刷卡器面蓋塑料模具設(shè)計.doc

華東交通大學(xué)理工學(xué)院Institute of Technology. East China Jiao tong University 畢 業(yè) 設(shè) 計 Graduation Thesis（20092013 年） 題 目： 刷卡器面蓋塑料模具設(shè)計 分 院： 機(jī)電工程分院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 材料20092 學(xué) 號： 20090410210223 學(xué)生姓名： 齊 定 典 指導(dǎo)教師： 張 達(dá) 響 起訖日期： 2012.112013.5 29 / 32摘 要本次設(shè)計主要是刷卡器面蓋塑料模具設(shè)計。首先分析塑件工藝結(jié)構(gòu)，了解塑件的技術(shù)要求，測量塑件尺寸，繪制塑件圖，選用ABS材料，設(shè)計出一模一腔的塑料模具。同時，詳細(xì)敘述了設(shè)計過程如何分析塑件制品的結(jié)構(gòu)、性能，確定成型方案，成型部分的設(shè)計，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)、排氣、冷卻系統(tǒng)等。 本套模具設(shè)計通過三維軟件Pro/E對其造型，分析以及建模。并詳細(xì)介紹了一套塑料模具設(shè)計的全部過程。關(guān)鍵詞： 刷卡器面蓋；型腔； 型芯； 塑料模具； 分型面； ABSAbstract The design is mainly swipe card reader cover plastic mold design. First, the analysis of plastic parts process structure, to understand the technical requirements of plastic parts, measuring the size of the plastic parts, to draw plastic parts Figure made of ABS material, to design a model of a cavity plastic mold. The same time, the design process is described in detail how to analyze the structure of the plastic parts products, performance, determine the molding solutions, forming part of the design-oriented institutions, gating system, the ejection mechanism, exhaust, cooling system. This set of mold design by three-dimensional software Pro / E its modeling, analysis and modeling. And gave details of a plastic mold design process.Keywords: credit card cover; cavity; core; plastic mold; parting surface; ABS目 錄摘 要1Abstract2緒 論51、塑件工藝分析與注射機(jī)工藝參數(shù)7 1.1塑件工藝結(jié)構(gòu)分析7 1.2塑件材料成型特性與注射工藝參數(shù)8 1.2.1選用材料8 1.2.2分析材料8 1.2.3 ABS的注塑工藝參數(shù)9 1.3 脫模斜度的確定9 1.4注射量的計算10 1.5注射機(jī)型號的確定10 1.6注射機(jī)工藝參數(shù)校核11 1.6.1最大注射量的校核11 1.6.2鎖模力的校核11 1.6.3開模行程的校核122、分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設(shè)計13 2.1塑件在模具中的位置13 2.2分型面的選擇13 2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計13 2.3.1澆注系統(tǒng)設(shè)計原則13 2.3.2澆口的設(shè)計14 2.3.3主流道的設(shè)計14 2.3.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計143、成型零部件的設(shè)計15 3.1成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計15 3.2影響成型零件工作尺寸的因素15 3.3型腔和型芯的尺寸計算15 3.4成型零部件的強(qiáng)度與剛度計算18 3.4.1整體式矩形型腔側(cè)壁厚度計算184、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計19 4.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選取19 4.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計19 4.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用19 4.2.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)205、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計21 5.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計要求21 5.2推出力的計算21 5.3推桿推出機(jī)構(gòu)226、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)23 6.1抽芯距確定23 6.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計23 6.3側(cè)滑塊的設(shè)計24 6.4導(dǎo)滑槽的設(shè)計247、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計268、模具的三維視圖27總 結(jié)28參考文獻(xiàn)29致 謝30 緒 論1.課題來源與意義 依據(jù)：根據(jù)自己所學(xué)的的知識，綜合自己的實(shí)際能力和自己的設(shè)計興趣，選擇了刷卡器面蓋塑料模具設(shè)計作為此次畢業(yè)設(shè)計的的題目。意義：通過這次的畢業(yè)設(shè)計可以使得自己對塑料模具有更深入的了解，也對所學(xué)的軟件的應(yīng)用更加的熟練，培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)的知識去分析和解決現(xiàn)實(shí)中所遇到的問題，提高獨(dú)立思考、獨(dú)立完成設(shè)計等方面的能力。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 我國在注塑模CAD技術(shù)開發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從20世紀(jì)80年代中期開始，國內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國外知名度較高的注塑模CAD系統(tǒng)。同時，某些高等學(xué)校和科研院所也開始了注塑模CAD系統(tǒng)的研制與開發(fā)工作，我國注塑模CAD/CAE/CAM研究始于07年代末，發(fā)展較為迅速多年來。目前，我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 2、國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢： 近二十多年間，國外注塑模CAD/CAE技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代許多研究者對一維流動進(jìn)行了大量研究，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測等領(lǐng)域。80年代中期注塑模CAD/CAE進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1、澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2、美國PTC公司的Pro/Engineer 軟件等。這些先進(jìn)軟件的熟練掌握極大地促進(jìn)了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來的一段時間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長壽命模具的方向發(fā)展。 3、綜述:參閱了多本資料書籍，注塑成型是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的一種重要的加工方法 ,世界上注塑模的產(chǎn)量約占塑料成型模具總產(chǎn)量的50%以上。注塑成型能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品 ,適合高效率、大批量的生產(chǎn)方式 ,以發(fā)展成為熱塑性塑料和部分熱固性塑料最主要的成型加工方法，一般需要經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和修模才能正式投入生產(chǎn) ,這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式不僅使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期延長 ,生產(chǎn)成本增加 ,而且難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。要解決這些問題,必須以科學(xué)分析的方法 ,研究各個成型過程的關(guān)鍵技術(shù),為實(shí)現(xiàn)注塑產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高企業(yè)的競爭能力 ,必須進(jìn)行注塑模具設(shè)計與制造，及成型過程分析的CAD/CAM/CAE集成技術(shù)的研究。國外注塑模CAD/CAM/CAE 技術(shù)研究的成果有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM 技術(shù)能使設(shè)計時間縮短50%,制造時間縮短30%,成本下降10%,塑料節(jié)省7% 注塑模計算機(jī)模擬技術(shù)正朝著與CAD/CAE無縫整體集成化方向發(fā)展 ,注塑CAD所構(gòu)造的幾何模型為實(shí)現(xiàn)注塑模CAE技術(shù)提供了基本的幾何拓?fù)湫畔⒑吞卣餍畔?注塑模 CAE的目標(biāo)是通過對塑料材料性能的研究和注射成型工藝過程的模擬和分析,為塑料制品的設(shè)計、材料選擇、模具設(shè)計、注射成型工藝的制定及注射成型工藝過程的控制提供科學(xué)依據(jù) ?，F(xiàn)時國際上占主流地位的注射模CAD軟件有Pro/E、I-DEAS、UG等；結(jié)構(gòu)分析軟件有MSC、Analysis等；注射過程數(shù)值分析軟件有Mold flow等；數(shù)控加工軟件有Master CAM、Cima tron等?？傮w說來，國內(nèi)的模具設(shè)計與制造技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距，這也是中國現(xiàn)在只是制造大國而非制造強(qiáng)國的主要原因之一。 1、塑件工藝分析與注射機(jī)工藝參數(shù)1.1塑件工藝結(jié)構(gòu)分析 此次設(shè)計的塑件是刷卡器面蓋，三維的立體圖為（1） 此零件的尺寸很大，一般精度等級，在側(cè)面有五處孔。（2） 由于此次的零件尺寸很大，所以選用直接澆口。1.2塑件材料成型特性與注射工藝參數(shù) 1.2.1選用材料 ABS 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 1.2.2分析材料 （1）基本的特性 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使堅韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS外觀為粒狀或者粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑件有較好的光澤。無毒、無味，易燃燒、無自熄性，密度為1.081.2/cm。ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70，熱變形溫度約為93。使用溫度范圍為-40100耐氣侯性差。在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。 （2）主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池、冷藏庫和冰霜襯里等。汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零部件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 （3）成型特點(diǎn) ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時，模具溫度可控制在5060度，要求塑件光澤和耐熱時，應(yīng)控制在6080度。1.2.3 ABS的注塑工藝參數(shù)1、注塑機(jī)類型螺桿式7、保壓力50-70MP2、噴嘴形式直通式8、注射時間3-5s3、螺桿轉(zhuǎn)速30-60r/min9、保壓時間15-30s4、噴嘴溫度180-190C10、模具溫度50-70C5、成型溫度 料筒：前200-210C中210-230C后180-200C11、冷卻時間15-30s6、注射壓力70-90MP12、成型周期40-70s1.3 脫模斜度的確定由于制品冷卻后產(chǎn)生收縮時會緊緊包在凸模上，或由于黏附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模，防止制品表面在脫模時劃傷、擦毛等，在制品設(shè)計時應(yīng)考慮其表面在合理的脫模斜度。本設(shè)計中ABS 的脫模斜度取0.5。1.4注射量的計算 用Pro E 畫出塑料的三維模型，對其進(jìn)行分析質(zhì)量屬性，密度選用=1.1g/，所以塑件的體積為332.8，所以質(zhì)量為366.08g。由于是一模一腔，流道凝料的質(zhì)量選用0.3倍計算，所以總體積為432.64，總質(zhì)量為475.904g，則實(shí)際注射機(jī)得注射注射體積應(yīng)大于實(shí)際注射體積，即435。479g 1.5注射機(jī)型號的確定 注射機(jī)規(guī)格主要是根據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式來確定，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下進(jìn)行注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的計算。查塑料成型工藝及模具設(shè)計表5.1知，在本設(shè)計中選用XSZY1000，主要的技術(shù)參數(shù)。額定注射量/ 1000螺桿直徑/ 85注射壓力/MPa 121注射行程/mm 260鎖模力/kN 4500最大開合模行程/mm 700最大模具厚度/ 700最小模具厚度/ 300噴嘴圓弧半徑/mm 18噴嘴孔直徑/mm 7.5拉桿內(nèi)間距/ 650550鎖模型式為曲肘式1.6注射機(jī)工藝參數(shù)校核 1.6.1最大注射量的校核 最大注射量是指注射機(jī)對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。設(shè)計模具時，應(yīng)滿足注射成型塑件所需的總注射量小于所選注射機(jī)的最大注射量，即： 經(jīng)計算，符合要求 1.6.2鎖模力的校核 注射時塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)仍然存在較大的壓力，它會使模具從分型面漲開。為了平衡塑料熔體的壓力，鎖緊模具保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力。它同注射量一樣，也反映了注射機(jī)的加工能力，是一個重要參數(shù)。漲模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和乘以型腔的壓力。它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，這樣才能使注射時不發(fā)生溢料和漲模的現(xiàn)象，及滿足公式： 經(jīng)計算符合注塑機(jī)的要求。 1.6.3開模行程的校核 此次的開模行程的校核采用具有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的的校核方法進(jìn)行校核，對于單分型面模具校核公式為 當(dāng)時，用代替進(jìn)行校核，如果小于則直接校核。經(jīng)過校核符合模具的開模行程在注塑機(jī)得最大開模行程內(nèi)，所以符合要求。2、分型面的選擇與澆注系統(tǒng)設(shè)計2.1塑件在模具中的位置因為這次的模具的尺寸很大，為了便于更好的成型，所以采用一模一腔，塑件放在模具的中間2.2分型面的選擇 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析，應(yīng)遵循以下幾項的設(shè)計原則： （1）分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處； （2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模； （3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求； （4）分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； （5）分型面的選擇要便于模具的加工制造； （6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 此次設(shè)計成單分型面，把型芯設(shè)在動模一邊，型腔設(shè)在定模一邊，開模后塑件留在動模，有利于塑件的脫模。2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計 2.3.1澆注系統(tǒng)設(shè)計原則 1）了解塑料的成型性能； （2）盡量避免或減少熔接痕； （3）有利于型腔中氣體排出； （4）防止型芯的變形和嵌件的位移； （5）盡量采用較短的流程充滿型腔；（6）流動距離比的校核。 2.3.2澆口的設(shè)計 此次的塑件的尺寸很大而且分型面是單分型面型腔模具，所以此次的澆口設(shè)計為直接澆口。 2.3.3主流道的設(shè)計 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最 (1）主流道設(shè)計成圓錐型，其錐角為26，內(nèi)壁粗糙度Ra取0.8um。 (2）主流道大端成圓角，半徑r=13mm，以減小料轉(zhuǎn)向過度時的阻力。(3）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的流動時間和充模時間。 (4）澆口套選用T10A制造，熱處理強(qiáng)度為5357HRC。澆口套與模板的配合為H7/m6。 2.3.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計 在注塑成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中有的氣體外，還有塑件受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能在塑件上形成氣泡、凹陷、熔接不牢、表面輪廓不清晰等缺陷，另外還會產(chǎn)生的壓力而降低充模速度，除排氣系統(tǒng)外，還應(yīng)考慮開設(shè)溢流槽用于容納冷料的同時也容納一部分氣體。該套模具的排氣方式有： （1）利用模具的斜推桿、側(cè)抽芯排氣；（2） 利用配合間隙排氣。3、成型零部件的設(shè)計3.1成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計此次的設(shè)計采用整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于側(cè)邊的孔采用斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊的側(cè)抽芯。3.2影響成型零件工作尺寸的因素 （1）塑件的收縮率的波動。 （2）模具成型零件的制造誤差 （3）模具成型零件的磨損。 （4）模具安裝配合誤差。3.3型腔和型芯的尺寸計算 查有關(guān)資料可知ABS塑料的收縮率是0.4%0.7%。 平均收縮率為: S=（0.4%+0.7%）/2=0.55%，此次設(shè)計取0.5% 。 型腔工作部位的尺寸計算公式： 型腔徑向尺寸 型腔高度尺寸 型芯徑向尺寸 型芯高度尺寸 式中 L塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm） -塑料平均收縮率，取0.5% l塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） H塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） h塑件內(nèi)型高度基本尺寸的最小尺寸（mm） x修正系數(shù)，徑向尺寸公式取1/23/4,取0.5，X=3/4高度或深度尺寸取1/22/3,x=0.5。 塑件公差（mm）；=1.35 模具制造公差，取（1/31/4），本次設(shè)計去=1/3=0.45塑件原始尺寸/mm計算公式計算尺寸/mm型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔徑向尺寸型腔高度尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯徑向尺寸型芯高度尺寸3.4成型零部件的強(qiáng)度與剛度計算 此次的設(shè)計按整體式矩形型腔計算 3.4.1整體式矩形型腔側(cè)壁厚度計算 矩型型腔受塑料熔體壓力時，四壁變形，兩長邊大于兩短邊，當(dāng)長、短邊側(cè)壁厚度相同時，長邊能滿足要求，短邊更無問題，因此，側(cè)壁厚度計算歸結(jié)為長邊厚度的計算。按剛度計算： 式中： S-型腔側(cè)壁厚度（mm）； -型腔側(cè)壁受壓高度（取57mm）； E-模具材料的彈性模量（碳鋼為2.06MPa）； p-型腔壓力（取35MPa）； -任一自由邊中點(diǎn)的允許變形量，由塑料寬度公差，由經(jīng)驗式計算決定（取0.023mm）； C-由決定的系數(shù)（取0.93）；經(jīng)計算得出S42mm. 3.4.2整體式矩形型腔底板厚度計算 由兩端平行支架的整體式矩形型腔的底板，可視為受均布載荷四周固定的矩形板，底版的長邊和短邊分別為L 和b，按剛度條件計算： 式中： h-整體式矩形底板厚度（mm）； b-矩形板受力短邊長度； -由型腔邊長比決定的系數(shù)；知=0.0251，P=35MPa，b=193.95mm，E=2.06MPa,=0.023mm，可得h64.1mm，4、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計4.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 選取基本型A2型模架，推桿推出機(jī)構(gòu)，模架的外形尺寸為：6005504604.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計 4.2.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 （1）定位作用，模具裝配或閉合過程中，避免模具動、定模的錯位，模具閉合后保證型腔形狀和尺寸精度。 （2）導(dǎo)向作用，動、定模合模時，首先導(dǎo)向零件相互接觸，引導(dǎo)動模正確閉合，避免成型零件先接觸而可能造成成型零件的損壞。 （3）承受一定的側(cè)向壓力，塑料熔體在注入型腔過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力，或由于注射精度的限制，會使導(dǎo)柱在工作中不可避免受到一定的側(cè)向壓力。4.2.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱對合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在注塑模中應(yīng)用最普遍，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個零件，在動模和定模上安裝導(dǎo)套，導(dǎo)柱安裝在定模支撐板上。 導(dǎo)柱設(shè)計原則： 1）結(jié)構(gòu)形式： (1)為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 (2)導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所以導(dǎo)柱所選的直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面的高度要高出68 。 (3)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)有兩種：一種是除安裝部分的凸肩外，長度的其余部分直徑相同，稱為直導(dǎo)柱；另一種是除安裝部分的凸肩外，使安裝部分直徑比外伸的工作部分直徑大，稱為階梯形導(dǎo)柱。直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有儲油槽，以延長潤滑時間。在該設(shè)計中采用直形導(dǎo)柱。 2）技術(shù)要求： （1)導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 （2)導(dǎo)柱固定部分與模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過渡配合，此處選用H7/k6。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra=0.8m，導(dǎo)柱配合部分表面粗糙度Ra=0.4m。 （3)動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動。 （4）根據(jù)模具的形狀和大小，在模具的空余位置設(shè)導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔。導(dǎo)柱用兩根至四根不等，其布置原則是必須保證動定模只能按一個方向合模。 （5）導(dǎo)柱表面應(yīng)具有較好的耐磨性，而芯部堅韌，不易折斷，此處選用T8，經(jīng)淬火處理。 導(dǎo)套設(shè)計 1）結(jié)構(gòu)形式 采用帶頭導(dǎo)套。 2）技術(shù)要求 導(dǎo)套前端應(yīng)倒圓角，導(dǎo)向孔為通孔，固定部分表面粗糙度Ra=0.8m，采用H7/k6過渡配合5、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計5.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計要求 （1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。 （2）塑件在推出的過程中不發(fā)生結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析塑件對模腔的包緊力和粘附力的大小及所部位，選擇合適的推出方式、推出裝置、推出零件數(shù)量、推出面積，使推出重心與脫模阻力中心相重合。 （3）不損壞塑件的外觀質(zhì)量，盡量不選塑件的外部表面作為推出位置。 （4）合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位，在斜導(dǎo)桿和斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯及帶有活動鑲塊的模具設(shè)計時，在活動零件后面設(shè)置推桿等特殊的情況下還應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的預(yù)先復(fù)位問題等。（5）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動作可靠，推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，動作可靠靈活，制造簡單。5.2推出力的計算 塑件在模具冷卻定型后，由于體積收縮將型芯包緊，在某些塑件結(jié)構(gòu)中還因為塑件與模具之間形成真空，因此形成塑件脫模時的包緊力和吸附力，在塑件脫模時需要克服包緊力和吸附力以及塑件與模具零件間的摩擦力。 由于包緊力與塑件的各個部位有不同的值，與塑件的結(jié)構(gòu)、注射工藝、塑料品種、模具表面都有關(guān)。當(dāng)脫模斜度越小，接觸面積、粗糙度、保壓壓力越大，保壓時間和開模時間越長等，包緊力越大。 在進(jìn)行脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計時，主要工作是通過對塑件局部的包緊力的分析，合理設(shè)計出頂桿的位置分布、數(shù)量及頂桿直徑，力求達(dá)到定出平衡。其計算公式如下： 式中，F(xiàn)t為脫模力 為摩擦系數(shù)，取0.10.3 p為塑件對型芯單位面積上的包緊力（812MPa）取10MPa A為塑件包緊型芯的側(cè)面積（） 為塑件的脫模斜度已知A=52077.4，=0.2，可得Ft95kN5.3推桿推出機(jī)構(gòu) （1）采用直通式推桿，尾部采用臺肩固定。 （2）推桿與推桿固定板 （3）采用單邊0.5的間隙(4) 推桿材料常用T8A、T10A 碳素工具鋼或65Mn，此次使用T8A，端部要淬火，熱處理要求硬度HRC50，工作端配合部分的表面粗糙度為Ra 0.8m(5）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面0.05-0.10mm。6、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)6.1抽芯距確定 設(shè)計時，側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或者側(cè)向凸臺的高度大，用公式表示為: 式中 所以,取6mm6.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計采用斜導(dǎo)柱滑塊側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。其技術(shù)要求：材料T8、T10或20滲碳淬火，此次使用T10，硬度HRC55，Ra取0.81.6。 （1）計算斜導(dǎo)柱傾斜角 斜導(dǎo)柱傾斜角是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中工作效果的重要參數(shù)， 的大小對斜導(dǎo)柱的有效工作長度、抽芯距、受力狀況等有直接影響。最常用的是。本模具采用中間值。 （2）計算斜導(dǎo)柱直徑d 斜導(dǎo)柱在工作時起到抽拔力和滑塊的懸掛作用，還起到側(cè)向抽芯的平衡抽拔作用，因此斜導(dǎo)柱理論直徑計算公式如下： 由于計算比較復(fù)雜，有時為了方便，也可用查表的方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。先按已求得的抽芯力和選定的斜導(dǎo)柱傾斜角在塑料成型工藝與模具設(shè)計表10.1中查出最大彎曲力，然后根據(jù)最大彎曲力和Hw以及斜導(dǎo)柱傾斜角在表10.2中查出斜導(dǎo)柱的直徑d。取d=10mm，側(cè)抽芯斜導(dǎo)柱孔徑D=11mm。 （3）計算斜導(dǎo)柱長度 斜導(dǎo)柱的總長度為 式中 得斜導(dǎo)柱的總長度為23mm 6.3側(cè)滑塊的設(shè)計 側(cè)滑塊尺寸長、寬由側(cè)向抽芯的成型面積決定，主要尺寸為側(cè)向開模大小，其值先確定小頭尺寸，它由斜導(dǎo)柱的直徑、小頭的強(qiáng)度所決定，在根據(jù)鎖模角的斜度以及鎖模所需的長度，計算出滑塊的大頭尺寸。 側(cè)滑塊設(shè)計要求要有更好的耐磨要求，因此其材料的品質(zhì)一般比型腔要求稍高，為了避免與活動件母體的咬合，硬度大多采用略高于活動母體的硬度，即40HRC。此處采用45鋼，安裝組合粗糙度Ra為0.8m，配合精度為H7/m6。6.4導(dǎo)滑槽的設(shè)計 導(dǎo)滑槽設(shè)計的主要技術(shù)要求有： （1）材料與熱處理要求。導(dǎo)滑槽做成整體式，所以的其材料與模具材料一樣。 （2）導(dǎo)滑部分的配合精度：H7/m6，其余各留0.5mm間隙，配合部分的粗糙度要求Ra0.8um。 （3）滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動要平穩(wěn)，不應(yīng)發(fā)生卡滯，跳動等現(xiàn)象。（4）滑塊完成抽芯動作后留在滑槽內(nèi)的滑塊長度不應(yīng)小于滑塊全長的2/3，否則滑塊在開始復(fù)位時容易傾斜，甚至損壞模具。 7、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 注塑成型時，模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，也影響到注塑周期。因此在使用模具時必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，要使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，必須做好冷卻通道的設(shè)計工作，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 模具的冷卻方法有水