肥皂盒注射模具设计

1、 江西城市职业学院应用科技学院 题 目： 肥皂盒注射模具设计专 业： 机械制造与自动化学生姓名： 祝顺君指导教师： 刘水寿日 期： 2013年10月27日摘 要大学二年的在校学习已经结束，毕业设计是大学课程最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在完成大学二年的课程学习和课程、顶岗实习，我熟练地掌握了机械制图（Auto CAD）、机械设计、机械制造等专业基础课和塑料成型与模具设计、模具材料与热处理以及Pro/e、CAXA制造工程师计算机软件等专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进

2、行了大量的实习。本课题是针对我们日常生活中常用的肥皂盒的注射模具模具设计，通过对塑件进行工艺分析及比较，最终设计出注射模。该课题从产品结构工艺性、具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核等做详细介绍，并且简单的编制了模具的制造加工工艺性。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是肥皂盒注塑模的设计。设计出一套注射模来生产肥皂盒塑件产品，以实现自动化提高生产。针对肥皂盒的具体结构，该模具是潜伏式浇口的（单）分型面注射模具。通过模具设计表明模具能达到肥皂盒的质量和加工工艺要求。在设计过程中，我通过在图

3、书馆借阅相关手册和书籍，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计中难免会遇到一定的困难，但通过指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师给予指正。关键词：注射模具 肥皂盒 设计目 录第一章 塑件成型工艺分析61.1肥皂盒的结构设计61.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析6根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）6第二章 塑件工艺性分析72.1分析塑件的结构工艺性72.2工艺性分析72.3 注射机的选择8第三章 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计83.1 型腔数目

4、的确定83.2 型腔的分布93.3 分型面的选择103.4 浇注系统的设计103.4.1 浇注系统的组成及设计原则113.4.2 主流道的设计113.4.3 分流道的设计123.4.4 浇口的设计133.4.5 冷料穴和拉料杆的设计143.4.6 排气系统的设计15第四章 成型零部件的结构设计154.1凹模的结构设计164.2 型芯结构的设计16主型芯的设计16小型芯的设计164.3成型零部件工作尺寸的计算17计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素17成型零部件相关尺寸的计算17第五章 结构零部件的设计185.1模架的选择185.2支撑零部件的设计19支撑板的设计195.3合模导向机构的设计19导

5、向机构设计要点20导柱的设计21导套的设计21第六章 推出机构的设计226.1推出机构的设计原则226.2推出机构的选择236.3推出力的计算236.4推出机构的导向与复位24推出机构的导向24第七章 加热、冷却系统的设计247.1冷却回路尺寸的确定247.2冷却回路孔直径的确定257.3冷却回路的布置257.4模具加热系统的设计25第八章 主要尺寸的校核258.1注塑机相关参数的校核25注塑压力的校核25锁模力的校核26开模行程和塑件推出距离的校核26模具与注塑机安装部位相关尺寸的校核268.2模具厚度的校核268.3注射模具工作原理装配图26第九章 结束语28参 考 文 献28第一章 塑件

6、成型工艺分析1.1肥皂盒的结构设计根据塑件的结构分析，本设计塑件的三维尺寸为100×70×25（），壁厚为1，外部圆角为R20，底部与侧壁圆角为R5。其图形如11所示： 11肥皂盒在我们生活中极为普遍，几乎每家都要用到。其结构也各种各样。本次设计以使用方便为原则，设计出一套生产结构简单，使用方便，使用寿命长的肥皂盒注射模具。1.2肥皂盒材料的选择及成型工艺分析根据塑件的结构及使用要求，我选择聚苯乙烯（PS）。(1)、PS的概述PS是一种无色、透明、质坚、性脆，似玻璃状的非晶型塑料。其密度为1.041.07g/cm3,吸水率为0.02%0.05%，PS制品能在潮湿环境下保持其

7、强度和尺寸稳定性。在设计PS制品时应避免尖角、缺口。同时，壁厚差距不宜过大，应尽量均匀、一致，以减小应力开裂现象，耐热性差。PS的特点：优点：PS价格低廉，透明性、刚性、着色性及模塑性好，吸湿性低。缺点：冲击强度差，耐化学试剂和耐融试剂性不好。质硬而脆不耐沸水易燃烧。（2）、PS的成型加工性能 流动性：熔融状态下的表观黏度随温度和剪切应力的增高而降低，因此在成型加工时，要降低熔融黏度以提高流动性。同时，避免树脂在高温下的热、氧降解。 吸湿性：PS的吸湿性小，约为0.02%0.05%。成型前可不干燥，为提高表面光泽，可先在70的温度下预热12h。 收缩率及其变化范围小，在0.4%0.7%之间，有

8、利于成型出尺寸精度较高，尺寸稳定性较好的制品。一般型腔脱模斜度为351°30，型芯脱模斜度为301°。 宜采用高料温（108215），高模温（<70）及低注射压力、延长注射时间，有利于减小内应力，防止缩孔和变形。第二章 塑件工艺性分析2.1分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸中等，整体结构较简单，精度要求相对较低，再结合其材料性能，我选择一般精度等级：五级。塑件工艺参数：成型时间：注射时间：0s3s 模具温度：2060 保压时间：15s40s 喷嘴温度：180190 冷却时间：15s30s 保压压力：3040Mp 总周期： 40s90s 注射压力：60100Mpa选用70

9、Mpa结论：由分析可确定为注射成型的模具。2.2工艺性分析为了满足制品表面光滑的要求与提高成型效率采用潜伏式浇口。该浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因而塑件外面不受损伤，不致因浇口痕迹而影响塑件的表面质量与美观效果。2.3 注射机的选择注射机的选择应考虑的因素很多，除了模具的结构、类型和一些基本参数和尺寸外，还有模具的型腔数、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面积、成型时需要的合模力、注射压力、模具的厚度、安装固定尺寸以及开模行程等都与注射机的有关性能参数密节相关，如果两者不相匹配，则模具无法使用，为此，必须对两者之间

10、有关数据进行较核，并通过较核来设计模具与选择注射机型号。按图11塑件所示尺寸近似计塑件质量：M26g 塑件体积：M24.73根据塑件的结构及尺寸，我初选的注射机为国产注射机XS-ZY-125卧式注射机。该注射机参数为：额定注射量：1253 螺杆直径：42注射压力：120Mp 锁模力:900KN注射时间：1.6s 最大成型面积：3202模具最大厚度：300 模具最小厚度：200注射方式：螺杆式 最大开合模行程：300拉杆空间：260×290 定位圈尺寸：ø100中心距：230 动、定模固定板：428×458喷嘴球半径：18 喷嘴口直径：4顶出形式：两侧设有顶杆第三章

11、 塑件在模具中的位置与浇注系统的设计3.1 型腔数目的确定与多型腔模具比较，单型腔模具具有塑件形状和尺寸一致性好、成型工艺条件易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期时间短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔应为更适合的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。根据注射机的额定锁模力来确定型腔的数目,n(Fp-pA1)/pA式中Fp注射机的额定锁模力，N;900KNP塑料熔体在型腔中的成型压力，MPa;70A1浇注系统在分型面上的投影与型腔不重叠部分的面积，2；164A单个塑件在分型面上的投影，2。5706n(900000-70×164)/70×5706

12、n2.21根据以上计算，我确定选用一模两腔制。3.2 型腔的分布 对于多型腔模具由于型腔的排布与浇注系统密切相关，所以在模具设计时应综合加以考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需的足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地填充每个型腔，从而使各个型腔内的塑件质量均一稳定。多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式有两种，即平衡式排布和非平衡式排布。本设计为一模两腔制。所以，型腔的分布如下图31： 313.3 分型面的选择分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模具设计的一个关键步骤。

13、分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，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具体可以从以下方面进行选择。分型面的选择原则： 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 分型面的选择应有利于塑件顺利脱模 分型面的选择应保证塑件的精度要求 分型面的选择应满足塑件的外观质量要求 分型面的选择应便于模具的加工制造 分型面的选择应便于排气除了以上这些基本因素外，分型面的选择还要考虑到型腔在分型面上投影面积的大小以避免接近或超过所选用注射机的最

14、大注射面积而可能产生溢流现象。 323.4 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。 浇注系统的组成及设计原则浇注系统由：主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。浇注系统的设计原则 了解塑料的成型性能 尽量避免或减少产生熔接痕 有利于型腔气体的排出 防止型芯变形和嵌件位移 尽量采用较短的流程充满型腔 流动距离比和流动面积比的校核 主流道的设计主流道是指浇注系统中从注射喷嘴与模具接触处道分流道为止的塑料熔体的流动通道。他的形状与尺寸对塑料熔体

15、流动速度和冲模时间有较大影响，因此必须使熔体的温度降低和压力损失最小。主流道的设计要点：主流道通常垂直于分型面设计在模具的浇口套中，呈圆锥形，锥角一般为2°6°，以便于凝料从浇口套中拔出。小端直径比注射机喷嘴直径大0.51。由于其小端前面是球面，其深度为35。主流道球面半径比喷嘴球面半径大12。流道面粗糙度为Ra0.8m。 33浇口套的制造：浇口套一般采用碳素工具钢（T8A、T10A）制造，热处理淬火硬度3557HRC。浇口套与模板之间的配合采用H7/m6过渡配合，浇口套与定位圈采用H9/f9配合。定位圈外径比注射机模板上的定位孔直径小0.2以下。主流道凝料体积 V主=（/

16、4）d2L=(3.14/4)×(7.1+4)/2×2×30=259.0530.263 分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。其作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。设计时应注意尽量减少流动过程中的热量与压力的损失。 分流道的形状与尺寸 分流道开设在动定模分型面的两侧或任意一侧，其截面形状应尽量使其比表面积（流道表面积与其体积之比）小。常用分流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形。分流道截面尺寸视塑料品种、塑件尺寸、成型工艺条件及流道长度等因素来确定。 分流道的长度 根据型腔在分型面上的排布情况，分流道可分为一

17、次分流道、二次分流道等。分流道的长度要尽可能短，且少弯折，以减少热量与压力的损失，节约塑料材料和降低耗能。 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的熔体流动状态比较理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1.6m。 分流道在分型面上的布置形式 分流道在分型面上的布置形式与型腔在分型面上的布置形式密切相关。其应遵循两个原则：一是排列尽量紧凑，以缩小模板尺寸；二是流程尽量短，对称分布使胀模力的中心与注射机锁模力的中心一致。 34 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的熔体通道，其设计与位置的选择是否恰当，直径关系到塑件能否完好、高质量的注射成型。本设

18、计中，我选择矩形侧浇口浇口。该浇口在国外被称为标准浇口，位于模具的分型面上。塑料熔体从内侧或外侧注入型腔，其截面多为矩形。改变浇口的宽度和厚度可以调节熔体的剪切速率及浇口的冻结时间。该接口因加工和修整方便而被广泛应用，普遍应用于中小型塑件的多型腔模具中，且对各种塑料的成型适应性较强。由于该浇口截面小，减少了浇注系统塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。但这种浇口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不利。1）浇口位置的选择浇口的形式很多，但无论采用哪种形式，其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大。因此，合理开设浇口位置是提高塑件成型质量的一个重要环节

19、。选择浇口位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征、成型质量要求，并分析塑件原材料的工艺特性与塑料熔体在模具内的流动状态、成型的工艺条件进行综合考虑。浇口位置的设计原则： 尽量缩短熔体的流动距离 避免熔体破裂现象引起的塑件缺陷 浇口应设在塑件的壁厚处 考虑分子定向影响 减少熔接痕提高熔接强度此外，浇口位置的选择还应注意到实际塑件型腔的排气问题、塑件外观的质量问题等。2）浇口尺寸的计算参考塑料成型工艺与模具设计浇口的设计（P119）可知，对于中小型塑件侧向进料的侧浇口。一般宽度b=1.55.0，厚度t=0.52.0.所以，我取b为3.0，t为1.0。 冷料穴和拉料杆的设计冷料穴的作用：容纳浇注系统流

20、道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔。这些冷料既影响熔体冲模速度，又影响成型塑件的质量。冷料穴除以上作用外，还有便于在该处设置主流道拉杆的作用。拉料杆的设计：拉料杆的作用：注射结束模具分型时，在拉料杆的作用下，主流道中的凝料从定模浇口套中被拉出。最后推出机构开始工作，将塑件和浇注系统中的凝料一起推出模外。主流道拉料杆有两种基本形式，一种是推杆形式的拉料杆，其固定在推杆固定板上。另一种是仅适用于推件板脱模的拉料杆。因此，我选择推杆是球字形的拉料杆。 36 排气系统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

21、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。第四章 成型零部件的结构设计模具中决定塑件几何形状

22、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。4.1凹模的结构设计凹模也就是所谓的型腔，是成型塑件外表面的主要

23、零件，按结构不同可分为整体式和组合式。根据此次设计的要求和加工特点来看，我选择整体式凹模，其优点为：结构牢固，不易变形，不会产生塑件拼接线痕迹。缺点：加工困难，热处理不方便。所以其常用于形状简单的中小模具上。4.2 型芯结构的设计成型塑件内表面的零件称为型芯或凸模，其类型有主型芯、小型芯、螺纹型芯、和螺纹型环等。本设计塑件有小孔，所以需设计主型芯和小型芯。主型芯的设计主型芯按结构形式可分为整体式和组合式两种。整体式主型芯结构牢固，但不便加工，消耗的模具钢多，主要用于工艺试验或小型模具上形状简单的型芯；组合式型芯往往用于形状复杂的型芯。鉴于本设计塑件结构简单，我采用整体式主型芯。小型芯的设计小型

24、芯是用来成型塑件上的小孔或槽。小型芯单独制造后，再嵌入模板中。本设计中，肥皂盒底部有十个长形漏水孔，由于塑件的精度要求较低。因此，不再进行小型芯的设计。而是直接设在主型芯上。4.3成型零部件工作尺寸的计算计算成型零部件工作尺寸要考虑的因素（1）塑件的平均收缩率 S(SminSmax)2 (0.4%0.7%)2 0.55%（2）模具成型零件的制造误差模具成型零件的制造精度是影响塑件尺寸精度的重要因素之一。一般模具成型零件的制造精度取塑件公差值的13。（3）成型零件的磨损实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的16。（4）模具安装配合误差成型零部件相关尺寸的计算 （1）型腔径向尺寸

25、的计算根据公式：Lm=LS（1+S）3/4 z0Lm1=LS1（1+S）3/4 z0=100×(1+0.55%)-3×0.015/4 0.3750=100.5390.3750Lm2=LS2（1+S）3/4 z0=104×(1+0.55%)-3×0.015/4 0.3750=104.5610.3750Lm3=LS3（1+S）3/4 z0=70×(1+0.55%)-3×0.015/4 0.3250=70.3740.3250Lm4=LS4（1+S）3/4 z0=74×(1+0.55%)-3×0.015/4 0.3250=

26、74.3960.3250Lm5=LS5（1+S）3/4 z0=20×(1+0.55%)-3×0.015/4 0.3250=20.0990.3250（2）型芯径向尺寸的计算根据公式lm=lS（1+S）+3/4 0-z得lm1=lS1（1+S）+3/4 0-z=98×(1+0.55%)+3×0.015/4 0-0.375=98.5500-0.375lm2=lS2（1+S）+3/4 0-z=68×(1+0.55%)+3×0.015/4 0-0.325 =68.3850-0.325lm3=lS3（1+S）+3/4 0-z=5×(1+

27、0.55%)+3×0.015/4 0-0.325 =5.0380-0.325（3）型腔深度尺寸的计算 （Hm）+0z= HS (1+S)x 0z =25×(1+0.55%)0.009×2/3 00.375 =25.13100.375（4）型芯高度尺寸的计算 (hm)0_z= hS (1+S)x _0z =25×(1+0.55%)0.009×2/3 _0.3250 =25.143 _0.3250（5）中心距尺寸的计算 Cm=(1S)Cs =（10.55%）×68 =68.374第五章 结构零部件的设计5.1模架的选择模架设计、制造塑料注

28、射模的基础部件。我国已于1998年完成塑料注射模中小型模架、塑料注射模大型模架等国家标准，因此，为了简化设计步骤，缩短设计周期，便于模具的维修和结构零部件的更换，我选用标准模架。标准模架的选择要点 在模具设计时，应根据塑件图样及技术要求，分析、计算、确定塑件形状类型、尺寸范围、壁厚、孔形及孔位，尺寸精度及表面性能要求以及材料性能等，以制定塑件成型工艺，确定进料口位置、塑件重量以及型腔数，并选定注射机的型号和规格等等。选用标准模架的要点如下： 模架厚度H和注射机的闭合距离L 对于不同型号及规格的注射机，不同结构形式的锁模机构具有不同的闭合距离。模具厚度与闭合距离的关系为：LmaxHLmin 式中

29、 H模架厚度; Lmax注射机最大闭合距离; Lmin注射机最小闭合距离.所以，由所选注射机得模架厚度的范围为200300。 开模行程与定、动模分开的间距与推出塑件所需行程之间的尺寸关系 设计时须计算确定，在取出塑件时的注射机开模行程应大于取出塑件所需的动、定模分开的距离，而模具推出塑件距离须小于顶出液压缸的额定顶出行程。 选用的模架在注射机上的安装 安装时需注意：模架外形尺寸不应受注射机拉杆间距的影响；定位孔径与定位环尺寸需配合良好；注射机推出杆孔的位置和顶出行程是否合适；喷嘴孔径和球面半径是否与模具的浇口套孔径和凹球面尺寸相配合；模架安装孔的位置和孔径与注射机的移动模板上的相应螺孔相配。

30、选用模架应符合塑件及其成型工艺的技术要求 为保证塑件质量和模架的使用性能及可靠性，需对模架组合零件的力学性能，特别是它们的强度和刚度进行准确地计算和校核，以确定动、定模及支撑板的长、宽、高尺寸，从而正确地选定模架的规格。5.2支撑零部件的设计用于防止成型零部件及各部分机构在成型压力作用下发生变形超差现象的零部件称为支撑零部件。支撑零部件主要有支撑板、垫板、支撑块、支撑板支撑柱等。支撑板的设计支撑板又称动模垫板是垫在动模型腔下面的一块平板，其作用是承受成型时塑料熔体对动模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部产生过大的变形和防止型芯脱出型芯固定板。支撑板的设计要点：支撑板应具有较高的平行度和必要的硬

31、度和强度，应结合动模成型部分受力状况进行厚度计算。因我选用标准模架，所以支撑零部件也选用标准件，不需再设计。5.3合模导向机构的设计合模导向机构是保证动、定 模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。本设计采用导柱导向。导向机构有以下作用： 定位作用 模具闭合后，保证动、定模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精度。 导向作用 合模时，首先是导向零件接触，引导动、定模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件的损坏。承受一定的侧向压力 塑料熔体在充形过程中可能产生单向侧向压力，此时导柱将承受一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。导向机构设计要点 小型模具一般只设置两

32、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。   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。 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。 导柱常固定在方便脱模取件的模具部分；但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板

33、起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。 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， 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。 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。 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。 对于生产批量小、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

34、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。导柱的设计导柱的结构形式如图导柱结构的技术要求： 长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812，以免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔的情况。 形状 导柱前端应做成锥台形，以使导柱能顺利地进入导向孔。 材料 导柱应具有硬而耐磨的表面和坚韧而不易折断的内芯，因此多采用20钢（经表面渗碳淬火处理）或者T10、T8（经淬火处理），硬度为5055HRC。导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8m。

35、导向部分的表面粗糙度为Ra=0.80.4m。 数量及分布 导柱应合理的分布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度（导柱中心到模具边缘的距离通常为导柱直径的1.5倍）。导柱的布置采用等直径不对称分布。 配合精度 导柱固定端与模板之间采用H7/m6的过渡配合导柱的导向部分采用H8/f7的间隙配合。导套的设计因本设计模具结构较简单，我选用直导套。该导套结构简单，加工方便。导套的结构和技术要求 形状 导套前端要进行倒圆角，且做成通孔。若做成盲孔，应开排气孔或排气槽。 材料 可用与导柱相同的材料，其硬度略低于导柱的硬度，以减轻磨损，防止导柱或导套拉毛。 固定形式及配合精度

36、 与模板采用H7/r6配合，用止动螺钉紧固。第六章 推出机构的设计塑件的推出是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定制品的质量，因此，制品的推出是不可忽视的。推出机构一般由推出、复位和导向三大部件组成。6.1推出机构的设计原则 设计推出机构时应尽量使塑件留于动模一侧 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的，所以一般情况下，推出机构设在动模一侧。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。 塑件在推出过程中不发生变形和损坏 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粘附力的大小，合理的选择推出方式及推出位置

37、。推力点应作用在制品刚性好的部位，如筋部、凸缘、壳体形制品的壁缘处，尽量避免推力点作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如壳体形制件及筒形制件多采用推板推出。从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。 不损坏塑件的外观质量 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，对于透明塑件尤其要注意顶出位置和顶出形式的选择，以免推出痕迹影响塑件的外观质量。 合模时应使推出机构正确复位 设计推出机构时，还必须考虑合模时机构的正确复位，并保证不与其他模具零件相干涉。推出机构的种类按动力来源可分为手动推出，机动推出，液压气动推出机构。 推出机构应动作可靠 推出机构应使推出动作可靠、灵活，制造方便，机构

38、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。6.2推出机构的选择 推出机构按模具的结构特征可分为一次推出机构、定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构等，经过分析本设计塑件结构特征，我选用一次推出机构。为了成型出外观完美的制件，我选择推件板推出机构。推件板推出机构是由一块与凸模按一定配合精度相配合的模板和推杆组成。随着推出机构开始工作，推杆推动推件板，推件板从制件的端面将其从型芯上推出。因此，推出力的作用面积大而均匀，推出平稳，塑件上没有推出痕迹。推件板的设计要点 推件板与型芯应呈3°10°的推面配合，以减少远动摩

39、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。 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。 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。 推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的23mm空隙。6.3推出力的计算查

40、资料得推出力的计算公式： Ft=Ap(cos-sin)式中： A塑件包络型芯的面积，通过AutoCAD面域计算，本设计塑件包络型芯的面积为133302。 P塑件对型芯单位面积上的包紧力。一般情况下，模外冷却的塑件，p取2.4×1073.9×107Pa；模内冷却的塑件，取0.8×1071.2×107Pa。本设计中我取1.0×107Pa。 塑件对钢的摩擦系数，一般取0.10.3，本设计中我取0.2。 脱模斜度。本设计型芯脱模斜度为1°。因此，本设计推出力通过上述公式计算约为2.4×1010Pa 6.4推出机构的导向与复位推出机构

41、在注射模工作时，每开合模一次，就往复运动一次，除了推杆和复位杆与模板的滑动配合外其余部分均处于浮动状态。推杆固定板与推杆的重量不应作用在推杆上而应该由导向零件来支撑。另外，考虑到推出机构往复运动的灵活和平稳，必须设计推出机构的导向装置。推出机构在开模推出塑件后，为下一次的注射成型，还必须使推出机构复位。推出机构的导向推出机构的导向装置通常由推板导柱和推板导套组成。对于简单的小型模具，也可由推板导柱直接与推杆固定板上的孔组成。第七章 加热、冷却系统的设计7.1冷却回路尺寸的确定在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作

42、用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求不尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。7.2冷却回路孔直径的确定因本设计塑件为薄壁、质量轻的制品，所以我设计冷却孔径为10双孔冷却水道。7.3冷却回路的布置设置冷却效果良好的冷却水回路的模具是缩短成型周期、提高生产效率最有效的方法，也是成型出高质量塑件的重要因素。设置冷却回路，应注意以下几点： 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大，以使型腔表面的温度趋于均匀，防止塑件不均匀收缩和产生残余应力。 冷却水道离模具型腔表面的距离一般为1015。 冷却水道出入口的布置应注意两个问题，即浇口处加强冷却和冷却水道的出入口温差应尽量小。 冷却水道应沿着塑料收缩方向设置。 冷却水道的布置应避开塑件易产生熔接痕的部位。而且各连接处应