塑料支架成型技术及注射模具设计

塑料支架成型技术及注射模具设计摘要：介绍了以高分子化合物聚丙烯（PP）为材料的传感器支架注射模设计的过程。该传感器塑料支架由一个薄壁套筒、扇形缺口和三个小倒勾所组成。由于该塑料件结构比较复杂，成型比较困难。故在设计模具结构时应采用一模四腔的注射模，一组是动模斜顶杆抽芯，另一组是定模可移动的活动型芯顶出抽芯。通过斜顶杆的顶出和抽芯作用可以方便的成型塑件上的三个小倒勾，同时动模上的固定镶块可以成型塑件上的扇形缺口。同时在开模时，定模的活动型芯一方面可以成型塑件的薄壁套筒，另一方面它在弹簧的弹力的作用下可以把留在定模部分的薄壁套筒顺利地顶出定模，以此解决了塑件成型及脱模问题。对斜顶杆脱模抽芯设计和重要零件设计作了阐述。生产实践证明模具结构合理，塑件质量稳定，能够很好的应运在实际工作中。关键词：注射模具，传感器塑料支架，斜顶杆，聚丙烯，小倒勾IPlasticstentmoldingtechnologyandinjectionmolddesignAbstract：Thedesignprocessoftheinjectionmoldforthepolymercompoundpolypropylene(PP)asthematerialforthesensorholderisintroduced.Thesensorplasticbracketconsistsofathin-walledsleeve,fan-shapednotchandthreesmallinvertedhook.Duetotheplasticpartswithcomplexstructure,formingtoomuchtrouble,sointhedesignofdiestructureshouldadoptamouldwithfour-cavity,onegroupisthemovableobliquejackcore-pulling,theothergroupisscheduledtodiemovableactivitiespullingthetopofthecore.Throughthetopoftheobliquejackandthecore-pullingfunctioncanbeeasilymoldedplasticpartsonthethreesmallbarbs,whilethefixedinsertonthemovablemoldcanbemoldedplasticpartsonthefan-shapednotch.Atthesametimeintheopenmold,fixedmoldcoreactivitiesontheonehandcanbemoldedthin-walledplasticpartssleeve,ontheotherhanditcansuccessfullyremaininthetopportionofthethin-walledsleevefixedmoldundertheactionofthespringforceofthethefixedmold,inordertosolvetheproblemofplasticmoldingandstripping.Thedesignoftheobliquejackreleasingcore-pullingandtheimportantpartsaredescribed.Theproductionpracticeshowsthatthediestructureisreasonable,thequalityofplasticpartsisstable,canbeaverygoodapplicationinpracticalwork.Keywords:injectionmold，thesensorplasticbracket，polypropylene，obliquejack，smallinvertedhookII目录1前言.11.1模具技术的发展.11.2塑料模具的发展.12塑件分析.33塑件注塑成型工艺参数的选择.54塑件质量分析和成型设备的选择.64.1塑件质量分析.64.2成型设备的选择.65注塑模的结构设计.85.1分型面的设计.85.1.1分型面的形式.85.1.2分型面的选择.85.2确定型腔的排列方式.95.3浇注系统的设计.105.3.1主流道的设计.105.3.2分流道的设计.125.3.3浇口的设计.135.4抽芯结构的设计.145.4.1定模抽芯设计.145.4.2斜顶杆设计.155.5成型零件的结构设计及工作尺寸计算.165.5.1定模型芯的设计.165.5.2动模型芯的设计.175.5.3成型零件的工作尺寸计算.185.6排气槽的设计.225.7拉料杆的设计.235.8合模导向机构的设计.235.8.1导柱设计.245.8.2导套设计.245.9推出机构的设计.255.9.1推出机构的组成和分类.255.9.2简单推出机构.265.9.3推出机构的导向与复位.276模具闭合高度的确定.297注塑机有关参数的校核.317.1最大注射量的校核.317.2锁模力的校核.31III7.3模具闭合高度的校核.317.4开模行程校核.328模具总装图及模具装配试模.338.1模具装配图及其工作原理.338.2模具的安装试模.339结论.34主要参考文献：.35致谢.3601前言1.1模具技术的发展在21世纪的当代工业中，随着科技及信息化程度的提高，人们的生活水平不断提高。但是生活水平的提高一般表现在人们常用的物质产品、交通方便和通信方便等一系列方面。而物质产品的提高又表现在产品设计理念的创新、新材料的选用和成型设备的选择。所以模具结构的合理设计及精度要求是保证产品成型及质量的关键有利条件。近年来，我国模具技术的的发展日新月异，但与发达国家相比还有一定的差距。在机械行业中，模具设计包括冷冲模、铸造模和塑料模等。模具是批量生产各种制品必不可少的工具，生活中被人们常说成“模具是制造业之母”，它是工业发展的基础，因此没有先进的模具业就一定没有先进的制造业。目前，我国正在从制造业大国迈向制造业强国，任重而道远，为此必须优先发展模具技术，把开发成本低、效率高、周期短、精度高、寿命长模具的任务放在发展壮大国民经济的重要位置上。1.2塑料模具的发展高分子材料质量轻、价廉、易于成型，具有其他材料无法替代的优异性能，在汽车、机械、飞机、国防、电子等高端产品中扮演着举足轻重的角色。就以汽车工业的发展现状为例，目前塑料及高分子复合材料的合理应用可使汽车零部件的总重量减轻约占40%。塑料制品模具、金属制品模具及其他材料制品模具共同形成模具工业的几大支柱，成为了代表我国制造业水平的标志。模具技术是多学科交叉和融合的产物，模具本身是一种技术密集型高科技产品，其理论植根于聚合物力学、流变学传热学、数学等基础学科，其中模具技术与计算机技术的完美结合产生了模具计算机辅助制造、辅助设计、辅助工程，从而将模具设计和制造的质量和效率推向了一个高峰，但是正确应用相关分析、设计和制造软件的前提是必须先学习和掌控塑料成型工艺和模具的基础知识。塑料被称为高分子化合物，最早的塑料袋可以追溯到1860年，以后被美国称为“赛璐珞”，是由美国纽约印刷工人海厄特发明的。到20世纪30到40年1代，塑料工业终于发展成为现代工业的重要组成部分。合成树脂、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，成为当今材料工业的一个重要支柱，其中合成树脂的产量最大、应用最广。塑料作为现代四大工业基础材料之一，越来越广泛地应用在各行各业。塑料制品具有质量小、高比强度、耐化学腐蚀、物理化学稳定性较好；又具有良好的可塑性易于成型并且成本低等优点，在工业和日常生活中得到广泛的应用，成为现代世界上不可缺少的材料。在塑料原材料转变为塑料制件的成型过程中，塑料原材料的选用、成型工艺的制定、成型模具的设计和设备的选择是塑料制件生产的四大环节，而主要的环节集中在成型工艺的正确制订和塑料模具的合理设计这两个方面。所以生产一个完整的塑料制品的工作顺序为：塑料原材料预处理成型机械加工修饰装配塑料制品在五个基本工序中，塑料的成型是最重要的，是一切塑料制品和型材生产的必经过程。成型方法有：挤出成型、压塑成型、注塑成型、传递模塑、中空吹塑、热成型、旋转成型、浇铸成型、泡沫塑料成型、搪塑成型、层压成型、压延成型、快速成型等2。22塑件分析塑件设计要求：产品名称：传感器支架产品材料：聚丙烯（PP）产品数量：大批量生产塑件图：二维图如图2.1所示、三维模型图如图2.2所示图2.1塑件二维图3图2.2塑件三维模型图塑件材料采用聚丙烯（属热塑性）塑料。该塑料的成型工艺特性：（1）结晶性料，稀释性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属接触易发生分解；（2）流动性极好，益边值0.03mm左右；（3）成型收缩范围大，易于产生缩孔、凹痕、变形、方向性强；（4）由于冷却速度比较快，所以浇注系统及冷却系统应缓慢散热；（5）塑件应壁厚均匀，避免缺门、尖角，以避免应力集中。从三维零件图上可得，该制件为薄壁筒形零件，且其外端有三个小倒勾和一个扇形缺口。在模具脱模顶出塑料制件时，倒勾区域在分型面处会形成干涉，导致脱模困难。因此在模具设计时必须设置斜顶抽芯结构，即在开模时斜顶杆除了随制件一起运动之外，同时还向远离倒钩区域的方向运动，待斜顶杆完全脱离倒勾后，便可取出制件。而薄壁套筒最好在定模部分成型，同时将定模型芯设计成可以移动的，以便能够顺利脱模。43塑件注塑成型工艺参数的选择查找参考文献塑料制品速查手册可得材料：聚丙烯（PP）密度：0.9g/cm3收缩率：1.02.0%料筒温度：后段：160180中段：180200前段：200220喷嘴温度：180200模具温度：4060注射压力：70100MPa注射时间：2060s保压时间：03s冷却时间：2090s周期：50160s54塑件质量分析及成型设备的选择4.1塑件质量分析由三维软件Pro/E测得的塑件的体积为：V=920.106mm30.92cm3则m=V=0.91*0.92=0.837g图4-1由于该塑件结构较复杂，在设计模具时，选用了斜顶杆来成型小倒勾，并在脱模时它又起到顶出塑件的作用。塑件的整体外形尺寸较小，同时斜顶杆的设计较复杂且占用模具体积较大。故在动模板型腔设计时，采用一模四腔，这样的型腔设计既满足了塑件的大批量生产，又满足了模具结构的合理布局。得：m总=4m=3.348g4.2成型设备的选择综上可得，并由塑料注射模具设计使用手册中注塑机的型号得：初选用S2-30/32型卧式注射机，其性能参数如下：6理论注射容积/cm337实际注射量/g33螺杆直径/mm26注射速度/ms-143注射压力/MPa170螺杆转速/rmin-110160螺杆行程/mm70锁模力/KN320模板行程/mm110模具最小厚度/mm80模具最大厚度/mm110最大开距/mm220模板尺寸/mm400*400顶出行程/mm5075注塑模的结构设计5.1分型面的设计分型面是决定模具结构形成的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有着密切的关系，并且它直接影响着塑料熔体的流动充填特性及塑件的脱膜。5.1.1分型面的形式注塑模具中有的只有一个分型面称为单分型面，但是有的有两个或两个以上的分型面称作为多分型面。且分型面有以下几种形式：平整分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面6。5.1.2分型面的选择由于分型面本生就有多种多样，但是能够合理的设计出分型面也将会受到多种因素，比如有浇注系统的合理布局结构、在模具中成型塑料件的位置、塑料件的精度要求和结构要求的工艺性、摆放嵌件的位置、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，从几种方案中选择较为合理的方案。在选择分型面时一般应以下几项基本原则为设计基准：（1）应尽可能使塑件在开模后保证它能够留在动模一侧；（2）分型面应尽可能选在塑件外形结构最大轮廓处；（3）应尽可能减少塑件在分型面上的投影面积；（4）考虑排气效果；（5）对侧向抽芯有影响时，还要必须保证塑件的尺寸和形状精度等一系列的要求；（6）必须满足塑件的外形结构和质量要求；（7）便于模具加工制造；综上所述，结合该塑件的外形结构可得该塑件的分型面如图5.1所示：8图5.1分型面5.2确定型腔的排列方式由于该塑件结构较复杂，在设计模具时，选用了斜顶杆来成型小倒勾，并在脱模时它又起到顶出塑件的作用。塑件的整体外形尺寸较小，同时斜顶杆的设计较复杂且占用模具体积较大。故在动模板型腔设计时，采用一模四腔，这样的型腔设计既满足了塑件的大批量生产，又满足了模具结构的合理布局。综上可得，设计的型腔布局如图5.2所示：9图5.2型腔布局5.3浇注系统的设计熔融塑料在压力作用下充填模具型腔所经过的通道叫做浇注系统。浇注系统十分重要，它的设计正确与否是注射成型能否顺利进行，能否获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳成型效率的关键。对浇注系统进行总体设计时，一般应遵循如下基本原则：（1）适应塑料的工艺性；（2）采用尽量短的流程；（3）有利于排气；（4）浇注系统设计应结合型腔布局；（5）防止型芯变形和嵌件位移；（6）校核流动距离比和流动面积比。5.3.1主流道的设计主流道是浇注系统中从注塑机喷嘴与模具相接触的部位开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。主流道设定在定模板上，位于模具的中心，并且与10注射机喷嘴在同一条轴线上，它为一圆锥孔小头正对注射机的喷嘴。主流道衬套的材料常用T8A,T10A制造，淬火热处理硬度为HRC53572。主流道的设计形状如图5.3所示：为了防止溢料、配合紧密，凹球面的半径应比喷嘴的球面略大于23mm，而主流道衬套与定模板采用H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用H9/m9的过渡配合。图5.3主流道各参数的取值具体分别为：锥角为26表面粗糙度取Ra=0.8m喷嘴窝球面半径SR=10mm喷嘴窝深度h=4mm流道小端直径d1=6mm流道大端直径d2=d1+2*L+tan(/2)(L60mm)主流道衬套的固定形式如图5.3.1所示：11图5.3.1主流道衬套固定形式5.3.2分流道的设计塑料熔体在主流道末端与浇口之间的流动通道叫做分流道。分流道截面形状及尺寸应根据塑件的结构（大小和壁厚）、所用塑料的工艺特性、成型工艺条件、分流道的长度及制造工艺性等因素来确定1。由于分流道的布置与型腔的排布二者密切相关，同时要满足一下两项原则：（1）排列布局紧凑，尽量缩小模具板面尺寸，（2）流程尽量短，锁模力力求平衡。综上所述，并由参考文献塑料成型工艺与模具设计表4.1得聚丙烯（PP）分流道的直径范围为4.79.5mm，则取值为6mm，且聚丙烯属于热塑性塑料，分流道形状取梯形，表面粗糙度取Ra=1.6m如图5.5.2所示：12图5.3.2分流道截面5.3.3浇口的设计1.浇口形式常用浇口形式有：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、环形浇口、盘形浇口、轮辐浇口、点浇口、潜伏浇口1。2.浇口位置的选择一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征、成型质量和技术要求，并综合分析塑料熔体在模内的流动特性、成型条件等因素。通常应遵循下述原则：（1）尽量缩短流动距离；（2）尽量减少或避免熔接痕；（3）不在塑件承受弯曲或冲击载荷的部分设置浇口；（4）考虑分子定向的影响；（5）避免产生喷射和蠕动；（6）应有利于型腔中气体的排除；（7）浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。综上所述及分析可得，对于该塑件设计的浇注系统中选用侧浇口的形式将便于成型塑件，且浇口位置设在分型面上处于薄壁圆筒外端。侧浇口形状如图5.3.3所示：13取值分别为：l=2.0mmb=3.0mmt=1/3b=1.0mm图5.3.3侧浇口5.4抽芯结构的设计抽芯结构是为了保证在模具开模时，能够顺利地将杆件抽出塑件。而不同的塑件结构有的还需要设计侧抽芯，对于此次设计的抽芯结构中需要设计有斜顶杆抽芯机构。而抽芯机构的设计是为了便于在模具开模时能够保证塑件脱模顺利的重要的一部分设计结构。由塑件的外形结构可得，该塑件由薄壁套筒和三个小倒勾组成，在设计抽芯结构时最好采用定模型芯抽芯与动模斜杆推出两种抽芯机构结构，这样才能够顺利脱模。5.4.1定模抽芯设计14在模具开模时，为了使流动定模的成型塑件部分，能够很好的顺利脱模，则可将定模型芯设计或可移动的活动型芯，即在开模时定模型芯随动定模板分开的方向能够继续移动，即二次将留在定模的薄壁圆筒塑件部分顶出。这里可以采用弹簧弹力的顶出作用，且在定模板上放置导向限位槽。它的设计结构如图5.4.1所示：图5.4.1定模抽芯机构必须保证ha=hb，这样定模在脱模时才能顺利地顶出留在定模的塑件部分。5.4.2斜顶杆设计由于受斜杆强度、刚度的限制，这种分型与抽芯机构常用于抽芯不大、抽芯距较小的场合，它也可分外侧抽芯和内侧抽芯两种形式，而对于该套模具设计需采用外侧抽芯的斜顶杆。斜杆导滑的外侧分型与抽芯结构如图5.4.2所示：15图5.4.2斜顶杆设计由图可得使用斜顶杆实现外侧短距离抽芯，大大简化了模具结构，而且装配十分方便。为克服斜方孔加工困难，斜顶杆的所有导向面均采用镶拼接，镶件均采用线切割，加工后紧配镶入。且斜顶杆的尺寸关系如下：L1等于模具闭合时l4+l5；L2L6，即它比动模板的厚度大；=175；l3=6mm。5.5成型零件的结构设计及工作尺寸计算5.5.1定模型芯的设计由于型腔及大型芯在定模，为防止塑件粘在定模，将定模型芯设计成活动式，开模时强行将塑件顶出型腔。定模型芯结构如图5.5.1所示：16图5.5.1定模型芯分别取各参数值如下：h2等于定模板的厚度，且h210mm；h125mm，则取值为h1=30mm；h3=5mm；则h4=h2-h3-10=h2-15。5.5.2动模型芯的设计塑件上的扇形缺口由动模型芯成型，且该型芯采用倒装式，其固定部分与孔采用紧固配合。结构如图5.5.2所示：17图5.5.2动模型芯取值为：d118mm，则d1=14mm；h5小于动模板的厚度；即h5h6，h5=8mm。5.5.3成型零件的工作尺寸计算由塑件图可得，在所有的尺寸标注中只有180+0.15与250-0.15这两个尺寸有偏差值，即为需要计算成型零件工作尺寸精度要求较高的地方，分别为扇形缺口的内径和薄壁圆筒的外径。其它未标注的工作尺寸精度要求较低，且取偏差值为=0.45mm。高精度工作尺寸计算，即=0.15mm:（1）型腔尺寸18该处仅需要计算的是定模板对薄壁圆筒外径型腔尺寸的计算。由塑料注射模具设计使用手册第四章的公式得：型腔内形尺寸：DM=D+DS-/2-Z/20+Z(mm)（5-1）式中DM型腔内型尺寸(mm)D制品外形的基本尺寸或最大极限尺寸(mm)制品公差或偏差（mm）Z成型零件的制造公差或偏差（mm）Z=（1/51/3）*取Z=1/3*S塑料的平均收缩率（%）由上式取得的各数值为：D=24.85mm=0.15mmZ=1/3*=0.05mmS=1.5%则可得：DM=24.85+24.85*1.5%-0.15/2-0.05/20+0.05mm=25.120+0.05mm（2）型芯尺寸该处仅需计算的是需要成型扇形缺口的型芯最小内径同理可得：型芯外形尺寸：dM=d+ds+/2+Z/20-Z（mm）（5-2）式中dM型芯外形尺寸（mm）d制品内形的基本尺寸或最小极限尺寸（mm）制造公差或偏差（mm）Z成型零件的制造公差或偏差（mm）Z=（1/51/3）*取Z=1/3*S塑料的平均收缩率（%）由上可得各数值分别为：d=18.15mm=0.15mm19Z=1/3*=0.05mmS=1.5%则可得：dM=18.15+18.15*1.5%+0.15/2+0.05/20-0.05mm=18.520-0.05mm一般精度工作尺寸计算，即=0.45mm:(1)型腔尺寸计算该处仅需要计算的是斜顶杆成型小倒勾时，型腔尺寸的计算。需要计算的值分别是最小型腔深度1mm和最大型腔深度2mm及型腔总高度4mm。同理由上面的计算公式（5-1）可得：型腔内形最小深度尺寸：DM=D+DS-/2-Z/20+Z(mm)由上可得各数值分别为：D=1.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：DM=1.45+1.45*1.5%-0.45/2-0.15/20+0.15mm=1.170+0.15mm型腔内形最大深度尺寸：DM=D+DS-/2-Z/20+Z(mm)由上可得各数值分别为：D=2.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：DM=2.45+2.45*1.5%-0.45/2-0.15/20+0.15mm=2.190+0.15mm型腔内形总高度尺寸：DM=D+DS-/2-Z/20+Z(mm)由上可得各数值分别为：D=4.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mm20S=1.5%则可得：DM=4.45+4.45*1.5%-0.45/2-0.15/20+0.15mm=3.760+0.15mm(2)型芯尺寸计算该处仅需计算的是需要成型扇形缺口的型芯最大内径23mm和扇形缺口的总高度1mm，还有定模型芯的最大外径23mm和总高度9mm同理由上面的计算公式（5-2）可得：扇形缺口型芯最大内径尺寸：dM=d+ds+/2+Z/20-Z（mm）由上可得各数值分别为：d=23.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：dM=23.45+23.45*1.5%+0.45/2+0.15/20-0.15mm=24.100-0.15mm扇形缺口型芯总高度尺寸：dM=d+ds+/2+Z/20-Z（mm）由上可得各数值分别为：d=1.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：dM=1.45+1.45*1.5%+0.45/2+0.15/20-0.15mm=1.770-0.15mm定模型芯最大外径尺寸：dM=d+ds+/2+Z/20-Z（mm）由上可得各数值分别为：d=23.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：dM=23.45+23.45*1.5%+0.45/2+0.15/20-0.15mm21=24.100-0.15mm定模型芯总高度尺寸：dM=d+ds+/2+Z/20-Z（mm）由上可得各数值分别为：d=9.45mm=0.45mmZ=1/3*=0.15mmS=1.5%则可得：dM=9.45+9.45*1.5%+0.45/2+0.15/20-0.15mm=9.890-0.15mm5.6排气槽的设计排气槽的作用是当塑料熔体填充型腔时，能够有序的排除型腔及浇注系统内的空气及塑料受热或凝固产生的挥发性气体，防止塑件因排气不畅所造成的气穴等缺陷8。注塑模成型时的排气通常以如下四种方式进行：（1）利用配合间隙排气；（2）在分型面上开设排气槽排气；（3）利用排气塞排气；（4）强制性排气。综上所述可得，对于该模具设计中排气槽可以选择在分型面上，其结构如图5.6所示：排气槽在离开型腔约58mm后设计成开放的燕尾式，以使排气顺利通畅。分型面上排气槽的深度为0.010.03mm22图5.6排气槽的结构5.7拉料杆的设计拉料杆的设计是为了在模具开模时方便地能够将留在浇注系统中的凝料拉出，防止它留在定模一侧影响脱模。拉料杆设计形状如图5.7所示：端部为工字形拉料杆冷料穴。23图5.7拉料杆的结构5.8合模导向机构的设计在模具的整体设计中，其中为了保证合模和开模的精确定位作用，所以必须设计导向机构。导向机构的作用有：（1）导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型芯先进入型腔造成成型零件损坏。（2）定位作用：模具闭合后，保证动定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位的作用，便于装配和调整。（3）承受一定的侧向压力：塑料熔体在冲模过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。若侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构1。5.8.1导柱设计导柱的典型结构为带头导柱，结构简单，加工方便，用于简单的模具。生产批量大时，也可以在模板中设置导套，导向孔磨损后，只需更换导套即可导柱设计要点有：（1）导柱可设置在动模一侧，也可设置在定模一侧。导柱固定部分与模板孔一般采用H7/m6过渡配合。（2）导柱应具有硬而耐磨的表面，多采用20钢经渗碳淬火处理，硬度为HRC5560；或用T8、T10钢经淬火处理，HRC5055；（3）导柱前端应做成锥台形或半球形，以使导柱顺利地进入导向孔。导柱导滑部分的直径已标准化，可查阅国标GB4169.41984，根据模座板尺寸大小确定；结构如图5.8.1所示：导柱固定部分表面粗糙度Ra为0.8m，导向部分表面粗糙度Ra为0.4m。24图5.8.1导柱5.8.2导套设计导套的典型结构为直导套，结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；带头导套，结构较复杂，用于精度较高的场合，导套的固定孔便与导柱的固定孔同时加工。（1）导套用与导柱相同的材料制造，其硬度一般稍低于导柱硬度，以减轻磨损，防止导柱拉毛。导套固定部分与导滑部分的表面粗糙度一般为Ra=0.8m。（2）为使导柱顺利进入导套，在导套的前端应倒角。导柱孔最好做成通孔，以利于排出孔内空气及残渣废料。（3）带头导套用H7/m6或H7/k6配合镶入模板。综上所述可得，本套模具设计的导套结构如图5.8.2所示：图5.8.2导套5.9推出机构的设计在注射成型每一循环中，塑件必须从模具的型芯上或型腔中脱出。完成塑25件脱出的装置称为推出机构。5.9.1推出机构的组成和分类推出机构主要由推出零件、推出零件固定板、推出机构的导向与复位件等组成。推出机构的工作原理是：在开模过程中，动、定模部分延分型面打开时，二者移动一段距离之后，注塑机的顶杆接触模具顶板之后，推杆、拉料杆与推杆固定板及顶板一起静止不动，而动模部分继续做分离移动，塑件就由推杆从凸模上推出。推出机构的设计原则：（1）推出机构应尽量设置在动模一侧。（2）推出塑件的位置应尽量设在塑件内部，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。（3）推出机构应使推出动作灵活、可靠，制造方便、结构简单，机构本身要有足够的刚度和强度，用来承受推出过程中的各种作用力，保证塑件的顺利脱模。（4）必须考虑合模时推出机构的正确复位，并保证不与其他模具零件互相干涉。5.9.2简单推出机构简单推出机构包括推杆推出机构、推板推出机构、推管推出机构、型腔推出机构和组合推出机构等等，这类推出机构最常见，而且应用也最广泛。而对于该套模具设计时最好选用推杆推出机构，因为设置推杆的位置的自由度较大，且它也是最常用的推出机构。（1）推杆位置的设置：推杆应均匀布置、推杆应设在塑件强度刚度较大处。（2）推杆的形状：如图5.9.1所示26图5.9.1推杆推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度Ra0.8m，推杆尽可能使用大直径推杆，保证具有足够的刚性，以承受退出力。（3）推杆的固定形式：如图5.9.2所示图5.9.2推杆固定形式推杆固定端与推杆固定板通常采用单边0.5mm的间隙。5.9.3推出机构的导向与复位在模具的开闭过程中，由于推出机构的作用可以将塑件推出，但是如果没有一个合理的导向与复位机构的话，将会造成模具闭合不紧凑，所以为了解决模具闭合不紧凑的问题，在设计模具结构时，必须设计推出的导向与复位机构。27（1）导向零件导向零件通常由顶板导柱与顶板导套所组成，简单的小模具也可由顶板导柱直接与顶板上的导向孔组成。该套模具设计时的推出机构的导向装置如图5.9.3所示：图5.9.3推出机构的导向结构（2）复位零件复位零件的设计主要是复位杆复位，它的顶端可以在模具闭合时能够触碰到定模板来完成模具闭合的复位工作。286模具闭合高度的确定模具闭合高度的确定主要与模架的选择有关，由于该塑件尺寸较小，选用中小型模架，通过查国家注塑模具标准模架，即塑料注射模中小型模架及技术条件可得：中小型模架模板尺寸范围为B*L560*900mm，分12个尺寸系列：100*L,125*L,160*L,180*L,200*L,250*L,315*L,355*L,400*L,450*L,500*L,560*L。模架品种有A1、A2、A3、A4组成的基本型和P1P9组成的派生型，共13个品种。结合该塑件需斜顶推出时需要在导向板上安装镶件，固对于该套模具设计可选用P6型号的模架，如图6.1所示：图6.1模架29对于上图个尺寸值如下：H1=10；H2=22；H3=10；H4=10；H5=10；H6=20；H7=8；H8=8；H9=10；则模具闭和高度，H0=108由此还可知第四章中的斜顶杆的垂直长度L1=H3+H4+H5+H6=50，及定模型芯的高度h2=H2=22；h4=h2-15=7。307注塑机有关参数的校核7.1最大注射量的校核注射机的最大注塑量应大于制品的体积，通常注塑机的实际注塑量最好为注塑机的最大注塑量80%。即应满足如下关系式：0.8V机V塑件+V浇式中：V机注塑机的最大注塑量（cm）V塑件注塑件的体积（cm）V浇浇注系统体积（cm）对于该塑件体积为V塑件=0.92cm3V浇=V主+V分+V浇口=6cm3即V塑件+V浇=0.92*4+60.8V机=0.8*37=29.69.68故选用注塑机的最大注射量满足要求。7.2锁模力的校核锁模力的大小应满足以下关系式：F锁机P注*A式中：F锁机注塑机的额定锁模力KNP注注射压力MPA塑件和浇注系统在分型面上的投影面积且P注=80MPA=A塑件+A浇1540mm2故：P注*A=80MP*1540mm2=120KN而选用注塑机F锁机=320KN120KN即选用注塑机的锁模力满足条件。7.