第八章 脱模推出机构的设计
1、 通常推杆装入模具后，其端面应与型腔底面平齐，或高出型腔底面0.05～0.10mm；
8、推杆与推杆固定板，通常采用单边0.5mm的间隙，这样可以降低加工要求，又能在多推杆的情况下，不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象；
9、推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢，热处理要求硬度HRC?50，工作端配合部分的表面粗糙度为Ra?0.8。
四、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：
Q?8??tLcos?(f?tg?)?10B(N)
(1??)K1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）；
2
B——塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(cm)，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：
K1?1?fsin?cos?≈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
Q = 3.64 kN
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第十章 成型零件的设计
成型零件的结构设计主要是指构成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯、各种成形杆和成形环。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的计算，塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。
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，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。
一、成型零件的选材
对于模具钢的选用，必需要符合以下几点要求：
1、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。
2、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，Ra≤0.05μm。要求钢材硬度在HRC35～40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。
3、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。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。
4、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。
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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，故笔者在设计成型零件(凹模)中选用了镜面钢PMS。
PMS（10Ni3CuAlVS）的供货硬度为HRC30，易于切削加工。而后在真空环境下经过500～550℃，以5～10h时效处理。钢材弥散析出复合合金化学物，使钢材硬化，具有HRC40～45，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。
二、凹模部分的结构设计 1、 凹模的结构形式
凹模可由整块材料制成，制成整体式凹模。凹模位于定模板上，因为模具为一模两腔的结构，所以需要采用两个型腔。
2、凹模尺寸的计算
为计算简便起见，凡是孔类尺寸均以其最小尺寸作为公称尺寸，即公差为正；凡是轴类尺寸均以最大尺寸作为公称尺寸，即公差为负。
（1）凹模径向尺寸计算
凹模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：
3??LM???1?Scp?Ls???4??式中 LM——凹模径向尺寸（mm）；
??z
Scp——塑件的平均收缩率（ABS收缩率为0.3%～0.8％，平均收缩率为0.55%）； Ls——塑件径向公称尺寸（mm）；
?——塑件公差值(mm)（3?/4项系数随塑件精度和尺寸变化，一般在0.5～0.8之间，取0.6）；
?z——凹模制造公差（mm）(当尺寸小于50mm时，δz=1/4Δ；当塑件尺寸大于50mm时，δz=1/5Δ)；
Smin——塑料的最小收缩率（％）。
凹模长度尺寸计算为：
LM???1?0.55%??95?0.6?凹模宽度尺寸计算为：
?0.12?94.9225?0.12
LM???1?0.55%??40?0.6?（2）凹模深度尺寸计算
?0.12?39.62?0.12
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凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：
HM式中 HM——凹模深度尺寸（mm）； Hs——塑件高度公称尺寸（mm）；
2?????1?Scp?Hs???3????z
2?/3项，有的资料介绍系数为0.5； 其他符号意义同上。
HM???1?0.55%??12?0.5?（3）中心距尺寸计算,公式如下
?0.1z?11.566?0.1
LM??1?Scp?Ls????z2
LM——模具中心距尺寸（mm）； Ls——塑件心中距尺寸（mm）。
所以
LM???1?0.55%??50??0.05?50.275?0.05
图 10-1 凹模
3、凹模的机加工工艺
表 10-1 凹模的机加工工艺
序号 1 2 3 4 工序名称 下料 锻造 划线 钻孔 加工内容及要求 根据模板形状下料 锻坯料至尺寸长315、宽200、厚30mm 划线、打样冲4个沉头孔的中心 钻两个￠16、两个￠20的孔 设备 钳工台 钻床 - 39 -
5 6 7 8 9 10 11 12 钻孔 铣削 刨削 钻孔 钻孔 热处理 磨削 磨削 将￠16的孔从上表面钻￠22、深15 以孔定位铣出型腔的外形 精刨上下面使厚度为26mm 钻两型腔中间￠6的孔 钻旁边侧抽芯孔到规定位尺寸 淬火，表面硬度达54～58HRC 粗磨底面，使厚为25.5mm 精磨上表面，使厚度达图纸要求 钻床 铣床 刨床 钻床 钻床 平面磨床 平面磨床 三、凸模部分的结构设计 1、凸模尺寸的计算 （1）凸模径向尺寸计算
凸模径向尺寸的计算采用平均尺寸法，公式如下：
3??LM???1?Scp?Ls???
4???z?LM——型芯径向尺寸（mm）；
?z——型芯的制造公差（mm）；
其他符号意义同上。 凸模长度尺寸计算为：
LM???1?0.55%??93?0.6??0.12?94.1115?0.12
凸模宽度尺寸计算为：
LM???1?0.55%??38?0.6??0.1?39.8145?0.1
（2）凹模深度尺寸计算
凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下：
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