模具毕业设计63四通管接头的毕业设计说明书

毕业设计
设计题目：四通管接头的设计
系别：机械工程系
专业：模具设计与制造
班级：级
姓名：
学号：
指导教师：
完成时间：6月
摘要
此毕业设计课题的制品名称为“四通管接头”，用于部件的连接。

制品材料为：ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物），此材料有良好的耐化学腐蚀、表面硬度、加工性和染色性。

制品的壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。

ABS有较强的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。

ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。

此制品是批量生产，所以我将设计一套塑料成型模具。

在设计模具时需要考虑制品的一些特点。

制品的主要特点是其有一个上下贯穿孔，两侧也有一个贯穿孔，且上下孔相对比较大且深，复杂。

塑件的尺寸精度有一定的要求，外型需光洁不得有划伤，总体尺寸大小适中。

取塑件的最大截面为分型面，大小两孔分别上下放置，左右相同孔位于两侧，需要抽芯。

由于塑件尺寸较小，采用一模两件，能够适应生产的需要，侧浇口去除方便，模具结构孔不复杂，容易保证塑件的质量。

开模后，塑件包紧动模型芯的力比较大，采用推管推出，推出力比较平稳，塑件不易发生变形。

目录
前言〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（3）
一.塑件分析〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（4）
二.分型面的设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（6）
三.注射机的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（7）
四.根据制品尺寸，设计成型零部件〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（11）五．型腔壁厚计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（18）六．浇注系统的设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（21）七.推出机构的设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（24）八．导柱导向机构的设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（25）
九.侧向分型与抽芯机构〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（27）
十.温度调节系统的设计与计算〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（31）十一.模架的选择〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（33）十二.设计说明〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（34）十三.模具的装配〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（34）十四.试模〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（36）十五.修模〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（37）后记〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（38）参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃（39）
前言
时光转瞬即逝，我在扬州职业大学求学也即将历满三个寒暑，虽不敢说学业有成，却有幸得到诸多师长的殷殷教诲，这是我最大的收获。

尤其在毕业设计期间，在校内指导老师:徐美银，以及各位系领导和老师的指导帮助下完成了这次毕业设计的任务。

在此，感谢他们的指导和教诲！
尽管如此,由于本人的水平有限,设计中一定存在许多的不当和错误之处,希望得到各位评委的指正，在此表示衷心的感谢。

一．塑件分析
1．塑件图
此制品是四通管接头，现实生活中经常用到，是一个非常实际的产品。

且生产纲领为：批量生产，所以我们采用注射模具注射成型。

塑件图如下所示：
2.材料分析
本产品的成型工艺采用注射成型，产品材料为：乳白色ABS，即丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。

ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。

这三种组合各自的特性。

使ABS具有良好的综合力学性能。

丙烯腈使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。

ABS无毒、无味、显微黄色，成型的塑件有较好的光泽，密度为1.02～1.05g/㎝3, ABS有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。

ABS有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能：水、无机盐、碱类和酸类对ABS几乎无影响，但在酮、醛、酯、氯化烃中会溶解或形成乳浊液。

ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。

ABS 塑料表面受冰酯酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。

ABS有一定硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，经过调色可配成任何颜色。

ABS的缺点是耐热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度为93℃左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应力要求。

根据应力要求的不同，ABS可分为超冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。

主要用途：ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。

在汽车工业领域，用ABS制造汽车档泥板、热手、热空气调节导管、加热器等，还可用ABS夹层板制小轿车车身。

ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。

1）查资料，ABS塑料物理力学主要性能参数：
相对密度：1.02～1.16g/cm3
导热系数：13.8～31.2(10-2w/(m*k))
线胀系数：5.8～8.6（10-5xl/k）
吸水率：0.20～0.4(24h)/%
成型收缩率：0.4～0.7%
伸长率：5～20%
熔点：130～160 0C
摩擦系数：0.5
硬度（烙氏）：108～115
抗拉屈服强度：50MPa
拉伸强性模量：1.8³103MPa
弯曲强度：80MPa
体积电阻系数：6.9³1016Ωcm
冲击强度：106.8～213.5
泊桑比：0.35～0.36
热变形温度：85～106℃
连续最高温度：65℃
2）由资料查得ABS的成型特性为：
a．非结晶形塑料，吸湿性强，要充分干燥；
b．流动性中等，溢边值为：0.04mm；
c．宜用高料温，高模温，注射压力亦较高；
d．模具浇注系统对料流阻力要小，应感注意选择浇口的位置和形式，脱模斜度取20以上。

3）应对措施
a．ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理。

b．严格控制型腔型芯等成型零部件的加工、装配精度。

C．使用相应的螺杆式注射机，在条件允许的情况下可给模具预热。

d. 查资料，模具使用一模两件，模具使用点浇口，主流道为圆形截面，以
减小摩擦阻力，设计合适的浇口位置。

4）查资料：ABS的脱模斜度的推荐值及其它参数。

a．型腔脱模斜度：40′～1°20′
型芯脱模斜度：35′～1°
b.选用模具制造精度等级为：3、4、5
二．分型面的设计
打开模具取出塑料制品或者浇注系统凝料的面称之为分型面。

分型面设计是型腔设计的第一步，它受塑件的形状，壁厚，外观，尺寸精度以及模具型腔数目，排气槽，浇口位置等许多因素的影响。

1.分形面的形式：
与注射机开模运动方向相垂直。

2.分型面的选择：
a).分型面应设计在塑件外型最大轮廓处；
b)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；
c）应保证让塑件的精度要求；
d)应满足塑件外观质量要求；
e)便于模具的加工制造；
f)分型面的选择应有利于排气。

3.塑件的脱模
为了便于顺利脱模，根据制品自身结构特点，将制品留在动模上；将侧型芯留在动模上；斜导柱留在定模上。

4．模具材料的确定
由于塑料制品材料为ABS，粘度中等，综合生产纲领，确定使用Cr12材料为型芯、型腔及其它成型零部件材料。

三．注射机的选择
从模具设计角度考虑，需了解注射机技术规范的主要项目有：最大注射量，最大注射压力，最大锁模力，模具安装尺寸以及开模行程。

1.注射量的计算：
初选注射机
塑件外形体积的计算
a．最小端（近似1个圆柱）
V
a
=π（12/2）2（25.5－10）=1752.12mm3
b．中间段（近似1个圆台）
V
b =（1/3）πr
b
2（20/3+10）—（1/3）πr
a
2（20/3）
=（1/3）π³152（20/3+10）—（1/3）π³62³（20/3）=3673.8mm3
c．最大端（近似1个圆柱）
Vc=πr
c 2h
c
=π³152³（50—25.5）=17309.25mm3
d．两端接头（近似2个圆柱）
V
d
=2π³62³（44—30）/2=1582.56mm3 内部空心体积的计算
a．最小端（近似1个圆柱）
V a1=πr
a1
2h
a1
=π42（25.5—10）=778.72mm3
b．中间段（近似1个圆台）
V
b1=（1/3）πr
b1
2（40/9+10）—（1/3）πr
a1
2（40/9）
=（1/3）π³132（40/9+10）—（1/3）π³42³（40/9）
=2480.6mm3
c．最大端（近似1个圆柱）
Vc
1=πr
c1
2h
c1
=π³132³（50—25.5）=13001.17mm3
d．上下两端接头（近似2个圆柱）
V
d1
=2π³42³（44—26）/2=904.32mm3
总的体积=V
a +V
b
+V
c
+V
d
—（V
a1
+V
b1
+V
c1
+V
d1
）
=1752.12+3673.8+17309.25+1582.56
—778.72—2480.6—13001.17—904.32
=7152.92mm3
=7.2cm3
∴初选注射机的型号为：XS—ZY—125型号的螺杆式
2．注射机的有关工艺参数校核
a. 型腔数量的确定和校核
由于制品为小尺寸的塑件，为了不浪费材料，提高效率，采用一模二腔，能够适应生产的需要。

b.最大注射量的校核
nm+m
1<=km
p
n——型腔的数量为2；
m——单个塑件的质量或体积，g/cm3;
m
1————
浇注系统所需塑件质量或体积，g/cm3 k——注射机最大注射量的利用系数，一般为0.8；
m
p
——注射机允许的最大注射量g/cm3;
系统凝料约为0.4cm3，则m
1
=0.4
∴左边=2³7.2+0.4=14.8
右边=0.8³125=100
∴左边＜右边
∴不等式成立
∴注射量的标准符合要求。

c.锁模力的校核：
Fτ=p(nA+A
1)<F
p
Fτ——熔融塑件在分型面上的涨开力；
F
p
——注射量的额定锁模力
A——单个塑件在模具分型面上的投影面；
A
1
——浇注系统在模具分型面上的投影面；P——成型压力MPa，大小一般为注射压力的80%；
由于制品为ABS材料，查得 P=30MPa
左边=135.72KN
右边=900KN
左边＜右边
∴不等式成立
∴锁模力符合要求。

d.注射压力校核
由于注射机的额定注射压力为120MPa，而成型时所需的注射压力为30MPa
所以注射压力符合要求！
e.开模行程的校核
注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取中。

由于本设计中注射机采用液压和机械取合作用的锁模机构，又是单分型面。

最大开模程度由连杆机构的最大行程的所决定，并不受模具温度的影响。

又本设计中模具具有侧面抽芯机构，在这种情况下，分开模具不只是为了取塑件，还要
满足完成侧向抽芯距离L所需的开模距离H
C
的要求。

Hc——侧向抽芯所需的开模行程 mm；
H1——推出距离 mm;
H2——包括浇注系统在内的塑件高度 mm；
S=300
Hc=50
H
1
=30
H
2
=44
Hc＜H
1＋H
2
S≥H
1＋H
2
+（5~10）
∴开模行程符合要求！
3.模具与注射机的安装部分相关尺寸的校核
一般情况下设计模具时应对应校核的部分包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及模板上安装螺孔尺寸等。

（1）喷嘴尺寸：
设计时，主流道始端球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些，主流道小端直径要比喷嘴直径略大，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。

具体的主
流道与喷嘴尺寸如下所示：
已知：r=12mm d=4mm
又 R=r+(1～2)mm
D=d+(0.5～1)mm
∴取R=13mm D=6mm
（2）定位圈尺寸
为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合模具定模板的凸同的定位圈应与注射机固定模板上的定位孔呈较松动的间隙配合。

（3）最大、最小模厚
在模具设计中，应使模具的总厚度位于注射机可安装模具的最大模具厚度与最小模具之间。

同时应校核模具的外形尺寸，使得模具能从注射机的拉杆之间装入。

所以模具的总厚度应200mm到300mm之间。

（4）安装螺纹尺寸
注射模具的动模和定模固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模板上的螺孔尺寸相适应。

模具在注射机的安装方法有两种：一种是螺钉直接固定；另一种是用螺钉、压板固定。

当用螺钉直接固定时，模具固定板与注射机模板上的螺孔应完全吻合；而用压板固定时，只要在模具固定板需安放在压板的外侧附近有螺孔就能紧固，因此，压板固定具有较大的灵活性。

对于重量较大的大型模具，采用螺钉直接固定则较为安全，而本设计中，由于制品较小，所设计出的模具重量也较小，所以只需用螺钉、压板固定即可。

由上述数据可见，选用注射机的型号为：XS—ZY—125。

额定注射量：125cm3
注射压力：120MPa
注射行程：115mm
注射方式：螺杆式
锁模力：900KN
最大成型面积：320cm3
最大开模行程：300mm
模具的最大厚度：300mm
模具最小厚度：200mm
顶出形式：两侧设有顶杆，机械顶出
喷嘴圆弧半径：12mm
喷嘴孔直径：4mm
动，定模固定板尺寸；428³458mm
机器外型尺寸：3340³750³1550mm
四．根据制品尺寸，设计成型零部件
所谓工作尺寸是指成形零件上直接用以成形塑件部位的尺寸，主要有凹模和型芯的径向尺寸，凹模的深度和型芯的高度尺寸，中心距尺寸
1．收缩率范围：
塑件材料为ABS，其收缩率为0.4～0.7%
2．采用平均收缩率：0.55%
3．模具成型零件工作尺寸计算
公式一览表：
型腔类尺寸：4－R1，4－R0.3，R3，υ8±0.05，υ26±0.08，υ8±0.05
型芯类尺寸：3－υ12，υ30，10±0.1，25.5±0.2，50±0.2，40±0.15，44±0.2
未标注尺寸公差IT12级
0＜d≤3±0.10
3＜d≤6±0.12
6＜d≤10±0.15
10＜d≤18±0.18
18＜d≤30±0.21
30＜d≤50±0.25
50＜d≤80±0.30
尺寸计算如下：
4－R1型腔类尺寸
平均值法：L S=1±0.10=1.10-0.20
Lm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Ls－Δ／2）+（Ls－Δ／2）S
平 Lm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Lm
0+△Z=[（1+S
平
）Ls－XΔ]
+△Z
取ΔZ=Δ/3 X=0.75
Lm
0+△Z=[（1+0.55%）³1.1－0.75³0.20]
+0.067
=0.956
+0.067
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Lm=（1+S
max
）（Ls－Δ）
=（1+0.7%）（1.1—0.2）
=0.906
b.验算（最大值）
（Lm+ΔZ+Δm）－LsS
min
≤Ls
取ΔZ=Δ/3 ，Δm=Δ/3
（0.906+2/3³0.20）－1.1³0.4%≤1.1 ∴1.0352 ≤1.1
∴不等式成立
∴Lm
0+△Z=0.906
+0.067
4－R0.3型腔类尺寸
平均值法：L
S =0.3±0.10=0.40
-0.20
Lm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Ls－Δ／2）+（Ls－Δ／2）S
平 Lm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Lm
0+△Z=[（1+S
平
）Ls－XΔ]
+△Z
取ΔZ=Δ/3 X=0.75
Lm
0+△Z=[（1+0.55%）³0.4－0.75³0.20]
+0.067
=0.252
+0.067
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Lm=（1+S
max
）（Ls－Δ）
=（1+0.7%）（0.4－0.20）
=0.201
b.验算（最大值）
（Lm+ΔZ+Δm）－LsS
min
≤Ls
取ΔZ=Δ/3 ，Δm=Δ/3
（0.2014+2/3³0.20）－0.4³0.4%≤0.4 ∴0.3331 ≤0.4
∴不等式成立
∴Lm
0+△Z=0.201
+0.067
R3型腔类尺寸
平均值法：L
S =3±0.10=3.10
-0.20
Lm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Ls－Δ／2）+（Ls－Δ／2）S
平 Lm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Lm
0+△Z=[（1+S
平
）Ls－XΔ]
+△Z
取ΔZ=△/3 X=0.75
Lm
0+△Z=[（1+0.55%）³3.1－0.75³0.20]
+0.067
=2.967
+0.067
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Lm=（1+S
max
）（Ls－Δ）
=（1+0.7%）（3.1－0.20）
=2.920
b.验算（最大值）
（Lm+ΔZ+Δm）－LsS
min
≤Ls
取ΔZ=Δ/3 ，Δm=Δ/3
（2.9203+2/3³0.20）－3.1³0.4%≤3.1 ∴3.0412 ≤3.1
∴不等式成立
∴Lm
0+△Z=2.920
+0.067
φ8±0.05型腔深度尺寸
平均值法：H
S =8±0.05=8.050
-0.1
Hm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Hs－Δ／2）+（Hs－Δ／2）S
平 Hm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Hm
0+△Z=[（1+S
平
）Hs－XΔ]
+△Z
取ΔZ=Δ/3 X=0.75
Hm
0+△Z=[（1+0.55%）³8.05－0.75³0.1]
+0.033
=7.969
+0.033
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Hm=（1+S
max
）（Hs－Δ）
=（1+0.7%）（8.05－0.1）
=7.806
b.验算（最大值）
（Hm+ΔZ+Δmc）－HsS
min
≤Hs
取ΔZ=Δ/3 ，Δmc=Δ/3
（7.806+2/3³0.1）－8.05³0.4%≤8.05 ∴7.84012 ≤8.05
∴不等式成立
∴Lm
0+△Z=7.806
+0.033
φ26±0.08型腔深度尺寸
平均值法：H
S 0
－△
=26±0.08=26.080
-0.16
Hm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Hs－Δ／2）+（Hs－Δ／2）S
平 Hm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Hm
0+△Z=[（1+S
平
）Hs－XΔ]
+△Z
取ΔZ=Δ/3 X=0.75
Hm
0+△Z=[（1+0.55%）³26.08－0.75³0.16]
+0.053
=26.103
+0.053
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Hm=（1+S
max
）（Hs－Δ）
=（1+0.7%）（26.08－0.16）
=26.101
b.验算（最大值）
（Hm+ΔZ+Δmc）－HsS
min
≤Hs
取ΔZ=Δ/3 ，Δmc=Δ/3
（26.101+2/3³0.16）－26.08³0.4%≤26.08 ∴26.10379 ≤26.08
∴不等式不成立
∴重新选取ΔZ=Δmc=Δ/6
不等式左边=26.05045
右边=26.08
∴左边＜右边
∴不等式成立
∴Hm
0+△Z=26.101
+0.027
φ8±0.05型腔径向尺寸
平均值法：L
S =8±0.05=8.050
-0.1
Lm+（ΔZ／2）+（ΔC／2）=（Ls－Δ／2）+（Ls－Δ／2）S
平 Lm=（1+S
平
）Ls－（Δ+ΔZ+ΔC）÷2
Lm
0+△Z=[（1+S
平
）Ls－XΔ]
+△Z
取ΔZ=Δ/3 X=0.75
Lm
0+△Z=[（1+0.55%）³8.05－0.75³0.1]
+0.033
=7.969
+0.033
公差带法：a.初算基本尺寸（最小值）
Lm=（1+S
max
）（Ls－Δ）
=（1+0.7%）（8.05－0.1）
=7.806
b.验算（最大值）
（Lm+ΔZ+Δm）－LsS
min
≤Ls
取ΔZ=Δ/3 ，Δm=Δ/3
（7.806+2/3³0.1）－8.05³0.4%≤8.05 ∴7.84012≤8.05
∴不等式成立
∴Lm
0+△Z=7.806
+0.033
3－φ12型芯类尺寸
平均值法：ls=12±0.18=11.820+0.36 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
lm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³11.82+0.75³0.36]
－0.12
=11.885
－0.12
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
lm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(11.82+0.36)
=12.229
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δm=Δ/3
lm－ΔZ－Δm－lsSmax≥ls
12.229－(2/3)³0.36－11.82³0.7%≥11.82 左边=11.90598
右边=11.82
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴lm0
－△Z =12.2290
－0.12
φ30型芯类深度尺寸
平均值法：hs=30±0.21=29.79
+0.42 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
hm
－△Z 0=[（1+S
平
）hs+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³29.79+0.75³0.42]
－0.14
=29.954
－0.14
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
hm=(1+Smin)(hs+Δ)
=(1+0.4%)(29.79+0.42)
=30.331
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δmc=Δ/3
hm－ΔZ－Δmc－hsSmax≥hs
30.331－(2/3)³0.42－29.79³0.7%≥29.79 不等式左边=29.84231
右边=29.79 ∴左边＞右边∴不等式成立
∴lm0
－△Z =30.3310
－0.14
10±0.1型芯类径向尺寸
平均值法：ls=10±0.1=9.9
+0.2 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
lm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³9.9+0.75³0.2]
－0.067
=10.104
－0.067
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
lm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(9.9+0.2)
=10.140
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δm=Δ/3
lm－ΔZ－Δm－lsSmax≥ls
10.1404－(2/3)³0.2－9.9³0.7%≥9.9
左边=9.9378
右边=9.9
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴lm0
－△Z =10.1400
－0.067
25.5±0.2型芯类径向尺寸
平均值法：ls=25.5±0.2=25.3
+0.4 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
lm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³25.3+0.75³0.4]
－0.133
=25.739
－0.133
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
lm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(25.3+0.4)
=25.803
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δm=Δ/3
lm－ΔZ－Δm－lsSmax≥ls
25.803－(2/3)³0.4－25.3³0.7%≥25.3
不等式左边=25.359
右边=25.3
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴lm0
－△Z =25.8030
－0.133
50±0.2型芯类径向尺寸
平均值法：ls=50±0.2=49.8
+0.4 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
lm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³49.8+0.75³0.4]
－0.133
=50.074
－0.133
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
lm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(49.8+0.4)
=50.401
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δm=Δ/3
lm－ΔZ－Δm－lsSmax≥ls
50.401－(2/3)³0.4－49.8³0.7%≥49.8
左边=49.7855
右边=49.8
∴不等式不成立
∴重新选取ΔZ=Δm=Δ/4
不等式左边=49.8522
右边=49.8
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴lm0
－△Z =50.4010
－0.1
40±0.15型芯类径向尺寸
平均值法：ls=40±0.15=39.85
+0.3 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
lm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³39.85+0.75³0.3]
－0.1
=40.069
－0.1
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
lm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(39.85+0.3)
=40.311
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δm=Δ/3=0.1
lm－ΔZ－Δm－lsSmax≥ls
40.311－(2/3)³0.3－39.85³0.7%≥39.85 左边=39.83265
右边=39.85
∴不等式不成立
重新选取ΔZ=Δm=Δ/4=0.075 不等式左边=39.88265
右边=39.85
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴lm0
－△Z =40.3110
－0.075
44±0.2型芯类深度尺寸
平均值法：hs=44±0.2=43.8
+0.4 取ΔZ=Δ/3 X=0.75
hm
－△Z 0=[（1+S
平
）ls+XΔ]
－△Z
=[(1+0.55%)³43.8+0.75³0.4]
－0.133
=44.341
－0.133
公差带法:a.初算基本尺寸(最大值)
hm=(1+Smin)(ls+Δ)
=(1+0.4%)(43.8+0.4)
=12.229
b.验算(最小值)
取ΔZ=Δmc=Δ/3
hm－ΔZ－Δm－hsSmax≥ls
44.377－(2/3)³0.4－43.8³0.7%≥43.8
左边=43.8035
右边=43.8
∴左边＞右边
∴不等式成立
∴hm0
－△Z =44.3770
－0.133
五,型腔壁厚计算
在注射成型过程中，型腔承受塑料熔体的高压作用，因此模具型腔应该有足够的强度。

型腔强度不够将发生塑性变形，甚至破裂；刚度不够将产生过大弹性变形导致型腔向外膨胀，并产生益料间隙
组合式圆形型腔侧壁厚度计算：
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1]
刚度计算：
S=r[σ/（σ-2P）-1]
S—圆形腔侧面壁厚度mm
r--型腔半径，可以取塑件半径mm
p--型腔压力MPa
E--模具材料的弹性模量MPa
δ--刚度条件，允许变形量mm
σ--模具材料的许用应力MPa
1),尺寸：4－R0.906
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1)
=0.906³[（2.1³105³0.05+0.75³0.906³50）/（2.1³105³0.05-1.25³
0.906³50）0.5-1]
=0.004mm
S=r[σ/（σ-2P）-1]
=0.906³[160/(160-2³50)0.5-1]
=0.57mm
2),尺寸：4－R0.2014
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1)
=0.2014³[（2.1³105³0.05+0.75³0.2014³50）/（2.1³105³0.05-1.25³
0.2014³50）0.5-1]
=0mm
S=r[σ/（σ-2P）-1]
=0.2014³[160/(160-2³50)0.5-1]
=0.13mm
3),尺寸：Ф2.9203
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1)
=2.9203³[（2.1³105³0.05+0.75³2.9203³50）/（2.1³105³0.05-1.25³
2.9203³50）0.5-1]
=0.04mm
S=r[σ/（σ-2P）-1]
=2.9203³[160/(160-2³50)0.5-1]
=1.85mm
4),尺寸：Ф7.80565
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1)
=(7.80565/2)³[（2.1³105³0.05+0.75³7.80565³50）/（2.1³105³
0.05-1.25³7.80565³50）0.5-1]
=0.07mm
S=r[σ/（σ-2P）-1]
=(7.80565/2)³[160/(160-2³50)0.5-1]
=2.47mm
5),尺寸：Ф26.10144
刚度计算：
S=r[(E[δ]+0.75rp/(E[δ]-0.75rp)0.5-1)
=(26.10144/2)³[（2.1³105³0.05+0.75³26.10144³50）/（2.1³105³
0.05-1.25³26.10144³50）0.5-1]
=1.80mm
S=r[σ/（σ-2P）-1]
=(26.10144/2)³[160/(160-2³50)0.5-1]
=8.26mm
六，浇注系统的设计
注射模的浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴进模具开始到型腔为止所流经的通道，它的作用是将熔体平稳地引入模具型腔，并在填充和固化定型过程中，将型腔内气体顺利排出，且将压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸稳定的塑件。

浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。

本设计中采用的是普通浇注系统。

浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等四部分组成。

浇注系统的设计原则：
1.了解塑料的成型性能；
2.尽量避免或减少产生熔接痕；
3.有利于型腔中气体的排出；
4.防止型芯的变形和嵌件的位移；
5.尽量采用较短的流程充满型腔；
6.流动距离比和流程充满型腔。

一、主流道的设计
主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于塑料熔体的流动及流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接触，所主流道常设计成可拆卸的主流道衬套，如下所示：
由于 D=d+（0.5～1）mm
R 2=R
1
+（0.5～1）mm =1°～2°
主流道的长度L﹤60mm 本设计中取L=50mm
而注射机上 d=10mm R
1
=12mm
∴取 D=10mm
R
2
=20mm
此主流道仅适用于生产批量不大的模具
流道的表面粗糙度Ra≤0.8um。

浇口套一般采用碳素工具钢T8A，T10A等材
料制造，热处理硬度53～57HRC。

主流道被设计成圆柱形，模具分型后与塑件一起留在动模，推出机构工作时
与塑件一起推出模外。

主流道与注射机的喷嘴接触部位被设计成平面或球面，为了减少注射过程中的变形与磨损，可在该部位模具上分型两侧的动，
定模板上镶入镶块。

二、分流道的设计
分流道是主流道与浇口之间的通道。

分流道要求熔体的阻力尽可能小，
转折处应圆弧过度，各型腔保持均衡进料。

由于本设计中分流道较长，在分
流道的末端应开设冷料井，分流道的截面形状，常用的有圆形、梯形、U字
形和六角形等。

由于本设计中，分型面不是平面。

常采用梯形或半圆形截面的流道，又梯形截面形状的流道与U字形截面流道特点相似，但比U字形截面形状的流道的热量损失及冷凝料都多；加工也较方便，因此较常用，本设计中也采用梯形截面的流道。

分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积、壁厚、形状、所用塑料的工艺
性能，注塑速率以分流道的长度等因素来确定。

按照公式：b=0.2654√m 4√L h=2/3b
其中：b——梯形大底边宽度 mm
m——塑件的质量 g
L——分流道的长度 mm
h——梯形高度 mm
m=e²v
=1.05g/cm3 ³7.2 cm3
=7.56g
L取300mm
∴b=0.2654√m 4√L
=0.2654√7.56 4√300
=3.037mm
h=2/3b=2.025mm
具体的分流道形状及尺寸如下图所示：
其中r=1～3mm
三、浇口的形状
腔型与分流道之间采用一段距离很短，截面积很小的通道相连接，此通道称为浇口，它是连接分流道与型腔的桥梁。

它具有两个功能，第一、对塑料熔体流入型腔控制作用；第二、当注射压力撤消后，浇口固化，封锁型腔，
使型腔中尚未冷却固化的塑料不会侧流，浇口是浇注系统的关键部分。

浇口一般分非限制性浇口和限制性浇口，本设计采用限制性浇口，它又
可分为①侧浇口系列；②点浇口系列；③盘环型浇口系列。

点浇口又称针点浇口或菱形浇口，是一种截面尺寸很小的浇口，俗称小浇口。

这种浇口由于前后两端存在较大的压力差，可较大程度地增大塑料熔体的剪切速率并产生较大的剪切热，从而导致熔体的表观粘度下降，流动性
增加，有利于型腔的充填，因而对于薄壁塑件以及其它有利。

四、浇口位置的选择
选择浇口的位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求，并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态，成型的工艺条件，综合进行考虑，同时还要避免制件上产生喷射等缺陷，浇口应开设在塑件截面尺寸的最大处，要有利于熔体的流动，型腔的排气，综合上述，浇口的位置选择在侧面厚度最大的地方。

（1）.尽量缩短流动距离；
（2）.避免熔体破裂现象引起的缺陷；
（3）.浇口应开设在塑件壁厚处；
（4）.考虑分子定向的影响；
（5）.减少熔接痕提高熔接强度。

五、浇注系统的平衡
1、分流道的平衡
本设计是一模两腔，浇口形状和截面相同，分流道的平衡，能保证熔体均匀同时充满所有型腔，且在保压期间各型腔的补料条件也相同，由于本设
计中型腔对称分布，属自然平衡的浇注系统。

2、浇口的平衡
由于本设计中制品较小，分流道比较细长及流道中熔体的流动阻力和温度的降低都不可忽略时，温度和压力的降低都会使远离主流道较远的型腔难以充满，此时要计算各浇口的BGV值，看是否相等，由于本设计中的两型腔对称分布，各因素都相同，所以它们的BGV值肯定相等，为了使两型腔能基本上同时充满，应将靠近主流道处的浇口做的大些，而将较远处的浇口做的小些，以达到平衡，正如上图所示。

七，推出机构设计
各种型号注射机的推出装置和最大推出距离不尽相同。

设计时，应使模具的推出机构与注射机相适应。

通常是根据开合模系统推出装置的推出形式。

推杆直径、推杆间距和推出距离等，校核模具内的推杆位置是否合理，推杆推出距离能否达到使塑件脱模的要求。

推出机构一般由推出，复位和导向三大部件组成。

推杆与其配合孔一般采用H8/f7的配合，配合长度取直径的1.5～2位，
通常不小于10mm，同时推杆的数量不宜过多。

由于推杆长度L≤100，由标准件手册可知，d=6mm，D=12-0.2mm S=5-0.05mm,取L=125mm,又C+B=140 ∴推杆才有140-40=100mm,还
有20mm伸入凸模固定内，又尺寸为40mm，所以推料板的厚度为20mm。

该推杆的材料为78A，根据强度校核
√=4Q/nπd2
=4³4.431/4³3.14³52
=0.058Mpa
＜T8A钢的许用应力
∴推杆的材料可以选择为T8A。

推出机构的设计要求：
（1）.设计推出机构时应尽量使塑件留在动模一侧。

由于推出机构的动作是通过注射机的动模一侧的顶杆或液压缸来驱动的，所以在一半情况下，模具的推出机构设在动模一侧。

（2）.塑件在推出过程中不发生变形和损坏。

（3）.不损坏塑件的外观质量。

（4）.合模时应使推出机构正确复位。

（5）.推出机构应动作可靠。

八．导柱，导向机构的设计
导向、定位机构是保证动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，
主要有合模导向装置和锥面定位两种形式，本设计中采用导柱导向，主要零
件：导柱、导套。

一、导向、定位机构的作用
定位作用、导向作用、承载作用，保持运动平稳作用，锥面定位机构
作用。

二、导向、定位机构的总体设计
导向零件应合理的均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。

根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2～4个导柱。

由于本设计中属于小型模具，可以只用两个直径相同且对称分布的导柱。

三、导柱的结构与设计
导柱的结构形式随模具结构大小及塑件生产批量的不同而不同，主要有
运几种形式：台阶式导柱、铆合式导柱、合模销。

本设计中，由于模具不大，
批量也不大，可以直接采用台阶式导柱，如下图所示：
导柱的长度必须比凸模端面的高度高出6～8mm，以免在导柱未导正方向之前凸模行进入型腔，相碰而损坏。

此外，导柱长于凸模端面，分模后可按任何有利于操作的位置放在工作台上，而不至于擦伤凸模成型表面，导柱的端部做成锥形，目的是使导柱能顺利地进入导套。

导柱的尾部埋在模板内，固定部分按H7/m6过渡配合，滑动部分按H8/f6间隙配合，表面粗糙度可为Ra0.4μm。

导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此多采用低
碳钢（如20LoMn2B）经渗碳淬火处理，碳素工具钢（T
8A、T
10
A）经淬火处理，
硬度为55HR
C 以上，或45钢经调质，表面淬火、低温回火，硬度≥55HR
C。

本设计中，导柱的材料选择为T
8A，硬度在55HR
C
以上。

四、导套的结构与设计
注射模常用的标准导套有直导套和带头导套两大类。

由于本设计是小型模具，可采用直导套的固定方式，其结构简单，制造方便。

为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。

导向孔最的作成通孔，以利于排出孔内的气体。

导套的材料一般与导柱相同，采用T8A。

直导套用H7/r6过盈配合镶入模板，导套的固定部分的粗糙度为Ra=0.4μm，导向部分粗糙度为Ra=0.8～0.4μm。

五、导柱和导套的配用
九、侧向分型与抽芯机构设计
当塑件具有开模方向不同的内侧孔，外侧孔或侧凹时，除极少数情况可以强制脱胎换骨模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可动的结构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后再从型腔中和型芯上脱模完成侧向活动型芯抽芯和复位机构就叫侧向抽芯机构。

这类模具脱出塑件的运动有两种情况：一是开模时优先完成侧向分型或抽芯，然后推出塑件；二是侧向抽芯分型与塑件的推出同步进行。

侧向分型与抽芯机构按其动力夹源可分为手动、机动、气动或液压三类。

由于本设计中脱模力较小，可以直接采用机动侧向分型抽芯，这样操作方便，生产效率也能够提高，便于实现自动化生产。

机动的主要开有：斜导柱分型抽芯、弯销分型抽芯、斜滑块分型抽芯等不同的形式，本设计中采用斜导分型抽芯机构。

一、机动式侧面分型抽芯机构
本设计中选用斜导柱分型抽芯机构，它结构简单，制造方便，安全可靠。

斜导柱的抽芯有三种基本形式，抽芯方向与开模方向垂直。

抽芯方向偏向动模β角，抽芯方向偏向定模β角，由于本设计中制品很小，脱模力很小，所以可以直接选用垂直方向。

二、斜导柱侧向分型抽芯机构的设计。