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第一章 （標(biāo)題）
本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書
（題目）
學(xué) 院
專業(yè)班級
學(xué)生姓名
學(xué)生學(xué)號
指導(dǎo)教師
提交日期 年 月 日
I
華南理工大學(xué)廣州學(xué)院
學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期： 年 月 日
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保密□，在 年解密后適用本授權(quán)書。
本學(xué)位論文屬于
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學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日
華 南 理 工 大 學(xué) 廣 州 學(xué) 院
畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書
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年 月 日
摘 要
注塑成型是受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后，得到成形品的方法。通過合模、注射、保壓、冷卻、開模、制品取出六個階段得到制品。塑料注射成型周期短；能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件；注射成型的生產(chǎn)率高，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和發(fā)展方向，是提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代得重要保證。
本文詳細(xì)介紹了某款普通開關(guān)按鈕塑膠件一模四腔注塑模具的設(shè)計?？紤]到塑件的材料、精度、注射機和模具的匹配等，先根據(jù)普通開關(guān)按鈕零件的形狀、尺寸、精度、材料，合理分析塑件結(jié)構(gòu)，分析整體構(gòu)造，選擇合適的注射機，選擇能保證塑件性能良好的分型面、澆口和頂出機構(gòu)。然后根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及注塑成型過程，查閱其他模具裝配圖，來完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程，充分發(fā)揮了我們所學(xué)的專業(yè)知識和專業(yè)軟件（PRO-E/AUTOCAD），對普通開關(guān)按鈕模具的整體進(jìn)行研究、分析和計算，從而獲得產(chǎn)品的可行性方案。通過一系列的計算和圖紙設(shè)計，設(shè)計合理注塑模具結(jié)構(gòu)、選擇合理的注塑設(shè)備、選擇合適的模架、注塑模主要成型零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)的選用，最后畫出裝配圖并校核各參數(shù)。
關(guān)鍵詞：普通開關(guān)按鈕；一模4腔；模具設(shè)計；注塑成型
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Abstract
The injection molding method is that high pressure is applied to push the melt material into the mold cavity, then is cooled and solidified to obtain plastic parts. There's six phase of injection, including mold, closed, injection, pressure maintaining, cooling, opening mold, taking out products. Plastic injection molding cycle is short; it’s can shape the complex shape, have high size precision, with metal or non metal insert plastic parts by once injection. Injection molding has high production efficiency, easy to realize automation production, it’s an important means of modern industrial production and development direction, is to improve productivity, improve product quality, and reduces production cost and upgrade its products have the important guarantee.
In this paper, details about a general switch button plastic mold four cavities injection mold design are introduced. Considering the plastic material, precision, injection machine, mold matching and so on, I will according to the ordinary switch button to parts of the shape, size, precision, material, analysis structure of plastic parts reasonably, analysis the whole structure, choose a suitable the injection machine, choose a suitable the parting line, gate and the ejection mechanism which can guarantee the plastic parts have good performance. Then according to the mold structure and injection molding process, consult other mold assembly drawing, to complete the process of mold structural design, and give full play to our expertise and professional software (PRO-E / AUTOCAD), through the overall research of the ordinary switch button mold, analysis and calculation, to get a feasibility scheme for the product. Through a series of calculation and drawings, Reasonable design of injection mould structure, reasonable selection of injection molding equipment, choose the right mold, the design of injection mold main forming parts and the selection of standard, finally draw assembly drawings and checking the parameters.
Keyword: Ordinary switch button; a mold with four cavities; mold design; injection molding
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摘 要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1注塑成型的特點 1
1.2注塑成型的作用和地位 1
1.3國內(nèi)外塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 2
1.4 普通開關(guān)按鈕的發(fā)展及制造情況 3
1.5本課題的目的意義及章節(jié)安排 4
第二章 塑件成型的工藝性分析 5
2.1塑件的分析 5
2.2 ABS的性能分析 6
2.3 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) 7
2.4 本章小結(jié) 7
第三章 模具結(jié)構(gòu)形式與澆注系統(tǒng)設(shè)計 8
3.1分型面位置的確定 8
3.2型腔數(shù)量與排列方式的確定 8
3.3 注射機型號的確定 9
3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計 11
3.4.1主流道尺寸 11
3.4.2主流道的凝料體積 11
3.4.3主流道當(dāng)量半徑 11
3.4.4主流道澆口套形式 12
3.5 分流道的設(shè)計 12
3.5.1分流道的布置形式 12
3.5.2 分流道的尺寸 12
3.5.3凝料體積 13
3.5.4校核剪切速率 13
3.5.5分流道的表面粗糙度和脫模斜度 14
3.6 澆口的設(shè)計 14
3.6.1 側(cè)澆口尺寸的確定 14
3.6.2 側(cè)澆口剪切速率的校核 15
3.7校核主流道的剪切速率 15
3.8冷料穴的設(shè)計及計算 16
3.9 本章小結(jié) 16
第四章 成型零件的工作尺寸計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計 17
4.1成型零件工作尺寸的計算 17
4.1.1型腔徑向尺寸的計算 17
4.1.2型腔深度尺寸的計算 17
4.1.3型芯徑向尺寸的計算 18
4.2成型零件尺寸及動模墊塊厚度的計算 19
4.2.1凹模側(cè)壁厚度的計算 19
4.2.2動模墊板厚度的計算 19
4.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
4.3.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20
4.3.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（型芯） 20
4.4成型零件鋼材的選用 20
4.5本章小結(jié) 21
第五章 其它零部件設(shè)計 22
5.1 模架的設(shè)計 22
5.1.1各模板尺寸的確定 22
5.1.2模架各尺寸的校核 23
5.2 推出機構(gòu)的設(shè)計 23
5.2.1推出方式的確定 23
5.2.2脫模力的計算 23
5.2.3校核推出機構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 24
5.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 24
5.3.1冷卻介質(zhì) 24
5.3.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算 24
5.4導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計 26
5.5拉料桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27
5.6動定模座板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27
5.4本章小結(jié) 29
結(jié)束語 30
參考文獻(xiàn) 31
致謝 32
附錄 33
III
第一章 緒論
第一章 緒論以下所有內(nèi)容，只需要將文字改為你自己畢業(yè)設(shè)計說明書的文字，格式不要修改，黑色加粗的提綱不夠可以復(fù)制相應(yīng)的改內(nèi)容即可。
2、論文的布局可參考這篇說明書，同時也要跟你的開題報告列出的提綱相類似。
1.1注塑成型的特點
注塑成型是將熱塑性塑料或熱固性塑料先在加熱的機筒中均勻塑化，然后由螺桿或柱塞推壓到閉合的模具型腔中，經(jīng)冷卻（或加熱）定型后得到所需的塑料制品的成型過程。注塑成型又稱注射模塑，是成型塑料制品的一種重要方法。
與其他成型方法相較，注塑成型具有如下特點：
1、成型周期（完成一次成型所需要的時間）短。
2、能一次成型出形狀復(fù)雜、精密度高和帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制品。
3、制品外觀質(zhì)量好，后加工量少。
4、生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化。
5、對成型各種塑料的適應(yīng)性強。目前，除氟塑料外，幾乎所有熱塑性塑料都可以用此種方法成型，某些熱固性塑料也可采用注塑成型。
6、注塑成型所需設(shè)備昂貴，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造成本高，所以注塑成型特別適合大批量生產(chǎn)。
1.2注塑成型的作用和地位
塑料模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%-90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。而作為制造業(yè)基礎(chǔ)的機械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會的預(yù)測，21世紀(jì)機械；制造工業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)工業(yè)。模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是模具技術(shù)的進(jìn)步。注塑模具是塑料成型生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。塑料制件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。據(jù)新近有關(guān)統(tǒng)計資料表明，在國內(nèi)外模具工業(yè)中，塑料模具占35%-40%。隨著我國經(jīng)濟與國際接軌和國家經(jīng)濟建設(shè)持續(xù)發(fā)展塑料制件的應(yīng)用快速上升，模具設(shè)計與制造和塑料成型的各類企業(yè)日益增多，塑料成型工業(yè)在基礎(chǔ)工業(yè)中的地位和對國民經(jīng)濟的影響日益重要。
1.3國內(nèi)外塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢
在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的模具設(shè)計、高質(zhì)量的模具制造、優(yōu)質(zhì)的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成型設(shè)備等是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。一副優(yōu)良的注射模具可以成型上百萬次，一副優(yōu)良的壓縮模具可以成型25萬次以上，這與上述因素有很大的關(guān)系。考察國內(nèi)外模具工藝的現(xiàn)狀及我國國民經(jīng)濟和現(xiàn)代工業(yè)品生產(chǎn)中模具的地位，從塑料成型模具的設(shè)計理論、設(shè)計實踐和制造技術(shù)出發(fā)，塑料成型技術(shù)大致有一下幾個方面的發(fā)展趨勢。
(1) CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用
經(jīng)過多年的推廣應(yīng)用，模具設(shè)計“軟件化”和模具制造“數(shù)控化”已經(jīng)在我國模具企業(yè)中成為現(xiàn)實。采用CAD技術(shù)是模具生產(chǎn)的一次革命，是模具技術(shù)發(fā)展的一個顯著的特點。引用模具CAD系統(tǒng)后，模具設(shè)計借助計算機完成傳統(tǒng)設(shè)計中各個環(huán)節(jié)的設(shè)計工作，大部分設(shè)計與制造信息由系統(tǒng)直接傳送，圖紙不再是設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過程中的唯一依據(jù)，圖紙將被簡化，甚至最終消失。
(2) 大力發(fā)展快速原型制造技術(shù)
塑料模是型腔模具中的一種類型，其模具型腔由凹模和凸模組成。對于形狀復(fù)雜的曲面塑料制件，為了縮短研制周期，在現(xiàn)代制造模具技術(shù)中，可以不急于直接加工出難以測量和加工的模具凹模和凸模，而是采用快速原型制造技術(shù)，先制造出與實物相同的樣品，看該樣品是否滿足設(shè)計要求和工藝要求，然后再開發(fā)模具?？焖僭椭圃欤≧PM）技術(shù)是一種綜合運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展成果，采用分層增材制造的新概念取代了傳統(tǒng)的去材或變形法加工，是當(dāng)代最具有代表性的先進(jìn)制造技術(shù)之一。
目前，我國某些大學(xué)正在生產(chǎn)和進(jìn)一步地開發(fā)研制這種先進(jìn)的快速原型制造設(shè)備。該項先進(jìn)制造技術(shù)在國內(nèi)少數(shù)的塑料企業(yè)也已經(jīng)開始得到應(yīng)用，并且正在大力推廣中。
(3) 研究和應(yīng)用模具的快速測量技術(shù)與逆向工程
在塑料產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計與制造過程中，設(shè)計與制造者往往面對的并非是由CAD模型描述的復(fù)雜曲面實體樣件，這就必須通過一定的三維數(shù)據(jù)采集方法，將這些實物原型轉(zhuǎn)化為CAD模型，從而獲得零件幾何形狀的數(shù)學(xué)模型，使之能利用CAD、CAM、RPM等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行處理或管理。這些從實物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型的相關(guān)技術(shù)，稱為逆向工程或反求工程技術(shù)。對于具有復(fù)雜自由曲面零件的模具設(shè)計，可采用逆向工程技術(shù)，首先獲取其表面幾何點的數(shù)據(jù)，然后通過CAD系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并考慮模具成型工藝性再進(jìn)行曲面重構(gòu)，已獲得模具的凹模和凸模的型面，最后通過CAM系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程，完成模具的加工。原型實樣表面三維數(shù)據(jù)的快速測量技術(shù)是逆向工程的關(guān)鍵。逆向工程是一項先進(jìn)現(xiàn)代模具成型技術(shù)，目前，國內(nèi)能采用該項技術(shù)的企業(yè)還不多，應(yīng)逐步加以推廣和應(yīng)用。
(4) 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進(jìn)的熱處理和表面處理技術(shù)
模具材料的選用在模具的設(shè)計與制造中是涉及模具加工工藝、模具使用壽命、塑料制件成型質(zhì)量和加工成本等地重要問題。國內(nèi)外模具材料研究的研究工作者在分析模具的工作條件、失效形式和如何提高模具使用壽命的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的研究工作，開發(fā)研制出了具有良好使用性和加工性能好、熱處理變形小、抗熱疲勞性能好的新型模具鋼種。另外，模具成型零件的表面拋光處理技術(shù)和表面強化處理技術(shù)方面的發(fā)展也很快，國內(nèi)的許多單位進(jìn)行了研究與工程實踐，取得了一些可喜的成績。
(5) 模具向復(fù)雜化、精密化與大型化方面發(fā)展
為了滿足塑料制件在各種工業(yè)產(chǎn)品中的使用要求，塑料成型技術(shù)正朝著復(fù)雜化、精密化與大型化方向發(fā)展。大型塑料件和精密塑料件的成型，除了必須研制開發(fā)或引進(jìn)大型的和精密的成型設(shè)備外，大型的和精密的塑料成型模具更需要采用先進(jìn)的模具CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造，否則這類投資很大的模具研制將難以獲得成功。
1.4 普通開關(guān)按鈕的發(fā)展及制造情況
開關(guān)按鈕的用途很廣泛，不管是機械，家用，特別是娛樂工作用的特別的多。它的用途主要就是控制電流的接通和斷開。它的用途很簡單但它的作用卻很大，它直接關(guān)系著工作能否順利進(jìn)行。目前市場上的按鈕模具也非常多，設(shè)計得很有創(chuàng)意也非常實用。從生產(chǎn)效率來看，隨著經(jīng)濟發(fā)展，模具一次注塑的零件數(shù)量也不斷變多，從以前的一模兩腔到現(xiàn)在一模二十四腔，甚至更多。制造出零件的精度也達(dá)到了很高的水平，塑件上很難發(fā)現(xiàn)熔接痕、飛邊等缺陷。更有些公司采用了雙層注射模來提高產(chǎn)量，二次料輔助注塑成型新工藝。即用二次料替代氣體充入塑件內(nèi)部的方法，不但獲得了塑件良好的外觀質(zhì)量，還提高了塑件的抗壓強度，降低了塑件的成本。
常見的按鈕類別及特點：（1）開啟式：適用于嵌裝固定在開關(guān)板、控制柜或控制臺的面板上。代號為K。
（2）保護(hù)式：帶保護(hù)外殼，可以防止內(nèi)部的按鈕零件受機械損傷或人觸及帶電部分。代號為H。
（3）防水式：帶密封的外殼，可防止雨水侵入。代號為S。
（4）防腐式：能防止化工腐蝕性氣體的侵入。代號為F。
（5）防爆式：能用于含有爆炸性氣體與塵埃的地方而不引起傳爆，如煤礦等場所。代號為B。
（6）旋鈕式：用手把旋轉(zhuǎn)操作觸點，有通斷兩個位置，一般為面板安裝式。代號為X。
（7）鑰匙式：用鑰匙插入旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作，可防止誤操作或供專人操作。代號為Y。
（8）緊急式：有紅色大蘑菇鈕頭突出于外，作緊急時切斷電源用。代號為J或M。
（9）自持按鈕：按鈕內(nèi)裝有自持用電磁機構(gòu)，主要用于發(fā)電廠、變電站或試驗設(shè)備中，操作人員互通信號及發(fā)出指令等，一般為面板操作。代號為Z。
（10）帶燈按鈕：按鈕內(nèi)裝有信號燈，除用于發(fā)布操作命令外，兼作信號指示，多用于控制柜、控制臺的面板上。代號為D。
（11）組合式：多個按鈕組合。代號為E。
（12）聯(lián)鎖式：多個觸點互相聯(lián)鎖。代號為C。
開關(guān)按鈕經(jīng)過不斷的發(fā)展，已從原來的一種結(jié)構(gòu)發(fā)展為根據(jù)使用場合需要的實際情況的特殊按鈕。而且隨著現(xiàn)代科技的提高，開關(guān)按鈕的生產(chǎn)速度越來越快，使用性能及精度等都得到很好的提高，各種新工藝的出現(xiàn)也使得開關(guān)按鈕的制造水平更上一層樓[1]。
1.5本課題的目的意義及章節(jié)安排這是必須要的，參考來寫。
本課題的目的是根據(jù)注塑成型模具設(shè)計專業(yè)知識，設(shè)計一套普通開關(guān)一模四腔模具的結(jié)構(gòu)。通過本課題的畢業(yè)設(shè)計，進(jìn)而扎實地提高模具設(shè)計能力，增強專業(yè)基礎(chǔ)知識。充分運用四年所學(xué)到的理論知識和掌握的技能進(jìn)行一次綜合考察，特別是模具專業(yè)知識的一次檢閱。通過此次設(shè)計可以檢驗我們對所學(xué)知識的運用能力和思考、解決工程問題的水平，了解自身存在的問題和知識方面的缺失，從而提高自身的能力。
對于模具每個部位的設(shè)計都要有一個系統(tǒng)的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌才牛@次注塑模的設(shè)計從以下幾方面進(jìn)行章節(jié)安排：
第一章緒論，介紹注塑模具基本知識及發(fā)展情況，概括本課題目的意義及設(shè)計內(nèi)容；
第二章，介紹塑件成型的工藝性分析；
第三章，擬定模具的結(jié)構(gòu)形式及澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
第四章，詳細(xì)進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算；
第五章，介紹其它零部件的設(shè)計，包括模架、脫模推出機構(gòu)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。
31
第二章 塑件成型的工藝性分析
第二章 塑件成型的工藝性分析
2.1塑件的分析
工件名稱：普通開關(guān)按鈕
材料：ABS
批量：大批量
零件圖：如右圖所示
圖2-1 零件圖
圖2-2 三維圖
(1) 外形尺寸
該塑件壁厚為2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合于注射成型，如零件圖所示。
(2) 精度等級
塑件工作要求不高，故選普通精度等級：5級
2.2 ABS的性能分析
(1) 使用性能
綜合性能好，沖擊強度、力學(xué)強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)穩(wěn)定性，電氣性能良好；易于成型和機械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機械零件、減摩零件、傳動零件和結(jié)構(gòu)零件。
(2) 成型性能
① 無定型塑料。其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來確定成型方法及成型條件。
② 吸濕性強。水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。
③ 流動性中等。溢邊料0.04mm左右。
④ 模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口的位置，進(jìn)料形式。當(dāng)推出力過大或機械加工時塑件表面易呈現(xiàn)白色痕跡。
(3) ABS的主要性能指標(biāo)
其性能指標(biāo)見下表：2-1所示[2]。
表2-1 ABS塑料主要性能指標(biāo)
密度/()
1.02~1.06
屈服強度/MPa
50
比體積/()
1.02~1.06
拉伸強度/MPa
38
吸水率/ %
0.2~0.4
拉伸彈性模量/Gpa
1.8
熔點/℃
130~160
抗彎強度/MPa
80
計算收縮率/%
0.3~0.8
拉壓強度/MPa
53
比熱容/
1470
彎曲彈性模量/GPa
1.4
2.3 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)
(1) 注射成型過程
①成型前的準(zhǔn)備。對ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗，由于ABS吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。
② 注射過程。塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型。其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻5個階段。
③ 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和誰，處理溫度為60~70℃，處理時間為16~20s。
(2) 注射工藝參數(shù)
① 注射機：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30r/min。
② 料筒溫度(℃)：后段 180~200；中段 210~230；前段 200~210 。
③ 噴嘴溫度(℃)：180~190 。
④ 模具溫度(℃)：50~70 。
⑤ 注射壓力(MPa)：70~90 。
⑥ 成型周期(s)：40~70
2.4 本章小結(jié)必要，各章雷同
本章節(jié)主要從塑件的結(jié)構(gòu)分析及塑件材料分析入手，根據(jù)塑件的使用要求等初步了解了塑件的是否能使用注塑成型工藝進(jìn)行制造。通過查閱資料，了解ABS材料的特點和工藝特性，來初步確定塑件制造的條件和注塑機。這些資料為后面進(jìn)行模具設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選用提供了許多有用的參數(shù)，也為后期模具設(shè)計完成后的校核工作提供了標(biāo)準(zhǔn)。為下文進(jìn)行模具的總體設(shè)計，做了應(yīng)有的準(zhǔn)備。
第三章 模具結(jié)構(gòu)形式與澆注系統(tǒng)設(shè)計
第三章 模具結(jié)構(gòu)形式與澆注系統(tǒng)設(shè)計
3.1分型面位置的確定
根據(jù)塑料制品分型面的設(shè)計與選擇原則，分型面應(yīng)設(shè)計在零件截面最大的部位，且不影響零件的外觀[3]。若采用圖3-1所示的分型方法A-A水平分型，箭頭朝向代表動模的位置，由于塑件凹槽包緊力的存在，塑件可能留在定模，為了使塑件脫模，必須設(shè)計定模推出機構(gòu)，這使得本來看上去很簡單的模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜起來，模具的設(shè)計成本也相應(yīng)提高；；采用圖3-2所示的分型方法，A—A水平分型塑件，包緊在動模型芯一側(cè)，因而留在動模側(cè)，這使模具的結(jié)構(gòu)變得簡單，因而選定該方法為我們這次模具設(shè)計的分型方案。
圖3-1 塑件留在定模的開模方向
圖3-2 塑件留在動模的開模方向
3.2型腔數(shù)量與排列方式的確定
(1) 型腔數(shù)量的確定
型腔數(shù)量由任務(wù)書給定，為“一模四腔” 因此我們設(shè)計的模具為多型腔的模具?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計。
(2) 型腔排列形式的確定
多型腔模盡可能采用平衡式排列布置，且力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于該設(shè)計選擇的是一模四腔，故采用圓形分布的布局方案[3]，如圖3-3所示。
圖3-3型腔數(shù)量與排列方式
(3) 模具結(jié)構(gòu)形式的確定
從上面的分析可知，本模具設(shè)計為一模四腔，呈圓形分布，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀：
推出機構(gòu)可采用的方式有3種：①每個零件左右對稱布置兩個推桿，一模就需至少8個均布的小推桿，且中間（）mm的凹坑需設(shè)計成形的型芯；②一模就需要4個均布的推管，且中間（）mm的凹坑也需設(shè)計成形的型芯；③由于零件的外形尺寸很小推出力也不大，可將頂桿直接設(shè)置在（）mm的凹坑位置，頂桿參與成形，又起推出零件的作用，這就省去了成形的型芯，同時也簡化模具的結(jié)構(gòu)。
澆注系統(tǒng)設(shè)計時，流道采用對稱平衡式，澆口可采用的方式有2種：①采用點澆口能保證塑件的質(zhì)量很好，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需采用三板兩開式模具結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)點澆口；②采用側(cè)澆口，只需兩開式模具結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)開合模，而且所得到的型腔零件加工簡單，且澆口容易去除，不影響制品的使用性能和外觀質(zhì)量，容易保證每個型腔內(nèi)塑件尺寸[4]。
3.3 注射機型號的確定
(1) 注射量的計算
通過三維軟件建模設(shè)計分析計算的
塑件體積：
塑件質(zhì)量：
式中，參考表2-1，可取
(2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算
澆注替他的凝料在設(shè)計之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2~1倍來估算。由于本次采用的流道簡單并且較短，因此澆注體統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.4倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和四個塑件體積之和）為
(3) 選擇注射機
根據(jù)第二步計算得出一次注入模具型腔的塑料總體積，依公式則有：根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為，注射機型號為SZ-60/40立式注射機，其主要技術(shù)參數(shù)見表3-1所示[5]。
表3-1 注射機的參數(shù)
理論注射量/
60
最大模具厚度/mm
280
螺桿(柱塞)直徑/mm
30
最小模具厚度/mm
160
注射壓力/MPa
150
定位孔直徑/mm
鎖模力/kN
400
噴嘴球半徑/mm
15
拉桿內(nèi)間距/mm
295×185
噴嘴口孔徑/mm
移模行程/mm
180
(4) 注射機相關(guān)參數(shù)的校核
①注射壓力校核。ABS所需注射壓力為80~110MPa這里取100MPa，該注射機的公稱注射壓力150MPa，注射壓力安全系數(shù)1.25~1.4，這里取1.3，則：
所以，注射機注射壓力合格。
②鎖模力校核
a、塑件在分型面上的投影面積，則
b、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2~0.5倍。由于此次設(shè)計流道設(shè)計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)去小一些，這里取=0.3.
c、塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總得投影面積，則
d、模具型腔內(nèi)的脹型力，則[6]
式中，是型腔的平均計算壓力值，通常去注射壓力的20%~40%，大致范圍為20~45MPa，對于黏度較大且精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。ABS屬中等黏度塑料及有精度要求的塑件，故取35MPa。
查表3-1可得該注射機的公稱鎖模力=160kN，鎖模力安全系數(shù)，這里取，則[6]
所以，注射機鎖模力合格。
對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。
3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計
3.4.1主流道尺寸
主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。
(1) 主流道的長度：小型模具應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計中初取50mm進(jìn)行設(shè)計。
(2) 主流道小端直徑：。
(3) 主流道大端直徑：，式中。
(4) 主流道球面半徑：。
(5) 球面配合高度：h=3mm。
3.4.2主流道的凝料體積
3.4.3主流道當(dāng)量半徑
3.4.4主流道澆口套形式
主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射模可以將主流道澆口套與定位環(huán)設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨加工和熱處理。設(shè)計中采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50~55HRC，如圖3-4所示。
圖3-4主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式
3.5 分流道的設(shè)計
3.5.1分流道的布置形式
在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失并盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。
3.5.2 分流道的尺寸
由于流道設(shè)計簡單，根據(jù)四個型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計分流道較短，故設(shè)計時可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長度取12mm，如圖所示。
(1) 分流道的當(dāng)量直徑
因為該塑件的質(zhì)量
由文獻(xiàn)《實用注塑模設(shè)計手冊》P98分流道的直徑得[6]：
式中：W——流經(jīng)分流道的塑料量（g）
L——分流道長度（mm）
D——分流道直徑（mm）
故：
由于塑件尺寸較小，計算得出結(jié)果不符合現(xiàn)實要求，故取由《實用注塑模設(shè)計手冊》P98 表4-2-部分塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍得：D=3mm。
(2) 分流道的截面形狀
常用的分流道斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U字形和六角形等。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，以減少傳熱損失。為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計在分型面上。當(dāng)分型面為平面時，可采用圓形或六角形截面流道，本設(shè)計采用圓形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大[7]。
3.5.3凝料體積
(1) 分流道的長度
(2) 分流道截面積
(3) 凝料體積
3.5.4校核剪切速率
(1) 確定注射時間：查表3-2[7]，可取t=1s
表 3-2 注射機公稱注射量與注射時間t的關(guān)系
公稱注射量
注射時間t/s
公稱注射量
注射時間t/s
60
1.0
350
2.2
125
1.6
500
2.5
250
2.0
1000
3.2
(2) 計算分流道體積流量
(3) 由公式可得剪切速率為[7]
式中：——熔體在流道中的剪切速率（）
Q——熔體在流道中的體積流率（）
——澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（cm）
故：
該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。
3.5.5分流道的表面粗糙度和脫模斜度
分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取即可，此處取。另外，其脫模斜度一般在5°~10°之間，這里取脫模斜度為5°。
3.6 澆口的設(shè)計
該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模四腔注射。故采用側(cè)澆口，其截面形狀簡單，易于加工，只需兩開式模具結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)開合模，而且所得到的型腔零件加工簡單，且澆口容易去除，不影響制品的使用性能和外觀質(zhì)量，容易保證每個型腔內(nèi)塑件尺寸。
3.6.1 側(cè)澆口尺寸的確定
(1) 計算側(cè)澆口的深度。依據(jù)側(cè)澆口的深度h計算公式為
式中：t——塑件壁厚，這里t=2mm；
n——塑料成型系數(shù)，對于ABS，其成型系數(shù)n=0.7.
(2) 計算側(cè)澆口的寬度。依據(jù)側(cè)澆口的寬度B計算公式為
式中：n——塑料成型系數(shù)，對于ABS其n=0.7；
A——凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面面積）。
由于計算得出結(jié)果不符合工廠設(shè)計實際，故取經(jīng)驗數(shù)值B=1.5mm
(3) 計算側(cè)澆口的長度。側(cè)澆口的長度一般選用0.7~2.5mm，這里取=0.7mm。
3.6.2 側(cè)澆口剪切速率的校核
(1) 計算澆口的當(dāng)量半徑。由面積相等可得，由此矩形澆口的當(dāng)量半徑
(2) 校核澆口的剪切速率
a、確定注射時間：查表3-2，可取t=1s。
b、計算澆口的體積流量：
c、計算澆口的剪切速率[7]：
由下面公式可得
則
該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。
3.7校核主流道的剪切速率
求出塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積大小可以忽略不計）以及主流道的當(dāng)量半徑之后，對主流道熔體的剪切速率進(jìn)行校核。
(1) 計算主流道的體積流量
(2) 計算主流道的剪切速率[7]
主流道內(nèi)熔體的剪切速率存處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以主流道的剪切速率校核合格。
3.8冷料穴的設(shè)計及計算
冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計僅有主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用頂桿參與成型的結(jié)構(gòu)，故采用與Z形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料與拉桿形成的鉤狀結(jié)構(gòu)使凝料從主流道襯套中脫出。
3.9 本章小結(jié)
本章節(jié)主要從模具的結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)入手。從影響模具設(shè)計的每個重要組成部分分析，分析每種設(shè)計方案的優(yōu)缺點，從而使得模具結(jié)構(gòu)簡單，制造容易的方案。同時根據(jù)塑件的尺寸、質(zhì)量計算得出成型一次塑件需要的注射量。根據(jù)所得的注射量初步選定合適的注射機。而澆注系統(tǒng)的設(shè)計時模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，設(shè)計合理與否隊塑件的性能、尺寸、質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大影響。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，通過查閱資料配合繪制模具草圖等初步確定了模具的澆注系統(tǒng)。并根據(jù)相關(guān)資料對流道的分析和設(shè)計，通過相關(guān)計算，確定了主流道、分流道和澆口尺寸等主要尺寸。為下文進(jìn)行模具的總體設(shè)計及繪制裝配圖、零件圖做理論的支持。
第四章 成型零件的工作尺寸計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計
第四章 成型零件的工作尺寸計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1成型零件工作尺寸的計算
4.1.1型腔徑向尺寸的計算
塑件外部徑向尺寸有： ，R2，R1.8，10mm，精度等級為5級。由文獻(xiàn)《實用注塑模設(shè)計手冊》[6]
式中：——塑件的平均收縮率，已知ABS的收縮率為0.3%~0.8%，得其平均收縮率
——系數(shù)，隨塑件精度和尺寸變化，一般在0.5~0.8之間，此處取
——塑件上相應(yīng)尺寸的公差
——塑件上相應(yīng)尺寸的制造公差
(1) ，相應(yīng)的塑件制造公差。
(2) R2，相應(yīng)的塑件制造公差
(3) R1.8，相應(yīng)的塑件制造公差
(4) 10mm，相應(yīng)的塑件制造公差
4.1.2型腔深度尺寸的計算
塑件深度尺寸有：2mm 、1.5mm，精度等級為5級。
式中：——塑件的平均收縮率，已知ABS的收縮率為0.3%~0.8%，得其平均收縮率
——系數(shù)，隨塑件精度和尺寸變化，一般在0.5~0.8之間，此處取
——塑件上相應(yīng)尺寸的公差
——塑件上相應(yīng)尺寸的制造公差
(1) 2mm，相應(yīng)的塑件制造公差
(2) 1.5mm，相應(yīng)的塑件制造公差
4.1.3型芯徑向尺寸的計算
塑件內(nèi)部徑向尺寸有： ，R34，精度等級為5級。
式中：——塑件的平均收縮率，已知ABS的收縮率為0.3%~0.8%，得其平均收縮率
——系數(shù)，隨塑件精度和尺寸變化，一般在0.5~0.8之間，此處取
——塑件上相應(yīng)尺寸的公差
——塑件上相應(yīng)尺寸的制造公差
(1) 動模型芯尺寸，相應(yīng)的塑件制造公差
(2) 定模型芯尺寸R34，相應(yīng)的塑件制造公差
4.2成型零件尺寸及動模墊塊厚度的計算
4.2.1凹模側(cè)壁厚度的計算
凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強及凹模深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選180mmX200mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度按下列剛度公式計算[8]。
式中：E——型腔材料彈性模量（MPa），碳鋼為
p——型腔壓力(MPa)
——剛度條件，即允許變形量（mm）ABS允許范圍：0.04~0.05mm
h——h=W，W是影響變化的最大尺寸
則：
型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估算模板平面尺寸選用180mmX200mm，它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全滿足強度和剛度要求。
4.2.2動模墊板厚度的計算
動模墊板厚度和所選模架的兩個墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在180mm×200mm這個范圍之內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為180mm-40mm-40mm=100mm。那么，根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊板的壓力就可以計算得到動模墊板的厚度，即
式中：——動模墊板剛度計算許用變形量，
L——兩個墊塊之間的距離，約120mm；
——動模墊板的長度。
A——型芯所受壓力的面積。
則：
故動模板墊塊可按照標(biāo)準(zhǔn)厚度去30mm。
4.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.3.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
凹模是成型制品外表面的成型零件，按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式4種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計中采用整體式。如圖5-1所示。
圖4-1 整體式凹模
4.3.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（型芯）
凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類型。通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯只有一個：是成型零件下表面的的小型芯，如圖4-2所示，設(shè)計時將其與推桿設(shè)計在一起，放在定模部分，使塑件成型和推出結(jié)合在一起，使模具結(jié)構(gòu)簡單。將這幾個部分裝配起來，如圖4-3所示。
4.4成型零件鋼材的選用
根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時要考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，從模具制造的經(jīng)濟性方面考慮，有些可采用標(biāo)準(zhǔn)模架材料為45鋼，調(diào)質(zhì)到230~20HBS，考慮到制品的表面粗糙度比較低，所以定模板鋼材選用P20鋼，動模板鋼材選用2738鋼，由于動、定模型腔的形狀比較規(guī)則，它們的型腔及流道均適宜于采用數(shù)控銑、數(shù)控雕銑機或加工中心之間銑削加工成形。
圖4-2 小型芯 圖4-3 動、定模成型零件裝配結(jié)構(gòu)
4.5本章小結(jié)
本章節(jié)主要從塑件的尺寸入手，完成主要成型零件的設(shè)計。首先根據(jù)塑件的形狀選擇，對凸凹模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的設(shè)計和初步構(gòu)想；然后根據(jù)塑件的材料選擇成型零件的鋼材。最后根據(jù)零件的尺寸，通過查閱資料，找尋經(jīng)驗公式進(jìn)行計算，從而得出主要成型零件的尺寸。為零件圖的繪制提供了理論支持。
第五章 其它零部件設(shè)計
第五章 其它零部件設(shè)計
5.1 模架的設(shè)計
5.1.1各模板尺寸的確定
(1) A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為3.5mm，凹模深度為2mm，又考慮在模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故A板厚度取32mm。
(2) B板尺寸。B板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)，板厚取32mm。
(3) C板（墊塊）尺寸。墊板=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5~10）mm=[5+20+20+(5~10)]mm=50~55mm。
經(jīng)上述尺寸的計算，模架尺寸已確定為模架序號為17號，板面為180mm×200mm，模架結(jié)構(gòu)為A2型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸=寬×長×高=180mm×200mm×195mm，如圖5-1所示。
圖5-1 所選A2模架結(jié)構(gòu)
5.1.2模架各尺寸的校核
根據(jù)所選注射機來校核模具設(shè)計的尺寸[2]。
(1) 模具平面尺寸180mm×200mm<295mm×185mm（拉桿間距），校核合格
(2) 模具高度尺寸196mm，因為160mm（模具的最小厚度）<196mm<280mm（模具的最大厚度），校核合格
(3) 模具的開模行程
校核合格。
5.2 推出機構(gòu)的設(shè)計
5.2.1推出方式的確定
本塑件采用頂桿參與成型的結(jié)構(gòu)。由于零件的外形尺寸很小推出力也不大，可將頂桿直接設(shè)置在（φ6×1）mm的凹坑位置，頂桿參與成形，又起推出零件的作用，這就省去了成形的型芯，同時也簡化模具的結(jié)構(gòu)。如圖5-2所示。
圖5-2 參與塑件成型的頂桿
5.2.2脫模力的計算
因為塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比為，所以型芯處視為厚壁圓筒塑件。故[6]
式中：E——塑料的拉伸模量(MPa)
S——塑料成型平均收縮率(%)
L——塑件包容型芯的長度(mm)
——塑料的泊松比
——脫模斜度(塑件側(cè)面與脫模方向之夾角)
——塑料與鋼材之間的摩擦因素
r——型芯大小端的平均直徑(mm)
B——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積()
——由和決定的無因次數(shù)，可由下式計算
——由和決定的無因次數(shù)，可由下式計算
則：
5.2.3校核推出機構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力
(1) 推出面積
(2) 推出應(yīng)力
故合格。
5.3 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
5.3.1冷卻介質(zhì)
ABS屬中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和50-80℃，所以，模具溫度初步選定為50℃，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。
5.3.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算
(1) 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料通體的總質(zhì)量W
①塑料制品的體積
②塑料制品的質(zhì)量
③塑件壁厚為2mm，可以查表5-1[1]得=9.3s。取注射時間=1s，脫模時間=5.7s，則注射周期：。由此得每小時注射次數(shù)=（3600/16）次=225次。
表5-1 ABS塑料制品壁厚與冷卻時間的關(guān)系
制品壁厚/mm
冷卻時間t/s
制品壁厚/mm
冷卻時間t/s
0.8
1.8
1.8
7.4
1.0
2.9
2.0
9.3
1.3
4.1
2.3
11.5
1.5
5.7
2.5
13.7
④單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：
(2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量。
查資料可知ABS的單位熱流量的值的范圍在310~400kJ/kg，故可取=310kJ/kg。
(3) 計算冷卻水的體積流量
冷卻水道入水口的水溫為℃，出水口的水溫為℃，取水的密度，水的比熱容，則根據(jù)公式可得
(4) 確定冷卻水路的直徑d
當(dāng)時，查表5-2[6]，可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=6mm。
表5-2冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量
冷卻水道直徑d/mm
最低流速
流量
冷卻水道直徑d/mm
最低流速
流量
8
1.66
20
0.66
10
1.32
25
0.53
12
1.10
30
0.44
15
0.87
(5) 冷卻水在管內(nèi)的速度v
(6) 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h
因為平均水溫為23.5，查表5-3[1]可得f=6.7，則有[1]
表5-3水溫與f的關(guān)系
平均水溫/℃
0
5
10
15
20
25
30
35
40
f
4.91
5.30
5.68
6.07
6.45
6.84
7.22
7.60
7.98
(7) 計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A
(8) 計算模具所需冷卻水管的總長度L
(9) 冷卻水路的根數(shù)x
設(shè)每條水路的長度為l=180mm，則冷卻水路的根數(shù)為
由上述計算可以看出，半條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適的，因此就根據(jù)具體情況加以修改，為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。
5.4導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計
注射模的導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。由于本次模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。如圖5-3,5-4所示。
圖5-3 導(dǎo)套 圖5-4 導(dǎo)柱
5.5拉料桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計
Z形拉料桿是最常用的一種形式，工作時依靠Z形鉤將主流道凝料拉出澆口套，如選擇好Z形的方向，凝料會由于自重而自動脫落，不需要人工取出。材料為STD，零件硬度均勻，無毛刺。如圖5-5所示。
圖5-5 拉料桿
5.6動定模座板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
動定模座板在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證動定模座板具有足夠的剛度和強度，其需要有一定的厚度。由于本次注塑模的鎖模力和成型力不大，故材料可選45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為230~260HBS。結(jié)構(gòu)如圖5-6，5-7所示。
圖5