1、前言 模具課程設計是完成塑料模具的設計和CAD、UG、PRO-E軟件等相關專業課程學習之后，一個重要的綜合環節，在設計之前，要具備機械制圖、公差與技術測量、機械原理及零件、金屬工藝學、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑料成型工藝及模具設計等方面的基礎知識和專業知識，同時要了解塑件的成型工藝和生產過程，熟悉各種塑料模具的典型機構。 課程設計主要目的是： （1）綜合運用塑料模具設計、機械制圖、公差與測量技術等方面的知識，分析和解決塑料模具設計過程中遇到的問題，近一步加深對所學的知識理解和解決相關不懂的問題。 （2）通過設計實踐，逐步樹立正確的設計思路，增強創新意識，基本掌握塑料模具設計的一般規律，

2、培養分析問題和解決問題的能力。 （3）通過計算繪圖和運用技術標準、規范、設計手冊等有關設計資料，進行模具設計的技能訓練，真正的懂模具和會做模具。為此后的模具設計及其機械設計打下良好的基礎。 設計要求：1.繪制該零件的模具總裝圖。2.繪制塑件的測繪零件圖。3.編寫畢業設計說明書。摘 要當今社會的進步和發展，使原有的商品已經不能滿足人們對物質的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產加工出來。因此，模具的發展與人們的生活關系越來越緊密。我們利用模具加工各種的工件，以便來滿足人們的需要，模具的發展給我們帶來了新的生活，新的時代。因此這次我們的畢業設計要求設計一副模具以便檢驗自己所學模具有關方面

3、的知識是否牢固。由于產品的材料和工藝特性不同，生產用的設備也各異，模具種類繁多，但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、玻璃成型模等。其中以冷沖壓模、塑料模的技術要求和復雜程度較高。隨著工業產品質量的不斷提高，沖壓產品生產正呈現多品種、少批量，復雜、大型、精密，更新換代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發展。為適應市場變化，隨著計算機技術和制造技術的迅速發展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經驗和常規機械加工技術向以計算機輔助設計（CAD）、數控切削加工、數控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（CA

4、D/CAM）技術轉變。在本次畢業設計中利用計算機輔助設計（CAD）、UG繪制模具主要工作零件圖和模具的總裝配圖，運用了CAXA工藝圖表、MoldFolw等軟件進行分析。是一次對所學知識的全面總結和運用，是鞏固和加深各種理論知識靈活運用的實踐過程。在這次設計中根據所給題目的要求，首先對塑件進行了分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足塑件精度的要求，再從塑件的形狀、尺寸標注及生產批量等情況看，選擇加工方案。根據對塑件的綜合分析，在這次設計中我們主要介紹的是塑件工藝分析、塑件工藝性分析、注塑模具的設計、模具裝配圖等。希望能夠靈活運用所學的專業知識和技能，圓滿完成此次的畢業設計。目錄1

5、、 塑件工藝分析1 2、 塑件工藝性分析23、 注射設備的選擇及注塑工藝分析34、 注塑模具的設計45、 塑件的制圖和模具建立5六、影響成型零件尺寸的因素6七、參考文獻7八、設計總結8設計題目塑件名稱:燈罩后殼  材   料: ABS 塑件圖塑件的尺寸長70寬31小槽寬2短長54中心高16中心小邊高5小孔距32筋板距24筋板厚1.5小槽距4筋板長12小槽長8內寬29一、 塑件工藝分析(1)塑料品種：ABS,熱塑性塑料。(2)結構特點：線性結構非結晶性。(3)使用溫度：小于70攝氏度ABS的熱變形溫度為93到118攝氏度，制品經退火處理后還可以提

6、高10攝氏度左右。ABS在-40攝氏度時仍能表現出一定的韌性，可在-40100攝氏度的溫度范圍內使用。(4)化學穩定性：較好，ABS不受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代勁中，受冰乙酸、植物油等侵入會產生應力開裂。ABS的忍耐性差，在紫外線的作用下易產生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。(5)性能特點: 機械強度較好，有一定耐磨性但耐熱性差，吸水性較大。ABS在一定溫度范圍內具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，有較好的尺寸穩定性、一定的耐化學藥品性和良好的電氣絕緣性ABS的流動性非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。成型特點: 成型性能很

7、好，成型前原料要干燥。一般制品的干燥條件溫度范圍為8085攝氏度，時間24h;對特殊要求的制品（如電鍍）的干燥條件溫度范圍為7080攝氏度，時間1018h。ABS制品在加工中容易產生內應力，內應力的大小可通過侵入冰乙酸檢查；如應力太大和制品對應力開裂絕對禁止，應進行退火處理。具體條件為放于7080攝氏度的熱風循環干燥箱內24h，再冷卻至室溫即可?？偨Y1、 具有良好的剛性、硬度和加工流動性，而且具有高韌性特點，可以注塑、擠出或熱成型。2、 抗沖性、隔音性、耐劃痕性、耐熱性好。3、 容易加工，加工尺寸穩定性好和表面光澤好，容易涂裝、著色、還可以進行噴涂金屬、電鍍、焊接和粘接等二次加工性能。4、 易

8、產生內應力，應進行退火處理。塑件壁不宜太厚，避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中，脫模斜度取1攝氏度。5、 融洽溫度高且熔體粘度大，對于大于200g的塑件應用螺桿式注射機成型，噴嘴易用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴格控制模具的溫度。一般在70120攝氏度為好，模具應用耐模剛并淬火。6、 水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現銀絲、氣泡及強度顯著下降。 二、塑件工藝性分析尺寸 （表面粗糙度）塑件名： 燈罩外殼 材料：ABS尺寸項目序號123456789圖紙尺寸44328241216312精度等級MT3MT3MT3MT3MT3MT5MT5MT5MT3重要性重要重要重要重要重要重要重要是否合理(1)

9、塑件工藝性分析形狀。塑件名：燈罩外殼 材料：ABS形狀項目123456外側凸凹內側凸凹壁厚均勻性壁厚值外脫模斜度內脫模斜度數量或數值2mm是否合理合理改進意見形狀項目789101112支撐面加強筋最小孔距最小通孔外最小圓角內最小圓角數量或數值1R2R1是否合理不合理不合理不合理改進意見(2)塑件的結構分析 從零件圖上分析，該零件整體尺寸70×31×16,外部形狀為近似一個橢圓形，中間為一個高16mm凹槽，塑件側面有2個為Ø2通孔和4個小槽長為8mm，壁厚為2mm,最大壁厚為2mm,最小筋板厚度為1.5mm,其它局部都是比較均勻的厚度。有側抽芯機構，故該零件屬于中等

10、復雜程度。未標注公差尺寸取MT5。(3)表面質量分析 該塑件外形美觀、色澤鮮艷，外表面沒有缺陷、飛邊及斑點，表面粗糙度Ra0.8um,除此沒有特別的表面質量要求，故比較容易實現。三、注射設備的選擇及注塑工藝分析（1）工藝參數校核塑件名： 燈罩外殼 塑件材料： ABS 附表1項目單件塑件多件塑件澆到凝料匯總塑件數目1體積計算Pro-e計算數據體積2390mm3重量0.00246kg投影面積1780.04mm2鎖模力57673.296N40Mp=400kg/cm2 （2)注射機額定鎖模力（F鎖）計算項目分型面投影面(A)模腔內平均壓力（q )計算式計算式數值列表計算結果1780.04mm232.4

11、32.4*1780.0457673.296N注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該對注射機有關技術規范進行必要的了解，以便設計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術規范。在設計模具時，最好查閱注射機生產廠家提供的有關“注射機使用說明書”上標明的技術規范，。因為即使同一規格的注射機，生產廠家不同，其技術規格也略（3）注射機的選用選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。 以實際注射量初選某一公稱注射量的注

12、射機型號；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實際注射量應該小于某注射機的公稱注射量，即：(4)選擇注射劑（所選注射劑的主要的參數）注射機型號規格：SYS-10 XS-Z-60立式螺桿式注射機）主要參數最大注射量額定注射壓力額定鎖模力拉桿間距最大模厚10g150Mp150KN180mm主要參數最小模厚定位圈直徑噴嘴球半徑推桿數量推桿直徑100mm100mmR12注射機型號規格：XS-Z-30 （臥式螺桿式注射機） 附表2主要參數最大注射量額定注射壓力Mp額定鎖模力N橫拉桿間距mm最大模厚mm30cm311925*104 180主要參數最小模厚mm定位圈直徑mm噴嘴球半徑mm推桿數量噴嘴孔半徑

13、mm6063.5R124 由Pro-e分析/體測量，可得塑料盒的體積為2390mm3，考慮到設計為一模一腔，加上澆注系統的冷凝料，查閱塑料模設計手冊的國產注射機技術規范及特性，我們最終選擇選擇XSZ30.其最大理論注射容量為30cm3，注射壓力為119MPa，鎖模力為250KN，最大注射面積為130cm2.模具高度在(70200)mm，最大開模行程180mm。噴嘴圓弧半徑為12mm，噴嘴孔直徑為4mm。(見附表1、附表2)（5）燈罩后殼注射成型工藝卡片塑件名稱：燈罩外殼 塑料材料：ABS預熱和干燥溫度t/90110成型時間（s）注射時間25時間/h 23保壓時間 510料筒溫度料筒一區 150

14、170冷卻時間 515料筒二區 180190總周期 50220料筒三區 200210螺桿轉速n/(r·min-1) 30噴嘴溫度/ 180190后處理方法 紅外線燈、烤箱模具溫度/6080溫度 7090注射壓力 60100時間（h） 24表3 型腔內熔體的平均壓力制品特點平均壓力p/ MPa舉例容易成型的制品24.5PE、PP、PS等壁厚均勻的日用品、容器等。一般制品29.4在較高的溫度下、成型薄壁容器類制品中等粘度的塑料和精度要求的制品34.2ABS、PMMA等精度要求較高的工程結構件、如：殼體、齒輪等。高粘度塑料、高精度、難于充模的制品39.2用于機器零件上高精度的齒輪或凸輪等。

15、（6)注射壓力的校核該項工作是校核所選注射機的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力P0，其值一般為(70150)MPa，通常要求P> P0。我們這里選80MPa。(7)鎖模力的校核鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：F鎖 F脹 = A 分 × P型F鎖注射機的額定鎖模力（N）； P分模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPa）； 型腔內熔體壓力的大小及其分布與很多因素有關，如塑料流動性、注射機類型、噴嘴形式、模具流道阻力、注射壓力、熔體溫度、模具溫度、注射

16、速度、塑料制品壁厚與形狀、流程長度和保壓力時間等。可用型腔內熔體平均壓力來校核，見表3可知：熔體經過注射機的噴嘴核模具的澆注系統后，其壓力損失很大，型腔的平均成型壓力通常只有注射壓力的0.20.4一般為注射壓力的(0.30.65)倍，通常取（2040）MPa。故我們這里選P型=32.4MPa。A分塑料和澆注系統在分型面上的投影面積之和（mm2）由Pro-e分析/面測量，可得投影面積為1780.04mm2，澆注系統的投影面積不超過10cm2 F鎖 F脹 = A 分 × P型= 200×80×32.4=4.21×105（N）而鎖模力為500KN，大于421K

17、N，符合要求。四、注塑模具的設計接下來，首先面臨的問題就是對燈罩后蓋結構認識，看基本的視圖，了解基本的信息，通過自己現有的知識，初步進行塑料模具的結構分析，獲取現有任務的基本信息得知塑料是ABS,一模一腔。這樣可以看出其實這套模具還是比較簡單的。我們的設計思路如下：4.1分型面的確定及型腔的確定 (1)首先要了解什么是分型面：分型面其實就是動模和定模結合與分離面，簡單的說就是便于成型與動模和定模分離，那么什么樣的分型面才是最合適的呢？通過書本和老師的講解，最合適的分型面就是塑件的最大截面處，為什么這樣說呢？可根據以下的幾項基本原則可以知道： A.便于塑件的脫模（盡可能在開模時讓塑件留在動模內，

18、這樣便于取出塑件）。 B.考慮塑件的外觀。 C.保證塑件的尺寸精度的要求。 D.有利于防止溢料和飛邊在塑件的部位。 E.有利于排氣。 F.考慮塑件的斜度對塑件的尺寸的影響。 G.盡量使成型零件便于加工。 綜合以上的考慮，最后塑件的分型面選擇在對稱中心的面上，這樣的分型面也滿足了加工要求。也能好的加工。 （2）型腔的確定為了使模具與注射機的生產能力的匹配，提高生產效率和經濟性，并保證塑件體精度，模具設計時應確定型腔數目，常用的方法有四種：a）、根據經濟性能確定型腔數目； b）、根據注射機的額定鎖模力確定型腔數目； c）、根據注射機的最大注射量確定型腔數目； d）、根據制品精度確定型腔數目。我們這

19、里選用a），其計算過程如下：我們設型腔數目為n，制品總件數為N，每一個型腔所需的模具費用為C1，與型腔無關的模具費用為C，每小時注射制品成型的加工費用為y（元h），成型周期為t（min），則：模具費用為（元），注塑成型費用為（元），總成型加工費用為，即為使總的成型加工費用最少，即令，則有 ： 所以n。 對于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數目不超過個，塑料件的精度為5級左右，以及模具制造成本、制造難度和生產效率的綜合考慮，型腔數目初定為1腔，排布形式根據澆口位置進行的布局。 (3）由于本塑件注射時采用一模一件，該模具需要四個型腔和兩個小孔，綜合考慮澆注系統，料

20、流長度等因素，模具的型腔排列方式應該滿足側澆口的位置，便于模具脫模和側抽型。這種排列最大的優點是熔料進入型腔后到另一端的流料流程較短，相對于ABS塑料流動性不是很好，可以再較短時間內完成型腔。若采用平衡式的排列方式，因為模具結構簡單，此模具需要側抽芯機構，這樣排列會造成模具總體尺寸增大，加大模具的復雜程度和加工的難易程度!4.2基本模架的確定 首先是初步確定了了塑件的基本尺寸，然后根據塑件的基本尺寸查閱相應的模架手冊和計算。具體如下： 該塑件為薄殼類塑件，一模一腔，采用側澆口，因此可以選用A1-A4單分型面模架，為降低成本，我們將型芯設置成鑲嵌式，鑲件型芯底部需要支撐板，查注射模具設計與制造，

21、查表8.1可知：A2模架可以滿足要求。（1）A2模架有以下結構特征：定模和動模均采用兩塊模板，有支撐板，設置時推桿推出制品的機構組成模架。還用于立式和臥式注射機，用于直澆道，采用斜導柱側向抽芯，單型腔成型，其分型面可在合模上，也可設置斜滑塊垂直分型脫模式機構的注射模。 （2）確定型腔壓力側壁厚度和支承板厚度：型腔壓力的大小與注射壓力與流道結構、塑件結構等因素有關。為了生產出合格的產品，型腔內熔體的平均壓力， 查表6.3得，ABS塑料注射成型，型腔平均壓力為32.4Mpa。該塑件型腔布置采用一模一腔排列、型腔立分型面上次投影尺寸為70x31mm,即長度L=70mm,根據表8.3中確立模板側壁厚度

22、經驗公式有： S=0.20L+17=(0.20x70+17)mm=52mm 式中.S-模板的側壁厚度 mm L-型腔在分型面上的投影長度 mm 查表8.4.由于b=31mm<102mmm,所以支承板厚度為 h=(0.12-0.13)L(3.72-4.03)mm 故可以作為模具規格選定的參數依據。 型腔模板的長度L=70+52=122mm 型腔模板的寬度N=31+31=62mm 綜上所述：模板周界尺寸B×L為130mm×80mm,查手冊可知GB/T12325-1990作為標準模架。最終選取230×270×272（計算出的數據取接近標準模架并修整）。A

23、2型模架(3)模仁的確定表4模仁單邊長度值L(mm)L5050L100100L200L200L1(mm)2025253030404065模仁長度為：L+2L1表5模仁單邊寬度值W(mm)W5050W100100W200W200W 1(mm)2025253030404065模仁寬度為：W+2W1 表6 模仁高度值H(mm)H5050H100H100H1(mm)(1.32)H2H(22.5)HH2(mm)1.5H1.5H1.5H（最小值不小于25mm）表7 模穴H、WAMWMWSMLMLS<120.12025-30507575120120.120-200.20030-358010010014

24、0200.200-350.35040-45100120120150大于350 501201501501501 模仁外形尺寸L 塑件的總長W 塑件的總寬H 塑件的總高L1 模仁單邊長度值W1 模仁單邊寬度值H1 定模仁高度值H2 動模仁高度值故由表表4、表5、表6、可知：模仁長度為：模仁寬度為：定模仁高度為：動模仁高度為：（故這里動模仁高度為：25mm) MLS. 有滑塊機構模板長度方向距模仁距離。 （MLS=120、A=28) MWS.有滑塊機構模板寬度方向距模仁距離。（MWS=75) 同時我們查模具手冊可知： DC.一般側澆口流道間模穴距離 (由于我們采用的整體式的模仁） 故DC=30 公模

25、仁與公模板厚度尺寸確定 A.公模板厚度、D.模板加強厚度 B.模仁在公模板內深度A=70 D=40 B>30 母模仁與母模板厚度尺寸確定 C.產品最深處距離模仁底部保證15mmE.模仁加強厚度F.模板加強厚度 E=25 F=254.3凹模的結構設計 通過學習我們知道了凹模的基本結構一般都分以下幾種方式。 A.整體式凹模 凹模的結構簡單牢固，強度高，成型塑件質量好?？墒菍τ谛螤钕鄬碗s的凹模，那么它的加工工藝性較差，而且凹模受損維修也很困難，因此在先進的型腔加工機床尚未應用和普通之前，整體式凹模僅僅適用于小型且形狀簡單的塑件的成型。 B.整體嵌入式凹模 適用于小型塑件，并且是多型腔塑料模具

26、成型。在結構上凹模的形狀、尺寸一致性好，這樣就更換方便，并且凹模的外形通常是采用帶有臺階的圓柱形，從模板的下面嵌入，如果是旋轉體，則要考慮用防轉銷來定位。 C.局部鑲嵌式凹模 為了加工和容易更換凹模中易受損的部位，那通常的辦法就是把磨損部位做成鑲件，然后嵌入模體。 D.拼塊式組合凹模 組合的目的不僅為了機械加工、拋光、研磨和熱處理的需要，更重要的是這種結構能夠滿足大型塑件的成型凸凹形的需要，其優點簡單化了復雜凹模的加工的工藝減少了熱處理的變形，也有利于排氣，便于模具的維修同時也節約成本。 綜上所述：通過以上的方案相比較，再結合我們塑件的尺寸、用途、塑件的表面質量以及加工的可靠性與實用性等。我們

27、采用B.C這兩種凹模的結構設計方案。圖b4.4型芯的結構設計 型芯分類主要有兩種：整體式和組合式。 整體式：就是表示型芯與模板以為整體，并結構牢固，成型的塑件質量較好，但是消耗貴重模具鋼多，浪費資源，而且不便于加工，所以其主要于形狀簡單的型芯。 組合式：對復雜形狀的型芯，如果采用整體式，加工困難，而采用拼塊組合，可簡化加工工藝，但是在設計和制造這類型芯時，必須注意提高拼塊的加工和熱處理加工工藝性拼接必須牢靠嚴密。 綜上分析可知：我們知道在大端采用的是推管推出的形式，要考慮推管得固定形式以及配合方式，同時能夠準確的推出塑件。最終把入子變長并且固定在動模座板上，這樣可以完成了成型，也完成了塑件的推

28、出。所以我們確定用組合式以及臺階式的型芯來進行固定。這樣加工方便，節約成本。達到加工工藝的效果。 4.5推件方式的確定 我們知道的推件方式有：推管推出、推桿推出、推板推出。 選用推件方式遵循的原則： A.結構可靠 B.保證塑件不變形不損壞 C.保證塑件的外觀良好 D.盡量使塑件留在動模一邊（1)推桿推出機構 其實就是脫模機構中最常見的一種形式，由于推桿加工簡單，更換方便，滑動阻力小，脫模效果好，并且設置的位置自由度偏大，因而廣泛使用，缺點是推桿與塑件接觸面積小，容易引起應力集中，從而可能損壞塑件或者使塑件變形。因而不易用于斜度小和脫模阻力大的管型和箱型件的推出。 (2)推管推出機構主要用于中心

29、帶孔的圓筒形或局部圓筒的塑件，優點就是推出動作均衡、可靠，且在塑件上不留任何推出痕跡。但是面對一些較軟的塑料或者薄壁深桶形的塑件一般要和推桿推出同時運用，才能達到理想的效果。（3)推板推出機構主要用于一些深腔薄壁的容器，罩子、殼體塑件以及不允許有推桿痕跡的塑件。特點是脫模力受力均衡，運動平穩，無明顯推出痕跡，而且不必要設置復位桿機構。綜上分析可知：結合塑件的布局和結構特點，最后我們選擇的推桿推出和推板推出相結合的方式。這樣操作簡單，節約成本、很容易實現。4.6脫模機構的設計（1)何為脫模機構在注射成型的每一循環中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機構稱為脫模機構。（2）

30、脫模機構的分類及選用脫模機構的分類分多，我們采用的是混合分類中的一種：推桿一次脫模機構，因為此機構是最簡單、最為常用的一種，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等優點，在生產實踐中比較實用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過程中，推桿就需要一次動作，就能完成塑件脫模的機構。它通常包括推桿脫模機構、推管脫模機構、脫模板脫模機構、推塊脫模機構、多元聯合脫模機構和氣動脫模機構等。（3）脫模機構的設計原則 設計脫模機構時，應遵循以下原則：（1）結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。（2）保證塑件不變形、不損壞。（3）保證塑件外觀良好。（4）盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動

31、脫模裝置，完成脫模動作。 (4)推桿的結構形式及形狀因制品的幾何形狀及型腔結構等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，我們這里選用普通推桿。其結構形式見下圖。(5) 推桿的固定方式 推桿 推桿固定4.7澆注系統的設計A.遵循的基本原則 1.充分考慮塑料熔體的流動性和結構工藝性。 2.熱量和壓力損失要小 3.確保均衡進料 4.排氣性好 5.塑料耗量要少 6.便于修正和不影響塑件的外觀質量B.主要部件的設計6、 主流道： （1）截面形狀通常采用表面積最小的圓形截面，小端直徑應和選用的注射機的規格而定，為了和注射機噴嘴相吻合，其主流道因設

32、計成球面凹坑。球半徑以注射機而定，主流道需設計成錐角為的圓錐形。在這里我們取值為表面粗糙度Ra0.8um,拋光時沿軸向進行，以便于澆注系統凝料從其中順利拔出。 (2)為使塑料熔體完全進入主流道而不溢出，主流道與注射機噴嘴的對接處設計成半球形凹坑，同時為便于凝料的取出。 其半徑R=r+(12)mm,小端直徑D=d+(0.51)mm,通常取D（36）mm。在這里那我們取D=4（注射模具設計與制造109頁），取主流道的球面半徑R=13mm,孔徑D=4.5,mm.經換算主流道大端直徑D=8.5，主流道的長度由定模板厚度確定，不超過60mm.綜合考慮：為了防止在模板結合而處溢料造成主流凝料困難，所以采用

33、澆口套。圖4.6（1）主流道b.分流道: 多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）的模具應設置分流道。分流道即為連接主流道和澆口的進料通道，起到分流和轉向作用。分流道設計時要求塑料熔體在流動熱量和壓力損失小，流道凝料少，各型腔能均衡進料。為便于分流道的加工和凝料脫模，分流道大都設置在分型面上。 (1)考慮分流道的截面形狀：在這個過程中考慮塑料的注塑成型的需要以及加工的難易程度，通常我們考慮的是壓力的損失和熱量的散失，采用圓形截面的分流道最好，但是從加工的角度考慮，采用梯形、U形或者半圓形分流道的截面。 綜上分析可知：我們這次選擇的分流道截面的形狀是半圓形（注射模具設計與制造113頁表7.2）可知，A

34、BS的塑料分流道直徑，取D=6mm.(2) 分流道的布置：主要有平衡式和非平衡式兩種。通常情況下都是以平衡布置為最佳。所需要的條件是各分流道的長度，截面形狀和尺寸應該盡量相同。優點是可以達到各型腔能夠均衡的進料，同時充滿各型腔，還有一個問題就是在加工平衡式布置的分流道時，應該注意各對應部位尺寸的一致性，否則達不到均衡進料的目的。所以一般來說，其截面尺寸和長度誤差以在1%以內為宜。非平衡式布置的優點在于型腔數較多時可以縮短流道的總長度。 通過以上的分析，我們小組最終確定選擇平衡式流道布置。 （3） 分流道的設計及要點： 1.分流道的截面尺寸要看塑件的大小和壁厚，塑料的品種，及塑料的注射速率和分流

35、道的長度等因素來確定。確定分流道的直徑。 2.分流道的表面不必很光滑，這樣可以形成流道內料流的外層流速低，容易形成固定表皮層，從而有利于流道的保溫。 3.考慮型腔與分流道的布置時，最好使塑料和流道在分型面上總投影面積的幾何中心和鎖模力的中心相重合，可以防止發生溢料的現象。 4.當分流道較長時應該在末端設置料穴，以防止冷料頭堵塞澆口或進入型腔而影響塑件的質量。C.冷料穴與拉料桿的設計 我們要確定的是冷料穴的作用，在注射成型時，噴嘴前面的溫度將奧迪，為防止其進入型腔，通常在末端設置用以集存這部分冷料的冷料穴，一般冷料穴有兩種：一種就是只有冷料穴，另一種就是兼有拉和推得冷料穴，就是Z字型拉料桿。冷料

36、穴是用來存儲注射間隔期間噴嘴產生的冷凝料頭和最先注入模具澆注系統的溫度較低的部分熔體，防止這些冷料進入型腔而影響制品的質量，并使熔體順利充滿型腔。通過結合課本（圖7.15、7.16）和上述分析可知，我們決定選擇帶有推料桿的冷料穴。同時節約成本。并且還好加工。（拉料桿與型腔板的配合是間隙配合）。 D.澆口的設計 澆口的作用就是，讓塑料的流速增高，并且通過摩擦力使料溫也增高，有利于充滿型腔，澆口的尺寸直接影響塑件的表面質量，塑件的成敗，一般來說，澆口的尺寸很難用理論來計算，我們通常的做法就是根據經驗，取其下限，澆口斷面積為分流道斷面積的3%9%，澆口長度為11.5mm.在設計時往往先取較小的澆口尺

37、寸以便試模過程來修正。 （1）澆口的位置確定、應該遵循以下幾個原則： a.避免引起熔體破裂的現象。 b.有利于熔體的流動和補縮。 c.有利于型腔內的氣體排出。 d.減少熔接痕增多熔接強度。 e.防止料流將型芯或者嵌件擠壓變形。 f.保證流動比在允許值范圍內。 澆口的位置確定很重要，如果位置不確定則會造成塑件的強度降低，熔接痕影響了塑件的強度。通過以上信息和查表7.3可知，我們清楚的知道所需要的澆口是側澆口。由于這種澆口可設置在模具分型面上，易于加工，而且在試模過程中便于修改，能夠方便的調整充模時的剪切速率和澆口封閉的時間。這樣的側澆口也可以開設在塑件的內側，這樣可使模具的結構緊湊，縮短流程，改

38、善成形條件。采用側澆口時，通常流道凝料隨塑件留在動模，開模時在機構的作用下推出模外。有塑件的形狀和分析我們最終將澆口的位置設置在塑件圓弧處的中央，同時側澆口適用于各種塑件。 綜上分析可知：側澆口的厚度為0.52mm、寬度為1.55mm、澆口的長度為1.52.5mm、。所以，初選尺寸為1mm×3mm×1.5mm，試模時進行修正。 (注：b代表側澆口的寬度，h代表側澆口的高度l代表側澆口的長度）4.7排氣系統的設計為了排除型腔和澆注系統內的所有空氣，則要考慮排氣的裝置，但是排氣的方式有開設排氣槽排氣和利用模具分型面或模具零件的配合間隙出自然排氣等。通過對塑件的工藝分析，我們發現

39、塑件不是很大靠模具分型面和模具零件之間配合關系的間隙來排氣已經足夠了，所以這樣的設計和加工則方便多了，其實通常我們都是利用模具的分型面和配合間隙來排氣。通常排氣的間隙值根據塑料的流動性而定，通常為0.03-0.05mm.在這里我們取值為0.04mm。以不產生溢料為限。故我們的排氣方式采用：具分型面或模具零件的配合間隙出自然排氣。4.8冷卻系統的設計塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質量。所以，我們在模具上需要設置溫度調節系統以到達理想的溫度要求。一般注射模內的塑料熔體溫度為200左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須

40、對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質量和生產效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，如我們的塑件，則模具可簡單進行冷卻或者可利用自然冷卻不設冷卻系統；當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻。（1）冷卻時間的確定在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時止的這一段時間。這一時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定的強度和剛度為準，這段冷卻時間一般約占整個注射生產周期的80%。因為我們所需要的塑件比較薄，固用此公式：式中，a 塑料熱擴散系數 （m2/s）； S 制品壁厚

41、 （mm）；現我們根據已知條件知道PP的TS=260，TM=60，TE=100，而塑件的厚度為2mm： =4.5s（2）冷卻系統設計原則 a. 冷卻水孔應盡量多、孔徑應盡量大。 b.冷卻水道至型腔表面的距離應盡量相等，一般冷卻水孔至型腔表面的距離應大于10mm，常用12-15mm。 c.澆口處加強冷卻。 d.降低入水與出水的溫差。 e.注意干涉和密封等問題，避免將冷卻管道開設在塑件熔合紋部位。 f.冷卻水道的大小要易于加工和清理，一般孔徑8-10mm。（2）常見冷卻系統的結構： a.直流式和直流循環式 b.循環式 c.噴流式 d.間接式（3）冷卻系統的結構形式根據塑料制品形狀及其所需的冷卻效果

42、，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時還可以互相配合，構成各種冷卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡單流道式。簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進行冷卻，是生產中最常用的一種形式。（4）冷卻系統的計算由塑料成型工藝及模具設計查閱可得，ABS的單位質量成型時放出的熱量為300KJ400KJ/Kg。放出熱量為60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。 綜上所述：我們通過結合課本（圖10.6）和上述分析可知：我們選擇流道式冷卻系統。此冷卻系統結構簡單、成本較低、冷卻效果好。這種形式即可

43、用于小型芯的冷卻也可用于大型芯的冷卻。4.9側向分型和抽芯機構的設計A.側向分型與抽芯的分類及工作原理 1側向分型與抽芯的類型 2.機動抽芯 3.液壓或氣動抽芯 4.手動抽芯 (1)側向成型元件 1.運動元件 2.傳動元件 3.鎖緊元件 (2)側向分型與抽芯原理 以斜導槽帶動滑塊在導滑槽里運動，使不垂直于分型面的型芯實現側向運動，最后使塑件能順利取出。 (3)側向分型與抽芯的相關計算。抽芯力的計算1.抽芯距的確定B.斜導柱的設計 1.斜導柱的結構及技術要求（斜導柱的材料選用20鋼滲碳處理，熱處理要求55HRC,表面粗糙度Ra0.8um。 2.斜導柱傾斜角a. 3.斜導柱直徑。 4.斜導柱的長度

44、計算。C.側向抽芯機構的選擇 1.通過對塑件的結構分析可知：此制品的側向抽芯距較小，而適宜于抽芯距的斜導柱抽芯機構設計方法，制造使用方便，故此塑件采用斜導柱側面抽芯機構。 D.電流線圈架模具側向抽芯機構類型的選擇。 1.抽芯力的計算由于該塑件側壁的小孔壁厚僅為2mm，可以得知其抽芯力很小，斜導柱的強度足夠，無須計算。 2.抽芯距的確定 側向抽芯距一般比塑件上側凹，側孔的深度或側面凸臺高度大或者深大2-3mm，即S=s+(2-3)mm=5mm.抽芯距一般大于成型孔的深度，小孔側的壁厚即為塑件的厚度2mm。加上23mm的抽芯距的安全系數，可取抽芯距的值為5mm。 3.確定斜導柱傾斜角 斜導柱傾斜角

45、是斜導柱抽芯機構的主要技術參數之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接的關系，傾斜角a不得大于。一般取，本塑料件取。在這樣情況下，鎖緊塊，所以。 E.電流線圈架模具側面分型與抽芯機構的設計 1.確定斜導柱的尺寸 斜導柱的直徑取決于抽拔力以及傾斜角的角度，可直接根據設計資料的有關公式進行計算，該塑件抽芯力過小，采用經驗化值，取斜導柱的直徑d=14mm，斜導柱的長度根據抽芯距，固定端模板的厚度斜銷直徑及斜角大小確定。即將各個變量值代入上式中，經計算，可取斜導柱的長度為90mm.F.滑塊與導槽的設計 a.滑塊與側型芯的連接方式設計 側面抽芯機構主要是用于成型零件的側向孔和側面凸臺，由于側面孔和側向凸臺的尺寸

46、較小，考慮型芯強度的大小的裝配問題，采用組合式結構，型芯與滑塊鑲嵌連接方式。 b.滑塊的導滑方式 為使模具結構緊湊，降低模具裝配的復雜程度，擬采用整體式或滑塊和整體導向槽的形式，為提高滑塊的導向精度，裝配時可對導滑槽和滑塊進行研磨，所研磨的裝配方式。 c.滑塊的導滑長度和定位裝配設計 由于側芯距較為矩形式，故導滑塊只要符合導滑在開模時的定位要求即可。就能夠起到定位的效果。六、影響成型零件尺寸的因素以及尺寸計算（1）成型收縮 塑料成型后的收縮率波動范圍較大，且與多種因素有關。在計算工作尺寸時，通常按平均收縮率計算S=(Smax+Smin)/2*100%式中 S-塑件的平均收縮率Smax-塑件的最

47、大收縮率Smin - 塑件的最小收縮率 （2）模具成型零件的制造公差 它直接影響塑件的尺寸公差，成型零件的精度高，則塑件的精度也高。模具設計時，成型零件的制造公差Z，可選為塑件公差的1/ 31/4，或選IT7IT8，表面粗糙度為Ra0.050.8um。（3）模具使用過程中由于塑件熔體、塑件對模具的作用，成型過程中可能產生的腐蝕氣體的銹蝕以及模具維護時重新打磨拋光等，均有可能使成型零件發生磨損。在計算成型零件工作尺寸時，磨損量c應根據塑件的產量、塑件品種、模具材料等因素來確定。一般說來，對中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對于大型塑件則取塑件公差的1/6以下。 此外，模具安裝、配合的誤

48、差，塑件的脫模斜度等都會影響塑件的尺寸精度。1.1型腔和底板的計算依據 在塑件注射過程中，型腔所承受的力是十分復雜的。在塑件熔體的壓力作用下，型腔將產生內應力及變形。如果型腔壁厚和底板厚度不夠，當型腔中產生的內應力超過型腔材料的許用應力時，型腔即發生強度破壞。與此同時，剛度不足則發生過大的彈性變形，從而產生溢料和影響塑件制品尺寸及成型精度，也可能導致脫模困難等，可見模具對強度和剛度都有要求。 實踐證明，模具對強度及剛度的要求也并非遙同時兼顧。對尺寸型腔，剛度不足時主要矛盾，應按剛度的條件計算；對小尺寸型腔，剛度不夠則是主要矛盾，應按強度條件計算。（1）強度計算 強度計算的條件是滿足各種受力狀態下的許用應力。（2）剛度計算 剛度計算的條件則由于模具的特殊性，可以從以下幾個方面加以考慮。1） 要防止溢料模具型腔的某些配合面當高壓塑料熔體注入時，會產生足以溢料的間隙。為了使型腔不致因模具彈性變形而發生溢料，此時應根據不同塑料的最大不溢料間隙來確定其剛度條件。如PA、PE、PP、POM等低粘度塑料，其允許的最大間隙為0.0250.03mm；對PS、PMMA、ABS等中等粘度塑料為0.05mm；對PSU、PC、HPVC、PPO等高粘度塑料為0.060.08mm。2） 應保證塑料制品精度塑料制品均有尺寸要求，尤其是精度要求高的小型塑料制品，這就要求模具型