毕业设计水杯连柄底塑料座模具设计

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第一章概述 ........................................................................................................................................... 1

1.1 塑料的概述 ................................................................................................................................. 1 1.2 塑料的分类 ................................................................................................................................. 1 1.3 塑料的性能特点 ........................................................................................................................ 2 1.4塑料的主要成型方法 ................................................................................................................ 3 1.5注塑模具的现状和发展趋势 .................................................................................................. 4

第二章塑件成型工艺性分析 ...................................................................................................... 5

2.1 塑件分析 ..................................................................................................................................... 5 2.2 PS的性能分析 ......................................................................................................................... 6 2.3 PE塑料的注射成型过程及工艺参数 ................................................................................ 6 2.4溢边值 ........................................................................................................................................... 7

第三章模具结构形式设计 ......................................................................................................... 8

3.1分型面位置的确定 .................................................................................................................... 8

3.1.1 选择分型面的基本原则 .............................................................................................. 8 3.1.2 分型面类型的选择 ....................................................................................................... 8 3.2 型腔数量及排列方式的确定 ................................................................................................. 8

第四章注射机的选择 ................................................................................................................ 10

4.1 注射量的计算 ......................................................................................................................... 10 4.2 浇注系统凝料体积的初步估算.......................................................................................... 10 4.3选择注塑机 ................................................................................................................................ 11 4.4 型腔数量及注射机的相关参数的校核 ............................................................................ 11

4.4.1型腔数量的校核 ......................................................................................................... 11 4.4.2 注射机的相关参数的校核 ...................................................................................... 12 4.5 注射机安装模具部分相关尺寸的校核 ............................................................................ 13 4.6开模行程校核与推出机构的校核 ...................................................................................... 13

第五章浇注系统的设计 .............................................................................................................. 15

5.1浇注系统设计的原则 ............................................................................................................. 15 5.2主流道的设计 .......................................................................................................................... 15

5.2.1主流道的设计要点 ..................................................................................................... 16 5.2.2 主流道尺寸 ................................................................................................................. 16 5.2.3主流道衬套的形状 ..................................................................................................... 16 5.2.4 主流道衬套的固定 .................................................................................................... 17 5.2.5主流道冷料穴的设计 ................................................................................................ 18 5.3分流道的设计 .......................................................................................................................... 18

5.3.1分流道的设计要点 ..................................................................................................... 18

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5.3.2分流道的布置形式 ..................................................................................................... 19 5.3.3分流道的表面粗糙度 ................................................................................................ 20 5.3.4分流道冷料穴的设计 ................................................................................................ 20 5.4 浇口的设计 ............................................................................................................................... 20

5.4.1浇口的设计原则 ......................................................................................................... 20 5.4.2浇口的类型选择及位置确定 ................................................................................... 21 5.4.3点浇口的尺寸 ............................................................................................................... 21 5.5 浇注系统的平衡 ..................................................................................................................... 21 5.6 浇注系统凝料体积的计算 ................................................................................................... 21 5.7 浇注系统各截面流过熔体的体积计算 ............................................................................ 22 5.8普通浇注系统截面尺寸的计算与校核 ............................................................................. 22

第六章成型零件的设计 .............................................................................................................. 23

6.1成型零件的结构设计 ............................................................................................................. 23

6.1.1凹模结构设计 ............................................................................................................... 24 6.1.2凸模结构设计 .............................................................................................................. 24 6.2 凹模尺寸计算 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 6．3 凸模尺寸计算 ....................................................................................................................... 25

第七章模架的确定及标准件的选用 ................................................................................ 27 第八章合模导向机构的设计 ................................................................................................... 29 第九章脱模推出机构的设计 ................................................................................................... 31

9.1脱模推出机构的设计原则 .................................................................................................... 31 9.2塑件推出的基本方式 ............................................................................................................. 31 9.3塑件的推出机构 ...................................................................................................................... 32 9.4斜滑块的推出机构 ................................................................................................................. 32

第十章侧向分型与抽芯机构的设计 ................................................................................... 33

10.1侧向分型与抽芯机构类型的确定 .................................................................................... 33 10.2斜滑块（瓣合模块）的几种方案对比 ........................................................................... 33 10.3斜滑块的组合方式 ................................................................................................................ 33 10.4斜滑块的导滑形式 ................................................................................................................ 33 10.5设计要点 ................................................................................................................................. 33

第十一章温度调节系统设计 .............................................................................................. 36

11.1模具中冷却通道的设计原则 ............................................................................................. 36 11.2加热系统 .................................................................................................................................. 36 11.3冷却系统 ................................................................................................................................. 37

第十二章排气系统的设计 ...................................................................................................... 39 第十三章典型零件的数控加工 .............................................................................................. 40

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13.1 定模板的加工工艺过程 ..................................................................................................... 40 13.2 定模板的数控加工编程 ..................................................................................................... 41

第十四章设计总结 ...................................................................................................................... 45 参考文献 ................................................................................................................................................ 46 致谢 ................................................................................................................................................ 47

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第一章概述

1.1 塑料的概述

塑料一词的英文“Plastic”原意为可任意捏成各种形状的材料或可塑材料。在塑料工程中“塑料”的定义为“以合成树脂为基本成分，再加入各种添加剂，如填充剂、稳定剂、增塑剂、固化剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、溶剂、稀释剂等，可在一定的条件下（注意是温度和压力）塑化成型，产品最后能保持形状不变的材料。

1.2 塑料的分类

1.根据成型工艺性能，塑料可分为热塑性塑料盒热固性塑料两类

(1) 热塑性塑料大多数是由聚合树脂制成，它在加热时软化并熔融，只发生物理反应，不产生化学交联反应，成为可流动的粘稠液体（即熔体），在此状态下课塑制成一定形状的塑件，冷却后保持已成型的形状。如再次加热，又可软化熔融，可再次成型。

(2) 热固性塑料大多数是以缩聚树脂为主，分别再加入各种添加剂构成。成型后的热固性塑料再加热不再软化，更不可具有可塑性。

2根据用途，塑料分为通用塑料、工程塑料和特殊功能塑料三大类。

(1)通用塑料通用塑料是指产量大、用途广且价廉的塑料，多用于一般工农业生产和日常生活之中，全世界公认的有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品种。

①聚乙烯（PE）聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的采用不同的聚合条件可得到不同性质的聚合物，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯等。低密度聚乙烯广泛用于各种食品及用品的包装袋。高密度聚乙烯以及中密度聚乙烯适合作为液体、化肥以及重大物体的包装材料。

②聚丙烯（PP）聚丙烯的强度、硬度及弹性模量等均优于高密度聚乙烯。它可在100℃不变形，同时电绝缘性优越，可用来制造机器上的某些零部件，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、接头、汽车方向盘调节盖等。它还可以制作各种化工容器，管道，阀门配件，泵壳以及收音机、录音机的外壳。

③聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯是由乙烯气体与氯化氢合成氯乙烯单体，再聚合成聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯的强度高可在-15～60℃使用。它的电绝缘性和化学稳定性也很好，常用于输送酸、碱、纸张等用的管道及化工耐腐蚀管道、通风管、气体管、输油管等。也用于制造灯座，插头、开关及其它电气、电信方面的用具。软质聚氯乙烯强度低，伸长率高，易老化，但具有密度小、隔热、隔音及防震等特点，多用于电线、电缆绝缘层、密封件，衬垫等。

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④聚苯乙烯（PS）聚苯乙烯具有很好的加工性能与电绝缘性，有良好的隔音、隔热及防震性能，主要用于装饰制品、仪表壳、灯罩、绝缘零件、容器、泡沫塑料、日用品等。

⑤酚醛塑料(PF) 表面硬度高，刚性大，尺寸稳定，点绝缘性好，但质脆，冲击强度差。根据添加剂的不同可制成各种塑件，用途广泛。

⑥氨基塑料（VF）表面硬度高，点绝缘性好。主要用于电绝缘零件、日用品、粘合剂、层压、泡沫制品等。

（2）工程塑料工程塑料通常是指力学性能较好，并能在较高温度下长期使用的塑料。常见的有ABS、聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、有机玻璃（PMMA）、聚酯树脂（PET、PBT）等，前四种发展最快，为国际公认的四种工程材料。

①ABS塑料 ABS塑料具有坚韧、质硬、刚性好的综合力学性能，易于成形和电镀，耐热，耐腐蚀以及尺寸稳定性较好，可用于制造点击、仪表、电话、电视机、收录机的外壳及有关元件，还可用来制作汽车的方向盘、手柄以及化工管道与容器等。

②聚碳酸酯(PC) 聚碳酸酯具有优良的综合力学性能，冲击韧度尤为突出；透明度高，可染成各种颜色，被誉为“透明金属”；耐热性比一般尼龙、聚甲醛略高，且耐寒，可在-100～145℃的温度范围内使用。它多用于制造机械工业中受载不大，但冲击韧度和尺寸稳定性要求较高的零件，如轻载齿轮、心轴、凸轮、蜗轮、蜗杆等，由于透明度高，在航空航天工业中也用于制造信号灯，挡风玻璃等。

③聚酰胺（PA）聚酰胺的商业名称是尼龙或锦纶。它广泛用于100℃以下工作的机器、化学及电器零件。

④聚甲醛(POM) 它具有优良的综合力学性能，其抗拉强度达75MPa，弹性模量和硬度较高，抗冲击、抗疲劳、减摩性能好，可在104℃下长期使用。但遇火会燃烧，在大气中暴晒还会老化。

（3）特殊功能塑料这是一类具有特殊性能的塑料，如用于医药、光敏及液晶方面的氟塑料、聚酰亚胺塑料、有机硅树脂、环氧树脂、导电塑料、导磁塑料、导热塑料，以及其他一些专门用途而改性得到的塑料。

1.3 塑料的性能特点

(1）密度小、质量轻塑料是一种轻质材料。普通塑料的密度约是铝材的1/2，钢材的1/5. 这对于减轻自重的车辆、船舶和飞机有着特别重要的意义，由于质量轻，塑料特别适合制造轻巧的日用品和家用电器。

（2)比强度和比刚度高强度与相对密度之比称为比强度，弹性模量与密度之比称为比刚度。通常，塑料的比强度接近或超过普通金属材料，因此可用于制造受力不大的一般构件。一些玻璃纤维、碳纤维增强塑料的比强度和比刚度相当高，甚至超过钢、钛

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等金属，已在汽车、造船、航天和国防工业中应用。

（3)化学稳定性好一般塑料均具有一定的抗酸、碱、盐等化学腐蚀的能力。其中最突出的代表是聚四氟乙烯，它对强酸、强碱及各种氧化剂等腐蚀性很强的介质都完全稳定，甚至在沸腾的“王水”中也无动于衷，核工业中用的强腐蚀剂五氟化铀对它也不起作用。因此在化工设备制造中有极其广泛的用途。如制造各种管道、密封件、换热器和在腐蚀介质中有相对运动的零部件等。

（4）电气性能优良几乎所有的塑料都具有优越的电气电气绝缘性能和极低的介质损耗性能，因此被广泛地用于电力，电机和电子工业中作为绝缘材料和结构零件，如线电缆、旋钮、插座、电器外壳等。

（5）减摩、耐磨性能优良，减震消声性好可用于制造一些高速运转的仪表齿轮、滚动轴承的保持架、机构的导轨等。

（6）成型和着色性能好塑料在一定条件下具有良好的可塑性，这为其成型加工创造了有力条件。塑料着色容易，而且范围广，可根据需要染成各种颜色。

（7）光学性能好不加添加剂的塑料大多可制成透光性良好的制品，如有机玻璃、聚苯乙烯、聚碳酸酯都能制成透明制品。

（8）多重防护功能除防腐外，塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射等。

1.4塑料的主要成型方法

随着加工温度的逐渐升高，塑料将经历玻璃态、高弹态、粘流态直至分解。处于不同状态下的塑料表现不同的性能，这些性能在很大程度上决定了塑料对加工的适应性、可模塑性、可延性、可纺性、可机加工性等。一般的，塑料的成型方法很多，主要有八种：

(1)注射成型注射成型是指通过注射机的螺杆或柱塞的作用，将熔融塑料注入闭合的模具型腔，经过保压、冷却、硬化定型后，即可得到模具成型出的塑件。

(2)压塑成型是将预热过的塑料原料放在经过加热的模具型腔内，凸模向下运动，在热和压力的作用下，塑料呈熔融状态并充满型腔，然后固化成型。

(3)压铸成型压铸成型是指通过压料柱将加料室内受热熔融的塑料经浇注系统压入加热的模具型腔，然后固化定型。

(4)挤出成型挤出成型是利用挤出机的螺旋杆加压，连续地将熔融的塑料从料筒中挤出，通过特定的截面形状的机头模成型并借助于牵引装置将挤出的塑料均匀拉出，同时冷却定型，获得截面形状一致的连续型材。

(5)吹塑成型它是将挤出的熔融塑料毛坯，置于模具内，借助压缩空气吹胀而贴于型腔壁上，经冷却硬化为塑料。此方法主要用于成型空心塑件。

(6)压延成型它将塑化的热塑性塑料，通过两道或多道旋转的滚筒间隙挤压延展，

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连续生产塑料薄膜或片材。

(7)发泡成型将发泡性树脂直接填入模具内，使受热熔融，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成泡沫塑件。常用发泡方法有三种：物理发泡法，化学发泡法和机械发泡法。

（8）真空及压缩空气成型把热塑性塑料板片固定在模具上，用辐射加热器进行加热，加热到软化温度后，用真空泵把板材和模具间的空气抽掉，靠大气的压力使板材贴合在模具的型腔表面，冷却后固化成型。

1.5注塑模具的现状和发展趋势

塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成型的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，以CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新结果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。

经过近几年的发展，塑料模具已显示出一些新的发展趋势： 1.大力提高注塑模开发能力。

2.注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。 3.模具生产正在向信息化迅速发展。 4.注塑模向更广的范围发展。

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第二章塑件成型工艺性分析

2.1 塑件分析

图2.1 塑件3D图

图2.2 塑件2D图

（1）塑料名称：聚苯乙烯（PS）（2）生产纲领：中批量

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（3）精度等级根据课本《塑料成型工艺及模具设计》表2-3常用材料塑料件公差等级和使用中查得，已标注的公差等级为MT2，未标注的公差等级为MT5。

（4）脱模斜度由于PS的成型性能很好，成型收缩率小，因此根据课本《塑料成型工艺及模具设计》表2-10常用塑件的脱模斜度查得PS的脱模斜度凹模为35′～1°45′，型芯为30′～40′，本塑件的内表面脱模斜度选1°，外表面脱模斜度选40′。

2.2 PS的性能分析

1. PS是线性结构是线性结构非结晶型，化学稳定性较好。透明性好，电性能好，抗拉，抗弯强度高，但是耐磨性差，质脆，抗冲击强度差。

2. PS的成型性能很好，成型前可以不用干燥，但注射成型是应该防止淌料，制品易产生内应力，易开裂。 3.PS主要性能指标见表2.1:

表2.1 PS的性能指标

密度

1.04-1.06 0.91-1.02 0.1-0.3

冲击韧度

1.1-23.6

?/kg?dm?3

比体积

v/dm3?kg?1

?k/(kJ?m?2)

体积电阻系数

>1016

?v/(??cm)

抗拉屈服强度

14-48

吸水率

24h/% 收缩率s/%

0.3-0.6

?b/MPa 拉伸弹性模量

（1.4-3.1）

?103

E1/MPa

热变形温度

64-92.5 131-165

抗弯强度?w/MPa 硬度（HB）

35-70 20-80

t/℃ 熔点t/℃

2.3 PS塑料的注射成型过程及工艺参数

1．注射成型过程。注射成型的工艺过程包括：注射前的准备、注射过程以及制品的后处理三个阶段。

（1）注射前的准备。对于PS的色泽，粒度和均匀度等进行检验。

（2）注射过程。塑料在注射机料桶内加热，塑化达到流动状态后，有模具的浇注

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系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模，压实，保压，倒流和冷却五个阶段。

（3）塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯，烘箱，处理温度为70℃，处理时间为2h-4h。

2．注射工艺参数（1）注射机：柱塞式

（2 )料筒温度（℃)：前段170-190；中段170-190;后段 140-160；（3）模具温度t/℃：32-65；

（4）注射压力（p/Mpa）：60-110；（5）保压压力（p/Mpa）：30-40；

（6）成型时间（s）：注射时间15～60s；高压时间 0～3s；冷却时间 15～60s；总周期 40～130s。

2.4溢边值

由于设计或制造精度的不合理，高压塑料熔体注入模腔后可能出现溢料（毛边）。不同的熔体粘度不同，出现溢料所需的间隙不同，溢边值即是塑料可能出现溢料的最小间隙值，模具设计和制造及使用时，模腔及分型面等处间隙不得大于此值。PS流动性较好，溢边值为0.03mm左右。

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第三章模具结构形式设计

3.1分型面位置的确定

在塑件设计阶段，应该考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具的设计制造都有很大影响。因此，分型面的选择是注射模具设计中的一个关键因素。 3.1.1 选择分型面的基本原则

分型面应选择在塑件断面轮廓最大的位置，以便顺利脱模。同时在选择分型面时考虑以下因素：

①不应影响塑件的尺寸精度和外观；

②尽量简单，避免复杂形状，使模具制造容易； ③不妨碍塑件脱模和抽芯； ④有利于浇注系统的合理设置；

⑤尽可能与料流的末端重合，有利于排气。 3.1.2 分型面类型的选择

（1）单分型面注射模单分型面注射模又称两板式模具，它是注射模中最简单又最常见的一种结构形式。这种模具可根据需要设计成单型腔，也可以设计成多型腔。构成型腔的一部分在动模，另一部分在定模。主流道设在定模一侧，分流道设在分型面上。开模后由于拉料杆的拉料作用以及塑件应收缩包紧在型芯上，塑件连同浇注系统凝料一同留在动模一侧，动模一侧设置的推出机构推出塑件和浇注系统凝料。一般对于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）双分型面注射模双分型面又称三板式注射模。与单分型面注射模相比，在动模与定模之间增加了一个可移动的浇口板（又称中间板），塑件和浇注系统凝料从两个不同的分型面取出。双分型面的种类较多，我们接触到的大致有以下几种：定距板式双分型面注射模、定距拉式双分型面注射模、定距导柱式双分型面注射模、拉钩式双分型面注射模、摆钩式双分型面注射模、尼龙拉钩式双分型面注射模。双分型面对于塑件外观质量要求比较高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各种双分型面结构。

综合考虑，可选择单分型面注射模。

3.2 型腔数量及排列方式的确定

型腔数量的确定由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较小，且为中批量生产，

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可采用一模多腔的结构形式。同时考虑到塑件的尺寸，模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模两腔。

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第四章注射机的选择

4.1 注射量的计算

通过对Pro/E建模的分析得塑件的质量属性如下图4.1所示：

图4.1 塑件的质量属性

塑件的体积：V?35.245?(2.54)3?57.77cm3 塑件的质量：m??V?57.77?1.04?60.08g 式中，?参考文献表取1.04g/cm3

4.2 浇注系统凝料体积的初步估算

由于浇注系统的凝料在设计之前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倍至1倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且不是很长，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.5倍来计算，故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和两个塑件的体积之和）为：

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V总?1.5nV塑?1.5?2?57.77?173.31cm3

4.3选择注塑机

1根

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表4.1 SZ-250/1250卧式注射机的参数

理论注射量/cm3

270

注/g?s?1

螺杆柱塞直径

/mm 注射压力/MPa 拉杆内向距/mm

锁模形式锁模力/kN 喷嘴直径/mm

160 450x450 双曲肘 1250 3

最大模具厚度/mm 最小模具厚度/mm 模具定位孔直径

550 150 160 SR15

移模行程/mm

360

射

速

率

110

/mm

喷嘴球半径/mm

4.4 型腔数量及注射机的相关参数的校核

4.4.1型腔数量的校核

由注塑机料筒塑化速率校核型腔数量 n?（KMt-m2）/m1

上式右边?12?2，符合要求

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式中 K--注塑机最大注塑量的利用系数，一般取0.8

M--注塑机的额定塑化量（g/s），该注塑机为18.9 t--成型周期，40s~130s，取50s

m1--单个塑件的质量和体积（g或cm3），取60.08g

m2--浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm3），取0.5 x 2m1

4.4.2 注射机的相关参数的校核

（1）注射压力校核查参考文献[1]表4-1可知，PS所需注射压力为60-110MPa，这里我选择取注射压力为p0?100MPa，注射机的公称压力为p公?160MPa，注射压力安全系数k0?1.25~1.4，这里选择取中间值k1?1.3，则：

k1p0?1.3?100?130MPa?p公

所以注射机注射压力合格。（2）锁模力的校核

第一步：塑件在分型面的投影面积

A塑?4389mm2；

第二步：浇注系统在分型面上的投影面积 A浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇的数值可以按照多型腔模具的统计分析来确定。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2-0.5倍。由于本设计的流道系统较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。这里取A浇=0.2A塑

第三步；塑件和浇注系统在分型面上的总投影面积为

A总?n(A塑?A浇)?2?1.2?4389?10533.6mm2；

第四步；模架型腔内的胀型力为

F胀=A总p模?10533.6?25?263.34kN。

式中，p模是型腔的平均计算压力值。p模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的20%-40%，大致范围是20Mpa~40MPa。PS取p模=25MPa。

由表4.1可知，该注射机的公称锁模力F锁?1250kN,锁模力安全系数为

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k2=1.1-1.2，这里取k2=1.2，则取k2F胀=1.2F胀=316kN

4.5 注射机安装模具部分相关尺寸的校核

不同型号的注射机安装部位的形状和尺寸各不相同，设计模具时应对其相关尺寸加以校核，以保证模具能顺利安装。需校核的主要内容有喷嘴尺寸，定位圈尺寸，模具的最大与最小厚度及安装螺钉孔等。

（1）喷嘴尺寸注射机喷嘴头一般为球面，模具主流道始端凹球面半径SR应与喷嘴球面半径SRo相适应，即

SR=SRo+（1～2）mm=15+(1～2)mm=16mm～17mm

（2）定位圈尺寸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，定位圈与注射机固定模板上的定位孔呈间隙配合。定位圈的高度，对小型模具为8mm～10mm,对大型模具为10mm～15mm，在此取10mm。

（3）模具厚度Hm也称模具闭合高度，必须满Hmin

式中Hmin—注射机允许的最小模具厚度，即动定模之间的最小开合距离； Hmax—注射机允许的最大模具厚度。

根据设计估计本模具高度在250～300mm之间满足设计要求。

（4）模具长、宽尺寸与注射机拉杆距离的关系。模具安装有两种方式，即从注射机上方直接吊入机内进行安装，或者先吊到侧面再由侧面推入机内安装，为安装方便，应使模具尺寸与注射机拉杆间距离小于10mm。

（5）模具与注射机的安装关系。模具的安装固定形式有压板式与螺钉式两种。压板式安装灵活而被广泛采用，而螺钉式需模座上的孔和模板上的孔完全吻合，安装比较麻烦，但对于大型模具的安装，这种安装安全可靠本塑件可以选择螺钉安装。

4.6开模行程校核与推出机构的校核

开模行程是指从模具中取出塑件所需的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S，由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核。

开模行程与模厚无关。这种情况主要是指锁模机构为液压—机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的最大冲程所决定，而与模厚无关。

对于单分型面注射模，所需开模行程H为

H=H1+H2+(5～10)mm≤S

式中 H1 ——推出距离（脱模距离）（mm）

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H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）所以该塑件的开模行程为

H≈35+133+(5～10)mm≈173mm～178mm≤S=360mm

模具有侧向抽芯时开模行程的校核。此时应考虑抽芯距离所增加的开模行程，为完成侧向抽芯距离s所需开模行程为H侧，当H侧≤H1+H2时然按上式计算开模行程H；当H

侧

>H1+H2时，其开模行程H为

H=H侧+（5～10）mm≤S

所以此塑件模具的开模行程H≈180mm。

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第五章浇注系统的设计

浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰，内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失小，热量散失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。

浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。从注塑机喷嘴至模具型腔的熔融树脂流路称之为流道，其浇口套内树脂流路称之为主流道，其余部分称之为分流道。分流道末端通向型腔的节流孔称之为浇口，在不通向型腔的分流道末端设置冷料井。浇注系统分为两大类，制品与固化的浇注系统一同从模具中取出的浇注系统称之为冷流道浇注系统。通过加热装置保持流道中树脂为熔融状态的称之为热流道浇注系统。

5.1浇注系统设计的原则

设计浇注系统时应遵循以下原则：

（1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；（2）尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短冲模时间：

（3）选择浇口位置时应避免产生湍流和涡流及喷射和蛇形流动，并利于排气和补缩；

（4）避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；

（5）浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑料件分离、切除整修容易，且外观无损伤；

（6）融合缝位置需合理安排，必要时配以冷料井或溢料槽；（7）尽量减少浇注系统的用料量；

（8）浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口须有IT8级以上精度。浇口位置及浇口种类决定熔料在型腔中的流动方向和路径。选择浇注系统时应兼顾熔体的流动、收缩、塑件形状、表面质量及浇口凝料的取出。若浇口位置不当或浇口种类选用不适合，则难以保证塑件质量。模具采用点浇口进料，浇口设置在塑件上部的中心处，以使熔体流动均匀，填充迅速，降低塑件变形几率，脱模时浇口凝料自动拉断，提高生产效率；留在塑件表面的浇口痕迹很小，在模具外手工去除，确保塑件表面质量

5.2主流道的设计

主流道常常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机的喷嘴注射出的熔体导入分离到或者型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时候主流道凝料的顺利取出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和填充时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常常设计成独立的主流道衬套。

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材料选用45钢，并经局部热处理球面硬度38-45HRC，设计独立的定位环用来安装模具是其定位作用，主流道衬套的进口直径略大于喷嘴直径，0.5-1mm，以免溢料并且防止衔接不准二发生堵截现象。 5.2.1主流道的设计要点

（1）浇口套的内孔即主流道呈圆锥形，单边锥度1°～2°。锥度过大会造成压力减弱，流速减慢，塑料形成涡流，熔体前进时易混进空气，产生气孔；锥度过小，会使阻力增大，热量损耗大，表面黏度上升，造成注射困难。浇口套内孔出料口处（大端）应设计成圆角r，一般为0.5～3mm。

（2）浇口套的进口进口的直径d应比注射机喷嘴孔直径大0.5~1mm。若等于或小于注射机喷嘴直径，在注射成型时会造成死角，并积存塑料，注射压力下降，塑料冷凝后，脱模困难。d=注射机喷嘴尺寸+（0.5～1）mm。

（3）浇口套球面浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须吻合，浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径大约2mm～3mm，接触时圆弧度吻合的好。反之两者不能很好贴合，会让塑料熔体返喷出现溢边，致使脱模困难。即浇口套球面半径R=14mm～15mm。

（4）浇口套长度浇口道的长度应尽量短，可以减少冷料回收量，减少压力损失和热量损失。浇口套的长度应与定模板厚度一致，它的端部不应凸出在分型面上，否则会造成合模困难，不严密，产生溢料，甚至压坏模具。所以选择L=50mm。

（5）浇口套的结构浇口套锥度内壁表面粗糙度为Ra1.6～Ra0.8μm，保证料流顺利，易脱模。浇口套不能制成拼块结构，以免塑料进入接缝处，造成冷料脱模困难。浇口套部位是热量最集中的地方，为了保证注射工艺顺利进行，要考虑冷却措施。 5.2.2 主流道尺寸

（1）主流道小端直径 d=注射机喷嘴直径d0?(0.5~1)?3.5~4，取d0=4mm; （2）主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球半径SR0?(1~2)?16~17，取SR=16; （3）球面配合高度 h?3~5mm，取h?3mm；

（4）主流道长度尽量小于等于60mm,由标准模架结合该模具的结构，取

L0?47mm;

（5）主流道大端直径 D?d?2L0tan??7.28mm（锥角为2°-4°，这里取2°）；（6）浇口套总长 L?L0?h?47?3?50mm 5.2.3主流道衬套的形状

主流道小端入口处与注塑机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具

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主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC~55HRC,如图5-1所示：

图5.1主流道衬套

5.2.4 主流道衬套的固定

主流道衬套的固定如图5-2和图5-3：

图5.2 定位圈

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图5.3 主流道衬套的固定形式

5.2.5主流道冷料穴的设计

开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径。该模具具有垂直分型面即侧向分型，冷料穴分别开在左、右瓣合模上，开模时，将主流道中的凝料拉出，侧向分型时，冷料穴中的凝料及塑件塑件同时被推出。

该模具取d+2=7+2=9mm,其中d为主流道大端直径，冷料穴深度为3/4d=5.25mm。

5.3分流道的设计

分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用。多型腔模具必须设置分流道，单型腔大型塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应该尽可能短，以减小压力损失，热量损失和流道凝料。 5.3.1分流道的设计要点

（1）分流道对熔体的阻力要小在保证足够的注射压力使塑料熔体顺利充满型腔的前提下，分流道的截面积与长度尽量取较小值，尤其对小型塑件更重要。分流道转折

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处应以圆弧过渡。

（2）各型腔均衡进料当塑件形状、大小相同时，各分流道的截面积与长度都要对应相等，各支分流道长度也应一致，并尽量取短。当一模同时成形几个不同形状及大小或不同重量的塑件时，各分流道的截面积及长度应该与塑件相适用。分流道较长时应在其末端开设冷料井。

（3）分流道形状分流道的形状应有利用塑料流动，且长度应尽可能的小，要便于加工及刀具选择。

（4）分流道位置可单独开设在定模板或动模板上，也可同时开在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状，这主要取决于模具结构、塑料特性及塑件脱出方法。通常分流道多开设在模具的一边，以有利于开模时将流道凝料脱出。

（5）分流道与浇口两者连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及填充。 5.3.2分流道的布置形式

分流道在分型面上的布置与前面所述型腔的排列密切相关，有多种不同的方式。但是要遵循两个原则：一是排列紧凑，缩小模具板面尺寸；另一个是流程尽量短，锁模力力求平衡。该模具的流道布置形式采用平衡式，定模部分与瓣合模上均开有分流道，塑料熔体经分流道能均衡的分配到两个型腔和避免局部胀型力过大影

-5可知梯形流道尺寸与圆形流道尺寸的关系，即 H=0.76D=0.76（3.5～10）mm=2.66～7.6mm B=1.14D=3.99～11.4mm 式中 B为梯形大底边的宽度 H为梯形的高度

b）根据课程《塑料成型工艺及模具设计》表4-6选B为6mm,H为4mm，R为1～5mm，取R为1mm，梯形的斜角通常取5o~10o，此处取8o；梯形的经计算可得下底宽为4.88mm。

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其截面形状如图5-1所示

图5.4 分流道截面形状

5.3.3分流道的表面粗糙度

由于分流道中与模具接触的外表面塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因此分流道的表面粗糙度不是越低越好。一般0.63?m-1.6?m，此处选0.8um

5.3.4分流道冷料穴的设计

当分流道较长时，可将分流道端部沿料流前进方向延长作为分流道冷料穴，以贮存前锋冷料。

5.4 浇口的设计

浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，其作用是使从分流道流过来的塑料熔体以较快的速度进入并充满型腔，型腔充满后，浇口部分的熔体能迅速的凝固而封闭浇口，防止型腔内的熔体倒流。注射成型时许多缺陷都是由于浇口设计不合理而造成的，所以要特别重视浇口的设计。

浇口横截面积通常为分流道截面积的0.07倍~0.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5mm~2.0mm。 5.4.1浇口的设计原则

对浇口的总的设计要求是，要使塑料熔融体以较快的速度进入并充满型腔，同时在型腔充满后适时冷却封闭。浇口位置选择要遵循以下原则：

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（1）浇口位置的设置应使塑料熔体填充型腔的流程最短、料流变向最少，同时保证流动比在允许范围内。

（2）浇口位置的设置应有利于排气和补缩，应减少或避免产生熔接痕、提高熔接痕的强度，同时要避免塑件变形。

（3）浇口位置的设置应避免引起熔体破裂，当型腔内有型芯安装有型芯时，应防止型芯变形。

5.4.2浇口的类型选择及位置确定

浇口形式较多，一般可分为直接浇口、中心浇口、侧浇口、点浇口、潜伏式浇口及护耳浇口等。一般来说小浇口优点较多，它可以增加熔体通过的流速，充模容易，这对于塑料熔体粘度对剪切速率较敏感的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯等尤其有利；小浇口对熔体有较大的摩擦阻力，结果使熔体温度明显上升粘度降低，流动性增大，有利于薄壁复杂制品的成型。

点浇口又称针点浇口，它是比较常用的一种浇口形式，通常用于流动性较好的塑料制品，如聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚苯乙烯、尼龙类的塑料。

根据该塑料的特性及塑件的结构形式，本塑件采用一模两腔结构模具设计，在手柄的底端设置比较常用的一种点浇口的形式。 5.4.3点浇口的尺寸

由于点浇口的种类较多，根据《课程塑料成型工艺及模具设计》现将常用的经验数据列于下表5.1所示：

表5.1 点浇口的推荐值

塑件壁厚/mm <0.8 0.8~2.4 2.4~3.2 3.2~6.4

1.0~3.0 点浇口直径d/mm 0.8~1.3

浇口长度l/mm 1.0

由塑件选点浇口直径d为2.0mm，浇口长度l为1.0mm。

5.5 浇注系统的平衡

对于该模具，从主流道道各个型腔的分流道的长度相等，形状及界面尺寸对应相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。

5.6 浇注系统凝料体积的计算

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1. 主流道与主流道冷料穴凝料体积

V主=1/3??(R主2+r主2+ R主r主)L主=1/3??(3.52+22+3.5?2)?46?1112mm3 2. 分流道凝料体积

V梯=80?1/2?（6+4.88）?4=1740.8mm3

3. 浇口凝料 V浇较小，可取为0。 4. 浇注系统凝料体积

V总= V主+ V梯+ V浇=1112+1740.8=2852.8 mm3?2.9cm3

5.7 浇注系统各截面流过熔体的体积计算

1. 流过浇口的体积

V3=V塑=57.77 cm3

2. 流过分流道的体积

V2=V塑+ V梯/2=58.64 cm3

3. 流过主流道的体积

V1=2 V2+ V主=118.4 cm3

5.8普通浇注系统截面尺寸的计算与校核

1. 确定适当的剪切速率

根据经验浇注系统各段的剪切速率?取以下值，所成塑件质量较好。（1）主流道：?s=5?102s-1~5?103s-1；（2）分流道：?.。。R=5?102s-1~5?103s-1；

（3）点浇口：?G=5?103s-1~5?104s-1。 2.校核剪切速率

（1）校核主流道剪切速率

1）确定注塑时间：查课程表4-8，可取t=2.0s 2）计算主流道的体积流量

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q主=

nV塑?V主?V分t=

2?57.77?1.12?1.74=116.67cm3/s

23)计算主流道的剪切速率

?主=

（2）校核分流道剪切速率

。3.3q主?R主3=7.4?102s-1，合理

1）计算分流道体积流量体积流量

q分=

V分?2V塑1.74?2?57.77==58.64 cm3/s

2t2）计算分流道的剪切速率

第六章成型零件的设计

6.1成型零件的结构设计

模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件，成型零件包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型过程中成型零件受到熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和

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较低的表面粗糙度，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足够的强度，刚度和表面硬度。同时，还应该考虑零件的加工性及模具的制造成本。 6.1.1凹模结构设计

凹模也称为型腔、凹模型腔，用以形成塑件的外形轮廓。按结构形式的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式四种类型。

（1)整体式凹模凹模由整块材料制成，结构简单，成型塑件的质量较好，模具强度高，不易变形。但其加工工艺性差，热处理不方便，内尖角处易开裂，所以只适用于形状简单的塑件成型。

（2)整体嵌入式凹模对于小件一模多腔模具，一般是将每个凹模单独加工后压入定模板中，这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。

（3)组合式凹模广泛用于大型模具上，对于形状较复杂的凹模或尺寸较大时，可把凹模做成通孔型的，然后在装上底板，底板的面积大于凹模的底面。

（4)镶嵌式凹模

1)局部镶拼式凹模对于形状复杂易损坏的凹模，将难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型腔主体上，以方便加工和更换。

2)侧壁镶拼嵌入式凹模适于大型复杂的模具。

在此次设计中，由于采用了侧向抽芯机构，滑块的型腔充当凹模结构，它的结构决定于塑件制品的成型需要和加工与装配的工艺要求，在此，采用整体式凹模。

6.1.2凸模结构设计

凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常分为整体式和组合式两种类型

计算公式为：LM??z?[(1?SCP)LS?x?]0

式中：SCP是塑件的平均收缩率，查课程表1-2知PS的收缩率为0.5%～0.8%，所

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0.005?0.008?0.0065 。?Z是模具制造公差，实践证明，模具制造公差可取塑

211件公差的～。x是系数，一般在0.5～0.8之间（下同）。

36以Scp? Ls是塑件的外形长边尺寸为70mm; ?取0.65；查参课程表2-4可得塑件的制造公差

.055.055HM?[(1?0.0065)?90?0.55?0.22]0mm?90.4640mm 00

6．3 凸模尺寸计算

凸模的结构如下图所示：

图6.1 凸模的结构

（1）凸模径向尺寸：lM (ls1=65mm ls2=67mm )

0l?[(1?S)l?x?]计算公式为：MCPs??z

查参课程表2-4可得塑件的制造公差分别为：?1?0.30mm ?2?0.34mm ；?z取

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?/4;系数x1=0.6， x2=0.6

0lM1?[(1?0.0065)?65?0.6?0.30]0?0.075mm?65.60?0.075mm 0lM2?[(1?0.0065)?67?0.6?0.34]0?0.085mm?67.64?0.085mm

0hM2?[(1?0.0065)?5?0.6?0.12]0?0.03mm?5.1045?0.03mm

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第七章模架的确定及标准件的选用

模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机地联系成一个整体，也可以说塑料模的模架起装配、定位和安装作用。塑料注射模架现已标准化和系列化了，因此在设计时只需根据塑件的结构和尺寸直接选用即可，也可以自行设计。

由型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸选择模架尺寸为250x355mm的模架，可符合要求。

1.定模座板（315mm x 355mm、厚25mm）

定模座板是模具与注塑机连接固定的板，材料为45钢。

通过4个M12的圆柱螺钉与定模固定板连接，定位圈通过4个M6的圆柱螺钉与其连接，定模座板与浇口套为H8/f8配合。

2. 定模板（250mm x355mm）、厚25mm）

用于固定型芯、导套。定模板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230HB~270HB。

其上的导套孔与导套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合；定模板与浇口套采用H8/m6配合。

3. 支承板(250mm x 355mm，厚20mm)

支承板应具有较高的平行度和硬度。该套模具的型芯固定在支承板，支承板用材料45钢较好，调质230HB~270HB。

其上的导柱固定孔与导柱为H7/k6配合，其瓣合模推杆孔与推杆为单边间隙0.5mm，其上的塑件推杆孔与塑件推杆采用H8/f8配合。

4. 垫块（50mm x 355mm，厚90mm）（1）主要作用

在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注塑机的模具安装厚度要求。

（2）可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。

（3）垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。该模具垫块采用Q235A制造。

（4）垫块的高度h校核

h=h1+h2+h3+s+?=0+20+16+35+4=75mm<90mm,符合要求。

式中h1—顶出板限位钉的厚度，该模具没采用限位钉，故其值为0 h2—推板厚度，为20mm

h3—推杆固定板厚度，为16mm

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s—推出行程，为35mm

?—推出富余量，一般为3mm~6mm，取4mm。 5. 动模座板（315

8. 推杆固定板（148mm x 355mm，厚16mm）

材料为45钢。其上的推板导套孔推板导套采用H7/f6配合。

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第八章合模导向机构的设计

当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则需由设计人员根据模具结构进行设计。

1. 导向机构的总体设计

（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，防止压入导柱河导套后变形。

（2）该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称布置。（3）该模具导柱安装在支承板上，导套安装在定模板上。 2. 导柱设计

（1）该模具采用带头导柱，加油槽，如图所示：

图8.1 导柱

（2）导柱的长度必须比凸模端面高出6mm~8mm。

（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的尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱由标准模架可知为?35mm）。

（5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7的间隙配合。

（6）导柱工作部分的表面粗糙度为Ra=0.4?m。

（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50HRC以上或45钢经调质、

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表面淬火、低温回火，硬度为50HRC以上。

3.导套设计

导套与导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套有两种结构形式：直导套、带头导套。

（1）结构形式。采用带头导套，如图所示：

图8.2 （2）导套的端面应倒圆角。

（3）导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4?m。导套外径与模板一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合镶入模板。

（4）导套材料可用淬火钢或铜等耐磨材料制造，该模具采用T8A。 4.推板导柱与导套设计

该模具采用推板导柱固定在动模座板上的形式。推板导柱除了起导向作用外，还支撑着支承板，从而改善了支承板的刚性。该模具设计了4套推板导柱与导套，它们之间采用H8/f7配合。

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第九章脱模推出机构的设计

9.1脱模推出机构的设计原则

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，模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出、顶出机构）。推出是注射成型过程中最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。在设计脱模推出机构时应遵循下列原则：

（1）推出机构应尽量设置在动模一侧。由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动，所以一般情况下，推出机构设置在动模的一侧，。正因如此，在分型面设计时应尽量注意，开模后使塑件能留在动模一侧。

（2）保证塑件不因推出而变形损坏。为了保证塑件在推出过程中不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和黏附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置。推力点应作用在塑件刚性好的部位，如肋部、凸缘、壳体形塑件的壁缘处，尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔，如壳体形塑件级筒形塑件多采用推板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。用推杆推出时，推杆作用在塑件表面的面积要进行计算，以防推出过大而使塑件发白或使塑件变形报废。

（3）机构简单、动作可靠。推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构本身要有足够的强度、刚度和硬度，以承受推出过程中的各种力的作用，确保塑件顺利脱模。

（4）良好的塑件外观。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐蔽面和非装饰面，对于透明塑件尤其注意顶出位置和顶出形式的选择，以避免推出痕迹影响塑件的外观质量。

（5）合模时的正确复位。设计推出机构时，还必须考虑合模时推出机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。

9.2塑件推出的基本方式

（1）推杆推出推杆推出是一种基本的、也是一种常用的塑件推出结构。常用的推杆形式有圆形、矩形、阶梯形。

（2）推件板推出对于轮廓封闭且周长较长的塑件，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据塑件形状而定。

（3）气压推出对于大型深型腔塑件，经常采用或辅助采用气压推出方式。

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9.3塑件的推出机构

（1）采用圆形推杆，如图8-3所示。每个塑件由3根推杆推出，共6根。

图8.4 塑件推杆

（2）推杆应设在脱模阻力大的地方。（3）推杆应均匀布置。

（4）推杆应设在塑件强度、刚度角度的地方。

（5）推杆直径与模板上的推杆孔采用H8/f8间隙配合。

9.4斜滑块的推出机构

（1）采用推杆推出，如图8.5所示：

图8.5 斜滑块推杆

（2）此推杆装入模具后，其端面应与斜滑块底面平齐或高出0.05mm~0.10mm。（3）此推杆与支承板的推杆孔采用单边0.5mm的间隙。（4）此推杆与推杆固定板，采用单边0.5mm的间隙。

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第十章侧向分型与抽芯机构的设计

侧向分型与抽芯机构用来成型塑件上的外侧凸起、凹槽和孔以及壳体塑件的内侧局部凸起、凹槽和不通孔。侧向机构类型很大，根据动力来源的不同，一般可分为机动、液压或气动以及手动三大类。

10.1侧向分型与抽芯机构类型的确定

该套模具采用机动侧抽机构，其驱动方式为斜滑块。

斜滑块驱动侧向分型与抽芯机构，通常斜滑块由锥形模套锁紧，能承受较大侧向力，但抽拨距离不大。此塑件的侧凹较浅，所需的抽芯距不大，故采用此机构较为合宜。

根据斜滑块侧向分型与抽芯的特点，利用推出机构的推力驱动斜滑块斜向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜滑块完成侧向分型河抽芯动作。

10.2斜滑块（瓣合模块）的几种方案对比

（1）斜滑块在定模内滑动（2）斜滑块在推件板上滑动（3）斜滑块在动模内滑动

该套模具宜采用（3）方案的结构形式，并加以改进，用推杆推动瓣合模块。

10.3斜滑块的组合方式

设计其组合方式时应考虑分型与抽芯的方向要求，并保证塑件具有较好的外观质量，还应该使滑块的组合部分具有足够的强度。该套模具采用两瓣合模块组合的结构形式。

10.4斜滑块的导滑形式

根据导滑部位作用的不同，斜滑块的导滑形式可分为3种类型。（1）滑块导滑。（2）斜推杆导滑。（3）推杆摆动与平移。

该套模具采用滑块导滑，其斜向滑槽为矩形滑槽。利用斜滑块的外侧面凸耳与模套内壁对应的斜向滑槽滑动配合，达到侧向分型与复位的目的。

10.5设计要点

（1）斜滑块的倾斜角和推出行程

由于斜滑块的强度较高，斜滑块的而倾斜角可比斜导柱的倾斜角大一些，一般在小

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于等于30o范围内选取。该套模具斜滑块的倾斜角选20o。

斜滑块的推出行程必须小于斜滑块导滑总长L的2/3。该套模具推出行程为35，而斜滑块导滑长度为90，合乎要求。

（2）斜滑块的装配要求

为了保证斜滑块在合模时其拼合面密合，避免注射成型时产生飞边，模具闭合后斜滑块底部与模板之间应有0.2mm~0.5mm的间隙，同时斜滑块还必须高出模套0.2mm~0.5mm。

（3）斜滑块推杆位置选择

在侧抽芯的过程中，应注意防止斜滑块移出推杆顶端，造成斜滑块无法完成预期的侧向分型与抽的动作。

（4）各项尺寸的计算与校核

斜滑块、模套、推杆、导柱之间的相对位置以及脱模推出完成后的相对位置如图6-1所示：

图6-1 1） 2）宽度为

b=2x（90-90 x tan20o）=2x57.24=114mm

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斜滑块形式为两瓣形式。

整体形式（两瓣组合时）。初步设计上表面的尺寸180mmx270mm，下表面的

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则设定下表面的尺寸为114mm x 270mm 3)斜滑块的导向倾斜角??15o 4）推出行程为L推=35mm

5)所需的理论侧向抽芯距S抽为7.75mm 当推出行程为35mm时

S抽=L推 x tan15o = 9.4mm 符合要求

因此，实际推出行程L推=35mm，S抽= 9.4mm

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第十一章温度调节系统设计

模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形大，而且还容易造成溢料和粘模。模具温度过低，则熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷。当模具温度不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑料收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。

11.1模具中冷却通道的设计原则

(1)型腔的四周应均匀的布置冷却水通道，不可只布置在模具的动模边或定模边，否则脱模后的制品一侧温度高，一侧温度低，在进一步冷却时会发生翘曲变形。

(2)冷却水孔道数量尽量多、尺寸尽量大。孔道密不仅加大了冷却面积，而且使冷却孔道布置变得均匀，模腔表面温度也变得均匀。在满足结构要求的条件下，冷却孔应多且大，尽可能使冷却孔道中心距小于1/5直径。

(3)冷却水孔至型腔表面距离要均匀。塑件厚度均匀时，冷却孔至型腔表面距离均匀，能使冷却均匀。塑件厚度不均匀时，厚壁处应当加强冷却，即冷却孔道与之距离要减小。

(4)加强靠近浇注口处得冷却。熔体充模时，浇口附近温度最高，流动温度末端较低，采用与塑件熔体大致并流的流动形式，将冷却回路的入口设在浇口附近，出口设在流动末端，可强化浇口部位的冷却。

(5)降低出入冷却介质温差。普通模具出入水温差应在5℃范围之内。 (6)合理选择冷却水道的形式；

(7)合理确定冷却水管接头的位置。为不影响操作，进出口水管接头通常设在注射机背面的模具同一侧；

(8)冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象，设计时要通盘考虑；

(9)冷却水孔进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。

11.2加热系统

模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。由于本塑件采用的是PS，对模具温度的要求不高，因此只要设计冷却系统即可。

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