某外殼產(chǎn)品的注塑模具及制造工藝設(shè)計(jì)摘要伴隨著石油工業(yè)的強(qiáng)勢(shì)崛起，塑料產(chǎn)品也孕育而生，目前塑料制品幾乎走進(jìn)了人們生活的各行各業(yè)。塑料是一種新型的工程材料，其成型工藝不斷成熟、完善和發(fā)展，注塑模具已經(jīng)成為了工業(yè)中不可或缺的成型工具。注塑模具又叫塑料成型模具，是一種通過(guò)成型具有特定形狀和尺寸的塑料產(chǎn)品的模具。注塑模具的成型部分包括兩個(gè)部分，凸模和凹模，這兩部分統(tǒng)稱為型腔。通過(guò)向型腔中注射塑料，再經(jīng)過(guò)冷卻、保壓和固化，由推出機(jī)構(gòu)完成推出動(dòng)作，從而得到了我們想要的塑件。數(shù)碼天線機(jī)殼在注塑成型的技術(shù)中應(yīng)用的已經(jīng)非常廣泛了，學(xué)生在了解模具工藝、塑件性能和塑件制造工藝的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出一套具有可行性的方案，制定出合理的加工制造方案并且挑選出最合適的材料，通過(guò)對(duì)塑件復(fù)雜性的分析從而設(shè)計(jì)出最符合塑件要求的模具。關(guān)鍵詞：注塑模具，塑件，模具目錄1緒論 41.1國(guó)內(nèi)注塑模具發(fā)展現(xiàn)狀 41.2塑料成型模具發(fā)展趨勢(shì) 41.3對(duì)數(shù)碼天線機(jī)殼研究的內(nèi)容和意義 52數(shù)碼天線機(jī)殼塑件成型過(guò)程以及結(jié)構(gòu)和性能的分析 62.1塑件成型工藝性分析 62.2數(shù)碼天線機(jī)殼結(jié)構(gòu)的要求 72.2.1數(shù)碼天線機(jī)殼的尺寸精度的要求 72.2.2數(shù)碼天線機(jī)殼表面質(zhì)量的要求 72.2.3塑件的生產(chǎn)批量 72.3數(shù)碼天線機(jī)殼對(duì)原材料的要求 83確定注塑模具的結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)初步選擇 103.1注塑模具分型面位置的選擇與確定 103.2型腔數(shù)目和排列方式的確定 103.3選擇和確定注射機(jī)的型號(hào)以及了解相關(guān)參數(shù) 113.3.1塑件熔體的總體積的初步計(jì)算 113.3.2計(jì)算模具的鎖模力 123.3.3確定選擇的注射機(jī) 124設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的各個(gè)部分 134.1主流道的設(shè)計(jì) 13（1）設(shè)計(jì)主流道的尺寸大小 13（2）設(shè)計(jì)合理的澆口套 134.2確定分流道的布置形式 144.3注塑模具中澆口的設(shè)計(jì) 144.4對(duì)注塑模具冷料穴的設(shè)計(jì) 155成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算 165.1注塑模具中型腔與型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 165.1.1注塑模具中型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 165.1.2注塑模具中對(duì)型芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 165.2注塑模具中對(duì)型腔與型芯的尺寸進(jìn)行計(jì)算 175.2.1型芯徑向尺寸計(jì)算 175.2.2型腔徑向尺寸計(jì)算 185.2.3型腔深度尺寸計(jì)算 195.2.4型芯高度尺寸計(jì)算 195.2.5中心距尺寸計(jì)算 206注塑模具中對(duì)模架和其他零件的確定 226.1模架的確定 226.2注塑模具中其他零件的尺寸大小及相關(guān)參數(shù) 227注塑模具中導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 247.1注塑模具中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 247.2注塑模具中導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 248抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 258.1推出方式的確定 258.2復(fù)位機(jī)構(gòu)的選擇與確定 258.3垃圾釘?shù)臄?shù)目和材料 258.4抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 25通過(guò)方案比較，結(jié)合塑件本身的性能要求，決定采用斜頂桿外側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)形式。斜導(dǎo)桿在這過(guò)程中既能夠成型產(chǎn)品一部分，不會(huì)對(duì)塑件的外觀質(zhì)量造成影響，也能在開(kāi)模的時(shí)候提供一定的推出力。 268.5斜頂桿設(shè)計(jì) 268.5.1抽芯距的設(shè)計(jì)計(jì)算 278.5.2斜推桿設(shè)計(jì) 279冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 289.1冷卻介質(zhì)的選擇 289.2計(jì)算注塑模具中冷卻系統(tǒng)塑料熔體的總質(zhì)量和塑件放出的熱量 289.2.1模具中的塑件熔體的總質(zhì)量W 289.2.2塑件熔體在凝固過(guò)程中所釋放的熱量 2810計(jì)排氣系統(tǒng)和排氣方式的設(shè)計(jì) 3011注塑模具的部分?jǐn)?shù)據(jù)校核 3111.1注射機(jī)的校核 3111.2注塑模具的閉合高度校核 3112注塑模具的裝配與調(diào)試 3213總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 341緒論1.1國(guó)內(nèi)注塑模具發(fā)展現(xiàn)狀從21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)的國(guó)際地位得到了很大的進(jìn)步，國(guó)家的綜合實(shí)力逐漸提高，生產(chǎn)力水平前進(jìn)了一大步，人民的生活水平也向前邁進(jìn)了一大步，在人民生活的方方面面中，模具都扮演著舉足輕重的作用。塑料成型所使用的模具成為塑料成型模，伴隨著石油行業(yè)的不斷興起，塑料模具也出現(xiàn)在人們的視野里。但是，剛開(kāi)始時(shí)塑料模具的使用和設(shè)計(jì)都是根據(jù)設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，沒(méi)有一套完整的設(shè)計(jì)計(jì)算與工藝分析。所以，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中會(huì)遇到很多問(wèn)題無(wú)法解決，從而阻礙了塑料模具的發(fā)展[1]。為了使模具的制作工藝和成型工藝有一定的安全保障，模具制造必須迎來(lái)數(shù)字化的變革。伴隨著人類步入數(shù)字化時(shí)代，模具制造也迎來(lái)了數(shù)字化的新生命，CAD和UG的強(qiáng)勢(shì)崛起推動(dòng)了模具的進(jìn)一步發(fā)展。模具制造出來(lái)的產(chǎn)品布滿我們生活的每個(gè)角落，無(wú)論在汽車火車輪船等大型出現(xiàn)工具的用塑料制成的部件，還是我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中各種家具玩具等塑料制品，甚至在核電產(chǎn)業(yè)、航空產(chǎn)業(yè)都需要模具的輔助。伴隨著工業(yè)產(chǎn)品、日常生活用品和注塑產(chǎn)品的逐漸增多，對(duì)模具提出的要求也越來(lái)越高，這些產(chǎn)品更新的速度很多，所以模具更新的速度也要很快，并且對(duì)塑料的品種和性能提出了很高的要求。隨著21世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，通過(guò)UG和CAD巧妙地將模具與計(jì)算機(jī)結(jié)合在一起，從而提高了模具制造的效率。在以前由于條件設(shè)施問(wèn)題，模具地制造只能通過(guò)設(shè)計(jì)師來(lái)親手親筆地在圖紙上繪制，不僅速度慢而且不方便修改，CAD的出現(xiàn)解決了設(shè)計(jì)師最頭痛的問(wèn)題[2],模具設(shè)計(jì)的時(shí)間從以前的十天半個(gè)月變成了現(xiàn)在的一天倆天，這個(gè)過(guò)程不僅節(jié)約了大量的時(shí)間以及人力物力，使得生產(chǎn)模具的成本大幅度降低，而且還可以在計(jì)算機(jī)中對(duì)模具進(jìn)行可靠性的分析，從而增加了模具設(shè)計(jì)的成功率，極大地提高了生產(chǎn)效率[3]。1.2塑料成型模具發(fā)展趨勢(shì)就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)在模具的制造精度、生產(chǎn)效率、制造方法、制造周期和制造可行性等方面已經(jīng)有了極大的進(jìn)步，但是，不可否認(rèn)，我們與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還有很大的差距。其中，在高精密模具、大型薄壁和長(zhǎng)壽命模具的自主制造生產(chǎn)中，我們與美國(guó)、日本等國(guó)家的差距非常巨大。發(fā)展先進(jìn)的模具制造工藝和開(kāi)發(fā)先進(jìn)的模具制造材料是當(dāng)務(wù)之急。基于國(guó)內(nèi)模具發(fā)展的現(xiàn)狀以及模具在國(guó)民生產(chǎn)中的重要地位，結(jié)合設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)實(shí)踐和制造工藝，大致可以分為以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)1）、CAD軟件的使用。經(jīng)過(guò)多年的推廣和使用，模具的“軟件化”已成為現(xiàn)實(shí)，將CAD與模具制造完美的結(jié)合在了一起，所以說(shuō)CAD時(shí)模具生產(chǎn)的一次重大革命，試得模具擺脫了很多的負(fù)擔(dān)。2）、RPM技術(shù)的使用。RPM技術(shù)是一種綜合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展成果，RPM技術(shù)有多種方法，快速成型并且不需要任何工件就可以制造出復(fù)雜的工件，這樣可以減少開(kāi)發(fā)的費(fèi)用和加工的費(fèi)用。3）、逆向工程的利用。逆向工程是一項(xiàng)現(xiàn)代化的先進(jìn)的模具制造技術(shù)，盡管現(xiàn)在利用這項(xiàng)技術(shù)1的企業(yè)不多，但是我們應(yīng)該加以推廣。1.3對(duì)數(shù)碼天線機(jī)殼研究的內(nèi)容和意義本人的論文為數(shù)碼天線機(jī)殼注塑模具設(shè)計(jì)，本次論文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：首先熟悉和了解任務(wù)書(shū)的主要內(nèi)容和具體要求，和導(dǎo)師交流有關(guān)畢設(shè)的相關(guān)看法，分析塑件的材料和工藝，構(gòu)建塑件的三維圖并分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝性和制造工藝的合理性，嘗試分析注射成型的可行性，然后再開(kāi)始模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算。在論文的設(shè)計(jì)計(jì)算中，首先由塑件的形狀來(lái)選取模具的分型面，然后確定型腔的數(shù)量、澆注系統(tǒng)的類型和澆口的位置。然后進(jìn)入模具型腔和型芯的計(jì)算和設(shè)計(jì)，這部分是本論文的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然后通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的觀察，確定側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的方式和途徑。模具的大體已經(jīng)完成，然后對(duì)模具的排氣系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要對(duì)模具的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行充分的考慮和計(jì)算設(shè)計(jì)。完成注射機(jī)的選擇與校核，注射機(jī)的選擇取決于塑件的相關(guān)性能指標(biāo)，要選出合適的注射機(jī)。最后，開(kāi)始模具裝配圖的繪制，裝配圖的繪制需要按照國(guó)家制圖的標(biāo)準(zhǔn)繪制，搞清楚各個(gè)零件之間的配合關(guān)系，便于加工制造。最后將裝配圖發(fā)給導(dǎo)師，讓導(dǎo)師提出修改意見(jiàn)，進(jìn)行修改整理。隨后開(kāi)始進(jìn)行主要零件的繪制，并開(kāi)始撰寫說(shuō)明書(shū)，在零件圖中要標(biāo)出必要的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。完成所有繪圖工作之后，把精力放在說(shuō)明書(shū)上，說(shuō)明書(shū)必須包含設(shè)計(jì)的過(guò)程、公式、方法和結(jié)果，最后按照學(xué)校的說(shuō)明書(shū)格式要求對(duì)說(shuō)明書(shū)的格式進(jìn)行修改。2數(shù)碼天線機(jī)殼塑件成型過(guò)程以及結(jié)構(gòu)和性能的分析2.1塑件成型工藝性分析（1）外觀尺寸：如圖2.1（a）數(shù)碼天線機(jī)殼的局部剖視圖和圖2.1（b）塑料塑件的立體圖。該產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，塑件外形尺寸不大，塑件壁厚為2mm左右，該塑件有側(cè)孔，所以需要一個(gè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。（2）精度等級(jí)：塑件的精度等級(jí)已給出，為MT3，未注公差的尺寸選擇MT5。（3）PC塑料的性能介紹：PC塑料的化學(xué)名稱為聚碳酸酯，是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用，目前僅有為數(shù)不多的種類的聚碳酸酯應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，PC已經(jīng)成為了五大工程塑料中使用最為廣泛的一種塑料。PC幾乎沒(méi)有顏色，也沒(méi)有味道，但是有很好的延展性。PC材料有著不可小視的塑性和韌性，在懸臂梁缺口沖擊的實(shí)驗(yàn)中，其強(qiáng)度為600~900J/m，熱變形溫度大約為130°C，通過(guò)增強(qiáng)玻璃纖維，可使熱變形溫度增加10°C。PC的彎曲模量可達(dá)2400MPa以上，具有很好的彎曲變形能力。PC材料不能長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，不能用在重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的塑件中。它的流動(dòng)性比HIPS和ABS差，比PMMA的流動(dòng)性要好。成型收縮率0.4%-0.7%，模具設(shè)計(jì)時(shí)通常取0.55%。（a） （b）圖2.1塑件造型圖；（a）數(shù)碼天線機(jī)殼的局部剖視圖（b）塑料塑件的立體圖2.2數(shù)碼天線機(jī)殼結(jié)構(gòu)的要求 2.2.1數(shù)碼天線機(jī)殼的尺寸精度的要求本次論文為數(shù)碼天線機(jī)殼注塑模具，為產(chǎn)品的外殼，塑件尺寸已在圖紙中標(biāo)出，取MT3，未標(biāo)注公差的部分取MT5。2.2.2數(shù)碼天線機(jī)殼表面質(zhì)量的要求注塑模具塑件的表面質(zhì)量問(wèn)題主要來(lái)自兩個(gè)方面，塑件表面的粗糙程度和塑件外表面的質(zhì)量問(wèn)題，這兩個(gè)問(wèn)題要分開(kāi)討論。數(shù)碼天線機(jī)殼的表面粗糙度與塑件所使用的材料的成型工藝和型腔外表面的質(zhì)量有關(guān)。對(duì)于PC塑料而言，在本次論文中需要用到內(nèi)外表面的粗糙程度，所以本次論文中塑件的外表面需要達(dá)到Ra=0.8μm以上粗糙度，內(nèi)表面需要達(dá)到Ra=1.6μm粗糙度。在此基礎(chǔ)之上，需要通過(guò)一定的工藝來(lái)滿足表面粗糙度的要求，所以需要對(duì)塑件進(jìn)行拋光處理。2.2.3塑件的生產(chǎn)批量由于本論文的是塑件為數(shù)碼天線機(jī)殼，產(chǎn)品尺寸較小，產(chǎn)品要求為大批量生產(chǎn)，所以一模多腔是最好的選擇，綜合塑件的大小尺寸、產(chǎn)品工藝、產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量、精度、費(fèi)用以及制造工藝，初步確定本設(shè)計(jì)采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式，采取中心對(duì)稱的排列分布，使型腔的進(jìn)料更加平和、均勻。2.3數(shù)碼天線機(jī)殼對(duì)原材料的要求在本次論文中我們采用的材料是PC工程材料，它具有非常好的拉伸強(qiáng)度，而且它的剛度也非常突出，力學(xué)性能也是很好的。在所有的工程塑料當(dāng)中，PC工程材料的密度是那些工程塑料中最小的，它的表面硬度在這其中并不是很突出，但是當(dāng)PC塑料處于某些特殊的情況下時(shí)，PC塑料的硬度得到了有效的提高。PC塑料同樣是一種耐高溫耐腐蝕的材料，這種塑料非常穩(wěn)定，不會(huì)輕易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與大部分的酸堿鹽也都無(wú)明顯反應(yīng)。由于在這個(gè)PC材料中含有一定量的叔碳原子，該化學(xué)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)光的照射下會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中的部分化學(xué)鍵會(huì)發(fā)生斷裂，從而使得材料的性能出現(xiàn)下滑。所以PC材料在陽(yáng)光下暴曬十天就會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損傷，使材料的功能出現(xiàn)故障，所以通常應(yīng)該在PC塑料中加入抗氧劑防止其老化，或者在使用過(guò)程中盡量不要使其在惡劣的環(huán)境下。本塑件所采用的材料屬于非極性聚合物，所以它不導(dǎo)電，絕緣性很好。由于PC塑料基本不會(huì)出現(xiàn)吸水的現(xiàn)象，在高濕度的環(huán)境下并不會(huì)影響材料的使用，所以PC塑料的安全性有很大的保障，基本上不會(huì)出現(xiàn)意外事故的發(fā)生。PC材料使用范圍十分的廣泛，百姓生活的鍋碗瓢盆、衣食住行和吃喝拉撒都會(huì)涉及到塑料，甚至在核電、航空等領(lǐng)域上也會(huì)有所設(shè)計(jì)。在本次論文注塑模設(shè)計(jì)中所使用的PC注射時(shí)的溫度如下表2-3所示。表2-3PC溫度參數(shù)表[5]模具各個(gè)部位的溫度PC工程塑料最低溫度PC工程塑料最高溫度料筒后段的溫度/℃180200料筒中段的溫度/℃200220料筒前段的溫度/℃160170噴嘴的溫度/℃180190模具的溫度/℃50703確定注塑模具的結(jié)構(gòu)形式和注射機(jī)初步選擇3.1注塑模具分型面位置的選擇與確定注塑模具的分型面是指注塑模具中型芯和型腔的分界面，也就是我們常規(guī)意義上所指的動(dòng)模和定模的分界面。通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，我們將分型面選在塑件投影面積最大并且有利于開(kāi)模取出塑件的面上，一般開(kāi)模時(shí)我們會(huì)將塑件留在動(dòng)模上，這樣方便推出機(jī)構(gòu)推出塑件，因此此處為分型面的最佳位置。分型面確定如下圖3.1所示。圖3.1分型面的位置3.2型腔數(shù)目和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定這次設(shè)計(jì)的塑件為數(shù)碼天線機(jī)殼，預(yù)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量的目標(biāo)要求非常大，綜合塑件本身的尺寸、精度、形狀和模具結(jié)構(gòu)形式等要求，為了使生產(chǎn)效率高效化，通過(guò)相關(guān)計(jì)算得到成產(chǎn)成本最低的方式，所以初步確定這次的注塑模設(shè)計(jì)采用一模兩腔的設(shè)計(jì)[7]。（2）型腔排列方式的確定由于本次設(shè)計(jì)采用的是一模兩腔，為了使塑料的進(jìn)料更加平穩(wěn)、流暢，所以采用中心對(duì)稱的排布方式更為合理。（3）模具結(jié)構(gòu)的初步確定根據(jù)塑件的相關(guān)要求，我們可以把澆口位置放在塑件側(cè)面，也就是采用側(cè)澆口進(jìn)料的方式，同時(shí)在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中把澆口開(kāi)設(shè)在分型面的下面，也就是把澆口開(kāi)設(shè)在塑件的下面。模具采用推桿和推管的推出方式完成脫模。澆口的位置如下圖3.2所示。圖3.2注塑模具型腔的數(shù)目和排列的方式以及澆口的位置3.3選擇和確定注射機(jī)的型號(hào)以及了解相關(guān)參數(shù)3.3.1塑件熔體的總體積的初步計(jì)算通過(guò)UG軟件對(duì)塑件進(jìn)行3D建模，在UG中可以得出塑件的體積.通過(guò)點(diǎn)擊UG的工具欄，軟件中可以直接顯示塑件的體積，最終得到注塑模具塑件的體積為9821mm3，如下圖3.3所示。圖3-3注塑模具塑件體積的大小根據(jù)上圖估算得到注塑模具的塑件體積為：(3-1)由于不能確定澆注系統(tǒng)凝料體積的準(zhǔn)確數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)計(jì)算，通常我們總是按照產(chǎn)品體積的0.2~1倍來(lái)進(jìn)行估算。又因?yàn)椴捎玫氖且荒６坏哪＞呓Y(jié)構(gòu)，所以一次注入模具塑料熔體總體積就是塑件的體積在乘以1.3再乘以2，最終計(jì)算得出一次注入模具塑料熔體的總體積為：(3-2)3.3.2計(jì)算模具的鎖模力通過(guò)分析分型面的位置，我們計(jì)算了塑件的最大投影面積，所以單個(gè)塑件在分型面上的投影面積等于塑件的總面積減去孔的面積，則單個(gè)塑件在投影面的面積估算為：(3-3)通常流道凝在分型面上的投影的面積A2可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算，A2一般是每個(gè)塑件在分型面上投影面積的0.2~0.5倍，由于我們采用的是側(cè)澆口、對(duì)稱平衡式分流道，流道比較短，所以A2可以取每個(gè)塑件在分型面上投影面積的0.35倍：(3-4)可以計(jì)算得出模具型腔內(nèi)部的脹型力為：(3-5)P型—型腔的成型壓力的平均計(jì)算值，取35%[8]。3.3.3確定選擇的注射機(jī)按照以上倆部分計(jì)算得出的注射量的多少和鎖模力的大小，初步覺(jué)得選取HTF120臥式注射機(jī)比較合適，查詢資料得HTF120臥式注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表3.3所示。表3.3本次設(shè)計(jì)中臥式注射機(jī)HTF120的技術(shù)參數(shù)[9]HTF120臥式注射機(jī)的各部分?jǐn)?shù)據(jù)注射機(jī)各部分?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值HTF120臥式注射機(jī)的各部分?jǐn)?shù)據(jù)注射機(jī)各部分?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)值理論注射容積/mm31.73×105塑化能力(kg．h-1)1.2.6×102螺桿直徑/mm3.6×102拉桿內(nèi)間距/mm4.1-4.1×102移模行程/mm3.6×102注射壓力/MPa2.36×102最小模具厚度/mm1.5×102最大模具厚度/mm4.5×102模具定位孔直徑/mm1.6×102鎖模形式液壓-機(jī)械噴嘴口直徑/mm5鎖模力/kN1.2×103噴嘴球直徑/mm10最大成型面積/cm26.5×1024設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的各個(gè)部分在本次論文中，利用UG對(duì)模具進(jìn)行三維制圖并進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的分析，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也可以通過(guò)UG進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)注射量、鎖模力和壓力的計(jì)算與校核，得到最適合的澆注系統(tǒng)[10]。澆注系統(tǒng)的合理性對(duì)塑件的影響很大，會(huì)直接影響塑件的質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)不僅要美觀，更要質(zhì)量?jī)?yōu)良。4.1主流道的設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)主流道的尺寸大小計(jì)算主流道小端的直徑：小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑長(zhǎng)0.5~1mm。(4-1)計(jì)算主流道大端的直徑：大端直徑與小端直徑成4o圓錐角。(4-2)計(jì)算主流道球面的半徑：主流道球面半徑比注射機(jī)噴嘴球面半徑大1~2mm。(4-3)（2）設(shè)計(jì)合理的澆口套主流道小端入口處要和高溫的熔體、噴嘴反復(fù)發(fā)生接觸﹐非常容易發(fā)生磨損。為了防止高溫對(duì)主流道產(chǎn)生性能方面的影響，模具的主流道通常會(huì)用一個(gè)套筒套在外面，這便是澆口套。主流道的澆口套為標(biāo)準(zhǔn)件，所以選擇很方便。由于澆口套容易損壞，在設(shè)計(jì)時(shí)將澆口套和主流道分開(kāi)，這樣便于澆口套的替換。澆口套容易發(fā)生損壞，所以澆口套的材料需要較高的表面強(qiáng)度。因此我們采用碳素工具鋼T10A作為設(shè)計(jì)澆口套的材料，并對(duì)澆口套進(jìn)行單獨(dú)的加工和熱處理。主道流澆口套結(jié)構(gòu)如下圖4.1所示。圖4.1注塑模具中主流道澆口套的結(jié)構(gòu)4.2確定分流道的布置形式在注塑模具中，分流道是指主流道與塑件之間的流道，這部分流道比較短，但極其容易發(fā)生熱量的損失。為了盡可能地減少熔體熱量的損失和型腔壓力的降低，同時(shí)還應(yīng)該盡量減少分流道的體積，因此采用平衡式分流道。在這次設(shè)計(jì)中，分流道中流過(guò)熔體（PC塑料）的質(zhì)量是：(4-4)該注塑模塑件厚度在一到五毫米之間[11],按通常采用的公式來(lái)計(jì)算得到(4-5)根據(jù)以往注塑模具設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，模具分流道的長(zhǎng)度通?？刂圃?.8mm-10mm之間，在這次設(shè)計(jì)中選取的分道流的截面為圓形，直徑取為8mm,圓形截面的相對(duì)表面積比較小，便于加工和制造，可以有效地減少熱量的損失。分流道的直徑長(zhǎng)度選取為8mm,為了便于保溫和控制體積，把分道流的長(zhǎng)度選取為26mm。分道流的排布形式如下圖4.2所示。圖4.2注塑模具中分流道布置形式4.3注塑模具中澆口的設(shè)計(jì)本模具采用的是一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)和側(cè)澆口進(jìn)料的形式，側(cè)澆口開(kāi)設(shè)在分型面上，加工方便，便于試模后修正。側(cè)澆口深度尺寸的確定：(4-6)上式中n為塑料成型的系數(shù)，t為塑件壁厚[16]。側(cè)澆口的寬度尺寸的確定：(4-7)為了便于加工制造和試模修正，本次設(shè)計(jì)將澆口的長(zhǎng)度調(diào)整為2.26mm我們可以利用UG軟件進(jìn)行三維模擬設(shè)計(jì)，先把設(shè)計(jì)好的模具結(jié)構(gòu)與進(jìn)料方式在三維圖中進(jìn)行表示，再通過(guò)UG進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)可行性的分析。經(jīng)過(guò)矯正，得知已選擇的模具結(jié)構(gòu)符合我們的需求。注塑模具的澆口圖如下圖4.3所示。圖4.3注塑模具的側(cè)澆口圖4.4對(duì)注塑模具冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的作用主要是未使用完的熔料的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量[13]。本次論文采用了推管＋推桿的推出方式，防止因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨绊懰芗馁|(zhì)量。為了便于將冷料從冷料穴中拉出，避免拉出過(guò)程中出現(xiàn)脫鉤的現(xiàn)象，我們采用了“Z”字形的拉料桿?！癦”字形的拉料桿可以有效地拉住冷料，將主流道中的凝料通過(guò)開(kāi)模運(yùn)動(dòng)帶到動(dòng)模一側(cè)，從而將凝料拉出，完成清理流道地任務(wù)。冷料穴的示意圖如4.4所示。圖4.4注塑模具中冷料穴的示意圖5成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算5.1注塑模具中型腔與型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用于成型塑件外表面的零件被稱為凹模，用于成型塑件內(nèi)表面的塑件被稱為凸模。根據(jù)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的分析，本設(shè)計(jì)采用凹模鑲拼在定模板中、凸模鑲拼在動(dòng)模中的組合式結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)塑件的進(jìn)行強(qiáng)度、硬度等各方面的分析，該塑件的成型零件必須要有非常好的強(qiáng)度、硬度、剛度和耐腐蝕性，同時(shí)還要有良好的機(jī)械加工性能和拋光性。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，因此凹模和凸模選用Gr12MoV材料。5.1.1注塑模具中型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，可知，模具的凹模結(jié)構(gòu)有一定的復(fù)雜程度，同時(shí)為了便于安裝和拆除，將凹模設(shè)計(jì)為整體嵌入式的凹模。采用的材料為Gr12MoV，該材料滿足塑件和模具的相關(guān)要求。將凹模通過(guò)六角螺釘固定在凹模板上，則注塑模具的整體嵌入式凹模如圖5.1所示。圖5.1注塑模具的整體嵌入式凹模的型腔圖5.1.2注塑模具中對(duì)型芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，可知，模具凸模具有一定的復(fù)雜程度，同時(shí)為了便于安裝和拆除，將凸模設(shè)計(jì)為組合式的凸模。采用的材料為Gr12MoV，該材料滿足塑件和模具的相關(guān)要求。將凸模通過(guò)六角螺釘固定在凸模板上，則注塑模具中型芯的結(jié)構(gòu)圖如圖5.2所示。圖5.2注塑模具中型芯結(jié)構(gòu)設(shè)圖5.2注塑模具中對(duì)型腔與型芯的尺寸進(jìn)行計(jì)算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸[16]，主要包括五部分，分別為凸模的徑向尺寸和高度尺寸、凹模的徑向尺寸和深度尺寸以及中心距尺寸。在本次論文中，成型零件的精度等級(jí)可以根據(jù)塑件的精度等級(jí)來(lái)確定，所以精度等級(jí)選用MT5。影響成型零件尺寸精度的因素有很多，如塑料的收縮率、成型零件的工作誤差和機(jī)械設(shè)備的不確定性因素等，但是塑料的收縮率是最主要的原因。在計(jì)算過(guò)程中，該塑件的精度等級(jí)為MT5，塑料PC的平均收縮率S取0.55%。PC塑料在成型時(shí)收縮率為0.4%~0.7%[12]，在注塑模具型腔和型芯的計(jì)算過(guò)程中，制造工差通常采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的三分之一進(jìn)行計(jì)算，而型芯中心距的制造公差通常也是采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中心距公差的四分之一來(lái)計(jì)算。在這次注塑模具設(shè)計(jì)中，將采用我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)公差[13]來(lái)進(jìn)行尺寸計(jì)算，具體計(jì)算過(guò)程如下。注塑模具中計(jì)算的平均收縮率的大小為(5-1)5.2.1型芯徑向尺寸計(jì)算根據(jù)公式（lm）0-δz=[(1+S平)ls+x*Δ]0-δz（5-2）式中l(wèi)m—模具型芯徑向基本尺寸ls—塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸Δ—塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的公差δz—模具制造公差表格5-1型芯徑向尺寸塑件尺寸/mm塑件精度等級(jí)制造工差δz/μm模具等級(jí)GB/T模具尺寸計(jì)算結(jié)果/mm30.7MT562IT931.000-0.0620.8MT525IT90.860-0.0251.3MT525IT91.360-0.0253.4MT530IT93.490-0.039.1MT536IT99.230-0.0362.5MT525IT92.570-0.0251.5MT525IT91.560-0.021MT525IT91.060-0.0252.8MT525IT92.870-0.02564.1MT574IT964.620-0.074119.5MT587IT9120.350-0.08770.7MT574IT971.260-0.07444MT562IT944.380-0.0625.2.2型腔徑向尺寸計(jì)算根據(jù)公式（Lm）+δz0=[(1+S平)Ls-x*Δ]+δz0（5-3）式中Lm—模具型腔徑向基本尺寸Ls—塑件外表面的徑向基本尺寸表格5-2型腔徑向尺寸塑件尺寸/mm塑件精度等級(jí)制造工差δz/μm模具等級(jí)GB/T1800模具尺寸計(jì)算結(jié)果/mm121.5MT5100IT9121.940+0.1066.1MT574IT966.30+0.0741.3MT525IT91.250+0.0250.8MT525IT90.750+0.0252.1MT525IT92.060+0.0251.5MT525IT91.450+0.02510.1MT543IT910.060+0.0432.4MT525IT92.360+0.0255.2.3型腔深度尺寸計(jì)算根據(jù)公式（Hm）+δz0=[(1+S平)Hs-x*Δ]+δz0（5-4）式中Hm—模具型腔深度基本尺寸Hs—塑件凸起部分高度基本尺寸x—修正系數(shù)，取2/3表格5-3型腔深度尺寸塑件尺寸/mm塑件精度等級(jí)制造工差δz/μm模具等級(jí)GB/T1800模具尺寸計(jì)算結(jié)果/mm7.7MT536IT97.670+0.0366.8MT536IT96.770+0.0366.3MT536IT96.260+0.0364MT530IT93.960+0.035.2.4型芯高度尺寸計(jì)算根據(jù)公式（hm）0-δz=[(1+S平)hs+x*Δ]0-δz（5-5）式中hm—模具型芯高度基本尺寸hs—塑件孔或凹槽深度尺寸表格5-4型芯高度尺寸塑件尺寸/mm塑件精度等級(jí)制造工差δz/μm模具等級(jí)GB/T1800模具尺寸計(jì)算結(jié)果/mm2.5MT525IT92.560-0.0250.9MT525IT90.950-0.0251.4MT525IT91.360-0.0256.8MT536IT96.900-0.0366.3MT536IT96.400-0.0364MT530IT94.080-0.0305.2.5中心距尺寸計(jì)算根據(jù)公式Cmz/21S平Csz/2（3-12）式中Cm—模具中心距基本尺寸Cs—塑件中心距基本尺寸圖表5-5中心距尺寸塑件尺寸/mm塑件精度等級(jí)制造工差δz/μm模具等級(jí)GB/T1800模具尺寸計(jì)算結(jié)果/mm3MT530IT93.02+0.015-0.01525MT552IT925.14+0.026-0.0264.2MT530IT94.22+0.015-0.0156.5MT536IT96.54+0.018-0.01815.8MT543IT915.89+0.0215-0.02159MT536IT99.05+0.018-0.0185MT530IT95.03+0.015-0.0154MT530IT94.02+0.015-0.01558.3MT574IT958.62+0.037-0.0370.7MT525IT90.7+0.0125-0.012545.6MT562IT945.85+0.031-0.03161.5MT574IT961.84+0.037-0.0376注塑模具中對(duì)模架和其他零件的確定6.1模架的確定在注塑模具設(shè)計(jì)中，將模具型芯和型腔的尺寸定為250mm*235mm，根據(jù)塑件的尺寸大小、型芯和型腔周圍的模具結(jié)構(gòu)和凹凸模中的鑲件大小，最后確定采用模架型號(hào)為330mm×350mm的標(biāo)準(zhǔn)模架；該注塑模具中模架的示意圖如下圖6.1所示。6.1注塑模具模架的示意圖6.2注塑模具中其他零件的尺寸大小及相關(guān)參數(shù)在這次論文過(guò)程中，模架的上半部分和模架的下半部分所采用的材料為2738HH。在模架中各個(gè)零件的尺寸大小及材料如下圖所示：表6-1零件尺寸表零件尺寸大小材料A板330mm*350mm*65mm45鋼B板330mm*350mm*70mm45鋼C板350mm*58mm*90mm45鋼定模座板380mm*350mm*25mm45鋼動(dòng)模座板380mm*350mm*25mm45鋼推板固定板120mm*350mm*20mm45鋼推板120mm*350mm*25mm45鋼另外，水嘴可以采用SUS201材料進(jìn)行加工制造，各個(gè)零件之間通過(guò)六角螺釘和緊固螺釘進(jìn)行安裝與固定，從而完成整個(gè)模具的裝配。7注塑模具中導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)7.1注塑模具中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)在這次數(shù)碼天線機(jī)殼注塑模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)采用了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱模板，這樣便于安裝和配合，導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式為GB/T76509.—1995。導(dǎo)柱在模具中具有導(dǎo)向和支撐的作用，即導(dǎo)柱需要一定的強(qiáng)度和硬度。因此，導(dǎo)柱將采用碳素工具鋼T10A的工程材料，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為156mm，導(dǎo)柱的直徑設(shè)計(jì)為30mm。另外，導(dǎo)柱還需要經(jīng)過(guò)熱處理和淬火工序，增大其硬度和強(qiáng)度。通常，經(jīng)過(guò)熱處理后的碳素工具鋼T10A的硬度在43HRC到48HRC之間。最后，本次設(shè)計(jì)使用了四根導(dǎo)柱，將導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，通過(guò)導(dǎo)柱的鏈接，模具成為了一個(gè)整體。導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)圖如下圖7.1所示。圖7.1注塑模具中導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)圖7.2注塑模具中導(dǎo)套的設(shè)計(jì)在這次數(shù)碼天線機(jī)殼注塑模具設(shè)計(jì)當(dāng)中，導(dǎo)套的設(shè)計(jì)采用了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)套模板，這樣便于安裝和配合，導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式為GB/T76509.—1995。導(dǎo)套在模具中具有導(dǎo)向和保護(hù)導(dǎo)柱的作用，即導(dǎo)套需要一定的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。因此，導(dǎo)套將采用碳素工具鋼T10A的工程材料，另外，導(dǎo)套還需要經(jīng)過(guò)熱處理和淬火工序，增大其硬度和強(qiáng)度。通常，經(jīng)過(guò)熱處理后的碳素工具鋼T10A的硬度在43HRC到48HRC之間。為了避免導(dǎo)柱和導(dǎo)套在配合過(guò)程中引起排氣不暢或者局部真空的現(xiàn)象，應(yīng)該在導(dǎo)套附近設(shè)置排氣槽，便于氣體的排除，保護(hù)模具的零件。最后，將導(dǎo)套安裝在定模板上，通過(guò)導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合，極大地提高了導(dǎo)柱的使用壽命。在本次設(shè)計(jì)中導(dǎo)套的設(shè)計(jì)圖如下圖7.2所示。圖7.2注塑模具中導(dǎo)套的設(shè)計(jì)圖8抽芯機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1推出方式的確定根據(jù)塑件的的結(jié)構(gòu)與大小，塑件平整部分采用推桿推出，通孔部分采用推管推出。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，模具內(nèi)部空間足夠，所以采用推桿和推管推出，推件板的運(yùn)動(dòng)由復(fù)位桿提供動(dòng)力，模具中推桿和推管的分布方式如下圖8.1所示。圖8.1注塑模具中推桿的分布8.2復(fù)位機(jī)構(gòu)的選擇與確定在這次注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中采用彈簧式復(fù)位機(jī)構(gòu)[14]。8.3垃圾釘?shù)臄?shù)目和材料在這次注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中共采用了4顆垃圾釘，垃圾釘需要很高的硬度和剛度，因此用Q235鋼來(lái)作為垃圾釘?shù)牟牧虾芎线m，通常Q235鋼的硬度在23HRC到28HRC之間。8.4抽芯機(jī)構(gòu)的選擇抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)關(guān)于到模具結(jié)構(gòu)的可靠性和實(shí)際的制造成本。天線機(jī)殼的側(cè)壁有孔，其尺寸不大，需要小行程的外側(cè)抽芯。1）采用強(qiáng)制脫模方式如果產(chǎn)品上有倒鉤，只有其材料比較軟，而且尺寸不大，才能使其與模具分開(kāi)。及塑件本身的極限彈性變形量要大于塑件由側(cè)向凹凸產(chǎn)生的變形量，同時(shí)開(kāi)模時(shí)的溫度要求相對(duì)高一些，否則產(chǎn)品在該處會(huì)產(chǎn)生變形，對(duì)天線機(jī)殼來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不能采用的。2）采用滑塊內(nèi)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)滑塊內(nèi)側(cè)抽芯比滑塊外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更有難度，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于在模具內(nèi)部要有較大的空間范圍，同時(shí)，內(nèi)側(cè)抽芯更為復(fù)雜繁瑣，盡量不采用。3）斜導(dǎo)桿側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)桿導(dǎo)滑的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)可以分成內(nèi)側(cè)抽芯和外側(cè)抽芯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。通過(guò)方案比較，結(jié)合塑件本身的性能要求，決定采用斜頂桿外側(cè)抽芯的結(jié)構(gòu)形式。斜導(dǎo)桿在這過(guò)程中既能夠成型產(chǎn)品一部分，不會(huì)對(duì)塑件的外觀質(zhì)量造成影響，也能在開(kāi)模的時(shí)候提供一定的推出力。圖7.1斜頂桿抽芯機(jī)構(gòu)8.5斜頂桿設(shè)計(jì)圖8.6斜頂桿8.5.1抽芯距的設(shè)計(jì)計(jì)算抽芯距計(jì)算公式為：S=S扣+(2～3)mm=4mm(8-1)公式中：S扣-倒扣的深度，取2mmS-抽芯距抽芯距是指抽芯時(shí)斜頂需要向側(cè)面滑動(dòng)的距離，一般我們?nèi)?-3mm的距離作為抽芯時(shí)候的安全距離，為了防止斜頂桿與其他的零件發(fā)生碰撞。8.5.2斜推桿設(shè)計(jì)（1）頂桿結(jié)構(gòu)斜頂桿的形狀至關(guān)重要，斜頂能否成功取出取決于斜頂桿的形狀，為了與推桿固定板相互配合，斜頂桿的底部應(yīng)該做成凹槽狀。為了完成側(cè)抽芯的任務(wù)與作用，需要將斜頂桿的頂部制造成倒鉤的形狀。在模具工作的過(guò)程中，斜頂桿需要一定的強(qiáng)度和硬度，避免發(fā)生斷裂，因此其材料選擇為T8A。（2）傾角a的設(shè)計(jì)為了使斜推桿順利地完成抽芯動(dòng)作，需要為斜頂桿設(shè)置一定的斜度。斜推桿的斜度不是隨意設(shè)定的，如果斜頂桿的傾斜角過(guò)大，在工作的過(guò)程中，可能會(huì)干擾模具的正常運(yùn)作，甚至?xí)沟眯蓖茥U卡死或者磨損而報(bào)廢。如果斜頂桿的傾斜角太小，則在工作過(guò)程中，斜頂桿無(wú)法完成抽芯動(dòng)作，破壞塑件的結(jié)構(gòu)與質(zhì)量。所以綜合考慮后將其角度設(shè)為6°較為合適。圖8.3斜頂桿9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9.1冷卻介質(zhì)的選擇通常選擇冷卻水作為注塑模具的冷卻介質(zhì)，單位時(shí)間內(nèi)熔體因?yàn)槟趟a(chǎn)生的熱量應(yīng)該等于冷卻水所帶走的熱量。9.2計(jì)算注塑模具中冷卻系統(tǒng)塑料熔體的總質(zhì)量和塑件放出的熱量9.2.1模具中的塑件熔體的總質(zhì)量W由上文可知，該塑件的熔體的總體積為25.48cm3。根據(jù)密度公式ρ=m/V，得在熔融狀態(tài)下單個(gè)塑件的質(zhì)量為（9-1）式中，為PC材料在熔融狀態(tài)下的密度，取1.05g/cm3通過(guò)注射機(jī)的注射效率可以算得出注射一次的時(shí)間為10s，則注射機(jī)可以在一個(gè)小時(shí)內(nèi)注射360次。則完成一次注射后，即單位時(shí)間內(nèi)，留在模具中的塑件熔體的總質(zhì)量W為9.36kg/h.9.2.2塑件熔體在凝固過(guò)程中所釋放的熱量在這次本次論文中，熔融狀態(tài)下的PC材料在單位時(shí)間內(nèi)單位體積的熱流量，取為Qs=360KJ/kg。在冷卻系統(tǒng)中，單位時(shí)間內(nèi)單位體積的冷卻水的冷卻流量為qv，假設(shè)冷卻系統(tǒng)中由冷卻水道入口到冷卻水道出口，水的溫度從22℃升高到了25℃，溫度升高了t=3℃，根據(jù)公式可以得出冷卻水的冷卻流量。(9-2)式中，c-水的比熱容，取4.187W-單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑件熔體的總質(zhì)量[16]為了滿足冷卻系統(tǒng)的要求，在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，把冷卻水孔的直徑設(shè)計(jì)為d=6mm。查表[15]得=6.72，經(jīng)計(jì)算得出在這次設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)過(guò)程中冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)(9-(9-3)根據(jù)計(jì)算公式得在冷卻系統(tǒng)中冷卻水通道的總面積為(9-(9-4)在根據(jù)圓柱的體積公式通過(guò)計(jì)算得出冷卻系統(tǒng)中冷卻水管的總長(zhǎng)度為(9-5)同時(shí)為了滿足冷卻要求，設(shè)計(jì)了兩根冷卻水管，每根冷卻水管的長(zhǎng)度大約為l=1000mm。根據(jù)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則，盡可能的滿足塑件熔體的散熱需求，按照原則與要求設(shè)計(jì)出的冷卻系統(tǒng)的冷卻水道分布圖，如下圖9.2所示。圖9.2冷卻系統(tǒng)中冷卻水道排列圖10計(jì)排氣系統(tǒng)和排氣方式的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)的目的就是把該注塑模具型腔中的產(chǎn)生氣體給排出來(lái)，在注塑模具工作過(guò)程中的氣體主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面。（1）模具本身存在的空氣未及時(shí)排除（2）在高溫的狀態(tài)下，塑件熔體中的氣體被擠出（3）塑料因化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（4）注射過(guò)程中不慎混入的氣體注塑模具中殘存的氣體必須及時(shí)排除，否則會(huì)影響模具的正常工作。如果模具中的氣體沒(méi)有及時(shí)清理，會(huì)導(dǎo)致模具的壓力降低，隨即產(chǎn)生大量的熱量，破壞塑件的質(zhì)量、干擾模具的正常運(yùn)行甚至引發(fā)安全事故；如果模具中的氣體沒(méi)有及時(shí)清理，還會(huì)在型腔中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生很多的缺陷，如氣孔和組織疏松。因?yàn)槟＞吖ぷ鬟^(guò)程中產(chǎn)生的氣體有很大的危害，所以必須設(shè)計(jì)合理的排氣系統(tǒng)，通常利用模具中分型面的間隙來(lái)排氣。在本次論文中由于澆口不在分型面上，分型面的間隙比較小，所以可以利用其他成型零件之間的間隙來(lái)排氣。這次設(shè)計(jì)中推桿、斜頂和型芯采用間隙配合的方式，利用他們之間的間隙來(lái)排氣，在推桿、斜頂和型芯的之間要留有一點(diǎn)間隙。11注塑模具的部分?jǐn)?shù)據(jù)校核11.1注射機(jī)的校核（1）HTF120臥式注射機(jī)注射量的校核根據(jù)上文可知，HTF120臥式注射機(jī)的理論注射容積V=173cm3，取最大注射容積為理論注射容積的0.8倍，則HTF120臥式注射機(jī)最大注射容積為：（11-1）本次論文中注射機(jī)的實(shí)際注射量為25.48cm3，小于，所以注射量符合設(shè)計(jì)要求。（2）對(duì)注塑機(jī)的鎖模力進(jìn)行校核由上文可知計(jì)，鎖模力大小為，而HTF120臥式注射機(jī)的最大鎖模力1.2×103KN，所以鎖模力大小符合設(shè)計(jì)要求。（3）對(duì)注塑機(jī)的最大注射壓力進(jìn)行校核計(jì)算過(guò)程如下（11-2）式中，為安全系數(shù)，取1.4-最大注射壓力，為173MPa所以注塑機(jī)的最大注射壓力符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)對(duì)注塑機(jī)的校核得出，HTF120臥式注射