可編程控制器顯示燈外殼的注塑模具設計-抽芯注射模含11張CAD圖,可編程控制器,顯示,外殼,注塑,模具設計,注射,11,十一,cad XX設計（論文）任務書 系別 專業(yè) 班 姓名 學號 1.畢業(yè)設計（論文）題目： 可編程控制器顯示燈外殼的模具設計 2.題目背景和意義：模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益 受到人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產品中， 60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產制件所表現出來的高精度、高復雜程 度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。塑料注射模具是 成型塑料的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產中起著關鍵的作用，塑料制品的應用日 漸廣泛，為塑料模具提供了一個廣闊的市場，同時對模具也提出了更高的要求。大型化、 高精密度、多功能復合型的模具將會受到歡迎。用塑料模具加工的零件，具有生產率高、 質量好、節(jié)約材料、成本低等一系列優(yōu)點。因此已經成為現代工業(yè)生產的重要手段和工藝 發(fā)展方向。 3.設計(論文) 的主要內容（理工科含技術指標）： 題目內容主要包括： A. 繪出塑件零件圖；完成注射模具裝配圖設計； B. 繪出所有成型零件圖；至少有一張 3 號圖紙應用 AUTOCAD 軟件繪出。 C. 設計方案的擬定。包括確定成型方法，確定模具類型及型腔數；型腔的布置。 D. 選擇注射機規(guī)格，包括對注射機幾個參數的校核；確定分型面；確定澆注系統(tǒng)和 排氣系統(tǒng)。 E. 選出頂出方式及抽芯機構；確定拉料桿的形式；確定加熱與冷卻系統(tǒng)。 4.設計的基本要求及進度安排（含起始時間、設計地點）：地點：校內 第 1 周：收集資料，借閱參考書，下載相關英文文獻。 第 28 周：撰寫開題報告。裝配圖的繪制。 第 814 周：零件圖的分析與繪制。 第 1416 周：畢業(yè)論文撰寫。 第 1618 周：整理資料，準備答辯。 5.畢業(yè)設計（論文）的工作量要求 實驗（時數）*或實習（天數）： 2 周 圖紙（幅面和張數）*：至少完成折合 A0 圖紙 3 張（不包括零件圖和示意圖） 其他要求： 論文（字數）：20000 字左右；外文翻譯（字數）： 不少于 1500 英 文單詞 ； 參考文獻（篇數）：不少于 15 篇（其中期刊文獻不少于 5 篇，外文文獻不少于 3 篇， 其中一篇外文文獻為外文翻譯內容）,要求在正文中標注。 指導教師簽名： 年 月 日 學生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日 說明：1 本表一式二份，一份由學生裝訂入附件冊，一份教師自留。 2 帶*項可根據學科特點選填。 I 顯示燈外殼塑料注射模具設計 摘 要 本文主要介紹了顯示燈外殼塑料件的注射模設計，其材料為 ABS。根據 ABS 塑料的工藝特性和產品的使用要求，分析了顯示燈外殼的結構特點和成型 工藝。本設計采用 CAD 技術進行模具裝配圖及零件圖的繪制。對模具進行了成 型零部件、澆注系統(tǒng)、側向抽芯機構、推出脫模機構及冷卻系統(tǒng)的設計分析。 最后，完成模具總裝圖設計及主要零件圖的繪制，從而確保模具結構的可靠性、 合理性和實用性。 關鍵詞：塑料；模具設計；CAD II LED case plastic injection mold design Abstract This topic mainly introduces the injection mould design of plastic display lamps shell, whose material is ABS. According to the technological characteristic of ABS plastic and operational requirement of products, the structure characteristics and the molding process of the display lamps shell are analysed in this article. The mold assembly drawing and the component drawing are designed by the CAD software. Moulding parts, gating system, side core-pulling mechanism, demoulding mechanism and cooling system are all designed and analysed in this text. Finally, after the general assembly drawing design and the main component drawing are done, the mould structure will be more reliable, reasonable and practical. Key Words: plastic; Mould design; CAD III 主 要 符 號 表 T 成形周期 K 注射機最大注射量的利用系數，一般取 0.8 M 注射機的額定塑化量（g/h 或 cm/h） M 澆注系統(tǒng)所需塑料質量和體積（g 或 cm）2 M 單個制品的質量和體積（g 或 cm）1 F 注射機的額定鎖模力（N） A 單個制品在模具分型面上的投影面積（mm）1 A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm）2 p 塑料熔體在模腔內的平均壓力（MPa） ，通常模腔內壓力 S 注射機最大開模行程（mm）max H 推出距離（脫模距離） （mm）1 H 包括澆注系統(tǒng)在內的制品高度（mm）2 Q 抽拔力（N） A 側型芯被包緊的截面周長（cm） H 成型部分深度（cm） Q 單位面積積壓力 摩擦系數 A 脫模斜度 IV 目 錄 1 緒論 .1 2 零件結構分析 .3 3 塑件材料性能及注意事項 .4 3.1 材料性能 .4 3.2 分析塑件的結構工藝性 .5 3.2.1 工藝性分析 .5 3.3 設計模具時應注意事項 .6 4 注射機的選擇及校合 .7 4.1 確定模具類型 .7 4.2 注射成型的原理 .7 4.3 模腔布置 .7 4.4 計算有關參數 .7 4.5 校核 .8 4.5.1 最大注射量 .8 4.5.2 鎖模力 .8 4.5.3 最大注射壓力 .9 4.5.4 模具厚度，開模行程與頂出裝置的校核 .9 4.5.5 頂出裝置 .10 5 澆注系統(tǒng)設計 .11 5.1 澆注系統(tǒng)的設計原則 .11 5.2 主澆道設計要點 .11 5.3 分澆口設計要點 .11 5.4 側澆口優(yōu)點 .12 6 分型面與排氣槽 .14 6.1 分型面的基本形式及選擇原則 .14 6.2 排氣槽 .15 7 側向分型抽芯機構設計 .16 7.1 側向分型抽芯機構類型選擇 .16 7.2 抽芯距確定與抽芯力計算 .16 V 7.2.1 抽芯距 .16 7.2.2 抽芯力 .16 7.3 斜導柱分型與抽芯機構零部件設計 .17 7.3.1 斜導柱的設計 .17 8 成型零件的工作尺寸計算 .19 8.1 影響模具尺寸和精度的因素 .19 8.2 型腔壁厚計算 .19 8.3 型腔腔底的厚度計算 .20 8.4 模架的選擇 .20 8.5 導向機構的作用、設計原則 .21 8.5.1 導向機構的作用 .21 8.5.2 導向機構的設計原則 .21 8.5.3 導柱的設計 .22 8.5.4 導套的設計 .22 8.6 成型零件設計 .22 8.6.1 成型零件應具備的性能 .22 8.6.2 凹模結構設計 .22 8.6.3 型芯和成型桿的結構設計 .23 8.7 成型零件工作尺寸計算 .23 8.7.1 塑料尺寸精度的影響因素 .23 8.7.2 凸凹模工作尺寸計算 .23 9 脫模機構的設計 .26 9.1 脫模裝置 .26 9.1.1 推出機構的設計設計原則 .26 9.1.2 頂桿的機構特點 .26 10 冷卻系統(tǒng)設計 .28 10.1 模溫對塑件質量的影響 .28 10.2 冷卻回路設計原則 .28 11 模具的材料 .30 11.1 塑料模具用鋼的必要條件 .30 11.2 選擇鋼材的條件 .30 VI 11.3 本模具選擇材料如下 .30 11.4 模具的淬火硬度 .31 11.5 模具的表面粗糙度 .31 11.6 熱處理的選擇 .31 12 總 結 .32 致 謝 .34 1 1 緒 論 近年來，工程塑料以其優(yōu)異的性能獲得了越來越廣泛的應用。據不完全統(tǒng) 計，近 5 年來，國內通用的聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺、熱塑性聚酯、改性聚 苯醚等五大工程塑料市場需求保持了 30.3的增長速度。 工程塑料在軸承上也 具有廣闊的應用前景。這是因為工程塑料具有優(yōu)異的自潤滑性、耐磨、低摩擦 和特殊的抗咬合性等特點，即使在潤滑條件不良的情況下也能 正常工作，用作 軸承材料可謂適得其所。 我國塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，在我國，起步較晚，但 發(fā)展很快，特別是近幾年，無論在質量、技術和制造能力上都有很大的發(fā)展， 取得了很大成績。 現在 CAD/CAM/CAE 技術在塑料模的設計制造上應用已越來越普遍，特 別是 CAD/CAM 技術的應用較為普遍，取得了很大成績。目前，使用計算機進 行產品零件造型分析、模具主要結構及零件的設計、數控機床加工的編程已成 為精密、大型塑料模具設計生產的主要手段。應用電子信息工程技術進一步提 高了塑料模的設計制造水平。這不僅縮短了生產前的準備時間，而且還為擴大 模具是工業(yè)生產的基礎工藝裝備。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到 人們的重視和關注。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通訊等 產品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產制件所表現出來 的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法 所不能比擬的。該課題擬通過充電器外殼塑料模具的設計可以掌握中等難度模 具的設計過程。通過對一具體塑件進行系統(tǒng)化模具設計,能夠全面的了解塑料模 具設計的基本原則、方法.提高自己的分析能力、理論與實際相結合和自學能力。 并能較為熟練的使用 AUTOCAD 軟件進行塑料模具設計,提高自己的繪圖能力， 可以使大學四年所學知識得到綜合應用。為今后從事設計工作打下了堅實的基 礎。 塑料注射模具是成型塑料的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產中 起著關鍵的作用，塑料制品的應用日漸廣泛，為塑料模具提供了一個廣闊的市 場，同時對模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能復合型的模 具將會受到歡迎。用塑料模具加工的零件，具有生產率高、質量好、節(jié)約材料、 成本低等一系列優(yōu)點。因此已經成為現代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向。 2 模具出口創(chuàng)造了良好的條件，也相應縮短了模具的設計和制造周期。此外，氣 體輔助注射 2 成型技術的使用更趨成熟，熱流道技術的應用更加廣泛，精密、復雜、大型具 的制造水平有了很大提高，模具壽命及效率不斷提高，同時還采用了先進的模 具加工技術和設備。 塑料模具生產企業(yè)在向著規(guī)?；同F代化發(fā)展的同時， “小而?！?、 “小而精” 仍然是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術上來說 CAD/CAM/CAE 技術將全面推廣， 快速原型制造（RPM）及相關技術將得到更好的發(fā)展，高銑削加工、熱流道技 術、氣體輔助注射技術及高壓注射成型將進一步發(fā)展。 3 2 零件結構分析 該零件屬薄殼類塑料制件，大小適中，外表面精度較高，內表面精度稍低， 但整體精度和表面粗糙度要求都不高,需要側抽芯，所選材料為 ABS。根據塑 料模具技術手冊得知：ABS 一般精度等級為 MT4 級。塑件具體形狀如圖 2.1 和圖 2.2 所示。 圖 2.1 塑件內部結構圖 圖 2.2 塑件的外部結構圖 4 3 塑件材料性能及注意事項 塑料是以高分子合成樹脂為主要成分，在一定條件的溫度和壓力下具有可 塑性和流動性，可以被塑制成一定形狀，且在一定條件下保持形狀不變的新型 材料。 塑料在常溫下為固態(tài)，又稱為玻璃態(tài)；加熱后變軟且有一定的彈性，稱為 高彈態(tài)；在加熱到熔化溫度（各種塑料的熔化溫度不同）成為漿糊狀態(tài)，叫做 粘流態(tài)；如果在加熱到熔化溫度以上（50C60C）就會分解汽化。 一般塑料內大合成樹脂的質量分數為 40%100%；透明塑料的合成樹脂為 100%，它不允許滲進其他顏色和其他成分；而其他塑料大多數要加入輔助材料， 如增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑（如滑石粉） 、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、增強材料 （如玻璃纖維）等。加入輔助材料是為了改善塑料的性能、節(jié)約昂貴的塑料。 正像在水泥中加入石子和沙子一樣，水泥石粘合劑，而沙子和石子填充作用。 樹脂成分為天然樹脂和人工合成樹脂。天然樹脂如：橡膠、樹脂油（桐油、 蓖麻油等）和樹脂油漆（俗稱國漆） 。橡膠、國漆是在橡膠樹或漆樹皮上用刀割 幾道斜口，在斜口下端用容器接住刀口內留下的膠脂，在經過人工提煉而成的。 人工合成樹脂主要是從石油中提煉出來的多化學元素聚合而成。塑料的主 要成分是 C,H,N 等源自的聚合物，像 PA，PC ，POM 等塑料內含有 O 原子。他 們相對原子質量一般低于 ，也叫做大分子物質，是將低分子物質經聚合反應410 而成。像化學肥料那樣，送進去的是煤炭、水，輸出的是白色的碳酸氫銨一類 的化肥。 我們知道物質是由分子構成，分子又是有許多原子構成的，在相同體積的 情況下，有的密度大，有的密度小。在標準大氣壓、溫度的條件下：水的密度 為 , 鋁的密度為。而在常溫下塑料的密度大多數為3/0.1cmg3/702cmg 1.01.4 ，經過發(fā)泡的塑料（如電器產品的防振包裝墊）密度只有 0.050.1 。當我們用刀切開發(fā)泡塑料，就會看到里面有許多小氣孔，所3 以體積很大的發(fā)泡塑料重量且很輕。 3.1 材料性能 零件材料為 ABS 即苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物,其收縮率在 0.3%0.8%之 間,此設計中選 0.55%；其密度在 1.031.07g/3 之間，此設計中選 1.04 g/ 3。 5 成型特性： a. 無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時 6 間預熱干燥 80-90 度,3 小時. b. 宜取高料溫 ,高模溫,但料溫過高易分解 (分解溫度為 270 度).對精度較高 的塑件,模溫宜取 50-60 度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取 60-80 度. c. 如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改 變入水位等方法。 d. 如成形耐熱級或阻燃級材料，生產 3-7 天后模具表面會殘存塑料分解物， 導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 ABS 無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為 1.021.05g/cm。ABS 有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐 水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對 ABS 幾乎無影響。 ABS 不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS 有一定 的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經過調色可配成任何顏色。ABS 的缺點 是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70C 左右，熱變形溫度為 93C 左右，且耐氣 候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS 在升溫時粘度增高，所以成型壓力高， 故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS 易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS 易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成 型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。 3.2 分析塑件的結構工藝性 該塑件尺寸中等，整體結構簡單.多數都為平面特征。除了配合尺寸要 求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結合 其材料性能，故選一般精度等級： 5 級。 3.2.1 工藝性分析 為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側澆口。該澆口的分流 道位于模具的分型面處，澆口橫向開設在模具的型腔處，從塑料件側面進料， 因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質量與美觀效果。 塑件的工藝參數： 干燥條件：80-90 2 小時 成型收縮率:0.4-0.7% 模具溫度：25-70（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度 較低） 融化溫度：210-280（建議溫度：245） 成型溫度：200-240 7 注射速度：中高速度 注射壓力：500-1000bar 3.3 設計模具時應注意事項 a. 設計分流道，內澆口時，要考慮、其流動性不好這一特點，應做的稍大 些。 b. 因為熔接痕顯，所以要考慮進料口位置。 c. 因為是高壓成型，所以脫模斜度要 2以上。 d. 成型收縮率需要選 0.5以上。 8 4 注射機的選擇及校核 4.1 確定模具類型 模具類型：注射模 4.2 注射成型的原理 將塑料顆粒定量注入到注塑機的料筒內，通過料筒的傳熱，以及螺桿轉動 時產生的剪切摩擦作用使塑料逐漸融化成流動狀態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推擠 下熔融塑料以高壓和較快的速度通過噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中。 由于模具的冷卻作用，使膜腔內的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開模取出塑 件。 4.3 模腔布置 塑件尺寸精度要求一般，而且塑件尺寸不大。不過具有 4 個外抽，分別在 左右兩個方向，但根據零件上方孔的布置可以把左右的方孔做成兩個外抽，這 樣既保證了方孔的位置度，又減少了外抽個數。最終選擇一模二腔。 4.4 計算有關參數 a. M nM 塑+M 澆 式中：M 塑件成型時所需要的注射量（ 3） n M 塑每個塑件的體積（ 3） M 澆澆注系統(tǒng)的體積（3） 用三維軟件對塑件進行評估，得出質量為 25.42，體積為 24.923 ，估計澆道 系統(tǒng)質量也為 25,而 n =2，那么： M=224.92+24.03=73.87（ ）3cm b. 根據最大注射量 M=73.873 選擇注射機型號為：XS ZY125 公稱注射量：125 拉桿空間：2602903cm 螺桿直徑： 42 合模力：90 噸 注射壓力： 1190 最大成型面積：3203/kg 2cm 注射行程： 115 模具最大厚度：300 3澆 0.24/04.15gM 9 注射方式： 螺桿式 合模方式：液壓機械 模板最大行程：300 模具最小厚度：200 4.5 校核 模具是安裝在注射機上使用的，在生產塑件時模具與機床是一個不可分割 的整體，因此從模具設計角度考慮，需了解注射機技術規(guī)范的主要項目有：最 大注射量，最大注射壓力，最大鎖模力，模具安裝尺寸以及開模行程等。 4.5.1 最大注射量 設計模具時，成型塑件所需要的注射總量應小于所選注射機的最大注射量， 即 M G1 式中：G1注射機實際的最大注射量（ ）3cm M塑件成型時所需要的注射量（ ） 根據生產經驗的總結，G1 應該是注射機允許最大注射量 G 的 80， 即：M80G 73.8780125=100 當注射塑料時，最大注射量應按下式進行換算： G=GB/B（g） 式中：G注射機規(guī)定的最大允許注射量； GB注射其它塑料時的一次最大注射量； B 聚苯乙烯在常溫下的比重（1.06 ）3/m 其它塑料在常溫下的比重（ ）g 對于螺桿注射機，其最大注射量通常以螺桿在料筒中的最大推進容積（ ）來表示，該值與所選用的塑料品種無關。3cm 4.5.2 鎖模力 鎖模力可使模具沿分型面漲開。為了保持動、定模閉合緊密，保證塑件的 尺寸精度并盡量減小溢邊厚度，同時也為了保障操作人員的人身安全，需要提 供一個足夠大的鎖模力。因此，欲使模具從分型面漲開的力必須小于注射機規(guī) 定的鎖模力。即：TKFq/1000（噸） 式中：T注射機的額定鎖模力（噸） F塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（厘米 2） q熔接塑料在模腔內的壓力（公斤/厘米 2） 根據塑料模具設計表 51 上得：q=300 公斤/ 厘米 2；K安全系數， 通常取 1.11.2。 10 F=100 502.5=125（2） 注射機的額定鎖模力 T=50（噸） KFq/1000=1.1125300/1000=41.25（噸） 90（噸）26.6（噸） 滿足要求。 4.5.3 最大注射壓力 成型塑件所需要的注射壓力是由塑料品種，注射噴咀的結構形式，塑件形 狀的復雜程度以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的，其值一般在 7001500 范圍內選取，注射機的最大注射壓力要大于成型塑件所要求的注射壓2/cmkg 力，即：P P 式中：P注射機最大注射壓力（ ）2/cmkg P 成型塑件的注射壓力（ ） 選取: P=1000 2/cmkg 那么：P=1190 1000 2 滿足要求。 4.5.4 模具厚度，開模行程與頂出裝置的校核 a. 模具厚度（HM） 模具閉合高度必須滿足：H 最小HMH 最大（毫米） H 最小=200（） ， H 最大 =300（） HM=215（）H 最大 滿足要求。 式中：H 最小注射機允許的最小模厚（） H 最大注射機允許的最大模厚（） b. 開模行程 對液壓機械式鎖模機構起最大開模行程與模具厚度無關，是由連桿的最 大行程決定的。 SH1+H2+a+ （510） （毫米） 式中：H1頂出距離（） H2塑件高度（） S注射機開模行程 開模行程中需增加定模板與澆口板的分離距離 a，此距離應足以取出澆注 系統(tǒng)凝料。臥式 XSZY125 注塑機的開模行程 S=300mm, H1=29mm, H2=25mm, H3 則由開模行程決定。 11 4.6.5 頂出裝置 臥式 XSZY125 里注射機采用中心頂桿機械頂出,頂桿直徑為 60。 12 5 澆注系統(tǒng)設計 5.1澆注系統(tǒng)的設計原則 a. 排氣良好 順利的引導熔融塑料填充到型強的各個深度，不產生渦流 和紊流，并能使型腔內的氣體順利排出。 b. 流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔， 且應盡量減少折彎，以降低壓力損失，縮短填充時間。 c. 防止型芯和嵌件變形 應盡量減少熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯 和金屬嵌件，防止型芯折彎變形或嵌件移位 d. 整修方便 進料口位置和形式應結合塑件形狀考慮，做到整修方便并 無損塑件的外觀和使用。 e. 合理設計塑件翹曲變形 在流程較長或需開設兩個以上進料口是更應注 意這一點。 f. 合理設計冷料穴和溢料槽 因為它可以影響塑件質量。 g. 澆注系統(tǒng)的截面積和長度 應盡量取小值，應減少澆注系統(tǒng)占用的塑料 量，從而減少回收。 5.2主澆道設計要點 根據塑料模具設計得知: XSZY125 型注射機的噴咀球面半徑 R1=12,噴嘴孔徑為 d=4。 a. 主澆道的進口直徑 d1 比噴咀出口直徑 d 應大 0.51 ,即 d1=d=（0.5 1）=（4.5 5）。 b. 為便于取出澆道凝料 ,主澆道應呈圓錐形 ,一般斜角 a 推薦采用 12,選 取 2做為澆口的斜角。 c. 主澆道出口處應有圓角,圓角半徑 R=0.53，取 R=3。 d. 澆口套內壁粗糙度應在舊國標表面光潔度7 以上。 e. 主澆道長度應尺可能短些,H 值最好小于 60,過長會使塑料熔體的溫度 下降而影響充模，故取高為 H=35mm。 f. 一般要求澆口套凹下的球面半徑 R2 應比噴嘴球面半徑 R1 大 12， 故 R2=R1+（12）=（ 1314）(如圖 5.1)示 。 13 5.3分澆口設計要點 塑料沿分澆道流動時,要求料溫下降盡量少些,熱情壓力損失也應盡可能小些,故 分澆道應設計得短而粗。恰當的分流道形狀和尺寸應根據塑件的成面積、壁厚、 形狀復雜程度、型腔數目以及塑料的性能等因素綜合考慮。 a. 分澆道的斷面形狀 為了滿足在設計中的需求（即利用分澆道抽出主澆道的作用）,分澆道截面 形狀采用半圓形。 b. 分澆道設計要點 （1）分澆道長度一般在 830之間,選取橫分澆道長度為 30mm。豎分澆 道尺寸為 16mm。 （2）在保證塑料在足夠的壓力下注入并充滿型腔后，盡量減小分澆道的斷 面尺寸和長度。 （3）分澆道設計的較長時,其末端應留有冷料穴,以防止冷料頭堵塞澆口或進 入型腔,從而造成充填不滿或影響塑件的焊接牢度。 （4）分澆道的粗糙度不宜太小,使其低于主澆道的粗糙度。 根據以上要就，此模具此模具的澆注系統(tǒng)如圖 5.1 所示 圖 5.1 主澆道、分澆道 5.4 側澆口優(yōu)點 根據澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現象引起塑 件的缺陷，澆口應開設在塑件壁厚處等要求。采用扇形澆口可以保持產品外觀 14 精度。本設計采用邊緣澆口，邊緣澆口（又名為標準澆口、側澆口） 該澆口相 對于分流道來說斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開在分型面 上，具有矩形或近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點是澆口便于機械加工，易保證加工 精度，而且試模時澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點是 可以分別調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。 該模具采用側澆口，其有以下特性: a. 形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證； b. 試模時如發(fā)現不當，容易及時修改； c. 能相對獨立地控制填充速度及封閉時間； d. 對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。 15 6 分型面與排氣槽 6.1 分型面的基本形式及選擇原則 分開模具取出塑件的面稱為分型面，如何確定分型面位置，需要考慮的因 素比較多。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件工 藝性、精度、推出方法、模具制造、排氣等因素的影響，因此在選擇分型面時 應綜合分析比較。注射模有一個分型面或多個分型面，分型面的位置，一般垂 直于開模方向，分型面的形狀有平面和曲面等。 分型面的確定主要應考慮以下幾點： a. 塑料在型腔中的方位 在安排制件在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直的方向避側 凹或側孔。 b. 一般分型面與注射機開模方向垂直的平面，但也有將分型面作減傾斜的 平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工困難，但型腔制造和制品脫模較 易。有合模對中錐面的分型面，自然也是曲面。 c. 分型面位置。 d. 除了應開設在制件中斷面輪廓最大的地方才能使制件順利地從型腔中脫 出外，還應考慮以下幾種因素： （1）因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分 型面最好不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉角處。 （2）從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當制件的壁 厚較大但內孔較小時，則對型芯的包緊力很小，常不能確切判斷制件中留在型 芯上還是在凹模內。這時可將型芯和凹模的主要部分都設在動模邊，利用頂管 脫模，當制件的孔內有管件（無螺紋連接）的金屬嵌中時，則不會對型芯產生 包緊力。 根據本塑件的結構特點，為了方便塑件澆注后脫模、排氣、塑件的外觀質 量等要求，分型面的位置選擇如圖 6.1 所示： 16 圖 6.1 分型面的位置 6.2 排氣槽 在注射時，氣體不能順利排出，則將受到塑料的壓縮，所產生的反壓縮會 降低沖模速度，出現填充不滿或在塑件中產生氣泡、接縫以及表面輪廓不清等 缺陷。而且氣體被極度壓縮時，還會產生高壓，將塑件灼傷，形成焦痕和碳化。 因此，在設計模具型腔結構與澆注系統(tǒng)時,必須設法將氣體從型腔內順利排出,以 保證塑件的質量。在這套模具中,分型面、4 個外抽滑塊的縫隙均可排氣,故無須 設計排氣槽。 17 7 側向分型抽芯機構設計 當塑件側壁上帶有的與開模方向不同的內外側孔或側凹等阻礙塑件成型后直接脫 模時，必須將成型側孔或側凹零件做成活動的，這種零件稱為側型芯（俗稱活動型芯） 。 在塑件脫模前必須先抽除側型芯，然后再從模具中推出塑件，完成側型芯的抽出和復 位的機構即叫做側向分型抽芯機構。本設計中，塑件的一端有兩個側孔，故必須設計 側向分型抽芯機構，模具才能順利脫模。 7.1 側向分型抽芯機構類型選擇 側向分型抽芯機構根據動力來源的不同，一般可將其分為機動、液壓或氣動以及 手動等三大類型。 機動側向分型與抽芯機構是利用注射機開模力作為動力，通過有關傳動零件使力 作用于側向成型零件而將模具側向分型或把側向型芯從塑料制品中抽出，合模時又靠 它使側向成型零件復位。這類機構雖然結構比較復雜，但分型與抽芯無需手工操作， 生產率較高，并且機動抽芯具有較大的抽芯力，抽芯距大，故生產中廣泛采用，故本 設計采用機動側向分型抽芯機構。 機動抽芯按傳動方式又可分為斜導柱分型與抽芯機構、斜滑塊分型與抽芯機構、 齒輪齒條抽芯機構和其它形式抽芯機構，本設計選用斜導柱分型與抽芯機構。 7.2 抽芯距確定與抽芯力計算 7.2.1 抽芯距 側向型芯或側向成型模腔從成型位置導不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離 成為抽芯距，通常用 s 表示。此外，為安全起見，側向抽芯距離通常壁塑件上的側孔、 側凹的深度或側向凸臺的高度大 23mm。 7.2.2 抽芯力 抽芯力的計算同脫模力的計算相同，對于側向凸起較少的塑件的抽芯力通常比較 小，僅僅是克服塑件與側型腔的粘附力和側型腔滑塊移動時的摩擦阻力。對于側型芯 的抽芯力，往往采用如下的公式進行估算： (cosin)CFhp 式中： 抽芯力(N） 側型芯成型部分的截面平均周長(m)； 側型芯成型部分的高度 (m)； 18 塑件對側型芯的收縮應力（抱緊力） ，其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、p 成型工藝有關，一般情況下模內冷卻的塑件取(0.81.2)107Pa，模外冷卻的塑件取 (2.43.9)107Pa ； 塑料在熱狀態(tài)時對剛的摩擦系數，一般取 0.150.2； 側型芯的脫模斜度或傾斜角 ()，這里 0。 故此塑件的側抽芯力應由兩部分組成：六角孔和孔外測壁部分，帶入數據計算可 得： =(0.0026)*0.004-(0.00282)*0.0015*1107*cos0*4CF = 256(N) 7.3 斜導柱分型與抽芯機構零部件設計 7.3.1 斜導柱的設計 斜導柱時分型抽芯機構的關鍵零件。它決定了抽芯力與抽芯距的大小，其設計主 要包括斜導柱形狀、尺寸及傾角大小。 a. 斜導柱截面形狀： 常見的斜導柱進面形狀有圓形和矩形，圓形截面加工方便，裝配容易，應用較廣； 矩形截面在相同截面條件下，具有較大的斷面系數，能承受較大的彎矩，雖然加工較 難，裝配不便，但在實際生產中仍有使用，此設計選擇圓柱形截面。 b. 斜導柱斜角的確定： 斜導柱的斜角 是斜導柱抽芯機構的一個主要參數。它的大小涉及導開模力、斜 導柱所受的彎曲力、滑塊實際抽芯力以及開模行程等的小，其關系如下： cosF正 彎 抽=/intgF開 彎 抽 式中： 斜導柱所受的彎曲力；彎 斜導柱所用于滑塊的正壓力，它等于斜導柱所受的彎曲力；正 抽拔出側型芯所需要的抽芯力；抽 抽出側型芯所需要的開模力；F開 斜導柱的斜角。 由以上式子可知，當斜角增大時，要獲得相同的抽芯力，則斜導柱所受的彎曲力 要增大，同時所需要的開模力也增大。因此，從希望斜導柱受力較小的角度考慮，斜 角越小越好；但當抽芯距為一定值時，斜角的減小，必然單質斜導柱工作部分長度的 增加及開模行程的加大，而開模行程受到注射機開模行程的限制，而且斜導柱工作長 度的加長會降低斜導柱的剛性，所以綜合考慮，在生產中斜角一般采用 1520， 最大不超過 25，此設計選取: 18 19 c. 斜導柱尺寸計算： 直徑：斜導柱直徑主要受彎曲力的影響，由塑料成型工藝與模具設計斜導柱 的直徑計算，可用查表方法確定斜導柱的直徑，由抽芯力和斜角查塑料成型工藝與 模具設計得最大彎曲力 為 3kN，再由 和 （側型芯滑塊受得脫模力作用線與FFH 斜導柱中心線得交點導斜導柱固定板的距離）查表得斜導柱直徑為 15mm，但考慮側 滑塊寬度較大，因此將在每個側滑塊上安裝兩個斜導柱，故取斜導柱直徑為： d10mm 斜導柱如圖 7.1 所示，其工作長度與抽芯距有關： 圖 7.1 斜導柱 斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾斜角以及導柱固定板厚度等有關。 斜導柱總長為： /sin6189.4Lm123510cossinzLdhdtgtgm 式中： 斜導柱總長度；z 斜導柱固定部分大端直徑；2d 斜導柱固定板厚度，此處即為定模板厚度 30mm；h 斜導柱工作部分直徑； 抽芯距。s 20 經計算得到斜導柱總長度為：55mm 21 8 成型零件的工作尺寸計算 8.1 影響模具尺寸和精度的因素 工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要包括：凹 模、凸模的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了 保證塑件質量，模具設計時必須根據塑件的尺寸與精度等級確定相應的成型零 部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾 個方面： a. 收縮率：在實際工作中，成形收縮率的波動很大，從而引起塑件尺寸的 誤差很大，塑件尺寸的變化值為 s=(Smax-Smin)Ls 式中 ：s 為塑件收縮波動而引起的塑件尺寸誤差（ mm） ； Smax 為塑料的最大收縮率（%） ； Smin 為塑料的最小收縮率（%） ； Ls 為塑件尺寸（mm） 。 一般情況下，由收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公 差 1/3 以內。 b. 模具成形零件的制造誤差：實踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差 在 IT7IT8 級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 c. 零件的磨損：模具在使用過程中，由于種種原因會對型腔和型芯造成磨 損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應取塑件公差的 1/6，而大型零 件，應在 1/6 之下。 d. 模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會引起 塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應該影響成形零件的尺寸精度和位置 精度。 8.2 型腔壁厚計算 在注射成形過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此模具型腔應該有 足夠的強度。型腔強度不足將發(fā)生塑性變形，甚至破裂；剛度不足將產生過大 彈性變形，導致型腔向外膨脹，并產生溢料間隙。根據塑料模設計手冊得： 型腔最小壁厚 a=35.2。那么，模板長 L 應大于 119.2+35.22=189.6，模板 寬 B 應大于 67.9+35.22=138.3。 22 8.3 型腔腔底的厚度計算 a. 按剛度條件計算： P型腔內單位平均壓力 30MP； H型腔底部厚度； l2型腔短邊長度； C1系數，根據型腔邊長比 l1/ l2，查表取 0.0263； E型腔材料彈性模量 2.1105 MP。 b. 按強度計算： 型腔材料許用應力，取 160 MP； 型腔邊長比 l2/l1=0.57。 那么型腔腔底厚度 H11.69 即滿足要求。 最終選擇定模板 LBH=31520030（） 。 8.4 模架的選擇 根據模具結構最終選擇派生型模架 P1 的結構形式，模板各尺寸如下 （mm，長寬厚）：定模墊板 31520025，定模固定板 31520030， 動模固定板 20020035，動模墊板 31520025，墊塊 3154050，頂桿 墊板 31512510，頂桿固定板 31512510，模座 31520020，總厚 205mm。 3421EplcHmH69.105.1.27363 321PL)(59.1067.239.6m 23 8.5 導向機構的作用、設計原則 8.5.1 導向機構的作用 導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導向的重要 零件，通常采用導柱導向，主要零件包括導柱和導套。其具體作用有以下幾點： a. 定位作用 導向裝置直接保證動、定模合模位置的正確性，保證模具 型腔的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。同時在模具裝配過程 中便于裝配和調整。 b. 導向作用 合模時引導動模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定 的側向力。 c. 承載作用 塑料熔體在充模過程中，或由于成型設備精度低的影響，可 能產生單向側壓力，因而在成型過程中需要導向裝置能承受一定的單向側壓力， 以保證模具的正常工作，采用推件板脫模或三板式模具結構時，導柱有承受推 件板和定模型腔板的重載荷作用。 d. 保持運動平穩(wěn)作用 對于大、中型模具的脫模機構，有保持機構運動靈 活平穩(wěn)的作用。 e. 錐面定位機構作用 對于薄壁、精密注塑模，大型、深型腔注塑模和生 產批量大的注塑模，僅用導柱導向機構是不完善的，還必須在動、定模之間增 設錐面定位機構，以滿足精密定位和同軸度的要求。 8.5.2 導向機構的設計原則 導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導向的重要 零件，通常采用導柱導向，主要零件包括導柱和導套。 導柱導向是指導柱與導套（導向孔）采用間隙配合使導柱在導套（導向孔） 內滑動，配合間隙一般采用 H7/k6 級配合。其設計原則如下： a. 導柱（導套）應對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應有 足夠的距離，以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形； b. 導柱（導套）的直徑應根據模具尺寸選定，并應保證有足夠的抗彎強度； c. 導柱固定端的直徑和導套的外徑應盡量相等，有利于配合加工，并保證 了同軸度要求； d. 導柱和導套應有足夠的耐磨性； 24 e. 為了便于塑料制品脫模，導柱最好裝在定模板上，但有時也要裝在定模 板上，這就要根據具體情況而定。 8.5.3 導柱的設計 導柱有兩種結構形式：一是有肩導柱；二是帶頭導柱。小型模具和生產批 量小的模具主要采用帶頭導柱，大、中型模具和生產批量大的模具主要采用有 肩導柱。中、小型直徑約為模板兩直角邊之和的 120135。 故在此次設計中采用帶頭導柱，導柱 d=12。 8.5.4 導套的設計 導套有兩種結構形式：直導套和帶頭導套。直導套多用于較薄的模板，比 較厚的模板多采用帶頭導套。導套壁厚通常在 310，視內孔而定，大者取大 值。帶頭導套軸向定位容易。 故在此次設計中采用帶頭導套，導套 d1=18。 8.6 成型零件設計 8.6.1 成型零件應具備的性能 由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須具有如下一些性能： a. 模具有足夠的強度、剛度，以承受塑料熔體的高壓。 b. 模具有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損，通常應進行熱 處理，使其硬度達 HRC40 以上。 c. 對于成型會產生腐蝕性的塑料，還應選擇耐腐蝕的合金鋼或進行鍍鉻處 理。 d. 材料的拋光性能好，表面應該光滑美觀。 e. 切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好。 f. 熔焊性能要好，以便于修理。 g. 成型部位須有足夠的尺寸精度。通?？最惲慵葹?H8H10 ，軸類零 件精度為 h7h10。 8.6.2 凹模結構設計 凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結構的不同可分為 整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式 5 種?？傮w上說，整體式強度、 剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，使復雜型腔加工 相對容易，避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件 25 表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結構復雜。由于該模具結構相對簡單，又屬 于中、小型模具，外表面要求光滑，所以采用組合式。 8.6.3 型芯和成型桿的結構設計 型芯用來成型塑件的內表面，成型桿用來成型塑件上的孔。根據情況不同， 型芯可分為如下結構形式： a. 整體式 在小型模具中，常將型芯與模板作成一體的。 b組合式 對于大、中型模具，常將型芯與模板作成組合結構形式。對于 形狀復雜的型芯，也常采用組合式。 該塑件型芯形狀復雜，整體式不易加工。故采用組合式型芯，型芯與動定 板通過過渡配合連接。 8.7 成型零件工作尺寸計算 8.7.1 塑料尺寸精度的影響因素 像大多數加工過程一樣，塑模成型的塑料制品將有一偏離公稱尺寸的范圍， 通常為公差。公稱范圍越窄，塑件尺寸精度就越高。精度的高低取決于成型過 程與所使用的材料。影響尺寸精度的主要因素有： a. 材料因素的影響 收縮率是影響塑件尺寸精度的最基本、最重要的因素。 b. 模具因素的影響 用注塑模成型的塑件精度與澆口數量和位置有關。 c. 設計因素的影響 遵循塑料設計原則，合理確定其幾何形狀，正確選擇 塑件材料，充分考慮塑件成型工藝，必要時增強加強筋，金屬嵌件等，以降低 塑件的收縮程度，借以提高塑件的尺寸精度及尺寸穩(wěn)定性。 d. 工藝因素的影響 成型條件變化表現為塑件收縮波動，是產生塑件尺寸 誤差的直接原因，僅次于模具加工精度的重要因素。 e. 使用因素的影響 塑件由于存放、使用條件的變化，會導致其性能的變 化。 該塑件屬一般精度，查表得 ABS 為 MT4。塑件內、外表面粗糙度 Ra3.2， 根據查表得知：塑件精度 MT4，模具精度 IT8，制造公差 。8/ 8.7.2 凸凹模工作尺寸計算 模具尺寸計算包括凹模和型芯的徑向尺寸，凹模深度及型芯高度尺寸，中 心距尺寸的計算。為計算簡便起見，規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公 稱尺寸，即公差為正，凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為 負。通常凹模、凸模組成的模腔工作尺寸簡化后的計算方法有平均收縮率法和 26 公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進行計算，從收縮率的定義出發(fā)， 按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計算，公式如下： a. 凹模徑向尺寸計算公式： LM凹模徑向尺寸（） ； LS塑件徑向公稱尺寸（） ； SCP塑料的平均收縮率（） ； 塑件公差值； z凹模制造公差（ ） 。 b. 型芯徑向尺寸計算公式： LM型芯徑向尺寸（） ； z型芯制造公差（） 。 c. 凹模深度尺寸計算公式： HM 凹模深度尺寸（） ； HS塑件高度公稱尺寸（） ； z凹模深度制造公差。 d. 中心距尺寸計算公式 LM模具中心距尺寸（） ； LS塑件中心距尺寸（） z模具中心距尺寸制造公差 （1）定模模腔工作尺寸計算 凹模徑向尺寸： = 100.180+0.06 ZscpMHS32121ZSCPMLLZSCPMLL431ZSCPMLL431 ZSCPMLL431ZSCPMLL43106.505. 27 06.94 凹模深度尺寸： （2）動模模腔工作尺寸計算 凸模徑向尺寸： 中心距尺寸： 06.43905.105.284305.1ZScpMH032121 ZSCPMLL 05.32451 ZsCPMLSLZsCPMLSL06.8405.4 02.50.2984 0.50.8 28 9 脫模機構的設計 9.1 脫模裝置 在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機構 稱為脫模機構或頂出機。 脫模機構由頂桿、頂桿固定板、頂出板、回程桿、拉料桿、回程彈簧組成， 其中，勾料桿的作用是使?jié)沧⑾到y(tǒng)自動脫離塑件，并從模具中順利脫落，頂桿 用來頂制品，頂出固定板，用來固定頂桿，回程桿，利用回程彈簧起復位導向 作用。 脫模機構可按動力來源分類也可按模具結構分類: a. 按動力來源分類 分為手動脫模、機動脫模、液壓脫模、氣動脫模，本 設計采用液壓脫模。即在注射機上設有專用的頂出油缸，并開模到一定距離后， 活塞的動作實現脫模。 b. 按模具結構分類 分為簡單脫模機構、雙脫模機構、順序脫模機構、二 級脫模機構、澆注系統(tǒng)脫模機構等。 9.1.1 推出機構的設計設計原則 a. 塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作， 致使模具結構簡單。 b. 防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部 位，有針對性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由 于塑料收縮時包緊型芯，因此推出力作用點應盡量靠近型芯，同時推出力應施 于塑件剛性和強度最大的部位，作用面積也應盡課能大一些，以防塑件變形或 損壞。 c. 力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應盡量設在塑件內部或對塑 件外觀影響不大的部位。在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。 d. 結構合理可靠，脫模機構應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易 且具有足夠的剛度和強度。由塑件結構考慮，本設計采用的頂出機構是頂桿頂 出機構。 9.1.2 頂桿的機構特點 頂桿加工簡單，更換方便，脫模效果好，頂桿設計的注意事項： 29 a. 頂出位置頂桿的頂出位置應設在脫模阻力大的地方，頂桿不宜設在塑作 最薄的處，以免塑件變形或損壞，當結構需要頂在薄壁處時，可增加頂出面積， 30 來改善塑件受力狀況。此時，一般采用頂出盤頂出，此設計的頂桿放置在產品 的中央。 b. 頂桿直徑不宜過細，應有足夠的剛度承受頂出力，當結構限制頂出面積 較小時，為了避免細長桿變形，可設計成階梯形頂桿。 c. 配位置頂桿端面應和型腔在同一平面或比型腔的平面高出 0.051mm， 否則，會影響塑件使用。 d. 數量不保證塑件質量，能夠順利脫模的情況下，頂桿的數量不宜過多。 當塑件不許可有頂出痕跡，可用頂出耳的形式脫模后將頂出耳剪掉。 根據以上要求，設計出以下脫模機構，如圖 9.1 所示 圖 9.1 脫模機構 31 10 冷卻系統(tǒng)設計 塑料注射模溫度調節(jié)能力，不僅影響到塑件質量，而且也決定著生產率。 實際上模溫設計恰當與否，直接關系到生產成本與經濟效率。 10.1 模溫對塑件質量的影響 a. 改善成形性 每一種塑料都有其適宜的成型模溫，在生產過程中如能始 終維持相適宜的模溫，則其成型性可得到改善。 b. 成形收縮率 利用模溫調節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收 縮的波動，提高塑件的合格率。 c. 塑件變形 模具型芯與型腔溫差過大，會使塑件收縮不均勻，導致塑件 翹曲變形。 d. 尺寸穩(wěn)定性 ABS 采用低模溫有利于塑件尺寸穩(wěn)定。 e. 力學性能 適當的模溫，可使塑件力學性能大為改善。 f. 外觀質量 適當提高模具溫度能有效地改善塑件外觀質量。 對于要求模溫較低的塑料（ABS）,由于模具不斷被注入的熔融塑料加熱,模 溫生高,單靠模具本身自然散熱不能使模具保持較低的溫度,因此,必須加設冷卻 裝置。 10.2 冷卻回路設計原則 a. 冷卻水孔數量盡可能多,孔徑盡可能大。冷卻水孔中心線與型腔壁的距離 應為冷卻直徑的（12）倍（通常為 1215）,冷卻通道之間的中心距約為水 孔直徑的 35 倍。通道直徑一般在 8以上。 b. 冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能相等。 c. 強化澆口處的冷卻。 塑料熔體充模時,澆口附近的溫度最多,因此在澆口 附近應強化冷卻。 d. 降低冷卻水出入口溫度差有利于型腔表面溫度分布均勻,除縮短冷卻回路 長度外,還可以通過改變冷卻通道排列形式。 e. 冷卻水孔應避免設在塑件熔接痕處。 f. 合理確定冷卻水接頭位置,進出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同 一側。管道的直徑經湍流計算確定，取 d=8。只要不妨礙模具總體結構，管 道的孔徑和根數愈大愈多越好。冷卻管道的布置應以均勻為前提,孔比與型腔壁 32 的間距 h 取 8，孔壁之間間距 b=24。過大的間距會使模溫不均勻；過小的 間 33 距孔壁承受型腔高壓后，由于彎曲應力和剪切應力及其綜合變形作用，在孔的 中央部位會產生型腔壁的壓塌現象。 34 11 模具的材料 從冷卻效果來選用模具材料，常用的鋼的導熱系數均較低，含碳量和含鉻 量越高的鋼種導熱性越差。 塑料模的工作條件與冷沖模有所不同，塑料模一般都在一定溫度條件下進 行工作，除承受一定壓力外，還承受一定的溫度，此外有些塑料在成型過程中 還會分解出腐蝕性氣體，使模具表面受腐蝕。因此，塑料模成型零件的主要失 效形式是磨損、變形和表面腐蝕等。為了使塑料模正常工作，并保證有一定的 使用壽命，如何合理選用模具零件用材料及其熱處理規(guī)范是個很重要的問題。 11.1 塑料模具用鋼的必要條件 a. 機械加工性能優(yōu)良； b. 拋光性能優(yōu)良； c. 有良好的表面腐蝕加工性； d. 既要耐磨損，而且又有韌性； e. 淬火性能好，尺寸穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，熱膨脹系數??；電火花加工 性好； f. 有耐腐蝕性； g. 焊接性好。 11.2 選擇鋼材的條件 a. 塑件的生產批量； b. 塑件的尺寸精度； c. 制件的復雜程度； e. 制件的體積大??； f. 制件的光觀要求。 11.3 本模具選擇材料如下 50、45 鋼強度高、耐磨性好、熱變形性小、有時還要求耐腐蝕。用于制品 批量生產的熱塑性塑料成型模具。 20 鋼表面耐磨、有韌性、抗彎曲、不折斷。用于導柱、導套等。 T8A、 T10A 具有可淬性高，但淬透性差，淬火變形大，需進行磨削加工， 用于制造耐