【ZM215】鼠标上盖注塑模具设计【UG】[抽芯][潜伏浇口]
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【ZM215】鼠标上盖注塑模具设计【UG】[抽芯][潜伏浇口],zm215,鼠标,注塑,模具设计,ug,抽芯,潜伏,潜在,浇口
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目 录 1 绪论 . 2 摘要 3 关 键 词 3 2 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析 . 4 件分析 . 4 料的选材及性能分析 . 4 . 5 . 错误 !未定义书签。 3 鼠标上盖模具设计方案 . 5 型面方案的优化确定 . 5 腔数量以及排列方式确定 . 6 4 模具设计与对比创新 . 7 塑机选型 . 7 具浇注系统设 计和浇口的设计 . 8 型零件工作尺寸的设计和计算 . 10 架的确定和标准件的选用 . 12 模导向机构和定位机构 . 13 模 推 出 机 构 的 设计 15 4. 7 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构 设计 16 气系统设计 . 16 却系统的优化设计 . 17 具材料例表 . 18 5 模具装配 . 19 料模具装配的技术要求 . 19 料模具装配过程 . 20 总 结 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 1 绪论 近年来， 我 国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模 ， 制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高，术 得 应 用面已大为扩展，高速加工及 T 等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。 摘 要 近几年国家振兴机械行业，与机械相关的各个行业都越来越重视术，不仅是因为 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，同时还因为塑料制品及模具的 3D 设计与成型过程中 3D 分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在本次毕业设计中，通过运用三维实体造型高端软 件 称 ）对“鼠标上盖”外形进行 3D 造型，同时也设计其塑料外壳注塑模的 3D 模型；还根据所设计的模具尺寸选择安装相应的模架，最终生成了直观的结构设计图；此外还利用 制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计，对所学知识进行了全面巩固，意义重大！ 关键词： 壳体，注塑模，实体造型，模具，模架 1 目 录 1 绪论 . 2 摘要 3 关 键 词 3 2 鼠标上盖设计及其成型工艺的分析 . 4 件分析 . 4 料的选材及性能分析 . 4 料的注射过程及工艺 . 5 主要缺陷及消除措施 . 错误 !未定义书签。 3 鼠标上盖模具设计方案 . 5 型面方案的优化确定 . 5 腔数量以及排列方式确定 . 6 4 模具设计与对比创新 . 7 塑机选型 . 7 具浇注系统 设计和浇口的设计 . 8 型零件工作尺寸的设计和计算 . 10 架的确定和标准件的选用 . 12 模导向机构和定位机构 . 13 模推出机构的设计 15 4. 7 侧向分型与抽芯机构设计 16 气系统设计 . 16 却系统的优化设计 . 17 具材料例表 . 18 5 模具装配 . 19 料模具装配的技术要求 . 19 料模具装配过程 . 20 总 结 . 21 参考文献 . 22 致 谢 . 23 2 1 绪论 近年来， 我 国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t 以上的注塑模 ， 制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在生产手段上，模具企业设备数控化率已有较大提高， 术 得 应用面已大为扩展，高速加工及 T 等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。 3 摘 要 近几年国家振兴机械行业，与机械相关的各个行业都越来越重视 术，不仅是因为 术已发展成为一项比较成熟的共性技术，同时还因为塑料制品及模具的 3D 设计与成型过程中 3D 分析正在塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。在本次毕业设计中，通过运用三维实体造型高端 软件 称）对“鼠标上盖”外形进行 3D 造型，同时也设计 其塑料外壳注塑模的 3D 模型；还根据所设计的模具尺寸选择安装 相应的模架，最终生成了直观的结构设计图；此外还利用 制了模具装配图以及各种成型零件图。这是第一次利用绘图软件对整套模具进行设计，对所学知识进行了全面巩固，意义重大！ 关键词： 壳体，注塑模，实体造型，模具， 模架 4 2 鼠标 上盖 设计及其成型工艺 的分析 件分析 图 鼠标 上盖 上图 示是 鼠标上盖 参考零件 。 构分析如下 该塑件为 壳体， 表面光滑，在模具设计和制造上要有良好的加工工艺，确保成型零件具有一定的光洁度； 壳体顶部凹下 的胶位是为了插入上盖时能配合紧密，所以必须具备一定的制造精度；下面的倒扣需要用到斜顶 成型 2。 型工艺分析 。 采用一般精度等级 5 级，大量生产。 该塑件壁厚约为 1右，考虑到壳体左右部分比较浅， 脱模斜度为 1 度 ；由于下面的倒扣需要用到斜顶 模斜度 也设置为 1 度 。 料的选材及性能分析 该壳用于 起支撑作用的支 座， 抗拉强度、硬度、耐磨性要突出，综合机械性能要好。具备这些条件的塑料首选： 丙烯腈 苯乙烯 （ 英文名称 :简称： 。 用 特点： 1） 综合性能较好 ,冲击强度较高 ,化学稳定性 ,电性能良好 。 2） 与 372 有机玻璃的熔接性良好 ,制成双色塑件 ,且可表面镀铬 ,喷漆处理 。 3） 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 型特性： 1） 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 ,3 小时 。 5 2） 宜取高料温 ,高模温 ,但料温过高易分解 (分解温度为 270 度 )模温宜取 50 ,对高光泽 模温宜取 60 。 3） 如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。 4） 如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置 。 料的注射过程及工艺 射成型过程 1） 成型前准备，对 行干燥。 吸水的塑料，于室温下， 24 分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过 塑料表面会受大的影响，所以对 行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于 干燥方法 : 常压热风干燥 80 2时 ；真空热风干燥 80 1时。 2）注射过程 化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，起过程可分为充模、压实、保压、倒流、和冷却 5 个阶段。 残余应力引起的 龟裂 残余应力主要由于以下三种情况，即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造 成的。作为在 充填过剩的情况下产生的龟裂，其解决方法主要可在以下几方面入手。 1） 由于直浇口压力损失最小，所以，如果龟裂最主要产生在直浇口附近，则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。 2）在保证树脂不分解、不劣化的前提下，适当提高树脂温度可以降低熔融粘度，提高流动性，同时也可以降低注射压力，以减小应力。 3）一般情况下，模温较低时容易产生应力，应适当提高温度。但当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。 4）注射和保压时间过长也会产生应力，将其适当缩短或进行 保压切换效果较好。 白化现象最主要发生在 脂制品的推出部分。脱模效果不佳是其主要原因。可采用降低注射压力，加大脱模斜度，增加推杆的数量或面积，减小模具表面粗糙度值等方法改善，当然，喷脱模剂也是一种方法，但应注意不要对后续工序，如烫印、涂装等产生不良影响。 6J 3 鼠标上盖 模具设计方案 型 面 方案的优化确定 分型面是模具上用来取出塑件和浇注系统料可分离的接触面称为分型面 ,分型面的选择对模具设计方式影 响最大 ,分型面设计是否合理对塑件质量和模具复杂程度具有很大的影响。 基本上是一种分型面对应着一种模具设计方案，所以分型面的选择决定着模具总体的设计方案。 6 型 面的选择原则 3 1） 使分型面容易加工 。 2） 保证 塑料 制品能够脱模 。 3） 尽量避免侧向抽芯 。 4） 使侧向抽芯尽量短 。 5） 有利于排气 。 6） 有利于保证塑件的外观质量。 7） 尽量减少塑件在合模方向的投影面积。 9） 尽可能使塑件留在动模一侧。 8）尽可能满足塑件的使用要 求。 10） 有利于简化模具结构。 11） 长型芯应置于开模方向。 综上所述，由于该塑件曲面多 ,分型面不可能在一个平面上 ,为了顺利脱模 ,分型面采用如下模具结构 ， 只需要斜顶出模 ，加工成本经济 ，塑件成型精度可靠。 图 型面形式与位置 腔数量以及排列方式 确定 图 腔排列方式 7 4 模具设计 与对比创新 塑机选型 注射机是安装在注射机上使用的设备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据塑件的的大小及型腔 的模具和排列方式 ，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户自己提供型号和规格，设计人员必须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量调整。 腔数量的校核及注射机有关工艺参数的校核 6 1） 型腔数量的校核 （ 1） 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量 210 . 8 1 6 . 8 6 0 1 . 0 4 135 5 . 2 4K M t mn m （ t 取 60s, 符合要求。 式中 K 注射机最大注射量的利用系数，非结晶型塑料一般取 M 注射机的额定塑化量，改注射机为 s； T 成型周期，因塑件还比较大，壁厚，取 30s; 单个塑件的质量，取 浇注系统的质量，取 （ 2） 按注射机的最大注射量校核型腔数量 210 . 8 1 4 0 1 . 0 4 2 . 1 4 25 0 . 2 4nK m mn m 符合要求。 式中 注射机允许的最大注射量，该注射机为 140g。 其他符号意义与取值同前。 （ 3） 按注射机的额定锁模力校核型腔数量 壳体 正反两面 产生的胀模力 由内模壳抵消；左右两行位压力由导柱 和前模板的斜面抵消，取这两处力的一半为正压力： 211 1 2 8 6 ( 7 2 3 0 ) 8 7 7 22A m m 分型面合模处的作用面积： 222 2 2 2 0 0 8 0 0A m m 塑料熔体对型腔的成型压力是 60 100 ， 一般是注射压力的 30% 取平均压力为： 3(1 8 6 5 ) 1 0 415002P 型 （ 1 1 2 2530000 1 . 3 1( ) 4 1 . 5 ( 8 7 7 2 8 0 0 ) A 型 （ 8 符合要求。 2） 注射机工艺参数的校核 （ 1） 注射量的校核 注射量以容积表示最大注射容积为 ： 3m a x 0 . 8 5 1 4 0 1 1 9V v c m 最少注射容积 ： 3m i n 0 3 5V v c m m in m V 而 符合要求。 （ 2） 锁模力的校核 前面计算过，符合要求。 （ 3） 最大注射压力的校核 注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力 m 26P M P 应该大于注射成型所需调用的注射压力的 0P 即 P k P 式中 ； 0P 为 70 90 代入数据计算， 符合要求。 3） 安装尺寸的校核 最大与最小模具厚度 模具厚度 H 应满足 m i n m a H 式中 m i n m a 0 , 3 0 0H m m H m m 该套模具厚度 H=25+60+70+80+25=260 很明显，选择该注射机 能满足模具设计的 要求。 4） 开模行程校核 12 ( 5 1 0 )H H H m m H 注射机动模板的开模行程，取 270表 1H 塑件推出行程取 22 2H 为包括流道凝料在内的塑件高度 ； 代值计算发现开模行程 能满足。 具浇注系统设计 和浇口的设计 浇注系统是引导凝料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道， 具有传质、 传压 和 9 传热的功能。 流道 的设计 4 主流道是连接注射机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上 ，断面为圆形 ，具有一顶的锥度，以便熔体的流动和开模时主流到凝料的顺利拔除。 1）主流道尺寸 和浇口的设计 （ 1） 主流道的小端直径 D =注射机喷嘴直径 +（ ） =3+（ ），取 D= （ 2） 主流道的球面半径 注射 机喷嘴球头半径 +（ 12） =15+（ 12），取 6 （ 3） 球面的配合高度 35h m m m m ，取 h=3 （ 4） 主流道的长度 取 L=22+ 主流道大端直径 2 t a n 6 D D L （半锥角 1 ） 取 浇口套总长 0 6 2 . 5 3 6 7 . 5L L h m m m m m m 2） 浇口套的设计 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求比较严，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即浇口套，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如 ，热处理硬度为 505 图 示。 图 流道衬套 3）定位圈的设计 与固定 由于该模具主流道比较长，定位圈和衬套设计成分体式， 注射机定位孔尺寸为 ， 定位圈尺寸取 ， 两者之间呈较松的间隙配合 。 定位圈结构尺寸如图 示；定位圈和衬套的固定形式如图 示。 10 图 定位圈 口 和流道的设计优化 选择点 进胶 ,如图 塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失小，进料速度快，成型比较 容易。另外传递压力好，保压补缩作用强 . 图 浇口和流道的设置形式 型零件工作尺寸的 设计和 计算 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。 11 工 作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型 芯的径向 尺寸 ，型腔深度和型芯高度尺寸和中心距尺寸等。 成型收缩率为 以平均收缩率取 s= 塑件尺寸公差按 准中的 5 级精度成型 。 模部分的型芯 与型腔 鼠标上盖 前部两小孔用丝筒成型并顶出 , 丝筒针的前部设置 1 度脱模角度， 方便加工和替换。 1）长方体型芯（见图 图 方体型芯 （ 1）采用台肩固定的形式，下底面用模珂与动模压紧。 （ 2）塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表。 塑件尺寸 ， ， , 。 0 0 01 1 0 . 2 5 0 . 4 4 0 . 1 1 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 2 5 0 . 7 5 0 . 4 4 2 5 . 4 4s d x 0 0 02 2 0 . 2 5 0 . 8 0 0 . 2 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 9 8 . 5 0 . 7 5 0 . 8 0 9 9 . 4 7s l x 0 0 01 1 0 . 2 5 0 . 8 6 0 . 2 1 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 1 8 0 . 7 5 0 . 8 6 1 8 . 2 1s h x 0 0 02 2 0 . 2 5 0 . 8 6 0 . 2 1 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 2 1 . 5 0 . 7 5 0 . 8 6 2 2 . 0 3h s h x 式中 s 塑料的平均收 缩率， 塑件外径尺寸（取 x 修正系数（取 塑件尺寸公差，见上塑料尺寸公差值； 模具制造误差，其他误差忽略，当尺寸小于 50， 4 ；当塑件尺寸大于 50， 5 。 2）动模模仁（见图 12 图 模型腔 （ 1）模仁为镶入式，通过沉头螺钉固定在动模板上。 （ 2）尺寸计算。塑件的尺寸公差源自塑料成型工艺与模具设计的塑件公差数值表 01 ， 02 ， 01 , 02 0 . 2 5 0 . 5 0 . 1 2 51 1 0 0 0 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 2 7 0 . 7 5 0 . 5 2 6 . 5 9s L x (0 . 2 5 0 . 8 6 0 . 2 22 2 0 0 0 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 1 0 1 0 . 7 5 0 . 8 6 9 9 . 4 7s L x 0 . 2 5 0 . 2 0 0 . 0 51 0 0 0 (1 ) (1 0 . 5 5 % ) 9 . 5 0 . 7 5 0 . 2 0 9 . 2 2H s H x 0 . 2 5 0 . 2 0 0 . 0 52 0 0 0 (1 ) (1 0 . 5 5 % )1 4 . 5 0 . 7 5 0 . 2 0 1 3 . 8 3s H x 式中各符号同前。 腔零件刚度和强度校核 由于塑件成型部分采用模仁 ，再从模板上开框把模 仁 镶入，用螺丝吃紧。成型部分离模仁 有满足条件的规定距离 （ 2025，而模 仁 离模板四周也有满足条件的规定距离，所以成型时型腔零件完全满足强度和刚度的要求 ，在这里就不一一校核 。 在动模板上，由于成型压力很大部分 垂直 压在其上，底部为了节约材料 不打算采用支撑板 。 架的确定和标准件的选用 根据前面型腔的布局以及互相位置尺寸， 再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用结构形式为 0 70 80 01 S。即采用数量为 1 的 工字 标准模架。 1） 定模座板（ 280mm x 350为 25 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为 45 钢。 通过 4 个 内六角圆柱 螺钉与定模固定板连接；定位圈通过 2 个 内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为 H8/合 7。 2） 定模板（ 230mm x 350 60 用于固定型芯、导套。固定板应有一定的厚度，并有足够强度，一般用 45 号钢，调质到 23070其上的导柱和导套一端采用 H7/合，另外一段采用 H7/ 13 合；定模板与浇口套采用 H7/合 7。 3） 动模座板 （ 280mm 为 25 材料为 45 钢，其上的注射机顶孔为 直径 40 4） 动模板（ 230mm x 350 70 行位滑块通过矩形导滑槽在模套中滑动，以完成侧向分型和合模复位，材料为 45 钢。其上 的导柱和导柱孔为 H7/合 7。 5） 垫 块 (43mm x 350 80（ 1）主要作用 在动模座板与支撑板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。 （ 2）结构形式 可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。 （ 3）垫块材料 垫块材料为 可以用 墨铸铁等。改套模具采用 造。 6） 推板（ 140mm x 350度 15 材料为 45 钢，其上的推板导套 孔与推板导套采用 H7/合。用 内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。 7） 推杆固定板（ 140mm x 350度 20 钢材为 45 钢 ,其上的推板导套孔与推板导套采用 H7/合 7。 模架 如 图 （ 所示： 图 架 模导向机构和定位机构 采用标准模架，模架本身带有导向装置，按模架规格选取即可。 向机构的总体设计 1）导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部分，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的精度，防止压入导柱和导套后变形。 2）该导套采用 4 根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置。 3）导柱安装在支承板和模套上，导套安装在定模固 定板上。 14 4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应只有承屑槽 ，在导柱孔口倒角。 5）在合模时，保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。 6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。 柱设计 1）采用带头导柱， 加油槽，如图 示。 2）导柱长度必须比凸模端面高度高出 6 8 3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。 4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证有足够的抗弯强度。 5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按 H7/合，导柱滑动部分按 H7/H8/隙配合 7。 6）导柱工作部分的表面粗糙度 为 7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢 淬火处理，硬度为 50上或 45 钢经调质、表面淬火、低温回火、硬度为 50上。 图 柱 套设计 导套与安装在另外一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，以保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套、带头导套。 1） 采用带 头导套，如图 示。 2） 导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。 3） 导套 孔的的滑动部分按 H8/H7/间隙配合，表面粗糙度为 导套外径与模板一端采用 H7/合；另外一端采用 H7/合镶入模板。 4） 导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具中采用 15 图 套 模 推出 机构 的 设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯 上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。 模推 出机构的设计原则 8 塑件推出（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塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的，应遵循以下原则。 1） 推出机构应近尽量设置在动模一侧。 2） 保证塑件不因推出而变形损坏。 3） 机构简单，动作可靠。 4） 良好的塑件外观。 5） 合模时的准确复位。 件的推出机构 该套模具的塑件采用推杆推出，推杆的形式为圆形。 1） 推杆 如图 示，共 4 根推杆。 图 肩圆筒推杆 2） 推杆应设置在脱模阻力大的地方。 3） 推杆应布置均匀。 4） 推杆应设在塑件强度、刚度较大的地方。 5） 推杆直接与模板上的推杆空采用 H8/隙配合。 6） 通常推杆装入模具后，其端面应与型腔地面平齐或高 出型腔底面 7） 推杆与推杆固定板，通常采用单边 间隙，这样可以降低 加工要求，又能在多推杆的情况下，不因各板上的推杆孔加工误差引起轴线不一致而发生卡死现象。 16 8） 推杆的材料常用 素工具钢，热处理要求硬度 50上，工作端配合部分的表面粗糙度为 u= 向分型与抽芯机构设计 9 当在注射成 型的塑件上与开合模方向不同的内侧或外侧有孔、凹穴或凸台时，塑件就不能直接由推杆等推出机构推出脱模，此时，模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后在把塑件从模内推出，否则就无法 脱模。 顶 的 设计 斜顶设置在动 模 ， 有足 够的强度。 斜导柱 顶端用模珂和定模板固定 并磨到和定模板平 ， 在开模时能随驱使滑块沿动模板上的导滑槽滑动。 斜顶 倾斜角为 5 度。 斜顶 相对位置以及脱模推出完成后的相对位置如图 示。 需要 侧 抽芯的距离是： 顶顶 出塑件的抽芯距离 ： 远大于 所以抽芯距离满足要求，塑件能正常取出。 图 顶 分型与抽芯分析 气系统设计 模板分型面上设置 1的排气槽用于排气，而且在成型壳体内腔的型芯上设置了6 根推杆，排气条件足够。 17 却系统的 优化 设计 10 热系统 该套模具的模温要求在 70 C 以下，又是小型模具，所以无需设置加热装置。 却系统 料注射到模具内的塑料温度为 180 C 190 C 左右，而塑料固化后 从模具型腔中取出时其温度在 60 C 以下，热塑性 塑料在注射成型后， 须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。 成型温度和模具温度分别为 180 C 190 C 、 50 C 70 C ，用常温水对模具进行冷却。 1）冷却介质 冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水比较多，因为冷却水热容量大、传热系数大，成本低。用水冷却，即使在模具型腔周围或者内部开设冷却水道。 2）冷却系统的简略计算 如果忽略模具因空气对流、热辐射以及与注射机接触所散发的热量，不考虑模具金属材料的热阻，可对模具冷却系统进行初步的简略计算。 （ 1） 求塑料固化 时每 分钟 释放的热量 Q 查表得 位质量放出的热量 21 7 1 0 /Q k J k g ，故 21 0 . 1 0 7 7 1 0 / 7 . 4 9Q W Q k g k j k g k j 式中 W 单位时间内注入模具中的塑料质量（ kj/模具每分钟注射 1 次。 （ 2） 冷却水的体积流量 333127 . 4 9 0 . 3 5 8 1 0 m i n( ) 1 0 4 . 1 8 7 ( 2 5 2 0 ) k j C (式中 冷却水的密度，为 331 10 /kg m ; 1 冷却水出口温度，取 25 C ； 2 冷却水进口温度，取 20 C ； C 冷却水的比热容，为 ( )kj ； （ 3） 冷却管道的直径 为使冷却水处于湍流状态 ,查资料取 d=6 （ 4） 冷却水在管道内的流速 32 3 24 4 0 . 3 5 8 1 0 1 . 0 3 /3 . 1 4 ( 6 1 0 ) 6 0m (5)冷却水管道水孔壁与冷却水之间的传热膜系数 查参考文献中的表取 f =温为 25 C 时 ,因此 0 . 8 30 . 2()3 . 6 1 6 7 6 9 / ( )vh f k j m h (6)冷却管道的总传热面积 2426 0 6 0 0 . 0 0 8 4 7 1 0 5 . 6 1 1 02 0 2 51 6 7 6 9 ( 6 0 )2 ( 18 (7)模具上应开设的冷却水孔数 45 . 6 1 1 0 23 . 1 4 ( 8 1 0 0 0 ) ( 1 5 0 1 0 0 0 ) （孔） (式中 l 模珂长度，为 150却装置 布置 方案 的确定 我们在 上下模仁上各开设两 条水道，用于冷却塑件的两侧面， 这样才能使塑件各个方面都能得到冷却，防止了受热不均匀导致的翘首。 从装配图上可查看 “ 冷却水路示意图 ” 。 具材料例表 表 模具的选材及热处理见表 零件名称 材料牌号 热处理 硬度 说明 模仁 718H 预硬化 36证加工后获得较高的形状和尺寸精度 ,易于抛光 圆柱 型芯 火 58透性好 ,热处理变形小、耐磨性好 斜导柱 火 52动模型芯 718H 淬火 42证加工后获得较高的形状和尺寸精度 ,沿脱模方向抛光 动定模座板 45 调质 230垫块 质 230支撑柱 质 225推板固定板 45 调质 230主流道衬套 火 50导柱导套 火 54定位圈 45 调质 230复位杆 45 淬火 43 19 5 模具装配 料模具装配的技术要求 塑料模具种类较多，结构差异很大，装配的具体内容与要求也不同。一般注射、压缩和挤出模具结构相对复杂，装配环节多，工艺难度大。其他类型的塑料模具结构较为简单。无论哪种类型的模具，为保证成形制品的质量，都应具有一定的技术要求。 1）模具装配后各分型面应贴合严密 ,主要分型面的间隙应小于 模具适当的平衡位置应装有吊环或起吊孔 ;模具的外 形尺寸、闭合高度、安装固定及定位尺寸、推出方式、开模行程等均应符合设计图样要求，并与所使用的设备条件相匹配，模具应有标记，各模板应打印顺序编号及加工与装配时使用的基准标记。 2）导向或定位精度应满足设计要求，动、定模开合运动平稳，导向准确，无卡阻、咬死或刮伤现象，安装精定位元件的模具时，应保证定位精度、可靠，且不得与导柱、导套发生干涉。 3）成型零件的形状与尺寸精度及表面粗糙度应符合设计图样要求，表面不得有碰伤、划痕、裂纹、锈蚀等缺陷；抛光方向应与脱模方向一致，成形表面的文字、图案与脱模方向一致 ；活动成形零 件或镶件应定位可靠。配合间隙适当，活动灵活，不产生溢料。 4）浇注系统表面光滑，尺寸与表面粗糙度符合设计要求。 5）推出机构应运动灵活，工作平稳、可靠；推出元件不应承受侧向力；既不允许放生溢料，也不得有卡阻现象。 6）侧向分型与抽芯机构应运动灵活、平稳；斜导柱不应承受侧向力；滑块锁挈应固定可靠，工作时不得产生变形。 7）模具加热元件应安装可靠、绝缘安全、无破损 ，能达到设定温度要求；模具冷却水道应通畅，无堵塞，连接部位密封可靠。 料模具装配过程 塑料模的总装过程因模具结构的不同而不同 ,但其主要的总 装配顺序不变 ,具体如下 : 1） 确定装配基准。 2） 安装导柱导套和型芯、型腔并使间隙均匀。 3） 安装侧抽芯机构和推出机构等。 4） 其他零件的装配。 5） 检验、试模。 下面 以装配图上的编号为准，装配时以导柱、导套为基准件，装配过程如下 。 配动模部分 1)装配模仁 、型芯 先把 圆柱型芯 12 和 长方块型芯 09 压入 动模仁 16，使 09 和 11 的底部与 16 持 平，并高 出 12 有 间隙，以防止型芯松动。再把 动模仁 16 放入动模板并压平，用穿过动模板的内六角螺丝把模珂吃紧在动模板上 。 2)装配推出机构 推板放在动模固定板上，将推杆套装在固定板上推杆孔内并穿入型芯固定板的推杆孔内，在套装到推板导柱上，使推板和推杆固定板重合。在推杆固定板板螺孔内涂红丹粉，将螺钉孔复印到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上钻 孔攻丝后， 20 重新合拢并拧紧螺钉固定。装配后，进行滑动配合检查，经调整使其滑动灵活，无卡阻现象。最后，将卸料板拆下，把推板放到最大极限位置，检查推杆在型芯固定板上平面露出的长度，将其修磨到与型芯固定板上平面平齐或低 配定模部分 总装配前浇口套、导套都已装配结束并经验 合格。装配时，将定模板套在导 柱上并与已装浇口套的定模座板合拢，找正位置，用平行夹头夹紧，以定模座板上的螺钉孔定
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