DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计教学提纲.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计-集美大学（工程技术学院）毕业设计（论文）题目DVD遥控器外壳上半部分塑料模具设计性质：毕业设计毕业论文学生姓名学号学院集美大学工程技术学院专业指导教师目录第一章绪论2一毕业设计应达到的要求2二塑料模具的分类2三塑料成型在工业生产中的重要性2第二章零件的工艺分析3一材料的选择3二产品工艺性与结构分析5第三章模具结构设计7一模具型腔的设计7二.成型零件的设计与计算12三模架的设计16第四章绘制装配图和零件图及总结19参考文献19前言毕业设计是在修完所有课程之后，我们走向社会之前的一次综合性设计。在此次设计中，主要用到所学的注射模设计，以及机械设计等方面的知识。着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、模具的结构设计、注射模具设计的有关计算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道布局和浇口位置的选择，模具工作零件的结构设计，侧面分型及抽芯机构的设计，推出机构的设计，拉料杆的形式选择，排气方式设计等。通过本次毕业设计，使我更加了解模具设计的含义，以及懂得如何查阅相关资料和怎样解决在实际工作中遇到的实际问题，这为我们以后从事模具职业打下了良好的基础。本次毕业设计也得到了老师和同学的帮助，在此一一表示感谢！由于实践经验的缺乏，且水平有限，时间仓促。设计过程中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师批评指正。在编写说明书过程中，我参考了塑料模成型工艺与模具设计、实用注塑模设计手册和模具制造工艺等有关教材。引用了有关手册的公式及图表。但由于本人水平的有限，本说明书存在一些缺点和错误，希望老师多加指正，以达到本次设计的目的。第一章绪论一毕业设计应达到的要求通过这次毕业设计，应达到学校对毕业设计的要求，同时对于本具体的塑料注射模的设计，应达到如下目的：1.更深入了解聚合物的物理性能、流动性、成型过程中的物理、化学变化以及塑料的组成、分类及其性能。2.更深入了解塑料成型的基本原理和工艺特点，正确分析成型工艺对模具的要求。3.掌握各种成型设备对各类模具的要求。4.掌握各类成型模具的结构特点及设计计算方法，能设计中等复杂模具。5.具有分析、解决成型现场技术技术问题的能力，包括具有分析成型缺陷产生的原因和提出克服办法的能力。6.在设计中熟练使用ProE4.0和Mastercam等3D造型软件和AutoCAD等2D绘图软件。7.结合以前学过的各门课程，综合运用各种知识来完善这次毕业设计。8.在设计过程中，还应该注意了解塑料模具的新工艺、新技术和新材料的发展动态，阅读外文资料，学习掌握新知识，更好地为本设计和振兴我国的塑料成型加工技术服务。二塑料模具的分类塑料模具的分类的方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可以分为以下几类：1. 注射模（又称注塑模）；2. 压缩模；3. 压注模；4. 挤出模；5. 气动成型模。以上是常见的成型方法，还有泡沫塑料成型模、搪塑模、浇铸模、回转成型模、聚四氟乙稀压锭模等。三塑料成型在工业生产中的重要性1塑料及塑料工业的发展塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，简称高聚物。塑料其余成分包括增塑剂、稳定剂、增强剂、固化剂、填料及其它配合剂。塑料制件在工业中应用日趋普遍，这是由于它的一系列特殊的优点决定的。塑料密度小、质量轻。塑料比强度高；绝缘性能好，介电损耗低，是电子工业不可缺少的原材料；塑料的化学稳定性高，对酸、碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力；塑料还有很好的减摩、耐磨及减震、隔音性能也较好。因此，塑料跻身于金属、纤维材料和硅酸盐三大传统材料之列，在国民经济中，塑料制件已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。2塑料成型在工业生产中的重要作用模具是工业生产中重要的工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一种类型。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造力量的强弱、模具质量的好坏，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基础”，日本则称“模具是促进社会繁荣富裕的劳动力”。近年来，我国各行业对模具的发展都非常重视。1989年，国务院颁布了“当前产业政策要点的决定”，在重点支持改造的产业、产品中，把模具制造列为机械技术改造序列的第一位，它确定了模具工业在国民经济中的重要地位，也提出了振兴模具工业的主要任务。3塑料成型技术的发展趋势一副好的塑料模具与模具的设计、模具材料及模具制造有很大的关系。塑料成型技术发展趋势可以简单地归纳为一下几个方面:1. 模具的标准化为了适应大规模成批生产塑料成型模具和缩短模具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国标准化程度只达到20。注射模具零部件、模具技术条件和标准模架等有一下14个标准：当前的任务是重点研究开发热流道标准元件和模具温控标准装置；精密标准模架、精密导向件系列；标准模板及模具标准件的先进技术和等向标准化模块等。2. 加强理论研究3. 塑料制件的精密化、微型化和超大型化4. 新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用各种新材料的研制和应用，模具加工技术的革新，CAD/CAM/CAE技术的应用都是模具设计制造的发展趋势。第二章零件的工艺分析一材料的选择1.材料的选择本产品为遥控器的外壳，首先从它的使用性能上分析必须具备有一定的综合机械性能包括良好的机械强度，和一定的耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电器性能。能满足以上性能的塑料材料有多种，但从材料的来源以及材料的成本考虑，ABS更适合些。ABS是目前世界上应用最广泛的材料，它的来源广，成本低，符合塑料成型的经济性。因此，在选用材料时，考虑采用ABS，并且作为遥控器的一个外壳ABS能满足它的使用性能合成型特性。ABS料件有较好的光泽。密度为1.021.05g/cm3，ABS（抗冲）收缩率为0.30.8，ABS（耐热）收缩率为0.30.8。ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰酸醋、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是赖热性不高，连续工作温度为70°C左右，热变形温度约为93°C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。2主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等。3成型特点ABS在升温是粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060°C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080°C。4ABS注射参数注射类型：螺杆式螺杆转速：3060r/min喷嘴类型：形式直通式；温度180190°C料筒温度：前段200210°C；中段210230°C；后段180200°C模具温度：5070°C注射压力：7090MPa保压力：5070MPa注射时间：35S保压时间：1530S冷却时间：1530S成型时间：4070S二产品工艺性与结构分析1.尺寸的精度影响尺寸精度的因素很多。首先是模具的制造精度和模具的磨损程度，其次是塑料收缩率的波动及成型时工艺条件的变化、塑件成型后时效变化和模具结构形状等。因塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。塑件公差数值根据SJ1372-78塑料制件公差数值标准确定。精度等级选用根据SJ1372-78选择，本零件配合要求不高，精度等级选择一般精度，为级精度，无公差值者，按级精度取值，如表所示。表塑件尺寸公差（）基本尺寸精度等级基本尺寸精度等级0.120.48>65800.381.6>360.140.56>801000.441.8>6100.160.61>1001200.502.0>10140.180.72>1201400.562.2>14180.200.80>1401600.622.4>18240.220.88>1601800.682.72.脱模斜度塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分，因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件，防止脱模时拉伤塑件，在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下，脱模斜度可以取大一些。在开模后塑件留在型腔内，查表可知ABS的脱模斜度为：型腔：401°20；型芯：351°。如果开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度，即以上值反之。在本次设计的塑件中，设ABS的脱模斜度为：型腔：1°，型芯：50。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。3.壁厚塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知，ABS制件最小壁厚为0.8，中型塑件推荐壁厚为1。同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕，内部会产生气泡。在要求必需有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过，且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过渡部分的突然变化。综上，根据塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚为1.5。4.圆角塑件除了有使用要求的部位要采用尖角外，其它转角处都应用圆角过渡，这样才不会因在转角处应力集中，在受力或冲击震动时发生破裂，甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂，特别是在塑件的内角处。通常，内壁圆角半径应是壁厚额一半，而外壁圆角半径为壁厚的1.5倍，一般圆角不小于0.5。塑件各个圆角半径参见塑件零件图。第三章模具结构设计一模具型腔的设计注射模具的典型结构有单分型注射模、双分型注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射模、斜滑块侧向抽芯注射模、带有活动镶件的注射模、定模带有推出装置的注射模等等。跟据塑件的结构特征和使用要求，本模具采用双分型面结构，其中一个分形面是为了使浇注系统的冷凝料自动脱落下来，而另外一个分型面则是用于脱模了。由于本塑件侧壁有2个与开模方向不一致的凹槽，所以必须首先将成型这部分的型芯脱离出件，才能将整个塑件从模具中脱出。这种型芯通常称为侧型芯，并加工成可动形式。这里考虑开模时侧向抽芯与分型与塑件的推出同步，故可采用斜滑块外侧抽芯机构。这里采用斜导柱在定模上，滑块在动模上的注塑模结构。斜滑块使用压条安装在动模凹槽内，可以沿凹槽滑动。斜导柱固定在定模上。斜导柱与滑块上的斜孔一般采用H8/f8或H8/f7的配合，在开模时，滑块随着动模沿斜导柱向外侧运动，脱离出件。为了保证制品的精度（考虑到只靠导柱对斜滑块进行定位，怕强度不够，影响制品的尺寸精度）应为斜滑块设计定位装置。这里采用限位块的形式，将它与斜滑块之间为斜面配合。把限位块与定模做成整体式，这样在注塑是对滑块起到定位作用，从而保证了制品的尺寸精度。1型腔数量以及排列方式本塑料制件为遥控器的外壳，生产的批量较大，为了提高生产效率，但又要保证产品的一致性，故不宜采用一模多腔的形式：每增加一个型腔，由于型腔的制造误差和成型工艺误差的影响，塑件的尺寸精度要降低约4%8%，因此多型腔模具（n>4）一般不能生产高精度的塑件。因此，本模具可采用一模两腔的形式，分别是遥控器的上下盖。其布局示意图如下：2分型面的设计分型面是决定模具结构形式的重要应素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切的关系，并且直接影响到塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱模，因此，分型面的选择是注塑模具设计中的一个关键。选择分型面时一般应尊循以下几项基本原则：1. 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2. 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；3. 保证塑件的精度要求；4. 满足塑件外观质量的要求；5. 便于模具的加工与制造；6. 对成型面积的影响；7. 排气的效果的考虑；8. 对侧向抽芯的影响。根据分型面选择的原则，通过综合分析比较，确定以下的两个方案：单分型面和双分型面。方案一：双分型面选用双分型面形式的优点：模具进料均匀、平稳。选用双分型面形式的缺点：增加模具的结构复杂性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下点浇口的痕迹。不符合模具的加工经济性。方案二：选用单分型面结构的示意图如下：选用单分型面的优点：使模具的结构简单化，减小模具的厚度，也节省了模具材料，且在脱模后塑料制件的外表面无浇口的痕迹。进料的距离也大大的缩短了。从以上的两个方案进行比较，采用方案一（双分型面）比采用方案二（单分型面）更符合要求，方案二符合了模具的加工经济性，因此，本模具宜采用双分型面的形式。3浇注系统与排溢系统的设计浇注系统的设计是注射模具设计的一个重要完节，它对获得优良性能和理想性能的塑料制件以及最佳的成型效率有直接应响，是模具设计者重视的技术问题。对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下基本原则：1. 采用尽量短的流程，以减少热量与压力损失；2. 浇注系统设计应有利于良好的排气；3. 便于修整浇口以保证塑件外观质量；4. 浇注系统应结合型腔布局同时考虑。从给出的塑料制件看，既要保证塑件的外观要求，又要考虑浇注系统设计的几项原则。4主流道的设计主流道是塑料熔融体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，便于熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地拉出来。由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模板上，而是将它单独设计成主流道衬套镶入定模板内。浇口套的选用：进料口直径：D=d+(0.51)mm=30.54mm式中d为注塑机喷嘴口直径。球面凹坑半径：R=r+(0.51)mm=10+0.510.5mm式中r为注塑机喷嘴球头半径。复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道衬套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。主流道的设计参考教材塑料成型工艺与模具设计P114表5-2主流的部分尺寸：符号名称尺寸d主流道小直径注射喷嘴直径+（0.51）SR主流道球面半径喷嘴球面半径+（12）h球面配合高度35a主流道锥角26L主流道长度尽量60D主流道大端直径d+2Ltga/2查模具设计与制造简明手册P386表2-40常用热塑性塑料注射机型号和主要技术规格XS-ZY-250：喷嘴球半径=18；主流道小端直径=4。则主流道小端直径d=4+1=5;球面配合高度h取4；主流道锥角取40；主流道球面直径SR=18+3=21;L和D还待定。5分流道设计分流道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失尽可能小，能使塑料熔体均衡地分配到各个型腔。在设计时考虑到以上的原则有两种设计形式：圆形截面分流道和梯形截面分流道。下面是这两种形式的比较：圆形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积最小，它的流动性和传热性都好。梯形截面分流道：在相同截面积的情况下，其比面积大，塑料熔体热量散失及流动阻力均不大。比较以上的两种形式，再考虑加工的经济性，采用圆形截面分流道更符合设计的要求，故本模具的分流道设计形式采用了圆形截面分流道的形式。6浇口的设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，其截面积约为分流道的0.030.09，长度约为0.5mm2mm。浇口形式有直浇口、侧浇口、点浇口和潜伏性浇口等，选浇口时利用MOLDFLOW软件分析。经过MOLDFLOW软件的分析遥控器的浇口应选择潜伏性浇口较好但考虑到其他因素还增加了直浇口和点浇口。7冷料井的设计冷料井又称冷料穴，它是为贮存两次注塑间隔产生的冷料头。防止冷料头进入型腔造成制品熔接不牢，影响制品质量，甚至堵住浇口，而造成成型不良。冷料井常主流道末端。冷料井的直径稍大于主流道大端直径，长度一般取主流道直径的1.52倍。冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。这里采用最常用的Z形头拉料杆冷料井。8排溢系统设计当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的低分子挥发气体。如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净，一方面将会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及填料等缺陷，另一方面气体受压，体积缩小而产生高温会导致塑件局部碳化或烧焦，同时积存气体还会产生反向压力而降低充模速度。因此设计时必须考虑排气问题。注射模成型时排气通常以如下四种方式进行：1. 利用配合间隙排气；2. 在分型面上开设排气槽排气；3. 利用排气塞排气；4. 强制排气。根据塑件的结构特点和型芯型腔以及模具的结构，本副模具因为型芯是采用镶拼结构，固采用利用间隙配合排气，同时，钳工在加工时，适当在分型面上开设很小的排气槽（ABS排气槽深度为0.03）。二.成型零件的设计与计算成型零件决定塑件的几何行状和尺寸。成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确几何形状，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，有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、型芯、镶块、凸模和成型杆等。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，对关键零件进行强度和刚度校核。1.模具材料的选择根据模具的生产条件和模具的工作条件需要，结合模具材料的基本性能和相关的因素，来选择适合模具需要的，经济上合理、技术上先进的模具材料。对于一种模具，如果单纯从材料的基本性能考虑，可能几种模具材料都能符合要求，然而必需综合考虑模具的使用寿命、模具制造工艺过程的难易程度、模具制造费用以及分摊到制造的每一个工件上的模具费用等多种因素，进行综合分析评价，才能得出符合的材料。模具材料的冶金质量及其它考虑因素冶金质量也对模具材料的性能有很大的影响，只有优秀的冶金质量，才能充分发挥模具材料的各种性能。常考虑的冶金质量指标有：冶炼质量，锻造轧制工艺，热处理和精加工，导热性，精料和制品化等。其它还要考虑选用的模具材料的价格和通用性。总之，选用高质量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成本地生产高质量的模具，已经成为当前工业发达国家模具制造的主要发展趋势，我国也正在向这一方向发展。以下成型零件材料就根据以上原则选择。2.凹模的设计为了提高零件的加工效率，装拆方便，保证上下盖的两个型腔形状尺寸，采用整体式凹模结构。在凹模与定模板间的配合用。影响成型零件的尺寸因素有：1.塑件的收缩率，其值为s=（Smax-Smin）Ls;式中s塑料收缩率波动所引起的塑件尺寸误差；Smax塑料的最大收缩率；Smin塑料的最小收缩率；Ls塑件的基本尺寸。2.模具成型零件的制造误差；参考塑料成型工艺与模具设计P所列出的经验值，成型零件的制造公差约占塑件总公差的-,或取IT7-IT8级作为模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。收缩率的波动引起塑件尺寸误差随塑件的尺寸增大而增大。在计算成型零件时，所用到的收缩率均用平均收缩率来表示=×100%式中塑件的平均收缩率；Smax塑料的最大收缩率；Smin塑料的最小收缩率。计算公式参考教材P151式（5-18）：(LM)z=(1+)LS(0.50.75)z式中表示塑料的平均收缩率；(=0.55%)LS表示塑件的基本尺寸；表示塑件尺寸的公差；Z取/3。当制件的尺寸较大、精度级别较底时式中取0.75，当精度级别较高时式中取0.5。本塑件为遥控器的外壳其精度要求较高，故在本设计中取0.75。3.型心尺寸的计算型心尺寸的计算公式参考教材P151式5-19：(LM)z=(1+)LS+0.75z式中表示塑料的平均收缩率；(=0.55%)LS表示塑件的基本尺寸；表示塑件尺寸的公差；Z取/3。当制件的尺寸较大、精度级别较底时式中取0.75，当精度级别较高时式中取0.5。本塑件为遥控器的外壳其精度要求较高，故在本设计中取0.75。型芯高度尺寸的计算运用平均收缩率法：(hm)z=（1+Scp）LS+1/3zH型芯高度尺寸（mm）z型芯高度制造公差（mm）(hm)=(1+0.55%)×14+0.16/3=14.0974中心距离的尺寸计算中心距离尺寸的计算公式参考教材P151式5-22：(CM)Z/2=(1+)CSZ/2式中表示塑料的平均收缩率；(=0.55%)CS表示塑件的基本尺寸；表示塑件尺寸的公差；Z取/3。5模具型腔侧壁和底版厚度的计算塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因硬度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足产生翘曲变形导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度和顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。6.矩形型腔的结构尺寸计算在本模具设计中采用了整体矩形型腔。整体式矩形型腔，这种结构与组合式型腔相比刚度较大。由于底板与侧壁为一体，所以在型腔底面不会出现溢料间隙，因此在计算型腔壁厚时变形量的控制主要是为保证塑件尺寸精度和顺利脱模。矩形板的最大变形量发生在自由边的中点上。壁厚的计算公式参考模具设计与制造手册表2-158凹模侧壁和底板厚度的计算。S=式中C常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。查教材表5-17矩形型腔壁厚推荐尺寸，取45mm。所以本模具型腔的壁厚值为45mm。7.底板厚度计算.由于熔体压力，板的中心将产生最大变形量。按刚度条件，型腔厚度为h=式中C，常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。因型腔的高度与型腔的长度之比=14/119.52=0.117135，查手册得C=1.4；P型腔压力，一般取2545MPa，在此取40MPa；a型腔的深度。其值为10.；E弹性模量。钢的取2.1×105；允许变形量，查教材表5-12ABS为0.05，在此取0.01。h=32.17mm查手册的推荐值在此取37mm。8.动模垫板厚度的确定动模垫板的厚度是根据塑件在分型面的投影面积的一定范围来取的值。查模具设计与制造手册动模垫板厚度的推荐值，塑件在分型面上的投影面积约为（160×50）×2=16000合160，在100200的范围内，则垫板的厚度为3040，在此取40mm。9.推出机构的设计推出机构的设计主要考虑以下几项的原则：1. 推出机构应尽量设计在动模的一侧；2. 保证塑件不因推出而变形损坏；3. 机构简单动作可靠；4. 保证良好的塑件外观；5. 合模时的真确复位。在本模具的设计过程中采用推杆的形式对塑件进行脱模，其具体的布置情况考虑平衡受力的原则。10.脱模力的计算注射成型以后，塑件在模具中冷却定型，由于体积收缩，对型腔产生包紧力，塑件必须克服磨擦阻力才能从模腔中脱出。按力的平衡原理，列出平衡方程式：Ft=AP(µcos-sin)在式中µ塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3；A塑件对型芯的包容面积；P塑件对型芯的单位面积上的包紧力,模内冷却一般取（0.81.2）×107；在此取中间值1.0×107。Ft脱模力；型芯的脱模斜度，在本模具中为40。先计算A值：A=XFt=Ap(µcos-sin)=X×（0.2×cos40-sin40）11.侧向分型与抽芯机构的设计在给定的制件外形分析，成型时可用侧向分型机构来完成，但使模具结构复杂。考虑到要实现制件的外形，观察其外形形状，在內两侧边可以用侧向抽芯实现成型，在型腔与型芯之间用一镶块的型芯来成型，必须用抽芯机构进行成型，这样可以把模具结构简化，降低制造成本。在本模具设计过程中采用的是机动侧向抽芯机构。抽芯距离的确定和抽芯力的计算：为了安全的起见，侧向抽芯距离通常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度大23mm。抽芯距用s表示，则s=s1+23mm=2+2=4mm。抽芯力的计算：对于侧向抽芯的抽芯力，往往采用如下的公式进行估算：Fc=chP(µcos-sin)在式中µ塑料对钢的摩擦系数，约为0.10.3；c侧型芯成型部分的截面平均周长(m);h侧型芯成型部分的高度(m)；本模具为9mmP塑件对型芯的单位面积上的包紧力,模内冷却一般取（0.81.2）×107；在此取中间值1.0×107。Fc三模架的设计导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。本模具采用导柱导向定位。1.导向机构的作用1、定位作用模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。2、导向作用合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。3、承受一定的侧压力塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧压力，以保证模具的正常工作。若侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构。导柱导向机构的主要零件是导柱和导套，导柱和导套均采用标准件。导柱设置在动模一侧，导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过渡配合：导柱的导向部分采用H7/f7的间隙配合，而导套用H7/r6的配合镶入模板。2.导套和导柱（一）导柱1、导柱的结构形式导柱采用1表2-111标准形式，这种形式结构简单，加工方便，用于简单模具。2、导柱结构和技术要求(1)长度导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812mm，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。(2)形状导柱前端应做成锥台形或半球形，以使导柱顺利进入导向孔。(3)材料导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此多采用Y8、T10钢经淬火处理，硬度为HRC5055。导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8m,导向部分表面粗糙度Ra为0.80.4m。(4)配合精度导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合；导柱的导向部分通常采用H7/F7或H8/f7的间隙配合。（二）导套1、导套的结构形式本模具的结构形式采用1表2-114形式，这种形式结构较简单，便于加工。2、导套的结构和技术要求(1)形状为了使导柱顺利地进入导套，在导套的前端应倒圆角，导柱孔最好作成通孔，以利于排出孔内空气及残渣废料。如模板较厚，导柱孔必须作成盲孔时，可在盲孔的侧面打一小孔排气。(2)材料导套与导柱用相同的材料或同合金等耐磨材料制造，其硬度应低于导柱硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8m。(3)固定形式及配合精度导套用环形槽代替缺口，固定在定模板上。用H7/f7或H7/k6配合镶入模板。3.温度调节系统设计注射模的温度对塑料熔体的充模流动、固化定型、生产效率及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响。注射模中设置温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使注射成型具有良好的产品质量和较高的生产率。根据ABS塑料的成型工艺，本模具只要设置冷却系统即可。（1）、冷却系统的计算冷却系统的计算包括热传导面积的计算、温控介质通道的尺寸和介质用量的确定以及通道回路的排布等，这些工作是注射模设计中的一个难点。这里略，其参数根据资料推荐值选则。（2）、冷却系统的设计准则为了提高冷却效率和争取型腔表面温度的均匀和稳定，在系统的综合设计中应遵守生产中的约定原则。在管道回路布置时，还需要进一步考虑型腔的形状和尺寸，并使加工方便和密封效果好。冷却水道的设计原则如下：1. 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大；2. 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等个；3. 浇口处加强冷却；4. 冷却水道出、入口温差应尽量小；5. 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。还有冷却水道应尽量避免接近塑件的熔接部位，以免产生熔接痕，降低塑件的强度；冷却水道应易于清理，一般水道孔径为10（不小于8）。根据中间板的厚度和型腔尺寸，参考设计手册推荐值，在中间板中开设5条直通式冷却水道，直径为10，具体布局参间零件图。冷却水道和外界的连接采用标准件水嘴连接。第四章绘制装配图和零件图装配图是机械设计中设计意图的反映，是机械设计、制造的重要技术依据。在部件和零件设计和制造及装配时，都需要装配图。本模具装配图表达了模具的工作原理、零件的安装配合关系和各零件的主要结构形状以及装配、检验和安装时所需要的尺寸和技术要求。本套图纸中还有一张型芯组件图，表达了主型芯、镶块和动模板之间的位置和配合关系。零件图是设计部门提交给生产部门的重要技术文件，它更具体的反映了设计者的意图，表达了机械或部件对零件的要求（包括对零件的结构要求和制造工艺的可能性、合理性要求等），是制造和检验零件的依据。本套模具图纸中详细标注了零件的各个尺寸和公差，位置公差和粗糙度等。在设计中绘图主要用计算机绘图，使用的软件主要有：Pro/E4.0AutoCAD2007等。在绘制塑件图、装配图和零件图时，由于自己的水平有限，出了很多的错误和标注不合理的地方，经过多次改正，不断提高图纸质量。第4章注射件成型缺陷分析及总结模具设计制造完后，要进行试模。由于设计存在的缺陷，可能会出现这样那样的问题，因此要根据具体的情况及时解决，不要在正式生产中产生类似的问题和缺陷。表4注射塑件成型缺陷分析序号成型缺陷生产原因解决措施1制品滋边1.注射压力太大2锁模力过小或单向受力.3.模具碰损或磨损4.模具间落入杂物5.料温太高6.模具变形或分型面不平降低注射压力调节锁模力修理模具擦净模具降低料温调整模具或磨平2熔合纹明显1. 料温过低2. 模温低3. 擦脱模剂过多4. 注射压力底5. 注射速度慢6. 加料不足7. 模具排气不良提高料温提高模温少擦脱模剂提高注射压力加快注射速度加足料通模具排气气孔3黑点及条纹1. 料温高,并分解2. 料筒或喷嘴结合不严3. 模具排气不良4. 染色不均匀5. 物料中混有深色物降低料温修理接合处,出去死角改变模具排气重新染色将物料中深色物取缔4银丝、斑纹1.料温过高,料分解物进入模腔2.原料含水分高,成型时气化3.物料含有易挥发物迅速降低料温原料预热或干燥原料进行预热干燥5制品变形1. 冷却时间短2. 顶出受力不均3. 模温太高4. 制品内应力太大5. 通水不良,冷却不均6. 制品薄厚不均加长冷却时间改变顶出位置降低模温消除内应力改变模具水路正确设计制品和模具6制品脱皮、分层1. 原料不纯2. 同一塑料不同级别或不同牌号相混3. 配入润滑剂过量4. 塑化不均匀5. 混入异物气疵严重6. 进浇口太小,摩擦力大7. 保压时间过短净化处理原料使用同级或同牌号料减少润滑剂用量增加塑化能力消除异物放大浇口适当延长保压时间7裂纹1. 模具太冷2. 冷却时间太长3. 塑料和金属嵌件收缩率不一样4. 顶出装置倾斜或不平衡,顶出截面积小或分布不当5. 制件斜度不够,脱模难调整模具温度降低冷却时间对金属嵌件预热调整顶出装置或合理安排顶出杆数量及其位置正确设计脱模斜度8制品表面有波纹1. 物料温度低,粘度大2. 注射压力3. 模具温度低4. 注射速度太慢5. 浇口太小提高料温料温高,可减小注射压力,反之则加大注射压力提高模具温度或增大注射压力提高注射速度适当扩展浇口9脱模难1. 模具顶出装置结构不良2. 模具脱模斜度