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多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì)
摘 要
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是：多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)主要是通過(guò)對(duì)塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來(lái)進(jìn)行注射成型工藝的可行性分析。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機(jī)構(gòu)。通過(guò)以上的分析來(lái)確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大小；其中最重要的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件土及編制成型零部件的制造加工工藝過(guò)程卡片。
關(guān)鍵詞：分型面、澆口、型腔。
The multifunctional charger shell injection mold design
Abstract
This graduate that design is: The piece that shouts the on board cap injects the mold. This design primarily possesses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft. The piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism. Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size; The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system. Finally draw the production that complete molding tool assemble the general drawing sum the soil and establishment of principal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card.
Key words: parting line, the gate, slide block.
目 錄
1 緒 論 1
1.1模具工業(yè)的意義 1
1.2中國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 2
1.3中國(guó)模具工業(yè)的未來(lái) 3
2 產(chǎn)品零件的工藝分析 5
2.1塑件分析 5
2.2塑件的成型特性 6
2.3abs的工藝參數(shù) 6
2.4塑件的工藝要求 7
3 設(shè)備的選擇 8
3.1注射機(jī)的參數(shù)校核 8
3.1.1注射量校核 8
3.1.2注射壓力的校核 8
3.1.3鎖模力校核 8
3.1.4模具安裝尺寸校核 9
3.2 模具外形尺寸 9
3.2.1模具厚度 9
3.2.2開(kāi)模行程的校核 9
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
4.1主流道的設(shè)計(jì) 11
4.1.1噴嘴形狀 11
4.1.2在設(shè)計(jì)主流道時(shí)的要點(diǎn) 11
4.2分流道的設(shè)計(jì) 11
4.2.1分流道斷面形狀 12
4.2.2 分流道的布置 12
4.3冷料穴的設(shè)計(jì) 12
4.4澆口的形狀 13
5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14
5.1凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14
5.1.1 型腔的徑向尺寸和深度尺寸 14
5.2凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算 15
5.2.1型芯的徑向尺寸、高度尺寸和中心距尺寸 15
5.3模具的裝配工藝及零件工藝 17
6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19
6.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19
6.2脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算 19
7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì) 21
7.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21
7.2側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21
7.2.1抽芯距的確定 21
7.2.2抽芯力得計(jì)算 22
7.2.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 22
7.2.4側(cè)滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 23
7.2.5楔緊塊的設(shè)計(jì) 23
7.2.6二次分型限位裝置的設(shè)計(jì) 23
7.2.7滑塊的精確導(dǎo)向 23
8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24
9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析 25
9.1模具材料的選擇 25
9.2模具經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保分析 26
9.2.1模具生產(chǎn)周期 26
9.2.2模具的生產(chǎn)成本 27
9.2.3模具的壽命 27
9.2.4綠色制造 28
總 結(jié) 29
致 謝 29
參 考 文 獻(xiàn) 31
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 32
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 33
附錄 34
IV
1 緒論
1 緒 論
1.1 模具工業(yè)的意義
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。
模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)占整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80％的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種排量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬(wàn)元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。
目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。
模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型。
模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。
自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260~270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10℅～15℅的速度快速增長(zhǎng)。
1.2 中國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀
目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50℅（中國(guó)臺(tái)灣：40℅），塑料模具約占33℅（中國(guó)臺(tái)灣：48℅），壓鑄模具約占6℅（中國(guó)臺(tái)灣：5℅），其他各類(lèi)模具約占11（中國(guó)臺(tái)灣：7℅）。
中國(guó)臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（1961—1981），成長(zhǎng)期（1981—1991），成熟期（1991—2001）三個(gè)階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年—1991年是臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺(tái)灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺(tái)灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。
成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺(tái)灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計(jì)劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計(jì)劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。1997年11月間臺(tái)灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)，正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員，。整體而言，臺(tái)灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測(cè)能力的提升，以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，臺(tái)灣模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。
中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。
1.3 中國(guó)模具工業(yè)的未來(lái)
盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。
注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā) 展，成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。
推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。
重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。
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2產(chǎn)品零件的工藝分析
2 產(chǎn)品零件的工藝分析
2.1 塑件分析
初步了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容——多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì)。分析零件的產(chǎn)品圖，研究其尺寸、公差、技術(shù)要求等。初步擬訂設(shè)計(jì)方案。此產(chǎn)品是充電器外殼，所以在設(shè)計(jì)時(shí)要注意其表面的粗糙度，要使表面光滑，達(dá)到效果。零件采用三向側(cè)抽芯成型。塑件的尺寸精度要求一般。由于塑件表面光滑度較高,因此塑件采用潛伏澆口。此塑件的零件圖如下圖
圖2.1 塑件平面工程圖
圖2.2 塑件三維圖
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
2.2 塑件的成型特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。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)晶材料。 三個(gè)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)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。
ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。吸濕性強(qiáng)，成型前需充分干燥，要求含水量不小于0.3%，對(duì)于表面光澤要求叫高的制品，需要長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥；流動(dòng)性一般，溢料間隙約0.4mm（流動(dòng)性比PS和AS差，但比PC、RPVC好）；成型難度較聚苯乙烯大，宜采用較高的料溫和模溫（對(duì)耐熱，高抗沖擊型和中抗擊型品種，應(yīng)在允許范圍內(nèi)，將其料溫去取最大值），料溫對(duì)制品物性影響較大，若料溫過(guò)高，很容易使熔體分解（分解溫度約250°C）。若制品精度要求過(guò)高，模溫宜取50°C～60°C，若制品表面要求具有光澤或?qū)τ谀蜔嵝推贩N，模溫宜取600°C～80°C；注射壓力應(yīng)比成型聚苯乙烯時(shí)高，采用柱塞式注射機(jī)時(shí)，料溫可取180°C～330°C、注射壓力可取100Mpa～140Mpa，采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，料溫可取160°C～220°C，注射壓力可取70Mpa～100Mpa。
設(shè)計(jì)模具時(shí)需注意：澆注系統(tǒng)的流動(dòng)阻力應(yīng)可能小，澆口形式及其位置應(yīng)合理并能防止產(chǎn)生熔接痕，另外脫模斜度宜取2°以上，頂出力不宜過(guò)大，否則，成型時(shí)或成型后對(duì)制品進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，制品表面容易“發(fā)白”變渾，對(duì)于有發(fā)白現(xiàn)象的制品，需要在熱水中加熱，以消除發(fā)白現(xiàn)象。
2.3abs 的工藝參數(shù)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
表2.1 ABS的工藝參數(shù)
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
屈服強(qiáng)度 /Mpa
50
玻璃化溫度/℃
拉伸強(qiáng)度 /Mpa
38
熔點(diǎn)（粘流溫度/℃
130～160
斷裂伸長(zhǎng)率 /%
35
熱變形溫度/℃
45N/cm
108 N/cm
90～108
拉伸彈性模量 /Gpa
1.8
83～103
彎曲強(qiáng)度 /Mpa
80
線膨脹系數(shù)/（10ˉ5/℃）
7.0
彎曲彈性模量 /Gpa
1.4
比熱容 /[J/(kg·K)]
1470
簡(jiǎn)支架沖擊強(qiáng)度/（kJ/m2）
無(wú)缺口
缺口
261
熱導(dǎo)率 /[W/(m·K)]
0.263
11
燃燒性 /(cm/min)
慢
布氏硬度 HBS
9.7 R121
體積電阻/Ω·cm
6.9×10
密度 /（g/cm3）
1.02～1.16
擊穿電壓/(Kv/mm)
比體積 /(cm2/g)
1.02～1.16
成型收縮率/%
0.4～0.7
吸水性 /% （24h）
長(zhǎng)時(shí)間
0.2～0.4
拉伸模量E/×103
1.91～1.98
泊松比 μ
0.38
透明度或透光率
不透明
與鋼的摩擦因子f
0.20～0.25
注意：ABS為無(wú)定性料，流動(dòng)性中等，吸濕性大，加工前必須充分干燥。
2.4塑件的工藝要求
此塑件是多功能充電器外殼注射模具設(shè)計(jì)，顧名思義對(duì)其表面光滑度要求較高。設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不能采用中心澆口，表面凹凸不平等缺陷。塑件的尺寸精度由零件圖得到。它是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度。所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意模具的制造精度和模具的磨損程度。塑件收縮率的波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化，模具結(jié)構(gòu)形狀等。零件圖中的配合螺紋柱Φ５0+0.14，長(zhǎng)短柱長(zhǎng)度方向尺寸為50±0.20 ，27±0.16分別屬于四級(jí)精度、三級(jí)精度、三級(jí)精度。在圖中未注公差的尺寸按公差等級(jí)IT5計(jì)算。塑件表面粗糙度要求為Ra1.6um。塑件內(nèi)外表面應(yīng)有利于成型。此塑件表面有三個(gè)內(nèi)孔。所以采用定模三向抽芯，為了便塑件型腔中脫出，抽出型芯，使塑件內(nèi)外表面脫模方向留有30和50的脫模斜度。
3設(shè)備的選擇
3 設(shè)備的選擇
表3.1臥式ZY—60/450型號(hào)注射機(jī)，其主要的技術(shù)規(guī)格如下
項(xiàng)目
ZY-60/450（臥式）
項(xiàng)目
ZY-60/450（臥式）
理論注射量 /cm3
105
模板行程/mm
220
螺桿（柱塞）直徑/mm
Φ35
最大模具厚度/mm
300
注射壓力 /MPa
170
最小模具厚度/mm
100
鎖模力 /kN
900
噴嘴球半徑/mm
10
拉桿內(nèi)間距 /mm
280x250
噴嘴口半徑/mm
φ2.5
頂出兩側(cè)孔徑/mm
Φ22
定位孔直徑/mm
Φ55
3.1注射機(jī)的參數(shù)校核：
3.1.1注射量校核：
為了保證制品質(zhì)量，又能充分發(fā)揮設(shè)備能力，注射機(jī)的最大注射量是額定注射量的80％。即下式：
m件≤0.8m注
式中：ｍ件——塑件與澆注系統(tǒng)的重量(g)
ｍ注——注射機(jī)的額定注射量(g)
ｍ件=ｖ件ρ
=21625.3×1.01×10-3
=21.84ｇ
經(jīng)計(jì)算 ｍ件≤0.8ｍ注。所以選擇合理。
3.1.2注射壓力的校核：
注射機(jī)的注射壓力必須大于成型制品所需的注射壓力。注射壓力取決于注射機(jī)類(lèi)型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性和型腔的流動(dòng)阻力等因素。ABS的流動(dòng)性比較差，所以應(yīng)取大一些注射壓力，所需注射壓力取120Mpa
3.1.3鎖模力校核：
F鎖＞Ｐ腔×Ａ/1000 （4.1）
式中：Ｆ鎖——鎖模力（ＫＮ）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
Ｐ腔——型腔壓力(MPa)
Ａ——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）
F鎖＞Ｐ腔×Ａ/1000=30×4998/1000=149.94 KN
?。奇i=150 KN
3.1.4模具安裝尺寸校核：
噴嘴尺寸
注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑Ｒ尺寸應(yīng)大于注塑?chē)娮烨虬霃絩，以保證同心和緊密接觸，通常
Ｒ=r+（0.5～1） (4.2)
=11 mm。
主流道孔小端直徑Ｄ應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑ｄ，通常取
Ｄ=ｄ+（0.5～1）mm
=3 mm.
圖3.1噴嘴
3.2 模具外形尺寸
模具長(zhǎng)寬尺寸應(yīng)與注射機(jī)的拉桿間距相適應(yīng)，以保證能從一個(gè)方向穿過(guò)拉桿間的空間安裝在注射機(jī)上。
3.2.1模具厚度
注射模的厚度必須在所選注塑機(jī)的最大模厚到最小模厚之間，所以取模具厚度為228 mm，采用標(biāo)準(zhǔn)模架Ａ2型，即長(zhǎng)×寬為250×200。
3.2.2開(kāi)模行程的校核
開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。此塑件采用單分型面注射模，所以開(kāi)模行程按下式校核。
S≥H1+H2+H3+(5～10) (4.3)
式中 Ｓ—注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程（mm）
H1—塑件脫出距離（mm）
H2—包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）
H3—側(cè)抽芯距離（mm）
Ｓ≥26+26+6+8=66(mm)
?。?70(mm)
4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1主流道的設(shè)計(jì)
4.1.1噴嘴形狀
主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道通道斷面為圓形，且?guī)в幸欢ǖ腻F度，如圖所示。
1—澆口套 2—機(jī)床噴嘴
圖4.1噴嘴形狀
4.1.2在設(shè)計(jì)主流道時(shí)有如下要點(diǎn)：
a.為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料及考慮塑料熔體的膨脹，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=30，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63 um.
b.主流道大端呈圓角，其半徑取r=2 mm，以減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)的阻力。
c.在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度Ｌ盡量短，?。?25mm
d.為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑Ｒ2=Ｒ1+（1～2） mm=11 mm,流道直徑D=d+(0.5～1) mm=4.5 mm.凹坑深度取3.5 mm
4.2分流道的設(shè)計(jì)
分流道是主流道與澆口之間的通道，一般設(shè)計(jì)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用。
分流道的長(zhǎng)度和斷面尺寸：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從輸送熔體時(shí)減少壓力和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，取分流道長(zhǎng)度l=21 mm.
分流道斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑件形狀、所用塑料的工藝性能、注射速率和分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)決定。所以取斷面直徑Ｄ=5.5 mm
4.2.1分流道斷面形狀：
常用的分流道截面形狀有圓形、矩形、梯形、Ｖ字形和六角形等，當(dāng)分型面為平面時(shí)，采用圓形。
4.2.2 分流道的布置：
分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，分流道的布置形式分為平衡式和非平衡式兩種，這里采用非平衡式布置分流道。如下圖。
圖4.2分流道
4.3 冷料穴的設(shè)計(jì)
冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道的末端。其作用是存放料流前端的“冷料”，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。開(kāi)模時(shí)又能將主流道中的凝料拉出。采用與推桿匹配的冷料穴。冷料穴的形狀為Ｚ字形，其結(jié)構(gòu)如下圖。
圖4.3冷料穴
4.4 澆口的形狀
澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道，它是下圖。
圖4.4澆口
澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口主要有兩個(gè)作用：一是塑料熔體流徑的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。所以成型此塑件時(shí)采用潛伏澆口。
潛伏澆口一般開(kāi)設(shè)在推桿上，從塑件的內(nèi)側(cè)面進(jìn)料。側(cè)澆口是典型的圓形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速度和澆口封閉時(shí)間。潛伏澆口的特點(diǎn)是澆口截面形較復(fù)雜；加工方便；能對(duì)澆口尺寸進(jìn)行精密加工；澆口位置選擇比較靈活；以便改善充模狀況；去除澆口方便，表面無(wú)痕跡。
5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸(包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬)，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料之間都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸精度等級(jí)確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級(jí)。
5.1 凹模的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1.1 型腔的徑向尺寸和深度尺寸
a、型腔徑向尺寸的計(jì)算：
LＭ+δz =[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz (5.1)
LＭ————凹模徑向尺寸（mm）
LS————塑件徑向公稱(chēng)尺寸（mm）
Scp————塑料的平均收縮率（％）
Δ—————塑件公差值（mm）
δz ————凹模制造公差（mm）
查1表得：ABS的收縮率為0.4～0.7％。
則塑料的平均收縮率Scp =0.5%
由：LS1=51 mm
Ls2=98 mm
又查表知IT3級(jí)精度時(shí)塑件公差值
Δ1= 0.22mm
Δ2= 0.30 mm
實(shí)踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/3～1/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時(shí)可取塑件公差的1/3～1/4。為了保持較高精度選1/4。
由于： δz= 1/4Δ (5.2)
得： δz1=1/4×0.22=0.05 mm
δz2=1/4×0.30=0.08 mm
則： LＭ1+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz (5.3)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
=[（1+0.5%）×51-3/4×0.22]+0.05
=51.09+0.05 mm
LＭ2+δz=[（1+Scp）LS-3/4Δ]+δz
=[（1+0.5%）×98-3/4×0.30]+0.08
=98.27+0.03 mm
b、型腔深度尺寸的計(jì)算：
凹模深度尺寸同樣運(yùn)用平均收縮率法：
HＭ+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+ δz
HＭ————凹模深度尺寸（mm）
δz————凹模深度制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由：HS1=26 mm HS2=23 mm
取IT3精度時(shí)Δ1=0.16 mm Δ2=0.14 mm
由δz=1/4Δ得： δz1=0.04 mm δz1=0.03 mm
則：HＭ1+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz
=[（1+0.5%）×26-2/3×0.16]+0.04
=26.02 +0.04 mm
HＭ2+δz =[（1+Scp）LS-2/3Δ]+δz
=[（1+0.5%）×23-2/3×0.14]+0.03
=23.02 +0.03 mm
5.2 凸模的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.2.1 型芯的徑向尺寸、高度尺寸和中心距尺寸
a． 型芯徑向尺寸的計(jì)算
運(yùn)用平均收縮率法：
LＭ–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ] –δz
LＭ———— 型芯徑向尺寸（mm）
δz———— 型芯徑向制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由：LS1=94mm LS2=47 mm
取IT3精度時(shí)Δ1=0.30 mm Δ2=0.20 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.08 mm δz2= 0.05 mm
則：LＭ1–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+0.5%）×94+3/4×0.30]–0.08
=94.55–0.08 mm
LＭ2–δz =[（1+Scp）LS+3/4Δ]–δz
=[（1+0.5%）×47+3/4×0.20]–0.05
=47.39–0.05 mm
b. 型芯高度尺寸的計(jì)算
運(yùn)用平均收縮率法：
HＭ–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
HＭ————型芯高度尺寸（mm）
δz————型芯高度制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由：HＳ1=2 mm HＳ2=8 mm HＳ3=20 mm HＳ4=24 mm
取IT3精度時(shí) Δ1=0.08 mm Δ2=0.10 mm
Δ3=0.14 mm Δ4=0.14 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.02 mm δz2=0.03 mm δz3=0.04 mm
δz4=0.04 mm
則：HＭ1–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×2+2/3×0.08]–0.02
=2.06–0.02 mm
HＭ2–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×8+2/3×0.10]–0.03
=8.11 –0.03 mm
HＭ3–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×20+2/3×0.14]–0.04
=20.19–0.04 mm
HＭ4–δz =[（1+Scp）LS+2/3Δ]–δz
=[（1+0.5%）×24+2/3×0.14]–0.04
=24.21–0.04 mm
c. 型芯中心距尺寸的計(jì)算
同樣運(yùn)用平均收縮率法：
ＬＭ±δz/2=[（1+Scp）LS]±δz/2
ＬＭ————模具中心距尺寸（mm）
ＬＳ————模具中心矩尺寸（mm）
δz————模具中心矩尺寸制造公差（mm）
其余符號(hào)同上
由： LS1=13 mm LS2=46 mm LS3=50 mm LS4=40 mm
取IT3精度時(shí)：Δ1=0.13 mm Δ2=0.20 mm Δ3=0.20 mm
Δ4=0.20 mm
由δz=1/4Δ得：δz1=0.03 mm δz2=0.05 mm δz3=0.05 mm
δz4=0.05 mm
LＭ1 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2
=[（1+0.5%）×13]±0.02
=13.07 ±0.02 mm
LＭ2 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2
=[（1+0.5%）×46]±0.03
=46.23 ±0.05 mm
LＭ3 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2
=[（1+0.5%）×50]±0.03
=50.25±0.03 mm
LＭ3 ±δz/2=[（1+Scp）LS] ±δz/2
=[（1+0.5%）×40]±0.03
=40.2±0.03 mm
5.3 模具的裝配工藝及零件工藝
模具裝配是把模具零件，組件或部件組裝成一副完整模具的過(guò)程。有組件裝配部件裝配和總裝三個(gè)步驟。模具裝配既要保證配合精度，還要保證零件之間的位置精度，對(duì)于彼此有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件應(yīng)該保證運(yùn)動(dòng)精度。
a. 裝配前的準(zhǔn)備
(1) 研究分析裝配圖零件圖，了解各零件的作用特點(diǎn)和技術(shù)要求，掌握關(guān)鍵裝配技術(shù)；
(2) 檢查待裝配的零件，確定哪些零件有裝配加工內(nèi)容；
(3) 確定裝配基準(zhǔn)；
(4) 清理模具零件；
b. 裝配工藝
(1) 模架裝配：當(dāng)模板加工量較大時(shí)，或多或少會(huì)引起模板的一些變化，模板上下表面最終需要平磨修平，同時(shí)為保證導(dǎo)柱 導(dǎo)套間運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，這時(shí)需要對(duì)導(dǎo)柱 導(dǎo)套進(jìn)行修磨。
(2) 成型零件裝配：保證分型面密合，一般使型腔型芯鑲塊的分型面處高于定動(dòng)模板上表面0.02～0.004mm，這樣可以使鎖模力相對(duì)集中作用在分型面上，避免塑件產(chǎn)生飛邊或毛刺，首次試模后在需要的地方加開(kāi)排氣槽。
(3) 脫模機(jī)構(gòu)裝配：要保證在推出時(shí)，推桿或推件板動(dòng)作必須保持同步，各孔之間基本同心，推桿在孔中反復(fù)運(yùn)動(dòng)靈活。一般情況下，裝配時(shí)要保證推桿頂面高出型芯表面0mm～0.1mm，復(fù)位桿頂面應(yīng)低于分型面0mm～0.05mm，斜推桿頂面應(yīng)低于型芯表面0.01mm～0.2mm（保證斜推桿在推出過(guò)程中不損傷塑件內(nèi)表面），以推桿底部臺(tái)肩厚度為準(zhǔn)，配作推桿固定板的沉孔深度，保證裝配后有0mm～0.05mm的軸向間隙，避免推桿過(guò)大的軸向串動(dòng)。
5.3.3 模具的裝配順序
塑件的結(jié)構(gòu)形狀是型芯、型腔在合模后很難找正相對(duì)位置,模具還設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu),所以,模具要先裝號(hào)導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為模具的裝配基準(zhǔn)。
a. 凸模和型芯的裝配
凸模鑲塊采用埋入式結(jié)構(gòu),并采用過(guò)渡配合的方式連接。
小型芯也采用壓入式結(jié)構(gòu), 采用過(guò)渡配合的方式連接。
b. 型腔的裝配
為了節(jié)省模具鋼,型腔采用鑲拼式結(jié)構(gòu),過(guò)渡方式配合,用螺釘和固定板緊固。
5.3.4試模和修配
將模具裝入注塑機(jī)，并開(kāi)始動(dòng)作，在保壓一段時(shí)間后開(kāi)模，凝料由拉料桿從澆口套中脫出并自動(dòng)墜落，推桿頂出塑件，塑件推出后，由復(fù)位桿實(shí)現(xiàn)復(fù)位，并鎖緊動(dòng)定模板，以便進(jìn)行下一次注塑。
6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
6.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注射成型完之后，塑件要從模具的型腔或型芯上脫出。此塑件脫模時(shí)采用推桿推出機(jī)構(gòu)。為了不使塑件產(chǎn)生變形或破壞，應(yīng)該合理布置推桿位置，布置推桿時(shí)有如下要點(diǎn)：
a.推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。
b.推桿應(yīng)均勻布置。
c.推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處。
推桿直徑采用Φ5，截面為圓形，尾部采用臺(tái)肩的形式。推桿直徑d與模板上的推桿孔采用Ｈ8/f7間隙配合。推桿固定端與推桿固定板通常采用單邊0.5mm的間隙。推桿材料采用Ｔ8Ａ，經(jīng)淬火處理，硬度為HRC54—58。
圖6.1推桿
6.2 脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算
此塑件屬于薄壁殼體形塑件，斷面為矩環(huán)形，所以脫模力按下式計(jì)算：
Ｆ=8ＥεtLCoSφ（f-tgφ）/（1-u）K1 (6.1)
式中
Ｅ—塑料的拉伸模量（MPa） ?。?1.8×103
ε—塑料成型平均收縮率 取0.5%
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
t—塑件的平均壁厚（mm） 取2.8
L—塑件包容型芯的長(zhǎng)度（mm） 取66.4
u —塑件的泊松比 取0.38
φ—脫模斜度 取30
f— 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) 取0.38
K1 —由f和φ決定的因次數(shù) 取0.22
K1 =1+fSinφCoSφ=1.006
將數(shù)據(jù)代入公式中得
Ｆ1=8.26 KN
由L2=26 mm 得 Ｆ2=5.32 KN
塑件壁厚與其內(nèi)孔長(zhǎng)度之比大于1/20時(shí)，采用如下公式：
Ｆ=2（a+b）EεL(f-tgφ)/(1+u+K2)K1 (7.2)
式中 a—矩形型腔的短邊長(zhǎng)度（mm） 取51
b—矩形型腔的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm） 取98
K2—由λ（λ=r/ｔ）和φ決定的因次數(shù)
K2=2λ2/CoSφ2+2λCoSφ=1.63
將以上數(shù)據(jù)代入公式中得
Ｆ3=9.48 KN
7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì)
7 合模導(dǎo)向及抽芯的設(shè)計(jì)
7.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。在此采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有如下作用：1、定位作用2、導(dǎo)向作用。
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。在此模具中采用直徑Φ16的導(dǎo)柱，材料是T8A鋼，經(jīng)淬火處理，硬度為HRC50-55。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8um,導(dǎo)向部分表面粗糙度Ra為0.8—0.4um。采用4個(gè)等直徑的導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)布置。如右圖所示。
導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用Ｈ7/m6過(guò)渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常
采用Ｈ7/f7間隙配合。
在此模具中采用帶頭導(dǎo)套，直徑Φ35，材料與導(dǎo)柱材料相同，此導(dǎo)套用Ｈ7/m6配合，鑲?cè)攵０鍍?nèi)，并且采用中小型標(biāo)準(zhǔn)模架。
圖7.1定模版
7.2 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
注射機(jī)采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，如圖所示。
圖7.2斜導(dǎo)柱
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
7.2.1抽芯距的確定
為了安全起見(jiàn)，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔的深度為2mm即抽芯距S=3mm。
7.2.2抽芯力得計(jì)算
抽芯力得計(jì)算同脫模力計(jì)算相同。對(duì)于側(cè)向凸起較小的塑件的抽芯力往往是比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動(dòng)時(shí)的摩擦力。對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算：
Fc=chp(μCosα-Sinα) (7.1)
式中 Fc------抽芯力(N)；
c------側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)(m) ；
h------側(cè)型芯成型部份的高度(m) ；
p------塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮力(包緊力)，其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p==(0.8~1.2)Pa；
μ-------塑件在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的模擦系數(shù)，一般μ=0.15~0.20；
α----------側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角(o)。
將數(shù)據(jù)代入公式中得
Fc =7.85x1x1x107x(0.2xCos200-Sin200)
=0.46 KN
7.2.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
取斜導(dǎo)柱的工作端部設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形，錐臺(tái)的斜角為17o。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過(guò)渡配合H7/m6。由于斜導(dǎo)柱在工作過(guò)程中主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證，而核模時(shí)滑塊的最終準(zhǔn)確位置由楔緊塊決定，因此，為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合H11/b11，或者兩者之間保留0.5~1mm的間隙。
由于抽芯距較小，取斜導(dǎo)柱傾斜角取20o。
由此計(jì)算斜導(dǎo)柱下列尺寸：
a. 斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度
L=S/Sinα (7.2)
=3/Sin20o
=8.77mm
b. 與抽芯距S對(duì)應(yīng)的開(kāi)模據(jù)
H=SCtgα (7.3)
=3Ctg20o
=8.24mm
c. 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算
Lz=L1+L2+L3+L4+L5 (7.4)
=d2/2tgα+h/Cos+d/2tgα+S/Sinα+5~10mm
= 80mm
d. 斜導(dǎo)柱的直徑
d=(FwLw/0.1[δw]) (7.5)
=10mm
考慮到滑塊的摩擦力且結(jié)構(gòu)允許，取d=12 mm
7.2.4側(cè)滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)
根據(jù)模具結(jié)構(gòu)靈活性，且側(cè)型芯在摩損后可以更換的情況下，滑塊的結(jié)構(gòu)形狀為組合式，滑塊與側(cè)型芯聯(lián)接方式為：小型芯在非成型端尺寸放大后用H7/m6的配合鑲?cè)牖瑝K，然后用一個(gè)圓柱銷(xiāo)定位，滑塊上放小型芯的孔為直通孔。
成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和往復(fù)過(guò)程中，要求其必須沿一定的方向平移地往復(fù)移動(dòng)，這一過(guò)程在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體要求，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合采用T形槽，T形槽采用壓嵌式式，即在中間板上制出T形臺(tái)肩的導(dǎo)滑部分。
7.2.5楔緊塊的設(shè)計(jì)
在注射成型過(guò)程中，側(cè)向成型零件受到容融料很大的推力作用，這個(gè)力通過(guò)滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般的斜導(dǎo)柱為一細(xì)長(zhǎng)桿件，受力后容易變形，導(dǎo)致滑塊后移，因此必須設(shè)置楔緊塊，以便在和模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。
楔緊塊與模具的聯(lián)接方式是把楔緊塊用H7/n6配合整體鑲?cè)肽０逯墟i緊角為22o
7.2.6二次分型限位裝置的設(shè)計(jì)
限位裝置在開(kāi)模過(guò)程中用來(lái)保證二次分型。采用限位螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。用擺鉤等裝置來(lái)緊固動(dòng)定模, 實(shí)現(xiàn)定模抽芯的動(dòng)作。
7.2.7滑塊的精確導(dǎo)向
滑塊的精確導(dǎo)向形式為：斜導(dǎo)柱與斜孔近側(cè)型芯一側(cè)的配合處一定要有0.5mm以上的孔隙，決不允許在模具閉合時(shí)斜導(dǎo)柱和滑塊之間有碰撞現(xiàn)象產(chǎn)生。
8溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意以下原則：
a. 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大。
b. 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等，此塑件壁厚相等，所以冷卻水道到型腔表面距離相等，且距離應(yīng)在15mm左右。
c. 澆口處加強(qiáng)冷卻。塑料熔體充填型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，所以要加強(qiáng)冷卻澆口。
d. 冷卻水道出入口溫差應(yīng)最小，盡量縮短冷卻水道長(zhǎng)度，降低出入口冷卻水的溫差，提高冷卻效果。
e. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置，此外，在設(shè)計(jì)冷卻水道時(shí)還要避免塑料的熔融部位，以免產(chǎn)生熔接痕，并且還要易于清理，冷卻水道孔徑取6 mm。定出裝置在模具內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，除滑動(dòng)配合外其余部分處于浮動(dòng)狀態(tài)，頂出板和頂出固定板的重量不應(yīng)作用在推桿上，而應(yīng)由頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向零件來(lái)支撐，此注射模增設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)向，這樣兩根導(dǎo)柱可起支撐作用，防止支承板變形彎曲。
9模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析
9 模具材料的選擇與經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保分析
9.1模具材料的選擇
根據(jù)模具的生產(chǎn)條件和模具懂得工作條件需要,結(jié)合模具材料的基本性能和相關(guān)的因素,來(lái)選擇適合模具需要的,經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上先進(jìn)的模具材料。對(duì)于一種模具,如果單純從材料的基本性能考慮,可能幾種模具材料都能符合要求,然而必需綜合考慮模具的使用壽命、模具制造工藝過(guò)程的難易程度、模具制造費(fèi)用以及分?jǐn)偟街圃斓拿恳粋€(gè)工件上的模具費(fèi)用等多種因素,進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià),才能得出符合生產(chǎn)要求的材料。
模具材料選擇的原則:
a. 機(jī)械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。
b. 拋光性能優(yōu)良。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無(wú)疵斑和針點(diǎn)。
c. 耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不以采用。所選的鋼類(lèi)型應(yīng)使注塑模能減少拋光、修模次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到所計(jì)劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。
d. 具有耐腐蝕性。對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。以下成型零件材料就根據(jù)以上原則選擇。
表9-1 模具材料選擇
零件
材料 熱處理方式
定模底板
45鋼
動(dòng)模底板
45鋼
推桿固定板
45鋼
澆口套
45鋼
推桿
T8A 熱處理至45～50HRC
導(dǎo)柱
T8A 熱處理至50～58HRC
導(dǎo)套
T8A 熱處理至56～60HRC
推板
T8A 熱處理調(diào)質(zhì)HB230～270
定模板
T8A 熱處理調(diào)質(zhì)HB230～270
斜滑塊
T8A