φ50×90襯筒注塑模具設計
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沈陽化工大學科亞學院
本科畢業(yè)設計
題 目： φ50×90襯筒注塑模具設計
專 業(yè)： 機械設計制造及自動化
班 級： 1203
學生姓名： 馬 巖
指導教師： 陳慧珍
論文提交日期： 2016 年 5 月 30 日
論文答辯日期： 2016 年 6 月 6 日
摘要
塑料工業(yè)是在現(xiàn)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，其中注塑模具也是發(fā)展比較快的種類，所以對于了解塑料產品的生產過程和提高產品質量而言，透徹的研究注塑模具有非常大的意義。而模具工業(yè)在國內的現(xiàn)狀就是穩(wěn)定而迅速的發(fā)展，我國的模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國的模具工業(yè)在今年來，不僅國有模具企業(yè)有很大的發(fā)展，三資企業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體模具奇特的發(fā)展也非常的迅速。雖然中國的模具工業(yè)發(fā)展很迅速，但是依然是供不應求。主要的缺點就是在精密、復雜、大型以及長壽模具等領域。中國目前的平均水平與發(fā)達國家相比還是有比較大的差距。而中國模具產業(yè)在今后除了繼續(xù)提高成產能力以外，更要著重于技術水平的發(fā)展。
本設計闡述了注射成型的一些基本原理，特別是單分型面注射模具的工作原理與結構，提出了注塑產品的一些基本設計原則；而且詳細說明了冷流道注射模具頂出系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)的設計過程，并且仔細說明了對模具的強度要求。通過本設計對注塑模具有了一個初步的了解與認知，注意設計中的一些細節(jié)問題，并了解模具的結構和工作原理等。
關鍵詞: 塑料模具; 分型面; 設計
Abstract
Plastic industry is in what is now one of the world's fastest growing industrial categories, including the types of injection mold is also developing faster, so for our understanding of the production process of plastic products and improve product quality, thorough research on injection mold has the very big significance. And the present situation of the mould industry in China is stable and rapid development, mould making belong to special equipment manufacturing industry in our country. China's mold industry this year, not only has a lot to the development of state-owned enterprises in the mold, foreign-funded enterprises and the development of villages and towns and individual mold strange also very quickly. Although China's mold industry to develop very quickly, but is still in short supply. Main weakness is in areas such as precision, complex, large and long-lived mold. China's current average compared with the developed countries still have larger gap. And the China mold and die industry in the future in addition to continue to improve the production capacity, more focused on the development of the technology.
This design elaborated the basic principle of injection molding, especially the single parting surface injection mould structure and working principle of the, puts forward some basic design principle of injection molding products; And details the cold runner injection mold ejection system, temperature regulating system and gating system design process, and illustrates the requirement towards the intensity of the mould. Through the design of injection mold has a preliminary understanding and cognition and pay attention to some details in the design, and understand that the mold structure and working principle, etc..
Keywords: plastic mold; parting surface; design
目錄
第一章 1
1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1
1.2 模具的發(fā)展 1
1.3 設計在學習模具制造中的作用 3
第二章 塑件的工藝分析 4
2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 4
2.2 分析塑件的結構工藝性 6
2.3 工藝性分析 6
2.3 確定型腔數(shù)目 7
第三章 注射機的選擇 8
3.1 塑件體積的計算 8
3.3按注射機額定注射量來確定型腔數(shù)目 8
3.4計算澆注系統(tǒng)體積 9
3.5注塑機選擇 9
3.6分型面的選擇 10
3.7澆注系統(tǒng)的設計 11
3.8主流道設計 12
3.9分流道設計 13
3.10澆口的設計 14
3.11冷料穴設計 14
第四章 確定主要零件結構的尺寸選模架及成型零部件的設計 16
第五章 選擇模架 17
第六章 導向機構設計 18
6.1導柱的設計 18
6.1.1長度 18
6.1.2形狀 18
6.1.3材料 18
6.2導套的結構設計 18
6.2.1材料 18
6.2.2形狀 18
6.3.1推件力的計算 19
6.3.2推管的設計 20
第七章 冷卻系統(tǒng)的設計 21
第八章 模具排氣槽的設計 22
第九章 校核 23
致謝 24
參考文獻 25
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第一章模具的發(fā)展與應用
第一章 模具的發(fā)展與應用
1.1 模具在加工工業(yè)中的地位
利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具叫做模具。在各種材料加工工業(yè)中非常廣泛的使用著各種模具。如金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具、金屬鑄造成型使用的砂型或者壓鑄模具等各種模具。
模具的全面要求：能生產出滿足尺寸精度、外觀、物理性能等各方面使用要求的公有制制品。以模具使用的角度要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度要求結構合理、制造容易、成本低廉。
制品的質量深受模具的影響。第一，模具型腔的形狀、尺寸、分型面、便面光潔度、進行澆口和排氣槽位置以及脫模方式等都對制件的尺寸精度還有形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內應力大小、各項同性性、外觀、質量、表面、光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等的影響都十分重要。第二在加工的過程中，模具的結構對操作難易的程度影響非常大。在大批量地生產塑料制品時，要盡量減少開模、合模過程以及取制件過程中的手工勞動，所以我們經常采用自動開合模自動頂出機構，在全自動生產時也要保證模具中的制品自主脫落。此外模具也影響著制品的成本。當小批量生產時，制件上的成本中模具的費用占很大比例，這時要盡量采用結構合理而又簡單的模具，來降低成本。
在現(xiàn)代生產中，三項重要因素就是合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具，尤其是模具對現(xiàn)實材料加工工藝要求、塑料之間的使用要求和造型設計起著非常重要的作用，模具的制造和更新是產品的生產及更新的前提。因制件品種及產量需求越來越大，對模具的要求也越來越高。所以要促進模具的不斷發(fā)展與創(chuàng)新。
1.2 模具的發(fā)展
近些年來，模具的增長十分迅速，整個模具產量中高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具所占的比重越來越大。模具的發(fā)展趨勢從模具設計和制造角度來看，可分為以下幾個方面：
塑料模具成型的制品越來越大型化、復雜化和高精度的要求以及因高生產率要求而發(fā)展的一模多腔而導致了提高大型、精密、負載、長壽命模具設計水平及比例。
在塑料模具設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術現(xiàn)已發(fā)展成一項較成熟的共性技術了，最近模具CAD/CAM技術的軟件與硬件的價格已經降低到中小企業(yè)普遍都可以接受的程度了，創(chuàng)造了進一步普及的良好條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構的初見端倪，解決了傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程中分工協(xié)作要求的缺點；CAD/CAM軟件的智能化程度也將日漸提高；在我國塑料模具工業(yè)中，塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將發(fā)揮出越來越重要的作用。
推廣應用熱流道技術和氣輔注射以及高壓注射成型技術。利用熱流道技術的模具可提高之間的質量和生產率，而且能在很大程度上節(jié)省塑料制件原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。發(fā)展熱流道模具的關鍵就是制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件兩點。在保證產品質量的前提下氣體輔助注射成型可大幅度的降低成本。在汽車和家電行業(yè)中目前正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型相比較傳統(tǒng)的普通注射工藝而言具有更多的工藝參數(shù)去確定和控制，模具設計以及控制的難度都比較大，所以開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件就顯得非常的重要。另外而言為了確保塑料件的精度，繼續(xù)研究和開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也十分重要。
為了適應多品種、少批量的生產方式而開發(fā)出新的成型工藝和快速經濟模具。
提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度相比較國外而言仍然較低，其中的差距非常大，從一定程度上限制了我國模具工業(yè)發(fā)展，模具標準件的應用的廣泛推廣才能使模具質量和降低模具制造成本。為此，制訂統(tǒng)一的國家標準是首要前提，并嚴格按標準生產；然后要逐漸形成規(guī)模生產，提高標準件質量、提高商品化程度、降低成本；而且還要更進一步增加標準件的規(guī)格品種。
對于提高模具壽命和質量而言十分必要的前提就是應用先進的表面處理技術和優(yōu)質的材料。
研究和應用高速測量技術與逆向工程。塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一就是利用三坐標測量儀或者三坐標掃描儀去實現(xiàn)逆向工程。實現(xiàn)逆向工程的必要前提是研究和應用多樣、廉價的檢測設備。
1.3 設計在學習模具制造中的作用
期間對模具專業(yè)的學習,讓我掌握了各種成型工藝模具中各種材料的工藝要求,各種模具結構特點及設計計算方法,已達到能獨立做出一般模具設計的要求。掌握了模具制造機械加工的基本知識,金屬材料的選擇和熱處理,了解模具結構的特點,選擇模具處理的新技術根據(jù)不同情況。
畢業(yè)設計可以靈活使用上述需求的各個方面,全面檢查在大學期間學到的知識。
35
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第二章 塑件的工藝分析
第二章 塑件的工藝分析
2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征
針對本次設計的襯筒見圖1-1仔細分析并選取材料。
圖1-1 襯筒
PA1010塑料
化學名稱：尼龍
比重：1.38克/立方厘米 成型收縮率：0.6-1.5%
產品需要預熱到70~90度，預熱時間為：4~6小時
成型溫度230~330℃ 成型時間為40~130秒
成型特征：
無定型料，吸濕性小，但為了提高流動性，防止發(fā)生氣泡則宜先干燥。
流動性差,容易分解,特別是在高下與鋼或銅更容易分解,分解溫度為200℃。腐蝕和刺激性氣體分解部門。分解時有腐蝕及刺激性氣體。
成型溫度范圍小，必須嚴格控制料溫。
用螺桿式注射機及直通噴嘴，孔徑易大，以防死角滯料，滯料必須及時處理清除。
模具澆注系統(tǒng)應粗短，澆口截面宜大，不能有死角滯料，模具應冷卻，其表面應鍍鉻
PA1010主要技術指標：
表1-1 熱物理性能
密度（g/cm3）
1.02—1.05
比熱容（J·kg-1K-1）
1255—1674
導熱系數(shù)
（W·m-1·K×10-2）
13.8—31.2
線膨脹系數(shù)
（10-5K-1）
5.8—8.6
滯流溫度（℃）
130
表1-2 力學性能
屈服強度（MPa）
50
抗拉強度（MPa）
38
斷裂伸長率（%）
35
拉伸彈性模量（GPa）
1.8
抗彎強度（MPa）
80
彎曲彈性模量（Gpa）
1.4
抗壓強度（Mpa）
53
抗剪強度（Mpa）
24
沖擊韌度
（簡支梁式）
無缺口
261
布氏硬度
9.7R121
缺口
11
表1-3 電氣性能
表面電阻率（Ω）
1.2×1013
體積電阻率（Ω·m）
6.9×1014
擊穿電壓（KV/mm）
\
介電常數(shù)（106Hz）
3.04
介電損耗角正切（106Hz）
0.007
耐電弧性（s）
50—85
2.2 分析塑件的結構工藝性
該塑件尺寸中等，整體結構簡單，其大多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求較低，但表面粗糙度要求較高，再結合其他材料性能，所以選一般精度等級：MT7級。
2.3 工藝性分析
為提高成型效率與滿足制品表面光滑的要求采用點澆口。澆口的分流道在模具的分型面處，模具的型腔處是澆口的縱向開設，從塑料件頂面開始進料，所以塑件外表面不會受到損傷，不會使塑件的表面質量與美觀效果由澆口痕跡而收到影響。
塑件的工藝參數(shù)：
成型收縮率：0.4-0.7%
干燥條件：80—90℃ 2小時
模具溫度：25-70℃（塑件光潔度將受模具溫度而影響，溫度較低會致使光潔度偏低）
熔化溫度：210-280℃（建議把溫度控制在245℃左右）
成型溫度：200-240℃
注射速度：中高速度
注射壓力：500-1000bar
2.3 確定型腔數(shù)目
根據(jù)產品的結構特點，塑料產品在模具中的扣置方式有兩種：一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行；另一種是將塑料制品的回轉軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直。這里采用第二種方式，一模兩件的結構。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第三章 注塑機的選擇
第3章 注射機的選擇
3.1 塑件體積的計算
塑件：ρ
零件塑件的體積：V=7.5cm3
澆注系統(tǒng)的體積：V2=2.8cm3
塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=7.5+2.8=10.3cm3
3.2 計算塑件質量
查手冊取密度ρ=1.05g/cm3
塑件的體積：V=7.5cm3
塑件的質量：根據(jù)相關手冊查得：ρ=1.05g/cm3
因此塑件重量為：
3.3按注射機額定注射量來確定型腔數(shù)目
根據(jù)n≤(4-1)
得m≥（4-2）
k—注射機額定注射量利用系數(shù)，一般取0.8;
m—注射機額定注射量，cm或g
m—澆注系統(tǒng)的凝料量，cm或g；
m-單個塑件的體積或質量，cm或g；
根據(jù)尺寸精度和塑件結構的要求，塑件在注射的時候采用1模2構
3.4計算澆注系統(tǒng)體積
初步設定的方案如下所示：
利用三維軟件根據(jù)三維模型就可直接查到澆注系統(tǒng)的體積
3.5注塑機選擇
1956年世界上第一臺往復螺桿式注塑機面世了，這是注塑成型工藝技術歷史上一項偉大的突破，目前全球注塑機加工的塑料量占塑料總產量的30％；注塑機產量占塑料機械總產量的一半，成為了在塑料成型設備制造中產量最多而且增長最快的機種之一。
注塑機的分類方法有很多，現(xiàn)在而言還未形成完全統(tǒng)一的標準分類方式，目前常用的說法有：
（1）按加工的能力來分類：超大型，大型，中型，小型和超小型注塑機。
（2）按設備的外形特征分類：直角式，臥式和立式還有多工位注塑機；
此外也有按合模裝置的特征或按用途分類分類，但是日常生活中用的比較少。
常用注射速率如表3-4所示。
表3-4 注射時間與注射量之間的關系
注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000
10000
注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600
2000
注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75
5
查國產注射機的主要技術參數(shù)表得CJ80NC3，其主要的技術參數(shù)見圖1-2。
圖1-2 技術參數(shù)表
3.6分型面的選擇
模具型腔中的塑料凝固形成塑件，為了把塑件拿出來，一定要先把模具型腔打開，也就是說必須把模具分成兩部分，就是動模和定模兩大部分。動模和定模接觸的面叫做分型面。分型面是要做為終點的前提來選擇的，由于模具的結構在一定程度上取決于分型面的選擇。所以該塑件對于外形表面質量和外殼要求比較高。在選擇分型面的時候，根據(jù)其選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質量、有利于排除模具型腔內的氣體、便于清除毛刺及飛邊、分摸后塑件留在動模一側及便于取出塑件等因素的情況下，對分型面的選擇要在塑件外形輪廓最大的地方。見圖1-3。
圖1-3 塑件外形輪廓
3.7澆注系統(tǒng)的設計
澆注系統(tǒng)由分流道、主流道、冷料井和澆口組成。在設計澆注系統(tǒng)之前一定要先確定塑件的成型位置，可以利用1模2腔，設計澆注系統(tǒng)是整個注塑模具設計中的一個十分重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件的質量都有直接影響，設計師必須全面考慮周到，由于塑件的外觀要求比較高，以及一模八腔的布置、PC對剪切速率較為敏感等因素，澆口采用分便加工修整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的側澆口，模具采用單分型面結構兩板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內。澆注系統(tǒng)的設計如圖所示。
澆注系統(tǒng)一般設計原則：澆口位置要盡可能的選擇在分型面上，這樣會使模具的加工及使用時澆口的清理會比較方便；澆口位置與型腔各個部位之間的距離要盡量保持一致，并且使其流程是最短；澆口位置應保證塑料流入型腔的時候，會對著型腔中壁厚且寬敞的位置，塑料的流入更方便；避免塑料在流入型腔的時候直沖到型芯或型腔壁，讓塑料可以更快流入到型腔的各部位，以避免嵌件或者型芯變形；避免制件會產生烙接痕，或者讓烙接痕產生在其中不重要的位置；澆口位置以及塑料流入的方向，要讓塑料在流入型腔的時候可以沿著型腔平行方向且均勻流入，并使型腔內氣體的排出更便利。
3.8主流道設計
澆注系統(tǒng)中從注射機的噴嘴和模具處到分流道為止的位置叫做主流道。
根據(jù)選用CJ80NC3型號的注射機相關尺寸可得
噴嘴的前端孔徑：d=4.0mm；
噴嘴前端的球面半徑：R=10mm；
根據(jù)模具噴嘴與主流道的關系R=R+（1 2）mm
d=d+（0.5 1）mm
取主流道的球面半徑：R=11mm；
取主流道的小端直徑：d=4.5mm
為了方便于把凝料從主流道中拿出，讓主流道設計為圓錐形，器械度是26，本次選用2，經過換算可得主流道的大端直徑為7.8mm?？梢娭髁鞯酪妶D1-4。
圖1-4 主流道的示意圖
3.9分流道設計
澆口與主流道之間的通道叫做分流道，一般開設在分型面上，有著轉向和分流的作用，模具型腔的澆口布置和總體位置決定了分流道的長度，分流道的設計要盡量的短一些，來減少熱量損失，壓力損失和流道凝料。
分流道的斷面形狀有梯形，矩形，圓形，六角形和U形。要盡量減少流道內壓力的損失，使流道的表面積小，截面積大，傳熱損失減小到最低，所以可用流道的截面積與周長的比值看出流道的效率，在其中圓形與正方形的效率比較高，但是正方形的流道凝料脫模會比較困難，因此一般都制成梯形流道。從模具上取半圓形的斷面形狀，直徑為4mm。
分流道選用了半圓形截面：直徑D=4mm
流道的表面粗糙度R=1.6μm
分型面選擇設計原則
用來決定模具結構其形式的重要因素之一就是分型面，它與模具的制造和模具的整體結構也有著密切的關系，也可以直接影響著塑料的脫模以及塑料熔體的流動特性。
分型面的形式
本塑件的模具僅有一個分型面就是垂直分型面。
分型面的設計原則
分型面受到澆注系統(tǒng)的設計、塑件在模具中的成型位置、塑件的結構工藝性以及形狀、精度和催出方法、模具的制造、操作工藝、排氣等各種因素的影響，所以在選擇分型面的時候要綜合分析。
選擇分型面時應遵循的基本原則：
（1） 分型面要選在塑件外形輪廓最大的地方
（2） 為了便于塑件順利脫模要確定最有利的留模方式
（3）滿足塑件的外觀質量要求
（4）保證塑件的精度
（5）便于模具制造與加工
（6）排氣的效果要特別注意
（7）注意對在型面積的影響
（8）對側抽芯的影響
在實際的設計中我們不可能滿足以上所有條件，但一般要特別注意主要矛盾，再確定合理的分型面進行設計。
3.10澆口的設計
根據(jù)澆口位置的選擇要求，盡可能縮短流動距離，防止熔體破裂的現(xiàn)象會引起塑件的不完美，澆口應該開在塑件壁厚的地方等要求，然后再采用扇形的澆口可以保證產品的外觀、精度。本設計是采用澆口。凸顯了以下幾個特性：
（1） 去除澆口方便且形狀簡單，方便加工，尺寸精度也更容易保證；
（2） 可以獨立的去控制填充的速度和其封閉時間；
（3） 試模時如發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時修改；
（4） 流動填充的效果更好。
3.11冷料穴設計
澆注系統(tǒng)的重要結構組成之一就是冷料穴，它是容納澆注系統(tǒng)的流道中料流的先鋒冷料。避免這些冷料會進入型腔，更便于設置主流道拉料桿的功能。注射結束模具分型的時候，主流道凝料會在拉料桿的作用下從定模澆口套中被拉出，最后推出機構并開始工作，把澆注系統(tǒng)凝料和塑件一起推出模外。
冷料穴的作用是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔去影響制品質量。冷料穴是位于主流道正對面的動模板上。冷料穴通常分為兩種，一種除儲存冷料外也有將流道凝料拉出來的作用，另一種專門用來收集和儲存冷料，此處應用第一種。
在分流道的末尾端，冷料穴的長度一般是流道直徑的1.5~2倍，而相機面殼模具屬于中小型的模具，所以冷料穴的長度取流道的直徑的1.6倍—8.0mm。
在主流道的對面我們采用冷料井底部帶推料桿的那種冷料井，推管是帶Z型頭的拉料鉤，且側凹可以勾住主流道凝料，分模的時候就可以從主流道中將凝料拉出來。拉料桿的根部要固定在推出板上，推出出制件的時候，冷料也一起被推出來，在取產品時要向拉料鉤的側向移動一點，就可以脫鉤把澆注系統(tǒng)的凝料與制件一起取下。
查文獻資料[11]，結構尺寸：
Z頭高3/4d，而其中
D=D+（0.5~1）（3-3）
則d=4+（0.5~1）=5mm。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第四章 確定主要零件結構的尺寸選模架及成型零部件的設計
第四章 確定主要零件結構的尺寸選模架及成型零部件的設計
ABS塑料收縮率為0.3%-0.8%
平均收縮率：Q=（0.3%-0.8%）/2=0.5%
型腔的內徑：D=（D+DQ-?）=60.3mm
型腔的深度：H=（H=HQ-?）=7.54mm
型芯的外徑：d=(d+dQ+?)=57.29mm
型芯的深度：h=(h+hQ+?)=6.039mm
D—塑件外形基本尺寸（mm）；
D—型腔徑向尺寸（mm）；
Q—塑件平均收縮率；
?—塑件公差；
d—塑件內形基本尺寸（mm）；
d—型芯徑向尺寸（mm）；
δ—成型零件制造公差，取1/4—1/6?；
H—塑件高度（mm）；
H—型腔深度（mm）；
h—塑件孔深基本尺寸（mm）；
h—型芯高度（mm）；
型腔：鋼材選用P20，利用數(shù)控精雕和電火花加工成型；
型芯：鋼材選用P20，利用數(shù)控精雕和電火花加工成型。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第五章 選擇模架
第五章 選擇模架
注塑模模架國家標準分為GB/T12555—1990《塑料注射模大型模架》和GB/T12566—1900《塑料注射模中小型模架及其技術條件》。因為塑料模具的迅速發(fā)展，全國部分地區(qū)已經產生了自己的標準，本設計采用龍記標準模架，型號：FCI-1818-A40-B50-C60。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第六章 導向機構設計
第六章 導向機構設計
導向機構的作用：
（1） 導向作用
（2） 定位作用
（3） 承受一些側向壓力
6.1導柱的設計
6.1.1長度
凸模端面的高度應該比導柱導向部分的長度低8~12cm，避免出現(xiàn)其正方向而讓型芯先進入到型腔的情況。
6.1.2形狀
導柱前端要做成錐臺形，使導柱可以順利進入導向孔。
6.1.3材料
導柱要具有耐磨且堅硬的表面和不易折斷又堅韌的內芯，所以一般采用20鋼，硬度是50—55HRC。
6.2導套的結構設計
6.2.1材料
用和導柱相同材料制造導套，硬度要略低于導柱，這樣可以減少磨損，并防止導柱或者導套拉毛。
6.2.2形狀
為了讓導柱順利進入導套，導套的前端需倒圓角。導向孔做成通孔，使孔內的空氣更容易的排出。
6.3推出機構的設計
注塑模中的脫模機構能在注塑的每個循環(huán)中把塑件從型芯上或者型腔內自動的脫出模外。在生產實際中推管脫模機構的應用十分廣泛，是脫模機構的一種典型形式，一般包括拉料桿，復位桿，推管，推管固定板等組成，當開模到一定程度的時候，注塑機的推出裝置會推動推板并且?guī)铀械耐乒?，復位桿和拉料桿一起前進，將澆注系統(tǒng)和塑件一起推出模外。合模時復位桿首先和定模邊的分型面接觸，再把推板和所有復位桿一起推回原位。
模具型腔依據(jù)塑件的形狀特點，會在定模部分，型芯在動模部分。推出機構可以利用推件板推出機構、推管推出機構。且因為分型面有臺階，為了降低模具成本和方便加工，采用推管推出機構，推出平穩(wěn)可靠，推管推出結構簡單，也許推出的時候會在塑件上造成頂出的痕跡，但是塑件底部裝配后使用的時候不會影響其外觀，設立五個推管平衡布置，這樣達到了推出塑件的目的，也降低了加工得成本。注：推管推出塑件，型腔或型芯平面要比推管的前端低0.1-0.2mm
利用推管推出，推廣的截面是圓形，推管推出動作靈活又可靠，即使推管損壞后也方便更換。模具型腔的結構結合制品的結構特點，采用了整體式的型腔板，這種結構在此模具中容易加工得到而且工作過程中精度會比較高，采用廠組合式推管在推出機構中，此結構主要是為了避免推管在運作過程中受到側向壓力或者彎曲力而折斷，因為產品比較小，另外折斷后也便于更換。本次采用設計推管，全都固定在頂桿固定板。
在脫模阻力最大的地方要選為推管的位置，塑件各地方的脫模阻力相同的時候需要均勻布置，來保證塑件推出的時候受力會比較均勻，讓塑件推出平穩(wěn)且不變形。依據(jù)推管本身的強度和剛度要求，推管裝入模具后，起端面還要和型腔的底面平齊或者高出型腔0.05—0.1cm即可。
6.3.1推件力的計算
對于大部分塑件和通孔殼形塑件，按以下計算，然后確定脫模力（Q）：
Q=Lhp(fcosα-sinα)(8-1)
式中L——凸?；蛐托颈话o的部分斷面周長（cm）；
p——有塑件收縮率產生的單位面積上的正壓力，一般取7.8~11.8MPa；
h——被包緊的部分深度
f——摩擦系數(shù)，取0.1~0.2；
α——脫模的斜度（n）；
L=436.97MM
H=6.03MM
Q=436.97MM*6.03MM*10MPa(0.1*cos0.5-sin0.5)
=263.5（N）
6.3.2推管的設計
（1）推管強度的計算 查《塑料模設計手冊之二》并由式5-97可得（8-2）
d——圓形的推管直徑（cm）；
?——推管的長度系數(shù)0.7；
l——推管的長度（cm）；
n——推管的數(shù)量
E——推管材料彈性模量N/cm2（鋼的彈性模量E=2.1×107N/cm2）
Q——總脫模力
取D=5MM
（2）推管的壓力校核 查《塑料膜設計手冊》由式5-98可得（8-3）
取320N/mm
其推管應力合格，硬度為HRC50~65
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第七章 冷卻系統(tǒng)的設計
第七章 冷卻系統(tǒng)的設計
注塑模具的成型效率和制品的質量受型腔壁的溫度高低及其均勻性影響非常大，注入模具的塑料熔體溫度一般為200~300℃，而塑件固化之后在模具中取出的溫度為60~80℃以下，根據(jù)塑料品種額不同都有非常大的差別。通過在模具內開設冷卻水通道可以調節(jié)型腔內的溫度，通過模溫機構調節(jié)的方式也能冷卻介質的溫度。
模具型腔內的高溫塑料熔體會凝固然后釋放熱量，模具內溫度的合適分布，會讓制品的質量達到最佳。而且制品質量也受模具溫度調節(jié)的影響。其主要表現(xiàn)在幾個方面：
變形，模具冷卻速度和溫度穩(wěn)定的均衡能讓制品的變形較小；
力學性能。降低模溫對于減小制品應力開裂的角度而言是很有利的；
尺寸精度，利用模具溫度的調節(jié)系統(tǒng)來讓模具溫度保持恒定，可以減小制品成形收縮率的波動，也能提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性；
（1）表面質量，改變制品表面質量可以通過提高模具溫度來調節(jié)，模溫過低會讓制品的輪廓不清晰而且產生明顯的熔接痕，最后使制品的表面粗糙度較大。
冷卻水回路布置的基本原則：
①截面尺寸要盡量大；
②冷卻水道要盡量多；
③冷卻水道與模具型腔表面之間的距離要合適；
④適當?shù)牟贾盟赖某鋈肟冢?
⑤讓冷卻水道暢通無阻；
⑥冷卻水道的布置要與塑件容易產生熔接痕的部位盡量避開。
由以上的原則可以確定冷卻水道的截面積和冷卻水道的布置情況。
確定冷卻水道直徑
查表得ABS單位流量是35×10J/kg
根據(jù)塑件的體積可知需要的冷卻水管直徑較小。
設計冷卻水道的直徑是6mm符合要求。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第八章 模具排氣槽的設計
第八章 模具排氣槽的設計
當型腔被塑料熔體填充時，一定要順序的排出澆注系統(tǒng)及型腔內的空氣和塑料受熱而產生的氣體。假如氣體不能被排出，塑料就會因填充不足而出現(xiàn)氣泡，表面輪廓或者接縫不清等問題，甚至因氣體受壓而產生高溫，將塑料焦化。特別是大型塑件，精密塑件和容器類來說，其品質會受到排氣槽很大的影響。對于高速成型中排氣槽的作用也很重要，本次設計的塑件不是很大且不屬于深型腔類的零件。所以本方案設計在分型面之間、模板與推管之間及模板與活動型芯之間的配合間隙進行排氣，間隙值取0.04mm。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 第九章 校核
第九章 校核
注射機的有關工藝參數(shù)校核
（1）注射壓力與鎖模力的校核
F>p(nA+A)(10-4)
P——注射的時候型腔壓力查文獻得113MPa；
A——澆注系統(tǒng)在分型面上投影面積（cm）；
A——塑件在分型面上投影面積（cm）；
F——注射機的最大鎖模力，按CJ80NC型注射機最大鎖模力是800kN
注射機閉合高度與模具厚度H
模具開模應該小于注射機開模行程時，拿出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離即滿足：
S（5 10）（10-5）
式中 H——推出距離（脫模）mm；
H——塑件高度（包括澆注系統(tǒng)在內）（mm）；
S——注射機的最大開模行程（mm）；
Sk=32+90+5+7.54=134.54mm
Sk≤S=570mm 條件成立
沈陽化工大學科亞學院學士論文 致謝
致謝
通過這么長時間的畢業(yè)設計工作，終于完成了本次畢業(yè)設計，這次畢業(yè)設計讓我明白了自己原來知識還比較欠缺，自己要學習的東西還太多。首先還要感謝學校領導的安排與指導老師陳慧珍老師的耐心指導，當然還有同學們的熱心幫助也有密不可分的關系，再次致上最誠心的感謝。在本次設計的過程中，和同學們交流經驗，向老師請教方式，查閱大量的相關資料讓我學習到了很多，也經歷了許多艱辛，同樣收獲了很多。在整個過程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信對以后的生活中有十分重要的影響。而且提高了動手的能力，讓我體會到了創(chuàng)造過程中的艱難和成功過后的滿足。雖然本次設計做的很一般，但是在其中所學到的所收獲的是本次畢業(yè)設計中得到的最大財富，是我今后生命中的重要經歷。
沈陽化工大學科亞學院學士論文 參考文獻
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