玩具电话机的注射模设计.doc

黄河科技学院毕业设计(论文) 第 42 页 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日1 绪 论1.1 塑料工业简介塑料工业的发展不过一百多年，塑料工业发展历史虽短，但发展速度相当快。据统计，全世界1910年产量为2万吨，1930年为10万吨，1950年为150万吨，1970年为3000万吨，1990年为1亿吨，2001年世界塑料产量为1.81亿吨，到2010年将增加到1.86亿吨。现今，塑料已成为四大工业基础材料（钢铁、木材、水泥和塑料）之一，21世纪人类将跨入塑料时代。20世纪20年代以前，主要是发展和利用热固性塑料。1868年硝化纤维产生，1877年用苯酚和甲醛合成酚醛树脂，1909年酚醛树脂实现工业化生产，这是第一次用人工合成树脂制品，继20世纪20年代后，逐步发展热塑性塑料，并以热塑性材料为主。二三十年代，相继产生了醇酸树脂、聚氯乙烯、丙烯酸脂类、聚苯乙烯和聚酰胺等，这个时期塑料工业的基础原了主要以煤以及煤焦油产品为主，塑料产量也不是很大。从20世纪40年代以后随着石油、天然气的广泛应用，使塑料产量和品种得到了迅速发展，相继产生了聚乙烯、不饱和聚酯、氟塑料、环氧树脂、聚甲醛、聚碳酸酯等。20世纪60十年代后工程塑料成为研究的重点，它能使构件结构简化、减轻重量、易于加工、省材料、节约成本等，因此得到广泛应用。1.2 塑料模发展趋势塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不段向前发展，对注塑成型的制品质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与模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。由于计算技术和数控加工迅速发展，使得CAD/CAM逐渐取代了过去塑料模的设计与制造技术，使传统的设计制造方法及组织生产的模式发生了深刻变化。塑料模CAD/CAM的发展不仅可以提高塑料模质量，减少塑料模的设计与制造工时，缩短塑料模生产周期，加快塑件生产和产品的更新换代，而且更主要的是能满足当前用户对塑料模行业提出的“质量高、交货快、价格低”的要求。塑料模以后的发展主要有以下几方面：1、注射模CAD实用化；2、挤塑模CAD的开发；3、压模CAD的开发；4、塑料专用钢材系列化。2 制品的分析2.1 制品的简介制品的分析是对所要成型的产品有个初步的了解，在接受设计任务书以后就要对塑料的品种、批量的大小、尺寸精度与技术条件，产品的功用及工作条件有个整体概念，以便在设计模具时优选各种方式来成型塑件。2.1.1制品的分析 1、产品尺寸精度及其图纸尺寸的正确性；2、脱模斜度是否合理；3、塑件厚度及其均匀性；4、塑件种类及其收缩率；5、塑件表面颜色及表面质量要求。2.2 制品的工艺性及结构分析2.2.1 结构分析 该制品为玩具电话机，为异形壳体，四面均有较大的斜度。见图21。2.2.2 成型工艺分析 1、精度等级：采用一般精度3级2、脱模斜度：为便于塑件脱模，以防脱模时擦伤塑件表面，设计塑件时必须考虑塑件内外表面沿脱模方向均应具有合理的脱模斜度。通常情况下脱模斜度为30130。一般ABS脱模斜度选取范围为：型芯2040、型腔2545。2.2.3 材料的性能分析丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS）。ABS一般不透明，它是一种具有坚韧、质硬和刚性的工程塑料。其拉伸强度不高，但冲击强度较高，且在低温下不会迅速下降。它的耐图 21 塑件零件图磨性性很好，摩擦系数较低，但没有润滑作用。其电性能良好，有较好的电绝缘性，并且受温度、湿度和频率变化影响很小。ABS耐化学性良好，对水、无机盐、碱及盐稳定，不溶于大部分醇类和烃类溶剂。ABS的缺点是耐热性和耐低温性不高，阻燃性差，耐候性不好，在户外使用易变色老化，加入稳定剂或表面涂饰不透明的涂料可提高其耐候性。ABS具有突出的力学性能和良好的综和性能，是重要的工程塑料，用途广泛。可作为家用电器和家用电子设备上的零部件；机械工业上用作制造齿轮、泵叶轮等；还可用于玩具、家具等。2.3 注射成形工艺对ABS的色泽、细度和均匀度等进行检验。塑料在注射机料筒内经过加热、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，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。2.3.1 ABS的注射工艺参数注射机：螺杆式 喷嘴形式：直通式 喷嘴温度:180 190 预热：80100 料筒温度（）： 前段200210 中段210230 后段180200模具温度（）：5070 注射压力（）：7090保压压力（）：5070注射时间（ s ）：35 保压时间（ s ）：15 30冷却时间（ s ）：15 30 成形周期（ s ）：40 70 2.3.2 ABS成型特点1、可用注射、挤出、压延、吹塑、真空成型、电镀、焊接及表面涂饰等成型方法。2、非结晶塑料，收缩率小，可制得精密塑料。3、吸湿性较大，成型前不干燥处理。4、流动性中等，溢边值0.04mm，熔体黏度强烈依赖于剪切速率，因此模具设计大都采用点浇口形式。5、熔融温度较低，熔融温度范围固定，宜采用高料温、高模温和高注射压力，有利于成型。6、浇注系统流动阻力要小，注意浇口形式和位置应合理，防止产生熔接痕或减小熔接痕数量。脱模斜度在2以上。2.3.3 ABS的主要性能指标表2-1 ABS的主要性能指标密度g/cm0.991.15抗拉弹性模量MPa7032882.3比热容cm/g0.330.40弯曲强度MPa25.394.9吸水率%（24h）0.10.8拉伸强度MPa16.933.3压缩比 1.12.0热膨胀系数613成型收缩率%0.0030.008耐热温度C601102.3.4 ABS主要用途由于ABS具有优越的综合性能，被广泛用于滑轮、移动式扩音器、邮箱、计算机、鞋后跟、机器罩壳、打字机，以及日常用品、工业用品、通讯制品、汽车零部件等方面。也可生产电镀制品。3 塑料模材料的选用及技术要求3.1 塑料模材料的性能要求塑料模包括热固性塑料压缩模和热塑性塑料注射模等。这类模具由于制品形状复杂，表面粗糙度要求较高，主要失效形式是磨损而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂纹等，因此，塑料模对本身选用的钢，应具有相关的要求：1）应具有良好的抛光性能；2）应具有良好的耐磨性； 3）应有足够的抗腐蚀性能；4）应有足够的硬化层深度及心部强度； 5）应具有良好的机加工性能； 6）应具有良好的冷压性能；3.2 塑料模零件选材原则1）要选择综合力学性能好的钢材以满足模具的工作要求；2）要根据模具的加工方法选择模具钢材；3）要根据模具的精度及产品的批量及性能要求选择模具钢材；4）要根据制品批量大小，以最低成本选材原则选择模具用钢。3.3塑料模材料的选用1） 成型工作零件的选用表31 塑料模成型工作零件材料的选用零件名称工作条件选用材料 凹模型芯（凸模）、成型镶嵌件、成型推杆 形状简单，产量不大的小型芯型腔45、T8A、T10A 形状复杂，要求热处理变形小的型腔、型芯或镶嵌件和整强塑料的成型模 CrWMn、9Mn2V、Cr12、Cr4W2MoV、20CrMnMo、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）环成型镶嵌件成型推杆需高耐磨、高强度和高韧性的大型性芯、型腔5CrMnMo、40CrMnMo形状复杂，要求耐腐蚀的高精度型腔、型芯3Cr2W8V、38CrMoA1A形状复杂，精度要求较高，产量大的热塑性塑料注射模型腔、型芯、镶块5Cr2MnWMoVS5CrNiMnMoVSCa需冷压加工的型腔、型芯20、20Cr2）本设计的材料选用表32 本设计中的材料选用零件名称选用材料零件名称选用材料动、定模座板45凹模滑块5CrNiMo推板45导柱T10A推杆固定板45定模型芯CrWMn垫块A3浇口套T10A支撑板45拉料杆T10A楔紧块T10A限位螺钉T10A弯销T10A定模板45定位圈45型芯固定板453）该套模具所用材料的性能比较 表33 材料性能比较钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良3.4 模具的精度要求模具是一种高精密成型工具。高精密性是模具企业的立业之本。因此，模具设计与制造者，必须具有强烈的质量和精密性意识及精度概念，依据制件的形状、尺寸及位置配合精度要求，进行设计与制造。以保证所设计与制造的模具生产精度与质量合格、互换性很强、确保一定的生产规模的优质制品来。4 模具的结构设计模具的结构形式，是指设计过程中的注射机的确定，浇注系统的形式和浇口位置的选择，成型零件的设计，脱模推出机构的设计，合模导向机构的设计，温度调节系统的设计及各个零件的设计和装配图设计。4.1确定型腔数量当塑料制件的设计已经完成，并选定所用塑料后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。与多型腔模相比，单型腔模具有以下优点：1、塑料制件的形状与尺寸精度始终一致；2、工艺参数易于控制；3、模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。4.2 模具结构形式的确定 制品外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型制品，可采用此结构。该制品外观质量要求较高，分析该制品样品采用的浇口位置、分型面位置、推出机构的痕迹，可知浇口为一般点浇口，并可初步拟定采用单型腔双分型面的模具结构形式。4.3 注射机型号的确定注塑模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注塑模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据制品的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构型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、最小模具厚度、推出型式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注塑机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，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。4.3.1 注射机的选用原则1、计算塑件及浇道凝料的总容量（体积或重量）应小于注射机额定容量（体积或容量）的0.8倍；2、模具成型时需用的注射压力应小于所选用注射机的最大注射压力；3、模具型腔注射时所产生的压力必须要小于注射机的锁模力；4、模具的闭模高度应在注塑机最大，最小闭合高度之间；5、模具脱模取出朔件所需的距离应小于所选注射机的开模行程；6、模具的外形尺寸及安装尺寸必须与所选注射机模板适应，既模具最大外形尺寸安装时应不受拉杆间距的影响，模具安装用的定位环尺寸应与机床定位孔直径相配合；模具的模板各安装孔应与注射机固定模板的安装孔相对应、机床喷嘴孔径和球面半径应与模具进料孔相对应，注射机的开模行程应满足脱件条件。4.3.2 有关制品的计算根据零件图提供的样品，便可以根据样品测绘得出制品体积，同时也可以借助计算机辅助软件(如：Moldflow软件等)建立制品模型（对于没有提供样品的设计，也可以由所提供的制品图样建立模型），这样既便于较精确的计算制品的各个参数，又更为直观、形象。因条件所限,本设计是由测绘所的体积：1）制品的体积为：V1=31.205（cm） 质量为： m=1.01g/cm31.205 cm=31.52g2）初步估计浇注系统的体积约为塑件的0.7倍： V2=31.520.7 =22.064（cm） 本设计中取 V2=22.06（cm） 3）该模具一次注射共需塑料的体积约为： V0=V1+ V2 =53.58（cm）4.3.3 注射机型号的确定根据以上的计算初步选定型号为XSZY125的注射机。近年来我国引进注射机的机型很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的“注射机使用说明书”上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为XSZY125的注射机，其主要技术参数表4-1。 表4-1 XSZY125注射机主要技术参数额定注射量（cm）125螺杆(柱塞)直径（mm）42注射压力（MPa）119注射行程（mm）115注射时间(s)1.6锁模力（kN）900最大成型面积（cm）320最大开合模行程（mm）300模具最大厚度（mm）300模具最小厚度（mm）200合模方式液压机械喷嘴球头半径（mm）SR12机器重量（Kg）3500喷嘴孔径（mm）44.3.4注射机及各个参数的校核1、注射压力的校核：该注射机的注射压力为119MPa，由于塑件较简单，所以取P=100Mpa。所以能够满足要求。2、由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n： K=0.8 T=50s M= M2=8.44 cm M1=4.94 cm上式右边=3.151 （符和要求） 式中K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8 M注射机的额定塑化量（g/h或cm/h） T成形周期 M2浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm） M1单个制品的质量和体积（g或cm） 3、按注射机的最大注射量校核型腔数量n： =9.45 9.451（符合要求） 式中 Mn注射机允许的最大注射量（g或cm）4、按注射机的锁模（合模）力的校核：注射模从分型胀开的力（锁模力）应小于注射机的额定锁模力，既FP（n A1+ A2）式子的右面为225792.8（符合要求）式中F注射机的额定锁模力（N） A1单个制品在模具分型面上的投影面积（mm） A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm） p塑料熔体在模腔内的平均压力（MPa），通常模腔内的压力为2040Mpa；成型一般制品为2434Mpa；精密制品为3944Mpa。本设计中取模腔内的平均压力为40Mpa。n型腔个数5、开模行程的校核：SmaxS=Hm+H1+H2+a+（510）上式右边 S=77+15+70+（510）mm =170 mm而注射机的最大开模行程是300mm，所以（符合要求） 式中 Smax注射机最大开模行程（mm） H1推出距离（脱模距离）（mm） H2包括浇注系统在内的制品高度（mm） Hm模具闭合厚度（mm） a 取出浇系统凝料所需的分模距离（mm） 4.4分型面位置确定模具上用以取出制品和（或）浇注系统凝料的，可分离的接触表面称之为分型面。分型面的选择不紧关系到塑件的正常成型和脱模具,而且涉及模具结构与制造成本.在制品设计阶段，就应考虑成形时分型面的形状和位置，否则无法用模具成形。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对制品质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。分型面的选择原则1、分型面应选择在制品的最大截面处,无论塑件以何方位布置型腔,都应将此作为首要原则；2、有利于保证制品的外观质量,分型面上型腔壁面稍有间隙,熔体就会在塑件上产生飞边；3、尽可能使制品留在动模一侧,因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行；4、有利于保证制品的尺寸精度；5、尽可能满足制品的使用要求；6、尽量减少制品在合模方向上的投影面积,以减小所需锁模力；7、长型芯应置于开模方向,当塑件在相互垂直方向都需设置型心时,将较短的型心设置在4侧抽芯方向,有利于减小抽拔距离；8、有利于排气；9、有利于简化模具结构,应尽量避免侧向分型或抽芯；10、在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。对于该设计，在进行制品设计时已经充分考虑了上述原则，从所提供样品采用的分型面可知：第一分型面与开模方向垂直；进行模具设计时，在充分考虑上述原则的基础上，可得出：第二分型面与制品推出方向平行。4.5浇注系统的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔为止的一种完整的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。他的作用是将塑料熔体顺利地充满到模具行腔深处,以获得外形轮廓清晰,内在质量优良的塑料制件。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。 该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料穴、浇口。4.5.1浇注系统设计原则1、浇注系统与塑件一起在分型面上,应有压降,流量和温度的分布的均衡布置；2、结合型腔布置考虑，尽可能采用平衡式分流道布置；3、尽量缩短熔体的流程，以便降低压力损失、缩短充模时间；4、浇口尺寸、位置和数量的选择十分关键，应有利于熔体流动、避免产生湍流、涡流、喷射和蛇形流动，有利于排气和补缩，且应设在塑件较厚的部位，以使熔料从后断面移入薄断面，以利于补料；5、避免高压熔体对模具型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移的产生；6、浇注系统凝料脱出应方便可靠，凝料应易于和制品分离或者易于切除和整修；7、熔接痕部位与浇口尺寸、数量及位置有直接关系，设计浇注系统时要预先考虑到熔接痕的部位、形态，以及对制品质量的影响；8、尽量减少因开设浇注系统而造成的塑料凝料用量；9、浇注系统的模具工作表面应达到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中浇口应有IT8以上的精度要求；10、设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施；11、尽可能使主流道中心与模板中心重合，若无法重合应使两者的偏离距离尽可能小。4.5.2 主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1、主流道尺寸 1）主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+0.51 =4+0.51 取d =4.5（mm） 这样便于喷嘴和主流道能同轴对准,也能使的主流道凝料能顺利脱出2）主流道球面半径主流道入口的凹坑球面半径R,应该大于注射机喷嘴球头半径的23mm.反之,两者不能很好的贴合,会让塑件熔体反喷,出现溢边致使脱模困难.SR=注射机喷嘴球头半径+23 取SR=12+2=14（mm）3）主流道长度L一般按模板厚度确定，但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，以短为好，小模具控制在50之内,在出现过长流道时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷嘴伸入模具。本设计中结合该模具的结构取L=76（mm）4）主流道大端直径 D=d+2Ltg（锥角为2 6，取=4） 10 取D=10（mm） 2、主流道衬套的形式及尺寸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5055HRC。由于该模具主流道较长，设计成分体式较宜。如图4-1 图4-1 浇口套3、定位圈的结构尺寸 定位圈是对浇口套的固定和对注射方向的导正。如图4-2图4-2 定位圈4、主流道衬套的固定 如图4-31、定位圈 2、内六角螺钉 3、定模座板 4、定模板 5、浇口套 6、浇注凝料 图 4-3 主流道衬套的固定4.5.3冷料穴的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成形性能不佳，如果这里相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴（冷料井）。冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止冷料进入型腔而影响制件质量。1、主流道冷料穴主流道冷料穴常设在主流道的末端，开模时应将主流道中的冷凝料拉出,所以冷料穴直径宜稍大于主流道大端直径.由于该模具具有垂直分型面即侧向分型，冷料穴分别开在左右瓣合模上，开模时，将主流道中的凝料拉出来；侧向分型时，冷料穴中的凝料会制动脱落。其中D为主流道大端直径,该模具取d=D=8 (mm), 其中2为主流道的冷料穴，这样设计的好处是不紧能容纳熔料的冷峰，同时还可以配合拉料杆巧妙的拉出凝料，见图4-4。 、浇注凝料 2、Z形冷料穴 3、定模板 4、凹模滑块 5、拉料杆图 4-4 主流道冷料穴4.5.4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，它的作用是增加和控制塑料进入型腔的流速并封闭装填在型腔内的塑料，以保证充填实，确保制品质量。浇口的形状、位置和尺寸对制品的质量影响很大。1、浇口的主要作用有如下几点： 1）熔体充模后，首先在浇口处凝结，当注射机螺杆抽回时可防止熔体向流道回流；2）熔体在流经狭窄的浇口时会产生摩擦热，使熔体升温，有助于充模；3）易于切除浇口尾料；4）对于多型腔模具，浇口能用来平衡进料。对于多浇口的单型腔模具，浇口还能用以控制熔接痕的位置。2、浇口尺寸的确定浇口的截面积一般为分流道截面积的3%9%，截面的形状多为矩形（宽度与厚度的比为3：1）或圆形；浇口长度约为0.52.0mm左右。在设计的时候一般取小值，在以便在试模时修正。浇口最终的具体尺寸根据经验和零件的尺寸和形状的要求确定。3、浇口位置的选择浇口位置与数量对制品质量影响很大，选择浇口位置时应遵循如下原则：1）浇口应设在能使型腔的各部位、各角落同时充满的位置；2）浇口应开设在塑件较厚的部位，以使熔料从厚断面移入薄断面，以利于补料；3）浇口应设在有利于排除型腔中气体的部位；4）口应设在避免塑件表面产生熔合纹的部位；5）对于带有长型心的模具，浇口应设置在能使进料沿型心轴向均匀进行，以免型心被熔体冲击而变形；6）浇口的设置应避免熔体的断裂；7）浇口的设置应不影响塑件的外观；8）浇口不要设置在塑件使用中承受弯曲载荷或冲击载荷的部位。4、浇口结构的形式注射模的浇口结构形式较多，不同类型的浇口其尺寸、特点及应用情况个不相同。按浇口的特征可分为限制浇口（既封闭式浇口，在分流道与型腔之间有突然缩小的阻尼式浇口）和非限制浇口（既开放式浇口，又称直接浇口或主流道式浇口）；按浇口形状可分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环行浇口及薄片式浇口；按浇口的特征性质可分为潜伏式浇口、护耳浇口；按浇口所在的塑件的位置可分为中心浇口和侧浇口等。对于该模具，是中小型制品的多型腔模具，同时从塑件的形状等各方面分析知采用的是点浇口。点浇口又称橄榄形浇口或菱形浇口，是种截面尺寸特小的圆形浇口。点浇口一般设在型腔底部，排气畅通，成型良好，塑件无不良痕迹。有利于实现制动化操作，常用于成型如壳盒形等中、小型塑件的一模多腔模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件，能制动切断浇口凝料。5、浇口结构尺寸的经验计算根据模具的实际情况，再结合所提供经验值得，点浇口的直径为1，长度为1。见表44。 表44 侧浇口和点浇口的推荐尺寸制品壁厚/mm侧浇口尺寸/mm点浇口的直径d（mm）浇口长度/mm深度h宽度w0.800.501.00.81.31.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.4.22.43.36.41.03.04.5.5 浇注系统凝料的脱出机构1、普通浇注系统的凝料的脱出通常采用侧浇口、直接浇口及盘形环浇口类型的模具，其浇注系统凝料一般与塑件连在一起。塑件脱出时，先用拉料杆拉住冷料穴，使浇注浇注系统留在动模一侧，然后用推杆或拉料杆推出，靠其自重而脱落。2、点浇口式浇注系统凝料的脱出点浇口浇注系统凝料，一般用人工、机械手取出，但生产效率低，为适应自动化生产的需要，可采取以下方式脱出凝料：利用推杆拉断点浇口凝料、利用侧凹拉断点浇口凝料、利用拉料杆拉断点浇口凝料、利用定模推板拉断点浇口凝料等。4.6脱模推出机构的确定注射成形每一循环中，塑料制品必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，模具中这种脱出塑件的机构，称为脱模机构，也常称为推出机构。脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作。既首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物从模具内取出。 4.6.1脱模推出机构的设计原则制品推出（顶出）是注射成形过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则：1、结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度，且推出机构应尽量设置在动模一侧；2、保证制品不因推出而变形损坏； 3、机构简单动作可靠； 4、保证良好的制品外观； 5、尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。 4.6.2 制品推出的方式按模具中的推出零件分1、推杆推出：推杆推出是一种基本的也是一种常用的制品推出方式，常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2、推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3、推管推出：适用于薄壁圆桶形塑件。4、推块式脱模：适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品，可防止塑件变形。5、利用成型零件推出制品的脱模：使用于螺纹型环一类的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件6、多元联合式脱模：对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件的复杂制品，为防止其出现缺陷，常采用两种或两种以上的推出机构联合动作以完成脱模过程。本套模具的设计中，的推出机构形式不算太复杂，全部采用推件板推出。每个塑件采用4根推杆推推板推出，推杆与推板采用螺栓连接。推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。此推杆与模板上的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合；推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙；工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8，推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50。 2、开模行程1）开模行程的计算开模行程是指从模具中取出塑件所需要的最小开合距离，它必须小于注射机移动模板的最大行程，由于注射机的锁模机构不同，开模行程有不同的计算方式：对单分型面注射模，所需开模行程H为：SH=H1+H2+（510）mm 式中， H1塑件推出距离（也可以作凸模高度）（mm）；H2包括浇注系统在内的塑件高度（mm）；S注射机移动板最大行程（mm）；H所需开模行程（mm）。对双分型面注射模，开模行程为：SH=Hm+H1+H2+a+（510）mm 式中，a中间板与定模的分开距离（mm）。根据以上情况和对塑件的分析得： SH=Hm+H1+H2+a+（510）mm =77+15+70+（510）mm取开模行程为170mm4.7 合模导向机构的设计一般导向分为动、定模之间的导向，推板的导向，推件板的导向，其中动、定模之间的导向尤为重要。一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间后，其配合精度降低，会直接影响塑件的精度，因此对精度要求较高的塑件必须另行设计精密导向定位装置。为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向零件的作用：模具在进行装配和调模试机时，保证动、定模之间一定的方向和位置，导向零件要承受一定的侧向力，起导向和定位作用。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。4.7.1导柱导向机构设计要点导柱导向机构适用于精度要求高，生产批量大的模具。当对于小批生产的简单模具，可不采用导套，直接与模体间隙配合。同时在设计导柱和导套时和应注意以下几点：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位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。2、导柱的长度比型心端面的高度高出68mm，以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏；3、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，长采用20号低碳钢经渗碳0.50.8mm，淬火4855HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理，导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m。4、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。5、导柱设在动模一侧，可以保护型心不受损坏，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配形式。6、一般导柱的滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分的配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。7、除了动模、定模之间设导柱、导套外，一般还在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。8、导柱的直径应根据模具的大小而决定，也可参考标准模架的数据。4.7.2本设计中导柱的设计对以上各个条件的综合考虑，本设计中采用了四根导柱，其布置为等直径导柱对称布置。该模具导柱安装在定模固定板上，采用的是瓣合模所以不能将导柱装在动模上，那样将不能开模。因塑件的尺寸不大所以就没有设置导套，这无论是从加工的角度，还是从经济的角度都是比较合理的。一个合理的导柱应该使整套模具在合模时，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.当动定模板采用合并加工时，也可确保同轴度要求。因为导柱要固定在定模座板上，导柱与定模座板采用H7/m6的过盈配合。又起导向作用，所以导柱与其他的板之间采用的是H7/f6的间隙配合。如图4-5。图4-5 导柱4.8 排气系统的设计4.8.1排溢设计 排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。4.8.2引气设计对于一些大型深腔壳形制品，注射成形后，整个型腔由塑料填满，型腔内气体被排出，此时制品的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，当制品脱模时，由于受到大气压的作用，造成脱模困难，如采用强行脱模，势必使制品发生变形或损坏，因此必须加引气装置。4.8.3排气系统排气系统对确保塑件成型质量起