材料成型及控制工程畢業(yè)論文

1、單位代碼 學號 080118010 分 類 號 密 級 畢業(yè)設計說明書手機蓋造型及其注射模具設計院系名稱工學院專業(yè)名稱材料成型及控制工程學生姓名胡麗娜指導教師劉萬福2012年 5 月 1 日手機上殼塑料模具說明書目 錄前言 3 摘要 5概論. 7第一章 塑件分析. 8第二章 塑件材料的成型特性與工藝參數(shù). 8第一節(jié) 塑件材料的特性 . 9 第二節(jié) 成型特性. 9第三節(jié) 工藝參數(shù). 10第四節(jié) 塑料制件的結構工藝性. 11第五節(jié) 塑件在模具中的位置. 12第三章 設備的選擇. 13第一節(jié) 最大注射量. 13第二節(jié) 注射量的校核. 13第三節(jié) 塑件在分型面上的最大注射量與鎖模力的校核. 14 第四

2、節(jié) 注射壓力的校核. 14第五節(jié) 開模行程的校核. 15第六節(jié) 注射機的技術規(guī)格. 16第四章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計 . 17 第一節(jié) 分型面的設計. 17 第二節(jié) 主流道的設計. 17第三節(jié) 分流道的設計. 19第四節(jié) 澆口形式的選擇. . 19第五節(jié) 排溢系統(tǒng)的設計. 19第五章 成型零件工作部分尺寸的計算. 20第一節(jié) 成型零件的設計. 20第二節(jié) 成型零件的工作尺寸. 20第三節(jié) 成型零部件的強度與剛度計算. 25第六章 模架組合的選擇. 27 第七章 合模導向機構的設計. 28 第八章 推出與復位機構的設計. 30 第一節(jié) 推出機構的組成 . 31第二節(jié) 推出機構的設計原則 . 3

3、1第三節(jié) 簡單推出機構 . 32第九章 側向分型與抽芯機構設計 35 第十章 冷卻系統(tǒng)的設計 42總結 44致謝 44參考文獻 45前 言一、本次設計的任務本次的設計是大學生涯的最后一次綜合性的課程設計；是我們對大學四年所學專業(yè)理論知識和技能的一次綜合性訓練。模具設計是一項很復雜的工作，它要求我們在掌握理論知識的基礎上要有更好的實踐經(jīng)驗。設計一副好的模具，其中牽涉到許多的內容工藝，一套模具有多種工藝方案，在進行的比較中需要考慮的內容包括對塑件成型工藝的分析，如何確定分型面、型腔數(shù)目以及選擇注射機型號。確定模具的總體結構、型腔、型芯的結構，同時還考慮了模具制造工藝的可行性以及模具制造的經(jīng)濟性；澆

4、注系統(tǒng)的設計，確定澆口形式及位置大??；確定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脫模機構的設計，脫模力的計算；模架的確定；側向分型及抽芯機構的設計，導向機構的設計，冷卻系統(tǒng)的設計。二、設計要求1、在設計過程中要理論聯(lián)系實際，扎實的掌握理論基礎知識，以便靈活應用解決實際問題。2、在設計過程中要不斷地修改，擬定幾種方案以便進行比較，在保證塑件使用要求和外觀精度的基礎上盡量采用簡單的模具結構。3、在設計過程中要不斷地查取有關的設計資料，在努力采用以前的模具結構的基礎上要進行大膽、穩(wěn)重的修改，以便設計出有新穎的模具。、4、設計中遇到的問題要多與指導老師交流，要合理、認真、獨立地完成。5、設計中應盡量采用

5、標準件，這樣就可以減少模具的制造難度。摘 要本次畢計業(yè)設的題目是：手機上殼的塑件注射模。本次設計主要是通過對塑件的形狀、尺寸及其精度的要求來進行注射成型工藝的可行性分析。塑件的成型工藝性主要包括塑件的壁厚，斜度和圓角以及是否有抽芯機構。通過以上的分析來確定模具分型面、型腔數(shù)目、澆口形式、位置大?。黄渲凶钪匾氖谴_定型芯和型腔的結構，例如是采用整體式還是鑲拼式，以及它們的定位和固緊方式。此外還分析了模具受力，脫模機構的設計，合模導向機構的設計，冷卻系統(tǒng)的設計等。最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的模具零件土及編制成型零部件的制造加工工藝過程卡片。關鍵詞：分型面、澆口、型腔，型芯，鑲塊，脫摸力,潛伏

6、澆口。Abstract:Key: parting line,the cavity,core,mold insert,ejection force,submarinegate.概 論模具是工業(yè)生產中的重要工藝裝備模具工業(yè)是國民經(jīng)各部門發(fā)展的重要基礎之一。塑料模具是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱模具質量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產品的開發(fā)和老產品的更新?lián)Q代，影響著產品質量和經(jīng)濟效益的提高。在現(xiàn)代塑料制件的生產中，采用合理的加工工藝，高效設備，先進的模具。塑料成型技術的發(fā)展趨勢是：一、模具的標準化1.為了適應大規(guī)模成批生產塑料成型模具

7、和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要。二、模具加工技術的革新1.為了提高加工精度，縮短模具制造周期，塑料模成型零件加工廣泛應用仿行加工，電加工，數(shù)控加工及微機控制加工等先進技術，并使用坐標鏜，坐標磨和三坐標測量儀等精密加工與測量設備。三、各種新材料的研制和應用模具材料影響模具加工成本使用壽命和塑件成型質量等。四、CAD/CAM/CAE技術的應用第一章 塑件分析參看產品零件圖如（圖1）， 內表面的精度要求一般。表面精度要求較高，同時需要涂漆。由于是采用上下蓋配合而成，從而避免了側向凹凸，盡量簡化模具結構。從而避免在尖角處產生應力集中或在脫摸過程中由于成型內應力而開裂。綜合以上各點分

8、析，采用一模一件。 第二章 塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)本章著重介紹塑料成型的工藝特點以及塑件的工藝要求，塑件結構設計方面的知識。為后面幾章的模具設計奠定了基礎。對零件的分析得塑件材料取ABS（丙烯腈-丁二-苯乙烯共聚物）。第一節(jié) 塑件材料的特性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有極好的抗沖擊強度，且再低溫下也不迅速下降。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)定性和電器性能。 ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手

9、、管道、電機外殼、儀表殼、儀器盤、水箱外殼等。ABS還用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農藥噴霧器及家具等。第二節(jié) 成型特性ABS在升溫是粘度增高，所以成型壓力較高，塑料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；易產生熔接痕，模具設計是應注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060，要求塑件光澤和耐熱時，應控制在6080。第三節(jié) 工藝參數(shù)塑料性能ABS（苯乙烯共聚）塑料性能ABS（苯乙烯共聚）屈服強度 /Mpa50玻璃化溫度 /拉伸強度 /M

10、pa38熔點（粘流溫度） /130160斷裂伸長率 /%35熱變形溫度/45 N/cm108 N/cm90108拉伸彈性模量 /Gpa1.883103彎曲強度 /Mpa80線膨脹系數(shù)/（105/）7.0彎曲彈性模量 /Gpa1.4比熱容/J/(kgK)1470簡支架沖擊強度/（kJ/m） 無缺口缺口261熱導率/W/(mK)0.26311燃燒性/(cm/min)慢布氏硬度HBS9.7 R121體積電阻/cm6.910密度/（g/cm）1.021.16擊穿電壓/(Kv/mm)比體積/(cm/g)1.021.16成型收縮率/%0.30.8吸水性 /% （24h） 長時間0.20.4拉伸模量E/10

11、1.911.98泊松比0.38透明度或透光率不透明與鋼的摩擦因子f0.200.25ABS注射參數(shù)第四節(jié) 塑料制件的結構工藝性要想獲得合格的塑料制件，除選擇合理的塑件材料外，還必須考慮塑件的結構工藝性。塑件的 結構工藝性與模具設計有直接關系，只有塑件設計滿足成型工藝要求， 才能設計出合理的模具結構。一、 尺寸及精度塑件尺寸的大小取決于塑料的流動性。在注射成型華中，薄壁塑件的尺寸不能設計的過大。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產品圖中尺寸的符合程度，及所獲得塑件尺寸的準確度。根據(jù)本次設計的要求，結合表3-9（參一）初步選定該零件的三個表面的精度分別為4、5、6級。二、 表面粗糙度塑件的外觀要求

12、越高，表面粗糙度應越低。一般模具表面粗糙度,要比塑件的要求低12級。塑件的表面粗糙度一般為Ra 0.80.2m。三、 形狀塑件的內外表面形狀應盡可能保證有利于成型。四、 斜度為了便于從塑件中抽出型心或從型腔中脫出塑件，防止脫模時拉傷塑件，在設計時必須使塑件內外表面沿脫模方向留有足夠的斜度，由于本次設計所選材料為ABS，內外面均取拔模斜度為8。五、 壁厚塑件的壁厚對塑件的質量有很大的影響，塑件壁厚盡可能均勻。本次設計的壁厚非均勻，盡量保證兩側均勻，且滿足塑件的最小壁厚。六、 圓角塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有轉角處均應盡可能采用圓角過渡。第五節(jié) 塑件在模具中的位置一、型腔數(shù)量及排列方式塑

13、件的設計已完成，根據(jù)塑件品種，形狀及尺寸分析，塑件的材料、形狀尺寸于澆口的位置和形狀有關，同時也對分型面和脫模位置有影響，此外質量控制要求，塑件的成本，注射機技術規(guī)范對型腔均有影響，本次設計初步選定型腔數(shù)目為1個。 二、分型面的設計 1、分型面設在零件開口最大輪廓處2、分型面設在零件 開口處以使塑件開模以后留在動模。便于順利脫模3、在分型面上設有1左右的拔模斜度，可以保證塑件外觀質量和塑件精度要求第三章 設備的選擇第一節(jié) 最大注射量塑件成型所需注射量應小于或等于所選的注射機的注射量。（一）本次設計確定了型腔數(shù)目為n=1，然后根據(jù)生產條件，如注射機的有關技術規(guī)范進行校核選取。據(jù)5.1nKMpM1

14、/M公式中 K注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般K=0.8 ；Mp注射機最大注射量3或g ；M1澆注系統(tǒng)所需塑料的3或g ；M單個塑件的體積或質量，3或g 。 n 型腔數(shù)目為n=1本次設計采用PRO/E進行三維造型，利用實體測量和計算得M3.734cm3所以 1（0.8Mp-23.734）/3.734Mp37.34cm3由塑料成型工藝與模具設計表4.2初步選定注射機為XSZ30。 第二節(jié) 注射量的校核 1） 按注射機的額定塑化量進行校核 nmKMt/3600-m1 (參1，4-4)式中 K注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8M注射機的額定塑化量，g/h或cm3/h；T成型周期，s；M1澆注系

15、統(tǒng)所需塑料質量或體積，g或cm3；M單個塑件的質量或體積，g或cm3；N型腔的數(shù)量。1(KMt/3600m1)/m5.4 經(jīng)校核,注射機的選取符合型腔數(shù)要求。第三節(jié) 塑件在分型面上的最大注射量與鎖模力的校核1) 最大注射量的校核nm+m1Kmp式中mp 注射機允許的最大注射量 ，g或cm3 .(13.734+7.46)/0.8=9.3530經(jīng)校核,注射機的注射量滿足塑件成型要求。2） 鎖模力的校核Fz=p（nA+A1）F (參1 46)A2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A1單個塑件在模具分型面上的投影面積F注射機額定鎖模力P塑料熔體對型腔成型壓力，其大小一般為注射壓力的80%經(jīng)校核，注射機額定鎖

16、模力已足夠，不會發(fā)生漲模溢料的現(xiàn)象。第四節(jié) 注射壓力的校核 塑件材料為ABS，注射壓力一般為7090KN，取85KN，而注射機額定壓力為119 KN，注射機最大注射壓力能滿足塑件成型的要求。第五節(jié) 開模行程的校核 SH1+H2+(510)H1推出距離（mm）H2包括澆注系統(tǒng)凝料在內的塑件高度（mm）S5+40+10=55（mm）而XZS30的最大開模距離為160mm 故開模距離滿足要求第六節(jié) 注射機的技術規(guī)格（見表）第四章 分型面與澆注系統(tǒng)的設計第一節(jié) 分型面的設計1. 模第二節(jié) 主流道的設計主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。在臥式注射機上使

17、用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設計成圓錐形，錐角為26，表面粗糙度為Ra0.8m 主流道的尺寸為： d=注射機噴嘴直徑+1=2+1=3mm SR=噴嘴球面直徑+2=12+1=14mm h=35mm, L=60mm ,D=10mm ,a=3如圖： 主流道的澆口套與定位圈設計成整體式；并且澆口套與模板的配合采用H7/m6的過渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合。圖表：第三節(jié) 分流道的設計 由于所設置的模具為一模1件，應設置對稱的分流道，分流道是指主流道末斷與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，所選分流道為圓形分流道，寬為2mm 。第四節(jié) 澆口形式的選擇 澆口是連接

18、分流道與型腔的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，澆口形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件 的質量影響很大。澆口主要有兩個作用：一是塑料熔體流徑的通道；二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。由于塑件的外觀質量要求較高，所以澆口本身設在模具內的隱蔽處的點澆口。塑料熔體通過型腔側面斜向注入型腔，因而塑件外表不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質量及美觀效果。第五節(jié) 排溢系統(tǒng)的設計當塑料熔體填充型腔時，如果型腔內的氣體因各種原因不被排除干凈的話，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產生高溫會導致塑件局部表面炭化，同時積存的氣體還會產生反向壓力而降低充模速度

19、，因此設計型腔時必須考慮排氣問題。 此塑件可以利用拉料桿，推件桿等利用間隙排氣。第五章 成型零件工作部分尺寸的計算第一節(jié) 成型零件的結構設計凹模是成型塑件外表面的主要零件，本次設計采用組合式型腔，并采用整體嵌入式凹模。小型塑件用多型腔模具成型時，各單個凹模采用機械洗、鏜、磨加工、冷擠壓、電加工等方法加工制成，然后壓入模板中，這種結構加工效率高，裝拆方便，可以保證各個型腔形狀、尺寸一致。 凸模和型心均是成型塑件內表面的零件，凸模又稱主型芯。在一般模具中采用將型芯單獨加工，在鑲入模板中，為了便于加工，形狀復雜的型芯往往采用鑲拼式結構。小型芯成型塑件上的小孔或槽，小型芯單獨制造，在嵌入模板中。第二節(jié)

20、 成型工作零件的工作尺寸計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素（1） 塑件的收縮率波動s=（SmaxSmin）Ls =（0.80.3）60=30式中 s塑料收縮率波動誤差； Smax 塑料的最大收縮率；Smin塑料的最小收縮率；L S塑件的基本尺寸（2） 模具成型零件的制造誤差模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一。模具零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低。一般成型零件工件尺寸制造值取公差值1/31/4或IT7IT8級作為制造公差值。（3） 模具成型零件的磨損（4） 模具的安裝配合誤差=z+c+s+j+a 式中塑件的成型誤差；z 模具成型零件的制造誤差, 為s/3；c模具成型零件

21、的磨損引起的誤差, 為s/6；s塑料收縮率波動引起的誤差；j模具成型零件配合間隙變化誤差；a模具裝配誤差。 計算模具成型零件的最基本的公式為：LM =（1+S）LS 式中 LM 模具成型零件在常溫下的實際尺寸； LS 塑件在常溫下的實際尺寸；S塑件的計算收縮率。計算塑料的平均收縮率為： S=（Smax+Smin）100%/2=（0.8+0.3）100%/2=0.55%型腔和型心徑向尺寸的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型腔的位置尺寸等。1、型腔和型芯的徑向尺寸由于z與c的關系隨塑件的精度等級和尺寸大小的

22、不同而變化，因此式中前的系數(shù)x在塑料件尺寸較大精度級別較底時，z和c可忽略不計，則x=0.5；當塑件制件尺寸較小，精度級別較時，c可取/6、z可取/3，x=0.75。 則式為：LM+z =（1+Scp）LS-（0.50.75）+z LM 凹模徑向尺寸（mm）LS 塑件徑向公稱尺寸（mm）Scp 塑料的平均收縮率（） 塑件公差值（mm）z 凹模制造公差（mm） 查表得：ABS的收縮率為（0.30.8）則塑料的平均收縮率Scp =0.55%型腔的徑向尺寸：實踐證明：成型零件的制造公差約占塑件總公差的1/31/4，因此在確定成型零件工作尺寸公差值時可取塑件公差的1/31/4。為了保持較高精度選1/3

23、。 由于外表面精度較高，1=0.27 mm 2=0.24 mm 3=0.12 mm 4=0.10 mm5=0.08mm 6=0.05mm z1=0.250.27=0.07 mm z2=0.250.24 =0.06 mmz3=0.250.12=0.03 mm z4=0.250.10=0.025 mmz5=0.250.08=0.02 mm z6=0.250.05 =0.013 mm則： LM1+z=（1+Scp）L1-3/4+z =（1+0.55%）58.47-3/40.27 +0.07 =58.59+0.07mmLM2+z =（1+Scp）LS-3/4+z =（1+0.55%）41.8-3/40

24、.24 +0.06 =41.89+0.06mm同理： LM3+z=6.03+0.03mm ； LM4+z=3.72+0.025mm ； LM5+z=2.88+0.020mm ； LM6+z=0.6+0.010mmRM7+z=1.51+0.013mm ； LM8+z=4.23+0.23mm ； LM9+z=3.92+0.23mm ；LM10+z=3.41+0.23mm ；LM11+z=4.23+0.23mm ；LM12+z=0.8+0.10mm ； 二、型芯的徑向尺寸 同樣運用平均收縮率法：LMz =（1+Scp）LS+0.50.75 z LM 型芯徑向尺寸（mm）z 型芯徑向制造公差（mm）其

25、余符號同上 由于內表面精度一般，1=0.46 mm 2=0.39 mm 3=0.33 mm 4=0.27 mm5=0.22mm 6=0.18mm 6=0.14mm由z=1/3得：z1=1/30.46=0.15 mm z2=1/30.39 =0.13 mmz3=1/30.33=0.11 mm z4=1/30.27=0.09 mmz5=1/30.22=0.07 mm z6=1/30.18 =0.06 mm z7=1/30.14=0.047 則：LM1z =（1+Scp）LS+1/2z =（1+0.55%）59.97+1/20.460.15 =60.53 0.15mmLM2z =（1+Scp）LS+

26、1/2z =（1+0.55%）41.8+1/20.390.13 =43.980.0.13mmLM3z =（1+Scp）LS+1/2z =（1+0.55%）39.2+1/20.390.13 =41.37 0.13 mm三、中心距尺寸：塑件上凸臺之間，凹槽之間或凸臺到凹槽的中心線之間的距離稱為中心距，該類尺寸屬于定位尺寸。由于模具上中心距尺寸和塑件中心距公差都是雙向等植公差，同時磨損的結果不會使中心距尺寸發(fā)生變化，在計算中心距尺寸時不必考慮磨損量。m=(1+s)Cs=（1+0.55%）2.5=2.51mm標注上制造公差后得：(Cm) z =(1+s)Csz/2 四、型腔深度和型芯高度尺寸的計算同樣

27、運用平均收縮率法： 型心高度公式：hM+z =（1+Scp）hS+xz由：h=3.6mm 取IT3精度時 =0.06 mm 由z=0.5得：z=0.03 mm hM1+z =（1+Scp）hS+xz=（1+0.55%）3.6+0.50.060.03 =3.650.03 hM1+z =（1+Scp）hS+xz=（1+0.55%）2.1+0.50.060.03 =2.140.03 型腔深度公式：HM+z =（1+Scp）HS-x +z 由：H=5mm 取IT3精度時 =0.06 mm 由z=0.5得：z=0.03 mm 則：HM1z =（1+Scp）hs-0.5 +z =（1+0.55%）5-0.

28、50.06 +0.03 =4.995 +0.03 mm HM2z =（1+Scp）hs-0.5 +z =（1+0.55%）1.8-0.50.06 +0.03 =1.779 +0.03 mm第三節(jié) 成型零部件的強度與剛度計算一、進行成型零部件強度、剛度計算時考慮的要素塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底版厚度過小，可能因強度不足而產生塑料變性甚至破壞，也可能因為剛度不足而產生撓曲變形，導致 溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。（1） 塑件成型過程中不產生溢料粘度特性塑料品種允許變形值 中粘度塑料ABS0.05（2） 保證塑件的尺寸精度塑

29、件尺寸經(jīng)驗公式1050i/3(1+i)50200i/5(1+i)（3） 保證塑件順利脫模tS=1.40.8%=0.0112式中 保證塑件順利脫模的型腔允許彈性變形量； t 塑件壁厚，mm; S塑件的收縮率。二、型腔的側壁和底板厚度的計算（1） 組合式矩形型腔側壁厚度的計算對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內應力往往超過了模具材料的許多應力，因此，強度不夠是主要矛盾，設計型腔側壁厚應以強度為準。max= pHl4/32Ehs3 （6.19）s=12.7mm設允許最大變形量為max，其壁厚按剛度條件的計算式為：s= （6.20）s=12.7mm（2）組合式矩形型腔底板厚度的計算按強度條

30、件，型腔底板厚度計算式為： h= 如（圖15）式中：h矩形底板的厚度 （mm）B底板總寬度 （mm）L雙支腳間距 （mm）P型腔內塑料熔體壓力 （MPa） 模具材料的許用應力 （MPa） 圖 15 h25 mm 第六章 模架組合的選擇根據(jù)注射機固定模板尺寸和各項工藝參數(shù)，以及塑件尺寸形狀凸凹模尺寸的計算，注射模架由定模和動模均 由兩快模板組成，推桿推出塑件。選取基本型要點：（1） 模架厚度H和注射機的閉合距離L 它們的關系為： LminHLmax (2) 開模定行程與、動模分開的間距與頂出塑件所需行程之間的尺寸關系。（3） 選用的模架在注射機上安裝。（4） 選用模架應符合塑件及其成型工藝的技術

31、要求。（5） 經(jīng)計算考慮選模架：250L的A1型。第七章 合模導向機構的設計導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱導向和錐面定位兩種形式。通常采用導柱導向定位。導向機構在模具閉合過程中保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確 ；同時起了定位作用，便于裝配和調整。合模時，首先是導向零件接觸，引導動定模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。此外，導向機構還承受一定的側向壓力，保證了模具的正常工作。導柱導向機構的主要零件是導柱和導套。（一）導柱1、導柱的結構形式 2、導柱的結構和技術要求導柱的導向部分的長度應比凸模端面高出812mm，以避免出現(xiàn)導

32、柱未導正方向而型芯先進入型腔。導柱前端應作成錐臺或半球形，以使導柱順利地進入導向孔。導柱應合理均勻在模具分型面的四周，導柱中心至模具邊緣應足夠的距離，以保證模具強度。導柱既可以設在動模一側，也可以設置在定模一側，在不防礙脫模取件的條件下，導柱通常設在型芯高出分型面較多的一側。（二）導套1、導套的結構形式導套的結構和技術要求。為使導柱順利的進入導套，在導套的前端應倒圓角。導柱孔最好作成通孔，以利于排除孔內空氣及廢料殘渣。第八章 推出與復位機構的設計塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出來的機構稱為推出機構。推出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂

33、桿或液壓缸來完成的。第一節(jié) 推出機構的組成推出機構主要由推出零件推出零件固定板和推板、推出機構的導向與復位零件等組成。推出機構中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱為推出零件。本次設計采用推桿推出機構。 第二節(jié) 推出機構的設計原則 1、推出機構應盡量設置在動模一側，由于推出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況下，推出機構設在動模一側。2、保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設計時要仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。3、機構簡單動作可靠 推出機構應

34、使推出動作可靠、靈活、制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。4、合模時的正確復位 設計推出機構時，還必須考慮合模時機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。二、脫模力的計算 注射成型后，塑件在模具內冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產生的摩擦阻力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。Fm=(Fb-Ftsin a) (8.1)式中 Fm脫模時型心受到的摩擦阻力；Fb塑件對型心的包緊力；Ft脫模力；a脫模斜度；塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為0.10.3根據(jù)力

35、平衡的原理，列出平衡方程式：Fx=0故 Fmcos a Ft-Fb sin a = 0 (8.2)由式（8.1）和（8.2），經(jīng)整理后得：Ft=Fb(cos a sin a)/1+cos a sin a因實際上摩擦系數(shù)較小，sin a更小， cos a 也小于1，故忽略cos a sin a式（8.3）簡化為：Ft= Fb(cos a sin a) (8.4) =Ap(cos a sin a)A塑件包容型芯的面積；P塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件，P取 （2.43.9）10Pa，模內冷卻的塑件，P?。?.81.2）10PaFt=6041.810-41.0107(0.

36、2cos 1-sin 1) 2 =1.0106 Pa第三節(jié) 簡單推出機構 簡單推出機構包括推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構、活動鑲塊及凹模推出機構，多元推出機構等等。（一）推桿推出機構由于推桿位置的自由度很大，因而推桿推出機構是最常用的推出機構，常用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設計成圓形，矩形。本次設計采用圓形截面推桿。1、推桿位置的設置 （1）推桿應均勻布置 當塑件脫模力相同時，應均勻布置推桿，保證塑件被推桿推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形。（2）推桿應設置在脫模力大的地方 型芯周圍塑件對型芯包緊力很大所以可在型芯外側塑件的端面上設置推桿，也可在型芯靠近

37、側壁處設推桿。（3）推桿應設在塑件強度較大處 推桿不宜設在塑件薄壁處，盡可能設在塑件壁厚、凸緣、加強肋處。2、推桿的直徑 推桿在推出塑件時，應具有足夠的剛性，以承受推出力，為此，推桿的直徑不宜太小。3、推桿的形狀四、推出機構的導向和復位為了保證推出機構在工作中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來的位置，通常還需要設計推出機構的導向與復位裝置。（一） 導向零件推出機構的導向零件，通常由推板導柱和推板導套所組成，導向，零件使各推出零件得以保持一定的配合間隙，從而保證推出和復位動作順利進行。（二） 復位零件1、復位桿復位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時裝有復位桿， 常用

38、的復位桿采用圓形截面，一般每副模具設置四根復位桿，其位置盡量設置在推桿固定板的四周以便推出機構合模時復位平穩(wěn)，復位桿端面與所在動模分型面平齊。2、復位桿的形狀。第九章 側向分型與抽芯機構設計當注射成型的塑件與開合模方向不同的內側或外側有孔、凹穴或凸臺時，模具上成型該處的零件必須制成可側向移動的，以便在塑件脫模推出之前，先將側向成型零件抽，出然后再把塑件從模內推出，否則就無法脫模。帶動側向成型零件作側向分型抽芯和復位的整個機構稱為側向分型與抽芯機構。根據(jù)動力來源的不同，側向分型與抽芯機構一般可分為機動、液壓（液動）或氣動以及手動等三大類。由于塑件包緊在側向型芯或粘附在側向型腔上，因此在各種類型的

39、側向分型與抽芯機構中，側向分型與抽芯時必然會遇到抽拔的阻力，側向分型與抽芯的力或稱抽拔力一定要大于抽拔阻力。側向抽拔力可按式（8.4）計算，即 Ft=Ap(cos a -sin a).在設計側向分型與抽芯機構時，除了計算側向抽拔力以外，還必須考慮側向抽芯距（亦稱抽拔距）的問題。側向抽芯距離一般比塑件上側凹、側孔的深度或側向凸臺的高度大23mm，用公式表示即為：S=S+（23）mm（9.1）式中 S塑件上側凹、側孔的深度或側向凸臺的高度； S抽芯距。S1=3.4+3=6.4 mm ；S2=0.9+3=3.9 mm ；S3=1.14+3=4.14 mm。1、斜導柱設計 圖(8 )斜導柱的形狀斜導柱

40、的形狀如圖(8)所示,其工作端的端部可以設計成錐臺形或半球形。由于半球形車制時比較困難，所以我們設計成錐臺形。為了避免端部錐臺也參與側抽芯，導致滑塊停留位置不符合原設計計算要求。所以斜角大于斜導柱傾斜角，我們取。斜導柱的材料選用T10碳素鋼，熱處理硬度HRC=60，表面粗糙度。斜導柱與其固定的模板之間采用過渡配合。由于斜導柱在工作過程中主要用來驅動側滑塊作往復運動，側滑塊運動的平穩(wěn)性右導滑槽與滑塊之間的配合精度保證。而合模是的最終準確位置由楔緊塊決定。因此，為了保證運動的靈活性，滑塊上斜導孔與斜導柱之間可以采用較松的間隙配合。2. 斜導柱傾斜角的確定 斜導柱軸向與開模方向之間的夾角稱為斜導柱的

41、傾斜角，它是決定斜導柱抽芯機構工作效果的重要參數(shù)。的大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響；一般斜導柱的傾斜角a取2233比較理想，一般在設計時取a25,最長用的是12a22。在這種情況下，楔緊塊的楔緊角a=a+23 由公式： 式中 斜導柱的工作長度； s抽芯距； 斜導柱的傾斜角=22o；H與抽芯距是對應的開模距。由以上公式可算得 L=18.8mm ； H=18mm 。以下圖（8）是斜導柱抽芯時的受力圖： 圖（8）斜導柱工作長度與抽芯距關系及受力圖從圖中可知： 式中 側抽芯時斜導柱所受的彎曲力； 側抽芯時的脫模力，其大小等于抽芯力； 側抽芯時所需的開模力。由以上公式可知

42、，a增大，L和H減少，有利于減小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影響斜導柱和模具的強度和剛度；反之，a減小，斜導柱和模具受力減小，但要在獲得相同抽芯距的情況下，斜導柱的長度要增大，開模距要變大，因此模具尺寸會增大。綜合兩方面考慮，在經(jīng)過以上的計算推導，a取22o比較理想。Fw=1.06106 Pa3. 斜導柱的直徑計算斜導柱的直徑主要受彎曲立的影響，由于其計算比較復雜,所以采用查表的方法來確定斜導柱的直徑,由上面的計算知道，F(xiàn)w=12.8KN,a=22o,所以根據(jù)塑料成型工藝與模具設計表9-1查得Fw和Hw以及a在表9-2中查得斜導柱的直徑d=12mm.4. 斜導柱的長度計算由塑料成型工藝與模具設

43、計書中公式(9.4)得，斜導柱的總長為: 式中 斜導柱總長度； 斜導柱固定部分大端直徑； h斜導柱固定板厚度; d斜導柱工作部分直徑； s抽芯距。斜導柱安裝固定部分的長度為： 式中 斜導柱安裝固定部分的長度； d1斜導柱固定部分的直徑。由以上公式可得Lz=60mm。斜導柱安裝固定部分的尺寸為：Lg=L2l（0.51）mm =h/cos a d1 tg a/2 (0.51) mm (9.5)式中 Lg斜導柱安裝固定部分的尺寸； d1斜導柱固定部分直徑。Lg=23mm5. 斜滑塊的設計斜滑塊是斜導柱側面分型抽芯機構中的一個重要零件部件，它上面安裝有側向型芯或側向成型塊，注射成型時塑件尺寸的準確性和

44、移動的可靠性都需要它的運動精度保證?；瑝K的結構可分整體式和組合式。在滑塊上直徑制出側向型腔的結構稱整體式，分開加工稱組合式。在本次設計中采用整體式結構。一般情況下，成型滑塊在側向分型抽芯和復位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽內完成的。根據(jù)型芯大小、形狀和要求不同，有的采取T形槽或燕尾槽，但本設計側抽芯的滑塊和小型芯設計在鑲在型腔上的方塊型芯中滑動，上下不能移動，只有前后滑動，因此無需要另加工槽，不過滑塊與型芯槽配合要求較高，為防止配合部分漏料，適當提高精度，采用H7/f7，其它部分采用H8/f8間隙配合，配合 表面粗糙度Ra0.8m滑塊材料采用T10，HRC5458。6. 導滑槽的設計成型滑塊在側向分型抽芯和復位過程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽中完成的。根據(jù)模具上側型芯的大小、形狀和要求的不同，以及各工廠的具體使用情況，滑塊與導滑槽的配合形式也不一樣，一般采用T形槽或燕尾槽導滑。組成導滑槽的零件對硬度