剃须刀上盖模具毕业设计说明书.doc

毕 业 设 计

剃须刀上盖零件模具设计及重要模具零件数控加工
Razor superstructure parts mold design and CNC machining of the main mold parts

系　　　　　　别：
机电工程系
专业名称：
机械设计制造及其自动化
学生姓名：
陈子成
学　　　　　　号：
06090209
指导教师姓名、职称：
刘渭博副专家

完毕日期 2023 年 4 月 19日

吉林大学珠海学院毕业设计任务书
姓名
陈子成
学号
06090209
班级
09级02班
系别
机电工程系
专业
机械设计制造及其自动化
毕业设计题目
剃须刀上盖零件模具设计及重要模具零件数控加工

指导教师
刘渭博
所在单位
吉林大学珠海学院机电工程系
任务：从书本各处找出本零件所需的各样工艺参数、测量工件的尺寸大小，通过查阅表格得出该零件合适的结构尺寸，拟定所要选用的标准模架类型和注塑机。再通过软件对所加工零件进行三维造型、创建前后模和加载模架，最后画出它的总体装配图和重要零件的零件图。

时间安排：
2023年10月-12月选好题目，并且完毕开题报告与开题报告的外文翻译。
2023年1月-2月进行数据解决、设计模架和准备装配图的绘制。
2023年2月-4月进行零件装配图的绘制和毕业设计说明书的写作。
参考资料：
[1]占向辉.UG NX4.0 CAD具体教程[M].北京：清华大学出版社.2023.7
[2]申开智.塑料成型模具[M].北京：中国轻工业出版社.2023.7
[3]孙波.机械专业毕业设计宝典[M].西安：西安电子科技大学出版社.2023.3
[4]徐宏海.数控加工工艺[M].北京：化学工业出版社.2023.2
[5]杨占尧.塑料模具标准件及设计应用手册[M].北京：化学工业出版社.2023.4
[6]李铭杰.模具结构设计[M].北京：机械工业出版社.2023.10
[7]章飞.型腔模具设计与制造[M].北京：化学工业出版社.2023.7
[8]齐卫东.简明塑料模具设计手册[M].北京：北京理工大学出版社.2023.2
[9]宋丽华.UG NX6磨具设计与加工经典学习手册[M].北京：兵器工业出版社.2023.1
[10]党根茂.模具设计与制造.西安电子科技大学出版社.2023 .7

系专家组审核意见：

吉林大学珠海学院机电工程系
年 月 日

摘要
如今在国内有很多生产模具的标准，指南，推杆推管，弹性元件等，但质量较差，品种规模较少。这些产品在国内有着大量的需求，出口前景也很不错，继续大力发展对国内的工业推动很有好处。氮气缸和热流道元件没有正规的专业厂生产，重要依靠进口，应提高水平在现有基础上，形成标准，并组织规模化生产。
随着大规模生产和新产品开发，模具是不可缺少的工具。没有高水平的模具，就不会有高水平，高质量的工业产品，模具的重要性是不言而喻的。模具工业快速发展，注塑模具的方向朝着高效率，低成本发展。为了跟上这种节奏，除了运用应用文学，自主设计和应用知识，在设计过程中提高解决问题的能力，还应当注重设计的开发能力和软件的使用并能投入到生产实践中去。
注塑模具的设计方法和流程：一方面根据塑件零件模型的材料分析其工艺特点，然后采用UG软件分型面设计，并拟定型腔数目，然后选择注塑机，注塑机工艺参数的检查，涉及注射体积，夹紧力，注射压力，关闭模具的厚度和注塑机的高度。定稿形成解决方案：浇注系统的设计，整体结构设计，的拉动机制设计，冷却系统设计，然后使用UG软件，数控加工成型件，拟定刀具途径和加工方法来模拟加工过程。

[关键词] 注塑模 、数控加工 、模具设计 、UG

Abstract

Domestic production mold standard, guide, Push tube, elastic components, but the quality is poor, the small scale of varieties. These products not only domestic supporting a lot of demand, is also very good export prospects, should continue to vigorously develop. Nitrogen cylinder and hot runner components no formal professional production plants, mainly rely on imports, should raise the level on the existing basis, the formation of the standard, and organize large-scale production.
With the mass production and new product development is an indispensable tool. Without high levels of mold, there will be high-level, high-quality industrial products, mold importance is self-evident. Mold rapid industrial development, injection mold toward the high-efficiency, low-cost development. In order to cater to this trend, in addition to the focus on finding graduate design, literature, independent design and application of knowledge, the ability to solve problems in the design process should focus on the ability to develop design software shorten the graduation design and production practice proficient.
Injection mold design methods and processes. First, according to the plastic parts the UG software part model analysis of materials and process characteristics, then parting surface design, and determine the number of cavities, and then select the check of injection molding machines, injection molding machine process parameters, including injection volume, the clamping force injection pressure, close the mold thickness and the height of the injection molding machine. The finalized form Solution: gating system design, the overall structure of the design the pulling mechanism design of the cooling system design, and then use the UG software, CNC machining molded parts, to determine the tool path and processing methods to simulate the process.

[key words] injection mold 、cnc machining 、mold design 、UG

目录

1、绪论 - 6 -
1.1设计题目 - 6 -
1.2任务分析 - 7 -
2、塑件塑料品种的拟定和结构工艺性 - 8 -
2.1塑料品种的拟定 - 8 -
2.2 ABS塑料的性能 - 8 -
2.3塑料精度 - 8 -
2.4塑件的表面粗糙度 - 8 -
3、分型面及型腔的设计 - 9 -
3.1分型面选择 - 9 -
3.1.1选择模具分型面的基本原则 - 9 -
3.1.2分型面的拟定 - 9 -
3.2型腔的拟定 - 10 -
4、凹模、凸模厚度尺寸设计 - 10 -
5、注塑机的选择 - 13 -
6、 注射机有关参数的校核 - 13 -
6.1 最大注射量的校核 - 13 -
6.2 锁模力的校核 - 14 -
6.3 注射压力的校核 - 14 -
6.4 模具闭合高度的拟定 - 15 -
6.5 模具安装部分的校核 - 15 -
6.6 开模行程的校核 - 15 -
7、浇注系统的设计 - 15 -
7.1 主流道的设计 - 15 -
7.2分流道的设计 - 16 -
7.3冷料穴和拉料杆的设计 - 17 -
7.4 浇口的设计 - 18 -
7.5排气系统的设计 - 19 -
8、 成型零件设计 - 19 -
9、 结构零部件的设计 - 19 -
9.1 注射模标准模架的选择 - 19 -
9.2 支承零部件设计 - 20 -
9.2.1 垫块选择 - 20 -
9.2.2 动定模坐板 - 20 -
9.3 合模导向装置 ...............................................................................................................- 20 -
9.3.1导柱导向机构 - 20 -
9.3.2 导套 - 21 -
9.4推板和推杆固定板 ...............................................................................................- 21 -
10、电极 - 21 -
10.1.1电极的定义和用途 - 21 -
10.1.2 各种加工方式和加工盲区     - 23 -
10.1.3 模具材料的硬度       - 23 -
10.1.4 材料硬度对放电加工没有影响      - 23 -
10.1.5 铜公材料的切削性能好     - 23 -
10.1.6 铜公的灵活性  - 23 -
10.2铜公尺寸的拟定..............................................................................................................- 22 -
10.3 电极的效果图 ...............................................................................................................- 23 -
11、模具的数控加工 - 24 -
11.1 凹模的加工 - 24 -
11.1.1凹模的加工事项 - 24 -
11.1.2凹模的加工刀路 - 25 -
11.1.3刀路的仿真和验证 - 25 -
11.2后模的加工 ...............................................................................................................- 27 -
11.2.1后模的加工事项 - 27 -
11.2.2后模的加工刀路 - 28 -
11.2.3刀路的仿真和验证 - 28 -
小结 - 28 -
附电子文档 - 29 -
参考资料 - 30 -

1、 绪论
在现代生产中，模具是大批量生产各种产品和日用生活品的重要工艺装备，以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。由于模具成型具有优质、高产、省料和成本低等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、机械制造、仪器仪表、航天航空、家用电器、石油化工、轻工日用品等部门得到极其广泛的应用。模具是塑料成型加工的一种重要的工艺装备，模具生产的最终产品的价值往往是模具自身价值的几十倍、上百倍，因此模具工业是国民经济的基础工业，模具的生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造业水平高低的重要标志。由于塑料模具工业快速发展及上述各方面差距的存在，因此我国此后塑料模具的发展必将大于模具工业总体发展速度。塑料模具生产公司在向着规模化和现代化发展的同时，专业和追求精度依旧是一个必然的发展趋势。从技术上来说，为了满足用户对模具制造的“交货期短”、“质量好”、“精度高”、“价格低”的规定。
本课题是通过对塑件材料、质量、体积的分析与计算，合理选用注塑机，并对各个参数进行了校核，设计出一副合理，经济，合用的塑料注塑模具。

1.1设计题目：如图1所示的塑件实物为一个剃须刀上盖零件，该零件规定具有一定的刚度与强度，上表面平整光滑该零件不透明，其形状重要由曲面与平面构成，左右对称，具有良好的受力性能。
长=110mm 宽=50mm 厚=2mm
密度 = 1.06×10-6 g/ mm3
质量 = 11.65g
设计规定：
（1）拟定塑件所用塑料品种；
（2）设计和选择成型塑件的注塑模具；
（3）塑件的数控加工编程。

图1-1 塑件三维图

1.2任务分析
分析设计题目、设计规定，设计前应当先拟定塑件所用塑料的种类，从而拟定塑件的精度等级，获取塑料的基本工艺参数。通过对塑件结构进行观测可知：塑件上表面光滑平面，其厚度均匀，在设计是应注意浇口位置及其尺寸的设计，以避免变得不光滑与弯曲变形。

2、塑件塑料种类的选择和结构工艺性

2.1塑料品种的拟定
所给塑件实物为不透明制件，根据塑件的规定，初步拟定所用塑料应是工程塑料。在工程塑料中有很多品种满足塑件的使用规定，如ABS、聚甲醛、聚碳酸酯等。从成型工艺性和成本方面考虑聚甲醛的热稳定性较差，加工工艺规定较高；聚碳酸酯成型时的粘度较大，分子链较刚硬规定较高，制品中容易产生内应力等，加之两者的原料价格也较高，最后还是选择用ABS塑料。
2.2 ABS塑料的性能

2.3塑料精度
塑件公差等级的选用与塑料的品种有关：模具塑件尺寸公差的代号为MT，公差等级分为7级,每一级又可分为A、B两部分，其中A为不受模具活动部分影响尺寸的公差，B为受模具活动部分影响尺寸的公差。塑件尺寸精度的拟定应合理选择，尽也许选用低精度等级。材料为ABS时，选取一般精度等级为MT3，未注公差尺寸的公差等级为MT5。
参考书目[3]P68注塑制品表面粗糙度
2.4塑件的表面粗糙度
塑件的表面粗糙度除了在成型时从工艺上尽也许避免冷疤、云纹等疵点外，重要取决于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低1~2级，塑料制件的表面粗糙度Ra值一般为0.8~0.2μm，在模具使用中，由于型腔磨损而使表面粗糙度不断加大，应随时给以抛光复原。透明制件规定型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件则根据使用情况而定，非配合表面和隐藏面可取较大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊规定外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。ABS塑料表面粗糙度的取值范围为0.025μm～1.6μm。在本设计中表面粗糙度采用1.6μm。
参考书目[3]P71注塑制品表面粗糙度
3、分型面及型腔的设计
3.1分型面选择
分型面很重要，是模具结构中的基准面，它会直接影响成型塑件的质量、注射成型的效率以及模具加工的工艺性等等。所以拟定模的分型面是模具设计中的重要环节之一。
3.1.1选择模具分型面的基本原则：
1、符合胶件脱模的基本规定，就是能使胶件从模具内取出，分模面位置应设在胶件脱模方向最大的投影边沿部位。
2、保证胶件在后模的一侧，有助于顶出且顶针痕迹不显露于外表面。
3、分模线不影响胶件外观。分模面应尽量不破坏胶件光滑的外表面。
4、保证胶件质量，仿佛把有同轴度规定的胶件部分放到分模面的同一侧等
5、分模面选择应尽量避免形成侧孔、侧凹，若需要行位成形，力求行位结构简朴，尽量避免前模行位。
6、必须合理地安排浇注系统，特别是在浇口位置。
7、必须满足模具的锁紧规定，将胶件投影面积大的方向，放在前、后模的合模方向上，而将投影面积小的方向作为侧向分模面；此外，分模面是曲面时，应加斜面锁紧。
8、要有助于模具的加工。
9、要保持塑料零件的外观整洁。
3.1.2分型面的拟定

产品的分型面如图3—1所示。

图3-1 产品的分型面图

3.2型腔的拟定
型腔数的拟定，与所规定的塑件质量、塑件的几何形状、塑件成本及交货期等因素有关。从经济的角度出发，订货量大时可选用多型腔模具，对小型制件，型腔数量可由经验决定。当尺寸精度和反复性精度规定很高时，应尽量减少型腔的数目，在满足其他规定的前提下尽量采用单型腔模具。针对于本设计的塑件，由于尺寸精度和反复性精度规定不高，因而拟采用以模具中心对称的一模两腔较为合适。

4、凹模、凸模厚度尺寸设计
凹模用于产品外表面的成型，精度规定高、材料耐热、耐冲击、耐磨、硬度高、耐腐蚀、抛光性能好；前模不允许烧焊。因此选用钢材718S为加工材料。其特点是抛光性好,耐磨性好,抗拉强度高,常用于高抛光度及高规定的内模镶件,适合PA、POM、PS、PE、PP和ABS等塑料模。
凸模用于产品内表面的成型，后模的材料比较硬，表面质量一般情况下比前模规定低一些，所以采用跟前模同样的材料。
由于此零件需一模两出，因此需要对零件进行排位，由于此零件厚2mm，根据型腔至内膜镶件边经验数值（表1）可得型腔至内膜镶件边数值为20mm。

表1 型腔至内膜镶件边经验数值
型腔深度
型腔至内膜镶件边数值/mm
型腔深度
型腔至内膜镶件边数值/mm
≦20mm
15～20
30～40
30～35
20～30mm
25～30
﹥40
35～50
注：1 ．凸模和凹模的宽度和长度尺寸一般情况下是相同的。
2 ．内模镶件的长、宽尺寸应取整数，宽度应尽量和标准模架的推杆板宽度相等。
内模镶件涉及凹模和凸模，厚度与制品高度及制品在分型面上的投影面积有关，一般制品可参考下述经验数值选定。
① 凹模厚度A 一般在型腔深度基础上加Wa=10 ～ 20mm ，当制品在分型面上的投影面积大于200cm2 时，W 。宜取25 ～ 30mm 。见图4-1 。
图4-1

② 凸模厚度B 见图3 ，分以下两种情况。
一是凸模无型腔：见图8(a)，此时应保证凸模有足够的强度和刚度，凸模厚度取决于凸模的长宽尺寸。
二是凸模有型腔：图8(b)，凸模的厚度B = 型腔深度a + 封料尺寸b(最小8mm) + 钢厚14mm左右。
假如型芯镶通，则不用加14mm；假如按上式计算得到的厚度小于表2中凸模厚度B，则以表2中的厚度为准。
表2凸模厚度经验拟定法
内模镶件的长×宽
凸模厚度B
内模镶件的长×宽
凸模厚度B
≦50×50
15～20
150×150～200×200
30～40
50×50～100×100
20～25
≧200×200
40～50
100×100～150×150
25～30

注意事项：
①凹模厚度应当尽量取小一点，以减小主流道的长度。
②凸模厚度是指分型面以下的厚度，不涉及凸模型芯的高度。
③凸模型腔越深，封料尺寸的值就越要取小点；反之，则可以取大些。
由于零件长×宽为110×50。因此，根据凸模厚度经验拟定法（表2）可以拟定凸模厚度为25mm，凹模厚度A为15mm。
当拟定了型腔至内膜镶件边数值和凹凸模厚度，就可以定义一个毛坯，再通过度型面的裁剪就可以得到凹模（图4-2）、凸模（图4-3）。

图4-2 产品的凹模图

图4-3产品的凸模图

5、注塑机的选择
塑件采用一模两腔形式，注塑量为1.48×103×2=3×103mm3 。规定注射成型时的总注射量应是注射机最大注射量的80%以下。
G≤80%Gmax （3-1）
代入数据得：Gmax= G/0.8=（3×103）/0.8=3.75 cm3
公式引自参考书目[4]P156公式（8-3）
初选注射机为XS-Z-30技术参数如 表3：
表3 XS-Z-60注塑机技术参数
理论容量/ cm^3
30
柱塞直径/ mm
28
注射压力/ MPa
119
注射行程/ mm
130
锁模力/ KN
250
最大注射面积/ cm^2
90
模具最大厚度/ mm
180
模具最小厚度/ mm
60
最大开合模行程/mm
160
动、定模固定板寸/mm
250x280
喷嘴圆弧半径/mm
12
喷嘴孔径/mm
2
拉杆空间/mm
235
顶出形式
四侧设有顶杆，机械顶出

6、 注射机有关参数的校核
6．1 最大注射量的校核
最大注射量应满足以下关系：
NM+Mj≤KMn （4-1）
其中N--------型腔数量；
M--------单个塑件的体积或质量,cm3或g
Mj-------浇注系统的凝量，cm3或g；
Mn-------注射机最大注射量，cm3或g；
K---------注射机最大注射量运用系数，一般取0.8；
M=1.5 cm3 ，Mj=12cm3 ，KMn=0.8×30=24 cm3
将已知数据带入可得：
NM+Mj=15cm3 ≤KMn=24cm3
所以校核最大注射量满足规定。
公式引自参考书目[3]公式P101（4.3）
6．2 锁模力的校核
锁模力F应满足：
kAp≤F （4-2）

公式中：k--------锁模力安全系数，一般取k=1.1;
A--------塑件与浇注系统在分型面上的投影面积，约为21cm2 ;
P--------型腔的平均压力，通常取20～40MPa，对该模具取30MPa。
经计算所需锁模力为60KN，小于注塑机的锁模力，符合规定。
公式引自参考书目[3]公式P102（4.6）
6．3 注射压力的校核
注射压力P应满足：
k' P0 ≤P
式中：k'--------安全系数，一般取k=1.25～1.4；
P0--------塑件与成型时所需注塑压力，对ABS塑料，常取60～100MPa。
由于所用塑件尺寸较小，平均壁厚为2mm，所用注塑压力取80MPa，在安全系数去1.4时，经计算型腔成型压力为112MPa。
注射机的注射压力为119Mpa，即注射压力>型腔成型压力
所以注射压力满足规定。
公式引自参考书目[2]P142
6．4 模具闭合高度的拟定
本设计模具初步拟采用A1模架。根据参考书目[1]P418表10-2和P419表10-8、P431表10-13查得：
定模座板h1 =25mm；定模板A=50mm；动模板B=25mm；动模底版h1=30mm；垫块C=80mm；推杆固定板 =15mm；推板 =20mm
模具闭合高度：H=250mm。
6．5 模具安装部分的校核
模具外型尺寸校核：该模具外形尺寸为110mm×50mm，一模两腔外形尺寸为75mm×120mm，而XS-Z-30型注射机模板最大安装尺寸为250mm×280mm，所以能满足模具安装规定。
模具厚度校核：XS-Z-30型注射机所允许模具的最小厚度为 =60mm，最大厚度为 =180mm，模具闭合高度满足 Hmin≤H ≤Hmax 安装条件。
6．6 开模行程的校核
S＞ H1+ H2 +（5～10）mm （4-3）
代入数据得S=3+57+8=70mm
所以S=160mm＞70mm,开模行程足够.
S——注塑机最大开模行程，（mm）
H1——塑件脱模距离（mm）
H2——涉及流道凝料在内的塑件高度，（mm）
数据引自参考书目[3]

7、浇注系统的设计
7.1 主流道的设计
主流道的设计原则：
一.尽量减小浇注系统的断面及缩短其长度
二.要可以保证塑件的质量(避免常见的充填问题 )
三.尽也许做到同步填充
主流道是直接与注射机的喷嘴连接的部分。主流道和高温塑料及喷嘴会经常反复接触，很容易会损坏，所认为了方便更换，经常设计成可拆卸的主流道衬套结构。主流道衬套的进口端在注射时承受很大的喷嘴压力，同时，其出口端与分流道、浇口也承受型腔的反压力，所以主流道衬套应代凸缘，使之固定在定模上。主流道为一圆锥孔，其小头正对注射机的喷嘴，因喷嘴外形为球面，所以主浇道小头孔端的外形应为一凹球面，为了配合紧密，防止溢料，凹球面的半径应比喷嘴的球面半径略大2～3mm，主流道的个部分尺寸如图6-3：

图7-1 浇道的形式
衣架模具主流道的尺寸：
d1=喷嘴孔径＋1（mm）=2.4＋1=3.4mm
R=喷嘴圆弧半径＋（1～2）（mm）=12＋（1～2）=13～14mm
=2°～6° 本设计中取2°
r=1～3（mm）取2mm
H=16mm
d2为6.4mm，L=59mm
7.2流道的设计
流道的设计准则：
一、要保证熔体迅速而均匀地充满型腔
二、分流道的尺寸要尽也许短
三、要便于加工及刀具的选择
四、每一节流道要比下一节流道大10～20％
流道是指主流道与浇口的通道，其作用是使熔融塑料过度和转向。本设计采用圆形截面。本设计当中分流道的d取4mm。
参考引自参考书目[3]P117
在一模多腔时，主流道的截面面积应不小于分流道面积的总和，分流道的表面粗糙度应高于主流道表面的粗糙度，从增大外层料流的阻力，减少流速以获得中心料流有相对速度差，有助于熔融塑料冷皮层固定，起到保温作用。
7．3冷料穴和拉料杆的设计
工程中经常在主流道或者一级分流道的转弯末端设立冷料穴
冷料井的直径稍大于主流道大端直径d2，冷料井与拉料杆头部结构紧密相连。本设计采用反锥形拉料杆冷料井，这种结构形式有足够大的冷料井，在成型韧性好的塑料制品时，应用比较广泛。在取出主流道凝料时无需作侧向移动，易于实现自动化操作。如图6-5

图7-3 冷料井的结构形式
由于主流道直径d2=12mm，所以冷料井的直径D=14mm。参考数据引自参考书目[4]。
7．4 浇口的设计
7.4.1 浇口的形式：
浇口也叫作进料口，浇口的设计和位置的选择是否合理，直接影响到塑件能否被高质量地注射成型，它是连接型腔与分流道的通道。除了直接浇口以外，它是浇注系统中截面积最小的部分。
常用的浇口形式有直接浇口、侧浇口、扇形浇口、轮辐浇口、潜伏浇口、环行浇口、点浇口、盘形浇口等。侧浇口也叫标准浇口或边沿浇口。侧面浇口的分型面的塑料熔体从填充模腔的内部或外部，它的横截面形状和矩形形状的选择可以根据它的形状特性的塑料部件，例如侧浇口，便于加工和修整，它是浇口的一种形式，常用于小型和中型的多腔模具，塑料件，各种塑料成型适应性强。由于浇口的截面小，能减少塑料浇注系统的消耗，同时除浇口容易，不留下明显痕迹。根据塑料的成型规定和型腔的排列方式，选用分流道和浇口与塑件在分型面同一侧的形式。
7.4.2 浇口的尺寸：
本设计浇口设在分型面上，选择圆形侧向进料的侧浇口，浇口的长度l=0.7～2mm。直径为2mm。
数据引自参考书目[3]P120
7.5排气系统的设计
型腔内气体有型腔内原有的空气，尚有由于塑件受热或凝固而产生的低分子挥发气体。所以在设计模具时，必须充足考虑排气的问题，否则会影响塑件的质量。排气方法除了开排气槽，还可以运用模具零件配合间隙排气。在分型面上开设排气槽是注射模排气的重要形式。排气槽的作用是把型腔和型心周边空间内的气体以及熔料产生的气体排到模具之外。排气槽应当做在型腔最后充满的位置，也就是熔料流动的末端。
本设计采用运用模具零件配合间隙排气：运用各种间隙排气，运用分型面的间隙排气，运用型心和顶杆的间隙排气，运用侧抽芯和凹凸模的间隙排气。
这个方法不用故意加工排气槽，可以节省材料尚有时间。尚有避免加工误差的产生等好处。

8、 成型零件设计
8.1程序零部件的结构设计
直接与塑料接触构成塑料形状的零件称为成型零件，其决定零件的尺寸和几何形状。其中构成塑件外形的成型零件称为凹模，构成塑件内部形状的成型零件称为凸模（型芯）。由于凹、凸模直接与高温、高压的塑料接触，并且脱摸时反复与塑件摩檫，因此，规定凹、凸件具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性，以及足够低的表面粗糙度。凹、凸模按结构不同重要可分为整体式和组合式两种结构形式。
本设计凹、凸模采用整体式嵌入式结构。此结构的凹模和凸模加工其特点是加工方便，易损件便于更换。

9、 结构零部件的设计
9.1 注射模标准模架的选择
通过模架可以将模具的各个部分有机地联系成为一个整体，它是注射模的骨架和基体。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。
我国塑料注射模架的国家标准有两个，也就是《塑料注射模中小型模架及技术条件》（GB/T12556—1990）和《塑料注射模大型模架》（GB/T12555—1990）。前者按结构特性分为基本型（4种）和派生型（9种），合用的模板尺寸为B（宽）×L（长）≤560mm×900mm；后者也分为基本型（2种）和派生型（4种），合用的模板尺寸为B（宽）×L（长）为630mm×630mm至1250mm×2023mm。
本设计零件尺寸属于中小型并且采用的是单分型面，所以采用中小型模架标准制造生产，选取基本型A1型作为基本模架结构，公制单位（mm），塑件模架尺寸为270mm×300mm，其中定模取标准值高度为25mm，动模取标准值25mm，标记为A1-150200-01 GB/T12556—1990。如图9-1

图9-1
数据引自参考书目［1］P418表10－2　注射模中小型模架标准尺寸组合
模具的精度尚有质量是由模架的精度所决定的，一般对于模架生产要保证的工艺条件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度与侧面的垂直度、导柱导套与模板配合的松紧限度、相对运动板件间的开合自如限度，此外尚有整套模架的外观，如表面粗糙度、倒角等。
9.2 支承零部件的设计
模具的支承零部件是指用来安装固定或支承成型零件及其他结构零件的零部件。支承零部件重要涉及固定板、垫板、支承件及模座等。
9.2.1 垫块选择
在动模座板和动模支承板之间作出推出机构需要的动作是空间垫块的重要作用。除此之外，垫块也可以调节模具总厚度，来适应注射机模具安装厚度的规定。这个模架适合用角架式垫块，由于这个模架是中小型模具。在安装的时候，所有的垫块高度必须保持一致，否则会由于受力不均匀而导致相关模板的损坏，垫块与动模支承板之间一般用螺栓连接，规定高时可用销钉定位。本设计采用模架库中的标准件，模架垫块高度长宽为80mm，300mm，53mm，材料为45钢，GB /T4169.6—1984，M8螺栓连接。
数据引自参考书目［1］P425表10－8　垫块尺寸系列标准
9.2.2 动定模坐板
设计的时候一定要保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定固定模板相匹配，开设的安装结构也必须与注射机定模固定板安装螺孔的大小和位置相适应。
它在注射成型过程中起着传递合模力并承受成型力，为保证定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座板也应具有一定的厚度。动、定模座板的两侧均需比动、定模板的外形尺寸加宽30～40mm，尺寸为270mm×300mm，厚度为50mm。
引自参考书目［3］P174
9.3 合模导向装置
9.3.1导柱导向机构
1）导柱的设计 导柱可以选用标准件来设计，也可以自己设计。本设计中采用标准件当中的有肩导柱，本设计取D=16mm。
2 ）导柱的安装与配合
导柱安装时模板上与之配合的孔径公差按H7/m6拟定，安装沉孔直径视导柱直径可取D+（1～2mm）
3 ）导柱结构的技术规定
a.长度 导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8～12mm。
b.形状 导柱前端面应做成锥台形或半球形，以使导柱能顺利地进入导向孔。由于半球形加工困难，所以导柱前端形式以锥台形为多。
c.材料 导柱材料采用T8。导柱固定部分的表面粗糙度为Ra=0.8μm。导滑部分表面常用Ra=0.4～08μm。
D.导柱的布置和数量 ：这次设计采用4根直径相同的导柱作对称布置。
参考数据引自参考书目[3] P174
9.3.2 导套
1）导套的设计
由于在这个设计中的导柱是有肩导柱，所以导套也必须是有肩导套。
2）导套的安装与配合
导套安装时模板上与之配合的孔径公差按H7/m6拟定，有肩导套安装沉孔直径视导柱直径可取D+（1～2mm）。导套长度由模板厚度决定。
3）导柱结构的技术规定
a）形状：导套前端应倒圆角以便导柱顺利进入导套。
b）材料：导柱材料采用T8。导套固定部分的粗糙度为Ra=0.8μm。导套导向部分粗糙度为Ra=0.4～08μm。
参考数据引自参考书目[3] P177
9.4推板和推杆固定板
本设计中推杆的形状采用圆柱头直通式推杆，在推杆固定板上制有台阶孔，另一面用推板压紧固定。推杆固定板