塑料模课程设计说明书

湘潭大学 课程设计说明书

题 目：学 院：专 业：学 号：姓 名：指导教师：完成日期：

塑料模具课程设计

机械工程学院 模具设计与制造

2008501226 123 李应明老师

2012-2-10——2012-2-21

目 录

第一章 制品工艺分析...................................................1

1.1 塑件表面工艺性分析............................................. 3 1.2 塑件原材料性能分析............................................. 3

第二章 工艺方案分析及成型工艺参数的确定.................... 3

2.1 工艺方案分析及选择 .............................................3 2.2 成型工艺参数的确定..............................................3

第三章 选择设备...............................................4 第四章 浇注系统设计.................................................7 第五章 成型零件设计................................................. 10 第六章 模架的确定.................................................... 15 第七章 导向机构的设计............................................... 17

7.1 构的功用...................................................... 17 7.2 导向结构的总体设计...........................................17 7.3 导柱的设计.........................................17 7.4 导套的设计 .......................................17 7.5 导柱与导套的配合形式 .......................................19

第八章 脱模推出机构的设计 ......................................19 第九章 模具的装配、试模..............................................19 设计总结......................................................22 主要参考文献....................................................22

第一章 制品工艺分析

1.1 塑件表面工艺性分析

（1）本塑件结构简单，壁厚均匀，模架结构较简单。精度要求不高，为六级精度，材料为PA1010成型性能一般，其他并无特殊要求。 （2）确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，采用一模两型的模具结构。型腔的排列方式如下图：

图三 型腔排列方式

（3）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，因此可采用多型腔单

分型面的设计。

1.2 塑件原材料性能分析

PA1010塑胶原料熔程较窄，一般为3～4℃。熔融流动性较好。适合注射成型、挤出成型和吹塑成型。主要成型工艺如下。

(1)干燥 鼓风干燥温度90℃±5℃ 干燥时间约4～5h、真空干燥温度85℃±5℃，一般最好选择真空干燥工艺，避免热氧化变色 (2)注塑工艺

料筒温度: 后部190～210℃

中部200～220℃ 前部210～230℃ 喷嘴200～210℃ 模具温度20～40℃ 注射压力60～80MPa 注射周期30～50S

第二章 工艺方案分析及成型工艺参数的确定

2.1

工艺方案分析及选择

采用注塑成型，为了制模具与注射机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。模具的型腔数可根据塑件的产量、精度高低、模具制造成本以及所选用注射机的最大注射量和锁模力大小等因素确定。小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。但如果塑件尺寸较大时，型腔数将受所选用注塑机允许最大成型面积和注塑量的限制。由于多型腔模的各个型腔的成型条件以及熔体到达各型腔的流程难以取得一致，所以塑件精度较高时，一般采用单型腔模具。

该塑件精度要求不高，又是大批量生产，采用一模二件。

2.2

成型工艺参数的确定

根据该塑件的结构特点和成型性能，查相关手册得到PA1010塑件的成型工艺参数：

第三章 选择设备

3.1 注射机的选用

选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量和注射压力初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。

为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量。

V实=1.6x2xVs=1.6x2x1366.44=4.373cm3

质量=4.373*1.04=4.54792g

为了保证注射成型，注射机的注射压力要大于注射时需要的压力。查表得PA1010的注射压力为60-80Mpa 取70Mpa查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规

范及特性，可以选择根据塑件的体积初步选定用XS-Z-60（卧式）型注塑机。

SZ-60/40（卧式）型注塑机的主要技术规格如下表：

表 二： 注塑机的主要参数

3.2 型腔数量的确定和校核

型腔数量与注射机的塑化率、最大注射量及锁模力等参数有关，此外，还受塑件的精度和生产的经济性等因数影响。

可根据注射机的最大注射量确定型腔数n

n≤

KmN-m2

m1

式中 K——注射机的最大注射量的得用系数，一般取0.8； mN——注射机允许的最大注射量；

m 2——浇注系统所需塑料的质量或体积（g或cm³）； m 1——单个塑件的质量或体积（g或cm³）。 所以需要n≤

KmN-m2

=10 m1

n=2 符合要求

3.3锁模力的校核

锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔

时，会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：F锁 ≥ F胀 =A分²P型

式中，F锁 ─ 注塑机的额定锁模力(N)；

P型 ─ 模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa） ，一般为注塑压力

的 0.3～0.65 倍，通常为20～40 MPa，取 P型 为35 MPa。

A分─ 塑件和浇注系统在分型面的投影面积之和（mm2）

流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积 A 2 ，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上的投影面积 A1 的 0.2倍～0.5 倍，因此，可用0.35nA 1 来进行估算，所以 A = nA1 + A 2

= nA1 + 0.35nA1 =1.35nA1

=1017.7（ mm2） 故模具胀型力 F = A*P =1017.7× 35 =356.195KN

式中，型腔压力 P 取35 Mpa

故F锁 ≥ F胀

3.4 注射量校核

对模腔注射容量的计算,可以制件产品为主,计算其体积量，然后确认总体积注射量。 注射模一次成型的塑料重量（塑件与流道凝料之和）应在注塑机理论注射量的 10%-80%之间，既能保证制品的质量，又可充分发挥设备的能力，则选在 50%-80%之间为好。 塑件质量m1=4.54792g ，

流道凝料的质量m2是个未知数，可按塑件质量的0.6倍来算。此设计为一模四腔，所以注塑量为：M=1.6nm1 =（1+0.6）³4.54792=7.276672g，n 为型腔数。

M=7.276672≤0.8m

可见注射机的注射量符合要求

3.5开模行程校核

开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：

Smax ≥ s = H1 + H2 + 5—10mm

式中 H1——摧出距离（脱模距离）（mm）；

H2——包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。

开模距离取 H1 = 20

包括浇注系统凝料在内的塑件高度取 H2 = 40 余量取 8 则有：

Smax ≥ s = 20+40+8 =68

符合要求。

3.6 模具与注射机安装部份的校核

喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹下的球面半径相适应。

模具厚度 模具厚度H（又称闭合高度）必须满足：

Hmin﹤H﹤Hmax

式中 Hmin——注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距；

Hmax——注射机允许的最大模厚。

注射机允许厚度

150﹤H﹤250

符合要求。

第 4 章 浇注系统设计

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。

浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能、结构、尺寸、内外在质量等影响效大，而且还在与塑件所用塑料的利用率、成型效率等相关。

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 流动距离比和流动面积比的校核。 4.1 主流道设计

（1）主流道浇口尺寸

由上述可知注塑机喷嘴球孔径 d1 =Φ4 mm，喷嘴球半径 R1 =10mm，则主流道小端尺寸为：Φ6 mm。主流道设计成圆锥形，其锥角α为6°。由于小端前面是球面，其深度为3~5mm，取5mm。主流道球面半径比喷嘴球面半径大1~2mm取12mm。流道的表面粗糙度值Ra为0.08um。 （1） 主流道浇口套

主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8、T10 等材料制造，热处理淬火硬度53~57HRC。主流到浇口套及固定形式如下图所示。

浇口套与定位圈设计成整体形式，用螺钉固定于定模板上，浇口套与模板间的配合采用H7/m6的过渡配合。

图四：主流道浇口套及固定形式

4. 2 分流道设计

（1）分流道的形状与尺寸

分流道的截面尺寸与所用塑料的种类、塑件壁厚、形状、体积、分流道长度等多种因素有关。本设计的分流道设置在分型面上，截面形状采用加工工艺性比较好的半圆截面流道。PA1010塑件的流动性好，分流道较短，其截面半径为1.6~9.5mm （2） 分流道的长度

分流道的长度要尽可能短，且弯折少，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。本设计只需一次分流，所以主流道到浇口的长度为6~10mm，取8mm。 （3） 分流道的表面粗糙度

由于分流道的表面粗糙度值不能太小，一般Ra值0.16μm左右，这可增加对外层塑料熔体的流动阻力，使外层塑料冷却皮层固定，形成绝热层。 4. 3 冷料井的设计

当注射机未注射塑料之前，喷嘴最前面的熔体塑料的温度较低，形成冷凝料头，为了防止这些冷料进入型腔而影响塑件质量， 在进料口的末端的动模板上开设一洞穴或者在流道的末端开设洞穴，这个洞穴就是冷料穴。它的作用是储存因两次注塑间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，防止冷料进入型腔而形成冷接缝。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端的直径。为了使主流道 凝料能顺利地从主流道衬套中脱出，往往是冷料穴兼有 开模时将主流道凝料从主流道拉出而附在动模一边的作用。

定模座板冷料井动模板拉料杆

图五：冷料穴

本设计选用Z字形拉料杆，工作时依靠Z字形钩将主流道凝料拉出浇口套。 4. 4 浇口的设计

（1）根据塑件的形状和要求，浇口形式采用侧浇口，侧浇口开在分型面上，形状为长矩形，加工方便、简单。浇口痕迹小，不太影响外观，去除浇口方便。

图六：浇注系统

图七：浇口 L=0.7~2.0mm b=1.5~5.0mm t=0.5~2.0mm

（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。

六、浇注系统的平衡

对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。

4.5排气系统的设计

在注射成型过程中，模具内除了型腔和浇注系统中原有的空气外，还有塑料受热或凝固产生的低挥发气体，这些气体若不能顺利排出，塑件会由于填充不足而出现气泡接、缝或表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑料焦化。本塑件为小型塑件，且不须采用特殊的高速注射，故利用分型面和推杆的配合间隙排气即可，间隙值为0.03~0.05mm。

第 五 章 成型零件设计

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，Ra≤0.05μm。要求钢材硬度在HRC35～40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，故笔者在设计成型零件(凹模)中选用了镜面钢PMS。

5.1 成型零件的结构设计 （1）型腔的机构设计

凹模是成型塑件外表面的部件，按其结构形式可分为整体式和组合式。整体式凹

模是由一整块金属材料直接加工而成。其特点是为强度好，不易变形，塑件表面光滑平整，没有镶拼的痕迹。用于小型且形状简单的塑件成型。本塑件结构简单，分型面设在衬套的底面，凹模设计成通孔，且深度比较浅，易加工，故可采用整体凹模结构。

（2）型芯的结构设计

本塑件结构简单，只需一个型芯即可，采用组合式主型芯结构。

图八：组合式主型芯结构

图为通孔台肩式，型芯用台肩和模板连接，在用垫板、螺钉紧固，连接牢固。 5.2 成型零件钢材选用 塑料模刚材的性能要求： （1） 机械加工性能良好 （2） 抛光性能优良

（3） 耐磨性和抗疲劳性能好 （4） 芯部强度高 （5） 具有耐腐性能 （6） 有一定的热硬性 凹模的技术要求： 1）材料：CrWMn

2）热处理：HRC40~50

3）表面粗糙度：型腔表面Ra0.2~Ra0.1，配合面Ra0.8 4）表面处理：表面镀鉻，抛光

5）凹模加工：模套与模块锥面配合严密处配制加工 型芯的技术要求： 1）材料：T8

2）热处理：HRC45~50

3）表面粗糙度：型芯表面Ra0.1~Ra0.025，配合面Ra0.8 4）型芯加工：同轴度高处配制加工

5.3 成型零件工作尺寸的计算

工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，成型零件的加工精度和质量决定了塑件的精度和质量，工作尺寸的计算受塑件尺寸精度的制约。

取PA1010的平均收缩率1.5。塑件未注公差查【模塑件尺寸公差表（GB/T 14486）】可选取。

图九：工件尺寸

φ3-0.13,4-0.16，6-0.16,12-0.23,22-0.31,32-0.4

（1） 型腔径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。 1）12-0.23→12.230 -0.46

+δZ

（Lm2）0=[(1+S)Ls2-xΔ]

+δZ

+0.23 +0.13

+0.16

+0.16

+0.23

+0.31

+0.4

+δZ0

=[(1+1.5%)*12.23-0.75*0.46] =12.070.15 -0

2）32-0.4→32.40 -0.8

+δZ（Lm2）0=[(1+S)Ls2-xΔ]

+δZ

+0.4

+δZ0

=[(1+1.5%)*32.4-0.75*0.8]

=32.290.27 -0 （2） 型腔深度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。

1）4±0.16→6.16

0-0.32

+δZ0

+δZ

（Hm1）0=[(1+S)Hs1-xΔ]

=[(1+1.5%)*4.16-0. 5*0.32]

+δZ0

=4.060.11 -0

（3） 型芯径向尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.75。

1）φ3±0.13→φ2.87+0.26 -0

（Lm1）0-δZ=[(1+S)Ls1+xΔ]

-δZ

0-δZ

=[(1+1.5%)*2.87+0.75*0.26]

=3.110 -0.09

(4)型芯高度尺寸

模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取x=0.5。

1）φ4±0.16→φ3.840.32 -0

（Hm2）0-δZ=[(1+S)Hs1+xΔ]

-δZ

0-δZ

=[(1+1.5%)*3.84+0. 5*0.32] =4.060 -0.11

（2）中心距尺寸计算,公式如下

LM=(1+Scp)Ls±

； LM——模具中心距尺寸（mm）。 Ls——塑件心中距尺寸（mm）所以

+0.08 +0.31 +0.155 6+0.16 -0.16：L1=6.09-0.08，22-0.31：L2=22.33-0.155

[]

δz

2

表 三 凹模的机加工工艺

第六章 模架的确定

6.1模架的结构

在学校作设计时，模架部分要自行设计；在生产现场设计中，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。

由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再结合标准模架，可选用标准模架 100³L，其中L取180mm，可符合要求。

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。分模隙常见形式如下：

图 十 分模隙（1）

图 十一 分模隙（2）

一、定模固定板（定模座板）（100⨯180，厚20mm） 主流道衬套固定孔与其为H7/m6过渡配合； 通过4个ø10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、定模板（100⨯128，厚20mm） 上面的型腔为整体式； 有四个型芯固定孔；

其导柱固定孔与导柱为H7/m6过渡配合。 三、动模固定板（100⨯180，厚19mm）

用于固定型芯（凸模）、导套。为了保证凸模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230～270HB；

导套孔与导套为H7/m6或H7/k6配和； 型芯孔与其为H7/m6过渡配合。

四、动模板（100⨯128，厚20mm） 其注射机顶杆孔为ø3mm；

其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合。 五、动模垫板（又称支承板）（100⨯128，厚15mm）

垫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235HB或50钢、40Cr、40MnB等调质235HB，或结构钢Q235～Q275。还起到了支承板的作用，其要承受成型压力导致的模板弯曲应力。

六、垫块（20⨯100，厚41mm）

1、主要作用：在动模座板与动模垫板之间形成顶出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。

2、结构型式：可为平行垫块、拐角垫块。（该模具采用平行垫块）。 3、垫块一般用中碳钢制造，也可用Q235A制造，或用HT200，球墨铸铁等。 4、垫块的高度计算：

h垫块=h推出距离+h推板+h推杆固定板+Δ

=4+15+15+7 =41（mm）

式中 Δ—顶出行程的余量，一般为5～10mm，以免顶出板顶到动模垫板。

5、模具组装时，应注意左右两垫块高度一致，否则由于负荷不均匀会造成动模板损坏。

七、推杆固定板（78⨯100，厚15mm） 固定推杆。

八、推板（78⨯100，厚15mm）

（1）模架的结构见图纸。 （2）模具安装尺寸校核

模具外形尺寸为长180，宽100，高135，小于注射机拉杆间距和最大模具厚度，可以方便地安装在注射机上。

第七章 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。

7.1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。

7.2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，避免凸模先进入型腔，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。 7.3导柱的设计

1、该模具采用带头导柱，且不加油槽；

2、导柱的长度必须比凸模端面高度高出6～8mm；

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ø16；

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的间隙配合；

6、导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4μm；

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。

7.4导套的设计

1、结构形式：采用带头导套（Ⅰ型），导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻，再分别扩孔，以保证其配合精度；

2、导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，利于排出孔内剩余空气； 3、导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为Ra0.4μm。导套外径按H7/m6或H7/k6配合镶入模板；

4、导套材料可用淬火钢或铜（青铜合金）等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。 7.5导柱与导套的配合形式

导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，该模具采用的配合形式如下图所示：

图十二：导柱与导套的配用

第八章 脱模推出机构的设计

注射成型的每一周期中，必须将塑件从模具型腔中脱出，这种把塑件从型腔中脱出的机构称为脱模机构， 也可称为顶出机构或推出机构。 脱模机构的作用包括脱出、 取出两个动作。

推出机构的设计原则：

（1）尽量使塑件留在动模上。

（2）使制品在推出过程中不变形不损坏。 （3）推出动作可靠，更换推出零件容易。 （4）使脱模后的制品有良好的外观。

由于塑件大小较小而且壁厚较厚，故采用推杆推出机构。

第九章 模具的装配、试模

9.1 模具的安装试模

试模是模具制造中的一个重要环节，试模中的修改、补充和调整是对于模具设计的补充。

9.1.1 试模前的准备

试模前要对模具及试模用的设备进行检验。模具的闭合高度，安装与、于注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等要符合所选设备的技术条件。检查模具各滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要正确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。

9.1.2 模具的安装及调试

模具的安装是指将模具从制造地点运至注射机所在地，并安装在指定注射机的全过程。

模具安装在注射机上要注意以下方面：

1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。

2）模具中有侧向滑动结构时，尽量使其运动方向为水平方向。

3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。

4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。

模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，如图13所示。一般采用4- 8块压板，对称布置。

图十三 模具固定

1—压板 2—螺钉 3—模具 4—注射机模板

模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用，要注意以下方面：

1）合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。

2）活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。

3）开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。

4）冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。

9.2 试模

模具安装调整后即可以进行试模。

1）加入原料 原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成型性能应符合有关标准的规定。原料一般要预先进行干燥。

2）调整设备 按照工艺条件要求调整注射压力、注射速度、注射量、成型时间、成型温度等工艺参数。

3）试模 采用手动操作，试模注射出样件。

9.3 检验

通过试模可以检验出模具结构是否合理；所提供的样件是否符合用户的要求；模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产出的样件满足客户的要求，即可交付生产使用。

设计总结

通过这次课程设计，我注塑模具的设计方法与流程有了一个比较全面的了解。在这个不断设计、学习、再设计的反复操作过程中，我们潜移默化地学习到了一种科学的设计思路和方法，这对我们以后的工作态度和方法将产生积极的影响。特别是在利用现代化的设计上，我有了很多的自己的设计思想。

在设计的过程中，遇到了很多的问题，尤其是在流道的设计、抽芯机构的设计以及成型零件的计算等方面，费了很多周折，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。

当然，本模具的设计也存在了很多的问题，在实际中也许并没有办法正常运作。毕竟是在学校做毕业设计，难免会存在各种各样的问题。

在模具的设计过程中，很多时候都是依靠同学们的帮助和老师的指导，才能顺利地继续往下设计，在这里要感谢同学的帮助，也向各位指导老师表示衷心的感谢！

参考文献

1. 唐志玉.塑料模具设计师指南.国防工业出版社,1996.6.

2. 许鹤峰，陈言秋.注塑模具设计要点与图例.化学工业出版社.1999.7

3. 陈孝康，陈炎嗣，周兴隆.实用模具技术手册.中国轻工业出版社.2001.1

4. 四川大学，北京化工大学，天津轻工业学院.塑料成形模具.中国轻工业出版社.1982.6

5. 周炳尧等.模具设计与制造简明手册.上海科学技术出版社.1996.6

6. 廖念钊等.互换性与技术测量.中国计量出版社。1991.10

7. 保修成.高分子工程材料.北京航空航天大学出版社.1992.5

8. 中国机械工业协会热处理分会.热处理工程师手册.机械工业出版社.1999.5

9. 黄圣杰等PRO/EGNGINEER2001高级开发实例.电子工业出版社.2002.2

10. 严烈.PRO/ENGINEER2000iNC加工实例宝典.冶金工业出版社.2001.6

11. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i2模具设计.北京大学出版社2001.8

12. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i2零件设计实务.北京大学出版社.2001.4

13. 钟建琳. PRO/ENGINEER 2000i零件造型实用教程.机械工业出版社.2001.10

14. 林程，吴志成，张红. PRO/ENGINEER 2000i2范例教程.2000.12

15. 柳迎春.PRO/ENGINEER 20001曲面设计.北京大学出版社.2002.1

16. 林清安.PRO/ENGINEER 2000i零件组合.北京大学出版社2001.3

17.

装配图