手机外壳注射模具设计.doc

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1、手机外壳注射模具设计-目录第一章 塑料模具的简述21.1模具工业在国民经济中的地位21.2我国模具技术的现状及发展趋势3第二章 成型制品结构工艺性分析42.1塑件尺寸42.2塑件的精度42.3表面精度42.4塑件的材料52.5塑件分析52.6塑件壁厚52.7脱模斜度62.8圆角6第三章 注塑机的选用73.1注射量的计算73.2初选注射机83.3喷嘴的尺寸83.4定位环尺寸93.5模具厚度93.6模具的长度与宽度9第四章.注射模具的设计104.1塑件的方案分析104.2型腔数目的确定104.3成型零部件的设计计算104.4型腔壁厚的计算124.5浇注系统设计134.5.1 主流道的设计145.1

2、开模行程的校核315.2注射量的校核325.3锁模力的校核32总结33参考文献34第一章 塑料模具的简述1.1模具工业在国民经济中的地位模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中

3、，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车行业的模具市场为例。汽车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断

4、换型，汽车换型时约有80的模具需要更换。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。1.2我国模具技术的现状及发展趋势中国塑料模工业从起步到现在，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产48（约122CM）大屏幕彩电塑壳注射模具，6.5KG大容量洗衣

5、机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生产照相机塑料件模具，多形腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术，模具的电加工和数控加工技术，快速成型与快速制模技术，新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平

6、的距离。 （1）加强模具标准化；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广（2）CAD/CAM/CAE技术应用；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。（3）加强理论研究，随着制件向大型化、复杂化和精密化发展；模具的制造成本越来越高。必须建立成型的理论和数学模型作为指导。（4）模具专用材料的研究与开发；针对各种模具的工作条件和失效形式，为了提高模具的使用寿命，并获得良好的切削加工工艺性能。（5）模具加工的新技

7、术与发展；缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。第二章 成型制品结构工艺性分析2.1塑件尺寸 该塑件形状较为复杂，外形尺寸为120503mm,尺寸适中，适合注射成型。2.2塑件的精度塑料的尺寸精度主要决定于塑料收缩率的波动和模具制造误差，本次塑料制品的尺寸按3级精度取值。塑件的外形尺寸：120 50 3 R10 R1.5 塑件的内形尺寸:118 48 2 R8.5 R0.5塑件的孔尺寸：10 10 1 R2 4 1 21 塑件的孔间距尺寸：62.52.3表面

8、精度 塑件的外观要求越高，表面粗糙度应越低。一般模具粗糙度要比塑件的要求低12级，塑件的表面粗糙度一般为0.80.2m之间。2.4塑件的材料本手机外壳选用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯单体的三元共聚物，ABS具有较高的强度、硬度、耐热性及化学腐蚀性；具有弹性和较高的冲击强度；它具有优良的介电性能及成型加工性能综合的优良性能，且价格便宜，原料易得。ABS的主要性能见下表2.1：密度（g/cm3）1.05抗拉强度(mpa)50比容(cm3/g)0.92弹性模量(mpa)1.8103吸水率24h(%)0.3强度(hb)9.7收缩率(%)130-160体积电阻率(.m2)6.9103熔

9、点(Oc)130-160弯曲强度(mpa)802.5塑件分析 要想获得合格的塑料制件，除合理选用塑件的原材料外，还必须考虑塑件的结构工艺性。在进行塑件结构工艺性设计时必须遵循以下几个原则：1）在保证使用性能、物理化学、电性能和耐热性能等的前提下，尽量选用价格低廉和成型性好的塑料，并力求结构简单、壁厚均匀和成型方便。2）在设计塑件时应同时考虑成型模具的总体结构，使模具型腔易于制造，抽芯和推出机构简单。3）在设计塑件时应考虑原料的成型工艺性，塑件形状应有利于分型、排气、补缩和冷却。该塑件几何形状及结构分析：从塑件图可以看出，整体形状为矩形，塑件顶部有一个矩形侧孔，两侧有两个矩形孔和侧孔。因此在设计

10、模具时必须考虑有侧向分型和抽芯机构。2.6塑件壁厚塑件壁厚设计的基本原则：均匀壁厚或尽可能一致，否则会因固化或冷却速度不同而引起收缩不均匀，从而在塑件内部产生内应力导致塑件产生翘曲，缩孔甚至开裂等缺陷。若塑件结构必须有厚度不均匀时，则应使其变化平缓，避免突变，否则易变形。塑件壁厚大小主要取决于塑件品种，塑件大小及成型工艺条件。 该塑件的壁厚为均匀1mm。2.7脱模斜度为了便于型芯与制品的分离，在型芯一侧设置一定脱模斜度。脱模斜度的设计原则：(1) 在满足制品尺寸公差要求的前提下，脱模斜度可取得大一些，有利于脱模。(2) 在塑料收缩率大的情况下应取较大的脱摸斜度。(3) 当制品壁厚较大时，成型时

11、收缩量大，应选用较大的脱模斜度。(4)对于较高、较大的制品，应选取较小的脱摸斜度。(5)对于高精度的制品，应选用较小的脱摸斜度。(6)只有制品高度很小时才允许不设脱模斜度。(7)如果要求脱模后制品保持在型芯一边，可有意地将制品内表面的脱模斜度设计得比外表面的小。(8)取斜度的方向一般内孔以小端为基准，斜度由扩大方向取得；外形以大端为基准，斜度由缩小方向取得。 查塑料模具设计工艺表，可知ABS的脱模斜度为351030，考虑塑件尺寸不大、尺寸精度要求高，故选择较小脱模斜度，取40.2.8圆角为避免塑件在尖角出产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂，甚至在脱模过程中由于成型内应力而开裂，需在有

12、转角出尽可能采用圆角过渡。理想的圆角半径R应为壁厚的1/3以上，故取R1=0.5，R2=1.5。综合以上工艺性分析，可知塑件适于大中批量注射成型，但需要设置侧向分型抽芯机构。第三章 注塑机的选用注塑机的选用包括两方面的内容：一是确定注塑机的型号，是塑件、塑料、注塑模及注射工艺等所需要求的注塑机的规格参数在所选注塑机的规格参数范围之内；二是调整注塑机的技术参数至所需要的参数。注射模是安装在注射机上的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所

13、需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。3.1注射量的计算3.1.1塑件质量、体积计算： 单个塑件的V1=6.302cm3,m=6.617g.3.1.2浇注系统凝料体积的计算： 可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系统凝料体积为V2=V10.6=3.781cm33.1.3模具一次注射所需塑料ABS总体积V0=V1+V2=10.083cm3M0=v0=1

14、.0510.0832=10.587g3.2初选注射机已知体积和质量，塑件成型所需注射量不低注射机的理论注射量80%的原则。初选SZ-100/80卧式螺杆注塑机如表3.1注射装置螺杆直径/mm35模具最大厚度/mm300螺杆转速(r/min)0200模具最小厚度/mm170理论注塑容量/cm3100定位孔直径/mm100注塑压力/MPa170定位孔深度/mm10注塑速率(g/s)95喷嘴伸出量/mm20塑化能力(kg/h)40喷嘴球半径/mm10锁模装置锁模力/KN80顶出行程/mm80拉杆间距(HV)/mm320320顶出力/kN153.3喷嘴的尺寸注塑机喷嘴头一般为球面，其球面半径R 应与模

15、具的主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从隙缝处溢出，一般模具的主流道始端的球面半径应比喷嘴球半径大25mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，其相应尺寸关系如图： 喷嘴与浇口套的尺寸关系图3.1其中，R=r+（25）mm D=d+（0.51）mm3.4定位环尺寸注塑机定模固定板上有一规定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相应设计有定位环。为了使模具的主流道的中心线与注塑机喷嘴的中心线相重合，模具定模固定板上的定位环或主流道衬套与定位环的整体式结构的外径尺寸d应与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合，便于模具安装。定位环的高度小型模具为710mm，大型模具为 10 15mm，定位孔深度应大于定位环的高

16、度。3.5模具厚度在模具设计时应使模具的总厚度位于注塑机可安装模具的最大模厚和最小模厚之间.同时应校核模具的外形尺寸,使得模具能从注塑机拉杆之间装入模具闭合后的厚度（闭合厚度）Hm应在注塑机允许的最大模具厚度Hmax和最小模具厚度Hmin之间，即 式中 Hmax最大模具厚度 Hmin最小模具厚度 Hm模具闭合后的厚度3.6模具的长度与宽度模具外形尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，校核其安装时能否穿过拉杆空间在动、定模固定板上固定。模具在注塑机动、定模固定板上安装的方式有两种：用螺钉直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺钉、压板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一种方法时，动、定模座板上的螺钉孔尺寸

17、及间距应与注塑机对应模板上所开设的螺孔相适应（注塑机动、定模安装板上开着许多不同间距的螺钉孔，只要保证与其中一组相适应即可）;若采用后一种方法，灵活性大，只需在模具动、定模固定板附近有螺孔就行。第四章.注射模具的设计4.1塑件的方案分析通常，塑料按照性能分为热塑性塑料和热固性塑料两种，两种塑料的成型方式有所不同，对于热塑性塑料大多数都是注射成型，本产品为ABS塑料，成型特性与条件如下：(1) 易吸水，成型加工前应进行干燥处理，表面光泽要求高的塑件应长时间预热干燥。(2) 流动性中等，溢边值为0.04mm左右。(3) 壁厚和熔料温度对收缩率影响极小，塑件尺寸精度高。(4) 比热容低，塑化效率高，

18、凝固也快，故成型周期短。(5) 顶出力过大或机械加工时塑件表面会留下痕迹，脱模斜度宜取20以上。(6) 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力。(7) 宜采用高料温、高模温、高注射压力成型，在要求塑件精度高时，模具温度可控制在50600C；而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60800C。4.2型腔数目的确定 注塑模型腔数目确定的方法：根据锁模力确定；根据最大注射量确定；根据塑件精度确定和经济性确定等。本产品主要从精度性确定，手机模具是精密模具，因此采用一模一腔，即一次注射成型一个塑料制品。4.3成型零部件的设计计算 该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算，查有关手册的

19、ABS的收缩率为0.4%0.7%,故平均收缩率SCP=（0.4%+0.7%）/2=0.55%=0.0055,根据塑件尺寸公差要求，模具制造公差Z=/3，成型零件尺寸计算见下表4.1： 成型零部件尺寸计算 单位：mm类别塑件尺寸计算公式工作尺寸型腔计算120120.0755050.18733.237型芯计算主型芯118+0.78119.234-0.2648+0.5448.669-0.182+0.332.231-0.11小型芯10+0.3810.34-0.131+0.331.226-0.11侧型芯4+0.354.268-0.121+0.331.253-0.111+0.331.226-0.111+0

20、.331.253-0.111+0.331.266-0.11中心距62.562.8130.104.4型腔壁厚的计算 塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度，本模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此可用整体式矩形型腔壁厚计算公式来确定型腔侧壁厚度S和型腔底板厚度T：4.4.1型腔侧壁S的计算(1)按刚度条件计算 S刚=0.13mm式中 C由h/l决定的系数，查表可得c=0.31； P型腔内最大熔体的压力，可取注射成型压力的25%50%，P取50MPa； h型腔深度，h=3mm； E模具钢的弹性，一般中碳钢E=2.1105MPa,预硬化塑料模具钢E=2.2105MPa； 模具钢

21、计算许用变形量，=25=25（45l1/5+0.001l）=25（451201/5+0.001120）=32.3mm。(2)按强度条件计算S强 =2.2mmW抗弯截面系数，由h/l决定，查表得W=0.01 模具强度计算许用应力；预硬性塑料模具钢=300MPa a-型腔的边比，a=h/l=50/120=0.454.4.2型腔底板厚度T的计算(1) 按刚度条件计算 T刚=1.32mm式中 由型腔边比l/b决定的系数，得=0.03(2)按强度条件计算 T强=14.6mm a由型腔长度与型腔宽度之比l/b所决定的系数，查表得a=0.512根据以上刚度、强度的计算，得出型腔的壁厚要求为型腔侧壁厚度S2.

22、2mm；型腔底板厚度T14.6mm。4.5浇注系统设计浇注系统设计是否合理，对注射成型过程和塑件质量都有直接影响。因此设计浇注系统时应注意以下问题：1) 应考虑成型塑料的工艺特性。如与型塑料熔体的流动性，对压力、温度的敏感性，塑料熔体的收缩性、分子取向等性能。2) 浇口位置、数量的设计要有利于熔体的流动，避免产生湍流、涡流、喷射等现象，有利于排气；设计时应预先分析熔接痕的位置及对塑件质量的影响。3) 应尽量缩短熔体到型腔的流程，以减少压力损失。4) 避免高压熔体对型芯和嵌件的冲击，以防止型芯的变形或嵌件的位移。5) 尽量减少浇注系统冷凝料的产生，减少原材料的损耗。6) 浇口的设置要便于冷凝料的

23、去除，不影响塑件的外观。4.5.1 主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体入口处，它将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或是型腔。由于主流道要与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注塑模中主流道部分常设计成可以拆卸更换的主流道衬套。在卧式或立式注塑机上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。为了使塑料熔体按顺序的向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利的拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有24的锥角，内壁有Ra0.8以下的表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行，其结构如图4-5。若沿圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。同时浇口套与注塑机喷嘴接触平凡，为防止撞伤，应采取淬火处理使

24、其具有较高的硬度（48HRC52HRC）。在直角式注塑机上使用的模具中，因主流道开设在分型面上，故不需要沿轴线方向拔出主流道内的凝料，主流道可以设计成等粗的圆柱形。主流道的基本尺寸通常取决于两个方面：(1)第一个方面是所使用的塑料种类，所成型的制品质量和壁厚大小。其表如下表4.2：制品质量/gD1/mmR/mm02030.5204041401505115030062300500825001500102（2)第二个方面，注塑机喷嘴的几何参数与主浇道尺寸的关系，如图：热塑性塑料的主流道R=X+25衬套与注塑机喷嘴的尺寸：主流道始端直径B=A+（0.51）mm，球面凹坑半径mm，半锥角a为，尽可能缩

25、短长度L（小于60mm为佳）。如图所示：图4.1 浇口套与注塑机喷嘴关系（3）模具主流道设计要点是：1. 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角=3 ，内壁粗糙度为Ra=0.63m，整个主流道都在衬套中，并未采取分段组合形式。2. 主流道大端处是根据注塑机的喷嘴头来设计的，呈圆角，其半径R=21mm，以减小料流在转向时过渡的阻力。3. 为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注塑机的喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R= X +( 25 )mm，X=16mm，取R=18mm。其主浇道小端直径d1 =d2 +( 0.51 ) mm, 取d1=4mm。4

26、. 流道应保持光滑的表面，避免留有影响塑料流动和脱模的尖角毛刺等。本套产品浇口套如图所示：图4.2 浇口套4.5.2浇口的设计（1）浇注系统设计的基本原则： 适应塑件的工艺性 为此，应深入了解塑料的工艺性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充模，保压补缩和倒流各阶段中，型腔内塑料的温度，压力变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统，保证塑件的质量。 排气良好 排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量，不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的熔接痕等缺陷。因此，浇注系统应能顺利地引导熔体充满型腔，并在填充过程中不产生紊流或涡流，是型腔内的气体能顺利地排出。 流程要短 在

27、保证成型质量和满足良好排气的前提下，尽量缩短熔体的流程和减少拐弯，以减少熔体压力和热量损失，保证必需的充填型腔的压力和速度，缩多填充及冷却时间缩多，缩短成型周期，从而提高效率，减少塑料用量；提高熔接痕强度，或使溶接痕不明显。对于大型塑件可采用多浇口进料，从而缩短流程。 避免料流直冲型芯或嵌件 高速熔体进入型腔时，要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件，以防型芯和嵌加变形和位移。 修整方便，保证塑件外观质量 设计浇注系统时要结合塑件大小，结构形状，壁厚及技术要求，综合考虑浇注系统的结构形式，浇口数量和位置。做到去除，修整浇口方便，无损塑件的美观和使用。例如电视机，录音机等外壳，浇口绝不能开设在对外观有严

28、重影响的外表面上，而应设在隐蔽处。 防止塑件变形 由于冷却收缩的不均匀性或需要采用多浇口进料时，浇口收缩等原因可能引起塑件变形，设计时应采取必要措施以减少或消除塑件变形。 浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量少，这样既能减少塑料耗量，又能减小所需锁模力。 浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称，浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。对于该塑件的浇注系统设置有两种方案可供选择：如图4.3： 方案一采用的是侧浇口，形状简单加工方便，去除浇注系统冷凝料比较方便，模具结构简单。但是在塑件的外表面留有痕迹。方案二采用的是点浇口，浇口非常小，显著提高熔体的剪切速率，使熔体的粘度大为降低，有利

29、于充模；而且熔体的流动性更好；有利于自动化生产；留下的浇口痕迹小易修整，多了一块分流板，所以较为自由地选择浇口位置。综合以上分析，手机外壳外表面精度要求较高，浇注系统选择点浇口类型。4.6分型面的选择分型面的选择很重要，它对塑件的质量，操作难易，模具结构及制造影响很大,在选择分型面的时候应遵循以下基本原则：（1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处；（2） 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱摸；（3） 保证塑件的精度要求；（4） 满足塑件的外观质量要求；（5） 便于模具的制造；（6） 减少成型面积；（7） 增强排气效果。结合塑件的形状特征，分型面有两种分析方案： 图4.4 分型面对比关系方案一：分

30、型面在塑件断面轮廓最大位置，但不利于侧向抽芯。方案二：满足分型面的设计原则，同时利于侧向抽芯，因此，选择方案二的方法分型。4.7合模导向和定位机构 注塑模闭合时为了保证型腔形状和尺寸的准确性，应按一定的方向和位置合模，所以必须设有导向定位机构，最常见的导向定位机构是在模具型腔四周设24对互相配合的导向柱和导向孔，导柱设在动模边或在定模边均可，但一般设在主芯型周围。4.7.1导向机构主要有导向定位和承受注塑时产生侧压力三个作用：(1)导向作用动定模合模时按导向机构的引导，使动定模按正确方位闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而相互碰伤，因此设在型芯周围的导柱应比主型芯高出至少

31、68mm。这对于移动式模具采用人工合模时特别重要。(2)定位作用在模具闭合后使型腔保持正确的形状和所有由动定模合模构成的尺寸的精度，例如定位不准引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。(3)承受注塑产生的侧压力当塑件形状不对称或通过侧浇口注入塑件时都会产生单向侧压力，该力会使动定模在分型面处产生错动，当侧压力很大时，还不能单靠导柱来承担，需要设锥面或斜面进行定位，例如采用圆锥面作分型面能起很好的定位作用。4.7.2对导柱尺寸和结构有以下几点要求：(1)直径和长度 导柱的直径在1263mm之间时，按经验其直径d和模板宽度B之比为d/B0.060.1，圆整后选标准值。导柱无论是固定段的直径还是导向段的

32、直径，其形位公差与尺寸公差的关系应遵循包容原则，即轴的作用尺寸不得超过最大实体尺寸，而轴的局部实际尺寸必须在尺寸公差范围内才合格。导柱长度应该比凸模端面的高度高出68mm(2）形状 导柱的端部做成锥形或半球形的先导部分，锥形头高度取与相邻圆柱直径的1/3，前端还应倒角，使其能顺利进入导向孔。大中型模具导柱的导向段应开设油槽，以储存润滑油脂。(3)公差配合 安装段与模板间采用过渡配合H7/k6，导向段与导向孔间采用动配合（间隙配合）H7/f7。(4)粗糙度 固定段表面用Ra0.8,导向段表面采用Ra0.4m。(5)材料 导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的芯部，因此多采用中碳钢（45号钢）

33、，碳（0.50.8mm深），经淬火处理（RC5660）或碳素工具钢（T8A，T10A）经淬火或表面处理（HRC5055）。4.7.3对导套尺寸和结构设计有以下几点要求导向孔可以直接加工在模板上，这种结构加工简便，但模板上未淬火的导向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多数模具的导向孔镶有导套，它既可淬硬以提高寿命，又可在磨损后方便更换。（1）形状 可分为直导套和带轴肩导套两类。（2）公差配合与表面粗糙度 导套内孔与导柱之间采用动配合H7/f7。 外表面与模板孔为较紧的过度配合H7/n6（直导套）或H8/K7带轴肩导套），其前端可设计长3mm的引导部分，按松动配合H8/e7制造，其粗糙度内外表面均

34、可用Ra0.8m或Ra1.6m。（3）材料 导套的材料可用耐磨材料，如铜合金制造，当用碳钢时也可采用碳素工具钢淬火处理。硬度HRC5055，或采用45号钢碳淬火，其表面硬度为HRC5660，但其硬度最好比导柱低5度左右。本注塑模选带轴肩的导套，导套、导柱与模板间均采用过渡配合的固定方式。4.8侧向抽芯机构的设计 本模采用斜导柱抽芯机构。且斜导柱设在定模，滑块设在动模。斜导柱是分型抽芯机构的关键零件，其作用是：在开模时将侧抽芯拔出来，而在合模过程中将侧型芯与滑块顺利复位到成型位置。抽芯形式其结构如图4-6： 如图4.5所示，此侧向抽芯机构是由（1）斜导柱等构成。侧向抽芯的实现是在开模时定模底座带

35、动斜导柱运动，而斜导柱又带动定模板运动分开，从而实现侧抽芯。4.8.1抽拔力的计算其中，Q抽芯力（N）l侧型芯成形部分的截面平均周长。h侧型芯成形部分的高度。P2塑件对侧抽芯的收缩力（包紧力），模内冷却的塑件，p812M Pa。取p1.0 107 Pa。f2塑件在热关态时对钢的摩擦系数，一般0.10.2，取0.18。侧抽芯的脱模斜度或倾余角，取20代入上式得: Q1=101 1.0 107 (0.18cos200-sin200) =1.73 107 Pa Q2=3.141 1.0 107 (0.18cos200-sin200)=5.3107 Pa 4.8.2抽芯距的计算一般情况下，侧向抽芯距通

36、常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧凹凸台的高度大23mm。塑件上侧孔深1mm，。定抽芯距最少为（13）mm即4mm。4.8.3斜导柱的设计(1) 斜导柱形状 采用圆形截面的斜导柱，其图如4-7。 图如4-6。（2) 确定斜导柱倾角 当值增大时，要获得相同的抽芯力，则斜导柱所受的弯曲力要增大，同时所受的开模力也增大，因此，从希望斜导柱受力较小的角度考虑，愈小愈好，但是当抽芯距S抽一定时，值的减小必然导致斜导柱工作部分长度及开模行程的增大，且它们之间的相互关系是： L4= S抽sin H4=S抽cot 式中 S抽抽芯距 H4斜导柱工作部分长度 L4完成抽芯时所需的开模行程 因为开模行程受到注射机开模

37、行程的限制，而且斜导柱工作长度的加长会降低斜导柱的刚度，所以斜导柱斜角应综合考虑本身的强度，刚度和注射机开模行程。从理论上推导，取2230为宜，在生产中斜角取15 20，最大不超过25。故斜导柱的倾角取=20。(3) 斜导柱个尺寸的计算1) 斜导柱的直径计算由抽芯力Fc，倾角20，查表得最大弯曲力Fw、Hw，根据Fw和Hw以及，查表得斜导柱直径为20mm。2) 斜导柱所受弯曲力的计算P1=Q1/cos=1.73 107/0.94=18.4MpaP2=Q2/ cos=5.33 107/0.94=56.7MPa3) 斜导柱的有效长度计算L=ab=s/sin=88.24mma) 斜导柱抽出长度 L2

38、=s/sin+d/2tan=924) 斜导柱总长度L2=（D+d/2）tan+h/cos+s/sin+(10-15)mm=138.24mm5) 最小开磨行程H=Scot=Lcos=82.9mm6) 斜导柱的材料及安装配合图4.7 斜导柱斜导柱的材料多为T8,T10等碳素工具钢，也可以用45钢渗碳处理。此斜导柱的材料选45钢。由于斜导柱经常滑动摩擦，热处理要求硬度HRC55。表面粗糙度Ra0.8m。斜导柱与其固定的模板之间采用过度配合H7/m6。为了运动的灵活，滑块上斜导孔与斜导柱之间可以采用较松的间隙配合H11/b11，或在两者之间保留0.51mm的间距。4.8.4滑块与导滑槽的设计(1)滑块

39、设计 滑块是斜导柱抽芯机构中的重要零部件。她上面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的运动精度保证。滑块的结构形状可以根据具体制品和模具结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构，整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，而组合式结构则市把型芯与滑块分开加工，然后装配在一起，采用组合式结构可以节省优质刚材（型芯用钢一般比滑块用钢要求高），并使加工变得比较容易。(2)滑槽设计 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。设计滑槽时应注意下面问题：滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑

40、块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3，否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。如果模具尺寸较小，为了保证滑槽长度，可以把滑槽局部加长，使其伸出模外。 滑槽地滑块的导滑部位采用间隙配合，配合特性选用H8/g7或H8/h8，其他各处均应留有间隙，滑块的滑动部分和滑槽导滑的表面粗糙度均应小于0.63-1.25um。滑块与滑槽的材料 滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52-56HRC。(3)滑块的导化滑形式 为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下窜动和卡死现象，滑

41、块与导滑槽必须很好配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H7/f，其配合结构形式主要根据模具大小，模具结构和塑件的产量选择，常见的形式如下图4.8所示： 图（a）为整体式滑块与整体式导滑槽，结构紧凑，但制造困难，精度难控制主要用于小型模具的抽芯机构；图（b）表示导滑部分设在滑块中部，改善了斜导柱的受力状态，适用于滑块上下无 支承板的场合；图（c）是组合式结构，容易加工和保证精度。 (4)滑块的定位装置 为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块斜孔，则滑块在完成抽芯动作后，必须停留在一定位置上。为此，滑块需有灵活，可靠，安全的定位装置。如下图4.9所示：图（a）是利用能够滑块自重停靠在挡板上，达到

42、定位目的，它适用于卧式注射机向下和向左，有抽芯的模具。图（b）是依靠弹簧的弹力使滑块靠在限位块上定位，在模具的任意方向丑芯均可采用，尤其向上抽芯的模具。(5)楔紧块的设计 楔紧块的形式如下图4.10所示： 图（a）为楔紧块与定模板作成整体，特点是材料耗量大，加工不便，磨损后修复困难，但牢固可靠，刚衅好刚性好，适用于楔紧力要求很大的场合。图（b）是用螺钉，销钉固定形式，便于制造，装配和调整，适用于楔紧力不大的场合。图（c）（d）为整体镶入式，常用在模板边缘与足够固定位置的场合。图（e）是对楔紧块起加强作用的形式，适用于抽芯距较短而需楔紧力大的场合。楔紧块的楔角，要求楔紧块的楔角必须大雨斜导柱的斜

43、角，这样当模具一开模，楔紧块就让开，否则斜导柱将无法带动滑块作抽芯动作，一般=+(2030) 4.9脱模机构4.9.1推出脱模机构的选用原则 设计推出脱模机构，必须根据制品的形状，复杂程度和注塑机推出机构形式选取。采用何种不同类型的推出脱模机构，其选用原则如下：1) 脱模机构一般设置在注射模的动模内；2) 脱模机构应使塑件在顶出过程中不会变形损坏；3) 脱模机构应能保证塑件在开模过程中留在设置有顶出机构的动模内；4) 脱模机构应尽量简单可靠，有合适的推出距离；5) 若塑件需留在定模内，脱模机构应设置在定模内。4.9.2推管的设计推管是一种空心推杆,用以顶出圆筒形塑件或顶推塑件上的环形凸台。推管

44、的脱模运动与推杆相同。推管的组合形式与推杆相似，不同之处在于推管内部有一个用于或塑型制品中心孔的型芯，推管内径与型芯、外径与型腔或镶件均成间隙配合。对推管的材料、热处理及表面粗糙度要求同推杆。4.10模具温度调节系统塑料模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺不同，模具温度也要求不同。因此在设计注塑模具时必须考虑用加热或冷却装置来调节模具的温度。对于一般的热塑性塑料注射成型时只需考虑冷却装置。4.10.1温度调节对塑件质量的影响温度调节对塑件质量的影响主要有以下几个方面:(1)尺寸精度利用温度调节系统来保持模具温度的恒定或采取较低的模温，可减少塑件成型收缩率的波动，提高塑件精度。(2)形状精度模具型芯与型腔各部分温差过大，会使塑件收缩不均匀而导致翘曲变形，影响塑件的美观和使用。特别对于壁厚不一致和形状复杂的塑件，经常会出现因收缩不均匀而变形的情况，必须采用合适的冷却回路，使模具型腔各个部位的温度基本上均匀。(3)表面粗糙度模温过低会使塑件轮廓不清晰，产生明显的熔合纹，提高模温可改善塑件的表面状态，使塑件的表面粗糙度降低。