顯示屏保護(hù)板的注塑工藝分析及模具設(shè)計(jì)

47/47顯示屏愛(ài)護(hù)板的注塑工藝分析及模具設(shè)計(jì)中文摘要文中對(duì)顯示屏愛(ài)護(hù)板的技術(shù)要求和工藝結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，確定了工藝方案及模具形式，通過(guò)對(duì)顯示屏愛(ài)護(hù)板的相關(guān)數(shù)據(jù)分析和計(jì)算，并依照分析結(jié)果選注塑機(jī)和注塑工藝，從而確定顯示屏愛(ài)護(hù)板注塑設(shè)計(jì)思路、方案以及擬定模具結(jié)構(gòu)形式，詳細(xì)的敘述了型腔數(shù)目的確定、分型面位置的確定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及模具成型零件凸模、凹模、型芯和定模座板、動(dòng)模座板、推桿、固定板、支撐板以及斜導(dǎo)柱滑塊等的設(shè)計(jì)，重要零件的工藝參數(shù)與計(jì)算，運(yùn)用UG、AutoCAD軟件進(jìn)行注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算并繪制出模具總裝圖以及部分非標(biāo)準(zhǔn)圖形。從而得出完整的理論設(shè)計(jì)結(jié)果。關(guān)鍵詞：顯示屏愛(ài)護(hù)板；注塑模具；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Displayboardtoprotecttheinjectionprocessanddiedesign

EnglishAbstractInthispaper,displaythetechnicalrequirementsoftheprotectionboardstructureandprocessanalysis,processsolutionsandmoldshapeStyle,throughtheprotectionofthedisplayboardrelatedtodataanalysisandcalculation,andbasedonananalysisoftheresultsoftheelectionprocessandinjectionmoldingmachine,whichdoesInjectiondisplayboardwillbedesignedtoprotectideas,programsandthedevelopmentofmoldstructure,describedindetailtodeterminethenumberofthecavity,Surfacetodeterminethelocation,designofgatingsystem,core-pullingmechanismdesign,theintroductionofinstitutionaldesign,theintroductionofinstitutionaldesign,Thedesignofexhaustsystemsandcomponentsformingpunchdies,die,coreandmoldbaseplateset,movingmoldbaseplate,puttingthefixedplate,Obliqueguideplateandsupportcolumns,etc.sliderdesign,theimportantpartsoftheprocessparametersandcalculation,theuseofUG,AutoCADsoftwareintotheLineinjectionmolddesignandcalculationofthestructureandmoldassemblytomapoutplans,aswellassomenon-standardgraphics.TheorysoastoarriveatacompletesetOftheresults.Keywords:screenprotectionboard;injectionmold;structuraldesign第一章前言 3第二章塑件成型工藝分析 32.1塑件結(jié)構(gòu)分析和工藝分析 32.2材料的選擇及其注射成型工藝 42.2.2注射成型工藝過(guò)程 42.2.3ABS注射成型工藝參數(shù) 52.3ABS性能分析 62.3.1使用性能 62.3.2成型性能 62.3.3ABS要緊性能指標(biāo) 72.4ABS成型塑件的要緊缺陷及消除措施 7第三章注塑機(jī)的選用 73.1有關(guān)塑件的計(jì)算 83.2注塑機(jī)型號(hào)的選定 83.3注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 93.3.1注射壓力的校核 93.3.2鎖模力的校核 93.3.3安裝尺寸的校核 93.3.4開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核 10第四章注塑模設(shè)計(jì)步驟 104.1型腔數(shù)量的確定 104.2分型面位置的確定 114.3成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 114.3.1凹模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 114.3.2凸模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 134.4確定澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 154.4.1主流道設(shè)計(jì) 154.4.2分流道設(shè)計(jì) 174.4.3澆口設(shè)計(jì) 194.5模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 194.6合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu) 204.7緊固系統(tǒng)設(shè)計(jì) 224.8側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 224.8.1側(cè)向分型抽芯距的確定 224.8.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 224.8.3側(cè)滑塊設(shè)計(jì) 244.8.4側(cè)滑塊的導(dǎo)滑形式 244.8.5側(cè)滑座的鎖緊裝置。 244.9推出脫模機(jī)構(gòu) 254.10模架設(shè)計(jì) 274.11排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28第五章設(shè)計(jì)總結(jié) 29參考文獻(xiàn) 30第一章前言塑料是20世紀(jì)人類(lèi)的重大發(fā)明，它的發(fā)明和廣泛使用，為人類(lèi)的物質(zhì)文明譜寫(xiě)了新的篇章，大大推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和繁榮。在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的美國(guó)，塑料的體積使用量已超過(guò)鋼鐵，以塑代木，以塑代鋼，已是大勢(shì)所趨。

塑料制品同金屬零件相比有許多優(yōu)點(diǎn)：容易加工、生產(chǎn)效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質(zhì)量輕，比鋁約輕一半，比鋼約輕四分之三，具有較好的耐磨、耐腐蝕性：設(shè)計(jì)合理的塑料制品往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，能夠一次成型特不復(fù)雜的形狀，同時(shí)還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，從而減少產(chǎn)品裝配中使用的各種緊固件。此外，注塑成型的制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于上述優(yōu)點(diǎn)，目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢(shì)日益明顯。.中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，產(chǎn)品是制造業(yè)的主體，模具是制造業(yè)的靈魂，模具的進(jìn)展水平?jīng)Q定了制造業(yè)的進(jìn)展水平。塑料的廣泛使用直接帶動(dòng)了注塑模的飛速進(jìn)步和進(jìn)展。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又稱(chēng)為原料及設(shè)備的“效益放大器”。從生產(chǎn)實(shí)踐可知，通過(guò)模具加工的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。因此，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)之母”。模具是一種高附加值產(chǎn)品和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志?，F(xiàn)有的顯示屏愛(ài)護(hù)板要緊由橢圓體和四個(gè)矩形塊連接而成。材料為ABS，選擇做顯示屏愛(ài)護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)為畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一套注塑模具，以便進(jìn)行成批大量生產(chǎn)，降低制造成本，幸免腐蝕和生銹。第二章塑件成型工藝分析2.1塑件結(jié)構(gòu)分析和工藝分析1、塑件為顯示屏愛(ài)護(hù)板，該塑件是工業(yè)批量生產(chǎn)的家用電器的一個(gè)零件，該零件較小，不易保證精度，因此在模具設(shè)計(jì)的制造上要有良好的加工工藝，以保證精度，該塑件外表面是橢圓形曲面，沿橢圓邊緣分布著四個(gè)小卡角，卡角上有小孔，需要側(cè)抽芯。2、精度等級(jí)：塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝操縱因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又在相當(dāng)大程度上阻礙塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。采納5級(jí)低精度。脫模斜度：由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)塑件的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計(jì)時(shí)或者在模具設(shè)計(jì)時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。目前并沒(méi)有精確的計(jì)算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取0.5度，最小為15分到20分。本模具設(shè)計(jì)為塑件外表面40′－1°20′，塑件內(nèi)表面30′－1°（脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型芯小端為準(zhǔn)。）塑件模型圖見(jiàn)圖1：圖1顯示屏愛(ài)護(hù)板2.2材料的選擇及其注射成型工藝2.2.1塑件材料的選擇：ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)。2.2.2注射成型工藝過(guò)程（1）、對(duì)成型前的預(yù)備：對(duì)ABS的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢查。由于ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此成型加工前進(jìn)行干燥處理，干燥至水分含量〈0.3％。干燥條件：真空度為3×Mpa，烘箱溫度為90℃~110℃，料層厚度<25mm（2）、注射過(guò)程：塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)通過(guò)加熱，塑化達(dá)到流淌狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程能夠分為沖模、壓實(shí)，保壓、倒流和冷卻5個(gè)時(shí)期。2.2.3ABS注射成型工藝參數(shù)注射機(jī)：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30——60（選30）預(yù)熱和干燥：溫度（°C）80——85時(shí)刻(h)2——3密度（g/cm3）:1.02——1.16材料收縮率（℅）：0.4——0.7料筒溫度（°C）：后段150——157中段165——180前段180——200噴嘴溫度（°C）：170——180模具溫度（°C）：50——80注射壓力（MPa）：70——100成形時(shí)刻（S）：注射時(shí)刻20——90高壓時(shí)刻0——5冷卻時(shí)刻20——120總周期50——220適應(yīng)注射機(jī)類(lèi)型：螺桿、柱塞均可后處理：方法紅外線燈、烘箱溫度（°C）70時(shí)刻（h）2——42.3ABS性能分析2.3.1使用性能①綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。③水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì)ABS幾乎無(wú)阻礙。④尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的熔接性良好，通過(guò)調(diào)色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。2.3.2成型性能①無(wú)定型塑料，其品種專(zhuān)門(mén)多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。②吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)刻預(yù)熱干燥。③流淌性中等，溢邊料0.04mm左右（流淌性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。④比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹(shù)脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性阻礙較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為250°C左右比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取50——60°C，要求光澤及耐熱型料宜取60——80°C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為180——230°C⑤易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消逝）。⑥ABS在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1°以上。⑦在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率阻礙微小。2.3.3ABS要緊性能指標(biāo)密度收縮率0.4%0.7%彈性模量1.8比容0.860.98屈服強(qiáng)度50彎曲強(qiáng)度80吸水率0.2%0.4%（24h）硬度9.7沖擊強(qiáng)度2612.4ABS成型塑件的要緊缺陷及消除措施要緊缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70°C左右熱變形溫度約為消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預(yù)熱溫度。第三章注塑機(jī)的選用注塑機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注塑機(jī)的型號(hào)，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。依照塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝等進(jìn)行選擇。除了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些差不多參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，假如兩者不相匹配，則模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。3.1有關(guān)塑件的計(jì)算依照塑件的材料密度=1.10(g/cm3）,運(yùn)用UG軟件分析計(jì)算出塑件相關(guān)參數(shù)如下:（1）體積=3.976（cm3）（2）質(zhì)量=1.10*3.976=4.3736(g)3.2注塑機(jī)型號(hào)的選定所需注射量的計(jì)算(1)由于已選定為一模一腔，因此注射量為m=1.6nm=1.6*1*4.3736=6.998(g)(2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)，依照單型腔的統(tǒng)計(jì)分析，A2是塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍——0.5倍.塑件在分型面上的投影面積A1=3.14*81/2*53/2-3.14*（81-4）/2*(53-4)/2=408.2流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A2=0.35A1=A=A1+A2=551.07mm鎖模力Fm=Ap型=30*551.07=16.532KN式中型腔壓力p型取30MPa注射機(jī)型號(hào)的確定依照每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，可選用SZ-60/450SZ-60/450型注射機(jī)的要緊參數(shù)如下：螺桿直徑：φ30mm拉桿間距：280*250理論注射容量：78㎝3移模行程：220注射壓力：170Mp最大模厚：300注射速率：60g/s最小模厚：100塑化能力：5.6g/s定位孔直徑：55螺桿轉(zhuǎn)速：14~200r/min噴嘴球半徑：203.3注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核3.3.1注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力Pe應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即：Pe=1.3*130=169Mp,而Pe=170Mp，注射壓力校核合格。式中—注塑壓力安全系數(shù)，取1.3；—取130Mp（屬薄壁窄澆口類(lèi)）；3.3.2鎖模力的校核FKA=1.2*16.532KN=19.838KN而F=450KN，鎖模力校核合格。式中K—安全系數(shù)，取1.1~.3安裝尺寸的校核1）、噴嘴尺寸（1）、主流道的小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,，通常為取D=4，符合要求，（2）、主流道入口的凹球面半徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑，通常為取，符合要求。2）、定位圈尺寸注射機(jī)定位孔尺寸為，定位圈尺寸取，兩者之間呈較松動(dòng)的間隙配合，符合要求。3）、最大與最小模具厚度模具厚度H應(yīng)滿(mǎn)足式中而該套模具厚度H=20+16+16+16+32+50+20=170，符合要求。3.3.4開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核1）、開(kāi)模行程校核mm=13.5+47.5+=6671，符合要求。式中H—注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程，取220—塑件推出行程，取13.5—包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，取47.52）、推出機(jī)構(gòu)校核該注射機(jī)推出行程為21.5，大于，符合要求。f.模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核該套模具的外型尺寸為，而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為，因，符合要求。第四章注塑模設(shè)計(jì)步驟4.1型腔數(shù)量的確定關(guān)于一個(gè)塑件的模具設(shè)計(jì)的第一步驟確實(shí)是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于操縱；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；模具制造成本低，周期短。缺點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。多型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點(diǎn)是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以操縱。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長(zhǎng)。但依照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和精度要求來(lái)看，由于該塑件精度要求較高，只能為一模1腔。4.2分型面位置的確定分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有緊密關(guān)系，同時(shí)直接阻礙著塑料熔體的流淌特性及塑料的脫模。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)差不多原則：分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模保證塑件的精度滿(mǎn)足塑件的外觀質(zhì)量要求便于模具制造加工注意對(duì)在型面積的阻礙對(duì)排氣效果對(duì)側(cè)抽芯的阻礙在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿(mǎn)足上述原則，一般應(yīng)抓住要緊矛盾，在此前提下確定合理的分型面。依照以上原則，可確定該模具的分型面如圖2中綠色線所示圖2塑件分型面4.3成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1凹模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于塑件結(jié)構(gòu)的專(zhuān)門(mén)性凹模設(shè)計(jì)為組合式。由定模型腔和動(dòng)模型腔組合而成，結(jié)構(gòu)形式如下圖：圖3凹模型腔凹模尺寸工作的計(jì)算：為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，凡是孔類(lèi)尺寸均以其最小尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為正；凡是軸類(lèi)尺寸均以最大尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為負(fù)。（1）凹模徑向尺寸計(jì)算凹模徑向尺寸的計(jì)算采納平均尺寸法，公式如下：式中——凹模徑向尺寸（mm）；——塑件的平均收縮率（ABS的平均收縮率取0.6%）；——塑件徑向公稱(chēng)尺寸（mm）；——塑件公差值(mm)（3/4項(xiàng)系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化）；——凹模制造公差（mm）(取δz=1/5Δ)；由零件圖可看出凹模所要求的長(zhǎng)度尺寸有：=81±0.2=81.22=53±0.2=53.23=73±0.2=73.34=45±0.2=45.2帶入公式得：（2）凹模深度尺寸計(jì)算凹模深度尺寸采納平均尺寸法，公式如下：式中——凹模深度尺寸（mm）；——塑件高度公稱(chēng)尺寸（mm）；2/3項(xiàng)，有的資料介紹系數(shù)為0.5；其他符號(hào)意義同上。由零件圖可看出凹模所要求的深度尺寸有代入公式得4.3.2凸模部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依照模具的具體結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)出型芯嵌塊如下圖所示：圖4型芯凸模工作尺寸的計(jì)算（1）凸模徑向尺寸計(jì)算凸模徑向尺寸的計(jì)算采納平均尺寸法，公式如下：式中——型芯徑向尺寸（mm）；——型芯的制造公差（mm）；其他符號(hào)意義同上。由零件圖可看出凹模所要求的長(zhǎng)度尺寸有：代入公式得:（2）凸模高度尺寸計(jì)算凸模高度尺寸采納平均尺寸法，公式如下：式中——凸模高度尺寸（mm）；——塑件高度尺寸（mm）；其他符號(hào)意義同上。由零件圖可看出凹模所要求的高度尺寸有：代入公式得:4.4確定澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.4.1主流道設(shè)計(jì)1、主流道尺寸主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或是型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體及注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此在注塑模中主流道部分常設(shè)計(jì)成能夠拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注塑機(jī)上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料熔體按順序的向前流淌，開(kāi)模時(shí)塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有2°～4°的錐角，內(nèi)壁有Ra0.8μm以下的表面粗糙度，拋光時(shí)應(yīng)沿軸向進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)如圖5。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，使主流道凝料難以拔出。同時(shí)澆口套與注塑機(jī)噴嘴接觸平凡，為防止撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度（50HRC～55HRC）。本套產(chǎn)品澆口套如圖圖5澆口套本套模具主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=3°，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.0.4μ主流道大端處是依照注塑機(jī)的噴嘴頭來(lái)設(shè)計(jì)的，呈圓角，其半徑R=21mm為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注塑機(jī)的噴嘴緊密接觸，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑R=X+(1～2)mm，X=20mm，取R=21mm。其主澆道小端直徑d1=d2+(0.5～1)mm,取流道應(yīng)保持光滑的表面，幸免留有阻礙塑料流淌和脫模的尖角毛刺等。2、主流道襯套形式本模具盡管是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，襯套和定位圈依舊設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度取36mm，材料采納T3、主流道凝料體積4、主流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式式中4.4.2分流道設(shè)計(jì)1、分流道布置形式分流道應(yīng)能滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體經(jīng)快的經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，因此采納幾小段圓弧進(jìn)料，采納輪輻澆口。2、分流道長(zhǎng)度分流道長(zhǎng)度L=22.5+22.5+36.5+36.5=1183、分流道的形狀、截面尺寸以及凝料體積1）、本設(shè)計(jì)中分流道有四段，為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面上動(dòng)模一側(cè)，截面形狀采納加工工藝比較好的梯形截面。梯形截面對(duì)塑料熔體及流淌阻力均不大，截面形狀如下圖。圖6分流道截面形狀取分流道長(zhǎng)度L=36.5mm,一般采納下面經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定截面尺寸，即B=0.2654=0.2654=2.458mm式中m——一次注塑的塑料質(zhì)量；L——分流道長(zhǎng)度。 取B=3mm,則： H=2/3B=2mm尺寸如圖所示。2）、凝料體積分流道長(zhǎng)度L=118分流道截面積A=凝料體積3）、分流道剪切速率校核采納經(jīng)驗(yàn)公式，剪切速率合格。式中其中；-梯形周長(zhǎng)（1.3）；-注射時(shí)刻（取1s）；-梯形面積（0.105）；4）、分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度Ra并不要求專(zhuān)門(mén)低，一般取0.8微米~1.6微米即可。4.4.3澆口設(shè)計(jì)澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量阻礙專(zhuān)門(mén)大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07倍~0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度為0.5~2.0mm.澆口具體尺寸一般依照經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。本次設(shè)計(jì)采納輪輻澆口，該澆口相關(guān)于分流道來(lái)講端面尺寸較小，屬于小澆口的一種。如此不但去除澆口方便，澆口回頭料較少，同時(shí)還由于型芯上部得到定位而增加了穩(wěn)定性。澆口的寬度可按經(jīng)驗(yàn)取1.6～6.4mm,深度取0.8～1.84.5模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)塑料模具的溫度直接阻礙塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝不同，模具溫度也要求不同。因此在設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)必須考慮用加熱或冷卻裝置來(lái)調(diào)節(jié)模具的溫度。關(guān)于一般的熱塑性塑料注射成型時(shí)只需考慮冷卻裝置。（1）溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的阻礙溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的阻礙要緊有以下幾個(gè)方面:尺寸精度利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)保持模具溫度的恒定或采取較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，提高塑件精度。形狀精度模具型芯與型腔各部分溫差過(guò)大，會(huì)使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，阻礙塑件的美觀和使用。特不關(guān)于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，必須采納合適的冷卻回路，使模具型腔各個(gè)部位的溫度差不多上均勻。表面粗糙度模溫過(guò)低會(huì)使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件的表面粗糙度降低。（2）溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)力的阻礙溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)力的阻礙要緊由冷卻時(shí)刻來(lái)體現(xiàn)。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為200℃左右，塑件從型腔中取出的溫度在60℃以下。熔體在成型時(shí)釋放的熱量中約有5%以輻射、對(duì)流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。為了保持模溫的恒定，在每一循環(huán)中，必須由冷卻系統(tǒng)把塑料熔體的熱量帶走。因此模具的冷卻時(shí)刻要緊取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。一般的模具冷卻時(shí)刻占整個(gè)注射循環(huán)周期的本模具采納自然冷卻的方式完全可滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。4.6合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)注塑模閉合時(shí)為了保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，因此必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)2～4對(duì)互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模邊或在定模邊均可，但一般設(shè)在主芯型周?chē)?。?）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：導(dǎo)向作用動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方位閉合，幸免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周?chē)膶?dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少6～8mm。這關(guān)于移動(dòng)式模具采納人工合模時(shí)特不重要。定位作用在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動(dòng)定模合模構(gòu)成的尺寸的精度，例如定位不準(zhǔn)引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力當(dāng)塑件形狀不對(duì)稱(chēng)或通過(guò)側(cè)澆口注入塑件時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)側(cè)壓力專(zhuān)門(mén)大時(shí)，還不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要設(shè)錐面或斜面進(jìn)行定位，例如采納圓錐面作分型面能起專(zhuān)門(mén)好的定位作用。導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上的安裝使用如模架圖。（2）對(duì)導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點(diǎn)要求：直徑和長(zhǎng)度導(dǎo)柱的直徑在12～63mm之間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑d和模板寬度B之比為d/B≈0.06～0.1，圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值。導(dǎo)柱不管是固定段的直徑依舊導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過(guò)最大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)該比凸模端面的高度高出6～8mm形狀導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑油脂。公差配合安裝段與模板間采納過(guò)渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采納動(dòng)配合（間隙配合）H7/f7。粗糙度固定段表面用Ra0.8μm,導(dǎo)向段表面采納Ra0.4μm。材料導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采納中碳鋼（45號(hào)鋼），碳（0.5～0.8mm深），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）。（3）對(duì)導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求。導(dǎo)向孔能夠直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)便，但模板上未淬火的導(dǎo)向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。形狀可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類(lèi)。公差配合與表面粗糙度導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間采納動(dòng)配合H7/f7。外表面與模板孔為較緊的過(guò)度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計(jì)長(zhǎng)3mm的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用Ra0.8μm或Ra1.6μm。材料導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采納碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采納45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。本注塑模選帶軸肩的導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采納過(guò)渡配合的固定方式。圖7導(dǎo)套、導(dǎo)柱4.7緊固系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具所有的模板和零件（除導(dǎo)套和導(dǎo)柱外）差不多上用內(nèi)六角螺釘連接的。用圓柱銷(xiāo)和導(dǎo)柱來(lái)定位的。4.8側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具側(cè)向抽芯形式其結(jié)構(gòu)如圖8：楔緊塊楔緊塊凹模固定板斜滑塊型芯型芯固定板圖8側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)如圖8所示，此側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是由斜導(dǎo)柱等構(gòu)成。側(cè)向抽芯的實(shí)現(xiàn)是在開(kāi)模時(shí)側(cè)滑塊跟動(dòng)模一起向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)受到固定在定模上的斜導(dǎo)柱的側(cè)向分力，而使側(cè)型芯完全脫離塑件，從而實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯。4.8.1側(cè)向分型抽芯距的確定一般情況下，側(cè)向抽芯距通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)凹凸臺(tái)的高度大3～5mm。塑件上側(cè)凹深1.3mm，定抽芯距最少為（1.3＋4）mm即斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（1）斜導(dǎo)柱形狀采納圓形截面的斜導(dǎo)柱，其圖如圖9圖9斜導(dǎo)柱（2）斜導(dǎo)柱傾角α一般在設(shè)計(jì)時(shí)α不大于25°，最常用為12°≤α≤22°，通常抽芯距短時(shí)α取小些，抽芯距長(zhǎng)時(shí)α取大些;抽芯力大時(shí)α可取小些，抽芯力小時(shí)可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，抽芯力可相互抵消，α可取大些，而斜導(dǎo)柱非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，抽芯力無(wú)法抵消，α要取小些。綜上所述，因模具的斜導(dǎo)柱為對(duì)稱(chēng)布置，且抽芯距較小，抽芯力也不大，取α＝17°。（3）斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度確定斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度確定有計(jì)算法和作圖法，實(shí)際工作中常用作圖法。計(jì)算法可按下列公式計(jì)算式中H--固定板厚度S--抽芯距α--斜導(dǎo)柱傾角代入數(shù)值計(jì)算得（4）斜導(dǎo)柱的材料及安裝配合斜導(dǎo)柱的材料多為T(mén)8,T10等碳素工具鋼，也能夠用45鋼滲碳處理。此斜導(dǎo)柱的材料選T8。由于斜導(dǎo)柱經(jīng)?；瑒?dòng)摩擦，熱處理要求硬度HRC≥55。表面粗糙度Ra≤0.8μm。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采納過(guò)度配合H7/m6。為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間能夠采納較松的間隙配合H11/b11，或在兩者之間保留0.5～1mm的間距。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯的應(yīng)用形式選擇斜導(dǎo)柱安裝在定模。4.8.3側(cè)滑塊設(shè)計(jì)滑塊分為整體式和組合式兩種。該模具設(shè)計(jì)為整體式，如此可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，且加工容易。形式如圖10所示：圖10側(cè)型芯和側(cè)滑塊連接形式4.8.4側(cè)滑塊的導(dǎo)滑形式為保證側(cè)型芯平穩(wěn)順利移動(dòng)，保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生上下竄動(dòng)和卡死現(xiàn)象，可靠地抽出或復(fù)位，側(cè)滑塊應(yīng)與導(dǎo)滑槽配合良好,否則會(huì)阻礙成品品質(zhì)、模具壽命等。本模具設(shè)計(jì)采納的導(dǎo)滑形式如下圖圖11導(dǎo)滑形式4.8.5側(cè)滑座的鎖緊裝置。(1)作用：保證側(cè)型芯準(zhǔn)確復(fù)位；承受注射壓力對(duì)側(cè)型芯的沖擊。(2)鎖緊塊的結(jié)構(gòu)形式：外裝式：用螺釘和圓柱銷(xiāo)將楔塊固定在模板外側(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易研合、加工和調(diào)整方便。但鎖緊強(qiáng)度和剛性較差，易松動(dòng)，只適用于側(cè)抽力較小的小型模具。在外裝式的基礎(chǔ)上，另外增加一個(gè)圓錐體的鎖緊銷(xiāo)，其圓錐體的斜度應(yīng)比抽拔角大。在外裝式的基礎(chǔ)上,鎖緊塊對(duì)面的模板上鑲嵌一個(gè)斜面擋塊與鎖緊塊端部的外斜面研合，用以改善鎖緊塊的強(qiáng)度和剛度。采納T型槽固定，用于模板空間較小而鎖緊力大的模具。嵌入式的鎖緊塊固定方式，它貫穿嵌入模板中。鎖緊強(qiáng)度較好，加工裝配也比較簡(jiǎn)單，有利于組裝時(shí)的研合。半貫穿式嵌入模板，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和鎖緊效果都特不行，用螺栓固定。整體式結(jié)構(gòu)，多用于側(cè)向力較大大型模具。在整體式結(jié)構(gòu)上，增加鑲片。鎖緊塊的楔角應(yīng)大于抽拔角，一般模具打開(kāi)瞬間，斜導(dǎo)柱工作前，鎖緊塊即已打開(kāi)了側(cè)滑塊移動(dòng)的空間楔角取17°圖12鎖緊塊4.9推出脫模機(jī)構(gòu)（1）推出脫模機(jī)構(gòu)的選用原則設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)，必須依照制品的形狀，復(fù)雜程度和注塑機(jī)推出機(jī)構(gòu)形式選取。采納何種不同類(lèi)型的推出脫模機(jī)構(gòu)，其選用原則如下：使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。制品在推出時(shí)不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地點(diǎn)，如肋部、凸緣、殼體壁等處。盡量不損傷制品的外觀。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配換容易。（2）推桿的形式推桿是注塑模中使用最多的一種推出零件。推桿的形式專(zhuān)門(mén)多，最常用的是圓形截面推桿。關(guān)于此塑料制品，是采納4根圓形截面的推桿。如圖13：圖13推桿（3）推桿材料推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6μm以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長(zhǎng)使用壽命。在存放推桿時(shí)，為防止有害氣體及介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)涂上二硫化鉬。（4）推桿的導(dǎo)向關(guān)于含有數(shù)量較多同時(shí)頂出較細(xì)小的頂管頂出機(jī)構(gòu)，以及大面積的推板頂出機(jī)構(gòu)來(lái)講，防止頂出機(jī)構(gòu)的歪斜和扭曲是特不重要的，不然會(huì)造成細(xì)小頂管的變形甚至折斷，推板與型芯間的磨損擦傷，為了幸免以上現(xiàn)象的發(fā)生，要求在脫模機(jī)構(gòu)導(dǎo)向的同時(shí)還起到支撐中間墊板的作用，防止中間墊板的彎曲。由于本模具中的頂出桿比較多，必須設(shè)計(jì)導(dǎo)向系統(tǒng)，即有導(dǎo)柱和導(dǎo)套。（5）推桿的復(fù)位使用推桿作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動(dòng)作，開(kāi)始下一次注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的推桿必須回復(fù)到初始位置。因此，必須設(shè)有復(fù)位裝置。本模具設(shè)置復(fù)位桿（圖14），復(fù)位桿用45鋼，HRC45～50。圖14復(fù)位桿4.10模架設(shè)計(jì)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)，本模具的模架依照需要各部分設(shè)計(jì)如下：（1）定模座板（160200mm，厚20mm）主流道襯套固定孔與其為H7/f6過(guò)渡配合；通過(guò)4個(gè)?5的內(nèi)六角螺釘與定模固定板連接；（2）定模固定板（160160mm，厚16mm）其導(dǎo)套固定孔與導(dǎo)套為H7/f7過(guò)渡配合。定摸型腔與其為H7/