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盒盖
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模具设计
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盒盖注塑模具设计
38页-14000字数+说明书+答辩稿+16张CAD图纸
全部图15张.dwg
工件图.dwg
盒盖注塑模具设计答辩稿.ppt
盒盖注塑模具设计说明书.doc
装配图.dwg
目录
摘 要I
AbstractII
目录III
前言V
1确定模具结构形式VI
1.1 确定型腔数量及排列方式VI
1.2 模具结构形式的确定VII
2 注射机型号的确定VIII
3分型面位置的确定IX
4浇注系统形式和浇口的设计X
4.1 主流道设计X
4.1.1 主流道尺寸X
4.1.2 主流道衬套的形式X
4.1.3主流道衬套的固定XI
4.2. 分流道设计XI
4.2.1 主分流道的形状及尺寸XII
4.2.2 主分流道长度XII
4.2.3冷料井的设计XII
4.2.4 分流道的表面粗糙度XIII
4.3. 浇口的设计XIII
4.3.1 浇口的选用XIII
4.3.2 浇口位置的选择XIV
4.4. 浇注系统的平衡XV
5成型零件的设计与加工工艺XVI
5.1. 成型零件的结构设计XVI
5.1.1 型腔的设计XVI
5.1.2 行位的设计XVII
5.1.3 斜顶销的设计XIX
5.1.4 司筒的设计XIX
5.1.5 型芯的设计XX
5.1.6 型心镶件的设计XXI
5.2司筒的加工XXI
5.3型腔的加工XXII
6 侧向分型与抽芯机构的设计XXIII
6.1 侧向分型与抽芯机构的分类XXIII
6.2 抽芯距确定与抽芯力计算XXIII
6.3. 斜导柱侧向分型与抽芯机构设计XXIV
6.3.1 斜导柱的设计XXIV
6.3.2 导滑槽的设计XXVIII
6.3.3 楔紧块的设计XXVIII
6.3.4 锁紧角的选择XXVIII
6.3.5 滑块定位装置的设计XXIX
7 脱模推出机构的设计XXX
8 模架选用与合模导向机构的设计XXXI
9 模具的试模与修模XXXII
9.1 粘着模腔XXXII
9.2 粘着模芯XXXII
9.3 粘着主流道XXXII
9.4 成型缺陷XXXIII
10模具的动作过程XXXV
参 考 文 献XXXVI
总结XXXVII
致谢XXXVIII
摘 要
随着我国经济的迅速发展，采用模具设计的生产技术得到愈来愈广泛的应用。生活中的塑料用品大都采用注射成型，为了保证这些塑料件的性能、质量与可靠性及长期使用的稳定性，注射成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、注塑设备与模具设计及注塑工艺以及注塑现场管理进行完善。而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定通用塑料材料，因为它的成本较低。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的注塑机。在加工过程中，影响注塑制品的因素主要来自模具的温度、注塑工艺控制，以及生产现场的环境温度和湿度变化幅度。
通过对皂盒上盖结构的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。详细地叙述了模具成型零件包括：前模板；前模仁；后模板；后模仁；后模镶件；斜导柱；滑块；楔紧块；侧抽芯；斜顶销；司筒等零件。
关键词: 模具设计；盖板；注塑模具；冷却系统
- 内容简介：
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盒盖注塑模具设计 主要工作内容 用UG实体造型模块对塑料件进行三维造型辅助并用CAD CAXA等进行制图选材 模具结构模具的运动即开模的运动 结构形状 脱模斜度 塑料杯冷却后会产生收缩 为了便于脱模 防止塑料杯表面在脱模时划伤等 在设计时沿脱模方向会有合理的脱模斜度塑料杯应有一定的厚度才能满足使用时的强度和刚度要求 壁厚在脱模时还需承受脱模推力 结构形状 转弯处 对于塑料杯来说 内外表面转弯处都应尽可能采用圆角过渡 这样可使其强度高 塑料熔体在型腔中流动性好 美观 不易产生内应力和变形 塑料件的三维造型 选材 选材 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 成型特性 无定形料 流动性中等 吸湿大 必须充分干燥 表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80 90度 3小时 ABS树脂是目前产量最大 应用最广泛的聚合物 它将PS SAN BS的各种性能有机地统一起来 兼具韧 硬 刚相均衡的优良力学性能 ABS是丙烯腈 丁二烯和苯乙烯的三元共聚物 A代表丙烯腈 B代表丁二烯 S代表苯乙烯 ABS塑料具有优良的综合性能 有极好的冲击强度 尺寸稳定性好 电性能 耐磨性 抗化学药品性 染色性 成型加工和机械加工较好 ABS树脂耐水 无机盐 碱和酸类 不溶于大部分醇类和烃类溶剂ABS塑料的缺点 热变形温度较低 可燃 耐候性较差 成型方式 注塑成型 模架类型 一模两腔 点浇口分型面 选择塑料杯上围最大处为分型面顶出结构 动模上设置推出机构 用以推出塑料杯和流道内的凝料 分流道设计 分流道的界面形状 分型面为平面 因此采用圆形截面流道直径 3 5cm分流道表面粗糙度Ra 1 25 2 5 m 脱模机构设计原则 保证塑件不变形或损坏以及影响外观为使推出机构简单 可靠 开模时应使塑件留于动模 有利于推出推出机构运动要准确 灵活 可靠 无卡死与干涉现象 且机构本身应有足够的刚度 强度和耐磨性 复位机构 复位部件 其作用是使完成推出任务的推出零件回复到初始位置 塑料杯模具的复位可采用复位杆 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计摘 要随着我国经济的迅速发展，采用模具设计的生产技术得到愈来愈广泛的应用。生活中的塑料用品大都采用注射成型，为了保证这些塑料件的性能、质量与可靠性及长期使用的稳定性，注射成型出质量较高、符合产品设计要求的塑料制品，必须对塑料材料、注塑设备与模具设计及注塑工艺以及注塑现场管理进行完善。而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这四项基本因素。设计塑料制品时，应首先选定通用塑料材料，因为它的成本较低。其次应根据所选择的塑料材料、成品尺寸精度、件重、质量要求以及预想的模具结构选用适用的注塑机。在加工过程中，影响注塑制品的因素主要来自模具的温度、注塑工艺控制，以及生产现场的环境温度和湿度变化幅度。通过对皂盒上盖结构的正确分析，设计了一副一模一腔的塑料模具。详细地叙述了模具成型零件包括：前模板；前模仁；后模板；后模仁；后模镶件；斜导柱；滑块；楔紧块；侧抽芯；斜顶销；司筒等零件。关键词: 模具设计；盖板；注塑模具；冷却系统 AbstractThe plastic electron spare part mostly uses the injection to take shape, because these plastic itself have the higher design precision, uses the special engineering plastics processing, cannot use conventional to these plastics the injection to take shape, but must use the precise injection to take shape the craft technology. In order to guarantee these precise plastic performance, the quality and reliable and the long-term use stability, the injection takes shape the quality to be higher, to conform to the product design request plastic product, must to the plastic material, cast the equipment and the mold designs and casts the craft as well as casts the scene management to carry on the consummation. But the essence is the plastic material, casts the mold, casts the craft and casts the equipment these four fundamental factors. Next should act according to the plastic material, the finished size precision, which chooses is heavy, the quality requirement as well as the expectation mold structure selects suitable casting machine. Keyword：Die design；Cover ；The gating system ；Injection mould目录摘 要IAbstractII目录III前言V1确定模具结构形式VI1.1 确定型腔数量及排列方式VI1.2 模具结构形式的确定VII2 注射机型号的确定VIII3分型面位置的确定IX4浇注系统形式和浇口的设计X4.1 主流道设计X4.1.1 主流道尺寸X4.1.2 主流道衬套的形式X4.1.3主流道衬套的固定XI4.2. 分流道设计XI4.2.1 主分流道的形状及尺寸XII4.2.2 主分流道长度XII4.2.3冷料井的设计XII4.2.4 分流道的表面粗糙度XIII4.3. 浇口的设计XIII4.3.1 浇口的选用XIII4.3.2 浇口位置的选择XIV4.4. 浇注系统的平衡XV5成型零件的设计与加工工艺XVI5.1. 成型零件的结构设计XVI5.1.1 型腔的设计XVI5.1.2 行位的设计XVII5.1.3 斜顶销的设计XIX5.1.4 司筒的设计XIX5.1.5 型芯的设计XX5.1.6 型心镶件的设计XXI5.2司筒的加工XXI5.3型腔的加工XXII6 侧向分型与抽芯机构的设计XXIII6.1 侧向分型与抽芯机构的分类XXIII6.2 抽芯距确定与抽芯力计算XXIII6.3. 斜导柱侧向分型与抽芯机构设计XXIV6.3.1 斜导柱的设计XXIV6.3.2 导滑槽的设计XXVIII6.3.3 楔紧块的设计XXVIII6.3.4 锁紧角的选择XXVIII6.3.5 滑块定位装置的设计XXIX7 脱模推出机构的设计XXX8 模架选用与合模导向机构的设计XXXI9 模具的试模与修模XXXII9.1 粘着模腔XXXII9.2 粘着模芯XXXII9.3 粘着主流道XXXII9.4 成型缺陷XXXIII10模具的动作过程XXXV参 考 文 献XXXVI总结XXXVII致谢XXXVIII前言随着现代制造技术的迅速发展、计算机技术的应用，在玩具产业中模具已经成为生产各种玩具不可缺少的重要工艺装备。特别是在塑料产品的生产过程中，塑料模具的应用及其广泛，在各类模具中的地位也越来越突出，成为各类模具设计、制造与研究中最具有代表意义的模具之一。而注塑模具已经成为制造塑料制造品的主要手段之一，且发展成为最有前景的模具之一。注射成型是当今市场上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作为塑料模的一种，就具有很大的市场需求量。所以我盖板注塑模具设计作为我毕业设计的课题。目前，世界模具市场仍供不应求。近年来，世界模具市场总量已超过700亿美元，其中美国、日本、瑞士等国一年的出口模具约占本国模具总产值的三分之一。因此，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。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，日本把模具誉为“进入富裕社会的原动力”，德国则冠之为“加工工业中的帝王”，在欧洲其他一些发达国家模具被认为“磁力工业”由此可见模具在各国国民经济中的重要地位。新材料、新技术、新工艺的研制、开发和应用。随着塑料成型技术的不断发展，模具新材料、模具加工新技术和模具新工艺方面的开发己成为当前模具工业生产和科研的主要任务之一。 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,模具标准件的应要大力推广。本课题应用性强，涉及的知识面与知识点较多，如注塑成型、模具设计、三维造型、运动仿真以及二维三维软件的应用。 通过本课题的设计，将会在下述基本能力上得到培养和锻炼（1）塑料件制品涉及及成型工艺的选择（2）一般塑料件制品成型模具的设计能力（3）塑料制品质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力（4）掌握模具设计常用的商业软件及同实际设计的结合的能力（5）使自己在文档组织与检索方面的能力得到提高（6）掌握写论文的一般步骤及格式方法，同时提高自己的学习、思考、解决问题的能力，因为注塑模具对我来说是一个新的领域。1确定模具结构形式1.1 确定型腔数量及排列方式本产品是本人自行设计的，材料为ABS，型腔的数量是也由本人给定，就一模一腔。我已虚拟地定好了本产品的生产批量定为小批量生产和自己的注射机型号。考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔和型心置于模具正中央。见图1-1所示。 图1-11.2 模具结构形式的确定 由于塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般，且装配精度要求高，因此此模具将斜滑机构设在定模上。故据此本模具在开模时定模板和定模座板先分开抽出侧抽芯，模具将会有两个分模面。见图1-2所示。图1-2？2 注射机型号的确定初选取注塑机：初选取注塑机时应保证注塑机的注射量大于模具成型时产品的质量，因为成型时会流道等废料，原则为成型机的注注射量大于产品质量的20%左右。因为产品为一模二腔，产品的质量为107.4g2=214.8g,（1） 注射量:该塑料制件单件重107.4g 浇注系统的体积为： 总体积： 总重量：M=415.8g ABS的密度为： 满足注射量： 式中：-额定注射量（g）； -塑件与浇注系统凝料的重量和（g）；（2）注射压力 查表，ABS成型时的注射压力=70-120MPa （3） 锁模力 式中：p-塑料成型时的注射压力，聚丙烯的型腔压力p=35MPa； F-浇注系统和塑料在分型面上的投影面积和（）； 各型腔及浇注系统及各型腔面上的投影面积 F=1350KN 查模具设计与制造简明手册可以初步选择注射机的类型 为XSZY250的注射机，3分型面位置的确定对于这个制件来说，由于其结构简单，所以确定分型面不算很难。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则： （1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 （2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 （3）保证塑件的精度要求。 （4）满足塑件的外观质量要求。 （5）便于模具加工制造。 （6）对成型面积的影响。 （7）对排气效果的影响。 （8）对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第（1）和第（2）、第（5）第（8）点。据此，我们选在了制件的最大投影面积处。这样可以保证开模后制件留在动模一边，而且它的分型痕迹也不会对制件有太大影响。如此还有利于模具加工制造，分型面为一平面，且定模的制造也变得简单了很多了。制件视图见图3-1。 图3-1盒盖图4浇注系统形式和浇口的设计4.1 主流道设计4.1.1 主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.54mm，锥度为3度。4.1.2 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，前半部还要和型腔相对滑动，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式，以便有效的选用优质钢材40gr单独进行加工和氮化处理。浇口套都是标准件，只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为前者，有托浇口套用于配装定位圈。浇口套的规格有12，16，20 等几种。由于注射机的喷嘴半径为11，所以浇口套的为R12。见图4-1所示 图4-1浇口套4.1.3主流道衬套的固定因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为100mm，内径31mm。具体固定形式见图4-2所示。 图4-2主流道衬套4.2. 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。除此之外还要使其成型后熔接痕的位置对制件强度的影响最小。见图4-3所示。 图4-3分流道4.2.1 主分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U 形半圆形及矩形等，工程设计中由于半圆形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，这里就采用此种形状。实际加工时实， 分流道的深度要比其半径稍微小一点，如此便于脱模。见图4-4所示：图4-4主分流道形状4.2.2 主分流道长度分流道除了顾及熔接痕外要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长108mm。4.2.3冷料井的设计在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm 的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5 倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。本模具中的冷料穴的具体位置和形状如下图中所示。实际上只要将主流道顺向延长一段距离就行了。其倒锥不但能增加冷料储藏，还能增大动模与料把的摩擦力，使开模时料把更好的留在动模一边。见图4-5所示图4-54.2.4 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6m 左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时，用铣床铣出流道后，用油石或打磨机稍微打磨一下就行了。4.3. 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。4.3.1 浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速而均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。从图中可看出，我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口，国外称之为标准浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这种浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，且对各种塑料的成型适应性均较强；但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不便。具体到这套模具，其浇口形式及尺寸如下图所示。浇口各部分尺寸都是取的经验值。实际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为6 的分流道，再用1的平刀铣出宽度为1mm深0.5mm的侧浇口。见图4-6所示图4-64.3.2 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： （1）尽量缩短流动距离。 （2）浇口应开设在塑件壁厚最大处。 （3）必须尽量减少熔接痕。 （4）应有利于型腔中气体排出。 （5）考虑分子定向影响。 （6）避免产生喷射和蠕动。 （7）浇口处避免弯曲和受冲击载荷。4.4. 浇注系统的平衡 设计应尽量保证一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同的形式，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，这就是浇注系统的平衡。本模具是平衡式，即从主流道到型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。见图4-8所示。 图4-85成型零件的设计与加工工艺模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。5.1. 成型零件的结构设计本套模具的成型零件包括型腔，型芯，一个行位，一个镶件，两个斜顶销，两个司筒。由前面分析分型面的确定可知，镶件用来碰穿型腔，以形成皂盒上盖中间部位的椭圆形的孔；侧抽芯用来侧向碰穿型芯，以成型制件侧面的通孔。 5.1.1 型腔的设计 型腔总体上就是一腔体，底面是平的，其面积较大，模仁受的压力较大，据经验厚度需设计厚点，另外还要考虑到运水（冷却水道）的布置、斜导柱从型腔穿过的孔以及型腔固定到型腔框中的固定形式等。设计型腔的宽120mm，厚35mm，长190mm。另外由于和侧抽芯插穿的壁厚为1mm，强度远远不够，所以又加厚5mm与其上。最终设计结构如下图，背面对称有四条水道，因此在型腔框上钻对应四条运水的八个过孔，也就是说，长型的水咀穿过这八个孔，再通过螺纹牙，锁紧到型腔上的。见图5-1所示。 图5-15.1.2 行位的设计行位，左边与型心侧面碰穿的的成型零件。见图5-2所示 图5-2其成型的关键部位是图中双点划线以上所示部分（见图5-3），图中两个圆是装配时用的销钉孔，直径为4mm。上图中的俯视图即为行位成型部分的总体截面形状。注意其尺寸是已经由产品图放过缩水的，即产品图放大（1+平均缩水）的倍数。整个行位截面形状设计成下图所示的样子，总长36.04mm，宽20，总高3mm，在宽的方向上两端为R1.5的圆角。由于设计的斜导柱的倾斜角为18，所以行位的锁紧角+2318+220。见图5-4所示。 图5-3 图5-4另外，行位上用来导滑的部分见图5-5所示：图5-5最后，还要设计斜导柱孔，因为斜导柱是选用的标准件，直径为12，所以直径为13mm，斜度为18。另外由于起在定模上，故挂台在小端。最终的形状如上图所示。5.1.3 斜顶销的设计斜顶销，即成型下图中点划线内的突起部分并有顶出功能的零件。其成型的关键部位的形状如下图中圆内虚线所示，即为成型部分的总体截面形状。见图5-6所示图5-6由于两侧是对称的，所以两边的斜销完全一样。见图5-7所示：图5-75.1.4 司筒的设计司筒，即用以辅助成型下图中突起的两部分并有顶出功能的零件。见图5-8所示图5-8其形状如下图所示，其成型的关键部位即为下图中虚线左部的部分。零件如图5-9所示图5-9其拔模角为1度，经计算，顶管顶出8mm，刚好完全脱模。由于顶管中空又总长较长，而有效工作部分只有三分之一，故将顶管的后半部分加厚来增大强度；前半部分的外径刚好跟制件缩水以后的外径相同。由于制件上的两个突起部分是相同的，所以两根司筒亦完全相同。5.1.5 型芯的设计型心，即分型面下面部分的成型零件。其成型的关键部位即下图中分型面以下部分和图中虚线部分见图5-10所示。 图5-10型芯见图5-11所示图5-11 图5-11 上图中主视图中下部的长37mm宽23mm的槽用来和定模上的加强突起 相吻合，两侧的斜销滑槽和中央的镶件框都用线割加工出；大分型面以下的0.5mm宽的窄槽要用一电极放出；其他部位用机械加工的手段即可完成。总长150mm，总宽128mm，总厚度38.5mm。水道围绕着成型部位分步，运水直径为6mm，靠螺纹通过动模板和水嘴相连。这样做可以节约一定的工时，而且不需要密封圈。然后经过热处理，硬度达到HRC4852。最后要在后模仁上设计顶针孔的大小与位置，顶针就是脱模推出机构，即将塑件从后模上顶出。如下图所示。上图中四支顶针关于中心对称，直径都为8。用于与顶针相配合的长度留有20mm就可以了。这样做的目的是为了减少配合的接触面积。5.1.6 型心镶件的设计型心镶件就是镶在后模仁的镶件孔中，再顶到型腔上，与其碰穿以形成皂盒上盖中间的椭圆孔的成型零件。它的总体截面外形及尺寸前面已确定。动模镶件在模具中的形状与位置注定分流道要设在与型腔碰穿的端面上，另外拉料把的拉料杆不可避免的也设在了型心镶件中心。简单的说，塑件哪里是空的镶件就要到哪个位置。镶件上的结构基本上都是与成型有关的结构。上述结构设计完后镶件就成了下图所示的样子。最终设计的后模仁镶件的形式如下图所示，当然还要做两个M8 的螺丝孔以通过螺钉固定在支撑板上。见图5-12所示图5-125.2司筒的加工由于成本的原因，这类零件模具厂很少做的，都是教给标准件生产商加工，至于加工工艺，我们就不在赘述了。5.3型腔的加工型腔的加工多数是用打火花。因为火花机也是电脑控制的，因此精度高。首先须在型腔上用电火花加工出和行位插穿的孔其电极的制作和做行位时相同，做铜公时还是要做两个，即一个粗公，一个精公，粗公用于粗加工（快速加工、大切削量加工），精公则用于精加工（最终加工）。粗公一般留火花位十五个丝，精公一般留五至八个丝（看精度要求而定）的火花位。由于型腔的粗糙度较低，所以要用电极放出，这个铜公再由线切割割出来。下图为该电极三视图。见图5-18所示。图5-18现在已经做好了一粗一精两个铜公。然后开始在型腔上放电，打出它的尺寸和粗糙度来。电火花加工时，粗公一般用大电流，精公用小电流。剩下的地方再用铣床铣出来。两次线割后的铜公形状如下图中的粗线所示，然后再用铣床铣出图中虚线所示的三个槽。6 侧向分型与抽芯机构的设计当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模。带动侧向成型零件作侧向移动（抽拔与复位）的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。由于本塑件结构的特殊性，塑件的侧向抽芯成型机构设在了定模上。但其抽芯距离不长。6.1 侧向分型与抽芯机构的分类根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压或气动以及手动等三大类型。根据塑件结构进行合理选用。本套模具选用机动。6.2 抽芯距确定与抽芯力计算侧向型芯或侧向成型模腔从成型位置到不妨碍塑件的脱模推出位置所移动的距离称为抽芯距。此模中抽芯距为3.25 。抽芯力的计算同脱模力计算相同。对于侧向凹入的塑件的抽芯力往往是较大的，主要是克服塑件与侧抽芯的粘附力和侧型滑块移动时的摩擦阻力。对于侧型芯的抽芯力，往往采用如下公式进行估算： （6-1）式中： Fc抽芯力（N） c侧型芯成型部分的截面平均周长（m） h侧型芯成型部分的深度（m） p塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力），其值与塑件的几何形状及塑件的品种、成型工艺有关，一般情况下模内冷却的塑件，p（0.81.2）107Pa，模外冷却的塑件，p（2.43.9）107Pa 塑料在热状态时对钢的摩擦系数，一般0.150.20 侧型芯的脱模斜度或倾斜角在此模具中ch 为面积，ch50010-6()，p 取3.5107Pa，取0.2，为0，所以 Fc= 500 106 3.5 107 0.1 =175N只有一个侧抽芯，所以脱模力为Fc175（N）。6.3. 斜导柱侧向分型与抽芯机构设计斜导柱侧向分型与抽芯机构是利用斜导柱等零件把开模力传递给侧型芯或侧向成型块，使之产生侧向运动完成抽芯与分型动作。这类侧向分型抽芯机构的特点是结构紧凑、动作安全可靠、加工制造方便，是设计和制造注射模抽芯时最常用的机构，但它的抽芯力和抽芯距受到模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大的场合。斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开模方向成一定角度的斜导柱、侧抽芯或抽芯滑块、导滑槽和楔紧块定距限位装置等组成。6.3.1 斜导柱的设计 （1）斜导柱倾斜角确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角，的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力状况等起着决定性的影响。如下图的左边所示确定斜导柱工作部分长度： LS/sin （6-2）式中： L斜导柱的工作长度； S抽芯距； 斜导柱的倾斜角； H与抽芯距s 对应的开模距。 图6-1如上图的右边所示是斜导柱抽芯时的受力图，从图中6-1可知： （6-3） （6-4）式中：侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力；侧抽芯时的脱模力，其大小等于抽芯力Fc；侧抽芯时所需的开模力。由式（6-3）、（6-4）可知，增大，L 和H 减小，有利于减小模具尺寸，但Fw 和Fk 增大，影响导柱和模具的强度和刚度；反之，减小，斜导柱和模具受力减小，但要在获得相同抽芯距的情况下，斜导柱的长度就要增长，开模距就要变大，因此模具尺寸会增大。综合两方面考虑，经过实际的计算推导，取20比较理想，一般在设计时25，最常用为1222。当抽芯方向与模具开模方向不垂直而成一定交角时，也可以采用斜导柱侧向抽芯机构。在确定斜导柱倾角时，可根据抽芯距的大小、抽芯力大小合理选用。综合以上多方面的考虑，加之抽芯距较长，可取斜导柱倾角为18度。 （2）斜导柱长度的计算斜导柱的长度如下图所示，其工作长度与抽芯距有关，见式（6-3）、（6-4）。斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾斜角以及斜导柱固定板厚度等有关。 斜导柱的总长为： （6-5）式中：斜导柱的长度； 斜导柱固定部分大端直径 h斜导柱固定板厚 d斜导柱工作部分直径 S抽芯距 Lz=85mm图6-2在此模中，d2 为15 ，d 为12 ，h 为630 ，为18，s 为3.25，所以： LZ85mm斜导柱安装固定部分的长度为： （6-6）式子中：斜导柱安装固定部分的长度 斜导柱安装固定部分的直径 （6-7）图6-3 （3） 斜导柱的直径计算斜导柱在抽芯过程中受到弯曲力Fw 的作用，如上图所示，斜导柱的直径主要受弯曲力的影响，斜导柱所受的弯矩为：式中：斜导柱所受弯矩 斜导柱弯曲力臂有材料力学可知： 式中：斜导柱所受弯矩 抗弯截面系数 （6-8） d=22mm式中： Hw侧型芯滑块受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板的距离，它并不等于滑块高度的一半。经估算与查表，取斜导柱直径d 为12 。 （4）斜导柱的结构设计由于斜导柱为标准件，所以只需去买就行了，其结构形状可以从上图中看到。6.3.2 导滑槽的设计成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，要求其必须沿一定的方向平稳地往复移动，这一过程是在导滑槽内完成的。根据模具上侧型芯大小、形状和要求不同，以及各工厂的具体使用情况，滑块与导滑槽的配合形式也不同，一般采用T 形槽或燕尾槽导滑，尤其使用T 形槽比较多。本设计采用T 形槽。就在后模板上用T 形槽铣出这个槽。这样即能保证精度，加工起来又快捷方便。6.3.3 楔紧块的设计楔紧块的形式如下图所示，其固定形式是在定模座板上铣出一槽将楔紧块放如其中，在拧上一M8的螺丝。图6-46.3.4 锁紧角的选择锁紧角的工作部分是斜面，其楔紧角为a：当滑块移动方向垂直于合模方向，23当滑块向动模一侧倾斜角度时，123当滑块向定模一侧倾斜角度时，+23在此处取20。6.3.5 滑块定位装置的设计由于斜导柱的长度在工作中始终没有完全抽出，所以这里不需要该装置。由图纸给出。7 脱模推出机构的设计制件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则。 （1）推出机构应尽量设置在动模一侧 由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。 （2）保证塑件不因推出而变形损坏,为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。 从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 （3）机构简单动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。 （4）良好的塑件外观 推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。 （5）合模时的正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。本套模具的推出机构为机动推出，形式较为复杂。采用四只8mm的顶针、一只5mm的顶杆两个顶管和两个斜顶销顶出。其布置形式见下图，下图中的粗虚线既是。顶出的距离约1520就行了。见图7-1图7-18 模架选用与合模导向机构的设计设计模具时，开始就要选定模架。当然选用模架时要考虑到塑件的成型、流道的分布形式以及顶出机构的形式，有抽芯的还要考虑滑块的大小等等因素。本套模具选用标准塑胶模架，其规格如下：细水口系统的标准型，2225（即220 250 ），A 板35 ，B 板30 。模架的形状及尺寸见说明书的附页。一般导向分为动、定模之间的导向，推板的导向，推件板的导向。一般导向装置由于受加工精度的限制或使用一段时间之后，其配合精度降低，会直接影响制品的精度，因此对精度要求较高的制品必须另行设计精密导向定位装置。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。见图8-1图8-19 模具的试模与修模试模中所获得的样件是对模具整体质量的一个全面反映。以检验样件来修正和验收模具，是塑料模具这种特殊产品的特殊性。首先，在初次试模中我们最常遇到的问题是根本得不到完整的样件。常因塑件被粘附于模腔内，或型芯上，甚至因流道粘着制品被损坏。这是试模首先应当解决的问题。9.1 粘着模腔制品粘着在模腔上，是指塑件在模具开启后，与设计意图相反，离开型芯一侧，滞留于模腔内，致使脱模机构失效，制品无法取出的一种反常现象。其主要原因是： （1） 注射压力过高，或者注射保压压力过高。 （2） 注射保压和注射高压时间过长，造成过量充模。 （3） 冷却时间过短，物料未能固化。 （4） 模芯温度高于模腔温度，造成反向收缩。 （5） 型腔内壁残留凹槽，或分型面边缘受过损伤性冲击，增加了脱模阻力。9.2 粘着模芯 （1） 注射压力和保压压力过高或时间过长而造成过量充模，尤其成型芯上有加强筋槽的制品，情况更为明显。 （2） 冷却时间过长，制件在模芯上收缩量过大。 （3） 模腔温度过高，使制件在设定温度内不能充分固化。 （4） 机筒与喷嘴温度过高，不利于在设定时间内完成固化。 （5） 可能存在不利于脱模方向的凹槽或抛光痕迹需要改进。9.3 粘着主流道 （1） 闭模时间太短，使主流道物料来不及充分收缩。 （2） 料道径向尺寸相对制品壁厚过大，冷却时间内无法完成料道物料的固化。 （3） 主流道衬套区域温度过高，无冷却控制，不允许物料充分收缩。 （4） 主流道衬套内孔尺寸不当，未达到比喷嘴孔大0.51 。 （5） 主流道拉料杆不能正常工作。一旦发生上述情况，首先要设法将制品取出模腔（芯），不惜破坏制件，保护模具成型部位不受损伤。仔细查找不合理粘模发生的原因，一方面要对注射工艺进行合理调整；另一方面要对模具成型部位进行现场修正，直到认为达到要求，方可进行二次注射。9.4 成型缺陷当注射成型得到了近乎完整的制件时，制件本身必然存在各种各样的缺陷，这种缺陷的形成原因是错综复杂的，一般很难一目了然，要综合分析，找出其主要原因来着手修正，逐个排出，逐步改进，方可得到理想的样件。下面就对度模中常见的成型制品主要缺陷及其改进的措施进行分析。 （1）注射填充不足所谓填充不足是指在足够大的压力、足够多的料量条件下注射不满型腔而得不到完整的制件。这种现象极为常见。其主要原因有： 熔料流动阻力过大这主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形状、尺寸不利于熔料流动。尽量采用整圆形、梯形等相似的形状，避免采用半圆形、球缺形料道。熔料前锋冷凝所致。塑料流动性能不佳。制品壁厚过薄。 型腔排气不良这是极易被忽视的现象，但以是一个十分重要的问题。模具加工精度超高，排气显得越为重要。尤其在模腔的转角处、深凹处等，必须合理地安排顶杆、镶块，利用缝隙充分排气，否则不仅充模困难，而且易产生烧焦现象。c. 锁模力不足因注射时动模稍后退，制品产生飞边，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。应调大锁模力，保证正常制件料量。 （2）溢边（毛刺、飞边、批锋）与第一项相反，物料不仅充满型腔，而且出现毛刺，尤其是在分型面处毛刺更大，甚至在型腔镶块缝隙处也有毛刺存在，其主要原因有： 注射过量 锁模力不足 流动性过好 模具局部配合不佳 模板翘曲变形 （3）制件尺寸不准确初次试模时，经常出现制件尺寸与设计要求尺寸相差较大。这时不要轻易修改型腔，应行从注射工艺上找原因。 尺寸变大注射压力过高，保压时间过长，此条件下产生了过量充模，收缩率趋向小值，使制件的实际尺寸偏大；模温较低，事实上使熔料在较低温度的情况下成型，收缩率趋于小值。这时要继续注射，提高模具温度、降低注射压力，缩短保压时间，制件尺寸可得到改善。 尺寸变小注射压力偏低、保压时间不足，制在冷却后收缩率偏大，使制件尺寸变小；模温过高，制件从模腔取出时，体积收缩量大，尺寸偏小。此时调整工艺条件即可。通过调整工艺条件，通常只能在极小范围内使尺寸京华，可以改变制件相互配合的松紧程度，但难以改变公称尺寸。10模具的动作过程本套模具共有两个分模面。分别是主分模面，在定模板与动模板之间；定模板与定模座板之间的分模面。开模时，由于定模板上有一个碰穿动模并完全位于定模板上侧抽芯插在定模板上，故动模板与定模板暂不会分开（靠锁模器锁住），因此模具会从阻力较小的定模板与定模座板之间分开，分开时，首先是契紧块与行位脱离，然后才是斜导柱拔开旁边的行位进行抽芯。这时主流道凝料会与浇口套分开，主分流道凝料仍然被困在动模和定模间。此分模面的分模距离由一对定距螺钉控制，行程设计为10 ，当超过10 时，这对定距螺钉便会拉住前模板，此是侧抽芯也已完全抽出制件，抽芯距3.2 。然后，模具便会从定模板与动模板之间这个主分模面分开。分开时， 整个塑件会包在动模上，动模动完后，注射机上的推杆顶住模具上的顶针底板
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