(論文)普通塑料衣架的模具設(shè)計最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻(xiàn)

摘 要 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝 裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和成本低等特點，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個部門，特別是汽 車、拖拉機、航天航空、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕 工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。以塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具 零件的數(shù)控加工為例，介紹了注塑模具的設(shè)計方法和流程。首先根據(jù)塑件 材料及工藝特性用 pro/e 軟件對零件進(jìn)行模型分析，然后選擇注塑機并確 定型腔數(shù)目，接著確定成形方案：總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、分型面設(shè)計、澆注系統(tǒng) 設(shè)計、脫模機構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)設(shè)計等。最后進(jìn)行注塑機工藝參數(shù)校核， 包括注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度和注射機閉合高度等方面，然 后運用 MasterCAM 軟件對成型零件的數(shù)控加工，確定刀具路徑和加工方法， 模擬其加工過程 關(guān)鍵詞：注塑模 數(shù)控加工 模具設(shè)計 目 錄 寫作提綱寫作提綱 錯誤！未定義書簽。 第一節(jié)第一節(jié) 制品圖樣制品圖樣 2 2 1.1 制品 3D 圖 .2 1.2 制品的尺寸 2 第二節(jié)第二節(jié) 制品分析制品分析 2 2 2.1 材料的選擇 2 2.2 材料的性能參數(shù)： 2 2.3 工藝參數(shù) 2 2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分析 2 2.5 脫模斜度的確定： 2 2.6 塑料工件的結(jié)構(gòu)工藝性： 2 第三節(jié)第三節(jié) 確定制品的基本參數(shù)、計算及其注射機的選用確定制品的基本參數(shù)、計算及其注射機的選用 2 2 第四節(jié)第四節(jié) 注射機有關(guān)參數(shù)的校核注射機有關(guān)參數(shù)的校核 2 2 4.1 衣架身注塑機的校核 .2 4.2 衣架頭注塑機的校核 .2 第五節(jié)第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 2 2 5.1 衣架身注射模架的選擇 .2 5.2 衣架頭注射模架的選擇： .2 第六節(jié)第六節(jié) 模具結(jié)構(gòu)的確定模具結(jié)構(gòu)的確定 2 2 6.1 位置的確定 .2 6.2 分型面選擇 .2 6.3 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) .2 6.4 脫模機構(gòu)（推出機構(gòu)）的結(jié)構(gòu)形式 .2 6.5 側(cè)抽芯的設(shè)計 .2 6.6 冷卻方式與裝置的選擇 .2 第七節(jié)第七節(jié) 模架及其它結(jié)構(gòu)零件模架及其它結(jié)構(gòu)零件 2 2 7.1 注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架 .2 7.2 支承零部件設(shè)計 .2 7.2.1 墊塊（支承塊）.2 7.2.3 動定模座板.2 73 導(dǎo)向裝置 2 7.3.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu).2 7.3.2 導(dǎo)套.2 致致 謝謝 2 2 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 2 2 第 1 頁 提 綱 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝 裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和成本低等特點，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個部門，特別是汽 車、拖拉機、航天航空、儀器儀表、機械制造、家用電器、石油化工、輕 工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。模具是塑料成型加工的一種重要的 工藝裝備，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上 百倍，因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低， 已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。由于塑料模具工業(yè) 快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大 于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展 的同時， “小而?！?、 “小而精” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來 說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期短” 、 “精度高” 、 “質(zhì)量好” 、 “價 格低”的要求。 本課題是塑料衣架模具的設(shè)計和典型模具零件的數(shù)控加工 。通過對 塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計算，合理選用注塑機，并對各個參數(shù)進(jìn) 行了校核，設(shè)計出一副合理，經(jīng)濟(jì)，適用的塑料注塑模具。 重點解決的問題 材料的選用 抽芯機構(gòu)的確定 頂出系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)控加工的工序卡的編制 第 2 頁 第一節(jié) 制品圖樣 1.1 制品 3D 圖 圖 1-1 衣架頭 3D 圖 圖 1-2 衣架身 3D 圖 1.2 制品的尺寸 該制件只要能滿足一般使用要求，對精度要求一般，根據(jù) ABS 塑料的性質(zhì)及特性， 其精度等級可按 MT3 來查并取其公差，其主要尺寸的公差如圖 1-3，1-4 所示。 第 3 頁 圖 1-3 衣架頭尺寸 第 4 頁 圖 1-4 衣架身尺寸 第 5 頁 第二節(jié) 制品分析 2.1 材料的選擇 本設(shè)計選用 ABS 塑料成型，ABS 是一種具有良好綜合性能的工程材料，它具有苯聚 乙烯的良好成型性，聚丁二烯的韌性，聚丙烯晴的化學(xué)穩(wěn)定性和表面硬度，其抗拉強 度可達(dá) 3550Mpa，ABS 粘度適中，流動性好。它的另一個優(yōu)點是耐氣候性，其制品的 使用溫度范圍 40100。ABS 的線膨脹系數(shù)小，制品具有良好的尺寸穩(wěn)定性，且抗 蠕變性好；拉伸強度、沖擊強度、硬度值都較高；能耐水、無機酸、堿等.由于 ABS 中 B 組分的存在，耐候性差，易發(fā)生光氧化老化和熱氧化老化，為了提高耐候性，可加入 抗氧化劑和光穩(wěn)定劑。綜上所述，由于 ABS 具有良好的耐酸堿性、較強力學(xué)性能、使 用溫度范圍較寬，相比之下 ABS 更加適合做衣架的成型材料。 2.2 材料的性能參數(shù)： ABS 是目前較常用的塑料材料，它是一種非結(jié)晶性材料。ABS 的密度 1.05- 1.08g/cm3。收縮率在 0.3-0.8%之間，熔點（130-160） 。C，熱變形溫度（6598） 。 C ，拉伸強度：35-44MP，拉伸彈性模量 1.8GPa，彎曲強度：800MP，彎曲彈性模量： 1.4GPa，壓縮強度 1839MPa，硬度 R6286。 ABS（丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚物）具有耐熱、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)及 電性能好、易成型加工、可鍍金各等特點。 鑒別：外觀：淺象牙色或白色，不透明。 火焰：顏色-黃色 形態(tài)軟化無滴 氣味特殊味 煙慢然煙黑。 2.3 工藝參數(shù) 干燥處理：吸濕性強，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須經(jīng)長時間預(yù)熱干燥。 模具溫度：6068 噴嘴溫度：180190 中段溫度：210230 后段溫度：180200 第 6 頁 注射壓力：7090 MPa 塑化形式：螺桿式 噴嘴形式：直通式 注射時間：35s 保壓時間：1530s 冷卻時間：1530s 成型周期：4070s 2.4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和質(zhì)量分析 1） 、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析：本產(chǎn)品是生活當(dāng)中經(jīng)常用到的衣架，該制品要求有高的耐 氣候性以及優(yōu)良的集合穩(wěn)定性，這就要求材料具有良好的強度，材料均勻。衣架身有 個孔，需要用到側(cè)抽芯機構(gòu)。 2） 、表面質(zhì)量分析： 該制品用于晾曬衣服，所以要求沒有缺陷、毛刺、斑點及熔接痕，粗糙度可取 Ra=1.6m。 2.5 脫模斜度的確定： 塑件高度在 25mm 以下時可以不考慮脫模斜度。本產(chǎn)品的衣架身有個側(cè)抽芯機構(gòu)， 必須考慮下脫模的斜度，取脫模斜度為 0.5。衣架頭不采用側(cè)抽芯機構(gòu)，采取碰穿的 形式，所以必須采用脫模斜度，也同樣取 0.5。其他的因為制品的截面比較簡單，而 且高度小于 25mm，所以不考慮脫模斜度。 2.6 塑料工件的結(jié)構(gòu)工藝性： （1） 、塑件公差等級的選用與塑料的品種有關(guān)：模具塑件尺寸公差的代號為 MT， 公差等級分為 7 級,每一級又可分為 A、B 兩部分，其中 A 為不受模具活動部分影響尺 寸的公差，B 為受模具活動部分影響尺寸的公差。塑件尺寸精度的確定應(yīng)合理選擇，盡 可能選用低精度等級。常用材料模塑件公差等級的選用。材料為 ABS 時，選取一般精 度等級為 MT3，未注公差尺寸的公差等級為 MT5。 第 7 頁 （2） 、塑件的表面粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點 外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低 12 級，塑料制件的表面粗糙度 Ra 值一般為 3.20.2m，在模具使用中，由于型腔磨損而 使表面粗糙度不斷加大，應(yīng)隨時給以拋光復(fù)原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙 度相同；而不透明制件則根據(jù)使用情況而定，非配合表面和隱藏面可取較大的表面粗 糙度值,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。 ABS 塑料表面粗糙度的取值范圍為 0.025m1.6m。在本設(shè)計中表面粗糙度采用 1.6m。 第 8 頁 第三節(jié) 確定制品的基本參數(shù)、計算及其注射機的選用 體積 = 4.61104mm3 密度 = 1.0610-6 g/ mm3 體積 = 7.993103mm3 密度 = 1.0610-6 g/ mm3 質(zhì)量 = 8.48g 由于衣架的長和寬比較大，所以采用一模一腔，衣架的注塑量為 4.61104mm3 。 要求注射成型時的總注射量應(yīng)是注射機最大注射量的 80%以下， 初選注射機為 XS-ZY-200400 技術(shù)參數(shù)如 表 3.1： 表 3-1 XS-ZY-200400 注塑機技術(shù)參數(shù) 理論容量/ cm3 200 螺桿直徑/ mm 55 注射壓力/ MPa 109 移模行程/ mm 740 鎖模力/ KN 2540 最大注射面積/ cm2 645 模具最大厚度/ mm 406 模具最小厚度/ mm 165 模板最大距離 mm 260 模板行程 mm 666 噴嘴圓弧半徑 mm 18 噴嘴孔徑 mm 4 噴嘴移動距離 mm 310 其他總力 280KN 開模力 8T，頂 桿最大距離 190mm 采用一模四腔，總體積是 7.993103mm3 4=31.9723 要求注射成型時的總注 射量應(yīng)是注射機最大注射量的 80%以下，由公式（3-1）得Gmax= G/0.8=31.972 /0.8=39.965 mm3 表 3-2 初選注射機為 XS-ZY-125 第 9 頁 理論容量/ cm3 200 螺桿直徑/ mm 55 注射壓力/ MPa 109 移模行程/ mm 740 鎖模力/ KN 2540 最大注射面積/ cm2 645 模具最大厚度/ mm 406 模具最小厚度/ mm 165 模板最大距離 mm 260 模板行程 mm 666 噴嘴圓弧半徑 mm 18 噴嘴孔徑 mm 4 噴嘴移動距離 mm 310 其他總力 280KN 開模力 8T，頂 桿最大距離 190mm 第 10 頁 第四節(jié) 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 4.1 衣架身注塑機的校核 最大注射量應(yīng)滿足以下關(guān)系： NM+MjKMn （4-1） 其中 N-型腔數(shù)量； M-單個塑件的體積或質(zhì)量,cm3或 g Mj-澆注系統(tǒng)的凝量，cm3或 g； Mn-注射機最大注射量，cm3或 g； K-注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取 0.8； M=46.1 cm3 ，Mj=10cm3 ，KMn=0.8200=160 cm3 將已知數(shù)據(jù)帶入可得： NM+Mj=56.1cm KMn=160 cm 所以校核最大注射量滿足要求。 型腔壓力的估算：根據(jù)表 3-6，ABS 注射壓力 Pi 為 100130Mpa，取 Pi =115Mpa，則模腔壓力按式（3-3）得，PM=kPi =0.4115=46Mpa。 鎖模力等于制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體壓力 PM.。 FL=2.6210-24.6106=1205.2型腔成型壓力，所以注射壓力滿足要求。 4.2 衣架頭注塑機的校核 M=7.993 cm3 ，N=4,Mj=15cm3 ，KMn=0.8200=160 cm3 將已知數(shù)據(jù)代入公式（4-1）可得： NM+Mj=46.972cm KMn=160 cm 所以校核最大注射量滿足要求。 型腔壓力的估算：根據(jù)表 3-6，ABS 注射壓力 Pi 為 100130Mpa，取 Pi 第 11 頁 =115Mpa，則模腔壓力按式（3-3）得，PM=kPi =0.4115=41Mpa。 鎖模力等于制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體壓力 PM.。 FL=44.57210-34.6106=84.12KN型腔成型壓力，所以注射壓力滿足要求。 第五節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 5.1 衣架身注射模架的選擇 衣架身采用 A1 型整體式模架。 有關(guān)壁厚公式的計算來的到型腔壁厚尺寸。 tc=0.21+17(5-1) 式中 型腔側(cè)壁厚 c t L型腔長度 數(shù)據(jù)代入得 tc =0.2401.4+17=97.28 mm 型腔模板的長： LtcAtcAS=+ 型腔模板的寬： N= tc+B+S 式中 L型腔模板的長度 N型腔模板的寬度 tc型腔側(cè)壁厚，經(jīng)驗數(shù)據(jù)見表 3-36 A型腔長度 B型腔寬度 tc型腔間壁厚，經(jīng)驗數(shù)據(jù)見表 3-36 第 12 頁 S系數(shù)，一般取 510 mm。 代入數(shù)據(jù)得L=97.28+110.9+10=508.68 mm N=97.28+110.9+10=218.18 mm 有步驟（3）計算的模板周界不大可能與標(biāo)準(zhǔn)的尺寸相等，所以必須將計算的數(shù)據(jù) 想標(biāo)準(zhǔn)尺寸“靠攏” ，一般取向叫大的修整。另外還得考慮到在壁厚位置上應(yīng)該有足夠 的位置安裝其他的零部件，如果不夠的話，需要增大尺寸。一般情況下，動定模鑲塊 的尺寸比制件的外形尺寸大 3080mm，制件外形尺寸也大，鑲塊尺寸與制件外形的尺 寸的差值也應(yīng)該選的越大。這里根據(jù)制件外形尺寸和型腔排列情況，選取動定模鑲塊 尺寸為 160mm440mm，可以確定模板的周界尺寸為 250 mm560 mm。 因為選擇了 A1 型的模板，所以 H=h1ABCh1 具體機構(gòu)如圖 4-1 圖 4-1 模架結(jié)構(gòu) 因此整副模架的厚度為 H=h1ABCh1 =2550506325=213 mm 5.2 衣架頭注射模架的選擇： 衣架頭也采用 A1 型整體式模架。 查表 3.3.6 有關(guān)壁厚公式的計算來的到型腔壁厚尺寸。數(shù)據(jù)代入公式 tc =0.2l +17=0.2114.8+17=39.96 mm t tc c 19.98 mm 數(shù)據(jù)代入公式 型腔模板的長：=39.96+114.8+19.98114.810=299.54 LtcAtcAS=+ mm 第 13 頁 型腔模板的寬：N= tc+B+S=39.96+72+19.987210=213.96 mm 有步驟（3）計算的模板周界不大可能與標(biāo)準(zhǔn)的尺寸相等，所以必須將計算的數(shù)據(jù) 想標(biāo)準(zhǔn)尺寸“靠攏” ，一般取向叫大的修整。另外還得考慮到在壁厚位置上應(yīng)該有足夠 的位置安裝其他的零部件，如果不夠的話，需要增大尺寸。一般情況下，動定模鑲塊 的尺寸比制件的外形尺寸大 3080mm，制件外形尺寸也大，鑲塊尺寸與制件外形的尺 寸的差值也應(yīng)該選的越大。這里根據(jù)制件外形尺寸和型腔排列情況，選取動定模鑲塊 尺寸為 200mm300mm，可以確定模板的周界尺寸為 400mm500 mm。 因為選擇了 A1 型的模板，所以 H=h1ABCh1，因此整副模架的厚度為 H=h1ABCh1 =32505010032=264 mm 第 14 頁 第六節(jié) 模具結(jié)構(gòu)的確定 6.1 位置的確定 制品的成型位置：本設(shè)計衣架身采用單型腔模具，如圖 6-1，衣架頭采用一模四腔 模具，兩者都采用塑件在動模中和定模中都有的分布，如圖 6-2。 圖 6-1 衣架身模腔分布圖 圖 6-2 衣架頭的型腔分布圖 第 15 頁 6.2 分型面選擇 分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。它是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因 素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關(guān)。 （1）分型面應(yīng)先在塑件外形的最大輪廓處 （2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 （3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量 （4）分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工 （5）分型面的選擇要有利于排氣 該衣架設(shè)計中，注射模具只有一個分型面，分型面的形狀采用平直分型面，將分 型面選在塑件外形最大輪廓處；并使塑件在開模后留在動模一側(cè)，有利于塑件的順利 脫模，分型面的選擇保證了塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量，有利于模具的加工，有利于 排氣，符合設(shè)計原則。 6.3 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：澆注系統(tǒng)指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普 通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 主流道的設(shè)計原則： 1.要能保證塑件的質(zhì)量(避免常見的充填問題 ) 2.盡量減小及縮短澆注系統(tǒng)的斷面及長度 3.盡可能做到同步填充 主流道為直接與注射幾的噴嘴連接的部分。主流道要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸， 容易損壞，為便于更換，常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套結(jié)構(gòu)。主流道襯套的進(jìn)口端在 注射時承受很大的噴嘴壓力，同時，其出口端與分流道、澆口也承受型腔的反壓力， 因此，主流道襯套應(yīng)代凸緣，使之固定在定模上。主流道為一圓錐孔，其小頭正對注 射機的噴嘴，因噴嘴外形為球面，所以主澆道小頭孔端的外形應(yīng)為一凹球面，為了配 合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大 23mm，主流道的個部分 尺寸如圖 6-3： 第 16 頁 圖 6-3 澆道的形式 衣架模具主流道的尺寸： d=噴嘴孔徑1（mm）=41=5 mm R=噴嘴球面徑（23） （mm）=18（23）=2021mm =24 本設(shè)計中取 2 r=13（mm）取 2mm H=（1/31/5）R=6.66mm7mm D=10mm 衣架頭主流道的尺寸： d=噴嘴孔徑1（mm）=41=5 mm R=噴嘴球面徑（23） （mm）=18（23）=2021mm =24 本設(shè)計中取 2 r=13（mm）取 2mm H=（1/31/5）R=6.66mm7mm，取 7mm D=10mm 技術(shù)參數(shù)：澆口套材料選用 T8A，熱處理后達(dá)到 5055HRC。粗糙度為 Ra（0.40.8） vmm. 分流道的設(shè)計原則： 1.保證熔體迅速而均勻地充滿型腔 第 17 頁 2.分流道的尺寸盡可能短，容易盡可能小 3.要便于加工及刀具的選擇 分流道是指主流道與澆口的通道，其作用是使熔融塑料過度和轉(zhuǎn)向。本設(shè)計采用 半圓形截面，如圖 6-4 。 圖 6-4 分澆道的截面示意圖和尺寸 本設(shè)計當(dāng)中衣架身的分流道的 d 取 6mm，衣架頭的分流道 d 取 6mm。 衣架身分流道和衣架頭的布置如圖 6-5，6-6。 圖 6-5 衣架身分流道的布置方式 第 18 頁 圖 6-6 衣架頭分流道的布置方式 在一模多腔時，主流道截面面積應(yīng)不小于分流道面積的總和，分流道的表面粗糙 度應(yīng)高于主流道表面的粗糙度，從增大外層料流的阻力，降低流速以獲得中心料流有 相對速度差，有利于熔融塑料冷皮層固定，起到保溫作用。 常在主流道或一級分流道的轉(zhuǎn)彎的末端設(shè)置冷料井 冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑 d2，冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連。本 設(shè)計采用倒錐形拉料桿冷料井，這種結(jié)構(gòu)形式有足夠大的冷料井，在成型韌性好的塑 料制品時，應(yīng)用比較廣泛。在取出主流道凝料時無需作側(cè)向移動，易于實現(xiàn)自動化操 作。如圖 6-7 第 19 頁 圖 6-7 冷料井的結(jié)構(gòu)形式 衣架身和衣架頭的主流道直徑 D 都取 10mm，所以冷料井的直徑 D=12mm。 6.4 脫模機構(gòu)（推出機構(gòu)）的結(jié)構(gòu)形式 （1）推出機構(gòu)分類 推出機構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向等三大元件組成，推出機構(gòu)設(shè)計的合理性與可靠性 直接影響到塑料制件的質(zhì)量。 推出機構(gòu)按基本傳動形式可分為機動推出、液壓推出和手動推出等三類。本設(shè)計 采用液壓推出，它是利用開模動作，由注射機上的液壓缸推動模具上的推出機構(gòu)，將 塑件從動模部分推出。 推出機構(gòu)按推出元件的類別可分為推桿推出、推管推出、推件板推出等。本設(shè)計 采用推桿推出機構(gòu)，推桿推出機構(gòu)是推出機構(gòu)中最簡單、動作最可靠、最常見的結(jié)構(gòu) 形式，因為設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便， 容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時運動阻力小，推出動作 靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。 第 20 頁 （2）推桿的形狀 本設(shè)計中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿，尾部采用臺肩固定，這種形式通常在 d3mm 時采用，是最常用的形式。本設(shè)計中衣架身和衣架頭的推桿直徑 d 都取 4mm。 推桿尺寸（GB/T4169.1-1984） （3）推桿的固定與配合 在推桿固定板上制有臺階孔，將推桿裝入其中。這種形式強度高，不易變形，但在推 桿很多的情況下，臺階孔深度的一致性很難保證，本設(shè)計 a）衣架身所使用的推桿數(shù)為 4，不是很多，可采用此種形式。b）衣架頭所使用的推桿數(shù)為 8。推桿固定板上的孔為 d+1mm，即 5mm；推桿臺階部分的直徑為 8mm，推桿固定板上的臺階孔為 9mm。 推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用 H8/f7H8/f8 的間隙配合，視 推桿直徑的大小與塑料品種的不同而定。推桿直徑大、塑料流動性差可以取 H8/f8，反 之采用 H8/f7。本設(shè)計采用的推桿直徑較小，且 ABS 塑料的流動性好，據(jù)此取 H8/f7。 推桿與推桿孔的配合長度視推桿直徑的大小而定，L=1.53d，本設(shè)計取配合長度為 3d 即 12mm。推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra 一般取 0.8m。 （4）推桿的材料與熱處理要求 材料為 T8A 鋼，端部淬火到 5055HRC （5）推桿位置的選擇 衣架身設(shè)計采用的推桿數(shù)為 4，為使推桿位置的選擇能保證塑件推出時受力均勻。推 桿位置如圖 6-8 圖 6-8 衣架身推桿的布置方式 衣架頭設(shè)計當(dāng)中，推桿數(shù)為 8，就是一個衣架頭均勻分布兩個推桿。具體布置如圖 第 21 頁 6-8 圖 6-8 衣架頭的推桿布置方式 推桿的工作端面在合模注射時是型腔底面的一部分，推桿的端面如果低于或高于該 處型腔底面，在塑件就會出現(xiàn)凸臺或凹痕，影響塑件的使用或美觀。因此，通常推桿 裝入模具后，其端面應(yīng)與相應(yīng)處型腔底面平齊。本設(shè)計中推桿的端面與相應(yīng)處型腔底 面平齊。 6.5 側(cè)抽芯的設(shè)計 在衣架身的塑件有個長為 12.3mm 的側(cè)孔，所以必須設(shè)計一個側(cè)抽芯機構(gòu)，本設(shè)計 采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)，斜導(dǎo)柱分型抽芯機構(gòu)是應(yīng)用最廣的分型抽芯機構(gòu)，它借助注塑 機開模力或推出力完成側(cè)向抽芯，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，動作可靠。側(cè)型心裝在 T 形 導(dǎo)滑槽內(nèi)，可沿抽拔方向平穩(wěn)滑移，驅(qū)動滑塊的斜導(dǎo)柱與開模運動方向（或推出運動 方向）成斜角安裝，斜導(dǎo)柱與滑塊上對應(yīng)的孔呈松動配合，開?；蛲瞥鰰r斜導(dǎo)柱和滑 塊發(fā)生相對運動，斜導(dǎo)柱對滑塊產(chǎn)生一個側(cè)向分力，迫使滑塊完成抽芯動作。其結(jié)構(gòu) 如圖 6-10 所示。 第 22 頁 1鎖緊塊 2滑塊 3斜導(dǎo)柱 4導(dǎo)滑槽 5限位銷 6側(cè)型芯 7圓頭銷 1 (2 3)SS=+ 式中 S抽拔距離； S1塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺的高度。 代入數(shù)據(jù)得：S=12.3+(23)=14.3mm15.3mm, S 取 15mm。 )sincos(mAPFc 式中 型芯的抽拔力（N） ； C F A塑件包容型芯的表面積（2 ） ； P塑件對型芯的單位面積上的包緊力（Mpa） ，一般情況下，模外 冷卻的塑件：P=2439Mpa；模內(nèi)冷卻的塑件 P=812Mpa； 塑料對鋼的摩擦系數(shù)，約為 0.10.3；m 型芯脫模斜度。a A=417mm2,P 取 39Mpa,取 0.2,取 0.5。代入數(shù)據(jù)得=3235.2 Nma C F 斜導(dǎo)柱的材料選用 T8A，淬火硬度 HRC5055，加工后的表面粗糙度值 Ra 為 0.8。 取斜導(dǎo)柱的傾斜角為 15 度。鎖緊塊的安裝角度為 18 度。 斜導(dǎo)柱的工作長度，代入數(shù)據(jù)得，L=64.2mm，取 65mm。/sinLSa= 第 23 頁 開模行程 H=，代入數(shù)據(jù)得，H=56mm。/tanSa = w F cos c F a =3235.2/cos15=3327.1 N tan kc FFa= =3235.2tan15=776.6 N 式中 側(cè)抽芯時滑塊受到斜導(dǎo)柱的作用力，N； w F 滑塊抽拔力，N； C F 側(cè)抽芯時模具的開模力。 k F 初取斜導(dǎo)柱驅(qū)動部分直徑 d=12，D=d+5=17，模板 A=30，則斜導(dǎo)柱的總長度 為： )105(tan 2sincos tan 2 5321 dShD lllllL 代入數(shù)據(jù)得 L=84.1mm。取 85mm。 6.6 冷卻方式與裝置的選擇 假設(shè)由熔融塑料放出的熱量全部傳給模具，其熱量為 Q1=nmC(T1-T2) (J/h) 式中 n每小時注射次數(shù)（次/小時） ； m每次注射的塑料質(zhì)量（千克/次） ； C塑料的比熱容（J/kg.） ； T1熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（） ； T2制品脫模溫度（） 取T1=200， T2=50，m=48.9g，C=1047 J/kg.。成型周期為 60 秒。代入數(shù) 據(jù)得 Q=460784.7（J/h） 冷卻時所需要的冷卻水量 )( 21 1 1 TT Q M 式中 M1通過模具的冷卻水質(zhì)量（kg） ； 第 24 頁 T3出水溫度（） ； T4進(jìn)水溫度（） ； 取 5。=1055 () 34 TT-l 代入數(shù)據(jù)得，M1 =87.3Kg。 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與水道直徑 d 的關(guān)系，確定模具冷卻水管道 直徑 d。 1 3 104M d 式中 M1冷卻水的質(zhì)量（kg） ； 管道內(nèi)冷卻水的流速成，一般取 0.82.5m/s；n 水的密度（kg/m3） 。r 代入數(shù)據(jù)得：d=7.45 mm。d 取 8mm。 冷卻管道總傳熱面積計算式為 TR M A 1 式中 R冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù) 2 . 0 )(4187 d f R 式中 水的密度（kg/m3） ；r f與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)。 模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差（） 。TD 代入數(shù)據(jù)得：R=13220995.43（J/m2） A=0.3310-6 （m2） 通過上面的計算，可以得出需要的冷卻面積太小，考慮到加工的費用，而且制品 的覆蓋面比較廣，故無須設(shè)冷卻水道，以節(jié)省模具的成本。 第 25 頁 第七節(jié) 模架及其它結(jié)構(gòu)零件 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件部分包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模 架、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機構(gòu)。支承零部件主要由固定板（動、定模板） 、 支承板和動、定模座板等組成。 7.1 注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架 模架是注射模的骨架和基體，通過它將模具的各個部分有機地聯(lián)系成為一個整體。 標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動模板、動模支承板、墊塊、動模座板、推桿固 定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。 我國塑料注射模架的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件 （GB/T125561990）和塑料注射模大型模架 （GB/T125551990） 。前者按結(jié)構(gòu)特 征分為基本型（4 種）和派生型（9 種） ，適用的模板尺寸為 B（寬）L（長） 560mm900mm；后者也分為基本型（2 種）和派生型（4 種） ，適用的模板尺寸為 B（寬）L（長）為 630mm630mm 至 1250mm2000mm。 本設(shè)計零件尺寸屬于中小型，所以采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn)制造生產(chǎn)，選取基本型 A1 型作為基本模架結(jié)構(gòu)，公制單位（mm） ，衣架身模架尺寸為 250mm560mm，其中定模取 標(biāo)準(zhǔn)值高度為 50mm，動模取標(biāo)準(zhǔn)值 50mm，標(biāo)記為 A1-250560-16 GB/T125561990。衣 架身模架尺寸為 400mm500mm，其中定模取標(biāo)準(zhǔn)值高度為 50mm，動模取標(biāo)準(zhǔn)值 50mm。 標(biāo)記為 A1-400500-16 GB/T125561990。 模架的精度直接決定著模具的精度和質(zhì)量，一般對于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件 有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模 板配合的松緊程度、相對運動板件間的開合自如程度，另外還有整套模架的外觀，如 表面粗糙度、倒角等。 7.2 支承零部件設(shè)計 7.2.1 墊塊（支承塊） 墊塊的作用主要是在動模支承板與動模座板之間形成推出機構(gòu)所需的動作空間。 第 26 頁 另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機模具安裝厚度要求的作用。因為該模具 為中小型模具，所以適合用角架式墊塊。在安裝時，務(wù)必保持所有的墊塊高度保持一 致，否則由于負(fù)荷不均勻會造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動模支承板之間一般用螺栓 連接，要求高時可用銷釘定位。本設(shè)計采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，衣架身模架墊塊高度 為 63mm，長為 560mm，寬為 50mm，材料為 45 鋼，GB /T4169.61984，M12 螺栓連接。 衣架頭模架墊塊高度為 100mm，長為 500mm，寬為 68mm。材料為 45 鋼，GB /T4169.6 1984，M16 螺栓連接。 7.2.3 動定模座板 設(shè)計時必須保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機上的動定固定模板相匹配，開設(shè) 的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機定模固定板安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。 它在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證定模座板具有足夠的 剛度和強度，動定模座板也應(yīng)具有一定的厚度。在衣架身的設(shè)計中動定模座板采用模 架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸為 315mm560mm，厚度為 25mm，在衣架頭的設(shè)計當(dāng)中動定模座 板采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)，尺寸為 450mm500mm，厚度為 32mm。 73 導(dǎo)向裝置 7.3.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 1）導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)一般可按標(biāo)準(zhǔn)件選用，也可以自行設(shè)計。本設(shè)計中采 用標(biāo)準(zhǔn)件當(dāng)中的有肩導(dǎo)柱，衣架身模架取 d 為 25mm，衣架頭模架 d 為 32mm。 2 ）導(dǎo)柱的安裝與配合 導(dǎo)柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按 H7 確定，安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑