环形件的塑料注射模具设计说明书

1、 用最广的高分子材料。目前，塑料材料的应用领域仍在进一步扩大，已经涉及国民经济及人们生活的各个方面而塑料的加工及成型工艺也越来越得到设计者的重视。目标：独立完成该套模具的设计，以及编写设计计算说明书。基本内容：完成整套注塑模具的设计。重点与难点：塑件侧孔的成型零件设计。主要创新点：注塑模具的侧抽孔机构。研究的可行性：图纸正确，说明书完整。 2 塑件分析和模具方案的比较与确定2.1塑件材料的选用塑料成型原料的选取应从加工性能、力学性能、热性能、物理性能等多方面因素考虑来选取合适的塑料进行生产，本次设计材料的选择是根据材料特性进行选择的。根据塑料受热后表现的性能和加入各种辅助料成分的不同可分为热固

2、性材料和热塑性材料，通过比较分析可以看出热固性塑料主要用于压塑、挤塑成型，而热塑性塑料还适合注塑成型，本次设计为注塑设计，所以采用热塑性塑料1。热塑性塑料还分为很多种，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，为了选到合适的塑件材料，通过对塑件的分析和查阅有关资料可选择ABS和聚乙烯。以下是两者的对比：特性是ABS具有较大的机械强度和良好的综合性能；而聚乙烯结晶部分多时，塑料硬度高、韧性大、抗拉强度高，但整体尺寸变小，耐冲击强度及断裂强度底。工艺特点是ABS的吸湿性和对水分子的敏感性较大，在加工前必须进行充分的干燥和预热。原料控制水分在0.3%以下；聚乙烯制件最显著的特点是收缩率大，这

3、与材料的可结晶性和模具温度有关。定型后塑件在强的收缩牵引作用下，可令制件变形和翘曲。温度是ABS塑料的温度与熔融粘度的关系比较独特，在达到塑化温度后在继续盲目升温，必将ABS的热降解；聚乙烯的注射温度一般在120310之间，温度超过300时，收缩率会明显增大。速度及压力是ABS采用中等注射速度效果较好，注射时需要采用较高的注射压力，其溢边料为0.04mm左右。并需要调配好保压压力和保压时间；聚乙烯的注射压力一般选择在68.6137.2Mpa之间。注射速度不易过快，以保证结晶程度高。具温度是ABS的模具温度相对较高，一般调节在7585；由于模具温度对收缩率影响很大，因此要经常保持模具相对恒定的温

4、度，一般在4080之间。经以上两种备选材料的性能对比，并考虑到制件的使用环境，本设计采用ABS材料。由于材料的吸湿性强，含水量应小于0.3% ，所以原料应充分干燥。主要技术指标：密度(g/cm3)：1.05 比容(cm3/g)：0.690.74吸水率(24h)%：0.3 收缩率(%)：0.40.8熔点(0C)：1752.1.1 ABS的性能分析ABS优点是综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降；耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好；水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响；尺寸稳定，易于成型和机械加工；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。ABS缺点是

5、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；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)；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(但在热水中加热可消失)；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；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施是主要缺陷为缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高(连续工作温度为70C左右热变形温度约为9

6、3C)、耐气候性差(在紫外线作用下易变硬变脆)；消除措施为加大主流道、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环形件的测绘2.2.1环形件塑件的二维图在设计过程中必须知道零件的尺寸,而零件的二维图最能直观表示出零件的尺寸,本次设计所需尺寸依照图2.1所示图2.1 环形件塑件二维图2.2.2环形件塑件的三维图塑件的三维图在设计过程中是二维图的前提,塑件的外观能够表达的非常清楚,同时一般都能够从三维塑件上看出浇口的位置、顶杆位置等等信息因此三维退也非常重要。本次设计的三维图如图2.2所示。图2.2 环形件塑件三维图2.3塑件分析2.3.1结构分析该塑件结构较为复杂,存在很多的

7、圆角、凸起、六角沉孔等等,塑件上有加强筋,塑件侧面有与开模方向不一致的小孔所以要用侧抽芯结构,结构分布均匀,塑件应具有一定的强度,塑件表面粗糙度要求不高，精度等级一般即采用MT3。2.3.2脱模斜度分析 塑件在模具型腔里冷却成型后会因为塑料原料的收缩率而紧紧包裹住模具的型芯或其它的凸起部分。以此，为了便于成型塑件顺利的从模具成型零件上顺利的脱出，因而必须在塑件的内外表面沿脱模方向设计足够的斜度。此塑件结构较复杂，而ABS的收缩率也较大，故内外表面的脱模斜度均取。2.4 ABS成型特点ABS虽然吸水性小，但高温时对水分比较敏感，所以加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度下降现象；ABS熔

8、融温度高，熔融粘度大，流动性差，所以成型时要求较高的温度和压力；由于ABS熔融粘度对温度比较敏感，所以一般用提高温度的办法来增加熔融塑料的流动性。2.5 ABS注射工艺参数注射类型：螺杆式螺杆转速：2040r/min喷嘴类型：直通式；温度：230250C料筒温度：前段 240280C；中段260290C；后段240270C模具温度：90110C注射压力：80130MPa保压力：4050MPa注射时间：05S保压时间：2080S冷却时间：2050S成型时间：50130S2.6分型面的设计分型面是指塑件与模具接触的面,即能够取出塑件或流道废料的可分离的接触面,它是决定模具结构的重要因素,每个塑件的

9、分型面可能只有一种选择,也可能有几种选择,合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决条件。选择分型面时，应从以下几个方面考虑：(1)分型面应选在塑件外形最大轮廓处(2)使塑件在开模后留在动模上(3)分型面的痕迹不影响塑件的外观(4)浇注系统，特别是浇口能合理的安排 (5)使推杆痕迹不露在塑件外观表面上(6)使塑件易于脱模型腔和分型面的搭配有两种如下：(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

10、单分型面的设计。分析塑件和分型面选择的原则进行比较,得出该塑件的分型面选在截面最大处合适。如图2.3所示。 图2.3 分型面2.7模具方案的比较与确定通过阅读塑料注射模具设计的相关书籍，本次设计了两种模具方案。方案一：分型面选择在塑件外形最大轮廓处；侧浇口；一模两腔；整体式型芯型腔；斜导柱抽芯。方案二：分型面选择在塑件外形最大轮廓处；点交口；一模一腔；拼块组合式型芯型腔；斜滑块抽芯。两种方案进行比较，侧浇口开设在分型面上并且使模具结构简化，而点交口不具有该特点。整体是型芯型腔强度好、不易变形、适合于小型且形状简单的塑件成型，拼块式适合大型的塑件成型。结合生产量和加工的难度等选择一模两腔合适，由

11、于本次设计的抽芯为侧孔，所以选择斜导柱抽芯最好。综上所述最终方案确定为方案二，总装配图如图2.4所示。 图2.4 模具方案图3 注射机的初选3.1塑件的计算计算塑件重量是为了选用注射机,利用PROE软件中的分析功能得出塑件的体积V。根据设计手册可查得ABS的成型收缩率成：0.6% ，密度为1.05g/ cm 成型温度：180200。计算塑件的体积：V19.46cm(通过软件计算)计算塑件重量：W=V19.46cm1.05g/cm=20.433g故塑件的重量为：20.433g3.2注塑机型号的初步选用查实用注塑模具结构图册，根据上述塑件的体积初选设备为XS-ZY-500。其主要技术规格如下:额定

12、注射量:500 注射压力: 20.433注射行程: 130 注射时间: 2.9 合模力: 250 最大成型面积: 90最大开模行程: 160 模具最大厚度: 550模具最小厚度: 60 模板最大距离: 340合模方式: 液压-机械式3.3模具参数的校核3.3.1注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： (3.1)式中 -型腔数量 -单个塑件的体积() -浇注系统所需塑料的体积()本设计中： 19.46 =19.46x0.2 300nm1+m2=219.46+3.892= 42.812m=80%100注射量符合要求3.3.2

13、塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。 (3.2) 式中 n -型腔数目-单个塑件在模具分型面上的投影面积-浇注系统在模具分型面上的投影面积-注射机允许使用的最大成型面积 n=2 =13.57 =3.38=90=2投影面积符合要求注射成型时为了可靠的锁模，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： ()P F (3.3)式中： P塑料熔体对型腔的成型压力(MPa)F注射机额定锁模力

14、(N)其它意义同上根据文献2表5-1，推荐使用的型腔压力为1522 MPa，在此取P=()P=锁模力符合要求3.3.3模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核(1) 模具厚度(闭合高度) 模具闭合高度必须满足以下公式 (3.4)式中 -注射机允许的最大模厚 -注射机允许的最小模厚本设计中 符合要求(2) 开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于液压-机械式合模机构的注射机，其开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模应有：

15、 (3.5)式中 -推出距离 -包括浇注系统凝料在内的塑件高度经计算，符合要要求。(3) 顶出装置的校核在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。XS-ZY-500型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将要求。4 浇注系统与成型零部件设计 4.1浇注系统的设计4.1.1主流道的设计流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。(1) 主流道的尺寸设计中选用的注射机为XS-ZY-500，其喷嘴直径为4，喷嘴球面半径为12，根据图4.1，主流道各具体

16、尺寸如下： 图4.1 主流道尺寸示意图mm 4mm H3.0mm 24mm 6.4mm(2) 主流道浇口套的形式选用如图4.2所示类型的浇口套，这种类型设计成整体形式，用螺钉固定于定模座板上。将主流道浇口套和定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上，浇口套与模板的配合采用。 图4.2 主流道浇口套及其固定形式(3) 主流道浇口套的固定浇口套与定位圈设计成两个零件的形式，以台阶的形式固定在定模板上，浇口套与定位圈之间的配合采用H9/f9。定位圈在模具安装调试时应插入注射机定模板的定位孔内，用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注射机定模板上的定位孔径小0.2以下4.2分流道的设计分流道是指主

17、流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道，分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态。本设计中采用侧浇口。在主流道设计好以后，由于塑料件套对称排步，相隔一定的距离，需设置分流道需设置分流道经浇口注入而使熔体充满型腔,分流道的分布如图4.3。 图4.3 分流道的分布形式 4.3浇口的设计浇口出叫进料口，是连接分流道与型腔的通道。它有两个功能：一是对塑料熔体流入型腔起着控制作用；另一个是当注射压力撤销后封锁型腔，使型腔中尚未固化的塑料不会倒流。常向的浇口形式有直接浇口，侧浇口，潜伏式浇口，扇形浇口，圆盘式浇口，环形浇口等。浇口的位置选择原则：浇口的位置与塑件的质量有直接影响。在确定浇口位置

18、时，应考虑以下几点：(1)熔体在型腔内流动时，其动能损失最小。要做到这一点必须使流程(包括分支流程)为最短；每一股分流都能大致同时到达其最远端；应先从壁厚较厚的部位进料；考虑各股分流的转向越小越好。(2)有效地排出型腔内的气体。根据浇口选用原则和为保证塑件表面质量及美观效果，采用侧浇口，利于熔体充满整个型腔，如图4.4所示图4.4 浇口图4.4成型零部件设计成型零部件是决定塑件几何形状和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括凹模、凸模及镶件、成型杆和成型环等。由于塑料成型的特殊性，塑料成型零件的设计与冷冲模有所不同。4.5型芯和型腔的结构设计型芯和型腔组合之间的空隙成塑件形状,对该塑件进行分

19、析,要形成塑件型腔多型芯少,并且型芯和型腔简单不复杂,加工方便,加工精度不高,所以直接整体成型，不采用相拼式。型芯图如图4.5,型腔图4.6。 图4.5 型芯 图4.6 型腔4.6注射模强度要求注射模在工作的时候要承受各种作用力，所以要求注射模各零件必须有足够的强度和刚度，因此，设计时必须对注射模的主要零件以必要的强度和刚度计算，并对其结构进行合理的设计。注射模的型腔在成型压力作用下容易发生变形，其变形量必须在允许范围之内，如果变形量过大，则将会导致型腔的扩大而易出毛边，并使塑件尺寸增大，甚至造成型腔破裂，另外，当塑件成型后成型压力消失，型腔又会应弹性恢复而收缩，若收缩量大于塑料的收缩率时，则

20、又会使型腔紧紧包住塑件而造成开模困难，或因此使塑件残留在定模上而使脱模困难，甚至损坏塑件或塑件质量下降。注射模的强度要求，对于小型注射模可凭经验预估确定尺寸，大型注射模的型腔等主要零件则应采取理论计算进行设计为宜。本设计采用为小型注塑模，型腔采用组合式，侧壁厚度65，通过经验完全可以保证型腔的强度。4.7型芯和型腔工作尺寸计算成型零部件工作尺寸计算方法有平均值法和公差带法两种。对于塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一按入体原则标准，对于中心距尺寸则采用双向对称偏差标注。由于成型零件脱模过程中与塑件的移动摩擦而产生磨损，又因为成型零部件的部位不同，受损的程度也不同，所以成型零件的径向尺寸，受磨损较

21、大；而成型零件的高度尺寸相对磨损较小。该塑件的成型尺寸计算均按平均值法。查有关手册的ABS收缩率为0.4%0.8%，本次计算采用平均值0.6%。腔体类尺寸磨损后增大，芯体类磨损后减小。若磨损后尺寸增大,则公式为 (4.1) (4.2) 若磨损后尺寸变小,则公式为 (4.3) (4.4) 若磨损后尺寸不变,则公式为 (4.5) 式中 径向最大尺寸; 高度方向最大尺寸; 径向最小尺寸; 高度方向最小尺寸; 塑料尺寸中间值; 塑料收缩率0.6%; 模具尺寸; 塑件尺寸公差 取。4.7.1定模型腔尺寸计算(1) 径向尺寸计算(2) 高度尺寸计算 4.7.2动模型芯尺寸计算(1) 径向尺寸计算 (2)

22、高度尺寸计算(3) 中心距尺寸的计算5 抽芯机构设计5.1侧向抽芯机构的分类及组成抽芯机构的基本功能要求是能够保证不引起塑件变形的情况下准确地抽芯和分型；运动灵活、动作可靠、无过分磨损现象；具有必要的强度和刚度；配合间隙和拼缝线不溢料。侧向抽芯机构分为是斜导柱、斜滑块分型、斜导杆、T形楔块或弯销、液压侧抽芯机构7种，本次设计采用斜导柱侧向抽芯机构。压紧楔快可以根据型腔对滑块产生挤压力的大小而采用不同的结构形式。主要形式有：将楔块与定模板设计为一体，优点是牢固可靠，但斜面磨损后不宜修复；将楔块设计成一个单独件，用T形槽固定到定模板中，牢固可靠；用螺钉将楔块从侧面固定到定模板上，结构简单，但锁紧力

23、较小；将楔块设计成一个单独件，用凹形槽和螺钉同时固定到定模板上，牢固可靠，锁紧力大。对以上4中楔块进行比较并结合抽拔力的大小，选择4最合适本次设计。在零件的侧面有与开模方向不一致的孔或槽等,就要用到侧抽芯机构，图5.1所示为斜导柱机动侧抽芯机构，下面以此为例，介绍斜导柱侧向抽芯机构的组成与作用。 图5.1 侧向分型与抽芯机构的组成侧向成型元件是成型塑件侧向凹凸（包括侧孔）形状的零件,包括侧向型芯和侧向成型块等零件,本设计采用在侧滑块上直接成型侧型芯,如图5.1中的侧滑块17。 运动元件是指安装并带动侧向成型块或侧向型芯并在模具导滑槽内运动的零件，如图5.1中的侧滑块17。传动元件是指开模时带动

24、运动元件作侧向分型或抽芯，合模时又使之复位的零件，如图5.1中的斜导柱16。为了防止注射时运动元件受到侧向压力而产生位移所设置的零件称为锁紧元件，如图5.1中的偰紧块18。 限位元件是为了使运动元件在侧向抽芯结束后停留在所要求的位置上，以保证合模时传动元件能顺利使其复位，必须设置运动元件在侧向抽芯结束时的限位元件，如图5.1中的21元件。该塑件侧孔的抽芯距不大，从模具结构简尽量单化的角度，可以采用斜导杆机构来成型侧孔部分。利用模具推出机构的推出力驱动斜导杆作斜向运动，在塑件被推出脱模的同时，由斜导杆完成侧向抽芯的动作。5.2抽心力的计算抽芯距s=s1+5mmS1为孔深度在这里孔深度为壁厚S1=

25、3所以 s=8mm抽芯力的计算:Fc=Ch(cos(a)-sin(a) (5.1)=37.68200.9107(0.15cos(180)-sin(180)=31.7103NFc-抽芯力 C-侧型芯成行部分的截面的平均周长(m)= X12=36.78 mm h-侧型芯成行部分的高=20 mmP1-塑件对侧型芯的收缩应力(包紧力)一般=(0.8-1.2)x107pa模外冷塑件=(2.4-3.9)107pau=0.15,a-侧型芯的脱模斜度或倾斜角=1805.3斜导柱设计在确定斜滑块结构尺寸之前，应了解其设计要点：斜滑块的导向斜角一般取18 o，斜滑块的推出高度必须小于导滑槽总长的2/3；斜滑块在导

26、滑槽内的活动必须顺利；内抽芯斜滑块的端面不应高于型芯端面，而应在零件允许的情况下低于型芯端面0.050.10mm。斜导柱尺寸的确定：斜导柱的形状如图5.2所示:其工作端的端部设计成半球形。图5.2 斜导柱的形状其材料选用45碳素工具钢,热处理要求硬度HRC55,表面粗糙度为Ra0.8nm,斜导柱与固定板之间采用过渡配合H7/m6,滑块上斜导柱之间采用间隙配合H11/b11,或在两者之间保留0.5mm间隙。斜导柱倾斜角度a为倾斜角L=s/sin(a)经查资料得 a取18o比较理想。斜导柱其工作长度Lz=scos()/sin(a)(4-10)为滑动定向模一侧的倾角因=0o所以L=s/sin(a)=

27、6.5/sin(18 o)=21mmLz 斜导柱的总长度(mm)；d1 斜导柱固定部分大端直径(12mm)；h 斜导柱固定板厚度(20mm)；d 斜导柱工作部分直径(16mm)；S 抽芯距(10mm)。=30/2tan(18o)+20/cos(0o)+30/sin(18o) 36mm 斜导柱安装固定部分长度斜导柱固定部分的直径(40mm)斜导柱固定部板的厚度(20mm)a 斜导柱的倾角斜导柱受力分析与强度计算中受力分析如下图5.3所示：图5.3 斜导柱的受力分析在图中Ft是抽芯力FC的反作用力.其大小与FC相等,方向相反,方向相反，Fk是开模力，它通过导滑槽施加于滑块F是斜导柱通过斜导柱孔施加

28、于滑块正压力，其大小与斜导柱受的弯曲力Fw相等，F1是斜导柱与滑块间的摩擦力，F2是滑块与导滑槽间的摩擦力另外斜导柱与滑块，滑块与导滑模之间的摩擦系数为0.5侧 (5.2)侧 (5.3) 式中F1=F2=由式解得： (5.4)因摩擦力太小所以可以省略既(=0)所以F=Ft/cos(a)=31.7105/cos(18.)=33.43105NFw=Fc/tan(a)=31.7105/tan(18)=9105N由Fc斜导柱的倾斜角在有关资料中可查到最大弯曲力Fw=1000KN 然后根据Fw和Hw=20mm以及可以查出斜导柱直径d=16mm。滑块的设计：滑块是斜导柱侧向分型抽芯机构中的一重要零部件，它

29、上面安装有侧向型芯式侧向型芯块，注射成形时塑件尺寸的准确和移动的可靠性都需要靠它的运动精度保证，滑块的结构形状应根据具体塑件和模具结构进行设计可分为整体式和组合式在这里采用整体式5.4滑槽的设计滑块在侧向分型抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向平稳的往复移动这一过程是在导滑槽内完成的。滑块与压块的配合形式采用T形槽导滑其配合采用H8/f7间隙配合材料选用T12硬度HRC52。其结构形式如图7.4所示，其配合长度L=1.5B(塑件宽度)这里导槽可在动模上直接加工出来。图5.4 滑块与导滑槽的配合形式5.5楔紧设计(1) 楔紧块的形式在注射过程中侧向成形零件，受到熔融塑料斜导柱为一组长杆件受力后容易

30、变形导致滑块后移因此必须设计楔紧块，以便在合模后锁住滑块，承受熔融塑料给予侧向成形零件的推力。楔紧块与模具的连接形式如图5.5所示。图5.5 楔紧块与滑块的连接形式(2) 楔紧角的选择楔紧块的工作部分是斜面，一般比大一些，当滑块向动模侧倾斜b角度时，在这里5.6滑块定位设计滑块定位装置在开模过程中来保证滑块停留在刚刚脱离斜导柱的位置在发生移动以避免合模时斜导柱不能准确的插入滑块的斜导孔内造成模具的损快。此设计采用弹簧+挡块定位如图5.6所示。 图5.6 滑块定位图6 合模导向机构设计在模具进行装配或成型时，合模导向机构主要用来保证动模和定模两份大部分或模内其他零件之间准确对合，以确保塑料制件的

31、形状和尺寸精度，并避免模内各零件发生碰撞和干涉。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。本次设计中采用的是导柱导向，导柱和导套的设计参考国家标准为GB/T 4169.2-2006（导柱）和GB/T 4169.2-2006（导套）。见图6.1。 图6.1 动、定模导向机构为了增加在推出过程和复位过程中的稳定性，需在推板上增加推板导柱和推板导套。结构如图8.2所示。此导柱和导套需要自己加工。导柱和导套采用H7/h6的配合，导柱和模板之间采用H7/k6的配合，导套和模板之间采用H7/k6的配合。 图6.2 推板导柱导向机构7 推出机构和复位机构的设计塑件从模具上取下以前还有一个从模具的成型零部

32、件上脱出的过程，使塑件从成型零部件上脱出的机构称为脱模机构。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出机构的导向和复位部件等组成。7.1推出机构的选用原则使塑件脱模时不发生变形(略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形)；推力分布依脱模阻力的的大小要合理安排；推杆的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部产生隙裂；推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；推杆位置痕迹须不影响塑件外观。7.2推出构类型的选择推出机构按其推出动作的动力来源分为手动推出机构，机动推出机构，液压和气动推出机构。根据推出零件的类别还可分为推杆推出机构、套管推出机构、推板推出机构、推块推出机构、利用成型

33、零部件推出和多元件综合推出机构等。本设计中采用推杆推出机构使塑料制件顺利脱模。7.3推杆机构具体设计(1) 推杆布置该塑件采用了分布均匀大小同样的推杆，其分布情况如图7.1所示，这些推杆设置在脱模阻力较大的地方及强度刚度较大处，在加个推件板，使制品所受的推出力均衡，不会由于推出时导致塑件的质量受损。图7.1 推杆布置(2) 推杆的设计7本设计中采用台肩形式的圆形截面推杆,因塑件结构特点,设计推杆时设计为直径长度相同的推杆,推杆端平面不应有轴向窜动。推杆与推杆孔配合一般为，其配合间隙不大于所用溢料间隙，以免产生飞边，ABS塑料的溢料间隙为mm。7.4推出行程推出行程一般规定使顶出的制品脱离模具5

34、10mm，在成型一些形状简单或桶形制件时，也可以取其深度的2/3。本模具的推出距离为15mm。7.5推出机构的导向与复位推出机构在注射模工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆和复位杆与模板的滑动配合以外，其余部分均处于浮动状态。推杆固定板与推杆的重量不应作用在推杆上，而应该由导向零件来支承。另外，考虑到推出机构往复运动的灵活和平稳，必须设计推出机构的导向装置。推出机构在开模推出塑件后，为下一次的注射成型，还必须使推出机构复位12。在本次设计的模具中，推出机构的先复位采用复位杆来实现。推出机构的导向采用在动模座板上固定两个导柱来实现，复位杆的大小为是20的，长度是180mm。推出机构的导

35、向和复位机构如图7.2所示。 图7.2 推出机构的导向和复位8 支承与连接零件的设计与选择注射模中的各种固定板、支承板、支承块以及模座等都称为支承零部件，将它们与合模导向机构和推料脱模机构等组装，便可组成注射模架。模架的作用是用来安装和固定注射模中的各种功能机构，设计时各种支承零件必须具有足够的强度和刚度。8.1固定板固定板在模具中起着固定成型零部件、合模导向机构及推出脱模机构等各种结构功能的作用，如动、定模固定板，推件板，推出固定板等。固定板在模具中的工作条件与结构形式和注射成型工艺条件有关。动、定模固定板，采用45钢，推出固定板采用235钢。8.2支承板和垫块支承板也叫垫板，对固定板上模具

36、的各零件起着支承作用。垫板垫靠在支承板和模座之间，形成推出脱模机构的运动空间。变更支承板和垫块的厚度，可改变模具的封闭高度，以保证闭合高度和开模行程与注射机规格的匹配。支承板应具有一定的强度和刚度，以免发生变形，引起注射成型时发生溢料或制品偏差。垫块、模座与支承板间可采用六角螺钉固定。支承板和垫块的材料分别采用45钢和235钢。8.3模座与注射机相联的模具底板称为模座。模座是整个注射模中支承所有零部件的底板，在注射成型过程中传递合模力并承受成型力，应具有足够的强度和刚度，即应具有足够的厚度，不能低于13。本套模具的模座厚度为25，达到了使用要求，模座材料采用235钢。9 模具冷却系统9.1冷却

37、水管管道的设置 由于在成型的过程中，会产生大量的热量，为保证塑件的质量和合适的冷却时间，需要在模具上开设冷却水管的管道。开设的水孔如图8.1所示： 图8.1 管位置示意图9.2冷却系统之设计规则设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔道应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数： 冷却孔道的位置与尺寸、孔道的长度、孔道的种类、孔道的配置与连接、以及冷却剂的流动速率与热传性质。 冷却管路的位置与塑件壁厚应该尽可能维持均匀。冷却孔道最好设置是在凸模块与凹模块内，设在模块以外的冷却孔道比较不易精确地冷却模具。通常，钢模的冷却孔

38、道与模具表面、模穴或模心的距离应维持为冷却孔道直径的12倍，冷却孔道之间的间距应维持35倍直径。冷却孔道直径通常为6-14 mm(7/169/16英吋)，在此取6mm。9.3冷却时间的确定在对冷却系统做计算之前，需要对某些数据取值，以便对以后的计算作出估算；取闭模时间3S，开模时间3S，顶出时间2S，冷却时间30S，保压时间20S，总周期为60S。其中冷却时间依塑料种类、塑件壁厚而异，一般用下式计算：t= (9.1)=62/(3.1420.07)8/3.142(200-50)/(80-50)= 73（S）式中：S塑件平均壁厚，S取6mm； 塑料热扩散系数(mm/s)，=0.07；T成型温度160-220，T取200；T平均脱模温度，T取80；T模具温度4080，T取50。由计算结果得冷却时间需要73 S，这么长的冷却时间显然是不现实的。本模具型芯中的冷却管道扩大为腔体，使冷却水在型芯的中空腔中流动，冷却效果大为增强。参照经验推荐值，冷却时间取30S即可。 结 论模具设计对于作者来说，基本上是一个新的领域，对模具的了解只限于在工厂里打工时见到的一些模具外观和简单知识。通过查阅塑料注射模具的相关书籍和手册弥补空缺的知识，逐渐的熟悉了解模具设计的重点难点以及设计流程，再结合以前所学知识开始本次设计。