继电器塑料外壳的注塑模具设计

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1、 继电器塑料外壳注塑模具设计 摘要 本设计为注射继电器模具设计，继电器模具设计中的零件形状较复杂，要保证制品的质量。首先，模具型腔和型芯的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、浇口形式等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证塑件能自动从模具中脱落。最后用计算机绘制了所有模具

2、的装配总图和部分模具零件的零件图，并编写了设计说明书。 注射模的基本组成是：定模机构，动模机构，浇注系统，导向装置，顶出机构，抽芯机构，冷却和排气系统。 因注射模成型的广泛适用，正是我这个设计的根本出发点。 关键词：模具设计，复杂，质量，生产，注射，成型，浇口，型腔，型芯 1 ABSTRACT Design for injection mould design of relays, relays parts shaped in the mould design is more compl

3、ex, to ensure the quality of products. First, mold type cavity and type core of shape, and size, and surface finish, and points type surface, and into poured mouth and exhaust location and release way, on workpieces of size precision and shape precision and workpieces of physical performance, and ma

4、chinery performance, and electric performance, and within stress size, and isotropic sexual, and appearance quality, and surface finish, and bubble, and au marks, and burn Coke, and poured mouth forms, are has is important of effect. Secondly, in the process, mold structure on the level of operation

5、 is difficult to determine a lot. When the mass production of plastic products, should try to reduce mold, mold and take the workpiece during the process of manual labor and, to that end, often using automatic clamping knockouts, in automatic production and a guarantee for plastic parts can automati

6、cally fall off from the mold. Finally computer drawing of the General layout and all the mold Assembly parts parts parts diagram and write design specification. Is the basic composition of the injection mould: mold, mold, gating systems, guides, knockouts, core-pulling mechanism, cooling and exhau

7、st systems. Injection molding is widely used, it is my fundamental starting point for the design. Keywords: The mold design ,complicated, The quality, The production，The injection，molding gate, cavity , core IV 目

8、 录 前言 1 第一章 塑件的工艺分析 2 1.1塑件成型工艺分析 2 1.2 继电器零件原料（ABS）的成型特性与工艺参数 2 1.2.1 ABS塑料主要的性能指标： 3 1.2.2 ABS的注射成型工艺参数: 3 第二章 注塑设备的选择及型腔数的确定 5 2.1 估算塑件体积及确定型腔数量 5 2.2 选择注射机 5 2.3 最大注射压力的校核 5 2.3.1最大注塑量的校核 6 2.3.2锁模力校核 6 2.3.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 6 第三章 分型面的选择和浇注系统 8 3.1 分型面的选择 8 3.1.1分型面的形

9、式 8 3.1.2分型面的设计原则 8 3.1.3分型面的确定 8 3.2 浇注系统的设计 9 3.2.1浇注系统的设计原则： 9 3.2.2主流道的设计 9 3.2.3分流道的设计 10 3.2.4浇口的设计 11 第四章 成型零部件的设计 13 4.1影响塑件尺寸精度的因素 13 4.2模具成型零件的工作尺寸计算 13 4.2.1成形收缩率： 14 4.2.2 模具成形零件的制造误差 14 4.2.3 零件的磨损 14 4.2.4模具的配合间隙的误差 14 第五章 侧向分型与抽芯机构 16 5.1 斜导柱抽芯机构设计原则 16 5.2 抽芯机构的确定

10、 16 5.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 16 5.3.1 抽芯距S 16 5.3.2 斜导柱倾斜角α的确定 17 5.3.3 斜导柱直径的确定 18 5.3.4 斜导柱长度的计算 18 5.4滑块的设计 19 5.5 导滑槽的设计 20 5.6 滑块定位装置 21 5.6.1 作用 21 5.6.2 结构形式 21 5.7 铲基 21 5.7.1铲基的设计要点 21 5.7.2 铲基的结构形式 22 第六章 模架的选择 23 6.1模架的选择原则 23 6.2模架的选择 24 第七章 合模导向机构的设计 25 第八章 推出机构的设计 27 第九

11、章 温度调节系统的设计 28 9.1 模具冷却系统的设计 29 第十章 模 具 的 装 配 30 10.1 模具的装配顺序 30 10.2 开模过程分析 31 第十一章 模具三维装配图 32 致 谢 33 参 考 文 献 34 前言 本次设计以继电器模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，模具装配等一系列模具设计的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到

12、综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。在设计中也用到了CAD、UG（NX）等技术，使用Office软件，力求达到减小劳动强度，提高工作效率的目的。 UG（NX）是当今最流行的CAD/CAM/CAE系列参数化软件之一。UG丰富的模块、强大的功能与友好的界面使其成为当今世界运用最普遍的参数化软件，被广泛运用于汽车、船舶、机械、航天、IT、家电以及玩具等行业。因此此次设计主要运用UG软件对其塑件的分模、部分零件间是否干涉等过程中起到了不可替代的作用。 1 第一章 塑件的工艺分析 1.1塑件成型工艺分析 如图1.1所示： 继电器零件

13、的形状较复杂，带有很多不规则形状，在保证其零件形状时给模具的加工带了很大的难度。继电器零件的注塑材料首先选用ABS。要很好的处理该零件壁厚的均匀，成型后收缩率的不一致，这样就必须有效的控制模具温度来调节收缩率。继电器零件的内部结构复杂给注塑带来了一定的难度。但根据图纸要求其尺寸精度低（MT5）、粗糙度要求为Ra1.6、壁厚在1.2~1.5（较为均匀）大大的降低了我们的设计难度。 通过以上分析零件结构一般复杂，制件尺寸精度中等，对应的模具零件的尺寸可以保证。注塑时，在工艺参数控制得较好的情况下，制件的成型要求可以得到保证。 1.2 继电器零件原料（ABS）的成型特性与工艺参数 丙烯腈-丁

14、二烯-苯乙烯共聚物ABS树脂微黄色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐热，耐化学腐蚀，丁二烯使聚合物具有优越的柔性，韧性；苯乙烯赋予聚合物良好的刚性和加工流动性。因此ABS树脂具有突出的力学性能和良好的综合性能。同时具有吸湿性强，但原料要干燥，它的塑件尺寸稳定性好，塑件尽可能偏大的脱模斜度。 1.2.1 ABS塑料主要的性能指标： 密度 (g/cm3) 1.08~1.2 收缩率 % 0.4~0.6 熔 点 ℃ 130~160 热变形温度

15、 45N/cm 65~98 弯曲强度 Mpa 80 拉伸强度 MPa 35~49 拉伸弹性模量 GPa 1.8 弯曲弹性模量 Gpa 1.4 压缩强度 Mpa 18~39 缺口冲击强度 kJ/㎡ 11~20 硬 度 HR R62~86 体积电阻系数 Ωcm 1013 击穿电压 Kv/mm 15 介电常数

16、 Hz 603.7 1.2.2 ABS的注射成型工艺参数: 注塑机类型： 螺杆式 喷嘴形式： 直通式 料筒一区 200——210 料筒二区 210——230 料筒三区 180——210 喷嘴温度 180——190 模具温度 50——70 注塑压 70——90 保压 50——70 注塑时间 3——5 保压时间 15——30 冷却时间 15——30 周期 40——70 后处理 红外线烘箱 温度（70） 34 第二章 注塑设备的

17、选择及型腔数的确定 2.1 估算塑件体积及确定型腔数量 1、塑件体积和质量： 该产品材料为ABS，查书本得知其密度为1.08-1.2g/cm3，收缩率为0.4-0.6，计算其平均密度为1.14 g/cm3，平均收缩率为0.5﹪。 使用UG软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。 塑件的体积V=10 cm3 ； 浇道凝料 V=4 cm3 2、根据塑件的结构和塑件的批量此产品采用一模两腔。 2.2 选择注射机 根据塑料制品的体积和质量以及型腔数量，查书可选定注塑机型号为XS-Z-125. 注塑机的参数如下： 注塑机最大注塑量：125 注塑压

18、力：120MPa 注塑行程：115mm 动定模固定板尺寸：428458 mm 锁模力： 900KN 拉杆空间：260290mm 最大成型面积：320cm2 最小模厚：200mm 最大模厚：300mm 最大开合模行程：300mm 喷嘴球半径：SR12 2.3 最大注射压力的校核 闹钟后盖的原料为ABS，所需注射为60-100MPa，而所选注射机压力为120 MPa，所以注射压力符合要求。 2.3.1最大注塑量的校核 注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括

19、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塑量的80%。所以选用的注塑机最大注塑量应满足： 0.8 V机 ≥ V塑＋V浇 式中 V机 ————注塑机的最大注塑量，125cm3 V塑————塑件的体积，该产品V塑＝210cm3 V浇————浇注系统体积，该产品V浇＝22.5cm3 故 0.8V机≥（20+4）cm3 所以最大注塑量满足要求。 2.3.2锁模力校核 F锁﹥pA 式中 p————熔融型料在型腔内的压力，该产品 A

20、————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=2960 mm3 F锁————注塑机的额定锁模力。 故 F锁＞pA=200Mpa2960 mm3 选定的注塑机的压力为900KN，满足要求。 2.3.3模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 A 模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适 模具长模具宽<拉杆面积 B模具闭合高度校核 Hmin————注塑机允许最小模厚=200mm Hmax————注塑机允许最大模厚=300mm H——————模具闭合高度=250.5mm 故满足Hmax＞H＞Hmin。 开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度

21、有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式： S————注塑机最大开模行程，300mm; H———顶出距离，11mm； H————包括浇注系统在内的塑件高度，60mm; S－(H－Hmin)＞H＋H＋(5～10) 因为本模具的浇注系统和塑件的特殊关系，浇注系统和塑件的高度就已经包括了顶出距离。 故： 300－(250.5－200)＞71＋(5～10) 满足条件 第三章 分型面的选择和浇注系统 3.1 分型面的选择 3.1.1分型面的形式 注塑模具有的只有一个分型面，有的有

22、多个分型面。在多个分型面的模具中，将脱模时取出塑件的那个分型面为主分型面，其他的分型面称为辅助分型面。辅助分型面是为了达到某种目的而设计。分型面的形状有：平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面，也叫垂直分型面。 3.1.2分型面的设计原则 由于分型面受塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气的多种因素的影响，因此我们本次主要从以下五项选择分型面： a.分型面应选择在塑件的外形最大轮廓处。 b.分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模。 c.分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和

23、表面质量。 d.分型面的选择应有利于模具的加工。 e.分型面的选择应有利于排气。 3.1.3分型面的确定 鉴于以上的要求，此塑件选择平直分型面，且分型面如图所示： 3.2 浇注系统的设计 3.2.1浇注系统的设计原则： （1）了解塑料的成型性能 （2）尽量避免或减少产生熔接痕 （3）有利于型腔中气体的排出 （4）防止型芯的变形和嵌件的位移 （5）尽量采用较短的流程充满型腔 （6）流动距离比的校核 3.2.2主流道的设计 主流道是浇注系统中从注射机喷嘴与模具相接触的部分开始，到分流道为止的塑料熔体的流动通道。在卧式或立式注射机

24、上使用的模具中，主流道垂直于分型面，设计要点如下： 为使凝料能从其中顺利拔出，主流道通常设计成圆锥形，其锥角α=2～4，对于流动性较差的塑料可取α=3～6。内壁表面粗糙度一般为Ra=0.8μm。在本设计中，考虑到所采用的材料ABS加工性能较好，所以取α=4。 查5.1得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸： 喷嘴球面半径R=12mm 喷嘴孔直径：d=φ4mm 根据模具主流与喷嘴的关系： R=R+(1～2)mm =13～14mm 取主流道球面半径R=13mm 主流道的小端直径d=d+0.5 mm=4.5mm 如图所示

25、 3.2.3分流道的设计 (1)分流道是主流道与浇口之间的通道。多型腔膜局一定要设置分流道，大型塑件由于使用多浇口进料也许设置分流道。 （2）分流道的截面形状 常用的分流道截面形状有圆形、梯形、六角形和U字型等。 为减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大；从热传导角度考虑，为减少热损失，要求流道的比表面及（截面积与外周之比）最小。因此，用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率。各种截面的效率为：圆形0.25D，正方形0.25D，六角形0.217D，U字型0.153D，梯形0.195D，D为截面大端宽度

26、。当分型面为平面时，可采用圆形或六角形截面的分流道；当截面不是平面时，常采用梯形或半圆形截面的流道。塑料熔体在流道中流动时，表层冷凝冻结，其绝缘作用，熔体仅在流道中心部分流动，一次分流道的理想状态是其中心与浇口中心一致，圆形截面流道可实现这一点，而梯形截面流道就难以实现。 本例分型面为平面，所以采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得流道半径R=3mm。 如图所示： 3.2.4浇口的设计 浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。浇口位置的选择： 1.浇口位置应使填充

27、型腔的流程最短。这样的结构使压力损失最小，易保证料流充满整个型腔，同时流动比的允许值随塑料熔体的性质，温度，注塑压力等的不同而变化，所以我们在考虑塑件的质量都要注意到这些适当值。 2.浇口设置应有利于排气和补塑。 3.浇口位置的选择要避免塑件变形。采侧浇口在进料时顶部形成闭气腔，在塑件顶部常留下明显的熔接痕，而采用点浇口，有利于排气，整件质量较好，但是塑件壁厚相差较大，浇口开在薄壁处不合理；而设在厚壁处，有利于补缩，可避免缩孔、凹痕产生。 4.浇口位置的设置应减少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型时前端较冷的料流在型腔中的对接部位，它的存在会降低塑件的强度，所以设置浇口时应

28、考虑料流的方向，浇口数量多，产生熔接痕的机会很多。流程不长时应尽量采用一个浇口，以减少熔接痕的数量。对于大多数框形塑件，浇口位置使料流的流程过长，熔接处料温过低，熔接痕处强度低，会形成明显的接缝，如果浇口位置使料流的流程短，熔接处强度高。为了提高熔接痕处强度，可在熔接处增设溢溜槽，是冷料进入溢溜槽。筒形塑件采用环行浇口无熔接痕，而轮辐式浇口会使熔接痕产生。 5.浇口位置应避免侧面冲击细长型心或镶件。 通过对塑件的结构和凸凹模加工工艺的要求，应选择潜伏浇口。潜伏浇口的锥度β取 15，倾斜度α＝45，浇口的直径d=0.16mm 浇口如图所示： 图3.2.4

29、a 第四章 成型零部件的设计 4.1影响塑件尺寸精度的因素 a、模具成型零件尺寸精度的因素 模具成型零件的加工精度直接影响塑件的尺寸精度。实践表明，因模具成型零件的加工而造成的误差约占塑料塑件成型误差的三分之一。通常模具的制造精度等级为3～4级即可。 b、模具成型零件的磨损量 模具在使用过程中，由于料流的流动，塑料塑件的脱模，都会使模具成型零件受到磨损。模具成型零件的不均匀磨损、锈蚀、使其表明光洁度降低，而从新研磨抛光也会造成模具成型零件的磨损，其中以塑料塑件的脱模对模具成型零件的磨损最大。因此通常认为凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损，与脱模方向平行的面才加以考虑。磨损

30、量随着生产批量的增加而增大。计算模具成型零件工作尺寸时，对于模具生产批量较小的模具取小值，甚至可以不考虑其磨损量。 c、毛边厚度对塑件塑件尺寸精度的影响 在敞开式和半闭合式压模中，沿塑料塑件型腔周围设有挤压边，把在该挤压边框上形成的塑料层叫毛边。毛边的厚度与加入的压制材料的数量及压制比压有关。 利用注射模成型塑料塑件时，同样也会产生毛边。由于分型面上有渣滓，或者锁模力不够大，或者模具零件加工精度不高，使模具零件不能紧密贴合也会形成毛边. d、成型工艺条件的控制及操作技术对塑料塑件尺寸精度的影响 成型工艺条件包括料筒温度、注射压力、保压时间、模具温度、每次注射量、注射速度、冷却时间、成

31、型周期、原料的预热及干燥等，对其进行正确的控制和管理，有利于获得稳定的尺寸，质量优异的塑料塑件，并对经济价值也有大的影响。各种工艺条件是互相关联的，仅对一个工艺因素进行正确地控制，并不容易提高塑件的质量，必须进行全面地正确的控制。 4.2模具成型零件的工作尺寸计算 工作尺寸是指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括：凹模、凸模的径向尺寸（含长、宽尺寸）与高度尺寸，以及中心距尺寸等。为了保证塑件质量，模具设计时必须根据塑件的尺寸与精度等级确定相应的成型零部件工作尺寸与精度。其中影响模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下几个方面： 4.2.1成形收缩率： 在实际工作中，成形收缩率

32、的波动很大，从而引起塑件尺寸的误差很大，塑件尺寸的变化值为 δ=(S-S) L 式中 δ为塑件的收缩波动而引起的塑件尺寸误差（mm）； S为塑料的最大收缩率（%）； S为塑料的最小收缩率（%）； L 为塑件的基本尺寸（mm）。 一般情况下，由收缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制塑件尺寸的公差的1/3以内。 4.2.2 模具成形零件的制造误差 实践证明，如果模具的成形零件的制造误差在IT7～IT9级之间，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。 4.2.3 零件的磨损

33、 模具在使用过程中，由于种种原因会对型腔和型芯造成磨损，对于中小型塑件，模具的成形零件最大磨损应取塑件公差的1/6，而大型零件，应在1/6之下。 4.2.4模具的配合间隙的误差 模具的成形零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。模具的配合间隙误差不应该影响成形零件的尺寸精度和位置精度。 综上所述，在模具型腔与型芯的设计中，应综合考虑各种影响成形零件尺寸的因素，在设计时进行有效的补偿。由于影响因素很不稳定，补偿值应在试模后进行逐步修订。 通常凹模、凸模组成的模腔工作尺寸简化后的计算方法有平均收缩率法和公差带法两种。其中平均收缩率法以平均概念进行计算，从收缩率的定义出发，按塑件收缩

34、率、成形零件制造公差、磨损量都为平均值的计算，公式如以下： （1）凹模的內形尺寸： (Lm) =[(1+)-0.6Δ ] （4.2.4-a） 式中 Lm 为腔型的腔內形尺寸(mm)； Ls为塑件的外径基本尺寸(mm),即塑件的实际外形尺寸； 为塑件的公差，成型零件精度等级取6级； 为塑料平均收缩率(%)，此处取0.5%； 为模具的制造公差。 由于该塑料的收缩率不大为0.5%，故只需在型腔尺寸比较大的考虑其收缩率，在尺寸小的地方不用考虑由收缩率引起的尺寸偏差。 所以型腔尺寸如下： L1 = (1+0.00

35、5) 77-0.60.86) =76.87 mm L2 = (1+0.005) 42-0.60.64) =41.83 mm L3 = (1+0.005) 40-0.60.56) =39.86 mm L4 = (1+0.005) 31.58-0.60.56) =31.40 mm 凸模的外形尺寸计算： (Ln) =[(1+)+0.6Δ ] （4.2.4-b） 式中 Ln凸模/型芯外形尺寸(mm)； La为塑件內形基本尺寸(mm),即塑件的实际內形尺寸； 、 、含义如（4.2.4-a）式中。 由

36、于该塑料的收缩率不大为0.5%，故只需在型腔尺寸比较大的考虑其收缩率，在尺寸小的地方不用考虑由收缩率引起的尺寸偏差。 所以型芯的尺寸如下： L1= 75.0480.01 L2= 132.2500.01 （3）型腔深度的尺寸计算： (Hm) =[(1+)-0.5Δ ] （4.2.4-c） 式中 Hm 为凸模/型芯深度基本尺寸(mm)； Hs 为塑件凸起部分高度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； 、 、含义如（4.2.4-a）式中。 H1= (1+0.005) 8.5-0.50.28) =8.40 mm

37、 （4）型芯高度的尺寸计算： (H) =[(1+)+0.6Δ ] （4.2.4-d） 式中 H 为凸模/型芯高度尺寸(mm)； H 为塑件孔或凹槽深度基本尺寸(mm),即塑件的实际內形深度尺寸； 、 、含义如（4.2.4-a）式中。 H1= (1+0.005) 10+0.50.28) =10.19 mm H1= (1+0.005) 8.5+0.50.28) =8.68 mm H2= (1+0.005) 7+0.50.28) =7.17 mm 第五章 侧向分型

38、与抽芯机构 5.1 斜导柱抽芯机构设计原则 1、活动型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。型芯与滑块连接部位要有一定的强度和刚度； 2、滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡住、跳动等现象； 3、滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动； 4、锁模块要能承受注射时的侧向压力，应选用可靠的连接方式与模板连接。锁模块和模板可做成一体。锁紧块的斜角θ应大于斜导柱的倾斜角θ，一般取θ-θ >2～3，否则斜导柱无法带动滑块运动； 5、滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的2/3，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具

39、； 6、防止滑块和推出机构复位时的相互干涉，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合； 7、滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置。 5.2 抽芯机构的确定 由于该模具比较简单，抽芯力不大，故采用斜导柱外侧抽芯机构。 5.3 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 5.3.1 抽芯距S 侧向抽芯距一般比塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度大2—3mm，用公式表示 S=S+2 S 抽芯距，mm； S 塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度。 所以 S=（S）+2 mm=5.68+2 mm≈8mm

40、5.3.2 斜导柱倾斜角α的确定 斜导柱的倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度，更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。 斜导柱受到的抽拔阻力和弯曲力的关系如5.3.2-a图所示。（不考虑斜导柱与滑块的摩擦力）。 图5.3.2-

41、a 斜导柱受力图 图5.3.2-b 抽芯距的计算 F=Fcosα （5.3.2） 式中 P1---开模力； F---拔模阻力（与拔模力大小相等方向相反）； F---斜导柱所受的弯曲力。 由上式可以看出，当所需的拔模力确定以后，斜导柱所受的弯曲力F与cosα成反比，即α角增大时，cosα减小，弯曲力F也增大，斜导柱受力状况变坏。 另外，从抽芯距S与α角的关系来看，如图5.3.2-b所示。 S=H tgα=L sinα 式中 L---斜导柱的有效工作长度。

42、 当S确定以后，开模行程H及斜导柱工作长度L与α成反比，即α角增大，tgα也增大，则为完成抽芯所需的开模行程减小，另外，α角增大时sinα增大，斜导柱有效工作长度可减小。 综上所述，当斜导柱倾斜角α增大时，斜导柱受力状况变坏，但为完成抽芯所需的开模行程可减小；反之，当α角减小时，斜导柱受力状况有所改善，可是开模行程却增加了，而且斜导柱的长度也增加了。这会使模具厚度增加。因此，斜导柱倾斜角α过大或过小都是不好的，一般α角取10～20，最大不超过25。 对于该模具，由于拔模力不大，综合考虑斜导柱的倾斜角取α=20。 5.3.3 斜导柱直径的确定 拔模力 对于本塑件，，侧向分型力应按下式计

43、算： F=Ahq(μcosα-sinα) （5.3.3-a） F---最大脱模力（N）； A---活动型芯被塑件包紧断面形状周长（mm）； h---成形部分深度（mm）； q---单位面积挤压力一般取8～12M； μ---摩擦系数0.1～0.2； α---脱模斜度（）。 所以F=Ahq(μcosα-sinα) =1375（N） 斜导柱的有效工作长度L L=S/ sinα=8/ sin20≈23.5mm (5.3.3-b) 斜导柱直径d的确

44、定 查表10.1可知，最大弯曲力F=2（KN） 查表10.2，由最大弯曲力F和高度H (此模具H=18mm)与斜导柱直径的关系可知斜导柱直径为 d=12（mm）,由手册查得标准斜导柱直径为14（mm），所以此模具斜导柱直径选用14（mm）。 5.3.4 斜导柱长度的计算 图5.3.4-a 斜导柱长度示意图 L=L+L+L+L （5.3.4） = h/cosα +（d/2）tgα+S/sinα+(5～10)(mm

45、) ≈60（mm） L----斜导柱总长 L-----斜导柱大端斜面中心至滑块端面点长度 L2----滑块孔半径在斜导柱上投影长度 L3----斜导柱工作长度 L4----斜导柱锥度长度，一般取5～10㎜ 由以上计算过程，可最终确定斜导柱的的尺寸如下图所示： 图5.3.4-b 斜导柱外形尺寸 5.4滑块的设计

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57、 滑块是斜导柱机构中的可动零件，滑块与侧型芯既可做成整体式的；也可做成组合式的，由于该塑件的侧孔比较规则，故选择滑块与侧型芯做成整体式的。 其结构如下图所示： 图5.4 滑块 5.5 导滑槽的设计 斜导柱驱动滑块是沿着导滑槽移动的，故对导滑槽提出如下要求： 1.滑块在导滑槽内运动要平稳； 2.为了不使滑块在运动中产生偏斜，其滑动部分要有足够的

58、长度，一般为滑块宽度的一倍以上； 3.滑块在完成抽拔动作后，仍留在导滑槽内，其留下部分的长度不应小于滑块长度的2/3，否则，滑块在开始复位时容易发生偏斜，甚至损坏模具； 4.滑块与导滑槽间应上、下与左、右各有一对平面呈动配合，配合精度可选H7/f6，其余各面均应留有间隙； 5.导滑槽应有足够的硬度（HRC52～56）。 基于以上要求，且该塑件不大所需开模行程也不大，故导滑槽采用组合式，由压块和动模还有螺钉，其结构及与滑块的配合如下图所示： 图5.5 动模与斜滑块配合示意图 5.6 滑块定位装

59、置 5.6.1 作用 开模后，滑块必须停留在刚刚脱离斜导柱的位置上，不可任意移动，否则，合模时斜导柱将不能准确进入滑块上的斜孔，致使模具损坏。而定位装置可以保证滑块离开斜导柱后，可靠地停留在正确的位置上。它起着保障完全的作用。 5.6.2 结构形式 其结构形式如右图所示： 图5.6.2 滑块定位装置示意图 5.7 铲基 5.7.1铲基的设计要点 铲基的斜角应α1导柱的倾斜角α。一般α1=α+（2～3）。这样在开模时锁紧块能很快离开滑块的压紧面，避免压紧块与滑块间摩擦过大。另外，合模时，只是在接近合模终点时，锁紧块才接触滑块，并最后压紧滑

60、块，使斜导柱与滑块的斜孔壁脱离接触，以免注射时斜导柱受过大的力。 因此本设计铲基的倾斜度α1=23 5.7.2 铲基的结构形式 铲基设在模板内，采用螺钉固定的形式。其 结构如右图所示： 图5.7.1 锁紧块结构形式 第六章 模架的选择 6.1模架的选择原则 模架选取基本原则 模架类型 选择条件 大水口模架 制造结构简单、外观要求不严格、允许侧边有浇口痕迹，无其他特殊结构 能用大水口模架时不用细水口模架，大水口模架用于一次分型的模具

61、 细水口模架 单型腔和成型制件在分型面上投影面积较大，要求多点进胶时常用细水口 一模多腔，其中有个别制件客户要求必须多点进胶或者制件必须中心进胶 一模多腔，个别型腔大小悬殊较大，用大水口时浇口衬套要偏离模具中心 齿轮模，多型腔的轮胎吹气模等 高度尺寸大的桶形、壳形或盒形制品 制品精度高，尺寸公差范围小，寿命要求高的模具应使用细水口模架 简化型细水口模架 两侧较大的侧抽机构，用细水口模架时间很长，此时可以用简化细水口模架 母模侧有滑块的大水口模具常用简化型细水口模架

62、 6.2模架的选择 根据对塑件的综合分析，确定该模具是单分型面的模具，由《塑料注射模中小型模架》可选择CI-2330-A40-B70-C80模架，其基本结构如下： 第七章 合模导向机构的设计 导向合模机构对于塑料模具是必不可少的部分，因为模具在闭合时要求有一定的方向和位置，所以必须设有导向机构，导柱安装在动模一边或定模一边均可，通常导柱设在主型腔周围。 为避免装配时方位搞错而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确形状，不至因为位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 动定模合模时，首先导向机构接触，引导动定模正确闭

63、合，避免凸模或型芯先进入型腔，产生干涉而坏零件。由于注塑压力的各向性就会对导柱进行径向的剪力，导致导柱容易折断。对型芯和型腔改进后，其的配合可以进行定位。 导柱、导套零件如下： 图7.1 导套 图7.2 导柱 第八章 推出机构的设计 在对继电器塑件进行脱模是必须遵循以下原则： 1、推出机构设计时应尽量使塑件留于动模一侧 由于推出机构的动作是通过注射机动模一侧的顶杆或液压缸来驱动的，所以一般情况下模具的推出机构设置在动模一

64、侧。正是由于这种原因，在考虑塑件在模具中的位置和分型面的选择时，应尽量能使模具分型后塑件留在动模的一侧，这就要求动模部分所设置的型芯被塑件包络的侧面积之和要比定模部分的多。 2、塑件在推出的过程中不发生变形和损坏 为了是塑件在推出的过程中不发生变形和损坏，设计模具是应仔细进行塑件对模具包紧力和粘附力大小的分析和计算，合理地选出推出的方式、推出的位置、推出零件的数量和推出面积等。 3、不损坏塑件的外观质量 对于外观质量要求较高的塑件，尽量不选塑件的外部表面作为推出位置，即推出塑件的位置尽量设在塑件内部。对于塑件内外表面均不允许出现推出痕迹时，应改变推出机构的形式或设置专为推出用的工艺

65、塑料块，在退出后再与塑件分离。 4、合模时应使推出机构真确复位 设计推出机构时，应考虑合模时推出机构的复位，在斜导杆和斜导柱侧向抽芯及带有活动镶件的模具设计时，在活动零件后面设计推杆等特殊的情况下还应考虑推出机构的预先复位问题等。 5、推出机构应动作可靠 推出机构在推出与复位的过程中，结构应尽量简单，动作可靠、灵活，制造容易。 为了缩短顶杆与型芯配合长度以减少磨擦，可以将顶管配合孔的后半段直径减少，一般减少3—5mm.这是最常用的一种脱模机构，这些顶杆一般只起顶出作用。有时根据塑件的需要，顶杆还可以参加塑件的成型，这时可以将顶杆做成与塑件某一部分相同形状或作为型芯。顶杆多用

66、T8A材料，头部淬火硬度达50HRC以上，表面粗糙度取Ra值小于0.8微米。 第九章 温度调节系统的设计 在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中，冷却时间占注射成型周期的约80%，然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求有尽相同，因此，对模具冷却系统的设计及优化分析在一定程度上决定了塑件的质量和成本，模具温度直接影响到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件质量，而模具温度的高低取决于塑料结晶性，塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如熔料温度、注射速度、注射压力、模塑周期等。影响注射模冷却的因素很多，如塑件的形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速、冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料、熔体温度、塑件要求的顶出温度和模具温度，塑件和模具间的热循环交互作用等。 低的模具温度可降低塑件的收缩率。 模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快，可降低塑件的翘曲变形。 对结