关 键 词：

抽芯 三维UG 支架 注塑 模具设计 三维 UG CAD 图纸

资源描述：

喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有，下载后全都有，CAD图纸均为可自行编辑，有疑问咨询QQ:1064457796 ============ 喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有，下载后全都有，CAD图纸均为可自行编辑，有疑问咨询QQ:1064457796 ============

内容简介：

毕业设计说明书题 目： 学 号：姓 名：班 级：20级（）班专 业：指导教师：学 院：答辩日期：20 年 月 日 摘要：本设计主要是支架的注射模具设计。通过对塑件进行工艺的分析及其结构分析，从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、注射机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。介绍了支架注塑模具的结构组成及工作原理。该模具一模两腔,采用斜导柱和侧滑块抽芯机构,结构合理,运行可靠。通过模具设计表明该模具能达到质量和加工工艺要求。关键词：注塑模具；注射机；侧型芯滑块；斜导柱 Abstract:This design mainly is the support of the injection mould design. Based on the analysis of the process of plastic parts and its structure analysis, from product molding process, concrete on the mould structure, the mould gating system, mold molding part of the structure, ejector system, injection machine and the selection of related parameters of the check of detailed design. Introduced the support injection mold structure and working principle. The mould exactly two cavity, the inclined guide pillar and sideslip block core-pulling mechanism, reasonable structure, reliable operation. Through the mould design shows that the mould can achieve quality and processing technology requirements. Keyword：plastic injection mould；plastic injection mould machine；Slide core-slide；slanted guide pillar目 录摘 要、关键词IAbstract、Key wordsII目 录III一. 引言2二、塑件成型工艺的可行性分析.52.1塑件分析52.2塑件的原材料分析62.3成型工艺分析6三、 注射成型机的选择与成型腔数的确定83.1注射成型机的选择83.2注塑机的校核83.3成型腔数的确定9四、浇注系统的设计 104.1 浇注系统的作用 104.2 浇注系统的组成 104.3 主流道设计 104.4估算主流道凝料体积 12五、成型零件结构设计 135.1 分型面的设计 135.2 型腔的分布 145.3 凹模的结构设计 145.4 凸模的结构设计 155.5 模具成型零件的工作尺寸计算 16六、排气系统的设计 196.1排气不良的危害196.2排气系统的设计方法19七、导向与脱模机构的设计207.1导向机构的作用和设计原则207.2导柱、导套的设计207.3脱模机构的确定22八、侧向分型与抽芯机构的设计248.1 斜导柱抽芯机构设计原则248.2 抽芯机构的确定248.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算248.4 滑块的设计278.5 导滑槽的设计288.6 楔紧块29九、冷却系统设计309.1冷却系统的设计原则 309.2 温度调节对塑件质量的影响309.3 对温度调节系统的要求309.4 冷却装置的设计要点319.5冷却系统设计计算31十、其它结构零部件的设计 33十一、小结35注释和参考文献36谢辞37 36一、引言近年来，随着我国经济的腾飞，塑料成型加工机械和成型模具发展十分迅速，高效，自动化，大型，微型，精密，高寿命的模具在整个模具行业中所占的比例越来越大。我国大型、复杂、精密、高效和长寿命模具又上了一个新台阶，不少种类模具已能替代进口模具，模具CAD/CAM技术得到了较快推广应用并取得了良好效果，快速成形制造技术和设备有了长足发展并已开始进入实用推广阶段，高速铣等新一代制造技术已被人们重视并开始应用。从模具使用角度来说，要求高效，自动化，操作简便；从模具制造角度，要求结构合理，制造容易，低成本。现代塑料制品生产中，合理的加工工艺，高效的设备，先进的模具是必不可少的三项重要因素。模具与其他机械产品比较，一个重要特点就是技术含量高、净产值比重大。随着化工、轻工产业的快速发展，我国的模具工业近年来一直以每年1315左右的增长速度高速发展，而各行业对模具的要求也越来越高。面对市场的变化，有着高技术含量的模具正在市场上崭露头角。随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求，更是日趋精美，华气。因此，结合中国具体情况，学习国外模具工业建设和模具生产的经验，宣传、推行科学合理化的模具生产，才能推进模具技术的进步。注塑成型是热塑性塑料制件最重要的加工方法。用此方法加工成型的塑料制件，其品种与样式之多是其他成型方法无可比拟的。起过程是借助与螺杆的推力，将已塑化的塑料熔体注入闭合的模具型腔内，经冷却固化定型后开模得到塑件。因此，构成注塑成型的三个必要条件：一是塑件必须以熔融状态进入模腔；二是塑料溶体必须要有足够的压力和流速，以确保及时的充满整个模腔的各个角落；三是需有符合制件形状和尺寸并满足成型工艺的要求的模具。注塑成型技术与其他成型技术相比较有其独特的优势，表现在以下几个方面：其一是成型物料的熔融塑化和流动造型是分别是在塑料筒和模腔两处进行，模具可以始终处于是溶体很快冷凝或交联固化的状态，从而有利于缩短成型周期；其二是先锁紧模具然后才将塑料溶体注入，加之具有良好的流动性的溶体对模腔的磨损很小，因而可以用一套模具大批量成型复杂零件，表面图形与标记清晰和尺寸精度较高的制品；其三是成型过程的合模、加料、塑化、注塑、启模和顶出制品等全部成型操作均由注塑机自动完成，从而使注塑工艺容易全自动化和实现程序控制。但我们也要看到注塑成型的不足之处，由于冷却条件的限制，很难用这种技术制的无缺陷、壁厚的变化又较大的热塑性塑料制品，另外由于注塑机和注塑模具的造价很高，成型设备的启始投资较大，所以注塑技术不适合于小批量制品的生产。注塑成型又称注射模塑或注射成型，是热塑性塑料制品成型的一种重要方法。除极少数几种热塑性塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型塑件。注塑成型可以成型各种形状、满足众多要求的塑料制件。注塑成型已经成功地运用于某些热固性塑料制件、甚至橡胶制品的工业生产中。注塑成型的过程是，将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入加热的料筒，经加热塑化成熔融状态，由螺杆（或柱塞）施加压力而通过料筒底部的喷嘴注入低温的、闭合的模具型腔中，经冷却硬化而保持模腔所赋予的形样，开模取得所注塑成型塑件，在操作上完成了一个周期。注塑成型是塑料模塑成型的一种重要方法，生产中已有广泛的应用。它具有以下几方面的特点：成型周期短，能一次成型外形复杂、尺寸准确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件。对成型各种塑料的适应性强。目前，除氟塑料外，几乎所有的热塑性塑料都可以用此方法成型，某些热固性塑料也可以采用注塑成型。生产效率高，易于实现自动化生产。注塑成型所需设备昂贵，模具结构比较复杂，制造成本高，所以注塑成型特别适合大批量生产。2、 塑件成型工艺的可行性分析2.1 塑件分析 图2.1塑件三维图 图2.2塑件尺寸支架工件如图所示，它是一种常见的塑料工件，应用于工业上，由于塑件材料为PA66+GF50，模具浇注系统采用点浇口。根据该塑件的结构特点，模具设计为上下开模，双向侧抽芯，由滑块上的型芯成型。为了使模具与注射机相匹配以提高生产力和经济性、保证塑件精度，并考虑模具设计时应合理确定型腔数目，该模具选择一模两腔。2.2塑件的原材料分析2.2.1 基本特性 PA66+GF50是添加了50%矿物纤维的尼龙66，PA66-GF50是添加了50%玻璃纤维的尼龙66。一般来说添加玻纤是为了提高材料的机械强度以及耐温性，而添加矿纤则有可能是为了改善材料尺寸稳定性、电性能、热性能等。2.2.2 成型特点一 材料干燥一定要保证，尼龙吸湿率高，潮湿天气烘料不容易达到要求。二 增强后，玻璃纤维容易浮在表面，要保证模具温度。三 增强后的材料玻纤成分会对螺杆造成一定磨损，当出现注射失压或突然性的压力不稳定，要检查螺杆磨损情况。四 制品通过吸湿后，冲击强度才能得到提高。2.2.3 注射工艺参数 注射机类型： 螺杆式 螺杆转速： 3060 r/min 喷嘴形式： 直通式 喷嘴温度： 190200oC 料筒温度： 前 220250oC 中 210230oC 后 180200oC 模温： 5080oC 注射压力： 90125Mpa保压力： 70100Mpa注射时间(s)： 35保压时间(s)： 2030冷却时间(s)： 1560成型周期(s)： 40802.3成型工艺分析如下2.31精度等级影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按 GB/T14486-1993标准，塑料件尺寸精度分为7级，本塑件精度取MT5级。 2.32脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。3、 注射成型机的选择与成型腔数的确定3.1注射成型机的选择 3.1.1 估算零件体积和投影面积。用UG建模分析知塑件体积为体积：V=79.8cm3，单侧投影面积为：A=6299.68mm3，由于此模具浇注系统采用测浇口，其浇注系统凝料较小，浇注系统的体积大约为6 cm3，由于采用的是一模两腔 固 V总=2 x V塑 +V浇 2=2 X 79.8 +13.68 =173.28cm3 因为ABS的平均密度为p=1.09g/cm，故： M=PV M零=79.8X1.09=86.983.12锁模力计算其所需锁模力为： F锁 =AP型=6299.6845Mp=283.49KN （3.1）3.13选择注射机及注射机的主要参数由此考虑塑件大批量生产，以及以上的从温度、压力、时间、模具高度等方面考虑，查表附录（塑料成型工艺与模具设计）初步选用注射机为XS-ZY-500。注射机XS-ZY-500参数：额定注射量：500mm最大成型面积：1000cm柱塞直径：65mm注射压力：120Mpa模板尺寸：780850（mmmm）柱杆空间：540440（mmmm）锁模力：3500KN喷嘴圆弧半径：16mm喷嘴孔径：2mm最大开模行程：500mm模具最大厚度：450mm模具最少厚度：350mm 3.2注塑机的校核（1） 最大注塑量效核 材料的利用率为500/840=0.60，符合注塑机利用率在0.30.80的要求。（2） 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力，PA66+GF50塑件的注塑压力一般要求为70125MPa，所以该注塑机的注塑压力符合条件。（3） 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时，会产生使模具沿分形面分开的胀模力，此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。胀模力必须小于注塑机额定锁模力。型腔压力Pc可按下式粗略计算： Pc=kP（MPa） （3.2）式中： Pc为型腔压力，MPa；P为注射压力，MPa；K为压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取。所以 ， Pc=KP=0.37120=45MPa，型腔压力决定后，可按下式校核注塑机的额定锁模力： TKPcA （3.3）式中： T为注塑机的额定锁模力，KN；A为塑件和流道系统在分形面上的投影面积，mm2；K为安全系数，通常取1.11.2；KpcA=1.2456299.68=340.18N （3.4）所以T=3500KN KPcA成立，即该注塑机的锁模力符合要求。3.3成型腔数的确定以机床的注射能力为基础，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%计算： （3.5）=3.42式中： N-型腔数S-注射机的注射量（g）W浇-浇注系统的重量（g）W件-塑件重量（g）因为，N=3.422所以，此模具型腔为一模两腔结构合理。4、 浇注系统的设计4.1 浇注系统的作用 浇注系统是塑料熔体由注塑机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它应能够顺利的引导熔体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。对浇注系统设计的具体要求是：(1) 对模腔的填充迅速有序；(2) 可同时充满各个型腔；(3) 对热量和压力损失较小；(4) 尽可能消耗较少的塑料；(5) 能够使型腔顺利排气；(6) 浇注道凝料容易与塑料分离或切除；(7) 不会使冷料进入型腔；(8) 浇口痕迹对塑料外观影响很小。4.2 浇注系统的组成浇注系统组成是：主流道、分流道、浇口、冷料井。4.3 主流道设计 主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔。其形状为圆锥形，以便于塑料熔体得流动及流道凝料的拔出。热塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接，所以主流道常设计成可拆卸的主流道衬套1。浇口套的尺寸设计要求：（1）浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合。设模具浇口套球面半径为R，注射机球面半径为r，其关系式如下： SR = SR1+(1 2)=12+1=13mm; （4.1）（2）浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔d1直径大0.52mm。很据模具特点和设计要求浇口套的长度为90.5mm。 D=4+0.5=4.5mm （4.2）（3）浇口锥度为1，长度为90.5mm。 （4）主流道衬套的固定因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定圈也是标准件，外径为100mm，内径36mm。具体固定形式如下图：图4.2定位圈和浇口套的工程图和3D图（4） 浇口设计 浇口是连接分流道和型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），是塑料熔体进入型腔的入口。它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、位置及尺寸对塑件的成型性能及成型质量影响很大。合理选择浇口的位置是提高塑件质量的重要环节，浇口位置不同，也将直接影响模具的结构 根据本设计中产品的外观要求和模具的三板式结构，浇口形式点浇口形式，其优点是浇口便于机械加工，易于保证加工精度。浇口的示意图和尺寸可见图图4.3 浇口形式4.4估算主流道凝料体积： Q塑件= 13.25cm3 （4.3）5、 成型零件结构设计5.1 分型面的设计 5.11分型面的分类实际的模具结构基本上有三种情况：A、型腔完全在动模一侧；B、型腔完全在定模一侧；C、型腔各有一部分在动定、模中。5.12分型面的分类及选择原则1、分型面的位置应开设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔。2、分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难。以使得模具零件易于加工。3、分型面的选择应有利于保证塑件尺寸精度要求。4、分型面应尽可能选择在不影响塑件外观的部位，而且在分型面处所产生的飞边应容易修整加工，从而有利于保证塑件的外观质量。5、应满足塑件的使用要求，即从使用的角度避免脱模斜度、推杆及浇口痕迹等工艺缺陷影响塑件功能。 6、为便于塑件脱模，应尽可能使塑件在开模时留在下模或动模部分，易于设置和制造简便易行的脱模机构。若塑件有侧孔时，应尽可能地将侧型芯设在动模部分，避免定模抽芯7、考虑锁模力，分型面的选择应尽可能减少塑件在分型面上的投影面积。8、考虑侧向抽拔距，一般机械分型面抽芯机构的侧向抽拔距都较小，因此选择的分型面应使抽拔距离尽量短。9、尽量方便浇注系统的布置。10、为了有利于气体的排出，分型面应尽可能与料流的末端重合。11、考虑注塑机的技术规格，是模板间距大小合适。 12、选择分型面时根据塑件的使用要求和所用塑料，要考虑飞边在塑件上的部位。13、选择分型面时，应考虑减小由于脱模斜度造成塑件的大小端尺寸差异。总而言之，分型面形状应尽可能的简单，以便于模具的制造和塑件的脱模。5.13分型面的确定鉴于以上的要求，在该模具中分型面只能设在塑件截面尺寸最大的部位，如下图截面位置。 图5.1 分型面位置5.2 型腔的分布 模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、H形排列、直线排列、对称排列及复合排列等。该模具涉及侧面抽芯，结构较为复杂，综合考虑模具设计为一模两腔，零件镜像对称，有利于侧抽芯。如图所示图5.2 型腔的分布 5.3 凹模的结构设计凹模用于成型塑件的外表面，又称为阴模、型腔。按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式5种。总体上说，整体是强度、刚度好，但不适于复杂的型腔。镶嵌式采用组合的模具结构，是复杂型腔加工相对容易，可避免采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹，模具结构复杂。由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凹模板采用整体式。5.4 凸模的结构设计 凸模用于成型塑件的内表面，又称型芯、阳模。凸模按结构分为整体式和镶拼组合式两类。由于凸模的加工相对凹模容易，所以大多数的凸模是整体式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一体。由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外表面又要求一般，所以凸模板采用整体式。5.5 模具成型零件的工作尺寸计算 工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括：凹模、凸模的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。其中影响模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下几个方面7：1、成形收缩率：在实际工作中，成形收缩率的波动很大，从而引起塑件尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为 s=(Smax-Smin)Ls （5.5）式中： s为塑件收缩波动而引起的塑件尺寸误差（mm）；Smax为塑料的最大收缩率（%）；Smin为塑料的最小收缩率（%）； Ls为塑件尺寸（mm）。一般情况下，由收缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以内。2、模具成形零件的制造误差：实践证明，如果模具的成形零件的制造误差在IT7IT8级之间，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。3、零件的磨损：模具在使用过程中，由于种种原因会对型腔和型芯造成磨损，对于中小型塑件，模具的成形零件最大磨损应取塑件公差的1/6，而大型零件，应在1/6之下。4、模具的配合间隙的误差：模具的成形零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。模具的配合间隙误差不应该影响成形零件的尺寸精度和位置精度。综上所述，在模具型腔与型芯的设计中，应综合考虑各种影响成形零件尺寸的因素，在设计时进行有效的补偿。由于影响因素很不稳定，补偿值应在试模后进行逐步修订。通常凹模、凸模组成的模腔工作尺寸简化后的计算方法有平均收缩率法和公差带法两种。其中平均收缩率法以平均概念进行计算，从收缩率的定义出发，按塑件收缩率、成形零件制造公差、磨损量都为平均值的计算，公式如以下7：（1）凹模的內形尺寸： L=L(1+k)-(3/4) （5.6）式中： L为型腔內形尺寸(mm)； L为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； K为塑料平均收缩率(%)，此处取0.5%； s为塑件公差，查表知PA66+GF50塑件精度等级取5级；塑件基本尺寸在1014mm范围内取0.32mm;1824mm范围内取0.32mm;3040mm范围内取0.56mm;在5065mm公差取0.74mm；塑件基本尺寸在6580范围内其公差取0.86mm;在100120mm公差取1.14mm.所以型腔尺寸如下： L1=107.5(1+0.005)-(3/4)1.14=107.18 L2=100.5(1+0.005)-(3/4)1.14=100.14 L3=70.75(1+0.005)-(3/4)0.86=70.45型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(3/4) （5.7）式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； s 、K 含义如（1）式中。 H1=63.53(1+0.005)-(3/4)0.74=63.29 H2=3.35(1+0.005)-(3/4)0.24=3.19 2）凸模的外形尺寸计算： L=L(1+k)+(3/4) （5.8）式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)； L为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸；s 、k含义如（1）式中。由于该塑料的收缩率不大为0.3%，故只需在型腔尺寸比较大的考虑其收缩率，在尺寸小的地方不用考虑由收缩率引起的尺寸偏差。所以型芯的尺寸如下： L1=30（1+0.005）+（3/4）0.50=30.53 L2=40.9（1+0.005）+（3/4）0.64=41.58 型芯的深度尺寸计算： h=h(1+k)+ (2/3) (5.9）式中： h为凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、k含义如（1）式中。三个型芯的高度分别为： H1=3.35（1+0.005）+（2/3）0.24=3.53 H2=63.53（1+0.005）+（2/3）0.74=64.34 6、 排气系统的设计从某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔同时，必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体7。排气系统的设计相当重要。 6.1排气不良的危害 增加熔体充模流动的阻力，是型腔充不满； 在制品上呈现明显可见的熔接缝，其力学性能降低； 滞留气体时塑件产生质量缺陷； 型腔内气体受到压缩后产生瞬时局部高温，使塑料熔体分解； 由于排气不良，降低了充模速度。6.2排气系统的设计方法 利用分型面排气是最好的方法，排气效果与分型面的接触精度有关； 对于大型模具，可以用镶拼的成型零件的缝隙排气； 利用顶杆与孔的配合间隙排气； 利用球状合金颗粒烧结块渗导排气； 在熔合缝位置开设冷料穴本模具可以利用配合间隙排气，通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气，这里不再单独设计排气槽。7、 导向与脱模机构的设计7.1导向机构的作用和设计原则 7.11 导向机构的作用导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，通常采用导柱导向，主要零件包括导柱和导套。其具体作用有：a、定位作用b、导向作用c、承载作用d、保持运动平稳作用 e、锥面定位机构作用 7.12 导向机构的设计原则a、 导柱（导套）应对称分布在模具分型面的四周，其中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具强度和防止模板发生变形；b、 导柱（导套）的直径应根据模具尺寸选定，并应保证有足够的抗弯强度；c、 导柱固定端的直径和导套的外径应尽量相等，有利于配合加工，并保证了同轴度要求；d、 导柱和导套应有足够的耐磨性；e、 为了便于塑料制品脱模，导柱最好装在定模板上，但有时也要装在定模板上，这就要根据具体情况而定。7.2导柱、导套的设计导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用H7/f6级配合8。7.21导柱的设计 导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另一种为台阶式导柱。小型模具采用单节式导柱，大型模具采用台阶式导柱8。在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦,故导柱采用加油槽的阶梯式导柱根据国家标准选用直径为35mm长度为340mm的导柱。其示意图如下：图7.1 导柱7.22 导套的设计由于导柱已选定，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套其直径为35mm，长度分别为60其示意图如下8： 图7.2 导套7.23 导向孔的总体布局 导向零件应合理地均匀分布在模具的四周围或靠近边缘的部位，其中心距模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据手册推荐值选定的导柱分布情况如下图所示： 图7.3 导向孔总体布局7.3脱模推出机构的确定 本模具采用的为一次顶出脱模机构，它包括常见的推杆、推管、推板、推块或活动镶块等脱模机构。该机构是最常用的顶出方式。即塑件在顶出机构的作用下，通过一次动作即可顶出。基于以上原则，该模具的脱模零部件设在动模上，选择推杆顶出形式9。 7.31推杆横截面直径的确定根据该塑件和模具的结构特点，在开模后塑件的收缩不仅不对侧凹成型零件产生包紧，反而会松开，故脱模力较小，可忽略不计，所以只能凭经验初选推杆的直径为 d=3mm。7.32推杆的形式 顶杆可以分为普通顶杆、成形顶杆、锥面顶杆，该模具的顶杆形式选择普通顶杆 图7.4 推杆 推杆长度的计算 ，顶杆总长度为：h杆=h凸+1+h动垫+S顶+2+h顶固 式中： h杆 为推杆的总长度；h凸 为凸模的总高度；h动垫 为动模垫板的厚度；S顶 为顶出行程；h顶固 为顶杆固定板的厚度；1为富裕量，一般为（0.050.1）mm，表示顶杆端面应比腔型的平面高出； 2为顶出行程富裕量，一般为36mm。根据以上公式计可得，推杆的总长度为228mm。8、 侧向分型与抽芯机构的设计8.1斜导柱抽芯机构设计原则a、 活动型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。型芯与滑块连接部位要有一定的强度和刚度；b、 滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住、跳动等现象；c、 滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动；d、 锁模块要能承受注射时的侧向压力，应选用可靠的连接方式与模板连接。锁模块和模板可做成一体。锁紧块的斜角1应大于斜导柱的倾斜角，一般取1- 23，否则斜导柱无法带动滑块运动。e、 滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的2/3，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。f、 防止滑块和推出机构复位时的相互干涉，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。g、 滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置10。8.2 抽芯机构的确定由于该模具比较简单，抽芯力不大，故采用斜导柱外侧抽芯机构。8.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算该磨具中有六根斜导柱且长度相差不是很大，为设计和生产方便同时也为了降低了生产成本本次计算全部按最长的的斜导柱为主11。8.3.1 抽芯距S抽芯距指型芯从成型位置抽至不妨碍脱模的位置时，型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离。塑料模具设计5查的抽芯距的计算公式为型芯从成型位置抽至不妨碍脱模位置再加上35mm余量，这里取3mm，按模具中最长的型芯来计算其长度为9故抽芯距为12mm。8.3.2 斜导柱倾斜角的确定斜导柱的倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度，更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。 图8.1斜导柱受力图 图8.2 抽芯距的计算 Q=P cos （8.1）式中： P1-开模力； Q-抽拔阻力（与抽拔力大小相等方向相反）； P-斜导柱所受的弯曲力。由上式可以看出，当所需的抽拔力确定以后，斜导柱所受的弯曲力P与cos成反比，即角增大时，cos减小，弯曲力P也增大，斜导柱受力状况变坏。 另外，从抽芯距S与角的关系来看，如图8.2所示。 S=H tg=L sin （8.2）式中： L-斜导柱的有效工作长度。 当S确定以后，开模行程H及斜导柱工作长度L与成反比，即角增大，tg也增大，则为完成抽芯所需的开模行程减小，另外，角增大时sin增大，斜导柱有效工作长度可减小。 综上所述，当斜导柱倾斜角增大时，斜导柱受力状况变坏，但为完成抽芯所需的开模行程可减小；反之，当角减小时，斜导柱受力状况有所改善，可是开模行程却增加了，而且斜导柱的长度也增加了。这会使模具厚度增加。因此，斜导柱倾斜角过大或过小都是不好的，一般角取1020，最大不超过25。对于该模具，由于抽拔力不大，但抽芯距离较大故选择较大倾角，综合考虑斜导柱的倾斜角取=18。8.3.3 斜导柱长度的计算 斜导柱的长度是根据侧型芯的抽芯距S，斜导柱直径d，固定轴肩的直径D，倾斜角以及安装斜导柱的模板厚度h来决定的。 图8.3 斜导柱长度示意图L=L1+L2+L3+L4+L5 （8.8）=12+64+7+50+8140（mm）其中： L-斜导柱总长L1-斜导柱大端斜面中心至最高点长度L2-斜导柱大端斜面中心至滑块端面点长度L3-滑块孔半径在斜导柱上投影长度L4-斜导柱工作长度L5-斜导柱锥度长度，一般取510 由以上计算过程，可最终确定斜导柱的的尺寸如下图所示： 图8.4 斜导柱 8.4滑块的设计滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，滑块1由于该塑件是圆柱孔，利于加工故选择滑块与侧型芯做成组合式。滑块和导柱的配合精度为H7/h7。滑块的结构如下图所示： 图8.5 滑块1滑块2由于尺寸大，要求强度高，形状复杂，不利于加工，古采用整体式 如下图所示： 图8.6 滑块28.5 导滑槽的设计斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求：a、 滑块在导滑槽内运动要平稳；b、 为了不使滑块在运动中产生偏斜，其滑动部分要有足够的长度，一般为滑块宽度的一倍以上；c、 滑块在完成抽拔动作后，仍留在导滑槽内，其留下部分的长度不应小于滑块长度的2/3，否则，滑块在开始复位时容易发生偏斜，甚至损坏模具；d、 滑块与导滑槽间应上、下与左、右各有一对平面呈动配合，配合精度可选H7/g6或H7/h7，其余各面均应留有间隙10；基于以上要求，为了节约成本，便于加工该模具才型芯固定板上直接开滑槽，用耐磨块加以固定其结构及与滑块的配合如下图所示： 图8.7 导滑槽与斜滑块配合示意图8.6 锁紧块锁紧块的斜角应1导柱的倾斜角。一般1=+（23）。这样在开模时锁紧块能很快离开滑块的压紧面，避免压紧块与滑块间摩擦过大。另外，合模时，只是在接近合模终点时，锁紧块才接触滑块，并最后压紧滑块，使斜导柱与滑块的斜孔壁脱离接触，以免注射时斜导柱受过大的力。8.61锁紧块的结构形式锁紧块设在模板上，采用螺钉固定的形式。图8.8滑块的结构九、冷却系统设计无论何种塑料进行注塑成型，均会有一个比较合适的温度范围，在此温度范围内，塑料熔体的流动性好，容易充满型腔，塑料脱模后收缩和翘曲变形小，形状与尺寸稳定，力学性能以及表面质量也比较高。为了使模温能控制在一个合理的范围内，必须设计模具温度的调节系统。因为塑料注射模温调节能力，不仅影响到塑件质量，而且也决定着生产效率。实际上模温设计恰当与否，直接关系到生产成本与经济效益。9.1冷却系统的设计原则：1）冷却回路数量应尽量多，冷却通道孔径要尽量大；2）冷却通道的布置应合理；3）冷却回路应有利于降低冷却水进、出口水温的差值；4）冷却回路结构应便于加工和清理；5）冷却水道至型腔表面的距离应尽可能相等；6）冷却水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影响塑件的精度9.2 温度调节对塑件质量的影响1、改善成形性 每一种塑料都有其湿度的成形模温，在生产过程中若能始终维持相适应的模温则其成形性可得到改善，若模温过低，会降低塑件熔体流动性，使塑件轮廓不清，甚至充模不满；模温过高，会使塑件脱模时和脱模后发生变形，使其形状和尺寸精度降低。2、 成形收缩率 利用模温调节系统保持模温恒定，能有效减少塑料成型收缩的波动，提高塑件的合格率。采用允许的的模温，有利于减少塑料的成形收缩率，从而提高塑件的尺寸精度。并可缩短成形周期，提高生产率。3、 塑件变形 模具型芯与型腔温差过大，会使塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形。尤以壁厚不均和形状复杂的塑件为甚。需采用合适的冷却回路，确保模温均匀，消除塑件翘曲变形。4、 尺寸稳定性 对于结晶性塑料，使用高模温有利于结晶过程的进行，避免在存放和使用过程中，尺寸发生变形；对于柔性塑料（如聚烯烃等）采用低模温有利用塑件尺寸稳定。5、 力学性能 适当的模温，可使塑件力学性能大为改善。例如，过低模温，会使塑件内应力增大，或产生明显的熔接痕。对于粘性大的刚性塑料，使用高模温，可使其应力开裂大大的降低。6、 外观质量 适当提高模具温度能有效地改善塑件的外观质量。过低模温会使塑件轮廓不清，产生明显的银丝、云纹等缺陷，表面无光泽或粗糙度增加等。9.3 对温度调节系统的要求a、 根据选用的塑料品种，确定温度调节系统是采用冷却方式还是加热方式；b、 希望模温均匀，塑件各部分同时冷却，以提高生产率和塑件质量；c、 采用较底的模温，快速、大流量通水冷却一般效果比较好；d、 温度调节系统要尽量做到结构简单，加工容易，成本低廉。9.4 冷却装置的设计要点a、 冷却水孔的数量愈多，对塑件的冷却也就愈均匀；b、 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即将孔的排列与型腔形状相吻合；c、 塑件局部壁后处，应加强冷却；d、 对热量积聚大，温度上升高的部位应加强冷却；e、 当成型大型塑件或薄壁制品时，料流程较长，而料温愈流愈低，为在整个塑件上取得大致相同的冷却速度，可以适当改变冷却水道的排水密度，在料流末端冷却水道可以排列得稀一些；f、 冷却水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件强度；g、 冷却装置的形式应根据模腔的几何形状而定；h、 便于加工清理。9.5冷却系统设计计算9.51 冷却水管直径为使冷却水处于湍流状态，查资料取D=8mm结合模具的结构取2条冷却管道会造成模具温度会分布不均，故这里取4条，上下模板各两条。9.52 冷却水道的结构由于该塑件体积比较小，所以水道采用直水道直径为8mm，其分布如下图：冷却水道结构图十、其它结构零部件的设计本模具采用的是塑料模具设计指导P104页560L中的P2型标准模架，所以其它板的尺寸如下2：定模座板50040030，定模板50035070，动模板50040030，动模座板500350130，垫块63500120，推板50022025，推板固定板50022030，总厚380mm。 模具厚度校核 本模具厚度为380mm，在该注塑机要求的厚度范(300500mm)之内。模具安装尺寸校核 模具安装固定有两种：螺