《模具设计》PPT课件.ppt

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1、第二章第二章 模具设计模具设计深圳大学机电与控制工程学院2.1 成型零件成型零件 直接与塑料接触构成塑件形状的零件称为成型零件，其中构成塑件外形的成型零件称为型腔，构成塑件内部形状的成型零件称为型芯。由于型腔、型芯零件直接与高温、高压的塑料接触，并且顶出时反复与塑件摩擦，因此，要求它们具有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及足够低的表面糙糙度。结构设计结构设计1 1、型腔结构设计、型腔结构设计 1)1)整体式型腔。如图整体式型腔。如图2-12-1所示。通常，对于所示。通常，对于成型成型1 1万次以下塑件的模具或塑件精度要求低、万次以下塑件的模具或塑件精度要求低、形状简单的模具可采用整体

2、式结构。形状简单的模具可采用整体式结构。图2-1 整体式型腔2)2)整体嵌入式型腔整体嵌入式型腔 用略大于塑件外形（需要保证足够强度的壁厚）用略大于塑件外形（需要保证足够强度的壁厚）的优质材料（高碳钢或合金工具钢）制成型腔零件，的优质材料（高碳钢或合金工具钢）制成型腔零件，再将其嵌入模板中固定。如图再将其嵌入模板中固定。如图2-22-2所示。其优点是所示。其优点是既保证了型腔零件使用寿命，又节省了价格昂贵的既保证了型腔零件使用寿命，又节省了价格昂贵的材料。并且型腔零件损坏后，维修、更换方便。材料。并且型腔零件损坏后，维修、更换方便。图2-2 整体嵌入式型腔3 3）镶拼式型腔）镶拼式型腔 对于形

3、状复杂或某些局部易损坏的型腔，将其中对于形状复杂或某些局部易损坏的型腔，将其中难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型难以加工或易损坏的部分设计成镶件形式，嵌入型腔基体上，如图腔基体上，如图2-32-3所示。所示。对于大型的复杂型腔，可以采用将型腔四壁单对于大型的复杂型腔，可以采用将型腔四壁单独加工后镶入模套中，然后再和底板组合、如图独加工后镶入模套中，然后再和底板组合、如图2-42-4所示。所示。图2-3 局部镶拼式型腔图2-4 四壁拼合式型腔图2-4 四壁拼合式型腔4)螺纹型环 螺纹型环是用来成型塑件外螺纹的一类活动镶件、成型后随塑件一起顶出，在模外卸下。如图2-5所示为整体式螺纹型环

4、，配合长度5mm8mm，为了便于安装，其余部分制成3 5斜度，下端加工出四侧平面，便于用工具将其从塑件上拧下来。图2-5 螺纹型环2 2、型芯结构设计、型芯结构设计 整体式凸模浪费材料太大且切削加工量大，在整体式凸模浪费材料太大且切削加工量大，在当今的模具结构中几乎没有这种结构，主要是整体当今的模具结构中几乎没有这种结构，主要是整体嵌入式凸模和镶拼组合式凸模。如图嵌入式凸模和镶拼组合式凸模。如图2-62-6，2-72-7所示。所示。图2-6 型芯的结构形式图2-7 镶拼式组合型芯2.1.2 尺寸设计尺寸设计 成型零件的工作尺寸是指型腔和型芯中直接与塑件接触部分的尺寸，成型零件的工作尺寸是指型腔

5、和型芯中直接与塑件接触部分的尺寸，它的精度直接影响塑件的精度。它的精度直接影响塑件的精度。1 1、影响工作尺寸的因素、影响工作尺寸的因素 1)1)塑件收缩率的影响塑件收缩率的影响 由于塑料热胀冷缩的原因，成型冷却后的塑件尺寸小于模具型腔的由于塑料热胀冷缩的原因，成型冷却后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。尺寸。2)2)制造公差制造公差 它直接影响塑件的尺寸公差。通常型腔和型芯的制造公差取塑件公它直接影响塑件的尺寸公差。通常型腔和型芯的制造公差取塑件公差的差的1/31/61/31/6，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa值为值为0.80.40.80.4。3)3)使用过程中的磨损量使用过程中的磨损量 生产过

6、程中的磨损以及修复会使得型芯尺寸变小，型腔尺寸变大。生产过程中的磨损以及修复会使得型芯尺寸变小，型腔尺寸变大。因此，成型大型塑件时，收缩率对塑件的尺寸影响较大；而成型小型塑因此，成型大型塑件时，收缩率对塑件的尺寸影响较大；而成型小型塑件时，制造公差与磨损量对塑件的尺寸影响较大。常用塑件的收缩率通件时，制造公差与磨损量对塑件的尺寸影响较大。常用塑件的收缩率通常在百分之几到千分之几之间。具体塑料的收缩率查找有关手册或供应常在百分之几到千分之几之间。具体塑料的收缩率查找有关手册或供应商塑料产品说明书。商塑料产品说明书。2 2、工作尺寸的计算、工作尺寸的计算 通常，型腔、型芯的工作尺寸根据塑料的收缩通

7、常，型腔、型芯的工作尺寸根据塑料的收缩率，型腔、型芯零件的制造公差以及磨损量三个率，型腔、型芯零件的制造公差以及磨损量三个因素确定。因素确定。目前，模具企业几乎全部采用三维目前，模具企业几乎全部采用三维CAD/CAMCAD/CAM软件完成模具设计工作，上述计算方法往往不太软件完成模具设计工作，上述计算方法往往不太方便，故企业一般使用简化的模具成型尺寸计算方便，故企业一般使用简化的模具成型尺寸计算方法。以下是常用的一种：方法。以下是常用的一种：当上、下公差均为正值或负值是不常用公差，很容易当上、下公差均为正值或负值是不常用公差，很容易导致出错，故设计时需要进行修正后再计算工作尺寸与公导致出错，故

8、设计时需要进行修正后再计算工作尺寸与公差，例如差，例如 这一原则很重要，修改塑件产品图时，必须根据图纸尺寸公差要求，修改为中间尺寸。尺寸及公差的几种情况如表2-2所示。表2-2 尺寸及公差的几种情况 2.2 侧抽芯机构侧抽芯机构 塑件的侧面常带有孔或凹槽，如图塑件的侧面常带有孔或凹槽，如图2-92-9所示。所示。在这种情况下，必须采用侧向成型芯才能满足塑在这种情况下，必须采用侧向成型芯才能满足塑件成型上的要求。但是，这种成型芯必须制成活件成型上的要求。但是，这种成型芯必须制成活动件，能在塑件脱模前将其抽出。完成这种活动动件，能在塑件脱模前将其抽出。完成这种活动成型芯的抽出和复位机构叫抽芯机构。

9、成型芯的抽出和复位机构叫抽芯机构。图2-9 有侧孔和侧凹的塑件抽芯机构分类抽芯机构分类 抽芯机构一般分为以下几种类型：抽芯机构一般分为以下几种类型：1 1、手动抽芯、手动抽芯 是指在开模前用手工或手工工具抽出侧向型芯。是指在开模前用手工或手工工具抽出侧向型芯。结构简单，但生产率低，劳动强度大。如图结构简单，但生产率低，劳动强度大。如图2-102-10所示。所示。图2-10 丝杆手动侧抽芯机构2 2、液压或气动抽芯、液压或气动抽芯 以压力油或压缩空气作为动力，在模具上配置专以压力油或压缩空气作为动力，在模具上配置专门的液压缸或气缸，通过活塞的往复运动来实现抽芯。门的液压缸或气缸，通过活塞的往复运

10、动来实现抽芯。此种结构抽拔力大，但费用较高。如图此种结构抽拔力大，但费用较高。如图2-112-11、图、图2-122-12、图图2-132-13所示。所示。图2-11 定模部分的液压（气动）侧抽芯机构 图2-12 动模部分液压（气动）侧抽芯机构图2-13 液压抽长芯机构1-定模板；2-长型芯；3-动模板3、机动抽芯 利用注射机的开模力，通过传动零件，将活动型芯抽出，如斜导柱抽芯，齿轮、齿条抽芯机构等。这类抽芯机构厂泛应用于生产中。4 4、弹簧驱动侧抽芯机构、弹簧驱动侧抽芯机构 当塑件的侧凹较浅，所需抽拔力不大时，可采当塑件的侧凹较浅，所需抽拔力不大时，可采用弹簧或硬橡皮实现抽芯动作。如图用弹簧

11、或硬橡皮实现抽芯动作。如图2-142-14、图、图2-152-15、图图2-162-16所示。所示。(a)合模状态；(b)开模侧抽芯 (a)合模状态；(b)开模侧抽芯图2-14 硬橡皮抽芯 图2-15 弹簧抽芯图2-16 定模弹簧抽芯(a)合模状态；(b)开模侧抽芯2.2.2 斜导拄抽芯机构的设计斜导拄抽芯机构的设计1 1、设计原则、设计原则 斜导柱抽芯机构由与模具开模方向成一定角度的斜导柱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。典型实例如图锁紧装置。典型实例如图2-172

12、-17所示。设计时应考虑以下几个所示。设计时应考虑以下几个问题：问题：1)1)型芯尽可能设置在与分型面相垂直的动或定模内、利用型芯尽可能设置在与分型面相垂直的动或定模内、利用开模或推出动作抽出侧型芯；开模或推出动作抽出侧型芯；图2-17 斜导柱抽芯机构1-楔紧块；2-定模板；3-斜导柱；4-销；5-侧型芯；6-推管；7-动模板；8-滑块；9-限位挡块；10-弹簧；11-螺钉 2)尽可能采用斜导柱在定模，滑块在动模的抽芯机构；3)锁紧楔的楔角应大于斜导柱倾角a，通常大于2 3，否则，斜导柱无法带动滑块；4)滑块完成抽芯动作后，留在滑槽内的滑块长度不应小于滑块全长的2/3；5)应尽可能不使顶杆和活

13、动型芯在分型面上的投影重合，防止滑块和顶出机构复位时的互相干涉；6)滑块设在定模上的情况下，为保证塑件留在动模上，开模前必须先抽出侧向型芯，因此，采用定距拉紧装置。2 2、抽拔力、抽拔力 塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，而塑件在模具中冷却定型时，由于体积收缩，而将侧向活动型芯包紧，塑件在脱模时，必须克服这将侧向活动型芯包紧，塑件在脱模时，必须克服这一包紧力及抽芯机构所产生的摩擦力才能抽出活动一包紧力及抽芯机构所产生的摩擦力才能抽出活动型芯。型芯。抽拔力可用下式计算：抽拔力可用下式计算：3、抽芯距 将活动型芯从成型位量抽至不妨碍塑件脱模的位置，活动型芯或滑块所移动的距离称为抽芯距。一般来说

14、，抽芯距等于侧孔深度加2mm 3mm的安全距离。其计算公式为:5、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：4、斜导柱倾斜角a 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拨力，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a小于25，一般在1225范围内选取。6、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a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，斜导柱总长度还与导柱直径、固定板厚度有关，如图如图2-182-18所示。所示。通常，斜导柱的有关参数计算主要是掌握倾斜通常，斜导柱

15、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。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其他诸如抽拔力、斜导柱直径等一般凭经验确定 图2-18 斜导柱的长度7 7、结构设计、结构设计 1)1)斜导柱斜导柱 斜导柱的形状如图斜导柱的形状如图2-192-19所示。斜导柱的材料多所示。斜导柱的材料多用用4545钢，淬火后硬度为钢，淬火后硬度为35HRC35HRC，或采用，或采用T8T8，T10T10等，等，淬火淬火55HRC55HRC以上。斜导柱与固定板之间用以上。斜导柱与固定板之间用H7/m6H7/m6配配合。由于斜导柱主要起驱

16、动滑块作用，滑块的平稳合。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，滑块性由导滑槽与滑块间的配合精度保证，因此，滑块与斜导助间可采用较松的间隙配合与斜导助间可采用较松的间隙配合H11/h11H11/h11或留或留0.5mm 1mm0.5mm 1mm的间隙。的间隙。图2-19 斜导柱的形式 2)2)滑块滑块 滑块分整体式和组合式两种。组合式是将型芯滑块分整体式和组合式两种。组合式是将型芯安装在滑块上，这样可以节省钢材，且加工方便。安装在滑块上，这样可以节省钢材，且加工方便。图图2-202-20所示各种与型芯组合的滑块结构。所示各种与型芯组合的滑块结构。图2-

17、20 型芯与滑块的固定形式3)3)导滑形式导滑形式 各种机构如图各种机构如图2-212-21所示，其中图所示，其中图c c）和图）和图e e）两）两种形式最常用。导滑部分通常采用种形式最常用。导滑部分通常采用H8/g7H8/g7配合。导配合。导滑槽与滑块还要保持一定的配合长度。滑块的滑动滑槽与滑块还要保持一定的配合长度。滑块的滑动配合长度通常要大于滑块的宽度的配合长度通常要大于滑块的宽度的1.51.5倍，滑块完成倍，滑块完成抽拔动作后，保留在导滑槽内的长度不应小于导滑抽拔动作后，保留在导滑槽内的长度不应小于导滑配合长度的配合长度的2/32/3。图2-21 滑块的导滑形式 4)4)定位装置定位装

18、置 滑块的定位装置用于保证开模后滑块停留在刚滑块的定位装置用于保证开模后滑块停留在刚刚脱离斜导柱的位置上，使合模时斜导柱能推确地刚脱离斜导柱的位置上，使合模时斜导柱能推确地进入滑块上的斜导孔内，不致损坏模具。各种结构进入滑块上的斜导孔内，不致损坏模具。各种结构如图如图2-222-22所示。所示。图2-22 滑块的定位形式5)5)锁紧楔锁紧楔 在塑料注射过程中，活动型芯在抽芯方向会受在塑料注射过程中，活动型芯在抽芯方向会受到塑料较大的推力作用，必须设计锁紧楔，使滑块到塑料较大的推力作用，必须设计锁紧楔，使滑块不致产生移动。其结构如图不致产生移动。其结构如图2-232-23所示。锁紧楔的楔所示。锁

19、紧楔的楔角角a a1 1应大于斜导柱倾斜角应大于斜导柱倾斜角a a，当模具一开模，锁紧楔，当模具一开模，锁紧楔就能让开。一般就能让开。一般a a1 1a a+(23)+(23)，当滑块倾斜，当滑块倾斜 角度角度时，如图时，如图2-242-24所示，所示，a a1 1可以不考虑角度的影响。可以不考虑角度的影响。图2-23 锁紧楔的形式图2-24 锁紧楔的角度 6)6)抽芯时的干涉现象抽芯时的干涉现象 斜导柱在定模、滑块在动模的该结构形式设计时应注意，斜导柱在定模、滑块在动模的该结构形式设计时应注意，滑块与推杆在合模复位过程中不能发生滑块与推杆在合模复位过程中不能发生“干涉干涉”现象，所谓现象，所

20、谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动型芯与推干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动型芯与推杆相碰撞，造成活动型芯或推杆损坏，如图杆相碰撞，造成活动型芯或推杆损坏，如图2-252-25所示。为了所示。为了避免上述干涉现象发生，在塑件结构允许的情况下，尽量避避免上述干涉现象发生，在塑件结构允许的情况下，尽量避免将推杆设计在活动型芯的水平投影面相重合处，否则，必免将推杆设计在活动型芯的水平投影面相重合处，否则，必须满足条件，如图须满足条件，如图2-262-26所示，才能避免干涉现象。所示，才能避免干涉现象。图2-25 干涉现象(a)在侧型芯投影面下设有推杆 (b)即将发生干涉现象1-

21、斜导柱；2-侧抽芯；3-推杆图2-26 不发生干涉的条件(a)开模推出过程；(b)合模过程不发生干涉的临界条件；(c)合模复位完毕状态1-复位杆；2-动模板；3-推杆；4-侧型芯滑块；5-斜导柱；6-定模板；7-楔紧块2.2.3 斜推杆侧向抽芯机构设计斜推杆侧向抽芯机构设计 当塑件的侧凹较浅，所需的抽芯距不大，但侧当塑件的侧凹较浅，所需的抽芯距不大，但侧凹的成型面积较大，因而需较大的抽芯力时，可采凹的成型面积较大，因而需较大的抽芯力时，可采用斜推杆机构进行侧向分型与抽芯。其特点是利用用斜推杆机构进行侧向分型与抽芯。其特点是利用推出机构的推力驱动斜推杆斜向运动，在塑件被推推出机构的推力驱动斜推杆

22、斜向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜顶杆完成侧向分型与抽芯动作。出脱模的同时由斜顶杆完成侧向分型与抽芯动作。如图如图2-272-27所示，其设计要点如下：所示，其设计要点如下：图2-27 斜推杆设计要点 1 1）内侧抽芯斜滑块的顶端面应低于型芯端面）内侧抽芯斜滑块的顶端面应低于型芯端面 ，这是因为，这是因为在顶出的过程中斜推杆机构有向内侧移动的抽芯动作。为了在顶出的过程中斜推杆机构有向内侧移动的抽芯动作。为了防止塑件底部对抽芯的径向阻碍，必须使塑件底部高于该机防止塑件底部对抽芯的径向阻碍，必须使塑件底部高于该机构顶面，同时，在机构边缘的径向移动范围构顶面，同时，在机构边缘的径向移动范围S S的

23、对面应有大的对面应有大于于S S的距离的距离S S1 1才可以有台肩等障碍物，即才可以有台肩等障碍物，即S S1 1SS，以免阻碍抽，以免阻碍抽芯移动。芯移动。2 2）机构杆部的倾斜角）机构杆部的倾斜角 应在应在525525间选取，而机构抽芯部间选取，而机构抽芯部分的导向角分的导向角 应小于或等于机构杆部的倾斜角应小于或等于机构杆部的倾斜角，即，即。这。这也是为了防止斜推杆机构在顶出过程中与型芯的斜面发生干也是为了防止斜推杆机构在顶出过程中与型芯的斜面发生干涉现象。涉现象。3 3）为了使机构兼有复位功能，其复位的台肩长度在可能条）为了使机构兼有复位功能，其复位的台肩长度在可能条件下取得大一些，

24、斜滑块的四角应做成便于铣加工的圆弧角，件下取得大一些，斜滑块的四角应做成便于铣加工的圆弧角，使机构在复位时平稳、可靠，也加大了空间便于加工。使机构在复位时平稳、可靠，也加大了空间便于加工。4 4）当斜推杆与推板固定板有滑动摩擦时，为增加其耐磨性，）当斜推杆与推板固定板有滑动摩擦时，为增加其耐磨性，应将其斜杆头部和顶板的镶件做淬硬处理。应将其斜杆头部和顶板的镶件做淬硬处理。2.3 导向与定位机构设计导向与定位机构设计1 1、导柱与导套、导柱与导套 导柱与导套对定模与动模及有关模板（流道板、脱模导柱与导套对定模与动模及有关模板（流道板、脱模板等）起到导向定位作用，在模具组装时也兼起保护型芯板等）起

25、到导向定位作用，在模具组装时也兼起保护型芯的作用。的作用。通常在模具的动模部分设置导柱，而在定模的相对位通常在模具的动模部分设置导柱，而在定模的相对位置设置导套；有时根据模具的结构（如定模部分流道板时）置设置导套；有时根据模具的结构（如定模部分流道板时），而将导柱、导套反装。，而将导柱、导套反装。注塑模通常设置四组导柱与导套，分布在模板的四个注塑模通常设置四组导柱与导套，分布在模板的四个角落边缘部位，导柱中心到模板边缘的距离占一般取导柱角落边缘部位，导柱中心到模板边缘的距离占一般取导柱固定端的直径的固定端的直径的1 1至至1.51.5倍。倍。小型模具或塑件产量少的模具多采用带头导柱，大、小型模

26、具或塑件产量少的模具多采用带头导柱，大、中型注塑模或数量产量大的模具多采用有肩导柱。根据使中型注塑模或数量产量大的模具多采用有肩导柱。根据使用情况可在导柱上开设储油槽，以减小摩擦；一些大型模用情况可在导柱上开设储油槽，以减小摩擦；一些大型模具也有采用螺旋形储油槽的。具也有采用螺旋形储油槽的。直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具；I I型带头导型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中；II II型带头导套主要用于推出机构的导向中。为有利于减小摩擦，型带头导套主要用于推出机构的导向中。为有利

27、于减小摩擦，在导套上也可开设储油槽，或采用自润滑型导套（在钢质导在导套上也可开设储油槽，或采用自润滑型导套（在钢质导套的环形槽内设套的环形槽内设 MoS2 MoS2、在高强黄铜导套的侧壁孔内设固体、在高强黄铜导套的侧壁孔内设固体石墨）。石墨）。为了确保合模后分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处为了确保合模后分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽：一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，应设置承屑槽：一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角，如图如图2-282-28所示。所示。导柱工作部分的长度应比型芯端面高出导柱工作部分的长度应比型芯端面高出6-8mm 6-8mm，如图，如图2-2-2

28、929所示。所示。图2-28 导套承屑槽 图2-29 导柱的伸出长度 导柱工作部分的表面粗糙度取导柱工作部分的表面粗糙度取 Ra0.4 Ra0.4（精密级可（精密级可取取 Ra0.2),Ra0.2),固定部分取固定部分取Ra0.8Ra0.8；导套内外圆柱面的；导套内外圆柱面的表面粗糙度可取表面粗糙度可取Ra0.8Ra0.8或或Ra1.6Ra1.6（精密级导套的内柱（精密级导套的内柱面可取面可取Ra0.2Ra0.2）。）。导套与导柱采用间隙配合，配合精度多为导套与导柱采用间隙配合，配合精度多为H7/f7H7/f7（高精度时可采用（高精度时可采用G6/h5G6/h5或或H6/h5H6/h5，低精度

29、时，低精度时可采用可采用H8/f8H8/f8或或H9/f9)H9/f9)，滑配长度常取配合直径的，滑配长度常取配合直径的1.51.5至至2 2倍，其余部分扩孔以减小摩擦。导柱、导套倍，其余部分扩孔以减小摩擦。导柱、导套与模板之间通常采用过渡配合，配合精度为与模板之间通常采用过渡配合，配合精度为H7/k6H7/k6或或H7/m6H7/m6。另外，为防止直导套脱落，可在直导套。另外，为防止直导套脱落，可在直导套侧面开设防脱槽，用内六角螺塞侧向拧入。侧面开设防脱槽，用内六角螺塞侧向拧入。对于生产批量小，精度要求不高的模具，导柱对于生产批量小，精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的导向孔配合。通

30、常应做成通可直接与模板上加工的导向孔配合。通常应做成通孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在孔；如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度端磨出排气槽；导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。扩径以缩短滑配面。2、锥面定位机构 图2-30所示结构是模板间圆锥面精定位形式，其主要应用于大型、深腔、薄壁塑件的模具中；为了防止锥面咬合，提高模具的寿命，应对锥面配合部分进行

31、表面淬火，或镶嵌上淬火镶件。图2-30 锥面定位机构 图2-31是注塑模精定位中常采用的圆锥精定位组件，安装在模腔四周，图2-31a)、b)为标准圆锥定位套，而图2-31c)所示结构可由分型面侧进行安装与拆卸，易于维修与保养，当定模板较厚时常采用。通常将圆锥定位销安装在模具动模部分。a)b)c)图 2-31 圆锥定位件的应用示例 1、6-螺钉；2、9-圆锥精定位套；3-定模板；4-圆锥精定位销；5-动模板；7、8-垫圈；3、斜面精定位机构 斜面精定位在注塑模上的应用如图2-32、2-33和2-34所示。有的直接在模板上开设出精定位斜面，有的采用斜面精定位镶块；为了提高寿命与便于调整，有时在精定

32、位斜面上镶嵌上耐磨淬火镶块。图2-32 单斜面镶块精定位 图2-33 双斜面镶块精定位 图2-34 耐磨板斜面定位1-定模；2-定位斜楔；3-动模 1-定模；2-双斜面侧楔；3-动模 1-斜楔；2-耐磨板2.4 顶出机构设计顶出机构设计 注射成型每一循环中，塑件必须从模具的型腔、型芯中脱出，完成脱出塑件的装置称为顶出机构，也称脱模机构。设计原则设计原则 顶出机构设计时须遵循以下原则：顶出机构设计时须遵循以下原则：1 1）因为塑料收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作）因为塑料收缩时抱紧凸模，所以顶出力的作用点应尽量靠近凸模。用点应尽量靠近凸模。2 2）顶出力应作用在塑件刚性和强度最大的部位，）顶出力应

33、作用在塑件刚性和强度最大的部位，如加强肋、凸缘、厚壁等处，作用面积也尽可能如加强肋、凸缘、厚壁等处，作用面积也尽可能大一些，以防止塑件变形和损坏。大一些，以防止塑件变形和损坏。3 3）为保证良好的塑件外观，顶出位置应尽量设）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。在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。4 4）若顶出部位需设在塑件使用或装配的基面上）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接触处凹进塑件0.1mm0.1mm；否则塑件会出现凸起，；否则塑件会出现凸起，

34、影响基面的平整。影响基面的平整。2.4.2 简单顶出机构简单顶出机构 在动模一边侧施加一次顶出力，就可实现塑件脱模的机构称为简单顶出机构。通常包括顶杆顶出机构、顶管顶出机构、顶板顶出机构、顶块顶出机构等。1)1)顶杆顶出机构顶杆顶出机构 这是最常用的一种顶出机构，如图这是最常用的一种顶出机构，如图2-352-35所示。普通顶杆所示。普通顶杆的形式见图的形式见图2-362-36所示。这些顶杆一般只起顶出作用。有时根所示。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将顶杆据塑件的需要，顶杆还可以参加塑件的成型这时可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

35、做成与塑件某一部分相同形状或作为型芯。顶杆多用T8AT8A或或T10AT10A材料头部淬火硬度达材料头部淬火硬度达50HRC50HRC以上，表面粗糙度取以上，表面粗糙度取RaRa值小于值小于0.80.8umum，和顶杆孔呈，和顶杆孔呈H8H8f8f8配合。顶杆是模具标准件，配合。顶杆是模具标准件，在很多城市的模具标准件商场里有各种直径、长度、断面形在很多城市的模具标准件商场里有各种直径、长度、断面形状的顶杆出售。状的顶杆出售。图2-35 顶杆顶出机构 图2-36 常用顶杆的形式1-动模板；2-顶板；3-顶杆；4-回程杆；5-动模型板；6-固定板 顶杆顶出塑件后，必须回到顶出前的初始位置，才能进

36、顶杆顶出塑件后，必须回到顶出前的初始位置，才能进行下一循环的工作。因此，还必须设计复位杆来实现这一动行下一循环的工作。因此，还必须设计复位杆来实现这一动作。目前常见的回程形式有三种：作。目前常见的回程形式有三种：复位杆回程，如图复位杆回程，如图2-372-37所示。复位杆端面与分型面平齐，所示。复位杆端面与分型面平齐，合模时，定模板合模时，定模板4 4推动复位杆推动复位杆5 5，通过顶杆固定板，通过顶杆固定板7 7、顶板、顶板8 8使使顶杆顶杆6 6恢复到顶出前的位置。复位杆必须装在固定顶杆的同恢复到顶出前的位置。复位杆必须装在固定顶杆的同一固定板上。一固定板上。图2-37 复位杆的作用 1-

37、动模底板；2-支脚；3-动模板；4-定模板；5-复位杆；6-顶杆；7-顶杆固定板；8-顶板；9-浇口套 顶杆兼回程杆回程，如图2-38所示。图2-38 顶杆兼作回程杆1-顶杆；2-动模；3-顶杆兼作回程杆 弹簧回程，如图2-39所示。图2-39 弹簧回程 有时，顶出机构中的顶杆较多、顶杆较细，或顶出力不均衡，顶出后顶杆可能发生偏斜，造成顶杆弯曲或折断，此时，应考虑设计顶出机构的导向装置。常见的顶出机构导向装置如图2-40所示。图2-40 顶出机构的导向装置2)2)顶管顶出机构顶管顶出机构 适用于薄壁圆筒形塑件或局部为圆筒形的塑件适用于薄壁圆筒形塑件或局部为圆筒形的塑件顶出，如图顶出，如图2-4

38、12-41所示。其顶出的运动方式与顶杆顶所示。其顶出的运动方式与顶杆顶出塑件基本相同，只是顶管的中间有一固定型芯，出塑件基本相同，只是顶管的中间有一固定型芯，所以要求顶管的固定形式必须与型芯的固定方法相所以要求顶管的固定形式必须与型芯的固定方法相适应。适应。图2-41 顶管顶出机构 为了缩短顶管与型芯配合长度以减少摩擦，可为了缩短顶管与型芯配合长度以减少摩擦，可将顶管配合孔的后半段直径减小。为了保护型腔和将顶管配合孔的后半段直径减小。为了保护型腔和型芯表面不被擦伤，顶管外径要略小于塑件的外径，型芯表面不被擦伤，顶管外径要略小于塑件的外径，而顶管内径则应略大于塑件相应孔的内径，如图而顶管内径则应

39、略大于塑件相应孔的内径，如图2-2-4242所示，图中所示，图中H H为顶出距离。为顶出距离。顶管与型芯间一般采用顶管与型芯间一般采用H7/e7H7/e7配合，顶管与模板配合，顶管与模板之间一般采取之间一般采取H7/f7H7/f7配合。配合。图2-42 顶管的形状3 3）顶板顶出机构）顶板顶出机构 如图如图2-432-43所示推板顶出机构，在凸模根部所示推板顶出机构，在凸模根部安装了一块与之密切配合的推板。顶出时，推板安装了一块与之密切配合的推板。顶出时，推板沿凸模周边移动，将塑件推离凸模。这种机构主沿凸模周边移动，将塑件推离凸模。这种机构主要用于大筒形塑件、薄壁容器及各型罩壳形塑件要用于大筒

40、形塑件、薄壁容器及各型罩壳形塑件的顶出。推板顶出的特点是顶出均匀、力量大、的顶出。推板顶出的特点是顶出均匀、力量大、运动平稳，塑件不易变形，表面无顶痕、结构简运动平稳，塑件不易变形，表面无顶痕、结构简单。不需设置复拉杆。单。不需设置复拉杆。为防止椎板刮伤凸模，推板内孔应比凸模为防止椎板刮伤凸模，推板内孔应比凸模成型部分大成型部分大0.20mm0.25mm0.20mm0.25mm，另外，将凸模和，另外，将凸模和推板的配合面做成锥面，以防止因推板偏心而出推板的配合面做成锥面，以防止因推板偏心而出现飞边，其单边斜度以现飞边，其单边斜度以1010左右为宜。左右为宜。如图如图2-432-43所示为推板顶

41、出机构的各种形式。所示为推板顶出机构的各种形式。如图如图2-432-43（b b）、（）、（c c）中推板由定距螺钉拉住，）中推板由定距螺钉拉住，以防脱落。图以防脱落。图2-432-43（e e）的形式适用于大型深腔容）的形式适用于大型深腔容器类塑件，在型芯上增加一个进气装置，防止顶出器类塑件，在型芯上增加一个进气装置，防止顶出时塑件与型芯件形成真空，阻碍塑件顶出。时塑件与型芯件形成真空，阻碍塑件顶出。图2-43 顶板推出机构的各种形式4）顶块顶出机构 如图2-44所示。图2-44 顶块顶出机构1-推杆；2-支撑板；3-型芯固定板；4-型芯；5-推块；6-复位杆2.4.3 二次顶出机构二次顶出

42、机构 一般地说，塑件只要经过一次顶出就可以一般地说，塑件只要经过一次顶出就可以从模具型腔中取出，但是由于塑件的特殊形式在从模具型腔中取出，但是由于塑件的特殊形式在一次顶出动作完成后，塑件仍难以从模具型腔中一次顶出动作完成后，塑件仍难以从模具型腔中取出或塑件不能从模具中自由脱落，此时就必须取出或塑件不能从模具中自由脱落，此时就必须再增加一次顶出动作才能使塑件脱落；有时为避再增加一次顶出动作才能使塑件脱落；有时为避免一次顶出塑件受力过大也采用二次顶出，如薄免一次顶出塑件受力过大也采用二次顶出，如薄壁深腔塑件或形状复杂的塑件，由于塑件和模具壁深腔塑件或形状复杂的塑件，由于塑件和模具的接触面积很大，若

43、一次顶出易使塑件破裂或变的接触面积很大，若一次顶出易使塑件破裂或变形，因此采用二次顶出，以分散脱模力，保证塑形，因此采用二次顶出，以分散脱模力，保证塑件质量。件质量。如图如图2-452-45所示为摆动拉杆式二次顶出机构。图所示为摆动拉杆式二次顶出机构。图2-452-45（a a）为合模状态；开模后，固定在定模侧的拉杆为合模状态；开模后，固定在定模侧的拉杆1010拉住摆块拉住摆块7 7，使摆块使摆块7 7推起动模板推起动模板9 9，从而使塑件脱出型芯，从而使塑件脱出型芯3 3，完成第一次，完成第一次推出，如图推出，如图2-452-45（b b）所示，其推出距离由定距螺钉）所示，其推出距离由定距螺

44、钉2 2来控制；来控制；图图2-452-45（c c）是第二次推出情形，一次推出后，动模继续运）是第二次推出情形，一次推出后，动模继续运动，推杆动，推杆1111将塑件从动模型腔将塑件从动模型腔9 9中推出，完成第二次推出。中推出，完成第二次推出。图中推出机构的复位由复位杆图中推出机构的复位由复位杆6 6来完成，弹簧来完成，弹簧8 8是用来保证摆是用来保证摆块与动模始终相接触。块与动模始终相接触。图2-45 摆块拉杆式二级推出机构1-型芯固定板；2-定距螺钉；3-型芯；4-型芯；5-推杆固定板；6-顶板；6-复位杆；7-摆块；8-弹簧；9-动模板；10-拉杆；11-顶杆 如图如图2-462-46

45、所示为拉钩式二次顶出机构。开模时注射机所示为拉钩式二次顶出机构。开模时注射机顶杆作用于前推板顶杆作用于前推板3 3上，因前推板与后推板上，因前推板与后推板1 1间由弯钩间由弯钩4 4钩住，钩住，故开始推出时，推杆故开始推出时，推杆5 5和动模一起将塑件从型芯和动模一起将塑件从型芯7 7上推出，上推出，但塑件仍留在模腔但塑件仍留在模腔6 6内。当推出行程增加到弯钩的前端接触内。当推出行程增加到弯钩的前端接触垫板而逐渐拾起，使弯钩松开推杆固定板垫板而逐渐拾起，使弯钩松开推杆固定板2 2，这时，后推板，这时，后推板停止运动，前推板带动推杆将塑件从模腔中推出。停止运动，前推板带动推杆将塑件从模腔中推出

46、。图2-46 拉钩式二级顶出机构(a)顶出机构未动作之前；(b)第一次顶出动作使塑件脱离型芯；(c)第二次顶出动作使塑件脱离凹模1-后推板；2-顶杆固定板；3-前推板；4-弯钩；5-顶杆2.5 温控系统温控系统 塑料模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产率。对于热固性塑料，模具都要求有较高的温度，有的热塑性塑料流动性较差(如PC，POM，PPO，RSF等)，要求模具加温，这些塑料成型时模具需要有加热装置。表2-3所示为常用热塑性塑料要求的模具温度。表2-3 常用热塑性塑料的模具温度 塑料名称模具温度塑料名称模具温度聚苯乙烯低压聚乙烯高压聚乙烯尼龙1010聚氯乙烯有机玻璃40606070355

47、5406030604060聚丙烯ABS聚碳酸酯聚甲醛聚苯醚聚砜556540608011090120110150130150电加热装置电加热装置 若模具温度要求在80以上时，模具就要有加热装置。采用电加热的方法一般包括以下三种：1、电阻丝直接加热 选样好的电阻丝放入绝缘瓷管中装入模板内，通电后对模具加热，这种方法不常用。2 2、电热棒加热、电热棒加热 电热棒是一种标准加热组件，只要将其插入模电热棒是一种标准加热组件，只要将其插入模板上的孔内通电即可，如图板上的孔内通电即可，如图2-472-47所示。这种方法较所示。这种方法较常用。常用。图2-47 电热棒及其安装 (a)电热棒；(b)电热棒的安装

48、；1-电阻丝；2-耐热填料（硅砂或氧化镁）；3-金属密封管；4-耐热绝缘垫片（云母或石棉）；5-加热板 3、电热圈加热 将扁状电阻丝绕在云母片上，再装夹在特制的金属外壳中而构成电热圈，其结构如图2-48所示。模具放在其中进行加热。这种加热装置较适合于压塑模、压注模的加热。图2-48 电热圈的形式计算电加热装置的功率时通常采用经验计算公式 P=mq （2-15）式中：P 电加热所需功率，W；M 模具质量，kg；q 每千克模具加热所需电功率，见表2-4。表2-4 每千克模具加热所需电功率 (W/kg)模具类型q值采用加热棒采用加热圈大中小3530256050402.5.2 模具热冷介质通路模具热冷

49、介质通路 热冷介质通路通常为孔槽形式。热冷介质通路通常为孔槽形式。注塑成型时，为了缩短成型周期，需要对模注塑成型时，为了缩短成型周期，需要对模具进行冷却具进行冷却,常用水对模具进行冷却。即在注射常用水对模具进行冷却。即在注射完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零完成后通循环冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔内，以便迅速使模具冷却。件上的孔内，以便迅速使模具冷却。另一方面，为了消除溶接痕等不良缺陷，另一方面，为了消除溶接痕等不良缺陷，获得高光亮外观的塑件，需要对模具通以高温高获得高光亮外观的塑件，需要对模具通以高温高压蒸汽、高压热水或导热油等介质，以提高模具压蒸汽、高压热水或导热油等介质

50、，以提高模具表面温度。模具表面温度能一致地保持在塑料热表面温度。模具表面温度能一致地保持在塑料热变形温度是最理想的情况，同时也应尽量保证制变形温度是最理想的情况，同时也应尽量保证制品断面中的冷却速度一致。品断面中的冷却速度一致。1 1、设计原则、设计原则 1)1)一般细而多的孔槽，较一个大孔槽的加热或冷却效果一般细而多的孔槽，较一个大孔槽的加热或冷却效果好，这就扩大了模温控制的范围。但是，要避免由于水垢而好，这就扩大了模温控制的范围。但是，要避免由于水垢而堵塞，也不可太细。孔槽之间的中心距约为其宽度的堵塞，也不可太细。孔槽之间的中心距约为其宽度的3 53 5倍。倍。孔槽截面积一般相当于直径在孔