1、天水师范学院学院毕业设计任务书课题名称： 水杯底座注塑模具设计 课题性质： 设计类 系 名 称： 机械工程系 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 08 材控二班 指导教师： 杨杰 学生姓名： 赵国智 2摘要本课题主要是针对水杯底座的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。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水杯底座注塑模具的设计。也就是设计一副
2、注塑模具来生产水杯底座塑件产品，以实现自动化提高产量。针对水杯底座的具体结构，本套模具是一套一腔一模的注射模，比之单型腔模具而言提高了生产效率，缩短了生产周期。本设计为塑料水杯底座模具制作设计，它系统的介绍了塑料水杯底座模具中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具的装配和使用其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注射模的结构及相关的计算问题及特种加工工艺。在该模具设计中，利用计算机绘图软件绘制了零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。关键词: 模具； 注射模； 塑料；3AbstractThis topic is mainly directed against the glas
3、s mould design, through the process of plastic analysis and comparison, the final design a pair of injection mold. This topic from the product structure, mould technology, the mould structure of its molding part gating system, the structure, the injection system, cooling system, the selection and pa
4、rameters of the test, a detailed design, and simple preparation of the mould processing. Through the whole design process shows that the mold can reach the requirements of plastics processing. According to the topic design is the main task of the water injection mould design. Also is to design a dep
5、uty injection mould for plastic products, production of glass to realize automation to increase production. According to the concrete structure, the glass of a cavity mould is a set of four modules, injection mould for the single cavity mould to improve manufacturing efficiency and shorten the produ
6、ction cycle. This design for plastic mould design, glass of water system is introduced in various parts of plastic mold machining process and the whole assembly and use of the mould injection machines, which involves various parameters selection, parts processing methods, injection mould structure a
7、nd related calculation and special processing technology. In the mould design, using computer graphics software rendering the assembly parts and machining, and make the process card.Keywords: die, Injection mould; Plastic.4第一章 塑件工艺性分析 61. 1. 分析塑件的结构工艺性 .61.2. 工艺性分析 71. 3. 注射机选择 .7第二章 塑料制件在模具中的位置与浇注系
8、统的设计 82. 1. 型腔数目的确定 .82. 2. 分型面的选择 .92. 3. 普通浇注系统的设计 .92. 3. 1. 普通浇注系统的组成及设计原则 .92. 3. 2. 主流道的设计 .102. 3. 3. 浇口设计 .112. 3. 4. 冷料穴的设计 .122. 3. 5. 排气系统的设计 .12第三章 成型零部件的结构设计 123. 1. 凹模结构设计 .133. 2. 型芯结构设计 .133. 3. 成型零件工作尺寸的计算 .143. 3. 1. 影响成型零件尺寸的因素 .143. 3. 2. 型腔和型芯尺寸的计算 .153. 3. 3. 型腔壁厚和底板厚度的确定 .19第四
9、章 结构零部件的设计 1954. 1. 注射模架的选择 .194. 2. 合模导向机构的设计 .194. 2. 1. 导向装置的设计原则 .204. 2. 2. 导柱的结构设计 .204. 2. 3. 导套的结构设计 .204. 2. 4. 导柱与导套的组合形式 .21第五章 推出机构的设计 215. 1.推出机构的组成及设计要求 .215. 1. 1. 推出机构的组成 .215. 1. 2. 推出机构的设计要求 .215. 2. 推出机构的选择 .225. 3. 推出力的计算 .225. 4. 推杆的设计 .23第六章 侧向分型抽芯机构的设计 246. 1. 侧向分型抽芯机构的分类 .246
10、. 1. 1. 手动分型抽芯机构 .256. 1. 2. 机动式分型抽芯机构 .256. 1. 3. 液压抽芯或气压抽芯机构 .256. 1. 4. 联合作用抽芯机构 .256. 2. 抽芯力与抽芯距的计算 .256. 3. 侧向分型抽芯的结构设计 .266. 3. 1. 斜导柱设计 .2666. 3. 2. 滑块设计 .276. 3. 3. 导滑槽设计 .286. 3. 4. 滑块定位装置设计 .286. 3. 5. 锁紧块设计 .286. 4. 侧向分型与抽芯机构的选择 .28第七章 模具温度调节系统的设计 287. 1. 冷却回路尺寸的确定 .297.2 冷却回路的布置 .29第八章主要
11、尺寸的校核 308. 1. 模具厚度的校核 .308. 2. 开模行程的校核 .31第九章 结束语 31第十章参考文献 337第一章 塑件工艺性分析1. 1. 分析塑件的结构工艺性该塑件尺寸偏大，均为无公差要求的自由尺寸，结构简单，再根据材料性能分析，可以选择精度等级为 MT5。PC 的塑件脱模斜度： 型腔 351型芯 3050综合上述条件，又根据常用热塑性塑料的成型条件，可知 PC 材料的特性如下表 3-1：表 3-1 PC 材料的特性缩写密度（g/cm ）3计算收缩率（%）注射压力(Mpa)适用注射机类型PC 1.181.200.50.8100140螺杆、柱塞式均可塑件工艺参数：成型时间：
12、注射时间：1s5s 模具温度：90110保压时间：20s80s 喷嘴温度：230250冷却时间：20s50s 保压压力：4060Mp总周期：40s120s 注射压力：80130Mp结论：由分析可确定为注射成型的模具水杯底座的材料采用 PC。聚碳酸酯， 简称 PC。PC 是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在 -60120下长期使用；无明显熔点，在 220-230呈熔融状态；由于
13、分子链刚性大，树脂熔体粘度大；吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小；属自熄性材料；对光稳定，但不耐紫外光，耐候性好；耐油、耐酸、不耐强碱、8氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂，长期在水中易引起水解和开裂，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。1.2. 工艺性分析塑件产品图和详细尺寸见图 1-1该工件外形简单，为回转体结构带有手柄，平均厚度为 3mm，材料为聚碳酸酯，熔融温度高，需要高料温，高压注射成型；塑件易产生内应力，原料要干燥，顶出力应均匀，塑件需要后处理；流动性差，模具流道的阻力应小，模具要加热。1. 3. 注射机选择根据对塑件的
14、分析计算得水杯底座体积为 45.01cm ，PC 密度为.31.181.20g/cm ，所以水杯底座的质量为 53.0154.0g，水杯底座3质量取 54g。塑件体积： V 45.01cm 3塑件质量： M =54g选用注射机为国产的注射机 SZ-100/60 立式注塑机。查表注额定注射量为 100cm ，注射压力为 150MPa，锁模力为 600kN，注射方39式为螺杆式，喷嘴球半径 R 为 12mm，喷嘴口为直径 4mm。顶出形式是两侧设有顶杆，机械顶出。第二章 塑料制件在模具中的位置与浇注系统的设计2. 1. 型腔数目的确定与单型腔模具相比较，单型腔模具具有塑料制件的形状和尺寸一致性好、
15、成型的工艺条件容易控制、模具结构简单紧凑、模具制造成本低、制造周期短等特点。但是，在大批量生产的情况下，多型腔应收更为合适的形式，它可以提高生产效率，降低塑件的整体成本。型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。根据注射机的额定锁模力 F 的要求来确定型腔数目 n ，即n (4-1)12pA式中： F注射机额定锁模力（N）P型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）A1、A2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm ）210大型薄壁塑件、深腔类塑件、需三向或四向长距离抽芯塑件等，为保证塑件成型，通常只能采用一模一腔；回转体类
16、零件常采用直接浇口、盘形浇口轮辐式或爪形浇口成型，这类浇口用在普通浇注系统的模具中，模腔数量也只能是一模一腔。根据上述所知，采用一模一腔。2. 2. 分型面的选择由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置塑件的推出、排气等多种因素的影响、因此在选择分型面时应遵循以下的原则：（1）分型面应设置在塑件外形最大轮廓处，否则塑件无法取出。(2) 分型面应设置在动模一侧，方便塑件顺利脱模。(3) 分型面的选择应保证塑件的精度要求。(4) 分型面的选择应考虑塑件的外观质量要求。(5) 分型面的选择应考虑排气效果。(6) 分型面的选择应尽可能满足制品的使用要求。
17、(7) 有利于防止溢料。除此之外，选择分型面时，还要考虑模具零件制造的难易程度，侧向抽芯的方便与否。总之，影响分型面的因素很多，设计时在保证塑件质量的前提下，应使模具的结构越简单越好。另外，水杯底座手柄部位形状比较复杂，所以，将分型面选择在水杯底座中间剖切面上。这样，不致影响塑件外观，既有利于脱模，又使模具的加工制造更容易。2. 3. 普通浇注系统的设计2. 3. 1. 普通浇注系统的组成及设计原则（1） 普通浇注系统的组成 普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴 4 部分组成。 主流道是从注射机喷嘴于模具接触处开始到分流道或型腔为11止的塑料熔体的流道通道。 分流道是主流道末端与浇口
18、之间塑料熔体的流动通道。 浇口是连接分流道与型腔的塑料熔体的通道，一般情况下浇注系统中截面尺寸最小的部位。 冷料穴一般设置在主流道末端，有时分流道的末端也设置冷料穴。冷料穴是为储存料流中的前锋冷料而设置的。普通浇注系统按主流道的轴线是否平行于分型面，可分为直浇注系统和横浇注系统。在卧式和立式注射机中，主流道轴线垂直于分型面，属于直浇注系统，在角式注射机中，主流道轴线平行于分型面，属于横浇注系统。（2） 浇注系统的设计原则 充分考虑塑料溶体的流动性和结构公艺性。 热量和压力损失要小。 确保均衡进料。 排气性好。 塑料耗量要少。2. 3. 2. 主流道的设计主流道的形状与尺寸对塑料熔体的流动速度和
19、冲模时间有较大的影响，因此必须使熔体的温度降和压力损失最小。主流道一般位于模具中心线上，它与注射机喷嘴的轴线重合。塑件尺寸较大，流动性差黏度大，所以主流道截面尺寸设计的要大点，在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直于分型面。设计要点:截面形状、锥度、孔径、长度、球面 R、圆角 r 图形如下 2-1：为了让主流道凝料能顺利从浇口套中拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角 a 为 26，小端直径 d 比注射机喷嘴直径大0.51mm，一般 d=2.55mm。由于小端的前面是球面，其深度为1235mm，注射机喷嘴的球面在该位置与模具接触并贴合，因此要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大 12mm。流道的表面粗
20、糙度Ra0.8um。根据选用 SZ-100/60 立式注塑机的相关尺寸得:喷嘴前端孔径： =4mm0d喷嘴前端球面半径： =12mmR根据模具主流道与喷嘴的关系= +(12)mm=14mmR0= +(0.51)mm=5mmd锥角为 26，取其值为 3。中小型模具定位圈高度一般取 810mm，大型模具定位圈高度一般取 1215mm。主流道衬套一般选用碳素工具钢如 T8A、T10A 等，热处理要求 5256HRC，衬套与定模板的配合可采用 H7/m6。2. 3. 3. 浇口设计浇口（又称为进料口）是连接分流道与型腔的通道。除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但它确是最关键的部分。它的位置、
21、形状和尺寸对塑件的成型有着很大的影响。它的设计包括其形状、尺寸的确定及位置的选择。它可分为限制性浇口和非限制性浇口两种。限制性浇口包括侧浇口、扇形浇口、平缝浇口、环形浇口、盘形浇口、点浇口、潜伏浇口、护耳浇口等。非限制性浇口即为直接交口。根据塑件形状及材料特性，为此选择点浇口，点浇口又称针点式浇口。橄榄形浇口或菱形浇口。它的截面为圆形，其尺寸很小。浇口的选用通常要考虑以下几项原则： 尽量缩短流动距离; 浇口应开设在塑件壁厚最大处; 必须尽量减少熔接痕; 应有利于型腔中气体排出; 考虑分子定向影响; 避免产生喷射和蠕动; 浇口处避免弯曲和受冲击载荷; 注意对外观质量的影响。点浇口直径 d 选取范
22、围一般为13d=0.52.0mm;常用尺寸为:d=0.51.5mm。2. 3. 4. 冷料穴的设计PC 材料流动性差，但本套模具工艺控制容易，很少产生冷料，所以不设置冷料穴。2. 3. 5. 排气系统的设计当熔体填充型腔时，必须排出型腔、浇注系统的空气和塑料本身挥发出来的气体，否则会在塑件上产生气泡、凹坑、接缝、表明轮廓不清、褐色斑纹等缺陷，同时还会降低充模速度。排气有以下几种方式： 充分利用模具零部件间隙排气； 在分型面上开设排气槽。排气槽宽度可取 1.56.0mm，在离开型腔 58mm 后设计成开放的燕尾式排气槽，它的深度为0.010.02mm； 防止排气槽正对着操作者，避免熔体从排气槽喷
23、出伤人； 利用排气塞（或称为烧结金属块）排气； 在气体滞留区利用设置在塑件内侧的排气杆或真空泵实行强制性排气。第三章 成型零部件的结构设计模具中决定塑件几何形状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。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
24、、装配等要求进行成14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。3. 1. 凹模结构设计组合式凹模是指凹模由两个或两个以上零件组合而成。这种凹模加工工艺性好，但装配调整困难，有时塑件表面会留有拼接的痕迹。组合式凹模主要用于形状复杂的塑件成型。组合式凹模可分为整体嵌入式、局部镶拼式和四壁拼合式。根据水杯底座结构底部有凹槽所以选择组合式凹模的大面积镶嵌式凹模。大面积镶嵌式凹模其结构如图 3-1。图 3-1 组合式凹模凹模的材料选 40Cr，凹模热处理硬度达到 HRC4050,表面需镀硌和抛光处理，型腔表面的粗糙度为 Ra0.20.1um，配合面需要达到 Ra0.8
25、um。3. 2. 型芯结构设计凸模是用于成型塑件的内表面的凸状零件，凸模按结构也分为整体式和组合式两类。小型模具凸模常采用整体式，与模板做成一体，大、中型模具采用组合式。整体式凸模如图 3-2。15图 3-2 水杯底座底座凸模根据对该塑件整体进行分析，知其内形比较简单，深度较大，可以采用整体式凸模。整体凸模的结构简单牢固， 成型塑料件的质量好，且适合用于这种小型的塑件。在实际的加 内圆弧角尺寸要求及对称度等技术要求，而且降低了零件的加工成本。最后，用抛光机对型芯进行了表面抛光处理，使得塑料制件的内壁光滑、美观。型芯材料选 40Cr，热处理达到表面硬度为 HRC4550，型芯表面的粗糙度为 Ra
26、0.10.25mm，配合面为 Ra0.8mm，型芯表面热处理时需好进行镀铬、与抛光处理。3. 3. 成型零件工作尺寸的计算3. 3. 1. 影响成型零件尺寸的因素（1）成型收缩塑件成型后的收缩率波动范围较大，且与多种因素有关。在计算工作尺寸时，通常按平均收缩率计算，公式如下：%102minaxS（5-1）式中： 塑件的平均收缩率；S塑件的最大收缩率；max塑件的最小收缩率。inPC 材料的收缩率为（0.50.8）%，所以 =0.65%。S（2）模具成型零件的制造公差模具成型零件的制造公差直接影响塑件的尺寸公差，成型零件16的精度高，则塑件的精度也高。模具设计时，成型零件的制造公差可选为塑件公差
27、的 1/31/4，或选 IT7IT8 级精度，表明粗糙度z为 0.8 。05.aRm（3）模具成型零件的磨损模具使用过程中由于塑料熔体、塑件对模具的作用，成型过程中可能产生的腐蚀气的锈蚀以及模具维护时重新打磨抛光等，均有可能使成型零件发生磨损。在计算成型零件工作尺寸时，磨损量应根据塑件的产量、塑件的品种、模具材料等因素来确定。一般c来说，对中小型塑件，最大磨损量 可取塑件公差 的 1/6。c综上所述塑件在成型过程中产生的尺寸误差应该是上述各种误差的总和，即=z+c+s+j+a （5-2）式中：塑件的成型误差z模具成型零件制造误差c模具成型零件的磨损引起的误差s塑料收缩率波动引起的误差j模具成型
28、零件配合间隙变化误差a模具装配误差此外，模具安装，配合的误差，塑件的脱模斜度等会影响塑件的尺寸精度。3. 3. 2. 型腔和型芯尺寸的计算成型零件的工作尺寸是根据塑件成型收缩率、成型塑件的制造公差和模具成型零件磨损量等来确定的。常用的方法是平均收缩率，如表 5-1 所示。表 5-1尺寸类型 计算公式径向尺寸（直径、长、宽） zz xLSLsM0_01型腔深度 zzHs径向尺寸（直径、长、宽）0zzll型芯高度 01zz xhShsM17中心距 zszMCSC2121注：表中各尺寸偏差的标注必须符合规定标注形式，公式符号注释如下。、 型腔、型芯径向工作尺寸，mm；MLl、 塑件的径向极限尺寸，
29、mm；s、 型腔、型芯高度的工作尺寸，mm；Hh、 塑件高度极限尺寸，mm；s模具中心距尺寸，mm；MC塑件中心距尺寸， mm；s塑件的平均收缩率；S塑件的尺寸公差，mm；修正系数，取为 1/23/4，公差值大取小值，x中小型塑件一般取 3/4；修正系数，取 1/22/3，尺寸较大、精度较低时取小值，反之取大值；模具制造精度，取（1/31/5） ，尺寸较大、z 精度较低时取大值，反之取小值。3.塑件的基本尺寸计算： 111200.19maxin3()40.65%.7563.85:().8.640.9.0.2.75msszcLSLmSLA型 腔 径 向 尺 寸校 核 : （ 等 式 成 立 ）1
30、82 2 0.190.1920 0maxin3 3(1)(10.65%)4.753.74)(0.8%.5.19.30.652.7msszcLSL m A校 核 : （ 等 式 成 立 ）0 0 0.190.6 0.19maxmin3 3(1) (10.65%)60.756.54 4:() 0.6720.50.8%.5.950.19.3m s zclSl ml AA校 核 （ 等 式 成 立 ）型 芯 径 向 尺 寸 :0.190.190 0maxin2 2110.65%.755.843 3:()0.8%.51.84.190.34.75SmzH m AAMH校 核 （ 等 式 成 立 ）型 腔
31、深 度 :190 00.190.19maxin2 2110.65%0.755.823 3:()0.34.758%0.82.19Smzhh m AAM校 核 （ 等 式 成 立 ）型 芯 高 度 :0.190.190 0maxin3 3(1) 10.65%2.75.534 4:()0.8%.520.19.0.210.38mmzcSd mSd AAmd校 核 （ 等 式 成 立 ）壁 厚 : 0.30.3110max1in33() .65%10.7595644:0.8%.5.3.7.3MzcmSR AAM圆 角 : m校 核 （ 等 式 成 立 ）20 0.30.3220 0maxin13(1)1
32、0.65%817544:0.8%.58.3.70.521MMmzcRSR m AA校 核 （ 等 式 成 立 ）3. 3. 3. 型腔壁厚和底板厚度的确定型腔壁厚的计算比较复杂而繁琐，为了简化模具设计，根据组合式圆形型腔壁厚的经验数据，所以可以得出，圆形型腔内壁短边长为 64mm，所以凹模壁厚范围是 15mm，模套壁厚是 25mm，根据水杯底座的设计来看，足以满足设计的要求。第四章 结构零部件的设计4. 1. 注射模架的选择标准模架的选用取决于制件尺寸的大小、形状、型腔数、浇注形式、模具的分型面数、制件脱模方式、推板行程、定模和动模的组合形式、注射机规格以及模具设计者的设计理念等有关因素。国家
33、标准中规定，中小型模架的周界尺寸范围小于或等于。根据周界尺寸计算得选取的模架为 200mm300mm。m90564. 2. 合模导向机构的设计导向装置是保证动模与定模或上模与下模合模时准确定位和导向的重要零件。其作用主要为导向定位，同时承受一定的侧压力。模具中的导向装置主要有导柱导向装置和锥面定位装置。常用的是导柱导向装置，导柱如图 6-1 所21图 6-1 导柱结构4. 2. 1. 导向装置的设计原则 正确选用导向装置类型； 导柱数量、大小及其布置； 导柱导向的设置不能削弱模具强度； 导向装置应考虑加工的工艺性； 保证导向装置有良好的导向性能。4. 2. 2. 导柱的结构设计导柱有台阶式导柱
34、结构、带头导柱和带肩导柱，除安装部分的台肩外，安装配合部分的直径比外伸工作部分的直径大，一般与导套外径一致，导柱的滑动部分根据需要可加工出油槽。选用台阶式导柱。动定模合模时按导向机构的引导，使动定模按正确方位闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而相互碰伤，因此设在型芯周围的导柱应比主型芯高出至少 68mm。4. 2. 3. 导套的结构设计直导套结构简单，制造方便，用于小型简单模具；带头导套结构较复杂，用于精度较高的大型模具。选用直导套。如图 4-2 所示。图 4-2 导套结构224. 2. 4. 导柱与导套的组合形式导柱、导套与模板的配合一般采用 H7/k6 的过渡配合。直
35、导套采用 H7/r6 的过盈配合压入模板，并用紧定螺钉固定。导柱、导套之间采用 H7/f7 或 H8/f7 的间隙配合。第五章 推出机构的设计5. 1.推出机构的组成及设计要求5. 1. 1. 推出机构的组成推出机构一般由推出、导向、复位等三类零部件组成。推出部件由直接进行推出工作的零件组成，如推杆、推管、推板、推杆固定板、推件板凳。导向部件由推板导套、推板导柱等组成，一般只有大型模具才采用。复位部件由复位杆、弹簧或其他复位零件构成。5. 1. 2. 推出机构的设计要求 尽量使塑料制品留在动模上。 保证塑料制品在推出过程中不会变形和损坏、保证外观质量。 在合模时应使推出机构正确复位，正确设计复
36、位机构。 推出动作应准确可靠。推出机构的结构尽量简单，动作灵敏，运动中无阻滞或卡死现象。5. 2. 推出机构的选择本套模具采用简单推出机构。简单推出机构是指制件在推出机构的作用下，只做一次动作就可被推出的机构，因此又称一次推出机构。常见结构形式有推杆推出机构、推板推出机构、推管推出机23构、活动镶块及凹模推出机构和联合推出机构等。选择推杆推出机构，截面形状为圆形。推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，应保证塑件推出时受力均匀，以便推出时运动平稳和塑件不变形。推杆位置尽可能地选择在塑件的壁厚和凸缘等处，尤其是薄壁塑件，否则很容易使塑件变形甚至损坏。位置的选择还要考虑推杆本身的刚性。通常推杆装入模具
37、后，其端面应与相应处型腔底面平齐或高出型腔 0.050.1mm。综上考虑使用 4 根推杆参与推出，推杆形状如图 5-1 所示。图 5-1 直通式推杆5. 3. 推出力的计算塑件在开始脱模时，所需克服的阻力最大，即所需的脱模力最大。脱模力 F 可用以下公式计算：QZF（7-1）式中： 塑料收缩产生的对型芯的包紧力造成的抽芯阻z力，N；真空负压造成的抽芯阻力，N。QF（7-sincopAz2）式中： 塑料与钢的摩擦系数，PC、POM 取 0.10.2，其余取 0.20.3；p塑料对型芯的单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件 p=（2.43.9） ，模内冷却的塑件Pa710p=（0.81.
38、2） ；Pa710A塑件包容型芯的面积， ；2m24脱模斜度， 。5.0.1（7-AFQ3）式中： 垂直于抽芯方向的投影面积， 。1A 2m由此计算出脱模力 F=3171.5N5. 4. 推杆的设计 推杆直径。根据欧拉公式得412nEQLd（7-4）式中： d圆形推杆直径 cm 推杆长度系数0.7 l推杆长度 cm n推杆数量 E推杆材料的弹性模量 N/ (钢的弹性模量2cmMPa ) 1.2EQ总脱模力 带入数值计算得取 1.93mm41620.45371.0d取 d=2mm 推杆直径确定后，还应进行强度校核，有24dnQ（7-5）式中： 推杆所受的应力，MPa；推杆材料的许用应力， 取 3
39、20MPa。代入数值经校核 MPa254.3171. 推杆应力合格，硬度5065HRC。2. 推杆的导向对于含有数量较多并且顶出较细小的顶管顶出机构，以及大面25积的推板顶出机构来讲，防止顶出机构的歪斜和扭曲是非常重要的，不然会造成细小顶管的变形甚至折断，推板与型芯间的磨损擦伤，为了避免以上现象的发生，要求在脱模机构导向的同时还起到支撑中间垫板的作用，防止中间垫板的弯曲。由于本模具中的顶出杆比较多，必须设计导向系统，即有导柱和导套。第六章 侧向分型抽芯机构的设计当塑件处在与开模分型不同的方向时，在其内侧和外侧上带有孔、凹槽或凸起时，为了能对所成型的塑件进行脱模，必须将成型侧孔、侧凹或侧凸的部位
40、做成活动零件，即侧型芯或侧型腔，然后在模具开模前（或模具开模后）将其抽出。完成侧型芯或侧型腔抽出和复位动作的机构称为侧向分型抽芯机构。6. 1. 侧向分型抽芯机构的分类根据驱动方式的不同，侧向分型抽芯机构可分为手动、机动、液压（或气动） 、联合作用 4 种类型，其中以机动侧向分型抽芯机构最为常用。6. 1. 1. 手动分型抽芯机构 手动分型抽芯机构采用手工方法或手工工具将侧型芯或侧型腔从塑件内取出，多用于试制和小批量生产塑件的模具，可分为手动模内抽芯和手动模外抽芯两种类型。 手动模内抽芯。它是指开模前依靠人工直接抽拔，或通过简单传动装置抽出侧型芯或分离侧型腔。 手动模外抽芯。手动模外抽芯是指开
41、模后将侧型芯或侧型腔连同塑件一起脱出，在模外手工扳动侧向抽芯机构，将侧型芯或侧26型腔从塑件中抽出。6. 1. 2. 机动式分型抽芯机构机动式分型抽芯机构是指利用注射机的开模运动和动力，通过传动零件完成模具的侧向分型、抽芯及其复位动作的机构。这类机构结构比较复杂，但是具有较大的抽芯力和抽芯距，且动作可靠，操作简单，生产效率高，因此广泛应用于生产实践中。6. 1. 3. 液压抽芯或气压抽芯机构液压抽芯或气压抽芯机构主要是利用液压传动或气压传动机构，实现侧向分型和抽芯机构。这类机构的特点是：抽芯力大，抽芯距长，侧型芯或侧型腔的移动不受开模时间或推出时间的限制，抽芯动作比较平稳，但成本比较高，故多用
42、于大型注射模具。6. 1. 4. 联合作用抽芯机构在注射模设计中，由于塑件结构复杂，有时需要采用联合作用抽芯机构。联合抽芯机构是指由于塑件结构限制，仅采用一种抽芯机构不能完成抽芯工作，需要采用两种或两种以上的抽芯机构联合作用来完成抽芯工作的结构。6. 2. 抽芯力与抽芯距的计算 抽芯力的计算与脱模力的计算相同，可按下面的简化公式进行计算，即（8-sincopAFC1）式中： 抽芯力， N；C塑料与钢的摩擦系数，聚碳酸酯、聚甲醛取0.10.2，其余取 0.20.3；p塑件对型芯的单位面积上的包紧力，一般取812MPa；27A塑件包容侧型芯的面积， ；2m脱模斜度，（）。 圆形塑件的抽芯距的计算公
43、式如下：（8-rRS32322抽2）式中： 抽芯距，mm；抽S抽芯极限尺寸，mm；R塑件最大外形半径，mm；r阻碍塑件脱落的最小外形半径（侧凹处），mm。6. 3. 侧向分型抽芯的结构设计6. 3. 1. 斜导柱设计 斜导柱的结构及技术要求斜导柱的形状如图 8-3 所示。工作端可以是半球形也可以是锥台形，由于车削半球形比较困难，所以绝大部分斜导柱设计成锥台形。设计成锥台形时，其斜角 应大于斜导柱的倾斜角 ，一般= + ，否则，其锥台部分也会参与侧抽芯，导致侧滑块停留32位置不符合设计计算的要求。斜导柱固定端与模板之间的配合采用 H7/m6，与滑块之间的配合采用 H11/b11 或 0.51mm
44、 的间隙，当分型抽芯有延时要求时，甚至可以放大到 1mm 以上。斜导柱的材料多为 T8A、T10A 等碳素工具钢，也可以采用 20 钢渗碳处理，热处理要求大于或等于 55HRC，表明粗糙度 。mRa8.0 斜导柱倾斜角 倾斜角 实际上就是斜导柱与滑块之间的压力角。 应小于25，一般在 1222内选取。在这种情况下，锁紧块= +（23） ，防止侧型芯受到成型压力的作用时向外移动，斜导柱变形。斜导柱直径d由抽芯力F c，倾角 20，查表得最大弯曲力Fw、Hw，根据Fw28和Hw以及 ，查表得斜导柱直径为10mm。3斜导柱的长度计算粗略计算：L3=Ssin，取L为71mm。6. 3. 2. 滑块设计
45、滑块分为整体式和组合式两种。组合式是将型芯安装在滑块上，这样可以节省钢材，且加工方便，因而应用广泛。滑块材料一般采用 45 钢或 T8、T10，热处理硬度 40HRC 以上。结构如图 6-1 所示。图 6-1 组合式滑块6. 3. 3. 导滑槽设计侧抽 芯过程中，滑块必须在导滑槽内平稳移动。导滑槽 采用 45 钢，调质热处理 2832HRC。盖板的材料用 T8A、T10A 或 45 钢，热处理硬度 50HRC 以上。滑 块与滑槽的配合为 H8/f8，配合部分表面粗糙度 ，滑块长度 应大于滑块宽度的mRa8.0l1.5 倍，抽芯完毕，留在导滑槽内的长度不小于 2/3 。l6. 3. 4. 滑块定
46、位装置设计滑块定位装置用于保证开模后滑块停留在刚脱离斜导柱的位置上，使合模时斜导柱能准确的进入滑块孔内，顺利合模。6. 3. 5. 锁紧块设计锁紧块的作用就是锁紧滑块的作用，以防在注射过程中，活动型芯受到型腔内塑料熔体的压力作用而产生位移。296. 4. 侧向分型与抽芯机构的选择当制件的侧凹较浅，所需的抽芯距不大，但侧凹的成型面积较大，而需要较大的抽芯力时，可以采用斜滑块机构进行侧向抽芯。它的特点是利用推出机构的推力，驱动滑块斜向运动，在制件被推出的同时，由滑块完成侧向抽芯动作。根据水杯底座塑件的形状和尺寸，选择斜滑块外侧分型机构。第七章 模具温度调节系统的设计注射模具的温度是指模具型腔的表面
47、温度。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用，因此，必须采用温度调节系统对模具的温度进行控制。模具温度调节系统包括冷却和加热两个方面，对于大多数要求较低模温（一般低于 ）的塑料（如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、c80ABS 等） ，只需设置模具的冷却系统即可，因为，通过调节水的流量就可达到调节模具温度的目的。综上所述，对于 PC 材料我们只需设计冷却系统即可。PC 材料的成型温度在 ，模具温度在 。c2509c9017. 1. 冷却回路尺寸的确定 求塑件在硬化时每小时释放的热量 Q1查表得 PC 的单位流量为 3010 4 J/Kg得 Q1=WQ2=0.2630104=7.8104需要设计冷却回路 冷却回路的孔直径的确定确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径30不能大于 14mm，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均
