警灯罩注塑模具设计.doc

Xx科技大学本科生毕业设计（论文）
目 录
第一章 前 言 1
第二章 塑件结构分析与材料的选择 2
2.1 塑件设计要求及其成型工艺分析,如图2.1所示 2
2.1.1 产品基本要求 3
2.2 产品材料分析 4
2.2.1 PS 的主要主要性能特点 4
2.2.2 PS 的成型工艺性能 4
第三章 拟定模具的结构形式 7
3.1 概述 7
3.1.1分型面位置和形式的确定 7
3.1.2 型腔数量和排位方式的确定 8
第四章 注塑机型号选择与确定 9
4.1 公称注射量的计算 9
4.1.1塑件质量、体积计算 9
4.2 注射机型号的选定 9
4.3注射机工艺参数的校核 11
4.3.1最大锁模力校核 11
4.3.2 最大注塑量的校核 11
4.3.3 最大注塑压力的校核 12
第五章　浇注系统设计 13
5.1 浇口系统的设计 13
5.1.1 流道系统尺寸的确定 13
第六章 浇口的设计 15
6.1 浇口直径的确定 15
6.2 浇口的类型及确定 15
第七章 浇注系统的平衡 16
7.1 浇注系统凝料体积计算 16
7.2 浇注系统各截面流过熔体的体积计算 16
7.3 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核 16
7.3.1 确定适当的剪切速率 16
7.3.2确定体积流率 17
7.3.3注射时间（充模时间）的计算 17
7.3.4 校核剪切速率 18
第八章 模具成型零部件结构设计和计算 19
8.1 成型零件的要求及选材 19
8.2 成型零件的结构设计 19
8.3 成型零件尺寸的计算 19
8.3.1 影响工件尺寸因素 19
8.3.2 各零件的计算 20
8.4型腔刚度的校核 21
8.4.1 型腔侧壁的厚度 21
8.4.2 型腔底板的厚度 21
8.5 成型零件的创建 22
第九章 模架的确定和标准件的选用 27
9.1模架调用 27
9.2模架 31
第十章 合模导向机构的设计 33
10.1 推板导柱与导套设计 33
10.1.1 导柱的设计 33
10.1.2导柱的布置方式 33
10.1.3 导柱的尺寸长度 33
10.1.4 导柱材料的选用 34
10.1.5 导柱的形状 34
10.2 导套的设计 34
10.2.1 导套的形状 34
10.2.2 导套的材料选用 34
10.2.3 导套的尺寸 35
第十一章 脱模推出机构的设计 36
11.1 塑件的推出机构 36
11.2 脱模推出机构的设计 36
11.2.1 脱模推出机构的设计原则 36
1.2 制品推出的基本方式 37
11.3 压缩空气顶出的基本要求 37
11.3.1无机械辅助装置的气体顶出的优点 38
11.3.2 空气顶出的缺点 38
11.3.3阀杆顶出方式 38
11.4 脱模力的计算 39
11.5 主型芯的脱模力 40
11.6 脱模力的校核 41
11.7型腔刚度的校核 41
11.7.1 型腔侧壁的厚度（按整体式矩形型腔计算） 41
11.7.2型腔底板的厚度 42
11.8 整体型腔边沿的距离校核 42
11.8.1 按强度校核 42
11.8.2 按刚度校核 43
第十二章 侧向分型与抽芯机构的设计 44
12.1 侧向分型与抽芯机构类型的确定 44
12.2侧型芯脱模力的计算 44
12.3 抽芯距计 45
第十三章 温度调节系统设计 46
13.1 冷却系统 46
13.1.1塑件制品的体积 46
13.1.2 塑料制品的质量 46
13.1.3 求塑件在固化时每分钟释放的热量 46
13.1.4 计算冷却水的体积流量 46
13.1.5 定冷却水管的直径 47
13.1.6 确定冷却水在管道的流速 47
13.1.7 求冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数 47
13.1.8 确定冷却管道的总传热面积 48
13.1.9 模具上应开设的冷却水孔数 48
第十四章 注射机安装尺寸的校核 49
14.1 最大与最小模具厚度校核 49
14.2 开模行程校核 49
14.3 模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 49
第十五章 排气系统的设计 50
15.1 排溢设计 50
15.2 引气设计 50
15.3 排气系统方式 50
15.4 该套模具的排气方式 50
第十六章 典型零件制造工艺 52
16.1定模型芯的加工工艺 52
第十七章 模具材料的选用 54
17.1 模具材料选用原则 54
17.2 注塑模具常用材料 54
17.2.1 型腔、型芯类零件 54
17.2.2 导向类零件 54
17.2.3 浇注系统零件 55
17.2.4 推出机构和抽芯机构零件 55
17.2.5 模板类零件 55
17.1 塑料模具成型零件的选材 55
17.2 模板零件的选材 55
17.3 浇注系统零件的选材 55
17.4 导向零件的选材 55
17.5 推出机构零件的选材 56
17.6 其它零件 56
17.7 该套模具所用材料的性能比较 56
第十八章 模具的操作和工作过程 57
18.1 模具的工作工程 57
设计总结 58
参考文献 59
致 谢 60

-iv-

第一章 前 言
注射成型在整个塑料制品生产行业占有非常重要的地位，目前，除少数几种塑料外，几乎所有的塑料品种都可以采用注射成形。据统计，注射制品约占所有塑料制品总产量的30％，全世界每年生产的注射模数量约占所有塑料成型模具数量的50％。早期的注射成型方法主要用于生产热塑性塑料制品，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品的应用范围不断扩大，目前的注射成形方法已经推广应用到热固性塑料制品和一些塑料复合材料制品的生产中。例如，日本的酚醛（热固性塑料）制品生产过去基本上依靠压缩和压注方法生产，但目前已经有70％被注射成型所取代。注射成型方法不仅广泛应用于通用塑料制品生产，而且就工程塑料而言，它也是一种最为重要的成型方法。据统计，在当前的工程塑料制品中，80％以上都要采用注射成型的生产方法。
我国塑料模具的发展随着塑料工业的发展而发展，在我国，起步较晚，但发展很快，特别是近几年，无论在质量、技术和制造能力上都有很大的发展，取得了很大成绩。
现在CAD/CAM/CAE技术在塑料模的设计制造上应用已越来越普遍，特别是CAD/CAM技术的应用较为普遍，取得了很大成绩。目前，使用计算机进行产品零件造型分析、模具主要结构及零件的设计、数控机床加工的编程已成为精密、大型塑料模具设计生产的主要手段。应用电子信息工程技术进一步提高了塑料模的设计制造水平。这不仅缩短了生产前的准备时间，而且还为扩大模具出口创造了良好的条件，也相应缩短了模具的设计和制造周期。此外，气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，热流道技术的应用更加广泛，精密、复杂、大型模具的制造水平有了很大提高，模具寿命及效率不断提高，同时还采用了先进的模具加工技术和设备。
研究的目的与意义
1、检验理论知识掌握情况，将理论与实践结合。
2、掌握进行模具设计的方法、过程，为将来走向工作岗位进行科技开发工作和撰写科研论文打下基础。
3、培养独立思考能力、动手能力、创新能力、运用机械行业相关软件UG、AUTOCAD的能力。

第二章 塑件结构分析与材料的选择
2.1 塑件设计要求及其成型工艺分析,如图2.1所示

图2.1 塑件三维图
塑件结构比较复杂，表面质量要求也较高。如上图所示，塑件的前端有三处凹槽，且在圆筒内部，因而需要考虑内抽芯机构的设置。塑件外表面是环状的凹槽，内部是条状是凸梗，且相互垂直，开口处结构斜度达，深腔出结构斜度左右。塑件外观质量要求高，外表面应避免出现划伤、气泡、缩孔、熔接痕等缺陷， 因而选用点浇口。脱模斜度较小，可考虑在此设置推推板顶出装置。

图2.2 塑件二维图
2.1.1 产品基本要求
塑件三维图如图2.1
最大几何尺寸：（D×H）φ156mm×183mm
精度要求：一般（4级）
外观要求：光泽性好、无成型缺陷
塑料 PS( Polystyrene 聚苯乙烯)
塑料件质量302.1g
塑料件体积 284903
色条 半透明、橘红色
生产纲领：批量生产
2.2 产品材料分析
2.2.1 PS 的主要主要性能特点
PS 具有较强的综合性能，具有较好的韧性、刚性、抗冲击性、抗拉强度、很好的耐热、耐寒性能；具有较好的化学稳定性；很易加工、染色。但是，耐磨性差，质脆，抗冲击强度差。PS 的成型性能很好，成型前可不干燥，但注射成型时应防止涎料，制品易产生内应力，易开裂。
2.2.2 PS 的成型工艺性能
2.2.2.1注射压力的确定原则
注射压力的大小主要取决于制品的结构和壁厚，一般控制在60～120。壁薄流道较长，流动阻力较大时，注射压力可高至130～150。壁厚，浇口截面较大，流动阻力小时，注射压力可略底些。提高注射压力可以提高PS制品的光泽度。
注射过程中，保压压力的大小，对制品的表观质量和银丝状缺陷都有较大的影响。压力过小，塑料收缩大，与型腔表面脱离接触的机会大，在温度较高时，制品表面易雾化。压力过大，塑料型腔表面摩擦作用强烈，容易造成黏模。所以一定要调整配好保压压力和保压时间。保压压力为注射压力的30%～60%。背压控制得越低越好，背压最高时可采用1.5。螺杆前进速度采用慢速，一般不超过0.55～0.65m/s。
2.2.2.2注射速度的确定
PS 采用中等注射速度效果较好。当注射速度过快时，塑料容易分解，甚至烧焦，从而在制品上出现熔接缝，光洁度差，及浇口附近的物料发红等缺陷。但在生产薄制品或复杂制品时，还是要保证。
2.2.2.3 PS主要性能
PS，易燃，屈服强度50，拉伸强度38，伸长率35%，摩擦系数0.45，热变形温度 (45)(180)，计算收缩率0.5%-0.6%。具体如表2.1：

表2.1 PS的主要主要性能指标
性能
单位
数值
密度

1.04～1.06
比体积

0.94～0.96
吸水率（24h）

0.03～0.05
收缩率（%）

0.5～0.6
熔点

131～165
抗拉屈服强度

35～63
拉伸弹性模量

2.8～3.5×103
抗弯强度

35～70
冲击韧度

0.54～0.86
硬度

体积电阻系数

击穿强度

19.7～27.5
2.2.2.4 注射成型工艺过程及工艺参数
1. 预烘→装入料→预塑→注射装置准备注→注射→保压→冷却→脱模→塑件送下工序。
2.塑料PS成型工艺参数
（1）注射机：螺杆式
（2）螺杆转速（r/min）：30
（3）预热和干燥：温度（） 8085 时间（ h ） 23
（4）料筒温度：（）
后段 150170
中段 165180
前段 180220
（5）喷嘴温度（）：170180；喷嘴形式 自锁式
（6）模具温度（）：5080
（7）注塑压力（）：60100
（8）成型时间（s）50220
成型时间（s）/注塑时间 2090
成型时间（s）/保压时间 05
成型时间（s）/冷却时间 20120
（9）后处理
方法：用红外线灯、烘箱烘烤
温度：70
时间：24小时
2.2.2.5 模具温度
PS比ABS加工容易，取适宜的料温、模温，料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为左右，与在料筒中停留时间长短有关），对要求精度较高塑料模温宜取,要求光泽及耐热型料宜取。 ，形状比较规则，故不用考虑专门对模具加热。
2.2.2.6料量控制
注射机注射PS塑料时，其每次注射量仅达标准折射量的80%。为了提高塑件质量及尺寸稳定，表面光泽、色调的均匀，注射量选为标定注射量的50%为宜。
通常要确保注射机生产条件及参数有一个很宽的范围，使大多数的产品和生产能力要求包含于这范围内，并且在调整去顶这范围的过彻骨时尽量按常规的工艺流程，这种生产条件范围越大，生产过程越稳定，使注射产品越不容易受到生产条件的改变而产生明显的质量降低。
第三章 拟定模具的结构形式
3.1 概述
在对塑件进行材料选定、零件工艺性分析、成型工艺过程分析和工艺参数大致选定的基础上，根据塑件批量大小和精度要求就可确定型腔数量和排列方式。
3.1.1分型面位置和形式的确定
（1）在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大的影响。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。
分型面的选择原则参照《塑料模具设计指导》（第2版）2.1.2节。
（2）根据分型面选择原则和塑件的结构形式，确定该模具采用瓣合模结构，有利于制造和减少脱模高度。首先在与开模方向垂直的面上选择一分型面为主分型面，对动定模的型芯进行分型，有利于排气和取出塑件；当定模型芯分型后，塑件冷却后收缩包紧在动模型芯上，同时瓣合模的两个滑块在液压泵的作用下进行分型；最后由内抽芯滑块进行抽芯，推出机构将塑件从动模部分顶出。如图3.1所示：

　　　　　　　　 图3.1　分型面的位置及形式
3.1.2 型腔数量和排位方式的确定
3.1.2.1 型腔数量的确定
由于该塑件的精度要求较高，塑件尺寸较大，批量生产，且外表面为瓣合成型，塑件开口处有三个内抽芯，故适合采用一模一腔的结构。
3.1.2.2型腔排列形式的确定
由以上分析可知，本模具设计为一模一腔，如图3.2所示。

图3.2 型腔的布置形式

第四章 注塑机型号选择与确定
4.1 公称注射量的计算
4.1.1塑件质量、体积计算
通过Pro/E建模分析，如图4.1所示，塑件体积==，塑件质量=302.1g（PS的密度为1.04~1.08g/，取1.06 g/），流道凝料的质量还是个未知数，可按塑件质量的0.2倍来计算。从上述分析中确定为一模一腔，所以注射量为：

根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为，由参考文献式4-1 ，可知
根据以上的计算，初步选择公称注射量为500

图4.1 Pro/E 质量属性分析图
4.2 注射机型号的选定
一般注射机都有高速、低速两种特性（或称高压时间，低压时间）并可调节选用。1000以下的中、小型注射机，其注射时间常为4s，大型注射机注射时间在12s以内，注射速度一般为5～7m/min，常用低速注射．选用低速注射的注射机时，模具设计应注意防止产生冷接缝，型腔充填不足。选用高速注射的或用大注射量、大锁模力的注射机注射大面积、小重量的塑件时，模具设计应防止融料内充入空气、排气不良、融接不良、塑件内应力增大、塑料易分解、嵌件型芯受冲击力大及易发生飞边等弊病。
根据以上的初步计算选定型号为 SZ-500/2000的卧式注射机。其主要技术参数见表4.1所示：
表4.1 注塑机的主要技术参数
注塑机各项目
单位
参数
螺杆直径

55
螺杆转速

0～180
理论容量

500
塑化能力

110
注射速率

173
额定注射压力

150
锁模力

2000
拉杆内间距

最大模具厚度

500
最小模具厚度

280
开模行程

500
定位孔直径

160
喷嘴球半径SR

20
喷嘴口半径SR

5

4.3注射机工艺参数的校核
4.3.1最大锁模力校核
流道凝料在分型面上的投影面积，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2倍0.5倍，因此可用来进行估算，所以：
==
式中 =
=
模具所需锁模力
式中 ——熔融塑料在型腔内的压力为2040，取35（见参考书表2-2）。
通过计算可得
903.11kN<2000kN，故上选的注射机的锁模力为2000kN，满足要求。

4.3.2 最大注塑量的校核
在注射生产中，注射机在每一个成型周期内模腔内注入熔融质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注射机的实际注塑量。
注射量以容积表示，最大注射量容积为
=
式中 ——模具型腔和流道的在注射压力下所能注射的最大容积（）；
——指定型号与规格的注射机注射量容积；
——注射系数，取0.750.85，无定性塑料可取0.85，结晶型塑料可取0.75，该处取0.80.
倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长。所以最小注射量容积=。故每次注射的实际注射量容积应满足<<,而=
因此符合要求。

4.3.3 最大注塑压力的校核
该注射机的公称压力＝150，应该大于成型时所需调用的注射压力，即：

故符合设计要求。
式中 ——注射压力安全系数=1.251.4，这里取1.4，
——实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为80100
其他安装尺寸及开模行程的校核待模具设计完成之后进行。

第五章　浇注系统设计
浇注系统是塑料熔体从注射机喷嘴射出后达到型腔之前在模具内流经的通道。它分为普通流道浇注系统和无流道凝料（热流道）浇注系统。具有传质、传压和传热的功能，正确大合集浇注系统对 获得性质的塑件极为重要。注射成型的基本要求是在合适的温度和压力下使足够的塑料通体尽快充满型腔，影响顺利充模的关键之一就是浇注系统的设计。
浇口形式的选择就决定了流道系统，而流道系统又决定了模具的结构形式。本设计若采用侧浇口或潜伏式浇口，浇口开在塑件的侧面，对塑件外观有一定的影响，另外塑料熔体流程比较长，在浇口对面容易产生熔接痕，对塑件质量有一定影响。若采用点浇口从塑件顶部的中心进料，点浇口被拉断后痕迹很小，流程比较小，熔接痕较短，对塑件的外观和内在质量比较有利。但若采用普通流道点浇口进料，在定模部分必须要有一个分型面以便取出浇注系统的凝料，这样模具结构相当复杂而又浪费材料，故应采用热流道点浇口。
5.1 浇口系统的设计
在本设计的热流道系统中，流道比较简单，如图5.1 所示，所以不需要进行复杂的流变学计算，且热流道喷嘴是标准件，可根据流道尺寸确定其结构尺寸。
5.1.1 流道系统尺寸的确定
（1）所需注射量的计算 所需注射量前面已经算出为。
（2）喷嘴浇口尺寸的确定 喷嘴浇口实际上是模具型腔的浇口，通常采用直径为0.8~1.0mm的点浇口为宜。点浇口按使用位置关系可分两种，本设计采用与主流道直接相通。点浇口的圆柱孔长，直径常为，也可由如下公式计算：

式中——点浇口直径（mm）;
A——型腔的表面积（mm）;
C——制品壁厚的函数值，取0.326；
n——塑料材料系数，PS取0.6。
代人数值得：
（3）主流道直径尺寸的确定 本设计的主流道直径可由经验公式，计算得直径取12mm。
考虑到喷嘴安装方面等因素，参考文献，可以采用标准喷嘴型，如图5.2所示

图5.1 热流道喷嘴

第六章 浇口的设计
浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统最关键的部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。
浇口的主要作用：
（1） 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；
（2） 易于切除浇口尾料；
（3） 对于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。
6.1 浇口直径的确定
浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，点浇口的圆柱孔长，直径常为。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。
由经验公式（见参考书表2-6）=0.6=1.2
式中 ——点浇口直径（）；
——系数，依塑料种类来而异，此处PS取0.6；
——依塑件壁厚而异的系数，由表2-6得 =0.206 =0.357；
——型腔一侧表面积（等于V/t），为8538.75（由Pro/E建模计算而得）。
6.2 浇口的类型及确定
对于该模具，是大中型塑件的单型腔模具，依据塑料件形状和精度要求，该塑料件采用点浇口进浇最宜，其形状如图7.1所示：

图6.1 点浇口
第七章 浇注系统的平衡
对于该模具，从主流道到两个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。
7.1 浇注系统凝料体积计算
（1）主流道体积
= =
（2）浇口凝料体积
0。
（3）浇注系统凝料体积

该值小于前面对浇注系统凝料的估算（约为8.9），所以前面有关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需重复设计计算。
7.2 浇注系统各截面流过熔体的体积计算
（1）流过浇口的体积

（2）流过主流道的体积

7.3 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核
7.3.1 确定适当的剪切速率
根据经验（PS塑料的流动性），浇注系统各段的取以下值，所成习惯塑件质量较好。
①主流道
②点浇口最大剪切速率（见参考书） =5s
7.3.2 确定体积流率
①主流道体积流率
因塑件并不大，且为一模两腔，所需注射塑料熔体的体积也因此不是很大，而主流道由于和注射机喷嘴孔直径相关联，其直径并不小，因此主流道体积流率并不大，取，代入得

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7.3.3 注射时间计算
①模具充模时间
==s
式中 ——主流道体积流率；
——模具成型时所需塑料熔体的体积；
——注射时间（s）。
②单个型腔充模时间是
===9.96s
③ 注射时间
根据经验公式求得注射时间
=/3+2/3=1.45/3+2=7.12s
根据参考书表2-3可知，注射机公称注射量以内的最短注射时间，所选时间合理。
7.3.4 校核剪切速率
①浇口剪切速率
= 合理
②主流道剪切速率
= 合理
式中 ——实际主流道体积流量 =42.39cm/s
分析：从上面计算结果得知，浇口处剪切速率基本达到极限值，在试模时若存在成型问题，可调整注射速率（延长注射时间）来达到要求。

第八章 模具成型零部件结构设计和计算
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、成型杆等。成型零件工作时，直接与塑件接触，塑料熔体的高压料流的冲刷，脱模时雨塑件发生摩擦。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和良好的抛光性能。
8.1 成型零件的要求及选材
成型零件与高温高压塑料熔体直接接触，要求其具有一定的耐磨性、耐热性和抗腐蚀性能,且需要一定的强度和硬度,因此中碳合金钢是最佳的材料选择。所以，该模具的型腔和型芯均为40CrMnMo , 经调质处理后具有良好的综合机械性能,易于切削,易于抛光且热处理变形小。
8.2 成型零件的结构设计
由于塑件外观质量要求高,故而型腔采用了整体嵌入式结构, 制造时经过预铣后采用电火花加工盲孔形成内成型表面, 再经反复抛光,使其表面粗糙度达到=以下, 达到镜面效果。型芯则采用镶块镶嵌于动模板中, 再利用镶件成型塑件内表面的凸起和凹槽结构, 降低了模具制造难度及模具制造成本。
8.3 成型零件尺寸的计算
8.3.1 影响工件尺寸因素
（1）塑件的公差：塑件的公差按规定取单项极限制，制品的外轮廓尺寸公差取负值“”制品的内腔尺寸取正值“”。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，取“”。
（2）模具制造公差：模具制造公差可取塑件公差的，即公差的。而且按成型加工过程中的增减趋向取“” “”符号。
（3）模具在分型面上的合膜间隙：由于注射压力及模具分形面皮面的影响，会导致动模定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型面的平面度较高表面粗糙度较低时塑件产生的飞遍也小。飞遍厚度一般应小于0.02～0.1。

8.3.2 各零件的计算
一般情况影响零件及塑件公差的主要因素是模具的制造公差,塑件的收缩率S和模具磨损量这三项。塑件的尺寸公差取MT5，则：
制造公差=；磨损量取=；塑件PS的收缩率=0.55%。
（1）型腔工作尺寸的计算
凹模的径向尺寸计算公式如下：
a 型腔长度（径向）尺寸
式中 ——塑件的平均收缩率，（以下相同）
——塑件外形公称尺寸（取140）
——修正系数，可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.5～0.8之间，在此取0.58（以下相同）
——塑件的尺寸公差（取0.7）
——模具制造公差，见表参考书2-11取0.100。
a 型腔宽度（径向）尺寸

式中 ——塑件外形公称尺寸（取140）
——塑件的尺寸公差（取0.7）
——模具制造公差，见表参考书2-11取0.058。
a 型腔深度尺寸
其他尺寸计算依此类推，计算结果如参考书2表6-5所示
8.4 型腔刚度的校核
8.4.1 型腔侧壁的厚度

式中 ——模具材料的弹性模量（），碳钢为；
——与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比有关的系数，查表得0.13
——型腔压力，一般取25～30，取35
——型腔深度（mm）
——刚度条件，即允许变形量（mm），可查表得0.025
， 满足刚度条件。
8.4.2 型腔底板的厚度

式中 ——模具材料的弹性模量（），碳钢为；
——由板短边与长边边长之比决定的系数，可查表得0.0226；
——型腔压力，一般，取；
——底板短边的长度，（）；
—刚度条件，即允许变形量（），可查表得0.025； =6.6满足刚度条件。
8.5 成型零件的创建
在分型面和浇口位置确定以后，采用Pro/E进行分模（分型面）设计，然后创建模具提价块和分割侧型心等。分模以后的型腔和型芯，通过有关软件可自动生成数控程序，从而可实现无图化生产，这样大大提高了工作效率和模具的制造精度。以下简介本模的分模过程。对塑件进行拔模处理，并进行拔模检测如图8.1所示

图8.1 拔模分析
（1）设置收缩率。单击收缩率，取PS的平均收缩率为0.55%，如图8.2所示

图8.2 设置收缩率
对塑件生产批量不是太大的模具，设置收缩率就可以了，而对于大批量生产塑件的模具还应该考虑型腔、型心的磨损以及今后多次修模应留的余量，本设计应按上述计算结果（见参考书表6-5）对应尺寸进行修改。
(2) 建立中心坐标系。 为塑件建立模具中心坐标系，用于确定塑件与模仁及模架的位置关系如图8.3所

图8.3 建立中心坐标系

（3）创建毛坯。调入所创建的塑件模型，创建毛坯，如图8.4所示

图8.4 创建毛坯
(4)创建分型面。先通过单击分型面命令，再通过拉伸命令创建拉伸主平面，如图8.5所示

图8.5 分型面示意图

(5)创建滑块体积快。单击【创建体积快】按钮，通过拉伸命令分别创建三个内抽芯和两个瓣合模块，具体如图8.6所示

图8.6 抽芯（1）示意图 图8.6 抽芯（2）示意图 图8.6抽芯（3）示意图 图8.6 瓣合滑块（1）示意图
图8.6 瓣合滑块（2）示意图
为节约模具钢，降低生产成本，本设计采用模仁的结构。
（1）分割模具体积块。单击【分割模具体积块】 按钮 ，进行模具体积块的分割。首先通过主分型面将毛坯分割成动定模仁，然后通过一个垂直分型面从动模部分分割出两个瓣合滑块，三个内分型面从动模仁中分割出三个内型芯，如图8.7所示

图8.7 动、定模仁、瓣合滑块及内抽芯分模示意图
第九章 模架的确定和标准件的选用
注塑模模架国家标准GB/T12555—2006，由于塑料模具的蓬勃发展，现在全国模具发达的地区在参考龙记模架标准的前提下形成了自己的企业标准，但不管是国家标准还是企业标准都没有进入Pro/E的模架库。该设计仍采用Pro/E所提供的Futaba_3P GC模架组件（工字形标准简化细水口模架）。以下为该模架的调用过程（根据现在选定的直浇口模架）。以下为该模架的调用过程（根据现在选用的点浇口模架，规格大小为）；
9.1模架调用
（1） 单击选择下拉菜单→→命令，弹出项目对话框
（2） 添加元件，→→，选取自己绘制的工件，进行添加。
（3） 元件分类 →→，选择动定模。
（4） 编辑装配位置 →→
（5） 定义标准模架 →→，弹出模架定义。选取的futaba_fg型模架，如图9.1所示

图9.1 标准模架的定义
（6） 定义模板厚度
定义定模座板厚度及模板零件图，如图9.2所示

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图9.4 动模板厚度及动模板零件图

④定义定模板厚度及定模板零件图，具体如9.5所示

图9.5 定模板厚度及定模板零件图
⑤定义脱模板厚度及脱模板零件图，具体如图9.6所示

图9.6 脱模板厚度及脱模板零件图
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⑦定义推杆及推杆的布置形式，具体如图9.8所示

图9.8 推杆及推杆的布置形式
⑧定义动模螺钉及螺钉示意图，具体如图9.9所示

图9.9 动模螺钉及螺钉示意图
⑨定义动模螺钉及螺钉示意图，具体如图9.10所示

图9.10动模螺钉及螺钉示意图

9.2模架如图9-11所示

图9.11 模架示意图
由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为、模架尺寸为的标准模架，可符合要求。
模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。动定模分型面（公母模板）之间应有分模间隙（单边为0.5），以便模仁能完全贴合。动模（公模）板的四个角上设有开模隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。各板的尺寸如下：
1）定模座板（——上固定板），厚
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3）动模板（B板——公模板），厚70
动模板既有固定动模仁、导套、滑块的作用，又承受型腔、型芯或推杆等的压力 ，因此它要具有较高的平行度和硬度。所以用材料45钢较好，调质 230HB270HB。
其上的导套孔与导套采用H7/k7配合；其推杆孔与推杆单边间隙为0.5；其动模仁上的塑件推杆孔与塑件推杆采用H7/e7配合。
导滑板及脱模板，厚70
导滑板及脱模板既有使瓣合滑块在其上滑动开模的作用，又能够把塑件从主型芯上推出的功能，因此它要具有较高的平行度和硬度。所以用材料45钢较好，调质230HB270HB。其上的导套孔与导套采用H7/k7配合；其推杆孔与推杆单边间隙为0.5；其动模仁上的塑件推杆孔与塑件推杆采用H7/e7配合。
5）动模座板（—下固定板），厚度为80
材料为45钢（S55C）,其上的注射机顶杆孔为。其上的推板导柱孔与推板导柱采用H7/m6配合。
6）推杆固定板（——回针板），厚25
材料为45钢（S55C)，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合，复位杆孔与复位杆、推件杆孔与推杆均采用单边间隙为0.5配合。

第十章 合模导向机构的设计
注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模
之间的精密对中定位。该模具采用标准模架，模架本身带有导向装置（导柱导向机构）作模具的粗定位，本模具的型腔在动定模有导柱进行导向。
10.1 推板导柱与导套设计