模具毕业设计病床背板丝杆的模具设计

1、病床背板丝杆的模具设计摘要随着时代的发展，模具设计及制造的发展也越来越“现代化”，越来越“高效益”。当今，模具已经成为塑料制品生产与更新不可或缺的基础和前提，往往在注射模具的设计技术与制造水平上，常可标志一个国家工业化的发展程度。本次设计对病床背板丝杆进行注塑模具设计。对该塑件进行工艺性分析与工艺计算并确定注射机型号，确定合理的注塑工艺方案。通过大量的查阅文献资料和实验研究，理论和实践结合，进行比较分析，通过查阅图书馆和网上的资料，确定塑料模具的大体结构，进行模具各数据的设计计算。运用solidworks软件进行三维建模、选择并确定分型面、型腔的分布及确定、设计浇注系统、成型零部件的计算、选择

2、及确定脱模机构和导向机构，最后进行注射机的校核。使用solidworks软件在电脑上进行三维建模，再对各个数据进行修正、改进，之后画出模具的总装配图，各个非标准零部件的零件图。关键词：病床背板丝杆 注塑模具 三维建模 Hospital Bed Backplane Lead Screw Mold DesignABSTRACTWith the development, mold design and manufacturing development of more and more "modern," more and more "cost-effective&qu

3、ot;. Today, the mold has become the production of plastic products and update the indispensable foundation and prerequisite for, and often in the injection mold design and manufacturing level, you can often mark the degree of development of a country's industrialization.The design the backplane

4、of beds screw injection mold design. Process analysis and process the plastic parts and to determine injection machine model, injection molding process to determine a reasonable program. Combination of a comparative analysis of a large number of literature data and experimental research, theory and

5、practice, access to libraries and online information to determine the general structure of the plastic mold, mold data design calculations. Solidworks software for three-dimensional modeling, to select and determine the parting surface, the distribution of the cavity and determine the design of gati

6、ng system, the calculation of the molded parts, select and determine the pulling mechanism and guide mechanism, the final check of the injection molding machine. SolidWorks software on the computer three-dimensional modeling, then individual data correction, improvement, and then draw the mold assem

7、bly drawing, parts diagram of the various non-standard parts.Key Words:Bedbackplane lead screwInjection moldThree-dimensional modeling目录第一章绪论11.1前言11.2模具发展现状及发展方向11.2.1 国内外注塑模具的发展现状11.2.2 国内外注塑模具的发展趋势2第二章零件材料分析及方案论证32.1零件的材料及材料的特性32.1.1 零件的材料32.1.2 聚碳酸酯材料（PC）的特点32.1.3 聚碳酸酯的注射成型工艺参数32.2塑件的工艺性分析4第三章注射

8、成型机的选择及成型腔数的确定63.1 注射成型机的选择63.1.1 估算零件质量与体积63.1.2 注射成型机的选择原则63.2 选择注射机及注射机工艺参数的确定63.2.1 选择注射机73.2.2 HTF60W2-B型注塑机的主要参数73.3 成型腔数的确定7第四章成型零件结构设计94.1 分型面的确定94.1.1 分型面选择原则94.1.2 分型面的确定94.2 型腔的分布94.3 型腔的结构设计94.4 成型零件工作尺寸的计算94.4.1 影响塑件尺寸精度的因素94.4.2 成型零件的工作尺寸计算94.4.3 型腔的工作尺寸计算94.5 排气槽的设计9第五章浇注系统的设计95.1 浇注系

9、统的作用95.2 浇注系统的组成95.3 主流道设计95.4 分流道设计9第六章导向与脱模机构的设计96.1 导向机构的作用和设计原则96.1.1 导向机构的作用96.1.2 导向机构的设计原则96.2 导柱、导套的设计96.2.1 导柱的设计96.2.2 导套的设计96.2.3 导柱的总体布局96.3 脱模机构的确定96.3.1 顶杆横截面直径的确定96.3.2 顶杆横截面直径的校核96.3.3 顶杆的形式96.4 复位杆的结构设计96.4.1 复位杆的作用96.4.2 复位杆的结构9第七章其它结构零部件的确定及注射机的校核97.1 其他结构零部件的确定97.2注射机的校核9第八章总结98.

10、1 本模具的特点98.2 市场前景与经济效益分析9参考文献9附录9致谢9第一章绪论1.1前言在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益为人们所认识。据有关专家统计，在全世界所有的制品中有75%以上是通过模具来成型的（包括金属、塑料、陶瓷和玻璃等材料的制品）。因此，从这一意义上来说，“模具是产品之母”已成为不争的事实和共识。也可以说，没有模具就没有产品。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术的进步。当今，模具就是“现代化”，模具就是“高效益”的观念，已被越来越多的人所接受。塑料是20世纪才发展起来的高分子新型材料。目前世界上塑料的体积产量已经赶上和超过了钢铁，成为当前人

11、类使用的一大类材料。从塑料原材料到塑料制品，其成型工艺又有三个要素：原材料、成型设备及工艺条件、成型模具。而在现代塑料制品的成型加工中，被誉为是成型技术“三大支柱”之一的塑料模具尤其是注射成型模具，其对实现制品加工工艺的要求、制品的使用和外观造型等，都起着无可代替的作用。就是高效全自动化的设备，也只有与具有自动化生产功能的先进模具相配合，才能发挥其应有的效能。当今，模具已经成为塑料制品生产与更新不可或缺的基础和前提。在各行业生产高速发展的背景下，塑料制品的品种和需求量不但增加，产品更新换代的周期越来越短，这对塑料模具的质量和生产成本也提出了更高的要求。为了适应塑料成型生产发展的需求，各种软件如

12、Pro/Engineer、UG、SolidWorks、MPA塑模分析软件、HSC5.0、CAXA等纷纷应运而生，这些软件的应用能够对成型过程进行模拟，并对参数进行合理的修正，为塑料模具的设计质量和制造质量提供了可靠的保证。模具作为现代工业基础之一，其发展日新月异。由此可见，推动模具技术的进步应是刻不容缓的课题，尤其是在大型塑料注射模具的设计技术与制造水平上，常可标志一个国家工业化的发展程度。1.2模具发展现状及发展方向国内外注塑模具的发展现状80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%。1999年我国模具工业产值为 245亿

13、，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。目前，国内市场对中高档模具的需求量很大，但要求国产模具必须在质量，交货期等方面满足用户的需求。另外，随着近年来工业发达国家的人工费用增加，其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。国内外注塑模具的发展趋势1、模

14、具日趋大型化；2、模具的精度越来越高；3、标准件的应用将日渐广泛；4、快速经济模具的前景十分广阔；5、热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高；6、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；7、随着塑料成型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；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、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型零件外，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；10、模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增

15、大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。第二章零件材料分析及方案论证2.1零件的材料及材料的特性零件的材料 此零件的材料是聚碳酸酯聚碳酸酯材料（PC）的特点尼龙简写PC，属非结晶材料，其特点如下：1、优点：（1）、综合性能良好，高透明，高冲击强度；（2）、着色力强，较高的弹性模量和尺寸稳定性； （3）、耐热性比PA及POM高，抗蠕变； （4）、绝缘性好（E级），耐蚀性及耐磨性良好。2、缺点： （1）、自润滑性差； （2）、不耐碱、酮、胺、芳香烃； （3）、有应力开裂倾向； （4）、高温易水解。3、使用场合：PC可广泛应用于光学材料，电子电气电动零件，交通运输领域，中小负荷的机械零件，建

16、筑，家居装饰，医疗器件，办公及日常用品。聚碳酸酯的注射成型工艺参数查材料成形技术手册P87 表3-5常用热塑性塑料注射成型工艺参数典型值： 料筒温度/ 后段：240270 中段：260190 前段：240280 喷嘴温度/：230250 模具温度/：80110 注射压力/MPa：90180 保压压力/MPa：4050充模保压时间/s：2090 模内冷却时间/s：2050密度/（g/cm³）：1.181.20 取1.19吸水率（24h）/%：0.15收缩率/%：0.50.7 取0.6拉伸强度/MPa：66压缩强度/MPa：80弯曲强度/MPa：113拉伸弹性模量/GPa：2.3弯曲弹性

17、模量/GPa：1.54注塑机类型：螺杆式喷嘴类型：直通式2.2塑件的工艺性分析塑件如图2.1所示：图2.1 塑件三维图其基本尺寸如图2.2所示：图2.2 塑件尺寸该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，故一般精度等级：五级。塑件工艺参数：成型时间： 注射压力/MPa： 90170 保压压力/MPa： 4050 充模保压时间/s： 2090 模内冷却时间/s： 2050 喷嘴温度/： 230250 模具温度/： 80110第三章注射成型机的选择及成型腔数的确定3.1 注射成型机的选择估算零件质量与体积通过solidworks软件绘制出塑件（除嵌件），由软件中质量特性中

18、得到（密度取1.19g/cm³）。质量：65.57g体积：55.10cm³表面积：352.29cm²估算浇道体积：V´=0.2V=0.2×55.10 cm³=11.02 cm³型腔总体积:V"=V´+V=55.10+11.02 cm³=66.12cm³3.1.2 注射成型机的选择原则注塑机选择的原则是技术上先进，经济上合理，并满足制品质量要求，通常，需要全面衡量机器的技术经济特性，并遵循以下原则：1、制品质量要求。包括内在质量（制品的物理和化学性质及其均匀性）和外在质量（几何形状，尺寸

19、精度，质量精度，外观和色泽等）。2、机器的生产效率。包括注塑机的加工能力（注射量，注射功率）注塑机驱动能力（移模速度，机器循环次数）和自动化程度。3、能量消耗。包括注塑机的加热功率和驱动功率两部分。4、机器的使用寿命，取决于预塑熔化装置，注射装置，合模装置及电控系统等的使用寿命，要求机器成本低，使用寿命长，维护费用低和操作方便。5、注塑机的通用性和专用性，若加工范围广，选用通用性强的注塑机。除了全面衡量机器的技术经济特性以外，注射机的选择还应该与模具关系十分密切。基本上遵循一下原则：1、 根据实际经验，注入模具内的塑料总量应控制在注射机额定注射量的85%以内。2、 注射机的注射压力必须大于或者

20、等于塑件成型加工需要的注射压力。3、 注射成型时，注射机必须对模具施加足够大的锁模力，确保不发生模具涨模溢料现象。4、 模具厚度在注射机允许的膜厚之间。5、 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注射机的最大开模行程。3.2 选择注射机及注射机工艺参数的确定选择注射机由注射机的选择原则，可暂时选择HTF60W2-B型号注塑机。HTF60W2-B型注塑机的主要参数查材料成形技术手册P301 表7-3海天注射机部分型号的主要技术参数：理论注射容量/cm³：88理论注射质量（PS）/g：80合模力/kN：600喷嘴球半径/mm：1-40喷嘴孔孔径/mm：2注射压力/MPa：177顶出力/kN：

21、22螺杆直径/mm：30螺杆长径比（L/D）：21定位孔直径/mm：100移动模板行程/mm：270拉杆内距/mm：310×310最大模厚/mm：330最小模厚/mm：120顶出行程/mm：70顶出杆直径/mm：1-403.3成型腔数的确定1、型腔数目的确定原则注塑成型模腔确定是注塑模具结构设计的重要环节，型腔数目的确定受诸多因素的约束，合理的型腔数量是保证塑件质量、降低生产成本、充分发挥设备生产潜力的前提条件。2、型腔数的确定为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度设计模具时应确定型腔数。常用如下四种方法：（1）、根据经济性确定型腔数目；（2）、根据

22、注射机的额定锁模力确定型腔数目；（3）、根据塑件精度确定型腔数目；（4）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目。3、按注射机的最大注射量确定型腔数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：N=0.8S-W浇W件=0.8×1.19-13.1165.57=1.082(3.1)W浇浇注系统质量（g）；W件塑件质量（g）；N型腔数； S注射机最大注射量（g）。所以，此模具型腔为一摸一腔结构。第四章成型零件结构设计4.1 分型面的确定4.1.1分型面选择原则分型面的类型选择是否恰当，设计是否合理，在模具设计中也非常重要。他们不仅直接关系到模具结构的复杂程度，而且对制

23、品的成型质量和生产操作等都有影响。设计分型面时，通常应考虑以下原则：（1）、分型面的悬着应有利于制品外观质量，避免分型面上产生的溢料飞边对制品外观的影响，同时，考虑能比较方便的清除飞边。（2）、分型面的悬着应有利于制品脱模，否则，模具结构便会变得比较复杂。通常，分型面尽可能选择可使制品在开模后滞留在动模一侧。（3）、分型面不应影响制品的形状和尺寸精度。如果精度要求较高的部分被分型面分开，就会因为合模误差造成较大的形状和尺寸误差，达不到预定的精度要求。（4）、分型面应尽量与最后填充熔体的型腔表面重合，以利于排气。（5）、选择分型面时，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异。（6）、分型面应

24、便于模具加工。（7）、选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重的溢料。4.1.2分型面的确定鉴于以上的要求，在该模具中分型面设在最大直径平面处，是该塑件分型面的一个好的选择。分型面如图4.1所示：图4.1 分型面示意图4.2 型腔的分布综合考虑，因此模具型腔为一模一腔，所以在模板上的位于中心位置。其型腔的分布如图4.2所示：图4.2 型腔的分布示意图其立体图如图4.3所示：图4.3 型腔的分布立体图4.3 型腔的结构设计由于塑件是丝杆，所以模具没有凸模，凹模结构，只有型腔结构。由于该模具结构相对简单，又属于中小型模具，外表面要求一般，所以采用整体

25、式型腔。4.4成型零件工作尺寸的计算所谓成型零件工作尺寸是指成型零件上直接构成模腔腔体部位的尺寸，其直接对应塑件的轮廓形状与尺寸。影响塑件尺寸精度的因素 1、模具成型零件尺寸精度的因素。2、模具成型零件的磨损量。3、毛边厚度对塑件塑件尺寸精度的影响。4、成型工艺条件的控制及操作技术对塑料塑件尺寸精度的影响。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。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想要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有很多，主要包括以下几个方面：1、成型收缩率变化：塑料制品从模具中取出后产生尺寸收缩的特性称为塑料

26、制品的收缩性。因为塑料制品的收缩不仅与塑料本身的热胀冷缩有关，还与模具结构及成型工艺条件等因素有关，故将塑料制品的收缩统称为成型收缩。在实际工作中，成型收缩率的波动很大，从而引起塑件尺寸的误差很大，塑件尺寸变化值为:s=Smax-SminLs(4.1)式中 s塑件收缩率波动而引起的塑件尺寸误差（mm）；Smax塑件的最大收缩率（%）；Smin塑件的最小收缩率（%）；Ls塑件尺寸（mm）。一般情况下，由于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、模具成型零件的制造偏差：成型零件的制造偏差包括加工偏差及装配偏差。实践证明，如果模具的成形零件的制造偏差在IT7IT8级之间

27、，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。3、成型零件的磨损：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、可动成型零件因配合间隙变化：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。4.4.3型腔的工作尺寸计算由于本塑件是丝杆，所以只有型腔，分型面上下两板基本一样。可分为两部分：螺纹部分与轴类部分。1、螺纹部分的计算：螺纹型环的工作尺寸 （1）、径向工作尺寸A、螺纹型环大径：Dm大0+z=1+ScpDs大-1.2中0+z(4.

28、2)B、螺纹型环中径：Dm中0+z=1+ScpDs中-中0+z(4.3)C、螺纹型环小径：Dm小0+z=1+ScpDs小-中0+z(4.4)Dm大Dm中Dm小螺纹型环大、中、小径的基本尺寸；Ds大Ds中Ds小塑件外螺纹大、中、小径的基本尺寸；Scp塑件平均收缩率；中塑件螺纹中径公差；z螺纹型环中径制造公差，其值可取中/5或查表。根据塑件实际尺寸：Ds大=19mmDs中=17mmDs小=15mm根据材料参数：Scp=0.6%查塑料注射成型模具设计表7-10普通螺纹的螺纹型芯和型环的制造公差：z=0.02mm由 中=5z=0.1mm所以，型环尺寸为：Dm大=18.9940+0.02Dm中=17.0

29、020+0.02Dm小=14.9900+0.02(2)、螺距尺寸的计算Pm=p1+Scp-m2 (4.5)Pm型环上的螺距尺寸；m螺纹型环上螺距的制造公差，查塑料注射成型模具设计表7-11得m为0.02mm0.04mm；取0.04mm制件上螺距尺寸；=4mm所以Pm=4.004mm2、轴类部分工作尺寸： (1)、型腔径向尺寸由塑料注射成型模具设计P193可知：LM=1+ScpLs-34+z(4.6)LM型腔径向名义尺寸（最小尺寸）；Scp给定条件下的平均收缩率；Ls制件名义尺寸（最大尺寸）；制件尺寸公差（负公差）；z制造偏差。根据塑件实际尺寸：Ls1=28mmLs2=15mm根据材料参数：Sc

30、p=0.6%成型零件精度等级取6级，查表（GB/T14486-93）得：1=0.7mm2=0.54mm由z1=0.14mmz2=0.108mm所以LM1=28.6930+0.14mmLM2=15.4950+0.108mm（2）、型腔深度尺寸由塑料注射成型模具设计P193可知：HM=1+ScpHS-34+z(4.7)HM型腔深度径向名义尺寸(最大尺寸)；HS制品深度名义尺寸（最小尺寸）。根据塑件实际尺寸：HS1=14mmHS2=7.5mm所以 HM1=14.3470+0.14mmHM2=7.7490+0.108mm校核轴类尺寸：LM×Scp+Z+C(4.8)C=所以28.693

31、5;0.6%+0.14+0.12=0.43 <1=0.70可靠15.495×0.6%+0.108+0.09=0.29 <2=0.54可靠4.5 排气槽的设计当塑料熔体注入型腔时，如果型腔内原有空气和成型时物料逸出的挥发性气体等不能顺利德排除，在高速注射的压力、温度作用下，模腔残留的气体不仅会在制品上形成银纹、气孔、熔接痕等表面质量缺陷，还会使型腔不能充满，造成塑件表面轮廓不清；模腔内的气体因被压缩而产生的高温还可灼伤制件，使之产生焦痕；而且型腔内气体被压缩产生的阻力会降低充模速度，影响注射周期和产品质量（特别在高速注射时）。因此，在模具设计制品中必须考虑排气问题。本模具采

32、用的排气方法是利用结构间隙排气。最简便的方法是利用分型面、顶管顶块或者脱模板与型芯之间以及顶杆与顶杆孔间隙等模具零件的配合间隙排除气体。小型制件，如排气点正好在分型面上，一般可利用分型面闭合时的微小间隙排气，不必再开设专门的排气槽。排气系统如图4.4所示：图4.4 排气系统第五章浇注系统的设计5.1 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、充模过程快而有序； 2、可同时充满各个型腔； 3、热量散失小；4、压力损失小；5、尽可能消耗较少的塑料； 6、排气

33、条件好； 7、浇注系统凝料易于与制品分离或切除； 8、不会使冷料进入型腔； 9、浇口痕迹对塑料外观影响很小。5.2 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。（此模具不用冷料井）5.3 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。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： R= r+0.51m

34、m; 2、浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔d1直径大12mm。主流道衬套如图5.1所示：图5.1 主流道衬套示意图衬套立体图如图5.2所示：图5.2 衬套立体图5.4 分流道设计1、分流道主流道与浇口之间的通道。2、分流道的截面形状常用的分流道截面形状有圆形、半圆形、正方形、梯形和U字型等。 从压力传递的角度考虑，应要求有较大的流道截面积；而从减小散热考虑则应有较小的比表面S（即分流道的表面积与体积之比。对单位长度的分流道来说，其表面积即为周长）。因此，圆形截面分流道的比表面S=4/d；半圆形截面的S=4.63/d；对于矩形截面，若t=/8d，则S=5.02d；若正方形截面的边长为d，则其S

35、=4/d。其中，圆形截面最理想，使用越来越多。方形截面由于脱模困难，多不采用。梯形截面的比表面S虽然大些，但因加工和脱模方便，应用广泛。U形截面与梯形的类似，使用也较多。此模具采用圆形，截面效率为0.25D。3、分流道的截面尺寸分流道的截面尺寸 应根据塑件的成型体积、壁厚、形状，所用塑料的工艺性能，注塑速率以及分流道的长度等因素来确定。 对于壁厚小于3.2mm，重量在200g以下的塑件，可用下述经验公式确定分流道的直径（此时算出的分流道直径仅限于3.29.5mm） (5.1)D分流道的直径/mm； W塑件的质量/g（此零件为65.57g）； L分流道的长度/mm（约为75 mm）。 所以D6m

36、m。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。因为点浇口被广泛采用且生产效率好，容易实现，故浇口采用点浇口，形状为圆形。综合考虑塑件的形状，该模具的分流道设在浇口板上，采用圆形流道D=6.0mm，浇口也采用多点进料浇口，形状为圆形d=0.8mm。 分流道分布如图5.3所示：图5.3分流道的分布浇注系统立体图如图5.4所示：图5.4 浇注系统立体图第六章导向与脱模机构的设计6

37、.1 导向机构的作用和设计原则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： 1、导向作用；2、定位作用；3、承受一定的侧向压力；导向机构的设计原则1、导柱和导套应有足够的耐磨性；2、 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；3、 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；4、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；5、 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

38、在定模板上，这就要根据具体情况而定。6.2 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/f7级配合。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。本模具为小型模具，采用单节式，在导柱的工作部分上开设油槽，可改善导向条件，减少摩擦。导柱示意图如图6.1所示：图6.1 导柱示意图导套的设计由于导柱已选定，且该模具较小，其导柱、导套配合之间模具结构较复杂。由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套：导柱： d(f7) 基本尺寸 20 mm 导套： d（H7）基本尺

39、寸 20 mm 极限偏差 -0.021 mm 极限偏差 -0.021 mm -0.041 mm 0d1(k6)基本尺寸 20 mm d1(k6)基本尺寸 30 mm 极限偏差 +0.015 mm 极限偏差 +0.015 mm +0.002 mm +0.002 mm导套示意图如图6.2所示：导柱的总体布局导柱通常设在模版四角。导柱安装在动模或者定模一边均可。导柱分布原则是必须保证动定模只能按一个方向合模,不要在装配时或合模时因为方位搞错使模具损坏。标准模架上，一般采用四根直径相同，但其中一根错位布置。如图6.3所示：图6.2 导套示意图图6.3 导向孔总体布局示意图6.3 脱模机构的确定顶杆横截

40、面直径的确定 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，该模具的涂抹零部件为推杆顶出形式。凭经验定推杆的直径为d=6mm。以下对其需用应力进行校核。顶杆横截面直径的校核1、脱模力的计算脱模力 Ft=APcos-sin(6.1)塑料对钢的摩擦系数，约0.10.3； 取0.1A塑件包容型芯的表面积，这里是塑件表面积的一半，为17614.5mm²；Ft单位面积的包紧力，其值与塑料的几何形状及塑料的性质有关，一般取 812 MPa，这里取8 MPa；塑件材料的

41、拔模斜度，本材料为35´1°，这里取40´=0.67°。所以Ft=12541.5 N2、推杆直径的校核对推杆进行强度校核如下：=4Ftnd2(6.2)本推杆用45号钢：=350MPa n=2Ft=12541.5 N所以=222 MPa所以推杆强度满足要求。顶杆的形式顶杆可以分为圆推杆，扁推杆，异形推杆。该模具的顶杆形式选择圆推杆，单节式推杆。顶杆长度的计算：国家标准GB4169.1-1984，除头部带凸肩供安装外，全长直径为d()系列，直径为6mm32mm，长度为100mm630mm。h杆=h芯+1+h动垫+S顶+2+h顶固+S(6.3)h芯=14mmh

42、动垫=30mmS顶=54.6mmh顶固=15mm1=0.1mm2=36mm取6mm多出到嵌件的距离 S=14-4.5=9.5mm所以 h杆=110.2mm其示意图如下：图6.4 顶杆示意图6.4 复位杆的结构设计复位杆的作用复位杆的作用是使推出机构恢复原位，当开模时推杆在推板的推动下将塑料制品推出，复位杆也同时凸出模板表面。当再次注射时，在模具闭合过程中，定模表面与复位杆接触，并使复位杆推动推出机构一起返回原始位置。复位杆的结构由模具设计与制造简明手册查的复位杆的结构如下图所示：图6.5 复位杆示意图第七章其它结构零部件的确定及注射机的校核7.1其他结构零部件的确定本模具采用的是标准模架：细水

43、口系统的FAI30系列中的3045型号。由3045型号的标准模架：各板厚度如下（mm）： 定模座： 30 定模垫板： 20 定模板： 35 动模板： 35 动模垫板： 30 顶出固定板： 15 顶出版： 20 总厚度： 245所以其它板的尺寸如下：各板参数如下（mm，长×宽×厚）：定模座（450×200×30）如图7.1所示：图7.1 定模座定模垫板（450×200×20）如图7.2所示：图7.2 定模垫板定模板（450×200×35）如图7.3所示：图7.3 定模板动模板（450×200×35

44、）如图7.4所示：图7.4 动模板动模垫板（450×200×30）如图7.5所示：图7.5 动模垫板推板（450×120×20）如图7.6所示：图7.6 推板顶杆固定板（450×120×15）如图7.7所示：图7.7 顶杆固定板模座（450×200×95）如图7.8所示：图7.8 模座7.2注射机的校核 注射机是进行注射成型的必备设备。每副模具只能安装在与其相适应的注射机上进行生产，因此模具设计与所用的注射机关系十分密切。 为此，必须对两者之间有关数据进行校核。1、注射量校核：要保证模具型腔被充满，注射机的注射量就

45、必须大于成型一模塑件所需要的塑料量。根据实际经验，注入模具内的塑料总量应控制在注射机额定注射量的85%以内，由此校核公式为（7.1）注射机的额定注射容量（cm³）每模注入的塑料量（cm³），为制件和浇注系统用量总和。则： 0.85×88=74.866.12 合格2、注射压力校核：注射机的注射压力必须大于或等于塑件成型加工需要的注射压力。校核公式为（7.2）注射机的额定注射压力塑件成型加工所需的注射压力则： 17790170 合格3、锁模力校核：注射成型时，注射机必须对模具施加足够大的锁模力，确保不发生模具涨模溢料现象。必须满足下面关系：（7.3）n=1cm²cm²kN 合格4、模具厚度校核：初定模具厚度为245mm，满足注射机允许的膜厚120mm330mm之间。5、开模行程校核：开模取出塑件所需的开模距离必须小于注射机的最大开模行程。对于单分型面注射模，开模行程：SH1+H2+510(7.4)H1=14mmH2=28mm270=S4752 成立由以上对各参数的校核可知该注射机（HTF60W2-B）符合要求。第八章总结8.1 本模具的