电器盒座注塑模具设计

1、 。为了使导柱进入导套比较顺利，在导套的前段倒一圆角R。根据导柱选择直径为25mm的导套，其结构如图6.2和图6.3.(a)导套1二维图(b)导套1三维图(a)导套1二维图(b)导套1三维图图6.2 导套1图6.2 导套1(a)导套2二维图图6.3 导套2(b)导套2三维图(a)导套2二维图图6.3 导套2(b)导套2三维图7 脱模机构的设计在注射成型的每一循环中，塑件必须从模具的型腔及型芯中被脱出，这一完成塑件脱出的机构成为脱模机构18。7.1脱模机构的设计原则塑件滞留于动模，模具开启后应以使塑件及浇口凝料滞留于带有脱模装置的动模上，以便模具脱模装置在注射机顶杆的驱动下完成脱模动作。保证塑件

2、不变形损坏，这是脱模机构应达到的基本要求。首先要正确分析塑件对型腔或型芯的附着力的大小以及所在的部位，有针对性地选择何时的脱模方法和脱模位置，使顶出中心和脱模阻力中心相重合。型芯由于塑件收缩时对其包紧力最大，因此顶出的作用应该竟可能地靠近型芯，顶出力应该作用于塑件刚度、强度最大的部位，作用面尽可能大一些。影响脱模力大小的因素很多，当材料的收缩率大，塑件壁厚大，模具的型芯形状复杂，脱模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高时，脱模阻力就会增大，反之则小。力求良好的塑件外观，顶出塑件的位置应该尽量设在塑件内部或对外观影响不大的部位，在采用顶杆脱模时尤其要注意这个问题11。7.2 顶出机构的确定 顶出机构的

3、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

4、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，我们采用圆柱形顶杆顶出。7.2脱模力的计算经过注射机的高压注射塑料在模具内冷却定型，此时塑料收缩将型芯包紧，这一包紧力是开模后塑件脱出时所必须克服的，此外还有不通孔带来的大气压力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及机构本身运动时所产生的摩擦阻力。开始脱模时的瞬时阻力最大，称为初始脱模力。脱模力的计算一般总是计算初始脱模力。塑件的脱模力计算公式如下所示。 QUOTE FpAfcos-sin 式中F脱模力，N； p单位面积塑件对型芯的正力，Pa，一般取（4.4811.76）MPa；

5、 A塑件包紧型芯的侧面积，m2； f塑件与模体刚才的摩擦系数，一般去0.10.3； 脱模斜度，取5.36。 F7.3简单脱模机构在所有模具的脱模机构中，简单脱模机构是最常用的一种形式，即在动模一边施加一次顶出力，就可将塑件从模具中脱出的机构，通常包括顶杆脱模机构，顶管脱模机构，推板脱模机构，活动镶件或凹模脱模机构，多元件联合脱模机构和气动脱模机构等。本模具方案采用顶杆脱模机构。7.3.1顶杆脱模机构的设计要点(1) 顶出的顶出位置应该设在脱模阻力大的部位。(2) 顶杆不设置在塑件薄壁处，一面塑件变形破损。(3) 顶杆直径不宜过小，有足够的刚度。(4) 顶杆与型芯或型腔板顶杆孔的配合一般为H8/

6、h7或H7/h7，配合间隙可参考塑料不溢料间隙值。 (5) 顶杆材料多用45钢或T8、T10等碳素工具钢制造，采用头部局部淬火，淬火硬度在50HRC以上，局部淬火长度为1.5倍推出行程与配合长度之和，表面粗糙度在Ra1.6m。(6) 在一般情况下顶杆已基本作为模具标准出现，但是在特殊情况下，需要对顶杆作出进一步的加工。7.3.2顶杆的形状(b)顶杆1三维图顶杆的形状多种多样，最常见的是截面为圆形的圆形顶杆。其尺寸可参照GB4169.1-1984。本模具采用顶杆为截面为圆形的圆形顶杆如图7.1，特殊顶杆如图7.2。 (b)顶杆1三维图图7.1 顶杆1(a)顶杆1二维图图7.1 顶杆1(a)顶杆1

7、二维图 图7.2 顶杆2(b)顶杆2三维图(a)顶杆2二维图 图7.2 顶杆2(b)顶杆2三维图(a)顶杆2二维图7.3.3顶杆强度的计算（1）圆形推杆直径d的计算公式如下。 QUOTE d=(642式中 圆形推杆直径，cm； 推杆长度系数0.7； 推杆长度，cm； 推杆数量； 推杆材料的弹性模量，N/cm2，钢； 总脱模力，N；计算得mm（2）推杆应力校核 QUOTE =4Qnd2s 式中 推杆应力，N/cm2； s推杆钢材的屈服极限强度，N/cm2 一般中碳钢 QUOTE s=42000 N/cm2 合金结构钢 QUOTE s=42000 N/cm2即推杆满足要求。7.4复位装置脱模机构将

8、塑件脱模后，在进行下一次成型前，除推板脱模机构以外，必须先行回到初始位置，尤其是有侧向分型的模具，顶杆与侧向抽出型芯之间会相互干扰，这就更要求顶出机构必须在闭模前回到初始状态。常用的复位形式有：复位杆复位，顶出杆兼复位杆复位，弹簧复位。本模具采用复位杆复位，复位杆的工作端面顶在定模的固定板上，由于定模固定板没有热处理，为防止在模具工作中复位杆将定模固定板顶出凹坑，一般在固定板上镶入淬火垫块，复位杆的另一工作面与固定顶杆的顶出固定板相连，在模具闭模时，由复位杆推动顶杆固定板，带动顶杆回程。复位杆结构形式如图7.3所示。图7.3 复位杆(b)复位杆三维图(a)复位杆二维图图7.3 复位杆(b)复位

9、杆三维图(a)复位杆二维图8 抽芯机构设计8.1 抽芯机构的概述当塑件具有与开模方向不同的内侧孔、外侧孔或侧凹穴时，除少数情况可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹穴的零件做成可动的机构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后再从型腔中和型芯上脱出塑件。完成侧向活动型芯抽出和复位的机构就叫侧向抽芯机构。此类模具脱出塑件的运动有两种情况：一是开模时优先完成侧向分型或抽芯，然后推出塑件；二是侧向抽芯分型与塑件的推出同时进行。侧向分型与抽芯机构按其动力来源分为手动、机动、气动或液压三类。其中机动侧向分型抽芯是指开模时，依靠注塑机的开模动力，通过侧向抽芯机构改变运动方向，将活动零件抽出。机动抽芯具有操作方

10、便、生产效率高、便于实现自动化生产的优点，虽然模具结构复杂，但仍在生产中广为采用22。8.2抽芯机构的设计注射成型带有侧凹或者侧孔的塑料制品是，模具必须带有侧向分型或者侧抽芯机构，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则无法脱模。侧抽芯分为内侧抽芯和外侧抽芯15。当塑件的侧凹较浅，抽芯距不大，且抽芯力也不大，本模具采用斜滑杆机构进行侧向分型与抽芯。斜滑杆侧向分型与抽芯的特点是利用推出机构的推力推动斜滑杆固定块斜向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜滑杆完成侧向分型与抽芯动作。由于该塑件有内侧凹孔，故该塑件必须有内侧抽芯机构。9 温度调节系统设计塑料注射模温度调节能力，直接影响到塑件的质量，也决定着生

11、产效率的高低，塑件在型腔内的冷却力求做到均匀、快速，以减少塑件的内应力，使塑件的生产做到优质高效率。9.1温度调节系统的作用温度调节系统在模具中的作用非常重要的，尤其对厚壁塑件和平整度有要求的大型薄壁塑件来讲更为重要。9.1.1温度调节系统的要求质量优良的塑件应满足一下六方面的要求，即收缩率小，变形小，尺寸稳定，冲击强度高，耐应力开裂性好和表面粗糙度低。9.1.2温度调节系统对塑件质量的影响塑料熔体注入型腔后，释放大量热量。不同的塑料，需要模腔维持在某一适应温度。模温对塑件质量的影响主要表现在如下六个方面：(1)改善成形性；(2)成型收缩率；(3)塑件变形；(4)尺寸稳定性；(5)力学性能；(

12、6)外观质量。9.2冷却系统的机构冷却水道形式大体分为，沟道式冷却、管道式冷却和导热杆式冷却。本模具采用的是沟道式冷却；冷却水道的连通方式有串联和并联两种；型腔的冷却；本模具采用的是沿型腔边缘设置若干并联或串联的循环水路。由于该塑件体积比较小，所以水道采用直水道直径为6mm。 10 排气系统设计该塑件采用点浇口进料，熔体经塑件上方向下流动，充满型腔，每个型芯上有四个顶杆和三个抽芯杆，其配合间隙可作为气体排出方式，不会产生憋气现象。同时产生的气体会沿着分型面之间的间隙向外排出。11 塑料模具用钢由于难加工成型材料的不断出现以及产品零件形状的日益复杂化和锻压生产的高速化，对模具耐磨性、耐热性、强度

13、与韧性等使用性能的要求也随之提高。因此，按照模具的性能要求与生产过程，正确选用模具材料，并施以适当的热处理，以充分发挥其最大潜力9。11.1注塑模材料应具备的要求塑模材料必须具备以下条件：(1)机械加工性能良好；(2)耐磨性和韧性等机械性能良好；(3)加工和时效处理的变形微小；(4)难化学侵蚀和难腐蚀性能良好；(5)较好的淬火性能和热处理变形极小；(6)焊接修补性能良好；(7)不易产生电加工硬化层。11.2模具材料选用的一般原则选用模具材料的一般原则是：(1)满足模具使用性能要求；(2)具有良好的工艺性能；(3)适当考虑经济性。11.3本模具所选钢材及热处理我国模具用钢一般采用工具钢，如T8A

14、、T10A、CrWMn、Cr12MoV钢等，这些钢由于切削加工性一般较差，难以制造成复杂型腔的模具，而且一旦热处理变形超差即难以修复使用。因此，近年来模具制造业采用退火或正火状态的45钢及预硬刚做塑料模具用钢2。塑料膜型腔模具用于较高温度状态下，一般要求具有耐热性、一定的机械强度、耐磨性、耐腐蚀性、镜面加工性。塑料膜对强韧性方面的要求不高，但要求较高的耐蚀性。本模具所用钢材及热处理如下表11.1所示。表11.1 本模具所用钢材及热处理零件名称主要性能要求材料热处理浇口套、定位环耐磨性T8A淬火+低温回火导柱、导套表面耐磨，心部有一定韧性T8A渗碳+淬火+低温回火顶杆、拉料杆头部耐磨，杆部有一定

15、强度45局部淬火+低温回火固定模板、垫板一般强度45正火型芯、型腔高精度、高抛光性、高寿命40Cr淬火12 模具装配图及工作过程12.1模具装配图三维爆炸图 图 图 SEQ 图 * ARABIC 12.1 三维爆炸图12.2模具工作过程将模具装在G54-S-200/400型号的注塑机中，注射机成型时，注射机的合模系统带动动模(1)前行，在导套(18)导柱(20)的作用下与定模(17)靠拢合并形成闭合。喷嘴通过定位环(31)将注塑机喷嘴固定，喷嘴与浇口套(32)配合，将注塑机中的熔融状态的聚苯乙烯（PS）通过浇口套(32)将PS注入浇注系统（包括分流道和点浇口）中，最后流入型芯(9)和型腔(12

16、)中，注满后，经过保压补缩、冷却（通过水嘴(36)将冷却水注入型芯(9)和型腔(9)中冷却管道(10)定型固化为塑件制品，最后塑件包覆在型芯(9)上，浇注系统（浇口套(32)和分流道和点浇口）中剩余的塑料中的塑料完全固化后，然后通过注射机上的合模系统带动动模固定板（1），而动模固定板通过内六角螺钉（(2)、(8)连接垫块(3)型芯固定板(7)，然后带动动模机构运动。动模机构通过导套1(18)、2(19)和导柱(20)定位、定位拉杆(35)和开闭器(15)进行第一次分型如图11.2(a)。动模继续运动，型腔固定板(14)和型腔(12)通过内六角螺栓连接，并通过定位拉杆(35)将型腔固定板(14)

17、和型腔(12)拉开，即第二次分型如图11.2(b)。动模继续运动，注射机顶杆通过动模固定板(1)中顶杆孔进入推动推杆支撑板(4)和推杆固定板(5)，推动顶杆滑块(23)和顶杆(6)和(27)将塑件(11)顶出，同时进行内侧抽芯并推动复位杆(24)压缩弹簧(25)还有通过拉料杆(28)将浇口套(32)和分流道点浇口中凝料推出，如图11.2(c)，然后手取出塑件。最后通过复位杆(24)和弹簧(25)将顶出机构复位，准备一次模具的制作。13 模具可行性和环保分析13.1本模具的特点(1)本模具结构合理、紧凑，符合客户的生产要求；(2)模具的设计不仅解决了一些形状复杂的零件无法加工成型的问题，还使得生

18、产实现自动化，提高了生产效率，降低了生产成本，在精度方面也有一定的提高。13.2市场效益及经济效益分析首先，该产品的市场需求量很大，有着广阔的市场前景；其次，采用注塑成型不仅可以实现自动化生产，提高生产效率，节约劳动力，降低成本。综上所述，该设计方案是一个可行的经济合理。13.3环保分析在生产过程中产生的废品和浇口套分流道中的凝料，可以回收利用，可以成为下次制作的原料，这样不仅环保而且减少浪费。14 总结本文主要针对电器盒座，对其进行塑料模具设计。本文介绍了注射模具国内外的发现状况及发展趋势，介绍了注射成型原理和工艺过程；根据塑件要求选择合适的注塑机，进而选择合适的浇注系统与冷却系统；通过计算

19、，对导向机构、脱模机构和侧向分形与抽芯机构进行设计。该模具的凹模采用整体式型腔，结构简单、合理，改善了模具加工的工艺性，降低了模具的生产成本。型芯采用斜滑块导滑内侧抽芯机构，解决了塑件内壁三向凹口的成型问题，保证了模具运动平稳可靠。采用双分型面设计，分散了脱模力，使塑件能顺利脱模，并有利于提高塑件的成型质量。该模具总体结构设计合理，型芯采用组合式，降低了模具的制造成本。成型的壳体塑件质量合格稳定，使塑件质量符合设计和使用要求。通过本次毕业设计让我学会了运用所学知识解决实际问题的能力，让我掌握了塑料模具设计的基本程序和方法，巩固、深化和扩展了我对所学的专业课程和专业知识，实例了我正确的工程设计思

20、路，培养了我查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力。参考文献1 塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册M.北京：机械工业出版社，2002.2 模具实用技术丛书编委会.塑料模具设计制造与应用实例M.北京：机械工业出版社，2002.3 肖爱民，沈春根.塑料模具设计与制造完全自学手册M.北京：兵器工业出版社2006.10.4 唐志玉.塑料模具设计师指南M.北京：国防工业出版社，1999.5 黄毅宏.模具制造工艺M.北京:机械工业出版社，1999. 6 贾润礼，程志远.实用注塑模具设计手册M.北京：中国轻工业出版社，2000.7 李秦蕊.

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