学士学位论文—-自选电视遥控器外壳模具设计及分析.doc

浙江科技学院毕业设计（论文）浙 江 科 技 学 院本 科 毕 业 设 计 (2013届)题 目 自选电视遥控器外壳模具设计及分析 学 院 机械与汽车工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 电视遥控器外壳模具设计及分析学生姓名：周盛强 指导老师：王灿浙江科技学院机械学院摘要本设计为遥控器上下外壳注塑模具的设计。设计采用一模两腔，浇口采用潜伏式，分型面选在截面最大处，塑件成型后利用推杆将成型制品从动模上推出，回程时利用复位杆复位。由于上下 外壳的结构差别不大,本文用遥控器上下壳作为本文的设计零件,设计中需要对塑件的尺寸进行计算，确定尺寸精度，然后进行注射机的选取,并用MOLDFLOW进行了最佳胶口分析。并对对注射机参数进行校核，包括模具闭合厚度、模具安装尺寸、模具开模行程、注射机的锁模力等。各个参数都满足要求后才能确定注射机的型号。在设计过程中，为了更清楚的表达模具的内部结构，因此附有大量的模具结构图和模具局部图，并通过通过cad软件画出它的二维图关键词：遥控器上下外壳 分型面 浇口 工艺分析 Design and analysis of TV remote shell moldStudent: ShengQiang Zhou Advisor: Dr.wangchanSchool of Mechanical and Automotive Engineering Zhejiang University of Science and TechnologyAbstractThis design is the design of injection mould for the cabinet. The design uses two mold cavity, type of the sprue is latent gate, the parting surface is chosen in the maximum section of the plastics. After plastics are molded， molding products are driven by putting from dynamic model,then using reset stem returned.In the design ,the size of the plastic parts needed to calculate ,then determine the size precision and select the type of injection moulding machine. Checking the parameters of injection machine, including the thickness of mold closing,the size of mould installation,the trip of opening mold ,the clamping force of injection machine,and so on. Determining the model of injection machine after each parameter are meet the requirements. Finally use the PROE software to mill out molding parts.In the design process , in order to express the internal structure of mould clearly，there have a lot of mould structure and mould local charts ，then throproeh CAD and proe software plot its 3d stereo.Keywords： Cabinet Parting,surface Runner Process analysis 目录摘要iAbstractii目录iii第一章 绪论1第二章 塑件分析22.1 塑件结构22.2 制品质量32.3 尺寸精度3第三章 材料的选择与工艺性分析43.1 注塑成型工艺简介43.2 塑件材料选择53.2.1 材料ABS的注塑成型参数53.2.2 材料ABS性能5第四章 拟定模具结构形式74.1 分型面位置的确定74.2 型腔数量的确定8第五章 注塑机的选择及校核95.1 选择注塑机95.2 注塑机的校核105.2.1 最大注塑量的校核105.2.2 锁模力的校核105.2.3 塑化能力的校核105.2.4 喷嘴尺寸校核105.2.5 定位圈尺寸校核115.2.6 模具外形尺寸校核115.2.7 模具厚度校核115.2.8 模具安装尺寸校核12第六章 浇注系统的设计126.1 主流道136.2 分流道与浇口14第七章 成型零件的工作尺寸计算157.1 成型零件工作尺寸的计算157.2 型腔壁厚、支撑板厚度的确定15第八章 脱模推出机构的设计178.1 在设计脱模推出机构是应遵循下列原则。178.2 脱模力的计算178.3 圆推杆的设计188.4 斜推杆的设计188.4.1 概念188.4.2 斜推杆的设计要点198.4.3 斜推杆倾斜角的确定20第九章 排气系统设计22第十章 温度调节系统设计2310.1 对温度调节系统的要求2310.2 冷却系统设计2310.2.1 设计原则2310.2.2 冷却时间的确定24第十一章 导向与定位机构25第十二章 模流分析2712.1 有限元法介绍2712.2遥控器外壳模型前处理2712.3 方案分析结果输出28结论31参考文献32致谢33iv第一章 绪论随着电子、信息等高新技术的不断发展，我国模具技术的发展呈现以下趋势。(1) 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 (2) 模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展 (3) 快速经济制模技术得到应用 (4)特种加工技术有了进一步的发展 (5)模具自动加工系统的研制和发展 (6)模具材料及表面处理技术发展迅速 (7)模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同 另一方面，随着模具行业整体水平的提高和先进制造技术的不断发展，在模具行业出现 了一些新的管理、设计、生产理念与模式。主要有：创造最佳管理和效益的精益生产；适应模具单件生产特点的柔性制造技术；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产模式；模具标准件的日渐广泛应用（模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，且还能提高模具的质量和降低模具制造成本）；广泛采用标准件、通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。生产塑件中，注射模是一种广为利用的制造工艺1。注射模的基本原则是固体聚合物在熔融状态下注射进模腔内，经过冷却，然后在模中被顶出。因此注射模工艺过程涉及到填充阶段，冷却阶段和顶出阶段。因此注射模的工艺过程主要就是决定于成型周期，而冷却时间又是最重要的一个步骤。成型的冷却时间决定了生产塑件的速度。一直以来，现代工业中，时间与成本有着很大的关连，生产时间越长成本越高。降低零件冷却时间将会大大提高生产速率和降低成本。因此在典型的成型过程中，了解并优化热传导是非常重要的。注塑件和模具之间的热交换对注射成型的经济行为起着决定性的因素。必须达到稳定状态下（即可以脱模时）才能将塑件热量释放。需要达到这个状态的时间叫做零件冷却时间或者冻结时间。正确的冷却系统设计必须使得聚合塑料件与模具之间有最佳的热传导。在传统的模具中，通过在模心和模腔里创建直孔，然后通以冷却液并导走聚合塑料件多余的热量，可以实现降低冷却时间。这种加工孔的方法依赖于普通加工工艺，例如钻孔，却不能生产复杂的轮廓状通道或者立体空间里的隐藏部位。第二章 塑件分析2.1 塑件结构图2.1 塑件图该制件形状比较复杂,都是由曲面构成 外观要求较严,由于产品结构有侧凹,所以需要较复杂机构,例如斜推杆等 2.2 制品质量下壳塑件的体积:V1=16.61cm3 上壳塑件的体积:V1=9.92cm3 塑件的质量：M=26.53x1.2g=31.836g2.3 尺寸精度由于改制件未标注公差，查（塑料成型模具P7表5.1.1-1-1、2-1-2）取MT5，B类公差。第三章 材料的选择与工艺性分析3.1 注塑成型工艺简介注塑成型是塑料先在注塑机的加热料筒中受热熔融，而后由柱塞或往复式螺杆将熔体推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。它不仅可在高生产率下制得高精度，高质量的制品，而且可加工的塑料品种多和用途广，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。一般分为三个阶段的工作。图3.1 注塑成型压力时间曲线（1）物料准备：为了使注塑能顺利地进行并保证产品得到质量，在成型前有一系列的准备工作。包括对物料的颗粒情况、外观色泽，杂质含量等进行检验，并测试其流动性，热稳定性和收缩率等指标。对于吸湿性比较强的塑料，应进行适当的预热干燥，为了保证顺利脱模，部分塑料制品还需要选用脱模剂。（2）注塑过程：塑料在料筒内经过塑化达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用图3.1表示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1到T2，塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。（3）制件后处理：注塑制品经脱模或机械加工后，常需要经过适当的后处理以改善制品的性能和提高尺寸稳定性；制品的后处理主要指退火和调湿处理。3.2 塑件材料选择1.成型前的准备对ABS的色泽、细度和均匀度进行检验。由于ABS的吸水率大约为0.2%0.8%，容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量0.3%。干燥条件：用烘箱以8085烘24小时或用干燥料斗以80烘12小时。2.注射过程塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流、和冷却4个阶段。3.塑件的后处理采用调湿处理，其热处理条件查参考文献【1】中的表4-7由处理温度为70；保湿时间为24小时。3.2.1 材料ABS的注塑成型参数注射机：螺杆式；螺杆转数（r/min）：48；料筒温度（）：前段 200220；中段 180200；后段 160180；喷嘴温度（）：170180；模具温度（）：5080；注射压力（Moldflow）：70100；成型时间（s）：注射2060，保压03，冷却2090，总周期50160。3.2.2 材料ABS性能1.物理性能ABS树脂是一种共混物，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名Acrylonitrile-butadine-styrene(简称ABS)，这三者的比例为20：30：50(熔点为175)。只要改变其三者的比例、化合方法、颗粒的尺寸，便可以生产出一系列具有不同冲击强度、流动特性的品种，如把丁二烯的成份增加，则其冲击强度会得到提高，但是硬度和流动性就会降低，强度和耐热性变会减少。ABS为浅黄色粒状或珠状不透明树脂，无毒、无味、吸水率低，具有良好的综合物理机械性能，如优良的电性能、耐磨性，尺寸稳定性、耐化学性和表面光泽等，且易于加工成型。缺点是耐候性，耐热性差，且易燃。2.成型性能ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性材料。中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。ABS是吸水的塑料，于室温下，24小时可吸收0.2%0.35%水分，虽然这种水分不至于对机械性能构成重大影响，但注塑时若湿度超过0.2%，塑料表面会受大的影响，所以对ABS进行成型加工时，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量应小于0.2%。3.ABS的主要性能指标密度=1.2 g/；收缩率0.40.7%，取值0.5%.4.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施主要缺陷：溢料飞边、气泡、熔接痕、烧焦及黑纹、光泽不良；消除措施：增大注射压力、提高模具温度、加排气槽、充分预干燥。第四章 拟定模具结构形式当塑件的结构和所用的材料满足成型工艺的要求后，就需要考虑塑件的分型面位置，确定采用单型模腔还是多型模腔来进行生产，这样就初步确定模具的结构形式，为后续的设计计算提供依据。4.1 分型面位置的确定模具上用来取出塑件和（或）浇注系统可分离和接触的表面称为分型面。分型面的选择应注意以下几点： 分型面应选在塑件的最大截面处； 不影响塑件外观质量，尤其是对外观有明确要求的塑件； 有利于保证塑件的精度要求； 有利于模具加工，特别是型腔的加工； 有利于浇注、排气、冷却系统的设置； 为了使塑件的脱模变得简单，尽量使塑件在开模时留在动模一侧； 尽量减少塑件在合模平面上的投影面积，以减少所需锁模力； 便于嵌件的安装； 长型芯应置于开模方向。如下图4.1.1所示:图4.1.1 分型面4.2 型腔数量的确定考虑到塑件比较大，因此型腔形似选择一模两腔。一模两腔与多型腔相比，具有以下优点：塑件的形状和尺寸精度始终一致；工艺参数易于控制；模具结构简单、紧凑，设计制造、维修大为简化。本设计采用的一模两腔如下图4.2.1所示：图4.2.1 一模两腔第五章 注塑机的选择及校核5.1 选择注塑机单个塑件的体积:V=26.53cm3塑件的质量：M=1.2gx26.53=31.836g流道凝料V=0.6V；根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则 表5.1.1注射机参数注塑机型号XS-ZY-1000额定注射量1000cm3螺杆（柱塞）直径85mm注射压力121Moldflow注射行程260mm注射方式螺杆式锁模力1600KN最大成型面积1800cm2最大开合模行程700mm模具最大厚度550mm模具最小厚度150mm喷嘴圆弧半径R18mm喷嘴孔直径7.5mm顶出形式两点设有顶杆，机械顶出动、定模固定板尺寸900X1000mm拉杆空间430700mm合模方式中心液压、两点机械顶杆液压泵流量200、18L/min压力614Moldflow电动机功率40KW加热功率14KW机器外形尺寸7670X1740X2380mm5.2 注塑机的校核5.2.1 最大注塑量的校核为确保塑件质量，注塑模一次成型的塑件质量（包括流道凝料质量）应在公称注塑量的35%75%范围内，最大可达80%，最小不小于10%。为了保证塑件质量，充分发挥设备的能力，选择范围通常在50%80%。V =V+0.6V=26.53+(0.6x26.53)= 42.448cm； 满足要求。5.2.2 锁模力的校核 在确定了型腔压力和分型面面积之后，可以按下式校核注塑机的额定锁模力：FK AP1.21/43.1411222510295.42KN因此锁模力满足要求。式中 :F注塑机额定锁模力：1600KN； K安全系数，取K=1.2； 5.2.3 塑化能力的校核由初定的成型周期为60秒计算，实际要求的塑化能力=即：217.6/60=3.63（g/s），远小于注塑机的塑化能力22.2（g/s），说明注射机能完全满足塑化要求。5.2.4 喷嘴尺寸校核在实际生产过程中，模具的主流道衬套始端的球面半径R2取比注射机喷嘴球面半径R1大12 mm，主流道小端直径D取比注射机喷嘴直径d大0.51 mm，如图4所示，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模，所以，注射机喷嘴尺寸是标准，模具的制造以它为准则。图5.2.4.1 喷嘴与浇口套由于本次选择的注塑机喷嘴球半径为7mm，喷嘴口直径6mm。5.2.5 定位圈尺寸校核模具安装在注塑机上必须使模具中心线与料筒、喷嘴的中心线相重合，定位圈与注塑机固定模板上的定位孔呈间隙配合（H8/e8）。定位圈的高度，对小型模具为8mm10mm，对大型模具为10mm15mm。此外，对中小型模具一般只在定位模板上设置定位圈，对大型模具可在动、定模板上同时设置定位圈。本次设计的模具只在定模板上设置定位圈，定位孔直径为100mm，定位圈的高度为5mm。5.2.6 模具外形尺寸校核注塑模外形尺寸应小于注塑机工作台面的有效尺寸。模具长宽方向的尺寸要与注塑机拉杆间距相适应，模具至少有一个方向的尺寸能穿过拉杆间的空间装在注塑机的工作台面上。本注塑机中拉杆内间距430700mm，模具外形尺寸设计为300530mm，满足要求。5.2.7 模具厚度校核模具厚度必须满足下式：H H H150mm291mm550mm式中：H所设计的模具厚度 291mm； H注塑机所允许的最小模具厚度150 mm；H注塑机所允许的最大模具厚度550 mm；5.2.8 模具安装尺寸校核注塑机的动模板，定模板台面上有许多不同间距的螺钉孔或“T”形槽，用于安装固定模具。模具固定安装方法有两种：螺钉固定，压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具常用这种方法），模具动、定模板上的螺孔及其间距，必须与注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中，小模具多用这种方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。该模具外形尺寸为300530属中型模具，所以采用压板固定法。第六章 浇注系统的设计浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满到型腔各处，以便获得外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失少，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。在设计浇注系统时，首先选择浇口的位置，流道及浇口位置的选择应遵循以下原则。（1）流道应尽量少弯折，表面粗糙度为R0.81.6。（2）应考虑到模具是一模2腔还是一模多腔，浇注系统应按型腔布局设计，尽量与模具中心线对称。（3）单型腔模具投影面积较大时，在设计浇注系统时，应避免在模具的单面开设浇口，不然会照成注射时模具的受力不均。（4）设计浇注系统时，应考虑去除浇口方便，修正浇口时在塑件上不留痕迹。（5）一腔多模时，应防止将大小悬殊的塑件放在同一副模具内。（6）在设计浇口时避免塑料熔体直接冲击直径型芯及嵌件，以免产生弯曲、折断或移位。（7）在满足成型排气良好的前提下，要选取最短的流程，这样可以缩短填充时间。（8）能顺利的引导塑件熔体填充各个部位，并在填充过程中不致产生塑料熔体涡流、紊流现，使型腔内的气体顺利排出模外。（9）在成批生产塑件时，在保证产品质量的前提下，要缩短冷却时间及成型周期。（10）若是主流道型浇口，因主流到处有收缩现象，若塑件在这个部位要求精度较高时，主流道应留有加工余量或修正余量。（11）浇口的位置应保证塑料熔体顺利地流入型腔，即对着型腔中宽畅、厚壁部位。（12）尽量避免使塑件产生熔接痕，或使其熔接痕产生在塑件不重要的部位。6.1 主流道主流道是连接注塑机的喷嘴与分流道（或浇口）的一段通道，通常和注塑机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有一定的锥度，目的是便于冷料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关。本次设计的主流道衬套如下图，其主要参数： 锥角=6；内表面粗糙度Ra=0.63；小端直径D=d+(0.51)mm=8.5mm；主流道衬套始端的球面半径R=R+(12)mm=20mm；取主流道长度l=58mm；材料为碳素工具钢T8A。其中：d=6mm是注塑机的喷嘴口直径，R=18mm是注塑机的喷嘴球半径。6.2 分流道与浇口这种交口的特性: 它在单型腔模具中，塑料熔体直接流入型腔，因而压力损失少，进料速度快，成型比较容易，传递压力好，保压补缩作用强，模具结构简单紧凑，制造方便。圆环形浇口中间的锥形型芯起分流作用，进料均匀，在整个圆周上取得大致相同的流速，空气也容易顺序排除，无熔接缝。浇口如下图6.2.1所示：图6.2.1 浇口第七章 成型零件的工作尺寸计算模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。成型零件包括凹模、型芯、镶块、成形杆和成型环等。成型过程中成型零件受到塑料熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足够的强度、刚度和表面硬度。7.1 成型零件工作尺寸的计算在计算型腔和型芯工作尺寸之前，对塑件各重要尺寸应按机械设计中最大实体原则进行转化，即塑件外形尺寸（名义尺寸）为最大尺寸，其公差为负值；塑件的内腔尺寸（名义尺寸）为最小值，其公差为正值；中心距尺寸为公称尺寸，其公差为正负/2。凹模的径向尺寸计算公式：L=Ls(1+k)-X0+式中 ：Ls塑件外型径向公称尺寸； K塑料的平均收缩率；塑件的尺寸公差；模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/31/6。凹模的深度尺寸计算公式：H=Hs(1+k)-X+0式中:Hs塑件高度方向的公称尺寸。7.2 型腔壁厚、支撑板厚度的确定塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔和点壁厚度过薄可能因强度不够而产生塑料变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生翘曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。型腔壁厚、支撑板厚度的确定从理论上讲是通过力学的强度及刚度公式进行计算的。由于注塑成型受温度、压力、塑料特性及塑件复杂程度的影响，所以理论计算并不能完全真实的反映结果。通常在模具设计中，型腔及支撑板厚度不通过计算确定，而是凭经验确定。经验数据表如下：表7.2.1 壁厚S的经验数据型腔压力/Moldflow型腔点壁厚度S/mm29(压塑)014L+1249（压塑）016L+1549（注塑）020L+17表7.2.2 支撑板h厚度的经验数据b/mmb=L/mb=1.5L/mmb=2L/mm102(0.12-0.13)b(0.10-0.11)b0.08b102-300(0.13-0.15)b(0.11-0.12)b(0.08-0.09)b模具设计时上表查到得数据只是作为验证性的数据。选择标准模架后，需要结合塑件具体尺寸来验证型腔壁厚和支撑板厚度的合理性。第八章 脱模推出机构的设计在注塑成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出、顶出机构）。8.1 在设计脱模推出机构时应遵循下列原则推出机构应尽量设置在动模一点。保证塑件不因推出而变形损坏。机构简单、动作可靠。推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐形面和非装饰面上。合模时能正确复位。8.2 脱模力的计算脱模力计算公式Fc=10fcE（Tf-Tj）th式中 ：fc脱模系数，即在脱模温度下塑件与型芯表面之间的静摩擦因数，它受塑件熔体经高压在钢表面固化中粘附的影响；塑料的现行膨胀系数（1/）;E在脱模温度下，塑料的抗拉弹性模量（Moldflow）；Tf塑料的软化温度（）；Tj脱模时塑件温度（）；t塑件的厚度（mm）；h型芯脱模方向的高度（mm）。脱模力计算中物理参量的准确确定是困难的，各参数随着温度而变化，脱模力的准确计算式很困难的它与塑料的拉伸弹性模量、热膨胀系数、模具温度、保压压力、冷却时间、开模时型腔压力以及推杆速度等工艺条件有关。由于产品内点有倒扣，由于产品结构的限制，不能作为其他抽芯结构，只能采用强行脱模，先内部型芯脱掉，在通过推板顶出，这样脱模时，才能顶出。8.3 圆推杆的设计本塑件有一个特点零件小，分型面为平面。如果在底部设置推板推杆推出机构的话，此凸起可大大增加了推板推杆与塑件的接触面积，也增加了推出位置的刚性，保证塑件不被损坏。图8.3.1 圆锥杆8.4 斜推杆的设计8.4.1 概念斜推杆是常见的侧向抽芯机构之一，它常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构，强行推出会损坏制品的场合。它是将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推杆板上，在推出的过程中，此镶件作斜向运动，斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，其中的侧向运动即实现侧向抽芯。斜推杆有整体式和二段式，二段式主要用于长而细的斜推杆，此时采用整体式的斜推杆会弯曲变形。图8.4.1 斜推杆抽芯机构18.4.2 斜推杆的设计要点（1）要保证复位可靠。斜推杆的复位有下列方法：a.斜推杆上端面有碰穿孔，碰穿孔由非安装斜推杆的那一半模成型。合模时由成型碰穿孔的内模镶件推动斜推杆复位。b.斜推杆上端面无碰穿孔，可以将斜推杆向外做大58mm，合模时由另一边的内模镶件推回复位。c.在组合式斜推杆中，可以将斜推杆的另一边复位杆，合模时利用复位杆将斜推杆推回复位。d.若上述方法无法做到，也可单纯利用顶针将斜推杆推回复位。但这种复位精度较差。（2）在斜推杆近型腔一端，须做610mm的直身位，并做一23mm的挂台起定位作用，以避免注塑时斜推杆受压而移动。设计挂台亦方便加工、装配及保证内侧凹凸结构的精度。（3）斜推杆上端面应比动模镶件低0.050.1mm，以保证推出时不损坏制品。（4）斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构（如圆柱、加强筋或型芯等）发生干涉；（5）沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品。解决方案有：a.制品减料做平，但须征得客户同意；b.斜推杆底部导轨做斜度，使斜推杆延迟推出。（6）当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。（7）斜推杆在推杆固定板上的固定方式见上图8.4.1.（8）当斜推杆较长或较细时，在动模板上加导向块，帮助顶出及回位时的稳定性。加装导向块时其动模必须和内模镶件组合一起切割。（9）斜推杆与内模的配合公差取H7/f6，斜推杆与模架接触处避空。（10）增强斜推杆刚性：a.在结构允许的情况下，尽量加大斜推杆横截面尺寸；b.在可以满足侧向抽芯的情况下，斜推杆的倾斜角“”尽量选用较小角度，斜角一般不大于15，并且将斜推杆的侧向受力点下移。斜推杆材料应不同于与之摩擦的镶件材料，否则易磨损粘结。斜推杆材料可以用铍铜。（11）斜推杆及下面导向块表面应作氮化处理，以增强耐磨性。8.4.3 斜推杆倾斜角的确定图8.4.3.1 几何关系斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离和推杆板推出的距离H。它们的关系见图8.4.3.1，计算公式如下：tan=S/H其中：S=侧向凹凸深度S1+(23)mm 斜推杆的倾斜角度不能太大，否则，在推出过程中斜推杆会受到很大的扭矩的作用，从而导致斜推杆磨损，甚至卡死或断裂。斜推杆的斜角一般为315,常用510。在设计过程中，这一角度能小不大。图8.4.3.2 斜推杆第九章 排气系统设计塑料注塑模具的型腔，在熔融塑料填充过程中，除了模具型腔内有空气外，还有因塑料受热而产生的气体，尤其在高速注射成型产生的气体更多，排气系统对确保塑件成型质量起着重要的作用，排气方式有以下几种。利用排气槽。利用型芯、镶件、推杆等的配合间隙；利用分型面上的间隙。对于大中型、深型腔塑件为了防止塑件在顶出时造成真空而变形，需设进气装置。本书设计的模具不是大型模具，并且分型面位于熔体流动末端（如下图），可直接利用分型面间隙排气，不必专门设置排气槽和进气槽。第十章 温度调节系统设计模具成型过程中，模具温度会直接影响到塑料熔体的充模、定型、成型周期和塑件质量。模具温度过高，成型收缩大，脱模后塑件变形大，并且还容易造成溢料和粘膜；模具温度过低，则熔体流动性差，塑料轮廓不清晰，表面会产生明显的银丝或流纹等缺陷；当模具温度不均匀时，型芯和型腔温差过大，塑料收缩不均匀，导致塑料翘曲变形，会影响塑件的形状和尺寸精度。综上所述，模具上需要设置温度调节系统以达到理想的温度要求。PP推荐的成型温度为160-220，模具温度为4080 。10.1 对温度调节系统的要求（1） 根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式；（2）希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量；（3）采用低的模温，快速，大流量通水冷却效果一般比较好；(4)温度调节系统应尽可能做到结构简单，加工容易，成本低廉；(5)从成型温度和使用要求看，需要对该模具进行冷却，以提高生产率。10.2 冷却系统设计10.2.1 设计原则（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好；（3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，经验表明，冷却水管中心距B大约为2.53.5D，冷却水管壁距模具边界和制件壁的距离为0.81.5B。最小不要小于10。（4）浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳；（5）应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过5（6）冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔。（7）合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他机构发生干涉。10.2.2 冷却时间的确定在对冷却系统做计算之前，需要对某些数据取值，以便对以后的计算作出估算；取闭模时间3S，开模时间3S，顶出时间2S，冷却时间30S，保压时间20S，总周期为60S。其中冷却时间依塑料种类、塑件壁厚而异，一般用下式计算：t=62/(3.1420.07)8/3.142(200-50)/(80-50)= 73（S）式中：S塑件平均壁厚，S取6mm； 塑料热扩散系数(mm/s)，=0.07；T成型温度160-220，T取200；T平均脱模温度，T取80；T模具温度4080，T取50。由计算结果得冷却时间需要73 S，这么长的冷却时间显然是不现实的。本模具型芯中的冷却管道扩大为腔体，使冷却水在型芯的中空腔中流动，冷却效果大为增强。参照经验推荐值，冷却时间取30S即可。第十一章 导向与定位机构注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。 设计导柱和导套需要注意的事项有：（1）合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。（2）导柱工作部分长度应比型芯端面高出68 mm，以确保其导向与引导作用。（3）导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/k6。配合长度通常取配合直径的1.52倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。（4）导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。本书模具设置四个标准带头导柱配合标准直导套作为导向系统，导柱设置在动模上，以保护型芯不受损坏。导套和导柱结构如下：图11.1 标准直导