SD标王读卡器帽注射模模具设计毕业设计.doc

《SD标王读卡器帽注射模模具设计毕业设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SD标王读卡器帽注射模模具设计毕业设计.doc（45页珍藏版）》请在沃文网上搜索。

1、 摘 要本次毕业设计的主题是SD标王读卡器帽注射模模具设计。通过对零件进行物理特性和实用特性的分析，了解其生产技术要求，结合生产的实际环境和制造工艺性等，应用所学的理论知识对其进行了注射模模具设计。本文详细介绍了塑件注塑成型工艺过程，包括：型腔布置、分型面选择、浇注系统、顶出机构、脱模机构、排气系统、加热、冷却系统以及主要零部件的设计过程和校核过程。设计时，在保证塑件质量前提下，为降低成本，缩短生产周期，提高生产效率，对模具的推出机构，塑件材料选择，注射机型号的选择，浇注系统的设计 ，做了具体的计算和合理的选择。从而保证了后续设计的准确性。在这次设计中觉得有创新的地方是浇注系统和脱模机构的设计

2、。由于成形腔数比较多，对浇注系统提出了很高的要求，根据实际的设计要求整个成型的方案，在设计中浇注系统采用了潜伏式外侧浇口；脱模机构采用推杆机构脱模，结构简单，脱模方便，具体详见图纸和论文正文。关键词：注塑模具 分型面 模具结构 浇注系统 弹簧AbstractThe graduation projects theme is SD card reader standard king cap injection molding mold design . Through the analysis of parts and functional characteristics of the physi

3、cal characteristics to understand the technical requirements of their production , with the production of the physical environment and manufacturing processes , etc., application of theoretical knowledge learned in its injection molding mold design . This paper describes a plastic injection molding

4、process , including: the cavity layout, select the parting surface , gating system , the ejection mechanism , stripping mechanism , exhaust system, heating and cooling systems as well as the main components of the design process and school nuclear process. Design , to ensure the quality of plastic p

5、arts premise , to reduce costs, shorten the production cycle , improve production efficiency, mold release mechanism , plastic material selection, injection machine model selection , gating system design , to do a specific calculations and reasonable choice. Thus ensuring the accuracy of the subsequ

6、ent design. Think this design is innovative local gating system design and release mechanism. As the number of cavities forming more of the gating system made high demands , according to the actual shape of the design requirements of the entire program , in the design of gating system uses a submari

7、ne outside the gate ; ejection mechanism adopts putter institutions stripping, simple structure, easy mold release, specific detailed drawings and papers body.Key words: Injection mold Parting surface molding tool structure sprinkle to note system springII目 录摘 要IAbstractII绪 论11 塑件分析31.1 明确塑件设计要求31.2

8、 明确塑件的功能要求31.3 零件的质量体积等物理特性32 材料的选择42.1 聚苯乙稀材料的简介42.2 聚苯乙稀的使用性能43 成型方案的确定和注塑工艺分析53.1 成型方案的确定53.2 注塑工艺分析54 塑件的尺寸精度及表面质量64.1 尺寸精度64.2 塑件的表面质量65 初选注射机75.1 选择注塑机75.2 注射机的主要技术参数86 型腔总体布置与分型面的选择96.1 型腔数目的确定96.2 型腔的排列96.3 分型面的选择97 浇注系统的选定117.1 主流道的设计117.2 分流道设计137.3 浇口的设计147.4 冷料穴和拉料杆设计157.4.1 冷料穴157.4.2 拉

9、料杆158 脱模机构设计168.1 脱模力的计算178.2 确定顶出机构188.2.1 推杆脱模机构188.2.2 导向与定位机构199 排气系统的设计2010 确定温度调节系统2110.1 温度调节对塑件质量的影响2110.2 对温度调节系统的要求2110.3 冷却系统计算2210.4 冷却系统的附件2310.5 冷却系统的布局2311 确定模具结构零部件2412 成型零件的结构和固定方式的确定2512.1 设计成型零件的结构和固定2512.1.1 凹模（型腔）的结构设计2512.1.2 凸模（型芯）的结构设计2612.2 成型零件的尺寸计算2712.2.1 型腔径向尺寸2712.2.2 型

10、腔深度尺寸2812.2.3 型芯外形尺寸2812.2.4 型芯高度尺寸2912.2.5 圆弧角度的计算3013 注射机的有关尺寸校核3113.1 注射量的校核3113.2 注射压力的校核3113.3 锁模力校核3113.4 注射模安装尺寸的校核3213.5 开模行程的校核3313.6 注射机的最后确定3314 模具的整体结构35总 结36致 谢38参考文献39V绪 论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。模具在加工工业中有着非常广泛的应用。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。用模具生产出来的制品，无论在产品的尺寸精度、表面质

11、量和其物理性能等方面都能满足使用要求。模具生产有着效率高、自动化程度高的优点，同时模具的结构要求比较合理，容易制造，相对成本较低。模具的结构直接决定制品的质量。模具中成型零部件的尺寸精度、表面质量、分型面的选择、进浇口等对塑件的尺寸、形状精度以及物理化学性能有着直接的影响。甚至决定着塑件的内部结构和其稳定性。在大批量生产时，应该将模具设计成能开合模自动顶出机构，以提高生产的效率，减少人工操作（提高自动化程度），从而节约生产的成本。在现代的模具工业中，影响模具最重要的因素有：科学成熟的加工工艺、先进的加工设备、结构合理的模具。模具直接决定着塑件的造型设计、塑件材料的选择及其工艺要求、塑件的使用条

12、件等。利用再先进的自动化的模具设备，没有可实现该自动化生产的模具也是无益的。产品的设计和生产也是要考虑其模具结构制造的可行性。同时制品大产量的需求，又要求质量较高的模具。所以，模具在不断更新，同时又有标准化。本次进行的是标王SD读卡器冒的注塑模具设计，通过设计要达到的目标有：（1） 塑料制品的结构工艺性；（2） 塑料的成型工艺特性；（3） 塑料注射机的匹配；（4） 塑料注射成型工艺及控制；（5） 塑料注射模的设计及模具材料；（6） 塑料注射模的制造装备和制造工艺等。注塑成型的过程：在注射机的料斗中加入颗粒状的塑料原材料，然后通过螺杆（柱塞）将原材料送入高温的料筒中加热塑化。经过均匀塑化的物料被

13、螺杆（柱塞）从注射机的喷嘴注入到低温的模具腔内，而后经过保压、冷却最后硬化成型。取出成型的模具制品就完成了一个注塑周期。注塑成型的优点有：他的成型适用的范围广、效率比较高、塑件的质量好、较高的自动化程度、容易加工成型等。注塑成型的缺点有：成型所需要的设备昂贵、模具的成本也较高。比较适合大批量注塑生产的制品，对于小批量的塑件不太划算。1 塑件分析1.1 明确塑件设计要求材料结合读卡器的实物，可知其基本形状规则，没有侧孔,所以不需要侧抽芯机械，根据其技术要求：（1） 分型面选择不能有损美观；（2） 不能出现接痕；（3） 色泽一致,外形圆整无缺陷；（4） 由于要与下体构成合闭的整体，塑件尺寸稳定性要

14、求高；（5） 因为塑件要常常与带电物体接触，所以要求具有高频绝缘的特性。1.2 明确塑件的功能要求功能设计就是要求塑件不仅要到达使用的目的，还要达到一定的技术指标。列如冲击载荷和振动等等。分析该塑件的使用情况，其受外力作用影响的概率很低，所以可以忽略其受力作用；但是应该考虑摩擦力的作用，该制品要与其相应的下体合闭，对尺寸的稳定性有一定的要求。该制品经常与其配合件有相对的滑动摩擦，同时在锁紧时有一定的要求，因此要求其耐磨。塑件是在室温的条件下使用，这就使得在材料选择时对热变形温度,脆化温度,分解温度的要求降低；在日常生活中读卡器常与电源物品接触，对其调频绝缘的性能提出很高的要求。1.3 零件的质

15、量体积等物理特性材料的密度为1.041.06g/cm，常取1.05g/cm.收缩率为0.5%-0.6%。通过pro/e软件可计算得零件的体积为1.79cm，其质量为1.88 g。塑件如图1-1：图1-1 零件图2 材料的选择在选择塑件的材料时，依据的是该塑件的使用性能要求和其使用的环境。像本课题中的塑件，一般是在室温下工作的，要考虑的就主要是材料的一些力学性能。（比如：表面的质量要求、弹性模量、强度等等）。根据前文分析，本课题中的塑件对材料的要求当然就是尺寸的稳定性，材料的耐磨性以及它的绝缘性等。结合以上的考虑和成型难以及经济条件的因素，该设计中选用聚苯乙烯为此次设计所用的材料。材料的具体性能

16、如下。2.1 聚苯乙稀材料的简介聚苯乙稀是一种价格低廉、容易加工成型的热塑型塑料。聚苯乙稀是无色透明并有光泽的非结晶线型结构的高聚物。其源料来源广泛，石油工业的发展其大规模的发展，目前它的产量仅次于聚乙稀。2.2 聚苯乙稀的使用性能聚苯乙稀透明性好，透光率高，在塑料中其光学性能仅次于有机玻璃；其化学稳定性优良，耐酸，硝，碱，醇，油，水等的能力强，是理想的绝缘材料，聚苯乙稀抗拉强度、抗弯强度较高，但是其耐热度不高，耐磨性较差，质脆耐冲击性较差，导热系数小，线膨胀系数比金属大，塑件易产生内应力，易开裂。3 成型方案的确定和注塑工艺分析3.1 成型方案的确定与其他成型方法相比，注射成型塑件的内外表面

17、质量较好，生产效率也很高，自动化程度高，应用广泛。注塑成型是热塑性塑料成型的一种重要方法。考虑到注射机是热塑性塑料和部分热固性塑料注射成型的主要设备，本设计又要求用注塑成型方法，且为中批量生产，所以适合用注射法。3.2 注塑工艺分析 （1） 脱模斜度：由于塑料制件在注射成型的冷却过程中会产生收缩，塑件在定型后会紧箍在型腔或者型芯上。为了使塑件能够方便地脱模，避免在脱模过程中由于脱模力的过大而损坏塑件的表面，平行于脱模方向的塑件内外表面都应该设有较为合理的斜度。表3-1 PS的脱模斜度推荐值制件外表面制件内表面351.35301（2） 塑件最小壁厚及推荐壁厚：各种塑件因为其使用的要求，对塑件的厚

18、度有一定的要，可以有足够的力学强度。但是，在满足了力学性能要求的前提下，塑件的壁厚也不能太厚。这样不仅可以节约原材料，使得生产成本降低，还可以缩短塑件在模具内冷却固化的时间，提高生产效率。另外，合理的壁厚可以防止注射过程中产生凹陷、缩孔等质量缺陷。表3-2 PS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mm0.751.251.63.25.4（3） 圆角：塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处，一般采用圆角连接，一般不采用用尖角结构，以避免产生应力集中。圆角有利于物料填充和流动。圆角的取值与应力集中的关系遵循R/T函数关系，当R/T=0.6以后应力集中变的缓和。4 塑件的尺寸精度及

19、表面质量4.1 尺寸精度（1） 尺寸精度的选择；尺寸精度是衡量塑件质量水平的重要依据，但是，为了降低模具的加工难度和制造的费用，使塑件在不影响使用情况的条件下，尽量放低其尺寸精度的要求。要具体地分析塑件的精度要求，根据塑件的使用环境和条件确定其尺寸公差。本设计中的塑件是日常生活的一般产品，对其精度要求一般。（2）分析尺寸精度的影响因素；塑件尺寸误差的构成： =+ （41）式中 塑件精度总的误差； 由收缩波动造成的误差；成型零部件精度所造成的误差； 由于磨损而造成的误差；由于模具安装，配合间隙引起的误差；模具、塑件的材料和成型工艺是影响塑件尺寸精度的主要因素。4.2 塑件的表面质量塑件的表面质量

20、保函的范围很广，不仅仅指塑件表面的粗糙度。塑件表面的缺陷是其特有的质量指标。塑件的缺料、溢料和塑件表面的飞边都是表观面的缺陷。模具型芯。型腔的表面质量直接决定着塑件的表面质量，所以，模具的精度一般比塑件的精度要求高出一个等级。读卡器帽要求表面光滑，所以要求对模具型腔抛光。查表得PS抛光后顺纹路方向的表面粗糙度为0.02m，垂直纹路方向的表面粗糙度为0.26m。5 初选注射机注射机标称注射量有容量和质量两种表示方法。国产SZ-60/40型注射机表示最大注射量是60cm的卧式螺杆注射机。注射机的基本参数有：公称注射量，合模压力，注射压力，注射速度等。5.1 选择注塑机（1） 由公称注射量选定注射机

21、由注射量选定注射机.由PRO/E建模分析得（材料密度1.05kg/dm）总体积V=14.4cm； 总质量M=15.2g；实际注射量为:V=14.42=28.8cm；实际注射质量为M=2M=15.22=30.4g；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则, 即： 0.8V V （51） V= V/0.8 =28.80.8 =36 cm；（2） 由锁模力选定注射机FF=AP （52） =2P =569.91（KN）式中 F注射机的锁模力（N）； A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和；P型腔压力，取P=30MPa ；D取的是塑件的平均直径，D=38.5，D39mm ；结合上面两项的计算，初步确

22、定注塑机为表5-1所示，查国产注射机主要技术参数表取SZ-60/40。5.2 注射机的主要技术参数表5-1 注射机的技术参数序号项目单位SZ-60/401理论注塑容量cm3602螺杆直径mm303注射压力0.1MPa1804注塑速率g/s705塑化能力/h356螺杆转速r/min02007锁模力KN4008拉杆内间距mm4004509模板行程mm25010最小模具厚度mm25011最大模具厚度mm50012推出行程mm7013推出力KN1214注射机喷嘴孔直径mm3.015注射机喷嘴球头半径mm1016油泵电机功率KW1117加热功率KW4.718机器尺寸m4.01.41.619机器重量t36

23、 型腔总体布置与分型面的选择6.1 型腔数目的确定根据本设计塑件的特点，任务书的要求采用一模具八腔。6.2 型腔的排列型腔布局基本要求：为了保证型腔内各塑件的性能和尺寸的一致，应尽量使各个型腔能从总压力中分得较为均匀的压力，同时能够保证充模均匀和补料的均衡。同时为了后面冷却水道的设置，并且模板有足够截面积承受注射压力，要使各个型腔的间距尽量大。但是主流道到型腔的流程又不能太大，从而降低废料率。一般要使型腔和浇注系统投影面积的中心与模板重合。根据要求该模具要设计成一模八腔的结构。如果各个型腔不能再同一时间充满，那么塑件的尺寸和物理性能是达不到要求的。所以把浇注系统设计成平衡结构，另外考虑塑件尺寸

24、和表观面的要求，本设计采用H形的排列方式，型腔适合采用H形排列如图61所示：图6-1 型腔排列形式6.3 分型面的选择分型面的选择同样也会影响到塑件成型后的质量。分型面的选择要考虑浇注系统，塑件的结构以及模具的结构等多个方面。读卡器帽的结构相对较为简单，采用的是单一分型面设计。分型面的选择应该考虑一下因素：（1) 保证塑件尺寸精度（2) 满足塑件表面要求（3) 注射机的锁模力（4) 模板间的距离（5) 简化模具结构（6) 方便浇注系统的设置（8) 有利于镶件的放置（9) 简化模具的总体结构（10) 尽量简化模具的制造方案结合读卡器帽的结构特点和以上的各个原则，设计时采用如图6-2所示的分型面。

25、即读卡器帽与其下壳结合的一个面。图6-2 分型面7 浇注系统的选定7.1 主流道的设计主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起，到分流道为止的一段。主流道设计成如图的锥形形式，以利于凝料从主流道中拔出，其半锥角=26，取=3，内壁必须光滑，表面粗糙度为Ra0.63m，其小端直径。 图7-1 主流道尺寸经过Pro/E分析，模具成型塑件的体积（包括流道的凝料）V为28.8cm，注射时间t为3.0s。取主流道的剪切速率为4.5103s-1。主流道的熔体体积流量由下式计算：qv=V/t （71）=28.8/3.0 =9.6 cm3/s根据公式（7-1），计算主流道小端半径R1为：R1=3.39.6/（

26、4.5103） （72） =1.9012mm由上式计算的R12mm，即主流道小端直径，注射机的喷嘴直径为3mm，则能满足主流道小端直径要比注射机喷嘴直径大0.51mm。主流道进料端和出了端直径分别为=4mm，d=6.5mm主流道大端处应呈圆角，其半径常取r=13mm，以减小料流转向过度时的阻力，现取r=3mm。衬套的球形凹坑深度常取35mm，现取3mm。球形凹坑的半径R的选定，根据其选取原则，应比注射机喷最半径大，喷嘴半径为10mm，结合模具实际情况取R=11mm。在保证塑件成型良好的前提下，主流道的长度L尽量短，否则将会使主流道凝料增多，塑料耗量大，且增加压力损失，使塑件降温过多而影响注射成

27、型。通常主流道长度L可小于或等于60mm。由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞，所以模具的主流道部分通常设计成可拆卸更换的主流道衬套，材料为Cr12。浇口套的结构见图7-2，其与定模板定位孔间采用间隙配合H7/k6。定位圈用4个M8螺钉固定在定模板上，材料为45钢，与浇口套间采用配合H9/f9，与注射机定模座的定位孔之间采用比较松动的间隙配合。对于小型模具，浇口套和与定位圈间的配合长度可取410mm，现取5mm。为了储藏注射间隔期产生的冷料头的，防止冷料进入型腔而影响塑件质量，并使熔料能顺利地充满型腔。在主流道的末端，设置了Z字形拉料穴，其结构组合如图所示。图7-2 浇口套图7-3 主流道拉

28、料穴7.2 分流道设计 分流道是熔融塑料从主流道进入型腔的过道，位于主流道与浇口之间。分流道使塑料得到平稳转换。分流道的截面形状，应根据塑件的成型体积、塑件壁厚、塑件形状、所用塑料工艺特性、注射速率，分流道长度等因素来确定，应能满足良好的压力传递和保证合理的填充时间。其设计要点是：分流道与型腔的排列要尽可能的紧凑，减小模具的尺寸，缩短流道，减小熔融料到达浇口时的温度和压力降。一般在长的流道的末端设置冷料穴。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7-1所示。表7-1 流道断面尺寸推荐值塑料名称分流道断

29、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4.89.51.69.51.69.53.510810812.5510510810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醚3.5103.5106.5166.58.03.58.06.5106.5102.4106.513分流道的截面形状有圆形，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。综合考虑，标王读卡器的设计采用圆形分流

30、道，圆形分流道截面直径D一般在2-12mm的范围内变动。设计时取D=6mm，布置形式采用平衡式进料，如图7-4所示：图7-4 分流道7.3 浇口的设计浇口是熔体进入型腔的“大门”，是浇注系统的关键部分。浇口的设计直接影响到塑件的质量和精度。在设计模具时，浇口的设计比较麻烦，为了提高塑件的质量必须设计出科学的浇口。浇口的设计是提高塑件质量的关键部分。浇口的设计同样也会影响模具的结构。总之，为了让塑件满足设计的要求，浇口的设计要非常慎重。浇口的设计一般应该注意以下事项：（1) 不要造成熔体的破裂；（2) 要方便塑料熔体的流动；（3) 使流动比在合理的范围中；（4) 有利于型腔排气；（5) 尽量避免

31、熔接痕的产生。设计要求一模八腔，腔数很多，型芯有镶件，因此读卡器的浇口设计成潜伏式外侧浇口。图7-5 浇口采用此种浇口适合一模多腔，简化模具结构。7.4 冷料穴和拉料杆设计7.4.1 冷料穴注射机在没有注射塑料时，喷嘴前面是低温的塑料，流动性不好。为了避免冷料进入型腔中，在流道适当位置设置冷料穴。一般讲冷料穴设置在动模板上面，将会影响塑件质量的冷料存放在冷料穴中，防止其进入模腔中，造成冷接缝。从而提供高塑件的质量，开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出，主流道大端的直径应该比冷料穴的尺寸小，依据读卡器帽的塑件结构特点，尺寸大小以及其模具结构在主流道末端有圆柱形冷料穴，见装配图。7.4.2 拉料杆

32、为了让流道中的凝料从主流道中脱出，一般设计拉料杆使凝料留在动模一侧。在设计中应该根据脱模机构的不同，正确地选取冷料穴与拉杆的匹配方式。由于读卡器的结构简单形状规则的常用日用品，并且在模架中没有脱件板，所以在本次设计中采用普通的Z字拉料杆，其结构形式见图7-6：图7-6 带钩拉料杆8 脱模机构设计8.1 脱模力的计算将塑件从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力称为脱模力。塑成型后由于体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件要从型芯上脱出就必须克服因包紧力而产生的摩擦阻力。Fmax=Aq(cos-sin) （8-1）式中 Fmax最大脱模力或开模力，N;A型芯或凸模被塑件包紧部分的面积mm；q由塑件收缩率产生

33、的单位面积上的正压力，一般取812MPa；摩擦系数，一般取0.10.3；脱模斜度。读卡器帽塑件包紧型芯部分的面积分别A=812.12+8.848 =167.68mm；A=（17.88+8.848=214.12mm，拔模斜度为0.3，取0.15，q取10MPa，根据公式（8-1），计算各部分的拔模力为： Fmax1= A1q(cos-sin)=167.6810(0.15cos0.3-sin0.3)=746N=0.746KNFmax2=A2q(cos-sin)=214.1210(0.15cos0.3-sin0.3)=752N=0.752KNFmax总=Fmax1Fmax2=0.746KN+0.75

34、2KN=1.498KN由以上计算得出推板推出一个塑件的最大脱模力为Fmax推总1.498KN，模具为一模八腔，则模具总的推杆推出的最大脱模力为11.164KN。所选注射机的额定推出力为12KN，所以注射机的额定推出力能够满足模具的推出机构的要求。8.2 确定顶出机构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。在本次设计中采用简单的推杆脱模机构。现在简单的介绍一下顶出部分的结构。由于读卡器帽的内侧有凸起的部分，需要设计可以顺着固定型芯运动的镶件，脱模时采用推杆推动镶件，镶件向内侧运动，从而使得塑件内侧凸起部分与镶件分离，不至拉于拉

35、损凸起的部分，推杆采用TA10材料，复位杆与DM40*95的弹簧配合使用，从而在推出塑件后推杆可以自动复位。拉料杆用Z型，起着拉出冷凝料的作用，材料为65Mn，与固定板配合采用H7/f6，表面粗糙。限位钉可提高顶出板在复位后与模具的动模座板有比较好的接触性能和方便复位距离的调整。安装于底板和与推板之间，材料为钢45，在顶出塑件时为防止垫铁和面针板扭曲倾斜而折断顶针，尤其是细长推杆，更应防止发生折断现象，故设计了导向零件。导柱材料为GCr15，热处理5055HRC，与推板采用配合H7/f6，与导套间采用配合H8/f9，导套为有肩型，材料GCr15，热处理5055HRC，与面针板采用配合H7/m6

36、。8.2.1 推杆脱模机构推杆推出机构是一种比较简单的脱模机构，这种推出机构的应用非常广泛。在本设计中，推杆推动镶件，镶件顶出塑件。推杆尺寸计算：本设计采用的是推杆推出，在求出脱模力的前提下可以对推杆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() （8-2）=1.5() =5.35 mm式中 d外径；n推杆数目，L总长度；E弹性模量，取E=2.110MPa;k安全系数，取k=1.5；F总脱模力，F=1498（N）；实际推杆尺寸直径为6mm，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 （8-3） 2.38m满足

37、强度要求。推杆材料的许用压应力, =50Mpa。图8-1 推杆的安装图8.2.2 导向与定位机构注射模的导向机构一般采用导柱导套和锥型定位等方式。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。锥面定位一般用于精密模具中机。设计导柱和导套需要注意的事项有：（1） 导柱的位置设置要合理。（2） 导柱工作部分应该高出型芯六到八毫米，保证其导向功能。（3） 导柱工作部分的配合精度一般可采用H7/f7。（4） 导柱放在A板可以保护型芯，设在B板可以方便塑件的脱模具。9 排气系统的设计模具型腔在塑料充填过程中，除了型腔内原有的空气外，还有塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其是在高速注

38、射成型时，考虑排气是很必要的。一般是在塑料充填的同时，必须将气体排出模外。否则，被压缩的气体所产生的高温，引起塑件局部碳化烧焦，或使塑件产生气泡，或是塑件熔接不良而引起塑件强度降低，甚至阻碍塑料填充等。排气的方式有多种，模具的排气可以利用排气槽排气(PS料推荐的排气槽深度为0.02）；利用型芯与顶杆间隙排气；利用型芯与定位孔间隙排气；利用活动的侧面型芯抽芯杆与模板间隙排气,利用品拼镶件缝隙排气。读卡器帽状简单结构对称采用了模具分型面及品拼镶件缝隙排气方式。另外，当注射成型后，塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，由于受到大气压的作用造成脱模困难，因而，脱模时该套模具的分型面及成型零件配合

39、间隙还起了引气的作用。10 确定温度调节系统在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。流动性差的塑料如PC，POM等，要求模具温度高，温度过低会影响塑料的流动，增大流动剪切力，使塑件内应力增大，出现冷流痕，银丝，注不满等缺陷。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度，为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后再通入模内，可以提高成型效率。对于高熔点，流动性差的塑料，流动距离长的制件，为了防止填充不足，有时也在水管中通入温水把模具加热。PS推荐的成型温度为170280，模具温度为207

40、0。10.1 温度调节对塑件质量的影响（1） 采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率；（2） 模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形（3） 对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能大大改善塑件的表面状态；温度对塑件质量的影响有相互矛盾的地方，设计时要根据材料特性和使用要求偏重于主要要求。10.2 对温度调节系统的要求（1） 根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式；（2） 希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量；（3） 采用低的模温，快速，大流量通水冷却效果一般比较好；（4） 温度调节系统应尽可能做到结构简单，加工容易

41、，成本低廉；从成型温度和使用要求看，需要对该模具进行冷却，以提高生产率。注塑模不仅是塑料熔体的成型设备，而且还是热交换器。模温(模具温度)调节系统直接关系塑件的质量和生产效率，是注塑模设计的核心内容之一。大型注塑模具的冷却系统设计尤其重要，计算也较为复杂。对于大多数较低模温（一般低于80）的塑料，仅需设置模具冷却系统。此次设计中所用的材料的成型温度为131-161，模具温度50，属于低温脱模，故只需设置冷却系统即可，通过调节水的流量就可以调节模具温度。冷却时间在整个注塑周期中占50%一80%的时间。在保证塑件质量前提下，限制和缩短冷却时间是提高生产效率的关键。让高温熔体尽快降温固化，模温调节系

42、统应有较高的冷却效率。注入模具的塑料熔体所具有热量，由模具传导、对流和辐射散传于大气和注射机仅占5%30%，热量大部分由冷却水携走。缩短冷却时间途径有可有以下几个方面：第一、让冷却水处于湍流状态。模具冷却管道中冷却水应处于高速湍流状态，流速v=0.51.7m/s，甚至更高。雷诺数Re6000。使冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热系数提高。第二、扩大模具与冷却水的温差。在模温一定时，采用低温的冷却水，但倘若设计不当，会加剧模温分布的不均匀。采用低于室温的冷却水时，有可能使型腔表面凝聚大气中的水分。第三、增大冷却介质的传热面积也就是尽量增大管道孔径和增加孔数。但是受模具结构，如脱模零件、镶块接缝的限

43、制，要防止型腔压力过大时，型腔壁压塌的现象。10.3 冷却系统计算设计原则（1） 尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；（2） 冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好；（3） 尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等；（4） 浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；（5） 应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过5；（6） 冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔；（7） 合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他机构发生干涉。塑件形状尺寸较小，可以经过简略计算其冷却系统的相关参数计算时遵循模具注塑过程热平

44、衡和冷却水湍流流动的原则。冷却系统的结构受塑模结构形式和尺寸大小的限制，计算冷却管道时可先设计冷却管道直径d8mm。模具冷却管道中冷却水应处于高速湍流状态，由确定的冷却水管的直径d=8mm，得其湍流速度v1.56m/s，流量qv5.010-3m3/min。要使塑件冷却均匀，仅用一到二根管道是不好的，为了满足很好的冷却型芯和使塑件冷却均匀，可不增大冷却管道的直径，而多开设冷却管道的数。在动定模上各开设1根冷却管道。其中动、定模上冷却水道不相通，各自有一循环的冷缺回路,各自的回路对称成有规则的分布。10.4 冷却系统的附件由于模具结构和冷却系统的设计，所采用的水管接头为加长型，加长到96mm,如图10-1所示，根据JISB0203 选择水管接头的规格为PT1/8-B,选择闷头螺钉的规格为PT1/8。10.5 冷却系统的布局如图10-2为型芯的的冷却回路结构，这一回路不仅可以冷却塑件的上表面，还可以很好地冷却流道系统的凝料。图10-1 水管接头的结构图10-2冷却水回路11 确定模具结构零部件根据所选SZ-60/40型注射机，以及塑件材料、生产批量、塑件外形尺寸大小，选取E-A1型标准模架，结构图见下图11-1，Z1型导柱正