塑料磨模具毕业设计说明书支架注射模设计

1、设计题目：支架注射模设计系 别：机械工程学院专 业：模具设计与制造班 级：08模具（3）班姓 名：张左跃学 号：0801030342指导教师：孙庆东完成时间：20110215目录一.塑件成型工艺性分析-5二.拟定模具结构形式-8三.注射机型号的确定-11四.浇注系统形式和浇口的设计-15五成型零件的结构设计和计算-25六模架的确定和标准的选用 -28七.合模导向机构的设计-30八脱模推出机构的设计-32九.侧向分型与抽芯机构设计-34十.排气系统设计-37十一 温度调节系统的设计-37十二.试模-39十三.模具的工作过程-40十四.参考文献-40前言塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自192

2、7年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展，各种性能的塑料，特别是聚酰胺、聚甲醛、尼龙、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、氟塑料等工程塑料发展迅速，其速度超过了聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻、耐腐蚀、电气绝缘性好、易于造型、生产效率高与成本低廉等。但也存在许多自身的缺陷，诸如：抗老化性、耐热性、抗静电性、耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术、材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。

3、塑料的塑料增多，新的工程塑料品种的增加，塑料成型设备、成型工艺技术和模具技术水平的发展，为塑件的应用开拓了广阔的领域。目前，塑件已深入到国民经济的各个部门中。特别是在办公机器、照相机、汽车、仪器仪表、机械制造、航空、交通、通信、轻工、建材业产品、日用品以及家用电器行业中的零件塑料化的趋势不断加强，并且陆续出现全塑产品。据报道，美国塑料工业已变为全美第四个最大的工业，每年的塑料消耗量已经超过钢材。在全世界按照体积和重量计算塑件的消耗量也超过了钢材。我国的塑料工业发展也很快，特别是近20年，产量和品种都大大增加，许多新颖的工程塑料也已投入批量生产。塑件1990年达到536.8万吨，居世界第四位。如

4、今，我国塑料工业已形成了相当规模的完整体系，它包括塑料的生产，成型加工，塑料机械设备，模具加工以及科研、人才培养等。塑料工业在国民经济的各个部门中发挥了愈来愈大的作用。塑料模具设计与制造技术的发展与塑料工业的发展息息相关。由于塑件的制造是一项综合性技术，围绕塑件成型生产将用到有关成型塑料、成型设备、成型工艺、成型模具及模具制造等发面知识，所以这些知识便构成了塑件成型生产的完整系统。它大致可包括产品设计、塑料的选择、塑件的成型、模具设计与制造四个主要环节，在上述四个环节中，模具设计与制造是实现最终目标塑件使用的重要手段之一。模具是塑件生产的重要工艺装备之一。模具以其特定的形状通过一定的方式使原料

5、成型。不同的塑料成型方法使用着不同的模塑工艺和原理及结构特点个不相同的塑料模具。塑件质量的优劣及生产效率的高低，模具因素占80%。一副质量好的注射模可以成型上百万次，压缩模大约可以生产25万件，这些都同模具设计和制造有很大的关系。在现代塑件生产中，合理的模塑工艺、高效的模塑设备、先进的塑料模具和制造技术是必不可少的因素，尤其是塑料模具对实现塑料加工工艺要求、塑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可能发挥其效能，产品的生产和更新都是以模具的设计制造和更新为前提。随着国民经济领域的各个部门对塑件的品种和产量需求愈来愈大、产品更新换代周期愈来愈短、用户

6、对塑件质量的要求愈来愈高，因而对模具设计与制造的周期和质量提出了更高的要求，促使塑料模具设计和制造技术不断向前发展，从而也推动了塑料工业生产高速发展，可以说，模具设计与制造水平标志着一个国家工业化发展的程度。一.塑件成型工艺性分析1.塑件分析:该塑料支架，均厚大概为2.0mm的薄壁壳类零件。其材料为尼龙,大批量生产，考虑采用塑料注射成型技术，外表要求高，且要求无飞边.考虑到塑件的生产数量，且有侧孔，两边均需设置侧抽芯机构，所以考虑采用一模两腔。分型面选取塑件的下口面处，这样保证了塑件表面的质量，同时也确保开模时塑件留在动模上，便于取件,采用侧浇口。 1)塑件图:2）塑料名称 尼龙3）色调无毒，

7、无味4）生产纲领大批量5）塑件的结构及成型工艺性分析（1）结构分析如下： 该塑件，两端对称，侧面有侧孔。（2）成型工艺分析如下：A 精度等级，采用一般精度6级；B 脱模斜度，该塑件壁厚约为2mm，其脱模斜度为25452.热塑性塑料的注射成型过程及工艺参数1）注射成型过程（1）成型前的准备，对尼龙的色泽，细度和均匀等进行检验，由于尼龙容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量为0.3，干燥条件：真空度为9.3×10Pa，烘箱湿度为90110，料层厚度25 mm， 干燥时间8h12h。（2）注射过程，塑料在注射机料筒内经过加热，塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，

8、其过程可以氛围分为充模，压实，保压，倒流和冷却5个阶段。（3）塑件的后处理，采用调湿处理，其热处理介质为油，处理温度为120，处理时间为15min。2）尼龙的注射工艺参数（1）注射机：螺杆式（2）螺杆转速（r/min）：3060（3）料筒温度（）：后段 180200 中段 210230 前段 200210（4）喷嘴温度（）：250260； 喷嘴形式：直通式（5）模具温度（）：5070（6）注射压力（MPa）：7090（7）保压压力（MPa）：5070（8）成型时间（s）：注射35；保压1530；成型周期4070；冷却1530 注：螺杆带止回环。3.尼龙的性能分析1）使用性能 尼龙具有良好的抗冲

9、击强度，且在低温下也不迅速下降；具有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。所以，尼龙在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表盘等；在汽车工业领域，用来制造汽车挡泥板、扶手、加热器等。2）成型性能（1）无定形料，成型方法几成型条件按品种确定。（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）流动性极中等，溢边值0.04 mm左右。（4）比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温，料温对物性影响较大；料温过高易分解，注射压力应比加工聚苯乙烯的高；一般用柱塞式注射机时料温为180230,注射压力

10、为100140MPa，螺杆式注射机则取160220，70100 MPa。（5）模具设计时应注意，浇注系统应对料流阻力小，尽量避免浇口处外观不良现象，易发生熔接痕，应注意选择浇口位置及形式。3）尼龙的主要性能指标见下表 密度/（g/）1.07屈服强度/Mpa50.00质量体积/（/g）0.860.98抗拉强度/Mpa63.00吸水率24（）0.20.4拉伸弹性模量/Gpa2.9玻璃化温度/47.00抗弯强度/Mpa97.00熔点/130160弯曲弹性模量/Gpa3计算收缩率/（）0.40.7抗压强度/Mpa7198比热容/（J/(kg.K)）1680.00抗剪强度/Mpa67.004.尼龙成型塑

11、件的主要缺陷及消除措施1）缺陷缺料（注射量不足），气孔，溢边飞边，熔接痕强度低，表面硬度和强度不足 2）消除措施 加大主流道 ，分流道，浇口，加大喷嘴，增大注射压力，提高模具温度。2. 拟订模具结构形式1.分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应考虑成型时，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的影响，因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。1）分型面的选择原则。A.有利于保证塑件的外观质量。B.分型面应选择在塑件的最大截面处。C.尽可能使塑件留在动模一侧。

12、D.有利于保证塑件的尺寸精度。E.尽可能满足塑件的使用要求。F.尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。G.长型芯应置于开模方向。H.有利于排气。I.有利于简化模具结构。该塑件在进行塑件设计时已充分考虑了上述原则，同时从所提供的塑件图样看出该塑件在分型时需进行抽芯和侧向抽芯分型。2）分型面方案的确定 分型面与开模方向平行，定模型芯长约为20 mm左右，利用开模动作从塑件中抽出，塑件的内凹利用滑块来分型，分型距离短（单边距离为10mm左右），整个塑件成型精度比较高，模具结构也比较简单。如下图所示 分型面形式与位置2.确定型腔数量及排列方式当塑件分型面确定之后，就需要靠路是采用单型腔还是多型腔模。一般

13、来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件，优先采用一模四腔的结构，但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以提供独特的优越条件，使生产效率大为提高，又鉴于模具结构的复杂性，故由此初步拟定采用一模两腔。如下图所示。型腔布置3. 注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式急初步估算外形尺寸的前提下，设计人员对模具所需的注射量，锁模力，注射压力，拉杆间距，最大和最小模具厚度，推出行程，推出位置，推出形式，

14、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对其进行校核，则必须自己调整或与用户取得商量调整。1.所需注射量的计算1)塑件质量，体积计算 对于该设计，用户提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型分析得： 塑件的体积： V140 塑件的质量： m1.07×140140g2).浇注系统凝料体积的初步计算可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模两腔，所以浇注系统凝料体积为： V=2V×0.62×22.47×0.626.963).该模具一次注射所需塑料尼龙：体积：V=2V+ V306质量：m

15、1.07×306327 g2.注射机型号的选定近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必须的技术准备。在设计模具是，最好查阅注射机厂家提供的<<注射机使用说明书>>上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为XSZY125型卧式注射机，其主要技术参数见下表额定注射量/ 400拉杆空间/ mm260×290螺杆直径/ mm42推出行程/mm115额定注射压力/ Mpa120模具最大厚度/ mm300锁模力/KN900模具最小厚度/ mm200最大开模行程/ mm300最大成型面积/3

16、20注射方式：螺杆式喷嘴圆弧半径/ mm12喷嘴孔直径/ mm4顶出形式：四侧设有顶杆，机械顶出动、定模固定板尺寸/ mm×mm428 mm×458 mm合模方式：液压-机械XSZY125型注射机主要技术参数3.型腔数量及注射机有关工艺参数的校核1).型腔数量的校核(1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量N(KMt/3600- m)/ m式中 K注射机最大注射量的利用系数，无定型塑料一般取0.8； M注射机的额定塑化量（g/h 或/h），该注射机为17g/s;t成型周期，因塑件小，壁厚不大。取30s； m单个塑件的质量和体积（g或），取m=140g； m浇注系统所需塑料的质量

17、和体积（g或），取m=30g； 代入：N=10.62 符合要求(2）按注射机的最大注射量校核型腔数量N（K mp- m）/ m式中 mp注射机允许的最大注射量（g或），该注射机为400 代入：N（K mp- m）/ m =(0.8×20-5.03)/1.57 =6.92 符合要求(3）按注射机的额定锁模力校核型腔数量N（F-PA）/PA式中：F注射机的额定锁模力（N），该注射机为9×10N； A2个塑件在模具分型面上的投影面积（mm），A=3600 mm A浇注系统模具分型面上的投影面积（mm），A=172.053mmP塑料熔体对型腔的成型压力（Mpa），一般是注射压力的3

18、065，该处取型腔平均压力为80×50=40Mpa代入： N=12.362 符合要求4.注射机工艺参数的校核1)注射量的校核注射量以容积表示，最大注射容积为： V=V=0.85×400=340 式中： V模具型腔和流道的最大容积（）； V指定型号与规格的注射机的注射量容积（），取20；注射系数，取0.750.85，无定型塑料取0.80。 倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中的停留时间就会过长，所以注射量容积V=0.25×V=0.20×327=65.4，故每次注射的实际注射量容积V应满足VVV，而V79，符合要求。2）锁模力的校核F

19、k×A×P型 其中k=1.11.2代入数据：F=1.1×(2A1+A2) ×40 =50.8kN3）最大注射压力的校核注射量的额定注射压力即为该机器的最高压力P=120 Mpa，应该大与注射成型时所需调用的注射压力P，即 PkP 式中 k安全系数，常取k=1.251.4； P70 Mpa100Mpa； 代入：KP=1.25×70=87.5 Mpa 符合要求3.安装尺寸的校核1）喷嘴尺寸（1）主流道的最小端直径D大与注射机喷嘴d,通常为:D=d+(0.51) mm=3+(0.51) 取d =3.5 mm 符合要求（2）主流道入口的凹球面半径SR，

20、,应大与注射机喷嘴球半径SR，通常为:SR=SR+（12）mm=12+（12）=13 mm 符合要求2）定位圈尺寸注射机定位孔尺寸为100 mm，定位圈尺寸取100mm，两者之间呈较松动的间隙配合，符合要求。3）最大与最小模具厚度模具厚度H应满足： HHH式中 H=300 mm，H=500 mm而该套模具厚度H=401mm 符合要求4.开模行程和推出机构的校核1）开模行程的校核 HH+ H+（510）mm式中 H注射机动模板的开模行程（mm），取300 mm；H塑件推出行程（mm），取70 mm；H包括流道凝料在内的塑件的高度（mm），其值为H=160mm 所以 H=18+160mm= 180

21、mm 符合要求2）推出机构的校核该注射机推出行程为300 mm，大于H=180 mm，符合要求。5. 模架储存与注射机拉杆内间距校核该套模具模架的外形尺寸为450 mm×550 mm，而注射机拉杆间距为600 mm，因600 mm550 mm，符合要求。注：对于上面2，3，4，5的校核内容是与后面的模具结构设计交叉进行的，但为了行文整体形式与内容的统一，所以将此部分内容放在此。4. 浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料容体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质，传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流

22、道，分流道，冷料穴，浇口。1.主流道的设计 主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1）主流道尺寸（1）主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+(0.51) mm =3+(0.51) mm 取D=3.5 mm（2）主流道球面半径SR=注射机喷嘴球头半径+(12) mm =12+(12) mm 取SR=13 mm（3）球面配合高度H=3 mm5 mm 取H=3 mm（4）主流道长度 尽量小与200 mm，由标准模架结合该模具的结构，取L=160 mm（5）主流道大端直径 D= D+2Lta

23、n6 mm （半锥角为2°4°，取=3°）（6）浇口套总长 L=160mm2）主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分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50HRC55HRC,如下图所示.主流道衬套由于该模具主流道长度适中,定位圈和衬套设计成分体式的较宜,其定位圈尺寸如下图所示.定位圈3）主流道衬套的固定主流道衬套的固定形式如下图所示。主流衬套的固定形式定位圈2.冷料穴的设计1）主流道冷料穴的设计开模时应将

24、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。由于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同时被推出。该模具采用底部无杆的圆环槽冷料穴。其中d为主流道大端直径，该模具取d6mm，冷料穴深度为d=3mm2）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的方向延长作为分流道冷料穴，以贮存前锋冷料。3.分流道的设计1).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：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

25、衡。该模具的流道布置形式采用平衡式。分流道的布置形式 2).分流道的长度 长度应尽量短，且少弯折。该模具份流道的长度计算如下。（1）圆形分流道单向长度为： L1=20 mm（2）分流道总长度为： L=2L1=40 mm（3）分流道单向长度为： L= L/2=20 mm3).分流道的形状及尺寸 为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上。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，即 B=0.2654， H=2/3 B式中 B梯形大底边的宽度（mm）； m塑件的质量（g），为1.57g； L单向分流道的长度（mm），

26、为10mm； H梯形的高度（mm）。注： 上式的适用范围，即塑件厚度在3 mm以下，质量小于200 g，且B的计算结果在3.2 mm9.5mm范围内才合理。由于解得B=1.58 mm，故不在适用范围，需自己设计。4）梯形分流道设计 由参考文献查得，取得分流道直径D=4mm，又考虑到分流道长度修正系数f=1.1，所以修正后的分流道直径为D= f D=4.4 mm，圆整为4.5 mm。梯形斜角通常取5°10°，此处取6°；底部圆角R=1 mm3 mm，取R=1 mm。其截面形状及尺寸如下图所示。梯形分流道5）.圆形分流道的设计 由于尼龙的流动性极好，为便于型腔上分流道

27、的加工，型腔上采用圆形分流道，其直径为6 mm。4.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，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度R并不要求很低，一般取0.63 um1.6 um，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率，此处R=0.8m.5.浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位，浇口的形状，位置和尺寸对塑件的质量影响喊大。浇口截面积通常为分流道截面机的0.07倍0.09倍，酵口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5 mm2.0 mm。浇口具体尺寸一

28、般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。1).浇口类型及位置的确定 该模具是中小型塑料的多型腔模具，同时从所提供塑件图样中可看出，在底部边上设置侧浇口比较合适。侧浇口开设在分型面上，从塑件的外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而又称为标准浇口。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。 2).浇口结构尺寸的经验计算(1）侧浇口深度和宽度经验计算经验公式：h=nt=1.4 mm b=n×/30=0.9 mm 式中h侧浇口深度（mm

29、）； b浇口宽度（mm）； A塑件外表面积（约为843 mm）；t塑件厚度（平均厚度约为2mm）； n塑料系数，由下表查得n=0.7。塑料材料系数n塑料材料PE,PSPOM,PC,PP,尼龙PA,PMMA,PVACPVCn0.60.70.80.9(2）侧浇口的经验公式 由于侧浇口的种类较多，现将常用的经验数据列于下表侧浇口的推荐尺寸塑件壁厚/mm侧浇口尺寸/mm浇口长度/mm深度h宽度b0.800.501.01.00.82.40.51.50.82.42.43.21.52.22.43.33.26.42.22.43.36.4综上得侧浇口尺寸： 深度 h=0.5 mm 宽度 b=5 mm 浇口长度

30、l=5 mm6.浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。7.浇注系统凝料体积计算1).主流道与主流道冷料井凝料体积 V=1/3×（6/2）×82-1/3×（3.5/2）×41641mm2).分流道凝料体积(1）圆形分流道凝料体积 V=×（4/2）×20=251.2 mm(2）浇口凝料体积 V很小，可取为0。(3）浇注系统凝料体积V= V+ V+ V=0.89cm 即 V<V2所以前面有关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需重新设计计算8.浇注

31、系统各截面流过熔体的体积计算1）流过浇口的体积 V=V=1.47 cm 2）流过分流道的体积 V=2 V+V/2=3.1 cm 3）流过主流道的体积 V=2V+ V=6.84cm 9.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取以下值，所以塑件质量较好。 (1）主流道=5×10s5×10 s (2）分流道=5×10s (3）点浇口=10s (4）其他浇口=5×10 s5×10s 2).确定体积流率q（浇注系统中各段的q值是不相同的） (1）主流道体积流率q 因塑件小，即使是一模两腔的模具结构，所需注射塑料

32、熔体的体积也还是比较小的，而主流道尺寸并不小（和注射机喷嘴孔直径相关联），因此主流道体积流率并不大，取=1×10 s代入得： q=/4R=/4×0.25×10=12.265cm/ s (2）浇口体积流率q侧浇口用适当的剪切速率=1×10s代入得： q=Wh/6=0.15×0.14×1×10/6=4.2 cm/ s 3).注射时间的计算 (1）模具充模时间 t= V/ q=6.48/12.265=0.541 s式中 q主流道体积流率； t注射时间； V模具成型时所需塑料熔体的体积； (2）单个型腔充模时间 t= V/ q=1.

33、47/4.2=0.35s (3）注射时间 根据经验公式求得注射时间t= t/3+2 t/30.41s 根据前面的表可知t注射机最短注射时间，所选时间合理。 4).校核各处的剪切速率 (1）浇口剪切速率=6 V/Wh=9.48×10 s,基本合理， (2）分流道剪切速率=3.3q/R=4.68×10s，合理。式中 q= V/ t=1.75 cm/ s R=0.34 cm (3）主流道剪切速率=3.3q/R=6.48×10s，基本合理，式中 R= R=0.25cm5. 成型零件的结构设计和计算塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果

34、型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑件变形甚至破坏，也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。1.定模部分的型芯由于该塑件有孔，且孔位于塑件中间部位，故需要动模部分设置型芯。 （1）下型芯采用螺钉紧固在动模板上。 侧型芯利用定位销,固定在斜滑块上。 （2）尺寸计算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。 塑件尺寸 d1=5+0.040 mm h1=R200-0.03 mm L1=33±0.01mm h2=26 0-0.0

35、4mm L2=16±0.01mm L3=56±0.02mm a, d=(1+) d+x 式中 塑料的平均收缩率,取1.65;=×100 x取值范围为0.50.75,因塑件精度低,则x取0.5;塑件的尺寸公差;模具成型零件制造误差,取=1/4 所以解得: d=（1+1.65）×5+0.5×0.18 =5.093mm 同理解得: h=（1+1.65）×20+0.5×0.18 =20.222mm h=（1+1.65）×33+0.5×0.16 =33.113mmL=（1+1.65）×26+0.5

36、5;0.18 =26.219mm L=（1+1.65）×16+0.5×0.22 =16.248mm L=（1+1.65）×56+0.5×0.16 =56.431mm2）型腔部分的尺寸 （1）型腔采用整体式的。 （2）尺寸计算，其中塑件尺寸公差由公差表查得。 塑件尺寸： L=228 mm B=8mm D=18 mmL=110mm L=53 mm H=26mm 所以解得: L=(1+)Lx =(1+1.65)×2280.5×0.36 =228.148mm L=(1+)Lx =(1+1.65)×80.5×0.28 =8.

37、930mmL=(1+) Lx =(1+1.65)×180.5×0.08 =18.414mmH=(1+) Hx =(1+1.65)×1100.5×0.28 =110.155mmH=(1+) Hx =(1+1.65)×530.5×0.16 =52.937mmB=(1+) Bx =(1+1.65)×260.5×0.20 =26.012mm4.型腔零件的强度和刚度的校核矩形型腔是指模具截面积呈矩形的结构，该模具采用组合式矩形型腔。 1）.组合式矩形型腔侧壁厚度的校核 由于型腔侧壁长边长 L150 mm370 mm 则按强度

38、条件计算侧壁厚度校核： 由公式：S 式中 S矩形型腔侧壁厚度，mm； p型腔内熔体的压力，Mpa，取p=50 Mpa； H承受熔体压力的侧壁高度，mm，取H=18.5 mm； L型腔侧壁长边长，mm，取L =230 mm； H型腔侧壁总高度，mm，取H =50 mm；模具材料的许用应力，取=300 Mpa. 代入数据校核,符合要求. 2）.组合式矩形型腔底板厚度的校核 由于两支脚间距L =270 mm180 mm则按刚度条件计算型腔底板厚度的校核：由公式：h式中h型腔底板厚度，mm； B底板总宽度，mm； L双支脚间距，mm，取L =270 mm；模具材料的许用应力，取=300 Mpa； p型

39、腔内熔体的压力，Mpa，取p=50 Mpa。代入数据校核,符合要求.六.模架的确定和标准件的选用A. 以上内容计算确定之后，便可以根据计算结果选定模架。模架部分可参照各模板标准尺寸来绘图。B. 模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当。C. 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，选用于结构形式为A4型类似，模架尺寸为550 mm×450 mm的非标准模架，可符合要求。D. 模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉，模具外表面尽量不要有突出的部分，模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在 装配，调试，维

40、修过程中，可以方便地分开两块模板。 1.定模座板 A. 定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。 B. 通过4个M12的内六角圆柱螺钉与定模固定半连接；定位圈4个M8的内六角圆柱螺钉与其连接，定模座板与浇口套为H8/f8配合。 2.定模板（型腔固定板） A. 定模板用于固定型芯，以及导套，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢或Q235制成，最好调质230HB270HB。 B. 定模板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，定模板与导套采用H8/m8配合，定模板与阶梯型芯为H7/ m6配合。 C. 上面还开有4个弹簧，顶销孔，以便分模时斜滑块顺利

41、地留在动模部分，定模板上的顶销孔与顶销为H8/f8配合。 3.支承板 A. 支承板应具有较高的平行度和硬度，该套模具的动模型芯固定在支承板上面，因此起到了动模固定板的作用，所以用材料45钢较好，调质230HB270HB。 B. 其上开有四个螺纹通孔，用于固定螺钉进而固定支撑板、型芯固定板和下模板，其上的塑件推杆与塑件采用H8/f8配合。4.垫块 A.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，以适应注射机的模具安装厚度要求。 B. 结构形式 可以是平行垫块或拐角垫块，该处采用拐角垫块。 C. 垫块的材料 垫块的材料为Q235，也HT200，球墨铸铁等。该模具垫块

42、采用Q235制造。 D.垫块的高度h校核h= h h hs 式中 h顶出板限位钉的厚度，该模具采用d=12 mm的限位钉， 所以取h=5mm；h推板的厚度，取h=30mm；h推杆固定板的厚度，取h=25mm； s推出行程，取s=70mm；推出行程富余量，一般取3mm6mm，取=5mm。 代入解得：h=130 mm=130 mm 符合要求。5.动模座板 材料为45钢，其上的注射机顶杆孔为40 mm，其上的推板导柱孔与导柱采用H7/ m6配合。 6.推板 材料为45钢，其上的推板导套孔与推板导套采用H7/k6配合，用4个M12的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。7.推杆固定板 材料为45钢，其上的推

43、板导套孔与推板导套采用H7/ f9配合。七.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。 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，防止压入导柱和导套后变形。 （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和模套上，导套安装在定模固定板上。 （4）为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。 （5）在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，

44、导致模具破坏。 （6）动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。 2.导柱的设计（1）该模具采用带头导柱，不加油槽。如下图所示。 （2）导柱的长度必须比凸模端面高度高出6 mm8mm。 （3）为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部长做成圆锥形或球形的先导部分。 （4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知42 mm） （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或H8/f7的间隙配合。 （6）导柱工作部分的表面粗糙度为R=0.4m. （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

45、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，表面淬火，低温回火，硬度为50HRC以上。导柱3.导套的设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动，定模内的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套常用的结构形式有两种：直导套，带头导套。 （1）结构形式。采用导套（型），如下图所示。 （2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，有利于排出孔内剩余空气。 （3）导套孔的滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4m。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耐磨材料制造，该

46、模具中采用T8A。导套 4.推板导柱与导套的设计 该套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受力状况，大大提高了支承板的刚性，该模具设置了4套推板导柱与导套，它们之间采用H8/f7配合，其形状与尺寸配合如下图所示。推板导柱，导套八.脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。1.脱模推出机构的设计原则塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出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。在设计推出脱模机构时应遵循下列原则：

47、（1）推出机构应尽量设置在动模一侧，（2）保证塑件不因推出而变形损坏，（3）机构简单，动作可靠，（4）良好的塑件外形，（5）合模时的准确复位。2.塑件推出的基本方式(1）推杆推出是一种基本的，也是一种常用的塑件推出方式。常用的推杆形式有圆形，畸形，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。本套模具的推出机构形式较为简单，但厚度较薄，为了保证保证制品不发生推出变形，所以采用了推杆推出方式。如图： 推杆3.塑件的推出机构（1）带肩的圆形推杆 （2）推杆应设在

48、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，刚度较大的地方， （5）推杆形式为阶梯形推杆 （6）推杆直径与模板上的推杆孔采用H8/f8的间隙配合， （7）通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐或高出型腔底面0.05 mm 0.10 mm， （8）推杆通常采用单边0.5 mm，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象。（9）推杆的材料常用T8A,T10A碳素工具钢，热处理要求硬度50HRC以上。九.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

49、不通孔。具有侧抽机构的注射模，其活动零件多，动作复杂，在设计中特别要注意其机构的可靠，灵活和高效。侧抽机构类型很多，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型。根据塑件结构进行合理选用。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和斜导柱。 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，但抽拔距离不大，此塑件 侧凹较浅，所需的抽芯距不大，但侧 凹的成型面积较大，因而需较大抽芯力，故采用此机构较为合理。 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与抽芯的动作。2.斜滑块的组合形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，另外，还应使滑块的组合部分具有足够的强度。该套模具采用侧型芯与斜滑块组合的结构形式。3.斜