塑料注射成型模具的设计 模具论文.doc

湖北工业大学商贸学院继续教育学院毕业论文（设计）绪论 国际塑料模具工业的发展的新动态快速模具( rapid tooling以下简称rt)制造技术是一种快捷、方便、实用的模具制造技术,是传统金属模具所不能涵盖的，亦无法取代的制模手段，它既是模具制造的一个重要分支,又是对传统金属模具的有力补充。 随着社会需要和科学技术的发展，产品的竞争愈来愈激烈，更新的周期越来越短，因而要求设计者不但能根据市场的要求很快地设计出新产品，而且能在尽可能短的时间内制造出产品，进行必要的性能测试，征求用户的意见并进行修改，最后形成能投放市场的定型产品。 用传统方法制作样件时,需采用多种机械加工机床,以及相应的工卡量具，既费时、成本又高，根本不适应日新月异的变化。正是基于这样一个背景，快速原型、快速模具、快速样件的快速制作工艺相继涌现。 快速原型制造技术(rapid prototyping以下简称rp)是80年代末发展起来的一项高新技术,它是集cad/cam技术、激光技术、计算机数据控制技术(cnc)、精密伺服驱动技术和高分子材料合成技术于一体。rp技术的原理就是:将计算机内的三维实体模型进行分层切片得到各层截面的轮廓,计算机据此信息控制激光器有选择地固化一层层的液态光敏树脂,形成一系列具有微小厚度的片状实体,再逐层聚合堆积,形成一个与所设计同样的三维实体模型,这就是第一个实物原型。当然,原型基材不同,成型工艺亦不尽相同,但其原理是一致的。 自3d system公司1988年推出的第一台sla成型机后,vantico公司适时推出的一系列光固化树脂,在全球所有的3d公司生产的sla成型机上大量使用,表现出精度高、韧性好、耐候性强、适用范围广的特点,目前已在众多的sla成型机上得以广泛的使用。有了原型,接下来的后续工序即是快速模具和快速制件,vantico公司拥有三种获取快速制模和快速制件的制作工艺,即真空注型工艺,低压灌注工艺和高温树脂型腔模具工艺。真空注型工艺。 即用原型来翻制硅胶软模或聚氨酯软模,将硅胶或聚氨酯树脂浇入置有原型的容器内,待软模完全固化后,沿分型面裁切软模,取出原型,再将软模合模后置于带有真空装置的真空注型机内,浇注改性的聚氨酯树脂,十几分钟后,待树脂固化完毕(必要时须进行后固化处理),就可以脱模并获得形状与原型一致的塑料制件。由于制件是在真空环境下浇注成形,故制件不带有气泡,精度较高,不过由于真空注型设备的尺寸限制,一般只适合中小制件的制作。低压灌注工艺。 又叫聚氨酯低压灌注工艺,同样是利用原型翻制树脂简易模具(包括软模、硬模及抽芯活块)并需考虑浇冒口的位置和流道。将模具夹紧达到规定的合模力,再把改性的聚氨酯树脂通过专用设备注入模具内,在室温下快速固化,十几分钟后即可取出形状与原型一致的制件。这种工艺制作的制件可以大到汽车保险杠大小的制品,一般适合中大型制件的制作。高温树脂型腔模具工艺。 使用高温树脂利用原型来翻制树脂型腔模,再将树脂型腔模镶嵌在标准的金属模架内,再安装在普通注塑机上,使用常规工程塑料(如abs,pp)注射成形。该工艺制模周期大大缩短,制模成本明显降低。其打出的制件与金属模无异。目前这一工艺只适用于中小件,型腔寿命在几千件范围之内。 在以上工艺中,前两种工艺中用到的塑料制件材料皆为改性的聚氨酯树脂,其机械性能非常类似于橡胶、abs、pp、pe及hdpe等工程塑料,可以做成各种颜色或透明色,制件精度高,收缩率极小只有0.01-0.05%。rp技术与rt技术的结合可快速实现原型,模具样件的单件或小批量生产,这一生产模式对新产品研发尤为重要。主要表现在以下几个方面: 外形设计:很多产品特别是家电产品和汽车产品对外形的美观和新颖性要求极高。传统的做法是将产品效果图显示于电脑终端,但经常发生画出来好看做出来不好看的现象。采用rt技术可以很快作出制件,供设计人员和用户审查,使得外形设计及检验更直观有效便捷。 检查设计质量:以模具制造为例,传统的方法是根据几何造型在数控机床上开模,这对于一个价值数十万至数百万元的复杂模具来说风险太大,设计上任何不慎反映到模具上都是不可挽回的损失。通过rt技术,设计上的各种细微差错就能在样件上及时反映出来,这就大大减少了开模风险。 功能检测:设计人员可以通过样件快速进行功能测试以判断是否最好地满足设计要求,从而优化产品设计。 装配干涉检验:在有限空间内的复杂系统,对其进行装配干涉检验是及为重要的。用样件进行装配模拟,可以观察工件之间如何配合,如何相互影响。 供货投标及用户评价:由于能够及时地将产品样件提供给用户,极大地增强了产品竞争力。 以上主要介绍了塑料件的快速制模技术,实际上威狮模具树脂系统应用领域非常广泛,例如塑料件的焊接夹具、陶瓷模具、文物复制及假肢制作等,只要是掌握了材料的性能,操作工艺是灵活的,就可以在模具制造领域尽情地发挥。另外快速原型制造技术与快速模具制造技术的有机结合,为rt技术插上了腾飞的翅膀,已成为不可阻挡的发展趋势,必将迎来一场新的技术革命。我国模具设计技术今后发展方向一、提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。二、在塑料模设计制造中全面推广应用cad/cam/cae技术。cad/cam技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具cad/cam技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的cad/cam/cae一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型cad/cam系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；cad/cam软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3d设计与成型过程的3d分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。三、推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。四、开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。五、提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。六、应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。七、研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模cad/cam的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。本次设计的目的 此次毕业设计给了我亲自动手的机会，对于以后的工作、学习等都有很大的帮助，是大学四年学习的一个总结，中国的塑料模具制造工业的飞速发展是需要理论和实践相结合的，所以这次毕业设计的意义十分重大。目的是通过对该零件的注塑模工艺的设计，了解注模具的设计步骤，pvc等材料的各项性能指标。工艺方案的选择，和侧向抽芯技术的掌握。塑件成型工艺性分析。第一章 塑料注射成型模具的设计1.1塑料注射机的类型和结构组成塑料注射机按用途可以分为热塑性塑料通用注射机和专用注射机（热固性塑料注射机、注射吹塑机、发泡注射机、排气注射机）；按外形可以分为卧式注射机、立式注射机和直角式注射机；按塑料在料筒内的塑化方式可以分为柱塞式注射机和螺杆式注射机。目前，在生产中应用最为广泛的是卧式螺杆式热塑性塑料通用注射机。塑料注射机一般由注射装置、合模装置、液压和电气控制系统、机架等四个部分组成。注射装置的作用是：将一定量的塑料加入料筒；将加入料筒内的塑料加热并均匀的塑化成熔体；以足够的速度和压力敬爱那个一定量的塑料熔体注射进模具型腔；注射完成后保持一定时间的压力，进行补缩并防止熔体返流。合模装置的作用是：准确可靠的实现模具的开、合模动作，注射时保证可靠的锁紧模具；开模时保证制件顶出脱模。液压和电气控制系统的作用是：控制注射机的工作循环过程和成型工艺条件，使注射机按注射工艺预定的动作要求准确有效地工作。机架的作用是将上述三个部分组合在一起，同时作为液压系统的油箱。1.2注射机有关工艺参数的校核塑料注射机的规格是指决定注射机加工能力和使用范围的一些主要技术参数，在设计塑料注塑模时，应根据实际情况对这些技术参数进行校核。一、注射量注射量是指注射机进行一次注塑成型所能注射出融料的最大容积，它决定了一台注射机所能成型塑件的最大体积。一台注射机的最大注射量受注射成型工艺条件的影响而有一定的波动，因而在实际生产中常用公称注射量或理论注射量来间接表示注射机的加工能力。公称注射量是指在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大行程时，注射机所能达到的最大注射量，它近似等于注射机实际能够达到的最大注射量。理论注射量是指注射机在理论上能够达到的最大注射量，它与注射机实际能够达到的最大注射量之间的关系可用下式表示：vg=v1 （1-1）式中 vg注射机最大注射量（cm3） v1注射机理论注射量（cm3） 射出系数射出系数受注射成型工艺条件的影响，实际生产中常取0.7-0.9注射机的注射量应与塑件的体积相适应，一般用下式校核：vkvg （1-2）式中 v 塑件机浇注系统的总体积（cm3）； vg 注射机最大注射量（cm3）； k注射机最大注射量利用系数，一般取k为0.8。二、合模压力的校核合模力是指注射成型时注射机合模装置对模具施加的夹紧力，它在一定程度上决定了注射机所能成型的塑件在分型面上的最大投影面积。注射机的合模力应大于模腔内塑料熔体的压力产生的胀开模具的力，即：fpqa （1-3）式中 f合模力（n）； pq模腔内熔体的压力（mpa），一般取注射压力的1/32/3； a所有塑件即浇注系统在模具分型面上的投影面积之和。三、模板尺寸和拉料杆间距模具最大外形尺寸不能超过注射机的动、定模板的外形尺寸，同时必须保证模具能通过拉料杆间距安装到动、定模板上，模板上还应留有足够的余地用于装夹模具。模具定位圈的直径与模板定位孔的直径按h9/d，以保证模具主浇道轴线与喷嘴孔轴线的同轴度。四、最大和最小模具厚度模具的厚度一般应该在注射机允许的最大模具厚度和最小模具厚度之间，即：hminhhmax （1-4）式中 h模具厚度（mm）; hmin注射机允许的最小模具厚度（mm）; hmax注射机允许的最大模具厚度（mm）。第二章 成型零部件的结构设计2.1 成型零件的设计 成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。2.2成型零件的选材对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：一、机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。二、抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，ra0.05m。要求钢材硬度在hrc3540为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。三、耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。四、具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。2.3凹模部分的结构设计 凹模是成型塑件外表面的凹状零件，通常可分为整体式和组合式。一、 整体式凹模整体式凹模是由整块钢材直接加工而成，这种凹模结构简单，牢固可靠，不易变形，成型的塑件质量较好。但当塑件形状复杂时，其凹模的加工工艺性较差，因此整体式凹模适用于形状简单的小型塑件的成型。二、组合式凹模组合式凹模是由两个以上零件组合而成。这种凹模改善了加工性，减少了热处理变形，节约了模具贵重钢材，但结构复杂，装配调整麻烦，塑件表面可能留有镶拼痕迹，因此，这种凹模主要用于形状复杂的塑件的成型。2.4型芯的结构设计成型塑件内表面的零件成为凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯和螺纹型环等。对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的塑件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，而将成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。一、主型芯的结构设计按结构主型芯壳分为整体式和组合式。1.整体式结构其结构牢固，但不便于加工，消耗的模具钢多，主要用于工艺试验或小型模具上形状简单的型芯。2.组合式结构是将型芯单独加工后，再镶入模板中，设计时需注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理时发生变形且应避免尖角与壁厚突变。3.螺纹型芯和螺纹型环结构是设计螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹活动镶件。另外，螺纹型芯和螺纹型环也是可以用来固定带螺纹的孔和螺杆的嵌件。成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是模内自动脱卸，另一种是模外手动脱卸。 图 2-1 主型芯图2-2 主型芯第三章 浇注系统的组成及设计的基本原则3.1浇注系统的组成浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等四部分组成。一、主流道从注射机喷嘴与模具接触处开始，到有分流道支线为止的一段料流通道。它起到将熔体从喷嘴引入模具的作用，其尺寸大小直接影响熔体的流动速度和填充时间。二、分流道主流道与型腔进料口之间的一段流道，主要起分流和转向作用，是浇注系统的断面变化和熔体流动转向的过渡通道。三、浇口料流进入型腔前最狭窄部分，也是浇注系统中最短的一段，其尺寸狭小且短，目的是使料流进入型腔前加速，便于充满型腔，且有利于封闭型腔口，防止熔体倒流。另外，也便于成型后冷料与塑件分离。四、冷料穴在每个注射成型开始时，最前端的料接触低温模具后会降温、变硬被称之为冷料，为防止此冷料堵塞浇口或影响制件的质量而设置的料穴。冷料穴一般设在主流道的末端，有时也在分流道也增设冷料穴。3.2浇注系统设计的基本原则：一、必须了解塑料的工艺特性，以便于考虑浇注系统尺寸对熔体流动的影响。二、排气良好，浇注系统应能顺利的引导熔体充满型腔，料流快而不紊，并能把型腔的气体顺利排出。三、防止型芯和塑件变形，高速熔融塑料进入型腔时，要尽量避免料流直接冲击型芯或嵌件，防止型芯或嵌件变形。对于大型塑件或精度要求较高的塑件，可考虑用多点浇口进料，以防止浇口处由于收缩应力过大而造成塑件变形。四、减少熔体流程及塑料耗量，在满足成型和排气良好的前提下，塑料熔体应以最短的流程充满型腔，这样可以缩短成型周期，提高成型效果，减少塑料用量。五、去除与修整浇口方便，并保证塑件的外观质量。六、要求热量及压力损失最小，浇注系统尽量减少转弯，采用较低的表面粗糙度，在保证成型质量的前提下，尽量缩短流程，合理选用流道断面形状和尺寸等，以保证最终的压力。浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。一、浇口的主要作用：1.型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流2.易于切除浇口凝料；3.对于多型腔的模具，用以平衡进料；浇口的面积通常为分流道面积的0.030.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为0.52mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。二、浇口的形式及特点综合点浇口呼侧浇口两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：1.是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。2.是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。3.是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。三、 浇口位置的选择浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则：1.避免塑件上产生缺陷；2.浇口应开设在塑件截面最厚处；3.有利于塑料熔体的流动；4.的利于型腔的排气；5.考虑塑件受力情况；6.增加熔接痕牢度；7.流动定向方位对塑件性能的影响；8.浇口位置和数目对塑件变形的影响；9.校核流动比；10.防止型芯或嵌件挤压位移或变形。此外，在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。图3-1 浇口3.3浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致。一、分流道的平衡在多腔模具中，熔体在主流道与各分流道，或各分流道之间的体积流量是不会相同的，但可以认为他们的流速是相等的，以此达到各型腔同时充满的目的。二、浇口的平衡在多型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融体同时充满各型腔。浇口平衡简称为bgv（balanced gate value）,只要做到各型腔bgv值相同，基本上能达到平衡填充。3.4开设排气槽的原则：一、排气槽最好开设在分型面上，因为分型面上因排气槽产生的飞边，易随塑件脱出二、排气槽的排气口不能正对工作人员，以防止融料喷出而发生工伤事故三、排气槽最好开设在靠近嵌件和塑件最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕，宜排出气体，并排除部分冷料。四、排气槽的宽度可取1.5-1.6mm，其深度以不大于所用塑料的溢边值为限，通常为0.02-0.04mm。3.5冷却系统的设计原则：一、冷却水孔应尽量多、孔径应尽量大二、冷却水道至型腔表面的距离应尽量相等三、浇口处加强冷却四、降低入水与出水的温差五、冷却水道要避免接近熔接痕部位，以免熔接不牢，影响塑件的强度六、冷却水道的大小要易于加工和清理。一般孔径为8-10mm第四章 结构零件的设计4.1合模导向装置的设计合模道姓装置的作用：1导向作用2定位作用3承受一定的侧向压力一、导向零件的设计原则：1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时发生变形。2根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2-3个导柱。3导柱可设置在定模，也可设置在动模。在不妨碍脱模取件的情况下，导柱通常设置在型芯高出分型面的一侧。4当上模板与下模板采用合模并加工工艺时，导柱装配处应与导套外径相等。5为保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽，一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角6各导柱、导套的轴线应保证平行，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。图4-1 导柱4.2支承零件的设计塑料模的支承零件包括动模（或下模）座板、定模（或上模）座板、定模（或上模）板、支承板、垫块等。 图4-2 支承板一、动模座板和定模座板 动模座板和定模座板是动模（或上模）和定模（或下模）的基座，也是固定式塑料模与成型设备连接的模板。因此，座板的轮廓尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装板相适应。座板还必须具有足够的强度和刚度。注射模的动模座板和定模座板的尺寸可参照标准模板选用。二、动模板和顶模板动模板和定模板的作用是固定凸模或型芯、凹模、导柱、导套等零件，所以又称固定板。由于模具的类型及结构的不同，固定板的工作条件也有所不同。对于移动式压缩模，开模力作用在固定板上，因而固定板应有足够的强度和刚度。为了保证凹模、型芯等零件固定稳固，固定板应该有足够的厚度。动模（或上模）板和定模（或下模）板与型芯或凹模的基本连接方式可参阅凸模固定法，固定板的尺寸可参照标准模板选用。三、支承板支承板是垫在固定板背后的模板。它的作用是防止型芯或凸模、凹模、导柱、导套等零件脱出，增强这些零件的稳固性并承受型芯和凹模等传递而来的成型压力。支承板与固定板用螺钉连接，适用于推杆分模的移动式模具和固定式模具，为了增加连接强度，一般采用圆柱头内六角螺钉；用铆钉连接适用于移动式模具，它装拆麻烦，修理不便。支承板应有足够的强度和刚度，以承受成型压力而不过量变形，它的强度和刚度计算方法与型腔底板的相似。支承板的尺寸也可参照标准模板选用。四、垫块垫块的作用是使动模支承板与动模座板之间形成用于推出机构运动的空间，或调节模具总高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高的要求。所有垫块的高度应一致，否则会由于负荷不均而造成动模板损坏。对于大型模具，为了增强动模的刚度，可在动模支承板和动模座板之间采用支承柱。这种支撑柱起辅助支承作用。如果推出机构设有导向装置，则导柱也能起到辅助支承作用。垫块和支承柱的尺寸可参照有关标准。第五章 推出机构设计5.1推出机构的设计原则：一、塑件留在动模。在设计模具时，必须考虑在开模过程中保证塑件留在动模上，这样的推出机构较为简单。二、保证塑件不因推出而变形或损坏。脱模力作用的位置应尽量靠近型芯。同时脱模力应施加于塑件刚性和强度最大的部位，如凸缘、加强肋等处，作用面积也尽可能大一些。三、保证塑件良好的外观。推出塑件的位置应尽量设在塑件的内部或对塑件外观影响不大的位置。四、推出机构应工作可靠，动作灵活，制造方便，更换容易，且本身具有足够的强度和刚度。还必须考虑合模时的正确复位，不与其他零件相干涉。5.2推出机构的导向与复位一、导向零件当推杆较细时，固定它的固定板及垫板的重量，容易使推杆弯曲，以至在推出时不够灵活，甚至折断，故常设导向零件。导柱的数量一般不少于两个。当推杆的数量较多，塑件的产量较大时，光有导柱是不够的，还需装配导套，以延长导向零件的寿命及使用的可靠性。二、复位零件为了使推出零件在合模后能回到原来的位置，推杆或推官机构中通常还设有复位杆。复位杆必须和推杆固定在同一块板上，它的长度必须一致，分布必须均匀，它的端面要与所在动模的分型面齐平。5.3侧向分型与抽芯机构的设计斜导柱侧向分型与抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构是在开模力或推出力的作用下，斜导柱驱动侧型芯或侧向成型块完成侧向抽芯或侧向分型的动作。由于斜导柱侧向分型与抽芯机构结构紧凑、动作可靠、制造方便，因此，这类机构应用最广泛。由于受到模具结构和抽芯力的限制，该机构一般用于抽拔力不大且抽芯距小于60-80mm的场合。5.4斜导柱设计一、斜导柱的形状及技术要求 工作端可以是半球形也可以是锥台形，由于车削半球形较困难，所以绝大多数斜导柱设计成锥台形。设计成锥台形时，其斜角应大于斜导柱的倾斜角，一般=+23，否则，其锥台部分也会参与侧抽芯、导致侧滑块停留位置不符合设计计算要求。斜导柱固定端与模板之间采用h7/m6过渡配合，斜导柱工作部分与滑块上斜导孔之间的配合采用h11/b11或两者之间采用0.40.5mm的大间隙配合。斜导柱与侧滑块上的斜导孔之间可放大23mm。斜导柱的材料多为t8、t10等碳素工具钢，也可采用20钢渗碳处理。热处理要求硬度hrc55，表面粗糙度为ra0.8um。二、斜导柱的倾斜角 取2233比较理想，一般在设计时取小于25，最常用的是1222，在这种情况下，楔紧块的楔紧角等于倾斜角加上23。在确定斜导柱倾斜角时应注意：通常抽芯距长时倾斜角可取大些，抽芯距短时，可适当取小些；抽芯距大时倾斜角可取小些，抽芯距小时倾斜角可取大些。四、斜导柱长度计算 在侧型芯滑块方向与开合模方向垂直时，斜导柱的工作长度l与抽芯距s及倾斜角有关，即：当型芯滑块方向向动模一侧或向定模一侧倾斜角度时，斜导柱的工作长度为：l=scos/sin （5-1）斜导柱的总长为lz=l1+l2+l3+l4+l5 （5-2）=d2tan+h/cos+d1tan+s/sin+(510)mm式中 lz斜导柱总长度d2斜导柱固定部分大端直径h斜导柱固定板厚度d1斜导柱工作部分的直径s抽芯距斜导柱安装固定部分的尺寸lg=l2-l-（0.51）mm （5-3）=h/cos-d1/tan-（0.51）mm式中 lg斜导柱安装固定部分尺寸；d1斜导柱固定部分的直径。5.5抽芯距的确定抽芯距是指将侧型芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离。一般抽芯距等于成型塑件的孔深或凸台高度再加2=3mm的安全系数s=h+（2-3）mm （5-4）式中 s抽芯距（mm） h塑件侧孔深度或侧凸高度（mm）第六章 标准模架的选择6.1 标准模架的选用要点在模具设计时，应根据塑件图样及技术要求，分析、计算、确定塑件形状类型、尺寸范围、壁厚、孔形及孔位、尺寸精度及表面性能要求以及材料性能等，以制定塑件成型工艺，确定进料口的位置、塑件重量以及每模塑件数，并确定注射机的型号和规格。选用的注射机必须满足塑件注射量以及成型压力等要求。为保证塑件的质量，还必须正确选用模架，以节约设计和制造时间保证模具质量。标准模架的选用要点：1模架厚度和注射机的闭合距离模架的厚度大于注射机的最大闭合距离小于注射机的最小闭合距离。2开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系 设计时需计算确定，在取出塑件时的注射机开模行程应大于取出塑件所需的定、动模分开的间距，而模具推出塑件距离必须小于顶出液压缸额定顶出行程。3选用的模架在注射机上的安装 安装时注意：模架外形尺寸不应受注射机拉杆间距的影响；定位孔径与定位环尺寸需配合良好；注射机推出杆孔的位置和顶出行程是否合适；喷嘴孔径和球面半径是否与模具的浇口套孔径和凹球面尺寸相配合；模架安装孔的位置和孔径与注射机的移动模板及固定模板上的相应螺孔相配。4选用模架应符合塑件及成型工艺的技术要求 为保证塑件质量和模具的使用性能及可靠性，需对模架组合零件的力学性能，特别是它们的强度和刚度进行准确的校核及计算，以确定动、定模板机支承板的长、宽、厚度尺寸，从而正确的选用模架的规格。结论本文主要介绍cad/cam在模具上的应用，其中包括pro/e,autocad。机械部分的设计，内容包括塑料注塑模具的工作原理及应用、设计准则。塑料注塑模的设计计算，包括模具结构设计，注塑机的