毕业设计（论文）-复印机支架的注塑模具设计

复印机支架的注塑模具设计论文题目：复印机支架的注塑模具设计年级专业：学生姓名：学 号指导教师：评阅教师：完成日期：1复印机支架的注塑模具设计 摘 要塑料模具，是塑料加工工业中和塑料成型机配套，赋予塑料制品以完整构型和准确尺寸的工具。根据成型方法的不同，可以划分为不同的模具种类。1. 注塑模具 其对应的加工设备是注塑成型机，塑料首先在注塑机底加热料筒内受热熔融，然后在注塑机的螺杆或柱塞推动下，经注塑机喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。其结构由成型部件、浇注系统、推出机构、调温系统、排气系统等部分组成，制造采用塑料模具钢。注塑成型加工方式适用于热塑料品的制品生产。注塑成型工艺生产的塑料制品十分广泛，是塑料制品生产中应用较广的一种加工方法。2. 吹塑模具3. 挤出模具4. 吸塑模具5. 压塑模具6. 高发泡聚苯乙烯成型模具这次我的毕业设计是复印机支架的注塑模具设计，它让我对塑料制品的设计以及注射塑料工艺的选择能力、各种工艺的改进都得到了一定的提升，而且还进一步巩固了三维和二维CATIA的使用。通过本次毕业设计用大学期间得到的知识，进行塑料模具的设计，也学会了分析和解决复印机支架注塑模具设计中出现的一些问题，充分检验了我大学四年的学习成果，锻炼了解决实际问题的能力，更为我将来能够从事这行业打下基础。关键词：塑料制品；塑料注射模；模具；成型 Injection Mould Design of Copier Support AbstractPlastic mold, is the plastic processing industry and plastic molding machine matching, giving plastic products with complete configuration and accurate size of the tool. According to the different molding methods, can be divided into different mold types. 1. injection mold its corresponding processing equipment is injection molding machine, plastic is first heated and melted in the bottom heating cylinder of the injection molding machine, then driven by the screw or plunger of the injection molding machine, through the injection molding machine nozzle and the casting system of the mold into the mold cavity, plastic cooling hardening molding, demoulding to get the product. Its structure consists of forming parts, gating system, launching mechanism, temperature regulating system, exhaust system, etc. My graduation project this time is the injection mold design of the duplicator bracket, which has improved my ability to design plastic products, select injection plastic process and improve various processes, and further consolidated the use of 3D and 2D CATIA.Through the knowledge gained during the university period, I have designed the plastic mold, and also learned to analyze and solve some problems in the injection mold design of the copier bracket, fully tested my universitys four-year learning achievements, exercised the ability to solve practical problems, and laid a foundation for me to engage in this industry in the future.Key Words: plastic product;Plastic injection mold; Plastic injection mold;Shaping 目录第一章 摘要 第二章 复印机支架的零件分析 2.1塑件分析 2.2复印机支架材料选取 2.3 塑件材料聚丙烯（PP）的使用性能2.4 塑件材料聚丙烯（PP)的加工特性2.5 塑件的成型工艺参数第三章型腔布局与分型面选择 3.3 型腔数目的确定3.2R型腔布置 3.3分型面的选择 第四章注塑设备的选择4.1 注射机型号的选择 4.1.1模具所需塑料熔体注射量的计算4.1.2分型面上的投影面积及所需锁模力的计算4.2注射机的选择 4.3 注射机相关参数的校核4.3.1最大注射量的校核4.3.2 注射压力的校核4.3.3 模具安装尺寸的校核4.3.4 模具闭合高度校核4.3.5R锁模力校核 4.3.6 开模行程的校核第五章浇注系统的设计 5.1主流道的设计5.2 主流道衬套的设计5.3R分流道的设计5.4 冷料穴的设计第六章成型零部件的设计 6.1成型零部件的结构设计6.1.1凹模结构设计6.1.2 凸模结构设计6.2成型零件工作尺寸计算6.2.1凸模尺寸6.2.2凹模尺寸第七章合模导向机构的设计 第8章 模架的确定和标准件的选择8.1各模板尺寸的确定第九章 排气槽的设计第十章脱模机构的设计 10.1 推出机构的组成与分类10.2推出机构的设计要求 10.3推出机构的复位第十一章 模具的温度调节系统 11.1模具温度与塑料成型温度的关系11.2冷却时间的计算11.3冷却回路的设计要点11.4模具加热系统设计第12章 模具各零部件的选用12.1成型零件的主要性能要求12.1.1成型零件的主要性能要求12.1.2浇注系统零件12.1.3顶出机构零件12.1.4模体零件12.1.5导向零部件12.2塑料模具零件的材料以及热处理 12.2.1成型零件 12.2.2模板零件 12.2.3顶出机构零件 12.2.4定位零件12.2.5导向零件第13章 模具主要零件图第14章 模具的装配4参考文献结论复印机支架的注塑模具设计 1二复印机支架零件分析2.1塑件分析产品名称：复印机支架产品材料：PP产品数量：批量生产塑件尺寸；如上图所示塑件重量： 57.78g塑件要求：塑件外侧表面光滑，塑件允许最大脱模斜度为1。2.2复印机支架材料材料选取塑料成型原料的选取应考虑多方面的因素，应充分了解制品的用途、特性、设计参数及要求。再满足了这些条件以后，应该考虑经济成本，并考虑塑料的成本、成型加工的难易程度等各方面要求。根据以上要求，由分析可知复印机支架的塑件要求具有一定的抗冲击强度，具有较高的抗腐蚀性能和较强的抗湿性能。通过这些分析，可在6种常用塑料中选取材料为了保证经济成本不至于过高，在其中选取聚丙烯塑料（PP）作为这些制品的材料。2.3塑件材料聚丙烯（PP）的使用性能它即可以作为塑料使用也可以纺丝制成纤维(丙纶)。丙纶是低吸水性，高耐腐蚀性的纤维，可以用于服装和家具，特别适合织造地毯。也可挤出或吹塑制成薄膜，再经牵伸切割为扁丝，制编织袋，或作捆扎材料打包带。近年聚丙烯复合薄膜发展很快，可防湿、隔气和蒸煮，用作食品和饮料软包装。2.4塑件材料聚丙烯（PP）的加工特性聚丙烯塑料无毒、无味，外观形似聚乙烯，但比聚乙烯更轻更透明，密度为0.90.91g/cm，单位质量的聚丙烯较其他物质有更大的体积，因此在成本上有更大的优势；透明性、耐水防水性好，不受水分侵蚀，是一种良好的防湿防潮材料;具有良好的机械性能，刚性、延伸性好，抗应力开裂性良好，定向拉伸之后，其强度可成倍的提高；聚丙烯属于非极性材料，具有良好的化学稳定性，且结晶度越高，化学稳定性越好，在常温下不受无机酸、碱、盐及多种化学物质的腐蚀，不易在化学药剂的作用下发生应力开裂，可用于多种物质的包装；在常用的几种材料中，聚丙烯塑料是耐热性较为突出的一种塑料，其制品可在100120下长期使用，在没有外力的作用下，即使在150也不会发生变形，所以聚丙烯可以经受100的温度进行煮沸消毒，低温使用温度达到了零下十五摄氏度，脆化温度为零下三十五摄氏度；2.5塑件的成型工艺参数经过查询可得PP塑料的成型工艺参数。适用注塑机类型 螺杆式 密度 0.890.91g/cm收缩率 1.22.5%预烘干： 不需要料筒温度 后段160180 中段180220 前段200220喷嘴温度 220300模具温度 8090注射压力 70100Mpa 保压压力 80Mpa成型时间 注射时间：2060s 保压时间：03s 冷却时间：2090s螺杆转速：48r/min三型腔的设计与分型面的选择3.1型腔数目的确定为了使模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，保证塑件的精度，进行模具设计时应首先确定型腔的数目。与多型腔的模具相比较，单型腔模具的塑件精度高，成型易于控制，模具结构简单紧凑，制造成本较低，塑料制件的形状和尺寸一致性好，制造周期短等优点，但单型腔模具塑件成本高，生产率低，只适用于小批量及试生产或塑件较大、精度要求较高的生产。多型腔模具生产效率较高，降低了塑件的整体成本，保证了它优良的经济型。多型腔模具的可靠性及灵活性不如单型腔模具，但在设备投资、空间利用、能耗和加工费等方面均优于单型腔模具。多型腔模具每增加1个型腔，注塑成型件的尺寸精度要降低4%。所以对于精度要求高，结构复杂的注塑成型件，要减少型腔数目，甚至用单型腔模具。单型腔模具虽然保证了制品的个体质量，但由于经济性和生产率有原因，不适合大批量生产，而在大批量生产的条件下，多型腔模具是更加适合的一种形式。每增加一个型腔，塑料制品的精度会下降5%。综上所述，本制品应当采用一模两腔的多型腔模具。3.2型腔的布置 由于采用了一模两腔的多型腔模具形式，所以型腔毫无疑问的被摆在模具的正中间的位置上。 3.3分型面的选择分型面是为了便于将已成型好的塑件从密闭的模具型腔内取出，也是为了便于安放嵌件或者去除浇注系统，需要将模具分为两个或者多个部分，通常将分开模具能取出塑件的面称为分型面。此外，以分型面为界，模具可分为两大部分，即动模或者定模部分。模具的内部有一个与要注塑的零件一样的内腔，注塑的时候将熔融的材料注入到腔内，经过一段时间的保压以后，模具从分模线位置分开，我们可以取出注好的零件。此时模具有一边是固定不动的，叫定模。另外一边开模时候远离定模运动，叫动模，除了这两种其余的被称为分离面或分模面，注射模只有一个分型面。分型面是指两者在闭合状态时能接触的部分. 其作用是便于产品成型与脱模。制造铸型时，为方便取出模样，将铸型做成几部分，其结合面称为分型面。选择时尽量做到既保证铸件质量，又简化操作工艺。根据分型面选取的原则，分型面应当选择在塑件外形的最大轮廓处，且分型面的选择有利脱模和留模，复印机支架同样有着外观上的要求，这样分型后，塑件会包紧型芯，留在动模一侧，且塑件外表面光滑使其容易脱模。 四注塑设备的选择4.1注射机型号的选定 塑件图像4.1.1注射量的计算经过计算可得塑件的体积约为64.20cm，塑件的原材料为聚丙烯，其密度为0.9g/cm，经过计算塑件的质量m1=1v1=64.20cm*0.9g/cm=57.78g此时流道凝料的质量m2还是个未知数，按照塑件质量的0.5倍来进行估算，此设计采用的是一模双腔的多型腔模具，所以注射量为m=nm1+0.5m1=2*57.78+0.5*57.78=144.45g注射量应为注射机注射能力的80%左右才不会造成超载或者浪费。m估=m/0.7=144.45/0.8=180.56g4.1.2投影面积及所需锁模力的计算塑件和流道凝料在分型面上的投影面积：A= n A1 + A2 =1.35nA1=32.4cm2式中A1单个塑件在分型面上的投影面积；A2流道凝料在分型面上的投影面积。所需锁模力：Fm=(n A1 + A2) P型 =48.6KN式中P型塑料熔体对型腔的平均压力（取15MPa）。4.2注射机的选择随着现代电子技术的迅速发展，注射机的种类越来越多，更适合精密注射模的注射。考虑到我国引进的注射机类型和国内注射机场的新类型日益增多，掌握使用设备的技术参数是模具设计和生产必须的技术要求。在考虑注射机满足最大注射量、锁模力、经济和制件的精度后，选用最大注射量为200g的国产G54-S-200螺杆式注射成型机，其有关参数如下表所示。 注射机的主要技术参数 标称注射量/ 200模板的最大厚度/mm406螺杆直径/mm55模板的最小厚度/mm165合模力/N模板尺寸532634注射压力/MPa109拉杆空间/mm290368注射行程/mm200合模方式液压-机械螺杆转速/（r/mm）20-80电机功率/KW18.5模板最大行程/mm260定位圈尺寸/mm125喷嘴球半径/mm18喷嘴孔直径/mm4注射方式螺杆式最大成型面积/6454.3注射机相关参数的校核因为所选的注射机必须能够正常工作，且符合所设计的模具的要求，因此必须校核此注射机的各项参数。如果所选的注射机不符合，则需要重新选择。因此对于注射机的容量等需要校核.4.3.1注射最大量的校核塑件的质量或者体积必须与所选择的注射成型机的最大注射量相适应。不然会影响塑件的产量和质量。若注射量过大，注射机利用率降低，浪费电能，而且可能导致塑件分解。而最大注射量小于塑件的质量，就会造成塑件的形状不完整或者内部组织疏松，塑件强度下降等缺陷。为了保证正常的注射成型，注射机的最大注射量应稍大于塑件的质量或者体积。通常注射机的实际注射量最好在注射机的最大注射量的80%以内。因此，当塑料注射成型机最大注射量以最大注射容积标定时，按下式校核: 0.8 V V+ V 式中：V机注塑机的最大注塑量V塑件塑件的体积， V浇浇注系统体积， 经过计算可得出塑件得出体积为64.2103mm3 ，浇注系统的体积为34.110 mm3 。代入式中可得：V （V+ V）/0.7=(264.234.1)/0.8=200cm3故 0.7V机V塑件+V浇因此注射机的最大注射量满足要求。4.3.2注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状和浇注系统的压力损失等因此决定的。对于粘度较大的塑料以及形状细薄、流程长的塑件，注射压力应取大些。由于柱塞式注射机的压力损失比螺杆式大，所以注射压力也应取大些。注射压力的校核是核定注射机的额定注射压力是否大于成型时所需的注射压力，其目的是校核注射机的最大注射压力能否满足塑件成型的需要。即需满足： P额KP注射 式中 P额注射机额定最大注射压力 MpaP注射模具成型时所需的注射压力 MpaK为注射压力安全系数，一般为1.251.4，在此式中，K取1.3根据塑料模具技术手册提供的经验数据，PP熔体需注射压力在70120Mpa范围内。代入式中计算得： P额KP注射=1.380=104109Mpa，注射压力校核合格。 4.3.3模具安装尺寸的校核本模具的外形的尺寸为：，查G54-S-200注射机的模板的最大安装尺寸为，依此知160200532634 mm2，4.3.4模具闭合高度的校核模具的厚度必须满足以下条件：HminHmHmax (式中 Hm 模具的实际厚度为，Hm321mm；Hmax注射机的最大模具厚度，Hmax406mm；Hmin注射机的最小模具厚度，Hmin165mm。代入数据式( 85），知模具的厚度符合要求。综合以上各部分，知所选注射机符合要求。4.3.5锁模力的校核当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生使模具分型面涨开的力，这个力的大小等于塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的额定锁模力Fp ，才能保证注射时不发生溢料现象，即： FzP(nAA1)Fp ( 式中 Fz 熔融塑料在分型面上的涨开力，N； n 型腔数量； A 单个塑件在模具分型面上的投影面积，mm2； A1 浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm2； P 塑料熔体对型腔的成型压力，其大小一般是注射压力的80%。由软件测得浇注系统在分型面上的投影面积为: 420 mm2,单个塑件在模具分型面上的投影面积为:600 mm2。由于PP的注射压力为70120MPa，在这里取最大值120 MPa。代入式子可得： P=1200.896 Mpa FzP(nAA1)96(2600mm420mm )155.52 KNFp =800 KN因此符合标准。4.3.6开模行程校核模具的行程为S=H1+H2+（510）=7+50+（510)=7+50+（510）=65mm，查G54-S-200的最大开模行程为260mm65mm,即能满足注射机的开模要求,，校核合格。 H1推出距离 单位H2包括注射系统在内的塑件高度 单位S注射机最大开模行程 五浇注系统的选择与设计浇注系统是模具从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道，浇注系统的作用是：控制金属液充填铸型的速度及充满铸型所需的时间;使金属液平稳地进入铸型,避免紊流和对铸型的冲刷;阻止熔渣和其他夹杂物进入型腔;浇注时不卷入气体，并尽可能使铸件冷却时符合顺序凝固的原则，以获得外形清晰、内在质量精良的塑料制品。浇注系统分为普通浇注系统和无流道浇注系统，普通浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成；无流道浇注系统是利用加热或者绝热的方式，使从注射机喷嘴起到型腔入口位置这一段浇道中的熔料，在生产期间始终保持熔融状态，从而开模时只需去除塑件，不必清理浇道凝料。目前，无流道模具以热流道模具应用最广，热流道模具优点很多，适用于精密注塑模具成型。但热流道价格昂贵，成本较高，且通过对该制件的分析，使用普通浇注系统就能够满足生产需要，保证塑件质量，因此，本设计采用普通浇注系统。5.1主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具接触处到分流道位置的熔融塑料的流动通道，是流体最先流经模具的一个部分，主流道的尺寸与形状对于塑料熔体的流动速度和充模时间有着较大的影响，一般常见的主流有下列三种结构；（1）定模部分由整体结构的最简单主流道结构 这种结构常常用于简单模具。（2）定模部分由两块模板所组成的主流道结构 主流道也可在其两块模板上直接教工而成。为避免错型而产生流道中的塑料脱出不利和简化加工精度，应在两部分结合处设有最小为0.1mm的小台阶。（3）浇口套镶入式主流道结构 目前最普遍采用的主流道结构，是以浇口套的形式镶入模板中的结构。这种主流道结构适用于所有注塑模具，为防止浇口套被注塑机喷嘴撞伤，应采取淬火处理使其具有一定的硬度。5.2主流道衬套的设计本次应采用浇口套式主流道的结构。主流道长度应小于60mm，选取主流道长度l为60mm，主流道的小端直径d应该比注射机喷嘴孔径大0.51mm，取4.5mm，由于小端的前面形状通常为圆形，其深度一般为35mm，其深度取3mm。主流道垂直于分型面，由于主流道要与高温塑料熔体及注射机接触，而塑件的生产量较大，主流道设计为圆锥的形状，其锥角可取24，如果流动性较差的塑料则取36，PP的流动性较好，锥角取2，主流道的大端直径为d+2l*tan（锥角/2），取6mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并贴合，主流道球面半径比注射机喷嘴球面半径大12mm，取19mm。主流道的内表面应尽量光滑，表面粗糙度为Ra=0.40.8m，取表面粗糙度Ra为0.8m。5.3分流道的设计1. 分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大。一般可采用以下经验公式来确定其截面尺寸。式中：B梯形大底边的宽度（mm）m塑件的重量（g）L分流道的长度（mm） H梯形的高度（mm）质量大约43.2g，分流道的长度预计设计成100mm长，且有2个型腔，所以=9.02mm取B为10mmH=2B/3=6.013mm 取H为7mm根据实践经验，我们可以选择截面直径为10mm，H=7mm。梯形小底边宽度取6mm。分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。如下图所示分流道截面图R2.分流道长度要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长100mm。3.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。本模具的流道布置形式采用平衡式。5.4冷料穴的设计为了使主流道中的凝料能够主流道衬套中脱出，一般都需要使冷料穴同时具有在开模时将主流道内的凝料拉出主流道，以防主流道内的凝料粘定模，确保将流道、塑料模具制品留在动模一侧的作用。常用的拉料杆结构形式有以下几种结构：1. 钩形拉料杆：拉料杆头部的钩形可将主浇道凝料钩住，开模时将其主浇道凝料钩住，开模时将其从主浇道中拔出，因为拉料杆的尾部是固定在模具推杆固定板上，所以在塑件推出的同时，凝料也被推出。这种钩形拉料杆只适用于塑件的脱模时允许左右移动的模具中，有的塑件在脱模时不恩能够左右移动，故不能采用这种钩形拉料杆。2. 球头拉料杆。熔融塑料进入冷料穴后，紧包在拉料杆的球头上，开模时将主浇道凝料从主浇道衬套中拉出，球头拉料杆的底部固定在动模一边的型芯固定板上，不随顶出机构移动。当推件板推动塑件时，就将主浇道凝料从球形头拉料杆上强制脱出。所以这种拉料杆只适用于塑件以推件板为起模机构的模具中。3. 锥形拉料杆。这种锥形拉料杆没有存储冷料的作用，它依靠塑料收缩时的包紧力将主浇道拉出，为了增加锥面摩擦力可采用小锥度或增加锥面的表面粗糙度来实现。锥形拉料杆的尖端还起分流作用，常用于成形带有中心孔塑件的型腔模具。此外，对于弹性加好的塑件，有时可以不用拉料杆，即将冷料穴设计成倒锥形或带有圆环槽的形式，其冷料即主浇道的凝料依靠在底部推杆强制推出即可实现。在本模具中设计中，选用带钩型拉料杆的冷料穴。（打印机支架论文中选取这个，剩下看的支架论文都是z结构型）定位圈定位圈是用于模具热流道系统中定位浇口套的金属环，具有耐高温、精密程度高的特点。为了使注塑模具中的主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合，模具定模板上凸出的定位圈应与注射机固定模板上的定位孔呈现较为松动的间隙配合。在此次的模具设计中，A型定位圈的设计如图所示。 六成型零部件设计6.1成型零部件的结构设计 决定塑件内外表面几何形状和尺寸的零件统称为成型零部件。成型零部件在工作时，直接与高温的塑料熔体接触，承受熔体料流的高温冲涮、脱模摩擦等情况，因此，成型零部件不仅要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和合适的表面粗糙度（表面粗糙度要求在Ra0.4以下），同时还要求具有具有合理的结构、较高的强度、刚度，足够的硬度和耐磨性。设计注塑模的成型零部件的时候，应当根据塑件的塑料性能、使用要求、几何形状、尺寸精度，并且结合分型面和浇口位置的选择、脱模方式和排气位置的考虑来确定型腔的总体结构。换而言之。根据塑件的尺寸，计算成型零件型腔的尺寸，确定型腔的组合方式，确定成型零件的加工、热处理、装配等要求，还要对关键位置进行关于强度和刚度的校核。成型零部件决定了塑件的几何形状和尺寸，在一般情况下，成型零部件包括凹模、型芯、镶块、成型环和成型杆等。6.1.1凹模的结构设计凹模亦被称为阴模、型腔，是成型塑件外表面的主要零件，是注塑模加工过程中加工难度最大的一类部件。根据结构的不同，凹模可分为整体式和组合式两种结构形式。 整体式凹模结构 直接在一整块材料上加工而成的凹模即为整体式凹模，整体式凹模的特点是牢固、不易变形、成型出的塑件表面不会有模具的接缝痕迹，不足之处则是加工工艺复杂且浪费模具材料，常用于形状简单的中小型模具上。 组合式凹模结构 是指型腔是由两个或者两个以上的零部件组合而成。根据组合方式的不同，组合式凹模结构可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等。 以上的几种凹模相比较而言，整体式凹模虽然牢固、不易变形、成型出的塑件表面不会有模具的接缝痕迹，但加工整体式凹模相对困难且浪费模具材料，整体嵌入式凹模适用于小型塑件的多型腔模，且该结构能够节约优质模具刚，嵌入模板后有足够的强度和刚度，使用可靠且置换方便。经过比较，本次设计采用整体嵌入式凹模.6.1.2凸模的结构设计 成型塑件内表面的零件被称为凸模，亦可以称为型芯。对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的塑件，成型其主体部分内表面的零件称主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯称为小型芯或成型杆。注塑模具的凸模也称主型芯，用来成型塑件整体的内部形状。小型芯也称成型杆，用来成型塑件的局部孔或槽。 根据结构不同，主型芯可分为整体结构的凸模、整体嵌入结构的凸模和镶拼组合结构的凸模。整体式结构的主型芯的特点是：结构牢固、不易变形，但不便于加工且消耗的材料较多，主要用于工艺试验或者小型模具上的形状简单的型芯。整体镶入结构的凸模，其结构借由材料、便于制造加工。镶拼组合结构的凸模一般多用于复杂制品的模具，其特点为易于加工且质量容易得到满足。 在本次设计中，该塑性的结构简单，所以直接采用整体式型芯，这样的型芯结构牢固、不易损坏，但是模具加工量大、耗材多、热处理变形大。6.2成型零部件的尺寸计算6.2.1型芯（凸模）的工作尺寸计算凸模的工作尺寸，对于塑件100+0.70来计算，根据公式：l模具=l塑件(1+K)+(3/4)+ 所以有：l模具= 100(1+1.85%)+(3/4) 0.70 +0.14=102.375+0.14对于塑件H=50+0.50尺寸，根据公式：h模具=h塑料（1+k）+2/3+ 所以：H模具=50（1+0.1.85%）+2/30.50+ 0.10=51.255+ 0.10由于在此设计当中，塑件的其他尺寸并没有精度要求,则模具型腔可直接按制品有关尺寸加工制作。6.2.2型腔（凹模）的工作尺寸计算凹模的工作尺寸，由于塑件的尺寸不均匀，所以应该取最大的尺寸作为计算对象，我们取120-0.78来计算，根据公式：L模具=L塑件(1+K)-(3/4)+ 其中 L塑件塑件外形最大尺寸； K塑件的平均收缩率； 塑件的尺寸公差； 模具的制造公差，取塑件尺寸公差的1/31/6。所以：L模具=120(1+1.85%)-(3/4)0.78+0.20 =121.415+0.20 对于塑件高度最大H=50-0.50尺寸的模具尺寸，因为 H模具=H塑料（1+k）-2/3+ 公式中 H塑料塑件高度方向的最大尺寸。所以：H模具=50（1+1.85%）-2/30.50+ 0.10=50.595+ 0.10 七合模导向定位机构模具导柱导向机构如图所示。图中所示为导柱、导套结构，适用于精度要求高、生产批量大的模具。对于小批生产的简单模具，可不采用导套，直接与模体间隙配合。 模具导柱导向机构 在设计导柱和导套时应当注意以下几点：（1）导柱应合理地分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。（2)导柱的长度应比型心(凸模)端面的高度高出68mm，以免型心进入凹模时与凹模相碰而损坏。(3）导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用20低碳钢经渗碳0.50.8mm，淬火4855HRC，也可采用T8A碳素工具钢，经淬火处理。（4）为了使导柱能顺利地进入导套，导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应倒角。（5）导柱设在动模一侧可以保护型心不受损伤，而设在定模一侧则便于顺利脱模取出塑件，因此可根据需要而决定装配方式。 （6）一般导柱滑动部分的配合形式为H8/f8；导柱和导套固定部分配合为H7/k6；导套外径的配合为H7/k6。(7）一般在动模座板与推板之间也设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。（8）导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考标准模架数据选取。 八模架的确定和标准件的选择8.1各模板尺寸的确定A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度为50mm，考虑到需要在模板上开设冷却水道，需要流出足够的高度，故A板厚度取90mm。B板尺寸。B板是动模型芯板，塑件高度为50mm，由于还有整体型腔嵌套，故板厚取130mm。C板尺寸。垫块=推出行程+推板厚度20+推杆固定板厚度20+（5-10）mm，=50+20+20+（510）=95100mm，初步选定C板厚度为100mm。经上述尺寸的计算，模具尺寸已确认为模具序号为三号，板面为160mm200mm，模具结构形式为A1型的派生模架，其外形尺寸：宽X长X高=160mmX200mmX321mm。模架的结构如下图所示： 九排气槽的设计在塑料熔体充填模具型腔的过程中，必须将型腔内和浇注系统中的空气以及塑料在成型过程中发生分解、反应和蒸发过程中产生的气体顺利的排出模具。这些产生的气体如果不能在塑料熔体进入浇注系统的同时将气体排出模具，就可能会产生以下几种危害：（1）在住宿的过程当中，塑料熔体将会取代型腔中的气体，如果其中的气体不能够及时的排出模具，将会造成塑料熔体充填困难，导致熔体不能够充满整个型腔。（2）排除不畅的气体会在型腔内形成高压，并在一定的压缩程度下渗入塑料内部，造成气孔、空洞，组织疏松、银纹等质量缺陷。（3）由于气体被高度压缩，使得型腔内温度急剧上升，进而引起周围熔体分解、烧灼，使塑件出现局部碳化和烧焦现象。它主要出现在两股熔体的合流处，*角及浇口凸缘处。（4）气体的排除不畅，使得流入各型腔的熔体速度不同，因此可能会导致形成流动痕和熔合痕，并使塑件的力学性能降低。（5）如果型腔中没有及时排出，会降低塑料熔体充填的速度，影响成型时间，降低生产效率。注塑模通常采用以下几种方式排气方法：(1) 利用配合间隙排气 对于简单型腔的小型模具，可以利用推杆、活动型芯、活动镶件以及双支点固定的型芯端部与模板的配合间隙进行排气。这种类型的排气形式其配合间隙不能超过0.05mm，一般为0.030.05mm，视成型塑料的流动性性能的好差而定。(2) 在分型面上开设排气槽 分型面上开设排气槽是注射模排气的主要形式。(3) 利用排气塞排气 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又没有活动型芯或推杆，可以在型腔深处镶入排气塞，排气塞可以用烧结金属块制成。 分型面上的排气槽深 mm塑料品种深度塑料品种深度PE0.02PA0.01PP0.01-0.02PC0.01-0.03PS0.02POM0.01-0.03ABS0.03AS0.03根据塑件的尺寸大小以及模具结构，模具的排气方式可选用模具的配合间隙来进行排气，由于塑件的材料为聚丙烯（PP），由表可知，配合间隙可选取0.01mm。十脱模机构设计注射成型的每一循环中，塑件必须准确无误的从注塑模具凹模或者型芯上脱出，完成了脱出塑件的装置叫做脱模装置，同时也称为推出机构。推出机构在一般情况下由推出、复位和导向三大元件组成。推出机构的动作往往是由安装在注射机上的顶杆或者液压缸完成的。10.1推出机构的组成与分类推出机构在一般情况下由推出、复位和导向三大元件组成。推出机构按照推出动力的来源可分为手动推出机构、机动推出机构与液压气动推出机构。（1）手动推出是指模具开模后，由人工操作的推出机构推出塑件，它可分为模内手工推出和模外手工推出两种。其中模内手工推出机构常用于塑件滞留在定模一侧的情况。（2）机动推出是利用开模动作，依靠注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件自动脱模。这类模具结构复杂，多用于生产批量大的情况。（3）液压推出是利用注射机上设置的专用液压缸，一般是指在注射机或模具上设有专用液压或气动装置，将塑件通过模具上的推出机构推出模外或将塑件吹出模外。按照推出元件分类可分为推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构。按模具的结构特征可分为简单推出机构和复杂推出机构。推杆、推管、推件板板推出机构均属于简单推出机构；定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构、多次分型推出机构等属于复杂推出机构。10.2推出机构的设计要求(1)注塑件留在动模 在注塑模具的结构上应尽量保证注塑件留在动模一侧，因为大多数注塑机的推出机构都设在动模一侧。正是由于这种原因，在考虑塑件在模具中的位置和分型面的选择时，应尽量能使模具分型后塑件留在动模一侧，这就要求动模部分所设置的型芯被塑件包络的侧面积之和要比定模部分的多。(2)注塑件在推出过程中不变形、不损坏 保证注塑件在推出过程中不变形、不损坏是推出机构应该达到的基本要求，所以设计注塑模具时要正确分析塑件对注塑模具包紧力的大小和分布情况，用此来确定合适的推出方式、推出位置、型腔的数量和推出面积等。(3)不损坏注塑件的外观质量 对于外观质量要求较高的塑件，推出的位置应尽量设计在注塑件内部，以免损伤塑件的外观。由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽可能靠近型芯，同时推出力应施于塑件上强度、刚度最大的地方，如筋部、凸台等处，推杆头部的面积也尽可能大些，保证制品不损坏。(4)合模时应使推出机构正确复位 推出机构设计时应考虑合模时推出机构的复位，在斜导杆和斜导柱侧向抽芯及其他特殊情况下，有时还应考虑推出机构的先复位问题。(5)注塑模具推出机构动作可靠 注塑模具推出机构在推出与复位过程中，要求其工作准确可靠，动作灵活，制造容易，配换方便。(6)另外，要求注塑模具推出机构本身要有足够的强度和刚度。在本次模具设计中，通过对设计要求的分析，可选用推杆推出机构脱模，因为推杆推出机构脱模的特点是推杆制造简单，更换方便，滑动阻力小，脱模效果好，设置的位置自由度大，且容易完成标准化。10.3推出机构的复位推出机构在注塑模工作时，每开合模一次，就会往复运动一次，除了推杆与复位杆和模板的滑动配合之外，其余部分均处于浮动状态。推出机构在开模将塑件推出以后，为了下一次进行的注塑成型，必须使推出机构复位。使推出机构复位最常用简单的方法使在推杆固定板上同时安装复位杆使，复位杆一般为圆形截面，每次模具一般设置四根复位杆，其位置应对称的布置在推杆固定板的四周，以便推出机构在合模时能够进行平衡复位。还存在一种推出机构的复位装置为弹簧复位机构。弹簧复位是利用压缩弹簧的回弹力使推出机构复位，这一复位是先于合模动作完成的。在活动镶件后端设置推杆时，为了在合模前安放活动镶件，采用了弹簧使推出机构先复位。弹簧设置在推杆固定板与支承板之间，设计时要防止推