骨架塑料模具设计说明书.docx

骨架塑料模具设计说明书目录一 工性分析艺21、塑胶件的形状和尺寸：32、塑胶件的尺寸精度和外观要求：43、生产批量54、其它方面5二 材料性能分析5三 注射机型号的选择及校核71.设备选择72. 注射机的校核8四 行腔数目的确定及排布91.型腔数目的确定92.型腔的布局10五 分型面的选择11六 浇注系统的设计13（1）浇注系统设计原则13（2）浇注系统布置14（3）流道系统设计15（4）分流道截面形状确定17（5）冷料井及拉料杆设计18（6）浇口设计18（7）浇注系统的平衡19（8）排气系统设计19七 成型零件的工作尺寸计算及结构形式20（1）凹模结构设计20（2）成型零件钢材的选用20（3）型腔侧壁和底板厚度计算23八 导柱导向机构的设置241. 导向结构的总体设计252.导柱的设计26九 推出机构的设计271.侧向抽芯机构的设计272.斜导柱斜角的确定29十 温度调节系统的设置311冷却系统312.冷却介质323. 冷却系统设计原则324.冷却回路的布置335.冷却回路尺寸的计算33十一 模架及其尺寸如下图：36十二 设计小结36十三 参考文献37一 工艺性分析分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。1、塑胶件的形状和尺寸：塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。其三维图如下：由于该零件是左右两头大，中间小的结构若是从垂直方向设置分型面，则需要在中间部分进行侧向抽芯，同样，若是从水平方向设置分型面，因为中间的内孔也需要进行侧抽芯，故这是一个需要进行侧向抽芯的模具。尺寸方面：本塑件除内孔尺寸（接近MT1,也就是最高的公差等级标准，对于没有填料的尼龙材料，MT3就算是高精度的了）。和底部两两相距（近似MT5），直径为的4个孔有公差要求之外，其他尺寸并无特别的公差要求。所以对于内孔型芯要注意设计的精度，在抽芯拔模时不能违反这个公差要求。2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。除了上面所说的这些尺寸，其他尺寸参考教材P69的公差表，在中选取。我选择MT7。塑件表面粗糙度按照一般的标准设为08-0.2,(参考教材P71)本例采用0.8。表面允许有分型线。3、生产批量生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。假设为大批量生产，但是因为结构的缘故，采用一出二（一模两腔）完成。4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上述因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。厚度检测：在模具型腔的por/e分析功能检测该零件，测量发现，其厚度范围在1.55mm之间，与教材P74所介绍的1.75-2.6，就算是大型制件也是在2.4-3.2之间，因此如有需要考虑慢速成型，聚酰胺树脂吸水性强，成型加工前必须进行干燥处理，且其易吸潮，塑件尺寸变化较大。聚酰胺树脂熔融粘度低，流动性良好，容易产生飞边，壁厚和浇口厚度对成型收缩率影响很大，一模多件时，应注意使浇口厚度均匀；聚酰胺树脂成型时排除的热量多，模具上应设计充分的冷却回路；熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。二 材料性能分析本塑件所用材料为聚酰胺（尼龙6）：(1)基本特性：聚酰胺树脂是含有酰胺基（CONH）的结晶型的线型高聚物.它是由二元胺和二元酸通过缩聚反应制取或是以一种内酰胺的分子通过自聚而成。尼龙的命名由二元胺与二元酸中的碳原子数来决定，如己二胺和癸二酸反应所得的聚缩物称尼龙610， 并规定前一个数指二元胺中的碳原子数，而后一个数为二元酸中的碳原子数； 如通过氨基酸的自聚来制取，则由氨基酸中的碳原子数来决定，例如己内酰胺中有6个碳原子，故自聚物称尼龙6或聚己内酰胺。尼龙常见的品种有尼龙1010、尼龙610、尼龙66、尼龙6、尼龙9、尼龙11等。尼龙的力学性能优良，抗拉、抗压、耐磨。尼龙抗冲击强度比一般塑料有显著提高，疲劳强度与铸铁、铝合金相当。尼龙具有良好的消音效果和自润滑性能。尼龙耐碱、弱酸，但强酸和氧化剂能侵蚀尼龙。尼龙本身无毒、无味、不霉烂，但其吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化，故其塑件常需调湿处理。尼龙的稳定性较差，一般只能在 80100使用。（2）主要用途：聚酰胺是在工程技术中广泛应用的一种热塑性塑料。 聚酰胺通称尼龙， 尼龙（Nylon）是国外的商品名称，我国的商品名称是“锦纶”。以前，聚酰胺主要用于合成纤维，现在作为塑料使用日益增多，目前它在工程塑料中的使用居于首位。由于尼龙有较好的力学性能， 它被广泛应用于工业中制造各种机械、化学和电气零件，如轴承、齿轮、滚子、辊轴、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、 高压密封扣圈、垫片、阀座、输油管、储油容器、绳索、传动带、电池箱和电器线圈等零件。（3）成型特点：聚酰胺树脂吸水性强，成型加工前必须进行干燥处理，且其易吸潮，塑件尺寸变化较大。聚酰胺树脂熔融粘度低，流动性良好，容易产生飞边，壁厚和浇口厚度对成型收缩率影响很大，一模多件时，应注意使浇口厚度均匀；聚酰胺树脂成型时排除的热量多，模具上应设计充分的冷却回路；熔融状态的尼龙热稳定性较差，易发生降解使塑件性能下降，因此不允许尼龙在高温料筒内停留时间过长。（4）塑件成型工艺参数 查表得：注射机类型 螺杆式螺杆转速/（r/min） 2040喷嘴形式 直通式喷嘴温度/°C 200210料筒前段温度/°C 220240料筒中段温度/°C 230250料筒后段温度/°C 200210模具温度/°C 80120 注射压力/MPa 90130保压压力/MPa 3050注射时间/s 25保压时间/s 1540冷却时间/s 2040成型周期/s 4090三 注射机型号的选择及校核1.设备选择注射模具是安装在注射机上使用的，因此在设计模具时也应考虑注射机的技术参数，以保证模具和注塑设备相适应。（1） 计算塑件体积根据零件的三维模型，使用PROE直接分析计算出单个塑件体积为：（2）计算塑件的质量 塑件的质量（3）注射机的选用 查表选用型号XS-ZY-125为注射机。 XS-ZY-125注射机的技术规范及特性如下：螺杆直径(mm)： 42额定注射容量()： 125 注射压力(MPa)： 120注射行程（mm）： 115 锁模力(KN)： 900 最大成型面积()： 320最大模具厚度H(mm)： 300 最小模具厚度H1(mm)： 200最大开合模行程： 300喷嘴圆弧半径R(mm)： 12喷嘴孔径d(mm)： 4 动、定模固定板尺寸（mm）： 拉杆空间(mm): ：推出形式： 两侧无顶杆，机械顶出合模方式： 液压-机械机器外型尺寸： 2. 注射机的校核（1） 按注射机的最大注射量进行校核最大注射量是指注射机一次注射塑料的最大容量。设计模具时应保证成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量。式中 注射机允许的最大注射量，g或； 浇注系统所需塑料质量，g； 型腔数目； 单个塑件的质量，g； 注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8。 已知=4；由注射机规格参数知=143.75g；利用PROE算出=33g，=9.2g；=0.8。 故合理四 行腔数目的确定及排布1.型腔数目的确定型腔指模具中成形塑件的空腔，而该空腔是塑件的负形，除去具体尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不过凸凹相反而己。注射成形是先闭模以形成空腔，而后进料成形，因此必须由两部分或（两部分以上）形成这一空腔型腔。其凹入的部分称为凹模，凸出的部分称为型芯。为了使模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。注射模的型腔数目，可以是一模一腔，每一次注射生产一个塑件，也可以是多腔，每一次注射生产多个塑件。每一副模具中，型腔数目的多少与下列条件有关系。1) 塑件尺寸精度型腔数越多时，精度也相对地降低。2) 模具制造成本多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。从塑件成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。3) 注塑成形的生产效益多腔模从表面上看，比单腔模经济效益高。但是多腔模所使用的注射机大，每一注射循环期长而维持费较高，所以要从最经济的条件上考虑一模的腔数。4) 制造难度多腔模的制造难度比单腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停机维修，影响生产。塑料的成形收缩是受多方面影响的，如塑料品种，塑件尺寸大小，几何形状，熔体温度，模具温度，注射压力，充模时间，保压时间等。影响最显著的是塑件的壁厚和形状的复杂程度。该塑件精度要求一般（），根据产品结构特点，型腔的结构采用滑块对称的结构。根据塑件的结构及尺寸精度要求,该塑件在注射时采用一模二腔的形式。2.型腔的布局多型腔模具设计的重要问题之一就是浇注系统的布置方式，由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计中应加以综合考虑。型腔的排布应使每一个型腔都通过浇注系统从总压力中心中均等地分得所需的压力，以保证塑料熔体同时均匀地充满每个型腔，使各型腔的塑件内在质量均为达到同时充满型腔的目的，各浇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，不同塑件原则上不应该用同一副多模腔模具生产。在同一副模具中同时安排尺寸相差较大的型腔不是一个好的设计，不过有时为了节约，特别是成型配套式塑件的模具，在生产实践中还使用这一方法，但难免会引起一些缺陷，如有些塑件发生翘曲、有些则有过大的不可逆应变等。本设计成型同一塑件， 且壁厚均匀， 故采用平衡式， 布局如图所示：五 分型面的选择模具上用以取出塑件或取出浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，分型面是决定模具结构形式的重要因素，它与模具的整体结构和模具的制造工艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动充填性及制品的脱模，分型面的位置也影响着成型零部件的结构形状，型腔的排气情况也与分型面的开设密切相关。因此，分型面的选择是注射模设计中的一个关键内容。分型面的选择应注意以下几点：1） 分型面应选在塑件外形最大轮廓处当已经初步确定塑件的分型方向后分型面应选在塑件外形最大轮廓处，即通过该方向塑件的截面积最大，否则塑件无法从形腔中脱出。2） 保证制件的精度和外观要求与分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求较高，或同轴度要求较高的外形或内孔，为保证其精度，应尽可能设置在同一半模具腔内。因分型面不可避免地要在制件中留下溢料痕迹或接合缝的痕迹，故分型面最好不选在制品光亮平滑的外表面或带圆弧的转角处。3） 考虑满足塑件的使用要求注塑件在成型过程中，有一些难免的工艺缺陷，如脱模斜度、推杆及浇口痕迹等，选择分型面时，应从使用角度避免这些工艺缺陷影响塑件功能。4） 考虑注塑机的技术规格，使模板间距大小合适5） 考虑锁模力，尽量减小塑件在分型面的投影面积6） 确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模从制件的顶出考虑分型面要尽可能地使制件留在动模边，当制件的壁相当厚但内孔较小时，则对型芯的包紧力很少常不能确切判断制件中留在型芯上还是在凹模内。这时可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边，利用顶管脱模，当制件的孔内有管件（无螺纹连接）的金属嵌中时，则不会对型芯产生包紧力。7） 不妨碍制品脱模和抽芯在安排制件在型腔中的方位时，要尽量避免与开模运动相垂直方向的侧凹或侧孔。一般机械式分型面抽芯机构的侧向抽拔距都较小，因此选择的分型面应使抽拔距离尽量短。8） 有利于浇注系统的合理处置。尽可能与料流的末端重合，以利于排气。9） 分型面应使模具分割成便于加工的部件，以减少机械加工的困难。根据塑件结构形式，本设计分型面如图所示。六 浇注系统的设计（1）浇注系统设计原则1）浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；2）尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；3）浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，及喷射和蛇行流动，并有利于排气和补缩；4）避免高压熔体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移。5）浇注系统凝料脱出方便可靠，易与塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；6）熔合缝位置必须合理安排，必要时配置冷料井或溢料槽；尽量减少浇注系统的用料量；7）浇注系统应达到所需精度和粗糙度，其中浇口必须有IT8 以上精度。（2）浇注系统布置 在多腔模中，分流道的布置有平衡式和非平衡式两类，本塑件采用平衡式。如下图所示：（3）流道系统设计流道系统设计包括主流道、分流道和冷料井及其结构设计等。1） 主流道设计对于热塑性塑料注射模，主流道尺寸设计如下： 喷嘴直径，见热塑性塑料注射机技术规格喷嘴球半径，见热塑性塑料注射机技术规格直浇口式主流道呈截锥体，主流道入口直径d 应大于注射机喷嘴直径1mm左右。这样便于两者能同轴对准，也使得主流道凝料能顺利脱出。所以：d =4+1=5mm，考虑到浇口套标准件的选用，d 取值为4.5mm。主流道入口的凹坑球面半径SR1，应该大于注射机喷嘴球头半径SR约12mm。反之，两者不能很好贴和，会让塑料熔体反喷，出现溢边致使脱模困难。故：SR1=12+（12）=（1314）mmR标准化取值为15.5mm锥孔壁粗糙度Ra0.8m。主流道的锥角=2°6°。过大的锥角会产生湍流或涡流，卷入空气。过小锥角使凝料脱模困难，还会使充模时流动阻力大，比表面增大，热量损耗大。主流道出口端应有1mm左右的圆角。主流道的长度是L，一般按模板厚度确定。但为了减小充模时压力降和减少物料损耗，小模具通常应控制在50mm 之内。（4）分流道截面形状确定 在设计多型腔或者多浇口的单型腔的浇注系统时，应设置分流道。分流道就是指主流道末端与浇口之间的一段塑料熔体的流动通道。 分流道的截面形状有圆形、半圆形、矩形、梯形、V 形等多种。其中圆形截面较为理想。如下图：本次设计采用圆形截面，因为通常圆形截面分流道直径为210mm，其中5、7、9、11mm是不推荐的尺寸，本设计取8mm（5）冷料井及拉料杆设计 冷料井有两种，一种是纯为“捕捉”或贮存冷料之用；另一种是还兼有拉或顶出凝料功用。 主流道冷料井和拉料杆有如下几种形式：本例中选择Z型，工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。（6）浇口设计浇口是塑料熔体进入型腔的阀门，对塑料件质量具有决定性的影响，因而浇口类型与尺寸、浇口位置与数量便成为浇注系统设计中的关键。浇口有多种类型，如直浇口、侧浇口、点浇口、重叠式浇口、扇形浇口、潜伏式浇口等。直接浇口虽然有如以等流程充模、浇注系统流程短、压力损失和热烈散失小，且有利于补缩和排气等优点，但是，塑件上残留痕迹较大，切除困难。重叠式浇口多用于大型腔。扇形浇口适合于大面积薄壁塑件。点浇口必须采用双分型面的模具结构；浇口位置可以自由选择，不受限制。剪切速率高，能使流程比增大；浇口必须用三板模切断；潜伏式浇口是点浇口在特殊场合下的一种应用形式。但可以在脱模时自动拖断；它可以隐藏在外表不露出的部位，使浇口痕迹不外漏。但加工比较空难，容易磨损。侧浇口也称为边缘浇口，由于它开设在主分型面上，截面形状易于加工和调整。多型腔模具常采用侧浇口。综合上所述，骨架的外观要求不高、精度要求也不高，一模二腔，可以在主分型面上设置潜伏式浇口。潜伏浇口一般是圆形截面，其尺寸设计可以参考点浇口。潜伏浇口的锥角取，倾斜角为，推杆上进料口宽度为，具体数值应视塑件大小而定。 （7）浇注系统的平衡本例中型腔采用的是平衡式布置，需要调节浇口的尺寸，使个浇口的流量和成型工艺达到一致，这就是浇注系统的平衡也叫浇口的平衡。但由于本例的精度要求不高，若每个浇口截面尺寸不同，会给加工制造带来不便，综合考虑，故不做浇口平衡计算。（8）排气系统设计从某种角度而言，注塑模具也是一种置换装置。即塑料熔体注入模腔的同时，必须置换出型腔内的空气和从物料中溢出的挥发性气体。排气系统是注塑模具设计的重要组成部分。排气系统设计原则：1） 利用分型面排气是最简单的方法，排气效果与分型面的接触精度有关。2） 利用顶杆与孔的间隙排气，必要时可对顶杆作些排气的结构措施；3） 利用球状合金颗粒烧结块渗导排气，烧结块应有足够的承压能力，设置在塑件隐蔽处，并需要开设排气通道；4） 在熔合缝位置开设冷料井，在储存冷料前也滞留了不少气体；5） 可靠有效的方法是在分型面上开设专用的排气槽，尤其上大型注塑模具必须如此；6） 对于大型的模具，也可以利用镶拼的成型零件的缝隙排气。 本例中可通过拉料杆间隙和顶针间隙均排气，而且在动、定模之间留出1mm的间距，用以加强分型面的排气。七 成型零件的工作尺寸计算及结构形式构成塑料模具型腔的零件统称成型零部件。通常包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。（1）凹模结构设计凹模又称型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按结构不同可分为整体式和组合式两种结构形式。本例采用整体嵌入式式凹模结构，这样结构牢固、不易变形，更换容易，便于修模。（2）成型零件钢材的选用 对于成型零件的钢材要具有机械加工性能良好、抛光性能优良、耐磨性和抗疲劳性好、具有腐蚀性能等条件。 对于本例中钢材选用如下：1） 定模板： 定模板由于没有参与塑件的成型，所以对表面光洁度要求不高，因而我采用了5CrMnMo。5CrMnMo 属于通用塑料模具钢材，用于调质后精加工大型热塑塑性塑料注射模具，淬透性差，淬火变形小，较高温度下时，热疲劳性不高，抛光性能差。此种钢材适用于制造要求具有较高强度和高耐磨性的各种模具。2） 动模板：动模板同样采用5CrMnMo，理由与定模板相同。3）成型零件工作尺寸计算注塑模成型零件工作尺寸，是指这些零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高压和熔融温度下充模成型，并在模具温度下冷却固化，最终在室温下进行尺寸检测和使用。因此，塑料制品的形状和尺寸精度的获得，必须考虑物料的成型收缩率等众多因素的影响。由于塑件尺寸类型的多样性，及其成型收缩率的方向性和收缩率的不稳定性，以及塑件和金属模的制造公差，因此成型零件工作尺寸的计算，一直是注塑加工中的重大课题。计算塑件的平均收缩率 式中 塑件的平均收缩率； 最大收缩率； 最小收缩率；塑料的最大收缩率和最小收缩率可以查表得知，本例中尼龙6的收缩率为0.0165根据图示塑件形状与尺寸，分别计算出如下尺寸塑件尺寸关系图型腔尺寸计算：型腔径向尺寸计算：1、为塑件公差，本例中塑件公差为；2、模具制造公差一般取（1/31/4），考虑到模具的经济加工，本例中取IT7级精度公差值；3、上式中修正系数X取1/22/3,，当塑件尺寸较大、精度较低时取最小值，反之则取较大值。型腔深度尺寸计算： 型芯径向尺寸计算： （3）型腔侧壁和底板厚度计算型腔按结构可分为组合式和整体式，本例采用的是组合式型腔结构。下表是型腔壁厚的经验数据可供参考：1、圆形型腔壁厚数据：型腔内壁直径d整体式型腔组合式型腔型腔壁厚s型腔壁厚s1模套壁厚s204020718405020257818205060253089202260703035910222570803540101125308090404511123032901004550121332351001205055131635401201405560161740451401606065171945501601806570192150551802007075212355602、矩形型腔壁厚数据矩形型腔内壁短边a整体式型腔镶拼式型腔型腔侧壁厚s凹模型腔壁厚s1模套壁厚s204025922405025309102225506030351011252860703542111228357080424812133540809048551314404590100556014154550100120607215175060120140728517196070140160859519217080八 导柱导向机构的设置合模导向机构对于塑料模具是不可少的部件，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，必须导向。导柱安装在动模或者定模一边均可。有细长型芯时，以安在细长型芯一侧为宜。通常导柱设在模板四角。导向机构主要有定位、导向、承受一定侧压力三个作用。a. 定位作用为避免模具装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均，或者模塑失败。b. 导向作用动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔以保证不损坏成型零件。c. 承受一定侧压力塑料注入型腔过程中会产生单向侧压力，或由于注射机精度的限制使导柱在工作中承受一定的侧压力，此时，导柱能承担一部分侧压力。当侧压力很大时，不能单靠导柱来承担，需要增设锥面定位装置。对于三板模、脱模板脱模等，导柱还要承受悬浮模板的质量.当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置，则须由设计人员根据模具结构进行具体设计。1. 导向结构的总体设计导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。导柱中心至模具外缘应至少有一个导柱直径的厚度；导柱通常设在离中心线1/3 处的长边上。1） 该模具采用 4 根导柱，其布置为在模板的四个角上。2） 该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板和脱板上。3） 为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑板，即可削去一个面或在导套的孔口倒角。4） 各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行。5） 在合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致成型零件损坏。6） 当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。7） 导柱导套的配合长度通常取配合直径的 1.52 倍，其余部分可以扩空，以减小摩擦，并降低加工精度。2.导柱的设计1）本设计的模具采用带头导柱，且加油槽。2） 导柱的长度必须比凸模端面高度高出 68mm。3） 为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。4） 导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架知为）。导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/m6 过渡配合，导柱滑动部分按H7/f7 或H8/f7间隙配。5）导套的端面应倒圆角，一般倒角半径为12mm。导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气。6） 导套孔的滑动部分按 H7/f7 或H8/f7 的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.4um。导套外径按H7/m6 或H7/k6 配合镶入模板。7） 导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。多用20 钢渗碳后淬火或T8A、T10A 淬火。由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的结构也不同，本设计采用标准导柱、导套四个，导柱导套配合简图九 推出机构的设计1.侧向抽芯机构的设计当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时，除极少数情况可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹做成可活动的结构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后才能将整个塑件从模具中脱出。完成侧向活动型芯的抽出和复位的这种机构叫做抽芯机构。它应具备以下基本功能：（1）能够保证不引起塑间件变形的情况下准确地抽芯；（2）运动灵活动作可靠，无过分磨损现象；（3）具有必要的强度和刚度；（4）配合间隙和拼缝线不溢料；抽芯距的计算抽芯距是将侧型芯从成型位置抽到不防碍塑件顶出时侧型芯的距离。当塑件的外形为矩形并且两等分抽芯时，其公式如下：式中： 设计抽芯距；矩形塑件的外形最大值。代入相关数据得到：。其滑块设计如下图所示：斜滑块的外侧分型与抽芯斜滑块外侧分型与抽芯的动作过程： 2.斜导柱斜角的确定斜导柱的斜角是斜导柱抽芯机构的一个主要参数。它的大小涉及导开模力、斜导柱所受的弯曲力、滑块实际抽芯力以及开模行程等的小，其关系如下：式中：斜导柱所受的弯曲力；斜导柱所用于滑块的正压力，它等于斜导柱所受的弯曲力；抽拔出侧型芯所需要的抽芯力；抽出侧型芯所需要的开模力；斜导柱的斜角。由以上式子可知，当斜角增大时，要获得相同的抽芯力，则斜导柱所受的弯曲力要增大，同时所需要的开模力也增大。因此，从希望斜导柱受力较小的角度考虑，斜角越小越好；但当抽芯距为一定值时，斜角的减小，必然单质斜导柱工作部分长度的增加及开模行程的加大，而开模行程受到注射机开模行程的限制，而且斜导柱工作长度的加长会降低斜导柱的刚性，所以综合考虑，在生产中斜角不超过25°，此设计选取:如下图所示：十 温度调节系统的设置在塑料注射成形中，注射模具不仅是塑料熔体的成形设备，还起着热交换器的作用。模具温40度调节系统直接影响到制品的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成形工艺要求不同，对模具温度的要求也不同。对于大多数要求较低模温的塑料，仅设置模具的冷却系统即可。但对于要求模温超过80C°的塑料以及大型注射模具，均需要设置加热装置。1冷却系统一般注射到模具内塑料温度为200ºC 左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60ºC以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽快地传给模具，以使塑料可靠冷却定型并可迅速脱模。对于粘度低、流动性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙66 等），因为成型工艺要求模温都不太高，所以常用常温水对模具进行冷却。通过查表可得尼龙6的成型温度与模具温度的范围：成型温度：模具温度：2.冷却介质冷却介质有冷却水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热容量大，传热系数大，成本低。用水冷却，即在模具型腔周围或内部开设冷却水道。3. 冷却系统设计原则冷却水道的开受模具上镶块和顶出杆等零件几何形状的限制，必须根据模具的特点，灵活地设置冷却装置，其设计要点如下：1) 尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡。2) 冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。根据经验，一般冷却水孔中心线与型腔壁的距离应为冷却水孔直径的倍（），冷却水孔中心距约为水孔直径的倍，水孔直径常为。进水管直径的选择应使水流速度不超过冷却水道的水流速度.避免产生过大的压力降应，应根据模具的具体大小和产品大小状况而定。3) 尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，当塑件壁厚均匀时，冷却水孔与型腔表面的距离应处处相等。4) 浇口出加强冷却。5) 应降低进水与出水的温差。一般进水与出水温度差不大于 5°。6) 合理选择冷却水道的形式。对于聚乙稀等收缩率较大的成型树脂，必须沿制品收缩大的方向设置冷却回路。7) 合理确定冷却水管接头位置。8) 冷却系统的水道尽量避免与模具上其他结构（如推杆孔、小型芯孔等）发生干涉现象。9) 冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。4.冷却回路的布置缩短成型周期有各种方法,而最有效的是制造冷却效果良好的模具,如果不能实现均一的快速的冷却,则会使制品内部产生应力而造成制品变形成形或开裂,所以我们必须根据制品的形状及壁厚设计,制造能实现均一的且高效的冷却回路.本模具冷却回路的设计如下图所示：5.冷却回路尺寸的计算1）冷却回路所需总面积：冷却回路总面积，；单位时间内注入模具中树脂的质量，；单位质量树脂在模具内释放的热量，（在这里取）;冷却水的表面传热系数，；模具成型表面的温度，；冷却水的平均温度，；2）冷却水的表面传热系数公式如下：冷却水的表面传热系数，；冷却水在该温度下的密度，；冷却水的流速，；冷却水孔直径，；与冷却水温度有关的物理系数；水的值与其温度（）关系平均水温5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.053） 冷却回路的总长度计算如下：冷却回路总长度，；冷却回路总面积，；冷却水孔直径，；4)冷却水体积流量的计算如下：冷却水体积流量，；单位时间内注入模具中树脂的质量，；单位质量树脂在模具内释放的热量，（在这里取）;冷却水的比热容，；冷却水在该温度下的密度，；冷却水出口处温度，；冷却水入口处温度，；十一 模架及其尺寸如下图： 十二 设计小结通过本次课程设计，自己对塑料模具有了更新的认识，虽然在设计的过程中遇到了很多的问题，但通过自己的努力翻阅课本、查阅资料都得到了解决，希望参加工作以后，自己更加努力成为一名优秀的模具设计师。 十三 参考文献1 塑料成型工艺与模具设计 编者 屈华昌（第二版）高等教育社出版。2 por/e模具设计 编者 王小虎、贾东永、查韬 清华大学出版社。35