塑料模具设计说明书正文.docx

第一章 塑件材料选择性能 5
一、零件 5
二、ABS材料分析 5
三、 塑料成型工艺性能分析 6
1、收缩性 6
2、流动性 6
3、吸湿性 6
4、热敏感性 7
第二章 塑料件的结构工艺 8
一、塑料件的尺寸精度分析 8
二、塑料件的使用性能分析 8
三、塑料件的表面质量分析 8
四、塑料件的结构分析 8
第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定 9
一、成型参数的确定 9
二、塑件的体积和重量的计算 10
1、利用PRO/E进行体积的计算 10
2、线端母头重量的计算 11
三、模具所需塑料熔体注射量 11
四、锁模力的计算 12
五、设备选择 13
六、塑料成型工艺卡 14
第四章 注射模设计 16
一、可行性分析 16
1、可注塑性分析 16
2、可制造性分析 17
3、型腔数目的确定 18
二、确定模具的类型 18
三、确定模具的主要结构 19
1、模具型腔布局、浇口的选择 19
2、分型面的设计 21
3、浇注系统的设计 22
4．导向机构的设计 25
5、模架的选择 27
7、开模行程的校核与推出矩离 27
8、推出方式的确定 28
9、侧抽芯机构的设计 28
(5)、楔紧块的设计 30
10、冷却系统的设计 31
11、模具的总体结构 33
12、模具结构功能 35
13、计算成型零件工作尺寸 35
第五章 安装与试模 38
一、模具的安装结构图 38
二、模具工作过程 40
三、模具的安装试模 40
1、试模前的准备 40
2、模具的安装及调试 41
3、试模 41
4、检验 42
结论 43
设计心得 44
主要参考文献、资料 45

绪论
模具在工业中的地位
模具是工业生产中重要工艺装备，模具工业是国民经济个部门发展的重要基础之一。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑件成型制件的需求越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件模具的开发、设计与制造水平也越来越高。因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强弱以及模具的优劣，都直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。
事实上，在仪器仪表、家用电器、交通、通信等各行业中，有70%以上的产品是用模具来加工成型的。工业发达国家，其模具工业年产值早已超过机床行业的年产值。在江苏省、浙江省、上海市及其以南地区，尤其在浙江省，从事塑料模具制造与塑料制件开发的个体企业也日益增多。综上所述，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民紧急的影响显得日益重要。
模具的发展与现状
模具的出现可以追溯到几千年前的陶瓷和青铜器。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，冲模得到广泛应用。二战以后大量应用于电器、汽车、电子仪器、照相机、钟表的生产。进入20世纪70年代向高速化、高寿命、高精度的多功能自动模具。随着计算机技术的发展，计算机也逐步进入模具生产的各个领域，包括设计、制造、管理等。CAD/CAM/CAE等辅助软件业相继应用于模具行业中。模具制造业正朝着低成本、高效率、高质量、环境安全舒适的方向发展。
虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。 未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括：①提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；②在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； ③大力发展快速制造成形和快速制造模具技术 ④在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；⑤提高模具标准化水平和模具标准件的使用率等。
设计研究的目的及范围
作为工业之母的模具工业随着我国加入WTO后获得了迅猛的发展，近年来，大量模具企业及模具工业城不断涌现，从业人员已超百万，模具专业连年出现人才奇缺，整个行业出现前所未有的发展良机。然而人才市场却屡屡出现这样的现象：大量的模具技术人才需要从各类院校跨入厂门就业，企业也需要大量的模具人才，但模具企业却又常常招不到合适的人才。模具具有极强的实践性、实用，这种能力往往须经多年经验获得，通过该设计可以复习和更深层次的了解所学的专业知识，尽快的使自己适应工作，缩短自身的成长周期。
模具在产品制造过程中占据重要地位。模具设计水平的高低，在很大程度上决定了生产率的高低。有效的模具设计可以降低资源调整次数和调整时间，为生产计划与调度提供更大的优化空间，以达到提高生产效率的目的。[1]模具设计是工装系统的重要组成部分，它影响着产品生产的效率和质量。对模具设计进行深入的研究有着重要意义。模具行业是工业的基础行业，工业的各个领域都广泛地使用模具。[2]在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60%一80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产零件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大”，用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。模具生产技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，并且己成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。[3]模具作为工业生产的基础工艺装备，在国民经济中占有重要的地位。
该设计主要研究塑料注射成型模，当注射成型的塑胶与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔、凹穴或凸台时，模具上成型该处的零件必须支持可侧向移动的，以便在塑件脱模推出之前，先将侧向成型零件抽出，然后再把塑件从模内推出，否则就无法脱模。带动侧向成型零件做侧向分型抽芯和复位的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。

第一章 塑件材料选择性能
一、零件

图1-1零件图

二、ABS材料分析
ABS材料是丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物。这三种组分各自的特性，使ABS具有良好综合力学性能。丙烯晴使ABS有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。
ABS属于热塑性塑料，外观为粒状或粉状,呈微黄色,不透明但成型的塑件具有较好的光泽。ABS无毒，无味。密度1.02～1.05g/cm3成型温度范围（180℃--240℃）,成型时有较好的流动性。ABS材料具有较高的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降(抗寒性)；有良好的的机械强度和一定的耐磨性，耐油性，化学稳定性和电气性能。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工，且易着色。ABS几乎不受酸、碱、盐、及水和无机化盐的影响，溶于酮、醛、酯、氯代烃中，不溶于大部份醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面不可接触受冰醋酸，植物油等化学药品，否则会引起应力开裂。此外，ABS的缺点是耐热性不高，低介电强度，低拉伸率，热变形温度为93℃，脆化温度为-27℃,使用的温度范围为-40℃～100℃，而且ABS的耐气候性也差，紫外线作用下容易氧化降解，从而会导致制件变硬发脆。
三、 塑料成型工艺性能分析
塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面，对注塑材料ABS工艺特性进行分析：
1、收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，称为收缩率。一般对于大型模具的收缩率计算，我们采用实际收缩率进行计算：SS=a-b/b×100% （SS:实际收缩率；a:模具或塑件在成型温度时的尺寸；b：塑件在室温时的尺寸；c：模具在室温时的尺寸） 对我所设计的零件属于小型的模具，所以采用SJ=c-b/b×%（Sj：为计算收缩率） 由于本次毕业设条件的原因，没有办法自己去测量出：c b 值。于是我们通过查找资料《塑料成型工艺与模具设计》附录B 常用塑料的收缩率，可得：ABS塑料成型收缩率为：0.003-0.008，由于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变化。我们取一个相对平均值：0.005。
2、流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时主生严重的飞边。ABS材料属于热塑性塑料，分子成线型，具有良好的流动性。其次：料温，压力，模具结构都会影响塑料的流动及充模能力。
3、吸湿性 吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。按吸湿或粘附水分能力的大小分类，ABS塑料属于吸湿性塑料，吸水率为:0.05%-0.5%。在注塑成型过程中比较容易发生水降解，成型后塑件上出现气泡，银丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进行干燥处理。一般干燥温度取80-90℃，干燥时间为两小时。
4、热敏感性 塑料的化学性质对热量的敏感程度称为热敏性。热敏性塑料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。ABS塑料成型温度为210℃-250℃，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达260℃变色，于料温达到280℃时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取210℃-250℃。
综上所述：ABS收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值：型腔40′～1°40′型芯
30′～１°ABS溶融时具有良好的流动性；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。
附表1—1 ABS材料性能、工艺参数表
密 度
1.05

拉伸强度
33～49
收缩率
0.003～0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔 点
130～160
弯曲强度
80
热变形
温度（45N/cm2）
65～98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18～39
模具温度
25～70℃
缺口冲击强度
11～20
喷嘴温度
180～190℃
硬 度
R62～86
中段温度
210～230℃
外 观
微黄色或白色不透明
后段温度
200～220℃
吸水率
0.05～0.5
干燥温度
80～90℃
特 点
耐热、表面硬度高，尺寸稳定、耐化学、易成型加工，可渡鉻
注射压力
70～100MPa
塑化形式
螺杆式柱塞式
干燥时间
2H
保压压力
30-80MPa
背压压力
3-20MPa
比 重
1.05
注塑时间
3-5s
保压时间
10-30s

第二章 塑料件的结构工艺
一、塑料件的尺寸精度分析
按塑件的尺寸MT精度要求,标注公差最大为△=0.5，按ABS材料模塑件公差等级（GB/T 14486-1993）选取一般精度要求MT3。
二、塑料件的使用性能分析
塑件外表面光亮耐磨，平整，卡位孔处需要有良好的力学性能。卡位孔配合精度不高，需要适当的强度和弹性，不容易产生的变形，整体无变形即可。
三、塑料件的表面质量分析
该塑件要求外形美观，内、外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，内、外表面粗糙度均可取Ra0.4μm。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷，边缘面要求平整。
四、塑料件的结构分析
1、塑件形状比较复杂，有螺纹，孔径，后面凹槽内还有加强筋。内部有三个凸台。
2、塑件整体结构较大，平均壁厚为1.5mm，壁厚检测分析如图2-1所示，超过ABS塑料的最小成型壁厚。可注塑成型。
零件图

图 2-1 厚度检查分析
综上所述，从精度上看，ABS注塑成型可满足尺寸要求，表面粗糙度要求（ABS Ra可达到0.025～1.6/μm）。从结构上看，可考虑整体边缘为最大分型面，两侧卡位孔结构考虑侧向分型。从塑件的表面质量要求看，浇口选择在塑件的底部，提高它们的力学性能。由于塑件整体结构较大，但生产批量大等。我们可以考虑使用一模多腔的注塑成型，提高生产效率。
第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定
一、成型参数的确定
查《中国模具设计大典》、《塑料成型工艺与模具设计》得ABS塑料的有关注塑成型参数：
密 度 ： 1.01～1.05g/mm³
收 缩 率 ： 0.005～0.008
预热温度 ： 80℃～90℃，预热时间2～3h
料筒温度 ：前段200℃～210℃,中段210℃～230℃，后段200℃～220℃
喷嘴温度 ：180℃～190℃
模具温度 ：50℃～70℃
注射压力 ：60～100MPa
注射时间 ： 注射时间3～5s，保压时间10～30s，冷却时间15～30s.
成型周期 ：40～70S
二、塑件的体积和重量的计算
1、利用PRO/E进行体积的计算

根据产品图纸，将线端母头按1:1的尺寸比例在PROE里完成三维构图。利用PROE分析指令对线端母头进行体积的计算如图3-1所示。

体积=2.5317975e+03mm3
其中e=1 03=10000
线端母头的体积V=10002.53mm3

图3-1 质量分析

2、线端母头重量的计算
根据分析ABS材料ρ=1.05g/cm3
W=ρV
=1.05×10002.53×10-3
=10.5027g
三、模具所需塑料熔体注射量
根据生产批量为大批量生产，由于注塑件的结构较为复杂，初步选择采用一模二腔，按《塑料模具设计指导》2.1.2.4有如下模具所需塑料熔休注射量的计算公式：
M = N M1+ M2
式中，M—— 一副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3）
N —— 初步选定的型腔数量
M1—— 单个塑件的质量或体积（g或cm3）
M2 ——浇注系统的质量或体积（g或cm3）
M2 ：注系统的质量或体积，它与注塑件的质量和塑料的流动性能有一定的关系，是一个不定值，根据查阅资料所得，注塑厂一般M2 的取值在25%-60%。在这里我们选用M2 =0.6N M1 则有：
M=1.6NM1
=1.6×2×10.5027
=33.6085 cm3
四、锁模力的计算
FM=（NA1+A2）P型
式中，FM ——模具所需要的锁模力（N）
N —— 初步选定的型腔数量
A1 ——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）
A2 ——流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）
P型 ——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)
其中，A2 按分型面上投影面积A1 的0.2～0.5倍。取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析（一模两腔一起分析），A1  投影面积为：772.156mm2如图3- 2所示。

图3-2 投影面积分析
根据资料《塑料模具设计指导》P7常用塑料注射成型时型腔平均压力表2-2中，ABS属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，P型 取35
FM=（NA1+A2）P型
=（2×772.156+0.3×2×772.156）×35　　　
=（1544.312+926.5872)×35
=86481.472 N
=86.481472KN

五、设备选择
根据塑化塑化温度，额定注射量，注射压力，锁模力要求，参考《塑料成型工艺设计与模具设计》P105表4.2 常用国产注塑机的规格和性能。初步选择采用注射机型号：G54-S200/400

G54-S200/400，其有关的参数为：
额定注射量 200～400cm³
注射压力 109MPa
锁模力 2540KN
最大注射面积 645cm2
最大开合模行程 260mm
最大模具厚度 406mm
最小模具厚度 165mm
喷嘴圆弧半径 18mm
喷嘴孔直径 4mm
动定模板尺寸 532×634mm
拉杆间距 290mm×368mm

六、塑料成型工艺卡
根据ABS材料的注射成型工艺分析、线端母头的结构分析及相关资料《塑料注塑模结构与设计》编写如下表3-1成型工艺卡片。

表3-1塑料成型工艺卡

塑料成型工艺卡片
资料
编号

车间

共1页
第1 页
零件名称
线端母头
材料牌号
ABS
设备
型号
G54-S200/400
装配图号

材料定额

每模
件数
2
零件图号
SZTLH001
单件重量
10.5027g
工装号

材料
干燥
设备

温度/℃
80~90
时间/h
2
料筒温度（℃）
后段/℃
180~200
中段/℃
210~230
前段/℃
200~210
喷嘴/℃
180~190
模具温度/℃
50~80
时间
注射/s
2~9
保压/s
15~30
冷却/s
15~30
压力
注射压力/MPa
70~100
背压力/MPa
60~100
后处理
温度
100
时间
定额
辅助/min

时间
8~10
单件/min

检验

编制
校对
审核
组长
车间主任
检验组长
主管工程师

第四章 注射模设计
一、可行性分析
1、可注塑性分析
（1）、最小壁厚要求
根据图纸，线端母头壁厚为1.5mm。《塑料模具设计与制造实训教程》P18（表1-3）常用塑料壁厚选用范围中，ABS材料壁厚范围为1.25-1.6mm。线端母头的壁厚中型塑件，需进行最小壁厚校核。《塑料模具设计参考资料汇编》P160壁厚（S）与流程（L）关系式：ABS流动性为中等。
S=（L÷100+0.8）×0.7
=（150÷100+0.8）×0.7
=1.61mm ＞1.5mm
线端母头平均尺寸大于ABS材料的实际最小注塑尺寸,可注塑成型。
（2）、表面质量要求
由于塑件表面质量有一定的要求，表面不允许出现明显的接痕，和气泡伤疤。为避免此类缺陷的出现，浇注系统设计，排气系统设计前进行使用模流分析软件进行注塑件可能产生的接痕和气穴分析如图4-1-a和图4-1-b所示。

图4-1-a

图4-1-b
图4-1-a中，红色为溶解痕较为严重的地方，蓝绿色较轻，图4-1-b中，红色区域为气穴。由图可知，缩痕和气穴多出现在外螺纹上，塑胶件表面会有缺陷，可考虑将主分型面设计在外螺纹上方，螺纹面则采用滑块组合拼接，并且要合理利用合模间隙，可达到良好的排气效果，可避免气泡引起的缺陷。
2、可制造性分析
（1）、模具精度校核
根据塑件精度要求塑件外表面Ra=0.8μm按经验公式可得型腔的表面要求Ra=0.27μm 由精铣——研磨达到精度要求。
（2）、结构分析
塑件整体结构均匀，对称，卡位孔结构小，且母头的下端有螺纹，所以采用了外螺纹侧向分型脱模机构，采用两个滑块拼合而成，这样可降低脱模难度，易于加工和生产，如图4-2 （a）所示。此外，零件内有三个R1.5的孔，且零件上部有凹槽，可采用镶针配合镶件进行制作，如图4-2 （b）所示。

（a）滑块 （b）镶件和镶针
图 4-2 型芯的形式
塑件在两侧分别有一个卡位孔，卡位孔结构不利于与主分型面一起分型，所以必须运用侧向抽芯分型才可以分型。
综上所述：线端母头塑件，满足最小注射壁厚，结构合理，可以加工成型。
3、型腔数目的确定
根据模具的生产批量为大批量生产，一模多腔能提高生产效率，降低每一件产品的模具费用。根据一模两腔塑件的体积V=20005.03mm2，，按初步选择的注射机G54-S200/400额定的注射量为200～400 mm3，可成型一模具多腔。但随着模具型腔数目的增加，塑件的精度降低，模具结构复杂，制造成本提高，注塑质量差。综合考虑，线端母头的模具设计采用一模二腔结构。
二、确定模具的类型
1、塑料采用注射成形法生产。为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，由于塑件较小，所以一个塑件采用2个点浇口。
2、模具采用一模二腔，由于塑件较为复杂，为了降低加工难度，模具采用组合镶嵌式。
3、从塑件卡位孔结构的角度考虑，制件卡位孔结构较小，所需的抽芯力不大，所以可以利用斜滑块侧向分型。
三、确定模具的主要结构
1、模具型腔布局、浇口的选择
（1）模具型腔布局的选择
合理的型腔布局有，能简化模具结构，提高生质量。
下图4-3中a、b、c为三组线端母头模具设计中的三种模具型腔的布置方式。

（a） 横向对排

（b） 纵向对排卡位孔在内侧

（C）纵向对排卡位孔在外同一侧
图4-3 模具开腔布局
（一）、图a为横向对排，卡位孔外侧两个反向，内侧两个方向相同。此排列方式结构简单，压力中心为母头排列的中心，利于压紧。浇口选择在产品中部面积最大处的边缘，但由于内侧两个卡位孔相对结构，开模时会加大滑块行程，不便于抽芯机构设计及抽芯。
（二）、图b纵向对排卡位孔在内侧。此排列方式结构简单，压力中心为排列的中心，利于压紧。浇口选择在产品中部面积最大处的边缘，卡位孔的侧抽芯分别在内侧两边，但不便于安装，且无法进行开模，故此方案最不可行。
（三）、图c为纵向对排卡位孔在外同一侧。此排列方式结构简单，压力中心为排列的中心，利于压紧。浇口选择在产品中部面积最大处的边缘，卡位孔的侧抽芯都在同一侧，可加工在同一个滑块上，设计侧抽芯机构时只需要设计二个即可，便于安装，且可以缩短滑块的行程。
根据经验，型腔的排列尺寸，即要保证成型时的压边值，又要考虑侧抽芯是否产生干涉，如有干涉则无法合模具。经综合考虑，型腔的横间矩最小处取20mm。
综合分析考虑使用图c纵向对排卡位孔在外同一侧，卡位孔纵向对排内侧结构。
（2）模具点浇口的选择
模具型腔体积一般，塑件壁厚均匀，经塑模流分析软件分析，注塑件浇口最佳位置主要为两塑件相对的一小部分，如图 4-4所示。
图 4-4浇口选择的分析
图中，蓝色表示浇口最佳选择区域，红色表示最不好的选择区域。根据分析报告，为达到好的浇口位置的选择效果，浇口选在产品蓝色色区域中部面积最大处的边缘。
2、分型面的设计
分型面的选择原则：理论上应选在外形最大轮廓处、有利于塑件的顺利脱模、便于加工制造、有利于排气、确保塑件的外观质量要求、保证塑件的精度要求，但由于本次设计的线端母头塑件结构较为复杂，且需采用测抽芯侧向分型结构，分型面若取在塑件的最大轮廓处，如下图4-5 A所示，则会加大模具的加工难度，提高模具成本，故选择将分型面开在外螺纹上方，只需加工两个滑块，也可降低凹模的加工难度，且卡位孔通过斜滑块侧向抽芯完成，这样侧抽芯都在滑块上，具有较好的力学性能，在合模时，可将模具锁紧。利于气体的排出，外侧抽芯结构由侧抽芯侧向分型，如下图4-5 B所示。
图A
图B
图4-5分型面的设计
综合分析，故采用图B分型设计。
3、浇注系统的设计
（1）主流道设计
主流道是注射机喷嘴与分流道的塑料熔体的流动通道，其形状尺寸对熔体的流动和充模时间有较大的影响。主流道一般设计在浇口套中，为更容易的拔出，主流道的锥角为20～40结构如图4-6所示

图 4-6 主流道
（2）分流道的设计
分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。其主要形式有：圆形、梯形、U形、半圆形、矩形、六角形4-7所示。

图 4—7 分流道
其中，梯形和半圆形加工较为容易，且热量损失与压力损失均不大，所以在此设计中，选用半圆形流道。
根据经验，梯形的主流道热量损失与压力损失，所以分流道设置为梯形。
（3）分流道的布局
模具结构为一模二腔，型腔排列采用纵向对排卡位孔在外同一侧的方式，各型腔压力平均同时充满，分流道的排列方式如下图4-8所示，

图4-8 分流道布局
（4）浇口的设计
考虑浇口的灵活性，加工方便，及零件的表面质量要求，所以选用点浇口进料，减少了浇注系统塑料的损耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。如下图4-9所示

图4-9 点浇口
其中，主流道衬套和定位环由主流道尺寸，衬套尺寸选择标准件。如下图4-10 A、B所示：

A 主流道衬套

B 定位环
图4-10 标准件

4．导向机构的设计
1、导向机构的功用
任何一副模具在定动模之间都设置有导向机构。其作用有如下：
①定位作用：合模时维持动定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状。
②导向作用 合模时引导动默按序闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧向力。
③承载作用 采用推件板脱模或三板式模具结构，导柱有承受推件板和定模型腔板的重载荷作用。
④保持运动平稳作用，对于大中型模具的脱模结构，有保持机构运动灵活平稳的作用。
2、导向机构的设计
①导柱 国家标准规定了两种结构形式，带头导柱和有肩导柱。有的导柱开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩檫，小型模具和生产批量小的模具主要采用带头导柱，大型模具和生产批量大的模具多采用有肩导柱。中小型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/20—1/35。大型模具导柱直径约为模板两直角边之和的1/30—1/40。具体直径可查塑料模架标准。国家规定导柱头部为接锥形，截锥形长度为导柱直径的1/3，半锥角为10 º—15 º，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。
② 导套 直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套壁厚通常在3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。如图所示：图c直导套；图d
带头导套。S=5 L=40 d=24 壁厚为2（《塑料模具设计手册》 P87-91
3、设计导套和导柱须注意的事项
①合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模模具四角的危险断面上，通常设在长边离中心线的1/3处最安全。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置。
②导柱工作部分长度应比型芯端面高出6-8mm ，以确保其导向与引导用。
③导柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度时采用H8/f8，甚至H9/f9）
导柱固定部分配合精度采取H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/6。配合长通
常取配合直径1.5-2倍，其余部分可以扩孔，以减小摩檫，并降低加工难度。
④导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为
HRC48-55，也可采用T8或T10碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的粗糙
度为RaR0.4，固定部分为Ra0.8；导套内外圆柱面表面粗糙度取Ra0.8为妥。
⑤导柱可以设置在动模一边或定模一边，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边便于塑件脱模，一般情况下导柱多设在有型芯的一边，有时动定模两边均设有导柱，分别起着不同的作用。⑥导柱头部应制成截锥形或球头型；
导套的前端也应导角，一般导角半径为1-2mm。
5、模架的选择
1、根据模具的主要结构，选择派生型的三板模架P4型如上图4-14所示。
2、模具安装尺寸校核
模具整体尺寸长宽高：长280、宽230、高261mm，从模具的综合因素考虑，最终注塑机确定为：XS-ZY-500。长〈550mm、宽〈450mm高〈496mm模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，模具的闭合高度小玉注塑机的最大模具厚度要求450mm。
模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，可方便的安装到注射机上。
XS-ZY-500，其有关的参数为：
额定注射量 500cm³
注射压力 145MPa
锁模力 3500KN
最大成型面积 1000cm2
最大开合模行程 500mm
最大模具厚度 450mm
最小模具厚度 300mm
喷嘴圆弧半径 18mm
喷嘴孔直径 4mm
动定模板尺寸 700mm×850mm
拉杆间距 540mm×440mm
7、开模行程的校核与推出矩离
合理的开模行程，能保证制件的顺利脱落，同时可以缩短成形周期，提高生产效率。《塑料成型工艺与模具设计》P103 开行程校核的公式如下：
S≥H1+H2+（5～10）mm
式中S——注射机最大开模行程，mm
H1 ——推出距离（脱模矩离），mm
H2 ——包括浇注系统在内的塑件高度，mm
根据注射机型号有S=500 mm、H1 推出距离，一般取塑件高度加上一个安全距离（3～10）mm则H1 =28.9+10=38.9mm H2 =38.9+165+10=213.9于是有：
S≥H1+H2 +10
综合考虑，螺杆式注射机XS-ZY-500，满足模具最大行程要求。且塑件的推出行程为38.9mm。
8、推出方式的确定
由分型面的设计来看，塑件能在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部脱出。其推出机构如下图4-15所示：

图4-15 一次推出机构
9、侧抽芯机构的设计
本模由于需要抽芯的距离较短，只有8mm,所以采用侧向抽芯机构。滑块设在动模，在斜滑块与型芯镶件之间装入2个黄色弹簧，开模时斜滑块与动模部分一起后移，远离斜楔块，然后在弹簧的作用下把斜滑块向后推，最后在限位销的作用下限制抽芯距完成侧向 图 4-16侧抽芯机构
抽芯，在合模过程中由于限位销限制了斜滑块的活动距离，斜楔将斜滑块、侧型芯一起压入复位到成型位置，因为侧型芯固定在斜滑块上，完成侧抽芯动作，
如左图4-16所示。
（1）、抽芯距 S抽
侧向抽芯或侧向瓣合模从成型位置到不妨碍制品顶出脱摸位置所移动的距离称为抽芯距，用S抽表示，为了安全起见，抽拔距通常应比侧孔或侧凹的深度大3-5mm。但在侧向小型芯或瓣合模块脱出侧孔或侧凹以后，其几何位置有限于制品脱摸的情况下，抽芯距不能简单依靠这种方法确定。
所以，根据上所述本套模具的抽芯距可取S抽= 8 mm （《塑料模设计手册》P154）
（2）、滑块与导滑槽的设计
1）滑块设计 滑块是抽芯机构中的重要零部件。它上面安装有侧向型芯或成型镶块，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的运动精度保证。滑块的结构形状可以根据具体制品和模具结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合装配结构，整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，而组合式结构则是把型芯与滑块分开加工，然后装配在一起，采用组合式结构可以节省优质刚材（型芯用钢一般比滑块用钢要求高），并使加工变得比较容易。
2）滑槽设计 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。设计滑槽时应注意下面问题：① 滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块宽度的1.5倍，而保留在滑槽内的长度不应小于这个数值的2/3，否则，滑块开始复位时容易偏斜，甚至损坏模具。如果模具尺寸较小，为了保证滑槽长度，可以把滑槽局部加长，使其伸出模外；② 滑槽地滑块的导滑部位采用间隙配合，配合特性选用H8/g7或H8/h8，其它各处均应留有间隙，滑块的滑动部分和滑槽导滑的表面粗糙度均应小于0.63-1.25um。
3）滑块与滑槽的材料 滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度≥40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52-56HRC。
4）滑块的导滑形式 为了确保侧型芯可靠的抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳上下不窜动和不卡死现象，滑块与导滑槽必须很好配合和导滑。滑块与导滑槽的配合一般采用H7/f，其配合结构形式主要根据模具大小，模具结构和塑件的产量选择，常见的形式如下图4—18所示：

图 4-18斜滑块的形式
图（a）为整体式滑块与整体式导滑槽，结构紧凑,精度高，主要用于小型模具的抽芯机构；
图（b）表示导滑部分设在滑块中部，改善了斜导柱的受力状态，适用于滑块上下无支承板的场合；
图（c）是组合式结构，容易加工但精度不是很高。
本次设计的线端母头模具尺寸较小，综上分析本设计选用图（a）形式。
5）滑块的定位装置 为了保证小型芯伸出端准确可靠地进入要抽芯的孔，则滑块在完成抽芯动作后，必须停留在
一定位置上。为此，滑块需有灵
活、可靠、安全的定位装置。如
图4-19所。
图4-19是利用限位销来定位
滑块的抽芯距离，达到定位目的