PAGE 肥皂盒的注塑模具设计 摘要 本模具是“肥皂盒”的注射成型模具。通过对塑件进行工艺性的分析和比较，最终设计出一副注射模。首先分析塑件用塑料的品种、性能及塑件工艺性，进而选择注塑机型并确定模具型腔数及排列方式，接着按照成型方案确定分型面的位置，进行成型零部件及其结构的设计、浇注系统模块设计、排气系统模块设计、脱模机构设计、温度调节系统的设计等。最后进行注塑机工艺参数校核，包括注塑量、锁模力、注射应力、模具厚度和注射机闭合高度等方面，该设计对其它不同机构产品的注塑模具具有一定的参考价值。 关键词：塑料、注射、肥皂盒、注塑模具 目录 TOC \o 1-2 \h \z \u 13158 第一章 绪论 1 9388 （一）注塑模研究的内容和意义 1 6250 第二章 塑料件的工艺分析 2 16557 （一）材料的选择 2 28379 （三）成型特点 2 6940 （四）ABS塑料的注射参数 3 12010 第三章 注射成型原理及设备选择 5 13055 （一）注塑成型工艺原理 5 3252 （二）注塑设备和模架的选择 6 8294 第四章 注射模总体结构设计 9 19149 （一）型腔的设计及排列方式 9 851 （二）浇注系统的设计 11 14848 （三）注塑模成型零部件的设计 15 7916 （四）合模导向和定位机构的设计 17 6204 （五）推出机构的设计 19 11072 第五章 温度调节系统的设计 21 20425 （一）概述 21 31264 （二）模具冷却系统的设计 21 24885 第六章 相关理论计算及校核 22 12254 （一）注射机有关参数校核 22 21914 （二）模具的装配 24 5875 第七章 经济性分析 26 17454 总结 27 3544 参考文献 28 PAGE 28 第一章 绪论 （一）注塑模研究的内容和意义 本次设计以肥皂盒底盖注塑模具为主线，综合了成型工艺的分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程，达到很好的学习致用的效果。 主要是通过对肥皂盒底盖的形状，材料的计算分析和成型的过程的分析，CAD软件设计出整套模具的各个组成机构，以及对模具相关尺寸的计算。包括对浇注系统的计算，主流道的计算，分流道的计算，凹模的尺寸计算，凹模的尺寸计算，型腔的侧壁计算，型腔压力计算，型腔侧壁的厚度计算。通过计算结果，分析其设计工艺，以及注塑机的选择。从成型的塑件产品质量与生产效率出发，设计出整套合格的模具。 第二章 塑料件的工艺分析 （一）材料的选择 本课题研究的塑料件如图2.1所示， 图2.1 肥皂盒底盖 结构特点： 该塑件大体是一个2~3mm厚的壳体，壳体外部有光洁度要求，材料采取使用ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。 塑料分析： ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使拥有非常良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 （三）成型特点 ABS拥有非常良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且拥有非常良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。 初定制品成型工艺参数如表2-1所示： 表2-1 ABS塑料成型工艺参数 特性 内容 特性 内容 注塑机类型 螺杆式 螺杆转速/（r/min） 40 喷嘴形式 直通式 模具的温度 60 喷嘴温度/℃ 220 料筒后段温度/℃ 210~230 料筒中段温度/℃ 220~250 料筒前段温度/℃ 240~260 注塑压力/MPa 80 保压力/MPa 60 住宿时间/s 3 保压时间 20 冷却时间/s 30 成型周期/s 45 料筒一区 150——170 料筒二区 180——190 料筒三区 200——210 喷嘴温度 180——190 模具的温度 50——70 注塑压 60——100 保压 40——60 注塑时间 2——5 保压时间 5——10 （四）ABS塑料的注射参数 1、ABS塑料主要的性能指标： 密度 (Kg.dm-3) 1.13——1.14 收缩率 % 0.3~0.8 熔 点 ℃ 130~160 热变形温度 45N/cm 65~98 弯曲强度 Mpa 80 拉伸强度 MPa 35~49 拉伸弹性模量 GPa 1.8 弯曲弹性模量 Gpa 1.4 压缩强度 Mpa 18~39 缺口冲击强度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 体积电阻系数 Ωcm 1013 击穿电压 Kv.mm-1 15 介电常数 60Hz 3.7 第三章 注射成型原理及设备选择 （一）注塑成型工艺原理 注塑成型工艺原理 所谓注塑成型就是塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料来塑化成熔体后，通过施加一定的压力，把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷却定型后所产生的物品就为注塑。它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。 注塑的过程，也就是注塑的周期：锁模、座进、射胶、保压、熔胶+冷却、顶出、开模座退。 注塑的三大基本要素： 包括注塑机、模具、材料 注塑工艺的五大要素： 温度：油温、料温、模温 压力：射胶压力、保压压力、低压保护压力、锁模力 时间：射胶时间、低压保护时间、冷却时间、保压时间 位置：开合模位置、顶出位置、熔胶位置 塑料模具的概念：利用其特定形状去成型，具有一定形状和尺寸的塑料制品的工具（大规模生产）。 ` 1、成型零件： 直接与塑件接触组成塑件的内外形状的主要零件。 （1）型腔：成型塑件外表面（要求最高）； （2）型芯：（主型芯）成型塑件内表面； （3）小型芯：成型孔； （4）滑块型芯：成型侧孔，侧凹； （5）螺纹型芯：成型内螺纹；螺纹型环：成型外螺纹； 2、结构零件： 一般不直接与塑件接触，在模具中起定位、导向、机构动作及调温等功能。 3、结构系统： （1）浇注系统：由流道板、浇口套、主流道衬套组成； （2）导向系统：导柱、导套； （3）脱模顶出机构：顶杆、推板 （4）侧面分型抽芯机构（行位机构）：斜导柱、滑块、压紧块、定位装置； （5）排气系统和引气系统； （6）温控系统：包括加热系统和冷却系统； （7）其它结构：安装板、固定板、模柄、锁模机构、固定沉头内六角螺丝钉。 （二）注塑设备和模架的选择 估算塑件体积 该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.13~1.14g/cm3，收缩率为0.3~0.8%，计算其平均密度为1.135 g/cm3，平均收缩率为0.55﹪。 使用UG软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。另预置浇道凝料为， 因此估算塑件体积为10.5。 注射机的选择 （1）注塑模的最大开模行程： ≥S=H1+H2+5~10mm ≥35+138+10=183mm =S-H≥ H1+H2+5~10mm S≥H +H1+H2+5~10mm=48+20+5=73 mm 式中：—注射机最大开模行程（mm） H1—推出距离（脱模距离）（mm） H2—包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm） S—注射机动模固定板和定模固定板的最大距离（mm） H—模具厚度（mm） 所以注射机最大的开模距离：183mm （2）锁模力：锁模力不小于总注射压强的1.5倍，即 F=1.5P.A×0.1 F=1.5×80×380×0.1= 4560kN 式中：F—注射机的所需锁模力（KN） P—塑料熔体对型腔的成型压力（MPa），其大小是一般的注射压力的80%。 A—型腔(包括浇注系统)的投影面积（cm） （3）充满型腔所需的塑料质量： m= m=1.06×204=216.24g 式中：m—成型工件(包括浇注系统)的塑料质量(g)。 —ABS的塑料密度(g/cm)。 V—成型工件(包括浇注系统)的塑料体积（cm）。 （4）注射机的最大注射量是其允许最大注射量（额定注射量）的80%，所以工件的注射量： M=m/80%=216.24÷80/100=273g 式中：M—注射机允许的最大注射量（g） m—成型工件(包括浇注系统)的塑料质量(g) 所以根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号为SZ-320/ZH. 注塑机的参数如下： 注塑机最大注塑量：54cm3 注塑压力：121/Mpa 注塑速率：50(g/s) 塑化能力：20(Kg/h) 锁模力：320KN 注塑机拉行间距：250×250mm 顶出行程：70mm 最小模厚：130mm 最大模厚：220mm 模板行程：3100mm 注塑机定位孔直径：55 mm 喷嘴球半径：SR10 模板最大开距：400mm 顶出力：13kN 模架的选定 根据塑件选定模架为：S2030—B—I—35—35—70。A2型，如图3.1所示： 图3.1 模架 第四章 注射模总体结构设计 （一）型腔的设计及排列方式 型腔的数目的确定 根据 得 （4-1） k—注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8; Vp—注射机最大注射量，cm3; v1—浇注系统凝料量，cm3； v—单个塑件体积或质量，cm3； 一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。 型腔数量主要设计依据： （1）制品重量与注射机最大注射量。 （2）制品投影面积与注射机的锁模力。 （3）模具外观尺寸与注射机安装模具的有效面积。(即注射机拉杆内间距) （4）制品精度。(数量提高，塑件精度相应降低，根据经验数值，每增加一个型腔，塑件尺寸精度降低4％～8％) （5）侧抽芯及其处理方法。 （6）制品的生产批量。(月批量或年批量) （7）经济效益。（每一模的生产值） 外壳塑件属于小型塑件，大批量生产。该塑件精度要求不高，又是大批大量生产，能够使用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用低一点，设备运转费用小一点，初定为一模两腔的模具型式。根据塑件的形状，以及塑件材料ABS的综合性能，本设计采用一模两腔的形式。 型腔的布局 在实际的多型腔模具设计与制造中，对精度要求比较高、物理与力学性能要求均衡稳定的塑料制件，应尽量采用平衡式布置的形式。如图4.1所示： 图4.1 型腔布置 分型面的选择 分型面的概念：为将塑件从密闭的模腔内取出，以及为了安装嵌件或取出浇注系统等，必须将2个或几个部分，一般我们将分开模具能取出塑件的面称为分型面；分型面的方向尽量采用与注塑机开模是垂直方向，分模面位置应设在塑件脱模方向最大的投影边缘部位。 分型面对模具结构： ①型腔完全在动模一侧 ②型腔完全在定模一侧 ③型腔各有一部份分别在动、定模 分型面方向： ①尽量采用与注射成型机开模方向垂直的方向 ②特殊情况下采用与成型机开模方向平行的方向（要用机构改变力的方向） 一般选择在塑件最大的截面处（零件的最大外形线）,尽可能的避免抽芯,容易顶出和简化模具结构 分型面的形状： 形状有平面，斜面，曲面 分型面选择的要点： ①塑件：形状、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件、塑件的成型位置 ②模具：型腔布置、浇注系统，顶出系统、排气系统 ③制造结构合理简单，制造维护更换方便 塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则： ①有利于脱模； 有利于保证塑件的外观品质和精度要求； 有利于成型零件的加工制造； ④分型面数目与形状一般会用平行分型面，即采用一个与注射机开模运动方向垂直的分型面； ⑤ 型腔方位的确定：在决定型腔在模具内的方位时，分型面的选择应尽量防止形成侧孔或侧凹，以避免采取了比较复杂的模具结构； ⑥ 有利于侧向抽芯； ⑦考虑侧向抽拔距； ⑧应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，而将短抽拔距作为侧向分型芯或抽芯，并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯； ⑨锁紧模具的要求； ⑩ 有利于排气； ? 分型面的选择应考虑注射机的技术参数。 除了上述这些根本原则以外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上的投影面积的大小，避免接近或超过所选用注射机的最大注射面积可能会产生溢流现象。如图4.2所示： 图4.2 分型面示意图 （二）浇注系统的设计 普通浇注系统的组成及设计原则 浇注系统组成如图4.3所示： 主流道 主流道 分流道 浇口 图4.3 浇注系统示意图 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。该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料穴、浇口。 主流道的设计 1.主流道是喷嘴熔融状态的塑料进入模具型腔时的首段信道，它的形状和尺寸直接影响塑料的流动速度及填充时间。主流道一般呈圆锥形，锥度一般为2~4度，其小端直径应大于喷嘴直径0.5~1mm，以便补偿与喷嘴对中的误差。主流道的最佳长度一般为20~40mm。 根据所选注射机，小端尺寸直径应为： d=注射机喷嘴尺寸+（0.5~1） = 3.5 + （0.5 ~1） = 4 ~4.5 mm 主流道球面半径应为： R=喷嘴球面半径+（1~2） = 12 + 2 = 14 mm 球面配合高度 h=3～5 取h=5（mm） 2.主流道衬套的设计 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独来加工和热处理，一般都会采用碳素工具钢，如：T8A、T10A等，热处理硬度为53～57HRC。主流道衬套和定位圈设计成整体式，用于小型模具。中大型模具设计成分体式。但由于该模具主流道较长，设计成分体式较宜。为便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈设计成分体式。主流道衬套如下图4.4所示： 图4.4 主流道衬套 主流道衬套材料采取使用T10A钢，热处理淬火或表面硬度为53~57HRC。本设计中，主流道与定模座板采用H7/k6 过渡配合，与定位圈的配合采用H9/f9的间隙配合。定位圈如下图4.5所示： 图4.5 定位圈 分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形。 分流道设计要点： ①在保证足够的注塑压力使塑料熔体能顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过度。 ②分流道较长时，在分流道的末端应开设冷料穴。对于此模来说在分流道上不须开设冷料穴。 ③分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动，定模板上，合模后形成分流道截面形状。 ④ 分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡。 分流道的长度 分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置，从在输送熔料时减少压力损失，热量损失和减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。 分流道的断面 分流道的断面尺寸应根据塑件的成形的体积，塑件的壁厚，塑件的形状和所用塑料的工艺性能，注射速率和分流道长度等因素来确定。 分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡两种，分流道的布置形式： ①平衡式：到各型腔的流道都是一样的，保证各型腔同时充满，得到产品是一致的（重要零件）； ②非平衡式：到各型腔的流道都是不一样的，保证各型腔可能不同时充满，得到产品是可能不一致的（非重要零件），优点：使模具紧凑，尺寸变小； 浇口的设计 浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其最大的作用是： ①型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。 ②易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09，浇口的长度约为0.5mm～2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。 潜伏式浇口尺寸的确定： 由经验公式：d=nk=0.60.29 = 1.33 mm 其中查资料并计算得， n=0.6 ， k=0.29 潜伏式浇口如图4.6所示： 图4.6 潜伏式浇口 冷料穴的设计 在注射时必须防止冷料渣进入流道或模具型腔内，否则将会堵塞流道和减缓料流速度，进入模具型腔就会造成塑料制品上的冷把或冷斑。 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成冷接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。如图4.7所示，采用与拉料杆匹配冷料穴的Z形形式，采用的Z形头拉料杆。 图4.7 冷料穴 （三）注塑模成型零部件的设计 型腔的尺寸设计 其中LM为型腔的基本尺寸公差值为正偏差，Ls塑件的基本尺寸。塑件公差△为负偏差，S为塑料的平均收缩率，δz为模具成型零件的制造公差取1/4～1/6△，模具型腔按IT9级精度制造，塑件图如下图4.8所示： 图4.8 塑件图 塑件平均收缩率为0.8%，成型时最大收缩率为0.9%。最小收缩率为0.7%，按平均收缩率计算： L=L+SL+SL L=60-(0.6/2)=59.7mm S=0.8% L=59.7+0.008×59.7+×59.7=60.1mm 其制造偏差 按极限尺寸计算； L= 上式左端=59.6060，满足规定的要求。故型腔直径为59.85mm. 型芯的结构设计 （1）型芯径向尺寸的计算： L= [（1+S）Ls+3/4△] 其各字母的含义与前相同，型芯按九级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入数据得： L=L+SL+L L=56-(0.4/2)=56.2mm L=56.2+0.000856.2+=56.56mm 其制造误差为0.06mm，故 按极限尺寸计得， L=mm56mm 满足要求，故型芯尺寸为mm. 模具型腔壁厚的计算 如果是利用计算公式的话比较烦琐，且不能够确保在生产中的精确性，我们大家可以根据书中的经验值来取。 为实现高性能的目的，选用模具材料应具有高耐磨性，高耐蚀性，良好的稳定性和良好的导热性，一定要有一定的强度，表面需要耐磨，淬火变型要小，但不需要抵抗腐蚀能力，因为ABS没有腐蚀性。能够使用Cr12，经过调质，淬火加低温回火，正火。HRC≥55。 计算能得出型腔壁厚为： 0.20L+17=33mm。 （四）合模导向和定位机构的设计 导向零件的作用： 模具在进行装配和调模试机时，保证动、定模之间一定的方向和位置，导向零件要承受一定的侧向力，起导向和定位作用。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，正常的情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。 （1）该模具采用带头导柱，且不加油槽。 （2）导柱的长度必须比凸模端面高度高出至少6～8mm。 （3）为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。 （4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有充足的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为?20）。 （5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/m6配合。导柱滑动部分按H7/f7或H8/f9的间隙配合。 （6）导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4μm。 （7）导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为55HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度55HRC以上。导柱结构如图4.9所示： 图4.9 导柱结构 导套的设计 1.结构形式：采用带头导套（Ⅰ型），导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔。 2.导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。 3.导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.4μm。导套外径按H7/m6或H7/k6配合镶入模板。 4.导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样做才能够改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。孔径与导柱相配，一般都会采用H7/h6，为了能够更好的保证导向作用，要求导柱、导套的配合间隙小于凹、凸模之间的间隙。外径与上模座相配，采用H7/r6过盈配合，另一端则与导套滑动配合。 导套结构如下图4.10所示： 图4.10 导套结构 （五）推出机构的设计 脱模推出机构的设计原则 在注射成型的每一循环中，塑件必须由模具型腔中脱出，脱出塑件的机构称为脱模机构或推出机构。肥皂盒底盖塑件进行脱模前一定要遵循以下原则： 因塑料收缩是抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模。因为塑件的壁厚的关系我们大家可以利用推板。 顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强筋，壁厚等处。作用面积尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏。 为了能够更好的保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。将顶杆设计在塑件的内部型腔。 若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时，对不影响塑件尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件0.1mm；否则塑件会出现凸起，影响基面的平整。 脱模推出机构的方式及组成 制件推出（顶出）是注射成型的过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。塑件推出的方式有： 推杆推出：推杆推出是一种基本的也是一种常用的制品推出方式。常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。 推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。 气压推出：对于大型深型腔制品，常常采取或辅助采用气压推出方式。 推杆推出机构的设计 由于设置推杆位置的自由度较大因而推杆推出机构是最常用的推出机构，常被用来推出各种塑件。推杆推出机构的特点：推杆加工简单，更换方便，脱模效果好。推杆设计的需要注意的几点： 推出位置 推杆的推出位置应设在脱模阻力大的地方，推杆不宜设在塑件最薄的处，以免塑件变形或损坏，当结构需要顶在薄壁处时，可增加推出面积来改善塑件受力状况。推出面积较少时，一般都会采用推出盘推出，本次设计的推杆放置在产品的两侧。 直径 推杆直径不宜过细，应有足够的刚度和强度，能承受一定的推力，一般推杆的直径为2.5～15mm。为了尽最大可能避免细长杆变形，对于直径为2.5mm以下的推杆最好设计成阶梯形。 装配位置 推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔的平面高出0.05～1mm，否则，会影响塑件使用。 数量 在保证塑件质量，能够顺利脱模的情况下，推杆的数量不宜过多。当塑件不许可有顶出痕迹，可用顶出耳的形式脱模后将顶出耳剪掉。 推杆形状与尺寸 推杆的材料多用钢45、T8、T10, 推杆头部要淬火处理HRC50以上，工作端面的粗糙度低于Ra0.8。 推杆与推杆固定板的连接形式及配合图如图4.11所示： 图4.11 推杆的固定与配合 复位机构的设计 复位杆又叫回程杆，利用复位弹簧使推杆及推板复位并起导向作用。模板与复位杆配合的孔的极限偏差取H7。 成型壳形制品的模具，其推杆可同时兼作复位作用杆，推杆端面的一半作推杆作用，另一半复位时与定模板的分型面接触，起复位作用。如下图4.12所示： 图4.12 推杆结构 第五章 温度调节系统的设计 （一）概述 因肥皂盒底盖使用的塑料是ABS，要求模温高，若模具的温度过低则会影响塑料的流动性，增加剪切阻力，使塑件的内应力较大，甚至还出现冷流痕、银丝、注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。 对温度调节系统的要求： （1）确定加热或是冷却； （2）模温均一，塑件各部分同时冷却； （3）采用低的模温，快速且大量通冷却水； 总之，要做到优质、高效率生产，模具一定要进行温度调节，温度调节系统应尽量结构相对比较简单，加工容易，成本低廉。 （二）模具冷却系统的设计 据模具冷却系统模块设计原则：冷却水孔数量尽量多，尺寸尽量大的原则可知，冷却水孔数量大于或等于3根都是可行的。这样做同时可实现尽可能降低入水与出水的温度差的原则。根据书上的经验值取4根，冷却水口口径为6mm. 冷却系统的过程中，还应同时遵循以下原则： (1) 浇口处加强冷却； (2) 冷却水孔到型腔表面的距离相等； (3) 冷却水孔数量应尽可能的多，孔径应尽可能的大； (4) 冷却水孔道不应穿过镶快或其接缝部位，以防漏水。 (5) 进水口水管接头的位置应尽可能设在模具的同一侧，通常应设在注塑机的背面。 (6) 冷却水孔应避免设在塑件的熔接痕处。而且在冷却系统内，各相连接处应保持密封，防止冷却水外泄。 第六章 相关理论计算及校核 （一）注射机有关参数校核 最大注射量的校核 通过计算可得，浇注系统体积V2=8.8cm3， 塑件体积V1=81cm3， 塑件密度ρ=1.05g/cm3 塑件质量 浇注系统质量 制品每次注塑量 根据公式可知，XS-ZY-250注塑机符合标准要求。 锁模力校核 --注射时型腔压力 查参考文献得 113MPa --塑件在分型面上的投影面积（） --浇注系统在分型面上的投影面积（） --注射机额定锁模力，按注射机额定锁模力为18000 通过Pro/e分析功能可知， 塑件投影面积A1=294cm2， 浇注系统投影面积A2=4.63cm2 所以，XS-ZY-250注塑机符合标准要求。 开模行程的校核 开模行程S（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。它的大小直接影响模具所能成型的塑件高度。太小则不能成型高度较大的塑件，因为成型后，塑件无法从动、定模之间取出。设计模具时必须校核所选注射机的开模行程，以便使其与模具的开模距离相适应。注射机的开模行程是有限制的。塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。注射机的最大开模距离S=500mm,由《机械设计基础》查得。而塑件从模具中取出时所需的开模距离 单分型面注塑模 S≥H1 + H2 + (5～10) =15+ 100+ (5～10) =120～125 mm 式中S为注塑机的最大开模行程,H1为塑件脱出距离,H2包括流道凝料在内的塑件高度。 根据所选的注塑机最大开模行程为S=500mm120～125 mm。所以契合设计要求。 模具材料选择 由于模具型腔要不断地填充温度很高的熔料，所以要求制造型腔的材料具备较高的耐磨性跟抵抗腐蚀能力，型腔跟型芯一般都会采用合金材料做成。导柱，顶杆，复位杆等定为导向零件要求具有较高的耐磨性。模具选用材料如下表： 表6-1 模具选材表 模具型腔壁厚的计算 应以最大压力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小尺寸的模具型腔，强度不足是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。以强度计算和以刚度计算所需的壁厚相等时的型腔内尺寸即为强度计算和刚度计算的分界值。在分界值不知道的情况下，应分别按强度条件和刚度条件算出壁厚，取其中较大值作为型腔壁厚。 （二）模具的装配 装配模具是模具制作的完整过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。模具装配过程是按照模具技术方面的要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。 1、 模具的装配顺序 （1）确定装配基准； （2）装配前要对零件做测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净； （3）调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面吻合面积不小于80%，间隙不小于溢料最小值，防止产生飞边。 （4）在装配过程中尽可能保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查； （5）组装导向系统并保证开模合模动作灵活，无松动和卡滞现象； （6）组装冷却和加热系统，保证管路畅通，不漏水，不漏电，门动作灵活紧固所连接螺钉，装配定位销。装配液压系统时允许使用密封填料或密封胶，但应防止进入系统中； （7）试模：试模合格后打上模具标记，包括模具编号、合模标记及组装基面。 （8）模具预热 模具预热的方法，采用外部加热法，将铸铝加热板安装在模具外部，从外部向内加热，这种方法加热快，但损耗量大。

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