塑料模具设计任务书
一、设计目标
通过设计一个塑料模具，加深对所学知识的理解，了解塑料模具设计的方法和步骤，掌握设计塑料模具所必须具备的基本知识、基本能力、基本素质。
二、设计内容 1. 制品设计和工艺分析 （1）设计一塑料制品，分析制品结构特点，画零件图（标尺寸、公差、粗糙度等）
杯子是人们日常生活中不可缺少的必需品。传统的杯子主要由玻璃、陶瓷、塑料和不锈钢等材料制成。本项目将设计一款普通的塑料杯及其注塑模具结构，通过对该项目的设计学习，巩固塑料模具课程上所学到的知识。
杯子为一简单的旋转体外加一把手结构，其大致的形状如下图：
零件图大致如下：具有一定的脱模斜度，
（2）选制品材料，分析材料的性能、成型条件。 1）选制品材料：
塑料水杯制品材料要求必须无味无毒，具有一定的耐热性，并且具有一定的刚度与强度。工业上常选用聚丙烯（简称PP）作为塑料杯的材料，它是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种，工业产品以等规物为主要成分。PP通常为半透明无色固体，无臭无毒。耐热、耐腐蚀、密度小。
2）分析材料的性能：
① 物理性能：PP为无毒、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度为0.9g/cm^3~0.91g/cm^3，是目前所有塑料中最最轻的品种之一，对水特别稳定，在水中14h的吸水率仅为0.01%。分子量约8~15万之间，成型性好。但因收缩率大，收缩率为1%~2.5%，原壁制品易凹陷，制品表面光泽好，易于着色。
② 力学性能：PP的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDPE)高。突出特点是抗弯曲疲劳性（7×10^7）次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹，干摩擦系数与尼龙相似，但在油润滑下不如尼龙。
③ 热性能：PP 具有良好的耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下，150℃也不变形。脆化为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐热性不如PE。
④ 化学稳定性：PP具有良好的化学稳定性，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀，化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以，PP适合制作俄中化工管道和配件，防腐蚀效果良好。 ⑤ 电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，由于它几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，击穿电压也很高，适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
⑥ 耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌硫代丙酸二月桂脂，炭黑式类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
3）成型条件：
注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性，需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/㎡来确定，注射量20%-85%即可。
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。
模具温度：模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温，型芯温度比型腔温度低5℃以上。
注射压力：采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。
注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。
流道和浇口：流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。
熔胶背压：可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。
制品的后处理：为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。
2. 初步设计（第4-5周） （1）确定型腔数、排列方式和分型面；
分型面的选择原则：
1) 分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模;
2) 分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整; 3) 分型面的选择应保证塑件尺寸精度; 4) 分型面选择应有利于排气; 5) 分型面选择应便于模具零件的加工; 6) 分型面选择应考虑注射机的规格
设生产批量为大批量生产，由于注塑件的尺寸比较大，且考虑开模时的方便性，模具制造费用等，初步选择采用一模二腔，排列方式和分型面如下图：
（2）选择注射机和注射机参数。 1）成型参数的确定
PP塑料有关注塑成型参数：
密 度 ： 密度为0.9g/cm^3~0.91g/cm^3 收 缩 率 ： 收缩率为1%~2.5%（取1.5%） 预热温度 ： 80℃～90℃，预热时间2～3h
料筒温度 ：后段160℃~170℃ 中段200℃~220℃ 前段180℃~200℃ 喷嘴温度 ：170℃～190℃ 模具温度 ：40℃～60℃ 注射压力 ：60~100MPa 保压压力 ：50~60MPa
注射时间 ：注射时间1～5s，保压时间5～10s，冷却时间10～20s. 成型周期 ：15～120S
2）模具所需塑料熔体注射量
计算取其平均密度为0.905g/cm^3，平均收缩率为1.75%，由solidworks计算出体积 = 46.768 立方厘米，则质量为 42.325 g
按《塑料模具设计指导》2.1.2.4有如下模具所需塑料熔体注射量的计算公式： M = N M1+ M2
式中，M—— 副模具所需塑料的质量或体积（g或cm3） N —— 初步选定的型腔数量
M1—— 单个塑件的质量或体积（g或cm3） M2 ——浇注系统的质量或体积（g或cm3）
M2 ：注系统的质量或体积，它与注塑件的质量和塑料的流动性能有一定的关系，是一个不定值，但据注塑厂的统计资料，M2 取15%-20%。在这里我们选用M2 =0.6N M1 则有：
M=1.6NM1 =1.6×2×42.325 =135.44 cm3
3）锁模力的计算
FM=（NA1+A2）P型
式中，FM ——模具所需要的锁模力（N） N —— 初步选定的型腔数量
A1 ——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2） A2 ——流道凝料在分型面上的投影面积（mm2） P型 ——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)
其中，A2按分型面上投影面积A1的0.2～0.5倍。取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析，A1投影面积为：5273.0 mm2
根据资料《塑料模具设计指导》常用塑料注射成型时型腔平均压力表，PP属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，P型取35 FM=（NA1+A2）P型
=（2×5273+0.3×2×5273）×35 = 479.843kN
根据塑化温度，额定注射量，注射压力，锁模力要求，参考《塑料成型工艺设计与模具设计》表：常用国产注塑机的规格和性能。初步选择采用注射机型号：XS-ZY-500 型卧式注射机 其有关的参数为： 额定注射量 螺杆直径 注射压力 锁模力 最大注射面积 最大开合模行程 最大模具厚度 最大成型面积 500cm3 65mm 145MPa 3500KN 645cm2 500mm 450mm 1000cm2 最小模具厚度 喷嘴圆弧半径 喷嘴孔直径 合模方式 动定模板尺寸 拉杆间距 注射行程 顶出形式 表1
300mm 18mm 3 5 6 8mm 液压-机械 700×850mm 540mm×440mm 200mm 中心液压顶出，两侧顶杆机械顶出 4）型腔数量及注射机有关工艺参数校核 4.1）型腔数量的校核
①按注射机的最大注射量校核型腔数量
n?KVg?VjVn
式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； Vg 注射机允许的最大注射量，Vg=500cm3；
Vj 浇注系统所需要的塑件体积，Vj=2×42.325×0.6=50.79 cm3；
Vn 单个塑件的体积，Vn=46.768cm3； 上式中 左边=2; 右边=
0.8?500?50.79?7.467 满足要求
46.768②由注射机料筒塑化速率校核型腔数量
n?KMt?m2
m1式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； M 注射机的额定塑化量，该注射机为16.8g/s；
t 成型周期，因塑件小，壁厚不大，取50s；
g； m1 单个塑件的质量和体积，取m1?42.325 m2 浇注系统所需塑件质量和体积，取0.6?2m1。
上式中 左边=2; 右边=满足要求
0.8?16.8?50?0.6?2?42.325?14.68
42.3254.2）注射机工艺参数的校核
①注射量的校核
注射量以容积表示，最大注射容积为
Vmax?aV?0.85?500?425cm3 式中 Vmax 模具型腔和流道的最大容积；
V 指定型号与规格的注射机注射量容积，该注射机为500cm;
a 注射系数，取0.7~0.9，无定型塑料取0.93，结晶型塑料取0.85，该处取0.75。PP为结晶型塑料，所以选择a=0.85。
倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑件在料筒中停留的时间就会过长。所以最小注射容积Vmin?0.25V?0.25?500?125cm3。故每次注射的实际注射容积V?应满足Vmin?V0?Vmax，而V0?135.44cm，符合要求。 ②锁模力的校核
当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大推力F推，其大小等于制件浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和乘以型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应小于注射机额定的锁模力F合，否则在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。
33
4.3）锁模力的计算
F推?(NA1?A2)p平均
式中，F推 ——模具所需要的锁模力（N） N —— 初步选定的型腔数量
A1 ——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2） A2 ——流道凝料在分型面上的投影面积（mm2） p平均——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)
其中，A2按分型面上投影面积A1的0.2～0.5倍。取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析，A1投影面积为：5273.0 mm2
根据资料《塑料模具设计指导》常用塑料注射成型时型腔平均压力表，PP属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，p平均取35 F推?(NA1?A2)p平均 =（2×5273+0.3×2×5273）×35 = 479.843kN
F合=3500KN>F推=479.843kN，所以满足要求。
4.4）最大注射压力校核
注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力Pmax?145MPa（见表1），应该大于注射成型是所需调用的注射压力P0，即
Pmax?k?P0
式中 k? 安全系数，常取k??1.25~1.4。 P0 注射成型是所需调用的注射压力
实际生产中，该塑件成型时所需注射压力P0为70~120Mpa，由于选用的是螺杆式注射机，其注射压力的传递比柱塞式要好，同时PP流动性好，因此注射压力P0选用90 Mpa。代值计算：
左边=145MPa 右边=1.25?90~1.4?90?112.5~140MPa 符合要求。
4.5）安装尺寸校核
1 主流道的小端直径D大于注射机喷嘴d，通常为 ○
D?d?(0.5~1)mm
对于该模具d?5mm，取D?6mm，符合要求。
2 主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机注射机喷嘴球半径SR，通常为 ○
SR0?SR?(1~2)mm
对于该模具SR=18mm，取SR0?19mm，符合要求。
3. 结构设计（第6-12周） （1）模具总装配图基本草图如下：
（2）设计浇注系统和排气系统；
浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑料质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。
该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴和浇口。
1）主流道的设计
主流道置于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。
1.1）主流道尺寸 ①主流道小端直径
d?注射机喷嘴直径?（0.5~1）?5?(0.5~1)
取d?6mm。
②主流道球面半径
SR0?注射机喷嘴球头半径?（1~2）?18?（1~2） 取SR0?19mm。③球面配合高度
h?3mm~8mm。
取h?8mm
④主流道长度
由标准模架结合该塑料制件的结构决定
取L=80mm
⑤主流道大端直径
D?d?2Ltan??6?2?80?tan2??9.4mm(半锥角?为1?~2?，取??2?)
取D?9.5mm。
⑥浇口套总长
L0?80mm
1.2）主流道衬套的形式
主流道小端入口处与注射机反复接触，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即浇口套，以便有效的选用优质的钢材单独进行加工和热处理，采用碳素工具钢T10A热处理硬度为50HRC~55HRC，如图3-1所示。
图3-1 主流道衬套
2）冷料穴的设计
冷料穴的作用是贮存两次注射间隔而产生的冷料及熔体流动前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设置在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道的末端有时也设冷料穴。同时冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧。本设计采用推板脱模机构，由于PP的弹性很强，故采用沟形头冷料穴，结构如图3-2所示。R=3.5mm
3）分流道的设计
3.1）分流道的布置形式
图3-2 冷料穴图
在分型面上与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的形式，但应遵循两个方面的原则：一是排列紧凑，缩小模板尺寸，二是流程尽量短，锁模力均匀。该流道布置采用平衡式，其布置形式如图3-3所示为最佳。
图 3-3 分流道的布置
3.2）分流道的长度
长度应尽可能短，结合模具尺寸结构，取分流道长度L = 160mm 3.3）分流道形状及尺寸
圆形分流道截面积虽然效率高，但其是以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，因而其加工工艺性不佳，不予采用。许多模具设计采用梯形截面，加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失，流动阻力均不大，一般采用如下公式，可确定截面尺寸，即
B?0.2654m?4L
H?2/3B
式中 B 梯形大底面的宽度(mm)
m 塑件质量(g)
L 分流道的长度(mm) H 梯形高度
注：上述公式的适用范围，塑件厚度在3mm以下，质量小于200g，且B的计算结果在3.2-9.5mm才合理。
由于B?0.2654m?4L?0.2645?42.325?4160?6.12mm，在适用范围。取：B = 7mm
H = 2/3B = 4.08mm，取H = 5mm
梯形斜角通常取5~10，此处取8?；底部圆角R=1mm~3mm，取R=1mm。其截面形状及尺寸如图3-4所示。
??
图3-4 分流道截面形状及尺寸
3.4）分流道表面粗糙度
分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取Ra ? 1.25-2.5?m，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却塑料皮层固定形成绝热层，有利于保温。此处取Ra?1.5?m。 3.5）分流道与浇口连接形式
分流道与浇口采用斜向与圆弧连接，这样有利于塑料的流动与填充，防止塑料流动产生反压力，消耗动能。
4）浇口的设计
浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状、尺寸、位置对塑件的质量产生很大的影响。
4.1）类型及位置的确定
该模具是中型塑件的多型腔模具，同时从所提供塑件图样中可看出，在底部上设置浇口比较合适。类型选用常用的点浇口，这样的浇口位置能灵活地确定，浇口附近变形小。
4.2）浇口结构尺寸的经验计算
点浇口直径d常为0.5~1.8mm，浇口长度L为0.5~2mm，R约为1.5~3mm，H约为0.7~3.0mm。
取：d = 1.5mm， L = 1.5mm， R = 2mm， H = 2mm
5）浇注系统的平衡
对于该模具，从主流道到两个型腔和分流道的长度相等，形状及截面尺寸相同，两个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。 6）浇注系统凝料体积的计算
6.1）主流道与主流道冷料井凝料体积
V主?V推?V冷???12?19??4?214315006cm3 ?×80????3.5≈23?26.2）分流道凝料体积
114V梯?160??（5.59?7）?5-×π×3.53?4946mm3
2236.3）浇口凝料体积
π?2.14＋4.67?V浇?2×?500mm2 ?×27.5≈4?2?6.4）浇注系统凝料体积
2V总?V主?V梯?V浇?20452mm3
该值远小于前面对浇注系统凝料体积的估算，所以前面有关浇注系统的各项
计算与校核符合要求，不需要重新设计计算。 7）浇注系统各截面流过熔体的体积计算
7.1）流过浇口的体积
VG?V塑?46.768cm3
7.2）流过分流道的体积
VR?V塑?V梯?46.768?4.946?51.7cm3
7.3）流过主流道的体积
Vs?2VR?V主?118.4cm3
8）普通浇注系统截面尺寸的计算与校核
8.1）确定适当的剪切速率
?取以下值，所成型塑件质量较好。 根据经验浇注系统各段的?①主浇道
?s?5?102s?1~5?103s?1 ?②分浇道
??R?5?102s?1
③浇口
?G?105s?1 ?④其他浇口
??5?103s?1~5?104s?1 ?8.2）确定体积流量 ①主浇道体积流量qs
?s?5?102s?1 主流道体积体积流率并不大，取?qs??4?D3s???4?0.63?5?102?84.82cm3/s
②浇口体积流量qG
?G?1?104s?1代入得 点浇口用适当的剪切速率?48.3）注射时间的计算
qG???D3G?G??4?0.153?1?104?26.51cm3/s
总体积：M=2×42.325+20.452 = 105.1 cm3
①模具充模时间
ts?Vs105.1??1.24s qs84.82②单个型腔充模时间
tG?VG42.325??1.60s qG26.51③注射时间
根据经验公式求得注射时间
t?ts/3?2tG/3?1.48s
t?注射机最短注射时间，所选时间合理。
8.4）校核各处剪切速率
V118.4V51.7qs?s??80cm3/s qR?R??34.9cm3/s
t1.48t1.48V46.768qG?G??31.6cm3/s
t1.48①浇口剪切速率
??G?qG31.6??1.2?104s?1，基本合理。 33πd3.1416×0.1544②分流道剪切速率
??R?3.3qR3.3?34.93?1??9.47?10s，合理。 33??0.157?Rn22A?0.157式中 Rn?3 ?L③主流道剪切速率
3??ZLM?[(1?S)?Ls??]042??ZHM?[(1?S)?Hs??]03??s?3.3qs3.3?80??2.17?104s?1，基本合理。 33??0.157?Rs式中 Rs?Rn?0.157 9）排气系统
该套模具属小型模具，排气量小，可以通过分型面进行排气，因此本设计不单独开设排气槽。
（3）计算模具型腔和型芯主要尺寸；
下面只是列出几个代表性尺寸的计算，其他尺寸的计算方法类似。
1）模具型腔主要尺寸（侧抽芯、定模部分）
1.1）从草图可看出，型腔在杯子手把中轴线由被分为左右两块，以及底部定模部分。计算尺寸时，我们将这两块侧抽芯和定模合起来分析。 1.2）尺寸的计算。 径向尺寸 Ls1??500?0.25?0.12?0.18，Ls2?50
深度尺寸 Hs1?580，Hs2?180?0.3式中 S 塑件的平均收缩率，PP为1.5%；
? 塑件的尺寸公差，见上塑件尺寸公差值；
30?]??Z42hm?[(1?S)?hs??]0??Z3lm?[(1?S)?ls? ? 模具成型零件制造误差，该塑件为中型塑件，取??1?。 3?0.25/3?0.083 ?50.8203??Z?3?1 LM1?[(1?S)?Ls1??]0???1?0.015??50.25??0.25?○
44??02 LM2○
3??Z?3??[(1?S)?Ls2??]0???1?0.015??5.12??0.12?44??0?0.12/3?0.04 ?5.1102??Z?2?3 Hs1?[(1?S)?Hs1??]0???1?0.015??58.3??0.3?○
33??0?0.3/3?0.1 ?58.9703??Z?2?4 ??H?[(1?S)?H??]?1?0.015?18.18??0.18○s2s20??43??02）模具型芯主要尺寸（动模部分）
径向尺寸 ls1??500?0.25?0.35，ls2?95.940
?0.3深度尺寸 hs1?67.870
?0.18/3?0.06 ?18.330式中 S 塑件的平均收缩率，PP为1.5%； ? 塑件的尺寸公差，见上塑件尺寸公差值；
? 模具成型零件制造误差，该塑件为中型塑件，取???。
01333??01 lm1?[(1?S)?ls1??]0???1?0.015?50??0.25?50.94○??Z?0.083 ??44???0.25/32 lm2○
33??0???[(1?S)?ls2??]0?1?0.015?95.94??0.35?97.84??Z?0.117 ??44???0.35/30022??03 hs1?[(1?S)?hs1??]0???1?0.015?67.87??0.3?69.09○??Z?0.1 ??33???0.3/33）成型零件的强度及支撑板厚度校核
3.1）型腔壁厚的校核 S?prh ???H 式中 p 型腔内压力.MPa,一般为20-50MPa,取40 MPa
r 型腔内半径,为48mm h 型腔深度, 为67.6mm
[σ] 型腔材料的许用压力 ，一般中碳钢为160MPa H 型腔外壁高度 为71.8mm S?40?48?67.6?11.3mm
160?71.8 考虑到导柱的长度和安装尺寸，预定的15mm显然满足上述尺寸,完全可以满
足强度和刚度条件 3.2）型腔底板厚度的校核
所需底板厚度为
3pr23?40?482t???20.8mm，符合要求。
4[?]4?160式中 P 型腔内压力.Mpa，一般为20-50MPa,取40 MPa
r 型腔内半径，为48mm
[σ] 型腔材料的许用压力 为160MPa
（4）确定模架尺寸；（查手册或圆整）
模具上所有的螺钉采用内六角螺钉；模具外表面不流有突出部分且外表面光洁，加涂防锈油。两模板之间流有分模间隙。
1）定模座板（600mm?550mm，厚45mm）
定模座板是模即与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M12的内六角圆柱螺钉与定模固定板连接；定模板座与浇口套为H8/f8配合。
2）定模板（540mm?500mm，厚35mm）
用于固定导套。因定模板要有一定的厚度，并要有足够的强度，故采用Q235A制成，调制230HB~270HB。其上的导套孔与导套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/f7配合；定模板与型芯采用H7/m6配合。
3）推件板（340mm?236mm，厚16mm）
推出机构中的一部分,将塑件推出要有足够的强度，故采用T10A，淬火43HRC~58HRC；拉料杆孔与拉料杆之间采用H7/k6配合。型芯与推件板上型芯孔之间采用H7/f6配合。
4）浇口凝料推板（200mm?150mm，厚12mm）
将浇口的凝料推出。要有足够的强度，故采用T10A，淬火43HRC~58HRC。
5）型芯固定板（540mm?500mm，厚30mm）
该模具的型芯固定在型芯固定板上，采用45钢；型芯与型芯固定板上型芯孔之间采用H7/m6配合。
6）支承板（540mm?500mm，厚30mm）
支承板要求具有较高的平行度和硬度，起到了动模固定板的作用，采用45钢较好，调制230HB~270HB。
7）垫块（500mm?130mm，厚60mm）
在动模板上与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的整体高度，以适应注射机的模具安装厚度要求。该模具垫块采用平行垫块。用Q235A制造。
8）动模座板（600mm?440mm，厚45mm）
材料为45钢。其上用4个M16的内六角圆柱螺钉与垫块、支承板和型芯固定板连接。
9）推杆固定板（390mm?320mm，厚30mm）
材料为45钢。与推板配合，方便装卸。
10）推板（390mm?320mm，厚25mm）
材料为45钢。其上的推杆孔与推杆采用H7/k6配合
（5）确定成型零件的主要结构形式和导向方式；
导向机构主要用于保证动模和定模两大部分及其他零部件之间的准确对合。导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，设计的基本要求是导向精确，定位准确，并且有足够的强度，刚度和耐磨性，多采用导柱导向机构。
1）动定模合模导向机构
设计时将导柱置于动模上，导柱与导套之间采用H7/f7配合；导柱与动模之间采用H7/k6配合；导套与定模座板间采用H7/f7配合；导套与定模之间采用H7/ k6配合。
2）导柱的设计（见下图）
3）导套的设计（见下图）
因为导套要穿过定模座板和定模板，所以采用带头导套，导套壁厚常在3~10mm，导套孔工作部分的长度一般是孔径的1~1.5倍。
导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，采用20低碳钢经淬火处理，硬度为HRC48~HRC55，表面粗糙度要求为Ra1.6μm。
2.2）推出板的导向
推出板在推出塑件过程，必须采用导向机构以使塑件受力均匀，保证塑件不变形，并起到复位的作用，由于该模具为卧式有四根导柱导向，无需另行设计导向机构。
（6）设计推出系统；
注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构也称推出机构。
1）脱模机构的设计原则
塑件推出机构是注射成型过程中最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出不可忽视。在设计推出脱模机构时应遵循以下原则:
① 尽量设置在动模的一侧; ② 保证塑件不因推出而变形损坏; ③ 机构简单，动作可靠; ④ 良好的塑件外观; ⑤ 合模时的准确复位。
2）塑件的脱模机构
由于本塑件的形状所确定，采用推板推出机构。推板推出机构在塑件表面不留推出痕迹，同时受力均匀，推出平稳，且推出力大，结构简单。推杆要有一定的强度刚度，推杆表面粗糙度在Ra1.6μm以下，直径大小为18mm。
3）复位机构
推出及复位时，导柱能够起导向作用，可以保证准确复位，无需另设复位杆。为保证推出板不掉下，故应将导柱长度设置较长。
4）脱模力的校核
应用简单估算法对该套模具的脱模力进行计算。 从主型芯上脱下塑件的脱模阻力可近似写为：Q=Qc+Qb Qc——克服塑件对型芯包紧的脱模阻力（N） Qb——一端封闭壳体需克服的真空吸力
Qb=0.1MPa·Ab Ab——型芯的横断面面积 Ab=?r2=3.14×482=7.23×103mm
Qb=0.1MPa·Ab=0.1×7.23×103=7.23×102N 对于薄壁塑件：
P?包紧力：
2?E?tl1??
E——塑性弹性模量，E=0.896×103 Mpa ε——塑料收缩率，ε=1.5% μ——塑料泊松比，μ=0.41 t——塑件壁厚，t=2mm
l——塑件对型芯的包紧长度，l=68mm 因此，代入得：
2?E?tl2?3.14?0.896?103?1.5%?2?68P???1.946?1041??1?0.41N
克服塑件对型芯包紧的脱模阻力：Qc=P×K
K是无因次系数，只与脱模斜度和摩擦系数有关，可查表得K=0.29。 代入得：Qc=P×K=1.29×104×0.29=5.642×103N 最后，得从主型芯上脱下塑件的脱模阻力为： Q=Qc+Qb=5.642×103+7.23×102=6365N
因该脱模力较小，注射机的顶出力可以满足要求。
（7）确定塑件侧凹部分的处理方式；
本模具侧抽芯采用斜销在动模上，滑块在定模上的结构。斜销与滑块上导孔有一定的间隙，因此在滑块分开前，模具能分开一段距离D。这样便可将型芯从制品中抽出D距离，从而使制品松动，然后依靠导向孔的外侧将滑块移动使制品脱出定模。在推出机构的作用下，制品被顶出型芯而脱落，这样使生产效率高，适用大批量生产。
滑块运动的平稳性由导滑槽与滑块之间的配合精度保证，滑块的最终位置由楔紧块保证，斜销与滑块导向孔之间的较松配合有利于滑块灵活运动。斜销的倾斜角大小为20o
（8）确定模具的温度调节系统。
对热塑性塑料，注射成型后必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽可能的传给模具，以使塑料可靠冷却定型并迅速脱模。对于黏度低，流动性好的塑料(如聚乙烯，聚丙烯等)，因成型工艺要求模温不太高，所以常用温水进行冷却。
1）冷却介质
冷却介质有水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热量大，传热系数大，成本低。决定用水冷却，即在模具型腔周围开设冷却水道。
2）冷却系统的简单计算
2.1）冷却水的体积流量
qv?WQ150/60?546?0.0155m3/min ??c1??1??2?103?4.2??27?20? W 单位时间内注入模具中的塑料质量，取50kg/h
式中
Q1 单位重量的塑件在凝固时所放出的热量，kJ/kg；
? 冷却介质的密度，kg/m3；
?CKJ/kg?C 1 ——冷却介质的比热熔，
?? ?1 冷却介质的出口温度，取27℃； ?2 冷却介质的进口温度，取20℃
Q1?[c2(t3?t4)?u]?[1.926×(240-50)?180]KJ/kg?546KJ/kg c2——塑料的比热容，KJ/kg?C
t3、t4——塑料熔体的温度和推出前制品的温度，分别取240oC、50oC u——结晶形塑料的熔化潜热，kJ/kg 2.2）冷却水管尺寸
采用螺旋式冷却系统，冷却管道截面为正方形，为使冷却水处于湍流状态， 取边长d = 5mm
2.3）冷却水在管道内的流速V
???v?qv?d2?0.0155?10.3m/s 25?10?3?60?式中
v 冷却介质的流速.m/s
qv 冷却介质的体积流量，m3/s ； d 冷却水管的直径，mm
2.4）冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热模系数h
f(?v)0.87.22?(0.91?103?10.3)0.8h?4.2??4.2??1.146?105kJ(m2?h??c) 0.20.2d(0.01)式中
f 与冷却介质温度有关的物理系数；
? 冷却介质在一定温度下的密度，kg/m3；
v 冷却介质在圆管中的流速，m/s； d 冷却水管的直径，m 2.5）冷却水管总传热面积
A?60WQ1h???60×50/60×546?9.0?10?3m2
1.146?105??50??27?20?/2?2式中 h 冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数，KJ/(m?h?℃) ?? 模温与冷却介质温度之间的平均温差，模具温度取50℃ 2.6）模具上开的螺旋冷却管道的螺距为P
在两个杯子内腔开两个螺旋冷却管道，取螺旋平均直径为D=60mm，螺旋等效长度为l=50mm，则管道长度 L?πDlA?2 ，n?P4dL求得：P = 41.8 mm，则只要螺距比41.8小就能达到冷却要求。
3）冷却水道的布置
定模上有浇注系统，应重点加强冷却，因此布置在侧抽芯离定模较近的部位。 对于型芯的冷却水道，可采用隔片导流式。但由于上面计算可知该模具塑料释放的总热量不大，只在模具型腔周围开设冷却水道即可。
参考文献：
[1] 伍先明，王群，庞偌霞，张厚安编著.塑料模具设计指导书.北京：国防工业出版社，2008
[2] 陈锡栋，周小玉主编.实用模具技术手册. 北京.机械工业出版社.2001 [3] 塑料注射模模架. 中华人民共和国国家标准，GB/T 12555-2006
[4] 陈少克 编著. 塑料注射模具设计及其CAD技术. 中国电力出版社.2010 [5] 黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化工工业出版社，2002
2.4）冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热模系数h
f(?v)0.87.22?(0.91?103?10.3)0.8h?4.2??4.2??1.146?105kJ(m2?h??c) 0.20.2d(0.01)式中
f 与冷却介质温度有关的物理系数；
? 冷却介质在一定温度下的密度，kg/m3；
v 冷却介质在圆管中的流速，m/s； d 冷却水管的直径，m 2.5）冷却水管总传热面积
A?60WQ1h???60×50/60×546?9.0?10?3m2
1.146?105??50??27?20?/2?2式中 h 冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数，KJ/(m?h?℃) ?? 模温与冷却介质温度之间的平均温差，模具温度取50℃ 2.6）模具上开的螺旋冷却管道的螺距为P
在两个杯子内腔开两个螺旋冷却管道，取螺旋平均直径为D=60mm，螺旋等效长度为l=50mm，则管道长度 L?πDlA?2 ，n?P4dL求得：P = 41.8 mm，则只要螺距比41.8小就能达到冷却要求。
3）冷却水道的布置
定模上有浇注系统，应重点加强冷却，因此布置在侧抽芯离定模较近的部位。 对于型芯的冷却水道，可采用隔片导流式。但由于上面计算可知该模具塑料释放的总热量不大，只在模具型腔周围开设冷却水道即可。
参考文献：
[1] 伍先明，王群，庞偌霞，张厚安编著.塑料模具设计指导书.北京：国防工业出版社，2008
[2] 陈锡栋，周小玉主编.实用模具技术手册. 北京.机械工业出版社.2001 [3] 塑料注射模模架. 中华人民共和国国家标准，GB/T 12555-2006
[4] 陈少克 编著. 塑料注射模具设计及其CAD技术. 中国电力出版社.2010 [5] 黄虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化工工业出版社，2002