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畢業(yè)設計（論文）開題報告
課題名稱：手機上蓋注塑模具設計
專 業(yè)：
姓 名：
班級學號：
指導教師：
二○一零年三月八日
一、 選題的背景和意義
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備模具工業(yè)是國民經(jīng)各部門發(fā)展的重要基礎之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。
在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，采用合理的加工工藝，高效設備，先進的模具。塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢是：
一、模具的標準化
1.為了適應大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要。
二、模具加工技術(shù)的革新。
1.為了提高加工精度，縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工廣泛應用仿行加工，電加工，數(shù)控加工及微機控制加工等先進技術(shù)，并使用坐標鏜，坐標磨和三坐標測量儀等精密加工與測量設備。
三、各種新材料的研制和應用。
1.模具材料影響模具加工成本使用壽命和塑件成型質(zhì)量等。
四、CAD/CAM/CAE技術(shù)的應用。
二、本課題研究的關鍵問題及解決的思路
本次的設計是大學生涯的最后一次綜合性的課程設計；是我們對大學四年所學專業(yè)理論知識和技能的一次綜合性訓練。模具設計是一項很復雜的工作，它要求我們在掌握理論知識的基礎上要有更好的實踐經(jīng)驗。設計一副好的模具，其中牽涉到許多的內(nèi)容工藝，一套模具有多種工藝方案，在進行的比較中需要考慮的內(nèi)容包括對塑件成型工藝的分析，如何確定分型面、型腔數(shù)目以及選擇注射機型號。確定模具的總體結(jié)構(gòu)、型腔、型芯的結(jié)構(gòu)，同時還考慮了模具制造工藝的可行性以及模具制造的經(jīng)濟性；澆注系統(tǒng)的設計，確定澆口形式及位置大??；確定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脫模機構(gòu)的設計，脫模力的計算；模架的確定；側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設計，導向機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計。通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機構(gòu)。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大??；其中最重要的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機構(gòu)的設計，合模導向機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件土及編制成型零部件的制造加工工藝過程卡片。
三、完成本課題的工作進度計劃
第1周：查找資料，進行初步分析，撰寫開題報告；
第2周：確定模具總體結(jié)構(gòu)方案；
第3周：總體方案設計；
第4周：繪制模具裝配圖；
第5周：繪制零件圖；
第6周：用Por/e等構(gòu)建三維實體模型和模擬加工；
第7-8周：編寫論文；
第9-10周：整理論文、準備答辯；
四、參考文獻
1. 屈華昌 主編, 塑料成型工藝與模具設計。 北京：機械工業(yè)出版社，2000
2. 賈潤禮、程志遠 主編, 實用注射模設計手冊。北京：中國輕工業(yè)出版社，2000
3. 馮炳蕘、韓泰榮、蔣文森 主編, 模具設計與制造簡明手冊。 上?？茖W技術(shù)出版社，1998
4. 王鵬駒主編.塑料模具技術(shù)手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1997
5. 李海梅,申長雨主編.注塑成型及模具設計實用技術(shù). 北京: 化工業(yè)出版社,2002
6. 蔣繼宏,王效岳編繪.注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例. 北京: 化學工業(yè)出版社,2000
7. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設計, 北京: 機械工業(yè)出版社, 1998
8. 賈潤禮, 程志遠主編. 實用注塑模設計手冊. 北京: 中國輕工業(yè)出版社,2000
9. 付宏生, 劉京華編著. 注塑制品與注塑模具設計. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2003
10. 黃虹主編. 塑料成型加工與模具. 北京; 化學工業(yè)出版社,2002
五、畢業(yè)設計起止日期
自 年 月 日起，至 年 月 日 止。
六、指導教師審閱意見
指導教師(簽字)： 年 月 日
七、指導小組意見
指導小組組長(簽字)： 系(簽章)
年 月 日
手機上殼塑料模具說明書
目 錄
前言…………………………………………………………………………… 3
任務書………………………………………………………………………… 4
摘要…………………………………………………………………………… 5
概論………………………………………………………………….………… 7
第一章 塑件分析…………………………………………………… 7
第二章 塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)………………………… 8
第一節(jié) 塑件材料的特性 ………………….…………………… 8
第二節(jié) 成型特性…………………………………………….…… 9
第三節(jié) 工藝參數(shù)…………………………………………….…… 9
第四節(jié) 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性…………………………….…… 11
第三章 設備的選擇……………………………………………………… 12
第一節(jié) 最大注射量………………………………………….…… 12
第二節(jié) 注射量的校核……………………………………….… 13
第三節(jié) 塑件在分型面上的最大注射量與鎖模力的校核 ……… 14
第四節(jié) 注射壓力的校核……………………………….………… 14
第五節(jié) 開模行程的校核……………………….………………… 14
第六節(jié) 注射機的技術(shù)規(guī)格………………….…………………… 15
第四章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 ………………….…………………… 16
第一節(jié) 分型面的設計…………………………………………………16
第二節(jié) 主流道的設計………………….…………………………… 17
第三節(jié) 分流道的設計……………….…………………………… 19
第四節(jié) 澆口形式的選擇……………………………. ………………19
第五節(jié) 冷料穴的設計…………….……………………………… 19
第六節(jié) 排溢系統(tǒng)的設計…….…………………………………. 20
第五章 成型零件工作部分尺寸的計算…………………………………… 21
第一節(jié) 成型零件的設計………….……………………………… 21
第二節(jié) 成型零件的工作尺寸….………………………………… 21
第三節(jié) 成型零部件的強度與剛度計算…………………………… 27
第六章 模架組合的選擇…………………………………………………… 29
第七章 合模導向機構(gòu)的設計………………………………………………… 30
第八章 推出與復位機構(gòu)的設計……………………………….……………… 33
第一節(jié) 推出機構(gòu)的組成 ……………………………………………33
第二節(jié) 推出機構(gòu)的設計原則 ………………………………… 33
第三節(jié) 簡單推出機構(gòu) …………….…………………………… 34
第九章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設計……………………………………….. 36
第十章 冷卻系統(tǒng)的設計……………………………………………………..43
總結(jié)………………………………………………………………………………44
致謝………………………………………………………………………………44
參考文獻…………………………………………………………………………44
前 言
一、本次設計的任務
本次的設計是大學生涯的最后一次綜合性的課程設計；是我們對大學四年所學專業(yè)理論知識和技能的一次綜合性訓練。模具設計是一項很復雜的工作，它要求我們在掌握理論知識的基礎上要有更好的實踐經(jīng)驗。設計一副好的模具，其中牽涉到許多的內(nèi)容工藝，一套模具有多種工藝方案，在進行的比較中需要考慮的內(nèi)容包括對塑件成型工藝的分析，如何確定分型面、型腔數(shù)目以及選擇注射機型號。確定模具的總體結(jié)構(gòu)、型腔、型芯的結(jié)構(gòu)，同時還考慮了模具制造工藝的可行性以及模具制造的經(jīng)濟性；澆注系統(tǒng)的設計，確定澆口形式及位置大??；確定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脫模機構(gòu)的設計，脫模力的計算；模架的確定；側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設計，導向機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計。
二、設計要求
1、在設計過程中要理論聯(lián)系實際，扎實的掌握理論基礎知識，以便靈活應用解決實際問題。
2、在設計過程中要不斷地修改，擬定幾種方案以便進行比較，在保證塑件使用要求和外觀精度的基礎上盡量采用簡單的模具結(jié)構(gòu)。
3、在設計過程中要不斷地查取有關的設計資料，在努力采用以前的模具結(jié)構(gòu)的基礎上要進行大膽、穩(wěn)重的修改，以便設計出有新穎的模具。、
4、設計中遇到的問題要多與指導老師交流，要合理、認真、獨立地完成。
5、設計中應盡量采用標準件，這樣就可以減少模具的制造難度。
任務書
一、 設計課題
本次畢業(yè)設計的題目是：手機的塑件注射模。技術(shù)要求：1、制件無縮癟、氣泡等缺陷。2、本件與底殼配合。3、材料為：ABS
二、課題設計要求
1、測量及繪制塑件圖（要求用PRO/或UG）進行產(chǎn)品的造型。
2、分析塑件結(jié)構(gòu)，確定模具總體結(jié)構(gòu)方案。
3、繪制型腔、型心分模圖（三維造型）。
4、模具總裝配圖的裝配方案
5、非標準零件圖。
6、編制型腔、型心等成型零件的制造工藝。
7、模具的裝配方案說明。
8、設計說明書。
摘 要
本次畢計業(yè)設的題目是：手機上殼的塑件注射模。本次設計主要是通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機構(gòu)。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大??；其中最重要的是確定型芯和型腔的結(jié)構(gòu)，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機構(gòu)的設計，合模導向機構(gòu)的設計，冷卻系統(tǒng)的設計等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件土及編制成型零部件的制造加工工藝過程卡片。
關鍵詞：分型面、澆口、型腔，型芯，鑲塊，脫摸力,潛伏澆口。
Abstract:This graduate that design is:The movetelephone that shout the Battery door injects the mold.This design primarily passeses to piece viability assessment for request for of shape, size and its accuracy coming proceeding injecting type craft.the piece the wall for of type craft primarily including the piece is thick, slope and circle angle and whether to have core-pulling or not mechanism.Pass the above analysis to come the certain molding tool cent the type the surface, type the number, gate the form, place the size;The among them and most important is a certain type core and the construction of the type , for example adopt the whole the type of type still , and their fixed position and tight way of .In addition and still analyzed the molding tool to suffer force, mold that design that the design of the pattern draw mechanism, match the design etc. to lead to the mechanism, cooling system.Finally draw the production that complete molding tool assemble the general drawing sum the soil and establishment of prinipal molding tool parts type zero the parts process the craft process the card.
Key phrase: parting line,the gate, cavity,core,mold insert,
ejection force,submarinegate.
概 論
模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備模具工業(yè)是國民經(jīng)各部門發(fā)展的重要基礎之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。
在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，采用合理的加工工藝，高效設備，先進的模具。塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢是：
一、模具的標準化
1.為了適應大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要。
二、模具加工技術(shù)的革新。
1.為了提高加工精度，縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工廣泛應用仿行加工，電加工，數(shù)控加工及微機控制加工等先進技術(shù)，并使用坐標鏜，坐標磨和三坐標測量儀等精密加工與測量設備。
三、各種新材料的研制和應用。
1.模具材料影響模具加工成本使用壽命和塑件成型質(zhì)量等。
四、CAD/CAM/CAE技術(shù)的應用。
第一章 塑件分析
參看產(chǎn)品零件圖如（圖1），
本零件為手機的外殼的上蓋。主要形狀為長方并帶圓弧形。上面為曲面，有多個長方形并帶有側(cè)抽心；兩個伸出尾腳；內(nèi)表面的精度要求一般。表面精度要求較高，同時需要涂漆。由于是采用上下蓋配合而成，從而避免了側(cè)向凹凸，盡量簡化模具結(jié)構(gòu)。從而避免在尖角處產(chǎn)生應力集中或在脫摸過程中由于成型內(nèi)應力而開裂。綜合以上各點分析，采用一模一件。
第二章 塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)
本章著重介紹塑料成型的工藝特點以及塑件的工藝要求，塑件結(jié)構(gòu)設計方面的知識。為后面幾章的模具設計奠定了基礎。
對零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。
第一節(jié) 塑件材料的特性
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性使ABS具有良好的性能。
ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02～1.05g/cm. ABS有極好的抗沖擊強度，且再低溫下也不迅速下降。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)定性和電器性能。
ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀器盤、水箱外殼等。ABS還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。
第二節(jié) 成型特性
ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料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；易產(chǎn)生熔接痕，模具設計是應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在50～60℃，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在60～80℃。
第三節(jié) 工藝參數(shù)
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
塑料性能
ABS（苯乙烯共聚）
屈服強度 /Mpa
50
玻璃化溫度 /℃
拉伸強度 /Mpa
38
熔點（粘流溫度） /℃
130～160
斷裂伸長率 /%
35
熱變形溫度/℃
45 N/cm
108 N/cm
90～108
拉伸彈性模量 /Gpa
1.8
83～103
彎曲強度 /Mpa
80
線膨脹系數(shù)/（10ˉ5/℃）
7.0
彎曲彈性模量 /Gpa
1.4
比熱容 /[J/(kg·K)]
1470
簡支架沖擊強度/（kJ/m2）
無缺口
缺口
261
熱導率 /[W/(m·K)]
0.263
11
燃燒性 /(cm/min)
慢
布氏硬度 HBS
9.7 R121
體積電阻/Ω·cm
6.9×10
密度 /（g/cm3）
1.02～1.16
擊穿電壓/(Kv/mm)
比體積 /(cm2/g)
1.02～1.16
成型收縮率/%
0.3～0.8
吸水性 /% （24h）
長時間
0.2～0.4
拉伸模量E/×103
1.91～1.98
泊松比 μ
0.38
透明度或透光率
不透明
與鋼的摩擦因子f
0.20～0.25
ABS注射參數(shù)
注射類型：螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min
噴嘴類型：形式 直通式；溫度 180～190℃
料筒溫度：前段200～210℃；中段210～230℃；后段180～200℃
模具溫度：50～70℃ 注射壓力：70～90 MPa
保壓力?。?0～70 MPa
注射時間：3～5 S
保壓時間：15～30 S
冷卻時間：15～30 S
成型周期：40～70 S
第四節(jié) 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性
要想獲得合格的塑料制件，除選擇合理的塑件材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。塑件的 結(jié)構(gòu)工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件設計滿足成型工藝要求， 才能設計出合理的模具結(jié)構(gòu)。
一、 尺寸及精度
塑件尺寸的大小取決于塑料的流動性。在注射成型華中，薄壁塑件的尺寸不能設計的過大。
塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，及所獲得塑件尺寸的準確度。
根據(jù)本次設計的要求，結(jié)合表3-9（參一）初步選定該零件的三個表面的精度分別為4、5、6級。
二、 表面粗糙度
塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應越低。一般模具表面粗糙度,要比塑件的要求低1～2級。塑件的表面粗糙度一般為Ra 0.8～0.2μm。
三、 形狀
塑件的內(nèi)外表面形狀應盡可能保證有利于成型。
四、 斜度
為了便于從塑件中抽出型心或從型腔中脫出塑件，防止脫模時拉傷塑件，在設計時必須使塑件內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的斜度，由于本次設計所選材料為ABS，內(nèi)外面均取拔模斜度為8°。
五、 壁厚
塑件的壁厚對塑件的質(zhì)量有很大的影響，塑件壁厚盡可能均勻。本次設計的壁厚非均勻，盡量保證兩側(cè)均勻，且滿足塑件的最小壁厚。
六、 圓角
塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應盡可能采用圓角過渡。
第五節(jié) 塑件在模具中的位置
一、 型腔數(shù)量及排列方式
塑件的設計已完成，根據(jù)塑件品種，形狀及尺寸分析，塑件的材料、形狀尺寸于澆口的位置和形狀有關，同時也對分型面和脫模位置有影響，此外質(zhì)量控制要求，塑件的成本，注射機技術(shù)規(guī)范對型腔均有影響，本次設計初步選定型腔數(shù)目為1個。
（二）分型面的設計
1、分型面設在零件開口最大輪廓處
2、分型面設在零件 開口處以使塑件開模以后留在動模。便于順利脫模
3、在分型面上設有1°左右的拔模斜度，可以保證塑件外觀質(zhì)量和塑件精度要求
第三章 設備的選擇
第一節(jié) 最大注射量
塑件成型所需注射量應小于或等于所選的注射機的注射量。
（一）本次設計確定了型腔數(shù)目為n=1，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機的有關技術(shù)規(guī)范進行校核選取。據(jù)5.1
n≤KMp－M1/M
公式中 K—注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般K=0.8 ；
Mp—注射機最大注射量㎝3或g ；
M1—澆注系統(tǒng)所需塑料的㎝3或g ；
M—單個塑件的體積或質(zhì)量，㎝3或g 。
n — 型腔數(shù)目為n=1
本次設計采用PRO/E進行三維造型，利用實體測量和計算得M≈3.734cm3
所以 1≤（0.8Mp-2×3.734）/3.734
Mp≥37.34cm3
由〈塑料成型工藝與模具設計〉表4.2
初步選定注射機為XS—Z—30。
第二節(jié) 注射量的校核
1） 按注射機的額定塑化量進行校核
nm≤KMt/3600-m1 (參1，4-4)
式中 K—注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8
M—注射機的額定塑化量，g/h或cm3/h；
T—成型周期，s；
M1—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積，g或cm3；
M—單個塑件的質(zhì)量或體積，g或cm3；
N—型腔的數(shù)量。
1≤(KMt/3600－m1)/m≈5.4
經(jīng)校核,注射機的選取符合型腔數(shù)要求。
第三節(jié) 塑件在分型面上的最大注射量與鎖模力的校核
1) 最大注射量的校核
nm+m1≤Kmp
式中mp —注射機允許的最大注射量 ，g或cm3 .
(1×3.734+7.46)/0.8=9.35≤30
經(jīng)校核,注射機的注射量滿足塑件成型要求。
2） 鎖模力的校核
Fz=p（n×A+A1）
10～50
Δi/[3(1+Δi)]
>50～200
Δi/[5(1+Δi)]
（3） 保證塑件順利脫模
[δ]〈tS=1.4×0.8%=0.0112
式中 [δ]—保證塑件順利脫模的型腔允許彈性變形量；
t —塑件壁厚，mm;
S—塑件的收縮率。
二、型腔的側(cè)壁和底板厚度的計算
（1） 組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算
對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應力往往超過了模具材料的許多應力，因此，強度不夠是主要矛盾，設計型腔側(cè)壁厚應以強度為準。
δmax= pHl4/32Ehs3 （6.19）
s=12.7mm
設允許最大變形量為δmax≤[δ]，其壁厚按剛度條件的計算式為：
s= （6.20）
s=12.7mm
（2）組合式矩形型腔底板厚度的計算
按強度條件，型腔底板厚度計算式為：
h= 如（圖15）
式中：h————矩形底板的厚度 （mm）
B————底板總寬度 （mm）
L————雙支腳間距 （mm）
P————型腔內(nèi)塑料熔體壓力 （MPa）
[σ]————模具材料的許用應力 （MPa） 圖 15
h≥25 mm
第六章 模架組合的選擇
根據(jù)注射機固定模板尺寸和各項工藝參數(shù)，以及塑件尺寸形狀凸凹模尺寸的計算，注射模架由定模和動模均 由兩快模板組成，推桿推出塑件。選取基本型要點：
（1） 模架厚度H和注射機的閉合距離L 它們的關系為：
Lmin≤H≤Lmax
(2) 開模定行程與、動模分開的間距與頂出塑件所需行程之間的尺寸關系。
（3） 選用的模架在注射機上安裝。
（4） 選用模架應符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求。
（5） 經(jīng)計算考慮選模架：250×L的A1型。
第七章 合模導向機構(gòu)的設計
導向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種形式。通常采用導柱導向定位。
導向機構(gòu)在模具閉合過程中保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確 ；同時起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。合模時，首先是導向零件接觸，引導動定模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。此外，導向機構(gòu)還承受一定的側(cè)向壓力，保證了模具的正常工作。
導柱導向機構(gòu)的主要零件是導柱和導套。
（一）導柱
1、導柱的結(jié)構(gòu)形式
2、導柱的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
導柱的導向部分的長度應比凸模端面高出8～12mm，以避免出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔。
導柱前端應作成錐臺或半球形，以使導柱順利地進入導向孔。
導柱應合理均勻在模具分型面的四周，導柱中心至模具邊緣應足夠的距離，以保證模具強度。
導柱既可以設在動模一側(cè)，也可以設置在定模一側(cè)，在不防礙脫模取件的條件下，導柱通常設在型芯高出分型面較多的一側(cè)。
（二）導套
1、導套的結(jié)構(gòu)形式
導套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。
為使導柱順利的進入導套，在導套的前端應倒圓角。導柱孔最好作成通孔，以利于排除孔內(nèi)空氣及廢料殘渣。
第八章 推出與復位機構(gòu)的設計
塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出來的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。
第一節(jié) 推出機構(gòu)的組成
推出機構(gòu)主要由推出零件]推出零件固定板和推板、推出機構(gòu)的導向與復位零件等組成。推出機構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱為推出零件。本次設計采用推桿推出機構(gòu)。
第二節(jié) 推出機構(gòu)的設計原則
1、推出機構(gòu)應盡量設置在動模一側(cè)，由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，推出機構(gòu)設在動模一側(cè)。
2、保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設計時要仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。
3、機構(gòu)簡單動作可靠 推出機構(gòu)應使推出動作可靠、靈活、制造方便，機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。
4、合模時的正確復位 設計推出機構(gòu)時，還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。
二、脫模力的計算
注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。
Fm=(Fb-Ftsin a) μ (8.1)
式中 Fm——脫模時型心受到的摩擦阻力；
Fb——塑件對型心的包緊力；
Ft——脫模力；
a——脫模斜度；
μ——塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3
根據(jù)力平衡的原理，列出平衡方程式：
∑Fx=0
故 Fmcos a –Ft-Fb sin a = 0 (8.2)
由式（8.1）和（8.2），經(jīng)整理后得：
Ft=Fb(μcos a –sin a)/1+μcos a sin a
因?qū)嶋H上摩擦系數(shù)μ較小，sin a更小， cos a 也小于1，故忽略μcos a sin a
，式（8.3）簡化為：
Ft= Fb(μcos a –sin a) (8.4)
=Ap(μcos a –sin a)
A——塑件包容型芯的面積；
P——塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件，P取 （2.4～3.9）×10⒎Pa，模內(nèi)冷卻的塑件，P?。?.8～1.2）×10⒎Pa
Ft=[60×41.8×10-4×1.0×107×(0.2×cos 1°-sin 1°)] ×2
=1.0×106 Pa
第三節(jié) 簡單推出機構(gòu)
簡單推出機構(gòu)包括推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推件板推出機構(gòu)、活動鑲塊及凹模推出機構(gòu)，多元推出機構(gòu)等等。
（一）推桿推出機構(gòu)
由于推桿位置的自由度很大，因而推桿推出機構(gòu)是最常用的推出機構(gòu)，常用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設計成圓形，矩形。本次設計采用圓形截面推桿。
1、推桿位置的設置
（1）推桿應均勻布置 當塑件脫模力相同時，應均勻布置推桿，保證塑件被推桿推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形。
（2）推桿應設置在脫模力大的地方 型芯周圍塑件對型芯包緊力很大所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設置推桿，也可在型芯靠近側(cè)壁處設推桿。
（3）推桿應設在塑件強度較大處 推桿不宜設在塑件薄壁處，盡可能設在塑件壁厚、凸緣、加強肋處。
2、推桿的直徑 推桿在推出塑件時，應具有足夠的剛性，以承受推出力，為此，推桿的直徑不宜太小。
3、推桿的形狀
四、推出機構(gòu)的導向和復位
為了保證推出機構(gòu)在工作中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來的位置，通常還需要設計推出機構(gòu)的導向與復位裝置。
（一） 導向零件
推出機構(gòu)的導向零件，通常由推板導柱和推板導套所組成，導向，零件使各推出零件得以保持一定的配合間隙，從而保證推出和復位動作順利進行。
（二） 復位零件
1、復位桿復位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時裝有復位桿， 常用的復位桿采用圓形截面，一般每副模具設置四根復位桿，其位置盡量設置在推桿固定板的四周以便推出機構(gòu)合模時復位平穩(wěn)，復位桿端面與所在動模分型面平齊。
2、復位桿的形狀。
第九章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設計
當注射成型的塑件與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺時，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動的，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽，出然后再把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向分型抽芯和復位的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為機動、液壓（液動）或氣動以及手動等三大類。
由于塑件包緊在側(cè)向型芯或粘附在側(cè)向型腔上，因此在各種類型的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中，側(cè)向分型與抽芯時必然會遇到抽拔的阻力，側(cè)向分型與抽芯的力或稱抽拔力一定要大于抽拔阻力
。側(cè)向抽拔力可按式（8.4）計算，即 Ft=Ap(μcos a -sin a).
在設計側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)時，除了計算側(cè)向抽拔力以外，還必須考慮側(cè)向抽芯距（亦稱抽拔距）的問題。側(cè)向抽芯距離一般比塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺的高度大2～3 mm，用公式表示即為：
S=S′+（2～3）mm ?。?.1）
式中 S′————塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺的高度；
S————抽芯距。
S1=3.4+3=6.4 mm ；
S2=0.9+3=3.9 mm ；
S3=1.14+3=4.14 mm。
1、斜導柱設計
圖(8 )斜導柱的形狀
斜導柱的形狀如圖(8)所示,其工作端的端部可以設計成錐臺形或半球形。由于半球形車制時比較困難，所以我們設計成錐臺形。為了避免端部錐臺也參與側(cè)抽芯，導致滑塊停留位置不符合原設計計算要求。所以斜角大于斜導柱傾斜角，我們?nèi)?。斜導柱的材料選用T10碳素鋼，熱處理硬度HRC=60，表面粗糙度。斜導柱與其固定的模板之間采用過渡配合。由于斜導柱在工作過程中主要用來驅(qū)動側(cè)滑塊作往復運動，側(cè)滑塊運動的平穩(wěn)性右導滑槽與滑塊之間的配合精度保證。而合模是的最終準確位置由楔緊塊決定。因此，為了保證運動的靈活性，滑塊上斜導孔與斜導柱之間可以采用較松的間隙配合。
4. 斜導柱傾斜角的確定
斜導柱軸向與開模方向之間的夾角稱為斜導柱的傾斜角，它是決定斜導柱抽芯機構(gòu)工作效果的重要參數(shù)。的大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響；一般斜導柱的傾斜角a取22°33ˊ比較理想，一般在設計時取a≤25°,最長用的是12°≤a≤22°。在這種情況下，楔緊塊的楔緊角aˊ=a+2°～3°
由公式：
式中 ——斜導柱的工作長度；
s——抽芯距；
——斜導柱的傾斜角=22o；
H——與抽芯距是對應的開模距。
由以上公式可算得 L=18.8mm ； H=18mm 。
以下圖（8）是斜導柱抽芯時的受力圖：
圖（8）斜導柱工作長度與抽芯距關系及受力圖
從圖中可知：
式中 ——側(cè)抽芯時斜導柱所受的彎曲力；
——側(cè)抽芯時的脫模力，其大小等于抽芯力；
——側(cè)抽芯時所需的開模力。
由以上公式可知，a增大，L和H減少，有利于減小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影響斜導柱和模具的強度和剛度；反之，a減小，斜導柱和模具受力減小，但要在獲得相同抽芯距的情況下，斜導柱的長度要增大，開模距要變大，因此模具尺寸會增大。綜合兩方面考慮，在經(jīng)過以上的計算推導，a取22o比較理想。
Fw=1.06×106 Pa
5. 斜導柱的直徑計算
斜導柱的直徑主要受彎曲立的影響，由于其計算比較復雜,所以采用查表的方法來確定斜導柱的直徑,由上面的計算知道，F(xiàn)w=12.8KN,a=22o,所以根據(jù)《塑料成型工藝與模具設計》表9-1查得Fw和Hw以及a在表9-2中查得斜導柱的直徑d=12mm.
6.斜導柱的長度計算
由《塑料成型工藝與模具設計》書中公式(9.4)得，斜導柱的總長為:
式中 ——斜導柱總長度；
——斜導柱固定部分大端直徑；
h——斜導柱固定板厚度;
d——斜導柱工作部分直徑；
s——抽芯距。
斜導柱安裝固定部分的長度為：
式中 ——斜導柱安裝固定部分的長度；
d1——斜導柱固定部分的直徑。
由以上公式可得Lz=60mm。
斜導柱安裝固定部分的尺寸為：
Lg=L2－l－（0.5～1）mm
=h/cos a －d1 tg a/2 －(0.5～1) mm (9.5)
式中 Lg——斜導柱安裝固定部分的尺寸；
d1——斜導柱固定部分直徑。
Lg=23mm
7.斜滑塊的設計
斜滑塊是斜導柱側(cè)面分型抽芯機構(gòu)中的一個重要零件部件，它上面安裝有側(cè)向型芯或側(cè)向成型塊，注射成型時塑件尺寸的準確性和移動的可靠性都需要它的運動精度保證。
滑塊的結(jié)構(gòu)可分整體式和組合式。在滑塊上直徑制出側(cè)向型腔的結(jié)構(gòu)稱整體式，分開加工稱組合式。
在本次設計中采用整體式結(jié)構(gòu)。一般情況下，成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和復位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽內(nèi)完成的。根據(jù)型芯大小、形狀和要求不同，有的采取T形槽或燕尾槽，但本設計側(cè)抽芯的滑塊和小型芯設計在鑲在型腔上的方塊型芯中滑動，上下不能移動，只有前后滑動，因此無需要另加工槽，不過滑塊與型芯槽配合要求較高，為防止配合部分漏料，適當提高精度，采用H7/f7，其它部分采用H8/f8間隙配合，配合 表面粗糙度Ra≤0.8μm滑塊材料采用T10，HRC54～58。
8. 導滑槽的設計
成型滑塊在側(cè)向分型抽芯和復位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽中完成的。根據(jù)模具上側(cè)型芯的大小、形狀和要求的不同，以及各工廠的具體使用情況，滑塊與導滑槽的配合形式也不一樣，一般采用T形槽或燕尾槽導滑。組成導滑槽的零件對硬度和耐磨性有一定的要求，一般情況下，整體式導滑槽常在動模板或定模板上直接加工出來，常用的材料為45鋼。
根據(jù)本塑件的特征，采用T形槽導滑的形式，采取在定模板上直接加工出，選用材料為45鋼，為了便于加工和防止熱處理變形，所以調(diào)質(zhì)至30HRC后在銑削成形。蓋板材料用T10綱，硬度要求HRC≥50.導滑槽與滑塊部分采用H8/f8間隙配合。配合部分的表面要求比較高，表面粗糙度應Ra≤0.8。
導滑槽與滑塊還要保持一定的配合長度，因為滑塊完成抽撥動作后，其滑動部分仍應全部或有部分的長度留在導滑槽內(nèi)，滑塊的滑動配合長度要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導滑槽內(nèi)的 長度不應小于導滑配合長度的2/3。否則，滑塊開始復位時容易偏斜，甚至損壞模具。
9.楔緊塊設計
在注射成型過程中，側(cè)向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個力通過滑塊傳給斜導柱，而一般的斜導柱為一細長桿件，受力后容易變形，導致滑塊后移，因此本設計中須設置楔緊塊，以便在合模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。為了保證斜面在合模時壓緊滑塊，而在開模時又能迅速脫離滑塊，以避免楔緊塊影響斜導柱對滑塊的驅(qū)動，因此常取楔緊角α′=α+2o～3o 取α′=23o
由于滑塊所承受的側(cè)向壓力比較大，所以楔緊塊用H7/m6配合整體鑲?cè)肽０逯小?
10. 滑塊定位裝置設計
滑塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛脫離斜導柱的位置，不再發(fā)生任何移動，以避免合模時斜導柱不能準確地插進滑塊的斜導孔內(nèi)，造成模具損壞。在此我采用了內(nèi)六角螺釘和彈簧定位。因為這樣更利以維修。
第十章 冷卻系統(tǒng)的設計
一、在設計冷卻系統(tǒng)時，應注意以下原則：
1、冷卻水道應盡量多，截面尺寸應盡量大。
2、冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等，此塑件壁厚相等，所以冷卻水道到型腔表面距離相等，且距離應在12～15 mm，這里取15 mm。
3、澆口處加強冷卻。塑料熔體充填型腔時，澆口附近溫度最高，所以要加強冷卻澆口。
4、冷卻水道出入口溫差應最小，盡量縮短冷卻水道長度，降低出入口冷卻水的溫差，提高冷卻效果。
5、冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置，此外，在設計冷卻水道時還要避免塑料的熔融部位，以免產(chǎn)生熔接痕，并且還要易于清理，冷卻水道孔徑取10 mm。
總結(jié)
經(jīng)過一個月的時間，我完成了畢業(yè)設計。在這短短的一個月內(nèi)，我學到了很多東西，可說是受益非淺。雖說是短短的一個月，但我認為通過實踐所得比從書本上學到的東西要有價值的多。通過畢業(yè)設計使我真正做到了理論聯(lián)系實際。在老師耐心、認真的教導下，使我獨立