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1、 仪表盖注射模具设计 摘 要 注射模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，是现代生产制造行业的核心，在大多数国家，注射模具设计与制造技术已经成为衡量一个国家生产制造技术先进与否的关键。本设计以目前最先进的三维高端软件Pro/e为核心，实现对仪表外壳的三维造型。通过对仪表外壳的工艺、材料分析，选用适当的注射机，并拟定合理的注射成型工艺方案。在模具设计中，采用一模四腔的布局。并通过对分型面、浇注系统、成型零部件、顶出脱模机构、冷却系统的设计，选用适合的标准模架及标准件，完成对仪表外壳的一套完整的模具设计方案。另外，为得到合格的塑件制品，在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟（CAE）分析
2、，帮助分析潜在的问题，优化模具结构、工艺参数，以便及时修改制件和模具设计。结果表明，同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。关键词：注射模具；三维造型；CAE分析 全套图纸，加153893706ABSTRACTInjection mold is an important tooling for industry products ,it is the core of the modern manufacturing industry and in most countries injection mold desig
3、n and manufacturing technology have become the keywords of measuring its production technology.Based on the present advanced 3D software Pro/E , This paper realized the 3D modeling for the instrument shell, analyzed the process and material of instrumentr shell, choosed the proper injection machine
4、,and roughcast reasonable injection mold design scheme .In the design process ，it used the configuration of four cavity in one plate and architecture of there-plate mould base. And through designing the parting line , running gate system, modeling parts , ejection stripping mechanism , cooling syste
5、m , choosing adaptive standard mould base and standard parts ,it finished the whole mold design scheme for the Micromotor shell。In addition ,for getting the qualitative plastic products, before the molding the CAE analysis was been done ,this assist on analyzing the potential problem , optimizing mo
6、ld structure, technological parameter, so that the mold design could be modified in time. Results proved that CAE technology have great benefits in the field of improving the production efficiency, ensuring the product quality , reducing the cost and the intensity of labor. Keywords: Injection Mold;
7、 3D Modeling; CAE Analysis 目 录摘 要1引 言11 塑件分析21.1 塑件结构分析21.2 塑件材料分析22 拟定模具结构形式42.1 确定型腔数量及排列方式42.2 结构形式的确定43 塑件的相关计算及注塑机的选择73.1 塑件的计算73.2 注塑机的选择73.3 注塑机的校核84 分型面位置的确定95 浇注系统形式和浇口的设计105.1 主流道设计105.2 分流道设计115.3 浇口的设计135.4 浇注系统的平衡145.5 冷料穴的设计155.6 拉料杆的设计156 模架的确定167 成型零件的设计197.1 成型零件钢材选用207.2 成型零件的结构设计2
8、17.3 斜导柱抽芯机构设计238 脱模推出机构的设计288.1脱模推出机构的设计原则288.2制品推出的基本方式289 其它机构的设计299.1排气系统的设计299.2冷却系统的设计3010 开模动作过程3111 模具的试模与修模3111.1 粘着模腔3111.2 粘着模芯3211.3粘着主流道3211.4 成型缺陷3212 滑块加工工艺卡33总 结35致 谢36参考文献37附表一38附表二39 引 言 塑料工业是世界上增长最快的工业之一。自从1990年实现以纯粹化学合成方法生产塑料算起，塑料工业已有90年的历史。1927年聚氯酰胺，聚甲醛，ABS，聚碳酸酯，聚苯醚与氟塑料等工程塑料发展迅速
9、，其速度超过聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯与聚苯乙烯等四种通用塑料，使塑件在工业产品与生活用品方面获得广泛的应用，以塑料代替金属的实例，比比皆是。塑料有着一系列金属所不及的优点，诸如：重量轻，电气绝缘性好，易于造型，生产效率高与成本低廉等；但也有许多自身的缺欠，诸如：抗老化性，耐热性，抗静电性，耐燃性及比机械强度低于金属。但随着高分子合成技术，材料改性技术及成型工艺的进步，愈来愈多的具有优异性能的塑料高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。本设计的仪表盖注射模，介绍了整个注射模的设计过程，实现了理论与实践相结合。不但丰富了自己的知识面，而且增加了专业经验，是大学生活中一笔很大的财富。 1 塑件
10、分析1.1 塑件结构分析 本次设计任务是塑料制品仪表外壳，壁厚平均为2mm,其形状及其基本尺寸如图1-1所示。塑件有着，外观质量要求一般，表面粗糙度要求很低，因而要求成型情况良好。塑料：ABS 生产纲领：大批量 图1-1 产品图1.2 塑件材料分析 本次设计的制件根据实际使用考虑，其材料要求有较高的机械强度及抗拉、抗压性能要求制件表面光泽度好，化学性能稳定。ABS尺寸稳定、吸水率小，具有优良的弹性及耐冲击强度，着色性好。化学性能稳定。有较好的电气绝缘性能。1.2.1成型特点 ABS成型收缩率小，无明显熔点，通常160以上可成型，250树脂开始变色，270以上开始分解（其中丁二烯橡胶成分最容易分
11、解，导致制件抗冲击强度降低）。ABS的熔体流动性与注射温度和注射压力都有关系，其中注射压力稍比注射温度敏感，成型过程中可从注射压力如手，以降低其熔体粘度，提高充模性能。模具温度，注射速度对ABS的电镀性能，外观光泽度有较大的影响，在成型过程中，低注射速度为宜，对外观要求较高的制品模具温度取较高。ABS内应力检验以制品浸入煤油中2分钟不出现裂纹为准或根据浸入冰醋酸溶液中是否发生开裂及其开裂的时间长短进行判断。表1-1 热物理性能密度(g/ cm)1.02105比热容(Jkg-1K-1)12551674导热系数(Wm-1K-110-2)13.831.2线膨胀系数(10-5K-1)5.88.6滞流温
12、度(C)130表1-2 力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率()35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺 口11表1-3 电气性能表面电阻率（）1.21013体积电阻率（m）6.91014击穿电压（KV/mm）介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50852 拟定模具结构形式 根据模具理论和现场工作的的经验，我们知道精度要求高的小型塑件和中大型塑件优先采用一模一腔的结构，对于精度要求不
13、高的小型塑件（没有配合精度要求），形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模具可提供独特的优越条件，使生产效率大为提高。 型腔数量确定之后，便进行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇注口的位置选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到比较完善的设计。2.1 确定型腔数量及排列方式 在本设计中，由于塑件属于小型塑件，而且精度要求不是非常高，生产批量较大，因此本设计采用了一模四腔的结构方式，可以大大提高生产效率，降低生产成本。 考虑到模具成型零件和出模方式的设计，模具的型
14、腔排列方式如下图所示：图2-1排样图2.2 结构形式的确定 本设计的塑件外观质量要求较高，尺寸精度要求一般。因此我设计的模具的思路是采用多型腔单分型面，也就是一模四腔的形式（如图2-1），结构的构思是采用：塑料模具的上.下模由凹.凸模组成，（如图2-2，2-3）；，仪表外壳的内部形状主要是采用小的镶件的形式。根据本塑件的结构和表面的质量要求，模具的分型面开模结构形式（如图2-6）。 在本设计中我主要是利用Pro-e平台的设计方法（如图2-6），来进行分模的模拟和结构的设计。图2-2 凹模块图 图2-3 凸模块图图2-6 pro-e分模图2-7 一模四腔3 塑件的相关计算及注塑机的选择3.1 塑
15、件的计算如果采用传统的计算方法来计算仪表外壳，由于人为的测量误差和计算误差，只能得到大概的计算结果，计算结果不是很科学。所以本设计采用了Pro/e软件进行三维实体设计，其体积、质量等都可准确地自动计算出来，加快了模具的开发时间和减少了设计人员的劳动强度，是模具发展的趋势。表31是该软件自动生成的模型分析报告。 表31 模型分析报告 塑件质量属性体积3质量g塑件在分型面上的投影面积mm2仪表外壳（四件）38.72 (9.684)40.64(10.164) 140003.2 注塑机的选择根据本模具的设计方案，初步选定注射机为浙江塑料机械厂生产的型号为SZ300/160型卧式注塑机。其基本参数请见表
16、32。表3-2 注塑机的主要参数理论注射容积(cm)300螺杆直径(mm)30注射压力(MPa)150注射速率(g/s)145塑化能力(g/s)82螺杆转速(r/min)14180锁模力(kN)1600拉杆内间距(mm)450450移模行程(mm)380模具最大厚度(mm)450模具最小厚度(mm)250锁模形式双曲肘模具定位孔直径(mm)160喷嘴球半径(mm)20喷嘴口孔径(mm)6模板尺寸(mm)3.3 注塑机的校核3.3.1 注射量校核 最大注射量：VmaxV1500.75112.5Error! No bookmark name given. 3 最小注射量：VminVmax0.251
17、500.2537.53 实际注射量：38.723 最小注射量实际注射量560KN 锁模力足够 经过校核计算 该注塑机的工艺参满足数要求4 分型面位置的确定如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：分型面应选在塑件外形最大截面处。便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。有利于保证塑件的精度要求。满足塑件的外观质量要求。便于模具加工制造。对成型面
18、积的影响。对排气效果的影响。对侧向抽芯的影响。应有利于简化模具结构。分型面的选择，应有利于型腔加工和脱模方便根据我所设计的塑件的形状和加工的难易情况，我把分型面选择在仪表外壳边曲面上，这在各方面的原则都比较适合。具体的图形可以如图4-1所示：图4-1 分型面5 浇注系统形式和浇口的设计5.1 主流道设计 5.1.1 流道衬套的设计 主流道尺寸 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸d应与所选注射机喷嘴尺寸相适应，要查阅所选注射机的使用说明书，即d= d1（注射机喷嘴直径）+(0.51)，一些具体参数参看塑模设计教材及设计手册，在现场设计中应选
19、用标准件。主流道衬套的形式 主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等，热处理硬度为5357HRC。主流道衬套和定位圈设计成整体式用于小型模具，中大型模具设计成分体式。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为前者，有托浇口套用于配装定位圈。浇口套的规格有12，16，20等几种。由于注射机的喷嘴半径为20，所以浇口套的半径R=21图5-1流道衬套示意图主流道主要尺寸主流道小端 d d1+（0.51）主流道球面半径 SR
20、喷嘴球面半径+（12）球面配合高度h 35主流道锥角a 26主流道长度L 尽量小于或等于60主流道大端直径D D+2Ltg(/2)主流道大端倒圆角r D/8根据主流道主要尺寸和SZ300/160注射机的相关数据，主流道的设计如图5-2所示 图5-2 流道衬套结构图 因为采用的有托浇口套，所以用定位圈配合固定在模具的定模座板上。定位圈也是标准件，外径为100mm，内径35mm。具体固定形式如图53 图53主流道衬套固定形式图5.2 分流道设计 在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前
21、，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。5.2.1 分流道的形状及尺 为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸： .式1式中D梯形大底边的宽度（mm）W塑件的重量（g）L分流道的长度（mm） 在应用式（式1）时应注意它的适用范围，即塑件厚度在3.2mm以下，重量小于200g，且计算结果在3.29
22、.5mm范围内才合理。 本设计的塑料仪表外壳体积为38.72 cm3，质量40.64g，分流道的长度预计设计成70mm长，且有4个型腔。=4.8939mm 取D=5mm 分流道的截面图如下图所示： 图5-4 图 5-4 流道5.2.2 分流道的表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.60m左右就可以，这样表面稍不光滑，有助于增大塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速度和剪切热。5.2.3 分流道的布置形式 分流道在分型面上的
23、布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如（图55）：图55 流道布置5.3 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。5.3.1 浇口的选用 在本设计中，我采用的是侧浇口，侧浇口是截面形状为矩形的浇口。一般开在分型面上，可按需要合理选择浇口的位置，尤其适用与一模多腔。如图5-5所示，一般取B=1.5mm5.0mm，厚h=0.5
24、mm2mm,（也可取塑件的1/32/3），长L=0.7mm2mm。浇口的形式和尺寸如下：图5-6浇口5.3.2 浇口的位置 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1.尽量缩短流动距离。2.浇口应开设在塑件壁厚最大处。3.必须尽量减少熔接痕。4.应有利于型腔中气体排出。5.考虑分子定向影响。6.避免产生喷射和蠕动。7.浇口处避免弯曲和
25、受冲击载荷。8.注意对外观质量的影响。综合这八点原则，同时结合所测绘塑件的实物所留下的浇口印，可以确定浇口的位置如（图57）所示： 图57浇口位置图我采用是一个仪表盖一个侧浇口的形式,这样可以保证塑料在充模时提高浇口的剪切速率,提高塑件的冲模质量。5.4 浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均匀的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。5.4.1分
26、流道平衡 对于本设计的四个型腔模具，为了达到各型腔同时充满的目的，可通过调整分流道的长度及截面面积，改变熔融塑料在各分流道中的流量，达到浇注平衡的目的。在多型腔非平衡分流道布置时，由于主流道到各型腔的分流道长度不同或各型腔所需填充流量不同，也可采用调整各浇口截面尺寸的方法，使熔融塑料同时充满各型腔。5.5 冷料穴的设计 在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约1025mm的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料
27、进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的11.5倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。本模具中的冷料穴的具体位置和形状如（图58）中所示。 图58 冷料穴5.6 拉料杆的设计 为了保证模具在分型面上分模时能把主流道上的凝料拉出，我在本设计中采用了主流道拉料杆，数量为一个，其结构如图5-9所示： 图5-9 拉料杆6 模架的确定 以上内容确定之后，便根据
28、所定内容设计模架。在生产现场设计中，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。 标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件，顺序分型机构及精密定位用标准组件等。 在设计模具时，应尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可在市场上买到，这对缩短制造周期，降低制造成本时极其有利的，提高公司在市场中的竞争力。 设计模具时，开始就要选定模架。当然选用模架时要考虑到塑件的成型、流道的分布形式以及顶出机构的形式，有抽芯的还要考虑滑块的大小等等因素。 在设计
29、中我考虑到在生产单位一般是选用标准模架而且我又是用pro/E软件设计，所以我运用pro/E外挂软件EMX4.0进行设计，选用标准模架，型号为SA型。其中动模固定板厚（300350）80，定模固定板厚（300350）70，动模座板（350350）厚30mm，定模座板（350350）厚25mm，垫块（35090）厚58mm。图6-2定模固定板图6-3动模固定板图6-4定模座板图6-5垫块 图6-6动模座板7 成型零件的设计 注射模具的成型零件是指构成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型杆等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成型杆用以形成制品的局部细节。成形零件作为高压容器
30、，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。 设计时应首先根据塑料的性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等，然后根据制件尺寸，计算成型零件的工作尺寸，从机加工工艺角度决定型腔各零件的结构和其他细节尺寸，以及机加工工艺要求等。此外由于塑件融体有很高的压力，因此还应该对关键成型零件进行强度和刚度的校核。在工作状态中，成型零件承受高温高压塑件熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需要克服于塑件的粘着力。在上万次、甚至上几十万次的注射周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决
31、定了塑件制品的相对质量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许范围内。成型零件的结构，材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素。7.1 成型零件钢材选用 对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求： 机械加工性能良好。要选用易于切削，且在加工以后能得到高精度零件的钢种。 抛光性能优良。注射模成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra0.05m。要求钢材硬度在HRC3540为宜。过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点。 耐磨性和抗疲劳性能好。注射模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变应力作用。
32、一般的高碳合金钢可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不以采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。 具有耐腐蚀性。对有些塑料品种，如聚氯乙稀和阻燃性的塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。 根据塑件表面质量比较高决定模具表面质量更高这一事实，再依照上述标准，故在设计成型零件(凹模)中选用国产718。国产718（3CrNiMnMo）的供货硬度为HRC3034，易于切削加工。淬硬温度为840870，400回火硬度可达HRC4045，耐磨性好且处理过程变形小。由于材质纯净，可作镜面抛光，还有较好的电加工及抗锈蚀性能。7.2 成型
33、零件的结构设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、凸模、型芯、镶块、成型杆等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 从塑件的实物和零件图可知
34、塑件的表面有比较多的自由曲面,凹模的配作提出了比较高的要求。用传统的设计方法设计凹模，有以下几个缺点：1、自由曲面的设计比较困难；2、凹模上曲面的尺寸不容易表达清楚；3计算量大，设计效率偏低。在本次设计中采用了proewildfire4.0对成型零件进行设计，并且采用软件中的先进的分析检测功能对所设计的模具进行检测，确保了它的合理性。从而克服以上的缺点。7.2.1矩形型腔结构尺寸计算 距形型腔是指模具型腔横截面呈距形的结构。按结构可分为组合式和整体式两类。(1) 整体式矩形型腔结构及受力状况 型腔侧壁厚度的计算，按刚度条件，型腔侧壁厚度计算式为： =7.6mm .式2式中 型腔侧壁厚度（mm）
35、 模腔压力（MPa） 系数 查表得0.930 E钢的弹性模量，取2.1Mpa h凹模型腔的深度（mm） 型腔允许变形量（mm）按强度条件，型腔侧壁厚度计算式为：S=7.0mm .式3 s型腔侧壁厚度（mm） 系数 查表得2.105 模腔压力（MPa） h凹模型腔的深度（mm） 材料许用应力（MPa）在具体设计中考虑到模仁整体尺寸，所以取模仁长宽为205mm165，通过 Pro/E计算最小壁厚为25，满足要求。(2) 底板厚度的计算 模具排样为一模四腔而且对称分布所以最大变形发生在板的中心。 按刚度条件，型腔底板厚度为： .式4按刚度条件本设计中的t=7.961mm按强度条件，最大应力也发生在板
36、中心，底板厚度为： 按强度条件本设计中的hs=7.154mm 在具体设计中考虑到模仁整体尺寸，所以取模仁深度为74，通过 Pro/E计算最小壁厚为25，满足要求。塑件收缩率S=（Smax+Smin）/2=0.5% 制造公差取 凸模径向尺寸计算： .式5 mm mm凹模径向尺寸： .式6 mm =50.25mm mm 另一类尺寸是没有标注公差的，它是塑件上次要的、要求比较低的尺寸，在实际 生产过程中，为了简化计算，这一类尺寸在计算时往往只另上它的收缩量，公差则按模具的经济制造精度取得。塑件上无公差要求的成型零件工作尺寸计算（见附表1） 各成型零件的设计尺寸请参考其零件图。7.3 斜导柱抽芯机构设
37、计7.3.1工作原理 斜导柱抽芯机构由与模具开模方向成一定角度的斜导柱和滑块组成，并有保证抽芯动作稳妥可靠的滑块定位装置和锁紧装置。(1)抽拔力 抽拔力F可用下式计算： =502.4N .式7 式中：塑件对型芯产生的单位正压力（包紧力），一般P=812MPa;薄件取小值，厚件取大值；此处我选10MPa A塑件包围型心的侧面积 因塑件收缩对型芯产生的正压力 =69.386 .式8 f摩擦系数;一般取f=0.151.0 脱模力（N） a脱模斜率40 =75.239N .式9 =144.625N 斜导柱受弯曲力计算： =168.53N .式10式中：斜导柱倾斜角 N斜导柱所受弯曲力，N； 摩擦角，t
38、an=f f摩擦因数，一般取f=0.5； Q抽拔阻力（N）；(2)轴芯距 将型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，型芯或滑块所移动的距离称为抽芯距。一般来说，抽芯距等于侧孔深度加2mm3mm的安全距离。 其计算公式为： S=h+(23) S=5mm 式中：H斜导柱完成抽芯距所需开模行程，mm； 斜导柱倾斜角 S抽芯距，mm；(3)斜导柱倾斜角 倾斜角的大小关系到斜导柱所承受的弯曲力和实际达到的抽拔力，也关系到斜导柱的工作长度、抽芯距和开模行程。为保证一定的抽拔力及斜导柱的强度，取小于25，一般1215内选取。在设计中我取15(4)斜导柱直径 根据材料力学可以推导出斜导柱直径计算公式： =5.
39、01mm .式11 在设计中取d=12mm.式中： N斜导柱所受弯曲力N 斜导柱的有效工作长度m； 斜导柱直径m 弯曲许用应力，对于碳钢可取258。7.3.2斜导柱的长度计算 斜导柱的有效工作长度L与抽芯距S、斜导柱倾斜角及滑块与分型面倾角有关。通常为零。所以，。 斜导柱总长度还与导柱直径、固定板厚度有关，如图（图7-3）所示。 .式12 =90mm图7-3斜导柱的长度 通常，斜导柱的有关参数计算主要是掌握倾斜角与抽芯距及斜导柱长度、开模行程的关系计算。其他诸如抽拔力、斜导柱直径等一般凭经验确定。7.3.3 斜导柱抽芯机构的结构设计 (1)斜导柱 斜导柱的形状如图（图7-4）所示。斜导柱的材料用45钢，淬火后硬度为35HRC，或采用T8,T10等，淬火55HRC以上。斜导柱与固定板之间用H7/m6配合。由于斜导柱主要起驱动滑块作用，滑块的平稳性由导滑槽与滑块间的配合精度保证，因此，滑块与斜导柱间可采用较松的间隙配合H11/h11或留0.5mm1mm的间隙。图7-4斜导柱 (2)滑块 滑块分整体式和组合式两种。组合式是将侧抽芯安装在滑块上，这样可以省材料，且加工方便。图（图7-5）所示为这里设计的滑块结构。图7-5滑块(3)滑块的导滑形式 滑块的导滑形式如图（图7-6）所示，导滑部分
