显示屏保护板的注塑工艺分析及模具设计模板.doc

显示器保护板注塑工艺分析及模具设计
中 文 摘 要
文中对显示器保护板技术要求和工艺结构进行了分析，确定了工艺方案及模具形式，经过对显示器保护板相关数据分析和计算，并依据分析结果选注塑机和注塑工艺，从而确定显示器保护板注塑设计思绪、方案和确定模具结构形式，具体叙述了型腔数目标确定、分型面位置确实定、浇注系统设计，抽芯机构设计、推出机构设计、推出机构设计、排气系统设计和模具成型零件凸模、凹模、型芯和定模座板、动模座板、推杆、固定板、支撑板和斜导柱滑块等设计，关键零件工艺参数和计算，利用UG、Auto CAD软件进行注塑模结构设计和计算并绘制出模具总装图和部分非标准图形。从而得出完整理论设计结果。

关键词：显示器保护板；注塑模具；结构设计

Display board to protect the injection process and die design
English Abstract

In this paper, display the technical requirements of the protection board structure and process analysis, process solutions and mold shape Style, through the protection of the display board related to data analysis and calculation, and based on an analysis of the results of the election process and injection molding machine, which does Injection display board will be designed to protect ideas, programs and the development of mold structure, described in detail to determine the number of the cavity, Surface to determine the location, design of gating system, core-pulling mechanism design, the introduction of institutional design, the introduction of institutional design, The design of exhaust systems and components forming punch dies, die, core and mold base plate set, moving mold base plate, putting the fixed plate, Oblique guide plate and support columns, etc. slider design, the important parts of the process parameters and calculation, the use of UG, Auto CAD software into the Line injection mold design and calculation of the structure and mold assembly to map out plans, as well as some non-standard graphics. Theory so as to arrive at a complete set Of the results.

Keywords: screen protection board; injection mold; structural design

第一章 序言 3
第二章 塑件成型工艺分析 3
2.1 塑件结构分析和工艺分析 3
2.2 材料选择及其注射成型工艺 4
2.2.2注射成型工艺过程 4
2.2.3ABS注射成型工艺参数 5
2.3 ABS性能分析 6
2.3.1使用性能 6
2.3.2成型性能 6
2.3.3 ABS关键性能指标 7
2.4 ABS成型塑件关键缺点及消除方法 7
第三章注塑机选择 7
3.1 相关塑件计算 8
3.2 注塑机型号选定 8
3.3 注塑机相关参数校核 9
3.3.1注射压力校核 9
3.3.2锁模力校核 9
3.3.3安装尺寸校核 9
3.3.4开模行程和推出机构校核 10
第四章注塑模设计步骤 10
4.1 型腔数量确实定 10
4.2 分型面位置确实定 11
4.3 成型零部件设计计算 11
4.3.1 凹模部分结构设计 11
4.3.2 凸模部分结构设计 13
4.4确定浇注系统设计 15
4.4.1 主流道设计 15
4.4.2 分流道设计 17
4.4.3 浇口设计 19
4.5模具温度调整系统 19
4.6合模导向和定位机构 20
4.7 紧固系统设计 22
4.8 侧向抽芯机构设计 22
4.8.1侧向分型抽芯距确实定 22
4.8.2斜导柱设计 22
4.8.3侧滑块设计 24
4.8.4侧滑块导滑形式 24
4.8.5侧滑座锁紧装置。 24
4.9推出脱模机构 25
4.10模架设计 27
4.11排气系统设计 28
第五章设计总结 29
参考文件 30

第一章 序言
塑料是20世纪人类重大发明，它发明和广泛使用，为人类物质文明谱写了新篇章，大大推进了人类社会进步和繁荣。在科学技术高度发达美国，塑料体积使用量已超出钢铁，以塑代木，以塑代钢，已是大势所趋。 
塑料制品同金属零件相比有很多优点：轻易加工、生产效率高；节省能源，绝缘性能好；质量轻，比铝约轻二分之一，比钢约轻四分之三，含有很好耐磨、耐腐蚀性：设计合理塑料制品往往能替换多个传统金属结构件，能够一次成型很复杂形状，而且还能设计成卡装结构，从而降低产品装配中使用多种紧固件。另外，注塑成型制品数量比其它常规金属成型方法要大得多。因为上述优点，现在工业产品非金属化金属制品塑料化趋势日益显著。.
中国是制造业大国，产品是制造业主体，模具是制造业灵魂，模具发展水平决定了制造业发展水平。塑料广泛使用直接带动了注塑模飞速进步和发展。模具是塑料成型加工一个关键工艺装备，同时又称为原料及设备“效益放大器”。从生产实践可知，经过模具加工最终产品价值，往往是模具本身价值几十倍、上百倍。所以，模具工业是国民经济基础工业，被称为“工业之母”。模具是一个高附加值产品和技术密集型产品，其生产技术水平高低，已成为一个国家产品制造业水平高低关键标志。
现有显示器保护板关键由椭圆体和四个矩形块连接而成。材料为ABS，选择做显示器保护板注塑模具设计为毕业设计，设计一套注塑模具，方便进行成批大量生产，降低制造成本，避免腐蚀和生锈。

第二章 塑件成型工艺分析
2.1 塑件结构分析和工艺分析
1、塑件为显示器保护板，该塑件是工业批量生产家用电器一个零件，该零件较小，不易确保精度，所以在模具设计制造上要有良好加工工艺，以确保精度，该塑件外表面是椭圆形曲面，沿椭圆边缘分布着四个小卡角，卡角上有小孔，需要侧抽芯。
2、精度等级：塑件尺寸精度是指成型后所取得塑件产品尺寸和图纸中尺寸符合程度。通常而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引发塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯磨损程度和工艺控制原因。而模具一些结构特点又在相当大程度上影响塑件尺寸精度故而，塑件精度应尽可能选择低些。采取5级低精度。
脱模斜度：因为制品在冷却后产生收缩，会紧紧包住型芯或型腔突出部分，为了使制件能够顺利从模具中取出或脱模，必需对塑件设计提出脱模斜度要求，要求在塑件设计时或在模具设计时给充足考虑，设计出脱模斜度。现在并没有正确计算公式，只能靠前人总结经验数据。塑件脱模斜度和塑料品种，制品形状和模具结构全部相关，通常情况下取0.5度，最小为15分到20分。本模具设计为塑件外表面 40´－1°20´，塑件内表面 30´－1°（脱模斜度不包含在塑件公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。）

塑件模型图见图1：

图1 显示器保护板
2.2 材料选择及其注射成型工艺
2.2.1塑件材料选择：ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)。
2.2.2注射成型工艺过程
（1）、对成型前准备：对ABS色泽、细度和均匀度等进行检验。因为ABS易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺点。所以成型加工前进行干燥处理，干燥至水分含量〈0.3％。干燥条件：真空度为3×Mpa，烘箱温度为90℃~110℃，料层厚度<25mm，干燥时间8h~12h。
（2）、注射过程：塑料在注射机料筒内经过加热，塑化达成流动状态后，由模具浇注系统进入模具型腔成型，其过程能够分为冲模、压实，保压、倒流和冷却5个阶段。
2.2.3ABS注射成型工艺参数
① 注射机：螺杆式
② 螺杆转速（r/min）：30——60（选30）
③ 预热和干燥：温度（°C） 80——85
时间 (h) 2——3
④ 密度（g/ cm³）:1.02——1.16
⑤ 材料收缩率（℅）：0.4——0.7
⑥ 料筒温度（°C）：后段 150——157
中段 165——180
前段 180——200
⑦ 喷嘴温度（°C）：170——180
⑧ 模具温度（°C）：50——80
⑨ 注射压力（MPa）70——100
⑩ 成形时间（S）：注射时间 20——90
高压时间 0——5
冷却时间 20——120
总周期 50——220
⑪ 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） 70
时间（h） 2——4
2.3 ABS性能分析
2.3.1使用性能
①综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不快速下降。
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，和372有机玻璃熔接性良好，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。
2.3.2成型性能
①无定型塑料，其品种很多，各品种机电性能及成型特征也各有差异，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％，必需充足干燥，要求表面光泽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），对要求精度较高塑件，模温宜取 50——60 °C，要求光泽及耐热型料宜取 60——80 °C。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，通常见柱塞式注塑机时料温为 180——230 °C，注射压力为 100——140 MPa，螺杆式注塑机则取 160——220 °C，70——100 MPa为宜。
⑤易产生熔接痕，模具设计时应注意尽可能减小浇注系统对斜流阻力，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）。
⑥ABS在升温时粘度增高，塑料上脱模斜度宜稍大，宜取1 °以上。
⑦在正常成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。
2.3.3 ABS关键性能指标
密度

收 缩 率
0.4%0.7%
弹性模量
1.8
比容
0.86 0.98
屈服强度
50
弯曲强度
80
吸 水 率
0.2%0.4%（24h）
硬 度
9.7
冲击强度
261
2.4 ABS成型塑件关键缺点及消除方法
关键缺点：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70°C左右热变形温度约为93°C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬变脆）。
消除方法：加大主流道、分流道、浇口、加大喷嘴、增大注射压力、提升模具预热温度。

第三章注塑机选择
注塑机选择包含两方面内容：一是确定注塑机型号，是塑件、塑料、注塑模及注射工艺等所需要求注塑机规格参数在所选注塑机规格参数范围之内；二是调整注塑机技术参数至所需要参数。
依据塑料品种、塑件结构、成型方法、生产批量、现有设备及注射工艺等进行选择。除了模具结构、类型和部分基础参数和尺寸外，模具型腔数、需用注射量、塑件在分型面上投影面积、成型时需要合模力、注射压力、模具厚度、安装固定尺寸和开模行程等全部和注射机相关性能参数密节相关，假如二者不相匹配，则模具无法使用，为此，必需对二者之间相关数据进行较核，并经过较核来设计模具和选择注射机型号。
31 相关塑件计算
依据塑件材料密度=1.10(g/ cm³）,利用UG软件分析计算出塑件相关参数以下:
（1）体积 = 3.976（cm³）
（2）质量 = 1.10*3.976=4.3736 (g)
3.2 注塑机型号选定
所需注射量计算
(1) 因为已选定为一模一腔，所以注射量为
m = 1.6nm =1.6*1*4.3736=6.998(g)
(2) 塑件和流道凝料在分型面上投影面积及所需锁模力计算
流道凝料（包含浇口）在分型面上投影面积A2，在模具设计前是个未知数，依据单型腔统计分析，A2是塑件在分型面上投影面积A10.2倍——0.5倍.
塑件在分型面上投影面积A1=3.14*81/2*53/2-3.14*（81-4）/2*(53-4)/2=408.2 mm
流道凝料（包含浇口）在分型面上投影面积 A2=0.35 A1=142.87 mm
A= A1+A2 =551.07 mm
锁模力Fm =Ap型=30*551.07=16.532KN
式中型腔压力 p型 取30MPa
注射机型号确实定
依据每一生产周期注射量和锁模力计算值，可选择SZ-60/450
SZ-60/450型注射机关键参数以下：
螺杆直径：φ30mm 拉杆间距：280*250 mm
理论注射容量：78㎝3 移模行程：220mm
注射压力：170Mp 最大模厚：300 mm
注射速率：60g/s 最小模厚：100 mm
塑化能力：5.6 g/s 定位孔直径：55 mm
螺杆转速：14~200r/min 喷嘴球半径：20 mm
3.3 注塑机相关参数校核
3.3.1注射压力校核
注射机额定注射压力Pe应该大于注射机成型时所调用注射压力，即：
Pe=1.3*130=169 Mp,而Pe=170 Mp，注射压力校核合格。
式中 —注塑压力安全系数，取1.3；
—取130 Mp（属薄壁窄浇口类）；
3.3.2锁模力校核
FKA=1.2*16.532KN=19.838KN 而F=450KN ，锁模力校核合格。
式中 K—安全系数，取1.1~1.2.
3.3.3安装尺寸校核
1）、喷嘴尺寸
（1）、主流道小端直径D大于注射机喷嘴d,，通常为
取D=4，符合要求，
（2）、主流道入口凹球面半径应大于注射机喷嘴球半径，
通常为
取，符合要求。
2）、定位圈尺寸
注射机定位孔尺寸为，定位圈尺寸取，二者之间呈较松动间隙配合，符合要求。
3）、最大和最小模具厚度
模具厚度H应满足
式中
而该套模具厚度H=20+16+16+16+32+50+20=170，符合要求。
3.3.4开模行程和推出机构校核
1）、开模行程校核
mm=13.5+47.5+=6671，符合要求。
式中 H—注射机动模板开模行程，取220
—塑件推出行程，取13.5
—包含流道凝料在内塑件高度，取47.5
2）、推出机构校核
该注射机推出行程为21.5，大于，符合要求。
f.模架尺寸和注射机拉杆内间距校核
该套模具外型尺寸为，而注射机拉杆内间距为，因，符合要求。
第四章注塑模设计步骤
4.1 型腔数量确实定
对于一个塑件模具设计第一步骤就是型腔数目标确定。单型腔模具优点是：塑件精度高；工艺参数易于控制；模具结构简单；模具制造成本低，周期短。缺点是：塑件成型生产率低、成本高。
多型腔模具优点是：塑件成型生产率高，成本低。缺点是：塑件精度低；工艺参数难以控制。模具结构复杂；模具制造成本高，周期长。
但依据产品结构和精度要求来看，因为该塑件精度要求较高，只能为一模1腔。
4.2 分型面位置确实定
分型面是决定模具结构形式关键原因，它和模具整体结构和模具制造艺有亲密关系，而且直接影响着塑料熔体流动特征及塑料脱模。
选择分型面时通常应遵照以下几项基础标准：　　
① 分型面应选在塑件外形最大轮廓处
② 确定有利留模方法，便于塑件顺利脱模
③ 确保塑件精度
④ 满足塑件外观质量要求
⑤ 便于模具制造加工
⑥ 注意对在型面积影响
⑦ 对排气效果
⑧ 对侧抽芯影响
在实际设计中，不可能全部满足上述标准，通常应抓住关键矛盾，在以前提下确定合理分型面。
依据以上标准，可确定该模具分型面图2中绿色线所表示
图2 塑件分型面
4.3 成型零部件设计计算
4.3.1 凹模部分结构设计
因为塑件结构特殊性凹模设计为组合式。由定模型腔和动模型腔组合而成，结构形式以下图：

图3 凹模型腔
凹模尺寸工作计算：
为计算简便起见，通常孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；通常轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。
（1）凹模径向尺寸计算
凹模径向尺寸计算采取平均尺寸法，公式以下：

式中 ——凹模径向尺寸（mm）；
——塑件平均收缩率（ABS平均收缩率取0.6%）；
——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改变）；
——凹模制造公差（mm）(取δz=1/5Δ)；

由零件图可看出凹模所要求长度尺寸有：=81±0.2=81.2
2=53±0.2=53.2
3=73±0.2=73.3
4=45±0.2=45.2
带入公式得：

（2）凹模深度尺寸计算
凹模深度尺寸采取平均尺寸法，公式以下：

式中 ——凹模深度尺寸（mm）；
——塑件高度公称尺寸（mm）；
2/3项，有资料介绍系数为0.5；
其它符号意义同上。
由零件图可看出凹模所要求深度尺寸有
代入公式得
4.3.2 凸模部分结构设计
依据模具具体结构，可设计出型芯嵌块以下图所表示：

图4 型芯
凸模工作尺寸计算
（1）凸模径向尺寸计算
凸模径向尺寸计算采取平均尺寸法，公式以下：

式中 ——型芯径向尺寸（mm）；
——型芯制造公差（mm）；
其它符号意义同上。
由零件图可看出凹模所要求长度尺寸有：

代入公式得:

（2）凸模高度尺寸计算
凸模高度尺寸采取平均尺寸法，公式以下：

式中 ——凸模高度尺寸（mm）；
——塑件高度尺寸（mm）；
其它符号意义同上。
由零件图可看出凹模所要求高度尺寸有：

代入公式得:

4.4确定浇注系统设计
4.4.1 主流道设计
1、主流道尺寸
主流道通常在模具中心塑料熔体入口处，它将注塑机喷嘴注出塑料熔体导入分流道或是型腔。因为主流道要和高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复接触，所以在注塑模中主流道部分常设计成能够拆卸更换主流道衬套。在卧式或立式注塑机上使用注塑模中，主流道垂直于模具分型面。
为了使塑料熔体按次序向前流动，开模时塑料凝料能从主流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，含有2°～4°锥角，内壁有Ra0.8μm以下表面粗糙度，抛光时应沿轴向进行，其结构图5。若沿圆周进行抛光，产生侧向凹凸面，使主流道凝料难以拔出。同时浇口套和注塑机喷嘴接触平凡，为预防撞伤，应采取淬火处理使其含有较高硬度（50HRC～55HRC）。
本套产品浇口套图

图5 浇口套

本套模具主流道设计关键点是：
① 为便于凝料从主流道中拉出，主流道设计成圆锥形，其锥角α=3° ，内壁粗糙度为Ra=0.0.4μm，整个主流道全部在衬套中，并未采取分段组合形式。
② 主流道大端处是依据注塑机喷嘴头来设计，呈圆角，其半径R=21mm，以减小料流在转向时过渡阻力。
③ 为使熔融塑料从喷嘴完全进入主流道而不溢出，应使主流道和注塑机喷嘴紧密接触，主流道对接处设计成半球形凹坑，其半径R= X +( 1～2)mm，X=20 mm，取R=21mm。其主浇道小端直径d1 =d2 +( 0.5～1 ) mm,取d1=4mm。
④ 流道应保持光滑表面，避免留有影响塑料流动和脱模尖角毛刺等。
2、主流道衬套形式
本模具即使是小型模具，但为了便于加工和缩短主流道长度，衬套和定位圈还是设计成份体式，主流道长度取36 mm，材料采取T10A钢，热处理淬火后表面硬度为53HRC~57HRC。
3、主流道凝料体积

4、主流道剪切速率校核
由经验公式
式中

4.4.2 分流道设计
1、分流道部署形式
分流道应能满足良好压力传输和保持理想填充状态使塑料熔体经快经分流道均衡分配到各个型腔，所以采取几小段圆弧进料，采取轮辐浇口。
2、分流道长度
分流道长度L=22.5+22.5+36.5+36.5=118 mm
3、分流道形状、截面尺寸和凝料体积
1）、本设计中分流道有四段，为了便于机械加工及凝料脱模，本设计分流道设置在分型面上动模一侧，截面形状采取加工工艺比很好梯形截面。梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大，截面形状以下图。

图 6 分流道截面形状
取分流道长度L=36.5mm,通常采取下面经验公式来确定截面尺寸，即
B=0.2654=0.2654=2.458mm
式中m——一次注塑塑料质量；
L—— 分流道长度。
取B=3mm,则：
H=2/3B=2mm
尺寸图所表示。
2）、凝料体积
分流道长度 L= 118 mm
分流道截面积 A=
凝料体积
3）、分流道剪切速率校核
采取经验公式，剪切速率合格。
式中
其中；
-梯形周长（1.3）；
-注射时间（取1s）；
-梯形面积（0.105）；
4）、分流道表面粗糙度
分流道表面粗糙度Ra并不要求很低，通常取0.8微米~1.6微米即可。

4.4.3 浇口设计
浇口是连接流道和型腔之间一段细短通道，它是浇注系统关键部位。浇口形状、位置和尺寸对塑件质量影响很大。
浇口截面积通常为分流道截面积0.07倍~0.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5~2.0mm.浇口具体尺寸通常依据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。
此次设计采取轮辐浇口，该浇口相对于分流道来说端面尺寸较小，属于小浇口一个。这么不仅去除浇口方便，浇口回头料较少，同时还因为型芯上部得到定位而增加了稳定性。
浇口宽度可按经验取1.6～6.4mm,深度取0.8～1.8 mm。

4.5模具温度调整系统
塑料模具温度直接影响塑件成型质量和生产效率。因为多种塑料性能和成型工艺不一样，模具温度也要求不一样。所以在设计注塑模具时必需考虑用加热或冷却装置来调整模具温度。对于通常热塑性塑料注射成型时只需考虑冷却装置。
（1）温度调整对塑件质量影响
温度调整对塑件质量影响关键有以下多个方面:
① 尺寸精度
利用温度调整系统来保持模具温度恒定或采取较低模温，可降低塑件成型收缩率波动，提升塑件精度。
② 形状精度
模具型芯和型腔各部分温差过大，会使塑件收缩不均匀而造成翘曲变形，影响塑件美观和使用。尤其对于壁厚不一致和形状复杂塑件，常常会出现因收缩不均匀而变形情况，必需采取适宜冷却回路，使模具型腔各个部位温度基础上均匀。
③ 表面粗糙度
模温过低会使塑件轮廓不清楚，产生显著熔合纹，提升模温可改善塑件表面状态，使塑件表面粗糙度降低。
（2温度调整对生产力影响
温度调整系统对生产力影响关键由冷却时间来表现。通常注射到型腔内塑料熔体温度为200℃左右，塑件从型腔中取出温度在60℃以下。熔体在成型时释放热量中约有5%以辐射、对流形式散发到大气中，其它95%需冷却水带走，不然因为塑料熔体反复注入将使模温升高。为了保持模温恒定，在每一循环中，必需由冷却系统把塑料熔体热量带走。所以模具冷却时间关键取决于冷却系统冷却效果。通常模具冷却时间占整个注射循环周期2/3，所以缩短成型周期中冷却时间是提升生产率关键。
本模具采取自然冷却方法完全可满足生产要求。
4.6合模导向和定位机构
注塑模闭合时为了确保型腔形状和尺寸正确性，应按一定方向和位置合模，所以必需设有导向定位机构，最常见导向定位机构是在模具型腔四面设2～4对相互配合导向柱和导向孔，导柱设在动模边或在定模边均可，但通常设在主芯型周围。
（1）导向机构作用：
① 导向作用
动定模合模时按导向机构引导，使动定模按正确方位闭合，避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或因定位不准而相互碰伤，所以设在型芯周围导柱应比主型芯高出最少6～8mm。这对于移动式模具采取人工合模时尤其关键。
② 定位作用
在模具闭合后使型腔保持正确形状和全部由动定模合模组成尺寸精度，比如定位不准引发桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。
③ 承受注塑产生侧压力
当塑件形状不对称或经过侧浇口注入塑件时全部会产生单向侧压力，该力会使动定模在分型面处产生错动，当侧压力很大时，还不能单靠导柱来负担，需要设锥面或斜面进行定位，比如采取圆锥面作分型面能起很好定位作用。
导柱和导套在模具上安装使用如模架图。
（2）对导柱尺寸和结构有以下几点要求：
① 直径和长度 导柱直径在12～63mm之间时，按经验其直径d和模板宽度B之比为d/B≈0.06～0.1，圆整后选标准值。导柱不管是固定段直径还是导向段直径，其形位公差和尺寸公差关系应遵照包容标准，即轴作用尺寸不得超出最大实体尺寸，而轴局部实际尺寸必需在尺寸公差范围内才合格。导柱长度应该比凸模端面高度高出6～8mm
② 形状 导柱端部做成锥形或半球形先导部分，锥形头高度取和相邻圆柱直径1/3，前端还应倒角，使其能顺利进入导向孔。大中型模具导柱导向段应开设油槽，以储存润滑油脂。
③ 公差配合 安装段和模板间采取过渡配合H7/k6，导向段和导向孔间采取动配合（间隙配合）H7/f7。
④ 粗糙度 固定段表面用Ra0.8μm,导向段表面采取Ra0.4μm。
⑤ 材料 导柱应含有硬而耐磨表面，坚韧而不易折断芯部，所以多采取中碳钢（45号钢），碳（0.5～0.8mm深），经淬火处理（RC56～60）或碳素工具钢（T8A，T10A）经淬火或表面处理（HRC50～55）。
（3）对导套尺寸和结构设计有以下几点要求。
导向孔能够直接加工在模板上，这种结构加工简便，但模板上未淬火导向孔耐磨性差，用于塑件批量小模具，多数模具导向孔镶有导套，它既可淬硬以提升寿命，又可在磨损后方便更换。
① 形状 可分为直导套和带轴肩导套两类。
② 公差配合和表面粗糙度 导套内孔和导柱之间采取动配合H7/f7。 外表面和模板孔为较紧过分配合H7/n6（直导套）或H8/K7带轴肩导套），其前端可设计长3mm引导部分，按松动配合H8/e7制造，其粗糙度内外表面均可用Ra0.8μm或Ra1.6μm。
③ 材料 导套材料可用耐磨材料，如铜合金制造，当用碳钢时也可采取碳素工具钢淬火处理。硬度HRC50～55，或采取45号钢碳淬火，其表面硬度为HRC56～60，但其硬度最好比导柱低5度左右。
本注塑模选带轴肩导套，导套、导柱和模板间均采取过渡配合固定方法。

图 7 导套、导柱
4.7 紧固系统设计
模具全部模板和零件（除导套和导柱外）全部是用内六角螺钉连接。用圆柱销和导柱来定位。
4.8 侧向抽芯机构设计
本模具侧向抽芯形式其结构图8：
楔紧块
凹模固定板
斜滑块
型芯
型芯固定板

图 8 侧向抽芯机构
Fig8 Lateral pulls out the core organization
图8所表示，此侧向抽芯机构是由斜导柱等组成。侧向抽芯实现是在开模时侧滑块跟动模一起向下运动同时受到固定在定模上斜导柱侧向分力，而使侧型芯完全脱离塑件，从而实现侧抽芯。

4.8.1侧向分型抽芯距确实定
通常情况下，侧向抽芯距通常比塑件上侧孔、侧凹深度或侧凹凸台高度大3～5mm。塑件上侧凹深1.3mm，定抽芯距最少为（1.3＋4）mm即4.3mm。
4.8.2斜导柱设计
（1）斜导柱形状
采取圆形截面斜导柱，其图图9

图 9 斜导柱
（2）斜导柱倾角α
通常在设计时α小于25°，最常见为12°≤α≤22°，通常抽芯距短时α取小些，抽芯距长时α取大些;抽芯力大时α可取小些，抽芯力小时可取大些。另外，斜导柱在对称部署时，抽芯力可相互抵消，α可取大些，而斜导柱非对称部署时，抽芯力无法抵消，α要取小些。
总而言之，因模具斜导柱为对称部署，且抽芯距较小，抽芯力也不大，取
α＝17°。
（3）斜导柱长度确定
斜导柱长度确定有计算法和作图法，实际工作中常见作图法。
计算法可按下列公式计算

式中 H -- 固定板厚度
S -- 抽芯距
α-- 斜导柱倾角
代入数值计算得
（4）斜导柱材料及安装配合
斜导柱材料多为T8,T10等碳素工具钢，也能够用45钢渗碳处理。此斜导柱材料选T8。因为斜导柱常常滑动摩擦，热处理要求硬度HRC≥55。表面粗糙度Ra≤0.8µm。斜导柱和其固定模板之间采取过分配合H7/m6。为了运动灵活，滑块上斜导孔和斜导柱之间能够采取较松间隙配合H11/b11，或在二者之间保留0.5～1mm间距。斜导柱侧向分型抽芯应用形式
选择斜导柱安装在定模。
4.8.3侧滑块设计
滑块分为整体式和组合式两种。该模具设计为整体式，这么可节省优质钢材，且加工轻易。
形式图10所表示：

图10 侧型芯和侧滑块连接形式

4.8.4侧滑块导滑形式
为确保侧型芯平稳顺利移动，确保滑块在模具生产中不发生上下窜动和卡死现象，可靠地抽出或复位，侧滑块应和导滑槽配合良好,不然会影响成品品质、模具寿命等。本模具设计采取导滑形式以下图

图11 导滑形式
4.8.5侧滑座锁紧装置。
(1)作用：
① 确保侧型芯正确复位；
② 承受注射压力对侧型芯冲击。
(2)锁紧块结构形式：
外装式：用螺钉和圆柱销将楔块固定在模板外侧，结构简单，易研合、加工和调整方便。但锁紧强度和刚性较差，易松动，只适适用于侧抽力较小小型模具。
在外装式基础上，另外增加一个圆锥体锁紧销，其圆锥体斜度应比抽拔角大。
在外装式基础上,锁紧块对面模板上镶嵌一个斜面挡块和锁紧块端部外斜面研合，用以改善锁紧块强度和刚度。
采取T型槽固定，用于模板空间较小而锁紧力大模具。
嵌入式锁紧块固定方法，它贯通嵌入模板中。锁紧强度很好，加工装配也比较简单，有利于组装时研合。
半贯通式嵌入模板，结构强度和锁紧效果全部很好，用螺栓固定。
整体式结构，多用于侧向力较大大型模具。
在整体式结构上，增加镶片。
锁紧块楔角应大于抽拔角，通常模具打开瞬间，斜导柱工作前，锁紧块即已打开了侧滑块移动空间
楔角取17°

图12 锁紧块

4.9推出脱模机构
（1）推出脱模机构选择标准
设计推出脱模机构，必需依据制品形状，复杂程度和注塑机推出机构形式选择。采取何种不一样类型推出脱模机构，其选择标准以下：
① 使制品脱模后不致变形，推力分布均匀，推力面尽可能大，并靠近型芯。
② 制品在推出时不能造成碎裂，推力应设在制品能承受较大力地方，如肋部、凸缘、壳体壁等处。
③ 尽可能不损伤制品外观。
④ 推出机构应动作可靠，运动灵活，制造方便，配换轻易。
（2）推杆形式
推杆是注塑模中使用最多一个推出零件。推杆形式很多，最常见是圆形截面推杆。对于此塑料制品，是采取4根圆形截面推杆。图13：

图13 推杆
（3）推杆材料
推杆材料多为45钢、T8或T10碳素工具钢，推杆头部需淬火处理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6μm以下，很好表面质量可预防推杆和孔咬死，并延长使用寿命。在存放推杆时，为预防有害气体及介质侵蚀，应涂上二硫化钼。
（4）推杆导向
对于含有数量较多而且顶出较细小顶管顶出机构，和大面积推板顶出机构来讲，预防顶出机构歪斜和扭曲是很关键，不然会造成细小顶管变形甚至折断，推板和型芯间磨损擦伤，为了避免以上现象发生，要求在脱模机构导向同时还起到支撑中间垫板作用，预防中间垫板弯曲。因为本模具中顶出杆比较多，必需设计导向系统，即有导柱和导套。
（5）推杆复位
使用推杆作为推出零件脱模机构，在完成一次脱模动作，开始下一次注射工作循环时，和制品接触推杆必需回复到初始位置。所以，必需设有复位装置。本模具设置复位杆（图14），复位杆用45钢，HRC45～50。

图14 复位杆
4.10模架设计
在生产现场设计中，尽可能选择标准