上前盖注塑模设计.doc

上前盖注塑模设计摘 要：本文是关于上前盖注塑模具的塑料成型模具设计，针对的主要是模具成型中的侧向抽芯问题。塑料注射成型所用的模具称为注射模成型模具，该模具特点是模具先由注塑机合模机构闭合紧密，然后由注塑机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化成型后，在侧向分型的作用下开模取出塑件。上前盖注塑模设计，采用一般精度，利用cad、solidworks来设计或分析注塑模的成型零部件，分型抽芯机构，脱模机构，导向部件和浇注系统等。综合运用了专业基础、专业课知识设计，其核心知识是塑料成型模具、材料成型技术基础、机械设计、塑料成型工艺、模具三维建模等。关键词：注塑模 ；冷却；浇注系统；侧向抽芯；顶出机构；design of injection mould for front coverabstract: this project is about the plastic molding design of injection mold for front cover, which focus on the problem of side core-drawing during the molding mold. the mold used in the plastic injection molding is called injection mold. first of all, the clamping mechanism of injection molding machines should be closure tightly. then, plastic melt under high temperature and high pressure is injected into the cavity by injection devices. after cooling or curing molding, mold can be opened and plastic part can be took out under the effects of side parting. the design of the injection mold for front cover used cad and solidworks to design and analysis the forming pats, gating system, guidance parts, ejection mechanism and site parting core-pulling mechanism of injection mold with a general precision. this article is based on professional basis and professional class design knowledge, whose core knowledge is plastic formed mould, colloidal method materials, mechanical design, plastic shaping technique, mould three dimensional molding and so on.keyword: injection mold；cooling, pouring system；side core-pulling； ejecting mechanism； 1 前言随着人们对生活水平要求的越来越高和塑料模具是随着塑料工业的发展，人们对各种设备和用品轻量化要求越来越高，这就为塑料制品提供了更为广阔的市场1。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。近年来，我国塑料模具制造水平已有较大提高：所生产的大型塑料模具的单套重量已达到50t以上；精密塑料模具的精度已达到3m 2；多腔塑料模具方面已能生产一模7800腔的塑封模具；高速模具方面已能生产挤出速度达4m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤模具3。整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口4。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。模具设计长期以来依靠人的经验和机械制图来完成。自从二十世纪八十年代中国发展模具计算机辅助设计（cad）技术以来，这项技术已获得认可，并且得到来快的发展。九十年代开始发展的模具计算机辅助工程分析（cae）技术，现在也为许多企业应用，它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显着的作用5。cae软件在国外应用已较普遍，国内应用还比较少，用於预测零件成形过程中可能发生缺陷的水平还比较低。 在注塑模具设计生产中，注射成型有以下三点：模具温度。模具温度是影响成型的关键因素之一。一般模温高利于微填充，模温不均衡将严重影响充填。因此大批量生产时需要定期更换冷却水和清洗模具水路，成型时间。保压压力过大、保压时间过长会造成制品通孔区域脱模时拉白、拉裂、表面不平等缺陷。 材料预热。注射前充分干燥，尤其是表面光泽塑件应要求长时间预热干燥。2 塑件分析 制件为上前盖，机构比较复杂，带侧孔和内外侧凹采用的材料abs，其技术要求收缩率0.55%；未注公差尺寸按sj1372-78.8级；大批量生产。考虑到塑件呈矩形壳体，两侧有一孔，在加工不规则表面时有一定的加工难度，要采取镶块形成侧凹，有小孔而要侧向抽芯。综上所述采用镶块式并在一定程度上增加型芯的精度和强度。塑件cae分析见图1图1 塑件cae分析结果figl the results of the analysis of cae plastic parts由上图可得制件质量60g，体积5717cm3.2.1 abs加工性能和工艺性能abs树脂是指 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，abs是acrylonitrile butadiene styrene的首字母缩写，其是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。 abs大分子的主链可以为分bs ab as 而相应的支链可分as s ab等组分6。 不同的结构单元赋予其不同的性能：当丙烯腊(a)含量增加时，其硬度、拉伸强度、弹性模量、抗冲击性、耐溶剂性及耐热性均有所提高，但高频绝缘性却下降；当丁二烯(b)含量增加时，韧性、抗冲击性、耐磨性及伸长率均增大，而硬度、拉伸强度、弹性模量却有所下降；当苯乙烯(s)含量增加时，透明性、着色性、电绝线性及加工性能有所提高，硬度好，但材质变脆7。abs的部份性能如表1：表1 abs性能table1 abs performance 性能选项 参数 密度1.08-1.18gcm3成型收缩率0.4-0.7%（0.55）续表1性能选项参数拉伸模量1.95成型温度200-240干燥条件80-90 2小时比热容1300j/(kg.k导热率0.118w/(m.k)注射压力70-90/mpa模具温度当壁厚在25时，一般控制在60-80 保压力4050mpa保压时间2mm时1015s冷却时间2mm时1015s制件公差等级sj137278，8级2.2 模具材料的选用模具采用9sicr，部分零件采用t8a，t10a。9sicr强度高，韧度、塑性和焊接性均好，生产批量较大的塑料模，然后经渗碳淬火、回火处理，可获得外表高硬度又耐磨，心部韧性好的模具，其加工性能较好，脱碳敏锐性较小8。模具的材料见表2。表2 常用模具材料table2 common properties of die materials钢号/类别钢号/牌号使用硬度（hrc）耐磨性抛光性能淬火后变形倾向 硬化深度渗碳型203045差较好中等浅渗碳型20gr3045差较好较小浅淬硬型453050差差较大浅淬硬型40cr3050差差中等浅淬硬型crwmn3045中等差中等浅淬硬型9sicr5862中等差中等中等淬硬型9mn2v5862中等差小浅预硬型3cr2nimnmo3240中等好小深预硬型3cr2mo4058中等好较小较深预硬型8cr2mnwmovs4042较好好小深耐蚀性2cr133040较好较好小深耐蚀性1cr18ni93040较好较好小深2.3 设计思想简述总结前人的设计经验，结合塑件的具体结构和塑料材料的具体性能，尽量设计出高的，科学的，自动化高的先进的模具。在模具的结构设计中，尽量采用标准件，降低模具设计工作量，节约原材料，降低成本，在保证质量的前提下尽量简化模具结构。3 塑料制件的工艺性分析及工艺结构设计3.1 成型塑料制件结构工艺性分析尺寸精度度分析：选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，如下图2孔的直径图2 塑件尺寸fig2 plastic part dimension d= 4mm来确定塑件尺寸精度等级；该孔要求较高，精度也高，由于塑件精度是it8级，而模具的精度一般比塑件要高2级左右，经查选用it6级制造，塑件其他尺寸均按该精度等级制造。糙度分析：虽然前盖表面要求不高，但也不能在表面上留下缺陷，由塑料制件的粗糙度确定模具的粗糙度，模具的粗糙度比塑料制件的粗糙度小一级。按该要求可选用模具的粗糙度为0.4。塑件开模时留在粗糙度大的凸模一侧. 斜度设计：便于拔模和留模。参考实用注塑模具设计手册中abs在135尺寸长度下的拔模斜度，取1。的拔模斜度壁厚设计：壁厚应均匀，薄壁处是否有强度。abs的最小壁厚为0.78mm，在壁厚太厚处要开设冷却水道。增加刚性，减小变形的结构设计：加强筋，边缘的加强角设计、螺纹、嵌件设计。3.2 塑件三维建模及分析3.2.1 塑件三维造型建模，完成三维零件的设计如图3图3 塑件三维实体fig3 plastic solid3.2.2 : s0 * w0 c, h) a+ h三维网技术论坛浇口的设计浇口亦称进料口,是连接分流道与型腔的熔体的通道.浇口的设计与位置的选择恰当与否,直接关系到塑件能否完好的高质量地注射成型。) k; , b6 w: a4 t y) z三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江浇口可分为限制性浇口和非限制性浇口两大类。限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最小的部位,通过截面尺寸的突然变化使分流道送来的塑料熔体产生突变的流速增加,提高剪切速率,降低粘度,使其成为理想的流动状态,从而迅速均均衡的充满型腔。对于多型腔模具,调节浇口的尺寸,还可以使非平衡布置的型腔达到同时进料的目的,提高塑件质量9。另外限制性浇口还起着较早固化防止型腔中的熔体倒流的作用。非限制性浇口是整个浇注系统中截面尺寸最大的部位,它主要是对中大型筒类,壳类塑件型腔起引料和进料后的施压作用。) p* l i% ?- a( m4 |$ m三维网技术论坛按浇口的结构形式和特点,常用的浇口可分为以下几种形式. 1 i1 d2 f/ , ms& z7 p l- k+ |三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa(1)直接浇口 既是主流道浇口,属于非限制性浇口。塑料熔体由主流道的大端直接进入型腔,因儿具有流动阻力小,流动流程短及补给时间长等特点。但是也有一定的缺点如进料处有较大的残余应力而导致塑件翘曲变形,由于浇口较大驱除浇口痕迹较困难,而且痕迹较大,影响美观。所以这类浇口多用于注射成型大,中型长流程深型腔筒型或翘型塑件,尤其适合与如聚碳酸脂,聚砜等高粘度塑料。另外,这种形式的浇口只适合于单型腔模具。$ l/ % v8 z2 h9 hp三维网技术论坛在设计浇口时,为了减小与塑件接触处的浇口面积,防止该处产生缩口,变形等缺陷,一方面应尽量选用较小锥度的主流道锥角a(a=24度),另一方面尽量减小定模板和定模座的厚度10。2 e m4 s1 a& c7 7 i三维网技术论坛这样的浇口有良好的熔体流动状态,塑料熔体从型腔底面中心部位流向分型面,有利于排气;这样的形式使塑件和浇注系统在分型面上的投影面积最小,模具结构紧凑,注射机受力均匀。 (2) 中心浇口当筒类或壳类塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔时,内浇口就开设在该浇口处,同时中心设置分流锥,这种类型的浇口。实际上这是直接浇口的一种特殊形式,具有直接浇口的一系列优点,而克服了直接浇口易产生缩孔,变形等缺陷.中心浇口其实也是端面进料的环行浇口。在设计时,环行的厚度一般不小于0.5mm.进料口环行的面积大于主流道小端面积时,浇口为非限制性浇口;反之,则浇口为限制性型浇口。* (3)侧浇口 侧浇口国外称为标准浇口,侧浇口一般开设在分型面上,塑料熔体从内侧或外侧充满模具型腔,其截面形状多为矩形(扁槽),改变浇口宽度与厚度可以调节熔体的剪切剪切速率及浇口的冻结时间。这类浇口可根据塑件的形状特征选择其位置,加工和修整方便,因此它是应用较广泛的。优点如下由于浇口截面小,减小浇注系统的浇注系统塑料的消耗量,去除浇口容易,痕迹不明显.缺点有熔接痕存在,注射压力损失较大,使深型腔塑件的排气不利。维网技术论坛3 r) o. 6 _3 y- _: + (4)环行浇口对型腔填充采用圆环形进料形式的浇口称为环行浇口。特点进料均匀,圆周上各处流速大致相同，流动状态好,型腔中的空气容易排除,熔接痕可以避免。浇口设计在型心上,浇口的厚度t=0.251.6mm,长度l=0.81.8mm;端面进料的搭接式环行浇口,搭接长度l1=0.81.2mm,总长l可取23mm; 环行浇口主要用于成型圆筒型无底塑件,但是浇注系统耗料较多,浇口去除困难,浇口痕迹明显。经过分析比较觉得采用直接浇口比较容易充型，但还是以点浇口充型进行了ca分析，现在从分析结果比较哪一种方案更好。 表3中可以看到由红到蓝不同的颜色，红色的位置是浇口分布最差的位置，而蓝色的地方却是最佳的浇口位置分布。我们在选折浇口的时候可以根据此图和实际情况（比如：分型面的设计、模具结构等）来确定在选择好最佳浇口位置后，便可以开始对塑件进行分析。表3 最佳浇口分析 table 3 best gate location analysisa方案 b方案 3.2.3 注射时间分布分析比较 在选择好最佳浇口位置后，便可以开始对塑件进行分析了。现在以注射时间的分布情况为例。如下表4所示，红色的地方注射时间最短，而蓝色的地方是注射时间最长的地方.b方案的注射的时间差3.78s，对比a方案我们可以知道b方案要的时间要少得多得多，注射时间短则充型质量要好些。表4 注射时间比较table 4 injection time comparisona方案b方案综上所述，方案b比起方案a有更好的充型质量，更快的充型速度，所以选择b种方案即选用直浇口设计3.3 模具工艺设计3.3.1 型腔数量的确定（型腔数必需同时满足：交货期、注塑机最大注塑质量、注塑机的塑化能力、锁模力和模板尺寸） (1)由交货期计算型腔数 式中 : 1.05故障系数（以5计） n副模具定货量（件） n=110000件 tc成型周期（s） （注射时间1.9s+保压时间15s+取件时间11s）27s t0从定货到交货时间（月） t0= 4个月 tm模具制造时间（月） tm=0.5个月 th所在厂的每月工作时间计月） th=208小时/月所以代入相关数据得：取n=1由公称塑化能力求型腔数： (2)式中， k注塑机的最大注射量的利用系数 0.8 m注射机的公称塑化量 110g/s t注塑周期 28s m浇-浇注系统的凝料质量 20g m i一个制品的质量 60g n =(0.8*110*28-20)/601 取n=1根据最大注射质量求型腔数型腔数量计算： （3）实际注塑量：（注人模具时由于流动阻力增加，加大了沿螺杆逆流量，再考虑安全系数取为机器最大注塑能力的85。）。 270g/cm （最大注射量） * 1.1（abs密度）=297：1个塑件与均分到的浇注系统的质量质量之和(80g)，当不到1时则应改用较大的机器。 n =297*0.8/80=2.9 取n=13.3.2 型腔布置考虑到塑件要侧向抽芯机构，为简化模具采取一模一腔。塑件形状所限制性采用直浇口。浇注系统设计三维图如图4所示。图4 浇注系统三维图fig4 gating system solid3.3.3 分型面的确定确定分型面时应遵循以下原则： (1)应使模具结构尽量简单。如避免或减少侧向分型，采用异型分型面减少动、定模的修配以降低加工难度等。 (2)有利于塑件的顺利脱模。如开模后尽量使塑件留在动模边以利用注塑机上的顶出机构，避免侧向长距离抽芯以减小模具尺寸等。 (3)保证产品的尺寸精度。如尽量把有尺寸精度要求的部分设在同一模块上以减小制造和装配误差等。 (4)不影响产品的外观质量。在分型面处不可避免地出现飞边，因此应避免在外观光滑面上设计分型面。 (5)保证型腔的顺利排气。如分型面尽可能与最后充填满的型腔表壁重合，以利于型腔排气11。包紧力大的在动模边，故将凹模放在定模边。同心度要求：要求同心的部分放在模具分型面的同一侧。终上所述采用三分型面，分型面1控制斜梢侧向抽芯，分型面2控制镶块以使内侧凹脱模, 分型面3选在前盖底部以取出制件。如图5:图5 分型面fig5 parting surface3.4 确定浇注系统和排气系统3.4.1 主流道和主流道衬套结构主流道固化时间要求：为了有效地传递保压压力，浇注系统主流道及其附近的塑料熔体应该最后固化。 卧式注塑机主流道结构设计要点：锥角、粗糙度加工划痕方向要求：圆锥形主流道，锥角=；取。内壁粗糙度值ra0.4m以下；机械加工划痕不得垂直于脱出方向；加工腐蚀性材料还应将流道的内孔镀铬。主流道与喷嘴结构：接触处多作成半球形的凹坑，凹坑球半径r2应比喷嘴球头半径r1大l2mm。取1mm主流道小端直径：应比注塑机喷出孔直径约大0.5lmm 常取。取5mm。主流道大端直径：应比分流道深度大15mm以上，锥角一般取2o一6o。取4度.主流道村套结构：设计成独立的； (2) 主流道流动分析 =/（） (4)式中:主流道的体积流率（） :模具成型塑件体积，通常取=（0.50.8）注塑机额定注射量（216 ） ：注射时间。 2s得 =108 剪切速率确定： 经验：主流道 表观粘度确定体积流量确定： (5)t值确定：流道总体积为： 表5 计算公式table 5 calculation formula计算公式符号物理意义出处结果当量半径查塑料模具技术手册机械工业出版社2005.5查塑料设计手册软件版=2.3主流道的剪切速率在=的范围内，符合设计要求流道断面积流道长度流道的体积流率剪切速率(3) 冷料井类型和结构冷料井功用：冷料井的作用是存放熔料流前端的冷料，这种冷料实际上是少量温度低于熔体温度的熔料，这种温度较低的冷料如果进入型腔，会形成冷接缝，从而大大影响制品质量12。对于主流道冷料井，开模时应将流道中的冷凝料拉出，所以冷料井直径宜稍大于主流道大端直径。冷料井结构：冷料井的底部或四周常作成曲折的钩形或侧向凹槽 使冷料井在分模时能将主流道凝料从主流道中拉出留在动模上。本模具考虑到要成型塑件中间的通孔，特把冷料井开在通孔下边，取件时在拉料杆作用下冷料和凝道的凝料都将一起停在动模边上，冷料和塑件的接头处很薄弱在顶出塑件时脱落。根据以上要求可以选择主流道衬套结构如图6：图6 浇口套fig6 sprue bushing喷嘴半径r=13mm 取d=34mm l=66mm 材料 t8a hrc53-57(4)注射模在注射机上的定位和安装，必须保证模具安装后的空间位置，使注射机的喷嘴与模具的浇口套中心一致，且模具在注射机上固定要牢固可靠。根据模具的构造，使分型闭模时动模保持前后动作的可靠。限制性要求为：迅速、安全，不担心注射机发生问题。定位圈与注射机定位孔配合直径，应按选用注射机的定位孔直径设计，一般应比定位孔直径小0.10.3mm，以便于装模13，固取d=120mm,模具大则该间隙也应增大。d1为与浇口套的配合直径,选d=90mm。为固定螺钉分布圆周直径，按情况选取。定位圈一般选用45钢，定位圈的固定螺钉一般取m6m8 mm,其数量在2个以上。本设计中取固定螺钉为m6mm,数量为4个。如图7图7 定位圈fig7 locating ringd =120mm d1=90mm d2=80mm 定位孔的半径与注塑机喷嘴半径配合小0.1mm。材料：45，4 注射机的选择及注射机工艺参数校核4.1 注塑机的技术规范 螺杆式：外加热器和剪切塑化，塑化效率和塑化质量较差。压力损失小，模腔压力大14。 柱塞式：有分流梭，压力损失大；外加热器加热塑化，热传导，塑化效率和塑化质量较差，一般用于小件14。 注射模是安装在注塑机上使用的工艺设备，因此设计注塑模时应该详细了解注塑机的技术规范，才能设计出符合要求模具。从模具设计角度考虑，需了解注塑机技术规范的主要项目有：最大注射量、最大注射压力、最大锁（合）模力，模具安装尺寸以及开模行程等。常用国产注塑机的主要规范见塑料模具设计手册表3-48。具体选用sz-250/1250型注塑机，其规格如下：图8 注塑机fig8 injection molding machine注塑机的性能参数如表6表6 注塑机的性能参数table5 injection molding machine performance parameters注塑机选项性能参数结构形式卧式额定注射量/270螺杆注射直径/mm45注射压力/mpa160注射速率g/s18.9塑化能力g/s110螺杆转速r/min10200注射行程115mm注射时间1.6s注射方式螺杆式锁模力kn1250最大成型面积320cm最小模具厚度150mm动定模固定板尺寸415*415mm合模形式双曲肘喷嘴口孔径5mm喷嘴球半径13mm4.2 最大注射量的校核km0+ (6)式中，-制品的质量 60g -浇道凝料质量 20g k08 m0-最大注射量270g/cm*abs的密度1.1得29780满足要求4.3 注塑压力的核核注射机的最大注射压力应该大于塑件成型所要的注射压力：p (7)式中: ：注射机的最大注射压力p：塑件成型所要的注射压力=160mpa p=54mpa 满足要求4.4 锁模力的校核注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑件及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。即： p*a (8)式中， ：注射机的公称锁模力 1250000n p： 模内压力 54106pa a：制品，流道，在分型面上的投影面积之和 0.00124mm2既：1250000670680 成立满足要求。4.5 模具闭合高度校核hhh1+h2+h4+5mm (10)式中：s：开模行程 260mm35h1：塑件高度42mm。h2：顶出距离 45mmh4：分型面2和3的开距离 9mm 图9 开模行程fig9 mold opening stroke( h4=l*+l1* =9mm) 式中， h4:分型面开模行程l：分型面1侧向抽芯距2mm 开模距4mml1：分型面3开模距5mm斜导柱角度15度260 42+45+9+5 满足要求 5 模具设计5.1 确定注塑模架根据塑件侧孔结构决定了模架得具备侧向分型，内侧凹和外侧凹得有三板式功能。又因有侧凹所以有镶块式结构，又因为工件的浇口选的不是工件中心，考虑到导柱，冷却水道的安装所以模具的浇口不选在模具中心以顺利的安装整个模具的零件。综上考虑，我选择了一个非标模架。如图10所示。图10 模架fig10 mold frame5.2 模具成型零件设计5.2.1 成型零件设计凹模（阴模）的结构设计凹模用以成型塑件的外表面，按结构不同，可分为六种15。考虑到塑件的外表有凸起，采用镶块式凹模，并将凹模的局部作成滑块的形式。在开模过程中，以侧抽芯完成两侧的两孔的抽芯和外侧凹脱模，已完成塑件的脱出。下图为凹模中间的圆即镶块。 图11 模架结构fig11 the structure of concave die凹模结构 选择凹，凸模模具材料、进行强度刚度计算或者按经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸。根据塑件尺寸精度的要求和型芯、型腔的制造难度与加工中的特性，选择9sicr。在强度计算时，取较大的安全系数，这是因为：由于注射压力的作用，凹模型腔有向外胀出的变形产生。当变形量大于塑件在壁厚方向的成型收缩量时，会造成脱模困难，严重时还不能开模。同时，由于成型过程中各种工艺因素的影响，型腔内的实际受力情况有时非常复杂，不可能以一种简单的模式完全代表。在注射模的标准件中，凹模的外形为矩形，所以当凹模为圆形时，一般也采用矩形模板16。因此，凹模强度的计算也以矩形为主。中小型模具（模板的长度和宽度在500mm以下的模具）的强度，只要模板的有效使用面积不大于其长度和宽度的60，深度不超过其长度的10，可以不必通过计算。在该设计中，可以不进行强度和刚度的效核17。排气方式及排气槽的设计道塑件在成型中会产生较多的气泡，多是由于塑件的结构和形状所决定的（塑件太多的孔和凹槽）。但是却并不需要特意设置排气槽，由于采用拼合式凹摸和两个小型芯一个大型芯，在注塑过程中完全可以凭借组合缝隙来排气。5.3 型腔成型尺寸计算5.3.1 塑件精度影响误差值的确定成型零件制造误差=0.6%收缩率波动值=0.55%型腔成型零件磨损量的影响 这里的制造公差取1/4塑件公差5.3.2 按平均收缩率计算成型尺寸塑件型型腔平均尺寸为：+ （11）=+ （12）型腔名义尺寸为； （13）塑件平均尺寸为： （14）出于修模考虑型腔（孔）的为名义尺寸： （15）对于注射成型模具，当型腔磨损量很小时型腔名义尺寸计算：允许磨损量和修模余量关系： （16）采用平均收缩率计算法计算，型 腔径向尺寸 : l = (1+s)l- x （17）表7 型腔径向尺寸table7 cavity radial dimensions收缩率s型腔外型径向尺寸ls修正系数x塑件公差外腔径向尺寸li0.55%940.61.893.430.55%1150.62.2114.320.55%200.60.8819.590.55%350.61.0434.570.55%850.61.884.390.55%60 0.61.459.510.55%20.60.481.740.55%60.60.485.760.55%10.60.480.72型腔深度尺寸计算尺寸、偏差规定： 型腔深度最小尺寸为名义尺寸，同时有正公差，标注为型腔深度平均尺寸（不考虑脱模磨损）： （18）塑件上的高度名义为最大尺寸、（尺寸公差）偏差为负偏差塑件平均尺寸: （19）型腔深度平均尺寸:+ （20）+ （21）型腔深度尺寸设计：1.便于修浅的型腔尺寸图2.便于修深的型腔尺寸 型腔深度计算公式 : （22）若取修模余量= 则当型腔容易修浅时，修模余量取值为正型腔深度 型腔容易修深时取值为负，型腔深度采用平均收缩率计算法计算，型腔深度尺寸: h = (1+s)h- x （23）表8 型腔高度尺寸table8 cavity size height收缩率s塑件外径高度尺寸ls修正系数x塑件公差型腔高度尺寸lm0.55%42 0.6 1.2 41.50.55% 40 0.6 1.2 39.50.55% 2 0.6 0.48 1.7230.55% 1 0.6 0.48 0.72（3）型芯高度尺寸的计算型芯高度尺寸设计： 1.型芯尺寸便于修长 2.型芯尺寸便于修短， 型芯高度计算公式 型芯尺寸便于修长，取修模余量为负值 型芯高度 型芯尺寸便于修短，取修模余量为正值 型芯高度 采用平均收缩率计算法计算，型芯高度尺寸 : h = (1+s)h+ x （24） 表9 型芯高度尺寸table9 core height收缩率s塑件深度尺寸修正系数x塑件公差型芯高度尺寸0.55%400.61.0440.850.55%420.61.242.980.55%10.60.481.295.4 脱模机构设计注塑成型每一循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯中脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构或脱模装置。5.4.1 简单脱模(顶杆、推板组合式顶出)根据模具设计结构、塑件结构分析，采用顶杆推板脱模机构。 脱模机构结构设计推杆和模体的配合性质一般为h8/h7或h7/h7，配合间隙参考塑料不溢料间隙值。配合长度一般为直径的1.52倍，但至少大于15mm。脱模机构运动分析、强度设计 推件板脱模时为避免推板孔的内表面与型芯的成型面相摩擦，造成凸模迅速擦伤，为此将推板的内孔与型芯面之间留出0.2-0.25mm的间隙。推件力的计算,推件力计算公式：f=ap()+qa （25）式中： a-塑件包络型芯的面积mm。 p-塑件对型芯单位面积上的包紧力，p取0.8。 -塑件的脱模斜度（查表（p391）abs的脱模斜度取40）q-大气压力0.09mpa。-塑件对钢的摩擦系数0.25a-制件垂直于脱模方向的投影面积 mm。a=115*39*2+41*12*2+39*88+41*88=16994 mm2a=135*92=12420 mm f=ap()+qa=16994 n=23902n(3).推杆的尺寸推杆形状为标准的圆形截面推杆ji85108-1964。推杆的材料选取t8a钢，e=21000000n/cm。推杆的直径: d=（） (26)试中：d-圆形推杆直径（cm）； -推杆长度系数（0.7）； l-推杆长度（cm）； n-推杆数量； e-推杆材料的弹性模量（n/cm）； =0.7; l=20cm； f=23902n； n=4； e=21000000 n/cm；解得：d=0.91cm=10mm 推杆尺寸如图12 图12 推杆fig12 push rodd (f6)= mm =16 mm =5mm =200mm材料: t8a 代号：gb/t 4169.1-1984推杆的应力校核： =320mpa=其中：一般中炭钢 =32000 n/cm； 合金结构钢=42000n/cm；推杆材料选用45号钢。由于本模具采用推杆推动推板脱模，故无须复位机构，推板在合模时，在型腔板的作用下自动复位。推板脱模的特点是顶出均匀，力量大，运动平稳，塑件不易变形，表面无痕迹，结构简单，不需要设置复位机构18。5.5 侧向分型，抽芯机构设计 模具零部件设计之件斜向抽芯中的斜销 (前盖的两侧孔处的抽芯斜销) 斜导柱斜角15度。s=2mm最小开模行程:h=2*ctg a=2*ctg 15=mm 取5mm (27)斜导柱的组合形式 斜导柱与导柱孔应保持0.5-1mm的间隙。抽芯距的计算 一般抽芯距s等于侧孔或侧凹深度s加上2-3mm的余量。 即：s= s+（2-3）mm =2+(2-3)mm=5mm斜导柱的角度 锁紧角的角度也应比斜导柱的角度大2-3。取为18。关系如图13。图13 斜销结构式fig13 inclined pin structure抽拔力的计算 p=clq（） （28） 式中： p-斜导柱的抽拔力n。 c-侧型芯被包紧的截面周长cm。 4*3.14=12.56 mm l-型芯被包紧部分的长度cm。 2mm -摩擦系数，一般为0.1-0.2。 0.1 -侧抽芯的脱模斜度（取为0 ）。 0 q-单位面积的积压力，一般为800-1200（n/ cm）。 所以 p=clq（） =12.560.21200（0.1cos- sin） = 312n斜导柱直径的计算斜导柱的直径决定于所需承受的弯曲力，而弯曲力又决定于抽拔力和斜导柱的斜度及工作长度19，可按下式进行计算 (29) 式中：d-斜导柱的直径cm。 -斜导柱的抗弯强度 （pa）（材料取ta8 ， =30000n/mm）。 -斜导柱的角度 （为15）。h- p力与a点距离在水平方向的投影cm。p-斜导柱的抽拔力n。p-斜导柱所受的弯曲力 n。p-实际所需的开模力 n。p=p/cos= 312/cos15 =410nh=29+14/2=36mm=3.6cm =18.9mm选取标准尺寸为d=20mm d=26mm h=10mm 如图14图14 导柱fig14 guide pillar(6)斜导柱长度的计算抽芯方向与开模方向垂直时，可按下式进行计算： (30) 式中：l斜导柱总长度（mm） d斜导柱固定部分大端直径（mm） h斜导柱固定板厚度（mm） d斜导柱直径（mm） 斜导柱的斜角（） 图15 斜导柱结构式fig15 inclined guide pillar structure type其中：称斜导柱有效长度，称斜导柱伸出长度，称斜导柱头部长度，常取（1015mm）,也可取截锥长度，半球形头取。所以， =+（1015） =140mm 取l=140mm 校核：m/w=312*20/（0.1d*d*d）=7800 满足6 绘制模具图6.1 绘制总装结构图 模具总装图应包括以下内容 (1)模具成型部分结构。主视图与其它视图同时画出。(2)浇注系统、排气系统的结构形式。(3)分型面及分模取件方式。(4)外形结构及所有连接件，定位、导向件的位置。(5)标注型腔高度尺寸(不强求，根据需要)及模具总体尺寸。(6)辅助工具(取件卸模工具，校正工具等)。(7)按顺序将全部零件序号编出，并且填写明细表。(8)标注技术要求和使用说明；图16 装配图fig16 assembly drawing 模具总装图的技术要求内容： (1)对于模具其些系统的性能要求。对脱模系统、滑块抽芯结构的装配要求。 (2)对模具装配工艺的要求。模具装配后分型面的贴合间隙不大于0.05毫米模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求20。 (3)模具使用，装拆方法。 (4)防氧化处理、模具编号、刻字。(5)有关试模及检验方面的要求。6.2 绘制全部零件图 由模具总装图拆画零件图 (1)图形要求；按比例画，允许放大或缩小。视图选择合理，投影正确布置得当。为了使加工者易看懂、便于装配，图形尽可能与总装图一致，图形清晰