毕业设计（论文）储液器塑件模具设计

1、储液器塑件模具设计摘要： 塑料工业是当今世界上增长最快新型工业，而注塑模具是其中发展较快一种，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。这次设计，详细的介绍了模具的设计过程及注意事项，设计中使用了注塑模中较为重要的双分型，有侧向分型和进行梯形圆锥形凸台的侧向抽芯。通过这次的设计，可以对组数模具有一个初步的了解，可以学习到如何设计注塑模具，在设计中如何解决困难。关键词：双分型面；侧向抽芯；注塑模具；设计liquid receiver plastic mold designabstract: the plastics industry is the worlds fast

2、est growing new industries, and the rapid development of injection mold is one of a kind, and therefore the study of plastic injection molds for understanding the production process and improve product quality and have great significance.the design, detailed introduction to the mold design process a

3、nd considerations, design of injection mold used in the more important two-point type, a side parting and the trapezoidal conical boss in the side core.with this design, you can set the number of mold have a preliminary understanding, you can learn how to design injection mold, how to solve problems

4、 in the design.key words: double parting surface;side core;injection mold;design目 录绪论1第一章 塑件分析31.1 塑件的结构特点及可行性分析31.2 塑件的材料分析31.3 abs注射工艺参数4第二章 注射机型号的确定及校核52.1 注射机型号的确定52.1.1 塑件的质量、体积、表面积52.1.2 型腔数量的确定52.1.3 塑件一次成型所需的材料体积62.1.4 注塑机的选择62.2 注射机有关工艺参数的校核72.2.1 最大注射量的校核72.2.2 锁模力的校核72.2.3 开模行程的校核8第三章 塑料件

5、的工艺尺寸的计算93.1 型腔径向尺寸计算93.2 型芯径向尺寸的计算93.3 型腔深度尺寸计算103.4 型芯的高度尺寸计算10第四章 浇注系统的设计114.1 主流道设计114.2 浇口设计12第五章 分型面的选择和排气槽设计145.1 分型面的选择145.2 排气槽的设计14第六章 结构零部件设计156.1 注塑模的模架156.2 支承零部件的设计156.2.1 支架166.2.2 推板166.2.3 推杆固定板166.2.4 动模支承板166.2.5 型芯固定板166.2.6 动模板166.2.7 定模板166.2.8 定模座板166.3 合模导向机构166.3.1 导向机构的作用17

6、6.3.2 导柱导向机构17第七章 推出机构的设计187.1 推出机构的设计187.1.1 脱模力的计算187.1.2 推出机构的机构设计187.2 复位杆的设计207.2.1 复位杆的作用207.2.2 复位杆的形状207.2.3 复位杆的技术要求20第八章 侧向分型与抽芯机构218.1 抽芯力的确定218.2 抽芯距地确定218.3 斜导柱的设计218.3.1 斜导柱角度的选择218.3.2 斜导柱的长度计算218.4 侧滑块的设计228.4.1 侧滑块的设计228.4.2 侧滑块的定位装置23第九章 温度调节系统的设计249.1 冷却系统的设计原则：249.2 冷却时间的计算249.3

7、冷却水体积流量的计算259.4 冷却回路所需总表面积的计算269.5 冷却回路总长度的计算269.6 冷却管道的孔数n26第十章 模具的装配2710.1 模具的装配顺序2710.2 开合模过程分析27结论28致谢29参考文献30绪论1. 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，

8、要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能

9、的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展2. 模具的发展国内外现状（1）国内研究现状我国在注塑模cad技术开发与应用方面起步较晚，从20世纪80年代中期开始，国内部分大中型企业先后引进了一些国外知名度较高的注塑cad系统。同时，我国的科研院所也开始了

10、注塑模cad系统的研发和开发工作，我国注塑模cadcaecam研究与70年代末，发展较为迅速，多年来，我国对注塑模设计制造技术及其cad的开发应用十分重视，目前我国注塑模cad技术水平提高很快。另一方面，模具制造业逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购也十分的明显。因此，放眼未来，模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方面发展，模具产品的技术含量不断的提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展。模具企业向着技术集成化、设备精良化、产品批量化、管理信息化、经营国际化发展。（2）国外研究现状 近二十多年来，国外注塑模cadc

11、ae技术发展相当的迅速，70年代许多研究者对一维流动进行了大量的研究，由最初的cad技术和cam技术及图纸为媒介传递信息向cadcam一体化方向发展。80年代初开展三维流动与冷却分析并把研究扩展到保压分子取向以及翘曲预测等领域。80年代中期注塑cadcae进入实用阶段，出现了许多商品化注塑模cadcae软件。这些先进软件的熟练掌握极大地促进了国外的模具行业的发展。因此，未来的一段时间内，他们将朝着大型、精密、复杂及长寿命模具的方向发展。3. 模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的

12、发展趋势可分为以下几个方面：（1）加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。(2)高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。(3)大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。(4)革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，

13、在模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。(5)标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。4. 学习模具制造在设计的作用通过对模具专业的学习，掌握了常用材料在各种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到能够独立设计一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，根据不同情况选用模具加工新工艺。由于塑料成型工艺与模具设计是一门实践性很强的课程，所以，学习时必须理论结合实践。毕业设计能将学到的课

14、本知识与模具工业的生产实际进行联系和比较、归纳与提升，从而使我们能凭借自己的能力和在查阅有关资料的情况下，设计出自己理想的塑料模具。第一章 塑件分析1.1 塑件的结构特点及可行性分析 图1.1 储液器塑件 如图1.1所示，该塑件高38mm，端部外侧直径84mm，有2个外端直径为9mm，内孔直径5.8mm，长为8mm，角度为93的圆锥形向外凸起凸台。顶部有外径为18mm、内径为10mm、高度为10mm的凸起接水嘴。接水嘴的外侧边缘是横截面为梯形的凸环，高度为2mm。塑件等壁厚t=2mm。该塑件结构对称，为碗状薄壁塑料实体。壁厚一致，可保证成型时流动均匀，不发生阻塞，在注射成型时，保证成型的温度，

15、能防止塑件发生形变和开裂，为保证塑件的精度，模具与注射液接触的面应保证表面的粗糙度，因此，可以注射成型。按sj/t10628-95标准，塑料件尺寸精度分为8 级，本塑件所用材料为abs,由此查塑料模具设计手册可知，结合材料的综合性能及设计要求，可选用精度等级为5级。1.2 塑件的材料分析塑件所选材料为abs，abs是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。这三种组分的各自特性，使abs具有良好的综合力学性能。丙烯腈使abs有良好的耐化学腐蚀性及表面硬度，丁二烯使abs坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。abs的基本性质：abs无毒、无味，呈微黄色，成型的塑料件有较好的光泽。密度为1.021.

16、05/cm。abs具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对abs几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。abs塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。abs有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70左右，热变形温度约为93左右。耐气侯性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据abs中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用

17、不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。 abs的主要用途：abs在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池、冷藏库和冰霜衬里等。汽车工业上用abs制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用abs夹层板制小轿车车身。abs还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零部件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。abs成型特点：abs在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；abs易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻

18、力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080。1.3 abs注射工艺参数 1、注塑机类型：螺杆式7、保压力5070mp2、喷嘴形式直通式8、注射时间35s3、螺杆转速（r/min）30609、保压时间1530s4、喷嘴温度180190c10、模具温度50705、成型温度 c料筒：前200210 中210230 后18020011、冷却时间1530s6、注射压力7090 mp12、成型周期4070s第二章 注射机型号的确定及校核注射机是注射成型的设备，注射模是安装在注射机上进行生产的。注射机选用是否合理

19、，直接影响模具结构设计，在进行模具设计时，必须对注射机的相关技术参数要有全面的了解。2.1 注射机型号的确定2.1.1 塑件的质量、体积、表面积在solidworks中进行塑件的建模，三维图如图2.1，对塑件的质量属性评估，得出：塑件的质量 m=25.19g；塑件的体积v=24696.01mm；塑件的表面积s=25618.53mm（abs密度p取 1020 kg/m）。 图 2.1 储液器塑件三维图2.1.2 型腔数量的确定型腔数目的确定是模具设计的第一步，型腔数量与注射机的塑化速率、最大注射量及锁模力等参数有关，另外型腔数量还直接影响塑件的精度和生产的经济性。按注射机的额定塑化速率确定型腔的

20、数量nnm+ nm kmt/3600式中 n型腔数目；m单个塑件的质量或体积，g或cm； m浇注系统凝料的塑件质量或体积，g或cm； k 注射机最大注射量的利用率，一般取0.8左右，视设备的新旧而取值； m注射机的额定塑化量，g/h或cm/h； t成型周期，s。由于塑件的尺寸较大，切分型时要使用两个侧向的抽芯和两个侧滑块抽梯形的凸台，所以该模具选用型腔数为一模一腔。2.1.3 塑件一次成型所需的材料体积浇注系统凝料体积可按塑件体积的0.2 倍计算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系统凝料体积为：v=0.2v模具一次成型所需的材料体积：v=v+v=24.696+0.224.696=29.6352

21、cm2.1.4 注塑机的选择注射机根据注射装置和合模装置的排列方式进行分类，可以分为卧式注射成型机、立式注射成型机、角式注射成型机和多模注射成型机。卧式注射机是使用最广泛的注射成型设备，它的注射装置和合模装置的轴线呈一线并水平排列。卧式注射机的优点是便于操作和维修，机器重心低，比较稳定，成型后的塑件推出后可利用其自重自动下落，容易实现全自动操作。卧式注射机对大、中、小型模具都使用，注射量60cm及以上的注射机均为螺杆式注射机。其主要缺点是模具安装较困难。立式注射机它的注射装置与合模装置的轴线呈一线并与水平方向垂直排列。立式注射机具有占地面积小，模具拆装方便，安放嵌件便利等优点；缺点是塑件顶出后

22、需用手或者其他的方法取出，不易实现自动化操作，机身重心较高，机器的稳定性差。立式注射机多为注射量在60cm以下的小型柱塞式注射机。角式注射机一般为柱塞式注射机，它的注射装置和合模装置的轴线相互垂直排列，其优点介于卧、立两种注射机之间，主要是注射量为45cm以下的小型注射机，他特别适合于成型自动脱卸有螺纹的塑件。角式注射机有无法准确可靠地注射和保持压力及锁模力、模具受冲压和振动较大的特点。多模注射机是一种多工位操作的特殊注射机，它是一种专用注射剂。在下面工位注射结束后，绕固定轴旋转180后在上面工位脱模。根据塑件的特征和注射时的材料体积，选用卧式注射机，型号为xs-zy-125。其主要参数如下表

23、：额定注射量/cm螺杆直径/mm注射压力/mpa注射行程/mm注射方式锁模力/kn最大成型面积/cm最大开合模行程/mm模具最大厚度/mm模具最小厚度/mm喷嘴圆弧半径/mm喷嘴孔直径/mm顶出形式12542120115螺杆式900320300300200124两侧设有顶出，机械顶出 xs-zy-125注射机主要参数2.2 注射机有关工艺参数的校核2.2.1 最大注射量的校核最大注射量是指注射机对注射的条件下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。设计模具时，应满足注射成型塑件所需的总注射量小于所选的注射机的最大注射量，即：nm+mkm124.696+0.224.6

24、961250.8满足要求。式中 n 型腔数目； m 单个塑件的质量或体积，g或cm； m浇注系统凝量，g或cm； m注射机最大注射量，g或cm； k 注射机最大注射量利用系数，一般取0.8. 2.2.2 锁模力的校核注射时塑料熔体进入型腔内仍然存在较大的压力，它会使模具从分型面涨开。为了平衡塑料熔体的压力，锁紧模具保证塑件的质量，注射机必须提供足够的锁模力。它同注射量一样，也反映了注射机的加工能力，是一个重要的参数。涨模力等于塑件和浇注系统在分型面上不重合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f，这样才能使注塑时不发生溢料和涨模现象，即满足下式：（na+a)pf式中，f注塑机

25、的额定锁模力(n)； p模具型腔内塑料熔体平均压力（mpa），一般为注塑压力的0.30.65 倍，在该设计中取p 为 60mpa； a 塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和（）。(1a+0.5a)pf(1.524.696)609001000满足要求。2.2.3 开模行程的校核注射机的开模行程是受合模机构的限制的，注射机的最大开模距离必须大于脱模距离，否则塑件无法从模具中取出。即应满足:sh+h+a+(510) 式中 s 注射机最大开模行程，mm； h 推出距离(脱模距离), mm； h 包括浇注系统在内的塑件高度，mm； a 定模板与中间板分开的距离，mm。30028+38+(510)+30可

26、知注射机的最大开模行程是远大于塑件及浇注系统的脱模行程的，即满足要求 。以上校核，均满足，所以校核合格。第三章 塑料件的工艺尺寸的计算所谓工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸。（包括矩形和异形型芯的长和宽），型腔深度和型芯高度和尺寸。因 abs的成型收缩率为0.40.7%,所以平均收缩率取s=0.5%。3.1 型腔径向尺寸计算 式中 模具型腔径向基本尺寸； 塑件外表面的径向基本尺寸； 塑料平均收缩率； 塑件外表面径向基本尺寸的公差； 模具成型零件的制造公差，取1/41/6。 模具型腔按五级精度制造，根据型腔的尺寸，代入数据得：（一）=84mm . 经计算得：=m

27、m;(二) =82mm . 经计算得：=7mm;(三) =9mm . 经计算得： =mm。 3.2 型芯径向尺寸的计算 式中 模具型芯径向基本尺寸； 塑件内表面的径向基本尺寸； 塑料平均收缩率； 塑件内表面径向基本尺寸的公差； 模具成型零件的制造公差，取1/41/6。 模具型芯按五级精度制造，根据型芯的基本尺寸，代入数据得： （一） =10mm经计算得：=mm; （二） =80mm经计算得：=mm; （三） =5.8mm经计算得：=mm。3.3 型腔深度尺寸计算 式中 模具型腔深度基本尺寸； 塑件凸起部分高度基本尺寸； 修正系数，=1/31/2,当塑件尺寸较大、精度要求低时取小值；反之取大值。

28、3.4 型芯的高度尺寸计算 式中 模具型芯高度基本尺寸； 塑件孔或凹槽深度基本尺寸。第四章 浇注系统的设计普通浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。在设计浇注系统之前必须确定塑件成型位置，浇注系统的设计是注塑模具设计的一个重要的环节，设计合理与否对注塑成型周期和塑件质量（如外观，物理性能，尺寸精度）及模具结构、塑料利用率等都有直接的影响，设计时必须按如下原则：（1）型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而造成溢料现象;（2）型腔和浇口的排列要尽可能地减少模具外形尺寸;（3）系统流道应尽可能短，断面尺寸适当（太小则压力及热量损失大，太大则塑料耗费大）,尽量减少弯折，表面粗糙度要低

29、，以使热量及压力损失尽可能小;（4）对多型腔应尽可能使塑料熔体在同一时间内进入各个型腔的深处及角落，及分流道尽可能平衡布置;（5）满足型腔充满的前提下，浇注系统容积尽量小，以减少塑料的耗量;(6)浇口位置要适当，尽量避免冲击嵌件和细小型芯，防止型芯变形浇口的残痕不应影响塑件的外观。4.1 主流道设计主流道是塑料熔体进入模具型腔是最先经过的部位，它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，便于熔体顺利的向前流动，开模时主流道凝料又能顺利拉出来，主流道的尺寸直接影响到塑料熔体的流动速度和充模时间，由于主流道要与高温塑料和注塑机喷嘴反复接触和碰撞，通常不直接开在定模上，而是将它单独

30、设计成主流道套镶入定模板内。主流道套通常用高碳工具钢制造并热处理淬硬。塑件外表面不许有浇口痕，又考虑取料顺利，对塑件与浇注系统连接处能自动脱落。为了方便于拉出流道中的凝料，将主流道设计成锥形，锥度为2，内表面的粗糙度为ra0.8,由于选用的注射机型号为xs-zy-125，所以孔径为4mm。浇口套一般采用碳素工具钢（如t8a、t10a等）材料制造，热处理淬火硬度为5357hrc。浇口套的结构形式及尺寸如图4.1：图 4.1 浇口套该浇口套与定位圈设计成整体式的形式，用螺钉固定于定模板上。浇口套与模板间的配合采用h7/m6的过渡配合。4.2 浇口设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段熔体

31、通道，它是浇注系统的关键部分。其主要作用是：（1）型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；（2）易于在浇口切除浇注系统的凝料。浇口截面积约为分流道截面积的0.030.09，浇口的长度约为0.5mm2mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。浇口位置的选择：（1）浇口位置应使填充型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料

32、熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。（2）浇口设置应有利于排气和补塑。（3）浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。（4）浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件。由于成型塑件底部有圆筒形的梯形凸台，所以选用搭接式轮辐式浇如图4.2。这种形式的浇口耗料比环形浇口少得多，且易去除浇口。多用于底部有大孔的圆筒形和壳型塑件。图 4.2 轮辐式浇口第五章 分型面的选择和排气

33、槽设计 5.1 分型面的选择塑料在模具型腔凝固形成塑件，为了将塑件取出来，必须将模具型腔打开，也就是必须将模具分成两部分，即定模和动模两大部分。定模和动模相接触的面称分型面。通常有以下原则：（1）分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处；（2）分型面的选择应有利于保证塑件的表面质量和精度要求；（3）分型面的选择应有利于成型零件的加工制造；（4）分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模；（5）分型面的选择应有利于排气；（6）分型面的选择对侧抽芯的影响。由于该塑件的结构特征，顶部有凸起的梯形凸台，两侧有圆锥形的通孔，所以选用双分型面进行分型。一个采用平直分型面，另一个采用瓣合分型面。5.2 排气槽的设计塑料熔

34、体在填充模具的型腔过程中同时要排出型强及流道原有的空气，除此以外，塑料熔体会产生微量的分解气体。这些气体必须及时排出。否则，被压缩的空气产生高温，会引起塑件局部碳化烧焦，或塑件产生气泡，或使塑件熔接不良引起强度下降，甚至充模不满。因该模具为小型模具，且为双分型面，分型面适宜，可利用分型面排气，所以无需设计排气槽。第六章 结构零部件设计6.1 注塑模的模架模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成为一个整体，如图6.1所示。图6.1 常见的注塑模架模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板，垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。模架的精度直接决定着模具

35、的精度和塑件成型质量，一般对于模架生产要保证的工艺条件有：模架四周的垂直度、板件的平行度，板件的平行度与侧面的垂直度、导柱导套与模板配合的松紧程度、相对运动板件的开合自如程度，另外还有整套模架的外观，如表面粗糙度、倒角等。该设计中，由前面计算的相关尺寸及型芯、型腔的布局，再根据成型塑件尺寸，结合标准模架，选用a型模架，模架尺寸为300mm400mm。6.2 支承零部件的设计模具的支承零部件主要指用来安装固定或支承成型零件及其他结构零件的零部件。支承零部件主要包括固定板，垫板，支承件及模座。6.2.1 支架由于该设计选用的注射机的推出机构为两侧推出，机械顶出。所以，动模座板与垫块做成一体，形成支

36、架，如图6.2所示。支架的作用主要是留给推出机构所需的动作空间，另外也起到调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度的要求。 图6.2 支架的形式该设计中支架的尺寸为（300mm60mm、高90mm）。使用两个m12的螺钉与动模支承板连接，材料为q235。6.2.2 推板该设计中推板尺寸为（300mm296mm、厚15mm），材料为45 钢。6.2.3 推杆固定板 该设计中推杆固定板的尺寸为（300mm296mm、厚15mm），材料为45钢。6.2.4 动模支承板该设计中支承板的尺寸为（300mm360mm、厚25mm），支承板用于定位销以及型芯的支承。6.2.5 型芯固定板该设计中型芯固定板的

37、尺寸为（300mm360mm 、厚25mm）型芯固定板用于固定型芯、支承导柱，一般选择45 钢，调质230hb270hb。型芯通过底面的边固定在其上，内六角螺钉固定在其上。6.2.6 动模板该设计中动模板的尺寸为（300mm360mm 、厚20mm）动模板用于固定导柱、斜滑块，与导柱的配合为h7/m6。6.2.7 定模板该设计中定模板的尺寸为（300mm360mm、厚45mm）定模板用于固定小斜滑块、导套。固定板应有一定的厚度，并足够的强度，一般选择45 钢，调质230hb270hb。其上的导套孔与导套采用h7/k6 配合。6.2.8 定模座板该设计中定模座板尺寸为（300mm400mm、厚2

38、5mm）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m12 的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接，定模座板与浇口套为h7/m6 配合，与浇口套用3个m5的内六角头螺钉连接。6.3 合模导向机构导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。6.3.1 导向机构的作用导向机构的主要作用有：定位、导向和承受一定侧压力。定位作用：为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔过程中会产生单向侧压力，或

39、由于注射机的精度限制，使导柱工作中承受一不定的导向作用。导向作用：动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。承受一定的侧向压力：由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。塑料熔体在注入型腔过程中可能产生单向的侧向压力，或由于注射机的精度的限制，会使导柱在工作中承受一定的侧向压力。6.3.2 导柱导向机构（1） 该模具采用带头导柱，不加油槽，如图6.3所示；（2） 为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分；（3） 导柱的长度必须比凸模高度高出6mm8mm,。以免导柱未导准方向而型芯先进入型腔与其

40、可能相碰而损坏；（4） 导柱直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知为20mm）；（5） 导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按h7/m6的过度配合，导柱滑动部分按h7/f7或h8/f7的间隙配合，该模具滑动部分采用h8/f7的间隙配合；（6） 导柱工作部分的表面粗糙度为ra=1.6m，固定部分表面粗糙度ra=0.8m。（7） 导柱应具有坚硬而耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢（t8a、t10a）经淬火处理，硬度为5055hrc，该设计采用碳素工具钢t8a。图6.3 导柱206025 gb 1298-77第七章 推出机构的

41、设计推出机构一般由推出、复位和导向三大元件组成。注射成型的每一周期中，必须将塑件从模具型腔中脱出，这种把塑件从型腔中脱出的机构称为脱模机构，也可称为顶出机构或推出机构。脱模机构的作用包括脱出、取出两个动作。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）使制品在推出过程中不变形不损坏；（3）使脱模后的制品有良好的外观；（4）合模时的准确复位；（5）机构简单，推出动作可靠。7.1 推出机构的设计7.1.1 脱模力的计算脱模力是从动模一侧的主型芯上脱出塑件所需要施加的外力，需克服塑件对型芯包紧力、真空吸力、粘附力和脱模机构本身的运动阻力。脱模力是注射模脱模机构设计的重要依据。但脱模力

42、的计算与测量十分复杂。其计算方法公式为： 式中 脱模力（推出力）； a塑件包络型芯的面积； p塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，p取（2.43.9） pa；模外冷却的塑件，p取（0.81.2）pa； 塑件对钢的摩擦系数，一般为0.10.3； 脱模斜度，取2。在该设计中a6531.2，p=1pa，=0.2。=6531.2（0.2cos2-sin2）=13061.3n7.1.2 推出机构的机构设计由该塑件的外形特征及内部型芯的情况，设置推出机构为推杆推出机构，即标准推杆推出机构。推杆推出机构的工作原理：注射成型后，动模部分向后移动，塑件包紧在型芯上随动模一起移动。如果是机动

43、顶出，在动模部分后移的过程中，当推板和注射机的刚性顶杆接触时，推出机构就静止不动，动模继续向后移动，推杆和动模之间就产生了一个相对的移动，推杆将塑件从型芯推出脱模。1. 推杆的形状该设计中推杆的形状如图7.1图7.1 推杆 2. 推杆位置的选择推杆位置的选择要符合以下几个标准：（1）推杆的位置应选择在脱模阻力最大的地方；（2）推杆位置选择应保证塑件推出时受力均匀；（3）推杆位置选择时应注意塑件的强度和刚度；（4）推杆位置的选择还应考虑推杆本身的刚性。综合上述要求，该设计中推杆与型芯的位置定位如图7.2.图 7.2 推杆与型芯的位置关系3. 推杆设计应注意事项（1）推杆应设在脱模阻力大的地方；（

44、2）推杆应均匀布置；（3）推杆应设在塑件强度、刚度较大的地方；（4）推杆形式为标准的直推杆，不带肩；（5）推杆直径与模板上的推杆孔采用h8/f7间隙配合；（6）通常推杆入模具后，其端面应与型腔底面平齐或高出型腔底面0.05mm0.10mm；（7）该模具采用推杆与推杆固定板单边为0.25mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因个板的推杆空加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。7.2 复位杆的设计7.2.1 复位杆的作用该设计中使用复位杆作为推出机构的导向和复位。7.2.2 复位杆的形状复位杆为圆形截面，每副模具设置4跟复位杆，其位置对称设置在推杆固定板上的四周，以便推出机构

45、在合模时能平稳的复位。复位杆在装配后其端面与动模分型面平齐，推出机构推出后，复位杆便高出分型面一定距离（即推出行程）。复位杆的形状如图7.3。图7.3 复位杆7.2.3 复位杆的技术要求复位杆应满足一定的刚性，该设计中，复位杆淬火硬度为5054hrc，与动模板间的配合为h7/f6。第八章 侧向分型与抽芯机构当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时，除极少数情况下可以强制脱模外，一般都要用侧向抽芯。本设计中采用斜导杆镶块内侧抽芯结构。8.1 抽芯力的确定侧向抽芯力与脱模力的计算方法相同，计算公式为 。 影响抽芯力大小的因素有以下几个方面：(1)成型塑件侧向凹凸模形状表面积越大，包罗表面

46、的几何形状越复杂，所需的抽芯力越大;(2)包络侧型芯部分的塑件壁厚越大、塑件的凝固收缩率越大，对侧型芯抱紧力越大，所需的抽芯力也越大;(3)同一侧抽芯机构上的侧抽型芯数量增多，则塑料制件除了对每个侧型芯产生包紧力之外，型芯与型芯之间由于金属液的冷却收缩产生的应力也会使抽芯阻力增大;(4)塑料品种不同，线收缩率也不同，也会直接影响抽芯力的大小;(5)注射成型工艺对抽芯力也有影响。8.2 抽芯距地确定侧向抽芯距一般比塑件侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度大23mm，用公式表示为：s=+（23）mm 式中 s抽芯距，mm； 塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度，mm。在该设计中=8mm，所以有s=8

47、+2=10mm。8.3 斜导柱的设计8.3.1 斜导柱角度的选择一般在设计时，斜导柱的角度取25，最常用的是1222。斜导柱的倾斜角的选择不仅与抽芯距与斜导柱的长度有关，而且决定着斜导柱的受力情况。本次设计中，考虑斜导柱的长度与模具的总体高度，选取斜导柱的角度，如图8.1。8.3.2 斜导柱的长度计算斜导柱的工作长度l，与型芯距s及倾斜角有关，即斜导柱的总长度 =mm式中 斜导柱总的长度； 斜导柱固定部分大端直径； 斜导柱固定板厚度； 斜导柱工作部分的直径； s侧向抽芯距。代入数值，得出该设计中斜导柱的长度=81.7mm图 8.1 斜导柱工作示意图8.4 侧滑块的设计8.4.1 侧滑块的设计该

48、设计中侧滑块的设计如图8.2所示，本设计中，倒滑槽开在动模板上，侧滑块固定在倒滑槽上，其配合部分表面粗糙度为0.8,采用h7/f7的配合。材料为45钢，热处理硬度要求大于50hrc。 图8.2 侧滑块8.4.2 侧滑块的定位装置本设计中，侧滑块的定位装置为弹簧顶销定位，这种定位的优点：结构简单，定位销磨损后易于更换，适合于水平方向侧抽芯的场合。第九章 温度调节系统的设计在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要

49、求有尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。（1）低的模具温度可降低塑件的收缩率；（2）模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快，可降低塑件的翘曲变形；（3）对结晶性聚合物，提高模具温度可

50、使塑件尺寸稳定，避免后结晶现象，但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷；（4）随着结晶型聚合物的结晶度的提高，塑件的耐应力开裂性降低，因此降低模具温度是有利的，但对于高粘度的无定型聚合物，由于其耐应力开裂性与塑料的内应力直接相关，因此提高模具温度和充模，减少补料时间是有利的；（5）提高模具温度可以改善塑件的表面质量。在注射成形过程中，模具的温度直接影响塑件的成型质量和生产效率，根据塑料的要求，注射到模具内的塑料温度为2000c左右，而从模具中取出塑件的温度约为600c，温度降低是由于模具通入冷却水，将温度带走了，普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度因储液器使用的

51、塑料是abs，要求模温高，若模具温度过低则会影响塑料的流动性，增加剪切阻力，使塑件的内应力较大，甚至还出现冷流痕、注不满等缺陷。因此在注射开始时，为防止填充不足，充入温水或者模具加热。总之，要做到优质、高效率生产，模具必须进行温度调节。对温度调节系统的要求：（1）确定加热或是冷却；（2）模温均一，塑件各部分同时冷却；（3）采用低的模温，快速且大量通冷却水；（4）温度调节系统应尽量结构简单，加工容易，成本低谦。 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） 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等；（3） 浇口处加强冷却；（4） 冷却水道出、入口温差应尽量小；（5） 冷却应沿着塑件收缩的方向设置；（6） 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。9.2 冷却时间的计算本塑件材料为abs塑料，其冷却时间的经验计算公式为：式中：t 塑件的厚度（mm）； k 塑料的热扩散率（m /s）,查塑料模具技术手册表3-40 得， k =2.7； 塑料熔体温度（）； 模具温度（）； 塑料的热变形温度（）。已知：t =2mm， k =2.7mm2/s.，= =230，=50， =70可得，=9.3s在一个注射成型周期中，注射熔料的时间为3s,取模时间为 30 s,所以注射成型一次所需的时间为9.3+3+30=41.17s,则在一个小时内成型次数