塑料水杯模具设计

1、目录塑料水杯模具设计指导教师 学生姓名 专业班级 学生学号目录摘 要 错误！未定义书签。目 录 -2 -第一章塑料的工艺分析 错误！未定义书签。第二章注射机的选用 错误！未定义书签。21 注 射 机 类 型 的 选 择 错 误 ！ 未 定 义 书 签22注射部分的选择 错误！未定义书签23合模部分的选用 错误！未定义书签第三章模具详细设计 错误！未定义书签。3.1 成型部分 错误！未定义书签3.1.1 分型面的确定 错误！未定义书签3.1.2 型腔数的确定 错误！未定义书签3.1.3 成型零件 错误！未定义书签3.2 浇注系统 错误！未定义书签3.2.1 浇注套（浇口 套 ） 错误！未定义书签

2、3.2.2 点浇口 错误！未定义书签3.2.3 冷料穴设计 错误！未定义书签3.3 脱模系统零件 错误！未定义书签3.4 冷却及加热结构 错误！未定义书签3.5 结构零件 错误！未定义书签3.6 导向零件 错误！未定义书签3.7 紧固零件 错误！未定义书签第四章抽芯机构设计 错误！未定义书签。4.1 机动侧向分型面与抽芯机构 错误！未定义书签4.2 液压与气动侧向分型面 错误！未定义书签4.3 手动侧向分型面与抽芯机构 错误！未定义书签第五章 电火花成型加工（定模型腔）. 错误！未定义书签。5.1 模具装配及配作的 整 过 程 错误！未定义书 签5.2 模具的动作过程 错误！未定义书 签第六章

3、模具的寿命 错误！未定义书签。第七章装配要点 错误！未定义书签。第八章 总 结 错误！未定义书签。致 谢 错误！未定义书签。参考文献 错误！未定义书签。摘要摘要模具是工业的重要工艺装备，是许多工业产品生产中不可缺少的组 成 部 分 。我 国 加 入 WTO以 后 ，吸 引 外 资 能 力 的 逐 年 增 强 ，成 为 世 界 产 品 制 造工厂地位愈加突出，而模具也在这其间扮演着越来越重要的角色。塑 料作为现代社会经济发展的基础材料之一，是农业、工业、能源、交通 运输等经济领域不可缺少的重要材料，其用途已渗透到经济和生活的各 个领域，和钢铁、木材、水泥成为材料领域的四大支柱。模具是工业生 产的

4、基础工艺装备，被各行业广泛用于生产最终产品，其产生的价值往 往 是 模 具 自 身 价 值 的 几 十 倍 、 上 百 倍 ， 被 誉 为 “效 益 放 大 器 ”。 模 具 生 产技术水平的高低，已成为衡量一个地区制造水平高低的重要标志。大学时光将要成为过眼云烟，然而我们在毕业前还有一个环节 毕业设计。我在实习中接触的大多数模具是塑料模具，所以我就选择了 在实习时我们公司接到的一模具的设计塑料水杯模具制作的设计。 我结合公司的设计图纸设计了这套模具的分型面、主流道、浇口、分流 道、推杆、导柱、推板等部分。由于在公司没有相应的设计手册、许多 计算的部分我都是借鉴的公司的设计图纸。本套模具是一套

5、一腔四模的 注射模，比之单型腔模具而言提高了生产效率，缩短了生产周期。本设计为塑料水杯模具制作设计，它系统的介绍了塑料水杯模具中 的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用。其中，涉及到 注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计 算问题及特种加工工艺。在该模具设计中，利用计算机绘图软件绘制了 零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。本设计在保证加工质量的前提下，尽量做到在提高生产率的同时把生产成本降到最低许昌职业技术学院前言随着社会生产力的发展，人们意识的提高，使我们国家模具技术的 发展进入了一个新的阶段。过去在我国工业中，模具长期未受到重视， 改革开放以来，

6、塑料成形、家用电器、仪表等行业进入大批量生产，模 具工业有一定发展，但高效多工位模压设备、大型塑料成形设备以及供 应高效冲压用的卷料设备仍落后于需要，由于历史原因遗留下来的工厂 大而全，专业化程度落后，这些不足的现象，需要我们有足够的认识， 更需要我们从结构调整上下功夫。在这次塑料模具设计的过程中，我们对塑料模有了一个整体的认识 与理解，并在设计过程中，对塑料模的性能，塑料结构的工艺性，以及 注射模设计，塑料模制造工艺及装配，此外，由于近一二十年来电子技 术 和 计 算 机 科 学 的 迅 猛 发 展 ，促 使 模 具 制 造 业 发 生 着 深 刻 的 变 化 。目 前 ， 数 控 机 床

7、已 成 为 模 具 加 工 的 主 要 设 备 ，继 而 ， CA D/CAM 技 术 在 模具领域也得到应用。绪论绪论我们只是制造一个简单的塑料模具也是对我们知识的一个 巩固，但是还有很多不足的地方，希望老师多多指点，我们加 以改正。最后，我们感谢老师这些天来对我们的指导。模具是利用其特定的形状成型具有一定形状的制成品的工具。注射塑料模具的结构构成、包括：1. 成 型 零 件 2. 浇 注 系 统 零 件 3. 脱 模 系 统 零 件 4. 冷 却 、 加热机构5. 导 向 零 件 6. 分 型 抽 芯 机 构 7. 紧 固 零 件模具一般为单件生产，制造技术要求较高。模具精度是影响塑料成型

8、 件 的 重 要 因 素 之 一 。为 了 保 证 模 具 精 度 ，制 造 时 应 达 到 如 下 技 术 要 求 ：1 组 成 塑 料 模 具 的 所 有 零 件 ， 在 材 料 、加 工 精 度 和 热 处 理 质 量 等 方面均应符合相应图样的要求。2 组成模架的零件应达到规定的加工 要 求 ，装配成套的模架应活动自如，并且达到规定的平行度和垂直度要求。3 模具的功能必须达到设计要求。4 为了鉴别塑料成型件的质量，装配 好 的 模具必须在生产条件下或用试模机试模，并根据试模存在的问题进行修整，直至试出合 格的零件为止。本模具为塑料水杯注射模具，由以下零部件组成：动模固定板、内 六角圆柱

9、头螺钉、锁紧楔、斜导柱、定模固定板、定模板、浇口套、导 柱 、导 套 、动 模 板 、型 芯 、垫 板 、模 腿 、顶 杆 板 、垫 钉 、顶 杆 、复 位 杆 、 推板、涨钉、限位环。塑料水杯注射模具采用了直流道侧浇口，一次推杆推出机构。其工 作原理如下：模具在工作时，将定模固定在注射机定模板上，动模固定 在动模板上，将注射机喷嘴用定位圈定位，对准浇料口，模具首先将动 模与定模合模锁住并开启注射机活塞，将在料筒内的熔融塑料以高压、 高速挤入动模与定模合模所组成的型腔，并使其充满、保压，保压后，开动动模，使其与定模分开回到原来的位置，此时在顶杆的作用下，将 塑件从动塑内卸下，在第二次合模时在复

10、位杆的作用下动模与定模恢复到合模位置准备下一行程的注射。第一章 塑料的工艺分析由 于零件图 中标注该 水杯 的 材 料 是 PC，所 以 有 ：PC 属于热塑性 塑 料。 （热塑性塑料在特定的温度范围内能反复加热 软 化 和冷却硬 化的塑料 。）PC 的性能：综 合 性能较好，无毒，化学稳定性好，耐水、油等；吸水性较小，透光率很高，介电性能良好。PC的用途：适 于 制作传递中、小负荷的零部件； 因PC无毒无味，可 以 制 造医疗器 械，小型日常用品等；因透光率较高，可制造 大 型 灯 罩 、门窗玻璃等等透明制品。PC是非结晶型的线型结 构 的高 聚物。PC的塑件脱模斜度：型 腔351o型 芯

11、30 50 综 合上述条件，又根据 常 用热 塑性塑料 的成 型 条 件 ， 可 知 PC 材 料特 性 如 下 1：表 1-1 PC 材 料 的 特 性( Table 1-1 characteristic of PC material）缩写密度3（ g/mm ）计算收缩率（%）注射压力（Mpa）适用注射机类型PC1.19 1.220.5 0.660 100螺杆、柱塞式均可许昌职业技术学院第二章 注射机的选用塑料的种类很多，其成形的方法也很多，有注射成形、压缩成形、 压注成形、挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等，其中前四 种方法最为常用。其中，注射成形所用模具称为注射成形模具，简称注

12、射模。注射模主要应用于成形热塑性塑料，因此根据对零件的分析，该 PC材 料 的 塑 料 水 杯 用 注 射 成 形 为 最 佳 。另 外 ，注 射 模 区 别 于 其 他 塑 料 模 的特点是：模具先由注射机合模机构合紧密，然后，由注射机注射装置 将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化定型后，开模取出塑 件。因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料 制件，对水杯的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下，应用注射成 形可以很好的达到工艺要求。注射成形所用的设备是注射机。2.1 注射机类型的选择根据对塑件的分析，可选 用 XS-Z-60型热塑性塑料注射机。该型号的注射机螺杆直

13、径为 38， 所 以 ，应在模具的动模座板上加 工 出一个大于该直径（例如：40） 的 孔 ， 以便顶出用。2.2 注射部分的选择2.2.1 注 射 压 力 的 校 核 ： p 公 p 注122（Mpa） 60 100（Mpa）p公 注射机的最大注射压力（Mpa） ；p注 塑件成型所需的实际注射 压 力（Mpa） ；2.2.2 前 端 的 孔 和 球 ：D2=D1 +（0.5 1） （ mm） =4+0.5=4.5 （ mm）R2=R1 +（1 2） （ mm） =12+1=13 （ mm）D2模具流道入口直径 （mm） ；D1喷嘴注口直径（mm） ；R2模具浇注套球面半 径（mm）；R1喷嘴

14、球面半径（mm） ；2.3 合模部分的选用2.3.1 A 1= R2 =3.14x0.046 2 =0.007A2 = 2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03锁 模 力 的 校 核 ： F 锁 K损 p 注 A1 A 2500000 0.67x100000000x0.007x0.03=14070F锁注射机的额定锁模力(N)；p注塑件成型所需的实际注 射压力(Pa)；K损注射压力到达型腔的压 力损失系 数， 一 般 取 0.34 0.67 ；A 1浇注系统在分型面上的投影面 积 (m2)；A2 塑件在分型面上的投影面积(m2) ；经计算，锁模

15、力合格。2.3.2 模具闭合厚度及开模行程的校核 ： HminHmHmax70 (mm )133(mm) 200(mm)Hmin可装模具最小厚度；Hm模具闭合厚度(该模具 闭 合 厚 度 为133 mm)；Hmax可装模具最大厚度；经计算，模具的闭合厚度合格。经 查 表 知 ， XS-Z-60 型 热 塑 性 塑 料 注 射 机 的 模 板 行 程 为 180 mm 大 于 设计模具的最大开距。因此，该注射机可达到设计要求之用第三章 模具的设计前述已知，该模具要应用注射模加工。根据对塑料水杯零件图的分 析，可采 用 中小型模架标准（GB/T.12556.190）中派生组合类型的模架标准，它是以

16、点浇口和多分型 面 为 主 的 结构形 式，其代号取P。派生组 合 中 ，动 、定 模 座 板 的 连 接 方 式 ， （ 如 采 用 螺 钉 、定 距 拉 杆 或 定 距 拉 板 等）有承制单位自定。 （模具中各 种 零 部 件 具体尺 寸要求可见模具装配图或零件图标注）一般注射模可由以下几个部分组成：浇注系统、导向机构、脱模机 构、侧向分型机构与抽芯机构、其它零件。对该水杯零件注射模具的基本设计：3.1 成型部分3.1.1 分 型 面 的 确 定塑件分型面决定了模具的基本结构和飞边产生的位置，根据该塑料 水杯的形状要求，外表面要求精美、无明显的毛刺，另外，水杯手柄部 位形状比较复杂，所以，

17、将分型面选择在水杯中间剖切面上。这样，不 致影响塑件外观，既有利于脱模（注：分型面应使塑料件在开模时留在 有 脱 模 机 构 的 一 边 ，通 常 是 在 动 模 一 侧 。 ） ，又 使 模 具 的 加 工 制 造 更 容 易 。 3.1.2型腔数的确 定设计为一模一腔3.1.3 成型零件包括定模板、动模板和型芯等零件。在注射时，这类零件直接接触 塑料，以成形制品；其精度要求较高，是注射模的核心零件。动、定模板：主要成形塑料件的外部形状。由于该工艺品盒的形状 比较简单，尺寸也较小，所以采用整体式的凹模。它是由整块金属材料 直 接 加 工 而 成 的 ，见 零 件 图 06、 20。这种 形

18、式 的 凹 模 结 构 简 单 ，牢 固 可靠，不容易变形，成型的塑料件质量较好。由于，零件技术要求中要求 塑件的外观精美无明显的毛刺，所以，用特种加工中的电火花进行加工 较 好 ， 见 “ 电 火 花 成 型 加 工 ”。第三章 模具的设计型 芯 ：又 称 凸 模 ，主 要 成 形 塑 料 件 的 内 部 形 状 ， 。根 据 对 该 塑 件 整 体 进行分析，知其内形比较简单，深度较大，可以采用整体式凸模。整体 凸 模 的 结 构 简 单 牢 固 ， 成 型 塑 料 件 的 质 量 好 ，且 适 合 用 于 这 种 小 型 的 凸 模 。在 实 际 的 加 工 中 ，采 用 了 型 芯 主

19、 要 部 分 粗 、精 车 ，外 圆 和 端 面 精 磨 ， 这样保证了零件图样中对圆弧半径、内圆弧角尺寸要求及对称度等技术 要求，而且降低了零件的加工成本。最后，用抛光机对型芯进行了表面 抛光处理，使得塑料制件的内壁光滑、美观。3.2 浇注系统浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通 道，其由主流道、分流道、浇口及冷料穴组成。零件主要包括浇口套等 零件。其主要作用是将注射机料筒内的熔融塑料填充到模具型腔内，并 起传递压力的作用。3.2.1 浇 注 套( 浇 口 套 ) 由 于 主 流 道 要 与 高 温 塑 料 及 喷 嘴 接 触 和 碰 撞 ， 所以模具的主流道部分经常设计

20、成可拆卸更换的主流道衬套，简称浇注 套或浇口套，以便选用优质钢材单独加工和热处理。3.2.2 点 浇 口一般点浇口又称针浇口、橄榄形浇口或菱形浇口，它是一种尺寸很 小 的 直 接 浇 口 的 特 殊 形 式 。点 浇 口 因 为 直 径 很 小( 一 般 为 0.5 1.5mm) ，所以去除浇口后残留痕迹小，开模时浇口可自动拉断，有利于自动化操 作。3.2.3 冷 料 穴 设 计是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的，防止冷料进入型腔而影 响塑件质量，并使熔料能顺利地充满型腔。该模具的冷料穴形状为小圆 柱型腔。3.3 脱模系统零件注射机的脱模机构又称推出机构，是由推出塑料件所需的全部结构 零件组

21、成。如顶杆、顶杆板、顶杆固定板等零件。这类零件使用时应便 于脱出塑件，且不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。其机构 要求灵活、可靠、并要使更换、维修方便。(1) 顶杆：是为了从模 具型腔内把塑料件顶 出来的 杆件 。(2) 推板：是为了从模 具型腔内把塑料件顶 出来的 板件 。 常 用 于 斜度较大零件的顶出，由于顶在塑料件的外壁，顶出力大、方便可靠，不 需很大顶出行程。在 该 套 模 具 中 同 时 应 用 了 圆 柱 顶 杆（ 见 零 件 图 07）和 推 板（ 见 零 件 图 02）两种 形 式 ，组 成 了 脱 模 系 统 。顶 杆 由 两 部 分 组 成 ，其 中 的 顶 杆

22、头与动模板零件型腔部分配合不好，塑件成型之后，配合部分会有少量毛 刺，需要人工修理。而且，在盘形顶杆上应用了弹簧装置，提高了顶出 时的平稳程度，也起到了有效的缓冲作用。这样，顶杆不但可以脱出塑 件，还可以起到一定导向作用。即当注射机的螺杆推动模具的推板（见 零 件 图 02） 和 推 杆 固 定 板 （ 见 零 件 图 03） 沿 推 板 导 柱 （ 见 零 件 图 28） 运动时，顶杆受推力也向前顶出塑件，把塑件从型芯上脱下来，以完成 脱件的过程。塑件脱落后，待下次工作前，动模板和定模板合模时，定 模板先是与复位杆顶端接触，复位杆受力带动推板和推杆固定板复位， 顶杆也由工作位置回到起始位置，

23、因顶杆与动模板配合较好，所以起到 导向作用。3.4 . 冷却及加热机构冷却及加热机构主要包括冷却水嘴、水管通道、加热板等。主要是 为了调节模具的温度，以保证塑料件的质量。加热系统主要应用于熔融 粘度高，流动性差的塑料。一 般 注 射 到 模 具 内 的 塑 料 温 度 为 200 左 右 ， 而 塑 料 固 化 后 从 模 具 型 腔 中 取 出 时 其 温 度 在 60 以 下 。热 塑 性 塑 料 在 注 射 成 型 后 ，有 些 需 要 对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽量快地传给模具，以便使 塑料可靠冷却定型并可迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。此 模 具 不 需 要 冷 却

24、 及 加 热 机 构 ，虽 然 PC的 流 动 性 较 一 般 ，但 由 于 塑 件较小，液体充满型腔比较快，而且散热比较快，所以可以满足塑件的 成型需要。3.5 结构零件模具的结构零件主要是固定成形零件，使其组成一体的零件。主要 包括定模座板、动模座板、定模板和动模板等。1、 定 模 固 定 板 它 是 固 定 连 接 定 模 部 分 并 使 之 安 装 在 注 射 机 上 用 的 板 ，也是镶嵌浇口套的支承板2、 动 模 固 定 板定连接动模部分并使之安装在注射机上用的板3、 定模板为了形成定模型腔或直接加工成形用的板4、 动模板为了形成动模型腔或直接加工成形用的板5、垫板主 要 是 为

25、了 推( 顶 )板 ，能 完 成 推 顶 动 作 而 形 成 一 定 活动空间用的板。表 3-5 模 腔 工 作 尺 寸 计 算Calculation of 3-5 cavity work table size)尺寸部位计算公式及过程说明LM=(1+S cp)L s-3/4 0+ z3/4 项 , 系 数 随 塑 件 精 度=(1+0.55%)X30-3/4X0.20+0. 03和尺寸变化+0. 0 3=30.0150L M- 凹 件 径 向 尺 寸 (mm)+ zLM=(1+S cp)L s-3/4 0Ls 塑 件 径 向 公 称 尺 寸凹模径向尺=(1+0.55%)X24-3/4X0.20

26、+0. 03(mm)寸+0. 03=23.980Scp 塑 料 的 平 均 收 缩 率 (%) 塑 料 公 差 值 (mm) z- 凹 模 制 造 公 差 (mm)HM=(1+S cp)Hs-2/3 0+ z+0. 032/3 项 , 有 资 料 介 绍 系 数=(1+0.55%)X40-2/3X0.20为 0.5+0. 0 3=40.09 0HM- 凹 模 深 度 尺 寸 (mm)凹模深度尺HM=(1+S cp)Hs-2/3 0+ zHs 塑 件 高 度 公 称 尺 寸寸=(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2(mm)+0. 030+0. 03z- 凹 模 深 度 制 造 公 差=2.3

27、8 0(mm)其余符号同上LM=(1+S cp)L s+3/4 0- z3/4 项 , 系 数 随 塑 件 精 度=(1+0.55%)X26+3/4X0.20-0. 03和尺寸变化=26.29 0-0.03L M 型 芯 径 向 尺 寸 (mm)LM=(1+S cp )L s+3/4 0- z z 型 芯 制 造 公 差 (mm)型芯径向尺=(1+0.55%)X20+3/4X0.20-0. 03其余符号同上寸=20.26 0-0.03LM=(1+S cp )L s+3/4 0- z=(1+0.55%)X18+3/4X0.20-0. 03=18.25 0-0.03HM=(1+S cp)Hs+2/

28、3 0- z2/3 项 , 有 资 料 介 绍 系 数=(1+0.55%)X1+2/3X0.20-0. 03为 0.5=1.136 0-0. 03HM 型 芯 高 度 尺 寸 (mm)型芯高度尺HM=(1+S cp)Hs+2/3 0- zHs 塑 件 孔 深 度 尺 寸 (mm)寸=(1+0.55%)X38+2/3X0.20-0. 03 z 型 芯 高 度 制 造 公 差=38.34 0-0. 03(mm)其余符号同上3.6 导向零件导 向 零 件 主 要 包 括 导 柱 、导 套 ，主 要 是 对 定 模 和 动 模 起 导 向 作 用 。在 该套模具中，应用了带头导柱，用种导柱可以不用导套

29、，其导向孔直接 开设在模板上，并做成通孔，但考虑到轴与孔磨损比较严重，磨损后影 响定位和导向精度，在适当部位加导套，以便磨损后可以更换导套，而 不用更换定模板。另外为了防止导柱从模板中脱出来，在导柱凸台底部 用支承板压住。3.7 紧固零件紧固 零件主要包括螺钉、销 子 等标准零件，其作用是连接、紧固各 零件，使其成为模具整体。模具 中，动模固定板(见零 件01)、模腿(见零件04)、动模板( 见零 件05) 、模腿(见零件22) 采 用合钻的方法，利用四个带头导柱连 接并 固 定 ； 推 板 （ 见 零 件02） 、 推 杆 固 定 板 （ 见 零 件 03） 也 采 用 合 钻 的 方法，利

30、用四个内六角螺钉连接并固定。表 3-7 标 准 件 明 细 表Table 3-7 standard parts list )名称型号件数国标M3X192GB70-85内六角螺M3X144GB70-85钉M5X184GB70-85第四章 抽芯机构设计当注射成型侧壁带有孔、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的 零件就必须制成可侧向移动的零件，以便衣脱模之前先抽掉侧向成型零 件，否则就无法脱模。带动侧向成型零件作侧向移动的整个机构称为侧 向分型与抽芯机构。对于成型侧向凸台的情况，常常称为侧向分型，对 于 成 型 侧 孔 或 侧 凹 的 情 况 ，往 往 称 为 侧 向 抽 芯 ，但 是 ，在 一 般

31、 的 设 计 中 ， 侧向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分辩，统称为侧向分型抽芯， 甚至只称侧向抽芯。侧向分型与抽芯机构的分类根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压 （双 动 ）或 气 动 以 及 手 动 等 三 大 类 型 。4.1 机 动 侧 向 分 型 与 抽 芯 机 构机动侧向分型与抽芯机构是利用注射机开模力作为动力，通过有关 传 动 零 件 （如 斜 导 柱 ）使 力 作 用 于 侧 向 成 型 零 件 而 将 模 具 侧 向 分 型 或 把 侧 向型芯从塑料制件中抽出，合模时又靠它使倒向成型零件夏位。这类机 构虽然结构比较复杂，但分型与抽芯无需手工操作，生产率

32、高，在生产 中 应 用 最 为 广 泛 。根 据 传 动 零 件 的 不 同 ，这 类 机 构 可 分 为 斜 导 柱 、弯 销 、 斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等许多不同类型的侧向分型与抽芯机构，其 中斜导柱侧向分型与抽芯机构最为常用，下面将分别介绍。4.2 液压或气动侧向分型与抽芯机构液压或气动侧向分型与抽芯机构是以液压力或压缩空气作为动力进 行侧向分型与抽芯，同样亦靠液压力或压缩空气使侧向成型零件复位。液压或气动侧问分型与抽芯机构多用于抽拔力大、抽芯距比较长的 场合，例如大型管子塑件的抽芯等。这类分型与抽芯机构是靠液压缸或 气缸的活塞来回运动进行的，抽芯的动作比较平稳，特别是有些注射机 本身

33、就带有抽芯液压缸，所以来用液压侧向分型与抽芯更为方便，但缺 点是液压或气动装置成本较高。4.3 手动侧向分型与抽芯机构手动侧向分型与抽芯机构是利用人力将模具侧向分型或把侧向型芯 从成型塑件中抽出。这一类机构操作不方便、工人劳动强度大、生产率 低，但模具的结构简单、加工制造成本他因此常用于产品的试制、小批 量生产或无法采用其他侧向分型与抽芯机构的场合。手动侧向分型与抽芯机构的形式很多，可根据不同塑料制件设计不 同形式的手动侧向分型与抽芯机构。手动侧向分型与抽芯可分为两类， 一类是模内手动分型抽芯，另一类是模外手动分型抽芯，而模外手动分 型抽芯机构实质上是带有活动镶件的模具结构。此套模具抽芯机构采

34、用斜导柱和液压两种抽芯机构，下面根据斜导 柱和液压抽芯机构的特点来具体论述此套模具的设计思路。此 套 模 具 也可 采用 双斜 导柱 形式 ，根据 斜导 柱抽 芯机构 的优 点可 知： 该结构的优点在于小巧紧凑,运动灵活 ,易 于 拆 装 及 维护保 养 。 此 结构同样可应用于浅内凹槽塑件的情况,常 用 设 在 该 处 的 斜推杆 来 完 成 塑件内凹槽的抽芯运动。如图1：图 1. 塑 件 内 凹 槽 的 抽 芯( Figure 1. Plastic parts in the notches of the core-pulling )下面结合液压抽芯机构的优点具体论述：液压抽芯机构抽拔力大，

35、 拔距长，运动平稳，用液压缸抽拔塑件侧面滑动型芯的模具结构。现在小型液压缸已制成标准件。作为模具附件供应，采用这种方法 拔侧面滑动型芯，可使模具结构相对简化。此套模具选用液压抽芯机构与斜导柱抽芯机构结合，是利用液压抽 机 构 与 斜 导 柱 抽 芯 机 构 互 补 。 由 于 塑 件 几 乎 没 有 锥 度 ,脱 模 斜 度 也 很 ，所以塑件与型芯的摩擦力很大，要用较大的抽拔力才能把型芯从塑 内 部 抽 出 ，如 果 用 斜 导 柱 抽 芯 机 构 ，会 造 成 斜 导 柱 过 长 , 极 易 造 成 斜 导 的弯折，从而损坏模具。为防止此类情况发生, 此模具选用液压抽芯 构实现型芯的抽出。

36、既考虑了斜导柱抽芯结构紧凑，动作灵活，经济 优 点 ，也 考 虑 了 液 压 抽 芯 机 构 能 解 决 实 际 问 题 。使 此 套 模 具 更 加 经 济 ， 加具有使图 2. 装 配 图( 2. Assembly drawings )用 性 ， 从 而 提 高 生 产 率 ， 提 高 模 具 的 寿 命 。 装 配 图 如 图 2：图 示 的 两 个 型 芯 ，左 边 用 斜 导 柱 抽 芯 机 构 ，右 边 由 于 抽 拔 距 比 较 长 ， 所以采用液压抽芯机构，型芯与连接杆做成一体，液压缸的活塞杆与型 芯连接杆用凸缘式连轴器连接，抽芯时，液压缸活塞受液压力，液压缸 的抽芯力是可调的

37、，当液压力大于型芯与塑件间拔模力时，活塞杆带动 型心连接杆进行抽芯。液压抽芯机构不仅可以弥补斜导柱抽芯机构的缺 点，而且可以减小模具结构，对于简化模具结构有比较好的效果。脱模阻力计算：从 主 型 芯 上 脱 下 塑 件 的 脱 模 阻 力 可 近 似 写 为 ： Q=Qc+QbQc 克 服塑件对型芯包紧的脱模阻力(N)Qb 一 端封闭壳体需克服的真空吸力Qb=0.1MPa·AbAb型芯的横断面 面 积Ab= d2=3.14 × 262=2.12 × 103mmQb=0.1MPa · Ab=0.1 × 2.12 × 103=2.12 &

38、#215; 102N对于薄壁塑件：包紧力：E 塑 性 弹 性 模 量 ，2 E tl1E=3.1 × 103 MPa 塑料收缩率， =0.55% 塑料泊松比， =0.37第三章 模具的设计t 塑 件 壁 厚 ， t=2mml 塑 件 对 型 芯 的 包 紧 长 度 ， l=38mm此，代入得：32 E tl P12 3.14 3.1 103 0.55% 2 3841 0.371.29 104 N克服塑 件 对型 芯 包 紧 的 脱 模 阻 力 ：Qc=P×KK 是 无 因 次 系 数 ，只 与 脱 模 斜 度 和 摩 擦 系 数 有 关 ，可 查 表 得 K=0.29 代

39、入 得： Q c=P× K=1.29 × 104×0.29=3.745× 103N最后，得从主型芯上脱下塑件的脱模阻力为：Q=Qc+Qb=3.745 × 103+2.12 × 102=3957N在 选 用 液 压 缸 的 时 候 ， 应 考 虑 脱 模 阻 力 的 影 响 ,大 于 注 射 力 。第五章 电火花成型加工（定模型腔）目前，模具特种加工不仅有系列化的先进设备，而且广泛用于模具 制造的各个部门，成了模具制造中一种必不可少的重要加工办法。由于 该塑料水杯的外观要求精美，所以，其型腔的制造应用了特种加工中的 电火花成型加工。电火

40、花成形加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲 性火花放电时的电腐蚀现象除去多余的金属，以达到对工件的尺寸，形 状和表面质量预定的要求。相当高的频率连续不断地放电，工具电极不 断 地 向 工 件 进 给 ，就 可 将 工 具 的 形 状 复 制 在 工 件 上 ，加 工 所 需 要 的 零 件 ， 整个加工表面将由无数个相互重叠的小坑所组成。（ 1） 尺 寸 精 度 ：电 火 花 加 工 时 ，工 具 电 极 与 工 件 之 间 都 存 在 一 定 的 放 电 间 隙 ，如 果加工过程中放电间隙能保持不变，则可以通过修正工具电极尺寸 来进行补偿，也能获得较高的加工精度。然而，放电间隙的

41、大小实 际上是变化的。电参数对放电间隙的影响是很大的，精加工时的单面放电间隙一般只 有0.01mm， 而 粗 加 工 时 的 单 面 放 电 间 隙 可 达 0.5mm以 上 。（ 2） 形 状 精 度 ：a） 斜 度 ：电 火 花 加 工 时 侧 面 产 生 斜 度 ，是 上 端 尺 寸 大 而 底 端 尺 寸 小 。 这是由于“二次放电”和电极损耗而产生的。b） 圆角：采用 高频窄脉冲 进行精加 工时 ，由 于放 电 间 隙小 ， 圆 角 半径也可以很 小，一般可 以获得圆 角半 径小 于0.01mm的 尖 棱 。（ 3） 表 面 粗 糙 度 ：电火花加工的表面质量主要包括加工表面粗糙度、

42、表面层组织 变化及表面微观裂纹等三部分。该 套 模 具 中 型 腔 的 加 工 过 程 首 先 是 用 普 通 铣 床 进 行 粗 加 工 ，并 进 行孔的定位后，在进行特种加工。在用电火花机床加工之前，要先 加工出所需的电极，实际加工中我们应用了紫铜通过加工中心利用 球形铣刀加工出尺寸达到零件图技术要求的电极后，在利用电火花 机 床 进 行 了 型 腔 的 加 工 。然 后 ，利 用 了 抛 光 机 对 型 腔 进 行 抛 光 处 理 ， 达到表面精度要求。5.1 模具装配及配作的总过程研究分析总装配图、零件图、了解各零件的作用、特点及其技术要 求，掌握装 配 关 联 尺 寸 ;检 验 待

43、装 配 的所以零 件 ;确定 哪 些 零 件 有 配 作 加工内容;确定 装 配 基 准 ;装 配 及 配 作 ;检验;试 模 及 修正 ;入 库 。该套模具的装配基准是以型芯、型腔等作装配的基准件，模具的其 他零件都依装配基准件进行配制和装配。在装配过程中，利用了摇臂钻 床、台钻、压板、钻套等专用工具。5.2 模具的动作过程注 射 机 注 射 完 成 后 ，待 塑 料 在 模 腔 内 冷 却 定 型 后 ，模 具 开 启 ，注 射 机的 动 模 板 带 动 模 具 动 模 部 分 开 始 动 作 ： 由 于 涨 钉 张 力 的 作 用 ， 模 具 从 2-2 面 先 分 型 ，模 具 动 模

44、 部 分 沿 分 型 面 拉 杆（ 零 件 18）运 动 ，塑 件 针 状 浇 道 、 分浇道里的凝料和冷料井中的凝料一起带至模具定模一边。注射机继续 运 动 ，当 分 型 面 拉 杆（ 零 件 18）的 有 效 距 离 全 部 运 动 到 终 端 ，限 位 环 起 到限位作用，2-2分型结束。动模部分由于涨钉的力停止运动。当开模力大于涨钉力时，1-1分型开始，这时斜导柱 （零件13）开始受力，由于 斜 导 柱 对 型 芯 1（ 零 件 08）有 个 反 作 用 力 ，使 型 芯 1（ 零 件08）抽出 ，浇口的凝料留在定模一侧，当导柱（零件21）脱 出导套（零件19），完成1-1分型。同时液

45、压缸由于液压力的作用，使活塞杆受力，活塞杆与型芯 杆之 间用 凸缘 式连 轴器 连接 。当抽 芯力 大于 型芯与 塑件 的摩 擦力 时， 型 芯 2（ 零 件14）由于 液 压 力 的 作 用 抽 出 塑 件 。完 成 第 二 次 抽 芯 。此 时 ，注 射 机 的 螺 杆 推 动 模 具 的 推 板（ 零 件 02） ，使 其 带 动 顶 杆（ 零 件 07） ，顶 杆 直 接 顶 塑 件 的 外 壁 ，复 位 杆（ 零 件17）也随 之 顶 出 分 型 面 。这 样 以 来就把塑件从型腔脱离下来，完成塑件的顶出。注射机回程时，定模型腔 与复位杆接触，使复位杆回到起始位置，完成复位，合模完毕

46、。第六章 模具的寿命模 具 因 磨 损 或 其 他 形 式 失 效 ，终 至 不 可 修 复 ，而 报 废 之 前 所 加 工 的 产 的件数，称模具的使用寿命，简称模具寿命。模具寿命对生产影响很大，主要如下：1、 高 质 量 、寿 命 长 的 模 具 ，可 以 提 高 制 品 的 生 产 率 及 质 量 ，其 中 ，模 具寿命的长短不但影响到模具本身的制造 综 合 成 本 ，而且也影响到制品的成本和工艺部门工作量等。因此，一般要求模具有较长的寿命。2、 模具的寿命影响到一些先进的高效率、 多 工 位 加 工 设 备正常效能的发挥。3、 模具的寿命也影响模具钢的消耗。4、 提高模具寿命实际上意

47、味着和模具的失 效 作 斗 争 。为了提高模具的寿命，可分析影响它的内在因素和外在因素。配合 科 学 实 验 ，找 出 失 效 原 因 ，采 取 有 效 的 措 施 解 决 ，例 如 合 理 的 设 计 模 具 ； 正确的选材；开发模具新的材料，改善原材料质量；采用先进的热处理 工艺，提高模具热处理质量；保证加工质量，采用新的加工方法；改进 加工设备，合理使用、维护模具等。在该套模具中，设计了冷却装置，它可以模具在工作时温差小，寿 命相对有所提高，避免了模具因温度过高、强度太低而产生塑性变形。 另外，还设计了导向装置，一对带头导柱进行模具的导向。那么，采用 导向装置的模具，能保证在模具工作中模

48、具零件相互位置的精度，增加 模具抗弯曲、抗偏载的能力，避免模具不均匀磨损。第七章 装配要点（1） 装配前各个零件均需擦示干净。（1） 钉和动模固定板装配后，同时修整 四个垫钉表面，保证其在同一平面内。（2） 腿与动模固定板用四个导柱定位，定模精度稍差，与型腔无关。（4） 用 导 柱 连 接 模 腿 与 动 模 固 定 板 时 应 注 意 导 柱 不 露 出 动 模 固 定 板 表面即可，这样即不影响动模固定板固定时的安装，又不致因销钉过深 影响动模板、垫板和模腿的定位连接。（5） 模 板上安 装导 柱时 边 装 配 边 控 制 与 动 模 板 的 垂 直 度 。（6） 模板和 垫板 ，模 腿

49、和 动 模 固 定 板 装 配 前 应 注 意 把 固 定 好 顶 杆与复位杆的杆板和推板放在两模腿之间。（7） 模 板 和 垫 板 ，与 模 腿 和 动 模 固 定 板 用 螺 钉 连 接 的 同 时 ，先 将 顶杆和复位杆分别插入垫板和动模板的顶杆孔与复位杆孔中，否则会因 为顶杆和复位杆过长不能安装。（8） 装 动 模 板 ， 将 动 模 板 、 模 腿 、 动 模 固 定 板 装 配 连 接 。（9） 型腔 的外 形 尺寸 是 根 据 PC材料 的 收 缩 量 5/1000和 拔 模 斜 度 加30 计算 后的大端尺寸。型腔装配好以后，钳工进行锉削，修整出拔模斜度，以便于脱模。（10） 复位杆与动模板装配时，修整顶杆与复位杆的端面，使其与动 模 板在 同一 平面 ， 偏差 允 许 在 上 、 下偏 差 0.02 以 内 。（11） 导柱与导套为小间隙配合与动模板小过盈配合。（12） 定模板和定模固定板联接以后，再安装浇口套，以利于保证凹模的平面度