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Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateLED汽车大灯模具设计说明书目 录 机电工程学院毕业设计说明书 设计题目: LED汽车大灯塑料模具设计 学生姓名： 朱燕彬 学 号： 200838630208 专业班级： 模具设计与制造 0802 指导教师： 王浩刚 2011年5月15日 目 录1.拟定模具结构形式 11.1产品模型与简介11.2塑件精度及表面质量11.3模具结构形式的确定21.4注射机型号的确定21.5分型面位置的确定2 2.浇注系统的设计3 2.1主流道设计3 2.1.1主流道尺寸3 2.1.2主流道衬套的形式3 2.1.3主流道衬套的固定3 2.2分流道设计3 2.2.1主分流道的形状及尺寸3 2.2.2主分流道长度4 2.2.3分流道的表面粗糙度4 2.3浇口的设计5 2.3.1浇口的选用5 2.3.2浇口位置的选择53、 确定模具结构形式及外形尺寸64、 成型零件的设计6 4.1成型零件的结构设计7 4.1定模的设计7 4.2导柱侧抽芯机构的设计8 4.2.1滑块的设计9 4.3成型零件加工工艺9 4.3.1定模的加工工艺9 4.3.2滑块的加工工艺9结束语11参考文献12前 言模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济中的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 1、计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面： (1)塑料制品的设计：基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台，而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析：利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析，改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计：根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量，模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择计算公式以及标准模架等，最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真：运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析：采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程，其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义，同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 大专三年学习即将结束，毕业设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大专三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过三个月的毕业实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。绪论 1.模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。塑料模具工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术，材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优越异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业的飞跃发展。2塑料模具的发展塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的,在我国,起步较晚,但发展很快,特别是最近几年,无论在质量、技术和制造能力上都有很大发展,取得了很大成绩。这可以从下列几个方面来看。2.1.1 CAD/CAM/CAE技术的应用现在CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍特别是CAD/CAM技术的应用较为普遍,取得了很大成绩。目前,使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零的设计、数控机床加工的编程等已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。一些塑料模主要生产企业利用计算机辅助分析(CAE)技术对塑料注塑过程进行流动分析、冷却分析、应力分析等,合理选择浇口位置、尺寸、注塑工艺参数及冷却系统的布置等,使模具设计方案进一步优化,也缩短了模具设计和制造周期。2.1.2 电子信息工程技术的应用应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。国内一些主要的塑料模生产企业已经实现了通过客户提供的产品三维信息盘片和网上产品电子信息来进行预算、报价、设计审定、设计更改等,这不仅缩短了生产前的准备时间,而且还为扩大模具出口创造了良好的条件。由于直接利用了用户提供的产品电子信息,大大缩短了CAD/CAM的技术准备时间,也相应缩短了模具的设计和制造周期。2.1.3气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟几年前还是刚刚开始应用的气体辅助注射成型技术近年来发展很快,更趋成熟。目前,不少企业已能在电视机外壳、洗衣机外壳、汽车饰件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地运用气辅技术,一些厂家还使用MOLD气辅软件,取得了良好效果。2.1.4 热流道技术的应用更加广泛近年来,热流道技术发展很快,热流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说,热流道模具比例仍旧不高,但也有些模具企业,热流道模具已占其模具生产总量的1/3左右。现在,一般内热式、外热式组件及分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍,具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴国内也能自行设计制造。与此相应,国产商品化热流道系统组件也已出现。2.1.5目前国内生产的小模数塑料齿轮等精密塑料模具已达到国外同类产品水平。在齿轮模具设计中采用最新的齿轮设计软件,纠正了由于成型压缩造成的齿形误差,达到了标准渐开线造型要求。显示管隔离器注塑模、多注射头塑封模、高效多色注射塑料模、纯平彩电塑壳注塑模、洗衣机滚筒注塑模、塑料管路三通接头注塑模、汽车灯及汽车饰件注塑模、冰箱吸塑发泡模等一大批精密、复杂、大型模具的设计制造水平也已达到或接近国际水平。使塑件尺寸精度达到67级的塑料模具国内已可生产,其分型面接触间隙为0.02,模板的弹性变形为0.05型面的表面粗糙度为Ra=0.050.025。使用CAD三维设计、计算机模拟注塑成形、有些模具零件达到互换、抽芯脱模机构设计新颖等对精密、复杂模具的制造水平提高起到了很大作用。20吨以上的大型塑料模具的设计制造也已达到相当高的水平。2.1.6模具寿命不断提高通过采用优质模具钢、对模具工作零件进行相应的热处理、采用高质量模架再镶入淬火工具钢件等结构,近年来模具寿命不断提高,不少模具的寿命已能达到100万次以上。3我国塑料模具的发展趋势由于塑料工业的快速发展及上述各方面差距的存在,因此我国今后塑料模具的发展速度必将大于模具工业总体发展速度。“十·五”期间,预计每年可望达到12%以上的市场增长率。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时,“小而专”、“小而精”仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说,为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求,以下的发展趋势也较为明显。3.1.1在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑,实践证明,CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用;加大技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE的技术应用范围。有条件的企业应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从计算机辅助工艺设计开始逐步向计算机集成制造系统乃至向虚拟制造发展,逐步深化和提高,用于模具设计制造的计算机软件将向智能化、集成化方向发展。3.1.2电火花铣削加工技术将得到发展电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。3.1.3超精加工和复合加工将得到发展航空航天等部门已应用纳米技术,必须要有超高精度的模具制造超高精度的零件。随着模具向精密化和大型化方向发展,加工精度超过1m的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼备两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中将有广阔的前景。3.1.4模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅效率低(约占整个模具周期的1/3),且工人劳动强度大,质量不稳定,制约了我国模具加工向更高层次发展。因此,研究抛光自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。另外,由于模具型腔形状复杂,任何一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光方法,如挤压研磨、电化学抛光、超声抛光以及复合抛光工艺与装备,以提高模具表面质量。3.1.5模具自动加工系统的研制和发展随着各种新技术的迅速发展,国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有如下特征:多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。3.13虚拟技术将得到发展计算机和网络的发展正使虚拟技术成为可能。虚拟技术可以形成虚拟空间环境,实现虚拟合作设计、制造,合作研究开发,及至建立虚拟企业。“九·五”期间模具行业对此已开始探索,“十·五”期间应有所发展。1 塑件的工艺分析1.1 【塑件成型结构工艺分析】如图1.1所示： 图1.1 汽车大灯壳1.1结构分析 汽车前大灯壳的形状较复杂，安装LED灯的后端平台处带有很多不同形状的浅型腔及三个盲孔，在保证孔间距和孔的形状是给模具的加工带了很大的难度。大灯后壳的注塑材料首先选用阻燃ABS，灯壳的后盖绝大部分的决定了其的重心的位置的所在。所以我们必须很好多处理后盖壁厚的均匀，譬如在注塑成型过程中因为壁厚的不均匀造成了收缩率的不一致，因此为了使后端平台上壁厚均匀就设计出一些浅型腔使塑件接构合理化以便塑件的成型，同时通过有效的控制模具温度来调节收缩率。因为考虑到凹凸模形状的复杂，用整体形式是不利于损坏后的维修，适当的使用嵌件就可以解决这些问题，但不能利用过多的嵌件，不然的话就会造成型腔的强度与刚度不够。1.2 成型工艺1.2.1 精度等级：采用一般精度等级5级 1.2.2脱模斜度：为了便于塑件从模具型腔中脱出，在平行于模具脱模方向的塑件表面上，必须设有一定的斜度，在通常情况下如果不给出塑件的脱模斜度或者脱模斜度较小，就会在生产过程中发现，脱模力过大，塑件很容易被顶破，变形和擦伤，质量下降。通常，塑件的几何形状复杂且很不规则，其脱模斜度要大些，塑件内表面的脱模斜度要比外表面斜度要大些。1.3 塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的结构因素，是设计塑件时必须考虑的问题。一般来说热塑件的壁厚都在24mm 小塑件取小值，中件塑件取偏大，大塑件可适当的加厚，汽车大灯壳为一中小型尺寸零件。考虑到塑件的流动性，由于ABS的流动性能不是很好，所以其最小壁厚为1mm，壁厚过大将会影响成型周期，且难完全达到均匀的硬化，容易产生气泡，缩孔等缺陷，太薄则会造成模腔通道窄 流动阻力大 ，查表3.2-8得出推荐值2.2mm，我们取2.5mm以满足塑件的流动性能，强度和刚度要求。1.4 【汽车大灯壳原料（ABS）的成型特性与工艺参数】丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。1.4.1 ABS塑料主要的性能分析1、使用性能：综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2、成型性能：无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 °C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 °C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 °C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 °C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 °C，70100 MPa为宜。易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 °以上取3 °。在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。3、ABS主要技术指标：表1-1 热物理性能密度(g/ cm³)1.02105比热容(J·kg-1K-1)12551674导热系数(W·m-1·K-1×10-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(°C)130  表1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率（）1.2×1013体积电阻率（·m）6.9×1014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50854、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70°C左右热变形温度约为93°C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。ABS的注射成型工艺1、注射成型工艺过程（1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序（2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射2 注塑设备的选择2.1 【估算塑件体积】估算塑件体积和质量：该产品材料为阻燃ABS，查书本得知其密度为1.02-1.06g/cm3，收缩率为0.30.8，计算按其密度为1.05 g/cm3，平均收缩率为0.50。使用PRO/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料8.372cm3和塑件的体积1.35089×102cm3。因此估算塑件体积为约143cm3。2.2 【选择注射机】根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为SZ-250/1300.注塑机的参数如下：注塑机最大注塑量：250cm3 注塑压力：165/Mpa 注塑速率：134(g/s)塑化能力：22.2(Kg/h) 锁模力：1300KN注塑机拉行间距：410×410mm最小模厚：180mm最大模厚：380mm 模板行程：345mm 注塑机定位孔直径：120 mm 喷嘴球半径：SR15 2.3 【模架的选定】根据塑件选定龙记大水口模架为：AI3545A70B100C100。见图2.1： 图2.1 塑件的模架2.4 【最大注射压力的校核】汽车大灯壳的原料为阻燃ABS，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为165MPa，所以注射压力符合要求。2.4.1最大注塑量的校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足：0.8 V机 V塑V浇式中 V机 注塑机的最大注塑量，250cm3 V塑塑件的体积，该产品V塑135cm3 V浇浇注系统体积，该产品V浇8cm3 故 0.8V机（135+8）cm32.4.2 锁模力与注射压力的校核 F 式中 注射压力，查表知=200（Mpa）， 塑件在分型面上的投影面积（） 浇注系统在分型面上的投影面积（） F 注射机额定锁模力，查表F=1300KN 投影面积计算：=224.75 =13.203 代入式中： =200（1224.75+13.203） =47.59KN 由于F=1300KN 故满足F 2.4.3 模具厚度H与注射机闭合高度的校核 <H< 式中 注射机允许最小模厚（180mm） 注射机允许最大模厚（380mm）预选模架 350mm450mm，则模具闭合高度H=365mm因为380mm>365mm>180mm 所以，能满足要求。2.4.4 注射机开模行程的校核 开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。它的大小直接影响模具所能成型的塑件高度。注射机开模行程应大于模具开模时取出塑件（包括浇注系统）所需的开模距。即满足下式 +（510） 式中 注射机行程（=345mm） 脱模距离（顶出距离） （=50mm） 塑件高度+浇注系统高度（=105mm+50mm=155mm） 则： +8=50+155+8=213mm<345mm 所以能满足要求。3.1 模具结构设计计算型腔结构由定模板、定模镶件二大部分组成，定模板构成塑件侧壁，型芯成形塑件大部分外形，而且提高模具的使用寿命。型芯有6个，。型芯于型腔板采用间隙配合，以保证配合紧密，防止塑件产生飞边。型腔开有冷却流道。导柱有带头导柱和肩导柱。前者结构简单，加工方便，用于简单模具，小批量生产，一般不需要用导套，生产批量大时，也可在模具中设置导套。导向孔磨损后，只需要更改导柱即可。后者结构复杂，用于精度要求较高，生产批量较大的模具。导柱与导套配合，导套固定直径与导柱固定直径相等。3.2 成型零件的工作尺寸计算1）型腔的长、宽尺寸计算塑件的×收缩率为：0.5,模具制造公差取的制品公差。 （LM）0+=（1+S）Ls-(0.50.75) 0+=1.005×Ls-0.75 0+=(1+0.5%)×1460.27×0.751.005×1460.2025146.53mm式中：型腔的L=146mm方向公称尺寸L制品 L方向最大尺寸L制品L方向公称尺寸收缩率制品的设计公差模具制造公差。 =(1+0.5%)×1960.32 x 0.75 (196.98-0.24) 196.74mm 式中：型腔的L=196mm方向公称尺寸 2）型腔的深度尺寸计算(1+0.5%)×1050.22×0.75(1.005×105-0.165)105.36mm式中：H型腔深度公称尺寸，制品高度最大尺寸，制品高度公称尺寸。3）型芯的高度尺寸计算(1+0.5%)×108-0.22×0.75 35.0750.165 108.375mm3.3 模具型腔壁厚的计算 如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能保证在生产中的精确性，我们可以根据书中的经验值来取的。成型零件材料选择。为实现高性能的目的；选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀性，良好的稳定性和良好的导热性。必须具有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要耐腐蚀性，因为ABS没有腐蚀性。可以采用Cr12MoV，经过调质，淬火加低温回火，正火。HRC55。可以去型腔壁厚为：0.20L+17=33。3.4 浇注系统设计计算浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接影响，是模具设计工作者十分重视的技术问题。3.4.1 浇注系统的作用普通流道浇注系统从总体来看，其作用可概述如下：（1）.将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔，同时使型腔内的气体能及时顺利的排出。（2）.在塑料熔体填充及凝固的过程中，将注射压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完整内外在质量优良的塑件制件。3.4.2 浇注系统设计原则浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响很大，而且还与塑件所用塑料的利用率、成型生产率等相关，因此浇注系统设计是模具设计的重要环节。对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则：（1）了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性 固体颗粒状或粉状的塑料经过加热，在注射成型时已熔融状态（粘流态），因此对塑料熔体的流动特性如温度、粘度、剪切速率及型腔内的压力周期等进行分析，就显得十分重要。因此，设计浇注系统应适应于所用塑料的成型特性要求，以保证塑料制件的质量。（2）浇注系统设计应有利于很好的排气 浇注系统应顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个角落，使型腔能浇注系统中的气体有序地排出，以保证填充过程中不产生紊流或涡流，也不会导致因气体积而引起的凹陷、气泡、等塑件成型缺陷。因此，设计浇注系统时，应注意与模具的排气方式想适应，使塑件获得很好的成型质量。（3） 浇注系统应结合型腔布局同时考虑 浇注系统的分布形式与型腔的排布密切相关，应在设计时尽可能保证在同一时间内塑料熔体充满各型腔，并且使型腔及浇注系统在分型面上的投影面积总重心与注射机锁模力作用中心相重合，这对于锁模的可靠性及锁模机构受力的均匀性都是有利的。（4）便于修整浇口以保证塑件外观质量 脱模后，浇注系统凝料要与成型后的塑件分离，为保证塑件的美观和使用性能等，应要使浇注系统凝料与塑件易于分离，且浇口痕迹易于清除修整。 1. 浇口位置的选择在设计浇注系统时，首先是选择浇口的位置。浇口位置选择直接关系到产品成型质量及注射过程的顺利进行,通常要考虑以下几项原则：a尽量缩短流动距离。b浇口应开设在塑件壁厚最大处。c必须尽量减少熔接痕。d应有利于型腔中气体排出。e考虑分子定向影响。f避免产生喷射和蠕动。g浇口处避免弯曲和受冲击载荷。h注意对外观质量的影响。2浇口形状结构和尺寸如下图所示：图（5）浇口根据塑料模设计手册取经验值盘形浇口厚度取 t=0.251.6mm取t=0.8mm取D=6mm3.5 脱模阻力计算根据塑料成型工艺与模设计：脱模力的计算：Ft=Ap()式中： Ft脱模力(N) t 塑件平均壁厚（cm） p塑料对型芯单位面积上的包紧力取3.0× A 塑包络型芯的面积=440.92 脱模斜度=3 ° 塑料与钢的摩擦系数取0.3 代入上式得： Ft= =4973577.6N3.6模具冷却水道设计计算模具温度及其波动对制品的收缩率、尺寸稳定性、力学性能、变形、应力开裂和表面质量等均有影响。模具温度过低，熔体流动性差，制品轮廓不清晰，甚至充不满型腔或形成熔接痕，制品表面不光泽缺陷多力学性能降低。模具温度过高，成型收缩率大，脱模和脱模后制品变形大，并且易造成溢料和粘模。模具热量的输入靠的是加热装置，而制品需要成型也需要对其冷却，冷却时间几乎占到成型周期的80%。因此提高冷却效率更有利于提高生产效率，其中散热包括自然散热和向外热传导，其中95%的热量是靠传热介质（冷却水）带走。由于塑料转换成为制件必须对模具进行加热和冷却，才能顺利的完成一系列的过程。塑料熔体充模流动，固化定型，生产效率及塑料的尺寸精度和形状都很重要。因此，必须考虑设计温度调节系统，通过合理的温度调节，才能有良好的产品质量和较高的生产效率。1. 模具加热 一般生产塑件的注射模需要加热2. 模具冷却塑料模可以看成是一种热交换器，如果冷却介质不能及时有效地带走必须带走的热量，则在一个成型周期内就不能维持热平衡，从而就无法进行稳定的模塑成形。对于塑料模具来说，只有进行高效率的热交换，才有可能进行快速成型，从而提高生产效率。在这里，冷却时间是关键，所谓冷却时间通常是指熔体充满型腔到制品最厚壁部中心温度降到热变形温度所需要的时间或制品断面内平均温度降到脱模温度所需要的时间。3.7分型面的选择与排气系统的设计3.7.1 【分型面的选择】 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： （1）分型面的选择有利于脱模：分型面应取在塑件尺寸的最大处。而且应使塑件流在动模部分，由于推出机构通常设置在动模的一侧，将型芯设置在动模部分，塑件冷却收缩后包紧型芯，使塑件留在动模，这样有利脱模。如果塑件的壁厚较大，内孔较小或者有嵌件时，为了使塑件留在动模，一般应将凹模也设在动模一侧。拔模斜度小或塑件较高时，为了便于脱模，可将分型面选在塑件中间的部位，但此塑件外形有分型的痕迹。 （2）分型面的选择应有利于保证塑件的外观质量和精度要求。 （3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造。（4）分型面应有利于侧向抽芯，但是此模具无须侧向抽芯，此点可以不必考虑。3.7.2 【排气糟的设计】 塑料熔体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。因该模具为小型模具，且分型面适宜，可利用分型面排气，所以无需设计排气槽。4.成型零件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括型腔、型芯、动定模板,动定模镶块、滑块,斜顶等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。4.1.1 斜导柱侧抽芯机构的设计1斜导柱侧抽芯机构斜导柱侧抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成形块，使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。 这类侧抽芯机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便，是设计和制造注射抽芯时最常用的机构，但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制，一般适用于抽芯力不大及抽芯距小于6080mm的场合。 本模具抽芯距为12mm，所以采用斜导柱侧抽芯机构。具体如图（8）所示。1 斜导柱侧抽芯机构的组成斜导柱侧抽芯机构主要是由斜导柱、侧型芯滑块、导滑槽、紧楔块和型芯滑块定距限位装置等组成2 斜导柱侧抽芯机构的工作过程斜导信侧抽芯机构注射模的工作过程如图（8）所示。图（8）中的塑件有一侧台阶，开模时，动模部分向后移动，开模力通过斜导柱驱动侧型芯滑块，迫使其在型芯固定板的导滑槽内向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成侧向抽芯动作。这时塑件包在型芯上随动模继续后移，直到注射机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位便推出机构复位，斜导柱侧型芯滑块向内移动复位，最后由紧楔块锁紧。图（8）1-紧楔块；2-滑块；3-斜导柱；4.1.2 滑块的设计1斜导柱的结构设计斜导柱其工作端的端部可以设计成锥台形。设计成锥台形时必须注