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浙江水利水电学院毕业设计（论文） 毕业设计毕业设计（ （论论文）文） 题题 目目： 塑料筷笼注塑模具设计与制造 系系 （部）：（部）： 机械电子工程系 专业班级专业班级： 模具 10-3 班 姓姓 名名： 学学 号号： 201034090 指导教师指导教师： 20132013 年年 5 5 月月 2020 日日 浙江水利水电学院毕业设计（论文） 摘要 本设计包括模具结构设计的塑料筷笼、相关流程和结构参数分析。我们的 主要对象是实现简单,结构紧凑,良好的工艺性能、高精度、长寿命、短周期、 高效、低成本。基于需求的塑料制品、模具结构设计设计的依据有:1、大批量 生产；2、筷笼零件（实物） ；3、国家有关注射模具设计标准(GB8846-88)。 依据筷笼产品要求和塑料件的工艺特点：塑料件表面光洁、外形美观协调、 零件壁薄、融熔塑料流动距离长且进人型腔后流动阻力大等特点，设计中采用 的塑料件材料为 PP、模具结构为多点浇口形式且两处侧向抽芯。设计分两个部 分组成：第一是 CAD/CAM 在模具设计上的具体应用，运用三维设计软件 Pro/Engineer 绘制实体造型图,生成二维图,然后借助 AUTOCAD 绘制产品的零件 图及装配图；第二是计算说明及成型工艺分析部分，包括模具结构设计、注塑 机和模架的选用、浇注系统的设计、成型零件的设计、斜抽芯机构、脱模机构 和冷却系统的设计。 关键词关键词：注塑模；多点浇口；CAD 浙江水利水电学院毕业设计（论文） INTRODUCTION This design includes the mould structure design of dual-use (table/wall) box of chopsticks, related process and structure parameters analysis. Our main objects are to achieve simple and tight structure, good processing property, high-precision, long- life, short-cycle, highly efficient, and low cost. The design is based on: 1.mass production; 2.box of chopsticks (entities); 3.nation standards of injection mould design (GB884688). Based on the requirements of the plastic products, mould structure design and injection processing: bright, clean, aesthetic shape, small wall thickness, long runner for the plastics, lager flowing resistance, we select PP as plastic material, use more pin-point gate, two side core. The design consists of two parts: one is the mould design using CAD/CAM, use 3D design software, i.e, Pro/Engineer, mapping entities model and generating two-dimensional drawings, and then obtain drawings of the parts and assembly using AutoCAD; The second is an analysis of the calculation for the mould structure and injection processing, including structural design, the choice of the injection mould machine and the mould carrier, the design of pouring system, mould parts, side plugger mechanism，mould emptier and cooling system . KEYWORDS: Injection mould, More pin-point gate, CAD 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 目目 录录 1 1 引言.1 2 2 塑件工艺性分析.1 2.1 塑料型号及其性能.1 2.2 塑件工艺分析.2 3 3 注射机选择.3 3.1 塑件的体积估算.3 3.2 注射机类型的选择.3 3.2.1 注射量的确定.3 3.2.2 锁模力的确定.4 3.2.3 注射压力的确定.4 3.2.4 模具闭合厚度的校核.5 3.2.5 开模行程的校核.5 4 4 塑料模设计.6 1111 开模说明.24 1212 模具设计 CADCAD.24 12.1 零件 UG 造型设计.24 12.2 零件的 PRO/E 模具设计.24 1313 总结.26 参考文献.27 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 1 塑料筷笼注射模具设计 毕业设计说明书 1 1引言 筷笼是日常用品,筷笼是制造业长期以来一直是受欢迎的在注塑行业。为了 能在行业,从设计和制造必须开发新的技术和改善其生产方式,以达到利润最大 化的目标。 随着人们生活水平的不断提高,筷笼作为生活用品,注塑模具设计和制造方 法的创新,不断提高。设计和制造传统的技术已经非常成熟。意义和目的的设计 是,传统技术和现代先进制造技术-CAD / CAM、为了缩短设计、生产周期,降低 生产成本,提高了自动化程度的制造业。 经济的飞跃带动国内制造业的快速发展。模具制造技术也不断更新。开发 精密、长寿命的注塑模具也应运而生。但总体上，我国生产此模具产品水平和 生产工艺水平比国际先进水平低许多，而生产周期却要比国际先进水平长许多； 模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低；自主创新水平不高。 本设计要解决的关键问题有：怎样使整套模具的结构简单、紧凑，加工工 艺性好；怎样才能提高模具的标准化水平和尽可能使用模具标准件；怎样才能 降低模具设成本。 设计内容包括两部分：注塑模具设计和 3D 模型和动画显示。注塑模具设 计部分主要用 Pro/E 软件设计出整套模具的三维图，再利用 AutoCAD 画出总 装配图和非标零件图；用 Pro/E 软件进行动画制作。 2 2塑件工艺性分析 2.1 塑料型号及其性能 塑件材料为 PP，聚丙烯（polystyrene） 。 使用性能：桌越的介电性能，耐水性，化学稳定性，易于成型加工；机械 强度高，软化点较高，表面硬度及耐热性较好，但耐磨性稍差，成型收缩率较 大，低温呈脆性，对氧敏感，即易受紫外线影响而老化，适于制造继电器的小 型骨架、高频插座、电容器、微波元件、天线及外壳、外框、外罩、盒箱的铰 链等。 成型性能：1）吸湿性小，可能发生熔体破裂，长期与金属接触易发生分 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 2 解；2）流动性极好，易于成型；3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热 缓慢；4）成型收缩率范围及收率大，易发生缩孔、凹痕、变形、方向性强； 5）注意控制成型温度。料温低时方向性明显，龙其是低温高压时更明显，模 温在 50时以下塑件不光泽，易产生熔接不良和流痕；在 90以上时易发生 翘曲和变形；6）塑件应壁厚均匀，避免缺口和尖角，以防止应力集中。 主要技术指标：根据1表 2-16 得下表 2-1。 表 2-1 聚丙烯的主要技术指标 密度（g/cm3）0.90.91抗拉屈服强度（MPa）77106 收缩率（%）1.03.0拉伸弹性模量（MPa） 1.3510 3 比容（cm3/g）1.11.11硬度（HB）8.65 吸水率 24h（%）0.010.03弯曲强度（MPa）68 0.45MPa102115无缺口 78 热变形温度 （）C 1.82MPa5667 冲击强度 （kJ/m2）缺口3.54.8 最小壁厚及推荐壁厚：根据1表 2-21 可查得聚丙烯的最小壁厚及推荐壁 厚值，列于下表 2-2。 表 2-2 聚丙烯的最小壁厚及推荐壁厚（mm） 最小壁厚小型塑件推荐壁厚中型塑件推荐壁厚大型塑件推荐壁厚 0.851.451.752.53.4 2.2 塑件工艺分析 该塑件的名称为台壁两用筷笼，主要用途是：装放筷子、汤匙等。其对精 度要求不高。 根据塑件的结构，采用梯形分型面。根据分型面的选择原则，选择筷笼的 上端面（如图 2-1 箭头所示）为开模方向分型面，塑件带有侧孔，需要采用侧 向抽芯结构。 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 3 图 2-1 塑件结构图 3 3注射机选择 3.1 塑件的体积估算 利用 ProE 中的模型分析（Model analysis）进行体积的估算得 mm3 5 1.1405 10V 3.2 注射机类型的选择 3.2.1 注射量的确定 通常，要求注射成型时的总重量应是注射机最大注射量的 80%以下。按2 式（8-3） max %80GG （3-1） 式中 注射成型时的总重量（N） ；G 注射机的最大注射量（N） 。 max G 对于螺杆式注射机，其最大注射量是以螺杆一次注射的最大推进容积 V（10-6m3）来表示。所以根据上式（3-1）得 max %80 VV （3-2） 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 4 式中 注射成型时的总容积（cm3） ；V 注射机的最大注射容积（cm3） 。 max V 而塑料容积与其收缩率有关，根据上表 2-1 查得聚苯乙烯的收缩率为 （1.03.0）%，在此取 2.0 %，所以注射成型所需的总容积 mm3mm3=116.33cm3 5 12%12%1.1405 10VV 总 5 116.331 10 由式（3-2）得 cm3=145.41cm3 max 116.33 0.80.8 V V 3.2.2 锁模力的确定 根据2式（8-5） （kN） 1000 Akp F c （3-3） 式中 注射机的额定锁模力（kN） ；F A塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积（mm2） ； 融料在型腔中平均压力（MPa） ，聚苯乙烯取MPa； c P25 c P 安全系数，常取，这里取。k2 . 11 . 1k2 . 1k 塑料制品的投影面积： mm2，mm2 1 179 5456 2.5 226586A 2 191 64 179 542558A 浇注系统的投影面积： =mm2 3 A260 82080 所以 mm2。 123 65862558208011224AAAA 所以 kN 1.2 30 11224 404.056 1000 F 3.2.3 注射压力的确定 注射压力是成型时柱塞或螺杆施于料筒内熔融塑料上的压力。注射机的最 大注射压力要大于成型制品所需的注射压力。其关系按下式（3-4）校核 注成 PP （3-4） 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 5 式中 塑件成形所需的注射压力（MPa） ； 成 P 注射机的最大注射压力（MPa） 。 注 P 由1表 2-36 得MPa。10070 成 P 综上所述，根据1表 2-40 选用注射机型号 XS-ZY-1000，其主要技术参数 如下表 3-1 所示。 表 3-1 注射机XS-ZY-1000的主要技术参数 结构型式卧式最大注射面积（cm2）1800 注射容量(cm)1000模板行程(mm)700 螺杆直径(mm) 85 注射压力(Mpa)121 锁模力(KN)4500定位孔直径（mm） 150 0.06 0 最大700球半径20模具厚度 (mm)最小300 喷嘴口孔径 (mm)孔直径 7.5 3.2.4 模具闭合厚度的校核 根据式2（8-7） maxmin HHH m （3-5） 式中 注射机允许的最小模具厚度（mm） ； min H 模具闭合厚度（mm） ； m H 注射机允许的最大模具厚度（mm） 。 max H 由1表 2-97，预选模架 A3-315315-46-Z2，得出mm.477 m H 已知 =300mm； =700mm； 故满足要求。 min H max H 3.2.5 开模行程的校核 双分型面注射模的开模行程,由2式（8-9） 12 5 10LHHa (mm) 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 6 （3-6） 式中 脱模距离(mm)； 1 H 包括浇注系统在内的制品高度(mm)； 2 H a 一定模板与型腔板的分离距离（mm） 注射机开模行程(mm)L 已知 mm，mm，mm。 1 131H 2 132H 75a 所以 mm700mm。 12 5 10131 132 1090363HHa 故满足要求。 4 4 浇注系统设计 浇注系统的作用是使熔融塑料平稳、有序地填充到型腔中去，且把压力充 分地传到各个部位，以获得组织致密、外形清晰、美观地制品。浇注系统设计 好坏对制品性能，外观和成型难易程度影响颇大。根据注塑件的要求及模具的 结构等方面来考虑选择浇注系统。 浇注系统通常分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类。本设计采 用普通流道浇注系统，其组成：主流道、冷料井、分流道和浇口。 4.1 主流道的设计 主流道是从注射机喷嘴与模具接触部位起，到分流道为止的这一段。 断面形式:截面形状为圆形，此形状热量损失小，流动阻力小，效果最佳， 但加工较难。 注射机的喷嘴头部与主流道衬套的凹下的球面半径 R 相接触，二者必须匹 配，无漏料。一般要求主流道衬套球面半径比喷嘴球面半径大 12mm，主流 道进口直径 d 比注射机喷嘴出口直径 d 应大 0.51mm.其作用：一是补偿喷 嘴与浇注道的对口误差；二是使喷嘴与主衬套球面配合良好。为了便于凝料从 主流道中取出，主流道设计成圆锥形，锥角一般为。圆锥形表面的粗2 4 糙度应在m 以上。主流道出口应做成圆角，圆角半径mm。0.8 a R 35 . 0r 由上表 3-1 知，喷嘴球面半径为 SR20，注射机喷嘴出口直径, 7.5mmd 所以取主流道衬套球面半径为 SR=21mm, 主流道进口直径 mm， 1 8d 取锥角，圆角半径mm。3 2r 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 7 由几何关系算得主流道出口直径mm。 2 10.4d 由于结构的要求，取主流道长度mm。50L 主流道要与高温塑料及喷嘴反复接触，容易损坏，为了便于更换，将其设 计成可拆卸的主流道衬套结构。本设计采用整体式用定模板固定的主流道衬套 结构。如下图 4-1 所示。 图 4-1 主流道衬套结构图 4.2 冷料井的设计 冷浇井的作用是可防止冷料进入型腔而影响制品质量均匀性和外观完美性。 冷料井设置在主流道的末端，直径稍大于主流道大端直径。本设计采用主流 2 d 道衬套结构，所以冷料井直径应稍大于衬套下部直径，取mm。15d 4.3 分流道的设计 分流道是指主流道与浇口之间的通道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的 过渡段，也是浇注系统中通过断面积变化和塑料转向的过渡段，能使塑料得到 平隐的转换。 4.3.1 分流道的截面设计 分流道的截面形状设计为半圆形，以达到水力半径较大的目的，但不利于 加工。分流道的表面粗糙度应高于主流道的表面粗糙度，以增大外层料流的阻 力，降低流速，以获得与中心料流有相对速度差，有利于熔融塑料冷皮层固定， 起到保温作用。其粗糙度一般达 Ra3.21.6m 即可。 4.3.2 分流道的尺寸设计 参考2图 8-32 及其公式 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 8 ， ， 2 3 hddl5 . 21 mm，mm, 52 1 R) 31 ( 2 R 32 由2表 8-14 取截面直径mm，mm，10d22102 . 22 . 2dl mm，。2 21 RR 3 4.4 浇口的设计 浇口又称为进料口或内流道，它是分流道与塑件之间的狭窄部分，也是浇 注系统中最短小的部分。它能使分流道输送来的熔融塑料产生加速度，形成理 想的流态，顺序、迅速地充满型腔，同时还起着封闭型腔以防止熔料倒流的作 用，并在成型后便于与塑件分离。 浇口的表面粗糙度 Ra 不能高于，否则易产生摩擦阻力。m4 . 0 浇口的断面形状常为半圆形和矩形，本设计采用圆形截面。考虑塑件的结 构，便于浇口与塑件分离等因素，本设计采用点浇口，其尺寸设计如下图 4- 2。 图 4-2 点浇口结构图 4.5 排气孔道的设计 排气孔道的作用是把型腔和型芯周围空间内的气体及熔料所产生的气体排 到模具之外。该模具所注塑的制品属于中型制品，利用分型面的间隙、侧抽芯 和定模配合间隙足以将气体完全排出，不需另设排气槽等排气装置。 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 9 5 5 成型零件设计 成型零件是与塑料接触的决定制品几何形状的模具零件。它包括凹模、凸 模、型芯、成型镶块及壁厚等，是塑料模具的主要组成部分。 5.1 型腔和型芯尺寸的计算 5.1.1 型腔内径尺寸的计算 由2公式（8-18） （mm） Z DQDDM 4 3 （5-1） 式中 型腔的内径尺寸(mm)； M D 制品的最大尺寸(mm)；D 塑料的平均收缩率（%） ；Q 制品公差； 系数,可随制品精度变化,一般取 0.50.8 之间,若制品偏差大则 4 3 取小值,若制品偏差小则取大值； 模具制造公差,一般取=(1/61/4)，本设计选=1/5。zz Z 由上表 2-1 查得收缩率为 0.30.5%，所以 1.0%3.0% 2.0% 2 Q 由2表 7-18 和塑件的精度要求选精度等级为 IT10。 按矩形计算，塑件长度方向上最大尺寸mm，由2表 7-19 得 1 191D mm， 则mm。所以0.037 11 0.1850.037 55 mm 0.037 0.037 111 33 191 191 2.0%0.185194 44 Z M DDDQ 塑件宽度方向上最大尺寸mm，由2表 7-19 得mm，则 2 68D 0.12 mm，所以 11 0.120.024 55 Z mm 0.024 0.024 222 33 6868 2.0%0.1269.27 44 Z M DDD Q 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 10 5.1.2 型芯径向尺寸的计算 由2公式（8-19） (mm) Z QDDdM 4 3 11 （5-2） 式中 型芯外径尺寸(mm)； M d 制品内径最小尺寸(mm)。 1 D 其余的符号含义同式（4-1） 。 塑件内径的长度和宽度上的最大尺寸分别为: mm；由2表 7-19 查得mm；则 1 191 2 3185D 0.185 mm。 11 0.1850.037 55 Z mm；由2表 7-19 查得mm，所以 2 682 362D 0.024 mm 110.024 0.024 33 6262 2.0%0.1263.33 44 Z M dDDQ 5.1.3 型腔深度尺寸的计算 模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所决定的,设制品高度名义尺寸为 最大尺寸,其公差为负偏差。型腔深度名义尺寸为最小尺寸，其公差为正偏 差+。由于型腔底部或型芯端面的磨损很小，可以略去磨损量，在计算中z c 取=/3，加上制造偏差由 2式（8-20）： 11 222 3 Z M HhhQQ （5-3） 式中：型腔深度尺寸(mm)； M H 制品高度最大尺寸(mm)。 1 h 其余的符号含义同式（4-1） 。 已知，mm；由2表 7-19 查得mm；则 1 132h 0.16 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 11 mm，所以 11 0.160.053 33 Z 0.0530.053 11 2 (132 132 2.0%)134.53 222 33 Z M HhhQQ mm 5.1.4 型芯高度尺寸的计算 模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸决定的，假设制品深度尺寸 H1为 最小尺寸，其公差为正偏差+，型芯高度尺寸为最大尺寸，其公差为负偏差- 。用上式（4-3）相类似的分析方法，推导出2式（8-21）z Z QHHhM 3 2 11 （5-4） 式中： 型芯高度尺寸(mm)； M h 制品深度最小尺寸(mm)， 1 H 其余的符号含义同式（4-1） 。 已知，mm，mm，则 1 132 1131H 0.16 0.16=0.053mm。 3 1 3 1 Z 所以, mm 110.053 0.053 22 131 131 2.0%0.16133.73 33 Z M hHH Q 5.2 型腔壁厚与底板厚度的计算 注射成型模型壁厚的确定应满足模具刚度好、强度大和结构轻巧、操作方 便等要求。在塑料注射充型过程中，塑料模具型腔受到熔体的高压作用，故应 有足够的强度、刚度。否则可能因为刚度不足而产生塑料制件变形损坏，也可 能会弯曲变形而导致溢料和飞边，降低塑料的尺寸精度，并影响塑料制品的脱 模。 5.2.1 型腔侧壁厚度的计算 把型腔设计为整体式，由1表 2-158 查得 按刚度计算由1表 2-158, 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 12 4 3 1 cpa h E (5-5) 式中 凹模侧壁理论厚度（mm） ； 1 h 常数，随不同而不同；C a l 熔料进入型腔内的压力(MPa)，常取 2545Mpa，这里取p MPa；30p 凹模型腔的深度(mm)；a 弹性模量，钢材取MPa；E 5 101 . 2 允许变形量，由6表 8-12 查得 PP 的值允许范围为 mm，这里取mm；(0.025 0.04)0.03 型腔内壁的长边尺寸（mm） 。l 已知，由1表 2-158 附表得。 191 1.5 132 l a 0.084c 所以 mm 44 33 1 5 0.084 30 132 49.5 2.1 100.03 cpa h E 按强度计算由1表 2-158， 1 wp ha （5-6） 式中 常数，由而定；w a L 弯曲许用应力（MPa） ，钢材的160MPa； 垫块间距（mm） ，初选mm。L250L 其余的符号含义同上式（4-5） 已知，由1表 2-158 附表查得， 250 1.89 132 L a 1.226w 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 13 所以 mm 1 1.226 30 13263 160 wp ha 综合取型腔侧壁厚度mm。 1 63h 5.2.2 型腔底板厚度的计算 按刚度计算由1表 2-158， 3 4 2 E pbc h （5-7） 式中 凹模底板厚度（mm） ； 2 h 常数，由而定； c b l 型腔内壁的短边尺寸（mm） ；b 其余的符号含义同上式（4-5） 已知，由1表 2-158 附表查得， 191 2.8 68 l b 0.0277c 所以 mm 44 33 2 5 0.0277 30 68 14.1 2.1 100.03 c pb h E 按强度计算由1表 2-158， 2 pw bh （5-8） 式中 常数，由而定； w b L 其余的符号含义同上式（5-5） 已知，由1表 2-158 附表查得， 250 3.67 68 L b 0.5w 所以 mm 2 0.5 30 6820.8 160 w p hb 综合取型腔底板厚度mm。 2 28h 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 14 6 6标准模架选择 为了提高模具的生产效率和减少模具的制造成本，本设计采用了标准模架。 在标准模架的基础上加以修改，以符合本设计的要求。由上所预选的模架 A3- 315315-46-Z2，再根据型腔侧壁厚度和底板厚度、塑件的结构以及注射机的型 号等，可知所预选的模架是适合本设计所要求的。参数如下表 6-1。 表 6-1 315315 模架的基本参数 单位 mm 模板长315 前顶板厚 25 模板宽315后顶板厚 25 模板 A 厚160 顶出底板厚 25 模板 B 厚50顶杆固定板厚 20 垫块 C 厚 160 导柱 32 顶出板（推板）厚 32 顶杆 20 为了满足本设计要求，在定模与定模底板之间添加一块垫板，厚度为 25mm 由此可知该设计实际的模具闭合厚度: mm25 1605032 1602525477 m H 满足上式（3-5） 的要求。 maxmin HHH m 7 7 顶出机构设计 推板脱模机构适用于筒形、薄壁容器及各种罩壳形制品的脱模。筷笼属于 筒形类，适合用推板脱模机构。其特点：顶出力均匀平稳，且大；制品不易变 形，表面不留顶出痕迹；结构简单，不要设置复位装置，依靠合模时定模分型 面的推力实现复位。其缺点是型腔和型芯分别设在定模和动模上，制品外形与 内孔间的同心度较低。 7.1 脱模力的计算 将制品从抱紧的型芯上脱出所须要克服的阻力称为脱模力。它是计算设计 顶出机构的依据。脱模力的大小与制品的壁厚和形状有关。本制品属于矩环形 断面制品。 对于制品的厚度与最大径向宽度的比，属于Sd 1.25 0.0060.05 191 S d 薄壁制品。其计算公式由2式(8-62)， 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 15 (N) A k tgfSEQl F1 . 0 1 )(cos2 2 （7-1） 式中 脱模力(N)；F 矩环形制品的平均壁厚(mm)；S 塑料的弹性模量(MPa)；E 塑料成型平均收缩率(%)；Q 制品对型芯的包容长度(mm)；l 模具型芯的脱模斜度( )； 制品与型芯之间的静摩擦系数，常取,取 f=0.15;f2 . 01 . 0f 塑料的泊松比，无法查找时允许以 0.35 代入； 系数，； 2 k1cossin1 2 fk 盲孔制品型芯在脱模方向上的投影面积(mm2)。A 已知，mm；由表 2-1 查得MPa；1.25S 3 1.35 10E 2.0%Q mm；（一般脱模斜度最小斜度为，通常取） ；132 1131l 5 . 05 1 5 . 0 ；15 . 0 f0.35 所以， A k tgfSEQl F1 . 0 1 )(cos2 2 3 2 1.25 1.35 102.0% 131 cos0.50.150.5 0.1 179 54 1 0.351 tg 2888N 7.2 顶出机构零件尺寸的确定 7.2.1 推板厚度 对于断面为矩环形或异环形制品，若按刚度计算推板厚度公式由2式（8- 66） 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 16 3 1 2 11 54 . 0 EB F LS （7-2） 式中 推板长度方向上两顶杆的最大距离(mm)； 1 L 推板宽度(mm)；B 模具钢的弹性模量，一般取MPa；E 5 101 . 2 推板中心所允许的最大变形量； 2 其余符号含意同式（7-1） 。 由1表 2-96 查得两顶杆的最大距离mm；塑件高度尺寸为 1 260L 132mm，选用等级为，塑件在被推出方向上的尺寸为mm，由2表 7-10IT132 19 查得公差为mm，故取mm。0.16 2 1 0.160.032 5 设计推板的宽度与模架的模板宽有一样的宽度，由上表 5-1 查得 mm。315B 所以 3 1 2 11 54 . 0 EB F LS 1 3 5 2888 0.54 260 2.1 10315 0.032 mm15.4 由于结构的需要，取mm。推板参数如下表 7-1。 1 32S 表 7-1 推板的参数 单位： mm 长度宽度厚度 31531532 7.2.2 连接推料板定距顶杆螺钉直径 根据压杆稳定公式计算顶杆直径，其计算公式见2式（8-67） ， 4 1 2 nE FL d （7-3） 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 17 式中 顶杆直径；d 安全系数，常取1.5； 顶杆的长度(mm)；L 顶杆数目。n 其余符号含意同式（7-2） 。 由上面所选的标准模架可算得mm；可查得顶杆160255020205L 数目。4n 所以， mm 11 22 44 5 2052888 1.55.2 4 2.1 10 L F d nE 由所选的标准模架可知顶杆直径mm，满足最小直径mm 的20d 5.2d 要求。 顶杆直径的强度校核公式由式（8-68）2 2 4 dn F （7-4） 式中 顶杆材料的许用应力(MPa)； 顶杆所受的应力； 其余符号含意同式（7-3） 。 顶杆的材料为，属优质碳素工具钢。MPaAT8 320 已知，N；mm，2888F 4n16d 所以 22 44 2888 2.3320 4 3.14 20 F MPaMPa n d 满足要求。 8 8 导向机构设计 8.1 导向机构的作用 定位作用：模具合模时，导向机构可以保证动模和定模的位置正确，以便 使型腔的形状和尺寸精确；另外，导向机构在模具的装配过程中也起到定位作 用，方便模具的装配和调整。 导向作用：合模时，模具的导向零件首先接触，引导动、定模准确合模， 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 18 避免由于某种原因，使得型芯或型腔错误接触而造成的损坏。 承受一定的侧向压力：塑料熔体是以一定的注射压力注入型腔的，型腔的 各个方向都承受压力，如果塑件是非对称结构或模具设计成非平衡进料形式， 就会产生单边的侧向压力，设置导向机构可以承受一定的侧向压力。 8.2 导柱 8.2.1 设计的注意事项 导向机构主要有导柱导向和锥形定位两种形式，本设计采用导柱导向的形 式。设计导柱导向机构应注意： （1） 导柱应合理均匀地分布在模具分型面的四角，导柱至模具的边缘 应有足够的距离，以保证模具的强度；导柱的直径应根据模具的尺寸来选取， 关于导柱的直径的选取和布置可参考标准模架来选取。为了不使模具在装配或 合模时将方向搞错，导柱的布置方式常采用等直径导柱不对称布置或不等直径 导柱的对称布置方式。 （2） 导柱的长度应比型芯端面的高度高出mm，以免在错误定位86 时，型芯进入凹模型腔相碰而损坏。 （3） 导柱设置在动模一侧可以起到保护型芯及塑件脱模时，支撑推件 板的作用，设置在定模一侧可以起到方便塑件脱模支撑浇道板的作用。 （4） 除了在动模和定模之间设置导柱，导套以外，还需要在推板与动 模座板之间设置导柱、导套，以保证推板的顺利推出。 本设计采用等直径导柱对称的布置方式。 8.2.2 导柱尺寸的确定 由所选取的标准模架查得导柱的直径mm（见上表 6-1） 。查4表32d 20-9，选用带头导柱，其尺寸如下图 图 8-1 带头导柱结构图 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 19 该导柱的标记为：导柱 ；32 224 501984 4 . 4169/TGB 材料：T8A（GB/T 12981986） ；热处理：5055HRC 8.3 导套 选用带头导套，由1表 2-114 选带头导套 I 型。 标记：导套 ； 32 50 I 1984 3 . 4169/TGB 材料：T8A（GB/T 12981986） ； 热处理：5055HRC； 其尺寸如下图 图 8-2 带头导套结构图 8.4 限位拉杆 由1表 2-115 得下图 图 8-3 型限位导柱 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 20 热处理：HRC 5055；材料：T10A。 9 9 抽芯机构设计 9.1 抽拔力的计算 抽拔力是将侧型芯从制品中抽出所需的力。其计算公式由2式（8-71） sincos 1 flhpF （9-1） 式中 活动侧芯被塑料包紧的断面的周长(mm)；l 成型芯部分的深度(mm)；h 制品对侧芯的压力，一般取MPa；p128 塑料对钢的摩擦系数，常用；f2 . 01 . 0f 侧抽芯的脱模斜度，常取。 21 已知，mm；mm。(5861) 2238l 1.5h 取，MPa；。10p2 . 0f1 所以， N 1 cossin238 1.5 100.2 cos1sin1651.6Flhp f 9.2 抽芯距的计算 将活动芯从成型位置抽至不妨碍制品脱模的位置所移动的距离称为抽芯距。 由2式（8-72） HS 52tg （9-2） 式中 斜导柱完成抽芯所需的开模行程(mm)；H 斜导柱倾斜角，一般取。 2015 取；初选mm。 0 1575H 所以， mmHS 2 57515525tgtg 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 21 9.3 斜导柱所受弯曲力的计算 弯曲力的计算由2式（8-73） (N) cos Q P （9-3） 式中 抽拔阻力（与抽拔力大小相等，方向相反） ；Q 斜导柱倾斜角。 所以， N 651.6 674.6 coscos15 Q P 按斜导柱所受最大弯曲应力应小于其许用弯曲应力的原则，可推导出斜导 柱直径的计算公式，由2式（8-76） 3 1 . 0 弯 PL d （9-4） 式中 最大弯曲力；P 斜导柱有效工作长度；L 弯曲许用应力，对碳钢可取MPa； 弯 137 弯 已知，；mm；斜导柱的材料为674.6PN 25 96.6 sinsin15 S L T10A，其MPa。 137 弯 所以 mm 3 3 674.6 96.6 16.8 0.10.1 137 PL d 弯 查1表 2-121，取mm,D=25mm。 20d 9.4 斜导柱长度的计算 根据2式（8-77） 4321 LLLLL)1510( sin2cos2 S tg dh tg D （9-5） 式中各长度的含义见2 图 8-67。 所以，)1510( sin2cos2 S tg dh tg D L 浙江水利水电学院毕业论文（设计） 22 mm 251302019 151510224 2cos152sin15 tgtg 取mm。225L 9.5 楔紧块刚度计算 由表 2-1701，根据第一个结构图得 3 3 23 (1) Pal c EBa （9