塑料成型模具的設計

刖言塑料模具技術(shù)的發(fā)展日新月異，在現(xiàn)代工業(yè)、餐具、玩具等行業(yè)中的應用很廣泛，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備。此次畢業(yè)設計的題目是塑料成型模具的設計。塑料模具的分類很多，按照塑料制件的不同可分為：注射模、壓縮模、壓注模、擠出模、氣動成型模等。注塑模具又稱注塑成型，是熱塑性塑料制品生產(chǎn)的一種重要的方法。除少數(shù)塑料制品外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用注射成型方法生產(chǎn)塑料制品。注塑模具不僅用于熱塑性塑料的成型，而且成功用于熱固性塑料的成型。模具以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。模具的制造精度越高，制造成本越高，因此應延長模具的使用壽命，盡量縮短模具的制造周期，來降低生產(chǎn)成本。塑料制品以其密度小、質(zhì)量輕的優(yōu)點在工業(yè)中的應用日益普遍，大有“以塑代鋼”的趨勢。塑料模具可以滿足塑料的加工工藝要求和使用要求，可以很好的降低塑料制品的生產(chǎn)成本。塑料的質(zhì)量要靠模具的正確結(jié)構(gòu)和模具成型零件的正確形狀，精確尺寸幾較低的表面粗糙度來保證。本次設計的模具用于有機玻璃制品的生產(chǎn)制造。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗稱有機玻璃，屬于熱塑性剛性硬質(zhì)無色的透明材料，具有良好的綜合力學性能及電絕緣性，制品尺寸穩(wěn)定，容易成型，有一定的耐熱性、耐寒性和耐氣候性，表面硬度不夠，容易擦傷，易溶于有機溶劑，又可以軟化熔融，可再次成型為一定形狀的制品，如此可反復多次。因此選用該塑料有助于廢料和舊棄塑件的二次回收，循環(huán)利用。有一定的環(huán)保效應，減少了現(xiàn)實中的“白色污染”。1塑件成型工藝分析1.1塑件分析1.1.1塑件二維工作圖如圖1-1所示林，頂艮就BPMMA圖1-11.1.2塑件塑件材料名稱有機玻璃（PMMA）；色調(diào)無色透明；生產(chǎn)綱領(lǐng)大批量；塑件結(jié)構(gòu)該塑件外形為長方體類零件，但內(nèi)有凹腔和凸臺，塑件壁厚均約為2mm，其脫模斜度為30/?1°30/（取1°）,采用一般精度等級MT5級。1.2塑件原料0?昭）的工藝性能1.2.1支架底托的原料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）1物料性能聚甲基丙烯酸甲酯是剛性硬質(zhì)無色的透明材料，具有良好的綜合力學性能及電絕緣性，制品尺寸穩(wěn)定，容易成型，有一定的耐熱性、耐寒性和耐氣候性，易溶于有機溶劑，表面硬度不夠，容易擦傷。2成型性能無定形料，吸濕大，需干燥，不易分解；流動性中等，易發(fā)生填料不良，粘模，收縮，熔接痕等；宜高壓注射，在不出現(xiàn)缺陷的條件下取高料溫、高模溫，已增加流動性;模具澆注系統(tǒng)應光潔，脫模斜度大，頂出均勻，防止產(chǎn)生氣泡；注意控制成型溫度，以降低內(nèi)應力，改善透明性和強度；塑件應壁厚均勻，避免缺口，尖角，以避免應力集中；1.2.2PPMA塑料的主要技術(shù)指標密度(g.cm-3)1.16?1.20比體積dm-3.kg-10.86?0.89吸水性%0.2?0.0.4收縮率%1.6?2.0折射率1.49比熱cal/g/°C0.35延展率%7抗拉強度Kg/cm2670抗壓強度Kg/cm21100抗彎強度Kg/cm21000彎曲彈性模量Kg/cm23.1x104洛氏硬度HRC90表面電阻系數(shù)Q>1016體積電阻系數(shù)Qcm>1015擊穿強度Kv.cm-115.7?(PMMA)的注射成型工藝參數(shù)(1)注射機類型螺桿式；(2)加料段溫度。C180?190；(3)熱風循環(huán)干燥溫度。C70?80；時間h3?5；噴嘴溫度C180?200；模具溫度C40?90；注射壓力MPa70?150；保壓壓力MPa40?60；背壓壓力MPa14.5?40；成型時間S注射時間1?5；高壓時間5?10；冷卻時間15?30；總周期20?45；螺桿轉(zhuǎn)速r/min20?40；2注塑設備選擇2.1估算塑件體積該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用側(cè)澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。由于塑件中等大小，所以模具采用一模二腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用側(cè)澆口。2.1.1計算塑件體積由第一章可知塑件材料PMMA的密度為1.16?1.20-3，收縮率為1.6%?2.0%，計算出其平均密度為1.18-3,平均收縮率為1.8%。經(jīng)測繪初步估算得塑件體積V塑=2X135X17X2+2X24X17X2+2X117X16X2+2X10X16X2=18.940cm3；(按長方體估算)取塑件體積V塑=20cm3塑件質(zhì)量M塑=V塑P=20cm3X1.18-3=23.6g；2.1.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的0.6倍估算，由于該模具采用一模二腔。所以澆注系統(tǒng)凝料體積為V2=2V塑X0.6=2X20X0.6=24cm3；該模具一次注塑所需塑料的體積為V0=2V塑+V2=2X20+24=64cm3;2.2注塑機型號的選定根據(jù)塑料制品的體積與質(zhì)量，以及成型工藝參數(shù)初步選定注塑機的型號為SZ—250/1500型臥式螺桿注塑機2.2.1注塑機的主要技術(shù)參數(shù)如表2.1所示表2.1理論注射容積255cm3開模行程430mm注射壓力178MPa最大模具厚度350mm注射速率165g/s最小模具厚度220mm塑化能力35g/s鎖模形式雙曲肘螺桿轉(zhuǎn)速10?390r/min模具定位孔直徑125mm螺桿直徑42mm噴嘴球頭直徑12mm鎖模力1500kN噴嘴口直徑4mm拉桿內(nèi)間距460X400頂出行程90mm注：該注塑機由寧波市金星塑料機械有限公司生產(chǎn)2.2.2型腔數(shù)量的校核由注塑機料筒塑化速率校核型腔數(shù)目KMt3600-mnW；m1上式右邊^(qū)5222，符合要求。式中K——注塑機最大注塑量的利用系數(shù)，取0.8；M——注塑機的額定塑化量(g/h或cm3/h),該注塑機為35g/s；t——成型周期，因塑件較小，壁厚不大，取45s；m1——單個塑件質(zhì)量23.6g；m2——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量28.32g；按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)目Km-m°、m'2上式右邊^(qū)6.3222符合要求；式中m^注射機允許的最大注射量(g或cm3)255cm3；按注射機的額定鎖模力校核型腔數(shù)目注射機在充模過程中產(chǎn)生的脹模力主要作用在兩個位置：在兩瓣合模上的作用面積約為AI】FX135=3240mm2；瓣合模與支撐板的接觸處的作用面積A12-17X135=2295mm2；nW上式右邊^(qū)4.21N2符合要求;式中F——注射機的額定鎖模力(N),該注射機為15X105N；A12個塑件在模具分型面上的投影面積(mm2),A1=2A11=6480mm2；A2——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積(mm2),A2=0.35A1=2268mm2；P型——塑料熔體對型腔的成型壓(MPa),一般是注射壓力的30%?65%，該處取型腔的平均壓力為45MPa；3擬定模具結(jié)構(gòu)形式3.1分型面位置的確定在塑件設計階段，就應考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設計階段，應首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具設計制造都有很大的影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個關(guān)鍵因素。3.1.1分型面的選擇原則有利于保證塑件的外觀質(zhì)量；分型面應選擇在塑件的最大截面處；盡可能使塑件在動模一側(cè)；有利于保證塑件的尺寸精度；有利于簡化模具結(jié)構(gòu)；有利于排氣；該塑件在模具設計時已經(jīng)充分考慮了上述原則，同時根據(jù)提供的塑件實體并無側(cè)邊凹凸和槽，所以分型時只需軸向抽芯分型。3.1.2分型面的選擇及模具結(jié)構(gòu)充分考慮以上條件及有利于工藝操作，將分型面選擇在塑件下表面如圖3-1所示圖3-11.上型芯，2.定模型腔板，動模型腔板，4.下型芯。3.2確定型腔數(shù)目及排列方式當塑件分型面確定之后，就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對精度要求不高的小型塑件（沒有配合要求），形狀簡單，有是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具，就有獨特的優(yōu)越性，使生產(chǎn)效率大為提高。故有此初步擬定采用一模兩腔，如圖3-2所示。eIeL翌J圖3-2型腔分布4澆注系統(tǒng)形式和澆口設計澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注塑機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。4.1主流道設計主流道位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出4.1.1主流道尺寸1主流道小端直徑D=4（注射機噴嘴直徑）+（0.5?1）取D=5mm；2主流道球面半徑SR0=12（注射機噴嘴球頭半徑）+（1?2）mm取SR0=13；3球面配合高度h=3mm?5mm取h=3mm；4主流道長度由標準模架結(jié)合該模具結(jié)構(gòu)5主流道大端直徑D/=D+2tana^7.26（取錐角a=3°）D/=7mm；6澆口套總長L0=56mm；4.1.2主澆道形式主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸屬易損件，對材料要求嚴格，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼進行加工，并進行必要的熱處理工藝，其結(jié)構(gòu)如圖4-1所示，材料采用45鋼，熱處理淬火后表面硬度為50HRC?55HRC。

圖4-1澆口套4.2分流道設計4.2.1分流道的布置形式分流道在分型面上的布置與型腔排列相關(guān)，但應遵循兩方面的原則：一、排列緊湊，縮小模具板面尺寸；二、流程盡量要短，鎖模力力求平衡。該模具的流道位置布置采用平衡對稱式，這樣彎折少，長度短，無其他最佳方案選擇4.2.2分流道的長度梯形分流道的單向長度L1=32mm；總長度L=2L1=64mm。4.2.3分流道的形狀及尺寸為了便于加工及凝料的脫模，分流道大多設置在分型面上，工程設計中常采用梯形截面，加工工藝性能好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大，因此該模具的分流道也采用梯形，可根據(jù)以下經(jīng)驗公式確定其截面的尺寸即：B=0.2654十物4L,H=3B；B=0.2654v'25.4884'35^3.28取B=5,H=4.5；式中B——梯形最大底邊的寬度；m——塑件的質(zhì)量（g）23.6g；、單向分流道的長度35mm；H——梯形的高度。注：上式的使用范圍，即塑件厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g,且B的計算結(jié)果在3.2?9.5mm范圍內(nèi)才合理。4.3主流道冷料井設計冷料井位于主流道正對面的動模板上，其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量。開模時應將主流道中的凝料拉出，所以冷料井的直徑應稍大于主流道大端的直徑，該模具采用底部裝有拉料桿的Z字形槽冷料井。拉料桿直徑d=7（主流道大端直徑）+1=8mm，冷料井深度取11mm。4.4澆口設計澆口是連接流道與型腔之間的一般細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形式、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.07~0.09倍，澆口的截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5mm~2.0mm。澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。4.4.1澆口的類型及位置的確定該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時從所提供的塑件中可以看出，在中部033的圓周上設置側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開在垂直的分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便的調(diào)整沖模時的剪切速率和澆口的封閉時間，因而又稱為標準澆口。這種澆口加工容易，修整方便，而且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進料位置，因此它是廣泛應用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具中。4.4.2澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗計算經(jīng)驗公式為h=nt=0.8X2=1.6mm,w=——-——二°?、'5%5^2.23mm；3030綜合實際因素?。篽=1.6mm,w=2.2mm；式中h——側(cè)澆口深度；w——澆口寬度；A塑件外表面積；t——塑件厚度（平均厚度約為2mm）；n——塑件系數(shù)，由表查得n=0.8。表4-1塑料材料系數(shù)n塑料系數(shù)PE、PSPOM、PC、PPPA、PMMA、PVACPVCn0.9注：源自參考文獻［1］表6.6-5側(cè)澆口的經(jīng)驗計算由于側(cè)澆口的種類較多，現(xiàn)將常用的經(jīng)驗數(shù)據(jù)列于表表4-2側(cè)澆口的推薦尺寸塑件壁厚/mm側(cè)澆口尺寸/mm澆口長度L/mm深度h寬度w<0.80?0.50-1.01.00.8?2.40.5?1.50.8?2.42.4?3.21.5?2.22.4?3.33.2?6.42.2?2.43.3?6.4注：源自參考文獻［3］表6.6-6綜上得側(cè)澆口尺寸：深度h=1.6mm寬度w=2.2mm長度l=2.0mm其尺寸實際應用效果如何，應在試模中檢驗與改進。4.4.3澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應相同，各個澆口也相同，因此整個澆注系統(tǒng)理論上是平衡的。4.4.4澆注系統(tǒng)凝料體積計算主流道與主流道凝料井凝料計算172…152V、=3兀x——x120一3兀x——x60牝1146.681mm3；分流道凝料體積V=20x1x(6+5)x5=550mm3；梯2澆口凝料體積V澆艮小，可取為零。澆注系統(tǒng)凝料體積V總=V主+V梯+V澆=1146.681+550+0=1696.681mm3；由于該值小于前面對澆注系統(tǒng)凝料的估算，所以前面的有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項計算與校核符合要求，不需要從新計算。4.4.5流過澆注系統(tǒng)各截面熔體的體積計算流過澆口的體積V亍V塑=20.0cm3；流過分流道的體積V2=V塑+V梯=20.55cm3；流過主流道的體積V1=2V2+V主=42.247cm3；4.4.6普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計算與校核確定適當?shù)募羟兴俾蔣根據(jù)經(jīng)驗澆注系統(tǒng)各段的Y取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好。1）主流道=5x102廠1?5x103廠12）分流道=5x102廠13）側(cè)澆口g=5x103廠i?5x104廠1

2確定體積流率（澆注系統(tǒng)中各段的q值是不相同的）1）主流道體積流率qs因塑件小，即使是一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，所需注射塑料熔體的體積也不是很大的，而主流道的尺寸并不?。ê妥⑸錂C噴嘴孔直徑相關(guān)聯(lián)）因此主流道體積流率并不大，取Ys=1x103S-i代人得q=—R3y=—x0.653x103=21.56cm3/s；s4ss42）澆口體積流率qg側(cè)（矩形）澆口用適當?shù)募羟兴俾蔣g=1x104S-1代人得.6=9.39cm3/s.6=9.39cm3/s；=———=0.22x0.162x1x1046注射時間（充模時間）的計算1）模具充模時間V—Sqs42.24721.56=1.96s；V—Sqs42.24721.56=1.96s；式中qS——主流道體積流率；ts——注射時間，s；Vs——模具成型時所需塑料熔體的體積，cm3；2）單個型腔充模時間tG匕20qtG匕20qG=939=2.13s；3）注射時間根據(jù)經(jīng)驗公式求得注射時間t=tS/3+2tG/3^2.07s根據(jù)表2-1可知t＞注射機最短注射時間，所選時間合理。校核各處剪切速率1）澆口剪切速率=3.41x103s-1合理；6Vg_6x20./Wh2=‘0.22x0.162）分流道剪切速率

=3.41x103s-1合理；Y尸*=3.3、39.5紡0.653=1.5x102占-1，基本合理。n4kcNA?式中qr=了=9.43cm3/s,R=31——=0.65。3）主流道剪切速率Ys=*=3.3、A%/，=8.2x102J，合理。n式中R=Rs=0.65cm。5成型零件的結(jié)構(gòu)設計和計算塑料模具型腔在成型過程中受塑料熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度的計算來確定型腔壁厚，尤其對重要的精度要求高的模具型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。5.1型芯和型腔的工作尺寸計算5.1.1型腔的工作尺寸計算型腔的徑向工作尺寸計算公式如下：L=[L塑（1+k）-（3/4）式中L塑一一塑件外形公稱尺寸k——塑件的平均收縮率△——塑件的尺寸公差A——模具制造公差△]+a0長133mm，寬25mm；取公式如下：L=[L塑（1+k）-（3/4）式中L塑一一塑件外形公稱尺寸k——塑件的平均收縮率△——塑件的尺寸公差A——模具制造公差△]+a0長133mm，寬25mm；取1.8%；取MT5級；取塑件相應尺寸公差1/3?1/6徑向方向L1=[16X(1+1-8%)-0-75X0-38]+6x0.38=16.00+。.06深度方向L2=[24X(1+1.8%)-0.75X0.44]+1x0.4460=24.10殷7H=[H塑(1+k)-(2/3)△:^H1=[17X(1+1-8%)-(2/3)X0-58]+6x0.58=16.92+。.10.H2=[4X(1+1.8%)-(2/3)X0.44]+1X0.4460=3.78+0-07-

05.1.2型芯的工作尺寸計算上型芯的長度工作尺寸計算公式如下:1=[1塑(1+k)+(3/4)A]0g11=[112X(1+1.8%)+0.75X0.66]0-1(0.66)6H2=[4X(1+1.8%)-(2/3)X0.44]+1X0.4460=3.78+0-07-

05.1.2型芯的工作尺寸計算上型芯的長度工作尺寸計算公式如下:1=[1塑(1+k)+(3/4)A]0g11=[112X(1+1.8%)+0.75X0.66]0-1(0.66)6=114.450-0-1012=[6X(1+1.8%)+0.75X0.14]0=6.213七詢1\J-U匕0-(0-14)6下型芯的長度工作尺寸計算公式如下:1=[1塑(1+k)+(3/4)A]0g13=[10X(1+1.8%)+0.75X0.28]0-1(0-28)6=10.39°-0-0914=[19X(1+1.8%)+0.75X0.44]0-1(0-44)6=19.67-0-0715=[20X(1+1.8%)+0.75X0.44]0-1(0-44)=20.69-0-07下模芯的高度工作尺寸計算公式如下:h=[h塑(1+k)+(2/3)A]%h1=[13x(1+1.8%)+(2/3)x0.52]0-1(0-52)6=13.58-0-09'apL)1/3(apL)1/3S=[32^J=0.31L5J式中S——矩形型腔場邊的側(cè)壁厚度；P——型腔所受壓力60Mpa；

L——型腔長邊長度136mm；a型腔側(cè)壁受壓高度15mm；a/型腔側(cè)壁全高度17mm；Is]——允許變形量0.04?0.05mm；E——模具材料的彈性模量200GPa；"]——模具材料的許用應力465MPa；(S=0.31x(S=0.31x136k15x60x136200x109x17x46533.6mm圖5-12）按強度計算公式1/2S==0.71LS=0.71x136—~——2=32.5mm；k17x465)型腔底板厚度的計算按剛度計算S=h=1P”「]J-4Ll2+13』3TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"_32Eb/|s]_h=14.1mm按強度計算h=[4]:「3x42x136x24心一h=—-~———(2x199—136)^13.5mm<15mm，符合要求。[4x315x465_6合模導向機構(gòu)設計當采用標準模架時，因模架本身帶有導向裝置，一般情況下設計人員只要按模架規(guī)格選用即可，若需要采用精密導向定位裝置，則需由設計人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進行具體設計。6.1導向機構(gòu)的總體設計6.1.1設計要點導向零件應合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后變形。該模具采用4根導柱，其布置為等直徑導柱對稱分布。該模具導柱安裝在支撐板上，導套安裝在定模固定板上和推板上。為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應有承屑槽，即可削去一個面或在導套的孔口倒角，該模具采用后者。在合模時，應保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞。動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。6.2導柱設計該模具采用帶頭導柱，不加油槽，如圖6-1所示。導柱長度必須比凸模端面高度高出6mm?8mm。為使導柱能順利地進入導向孔，導柱的端部常做成圓錐形或球形的先導部分。導柱的直徑應根據(jù)模具的尺寸來確定，應保證具有足夠的抗彎強度（該導柱直徑由標準模架可知為①25mm）。導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按H7/k6配合，導柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。導柱的工作部分的表面粗糙度Ra=0.4umo導柱應具有堅硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。

圖6-1帶頭導柱6.3導套設計導套與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，保證模具運動導向精度的遠套型零件。導套常用的結(jié)構(gòu)類型有兩種：直導套(GB/T4169.2-1984)、帶頭導套(GB/T4169.3-1984)。結(jié)構(gòu)形式采用帶頭導套和直導套兩種如圖6-2所示；導套的端面應倒角，導柱孔做成通孔，利于排出孔內(nèi)的剩余空氣。導套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為0.4umo導套外徑與模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０?。導套材料可用淬火鋼或銅(青銅合金)等耐磨材料制造，該模具中采用T8Aoab圖6-2a.帶頭導套b.直導套7脫模推出機構(gòu)設計7.1脫模推出機構(gòu)設計注射成型的每一個環(huán)節(jié)中，塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也稱為推出機構(gòu)。7.1.1脫模機構(gòu)設計原則脫模機構(gòu)設計時必須遵循以下原則因為塑料冷卻收縮時抱緊凸模，所以頂出力的作用點應盡量靠近凸模；頂出力應作用在塑件剛性和強度最大的部位，如加強條、凸緣、壁厚等處，作用面積盡可能大些，以防止塑件變形和損壞；為保證良好的塑件外觀，頂出位置應盡量設在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位；若頂出部位需設在塑件使用或裝配的基面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件0.05?0.1mm，否則塑件會引起凸起，影響基面的平整。7.1.2脫模機構(gòu)設計該模具采用推板推出機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示圖7-11.定模型腔板2.推板3.推桿動模型腔板5.型芯采用簡單脫模機構(gòu)，在動模一側(cè)施加一次頂出力，就可以實現(xiàn)塑件脫模的機構(gòu)稱為簡單脫模機構(gòu)。通常包括頂桿（或推桿）脫模機構(gòu)等。頂桿多用T8A或T10A材料，頭部淬火硬度達50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8um，和頂桿孔呈H8/f8配合。頂桿是模具標準件。8注射機工藝參數(shù)校核8.1最大注射壓力校核注射機的額定注射壓力即為該注射機的最高壓力，即Pmax=150MPa，應該大于注射成型時所需調(diào)用的注射壓力P°即PmaxNk/P0式中k/——安全系數(shù)，常取k/=1.25?1.4，這里取1.25實際生產(chǎn)中該模具成型時所需壓力P°為70?120MPa，代入計算符合要求。8.2最大注射量校核注塑機的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注量的80%。所以，選用的注塑機最大注塑量應滿足Vmax=aV=0.8X255=204cm3式中Vmax——模具型腔和流道的最大容積；V——指定型號與規(guī)格的注射機注射容積該注射機取255cm3；a——注射系數(shù)可取0.75?0.85這里取0.8；倘若實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長，所以最小注射量容積Vmin=0.25V=0.25X255=63.75cm3故每次注射的實際注射量容積V應滿足Vmin<V0<Vmax而V0=64cm3，符合要求。第8.3節(jié)鎖模力校核所需鎖模力計算F鎖=KAP型=1.2X8748X45=472.3kN而F=1500kNNF鎖，符合要求。第8.4節(jié)安裝尺寸校核8.4.1噴嘴尺寸主流道的小端直徑D大于注射機噴嘴d，通常為D=d+(0.5?1)mm對于該模具d=4mm(見表2.1)取D=5mm，符合要求。主流道入口的球面半徑SR0應大于注射機噴嘴球半徑SR，通常為SR廣SR+(1?2)mm對于該模具SR=12mm(見表2.1)取SR0=13mm，符合要求。8.4.2.最大與最小模具厚度模具厚度H應滿足Hmin<H<Hmax；式中H.=220mm，H=350mm；而該套模具厚度H=25+32+25+25+40+80+25=252mm，符合要求。8.5開模行程和推出機構(gòu)的校核8.5.1開模行程校核開模行程HHNH1+H2+(5?10)mm式中H注射機動棋板的開棋行程(mm)取300mm；H1塑件推出行程(mm)取17mm；H2——包括流道在內(nèi)的塑件高度(mm)其值為H2=17+32+25+(5?10)=79?84mm小于300,符合要求。8.5.2推出機構(gòu)校核該注射機推出行程為90mm，大于H「15mm,符合要求。8.6模架尺寸與注射機拉桿內(nèi)間距校核該套模具模架的外形尺寸為315mmX315mm，而注射機拉桿內(nèi)間距為460mmX400mm，符合要求。9模架的確定和標準件的選用以上內(nèi)容計算確定之后，便可以根據(jù)計算結(jié)果選定模架了。設計時，模架的部分可參照模板標準尺寸來繪圖，但在生產(chǎn)設計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式、規(guī)格及標準代號，這樣能大大縮短模具的制造周期，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進行必要的強度校核或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其對于大型的模具是尤為重要的。9.1模架的確定由前面型腔的布置以及相互位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架系列，選用結(jié)構(gòu)形式為A4型標準模架，結(jié)構(gòu)如圖9-1所示，模架尺寸為250mmX315mm的標準模架，可符合要求。模架上所有的螺釘都采用內(nèi)六角螺釘(節(jié)省工作空間)，模具表面盡量不要有突出部分，模具外表面應光潔，加涂防銹油。兩模板之間應有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便的分開兩塊模板。9.2.1定模座板定模座板尺寸（315mmX315mm、厚25mm）。定模座板是模具與注塑機連接固定的板，材料為45鋼。通過4個M12的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模型腔板連接；定位圈通過4個M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其相連；定模座板與澆口套采用H8/g7的配合。9.2.2定模型腔板定模型腔板尺寸（250mmX250mm、厚32mm）。用于固定上型芯（凸模固定板）、導套。該板應有一定的厚度，并有足夠的強度，一般材料選用45鋼，最好調(diào)質(zhì)230HB?270HB,熱處理淬硬50HRC?55HRC。其上的導套孔與導套一端采用H7/k6配合，定模型腔板與澆口套采用H8/g7配合；與組合型芯采用H7/m6配合。9.2.3推件板推件板尺寸（250mmX315mm、厚25mm）。用于推出塑件，使塑件順利脫模，并且起固定直導套的作用，應有一定的厚度及強度，一般材料選用45鋼或T8鋼，熱處理淬硬54HRC?58HRC。其上的導套孔與導套采用H7/k6配合；與下型芯采用可采用H7/m6配合；拉料桿孔與拉料桿采用H9/e8配合。9.2.4動模固定板支承板尺寸（250mm?315mm、厚25mm）。該套模具的下型芯和導柱都固定在支撐板上，材料選用45鋼較好，熱處理淬硬43HRC?48HRC。其上的導柱與導柱孔采用H7/k6配合;與下型芯采用H7/f7配合;推桿孔與推桿采用H7/d6配合；拉料桿孔與拉料桿采用H9/e8配合。9.2.5支撐板動模固定板尺寸（250mmX315mm、厚40mm）。固定板應具有較高的平行度和硬度。材料一般選用45鋼。其上的推桿孔與推桿采用H7/d6配合；拉料桿孔與拉料桿采用H7/e8配合。9.2.6墊塊墊塊尺寸（50mmX250mm、厚80mm）。主要作用在動模座板與動模固定板之間形成推出機構(gòu)的動作空間，同時起到調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應注射機的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。模具材料墊塊材料可為45鋼，也可用Q235、HT200等，該模具采用45鋼制造。墊塊的高度h校核hNh[+h2+h3+s+8=0+20mm+16mm+17mm+5mm=58mm，符合要求。式中h1——頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具沒有采用限位釘結(jié)構(gòu)，固其值為0；h2推板厚度，為16mm；h3推桿固定板厚度，為20mm；s推出行程，為17mm；8推出行程富余量，一般為3mm?6mm，取5mm；9.2.7推板推板尺寸（146mmX250mm、厚20mm）。材料為45鋼。用4個M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。9.2.8推桿固定板推板固定板尺寸（146mmX315mm、厚16mm）。材料為45鋼。其上的推桿固定孔與推桿采用H7/d6配合；拉料桿孔與拉料桿采用H7/n6配合。9.2.9動模座板動模座板（315mmX250mm、厚25mm）。通過4個M16的內(nèi)六角圓柱螺釘與墊塊、動模固定板、支承板連接，材料為45鋼。該套模具屬小型模具，排氣量很小，而且采用了組合型芯，側(cè)澆口設在分型面處，模具的模溫只要求在90°C以下，因此本設計中都不單獨開設排氣槽，且無需設計加熱裝置與冷卻系統(tǒng)。10模具的裝配裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。塑料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準；另一種是已有導柱導套塑料模架的。因該模具使用標準模架，而只能使用后一種方法。10.1模具的裝配程序及工藝10.1.1裝配程序定裝配基準；配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不小于8