注塑模论文一副一模一腔的塑料模具的设计.doc

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1、摘 要通过对塑料成型工艺的正确分析,设计了一副一模一腔的塑料模具。模具中决定塑件几何形状和尺寸的零部件称为成型零件,包括前模板、前模仁、后模板、后模仁、后模镶件、斜导柱、滑块等的设计与加工工艺过程。成型零部件在工作时直接与塑料接触,在一定的温度下承受熔体的高温和高压,因此必须要有合理的结构、较高的强度和刚度、较好的耐磨性、正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度。重要零件的工艺参数的选择与计算,推出机构与浇注系统以及其它结构的设计过程。关键词：塑料模具；注射成型；模具设计；目 录第1 章 概述11.1 模具发展的前景11.2 注射成型原理1第2 章 塑件的介绍32.1 塑件的结构功能3

2、2.2 材料的介绍3第3 章 注塑成型的准备73.1 注塑成型工艺简介73.2 注塑成型工艺条件8第4 章 固定支架多腔注塑模具设计104.1 分型面的确定104.2 型腔数目的确定104.3 模具材料的选择114.4浇注系统设计124.4.1 主流道124.4.2 分流道124.4.3 冷料穴134.4.4 浇口134.5 模架的确定144.5.1 型腔壁厚和底版厚度计算144.5.2 模架的选用154.6 导向与定位机构174.7 顶出系统设计174.7.1 脱模力的计算184.7.2 推杆脱模机构194.8 模具成型尺寸设计计算204.8.1 塑件的公差214.8.2 模具制造公差214

3、.8.3 模具的磨损量214.8.4 塑件的收缩率214.8.5 模具在分型面上的合模间隙214.9 锁模力的计算24第5 章 多腔注塑模具三维造型设计265.1 多腔注塑模三维零件图的设计与建模265.1.1 动模板底座的建模265.1.3 垫块的建模275.1.4 定模固定板的建模285.1.5 动模固定板的建模285.1.6 定模座板的建模295.1.7 浇口套的建模295.1.8 定位圈的建模305.1.9 导柱305.1.10 导套的建模315.1.12 型腔建模325.2 三维装配建模32总结33参考文献34致谢35附录36 36沧州职业技术学院毕业设计第1 章 概述1.1 模具发

4、展的前景 改革开放使中国成了世界加工厂,中国的制造业也突飞猛进,尤其是珠三角和长三角地区。中国的模具行业产值也跻身于世界的第三位。但中国模具行业的质量并不是世界上最好的,目前还赶不上德国和日本。但我们相信,中国不会因此而停顿,中国模具的发展,不仅仅是要量上考虑,更应该要从质上考虑,中国模具行业大有发展的空间。 很多人对模具不了解,什么是模具?模具是能生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。也就是通常人们说的模子,比如电视机、电话机的外壳、塑料 桶等商品,是把塑料加热软化注进模具冷却成型生产出来的。蒸饭锅也是由金属平板用模具压成这样的形状。任何商品都是用模具制造出来的。可以说没有模具就

5、没有产品的生产。那么模具又是怎样做出来的呢？首先它由模具设计人员根据产品（零件）的使用要求,把模具结构用计算机设计软件设计出来,绘出图纸,再由技术 工人按图纸要求通过各种机械的加工（如车床、刨床、铣床、磨床、电火花、线切割）做好模具上的每个零件,然后组装调试,直到能生产出合格的的产品,所以模 具工需要掌握很高很全面的知识和技能,模具做的好,产品质量好,模具结构合理,生产效率高。工厂效益好。正因如此,模具师傅在外打工的工资都非常的高。少则每月几千元,多则上万元,所以学好模具的设计和制造,前途一片光明。但必须下苦功哟！模具行业被称之为“永不衰退的行业”。1.2 注射成型原理注射模又称注塑模,注射成

6、型是根据金属压铸成型原理发展起来的,首先将颗粒或粉状的塑料原料加入到注射机的料筒中,经过加热熔融成粘流态,然后在柱塞或螺秆的推动下,以一定的流速通过料筒前端的喷嘴或模具的浇注系统注射入闭合的模具行腔中,经过一定时间后,塑料在模内硬化定型,接着打开模具,从模内脱出成型的塑件。注射模主要用于热塑性塑料的成型。注射成型原理：首先注射机的合模机构带动模具的活动部分从左向右移动,最终与模具的固定部分闭合,然后注射机的柱塞（螺杆）将由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推进,与此同时,料筒中已经熔融成黏流态的塑料,在柱塞（螺杆）的高度和高压的推动下,通过料筒前端的喷嘴和模具浇注系统以较高的速度注入已经闭合的模

7、具型腔中,充满型腔的通体在受压情况下,经冷却固化而保持型腔所赋予的形状。最后,柱塞（螺杆）复位,料斗中的料又落入料筒,注射机的合模机构带动模具的动模部分向左运动而打开模具,模具的推出机构将塑件推出模具,至此完成一个成型周期,如此周而复始的进行注射成型。图1-1 注塑成型原理图第2 章 塑件的介绍2.1 塑件的结构功能功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能,并达到一定的技术指标.该塑件是日用品,承受外力的几率不大,如冲击载荷,振动,摩擦等情况比较少；塑件的工作温度是室温,主要用于固定一些小的零件,起固定连接作用。2.2 材料的介绍图2-1 零件图由solidwork软件计算出该零件的质量体积等

8、信息下面是查阅到底pp的一些介绍表2-1 材料的特性塑料名称PP拉伸强度/MPa6672弯曲强度/MPa95113断裂伸长率/%80100落球冲击强度J/m422洛氏硬度（M）82氧指数（OI）24.9热变形温度/134维卡软化点/153马丁耐热温度/112体积电阻率/cm2.110吸水率%0.13透光度/%93雾度%0.9折射率1.586价格（元/吨）3300041000PP得主要工艺性能：工艺性能： 性能特点：化学稳定性较好,耐寒性参,光、氧作用下易降解,机械性能比聚乙烯好,有良好的高频绝缘性,不受温度影响,但低温变脆,不耐磨,易老化。 成型特点：成型时收缩大,成型性能好,易变形翘曲,尺寸

9、稳定性好,柔软性好,有“铰链”特性。 模具设计的注意事项：因有“铰链”特性,注意浇口位置设计；防收缩,变形；收缩率为0.4% 0.7%使用温度：10120 主要用途：板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品、耐腐蚀零件,制作一般机械零件。聚丙烯的主要注塑成型条件密 度： （） 比体积： 吸水率： 收缩率： S 熔 点： t（C） 热变形温度： t（C） 抗拉屈服强度： （） 抗弯强度： （） 冲击韧度： 硬 度： HB 体积电阻系数： （） 击穿强度： 模具温度： t（C） 各种塑件不论是结构件还是板壁,根据使用要求具有一定的厚度,以保证其力学强度。一般地说在满足力学性能的前

10、提下厚度不宜过厚,不仅可以节约原材料降低生产成本而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短,提高生产率;其次可避免因过厚产生的凹陷、缩孔、夹心等质量上的缺陷。以下是PP的壁厚推荐值:最小壁厚mm小型件壁厚mm中型件壁厚mm大型件壁厚mm0.75 1.25 1.6 3.25.4第3 章 注塑成型的准备3.1 注塑成型工艺简介注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性,首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化,使之成为粘流状态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压推动下,以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中,经过一段时间的保压冷却以后,开启模具便可以从模腔中脱出具

11、有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作。图3-1 注塑成型压力时间曲线1）物料准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况,有无杂质等进行检验,并测试其热稳定性,流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料,应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥,若有嵌件,还要知道嵌件的热膨胀系数,对模具进行适当的预热,以避免收缩应力和裂纹,有的塑料制品还需要选用脱模剂,以利于脱模。2）注塑过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后,进入模腔内的流动可分为注射,保压,倒流和冷却四个阶段,注塑过程可以用如图所示3.1所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时,熔体压

12、力迅速上升,达到最大值P0。从时间T1到T2,塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下,熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动,而温度又在不断下降,定向分子（分子链的一端在模腔壁固化,另一端沿流动方向排列）容易被凝结,所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长,分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3）,由于模腔内的压力比流道内高,会发生熔体倒流,从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。其中,塑料凝结时的压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。3）制件后处理；由于成型过程中塑料熔体在温度和压力下的变形流动非常复

13、杂,再加上流动前塑化不均匀以及充模后冷却速度不同,制件内经常出现不均匀的结晶、取向和收缩,导致制件内产生相应的结晶、取向和收缩应力,脱模后除引起时效变形外,还会使制件的力学性能,光学性能及表观质量变坏,严重时会开裂。故有的塑件需要进行后处理,常用的后处理方法有退火和调湿两种。退火是为了消除或降低制件成型后的残余应力,此外,退火还可以对制件进行解除取向,并降低制件硬度和提高韧性,温度一般在塑件使用温度以上的1020度至热变形温度以下1020度之间；调湿处理是一种调整制件含水量的后处理工序,主要用于吸湿性很强、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件.调湿处理所用的加热介质一般为沸水或醋酸钾溶液（沸点为1

14、21,加热温度为100121,保温时间与制件厚度有关,通常取29小时。3.2 注塑成型工艺条件1）温度；注塑成型过程中需要控制的温度有料筒温度,喷嘴温度和模具温度等。喷嘴温度通常略微低于料筒的最高温度,以防止熔料在直通式喷嘴口发生“流涎现象”；模具温度一般通过冷却系统来控制；为了保证制件有较高的形状和尺寸精度,应避免制件脱模后发生较大的翘曲变形,模具温度必须低于塑料的热变形温度。2）压力；注射成型过程中的压力包括注射压力,保压力和背压力。注射压力用以克服熔体从料筒向型腔流动的阻力,提供充模速度及对熔料进行压实等。保压力的大小取决于模具对熔体的静水压力,与制件的形状,壁厚及材料有关。对于像PS流

15、动性好的料,保压力应该小些,以避免产生飞边,保压力可取略低于注射压力。背压力是指注塑机螺杆顶部的熔体在螺杆转动后退时所受到的压力,背压力除了可驱除物料中的空气,提高熔体密实程度之外,还可以使熔体内压力增大,螺杆后退速度减小,塑化时的剪切作用增强,摩擦热量增大,塑化效果提高,根据生产经验,背压的使用范围约为3.427.5MPA。3）时间；完成一次注塑成型过程所需要的时间称为成型周期。包括注射时间,保压时间,冷却时间,其他时间（开模,脱模,涂脱磨剂,安放嵌件和闭模等）,在保证塑件质量的前提下尽量减小成型周期的各段时间,以提高生产率,其中,最重要的是注射时间和冷却时间,在实际生产中注射时间一般为35

16、秒,保压时间一般为20120秒,冷却时间一般为30120秒（这三个时间都是根据塑件的质量来决定的,质量越大则相应的时间越长）。确定成型周期的经验数值如表3-2所示。表3-2 成型周期与壁厚关系制件壁厚/mm 成型周期 / s制件壁厚 / mm成型周期 / s0.5 10 2.5 35 1.0 15 3.0 45 1.5 22 3.5 65 2.0 28 4.0 85 经过上面的经验数据和推荐值,可以初步确定成型工艺参数,因为各个推荐值有差别,而且有的与实际注塑成型时的参数设置也不一致,结合两者的合理因素,初定制品成型工艺参数如表3-3所示。表3-3 制品成型工艺参数初步确定 特性 内容 特性

17、注塑机类型 螺杆式 螺杆转速（r/min） 48 喷嘴形式 直通式 模具温度 50喷嘴温度() 230 后段温度() 150210中段温度() 170230 前段温度() 190250 注射压力MPa 90 保压力MPa 80注射时间s 1.5 保压时间 s 5冷却时间s 20 其他时间s 3成型周期s 30 成型收缩(%) 0.6干燥温度() 6080 干燥时间() 13 后处理温度70,保温时间2小时。第4 章 固定支架多腔注塑模具设计4.1 分型面的确定 分型面的选择原则： 1）便于塑件脱模； 2）在开模时尽量使塑件留在动模； 3）外观不遭到损坏；4）有利于排气和模具的加工方便。4-1

18、分型面的位置结合该产品的结构,分型面确定在塑件的最大投影面积上.如图5-1所示。4.2型腔数目的确定注塑模的型腔数目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素：1）塑件的尺寸精度；2）模具制造成本；3）注塑成型的生产效益；4）模具制造难度。考虑到该塑件是一般日用品,查手册得塑件的经济精度推荐4级,这个产品是个固定支架,所以初定为一模四腔最合理.排列形式。图4-2 型腔布局4.3 模具材料的选择现有的模具模架已经标准化,所以在模具材料的选择时主要是根据制品的特性和使用要求选择合理的型腔和型芯材料.如何合理的选择模具钢,是关系到模具质量的前提条件如果选材不当则所

19、有的精密加工所投入的工时,设备费用将浪费。在选择模具钢时,首先必须考虑材料的使用性能和工艺性能,从使用性能考虑:硬度是主要指标之一模具在高应力作用下欲保持尺寸不变,必须有足够的硬度,当承受冲击载荷时还要考虑折断,崩刃问题,所以韧性也是一重要指标,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,从PP特性看,这三项指标是必须要满足的,此外还有红硬性,抗压屈服强度和抗弯强度和热疲劳能力的指标。从工艺性能考虑要热加工工艺好,加工温度范围宽,冷加工性能如切削,铣削,抛光等加工性能好,此外还要考虑淬透性和淬硬性,热处理变形和氧化脱碳等性能另外从经济考虑要求材料来源广价格低。查手册选择模仁的材料是4Cr13属马氏体类型不

20、锈钢,该钢机械加工性能较好,经热处理(淬火及回火)后,具有优良的耐腐蚀性能,抛光性能,较高的强度和耐磨性,适于制造承受高负荷,高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等有关参数如下:物理性能：临界温度（）AC1：820 ； AC3： 1100；线膨胀系数：10.5(在20100)热导率：27.6W.(M.K)-1 (在20左右)弹性模量（MP）210000223500 (20左右)4.4浇注系统设计PP料的流动性好,可适用于各种浇口,为了不影响外观,简化模局结构,确定使用侧浇口。注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道,它由主流道,分流道,冷料穴

21、和浇口组成。它向型腔中的传质,传热,传压情况决定着塑件的内在和外表质量,它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度,所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。4.4.1 主流道主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道的一段通道,通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上,断面为圆形,有一定的锥度,目的是便于冷料的脱模,同时也改善料流的速度,因为要和注塑机相配,所以其尺寸与注塑机有关,如图所示：主要参数： 锥角=3；内表面粗糙度Ra=0.63；小端直径D=d+(0.51)mm；半径R=R+(12)mm；材料T8A；由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞,所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道

22、浇口套,以便选用优质的钢材单独加工和热处理。4.4.2 分流道分流道是主流道与浇口之间的通道,一般开设在分型面上,起分流和转向作用分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置,分流道的设计应尽可能短,以减少压力损失,热量损失和流道凝料。常用分流道断面尺寸推荐如表4-1所示。表4-1流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断面直径mm塑料名称分流道断面直径 mmABS,AS 聚乙烯尼龙类聚甲醛丙烯酸抗冲击丙烯酸醋酸纤维素聚丙烯异质同晶体 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯软聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯热塑性聚酯聚苯醚聚砜离子聚合物聚苯硫

23、醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的断面形状有圆形,矩形,梯形,U形和六角形。要减少流道内的压力损失,希望流道的截面积大,表面积小,以减小传热损失,因此,可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率,其中圆形和正方形的效率最高,但正方形的流道凝料脱模困难,所以一般是制成梯形流道。4.4.3 冷料穴冷料穴一般位于主流道对面的动模板上,或处于分流道末端,其作用是存放料流前端的冷料,防止冷料进入型腔而形成冷接缝,此外,开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出,冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径,长度约为主流道大端直

24、径。 4.4.4 浇口浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道,它是浇注系统的关键部分,浇口的形状,数量,尺寸和位置对塑件的质量影响很大,浇口的主要作用有两个,一是塑料熔体流经的通道,二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多,有点浇口、侧浇口、直接浇口、潜伏式浇口等,各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定,该模具采用潜伏式浇口,其有以下特性:去除浇口方便,开模时料头可以自动脱落,便于后处理加工；试模时如发现不当,容易及时修改；能相对独立地控制填充速度及封闭时间；对于壳体形塑件,流动充填效果较佳。1) 侧浇口深度尺寸H的确定H=nt =0.61.6 = 0.96mm n塑料系数PP料取

25、0.6； t塑件在浇口位置处的壁厚,该设计取壳体中间壁厚t=1.6 mm。(经验数据表明,H的取值范围在0.52.0mm之间,若按浇口处壁厚计算则H=0.65=3mm,超出了经验值,而且由于浇口是易磨损部位,所以开始时取小值是有好处的,这有利于以后的修模)2) 侧浇口宽度尺寸W的确定 A型腔一侧的表面积: A=V/t ； 浇口尺寸如图4-4所示：图4-4 浇口4.5 模架的确定 4.5.1 型腔壁厚和底版厚度计算在注塑成型过程中,型腔主要承受塑料熔体的压力,因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够,当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时,型腔将导致塑性变形,

26、甚至开裂。与此同时,若刚度不足将导致过大的弹性变形,从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此,有必要对型腔进行强度和刚度的计算,尤其对重要的,精度要求高的大型塑件的型腔,不能仅凭经验确定。根据大型模具按刚度条件设计,按强度校核；小型模具按强度条件设计,按刚度校核原则：模具结构形式如图5-5所示：侧壁厚度计算公式： S() （4-3） =() =20.91 mm式中 C与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比h/L有关的系数；查表C=1； 型腔压力,取30MP； 型腔深度,=40；E模具材料的弹性模量（MP）,E取2.110；刚度条件,即允许变形量(mm),取=0.04;底板厚度计算公式： （） （5-4）

27、 =（）=46.02 mm由底板短边与长边边长之比决定的系数；查表=0.026；型腔压力,取30MP；底版短边长度(mm),=180；E模具材料的弹性模量（MP）,E取2.110；刚度条件,即允许变形量(mm),取=0.04;4.5.2 模架的选用注塑模模架国家标准有两个,即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技术条件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者适用于模板尺寸为BL560mm900mm；后者的模板尺寸BL为（630mm630mm）（1250mm2000mm）。由于塑料模具的蓬勃发展,现在在全国的部分地区形成了自己的标准,该设计采用龙记标准模架。1）模仁尺寸

28、的确定因为采用的是整体式凹模和整体式凸模,所以模仁的大小可以任意制定,模仁所承受的力最终是传递到凸、凹模上,从节约材料和见效模具尺寸出发,模仁的值取的越小越好,但实际中因为要考虑冷却因素,又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效率高,所以为了给冷却系统留有足够的空间,该设计取模仁的大小为192148 mm。2）凸、凹模尺寸的确定凸、凹模受力的作用,其尺寸需要进行强度或刚度校核来确定。根据3.3.3的计算结果,只要凹模长边的宽度满足12 mm就可以达到刚度要求,理论上只要取大于12 mm的值就满足设计要求,但考虑到导柱和导套、螺钉、冷却水孔等对模架强度、刚度的削弱作用,实际生产中都取比

29、理论值大得多的值,在本设计中,在长度方向,取模仁到模具边的单边宽度为45 mm,在宽度方向,取模仁到模具边的单边宽度为50mm（实际生产中宽度方向的边值一般比长度方向的边值大）。所以凸、凹模尺寸为192148 mm。3）模具高度尺寸的确定各块板的厚度已经标准化,所需要的只是选择,如何选择合理的厚度,这里有两个尺寸需要注意：凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型时型腔中有很大的成型压力,当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时,若凸模底板厚度不够,则极有可能使模架发生变形或者破坏,所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能确定,根据4.7.1知道,厚度满足46可满足要求,为了安全,取底板厚度为50 mm,。

30、凹模的底板因为是与注塑机的工作台接触的,所受的力传递到工作台上,所以凹模底板的厚度同样只要留有走冷却系统的空间就可以,该设计取凹模底板厚度为30 mm。推板推出距离；在分模时塑件一般是黏结在型芯上的,需要推杆或推板推出一定的距离才能脱离型芯,该塑件的高度为18 mm左右,黏结在型芯上的尺寸约15 mm左右,所以当推出距离为15 mm时就能使塑件和型芯分离。如果C板（即模脚）的高度太小,则推出的距离不够而使塑件不能脱离型芯。需要满足关系：Hh1h2h3h0 HC板高度；h1挡销高度；h2推板厚度；h3推杆固定板厚度； h推出距离； 图4-5 推出距离关系完成了以上的工作,确定模具尺寸为30030

31、0 mm,A板厚度70 mm,B板厚度55 mm,C板厚度 70mm,为了保证凸、凹模不碰伤,A板和B板之间取1 mm间隙。为了起吊模具,模具上都设有吊环.4.6 导向与定位机构注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式,分为带头导柱和有肩导柱,大型而长的导柱应开设油槽,内存润滑剂,以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量,特别对于大型、精密的模具,导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套,直导套装入模板后,应有防止被拔出的结

32、构,带头导柱轴向固定容易。 设计导柱和导套需要注意的事项有：1）合理布置导柱的位置,导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置,或不等直径对称布置。2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出68 mm,以确保其导向与引导作用。3）导柱工作部分的配合精度采用H7/k7,低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/f76；导套外径的配合精度采取H7/f6。配合长度通常取配合直径的1.52倍,其余部分可以扩孔,以减小摩擦,降低加工难度。4）导柱可以设置在动模或定模,设在动模一边

33、可以保护型芯不受损坏,设在定模一边有利于塑件脱模。4.7顶出系统设计 注射成型每一循环中,塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出,完成脱出塑件的装置称为脱模机构,也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：1）塑件滞留于动模边,以便借助于开模力驱动脱模装置,完成脱模动作。2）由于塑件收缩时包紧型芯,因此推出力作用点尽量靠近型芯,同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。3）结构合理可靠,便于制造和维护。本设计使用简单的推杆脱模机构,因为该塑件的分型面简单,结构也不复杂,采用推简单的脱模机构可以简化模具结构,给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前,需要对脱模力做个简单的计算。4.7.

34、1 脱模力的计算首先需要对塑件进行理想模型建模：其中A段是塑件5凹槽的长度,长度为14mm,B段是凹槽的理想建模,长度为4MM,原塑件的两端斜率不一致,所以取平均值为脱模斜度。=12.5 取6对建模进行受力分析：F制件对型芯的包紧力（N）； F、FF的垂直和水平分量（N）； FF的反作用力（N）； F沿凸模表面的脱模力（N）；F沿制件出模方向所需的脱模力（N）；脱模斜度；F= Fcos;F= F= Fsin;F= F= Fcos;F=( FF) cos =( FcosFsin) cos = Fcos( cossin) 所以,脱模力的计算公式为： F= Fcos( cossin) （4-5） 又

35、 F=Lh （4-6） 式中 L凸模成型型部分的截面周长； h模被制件包紧部分的高度；制件对凸模的单位包紧力,其数值与制件的几何特点及塑料的性质有关,一般可取812MPa;A段： F Lh =56.56101410910 7126.56(N) 式中 B段： F LhD h3.148.510410910 =960(N) B段两端截面周长不等,取等效截面周长在中间D=D/2。 所以脱模力为：F F+ F Fcos( cossin)+ F cos( cossin)1546+119=1665（N） 注：A段脱模斜度为10,所以A段需要按前面的分析求解；B段脱模斜度为26,需要按前面的分析求解。因为制件

36、对型芯的力总是阻碍脱模,所以,在( cossin)为负时我们取其绝对值。由于以上所计算得的只是一腔的脱模力,所以总的脱模力为： F4 F=41666=6660（N）；4.7.2 推杆脱模机构推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式,具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。推杆直接与塑件接触,开模后将塑件推出。推杆的截面形状；可分为圆形,方形或椭圆形等其它形状,根据塑件的推出部位而定,最常用的截面形状为圆形；推杆又分为普通推杆和成型推杆两种,前者只是起到将塑件推出的作用,后者不仅如此还能参与局部成型,所以,推杆的使用是非常灵活的。1）推杆尺寸计算：本设计采用的是推管和推杆推出,在求出脱模力的前提

37、下可以对推杆或推管做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是圆形推杆,圆形推杆的直径由欧拉公式简化为：d=k() （4-7） = 2.5 mm 式中：d推杆直径； n推杆的数量,n取36（把推管当作推杆）L推杆长度（参考模架尺寸,估取L=95）； E推杆材料的弹性模量,取E=2.110MPk安全系数,取k=1.5； F总的脱模力,F=33324（N）；实际推杆尺寸直径为28跟为4 mm和八根2mm,可见是符合要求的。但为了安全起见,再对其进行强度校核,强度校核公式为： d （4-8） 1.5mm 满足强度要求。 推杆材料的许用压应力, =150Mpa。2）推杆的固定形式：推杆的固定形式有

38、多种,但最常用的是推杆在固定板中的形式,此外还有螺钉紧固等形式。3）推出机构的导向：当推杆较细或推杆数量较多时,为了防止因塑件反阻力不均匀而导致推杆固定板扭曲或倾斜折断推杆或发生运动卡滞现象,需要在推出机构中设置导向零件,一般称为推板导柱。4）推出机构的复位：脱模机构完成塑件的顶出后,为进行下一个循环必须回复到初始位置,目前常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。本设计采用弹簧复位机构,弹簧复位机构是一种最简单的复位方式。推出时弹簧被压缩,而合模时弹簧的回力就将推出机构复位。 推杆与模体的配合：推杆和模体的配合性质一般为H8/f7或H7/f7,配合间隙值以熔料不溢料为标准。配合长度一般为直径

39、的1.52倍,至少大于15mm,推杆与推杆固定板的孔之间留有足够的间隙,推杆相对于固定板是浮动的4。4.8 模具成型尺寸设计计算 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸,其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂,塑件本身精度也难以达到高精度,为了计算简便,规定：4.8.1 塑件的公差 塑件的公差规定按单向极限制,制品外轮廓尺寸公差取负值“-”,制品叫做腔尺寸公差取正值“+”,若制品上原有公差的标注方法与上不符,则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算,即取如下。聚丙烯PP,中批量生产,底精度要求.查 P54表3-5制件未标

40、注公差按照GB/T14486-1993中MT5级精度公差值（A）类选取五级精度.再查比表3-4可得: 轴类尺寸转换（基轴制,公差上限为零）61-00.46 ,36-00.36 , 24-00.28 ,14-00.13；孔类尺寸（基孔制,公差下限为零,公差等于上偏差）80.200 , 190.300,R20.180 ；中心距尺寸31 0.384.8.2 模具制造公差 实践证明,模具制造公差可取塑件公差的1/31/4,即z1=0.15,z2= 0.13,z3=0.09 z=0.04.型腔尺寸不断增大,则取“+z”,型芯尺寸不断减小则取“-z”.4.8.3 模具的磨损量 实践证明,对于一般的中小型塑件,最大磨损量可取塑件公差的1/6,对于大型塑件则取1/6以下。另外对于型腔底面（或型芯端面）,因为脱模方向垂直,故磨损量c=0。4.8.4 塑件的收缩率