活塞完爆器阀塑料注塑模 模具设计与制造毕业设计正文

1、河南职业技术学院河南职业技术学院 毕毕 业业 设设 计计 题目 活塞-完爆器阀塑料注塑模 系别 机 电 工 程 系 专业 模具设计与制造 班级 模具 0904 班 姓名 x x x 学号 xxxxxxxxxx 指导教师 xxx 日期 2010 年 09 月 设计任务书 设计题目：设计题目： 活塞-完爆器阀塑料注塑模 设计要求：设计要求： 一、模具图样的设计 1了解制品工艺性 2了解制品的批量 3了解塑料制品所用的设备 二、确定模具设计方案 1确定模具所用的材料 2确定模具设计的基本结构 3确定模具选用的标准件型号 4确定模具型腔型芯的成形尺寸 5 进行注塑机的强度、刚度校核及冷却系统的排布 6

2、完成模具图样的设计图纸 设计进度要求：设计进度要求： 第一周：查找资料确定题目 第二周：理清设计思路列出工作部分零件尺寸计算 第三周：绘制设计所用图纸 第四周：进一步完善论文 第五周：清查、核对数据 第六周：校正论文格式、复查论文内容 第七周：完成撰写上缴指导教师审核、打印并答辩 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 摘 要 本次模具设计是“活塞-完爆器阀”其设计思路是根据多个模具加工事例总结出来。 设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是 从零件的材料选择，接下是成型参数、密度、收缩率的确定，模具种类与模具设计的关 系、塑件的尺寸精度与结构、注射机的选择、

3、模具设计有关尺寸的计算（包括模具型腔 型芯的计算及其公差的确定） 、注塑机参数的校核、模具结构设计、模具冷却、注射模标 准件的选用及总装技术要求等内容。 其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具的分型面选择、主流 道及分流道的设计与布局，推出机构导向机构等一系列模具的重要零部件的设计加工方 法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次 设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了 解了塑料模具设计的全过程和加工实践的各种要点。 关键词关键词：塑模 ，型腔 ，型芯 目 录 摘 要 .ii 1 塑件工艺分析.1 1.1

4、塑件设计要求 .1 1.2 塑件的材料特征及选用 .1 1.3 塑件材料的确定 .3 1.4 塑料的收缩率及密度确定.3 1.5 塑件的成型要求 .3 2 塑件的尺寸精度与结构.5 3 注射机及模架的选用.7 3.1 注射机的选用 .7 3.2 模架的选用.7 4 浇注系统的设计.9 4.1 主流道、主流道衬套及定位圈的设计.9 4.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局.11 4.3 分流道的形状及尺寸.11 4.4 浇口的形状及其位置选择.12 5 注塑模的结构设计.13 5.1 分型面的选择.13 5.2 型芯结构设计 .13 5.3 型腔和型芯工作尺寸计算.14 5.4 型腔侧壁厚度和底

5、板厚度计算 .15 5.5 确定抽芯距.16 5.6 确定抽拔力 .17 5.7 确定斜导柱的倾角 .17 5.8 确定斜导柱的尺寸.18 5.9 确定斜导柱的长度.19 5.10 斜导柱的材料安装配合 .19 5.11 斜导柱位置的确定 .20 5.12 滑块和导滑槽的设计.20 5.13 推出机构的设计 .21 5.14 侧抽芯的设计 .22 6 注塑机参数校核.23 6.1 最大注射量校核 .23 6.2 锁模力校核 .23 6.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 .23 6.4 模具闭合高度校核 .24 6.5 开模行程校核 .24 7 模具冷却系统计算.26 7.1 冷却回路的设计

6、 .26 8 塑料注塑模具技术要求及总装技术.28 8.1 零件的技术要求 .28 8.2 总装技术要求 .28 致 谢 .30 参考文献 .32 1 塑件工艺分析 1.11.1 塑件设计要求塑件设计要求 该零件外形图如图 1.1。产品精度及表面粗糙度要求为一般精度,但在加工制造 过程中要求各部分有一定配合精度关系。产品为大批量生产，故设计的模具要有较 高的注塑效率，根据此塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用点浇口较为理想， 点浇口不影响塑件外观，且浇口长度很短，不超过其直径，脱模后浇口残痕不明显， 不需要再修正浇口痕迹。比较适合此塑件。 图 1.1 塑件图 1.21.2 塑件的塑件的材料特征

7、材料特征及选用及选用 1. pa6gf30（黑色） 属于热塑性的结晶型通用塑料。从使用性能上看，该塑料具有很高的机械强度 和刚度被广泛用于各种机械零件。加之有很好的耐磨损和自润滑性，还可用于轴承 的制造。并具有高耐热性，热变性温度为 215c，在熔融温度以下硬度较高，且耐 蠕变性，有良好的冲击强度。从成型性能上看，该塑料熔体的流动性较好，成型容 易。由于加入了 gf30，尺寸稳定性也较好，成型收缩率降到 0.350.45，该 塑料的加工性较好且在生产中单体可回用，减少了环境污染，也减少了原材料消耗。 但吸水性较强，成型时会在制件上产生斑痕、云纹、银丝、气泡等缺陷。因此，要 特别注意成型前的干燥

8、处理。如果材料使用防水材料包装供应的，则容器应保持密 闭。若材料在空气中保留的时间超过 8h，应采用真空干燥工艺，真空干燥温度为 855c 时间 6h8h 为。 2. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（）abs 基本特征：是三种单体的共聚物，价格便宜，原料易得，是目前产量最大，abs 应用最广泛的工程塑料之一。无毒、无味呈微黄色或白色不透明粒料，成形的abs 塑件有较好的光泽，密度为 1.02-1.0。是由于三种组分组成的，故它有 3 cm g abs 三种成分的综合力学性能，而每一组分有在其中起着固有的作用丙烯腈使具有abs 良好的表面硬度，耐热性及化学腐蚀性，丁二烯使坚韧，苯乙烯使它具有优良a

9、bs 的成形加工性和着色性能。 主要用途：在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、仪abs 表、水箱外壳等；汽车工业上用其制造汽车挡泥板、扳手、热空气调节导管、加热 器等。还可用 abs 夹层板制作小轿车车身；纺织器材，电器零件，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，喷雾器等。 成形特点：易吸水使成形塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。为此成形加工abs 前应进行干燥处理，在正常的成形条件下，壁厚熔料、温度对收缩率影响极小；要 求塑件精度高时；模具温度可控制 50 度和 60 度之间，要求塑件光泽和耐热时应控 制在 60 度和 80 度之间，比热容低塑化效率高，凝

10、固性也快，故成形周期短；abs 的表现黏度对剪切速度的依赖性很强，因此模具设计中大都采用浇口形式。abs 3. 聚丙烯（）pp 基本特征：聚丙烯无色、无味、无毒的。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、 更轻。密度为 0.900.91。它不吸水、光泽好、易着色。聚丙烯具有聚乙烯 3 cm g 的所有优良性能，如卓越的介电性能，耐水性、化学性能稳定。宜于成形加工等； 还具有聚乙烯所没有的许多性能，可制做铰链，有教高的抗弯曲疲劳强度，如（盖 和本体合一的各种容器，经过 7x10 次开闭弯折未产生损坏和断裂现象，但其在氧、 7 热、光的作用下极易解聚、老化，所以必须加入防老化剂。 主要用途：可用于各种机械

11、零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件；可作为各 种酸碱等的输送管道，化工容器和其他设备的衬里，表面涂层；可制造盖和本体合 一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。 成形特点：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔，凹痕、变形、方向性强， 流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形必须设计能充分进行冷却的冷却回路； 注意控制成形温度。料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成 形的适宜模温为 80 度左右，不可低于 50 度，否则会造成成形塑件表面光泽差，产 生熔接痕等缺陷。温度过高会产生翘曲或变形。 1.31.3 塑件材料的确定塑件材料的确定 综上以上三种材料特征，用途、和成形特点看，其

12、各种塑料具有各自的特殊性 能，但考虑到活塞完爆器阀的工作环境以及所受的机械强度的大小来看，和需要 的冲击强度和耐磨热性，所以综上各种塑料的性能来考虑。pa6gf30（黑色）具有 以上工作环境所需的性能，为此确定使用材料为：pa6gf30（黑色） 。 1.41.4 塑料的收缩率及密度确定塑料的收缩率及密度确定 表 1.1 材料性能参数 材料 代号 密度 （kg.m-3） 收缩率 （%） 模具温度 （）c 0 注射压力 p注 （）mpa 最大不溢间 隙/mm pa6gf 30 940-9601.0-3.580-10080-1300.02 pp900-9101.0-2.580-9070-1000.0

13、3 abs 1030-10700.3-0.850-8060-1000.04 pvc 13800.6-1.530-6080-1300.03 由表 1.1 可知 pa6gf30的收缩率（1.5-3.5）%由 pa6gf30的成形特点可知其 成形收缩率范围及收缩率，确定收缩率值为 1%其密度为 0.95。 3 cm g 1.51.5 塑件的成型要求塑件的成型要求 化学性能稳定，宜于成形加工等，闭合弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件 表面要求无飞边或缩孔现象。 常用塑料工艺参数： 模具温度：90 c 0 喷嘴温度：205 c ； 料筒温度：前段温度：205c； 中段温度：240c； 后段温度：230c

14、； 注塑压力：110 mpa； 注射机类型：螺杆式 保压压力：40 mpa； 喷嘴形式：直通式 注塑时间：4s； 保压时间：28s； 冷却时间：30s； 成形周期：65s； 该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动 脱模，可采用点浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模两 腔对称结构，浇口形式采用侧浇口，相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流 道，以达到同时充模的效果。 2 塑件的尺寸精度与结构 为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，用较低的尺寸 公差精度如表（2.1）塑件有关尺寸精度等级参数 。 表 2.1 塑件有关尺寸精度等级

15、参数 精度等级 12345678 基本尺 寸/mm 公差数值/mm -30.040.060.080.120.160.240.320.46 360.050.070.080.140.180.280.360.56 6-100.060.080.100.160.200.320.400.64 10-140.070.090.120.180.220.360.440.72 14-180.080.100.120.200.240.400.480.80 18-240.090.110.140.220.280.440.560.56 24-300.100.120.160.240.320.480.640.96 30-400.

16、110.130.180.260.360.520.721.00 40-500.120.140.200.280.400.560.801.2 50-650.130.160.220.320.460.640.921.4 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度 为高精度、一般精度、低精度三种。 表 2.2 塑件精度等级参数 建议采用精度等级 塑料品种 高精度一般精度低精度 pa6gf30（黑色） 567 由塑件的工作环境知道工件的精度要求较高，所以精度等级选择一般精度 （2.1） 、 （2.2）两表可查得模具加工时的各尺寸。 3 注射机及模架的选用 3.13.1 注射机的选

17、用注射机的选用 由工件图算得体积为 44.36，用一模两腔的生产方式，所以两个塑件的总体 3 cm 积为 88.72,浇注系统的体积为 8 3 cm 3 cm 浇塑件总 vvv+= =88.72+8 =96.72 选用 xszy125 型注射机，其性能参数如下 额定注射量： 125 3 cm 注射压力： 120mpa； 锁模力： 900 kn 最大成型面积： 320 3 cm 最大开模行程： 300mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度： 200mm 喷嘴直径： 4mm 喷嘴圆弧半径： 12mm 3.23.2 模架的选用模架的选用 我国目前标准化注射模零件的国家标准有 12 个；另外还制

18、订了塑料注射模具 的标准模架，分中小型模架 （gb/t12556.190）和大型模架 （gb/t12555.190）两种。 中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为： 560 x900，并规定模架形式为品种型号，即基本型，a1、a2、a3 和 a4 四mmmm 个品种。 表 3.1 四种模架的组成、功能及用途 型号组成、功能及用途 a1 型 定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立 式和卧式注射机。 a2 型 定模均采用一块模板，凹模滑块采用两块，适用于立式和卧式注射机，可用于 带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具 a3 型 定模采用两块模板，动

19、模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推 件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。 a4 型 动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具， 适用于立式和卧式注射机。 根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，a2 型模型适用于本次模具的 设计，固选用 a2 模架。 模架周界尺寸选择 中小型模架的周界尺寸参数、规格有： 100、125、160、180、200、250、315、355、40llllllll 0、450和 500等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：lll 315315，得上、下模板的厚度为 25，垫板厚度为 65。mmmmmmmm 4

20、浇注系统的设计 4.14.1 主流道、主流道衬套及定位圈的设计主流道、主流道衬套及定位圈的设计 定位圈是使浇口套和注射机喷嘴孔对准定位所用。定位圈直径 d 为与注射机定 位配合直径，应按选用注射机的定位孔直径确定。直径 d 一般比注射机定位孔直径 小 0.10.3，以便装模。定位圈一般采用 45 号钢或 q275 钢。定位圈用六角螺mm 钉固定在模板上时，一般用两个以上的 m6m8 的内六角螺钉。这里选用定位圈与浇 口套为一体，压配于模板内。 图 4.1 定位圈 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部位开始到分流道为止的塑 料熔体的通道属于从热的塑料熔体到相对较冷的模具的一段过渡的流动

21、长度，因此 它的形状和尺寸最先影响塑料熔体的流动速度及填充时间，必须是熔体的温度降和 压力降最小。 根据设计设计手册 p305 附录 6查得 xszy125 型注射机喷嘴的有关尺寸： 6 喷嘴前端孔径：；4 0 =d 喷嘴前端球面半径：；12 0 =sr 根据模具主流道与喷嘴的关系： )21 ( 0+ =srsr ) 15 . 0( 0+ =dd 取主流道球面半径：；13=sr 取主流道的小端直径：。5 . 4=d 为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其锥度为, 42 经换算得主流道大端直径。为使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料5 . 8=d 端设计半径的圆弧过渡（表面粗糙度

22、，长度应） 。因其小4r25 . 1 ra60 端入口处与注射机喷嘴及一定温度压力的熔料要冷热交替反复接触，属易损件，对 材料要求较高，因此模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套式。以便 有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理。这里采用 t8a，热处理淬火 5357hrc。 主流道的衬套 由于注塑成型时，注射机对模具施加的压力很大，主要作用于 主流道衬套上，且主流道与高温塑料熔体和注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般 不将主流道直接开在定模上，而是将它单独开在一个主流道衬套中，通常在淬火后 嵌入模具，这样在损坏时便于更换和修磨。 此模具选用 b 型主流道衬套。b 型可以防止衬套在熔体反压

23、力作用下退出定模 装配时用固定在定模上的定位环压住衬套大端台阶即可。材料选用优质材料 t8a， 热处理后硬度为 5357hrc。衬套长度与定模配合部分的厚度一致，主流道出口处 的端面不得突出在分型面上。衬套与定模之间的配合采用 h7/m6，其结构如下所示： 图 4.1 主流道衬套 4.24.2 模具型腔数的确定、排列和流道布局模具型腔数的确定、排列和流道布局 根据设计需要和生产效率的要求可知，为满足塑件的使用要求，在同一次的注 塑成型中，一次成型塑件的个数为两个，也就是采用一模两腔的生产方式。下图所 示的型腔排列方式。 图 4.2 型腔的排列方式 因为同模异腔，所以塑件的尺寸为竖直方向，取得标

24、准模架的周界尺寸为 315x315mm 浇注系统设计及流道的布局： 浇注系统的作用就是将熔融状态的塑料均匀，迅速地输入型腔，使型腔内气体 及时排出，并且将注射压力传递到型腔的各个部分，从而得到组织紧密的制品。 4.34.3 分流道的形状及尺寸分流道的形状及尺寸 分流道是主流道与浇口之间的通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料有主流道 流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段，因此分流道 的设计应能满足良好的压力传递和保持良好的填充状态。使塑料熔体尽快的流经分 流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡 的分配到各个型腔。 分流道的形状和尺寸，以根据

25、塑件的体积、厚度、形状的复杂程度、注射速率、 分流道的长度等因素来确定。本塑件的形状对称不复杂，壁较厚，熔料填充型腔比 较容易。根据型腔的排列方式可知分流道的长度较短为了便于加工起见，选用截面 形状为半圆形的分流道，半圆形分流道截面尺寸得，长度为 50呈对称型，5=r 表面粗糙度 ra=2.5，这样取可增大对外层塑料熔体的阻力，保证熔体流动有合适 的切变速率和剪切热。 4.44.4 浇口的形状及其位置选择浇口的形状及其位置选择 浇口是流道和型腔之间的连接部分，也是注塑模进料系统的最后部分。主要用 来将从流道来的熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，并待型腔充满后，使浇口 迅速冷却封闭，防止型腔内

26、还未冷却的热料回流。所以浇口的长度要短，截面要小。 根据此塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用点浇口较为理想，点浇口不影响塑 件外观，且浇口长度很短，不超过其直径，脱模后浇口残痕不明显，不需要再修正 浇口痕迹。 设计时考虑选择从壁厚为 8.5处进料，料由厚往薄处流，而且在模具结构上 采取组合式型腔，有利于填充排气。由于塑件为圆筒形，故采用中心进料的点浇口， 可以防止缺料，熔接不良，排气不良，型芯受力不均。有材料性质可设计点浇口的 尺寸；d=2； l=2.5;但采用这种浇口，为便于浇口凝料脱模，需要在模具上增加一 分型面。 5 注塑模的结构设计 5.15.1 分型面的选择分型面的选择 分型面是动

27、、定模具的分型面，即打开模具取出塑件或取出浇注系统凝料的面。 模具设计中，分型面的选择非常关键，它决定了模具的结构，分型面的位置影响着 成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。 一般来说，分型面的总体选择原则是：保证塑件质量，便于制品脱模和简化模 具结构，并有利于型腔排气，无损塑件外观且设备利用合理。此塑件为圆筒形塑件, 塑件的形状比较简单规范，高度一般，且垂直于轴线的截面对称形状较简单。塑件 有一环形凹槽，需要侧抽芯装置。考虑到分型面的选择应该使侧抽芯位置最短，即 侧向抽拔距离最短，避免长距离抽芯，且方便浇注系统的布置，有利于排气，且能 减小塑件在分型面的投影面积，防治

28、溢料，简化分型面的加工，保证塑件的外观质 量和尺寸精度，满足塑件的使用要求，便于脱模和加工型腔，分型面应选用下图所 示的分型方式较为合理。 图 5.1 分型面的选择 5.25.2 型芯结构设计型芯结构设计 凸模主要与模腔相配合构成模具型腔，用来成型塑件的内形轮廓。其结构形式 为整体式圆型台阶凸模，用于成型活塞完爆器阀的内腔，结构如图所示。 图 5.2 型芯 5.35.3 型腔和型芯工作尺寸计算型腔和型芯工作尺寸计算 本模具中成型零件工作尺寸时均采用平均尺寸、平均收缩率，平均制造公差和 平均磨损量来进行计算。查表得 pa6gf30的收缩率为 0.350.45，故平均收 缩率为，考虑到模具制造的现

29、有条件，模具制造公%4.02%45.035.0 cp s 差取3= z s。 表 5.3 型腔、型芯工作尺寸计算（） 类 别 序 号 模具零件 名称 塑件尺寸计算公式工作尺寸 0 1 . 0 50 03 . 0 0 13.50 0 1 . 0 39 03 . 0 0 08.39 型 腔 的 计 算 0 1 . 0 35 z cpssm slll 0 % 4 3 . + += 03 . 0 0 07.35 0 1 . 0 34 03 . 0 0 06.34 15 . 0 70 1 . 0 0 08.70 0 25 . 0 5 . 22 08 . 0 0 42.22 + 0 05 . 0 6 02

30、 . 0 0 99 . 5 15 . 0 66 1 . 0 0 06.66 0 1 . 0 5 . 7 z cpssm shhh 0 % 3 2 . + += 03 . 0 0 46 . 7 1 . 0 0 26 0 03 . 0 18.26 1 . 0 0 15 0 % 4 3 . z cpssm slll+= 0 03 . 0 14.15 2 . 050 0 13 . 0 47.50 型芯的计算 2 型芯 2 . 0 5 . 62 0 % 3 2 . z cpssm shhh+= 0 13 . 0 02.63 制品尺寸公差 模具制造公差 z 5.45.4 型腔侧壁厚度和底板厚度计算型腔侧壁

31、厚度和底板厚度计算 凹模滑块型腔侧壁厚度计算 凹模滑块型腔为组合式圆形型腔，根据组合式圆形型腔侧壁厚计算公式进行计 算。 此塑件为中小型塑件，故按强度条件计算侧壁厚度。按强度条件计算侧壁厚度 公式为 ： 1 2 p rtc= 式中 型腔内压力，单位为 mpa，=50mpa（选定值） ；pp 型腔内半径，单位为， =25；rr 型腔材料的许用应力，单位为 mpa，=160mpa（选定值） 。 代入公式计算得 1 502160 160 25 = c t 16 考虑到凹模滑块还需安放侧向抽芯机构，故取凹模滑块的外形尺寸为 200200。 凹模滑块底板厚度计算 根据组合式型腔底板厚度计算公式进行计算。

32、计算公式为： 22 . 1 p rth= 代入公式计算得 160 5022 . 1 25 = 15 考虑模具整体结构协调，取25= h t。 5.55.5 确定抽芯距确定抽芯距 抽芯距是指侧型芯从成型位置抽到不妨碍制品取出位置时，侧型芯在抽拔方向 所移动的距离。抽芯距通常比侧凹的深度大 23，此塑件为侧向分型注塑模，采 用的是二等分滑块合模，其抽芯距必须保证瓣合模块完全退到凹槽最大台肩之外才 能将制品脱模，即必须抽出的距离再加 23，制品才能脱出，故抽芯距为: 1 s 2 1+ =ss 式中 s最小抽芯距，单位为； r塑件抽芯部分的最大半径，r=25； r抽芯部位的半径，r=17.5。 代入公

33、式计算得 s2 22 +=rr 2 5 . 1725 22 += 20 5.65.6 确定抽拔力确定抽拔力 对塑件侧向抽芯，就是侧向脱模，抽拔力就是侧向脱模力，其主要是由于塑料 收缩包紧造成的阻力。此塑件具有在整个侧表面周边的大面积抽芯，塑件径向收缩 不仅不对侧凹成型零件产生包紧，反而会松开，但轴向收缩仍会是侧凹成型零件被 卡紧。因此塑件采用对合的两哈夫块成型。则侧向分型力 q： q= 1 2 22 n rrfe 式中 e弹性模量，e=2600 mpa； 成型收缩率，；%35 . 0 摩擦因数，f=0.26； 泊松比；=。 各参数值查塑料成型手册热塑性塑料的某些性能得。 代入公式计算得 q=

34、12 5.172526.04.026002 22 kn 270 5.75.7 确定斜导柱的倾角确定斜导柱的倾角 斜导柱的倾角是斜抽芯机构的主要技术参数之一，它与抽拔力以及抽芯距有 直接的关系。一般取=1520，本模具选取，因抽拔方向垂直于开模 18 方向，为了达到要求的抽芯距 s。 所需的开模形程 h 为： h=cots 18cot20 60 则斜导柱工作部分的长度 l 为： l=sins 18sin20 65 5.85.8 确定斜导柱的尺寸确定斜导柱的尺寸 导柱的直径取决于抽拔力及其倾斜角度，可按设计资料有关公式进行设计计算， 尺寸的大小取决于所承受的弯矩，而弯矩取决于抽芯力和 f 和斜导柱

35、倾角 及斜导 柱的工作长度 l。 已知 sin w fq 则弯曲力 w f sin q fw 18sin 270 kn 7 . 875 抽芯时斜导柱所承受的弯矩 m 为： ww lfm 65 7 . 875 n.m 5 . 56920 式中斜导柱的弯曲力臂，单位为。 w l 断面系数为： 33 1 . 0 32 1 ddw 由材料力学知弯曲应力： w m w 查表得材料的许用弯曲应力 mpa，则斜导柱的直径： 2 . 137 3 1 . 0 ww lf d 3 2 . 1371 . 0 5 . 56920 16 查塑料模具手册得斜导柱的尺寸，则 d=20，h=12 。 5.95.9 确定斜导柱

36、的长度确定斜导柱的长度 斜导柱的长度应根据抽芯距，固定端模板的厚度，斜导柱的直径及倾角大小确 定，其计算如下所示。 54321 llllll 1510 sin2cos tan 2 s tg dhd a 式中 d最大斜导柱的大端直径，单位为； d斜导柱的公称直径，单位为； s抽芯距，单位为； 斜导柱固定端模板厚度，单位为。 a h 由于固定端模板厚度尚不确定，故暂选=25，如果该设计中有变化，则 a h a h 就修正 l 的长度。 则 l ： l=12 18sin 20 18 2 16 18cos 25 2 20 + tgtg 109 5.105.10 斜导柱的材料安装配合斜导柱的材料安装配合

37、 斜导柱与导柱相似，这里选用 45 钢热处理要求硬度hrc，表面粗糙度小于55 0.8，斜导柱与固定板采用过度配合 h7/k6,由于斜导柱在模具工作过程中主要用 于驱动侧向滑块作往复运动，故侧型芯的压紧以及滑块的导滑等问题均匀斜导柱的 安装配合关系不大，所以斜导柱与滑块斜孔之间可以保留 0.5的间隙。 5.115.11 斜导柱位置的确定斜导柱位置的确定 在滑块顶面长度的处取一点，通过此点做出斜导柱倾角为 18的点划线线21 段与斜导柱固定板顶面处相交于一点；取此点到模具中心线的距离并调整为整数， 即为孔距尺寸 a；斜导柱与滑块配合的上下底面的孔距尺寸、决定于斜角和模 1 a 2 a 板厚度。

38、查 p166 表 366得 11 329 . 0 1 +=aa 112 329 . 0 aa 式中 斜导柱固定板的厚度，单位为； 滑块的高度，单位为。 1 滑块分型面上斜导柱孔的位置，除应位于滑块的中心线上外，斜道柱孔中心线 的投影应与滑块抽芯方向的轴线垂直。加工斜导柱孔时，一般将滑块装入模具的导 滑槽内，在动、定模合紧后一起加工。 5.125.12 滑块和导滑槽的设计滑块和导滑槽的设计 侧型芯与滑块的连接形式 滑块是斜导柱机构中的重要零部件，本模具中， 侧向抽芯机构主要用于成型零件的环槽，由于尺寸不大，考虑到型芯强度和装配问 题，采用整体式结构。滑块材料选用 45 钢制造，淬硬至 40hrc

39、 以上，成型部分局部 淬硬至 50hrc 以上。 滑块的导滑方式 本模具中为使模具结构紧凑，降低模具装配复杂程度，拟 采用整体式滑块和整体式导向槽形式。导滑槽应是运动平稳可靠，二者之间常取 h7/f7 的间隙配合。为提高滑块的导向精度，装配时可对导向槽或滑块采用配磨、 配研的装配方式。为了防止滑块开始复位时发生倾斜，导滑部分长度应大于滑块宽 度的。导滑槽应有足够的耐磨性，由 45 钢制造，硬度在 50hrc 以上。32 滑块导滑长度和定位装置设计 开模后，滑块必须停留在一定位置上，否则 闭模时斜导柱不能准确地进入滑块，致使模具损坏。为此必须设置滑块定位装置， 滑块的定位装置采用限位挡块的形式。

40、 由于侧向抽芯距离不大，故导滑长度只要符合滑块在开模时的定位要求即可。 压紧楔块设计 压紧楔块的作用是保证在注塑过程中滑块能闭合紧密，避免 侧向分型面产生毛边，保证塑件尺寸精度，免除斜导柱承受型腔的侧向推挤压力。 其结构如下图所示；由于凹模滑块需要的侧向力大，采用了整体式结构。将楔块与 定模设计成了一体，它的优点是牢固可靠，可承受较大侧向力。开模时，以免阻碍 斜导柱驱动滑块抽芯，发生干涉碰撞，压紧楔的斜角 应大于斜导柱的倾角 ， 取 =+2=20。 5.135.13 推出机构的设计推出机构的设计 塑件在模腔中成形后，便可以从模具中取下，但在塑件取下以前，模具必须完 成一个将塑件从模腔中推出的动

41、作，模具上完成这一动作机构称为脱模推出机构。 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分 是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推 出动作的导向及合模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生 变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的 结构力求简单，动作可靠，不发生错误动作，合模时要正确复位。 ，推模力的计算要 将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够 大的脱模力 脱模力可用下式计算： ()coscos 1 fapf = 脱模力，单位 n 1 f 型芯的脱模斜度

42、，单位（。）该模具为 30， 塑件包容型芯的面积，单位为该模具为am 2 5404mm 塑件对钢的摩擦系数，通常取为 0.10.3 取 0.2f 塑件对型芯的单位面积上的包紧力，模外冷却时p =（2.4-3.9）x10 ppa 67 1 5404 103 100.2cos0.86cos0.86f 16212n 对于大塑件而言，因为其内型腔有两个圆孔，所以使用一般的推杆推出机构、 推板推出机构等满足不了塑件脱模的要求，为此大塑件的脱模方式采用侧陷槽脱出 机构，侧陷槽是指塑件在非开模方向上的凸出或凹进部位，这些部位在脱模时必须 采用特殊的方法，推出侧凹陷机构分为用成形嵌件推出，用内倾滑块脱出，用内

43、斜 销及滑块脱出等多种方式。根据本模具的成型特点考虑，使用内倾滑块脱出机构， 因为其可用滑动的倾斜推杆推出。在大塑件的另一端用一个推杆将其推出。 复位零件的确定 为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位， 推出机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑， 选用复位杆推出机构。 5.145.14 侧抽芯的设计侧抽芯的设计 根据动力来源不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液动或气动以及手 动等三大类。本设计采用机动。抽芯距的确定抽芯距是将型芯从成型位置抽到不妨 碍塑件脱模的位置，型芯（滑块）所需要移动的距离 s。 其值可用下式计算： mmss

44、32 1 型芯成型部分的深度 1 smm s=4.5+2.5=7mm 6 注塑机参数校核 6.16.1 最大注射量校核最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边） ， 通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80% 选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机 vvv+8 . 0 注塑机的最大注塑量 125 机 v 3 cm 塑件体积 塑料 v 该产品：v 塑件=44.36 3 cm 浇注系统体积 8 浇 v 3 cm 该产品：=8 浇 v 3 cm （88.72+8）1.25=120.9满足要求 机 v 3 cm 6.26.2 锁模力校核锁模力校核 fp

45、 a 锁模 熔融型料在型腔内的压力（10-15 ）80 ，选取型腔内压力的 模 pmpa 平均值为 80,所以，计算得 64mpampa 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和 3408 2 amm 注塑机的额定锁模力 锁机 f =64 x 3408=3181.12（） 满足条件 锁机 fap模kn 6.36.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即 模具长 x 宽拉杆间距 模具的长宽为 250 x315注塑机拉杆间距 800 x780 6.46.4 模具闭合高度校核模具闭合高度校核 在支承与固定零件的设计中，根据经验确定：定模座板 h1=25；推件板 h3=25

46、；凸模固定板 h4=25；支承板：h5=25；动模座板 h7=25。 根据推出行程和推出机构的结构尺寸确定垫块的厚度：h6=63；型腔的高度和 定模部分的总高度：h2=90。 因而模具的闭合高度: 7654321 hhhhhhhh =25+90+25+25+25+63+25 =278 6.56.5 开模行程校核开模行程校核 本模具外形尺寸为 250315278。xszy125 型注塑机模板最大安装 尺寸为 370370，故能满足模具的生产要求。 由上述计算知模具的闭合高度 h=278，xszy125 型注塑机所允许模具的最 小厚度=200，最大厚度=300,即模具满足安装条件。 min h m

47、ax h maxmin hhh xszy125 型注塑机的最大开模行程满足顶出塑件要求。300s ()105 21 +ahhs 式中 制品所用的脱模距离，65； 1 h 制品高度，70； 2 h 开模行程 603h 取出浇注系统凝料所需的长度，。a 代入公式计算得 5607065+=s 200= 此外，由于侧分型抽芯较短，不会过大增加开模具距离，注塑机的开模行程足 够。 经验证，xszy125 型注塑机能满足使用要求，故可采用。 7 模具冷却系统计算 7.17.1 冷却回路的设计冷却回路的设计 为了满足注塑工艺对模具的温度要求，必须对模具温度进行控制，所以模具常 常设有冷却系统并在模具内部或四

48、周安装加热元件。由于本塑件所有的塑料为聚酰 胺 6，粘度适中流动性好，成型工艺要求的模具温度不太高，因而在模具上可以不 设加热系统，采用常温水对模具进行冷却。 设定模具平均工作温度为 40c，用 20c 的常温水作为模具冷却介质，其出 口温度为 30c，水呈湍流状态，产量为 w=6kg/h。 求塑料制件在固化时每小时释放的热量，查塑料成型手册得聚酰胺的单位 1 q 热流量kj/kg，取kj/kg，故 22 2 105 . 7105 . 6q 2 2 107q 21 wqq 2 1076 kj/h 3 102 . 4 求冷却水的体积流量 v 211 2 ttc wq v 式中 单位时间内注入模具

49、中的塑料质量，单位为 kg/h；w 塑料制件在固化时每小时释放的热量，单位为 kj/kg； 1 q 冷却介质的密度，单位为 kg/； 冷却介质的比热容，单位为 kj/（kg.c） ； 1 c 冷却介质出口温度，单位为c； 1 t 冷却介质进口温度，单位为c。 2 t 代入公式计算得 /min 2030187.410 60102.4 3 3 v0017 . 0 = 求冷却管道直径的 d，查模具实用技术手册可知所需的冷却管直径非常小。 故可不设冷却系统，依靠空冷的方式冷却模具即可。 8 塑料注塑模具技术要求及总装技术 8.18.1 零件的技术要求零件的技术要求 塑料注塑模具应优先按 gb/t125

50、55.190 和 gb4169.111 选用标准模架和标准 件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。 表 8.1 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数表 模具材料热处理硬度 零件名称 牌号标准号 hbshrc 45699gb 216 260 4045 4cr3077gb 216 260 4045 40crnimoa3077gb 216 260 4045 mocr231299gb 216 260 预硬状态 3545 154mosivcr1299gb 246 280 4555 型腔、型芯定 模镶件、动模 镶件、活动镶 件 133cr1220gb 246 280 4555 8.28.2 总装技术要求总装技术要求 表 8.2 总装技术要求 条目编号条目内容 1 定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面平行 度按 gb/t12555.2 和 gb/t125556.2 规定 2 导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装面） 的垂直度按 gb/t12555.2 和 gb/t125556.2 3 模具所有活动部分应保证位置准确动作可靠，不得有歪 斜和卡滞现象。要求固定的零件不得相对窜动 4 塑件的嵌件或机外脱模的成形零件在模具上安放置应定 位准确、安放可靠，具有防止错位措施 5 流道转接处应光