3.5.2 动模的结构设计
成型塑件内表面的零件称凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺纹型芯和 螺纹型环等。对于结构简单的容器、壳、罩、盖之类的塑件，成型其主体部分内表面模具设计的零件称模具设计主型芯或凸模，而将模具设计成型其他模具设计小孔的型模具设计芯称为小模具设计型芯或成型杆。
主型芯的结构设计
按结构主型芯可分为整体式和组合式两种
组合式结构：为了便于加工，形状复杂型芯往往采用镶嵌组合式结构。这种构是将型芯单独加工后，再镶入模板中。
所以我们采取动模型芯采取组合式结构，将型芯割开以便加工。其凸模型芯凹模的结构形式加工工艺另见模具总装图。3.5.6 型腔侧壁厚度计算
(1)凹模型腔侧壁厚度计计算
凹模型腔为组合式型腔，按强度条件计计算公式 S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1进行计计计算。 式中各参数数分别为：
p=50Mpa(选定值)； [δ]=0.05mm； [σ]=160MPa r=28mm
S≥R-r=r[([σ]/[σ]-2p)1/2]-1 =28[(160/160-2×50)1/2]-1 ≈16.8mm
一般在加工时为了加工方便，我们通常会取整数，所以凹模型腔侧壁厚度为17。
(2)凹模底板厚度计算
按强度条件计计算，型腔地板厚为： p=50 Mpa r=28mm [σ]=160MPa h≥{1.22pr/[σ]}
2
1/2
≥{1.22×50×282/160}1/2 ≥17.3mm
一般在加工时为了加工方便，我们通常会取整数，所以凹模型加工工艺腔侧壁厚度为18mm。
3.5.4 型腔和型芯工作尺寸计算
（1）型腔径向尺寸 已知在规制造工艺定条件下的平均收缩率S，塑件的基本尺寸 Ls是最大的尺寸，其公差△为负偏差，因此塑件平均尺寸为Ls-△，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，模具设计公差为正偏差，型腔模具设计的平均尺寸为Lm+δz/2。型腔模具设计的平均磨损量为δc/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, ABS平均收缩率S=0.5%.
Lm +δz/2+δc/2=(Ls-△/2)+(Ls-△/2)S
经整理最终公式为：Lm0+δz=[(1+S)Ls-(0.5～0.75)△]0+δz 型腔计算
(Lm)0??z?3???(1?S)Ls???4?0???z??3??(1?0.005)?30.6??0.28?4??0??30.75?0.21?0?0.07?68.130?0.071??0.284 (L)??zm0?3???(1?S)Ls???4?0???z??3??(1?0.005)?81.6??0.28?4??0??82?0.21?0?0.07?81.790?0.071??0.284 型腔高度计算
?H???zm0?2???1?SHs???3?0?????z??2???1?0.005??20.8??0.15?3??0??20.904?0.1??0.04?20.8040?0.0401??0.154 型芯计算
(l)0m??z?3???(1?S)ls???4???z???3??(1?0.005)?78.5??0.15? 14????0.15400??78.89?0.11??0.040?790?0.04型芯高度计算
?h?0m??z?2??1?Shs?3?????????z00 ??2???1?0.005??19.3??0.15?3???1?0.154??19.4?0.1??19.50?0.040?0.043.6 推杆机构设计
3.6.1 脱模机构的选用原则
脱模机机机构的选用原则：使塑件脱模时不发生变形（略有弹性变形在一般情况下是允许的，但不能形成永久变形）；推力分布依脱模力的大小要合理安排；推杆的受力不可太大，一面造成塑件的被推部分产生隙裂；推杆的强度及刚性应足够，在推出动作时不产生弹性变形；推杆位置痕迹须不影响塑件外观；脱模机构的运动应保证灵活、可靠、制造工艺制造工艺不发生误动作。
推出力计算：脱模力，是指制造工艺制造工艺在塑料成形时，由于尺寸上的收缩，对模屦的凸出部位有保紧力。脱模机构的符合就是包紧力对脱模方向上形成的阻力。
根据塑料在成型是有明显的收缩，故手机的模件在注塑后会自动留在凸模上。当脱模斜度不大时（一般是指<5度）初始脱模力最大，一经推动，脱模力
即迅速减小。所以脱模力的计算（计算的目的是为了设计推杆）必须按照无脱模斜度的条件计算。
当脱模斜度>5度时，可以计入脱模斜度的影响。 3.6.2 脱模力的计算
注射模成型过程中的开模力和脱模力，都是由于型腔加工工艺残余压力使塑料件与型腔和型芯之间产生了接触压力。需要足够的开模力和脱模力，才能让塑件脱离模具。
塑料熔体在模腔内冷却到软化点以前，其收缩不会造成对型芯的抱紧力的作用，模腔内抱紧力来自注塑机的喷最传来的静压力，浇口冻结，补料停止后，由于冷却收缩使塑件对型芯的抱紧力越来越大，而制造工艺且对凹模的制造工艺抱紧力制造工艺越来越小，制造工艺开模时接近于零。制件对型芯制造工艺的抱紧力达到极值，导致制件滞留在型芯上。
脱模力的计算：
t41??由于d3220，故零件属于厚壁制件，所需脱模力 Q?2?rE?L(f?tg?)(1???K2)K1 （5-1[9]164） 式中：Q——脱模力（N）
K1——随f和?而变化的无因次系数，查参考资料9表3-30，取值为1
K2——随?和?而变化的无因次系数，查参考资料9表3-31，其值为1 r——型芯半径（mm）
E——塑料抗模具设计拉弹性模量（MPa）
?——塑料制品的平均收缩率（%）
L——塑料对型芯的包容长度（mm）
?——模具型芯的脱模斜度
f——塑料与型芯的摩擦系数
?——塑料的泊松比
查参考资料9表3-29得ABS的拉伸弹性模量E=1.4×103MPa，成型收缩率
?=0.3%～0.8%，塑料与型芯的摩擦系数f=0.4，泊松比?=0.35。其中模具型芯
的脱模斜度?=1.5°，塑料制造工艺对型芯模具设计的包容长度L=75mm，，本设计β值为0
代入（5-16）得到，
2?3.14?0.016?1.4?109?0.005?0.075(0.4?tg0?)Q1?(1?0.35?1)?1=8979N 3.6.3 推杆的设设计
在注塑成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构（或称推出、顶出机构）。
推出机构应尽量设置在动模一侧。 保证塑件不因推出而变形损坏。 机构简单、动作可靠。
推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐形面和非装饰面上。
合模时能正确复位。
但本塑件有一个特点——零件小设计计算中间的位置有内孔，孔端面是平面而且有一定距离，分型面为平面。如果在底部设置推杆推出机构的话，此凸起可大大增加了推杆推杆与塑件的接触面积，也增加了推出位置的刚性，保证塑件不被损坏。
3.7冷却系统的设计
3.7.1 设计原则
（1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡；
（2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好； （3）尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，