机械毕业设计（论文）-一次性注射器推筒塑料模具设计

1、 毕业设计说明书题 目： 学 号：姓 名：班 级：20级班专 业：指导教师：学 院：机械工程学院辩论日期：20 年 月 日一次性注射器推筒塑料模具设计摘要 本次毕业设计的主要任务是对一次性注射器推筒模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产一次性注射器推筒的塑件产品，以实现自动化提高产量。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、模具成型局部的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。本次设计的主要难点有：由于塑件的外壁上有一圆环和刻度线，故需要侧向分型。并且塑件属于长筒壁件，必须特别注意力的分析。关键词 注塑模

2、一次性注射器推筒 侧向分型全套图纸，加153893706AbstractKey words: The graduation design is the main task of the disposable needles to push the tube mould design, also is the design a pair of injection mold to produce the disposable syringe push the cylinder plastic parts products, so as to realize automation to increa

3、se production. The subject product structure from the craft, specific die structure of mould pouring system of its molding part of the structure, and ejector system, cooling system, the injection molding machine selection and related parameters of checking, a detailed design, at the same time and si

4、mple compiled the mould processing technology. The design of the main difficulties have: as the plastic parts outside on the wall there is a circle and scale line, so it needs to side parting. And plastic parts belongs to a long concluded, special attention must be analyzed. Keyword：injection mould

5、Disposable syringe push tube undercut目 录 HYPERLINK l _Toc260680206 摘 要、关键词 PAGEREF _Toc260680206 h I HYPERLINK l _Toc260680208 Abstract、Key words PAGEREF _Toc260680208 h II HYPERLINK l _Toc260680210 目 录 PAGEREF _Toc260680210 h III HYPERLINK l _Toc260680211 一. 引言 PAGEREF _Toc260680211 h 1二、塑件成型工艺的可行性

6、分析. 3 塑件分析. 3 3成型工艺分析如下 4三、 注射成型机的选择与成型腔数确实定 5 5注塑机的校核 5成型腔数确实定 6四、浇注系统的设计 74.1 浇注系统的作用 74.2 浇注系统的组成 84.3 主流道设计 84.4主流道剪切速率校核 94.5 分型面的设计 94.6 型腔的分布 104.7 凹模的结构设计 105.4 凸模的结构设计 . 10成型零件结构设计 9 5.1成型零件工作尺寸的计算 . 11 模具成型零件的工作尺寸计算 12六、排气系统的设计 15 15 15七、导向与脱模机构的设计 15导向机构的作用和设计原那么 15导柱、导套的设计 16脱模机构确实定 17推板

7、导柱导套的结构设计 20八、侧向分型与抽芯机构的设计208.1 斜导柱抽芯机构设计原那么 208.2 抽芯机构确实定 218.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 218.4 滑块的设计 258.5 导滑槽的设计 258.7 楔紧块 27九、冷却系统设计 28冷却系统的设计原那么 289.2 温度调节对塑件质量的影响 289.3 对温度调节系统的要求 289.4 冷却装置的设计要点 28 29十、其它结构零部件的设计 31十一、小结33注释和参考文献34谢辞35一引言随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃开展；而模具技术已成为衡量一个国家制

8、造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的开展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力，德国那么冠之为“金属加工业的帝王，在罗马尼亚那么更为直接：“模具就是黄金。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的开展也十分重视，早在1989年3月公布的?关于当前国家产业政策要点的决定?中，就把模具技术的开展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平开展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活

9、塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。本次毕业设计的主要任务是对一次性注射器推筒模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产一次性注射器推筒的塑件产品，以实现自动化提高产量。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、模具成型局部的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过模具设计说明该模具能到达一次性注射器推筒的质量和加工工艺要求。本次设计的主要要求有：壁厚均匀，外表光滑，无飞边。本次设计的主要难点有：由于塑件的外壁上有一圆环和刻度线，故需要侧向分型。并且塑件属于长筒壁件，必须特

10、别注意力的分析。具体过程，详见以后说明书内容分析和计算。针对一次性注射器推筒的具体结构，通过此次设计，使我对侧向分型模具的设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构成型零部件、浇注系统、导向局部、推出机构、排气系统、模温调节系统有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。在设计中除使用传统方法外，同时引用了CAD、CAE等技术，在提高工作效率的目的同时也提高了自己在软件方面的技能。在一次性注射器推筒模具设计过程中，主要应用Pro/ENGINEER进行了产品3D结构的绘制；应用Moldf

11、low Plastic Insight可以对塑件和模具进行注塑分析和优化，包括浇口位置、材料选择、熔接痕位置、困气、流动时间、压力和温度分布分析等，能帮助设计人员在早期发现问题；应用UG进行了模仁结构设计，包括分形面、浇注系统，冷却系统等的设计；应用AutoCAD是最常用的工程制图软件，由3D软件生成的工程图纸不标准，所以后期需要导入AutoCAD进行完善。本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据大量手册上的设计过程及相关工艺编写的。编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法。本说明书在编写过程中，得到老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢

12、意。由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。二 产品技术要求和工艺分析2.1 产品技术要求产品设计图图 1 产品3D图图 2 产品2D图 产品技术要求 塑料零件的材料为pp聚丙烯,大批量生产。外表要求无痕，外表粗糙度。 未注倒角，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 塑件的工艺分析塑件结构工艺性 一次性注射器推筒外筒见产品设计图，材料为PP，属于长筒薄壁件，整体尺寸，长，在筒的底部有一圆环和一翼状结构。要求壁厚均匀，外表光滑，无飞边。一次性注射器推筒的结构类似于普通的

13、注射器，使用方法也大致相同，只是其外侧的圆环使其固定在支架上塑件成型工艺性要求(1) 该塑件尺寸较大且要求塑件外表精度等级较高，其外表要求光洁美观，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外表精度。(2) 该塑件为大批量生产。为了加工和热处理，降低本钱，该塑件采用活动镶件的结构，简化结构，降低模具的本钱。此一次性注射器推筒是采用 PP(聚丙烯)注塑成的。查相关手册可知： 英文名称:Polypropylene 克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：160-220 枯燥条件： 聚丙烯是继尼龙之后开展的又一优良树脂品种，它

14、是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。物料性能 密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐模易老化. 适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件。2.4成型工艺性1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低方向方向性明显.低温高压时尤其明显,模具温度低于50度

15、时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,防止缺胶,尖角,以防应力集中. 特定条件下容易分解 常见制品：盆、桶、家具、薄膜、编织袋、瓶盖、汽车保险杠等。 聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。PP粒料为本色、圆柱状颗粒，颗粒光洁，粒子的尺寸在任意方向上为2mm5mm，无臭无毒，无机械杂质。本品以高纯度丙烯为主要原料，乙烯为共聚单体，采用高活性催化剂在6280的压力下经气相反响生产聚丙烯粉料，再经枯燥、混炼、挤压、造粒、筛分、均化成聚丙烯颗粒。密度为0.90 g/cm3/cm3，是通用塑料中最轻的一种。聚丙烯树脂具有优良的机械性能和耐热性能，使用温度范

16、围-30140。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。本品耐腐蚀，抗张强度30MPa，强度、刚性和透明性都比聚乙烯好；缺点是耐低温冲击性差，较易老化，但可分别通过改性和添加抗氧剂予以克服。与发烟硫酸、发烟硝酸、铬酸溶液、卤素、苯、四氯化碳、氯仿等接触有腐蚀作用。可用作工程塑料，适用于制电视机、收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽等，也用于生产扁丝、纤维、包装薄膜等。表1 PP注射成形的工艺参数注射机类型螺杆转速/r/min喷嘴料筒温度模具温度注射压力/Mpa保压压力/Mpa注射时间/s保压时间/s冷却时间/s成形周期/s形式温度前段中段后段

17、螺杆式3060直通式1701901802002002201601704080701205060052060155040120柱塞式直通式1701901802001902201501705070701004050051560155040120三、 注射成型机的选择与成型腔数确实定3.1注射成型机的选择 估算零件体积和投影面积。用UG建模分析知塑件体积为体积：V=3，单侧投影面积为：A=6414mm3，由于此模具浇注系统采用测浇口，其浇注系统凝料较小，浇注系统的体积为9.82cm3 ，由于采用的是一模四腔 固 V总=4 x V塑 +V浇3计算其所需锁模力为： F锁 =AP型=6414 由此考虑塑件

18、大批量生产，以及以上的从温度、压力、时间方面考虑，查表附录D塑料成型工艺与模具设计初步选用注射机XS-ZY-125。注射机XS-ZY-125参数：额定注射量：125mm最大成型面积：320cm柱塞直径：42mm注射压力：120Mpa模板尺寸：428450mmmm柱杆空间：260290(mmmm)锁模力：900KN喷嘴圆弧半径：12mm喷嘴孔径：4mm最大开模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最少厚度：200mm 1 最大注塑量效核 材料的利用率为500/840=0.60的要求。2 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，pp塑件的注塑压力一般要求为70100

19、MPa，所以该注塑机的注塑压力符合条件。3 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=kPMPa 式中： Pc为型腔压力，MPa；P为注射压力，MPa；K为压力损耗系数，通常在范围内选取。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 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为平安系数，通常取；KpcA=1.245100=2

20、521KN 所以T=3200KN KPcA成立，即该注塑机的锁模力符合要求。成型腔数确实定以机床的注射能力为根底，每次注射量不超过注射机最大注射量的80%计算： =23式中： N-型腔数S-注射机的注射量gW浇-浇注系统的重量gW件-塑件重量g因为，N=234所以，此模具型腔为一模四腔结构合理。四、浇注系统的设计如何确定分型面，需要考虑的因素比拟复杂。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拟，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

21、那么： a)保证塑料制品能够脱模 这是一个首要原那么，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。根据这个原那么，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。 b)使型腔深度最浅 c)使塑件外形美观，容易清理 d)尽量防止侧向抽芯 塑料注射模具，应尽可能防止采用侧向抽芯，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，制造本钱显著增加，故在万不得己的情况下才能使用. e)使分型面容易加工 分型面精度是整个模具精度的重要局部，力求平面度和动、定模配合面

22、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。 g)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 。 h)有利于排气 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。按此原那么，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。中选定一

23、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4所示，此模具为一次分型。由于此一次性注射器推筒外壁有一外环，因此要做half滑块。其中定模主型芯尺寸细长，产品包紧力大。分型时half滑块保持不动，定模板带动定模主型芯先运动一段距离，减小塑件对主型芯的包紧力，解决一般注射模结构中因定模型芯脱模造成塑件拉裂或者拉变形的问题。一段时间后，滑块运动，此时动模型芯的包紧力明显比定模型芯大的多，固塑件可确定是留在动模型芯上，最后完成分型顶出塑件。图4 分型方案表2 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

24、制；模具结构简单；模具制造本钱低，周期短。塑料成形的生产率低，塑件的本钱高。塑件较大，精度要求较高或者小批量及试生产。多型腔模具塑料成形的生产率高，塑件的本钱低。塑件的精度低；工艺参数难以控制；模具结构复杂；模具制造本钱高，周期长。大批量、长期生产的小型塑件。当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，且以上确定用half滑块，因此采用一模四腔，一条线平衡分布。采用在滑块分型面上的点浇口，位置在塑件翼状结构的两侧。设计流道时，充分考虑了流动的平衡。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

25、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、冷料井几局部组成。浇口设计 浇口的形式众多，通常都有边缘浇口、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。由PP聚丙烯的成型工艺性可知：成形收缩范围及收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；流动性极好，易于成形；热容量大，注射成形模具必须设计能充分进行冷却回路，注意控制成形温度。料温低时方向性明显，尤其是低温、高压时更明显。聚丙烯成形的适宜模温为80左右，不可低于50，否那么会造成成形塑件外表光泽差或产生熔接痕等缺陷。温

26、度过高会产生翘曲和变形。 根据分析、PP聚丙烯的成型工艺性、产品对外观的要求、产品的形状结构特点和模具的优化，但根据2.2模具确定为一模四腔，采用在滑块分型面上的点浇口，位置在塑件翼状结构的两侧。设计流道时，充分考虑了流动的平衡。在滑块盖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。浇口确实定主流道的设计考前须知：1定位圈须沉入模胚，以支承模具局部重量2定位圈高出模胚，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，比注塑机装置孔直径小.，方便装模4唧咀通常做成直径mm5唧咀配注塑机射咀比射咀端部大 主流道与喷嘴的接触处多作成半球形的凹坑。二者应

27、严密接触以防止高压塑料的溢出，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。定位圈和唧咀的工程图4.4模具的结构形式 模具结构为双分型面注射模，如图5所示。图5 双分型面注射模模具结构1拉杆 2导套 3定模板中间板 4螺钉 5推件板 6复位杆7动模板 8支承板 9推杆固定板 10推板 11垫块 12动模座板13导柱 14导套 15导套 16定模做板 17脱出板 18导套19导柱 20限位螺钉4.5 凹模的结构设计凹模用于成型塑件的外外表，又称为阴

28、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，可防止采用同一材料，可利用拼接间隙排气，但刚度较差易于在塑件外表留下镶嵌块的拼接痕迹，模具结构复杂5。由于该模具结构一般，又属于中小型模具，外外表又要求一般，所以凹模板采用整体式。凸模的结构设计 凸模用于成型塑件的内外表，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。由于该模具结构复杂，芯子较长，为了节约本钱，利于排

29、气，凸模板采用镶拼式。如图镶拼式五 模具成型零件的工作尺寸计算 工作尺寸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： EQ 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

30、塑件尺寸mm。一般情况下，由收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尺寸的因素，在设

31、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式中： L为型腔內形尺寸(mm)； L为塑件外径根本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； K为塑料平均收缩率(%)，此处取%；s为塑件公差，查表知PVC塑件精度等级取5级；塑件根本尺寸在1014mm范围内取mm;在1418mm公差取0.38mm；塑件根本尺寸在6580

32、范围内其公差取mm；在80100mm范围内公差取0mm； 。所以型腔尺寸如下： L1=17(1+0.018)-(3/4)0.38 L2=12(1+0.018)-(3/4)0.32型腔深度的尺寸计算： h=h(1+k)-(3/4) 5.7式中： h凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度根本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、K 含义如1式中。(1+0.018)-(3/4)1.00 2凸模的外形尺寸计算： L=L(1+k)+(3/4) 5.8式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)； L为塑件內形根本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸；s 、k含义如1式中。所以型芯的尺寸如下： 1+

33、0.018+3/40.32 型芯的深度尺寸计算： h=h(1+k)+ (2/3) 5.10式中： h为凸模/型芯高度尺寸(mm)； h为塑件內形深度根本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸；s 、k含义如1式中。三个型芯的高度分别为：1+0.018+2/30.86 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。 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，使塑料熔体分解；

34、由于排气不良，降低了充模速度。 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导向机构的作用和设计原那么 导向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

35、作用d、保持运动平稳作用 e、锥面定位机构作用 导向机构的设计原那么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；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；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；导柱和导套应有足够的耐磨性；为了便于塑料制品脱模，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。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。导柱的设计 导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另

36、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。在导柱的工作局部上开设油槽，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根据国家标准选用直径为30mm长度为370mm的导柱。其示意图如下：图7.1 导柱 导套的设计由于导柱已选定，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套其直径为30mm，长度分别为35 80 100 其示意图如下8： 图 导套 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列图所示： 图 导向孔总体布局脱

37、模推出机构确实定 本模具采用的为一次顶出脱模机构，它包括常见的推杆、推管、推板、推块或活动镶块等脱模机构。该机构是最常用的顶出方式。即塑件在顶出机构的作用下，通过一次动作即可顶出。基于以上原那么，该模具的脱模零部件设在动模上，选择推杆顶出形式9。 杆横截面直径确实定根据该塑件和模具的结构特点，在开模后塑件的在型芯收缩产生包紧，反而会松开，故脱模力较大，所以选推杆在保证强度的前提下应该尽可能的大的所以直径为 d=6mm，在零件的中心位置推出产品杆的形式 顶杆可以分为普通顶杆、成形顶杆、锥面顶杆，该模具的顶杆形式选择普通顶杆，如下列图所示。 图 推杆 推杆长度的计算 ，顶杆总长度为：h杆=h凸+1

38、+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0.050.1mm，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。根据以上公式计可得，推杆的总长度为mm。八、侧向分型与抽芯机构的设计斜导柱抽芯机构设计原那么活动型芯一般比拟小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。型芯与滑块连接部位要有一定的强度和刚度；滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住、跳动等现象；滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动；锁模块要能承受注射时的侧向压力，

39、应选用可靠的连接方式与模板连接。锁模块和模板可做成一体。锁紧块的斜角1应大于斜导柱的倾斜角，一般取1- 23，否那么斜导柱无法带动滑块运动。滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的2/3，否那么，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。防止滑块和推出机构复位时的相互干预，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置10。8.2 抽芯机构确实定由于该模具比拟简单，抽芯力不大，故采用斜导柱外侧抽芯机构。8.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算该磨具中有六根斜导柱且长度相差不是很大，为

40、设计和生产方便同时也为了降低了生产本钱本次计算全部按最长的的斜导柱为主11。8 抽芯距S抽芯距指型芯从成型位置抽至不阻碍脱模的位置时，型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离。?塑料模具设计?5查的抽芯距的计算公式为型芯从成型位置抽至不阻碍脱模位置再加上35mm余量，这里取3mm，按磨具中最长的型芯抽芯距为13mm。8 斜导柱倾斜角确实定斜导柱的倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度，更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。斜导柱受到的抽拔阻力和弯曲力的关系如下图10。不考虑斜导柱与滑块的摩擦力。图斜导柱受力图 图 抽芯距的计算 Q=P cos 式中： P1-

41、开模力； Q-抽拔阻力与抽拔力大小相等方向相反； P-斜导柱所受的弯曲力。由上式可以看出，当所需的抽拔力确定以后，斜导柱所受的弯曲力P与cos成反比，即角增大时，cos减小，弯曲力P也增大，斜导柱受力状况变坏。 另外，从抽芯距S与角的关系来看，如下图。 S=H tg=L sin 8.2式中： L-斜导柱的有效工作长度。 当S确定以后，开模行程H及斜导柱工作长度L与成反比，即角增大，tg也增大，那么为完成抽芯所需的开模行程减小，另外，角增大时sin增大，斜导柱有效工作长度可减小。 综上所述，当斜导柱倾斜角增大时，斜导柱受力状况变坏，但为完成抽芯所需的开模行程可减小；反之，当角减小时，斜导柱受力状

42、况有所改善，可是开模行程却增加了，而且斜导柱的长度也增加了。这会使模具厚度增加。因此，斜导柱倾斜角过大或过小都是不好的，一般角取1020，最大不超过25。对于该模具，由于抽拔力不大，但抽芯距离较大应选择较大倾角，综合考虑斜导柱的倾斜角取=18。8 斜导柱长度的计算 斜导柱的长度是根据侧型芯的抽芯距S，斜导柱直径d，固定轴肩的直径D，倾斜角以及安装斜导柱的模板厚度h来决定的。 图 斜导柱长度示意图L=L1+L2+L3+L4+L5 = 3.5+12+26+50.7+8 8.8 96mm其中： L-斜导柱总长L1-斜导柱大端斜面中心至最高点长度L2-斜导柱大端斜面中心至滑块端面点长度L3-滑块孔半径

43、在斜导柱上投影长度L4-斜导柱工作长度L5-斜导柱锥度长度，一般取510 由以上计算过程，可最终确定斜导柱的的尺寸如下列图所示： 图 斜导柱 滑块的设计滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件为half滑块，滑块的整体比拟大，强度和精度要气比拟高，应选择滑块与侧型芯做成整体式。滑块和导柱的配合精度为H7/h7。滑块的结构如下列图所示10： 图 滑块8.5 导滑槽的设计斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求：滑块在导滑槽内运动要平稳；为了不使滑块在运动中产生偏斜，其滑动局部要有足够的长度，一般为滑块宽度的一倍以上；滑块在完成抽拔动

44、作后，仍留在导滑槽内，其留下局部的长度不应小于滑块长度的2/3，否那么，滑块在开始复位时容易发生偏斜，甚至损坏模具；滑块与导滑槽间应上、下与左、右各有一对平面呈动配合，配合精度可选H7/g6或H7/h7，其余各面均应留有间隙10；基于以上要求，为了节约本钱，便于加工该模具才型芯固定板上直接开滑槽，用耐磨块加以固定其结构及与滑块的配合如下列图所示： 图 导滑槽与斜滑块配合示意图导滑槽结构形式如下列图13：8.7 锁紧块锁紧块的斜角应1导柱的倾斜角。一般1=+23。这样在开模时锁紧块能很快离开滑块的压紧面，防止压紧块与滑块间摩擦过大。另外，合模时，只是在接近合模终点时，锁紧块才接触滑块，并最后压紧

45、滑块，使斜导柱与滑块的斜孔壁脱离接触，以免注射时斜导柱受过大的力。锁紧块的结构形式锁紧块设在模板上，采用螺钉固定的形式。其结构和固定形式如下列图所示：紧块的结构 九、冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形率大，而且还容易造成溢料和粘模；温度过低，那么熔体流动性差，塑件轮廓不清晰，外表会产生明显的银丝或流纹等缺陷。当模温不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑件收缩不均匀，导致塑件翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。通常温度调节系统包括冷却系统和加热系统两种。一般注塑到模具内的塑料温度为 200左右，而塑件固化后

46、从模具型腔中取出时其温度在60以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。该设计塑件材料为 PVC，在注塑成型时，黏度低，流动性好，要求模具温度一般低8较低，用常温水对模具进行冷却。由于该模具的模温要求在80以下，有是小型模具，所以无需设置加热装置，仅需要设置冷却系统即可14。冷却系统的设计原那么：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冷却水道至型腔外表的距离应尽可能相等；6冷却水道要防止接近熔痕部位，以

47、免熔接不牢，影响塑件的精度9.2 温度调节对塑件质量的影响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，耐应力开裂性好和外表质量好；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。9.3 对温度调节系统的要求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；希望模温均匀，塑件各局部同时冷却，以提高生产率和塑件质量；采用较底的模温，快速、大流量通水冷却一般效果比拟好；温度调节系统要尽量做到结构简单，加工容易，本钱低廉。9.4 冷却装置的设计要点冷却水孔的数量愈多，对塑件的冷却也就愈均匀；水孔与型腔外表各处最好有

48、相同的距离，即将孔的排列与型腔形状相吻合；塑件局部壁后处，应加强冷却；对热量积聚大，温度上升高的部位应加强冷却；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；冷却水道要防止接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件强度；冷却装置的形式应根据模腔的几何形状而定；便于加工清理。 冷却水道的结构由于该塑件体积比拟大，由于成型局部在滑块上，所以水道采用直水道直径为8mm，在滑块上开设12条冷却水道其分布如下列图15： 图 冷却水道结构图十、其它结构零部件的设计本模具采用的是?塑料模具设计指导?P104页560L中的P2型标准模架，所以其它板的尺寸