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湖南科技大學(xué) 瀟湘學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
機(jī)電工程 學(xué)院 材料成形及控制工程 系（教研室）
系（教研室）主任: （簽名）
年 月 日
學(xué)生姓名: 曾小強(qiáng)
學(xué)號(hào): 1053010507
專(zhuān)業(yè):材料成型與控制
1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專(zhuān)題： 手機(jī)充電器塑模設(shè)計(jì)
2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 自 2 月 17 日開(kāi)始至 6 月 1 日止
3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：
1） 零件實(shí)物
2） 現(xiàn)場(chǎng)資料
3）《模具工業(yè)》《模具技術(shù)》和《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》等參考文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)手冊(cè)。
4 設(shè)計(jì)（論文）完成的主要內(nèi)容：
1）模具結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇與設(shè)計(jì)；
2）型芯、型腔、定位、導(dǎo)向、連接、頂出、抽芯等零件的設(shè)計(jì)；
3）主要零件(型芯、型腔等的)加工工藝；
4）中英文摘要（300字左右）、參考文獻(xiàn)
5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說(shuō)明與圖紙或論文等）及要求：
模具裝配圖1張；所有非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖各1 張； 共不少于3.5張A0圖紙.
說(shuō)明書(shū)（打?。?0頁(yè) 左右。
翻譯相關(guān)外文科技論文一篇，要求翻譯成中文，字?jǐn)?shù)3000左右，作為設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的附錄。
參考文獻(xiàn)必須有外文文獻(xiàn)。
6 發(fā)題時(shí)間： 2 月 17 日
指導(dǎo)教師： （簽名）
學(xué) 生： （簽名）
湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
課題名稱(chēng)
手機(jī)充電器塑模設(shè)計(jì)
作者姓名
曾小強(qiáng)
學(xué)號(hào)
1053010507
所學(xué)專(zhuān)業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
一．課題研究的背景和意義
1.背景：
目前，隨著手機(jī)種類(lèi)的日益增多，各種充電器因機(jī)型不同，電源端口的大小也不相同，從而不能互換使用，給消費(fèi)者帶來(lái)了及不便。只有設(shè)計(jì)一種萬(wàn)能手機(jī)電池充電器才能讓消費(fèi)者不必在每次換手機(jī)時(shí)同時(shí)購(gòu)買(mǎi)新的充電器。由此可見(jiàn)，充電器在向智能化方向發(fā)展的同時(shí)，也開(kāi)始向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的方向發(fā)展。充電器如果要實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)能”，它必須包含手機(jī)直充具備轉(zhuǎn)換、并輸出穩(wěn)定的電壓和足夠的電流或手機(jī)座充的充電管理電路充電電流、電壓控制與管理及保護(hù)的功能。
2.意義：
手機(jī)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，為外出的人提供便攜安全的充電服務(wù)也就顯得尤為重要。此外，這項(xiàng)研究也將使得我們對(duì)模具設(shè)計(jì)進(jìn)一步有所了解，更能促使我們加深對(duì)cad、pro/e等工具的使用，為畢業(yè)步入社會(huì)做了一個(gè)好的鋪墊。
2． 課題的主要研究?jī)?nèi)容和需要解決的問(wèn)題
1.主要研究?jī)?nèi)容：?
1.1合理編制模具零件的制造工藝。
1.2合理的設(shè)計(jì)塑件及模具成型零部件的結(jié)構(gòu)以及工藝。
1.3初步掌握側(cè)向分型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝性分析，設(shè)計(jì)圖樣要求符合最新制圖標(biāo)準(zhǔn)，表達(dá)完整，布局合理。?
2.需要解決的問(wèn)題：?
2.1塑件成型工藝性（原材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，收縮率）分析；?
2.2計(jì)算塑件的體積和重量以及塑件收縮率（包含初選注射機(jī)型號(hào)）；?
2.3塑件注射工藝參數(shù)的確定；?
2.4注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（選擇分型面、確定型腔數(shù)量和排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等）；?
2.5模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算（包含注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核）等。
3． 課題進(jìn)度安排
2月17日至3月01日 畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫(xiě)開(kāi)題／實(shí)習(xí)報(bào)告，查閱并整理設(shè)計(jì)資料
3月02日至3月15日 塑件三維建模，擬定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，初步計(jì)算，畫(huà)裝配草圖
3月16日至3月29日 模具結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算、某些零件的結(jié)構(gòu)工藝性確定
3月30日至4月12日 畫(huà)總裝配圖
4月13日至5月03日 繪制零件圖、編制主要零件加工工藝及校核和修改總裝圖
5月04日至5月10日 零件的數(shù)控加工設(shè)計(jì)與加工仿真
5月11日至5月17日 計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編制、整理、修改
5月18日至5月31日 指導(dǎo)教師批改、修改、定稿、打印準(zhǔn)備答辯
6月01日至6月10日 答辯
4. 參考文獻(xiàn)
[1]葉久新，王群．塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．
[2]大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室．機(jī)械制圖[M]．北京：高等教育出版社，2007．
[3]王細(xì)洋．現(xiàn)代制造技術(shù)[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010．
[4]胡忠舉．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2011．
[5]高衛(wèi)國(guó)．機(jī)械工程材料[M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2011．
[6]高為國(guó)．Cr12MoV鋼冷沖裁模的失效分析及熱處理工藝的改進(jìn)[J] ．模具工業(yè)，2009(9) ：55-62．
[7]GB/T 14486．工程塑料模塑塑料件尺寸公差[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993．
湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
摘 要
注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，而且可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。本畢業(yè)設(shè)計(jì)將支撐座模具作為設(shè)計(jì)對(duì)象，將注射模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。
通過(guò)對(duì)萬(wàn)能充電器成型工藝的正確分析，設(shè)計(jì)了一副一模兩腔的塑料模具，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括塑件分析、模架的設(shè)計(jì)、注射劑選型、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模具成型零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)的計(jì)算、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣槽的設(shè)計(jì)，并對(duì)關(guān)鍵的成型零部件進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度校核。本設(shè)計(jì)有如下特點(diǎn)：
1.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
本設(shè)計(jì)采用一模兩腔的塑料模具，成型零件加工方便；分型面采用單分型面，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；分型面不影響塑件外觀，開(kāi)模時(shí)，塑件留在動(dòng)模一側(cè)；塑件推出時(shí)，推桿痕跡不露于外觀面。
2.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
分流道采用對(duì)稱(chēng)式分布，從主流道到各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、橫截面尺寸及其形狀都完全相同，可保證各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，同時(shí)充滿(mǎn)。
分流道截面采用半圓形結(jié)構(gòu)，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失大，便于脫模。
采用薄片側(cè)澆口，適用于本設(shè)計(jì)的薄壁零件，可以使熔體平穩(wěn)均勻的注入型腔，可以有效降低成品塑件內(nèi)應(yīng)力，減少因取向而產(chǎn)生的翹曲變形。
3.排氣、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
利用分型面或推桿之間的配合間隙自然排氣，不須另設(shè)排氣通道，減少零件的制造成本。
冷卻系統(tǒng)采用直通式水道，加工方便、易于密封。
關(guān)鍵詞：注射成型；模具設(shè)計(jì)。
Abstract
Injection molding is a kind of important method of plastic molding, it is mainly suitable for thermoplastic plastic molding, and can be a complicated shape of precision plastic forming parts. This graduation design will design the mould as design object, the injection mold of the related knowledge as the basis, elaborated the design of plastic injection mould process.
Through analyzing the universal charger molding process correctly, to design a pair of one module and two cavities of plastic mould, design content including analysis and the design of the die set, selection of injection, the design of gating system, molding parts design and calculation, the design of steering mechanism, calculation of demoulding mechanism, the design of the cooling system design, exhaust slot, and the key of forming parts strength and rigidity. This design has the following features:
1. The characteristics of the mould structure design
This design USES one module and two cavities of plastic mold, molding parts processing and convenient; Using single parting surface, parting surface structure is simple; Parts surface, the parting surface does not affect the mould, plastic parts in dynamic model on one side; Plastics was introduced, push rod traces not in surface appearance.
2. The characteristics of gating system design
Distributary channel USES symmetric distribution, from the mainstream way to each cavity distributary channel, its length and cross section has the same size and shape, can ensure each cavity balanced feed at the same time, at the same time.
Distributary channel cross section structure of semicircle, good processing technology, and the plastic melt in the heat loss is big, easy mold release.
The thin side gate, applicable to the design of thin wall parts, can make smooth uniform melt injection mold, can effectively reduce the internal stress of the finished plastic parts, reduce the buckling deformation due to orientation.
3. The exhaust, cooling system design characteristics
Using the fitting clearance between parting surface or putting natural exhaust, need not of setting up the exhaust channel, reduce the manufacturing cost of spare parts.
Cooling system adopting straight-through waterway, processing is convenient, easy to seal.
Key words: injection molding; Mold design.
目錄
第一章 緒 論 1
1.1.注塑模具成型的地位 1
1.2.我國(guó)注塑模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1
第二章 塑件分析 2
2.1.零件分析 2
2.1.1.塑件尺寸分析 2
2.1.2.脫模斜度 2
2.1.3.零件圖 2
2.2.塑件材料分析及其應(yīng)用 3
2.3成型工藝分析 6
2.3.1確定型腔數(shù) 6
2.3.2.分型面的選擇 6
2.3.3.分型面寬度的確定 6
第三章 模架設(shè)計(jì) 7
3.1.標(biāo)準(zhǔn)模架選用依據(jù) 7
3.2.模架的裝配要求 8
第四章 注射機(jī)的選擇 9
4.1.鎖模力計(jì)算 9
4.2.校核 9
4.2.1.注射工藝 9
4.2.2.注射量校核 9
4.2.3.其他參數(shù)校核 9
第五章 澆注系統(tǒng) 11
5.1.主流道與澆口套的設(shè)計(jì) 11
5.2.分流道的設(shè)計(jì) 11
5.3.澆口的設(shè)計(jì) 12
5.4.冷料穴的設(shè)計(jì) 13
第六章 模具的成型零件 14
6.1.凹模的設(shè)計(jì) 14
6.2.凸模的設(shè)計(jì) 15
6.3.成型零件尺寸計(jì)算 15
第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 16
7.1.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 16
7.1.1.導(dǎo)柱 16
7.1.2.導(dǎo)套 17
7.1.3.導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合及固定方式 17
第八章 脫模機(jī)構(gòu) 19
8.1.脫模力的計(jì)算 19
8.2.推桿的尺寸選擇 19
8.3.推出機(jī)構(gòu)分布圖 20
8.4.推桿的裝配要求 21
第九章 冷卻系統(tǒng) 22
9.1.冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 22
9.2.冷卻系統(tǒng)分布 23
第十章 排氣和引氣系統(tǒng) 24
10.1排氣系統(tǒng) 24
10.2引氣系統(tǒng) 24
第十一章 結(jié) 論 25
參 考 文 獻(xiàn) 26
致 謝 27
附 件I 28
附 件II 29
iv
湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
- 1 -
湖南科技大學(xué)瀟湘學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第一章 緒 論
1.1.注塑模具成型的地位
注塑模具成型工藝是現(xiàn)代制造業(yè)中的最基本的一種工藝，其主要工作原理是通過(guò)模具型腔控制和限制聚合物材料的流動(dòng)，使聚合物材料形成所需要的形狀。用注塑模具模具生產(chǎn)出零件，因其生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低而廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)的各大領(lǐng)域中。
注塑模具制品在市場(chǎng)的需求量是非常大的，例如通信行業(yè)的模具市場(chǎng)。小型電子產(chǎn)品要求質(zhì)量輕、美觀、防蝕、耐用、絕緣，注塑制品成為了最理想的選擇，所以電子行業(yè)也成為了注塑模具最大的市場(chǎng)之一，在電子行業(yè)，每一件最終成品都需要一個(gè)絕緣外殼，或ABS、或PS、PE，也可以是PP、PMMA、甚至SBR，但他們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是使用模具注塑成型獲得，每一個(gè)不同的零件都需要只要一副成型模具，僅此一點(diǎn)就足以說(shuō)明模具行業(yè)的重要性。在如汽車(chē)制造業(yè)，家電制造業(yè)，建筑等行業(yè)，巨大的塑件需求也是推動(dòng)注塑模具工業(yè)不斷發(fā)展的動(dòng)力。
1.2.我國(guó)注塑模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，現(xiàn)今日本、美國(guó)、法國(guó)、瑞士和中國(guó)臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)成為了世界上最主要的模具生產(chǎn)商。模具在中國(guó)市場(chǎng)的需求巨大，也有了相應(yīng)對(duì)的模具標(biāo)準(zhǔn)，但模具出口數(shù)量極少，許多模具都需要依靠進(jìn)口。
上世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)、瑞士等發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的注塑模具工業(yè)已完全從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并逐步發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15％的速度快速增長(zhǎng)。
在發(fā)展發(fā)展模具工業(yè)的道路上，其中的重要?jiǎng)恿κ莵?lái)源于技術(shù)進(jìn)步。與此同時(shí)，許多科研機(jī)構(gòu)和高校也開(kāi)展了模具技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)。我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因之一就是模具行業(yè)的快速發(fā)展。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。
有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺(tái)灣地區(qū)就將包括注塑模具在內(nèi)的模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，這使得注塑模具工業(yè)的發(fā)展更加暢通無(wú)阻。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)及家電業(yè)發(fā)展，注塑模具也逐漸與沖壓模具行業(yè)分離，稱(chēng)為單獨(dú)的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)，并成為臺(tái)灣地區(qū)的工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一。自1985年起，隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的誕生和成熟，臺(tái)灣地區(qū)模具工業(yè)經(jīng)歷了又一次革新和發(fā)展。
第二章 塑件分析
2.1.零件分析
2.1.1.塑件尺寸分析
（1）該零件用于萬(wàn)能充電器的絕緣外殼；
（2）中央有一個(gè)沉孔用于安裝螺釘與上蓋固定；
（3）該零件有一個(gè)異型孔用于安裝活動(dòng)插座；
（4）異型孔兩側(cè)各有一排散熱孔；
（5）該零件為薄壁類(lèi)零件，壁厚2mm；
（6）表面磨砂處理；
（5）據(jù)文獻(xiàn)GB/T 14486-1993規(guī)定的模具塑件公差等級(jí)，所有表面沒(méi)有要求，公差等級(jí)MT5（±0.64）。
2.1.2.脫模斜度
由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會(huì)緊緊包裹在凸模上或由于粘附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模，應(yīng)設(shè)置脫模斜度。據(jù)文獻(xiàn)[1]表2-10可知，ABS材料的塑件的凹模脫模斜度35′~1°30′，凸模脫模斜度30′~40′。
由于塑件外表面本身有斜度（4°），以上計(jì)算數(shù)值進(jìn)用于零件內(nèi)異型孔內(nèi)壁、筋板等結(jié)構(gòu)。
2.1.3.零件圖
成品零件圖如圖2.1所示。
圖2.1 塑件立體圖
零件圖如圖2.2所示，詳見(jiàn)附錄。
圖2.2 零件圖
2.2.塑件材料分析及其應(yīng)用
ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其具有抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定性高、良好的表面光澤度等特點(diǎn)，容易涂裝、著色等特性，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械、汽車(chē)制造業(yè)、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途非常廣泛的熱塑性工程塑料。
塑料ABS樹(shù)酯是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。經(jīng)過(guò)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)：ABS塑料管材，不耐硫酸腐蝕，遇硫酸就粉碎性破裂。
一種磺酸鹽類(lèi)陰離子表面活性劑。大多數(shù)平常使用洗衣粉的主要成分。
ABS 100份，PC 20~40份，PVC 30~40份，P(α-MSt)(加工助劑，用于改善材料的流動(dòng)性能，熔點(diǎn)100℃~110℃)10~20份，增強(qiáng)劑5份，適量穩(wěn)定劑和其他助劑。
化學(xué)名稱(chēng)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料
英文名稱(chēng)Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic
英文簡(jiǎn)稱(chēng)ABS
簡(jiǎn)稱(chēng)注釋?zhuān)?
另外有一種材料簡(jiǎn)稱(chēng)也是ABS，它是一種洗滌劑。
化學(xué)名稱(chēng)烷基苯磺酸鈉
英文名稱(chēng)Alkyl Benzo sulfonate
物料性能
綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好；
與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理；
有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別；
流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好；
適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件和電訊零件。
成型性能
流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件要長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)；
宜取高料溫,高模溫,但是料溫太高易產(chǎn)生分解(分解溫度為>270度).對(duì)精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對(duì)高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度；
如需解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ǎ?
如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置；
冷卻速度快，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗，短為原則，宜設(shè)冷料穴，澆口宜取大，如：直接澆口，圓盤(pán)澆口或扇形澆口等，但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大，必要時(shí)可采用調(diào)整式澆口。模具宜加熱，應(yīng)選用耐磨鋼；
對(duì)塑件質(zhì)量影響較大的就是料溫，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面粗糙且無(wú)光澤，銀絲紊亂，料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡；
模溫對(duì)塑件質(zhì)量也影響巨大，模溫過(guò)低時(shí)收縮率，伸長(zhǎng)率，抗沖擊強(qiáng)度大，抗彎，抗壓，抗張強(qiáng)度低。模溫超過(guò)120度時(shí)，塑件冷卻慢，易變形粘模，脫模困難，成型周期長(zhǎng)；
成型收縮率小，易發(fā)生熔融開(kāi)裂，產(chǎn)生應(yīng)力集中，故成型時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，成型后塑件宜退火處理；
熔融溫度高，粘度高，對(duì)剪切作用不敏感，對(duì)大于200克的塑件，應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)，噴嘴應(yīng)加熱，宜用開(kāi)暢式延伸式噴嘴，注塑速度中高速。
成型工藝
塑料ABS也可以說(shuō)是聚苯乙烯的改良性，相比HIPS來(lái)說(shuō)，其具抗沖擊強(qiáng)度高和機(jī)械強(qiáng)度更好，加工性能好，可以使用注塑機(jī)、擠出機(jī)等塑料成型設(shè)備進(jìn)行注塑、擠塑、吹塑、壓延、層合、發(fā)泡、熱成型，還可以焊接、涂覆、電鍍和機(jī)械加工。ABS有較高的吸水性，必需進(jìn)行干燥處理在加工前，干燥溫度為70~85℃，干燥時(shí)間為2~6h；ABS制品在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，如應(yīng)力太大，致使產(chǎn)品開(kāi)裂，應(yīng)進(jìn)行退火處理，把制件放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫就行。
擠出工藝
擠出。塑料ABS常用于生產(chǎn)管材、板材、片材、及型材等制品，各種水管、氣管、潤(rùn)滑油及燃料油的輸送管就是使用的管材；地板、家具、池槽、過(guò)濾器、墻壁隔層及熱成型或真空成型就是使用板材、片材。擠出機(jī)的螺桿長(zhǎng)徑比通常比較高，L/D為18~22之間，壓縮比為（2.5~3.0）：1，宜用漸變型帶魚(yú)雷頭螺桿，料筒溫度分別為：料斗部150~160℃，料筒前部180~190℃，模頭溫度185~195℃，模具溫度180~200℃，其次吹塑成型溫度可控制在140~180℃之間。
塑料ABS表面預(yù)處理
為了涂料能在塑料表面的提高附著力和使塑料外形美觀，涂裝前必須對(duì)塑料表面進(jìn)行預(yù)處理。
（1 ）退火
塑料ABS成型時(shí)容易形成內(nèi)應(yīng)力，涂裝后應(yīng)力集中處容易產(chǎn)生開(kāi)裂。可運(yùn)用退火處理或整面處理，以此來(lái)消除應(yīng)力。退火處理就是把ABS塑料成型件加熱到熱變形溫度以下，即60℃，保溫2h。為了使設(shè)備投資更實(shí)惠，可采用整面處理來(lái)改善表面狀況。
（2） 除油
ABS塑料件表面常沾有油污、手汗和脫模劑，它易使涂料附著力變差，涂層產(chǎn)生龜裂、起泡和脫落。涂裝前應(yīng)進(jìn)行除油處理。對(duì)ABS塑料件通常用汽油或酒精清洗，然后進(jìn)行化學(xué)除油。
2.3成型工藝分析
2.3.1確定型腔數(shù)
通過(guò)計(jì)算每個(gè)型腔和澆注系統(tǒng)體積，匹配合適的注射機(jī)注射量，確定型腔數(shù)。
根據(jù)
得
k - 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；
mp - 注射機(jī)最大注射量(g)；
m1 - 澆注系統(tǒng)凝料量(g)；
m - 單個(gè)塑件體積或質(zhì)量(g)；
通過(guò)對(duì)塑件模型的計(jì)算以及查閱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文件，得出：
單個(gè)塑件體積：V=9.42 cm3；
單個(gè)塑件質(zhì)量：m=9.891 g；
澆注系統(tǒng)體積約為V2=4.47 cm3；
模腔及澆注系統(tǒng)總體積：V總=23.31cm3。
2.3.2.分型面的選擇
選擇分模面原則首先就是要滿(mǎn)足分型面處于塑件最大輪廓處，則分型面選在外表面底部，根據(jù)選擇最大選擇分型面在零件底部凸緣根部，同時(shí)，這種方式還可以盡可能的保證外觀面完整、美觀。
2.3.3.分型面寬度的確定
在模具合模后，注射機(jī)的鎖模力主要作用在分型面上，因此，分型面要有一定的寬度，既保證一定的承壓面積，否則，會(huì)影響型芯、凹模以及側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，甚至導(dǎo)致模具的變形和破壞。但是，為了防止注射時(shí)溢料而產(chǎn)生飛邊，分型面配合的精度要求較高，如果分型面面積過(guò)大又會(huì)大大增加鉗工的工作量，不符合裝配制造的要求。
該設(shè)計(jì)屬于小型模具，故分型面寬度取10mm。則模具分型面總面積為23.125 cm2，符合注塑機(jī)參數(shù)。
第三章 模架設(shè)計(jì)
3.1.標(biāo)準(zhǔn)模架選用依據(jù)
在設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)，根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，并充分分析、計(jì)算后，可以確定塑件形狀類(lèi)型、尺寸范圍（型腔投影面積的周界尺寸）、壁厚、孔型及孔位、尺寸精度及表面等性能要求以及材料性能，以制定塑件成型工藝，確定精料口位置、塑件重量以及每模塑件數(shù)（型腔數(shù)），并選定注射機(jī)的型號(hào)及規(guī)格。選定注射機(jī)時(shí)還須滿(mǎn)足塑件注射量以及成型壓力等要求。為保證塑件質(zhì)量的同時(shí)節(jié)約資源，還必須正確選用標(biāo)準(zhǔn)模架，以節(jié)約設(shè)計(jì)和制造時(shí)間保證模具質(zhì)量。
（1）模架厚度H和注射機(jī)的閉合距離L對(duì)于不同型號(hào)和規(guī)格的注射機(jī)，不同結(jié)構(gòu)形式的鎖模機(jī)構(gòu)具有不同的閉合距離。模架厚度與閉合距離的關(guān)系為：
Lmax ≤H ≤Lmin
式中 H: 模架厚度
Lmax : 注射機(jī)最大閉合距離
Lmin : 注射機(jī)最小閉合距離
（2）開(kāi)模行程與定、動(dòng)模分開(kāi)的間距與推出塑件所需行程之間的尺寸關(guān)系：設(shè)計(jì)時(shí)需計(jì)算確定，在取出塑件時(shí)的注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)大于取出塑件所需的定、動(dòng)模分開(kāi)的間距，而模具推出塑件距離需小于頂出液壓缸的額定頂出行程。
（3）選用的模架在注塑機(jī)上的安裝：模架外形尺寸不應(yīng)受注塑機(jī)拉桿間距的影響；定位孔徑與定位環(huán)尺寸需配合良好；注塑機(jī)推出桿孔的位置和頂出 行程是否合適；噴嘴孔徑和球面半徑是否與模具的澆口套孔徑和凹球面尺寸相配合；模架安裝孔的位置和孔徑與注塑機(jī)的移動(dòng)模板及固定模板上的相應(yīng)螺孔相配。
圖3.1 A2模架
（4）選用模架應(yīng)符合塑件及其成型工藝的技術(shù)要求：為保證塑件質(zhì)量和模具的使用性能及可靠性，需對(duì)模架組合零件的力學(xué)性能，特別是他們的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行準(zhǔn)確的校核及計(jì)算，以確定動(dòng)定模板及支撐板的長(zhǎng)、寬、厚度尺寸，從而正確地選用模架的規(guī)格。
本設(shè)計(jì)屬于小型模架，但兩側(cè)各有一個(gè)側(cè)型芯，且由于需要實(shí)現(xiàn)先抽芯后開(kāi)模的開(kāi)模順序，故使用液壓抽芯系統(tǒng)，為便于安放液壓抽芯機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)選擇A2-160250標(biāo)準(zhǔn)模架。
A2-250355模架參數(shù)：
模板尺寸W×L： 250mm×355mm
導(dǎo)柱： φ25mm
定模板厚度： 30mm
動(dòng)模板厚度： 30mm
墊塊厚度： 80mm
定、動(dòng)模座板尺寸： 300mm×355mm
定、動(dòng)模座板厚度： 25mm
推板厚度： 20mm
推桿固定板厚度： 15mm
推板固定螺釘： 4×M12
復(fù)位桿： φ16mm
定、動(dòng)模座板螺釘： 8×M12
3.2.模架的裝配要求
據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-39可知，本設(shè)計(jì)周界≤400mm，定模座板上平面與動(dòng)模座板下平面的平行度精度等級(jí)II，公差等級(jí)IT6；
據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-40可知，本設(shè)計(jì)厚度≤400mm，模板導(dǎo)柱孔的垂直度精度等級(jí)II，公差等級(jí)IT6。
模具所有活動(dòng)部件應(yīng)保持位置準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠，不得不由歪斜和卡滯現(xiàn)象。要求固定的零件不得相對(duì)竄動(dòng)，注塑件的嵌件或機(jī)外脫模的成型零件在模具上安放位置應(yīng)定位精準(zhǔn)、可靠，具有防止錯(cuò)位措施，流道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑圓弧連接，鑲拼處應(yīng)密合。澆注系統(tǒng)表面粗糙度最大允許值為Ra0.8μm。開(kāi)模后定位精確、可靠。合模后分型面緊密貼合，成型不畏的固定鑲件配合處應(yīng)緊密貼合，如有局部間隙，其間隙應(yīng)小于塑件的溢料間隙，一般在0.02~0.05mm之間。組裝后的復(fù)位桿端面應(yīng)平齊一致，允許凹入分型面不大于0.2mm，冷卻系統(tǒng)應(yīng)暢通，不應(yīng)有阻塞和滲漏現(xiàn)象。在模具上裝有吊環(huán)螺釘時(shí)，應(yīng)符合GB/T825的規(guī)定，分型面上應(yīng)盡可能避免有螺釘或銷(xiāo)孔的穿孔，以免積存溢料。模架各零件的主要部位不允許有擦傷、劃痕、敲印等缺陷。
第四章 注射機(jī)的選擇
4.1.鎖模力計(jì)算
PP材料的鎖模力經(jīng)驗(yàn)常數(shù)PABS=25 MPa
A=8759.52 mm2
脹型力F脹=KPP×A×10-3=218.98KN
據(jù)文獻(xiàn)[1]附錄G可知，XS-ZY-40注射機(jī)額定合模力F合500KN。
4.2.校核
4.2.1.注射工藝
由文獻(xiàn)[1]表3-1可得，ABS的注射工藝：
注射機(jī)類(lèi)型：（通用型）螺桿式
干燥處理：70～85℃，3～4h
料筒溫度：150～170℃（后部）165～180℃（中部）180～200℃（前部）
螺桿轉(zhuǎn)速：30～60 r/min
噴嘴結(jié)構(gòu)：直通式噴嘴
噴嘴溫度：170～180℃
模具溫度：60～80℃
注射壓力：70～90 MPa（3～5s）
保壓壓力：50～70MPa（15～30s）
降溫固化時(shí)間：15～30s
成型周期：40～70s
4.2.2.注射量校核
據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-8注射機(jī)公稱(chēng)注射量與注射時(shí)間的關(guān)系可知，注射量V總=17.94cm3 ，公稱(chēng)注射量V公=V總/0.8=23.31cm3，注射大約需要0.5s。
據(jù)文獻(xiàn)[1]附錄G可查得XS-Z-40注塑機(jī)注射時(shí)間1.0s，大于0.5s，可以使用。
4.2.3.其他參數(shù)校核
據(jù)文獻(xiàn)[1]附錄G可查得XS-ZY-40注塑機(jī)公稱(chēng)參數(shù)：
標(biāo)稱(chēng)注射量：40 cm3
螺桿直徑：35 mm
注射壓力：140 MPa
注射行程：160 mm
螺桿轉(zhuǎn)速：10~200 r/min
注射時(shí)間：1.8 s
注射方式：螺桿式
合模力：500KN
最大成型面積：130cm2
模板最大行程：180 mm
模板厚度：70~200mm
合模方式：液壓機(jī)械
電動(dòng)機(jī)功率：5.5KW
噴嘴：球半徑12 mm，孔直徑4 mm
定位圈尺寸：63.5mm
對(duì)比3.3.1所述注射工藝要求，XS-ZY-40注塑機(jī)基本符合設(shè)計(jì)要求。
綜上計(jì)算和文獻(xiàn)[1]附錄G以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)文件規(guī)定，可采用XS-ZY-40注塑機(jī)對(duì)該塑件注塑成形。
第五章 澆注系統(tǒng)
圖5.1 澆口套
3°
24
16
60
5
20
澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。對(duì)于不同的模具有不同的設(shè)計(jì)要求，一下是對(duì)本設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。
5.1.主流道與澆口套的設(shè)計(jì)
在前段工藝性分析中本設(shè)計(jì)選取了XS-ZY-40注塑機(jī)，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)注射機(jī)噴嘴為球半徑12 mm，孔直徑4 mm。
本設(shè)計(jì)屬于小型模具，注射量較少，可以通過(guò)縮短主流道以減少?gòu)U料，取L=60mm。
由文獻(xiàn)[1]附錄D可查得相應(yīng)的澆口套如圖5.1所示。
主流道體積流量：
根據(jù)4.2.2的計(jì)算，注射時(shí)間為0.5s，取t=0.5s，則分流道流量：
=3.59×10-4mm3/s
剪切力：
=2.60×10-5-s，在最佳剪切力速率范圍內(nèi)。
5.2.分流道的設(shè)計(jì)
在本設(shè)計(jì)采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，分流道直接連接主流到和澆口。
其中每段分流道長(zhǎng)度L=102mm，連接一個(gè)塑件，單個(gè)塑件質(zhì)量m=9.75g，則：
（1）分流道當(dāng)量直徑計(jì)算如下：
=0.2654×3.12×3.17=2.625mm
取3mm。
（2）分流道體積流量：
=4.62×10-3mm3/s
（3）剪切力：
=5.57×10-5-s，在最佳剪切力速率范圍內(nèi)。
（4）效率：
半圓形澆道截面，P=0.25D
5.3.澆口的設(shè)計(jì)
圖5.2 澆口
澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短通道，其作用是使從分流道流過(guò)來(lái)的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔，型腔充滿(mǎn)后，澆口部分的熔體能迅速地凝固而封閉澆口，防止型腔內(nèi)的熔體倒流。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。注射成型時(shí)許多缺陷都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。
本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，為方便加工，采用矩形截面，據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-10可知，ABS材料的中小型塑件的矩形澆口尺寸：
l=0.64~1.5mm
b=(0.75~1.0)B
h=0.25~0.65mm
c=0.3×45°
如圖5.2所示。
5.4.冷料穴的設(shè)計(jì)
冷料穴可以貯存兩次注射間隔產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)前鋒冷料，有效地防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴也稱(chēng)冷料井，一般設(shè)在主流道和分流道的末端。
本設(shè)計(jì)采用鉤形（Z形）拉料桿。拉料桿頭部做成Z形，可以將主流道凝料鉤住，開(kāi)模時(shí)即可將該凝料從主流道中拉出。拉料桿的尾部固定在推桿固定版上，與推桿同步運(yùn)動(dòng)，故在塑件被推出時(shí)凝料也一起被推出。取塑件時(shí)朝著拉料鉤的側(cè)向稍許移動(dòng)，即可將塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一起取下。因此，這種拉料桿與模具中的推出機(jī)構(gòu)同時(shí)使用。這種拉料桿除了起到拉住和推出主流道凝料的作用外，其頂部與主流道底部一段空間還兼有冷料穴的作用。主流道凝料被Z形拉料桿拉出后不能自動(dòng)脫落，需由人工摘除，因此不宜用于全自動(dòng)機(jī)構(gòu)中。
圖5.3 冷料穴和拉料桿
第六章 模具的成型零件
成型零件一般指構(gòu)成型腔的零件，本設(shè)計(jì)包括凹模、凸模和型芯。這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此對(duì)它們的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度值有較高的要求。同時(shí)，還應(yīng)該考慮零件的加工性及模具的制造成本。
6.1.凹模的設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)屬于小件一模兩腔模具，且形狀比較復(fù)雜，定模凹模采用局部鑲嵌式凹模。母頭一側(cè)的安裝缺口均采用嵌件，安裝到位后還應(yīng)進(jìn)行修配，使成型表面平整光滑。
采用鑲拼結(jié)構(gòu)有如下好處：
（1）簡(jiǎn)化凹模加工，可以將復(fù)雜的凹模內(nèi)形的加工變成鑲件的外形加工。很大程度的降低了凹模整體的加工難度，減少或省去高成本的特種加工；
（2）鑲嵌選用高碳鋼或高碳合金鋼淬火。淬火后變形較小、硬度大，可用專(zhuān)用磨床研磨復(fù)雜的形狀和曲面。凹模中使用鑲件的局部凹模有較高精度、經(jīng)久的耐磨性并可換置；
（3）分解型腔，一些非關(guān)鍵零件可用碳鋼等低成本材料代替，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼；
（4）嵌塊之間的間隙有利于排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)通道的設(shè)計(jì)和加工。
對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，鑲嵌式凹模需注意幾點(diǎn)：
（1）凹模整體的強(qiáng)度和剛度因此被一定程度的削弱，設(shè)計(jì)模框板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；
（2）鑲件之間及其與?？蛑g盡量采用凹凸槽相互扣鎖，目的是減小整體凹模在高壓下的變形和鑲件的位移。安裝鑲件時(shí)必須保證準(zhǔn)確定位，并有可靠緊固；
（3）鑲拼接縫必須配合緊密。轉(zhuǎn)角和曲面處不能設(shè)置拼縫。拼縫先方向應(yīng)與脫模方向一致；
（4）鑲拼件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于加工、裝配和調(diào)換。設(shè)計(jì)師應(yīng)保證各鑲拼零件的基準(zhǔn)一致，鑲拼件的形狀和尺寸精度應(yīng)有利于凹?？傮w精度，并確保動(dòng)模和定模的對(duì)中性，還應(yīng)有避免誤差積累的措施。
6.2.凸模的設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)成品制件內(nèi)表面比較復(fù)雜，采用組合式凸模結(jié)構(gòu)。
由于凸模有頂桿安裝孔，所以應(yīng)先加工頂桿安裝孔，用于定位；凸模大部分表面可以通過(guò)銑削加工后在專(zhuān)用磨床上研磨成型；底部安裝孔比較復(fù)雜，可將其加工成通孔，并在模仁底部加工臺(tái)階，用于將棒狀型芯安放其中；母頭一側(cè)通線孔的成型表面為突出的臺(tái)階，且基準(zhǔn)面為弧形面，比較難以加工，所以應(yīng)采用電火花加工安裝孔，單獨(dú)加工臺(tái)階型芯塊鑲嵌在凸模主體上，最后對(duì)結(jié)合面進(jìn)行修配，使表面光滑平整。
6.3.成型零件尺寸計(jì)算
塑料制品公差由模具的制造精度、模具的磨損量和塑件的成型收縮率構(gòu)成。本設(shè)計(jì)中運(yùn)用平均值法進(jìn)行成型零件工作尺寸計(jì)算，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算。
ABS塑料平均收縮率為；
模具制造公差??；
由文獻(xiàn)[1]表4-15可得計(jì)算過(guò)程如下：
凹模長(zhǎng)度50.5：
凹模寬度38：
凹模深度30：
凸模長(zhǎng)度47：
凸模長(zhǎng)度29：
凸模高度：16.5：
第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
7.1.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
在每套注塑模具中，都要設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在模具工作時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以保證動(dòng)模與定模的正確合模，承受一定的側(cè)向力，并在合模后保持型腔的正確形狀。同時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還可以有效避免型芯在合模過(guò)程中損壞。
本設(shè)計(jì)采用擬A2型標(biāo)準(zhǔn)模架，使用導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配置形式，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模上。
7.1.1.導(dǎo)柱
本設(shè)計(jì)采用直通式導(dǎo)柱，配合導(dǎo)套使用，導(dǎo)柱上開(kāi)有油槽，如圖7.1所示。
圖7.1 導(dǎo)柱
7.1.2.導(dǎo)套
本設(shè)計(jì)采用I型帶肩導(dǎo)套，固定在定模座板與定模之間，如圖7.2所示。
圖7.2 導(dǎo)套
7.1.3.導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合及固定方式
由于本設(shè)計(jì)屬小型模架且對(duì)精度不是特別高，所以采用普通配合方式，由于導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間要經(jīng)常相對(duì)滑動(dòng)，所以采用H7/f7間隙配合，導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間的定位配合選擇H7/k6過(guò)渡配合，如圖7.3所示。
圖7.3 導(dǎo)柱配合
第八章 脫模機(jī)構(gòu)
在注射成型的每一個(gè)生產(chǎn)周期中，都必須使塑件和澆注凝料從模具上整體或分塊脫出，否則模具將無(wú)法進(jìn)行下一次的注射，脫模機(jī)構(gòu)也叫做推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)一般包括推桿、推管、推板和斜推桿等多種形式。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑件凝料的脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等于模具松動(dòng)分離，直到脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出，自動(dòng)化模具中常用多次開(kāi)模、倒錐形冷料穴等結(jié)構(gòu)將脫出和取出動(dòng)作合并完成。
8.1.脫模力的計(jì)算
脫模力指為了克服塑件冷卻時(shí)對(duì)型芯的收縮包緊力、大氣壓力、粘附力等而施加給塑件，使其順利從模腔中脫出的力。
本設(shè)計(jì)成品塑件≥10，屬薄壁類(lèi)零件，脫模力計(jì)算公式為：
（9-1）
式中，F(xiàn)是脫模力（N）；E是塑料彈性模量（MPa）；S是塑料成型的平均收縮率（%）；；μ是塑料的泊松比，φ是脫模斜度（°）；f是塑料與剛才之間的摩擦因數(shù)；A是型芯表面積（mm2）；K2是由f和φ決定的無(wú)因次數(shù)，。
據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-24及前文所述可知，（9-1）式中，E=2900MPa；S=0.5%；f=0.45；μ=0.394；φ=40′=0.4°；利用軟件計(jì)算A，=8759.52mm2；求得K2=1.005。
帶入（9-1）式中：
=1472.52N
8.2.推桿的尺寸選擇
直徑過(guò)小（d≤2mm）的推桿磨損較快，需經(jīng)常更換，故本設(shè)計(jì)采用相對(duì)較大的推桿直接加工，為使塑件盡可能美觀完整，擬采用塑件底部6根推桿、流到下方3個(gè)推桿的設(shè)計(jì)。
由歐拉公式算出推桿直徑：
=3.450mm
可以選取φ6mm推桿。
強(qiáng)度校核：
強(qiáng)度符合要求。
8.3.推出機(jī)構(gòu)分布圖
在本設(shè)計(jì)中，每個(gè)塑件都使用3根推桿將塑件頂出，為便于加工推桿，所有推桿全部放置在塑件公頭與母頭間的平面上；考慮到不與冷卻水道沖突，全部排布在同意平面的中央和兩側(cè)，冷卻水道由頂桿孔間隔穿過(guò)。
推出機(jī)構(gòu)分布如圖8.1所示。
圖8.1 推桿分布圖
8.4.推桿的裝配要求
（1）推桿采用常用的推桿固定板與推板夾緊推桿的固定形式；
（2）推桿頂端面應(yīng)和塑件成型表面在同一平面或高出0.05~0.10mm，且不應(yīng)有軸向竄動(dòng)；
（3）推桿與推桿孔有一段配合長(zhǎng)度為18mm（推桿直徑的3~5倍）的H8/f8間隙配合，防止塑料熔體溢出，其余部分均使用擴(kuò)孔；
（4）推桿與推桿孔要求保證垂直度，并能保證推桿能順暢地推出和返回。
第九章 冷卻系統(tǒng)
在注射成型中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文2.2所述ABS材料特性中指出，原料料溫對(duì)塑件質(zhì)量影響較大，料溫過(guò)低會(huì)造成缺料，表面無(wú)光澤，銀絲紊亂料溫過(guò)高易溢邊，出現(xiàn)銀絲暗條，塑件變色起泡，為控制注射料溫，一般采用螺桿式注射劑進(jìn)行保溫；對(duì)模具溫度較為敏感，當(dāng)模溫低時(shí)收縮率大、伸長(zhǎng)率增加、抗沖擊和強(qiáng)度較大，同時(shí)抗彎、抗壓、抗張強(qiáng)度較低。當(dāng)模溫過(guò)高時(shí)，塑件冷卻慢，較易變形粘?，F(xiàn)象，使得脫模困難，延長(zhǎng)成型周期。
一般注射到模具內(nèi)的塑料熔體的溫度為200℃左，熔體固化成為塑件后從60℃左右的模具中脫模，溫度的降低主要是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走，合理設(shè)計(jì)、校核冷卻水通道對(duì)于模具成型產(chǎn)品的質(zhì)量尤為重要。
9.1.冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
據(jù)文獻(xiàn)[1]表4-29可知，ABS材料成型溫度TS=200~260℃；模具溫度TM=40~60℃；脫模溫度TE=60~100℃。
溫差150℃；設(shè)水溫25℃，從模具中出水升溫0.25℃，水的比熱容4.187kJ/(kg·℃)；
Δθ=35.125℃；
塑件體積：V=23.31cm3；
塑件質(zhì)量：m=24.48 g；
塑件厚度1.5mm，由文獻(xiàn)[1]表4-34可查得冷卻時(shí)間8.0s，注射時(shí)間0.5s脫模時(shí)間8.0s，注射周期t=70s，每小時(shí)注射52次；
單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：52×24.48g=1272.73g/h≈1.27kg/h；
由文獻(xiàn)[1]表4-35可查得：ABS材料凝固時(shí)所放出的熱量為：400kJ/kg；
則冷卻水體積：=4.05×10-3 m3/min
=2.39m/s
其中： =4.015×104kJ/(m2·h·℃)
=3.374×10-3m2
=0.179m=179.0mm
9.2.冷卻系統(tǒng)分布
圖9.1 a
凸模冷卻水道分布
圖9.1 b
動(dòng)模板冷卻水道
由9.1計(jì)算結(jié)果可得，冷卻管距模腔10mm，冷卻管管徑φ6mm。冷卻管道不能與推桿位置沖突，所以采用如圖9.1所示串聯(lián)分布。
第十章 排氣和引氣系統(tǒng)
10.1排氣系統(tǒng)
在注射成型過(guò)程中，模具型腔和澆注系統(tǒng)的內(nèi)部除了原有的空氣外，還會(huì)有注射材料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體和塑料中的水分在注射溫度下汽化形成的水蒸氣。這些氣體如果不能順利排出時(shí)，就很可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生局部高溫，使塑件炭化燒焦，同時(shí)這些高溫高壓的氣體也可能擠入塑料熔體內(nèi)使塑件產(chǎn)生氣泡、空洞或填充不足等缺陷。因此在注射成型中及時(shí)將這些氣體排出到模具外是非常有必要的。
通常利用模具分型面或配合間隙可以實(shí)現(xiàn)自然排氣，本設(shè)計(jì)成品塑件為ABS材料，注射成型時(shí)可能揮發(fā)少量低分子氣體，由于本設(shè)計(jì)側(cè)型芯比較多，且位于距離澆口最遠(yuǎn)端，可以很好的利用模具成型零件間的配合間隙自然排氣。
10.2引氣系統(tǒng)
本設(shè)計(jì)的內(nèi)表面形狀比較復(fù)雜，塑件粘附型腔的情況比較嚴(yán)重，開(kāi)模時(shí)應(yīng)設(shè)置引氣裝置。本設(shè)計(jì)采用鑲拼式側(cè)隙引氣，將凸模的底部通槽可以起到很好的引氣效果；另外，底部?jī)蓚€(gè)底部安裝孔采用鑲拼型芯結(jié)構(gòu)，可以起到引氣的作用。
第十一章 結(jié) 論
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，平時(shí)所學(xué)的比較零散的知識(shí)得到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識(shí)的欠缺。在模具設(shè)計(jì)中，我越往下做就越感覺(jué)到自己知識(shí)的淺薄，我發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)需要考慮的問(wèn)題總比我想到的要多。
做完本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我強(qiáng)烈的希望自己盡快的走上工作崗位，因?yàn)槲疑钌畹母杏X(jué)到實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的匱乏對(duì)模具設(shè)計(jì)有多么大的影響。因?yàn)閷?duì)整個(gè)模具設(shè)計(jì)缺乏大局感和立體感，在整個(gè)設(shè)計(jì)中往往感到捉襟見(jiàn)肘，整個(gè)的設(shè)計(jì)還是在別人設(shè)計(jì)的框架下完成的，缺乏了一種思維的創(chuàng)新和跳躍。
在本次設(shè)計(jì)中，我使用了UG、CAD等輔助軟件，尤其是CAD，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我對(duì)CAD的操作更加熟練了。在設(shè)計(jì)中，我翻閱了大量的書(shū)籍，公差、制圖、力學(xué)、材料，在這次設(shè)計(jì)中都用到了。
通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)和加工有了一個(gè)比較系統(tǒng)、全面的認(rèn)識(shí)和了解，同時(shí)也遇到了很多問(wèn)題。在學(xué)校老師和同學(xué)們的指導(dǎo)幫助下，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于成功的完成了，從如何選材到確定大致模架結(jié)構(gòu)，從零件圖的繪制再到說(shuō)明書(shū)的裝訂，包含了太多的汗水，也為這大學(xué)4年畫(huà)上了一個(gè)完美的句號(hào)。
在此 ，我要衷心的謝謝我的指導(dǎo)老師！老師經(jīng)常詢(xún)問(wèn)我的進(jìn)度，督促我盡快完成，并給我指出在設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題。在此對(duì)給予幫助的老師們及同學(xué)們表示真摯的感謝。
由于我設(shè)計(jì)水平有限，設(shè)計(jì)中肯定會(huì)有許多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]葉久新，王群．塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011．
[2]大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室．機(jī)械制圖[M]．北京：高等教育出版社，2007．
[3]王細(xì)洋．現(xiàn)代制造技術(shù)[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2010．
[4]胡忠舉．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2011．
[5]高衛(wèi)國(guó)．機(jī)械工程材料[M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2011．
[6]高為國(guó)．Cr12MoV鋼冷沖裁模的失效分析及熱處理工藝的改進(jìn)[J] ．模具工業(yè)，2009(9) ：55-62．
[7]GB/T 14486．工程塑料模塑塑料件尺寸公差[S]．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993．
致 謝
首先，我非常感謝老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給自己的指導(dǎo)，從最初的定題，到資料收集，到寫(xiě)作、修改，到論文定稿，他們給了我耐心的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，他們放棄了自己的休息時(shí)間，他們的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他們表示我誠(chéng)摯的謝意。
同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來(lái)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿(mǎn)天下！
附 件I
附件1：塑件零件圖WNCDQDG_000（A4）
附件2：模具裝配圖WNCDQDG_001（A0）
附件3：動(dòng)模座板零件圖WNCDQDG_002（A1）
附件4：動(dòng)模板零件圖WNCDQDG_006（A1）
附件5：定模板零件圖WNCDQDG_007（A1）
附件6：澆口套零件圖WNCDQDG_010（A4）
附件7：定模嵌件裝配圖WNCDQDG_012（A2）
附件8：導(dǎo)套零件圖WNCDQDG_023（A4）
附件9：導(dǎo)柱零件圖WNCDQDG_024（A4）
附件10：小型芯1零件圖WNCDQDG_000(A4)
附件11：小型芯2零件圖WNCDQDG_000(A4)
附 件II
工件： 推板
CNC設(shè)備： 立式銑床X5050
1#刀： ?8mm鉆頭
2#刀： ?6mm倒角立銑刀（90°）
3#刀： ?6mm立銑刀
1.鉆孔?8mm通孔
N001 G90 G00 X0. Y0. Z-35. 建立絕對(duì)坐標(biāo)
N002 T01 G43 D01 換1#刀（?8mm鉆頭），1#正刀補(bǔ)
N003 S600 M03 主軸600rpm，主軸啟動(dòng)
N004 G01 Z-35 鉆X0.Y0.孔
N005 Z0.
N006 G00 Z35.
N007 Y130. 鉆X0.Y130.孔
N008 G01 Z-35.
N009 Z0.
N010 G00 Z35.
N011 X280. 鉆X280.Y130.孔
N012 G01 Z-35.
N013 Z0.
N014 G00 Z35.
N015 Y0. 鉆X280.Y0.孔
N016 G01 Z-35.
N017 Z0.
N018 G00 Z35.
N019 X0. Y0.
N020 M05 G40 主軸停止，取消刀補(bǔ)
2.頂面倒角
N021 T02 G43 D02 換2#刀（?6mm倒角立銑刀），2#正刀補(bǔ)
N022 S600 M03 主軸600rpm，主軸啟動(dòng)
N023 G00 X-10. Y-10. Z-10.
N024 G01 Z-1.
N025 Y140.
N026 X290.
N027 Y-10.
N028 X-10.
N029 Z10.
N030 G00 X0. Y0. Z35.
N031 M05 G40 主軸停止，取消刀補(bǔ)
3.鏜?15mm×9mm沉孔
(翻轉(zhuǎn)工件，使用工裝定位)
N032 T03 G42 D03 換3#刀（?6mm立銑刀），3#右刀補(bǔ)
N033 S800 M03 主軸800rpm，主軸啟動(dòng)
N034 G00 X4. Y0. Z10. 鏜X0.Y0.孔
N035 G01 Z-15.
N036 X4.5
N037 G02 X0.5 Y0. I0. J0.
N038 G01 X5.
N039 G02 X5. Y0. I0. J0.
N040 G01 X5.5
N041 G02 X5.5 Y0. I0. J0.
N042 G01 X6.0
N043 G02 X6.0 Y0. I0. J0.
N044 G01 X6.5
N045 G02 X6.5 Y0. I0. J0.
N046 G01 X7.
N047 G02 X7. Y0. I0. J0.
N048 G01 X7.5
N049 G02 X7.5 Y0. I0. J0.
N050 G01 Z10.
N051 G00 X4. Y130. Z10. 鏜X0.Y130. 孔
N052 G01 Z-15.
N053 X4.5
N054 G02 X0.5 Y130. I0. J130.
N055 G01 X5.
N056 G02 X5. Y130. I0. J130.
N057 G01 X5.5
N058 G02 X5.5 Y130. I0. J130.
N059 G01 X6.0
N060 G02 X6.0 Y130. I0. J130.
N061 G01 X6.5
N062 G02 X6.5 Y130. I0. J130.
N063 G01 X7.
N064 G02 X7. Y130. I0. J130.
N065 G01 X7.5
N066 G02 X7.5 Y130. I0. J130.
N067 G01 Z10.
N068 G00 X284. Y130. Z10. 鏜X280.Y130.孔
N069 G01 Z-15.
N070 X284.5
N071 G02 X284.5 Y130. I280. J130.
N072 G01 X285.
N073 G02 X285. Y130. I280. J130.
N074 G01 X285.5
N075 G02 X285.5 Y130. I280. J130.
N076 G01 X286.0
N077 G02 X286.0 Y130. I280. J130.
N078 G01 X286.5
N079 G02 X286.5 Y130. I280. J130.
N080 G01 X287.
N081 G02 X287. Y130. I280. J130.
N082 G01 X287.5
N083 G02 X287.5 Y130. I280. J130.
N084 G01 Z10.
N085 G00 X284. Y0. Z10. 鏜X280.Y0.孔
N086 X284.5
N087 G02 X284.5 Y0. I280. J0.
N088 G01 X285.
N089 G02 X285. Y0. I280. J0.
N090 G01 X285.5
N091 G02 X285.5 Y0. I280. J0.
N092 G01 X286.0
N093 G02 X286.0 Y0. I280. J0.
N094 G01 X286.5
N095 G02 X286.5 Y0. I280. J0.
N096 G01 X287.
N097 G02 X287. Y0. I280. J0.
N098 G01 X287.5
N099 G02 X287.5 Y0. I280. J0.
N100 G01 Z10.
N101 G00 X0. Y0. Z35.
N102 M05 G40 主軸停止，取消刀補(bǔ)
4.銑側(cè)表面
(T03 G42 D03) 換3#刀（?6mm立銑刀），3#右刀補(bǔ)
N103 S800 M03 主軸800rpm，主軸啟動(dòng)
N104 G01 X-10. Y-9. 銑側(cè)表面
N105 Z-20.
N106 X-9. Y-10.
N107 X289.
N108 X290. Y-9.
N109 Y139.
N110 X289. Y140.
N111 X-9.
N112 X-10. Y139.
N113 Y-10.
N114 Z10.
N115 G00 X0. Y0. Z35.
N116 M05 G40 主軸停止，取消刀補(bǔ)
5. 底面倒角
N117 T02 G43 D02 換2#刀（?6mm倒角立銑刀），2#正刀補(bǔ)
N118 S600 M03 主軸600rpm，主軸啟動(dòng)
N119 G00 X-10. Y-10. Z-10.
N120 G01 Z-1.
N121 Y140.
N122 X290.
N123 Y-10.
N124 X-10.
N125 Z10. Z35.
N126