毕业设计（论文）-多功能牙刷架的结构创新和塑料模具设计（全套图纸三维）.pdf

XX 学校 XX 学校 毕业设计说明书 课题名称： 多功能牙刷盒注塑模具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日 XX 大学博士学位论文 I 摘摘 要要 根据塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工艺性、尺寸精度等 技术要求，考虑塑件制件尺寸。本模具采用一模一腔，直接浇口进料，注射机 采用 HTF160XB 型号，设置冷却系统，CAD 和绘制二维总装图和零件图，选择模 具合理的加工方法。附上说明书，系统地运用简要的文字，简明的示意图和和 计算等分析塑件，从而作出合理的模具设计。 关键词：关键词：机械设计；模具设计；CAD 绘制二维图；。 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 XX 大学博士学位论文 i Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HTF160XB models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG draw 3D maps, injection machine selection XX 大学博士学位论文 ii 目目 录录 摘摘 要要 . I 1 绪论绪论 . 4 1.1 塑料简介 . 4 1.2 注塑成型及注塑模 . 4 2 塑件分析塑件分析 . 7 2.1 塑件图 . 7 2.2 塑件的材料分析 . 7 2.2.1 基本特性 . 7 2.2.2 成型性能 . 9 2.2.3 主要用途 . 9 2.3 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 . 9 2.3.1 塑件的结构设计 . 9 2.3.2 塑件尺寸及精度 . 10 2.3.3 塑件表面粗糙度 . 11 2.4 计算塑件的体积、质量 . 11 3 塑件成型方案设计塑件成型方案设计 . 12 3.1 分型面选择 . 12 3.2 型腔数的确定 . 12 3.3 型腔布局 . 13 3.4 浇注系统的类型和位置的选择 . 13 3.4.1 浇注系统组成 . 14 3.4.2 确定浇注系统的原则 . 14 3.5 成型零件结构设计 . 14 3.5.1 型腔设计 . 15 3.5.2 型芯设计 . 16 3.6 脱模机构的设计 . 16 3.6.1 脱模机构的选择 . 16 3.6.2 推板推出机构设计 . 17 3.6.1 脱模力的计算 . 17 3.7 导向与定位机构设计 . 19 3.8 排气及引气系统的设计 . 20 3.9 模温调节系统的设计 . 21 温度调节对塑件质量的影响 . 21 3.10 模架选用 . 23 3.10.1 确定模具的基本类型 . 23 3.10.2 模架的选择 . 23 4 模具零件设计模具零件设计 . 26 4.1 模具成型零件尺寸计算 . 26 4.4.1 凹模宽度尺寸的计算 . 26 XX 大学博士学位论文 iii 4.4.2 凹模长度尺寸的计算 . 27 4.4.3 凹模高度尺寸的计算 . 27 4.4.4 凸模宽度尺寸的计算 . 27 4.4.5 凸模长度的计算 . 27 4.4.6 凸模高度尺寸的计算 . 27 4.2 模具强度与刚度校核 . 28 4.3 脱模力的计算 . 28 4.4 浇注系统的设计 . 29 4.4.1 主流道的设计 . 29 4.4.2 分主流道的设计 . 30 4.4.3 浇口的设计 . 31 4.5 模具冷却系统的设计 . 32 4.6 侧向抽芯机构类型选择与设计 . 32 4.6.1 侧向抽芯机构类型 . 32 4.6.2 侧向抽芯机构主要参数的确定 . 34 5 注射机的选用及相关参数的校核注射机的选用及相关参数的校核 . 37 注射成型工艺过程分析 . 37 5.1 相关参数 . 39 表 HTF160XB 注塑机参数(部分) . 39 5.2 最大注塑量校核 . 39 5.3 锁模力校核 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.5 开模行程校核 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 6 模具结构总图模具结构总图 . 错误！未定义书签。 总结总结 . 错误！未定义书签。 致谢致谢 . 错误！未定义书签。 参考文献参考文献 . 错误！未定义书签。 XX 大学博士学位论文 4 1 绪论绪论 模具制造是国家经济建设中的一项重要产业， 振兴和发展我国的模具工业。 日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为 广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信 等产品中。60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高 精度。高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗。是其它加工制造方法所不 能比拟的。模具又是“效益放大器”。用模具生产的最终产品的价值，往往是 模具自身价值的几十倍、上百倍。模具工业是制造业中的一项基础产业，是技 术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域。 1.1 塑料简介塑料简介 塑料是以树脂为主要成分的高分子材料， 它在一定的温度和压力下具有流 动性。可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得 形状而不发生变化。塑料有很多优异性能，广泛应用于现代工业和日常生活， 它具有密度小，质量轻，比强度高，绝缘性能好，介电损耗低，化学稳定性高， 减摩耐磨性能好，减振隔音性能好等诸多优点。另外，许多塑料还具有防水、 防潮、防透气、防辐射及耐瞬时烧蚀等特殊性能 1。塑料以从代替部分金属、 木材、皮革及无机材料发展成为各个部门不可缺少的一种化学材料，在国民经 济中，塑料制作已成为各行各业不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模注塑成型及注塑模 将塑料成型为制品的生产方法很多， 最常用的有注射， 挤出， 压缩， 压注， 压延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑 料外，几乎的有的热塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能 一次成型外形复杂、尺寸精度较高、易于实现全自动化生产等一系列优点。因 此广泛用于塑料制件的生产中，其产口占目前塑料制件生产的 30%左右。但注 射成型的设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料件的生 产。 XX 大学博士学位论文 5 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射机的一些基本知识，注射机是 注射成型的主要设备，依靠该设备将粒状塑料通过高压加热等工序进行注 射。 注射机为热塑性或热固性塑料注射成型所用的主要设备，按其外形可分 为立式、卧式、直角式三种，由注射装置、锁模装置、脱模装置，模板机架系 统等组成。 注射成型生产中使用的模具叫注射模， 它是实现注射成型生产的工艺装备。 注射模的种类很多，其结构与塑料品种、塑件的复杂程度和注射机的种类 等很多因素有关，其基本结构都是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安 装在注射机的固定板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，在注射成型过 程中它随注射机上的合模系统运动。注射成型时动模部分与定模部分由导柱导 向而闭合。一般注射模由成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与 抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统及支承零部件组成 2 。 注射模、塑料原材料和注射机通过注射成型工艺联系在一起。注射成型工 艺的核心问题就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔体，并把它注射到型 腔中去，在控制条件下冷却定型，使塑件达到所要求的质量。注射机和模具结 构确定以后，注射成型工艺条件的选择与控制便是决定成型质量的主要因素。 注射成型有三大工艺条件，即：温度、压力、时间。在成型过程中，尤其 是精密制品的成型，要确立一组最佳的成型条件决非易事，因为影响成型条件 的因素太多，有制品形状、模具结构、注射装备、原材料、电压波动及环境温 度等。 塑料模具的设计不但要采用 CAD 技术，而且还要采用计算机辅助工程 （CAE）技术。 目前国际市场上主要流行的，运用范围最广的注射模流动模拟分析软件有 澳大利亚的 MOLDFLOW、 美国的 CFLOW、 华中科技大学的 H-FLOW 等。 其中 MOLDFLOW 软件包括三个部分： MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （产品优化顾问， 简称 MPA） ， MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模拟分析，简称 MPI），MOLDFLOW PLASTICS XABSRT （注射成型过程控制专家，简称 MPX）。 XX 大学博士学位论文 6 采用 CAE 技术，可以完全代替试模，CAE 技术提供了从制品设计到生产的 完整解决方案，在模具制造加工之前，在计算机上对整个注射成型过程进行模 拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却情况，以及制品中的应力分布、分 子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问 题。都有着重大的技术经济意义 3。 XX 大学博士学位论文 7 2 塑件分析塑件分析 2.1 塑件图塑件图 在模具设计之前需要对塑件的工艺性如形状结构、尺寸大小、精度等级和 表面质量要进行仔细研究和分析，只有这样才能恰当确定塑件制品所需的模具 结构和模具精度。 本设计课题-多功能牙刷盒多功能牙刷盒如图所示，具体结构和尺寸详见图纸，该塑件结 构较为简单，生产量大，要求较低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 多功能牙刷盒三维立体图多功能牙刷盒三维立体图 2.2 塑件的材料分析塑件的材料分析 2.2.1 基本特性 丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（简称：ABS）是日常生活中最常用的高分子材 料之一，丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是 不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物会被氧 化。丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块 状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。丙 烯-丁二烯-苯乙烯共聚物结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越 难以结晶。 丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的晶体融化温度也受到枝链个数的影响， 分布于从 90 摄氏度到 130 摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。丙烯-丁二 XX 大学博士学位论文 8 烯-苯乙烯共聚物单晶通常可以通过把高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物在130 摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。 丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物有: 高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS, High Density Polyethylene）又 称低压丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，因为在低压下生产，含有较多长链，因此 密度高。主要用于制造各种注塑、吹塑和挤出成型制品。 中密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MDABS, Medium Density Polyethylene） 低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（LDABS, Low Density Polyethylene) 用高压法（147.17196.2MPa）生产，支链较多，强度低，多用来生产薄膜制 品。 线性低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（LLDABS, Linear Low Density Polyethylene）等多种产品。 高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通常使用Ziegler-Natta （齐格勒-纳塔催 化剂）聚合法制造，其特点是分子链上没有支链，因此分子链排布规整，具有 较高的密度。该过程在管式或釜式低压反应器中以乙烯为原料，用氧或有机过 氧化物为引发剂引发聚合反应。高密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物属环保材质， 加热达到熔点，即可回收再利用。须知塑胶原料可大分为两大类：“热塑性塑胶” （Thermoplastic）及“热固性塑胶”（Thermosetting），“热固性塑胶”是加热到 一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态，因此，有环保问 题的产品是“热固性塑胶”的产品（如轮胎），并非是“热塑性塑胶”的产品（如： 夹板），所以并非所有“塑胶”皆不环保。 低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物通常使用高温高压下的自由基聚合生成， 由于在反应过程中的链转移反应，在分子链上生出许多支链。这些支链妨碍了 XX 大学博士学位论文 9 分子链的整齐排布，因此密度较低。 线性低密度丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物是通过在丙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。 2.2.2 成型性能 ABS 易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此，成型加工 前应进行干燥处理；ABS 在升温时黏度增高，黏度对剪切速率的依赖性很 强，因此模具设计中大都采用直接浇口形式，成型压力较高，塑件上的脱 模斜度宜稍大；易产生熔接痕，模具设计时应该注意尽量减小浇注系统对 料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响及小。 要求塑件精度高时，模具温度可控制在50 60，要求塑件光泽和耐热时， 模具温度应控制在60 80。ABS 比热容低，塑化效率高，凝固也快，故 成型周期短。 2.2.3 主要用途 ABS料在机械工业上用来制造高温电气制品、风筒壳、火牛壳、电工用具、 电机壳、工具箱、奶瓶、冷饮机壳、照相机零件、安全帽、齿轮、食品盘子、 医疗器材、导管、发夹、吹风筒、理发用品、鞋跟、纤维增强后可作结构更强 的工程零件、CD 碟。 2.3 塑件的结构和尺寸精度表面质量分析塑件的结构和尺寸精度表面质量分析 2.3.1 塑件的结构设计 （1）、脱模斜度 由于注射制品在冷却过程中产生收缩， 因此它在脱模前会紧紧的包住模具 型芯或型腔中突出的部分。为了便于脱模，防止因脱模力过大拉伤制品表面， 与脱模方向平行的制品内外表面应具有一定的脱模斜度。脱模斜度的大小与制 品形状、壁厚及收缩率有关。斜度过小，不仅会使制品尺寸困难，而且易使制 品表面损伤或破裂，斜度过大时，虽然脱模方便，但会影响制品尺寸精度，并 浪费原材料。通常塑件的脱模斜度约取 0.51.5 o ，塑件材料 ABS 的型腔脱模 XX 大学博士学位论文 10 斜度为 0.35 /1o 30 / ，型芯脱模斜度为 30 /1o 。 （2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的结构要素，是设计塑件时必须考虑的问题之一。塑 件的壁厚对于注射成型生产具有极为重要的影响， 它与注射充模时的熔体流动、 固化定型时的冷却速度和时间、塑件的成型质量、塑件的原材料以及生产效率 和生产成本密切相关。一般在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应尽量小。 因为壁厚太大不仅会使原材料消耗增大，生产成本提高，更重要的是会延缓塑 件在模内的冷却速度，使成型周期延长，另外还容易产生气泡、缩孔、凹陷等 缺陷。但如果壁厚太小则刚度差，在脱模、装配、使用中会发生变形，影响到 塑件的使用和装配的准确性。选择壁厚时应力求塑件各处壁厚尽量均匀，以避 免塑件出现不均匀收缩等成型缺陷。塑件壁厚一般在 14mm，最常用的数值 为 23mm。本产品壁厚均匀，周边和底部壁厚均为 1-3mm左右。 （3）、塑件的圆角 为防止塑件转角处的应力集中，改善其成型加工过程中的充模特性，增加 相应位置模具和塑件的力学角度，需要在塑件的转角处和内部联接处采用圆角 过度。在无特殊要求时，塑件的各连接角处均有半径不小于 0.51mm的圆角。 一般外圆弧半径大于壁厚的 0.5 倍，内圆角半径应是壁厚的 0.5 倍。 （4）、孔 塑料制品上通常带有各种通孔和盲孔，原则上讲，这些孔均能用一定的型 芯成型。但当孔太复杂时，会使熔体流动困难，模具加工难度增大，生产成本 提高，困此在塑件上设计孔时，应尽量采用简单孔型。由于型芯对熔体有分流 作用，所以在孔成型时周围易产生熔接痕，导致孔的强度降低，故设计孔时孔 时孔间距和孔到塑件边缘的距离一般都尖大于孔径，孔的周边应增加壁厚，以 保证塑件的强度和刚度。 2.3.2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取决于塑料品种的流动性和注射机规格，在 一定的设备和工艺条件下流动性好的塑料可以成型较大尺寸的制品，反正成型 出的制品尺寸就比较小。从节约材料和能源的角度出发，只要能满足制品的使 XX 大学博士学位论文 11 用要求，一般都应将制品的结构设计的尽量紧凑，以便使制品的外形尺寸玲珑 小巧些。该塑件的材料为 ABS，流动性较好，适用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影响模具结构的设计和模具的制造精度。为降低模具 的加工难度和模具的制造成本，在满足塑件要求的前提下尽量把塑件的尺寸精 度设计得低一些。由于塑料与金属的差异很大，所以不能按照金属零件的公关 等级确定精度等级。根据我国目前的成型水平，塑件尺寸公差可以参照塑件的 尺寸与公差数值标准来确定。根据任务书和图纸要求，本产品采用 MT6 级精度。 2.3.3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。这除了在成型时从工艺上尽可能 避免冷疤、云纹等疵点来保证外，主要是取决于模具型腔表面粗糙度。塑料制 品的表面粗糙度一般为 Ra 0.021.25m之间，模腔表壁的表面粗糙度应为塑 件的 1/2，即 Ra 0.010.63m。模具在使用过程中由于型腔磨损而使表面粗 糙度不断增加， 所以应随时给以抛光复原。 本次产品表面粗糙度为外表面 Ra0.2， 内表面 Ra0.81.6。 2.4 计算塑件的体积、质量计算塑件的体积、质量 本次设计中，塑件的质量和体积采用 3D 测量，在 UG 软件中，使用塑模部件 验证功能，可以测得塑件的体积 112.5 3 cm ，因 ABS 的密度为 1.05 3 /cmg，即可 以得出该塑件制品的质量约为 225g 。 XX 大学博士学位论文 12 3 塑件成型方案设计塑件成型方案设计 3.1 分型面选择分型面选择 将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开 时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面 称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种 选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条 件。 选择分型面时，应从以下几个方面考虑： 1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处； 2）使塑件在开模后留在动模上； 3）分型面的痕迹不影响塑件的外观； 4）浇注系统，特别是浇口能合理的安排； 5）使推杆痕迹不露在塑件外观表面上； 6）使塑件易于脱模。 综合考虑各种因素，并根据本模具制件的外观特点，受用平面分型面，并 选择在塑件的最大平面处，开模后塑件留在动模一侧。 分型面的选择分型面的选择 3.2 型腔数的确定型腔数的确定 因为本设计多功能牙刷盒结构简单，生产量大，塑件的尺寸较大，为提高 塑件成功概率，并从经济型的角度出发，节省生产成本和提高生产效率，采用 一模一腔，进行加工生产。 XX 大学博士学位论文 13 3.3 型腔布局型腔布局 型腔的布局与浇注系统的布置密切相关,型腔的排布应使型腔每个区域都 通过浇注系统从总压力中均等的分得所需的压力,以保证塑料熔体均匀地充满 型腔,使塑件内在质量均一稳定。这就要求型腔与主流道之间的距离尽可能短， 同时采用平衡流道，以求达到良好的浇注质量。型腔布局由图所示。 型腔布局方式型腔布局方式 3.4 浇注系统的类型和位置的选择浇注系统的类型和位置的选择 XX 大学博士学位论文 14 浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系 统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通直 接浇口浇注系统。正确设计浇注系统对获得优质的塑料制品极为重要。 3.4.1 浇注系统组成 普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分： 1主浇道 2第一分浇道 3第二分浇道 4第三分浇道 5浇口 6型腔 7冷料穴 3.4.2 确定浇注系统的原则 在设计浇注系统时应考虑下列有关因素： a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证 塑件质量。 b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模 多腔，浇注系统需按型腔布局设计。 c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择 分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还 应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的 质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。 d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响 塑件的外表美观。 e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑 件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施 6。 3.5 成型零件结构设计成型零件结构设计 模具闭合时用来填充塑料成型制品的空间称为型腔。构成模具型腔的零部 件称成型零部件。一般包括型腔、型芯、型环和镶块等。成型零部件直接与塑 料接触，成型塑件的某些部分，承受着塑料熔体压力，决定着塑件形状与精度， 因此成型零部件的设计是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型过程中需要经常承受温度压力及塑料熔体对它们的 XX 大学博士学位论文 15 冲击和摩擦作用，长期工作后晚发生磨损、变形和破裂，因此必须合理设计其 结构形式，准确计算其尺寸和公差并保证它们具有足够的强度、刚度和良好的 表面质量。 成型零部件结构设计主要应在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、 装配、使用、维修等角度加以考虑。 3.5.1 型腔设计 型腔是用来成型制品外形轮廓的模具零件，其结构与制品的形状、尺寸、 使用要求、生产批量及模具的加工方法等有关，常用的结构形式有整体式、嵌 入式、镶拼组合式和瓣合式四种类型。 本设计中采用整体式型腔，其特点是结构简单，牢固可靠，不容易变形， 成型出来的制品表面不会有镶拼接缝的溢料痕迹，还有助于减少注射模中成型 零部件的数量，并缩小整个模具的外形结构尺寸。不过模具加工起来比较困难， 要用到数控加工或电火花加工。 型腔型腔 XX 大学博士学位论文 16 3.5.2 型芯设计 本设计中零件结构较为简单，深度不大，经过对塑件实体的研究，采用嵌 入式型芯。这样的型芯加工方便，便于模具的维护型芯与动模板的配合可采用 6/7 PH。 型芯型芯 3.6 脱脱模机构的设计模机构的设计 塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部件上脱出的过程，使塑 件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定 板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。 3.6.1 脱模机构的选择 脱模机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液 压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机 XX 大学博士学位论文 17 构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型零部件推出和斜滑杆侧抽芯机构 等。 脱模机构的选用原则： （1）使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但 不能形成永久变形）； （2）推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排； （3）推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂； （4）推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形； （5）推杆位置痕迹须不影响塑件外观； 本设计中采用推板推出机构使塑料制件顺利脱模。 3.6.2 推板推出机构设计 本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆机构，设计时推杆与回针锁定，回 针运动时带动推杆运动。回针端平面不应有轴向窜动。定模板与推杆孔配合一 般为9/98/8fHfH或，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，ABS 塑料的溢料间隙为mm06. 004. 0。 3.6.1 脱模力的计算脱模力的计算 脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需施加的外力，需克服塑件对 型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。本设计主要计算 由型芯包紧力形成的脱模阻力。 当开始脱模时，模具所受的阻力最大，推杆刚度及强度应按此时计算，亦即 无视脱模斜度（a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8tESlf/(1- m)(1+f) （kN） 式中，Q脱模最大阻力（kN） XX 大学博士学位论文 18 t塑件的平均壁厚（cm） E塑料的弹性模量（N/ 2 cm ） S塑料毛坯成型收缩率（mm/mm） l包容凸模长度（cm） f塑料与钢之间的摩擦系数 m泊松比，一般取0.380.49 查表得，S=0.005，E=1.810 5 N/cm 2 已知，t0.12cm，l=4.5cm，f=0.28 Q=80.121.810 5 0.0054.00.28/(1- 0.43)(1+0.28) =1.32kN 66 0.5 10 101240.837 107445.02FfFfPAN = 正阻 F阻-摩擦阻力（N） f -摩擦系数，一般取0.151.0，本设计取0.5 F正-因塑件收缩对型芯产生的正压力（N） P-塑件对型芯产生的单位正压力，一般取812MPa,本设计取10MPa XX 大学博士学位论文 19 A-塑件包紧型芯的侧面积（2） 推杆、推出机构推杆、推出机构 3.7 导向与导向与定位机构设计定位机构设计 导向机构的作用：保证模具在进行开合模时，保证公母模之间一定的方向 和位置。导向零件承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用,导向机构零件包 括导柱和导套等。 1. 导向结构的总体设计 （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 套后发生变形。 （2） 根据模具的形状和大小，一副模具一般需要 2-4 个导柱。如果，模具 的凸模与凹模合模有方位要求时， 则用两个直径不同的导柱， 或用两 个直径相同，但错开位置的导柱。 （3） 由于塑件通常留于公模，所以为了便于脱模导柱通常安装在母模。 （4） 导柱和导套在分型面处应有承屑槽 XX 大学博士学位论文 20 （5） 导柱导套及导向孔的轴线应保证平行 （6） 合模时，应保证导向零件首先接触，避免公模先进入模腔，损坏成型 零件。 2. 导柱的设计 （1） 有单节与台阶式之分 （2） 导柱的长度必须高出公模端面 68mm （3） 导柱头部应有圆锥或球形的引导部分 （4） 固定方式有铆接固定和螺钉固定 （5） 其表面应热处理，以保证耐磨。 3. 导套和导向孔 （1） 无导套的导向孔，直接开在模板上，模板较厚时，导向孔必须做成 盲孔，侧壁增加排气孔。 （2） 导套有套筒式台阶式凸台式 （3） 为了导柱顺利进入导套孔，在导套前端应倒有圆角 r。 一般情况下,导柱与导套共同使用,用于保证动模与定模两大部分内零件 的准确对合和塑料部品的形状,尺寸精度,并避免模内零