機械畢業(yè)設計（論文）-基于ProE的顯示板三維造型及其模具設計【全套圖紙PROE三維】

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1、 基于Pro/E的顯示板三維造型及其模具設計 摘要：本次設計的內容是“基于Pro/E的顯示板三維造型及其模具設計〞。 通過對其技術要求和工藝結構進行分析，確定工藝方案及模具形式，通過對其相關數(shù)據(jù)分析和計算，選注塑機和注塑工藝，從而確定顯示板注塑設計思路、方案以及擬定模具結構形式。詳細表達了注塑成型工藝過程、分型面設計、凹凸模設計、重要零件的工藝參數(shù)與計算等。 關鍵字：顯示板；塑料模具：模具設計：注射成型：模具結構 全套圖紙，加153893706 Based on Proe/E three-dimensional modeling of television shell

2、and mold design Abstract: The design of the content is “Based on Proe/E three-dimensional modeling of television shell and mold design 〞. Through its analysis of the technology required to understand the production technology, combined with the actual production environment and production technolo

3、gy , etc., to do its injection mold design. Including the analysis of the technology and material required , sub-surface design, die design, punch design, main parts structure design, part process analysis, standard parts selection. Key word: recorder; plastic mold; mold design; injection molding;

4、die structure 塑料是20世紀人類的重大創(chuàng)造，它的創(chuàng)造和廣泛使用，為人類的物質文明譜寫了信新的篇章，大大推動了人類社會的進步和繁榮。在科學技術高度興旺的美國，塑料的體積使用量已超過鋼鐵，以塑代木，以塑代鋼，已是大勢所趨。 塑料制品同金屬零件相比有許多優(yōu)點：容易加工、生產(chǎn)效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質量輕，比鋁約輕一半，比鋼約輕四分之三，具有良好的耐磨、耐腐蝕性。設計合理的塑料制品往往能代替多個傳統(tǒng)金屬構件，可以一次成型非常復雜的形狀，而且還能設計成卡裝結構，從而減少產(chǎn)品裝配中使用的各種緊固件。此外，注塑成型的制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大的

5、多。由于上述優(yōu)點，目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。 中國是制造業(yè)大國，產(chǎn)品時制造業(yè)的主體，模具是制造業(yè)的靈魂，模具的開展水平?jīng)Q定了制造業(yè)的開展水平。塑料的廣泛使用直接帶動了注塑模的飛速進步和開展。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時又稱為原料及設備的“效益放大器〞。從生產(chǎn)實踐可知，通過模具加工的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。因此，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的根底工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母〞。模具是一種高附加值產(chǎn)品和技術密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術水平的上下，已成為一個國家制造業(yè)水平上下的重要標志[1]。 簡介 注塑成型也稱為注射成型。它是目前塑料加

6、工中最普遍采用的方法之一，可用來生產(chǎn)空間幾何形狀非常復雜的塑料制件。由于它具有應用面廣、成型周期短、花色品種多、制件尺寸穩(wěn)定、產(chǎn)品易更新?lián)Q代、生產(chǎn)效率高、模具服役條件好、塑件尺寸精度高、生產(chǎn)操做容易實現(xiàn)機械化和自動化等諸方面的優(yōu)點，因此，在整個塑料制件生產(chǎn)行業(yè)中，注塑成型占有非常重要的地位。目前，除少數(shù)幾種塑料品種外，幾乎所有的塑料〔即全部熱塑性塑料和局部熱固性塑料〕都可以采用注塑成型。據(jù)統(tǒng)計，注塑制件約占所有塑料制件總產(chǎn)量的30%,全世界每年生產(chǎn)的模具數(shù)量約占有塑料成型模具數(shù)量的50%[2]。 塑料注射成型模具的分類方法較多，按塑料件所用的材料不同可分為熱塑性塑料注射成型模具和熱固性塑料注

7、射成型模具；按塑料注射機的類型不同可分為臥室、立式和直角式注射模具；按其在塑料注射機上的安裝方式不同可分為移動式注射模具〔主要在立式注射機)和固定式注射模具；按模具的型腔數(shù)量不同可分為單型腔塑料注射模具和多型腔塑料注射模具。 通常，塑料注射成型模具是按其總體結構上的某些特征進行分類的，分為普通模具和特殊模具，普通模具分為二板式模具三板式模具，其中又分為一模一腔二板式、一模多腔二板式、一模一腔三板式、一模多腔三板式；特殊模具分為滑動型芯式模具〔斜導柱側抽心式模具)、瓣合式模具〔哈夫模具)、螺紋模具、滑動型芯與瓣合式結構相結合的模具、其他。 1.2 注塑模具成型原理 將加熱融化的塑料注滿一個

8、挖有空腔的模塊，然后對模塊強制冷卻，熔料凝固成固體。為取出凝固體，用分型面把模塊分割成型芯和型腔兩局部。包裹凝固體外外表輪廓的一半模塊稱為型腔零件，包裹凝固體內外表的另一半模塊稱為型芯零件，型芯和型腔零件統(tǒng)稱為成型零件。包裹凝固體內外外表的相交線稱為分型環(huán)，分型環(huán)水平向四周延伸形成切割模塊的分型面。事先把成型模腔按放大比例〔1+成型收縮率)加工成需要的形狀，凝固體就成為有用的塑料制品。光有成型零件還不能連續(xù)大量生產(chǎn)塑料制品，型芯和型腔零件要安裝固定在模架上，加工出注料通道，配上脫模機構等其他機構和零件，成為能與注塑機配合工作的模具，才能連續(xù)生產(chǎn)塑料制品。 沿型芯和型腔零件分型面將模具剖切為定

9、模和動模兩局部，生產(chǎn)時要把定、動模分別固定在注塑機固定模版和移動模板上。注塑機工作時的狀態(tài)是注塑機固定模板一直固定不動，而移動模板在注塑機拉桿上做單邊開合運動，因此安裝固定在模具動、定模局部的型芯和型腔零件也能隨移動模板開合作開閉運動。 注料時型芯和型腔零件閉合成封閉模腔，只留有注料通道，加熱熔化的塑料在注射劑螺桿的擠壓下從噴嘴經(jīng)注料通道高速進入成型模腔，填滿模腔的熔料經(jīng)壓實冷卻后凝固成塑料制品。型芯和型腔零件又隨注塑機移動模板的開模運動分開，隨后注塑機頂出桿驅動模具脫模機構脫出塑料制品[3]。 2. 顯示板的設計 2.1 對零件分析 結構分析 顯示板是一個薄壁、外形復雜的零件，三

10、維造型如圖2.1。 生產(chǎn)要求和塑件尺寸精度 根據(jù)產(chǎn)品要求，該塑件為大批量生產(chǎn)，采用注塑成型。此塑件上共有四個尺寸有精度要求，分別是：，，，其余尺寸無精度要求，可按MT4級精度取。 圖 2.1 顯示板三維造型 顯示板三視圖如下圖。 圖顯示板三視圖 2.2.1材料選擇 顯示板對強度，剛度，柔韌性，熱塑性等眾多方面的考慮，我們決定塑件的材料采用AB

11、S材料。ABS〔丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物〕 優(yōu)點：綜合性能良好，沖擊韌度、力學強度較高，且在低溫下也不迅速下降；耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學性和電氣性能良好；水、無機鹽、堿、酸對ABS幾乎無影響；尺寸穩(wěn)定，易于成型和機械加工，與372有機玻璃的熔接性良好，經(jīng)過調色可以配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且外表了鍍鉻。 缺點：耐候性差；耐熱性不夠理想；容易產(chǎn)生裂紋； 一般用于機器蓋、罩，儀表殼、手電鉆殼、風扇葉輪，收音機、 和電視機等殼體，局部電器零件、汽車零件、機械及常規(guī)武器的零部件[1]設計模具時應注意： 〔1〕選擇適當?shù)拿撃C構，防止產(chǎn)生裂紋 〔2〕在成型部位要防止產(chǎn)生裂

12、紋，脫模斜度在10以上，應絕對防止側凹 〔3〕成型收縮率為0.55%。 [4]。 表2.1 ABS的成型條件 塑料名稱 ABS樹脂 注塑成型機類型 螺桿式 預熱 溫度〔℃〕 80～85 時間〔h〕 2～3 料筒溫度 〔℃〕 后段 150～170 中段 165～180 前段 180～200 噴嘴溫度〔℃〕 170～180 模具溫度〔℃〕 50～80 注射壓力〔MPa〕 60～100 螺桿轉速〔r/min〕 30 適用注塑機類型 螺桿、柱塞均可 材料工藝性 顯示板所用材料為ABS樹脂，而該樹脂一般采用注射成型比擬適宜。且顯示板屬于外形復

13、雜的薄壁零件，用其他的成型方法很難加工出它所需要的模具，綜上所述，還是注塑成型法比擬適宜。 ABS 塑料由于具有較大的機械強度和良好的綜合性能， 在電子工業(yè)、機械工業(yè)、交通運輸、建筑材料、玩具制造等工業(yè)中占有重要的位置， 特別是稍微大型的箱體結構以及受力元件， 需要電鍍的裝飾件更是離不開這種塑料。 ABS 塑料注塑工藝[5]: (1) ABS 塑料的枯燥　 ABS塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大，在加工前進行充分的枯燥和預熱，不單能消除水汽造成的制件外表煙花狀泡帶、銀絲，而且還有助于塑料的塑化，減少制件外表色斑和云紋。ABS 原料要控制水分在0.13 %以下。注塑前的枯燥條件是:干冬季節(jié)

14、在75～80 ℃以下，枯燥2～3h ，夏季雨水天在80～90 ℃下，枯燥4～8h ，如制件要到達特別優(yōu)良的光澤或制件本身復雜，枯燥時間更長，達8～16h。因微量水汽的存在導致制件外表霧斑是往往被忽略的一個問題。最好將機臺的料斗改裝成熱風料斗枯燥器， 以免枯燥好的ABS 在料斗中再度吸潮， 但這類料斗要加強濕度監(jiān)控，在生產(chǎn)偶然中斷時，防止料的過熱。 (2) 注射溫度　 ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關系有別于其他無定型塑料。在熔化過程溫度升高時，其熔融實際上降低很小，但一旦到達塑化溫度(適宜加工的溫度范圍， 如220～250 ℃)，如果繼續(xù)盲目升溫，必將導致耐熱性不太高的ABS 的熱降解反而使

15、熔融粘度增大，注塑更困難，制件的機械性能也下降了。所以，ABS的注射溫度雖然比聚苯乙烯等塑料的更要高，但不能像后者那樣有較寬松的升溫范圍。某些溫控不良的注塑機，當生產(chǎn)ABS制件到一定數(shù)量時，往往或多或少地在制件上發(fā)現(xiàn)嵌有黃色或褐色的焦化粒，而且很難利用加新料對空注射等方法將其去除排出。究其原因，是ABS 塑料含有丁二烯成分，當某塑料顆粒在較高的溫度下牢牢地粘附在螺槽中一些不易沖刷的外表上，受到長時間的高溫作用時，造成降解和碳化。既然偏高溫操作對ABS 可能帶來問題，故有必要對料筒各段爐溫進行限制。當然，不同類型和構成的ABS 的適用爐溫也不同。如柱塞式機，爐溫維持在180～230 ℃；螺桿機，

16、爐溫維持在160～220 ℃。 特別值得提出的是,由于ABS的加工溫度較高,對各種工藝因素的變化是敏感的。所以料筒前端和噴嘴局部的溫度控制十分重要。實踐證明,這兩局部的任何微小變化都將在制件上反映出來。溫度變化越大,將會帶來熔接縫、光澤不佳、飛邊、粘模、變色等缺陷。 (3) 注射壓力　 ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高,所以在注射時采用較高的注射壓力。當然并非所有ABS 制件都要施用高壓, 對小型、構造簡單、厚度大的制件可以用較低的注射壓力。注制過程中, 澆口封閉瞬間型腔內的壓力大小往往決定了制件的外表質量及銀絲狀缺陷的程度。壓力過小,塑料收縮大,與型腔外表脫離接觸的時機大,

17、制件外表霧化。壓力過大,塑料與型腔外表摩擦作用強烈,容易造成粘模。 (4) 注射速度　 ABS 料采用中等注射速度效果較好。當注射速度過快時, 塑料易燒焦或分解析出氣化物,從而在制件上出現(xiàn)熔接縫、光澤差及澆口附近塑料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄壁及復雜制件時,還是要保證有足夠高的注射速度,否那么難以充滿。 (5) 模具溫度　 ABS的成型溫度相對較高, 模具溫度也相對較高。一般調節(jié)模溫為75～85 ℃, 當生產(chǎn)具有較大投影面積制件時, 定模溫度要求70～80℃,動模溫度要求50～60 ℃。在注射較大的、構形復雜的、薄壁的制件時, 應考慮專門對模具加熱。為了縮短生產(chǎn)周期,維持模具溫度的相對穩(wěn)定,

18、在制件取出后,可采用冷水浴、熱水浴或其他機械定型法來補償原來在型腔內冷固定型的時間。 (6) 料量控制 一般注塑機注ABS 塑料時, 每次注射量僅達標準注射量的75 %。為了提高制件質量及尺寸穩(wěn)定, 外表光澤、色調的均勻, 要求注射量為標定注射量的50 %為宜。 ABS主要技術指標 ABS的熱物理性能如下表2.2所示。 表2.2 熱物理性能 密度(g/ cm3) 1.02～1．05 比熱容(J·kg-1K-1) 1255～1674 導熱系數(shù) (W·m-1·K-1×10-2) 線膨脹系數(shù) (10-5K-1) 滯流溫度(°C) 130 A

19、BS的熱力學性能如下表2.3所示。 表2.3 力學性能 屈服強度〔MPa〕 50 抗拉強度(MPa) 38 斷裂伸長率(﹪) 35 拉伸彈性模量(GPa) 抗彎強度(MPa) 80 彎曲彈性模量(GPa) 抗壓強度(MPa) 53 抗剪強度(MPa) 24 沖擊韌度 (簡支梁式) 無缺口 261 布氏硬度 缺 口 11 ABS的熱物理性能如下表2.4所示。 表2.4 電氣性能 外表電阻率(Ω〕 ×1013 體積電阻率(Ω·m〕 ×1014 擊穿電壓〔KV/mm〕 \ 介電常數(shù)〔106Hz〕 介電損耗角正

20、切〔106Hz〕 耐電弧性(s) 50～85 2.3 設計計算 注射塑料模具的設計過程可以說是相當復雜的，因為在模具設計過程中要考慮的問題相當多。從塑料制品的結構設計開始，就要考慮制品的尺寸公差、脫模斜度、壁厚、凸凹臺的設計，以及其他的工藝結構等方面是否合理。當制品設計完成后，才正式開始進入模具的設計，在模具設計當中要考慮的東西就更加多了，模具分型面的開設、澆注系統(tǒng)、頂出機構、抽芯機構、冷卻系統(tǒng)等的考慮全面與否，都直接影響模具質量的好壞。 3 注射機的選定 3.1 注射機的分類 注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要裝備，按其外形可以簡單的分為立式、臥式、直角式三種。

21、 3.2 注塑機型號確實定 除了模具的結構、類型和一些根本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開模行程等都與注射機的有關性能參數(shù)密節(jié)相關，如果兩者不相匹配，那么模具無法使用，為此，必須對兩者之間有關數(shù)據(jù)進行較核，并通過較核來設計模具與選擇注射機型號。 確定最大注射量 為保證正常的注射成型，注射機最大注射量應稍大于制品的重量或體積(包括澆注系統(tǒng)凝料的體積)。通常注射機實際注射量最好在注射機最大注射量的80%以內。 通過PRO/E建模分析，可得出塑件體積為v13計算，可以得出塑件質量為53.6976

22、09g。流道凝料還是個未知數(shù)，可按塑件質量的0.6倍來計算。從上述分析中確定型腔為一模一腔，因為螺桿式注射機按體積算所以注射量為[5]： 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算 流道凝料〔包括澆口〕在分型面上的投影面積在模具設計前是未知的，根據(jù)多腔模的統(tǒng)計分析，是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2～0.5倍之間,因此可取0.35。 其中： 制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和為： 鎖模力可依照公式算出： 式中：p為型腔壓力單位，ABS料一般型腔壓力為20～40，此處取p＝35。 型腔數(shù)目確實定 制件

23、屬于薄壁型零件，其質量小空間體積大，多型腔充模時，可能在尚未充滿型腔時，有的熔體開始凝固，不容易充滿型腔，所得制件缺陷多，應選擇其型腔數(shù)為一模一腔。 注塑機確實定 根據(jù), ，選擇注塑機機型為：XS—ZY—[6]。 表3.1 注塑機的主要參數(shù) 工程 XS—ZY—250 理論注射容量/cm3 250 注射壓力/MPa 130 注射行程/mm 160 注射時間/s 2 螺桿轉速r/min 58 最大成形面積/ cm2 550 最大開合模行程/mm 500 模具最小厚度/mm 200 模具最大厚度/mm 350 動、定模固定板尺寸/〔mm×mm〕

24、598×520 拉桿空間/〔mm×mm〕 448×370 鎖模力/kN 1800 噴嘴球頭半徑/㎜ SR18 定位圈尺寸/mm Ф125 頂桿中心距/mm 280 合模方式 增壓式 頂出形式 兩側頂出 3.3 注射機的校核 在初步選擇了注射機以后還需要對相關的參數(shù)進行校核，以確定所選的注射機符合該塑件生產(chǎn)的全部條件，在實際設計中，通常對以下幾個方面進行校核。 型腔數(shù)量的校核 型腔數(shù)量的校核按注射機的最大注射量校核型腔數(shù)量n： 上式右邊=。所以，所設定的型腔數(shù)符合要求，合格。 式中： ——注射機允許的最大注射量

25、〔g或cm3〕 —— ——為單個塑件的質量〔g〕，取≈53.7 g ——為澆注系統(tǒng)的質量〔g〕，取≈32.22 g 鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力，是指注射機的合模機構對模具所能施加的最大夾緊力。當注射成型時，熔體不斷充滿型腔，注射壓力在型腔內所產(chǎn)生的作用力將使模具沿著分型面脹開，為保證注射成型的順利進行，注射機的鎖模力必須大于型腔內熔體壓力與制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積。即： 式 中: F——注射機的額定鎖模力KN, p——成型時型腔平均壓力〔MPa〕, A1——塑件在開模方向

26、的最大投影面積(mm2) A2——澆注系統(tǒng)在開模方向的最大投影面積(mm2) 從前面可知型腔個數(shù)： n=1 而注塑機合模力，故滿足要求。 注射壓力的校核 該項工作是校核所選注射機的額定壓力Pe能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力P0，塑件成型時所需要的壓力一般由塑料流動性，塑件結構的壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素所決定，生產(chǎn)實踐中其值一般為70MPa～100MPa。設計中要求： 式中：k——平安系數(shù)，常取1.25～1.4，在此取1.3。 而，所以 符合要求。 注射機安裝模具局部相關尺寸的校核[7] （1） 模具閉合高度的校核 由裝配圖可知模具閉合高

27、度：,注塑機的最小裝模高度，最大裝模高度，能夠滿足的安裝條件。 （2） 澆口套尺寸 澆口套的球面半徑為注射機噴嘴球頭半，符合要求；澆口套小端孔徑為噴嘴口直徑，符合要求。 （3） 定位圈尺寸 模具安裝在注射機上必須使模具中心線與料筒，噴嘴的中心線相重合，定位圈與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配。模具定位圈的直徑為，與注塑機定位孔直徑相同，符合安裝要求。 〔4〕模具開模行程的校核 模具的開模行程： =塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+ 注射機的最大開合模行程，符合要求。 4 分型面的設計 模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的課別離的接觸外表成為分型面。分型面是決定模具結構

28、形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。 常見的分型面形狀有：平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面及瓣合分型面等，其中平直分型面結構簡單，加工方便，經(jīng)常采用。 分型面的選擇是一個比擬復雜的問題，影響分型面的因素比擬多。分型面的選擇好壞對塑件質量、操作難易、模具結構及制作都有很大的影響。通常遵循以下原那么[4]： 〔1〕有利于脫模：1〕 分型面應取在塑件尺寸最大處；2〕分型面應使塑件留在動模局部。由于推出機構通常設置在動模一側，將型芯設置在動模局部，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利于脫模。如

29、果塑件的壁厚較大，內孔較小或者有嵌件時，為使塑件留在動模，一般應將凹模〔型腔〕也設在動模一側；3〕拔模斜度較小或者塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件的中間部位，但此時塑件外形有分型的痕跡。 〔2〕有利于保證塑件的外觀質量和精度要求。因為分型面處不可防止地會在塑件上留下溢料痕跡，或品和不準確的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的外外表或帶圓弧的轉角處。塑件有同軸度要求時，為防止兩局部錯型，一般將型腔放在模具的同一側。 〔3〕有利于成型零件的加工制造。斜分型面時，凹模與凸模的傾斜角度應一致，這樣加工成型零件較方便。 〔4〕有利于側向抽芯。塑件有側凹或側孔時，側向滑塊型芯宜放在動模

30、一側，這樣模具結構較簡單。由于側向抽芯機構的抽拔距離都較小〔除了液壓抽芯機構外〕，選擇分型面時應將抽芯距離小的方向放在側向。但是，對于投影面積較大而又需要側向分型抽芯時，由于側向滑塊何模時的鎖緊力較小，這時應將投影面積較大的分型面設在垂直于合模方向上。 〔5〕有利于排氣。分型面應盡量與最后才能充填熔體的模腔表壁重合，這樣對注塑成型過程中的排氣有利。 考慮各種因素，分型面選在制件的下外表上，如圖4.1所示。 圖4.1 零件的分型面 5 澆注系統(tǒng)的設計 注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道。它的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個部位，

31、并在填充及保壓過程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形清晰、內在和外表質量優(yōu)良的塑件。它向型腔中的傳質、傳熱、傳壓情況決定著塑件的內在和外表質量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設計及加工的復雜程度，所以澆注系統(tǒng)設計的好壞是影響生產(chǎn)的一個關鍵問題，也是注塑模具設計中的主要內容之一。 澆注系統(tǒng)的組成與作用 無論用于何種類型注塑機的模具，其澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四局部組成。 〔1〕主流道 主流道是指使注塑機噴嘴與型腔或分流道連接的一段進料通道。主流道是塑料熔體首先經(jīng)過的通道，與注塑機噴嘴同一軸線，熔體在主流道中不改變流動方向。主流道斷面一般為圓形。

32、〔2〕分流道 分流道是指連接主流道和澆口的進料通道。在多型腔注塑模中分流道由一級分流道和二級分流道，甚至多級分流道組成。分流道通常開設在模具分型面上，其斷面形狀有多種形式，由動模和定模的溝槽組合而成。分流道有時也可單獨設在定?；騽幽Ｒ粋取? 〔3〕澆口 澆口是連接分流道和型腔的一段細短的進料通道。它是澆注系統(tǒng)的關鍵局部，主要起著調節(jié)熔體流速、控壓和保壓作用。常用的斷面形狀為圓形和矩形。 〔4〕冷料穴 冷料穴主要是指直接對著主流道的孔或槽，主要用以儲存熔體前鋒的冷料。 澆注系統(tǒng)的設計原那么[1] 〔1〕排氣良好 能順利地引導熔融塑料填充到型腔的各個深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔

33、內的氣體順利排出。 〔2〕流程短 在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來充填型腔；且應盡量減少彎折，以降低壓力損失，縮短填充時間。 〔3〕防止型芯和嵌件變形 應盡量防止熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形和嵌件移位。 〔4〕整修方便 澆口位置和形式應結合塑件形狀考慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用。 〔5〕防止塑件翹曲變形 在流程較長或需開設兩個以上澆口時更應注意這一點 〔6〕合理設計冷料穴或溢料槽 冷料穴或溢料槽設計是否合理，直接影響塑件的質量。 〔7〕澆注系統(tǒng)的斷面積和長度 除滿足以上各點外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應盡量去小值，以減

34、少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。 流道設計 主流道設計 主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。 主流道的設計要點如下[8]： 〔1〕 為了便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料，以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設計成圓錐形。其錐角α為20～40，對流動性差的塑料，也可取30～60μm。 〔2〕 主流道大端呈圓角，其經(jīng)常取r=1～3mm，以減小料流轉向過度時的阻力。 〔3〕 在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長度盡量短，否那么將會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多而影響注塑成型。 〔4〕 為了

35、使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注塑機的噴嘴緊密對接。主流道對接處設計成半球形凹坑，其半徑R2=R1+〔1～2〕mm,其小端直徑d =d1+(0.5～1)mm，凹坑深度常取3～4mm。 噴嘴與主流道襯套的接觸尺寸關系如圖5.1 。 5.1 噴嘴與主流道襯套的接觸尺寸關系 1〕 小端直徑d=注射機噴嘴直徑d1+〔0.5～1〕mm =4+〔0.5～1〕mm， 取d=5mm。 2〕 主流道球面半徑應為： R2=噴嘴球面半徑R1+〔1～2〕mm = 18 +〔1～

36、2〕mm = 19～20mm， 取R=20mm。 3〕 h=(1/3～2/5) R2=6.7～8mm, 取7mm。 4〕 主流道的錐角α=2～6°。過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣。過小錐角使凝料脫模困難，還會使充模時流動阻力大，比外表增大，熱量損耗大。該設計中取=4° 5〕r=3mm 主流道襯套的形式 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道局部常設計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質鋼材單獨加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A,T10A等，熱處理硬度為53HRC～57HRC,襯套與定模板的配合

37、可采用H7/m6，如下圖。如其大端兼作定位環(huán)，那么圓盤凸出定模端面的長度為5～10mm，也常有將模具定位環(huán)與主流道澆口套分開設計的。 冷料穴和拉料桿的設計 完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內約10～25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才到達正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。

38、 主流道冷料穴設計成帶有推桿的冷料穴，底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，與推桿脫模機構連用。當其被摧出時，塑件和流料凝道能自動墜落，易于實現(xiàn)自動化操作。 主流道冷料穴中拉料桿的設計如圖5.2所示。 分流道設計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向的作用。多型腔的模具一定設置分流道。單腔模成型大型塑件，假設使用多澆口進料也需要設置分流道。成型薄壁塑件，特別是塑件厚度非常小時，要使用大澆口，而且澆口應該大于壁厚。如是直澆口應設置冷料井，以減少澆口應力，協(xié)助填充，減少塑件去除澆口時的損壞。為保證有足夠的壓力充填薄的型腔，流道系統(tǒng)中應盡可能減少

39、壓力降，流道壓降最好不要超過注塑機提供壓力的巧%。為此，流道截面設計要比傳統(tǒng)的大一些，同時要限制熔體的駐留時間，以防止塑料降解裂化。 〔1〕分流道的截面形狀； 常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，U字形和六角形等。要減少流道內的壓力損失，那么希望流道的截面積大，流道的外表積小，以減少熱損失。因此可用流道的截面積與周長比值來表示流道的效率。 本設計采用圓形分流道，截面形狀如圖5.3。 圖 分流道截面 〔2〕分流道的截面尺寸； 分流道的尺寸應根據(jù)塑件的成形體積，塑件壁厚，塑件形狀，所用塑料的工藝性能，注塑速率以及分流道的長度等因素來確定。該設計中分流道尺寸為。 〔3〕分流道

40、的布置； 分流道布置如圖5.4。 圖5.4 分流道分布圖 〔4〕分流道設計要點； 分流道的設計要點是： 1〕 分流道對熔體的阻力要小，應首先保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值，尤其對于小型塑件更為重要。分流道轉折處應以圓弧過度。 3〕 分流道較長時，在分流道的末端應開設冷料井 4〕 分流道位置可單獨設在定模板或動模板上，也可同時開在動，定模板上，合模后形成分流道截面形狀，這主要取決于模具結構，塑料特性及塑件脫出方法。 5〕 通常分流道多開設在模具的一邊以有利于開模時將流道凝料脫出。 6〕 分流道與澆

41、口的連接處加工成斜面，并利用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及填充。 5.4 澆口設計 澆口的根本作用是使分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔。澆口在大多數(shù)情況下是整個澆注系統(tǒng)中截面最小的局部〔除直接澆口外〕。 當熔體通過狹小澆口時，其剪切速率增高，同時由于摩擦作用，熔體溫度升高，熔體粘度降低，流動性提高，有利于填充型腔，獲得外形清晰的制品。當澆口截面尺寸過小時，壓力損失大，冷凝快，補縮困難，會造成制品缺料、縮孔等疵病，甚至還會產(chǎn)生熔體破裂形成噴射現(xiàn)象，制品外表出現(xiàn)凹凸不平。相反，澆口截面尺寸過大，注射速度降低，溫度下降，制品可能產(chǎn)生明顯的熔接痕和外表云層現(xiàn)象。所以澆口形式、大小和位置的

42、選擇，數(shù)量多少，在很大程度上決定了成品質量的好壞，也影響著制品成型周期的長短。 澆口類型[9] 澆口形式較多，一般可分為直接澆口、中心澆口、側澆口、點澆口、潛伏式澆口及護耳澆口等。一般來說小澆口優(yōu)點較多，它可以增加熔體通過的流速，充模容易，這對于塑料熔體粘度對剪切速率較敏感的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯等尤其有利；小澆口對熔體有較大的摩擦阻力，結果使熔體溫度明顯上升粘度降低，流動性增大，有利于薄壁復雜制品的成型。 〔1〕直接澆口 ：又稱主流道型澆口，其優(yōu)點：利于排氣和消除熔結痕，模具機構簡單而緊湊。缺點：周期延長，超壓填充，容易產(chǎn)生剩余應力。適用于單腔模。 〔2〕側澆口 ：一般開設在分型面

43、上，由塑件側面進料，廣泛使用于多腔模。澆口與分流道相接處采取斜面或圓弧過度。 〔3〕扇形澆口：它是矩形側澆口的一種變異形式，此澆口的加工雖困難一些，但有助于熔體均勻地流過扇形澆口。優(yōu)點：使塑料充模時橫向得到更均勻的分配，降低制品的內應力和帶入空氣的可能性。常用來成型寬度較大的薄片狀制品。 〔4〕平縫式澆口：其特點是將澆口的厚度減薄，而寬度取作澆口邊制品寬度的1/4至全寬，澆口臺階長約0.65mm。 〔5〕環(huán)形澆口：優(yōu)點：進料均勻，流速大致相同，空氣容易順序排出，同時防止了側澆口的型芯對面的熔結痕。主要用于圓筒形制品或中間帶有孔的制品。 〔6〕輪輻式澆口：這種澆口將整圓周進料改成了幾小段

44、圓弧進料，優(yōu)點：去除澆口方便，澆口回頭料較少。缺點：熔結痕增多，塑件強度受到影響。 〔7〕潛伏澆口：采用潛伏澆口只需要兩板式的單分型面模具，而采用點澆口那么需要三板式的雙分型面模具。 〔8〕點澆口：是一種斷面尺寸很小的澆口。優(yōu)點：自行切斷，無需修剪澆口，生產(chǎn)效率高。單腔模多腔模均適用。斷離后的點澆口凝料可以由手工取出或靠點澆口自動脫落機構脫模。 通過分析比擬，選擇澆口為側澆口。 澆口位置的選擇 澆口設計很重要的一方面是位置的設計，澆口位置選擇不當會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕、凹陷、裂紋等缺陷。澆口位置對制品質量影響極大，在選擇上應注意以下幾點：防止熔體破裂在塑件上產(chǎn)生缺陷；考慮分子定向對

45、塑件性能的影響；有利于流動、排氣和補縮；在多腔模中，各個型腔澆口方位必須保持一致；減少熔結痕和提高熔結痕的強度；校核流動距離比；澆口位置應使?jié)部诒阌谛拚环乐沽狭鲗⑿托净蚯都D歪變形。 一般說來，澆口位置選擇要遵循以下原那么： 1) 澆口位置的設置應使塑料熔體填充型腔的流程最短、料流變向最少； 2) 澆口位置的設置應有利于排氣和補縮； 3) 澆口位置的選擇要防止塑件變形； 4) 澆口位置的設置應減少或防止產(chǎn)生熔接痕、提高熔接痕的強度。 根據(jù)以上幾點和本套塑件的形狀、尺寸、精度要求，確定把澆口位置開在如圖位置。 圖 6成型零件的設計

46、 成型零件的結構設計主要是指構成模具型腔的零件，通常有凹模、凸模、各種成形桿和成形環(huán)。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度缺乏而產(chǎn)生撓曲變形，導致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指構成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成制品的外外表，型芯用以形成制品的內

47、外表，成型桿用以形成制品的局部細節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內部尺寸、強度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質量和壽命的重要因素。 設計時應首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結構、進澆點、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計算成型零件的工作尺寸，從機加工工藝角度決定型腔各零件的結構和其他細節(jié)尺寸，以及機加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應該對關鍵成型零件進行強度和剛度的校核。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和外表。在開模和脫模時需要克服于塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬

48、次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、外表質量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許范圍內。成型零件的結構，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素[10]。 6.1 成型零件的選材 對于模具鋼的選用，必需要符合以下幾點要求： 〔1〕機械加工性能良好。要選用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的鋼種。 〔2〕拋光性能優(yōu)良。注射模成型零件工作外表，多需要拋光到達鏡面，Ra≤μm。要求鋼材硬度在HRC35～40為宜。過硬外表會使拋光困難。鋼材的顯微組織應均勻致密，極少雜質，無疵斑和針點。

49、 〔3〕耐磨性和抗疲勞性能好。注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變應力作用。一般的高碳合金鋼可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成外表裂紋，不以采用。所選鋼種應使注塑模能減少拋光修模次數(shù)，能長期保持型腔的尺寸精度，到達所方案批量生產(chǎn)的使用壽命期限。 〔4〕具有耐腐蝕性。對有些塑料品種，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。 [11]。 塑料與制品 型腔注射次數(shù) 適用鋼種 PP、HDPE等一 般制品 10萬次左右 50、55正火 20萬次左右 50、55調質 30萬次左右 P20 50萬次以上 SM1、5NiSCa 工

50、程塑料 10萬次左右 P2O 精密制品 20萬次以上 PMS、SM1、5NiSCa 玻纖增強 塑料 10萬次左右 PMS、SM2 20萬次以上 25CrNi3MoAl滲氮、H13滲氮 PC、PMMA、PS透明塑料 PMS、SM2 PVC和阻燃塑料 PCR 6.2 凹模的設計 凹模的結構形式 凹模可由整塊材料制成，制成整體式凹模。凹模位于定模板上，因為模具為一模一腔的結構，所以只需要采用一個型腔。并且凹模采用整體式矩形型腔。整體式凹模的特點是強度和剛度高，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。 凹模尺寸的計算 (1)凹模徑向尺寸計算 凹模徑向尺寸的計算按

51、平均收縮率法計算，公式如下： 式中：——凹模徑向尺寸〔mm〕； ——塑件的平均收縮率〔ABS收縮率為0.3%～0.8％，平均收縮率為0.55%〕； ——塑件徑向公稱尺寸〔mm〕； x——修正系數(shù)〔當塑件尺寸較大，精度級別較低時，x=0.5〕 ——塑件公差值(mm) 〔長204mm的Δ為0.92，寬140mm的Δ〕； ——凹模制造公差〔mm〕(當尺寸小于50mm時，δz=1/4Δ；當塑件尺寸大于50mm時， =1/5Δ)； 凹模長度尺寸計算為：

52、 凹模寬度尺寸計算為： 〔2〕凹模深度尺寸計算 凹模深度尺寸采用平均收縮率法，公式如下： 式中：——凹模深度尺寸〔mm〕； ——塑件高度公稱尺寸〔mm〕； x——修正系數(shù)〔當塑件尺寸較大，精度級別較低時，x=1/3〕 凹模形狀如圖6.1所示。 6.3 型芯的設計 型芯局部的結構形式 整體式型芯浪費材料太大，且切削加工量大，比擬浪費本錢，。型芯結構主要是整體嵌入式凸模和鑲拼組合式型芯。此設計采用的是鑲拼組合式型芯，這種結構便于拆裝

53、，節(jié)約本錢。 型芯尺寸的計算 〔1〕型芯徑向尺寸計算 型芯徑向尺寸的計算采用平均收縮率法，公式如下： 式中：——型芯徑向尺寸〔mm〕； ——型芯的制造公差〔mm〕； ——塑件公差值(mm) 〔長150mm的Δ為0.7，寬102mm的Δ〕； 其他符號意義同上[10]。 型芯長度尺寸計算為： 型芯寬度尺寸計算為： 〔2〕型芯高度尺寸計算 型芯高度尺寸采用平均收縮率法，公式如下： 式中：——型芯高度尺寸〔mm〕；

54、 ——塑件孔深度尺寸〔mm〕； 其他符號意義同上。 型芯形狀如圖6.2所示。 圖6.2 型芯 〔3〕中心距尺寸計算,公式如下 式中：——模具中心距尺寸〔mm〕； ——塑件心中距尺寸〔mm〕。 其他符號意義同上。 中心距尺寸計算為： 6.4 型腔側壁厚度和底板厚度的分析計算 型腔側壁厚度的計算 按剛度計算公式計算側壁厚度為 式中：C——常數(shù)，隨不同而不同； p——型腔壓力，一般取25～45MPa； ——矩形型腔內壁短邊；

55、 E——模具材料的彈性模量，碳鋼為； ——剛度條件，即允許變形量〔mm〕，ABS允許范圍是0.04～0.05。 由經(jīng)驗法可知型腔側壁厚為20mm。 型腔底板厚度的計算 按剛度計算公式計算底板厚度為 式中：p——型腔壓力，一般取25～45MPa； E——模具材料的彈性模量，碳鋼為； ——剛度條件，即允許變形量〔mm〕，ABS允許范圍是0.04～0.05； ——型腔的長邊； ——矩形型腔內壁短邊。 由經(jīng)驗法可知型腔底厚度為20mm。 7 脫模機構的設計 注塑機必須設有準確可靠的脫模機構，以便在每一循環(huán)中將塑

56、件從型腔內或型芯上自動地脫出模外，脫出塑件的機構稱為脫模機構或推出機構。 脫模機構的分類[12] 按結構分類： （1） 簡單脫模機構 又稱為一次脫模機構，包括常見的推桿、推管和推件板等脫模裝置。 （2） 二級脫模機構 一些形狀特殊的制品，如采用一級脫模，易使其變形、損壞甚至不能從模內脫出，在這種情況下，需對制品進行第二次推頂。 （3） 雙脫模機構 動模和定模兩邊均設置有簡單脫模機構。 （4） 順序脫模機構 對于成型形狀復雜制品的模具，一般會有多個分型面，此時應順序分型，才能使制品從模內順利脫出。 （5） 螺紋制品脫模機構 通過模內自動旋轉，使制品從螺紋型芯或型環(huán)上脫出。 對脫模

57、機構的要求 〔1〕結構優(yōu)化、運行可靠。機構盡可能簡單，零件制造方便，配換容易。機構動作要準確可靠、運動靈活、機構本身具有足夠剛度和強度，以抵抗脫模阻力。 〔2〕不影響塑件外觀，不造成塑件變形破壞。推塑件的位置應盡量設在塑件內部或隱藏處，以免損壞塑件外觀，要保證塑件在脫模過程中不變形、不擦傷。要做到這一點，首先必須正確地分析脫模力的大小和集中的部位，以選擇適宜的脫模方式和推頂位置，使脫模力得到均勻合理的分布。 〔3〕讓塑件留在動模。模具的結構應保證塑件在開模過程中留在具有脫模裝置的半模即動模上。假設因塑件幾何形狀的關系，不能留在動模時，應考慮對塑件的外形進行修改或在模具結構上采取強制留模措

58、施，假設實在不易處理時也可讓塑件留在定模內，在定模上設脫模裝置。 注塑成型后，塑件在模具內冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要從型芯上脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。 一般而論，塑件在開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。脫模力F可由下式計算： 式中： ——～～0.3； p——～3.9〕×107～1.2〕×107Pa； A——塑件包容型芯的面積； ——脫模斜度〔該模具選定為2°〕。 代入計算，得： 7.4 推出機構的設計 此模具的型芯在動模開模后，塑件留在動模一側，根據(jù)殼類零件的特點，采用推桿推

59、出形式，這樣推出平穩(wěn)，有效地保證了推出后塑件的質量。推桿采用圓推桿，其直徑d一般為。 推桿的數(shù)量4根。取推桿的直徑為，其與推桿孔之間采用間隙配合，推桿與推桿固定板采用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因各板的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料采用T8碳素工具鋼，熱處理要求硬度54HRC～58HRC,工作配合局部外表粗糙度為。 推桿的布置形式如圖7.1所示。 圖 7.1 推桿的分布位置 推桿的結構形式7.2所示。 圖8.2 圓推桿 7.5 復位機構確實定 模具在開模取件后要進行下一次注塑前必須使各運動元件回復到原先位置，這

60、一過程叫回程或復位。對于普通頂出機構，除用推出板或滑塊端面在合模時與對側模板接觸的頂出式滑塊抽芯外，一般頂出機構都必須設計脫模復位機構。常用的方法有彈簧回程、頂桿兼回程桿回程和回程桿回程。 在選用復位機構時，考慮到制造的復雜難易程度，顯示板塑件采用彈簧回程機構，它的結構簡單，可以實現(xiàn)復位動作。結合凸凹模計算的尺寸，確定復位機構的尺寸及其結構形式。 8 合模導向機構設計 注射模在工作中周期性地開模、合模，其開、合動作可依靠注射成型機的拉桿導向，但僅靠注射成型的拉桿導向并不能保證注射模具正常工作，注射模本身必須設置合模導向機構。 8.1 合模導向機構的作用 注射模合模導向機構，主要用來保

61、證動模和定模兩大局部或模內其他零件之間的準確配合和可靠的分開，以防止模內各零件發(fā)生碰撞和干預，并確保塑件的形狀和尺寸精度。合模導向機構的主要形式有島主導向和錐面定位兩種。前者在注射模中應用極為廣泛，但是在注射成型大型、深腔、高精度塑件和薄壁容器及偏心塑件時，為確保定位精度和定位強度，在使用前者的同時還經(jīng)常配有后者。 任何一副模具在定，動模之間都設置有導向機構。起作用是： 〔1〕定位作用。合模時維持動，定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 〔2〕導向作用。合模時引導動模按順序正確閉合，防止損壞型心，并承受一定的側向力。 〔3〕 承載作用。采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y構，導柱有

62、承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 〔4〕保持運動平穩(wěn)。對于大，中型模具的脫模機構，有保持機構運動靈活平穩(wěn)的作用。 8.2 導向機構的設計 導柱導套導向機構[13] 導柱導套導向機構，包括導柱和導套兩個主要零件，分別安裝在動、定模兩邊。導柱導套機構設計時應注意：導柱頭部應有導向局部使導柱能順利進入導向孔；導柱的長度必須高出型芯端面10～12mm，以免型芯先進入型腔與其相碰而損壞模具；導柱應具有一定的抗彎強度，導柱導套應有足夠的耐磨性，一般選用20鋼經(jīng)滲碳熱處理，其硬度不低于50～55HRC，或用碳素工具鋼〔T8A、T10A〕經(jīng)淬火處理。 導柱的設計 導柱的根本機構形式有兩種。一種

63、是除安裝局部的凸肩外，長度的其余局部直徑相同，稱帶頭導柱，見GB4169.4-84，另一種是除安裝局部的凸肩外，使安裝的配合局部直徑比外伸的工作局部直徑大，稱有肩導柱，GB4169.5-84。帶頭導柱用于生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導套。有肩導柱用于采用導套的大批量生產(chǎn)并高精度導向的模具。裝在模具另一邊的導套安裝孔，可以和導柱安裝孔以同一尺寸一次加工而成，保證了同軸度。導柱前端均須有錐形引導局部，并可割有儲油槽。導柱直徑尺寸隨模具模板外形尺寸而定。模板尺寸愈大，導柱間的中心距應愈大，所選導柱直徑也應愈大。 〔1〕導柱應合理均布在模具分型面的四周，導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具的

64、強度。為了確保動模和定模只能按一方向合模，導柱的布置方式常采用等直徑導柱的不對稱布置或不等直徑的對稱布置方式。 〔2〕導柱一般設在有型芯的一側，可以保護型芯不受破壞；導柱設在定模一側，便于塑件脫模。 〔3〕為使導柱能順利地進入導套，導柱端面應做成錐形或半球形，導套的前端也應倒角。 〔4〕導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來選取，選取時參考國內外注射模架標準數(shù)據(jù)。應保證具有足夠的抗彎強度〔該導柱直徑由標準模架知為?30)。 〔5〕導柱的安裝形式，導柱固定局部與模板按H7/k6過渡配合。導柱滑動局部按H8/f7的間隙配合。 導柱的設計如圖8.1所示。 圖8.1 導柱 導套的設計 〔1〕結

65、構形式：采用帶頭導套，導套的固定孔與導柱的固定孔可以同時鉆，再分別擴孔，以保證其配合精度； 〔2〕導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔內剩余空氣； μm。導套外徑按H7/m6或H7/k6配合鑲入模板； 〔4〕導套材料可用淬火鋼或銅〔青銅合金〕等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導柱或導套拉毛。 導套的設計如圖8.2所示。 圖8.1 導套 9 模架確實定和標準件的選用 在做設計時，模架局部要自行設計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式，規(guī)格及標準代號。 模架尺寸確定之后，對模具有關零件要進行必要的強度

66、或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其時對大型模具，這一點尤為重要。 標準件包括通用標準件及模具專用標準件兩大類。通用標準件如緊固件等。模具專用標準件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導柱、導套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機構及精密定位用標準組件等。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結合標準模架，可選用標準模架 300×400mm，可符合要求。 模架上要有統(tǒng)一的基準，所有零件的基準應從這個基準推出，并在模具上打出相應的基準標記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導向零件定位；脫出固定板通過導向零件與動?；蚨９潭ò宥ㄎ唬荒＞咄ㄟ^澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊快不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。 模具上所有的螺釘盡量采用內六角螺釘；模具外外表盡量不要有突出局部；模具外外表應光潔，加涂防銹油。 兩模板之間應有分模隙，即在裝配、調試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。 〔1〕定模座板〔350400，厚30mm〕。主流道襯套固定孔與其為H7/m6過渡