蜜餞盒蓋的注塑模具設(shè)計

1、目錄 前言1 二、塑件的工藝性分析3 （一）塑件的模型建立2D圖一、3D圖二， 3 （二）塑料的結(jié)構(gòu)特點、化學(xué)和成型使用性能， 4 （三）塑件工藝參數(shù)、模具型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度5 三、分型面設(shè)計與型腔6 （一）確定制品分型分型面6 （二）型腔數(shù)量的確定7 四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制7 （一）計算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量7 （二）選擇注射機(jī)的類型和型號9 （三）塑件注射工藝參數(shù)的確定10 （四）查表填寫原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡11 五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計12 （一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計12 （二）成型零件的設(shè)計15 （三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計16 （四）冷卻系統(tǒng)

2、設(shè)計19 （五）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計22 六、排氣系統(tǒng)設(shè)計23 七、模架的選擇及校核24 八、模具裝配圖和零件圖28 致謝29 參考文獻(xiàn)29摘要 通過對蜜餞盒蓋注塑件進(jìn)行特性分析及工藝分析等以及工藝方案的確定；根據(jù)這些分析來進(jìn)行注射模具的設(shè)計，確定模具結(jié)構(gòu)和成型方式，工對塑料設(shè)計與模架選擇；并對成型工藝等多方面分析，制定正確工藝方案，并對模具的所有成型零部件計算進(jìn)行驗證及校核；最后根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計出來模具進(jìn)行選擇注塑機(jī)以及繪制模具裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞 注塑模 工藝分析 成型尺寸 注塑機(jī)一、 前言 畢業(yè)設(shè)計是走上工作崗位成為正式員工的前奏，是綜合運用學(xué)校學(xué)到的知識和技能進(jìn)行實際工作的過程；是運用基本知識和

3、基礎(chǔ)理論，去分析、解決實際問題的實踐鍛煉過程，也是在校學(xué)習(xí)期間學(xué)習(xí)成果的綜合性總結(jié)。塑料，由于具有一系列優(yōu)異的物理力學(xué)性能、化學(xué)性能和易成形加工工藝性能而在輕工、農(nóng)業(yè)、國防、航天航空、機(jī)械制造、建筑材料、交通運輸?shù)炔块T與人們的日常生活密切相關(guān)的諸多方面都得到了非常廣泛的應(yīng)用。塑料件蜜餞盒蓋就是塑料運用的實例。蜜餞盒蓋是一個典型的塑料件，該零件大小適中，適合采用一模兩腔的兩板模生產(chǎn)。通過設(shè)計該模具可較全面地熟悉塑料模具的設(shè)計過程，鍛煉自己綜合運用專業(yè)知識的能力。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑料的重要條件。由

4、于塑模生產(chǎn)領(lǐng)域計算機(jī)應(yīng)用的獨特優(yōu)勢，以三維模型為基礎(chǔ)的以CAD/CAM/CAE技術(shù)為代表的模具計算機(jī)應(yīng)用的集成化生產(chǎn)模式獲得了快速的發(fā)展和進(jìn)步。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性。在歐美，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達(dá)到了7089。PRO-E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM/CAE的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計

5、和工藝的合理性。CAE技術(shù)在歐美已逐漸成熟。在塑料模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的充模過程，分析冷卻過程，預(yù)測成形過程中可能發(fā)生的缺陷。我在塑料件蜜餞盒蓋的模具設(shè)計中,也運用了CAD繪圖軟件,UG三維造型軟件。二、 塑件工藝分析一） 建立塑料件的模型（圖1為蜜餞盒蓋2D零件圖、圖2是蜜餞盒蓋3D圖）（二）、塑料的結(jié)構(gòu)特點、化學(xué)和成型使用性能1、基本特性 該塑料是僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品種。它是無色透明、無毒無味，落地時發(fā)出清脆的金屬聲，密度為1.054g/cm3。其力學(xué)性能與聚合方法，相對分子質(zhì)量大小，定向度及其中的雜質(zhì)量有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。該塑料有優(yōu)良的電

6、性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用。對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。該塑料有優(yōu)良的著色性能、可染成各種鮮艷的色彩。但耐熱性能差，熱變形溫度一般在7080攝氏度之間，只能在溫度不太高的場合使用。它質(zhì)地硬而脆，有較高的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來，發(fā)展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點，同時又保留了它的優(yōu)點，從而擴(kuò)大了其用途。2、成型特點 該塑料的流動性和成型

7、性能優(yōu)良，成品率高，但工藝差，易于出現(xiàn)裂紋，要求塑料件的脫模斜度較大；因膨脹系數(shù)高，塑料件中不宜有嵌件，且壁厚應(yīng)均勻；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力來成型并延長注射時間，以防止縮孔及變形、降低內(nèi)應(yīng)力。但是料溫過高，則易出現(xiàn)銀絲；因流動性好，模具設(shè)計方面3、模具設(shè)計方面 （1）可以使用所有常規(guī)類型的澆口。若用點澆口，直徑為0.81.0mm。 （2）PS 性脆易開裂，設(shè)計恰當(dāng)合理的頂出脫模機(jī)構(gòu)，防止因頂出力過大或不均勻 而導(dǎo)致制品開裂，選擇較大的脫模斜度。4、注塑工藝條件 （1）干燥處理：除非儲存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80度,23小時。 （2）料筒溫度：180280

8、度。對于阻燃型材料其上限為250度。 （3）模具溫度:5080度 （4）注射壓力：2060MPa。 （5）注射速度：注射速度宜適當(dāng)高些以減弱熔接痕，但因注射速度受注射壓力影響大，過高的速度可能會導(dǎo)致飛邊或出模時粘膜以及頂出時頂白頂裂等問題。5、共混改性塑料 （1）PS+PVC 共混成為性能較好的不燃塑料。 （2）PPO 改善PPO加工性、降低吸濕性、降低成本、提高PS耐熱性、沖擊性。 5、主要用途 聚苯乙烯在工業(yè)中可制儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等；在電氣方面可制作絕緣性能良好的零件（如接線盒、電池盒等）。在日常用品方面廣泛地用于 包裝材料、各種容器、玩具等。三）、塑件工藝參數(shù)、模具

9、型制品的收縮率、壁外形及圓角、脫模斜度1、塑件工藝參數(shù)（1）塑件的質(zhì)量和精度塑料制品的表面質(zhì)量指的是塑料制品成型后的表面缺陷狀態(tài)，如常見的填充不足、飛邊、收縮凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、繞曲4變形，頂白，白斑，尺寸不穩(wěn)定及粗糙度等。塑料制品的表面粗糙度應(yīng)遵循表3-4中GB/T 14234-93塑料件表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的表面粗糙度。一般模具型腔粗糙度要比制品的要求低12級。塑件PS公差等級為MT5，它的表面粗糙度Ra1.603.20。查塑料模具成形模具設(shè)計手冊（2）塑件的尺寸分析這里尺寸是指塑件的總體尺寸，而不是指壁厚，孔徑等結(jié)構(gòu)尺寸。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件與產(chǎn)品

10、圖中的尺寸行使程序，即所獲得的尺寸的準(zhǔn)確度。塑料尺寸的大小與塑料的流動性有關(guān)。注射成型的塑件尺寸還要受到注射機(jī)的注射量、鎖模力和模板尺寸的限制。2、成型收縮的形式PS（聚苯乙烯）收縮率在0.4%0.7%之間。常用收縮率0.5%。PS的流動性極好，成型加工容易。成型收縮主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)塑料件的線性尺寸收縮 由于熱脹冷縮，塑料件脫模時的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е铝怂芰霞撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小。為此，設(shè)計模具時對于型腔個尺寸必須于以補(bǔ)償。(2)收縮方向性 成形時分子按照方向排列，使塑料件呈現(xiàn)各向異性，沿料方向的收縮大，強(qiáng)度高。與料流方向相垂直，則收縮小強(qiáng)度低。此外，成形時由于塑料

11、件各部分密度及填料分布不均，故收縮也不均勻。產(chǎn)生收縮差會使塑料件發(fā)生繞曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時，其方向性更為明顯。所以，在模具設(shè)計時，必須考慮收縮的方向性，按照塑料件的形狀、料流的方向來選取收縮率為宜。（3）后收縮性 塑料件成形時，由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不均、填料分布不均、模溫不均、硬化不均及塑性變形等因素的影響，引起了一系列應(yīng)力變化，在粘流狀態(tài)時不能全部消除，故塑料在應(yīng)力狀態(tài)下成形時則存在著殘余應(yīng)力。（4）后處理收縮 根據(jù)塑料件的使用性能及工藝要求，在成形之后需要進(jìn)行（時效）熱處理，處理后也會導(dǎo)致塑料件尺寸。因此，設(shè)計成形模具時，對高精度塑料件應(yīng)當(dāng)考慮后收縮及

12、后處理收縮性能給尺寸造成偏差，并予以修正。3、壁厚外形及圓角、脫模斜度熱塑性塑料易于成型薄壁制品，壁厚可小至0.75mm，推薦壁厚2mm。查表3-6常用塑料的壁厚值注射模具設(shè)計。圓角最小轉(zhuǎn)角圓弧為0.50.8，PS脫模斜度50 2°查表3-5常用塑料的脫模斜度注射模具設(shè)計三、分型面設(shè)計與型腔（一）確定制品分型分型面為將塑件從密閉的模腔內(nèi)取出，以及為了安放嵌件或取出澆注系統(tǒng)等，必須將模具分成兩個或幾個部分，一般將分開模具能取出塑件的面稱為分型面。分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置幾其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、頂出方法、澆注系統(tǒng)的設(shè)計，模具排氣，模具制造

13、及操作等各種因素的影響。因此，在選擇時要認(rèn)真分析、綜合比較，從幾個方案中找出一個比較合理的方案。 分型面是模具動模和定模的結(jié)合處，在塑件最大形處，是為了塑件和凝料取出而設(shè)計的。分型面的方向盡量與注塑成型機(jī)開模方向垂直的方向，特殊情況下采用與注塑成型機(jī)開模方向平行的方向。分型面有單分型面和雙分型面之分。分型面選擇的原則：分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處；分型面的選取應(yīng)有利于塑件的留模方式，便于塑件順利脫模，一般都應(yīng)盡可能留在動模部分；保證塑件的精度要求；滿足塑件外觀的要求；便于模具的制造；減少成形面積；增強(qiáng)排氣效果。 由于本產(chǎn)品的分型面簡單，選擇塑件最大輪廓處為分型面，該塑件分型面比較簡單，用

14、單分型面。分型面如圖3所示。二）型腔數(shù)量的確定由于本產(chǎn)品塑件外觀質(zhì)量要求高，精度方面也有要求較高，所以采取一模兩腔的方式。多腔模具設(shè)計分布有平衡式和非平衡式排布兩種，此處必須采用平衡布置分流道的方式，從主流道到分流道進(jìn)入各型腔，要保持一定溫度和壓力平衡，在相同時間注滿型腔。也保證塑件的成形精度、形狀、斷面尺寸分布對稱性對應(yīng)相等。非平衡式與之相反，容易造成注射時溫度和壓力不平衡，使模具在注射時有一定的脹行力，會加快損壞模具。后面這種方式是不允許采取的。此塑件的排布采用平衡式如圖4。四、成型設(shè)備的選擇與塑料工藝參數(shù)的編制一）、計算塑件、澆注系統(tǒng)的體積及塑件的質(zhì)量根據(jù)畫出來的三維模型圖，用CAD軟件

15、查詢，工具/面域/質(zhì)量特性可以查詢到塑件的體積V= 10.5297176 cm3,取V=10.53 cm3而澆注系統(tǒng)的體積應(yīng)為塑件的0.6倍，所以澆注系統(tǒng)的體積為V澆=0.6×10.53 cm3=6.318 cm3.又由于是一模兩腔的方式，便一次注射所需要地塑料為V=V塑×Ni V，所以V澆=10.53×2+6.318=27.378 cm3本產(chǎn)品采用PS材料，密度為1.054 g/cm3,計算一個塑件的質(zhì)量M=Pv塑=1.054×10.53=11.09862g（二）選擇注射機(jī)的類型和型號我國采用注射量來表示注射機(jī)的規(guī)格成型熱塑性塑料，類型和規(guī)格很多，本設(shè)

16、計根據(jù)塑件的形狀，一模兩腔的方式選擇臥式螺桿式注射成型設(shè)備，查塑料成型模具設(shè)計手冊表1-3選取型號：J54-S-200/400國產(chǎn)注射機(jī), 該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：三）、塑件注射工藝參數(shù)的確定（四）、查表填寫原材料的注射工藝參數(shù)及塑件模塑的工藝卡五、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開始到型腔入口為止的塑料熔體通道。它的作用是將塑料溶體平穩(wěn)地且有順序地充填和凝固的過程中，把注射壓力充分傳剃到各個部位，以獲得組織致密、外形清晰飽滿的內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)其組成部分有：主流道、分流道、澆口和冷料穴份組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是否合理，這對于塑料件的性能、表現(xiàn)質(zhì)量及

17、成形的工藝性能等都有很大的影響。因此，澆注系統(tǒng)的設(shè)計要注意幾個原則：1、適應(yīng)塑料注射成形的工藝特性 2、有利于型腔內(nèi)氣體的排出 3、盡量減少塑料熔體的熱量損失和壓力損失 4、避免塑料熔體直沖細(xì)小型心或嵌件 5、要便于進(jìn)行擰了的修整和不影響塑料件的外觀質(zhì)量 6、防止塑料件繞曲變形 7、預(yù)測熔接痕的位置 8、盡量減少成形中物料的消耗和減少模具的形狀尺寸 澆注系統(tǒng)的設(shè)計是一個非常重要的問題，模具設(shè)計者必須予以足夠重視。主流道是指緊接著設(shè)機(jī)噴嘴到分流道為止那一段錐形流道，它與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心線上，熔融塑料進(jìn)入模具時首先經(jīng)過它。其直徑的大小與塑料流速及充模時間的長短有密切關(guān)系。直徑太大時，則造成回收

18、冷料過多，冷卻時間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時，熔融的熱量損失會增大，流動性降低，注射壓力損失增大，造成成型困難；直徑太小時，則增加熔體的流動阻力，同樣不利于成型。為了便于塑料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角a=2°4°,對于粘度較大的塑料熔體可以增大到6°主流道錐孔內(nèi)壁粗糙度Ra應(yīng)為低于0.4，主流道的始端也應(yīng)設(shè)計成凹形球面狀，球面半徑R根據(jù)注射機(jī)噴嘴球面半徑來確定，主流道要和注塑機(jī)的噴嘴緊密對接。主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑一般比噴嘴大12mm，凹坑深度常取35mm.主流道大端與分流道有

19、過渡圓角，以減小塑料熔體流動轉(zhuǎn)向時的阻力，其圓角半徑一般取r13mm，或者取r=D/8（D為主流道大端的直徑）。所以需對塑件的成形過程及對選用的模架分析，選擇主流道。其襯套的固定用定位圈配合固定在模具的定模座板上。主流道襯套和注塑機(jī)噴嘴的配合如圖6所示。連接主流道與澆口的熔體通道叫分流道，分流道起分流和轉(zhuǎn)向作用。熔融塑料沿分流道流動時，要求它盡快地充滿型腔，流動中熱量損失要盡可能小，流動阻力要盡可能低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。盡量使分流道長度最短，但是，塑料以低溫成型時，為提高成型空間的壓力來減少成型制品收縮凹陷時，或欲得壁厚較厚的成型制品而延長保壓時間，減短流道長度并非絕對

20、可行。因為流道過短，則成型制品的殘留應(yīng)力增大，且易產(chǎn)生飛邊，塑料的流動不均，所以流道長度應(yīng)以適合成型制品的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)為宜。排位的形狀分“O”形、“H”形、“X”形、“S”形，分流道截面形狀有：圓形、半圓形、梯形、“U”形、矩形和正六角形。常用的形式有圓形、梯形和“U”形。較小的截面周長有利于減少熔融塑料的熱量散失；但截面尺寸過小時，則材料的流動阻力大，延長了充模時間，易造成充填不足、燒焦、銀紋、收縮凹陷等缺陷，或者必須提高注射壓力來填滿，故流道截面大小應(yīng)根據(jù)材料的流動性、成型制品的質(zhì)量及投影面積適度確定。設(shè)計原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小，既在分流道長度一定的情況下，要求分流道

21、的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小。PS流動性好，分流道粗糙度為0.3，流道直徑3.29.5mm，在此取6mm.分流道如圖6澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是使塑料以較快速度進(jìn)入并充滿型腔。它能很快冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔體倒流。設(shè)計時須要考慮產(chǎn)品尺寸、截面積尺寸、模具結(jié)構(gòu)、成型條件及塑料性能。澆口應(yīng)盡量短小，與產(chǎn)品分離容易，不造成明顯痕跡。當(dāng)熔融塑料通過狹窄的澆口時，流速增高，剪切速率加大，熔體溫度也隨之升高，這對充填型腔是有利的。同時，狹小的澆口在適當(dāng)?shù)谋貉a(bǔ)縮后，首先凝固而封閉型腔，是型腔內(nèi)的熔料在無壓力狀態(tài)下自由收縮、凝固成形，因而塑料件

22、內(nèi)殘余應(yīng)力較小，可減小塑料件的變形與破裂。此外，狹小的澆口便于使?jié)驳滥吓c塑料件進(jìn)行分離也便于修整塑料件，成形周期短。雖然如此，但是澆口截面尺寸也不能過小。如果澆口尺寸過小，則使注射成形時壓力將增大，冷凝快、補(bǔ)縮困難而造成塑料件缺料、縮孔或產(chǎn)生真空泡等缺陷，甚至還會產(chǎn)生熔體破裂而形成噴射現(xiàn)象，使塑料件表面出現(xiàn)凹凸不平。同時，澆口的截面 尺寸也不能過大。澆口尺寸過大會降低注射速率，溫度降低增加，塑料件表面會產(chǎn)生云層現(xiàn)象等缺陷。一般，澆口的尺寸很難用理論公式進(jìn)行計算，通常是根據(jù)經(jīng)驗來確定，制作時取下限，先作得小一些，然后根據(jù)試模時塑料件所表現(xiàn)出的質(zhì)量情況進(jìn)行修正。通常，澆口的截面面積約為分澆道截面

23、面積的3%8%，截面形狀多為矩形或圓形，澆口的長度約為0.52.0mm，其表面粗糙度一般為Ra0.40.2um。冷料穴是為儲存因熔體與低溫模具接觸而在料流前鋒產(chǎn)生的冷料而設(shè)置的，這些冷料如果進(jìn)入型腔將減慢熔體填充速度，最終影響制品的成形質(zhì)量。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，分流道較長時，分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料穴。一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為56mm，深度為56mm。對于大型制品，冷料穴的尺寸可適當(dāng)加大。對于分流道冷料穴，其長度為11.5倍的流道直徑。（二）、成型零件的設(shè)計在模具結(jié)構(gòu)中，決定塑料件幾何形狀和尺寸的零件叫做成形零件。塑料注射模具的成形零件包括凹模、型心（有時也叫凸模）、鑲塊

24、、成形螺桿、成形螺環(huán)等 成形零件工作時，直接與塑料相接觸，承受塑料熔體的高壓料流的沖刷；在脫模過程中還要與塑料件產(chǎn)生摩擦；在整個成形過程中有可能還要接觸程度不同的腐蝕性氣體。因此，成形零件要求要有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度、較低的表面粗糙度值和一定的耐腐蝕能力；從結(jié)構(gòu)上來講，成形零件還要求結(jié)構(gòu)合理，便于加工與裝配，具有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。(1）型腔型腔是成型塑件制品外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。整體式凹模由整塊材料加工而成，其特點是牢固，使用中不易發(fā)生變形，不會使制品產(chǎn)生拼接線痕跡。而組合式凹模在使用中則出現(xiàn)制品產(chǎn)生拼接線痕跡的幾率高一些。所以，此

25、處采用整體式凹模。如圖7(2）型芯型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。主要有主型芯和小型芯。對于簡單的容器，如殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主要部分內(nèi)表面的零件稱主型芯，而將成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。此處采用組合式。如圖8（三）頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計在注射模中，將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中安全無損壞地推出的機(jī)構(gòu)稱為脫模系統(tǒng)，也叫推出系統(tǒng)或頂出系統(tǒng)安全無損壞是指制品被推出時制品不變形，不損壞，不粘膜，無頂白，推桿位置不影響制品美觀，制品被推出時不會對人或模產(chǎn)生安全事故。注射模的脫模系統(tǒng)包括：1、推桿、推管、推板、推塊等推出零件。 2、復(fù)位桿、復(fù)位彈簧

26、及推桿板先復(fù)位機(jī)構(gòu)等推出零件的復(fù)位零件。 3、推桿固定板和推桿底板等推出零件的固定零件。 4、高壓氣體推出的氣閥等配件。 5、內(nèi)螺紋脫模系統(tǒng)中的齒輪、齒條、馬達(dá)、油缸等配件。脫模系統(tǒng)的動作方向與模具的開模方向是一致的。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計規(guī)則：1、盡量設(shè)法使塑件留于動模； 2、保證塑件不變形不損壞完整脫出； 3、盡量不損壞塑件的外觀； 4、結(jié)構(gòu)可靠； 5、每副模具的推桿的直徑相同，方便加工； 6、塑件推出模具10mm左右，對型腔斜度較大者，頂出塑件深度2/3即可。頂出力的計算 脫模力包括如下四點：1、制品在模具中冷卻定型時，由于體積收縮，產(chǎn)生抱緊力； 2、不帶通孔殼體類制品，推出時要克服大氣壓力；

27、 3、脫模系統(tǒng)（如推桿、推管和推板等）本身運動的摩擦阻力； 4、制品與模具之間的粘附力。 在開始頂出塑件的瞬間所需克服的阻力最大，稱為初始頂出力，以后還需的力稱為相繼頂出力，后者要比前者小，所以計算頂出力時，總是計算初始頂出力。單個塑件所需的頂出力為： Q=Ahp(fcosa-sina) =0.363×0.018×1.2×107×(0.2-0.017) =14300N所以兩個塑件所需的頂出力為28600N推出機(jī)構(gòu)的類型分為一級頂出機(jī)構(gòu)、二級頂出機(jī)構(gòu)。 其中一級頂出機(jī)構(gòu)又可分為頂桿頂出機(jī)構(gòu)、頂管頂出機(jī)構(gòu)、推板頂出機(jī)構(gòu)、頂塊頂出機(jī)構(gòu)、氣壓頂出機(jī)構(gòu)、成型鑲件和

28、型腔頂出。 本次設(shè)計是使用單分型面，且塑件可一次推出，所以采用一級頂出機(jī)構(gòu)中的頂桿頂出機(jī)構(gòu)。頂桿頂出機(jī)構(gòu)是頂出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于頂桿截面多為圓形，制造、修配方便、頂出效果好，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。有于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時阻力小，推出動作靈活可靠。而推出零件固定板即推桿固定板，則與推桿一起運動，將塑件頂出型芯。單個塑件推桿的根數(shù)及直徑可通過以下公式計算并校核。（四）冷卻系統(tǒng)設(shè)計在塑料注射成型中，注入模腔中的熔體的溫度一般在200300度之間，熔體在模腔中成型、冷卻、固化成制品，當(dāng)制品從模具中取出時

29、，溫度一般在60度左右，熔體釋放出的熱量都傳遞給模具。為保證正常生產(chǎn)，模具必須將這部分熱量及時傳遞出去，是模具的溫度始終控制在合理的范圍內(nèi)。模具中將這部分熱量及時傳遞出去的結(jié)構(gòu)叫做冷卻系統(tǒng)。熱傳遞的方式有傳導(dǎo)、對流和輻射。模具中熱傳導(dǎo)的介質(zhì)主要是冷卻水（包括常溫水和凍水）冷卻介質(zhì)最普遍的是用水冷卻，因為水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低廉，有時也用油和鈹銅。冷卻回路的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通，無滯留部位。（1）冷卻回路所需的總表面積計算經(jīng)查表及計算可得, 單位時間內(nèi)注入

30、模具中樹脂的質(zhì)量M為77.76 kg /h，模具成形表面的溫度1為50 ºC,冷卻水的平均溫度為25 ºC, 冷卻水在該溫度下的密度r為1000 kg/3m ，冷卻水的流速v 為2m/s, 冷卻水孔直徑d 為0.006m。 冷卻回路所需總面積可按下式計算在設(shè)計和制造冷卻系統(tǒng)的時候一般大于理論數(shù)值就可以了,而無需按照計算出來的尺寸來制造。在設(shè)計冷卻系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下原則：快速冷卻，均勻冷卻，加工簡單，并盡量保證模具的熱平衡，使制品收縮均勻。（五）、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計塑料注射模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是 其動模部分和其定模部分在模具工作時， 進(jìn)行正確的導(dǎo)向與定位。不僅如此，有的比較精密的模具

31、，為了保證頂出機(jī)構(gòu)平穩(wěn)的工作，不使塑料件在頂出過程中產(chǎn)生變形等質(zhì)量問題，還在頂出機(jī)構(gòu)中設(shè)置了導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)套定位和錐面定位兩種形式，一般都是采用導(dǎo)柱導(dǎo)向與定位。導(dǎo)向作用 模具在合模過程中，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動模部分和定模部分準(zhǔn)確地閉合，避免型心先進(jìn)入型腔過程中造成模具相關(guān)成形零件的損壞。定位作用 模具閉合之后，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)還同時保證動模部分和定模部分進(jìn)行 正確的定位，也就是要保證各分型面兩側(cè)型腔的形狀與尺寸的準(zhǔn)確。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具的加工和裝配過程中也起到了定位的作用，給模具的裝配和調(diào)整帶來了方便。增加了模具相關(guān)零件的強(qiáng)度 由于導(dǎo)向裝置在模具工作過程中，承受了一定的側(cè)向壓

32、力（塑料熔體在充型過程中會產(chǎn)生側(cè)向的壓力），或者由于成形設(shè)備精度下降的影響，也會使導(dǎo)柱承受一定的側(cè)向壓力。所以，模具的正常工作得以保證。如果側(cè)向壓力很大時，就不能單靠導(dǎo)柱來承受，那么，設(shè)計時就應(yīng)考慮增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意：1、數(shù)量及布置布局 導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻地分布在模具分型面的四角，導(dǎo)柱至模具的 尺寸來選取 關(guān)于導(dǎo)柱的直徑的選取和布置的位置可參考標(biāo)準(zhǔn)模架來選取。為了不使模具在裝配或合模時將方向搞錯，導(dǎo)柱的布置方式常采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱的對稱布置方式。 2、長度 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出812mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方 向而型心先進(jìn)入型腔。 3、形

33、狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形或半球形，以便能夠使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 4、配合精度 導(dǎo)柱的導(dǎo)滑部分的配合為H8/f7，導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定部分的配合都按H8/f7配合。 5、材料 導(dǎo)柱的材料應(yīng)具有堅硬而耐磨的表面，韌而不易折斷的心部，因而多選 用20鋼經(jīng)滲碳淬火處理或選用T8、T10A鋼經(jīng)淬火處理，硬度為5055HRC。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um，而導(dǎo)向部分的表面粗糙度為Ra0.4um。設(shè)計導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)式必須注意：1、形狀 為使導(dǎo)柱能夠順利進(jìn)入導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，于是，在導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)計有倒角 或圓角。導(dǎo)柱孔一般都設(shè)計制作成通孔，以利于孔內(nèi)空氣及殘渣廢料的排出。如果模板較厚，導(dǎo)柱孔 做成不通孔

34、時，可在不通孔的側(cè)面打一小孔進(jìn)行排氣。2、材料 用于導(dǎo)套的材料可與導(dǎo)柱的材料相同，也可使用銅合金等耐磨材料來制造， 其硬度一般低于導(dǎo)柱的硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間被拉毛。導(dǎo)套固定部分的表面粗糙度為Ra0.8um，而導(dǎo)向孔的表面粗糙度為Ra0.4um。 3、固定形式與配合精度 I型導(dǎo)套與模板之間為H7/p6或H7/s6的配合形式。六、排氣系統(tǒng)設(shè)計當(dāng)塑料熔體注入模具型腔時，必須依次排出澆注系統(tǒng)和型腔中的空氣以及塑料受熱或凝固過程中所產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔中因各種原因而產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，那么，一方面將會在塑料件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清、充填缺料等成形缺陷；另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫將可能導(dǎo)致塑料制品局部燒焦與碳化。注射模成形模具工作時，排氣通常采取以下四種方式：1、利用配合間隙排氣 2、在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 3、推桿排氣 4、利用鑲件排氣排氣槽位置設(shè)計選擇原則1) 排氣槽要設(shè)計在熔體流程的最終端。 2) 排氣槽要設(shè)置布局在兩股料流的匯合處。 3) 排氣槽要設(shè)置在型腔中容易滯留氣體的部位。 4) 排氣槽要設(shè)置在型腔中不通孔的底部。 5) 盡量將排氣槽設(shè)置在模具的分型面上。