遙控器面板注塑模具設計

PAGEPAGEIII摘要模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，對注塑模具的設計與生產提出了質量好、制造精度高、研發(fā)周期短等越來越高的要求，能否適應這種需求已成為模具生產企業(yè)發(fā)展的關鍵因素。模具技術是融合機械工程、計算機應用、自動控制、數控技術等學科為一體的綜合性學科。隨著家電市場競爭的白熱化，家電外殼設計成為了衡量家電外殼色彩、手感、精度的重要一環(huán)，進而對設計提出了新的需求。本畢業(yè)設計正是從實際使用出發(fā)，進行遙控器面蓋注塑成型模具的設計。本設計是對遙控器面蓋進行的注塑模型設計，利用Pro/E軟件對塑件進行了實體造型，并對塑件結構進行了工藝剖析。首先對遙控器的結構工藝性進行分析，清楚了解塑件；由生產批量初步選定注射機型號；然后對本次模具設計的各個方案進行論證分析，從選定方案中對澆注系統、成型工作零件的計算及校核，從中確定模架，推出與抽芯機構的計算及校核，冷卻系統的計算及其水道布置設計，在最后對排氣和導向與定位結構的設計。其次利用注塑模具設計原理對各個具體系統零件進行詳細的計算和校核，使設計出的結構可確保模具可靠運行，在此基礎上完成了本畢業(yè)論文的寫作。最后繪制整套模具的裝配圖和零件圖。通過對本課題遙控器模型設計，我重溫了注塑成型與模具設計知識，使書本知識和理論與實際生產相結合，加強了對注塑模具設計知識的理解，使自己能運用書本知識設計出基本符合生產要求的模具。在論文中我充分地運用了大學期間所學到的知識。進行了研究，鞏固和深化，達到了預期的設計意圖。關鍵字：注射模具澆注系統脫模機構冷卻系統AbstractThetechniquelevelofmoldingtoolwhichhasbecameanimportantmarkingtomeasurethelevelofanationalproduct.Somehigherdemandssuchashighquality,highprecision,shorttimeofR&Dandsoonwereputforwardsincetherapiddevelopmentofplasticindustry,whethertheycanadapttotheserequirementshasbecominganimportantfactorforthedevelopmentofmoldingproducer.Themoldtechnologyisacomprehensivedisciplinethatcombinesmechanicalengineering,computerapplication,automaticcontrol,numericalcontroltechnologyandsoon.Asthecompetitionintheappliancemarketgrowing,theapplianceshellcolor,feelingandaccuracybecameanimportantpartofthedesignandmadenewdemands.Thispaperfocusontheactualconductandtrytodesignremotecontrolcoverinjectionmold.

Thisdesignistheinjectionmodeloftheremotecontrolcover,usePro/Esoftwareforthesolidmodelingplasticpartsandanalysisthestructureoftheprocess.Firstly,thestructureoftheremotecontrolwasanalyzedtogetaclearunderstandingofplasticparts.Thenselecttheinjectionmachinemodelbytheinitialproductionbatch.Thirdly,analyzethevariousoptions,selecttheprogram.Thecalculationandcheckingofthegatingsystemandformingworkingpartsdeterminethemold,putforwardthecoremechanismcalculationandcheckingandconfirmthecalculationandchannellayoutofthecoolingsystem.Finally,designtheorientationandstructureoftheexhaustsystem.

Furthermore,weusetheprincipleoftheinjectionmolddesigntocalculateandverifythevariouspartsindetails,sothatthedesignedstructurecanoperatereliablly.Atlast,drawtheassemblyandpartpictureforthewholesetofthemold.Baseonit,Iwritethispaper.Thankstothedesigningofthisremotecontrolmold,Ireviewtheknowledgeoftheinjectionmoldingandmolddesignandputthetheoryintopractice.Italsomakemeunderstandtheknowledgeoftheinjectionmolddesignmore,whichcanhelpmetousethebookknowledgetodesignamoldmatchedthebasicproductionrequirement.Inthepaper,Imakefulluseoftheknowledgeacquiredduringuniversitytoresearching,andachievethedesiredintent.Keywords:InjectionmoldDrawingofpatternsorganizationFeedsystemCoolingsystem目錄TOC\o"1-3"\h\u24558前言 1321501緒論 212011.1課題研究的目的及意義 279591.2國內外研究狀況 343401.3課題研究基本設計思路和研究手段 5183411.4論文結論和成果形式 6205842方案分析 7313722.1設計任務 735902.2產品分析 7153182.3塑件所用塑料名稱、性能及工藝參數 8184142.4塑件結構要素 11179532.4.1塑件脫模斜度： 11188232.4.2塑件精度等級的選用 11217642.4.3圓角設計 116242.5注射機的選擇 1160712.5.1注射機相關參數計算與校核 1160622.5.2注射壓力： 13202412.5.3鎖模力的校核： 13243242.5.4開模行程校核： 14145952.5.5螺桿轉速： 14186703成型部分及其零部件設計 16197523.1分型面的設計 16152313.1.1考慮塑件質量 16313873.1.2確保塑件表面質量 16279883.1.3考慮模具結構 16229593.2型腔數的確定 1722953.2.1根據所用注射機的最大注塑量確定型腔數目 1762123.2.2根據注射機最大鎖模力確定型腔數 18256943.2.3根據塑件的精度確定型腔數目 18240013.2.4根據經濟性確定型腔數目 18136803.3凹模結構設計 1930813.3.1凹模型腔的大小尺寸計算 20132433.3.2型腔的深度尺寸計算 21114873.4凸模結構尺寸 21227123.4.1凸模/型芯的外形尺寸計算 2260313.4.2凸模/型芯的高度尺寸計算 23151873.5型腔壁厚的計算 24309463.5.1型腔的強度及剛度要求 24103843.5.2型腔壁厚計算 25306274澆注系統的設計 28272714.1澆注系統的組成及設計原則 28169484.1.1澆注系統的組成 28307324.1.2澆注系統的設計原則： 28302294.2主流道的設計 29232264.2.1主流道分析 2962084.2.2主流道的結構設計 29179814.2.3主流道澆口套設計 31199134.3分流道的設計 32294564.3.1分流道的形狀和尺寸 32159114.3.2分流道的分布設計 3482054.4澆口的設計 3453874.4.1澆口位置的選取原則 34310934.4.2澆口形式的設計 3519734.5冷料穴的設計 35228894.5.1冷料穴的結構 3587394.5.2拉料方式 36135385排溢系統設計 376596脫模機構設計 38249986.1脫模機構的構成與功能 3877216.2取出機構的方式 3812436.3脫出機構設計原則 38163186.3.1脫出機構設計基本考慮 38141096.3.2脫出機構的結構 39148756.3.3所需頂出行程、開模行程計算 3946696.3.4頂出力、抽拔力，開模力計算 40207916.4塑件的脫出機構設計 42158976.4.1頂桿的長度計算 42148936.4.2頂桿直徑d的設計 43320546.4.3頂桿應力校核 43204776.4.4頂桿在塑件上的布局 44325006.4.5頂桿固定及配合 45192966.4.6頂出機構中附屬零部件 45114137冷卻系統的設計 46323127.1冷卻裝置設計分析 4639647.2傳熱面積計算 47223587.2.1注射周期的確定 4787727.2.2冷卻水計算 48229677.2.3計算單位時間內所釋放的熱量 49111637.2.4冷卻水的導熱總面積 49190457.2.5確定冷卻水路的直徑d 50309947.2.6冷卻水孔的總長度 50129567.2.7冷卻水管數量的確定 51166967.2.8系統的其它零件 51327468模體與支撐連接零件 5228598參考文獻 566742附錄： 5729528外文資料與中文翻譯 57PAGE58前言模具技術，既是先進制造技術的重要組成部分，又是先進制造技術的重要應用領域。模具對于一般產品來說屬于工具范疇，精度高，結構復雜，并有較高的材質要求，是典型的高附加值，高風險產品。隨著社會經濟的發(fā)展，對于工業(yè)產品品種，數量，質量及其款式等提出了越來越多的要求，因此，也促進了模具工業(yè)的快速發(fā)展。模具成為工業(yè)生產中使用極為廣泛的主要工藝裝備，是發(fā)展工業(yè)生產的基礎。采用模具生產零件，具有高效，節(jié)材，成本低，保證質量等一系列優(yōu)點，是當代工業(yè)生產的重要手段和工藝發(fā)展方向。許多現代工業(yè)的發(fā)展和技術水平的提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產品更新速度加快，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數量還是質量仍滿足不了國內市場的需要，目前滿足率只能達到70%左右。造成產需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設計和工藝技術落后，如模具CAD/CAM技術采用不普遍，加工設備數控化率低等，亦造成模具生產效率不高、周期長?？傊峭狭藱C電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，對注塑模具的設計與生產提出了質量好、制造精度高、研發(fā)周期短等越來越高的要求，能否適應這種需求已成為模具生產企業(yè)發(fā)展的關鍵因素。模具技術是融合機械工程、計算機應用、自動控制、數控技術等學科為一體的綜合性學科。1緒論1.1課題研究的目的及意義模具是工業(yè)生產中使用極為廣泛的基礎工藝裝備。在汽車、電機、儀表、電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都要依據模具成形，并且隨著近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越迫切，精度要求越來越高結構要求也越來越復雜。模具已廣泛應用于電機電器產品、電子和計算機產品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產品的生產中。本課題要求設計遙控器面蓋的注塑模具，注塑成型是現代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法注塑模具由于其專用性和獨一性，在設計時主要考慮到工廠現有的設備情況、產品的生產批量及模具的壽命。這遙控器面蓋為批量生產，但由于該塑料制件尺寸比較小，模具的結構相對比較簡單，模具制造成本比較底，在生產時主要考慮到模具壽命盡量要高，所以對模具材料提出了較高的要求。遙控面蓋是一個外形件，尺寸精度要求不高，但對外層的表面粗糙度要求比較高，因此在設計時在能順利成型出塑料制品的情況下，對模具型腔的表面拋光工藝要求比較高。從總體結構上來看，該制件是一個尺寸較小，壁厚較薄，整體結構比較簡單的塑料件。由于壁厚較薄，脫模時如果受力不均則易會產生變形從而出現制品缺陷，因此對脫模機構及冷卻系統的設計要求較高。按照現今注塑模具設計的總體趨勢，注塑模具的設計已很少使用手工繪圖或完全由二維軟件來進行設計，且模具標準件已在注塑模具設計中大量采用。因此本課題將采取使用模具二維軟件CAD和三維軟件Pro/E綜合使用來進行模具的結構設計，且在模具設計的過程中綜合考慮模具制造工藝及注塑成型工藝。1.2國內外研究狀況塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產品更新速度加快，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數量還是質量仍滿足不了國內市場的需要，目前滿足率只能達到70%左右。造成產需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購外，大部分工作量均需模具廠去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應市場要求。二是設計和工藝技術落后，如模具CAD/CAM技術采用不普遍，加工設備數控化率低等，亦造成模具生產效率不高、周期長?？傊峭狭藱C電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。模具按國家標準分為十大類，其中沖壓模、塑料模占模具用量的主要部分。按產值統計，我國目前沖壓占50%-60%，塑料模占25-30。國外先進國家對發(fā)展塑料模很重視，塑料模比例一般占30%-40%。國內模具中，大型、精密、復雜、長壽命模具比較低，約占20%左右，國外為50%以上。我國模具生產企業(yè)結構不合理，主要生產模具能力集中在各主機廠的模具分廠(或車間)內，模具商品化率低，模具自產自用比例高達70%以上。國外，70%以上是商品化的。注塑成型是現代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法,模具是現代化工業(yè)生產的重要工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是在整個模具工業(yè)中的一枝獨秀，發(fā)展極為迅速。世界上注塑模的產量約占塑料成型模具總產量的50%以上,尤其是家電盒型注塑產品需求量不斷增加，注塑成型能一次成型形狀復雜、尺寸精確的制品,適合高效率、大批量的生產方式,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，注塑模具的設計與制造主要依賴于設計者的經驗和技師的制造技藝,一般需要經過反復調試和修模才能正式投入生產,這種傳統的生產方式不僅使產品的生產周期延長,生產成本增加,而且難以保證產品的質量，要解決這些問題,必須以科學分析的方法,研究各個成型過程的關鍵技術，塑料注塑成型是一個復雜的加工與物理過程,為實現注塑產品的更新換代,提高企業(yè)的競爭能力,必須進行注塑模具設計與制造及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術的研究國外注塑模CAD/CAM/CAE技術研究的成果有關統計數據表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM技術能使設計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7%注塑模計算機模擬技術正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展,注塑CAD所構造的幾何模型為實現注塑模CAE技術提供了基本的幾何拓撲信息和特征信息,注塑模CAE的目標是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設計、材料選擇、模具設計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學依據?，F時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG、SolidWorks等；結構分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數值分析軟件有MoldFlow等；數控加工軟件有MasterCAM、Cimatron等.現代模具生產中采用集特種加工設備為一體的數控加工中心加工型腔零件，減少工序間的銜接環(huán)節(jié)，減少多次裝夾定位造成的誤差，減少經手人員的數量，質量和周期由計算機數據處理人員控制，盡可能避免人為失誤，使得生產周期和成本估算的精確性大大提高，生產質量也得到保證。目前注塑模設計方法比較多，但是最常用的設計步驟如下：（1）了解設計任務（2）塑件的結構工藝性分析（3）分型面及澆注系統的設計（4）模具設計方案論證（5）主要零部件的設計計算（6）成型設備的校核計算（7）繪制模具裝配圖（8）繪制零件圖（9）編寫設計計算說明書現代模具生產以數據處理為龍頭，隨著模具設計和工藝分析計算機專家系統的不斷成熟和普及，新技術和新工藝的推廣應用非常迅速，使得模具生產的質量、效率和可靠性可以主要由數據處理的環(huán)節(jié)把握。我國模具行業(yè)要進一步發(fā)展多功能復合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，通過這種多功能的模具生產出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產品的生產周期，今后在不同領域將得到發(fā)展和應用。1.3課題研究基本設計思路和研究手段1.基本設計思路塑件注塑成型工藝分析：做出零件的三維造型，對塑件進行結構工藝性分析，分析塑件塑料的成型工藝性及確定注塑成型工藝參數。注射機型號的選擇：初選注射機并確定注射成型的工藝參數，注射機相關計算的校核和成型設備。模具結構設計方案論證：分型面的選擇、澆注系統的設計方案選擇、成型部分及其零件設計、排溢系統設計、脫模機構的設計、冷卻系統的設計，模體與支撐連接零件的結構。遙控器面蓋模具相關結構設計的計算，主要包括澆注系統的計算、成型零件的結構設計和計算、脫模方面的計算以及冷卻系統的相關設計計算，模架的確定和標準件的選用和成型設備的校核計算。2.擬采用的途徑（研究手段）主要采用模具CAD/CAM/CAE等軟件來進行模具的設計，在模具設計過程中要綜合考慮到模具制造工藝以及注塑成型工藝，主要包括：（1）根據遙控面蓋技術要求進行相關的計算、分型面的設計、確定型腔和型芯、模具結構的詳細設計、塑料充填過程分析等幾個方面。（2）利用PRO/E或者UG確定分型面，生成上下模腔和模芯，進行側抽芯機構的設計，再進行流道、澆口以及冷卻水管的布置。（3）利用PRO/E的EMX4.1來自動生成模板、標準模架及模具標準零件，并將PRO/E生成總裝圖轉換.dwg擴展名的圖，再用Autocad編輯出正確清晰的2D總裝圖。1.4論文結論和成果形式1、打印文檔：設計說明書一份；2、給定文獻的外文翻譯；3、設計圖紙：模具裝配圖一張，零件圖圖紙五張；4、電子文檔：1）總裝圖和零件圖的二維CAD圖；2）設計說明書和指定外文翻譯的電子文檔。2方案分析2.1設計任務設計題目：遙控器面板注塑模具設計2.2產品分析本設計為面板類殼體模具，殼體的尺寸為170mm×67mm×17mm，壁厚為2.5mm，且有11半徑為4mm圓孔，6個10mm×4mm的長方形孔，在底部有一個電池盒，壁厚為1.5mm其效果如圖2-1、2-2所示：圖2-1遙控器內部示意圖圖2-2遙控器面板示意圖2.3塑件所用塑料名稱、性能及工藝參數1.塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸未標注公差按MT5查取，查《塑料成型工藝及模具設計》書表2-4。2.塑件的表面質量分析該塑件要求外觀光滑平整，不允許有成型斑點，云紋，冷疤和熔接痕，而內表面無特殊要求。3.塑件的結構工藝性分析（1）從圖看，該塑件的尺寸相對比較小，塑件的結構也相對比較簡單，壁厚均勻，符合最小壁厚要求。（2）該塑件有形狀不同的通孔，如8的圓孔和102的長方形孔。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。本設計采用聚苯乙烯（PS）材料,PS是非結晶性熱塑性塑料?；瘜W穩(wěn)定性較好，透明性好，電性能好，抗拉，抗彎強度高；但耐磨性差，抗沖擊強度差。適用于裝飾制品，儀表殼，燈罩，絕緣零件，日用品等。1.PS成型性能如下：（1）無定形料，吸濕性小，不易分解，但質脆易裂，熱膨脹系數大，易產生內應力。（2）流動性較好（溢邊值為0.03mm左右），可用螺桿式或柱塞式注射機成型。噴嘴用直通式或自鎖式，但應防止飛邊。（3）宜采用高料溫、高模溫、低注射壓力，延長注射時間有利于降低內應力，防止縮孔、變形（尤其對厚壁塑件）。料溫過高易出現“銀絲”，料溫過低或脫模劑過多，則透明性差。（4）可采用各種形式的澆口，澆口與塑件應圓弧連接，防止去除澆口時損壞塑件。（5）塑件壁厚均勻，最好不帶嵌件（如有嵌件應預熱）。各面應圓弧連接，不宜有缺口、尖角。2.PS的主要性能指標其性能指標如表1密度/屈服強度/63比體積/拉伸強度/60吸水率拉伸彈性模量/熔點/抗彎強度/計算收縮率抗壓強度/95比熱容/950彎曲彈性模量/3.PS的注射成型過程及工藝參數（1）注射成型過程1）成型前的準備。對PS的色澤、粒度和均勻度等進行檢驗，由于PS吸水性不大，成型前不必加熱干燥。但預備干燥較為安全，在熱風循環(huán)干燥箱里采用60℃～70℃的熱風干燥為宜。2）注射過程。塑件在注射機料筒內經過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統進入模具型腔成型，其過程是充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。3）塑件的后處理。為了消除內部應力，加以退火為宜（處理溫度為80℃，處理時間為2～4h為宜）。（2）PS的注射工藝參數1）注射機∶螺桿式。2）料筒溫度（℃）∶后段140-160中段160-170前段170-1903）噴嘴溫度（℃）∶160-1704）模具溫度（℃）∶40-755）注射壓力（Mpa）∶60-1006）保壓壓力（Mpa）∶30-407）成型時間（S）∶注塑1～3；保壓15～40；冷卻15～308）成型周期（S）∶40～904.PS成型塑件的主要缺陷及消除措施（1）缺陷：注射成型時容易溢料，制品易產生內應力，易開裂，料溫過高易出現“銀絲”。（2）消除措施：控制好料溫，進行退火處理。2.4塑件結構要素2.4.1塑件脫模斜度：對PS塑料而言：型芯：30′～1°（取45′）型腔：35′～1°30′（取35′）2.4.2塑件精度等級的選用經查表本塑件選用一般等級，精度等級為MT52.4.3圓角設計為了避免應為集中，提高塑件的強度，便于塑件熔體的流動和塑件脫模，在塑件的內外表面的各連接處均應設計過渡圓弧。2.5注射機的選擇2.5.1注射機相關參數計算與校核（1）計算塑件體積和重量通過三維軟件建模設計分析可得塑件體積為V塑=19.363cm3M=V塑×=19.363×1.06=20.525g式中M——塑件的質量（g）——塑件的密度（）（2）根據塑件本身的幾何形狀及生產批量確定型腔數目由于該塑件尺寸相對較小且結構也相對較簡單，加上塑件尺寸和表面質量均無特殊要求，所以考慮采用一模兩腔，型腔布置平衡，以方便側抽實現、澆口排列和模具結構的平衡。（3）澆注系統凝料體積的初步估算澆注系統的凝料在設計之前是不能確定準確的數值，但本塑件是流動性好的普通精度塑件，可以根據按照塑件體積的15%～20%來估算。由于本次采用的是平衡式流道較簡單，且采用一模兩腔，因此澆注系統的凝料按塑件體積的0.2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為V總=V塑(1+0.2)×2=19.363×1,2×2=46.471cm34）選擇注射機根據計算得出一次注入模具型腔的塑料總質量V總=46.471cm3，并結合《塑料成型工藝及模具設計》書式4-18，則有V公==78.329cm3（1）注射量校核1）注射量校核。注射量以容積表示，最大注射容積為Vmax=V×=120×0.85=106cm3式中∶—模具型腔和流道的最大容積；—選定注射機的注射量容積，該機為；—注射系數，取0.75～0.85，無定型塑料可取為0.85。倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長，所以最小注射容積Vmin=0.25×125=62.5cm3。故每次注射的實際注射容積應滿足，而V1=V公=78.329cm3，符合要求。2）查《塑料成型工藝及模具設計》書表4-1可知，PS所需注射壓力為60-100Mpa，這里取，該注射機的公稱注射壓力，注射壓力安全系數，這里取，則所以，注射機注射壓力合格。2.5.2注射壓力：查表知PS的注射壓力為60～150MPa。2.5.3鎖模力的校核：1）塑件在分型面上的投影面積，則A塑=170×67－π×4×4×11-6×10×4=10597.079mm22）澆注系統在分型面上的投影面積，即流道凝料在分型面上的投影面積數值，可以按照多型腔模的統計分析來確定。是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2-0.5倍。根據本流道設計方案，可以取3）塑件和澆注系統在分型面上總的投影面積，則A總=n(A塑+A澆)=2119.4164）模具型腔內的脹型力則F脹=A總×P模=635.825KN式中∶—型腔的平均計算壓力值。是模具型腔內的壓力，通常取注射壓力的為20%～40%Mpa，大致范圍24.4～48.8Mpa。PS屬中等粘度塑料及有精度要求的塑件，取=35Mpa。查《塑料模具設計指導》書表13-2，可得該注射機的公稱鎖模力F鎖=800KN鎖模力安全系數為，這里取，則K2ZF脹=762.99＜F鎖=800所以，注射機鎖模力校核合格。2.5.4開模行程校核：S＞L1＋L2＋δ（2-3）S=17+18+8=43mm式中L1——凸模凸出部分高度(mm)L2——取出塑件間隙(mm)δ——頂桿頂出富裕量(5~10mm)(取8mm)2.5.5螺桿轉速：經查表，聚苯乙烯轉速為32綜上所述，選取XS-SZ125/900臥式注塑機，其主要參數為：螺桿直徑/mm：42注塑壓力/MPa：110~104最大注射面積cm2：320鎖模力/kN：900模具厚度/mm：max300min200移模行程/mm：300模板最大開距/mm：600模板行程/mm：300噴嘴孔徑/mm：4注射機噴嘴半徑/mm：17

3成型部分及其零部件設計3.1分型面的設計分型面是為了將塑件澆注系統凝料等從密閉的模具內取出，以及為了安放嵌件，將模具適當地分成兩個或若干個主要部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱為分型面。分型面位于模具動模和定模的結合處，在塑件最大外形處。3.1.1考慮塑件質量對于有軸度要求的塑件要使其全部動?；蚨Ｖ谐尚停乐褂捎谀＞吆夏２粶蚀_造成塑件尺寸的誤差。對于外觀無嚴格要求的塑件，可將分型面選在塑件中部，這樣可以用較小的脫模斜度有利于脫模。3.1.2確保塑件表面質量分型面盡可能選擇在不影響外觀的部位以及分型面處產生的飛邊容易加工修整部位。3.1.3考慮模具結構（1）盡量簡化脫模部件。為便于塑件脫模，應使塑件在開模時盡可能留于動模部分。（2）盡量方便澆注系統布置。（3）便于排溢。為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合。（4）模具總體結構簡化，盡量減少分型面的數目，盡量采用平直分型面。綜合以上考慮，可選擇分型面結構如下圖3-1：圖3-1單分型面注射模的分型面3.2型腔數的確定在確定型腔數時，常用的有四種方法：3.2.1根據所用注射機的最大注塑量確定型腔數目根據公式n＝（3-1）式中n——型腔數——注射機公稱注射量的利用系數0.7~0.85，此處取0.8.——注射機的質量公稱注射量（g）——澆注系統及飛邊等的塑料質量（g）——單個型腔中塑件質量（g）3.2.2根據注射機最大鎖模力確定型腔數根據公式（3-2）式中——注射機的額定鎖模力（N）——模具上澆注系統及飛邊在分型面上的投影面積（m）——塑件在分型面上的投影面積（m）f——單位投影面積所需的鎖模力（N/m）3.2.3根據塑件的精度確定型腔數目根據經驗，每增加一個型腔，塑件尺寸精度要降低4%，設塑件的基本尺寸為L(mm)，塑件尺寸公差為±δ%（ABS為0.5%），則n＝(＝2500（3-3）式中L——基本尺寸——尺寸偏差百分數X——塑件尺寸偏差3.2.4根據經濟性確定型腔數目設型腔數目為n,塑件總件數為N，模具費用（C0＋NC1）元，C1為每一型腔所用費用，C0為模具費用中與型腔數目無關的部分，單位小時加工費用為Y（元/小時），成型周期為t（min）。若忽略準備時間和試模時間原材料費用，則總的成型加工費用為：x＝＋C0＋nC1（3-4）式中x——總費用N——總件數Y——單位小時加工費用t——成型周期n——型腔數C1——每一型腔需費用C0——模具費用中與型腔數無關的部分根據本設計任務書的要求，采用雙型腔模具成型。3.3凹模結構設計凹模是成型塑件外形的主部件，其結構隨塑件的形狀和模具的加工方法而變化。整體方式強度好，剛度好，結構簡單。本設計采用完全整體式模塊，它是由金屬直接加工而成的，這種形式的凹模結構簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質量較好，適用于形狀簡單的塑件。其結構如圖3-2：圖3-2完全整體式凹模3.3.1凹模型腔的大小尺寸計算（3-5）式中——型腔內形尺寸（mm）——塑件的外形基本尺寸（mm）——塑件公差——塑件平均收縮率（%）——綜合修正系數（考慮塑件的收縮率的偏差和波動、成型零件的磨損等因素）。本設計中取X=。=1/4本設計中零件為（170×67）橫向0.92縱向0.52所以有：橫向==縱向==3.3.2型腔的深度尺寸計算（3-6）式中H腔——型腔內形尺寸（mm）——塑件的高度基本尺寸（mm）——塑件公差。查表=0.24——塑件平均收縮率（%）取1.0——綜合修正系數（考慮塑件的收縮率的偏差和波動、成型零件的磨損等因素）。本設計中取X=。——模具成型尺寸設計公差。取m=1/4=0.06所以，==3.4凸模結構尺寸凸模是成型塑件的成型零件，對于簡單的容器，如殼、蓋之類的塑件，成型起主要部分內表面的零件稱為主型芯，按結構主型芯可分為整體式和組合式兩種。整體式結構型芯其結構牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗或小型模具上的簡單型芯。為了便于加工，形狀復雜型芯往往采用鑲拼組合式結構，這種結構是將型芯單獨加工后，再鑲入模板中。本設計為簡單塑件，并且為雙型腔，故選用整體式凸模，其結構如圖3-3圖3-3整體式凸模3.4.1凸模/型芯的外形尺寸計算（3-7）式中——凸模/型芯外形尺寸（mm）——塑件內形基本尺寸（mm）——塑件平均收縮率（%）——綜合修正系數（考慮塑件的收縮率的偏差和波動、成型零件的磨損等因素）。本設計中取X=。=1/4本設計中零件橫向0.92縱向0.52。所以橫向=mm縱向=mm3.4.2凸模/型芯的高度尺寸計算（3-8）式中——凸模/型芯的高度尺寸（mm）——塑件內形深度基本尺寸（mm）——塑件平均收縮率（%）——綜合修正系數（考慮塑件的收縮率的偏差和波動、成型零件的磨損等因素）。本設計中取x=?！＞叱尚统叽缭O計公差。=——塑件公差，查表得=0.24所以=3.5型腔壁厚的計算3.5.1型腔的強度及剛度要求塑件模具的型腔側壁和底壁厚度的計算是模具設計中經常遇到的問題，尤其對大型模具更為突出。目前許多單位都是憑經驗決定的，但常因估計不準確而造成模具報廢和浪費材料，為此建立科學的計算方法是實屬必要的。目前常用的計算方法有按剛度和強度兩大類，但是實際的塑料模具卻要求既并不允許因剛度不足而影響變形，甚至破壞，也不允許因剛度不足而發(fā)生過大變形。因此，要求剛度和強度加以合理考慮。在注塑成型過程中，型腔所受的力有塑件熔體的壓力，合模時的壓力，開模時的拉力等，其中最主要的是熔體的壓力，在塑料熔體壓力作用下，型腔將產生有應力及變形。如果型腔側壁和壁厚不夠，當型腔中產生的內應力超過材料的許用應力時，型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時，剛度不足側壁發(fā)生過大的彈性變形，從而產生溢料和影響塑件尺寸及強度的要求并非同時兼顧。對于大尺寸型腔，剛度不足是主要問題，應按強度計算。強度計算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應力。剛度計算的條件則因模具性，從幾個方面考慮：1.要防止益料模具型腔的某些配合面當高壓塑料熔體注入時，會產生足以益料的間隙。對于PS而言，間隙為0.05mm.2.應保證塑件精度塑件均有尺寸要求，這就要求模具塑腔具有良好的剛性，即塑件注入時不產生過大的彈性變形。最大的彈性變形值可取塑件的允許公差的1/5。常見中小塑件公差為0.13mm～0.25mm。因此允許彈性變形量為0.025mm～0.05mm，可按塑件大小和精度等級選取。3.應利于脫模當變形量大于塑件冷卻收縮時，塑件的周邊將被型腔緊緊的包住而難以脫模，強制頂住易使塑件劃傷或損壞，因此型腔允許彈性變形量小于塑件的收縮值。型芯的強度、剛度相當于桿類零件的校核計算。3.5.2型腔壁厚計算在注射成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用。因此模具型腔應該有足夠的高度。型腔強度不足，將發(fā)生塑性變形，甚至破裂，剛度不足將產生過大的彈性形變，導致型腔的向外膨脹，并產生溢流間隙。型腔厚度的計算本塑件中的型腔為矩型殼類形狀，其厚度算法可用矩形型腔厚度公式計算。1.型腔側壁厚度計算剛度條件（3-9）式中S——型腔側壁厚度（mm）C——系數。查表得C=1.0h——型腔側壁受壓高度（mm）。h=17mm——型腔壓力（MPa），查表得，對于塑料PS為100MPa。E——模具材料彈性模量2.1MPa——任一自由邊中點的允許變形量，查表得，對于材料PS取0.05（mm）所以=28.2mm強度條件（3-10）式中——型腔側壁受壓高度（mm）=17mm——型腔壓力（MPa）查表得，對于塑件PS為100MPa——系數，查表得0.13——短邊與長邊比。=——許用應力（MPa），對于碳鋼=160（MPa）=23.9mm所以S取29mm。2.型腔底壁厚度計算按強度計算：（3-11）式中——底壁厚度（mm）b——凹模型腔的內孔（矩形）短邊尺寸（mm）b=67mm——系數且由l/b=170/67=2.53查表得=0.5——模腔壓力（MPa）且=（25%～50%）=22～55MP取40MPa?！牧显S用應力（MPa）=160則=23.7mm按剛度計算（3-12）式中——系數且由l/b=170/67=2.53查表得=0.0277——模腔壓力（MPa）且=（25%～50%）=22～55MPa取40MPa?！牧系膹椥阅Ａ浚∕Pa）=2.1×105MPa——成型零部件的許用變形量。且==0.2×0.24=0.048=2.1mm所以取24mm。4澆注系統的設計4.1澆注系統的組成及設計原則4.1.1澆注系統的組成澆注系統是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。4.1.2澆注系統的設計原則：1.了解塑料的成型工藝特性掌握塑料的流動性以及溫度、剪切速度對精度的影響，以設計出合適的澆注系統。2.盡量避免或減少熔接痕熔體流動時應盡量減少分流的次數，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會產生熔接痕尤其流程長，溫度低時，這對塑料強度的影響較大。3.有利于型腔中氣體的排出澆注系統應能順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個部分，使?jié)沧⑾到y及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過程中產生紊流或湍流，也避免固氣體體積積存而引起凹陷，氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。4.防止型芯的變形和嵌件的位移澆注系統設計時應盡量避免塑件熔體直接沖擊細小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細小型芯變形或嵌件位移。5.盡量采用較短的流程充滿型腔這樣可有效減少各種質量缺陷。6.流動距離比的校核對于大型或薄壁塑料制作，塑料熔體可有可能因其流動距離過大過流動阻力太大而無法充滿整個型腔。4.2主流道的設計4.2.1主流道分析主流道是熔體最先流經模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和沖模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降低和壓力損失最小。主流道截面面積過小，塑料在流動過程冷卻面積相對增加，熱量損失大，粘度增加，流動性降低成型壓力損失大。造成成型困難，如主流道截面面積過大，會使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會使塑料流動過程中壓力減弱，冷卻時間延長，容易產生紊流或渦流，使塑件產生氣孔，影響塑件質量。一般對于流動性好，塑件較小，主流道要設計得小些，對于流動性差，塑件較大，主流道要設計得大些。本設計所設計的是電視遙控器模具，產品原材料為PS，其流動性中等，綜合考慮各因素，應將主流道設計的小些。4.2.2主流道的結構設計1.對于所選的臥式注塑機。熔融塑料首先經過主流道，故它的大小直接影響塑料的流速及填充時間。主流道的斷面設計為圓形，這樣在有限的空間內增大了截面積。2.主流道錐角。為了便于從主流到中拉出澆注系統的凝料及熔體膨脹，主流道設計成帶錐度的圓柱，其錐角2°4°（取2°），過大會使流速減慢。3.主流道大端面呈圓角。主流道大端面呈圓角，其半徑常取r＝13（mm），(取2mm)，以減少料流轉向過渡時的阻力。4.半球直徑。為確保塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，主流道對接處設計成半球形坑。＝＋＝4＋1＝5（mm）17+1=18（mm）式中——主澆道小端口直徑（mm）——注塑機噴嘴孔直徑（mm）——噴嘴孔直徑接觸富裕量（mm）一般為0.51（mm），取=1（mm）——注塑機噴嘴球半徑（mm），=17（mm）——主流道對接處半徑（mm）——噴嘴球半徑接觸富裕量（mm）一般為12（mm），取=1（mm）其結構如圖4-1：圖4-1臥式或立式注射機用注射模的主流道設計4.2.3主流道澆口套設計由于流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設計成可拆卸跟換的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，以便選用優(yōu)質鋼材（如T8A等）單獨加工和熱處理（硬度為53～57HRC），或用45，50，55等表面淬火（≥55HRC）。當主流道穿過幾塊模板時，為防止溢料而使主流道凝料脫模困難，也應采用澆注套，其主要作用是：（1）使模具安裝時進入定位孔方便而在注射機上很好的定位，與注射機噴嘴吻合，并能經受塑料的反應力，不致被推出模具。（2）作為澆注系統的主流道，將料筒內的塑料過渡到模具內，保證料流有力暢通地達到型腔，在注射過程中不應有塑料溢出，同時保證主流道凝料脫出方便。（3）當主流道穿過多塊模板時，采用澆口套，可以防止因溢料而使主流道凝料脫模困難。本設計中采用整體嵌入式，即把用于注射機定模板上中心定位孔配合定位的臺肩及用于構成主流道的部分做成一體，適用于大批量的小型模具，如圖4-2圖4-2整體式澆注套1——定模座板2——澆注套4.3分流道的設計分流道是指主流道與澆口之間的這一段，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過度段，也是澆注系統中通過斷面積變化和塑料轉向的過渡段，能使塑料得到平穩(wěn)的轉換。分流道設計時應使熔體較快地充滿整個型腔，流動阻力小。流動中溫降盡可能低，同時應能將塑料熔體均勻地分配到各個型腔。4.3.1分流道的形狀和尺寸分流道開設在動定模分型面的兩側或任意一側，其截面形狀應盡量使其表面積（流表面積與其體積表面積之比）小。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，梯形及U形截面分流道加工較容易。且熱量損失與壓力損失均不大，是常用的形式。故在本設計中選用梯形截面的分流道，其截面如圖4-3：圖4-3分流道的斷面形狀梯形截面分流道的尺寸可按下面的經驗公式確定：（4-1）式中——梯形大底邊寬度（mm）——塑件的質量（g）——分流道的長度（mm）——梯形的高度（mm）梯形的側面斜度α常取5°～10°，底部以圓角相連，上式的適用范圍為塑件壁厚在3.5mm以下，塑件質量小于50g，塑料在流道中流動的距離較大，則流動的阻力越大，因此，應在滿足具體條件下，盡量減少分流道長度，根據凸凹模結構尺寸及澆口套的各結構尺寸，確定分流道長度為16mm（兩個分流道對稱分布）。則=0.2654×4.47×2=2.37mm所以：=1.58mm4.3.2分流道的分布設計分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡。此次設計的模具為雙型腔，而且型腔為對稱分布，所以分流道也采取平衡布置。4.4澆口的設計澆口又稱進料口或內流道，它是分流道與塑料之間的狹窄部分，也是澆注系統中最小的部分。它能使分流道輸送來的熔融塑料的流速產生加速度，形成理想的流態(tài)，順序、迅速的充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止熔料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。4.4.1澆口位置的選取原則（1）澆口位置的選擇應避免產生噴射和蠕動（蛇形流）。（2）澆口應開設在塑件斷面最厚處。（3）澆口位置的選擇應使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少動能損失，良好填充。（4）澆口位置的選擇應有利于型腔內氣體的排出。（5）澆口位置的選擇應減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度。（6）澆口位置的選擇應防止料流將將型腔、型芯等擠壓變形根據以上原則，本設計中的塑件澆口應選在塑件邊緣處。4.4.2澆口形式的設計本設計采用普通側澆口。普通側澆口又稱為邊緣澆口，一般開設在分型面上，從塑件側面進料。它能方便地調整沖模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而國外稱之為標準澆口。它是廣泛使用的一種澆口形式。一般取寬1.5～5mm，厚0.5～2.0mm，長0.7～2mm。側澆口適用于一模多件，能大大提高生產率，減少澆注系統消耗而且去除澆口方便。本設計澆口尺寸為寬3mm，厚2mm，長1.5mm，其結構如圖4-4：圖4-4普通側澆口4.5冷料穴的設計4.5.1冷料穴的結構冷料穴是用來儲藏注射間隔期間產生的冷料頭的，防止冷料進入型腔而影響塑件質量，并使熔料能順利地充滿型腔。冷料穴又叫冷料井。冷料穴處于主流道末端，其尺寸稍大于主流道大端的直徑。4.5.2拉料方式將拉料桿頭部做成Z形，這種拉料桿桿除了起到拉住和頂出主流道凝料的作用外，還兼有冷料穴的作用。冷料穴的結構如圖4-5：圖4-5拉料桿5排溢系統設計排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內的氣體等。被壓縮的氣體產生高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強度降低，甚至阻礙塑料填充等。為了使這些氣體從型腔中及時排出，可以采用開設排氣槽等辦法。有時排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料，有利于提高塑件熔接強度。本設計中將排氣槽開在分型面上，這樣可以使排氣槽產生的飛邊很容易隨塑件脫出，其結構如圖5-1：1——分流道2——澆口3——排氣槽4——導向溝5——分型面圖5-1排溢系統6脫模機構設計6.1脫模機構的構成與功能脫模機構作用是先將塑件和澆注系統凝料等與模具松動分離（稱為脫出），然后把從模具脫出的塑料和澆注系統凝料等從模內取脫出和取出兩個步驟。6.2取出機構的方式對塑件進行分析，根據塑件的質量要求，考慮經濟原因等。塑件在脫落過程中容易摔壞。故采用非掉落式，又考慮技術、經濟等原因，采用人工取出法。6.3脫出機構設計原則在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中或凸模上松動分離（即脫出），脫出塑件的機構，就叫塑件脫出機構。澆注系統凝料等也要從模內脫出，這種機構就叫澆注系統凝料等的脫出機構。6.3.1脫出機構設計基本考慮為了保證塑件在頂出過程中不變形或損壞，必須正確分析對模腔粘附力的大小及其所在部位，以便選擇合理的頂出方式和頂出裝置，使頂出力等均勻合理分布。頂出位置應設置在阻力大的地方，就是使塑件不易變形的部位。由于塑件收縮時包緊型芯，因此頂出力作用點應盡量靠近型芯，同時頂出力應施于塑件剛性和強度最大的部分。在選擇頂出位置時，盡量設在塑件內部或對塑件外觀影響不大的地方，尤其是用頂桿頂出時更應注意這個問題。另外，與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙保證不益料，以免塑件上留下飛刺痕跡。6.3.2脫出機構的結構在設計模具結構時，必須考慮在開模過程中保證塑件留在具有頂出裝置的那一部分，即留于動模上，這樣可以簡化頂出機構。但因塑件結構的關系，不便于留于動模上時，要采取一些措施，強制留于動模，或是塑件在開模后由定模上的頂出機構頂出。脫出機構工作可靠，動作節(jié)奏點清晰，運動靈活，制造方便，配換容易，且有足夠的強度和剛度。6.3.3所需頂出行程、開模行程計算頂出行程：（6-1）式中：——所需頂出行程（mm）——型芯成型高度（mm）——頂出行程富裕量（mm）取2.71mm所以=17.29+2.71=20mm開模行程為：（6-2）式中——塑件的開模行程（mm）——塑件及澆注系統在開模方向上的總投影高度（mm）——動定模型芯突出分型面的高度總合（mm）——取件及取出澆注系統凝料的開模行程富裕量（mm）取8mm所以=14.5+17+18=39.5mm6.3.4頂出力、抽拔力，開模力計算頂出力的決定與抽拔力的計算相同，塑料與型腔的黏附力多由塑料收縮引起，因此頂出塑件時所需的頂出力必須克服黏附力所引起的摩擦阻力。但影響?zhàn)じ搅Φ囊蛩睾芏?，故精確計算比較困難。塑料在冷凝收縮時要產生對型芯的包緊力，抽芯機構所需的抽拔力必須克服因包緊力所產生的抽拔阻力及機械傳動的摩擦力，才能抽出活動型芯。本設計是帶通孔的殼體塑料，故無需計算起始抽拔力＝（6-3）式中——抽拔力(KN)——塑件的收縮應力(N/㎡)，模內冷卻的塑件為，模外冷卻的塑件，本設計選擇模內冷卻——塑件包緊型芯的側面積(㎡)——摩擦系數，一般＝0.15～0.2(取0.2)——脫模斜度，一般＝0.5°～2°(取0.5°)＝＝60（KN）塑件制品的平均壁厚為2.5（mm），斷面為矩環(huán)形，所需脫模阻力為：（6-4）式中——脫模力（N）——塑料的拉伸模量（MPa），查表知PS的拉伸模量E=3.0×103（MPa）——塑料成型平均收縮率（%），查表知PS的成型收縮率=0.65——塑件平均壁厚（mm），t=2.5（mm）——塑件包容型芯長度（mm）=17mm——塑料的伯松比，查表知PS的伯松比=0.32——脫模斜度（塑件側面與脫模方向之夾角），=0.5°——塑件與鋼材之間摩擦系數查表知0.25~0.5，取f=0.5?！芗谂c開模方向垂直的平面上的投影面積60（cm2）——由和決定的無因次數，查表=1.004=220（kN）6.4塑件的脫出機構設計塑件的脫出機構是為了完成塑件從模具中安全、可靠地脫出，所以要始終清楚，以使塑件脫出到預定的位置。如果塑件沒有特殊的結構，則用一般的頂出機構就可以；如果塑件帶有側凸或側凹，則用側向分型抽芯機構即可。本設計因其側壁無槽類的特征，故選用一般頂出機構塑件在頂出機構的作用下，通過一次動作即可頂出。它是頂出機構中最常見的機構形式，應用相當廣泛。根據實際的要求以及對塑件的分析，我們按單型腔計算，使用8根頂出桿，將其分布在塑件各個位置，要保證塑件頂出時能夠平衡，不至于被頂偏。6.4.1頂桿的長度計算頂桿的總長度（6-5）式中——頂桿的總長度（mm）——凸模的總長度（mm）=32mm——動模墊板的厚度（mm）=50mm——頂出行程（mm）=20mm——頂桿固定板的厚度（mm）=20mm——富裕量，一般?。?.05—0.1）（mm）表示頂桿端面應比型腔的平面高出。=0.07mm——富裕量，一般?。?—6）（mm）以免頂出板直接頂到動模板。=5mm=32+0.07+50+20+5+20=127.07mm6.4.2頂桿直徑d的設計根據對塑件的分析，以及便于加工方便等因素，本設計采用圓形推桿直徑。其結構如圖6-1：d=5mmD=10mmH=5mm圖6-1圓截面頂桿6.4.3頂桿應力校核（6-6）式中——頂桿的實際應力（MPa）Q——脫模力（N）n——頂桿數d——頂桿直徑（mm）所以==260（MPa）<320（MPa）故d=5mm符合要求。6.4.4頂桿在塑件上的布局頂桿的位置應選在頂出阻力大的地方，也就是使塑件不易變形的部位。另外應盡量設在塑件的非主要表面上。綜合考慮知本塑件頂桿布局如圖6-2：圖6-2頂桿的布局6.4.5頂桿固定及配合頂桿與頂桿孔的配合可利用H8/f8或H8/f7，表面粗糙度一般為Ra0.8～Ra0.4，使桿直徑比固定孔直徑小。這里選Ra0.5。6.4.6頂出機構中附屬零部件1.頂出板頂出板由頂板固定板及其墊板組成，用于固定頂出元件用，常用45號鋼制成。最好經調質處理，235HB。2.限位釘為了提高頂出板在復位后與模具的動模座板有比較好的接觸性能和方便復位距離的調整，可采用限位訂裝于頂出板與模具的動模板之間。所有限位訂的高度必須一致。限位訂的數目可為3、4、6等，均布于動模板上。本設計采用4個。通常與動模板過盈配合。限位訂通常用T8等做成，熱處理55HRC左右；一般模具也可以用45鋼做成，并經調質處理，235HB。限位定結構如圖：3.頂出導向零件在頂出塑件時為了防止墊片和頂桿固定板扭曲傾斜而折斷頂桿，尤其對細長頂桿更應防止產生這種現象，故常設導向零件。導柱一般不應少于兩個，大型模具要求有四個。4.復位桿它的作用是將已經完成的頂出塑件的頂桿回復到注射成型時的原始位置。復位桿必須裝在固定頂桿的同一固定板上，而且各個復位桿的長度必須一致，且復位桿端面常低于模板平面0.02~0.05mm。復位桿同時還兼起導柱的作用。7冷卻系統的設計一般注塑到模具內的塑料溫度為200℃左右，而塑料固化后從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下，熱塑性塑料PS在注塑成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以便使塑料可靠冷卻定型并可以迅速脫模、提高塑料定型質量和生產效率。對于PS而言，屬粘度低，流動性好的塑料，且塑料稍大，為縮短成型周期，需設置冷卻系統。7.1冷卻裝置設計分析（1）盡量保證塑件收縮均勻,維持模具熱平衡（2）冷卻水孔的數量越多,孔徑越大,則對塑件冷卻越均勻（3）水孔與型腔表面處最好有相同的距離,即水孔的排列與型腔形狀盡量吻合。當塑件壁厚不均時，壁厚處水孔應靠近型腔一些，距離要小。一般水邊型腔不得小于10mm，常用12～15mm。（4）澆口出加強冷卻。（5）降低入水與出水的溫差。（6）要結合塑件的特性和塑件的結構,合理考慮冷卻水通道的排列形式。（7）冷卻水通道要避免接近塑件的熔接痕部位,以免熔接不牢,影響強度。（8）保證冷卻通道不泄漏,密封性能好,以免在塑件上造成斑紋。（9）冷卻系統的設計要考慮盡量避免其與模具結構中其他部分的干涉現象。（10）冷卻通道的進口與出口接頭盡量不要搞出模具外表面。（11）冷卻水通道要易于加工和清理。其結構如圖7-1：圖7-1冷卻流道式7.2