1緒論模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元,增長(zhǎng)率保持在25的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10,僅次于日本、美國(guó)而位列世界第三。雖然近年來(lái)我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是離國(guó)內(nèi)的需要和國(guó)際水平還有很大的差距。制造產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力及技術(shù)水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。針對(duì)這種情況，國(guó)家出臺(tái)了相應(yīng)的政策，正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。我國(guó)的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，6080的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國(guó)模具工業(yè)一直以每年15左右的增長(zhǎng)速度發(fā)展，2003年，我國(guó)模具總產(chǎn)值超過(guò)400億元人民幣。模具工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于模具加工設(shè)備、軟件及切削刀具的制造水平。如今，人們對(duì)手機(jī)、電腦、汽車(chē)、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點(diǎn)也不低于發(fā)達(dá)國(guó)家。但另一方面，我國(guó)生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機(jī)即模具加工設(shè)備的制造水準(zhǔn)，從總體上來(lái)說(shuō)還是比較低的。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛?？梢灶A(yù)料不久的將來(lái)，模具制造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來(lái)，而獨(dú)立成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進(jìn)我國(guó)更快的走向工業(yè)化國(guó)家。模具是利用其特定形狀成型具有一定形狀和尺寸的制造工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。全面要求是能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均能滿(mǎn)足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品。從模具使用角度來(lái)講，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；而從模具制造角度來(lái)講，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電氣性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在塑料加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少分模。合模和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，常采用自動(dòng)開(kāi)合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)。在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具上脫落。另外，模具對(duì)塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊?。除?jiǎn)易模具外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)是十分昂貴的，一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬(wàn)件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬(wàn)件。當(dāng)批量不大的時(shí)候，模具費(fèi)用在制件成本中所占比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動(dòng)的設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大，對(duì)塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。電話(huà)發(fā)明至今，從工作原理到外形設(shè)計(jì)都有不小的變化，電話(huà)在主要功能及工作原理上不會(huì)有太大的變化，但是在外形設(shè)計(jì)上是可以有很大發(fā)展的，在現(xiàn)在外形設(shè)計(jì)千變?nèi)f化，只有外形的美觀才能引起人們的興趣，但是在外形的設(shè)計(jì)與模具的設(shè)計(jì)有一定的沖突，設(shè)計(jì)電話(huà)聽(tīng)筒需要做到外形美觀又要做到模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便。模具制造產(chǎn)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)之一，而制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力及技術(shù)水平。因此大力發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所必須計(jì)劃到的。本次設(shè)計(jì)電話(huà)聽(tīng)筒的模具雖然不能為整個(gè)行業(yè)做出什么貢獻(xiàn)，但我希望能夠通過(guò)本次的設(shè)計(jì)制作有所體會(huì)和認(rèn)識(shí)，發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，提供一些有用的資料。希望通過(guò)此次有關(guān)電話(huà)聽(tīng)筒的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能掌握一般塑料制品的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)過(guò)程、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則與工作過(guò)程；熟悉塑料成型工藝擬定及模具設(shè)計(jì)工作步驟；了解塑料模具設(shè)計(jì)所應(yīng)注意的事項(xiàng)以及應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。注塑件的設(shè)計(jì)塑件制品的設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足使用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點(diǎn)，同時(shí)還要盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。在進(jìn)行制品結(jié)構(gòu)工藝性能的前提下，盡量選用價(jià)廉且成型性能又好的塑料。同時(shí)，還應(yīng)該力求制品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壁厚均勻且成型方便。另外，同時(shí)考慮模具的總體結(jié)構(gòu)合理，使模具型腔易于制造，模具的抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。塑料制品形狀應(yīng)該有利于模具的分型、排氣、補(bǔ)縮和冷卻。塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性在塑料生產(chǎn)過(guò)程中，一方面成型會(huì)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過(guò)對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù)。塑料制品的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括塑件的選材、尺寸和精度、表面粗糙度、塑料制品的形狀、壁厚、脫模斜度、圓角、加強(qiáng)肋、支承面、孔、螺紋、齒輪、嵌件、飛邊、文字與符號(hào)及制品表面彩飾等。21塑件的選材通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō),要考慮的主要是材料的力學(xué)性能,如屈服應(yīng)力,彈性模量,彎曲強(qiáng)度,表面硬度等該塑件對(duì)材料的要求首先必須是塑料的流動(dòng)性，其次是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,和機(jī)械加工一樣要考慮到加工工藝問(wèn)題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點(diǎn)都相差無(wú)幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)，本課題設(shè)計(jì)為熱固性塑料水壺蓋手柄設(shè)計(jì)，宜選用酚醛樹(shù)脂材料，酚醛樹(shù)脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性。正因?yàn)檫@個(gè)原因，酚醛樹(shù)脂才被應(yīng)用于一些高溫領(lǐng)域，例如耐火材料，摩擦材料，鑄造行業(yè)。因此本課題選用酚醛樹(shù)脂。22塑件的尺寸精度尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿(mǎn)足塑件使用要求的前提下，設(shè)計(jì)時(shí)總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對(duì)塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來(lái)確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度要求為一般精度即可，根據(jù)精度等級(jí)選用表，PF的高精度為2級(jí)，一般精度為3級(jí)。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱(chēng)尺寸在100120范圍內(nèi)，取MT2B級(jí)的公差數(shù)值為052MM，MT3B級(jí)的公差數(shù)值為078MM。尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為SZCA式中制件總的成型誤差；S塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差；Z模具成型零件制造精度所引起的誤差；C模具磨損后所引起的誤差；模具安裝，配合間隙引起的誤差；影響塑料制品尺寸精度的因素比較復(fù)雜，歸納有以下三個(gè)方面。（1）模具模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。（2）塑料材料主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。（3）成型工藝成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。23塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量是一個(gè)相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問(wèn)題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個(gè)等級(jí)。該塑件要求對(duì)型腔拋光，所以對(duì)粗糙度的要求比較高，查表得PF拋光后順紋路方向的表面粗糙度為002M，垂直紋路方向的表面粗糙度為026M。24壁厚各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁,根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。一般地說(shuō)，在滿(mǎn)足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過(guò)厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)間縮短，提高生產(chǎn)率；其次可避免因過(guò)厚產(chǎn)生的凹陷,縮孔,夾心等質(zhì)量上的缺陷。本設(shè)計(jì)選用的材料是PF，塑件外形高度小于50MM,推薦使用072，本課題設(shè)計(jì)的熱固性塑料水壺蓋手柄注射模的壁厚選,15MM。25脫模斜度由于塑件成型時(shí)冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧?，為了便于脫模，防止因脫模力過(guò)大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)，外表面都應(yīng)具有合理的斜度。以下是PF的脫模斜度推薦值制件外表面制件內(nèi)表面3510303040塑件內(nèi)表面在造型時(shí)就有弧度,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處,這不僅對(duì)脫模有好處，而且可以更好的鎖緊。26加強(qiáng)肋加強(qiáng)肋的主要作用是在不增加壁厚的情況下加強(qiáng)塑件的強(qiáng)度和剛度。塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高融體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。但本課題設(shè)計(jì)的水壺蓋手柄的受力很小所以不需要設(shè)置加強(qiáng)肋。27圓角塑件上各處的輪廓過(guò)度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時(shí)才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會(huì)發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T075以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取R1，較大值取到R3。28塑件的表面形狀塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)在滿(mǎn)足使用要求的前提下盡可能易于成型。塑件的形狀應(yīng)有利于提高塑件的強(qiáng)度和剛度，薄殼狀塑件可設(shè)計(jì)成球面或拱形面。因此，在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡可能避免側(cè)向凹凸而減少或消除不必要的側(cè)向抽芯，以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定31塑件的結(jié)構(gòu)分析圖31結(jié)構(gòu)圖從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖可以看出，如采用注射成型工藝，要實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模，必須有兩個(gè)分型面。即以直徑為B74MM的底面作為A分型面，以手柄的中心軸線(xiàn)為分型面，如圖1所示位置。對(duì)于B分型面必須采用瓣合模的結(jié)構(gòu)形式要成型M5MM的螺紋孔，可以采用自動(dòng)退螺紋的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但模具的成本較大，加工制造難道較高為了降低模具成本，便于模具加工，可以采用活動(dòng)的螺紋型芯鑲件，在注射成型取出塑件后，手工將螺紋型芯鑲件從塑件上取出。采用這種結(jié)構(gòu)，可以使模具的整體結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，同時(shí)也降低了制造上的難度，縮短制模周期32型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；（4）模具制造難度。為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有1根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目；2根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目；3根據(jù)注射機(jī)的注射量確定型腔數(shù)目；4根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。一般來(lái)說(shuō)，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒(méi)有配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，且具有兩邊抽芯，從模具加工成本，制品生產(chǎn)時(shí)的成本考慮，故擬定為一模兩腔。一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不太高的小型塑件，是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高?？紤]到該塑件是一般日用品，對(duì)于水壺蓋手柄，雖然精度要求也較高，但是該設(shè)備由于市場(chǎng)需求量比較大，而且更要考慮其經(jīng)濟(jì)性，所以采用一模多型腔。本人先設(shè)想為一模二型腔，其具體將通過(guò)注塑機(jī)的最大注塑量校核。查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級(jí),所以初定為一模兩腔最合理。33分型面的確定根據(jù)分型面的選擇原則1便于塑件脫模；2在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模；（3）有利于排氣和模具的加工方便；（4）外觀不遭到損壞；（5）滿(mǎn)足模具的鎖緊要求。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖可以看出，如采用注射成型工藝，要實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模，必須有兩個(gè)分型面。即以直徑為B74MM的底面作為A分型面，以手柄的中心軸線(xiàn)為分B型面。圖32分型面34注射機(jī)的確定341注塑成型工藝簡(jiǎn)介注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保壓冷卻以后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。一般分為三個(gè)階段的工作。如下圖32所示圖32注塑成型壓力時(shí)間曲線(xiàn)（1）物料準(zhǔn)備；成型前應(yīng)對(duì)物料的外觀色澤、顆粒情況，有無(wú)雜質(zhì)等進(jìn)行檢驗(yàn)，并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)。對(duì)于吸濕性強(qiáng)的塑料，應(yīng)根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以避免收縮應(yīng)力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。（2）注塑過(guò)程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個(gè)階段，注塑過(guò)程可以用如圖所示31所示。圖中T0代表螺桿或柱塞開(kāi)始注射熔體的時(shí)刻；當(dāng)模腔充滿(mǎn)熔體（TT1）時(shí)，熔體壓力迅速上升，達(dá)到最大值P0。從時(shí)間T1到T2，塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會(huì)繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補(bǔ)因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動(dòng)，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動(dòng)方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時(shí)間越長(zhǎng)，分子定向的程度越高。從螺桿開(kāi)始后退到結(jié)束（時(shí)間從T2到T3），由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會(huì)發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一直進(jìn)行到澆口處熔體凝結(jié)時(shí)為止。其中，塑料凝結(jié)時(shí)的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。（3）制件后處理；由于成型過(guò)程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動(dòng)非常復(fù)雜，再加上流動(dòng)前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同，制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導(dǎo)致制件內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)晶、取向和收縮應(yīng)力，脫模后除引起時(shí)效變形外，還會(huì)使制件的力學(xué)性能，光學(xué)性能及表觀質(zhì)量變壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)開(kāi)裂。故有的塑件需要進(jìn)行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應(yīng)力，此外，退火還可以對(duì)制件進(jìn)行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的1020度至熱變形溫度以下1020度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強(qiáng)、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件調(diào)濕處理所用的加熱介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為121，加熱溫度為100121，保溫時(shí)間與制件厚度有關(guān)，通常取29小時(shí)。342注塑成型工藝條件1）溫度；注塑成型過(guò)程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。PF料與溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表31所示。表31溫度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)料筒溫度/噴嘴溫度/模具溫度/成型壓力/MPA后段中段前段8090809080902402501702001301502）壓力；注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像PF流動(dòng)性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為34275MPA。3）時(shí)間；完成一次注塑成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱(chēng)為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其他時(shí)間（開(kāi)模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為35秒，保壓時(shí)間一般為20120秒，冷卻時(shí)間一般為30120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表32所示。表32成型周期與壁厚關(guān)系制件壁厚/MM成型周期/S制件壁厚/MM成型周期/S05102535101530451522356520284085經(jīng)過(guò)上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表33所示。表33制品成型工藝參數(shù)初步確定特性?xún)?nèi)容特性?xún)?nèi)容注塑機(jī)類(lèi)型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（R/MIN）48噴嘴形式直通式模具溫度50噴嘴溫度230后段溫度150210中段溫度170230前段溫度190250注射壓力MPA90保壓力MPA80注射時(shí)間S15保壓時(shí)間S5冷卻時(shí)間S20其他時(shí)間S3成型周期S30成型收縮06干燥溫度6080干燥時(shí)間13后處理溫度70，保溫時(shí)間2小時(shí)。343注塑機(jī)的選擇1956年制造出世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30；注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī)械產(chǎn)量的50。成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一。注塑機(jī)的分類(lèi)方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法常用的說(shuō)法有（1）按設(shè)備外形特征分類(lèi)臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；（2）按加工能力分類(lèi)超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類(lèi)和按合模裝置的特征分類(lèi),但日常生活中用的較少。344注塑機(jī)基本參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱(chēng)注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開(kāi)合模速度,空循環(huán)時(shí)間等這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買(mǎi)和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)1公稱(chēng)注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力2注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿或柱塞對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱(chēng)為注射壓力3注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿(mǎn)型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度常用的注射速率如表34所示。表34注射量與注射時(shí)間的關(guān)系注射量/CM3125250500100020004000600010000注射速率/CM/S125200333570890133016002000注射時(shí)間/S112515175225337554塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期5鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi)6合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開(kāi)距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍7開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停8空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間A由公稱(chēng)注射量選定注射機(jī)由注射量選定注射機(jī)由PRO/E建模分析得（材料密度取145KGDM3）；總體積V3462728CM3；總質(zhì)量M1457281056G；流道凝料V05V流道凝料的體積質(zhì)量是個(gè)未知數(shù),根據(jù)手冊(cè)取05V05M來(lái)估算,塑件越大則比例可以取的越??；實(shí)際注射量為V3461521038CM3；實(shí)實(shí)際注射質(zhì)量為M15M1056151584G；實(shí)根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于08倍公稱(chēng)注射量原則,即08V公V實(shí)V公V實(shí)/0810380812975CM；3B由鎖模力選定注射機(jī)F鎖A分P型2314373710635106301（KN）式中F鎖注射機(jī)的鎖模力（N）；A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和；P型型腔壓力，取P型35MPA；結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為表35所示，查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取SZ160/1000,主要技術(shù)參數(shù)如下表35所示。表35國(guó)產(chǎn)注射機(jī)SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表特性?xún)?nèi)容特性?xún)?nèi)容結(jié)構(gòu)類(lèi)型臥拉桿內(nèi)間距MM360260理論注射容積（CM3）179移模行程MM280螺桿柱塞直徑MM44最大模具厚度MM360注射壓MPA132最小模具厚度MM170注射速率G/S110鎖模形式MM液壓塑化能力G/S105模具定位孔直徑MM120螺桿轉(zhuǎn)速R/MIN10150噴嘴球半徑MM10鎖模力KN1000噴嘴口直徑345注射機(jī)的校核1最大注塑量的校核為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱(chēng)注塑量的3575范圍內(nèi)，最大可達(dá)80，最小不小于10。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在5080。V1038CM；V179CM；實(shí)3公3滿(mǎn)足要求。10385792鎖模力的校核在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力FKAP分型7728KN滿(mǎn)足要求。式中F注塑機(jī)額定鎖模力1000KN；K安全系數(shù)，通常取1112，取K12；3塑化能力的校核初定的成型周期為30秒計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為每次實(shí)際注射量/成型周期即346（G/S），小于注塑機(jī)的塑化能力105（G/S），說(shuō)明注3081射機(jī)能完全滿(mǎn)足塑化要求。4噴嘴尺寸校核在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機(jī)噴嘴球面半徑R1大12MM，主流道小端直徑D取比注射機(jī)噴嘴嘴直徑D大051MM，如圖所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。R211MMR110MMD5MMD4MM205定位圈尺寸校核注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱(chēng)之為定位孔。注塑模端面凸臺(tái)徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線(xiàn)與噴嘴的中心線(xiàn)相重合。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。6模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長(zhǎng)寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿過(guò)拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。7模具厚度校核模具厚度必須滿(mǎn)足下式HHHMINMAX170300360滿(mǎn)足要求。式中H所設(shè)計(jì)的模具厚度300MM；H注塑機(jī)所允許的最MMIN小模具厚度170MM；H注塑機(jī)所允許的最大模具厚度360MM；AX8模具安裝尺寸校核注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。該模具外形尺寸為350300屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在500500內(nèi)為中，小模具）。9開(kāi)模行程校核所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開(kāi)模行程受模具厚度影響。此時(shí)最大開(kāi)模行程S開(kāi)等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。SH1H2（510）MM280446510280119滿(mǎn)足要求。式中S開(kāi)注塑機(jī)移模行程280MM；H1推出距離44MM；H2流道凝料與塑件高度65MM。模具設(shè)計(jì)41模具材料現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料如何合理的選擇模具鋼,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件,如果選材不當(dāng)，則所有的精密加工所投入的工時(shí),設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。在選擇模具鋼時(shí),首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能,從使用性能考慮硬度是主要指標(biāo)之一,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變,必須有足夠的硬度,當(dāng)承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷,崩刃問(wèn)題,所以韌性也是一重要指標(biāo),耐磨性是決定模具壽命的重要因素,從PF特性看,這三項(xiàng)指標(biāo)是必須要滿(mǎn)足的,此外還有紅硬性,抗壓屈服強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度和熱疲勞能力的指標(biāo)。從工藝性能考慮要熱加工工藝好,加工溫度范圍寬,冷加工性能如切削,銑削,拋光等加工性能好,此外還要考慮淬透性和淬硬性,熱處理變形和氧化脫碳等性能另外從經(jīng)濟(jì)考慮,要求材料來(lái)源廣,價(jià)格低。查手冊(cè)選擇模仁的材料是4CR13。屬馬氏體類(lèi)型不銹鋼,該鋼機(jī)械加工性能較好,經(jīng)熱處理淬火及回火后,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,拋光性能,較高的強(qiáng)度和耐磨性,適于制造承受高負(fù)荷,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等。有關(guān)參數(shù)如下物理性能臨界溫度（）AC1820；AC31100；線(xiàn)膨脹系數(shù)105在20100熱導(dǎo)率276WMK1在20左右彈性模量（MPA）21000022350020左右42成型零部件成型零件是構(gòu)成模具的型腔、直接與塑料熔體相接觸并成型制品的模具零件和部件。通常有凹模、凸模、型芯、成型桿、鑲件等零件式部件。在模具的動(dòng)、定模部分合模后成型零部件構(gòu)成了模具的型腔，從而也決定了塑件的內(nèi)、外輪廓尺寸。421影響工件尺寸因素（1）塑件的公差塑件的公差按規(guī)定取單項(xiàng)極限制，制品的外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”制品的內(nèi)腔尺寸取正值“”。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱(chēng)分布原則計(jì)算，取“”。（2）模具制造公差模具制造公差可取塑件公差的1/31/6。而且按成型加工過(guò)程中的增減趨向取“”“”符號(hào)。（3）模具在分型面上的合膜間隙由于注射壓力及模具分形面皮面的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型面的平面度較高表面粗糙度較低時(shí)塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于00201MM。422各零件的計(jì)算一般情況影響零件及塑件公差的主要因素是模具的制造公差Z,塑件的收縮率S和模具磨損量C這三項(xiàng)。塑件的尺寸公差取MT5，則制造公差Z1/3；磨損量取Z1/3；塑件ABS的收縮率S12。（1）型腔工作尺寸的計(jì)算型芯鑲塊是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中鑲塊的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。零件圖如下圖41所示41型芯鑲塊型芯鑲塊的徑向尺寸計(jì)算公式如下故型腔芯尺寸為D11SD1/2XC（100055）9207502492326073150D塑92024D21SD塑X（100055）1207503200106118300106D12032L11SL塑X（100055）1607503200106158300106D16032L21SLX（100055）40750320010638300106L4032L31SD塑X（100055）80750320010679300106D8032L41SL塑X（100055）70750320010678500106D7032L51SL塑X（100055）70750320010678500106D7032B型腔深度尺寸H塑塑件外形公稱(chēng)尺寸（取5）X修正系數(shù)，可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0508之間，在此取2/3（以下相同）塑件的尺寸公差（取024）Z模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6，在此取Z/3（以下相同）H11SHX（100055）30075018001062992500106H30018H21SHX（100055）3407501400106339400106H34014H31SHX（100055）2707501400106279000106H270142滑塊的工作尺寸的計(jì)算滑塊是成型零件外形的，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過(guò)程中凸模的磨損會(huì)使被包容尺寸逐漸變小。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。圖42滑塊圖L塑2540193L塑200086滑塊高度尺寸計(jì)算HM11SH塑X100055）442/3024000844120008式中H塑塑件外形公稱(chēng)尺寸（取44）X修正系數(shù)，可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0508之間，在此取2/3塑件的尺寸公差（取016）Z模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/31/6，在此取Z/3同理，型芯其它高度尺寸為HM21SH塑X100055）72/3001800066930006HM31SH塑X100055）652/30200066510006HM41SH塑X100055）62/30220007587015043澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道稱(chēng)為澆注系統(tǒng)，通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。431主流道主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線(xiàn)上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)。主要參數(shù)錐角2；內(nèi)表面粗糙度RA063M；小端直徑DD051MM；半徑R2R112MM；材料T8A；由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。R211MMR110MMD5MMD4MM20澆口套如下圖43所示圖43澆口套432分流道分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為6MM。如下圖44所示圖44分流道尺寸433冷料穴冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫，此外，開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。如下圖45所示圖45冷料穴尺寸434澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。澆口的類(lèi)型有很多，有點(diǎn)澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。1側(cè)澆口深度尺寸H的確定HNT061509MMN塑料系數(shù)PF料取06；T塑件在澆口位置處的壁厚，該設(shè)計(jì)取殼體中間壁厚T15MM。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，H的取值范圍在0520MM之間，若按澆口處壁厚計(jì)算則H0653MM,超出了經(jīng)驗(yàn)值，而且由于澆口是易磨損部位，所以開(kāi)始時(shí)取小值是有好處的，這有利于以后的修模2側(cè)澆口寬度尺寸W的確定WA型腔一側(cè)的表面積AV/T；30NV澆注體積V51910MM；T取平均壁厚33MM取3MM。31652W268取3MM30/TN019563435剪切速率的校核生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率R51025103S1、澆口的剪切速率R104105S1時(shí)，所成型的塑件質(zhì)量最好。對(duì)一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計(jì)算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示R3NVRQ上式中Q體積流量（CM/S）；R澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（CM）。V3（1）主流道剪切速率校核Q08Q/T103815692（CM3/S）主V公T注射時(shí)間，T15（S）；R0375（CM）N421DR主流道的平均當(dāng)量截面半徑；ND主流道小端直徑，D05（CM）；D主流道大端直徑，112D1（CM）2R26510S主3NVQ375014931（2）分流道剪切速率的校核分流道Q26（CM/S）1分2主953R03（CM）N1R10810S1分3NVQ3042631（3）澆口剪切速率的校核R14210S澆3NV3141QQ13（CM/S）；澆口面積S133MM,當(dāng)量面積SR取R澆2分32當(dāng)N1MM。當(dāng)N從以上的計(jì)算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。44模架的選用注塑模模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者適用于模板尺寸為BL560MM900MM；后者的模板尺寸BL為（630MM630MM）（1250MM2000MM）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。441模具高度尺寸的確定各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個(gè)尺寸需要注意動(dòng)模板厚度和定模板厚度；在注射成型時(shí)型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時(shí)，若定模板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，為了安全，取底板厚度為30MM，。動(dòng)模的底板因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以動(dòng)摸板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計(jì)取動(dòng)模板厚度為65MM。推板推出距離；需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為45MM左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約45左右，所以當(dāng)推出距離為45MM時(shí)就能使塑件和型芯分離。如果C板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，需要滿(mǎn)足關(guān)系HH1H2H3H0HC板高度；H1擋銷(xiāo)高度；H2推板厚度；H3推桿固定板厚度；H推出距離；完成了以上的工作，確定模具厚度為295MM，A板厚度50MM，B板厚度30MM，C板厚度80MM各部份尺寸如下表43所示。表43標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸組合系列WL315L墊塊高C80H125H525L355W1250H235推板螺釘4M8；130326導(dǎo)柱間距（WLLR）32；200294W2118H335復(fù)位桿間距（W2LT）16；100300模板A、B尺寸30；65W340H415座板螺釘8M12；20821045導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)為確保動(dòng)模和定模閉合時(shí)能準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對(duì)中，需要分別在動(dòng)模和定模上設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注射模還應(yīng)在主分型面上設(shè)有錐面定位裝置。通常在推板與動(dòng)模板之間也設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對(duì)于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線(xiàn)的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱(chēng)布置，或不等直徑對(duì)稱(chēng)布置。2）導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出68MM，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/F7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/K6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/K6。配合長(zhǎng)度通常取配合直徑的152倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。導(dǎo)柱導(dǎo)套如下圖48所示圖46導(dǎo)柱導(dǎo)套圖46脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)指開(kāi)模過(guò)程的后期，將制品從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)一般由推桿、拉料桿、推桿固定板、推板以及動(dòng)模墊板組成。注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)，也稱(chēng)頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則1）塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。2）由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。3）結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)。本設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)單的推桿脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)椴捎猛坪?jiǎn)單的脫模機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來(lái)方便。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說(shuō)明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算。461脫模力的計(jì)算型芯投影面近似于圓形，脫模力的計(jì)算按照?qǐng)A形端面的計(jì)算公式計(jì)算ABT21KCOS2SINCOFF12TA01ABELFAK式中，F(xiàn)是脫模力，E是塑料的彈性模量，S是塑料成型的平均收縮率，T是塑件壁厚，L是被包型芯的長(zhǎng)度，是塑料的泊松比，是脫模斜度，F(xiàn)是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，R是型芯的平均半徑，A是矩形型芯短邊的長(zhǎng)度，B是矩形型芯長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度，A為0。參數(shù)如下表44所示表44塑料與脫模力有關(guān)的某些性能塑料名稱(chēng)彈性模量壓縮比成型收縮率摩擦因數(shù)PF7000MPA10131205由以上公式計(jì)算得F166（KN）由于以上所計(jì)算得的只是一腔的脫模力，所以總的脫模力為F2F2166332（KN）總脫462推桿尺寸的計(jì)算本設(shè)計(jì)采用的是推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿做出初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡(jiǎn)化為DKNEFL脫24115112MM5210434D推桿直徑N推桿的數(shù)量，N取4（參考模架尺寸，估取L150）；E推桿材料的彈性模量，取E2110MP5AK安全系數(shù)，取K15；F總的脫模力，脫F53020（N）；脫實(shí)際推桿尺寸直徑為14MM，可見(jiàn)是符合要求的。但為了安全起見(jiàn)，再對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核，強(qiáng)度校核公式為D4壓脫NF105MM滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。150432推桿材料的許用壓應(yīng)力,150MPA。壓壓2）推桿的固定形式推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式。3）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向當(dāng)推桿較細(xì)或推桿數(shù)量較多時(shí)，為了防止因塑件反阻力不均勻而導(dǎo)致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，需要在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)向零件，一般稱(chēng)為推板導(dǎo)柱。47溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿(mǎn)足注射成型工藝對(duì)模具溫度的要求，模具應(yīng)設(shè)有冷卻式加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱方式有通入熱水、蒸汽、熱油和置入加熱元件等。471模具溫度對(duì)模具的影響（1）模具在成型的過(guò)程中，模具的溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件的質(zhì)量。（2）模具溫度過(guò)高，成型收縮大。脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。（3）模具溫度過(guò)低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面還會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。（4）當(dāng)模具的溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過(guò)大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹取變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。由于本塑件采用的是PF，其黏度低、流動(dòng)性較好，對(duì)模具溫度的要求不高，因此只要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)就可以了，加熱系統(tǒng)就不需設(shè)計(jì)。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設(shè)為40。472冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則（1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（2）冷卻水孔數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線(xiàn)與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的12倍，冷卻水孔中心距約為35倍，水孔直徑一般為812。（3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。（4）澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此加強(qiáng)澆口處的冷卻。（5）盡量降低進(jìn)水和出水的溫度。如果進(jìn)水和出水的溫度過(guò)大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開(kāi)設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于5。（6）合理選擇冷卻水道的形式。（7）合理確定冷卻水管接頭的位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。（8）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。（9）冷卻水孔進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。473冷卻介質(zhì)的選擇冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?、傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周?chē)騼?nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。由于PF的黏度低、流動(dòng)性好，成型工藝要求模具溫度都不太高，所以常采用水對(duì)模具冷卻。48排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為了在注射成型過(guò)程中將型腔內(nèi)原有的空氣和塑料熔體中逸出的氣體排出，在模具分型在由常開(kāi)設(shè)排氣槽。當(dāng)型腔內(nèi)的排氣量不大時(shí)，可直接利用分型面之間的間隙自然排氣，也可利用模具的推桿與配合孔之間的活動(dòng)間隙排氣。此設(shè)計(jì)是利用分型面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動(dòng)間隙排氣的。排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則通常，選擇排氣槽的開(kāi)設(shè)位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則1）排氣口不能正對(duì)操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故；2）最好開(kāi)設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出；3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）開(kāi)設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端；5）開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕；6）若型腔最后充滿(mǎn)部位不在分型面上，其附近又無(wú)可供排氣的推桿或活動(dòng)的型心時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣；7）高速注射薄壁型制件時(shí)，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出。此設(shè)計(jì)是利用分型面之間的間隙排氣和利用推桿與配合孔之間的活動(dòng)間隙排氣的。結(jié)論本設(shè)計(jì)首先說(shuō)明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計(jì)原則，對(duì)塑件的特征如倒圓角、加強(qiáng)筋等做了說(shuō)明，從實(shí)際來(lái)看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容，冷流道注塑模具無(wú)外乎包括四大系統(tǒng)澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜銷(xiāo)、滑塊等）。在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式取流道橫截面形狀，確定澆口尺寸，對(duì)流道剪切速率進(jìn)行校核；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)說(shuō)明了設(shè)計(jì)的一般步驟，確定冷卻時(shí)間，計(jì)算體積流量等；頂出系統(tǒng)著重說(shuō)明了推桿，推管的安裝要求，并進(jìn)行強(qiáng)度校核；該模具屬于簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)，無(wú)滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，也無(wú)開(kāi)模