钥匙环设计说明书1

1、东莞理工学院城市学院本 科 毕 业 设 计毕业设计题目：毕业设计题目：钥匙扣注塑模具设计钥匙扣注塑模具设计学生姓名：学生姓名：_万凯语万凯语_学学 号：号：_201236030143_201236030143_系系 别：别：_机电系机电系_专业班级：专业班级：_机设机设 1 1 班班_指导教师姓名及职称：罗彦琦指导教师姓名及职称：罗彦琦 讲师讲师起止时间起止时间: :2016 年 4 月 2016 年 6 月 目目 录录目录目录 .I摘摘 要、关键词要、关键词.II一. 概论.1二、塑件成型工艺的可行性分析二、塑件成型工艺的可行性分析. 82.1 产品技术要求. 92.2 塑件 分析 11三、

2、三、 注射成型机的选择与成型腔数的确定注射成型机的选择与成型腔数的确定 113.1 注射成型机的选择 133.2 注塑机的校核 14四、浇注系统的设计四、浇注系统的设计 154.1分型面位置的确定164.2 确定型腔数量及排列方式 174.3浇注系统的设计184.4 凹模的结构设计 204.5 凸模的结构设计215、成型零件结构设计成型零件结构设计 22 5.1 成型零件工作尺寸的计算 . 225.2 模具成型零件的工作尺寸计算 23六、排气系统的设计六、排气系统的设计 246.1 排气不良的危害 256.2 排气系统的设计方法 25七、导向与脱模机构的设计七、导向与脱模机构的设计 267.1

3、 导向机构的作用和设计原则 277.2 导柱、导套的设计 287.3.顶出机构的设计 287.4 侧向分型与抽芯机构的类型297.5. 斜顶抽芯机构.31八、冷却系统设计八、冷却系统设计328.1 冷却系统的设计原则 328.2 温度调节对塑件质量的影响 338.3 对温度调节系统的要求 348.4 冷却装置的设计要点 358.5 冷却水道的结构 35九、其它结构零部件的设计九、其它结构零部件的设计 36十、小结十、小结36十一、注释和参考文献十一、注释和参考文献36谢辞谢辞37摘要摘要本设计介绍了钥匙环注射成型的基本过程， 特别是单分型面注射模具的结构与工作原理， 对注塑产品提出了基本的设计

4、原则；详细介绍了塑件成型工艺设计， 注射机的选择， 浇注系统的的设计， 成型零件的结构设计， 脱模推出机构的设计， 冷却系统的设计的过程。 并对标准模架的选择也作了相应的介绍。 关键词：关键词：塑料；注塑模具；钥匙环；模具结构；PROE 第第 1 1 章章 概概 论论1.1 模具工业在国民经济中的地位简而言之， 模具是用来成型物品的工具， 这种工具有各种零件构成， 不同的模具由不同的零件构成。 它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。 模具就是一个模型,按照这个模型做出产品来,但是模具是怎样生产出来的呢,可能除了模具专业人士大多数回答不出来.模具已经在我们生活当中起了不可替代的

5、作用,我们的生活用品大部分离不开模具,如,电脑,电话机,传真机,键盘,杯子等等这些塑胶制品就不用说了,没有模具是做不出来的.另外像汽车和摩托发动机的外罩也是用模具做出来的,光一个汽车各种各样的模具就要用到 2 万多个.所以说现代生活模具的作用不可替代.模具工业又是高新技术产业化的重要领域。 用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平， 是推动模具工业技术进步的关键环节。 CADCAECAM技术在模具工业中的应用， 快速原型制造技术的应用， 使模具的设计制造技术发生了重大变革。 模具的开发和制造水平的提高， 还有赖于采用数控精密高效加工设备。 逆向工程、并行工程、敏捷制造、虚拟技术等先进制造技术

6、在模具工业中的应用， 也要与电子信息等高新技术嫁接， 实现高新技术产业化。 模具工业地位之重要， 还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑， 都要求模具工业的发展与之相适应。 机械、电子、汽车工业需要大量的模具， 特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具， 目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。 这几年， 我国每年要进口几十亿美元的模具。 我国石化工业一年生产 500 多万吨聚乙烯、聚丙烯和其他合成树脂， 很大一部分需要塑料模具成形， 做成制品， 才能用于生产和生活的消费。 生产建筑业用的地砖、墙砖和卫生洁具， 需要大量的陶瓷模具;生产塑料管件和塑

7、钢门窗， 也需要大量的塑料模具成形。 从五大支柱产业对模具的需求当中， 也可以看到模具工业地位之重要。 1.2 各种模具的分类和占有量模具主要类型有：冲模， 锻摸， 塑料模， 压铸模， 粉末冶金模， 玻璃模， 橡胶模， 陶瓷模等。 除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模， 因为他们一般都是依靠三维的模具形腔使材料成型。 （1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。 冲模占模具总数的 50以上。 按工艺性质的不同， 冲模可分为落料模， 冲孔模， 切口模， 切边模， 弯曲模， 卷边模， 拉深模， 校平模， 翻孔模， 翻边模， 缩口模， 压印模， 胀形模。 按组合工序不同， 冲模

8、分为单工序模， 复合模， 连续模。 （2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。 按锻压设备不同， 锻模分为锤用锻模， 螺旋压力机锻模， 热模锻压力锻模， 平锻机用锻模， 水压机用锻模， 高速锤用锻模， 摆动碾压机用锻模， 辊锻机用锻模， 楔横轧机用锻模等。 按工艺用途不同， 锻模可分为预锻模具， 挤压模具， 精锻模具， 等温模具， 超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。 塑料模约占模具总数的35， 而且有继续上升的趋势。 塑料模主要包括压塑模， 挤塑模， 注射模， 此外还有挤出成型模， 泡沫塑料的发泡成型模， 低发泡注射成型模， 吹塑模等。 （4）压

9、铸模：压铸模是压力铸造工艺装备， 压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型， 在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。 压铸模约占模具总数的 6。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型， 按成型工艺分类粉末冶金模有：压模， 精整模， 复压模， 热压模， 粉浆浇注模， 松装烧结模等。 1.3 我国注塑模具工业的现状 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己超过 50 吨，最精密的注塑模具精度己达到 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已能生产，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

10、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、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。 整体来看我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有

11、一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 二 产品技术要求和工艺分析2.1 产品技术要求2.1.1 产品设计图2.1.2 产品技术要求 塑料零件的材料为 ABS， 生产量较大， 属于大批量生产。 表面要求无痕， 表面粗糙度 Ra3.2。 未注倒角 R0.5， 未注尺寸公差取 MT5 级精度。 可查表-常用材料模塑件公差等级和选用（GB/T14486）、表-模塑件尺寸公差表（GB/T14486）。 2.2 塑件的工艺分析2.2.1 塑件结构工艺性1、制品简单， 壁厚均匀,不易产生缩孔2、塑件结构合理,可以避免塑件变形3、设有圆滑过度,减少应力集中 总之,塑件工艺性优良 2.2.2 塑

12、件成型工艺性要求(1) 该钥匙环， 要求塑件表面精度等级较高， 其表面要求光洁美观， 其工作面成型时不允许有浇口、顶杆痕迹， 开模时要求不被定模型芯拉裂或者拉变形。 所以采用的浇口形式要保证其表面精度。 (2) 该塑件为大批量生产。 而且模具的结构简单， 为了提高模具的使用寿命成本， 该塑件采用整体的结构。 2.3 塑件材质特性 零件是采用 ABS 注塑成的。 查相关手册可知：化学和物理特性: 1.综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好.2.与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理。 3.有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别。 4.流动性比 HIP

13、S 差一点， 比 PMMA、PC 等好， 柔韧性好。 5.适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件.成型性能 ：1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80-90 度,3 小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270 度).对精度较高的塑件,模温宜取 50-60 度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取 60-80 度.2.如需解决夹水纹， 需提高材料的流动性， 采取高料温、高模温， 或者改变入水位等方法。 3.如成形耐热级或阻燃级材料， 生产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物， 导致模具表面发亮， 需对模具及时进行清理

14、， 同时模具表面需增加排气位置。 塑料性能测试项目：物理机械性能：密度 硬度 表面电阻率 介电性能 拉伸性能 冲击性能 撕裂性能 压缩性能 粘合强度 耐磨性能 低温性能 回弹性能老化性能：热老化 臭氧老化 紫外灯老化 盐雾老化 氙灯老化 碳弧灯老化 卤素灯老化耐液体性能：润滑油 汽油 机油 酸 碱 有机溶剂 耐水燃烧性能：垂直燃烧 酒精喷灯燃烧 巷道丙烷燃烧 烟密度 燃烧速率 有效燃烧热值 总烟释放量适用性能：耐液压 脉冲试验 导电性能 水密性 气密性Comment CU1: 这个需要手动精确计算！不要用软件模拟，请列出公式带入数据认真计算！注塑模工艺条件: 塑料 ABS 也可以说是聚苯乙烯的

15、改性， 比 HIPS 有较高的抗冲击强度和更好的机械强度， 具有良好的加工性能， 可以使用注塑机、挤出机等塑料成型设备进行注塑、挤塑、吹塑、压延、层合、发泡、热成型， 还可以焊接、涂覆、电镀和机械加工。 ABS 的吸水性比较高， 加工前需进行干燥处理， 干燥温度为 7085， 干燥时间为 26h；ABS 制品在加工中容易产生内应力， 如应力太大， 致使产品开裂， 应进行退火处理， 把制件放于 7080的热风循环干燥箱内 24h， 再冷却至室温即可。 典型应用范围: ABS 树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。 汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠

16、、通风管等很多部件。 在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。 建材方面， ABS 管材、ABS 卫生洁具、ABS 装饰板广泛应用于建材工业。 此外 ABS 还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。 三三、 注射成型机的选择与成型腔数的确定注射成型机的选择与成型腔数的确定3.1 注射成型机的选择 3.1.1 估算零件体积Comment CU2: 请问以上数据在哪里？请通过计算、查表列出数据并作为选择注塑机的参考指标。塑件用 PROE 建模分析知， 体积为 V=1.62cm3， 由于此模具浇注系统采用测浇口， 其浇注系统凝料较小， 浇

17、注系统的体积为 0.5cm3 ， 由于采用的是一模 2 腔。 固 V 总=V 塑+V 浇=1.62+0.5=2.12cm33.1.2 锁模力计算其所需锁模力为： F锁 =AP型=2.1240Mp=84.8KN （3.1）3.1.3 选择注射机及注射机的主要参数根据塑化塑化温度， 额定注射量， 注射压力， 锁模力要求， 参考塑料成型工艺设计与模具设计P105 表 4.2 常用国产注塑机的规格和性能。 初步选择采用注射机型号：XS-ZY-80 XS-ZY-80， 其有关的参数为：额定注射量 131cm注射压力 206MPa锁模力 200KN最大注射面积 200cm2最大开合模行程 310mm最大模

18、具厚度 360mm最小模具厚度 150mm喷嘴圆弧半径 15mm喷嘴孔直径 3mm动定模板尺寸 365365mm拉杆间距 365mm365mm 3.2 注塑机的校核（1） 注射压力的效核 所选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力， SAN 塑件的注塑压力一般要求为 40120MPa， 所以该注塑机的注塑压力符合条件。 （2） 锁模力效核 高压塑料熔体充满型腔时， 会产生使模具沿分形面分开的胀模力， 此力的大小等于塑件和流道系统在分形面上的投影等于型腔压力的成积。 胀模力必须小于注塑机额定锁模力。 型腔压力 Pc 可按下式粗略计算： Pc=kP（MPa） （3.2）式中： Pc 为型腔压

19、力， MPa； P 为注射压力， MPa； K 为压力损耗系数， 通常在 0.250.5 范围内选取。 所以 ， Pc=KP=0.37120=45MPa， 型腔压力决定后， 可按下式校核注塑机的额定锁模力： TKPcA （3.3）式中： T 为注塑机的额定锁模力， KN；A 为塑件和流道系统在分形面上的投影面积， mm2；K 为安全系数， 通常取 1.11.2；KpcA=1.2402.12=101.76KN （3.4）所以 T=200KN KPcA 成立， 即该注塑机的锁模力符合要求。 四、浇注系统的设计四、浇注系统的设计4.1 分型面位置的确定设计塑料注射模具时， 选择分型面是一个主要的环节

20、。 分型面选择合适， 模具的工艺性强， 容易加工， 塑料质量也容易保证， 否则会给选模带来很大的麻烦。 为了将塑料和浇注凝料从模具中取出， 以及为了将活动型芯或嵌块装入模体， 必须将模具分成两个或几个部分。 一般地模体结构大部分为定模和动模两大主要部分。 当模体逼和时， 凹模和凸模相合的接触表面叫做分型面。 通常模具的分型面与成型注射机的开模方向垂直。 我们把成型的动、定模的分型面叫做分型面。 选择模具分型面时， 通常应考虑如下有关问题： （1）根据塑件的某些技术要求， 确定成型零件在动模和定模上的配置； （2）塑件的生产批量； （3）结合塑件的流动性确定浇注系统的形式和位置； （4）型腔的溢

21、流和排气条件；（5）模具加工的工艺性。 对于分型面的选择， 我们还须注意以下基本原则：（1）持塑件外观整洁；（2）分型面应有利于排气；（3）应考虑开模时塑件留在动一侧；（4）应容易保证塑件的精度要求；（5）分型面应力求简单适用并易于加工；（6）考虑侧向分型面与主分型面的协调；（7）分型面应与注射机的参数相适应；（8）考虑脱模斜度的影响；（9）嵌件和活动型芯应安装方便。 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。 如图

22、4 所示， 模具相对的简单， 分型面在塑件尺寸的最大处， 而且使塑件留在动模部分， 塑件冷却收缩后包紧型芯， 使塑件留在动模， 有利于脱模。 分型面在中间面， 不易出飞边。 图 4 分型方案4.2 确定型腔数量及排列方式表二 单型腔、多型腔的优缺点及适用范围类型优点缺点适用范围单型腔模具塑件的精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低， 周期短。 塑料成形的生产率低， 塑件的成本高。 塑件较大， 精度要求较高或者小批量及试生产。 多型腔模塑料成形的生产率塑件的精度低；工艺大批量、长具高， 塑件的成本低。 参数难以控制；模具结构复杂；模具制造成本高， 周期长。 期生产的小型塑件。 当

23、塑件分型面确定之后， 就需要考虑是采用单型腔还是多型腔模。 由表二可以看出多型腔的适用于大批量生产， 由于模具结构大， 但长期大批量的生产， 因此采用一模两腔。 采用单分型面的侧浇口， 位置在塑件在模具的中心对称两边。 设计流道时， 充分考虑了流动的平衡。 型腔的排列4.3 浇注系统的设计浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。 浇注系统控制着塑件成型过程中充模和补料两个重要阶段， 对塑件质量关系极大。 浇注系统是指从注塑机喷嘴进入模具开始， 到型腔入口为止的那一段流道。 普通模具的浇注系统由主流道、分流道、浇口、冷料井几部分组成。 4.3.1 浇口设计 浇口的形式众多， 通常都有边

24、缘浇口、扇形浇口、平缝浇口、圆环浇口、轮辐浇口、点浇口、潜伏式浇口、护耳浇口、直浇口等。 一般情况下， 浇口采用长度很短而截面很窄的小浇口。 当熔融塑料通过狭小的浇口时， 流速增高， 并因摩擦使料温也增高， 有利于填充型腔。 同时， 狭小的浇口适当保压补缩后首先凝固封闭型腔， 使型腔内的熔料即可在无压力状态下自由收缩凝固成型， 因而塑件内残余应力小， 可减小塑件的变形和破裂。 狭小的浇口便于浇道凝料与塑件的分离， 便于修整塑件， 成型周期较短。 但是， 浇口截面尺寸不能过小。 过小的浇口， 压力损失大， 冷凝快、补给困难， 会造成塑件缺料、缩孔等缺陷， 甚至还会产生熔体破裂形成喷射现象， 使塑

25、件表面出现凹凸不平。 此设计采用点浇口， 它是一种尺寸很小截面为圆形的直接浇口的特殊形式。 特点是进料口小， 去浇口后残留痕迹小， 可减少熔接不良现象， 浇口可自动拉断， 塑件光泽， 表面清晰。 适用于成型熔体粘度随剪切速度提高而明显降低的塑料和粘度较低的塑料， 如各种塑料的壳、盒、盖等塑件。 在脱料板上设计有拉料机构， 开模时， 流道凝料会从浇口套和定模板中被拉出， 待滑块开模后自动落下。 浇口的确定4.3.2 主流道的设计注意事项：1定位圈须沉入模胚 5， 以支承模具部分重量2定位圈高出模胚 10， 以作啤塑时模具装入注塑机定位之用3定位圈直径通常作直径 99.8-99.9mm， 比注塑机

26、装置孔直径 100 小0.2， 方便装模4唧咀通常做成直径 12mm5唧咀配注塑机射咀比射咀端部大 2-3主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。 二者应严密接触以避免高压塑料的溢出， 凹坑球半径比喷嘴球头半径大 1-2mm；主流道小端直径应比喷嘴孔直径约大 0.5-1mm， 常取 4-8mm， 视制品大小及补料要求决定。 大端直径应比分流道深度大 1.5mm 以上， 其锥角不宜过大， 一般取 12。 定位圈和唧咀的固定形式4.4 凹模的结构设计凹模的结构设计凹模用于成型塑件的外表面， 又称为阴模、型腔。 按其结构的不同可分为整体式、整体嵌入式、局部镶嵌式和四壁镶嵌式 5 种。 总体上说， 整

27、体是强度、刚度好， 但不适于复杂的型腔。 镶嵌式采用组合的模具结构， 是复杂型腔加工相对容易， 可避免采用同一材料， 可利用拼接间隙排气， 但刚度较差易于在塑件表面留下镶嵌块的拼接痕迹， 模具结构复杂5。 由于该模具结构简单， 凹模板加工量小， 加工方便， ， 生产量大， 所以凹模板采用整体式。 4.5 凸模的结构设计凸模的结构设计 凸模用于成型塑件的内表面， 又称型芯、阳模。 凸模按结构分为整体式和镶拼组合式两类。 由于凸模的加工相对凹模容易， 所以大多数的凸模是整体式的， 尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一体。 五五 模具成型零件的工作尺寸计算模具成型零件的工作尺寸计算 5.1 工作尺寸

28、是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸， 主要包括：凹模、凸模的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸， 以及中心距尺寸等。 为了保证塑件质量， 模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。 其中影响模具尺寸和精度的因素很多， 主要包括以下几个方面7：1、成形收缩率：在实际工作中， 成形收缩率的波动很大， 从而引起塑件尺寸的误差很大， 塑件尺寸的变化值为 s=(Smax-Smin)Ls （5.5）式中： s 为塑件收缩波动而引起的塑件尺寸误差（mm）；Smax为塑料的最大收缩率（%）；Smin为塑料的最小收缩率（%）；Ls 为塑件尺寸（mm）。 一般情况下， 由收

29、缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制在塑件尺寸公差的 1/3 以内。 2、模具成形零件的制造误差：实践证明， 如果模具的成形零件的制造误差在 IT7IT8 级之间， 成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 3、零件的磨损：模具在使用过程中， 由于种种原因会对型腔和型芯造成磨损， 对于中小型塑件， 模具的成形零件最大磨损应取塑件公差的 1/6， 而大型零件， 应在 1/6 之下。 4、模具的配合间隙的误差：模具的成形零件由于配合间隙的变化， 会引起塑件的尺寸变化。 模具的配合间隙误差不应该影响成形零件的尺寸精度和位置精度。 综上所述， 在模具型腔与型芯的设计中， 应综合考虑各种影响成形零件

30、尺寸的因素， 在设计时进行有效的补偿。 由于影响因素很不稳定， 补偿值应在试模后进行逐步修订。 通常凹模、凸模组成的模腔工作尺寸简化后的计算方法有平均收缩率法和公差带法两种。 其中平均收缩率法以平均概念进行计算， 从收缩率的定义出发， 按塑件收缩率、成形零件制造公差、磨损量都为平均值的计算， 公式如以下7：（1）凹模的內形尺寸： L =L (1+k)-(3/4) （5.6）凹塑3式中： L为型腔內形尺寸(mm)；凹 L为塑件外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸；塑 k 为塑料平均收缩率(%)， 此处取 0.5%；s 为塑件公差， 查表知 SAN 塑件精度等级取 5 级；塑件基本尺寸在在

31、36mm 公差取 0.24mm；1824mm 公差取 0.44mm；160180mm 公差取1.6mm；在 180220mm 公差取 1.76mm；塑件基本尺寸在 280315mm 范围内其公差取 2.5mm六、排气系统的设计六、排气系统的设计从某种角度而言， 注塑模也是一种置换装置。 即塑料熔体注入模腔同时， 必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体7。 排气系统的设计相当重要。 6.16.1 排气不良的危害排气不良的危害 增加熔体充模流动的阻力， 是型腔充不满； 在制品上呈现明显可见的熔接缝， 其力学性能降低； 滞留气体时塑件产生质量缺陷； 型腔内气体受到压缩后产生瞬时局部高温， 使

32、塑料熔体分解； 由于排气不良， 降低了充模速度。 6.26.2 排气系统的设计方法排气系统的设计方法 利用分型面排气是最好的方法， 排气效果与分型面的接触精度有关； 对于大型模具， 可以用镶拼的成型零件的缝隙排气； 利用顶杆与孔的配合间隙排气； 利用球状合金颗粒烧结块渗导排气； 在熔合缝位置开设冷料穴本模具可以利用配合间隙排气， 通常中小型模具的简单型腔， 可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间隙进行排气， 这里不再单独设计排气槽。 七、导向与脱模机构的设计七、导向与脱模机构的设计7.1 导向机构的作用和设计原则导向机构的作用和设计原则 7.117.11 导向机构的作用导向

33、机构的作用导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件， 通常采用导柱导向， 主要零件包括导柱和导套。 其具体作用有：a、定位作用b、导向作用c、承载作用d、保持运动平稳作用 e、锥面定位机构作用 7.127.12 导向机构的设计原则导向机构的设计原则a、 导柱（导套）应对称分布在模具分型面的四周， 其中心至模具外缘应有足够的距离， 以保证模具强度和防止模板发生变形；b、 导柱（导套）的直径应根据模具尺寸选定， 并应保证有足够的抗弯强度；c、 导柱固定端的直径和导套的外径应尽量相等， 有利于配合加工， 并保证了同轴度要求；d、 导柱和导套应有足够的耐磨性；e、 为了便于

34、塑料制品脱模， 导柱最好装在定模板上， 但有时也要装在定模板上， 这就要根据具体情况而定。 7.2 导柱、导套的设计导柱、导套的设计导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动， 配合间隙一般采用 H7/h6 级配合8。 7.2.17.2.1 导柱的设计导柱的设计 导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱， 另一种为台阶式导柱。 小型模具采用单节式导柱， 大型模具采用台阶式导柱8。 在导柱的工作部分上开设油槽， 可以改善导向条件， 减少摩擦,故导柱采用加油槽的阶梯式导柱 其示意图如下：图图 7.17.1 导柱导柱7.2.27.2.2 导套的设计导套的设计由于导柱已选定

35、， 由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套. 其示意图如下8： 图图 7.27.2 导套导套7.2.37.2.3 导向孔的总体布局导向孔的总体布局 导向零件应合理地均匀分布在模具的四周围或靠近边缘的部位， 其中心距模具边缘应有足够的距离， 以保证模具的强度， 防止压入导柱和导套后发生变形。 根据手册推荐值选定的导柱分布情况如下图所示： 图图 7.37.3 导向孔总体布局导向孔总体布局7.37.3.顶出机构的设计顶出机构的功能是在任何正常的情况， 顶出机构都能确实可靠的将成型塑件从模板一侧顶出， 并在合模时其相关的顶出零件确保不与其它模具零件相干扰的恢复到原来的位置。 顶出机构的设计原则：开模

36、时应留在动模的一侧；塑件在成型顶出后， 一般都有痕迹， 但应尽量使顶出残留痕迹不影响塑件的外观， 一般顶出机构应设在塑件内表面以及不显眼的位置；顶出装置力求均匀分布， 顶出力作用点应在塑件承受顶出力最大的部位， 即不易变形或损伤的部位， 尽量避免顶出力作用于最薄的位置， 防止塑件在顶出过程中的变形和损伤；顶出机构应平稳顺畅， 灵活可靠。 顶出机构有多种类型， 本设计采用顶杆中心顶出。 采用段面形状为圆柱形的顶杆， 圆柱型顶杆是最常用的一种， 由于这个形状的顶杆和顶杆孔最容易加工， 且容易保证其配合精度， 易于保证其互换性， 并易于更换， 而且它还具有滑动阻力小， 不易卡滞等优点， 因此， 我们

37、采用圆柱形顶杆顶出。 图图 7.47.4 推杆推杆 推杆长度的计算 ， 顶杆总长度为：h 杆=h 凸+1+h 动垫+S 顶+2+h 顶固 式中： h 杆 为推杆的总长度；h 凸 为凸模的总高度；h 动垫 为动模垫板的厚度；S 顶 为顶出行程；h 顶固 为顶杆固定板的厚度；1 为富裕量， 一般为（0.050.1）mm， 表示顶杆端面应比腔型的平面高出； 2 为顶出行程富裕量， 一般为 36mm。 本次设计有螺牙结构， 采用人工取件方式脱模。 八、冷却系统设计八、冷却系统设计 在注射过程中， 开始注射时模具是冷的， 由于注入型腔内的塑料温度的影响， 模具温度逐渐升高。 根据注射的成型材料不同， 模

38、具的温度也不同。 由于成型要求模具有一定的温度， 模温过高或过低都会影响塑件质量， 产生缩孔， 变形等缺陷。 所以， 模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具的温度。 成型时若料温不足， 为了使模具达到成形要求的模温， 一般应考虑加热装置；当料温使模温超过成形要求时， 则应考虑冷却装置。 在模具设计中， 设置冷却装置的目的， 一是防止塑件脱模变形；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料冷凝形成较低的结晶度， 以得到柔软性、扰曲性、伸长率较好的塑件。 冷却形式一般在型腔、型芯等部位合理地设置通水冷却水路， 并通过调节冷却水流量及流速来控制模温。 本设计采用循环式冷却水路， 这样对型腔和型芯的冷却效

39、果较好。 水孔边离型腔距离为 20mm， 因为如果距离太近的话冷却不易均匀， 太远的话效率就近。 水孔直径设计为 8mm。 8.1冷却系统的设计原则：冷却系统的设计原则：1）冷却回路数量应尽量多， 冷却通道孔径要尽量大；2）冷却通道的布置应合理；3）冷却回路应有利于降低冷却水进、出口水温的差值；4）冷却回路结构应便于加工和清理；5）冷却水道至型腔表面的距离应尽可能相等；6）冷却水道要避免接近熔痕部位， 以免熔接不牢， 影响塑件的精度8.2 温度调节对塑件质量的影响温度调节对塑件质量的影响a、 采用较低的模温可以减小塑料制品的成型收缩率；即收缩率小， 变形小， 尺寸稳定， 机械强度高， 耐应力开

40、裂性好和表面质量好；b、 模温均匀， 冷却时间短， 注射速度快可以减小塑件的变形， 其中均匀一致的模温尤为重要。 8.3 对温度调节系统的要求对温度调节系统的要求a、 根据选用的塑料品种， 确定温度调节系统是采用冷却方式还是加热方式；b、 希望模温均匀， 塑件各部分同时冷却， 以提高生产率和塑件质量；c、 采用较底的模温， 快速、大流量通水冷却一般效果比较好；d、 温度调节系统要尽量做到结构简单， 加工容易， 成本低廉。 8.4 冷却装置的设计要点冷却装置的设计要点a、 冷却水孔的数量愈多， 对塑件的冷却也就愈均匀；b、 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离， 即将孔的排列与型腔形状相吻合；c、

41、 塑件局部壁后处， 应加强冷却；d、 对热量积聚大， 温度上升高的部位应加强冷却；e、 当成型大型塑件或薄壁制品时， 料流程较长， 而料温愈流愈低， 为在整个塑件上取得大致相同的冷却速度， 可以适当改变冷却水道的排水密度， 在料流末端冷却水道可以排列得稀一些；f、 冷却水道要避免接近塑件的熔接痕部位， 以免熔接不牢， 降低塑件强度；g、 冷却装置的形式应根据模腔的几何形状而定；h、 便于加工清理。 8.58.5 冷却水道的结构冷却水道的结构由于该塑件体积比较大， 由于成型部分在滑块上， 所以水道采用直水道直径为 8mm， 在滑块上开设 4 条冷却水道其分布如下图15： 图图 8.58.5 冷却水道结构图冷却水道结构图 九、其它结构零部件的设计九、其它结构零部件的设计 模具安装固定有两种：螺钉固定、压板固定。 采用螺钉直接固定时（大型模具多采用此法）， 模具动定模板上的螺孔及其间距， 必须和注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采