矩形開關(guān)外殼罩殼的注塑模具設(shè)計-抽芯塑料注射模含10張CAD圖,矩形,開關(guān),外殼,罩殼,注塑,模具設(shè)計,塑料,注射,10,cad
開題報告
學(xué)生姓名
學(xué) 號
專 業(yè)
指導(dǎo)教師
姓名
職 稱
所在系部
課題來源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程技術(shù)研究
課題名稱
矩形開關(guān)外殼注塑模具設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義?
1．主要內(nèi)容：
（1）編寫模具技術(shù)要求、訂料表；
（2）使用PRO/E軟件進(jìn)行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設(shè)計。
（3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。
（4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。
（5）利用模具分析進(jìn)行熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。
2．畢業(yè)設(shè)計的意義：
畢業(yè)設(shè)計是在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用已學(xué)的知識、獨立進(jìn)行科學(xué)研究活動，學(xué)會分析和解決學(xué)術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問題的能力。是對我們的知識能力進(jìn)行一次全面的考核，同時也是對我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計是對我們進(jìn)行最后一次知識的全面檢驗，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的第一個目的。我們在學(xué)習(xí)期間，已經(jīng)按照學(xué)校的規(guī)定，學(xué)完了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進(jìn)行，主要是考查我們對本門學(xué)科所學(xué)知識的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計則不同，它不是單一地對我們進(jìn)行某一學(xué)科已學(xué)知識的考核，而是著重考查我們運(yùn)用所學(xué)知識對某一問題進(jìn)行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能，研究和解決問題的能力。是讓我們對四年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。通過這個過程，鍛煉了我們的思維能力、動手能力，并加深了我們掌握知識的深度
模具做為工業(yè)之母，其重要性無需多言，包括我國在內(nèi)的眾多國家都將其單列出來作為一個大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行業(yè)中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我過在這一行業(yè)，與西方發(fā)達(dá)國家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補(bǔ)的，做為21世紀(jì)的國家青年，從大一開始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當(dāng)然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計這一課題。
畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義?
文獻(xiàn)綜述
我這次畢業(yè)設(shè)計的課題具體說是矩形開關(guān)外殼注塑模設(shè)計要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當(dāng)，需要借助PRO/E軟件進(jìn)行分模設(shè)計，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實踐將對我今后的工作益處甚多。
在大學(xué)期間，我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時間，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過moldflow，Mastercam，pro/E等軟件，但這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。沒有經(jīng)過實踐的檢驗，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設(shè)計，才能更深切的理解，更靈活的運(yùn)用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設(shè)計過程中的反復(fù)運(yùn)用，才能熟練運(yùn)用。
通過本次設(shè)計，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：
① 塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇；
② 一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力；
③ 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計的能力；
④ 了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。
在本次畢業(yè)設(shè)計中，我可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設(shè)計趨于合理，同時掌握了最先進(jìn)的設(shè)計，加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計真正成為了實際工作前的一次全過程模擬。
由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特點，發(fā)展模具工業(yè)已成為當(dāng)代促進(jìn)塑料制品及機(jī)電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價生產(chǎn)的重要手段。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛，模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被稱為“工業(yè)之母”。模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)極為重視，早在50年代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位，使之成為一個獨立的工業(yè)部門。從工業(yè)產(chǎn)值對比來看，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值早己超過了機(jī)床的總產(chǎn)值。如日本，1987年模具總產(chǎn)值為124億美元，而機(jī)床總產(chǎn)值為102億美元:1991年前者為131億美元，后者為120億美元。我 國模 具 設(shè)計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多。 其主要原因是:一方面我國塑料模具設(shè)計與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計人員的經(jīng)驗和工藝人員的技巧，先進(jìn)的模具CAD/CAE/CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛，技術(shù)不成熟;而在歐美，模具CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)，該技術(shù)已較成熟;另一方面，我國塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比存在著較大差距，塑料模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化程度和商品化水平亦較低。
塑料制品的使用越來越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具
文獻(xiàn)綜述
作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對塑料制品的質(zhì)量要求越來越高，外形在滿足性能要求的同時也變得越來越復(fù)雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價格低，市場競爭劇烈。據(jù)統(tǒng)計， 日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。。塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場的先決條件。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場競爭對塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來。
在今天這樣激烈競爭的環(huán)境中，客戶對縮短注塑模具設(shè)計和制造周期的要求日益迫切?？s短模具設(shè)計和制造周期，成了模具企業(yè)間競爭取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多。設(shè)計中相當(dāng)一部分時間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計和繪圖上?？梢姡s短這些常用零部件的設(shè)計時間，能極大地提高模具設(shè)計的效率和縮短模具的交貨期。因此，對引進(jìn)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，進(jìn)行本地化、用戶化的二次開發(fā)具有重要的實際意義。通過建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫，充分地發(fā)揮計算機(jī)和CAD軟件的功能，才能達(dá)到縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計水平的目的，使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力。
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認(rèn)識，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計，在國外，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75% ，在我國，注射模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。
國外注射模CAD技術(shù)發(fā)展很快，從70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)就成為熱門的研究課題，注塑流動模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國AC-Tech公司的C-MOLD軟件、澳大利亞Moldflow公司的MOLDFLOW軟件:三維模具CAD/CAE/CAM集成軟件中比較突出的有美國PTC公司的Pro/E軟件、美國UGS公司的UG軟件、法國達(dá)索公司的CATA軟件等等。我國在開發(fā)注射模CAD技術(shù)上起步較晚，但經(jīng)過不斷的努力，一些 大學(xué)和研究所已有長足的進(jìn)步，并取得了一批科研成果。
通過引入國外先進(jìn)的CAD/CAE/CAM軟件，并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行消化吸收與進(jìn)一步的二次開發(fā)，實踐證明是提高我國制造業(yè)水平的有效途徑之一。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)來改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計效率
文獻(xiàn)綜述
研究內(nèi)容
率和質(zhì)量，縮短模具制造周期，能盡快縮小國內(nèi)模具水平與國外的差距。據(jù)統(tǒng)計一，采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計、制造，設(shè)計時間縮短了50%，制造時間縮短了30%，模具成本下降了10%。由于模具設(shè)計質(zhì)量提高，可靠性增強(qiáng)，零件加工精度得到保證，模具裝配與返修時間能大幅度地縮短
參考文獻(xiàn)
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[10]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded part[J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):253
[11]B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variability[J].Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):791
1．設(shè)計、研究思路：
本畢業(yè)設(shè)計分以下步驟進(jìn)行；
（a）認(rèn)真跟老師溝通，了解所要設(shè)計的產(chǎn)品；
(b) 復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識，理順設(shè)計的大概思路；
(c) 查閱大量資料，細(xì)致化自己的思路；
(d) 查閱網(wǎng)上最新資料，開動腦筋，看能不能走出自己的路；
(e) 跟老師溝通，看有無出錯；
(f) 熟悉各類軟件，如AutoCAD，PRO/E，MOLDFLOW 等;
(g) 完成畢業(yè)設(shè)計的一系列任務(wù)；
2．課題研究的主要內(nèi)容：
矩形開關(guān)外殼零件圖，零件雖小，但有著復(fù)雜的外形和光滑的外表，在設(shè)計過程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)。
研究內(nèi)容
要求塑件表面美觀、光潔、無明顯熔接痕、銀絲和流痕，同時不產(chǎn)生明顯的翹曲變形。該塑件材料為ABS，收縮率為1.6%。由于零件的外形尺寸很小為了提高生產(chǎn)效率，故采用一模兩腔成型。
3．解決的關(guān)鍵問題
本塑件主要是側(cè)面帶有2個側(cè)孔，且相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問題：
1）確定型腔的數(shù)目；
2）確定澆注系統(tǒng)；
3）型腔的布置；
4）選擇分型面；
5）側(cè)孔的成型；
6）確定脫模方式；
7）確定開模方向；
8）塑料充模的流動分析。
這些問題都是設(shè)計該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來解決。
4．預(yù)期成果
（1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份；
（2）開題報告一份、外文翻譯資料一份；
（3）3D開模圖一份；
（4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于3張A0圖紙）；
（5）畢業(yè)論文一份；
（6）熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設(shè)計結(jié)構(gòu)報告；
研究計劃
第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料；
第二周 熟悉模具設(shè)計方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)；
第三周 撰寫開題報告；
第四周 英文文獻(xiàn)資料的翻譯；
第五周 熟悉CAD及PRO/E軟件的使用；
第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計；
第七周 開模3D圖完成；
第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成；
第九周 2D總裝圖的繪制及修改；
第十周 若干零件圖的繪制及修改；
第十一周 整理設(shè)計說明書及修改
第十二周 畢業(yè)答辯
特色與創(chuàng)新
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復(fù)雜的模具設(shè)計是必不可少的技術(shù)。
在本次畢業(yè)設(shè)計，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造模具。在模具設(shè)計方面，應(yīng)用PRO/E軟件對模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進(jìn)行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的塑件成型實踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。
指導(dǎo)教師
意 見
指導(dǎo)教師簽名：
2015年 1 月 21 日
教研室意見
主任簽名：
2015 年 1 月 22日
學(xué)院（系部）意見
教學(xué)院長（主任）簽名：
2015年 1 月 23日
7
矩形開關(guān)外殼注塑模具設(shè)計
【摘要】
本文以矩形罩殼為對象，詳細(xì)介紹其注射模設(shè)計過程。設(shè)計中主要運(yùn)用PRO/ENGINEER軟件，根據(jù)制件的零件圖進(jìn)行零件的三維造型，并在對該模型進(jìn)行成型性分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了必要的計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用模具專家系統(tǒng)EMX，提高了設(shè)計效率。通過Autocad完成工程圖的制作，根據(jù)注塑的額定注塑量我們可以確定模具的型腔為一模2腔，排列方式為直線對稱排列，制件有側(cè)孔，無法直接脫模，所以我們需要設(shè)計側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，利用斜導(dǎo)柱帶動滑塊來完成側(cè)孔的橫向抽芯，最后當(dāng)主流道余料全部被拉出后，再利用推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。由于塑件比較大，所以需要設(shè)計冷卻系統(tǒng)對制件進(jìn)行局部冷卻，防止制件發(fā)生翹曲變形設(shè)計中綜合考慮了各方面的因素并通過調(diào)研對模具進(jìn)行了估價。
關(guān)鍵詞：矩形罩殼；三維造型；注塑模；設(shè)計。
II
ABSTRACT
The graduation design topic is: rectangular casing of the plastic parts injection mould. Based on rectangular casing for object, detailed introduces the injection mould design process. The main design using PRO/e software, according to the product's part drawing for components of the three-dimensional modelling, and on the model based on the analysis of the formability, the necessary calculation and structural design. According to the rated the injection quantity and injection we can determine the mold cavity as a mold 2 cavity, the arrangement of linear symmetrical arrangement, parts with side holes, can not be directly release, so we need to design of side core pulling mechanism, lateral core pulling the slanted guide pillar drives the sliding block to complete the side hole, when more than the mainstream the material is pulled out, the rod with the agency to complete the introduction of plastic parts. Because the plastic is relatively large, so it is necessary to design the cooling system to prevent the local cooling parts, parts warpage.EMX adopted mould expert system and improve the design efficiency. Finally through the Autocad complete engineering drawing production, design of the comprehensive consideration of various factors and through the investigation to the mold for the valuation.
Keywords: Three dimensional modelling; Proe; EMX; Rectangular casing
目 錄
前 言 1
1.塑料制品工藝分析 4
2. 塑料的成型特性及工藝參數(shù) 6
3. 注塑設(shè)備的選擇 8
3.1 計算塑件的體積和重量 8
3.2 確定型腔數(shù)選擇注塑機(jī) 8
3.3注塑機(jī)基本參數(shù) 9
4. 塑料件的工藝尺寸的計算 11
5. 澆注系統(tǒng) 14
5.1 分型面的選擇 14
5.2 澆口套的選用 15
5.3 分流道的布置 15
5.4 澆口的設(shè)計 16
6. 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計與合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
6.1脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
6.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 17
6.3側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 18
6.3.1抽拔距的計算 19
6.3.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 19
7. 溫度系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計 21
7.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 21
7.2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 21
8. 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 24
8.1注射量及鎖模力的校核 24
8.2注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核 25
9. 零件材料的定制及模具的安裝試模 26
結(jié) 論 31
致 謝 32
參考文獻(xiàn) 33
附 錄 34
前 言
本次設(shè)計主要運(yùn)用PRO / ENGINEER軟件進(jìn)行模具的設(shè)計、分析, 包括初期零件的三維造型以及以此模型為基礎(chǔ)進(jìn)行的厚度、質(zhì)量和投影面積的分析。其次根據(jù)三維模型進(jìn)行模具分型面的設(shè)計、確定型腔和型芯、模具結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計、塑件充填過程分析、采用模具專家系統(tǒng)EMX進(jìn)行的模架設(shè)計等幾個方面。
需要分析的問題是：塑料在型腔內(nèi)的注射過程中流動情況，溫度壓力變化情況、注塑件殘余應(yīng)力等, 根據(jù)分析檢查模具結(jié)構(gòu)、流動狀態(tài)、產(chǎn)品質(zhì)量等問題。如是否存在澆注系統(tǒng)不合理, 流道和澆口位置尺寸是否不當(dāng), 型腔平衡以及產(chǎn)品的翹曲變形等。設(shè)計完成后，最后通過Autocad完成工程圖的制作。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。
模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個國家工業(yè)的強(qiáng)弱。
(1)塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位
塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機(jī)、汽車、電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。
注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。
塑料注射成形工藝的最大特點是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。
(2)模具在我國的發(fā)展歷程
過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。當(dāng)今社會的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。
我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后很多，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等?？梢?，我國模具工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。
(3)前景展望
我國進(jìn)入實施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的第十一個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個關(guān)鍵時期。在這一時期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個新臺階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)而奮斗。
我國進(jìn)入實施國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的第十三個五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個關(guān)鍵時期。在這一時期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個新臺階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)而奮斗。
1 塑料制品工藝分析
本次設(shè)計原始數(shù)據(jù)為塑件的零件圖，如圖1.1產(chǎn)品零件圖所示：
圖1.1產(chǎn)品零件圖
從塑件厚來看，總的來講塑件壁厚變化比較均勻，有利于零件成型。當(dāng)塑件成型后因塑料收縮而包緊型芯，若塑件外形較復(fù)雜時，塑件的多個面與型芯緊貼，從而脫模阻力較大。為防止脫模時塑件的表面被檫傷和推頂變形，需設(shè)脫模斜度。
一般來說，塑件高度在25mm以下者可不考慮脫模斜度。但是，如果塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，即使脫模高度僅幾毫米，也必須認(rèn)真設(shè)計脫模斜度。
（1）斜度作用：便于塑件脫模，防止脫模時擦傷塑件，須在塑件內(nèi)外表面脫模方向上留有足夠的斜度，在模具上稱為脫模斜度。
（2）脫模斜度選取:取決于塑件的形狀、壁厚及塑料的收縮率，一般取30′～1°30′。
塑件脫模斜度的選取應(yīng)遵循以下原則：
①塑料的收縮率大，壁厚、斜度應(yīng)取偏大值，反之取偏小值。
②塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，脫模阻力就比較大，應(yīng)選用較大的脫模斜度。
③當(dāng)塑件高度不大（一般小于2mm）時，可以不設(shè)斜度；對型芯長或深型腔的塑件，斜度取偏小值。但通常為了便于脫模，在滿足制件的使用和尺寸公差要求的前提下可將斜度值取大些。
④一般情況下，塑件外表面的斜度取值可比內(nèi)表面的小些，有時也根據(jù)塑件的預(yù)留位置（留于凹?；蛲鼓Ｉ希﹣泶_定制件內(nèi)外表面的斜度。
⑤熱固性塑料的收縮率一般較熱塑性塑料的小一些，故脫模斜度也相應(yīng)取小一些。
⑥一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。綜合以上的原則，由于塑件高度不是很大，收縮率一般，本設(shè)計中采用30′的脫模斜度。塑料制件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等癡點外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度值要比塑件的低1～2級，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般為1.6～0.2um，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度值不斷加大，應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。非配合表面和隱蔽面可取較大的表面粗糙度值，除塑件外表面有特殊要求以外，一般型腔的表面粗糙度值要低于型芯的。此外，塑件的表面粗糙度與塑料的品種有關(guān)。一般，型腔表面粗糙度要求達(dá)到0.2～0.4mm。
2 塑料的成型特性及工藝參數(shù)
苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）可認(rèn)為是改性聚苯乙烯。其性能：綜合性能較好、沖擊韌、力學(xué)強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好：易于成型和機(jī)械加工，與有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍絡(luò)等裝飾性顏色。
用途：適于制作一般機(jī)械零件、各類殼體、汽車配件、日用品、管材及文具等。
ABS塑料主要的性能指標(biāo)（見表2.1）：
密度
(Kg.dm-3)
1.02～1.16
收縮率
%
0.4～0.7
熔 點
℃
130～160
熱變形溫度
℃
65～98
彎曲強(qiáng)度
Mpa
80
拉伸強(qiáng)度
Mpa
50
拉伸彈性模量
GPa
1.8×103
彎曲彈性模量
GPa
1.4
壓縮強(qiáng)度
Mpa
18～39
缺口沖擊強(qiáng)度
kJ/㎡
11～20
硬 度
HR
R62～86
體積電阻系數(shù)
Ωcm
1013
擊穿電壓
Kv.mm-1
15
介電常數(shù)
60Hz3.7
表2.1
ABS的注射成型工藝參數(shù)（見表2.2）:
注塑機(jī)類型
螺桿式
噴嘴形式
通用式
料筒一區(qū)
150—170
料筒二區(qū)
180—190
料筒三區(qū)
200—210
噴嘴溫度
180—190
模具溫度
50—70
保壓
40—60
注塑時間
2—5
注塑壓
60—100
保壓時間
5—10
冷卻時間
5—15
周期
15—30
后處理
紅外線烘箱
溫度
70
時間
0.3—1
表2.2
3 注塑設(shè)備的選擇
3.1 計算塑件的體積和重量
體積：通過PROE軟件的“質(zhì)量屬性”分析塑件，得到塑件的體積為
=41.732cm3。如圖3.1體積說明所示：
圖3.1 體積說明
質(zhì)量：材料ABS的密度取=1.06g/ cm3，則單個塑件的質(zhì)量m=v=44.23g。
3.2 確定型腔數(shù)選擇注塑機(jī)
根據(jù)以上所計算的結(jié)果，由于制件的大小和客戶要求采取一模兩腔，可決定設(shè)備型號、規(guī)格。注射機(jī)的額定注射量為V（額）每次的注射量不超過它的80%，澆注系統(tǒng)的體積可以估算大概：
V（澆）=15cm3,m=13.65g
V（注）=2*41.7+15≈98.4
0.8V（額）≥V（注）=98.4cm3
V（額）≥123cm3
注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的說法有:
（1）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；
（2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。
此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。
3.3注塑機(jī)基本參數(shù)
注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。
(1)公稱注塑量 指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力。
(2)注射壓力 為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。
(3)注射速率 為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。常用的注射速率如表3.2注射量與注射時間的關(guān)系所示：
注射量/CM
125
250
500
1000
2000
4000
6000
10000
注射方向/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
表3.2 注射量與注射時間的關(guān)系
(4)塑化能力 單位時間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。
(5)鎖模力 注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。
(6)合模裝置的基本尺寸 包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。
(7)開合模速度 為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停。
(8)空循環(huán)時間 在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間。
根據(jù)以上計算以及模具總高度和《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40選擇注射機(jī)XS-ZY-250螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下表3.3：
額定注射量
250cm
螺桿直徑
50mm
注射壓力
130Mpa
鎖模力
1800KN
模板行程
500mm
模具最大厚度
350mm
模具最小厚度
200mm
模板尺寸
598×520mm
拉桿空間
448×370mm
定位孔直徑
100mm
合模方式
液壓—機(jī)械
表3.3
4 塑料件的工藝尺寸的計算
ABS的成型收縮率為0.4～0.7%,所以平均收縮率取S=0.5%
（1）型芯設(shè)計
型芯的尺寸計算
型芯的尺寸按以下公式計算：
D=｛（1+）d+xΔ｝
式中：
D1—型芯外徑尺寸
D1—塑件內(nèi)形尺寸
Δ—塑件公差
—塑料平均收縮率
—成形零件制造公差,取Δ/2。
（2）型腔設(shè)計
①型腔徑向尺寸按以下公式計算
D2={(1+)d－xΔ}
式中：
D—型腔的內(nèi)形尺寸
D2—塑件外形基本尺寸
Δ—塑件公差
—塑料平均收縮率
—成形零件制造公差,取Δ/2。
②型腔深度尺寸按以下公式計算
=
式中：
— 型腔深度
H — 塑件外形高度尺寸
Δ — 塑件公差
— 塑料平均收縮率
— 成形零件制造公差,取
（3）由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.8～0.4。在本次設(shè)計中，型腔取Ra0.8。
（4）X——綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時，X取1/2；塑件精度高、批量比較大，X取3/4，根據(jù)設(shè)計要求取X為0.5。
（5）型腔、型芯工作尺寸的計算
要計算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ1372—78）塑件在五級精度下，基本尺寸對應(yīng)的尺寸公差如下表4.1：
基本尺寸㎜
公差㎜
基本尺寸㎜
公差㎜
＜3
0.16
3～6
0.18
6～10
0.20
10～14
0.22
14～18
0.24
18～24
0.28
24～30
0.32
30～40
0.36
40～50
0.40
50～65
0.46
65～80
0.52
80～100
0.60
100～120
0.68
表4.1
①型腔：寬度方向d=120.4；取=0.5%（以下收縮率都取0.5%）
D=[（1+0.005）×120.4－0.5×0.60]=120.702
長度方向 d2’=80;
D2’=[（1+0.005）×80－0.5×0.68]=80.06
②型腔深度：H=40.1; X=0.4
H=[(1+0.005) ×40.1+0.4×0.18]=40.3725
③型芯：寬度方向d=76；取=0.5%（以下收縮率都取0.5%）
D=[（1+0.005）×76－0.5×0.60]=76.08
長度方向d=116.3；取=0.5%（以下收縮率都取0.5%）
D=[（1+0.005）×116.3－0.5×0.60]=116.58
④高度方向 d2’=38.1;
D2’=[（1+0.005）×38.1－0.5×0.68]=37.95
（6）型腔壁厚的確定
塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計算是模具設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，尤其對大型模具更為突出。目前常用的計算方法有按強(qiáng)度條件計算和按剛度條件計算兩類，但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對強(qiáng)度和剛度加以考慮。對于型腔主要受到的力是塑件熔體的壓力，在塑件熔體的壓力作用下，型腔將發(fā)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對剛度和強(qiáng)度都有要求。但是，實踐證明，模具對強(qiáng)度和剛度的要求并非同時兼顧，對大型腔，按剛度條件，對小型腔則按強(qiáng)度條件計算即可。（在本設(shè)計中按強(qiáng)度條件來計算）
5 澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入；避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁；型芯或嵌件，使塑料能盡快的流入到型腔各部位，并避免型芯或嵌件變形；盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕，或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置；澆口位置及其塑料流入方向，應(yīng)使塑料在流入型腔時；能沿著型腔平行方向均勻的流入，并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。
5.1 分型面的選擇
分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。外表質(zhì)量：分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，方便脫模，制件留在動模邊：從制件的推出裝置設(shè)置方便考慮。包緊力大的，芯應(yīng)設(shè)在動模邊而將凹模放在定模邊包緊力小且不能確切判斷留向的將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動模邊對型芯無包緊力，對凹模粘附力較大的，將粘附力較大的設(shè)在動模邊同心度要求：要求同心的部分放在模具分型面的同一側(cè)。當(dāng)分型面作為主要排氣面時 料流的末端應(yīng)在分型面上以利排氣。矩形罩殼模具設(shè)計的分型面設(shè)計如圖5.1所示：
5.1分型面
5.2 澆口套的選用
主流道是澆注系統(tǒng)中從注塑機(jī)噴嘴與模具的部位開始，到分流道為止的塑件熔體的流通通道。在注塑機(jī)上，主流道垂直分型面。為了使凝料從其中順利推出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為20～60，表面粗糙度Ra<0.8μm,主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注塑機(jī)及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆。一般采用碳素工具鋼即T8A、T10A等。把它熱處理到53～57HRC。取主流道的球面半徑為16mm.澆口套大體結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.2澆口套所示：
圖5.2 澆口套
5.3 分流道的布置
分流道是指主流道末端與澆口之間的通道。此副模具采用圓形的截面形狀，對于壁厚小于3mm,質(zhì)量在200g以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗公式：
D=0.2654W1/2L1/4
=7mm
其中D是分流道的直徑，L是分流的長度，W是塑件的質(zhì)量，此副模具選分流道的截面積為D=7mm,由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料的熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra要求比較高，一般取1.6um左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必須遵循以下兩方面的原則，即一方面排列緊湊，縮小模具板面的尺寸，一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡，該模具采用平衡式的分流道。
5.4 澆口的設(shè)計
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。
設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：
(1)盡量縮短流動距離。
(2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。
(3)必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。
(4)應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。
(5)考慮分子定向的影響。
(6)避免產(chǎn)生噴射和蠕動。
(7)不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。
(8)澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。
該模具設(shè)計中澆口的形式設(shè)計為矩形。
6 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計與合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.1脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計
塑件冷卻后由于有少量的收縮，塑件會緊抱在型芯上，所以在脫出產(chǎn)品時不像沖壓件那么可以自動脫落。這樣，我們必須設(shè)計推出機(jī)構(gòu)將塑件頂出，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計時我們考慮的是要使塑件各部分受力均勻，在此設(shè)計中，由于采用了一模二腔的結(jié)構(gòu)，模具開模時，在注塑機(jī)的作用下，動模部分向開模方向運(yùn)動 滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下向兩邊運(yùn)動 運(yùn)動到一定位置（側(cè)向抽芯完成），注塑機(jī)的頂出裝置作用在推桿固定板上，推桿固定板推動推桿將產(chǎn)品頂出模外，推桿的設(shè)計如圖6.1推桿所示：
圖6.1 推桿
6.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，主要作用是在動模與定模合模時保證型芯和型腔的精確定位。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分別在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般采用2到4根導(dǎo)柱。在此設(shè)計中采用了4根導(dǎo)柱。加工個導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時，應(yīng)將定模板、推件板、動模板合在一起，一次性加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板、動模板上加工沉頭孔。導(dǎo)柱導(dǎo)套的具體結(jié)構(gòu)如圖6.2導(dǎo)柱，6.3導(dǎo)套所示：
圖6.2導(dǎo)柱
圖6.3 導(dǎo)套
6.3側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計
當(dāng)塑件上具有與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔時，塑件不能直接脫模，必須將成型側(cè)孔的零件做成可動的，在塑件脫模前先將活動型芯抽出，然后再自模中通過頂桿頂出塑件。而此次的設(shè)計完全符合以上要求，因此，也采用了側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。又，該塑制品是大批量的生產(chǎn)，故也使用了機(jī)動側(cè)向分型抽芯。
6.3.1抽拔距的計算
因為抽拔距等于側(cè)孔深加2～3mm的安全系數(shù)，而當(dāng)結(jié)構(gòu)比較特殊時，如成型圓形制件的設(shè)計時 抽拔距不能等于制件凹模深度S2，因為滑塊抽至S2時塑件的外徑仍不能脫出滑塊的內(nèi)徑，必須抽出S1的距離再加上(2～3)mm，塑件才能脫出。
故抽拔距為：S= S1+(2～3)=2+(2～3)mm≈4～5mm
式中：
S—抽拔距；
S1—抽拔的極根尺寸（此為塑件最大的外形尺寸）；
6.3.2斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式
斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸；
斜導(dǎo)柱的基本尺寸主要以長度尺寸為主，斜導(dǎo)柱的長度計算為如下式：
L =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+S/sinα+(10～15)mm
≈80mm
式中 ：
L—斜導(dǎo)柱的長度；
D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；
h—斜導(dǎo)柱固定板厚度；
斜導(dǎo)柱的形狀與尺寸如圖6.4斜導(dǎo)柱所示：
圖6.4 斜導(dǎo)柱
斜導(dǎo)柱的安裝固定形式：斜導(dǎo)柱的傾斜角a為15°，而一般來說鎖緊塊的角度a′=a+(2～3)mm,斜導(dǎo)柱與固定板之間用三級精度第三種過渡配合。由于斜導(dǎo)柱只起驅(qū)動滑塊的作用，滑塊運(yùn)動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的配合精度保證，滑塊的最終位置由鎖緊塊保證，因此為了運(yùn)動靈活，斜導(dǎo)柱和滑塊間采用比較松的配合，斜導(dǎo)柱的尺寸為 Φ10-0.5 -1.0，頭部做成球形。那么固定形式如圖6.5斜導(dǎo)柱固定形式所示：
圖6.5 斜導(dǎo)柱固定形式
7 溫度系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計
7.1 排氣系統(tǒng)的設(shè)計
ABS料在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣：
（1）利用配合間隙排氣；
（2）在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；
（3）利用排氣守排氣；
（4）強(qiáng)制性排氣；
該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.03~0.05mm.它常用于中小型的簡單模具。
7.2 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計
在注射成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求也不同。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度在60度以下。溫度降低是通入循環(huán)冷卻劑，從而將熱量帶走，模具冷卻劑常用水，此外還有壓縮空氣，冷凍水冷卻，而水冷卻最為普通，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫，水的熱容量大，導(dǎo)熱系數(shù)大，成本低。
冷卻水道的開設(shè)受模具上鑲塊和頂出桿等零件幾何形狀的限制，必須根據(jù)模具的特點，靈活地設(shè)置冷卻裝置，其設(shè)計要點如下：
（1）實驗表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也就愈均勻。
（2）水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，水孔邊距型腔的距離常用10-15mm。
（3）進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過冷卻水道的水流速度。避免產(chǎn)生過大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于9mm，常用9-12mm，但也必根據(jù)模具的具體大小和產(chǎn)品大小狀況而定，本設(shè)計由于模具較小，產(chǎn)品也較小，綜合考慮取水管直徑8mm。
（4）進(jìn)出口冷卻水溫差不應(yīng)過大，以免造成模具表面冷卻不均。
冷卻回路的布置縮短成型周期有各種方法，而最有效的是制造冷卻效果良好的模具，如果不能實現(xiàn)均一的快速的冷卻，則會使制品內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而造成制品變形成形或開裂，所以我們必須根據(jù)制品的形狀及壁厚設(shè)計，制造能實現(xiàn)均一的且高效的冷卻回路。
一般在冷卻回路的布置上應(yīng)遵循如下原則：
①模具上有數(shù)組冷卻回路時，冷卻水應(yīng)首先接近主流道的部位；
②對于聚乙稀等收縮率較大的成型樹脂，必須沿制品收縮大的方向設(shè)置冷卻回路；
③水道之間的中心距離一般為水道直徑的3-5倍，最小不得小于水道直徑的1.7倍，水道的外周離模具型腔表面的距離一般為10-15mm。
本設(shè)計由于采用整體式型腔，水道布置具體結(jié)構(gòu)如圖7.1水道分布圖所示：
圖7.1 水道分布圖
8 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核
每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)，因此模具設(shè)計與所用的注塑機(jī)關(guān)系十分密切。在設(shè)計模具時，應(yīng)校核注塑機(jī)的一些技術(shù)參數(shù)
8.1注射量及鎖模力的校核
（1）注射量的校核
根據(jù)《模具設(shè)計與制造簡明手冊》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其公式按下式校核：
0.8=0.8250=200
式中：
—塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和
—注射機(jī)的注射量（）
0.8—最大注射量的利用系數(shù)
經(jīng)估計算得：41.732*2+15
所以=98.464<200
故合格
（2）鎖模力的校核
由
查《模具設(shè)計指導(dǎo)》表6-5 ABS塑料成型時的注射壓力
=70～90Mp
式中：
p—塑料成型時型腔壓力，abs塑料的型腔壓力p=90Mpa
F—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（）
各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積
F=（120.480.22）=19312
=9019312=1738KN
因為=1800KN>Pf=1738KN
故合格。
8.2注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核
噴嘴尺寸：噴嘴尺寸與澆口套相適應(yīng)，澆口套是根據(jù)噴嘴尺寸來設(shè)計的；
定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度10mm，直徑100mm（與定位孔相配合）；
模具厚度：Hmin=200mm
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