普通塑料衣架的模具设计 文档.docx

摘 要

在现代生产中，模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。以塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工为例，介绍了注塑模具的设计方法和流程。首先根据塑件材料及工艺特性用pro/e软件对零件进行模型分析，然后选择注塑机并确定型腔数目，接着确定成形方案：总体结构设计、分型面设计、浇注系统设计、脱模机构设计、冷却系统设计等。最后进行注塑机工艺参数校核，包括注射量、锁模力、注射压力、模具厚度和注射机闭合高度等方面，然后运用MasterCAM软件对成型零件的数控加工，确定刀具路径和加工方法，模拟其加工过程

关键词：注塑模 数控加工 模具设计

目 录
写作提纲 1
第一节 制品图样 2
1.1 制品3D图 2
1.2 制品的尺寸 2
第二节 制品分析 5
2.1 材料的选择 5
2.2 材料的性能参数： 5
2.3 工艺参数 5
2.4 产品结构和质量分析 6
2.5 脱模斜度的确定： 6
2.6 塑料工件的结构工艺性： 6
第三节 确定制品的基本参数、计算及其注射机的选用 8
第四节 注射机有关参数的校核 10
4.1 衣架身注塑机的校核 10
4.2 衣架头注塑机的校核 10
第五节 标准模架的选择 12
5.1衣架身注射模架的选择 12
5.2 衣架头注射模架的选择： 13
第六节 模具结构的确定 14
6.1位置的确定 14
6.2 分型面选择 15
6.3 浇注系统与排气系统的结构 15
6.4 脱模机构（推出机构）的结构形式 19
6.5 侧抽芯的设计 21
6.6 冷却方式与装置的选择 23
第七节 模架及其它结构零件 25
7.1 注射模的标准模架 25
7.2 支承零部件设计 25
7.2.1 垫块（支承块） 25
7.2.3 动定模座板 26
7．3 导向装置 26
7.3.1 导柱导向机构 26
7.3.2 导套 27
致 谢 29
参考文献 30

提 纲
在现代生产中，模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航天航空、仪器仪表、机械制造、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，因此模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国今后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产企业在向着规模化和现代化发展的同时，“小而专”、“小而精” 仍旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求。
本课题是《塑料衣架模具的设计和典型模具零件的数控加工》。通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，适用的塑料注塑模具。
重点解决的问题
材料的选用
抽芯机构的确定
顶出系统的设计
数控加工的工序卡的编制

第 29 页
第一节 制品图样

1.1 制品3D图

图1-1 衣架头3D图

图1-2 衣架身3D图
1.2 制品的尺寸
该制件只要能满足一般使用要求，对精度要求一般，根据ABS塑料的性质及特性，其精度等级可按MT3来查并取其公差，其主要尺寸的公差如图1-3，1-4所示。

图1-3衣架头尺寸

图1-4 衣架身尺寸

第二节 制品分析
2.1 材料的选择
本设计选用ABS塑料成型，ABS是一种具有良好综合性能的工程材料，它具有苯聚乙烯的良好成型性，聚丁二烯的韧性，聚丙烯晴的化学稳定性和表面硬度，其抗拉强度可达35～50Mpa，ABS粘度适中，流动性好。它的另一个优点是耐气候性，其制品的使用温度范围40℃～100℃。ABS的线膨胀系数小，制品具有良好的尺寸稳定性，且抗蠕变性好；拉伸强度、冲击强度、硬度值都较高；能耐水、无机酸、碱等.由于ABS中B组分的存在，耐候性差，易发生光氧化老化和热氧化老化，为了提高耐候性，可加入抗氧化剂和光稳定剂。综上所述，由于ABS具有良好的耐酸碱性、较强力学性能、使用温度范围较宽，相比之下ABS更加适合做衣架的成型材料。
2.2 材料的性能参数：
ABS是目前较常用的塑料材料，它是一种非结晶性材料。ABS的密度1.05--1.08g/cm3。收缩率在0.3--0.8%之间，熔点（130--160）。C，热变形温度（65—98）。C ，拉伸强度：35--44MP，拉伸弹性模量1.8GPa，弯曲强度：800MP，弯曲弹性模量：1.4GPa，压缩强度18~39MPa，硬度R62~86。
ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚物）具有耐热、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学及电性能好、易成型加工、可镀金各等特点。
鉴别：外观：浅象牙色或白色，不透明。 火焰：颜色---黄色 形态—软化无滴 气味—特殊味 烟—慢然烟黑。
2.3 工艺参数
干燥处理：吸湿性强，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件须经长时间预热干燥。
模具温度：60~68 ℃
喷嘴温度：180~190 ℃
中段温度：210~230 ℃
后段温度：180~200 ℃
注射压力：70~90 MPa
塑化形式：螺杆式
喷嘴形式：直通式
注射时间：3~5s
保压时间：15~30s
冷却时间：15~30s
成型周期：40~70s
2.4 产品结构和质量分析
1）、产品的结构分析：本产品是生活当中经常用到的衣架，该制品要求有高的耐气候性以及优良的集合稳定性，这就要求材料具有良好的强度，材料均匀。衣架身有个孔，需要用到侧抽芯机构。
2）、表面质量分析：
该制品用于晾晒衣服，所以要求没有缺陷、毛刺、斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra=1.6μm。
2.5 脱模斜度的确定：
塑件高度在25mm以下时可以不考虑脱模斜度。本产品的衣架身有个侧抽芯机构，必须考虑下脱模的斜度，取脱模斜度为0.5°。衣架头不采用侧抽芯机构，采取碰穿的形式，所以必须采用脱模斜度，也同样取0.5°。其他的因为制品的截面比较简单，而且高度小于25mm，所以不考虑脱模斜度。
2.6 塑料工件的结构工艺性：
（1）、塑件公差等级的选用与塑料的品种有关：模具塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级,每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差。塑件尺寸精度的确定应合理选择，尽可能选用低精度等级。常用材料模塑件公差等级的选用。材料为ABS时，选取一般精度等级为MT3，未注公差尺寸的公差等级为MT5。
（2）、塑件的表面粗糙度，除了在成型时从工艺上尽可能避免冷疤、云纹等疵点外，主要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低1~2级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为3.2~0.2μm，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时给以抛光复原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件则根据使用情况而定，非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。ABS塑料表面粗糙度的取值范围为0.025μm～1.6μm。在本设计中表面粗糙度采用1.6μm。

第三节 确定制品的基本参数、计算及其注射机的选用
体积 = 4.61×104mm3
密度 = 1.06×10-6 g/ mm3
体积 = 7.993×103mm3
密度 = 1.06×10-6 g/ mm3
质量 = 8.48g
由于衣架的长和宽比较大，所以采用一模一腔，衣架的注塑量为4.61×104mm3 。要求注射成型时的总注射量应是注射机最大注射量的80%以下，
初选注射机为XS-ZY-200～400技术参数如 表3.1：
表3-1 XS-ZY-200～400注塑机技术参数
理论容量/ cm^3
200
螺杆直径/ mm
55
注射压力/ MPa
109
移模行程/ mm
740
锁模力/ KN
2540
最大注射面积/ cm^2
645
模具最大厚度/ mm
406
模具最小厚度/ mm
165
模板最大距离mm
260
模板行程mm
666
喷嘴圆弧半径mm
18
喷嘴孔径mm
4
喷嘴移动距离mm
310
其他
总力280KN开模力8T，顶杆最大距离190mm
采用一模四腔，总体积是7.993×103mm3 ×4=31.972㎝3 要求注射成型时的总注射量应是注射机最大注射量的80%以下，由公式（3-1）得Gmax= G/0.8=31.972 /0.8=39.965 mm3
表3-2初选注射机为XS-ZY-125
理论容量/ cm^3
200
螺杆直径/ mm
55
注射压力/ MPa
109
移模行程/ mm
740
锁模力/ KN
2540
最大注射面积/ cm^2
645
模具最大厚度/ mm
406
模具最小厚度/ mm
165
模板最大距离mm
260
模板行程mm
666
喷嘴圆弧半径mm
18
喷嘴孔径mm
4
喷嘴移动距离mm
310
其他
总力280KN开模力8T，顶杆最大距离190mm

第四节 注射机有关参数的校核
4.1 衣架身注塑机的校核
最大注射量应满足以下关系：
NM+Mj≤KMn （4-1）
其中N--------型腔数量；
M--------单个塑件的体积或质量,cm3或g
Mj-------浇注系统的凝量，cm3或g；
Mn-------注射机最大注射量，cm3或g；
K---------注射机最大注射量利用系数，一般取0.8；
M=46.1 cm3 ，Mj=10cm3 ，KMn=0.8×200=160 cm3
将已知数据带入可得：
NM+Mj=56.1cm ≤KMn=160 cm
所以校核最大注射量满足要求。
型腔压力的估算：根据表3-6，ABS注射压力Pi 为100～130Mpa，取Pi =115Mpa，则模腔压力按式（3-3）得，PM=kPi =0.4×115=46Mpa。
锁模力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体压力PM.。
FL=2.62×10-2×4.6×106=1205.2<(0.8～0.9)F=2540=2031KN～2286KN
所以锁模力满足要求。
常用塑料推荐选用型腔内熔体平均压力p=35Mpa注射机的注射压力为109Mpa，即注射压力>型腔成型压力，所以注射压力满足要求。
4.2 衣架头注塑机的校核
M=7.993 cm3 ，N=4,Mj=15cm3 ，KMn=0.8×200=160 cm3
将已知数据代入公式（4-1）可得：
NM+Mj=46.972cm ≤KMn=160 cm
所以校核最大注射量满足要求。
型腔压力的估算：根据表3-6，ABS注射压力Pi 为100～130Mpa，取Pi =115Mpa，则模腔压力按式（3-3）得，PM=kPi =0.4×115=41Mpa。
锁模力等于制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体压力PM.。
FL=4×4.572×10-3×4.6×106=84.12KN<(0.8～0.9)F=(0.8～0.9)2540=2031KN～2286KN
所以锁模力满足要求。
常用塑料推荐选用型腔内熔体平均压力p=35Mpa，注射机的注射压力为109Mpa，即注射压力>型腔成型压力，所以注射压力满足要求。

第五节 标准模架的选择
5.1衣架身注射模架的选择
衣架身采用A1型整体式模架。
有关壁厚公式的计算来的到型腔壁厚尺寸。
tc=0.21+17(5-1)
式中 ——型腔侧壁厚
L——型腔长度
数据代入得 tc =0.2×401.4+17=97.28 mm
型腔模板的长：

型腔模板的宽：
N= tc+B+S
式中 L——型腔模板的长度
N——型腔模板的宽度
tc——型腔侧壁厚，经验数据见表3-36
A——型腔长度
B——型腔宽度
tc’——型腔间壁厚，经验数据见表3-36
S——系数，一般取5～10 mm。
代入数据得L=97.28+110.9+10=508.68 mm
N=97.28+110.9+10=218.18 mm
有步骤（3）计算的模板周界不大可能与标准的尺寸相等，所以必须将计算的数据想标准尺寸“靠拢”，一般取向叫大的修整。另外还得考虑到在壁厚位置上应该有足够的位置安装其他的零部件，如果不够的话，需要增大尺寸。一般情况下，动定模镶块的尺寸比制件的外形尺寸大30～80mm，制件外形尺寸也大，镶块尺寸与制件外形的尺寸的差值也应该选的越大。这里根据制件外形尺寸和型腔排列情况，选取动定模镶块尺寸为160mm×440mm，可以确定模板的周界尺寸为250 mm×560 mm。
因为选择了A1型的模板，所以H=h1＋A＋B＋C＋h1 具体机构如图4-1

图4-1 模架结构
因此整副模架的厚度为H=h1＋A＋B＋C＋h1 =25＋50＋50＋63＋25=213 mm
5.2 衣架头注射模架的选择：
衣架头也采用A1型整体式模架。
查表3.3.6有关壁厚公式的计算来的到型腔壁厚尺寸。数据代入公式
tc =0.2l +17=0.2×114.8+17=39.96 mm
tc’ 19.98 mm
数据代入公式
型腔模板的长：=39.96+114.8+19.98＋114.8＋10=299.54 mm
型腔模板的宽：N= tc+B+S=39.96+72+19.98＋72＋10=213.96 mm
有步骤（3）计算的模板周界不大可能与标准的尺寸相等，所以必须将计算的数据想标准尺寸“靠拢”，一般取向叫大的修整。另外还得考虑到在壁厚位置上应该有足够的位置安装其他的零部件，如果不够的话，需要增大尺寸。一般情况下，动定模镶块的尺寸比制件的外形尺寸大30～80mm，制件外形尺寸也大，镶块尺寸与制件外形的尺寸的差值也应该选的越大。这里根据制件外形尺寸和型腔排列情况，选取动定模镶块尺寸为200mm×300mm，可以确定模板的周界尺寸为400mm×500 mm。
因为选择了A1型的模板，所以H=h1＋A＋B＋C＋h1，因此整副模架的厚度为H=h1＋A＋B＋C＋h1 =32＋50＋50＋100＋32=264 mm
第六节 模具结构的确定
6.1位置的确定
制品的成型位置：本设计衣架身采用单型腔模具，如图6-1，衣架头采用一模四腔模具，两者都采用塑件在动模中和定模中都有的分布，如图6-2。

图6-1 衣架身模腔分布图

图6-2 衣架头的型腔分布图
6.2 分型面选择
分型面的选择是注射模设计中的一个关键。它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有关。
（1）分型面应先在塑件外形的最大轮廓处
（2）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模
（3）分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量
（4）分型面的选择应有利于模具的加工
（5）分型面的选择要有利于排气
该衣架设计中，注射模具只有一个分型面，分型面的形状采用平直分型面，将分型面选在塑件外形最大轮廓处；并使塑件在开模后留在动模一侧，有利于塑件的顺利脱模，分型面的选择保证了塑件的尺寸精度和表面质量，有利于模具的加工，有利于排气，符合设计原则。
6.3 浇注系统与排气系统的结构
浇注系统的结构：浇注系统指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。
主流道的设计原则：
1.要能保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )
2.尽量减小及缩短浇注系统的断面及长度
3.尽可能做到同步填充
主流道为直接与注射几的喷嘴连接的部分。主流道要与高温塑料及喷嘴反复接触，容易损坏，为便于更换，常设计成可拆卸的主流道衬套结构。主流道衬套的进口端在注射时承受很大的喷嘴压力，同时，其出口端与分流道、浇口也承受型腔的反压力，因此，主流道衬套应代凸缘，使之固定在定模上。主流道为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴，因喷嘴外形为球面，所以主浇道小头孔端的外形应为一凹球面，为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大2～3mm，主流道的个部分尺寸如图6-3：

图6-3 浇道的形式
衣架模具主流道的尺寸：
d=喷嘴孔径＋1（mm）=4＋1=5 mm
R=喷嘴球面径＋（2～3）（mm）=18＋（2～3）=20～21mm
=2°～4° 本设计中取2°
r=1～3（mm）取2mm
H=（1/3～1/5）R=6.66mm～7mm
D=10mm
衣架头主流道的尺寸：
d=喷嘴孔径＋1（mm）=4＋1=5 mm
R=喷嘴球面径＋（2～3）（mm）=18＋（2～3）=20～21mm
=2°～4° 本设计中取2°
r=1～3（mm）取2mm
H=（1/3～1/5）R=6.66mm～7mm，取7mm
D=10mm
技术参数：浇口套材料选用T8A，热处理后达到50～55HRC。粗糙度为Ra（0.4～0.8）vmm.
分流道的设计原则：
1.保证熔体迅速而均匀地充满型腔
2.分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小
3.要便于加工及刀具的选择
分流道是指主流道与浇口的通道，其作用是使熔融塑料过度和转向。本设计采用半圆形截面，如图6-4 。

图6-4 分浇道的截面示意图和尺寸
本设计当中衣架身的分流道的d取6mm，衣架头的分流道d取6mm。
衣架身分流道和衣架头的布置如图6-5，6-6。

图6-5 衣架身分流道的布置方式

图6-6 衣架头分流道的布置方式
在一模多腔时，主流道截面面积应不小于分流道面积的总和，分流道的表面粗糙度应高于主流道表面的粗糙度，从增大外层料流的阻力，降低流速以获得中心料流有相对速度差，有利于熔融塑料冷皮层固定，起到保温作用。
常在主流道或一级分流道的转弯的末端设置冷料井
冷料井的直径稍大于主流道大端直径d2，冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。本设计采用倒锥形拉料杆冷料井，这种结构形式有足够大的冷料井，在成型韧性好的塑料制品时，应用比较广泛。在取出主流道凝料时无需作侧向移动，易于实现自动化操作。如图6-7

图6-7 冷料井的结构形式
衣架身和衣架头的主流道直径D都取10mm，所以冷料井的直径D=12mm。
6.4 脱模机构（推出机构）的结构形式
（1）推出机构分类
推出机构一般由推出、复位和导向等三大元件组成，推出机构设计的合理性与可靠性直接影响到塑料制件的质量。
推出机构按基本传动形式可分为机动推出、液压推出和手动推出等三类。本设计采用液压推出，它是利用开模动作，由注射机上的液压缸推动模具上的推出机构，将塑件从动模部分推出。
推出机构按推出元件的类别可分为推杆推出、推管推出、推件板推出等。本设计采用推杆推出机构，推杆推出机构是推出机构中最简单、动作最可靠、最常见的结构形式，因为设置推杆的自由度较大，而且推杆截面大部分为圆形，制造、修配方便，容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度，推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。
（2）推杆的形状
本设计中推杆的形状采用圆柱头直通式推杆，尾部采用台肩固定，这种形式通常在d>3mm时采用，是最常用的形式。本设计中衣架身和衣架头的推杆直径d都取4mm。
推杆尺寸（GB/T4169.1-1984）
（3）推杆的固定与配合
在推杆固定板上制有台阶孔，将推杆装入其中。这种形式强度高，不易变形，但在推杆很多的情况下，台阶孔深度的一致性很难保证，本设计a）衣架身所使用的推杆数为4，不是很多，可采用此种形式。b）衣架头所使用的推杆数为8。推杆固定板上的孔为d+1mm，即5mm；推杆台阶部分的直径为8mm，推杆固定板上的台阶孔为9mm。
推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用H8/f7~H8/f8的间隙配合，视推杆直径的大小与塑料品种的不同而定。推杆直径大、塑料流动性差可以取H8/f8，反之采用H8/f7。本设计采用的推杆直径较小，且ABS塑料的流动性好，据此取H8/f7。
推杆与推杆孔的配合长度视推杆直径的大小而定，L=1.5~3d，本设计取配合长度为3d即12mm。推杆工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0.8μm。
（4）推杆的材料与热处理要求
材料为T8A钢，端部淬火到50~55HRC
（5）推杆位置的选择
衣架身设计采用的推杆数为4，为使推杆位置的选择能保证塑件推出时受力均匀。推杆位置如图6-8

图6-8 衣架身推杆的布置方式

衣架头设计当中，推杆数为8，就是一个衣架头均匀分布两个推杆。具体布置如图6-8

图6-8 衣架头的推杆布置方式
推杆的工作端面在合模注射时是型腔底面的一部分，推杆的端面如果低于或高于该处型腔底面，在塑件就会出现凸台或凹痕，影响塑件的使用或美观。因此，通常推杆装入模具后，其端面应与相应处型腔底面平齐。本设计中推杆的端面与相应处型腔底面平齐。

6.5 侧抽芯的设计
在衣架身的塑件有个长为12.3mm的侧孔，所以必须设计一个侧抽芯机构，本设计采用斜导柱抽芯机构，斜导柱分型抽芯机构是应用最广的分型抽芯机构，它借助注塑机开模力或推出力完成侧向抽芯，结构简单，制造方便，动作可靠。侧型心装在T形导滑槽内，可沿抽拔方向平稳滑移，驱动滑块的斜导柱与开模运动方向（或推出运动方向）成斜角安装，斜导柱与滑块上对应的孔呈松动配合，开模或推出时斜导柱和滑块发生相对运动，斜导柱对滑块产生一个侧向分力，迫使滑块完成抽芯动作。其结构如图6-10所示。

1—锁紧块 2—滑块 3—斜导柱 4—导滑槽
5—限位销 6—侧型芯 7—圆头销

式中 S——抽拔距离；
S1——塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度。
代入数据得：S=12.3+(2～3)=14.3mm～15.3mm, S取15mm。

式中 ——型芯的抽拔力（N）；
A——塑件包容型芯的表面积（㎜2 ）；
P——塑件对型芯的单位面积上的包紧力（Mpa），一般情况下，模外冷却的塑件：P=24~39Mpa；模内冷却的塑件P=8~12Mpa；
——塑料对钢的摩擦系数，约为0.1~0.3；
——型芯脱模斜度。
A=417mm2,P取39Mpa,取0.2,取0.5。代入数据得=3235.2 N
斜导柱的材料选用T8A，淬火硬度HRC50~55，加工后的表面粗糙度值Ra为0.8。取斜导柱的倾斜角为15度。锁紧块的安装角度为18度。
斜导柱的工作长度，代入数据得，L=64.2mm，取65mm。
开模行程H=，代入数据得，H=56mm。
=
=3235.2/cos15°=3327.1 N

=3235.2×tan15°=776.6 N
式中 ——侧抽芯时滑块受到斜导柱的作用力，N；
——滑块抽拔力，N；
——侧抽芯时模具的开模力。
初取斜导柱驱动部分直径d=12㎜，D=d+5=17㎜，模板A=30㎜，则斜导柱的总长度为：

代入数据得L=84.1mm。取85mm。
6.6 冷却方式与装置的选择
假设由熔融塑料放出的热量全部传给模具，其热量为
Q1=nmC(T1-T2) (J/h)
式中 n—每小时注射次数（次/小时）；
m—每次注射的塑料质量（千克/次）；
C—塑料的比热容（J/kg.℃）；
T1—熔融塑料进入模腔的温度（℃）；
T2—制品脱模温度（℃）
取T1=200℃， T2=50℃，m=48.9g，C=1047 J/kg.℃。成型周期为60秒。代入数据得 Q=460784.7（J/h）
冷却时所需要的冷却水量

式中 M1—通过模具的冷却水质量（kg）；
T3—出水温度（℃）；
T4—进水温度（℃）；
取5℃。=1055
代入数据得，M1 =87.3Kg。
根据冷却水处于湍流状态下的流速与水道直径d的关系，确定模具冷却水管道直径d。

式中 M1—冷却水的质量（kg）；
—管道内冷却水的流速成，一般取0.8～2.5m/s；
—水的密度（kg/m3）。
代入数据得：d=7.45 mm。d取8mm。
冷却管道总传热面积计算式为

式中 R—冷却管道壁与冷却介质间的传热系数

式中 —水的密度（kg/m3）；
f—与冷却介质有关的物理系数。
—模温与冷却介质之间的平均温差（℃）。
代入数据得：R=13220995.43（J/m2·℃）
A=0.33×10-6 （m2）
通过上面的计算，可以得出需要的冷却面积太小，考虑到加工的费用，而且制品的覆盖面比较广，故无须设冷却水道，以节省模具的成本。
第七节 模架及其它结构零件
注射模具由成型零部件和结构零部件组成。结构零部件部分包括注射模的标准模架、注射模的支承零部件和合模导向机构。支承零部件主要由固定板（动、定模板）、支承板和动、定模座板等组成。
7.1 注射模的标准模架
模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。
我国塑料注射模架的国家标准有两个，即《塑料注射模中小型模架及技术条件》（GB/T12556—1990）和《塑料注射模大型模架》（GB/T12555—1990）。前者按结构特征分为基本型（4种）和派生型（9种），适用的模板尺寸为B（宽）×L（长）≤560mm×900mm；后者也分为基本型（2种）和派生型（4种），适用的模板尺寸为B（宽）×L（长）为630mm×630mm至1250mm×2000mm。
本设计零件尺寸属于中小型，所以采用中小型模架标准制造生产，选取基本型A1型作为基本模架结构，公制单位（mm），衣架身模架尺寸为250mm×560mm，其中定模取标准值高度为50mm，动模取标准值50mm，标记为A1-250560-16 GB/T12556—1990。衣架身模架尺寸为400mm×500mm，其中定模取标准值高度为50mm，动模取标准值50mm。 标记为A1-400500-16 GB/T12556—1990。
模架的精度直接决定着模具的精度和质量，一般对于模架生产要保证的工艺条件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度与侧面的垂直度、导柱导套与模板配合的松紧程度、相对运动板件间的开合自如程度，另外还有整套模架的外观，如表面粗糙度、倒角等。
7.2 支承零部件设计
7.2.1 垫块（支承块）
垫块的作用主要是在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间。另外，也起到调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求的作用。因为该模具为中小型模具，所以适合用角架式垫块。在安装时，务必保持所有的垫块高度保持一致，否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏，垫块与动模支承板之间一般用螺栓连接，要求高时可用销钉定位。本设计采用模架库中的标准件，衣架身模架垫块高度为63mm，长为560mm，宽为50mm，材料为45钢，GB /T4169.6—1984，M12螺栓连接。衣架头模架垫块高度为100mm，长为500mm，宽为68mm。材料为45钢，GB /T4169.6—1984，M16螺栓连接。
7.2.3 动定模座板
设计时必须保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定固定模板相匹配，开设的安装结构也必须与注射机定模固定板安装螺孔的大小和位置相适应。
它在注射成型过程中起着传递合模力并承受成型力，为保证定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座板也应具有一定的厚度。在衣架身的设计中动定模座板采用模架库中的标准件，尺寸为315mm×560mm，厚度为25mm，在衣架头的设计当中动定模座板采用模架库中的标准，尺寸为450mm×500mm，厚度为32mm。
7．3 导向装置
7.3.1 导柱导向机构
1）导柱的设计 导柱的结构一般可按标准件选用，也可以自行设计。本设计中采用标准件当中的有肩导柱，衣架身模架取d为25mm，衣架头模架d为32mm。
2 ）导柱的安装与配合
导柱安装时模板上与之配合的孔径公差按H7确定，安装沉孔直径视导柱直径可取D+（1～2mm）
3 ）导柱结构的技术要求
a.长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出6～10mm。
b.形状 导柱前端面应做成锥面或半球面，以使导柱能顺利地进入导向孔。
c.材料 导柱材料采用T8A（GB/T1298-1986）
d.表面粗糙度 导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8μm。导滑部分表面常用Ra=0.4μm
e.技术条件：①热处理50～55HRC，
②导柱直径d的尺寸公差根据使用要求可在相同公差等级内变动
f.导柱布置
一副模具至少用两根导柱，本设计中采用4根直径相同的导柱对称布置。
7.3.2 导套
1）导套的设计
因本设计中的导柱采用有肩导柱，所以导套须采用有肩导套。
2）导套的安装与配合
导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H7确定，有肩导套安装沉孔直径视导柱直径可取D+（1～2mm）。导套长度由模板厚度决定。
3）导柱结构的技术要求
a）形状 为使导柱顺利进入导套，导套前端应倒角。
b）材料 导柱材料采用T8A（GB/T1298-1986），
c）表面粗糙度 带头导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶入模板，导向固定部分的粗糙度为Ra=0.8μm。导向部分粗糙度为Ra=0.4～08μm
d）技术条件：①热处理50～55HRC，
②导柱直径d的尺寸公差根据使用要求可在相同公差等级内变动
e）导柱布置
导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度（导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的1～1.5倍）本设计中取导柱中心到模具边缘距离为导柱直径的1倍。为了确保合模时只能按一个方向合模，导柱的布置采用等直径导柱不对称布置。

致 谢
在本次毕业设计过程中，老师对该论文从选题、构思、资料收集到最后定稿的
各个环节给予细心指引与教导，使我对注塑模有了深刻的认识，使我得以最终完成了毕业设计，在此表示衷心感谢。老师在设计的各个阶段给出了许多宝贵意见。从一无所知到基本掌握注塑模具制造和工艺设计的基本流程，这期间老师和同学们对我的帮助是巨大的，这里给你们最衷心的感谢！
最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢！

参考文献
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