肥皂盒注塑模具设计与仿真建模(32页).doc

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1、-第 1 页肥皂盒注塑模具设计与仿真建模-第 2 页题目：肥皂盒盖注塑模具设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：指导教师：论文提交日期：2013 年 6 月 22 日论文答辩日期：2013 年 6 月 23 日-第 3 页摘要摘要肥皂盒在我们的生活中非常的普遍，几乎每家都要用到。市场上也有各种各样的肥皂盒，形状各异，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是动植物造型，来吸引顾客的目光，以引发人们的购买欲。此次设计的肥皂盒的结构较简单，但在设计时考虑其应用,还相应的做了些曲面,所以曲面结构较多,计算也就较多.在生活中,我们把肥皂放在盒上的时候，常常会因肥皂盒内积水而使肥皂软化掉，这样就会降低

2、肥皂的使用寿命。也有些肥皂盒在下盖底部打孔，使水容易流出，但是这类肥皂盒的缺点是，会因下面漏水，把房间里弄的湿湿的。此次设计的肥皂盒是在上盖上打孔，肥皂放在上盖上，这样水会沿孔斜度往下盖流，水积在下盖里，上下盖之间有一定的距离保证一定的时间里水不会满到上盖的肥皂上，积水手动倒掉即可，这样即保证了肥皂的利用率，又保证了房间的清洁。优点是：结构简单，提高肥皂的使用寿命；缺点是:积在下盖的积水需人工手动倒出。此次设计是以上盖为主，下盖为辅。在上盖的设计中主要要解决以下几个问题：1、肥皂放在上盖上时，以点接触，设计六个椭圆突出,支撑肥皂，使肥皂和盒子之间以点接触；2、上盖上还要开一个槽，使水可以沿着曲

3、面流人下盖；3、设计浇口时要注意上盖上表面的精度，不能在表面上留有印痕；4、在设计推出机构时要注意推杆放置的位置，放在下表面，不能影响上表面的表面精度；5、在开模时需保证塑件留在型腔上，用推杆顶出。设计中，辅以下盖的装配图。关键词关键词：复位机构，脱模机构，浇口，-第 4 页AbstractSoapbox in our lives is very common,almost every home to be used.Onthe market,there are a variety of soap box,shapes,some of the soap boxmade of fruit sha

4、pe,some of the shapes of animals and plants,to attractcustomers attention to trigger peoples desire to purchase.Relatively simplestructure of the design of the soap box,but in consideration when designingtheir applications,but also do some surface,the surface structure more tocalculate it more in li

5、fe,we put the soap on the box time,often due to soapboxstagnant water leaving the soap to soften out,this will reduce the life of thesoap.Also some soap box next to cover the bottom of the punch to make thewater easy to outflow,but the drawback of this type of soapbox is leaking dueto the following

6、room neighborhood wet.Between the design of the soap boxis covered in the drilling,soap placed on the cover so that the water flowdown along the Taper cover,water plot next Gehry,the upper and lowercover a certain distance to ensure a certain time will not be full of water atopthe soap,water can be

7、drained manually,which is to ensure the soaputilization,while ensuring the cleanliness of the room.The advantages are:simple structure,and improve the life of the soap;disadvantages are:plot the next cover of the water need to manually poured.The design is more than cover the main,supplemented by un

8、der cover.In thedesign of the superstructure is mainly to solve the following problems:a soapplaced on the cover to the point contact,design six oval prominent support-第 5 页soap,to the point contact between the soap and boxes;Close the also a slotopen,so that the water can cover along the surface in

9、flow;3,the design gateto cover the surface of the accuracy,prints can not be left on the surface;,design and market institutions attention to the push rod placed on the lowersurface,can not affect the upper surface of the surface accuracy;need toensure,in the mold plastic parts remain in the cavity

10、and top out with hisputter.Design,the following auxiliary cover assembly drawing.Keywords:Reset institutions,stripping agencies,the gate,-第 6 页目录第 1 章 概论11.1 塑料模具的成型特点与发展趋势 11.2 注塑模设计的要求与程序 3第 2 章塑件的工艺分析 72.1 材料的工艺分析 72.2 塑件的结构分析 92.3 塑件的工艺分析 9第 3 章初步确定行腔数目10第 4 章注射机的选择114.1 塑件体积的计算114.2 准确确定行腔数目114

11、.3 初算浇注系统体积的11第 5 章浇注系统的设计135.1 主流道的设计135.2 分流道的设计145.3 分型面的选择原则145.4 浇口的设计155.5 冷料穴的设计165.6 排气系统的设计165.7 模架的选择16第 6 章成型部件的设计17-第 7 页6.1 行腔、型芯工作尺寸计算176.2 导向机构的设计196.3 推出机构的设计20第 7 章 加热、冷却系统设计 227.1 塑件释放热量计算227.2 冷却水体积流量计算22第 8 章校核238.1 型腔壁厚度计算238.2 型腔壁板厚度计算238.3 注射机参数校核248.4 模板厚度与注射机高度24结论26致谢27参考文献

12、28-第 0 页第一章 绪论1.11.1 塑料模具的特点与发展趋势塑料模具的特点与发展趋势1.1.11.1.1 塑料模具的重要性塑料模具的重要性模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一种类型，其地位与重要性正日益被人们所认识。随着塑料工业的飞速发展，以及通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断地扩大，如：家用电器、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工业产品中，一个设计合理的塑件往往能代替多个传统金属结构件，加

13、上利用工程塑料特有的性质，可以一次成型非常复杂的形状，并且还能设计成卡装结构，成倍地减少整个产品中的各种紧固件，大大地降低了金属材料消耗量和加工及装配工时，因此，近年来工业产品塑料化的趋势不断上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。该方法适用于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其它成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多，而且适用于多种原料，能够成批、连续地生产，并且具有固定的尺寸，可以实现生产自动化、高速化，因此具有极高的经济效益。随着工业生产的迅速发展，塑料模具工业在国民经济发展过程中发挥着越来越重要的作用。1.1.21.1.2 塑料模具的特点塑料模具的特点

14、热塑性塑料注射模的特点是由塑料原材料的特性所决定的，最主要的有两点：一是注射时塑料熔体的充模流动特性，二是模腔内塑料冷却固化时的收缩行为，这两点决定了注射模的特殊性和设计难度。由于塑料熔体属于粘弹体，熔体流动过程粘度随剪切应力、剪切速率而变化，流动过程中大分子沿流动方向产生定向；冷却固化过程中塑料的收缩非常复杂，模腔内各部位、各方向收缩率不同，不同种类、牌号的塑料收缩率有很大差异。基于上述特点，设计注塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使设计的模具合理适用，并可在设计中有效利用塑料特性，如点浇口模具用于塑料铰链制品。-第 1 页塑料注射成型模具主要用于成型热塑性塑料制件，近年来在热固性

15、塑料的成型中也得到了日趋广泛的应用。由于塑料注射成型模具的适用性比较广，而且用这种方法成型塑料制件的内在和外观质量均较好，生产效率特别高，所以塑料注射模具已日益引起人们的重视。1.1.31.1.3 塑料成型技术的发展趋势塑料成型技术的发展趋势在现代塑料制件的生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的三项重要因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、满足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起着重要的作用。从塑料模的设计、制造及模具的材料等方面考虑，塑料成型技术的发展趋势可以简单地归纳为以下几个方面：（1 1）模具的标准化）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

16、具制造周期的需要，模具的标准化工作十分重要，目前我国模具标准化程度只达到了 20%。注射模方面关于模具零件、模具技术条件和标准模架等已经制定了一些国家标准标。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性标准化模块等。（2 2）加强理论研究）加强理论研究随着塑料制件的大型化和复杂化，模具的重量达到数吨甚至十多吨，这样大的模具，若只凭经验设计，往往会因设计不当而造成模具报废，大量的资金被浪费，所以大型模具还是要向理论设计方面发展，如模板刚度、强度的计算和充型流动理论的建立。（3 3）塑料制件的精密化、微型化和超大型化

17、）塑料制件的精密化、微型化和超大型化为了满足各种工业产品的使用要求，塑料成型技术正朝着精密化、微型化和超大型化等方面发展。精密注射成型是能将塑料制件尺寸公差保持在 0.010.001 之内的成型工艺方法，其制件主要用于电子、仪表工业。微型化的塑料制件要求在微型的设备上生产。目前，德国已经研究出注射量只有 0.1g 的微型注射机，而法国有注射量为 17 万 g 的超大型注射机，合模力为 150MN；美国和日本也有较先进的注射机。目前，国产注射机的注射量也已达 3.5 万 g，合模力为 80MN。（4 4）新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用）新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用随着塑料成

18、型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面-第 2 页的开发已成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。十多年来，国内外在塑料成型行业和改进模具设计与制造方面投入了大量的资金和研究力量，取的了许多成果。例如：材料方面有预硬钢、马氏体时效钢、耐腐蚀钢等，模具加工技术方面有广泛应用仿形加工、电加工、数控加工及微机控制加工等；另外，模具 CAD/CAM/CAE 技术也进入了实用阶段。1.21.2 注射模设计要求与程序注射模设计要求与程序1.2.11.2.1 基本要求与注意事项基本要求与注意事项（1）合理地选择模具结构（2）正确地确定模具成型零件的尺寸（3）设计的模具应当制造方便（4

19、）充分考虑塑件设计特色，尽量减少后加工（5）设计的模具应当效率高、安全可靠（6）模具零件应耐磨耐用（7）模具结构要适应塑料的成型特性1.2.21.2.2 设计程序设计程序（1 1）调研、消化原始资料）调研、消化原始资料收集整理有关制件图设计、成型工艺、成型设备、机械加工、特种工艺等有关资料以备设计模具时使用。消化塑料制件图，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等技术要求，如：塑件的原材料表面形状、颜色与透明度、使用性能与要求；塑件的几何结构、斜度、镶件等情况；熔接痕、缩孔等成型缺陷出现的可能与允许程度；浇口、顶杆等可以设置的部位；有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工等，此类情况对塑件设计均

20、有相应要求。选择塑件精度最高的尺寸进行分析，查看估计成型公差是否低于塑件的允许公差，能否成型出符合要求的制件。若发现问题，可对塑件图纸提出修改意见。分析工艺资料，了解所用塑料的物化性能、成型特性以及工艺参数，如材料与制件必须的强度、刚度、弹性；所用塑件的结晶性、流动性、热稳定性；材料的密度、粘度特性、比热容、收缩率、热变形温度以及成型温度、成型压力、成型周期等。并注意收集如弹性模量 E、摩擦因素 f、泊松比等与模具设计计算有关的资料与参数。-第 3 页（2）选择成型设备）选择成型设备模具与设备必须配套使用，因为多数情况下都是根据成型设备的种类来进行模具设计，为此，在设计模具之前，首先要选择好成

21、型设备，这就需要了解各种成型设备的规格、性能与特点。以注塑机来说，如注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出方式与距离、喷嘴直径与喷嘴球面半径、定位孔尺寸、模具最小与最大厚度、模板行程等，都将影响到模具的结构尺寸与成型能力。同时还应初估模具外型尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装与使用。（3）拟定模具结构方案）拟定模具结构方案理想的模具结构应能充分发挥成型设备的能力（如合理的行腔数目和自动化水平等），在绝对可靠的条件下使模具本身的工作最大限度地满足塑件的工艺技术要求（如塑件的几何形状、尺寸精度、表面光洁度等）和生产经济要求（成本低、效率高、使用寿命长、节省劳动力等），由于影响因素很多

22、，可先从以下方面做起：塑件成型按塑件形状结构合理确定其成型位置，因成型位置在很大程度上影响模具结构的复杂性；型腔布局根据塑件的形状大小、结构特点、尺寸精度、批量大小以及模具制造的难易、成本的高低等确定行腔的数量与排列方式；选择分型面分型面的位置要有利于模具加工、排气、脱气、脱模、塑件的表面质量及工艺操作等；确定浇注系统包括主流道、分流道、冷料穴、浇口的形状、大小和位置，排气方法、排气槽的位置与尺寸大小等；选择脱模的方式考虑开模、分型的方法与循序，拉料杆、推杆、推管、推板等脱摸零件的组合方式，合模导向与复位机构的设置以及侧向分行与抽芯机构的选择与设计；模温调节模温的测量方法，冷却水道的形状、尺寸

23、与位置，特别是与模腔壁间的距离及位置关系；确定主要零件的结构与尺寸考虑成型与安装的需要及制造与装配的可能，根据所选材料，通过理论计算或经验数据，确定型腔、型芯、导柱、导套、推杆、滑块等主要零件的结构与尺寸以及安装、固定、定位、导向等方法；支承与联接如何将模具的各个组成部分通过支承块、模板、销钉、螺钉等支-第 4 页承与连接零件，按照使用与设计要求组合成一体，获得模具的总体结构。结构方案的拟定，是设计工作的基本环节。它既是设计者的构思过程，也是设计对象的胚胎，设计者应将其结果用简图和文字加以描绘与记录，作为方案设计的依据与基础。方案的讨论与论证方案的讨论与论证拟定初步方案时，应广开思路，多想一些

24、办法，随后广泛征求意见，进行分析论证与权衡，选出最合理的方案。绘制模具装配草图绘制模具装配草图总装配图的设计过程比较复杂，应先从画草图着手，经过认真的思考、讨论与修改，使其逐步完善，方能最后完成。草图设计过程是“边设计、边绘图、边修改”的过程，不能指望所有的结构尺寸与数据一下就能定的合适，所以在设计过程中往往需反复多次修改。其基本做法就是将初步拟定的结构方案在图纸上具体化，最好是用坐标纸，尽量采用 1:1 的比例，先从行腔开始，由里向外，主视图与俯视图同时进行：（1）型腔与型芯的结构；（2）浇注系统、排气系统的结构形式；（3）分型面及分型脱模机构；（4）合模导向与复位机构；（5）冷却或加热系统

25、的结构形式与部位；（6）安装、支承、连接、定位等零件的结构、数量及安装位置；（7）确定装配图的图纸幅面、绘图比例、视图数量布置及方式。.绘制模具装配图绘制模具装配图绘制模具装配图时应注意做到以下几点：（1）认真、细致、干净、整洁地将修改已就的机构草图，按标准画在正式图纸上。将原草图中不细不全的部分在正式图上补细补全；（2）标注技术要求和使用说明，包括某些系统的性能要求（如顶出机构、侧抽芯机构等），装配工艺要求（如装配后分型面的贴合间隙的大小、上下面的平行度、需由装配确定的尺寸要求等），使用与装拆注意事项以及检验、试模、维修、保管等，达到要求；（3）全面检查，纠正设计或绘图过程中可能出现的差错与

26、遗漏。-第 5 页.绘制零件图绘制零件图绘制零件图时应注意做到以下几点：（1）凡需自制的零件都应画出单独的零件图；（2）图形尽可能按的比例画出，但允许放大或缩小。要做到视图选择合理，投影正确，布置得当；（3）统一考虑尺寸、公差形位公差、表面粗糙度的标准方法与位置，避免拥挤与干涉，做到正确、完整、有序，可将用得最多的一种粗糙度以“其余”的形式标于图纸的右上角；（4）零件图的编号应与装配图中的序号一致，便于查对；（5）标注技术要求，填写标题栏；（6）自行校对，以防差错。.编写设计说明编写设计说明-第 0 页第二章第二章塑件的工艺分析塑件的工艺分析2.12.1分析塑件使用材料的种类及工艺特征分析塑件

27、使用材料的种类及工艺特征该塑件材料选用 ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。ABS 有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能。ABS 无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。密度为 1.021.05g/cm。ABS 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、碱和酸类对 ABS 几乎无影响。ABS 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 有一定的硬度和尺寸稳定性，易与成型加工，经过调色可配成任何颜色。ABS 的缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70C 左右，热变形温度为 93C 左右，且耐气候性差，在紫外线

28、作用下易发脆。ABS 在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件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；ABS 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少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。ABS，即苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物，它是由三种单体聚合而成的非结晶型高聚物，具有三种组合物的综合性能，且无毒、无味，塑件成型后有较好的光泽。ABS 的密度为 1.021.05/3。ABS 有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。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

29、、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化膨胀。ABS 塑料表面受冰醋酸、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。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为 70左右，热变形温度为 93左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据 ABS 中组分之间的比例不同，其性能也有差异，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。2.1.12.1.1 ABSABS 主要用途主要用途ABS 在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机

30、外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。汽车工业上用 ABS 制造汽-第 1 页车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等，还有用 ABS 夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收音机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。2.1.22.1.2 ABSABS 成型特点成型特点ABS 在升温时粘度增高，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，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温

31、度可控制在 5060 度，要求塑件光泽和耐热时，应控制在 6080 度。ABS 的主要性能指标见表 1表 1.ABS 主要技术指标和工艺参数密度31.021.16注射机类型螺杆式比容30.860.98预热和干燥温度8095吸水率0.20.4时间45收缩率0.40.7料简温度后段150170熔点130160中段165180热变形温度0.45MPa90108前段1802001.8MPa83103喷嘴温度170180抗拉屈服强度 MPa50模具温度5080拉伸弹性模量 MPa1.8103注射压力 MPa60100弯曲强度 MPa80成型时间 S高压时间05硬度 HB9.7保压时间1530后处理方法红

32、外线、烘箱冷却时间1530温度70成型周期4070时间24螺杆转速 r/min0.40.72.22.2 分析塑件的结构工艺性分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单，却带有曲面特征。上盖上表面有六个椭圆突出，与下盖配合的边缘部分也是曲面相接，上盖的上表面的表面精度要求较高，下-第 2 页表面为非工作面，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故选一般精度等级：五级。2.32.3 工艺性分析工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外表面不受损伤，不

33、致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。塑件的工艺参数：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成型周期：4070s-第 0 页第三章第三章初步确定型腔数目初步确定型腔数目根据塑件的结构及尺寸精度要求采用一模两腔。图 3.1型腔分布图-第 0 页第四章第四章 注射机的选择注射机的选择4.14.1 塑件体积的计算塑件体积的计算按照图 1 塑件所示尺寸近似计塑件体积：1(28.71/180 1586.69/180 2.5)V 370.6 21V26cm塑件质量：26 1.035M g=26.91g4.2按注射机

34、的最大注射量确定型腔数目按注射机的最大注射量确定型腔数目根据1pkmmnk得1pnmmmkk 注射机最大注射量的利用系数，一般取 0.8;pm 注射机最大注射量，cm或 g;1m 浇注系统凝料量，cm或 g；m单个塑件体积或质量，cm或 g；4.3 3 估算浇注系统的体积估算浇注系统的体积其初步设定方案如下图 4.1浇注系统示意图10.1cm4.4312 26 10.177.60.8pnmmmcmk查表文献 4、2 得选用 XS-ZY-125 型号注射机-第 0 页第五章第五章 浇注系统的设计浇注系统的设计5.15.1 主流道的设计主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具处到分流道为

35、止 塑料熔体 流动通道根据选用的 XS-ZY-125 型号注射机的相关尺寸得喷嘴前端孔径：04dmm；喷嘴前端球面半径：012Rmm；根据模具主流道与喷嘴的关系取主流道球面半径：13Rmm；取主流道小端直径：5dmm；为了便于将凝料从主流道中取出，将主流道设计成圆锥形，起斜度为26，取其值为3，经换算得主流道大端直径为7.6图 5.1主流道示意图5.25.2 分流道的设计分流道的设计分流道选用圆形截面：直径 D=10cm图 5.2分流道示意图流道表面粗糙度1.6aRm5.35.3分型面的选择设计原则分型面的选择设计原则（1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；（2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱

36、模；（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求；（4）分型面的选择应满足塑件的外观质量要求；（5）分型面的选择要便于模具的加工制造；（6）分型面的选择应有利于排气；（7）分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小。其分型面如图 5.3-第 1 页图 5.3分型面示意图5.45.4浇口的设计浇口的设计根据浇口的位置选择要求，尽量缩短流动距离，避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷，浇口应开设在塑件壁厚处等要求浇口设计如图 5.4图 5.4浇口示意图5.55.5冷料穴的设计冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一。冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔

37、体充填的速度，又影响成型塑件的质量，另外还便于在该处设置主流道拉料杆的功能。注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道凝料从定模浇口套中被拉出，最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统凝料一起推出模外。其设计如下图（Z 字型）图 5.4冷料穴示意图5.65.6模架的选择模架的选择5.75.7排气系统的设置排气系统的设置排气系统的作用是在注射过程中，将型腔中的气体有序而顺利的排出，以免塑料件产生气泡，疏松等缺陷。注射模成型的排气通常有四种：1.利用配合间隙排气；2.在分型面上开除排气槽排气；3.利用排气塞排气；4.强气性排气；由于该制件属于中小型零件，所以排气系统可直接从分型面和排出机构的间隙排

38、出。大多数情况下，可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙自然地排气-第 0 页第第六六章章 侧抽芯机构侧抽芯机构的设计的设计1 1 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计1 斜导柱的设计(1)抽芯距的计算抽芯距是指将侧型芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离。一般抽芯距等于成型塑件的孔深或凸台高度加上 23mm的安全系数。由参考文献5中的公式 4-29 可知：式中S抽芯距（mm）；h塑件侧孔深度或侧凸台高度（mm）。该塑件有一个斜侧孔，其深度为：1h=2mm。S=h+(23)mm=16+3=19mm(2)抽芯力的计算注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯会产生一定的包紧力，要抽

39、出侧型芯就要克服此包紧力所引起的摩擦阻力。一般情况下，抽芯力可按下式估算：式中cF抽芯力（N）；bF塑件对型芯的包紧力（N）；F抽芯时的摩擦力（N）；A塑件包容型芯的面积，2213.14 2.5/44.9mmA，P塑件对型芯单位面积上的包紧力（Pa），一般模内冷却的塑件7(0.8 1.2)10 PaP，这里取71.1 10 PaP；f塑件与纲的摩擦系数；脱模斜度（）。由 2.2.2 可知50。由 2.2.3 可知0.21u。抽芯力为：186.35NcF。(3)斜导柱倾角的计算。斜导柱倾角 a 时确定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它决定了开模长度和斜导柱的长度，而且对于导柱的受力情况有重

40、要的影响，一般取 1222，这里取 20。（4）斜导柱直径的计算由参考文献2中的式 9-9 可知大体斜销直径为：斜导柱的直径d-第 1 页算得：d=20mm。(5)斜导柱长度的计算查参考文献2中的式 9-10 可知：=96mm式中5L锥体部分的长度，一般取（815）mm；这里取 8mmD斜导柱台肩直径（mm）；d斜导柱工作部分的直径（mm）；t斜导柱固定板厚度（mm），由所选模架可知t=44mm；斜导柱的倾斜角（）.斜导柱安装固定部分长度为=27mm式中aL斜导柱安装固定部分的长度，mm:1d斜导柱固定部分的直径，mm.第第七七章章 成型零部件的设计成型零部件的设计6.16.1 型腔、型芯工作

41、尺寸计算型腔、型芯工作尺寸计算ABS 塑料的收缩率是 0.3%-0.8%平均收缩率:Q平=（0.3%-0.8%）/2=0.55%型腔内径：34DDDQ平模（）型腔深度：23HHQ平模（H）型芯外径：34ddQ-平模（d）型芯深度：23hhQ-平模（h）D模型腔径向尺寸（mm）;D-塑件外形基本尺寸（mm）;Q平-塑件平均收缩率；-塑件公差（参考文献4）-成形零件制造公差，一般取 1/41/6；d-塑件内形基本尺寸（mm）;-第 2 页d模-型芯径向尺寸（mm）;H模-型腔深度（mm）；H-塑件高度（mm）h模-型芯高度（mm）；h-塑件孔深基本尺寸（mm）；6.1.16.1.1 型腔尺寸计算型

42、腔尺寸计算基本尺寸/mm公差值/mm计算1000.4410.440.33410000.223(100 100 0.55%0.44)1004D 40.1410.140.0484400.0833(44 0.55%0.14)44D 300.2410.240.0543000.013(3030 0.55%0.24)304D 1040.510.50.322410400.1973(104 104 0.55%0.5)1044D 3241.211.21.182432400.8823(324324 0.55%1.2)3244D 60.1410.140.034600.073(66 0.55%0.14)64D 800

43、.3810.380.24548000.153(8080 0.55%0.38)804D 25.50.2410.240.02425.500.043(25.525.5 0.55%0.24)25.54H 60.1410.140.0254600.062(66 0.55%0.14)63H 290.2410.240.0442900.023(2929 0.55%0.24)294L-第 3 页140.2010.200.03341400.0833(14 14 0.55%0.20)144L 260.2410.240.05342600.0073(2626 0.55%0.24)264L 120.1810.180.014

44、41200.0593(12 12 0.55%0.18)124L 1060.510.50.333410600.2083(106 106 0.55%0.5)1064L 6.1.26.1.2 型芯的尺寸计算型芯的尺寸计算基本尺寸/mm公差值/mm计算960.4410.440.8649600.753(9696 0.55%0.44)964d 340.2610.260.3843400.3153(3434 0.55%0.26)344d 1040.510.51.075410400.953(104 104 0.55%0.5)1044d 3201.211.20.66432000.363(320320 0.55%1

45、.2)3224d 60.1410.140.144600.1053(66 0.55%0.14)64d 800.3810.380.7348000.6353(8080 0.55%0.38)804d 25.50.2410.240.03425.500.033(25.525.5 0.55%0.24)25.54d 80.1610.160.154800.113(88 0.55%0.16)84h 120.1810.180.24641200.2013(12 12 0.55%0.18)124l-第 4 页270.2410.240.3942700.333(2727 0.55%0.24)274l 100.1810.18

46、0.23541000.193(10 10 0.55%0.18)104l 240.2410.240.37242400.3123(2424 0.55%0.24)244l 1100.510.51.105411000.983(110 110 0.55%0.5)1104l 6.26.2 导向机构的设计导向机构的设计导向机构的作用：1）定位作用；2）导向作用；3）承受一定的侧向压力6.2.16.2.1 导柱的设计导柱的设计长度导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出 812 cm，以免出现导柱末导正方向而型芯先进入型腔的情况。形状导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。材料导柱应具有硬而耐磨的表

47、面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20 钢（经表面渗碳淬火处理），硬度为 5055HRC。6.2.26.2.2 导套的结构设计导套的结构设计材料用与导柱相同的材料制造导套，其硬度应略低与导柱硬度，这样可以减轻磨损，一防止导柱或导套拉毛。形状为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔作成通孔，以利于排出孔内的空气。6.36.3 推出机构的设计推出机构的设计采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。根据推杆本身的刚度和强度要求，采用四根推杆

48、推出。推杆装入模具后，起端面还应与型腔底面平齐或搞出型腔 0.050.1cm.-第 5 页6.3.16.3.1推件力的计算推件力的计算对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）：式中L-型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）;h-被包紧部分的深度（cm）;p-由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取f-磨擦系数，一般取0.10.2；-脱模斜度；157.3 245.9 2L=406.4mm24.5h mm得8212.8QN6.3.26.3.2 推杆的设计推杆的设计推杆的强度计算查塑料模设计手册之二由式5-97得d=（QEn322l64）41d圆形推杆直径cm推杆长度系数0.

49、7l推杆长度cmn推杆数量E推杆材料的弹性模量N/2cm(钢的弹性模量E=2.1107N/2cm)Q总脱模力取5dmm。推杆压力校核 查塑料模设计手册式5-98s取320N/mms推杆应力合格，硬度HRC5065-第 0 页第七章第七章 加热、冷却系统的设计加热、冷却系统的设计本塑件在注射成型机时不要求有太高的模温因而在模具上可不设加热系统。是否需要冷却系统可作如下设计算计。设定模具平均工作温度为60/C，用常温20/C的水作为模具冷却介质，其出口温度为30/C。7.17.1 求塑件在硬化时每小时释放的热量求塑件在硬化时每小时释放的热量1Q查表 3-26 得 ABS 的单位流量为435 10/

50、J kg得4120.26 35 10/QWQJ kg7.27.2 求冷却水的体积流量求冷却水的体积流量 V V由式 3-41 得：查表 3-27 可知所需的冷却水管直径较小。由上述可知，设计冷却水道直径为 8 符合要求。-第 0 页第八章第八章 校核校核8.18.1 整体式圆形型腔壁厚度的计算整体式圆形型腔壁厚度的计算8.1.18.1.1 按刚度条件计算按刚度条件计算设想用通过型腔轴线的两平面截面取侧壁，得到一个单位宽度长条，该长条可以看作一个一端固定、一端外伸的悬臂梁，。由于长条的宽度取得很小，梁的截面可近似视为矩形。由于该梁承受均匀分布载荷，故最大饶度产生在外伸一端，起值为：式中E-型腔材