江苏建筑职业技术学院注塑模毕业设计说明书

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1、徐州建筑职业技术学院毕业设计说明书塑料注塑模具设计-带轮专业名称：机电一体化作者： 指导教师：戴珊珊 中文摘要摘要：近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，2007年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到20%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。 明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。最后用autoCAD绘制了一套

2、模具装配图和零件图。 本课题通过对带轮的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图 关键词：塑料模具，注射成型 In recent years, Chinas household electrical appliance industry in the development of high-speed tooling industry, in particular the plastic mold of the ever-increasing demands. In 2007, the plastic mold industry in the entire

3、 Die share has risen to 20% According to the experts predict that in the next few years, China plastic mold industry will continue to maintain an average annual growth rate of 10% over the high rate of development. Domestic market to plastic mold injection mold greatest demand, which focused on the

4、development of engineering plastics die. Plastic injection molding molding is an important method, which is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, Molding can be a complex shape of precision plastic parts. Defined the design, determine the injection molding process as well as some sp

5、ecific details of the calculation and verification. The design of such a structure can be used to ensure reliable Die work to ensure that the other parts of the tie. Finally, a set of auto mapping mold parts and assembly plans. The subject of belt injection mold design, and to consolidate and deepen

6、 the learning, has been fairly satisfied with the results, achieved the desired design intent Keywords : plastic mold; injection molding;前言塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而注塑模具是其中发展较快的种类，因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工

7、质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材

8、料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来。目 录 第一章 塑

9、件的成形工艺性分析1第二章 模具结构形式的拟定5第三章 分型面位置的确定7第四章 浇注系统的形式和浇口的设计9第五章模架的确定和标准件的选用14第六章 合模导向机构的设计22第七章 脱模推出机构的设计24第八章 成型零件的设计26第九章 排溢系统的设计32第十章 模具材料的选择3338第一章 塑件的成形工艺性分析一、塑件材料的选择及其结构分析1、塑件（带轮）模型图：图1-1 塑件图2、塑件材料的选择：选用ABS（即丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）。3、色调：黑色。4、生产批量：大批量。5、塑件的结构与工艺性分析：1）结构分析塑件为壳体的上半部分，应有一定的结构强度，由于该塑件为带轮，因此对表面粗糙度

10、要求不高。2）工艺性分析精度等级：采用5级低精度脱模斜度：塑件外表面 1 塑件内表面 1（脱模斜度不包括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。）二、ABS的注射成型工艺1、注射成型工艺过程1）预烘干-装入料斗-预塑化-注射装置准备注射-注射-保压-冷却-脱模-塑件送下工序2）清理模具、涂脱模剂-合模-注射2、ABS的注射成型工艺参数(模具课程设计指导p160)1）注射机：螺杆式2）螺杆转速（r/min）：3060（选30）3）预热和干燥：温度（C） 8085 时间 (h) 234）密度（g/ cm）:1.021.055）材料收缩率（）：0.30.86）料筒温度（C

11、）：后段 150170 中段 165180 前段 1802007）喷嘴温度（C）：1701808）模具温度（C）：50809）注射压力（MPa）：6010010）成形时间（S）：注射时间 2090 高压时间 05 冷却时间 20120 总周期 5022011）适应注射机类型：螺杆、柱塞均可12）后处理：方法 红外线灯、烘箱 温度（C） 8085 时间（h） 23三、ABS性能分析1、使用性能：1) 综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。2) 耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。3) 水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。4) 尺寸稳定，易于成型和机械加工，与

12、372有机玻璃的熔接性良好，经过调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。2、成型性能：1) 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种确定成型方法及成型条件。2) 吸湿性强，含水量应小于0.3，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。3) 流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。4) 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250 C左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 5060

13、 C，要求光泽及耐热型料宜取 6080 C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180230 C，注射压力为 100140 MPa，螺杆式注塑机则取 160220 C，70100 MPa为宜。5) 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。6) ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 以上。7) 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。3、ABS主要技术指标：表1-1 热物理性能密度(g/ cm)1.0210

14、5比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温度(C)130表1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)

15、5085四、ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温度为70C左右热变形温度约为93C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。消除措施：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提高模具预热温度。五、注射机的选择塑件的体积：V=V1+V2+V3=n(63/2)4+n(80/2)6.5+n(88/2)3.5=66.395cmABS的密度为：1.1kg/dm塑件的质量为：1.1kg/dm66.395cm=73.035g由塑件的质量查表(模具课程设计指导p166)可知道选XSZY125型的注射机第二章 模具结构形式的拟定一、确

16、定型腔数量及排列方式一般来说，精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构；对于精度要求不高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。型腔的数目可根据模型的大小情况而定。该塑件对精度要求不高，为低精度塑件，再依据塑件的大小，采用一模一型的模具结构。 图2-1 型腔结构二、模具结构形式的确定1多型腔单分型面模具：塑件外观质量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。2多型腔多分型面模具：塑件外观质量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此结构。该塑件外观质量要求不高，是尺寸精度要求较低的小型塑件，

17、因此可采用多型腔单分型面的设计。从塑件上容易看出模具的分型面位置、推出机构的设置以及浇口的位置。分型面为单分型面垂直分型。最常用的浇口形式有：第一是侧浇口。这种浇口形式注射工艺工人比较熟悉，在制造上加工比较方便，但不得因素是浇道流程长，热量损耗大，因此容易产生明显的拼料痕迹。如果要得到改善，则需加大浇道尺寸，但随之浇道部份的回料增多。其次塑料的进料口部分需去毛刺，这样既增加了去毛刺的工时，又损坏了周围的美观。第二是点浇口。塑料注射时，在点浇口以高速注入型腔，一部份动能转变为热能，因此塑料在会合时的热量损耗比侧浇口少，所以会合处熔合较好，熔接痕不太明显。其缺点是塑件的正面将留下点烧口的痕迹，影响

18、塑件的美观，并且为了取出点浇口的浇道剩料，型腔必须移动。由于型腔重量较大，所以不方便移动。第三种是综合上述两种浇口形式的优缺点，采用剪切浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺辅助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇

19、口可手工去除。第三章 分型面位置的确定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艺有密切关系，并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模。一、分型面的形式该塑件的模具只有一个分型面，垂直分型。二、 型面的设计原则由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：1分型面应选在塑件外形最大轮廓处2确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模3保证塑件的精度4满足塑件的外观质量要求5便于模具制造加工6注意对在型面积的影响7

20、对排气效果8对侧抽芯的影响在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。三、分型面的确定根据以上原则，可确定该模具的分型面如下图：图 3-1 分型面第四章 浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道的浇注系统两大类。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。该模具采用普通流道浇注系统，普通浇注系统一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。一、浇注系统对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量的

21、影响1、对浇注系统进行整体设计时，一般应遵循如下基本原则：1) 了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性。2) 采用尺量短的流程，以减少热量与压力损失。3) 浇注系统的设计应有利于良好的排气。4) 防止型芯变形和嵌件位移。5) 便于修整浇口以保证塑件外观质量。6) 浇注系统应结合型腔布局同时考虑。7) 动距离比和流动面积比的校核。2、 在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：1) 塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件 质量。 2) 模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多 腔，浇注系统需按型腔布局设计。3) 塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁

22、厚，技术要求等因素，结合选择分型 面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。4) 塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。5) 注射机安装模板的大小：在塑件投影面积比较大时，设置浇注系统时应考虑到注射机模板大小是否允许，并应防止模具偏单边开设进料口，造成注射时受力不匀。6) 成型效率：在大量生产时设置浇注系统还应考虑到在保证成型质量的前提下尽量缩短流程，减少断面积以缩短填充及冷却时间，缩短成型周期，同时减少浇

23、注系统损耗的塑料。7) 冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施。 二、主流道的设计主流道的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最“远”位置的能力。在卧式注射机上使用的模具中，主流道垂直于分型面，为使凝料能从其中顺利拔出，需设计成圆锥形，锥角为26。1、主流道的尺寸XSZY125型的注射机 喷嘴前端孔径：d = 3 mm 喷嘴前端球半径R = 12 mm 定位孔直径1） 主流道小端直径 主流道小端直径 d = 注射机喷嘴直径 + 2 3 = d + 1

24、3 取 d =4（mm）。2） 主流道的球半径主流道的球半径R = 12 + 1 2 取R = 14（mm）。3） 球面配合高度球面配合高度为 H=(1/31/5)R= 5（mm）。4） 主流道长度主流道长度L，上标准模架及该模具结构，取L =55（mm）5） 主流道锥度主流道锥角一般应在26，取 = 4，所以流道锥度为/2=2。6） 主流道大端直径主流道大端直径 D = d+2Ltg（/）（=4） 7（mm）7） 主流道大端倒圆角倒角 D/8 1（mm）2、主流道衬套的形式主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注射机喷嘴及一定温度、压力的塑料熔要冷热交换地反复接触，属易损件，对材料要求较高，

25、因而模具的主流道部分常设计成可拆卸更换的衬套式（俗称浇口套），以便有效地选用优质钢材单独进行加工和热处理。一般采用碳素工具钢如45、T8A、T10A等，热处理要求淬火53 57 HRC。主流道衬套应设置在模具对称中心位置上，并尽可能保证与相联接的注射机喷嘴同一轴心线。主流道衬套的形式有两种：一是主流道衬套与定位圈设计成整体式，一般用于小型模具；二是主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合在固定在模板上。该模具尺寸较小，主流道衬套可以选用整体式。设计出主流道衬套的尺寸如下图： 图4-1 主流道的具体尺寸五、浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数

26、量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。浇口的主要作用是：1) 型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流；2) 易于切除浇口凝料；3) 对于多型腔的模具，用以平衡进料；浇口的面积通常为分流道面积的 0.03 0.09。浇口的截面有矩形和圆形两种。浇口长度约为 0.5 2 mm左右。浇口的尺寸一般根据经验公式确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。六、浇口的形式及特点根据一模一件的原则，采用直浇口。因为塑件侧壁距离横浇道较远，因直接在侧壁进料是很难实现的，因此又增设了工艺输助浇口，从而使浇注系统进一步完善。这种浇口形式主要有以下优点：一是塑件表面无浇口痕迹，并且外表面无明显的熔接痕，所以外观质量较

27、好。二是浇口的位置和数量可视塑件的质量而增加、减少或改变浇口的位置、模具修改也比较方便。三是在塑件顶出的同时，浇口剪断并脱落，可节省去毛刺工序，并有得于机床自动化。从塑料流程尽量一致的原则出发，采用了两个剪切浇口处都设有顶杆，用以切断剪切浇口，其工艺辅助浇口可手工去除。1、浇口尺寸的确定浇口结构尺寸可由经验公式，并由塑料模具技术手册之轻工模具手册之一中图3-31 查得，浇口深度 h = 0.5 2.0h = n t = 0.8 取 h = 1 （mm）式中 h浇口深度（mm）; n塑料系数，由塑料性质决定； t塑件壁厚（mm）.浇口宽度 b = 1.5 5.0 取 b = 1.8 （mm）式中

28、 A塑件型腔表面积。浇口长度 l = 0.5 1.75为了去除浇口方便，浇口长度 l 也可取 0.72.5。所以可取 l = 1.0 （mm）注：其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。2、浇口位置的选择浇口位置的选择对塑件质量的影响极大。选择浇口位置时应遵循如下原则：1) 避免塑件上产生缺陷；2) 浇口应开设在塑件截面最厚处；3) 有利于塑料熔体的流动；4) 的利于型腔的排气；5) 考虑塑件受力情况；6) 增加熔接痕牢度；7) 流动定向方位对塑件性能的影响；8) 浇口位置和数目对塑件变形的影响；9) 校核流动比；10) 防止型芯或嵌件挤压位移或变形。此外，在选择浇口位置和形式时，还应考

29、虑到浇口容易切除，痕迹不明显，不影响塑件外观质量，流动凝料少等因素。第五章模架的确定和标准件的选用选择模架时尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式，规格及标准代号。模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其时对大型模具，这一点尤为重要。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。模架上要有统一的基准，所有零件的基准应从这个基准推出，并在模具上打出相应的基准标记。一般定模座板与定模固定板要用销钉定位；动、定

30、模固定板之间通过导向零件定位；脱出固定板通过导向零件与动模或定模固定板定位；模具通过浇注套定位圈与注射机的中心定位孔定位；动模垫板与动模固定板不需要销钉精确定位；垫快不需要与动模固定板用销钉精确定位；顶出垫板不需与顶出固定板用销钉精确定位。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有突出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便地分开两块模板。一、定模固定板（定模座板）（235255，厚30mm）主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合；通过8个10的内六角螺钉与定模固定板连接；定模垫板通常就是模具与注射机连接处的定模板。二、型心

31、固定板（255170，厚25mm）有一个型芯固定孔；其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。三、动模板（255170，厚50mm）用于固定型芯（型心）、导套。为了保证型心或其它零件固定稳固，固定板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般用45钢或Q235A制成，最好调质230270HB；四、上型心固定板（255170，厚17mm）其上的推板导柱孔与导柱采用H7/f6配合。五.支承板（255170，厚16mm）支承板板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止型腔、型芯、导柱或顶杆等脱出固定板，并承受型腔、型芯或顶杆等的压力，因此它要具有较高的平行度和硬度。一般采用45钢，经热处理235

32、HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB，或结构钢Q235Q275。还起到了支承的作用，其要承受成型压力导致的模板弯曲应力。六、推杆固定板（105100，厚13mm）固定推杆。七、推板（105100，厚13mm）第六章 合模导向机构的设计注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面导向机构用于动、定模之间的精密对中定位。一、机构的功用1、导向机构的功用1）定位作用；2）导向作用；3）承载作用；4）保持运动平稳作用。2、定位机构的功用对于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生产批量大的注射模，仅用导柱导向机构是不

33、完善的，还必须在动、定模之间增设锥面定位机构，有保持精密定位和同轴度的要求。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。此模具为小型模具，对精度要求也不是很高，所以不需要用定位机构，可直接由导向机构定位。二、导向结构的总体设计1、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，防止导柱和导套压入后变形；2、该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱不对称布置；3、该模具导柱安装在动模固定板上，导套安装在定模固定板上；4、为了保证分型面很

34、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；5、各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行；6、在合模时，应保证导向零件首先接触，避免型心先进入型腔，导致模具损坏；7、当动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。三、导柱的设计1、该模具采用带头导柱，且不加油槽；2、导柱的长度必须比型心端面高度高出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20；5、导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/m6配合。导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配

35、合；6、导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m；7、导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为55HRC以上或45#钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度55HRC以上。第七章 脱模推出机构的设计脱模机构是注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置。一、脱模机构的设计原则脱模机构一般应遵循下述原则 塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，致使模具结构简单； 防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及所在部位，有针对性地选择合适的脱模装置，使推出重

36、心与脱模阻力中心线相重合；由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点应尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大部位，作用应尽量大一些，以防止塑件变形或损坏 力求良好的塑件外观，在选择顶出装置时，应尽量设在塑件内部或对塑件外观质量影响不大的部分，在采用推杆脱模时，尤其要注意这个问题； 结构合理可靠，脱模机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易，且有足够的强度和刚度。二、推出方式的选择推出的基本方式：1、手动推出：开模后由人工操纵的推出机构推出塑件，一般多用于塑件滞留在定模现则的情况。2、机动推出机构：利用注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件的自动脱模。3、液压或气动推出：依靠

37、设置在注射机上的专用液压或气动装置，将塑件推出或从模具中吹出。常用的推出零件有：1、推杆推出：推杆推出时一种基本的也是一种常用的制品推出方式。常用的推杆形式有圆形、矩形、“D”形。2、推件板推出：对于轮廓封闭且周长较长的制品，采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3、气压推出：对于大型深型腔制品，经常采用或辅助采用气压推出方式。本套模具的推出机构形式采用机动推出机构，用推杆推出。每个塑件由6个阶梯形推杆推出。三、塑件的推出机构的设计原则1、 推杆应设在脱模阻力大的地方；2、 推杆应均匀布置；3、 推杆应设在塑件强度、刚度较大处；4、 该推杆的形式（阶梯形推杆）；5、 推杆直

38、径与模板上的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合；6、 通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.050.10mm；7、 推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象；8、 推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8。第八章 成型零件的设计成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高

39、压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。设计时应首先根据塑料的性能、制件的

40、使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的

41、结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。一、成型零件的选材对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：1、机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。2、抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra0.05m。要求钢材硬度在HRC3540为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。3、耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔

42、的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。4、具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。根据塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述标准，故笔者在PMS（10Ni3CuAlVS）的供货硬度为HRC30，易于切削加工。而后在真空环境下经过500550，以510h时效处理。钢材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有HRC4045，耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜面抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。二、型腔部分的结构设计1、型腔尺寸的计算为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类（

43、1）型腔工作尺寸计算。塑件尺寸精度5级，其公差值查表得：880-0.52mm 、63-00.4mm,ABS100塑料的平均收缩率Scp=(0.6+1.0)/2 =0.8,模具制造公差=/4，型腔尺寸计算：型腔工作尺寸的计算采用平均尺寸法，公式： =(88+880.008-0.750.52)+00.52/4 =88.3mm =(63+630.008-0.750.4)+00.4/4 =63.2 mm式中 型腔径向尺寸（mm）； 塑件的平均收缩率（ABS收缩率为0.3%0.8，平均收缩率为0.55%）； 塑件径向公称尺寸（mm）； 塑件公差值(mm)（3/4项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.50

44、.8之间，取0.6）；凹模制造公差（mm）(当尺寸小于50mm时，z=1/4；当塑件尺寸大于50mm时，z=1/5)； 塑料的最小收缩率（）（2）型腔高度尺寸计算，塑件尺寸精度5级，其公差值查表得12-00.32mm，型腔尺寸计算如下 =（21.5+21.50.008-0.670.32）+00.32/4mm =21.4+00.08mm式中 凹模深度尺寸（mm）； 塑件高度公称尺寸（mm）； 2/3项，有的资料介绍系数为0.5； 其他符号意义同上。三、型心部分的结构设计1、上型心尺寸的计算（1）上型心径向尺寸计算，塑件尺寸精度5级，其公差值查表得80+00.46mm、66mm、62mm =(80

45、+800.008+0.750.46) =80.8mm =(66+660.008+0.750.46)mm =66.9mm =(62+620.008+0.750.4) =62.7（2）下型心径向尺寸计算，塑件尺寸精度5级，其公差值查表得55mm、20mm =(55+550.008+0.750.42) =55.8mm =(20+200.008+0.750.22) =20.3型心径向尺寸的计算采用平均尺寸法， 公式如下：型芯径向尺寸（mm）；型芯的制造公差（mm）；其他符号意义同上。（3）型心深度尺寸计算, 塑件尺寸精度5级，其公差值查表得4mm =(4+40.008+0.670.12) =3.9 型

46、心深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：型心深度尺寸（mm）；塑件孔深度尺寸（mm）；其他符号意义同上。（4）中心距尺寸计算,公式如下模具中心距尺寸（mm）；塑件心中距尺寸（mm）。1、 型心形状的确定根据模具的具体结构，可设计出型芯嵌块如下图所示：图 10-2 型芯四、型腔壁厚的校核在注射成形过程中，塑件承受塑料熔体的高压作用，因此模具型腔应该有足够的强度。型腔强度不够将会发生塑件变形，甚至破坏；刚度不足将会产生过大弹性变形，导致型腔向外膨胀，并产生溢料间隙。模具型腔壁厚的计算，应以最大压力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛盾，型腔壁厚应以满足刚度条件为准；而对于小

47、尺寸的模具型腔，强度不足是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。以强度计算和以刚度计算所需的壁厚相等时的型腔内尺寸即为强度计算和刚度计算的分界值。在分界值不知道的情况下，应分别按强度条件和刚度条件算出壁厚，取其中较大值作为型腔壁厚。该模具为小尺寸模具，所以设计计算其壁厚可以只着重考虑其强度条件，进行强度校核。模具型腔为整体式矩形腔。第九章 排溢系统的设计一、排溢设计 排溢是指排出充模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等。二、引气设计对于一些大型腔壳形塑件，注射成型后，整个型腔由塑料填满，型腔内气体被排出，此时塑件的包容面与型芯的被包容面基本上构成真空，当塑件脱模时，由于受到大气压的作用，造成脱模

48、困难，如采用强行脱模，势必使塑件发生变形或损坏，因此必须加引气装置。而对于该模具为小型塑件，则可以不需要进行引气装置的设计。三、排气不良的危害性1、 在塑件上形成气泡、银纹、云雾、接缝，使表面轮廓不清，甚至充模不满；2、 严重时在塑件表面产生焦痕；3、 降低充模速度，影响成形周期；4、 形成断续注射，降低生产效率。四、排气方式通常用的排气方式有如下几种：1、排气糟排气。2、分型面排气。3、拼镶件缝隙排气。4、推杆间隙排气。5、粉末烧结合金块排气。6、排气井排气。7、强制性排气。该模具为小型塑件，排气方式可稍微简单。本模具利用分型面排气，同时也可适当有意增大推杆的配合间隙，利用推杆间隙排气。所以

49、无需专门进行排气方面的设计。第十章 模具材料的选择一、塑料模具成型零件（型腔、型芯）的选材表 9-1 成型零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度说明型腔型芯45调质216260HB用于形状简单、要求不高的型腔、型芯淬火4348HRCT8A、T10A淬火5458HRC形状简单的小型腔、型芯CrWMn40Cr4Cr5MoSiV淬火5458HRC用于形状复杂、要求热处理变形小的型腔、型芯或镶件20CrMnMo渗碳淬火20CrMnTi二、模板零件的选材表 9-2 模板的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度垫板（支承板）45淬火4348HRC动、定模板动、定模座板45调质230270HB固定板45调质2

50、30270HB45垫块45、Q235A推件板45淬火5458HRC45调质230270HB三、浇注系统零件的选材主流道衬套 T8A、T10A 淬火 5357HRC。四、导向零件的选材表 9-3 导向零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度导柱45淬火5055HRC45渗碳、淬火5660HRC推板导柱推板导套T8A、T10A淬火5055HRC五、侧向分型与抽芯机构的选材侧型芯固定板及定距拉板 40Cr 淬火 5458HRC六、推出机构零件的选材表 9-4 推出零件的选材零件名称材料牌号热处理方法硬度推杆T8A、T10A淬火5458HRC推板45淬火4348HRC推杆固定板45、Q235A七、其它

51、零件1、定位圈 45钢2、各 销 35钢 热处理后硬度2838HRC 3、各螺钉 45钢 淬火 硬度4348HRC 八、该套模具所用材料的性能比较表 9-5 所选材料性能的比较钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良结论：本设计首先说明了塑料工业的重要地位和当今注塑模具的现状，随着经济的发展，塑料工业将继续呈现蓬勃发展之势。其次介绍了注塑件的一般设计原则，对塑件的特征如倒圆角、加强筋等做了说明，从实际来看，几乎所有的注塑件都遵循这些原则。在做好注塑成型的准备工作之后，接着介绍了模具设计的内容，冷流道注塑模具无

52、外乎包括四大系统：浇注系统、温度调节系统、顶出系统和机构系统（其实也可以归为顶出系统，该系统如斜导柱、滑块和开闭器等）。在浇注系统的设计中根据经验公式取流道横截面形状，确定浇口尺寸，对流道剪切速率进行校核；温度调节系统说明了设计的一般步骤，确定冷却时间，计算体积流量等；顶出系统着重说明了推杆，推管的安装要求，并进行强度校核；该模具属于简单脱模机构，无滑块抽芯机构，也无开模先后顺序的要求，做完这些工作之后，该模具的设计到此结束。在设计的过程中发现经验公式有不一致的地方，不同公式的计算结果有的相差很大，特别是在温度调节与脱模力的计算这两块。在完成图纸之后发现塑件的设计有的地方是不合理的，比如说壁厚

53、，虽然有经验可循，但从实际中看显然本设计的塑件壁厚过大；还有就是推管处的设计不合理，按该塑件加工，则标准推管需要再加工；从这里可以知道，注塑件的设计与模具设计关系密切，好的塑件结构可以简化模具结构，降低生产成本。单分型面注射模是最为简单和常见的一种结构形式，约占全部注射模具的70%左右，但目前传统冷流道模具设计还是以经验为主，很难对注射各参量进行严密的数学建模，因为各参量相互影响，关系复杂。随着科技的进步及注射理论的突破，热流道模具发展的越来越迅速，随着技术的成熟，热流道模的生产控制将会变得比以前更为轻松，产品质量将会得到更好提高，所以，以后注射模具的研究会以热流道模具为主。 参考文献：1李建

54、军，李德群主编 模具设计基础及模具CAD M机械工业出版社，2005 2邓明等编著现代模具制造技术M化学工业出版社，20053二代龙震工作室编著PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具设计M电子工业出版社，20054中国塑料机械信息网 WWW.SLJX.CN 首页 ， 行业咨询 ， 2006-4-195叶久新，王群主编塑料制品成型及模具设计M湖南科学技术出版社，20056孙玉芹等主编机械精度设计基础M科学出版社，20047陈再枝，蓝德年编著模具钢手册M冶金工业出版社，20028（美国）TA奥斯瓦德，L特恩格 PJ格尔曼编著，吴其晔译注射成型手册M化学工业出版社，20059洪慎

55、章编著实用注塑成型及模具设计M机械工业出版社，200610中国模具工业协会标准件委员会编中国模具标准件手册M上海科学普及出版社，198911（加拿大）H瑞斯著，朱元吉译模具工程第二版M化学工业出版社，200512王文广，田雁主编塑料配方设计第二版M化学工业出版社，200413 .塑料模具技术手册编委会编著塑料模具技术手册M机械工业出版社，200114伍先明等编著塑料模具设计指导M国防工业出版社，200615大连理工大学工程画教研室编著机械制图（第四版）M高等教育出版社，200216.课程设计指导书 梅伶主编.机械工业出版社 . 200617 塑料模具设计手册（软件版）18.实用模具技术手册陈锡

56、栋 周小玉 主编 机械工业出版社 2001致谢经过一个月的毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多师友的帮助下予以解决。首先要感谢李老师对我的指导和督促，老师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路，老师的督促使我一直把毕业设计放在心理，保证按质按量的完成。在做设计的过程中互帮互助，使我的AutoCAD2007操作水平比以前有了很大提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能大学生活至此划上了圆满的句号，在徐州建筑职业技术学院这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康快乐的成长，我永远不会忘记可亲的同学，我永远记得这片土地。