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畢業(yè)設計（論文）中期報告
題目：遙控器電池后蓋模具設計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2013年 3月20日
1. 設計（論文）進展狀況
本階段的主要任務是完成外文文獻的翻譯，對塑件進行更深層次的分析和理解，包括塑件的幾何特性與物理特性，以及塑件材料的性能等。 通過以上分析，基本上完成了塑件的二維的裝配圖及三維裝配圖，同時深刻體會到Pro/e軟件功能的強大。
（1） 進一步完善了零件二維圖，如下圖1所示
圖1
（2） 進一步完善了零件三維圖，如下圖2所示：
圖2
（3） 初步完成了零件的裝配圖，如下圖（3）（4）所示：
圖3
圖4
2. 存在問題及解決措施
首先，不能熟練的運用Pro/E軟件，在做裝配圖過程中總是出現報警等命令，致使工作無法正常進行。其次對零件結構的理解還不是很到位等。對于冷卻系統(tǒng)，脫模機構了解不到位，這是我模具設計過程中的一個重要的難題。
3. 后期工作安排
首先要完成裝配圖中冷卻系統(tǒng)的設計，其次按照畢業(yè)設計后期的進度，完成自己的任務。安排如下：
（1）10-12周完成零件設計的計算工作，確定裝配圖的具體尺寸；完成全部零件設計， （2）13-14周，撰寫畢業(yè)設計論文
（3）15周，整理資料，準備答辯
指導教師簽字：
年 月 日
畢業(yè)設計(論文)開題報告
題目：遙控器電池后蓋模具設計
系 別 機電信息系
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級
姓 名
學 號
導 師
2012年12月25日
6
1. 選題的背景和意義
隨著中國當前的經濟形勢的日趨好轉，在“實現中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關于當前國家產業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè),受到政府和企業(yè)界的高度重視,發(fā)達國家有“模具工業(yè)是進入富裕社會的源動力”之說,可見其受重視之程度,當今“模具就是經濟效益”的觀念已被越來越多的人所接受.而塑料注射磨具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產中起著關鍵的作用
我國塑料模具工業(yè)從起步到現在,歷經半個多世紀,有了很大的發(fā)展,模具水平有了較大提高. 在大型模具方面已能生產48 英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、615 kg 大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具;精密塑料模具方面,已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。CAD/CAE/CAM
系統(tǒng)的使用大大的提高了我國模具的設計水平和加工能力。目前在國內應用的主要軟件有美國PTC 公司的CAD/ CAE/ CAM集成化系統(tǒng)PRO/ ENGINEER、美國EDS 公司的CAD/ CAM軟件UG- Ⅱ,我國目前的產業(yè)組織結構現狀：目前我國的磨具生產企業(yè)可劃分為四大類，即專業(yè)模具廠，專門生產磨具外供；專門生產模具外供;產品廠的模具分廠或車間,以供給本產品廠所需的模具為主要任務;三資企業(yè)的模具分廠,其組織模式與專業(yè)模具廠相類似,以小而專為主;鄉(xiāng)鎮(zhèn)模具企業(yè),與專業(yè)模具廠相類似. 其中以第二類數量最多,模具產量約占總產量的70 %以上。近些年來，由于塑料制品的不斷發(fā)展，對于塑料模具的要求也在不斷的提高，對于其用鋼方面也提出了不少的要求，選用不同的鋼材來制造塑料模具所表現出來的質量和性能也是大不相同的。因此，對于塑料模具鋼的制造工藝，特別是熱處理工藝也是大不相同的。主要有一下幾種方式：a低碳鋼及低碳合金鋼制模具，：下料-鍛造模坯-退火-機械粗加工-冷擠壓成形-再結晶退火-機械精加工-滲碳-淬火、回火-研磨拋光-裝配。b高合金滲碳鋼制模：：下料-鍛造模坯-正火并高溫回火-機械粗加工-高溫回火-精加工-滲碳-淬火、回火-研磨拋光-裝配。c調質鋼制模具: 下料-鍛造模坯-退火-機械粗加工-調質-機械精加工-修整、拋光-裝配.d碳素工具鋼及合金工具鋼制模具: 下料-鍛成模坯-球化退火-機械粗加工-去應力退火-機械半精加工-機械精加工--淬火、回火-研磨拋光-裝配.e預硬鋼制模具: ：下料-改鍛-球化退火-刨或銑六面-預硬處理（34～42HRC）-機械粗加工-去應力退火-機械精加工-拋光-裝配[4]。
2. 研究目標
本課題主要研究遙控器電池后蓋注塑模設計，了解一些模具行業(yè)的新技術，并且熟悉并應用一些設計軟件，為今后從事機械方面的工作和研究打下一個較好的基礎。
3. 本課題研究的主要內容和擬采用的研究方案、研究方法或措施
3.1 研究的基本內容，擬解決的主要問題
1) 了解模具設計的特點及內容（包括擬定設計方案，確定塑件的工藝和模具類型腔數、確定成型方法等）；
(2)明確模具的分型面，和加熱與冷卻系統(tǒng)等
(3)了解應用注塑模具的過程。
4． 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作
4.1 本課題研究的重點及難點：
（1）擬定設計方案，計算成型零件的工作尺寸和公差，成型腔壁厚；型芯墊板厚度。
（2）模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。
（3）確定加熱與冷卻系統(tǒng)
（4）模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。
（5）對設計中典型模具零件編制零件制造工藝規(guī)程卡片
4.2 前期已開展工作：
（1）明確設計要求，查閱文獻，收集相關資料，撰寫開題報告
（2) 零件的結構和技術要求分析
5. 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫）
(1)1-4周，下達任務書，收集資料，撰寫開題報告；
(2)5-6周，對給定的塑件進行測繪，繪出塑件零件圖；
(3)7-10周，完成方案設計、裝配圖設計，完成外文翻譯、撰寫中期報告，準備中期答辯；
(4)11-15周，完成全部零件設計，并對模具結構進行三維剖析，作出模具開合圖； （5）6-17周，撰寫畢業(yè)設計論文
(6)18周，整理資料，準備答辯。
5 指導教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見）
指導教師： 年 月 日
6 所在系審查意見：
系主管領導： 年 月 日
參考文獻
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設計(論文)
題目：遙控器電池后蓋模具設計
系 別： 機電信息系
專 業(yè)：機械設計制造及其自動化
班 級：
學 生：
學 號：
指導教師：
2013年5月
遙控器電池后蓋注塑模具設計
摘要
本文詳細介紹了遙控器電池后蓋注塑模具的設計，共分十四節(jié)，主要包括：塑件材料的分析與設計方案的論證；注塑機的選擇；模具結構的設計；成型零件的設計；導向機構的設計；脫模機構的設計；側向分型與抽芯機構的設計等。
本次設計為一模兩腔，塑件材料選用了丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（即工程材料ABS），澆口形式選用了側澆口，模具結構為直接分型——推桿推出機構。通過以下計算和設計是可行的，并可以應用到實際生產中。
本次設計主要是對一種塑料遙控器電池后蓋進行模具設計。本文先介紹了注射模具國內外的發(fā)現狀況及發(fā)展趨勢，其次介紹了注射成型原理和工藝過程；根據塑件要求選擇合適的注塑機，進而選擇合適的澆注系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)；通過計算，對導向機構、脫模機構和側向分形與抽芯機構進行設計。
該模具的凸凹模均采用嵌入式的型腔和型芯，精度高，節(jié)省材料，改善了模具加工的工藝性，降低了模具的生產成本。該模具采用單分型面設計，通過滑塊和斜導柱實現開合模動作，模具運動平穩(wěn)可靠。塑件能順利脫模，該模具總體結構設計合理，模具的制造成本低。成型的殼體塑件質量合格穩(wěn)定，使塑件質量符合設計和使用要求。
關鍵詞：遙控器電池后蓋；注塑模具；側抽芯機構；導向機構；脫模機構
The Design of the Telecontroller Injection Mold
Abstract
This paper introduced the design of telecontroller,and consisted 14 parts.Mainly include analysis of plastic material and argumentation of design project; selecting injection machine; devising mold structure;devising molding parts; devising oriented framework; devising stripping framework; devising side parting and pulling framework.
The mold is consisted of two cavities. The plastic material select acrylonitrile butadiene-styrene copolymer (i.e.engineering material ABS). The sprue form choose a side gate, die structure for direct classification--push rod pushing mechanism.By the following calculation and design is feasible, and can be applied to practical production.
The design is mainly remote control battery cover of a plastic mold design. This paper first describes the situation and development trend of the injection mold found at home and abroad, followed by injection molding principle and process; plastic parts require the injection molding machine, and then select the appropriate gating system and cooling system;, oriented agencies, stripping agencies and lateral fractal design core-pulling mechanism.
The mold punch and die are embedded in the cavity and core, high precision, material savings, improved mold process, reducing the cost of production of the mold. The mold with a single parting surface design, mold opening and closing action slider and Bevel Pillar, the mold movement is smooth and reliable. Plastic parts smooth stripping overall structure of the mold design, mold manufacturing costs low. The molding of the plastic parts of the housing of acceptable quality and stability, so that the quality of plastic parts comply with the design and use requirements.
Key Words: telecontroller; Injection Mold; Devising Side Parting; Devising Oriented Framework; Pulling Framework
VI
主要符號表
額定鎖模力
模腔壓力
安全系數
最小模具厚度
最大模具
塑件尺寸誤差
塑料的最大收縮率
塑料的最小收縮率
塑件尺寸
塑料的平均收縮率
塑料的公差
模具制造公差
型腔許用變形量
型腔材料的彈性模量
型腔材料的需用壓力
脫模斜度
摩擦系數
脫模力
推桿長度系數
總脫模力
應力
屈服極限
目 錄
1緒論 1
1.1題目背景 1
1.2題目國內外相關研究情況 1
1.3中國與國外先進技術的差距 2
1.4塑料模具發(fā)展走勢 2
2塑件材料分析與方案論證 4
2.1塑件材料的選擇及其結構分析 4
2.2ABS的注射成型工藝 4
2.3塑件收縮率與模具尺寸的關系 6
2.4方案論證 7
3注射機的選擇 11
3.1確定零件的體積 11
3.2選擇注射機及注射機的主要參數 11
3.2.1注射機的類型 11
3.2.2注射機的主要技術參數 12
3.2.3注塑機的校核 13
4模具結構設計 15
4.1澆注系統(tǒng) 15
4.1.1澆注系統(tǒng)的作用 15
4.1.2澆注系統(tǒng)布置 15
4.2澆注系統(tǒng)設計 15
4.2.1澆口套的設計： 15
4.2.2冷料井設計 17
4.2.3分流道的設計 18
4.3澆口設計 18
4.3.1澆口的類型 19
4.3.2澆口的位置 19
5成型零件設計 20
5.1分型面的設計 20
5.2成型零件應具備的性能 21
5.3成型零件的結構設計 21
5.3.1凹模（型腔）結構設計 21
5.3.2型芯的結構設計 21
5.4成型零件工作尺寸計算 22
5.4.1影響塑件尺寸和精度的因素 22
5.4.2成型零件工作尺寸的計算 23
5.4.3成形型腔壁厚的計算 25
6導向機構的設計 27
6.1導向機構的作用 27
6.2導柱導向機構 27
6.2.1導向機構的總體設計 27
6.2.2導柱的設計 28
6.2.3導套的設計 28
7脫模機構的設計 30
7.1脫模機構的結構組成 30
7.1.1脫模機構的設計原則 30
7.1.2脫模機構的結構 30
7.1.3脫模機構的分類 30
7.2脫模力的計算 31
7.3簡單脫模機構 31
7.3.1頂桿脫模機構的設計要點 31
7.3.2頂桿的形狀 32
7.3.3頂桿強度的計算 32
7.4復位裝置 33
8側向分型與抽芯機構的設計 34
8.1側向分型與抽芯機構的分類 34
8.2斜滑塊側向分型與抽芯機構 34
8.2.1斜滑塊側向分型與抽芯機構設計要點 34
8.3斜導柱的計算 35
8.3.1抽拔力的計算 35
8.3.2抽芯距的計算 35
8.4斜滑塊的設計 36
8.5開模結構設計 37
9排氣系統(tǒng)的設計 38
10溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 39
10.1溫度調節(jié)系統(tǒng)的作用 39
10.1.1溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求 39
10.1.2溫度調節(jié)系統(tǒng)對塑件質量的影響 39
10.2冷卻系統(tǒng)的機構 40
10.2.1模具冷卻系統(tǒng)的設計原則 40
10.2.2模具冷卻系統(tǒng)的結構 41
11塑料模具用鋼 42
11.1注塑模材料應具備的要求 42
11.2模具材料選用的一般原則 42
11.3本模具所選鋼材及熱處理 42
12模具工作過程 44
13模具的可行性分析 44
13.1本模具的特點 45
13.2市場效益及經濟效益分析 45
14總結 46
參考文獻 47
致謝 48
畢業(yè)設計（論文）知識產權聲明 49
畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 50
附錄 51
1 緒論
1 緒論
1.1題目背景
塑料注射模具是成型塑料制件的一種重要工藝裝備，在塑料制品的生產中起著關鍵的作用。塑料模具工業(yè)從起步到現在，歷經半個世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新設計方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠家在29—34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國CV公司的CADS5、美國Delta cam公司的CADS5、美國Delta cam公司的Doct5、日本HZS公司的 CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech等[1]。
整體來看，中國塑料模具無論是在數量上，還是質量、技術和能力等方面都有了很大的進步，但與國民經濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距任然很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低擋塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中高檔塑料模具也有供過于求的趨勢。
1.2題目國內外相關研究情況
加入WTO，給塑料模具產業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時帶來更多的機會，由于中國塑料模具以中低檔產品為主，產品價格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外價格的1∕5——1∕3。加入WTO后，國外同類產品對國內沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大;在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進口，加入WTO后，不僅為高精尖產品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經驗，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作。
雖然近幾年模具出口增幅大于進口增幅，但所增加絕對量仍是進口大于出口，至使模具外貿逆差逐年增大。這一狀況在2006年已得到改善，逆差略有減
57
畢業(yè)設計（論文）
少。模具外貿逆差增大主要有兩方面原因：一是國民經濟持續(xù)高速發(fā)展，特別是
畢業(yè)設計（論文）
汽車產業(yè)的高速發(fā)展帶來了對模具的旺盛需求，有些高檔模具國內實在生產不了，只好進口；但確實也有一些模具國內可以生產，也可以進口。這與中國現行的關稅政策及項目審批制度有關。二是對模具出口鼓勵不夠?，F在模具與其它機電產品一樣，出口退稅率只有13％，而未達17％[4]。
從市場情況來看，塑料模具生產企業(yè)應重點發(fā)展那些技術含量高的大型、精密、復雜、壽命高的模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20％左右的水平。
近年來，港資、臺資、外資在中國大陸發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量自產自用塑料模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能進入上述統(tǒng)計之中。在科技發(fā)展中，人是第一要素，因此我們特別注意人才的培養(yǎng)，實現產、學、研相結合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術創(chuàng)新，，提高模具設計制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現實技術，逐步走向網絡化、智能化環(huán)境，實現模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實實在在的新時代即將到來。
1.3中國與國外先進技術的差距
面對國外先進技術與高質量制品的挑戰(zhàn)，中國塑模企業(yè)不僅要加快產業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應，還要注重模具產業(yè)鏈的前端研發(fā)、人才建設和產業(yè)鏈后端的檢測以及信息服務，盡快縮短技術、管理、工裝水平與國際水準的差距。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。并且也要注意當前整個工業(yè)生產的發(fā)展特點（產品品種多、更新快、市場競爭激烈）。為了適應用戶對模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求，我們必須學習國外先進技術，改善我們操作和管理方面的各種問題。
1.4塑料模具發(fā)展走勢
塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結構、性能還是加工都必將有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時代步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢預計會在行業(yè)中得到較快應用和推廣。
（1）超大型、超精密、長壽命、高效模具將得到發(fā)展。
（2）多種材質、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。
（3為各種快速經濟模具，特別是與快速成型技術相結合的RP/RT技術將得到快速發(fā)展。
（4）模具設計、加工及各種管理將向數字化、信息化、網絡化方向發(fā)展。
（5）更高速、更高精度、更加智慧化的各種模具加工設備將進一步得到發(fā)展和推廣應用。
（6）更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產生一些特殊的和更為先進的加工方法。
（7）各種模具型腔表面處理技術，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。
（8）逆向工程、并行工程、復合加工乃至虛擬技術將進一步得到發(fā)展。
（9）熱流道技術將會迅速發(fā)展，氣輔和其它注射成型工藝及模具也將會有所發(fā)展。
（10）模具標準化程度將不斷提高。
（11） 在可持續(xù)發(fā)展和綠色產品被日益重視的今天，“綠色模具”的概念已逐漸被提到議事日程上來。即，今后的模具，從結構設計、原材料選用、制造工藝及模具修復和報廢，以及模具的回收利用等方面，都將越來越考慮其節(jié)約資源、重復使用、利于環(huán)保，以及可持續(xù)發(fā)展這一趨向
2 塑件材料分析與方案論證
2 塑件材料分析與方案論證
2.1塑件材料的選擇及其結構分析
塑件（遙控器電池后蓋）模型圖：
圖2.1 塑件圖
（1）塑件材料的選擇
選用ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）
色調：淺象牙色不透明
生產批量：大批量。
（2）塑件的結構與工藝性分析
A.結構分析
塑件為插座類零件，應有一定的結構強度，由于需要與另外的塑件相互配合以及在中間安裝導電部分，所以應保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為插座類零件，因此對表面粗糙度要求不高。
B.工藝性分析
精度等級：采用4級低精度
2.2ABS的注射成型工藝
畢業(yè)設計（論文）
（1）注射成型工藝過程
預烘→裝入料斗→預塑化→注射裝置準備注射→注射→保壓→冷卻→脫?！芗拖鹿ば颉謇砟＞摺⑼棵撃夏！⑸?
（2）ABS的注射成型工藝參數[6]
a. 注射機：螺桿式
b. 螺桿轉速（r/min）：30～60（選30）
c. 預熱和干燥：溫度（℃） 80～85
時間 (h) 2～3
d. 密度（g/cm3）:1.02～1.08
e. 材料收縮率（%）：0.3～0.6（選0.5%）
f. 料筒溫度（℃）：前段 200～210
中段 210～230
后段 180～200
g. 噴嘴溫度（℃）：180～190
h. 模具溫度（℃）：50～70
i. 注射壓力（MPa）：70～90
j. 成形時間（S）： 注射時間 3～5
保壓時間 15～30
冷卻時間 15～30
總周期 40～70
k.后處理：方法 紅外線燈、烘箱
溫度（℃） 70
時間（h） 2～4
l.保壓力（MPa）：50～70
（3）ABS性能分析
A.使用性能：
①綜合性能良好，沖擊韌度、力學強度較高，且要低溫下也不迅速下降；抗拉強度可達35～50MPa，收縮率在0.4%～0.8%之間。
②耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學性和電氣性能良好。
③水、無機鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響。
④尺寸穩(wěn)定，易于成型和機械加工，且著色性良好，可得到色彩鮮艷的各色制品。
⑤ABS的另一重要特點是其表面可以電鍍、噴漆、印刷、真空鍍膜和繪畫，使其美觀好看。[7]
B.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，應按品種確定成型方法及成型條件。
②吸濕性強，含水量應小于0.3％，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。
③流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。
④比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度為250 ℃左右比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高的塑件，模溫宜取 50～60℃，要求光澤及耐熱型料宜取 60～80℃；注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑機時料溫為 180～230℃，注射壓力為 130～150MPa，螺桿式注塑機則取 160～220℃，70～100MPa為宜。
⑤易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對斜流的阻力，模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失）。
⑥ABS在升溫時粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取1°以上。
⑦在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。
C.ABS的主要用途
ABS具有優(yōu)良的綜合性能，因此應用十分廣泛，它可以制作多種機械零件，如齒輪、軸承、泵葉輪、把手、汽車零件等，還在家用電器方面得到了非常廣泛的應用，如電視機、收音機、錄音機、電冰箱、洗衣機等的殼體，以及電鍍旋鈕，電話機殼體、聽筒、孔盤等。ABS還可制作汽車上的擋泥板、扶手、熱空氣調節(jié)導管、加熱器等；它還可以用來制作文體用品，玩具、樂器、郵箱、食品包裝容器、家具、噴霧器等。[7]
（4）ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：
主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度為70℃左右熱變形溫度約為93℃）、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆）。
消除措施：加大主流道、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具預熱溫度。
2.3塑件收縮率與模具尺寸的關系
注塑件脫模后的尺寸要比模具零件的相應尺寸小。這是由于注塑成型過程中熔融塑料產生收縮造成的。成型塑件的收縮率是一個與多種因素有關的量。通常，塑料的收縮率是有生產廠家按照某一實驗標準給定的成型工藝，經過實驗后給出一個取值范圍。實際過程中的成型工藝不可能完全與實驗條件相同，因此，對具體的塑件，要根據其成型工藝選擇收縮率范圍內適當的值，一般是取塑件收縮率的平均值。
在選擇塑件收縮率值時要注意，厚壁塑件（壁厚在3mm以上）按給定收縮率范圍的上限取值，而薄壁塑件（壁厚在1mm以下）按給定收縮綠范圍的下限取值。
成型收縮率與模具和塑件尺寸有下述關系式
（2.1）
式中，k為成型收縮率；為模具尺寸（mm）；為塑件尺寸（mm）。（1）成型塑件尺寸及精度
成型塑件尺寸包括型腔尺寸、型芯尺寸，以及中心距尺寸。成型塑件的尺寸不僅與塑件尺寸和公差有關，而且還與塑料收縮率和收縮誤差、模具磨磨損量和模具制造精度有關。在計算成型塑件尺寸時，還必須注意以下幾點。
A.塑件在成型過程中，分型面處會產生飛邊，飛邊的產生會影響塑件的高度尺寸，因而在計算模具成型塑件深度尺寸時，要減去飛邊的厚度。
B.在計算塑件是收縮時，一般是取平均值收縮率進行計算。如果塑件實際收縮率為收縮率范圍的上限或下限值，則為了防止收縮超差，可預先按下列關系進行驗算：
對正公差尺寸 （2.2）
對負公差尺寸 （2.3）
對正負公差尺寸 （2.4）
式中，△為塑件公差（mm）；δ為模具制造公差（mm），一般取（1/6～1/4）；D為成型軸類零件的模具型腔尺寸（mm）；d為成型孔類零件的模具型芯尺寸（mm）；L 為模具中心距尺寸（mm）；κmax為塑件收縮率上限值；κmin為塑件收縮率下限值。
當塑件有較大的金屬軸或金屬套嵌件時，其成型尺寸計算應從外形尺寸減去金屬軸或金屬嵌件尺寸后再乘以收縮率。
2.4方案論證
方案一：采用強制脫模，其澆口套和澆口設在定模固定板上。
方案二：采用彈簧抽芯，型芯將由大小不同的三對鑲塊組成，由鑲塊組成的型芯結構內部是空心的，空心部分加一頂桿。在鎖模力解除后，頂桿抽出，在彈簧力的作用下，型芯鑲塊向里運動，從而實現脫模。
方案三：采用一模兩腔結構，其澆口設置在動模板上，用推桿實現脫模，且
效率高。
方案一采用強制脫模，雖然模具設計結構比較，但是塑件容易產生變形或者破壞。方案二采用彈簧抽芯機構，由于彈簧存在一定的擰緊力，使鑲塊中間的頂桿運動受阻。方案三采用一模兩腔結構，效率高。采用點澆口。
圖2.3 模具二維裝配圖
8. 定模座板 2.墊塊 3.動模緊固螺釘 4.動模墊板 5.型芯固定板6.型腔固定板 7.定模座板8.定模緊固螺釘 9.定位圈 10.澆口套 11.型腔鑲塊 12.塑件 13.定位圈固定螺釘 14.斜導柱1 15.側抽芯1 16.斜楔1定位銷 17.斜楔1緊固螺釘 18.滑塊1 19.型芯鑲塊 20. 拉料桿 21.推件桿 22.推桿固定板 23.推桿螺釘 24.推桿墊板 25.回程桿 26.回程桿彈簧 27.支撐釘 28.型腔固定板 29.導柱30.滑塊2 31.定模定位銷 32.導套 33.側抽芯2 34.壓板 35.壓板螺釘36.斜導柱2 37.動模定位銷
3 注塑機的選擇
3 注塑機的選擇
3.1確定零件的體積
a. 零件的基本參數 一模兩腔, =118mm ，=32mm， =11mm
b. 零件的體積 由Pro/e軟件計算出塑件體積：=8.49cm3
c. 損失的體積 考慮飛邊及流道損失，選取澆口及流道損失=3cm3
V= =+=8.49+3=11.49cm3
d. 塑件的總體積 因塑料的體積與壓縮率有關，故所需體積為：
=V=2×11.49=22.98cm3。在加工過程中考慮到塑料的利用率, 取利用系數 K=0.8。故注射成型機最大注射量V0應大于或等于/ K及V0≥/ K=22.98/0.8=28.752cm3
3.2選擇注射機及注射機的主要參數
3.2.1注射機的類型
不同的注射成型方法，對注射機的要求及裝配位置是不同的。用于注射成型的設備有：通用注射機、熱固性塑料注射機、特種注射成型工藝用注射機等類別。
通用注射機主要用于熱塑性塑料注射成型，是一類應用很廣泛是的注塑機。在這種注塑機上加上特定的輔助設施，可以用于熱流道注射成型、氣體輔助注射成型、多級注射成型等。
熱固性塑料注射機用于熱固性塑料注射成型，在其上面添加流道的溫度調節(jié)與控制系統(tǒng)，或在鎖模機構上加上二次合模系統(tǒng)，可用于熱固性塑料冷流道注射成型或熱固性塑料壓鑄成型。
特種注射機有很多，如動力熔融注射機、排氣注射機、結構發(fā)泡注射機、BMC注射機、液態(tài)注射機、反應注射機等，它們主要用于不同的特種注射成型工藝[13]。
就本課題而言，主要用的是通用注射機。通用注射機按分類方式不同，有多種形式：
a. 按注射機的注射方向和模具的開合方向，可分為三類。
(1) 臥式注射機 這種注射機成型物料的注射方向與合模機構開合方向均沿水平方向。其特點是重心低、穩(wěn)定，加熱、操作及維修均很方便，塑件推出后可自行脫落，便于實現自動化生產。其缺點是模具安裝較麻煩，嵌件放入模具有傾斜和脫落的可能，機床占地面積較大。目前，大、中型注射機一般采用這種形
畢業(yè)設計（論文）
式。
(2) 立式注射機 成型物料的注射方向與合模機構開合方向均垂直于地面。其主要有點是占地面積小，安裝和拆卸模具方便，安裝嵌件較容易。缺點是重心高、不穩(wěn)定，加料較困難，推出的塑件要人工取出，不易實現自動化生產。這種機型一般為小型的，最大注射量在60g以下。
(3) 角式注射機 成型物料的注射方向與合模機構開合方向相互垂直，又成為直角式注射機。目前國內使用最多的角式注射機采用沿水平方向開合模，沿垂直方向注射。其主要優(yōu)點是結構簡單，便于自制。主要缺點是不能準確可靠地控制注射壓力、保壓壓力和鎖模力，模具受沖擊和震動較大。
b. 按注射裝置分類，可分為三類。
(1) 螺桿式 以同一螺桿來實現成型物料的塑化和注射。它能使成型物料的混煉塑化均勻，無材料滯留，結構簡單，但壓力損失較大，是當前使用較廣泛的機 型。
(2) 柱塞式 以加熱料筒、分流梳和柱塞來實現成型物料的塑化和注射。它構造簡單，適合于小型塑件的成型，但材料滯留嚴重，壓力損失大。
(3) 螺桿預塑化型 這是雙料筒形式，螺桿、料筒進行塑化，柱塞、料筒進行注射。它能使塑化均勻，計量準確，適合與精密成型。但其結構復雜，材料滯留大。
c. 按鎖模裝置分類，可分為兩類
(1) 直壓式 以液壓缸直接鎖模。這種形式調整、保壓都較容易，但能量消耗大。
(2) 肘拐式 以連桿機構實現鎖模，常與液壓缸一起組合使用。它可以實現高速合模，鎖?？煽?，產品不易實現飛邊，但調整復雜，需要經常保養(yǎng)[14]。
綜上所述，根據注射容積、注射壓力、鎖模力初選注射機型號為 XS-ZS-22。
3.2.2注射機的主要技術參數
注塑機的主要技術參數如表3.1所示
表3.1注塑機的主要技術參數
工程注射量/ mm3
30
螺桿直徑 / mm
25
注射壓力/Mpa
117
鎖模力/kN
250
最大成型面積/ mm2
90
模板最大行程/ mm
160
模具最大厚度/mm
180
模具最小厚度/mm
60
模板尺寸a×b/mm
250×280
拉桿空間a或a×b/mm
235
定位圈尺寸/mm
Ф115
頂出形式/mm
兩側頂出中心距70
生產廠家
上海塑機廠
噴嘴圓弧半徑/mm
12
噴嘴孔徑/mm
4
3.2.3注塑機的校核
a. 最大注塑量效核 材料的利用率為56/85=0.66，符合注塑機利用率在0.3～0.80的要求。
b. 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為50～100MPa，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。
c. 模力效核 選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產生的開模力，不然模具分型面要分開而會產生溢料。注射時產生的型腔壓力對柱塞式注射機因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的70%～40%；而有預塑裝置的注射機及螺桿式注射機壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料，噴嘴和模具結構形式。其壓力損失也不一樣。一般熔料經噴嘴時其注射壓力達60～80N/mm2, 經澆注系統(tǒng)入型腔時則型腔壓力一般約為25～50N/mm2 [15]。
鎖模力和成形面積的關系有下式確定：P鎖≥P腔×A/1000
式中——鎖模力（kN）；
——型腔壓力，一般去40～50N/mm2;
A ——澆道、進料口和塑件的投影面積（厘米2）。
取= 45kN/ mm2
所以注塑機的鎖模力符合要求。
d. 模具厚度校核 初定模具厚度為176mm，在該注塑機要求的厚度范圍(60～180mm)之內。
e. 模具安裝尺寸校核 模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。
f. 開模行程的效核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。其開模行程按下式效核:
(3.2)
式中 S 為注塑機的最大行程，mm；
H1 為塑件的脫模距離, mm;
H2 為包括流道在內的塑件高度, mm
所以上式成立，即該注塑機的開模行程符合要求。
由以上對各參數的校核可知該注塑機符合要求。
4 模具結構的設計
4 模具結構的設計
4.1澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注射機噴嘴到型腔的必經通道，它直接關系到成型的難易和塑件的質量，是注射模設計中的重要組成部分。
4.1.1澆注系統(tǒng)的作用
澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。
對澆注系統(tǒng)設計的具體要求是：
a. 對模腔的填充迅速有序；
b. 可同時充滿各個型腔；
c. 對熱量和壓力損失較??；
d. 盡可能消耗較少的塑料；
e. 能夠使型腔順利排氣；
f. 澆注道凝料容易與塑料分離或切除；
g. 不會使冷料進入型腔；
澆口痕跡對塑料外觀影響很小。
4.1.2澆注系統(tǒng)布置
在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種類型，一般以平衡式為宜。
澆注系統(tǒng)無論是平衡或非平衡布置，型腔均應與模板中心對稱。使型腔和流道的投影中心與注射機鎖模力中心重合，避免注射時產生附加的傾側力矩。
4.2澆注系統(tǒng)設計
流道系統(tǒng)包括主流道、分流道和冷料井以及結構設計。
4.2.1澆口套的設計：
澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙大約為
0.005～0.15mm，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會產生變形。
主澆道的設計：主澆道與注射機噴嘴在同一軸心線上。在立式或臥式注射機用模具中，主流道垂直與分型面。
其設計要點如下：
畢業(yè)設計（論文）
a. 主流道一般設計成圓錐形，其錐角一般為，流動性差的可取，內壁表面粗糙度，以便于澆注系統(tǒng)凝料從其中順利的拔出。
b. 為使塑料熔體完全進入主流道而不溢出，主流道與注射機噴嘴的對接處應做成球面凹坑。凹坑深度取。
c. 由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，襯套一般選用碳素工具鋼，如T8A、T10A 等，熱處理要求。主流道襯套的結構如下圖4.1所示，其中圖（a）結構是將定位圈與主流道襯套做成一體，常用于小型模具；圖（b）用螺釘把定位圈與定模板連接，將主流道襯套壓住，防止主流道襯套因受熔體的反壓力而脫出；圖（c）結構是在定位圈的下端面做出一凸臺，利用注射機的固定板把定位圈和主流道襯套壓住。主流道襯套與定模板的配合可采用。
（a） （b） （c）
1—主流道襯套 2—定模板 3—定位圈
圖4.1 主流道襯套的結構形式
d. 為減少塑料熔體充模時的壓力損失和塑料損耗，應盡量縮短主流道的長度，一般主流道的控制在60mm以內。為減少料流轉向時的阻力，主流道的出口應做成圓角，圓角半徑r=。主流道的出口端面應與定模分型面齊平，以免出現溢料[16]。
本次設計的澆口套的二維圖和三維圖如下圖4.2和圖4.3所示：
圖4.2 澆口套二維圖 圖4.3澆口套三維圖
（4.1）
主流道直徑的經驗公式為
式中 ——主流道大頭直徑，mm；
——流經主流道的熔體體積（包括各個型腔、各級分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm；
——因熔體材料而異的常數，查手冊得PC的K=1.5。
則
取D=10mm。
噴嘴孔徑為4mm，噴嘴球面半徑為12mm
圖4.3 定位圈二維圖 圖4.4定位圈三維圖
本次設計的定位圈的二維圖和三維圖下圖4.2和圖4.3所示
4.2.2冷料井設計
冷料井的位置在正對主澆道的動模上，一般處于分流道的末端，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來，防止“冷料”進入型腔而影響塑件的質量。開模時冷料井能起到將主流道的冷凝料拉出的作用，冷料井的直徑比應比主流道的大端直徑稍微大一些。冷料井的形式有帶Z形拉料勾的冷料井；帶球頭形拉料的冷料井；倒錐形冷料井等。[17]
本方案采用的是帶Z形拉料桿。
拉料桿的二維結構和三維結構如下圖4.5和圖4.6所示
圖4.5 拉料桿二維圖 圖4.6拉料桿三維圖
4.2.3分流道的設計
分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融材料過渡和轉向。在単型腔模具中可不設置分流道，在多型腔模具中均設置分流道，且常由一級分流道和二級分流道共同完成。要求滿足熔融料流壓力損失小，容積最小。
分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形及巨型等。為減小分流道內的壓力損失，希望分流道截面面積要大，為減少散熱，又希望分流道表面積要小。流道長度宜短，因為長的流道不但會造成壓力損失，不利于生產，同時也浪費材料；但過短，產品的殘余應力增大，并且容易產生飛邊。澆道的截面積越大，壓力的損失越小；澆道的表面積越小，熱量的損失越小。用澆道的截面積和表面積的比值來表示澆道的效率，效率越高，澆道的設計越合理[17]。
對于壁厚小于mm，重量在200g以下的塑件，可用下述經驗公式確定分流道的直徑（此時算出的分流道直徑僅限于3.2～9.5mm）：
(4.2)
式中 D為-分流道的直徑，mm；
W為-塑件的質量，g（此零件為5g）；
L為-分流道的長度，mm（約為90）；
所以D≈3mm。
4.3澆口設計
4.3.1澆口的類型
a. 直接澆口 熔融塑料直接從主流道進入模具型腔；
b. 側澆口 開設在型腔的側面，與型腔和分流到相連，其橫截面形狀一般為矩形；
c. 搭接式澆口
d. 扇形澆口
e. 帶有調整片的澆口
f. 盤壯澆口
g. 環(huán)壯澆口
h. 膜片澆口
i. 點澆口
j. 潛伏式澆
綜合考慮塑件的形狀及材料表面的切料點，并且可以通過一次分型得出塑件，決定該模具的分流道設在動模型板上，采用半圓形流道，且澆口采用側澆口。
本模具采用的側澆口，其優(yōu)點是澆口形狀簡單，尺寸容易準確控制，通常用于除聚碳酸脂外的所有塑膠材料。
側澆口的缺點是產品表面有澆口瑕疵，須切斷澆道。
4.3.2澆口的位置
澆口的位置對塑件的質量有極大的影響，澆口的位置選擇時應遵循如下原則：
a. 澆口應開設在塑件較厚的部位，以利于熔體流動，型腔的排氣和塑料的補塑，避免塑件產生縮孔或表面凹陷；
b. 澆口的設置應避免塑件表面產生熔接痕，影響塑件的外觀；
c. 澆口應設置在能使型腔的各個角落同時充滿的位置；
d. 澆口應設置在有利于排出型腔中的氣體的位置；
e. 澆口應設計在能避免塑件表面產生熔接痕的部位；
f. 模具的型芯細小時，澆口設計應注意不能使熔融塑料直接沖擊型芯，以免型芯被沖擊變形。
g. 澆口不要設置在塑件使用中的承受彎曲載荷和沖擊載荷的部位[18]。
5 成型零件設計
5 成型零件設計
注射模具閉合時，成型零件構成了成型塑料制品的型腔，成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸、和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。在上萬次、甚至幾十萬次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對質量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高雅容器，它的強度和剛度必須在容許值之內。成型零件的結構，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。
5.1分型面的設計
模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸表面成為分型面。分型面的設計在注射模的設計中占有相當重要的位置，分型面的設計合理與否直接影響到塑件的質量；模具的整體機構；工藝操作的困難程度及模具的制造成本。常見的取出區(qū)間的主分型面，與開模方向垂直。也有采用與開模方向一致的側向主分型面。分型面大都是平面，也有曲面或臺階面。
分型面的選擇原則：
a. 分型面應選擇在塑件外形的最大輪廓處，只有這樣才能使塑件從模具中順利地脫模，這是最根本的一條原則。
b. 分型面的選擇應考慮有利于塑件的脫模，一般模具的脫模機構通常設置在動模一側，模具開模后塑件應停留在動模一邊，以便塑件順利脫模。
c. 分型面的選擇要保證塑件的進度要求，塑件光畫的表面不應設計分型面，以避免影響外觀質量；塑件中要求同軸度的部分要放在分型面的同一側，以保證塑件同軸度的要求。
d. 分型面的選擇還應考慮模具的側向抽拔距，由于模具側向分型是由機械分型機構來完成的，所以抽拔距都比較小，選擇分型面時應將抽芯和分型距離長的方向置于開模的方向，將小抽拔距作為側向分型或抽芯。
e. 分型面作為主要的排氣渠道，應將分型面設計在熔融塑料的流動末端，以便于模具型腔內氣體的排出。
f. 選擇分型面時應使模具零件易于加工，減小機加工的難度，要使模具加工工藝最簡單。
鑒于以上要求，本模具的分型面設在動定模的結合面處，此處為塑件截面尺
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寸最大的部位，是該塑件分型面的一個好的選擇[19]。
5.2成型零件應具備的性能
由于成型零件的質量直接影響到塑件的質量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備一下性能：
a. 具有足夠的強度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。
b. 具有足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損。
c. 具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能。
d. 零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。
e. 成型部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。
5.3成型零件的結構設計
5.3.1凹模（型腔）結構設計
凹模也稱為型腔，是成型塑件表面形狀的模具零部件。按結構不同可分為五種：
a. 整體式凹模 它是由整塊材料加工制成。整體式凹模的強度高，成型的塑表面光滑無痕跡，但模具加工困難，熱處理變形大，材料浪費嚴重，適用于中小型簡單模具。
b. 整體嵌入式凹模 經常應用于多型腔模具，凹模常加工成帶臺階的鑲塊，從凹模固定板下部嵌入，或者凹模與凸模固定板采用過盈配合，用螺釘連接在固定板上，凹模如果是回轉體，還需要銷釘或平鍵定位止轉。整體嵌入式凹模加工和安裝容易，熱處理變形小，便于凹模損壞時的更換和維修，成型后的塑件如有毛刺扥缺陷時，有利于脫模和后處理。
c. 鑲嵌式凹模 有的模具采用局部鑲嵌式凹模，對于大型模具或形狀復雜的模具，為了便于機械加工或熱處理，而采用大面積鑲嵌式凹模。局部鑲嵌的凹模一般都是凹模的易損部分或難于加工成型的部分，凹模鑲嵌的配合表面要磨平、拋光，以減少塑件成型時的表面毛刺，保證塑件表面質量。
d. 四壁拼合式凹模 弱國矩形凹模巨大且復雜，可將底部和四壁分別加工，經研磨后嵌入模套，側壁之間采用扣鎖連接，以保證連接的準確性。
e. 拼塊式凹模 對于有側凹的圓形塑件要采用側向分型機構，以便塑件順利從凹模取出，凹?？捎袃蓧K或多塊拼合而成。
本模具為外形復雜且型腔較多的中小型塑件，故采用嵌入式凹模。
5.3.2型芯的結構設計
型芯是成型塑件內表面的模具零件，根據成型情況不同，型芯可分為一下結構形式：
a. 整體型芯 整體型芯是在型芯固定板或型腔上直接加工出型芯，這種型芯結構牢固，成型的塑件質量好，但模具的加工難度大，適用于內形簡單、深度不大的型芯設計。
b. 鑲嵌式型芯 在多型腔模具中常常將型芯加工成帶臺階的型芯，鑲嵌到型芯固定板上，如型芯為回轉體且有不對稱凹槽或凸起，需要加銷釘定位止轉。
當型芯細小時，可采用過盈配合，鉚接或樹脂粘結的方法將型芯與固定板連接起來。
c. 組合式型芯 對于形狀較為復雜的型芯通常用兩個或多個型芯共同組合而成，這種方法可以講復雜型芯簡單化，使加工難度降低，也有利于型芯的拋光。它需求各型芯配合面要平整，與型芯固定板的配合要緊密，不要是用銷釘或螺釘固定連接[21]。
型芯結構同型腔結構類似，亦采用嵌入式凸模。
5.4成型零件工作尺寸計算
注塑模成型零件工作尺寸，是指成型零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進行尺寸檢測和使用。因此，塑料制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮物料的成型收縮率等眾多因素的影響。成型零件的工作尺寸主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形的長度和寬度尺寸）、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔（型芯）與型腔（型芯）的位置尺寸等。在模具設計中，應根據塑件的尺寸、精度來確定模具成型零件的工作尺寸和精度。
5.4.1影響塑件尺寸和精度的因素
（5.1）
a. 成型收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的材料、塑件的結構、模具的結構以及成型的工藝條件等因素有關，因此，在實際工作中，成型收縮率的波動很大，從而引起塑料尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為：
式中 ——塑料收縮波動而引起的塑件尺寸誤差，mm；
——塑料的最大收縮率，%；
——塑料的最小收縮率，%；
——塑件尺寸，mm。
一般情況，由成型收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內。
b. 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困難，制造成本和加工周期也會加大加長。實踐證明，如果模具成型零件的制造誤差在IT7～IT8級之間，成型零件的制造公差占塑件尺
尺寸公差的1/3。
c. 模具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑件的摩擦、成型過程中可能產生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新拋光等，均可造成模具成型零件尺寸的變化，凹?；蛐颓怀叽缱兇?，凸?；蛐托境叽缱冃?。這種由于磨損造成的模具成型零件尺寸的變化值與塑件的產量、塑料原料及模具都有關系，當塑件產量較大時，模具表面耐磨性要好（如采用高硬度材料，模具表面鍍硬金屬層，表面滲氮處理等）。對于中小塑件，模具的成型零件最大磨損可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成型零件最大磨損應取塑件公差的1/6以下。
d. 模具安裝配合的誤差 模具的成型零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差應不影響模具成形零件的尺寸精度和位置精度[22]。
5.4.2成型零件工作尺寸的計算
(5.2)
在計算成型零件工作尺寸時要用到塑料的平均收縮率S。平均收縮率S的計算用到公式
公式中----塑料的最大收縮率；
----塑料的最小收縮率。
1 型腔徑向尺寸的計算
(5.3)
其中，----塑件的最大尺寸；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的公差；
----型腔的上偏差，
2 型腔深度尺寸的計算
(5.4)
其中,----塑件的最大高度；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的公差；
----型腔的上偏差，
mm