空气压缩机壳体模具设计--本科毕业设计.doc

摘 要塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。本设计介绍了空气压缩机壳体的注射成型的基本原理，特别是双分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；根据零件的结构特点和实际生产要求，设计了一个一模一腔的注射模模具。在模具中采用了斜导柱侧向分型机构和抽芯机构，实现了自动化生产。最后详细介绍了温度调节系统中的冷却系统的设计。通过本设计，可以对注塑模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。关键词：模具；注塑成型；空气压缩机壳体；侧向分型；抽芯；ABSTRACTPlastic industry is one of the fastest growing industrial categories in the world today，And injection mould is one of the rapid development of species，therefore, the study to understand plastic injection mold production process and improve product quality has great significance. The design introduced the basic principle of injection molding of the air compressor shell，especially the parting surface injection mould for the structure and the working principle ，for injection products put forward the basic design principles ；According to the structural characteristics and actual parts production requirements，design a injection mold of a mold a cavity .In the mold uses Oblique guide column side parting institutions and core-pulling mechanism，realized the Automation production. Finally the design of the cooling system of the temperature control system are introduced in detail .Through this design, To have a preliminary understanding of injection molding , Note some details of design, understand the mould structure and work principle.Key Word：mold; Injection molding; Air compressor shell ; Side parting; core-pulling- 49 -目录第一章 绪论- 1 -1.1模具在加工工业中的地位- 1 -1.2模具的发展趋势- 1 -1.3 塑料模具产业在中国的现状- 2 -1.4设计在学习模具制造业中的作用- 3 -第二章 空气压缩机壳体设计及其成型工艺的分析- 5 -2.1塑件成型工艺性分析- 5 -2.2空气压缩机壳体原料（ABS）的成型特性与工艺参数- 6 -2.3 ABS的性能分析- 7 -2.4 ABS的主要缺陷及消除措施- 9 -第三章 空气压缩机壳体模具设计方案- 11 -3.1 分型面方案的确定- 11 -3.2 确定型腔数量及排列方式- 11 -第四章 成型零件工作尺寸的设计和计算- 12 -4.1 定模部分的型芯与型腔- 12 -4.2动模部分的型芯与型腔- 13 -第五章 模具设计与选择注塑机- 15 -5.1 选择注塑机及模架- 15 -5.2 模具浇注系统设计和浇口的设计- 20 -5.3型腔零件刚度和强度校核- 25 -5.4合模导向机构的设计- 26 -5.5脱模推出机构的设计- 28 -5.6 推出机构的复位- 30 -5.7 侧向分型与抽芯机构设计- 31 -5.8 排气系统设计- 37 -5.9 温度调节系统的优化设计- 37 -5.10 模具材料例表- 41 -第六章 模具装配- 43 -6.1 塑料模具装配的技术要求- 43 -6.2 塑料模具装配过程- 44 -第七章 模具工作过程- 47 -结论- 49 -参考文献- 50 -xx理工大学本科毕业设计 第一章 绪论1. 绪论1.1 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同向性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展1.2 模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发展趋势可分为以下几个方面：（1） 加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经由经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2） 高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3） 大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4） 革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5） 标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。1.3 塑料模具产业在中国的现状1.3.1 中国塑料模具制造水平大型塑料模具已能生产单套重量达到50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2m，制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。1.3.2 中国塑料模具行业和国外先进水平相比(1)发展不平衡，产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。(2)工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。(3)大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。(4)供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。(5)体制和人才问题的解决尚需时日。在社会主义市场经济中，竞争性行业，特别是像模具这样依赖于特殊用户、需单件生产的行业，国有和集体所有制原来的体制和经营机制已显得越来越不适应。人才的数量和素质也跟不上行业的快速发展。1.4 设计在学习模具制造业中的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。xx理工大学本科毕业设计 第三章 空气压缩机壳体模具设计方案2. 空气压缩机壳体设计及其成型工艺的分析2.1 塑件成型工艺性分析图2-1空气压缩机壳体2.1.1 结构分析2.1.1.1 塑件上图2-1 所示是空气压缩机壳体参考零件2.1.1.2 塑料名称ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）2.1.1.3 生产纲领生产量为10万片属大批量。2.1.1.4 结构分析（1）该塑件为汽车空气压缩机的壳体，顶部是高低起伏的两个平面，有五处通孔。零件的角落上有圆管特征，圆管附着的特征面没有拔模角度。零件的侧面还有一处侧耳特征，上面有两处通孔，零件的主体与底部平面相交的四周采用了加强筋进行加固。产品的表面不允许有浇口痕迹和飞边（2）壳体内侧结构较为简单，需注意圆管与主体结合在一起的通孔形状及侧面两处通孔于内部侧面的形状，壳体下端是配合面，所以在模具设计和制造必须具备一定的制造精度和加工工艺。2.1.2 成型工艺分析成型工艺分析如下。（1）精度等级。采用一般精度5级。（2）脱模斜度。该塑件壁厚约为5mm，平均脱模斜度为10度。所用塑料为ABS,流动性中等，且脱模斜度较大，成型工艺性很好，可以注射成型。2.2 空气压缩机壳体原料（ABS）的成型特性与工艺参数2.2.1 注射成型过程（1）成型前准备。为了保证注射成型的正常进行和保证塑件质量，在注射成型前应作一定的准备工作。即对ABS的色泽、细度和均匀度等进行检验。由于ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%-0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以成型ABS时，应进行充分的干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。ABS的干燥方法: 常压热风干燥 80-85 2-4小时 ；真空热风干燥 80 1-2小时。（2）注射过程。塑料在注射机内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模等几个阶段。（3）塑件的后处理。处理的介质为空气和水，处理温度为，处理时间为。常用的后处理方法有退火和调湿两种。2.2.2 ABS的注射工艺参数（1）注射机：螺杆式。（2）预热和干燥：温度（）8085，时间(h)23（3）螺杆转数（r/min）：30。（4）料筒温度（）:后段 150170中段 200210前段 180190（5）喷嘴温度（） ：180190；喷嘴形式：直通式。（6）模具温度（） ：5070。（7）注射压力（MPa）:7090。（8）注射速度、注射压力:一般ABS制品采用高速及多级注射，但是对于阻燃品级，要慢速注射，可以避免注射料的分解，耐热ABS也要快速注射(可减少内部应力)，注射压力在75MPa左右，保压时可低些。（9）熔胶温度: 190。（10）成型时间():注射时间:2090保压时间:05冷却时间:20120总周期: 50220在265温度下，物料在机筒内停留时间最多不能超过5-6分钟，若温度为280，则物料在机筒内停留时间就不能超过2-3分钟。（11）后处理:把塑件放在红外线或者烘箱下,温度设为70度烘干24小时。2.3 ABS的性能分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，耐热，耐化学腐蚀。丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能要有偏大的脱模斜度。2.3.1 使用特点 (1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好。 (2)与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。(3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 (4)流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好。 2.3.2 成型特性 (1)无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-90度,3小时。(2)宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度)。对精度较高的塑件,模温宜取 50-60度,对高光泽，耐热塑件,模温宜取60-80度。(3)如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 (4)如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。2.3.3 ABS的主要性能指标表2-1 ABS的技术指标密度1.031.07比体积0.860.98吸水率0.20.4收缩率s0.30.8熔点130160硬度HB9.7R121抗拉屈服强度6384.4拉伸弹性模量1.810体积电阻系数抗弯强度80抗压强度53热变形温度0.46MP90108冲击韧度无缺口2610.185MP83103缺口112.4 ABS的主要缺陷及消除措施2.4.1 残余应力引起的龟裂残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手：(1)由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。(2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。(3)一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。(4)注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。2.4.2熔接痕熔接痕是由于来自不同方向的熔融树脂前端部分被冷却、在结合处未能完全融合而产生的。一般情况下，主要影响外观，对涂装、电镀产生影响。严重时，对制品强度产生影响（特别是在纤维增强树脂时，尤为严重）。可参考以下几项予以改善：（1）调整成型条件，提高流动性。如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。（2）增设排气槽，在熔接痕的产生处设置推出杆也有利于排气。（3）尽量减少脱模剂的使用。（4）设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。（5）若仅影响外观，则可改变浇口位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。2.4.3 银线银线主要是由于材料的吸湿性引起的。因此，一般应在比树脂热变形温度低1015C的条件下烘干。特别是在使用自动烘干料斗时，需要根据成型周期（成型量）及干燥时间选用合理的容量，还应在注射开始前数小时先行开机烘料。另外，料筒内材料滞流时间过长也会产生银线。不同种类的材料混合时，例如聚苯乙烯和ABS树脂、AS树脂，聚丙烯和聚苯乙烯等都不混合。2.4.4 白化白化现象最主要发生在ABS树脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。该壳用于起支撑作用的支座， 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene ，简称：ABS）。3. 空气压缩机壳体模具设计方案3.1 分型面方案的确定分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。3.1.1 分型面的设计原则(1) 分型面应选择在塑件外形最大轮廓处。(2) 有利于塑件顺利脱模。(3) 应保证塑件的精度要求。(4) 满足塑件的外观质量要求。(5) 便于模具加工制造。(6) 有利于排气。该塑件在进行塑件设计时已经充分考虑了上诉原则，同时从所提供的塑件图样可看出该塑件侧面侧耳上有两处通孔，角落上有圆管特征，所以分型时需进行侧向抽芯分型。3.1.2 确定分型面的位置该空气压缩机塑件结构形状比较复杂，通过分析选用多个分型面的形式。3.2 确定型腔数量及排列方式由于该塑件产量较大，且外观要求较高，加上特殊的角度滑块形式等因素，所以优先采用一模一腔的布局方式。河南理工大学本科毕业设计 第四章 成型零件工作尺寸的设计和计算4. 成型零件工作尺寸的设计和计算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。工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。ABS的成型收缩率为0.3%-0.8%所以平均收缩率取 s=0.55%。塑件尺寸公差按GB/T 1446-1993标准中的5级精度成型。4.1 定模部分的型芯与型腔空气压缩机壳体圆管处的特征附着在一个角落上，角落上的三处曲面特征都没有拔模，且圆管倒扣属于突出型带角度的定模侧倒扣特征，因此更适合将整个角落上的特征以滑块形式成型。4.1.1 圆管型腔导滑槽结构形式采用在盖板上制作好T型台阶的导滑部分，用螺钉固定在定模上。塑件的尺寸公差源自参考文献【3】的塑件公差表2-19.， 式中 s塑料的平均收缩率，ABS为0.55%； 修正系数；塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值；模具制造误差(其他误差忽略)，当尺寸小于50mm时，。 4.1.2 侧型芯滑块塑件的尺寸公差源自参考文献【3】的塑件公差数值表2-19。 ， ， 式中各符号同前。4.1.3 型腔塑件的尺寸公差源自参考文献【3】的塑件公差数值表2-19。,，。 式中各符号同前。4.2动模部分的型芯与型腔4.2.1 动模型芯塑件的尺寸公差源自参考文献【3】的塑件公差数值表2-19。,，式中各符号同前。4.2.2 侧耳型芯塑件的尺寸公差源自参考文献【3】的塑件公差数值表2-19。,xx理工大学本科毕业设计 第五章 模具设计与选择注塑机5. 模具设计与选择注塑机5.1 选择注塑机及模架注射机是生产热塑性塑料制件的主要设备。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺过程外，还应对所选用的注射机的有关技术参数有全面的了解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔的数量和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户自己提供型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。5.1.1 注射量计算5.1.1.1 塑件质量、体积计算该产品为ABS，查书参考文献【3】得知其密度为1.031.07g.cm-3收缩率为0.3%0.8%，计算其平均密度为1.05，平均收缩率为0.55%，通过pro/e造型分析计算，塑件体积为： V11307.46cm3塑件的质量： m1V1=1.051307.46=1372.83g5.1.1.2 浇注系统凝料体积的初步计算可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系统体积为：V2=0.6V1=0.61307.46784.47cm35.1.1.3 该模具一次注射所需塑料ABS体积 V0V1V2=2091.93cm3质量 m0V02196.52g5.1.2 注射机型号的选定满足注射量V机V塑件/0.8式中 V机额定注射量（cm3） V塑件塑件与浇注系统凝料体积和(cm3) V塑件/0.8=2091.93/0.8=2614.91cm3注射压力 P注P成型ABS塑料成型时的注射压力P成型=7090MPa根据以上的计算初步选定型号为S-ZY-4000型卧式注射机。S-ZY-4000型注射机主要技术参数如下：最大开合模行程 1100mm模具最大厚度 1000mm模具最小厚度 700mm注射压力 106MPa螺杆直径 130mm拉杆空间 1050950mm5.1.3 模架的选择 根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为P3型、模架尺寸为800mm1000mm标准模架，可符合要求。定模座板（1000mm 1000mm，厚为50mm）定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。定位圈通过4个M13.5的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为H8/f8配合。定模板（800mm 800mm，厚250mm）用于固定型芯。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用45号钢，调质到230HB270HB。其上的导柱和导套一端采用H7/k6配合，另外一段采用H7/f7配合。动模座板（1000mm 1000mm，厚63mm）材料为45钢，其上的注射机顶孔为直径200mm。动模板（800mm 800mm，厚100mm）行位滑块通过T形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为45钢。其上的导柱和导柱孔为H7/k6配合。中间板（800mm800mm，厚20mm）推件板（800mm800mm，厚80mm）支承板（800mm800mm，厚80mm）垫块(160mm 800mm ，厚315mm)（1）主要作用在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。（2）结构形式可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。（3）垫块材料垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。,该套模具采用Q235A制造。（4）垫块的高度h校核。h=+=5+50+32+205+5=297mm ,符合要求。式中 顶出板限位钉厚度，为5mm；推板厚度，为50mm；推杆固定板厚度，为32mm；推出行程，为205mm；推出行程余量，一般为3mm6mm，取5mm。推板（520mm 800mm，厚度50mm）材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合。用4个M10的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。推杆固定板（520mm 800mm，厚度32mm）钢材为45钢,其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f9配合。模架如图5-1所示：图5-1 模架形式5.1.4 型腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 5.1.4.1 型腔数量的校核 按注射机的最大注射量校核型腔数量符合要求。式中注射机允许的最大注射量，该注射机为4000g。K注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8；m1单个塑件的质量，取m131.05g ；m2浇注系统的质量，取0.6m1。其他符号意义与取值同前。5.1.4.2 注射机工艺参数的校核A 注射量的校核注射量以容积表示，最大注射容积为：式中模具型腔和流道的最大容积（）；V指定型号与规格的注射机注射量容积（），该注射机为4000（）；a注射系数，取0.750.85,无定型塑料可取0.85，结晶型塑料可取0.75，该处取0.75最少注射容积：故每次注射的实际注射量容积应满足，而 符合要求。B 锁模力的校核式中K锁模力安全系数，一般取1.11.2，此处取1.15。A由AUTOCAD计算而得为157481.81，取30。而，锁模力校核合格。C 最大注射压力的校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力应该大于注射成型所需调用的注射压力的 即式中安全系数；实际生产中为7090。代入数据计算，符合要求。D 安装尺寸的校核最大与最小模具厚度模具厚度H应满足 式中 而该套模具厚度H=50+20+250+100+80+80+315+63=958mm ，符合要求。E 开模行程校核对于双分型面注射模，开模行程H为注射机动模板的开模行程，取1100mm；塑件推出行程取233mm；取出浇注系统凝料必需的长度，取70mm；为包括流道凝料在内的塑件高度205；代值计算发现开模行程能满足。5.2 模具浇注系统设计和浇口的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。5.2.1 主流道的设计主流道是塑料熔体进入模具型腔时最先经过的部位，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来。5.2.1.1 主流道尺寸（1）主流道的小端直径 d =注射机喷嘴直径+（0.51） =10+（0.51），取d=11mm 。（2）主流道的球面半径 SR =注射机喷嘴球头半径+（12） =35+（12），取SR=36mm 。（3）球面的配合高度 ，取h=3mm 。（4）主流道的长度 取L=50+20=70mm。（5）主流道大端直径 （半锥角为，取） 取。（6）浇口套总长由于埋入5mm，故最后长度应为70mm。5.2.1.2 主流道的凝料体积5.2.1.3 主流道当量直径5.2.1.4 主流道浇口套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求比较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC,如图5-2所示。图5-2 主流道衬套5.2.1.5 定位圈的设计与固定由于该模具主流道比较长，定位圈和衬套设计成分体式，注射机定位孔尺寸为 ，定位圈尺寸取 ，两者之间呈较松的间隙配合。定位圈结构尺寸如图5-3所示；定位圈和衬套的固定形式如图5-4所示。图5-3 定位圈图5-4 主道衬套的固定形式1-内六角螺钉； 2-定位圈；3-定模座板；4-主流道衬套；5-中间板5.2.2 分流道设计5.2.2.1 分流道布置形式分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地经分流道均衡的流入型腔。选择细水口点进胶,如图5-7，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较容易另外传递压力好，保压补缩作用强.A 分流道长度分流道长度分别为70,70mm。B 分流道形状、截面尺寸为了便于机械加工机凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面。梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大。由参考文献【4】中表2-4-3（常用分流道形状及尺寸）和取得分流道直径，梯形斜角通常取，此处取，底部圆角，取。C 分流道的当量直径因为该塑件的质量m1V1=1.051307.46=1372.83g，分流道的当量直径为10mm。D 凝料体积分流道的长度分流道截面积凝料体积E 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取即可，此处取。另外，其脱模斜度一般在之间，这取脱模斜度为8。分流道布置如图所示，截面形状如图5-6所示。图5-5 分流道布置图5-6 分流道截面形状5.2.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状和尺寸对塑件的质量影响很大。5.2.3.1 浇口类型及位置的确定考虑到零件的表面要求较高，产量较大，加上定模侧滑块等因素，采用点浇口从零件顶部的两圆槽进胶的方式比较合适。5.2.3.2 浇口结构尺寸的确定根据参考文献【4】中表2-4-6点浇口的形式，绘制截面图如下：图5-7 点浇口5.3型腔零件刚度和强度校核塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度。如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑料尺寸精度并影响顺利脱模。成型零部件强度、刚度计算应考虑的要素：（1）塑件成型过程中不产生溢料。（2）保证塑件的尺寸精度。（3）保证塑件顺利脱模。5.4合模导向机构的设计5.4.1 导向机构的总体设计（1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。（2）该导套采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称布置。（3）导柱安装在动模板上，导套安装在定模座板上。（4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只有承屑槽，在导柱孔口倒角。（5）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。（6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。5.4.2 导柱设计（1）采用带头导柱，如图5-8所示。（2）导柱长度必须比凸模端面高度高出8mm 12mm。（3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。（4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。（5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7间隙配合。（6）导柱工作部分的表面粗糙度为0.2um。（7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火、硬度为50HRC以上。图5-8 导柱5.4.3 导套设计导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。（1）采用带头导套，如图5-9所示。（2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。（3）导套孔的的滑动部分按H8/f7 H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4um。导套外径与模板一端采用H7/k6配合；另外一端采用H7/f7配合镶入模板。（4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用T8A。图5-9 导套5.5脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加