毕业设计（论文）-发动机端盖注射模设计（全套图纸）(30页).doc

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1、-毕业设计（论文）-发动机端盖注射模设计（全套图纸）-第 29 页摘 要注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。本次的毕业设计是塑料盖板的注塑模的设计，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以1次分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模2腔直线排列，浇注系统采用侧浇口成形，推出形式为推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。关键词 ：1次分型面注射模具；侧浇口；推杆。全套图纸加153893

2、706AbstractInjection molding is the plastic material into the barrel through the heating and melting, make it become the high viscosity fluid, used as a plunger or screw compression tools, cavity melt through the nozzle with high pressure injection mold, after cooling, solidification stage, and then

3、 ejected from the mould, a plastic products. The graduation design is the design of the injection mould for the plastic cover, plastic product quantity and process performance determined the design with 1 sub type surface injection mold way. The cavity of the mold using a 2 cavity is arranged in a s

4、traight line, pouring system uses some gate forming, roll out in the form of for push board launched institutions to complete the introduction of plastic parts. Because the plastic parts of the process performance requirements of injection mold cooling system, and therefore in the mold design to des

5、ign.Keywords:1 single injection mold parting surface; the side gate; push rod.目 录摘 要1Abstract2目 录3前 言5第一章 模塑工艺规程的编制71.1塑件的原材料工艺性分析71.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析81.3塑件注塑工艺参数的确定91.4注塑模工艺条件101.5注塑机的选用10第二章 注塑模的结构设计112.1分型面选择112.2确定型腔的数目及排列方式122.3浇注系统设计142.4脱模机构的设计182.5 导向机构的设计19第三章 注塑模具的有关计算253.1成型零件结构设计253.2成型

6、零件工作尺寸的计算273.3 模架的选用313.4 MoldFlow分析验证31第四章 模具冷却系统的设计39第五章 注塑机有关参数的校核425.1模具合模时校核：425.2 最大注塑量校核425.3锁模力校核42第六章 模具材料的选取以及总装图的绘制446.1 模具材料的选取446.2模具总装图的绘制456.3本模具的工作原理45结论47参考文献48致谢49前 言模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。模具是制造

7、业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入

8、模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。过去在我国工业中，模具长期未受到重视。改革开放以来，塑料成形、家用电器、仪表、汽车等行业进入大批量生产，模具工业有了一定的发展。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有

9、些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。在塑料制品的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成形设备等都是成形优质塑件的重要条件。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后很多，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构

10、调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出，等等。可见，我国模具工业的发展任重而道远。我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，振兴我国装备制造业，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。第一章 模塑工艺规程的编制该塑件是发动机塑料盖板，其零件图如图1-1所示。本塑件的材料采用ABS，生产类型为大批量生产。图1.1 产品图 1.1塑件

11、的原材料工艺性分析 1.1.1注塑模工艺条件 塑件的材料采用ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，密度为1.05克/厘米3其注塑模工艺条件如下：（1） 干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。（2） 熔化温度：210280；建议温度：245。（3） 模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。（4） 注射压力：5001000bar。（5） 注射速度：中高速度。 1.1.2化学和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热

12、稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。 1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1.2.

13、1结构分析从塑件图1-2上分析，该零件总体形状为壳体。在产品上孔较多，需要设计推杆脱模，该零件属于中等复杂程度。图1.2 产品图尺寸1.2.2尺寸精度分析根据产品的要求，塑件的尺寸在0149mm的尺寸精度要求为0.13mm，因此该产品的所有尺寸的精度要求都是0.13mm。1.2.3表面质量分析该零件的表面除要求没有缺陷毛刺，内部不得有导电杂质外，没有什么特别的表面质量要求，故比较容易实现。同时，从产品的壁厚来看，壁厚均匀，不易产生缩水，符合成性要求。综上分析可以看出,注塑时在工艺控制得较好的情况下,零件的成型要求可以得到保证。2.计算塑件的体积和质量计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔

14、数，以下数据利用3D软件ug计算得出：塑件的体积：V=31cm 1.3塑件注塑工艺参数的确定查找有关文献和参考工厂时间应用的情况，ABS材料的成型工艺参数可作如下选择：（试模时，可根据实际情况作适当调整）注塑温度：包括料筒温度和喷嘴温度。料筒温度：后段温度t选用190210c； 中段温度t选用200220c； 前段温度t选用210230c； 喷嘴温度：200210c； 注塑压力一：选用40100Mpa；注塑时间： 选用2090s；保压压力： 选用 65Mpa；高压时间： 选用05s； 冷却时间： 选用20120s； 总周期： 选用45220s； 后处理方法： 采用油水盐水； 后处理温度： 90

15、100t/c; 后处理时间： 4h。 说明 3.1：预热和干燥均采用鼓风烘箱。3.2：凡潮湿环境使用的塑料，应进行调湿处理，在100120c水中加热218h。 1.4注塑模工艺条件塑件的材料采用ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其注塑模工艺条件如下： （1）干燥处理：ABS材料具有吸湿性，要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件为8090下最少干燥2小时。材料温度应保证小于0.1%。 （2）熔化温度：210280；建议温度：245。 （3）模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 （4）注射压力：5001000bar。 （5）注射速度：中高速度。 1.5注

16、塑机的选用采用一模2件的模具结构，考虑其外形尺寸，注塑时所需压力和工厂现有设备等情况，选用注塑机XS-ZY-125（如表1-1）。表1.1 XS-ZY-125注塑机参数项目XS-ZY-125结构形式卧理论注射容量/cm3125螺杆（柱塞）直径/mm42注射压力/Mpa130锁模力/KN900拉杆内间距/mm448370移模行程/mm300最大模具厚度/mm300最小模具厚度/mm200喷嘴球半径/mm14喷嘴口孔径/mm3第二章 注塑模的结构设计注塑模结构设计主要包括：分型面选择模具型腔数目的确定型腔的排列方式冷却水道布局浇口位置设置模具工作零件的结构设计侧向分型与抽芯机构的设计推出机构的设计

17、等内容。 2.1分型面选择用以取出塑件或取出浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模，分型面的位置也影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键内容。如何确定分型面位置，需要考虑的因素比较多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件工艺性、精度、推出方法、模具制造、排气等因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。注射模有一个分型面或多个分型面，分型面的位置，一般垂直于开模方向，分型

18、面的形状有平面和曲面等。 分型面的确定主要应考虑以下几点：（1）在安排制件在型腔中的方位时，在与开模相垂直的方向上尽量避免侧凹或侧孔。（2）一般分型面是与注射机开模方向垂直的平面，但分型面也有倾斜的平面或弯折面，或曲面，这样的分型面虽加工困难，但型腔制造和制品脱模较易。有合模对中锥面的分型面，自然也是曲面。（3）分型面的位置除了应开设在制件中断面轮廓最大的地方才能使制件顺利地从型腔中脱出外，还应考虑以下几种因素：因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕迹或接合缝的痕迹，故分型面最好不要选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。从制件的顶出考虑分型面要尽可能地使制件留在动模边，当制件的壁厚较大但内

19、孔较小时，则对型芯的包紧力很小，常不能确切判断制件中留在型芯上还是在凹模内。这时可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边，利用顶管脱模，当制件的孔内有管件（无螺纹连接）的金属嵌中时，则不会对型芯产生包紧力。根据本塑件的结构特点，为了方便塑件浇注后脱模、排气、塑件的外观质量等要求，该塑件为塑料盖板，表面无特殊的要求，其分型面选择如下图所示：图2.1 分型面的设计 2.2确定型腔的数目及排列方式2.2.1模腔数量的确定塑件的生产属大批量生产，宜采用多型腔注塑模具，其型腔个数与注塑机的塑化能力，最大注射量以及合模力等参数有关，此外还受制件精度和生产的经济性等因素影响，有上述参数和因素可按下列方法确定模腔

20、数量；（1）按注射机的额定锁模力确定型腔数量N1 N1=（F/PC）/AB/A其中：F注塑机的锁模力 NPC 型腔内的平均压力MPa A 每个制件在分型面上的面积（） A=13075=9750 B 流道和浇道在分型面上的投影面积（） B 在模具设计前为未知量，根据多型腔模具的流动分析B为（0.20.5），常取B=0.35，熔体内的平均压力取决于注射压力，一般为2540MPa实际所需锁模力应小于选定注塑机的名义锁模力，为保险起见常用0.8F则 N1=0.6F/APC=9000.8/309.75=2.46（个） （2）注射机注塑量确定型腔数目N2 N2=（GC）/V 其中： G 注射机的公称注塑量

21、（） V 单个制件体积 （） C 流道和浇口的总体积（）生产中每次实际注塑量应为公称注塑量的0.80.45倍，取0.8倍计算，同时流道和浇道的体积为未知量，据统计每个制品所需浇注系统是体积的0.21倍，现取C=0.2则 N2=0.6G/1.6V=1250.8/1.231 =2.68（个）从以上讨论可以看到模具的型腔个数必须取N1，N2中的较小值，在这里可以选取的个数是2，4个，我们所设计的塑料盖板注塑模具采用一模2腔的方案，即N=2 2.2.2型腔的排列方式本塑件在注塑时采用一模2腔,经过分析采用每个零件上两个直接交口,因为零件尺寸比较大,使用一个浇口容易导致零件在住宿过程中导致零件注入时间过

22、长,导致零件成型后有褶皱或者翘曲变形等隐私。综合考虑浇注系统，模具结构的复杂程度等因素采取如图2-2所示的型腔排列方式。其缺点是熔料进入型腔后到另一端的料流长度较大：图2.2 型腔的排列方式 2.3浇注系统设计2.3.1 主流道与浇口套的设计根据注塑机喷嘴的有关尺寸：喷嘴前端孔径： d0=3mm喷嘴前端球面半径： R0=14mm根据模具主流道与喷嘴的关系(如图所示)： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm取主流道的球面半径： R=16mm 取主流道的小端直径： d=3.5mm图2.3 浇口套设计为了方便将凝料从主流道中拔出，将主流道设计为圆锥形式其斜度取13度经换算得主流道大端直

23、径D=6.5mm，为了使料能顺利的进入分流道，可在主流道的出料端设计半径r=3mm的圆弧过渡。 2.3.2分流道设计 分流道的形式和尺寸应根据塑件的体积，壁厚和形状的复杂程度来确定分流道的长度。由于塑件的形状比较简单，ABS的流动性好，冲型能力比较好，且主流道较长，所以分流选择较大的直径便于快速流入型腔。根据主流道大端直径： D=6mm 则分流道直径： D=6mm截面形状为O型，在流道设计中要减小压力损失，则希望流道的面积大。要减少传热损失，又希望流道的面积小。因此可用流道的面积与周长的比值来表示流道的效率。则效率为0.195D分流道的尺寸：ABS分流道直径/mm 3.8-8.5，故选取6mm

24、分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取1.252.5Rm，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。有利于保温。但表面不得凸凹不平，以免对分型不利。2.3.3浇口设计根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用侧浇口较为理想。由于塑件流程较长，我们可以多设几个入浇点，浇口进胶点的设计如下图：图2.4 浇注口的位置与设计2.3.4排气结构的设计在注塑模具的设计过程中，必须考虑排气结构的设计，否则，熔融的塑料流体进入模具型腔内，气体如不能及时排出会使制件的内部有气泡，甚至会产生很高的温度使塑料烧焦，从而出现废品。排气方式有两种：开排气槽排气和利用合模间隙排气

25、。由于按键座注塑模是小型镶拼式模具，可直接利用分型面和镶拼间隙进行排气，而不需在模具上开设排气槽。（ABS塑料的最小不溢料间隙为0.03mm，间隙较小，再加上ABS的流动性较好，也不宜开排气槽.2.3.5主流道衬套的选取为了提高模具的寿命在模具与注塑机频繁接触的地方设计为可更换的主流道衬套形式，选取材料为T8A，热处理以后的硬度为5357HRC，主流道衬套和定模的配合形式为H7/m6的过渡配合。 2.4脱模机构的设计在注射成型 的每一循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，脱出塑件的机构称为脱模机构或顶出机构。脱模机构由顶杆、顶杆固定板、顶出板、复位杆、拉料钉组成，其中，拉料钉的作用是使浇注系统自动

26、脱离塑件，并从模具中顺利脱落，顶杆用来顶制品，推杆固定板用来固定顶杆，回程杆起复位导向作用。脱模机构可按动力来源分类也可按模具结构分类：（1）按动力来源分类。分为手动脱模、机动脱模、液压脱模、气动脱模，本设计采用液压脱模。即在注射机上设有专用的顶出油缸，并开模到一定距离后，活塞的动作实现脱模。（2）按模具结构分类。分为简单脱模机构、双脱模机构、顺序脱模机构、二级脱模机构、浇注系统脱模机构等。该设计采用顶杆顶出,顶出平稳,塑件不会变形。顶杆直径为2，推管直径3.8mm。图2.5 推杆布局 2.5 导向机构的设计模具导向机构对于塑料模具是不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必须导

27、向。导柱安装在动模或者定模一边均可。有细长型芯时，以安在细长型芯一侧为宜。通常导柱设在模板四角。导向机构对于塑料模具是必不可少的部件，因为模具在闭合时有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构 导向机构的主要作用一般包括定位、导向、承受一定侧压等。其中具体的作用主要如下：（1）定位作用 为避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。（2）导向作用 动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔以保证不损坏成型零件。（3）承受一定侧压力 塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机精度的限制使导柱在

28、工作中承受一定的侧压力，此时，导柱能承担一部分侧压力。若侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需设锥面定位机构。（4）承载作用 当采用推件板脱模或双分型面模具结构时，导柱有承受推件板和型腔板重量的作用。（5）保持机构运动平稳对于大中型模具的脱模机构，导向机构有使机构运动灵活平稳的作用。2.5.1导柱在对导柱结构设计时，必须考虑以下要求：（1）长度 导柱的长度必须比凸模端面要高出一些。以免导柱未导正方向而凸模先进入型腔与其相碰而损坏。在这里我设计的是把导柱装在定模那边。（2）形状 导柱的端部做成锥形或球形的先导部分，使导柱能顺利进入导柱孔。（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，

29、因此，多采用低碳钢经渗碳淬火处理。或碳素工具钢（T8、T10）经淬火处理硬度HRC50-55。 （4）配合精度 导柱装入模板多用七级精度过渡配合。（5）光洁度 配合部分光洁度要求7级，此外，导柱的选择还应跟椐模架来确定。由于本设计模架部分是运用ug中的EMX模块进行的，选用的是龙记标准模架，因此模架相关结构的设计可直接从模架库中套取。导柱结构如图所示：图2.6 导柱2.5.2导套（1）分类导套有直导套和带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工。也可以直接在模板上开设导向孔，而不用独立

30、的导套，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小，精度要求不高的模具。在设计中两种导套都有用到。（2）形状为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前端倒圆角，导柱孔最好打通，否则导柱进入未打通的导柱孔时，孔内空气无法逸出而产生压力，给导柱的进入造成阻力。（3）长度导套的长度应根据模板的厚度确定，其长度一般比板厚少2-3mm（4）材料可用淬火铜或铜等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬度，这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。导套的选择应根据模板的厚度来确定，材料为T8A, 硬到HRC5055,或采用20 钢渗碳0.50.8厚，淬硬到HRC5660。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8m

31、。（5）导套的选择导套的选择应根据模板的厚度和以上各个因素来确定，本设计在脱浇道板、定模板和动模板以及顶针板上各设置一套导套，典型的导套可分为直导套合带头导套，直导套结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合，带头导套结构较复杂，用于精度较高的场合，由于导套配合导柱使用其具体结构与布局如图所示：图2.7 导柱导套布局材料：导套与导柱均采用T8制造，且导套硬度应低于导柱硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛，导套固定部分合导滑部分的表面粗糙度选取。固定形式及配合精度：导套的固定采用侧面开环形槽，紧固螺钉固定，带头导套用H7/k6配合，无头导套采用H7/n6配合镶入模板。2.5.3导柱

32、与导套的配用由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的配合形式也不同，本设计采用H7/f7配合。2.5.4导柱布置根据模具的形状的大小，在模具的空闲位置开设导柱孔和导套孔，常见的导柱有2至8不等，其布置原则必须保证定模只能按一个方向合模，本设计导柱的布置图见模架中的俯视图。第三章 注塑模具的有关计算 3.1成型零件结构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，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。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

33、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。3.1.1型腔的设计由于模具采用一模2穴的布局形式，考虑加工难易程度和材料的价值利用等因素，且该零件表面要求不高，故采用整体式型腔。由于塑料模具在成型过程中受到熔体高压的作用，应具有足够的强度和刚度，如型腔侧壁和板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形或破坏，还可能因为刚度不够而产生过大变形，导致溢料形成飞边，降低塑件尺

34、寸精度并影响顺利脱模。此塑件为一板型壳体，其单穴型腔内壁的短边尺寸为b=40mm，查矩形型腔壁厚尺寸表得整体式型腔侧壁厚S=2530mm, 材料选用T8A, 硬度在50HRC以上。型腔结构形式如附图所示：图.3.1 凹模3.1.2 型芯的设计为了使型芯有足够的强度和刚度，采用整体式型芯的结构，侧壁厚S=2530mm, 材料选用T8A, 硬度在50HRC以上。型芯结构形式如附图所示：图3.2 型芯凸模 3.2成型零件工作尺寸的计算3.2.1型腔工作尺寸的计算精度等级表,表3.1精度尺寸的选用2-3、5类别塑件种类建议采用的精度等级高精度一般精度低精度ABS根椐塑件的要求，由以上两表可查得：该塑件

35、可按精度等级为级精度选取。此产品采用4级精度，属于一般精度制品。因此，凸凹模径向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造与作用修正系数x取值可在0.50.75的范围之间，凸凹模各处工作尺寸的制造公差，因一般机械加工的型腔和型芯的制造公差可达到ITIT级，综合参考，相关计算具体如下：型腔凹模尺寸计算：（相关公式参见塑料制品成型及模具设计第79-80页）(一) 、型腔径向尺寸的计算： L+z =（1+Scp）LS-3/4+z 式（3.1） L凹模径向尺寸（mm） LS塑件径向公称尺寸（mm） Scp塑料的平均收缩率（） 塑件公差值（mm） z 凹模制造公差（mm） 由：LS1=85 mm Ls2=130 m

36、m 又查表知4级精度时塑件公差值 1= 0.44mm 2= 0.56 mm实践证明：成型零件的制造公差约占塑件总公差的1/31/4，因此在确定成型零件工作尺寸公差值时可取塑件公差的1/31/4。为了保持较高精度选1/4。 由于：z= 1/4 得： z1=1/40.44=0.11 mm z2=1/40.56=0.14 mm 则： L1+z=（1+Scp）LS-3/4+z =（1+0.5%）85-3/40.44+0.11 =85.095+0.11 mm L2+z=（1+Scp）LS-3/4+z =（1+0.5%）130-3/40.56+0.14 =130.23+0.14 mm (二)、型腔深度尺寸

37、的计算： 凹模深度尺寸同样运用平均收缩率法： H+z =（1+Scp）LS-2/3+ z 式（3.2） H凹模深度尺寸（mm） z凹模深度制造公差（mm） 其余符号同上 由：HS1=10 mm HS2=25mm 取精度时1=0.16 mm 2=0.24 mm 由z=1/4得：z1=0.04mm z1=0.06 mm 则： H1+z =（1+Scp）LS-2/3+z =（1+0.5%）10-2/30.16+0.04 =9.943 +0.1 1mm H2+z =（1+Scp）LS-2/3+z =（1+0.5%）25-2/30.24+0.06 =24.965+0.06 mm 3.2.3型芯工作尺寸的

38、计算 径向尺寸计算公式： （Lm）=(1+)LS+ 式（3.3） 深度（高度）尺寸计算公式： （hm）=(1+)hS+ 中心距尺寸计算公式：Cm=(1+)Cs (一) 型芯径向尺寸的计算 运用平均收缩率法： Lz =（1+Scp）LS+3/4 z L 型芯径向尺寸（mm） z 型芯径向制造公差（mm） 其余符号同上 由： LS1=71mm LS2=128mm 取精度时 1=0.38mm 2=0.56 mm 由z=1/4得： z1=0.095mm z2= 0.16 mm 则： L1z =（1+Scp）LS+3/4z =（1+0.5%）71+3/40.380.095 =71.070.095mm L

39、2z =（1+Scp）LS+3/4z =（1+0.5%）128+3/40.560.16 =128.220.16 mm (二) 型芯高度尺寸的计算 运用平均收缩率法： Hz =（1+Scp）LS+2/3z 式（3.4） H型芯高度尺寸（mm） z型芯高度制造公差（mm） 其余符号同上 由： H1=23 mm H2=8 mm 取精度时 1=0.2mm 2=0.16 mm 由z=1/4得： z1=0.05mm z2=0.04 mm 则： H1z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+0.5%）23+2/30.20.05 =22.9820.05 mm H2z =（1+Scp）LS+2/3z =（1+

40、0.5%）8+2/30.160.04 =7.933 0.04 mm本例中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均收缩率平均制造公差和平均磨损率来计算。 3.3 模架的选用由于制件外围尺寸为8513025，采用一模2腔结构，经过以上设计我们可以确定型腔的尺寸为18026045，按照一般的要求。模架的尺寸型腔尺寸+260，模架动模板的厚度型芯厚度+（2030），模架定模板的厚度型腔厚度+（2030）。由于我们设计的为侧浇口，单分型面。模架就要选择大水口的模架，又我们经过计算选择模架的型号为最后选定模架为LKM_CI-3340-A60-B70-C90形。为了节约材料成本，对其A板和B板的厚度，还有

41、方铁的高度都作了调整。如图所示：图3.3 模架尺寸 3.4 MoldFlow分析验证3.4.1产品网格划分对塑件的划分采用表面网格，表面网模型是由三角形单元组成的，与中面不同，中面网格创建在模型壁厚的中间处，而表面网格创建在模型的上下表面，对于一般的薄壁塑件，都采用表面网格进行划分。而该制件采用表面网格进行划分。3.4网格划分3.4.2 型腔的布置和设计验证Moldflow软件提供了型腔复制向导来进行型腔的布置设计，我们也可以利用移动镜像功能来设计型腔布置：3.5型腔分布3.4.3 浇注系统的设计验证Moldflow软件提供了流道设计向导，可以根据模型自动设计流道，但是在本例中，我们使用手工方

42、式设计流道，手工设计的优点就是可以根据自己的需求设计主流道和分流道的长度、直径、角度等。流道设计见下图3.6流道创建3.4.4 注塑工艺参数的设定验证1，模具温度。模具表面温度为802，熔体温度。熔料温度，选择温度为260。3，本例模拟采用“自动控制方式”进行。 4，速度/压力切换。速度和压力控制转换点的设置，在充填阶段，首先对注塑机的螺杆进行速度控制，等充填到某个状态时，将速度控制方式转变为压力控制。本例采用“充填体积%”来设置速度/压力切换点，当充填体积达到99%的时候进行速度与压力的切换。 5，保压控制。保压及冷却过程中的压力控制。包括保压压力与充填时间。液压压力与时间、最大机器压力百分

43、比、充填压力百分比与时间。本例采用充填压力百分比与时间的关系进行控制，保压压力为充填压力的80%，保压时间选择10s。6，开模时间。是指顶出产品时模具打开的时间。本文设置开模时间为5s。3.4.5 模拟结果分析验证对于塑料注射成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。制品的许多缺陷,如气穴、熔接痕、短射乃至制品的变形、冷却时间等,都与树脂在模具中的流动方式有关。MPI/Flow通过对熔体在模具中的流动行为进行模拟,可以预测和显示熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,帮助工艺人员找出缺陷产生的原因并加以改进工艺参数。3.7充填时间3.8模具总体温度3.9

44、气穴位置3.11所有因素引发的变形3.10熔接痕综合验证结果模具满足要求.第四章 模具冷却系统的设计在注射成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求也不同。一般注射到模具内的塑料温度在60度以下。温度降低是通入循环冷却剂，从而将热量带走，模具冷却剂常用水，此外还有压缩空气，冷冻水冷却，而水冷却最为普通，使水在其中循环，带走热量，维持所需的模温，水的热容量大，导热系数大，成本低。冷却水道的开设受模具上镶块和顶出杆等零件几何形状的限制，必须根据模具的特点，灵活地设置冷却装置，其设计要点如下：（1）实验表明冷却水孔的数量愈多，对制品的冷却也就愈均匀。（2）水孔与型腔表面各处最好有相同的距