1 绪论
1.1 概述
塑料注射模具是成型塑料制件的一种重要工艺装备， 在塑料制品的生产中起 着关键的作用， 利用PRO/E软件进行塑料模具设计是目前较为先进的塑料模具设 计方法，在生产实践中得到了较为广泛的应用。本次设计通过对电话机话筒盖这 一具体塑件利用PRO/E进行模具设计，使学生掌握塑料模具设计的基本原则、方 法，并能较为熟练的使用 PRO/E、AUTOCAD 软件，为今后从事设计工作打下坚实 的基础。
1.2 塑料模具设计的研究现状
目前，我国塑料模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。10 年前，精 密塑料模具的精度一般为 5μｍ，现在已达 2－3μｍ。不久，1μｍ精度的模具 将上市。专家认为，我国塑料模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功 能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过 这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座 的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具 也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展 和应用。
随着热流道技术的日渐推广应用， 热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提 高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的 原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。随着塑料成型工艺的不 断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。
塑料模具的发展是随着塑料工业的发展而发展的。近年来，人们对各种设备 和用品轻量化及美观和手感的要求越来越高， 这就为塑料制品提供了更为广阔的 市场。塑料制品要发展，必然要求塑料模具随之发展。汽车、家电、办公用品、 工业电器、建筑材料、电子通信等塑料制品主要用户行业近年来都高位运行，发 展迅速，因此，塑料模具也快速发展。
在生产量高速增长的情况下，中国塑料模具水平也有很大提高
a. 模具产品将向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方向发展；模具 生产将朝着信息化、无图化、精细化、自动化方向发展；模具企业将向着技术集
成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。
b. 模具CAD／CAE／CAM／PDM正向集成化、三维化、智能化、网络化和信息 化方向发展。快捷高速的信息化时代将带领模具行业进入新时代。
c. 模具的质量、周期、价格、服务四要素中，已有越来越多的用户将周期 放在首位，要求模具尽快交货，因此模具生产周期将继续不断缩短。
d. 大力提高开发能力，将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产 品开发中去，甚至在尚无明确的用户对象之前进行开发(这需要在有较大把握和 敢冒一定风险的情况下进行)，变被动为主动。以及“你给我一个概念，我还你 一个产品”的一站式服务模式都已成为发展趋势。
e. 随着模具企业设计和加工水平的提高，过去以钳工为核心，大量依靠技 艺的现象已有了很大变化。在某种意义上说： “模具是一种工艺品”的概念 正在被“模具是一种高新技术工业产品”所替代，模具“上下模单配成套”的概 念正在被 “只装不配"的概念所替代。模具正从长期以来主要依靠技艺而变为 今后主要依靠技术。这不但是一种生产手段的改变，也是一种生产方式的改变， 更是一种观念的改变。这一趋向使得模具标准化程度不断提高，模具精度越来越 高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促使整个模具工业水平不断提 高。
f. 高速加工、复合加工、精益生产、敏捷制造及新材料、新工艺、新技术将 不断得到发展。
1.3 PRO/E 软件在模具设计中的应用
模具是面向定单式的生产方式，属于单性生产，制造过程复杂，要求交货时 间短。
如果利用 CAD、CAM 单元技术制造模具，制造精度低、周期长，为了解决上述难 题，我们将并行工程技术引入到模具制造过程中。所谓并行工程是设计工程师在 进行产品三维零件设计时就考虑模具的成型工艺、影响模具寿命的因素，并进行 校对、检查，预先发现设计过程的错误。在初步确立产品的三维模型后，设计、 制造及辅助分析部门的多位工程师同时进行模具结构设计、工程详图设计、模具 性能辅助分析及数控机床加工指令的编程， 而且每一个工程师对产品所做的修改 可自动反映到其他工程师那里，大大缩短设计、数控编程的时间。
在实际生产过程中，应用 Pro/ENGINEER 软件，将原来模具结构设计→模具 型腔、型芯二维设计→工艺准备→模具型腔、型芯设计三维造型→数控加工指令 编程→数控加工的串行工艺路线改为由不同的工程师同时进行设计、 工艺准备的 并行路线，不但提高了模具的制造精度，而且能缩短设计、数控编程时间达40%
以上。
要实施并行工程关键要实现零件三维图形数据共享， 使每个工程师使用的图 形数据是绝对相同， 并使每个工程师所做的修改自动反映到其他有关的工程师那 里，保证数据的唯一性和可靠性。Pro/ENGINEER 软件具有的单一数据库、参数 化实体特征造型技术为实现并行工程提供了可靠的技术保证。
1.4 本文的主要研究工作
本设计题目涉及目标均为工程实际零件，通过对塑件的实体测绘，完成基 本参数的采集，然后运用《塑料模具设计》、《塑料成型工艺》等知识，指导学 生利用 Pro/E 软件完成模具结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括选 材热处理、制造工艺规程、可行性分析等工作。本设计旨在锻炼学生在专业技 术应用能力上达到培养目标的基本要求，在塑料成型工艺与塑料模具设计技术 方面得到全面提高，并受到模具设计工程师的基本训练。
2 塑料的工艺分析
通常，电话机主体宜选用抗冲击性好、电性能好的塑料来生产。我是采用无 毒无味、环保耐水、耐弱酸弱碱的并添加了炭黑和酚类抗氧化剂的ABS材料制作 的电话筒壳体，该材料也叫丙烯腈/ 丁二烯/苯乙烯树脂），抗冲击强度极好，可 在低温下使用，即使ABS制品被破坏也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。其冲 击强度随温度的降低下降缓慢，即使在-40℃的温度时，仍能保持原抗冲击强度 的1/3以上。
2.1 塑件材料的选择及其结构分析
2.1.1 塑件（手机外壳）模型图：
图 2.1 塑件图
2.1.2 塑件材料的选择：选用ABS（即丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物）。
2.1.3 色调：银白色
2.1.4 生产批量：中批量。
2.1.5 塑件的结构与工艺性分析：
a. 结构分析
塑件为电话机话筒盖的上半部分，应有一定的结构强度，良好的抗冲击性和 电性能。
b. 工艺性分析
精度等级：采用4级低精度
脱模斜度：塑件外表面 40′－1°20′ 塑件内表面 30′－1°（脱模斜度不包 括在塑件的公差范围内，塑件外形以型腔大端为准，塑件内形以型芯小端为准。） 2.2 ABS 的注射成型工艺
2.2.1 注射成型工艺过程
a. 预烘干--→装入料斗--→预塑化--→注射装置准备注射--→注射--→保 压--→冷却--→脱模--→塑件送下工序
b. 清理模具、涂脱模剂--→合模--→注射
2.2.2 ABS 的注射成型工艺参数
a. 注射机：螺杆式
b. 螺杆转速（r/min）：30——60（选30）
c. 预热和干燥：温度（°C） 80——85
时间 (h) 2——3
d. 密度（g/ cm3）:1.02——1.05
e. 材料收缩率（℅）：0.3——0.8
f. 料筒温度（°C）：后段 150——157
中段 165——180
前段 180——200
g. 喷嘴温度（°C）：170——180
h. 模具温度（°C）：50——80
i. 注射压力（MPa）：70——100
j. 成形时间（S）：注射时间 20——90
高压时间 0——5
冷却时间 20——120
总周期 50——220
k. 适应注射机类型：螺杆、柱塞均可
l. 后处理：方法 红外线灯、烘箱
温度（°C） 70
时间（h） 2——4
2.3 ABS 性能分析
2.3.1 使用性能：
a. 综合性能良好，冲击韧度、力学强度较高，且要低温下也不迅速下降。
b. 耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化学性和电气性能良好。
c. 水、无机盐、碱、酸对ABS几乎无影响。
d. 尺寸稳定，易于成型和机械加工，与 372 有机玻璃的熔接性良好，经过 调色可配成任何颜色，且可作双色成型塑件，且表面可镀铬。
2.3.2 成型性能：
a. 无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异， 应按品种确定成型方法及成型条件。
b. 吸湿性强，含水量应小于0.3％，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应 要求长时间预热干燥。
c. 流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯、AS差，但比聚碳 酸酯、聚氯乙烯好）。
d. 比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲 击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度 为 250 °C 左右比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高的塑件，模温宜取 50——60 °C，要求光泽及耐热型料宜取 60——80 °C。注射压力应比加工聚 苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为 180——230 °C，注射压力为 100——140 MPa，螺杆式注塑机则取 160——220 °C，70——100 MPa为宜。
e. 易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减小浇注系统对斜流的阻力，模 具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。摧出力过大或机械加工时 塑件表面呈“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。
f. ABS在升温时粘度增高，塑料上的脱模斜度宜稍大，宜取1 °以上。
g. 在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度及收缩率影响极小。
2.4 ABS 成型塑件的主要缺陷
主要缺陷：缺料、气孔、飞边、出现熔接痕、塑件耐热性不高（连续工作温 度为 70°C 左右热变形温度约为 93°C）、耐气候性差（在紫外线作用下易变硬 变脆）。
3 注射机的选用
塑料的种类很多，其成形的方法也很多，有注射成形、压缩成形、压注成形、 挤出成形、气动与液压成形、泡沫塑料的成形等，其中前四种方法最为常用。其 中，注射成形所用模具称为注射成形模具，简称注射模。注射模主要应用于成形 热塑性塑料，因此根据对零件的分析，该ABS 材料的电话机话筒盖用注射成形为 最佳。另外，注射模区别于其他塑料模的特点是：模具先由注射机合模机构合紧 密，然后，由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化 定型后，开模取出塑件。因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确或带有 嵌件的塑料制件，对话筒盖的外观有精美、无明显毛刺等要求的情况下，应用注 射成形可以很好的达到工艺要求。注射成形所用的设备是注射机。
3.1 注射剂型号的选用
根据塑件的大小及质量，我选用的注塑机型号为XS-ZY-500型卧式热塑性塑 料注塑机。
该型号的注射机螺杆直径为φ38，所以，应在模具的动模座板上加工出 一 个大于该直径（例如：φ40）的孔，以便顶出用。
3.2 注射部分的选择与校核
3.2.1 注射压力的校核：p公≥p注 （3.1）
122(Mpa) ≥60～100(Mpa)
p
公
—注射机的最大注射压力(Mpa)；
p
注
—塑件成型所需的实际注射压力(Mpa)；
3.2.2 前端的孔和球：
D 2=D
1
+(0.5～1)（mm）=4+0.5=4.5（mm） （3.2）
R 2=R
1
+(1～2)（mm）=12+1=13（mm） （3.3）
D
2
—模具流道入口直径（mm）；
D
1
—喷嘴注口直径（mm）；
R
2
—模具浇注套球面半径（mm）；
R
1
—喷嘴球面半径（mm）；
3.3 合模部分的选用
3.3.1 锁模力的校核
A
1
=πR 2 =3.14x0.046 2 =0.007 (3.4）
A
2
= 2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03
锁模力的校核：F
锁≥K
损
p
注
A
1
A
2
(3.5)
500000≥0.67x100000000x0.007x0.03=14070
F
锁
—注射机的额定锁模力(N)；
p
注
—塑件成型所需的实际注射压力(Pa) ；
K
损
—注射压力到达型腔的压力损失系数，一般取0.34～0.67；
A
1
—浇注系统在分型面上的投影面积(m 2 )；
A
2
—塑件在分型面上的投影面积(m 2 )；
经计算，锁模力合格。
3.3.2 模具闭合厚度及开模行程的校核：
Hmin≤Hm≤Hmax (3.6)
300（mm）≤400(mm)≤300(mm)
Hmin—可装模具最小厚度；
Hm—模具闭合厚度（该模具闭合厚度为400 mm）；
Hmax—可装模具最大厚度；
经计算，模具的闭合厚度合格。
经查表知，XS-ZY-500型热塑性塑料注射机的模板行程为200mm大于设计模 具的最大开距。因此，该注射机可达到设计要求之用。
4 模具的设计
一般注射模可由以下几个部分组成：浇注系统、导向机构、脱模机构、侧向 分型机构与抽芯机构、其它零件。
对该电话机话筒盖零件注射模具的基本设计如下：
4.1 成型部分
4.1.1 分型面的确定
塑件分型面决定了模具的基本结构和飞边产生的位置， 根据电话机话筒盖的 形状要求，外表面要求光亮，另外，话筒盖形状比较复杂，为了使塑料熔体能均 匀地填充到模具的型腔中并将型腔中的气体从分型面上开设的排气槽排出， 将主 分型面设置在塑件上部，塑件中心和模板中心重合，这样便于出件和模具的加工 制造。
4.1.2 型腔数的确定
鉴于零件的结构复杂故设计为一模一腔。
4.1.3 成型零件
包括定模板、动模板和型芯等零件。在注射时，这类零件直接接触塑料，以 成形制品；其精度要求较高，是注射模的核心零件。
动、 定模板： 主要成形塑料件的外部形状。 由于该工艺品盒的形状比较简单， 尺寸也较小，所以采用整体式的凹模。它是由整块金属材料直接加工而成的，见 图4.1。这种形式的凹模结构简单，牢固可靠，不容易变形，成型的塑料件质量 较好。由于，零件技术要求中要求塑件的外观精美无明显的毛刺，所以，用特种 加工中的电火花进行加工较好。
型芯：又称凸模，主要成形塑料件的内部形状，。根据对该塑件整体进行分 析，知其内形比较简单，深度较大，可以采用整体式凸模。整体凸模的结构简单 牢固， 成型塑料件的质量好，且适合用于这种小型的凸模。在实际的加工中， 采用了型芯主要部分粗、精车，外圆和端面精磨，这样保证了零件图样中对圆弧 半径、内圆弧角尺寸要求及对称度等技术要求，而且降低了零件的加工成本。最 后，用抛光机对型芯进行了表面抛光处理，使得塑料制件的内壁光滑、美观，见 图4.2。
图 4.1 型芯
图 4.2 型腔
4.2 成型零件工作尺寸的计算
4.2.1 制造误差
a. 模具的最大制造误差：δZ=ΔZ=1/3~1/10Δ (4.1)
（其中：△Z为制造误差 △为塑件公差） (4.2)
=1/2ΔZ
b. 成型零件的磨损允许的磨损量：δ
C
c. 塑件收缩率的波动收缩率引起的尺寸量：
=(Smax-Smin)Ls (4.3)
(1)δ
S
(2)S=(Lm-Ls)/Lsx100% (4.4)
由塑料模具设计手册可查得 ABS材料的收缩率S=0.4～0.6之间 （S—塑料成型收缩率 Lm—模具型腔在室温下的尺寸 Ls—塑件在室温下的尺
寸）
根据塑料模具设计手册可查得塑件上的所有孔的直径和长度 4.2.2 成型零件尺寸计算
表 4.1 成型零件尺寸计算
尺寸部位 计算公式及过程 说明
凹模径向尺寸
L M=[(1+S cp)L s-3/4Δ]0 +δz
=[(1+0.55%)′202-3/4′0.2]0 +0.03
=201.96 0 +0.03
L M=[(1+S cp)24-3/4Δ]0 +δz
=[(1+0.55%)′24-3/4′0.2]0 +0.03
46.780 +0.03
3/4Δ 项,系数随塑件精度和
尺寸变化
L M--凹件径向尺寸(mm)
L s—塑件径向公称尺寸(mm)
S cp—塑料的平均收缩率(%)
Δ—塑料公差值(mm)
δz--凹模制造公差(mm)
凹模深度尺寸
H M=[(1+S cp)H s-2/3Δ] 0 +δz
=[(1+0.55%)′23-2/3′0.2] 0 +0.03
=22.993 +0.03
2/3Δ 项,有资料介绍系数为
0.5
H M--凹模深度尺寸(mm)
H s—塑件高度公称尺寸(mm)
δz--凹模深度制造公差(mm)
其余符号同上
型芯径向尺寸
L M=[(1+S cp)L s+3/4Δ] 0 -δz
=[(1+0.55%)′200+3/4′0.2] 0 -0.03
=200.05 0 -0.03
L M=[(1+S cp)L s+3/4Δ] 0 -δz
=[(1+0.55%)′43+3/4′0.2] 0 -0.03
=43.61 0 -0.03
3/4Δ 项,系数随塑件精度和
尺寸变化
L M—型芯径向尺寸(mm)
δz—型芯制造公差(mm)
其余符号同上
型芯高度尺寸
H M=[(1+S cp)H s+2/3Δ] 0 -δz
=[(1+0.55%)′25+2/3′0.2] 0 -0.03
=25.36 0 -0.03
2/3Δ 项,系数为 0.5
H M—型芯高度尺寸(mm)
H s—塑件孔深度尺寸(mm)
δz—型芯高度制造公差(mm)
4.3 浇注系统
浇注系统是指模具中从注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道， 其由主 流道、分流道、浇口及冷料穴组成。零件主要包括浇口套等零件。其主要作用是 将注射机料筒内的熔融塑料填充到模具型腔内，并起传递压力的作用。
4.2.1 浇注套（浇口套）
由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞， 所以模具的主流道部分经常设 计成可拆卸更换的主流道衬套，简称浇注套或浇口套，以便选用优质钢材单独加 工和热处理。
4.2.2 潜伏浇口
潜伏浇口又称剪切浇口，这种浇口的分流道位于模具的分型面上，而浇口却 斜向开设在模具的隐蔽处。塑料熔体通过型腔的侧面或推杆的端部注入型腔，因 而塑件外表面不受损伤。
4.2.3 冷料穴设计
是用来储藏注射间隔期间产生的冷料头的， 防止冷料进入型腔而影响塑件质 量，并使熔料能顺利地充满型腔。该模具的冷料穴形状为小圆柱型腔。
4.4 脱模系统零件
注射机的脱模机构又称推出机构，是由推出塑料件所需的全部结构零件组 成。如顶杆、顶杆板、顶杆固定板等零件。这类零件使用时应便于脱出塑件，且 不允许有任何使塑件变形、破裂和刮伤等现象。其机构要求灵活、可靠、并要使 更换、维修方便。
4.4.1 顶杆：
为了从模具型腔内把塑料件顶出来的杆件。
4.4.2 推板：
为了从模具型腔内把塑料件顶出来的板件。常用于斜度较大零件的顶出，由 于顶在塑料件的外壁，顶出力大、方便可靠，不需很大顶出行程。
在该套模具中同时应用了圆柱顶杆这种形式，组成了脱模系统。顶杆由两部 分组成，其中的顶杆头与动模板零件型腔部分配合不好，塑件成型之后，配合部 分会有少量毛刺，需要人工修理。而且，在盘形顶杆上应用了弹簧装置，提高了 顶出时的平稳程度，也起到了有效的缓冲作用。这样，顶杆不但可以脱出塑件，
还可以起到一定导向作用。 即当注射机的螺杆推动模具的推板和推杆固定板沿推 板导柱运动时，顶杆受推力也向前顶出塑件，把塑件从型芯上脱下来，以完成脱 件的过程。塑件脱落后，待下次工作前，动模板和定模板合模时，定模板先是与 复位杆顶端接触，复位杆受力带动推板和推杆固定板复位，顶杆也由工作位置回 到起始位置，因顶杆与动模板配合较好，所以起到导向作用。
4.5 冷却及加热机构
冷却及加热机构主要包括冷却水嘴、水管通道、加热板等。主要是为了调节 模具的温度，以保证塑料件的质量。加热系统主要应用于熔融粘度高，流动性差 的塑料。
一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，而塑料固化后从模具型腔中取 出时其温度在 60℃以下。热塑性塑料在注射成型后，有些需要对模具进行有效 的冷却，使熔融塑料的热量尽量快地传给模具，以便使塑料可靠冷却定型并可迅 速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。
电话机话筒盖采用ABS材料，该材料黏度低，流动性好，但考虑该零件体积 较大，所以采用温水来控制模温。
4.6 结构零件
模具的结构零件主要是固定成形零件，使其组成一体的零件。主要包括定模 座板、动模座板、定模板和动模板等。
4.6.1 定模固定板
它是固定连接定模部分并使之安装在注射机上用的板， 也是镶嵌浇口套的支 撑板。
4.6.2 动模固定板
固定连接动模部分并使之安装在注射机上用的板。
4.6.3 定模板
为了形成定模型腔或直接加工成形用的板。
4.6.4 动模板
为了形成动模型腔或直接加工成形用的板。
4.6.5 垫板
主要是为了推（顶）板，能完成推顶动作而形成一定活动空间用的板。
4.7 导向零件
导向零件主要包括导柱、导套，主要是对定模和动模起导向作用。在该套模 具中，应用了带头导柱，用种导柱可以不用导套，其导向孔直接开设在模板上， 并做成通孔，但考虑到轴与孔磨损比较严重，磨损后影响定位和导向精度，在适 当部位加导套，以便磨损后可以更换导套，而不用更换定模板。另外为了防止导 柱从模板中脱出来，在导柱凸台底部用支承板压住。
4.8 紧固零件
紧固零件主要包括螺钉、销子等标准零件，其作用是连接、紧固各零件，使 其成为模具整体。
模具中，动模固定板、模腿、动模板、模腿采用合钻的方法，利用四个带头 导柱连接并固定；推杆固定板也采用合钻的方法，利用四个内六角螺钉连接并固 定。
表 4.2 标准件明细表
名 称 型 号 件 数 国 标
内六角螺钉 M3X19
M3X14
M5X18
2
4
4
GB70-85
GB70-85
GB70-85
5 抽芯机构设计
当注射成型侧壁带有孔、凸台等的塑料制件时，模具上成型该处的零件就必 须制成可侧向移动的零件，以便衣脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱 模。带动侧向成型零件作侧向移动的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。对于成 型侧向凸台的情况，常常称为侧向分型，对于成型侧孔或侧凹的情况，往往称为 侧向抽芯，但是，在一般的设计中，侧向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分 辩，统称为侧向分型抽芯，甚至只称侧向抽芯。
侧向分型与抽芯机构的分类
根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为机动、液压(双动) 或气动以及手动等三大类型。
5.1 机动侧向分型与抽芯机构
机动侧向分型与抽芯机构是利用注射机开模力作为动力，通过有关传动零 件(如斜导柱)使力作用于侧向成型零件而将模具侧向分型或把侧向型芯从塑料 制件中抽出，合模时又靠它使倒向成型零件夏位。这类机构虽然结构比较复杂， 但分型与抽芯无需手工操作，生产率高，在生产中应用最为广泛。根据传动零件 的不同，这类机构可分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等许多不同 类型的侧向分型与抽芯机构，其中斜导柱侧向分型与抽芯机构最为常用，下面将 分别介绍。
5.2 液压或气动侧向分型与抽芯机构
液压或气动侧向分型与抽芯机构是以液压力或压缩空气作为动力进行侧向 分型与抽芯，同样亦靠液压力或压缩空气使侧向成型零件复位。
液压或气动侧问分型与抽芯机构多用于抽拔力大、抽芯距比较长的场合，例 如大型管子塑件的抽芯等。 这类分型与抽芯机构是靠液压缸或气缸的活塞来回运 动进行的，抽芯的动作比较平稳，特别是有些注射机本身就带有抽芯液压缸，所 以来用液压侧向分型与抽芯更为方便，但缺点是液压或气动装置成本较高。 5.3 动侧向分型与抽芯机构
手动侧向分型与抽芯机构是利用人力将模具侧向分型或把侧向型芯从成型 塑件中抽出。这一类机构操作不方便、工人劳动强度大、生产率低，但模具的结 构简单、加工制造成本他因此常用于产品的试制、小批量生产或无法采用其他侧 向分型与抽芯机构的场合。
手动侧向分型与抽芯机构的形式很多， 可根据不同塑料制件设计不同形式的 手动侧向分型与抽芯机构。手动侧向分型与抽芯可分为两类，一类是模内手动分 型抽芯，另一类是模外手动分型抽芯，而模外手动分型抽芯机构实质上是带有活 动镶件的模具结构。
此套模具抽芯机构采用斜导滑块侧抽芯机构， 下面根据斜导柱和液压抽芯机 构的特点来具体论述此套模具的设计思路。
此套模具也可采用双斜导滑块形式，根据斜导滑块抽芯机构的优点可知：该结构 的优点在于小巧紧凑,运动灵活,易于拆装及维护保养。 此结构同样可应用于浅内 凹槽塑件的情况,常用设在该处的斜推杆来完成塑件内凹槽的抽芯运动。 如图5.1
图 5.1 总装配图
脱模阻力计算：
塑件壁厚与其内孔直径之比小于 1/20，为薄壁壳体形塑件，且塑件断面为 矩环形，故所需脱模力的计算公式如下：
(5.1)
式中 E——塑料的拉伸模量（MPa）（可由表查得 ABS 的拉伸模量为 1.91 ～ 1.98）；
——塑料成型平均收缩率(%)(可由表查得 ABS 成型平均收缩率为 0.4 ～ 0.7)；
t——塑件的平均壁厚（mm）；
L——塑件包容型芯的长度（mm）；
——塑料的泊松比（可由表查得ABS的泊松比为0.38）；
￠——脱模斜度（该模具脱模斜度选定为 2°）；
f——塑料与钢材之间的磨擦系数（可查得 ABS 与钢材的磨擦系数为 0.20 ～ 0.25）；
r——型芯大小端平均半径（mm）；
B——塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm2)，当塑件底部上有孔时，
10B项应视为零；
K1——由f和￠决定的无因次数，可由下式计算：
≈1
也可根据塑料与钢材的磨擦系数和脱模斜度由表查得 K1=1.0070。
代入计算，得
= 3.64 k
6 模具装配
6.1 塑料模具装配的技术要求
塑料模具种类较多，结构差异很大，装配的具体内容与要求也不同。一般注 射、压缩和挤出模具结构相对复杂，装配环节多，工艺难度大。其他类型的塑料 模具结构较为简单。无论哪种类型的模具，为保证成形制品的质量，都应具有一 定的技术要求。
a. 模具装配后各分型面应贴合严密,主要分型面的间隙应小于 0.05mm;在模 具适当的平衡位置应装有吊环或起吊孔;模具的外形尺寸、闭合高度、安装固定 及定位尺寸、推出方式、开模行程等均应符合设计图样要求，并与所使用的设备 条件相匹配，模具应有标记，各模板应打印顺序编号及加工与装配时使用的基准 标记。
b. 导向或定位精度应满足设计要求，动、定模开合运动平稳，导向准确， 无卡阻、咬死或刮伤现象，安装精定位元件的模具时，应保证定位精度、可靠， 且不得与导柱、导套发生干涉。
c. 成型零件的形状与尺寸精度及表面粗糙度应符合设计图样要求，表面不 得有碰伤、划痕、裂纹、锈蚀等缺陷；抛光方向应与脱模方向一致，成形表面的 文字、图案与脱模方向一致；活动成形零件或镶件应定位可靠。配合间隙适当， 活动灵活，不产生溢料。
d. 浇注系统表面光滑，尺寸与表面粗糙度符合设计要求。
e. 推出机构应运动灵活，工作平稳、可靠；推出元件不应承受侧向力；既 不允许放生溢料，也不得有卡阻现象。
f. 侧向分型与抽芯机构应运动灵活、平稳；斜导柱不应承受侧向力；滑块锁 挈应固定可靠，工作时不得产生变形。
g. 模具加热元件应安装可靠、绝缘安全、无破损，能达到设定温度要求； 模具冷却水道应通畅，无堵塞，连接部位密封可靠。
6.2 塑料模具装配过程
塑料模的总装过程因模具结构的不同而不同,但其主要的总装配顺序不变, 具体如下:
a. 确定装配基准。
b. 安装导柱导套和型芯、型腔并使间隙均匀。
c. 安装侧抽芯机构和推出机构等。
d. 其他零件的装配。
e. 检验、试模。
下面以装配图上的编号为准， 装配时以导柱、 导套为基准件， 装配过程如下。
6.3 装配动模部分
6.3.1 装配主型芯
先把主型芯压入动定模固定板，小间隙配合，并有0.01-0.02mm的间隙，以 防止型芯松动。用穿过动模板的内六角螺丝把模珂吃紧在动模板上。
6.3.2 装配推出机构
推板放在动模固定板上， 将推杆套装在固定板上推杆孔内并穿入型芯固定板 的推杆孔内，在套装到推板导柱上，使推板和推杆固定板重合。在推杆固定板板 螺孔内涂红丹粉，将螺钉孔复印到推板上。然后，取下推板固定板，在推板上钻
孔攻丝后，重新合拢并拧紧螺钉固定。装配后，进行滑动配合检查，经调整使其 滑动灵活，无卡阻现象。最后，将卸料板拆下，把推板放到最大极限位置，检查 推杆在型芯固定板上平面露出的长度， 将其修磨到与型芯固定板上平面平齐或低 0.02mm。
6.4 装配定模部分
总装配前浇口套、导套都已装配结束并经验合格。装配时，将定模板套在导 柱上并与已装浇口套的定模座板合拢，找正位置，用平行夹头夹紧，以定模座板 上的螺钉孔定位，对定模板钻锥窝，然后拆开，在定模板上钻孔、攻丝后重新合 拢，用螺钉拧紧固定，最后钻、铰定位销钉孔打入定位销钉。
经以上装配后，要检查定模板和浇口套的浇道锥孔是否对正，如果在接逢处 有错位，需要进行铰削修整，使其光滑一致。
7 结论
大学四年的时光一晃即过，在完成大学四年的课程学习和毕业设计中，我熟 练地掌握了模具制造、模具设计、机械制图等专业基础课和专业课方面的知识， 对模具制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。在这 次毕业设计中我选择了这套模具的设计，并主要设计了这套模具的分型面、主流 道、浇口、分流道、推杆、导柱、推板等部分。在这套模具的设计当中有许多地 方与书本中的设计思路有所偏离但却体现出了实际生产的灵活性。 然而百疏终有 一漏, 设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。
现代工业的飞速发展为素有“工业之母”美誉的模具工业带来前所未有的 发展机遇，而模具材料的应用在模具制造中起举足轻重的作用。塑料，作为重要 的模具材料之一，随着家电、汽车、电子、电器、通讯产品的迅猛发展而得到更 为广泛的应用。而且发达国家将塑料模具向我国转移的趋势进一步明朗化。由于
模具行业是一个技术、资金、劳动力和都相对密集的产业，我国的平均劳动力成 本仅是美国的1/40-1/30。随着我国经济的快速发展，我国技术人才的水平也逐 步提高，而工业发达国家塑料模具发展逐渐萎缩的趋势，也加速了这些国家把本 国模具工业向工业和技术基础较好的国家转移。 相信在不久的将来我们中国的塑 料模具业必在世界同行业中大放光彩。
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