塑料衣架支架注塑模具設(shè)計(jì)

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任務(wù)書設(shè)計(jì)課題方向：塑料注塑模設(shè)計(jì)題目：塑料衣架注塑模設(shè)計(jì)完成日期：2016 年 5 月 25 日1、題目來(lái)源：零件為注塑件，一次成型，大批量生產(chǎn)。二、設(shè)計(jì)要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求）按照零件圖的設(shè)計(jì)要求，在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一副模具完成本零件的注塑成型工序。要求完成：1、完成本模具總體設(shè)計(jì)，繪制模具的總裝圖，用 A1 圖紙打印；2、完成本模具各個(gè)非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)，繪制主要零部件的零件圖，用 A4 圖紙打?。?、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書，要求 A4 紙打印，不少于 30 頁(yè)。3、個(gè)人重點(diǎn)：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：1、主流道設(shè)計(jì)2、分流道設(shè)計(jì)3、澆口的設(shè)計(jì)4、冷料穴的設(shè)計(jì)導(dǎo)向、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：1、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告一、選題的依據(jù)及意義本畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題來(lái)源與教師。主要是設(shè)計(jì)衣架的注塑模具。模具作為塑料成型加工工具，已廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械產(chǎn)業(yè)的零部件加工中。應(yīng)用模具可以大批量生產(chǎn)，同時(shí)還可以保證生產(chǎn)塑料件的精度和互換性?，F(xiàn)代模具行業(yè)大量簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)過(guò)程，提高生產(chǎn)效率，本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹D/CAM 設(shè)計(jì)、生產(chǎn)流程，并介紹現(xiàn)代加工工藝。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）塑料制品在日常生活中常常見到，如在家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材及醫(yī)療器材等眾多領(lǐng)域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。這主要是因?yàn)橐韵略颍旱谝?，塑料與金屬相比有許多優(yōu)點(diǎn)：容易加工，生產(chǎn)效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質(zhì)量輕，相對(duì)密度為 1.0~1.4，比鋁輕一半，比鋼輕 3/4，比強(qiáng)度高，具有突出的耐磨、耐腐蝕性等；第二，在日用和工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料制品往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，從而減少產(chǎn)品中配置的各種緊構(gòu)件，降低了金屬材料的消耗和加工及裝配公時(shí)；第三，注塑方法是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑料和部分熱固性塑料，制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化和高速化，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。因此目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢(shì)日益明顯。中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，具有生產(chǎn)發(fā)展水平較低，勞動(dòng)力資源豐富，生產(chǎn)成本低廉及市場(chǎng)前景廣闊等一般發(fā)展中國(guó)家同樣的一些特點(diǎn)，但中國(guó)人均GDP 己超過(guò) 2000 美元，同時(shí)還具有相當(dāng)雄厚的技術(shù)和工業(yè)基礎(chǔ)，人們聰慧、勤勞、靈巧和改革開放良好環(huán)境等一些特殊的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)很適合發(fā)展模具工業(yè)，可以預(yù)設(shè)，不遠(yuǎn)的將來(lái)，我國(guó)將成為世界最大的制造中心，這給我國(guó)的模具行業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。因此，加快高技術(shù)設(shè)備如數(shù)控加工、快速制模特種加工在模具行業(yè)的應(yīng)用，加大新興 CAM/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用比例，加速模具新結(jié)構(gòu)、新工藝、性材料的研究和強(qiáng)化模具高級(jí)技術(shù)人員的培養(yǎng)，已成為我國(guó)模具行業(yè)再上一個(gè)新臺(tái)階的關(guān)鍵。三、本課題研究?jī)?nèi)容1、注塑模具工藝分析2、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)四、本課題研究方法利用已具備的初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)，工程制圖與 AutoCAD，機(jī)械制造工藝學(xué)，模具設(shè)計(jì)與制造，與查閱圖書館豐富的設(shè)計(jì)資料及其他相關(guān)資料書籍，認(rèn)真完成所做課題。五、研究目標(biāo)、主要特色（創(chuàng)新）及工作進(jìn)度主要研究了澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向 推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容，為了保證其孔的精度，采用了兩種定位方式互相配合。2015 年 12 月 15 日 - 12 月 25 日 撰寫開題報(bào)告，指導(dǎo)老師審核。2016 年 1 月 - 2 月 完成初稿，指導(dǎo)老師修改、審核。2016 年 3 月 - 2015 年 4 月 完成二稿指導(dǎo)老師修改審核。2016 年 5 月初 - 2015 年 5 月中旬 畢業(yè)設(shè)計(jì)定稿，指導(dǎo)老師修改審核。提交論文，準(zhǔn)備答辯。2016 年 6 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。六、主要參考文獻(xiàn)[1] 林清安.Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 模具設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005. [2] 王文廣，田寶善，田雁.塑料注塑模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004. [3] 杜智敏，何華妹.Pro/ENGINEER 野火版塑料注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [4] 付宏生，劉京華.注塑制品與注塑模具設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [5] 曹巖，程維中.Pro/ENGINEER Wildfire 模具設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [6] 奚永生. 塑料·橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000. [7] 葛正浩. Pro/ENGINEER Wildfire 塑料模具設(shè)計(jì)入門與實(shí)踐[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004. [8] 孫建民等.基于 Pro/E 的塑料模具設(shè)計(jì)研究[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2006.18 年第18 期第 5 卷：3-7. [9] 張榮清.模具設(shè)計(jì)制造[M].北京：高等教育出版社,2008.目錄第一章 材料的選擇與塑件結(jié)構(gòu)分析…………………………………………11． 材料的選用……………………………………………………………12． 塑件結(jié)構(gòu)………………………………………………………………2第二章 型腔數(shù)量及布局………………………………………………………41. 型腔數(shù)量的確定………………………………………………………42. 型腔的布局……………………………………………………………5第三章 注射級(jí)型號(hào)的選擇……………………………………………………5第四章 分型面的設(shè)計(jì)…………………………………………………………6第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………71. 主流道設(shè)計(jì)……………………………………………………………72. 分流道設(shè)計(jì)……………………………………………………………93. 澆口的設(shè)計(jì)……………………………………………………………114. 冷料穴的設(shè)計(jì)…………………………………………………………13第六章 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………15第七章 導(dǎo)向、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………151. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………152. 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………19第八章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………21第九章 冷卻計(jì)算………………………………………………………………25第十章 有關(guān)校核計(jì)算…………………………………………………………26第十一章 成型零部件設(shè)計(jì)………………………………………………………28第十二章 模具動(dòng)作過(guò)程…………………………………………………………30設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………………………………31參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………32前 言模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡(jiǎn)稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的“三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無(wú)可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。塑料摸是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占 80%。由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，?？脴?biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展程度。日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的 1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。我國(guó)塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化] 在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、商品化尚待規(guī)模化；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，是刻不容緩的。第一章 材料的選擇與塑件結(jié)構(gòu)分析1.材料的選用 給定的塑件材料選用 ABS（丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯共聚物）塑料。1). ABS 的基本特性ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的確綜合性能。丙烯腈使 ABS 有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使 ABS 堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工和染色性能。ABS 無(wú)毒、無(wú)味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。有極好的沖擊強(qiáng)度，且在低溫溫下也不迅速下降。水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸類對(duì) ABS 幾乎無(wú)影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會(huì)溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長(zhǎng)期接觸會(huì)軟化溶脹。ABS 表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，性能：綜合性能較好，沖擊韌度、力學(xué)性能較高，尺寸穩(wěn)定而化學(xué)性、電氣性能良好；易于成形和機(jī)械加工，與此相反 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好，可作雙色成形塑件，且表面可鍍鉻。用途：適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐摩零件、傳動(dòng)零件以及化工、電器、儀表等零件。2).成形特性(1)其品種很多，各品無(wú)定形塑料，種的機(jī)電性能及成型特性也有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。(2)吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。(3)流動(dòng)性中等，溢邊料 0.04mm 左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好）。(4)比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高）。料溫對(duì)物性影響較大，料溫過(guò)高易分解（分解溫度為 250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件，模溫宜取 50℃~60℃，要求光澤及耐熱型料宜取 60℃～80℃。注射壓力應(yīng)比聚苯乙烯高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為 180℃～230℃，注射壓力為 100~140MPa，螺桿式注射機(jī)則取 160℃～230℃，70～100MPa 為宜。(5)模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑料件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但熱水中預(yù)熱可消失）。脫模斜度宜為 2°以上。3).成形條件成形機(jī)類型： 螺桿式密度：　　　 1.03～1.07g/cm 3計(jì)算收縮率： 0.3～0.8%預(yù)熱溫度： 80～85℃預(yù)熱時(shí)間： 2～3h料筒　后段： 150～170℃中段： 165～180℃溫度　前段： 180～200℃噴嘴溫度： 170～180℃模具溫度： 50～80℃注射壓力： 60～100MPa成形 注射時(shí)間：20～29s　高壓時(shí)間：0～5s時(shí)間: 冷卻時(shí)間：20～120s總周期： 50～220s螺桿轉(zhuǎn)速： 30r/min適用注射機(jī)類型：螺桿式、柱塞式均可后處理：方法： 紅外線燈、烘箱溫度： 70℃時(shí)間： 2～4h說(shuō)明：該成形條件為加工通用級(jí) ABS 料時(shí)所用，苯乙烯-丙烯腈共物（即 AS）成形條件與上相似。2.塑件結(jié)構(gòu)塑件為一支架，結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，尺寸精度及外觀要求都不是很高，塑件精度取一般精度。依據(jù) SJ1372-78 建議采用的精度等級(jí)得 ABS 的一般精度等級(jí)為4 級(jí)。據(jù)此對(duì)所給塑件進(jìn)行測(cè)繪， 標(biāo)注零件的公差數(shù)值，零件表達(dá)如圖。（ 1） 單 件 體 積 V'V = =641.57mm3235.2315236????????????? ??V =( ) =1589.04 mm32 90? .2?V = =442 mm33 .15.12????V =( )46.85.? 5126482???????=2399.48 mm3V = V + V + V +V =641.57+1589.04+442+2399.48=5071.1 mm3'12（2） 總體積 V=4 V =4×5071.1×10-3=20.1 cm3'(3) 主視圖投影面積 S1S =3×11×2+3.5×20×2+2×2× ×2+5×5.5+5.5×5.5+5×60.5=570.25mm(4) 俯視圖投影面積（分型面方向的投影面積）S 2零件圖 S = =845 mm2 222 131659).5(16 ????????? ?? 2(5) 重量g/ cm0.7.031??3單件 G = V =1.05 5071.1 10 =5.3g''?3?4 件 G= = =21.3g.5284.1第二章 型腔數(shù)量及布局型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)凸凹相反而己。注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分或（兩部分以上）形成這一空腔——型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。1.型腔數(shù)量的確定其數(shù)目的決定與下列條件有關(guān)：1).塑件尺寸精度型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低，1、2 級(jí)超精密注塑件，只能一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)，可以一模二腔。3、4 級(jí)的精密級(jí)塑件，最多一模四腔。2).模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。從塑件成本中所占的模具費(fèi)比例看，多腔模比單腔模具低。3).注塑成形的生產(chǎn)效益多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長(zhǎng)而維持費(fèi)較高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。4).制造難度多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時(shí)間，保壓時(shí)間等。影響最顯著的是塑件的壁厚和同何形狀的復(fù)雜程度。本設(shè)計(jì)根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，考慮型腔布局方式，采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣比一模一腔模具的生產(chǎn)效率高，同時(shí)結(jié)構(gòu)更為合理。2. 型腔的布局多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每一個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中心中均等地分得所需的壓力，以保證塑料熔體同時(shí)均勻地充滿每個(gè)型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時(shí)采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差異、應(yīng)力形成及脫模困難等問(wèn)題。平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度、截面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)相同，可以實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料和同時(shí)充滿型腔的目的；非平衡式型腔布局的特點(diǎn)是從主流道到各型腔澆口的分流道的長(zhǎng)度不相等，因而不利于均衡進(jìn)料，但可以縮短流道的總長(zhǎng)度，為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸制作得不相同。要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原則上不應(yīng)該用同一副多模腔模具生產(chǎn)。在同一副模具中同時(shí)安排尺寸相差較大的型腔不是一個(gè)好的設(shè)計(jì)，不過(guò)有時(shí)為了節(jié)約，特別是成型配套式塑件的模具，在生產(chǎn)實(shí)踐中還使用這一方法，但難免會(huì)引起一些缺陷，如有些塑件發(fā)生翹曲、有些則有過(guò)大的不可逆應(yīng)變等。本設(shè)計(jì)成型同一塑件，且壁厚均勻，故采用平衡式，布局如圖所示：第三章 注射機(jī)型號(hào)的選擇一般按塑件質(zhì)量在注射量的 60%~80%范圍內(nèi)，本次設(shè)計(jì)塑件總質(zhì)量為21g，21/60%=35（g），《據(jù)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（2）》選大于 35g 的的注射機(jī)型號(hào)：有兩種： 型腔布局 SZ60/40 立式 SZ60/450 臥式理論注射容量 (cm) 60 78 106螺桿（柱塞）直徑 (mm) 30 30 35注射壓力 (MPa) 150 170 125注射速度 (g/s) 60 75塑化能力 (r/min) 5.6 10螺桿速度 (KN) 14~200鎖模力 (mm) 400 450拉桿間距 (mm) 295x185 280x250移模行程 (mm) 260 220180最大模具高度 (mm) 280 300最小模具高度 (mm) 160 100鎖模形式 雙曲肘噴嘴球直徑 (mm) 15 SR20模具定位孔直徑 (mm) 55噴嘴口孔徑 (mm) φ3.5臥式注射機(jī)較常用，本次選用。第四章 分型面的設(shè)計(jì) 分開模具取出塑件的面稱為分型面;注射模有一個(gè)分型面或多個(gè)分型面，分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和制品脫模較易。有合模對(duì)中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮的基本原則：(1).分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處當(dāng)已經(jīng)初步確定塑件的分型方向后分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過(guò)該方向塑件的截面積最大，否則塑件無(wú)法從形腔中脫出。(2).確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動(dòng)模邊，當(dāng)制件的壁相當(dāng)厚但內(nèi)孔較小時(shí)，則對(duì)型芯的包緊力很少常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在凹模內(nèi)。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無(wú)螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。(3).保證制件的精度和外觀要求與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具腔內(nèi)。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。(4).分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。(5).不妨礙制品脫模和抽芯。在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直方向的避側(cè)凹或側(cè)孔。(6).有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。(7).盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的分型面在塑件上一目了然，分型面設(shè)在塑件的對(duì)稱面上，所以不必再選擇，這樣的分型面必然產(chǎn)生側(cè)向抽芯，實(shí)際上也是這樣的分型面最合理。第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)１.主流道設(shè)計(jì)1).主流道的作用主流道（也叫進(jìn)料口），它是連接注射機(jī)料筒噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過(guò)的地方。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時(shí)間長(zhǎng)短有著密切關(guān)系。若主流道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，使包藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內(nèi)造成氣泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質(zhì)量，同時(shí)也易造成進(jìn)料時(shí)形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度提高，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成形困難。主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料的要求較高因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式（俗稱澆口套），以便有效地選用分型面鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼 T8A、T10A 等，熱處理要求淬火 53～57HRC。在一般情況下，主流道不直接開設(shè)在定模板上，而是制造成單獨(dú)的澆口套，鑲定在模板上。小型注射模具，批量生產(chǎn)不大，或者主流道方向與鎖模方向垂直的模具，一般不用澆口套，而直接開設(shè)在定模板上。澆口套是注射機(jī)噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時(shí)它承受很大的注射機(jī)噴嘴端部的壓力同時(shí)由于澆口套末端通過(guò)流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?nèi)，澆口套的結(jié)構(gòu)上要增加臺(tái)肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。2).主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1) 澆口套的內(nèi)孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2°～ 6°。若錐度過(guò)大會(huì)造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時(shí)易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過(guò)小，會(huì)使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。(2) 澆口套進(jìn)口的直徑 d 應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔直徑 d1 大 0.5～１mm。若等于或小于注射機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時(shí)會(huì)造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。(3) 澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角 r，一般為 0.5～3mm。(4) 澆口套與注射機(jī)噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)球面澆口套球面半徑為 SR，注射機(jī)球面半徑為 r，其關(guān)系式如下：SR＝ r＋0.5～ 1mm澆口套球面半徑比注射機(jī)噴嘴球面半徑大，接觸時(shí)圓弧度吻合的好。(5) 澆口套長(zhǎng)度（主流道長(zhǎng)度）應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。(6) 澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra1.6～Ra0.8μm,保證料流順利，易脫模。(7) 澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進(jìn)入接縫處，造成冷料脫模困難。(8) 澆口套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會(huì)造成合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。(9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，要考慮冷卻措施。3).澆口套的結(jié)構(gòu)形式澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是整體式，即定位圈與澆口套為一體，并壓配于定模板內(nèi)，一般用于小型模具；另一種為將澆口套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合在模板上，主要用于中、大型模具。本設(shè)計(jì)的模具為一副小型模具，故采用前一種結(jié)構(gòu)形式。4).澆口套材料及尺寸材料選用碳素工具鋼 T8A，淬火硬度為５３～５７HRC。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)澆口套尺寸如表：符號(hào) 名稱 尺寸α 錐度 α＝３od 主流道小端直徑 d１ ＋0.5＝４mmh 球面配合高度 4mmSR 主流道球面半徑 r+1=15+1=16 mmL 主流道長(zhǎng)度 48mmD 主流道大端直徑 d＋2Ltg /2＝4＋2×?48tg3/2=6.5 mm具體尺寸如下與圖：5).澆口套的固定澆口道的固定采用四個(gè) M6×20 的內(nèi)六角螺釘與模板相連接，尺寸 φ20 處與模板之間采用 H7/k6 的過(guò)渡配合。2.分流道的設(shè)計(jì)1).分流道的作用澆口套分流道式指主流道末端與澆口之間著一段塑料熔體的流動(dòng)通道。其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來(lái)自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時(shí)，在保證熔體均勻地分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。2).設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）于機(jī)械加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。常用的分流道截面形狀一般分為圓形、梯形、U 形、半圓形及矩形等；圓形分流道的直徑一般在3.2~9.5mm，對(duì)于粘度大透明度要求高的塑料（如聚甲基丙烯酸甲酯等）應(yīng)采用較大的分流道，但對(duì)于流動(dòng)性好的聚丙烯，尼龍等，分流道短時(shí)，可小到直經(jīng)為 2 毫米。(2）在保證正常的注射成型工藝條件下，分流道的截面尺寸應(yīng)盡量小，長(zhǎng)度盡量短。(3）較長(zhǎng)的分流道應(yīng)在末端開設(shè)冷料穴，以便容納注射開始時(shí)產(chǎn)生的冷料和防止空氣進(jìn)入模腔。(4）在多型腔注射模具中，各分型面的長(zhǎng)度均應(yīng)一致，保持相對(duì)平衡，以保證熔融的塑料同時(shí)均勻地充滿各個(gè)型腔。主流道的截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。(5）設(shè)計(jì)分流道時(shí)，應(yīng)先取較小的尺寸，以便于試模后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。(6）如果分流倒道較多時(shí)，應(yīng)加設(shè)分流錐。(7）分流道內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 1.6 μm 左右即可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)有適宜的剪切速率和剪切熱。多分腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式，而以平衡式布置為佳，所謂平衡式的布置，就是從流道到各個(gè)腔的分流道其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的，這種設(shè)計(jì)可達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。本設(shè)計(jì)分流道的截面采用半圓形，只在定模板開分流道，這樣避免了采用圓形流道加工及合模對(duì)中性的問(wèn)題。分流道的直徑按《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（2）》第 318 頁(yè)由圖 9.2-12 設(shè)計(jì)，取塑件壁厚 3.5mm 及塑件重量 15g 得D=5.2mm取 D=6mm。一模四腔流道的排布形式如下所示：3.澆口的設(shè)計(jì)1).澆口的作用澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過(guò)澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口設(shè)計(jì)與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)（壓力等）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。2).澆口設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)(1)盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。(2)澆口應(yīng)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位 當(dāng)塑件的壁厚相差較大時(shí)，若將澆口開設(shè)在塑件的薄壁處，這時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔后，不但流動(dòng)阻力大，而且還易冷卻，以致影響了熔體的流動(dòng)距離，難以保證其充滿整個(gè)型腔。另外從補(bǔ)縮的角度考慮，塑件截面最厚的部位經(jīng)常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設(shè)在薄壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。分流道因此為保證塑料熔體的充分流動(dòng)性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進(jìn)行因液態(tài)體積收縮時(shí)所需的補(bǔ)料，一般澆口的位置應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處。(3)必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時(shí)塑料充填型腔時(shí)造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤為嚴(yán)重。有時(shí)為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接痕降低塑件的強(qiáng)度，并有損于外觀質(zhì)量，這在成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料的制件時(shí)尤其嚴(yán)重。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。在選擇澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮熔接的方位對(duì)塑件質(zhì)量及強(qiáng)度的不同影響。(4)應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設(shè)澆口。如果這一要求不能充分滿足，在塑件上不是出現(xiàn)缺料、氣泡就是出現(xiàn)焦斑。同時(shí)熔體充填時(shí)也不順暢，雖然有時(shí)可用排氣系統(tǒng)來(lái)解決，但在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)先行加以考慮。(5)考慮分子定向影響 充填模具型腔期間，熱塑性塑料會(huì)在流動(dòng)方向上 2 呈現(xiàn)一定的分子取向，這將影響塑件的性能。對(duì)某一塑件而言，垂直流向和平行于流向的強(qiáng)度、應(yīng)力開裂傾向等都是有差別的，一般在垂直于流向的方位上強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。(6)避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流） 塑料熔體的流動(dòng)主要受塑件的形狀和尺寸以及澆口的位置和尺寸的支配，良好的流動(dòng)將保證模具型腔的均勻充填并防止分層。塑料濺射進(jìn)入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過(guò)一個(gè)狹窄的澆口充填一個(gè)相對(duì)較大的型腔，這種流動(dòng)影響便可能出現(xiàn)。特別是在使用低粘度塑料熔體時(shí)更應(yīng)注意。通過(guò)擴(kuò)大尺寸或采用沖擊型澆口（使料流直接流向型腔壁或粗大型芯），可以防止噴射和蠕動(dòng)。(7)澆口與塑件連接得部位應(yīng)成 R0.5 的圓角或 0.5×45°的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為 30°～45°，并以 R1～R2 的圓弧和流道底面相連接。3).澆口的類型澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下 11 種：直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等。本次設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口形式。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一半開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫（也有半圓型的注入口）。這類澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)素件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)于各種塑料的成型適應(yīng)型較強(qiáng)，這些都是本次設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口的主要原因；但側(cè)澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑料排氣不便。這次設(shè)計(jì)的塑件允許存在熔接痕，且型腔不深，故可采用。側(cè)澆口的尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下：b＝（0.6～0.9） ／30At＝b／3式中　b——側(cè)澆口的寬度（mm）A——塑件的外側(cè)表面積（mm2）t——側(cè)澆口的厚度（mm）把 A 570×2+845×2+31×12×2=3574 mm2代入式中得?b 1.6 mm b 取 1.8 mm 則t=0.6 mm 。4. 冷料穴的設(shè)計(jì)1).冷料穴當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低，形成冷料渣，為了集存這部分冷料渣，在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一個(gè)洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴。在注射時(shí)必須防止冷料渣進(jìn)入流道或模具型腔內(nèi)，否則將會(huì)堵塞流道和減緩料流速度，進(jìn)入模具型腔就會(huì)造成塑料制品上的冷把或冷斑。冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上,或者處于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料,防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品質(zhì)量。冷料穴分兩種,一種專門用于收集、貯存冷料，另外一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用。根據(jù)需要，不但在主流道的末端，而且可在各分流道轉(zhuǎn)向的位置，甚至在型腔的末端開設(shè)冷料穴。冷料穴應(yīng)設(shè)置在熔體流動(dòng)方向的轉(zhuǎn)折位置，并迎著上游的熔體流向，冷料穴的長(zhǎng)度通常為流道直徑 d 的 1.5～2 倍，如圖。有的冷料穴兼有拉料的作用，在圓管形的冷料穴底部裝有一根 Z 形頭的拉料桿，稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式。同類形的還有倒錐形和圓環(huán)糟形的冷料穴。本設(shè)計(jì)采用常用的圓管形冷料穴。并不是所有注射模都需要開設(shè)冷料穴，有時(shí)由于塑料性能或工藝控制較好，很少產(chǎn)生冷料或塑件要求不高時(shí)，可不必設(shè)置冷料穴。如果初始設(shè)計(jì)階段對(duì)是否需要開設(shè)冷料穴尚無(wú)把握，可流適當(dāng)空間，以便增設(shè)。本設(shè)計(jì)開設(shè)冷料穴長(zhǎng)度為 1.5d=1.5×6=9mm。2).拉料桿設(shè)計(jì)拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動(dòng)模一側(cè)，其分為主流道拉料桿和分流道拉料桿，本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)了主流道拉料桿圖如下：材料：T8A 熱處理 50～55HRCD=8mm D=13mm l=98.8mm 冷料穴拉料的桿固定與配合第六章 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排 氣 系 統(tǒng) 對(duì) 確 保 制 品 成 型 質(zhì) 量 起 著 重 要 的 作 用 ， 排 氣 方 式 一 般 有 利用 排 氣 槽 ， 利 用 型 芯 、 鑲 件 、 推 桿 等 的 配 合 間 隙 ， 利 用 分 型 面 上 的 間 隙 。本 次 設(shè) 計(jì) 的 模 具 是 在 分 型 面 上 開 設(shè) 排 氣 槽 ， 排 氣 槽 即 為 使 模 具 型 腔內(nèi) 的 氣 體 排 出 模 具 外 面 在 模 具 上 開 設(shè) 的 氣 流 通 槽 或 孔 ， 排 氣 槽 若 設(shè) 計(jì) 不合 理 ， 將 回 產(chǎn) 生 如 下 弊 病 ：(1) 增 加 熔 體 充 模 流 動(dòng) 的 阻 力 ， 使 型 腔 無(wú) 法 被 充 滿 ， 導(dǎo) 致 制 品 棱 邊 不清 晰 。(2) 在 制 品 上 呈 現(xiàn) 明 顯 的 流 動(dòng) 痕 和 熔 接 痕 ， 使 制 品 的 力 學(xué) 性 能 降 低 。(3) 滯 留 氣 體 使 制 品 產(chǎn) 生 銀 紋 ， 氣 孔 ， 剝 層 等 表 面 質(zhì) 量 缺 陷 。(4) 型 腔 內(nèi) 氣 體 受 到 壓 縮 后 產(chǎn) 生 瞬 時(shí) 的 局 部 高 溫 ， 使 熔 體 分 解 變 色 ，甚 至 炭 化 燒 焦 。(5) 由 于 排 氣 不 良 ， 降 低 了 熔 體 的 充 模 速 度 ， 延 長(zhǎng) 了 注 射 成 形 周 期 。排 氣 槽 的 形 式 與 尺 寸 如 圖 7-1 所 示 ：由 于 h 的 范 圍 為 0.01 ～ 0.02 mmh 取 0.015 mm第七章 導(dǎo)向、推出及復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部件，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主排 氣 槽要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。1).導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用：定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓等作用。（1）定位作用為避免模具裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪＃?）導(dǎo)向作用動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模或型芯先進(jìn)入型腔以保證不損壞成型零件。（3）承受一定側(cè)壓力塑料注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)精度的限制使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，此時(shí)，導(dǎo)柱能承擔(dān)一部分側(cè)壓力。若側(cè)壓力很大時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。2). 導(dǎo)柱（1）長(zhǎng)度：導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面要高出 8～12mm，以比，避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。（2）形狀：導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。（3）材料：導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20 鋼滲碳處理淬火處理或碳素工具鋼（T8、T10）經(jīng)淬火處理硬度 50～55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 Ra 為 0.8μm，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為0.8～0.4μm。導(dǎo)柱滑動(dòng)部位按需要可設(shè)油槽。（4）數(shù)量及布置：導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心到模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離為導(dǎo)柱直徑的1～1.5 倍）。為確保合模時(shí)只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑不對(duì)稱布置或不等徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，也可設(shè)置在定模一側(cè)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定。在不妨礙脫模取件的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高出分型面較多的一側(cè)。（5）配合精度：導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用 H7/m6,或 H7k6 的過(guò)渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H7/f7 或 H8/f8 的間隙配合。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱采用標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù) GB/T 4169.4-1984 選用帶頭導(dǎo)柱如下。材 料 ： 選 T8A 鋼 ,淬 火 處 理 ,HRC 50～ 55D = 30 mm S = 6 mm L1= 25 mL = 80 mm d1 =25 mm d = 25 mm數(shù)目：四個(gè)布置：等徑不對(duì)稱布置，設(shè)置在定模一側(cè)配合精度：固定端與模板之間采用 H7k6 的過(guò)渡配合導(dǎo)向部分采用 H7/f7 的間隙配合3).導(dǎo)套（1）分類：導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇](méi)有墊板的場(chǎng)合；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)合，導(dǎo)套的固定孔便于與導(dǎo)柱的固定孔同時(shí)加工。也可以直接在模板上開設(shè)導(dǎo)向孔，而不用獨(dú)立的導(dǎo)套，這種形式的孔加工簡(jiǎn)單，適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。（2）形狀：為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒圓角，導(dǎo)柱孔最好打通，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)柱孔時(shí)，孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。（3）材料：可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，這樣可以改善磨擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來(lái)確定，材料為 T8A, 硬到 HRC50～ 55,或采用 20 鋼滲碳 0.5～ 0.8 厚，淬硬到 HRC56～ 60.導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為 Ra0.8μm。本設(shè)計(jì)導(dǎo)套采用標(biāo)準(zhǔn)件，根據(jù) GB/T 4169.3-1984 選用帶頭導(dǎo)套Ⅰ型，裝在動(dòng)模墊板上，其主要尺寸如下圖所示：導(dǎo) 柱材 料 ： 選 T8A 鋼 ,淬 火 處 理 ,HRC 50～ 55D = 40 mm S = 6 mm d = 25 mmL = 63 mm d1 =35 mm 數(shù)目：四個(gè)4).導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合由于模具的結(jié)構(gòu)不同，選用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)也不同，本設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合如下圖所示:導(dǎo)套導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合2.推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。1).推出機(jī)構(gòu)的組成由推桿、推桿固定板、推板、復(fù)位桿、拉料桿、回程彈簧組成，其中，拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動(dòng)模一側(cè)；推桿用來(lái)頂制品；推桿固定板用來(lái)固定推桿，拉料桿；利用回程彈簧起復(fù)位導(dǎo)向作用。2).對(duì)推出機(jī)構(gòu)的要求（1）塑件留于動(dòng)模。（2）模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證塑件在開模過(guò)程中留在具有脫模裝置的半模上及動(dòng)模上，不要出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象。（3）塑件不變形損壞（4）具有良好的塑件外觀（5）結(jié)構(gòu)可靠3).脫模機(jī)構(gòu)的分類推出機(jī)構(gòu)可按動(dòng)力來(lái)源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類（1）根據(jù)動(dòng)力來(lái)源分類，分為手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模。（2）根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、凹?；虺尚屯茥U（塊）推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。（3） 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特征分類，分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、動(dòng)定模雙向推出機(jī)構(gòu)、順序推出機(jī)構(gòu)、二級(jí)推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的推出機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計(jì)采用的推出機(jī)構(gòu)是推桿推出機(jī)構(gòu)。4).推桿推出機(jī)構(gòu)由于設(shè)置推桿位置的自由度較大因而推桿推出機(jī)構(gòu)是最常用的推出機(jī)構(gòu)，常被用來(lái)推出各種塑件。推桿推出機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：推桿加工簡(jiǎn)單，更換方便，脫模效果好。推桿設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：（1）推出位置：推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方，推桿不宜設(shè)在塑作最薄的處，以免塑件變形或損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要頂在薄壁處時(shí)，可增加推出面積來(lái)改善塑件受力狀況。推出面積較少時(shí)，一般采用推出盤推出，此設(shè)計(jì)的推桿放置在產(chǎn)品的中央。（2）直徑：推桿直徑不宜過(guò)細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，能承受一定的推力，一般推桿的直徑為 2.5～ 15mm。為了避免細(xì)長(zhǎng)桿變形，對(duì)于直徑為 2.5mm 以下的推桿最好設(shè)計(jì)成階梯形。（3）裝配位置：推桿端面應(yīng)和型腔在同一平面或比型腔的平面高出0.05～ 1mm，否則，會(huì)影響塑件使用。（4）數(shù)量：在保證塑件質(zhì)量，能夠順利脫模的情況下，推桿的數(shù)量不宜過(guò)多。當(dāng)塑件不許可有頂出痕跡，可用頂出耳的形式脫模后將頂出耳剪掉。（5） 推桿形狀與尺寸：推桿的材料多用鋼 45、T8、T10, 推桿頭部要淬火處理 HRC50 以上，工作端面的粗糙度低于 Ra0.8。 常用的推桿形式有、矩形、D 形。圓形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣。推桿直經(jīng) d 與形腔部分推桿孔一般為采用 H7/e7～ H8/f8 的間隙配合; 配部分應(yīng)保證 D-d=4～ 6 毫米；軸肩厚約 4～ 6 毫米。（6） 推桿與推桿固定板的連接形式及配合圖： 本設(shè)計(jì)采用圓形推桿，參照 GB/T 4169.1-1984 設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)主要尺寸如下：材料：T8 鋼，熱處理 50～ 55HRC。D=8mm d=4mm s=3mm L1=95mm L2=101.5mm數(shù) 目 ： 12 根 ， 其 中 長(zhǎng) 度 為 L1 的 8 根 ， 長(zhǎng) 度 為 --L2 的 4 根 。布 置 ： 在 一 個(gè) 塑 件 上 布 置 推 桿 位 置 如 圖 。4. 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)位桿又叫回程桿，利用復(fù)位彈簧使推桿及推板復(fù)位并起導(dǎo)向作用。模板與復(fù)位桿配合的孔的極限偏差取 H7。本設(shè)計(jì)由于有側(cè)向抽芯，側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)在合模時(shí)與推桿會(huì)發(fā)生干涉，故在復(fù)推桿的固定與配合推桿的布置位桿復(fù)位之前采用彈簧先行復(fù)位，使推桿先于側(cè)型芯復(fù)位，保證模具動(dòng)作的順利。本設(shè)計(jì)復(fù)位桿設(shè)計(jì)根據(jù) GB/T4169.1-1984 采用與推桿相同的標(biāo)準(zhǔn)，主要尺寸如下：材料：T8 鋼，熱處理 50～ 55HRC。D=26mm d=20mm s=8mm 第八章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無(wú)法脫模，帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)（抽拔與復(fù)位）的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。對(duì)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情況（包括垂直分型的瓣合模），常稱為側(cè)向分型，對(duì)于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況，往往成為側(cè)向抽芯。但是，在一般的設(shè)計(jì)中，側(cè)向分型與側(cè)向抽芯常?；鞛橐徽?，不加分辨，統(tǒng)稱為側(cè)向分型抽芯，甚至只稱側(cè)向抽芯。1).側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓（液動(dòng)）或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類。(1)機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)(2)液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)(3)手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)2).抽芯力的計(jì)算 cFhp(os-in)???式中 Fc——抽芯力（N）；c——側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)（m）；h——側(cè)型芯成型部分的高度（m）；p——塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種，成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p=(0.8～1.2)×107Pa，模外冷卻的塑件，p＝（2.4～3.9）×107Pa；μ——塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的磨擦系數(shù)，一般 μ＝0.15～0.20；a——側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角（o）。C= =153.3mm24(709)28????H=12mm；p=10 7Mpa； a=0 代入上式Fc=153.3×10-3×12×10-3×107×0.17=3127（N）斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成型快，使之產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)完成抽芯與分型動(dòng)作。這類側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)作安全可靠、加工制造方便，是設(shè)計(jì)和制造注射射模抽芯時(shí)最常用的機(jī)構(gòu)，但它的抽芯力和抽芯距受到模具結(jié)構(gòu)的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于 60～80mm 的場(chǎng)合。2.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1).斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱工作端的端部可以設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形或半球形。但半球形車制時(shí)較困難，所以絕大部分均設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形。設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形時(shí)必須注意斜角θ 應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾斜角，一般 θ=a+2o～3o，以免端部錐臺(tái)也參與側(cè)抽芯，導(dǎo)致滑塊停留位置不符合原設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。為了減少斜導(dǎo)柱與滑塊上斜導(dǎo)孔之間的摩擦，可在斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度部分的外圓輪廓銑出兩個(gè)對(duì)稱平面。側(cè)型芯的周長(zhǎng)斜導(dǎo)柱的材料多為 T8、T10 等碳素工具鋼，也可以用 20 鋼滲碳處理。由于斜導(dǎo)柱經(jīng)常與滑塊摩擦，熱處理要求硬度 HRC≥55，表面粗糙度 Ra≤0.8μm。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用國(guó)故配合 H7／m6。由于斜導(dǎo)柱在工作過(guò)程中主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)側(cè)滑塊作往復(fù)運(yùn)定，側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證，而合模時(shí)滑塊的最終準(zhǔn)確位置由楔緊塊決定，因此，為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合 H11／b11，或在兩者之間保留 0.5～1mm 的間隙。在特殊情況下（例如斜導(dǎo)柱固定在動(dòng)模、滑塊固定在定模的結(jié)構(gòu)），為了使滑塊的運(yùn)動(dòng)滯后于開模動(dòng)作，以便分型面打開一定的縫隙，讓塑件與凸模之間先松動(dòng)之后再驅(qū)動(dòng)滑塊作側(cè)抽芯，這時(shí)的間隙可放大至 2～3mm。(1)斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)為：Lz=L1+L2=L3+L4+L5式中 Lz——斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度；d2——斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；h——斜導(dǎo)柱固定板厚度；d——斜導(dǎo)柱工作部分直徑；s——抽芯距。斜導(dǎo)柱安裝固定部分的長(zhǎng)度為：La=L2-l=h/cosa-d1tga式中 La——斜導(dǎo)柱安裝固定部分的長(zhǎng)度；d1——斜導(dǎo)柱固定部分的直徑。(2)斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算 斜導(dǎo)柱的直徑為：d= 32cos][10??wFH式中 ——斜導(dǎo)柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力。w?——側(cè)型芯滑塊受的脫模力作用線與斜導(dǎo)柱中心線的交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固?H定的距離，它并不等于滑塊高的一半。d= =18.1mm。3260cos147?取 d=20mm。本設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)如下：2).斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1） 活動(dòng)型芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在滑塊上，防止在抽芯時(shí)松動(dòng)滑脫，型芯與滑塊連接部位要有一定的強(qiáng)度和剛度。（2） 滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡住、跳動(dòng)等現(xiàn)象。（3） 滑塊限位裝置要可靠，保證開模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動(dòng)。（4） 鎖模塊要能承受注射時(shí)的側(cè)向壓力，應(yīng)選用可靠的連接方式與模塊連接。鎖模塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角 θ1 應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角θ，一般取 θ1－θ>2o～3o，否則斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)。（5） 滑塊完成抽芯運(yùn)動(dòng)后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全長(zhǎng)的 2／3，否則，滑塊在開始復(fù)位時(shí)容易傾斜而損壞模具，（6） 防止滑塊和推出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)的相互干涉盡量不使推桿和活動(dòng)型芯水平投影重合。（7） 滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。斜導(dǎo)柱第九章 冷卻計(jì)算在注射成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型的性能和型工藝要求不同，模具的溫度也要求不同。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度在 60 度以下。溫度降低是由于模具通具通入冷卻水，將熱量帶走不了，模具冷卻劑常用水，此外還有壓縮空氣，冷凍水冷卻，而水冷卻最為普通，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫，水的熱容量大，導(dǎo)熱系數(shù)大，成本低。冷卻水道的開受模具上鑲塊和頂出桿等零件幾何形狀的限制，必須根據(jù)模具的特點(diǎn)，靈活地設(shè)置冷卻裝置，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：A、 實(shí)驗(yàn)表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)制品的冷卻也就愈均勻。B、 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，水孔邊距型腔的距離常用12~15M。C、 進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過(guò)冷卻水道的水流速度.避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力降.冷卻水道直徑一般不小于 9mm,常用 9-12mm,但也必根據(jù)模具的具體大小和產(chǎn)品大小狀況而定。D、 進(jìn)出口冷卻水溫差不應(yīng)過(guò)大,以免造成模具表面冷卻不均.冷卻回路的布置:縮短成型周期有各種方法,而最有效的是制造冷卻效果良好的模具,如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速的冷卻,則會(huì)使制品內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而造成制品變形成形或開裂,所以我們必須根據(jù)制品的形狀及