小皮带轮注射模具设计说明书

1、 小天鹅皮带轮注射模具任务书2010年 5 月目 录一 摘 要4二 塑件的成形工艺性分析52.1 ABS性能分析52.1.1 使用性能52.1.2成型性能62.1.3 ABS主要技术指标62.1.4ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施72.2 分析塑件的结构工艺性82.3 塑件的工艺参数9三 模具方案的选择93.1 模具方案的拟定9四 模具结构形式的确定114.1 分型面位置的确定114.1.1 分型面的形式114.1.2 分型面的设计原则114.2 初步确定型腔数目124.3 模具结构形式的确定13五 注塑机型号的确定与校核135.1 有关塑件的计算145.2 浇注系统凝料体积的初步计算145

2、.3、注射机的初步选取155.4 注射量的校核155.4.1 型腔数量的确定和校核165.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核175.4.3 最大注射压力校核175.4.4 模具与注射机安装部份的校核175.4.5 开模行程校核18六 浇注系统的形式和浇口的设计186.1 浇注系统的形式196.2 主流道的设计196.2.1 主流道的尺寸196.2.2 主流道衬套的形式206.2.3浇口的设计216.2.4 浇注系统的平衡22七 确定主要零件结构尺寸、成型零部件的设计237.1 型腔、型芯工作尺寸计算237.1.1 凹模侧壁厚度的计算237.1.2 动模垫板厚度的计算237.1.3 型

3、芯工作尺寸的计算247.2 侧抽机构设计257.2.1 抽芯距的确定与抽拔力的计算257.2.2 斜导柱分型抽芯机构的设计26八 模架的确定和标准件的选用28九 合模导向机构的设计309.1 导柱的设计319.2 导套的设计32十 脱模推出机构的设计3210.1 推件力的计算3310.2 推杆的设计34十一 冷却机构的设计3511.1 确定冷却水道的直径36十二 排气机构的设计37十三 典型零件的制造工艺3813.1 圆柱型芯的制造工艺3813.2 斜滑块的制造工艺40十三 参考文献42总结43小皮带轮注射模具设计一 摘 要塑料制品已在工业，农业，国防和日常生活中的方面得到广泛应用。特别是在电

4、子业中则为突出。电子产品的外客大部分是塑料制品，产品性能的提高要求高素质的塑料模具和塑料性能。成型工艺和制品的设计。 塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，挤出，压制，压铸和气压成型等和气压成型等。而注射模，挤出约占成型总数的60%以上。注射成型分为加料，熔融塑料，注射制件冷却和制件脱模等五个步骤。当然如利用电气控制。可实现半自动化或自动化作业。 塑料注射模主要用于热塑料制品的成型，已成功的用于成型热固塑性塑料制品，它是塑料制品生产中十分重要的工艺装置。注射模的基本组成是：定模机构，动模机构，浇注系统，导向装置，顶出机构，芯机构，冷却和加热装置，排气系统。 因注射模成型的广泛适用，正是我这

5、个设计的根本出发点。关键词：塑料；注射模具；设计AbstractThe plastics products to have already with daily life wait the aspect to acquire the extensive application at the industry, agriculture, national defense. Especially in the electronic industry then and particularly for outstanding. Electronics product that the outer s

6、hell spare parts that exaltation is mostly plastics function that request the high quantity. Type craft with product the design.The plastics products of the type method is a lot of. Among them most of inject, die-casting to compatibly press type etc. But inject the mold, extrude, extrude roughly sha

7、re type total amount of 60% above inject the type is divided in to add the material, meltdown plastics, and inject to make piece to cool off with make the piece to take off the mold to wait five steps. Certainly if make use off the electricity control. Can realize half auto or automatic homework. Be

8、cause inject the mold the types extensive suitable for use, exactly the basic point of departure of my this design.Key word: Plastic；injection mold；design二 塑件的成形工艺性分析本设计为小天鹅洗衣机小皮带轮，塑件为中等难度，塑件的质量要求是不允许有裂纹和缺陷；脱模斜度30”1；材料为ABS,生产批量为大批量。具体尺寸如下图: 图2-1 塑件尺寸图2.1 ABS性能分析2.1.1 使用性能：(1)综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下

9、也不迅速下降。(2)耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。(3)水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。(4)尺寸稳定，易于成型和机械加工，与372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2.1.2 成型性能(1)无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。(2)吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。(3)流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。(4)比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲

10、击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 °C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060 °C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 °C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 °C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 °C，70100 MPa为宜。(5)易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水

11、中加热可消失）。(6)ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 °以上。(7)在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。2.1.3 ABS主要技术指标：表2-1 热物理性能密度(g/ cm³)1.02114比热容(J·kg-1K-1)1255-1674导热系数(W·m-1·K-1×10-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(°C)130表2-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.25抗弯强度(MPa)80弯曲

12、弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)242.1.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70°C左右热变形温度约为93°C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。2.2 分析塑件的结构工艺性 图2-2 塑件图 本塑件为小天鹅洗衣机小皮带轮(如图2-2)，注塑模具由于其专用性，不同于冷冲压模具的设计，设计时总体结构设计方案不会有太多的选择，在设计时主要考虑到工厂现有的设备情况、产品的生产批量及模具的

13、寿命。该塑件有轮缘、轮毂及轮幅所组成，轮缘相当于大圆柱体开了一条截面为V形的环形凹槽，皮带通过与凹槽带动皮带轮旋转，而中心孔内镶嵌一个中心为方形孔的金属嵌件，方形孔用于套在与洗衣筒的方轴上，以便带动洗衣筒转动，该小天鹅洗衣机小皮带轮为大批生产，模具的尺寸精度要求高，但由于该塑料制件尺寸中等，壁厚不均，形状较为复杂，还要考虑侧抽时的脱模力和脱模角度，所以模具的结构相对比较复杂，所以模具制造成本比较高，因此在生产时要考虑到模具寿命尽量要高，所以对模具材料和模具结构的要求等提出了较高的要求。小天鹅洗衣机小皮带轮是一个内形件，尺寸精度要求高，要考虑在设计时在能顺利成型出塑料制品的情况下，对模具型腔的尺

14、寸、表面抛光工艺要求还是比较高。从总体结构上来看，该制件是一个尺寸中等，壁厚不均，整体结构比较复杂的塑料件。由于壁厚不均，脱模时如果受力不均则易会产生变形从而出现制品缺陷，还有该塑件有侧抽部分，因此对模具结构、脱模机构及冷却系统的设计要求较高。2.3 塑件的工艺参数：干燥条件：80-90 2小时成型收缩率:0.4-0.7% 模具温度：25-70（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）融化温度：210-280（建议温度：245）成型温度：200-240 注射速度：中高速度 注射压力：500-1000Mpa三 模具方案的选择3.1 模具方案的拟定 对于同一样的塑件,其模具制造方案是各

15、种各样的.针对这款小皮带轮塑件,现考虑以下方案(如图3-1,3-2)图3-1 方案1 图3-2 方案2由以上两种方案对比得(1)在浇注系统方面,方案一的主流道长度明显较长,增加了上产成本和冷却难度;(2)在塑件成型后去除多余材料方面,方案一的余料留在塑件的凹进去的部分,不方便去除余料;(3)在推出机构方面,方案一只采用推杆推出,推杆作用在轮缘上,塑件在推出是纵向的拉应力增大.容易使塑件变形.方案二采取中心推管加推杆一起推出,在受力平衡方面较为优越;(4)在冷却系统方面,方案一为镶拼式型腔,且型腔为圆柱形,所以在水道连接上容易漏水.对比以上两种方案,方案的优越性显而易见.所以初选第二方案.四 模

16、具结构形式的确定4.1 分型面位置的确定分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。4.1.1 分型面的形式(1)多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。(2)多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、摧出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。4.1.2 分型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的

17、成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处(2)确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模(3)保证塑件的精度(4)满足塑件的外观质量要求(5)便于模具制造加工(6)注意对在型面积的影响(7)对排气效果(8)对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。根据以上原则，可确定该模具的分型面如下图： 图4-1 分型面的选择4-14.2 初步确定型腔数目一般来说，精度要求高的小型

18、塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。根据产品结构特点，此塑料产品几何形状复杂，尺寸要求高，同时考虑制造费用和各种成本费用等因素，初步定为1模1腔的结构形式。4.3 模具结构形式的确定从上面的分析可知，本模具设计为一模一腔。根据塑件的结构形状，推出机构拟采用推管加推杆的推出形式，浇注系统设计时，拟采用环形浇口，且开设在塑件的顶部。冷却系统设计时，动模部分拟采用点冷却。因此定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加

19、动模固定板，支撑板。五 注塑机型号的确定与校核除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。5.1 有关塑件的计算 图5-1塑件图通过三维软件PRO-E建模设计分析计算得：零件塑件的体积： V=54.34cm所以，塑件的重量为：M=V×=54.34cm×1.05=55.39g密度=1.05g/cm（参考表2-1）5

20、.2 浇注系统凝料体积的初步计算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的0.2-1倍来估算，由于本次采用流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料体积按塑件的0.2倍估算，所以得，塑件与浇注系统的总体积为 ： V=54.34cm×1.2=65.208 cm5.3、注射机的初步选取根据以上计算，初步选取震德150数控注射机（CJ150NC）,主要技术参数如下。图5-2 注射机参数表5.4 注射量的校核注射机一个注射周期内所需注射量的塑料熔体的总量必须在注射机额定注射量的80%以内。在一个注射成形周期内，需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇注系

21、统两部份容量或质量之和，即V = nVz + Vj或 M = nmz + mj式中 V（m）一个成形周期内所需射入的塑料容积或质量(cm³或g）； n 型腔数目 Vz（mz）单个塑件的容量或质量(cm³或g）。 Vj（mj）浇注系统凝料和飞边所需塑料的容量或质量(cm³或g）。故应使nVz + Vj 0.8Vg 或 nmz + mj 0.8mg式中 Vg（mg）注射机额定注射量(cm³或g）。根据容积计算 nVz + Vj = 65.208 0.8Vg可见注射机的注射量符合要求5.4.1 型腔数量的确定和校核型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等

22、参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。可根据注射机的最大注射量确定型腔数n式中 K注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8； mN注射机允许的最大注射量； m 2浇注系统所需塑料的质量或体积（g或cm³）； m 1单个塑件的质量或体积（g或cm³）。所以需要 n=1 符合要求5.4.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力校核注射成型时，模具所需的锁模力与塑件在水平分型面上的投影面积有关，为了可靠地锁模，不使成型过程中出现溢漏现象，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力，即：(nA1 + A2)p F查

23、得ABS的平均成型压力为30（MPa）9628×30=288 KNF符合要求5.4.3 最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为它的最高压力pmax,应该大于注射机成型时所调用的注射压力，即：pmaxKp0很明显，上式成立，符合要求。5.4.4 模具与注射机安装部份的校核喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。模具厚度 模具厚度H（又称闭合高度）必须满足：HminHHmax式中 Hmin注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距； Hmax注射机允许的最大模厚。注射机允许厚度160H450符合要求。5.4.5 开模行程校核开模行程s（

24、合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：Smax s = H1 + H2 + 510mm式中 H1推出距离（脱模距离）（mm）； H2包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。开模距离取H1 = 70包括浇注系统凝料在内的塑件高度取H2 = 110余量取 2 则有：Smax s = 70+110+8 =188mm符合要求。六 浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道的浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优

25、良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。6.1 浇注系统的形式浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。对浇注系统进行整体设计时，一般应遵循如下基本原则：了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性。(1)采用尺量短的流程，以减少热量与压力损失。(2)浇注系统的设计应有利于良好的排气。(3)防止型芯变形和嵌件位移。(4)便于修整浇口以保证塑件外观质量。(5)浇注系统应结合型腔布局同时考虑。(6)流动距离比和流动面积比的校

26、核。6.2 主流道的设计主流道的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为2°6°。6.2.1 主流道的尺寸 （1） 主流道小端直径 主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径 + 0.5 1 = 4 +0.5 1 取 d = 4.5（mm）。（2） 主流道的球半径主流道的球半径 SR = 10 + 1 2 取 SR = 12（mm）。（3） 球面配合高度球面配合高度为 3 5 取 3（mm）。（

27、4） 主流道长度主流道长度L，应尽量小于50mm，上标准模架及该模具结构，取L =46（mm）（5） 主流道锥度主流道锥角一般应在2°6°，取 = 6°，所以流道锥度为/2=3°。（6） 主流道大端直径主流道大端直径 D = d+2Ltg（/）（=6°） 9.34（mm）（7） 主流道大端倒圆角倒角 D/8 1.16（mm） 根据以上数据和注射机的有关参数，设计出主流道如下图： 图 6-1 主流道形式6.2.2 主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高

28、，因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理要求淬火53 57 HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同一轴心线。主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合在固定在模板上。设计出主流道衬套的尺寸如下图：图 6-2 主流道结构形式6.2.3浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。浇口的主

29、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)易于切除浇口凝料；(3)对于多型腔的模具，用以平衡进料；浇口的面积通常为分流道面积的 0.03 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 2 mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。(1)浇口的形式及特点综合点浇口和环形浇口两种浇口形式的优缺点，采用环形浇口。因为塑件为环形件，中心轴位置为孔，所以采取环形浇口的形式。这种浇口形式主要有以下优点可以缩短熔体的流程，切料流变向小，减少了注射压力的损失便于料流的流动易于充满型腔，采用了环形浇口处设有成型杆，用以形成中心孔与环形浇口

30、，其主流道凝料与塑件一起脱出，之后手工去除余料。(2)浇口尺寸的确定浇口结构尺寸可由经验公式，并由塑料成型工艺及模具设计中表4-10 查得，浇口深度h = 0.7n t = 1式中 h浇口深度（mm）; n塑料成型系数，对于ABS，n取0.7 t塑件壁厚（mm）.浇口长度 l = 0.75 1.0mm注：其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。(3)浇口位置的选择浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则：1)避免塑件上产生缺陷；2)浇口应开设在塑件截面最厚处；3)有利于塑料熔体的流动；4)的利于型腔的排气；5)考虑塑件受力情况；6)增加熔接痕牢度；7)流动定向方位

31、对塑件性能的影响； 10)8)浇口位置和数目对塑件变形的影响；9)校核流动比；10)防止型芯或嵌件挤压位移或变形。此外，在选择浇口位置和形式时，还应考虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。6.2.4 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。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，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。本设计采用一模一腔，不用考虑浇注系统平衡

32、。七 确定主要零件结构尺寸、成型零部件的设计成型零件是构成模具的型腔、直接与塑件熔体想接触并成型制品的模具零件和部件。通常有凸模，凹模，型芯，成型杆，镶件等零件和部件。在模具的动、定模部分合模后成型零件构成了模具的型腔，从而也决定了塑件的内、外轮廓尺寸7.1 型腔、型芯工作尺寸计算7.1.1 凹模侧壁厚度的计算 凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模深度有关，根据型腔的大小，模架初选300mm×300mm的标注模架。式中型腔压力，取25MPa凹模深度mm材料弹性模量，取2.1×105MPa根据注射塑料品种，模具刚度计算许用变形量7.1.2 动模垫板厚度的计算动模垫板厚度与所选模架的

33、两个垫块之间的跨度有关，垫块之间的跨度大约为184mm。那么动模垫板的厚度计算如下式中两个垫块之间的距离184mm动模垫板的长度，取300mm是型芯投影到动模垫板上的面积动模垫板刚度计算许用变形量故动模垫板可按照标准厚度取25mm7.1.3 型芯工作尺寸的计算ABS塑料的收缩率是0.3%-0.8%平均收缩率: =（0.3%-0.8%）/2=0.55% 型芯外径： 型芯深度： 型腔径向尺寸（mm ）;- 塑件外形基本尺寸（mm）;-塑件平均收缩率；-塑件公差-成形零件制造公差，一般取1/41/6；-塑件内形基本尺寸（ mm）;-型芯径向尺寸（mm）;-型腔深度（mm）；-塑件高度（mm）-型芯高

34、度（mm）；-塑件孔深基本尺寸（mm）；7.2 侧抽机构设计当塑件带有侧孔或侧凹时，其成型零件就必须做成可侧向移动的，否则，塑件无法脱模。那么，带动型芯侧向移动的整个机构成为侧向抽芯机构。侧型芯常常装在滑块上，这种滑块机构的运动常常有以下这几种形式：(1)模具打开或闭合的同时，滑块也同步完成侧型芯的抽出和复位的动作，这是最常用的侧滑块运动的方式：(2)模具打开后，滑块借助外力驱动完成侧型芯的抽出和复位动作，这种侧滑块运动常常用于大型的滑块或侧抽芯距较长的场合。(3)与之前两种有所不同，将滑块设在定模，在模具打开前，借助其他动力将型芯抽出7.2.1 抽芯距的确定与抽拔力的计算式中 S抽芯距，mm

35、； R最外尺寸，mm； r滑块内径，mm。 安全值，mm。 7.2.2 斜导柱分型抽芯机构的设计斜导柱分型抽芯是应用最广的分型抽芯机构，它借助开模力完成侧向抽芯，结构简单，制造方便，动作可靠。其结构如图6-1所示，瓣合模滑块装在T型导滑槽内，可沿着抽拔方向平稳滑移，驱动滑块的斜导柱与开模运动方向成斜角安装，斜导柱与滑块上对应的孔呈松动配合，开模时斜导柱与滑块发生相对运动，斜导柱对滑块产生一侧向分力，迫使滑块完成抽芯动作。斜导柱 斜导柱的倾角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了开模行程和斜导柱长度，而且，对斜导柱的受力状况也有重要的影响。本设计采用20°，材料采用优

36、质钢材T8A，淬火硬度HRC5560 (1)斜导柱直径d的确定 对于圆形横截面的斜导柱，其直径d： 式中 : N斜导柱最大弯曲力（MPa）斜导柱的有效长度（mm） 斜导柱材料的许用弯曲应力 (MPa) ;通过计算得出斜导柱直径约为16mm。(2)斜导柱的长度计算当滑块抽出的方向与开模方向垂直，斜导柱的长度计算公式如下：=S/sin=34/ sin20°=100mm 式中 L斜导柱的总长度，mm；斜导柱的有效长度，mm； D大端的直径，mm； S抽拔距，mm；d导滑段的直径，mm； h固定模板厚度，mm； 斜导柱的倾斜度，20°。 计算得： L=183mm(3)开模行程的计算

37、因为抽拔方向与开模方向垂直，完成抽芯距所需最小开模行程为 图 7-1 斜导柱分型抽芯结构八 模架的确定和标准件的选用在学校作设计时，模架部分要自行设计；在生产现场设计中，尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其时对大型模具，这一点尤为重要。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可选用标准模架

38、 300×L，其中L取300mm，可符合要求。模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这个基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位；动、定模固定板之间通过导向零件定位；脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位；模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位；动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位；垫快不需要与动模固定板用销钉精确定位；顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。(1)定模座板（定模座板）（350300，厚25mm）主流道衬套固定孔与其为H7

39、/m6过渡配合；通过4个ø14的内六角螺钉与定模固定板连接；定模座板通常就是模具与注射机连接处的板。(2)定模固定板（300300，厚70mm）型腔为整体式；开16036的楔紧块的槽其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。(3)动模固定板（300300，厚80mm）用于固定型芯（凸模）、导套。为了保证凸模或其它零件固定稳固，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用P20.导套孔与导套为H7/m6或H7/k6配和；型芯孔与其为H7/m6过渡配合。(4)动模座板（300300，厚25mm） 推管垫块避空，KO孔(5)垫板（300300，厚25mm）垫板是盖在固定板上面或垫在固定板下面

40、的平板，它的作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板，并承受型腔、型芯或顶杆等的压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。一般采用45钢，经热处理235HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB，或结构钢Q235Q275。还起到了支承板的作用，其要承受成型压力导致的模板弯曲应力。(6)垫块（90300，厚58mm）1、主要作用：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。2、结构型式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。3、垫块一般用中碳钢制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨铸铁等。4、模具组装时，应注意

41、左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。(7)推杆固定板（180300，厚25mm）固定推杆。(8)推板（180300，厚20mm）其结构如图：图 8-1 模架结构形式九 合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间的精密对中定位。机构的功用导向机构的功用定位作用；导向作用；承载作用；保持运动平稳作用。定位机构的功用对于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生产批量大的注射模，仅用导柱导向机构是不完善的，还必须在动、定模之间增设锥面定位机构，有保持精密定位和同轴度的

42、要求。当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。此模具为小型模具，对精度要求也不是很高，所以不需要用定位机构，可直接由导向机构定位。导向结构的总体设计(1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止导柱和导套压入后变形；(2)该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置；(3)该模具导柱安装在定模固定板上，导套安装在动模固定板上；(4)为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套

43、的孔口倒角；(5)各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行；(6)在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏；(7)当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。9.1 导柱的设计(1)该模具采用带头导柱，且不加油槽；(2)导柱的长度必须比凸模端面高度高出68mm；(3)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；(4)导柱的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知为ø30；(5)导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/m6配合。导柱滑动部分按H7/f6或H8/f7的间隙配合；(6)导柱工作部分的表面粗糙度

44、为Ra0.4m；(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55HRC以上或45#钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度55HRC以上。9.2 导套的设计(1)结构形式：采用带头导套，导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔，以保证其配合精度；(2)导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气；(3)导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f6的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.8m。导套外径按H7/m6或H7/k6配合镶入模板；(4)导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于

45、导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。十 脱模推出机构的设计注塑模中的脱模机构可以在注塑的每一个循环中将塑件从型腔内或型芯上自动的脱出模外。推杆脱模机构在生产实际中应用广泛，是脱模机构的典型型式，它一般包括推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板等组成，当开模到一定距离时，注塑机推出装置推动推板并带动所有推杆、拉料杆和复位杆一道前进，将塑件和浇注系统一起推出模外。合模时复位杆首先与定模边的分型面相接触，而将推板和所有的复位杆一道推回原位。根据塑件的形状特点， 模具型腔在定模部分，型心在动模部分。其推出机构可采用推杆推出机构、推件板推出机构。由于分型面有台阶，为了便于加工，降低模具成本，我

46、们采用推杆推出机构，推杆推出机构结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件底部装配后使用时 不影响外观，设立八个推杆和一个中心推管的平衡布置，既达到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推杆推出塑件，推杆的前端应比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm 采用推杆推出，推杆截面为圆形，推杆推出动作灵活可靠，推杆损坏后也便于更换。结合制品的结构特点，模具型腔的结构采用了整体式型腔板，这种结构工作过程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出机构中采用厂组合式推杆，这种结构主要是防止推杆在于作过程中受到弯曲力或侧向压力而折断，因为产品较小，另外折断后也易于更换。这里采用设计

47、推杆，全部固定在顶杆固定板。 推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，塑件各处的脱模阻力相同时需均匀布置，以保证塑件推出时受力均匀，塑件推出平稳和不变形。根据推杆本身的刚度和强度要求，推杆装入模具后，起端面还应与型腔底面平齐或高出型腔0.050.1cm.10.1 推件力的计算 对于一般塑件和通孔壳形塑件，按下式计算，并确定其脱模力（Q）： (8-1) 式中 -型芯或凸模被包紧部分的断面周长（cm）; -被包紧部分的深度（cm）; -由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系数，一般取0.11.2； -脱模斜度； L=397.82MMH=60.3MM Q=397.8

48、2MM*60.3MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)= 2398.9 (N) 10.2 推杆的设计 (1)推杆的强度计算 查塑料模设计手册之二由式5-97得d=（） (8-2) d圆形推杆直径cm推杆长度系数0.7l推杆长度cmn推杆数量 E推杆材料的弹性模量N/(钢的弹性模量E=2.1107N/) Q总脱模力 取 D=6MM。(2)推杆压力校核 查塑料模设计手册式5-98= (8-3) 取320N/mm² < 推杆应力合格，硬度HRC5065十一 冷却机构的设计冷却水回路布置的基本原则： a) 冷却水道应尽量多，b) 截面尺寸应尽量大； c) 冷却水道离模具

49、型腔表面的距离应适当； d) 适当布置水道的出入口； e) 冷却水道应畅通无阻； f) 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位； 由以上原则我们可以确定冷却水道的布置情况，以及冷却水道的截面积浇注系统中的分流道布置如图所示，采用非平衡式布置，从主流道末端到每个浇口的距离不相等，但是分流道的截面形状和尺寸大小完全相同，这样的设计可以使进人每型腔的流程最短，减少了热量散失，缩小了模具的体积，对于该小型什的注射成型来说，并不影响制品的使用性能。分流道的横截面形状为梯形，浇口的类型采用侧浇口。冷却系统的设计对于成型小型件的1模多腔模具来说是十分重要的。如果冷却不好或冷却不均匀，必然导致收缩不均匀，

50、特别是非平衡式分流道的结构。放为了使冷却效果好，在模具的定模型腔板和动模利腔板内开没了如图所示的水道，横向穿过这两块模板，这样使塑件各处的冷却均匀，模具的模温均匀设定模具平均工作温度为。11.1 确定冷却水道的直径 这里假定塑料熔体凝固和冷却过程中放出的热量全部被冷却水带走，则 W每小时的注射量（KG/h）塑料熔体的单位热流量（）查塑料成型工艺与模具设计表4-35得ABS的单位流量为冷却液的体积流量（）冷却液的密度（）C冷却液的比热容（）水管出口设定温度（）水管进口设定温度（）查塑料成型工艺与模具设计表4-30得冷却水道的直径为 8mm。冷却水示意图：图11-1 冷却水示意图十二 排气机构的设计当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能被顺利排出，塑料会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。特别是对大型塑件、容器类和精密塑件，排气槽将对它们的品质带来很大的影响。排气槽应开设在型腔最后填充的部分，排气槽最好开设在型腔一侧，即使所产生的飞边，凝料也较容易脱模或去除，另外，排气槽应尽量开设在便于清模的位置，以防止积存冷料。通常，采用的排气方式有（1） 利用模具分型面或配合间隙自然排气；（2） 采用开设排气槽排气；（3） 镶嵌烧结