临沂大学机械工程学院2014届本科毕业设计
5 凸凹模的结构及工作尺寸的设计
5.1零部件的结构设计
制品在加工的过程中，是由许多零件组成的。而这些零件叫做注塑模具的成型零件，主要包括凹凸模、型芯等。 1）凹模的结构设计
凹模是注塑模具的制品的外轮廓的部件。他是模具的重要组成部分，凹模有整体式和组合式两种形式。
（1）整体式凹模是有一整个金属加工而成，这种形式的模具结构紧凑简单不易出现变形塑件质量好，尺寸精确。如果形状复杂时，易采用结构复杂的注塑模具来完成注塑。所以，整体式适合形状简单的注塑制品。
（2）组合式凹模是有好几个金属组合装配加工而成，适合形状复杂的注塑模具塑件的注射。这样能够得到精确的塑件制品，保证制品的尺寸精度，和外形的要求。所以，组合式凹模加工性状复杂的注塑制品。
由于本制品的外形结构简单，所以采用整体式凹模。 2）凸模的结构设计
凸模又称型芯，是注塑模具制品的内轮廓部件，通常也分为整体式和组合式两种。
（1）整体式凸模是对那些结构比较简单，型腔比较浅的塑件易采用整体式凸模， （2）组合式凸模一般适应于结构复杂，不便于机械加工的注塑制品，特别是有二次分型的塑件，宜采用组合式凸模。然后再将其连接成一个整体，所以适用于大型凸模。
由于脉动盖有螺纹多以本次的设计组合式的凸模。
5.2凹凸模的尺寸计算
模具零件的尺寸计算主要是凹凸模的计算，通常包括凹模和凸模的径向尺寸，凹凸模的高度尺寸，凹凸模的位置尺寸， 1）凹凸模产生偏差的主要方面 ①塑料的收缩
收缩是制品产生偏差主要因素，要保证收缩率在其最大值和最小值之间变化，不能超过误差范围。
②注塑模具的加工过程中的偏差，还有注塑模具的装配过程中的误差。 2） 凸凹模的计算
制品为聚乙烯，属于大量制造的小制品，收缩率的最大值与最小值取
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1.8%-3.8％。平均收缩率?=2.8%。所以，要计算凸凹模各个尺寸的制造与作用修正系数的数值在y=0.6~0.8之间取既可以了，综合所说相关计算尺寸如下： （1）凹模尺寸计算：
图B:
(L)??1??10Z?[(1??)?LM1?2?]00.48?[(1?2.5%)?28?12?0.48]04
?28.89?0.120mm(L)0???[(1?s)?L102M2?2?]???[(1?2.5%)?13?12?0.36]0?0.38
4?13.680?0.08mm(H???[(1??)?H1??M)0S?2?]00?[(1?2.5%)?15?1.4?0.4]042 ?15.28?0.10mm（2）凸模计算:
图A中：
(L1) 0-δ =[ (1+a ) LM1+0.5×Δ] 0-δ =[ (1+2.5%)×26+0.5×0.48]0-0.48/4 =26.880-0.12
（L）0+δ =[(1+ a )lXS - 0.5×Δ]0+δ =[(1+2.5%)×2 - 0.5×0.24]+0.24/40 =1.98+0.040
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图A（3）螺纹型芯的尺寸计算：
图B （1）型芯小径： (d小)-δ=[(1+ a)d小+Δ]
型芯中径： (d中)-δ=[(1+ a)d中+Δ]型芯大径： (d大)-δ=[(1+ a )d大+Δ]
00
0 0 0
-δ -δ
0
-δ
d大, d中, d小——— 为螺纹型芯的大，中，小径； d大， d中，d小——— 为塑件内螺纹大，中，小径尺寸；
Δ是塑件螺纹中径公差；
δ是螺纹型芯的中径公差，取Δ/5。 将数字代入以上公式得：
(d大)0-δ=[(1+2.5%)×14+0.03]0-0.03/5=15.380-0.006
(d中)0-δ=[(1+2.5%)×12.701+0.03]0-0.03/5=14.0490-0.006 (d小)0-δ=[(1+2.5%)×11.835+0.03]0-0.03/5=13.1610-0.006 3）注塑模具的壁厚计算以及底板厚的计算
如果注塑模具的外力太大，注塑模具将会出现塑性变形或断裂破坏的严重问题，产生塑性变形，使零部件在加工塑件出现较大偏差，影响制品的尺寸和外观形状，严重会发生溢料问题。所以，在注塑模具的设计时，零部件的强度和刚度校核是一个重要环节。因此，在设计时要对零件进行强度和刚度校核。计算公式如下： 侧壁：
按强度计算：
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s?r(按刚度计算：
s?r(????1) (7-1) ????2P0.76rp????E?1) (7-2)
??E??1.25rp底部： 按强度计算：
h?1.1p?mr2?? (7-3)
按刚度计算：
h?0.93Pr4E??? (7-4)相关符号表示的意义：
P 型腔压力取值范围60~90 E 弹性模量取2.09×105 [?] 许用应力取176.85；
[δ] 零部件的许用变形量取0.06； 将参数代入（7-4）得：
强度计算：s?4.95mm 、h?4.48mm 刚度计算：s?0.95mm 、h?1.95mm
所以注塑模具材料是3Gr2W9V，对材料进行淬火回火热处理。
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6 导向机构的工艺分析
注射模具为了保证准确的合模和开模，必须设置导向机构。其作用是导向，定位承受侧压力。导向机构包括导柱导向机构，锥面导向机构两种方式，根据实际情况选择导向机构。
6.1导向机构的作用
1）导向机构定位作用：
注塑模具闭合时，为了确保动定模合模的位置正确性。 2）导向机构的导向作用：
确保动定模准确合模，避免型芯与型腔碰撞。
6.2导柱导套的设计原则
1）导柱均匀的分布在分型面的四周。
2）导柱的长度高出型芯6-8mm避免凸凹模相碰。
3）确保导柱能进入导套导柱做成锥形或半球形并开设倒角。
4) 导柱装在动模一边其目的是保证型芯不受损坏，当在定模一边是为了顺利脱模。
6.3导柱导套的设计
动、定模之间的导柱可以设在动模上也可以在定模上，一般在型芯凸出的最长的那一边。而双分型的注射模具，，导柱通常设在定模一侧。如下图所示：
图6结构图 1）导柱的形式分为铆合式导柱，直通式导柱。 导柱如下图：
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