电位器盒课程设计.doc

电位器盒课程设计

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2020年4月19日
文档仅供参考，不当之处，请联系改正。
课程设计说明书

设计课题： 电位器盒

设 计 者: 侯xx、黄海林、林凤垦
专 业: 模 具 设 计 与 制 造
班 级: 141
设计时间: 05.22～05.31
教 研 室: 611
指导老师: 郑森伟、林伟展

闽南理工学院 光电与机电工程系
目 录
第一章 前言
1.1塑料模具发展现状…………………………………………………………5
1.2塑料模具未来趋势…………………………………………………………6
第二章 成型工艺卡
2.1“塑料成型工艺与模具设计”课程设计任务书…………………………3
2.2成型工艺卡………………………………………………………………….4
第三章 塑件设计
3.1聚苯乙烯的特性……………………………………………………………7
3.2塑件的成型特性……………………………………………………………9
3.3塑件的机构和尺寸精度、表面质量分析…………………………………10
3.4确定分型面…………………………………………………………………12
3.5选择注塑机型号及其参数…………………………………………………13
3.6型腔的数量和布置…………………………………………………………15
3.7浇注系统选择和设计……………………………………………………….16
3.8模架的确定和标准件选择（示意图）…………..…………………………18
3.9冷却机构设计…………………………………………..………………….. 19
3.10推出机构（脱模）……………………………………………..………… 21
参考文献………………………………………………………………….. ……22
模具设计心得体会……………………………………………………….. ……23
模具总装图和零件图…………………………………………………..………..24

“塑料成型工艺与模具设计”课程设计任务书
课题设计名称： 电位器盒 的注射模设计
塑件图：（模具课程设计指导－塑件图汇编：页面 P61 图 课题六 ）
塑件名称
电位器盒
材料
PS
厚度
2.5
工件精度
MT5

设计内容：
1、 编制模塑成型工艺规程（即填写“塑件成型工艺卡”）
2、 完成模具装配图1张，按制图标准，计算机绘制成A1或A0图幅，用A3图纸打印出来。
3、 绘制该模具主要成型零件图5张（爆炸图可当两张零件图的工作量）。。
4、 编写模具设计说明书
塑件成型工艺卡

塑 件 名 称
电位器盒
塑件草图

材 料 牌 号
PS
单 件 重 量
33.7
成型设备型号
SZ-100/60
每 模 件 数
2
成型工艺参数
材料干燥
干燥设备名称
烘箱
温度 /℃
70~80
时间 /h
1~2
成型过程
料筒温度
后段 /℃
140~160
中段 /℃
—
前段 /℃
170~190
喷嘴 /℃
150~180
模具温度 /℃
20~60
时间
注射 /s
15~40
保压 /s
30~3
冷却 /s
15~30
压力
注射 /MPa
60~100
保压 /MPa
30-40
后 处 理
温度 /℃
70
时间 /h
2~4

编 制
日 期
审 核
日 期

查塑料模具设计指导与资料汇编表7-28或塑料成型工艺 与模具设计表2-2

第一章 引 言
1.1 塑料模具发展现状
近年来，由于中国国民经济的高速、稳定的增长，促进了中国模具工业的迅速发展壮大，因此，模具设计与制造专业或者相关的材料成型与控制专业已经成为中国国内具有优势的热门专业之一。进入新世纪以来，中国模具销售额以年平均20%左右的速度增长， 模具销售额达到720亿元人民币，居日本、美国之后第三位,模具出口突破了10亿美元 。中国模具生产厂、点达到了约3万家，从业人员近100万人。这些都说明中国模具工业有了相当的规模。期中，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。国内塑料模具市场对注塑模具需求量日益增长。专家普遍预测，在未来的模具市场中，塑料模具在模具总量中的比例将逐步提高，且发展速度将高于其它模具。因此，越来越多的人开始从事塑料模具行业的设计。大大的促进了中国注塑模具技术的发展。可是中国当前和发达国家相比仍有较大差距，主要表现在模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度、 模具的使用寿命和制造周期等 。
当前塑料模具主要分为种类很多，一般按照制品的成型材料性质可分为热固性塑料膜和热塑性塑料膜；按照产品的成型工艺划分又可分为压缩模、压注模和注射模，其中注射模在塑料模具应用面中较为广泛;还有按照模具装卸方式分类、按照模具行腔数目分类、按照分型面特征分类等多种分类方式 。
塑料产品成型材料有很多种，当前世界投入生产的大约有300多种，其中常见的有40余种。名称多以其所有合成树脂作为名称来称呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛树脂、氧树脂,俗称：电木（酚醛树脂）,有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃钢（热固性树脂用玻璃纤维增强）;英文名称：尼龙（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根据受热后其性质不同可分为热塑性塑料和热固性塑料 。
模具生产的过程一般包括：接受任务书（一般模具设计任务书由塑料制件工艺员根据成型塑料制件的任务书提出，模具设计人员以成型塑料制件任务书、模具设计任务书为依据来设计模具）；收集整理有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工数据，例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构是否合理等；消化工艺数据，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当；确定成型方式，采用直压法、铸压法还是注射法；选择成型设备，初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用；确定模具类型，选择理想的模具结构在于确定必须的成型设备，理想的型腔数。其中有型腔的布置、分型面的确定、选择顶出方式、确定浇注系统脱模方式、主要成型零部件计算等；绘制模具结构草图为正式绘图做准备；最后模具的校核，包括基本结构方面和设计图纸方面 。
1.2 塑料模具未来趋势
现代经济的飞速发展,推动了中国模具工业的前进。CAD/CAM/CAE、Pro/e、UG技术的日臻完善和在模具制造上的应用,使其在现代模具的制造中发挥越来越重要的作用, CAD/CAM/CAE、Pro/e、UG技术已成为现代模具的制造的必然趋势。CAD/CAM/CAE计算机辅助设计、模拟与制造一体化, CAD/CAM/CAE、Pro/e、UG一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统,按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程。 总之, CAD/CAM/CAE、Pro/e、UG集成技术就是在这种情况下应运而生的,它已成为现代模具制造技术发展的必然趋势,并以科学合理的方法给模具制造者提供了一种行之有效的辅助工具。 这技术的应用大大减少了设计师的工作量,节约了工作时间,提高了工作效率,使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。

第三章 塑件成型工艺分析与设计
3.1 PS（聚苯乙烯系塑料）的特性
（1）化学和物理性能
聚苯乙烯是第四大通用热塑性塑料品种。聚苯乙烯为非结晶型聚合物，无色、透明、无毒无味，有光泽易着色，落地时发出清脆的类似金属的声音，密度为1.054g/立方厘米。其塑料原料为无色透明粒状或珠状，易燃，燃烧时有黑烟并伴有特殊的气味。
聚苯乙烯的电绝缘性（特别高频绝缘性）优良，能够与熔融的石英相媲美；其透明性很好，透光率很高，，光学性能仅次于有机玻璃；它的着色能力优良，能染成各种各样鲜艳的色彩；它有一定的化学稳定性，能耐碱，硫酸，磷酸、10% ~30%的盐酸、稀醋酸及其它有机酸，但不耐硝酸及氧化剂的作用，不耐苯，酮类和脂类等有机溶剂；它的耐热性差，热变形温度一般在78-98摄氏度，只能在不高的温度下使用；其机械强度一般，且质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂，因而限制了它在工程上的应用。基于上述缺点，于是有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯为集体的共聚物，其中主要有ABS.MBS.AAS.ACS.AS等，在一定程度上提高了聚苯乙烯的耐热性并降低了脆性，从而大大扩大了聚苯乙烯的用途。
(2) 主要用途
聚苯乙烯在工业上能够用于制造仪表外壳、灯罩、化学仪器零件和透明模型等；在电气方面可用于制造良好的绝缘材料、接线盒和电池盒等；在日用品方面，由于聚苯乙烯具有良好的卫生性能，广泛用于制造是极品包装材料及各种容器、玩具等；发泡型的聚苯乙烯塑料用于反震、隔音材料及电冰箱衬里等。

(3) PS注塑模工艺条件
1） PS的吸湿性很小，约为0.02%～0.03%， 一般成型加工之前不需要进行专门干燥。
2）PS熔体的流动性好，即使形状复杂的制品也易于成型，但有时易产生飞边。
3） 可采用各种形式的进料口进料，进料口应与塑件圆弧连接，防止去浇口时损坏制品。
4） PS塑件的脱模斜度宜取2°以上，顶出应均匀，防止脱模不良产生开裂、变形。
5） PS为无定形聚合物，无明显熔点，从熔融至分解的温度范围很宽，适宜成型的温度范围较宽。
6）PS的收缩率及其变化范围都较小，一般为0.2%?0.8%，有利于成型尺寸精度较高和尺寸较稳定的制品。
7）PS具有明显的假塑性体行为，但出现这种行为有一个临界剪切应力，小于临界值时熔体基本上为牛顿型，当超过这一临界值时，假塑性体特性变得很明显。
8）PS制品的内应力较大，为此，可将塑件脱模后立即进行热处理。
9)由于PS塑件中内应力较大，易开裂，因此不宜放置嵌件，如有嵌件必须预热。
10） PS熔体的成型降温，固化速度较快，因此注射后的保压时间不用太长。
11） PS人模的注射速度应在固化成型时不出熔接线的前提下，越慢越好， 这样所得的制品，透明度好，强度高，而且内应力小。
12）PS可用螺杆式或柱塞式注塑机进行注塑成型，喷嘴可用直通式或自锁式。
(4) 聚苯乙烯的塑化性能
1）.成型加工性好，可采用注射，挤出，真空和模压等多种成型方法加工。
2）聚苯乙烯性脆易裂，易出现裂纹，因此成型塑件脱模斜度宜取20以上顶出均匀以防止脱模不良发生开裂。
3）塑件中不宜有嵌件（如有嵌件应预热）缺口和顶角各方面应圆滑连接，塑件壁厚应均匀。
4）由于流动性好，溢边值为0.03mm左右应注意模具间隙，防止形成飞边。
(5) PS的主要注塑成型条件
(1）料筒温度。PS有较宽的成型加工范围，120℃开始成为熔体，180℃具有流动性，其热稳定性较好，超过300℃时才开始分解。一般料筒温度可控制在140~260C,喷嘴温度为170~190℃。
(2）模具温度。模具温度应尽量均匀，温差不大于3~6℃，模温可控制在
(3）注射压力。注射压力一般为30~120MPa，使用螺杆式注塑机比柱塞式注塑机低20%～30%。选择合适的注射压力，有利于减少内应力和脆性，并便于脱.
3.2 塑件的成型特性
1）成型加工性能好，可采用注射、挤出、真空和模压等多种成型方法加工。
2）聚苯乙烯性脆易裂，易出现裂纹，因此成型塑件脱模斜度宜取2度以上，顶出均匀以防止脱模不良发生开裂。
3）塑件中不宜有嵌件（如有嵌件应预热）、缺口和尖角，各面应圆滑连接，塑件壁厚应均匀。
4）由于流动性好，溢边值为0.03mm左右，应注意模具间隙，防止形成飞边。
5）模具设计中大多采用点浇口形式，防止除去浇口时损坏塑件，也能够用热流道系统。
6）宜用高料温，高模温、低注射压力成型并延长注射时间，这样有利于降低内应力，以防止缩孔变形。如料温低和脱模剂多，则塑料透明性差，但料温过高容易出现银丝。
7）熔点不明显：聚苯乙烯为无定形聚合物，熔融温度范围较宽，且热稳定性较好，约在95度左右开始软化，在190°C成为熔体，在290°C以上出现分解。
8）受温度和压力影响较大：成型温度和压力的增加，对聚苯乙烯熔体的流动性有明显的增长，其中温度比压力的影响更大，在成型过程中，能够经过改变温度和压力，来调节熔体的流动性。
9）收缩率较低,聚苯乙烯的收缩率一般在0.6%左右，制品成型稳定性好。
10）PS的注塑温度可在铰宽的范围内选取，但注射温度过高会降低制品的机械性能，而过低又会影响制品的透明度，因此一般空控制在140～245°C之间，可视机台能力大小和使用状态进行加工温度范围调整。
11）注射压力，PS注射压力可在60~150MPa范围内选取。流动比L/T>200,能够成型大型薄壁制品。对于本产品为大型薄壁塑件，注射压力相对可取高一些70~160MPa即可。
12）注射速度，注射速度越快，越容易造成分子链的取向程度增加，从而引起更大的取向压力，但注射速度过低，塑料熔体进入模腔后，可能先后分层而形成融化痕，产生应力集中线，易产生开裂。本制品注射速度可相对快一些，但过快会出现飞边，溢边值0.04~0.05 。因此最好采用变速注射，在速度逐渐减小下结束充模。
13）吸湿性小，不以分解，成型前原料无需干燥处理，但由于其性脆易断裂，热膨胀系数较大，因此易产生应力开裂。
3.3 塑件的结构和尺寸精度、表面质量分析
(1）该产品塑件的尺寸精度无特殊要求，所有尺寸都为自由尺寸，聚苯乙烯（PS）可采取建议精度5级。按MT5精度查取公差 ，塑件上主要尺寸的公差见表3.3-1

塑件标注尺寸
塑件尺寸公差

外形尺寸
58
0
-0.74
97
0
-1.00
30
0
-0.70
27.5
+0.70
0
内形尺寸
45
+0.64
0
84
+1.00
0
孔尺寸
3
+0.20
0
6.5
+0.24
0
孔间距尺寸
36
±0.28
9
±0.14

表3.3-1
(2) 模具成型部件的设计计算
分析塑件的结构可知根据尺寸公差可知：塑件在径向上的公差等级为MT5级(GB/T 14486— )，对于此塑料此精度为中等。分析塑件的结构可知动模部分若采用整体式结构将无法加工，因此采用组合型芯结构。
对产品图进行归类，分析尺寸
成型零件的成型尺寸计算
该塑件的成型尺寸均按平均值法计算，查有关手册得PS得收缩率为0.2～1%，故平均收缩率SCP=(0.2+1)%/2=0.6%=0.006，根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差取1/3，磨损偏差为尺寸公差1/6，即：

型腔计算
Lm=[(1+Scp)Ls-0.75△] =96.832
Lm=[(1+Scp)Ls-0.75△] =57.798
Lm=[(1+Scp)Ls-0.67△] =29.711
型芯计算
Lm=[(1+Scp)Ls+0.67△] =28.13
Lm=[(1+Scp)Ls+0.75△] =45.75
Lm=[(1+Scp)Ls+0.75△] =85.754
Lm=[(1+Scp)Ls+0.75△] =3.168
Lm=[(1+Scp)Ls+0.75△] =6.719
中心距计算
Cm = (1+Scp ) Cs =9.050.047
Cm = (1+Scp ) Cs =36.2060.093

(2）塑件表面质量分析
1）由于该塑件为电器盒用品，因此要求外观光洁、色彩均匀，不允许有斑点和过多熔接痕，Ra为0.4μm，其它无特殊要求。
2）结构分析：从零件图上分析，此零件总体为圆形侧面有4个3mm和2个6.5mm孔，模具设计时必须设置侧向分型抽芯机构，零件口部上有一个小台。
3）该零件的要求表面没有缺陷、毛刺，由于电位器盒经常与人的手接触较多，因此表面要求光滑，最好自然形成圆角。
(3)塑件成型方法确定
综上所述，该塑件的结构比较简单，而且壁厚均匀，成型工艺性好，能够采用注射成方法生产。
3.4确定分型面
1）分型面的选择
分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面能够是垂直于合模方向，也能够与合模方向平行或倾斜。分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。分型面的选择原则主要如下：
① 符合塑件脱模：为使塑件能从模具内取出，分型面的位置应设在塑件断面最大尺寸的部位。
② 分型面的数目和形状：一般只采用一个与开模运动方向相垂直的分型面。确定分形面应以模具制造及脱模方便为原则。
③ 型腔的选择：尽量防止形成侧孔和侧凹，以避免采用较复杂的模具结构。
④ 确保表面质量：分型面尽量不要选择塑件光滑的外表面，避免影响塑件的外观质量;将塑件要求同轴度的部分放在分型面的同一侧。以确保塑件的同轴度;要考虑减小造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。
⑤ 有利于塑件脱模：由于模具的脱模机构一般设置在动模一侧，故尽可能使开模后塑件留在动模一侧。

⑥ 考虑侧向轴拔距。一般机械式分型 抽芯机构的侧向轴拔距都较小，因此选择分型面的时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，即将短轴拔距作为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。
⑦ 锁紧模具的要求：侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上，而将投影面积小较小的方向作为侧向分型面。
⑧ 有利于排气。当分型面作为主要排气渠道时，应将分型面设计在塑料的流动末端，以利于排气。
⑨ 模具零件易于加工。
图3.4-1

总之，无论塑件的结构如何以及采用何种设计方法，须首先确定分型面，因为模具结构很大程度上取决于分型面的选择。为了保证塑件能顺利分型，主要分型面应该首先考虑选择在塑件外形的最大轮廓处。如图3.4-1示，在初选三个方案中，方案A的塑件开模后留在了定模一侧，塑件不宜取出，顶出机构也设计复杂；方案B中会产生较多影响外观的分边，不宜清除；而方案C不但保证了塑件取出方便，且毛刺飞边的清楚也比较容易，因此最终选择方案C。
3.5选择注塑机型号及其参数
(1)注射量的计算：
经过Pro/E建模分析，塑件的体积V1为32243㎜塑件的质量: m= =1.054×32.243=33.98g(=1.054g/cm3)
此时流道凝料的体积未知，可按塑件质量的0.6倍进行估算，因此注射量为:m=1.6nm1=1.6×2×33.98=108.14g
V=1.6nV1=1.6×2×32243=103177.3mm3
（2）选择注塑机：
根据上面计算的注射量和锁模力，可选用国产SZ-100/60螺杆式注射成型机，其有关参数如下：
螺杆直径/mm
35
模具最大厚度/mm
300
螺杆转速/（r/mm）
0～200
定位孔直径/mm
125
注塑容量/
100
定位孔深度 /m
10
注射压力 /MPa
150
喷嘴伸出量/mm
20
注塑速率/(g/s)
85
喷嘴球半径/mm
10
塑化能力/(kg/h)
40
顶出行程/mm
80
锁模力/kN
600
顶出力/kN
15
拉杆间距（H×V）/(mm×mm)
320×320
油泵电机功率/kW
11
模板行程/mm
300
加热功率/kW
6
模具最小厚度/mm
170
机器质量/t
2.8

（3）注射量的校核

注射量的校核公式
（0.8~0.85）W公≥W注

式中W公————注射机的公称注射量，cm³；
W注————每模的塑料体积量，是所有型腔的塑料加上浇注系统塑料的总和，cm³。
如前所述，塑件及浇注系统的总体积为74.14cm³，远小于注射机的理论注射量634cm³，故满足要求。

（4）注射压力的校核

注射压力的校核公式为
Ρmax≥K´p0
式中 Ρmax——注射机的额定注射压力，MPa；
p0——注射成型时所需注射压力，MPa；
K´——安全系数。
将数据代入公式得：
K´p0=1.3×90=117（MPa）≤Ρmax=150 MPa
满足要求。
（5）锁模力的校核

锁模力的校核公式为
F≥KApm
式中 F——注射机的额定锁模力，kN；
A——制件和流道在分型面上的投影面积之和，cm²；
Pm————型腔的平均压力，MPa；
K——安全系数，一般取K=1.1～1.2。
将数据代入公式得：
KApm=1.15×25×11.304=324.99（kN）
F=3500kN＞324.99 KN，满足要求。

3.6 型腔的数量和布置

该塑件的精度要求不高，属小型塑件，且形状简单，又为大批量生产，初定为一模两腔的模具形式，型腔的排列方式采用平衡性较好的H型排列，其布置方式如下图所示：为了保证塑件表面质量要求，选择侧浇口成型，浇口位置安排在塑件顶部，模具选用单分型面注射模（三板式）.

3.7浇注系统选择和设计
所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。考虑到塑件外观要求较高，外表面不允许较大的成型斑点和较多的熔接痕，切成型矩形壳体塑件时，适合中心点浇口进料，进浇口与塑件圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件。
(1)浇注系统选择和设计
所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。浇注系统一般由主流道、分流道、浇口、冷料穴四个部分组成。考虑到塑件外观要求较高，外表面不允许较大的成型斑点和较多的熔接痕，切成型矩形壳体塑件时，适合中心点浇口进料，进浇口与塑件圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件。

主流道的设计
主流道尺寸(如图所示)
喷嘴孔直径d0=4mm
喷嘴前端球面半径SR0=10mm
根据模具直流到与喷嘴的关系得到:
主流道的进口端球面半径为：
SR=SP0+（1～2）=10+（1～2）=12mm
主流道进口端球孔直径 d=d0+0.5=4+0.5mm,取d=4.5mm
主流道锥角取:主流道长度：取L=40mm；
为了便于将凝料从主流道中拨出，将主流道设计成梯形，其斜度取2~4°；同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=5mm的的圆弧过渡 。主流道衬套采用可拆卸更换的浇口套，其形状及尺寸按照常见浇口套设计；为了能与注塑机的定位圈相配合，采用外加定位环的方式，这样不但减小了浇口套的总体尺寸，还避免了浇口套在使用中的磨损。

（2)分流道的设计
该塑件的体检比较小，形状比较简单，壁厚均匀，且塑料的流动性好，可见采用单点进料的方式。为了便于加工，采用最常见的梯形分流道。查教材塑料模具设计指导书与资料汇编表9-6和表9-7，选取分流道横截面形状及其相应直径尺寸，在此取梯形分流道截面D=6mm，深度t=3mm。分流道截面形状及尺寸如图所示。
分流道的布置：为了让分流道要能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使凝料熔体尽快地分配到各型腔，因此，采用如下图所示衡式分流道结构：

（3）浇口的设计
由于塑件的外观表面质量要求比较高，因此浇口的位置和大小应以不影响塑件的外观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单，根据对该塑件结构的分析，并结合一确定的分型面位置，悬着如图1-1所示的侧浇口进料方式。根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件顶部，侧浇口的直径尺寸能够根据不同塑料按塑件平均厚度查表9-8选取。

（4）冷料穴设计
端部为Z字形的拉料杆形式的冷料穴设置在主流道末端

3.8模架的确定和标准件选择。
由前面的型腔大布置以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合模架标准架查塑料模具设计指导书与资料汇编表8-26和8-27查得（CB/T 12555- ），选用结构形式为B型，模架尺寸为270400的标准模架，可符合要求。
（1）模具闭合高度的确定
组成模具该和高度的模板及其它零件的尺寸有：
定模座板为H1=25mm
型腔板为H2=60mm
推荐板为H3=25mm
型芯固定板H4=60mm
支撑板为H5=35mm
垫块为H6=65mm
动模座板为H7=25mm

则该模具闭合高度为：
H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=25+100+25+100+35+65+25=295mm
（2）模具闭合高度的校核
由SZ-100/60型注射机所允许的模具最小厚度Hmin=170mm；模具最大厚度Hmax=300mm,而计算模具闭合高度H=mm，因此模具闭合高度满足Hmim≤H≤Hmax的安装条件。
（3）模具的外形的校核：
本模具的外形的尺寸为：270400查SZ-100/60注射机的模板的最大安装尺寸为330440，故能满足模的安装要求
开模行程的校核：
注射机的开模行程是有限的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，本模具为单分型面注射模具，SZ-100/60型螺杆式注射机的最大开模行程模厚无关，校核关系式：
S＞H1+H2+(5～10)
式中 S注射机的最大开模行程，查《塑料模具设计知指导与资料汇编》表7-31型螺杆式注射机的最大开模行程S=300mm
H1塑件脱模所需的推出距离，该塑件的脱模推出距离为45mm
H2塑件的高度（不包括教主系统高度），该塑件的高度为295mm
计算的
S=H1+H2+（5～10）=65+30+10=105mm<S=300mm
另外，SZ-100/60型螺杆式注射机的开模行程足够。以上分析证明，SZ-100/60型螺杆式注射机能满足要求，故能够采用。根据校核结论，将SZ-100/60型螺杆式注射机填入的塑件的成型工艺卡中。
3.9冷却机构设计
塑料模具能够看作是一种热交换器，如果冷却介质不能及时有效地带走必须带走的热量，不能实现均一的快速冷却，则在一个成型周期内就不能维持热平衡，会式塑件内部产生应力而导致产品变形或开裂，从而就无法进行稳定的模塑成型。因此，设置冷却效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期﹑提高生产效率最有效的方法。因此，应根据塑件的形状﹑壁厚及塑料的品种，设计与制造出能实现高效的冷却回路。
（1） 冷却机构设计应按照以下几条原则设计：
①尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡
②冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。
③尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。
④浇口处加强冷却。
⑤应降低进水与出水的温差。
⑥合理选择冷却水道的形式。
⑦合理确定冷却水管接头位置。
⑧冷却系统的水道尽量避免与模具上其它机构发生干涉现象。
综上所诉，决定采用水冷却，凹模冷却水道采用环绕型腔布置的两层式冷却回路，水道开设时注意避开安装在定模上的小型芯；大型芯冷却采用隔板式管道冷却，在型芯上开始两个深空，孔内插入导流板，与开在动模支撑板的横向管路形成循环冷却回路，冷却通道的设计如图3.9-1所示。

图3.9-1 冷却管道的设计

（2）冷却水道体积流量的计算
塑胶树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量。辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模具内释放的热量全部由冷却水传导，即忽略其它传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量可用下式计算：
qv=mq/60c(1﹣2)
qv—冷却水体积流量，m3/min
m—单位时间内注射入模具内的树脂质量，kg/h(见表4-14)
c—冷却水的比热容，J/(kg·K)
—冷却水的密度，kg/m3
1—冷却水出口处温度，°C
2—冷却水入口温度，°C
计算得
qv=mq/60c(1﹣2)

3.10推出机构
（1）根据矩形壳体的形状特点，其推出机构可采取推件板推出或推杆推出。其中推件板推出机构最可靠、顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，因此，决定采取推板推出机构。推杆的选用查《塑料模具设计指导书与资料汇编》表8-10.
(2)顶出距离
根据分型面可知此模具厚度为27.5mm因此顶出距离为27.5+(5～10)=35

（3）脱模力
F=AP=7.09kN
A-塑件在分型面上的投影面积mm2
P-模外冷却（2.4～3.9）107 Pa,模内冷却（0.8～1.2）107 Pa
查SZ-100/60的顶出力为15kN即满足的要求。
参考文献
1.高汉华，何冰强·塑料成型工艺与模具设计·大连：大连理工大学出版社 .6
1.高汉华，何冰强·塑料模具设计指导书与资料汇编·大连：大连理工大学出版社 .7
3．伍先明等·塑料模具设计指导·北京：国防工业出版社， ·5
4．余冬蓉、程胜文·塑料成型工艺与模具设计·北京：科学出版社，
5.伍先明·塑料模具设计指导·北京：国防工业出版社，
6.黄虹·塑料成型加工与模具[M]·北京:化学工业出版社, 
7.李奇,朱江峰·模具设计与制造[M]·北京:人民邮电出版社 ,
8.王文广·塑料注塑模具设计技巧与实例·[M] 北京:化学工业出版社, 
9.钱泉森·塑料成型工艺及模具设计[M]·北京:山东科学技术出版社 ,
10.金涤尘·现代模具制造技术[M]·机械工业出版社
11.张帆 ,王华杰·AutoCAD ·工程开发实例教程[M]·北京希望电子出版社
12.刘良瑞、张蓉·Pro/ENGINEER Wlidfire 4.0 应用教程·新世纪高职高专机电类课程规划教材：大连理工大学出版社

模具设计心得体会
从开始接到课程设计题目到设计方案的确定，再到论文的完成，都使我加深了模具方面的认识，在这个过程中，培养了我独立思考题、解决问题的能力。在这次的毕业设计里我深入了解了模具设计主要过程，并和同组的成员一起讨论研究，从CAD分析塑料零件产品图，Pro/e建模建立零件三维造型图，对整副模具的结构有了进一步的验证。而且知道应该如何去设计浇口，应该选择什么样的方案较好，才能使零件各的部分充填完整而且外观完美。
在指导老师的细心指导下，我学到了很多相关专业知识，也增长了不少见识。在这次课程设计中，CAD和Pro/e对我来说很陌生，学过的东西很久没用，都忘了怎么去画了，课程设计让我重新学习了这些软件的学习，从而提高自身的绘图技能,另外在模具设计方面，我学会了能够充分认识模具的结构，充分考虑模具加工、安装的可能性和设计的优化性。经过此次模具课程设计，使我的专业知识更加系统化，完整化。在设计中我熟练撑握了查阅有关的技术标准与规范，知到了怎样去学习和善于利用前人所积累的宝贵设计经验和资料。也锻炼了我综合考虑结构、工艺性、经济性以及标准化等的能力，巩固了过去所学的专业课程知识。已撑握了注射模具设计的基本流程，也锻炼了我的动手能力和对于工程技术的严谨性。总之，经过此次模具设计使我的专业水平更上了一层楼。
在个人素质方面，我学会了在工作中不但要多思、多问、多总结，而且要有坚强的意志力，及时发现问题而且解决问题。这次做设计的经历，为毕业设计做了很好的铺垫。也使我终身受益，我感受到做设计是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程。没有学习就不可能有研究的能力，对自己的研究就不会有所突破，那也就不叫设计，希望这次经历能让我在以后的学习中激励我继续进步。

结果

此塑件的成型工艺性较好

公差等级为MT5

，

采用注射成方法生产

选用SZ-100/60型注塑机

采用一模两腔

选用单分型面注射模（三板式）

分流道截面D=6mm

选用模架尺寸为270×400的B型标准模架

模具闭合高度的校核

模具的外形校核合格

开模行程的几哦啊和合格

采用推杆机构

脱模力校核合格

模具总装图和零件图：(附后工程图)

型 芯

型 腔 零 件 图

动 模 板

爆 炸 图

电位器盒总装配图