注塑模具毕业设计论文

前言
塑料模具技术的发展日新月异，在现代工业、餐具、玩具等行业中的应用很广泛，模具是生产各种产品的重要工艺装备。

此次毕业设计的题目是塑料成型模具的设计。

塑料模具的分类很多，按照塑料制件的不同可分为：注射模、压缩模、压注模、挤出模、气动成型模等。

注塑模具又称注塑成型，是热塑性塑料制品生产的一种重要的方法。

除少数塑料制品外，几乎所有的热塑性塑料都可以用注射成型方法生产塑料制品。

注塑模具不仅用于热塑性塑料的成型，而且成功用于热固性塑料的成型。

模具以其特定的形状通过一定的方式使原料成型。

模具的制造精度越高，制造成本越高，因此应延长模具的使用寿命，尽量缩短模具的制造周期，来降低生产成本。

塑料制品以其密度小、质量轻的优点在工业中的应用日益普遍，大有“以塑代钢”的趋势。

塑料模具可以满足塑料的加工工艺要求和使用要求，可以很好的降低塑料制品的生产成本。

塑料的质量要靠模具的正确结构和模具成型零件的正确形状，精确尺寸几较低的表面粗糙度来保证。

本次设计的模具用于有机玻璃制品的生产制造。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）,俗称有机玻璃，属于热塑性刚性硬质无色的透明材料，具有良好的综合力学性能及电绝缘性，制品尺寸稳定，容易成型，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，表面硬度不够，容易擦伤，易溶于有机溶剂，又可以软化熔融，可再次成型为一定形状的制品，如此可反复多次。

因此选用该塑料有助于废料和旧弃塑件的二次回收，循环利用。

有一定的环保效应，减少了现实中的“白色污染”。

第一章塑件成型工艺分析
第1.1节塑件分析
1.1.1 塑件二维工作图
如图1-1所示
图1-1
1.1.2 塑件
1.塑件材料名称
有机玻璃（PMMA）；
2.色调
无色透明；
3.生产纲领
大批量；
4.塑件结构
该塑件外形为长方体类零件，但内有凹腔和凸台，塑件壁厚均约为2mm，其脱模斜度为30/～1°30/（取1°），采用一般精度等级MT5级。

第1.2节塑件原料（PPMA）的工艺性能
1.2.1 支架底托的原料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）
1.物料性能
聚甲基丙烯酸甲酯是刚性硬质无色的透明材料，具有良好的综合力学性能及
电绝缘性，制品尺寸稳定，容易成型，有一定的耐热性、耐寒性和耐气候性，易溶于有机溶剂，表面硬度不够，容易擦伤。

2.成型性能
(1) 无定形料，吸湿大，需干燥，不易分解；
(2) 流动性中等，易发生填料不良，粘模，收缩，熔接痕等；
(3) 宜高压注射，在不出现缺陷的条件下取高料温、高模温，已增加流动性； (4) 模具浇注系统应光洁，脱模斜度大，顶出均匀，防止产生气泡； (5) 注意控制成型温度，以降低内应力，改善透明性和强度； (6) 塑件应壁厚均匀，避免缺口，尖角，以避免应力集中； 1.2.2、PPMA 塑料的主要技术指标
密度 (g.cm 3-) 20.1~16.1 比体积 dm-3. kg-1 89.0~86.0 吸水性 % 4.0.0~2.0 收缩率 % 0.2~6.1
折射率 1.49
比热 cal/g/︒C 0.35 延展率 % 7
抗拉强度 Kg/c m 2 670
抗压强度 Kg/c m 2 1100 抗弯强度 Kg/c m 2 1000 弯曲弹性模量 Kg/c m 2 4101.3⨯ 洛氏硬度 HRC 90 表面电阻系数 Ω ＞1016 体积电阻系数 Ωcm ＞1015 击穿强度 Kv.cm-1 15.7～17.7
1.2.3（PMMA ）的注射成型工艺参数 (1) 注射机类型 螺杆式； (2) 加料段温度℃ 180～190； (3) 热风循环干燥
温度℃ 70～80；
时间h 3 ～ 5；
(4) 喷嘴温度℃ 180～200；
(5) 模具温度℃ 40～90；
(6) 注射压力MPa 70～150；
保压压力MPa 40～60；
背压压力MPa 14.5～40；
(7) 成型时间S
注射时间 1～5；
高压时间 5 ～10；
冷却时间 15～30；
总周期 20～45；
(8) 螺杆转速r/min 20～40；
第二章注塑设备选择
第2.1节估算塑件体积
该产品大批量生产故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用侧浇口自动脱模结构。

由于塑件中等大小，所以模具采用一模二腔结构，浇口形式采用侧浇口。

2.1.1计算塑件体积
由第一章可知塑件材料PMMA的密度为1.16～1.20 3-，收缩率为1.6%～2.0%，计算出其平均密度为1.18 3-，平均收缩率为1.8%。

经测绘初步估算得
塑件体积V
塑
=2×135×17×2+2×24×17×2+2×117×16×2+2×10×16×
2=18.940 cm3；（按长方体估算）
取塑件体积 V
塑
=20 cm3
塑件质量M
塑= V
塑
ρ=20 cm3×1.18 3-=23.6g；
2.1.2 浇注系统凝料体积的初步估算
可按塑件体积的0.6倍估算，由于该模具采用一模二腔。

1.所以浇注系统凝料体积为
V
2=2V
塑
×0.6=2×20×0.6=24 cm3；
2.该模具一次注塑所需塑料的体积为
V
0=2V
塑
+ V
2
=2×20+24=64 cm3;
第2.2节注塑机型号的选定
根据塑料制品的体积与质量，以及成型工艺参数初步选定注塑机的型号为SZ—250/1500型卧式螺杆注塑机
2.2.1 注塑机的主要技术参数
如表2.1所示
表2.1
注：该注塑机由宁波市金星塑料机械有限公司生产
2.2.2 型腔数量的校核
1.由注塑机料筒塑化速率校核型腔数目
n≤
12
3600 m m
KMt
；
上式右边≈52≥2，符合要求。

式中 K——注塑机最大注塑量的利用系数，取0.8；
M——注塑机的额定塑化量(g/h或cm3/h),该注塑机为35g/s；
t——成型周期，因塑件较小，壁厚不大，取45s；
m
1
——单个塑件质量23.6g；
m
2
——浇注系统所需塑料质量28.32g；
2.按注射机的最大注射量校核型腔数目 n ≤
2
1
m m Km n -； 上式右边≈6.32≥2符合要求；
式中 m n ——注射机允许的最大注射量(g 或cm 3) 255 cm 3； 3.按注射机的额定锁模力校核型腔数目
注射机在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置： 在两瓣合模上的作用面积约为A 11≈24×135=3240mm 2； 瓣合模与支撑板的接触处的作用面积A 12≈17×135=2295mm 2； n ≤
1
2
A P A P F 型型-
上式右边≈4.21≥2符合要求；
式中 F ——注射机的额定锁模力(N)，该注射机为15×105N ；
A 1——2个塑件在模具分型面上的投影面积(mm 2), A 1=2A 11=6480mm 2； A 2——浇注系统在模具分型面上的投影面积(mm 2), A 2=0.35A 1=2268mm 2； P 型——塑料熔体对型腔的成型压(MPa),一般是注射压力的30%～65%，该
处取型腔的平均压力为45MPa ；
第三章 拟定模具结构形式
第3.1节 分型面位置的确定
在塑件设计阶段，就应考虑成型时分型面的形状和位置，否则无法用模具成型。

在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。

分型面设计是否合理，对塑件质量、工艺操作难易程度和模具设计制造都有很大的影响。

因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。

3.1.1 分型面的选择原则
1.有利于保证塑件的外观质量；
2.分型面应选择在塑件的最大截面处；
3.尽可能使塑件在动模一侧；
4.有利于保证塑件的尺寸精度；
5.有利于简化模具结构；
6.有利于排气；
该塑件在模具设计时已经充分考虑了上述原则，同时根据提供的塑件实体并无侧边凹凸和槽，所以分型时只需轴向抽芯分型。

3.1.2分型面的选择及模具结构
充分考虑以上条件及有利于工艺操作，将分型面选择在塑件下表面如图3-1所示
图3-1 1.上型芯， 2.定模型腔板，
3.动模型腔板，
4.下型芯。

第3.2节确定型腔数目及排列方式
当塑件分型面确定之后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。

一般来说，大中型塑件和精度要求高的小型塑件优先采用一模一腔的结构，但对精度要求不高的小型塑件（没有配合要求），形状简单，有是大批量生产时，若采用多型腔模具，就有独特的优越性，使生产效率大为提高。

故有此初步拟定采用一模两腔，如图3-2所示。

图3-2 型腔分布
第四章浇注系统形式和浇口设计
浇注系统是引导塑料熔体从注塑机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。

它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。

第4.1节主流道设计
主流道位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注塑机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。

主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出
4.1.1 主流道尺寸
1.主流道小端直径 D=4（注射机喷嘴直径）+（0.5～1）
取D=5mm；
=12(注射机喷嘴球头半径)+（1～2）mm
2.主流道球面半径 SR
取SR
=13；
3.球面配合高度 h=3mm～5mm 取h=3mm；
4.主流道长度由标准模架结合该模具结构
5.主流道大端直径 D/= D+2tanα≈7.26（取锥角α=3°）
D/=7mm；
=56mm；
6.浇口套总长 L
4.1.2主浇道形式
主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触属易损件，对材料要求严格，因此选用优质钢进行加工，并进行必要的热处理工艺，其结构如图4-1所示，材料采用45钢，热处理淬火后表面硬度为50HRC～55HRC。

图4-1 浇口套
第4.2节分流道设计
4.2.1 分流道的布置形式
分流道在分型面上的布置与型腔排列相关，但应遵循两方面的原则：
一、排列紧凑，缩小模具板面尺寸；
二、流程尽量要短，锁模力力求平衡。

该模具的流道位置布置采用平衡对称式，这样弯折少，长度短，无其他最佳方案选择
4.2.2 分流道的长度
梯形分流道的单向长度 L
=32mm；
1
总长度 L=2L
=64mm。

1
4.2.3 分流道的形状及尺寸
为了便于加工及凝料的脱模，分流道大多设置在分型面上，工程设计中常采用梯形截面，加工工艺性能好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大，因此
该模具的分流道也采用梯形，可根据以下经验公式确定其截面的尺寸即：
B=0.265441L m , H=B 3
2
;
B=0.2654435488.25≈3.28 取B=5, H=4.5；
式中 B ——梯形最大底边的宽度； m ——塑件的质量（g ） 23.6g ； L 1——单向分流道的长度 35mm ； H ——梯形的高度。

注：上式的使用范围，即塑件厚度在3mm 以下，质量小于200g ，且B 的计算结果在3.2～9.5mm 范围内才合理。

第4.3节 主流道冷料井设计
冷料井位于主流道正对面的动模板上，其作用是捕集料流前锋的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而影响塑件质量。

开模时应将主流道中的凝料拉出，所以冷料井的直径应稍大于主流道大端的直径，该模具采用底部装有拉料杆的Z 字形槽冷料井。

拉料杆直径d=7（主流道大端直径）+1=8mm ， 冷料井深度取11mm 。

第4.4节 浇口设计
浇口是连接流道与型腔之间的一般细短通道，它是浇注系统的关键部位。

浇口的形式、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。

浇口截面积通常为分流道截面积的0.07~0.09倍，浇口的截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5mm~2.0mm 。

浇口的具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。

4.4.1 浇口的类型及位置的确定
该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从所提供的塑件中可以看出，在中部￠33的圆周上设置侧浇口比较合适。

侧浇口开在垂直的分型面上，从型腔（塑件）外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能方便的调整冲模时的剪切速率和浇口的封闭时间，因而又称为标准浇口。

这种浇口加工容易，修整方便，而
且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛应用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具中。

4.4.2 浇口结构尺寸的经验计算 1.侧浇口深度和宽度经验计算
经验公式为
h=nt=0.8×2=1.6mm ， w=
30
A n =305535
8.0≈2.23mm ；
综合实际因素取：h=1.6mm ， w=2.2mm ； 式中h ——侧浇口深度；
w ——浇口宽度； A ——塑件外表面积；
t ——塑件厚度（平均厚度约为2mm ）； n ——塑件系数，由表 查得n=0.8。

表4-1 塑料材料系数n
2.侧浇口的经验计算
由于侧浇口的种类较多，现将常用的经验数据列于表 表4-2 侧浇口的推荐尺寸
综上得侧浇口尺寸：深度h=1.6mm
宽度w=2.2mm
长度l=2.0mm
其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。

4.4.3 浇注系统的平衡
对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，因此整个浇注系统理论上是平衡的。

4.4.4 浇注系统凝料体积计算
1.主流道与主流道凝料井凝料计算
V
主=3
2
2
2
2
681
.
1146
60
2
5
3
1
120
2
7
3
1
mm
≈
⨯
⨯
-
⨯
⨯π
π；
2.分流道凝料体积
V
梯=3
550
5
)5
6(
2
1
20mm
=
⨯
+
⨯
⨯；
3.浇口凝料体积
V浇很小，可取为零。

4.浇注系统凝料体积
V
总= V
主
+ V
梯
+ V
浇
=1146.681+550+0=1696.6813
mm；
由于该值小于前面对浇注系统凝料的估算，所以前面的有关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需要从新计算。

4.4.5 流过浇注系统各截面熔体的体积计算
1.流过浇口的体积
V
3=V
塑
=20.03
cm；
2.流过分流道的体积
V
2=V
塑
+ V
梯
=20.553
cm；
3.流过主流道的体积
V
1=2V
2
+ V
主
=42.2473
cm；
4.4.6 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核
1.确定适当的剪切速率γ
根据经验浇注系统各段的γ取以下值，所成型塑件质量较好。

1）主流道
γS =1
2105-⨯S ～1
3105-⨯S 2）分流道 γR =1
2105-⨯S 3）侧浇口
γG =13105-⨯S ～1
4105-⨯S
2确定体积流率（浇注系统中各段的q 值是不相同的） 1）主流道体积流率q S
因塑件小，即使是一模两腔的模具结构，所需注射塑料熔体的体积也不是很大的，而主流道的尺寸并不小（和注射机喷嘴孔直径相关联）因此主流道体积流率并不大，取γS =1
3101-⨯S 代人得 q S =
S S R γπ
34
=
331065.04
⨯⨯π
=21.563cm /s ；
2）浇口体积流率q G
侧（矩形）浇口用适当的剪切速率γG =1
4101-⨯S 代人得
q G =6
2G
Wh γ=610116.022.042⨯⨯⨯=9.393cm /s ；
3.注射时间（充模时间）的计算 1）模具充模时间 t S =
s S q V =56
.21247.42=1.96s ； 式中q S ——主流道体积流率；
t S ——注射时间，s ；
V S ——模具成型时所需塑料熔体的体积，3cm ； 2）单个型腔充模时间 t G =
G G q V =39
.920=2.13s ； 3）注射时间
根据经验公式求得注射时间 t= t S /3+2 t G /3≈2.07s
根据表2-1 可知t ＞注射机最短注射时间，所选时间合理。

4.校核各处剪切速率
1）浇口剪切速率
γG =
2
6
Wh
V
G=1
3
10
41
.3
16
.0
22
.0
20
6-
⨯
=
⨯
⨯s合理；
2）分流道剪切速率
γR =
3
3.3
n
R
R
q
π
=1
2
3
10
5.1
65
.0
56
.
39
3.3-
⨯
=
⨯s
π
，基本合理。

式中q
R =
t
V
2=9.433
cm/s，R
n
=3
2
2
L
A
π
=0.65。

3）主流道剪切速率
γ
S =
3
3.3
n
S
R
q
π
=1
2
3
10
2.8
65
.0
56
.
21
3.3-
⨯
=
⨯s
π
，合理。

式中R
n =R
S
=0.65cm。

第五章成型零件的结构设计和计算
塑料模具型腔在成型过程中受塑料熔体的高压作用，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，应通过强度和刚度的计算来确定型腔壁厚，尤其对重要的精度要求高的模具型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。

第5.1节型芯和型腔的工作尺寸计算
5.1.1 型腔的工作尺寸计算
1.型腔的径向工作尺寸计算
公式如下：
L=[L
塑（1+k）-（3/4）△]δ+
式中L
塑
——塑件外形公称尺寸长133mm，宽25mm；
k ——塑件的平均收缩率取1.8%；
△——塑件的尺寸公差取MT5级；
Δ——模具制造公差取塑件相应尺寸公差1/3～1/6;
径向方向 L 1=[16×(1+1.8%)-0.75×0.38]
38.061
⨯+=16.0006
.00+
L 2=[24×(1+1.8%)-0.75×0.44]
44.061
⨯+=24.1007.00
+
深度方向 H=[H 塑（1+k ）-（2/3）△] δ
+0
H 1=[17×(1+1.8%)-（2/3）×0.58]
58.061
⨯+=16.92.
10.00+
H 2=[4×(1+1.8%)-（2/3）×0.44]
44.061
⨯+=3.78.
07.00+
5.1.2 型芯的工作尺寸计算 1.上型芯的长度工作尺寸计算 公式如下：
l=[l 塑（1+k ）+（3/4）△]0δ- l 1=[112×(1+1.8%)+0.75×0.66] 0)
66.0(6
1
-=114.45010.0-
l 2=[6×(1+1.8%)+0.75×0.14] 0)
14.0(6
1
-=6.2130
023.0-
3.下型芯的长度工作尺寸计算 公式如下：
l=[l 塑（1+k ）+（3/4）△]0δ-
l 3=[10×(1+1.8%)+0.75×0.28] 0)28.0(6
1
-=10.39009.0- l
4
=[19×(1+1.8%)+0.75×0.44] 0)
44.0(6
1
-=19.67007.0-
l 5=[20×(1+1.8%)+0.75×0.44] 0)
44.0(6
1
-=20.69007.0-
4.下模芯的高度工作尺寸计算 公式如下：
h=[h 塑（1+k ）+（2/3）△]0δ-
h 1=[13×(1+1.8%)+(2/3)×0.52] 0)52.0(6
1
-=13.58009.0-
5.1.4 型腔侧壁及底板厚度的计算 1.型腔侧壁厚度计算如图5-1 1）刚度计算公式
S=[]3
/1/432⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛δEa apL =0.31L []3
/1/⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛δEa apL
式中 S ——矩形型腔场边的侧壁厚度； P ——型腔所受压力 60Mpa ； L ——型腔长边长度 136mm ； a ——型腔侧壁受压高度 15mm ； a /——型腔侧壁全高度 17mm ；
[]δ——允许变形量 0.04～0.05mm ；
E ——模具材料的弹性模量 200GPa ；
[]σ——模具材料的许用应力 465MPa ；
S=3
19
4651710200136601513631.0⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯= 33.6mm 图5-1
2）按强度计算公式
S= []2
/1/22⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛δa apL =0.71L []2
/1/⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛δa ap ；
S=2
146517421513671.0⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯=32.5mm ；
2. 型腔底板厚度的计算 1）按刚度计算
h=[]()
3
1
323/
4832⎥⎦
⎤⎢⎣⎡+-l Ll L Eb Pbl δ h=14.1mm 2）按强度计算
h=[]()
2
1
/243⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡-l L b Pbl δ
h=()2
1
1361992465315424
136423⎥
⎦
⎤⎢⎣⎡-⨯⨯⨯⨯⨯⨯≈13.5m m ＜15mm ，符合要求。

第六章合模导向机构设计
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，若需要采用精密导向定位装置，则需由设计人员根据模具结构进行具体设计。

第6.1节导向机构的总体设计
6.1.1 设计要点
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的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后变形。

2.该模具采用4根导柱，其布置为等直径导柱对称分布。

3.该模具导柱安装在支撑板上，导套安装在定模固定板上和推板上。

4.为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。

5.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。

6.动定模板采用合并加工时，可确保同轴度要求。

第6.2节导柱设计
1.该模具采用带头导柱，不加油槽，如图6-1所示。

2.导柱长度必须比凸模端面高度高出6mm～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的尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该导柱直径由标准模架可知为Φ25mm）。

5.导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合。

=0.4μm。

6.导柱的工作部分的表面粗糙度R
a
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50HRC以上或45经调质、表面淬火、低温回火，硬度为50HRC以上。

图6-1 带头导柱
第6.3节导套设计
导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精度的远套型零件。

导套常用的结构类型有两种：直导套（GB/T4169.2-1984）、带头导套（GB/T4169.3-1984）。

1.结构形式采用带头导套和直导套两种如图6-2所示；
2.导套的端面应倒角，导柱孔做成通孔，利于排出孔内的剩余空气。

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0.4μm。

导套外径与模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7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，该模具中采用T8A。

a b
图6-2 a .带头导套 b.直导套
第七章脱模推出机构设计
第7.1节脱模推出机构设计
注射成型的每一个环节中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称为推出机构。

7.1.1 脱模机构设计原则
脱模机构设计时必须遵循以下原则
1.因为塑料冷却收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模；
2.顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强条、凸缘、壁厚等处，作用面积尽可能大些，以防止塑件变形和损坏；
3.为保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位；
4.若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上时，为不影响塑件尺寸和使用，一般顶杆与塑件接触处凹进塑件0.05～0.1mm，否则塑件会引起凸起，影响基面的平整。

7.1.2 脱模机构设计
该模具采用推板推出机构，其结构如图7-1所示
图 7-1 1.定模型腔板 2.推板 3.推杆
4.动模型腔板
5.型芯
1.采用简单脱模机构，在动模一侧施加一次顶出力，就可以实现塑件脱模的机构称为简单脱模机构。

通常包括顶杆(或推杆)脱模机构等。

2.顶杆多用T8A或T10A材料，头部淬火硬度达50HRC以上，表面粗糙度取Ra 值小于0.8μm，和顶杆孔呈H8/f8配合。

顶杆是模具标准件。

第八章注射机工艺参数校核
第8.1节最大注射压力校核
注射机的额定注射压力即为该注射机的最高压力，即 P max=150MPa，应该大
即
于注射成型时所需调用的注射压力P
P max≥k/P
式中 k/——安全系数，常取k/=1.25～1.4，这里取1.25
实际生产中该模具成型时所需压力P
为70～120MPa，代入计算符合要求。

第8.2节最大注射量校核
注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积(包括流道及浇口凝料和飞边),通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注量的80%。

所以，选用的注塑机最大注塑量应满足
V max=αV=0.8×255=204cm3
式中 V max——模具型腔和流道的最大容积；
V——指定型号与规格的注射机注射容积该注射机取255cm3；
α——注射系数可取0.75～0.85 这里取0.8；
倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料筒中停留时间就会过长，所以最小注射量容积
V min =0.25V=0.25×255=63.75 cm3
故每次注射的实际注射量容积V应满足 V min＜V
＜V max
而 V
=64 cm3，符合要求。

第8.3节锁模力校核
所需锁模力计算
F
锁=KAP
型
=1.2×8748×45=472.3kN
而 F=1500kN≥F
锁
，符合要求。

第8.4节安装尺寸校核
8.4.1喷嘴尺寸
1.主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为
D=d+(0.5～1)mm
对于该模具d=4mm(见表2.1) 取D=5mm，符合要求。

2.主流道入口的球面半径SR
应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为
SR
=SR+(1～2)mm
对于该模具SR=12mm(见表2.1) 取SR
=13mm，符合要求。

8.4.2.最大与最小模具厚度
模具厚度H应满足 H
m in ＜H＜H
m ax
；
式中 H
m in =220mm， H
m ax
=350mm；
而该套模具厚度 H=25+32+25+25+40+80+25=252mm ，符合要求。

第8.5节开模行程和推出机构的校核
8.5.1 开模行程校核
开模行程 H
H≥H
1+H
2
+（5～10）mm
式中 H——注射机动模板的开模行程(mm) 取300mm；
H
1
——塑件推出行程(mm) 取17mm；
H
2
——包括流道在内的塑件高度(mm) 其值为
H
2
=17+32+25+（5～10）=79～84mm小于300，符合要求。

8.5.2推出机构校核
该注射机推出行程为90mm，大于H
1
=15mm，符合要求。

第8.6节模架尺寸与注射机拉杆内间距校核
该套模具模架的外形尺寸为315mm×315mm，而注射机拉杆内间距为460mm×400mm，符合要求。

第九章模架的确定和标准件的选用
以上内容计算确定之后，便可以根据计算结果选定模架了。

设计时，模架的部分可参照模板标准尺寸来绘图，但在生产设计中，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，这样能大大缩短模具的制造周期，提高企业经济效益。

模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度校核或刚度计算，以校核所选模架是否适当，尤其对于大型的模具是尤为重要的。

第9.1节模架的确定
由前面型腔的布置以及相互位置尺寸，在根据成型零件尺寸结合标准模架系列，选用结构形式为A4型标准模架，结构如图9-1所示，模架尺寸为250mm×315mm 的标准模架，可符合要求。

模架上所有的螺钉都采用内六角螺钉(节省工作空间)，模具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间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便的分开两块模板。

图9-1 模架结构
第9.2节模架标准件的选用
9.2.1 定模座板
定模座板尺寸(315mm×315mm、厚25mm)。

定模座板是模具与注塑机连接固定的板，材料为45钢。

通过4个M12的内六角圆柱螺钉与定模型腔板连接；定位圈通过4个M6的内六角圆柱螺钉与其相连；定模座板与浇口套采用H8/g7的配合。

9.2.2 定模型腔板
定模型腔板尺寸(250mm×250mm、厚32mm)。

用于固定上型芯(凸模固定板)、导套。

该板应有一定的厚度，并有足够的强度，一般材料选用45钢，最好调质230HB～270HB ,热处理淬硬50HRC～55HRC。

其上的导套孔与导套一端采用H7/k6配合，定模型腔板与浇口套采用H8/g7配合；与组合型芯采用H7/m6配合。

9.2.3 推件板
推件板尺寸(250mm×315mm、厚25mm)。

用于推出塑件，使塑件顺利脱模，并且起固定直导套的作用，应有一定的厚度及强度，一般材料选用45钢或T8钢，热处理淬硬54HRC～58HRC。

其上的导套孔与导套采用H7/k6配合；与下型芯采用可采用H7/m6配合；拉料杆孔与拉料杆采用H9/e8配合。

9.2.4 动模固定板
支承板尺寸(250mm～315mm、厚25mm)。

该套模具的下型芯和导柱都固定在支撑板上，材料选用45钢较好，热处理淬硬43HRC～48HRC。

其上的导柱与导柱孔采用H7/k6配合；与下型芯采用H7/f7配合；推杆孔与推杆采用H7/d6配合；拉料杆孔与拉料杆采用H9/e8配合。

9.2.5 支撑板
动模固定板尺寸(250mm×315mm、厚40mm)。

固定板应具有较高的平行度和硬度。

材料一般选用45钢。

其上的推杆孔与推杆采用H7/d6配合；拉料杆孔与拉料杆采用H7/e8配合。

9.2.6 垫块
垫块尺寸(50mm×250mm、厚80mm)。

1.主要作用
在动模座板与动模固定板之间形成推出机构的动作空间，同时起到调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。

2.结构形式
可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。

3.模具材料
垫块材料可为45钢，也可用Q235 、HT200等，该模具采用45钢制造。

4.垫块的高度h校核
h≥h
1+ h
2
+ h
3
+s+δ=0+20mm+16mm+17mm+5mm=58mm，符合要求。

式中 h
1
——顶出板限位钉的厚度，该模具没有采用限位钉结构，固其值为0；
h
2
——推板厚度，为16mm；
h
3
——推杆固定板厚度，为20mm；
s——推出行程，为17mm；
δ——推出行程富余量，一般为3mm～6mm，取5mm；
9.2.7 推板
推板尺寸(146mm×250mm、厚20mm)。

材料为45钢。

用4个M6的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。

9.2.8 推杆固定板
推板固定板尺寸(146mm×315mm、厚16mm)。

材料为45钢。

其上的推杆固定孔与推杆采用H7/d6配合；拉料杆孔与拉料杆采用H7/n6配合。

9.2.9 动模座板
动模座板(315mm×250mm、厚25mm)。

通过4个M16的内六角圆柱螺钉与垫块、动模固定板、支承板连接，材料为45钢。

该套模具属小型模具，排气量很小，而且采用了组合型芯，侧浇口设在分型面处，模具的模温只要求在90°C以下，因此本设计中都不单独开设排气槽，且无需设计加热装置与冷却系统。

第十章模具的装配
装配模具是模具制造过程中的最后阶段，装配精度直接影响到模具的质量、寿命和各部分的功能。

模具装配过程是按照模具技术要求和相互间的关系，将合格的零件连接固定为组件、部件直至装配为合格的模具。

在模具装配过程中，对模具的装配精度应控制在合理的范围内，模具的装配精度包括相关零件的位置精度，相关的运动精度，配合精度及接触只有当各精度要求得到保证，才能使模具的整体要求得到保证。

塑料模的装配基准分为两种情况，一是以塑料模中和主要零件台定模，动模的型腔，型芯为装配基准；另一种是已有导柱导套塑料模架的。

因该模具使用标准模架，而只能使用后一种方法。

第10.1节模具的装配程序及工艺
10.1.1 装配程序。