洗衣机搅水轮注塑模具设计.doc

海南大学学士学位论文摘要本文简要介绍了塑料模具行业发展的现状及未来发展趋势；针对洗衣机搅水轮注塑模具设计这一课题，分析搅水轮的产品结构工艺性；运用注塑模具设计的基本原理，设计出的一副注塑模具来生产洗衣机搅水轮产品，以实现自动化提高产量。其中塑件的工艺分析对零件的特性和材料性能做了简单的介绍，成型零部件的结构设计、浇注系统、脱模系统、冷却系统及有关参数的校核，都进行具体的分析和详细的设计。根据塑件的结构选择螺杆式注塑压力机，采用偏心点浇口的双分型面注塑模具。模具中采用一模一腔，推板推出机构的方法；成型零部件包含镶块和嵌件的设计。模具结构的选择，首先确定模架，接下来是对标准件的选择和非标准的设计等。最后用CAD绘制出模具的装配图和部分零件图，阐明开模工作过程及装配时需要注意的事项。关键词：注塑模设计；模具结构；洗衣机搅水轮 Abstract This paper is briefly on the status of development of the plastic mold industry and the future development tend . It is introduced the project of the washing machine stir hydraulic injection mold design，according to the analysis of the product structure process and the basic principle of injection mold design technology structure;then a pair of injection mold is designed out to product washer stir hydraulic.It can be easy to be realized automation to increase production. Part of the craft of the characteristics and properties of materials to do briefly introduced .the specific analysis and detailed design of Forming parts of the structure , pouring system, stripping system, cooling system and checking of the related parameters.the Screw injection molding press according to the structure of the product can be chosen .Also Eccentric point gate and Double parting surface are used.Method of mold are a mold a cavity and The push plate to introduce institutions. Molding parts contains inserts and insert design.The choice of the mold structure, first to identify mold base formwork,followed by the choice of the standard and non-standard pieces of the design. etc.Finally, the mold assembly drawing and parts graph can be used CAD to render , the working process of the mold opening is expounded and assembly should be paid attention to matters.Keywords: Injection mold design;The mold structure;Washing machine stir hydraulic目录摘要IAbstractII1绪论11.1 塑料模具发展背景11.2 本课题的意义11.3 国内外塑料模研究现状11.3.1 国内塑料模的发展现状 11.3.2 国外塑料模具的发展现状21.4 国内外塑料模的发展趋势21.4.1 大力提高注塑模开发能力21.4.2 模具生产正在向信息化迅速发展21.4.3 注塑模向更广的范围发展31.4.4 热流道技术的应用更加广泛32 塑件的工艺性分析42.1 塑件分析42.1.1 塑件外形42.1.2 塑件的表面质量52.1.3 精度等级52.1.4脱模斜度52.2 塑件原料性能分析52.2.1 使用性能52.2.2 成型性能62.2.3 主要性能指标62.3 塑件成型工艺分析62.3.1 注射工艺参数分析62.3.2 注射前准备72.3.3 注射过程73 型腔布局与分型面的设计83.1 型腔数目的确定83.2 分型面位置的确定83.3 本章小结84注射机的选择94.1 注射量的计算94.1.1 塑件质量、体积的计算94.1.2 浇注系统凝料体积94.1.3 一次注射量94.2 锁模力的计算94.3 选择注射机104.4 注射机有关参数的校核104.4.1 注射量的校核104.4.2 注射压力的校核114.4.3 锁模力的校核114.6 本章小结125 浇注系统设计135.1 主流道设计135.1.1 主流道尺寸135.1.2 三板模浇口套135.1.3主流道和凝料体积145.2 浇口设计145.3 注塑模具排气系统的设计155.4 定位圈155.5 本章小结166 成型零部件的结构设计176.1 嵌件的设计176.3 凹模（型腔）的设计186.3.1 型腔内形尺寸的计算186.3.2 型腔深度尺寸的计算196.4 凸模（型芯）的设计196.5 凹模侧壁厚度的计算216.6 本章小结217 注塑模导向系统设计227.1 导柱227.2 动、定模板导柱、导套设计227.2.1 导柱长度计算227.2.2 推杆固定板导柱的设计247.3 导套257.3.2 带头导套267.3.3 有肩导套（用于推杆板）267.4 本章小结278 脱模系统的设计及校核288.1 推出方式的确定及脱模力的计算288.1.1 塑件推出方式的确定288.1.2 脱模力的计算288.1.3 推出零件的设计及校核288.1.4 推出零件的设计298.1.5 推出零件尺寸的设计及校核298.2 推杆板先复位机构308.2.1 “复位杆+弹簧”先复位机构308.2.2 推杆板复位弹簧318.2.3 弹簧自由长度的确定及校核328.3 本章小结329 温控系统的设计339.1 冷却管道方案的确定339.1.1 冷却水的体积流量339.1.2 冷却管的直径339.1.3 冷却水的管内的流速339.1.4 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数339.1.5 冷却管的总传热面积349.1.6 模具上应开设的冷却水孔数349.2 冷却系统的结构349.3 水管接头349.4 本章小结3510 结构件的设计3610.1 模架的选择3610.2 各模板尺寸的确定及校核3610.2.1 A板尺寸的确定3610.2.2 B板尺寸的确定3610.2.3 C垫块尺寸的确定3610.2.4 型芯固定板尺寸的确定3610.2.5 模架的基本加工及要求3610.2.6 开模行程的校核3810.3 支承板的设计3810.4 定距分型机构3810.4.1 拉杆3810.4.2 尼龙塞3910.5 本章小结39结束语40致 谢41参考文献42附录A43附录B48附录C57601绪论1.1 塑料模具发展背景我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面和精密塑料模具方面均有很大创造 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟。随着科技水平的不断提高，塑料制品的应用日趋广泛，为塑料模具提供了一个广阔的发展空间，使得塑料模具在整个模具产业中所占比重越来越大。因此，塑料制品的大量使用促进了塑料模具的发展。1.2 本课题的意义 这次我的课题是洗衣机搅水轮塑料模具设计。在这个设计过程中，我会以洗衣机搅水轮的注射模设计过程为载体，运用UG三维辅助设计软件和CAD软件。包括UG实体造型，CAD软件画模具图. 在毕业设计过程中，我感觉课本上的知识远远不够，得重新学一些新的知识，特别是产品的工艺分析，设计方案，模具结构分析等等。但正是这样，才更有锻炼的价值。这其中运用大量的CAD/CAM/CAE技术，让我对一副模具的设计过程有了更深一个层次的了解，同时检查我对知识的掌握能力和动手能力，我想我在这次的设计中一定会尽全力做好的！毕业设计是考察我综合运用专业理论知识，分析和解决实际问题的能力，从而培养我严谨的从事技术工作的优良作风。这项工程训练能为我将来从事的模具相关的工作打下一定的基础。1.3 国内外塑料模研究现状1.3.1 国内塑料模的发展现状 当今，模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的一个重要衡量标志之一。因为模具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。塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场。 专家统计目前我国的塑料消费量已居世界首位，但人均消费量仅为工业发达国家的1/7，为工业中等发达国家的1/4，这一方面反映出我们存在的差距，另一方面也展现了我国塑料工业和塑料模具产业巨大的发展空间。1.3.2 国外塑料模具的发展现状1）CAD/ CAM/ CAE 技术的广泛应用；a) 超越了二维绘图的初级阶段，3D设计已达到了70%80%；b) Pro/E、UG 等软件的普遍应用；c) 数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工质量和速度；d) CAE 技术已逐渐成熟（意大利COMAU公司应用CAE技术后，试模时间减少了50以上）；2）普遍采用高速切削加工技术；a) 特征：以高速切削速度，高进给速度，高加工质量；b) 加工效率：比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍；c) 转速：15000 30000r/min；d) 大大缩短制模时间；3）普遍采用快速成型技术与快速制造技术； 对于塑料模具方面，有专门提供原型制造服务的机构和公司塑料模具厂家利用快速原型浇制硅胶模具，用于少量翻制塑料件。1.4 国内外塑料模的发展趋势1.4.1 大力提高注塑模开发能力 将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。 目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，各方面数据都显示出了塑料模具良好的发展状况。同时，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂处于被动的局面。1.4.2 模具生产正在向信息化迅速发展。 在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。1.4.3 注塑模向更广的范围发展 随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。1.4.4 热流道技术的应用更加广泛 近年来,热流道技术发展很快,热流道模具比例不断提高。虽然在全国范围来说,热流道模具比例仍旧不高,但也有些模具企业,热流道模具已占其模具生产总量的1/3左右。现在,一般内热式、外热式元件以及分流板多点热喷嘴的结构应用已比较普遍,具有先进水平的针阀式喷嘴和通断控制式喷嘴国内也能自行设计制造。2 塑件的工艺性分析2.1 塑件分析2.1.1 塑件外形 塑料制件为洗衣机搅水轮，材料为ABS。塑件结构如图2.1所示：图2.1 塑件结构图图2.2 塑件表面立体图图2.3 塑件底面立体图2.1.2 塑件的表面质量 因为该塑件表面无特殊要求，所以塑件的表面粗糙度取Ra =0.8 um。2.1.3 精度等级 塑件未注公差尺寸，采用一般精度MT5级。2.1.4脱模斜度 该塑件壁厚为2mm,其脱模斜度查参考文献1中的表8.57有塑件内表面,塑件外表面，由于该塑件没有特殊窄细小部位，所用塑料为ABS，流动性极好，注射充型流畅，所以内外表面各取脱模斜度。2.2 塑件原料性能分析2.2.1 使用性能 材料为ABS。ABS是一种具有良好综合性能的工程塑料，它具有聚苯乙的良好成型性、聚丁二烯的韧度、聚丙烯的化学稳定性和表面硬度，其抗拉强度可达3550。的耐侯性是它的另外一优点，一般塑件的使用温度为-40100。塑料具有一定的吸水性，故在注射之前应进行干燥处理。熔体具有中等黏度特性，流动性好。与模具有关的参数为塑料密度=1.061.08 g/cm3，弹性模量=1.4103，成型收缩率=0.3%0.8%，泊松比= 0.35。2.2.2 成型性能 a、物理性能：ABS是浅象牙色，不透明，无毒，无味的非晶型材料。可缓慢燃烧,燃烧时火苗呈黄色，冒黑烟，有特殊气味，但无滴落。其密度为1.021.06g/c，热变型温度93124，流动温度110120，使用温度-40100,吸水率0.20.4%。 b、化学性能：能耐水、无机酸、碱、盐及大部份烃和醇，但溶于酮、醛及某些卤代烃，可被浓硫酸和硝酸腐蚀，被芳烃类溶剂溶胀。 c、电性能：ABS电性能良好,温度和湿度的变化对电性能的影响很小。 d、机械性能：ABS具有优良的抗冲击性，耐磨性和很好的尺寸稳定性，且具有优良的着色性。ABS因兼有“韧、钢、硬”三种综合性能，而被称为塑料中的合金材料。2.2.3 主要性能指标如表2.1所示： 表2.1塑料指标参数密度/（g/cm3）1.021.08抗拉强度/M Pa37质量体积/(cm3/g)1.101.11抗弯强度/M Pa67.5吸水率/(%)0.200.45体积电阻系数V (*cm)106玻璃化温度/170176击穿强度30熔点/170176收缩率（%）0.40.62.3 塑件成型工艺分析2.3.1 注射工艺参数分析注塑工艺参数如表2.2所示：表2.2注射工艺参数注射机类型螺杆转速/（/）喷嘴机筒温度模具温度注射压力保压力注射时间保压时间冷却时间成型周期形式温度/前段中段后段螺杆式3060直通式180190200210210230180200507070905070351530153040702.3.2 注射前准备 由于ABS吸湿性大，为保证产品质量，将制备好的物料放入烘箱，在8596下干燥45小时（视料层的厚度而定），以达到树脂加工规定的含水率。2.3.3 注射过程 塑料在注射机料筒内加热，塑化达到流动状态后，由注射机的浇注系统进入模腔成型，其过程可分为以下几个阶段： a、加料：由于注射成型是一个间歇过程，因此要保持定量定额加料，以保证操作稳定，物料塑化均匀，最终获得良好的制品。 b、注射：加入的物料在料筒中加热，由固态粒子转变为熔体，通过混合与塑化后，塑化好的熔体被螺杆推挤至料筒前端。经过喷嘴，浇注系统进入模具，并填满型腔（充模）。 c、保压：在模具中，熔体冷却收缩时，继续保持施压状态的螺杆迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模（补塑）。使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品（保压）。 d、当模腔中的塑料已经冷却硬化（凝封）后，退回螺杆加入新料（预塑），同时通入冷却水等冷却介质，对模具进一步冷却。e、后处理：制品冷却到所需温度后，即可脱模。2.4 本章小结本章主要对零件的结构进行分析，确定其制造公差和脱模斜度，通过对塑件原材料的分析，了解其成型性能和使用性能，进而对注塑工艺参数进行分析，详细说明了注塑前的准备工作，以及注塑过程中各步骤的要求和注意事项。3 型腔布局与分型面的设计3.1 型腔数目的确定 该产品为一个洗衣机浇水轮，整体尺寸偏大，所以初步采用一模一腔的结构来设计模具，这样生产模具尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。3.2 分型面位置的确定 根据塑件结构形式，选择双分型面，分型面的选择，如图3.1所示：图3.1 分型面的确定塑件分型的具体情况如下：开模时先在定模座板与中间板的第一次分型，当定模与拉杆的头部接触式，定模不在运动，这时尼龙塞从孔中脱出，实现动模与定模的二次分型。3.3 本章小结本章主要讲述了模具的型腔布局和分型面的确定。根据塑件的尺寸大小采用用一模一腔的结构来设计模具，这样生产模具尺寸较小，生产率高，塑件质量可靠，成本较低。采用双分型面便于取出塑件凝料。4注射机的选择4.1 注射量的计算4.1.1 塑件质量、体积的计算 塑件的体积： V1=79.340cm3 塑件的质量： m1 = V1 (4.1) = 83.307g 4.1.2 浇注系统凝料体积 流道凝料的质量还是个未知数，可按塑件质量的60%来估算。 V2 = V160% (4.2) = 47.604cm3 4.1.3 一次注射量 从上述分析确定为一模一腔，所以注射量为 体积： V0=V1+V2 (4.3) =126.944 cm3 质量： m =V0 (4.4) = 1.05126.944 = 133.29g 4.2 锁模力的计算 塑件和流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积：A=26.577cm3 故塑料熔体推力： F = A (4.5) = 26.57730 = 797.31KN 式中：型腔压力取30（因是薄壁塑件，塑料流动性较好，压力损失小，故取参考文献7表5-1中的推荐值）。4.3 选择注射机 根据每一个生产周期的注射量和锁模力的计算值，初步选用 XS-ZY-250螺杆式注射机，具体参数见表3.1：表4.1注射机技术规格螺杆直径/mm50模板行程/mm350注射容量/cm3250喷嘴球半径/mm18注射压力/（M Pa）130孔直径/mm4锁模力/KN1800定位孔直径/mm125最大注射面积/ cm2500推出中心孔径/mm模具厚度/mm最大350两侧孔径/mm40最小200孔距/mm2804.4 注射机有关参数的校核4.4.1 注射量的校核因为： V = nVn + Vj (4.6) 式中 V 一个成型周期内所需注射的塑料容积，cm3 ： n 型腔数目； Vn 单个塑件的容量，cm3； Vj 浇注系统凝料的容量，cm3故应使： nVn + Vj0.8Vmax (4.7)一次注射量： V = nVn + Vj (4.8) =126.944 cm3注射机最大注射量： Vmax = 250cm3 0.8Vmax = 0.8250=200cm3 V =126.944 cm3 0.8Vmax故每次的注射量满足注射要求：V0.8Vmax；注射量校核合格。4.4.2 注射压力的校核 注射机的最大注射压力即为该机器的最高压力应大于注射成型所需用的注射压力。注射压力： P0 = k p0 (4.9) = 1.380 =104 MPa 而Pmax= 130，；故注射压力校核合格式中 1.201.40 ； （取k=1.30） 注塑压力，（取80）；4.4.3 锁模力的校核 T合T推 (4.10) 式中： T合 注塑机的额定锁模力，N； T推型腔内塑料熔体沿注塑机轴向的推力，N。又因为： T推 = A P平均 A k (4.11) 式中： A 塑料与浇注系统在分型面上得投影面积，mm3； P平均 型腔内塑料熔体的平均压力， ，这里ABS取30； 注塑压力， ； k 压力损耗系数，在这取0.4。由已知得 P平均 = 30 (4.12) k = 0.4 80 = 32 所以 T推 = A P平均 (4.13) = 26.57730 =797.31 KN T合 = 1800 KN因为T推 T合 故锁模力校核合格。 其他安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定后才可进行。4.6 本章小结本章根据每一个生产周期的注射量和锁模力的计算值相关参数的校核选用 XS-ZY-250螺杆式注射机，进行生产。5 浇注系统设计 注塑模具的浇注系统是指从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的熔体流动通道。5.1 主流道设计 本次设计采用三板模主流道，其长度L较小，通常不超过50mm。5.1.1 主流道尺寸 根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：d = 注射机喷嘴尺寸+(0.51) = 4+(0.51) = 5 mm 主流道球面半径为：SR = 喷嘴球面半径+（12）= 18+(12) = 20mm5.1.2 三板模浇口套本设计虽然是中型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成分体式，装配时浇口套直接由定位圈压住，主流道长度取18mm，浇口套如图5.1所示，材料采用T8A钢，热处理淬火后表面硬度为5357HRC。图5.1 主流道浇口套结构5.1.3主流道和凝料体积 根据注射机的规格和塑件体积，按下式计算熔体的体积流量： qv= V/t (5.1)式中： qv 熔体的体积流量，cm3/s; V 塑件体积，cm3；通常取V= (0.50.8) Vg,Vg 为注射机公称注射量，cm3/s； t 注射时间，s ； 由前面可知V为126.944 cm3 （含浇注系统），Vg = 253.88cm3，查表的注塑时间约为2s.根据式ABS熔体的体积流量qv 为：qv = 126.944/2=63.472（cm3/s)， 约为64(cm3/s).； 实践表明，当注塑模主流道和分流道的剪切速率为51025103s-1，浇口的剪切速率为104105s-1时，所成型的塑件质量较好。 由书本查的主流道的当量半径Re = 4.8mm(取剪切速率为5102s-1),故主流道大端直径D=10mm(8.07)，小端直径由注射机的特性参数决定，由上面可得小端直径d = 5.00mm。由于主流道较短，所以不需要设置冷料穴，也不需要拉料杆。（冷料穴的作用是防止在注塑时熔体前端的冷料注入型腔，使塑件产生各种缺陷。）不设置分流道是因为，塑件面积大，壁薄，为了减少注塑流程和流动阻力，使熔体能均匀的充到型腔各处，缩短成型周期，提高塑件的成型质量，因而采用此方法，再者，由于塑件外形尺寸的原因，不适合采用分流道。5.2 浇口设计 根据塑件的外部特征和其投影面积的大小，塑件原料流动性好，因此采用点浇口方式进行浇注，该浇口的位置能灵活确定，浇口附近变形小。具体原因如下：(1) 由于塑件在分模面上的投影面积较大，而且是单行腔。(2) 由于塑件壁厚小，结构复杂，熔体在型腔内流动阻力大，采用侧浇口可能会填充不足，会影响外观，难以保证成型质量。(3) 采用点浇口有利于排气，可以提高搅水轮的尺寸精度和成型质量，缩短成型周期，采用这种浇口，流程短，熔接痕少，熔接强度好。综上所述，选用一个点浇口，根据塑件的外形采用偏心点浇口.浇口形式及其具体尺寸详见图5.2 尺寸选取参照参考文献7的表3-8的推荐值。点浇口的熔体体积流量为64cm3/s，取浇口处的剪切速率为105s-1根据数据查的点浇口直径dG = 2Re = 2mm 。图5.2 点浇口形式5.3 注塑模具排气系统的设计 适当的开设排气槽可以大大降低注射压力、减少注塑时间，缩短成型周期，从而提高生产效率，降低生产成本。 本次模具，采用的是点浇口，塑料溶体先充满型腔底部，然后充满周边与上部，型腔不会造成憋气现象，气体会沿着分型面、镶件配合面、导套，推杆这些零部件的配合间隙向外排出。5.4 定位圈定位圈材料为S45C。定位圈在装配时埋入模板5mm,这种定位圈形式，在装配时能直接压住浇口套其规格和基本形式如下所示:图5.3定位圈 表 5.1定位圈的尺寸型号DdHd1D1hP100301212030127117855.5 本章小结本章主要讲述了浇注系统的设计，确定了浇口套和浇口类型；重点阐述了浇口的设计。根据塑件的尺寸结构，采用偏心点浇口，可以缩短成型周期，提高塑件尺寸精度和生产效率。6 成型零部件的结构设计6.1 嵌件的设计 由于浇水轮的特殊结构，因此需采用嵌件，使用嵌件的目的是提高塑件的强度，满足装配连接。嵌件的外形及结构如下图所示：图6.1 嵌件6.2 成型零件的装配对于内膜镶件的装配采用圆形镶件，台阶固定，见图6.2。用螺钉固定定模板和中间板上，图6.2 镶件6.3 凹模（型腔）的设计 将凹模设计成组合式，有利于采用镶拼间隙来排气和模具的修复，可节省贵重模具材料。6.3.1 型腔内形尺寸的计算 塑件收缩率为0.3%0.8%，平均收缩率为: qv= V/t (6.1) = 0.55 式中： Smax 塑件最大收缩率； Smin 塑件最小收缩率；由已知得：Smax = 0.8% ；Smin =0.3% 。因此，塑件平均收缩率为 0.55%。 型腔图如6.3所示。图6.3型腔按平均值法 ： 取凹模按IT11制造公差z=0.327mm，=0.98mm Lm = （1+Scp）Ls- +0z (6.2) = （1+0.55%）170-0.980+0.327 = 170.20+0.327 mm式中：Scp-塑件的平均收缩率； Lm凸模径向尺寸，mm； Ls制品径向公称尺寸，mm；因此，凹模直径为170.2 0+0.327 mm。6.3.2 型腔深度尺寸的计算 按平均值法 取凹模制造公差z=0.327mm，=0.98mm Hm = （1+Scp）Hs- +0z (6.3) =（1+0.55/100）29.85- 0.98 +00.327 =29.36+ 00.327 mm式中：Scp塑件的平均收缩率； Hm 型芯高度尺寸； Hs 制品高度公称尺寸； z 成型零件制造公差； 制品公差值；因此，凹模高为29.36 + 00.327 mm。6.4 凸模（型芯）的设计将型芯设计成镶拼组合式，加工时通常将主型芯和型芯件分开加工，装配时再进行镶拼组合。6.4.1 中间型芯的尺寸计算中间型芯如图6.4所示： 图6.4中间型芯1） 中间型芯外形尺寸型芯制造公差按IT11级精度，z=0.327，=0.98mm 按平均值法计算： lm = （1+Scp）ls+ -0z (6.4) = （1+0.55/100）80+0.98 00.327 =61.0700.327 mm式中：Scp塑件的平均收缩率； lm 型芯径向尺寸； ls 制品径向公称尺寸；2） 中间型芯高度尺寸型芯高度制造公差按IT11级精度，即z=0.327mm，=0.98 mm 按平均值法计算： hm=（1+Scp）hs+ -0z (6.5) = （1+0.55/100）59+ 0.653 00.327 = 59.9800.327 mm式中：Scp 塑件的平均收缩率； hm 型芯高度尺寸； hs 制品高度公称尺寸；6.4.2 型芯的尺寸计算型芯如图6.3所示：图6.5 型芯1) 型芯外形尺寸 型芯外形尺寸制造公差按IT11级精度，z=0.327mm，=0.98mm。按平均值法计算: lm = （1+Scp）ls+ -0z (6.6) = （1+0.55/100） 184+0.98 00.327 = 185.765mm2) 型芯高度尺寸 型芯高度制造公差按IT11级精度，即z=0.327mm，=0.98mm 按平均值法计算: hm=（1+Scp）hs+ -0 (6.7) =（1+0.55/100）68.66+ 0.653 00.327 =69.69mm式中：各字母的表示由上述可得。6.5 凹模侧壁厚度的计算 该模具采用组合式矩形凹模型腔，故其侧壁厚度：按如下式计算：S=r(/-2p)1/2-1 (6.8)式中 型腔的许用应力，MPa,取=180MPa； r 型腔内半径，mm； P 塑料熔体对型腔的压力，MPa； 由上述可知，P =32MPa，得出S=23mm。6.6 本章小结本章主要对成型零部件进性分析和计算，通过塑件外形尺寸，计算嵌件和镶块的尺寸，进而对型腔和型芯进行的尺寸大小，其中镶块里采用圆形镶件。7 注塑模导向系统设计 注塑模导向系统的作用是保证注塑模在开模和合模过程中动作的安全、顺利、准确。因此导向安全稳定是对注塑模导向系统的基本要求。7.1 导柱 导柱必须与导套配合使用，在模具的开、合过程中，起导向作用，使定模和动模处于相对正确的位置。 1） 带头导柱是常用结构，分两段，近头段为在模板中的安装段，与模板采用H7/k6过渡配合；另一段为滑动部分，它与导套的配合为H7/f6间隙配合 2） 带肩导柱适用于批量大的大型或中型精密模具，导柱大端与导套的外径尺寸相同，固定导柱与导套的两孔可同时加工，同心度好，其与模板孔的配合为H7/f6。7.2 动、定模板导柱、导套设计7.2.1 导柱长度计算 确定导柱长度的原则：合模时，应保证导向零件首先接触，避免动模型芯先进入定模型腔，损坏成型零件 三版模导柱长度的计算：Y=A+B+C+X+S +（13mm） (7.1)式中： A 面板厚度,这里A=50mm； B 流道推板厚度，B=35mm； C 定模板厚度，C=40mm； S=812,S取10mm； X=M+30，因为M=73，所以X=103 由此，可得Y=50+35+40+103+10+2=240mm。因此取导柱长度为250mm。表7.1 导柱直径的推荐值：导柱直径A板质量/kg面板厚度L3513023050 三板模拉杆直径核算D(4WK/P)K=S+t+c+T (7.2)式中：S 流道推板行程，mm； T 流道推板厚度，mm； C 小拉杆行程，mm； T A板12厚度，mm； K 常数；这里K=170； P 拉杆表面所受压强，MPa； W A板质量，Kg； 这里取W=200；由公式可得(4WK/P)=23.8635；因此所选直径符合要求。图7.1 带头导柱结构形式表7.2 带头导柱尺寸规格 (GB/T 4169.4-2006 ) 基本尺寸DSLD1尺寸公差尺寸公差3510+0.00-0.20250-1.20-1.8040 导柱、导套位置的确定 动 、定模之间的导柱、导套位置根据模架的大小已经标准化。模具有四根导柱，位置在四个角上，其中有一个导柱的位置不完全对称，向其中一根模具中心线偏离2mm,这个不完全对称的孔叫偏孔，其作用是防止动、定模装错方向。 注意事项 a :导套底面必须有排气槽，否则会增加开模和合模的困难。 b : 为取出塑件与流道凝料方便，导柱宜安装于定模A 板上，定模推出的模具导柱宜安装在动模B板上，特殊情况视具体情况确定。 c :导套材料硬度应低于导柱，因为换导套比换导柱更经济方便。d :导柱上必须有油槽，油槽的作用是储存润滑油和积存灰垢。7.2.2 推杆固定板导柱的设计 推杆固定板导柱使用场合 标准模架上没有推杆固定板的导柱、导套，本次设计的模具，由于以下两点所以必须设计推杆固定板导柱、导套。 a:由于所选模架是400400，应加推杆版导柱来承受推杆板的重量； b:模具浇口套偏离模具中心。 推杆固定板导柱、导套的数量对于宽度400mm以上的模架，采用4支导柱 推杆固定板导柱长度设计L=L0+L1+L2 (7.3)式中 L 导柱长度； L0 模具底板厚度； L1方铁高度； L2导柱插入动模板或托板的深度，一般取1520mm。表7.3 模具中推杆固定板导柱尺寸(GB/T4169.5_2006)DD1D2hLL1253540811030图7.2 模具中带肩导柱结构形式7.3 导套7.3.1 直导套直导套主要用于厚模板中，可缩短模板的镗孔深度；模具中直导套的结构形式和规格如图7.3所示。图7.3 直导套表7.3 直导套的规格(GB/T4169.5_2006)DD1D2RL1L354836332407.3.2 带头导套带头导套的作用与有肩导住相同其定位肩可对安装在导套后面的模板进行定位，导套内孔的直径与导柱直径相同，带肩导套采用H7/k6配合。模具中带头导套的结构形式和规格如图7.4所示