XXXX05911022-董应刚-塑料碗注射模设计

1、四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)题 目 塑料碗注射模设计 教学点 重庆科创职业学院 专 业 机械设计制造及自动化 年 级 2011级 姓 名 董 应 刚 指导教师 唐 建 敏 定稿日期： 2014 年 4月 25 日 四川理工学院成人教育学院毕业设计（论文）任务书学生姓名 董应刚专业班级机械模具BK311101设计（论文）题目 塑料碗注射摸设计 接受任务日期2013年12月18日完成任务日期2014年4月25日指导教师（签名）唐建敏指导教师单位重庆科创职业学院设计(论文)内容目标（1） 通过本次论文设计后对所学的知识更进一步的了解和熟悉。（2） 对学生自我的一次检验。（3） 培养学生的

2、动手和动脑能力。（4） 锻炼学生口语交际和共同协作能力。（5） 为今后入社会打下一定的基础。设计(论文)要求（1） 对论文的格式必须按照模板来完成。（2） 防止抄袭和剽窃他人研究成果。 参考资料陈志刚.塑料模具设计.北京机械工业出版社,2002王鹏驹.塑料模具技术手册.北京机械工业出版社,1997许发樾.模具常用机构设计M.北京机械工业出版社2003屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京机械工业出版社, 1998注：此表由指导教师填写后发给学生，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作塑料碗注射摸设计摘 要在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。模具是高质量、高效率的产品生产工

3、具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下缩短模具开发周期是值得认真考虑的问题。模具开发周期包括模具设计、制造、装配与试模等阶段。所阶段出现的问题都会对整个开发周期都有直接的影响，但有些因素的作用是根本的、全局性的。人的因素及设计质量就是这样的因素。缩短设计周期并提高设计质量是缩短整个模具开发周期的关键之一。模块化设计就是利用产品零部件在结构及功能上的相似性，而实现产品的标准化与组合化。大量实践表明，模块化设计能有效减少产品设计时间并提高设计质量。因此本文探索在模具设计中运用模块化设计方法。 某些模具零件（如凸凹模）的形状和尺寸由产品决定因而

4、无法在模块设计时预见到，所以只能按常见形状设计模块（如圆形或矩形的冲头）,适用面窄；某些模具零件（如冲压模的工件定位零件）虽然互相配合执行某一功能，但它们的空间布置难寻规律与共性，因此即使按功能划分也不能产生模块。本文介绍了注射模具的特点及发展趋势，叙述了塑料碗注射模具设计与计算的详细过程，介绍了该塑件成型工艺、注射模具的结构特点与工作过程关键词：塑料碗；注射模；模具零件 INJECTION PIASTIC BOWL TOUCH THE DESIGNABSTRACTIn the current fierce market competition, the product to market s

5、ooner or later is often the key to the success or failure. Mould is a product of high quality, high efficiency production tool, mold development cycle of the main part of the product development cycle. Therefore, how to ensure the quality, control the cost under the premise of shorten the mold devel

6、opment cycle is a problem worthy of serious consideration.Mold development cycle including mold design,manufacturing, assembly and test phase. The phase problems will have a direct impact on the entire development cycle, but the role of some factors is a fundamental and overall. Human factors and th

7、e design quality is such factors. Shorten the design cycle and improve the quality of design is one of the keys to shorten the mold development cycle.Modular design is to use the similarity between the product parts in the structure and function, and achieve the standardization and modularization of

8、 product. A lot of practice shows that modular design can effectively reduce the design time and improve the quality of design. So this article explore using modular design method in the mold design. Some mold parts, such as intensive shape and size is determined by the product and therefore unable

9、to foresee when module design,so can only according to the common shape design module(e.g., circular or rectangular punch), narrow applicable;Some mould parts (such as stamping die workpiece positioning parts) while cooperate with each other to perform a certain function, but their spatial arrangeme

10、nt is hard to find rules and common, so even if according to the functional division also does not produce module. This paper introduces the characteristics and development trend of injection mould, describes the plastic bowl of injection mold design and calculation process in detail, introduces the

11、 plastic molding process, structure characteristics and working process of injection mould .Key words: plastic bowl; Injection mould;The mold parts 目 录第一章 绪论11.1 模具在加工工业中的地位11.2 模具的发展趋势1第二章 塑料的工艺性设计32.1 注塑模工艺32.2 化学和物理特性及塑件的尺寸与公差32.2.1 塑件的尺寸42.2.2 塑件尺寸公差标准及塑件的表面质量4第三章 注射成型机的选择6第四章 型腔布局与分型面设计84.1 型腔数

12、目的确定84.2 型腔布局84.3 分型面的设计8第五章 浇注系统设计115.1 主流道设计115.2 主流道衬套的固定115.3 分流道的设计125.4 浇口的设计135.5 浇口套设计155.6 冷料穴及拉料杆16第六章 排气系统和冷却系统设计176.1 排气系统设计176.2 冷却系统的设计17第七章 成型零件的设计197.1 成型零件的结构设计197.1.1 凹模结构设计197.1.2 型芯结构设计207.2 成型零件工作尺寸计算207.2.1 外型尺寸217.2.2 内腔尺寸22第八章 合模导向机构的设计248.1 导柱的结构258.2 导套的结构25第九章 脱模机构的设计269.1

13、 脱模机构设计的总体原则269.2 推杆设计269.2.1 推杆的形状269.2.2 推杆的位置与布局279.3 推件板设计的要点279.4 开模行程与推出机构的校核279.5 浇注系统凝料脱模机构28第十章 模架的选择29第十一章 总结32参考文献33致 谢34第一章 绪论1.1 模具在加工工业中的地位模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，

14、要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用

15、在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展1.2 模具的发展趋势近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造角度来看，模具的发

16、展趋势可分为以下几个方面：（1）加深理论研究在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计已经有经验设计阶段逐渐向理论技术设计各方面发展，使得产品的产量和质量都得到很大的提高。（2）高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4）革新模具制造工艺在模具制造工艺上，为缩短模具的制造周期，减少钳工的工作量，在

17、模具加工工艺上作了很大的改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种先进的机床，这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，而且改善了质量，降低了成本。第二章 塑料的工艺性设计 2.1 注塑模工艺 干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：220275，注意不要超过275。模具温度：4080，建议使用50。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。流道和浇口：对于冷流道，典型的流道直径范围是47mm。

18、建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。成型时间：注射时间 20s60s 高压时间 0s3s 冷却时间 20s90s 总周期 50s160s2.2 化学和物理特性及塑件的尺寸与公差PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度

19、（100）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗

20、吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。2.2.1 塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：（1）取决于用户的使用要求。（2）受制于塑件的流动性。（3）受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力 。 根据日常需要取碗的碗口半径为65mm，碗底半径为30mm，碗高65mm，碗壁厚2mm如图2-1所示。 图2-1 碗的工程图2.2.2 塑件尺寸公差标准及塑件的表面质量影响塑件尺寸精度的因素主要有：（1）塑料材料的收缩率及其波动。（2）塑件结构的复杂程度。（3）模具因素（含模具制造、模具磨损及寿命

21、、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等）。（4）成型工艺因素（模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等）。（5）成型设备的控制精度等。（6）其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算。（7）塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。（8）具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。第三章 注射成型机的选择从节省材料的角度我们选择一模一腔的浇注系统；估算出制品体积V=103

22、cm3所需熔体PP塑料质量M= 94g制品的正面投影面积S=2R2=26533mm2所需注射量80%注射机最大注射量；注射压力；锁模压力（1）根据浇注系统尺寸先计算浇注系统的体积： V=103+10=113塑件凝料体积（cm3） （2）注射压力PP塑料成型时的注射压力（3）锁模力： 式中P模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.30.65倍。PP塑料成型时的注射压力，我们选择P=0.65×120=80MPaP塑料成型时型腔压力80MPaF塑件在分型面上的投影面积（mm²）F=26533mm²=0.025633 m²P锁模力=80*265

23、33=2123=2.12KN100KN确定注射机型号 SZ-160/100（卧式）SZ-160/100（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：表3-1 注塑机的主要参数理论注射容积(cm³）160螺杆直径(mm)40注射压力(MPa)150注射速率(g/s)105塑化能力(g/s)45螺杆转速(r/min)0220锁模力(kN)100拉杆有较距离(mm)345×345移模行程(mm)325模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)200锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)100喷嘴球半径(mm)SR15喷嘴口孔径(mm)4模板尺寸(mm)200×31534第四章

24、 型腔布局与分型面设计4.1 型腔数目的确定型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n ，即 n式中 F注射机额定锁模力（N）P型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）A1、A2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模二腔。4.2 型腔布局 考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图4-1所示： 图4-1 型腔布局 4.3 分型

25、面的设计 如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：（1）保证塑料制品能够脱模 这是一个首要原则，因为我们设置分型面的目的，就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则，分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上，最好在一个平面上，而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势，不应有影响脱模的凹凸形状，以免影响脱模。 （2）使型腔深度最浅 模具型

26、腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响：a.目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工，型腔越深加工时间越长，影响模具生产周期，同时增加生产成本。 b.模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深，动、定模越厚。一方面加工比较困难；另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜过大。 c.型腔深度越深，在相同起模斜度时，同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大，如图2。若要控制规定的尺寸公差，就要减小脱模斜度，而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。（3）使塑件外形美观，容易清理 尽管塑料模具配合非常精密，但塑件脱模后，在分型面的位置都会留有一圈毛边，我们称之为飞

27、边。即使这些毛边脱模后立即割除，但仍会在塑件上留下痕迹，影响塑件外观，故分型面应避免设在塑件光滑表面上。（4）尽量避免侧向抽芯塑料注射模具，应尽可能避免采用侧向抽芯，因为侧向抽芯模具结构复杂，并且直接影响塑件尺寸、配合的精度，且耗时耗财，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用。（5）使分型面容易加工 分型面精度是整个模具精度的重要部分，力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此，分型面应是平面且与脱模方向垂直，从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面，加工的难度增大，并且精度得不到保证，易造成溢料飞边现象。（6）使侧向抽芯尽量短 抽芯越短，斜抽移动的距离越短，一方面能

28、减少动、定模的厚度，减少塑件尺寸误差；另一方面有利于脱模，保证塑件制品精度 。对中、小型塑件因型腔较小，空气量不多，可借助分型面的缝隙排气。因此，选择分型面时应有利于排气。按此原则，分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置，而且不把型腔封闭。综上所述，选择注射模分型面影响的因素很多，总的要求是顺利脱模，保证塑件技术要求，模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后，可能会存在某些缺点，再针对存在的问题采取其他措施弥补，以选择接近理想的分型面。对于本塑件，最佳分型面如图所示4-2。4-2 分型面第五章 浇注系统设计5.1 主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续

29、，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图5-1所示，其设计要点：图5-1 主流道（1）主流道设计成圆锥形，其锥角可取2°6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工时应沿道轴向抛光。（2）主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.51mm；一般d=2.55mm。（3）主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=13mm。（4）主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度5357HRC。5.2

30、 主流道衬套的固定因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为150mm，内径31.5mm。具体固定形式如图5-2所示：图5-2 主流道衬套5.3 分流道的设计（1）分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： （式1） （式2）式中 B梯形大底边的宽度（mm） m塑件的重量（g） L分流道的长度（mm） H梯形的高度（mm）质量大约58.5g，分流道的长度预计设计

31、成190mm长，且有2个型腔，所以取B为15mm=10 取H为10mm根据实践经验，PP塑料分流道截面直径为4.89.5。所以我们可以选择截面直径为9.5mm，H=6.3mm。梯形小底边宽度取8mm，其侧边与垂直于分型面的方向约 7°。另外由于使用了水口板（即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板），分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。如下图5-3所示： 图5-3 分流道（2）分流道长度分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长190mm。（3）分流道表面粗糙度由于分流道中与模具接触

32、的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，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。（4）分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。5.4 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系

33、统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。（1）浇口的选用它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口：a.浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。b.浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。c.浇口之压力损失大，必须高之射出压力。d.浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。（2）浇口位置的选用模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型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

34、同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图5-4所示。通常要考虑以下几项原则：a.尽量缩短流动距离。b.浇口应开设在塑件壁厚最大处。c.必须尽量减少熔接痕。d.应有利于型腔中气体排出。e.考虑分子定向影响。f.避免产生喷射和蠕动。g.浇口处避免弯曲和受冲击载荷。h.注意对外观质量的影响。图5-4 浇口位置（3）浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，

35、否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。（4）排气的设计排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔

36、内的排气是充分的。适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。5.5 浇口套设计浇口套选用根据注射机喷嘴球半径15mm，再根据书111页点浇口的择 条件，翻书查阅资料，得到浇口套如图5-5所示。图5-5 浇口套5.6 冷料穴及拉料杆冷料穴是用来储藏在注射间隔时期内由于喷嘴部文都低而形成的所谓冷料渣，以及用它拉出在浇口内的塑料。查手册冷料穴及拉料杆的形式，选用冷料穴为圆扣形，应用在脱模板脱模

37、无冷料穴时的情况，冷料穴及拉料杆结合情况如图5-6所示。图5-6 拉料杆第六章 排气系统和冷却系统设计6.1 排气系统设计排气系统的作用是将型腔中原有的空气及成型过程中产生的气体顺利的排出，以免塑件产生气泡，疏松等缺陷而影响成型及表面质量。排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气；二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢？一般来说，若以最高的注射速率注

38、射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。适当地开设排气槽；可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计 往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。排气槽的设计原则：（1）排气槽尽量开设在分型面；（2）排气槽应在型腔最后充满的地方；（3）排气槽一般应开设在分型面动模一方；（4）排气槽的槽深按表3-3选用为0.02mm；（5）排气槽的式要预防溢料溅出伤人，最好不要面对操作者；表6-1 排气槽深度塑料名称深度h塑料名称深度h聚乙烯0

39、.02聚酰胺0.01聚丙烯0.01-0.02聚碳酰脂0.01-0.03聚氯乙烯0.02聚甲醛0.01-0.03ABS0.03丙烯酸共聚物0.03 由于此类事小产品排气槽可以直接用分型面不必特别制作排气槽。6.2 冷却系统的设计注塑模在塑料成型过程中如果横温过高，成型收缩率会变大、塑件变化也相应增加，并且容易粘模，难以取出。为防止塑件脱模变形、缩短成型周期，注塑模一般都应设计冷却系统装置，以控制模温。冷却水孔开设原则：（1）孔边离型腔的距离一般保持在1525mm，太近则效率低，水孔直径一般在8mm以上，根据模具大小决定；（2）孔管路应畅通无阻；（3）水管接头的位置应尽可能放置在不影响操作的一侧；

40、（4）冷却水管最好不开设在型腔塑料熔接的地方以免影响塑件强度；因为本塑件的加热温度对塑件的质量影响较大，温度过高易于分解（分解温度250）、成型时要控制模温在50-80 ，具体措施是布置冷却水管，具体要求：a.冷却水管直径8mm；b.冷却回路形式为直流循环式；图6-1 冷却系统 第七章 成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较

41、好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 7.1 成型零件的结构设计7.1.1 凹模结构设计凹模是成型产品外形的主要部件，其结构特点：随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点： 对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以

42、通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零件的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。 图7-1凹模结构7.1.2 型芯结构设计整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。图7-2凸模结构7.2 成型零件工作尺寸计算所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复杂，塑件本身精度也

43、难以达到高精度，为了计算简便，规定：（1）塑件的公差塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算，即取。（2）模具制造公差实践证明，模具制造公差可取塑件公差的，即z=，而且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号，型腔尺寸不断增大，则取“+z”,型芯尺寸不断减小则取“-z”，中心距尺寸取“”。现取。（3）模具的磨损量实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的，对于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面（或型芯端面），因为脱模方向垂直，故

44、磨损量c=0。（4）塑件的收缩率塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算； =%=2%（5）模具在分型面上的合模间隙由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.020.1mm。7.2.1 外型尺寸图7-3 塑料件根据公式 ： LM=D1M=116.445D2M=56.45根据公式 ： HM=H1M=57.65H2M=2.937.2.2 内腔尺寸 根据公式 ： M=1m= = =2m= = =根据公式 ： M=1M=51.432M= =4.24 第八章 合模导

45、向机构的设计导柱导向机构设计要点：（1）小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。（2）直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；型带头导套主要应用于推出机构的导向中。（3）导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位；导柱中心到模板边缘的距离一般取导柱固定端的直径的11.5倍；其设置位置可参见标准模架系列。(4) 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊

46、的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。(5) 为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽；一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，(6) 导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出68mm，以确保其导向作用。(7) 应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。(8) 导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时可采用H8/f8或H9/f9）；导柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。(9) 对

47、于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通常导向孔应做志通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。8.1 导柱的结构带头导柱如图8-1所示： 图8-1 带头导柱8.2 导套的结构带头导套如图8-2所示： 图8-2 导套第九章 脱模机构的设计9.1 脱模机构设计的总体原则（1）要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。（2）正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对

48、性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。（3）推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。（4）推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。9.2 推杆设计9.2.1 推杆的形状如图9-1所示：图9-1 推杆9.2.2 推杆的位置与布局（1）应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。（2）应保证塑件被推出时受力均匀，推出

49、平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。（3）推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处；当结构特殊，需要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。（4）推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁10.13mm；当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁23mm。（5）在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。（6）若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。9.3 推件板设计的要点（1）推件板与型芯应呈3°10°的推

50、面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有0.200.25mm的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。（2）推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5355HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。（3）当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。（4）推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的2

51、3mm空隙。9.4 开模行程与推出机构的校核对双分型面注射模，开模行程为：S机H=H1+H2+a+(510)mm式中，H1为塑件推出距离；H2包括浇注系统在内的塑件高度；S机注射机移动板最大的行程；H所需开模行程； a中间板与定模分开距离。其开模行程H应小于动模移动板与定模固定板之间的最大距离S0减去模具厚度H1，即，HS0-H1。对于双分型面注射模：HS0-9.5 浇注系统凝料脱模机构流道凝料的脱模方式，这里采用三板式脱模，点浇口时料的浇注系统能够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动分离，同时利用塑件对凸模的包紧力将塑件与流道凝料拉断。第十章 模架的选择根据上面的分析得到型腔B=130+45

52、.99×2=221.98底板厚度为77 mm；根据中小型模架的规格依照品种，长宽比例选用250×355的模架；A板尺寸 A板是定模型腔板，塑件高度为70 mm，又考虑在模板上还要开设冷却管道，还需留出足够的距离，故A板厚度为125mm。B板尺寸 B板根据底板厚度为77 mm，参照标准选择80 mm。C板（支承板）尺寸 支承板=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+(510)mm=63+45+10+（510）=123128mm，初步选定C板尺寸为125mm。根据以上分析,计较和型腔尺寸位置尺寸可确定模架的结构型式和规格,查表选用模架。定模板厚度:A=125mm动模板厚度:B=80mm垫块厚度:C=125mm模具厚度：H=64+A+B+C=（64+125+80+125）=394mm选用 A1-25035