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斜三通管注塑模具设计
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总相似率：55.04%原创率抄袭率引用率字数统计参考文献字数44.96%54.8%0.24%17645358红色部分总字数红色部分相似率（代表严重抄袭）橙色部分总字数橙色部分相似率（代表轻度抄袭）840845.68%23319.12%标注颜色图示：红字表示严重抄袭橙字表示轻度抄袭绿字表示引用灰色表示不参与检测摘要 本设计主要是斜三通管的注射模具设计。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。用三维设计软件Pro/E对斜三通管做了三维造型设计，并用二维设计软件AutoCAD进行了斜三通管注射模结构设计。根据所选模具材料及相关计算公式，最后对模具结构与注射机的匹配进行了校核。最后完成总装图的设计。 关键词 斜三通管；注塑模具；注射机；斜导柱；侧向抽芯机构 Abstract This design mainly applies to injection mold of Diagonal Tee Connector. It analyzes the process and structure though plastic parts. It gives detailed design on the injection system of molds, the structure of molding part, push-off system, selection of injector from the perspective of product workmanship and specific mold structure. Application of three-dimensional design software Pro / E on the tube made three three-dimensional design, and AutoCAD 2-D design software for the three governing structure of the injection mold design. According to the selected mold materials and related formula, the final structure of the mold and injection machines were Matching check. Key words Diagonal Tee Connector; plastic injection mold; plastic injection mould machine; Slide core-slide; slanted guide pillar 目录 摘要 I Abstract II 第1章 绪 论 1 1.1模具在国民经济中的地位 1 1.2 我国模具技术和模具工业的现状及发展趋势 1 1.2.1 我国模具技术的现状及发展趋势 1 1.2.2 我国模具工业的现状及发展趋势 2 1.3 国外模具工业的发展情况 3 第2章 塑件工艺性分析 4 2.1塑件设计要求 4 2.2 计算塑件的体积与重量 4 2.3塑料的特性 4 2.4塑件的外观及基本尺寸 5 2.5本章小结 6 第3章 注射机的选择 7 3.1型腔数量的确定 7 3.2型腔的排列 7 3.3分型面的选择 8 3.4注射机的选用 9 3.4.1 根据最大注射量选用注射机 9 3.4.2确定注射机型号 9 3.5注射机的校核 10 3.5.1注射量的校核 10 3.5.2锁模力的校核 10 3.5.3注射压力的校核 10 3.6 本章小结 11 第4章 模架的选择 12 4.1模架的初步选择 12 4.2 模具外形尺寸校核 12 4.2.1 模具厚度校核 12 4.2.2模具安装尺寸校核 13 4.2.3 开模行程校核 13 4.3 本章小结 14 第5章 浇注系统设计 15 5.1 浇注系统设计原则 15 5.2 主流道的设计 15 5.3浇口的设计 17 5.4定位圈的设计 17 5.5 本章小结 18 第6章 成型零件设计与计算 19 6.1定模结构设计 19 6.2 动模结构设计 19 6.3定模尺寸的计算 20 6.3.1定模径向尺寸的计算 20 6.3.2 定模深度尺寸的计算 21 6.4 型芯尺寸的计算 22 6.4.1型芯高度尺寸的计算 22 6.4.2型芯径向尺寸的计算 23 6.5 型腔侧壁以及底板厚度尺寸 25 6.5.1型腔侧壁厚度计算 25 6.5.2底板厚度计算 26 6.6 本章小结 26 第7章 导向机构的设计 27 7.1 导向机构的功用 27 7.2 导向机构的设计 27 7.3 设计导套和导柱须注意的事项 28 7.4本章小结 28 第8章 脱模机构设计 29 8.1 确定推出机构 29 8.2 抽芯距和抽芯力的计算 30 8.2.1抽芯距的确定 30 8.2.2抽芯力的计算 30 8.3 侧抽芯机构的设计 30 8.3.1斜导柱的倾角 30 8.3.2斜导柱的长度计算 31 8.3.3斜滑块的确定 32 8.3.4限位块的设计 34 8.3.5楔紧块的设计 35 8.4 模具开模机构的设计 36 8.5 本章小结 36 第9章 模具总体结构的设计 37 9.1 模具的总体装配设计 37 9.2模具工作原理 39 9.3 本章小结 39 结论 40 致谢 41 参考文献 42 附录 43 第1章 绪 论 1.1模具在国民经济中的地位 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 1.2 我国模具技术和模具工业的现状及发展趋势 1.2.1 我国模具技术的现状及发展趋势 20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15% 左右的增长速度快速发展。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。近年来，许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。 随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具技术的发展呈现以下趋势： 1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 2模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展 3快速经济制模技术得到应用 4特种加工技术有了进一步的发展 5模具自动加工系统的研制和发展 6模具材料及表面处理技术发展迅速 7模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同 1.2.2 我国模具工业的现状及发展趋势 模具是制造业的重要工艺基础。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。十大发展趋势： 1模具日趋大型化。这是由于用模具成形的零件日渐大型化和高生产效率要求而发展的“一模多腔”所造成的。 2模具的精度将越来越高。年前，精密模具的精度一般为微米，现在已达到微米，不久微米精度的模具将上市。这要求超精加工。 3多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成形零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。 4热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制作的原材料，因此热流道技术的应用在国外发展很快。 5随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。这类模具要求刚性好，耐高压，特别是精密模具的型腔应淬火，浇口密封性好，模温能准确控制，所以对模具钢的性能要求很严。 6标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本。 7快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产时代，世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达到以上。由此，一方面是制品使用周期缩短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好。 8随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 9以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。 10模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 1.3 国外模具工业的发展情况 国外模具制造业正在向通用化、标准化、系列化、高效率、 短制造周期发展，CAD和CAM的应用日益普及。为了适应模具制造业发展的需要，模具材料日益向多品种、精细化、制品化的方向迅速发展。随着模具工作条件的日益苛刻，对模具的质量，特别是钢的纯净度、等向性的水平提出了更高的要求。为达此目的，国外普遍采用电炉+炉外精炼工艺生产纯净度高的模具钢，对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理。对于纯净度要求更高的模具钢，大部分采用电渣重熔，以进一步提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析。为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地，形成几个世界著名的工模具生产和科研中心，以满足迅速发展的模具工业。 第2章 塑件工艺性分析 2.1塑件设计要求 进行大批量生产，外观有一定的要求，外表面不允许出现划伤,气泡，缩孔等缺陷，且要求较低的表面粗糙度。 2.2 计算塑件的体积与重量 纯聚氯乙烯 。加入了增塑剂和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范围一般为 ，故取平均密度 ，通过三位Pro/e的造型可计算塑件体积为546.29立方厘米，质量为754g。 2.3塑料的特性 聚氯乙烯（PVC）： 比重： ；成型收缩率：0.6-1.5%；成型温度：160-190。热敏性的物料，一般分为硬质PVC和软质PVC，其区别在于原料中加入增塑剂的多少，少于10%为硬质，多于30%为软质。力学性能，电性能优良，耐酸碱力极强，化学稳定性好，但软化点低。适于供水管道、制作薄板、电线电缆绝缘层、密封件等。 其成型性能如下: 1无定形料，吸湿小，流动性差。为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥。模具浇注系统宜粗短，浇口截面宜大，不得有死角。模具须冷却，表面镀铬。 2极易分解，在200度温度下与钢。铜接触更易分解，分解时逸出腐蚀。刺激性气体。成型温度范围小。 3采用螺杆式注射机喷嘴时，孔径宜大，以防死角滞料。好不带镶件，如有镶件应预热。 2.4塑件的外观及基本尺寸 图2-1 塑件外观及基本尺寸 2.5本章小结 本章了解了塑件设计要求，计算了塑件的体积和重量，别且明确了塑料PVC的特性以及塑件的外形和尺寸，确定注塑的成型工艺。 第3章 注射机的选择 3.1型腔数量的确定 型腔数的计算有以下4种方法： 1据所采用的注射机的最大注射量； 2根据注射机的锁模力来计算； 3根据塑件的精度来确定型腔的数目； 4根据经济性来确定型腔的数目。 本设计利用注射机的最大注射量来计算型腔数量n： 一般注射量不应超过注射机最大注射量的80%，即 (3-1) 式中 注射机最大注射量，cm3或g； 浇注系统凝料量，cm3或g； 单个塑件的容积或质量，cm3或g。 塑件比较大计算确定为n=1。 根据工厂实际生产为中批量生产的要求，并结合塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、模具制造难易程度、模具成本等实际情况，本设计中做成一模一腔。这样更符合实际生产需要。 3.2型腔的排列 多型腔的排列原则有以下4条： 1尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡浇注系统，确保塑件质量的均一和稳定； 2型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以便防止模具产生偏载而产生溢料现象； 3尽量使型腔排列得紧奏些，以减小模具外形尺寸； 4型腔的圆形排列所占的模板尺寸大，虽有利于浇注系统的平衡，但加工麻烦，除圆形制品和一些高精度制品外，一般用直线排列和H行排列，从平衡角度看尽量选H形排列。 3.3分型面的选择 为了将塑件和浇注系统凝料等从密闭的模具内取出，以及为了安放嵌件，将模具适当的分成两个或两个以上主要部分，这些可以分离部分的接触表面，通称为分型面。选择模具的分型面应考虑以下基本原则： 1确保塑件尺寸精度； 2确保塑件表面要求； 3考虑锁模力； 4考虑模板间距； 5尽量简化模具部件； 6尽量方便浇注系统的布置； 7便于排溢； 8便于嵌件安放； 9模具总体结构简化； 10考虑模具制造难易度。 分型面要求设计在塑件的最大截面积处，而且不宜设在曲面或圆弧面上，对塑件的质量操作难易，模具结构及制造影响很大，如图3-1所示。 图3-1 分型面选择 对于该塑件我选择中间分型，有序斜三通只有中间分型两边成轴对称成型的时候能容易开模。 3.4注射机的选用 注射机的大小必须与模具大小相匹配。注射机太小，难以生产出合格的制品；注射机太大，运转费用高，且动作缓慢，增加了模具的生产成本。在选用注射机时，一般要校核其额定注射量、锁模力、注射压力、模具在注射机安装部分相关尺寸、开模行程和推出装置等。 3.4.1 根据最大注射量选用注射机 通过Pro/E测量塑件实体体积为601.29cm3；材料密度为1.03g/cm3。 模具型腔能否充满与注射机允许的最大注射量有关，设计模具时，应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量范围内。 3.4.2确定注射机型号 表3-1 注射机参数 序号 项目 单位 SZ-1000/3000 1 理论注塑容量 cm3 1000 2 螺杆直径 mm 70 3 注射压力 MPa 150 4 注塑速率 g/s 325 5 塑化能力 /h 180 6 螺杆转速 r/min 0150 7 锁模力 KN 3000 8 拉杆内间距 mm 760700 9 模板行程 mm 605 10 最小模具厚度 mm 340 11 最大模具厚度 mm 650 12 推出行程 mm 80 13 推出力 KN 15 14 注射机喷嘴孔直径 mm 5 15 注射机喷嘴球头半径 mm 25 3.5注射机的校核 3.5.1注射量的校核 为确保塑件质量，注射模一次成型的塑料质量（塑件和流道凝料重量之和）应在公称注射量的2075范围内，最大可达80，最低不应小于10。既能保证塑件质量，又能充分发挥设备的能力。 本设计的注射量为721.55 cm3（含流道凝料），注射机的注射量为1000cm3，故能发挥此注塑机的设备能力，又能保证塑件质量。 3.5.2锁模力的校核 注射过程中，注入型腔内的熔料压力(模腔压力)能使模具分离;其合力的大小与塑件和流道等的投影面积成正比。但是由于注射压力有料筒、喷嘴和进料系统中的损失，型腔内产生的压力通常只有注射压力的0.20.4倍，所以，锁模力和塑件总投影面积与注射压力之间的关系，可用下列数学式表示: (3-2) 式中 注射机额定锁模力，KN; 型腔压力，MPa； 塑件和流道系统在分型面上的总投影面积，mm ； 安全系数，通常取1.11.2； 压力损耗系数，通常在0.250.5范围内选取； 注射压力，MPa9。 由公式(3-2)，得出锁模力为2053KN，注射机的额定锁模力为3000KN，则额定锁模力能满足注射要求。 3.5.3注射压力的校核 注射压力的校核是注射机的最大注射压力能满足该塑件成型的需要，塑件成型所需要的压力是由注射机压力、喷嘴压力、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力等因素决定的。 PPmax (3-3) 式中 Pmax注射机的注射压力，取150MPa； P材料所需注射压力，取100MPa（根据材料硬PVC注射压力在80130MPa）则注射压力满足要求。 3.6 本章小结 本章确定了一模一腔的模具形势，选取了SZ-1000/3000的注射机，并对注射机的进行了校核，注射机符合要求。 第4章 模架的选择 4.1模架的初步选择 根据塑件的外形尺寸，初步选取标准B型模架，如图4-1所示。 图4-1 模架 4.2 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。 4.2.1 模具厚度校核 模具厚度必须满足下式： H H H （4-1） 把相关数据代入式（4-1）得 340 580 650 满足要求。 式中 H 所设计的模具厚度（mm）,H =580 mm； H 注塑机所允许的最小模具厚度(mm),H =340 mm； H 注塑机所允许的最大模具厚度(mm),H =650 mm。 4.2.2模具安装尺寸校核 注塑机的动模板，定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”形槽，用于安装固定模具。模具固定安装方法有两种：螺钉固定，压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具常用这种方法），模具动，定模板上的螺孔及其间距，必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中，小模具多用这种方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。 该模具外形尺寸为700600属大型模具，所以采用螺钉固定法（一般认为当尺寸大于500500为大模具）。 4.2.3 开模行程校核 所选注塑机的最大开模行程受模具厚度影响，此时最大开模行程S 等于注塑机移动、固定模板台面之间的最大距离减去模具厚度。 （4-2） 式中 S 注塑机移模行程(mm),S =605 mm； H 推出距离(mm),H =80 mm； H 流道凝料与塑件高度(mm),H =120 mm； a 浇注系统凝料的高度(mm),a =115mm。 相关数据代入式（4-2）得 605 335 满足要求。 4.3 本章小结 本章选取了B型标准模架，并对模架的主要参数进行了校核，包括模具厚度、模具安装尺寸、开模行程等。 第5章 浇注系统设计 5.1 浇注系统设计原则 所谓浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动的通道，其作用是使塑料熔体平稳而有序的充填到型腔中，以获得组织致密，外形轮廓清晰的塑件。 浇注系统设计的基本原则： 1适应塑件的工艺性 为此，应深入了解塑料的工艺性，分析浇注系统对塑料熔体流动的影响，以及在充模，保压补缩和倒流各阶段温度，压力的变化情况，以便设计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统，保证塑件的质量； 2排气良好 排气的顺利与否直接影响成型过程和塑件质量，不能顺利排气会使注射成型过程充填不满或产生明显的熔接痕等缺陷。 3流程要短 尽量缩短熔体的流程和减少拐弯，以减少熔体压力和热量损失，缩短成型周期，从而提高效率，减少塑料用量； 4避免料流直冲型芯或嵌件 高速熔体进入型腔时，要尽量避免料流直冲小型芯或嵌件，以防型芯和嵌件变形和位移； 5修整方便，保证塑件外观质量 设计浇注系统时要结合塑件大小，结构形状，壁厚及技术要求，综合考虑浇注系统的结构形式，浇口数量和位置。做到去除，修整浇口方便，无损塑件的美观和使用。 6浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小，容积也应尽量少，这样既能减少塑料耗量，又能减小所需锁模力； 7浇注系统的位置尽量与模具的轴线对称，浇注系统与型腔的布置应尽量减小模具的尺寸。 5.2 主流道的设计 主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线重合，以利于浇注系统的对称布置。主流道一般设计得比较粗大，以利于熔体顺利地向 分流道流动，但不能太大，否则会造成塑料消耗增多。通常对于黏度大的塑料或尺寸较大的塑件，主流道截面尺寸应设计得大一些；对于黏度小的塑件或尺寸较小的塑件，主流道截面尺寸设计得小一些。 为了便于凝料从主流道拔出，主流道设计成圆锥形，其半锥角 ，取 ，内壁必须光滑，粗糙度Ra一般为 。小端直径一般取 比注射机喷嘴直径大 (取 )，Ra ，主流道的长度有定模座厚度确定，一般总长度不超过60mm。 表5-1 主流道的尺寸 名 称 符号 尺寸计算方法 主流道小端直径 d1 d1 =d+0.51=5+1=6 mm 式中 d注射机喷嘴直径 主流道锥角 ，取为3 球面配合高度 H 按具体情况选择，选取了5mm。 主流道球面半径 R R=R1+13=20+2=22 式中 注射机喷嘴球面半径 主流道与分流道通过的圆角 r 按具体情况选择，一般为 ，此处为2mm 主流道大端直径 D 式中 d主流道小端直径(mm) L主流道的长度（mm） 主流道锥角（C） 取D=8mm 5.3浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，也是浇注系统的关健部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则： 1避免引起熔体破裂现象； 2有利于熔体流动和缩补口； 3保证流动比在允许范围内； 4有利于型腔内气体排出； 5减少塑件熔接痕增加熔接强度； 6防止撩流将型芯或嵌件挤压变形； 一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式。综合以上分析，斜三通管的体积比较大所以采用直接浇口设计，这类的浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的外形尺寸，调节浇口尺寸。如图5-1所示： 5-1 浇口位置 5.4定位圈的设计 模具安装在注射机上必须使模具中心线与料筒、喷嘴的中心线相重合。因此，注射机定模板上设有定位孔，模具的定位部分也设计一个与主流道同心的凸台，即定位圈，并要求定位圈与注射机定模板上的定位孔之间采用一定的配合。 根据注射机的定位孔直径选择定位圈，如图5-2所示 5-2 定位圈 5.5 本章小结 本章对浇注系统进行设计，了解了其的原则。计算了主流道和的尺寸并对定位圈进行了选择，浇口采用直接浇口。 第6章 成型零件设计与计算 成型零件中与塑料接触并决定制品几何形状的各处尺寸，称为工作尺寸。一般来讲，任何塑料制品的几何尺寸均可分为外形尺寸，内形尺寸和中心距尺寸等三大类型，而与它们对应的成型零部件的工作尺寸分别称为型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分为高度尺寸和径向尺寸。 型腔，型芯和中心距的标注形式及其偏差分布所做的规定可以归纳成以下三条： 1制品上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与制品外形尺寸相应的型腔内尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值； 2制品上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值，与制品内形尺寸相应的型腔外尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值； 3制品和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正，负偏差，它们的基本尺寸均为平均值。 6.1定模结构设计 定模按结构形式的不同可分为整体式，整体嵌入式，镶拼组合式和瓣合式四种类型,本设计所成型的制品属于形状简单的中小型制件，所以选用整体式定模即可。 实际上，定模的结构尺寸的确定，是在保证型腔的强度和刚度的前提下，尽量提高模具材料的利用率。在确定定模的结构尺寸时，要给定一个合理的安全系数。也就是说，定模的结构尺寸不必精确地定量，可以在一个合理范围内取值。 6.2 动模结构设计 动模的结构形式可分为整体式，整体嵌入式，镶拼组合式，及活动式，不同类型活动型芯的主要形式有瓣合式型芯和侧向型芯，我所设计的动模即是带有侧向型芯结构的型芯。 型芯是成型塑件外形的，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中型芯的磨损会使被包容尺寸变小。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 6.3定模尺寸的计算 6.3.1定模径向尺寸的计算 塑件的平均收缩率 (6-1) 式中 塑料的最大收缩率 塑料的最小收缩率 根据公式(6-1)， S =0.2+0.4/2100% = 0003 (6-2) 式中 定模的径向尺寸(mm)； 塑件的径向尺寸(mm)； 塑件的公差值； 制造公差， = ； S 塑件的平均收缩率； 修正系数,一般精度小型塑件取为 。 根据公式 (6-2)， mm 6.3.2 定模深度尺寸的计算 (6-3) 式中 定模的高度方向尺寸； 塑件的高度尺寸； S 塑件的平均收缩率； 修正系数，一般精度大型塑件取为 。 根据公式 (6-3)， mm mm 定模的形式如图6-1和6-2所示： 图6-1 定模 图6-2 定模三维图 6.4 型芯尺寸的计算 6.4.1型芯高度尺寸的计算 (6-4) 式中 型芯各部分的高度方向尺寸(mm)； 塑件各部分的高度尺寸(mm)； 修正系数,一般精度取为 。 根据公式(6-4）， mm mm 在本设计中，由于是斜三通管，在三个方向的侧型芯的高度尺寸都是一样的。 6.4.2型芯径向尺寸的计算 (6-5） 式中 型芯各部分的径向尺寸(mm)； 塑件各部分的径向尺寸(mm)； 塑件的公差值； 制造公差， = ； 塑件的平均收缩率； 修正系数,一般精度小型塑件取为 。 根据公式(6-5)，型芯的径向尺寸为： = = = 型芯1如图6-3所示： 图6-3型芯1 型芯2如图6-4所示： 图6-4型芯2 型芯3如图6-5所示： 图6-5型芯3 6.5 型腔侧壁以及底板厚度尺寸 6.5.1型腔侧壁厚度计算 不论是圆形还是矩形型腔，均有整体式和组合式两种结构形式，组合式型腔常见为侧壁制成整体再与底板组合，在高压熔体的作用下，侧壁的弹性变形将使侧壁与底板之间出现纵向间隙，当间隙过大则可能导致溢料。 按第三强度理论得出强度计算公式 ) (6-8) 式中 型腔侧壁的厚度； 型腔内半径； 型腔内的熔体压力， 取30 ； 模具钢的许用力， 取160 。 根据公式(6-8)， 本设计型腔侧壁厚度为45mm。 6.5.2底板厚度计算 底板厚度计算是指平面不与动模板或定模板紧贴而用模脚支承的情况，对于底板的底平面直接与定模板紧贴的情况，其厚度反需由经验决定即可。 (6-9) 式中 底板的厚度； 型腔内半径。 根据公式(6-9)， 本设计底板厚度为60mm。 6.6 本章小结 本章对模具成型部件的径向和高度尺寸进行了计算，对其材料进行了选择，并对定模的底面和壁厚的强度进行了校核。本设计定模的最小侧壁厚和定模的底板厚度小于按强度计算厚度，所以该模具符合强度要求。 第7章 导向机构的设计 7.1 导向机构的功用 任何一副模具在定动模之间都设置有导向机构。其作用有如下： 1定位作用 合模时维持动定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状； 2导向作用 合模时引导动模按序闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧向力； 3承载作用 采用推件板脱模或三板式模具结构，导柱有承受推件板和定模型腔板的重载荷作用。 7.2 导向机构的设计 1导柱 国家标准规定了两种结构形式，带头导柱和有肩导柱。国家规定导柱头部为截锥形，截锥形长度为导柱直径的1/3，半锥角为10 ?15 ?，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。如图7-1所示。 2导套 直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套壁厚通常在3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。如图7-2所示。 图7-1 导柱 图7-2 导套 7.3 设计导套和导柱须注意的事项 1合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模模具四角的危险断面上，通常设在长边离中心线的1/3处最安全。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置； 2导柱工作部分长度应比型芯端面高出6-8mm ，以确保其导向与引导作用； 3导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时采用H8/f8，甚至H9/f9）导柱固定部分配合精度采取H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/r6。 4导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为HRC48-55，也可采用T8或T10碳素工具钢，经淬火处理。 5导柱可以设置在动模一边或定模一边，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边便于塑件脱模。 6导柱头部应制成截锥形或球头型；导套的前端也应导角，一般导角半径为1-2mm。 7.4本章小结 本章主要进行了导向机构的设计，常用的导向部件由导柱和导套组成，对导向机构的功用有了基本了解，阐述了设计理念，并提出了设计导柱、导套时候的注意事项。 第8章 脱模机构设计 8.1 确定推出机构 在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件的机构称为推出机构（或称脱模机构）。脱模机构的设计原则： 1塑料滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单； 2防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，有针对性的选择合适的脱模装置，是推出重心与脱模阻力中心重合； 3力求良好的塑件外观，在选择顶出位置时，应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。 4更换容易，且具有足够的强度和刚度。 由以上计算得出推杆推出一个塑件的最大脱模力为Fmax推总6.694KN，模具为一模一腔，则模具总的推杆推出的最大脱模力为6.694KN。所选注射机的额定推出力为15KN，所以注射机的额定推出力能够满足模具的推出机构的要求。推杆如图8-1所示： 图8-1滑块示意图 8.2 抽芯距和抽芯力的计算 8.2.1抽芯距的确定 侧向抽芯或侧向瓣合模从成型位置到不妨碍制品顶出脱摸位置所移动的距离称为抽芯距，用S抽表示，为了安全起见，抽拔距通常应比侧孔或侧凹的深度大2-3mm。但在侧向型芯或瓣合模块脱出侧孔或侧凹以后，其几何位置有限于制品脱摸的情况下，抽芯距不能简单依靠这种方法确定。所以，根据上所述本套模具的抽芯距分别取160mm,100mm 和170mm。 8.2.2抽芯力的计算 抽芯所需的力叫抽拔力，它的性质与影响因素和脱模力相同，事实上侧向抽芯力就是塑件脱出侧型芯需要的脱模力，所以其计算方法和脱模力相同。 8.3 侧抽芯机构的设计 8.3.1斜导柱的倾角 斜角 与脱模力及抽芯有关，角度 大则斜导柱所受弯曲力要增大，所需开模力也增大。因此，希望角度小些为好。但是当抽芯距一定时，角度 小则使斜导柱加长，斜导柱倾角 一般在 之间选取，最常用的是18和20（本设计选用20）。锁紧块角度 应比斜导柱倾斜角 大23 1开模时，滑块和锁紧块必须分开，之后斜导柱才能拔动滑块实现侧向抽芯； 2合模时，如果滑块由斜导柱复位，如果 的话，锁紧块和滑块就会发生干涉，称撞模。 当抽拔方向垂直于开模方向时，为了达到要求的抽芯距 ,所需的开模行程 与斜销的倾角 的关系为 (8-2) 斜销有效工作长度 (8-3) 根据公式(8-2)，H=255mm； 根据公式(8-3)，L=260mm。 抽芯时滑块在斜导柱作用下沿导滑槽运动，当忽略摩擦阻力时，斜导柱所受的弯曲力 (8-4) 根据公式(8-4)， ，取 ，查参考文献1取斜导柱直径为24mm。 图8-2 开模行程和斜导柱的受力分析 8.3.2斜导柱的长度计算 斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾角以及斜导柱固定板厚度等有关。斜导柱的总长为: (8-5) 式中 斜导柱总长度； 斜导柱固定部分大端直径； t斜导柱固定板厚度； 斜导柱工作部分直径； 抽芯距。 根据公式(8-5)，导柱1的长度 =315mm 导柱2的长度 =300mm 导柱3的长度 =290mm 如图8-3所示： 图8-3斜导柱 8.3.3斜滑块的确定 1滑块设计 滑块是斜导柱抽芯机构中的重要零部件。滑块的结构形状可以根据具体制品和模具结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构。因为本设计的斜三通管属于型芯较小塑件，所以采用组合式。 2滑槽设计 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。设计滑槽时应注意下面问题： 滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽 内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3。 滑槽与滑块的导滑部位采用间隙配合，配合特性选用H7/f7或H8/h8，其他各处均应留有间隙，滑块的滑动部分和滑槽导滑的表面粗糙度均应小于 。滑槽与滑块的组合形式如图8-4所示： 图8-4 滑块与滑槽的配合方式 滑块的导滑形式 为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下窜动和卡死现象，滑块与导滑槽必须很好配合和导滑。本设计采用的滑块如图8-5所示： 图8-5滑块示意图 8.3.4限位块的设计 限位块的作用主要是防止侧滑块带动型芯向外运动时，滑块从导滑槽内滑出，从而影响下个周期的注塑成型，本设计采用的限位块如图8-6所示： 图8-6 限位块 8.3.5楔紧块的设计 楔紧块的形式如下图8-7所示： 图8-7 楔紧块的形式 楔紧块的楔角 要求楔紧块的楔角 必须大雨斜导柱的斜角 ，这样当模具一开模，楔紧块就让开，否则斜导柱将无法带动滑块作抽芯动作，一般 。 8.4 模具开模机构的设计 本设计采用斜导柱和斜滑块的配合来使型芯拖出达到开模的目的，斜导柱和滑块的配合如图8-8所示： 图8-8 斜导柱与滑块的配合 1.定模座板 2.定模板 3，6圆柱销 4.楔紧块 5.斜导柱 7.斜滑块 8.内六角螺钉 9.导滑槽 10.动模板 8.5 本章小结 本章设计了脱模机构和侧抽芯机构，对脱模力、抽芯距、抽芯力斜导柱倾角、开模行程、斜导柱长度等进行了计算。并对斜滑块和楔紧块进行了设计，基本掌握了斜导柱的工作原理。 第9章 模具总体结构的设计 9.1 模具的总体装配设计 模具设计应保证所有活动机构定
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