手机外壳及其塑料成型模具设计论文

1、摘 要本设计主要是手机外壳及其塑料成型模具设计。通过对塑件材料的了解，并进行结构及其工艺性分析，结合产品结构的工艺性,从具体模具结构出发,对模具的浇注系统、冷却系统、模具成型部分的结构、顶出系统、侧抽芯机构、注射机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。介绍了手机外壳及其塑料成型模具的结构组成及工作原理。该模具采用斜顶杆内侧抽芯和直顶杆同时顶出机构,潜伏式浇口，结构合理,运行可靠。并通过proe模拟分析软件对变形、填充、浇口、排气、冷却、压力和注射成型时间等参数进行分析和优化，预测产品在成型过程中可能出现的问题。通过模具设计表明该模具能达到手机外壳的质量和加工工艺要求。关键词：手机外壳成型模具

2、注射模具 潜伏式浇口 The Design Of Mobile Phone Shell And Plastic Molding Mold Abstract This design mainly is the design of mobile phone shell and plastic molding mold.Through the understanding of plastic material,And carries on the structure and manufacturability analysis,Combined with the technology of prod

3、uct structure, starting from the specific die structure, the mold of gating system, cooling system, mold molding part of the structure, ejection system, side core-pulling mechanism, selection of injection machine and related parameters of checking all have detailed design.Introduces the design of mo

4、bile phone shell and plastic molding mold structure and working principle.The mold using inclined plunger inside core-pulling and straight push rod ejection mechanism at the same time, the latent type gate, reasonable structure, reliable operation. And through the pore simulation analysis software o

5、f deformation, filling, pouring gate, exhaust, cooling time, pressure and injection molding parameters such as analysis and optimization, forecasting products possible problems in the forming process. Through the mold design shows that the mold can achieve the quality of the mobile phone shell and p

6、rocessing requirements.Keywords: The mobile phone shell and plastic molding mold Injection mold Tunnel or submarine gate 0目 录第1章 塑件的成型工艺性分析11.1 塑件材料的选用与性能分析11.1.1 材料的选择11.1.2 ABS的性能分析11.1.3 ABS注射成型工艺参数21.1.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施21.2 手机外壳塑件的测绘31.2.1 手机外壳塑件的二维图31.2.2 手机外壳塑件的三维图41.3 手机外壳塑件的结构分析61.3.1 结构分析

7、61.3.2 成型分析6第2章 成型设备及模架的选用72.1 确定型腔数量及排列方式72.2 模具结构形式的确定72.3 模架的选择82.4 注塑机的选择82.4.1 手机外壳塑件的计算82.4.2 注塑机型号的初步确定9第3章 分型面的选择与浇注系统的设计10 3.1 确定型腔数量及排列方式103.2 注射模分型面的选择103.3 浇注系统的设计113.3.1 主流道的设计113.3.2 定位圈设计123.3.3 分流道设计123.3.4 浇口设计13第4章 成型零部件设计164.1 成型零部件的结构设计164.2 成型零部件尺寸的计算174.2.1 定模型腔尺寸计算174.2.2 动模型芯

8、尺寸计算19第5章 侧向分型与抽芯机构205.1. 斜导杆的结构205.2 斜导杆的固定形式21第6章 合模导向、推出复位机构设计226.1 合模导向机构设计226.2 推出机构的设计226.3 推杆设计236.4 脱模力的计算24第7章 模具冷却和排气系统设计267.1 冷却系统设计267.2 排气系统设计26第8章 模具参数的校核278.1 注射量的校核278.2 注射压力的校核278.3 锁模力的校核278.4 模具厚度校核288.5 模具的长度和宽度校核288.6 模具开模行程的校核28第9章 模具装配图30结 论33致 谢34参考文献351、 塑件的成型工艺性分析1.1 塑件材料的选

9、用与性能分析1.1.1 材料的选择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。1.1.2 ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物）的性能分析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

10、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.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(4)宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲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

11、6;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。3.主要用途：ABS在机械工业中常用来

12、制造齿轮、管道、电机外壳、仪表外壳、水箱外壳、电器等零件外壳。1.1.3 ABS注射成型工艺参数ABS注射成型工艺参数见表1-1。表1-1 ABS注射成型工艺参数工 艺 参 数规 格注 射 机 类 型螺 杆 式密 度 g/ cm³1.021.16材 料 收 缩 率 %0.30.8预 热 和 干 燥/0C温 度 0C8085时 间 (h)23料 筒 温 度后 段150170中 段165180前 段180200喷 嘴 温 度170180模 具 温 度5080注 射 压 力 MPa70100成 型 时 间 s注 射 时 间2090高 压 时 间05冷 却 时 间20120总 周 期5022

13、0螺 杆 转 速 r/min-13060后 处 理方 法红外线灯、烘箱温 度0 C70时 间 h241.1.4 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。1.2 手机外壳塑件的测绘1.2.1 手机外壳塑件的二维图本次的手机外壳塑料件经测绘后的平面图见图1.1（a）（b）图1.1 （a）手机上壳二维图 图 1.1 （b）手机后壳二维图1.2.2 手机外壳塑件的三

14、维图本次设计的产品为注塑机一次成型，采用一模一腔的潜伏式浇口进料机构。产品三维效果图见图1.2 （a）（b）（c）（d）图1.2 （a）手机上壳三维图图1.2 （b）手机上壳（背面）三维图 图1.2 （c）手机后壳三维图图1.2 （d）手机后壳（背面）三维图1.3 手机外壳塑件的结构分析1.3.1 结构分析塑件为手机外壳，应有一定的结构强度，由于手机上壳与手机后壳有联接的塑料倒扣，所以应保证它有一定的装配精度；由于该塑件为手机外壳，因此对表面粗糙度要求高。1.3.2 成型分析 该手机外壳结构对称，由于内部比较复杂，不采用小型芯结构，而是直接成型，关键是用来与手机后壳联接的那四个倒扣，它们的抽芯

15、距不大，从模具结构简尽量单化的角度，可以采用斜顶针机构来成型侧凹部分。利用模具推出机构的推出力驱动斜顶针作斜向运动，完成侧凹部分的抽芯动作。2、 成型设备及模架的选用2.1 确定型腔数量及排列方式 一般来说，精度要求高的小型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，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。该塑件对精度要求高，为高精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模一腔腔的模具结构。2.2 模具结构形式的确定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

16、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高，是尺寸精度要求较高的小型塑件，因此可采用一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、推出机构的设置，通过pore分析出浇口最佳位置。 最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少

17、，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响塑件的美观。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用潜伏式浇口，又称剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。2.3 模架的选择 查中国模具设计大典数据库III，通过塑件的分析以及注塑机的技术规格要求，选用A2型模架，该模架各模板以及相关尺寸见图2.2、表2.1。 图

18、2.2 A2型模架示意图表2.1 模架各板厚尺寸上模座H1 模板A模板B支撑板H2垫板C下模座H32540404063252.4 注塑机的选择对于模具设计，必须首先选则合适的注塑机型号，以确定额定注射量、最大注射压力、最大锁模力、模具的安装尺寸及开模行程等技术规范后，才能进行下面真正的模具设计。2.4.1 手机外壳塑件的计算由于制品的外观形状复杂，不易计算，首先利用Proe软件的分析功能对制品的体积和在分型面上的投影面积进行计算与测量。在Proe软件里打开三维模型，测出其体积。根据软件计算得出结果如下：手机上壳的计算：塑件在分型面上的投影面积：A=48×86=4128mm2塑件体积：

19、 V = 2.382cm3 (由Proe测得)塑件密度： （ABS密度：1.021.16 g/cm3,取平均值）所以塑件的质量： m = 2.382×1.09=2.6g根据产品的特点和设计要求，该塑件采用潜伏式浇口形式，并且采用一模两腔的形式，浇注系统及冷凝料材料体积约为4.58cm3。总体积为11.19cm3，总质量约为12.19g。手机后壳的计算：由手机上壳的计算可知，A=48×86=4128mm2 =1.09g/cm3由proe测得可知 手机后壳体积 =4.96cm3 所以手机后壳的质量 =4.961.09=5.4g2.4.2 注塑机型号的初步确定查材料成型设备，根据

20、上述塑件的体积初选设备为XS-ZY-125/630。其主要技术规格见表2.2。表2.2 XS-ZY-125/630设备主要技术规格理论注射量/cm3125移模行程/mm270螺杆直径/mm40模具最大厚度/mm300注射压力/MPa126模具最小厚度/mm150注射速率g/s110锁模形式双曲肘锁模力/KN630喷嘴口直径/mm4模具定位孔直径/mm125喷嘴圆弧半径/mm123、 分型面的选择与浇注系统的设计3.1 确定型腔数量及排列方式为了使模具与注射机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件的精度，模具设计时应合理的确定型腔数目。根据第二章内容初步将该模具设计成一模一腔成型3.2 注射模分

21、型面的选择该塑件是采用潜伏式浇口形式，考虑到浇注系统凝料的方便取出，本次模具设计采用单分型面设计，单分型面使结构变得更加简单，分型更加简便和可靠。 通过分析，确定的分型面选在塑件最大轮廓处。且使塑件留在动模一侧，便于推出机构推出。3.3 浇注系统的设计3.3.1 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射机喷嘴与模具浇口套接触处开始到分流道为止的塑料熔体的流动通道，是熔体最先流进模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和充模时间有较大的影响。为了方便损坏时更换和维修，主流道通常单独开设在主流道衬套上，为了防止熔体反压力对衬套的反作用力并使其退出，由于定位环紧压于它，所以不会退出，另外再用销固

22、定，起到止转的作用。其结构如图3.3所示。图3.3 浇口套主流道垂直于分型面，通常设计于模具的浇口套中，为了让主流道凝料能顺利的从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角2°4°，为了让熔融的塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道与注射机的喷嘴紧密对接，小端直径比注射机喷嘴直径大0.51mm,小端的前面是球面，其深度为35mm，注射机的球面在此与浇口套接触并且贴合，浇口套前端球面半径比喷嘴球面半径大12mm，为了减少料流转向过渡时的阻力，主流道大端处采用圆角过渡13mm，其半径这里取2mm，在保证制品成型的条件下，主流道的长度应尽可能的短，以减少压力损失及费料，一般取小

23、于或等于60mm。流道的表面粗糙度Ra0.8um。根据所选择的注塑机型号XS-ZY-125/63得出：注射机喷嘴圆弧半径=12mm;喷嘴孔直径=4mm。所以，主流道小端直径d为5mm；深度取4mm；锥角取3°；主流道前端球面半径r为14mm。配合形式：浇口套与定模型腔采用过渡配合H7/m6, 所以定模型腔孔的尺寸为mm, 浇口套的尺寸为mm。3.3.2 定位圈设计定位圈与注射机定模固定板上的定位孔之间采取比较松动的间隙配合，可取H11/h11或H11/b11。定位圈的定位面高度不能大于定位孔深度，小型模具的定位环高度可取810mm，大型模具则可取1015mm。定位圈的形式如图3.4

24、。图3.4定位圈3.3.3 分流道设计1. 分流道的截面形状及尺寸分流道的形状尺寸主要取决于制品的大小，模具结构以及所加工塑料的种类。一般来讲，随着制品尺寸及壁厚的增加，由于熔体在大截面流道内比在小流道内流动时产生的阻力小，因此大截面流道更能促进模具的填充过程。若分流道长，则流程长，塑件的粘度应更小一些。常用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式，如图3.4所示。圆形截面，表面积/体积比最小，冷却速度最低，热量及摩擦损失小；进料流道中心冷凝慢，有利于保压；但要求同时在两半模上加工圆形凹槽，加工难度大，费用高；抛物线截面与之相比，热损失大，冷凝料多，由于截面近似于圆弧，所以继

25、承了圆形截面的大部分优点，且在单边加工时比较容易；梯形截面有时可用来代替抛物线截面，但热损失和冷凝料更多；半圆形截面分流道需要用球头铣刀加工，其比表面积比梯形、U形截面略大；矩形截面比表面积较大，且流动阻力也大，在设计中一般不使用。综合考虑各种因素，初步确定本设计采用梯形截面。图3.4 分流道截面形状为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： （3.1） 式中 -梯形大底边的宽度(mm)-塑件的重量(g)-分流道的长度(mm)-梯形的高度(mm)梯形的侧面斜角a常取5°15°，在应用上式时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2

26、mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.29.5mm范围内才合理。本次设计的手机上壳塑件的体积为2382mm3，质量大约2.6g，手机后壳塑件的体积为4960mm3，质量大约为5.4g，两套模具的分流道的长度预计设计成20mm，所以： 以上计算结果不在3.29.5mm范围内，说明上述公式不适用，由于ABS塑料的分流道宽度范围在4.7mm9.5mm之间，这里取分流道8mm。（2）分流道在分型面上的布置形式 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式两种，排布一般遵循以下两个原则 ，一是排列尽量紧凑，缩小模板尺寸；二是尽量使流程短，对称布置，是胀模力的中心与注塑机锁模力的中心相一致。因此，根据塑件

27、的结构分流道在分型面上的布置形式如图4.5所示 图3.5 分流道在分型面上的布置形式（3）分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有内部塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra不宜太小，以防将冷料带入型腔，一般取1.252.5m左右即可，这样表面稍不光滑，可增大外层塑料熔体的流动阻力，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，减小流速，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。此外，为了有利于塑料的流动和填充，防止产生反压力，消耗动能，分流道与浇口的连接处需在浇口进料口端倒圆过渡。3.3.4 浇口设计 1.浇口的位置 浇

28、口的位置选择是非常重要的，最好能够保证材料能够同时均匀的填满整个模具型腔，浇口与模具型腔的接触位置也需要注意，最好是平面接触。其开设位置对塑件性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。根据塑件结构的特点，选用潜伏式浇口，不仅采用单分型面结构，降低模具成本，而且还不影响制品的外观，在开模时塑件与凝料自动拉断，降低了工人的劳动力，本次设计浇口的形式采用潜伏式浇口。2.浇口尺寸潜伏式浇口一般是圆形截面，其锥角a一般为，这里取，倾斜角b=，这里取，推杆上进料口c=0.82mm，视塑件大小而定，这里取1mm，塑件离浇口的距离一般为23mm，取3

29、mm，其结构如图3.7。图3.7 潜伏式浇口的尺寸图4、成型零部件设计4.1 成型零部件的结构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。 1.型芯和型腔的结构设计。由于模具属于中小型模具，所以采用组合式凹、凸模结构，组合式凹、凸模结构是指由两个或两个以上的零件组合而成的凹模或凸模。本设计采用整体嵌入式，各个型腔和型芯采用H7/m6过渡配合压入模板中见图4.1和4.2，凹模或凸模从下面嵌入模板，再用螺钉与定模模板和支撑板紧固。这种结构加工效率高、装拆方便，容易保证形状和尺

30、寸精度。图4.1定模型腔图4.2 动模型芯2.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。4.2 成型零部件尺寸的计算塑模型芯及型腔的成型尺寸是根据塑件形状及其尺寸来确定的。因此，塑模型芯及型腔的成型尺寸主要与塑件形状、尺寸公差，塑料的收缩率及收缩误差、塑模磨损量及模具

31、制造公差等因素有关。塑件精度采取MT5级精度，可知该塑件精度要求不高，故采用平均值法。 ABS的平均收缩率：4.2.1 定模型腔尺寸计算1.径向尺寸计算： （4-1）-模具型腔径向基本尺寸；-塑料的平均收缩率；-塑件外表面径向基本尺寸；-修正系数，,塑件尺寸较大、精度级别较低时，取小值；当尺寸较小、精度级别较高，取大值，这里取0.75。-塑件外表面径向基本尺寸的公差；-模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。手机上壳及后壳的型腔径向尺寸2.深度尺寸计算： （4-2）-模具型腔深度基本尺寸；-塑料的平均收缩率；-塑件凸起部分高度基本尺寸；-修正系数,=1/22/3,塑件尺寸较大、精度级别较低时，

32、取小值；当尺寸较小、精度级别较高，取大值，这里取2/3。-塑件凸起部分高度基本尺寸的公差；-模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。手机上壳及后壳型腔深度计算 4.2.2 动模型芯尺寸计算1.径向尺寸计算：（1） 型芯类尺寸计算公式: （4-4） -模具型芯径向基本尺寸；-塑料的平均收缩率；-塑件内表面径向基本尺寸；-修正系数，,塑件尺寸较大、精度级别较低时，取小值；当尺寸较小、精度级别较高，取大值，这里取0.75。-塑件内表面径向基本尺寸的公差；-模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。手机上壳型芯类尺寸计算 手机后壳型芯类尺寸计算 2.型芯高度尺寸计算： （4-5）-模具型芯高度基本尺寸；

33、-塑料的平均收缩率；-塑件孔或凹槽深度基本尺寸；-修正系数，=1/22/3,塑件尺寸较大、精度级别较低时，取小值；当尺寸较小、精度级别较高，取大值，这里取2/3。-塑件凸起部分高度基本尺寸的公差；-模具的制造公差，一般取塑件公差的1/3。手机上壳型芯高度尺寸计算 手机后壳型芯高度尺寸计算 第5章 侧向分型与抽芯机构斜导杆是用来成型中间四个倒扣的，由于工件尺寸比较小，用斜导柱侧向抽芯结构有干涉现象，在成本上也会大大增加的，所以选用斜导杆的。斜导杆的导滑部分往往是在模板上或型芯上直接开出的矩形或圆形的斜孔，制作起来比斜滑块抽芯简单，从而也得到广泛的应用。特别是在内部局部抽芯时经常采用的一种形式。斜

34、顶杆与支撑板上的斜导向孔应制成H11/b11的配合。斜顶杆侧向抽芯机构亦可分为外侧抽芯与内侧抽芯两大类。在这次设计中采用的就是内侧抽芯。5.1. 斜导杆的结构1.斜导杆结构 材料选用T8A，斜导杆的表面必须氮化，以增加其耐磨性。其结构形式如图5.1所示。斜导杆的侧边即为成型滑块，型芯上开有斜孔，在推出板的作用下，斜导杆沿斜孔运动，使塑件一面抽芯，一面脱模。并且要保证斜导杆在脱模的同时，不发生干涉的现象。图5.1 斜导杆 2.抽拔距及倾斜角 设计时还应该保证：S>S1+(13)。式中S-斜顶杆的抽芯距；S1-侧凹的深度；由图5.1可知，斜导杆的抽芯距S为5mm，侧凹深度S=3m,满足S&g

35、t;S1+(13)。斜导杆轴向与开模放向的夹角称为斜导杆的倾斜角aL=S/sinaH=S/tana式中，H为与抽拔距S对应的开模距，L为斜导杆的长度。 a=arctan(S/H)=arctan(5/15)18oA常用为12oa 22o，所以斜导杆的倾斜角可取200 。5.2 斜导杆的固定形式斜导杆用销钉固定在固定板内，固定板依靠点接触的滑动摩擦和耐磨板有相对运动，在合模时依靠安装在复位杆上的弹簧复位，如图5.2所示。斜导杆底部的固定板和耐磨板必须淬火（HRC50-52）,以免磨损。图5.2 斜导杆的固定6、 合模导向、推出复位机构设计6.1 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

36、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/T4169.4-2006（导柱）和GB/T4169.3-2006（导套）。见图6.1。图6.1 动、定模导柱导向机构导柱和导套采用H7f7的配合，导柱和模板之间采用H7m6的配合，导套和模板之间采用H7m6的配合。6.2 推出机构的设计注射模具的推出系统（即推出机构），当熔融塑料在模具型腔当中固化后，要由特定的方式切实可靠的将其从模具的一侧将其推顶出来，在这个过程

37、当中，不能使制品发生变形，而达不到成型要求、“白化”以及卡滞现象。除此之外，该装置还必须保证在模具闭合时，不会与模具其它零部件产生干涉地回到初始顶出位置，以便进行重复不断的成型加工。6.3 推杆设计1.推出行程推出行程一般规定使顶出的制品脱离模具510mm，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。 2.推杆的形状、尺寸与固定形式由于许多推杆端部不是平的，所以这些推杆的端部就要进行线切割加工，使形状与塑件的外形相贴。由于本设计采用潜伏式浇口，推杆上部要加工出一个槽，推杆形状如图6.2所示。推杆工作部分与模板或型芯上推杆孔的配合常采用H8/f7H8/f8

38、的间隙配合，视推杆直径的大小与不同的塑料品种而定。根据压杆稳定公式可得推杆直径： （6-1）式中，为推杆的最小直径，；为安全系数，可取；为推杆长度，；本次推杆长度取较长的推杆的尺寸；为推出力；本次设计取;为钢材的弹性模量，；为推杆数目，取；把数据代入公式得，此次取；图6.2推杆形状3.推杆位置的选择推杆的位置应该选择在脱模阻力最大的地方。推杆位置选择时应注意，当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。推杆位置选择还应注意塑件本身的强度和刚度，尤其是薄壁塑件，应尽可能地选择在壁厚和凸缘等处，否则很容易是塑件变形甚至破坏，在必要时，可以通过增大推杆的面积

39、，降低塑件单位面积上所受的推出力。对于遥控器电池盖这个塑件，由于四周和对型芯的包紧力不大，脱模阻力较小，加上斜导杆也能起到顶出的作用，所以在遥控器电池盖两侧中间部位设置推杆。4.推出机构的导向与复位推出机构在注射模工作时，考虑到推出机构往复运动的灵活、平稳，防止推出机构与型腔发生碰撞，必须使用先复位机构。在本次设计的模具中，推出机构的先复位采用复位杆上添加强力弹簧来实现。推出机构的导向采用在动模座板上固定两个复位杆来实现，复位杆的大小为是18的。推出机构的导向和复位机构如图6.3所示。图6.3 推出机构的导向和复位6.4 脱模力的计算塑件脱模时，开始脱模的瞬间所要客服的阻力最大，以后脱模所需的

40、力逐渐减小。脱模力的计算 （6-2） （6-3） （6-4）式中 a-脱模斜度（取1o） -摩擦系数，一般为0.151.0 -因塑件收缩对型芯产生的单位正向压力，一般为1220MPa A-塑件包紧型芯的侧面积 -垂直于脱模方向型芯的投影面积由式6-1、6-2、6-3计算可得： N 7、 模具冷却和排气系统设计 7.1 冷却系统设计 在注射成型过程中,模具温度直接影响塑料的充模和塑件的定型,从而影响塑件的质量,因此,必须进行模具的冷却，使其温度保持在一定范围内要达到有效的模具冷却效果，就要设计合理的冷却系统，在设计过程中应使冷却孔道的中线与塑件表面的距离为冷却孔道直径的1-2倍，冷却孔道中心距应

41、为冷却直径的3-5倍，如果冷却孔道间距较大，模具表面温度就不均匀，从而影响冷却效果。 冷却孔道距型腔壁不宜太远，也不宜太近，通常在12-20毫米范围内，以免影响冷却效果和模具的机械强度。由经验知识可知，冷却孔道直径应不小于8毫米，且凹模、凸模应分别冷却，并保证其冷却平衡。进、出水水嘴接头设在定模板两端处，这样布置将避免影响其他操作，同时还应保证水嘴和水管连接处密封，不能漏水。由于制品材料为ABS,注塑温度不是太高，所以一般采用水冷却。本塑件壁厚1.0mm，总体尺寸为40mm×70mm×5mm。尺寸不大，确定水孔直径为8mm，由于塑件高度较小，因此决定只在型腔选用直通式冷却水

42、道。7.2 排气系统设计由于塑件体积过小，排气量也小，利用分型面之间和型芯、推杆之间的配合间隙排气即可，因此无需再做排气系统。8、模具参数的校核 8.1 注射量的校核 要求注射量不超过注射机的最大注射量，在注塑生产中，注塑机每一个成型周期向模具腔内注入的塑料熔体体积或质量称为塑件的注射量，其中包括浇注系统内所存留的塑料熔体体积，选择注塑机时，必须保证塑件的注射量小于注塑机的最大注射量的（8085）%，最小注射量不小于注塑机注射量的20%，根据式kMmaxM，M=Mi+m （8-1） 式中 Mmax-注塑机最大注射量/ cm3； Mi-浇注系统凝料的质量或体积/ cm3； m-单个制件质量或体积

43、/ cm3； n-型腔数目/个； k-注射机最大注射量利用系数，一般取0.8。0.8×1252×2.382+4.579.334 cm3故：注射机注射量满足要求。8.2 注射压力的校核塑料成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件形状以及浇注系统的压力损失等因素决定的。注射压力的校核是检验注射机的最大注射压力能否满足制品的成型要求。所选的塑料原料为ABS，制件结构合理，流体流动性能好，其注射压力在（100140）Mpa之间，其值在所选的注射机成型范围之内，故能满足要求。8.3 锁模力的校核注射时塑料熔体充满型腔的时候，存在较大的压力，它会使模具从分型面涨开，

44、该压力等于塑件和浇注系统在分型面上不重合的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的最大锁模力，才能使注射时不发生溢料和涨模现象。为了保证注射成型过程当中型腔能够可靠的锁闭，必须满足： （nA1+Aj）pFn （8-2）(24128+709.4)30=268.96kN<630kN n -型腔数目A1 -塑件投影面积Aj -浇注系统凝料投影面积p -注射压力Fn -锁模力 故：注射机锁模力满足要求。8.4 模具厚度校核由于注射机的动模和定模固定板之间的距离都有一定的调节量H，一般情况下，模具的实际厚度H必须在注射机允许安装的最大模具厚度和最小模具厚度之间。所选用的注射机的模具最大厚度Hmax为300mm，最小模具厚度Hmin为150mm。所设计的模具总厚度H为233mm，所以满足关系：Hmin<H<Hmax。因此，设计的模具厚度满足注射机对模具的合模要求。8.5 模具的长度和宽度校核本副模具采用压板紧固的方式，将模具的固定板安放在压板外侧附近就能够固定，模具为A2型模架，大小为250mm×315mm，满足要求，所设计的模具在注射机的装夹范围内。8.6 模具开模行程的校核注射机的开模行程是受合模