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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：玩具照相機(jī)某零件支架注塑模具設(shè)計(jì)
系 部 機(jī)電信息系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
學(xué) 生
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
2013年5月
照相機(jī)某零件支架注塑模具設(shè)計(jì)
摘要
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，也是發(fā)展和實(shí)現(xiàn)少無切削技術(shù)不可缺少的工具。它在工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向，許多現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。因此，模具技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及水平的高低，直接影響到工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展。也是衡量一個(gè)國家工藝水平的重要標(biāo)志之一。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是照相機(jī)某零件支架注塑模具設(shè)計(jì)。本文主要論述了塑料注射模的基本原理和設(shè)計(jì)過程，并著重講述了充電器外殼注射模的設(shè)計(jì)過程。首先，講述了模具的作用和國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展方向。然后論述了方案的選擇和確定。再次對(duì)于所確定的方案給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程和計(jì)算過程，最后還對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性可行性分析。
總的來說，所設(shè)計(jì)的這套模具經(jīng)濟(jì)合理，可行性強(qiáng)，生產(chǎn)方便，是一套實(shí)用性較強(qiáng)的模具。
關(guān)鍵詞：注射模；定模；動(dòng)模；抽芯；斜導(dǎo)柱
The camera bracket a parts injection mold design
Abstract
The molding tool is a foundation craft that industry produce to equip, it also a development with realizes the little having no slice the indispensable tool in the technique of cutting .It is in industry produce the usage is extremely extensive, it an important means that contemporary industry produce to develop the direction with the craft, many modern industrial developments with horizontal exaltation in technique, be decided by the industrial development in molding tool level to a large extent. Therefore, moldings tool technique development condition and horizontal and high and low, affect the development of the industry product directly. Too is to measure the one of the horizontal and important markings in a national craft.
The graduation project title is the camera bracket a parts injection mold design., this text discussed primarily the plastics injects the basic principle of the mold with design the process, combining to emphasize to relate the Chargers shell inject the design process of the mold. First, related the function of the molding tool with domestic and international development condition and its development directions. Then discussed the choice of the project with certain. Returns a project for making sure give a detailed design process with compute process; very much again the molding tool to design to preceded the economic viability assessment.
Total to say, a this set of molding tools for designing economy reasonable, the possibility is strong, producing the convenience, it a stronger molding tool in a set of function.
Keyword: Inject the mold; Settle the mold; Move the mold; Take out core; Inclined slippery piece
目 錄
1 緒論 1
1.1題目背景意義 1
1.2塑料工業(yè)簡介 1
1.3我國塑料模具現(xiàn)狀 2
1.4塑料模具具發(fā)展趨 3
1.5本文主要研究內(nèi)容 3
2 制品的分析 4
2.1制品的簡介 4
2.1.1對(duì)制品的分析主要包括以下幾點(diǎn) 4
2.1.2本設(shè)計(jì)中塑件各項(xiàng)要求 4
2.2制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析 4
2.2.1結(jié)構(gòu)分析 5
2.2.3材料的性能分析 5
2.3注射成形過程 7
2.3.1 ABS的注射工藝參數(shù) 7
2.3.2 ABS的主要性能指標(biāo) 7
3 模具制造 8
3.1確定型腔數(shù)量及排列方式 8
3.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定 8
3.2.1多型腔單分型面模具 8
3.2.2多型腔多分型面模具 8
3.3注塑機(jī)型號(hào)的確定 8
3.3.1注射機(jī)的選用原則 9
3.3.2有關(guān)制品的計(jì)算 9
3.3.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 9
3.3.4注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 10
3.4分型面位置確定 11
3.4.1分型面的選擇原則 11
3.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
3.5.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 12
3.5.2主流道的設(shè)計(jì) 12
3.5.3冷料穴的設(shè)計(jì) 14
3.5.4澆口的設(shè)計(jì) 15
3.5.5澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu) 16
3.6脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 16
3.6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 16
3.6.2制品推出的基本方式 17
3.7抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
3.7.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 18
3.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
3.8.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類 19
3.8.2本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 19
3.9排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19
3.9.1排溢設(shè)計(jì) 19
3.9.2引氣設(shè)計(jì) 19
3.9.3排氣系統(tǒng) 19
3.9.4該套模具的排氣方式 19
3.10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
3.10.1加熱系統(tǒng) 20
3.10.2冷卻系統(tǒng) 20
3.11模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 20
3.12成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 21
3.12.1定模（凹模）的設(shè)計(jì) 22
3.12.2型芯（凸模）的設(shè)計(jì) 22
4 塑料模具材料的選用及技術(shù)要求 24
4.1塑料模具材料的性能要求 24
4.2塑料模具零件選材原則 24
4.3模具的精度要求 24
4.3.1模具零件的公差與配合選擇 24
5模具工作過程 25
5.1成型前的準(zhǔn)備 25
5.1.1原料的檢驗(yàn)和預(yù)處理 25
5.1.2料筒的清洗 25
5.1.3嵌件的預(yù)熱 25
5.1.4脫模劑的選用 25
5.2注射過程 25
5.3脫模過程 26
5.4制品的后處理 26
5.4.1退火處理 26
5.4.2調(diào)濕處理 26
總結(jié) 27
參考文獻(xiàn) 28
致 謝 29
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 30
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 31
V
1 緒 論
1.1題目背景意義
近幾年，我國塑料模具工業(yè)有了很大發(fā)展，注塑模具制品的種類越來越多，在未來的模具市場(chǎng)中，塑料模具具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。在電子、汽車、家電、玩具等產(chǎn)品中，60%～100%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。通過本課題的設(shè)計(jì)，應(yīng)使我們?cè)谙率龌灸芰ι系玫脚囵B(yǎng)和鍛煉：1）塑料管件制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；2）一般塑料管件制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；3）塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；4）了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。使個(gè)人能力得到全面提高，以適應(yīng)今后的工作。
1.2塑料工業(yè)簡介
模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求越來越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對(duì)塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具制造與設(shè)計(jì)的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時(shí)也正是這樣促進(jìn)了塑料模具具設(shè)計(jì)于制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說，模具技術(shù)，特別是設(shè)計(jì)與制造大型、精密、長壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。
按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠(yuǎn)大的市場(chǎng)，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。
在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模具。塑料模具具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過合理設(shè)計(jì)制造出來的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的，塑料模具的優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。
塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模具結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模具對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡易模外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模具更是如此。
現(xiàn)代塑料產(chǎn)品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料產(chǎn)品成型技術(shù)的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模具是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。
1.3我國塑料模具現(xiàn)狀
塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑料模具生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的1/3～1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。
隨著我國改革開放步伐的進(jìn)一步加快，我國正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來得到了迅速發(fā)展。塑料模具的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全，質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化，商品化尚待規(guī)?；籆AD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此，我國要從一個(gè)制造業(yè)大國發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國，必須要振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平，提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國際競(jìng)爭(zhēng)能力。
1.4塑料模具發(fā)展趨
塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得CAD/CAM逐漸取代了過去塑料模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模具CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提高塑料模具質(zhì)量，減少塑料模具的設(shè)計(jì)與制造工時(shí)，縮短塑料模具生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模具行業(yè)提出的“質(zhì)量高、交貨快、價(jià)格低”的要求。
塑料模具以后的發(fā)展主要有以下幾方面：
1)注射模CAD實(shí)用化；
2)擠塑模CAD的開發(fā)；
3)壓模CAD的開發(fā)；
4)塑料專用鋼材系列化。
1.5本文主要研究內(nèi)容
1)對(duì)塑件進(jìn)行實(shí)體測(cè)繪，并完成基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用；
2)確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制；
3)運(yùn)用Pro/E、工具軟件輔助設(shè)計(jì)完成模具整體結(jié)構(gòu)；
4)對(duì)模具工作部分尺寸及公差進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；
5)對(duì)模具典型零件需進(jìn)行選材及工藝路線分析；
6)對(duì)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和環(huán)保分析；
7)繪制模具零件圖及裝配圖；
8)對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維剖析，
9)輸出模具開合結(jié)構(gòu)圖；
10)編寫設(shè)計(jì)說明書
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
2 制品的分析
2.1制品的簡介
圖2.1塑件
制品的分析是對(duì)所要成型的產(chǎn)品有個(gè)初步的了解，在接受設(shè)計(jì)任務(wù)書以后就要對(duì)塑料的品種、批量的大小、尺寸精度與技術(shù)條件，產(chǎn)品的功用及工作條件有個(gè)整體概念，以便在設(shè)計(jì)模具時(shí)優(yōu)選各種方式來成型塑件。
2.1.1對(duì)制品的分析主要包括以下幾點(diǎn)
1)產(chǎn)品尺寸精度及其圖紙尺寸的正確性；
2)脫模斜度是否合理；
3)塑件厚度及其均勻性；
4)塑件種類及其收縮率；
5)塑件表面顏色及表面質(zhì)量要求。
2.1.2本設(shè)計(jì)中塑件各項(xiàng)要求
1)塑料名稱：丙烯腈～丁二烯～苯乙烯共聚物（ABS）；
2)色調(diào)：白色 不透明；
3)生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批大量。
2.2制品的工藝性及結(jié)構(gòu)分析
2.2.1結(jié)構(gòu)分析
該制品為小型零件，在模具設(shè)計(jì)和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證零件各項(xiàng)參數(shù)精度
2.2.2成型工藝分析
1)精度等級(jí)：采用一般精度5級(jí)
2)脫模斜度：15度。
2.2.3材料的性能分析
ABS是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三種化學(xué)單體合成。其中A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)方式如下：
圖2.2 ABS
每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。
從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯～丙烯腈的連續(xù)相， 另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。
ABS不透明，外觀除薄膜外都呈淺象牙色、無毒、無味、兼有韌、硬、剛特性，燃燒緩慢，離火后仍繼續(xù)燃燒，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落。
ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以賦予用戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上數(shù)百種不同品質(zhì)的ABS材料。
ABS具有優(yōu)良的綜合性能，由于組分、牌號(hào)和生產(chǎn)廠家生產(chǎn)方法的不同，使之在性能上存在較大差異。
使用性能：
（1）物理力學(xué)性能
ABS具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，如不透水，但略透水蒸氣，沖擊強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定性好等。ABS有極好的沖擊強(qiáng)度，即使在低溫也不迅速下降。但是它的沖擊性能與樹脂中所含橡膠的多少、粒子大小、接枝率和分散狀誠有關(guān)，同時(shí)也與使用環(huán)境有關(guān)、如溫度越高則沖擊強(qiáng)度越大。當(dāng)聚合物中丁二烯橡膠含量超過30%時(shí)，不論沖擊、拉伸、剪切還是其它力學(xué)性能都迅速下降。
（2）熱性能。
ABS制品的負(fù)荷變形溫度約為93℃，若能對(duì)制品進(jìn)行退火處理，則還可增加10℃左右。
（3）電性能。
ABS聚合物的電絕緣性受溫度和濕度的影響很小，且在很大頻率變化范圍內(nèi)保持恒定。
（4）耐環(huán)境性
ABS聚合物幾乎不受水、無機(jī)鹽、堿、酸類的影響，但在酮、醛、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，它不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但長期與烴接觸會(huì)發(fā)生軟化溶脹。ABS聚合物表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的鋟蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂。
（5）耐候性
ABS聚合物的最大不足之處是耐候性較差，這是由于分子中丁二烯所產(chǎn)生的雙鍵在紫外線作用下易受氧化降解的緣故。經(jīng)受350nm以下波長的紫外線照射，氧化作用更甚。氧化速度與光的強(qiáng)度及波長的對(duì)數(shù)成正比。
ABS是一種成型加工性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，可用一般加工方法成型加工。
（6）ABS的流變性
ABS聚合物在熔融狀態(tài)下流動(dòng)特性屬于假塑型液體。雖然ABS的熔體流動(dòng)性與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。因此在成型過程中可以采用提高剪切速率來降低熔體粘度，改善熔體流動(dòng)性。
ABS屬一無定形聚合物，無明顯熔點(diǎn)，成型后無結(jié)晶，成型收縮率為0.4%～0.5%。在成型過程中，ABS的熱穩(wěn)定性較好，不易出現(xiàn)降解或分解，但溫度過高時(shí)，聚合物中橡膠相有破壞的傾向。
（7）ABS的吸水性
ABS具有一定的吸水性，含水量在0.3%～0.8%范圍。成型時(shí)如果聚合物中含有水分，制品上就會(huì)出現(xiàn)斑痕、云紋、氣泡等缺陷，因此在民型前，需將聚合物進(jìn)行干燥處理，使其含水量降到0.2%左右。
（8）ABS制品的后處理
一般情況下很少出現(xiàn)應(yīng)力開裂，所以除了使用要求較為苛刻的制品，通常不作制品的后處理。注射速度對(duì)ABS的熔體流動(dòng)性有一定影響，注射速度快，制品表面光潔度不佳；注射速度慢，制品表面易出現(xiàn)波紋、熔接痕等現(xiàn)象，因而除了充模有困難的情況下，一般以中、低速為宜。在制品要求表面光澤較高時(shí)，模具溫度可控制在60～80℃對(duì)一般制品可控制在50～60℃。
2.3注射成形過程
對(duì)ABS的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充
模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。
2.3.1 ABS的注射工藝參數(shù)
注射機(jī)：螺桿式
噴嘴形式：直通式
噴嘴溫度:170～180
料筒溫度（）： 前段 180～200
中段 165～180
后段 150～170
模具溫度（）：50～80
注射壓力（）：60～100
保壓力（）：40～50
高壓時(shí)間（ s ）：注射 0～5
保壓時(shí)間（ s ）：15～30
冷卻時(shí)間（ s ）：15～30
成形周期（ s ）：40～70
2.3.2 ABS的主要性能指標(biāo)
表2.1 ABS的主要性能指標(biāo)
密度g/cm3
1.02～1.16
彈性模量MPa
1.8×103
比容cm3/g
0.86～0.98
彎曲強(qiáng)度MPa
80
吸水率%（24h）
0.2～0.4
抗拉屈服強(qiáng)度MPa
50
收縮率%
0.4～0.7
熔點(diǎn)°C
130～160
8
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
3 模具制造
模具制造形式主要是指設(shè)計(jì)過程中的注射機(jī)的確定，澆注系統(tǒng)的形式和澆口位置的選擇，成型零件的設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及各個(gè)零件的設(shè)計(jì)和裝配圖設(shè)計(jì)。
3.1確定型腔數(shù)量及排列方式
當(dāng)塑料制件的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，并選定所用塑料后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。與多型腔模相比，單型腔模具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)塑料制件的形狀與尺寸精度始終一致；
2)工藝參數(shù)易于控制；
3)模具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計(jì)制造、維修大為簡化。
一般來說，精度要求高的小型制品和中大型制品優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對(duì)于精度要求不高的小型制品，形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。經(jīng)分析該塑件為中等產(chǎn)量、精度中等，故初步定為一模四腔。
3.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定
3.2.1多型腔單分型面模具
制品外觀質(zhì)量要求較高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。
3.2.2多型腔多分型面模具
制品外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此結(jié)構(gòu)。該制品外觀質(zhì)量要求較高，分析該制品樣品采用的澆口位置、分型面位置、推出機(jī)構(gòu)的痕跡，可知澆口為一般側(cè)澆口。
3.3注塑機(jī)型號(hào)的確定
注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。
注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)型式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、開模距離等進(jìn)行計(jì)算。
3.3.1注射機(jī)的選用原則
1)計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘繎?yīng)小于注射機(jī)額定容量
2)模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力；
3)模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力；
4)模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間；
5)模具脫模取出塑件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程；
3.3.2有關(guān)制品的計(jì)算
根據(jù)零件圖提供的樣品，可以借助計(jì)算機(jī)輔助軟件建立制品模型，這樣既便于較精確的計(jì)算制品的各個(gè)參數(shù)，又更為直觀、形象。
1) 制品的體積為：V1=1.92（cm3） (3.1)
質(zhì)量為： m=1.05g/cm31.92 cm3=2.01g
2) 初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的體積約為塑件的0.7倍：
V2=1.920.7 =1.35（cm3） 本設(shè)計(jì)中取 V2=1.4（cm3） (3.2)
3）該模具一次注射共需塑料的體積約為：
V0=4xV1+ V2 =4x1.92+1.4=9.08（cm3） (3.3)
4）該模具一次注射共需塑料的質(zhì)量約為：
M=1.05g/cm39.08cm3=9.5g (3.4)
3.3.3 注射機(jī)型號(hào)的確定
近年來我國引進(jìn)注射機(jī)的機(jī)型很多，國內(nèi)注射機(jī)生產(chǎn)廠的新機(jī)型也日益增多。掌握使用設(shè)備的技術(shù)參數(shù)是注射模設(shè)計(jì)和生產(chǎn)所必需的技術(shù)準(zhǔn)備。
根據(jù)計(jì)算初步選定型號(hào)為SYS-30的注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下表3.1：
表3.1 SYS-30注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
額定注射量（cm3）
30
螺桿(柱塞)直徑（mm）
28
注射壓力（MPa）
157
注射行程（mm）
50
注射時(shí)間(s)
3
鎖模力（kN）
500
最大成型面積（cm2）
2.2
最大開合模行程（mm）
80
模具最大厚度（mm）
5
模具最小厚度（mm）
2
合模方式
液壓—機(jī)械
噴嘴球頭半徑（mm）
SR9
頂桿中芯距（mm）
32
噴嘴孔徑（mm）
3.5
3.3.4注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核
1）注射壓力的校核：
該注射機(jī)的注射壓力為157MPa，ABS的注射壓力為60～100MPa，
所以能夠滿足要求。
2）由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量n：
(3.5)
上式右邊=4.654（符和要求）
式中K—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8
M—注射機(jī)的額定塑化量（g/h或cm3/h）
T—成形周期
M2—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積（g或cm3）
M1—單個(gè)制品的質(zhì)量和體積（g或cm3）
3）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量n：
(3.6)
=4.9307
4.93074（符合要求）
式中 Mn—注射機(jī)允許的最大注射量（g或cm3）
4）按注射機(jī)的鎖模（合模）力的校核：
注射模從分型脹開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，既
FP（nxA1+ A2） (3.7)
=40{4x(22x20)+ x3}
=40(880+28.36)式子的右面為36.334KN<500KN
式中F-注射機(jī)的額定鎖模力（N）
A1—單個(gè)制品在模具分型面上的投影面積（mm2）
A2—澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2）
P—塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（MPa），通常模腔內(nèi)的壓力為20～40Mpa；成型一般制品為24～34Mpa；精密制品為39～44Mpa。本設(shè)計(jì)中取模腔內(nèi)的平均壓力為40Mpa
N—型腔個(gè)數(shù)
5）最小開模行程的校核： (3.8)
SmaxS=H1+H2+5～10
上式右邊 S=5+40+8 =53mm
而注射機(jī)的最大開模行程是80mm，所以（符合要求）
式中 Smax—注射機(jī)最大開模行程（mm）
H1—推出距離（脫模距離）（mm）
H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的制品高度（mm）
6）模具厚度H與注射機(jī)閉合高度的校核:
式中 —注射機(jī)允許最小厚度(70mm)；
—注射機(jī)允許最大厚度(200mm)；
模架H=150mm,故70mm〈160mm〈200mm；
所選模架合格。
3.4分型面位置確定
模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型面。分型面的選擇不緊關(guān)系到塑件的正常成型和脫模具,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本.在制品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成形。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。
3.4.1分型面的選擇原則
1）分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處,無論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作為首要原則；
2）有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生飛邊；
3）盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡便易
行；
4）有利于保證制品的尺寸精度；
5）盡可能滿足制品的使用要求；
6）盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力；
7）長型芯應(yīng)置于開模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型芯時(shí),將較短的型芯設(shè)置在側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離；
8）有利于簡化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯；
9）在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。
對(duì)于該設(shè)計(jì)，在進(jìn)行制品設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，以A—A為分型面
現(xiàn)有方案如下：
圖3.1 分型面的確定
3.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)制品質(zhì)量影響很大。他的作用是將塑料熔體順利地充滿到模具行腔深處,以獲得外形輪廓清晰,內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。該模具采用普通流道澆注系
統(tǒng)，其包括：主流道、冷料穴、澆口。
3.5.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
1)澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上,應(yīng)有壓降,流量和溫度的分布的均衡布置；
2)結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；
3)盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；
4)澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；
5)避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；
6)澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除；
7)熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響；
3.5.2主流道的設(shè)計(jì)
主流道通常位于模具中芯塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。
1)主流道尺寸
a.主流道小端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.5～1=3+0.5～1 取d =3.5（mm）
這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn),也能使的主流道凝料能順利脫出。
b.主流道球面半徑
主流道入口的凹坑球面半徑R,應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的2～3mm.反之,兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.
SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+2～3
取SR=12+2=14（mm） (3.9)
c.主流道長度L
一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之內(nèi)在出現(xiàn)過長流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)取L=42（mm）
d.主流道大端直徑
D=d+2Ltgα（半錐角α為1°～ 2°，取α=1.5°）
≈6.5
取D=6.5（mm）
2)主流道襯套的形式及尺寸
主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為53～57HRC。由于該模具主流道較長設(shè)計(jì)成分體式較宜。
圖3.2 主流道襯套
3)定位圈的結(jié)構(gòu)尺寸
由于澆注套比較長，自身能滿足定位要求，故此定位圈只對(duì)注射方向起導(dǎo)正作用。
圖3.3 定位圈
4)主流道襯套的固定
圖3.4主流道襯套的固定
3.5.3冷料穴的設(shè)計(jì)
在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因
輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10～25mm的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于
這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成形性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴（冷料井）。
冷料穴的作用是儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而影響制件質(zhì)量。
3.5.4澆口的設(shè)計(jì)
澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，它的作用是增加和控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料，以保證充填實(shí)，確保制品質(zhì)量。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。
澆口的主要作用有如下幾點(diǎn)：
a.熔體充模后，首先在澆口處凝結(jié)，當(dāng)注射機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流；
b.熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；
c.易于切除澆口尾料；
d.對(duì)于多型腔模具，澆口能用來平衡進(jìn)料。對(duì)于多澆口的單型腔模具，澆口還能用以控制熔接痕的位置。
澆口尺寸的確定
澆口的截面積一般為流道截面積的3%～9%，截面的形狀多為矩形（寬度與厚度的比為3:1）或圓形；澆口長度約為0.5～2.0mm左右。在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般取小值，在以便在試模時(shí)修正。澆口最終的具體尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和零件的尺寸和形狀的要求確定。
選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：
a.澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔的各部位、各角落同時(shí)充滿的位置；
b.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從厚斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；
c.澆口應(yīng)設(shè)在有利于排除型腔中氣體的部位；
d.口應(yīng)設(shè)在避免塑件表面產(chǎn)生熔合紋的部位；
e.對(duì)于帶有長型芯的模具，澆口應(yīng)設(shè)置在能使進(jìn)料沿型芯軸向均勻進(jìn)行，
以免型芯被熔體沖擊而變形；
f.澆口的設(shè)置應(yīng)避免熔體的斷裂；
g.澆口的設(shè)置應(yīng)不影響塑件的外觀；
澆口結(jié)構(gòu)的形式
注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況個(gè)不相同。按澆口的特征可分為限制澆口和非限制澆口；按澆口形狀可分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)行澆口及薄片式澆口；按澆口的特征性質(zhì)可分為潛伏式澆口、護(hù)耳澆口；按澆口所在的塑件的位置可分為中芯澆口和側(cè)澆口等。
對(duì)于該模具，是中小型制品的多型腔模具，同時(shí)從塑件的形狀等各方面分析知采用的是一般側(cè)澆注口。澆口又可稱橄欖形澆口或菱形澆口，是種截面尺寸特小的圓形澆口。澆口一般設(shè)在型腔底部，排氣暢通，成型良好，塑件無不良痕跡。有利于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化操作，常用于成型如殼盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件，能制動(dòng)切斷澆口凝料。
澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算
根據(jù)模具的實(shí)際情況，再結(jié)合所提供經(jīng)驗(yàn)值得，點(diǎn)澆口的直徑為2，長度為1。見表3.2。
表3.2側(cè)澆口和點(diǎn)澆口的推薦尺寸
制品壁厚/mm
側(cè)澆口尺寸/mm
點(diǎn)澆口的直徑d（mm）
澆口長度
l/mm
深度h
寬度w
0.8
0～0.5
0～1.0
0.8～1.3
1.0
0.8～2.4
0.5～1.5
0.8～2.4
2.4～3.2
1.5～2.2
2.4～3.3
3.2～6.4
2～2.4
3.3～6.4
1.0～3.0
3.5.5澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)
1)普通澆注系統(tǒng)的凝料的脫出
通常采用側(cè)澆口、直接澆口及盤形環(huán)澆口類型的模具，其澆注系統(tǒng)凝料一般與塑件連在一起。塑件脫出時(shí)，先用拉料桿拉住冷料穴，使?jié)沧沧⑾到y(tǒng)留在動(dòng)
模一側(cè)，然后用推桿或拉料桿推出，靠其自重而脫落。
2)點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出
點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)凝料，一般用人工、機(jī)械手取出，但生產(chǎn)效率低，為適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，可采取以下方式脫出凝料：利用推桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料、利用定模推板拉斷點(diǎn)澆口凝料等。
3.6脫模推出機(jī)構(gòu)的確定
注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。
3.6.1脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
制品推出（頂出）是注射成形過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)
遵循下列原則：
1)結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度，且推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)；
2)保證制品不因推出而變形損壞；
3)機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠；
4)保證良好的制品外觀；
5)盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)
作。
3.6.2制品推出的基本方式
按模具中的推出零件分
1)推桿推出：推桿推出是一種基本的也是一種常用的制品推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形、“D”形。
2)推件板推出：對(duì)于輪廓封閉且周長較長的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。
3)推管推出：適用于薄壁圓桶形塑件。
4)推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。
5)利用成型零件推出制品的脫模：使用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件
6)多元聯(lián)合式脫模：對(duì)于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品，為防止其出現(xiàn)缺陷，常采用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過程。
本套模具的設(shè)計(jì)中，因?yàn)樗芗虚g為平面板，故推出機(jī)構(gòu)采用推桿推出。帶頭導(dǎo)柱與推桿采用推板和推桿固定板連接。通常采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能推板推動(dòng)推桿的情況下，不因由于各板上的孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。因此帶頭導(dǎo)柱與推板孔采用單邊0.5mm的間隙；帶頭導(dǎo)柱與推管，通常采用H8/f7或H8/f8的間隙配合；工作端配合部分的表面粗糙度為Ra0.8，推管的材料常用T10A，熱處理要求硬度HRC54，
3.7抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
當(dāng)塑件上具有于開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都需要將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個(gè)塑件從模具中取出，完成側(cè)向活動(dòng)型芯的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)就叫做抽芯機(jī)構(gòu)。
這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況：
1)是開模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件；
2)是側(cè)向抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。
3.7.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)
1)手動(dòng)側(cè)抽芯：這種模具結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、抽拔力有一
定限制，故只在特殊場(chǎng)合下應(yīng)用，如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。
2)機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯：開模時(shí)，依靠注射機(jī)的開模動(dòng)力，通過側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將活動(dòng)零件抽出。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)形式主要有：斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯、斜彎銷側(cè)抽芯、斜滑塊側(cè)抽芯、齒輪齒條側(cè)抽芯以及彈簧側(cè)抽芯。
開模行程及斜導(dǎo)柱的長度的計(jì)算
a.開模行程的計(jì)算
開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程，由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開模行程有不同的計(jì)算方式：
(1)對(duì)單分型面注射模，所需開模行程H為：
S≥H=H1+H2+（5～10）mm (3.10)
式中， H1—塑件推出距離（也可以作凸模高度）（mm）；
H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm）；
S—注射機(jī)移動(dòng)板最大行程（mm）；
H—所需開模行程（mm）。
根據(jù)以上情況和對(duì)塑件的分析得：
S≥H=H1+H2+（5～10）mm (3.11)
S=34+28+10 =72mm
S取75
b.斜導(dǎo)柱長度的計(jì)算
根據(jù)以上的要求，取斜導(dǎo)柱的傾角為15°，故斜導(dǎo)柱用于抽芯的有效長度為
L1=9/sina L2=7/sina (3.12)
則L1=34.62，取 38 L2=26.92，取30
其中9、7是抽芯行程
3.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
一般導(dǎo)向分為動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向，推件板的導(dǎo)向，其中動(dòng)、定模之間的導(dǎo)向尤為重要。一般導(dǎo)向裝置由于受加工精度的限制或使用一段時(shí)間后，其配合精度降低，會(huì)直接影響塑件的精度，因此對(duì)精度要求較高的塑件必須另行設(shè)計(jì)精密導(dǎo)向定位裝置。
為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向零件的作用：模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動(dòng)、定模之間一定的方向和位置，導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定位作用。
3.8.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的分類
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。
3.8.2本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
對(duì)以上各個(gè)條件的綜合考慮，本設(shè)計(jì)中采用了四根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)
柱對(duì)稱布置。該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上。而導(dǎo)套安裝扎起定模板上。一個(gè)合理的導(dǎo)柱應(yīng)該使整套模具在合模時(shí)，保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞.當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，也可確保同軸度要求。
3.9排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.9.1排溢設(shè)計(jì)
排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。
3.9.2引氣設(shè)計(jì)
對(duì)于一些大型深腔殼形制品，注射成形后，整個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，此時(shí)制品的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)制品脫模時(shí)，由于受到大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使制品發(fā)生變形或損壞，因此必須加引氣裝置。
3.9.3排氣系統(tǒng)
排氣系統(tǒng)對(duì)確保塑件成型質(zhì)量起著重要的作用，排氣方式有以下幾種：
1)利用排氣槽；
2)利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙；
3)對(duì)于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時(shí)造成真空而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。
3.9.4該套模具的排氣方式
當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對(duì)大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。
3.10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑料質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。模具溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。
3.10.1加熱系統(tǒng)
熱澆道模具以及成形熱固性塑料模具具到需設(shè)加熱系統(tǒng)。對(duì)大多數(shù)熱塑性塑料，當(dāng)成形溫度80oC以上時(shí)，模具應(yīng)設(shè)加熱系統(tǒng)。由于該套模具的模溫要求無需設(shè)置加熱裝置。
3.10.2冷卻系統(tǒng)
一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200oC左右，而制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60oC以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件的定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
ABS的成形溫度、模具溫度、脫模溫度分別為90～108oC、40～60oC、40～50oC。
1)冷卻介質(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。
2)冷卻裝置的理論計(jì)算
如果忽略模具因空氣對(duì)流、熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡略的計(jì)算，該制品平均厚度為2mm，其冷卻時(shí)間略為30s，成型總周期在50～60s，既每分鐘注射一次。
3.11模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用
以上內(nèi)容確定后，根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計(jì)模架。作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。模板周界尺寸使用括號(hào)內(nèi)的尺寸時(shí)，原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架CI-2735 。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。
圖3.5 模架
3.11.1定模座板（320×350，厚25mm）
定模座板就是模具與注射機(jī)連接處的板,并且和主流道襯套與固定孔采用H7/m6的過渡配合,為不使他們件有較大間隙,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象. 其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取，其注射機(jī)頂桿孔為?70mm；
3.11.2定模板（270350，厚70mm）動(dòng)模板(270350，厚70mm)
導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)套孔采用H7/f6的間隙配和,才能保證導(dǎo)柱自由的來回滑動(dòng)導(dǎo)正;同時(shí)更為了順利產(chǎn)生分型。材料選取為Q235。
3.11.3動(dòng)模型腔（160221，厚35mm）
在本設(shè)計(jì)中，上下型腔與型芯配合形成塑件腔。材料選取為T10A。
3.11.4模腳（53350，厚80mm）
模腳的作用是防止型腔、型芯、導(dǎo)柱或頂桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此它要具有較高的平行度和硬度。
3.11.5動(dòng)模座板（320×350，厚25mm）
3.11.6推桿（?5150）
在此管在模具中起到強(qiáng)制脫模作用。材料為T10A。
3.11.7推板(160221,厚20mm)
3.11.8推板固定板(160221,厚15mm)
推板和推板固定板的配合使用，使推管合理的將塑件脫落，材料選取為45鋼。
3.12成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算
塑料在成型加工過程中，用來充填塑料熔體以成型制品的空間被稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件。注射模的成形零件包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯、型環(huán)或成形桿等。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔