17充電器外殼注塑模具設(shè)計(jì),17,充電器,外殼,注塑,模具設(shè)計(jì)
1 緒論
1 .1 前言
隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展，而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞[1]。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接“模具就是黃金”，可見模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。
1.2課程設(shè)計(jì)的意義
本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是盒蓋的注塑模具設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)盒蓋的塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對(duì)盒蓋的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、成型零部件、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了一定的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。
1.3主要內(nèi)容
翻閱指導(dǎo)老師所發(fā)放的任務(wù)書中詳細(xì)的任務(wù)量，現(xiàn)總結(jié)本次設(shè)計(jì)主要容如下：
(1) 完成盒蓋二維圖繪制
(2) 完成盒蓋模具裝配圖
(3) 根據(jù)繪制的模具型芯型腔零件圖
(4) 編寫規(guī)定字?jǐn)?shù)說明書
2 塑件工藝分析
2.1 塑件分析
本次模具課程設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品是充電器外殼，在開始模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大致分析，在這個(gè)基礎(chǔ)上才能設(shè)計(jì)出合適的模具方案，此類塑料產(chǎn)品屬于壁厚均勻的殼體，壁厚為1 mm，長(zhǎng)和寬分別為72.6mm和27mm，高為36mm，該塑件形狀不規(guī)則，外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，繪制出塑件二維圖如圖2.1所示；
圖2.1塑件二維圖
圖2.2塑件三維圖
2.3 材料選擇及材料的性能
2.3.1 材料選擇
該塑料產(chǎn)品是充電器外殼,由于屬于外殼類東西，承受外力的概率高,如沖擊載荷,振動(dòng),摩擦等情況比較多；由于是人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娮赢a(chǎn)品，由于內(nèi)部線路保護(hù)產(chǎn)品，絕緣性也要好，本次充電器外殼選用的材質(zhì)為ABS。
ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對(duì)密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易
燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%～0.7%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為34—38mN/cm。ABS熔體的流動(dòng)性比PVC和ABS好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。
(1) 干燥處理：80-90度,2小時(shí)。??
(2) 熔化溫度：200~240C。
(3) 模具溫度：50~80C。
(4) 注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。 ????
(5) 注射速度：對(duì)于較小的澆口使用低速注射，對(duì)其它類型的澆口使，用高速注射。典型用途，電氣和商業(yè)設(shè)備（電視、吸塵器的外殼等），器具（冰箱的內(nèi)箱、容器等），空調(diào)的護(hù)珊，電話殼體等。
2.4成型工藝
經(jīng)比較，成型設(shè)備采用臥式注射機(jī)較好，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低,容易操作和加料，塑件脫模后可以自動(dòng)落下可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，注塑機(jī)的重心較低安裝穩(wěn)定，適合大中型注射機(jī)的設(shè)計(jì)制造。
表2.1 ABS塑料的部分技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)
值
密度(g / cm^-3)
1.02～1.16
收縮率(%)
0.4～0.7
透明度
不透明
比熱容/(J·kg^-1·k^-1)
1470
吸水性（24小時(shí)）（%）
0.2～0.4
屈服強(qiáng)度/MPa
50
拉伸彈性模量/GPa
1.8
抗壓強(qiáng)度/MPa
53
彎曲彈性模量/GPa
1.4
熔點(diǎn)℃
130～160
2.5 ABS的注射成型工藝參數(shù)
注塑機(jī)類型:螺桿式
噴嘴形式:通用式
料筒一區(qū)150——170
料筒二區(qū)180——190
料筒三區(qū)200——210
噴嘴溫度180——190
模具溫度50——70
注塑壓60——100
保壓40——60
注塑時(shí)間2——5
保壓時(shí)間5——10
冷卻時(shí)間5——15
周期15——30
后處理紅外線烘箱
溫度(70)
時(shí)間(0.3——1)
3 注射機(jī)的初選
3.1 塑件的質(zhì)量與體積
通過軟件分析單個(gè)塑件體積 ：V=6.9mm；查有關(guān)資料可知ABS的密度為1.02～1.05g/mm ：則單件塑件重量M≈7.245g。
模具成型的塑料制品和流道凝料總質(zhì)量應(yīng)小于注射機(jī)的額定注射量的80%，澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值的，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2～1來計(jì)算。
因?yàn)槌醪綌M定的型腔數(shù)為一模2腔所以總質(zhì)量為：6.9×2+（6.9×2）×0.2=16.56cm3
3.2注塑機(jī)的選型
根據(jù)以上每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，初選XS-ZY-125臥式注射機(jī)，其主要參數(shù)參考相關(guān)文獻(xiàn)[5]如表4-3所示。
表4-3 XS-ZY-125注射機(jī)技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
項(xiàng)目
參數(shù)
理論注射容積/cm3
125
塑化能力(kg．h-1)
29.6
螺桿直徑/cm
36
拉桿內(nèi)間距/mm
260-360
移模行程/mm
300
注射壓力/MPa
236
最小模具厚度/mm
200
最大模具厚度/mm
300
模具定位孔直徑/mm
100
鎖模形式
液壓-機(jī)械
噴嘴口直徑/mm
4
鎖模力/kN
900
噴嘴球直徑/mm
14
最大成型面積/cm2
650
37
4 分型面的選擇及型腔排列
4.1 分型面的選擇
在選擇分型面的位置時(shí)候必須提前了解分型面的選取原則，在書上查閱到分型面的主要選擇原則：
1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處;
2)使塑件在開模后留在動(dòng)模上;
3)分型面的痕跡不影響塑件的外觀
4)澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理的安排;
5)使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上;
6)使塑件易于脫模。
分析塑件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此類外殼體類零件，通常都選在塑件截面最大的部位，即產(chǎn)品底部。如果選擇其他位置，會(huì)在外殼表面留下分型線的痕跡，這是對(duì)外觀件兒絕對(duì)不允許的，所以選則塑件下表面為分型面是非常合理的，這樣既能滿足分型面最大橫截面積原則，又能不影響外觀，分型面位置如圖所指位置的平面所示。
圖4.1 分型面位置
4.2 確定型腔的排列方式
在確定型腔數(shù)目的時(shí)候，既要分析塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，又要考慮到它的精度即體積大小，所以準(zhǔn)備將型腔數(shù)目定為一模兩腔，本塑件在注射時(shí)采用一模兩件。在考慮型腔的排布的時(shí)候既要考慮到澆注系統(tǒng)澆道平衡又要考慮到后期方便布置側(cè)抽機(jī)構(gòu)，決定采用一字型排布，
型腔排布
4.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
國(guó)內(nèi)許多廠家的模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)小型模具模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；可以參考GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》，由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在全國(guó)各地的部分地區(qū)形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)注射模進(jìn)行分類的時(shí)候有很多種方法，在這里主要說的分類方式就是按照整體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的，
(1) 單分型面注射模、
(2) 雙分型面注射模、
(3) 帶有活動(dòng)成型零件的模、
(4) 側(cè)向分型抽芯注射模、
(5) 定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、
(6) 自動(dòng)卸螺紋的注射模、
本次模具設(shè)計(jì)的采用單分型面兩板模結(jié)構(gòu)圖如圖：
選用基本型CI型，模板周界尺寸250×350 mm
定模座板厚： 25mm
定模板厚： A=85mm
動(dòng)模板厚: B=70 mm
墊塊厚度: C=90 mm
動(dòng)模座板厚： 25mm
排氣縫隙厚度為1mm
模具厚度：H模=296mm
根據(jù)以上計(jì)算，所選模架型號(hào)為龍記模架CI型CI-2035A85B70C90.
5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送管道。它具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑件質(zhì)量具有決定性影響。澆注系統(tǒng)由：主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。
對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下原則：
a. 了解塑料的成型性能
b. 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕
c. 有利于型腔中氣體的排出
d. 防止型心的變形和嵌件的位移
e. 盡量采用較短的流程充滿型腔
5.1 主流道設(shè)計(jì)
主流道指由注射機(jī)噴嘴出口起到分流道入口止的一段流道，它是塑料熔體首先經(jīng)過的通道，且與注塑機(jī)噴嘴在同一軸線。主流道、定位圈等的各項(xiàng)參數(shù)與注射機(jī)的規(guī)格密切相關(guān)，根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系如下
R = R0 + (1～2)mm
d = d0 + (0.5～1)mm
設(shè)計(jì)手根據(jù)冊(cè)查得 XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：
噴嘴前端孔徑：d0=3mm
噴嘴前端球面半徑：R0＝12mm
所以可知 R =14mm，d =4mm。
主流道的錐角α通常為2°－6°，過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過大。
由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸，為了方便維修更換，所以模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，即澆口套。
5.2分流道的設(shè)計(jì)
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。
翻閱《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》教材第2版170頁查閱常用分流道斷面尺寸推薦如表所示：
表1流道斷面尺寸推薦值
塑料名稱
分流道斷面直徑mm
塑料名稱
分流道斷面直徑 mm
ABS，AS
聚乙烯
尼龍類
聚甲醛
丙烯酸
抗沖擊丙烯酸
醋酸纖維素
聚丙烯
異質(zhì)同晶體
4.8~9.5
1.6~9.5
1.6~9.5
3.5~10
8~10
8~12.5
5~10
5~10
8~10
聚苯乙烯
軟聚氯乙烯
硬聚氯乙烯
聚氨酯
熱塑性聚酯
聚苯醚
聚砜
離子聚合物
聚苯硫醚
3.5~10
3.5~10
6.5~16
6.5~8.0
3.5~8.0
6.5~10
6.5~10
2.4~10
6.5~13
分流道的截面形狀常用的分流道截面形狀有全圓形、梯形、半圓形、矩形和U字型等。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊,且準(zhǔn)備采用圓形，根據(jù)推薦值，直徑定為5m， 在型腔排布時(shí)，一般兩個(gè)塑件間距在25-40mm之間，這也間接決定了分流道的長(zhǎng)度，分流道長(zhǎng)度為27mm。分流道設(shè)計(jì)如下圖所示：
分主流道截面形狀
5.3 澆口的設(shè)計(jì)
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。澆口大致分為五種：
1 直接澆口
2 側(cè)澆口
3 點(diǎn)澆口
4 潛伏澆口
5 耳形澆口
分析塑件使用要求和對(duì)表面質(zhì)量的要求不高，決定采用側(cè)澆口。側(cè)澆口如下圖所示：
側(cè)澆口
5.4冷料井設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用帶Z型拉料桿。由于拉料桿頭部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，分模是即可將凝料從主流道中拉出。拉料桿的根部固定在推出板上，在推出塑件時(shí)，冷料也一同被推出，取產(chǎn)品時(shí)向拉料鉤的側(cè)向稍微許動(dòng)，即可脫鉤將塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一道取下。
5.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
排氣槽是為使模具型腔中的氣體排出而在模具上開設(shè)的通氣槽或通氣孔。排氣是注射模具設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的問題。在注射成型過程中,熔體注入型腔時(shí),必須將型腔中的空氣和從熔體中溢出的揮發(fā)性氣體順利排出型腔。
注射模常用的排氣方式有以下幾種:
①用分型面排氣;
②用型腔和模板的配合間隙排氣;
③用側(cè)型芯運(yùn)動(dòng)間隙排氣;
④利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣;
⑤開設(shè)排氣槽。
本模具為中小型模具,且分型面適宜,可以利用①、②的方式來排氣,不必再設(shè)計(jì)其他排氣裝置。
6 成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱為成型零部件。成型零部件有凸模和凹模，亦稱作型芯和型腔，在塑料熔融體通過射速機(jī)注塑到型腔內(nèi)時(shí)，對(duì)型腔產(chǎn)生巨大的壓力和沖擊，[21]所以成型零部件不但要具有一定的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度，還應(yīng)當(dāng)具有較大的強(qiáng)度、剛度，以減少成型零部件的損壞甚至報(bào)廢，延長(zhǎng)模具壽命。
6.1 型腔的設(shè)計(jì)
型腔是塑件外表面的部件，也叫凹模，按結(jié)構(gòu)不同可以分為組合式型腔和整體式型腔，然而組合式型腔會(huì)在生產(chǎn)塑料制品的時(shí)候留下縫痕跡，影響塑料制品的外觀質(zhì)量，所以對(duì)于外觀件產(chǎn)品不常采用，所以放棄組合式結(jié)構(gòu)而采用整體式型腔是較為合理的選擇.
6.2 型芯設(shè)計(jì)
型芯用于成型塑料的內(nèi)表面，又稱凸模。結(jié)構(gòu)也分為整體式和組合式兩種。本次型芯結(jié)構(gòu)也像型腔一樣采用整體式。
6.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算
由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計(jì)算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定），這里就只考慮塑料的收縮率計(jì)算模具盛開零部件的工作尺寸。通過以下計(jì)算公式，我們分別求得各個(gè)尺寸。
目前,模具工作部分尺寸主要使用兩種方法來計(jì)算,一個(gè)被稱為平均法,另一種方法稱為公差帶。平均收縮更小的部分一般使用平均法。ABS材料收縮率從0.3%提高到0.7%,其平均收縮率= 0.5%,考慮到工廠的現(xiàn)有條件模具加工制造,模具制造公差選擇δz =Δ/ 5。精密塑料零件是一個(gè)普通類——MT4。腔體類尺寸磨損后增大，芯體類磨損后減小。
若磨損后尺寸增大,則公式為
若磨損后尺寸變小,則公式為
(1) 型腔徑向尺寸的計(jì)算公式
：
公式中 ----塑件的徑向尺寸；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----型腔模具
(2) 型腔深度尺寸的計(jì)算公式
公式中 ----塑件的徑向高度；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----型腔模具公差
(3) 型芯徑向尺寸的計(jì)算公式
：
公式中 ----塑件的徑向尺寸；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----模具公差
(4) 型芯深度尺寸的計(jì)算公式
公式中 ----塑件的徑向高度；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----模具公差
7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
7.1冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)不參與直接成型工作，它的作用僅僅是降溫，但降溫在塑料模中是一個(gè)很重要的工作，因?yàn)樵诹黧w進(jìn)入容器之后的自然降溫過程很緩慢，冷卻系統(tǒng)能夠加速這個(gè)過程，在快速制冷的情況下成品能夠更加完美地成型，這也是順利生產(chǎn)的必要措施，除此之外，除了塑料模內(nèi)部容器，外部的輔助系統(tǒng)幾乎都不是耐高溫的，如果長(zhǎng)時(shí)間處于一種高溫工作環(huán)境，那么這些系統(tǒng)的使用壽命就會(huì)變得很短，為了防止這種情況出現(xiàn)，冷卻系統(tǒng)的合理化設(shè)置是必須的。
7.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
（1）為了保持冷卻時(shí)的平衡，我們需要將定模和動(dòng)模在冷卻時(shí)分開進(jìn)行。
（2）確定的孔徑大小以及位置的確定，普通的灌流器外座壁如果越厚，所形成的水流管道的孔徑就要越大。
（3）如果冷卻水孔的數(shù)量增多，就會(huì)使得模具內(nèi)部的溫度的梯度減小，目的是為了讓灌流器外座的冷卻均勻。
（4）模板和鑲件之間形成的交界面是可以讓冷卻通道通過的，但是鑲件與鑲件之間形成的交界面是不可以通過的，這樣做是為了不漏水。
（5）澆注口的位置應(yīng)該使得冷卻的力度加強(qiáng)。
（6）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。
7.3冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算
7.3.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W
(1) 取注射周期t =t注+t冷+t脫=2.2+2.9+5.8=10.9s，則每小時(shí)注射次數(shù)為：N=330次
7.3.2 確定單位質(zhì)量的計(jì)時(shí)器底蓋在凝固時(shí)所放出的熱量
(1) ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（310～410）KJ/kg，可取QS=360KJ/kg
(2) 計(jì)算冷卻水的冷卻流量qV
設(shè)冷卻水道入口的水溫為θ2=22℃出口水溫為θ1=25℃模具溫度取60℃取水的密度ρ=1000kg/m3
水的比熱容c=4.187kJ/（kg.℃）
(3) 確定冷卻水路的直徑d
為使冷卻水處于瑞流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=6mm。
(5) 冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)
平均水溫為23.5℃時(shí)，查表12-4[5]得=6.72
(6)計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積
(7)計(jì)算模具冷卻水管的總長(zhǎng)度
(8)設(shè)冷卻水路根數(shù)為，設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為=102mm
根據(jù)查詢模具相關(guān)資料教材《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》第2版209頁與經(jīng)驗(yàn)得到冷卻水道直徑為8毫米。由水道排列滿足冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，水管中心距在孔徑的3~5倍，距離型腔表面是孔徑的1~2倍，并且考慮到管子的壁厚和各個(gè)零件是否干涉的情況，最終水道分上下模仁。冷卻水道結(jié)構(gòu)如圖所示
8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8.1 脫模機(jī)構(gòu)
在注射成型的每個(gè)循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)（或脫模機(jī)構(gòu)）。在設(shè)計(jì)塑件的推出機(jī)構(gòu)的時(shí)候以下原則是不可忽視的。
(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。
(2)保證塑件不因推出而變形損壞。
(3)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作可靠。
(4)良好的塑件外觀。
(5)合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。
8.2脫模力的計(jì)算
冷卻成型的塑件從模具型芯推出所需的力稱為脫模力。其設(shè)計(jì)計(jì)算如下（Q）：
其中 --凸模在模具中被包的截面周長(zhǎng)長(zhǎng)度（cm）;
--摩擦系數(shù)?。?
--脫模斜度；
--被包處的高度尺寸大?。╟m）;
--塑件收縮單位面積上正壓力，通常情況下可以取為8.0-12MPa；
Q=205×35×10×（0.1cos1°-sin1°）=7175N
8.2脫模機(jī)構(gòu)的選擇
常見的推出機(jī)構(gòu)有推桿，推管，推板和推塊，各個(gè)推出機(jī)構(gòu)都有自己適合推出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。比如大型深腔薄壁類的產(chǎn)品適合推板推出，細(xì)長(zhǎng)螺柱孔、圓筒形和環(huán)形制品適合推管推出，所以在選擇推出結(jié)構(gòu)的時(shí)候，首先要分析塑件的結(jié)構(gòu)，塑件是殼類產(chǎn)品，里面結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，有足夠的空間布置頂桿。本次設(shè)計(jì)的推出機(jī)構(gòu)是采用推桿頂出塑件。
8.3 脫模機(jī)構(gòu)的布置
為能使能夠順利頂出塑件，達(dá)到良好的退出效果。推出機(jī)構(gòu)的合理分布必不可少，將4根頂桿分布如圖所示，在依靠頂桿共同作用下順利的頂出塑件。
頂桿布置
8.4 推桿復(fù)位裝置
推出機(jī)構(gòu)用可用多種方式復(fù)位，如彈簧復(fù)位，強(qiáng)制回位和回針復(fù)位，一般模具設(shè)計(jì)追求安全可靠，同時(shí)采用這三種方法。復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱布置，長(zhǎng)取2~4根，長(zhǎng)度與推桿相同。彈簧復(fù)位是一種簡(jiǎn)單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)跟彈簧裝在動(dòng)模板與推板之間，推出塑件時(shí)彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。強(qiáng)制回位是有一根強(qiáng)制回位桿分別連接頂針固定板和注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)上，和模前由液壓系統(tǒng)強(qiáng)制回位，回針是在分模面上有四根回位針，其固定在頂針固定板上，和模時(shí)先是回針和模面接觸把頂針強(qiáng)制帶回，避免頂針碰花模仁。其結(jié)構(gòu)如下圖所示
復(fù)位結(jié)構(gòu)圖
9導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
9.1 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)的主要功能
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動(dòng)模與定模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有：
（1）定位作用；
（2）導(dǎo)向作用；
（3）承載作用；
（4）保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用；
（5）錐面定位機(jī)構(gòu)作用。
9.2導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)
（1） 導(dǎo)向零部件在進(jìn)行分布的時(shí)候，是合理進(jìn)行的，在這個(gè)模具的周圍，還有在靠近邊上的地方，它的中心點(diǎn)到這個(gè)模具的邊上的距離都是可以滿足需要的，這樣一來模具的強(qiáng)度就達(dá)到要求了，避免有導(dǎo)柱還有導(dǎo)套在壓入的時(shí)候出現(xiàn)形狀的改變。
（2） 按照模具的外部形狀，還有具體的尺寸，一個(gè)模具配備的導(dǎo)柱有兩個(gè)到四個(gè)。假如模具對(duì)于凹模還有凸模都有方位的一些需求的時(shí)候，那么使用的導(dǎo)柱直徑都是不一樣的，也可以是導(dǎo)柱的直徑都是一樣的，不過這兩個(gè)導(dǎo)柱在安裝的時(shí)候位置要錯(cuò)開來才可以。
（3） 因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品一般都是在公模上面的，所以說要想產(chǎn)品脫離模具的時(shí)候便利一點(diǎn)，通常都是將導(dǎo)柱裝在母模的上面。
（4） 承屑槽應(yīng)該安置在導(dǎo)柱還有導(dǎo)套的分型面的地面
（5） 導(dǎo)柱的軸線應(yīng)該跟導(dǎo)套的軸線，還有導(dǎo)向孔的軸線都是平行的。
（6） 模具合起來的時(shí)候，要確保導(dǎo)向零部件先碰起來，防止公模首先到模腔的里面去，會(huì)將生產(chǎn)的零部件破壞。
9.3導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
常用的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有兩種形式，導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位，[23]本文注塑模具選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，由于動(dòng)、定模尺寸較大。本次導(dǎo)向結(jié)構(gòu)采用常規(guī)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺(tái)階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺(tái)階式導(dǎo)柱[8]。在導(dǎo)柱的工作部分上開設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦,故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱。
由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套。典型的導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套合帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場(chǎng)合，帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場(chǎng)合，采用帶頭導(dǎo)套形式。
采用四個(gè)導(dǎo)柱作為導(dǎo)向，導(dǎo)柱導(dǎo)套材料選用GCr15，具有一定強(qiáng)度和耐磨性，4個(gè)導(dǎo)柱分布在四個(gè)角上，呈對(duì)稱分布，其導(dǎo)向更為平穩(wěn)，滿足其使用性能要求。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用如圖4-9所示：
導(dǎo)柱導(dǎo)套
10注射機(jī)的校核
10.1 鎖模力的校核
由于塑料投影面積規(guī)則，通過長(zhǎng)方形面積計(jì)算公式=1960mm2。
流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2～0.5倍,因此可用來進(jìn)行估算，所以，
=+=+0.35=4606mm2
根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)師指南》[7]表15.2-1常用塑料模腔平均壓力可知一般制品平均壓力為45；
所以，鎖模力==4606××45×=207..2。
查《塑料模具設(shè)計(jì)向?qū)А穂9]表13.1知， XS-ZY-125型注射機(jī)最大鎖模力F=900KN，而=207.2kN，故能滿足。所以所選注塑機(jī)的鎖模力符合要求。
10.2模具厚度的校核
模具的厚度（閉合高度）必須滿足下式：
Hmin
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