CD盒塑料注射模具設計

1、CD盒塑料注射模具設計摘 要模具制造技術迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術，模具的激光快速成型技術，模具的精密成形技術，模具的超精密加工技術。本設計介紹了塑料注射模具的設計與制造方法。該注射模采用了1模1腔的結構。關鍵詞：塑料；注射模具；設計AbstractThe die making technology rapidly expand, has become the modern technique of manufacture the important component. If molds CAD/CAM technology, molds lase

2、r fast formation technology, molds precise form technology, molds ultra precision sizing technology. This design introduced the plastic injects molds design and the manufacture method. This injection mold has used 1 mold 1 cavity structures.Key word: Plastic；injection mold；design一 緒論塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工

3、業(yè)門類之一。自從聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學技術的發(fā)展以及高分子合成技術、材料改進技術的進步、愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質量的優(yōu)劣及生產效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質量的好壞又直接與模具的設計與制造有很大關系。隨著國民經濟領域的各個部門對塑件的品種和產量需求越來越大、產品更新?lián)Q代周期越來越短、用戶對塑件的質量要求也越高，因而模具制造與設計的周期和質量要求也相應提高，同時也正是這樣促進了塑料模具設計于制造技術不斷向前發(fā)展。就目前

4、的形式看，可以說，模具技術，特別是設計與制造大型、精密、長壽命的模具技術，便成為衡量一個國家機械制造水平的重要標志。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，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們日常生活所用的制品和各種機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，就中國就有比較遠大的市場，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。 在高分子材料加工領域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡稱塑料模。 塑料模具的設計是模具制造中的關鍵工作。通過合理設計制造出來的模具不僅能順利地成型高質量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產，從而達到降低生產成本

5、和提高附加價值的目的，塑料模的優(yōu)化設計,是當代高分子材料加工領域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應用。為了生產這些塑料制品必須設計相應的塑料模具。在塑料材料、制品設計及加工工藝確定以后，塑料模具設計對制品質量與產量，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、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內應力大小、表觀質量與內在質量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結構的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，

6、一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此?，F(xiàn)代塑料制品生產中，合理的加工工藝、高效的設備和先進的模具，被譽為塑料制品成型技術的“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，起著無可替代的作用。高效全自動化設備，也只有裝上能自動化生產的模具，才能發(fā)揮其應有的效能。此外，塑件生產與更新均以模具制造和更新為前提。塑料模是塑料制品生產的基礎之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設備被確定后，由此可知，推動模具技術的進步應是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設計與制造水平，常標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國民經濟的

7、基礎工業(yè)。用塑料模生產成型零件的主要優(yōu)點是制造簡、材料利用率高、生產率高、產品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產的機電產品，更能獲得價廉物美的經濟效果。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多，模具商品化和標準化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達國家低許多，約為發(fā)達國家的1/31/5，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。二 塑件的工藝分析2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征該塑件材料選用ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。用途：汽車配件（儀表板、工具艙門、車輪蓋、反光鏡盒等），收音機殼，電話手柄、大強度工

8、具（吸塵器，頭發(fā)烘干機，攪拌器，割草機等），打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪橇車等。比重:1.05克/立方厘米 燃燒鑒別方法：連續(xù)燃燒、藍底黃火焰、黑煙、淺金盞草味溶劑實驗：環(huán)已酮可軟化，芳香溶劑無作用特點： 1、綜合性能較好,沖擊強度較高,化學穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 5、用途：適于制作一般機械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件. 6、同PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。成型特性：

9、 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥80-90度,3小時. 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變入水位等方法。 4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 ABS樹脂是目前產量最大，應用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良

10、力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。 ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，散熱性（現(xiàn)在ABS工程塑料的工藝已經很成熟了，筆記本電腦只要內部結構設計合理，同樣可以有出色的散熱效果。)成型加工和機械加工較好。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中

11、。 ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。ABS有良好的耐化學腐蝕及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.021.05g/cm。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經過調色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70C左右，熱變形溫度為93C左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，所

12、以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS易產生熔接痕，模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。ABS主要技術指標：表1-1 熱物理性能密度(g/ cm)1.02105比熱容(Jkg-1K-1)12551674導熱系數(shù)(Wm-1K-110-2)13.831.2線膨脹系數(shù)(10-5K-1)5.88.6滯流溫度(C)130表1-2 力學性能屈服強度（MPa）50抗拉強度(MPa)38斷裂伸長率()35拉伸彈性模量(GPa)1.8抗彎強度(MPa)80彎曲彈性模量(GPa)1.4抗壓強度(MPa)53

13、抗剪強度(MPa)24沖擊韌度(簡支梁式)無缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 電氣性能表面電阻率（）1.21013體積電阻率（m）6.91014擊穿電壓（KV/mm）介電常數(shù)（106Hz）3.04介電損耗角正切（106Hz）0.007耐電弧性(s)50852.2 分析塑件的結構工藝性 該塑件尺寸中等，整體結構較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結合其材料性能，故選一般精度等級： 5級。2.3 工藝性分析 為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用點澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處，澆口縱向開設在模具的

14、型腔處，從塑料件頂面進料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質量與美觀效果。塑件的工藝參數(shù)：干燥條件：80-90 2小時成型收縮率:0.4-0.7% 模具溫度：25-70（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）融化溫度：210-280（建議溫度：245）成型溫度：200-240 注射速度：中高速度 注射壓力：500-1000bar 三 初步確定型腔數(shù)目3.1初步確定型腔數(shù)目根據(jù)產品結構特點，此塑料產品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，

15、1模1件的結構。四 注射機的選擇4.1 塑件體積的計算塑件：零件塑件的體積 V=105cm 澆注系統(tǒng)的體積：V2=7.3cm塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=105+7.3=112.3cm 4.2計算塑件的質量：查手冊取密度=1.05g/cm塑件體積：V=105cm塑件質量：根據(jù)有關手冊查得：=1.05g/cm 所以，塑件的重量為：M=V=105cm1.05=110.3g 4.3按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目根據(jù) （4-1）得 (4-2) 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8; 注射機最大注射量，cm或g; 澆注系統(tǒng)凝料量，cm或g； 單個塑件體積或質量，cm或g；根據(jù)塑件的結構及尺寸精度要求

16、,該塑件在注射時采用1模1腔 4.3計算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設定方案如下 圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖根據(jù)三維模型，利用三維軟件直接可查詢到澆注系統(tǒng)的體積V2=7.3cm4.4注塑機簡介1956年制造出世界上第一臺往復螺桿式注塑機,這是注塑成型工藝技術的一大突破,目前注塑機加工的塑料量是塑料產量的30%;注塑機的產量占整個塑料機械產量的50%.成為塑料成型設備制造業(yè)中增長最快,產量最多的機種之一.注塑機的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標準的分類方法.常用的說法有:（1）按設備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機；（2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機。此外還有

17、按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。注塑機基本參數(shù)注塑機的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設計,制造,購買和使用注塑機的主要依據(jù).(1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達到的最大注射量,反映了注塑機的加工能力.(2)注射壓力；為了克服熔料流經噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力.(3)注射速率；為了使熔料及時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參

18、數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度.常用的注射速率如表3-4所示。表3-4 注射量與注射時間的關系注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5(4)塑化能力；單位時間內所能塑化的物料量.塑化能力應與注塑機的整個成型周期配合協(xié)調,若塑化能力高而機器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期.(5)鎖模力；注塑機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應被熔融

19、的塑料所頂開.(6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機器加工制件所使用的模具尺寸范圍.(7)開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn),以及開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停.(8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間.從計算結果，并根據(jù)塑件注射機技術規(guī)格、初步選用XS-ZY-500型注射機。其主要參數(shù)如下 ：額定注射量： 500 螺桿（柱塞）直徑： 65mm 注射壓力： 145MPa 注射行程： 200

20、mm 注射時間： 2.7s 螺桿轉速： 2.80r/min 注射方式： 螺桿式 合模力： 3500kN 最大成型面積： 1000最大開（合）模行程： 500mm模具最大厚度： 450mm模具最小厚度： 300mm動、定模固定板尺寸： 700850mm拉桿空間： 540440mm合模方式： 液壓-機械定位圈尺寸： 150mm噴嘴球頭半徑： SR18mm頂出形式： 兩側頂出頂桿中心距： 530mm機器外形尺寸： 650013002000以上參數(shù)引自實用模具設計與制造手冊表6-93，表6-94，圖6-54圖6-65五 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計原則：澆口位置應盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使

21、用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個部位的距離應盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產生熔接痕,或使其熔接痕產生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內氣體的排出。 5.1主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動通道 根據(jù)選用的型號注射機的相關尺寸得 噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm； 噴嘴前端球面半徑：R0

22、=18mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系 取主流道球面半徑：R=20mm； 取主流道小端直徑：d=5mm 為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設計成圓錐形，起斜度為，此處選用5，經換算得主流道大端直徑為9.6MM。圖5.1 主流道示意圖5.2 分流道的設計分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設計應盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4-1所示。表4-1流道斷面尺寸推薦值塑料名稱分流道斷面直徑mm塑料名稱分流道斷面直徑 mmABS，AS 聚乙烯尼龍類聚甲醛丙烯酸抗沖擊丙

23、烯酸醋酸纖維素聚丙烯異質同晶體 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯軟聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯熱塑性聚酯聚苯醚聚砜離子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀。流道表面

24、粗糙度 圖5.2 分流道示意圖5.3 分型面的選擇設計原則分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。一、 分型面的形式該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。二、 分型面的設計原則由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設計、塑件的結構工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析。選擇分型面時一般應遵循以下幾項基本原則： 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 保證塑件的精度 滿足塑件的外觀質量要求 便于模具制造加工

25、 注意對在型面積的影響 對排氣效果 對側抽芯的影響在實際設計中，不可能全部滿足上述原則，一般應抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。其分型面如圖5.3.1 圖5 .3 .1 分型面示意圖5.4 澆口的設計根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應開設在塑件壁厚處等要求。采用點澆口可以保持產品外觀精度。其優(yōu)點是澆口便于機械加工，易保證加工精度，而且試模時澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點是可以分別調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。其有以下特性:形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；試模時如發(fā)現(xiàn)不當，容易及時修改；能相對

26、獨立地控制填充速度及封閉時間；對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。澆口設計如圖5.3 圖5.3 澆口示意圖六 確定主要零件結構尺寸選模架、成型零部件的設計6.1成型零件結構設計構成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，在本注塑模中主要包括凹模、凸模、側型芯。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質量直接關系到制件質量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性，以及承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力，又足夠的精度和表面粗糙度（一般在Ra0.4m以下），以保證塑料制品的表面光亮美觀、容易脫模。一般來說，成型零件都應該進行熱處理，或預硬化處理，使其具有HRC30以上的硬度。該模具型腔屬于中小型型腔。為了便于加

27、工，保證型腔沿主分型面分開的兩半在合模時的對中性，將凸凹模分別做成整體嵌入式，兩嵌塊的外輪廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對中的動定模模板的通孔內為保證兩通孔的對中性良好，可以將動定莫配合后一道加工，或在高精度機床上分別加工。凸凹模鑲塊的外形采用帶軸肩臺階的圓柱形，然后分別從上下嵌入凸凹模的固定板中，用墊板和螺釘將其固定。下面對型腔進行力學設計：在塑料注塑成型過程中，注塑模的型腔內熔體壓力很高，其工作狀態(tài)可視為型腔壓力高達100Mpa的耐高壓容器。在成型零件中，凹模和動模墊板是構成型腔的主要受力構件，經常需要對它們進行設計計算。由理論分析和生產實際證實，在塑料熔體的高壓作用下，小尺寸模具主要是強度

28、問題，首先要防止模具的塑性變形和斷裂破壞。因此，用強度條件計算公式進行凹模壁厚和墊板厚度的設計計算。注塑模具型腔為整體式矩形凹模，依據(jù)強度條件進行凹模側壁和底板厚度的計算11。 1）凹模的側壁厚度計算：，h型腔深度（mm）；矩形凹模型腔長邊長度（mm）；S凹模側壁厚度（mm）；P模具型腔內最大的熔體壓力，根據(jù)經驗值為3050Mpa，此處取最大值50Mpa；模具強度計算的許用應力（Mpa），本模具中型腔材料選用具有優(yōu)良性能的P20預硬鋼，其=300Mpa。2）凹模底板厚度T凹模底板厚度（mm）；B凹模的短邊長度（mm）。根據(jù)標準模板，為了使型腔選料、加工方便，降低制造難度，凹模側壁厚度取為約30

29、mm，凹模底板厚度取為25mm。型腔：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型型芯：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型6.2 側抽機構設計6.2.1 抽芯距的確定與抽拔力的計算1 抽芯距的計算公式如下： （6.1）式中 S抽芯距，mm； S1取出塑件最小尺寸，mm； R最外尺寸，mm； r滑塊內徑，mm。 S=2.01+35mm6.2.2 斜導柱分型抽芯機構的設計斜導柱分型抽芯是應用最廣的分型抽芯機構，它借助開模力完成側向抽芯，結構簡單，制造方便，動作可靠。其結構如圖6.2.1所示，瓣合?；瑝K裝在T型導滑槽內，可沿著抽拔方向平穩(wěn)滑移，驅動滑塊的斜導柱與開模運動方向成斜角安裝，斜導

30、柱與滑塊上對應的孔呈松動配合，開模時斜導柱與滑塊發(fā)生相對運動，斜導柱對滑塊產生一側向分力，迫使滑塊完成抽芯動作。圖6.2.1 斜導柱分型抽芯機構示意圖斜導柱 斜導柱的斜角一般為1520，最大不得超過25，本設計采用17，斜導柱的尺寸如圖6.3所示，材料采用優(yōu)質鋼材T8A，淬火硬度HRC5560。1斜導柱的長度計算當滑塊抽出的方向與開模方向垂直（圖8.6所示）斜導柱的長度計算公式如下： （6.7）式中 L斜導柱的總長度，mm； D大端的直徑，mm； S抽拔距，mm；d導滑段的直徑，mm； h固定模板厚度，mm； 斜導柱的傾斜度，17。 L=91mm七 模架的選擇注塑模模架國家標準有兩個，即GB/

31、T125561990塑料注射模中小型模架及其技術條件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準，該設計采用龍記標準模架，型號為FCI-3540-A80-B80-C100-L300。 圖6.1 模架模型圖八 導向機構的設計 導向機構的作用：1）定位作用；2）導向作用；3）承受一定的側向壓力 8.1導柱的設計 8.1.1長度 導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出812 cm，以免出現(xiàn)導柱末導正方向而型芯先進入型腔的情況。 8.1.2形狀 導柱前端應做成錐臺形，以使導柱能順利地進入導向孔。 8.1.3材料 導柱應具有硬而耐磨的表面

32、和堅韌而不易折斷的內芯，因此多采用20鋼（經表面滲碳淬火處理），硬度為5055HRC。 8.2導套的結構設計 8.2.1材料 用與導柱相同的材料制造導套，其硬度應略低與導柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導柱或導套拉毛。 8.2.2形狀 為使導柱順利進入導套，導套的前端應倒圓角。導向孔作成通孔，以利于排出孔內的空氣。 8.3推出機構的設計注塑模中的脫模機構可以在注塑的每一個循環(huán)中將塑件從型腔內或型芯上自動的脫出模外。推桿脫模機構在生產實際中應用廣泛，是脫模機構的典型型式，它一般包括推桿、拉料桿、復位桿、推桿固定板等組成，當開模到一定距離時，注塑機推出裝置推動推板并帶動所有推桿、拉料桿和復位桿一道

33、前進，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時復位桿首先與定模邊的分型面相接觸，而將推板和所有的復位桿一道推回原位。根據(jù)塑件的形狀特點， 模具型腔在定模部分，型心在動模部分。其推出機構可采用推桿推出機構、推件板推出機構。由于分型面有臺階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機構，推桿推出機構結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時 不影響外觀，設立五個推桿平衡布置，既達到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的前端應比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。結

34、合制品的結構特點，模具型腔的結構采用了整體式型腔板，這種結構工作過程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機構中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結構主要是防止推桿在于作過程中受到彎曲力或側向壓力而折斷，因為產品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設計推桿，全部固定在頂桿固定板。 推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強度要求，推桿裝入模具后，起端面還應與型腔底面平齊或高出型腔0.050.1cm.8.3.1推件力的計算 對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計算，并確定其脫模力（Q）： (8-

35、1) 式中 -型芯或凸模被包緊部分的斷面周長（cm）; -被包緊部分的深度（cm）; -由塑件收縮率產生的單位面積上的正壓力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系數(shù)，一般取0.11.2； -脫模斜度； L=1830.13MMH=24.12MM Q=1830.13MM*24.12MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)=4414.27 (N) 8.3.2 推桿的設計 推桿的強度計算 查塑料模設計手冊之二由式5-97得d=（） (8-2) d圓形推桿直徑cm推桿長度系數(shù)0.7l推桿長度cmn推桿數(shù)量 E推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/) Q總脫模力 取 D=

36、10MM。推桿壓力校核 查塑料模設計手冊式5-98= (8-3) 取320N/mm 推桿應力合格，硬度HRC5065九 冷卻系統(tǒng)的設計注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為200300，而塑件固化后從模具中取出的溫度為6080以下，視塑料品種不同有很大差異。為了調節(jié)型腔的溫度，需在模具內開設冷卻水通道，通過模溫調節(jié)機構調節(jié)冷卻介質的溫度。高溫塑料熔體在模具型腔內凝固并釋放熱量，模具內存在著一個合適的溫度分布，使制品的質量達到最佳。模具溫度調節(jié)對制品質量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1）變形，模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小制品的變形；

37、2)尺寸精度，利用模具溫度調節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減小制品成形收縮率的波動，提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性；3）力學性能，從減小制品應力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的；4）表面質量，提高模具溫度能夠改善制品表面質量，過低的模溫會使制品輪廓不清晰并產生明顯的融接痕，導致制品表面粗糙度過大。冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應盡量多，b) 截面尺寸應盡量大； c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應適當； d) 適當布置水道的出入口； e) 冷卻水道應暢通無阻； f) 冷卻水道的布置應避開塑件易產生熔接痕的部位； 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積澆注系統(tǒng)中的分流

38、道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設計可以使進人每型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對于該小型什的注射成型來說，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側澆口。冷卻系統(tǒng)的設計對于成型小型件的1模多腔模具來說是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導致收縮不均勻，特別是非平衡式分流道的結構。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動模利腔板內開沒了如圖所示的水道，橫向穿過這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻本塑件在注射成型機時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計算計。 設定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質，其出口溫度為。 9.1 確定冷卻水道直徑 查表3-26得ABS的單位流量為 依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。 設計冷卻水道直徑為1