水管三通管注塑模具設(shè)計[抽芯]-模具畢業(yè)論文

西 南 交 通 大 學 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 三通管注塑模具設(shè)計 年 級 : 2003 級 學 號 : 20030323 姓 名 : 劉 強 專 業(yè) : 機械電子 指導老師 : 張敬 2007 年 6 月 西南交通大學本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 頁 院 系 機械工程系 專 業(yè) 機械電子 年 級 2003 級 姓 名 劉 強 題 目 三通管注塑模具設(shè)計 指導教師 評 語 指導教師 (簽章 ) 評 閱 人 評 語 評 閱 人 (簽章 ) 成 績 答辯委員會主任 (簽章 ) 年 月 日 西南交通大學本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 II 頁 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書 班 級 機電 1 班 學生姓名 劉 強 學 號 20030323 發(fā)題日期： 2007 年 4 月 9 日 完成日期： 6 月 20 日 題 目 三通管注塑模設(shè)計 1、本論文的目的、意義意義 模具設(shè)計工件是需要非常專業(yè)的知識和多年的經(jīng)驗才能勝任的。隨著我國機械行業(yè)的飛速發(fā)展，模具設(shè)計工程師越來越短缺。已經(jīng)嚴重制約了模具行業(yè)的健康發(fā)展。在廣東、浙江、上海、江蘇等地找到五年以上設(shè)計經(jīng)驗的模具工程非常困難，而剛剛畢業(yè)的模具專業(yè)的學生又遠遠不能滿足企業(yè)的需要。通過本次畢業(yè)設(shè)計實踐， 采用 CAD/CAM(MasterCAM、 UG、 Per/E)技術(shù)可以使設(shè)計者從繁沉計算和繪圖工件中得到解脫。采用人機結(jié)合，各盡所長，充分發(fā)揮其人的創(chuàng)造思維能力，控制設(shè)計過程，使模具設(shè)計趨于合 理化。而計算機則發(fā)揮其計算分折和儲存信息的能力。兩者結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，有利于獲得最優(yōu)的設(shè)計成果，縮短開發(fā)周期。采用 CAE 技術(shù)，可以實現(xiàn)在計算機上“試?！?，即對整個注射過程進行仿真分折 ；抱括“填充、保壓、冷卻、纖維取向，結(jié)構(gòu)應力和收縮，以及整個塑料封裝成型和熱固性塑料流動分折”預測未來產(chǎn)品可能纖維出現(xiàn)的缺陷，對存在的問題在設(shè)計階段予以解決，直至提出最優(yōu)的設(shè)計參數(shù)，使一次試模成為可能 ；實現(xiàn)并行工程，從而可以加快產(chǎn)品的開發(fā)進程，降低試模成本，提高生產(chǎn)效率。 2、學生應完成的任務 1、塑件制品分折 ；2、注塑機的確定 ；3、 模具設(shè)計 西南交通大學本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 III 頁 的有關(guān)計算 ； 4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ；5、注塑機的參數(shù)校核 ； 6、模具凹凸模零件加工藝 ；7 、后置處理 ；8、 后附翻譯和實習報告 3、論文各部分內(nèi)容及時間分配：（共 11.5 周） 第一部分 注塑模具的資料收集 (1 周 ) 第二部分 塑件制品分折、注塑機的確定 ( 1 周 ) 第三部分 模具設(shè)計的有關(guān)計算 (3 周 ) 第四部分 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 ( 4 周 ) 第五部分 模具凹凸模零件加工藝及后置處理 （ 1.5周 ) 評閱及答辯 ( 1 周 ) 備 注 參考文獻： 參考文獻：洪慎章塑料成型及 模具設(shè)計機械工業(yè)出版社， 2006 年 ；唐海翔 UG NX2 注塑模具設(shè)計清華大學出版社， 2005年 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會編 機械工業(yè) 20005 年 注塑模設(shè)計與制造實戰(zhàn) 宋滿倉 黃銀國 機械工業(yè)出版社 2005 年 指導教師： 張敬 2007 年 4 月 9 日 審 批 人： 年 月 日 4 摘 要 在目前激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期 占整個產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認真考慮的問題。 模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問題都會對整個開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。人的因素及設(shè)計質(zhì)量就是這樣的因素。 縮短設(shè)計周期并提高設(shè)計質(zhì)量是縮短整個模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設(shè)計能有效減少產(chǎn)品設(shè)計時間并提高設(shè)計質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計中 運用模塊化設(shè)計方法。 某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無法在模塊設(shè)計時預見到，所以只能按常見形狀設(shè)計模塊（如圓形或矩形的沖頭） ,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。 本文介紹了注射模具的特點及發(fā)展趨勢，敘述了三通管注射模具設(shè)計與計算的詳細過程，介紹了該塑件成型工藝、注射模具的結(jié)構(gòu)特點與工作過程 , 闡述了在有斜滑塊抽芯的注射模設(shè)計中應注意的事項 關(guān)鍵詞 ：三通管 注射模；斜滑塊； 側(cè)抽芯 5 Abstract Launching a new product in time is the key to success in the current fierce market competition. Mold as the tool which is used to ensure the high-quality and high-efficiency production, its development circle takes up the main part of the entire development circle of the product. Thus, it is necessary to consider how to shorten the entire development circle of model on the premise that the quality can be ensured and the cost can be cut. The development of model includes designing, producing, assembling and examining steps etc. the problems which appear in every step can influence the whole developing process directly. There are many factors influence the development process, some of them influence it radically, entirely, such as the designer and the quality of design. Shortening the period and enhancing the quality of design are the keys to shorten to entire development circle of model. Modular design refers to utilize the similarity in construction and function between the components to achieve the standardization and assibilation of products. Practices show that modular design is an effective way to reduce the time and enhance the quality of products .This paper mainly explores the method of applying the modular design in model design. Shape and size of some model spares, such as convex and cave mold are decided by certain product, as the result, they can not be foresaw in the model piece design, people only can design the model according to the common shapes such as the blunt head of circular or rectangle. Meanwhile, although some model spares such as blunt press the fixed position spare can work in coordination to carry out certain function, it is hard to find the regulation and similarity in their spaces arrangement, so it also cannot produce a model piece even according to their function. The characteristics and developments of injection mould will be introduced in this paper. The designing and calculating of injection mould of microphone will be stated in detail. The forming process of the product and the structure characteristics as well as working process of the injection mould will be introduced .The attention should be paid in the design of the injection mould for the part with lifters also will be stated. Key words: microphone, injection mould； lifter； core pulling 6 目 錄 一 塑件工藝性分析 -7 二 計算塑件的體和質(zhì)量 -12 三 初選塑件的體積和質(zhì)量 -13 四 分型面的選擇，型腔的數(shù)目和排列方式 -15 五 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 -16 六 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 -18 七 設(shè)備的校核 -23 八 導向機構(gòu)的設(shè)計 -24 九 脫模機構(gòu)的設(shè)計 -26 十 側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 -27 十一 模架的設(shè)計 -30 十二 設(shè)計心得 -32 十三、 參考文獻 -33 7 8 9 10 11 一塑料的工藝性分析 塑件的原材料分析 該塑件的原材料為聚氯乙烯 (PVC),則其相關(guān)資料如下： 主要用途：聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一，其價格便宜 ,應用廣泛由于聚氯 乙烯的化學穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道，管件，輸油管，離心泵和鼓風機等聚氯乙烯硬板廣泛用于化學工業(yè)上制作各種貯槽的襯里，建筑物的瓦楞板，門窗結(jié)構(gòu)，墻壁裝飾物等建筑用材由于電氣絕緣性能優(yōu)良，聚氯乙烯在電氣，電子工業(yè)中，用于制造插座，插頭，開關(guān)和電纜在日常生活中，聚氯乙烯用與制造涼鞋，雨衣，玩具和人造革等 基本特性：聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末，是線型結(jié)構(gòu)，非結(jié)晶型的高聚物，其可溶性和可熔性較差，加熱后塑性也很差，故純聚氯乙烯不能直接用作塑料，一般都應加入添加劑在聚氯乙烯樹脂中加入少量的增塑劑， 可制成硬質(zhì)聚氯乙烯，而軟質(zhì)聚氯乙烯樹脂中則含有較多的增塑劑，起塑性，流動性比硬質(zhì)聚氯乙烯好純聚氯乙烯 34.1 cmg= 加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為 15.1 300.2 cmg 硬聚氯乙烯有叫好的抗拉，抗彎，抗壓和抗沖擊性能，可單獨用做結(jié)構(gòu)材料軟聚氯乙烯的柔軟性，斷裂伸長率，耐寒性會增加，但脆性，硬度，拉伸強度回降低，聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料，其化學性穩(wěn)定性也較好 成型特點：聚氯乙烯成型性能較差，又是熱敏性塑料，在成型溫度下容易分解放出氯化氫因此，在成型時，必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑并嚴格控制溫度及溶體的滯留時間應采用帶預塑化裝置的螺桿式注射成型模具澆注系統(tǒng)也應粗短，進料口截面宜大，模具應有冷卻 12 裝置 塑件的結(jié)構(gòu)尺寸精度及表面質(zhì)量的分析 塑件形狀的成型準則是：各部分都能夠順利的，簡單的從模具中取出，應盡量避免側(cè)壁凹槽或與塑件脫模方向垂直的孔，這樣可以避免采用瓣合分型或側(cè)抽芯等復雜的模具結(jié)構(gòu)使分型面上留下飛邊。對于較淺的內(nèi)外側(cè)凹槽或凸臺并帶有圓角的塑 件，可以利用塑件在脫模溫度下具有足夠彈性的特性和凸凹深度尺寸不大的特點，以強行脫模而不必采用組合型芯的方法。塑件的形狀還要有利于提高塑件的強度和剛度，為此薄殼狀塑件可設(shè)計成球面或拱形曲面，可以有效的增加剛度和減少變形。緊固用的凸耳或臺階應有足夠的強度和剛度，以承受緊固時的作用力，為此，應避免臺階突然變化和尺寸過小而應逐步過渡。塑件的形狀還應考慮成型時分型面位置，脫模后不易變形等。 綜上所述，塑件的形狀必須便于成型，以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率和保證塑件的質(zhì)量。 ） 塑件幾何形狀及結(jié)構(gòu)分析 ：從塑件圖可以看出，該塑件為三通管，且整體形狀為凸字形，各尺寸及形狀皆如圖所示因此在設(shè)計模具是必須考慮其至少有一個或兩個以上的徹抽芯機構(gòu) ） 塑件尺寸精度分析：塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準確度影響塑件精度（公差）的因素主要有： 模具制造誤差及磨損，尤其是成型零件的制造和裝配誤差以及使用中的磨損；塑件收縮率的波動；成型工藝條件的變化；塑件的形狀，飛邊厚度波動；脫模斜度和成型后塑件尺寸變化等一般塑件的尺寸精度是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分 考慮塑料的性能及成型工藝特點，過高的精度要求是不恰當?shù)?該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按 5MT 查取公差，起主要尺寸公差標注如下：（單位均為 mm ） （ GB/T14486-1993） 塑件外形尺寸： 28 0 -0.50 54 0 -0.74. 27 0 -0.50 內(nèi)形尺寸： 16 +0.38 0 20 +0.44 0 15 +0.38 0 27 +0.5 0 22 +0.44 0 4 +0.24 0 3） 塑件壁厚設(shè)計的基本原則：均勻壁厚或盡可能一致，否則會因固化或冷卻速度不同而引起收縮不均勻，從而在塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力導致塑件產(chǎn)生翹曲，縮孔甚至開裂等缺陷。若塑件結(jié)構(gòu)必須有厚度不均勻時，則應使其變化平緩，避免突變，否則易變形。塑件壁厚大小主要取決于塑件品種，塑件大小及成型工藝條件，熱固性塑料的小塑件壁厚取 1.0-2mm，大型件取 3-8mm.熱固性塑料易于成型薄壁塑件，壁厚可達 0.25mm，但一般不宜小于 0.9mm，常選 2-4mm。 4） 塑件表面質(zhì)量分析：塑件表面質(zhì)量包括有無斑點，條紋，凹痕，起泡，變色等缺陷，還有表面光澤性和表面粗糙度。表面缺陷必須避免；表面光澤性和表面粗糙度應根據(jù)塑件使 13 用要求而定，尤其是透明塑件，對光澤性和表面粗糙度有嚴格要求。 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，波紋等疵點外，主要由模具成型零件的表面粗糙度決定。一般模具的表面粗糙度比塑件的表面粗糙度高一級。對于透明的塑件要求型腔和型芯的表面粗糙 度相同，而不透明的塑件，則根據(jù)使用情況可以不同。 該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表沒有斑點及溶接痕，粗糙度可取 Ra0.8um，（表 3-3 不同加工方法和不同材料所能達到的表面粗糙度 GB/T 14234-1993）而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。 5） 脫模斜度的選擇：為了便于塑件脫模，以防脫模時擦傷塑件表面，與脫模方向平行的塑件表面一般應具有合理的脫模斜度。脫模寫睹的大小主要取決于塑料的收縮率，塑件的形狀和壁厚以及塑件的部位等因素。收縮率大的塑料取較大的脫模斜度，一般情況下，脫模斜度 30 01 30 ，但應根據(jù)具體情況而定。 脫模斜度的確定要點：當塑件有特殊要求或精度要求時，應選用較小的斜度，外表面斜度可小致 5 。 高度不大的塑件，還可以不要脫模斜度；尺寸較高，較大的塑件，應選用較小的脫模斜度。收縮率大的塑料應取較大的脫模斜度。塑件形狀復雜的，不易脫模的，應取較大的脫模斜度。塑件上的凸起或加強筋單邊應有 03 05 的斜度。側(cè)壁帶皮革花紋應有 04 06 的斜度。當塑件壁厚較大時，因成型時塑件的收縮量大，故也應選用較大的脫模斜度，如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊，那么要求塑件的內(nèi)表面脫模斜度宜比外表面的小，反之，如果要求脫模后塑件保持在凹模一邊，則外表面的脫模斜度應小于內(nèi)表面的脫模斜度，但是當內(nèi)外表面的脫模斜度不一致時無法保證壁厚的均勻。脫模斜度的取向原則：內(nèi)孔以小端為基準，斜度由擴大方向取得；外形以大端為基準，斜度由縮小方向取得，一般脫模斜度值不包括在塑件尺寸的公差范圍 內(nèi)，但塑件精度要求高時，脫模斜度應包括在公差范圍內(nèi)。 綜上所述，該制品的脫模斜度適當，適合脫模。 6） 塑件生產(chǎn)批量分析 單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)是指產(chǎn)品品種多，而每一種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，尺寸不同，且產(chǎn)量很少，各個工作地點的加工對象經(jīng)常改變，且很少重復的生產(chǎn)類型。 大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)是指產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點長期的按一定節(jié)拍進行某個零件的某一道工序的加工。 成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是指一年中分批輪流的制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地點的加工對象周期性的重復。 按照成批生產(chǎn)中每 批投入生產(chǎn)的數(shù)量（即批量）大小和產(chǎn)品的特征，成批生產(chǎn)又可分為小批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種。小批生產(chǎn)與單件生產(chǎn)相似，大批生產(chǎn)與大量生產(chǎn)相似，常合稱為單件小批生產(chǎn)，大批大量生產(chǎn)，而成批生產(chǎn)僅指中批生產(chǎn)。 該塑件制品根據(jù)課題要求屬單件小批生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要求對注塑效率的要求不高，模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)，且制品為圓筒類零件，可采用中間進料的側(cè)澆口。 7） 成型工藝參數(shù) （教材 附錄 C） 塑料名稱 硬聚氯乙烯 14 注射機類型 螺桿式 預熱和干燥 溫度 t/ C 70-90 時間 /h 4-6 后段 160-170 料筒溫度 中段 165-180 t/ C 前段 170-190 噴嘴溫度 t/ C 模具溫度 t/ C 30-60 注射壓力 p/MPa 80-130 注射 時間 15-60 成型時間 保壓時間 0-5 /s 冷卻時間 15-60 總周期 40-130 螺桿轉(zhuǎn)速 n/(r* min ) 28 15 二計算塑件的體積 根據(jù)塑件材料分析，得知材料密度 =1.15 2.0g/cm3 ，故取平均密度 =1.575 g/cm3 。 S 筒 =3.14（ 142 -102 ） =301.44 2 S 實 =3.14X112 =379.94 2 S 環(huán) =3.14X112 -3.14X82 =178.98 2 S 空 =3.14X102 =314 2 S 側(cè) =S 筒 V=54S 筒 + 2S 實 + 2S 環(huán) - 2S 空 + 13S 側(cè) =16277.76+759.88+357.96-628+3918.72 =20.68632 3 m=V =20.68632X1.575 32.58g 16 三初選設(shè)備，記錄參數(shù) 1 初選設(shè)備 該塑件制品初步選定注射機類型為螺桿式注射機 。 2 注射機的最大注射量 1）初步確定模具型腔數(shù)量 根據(jù)課題任務書要求，該塑件為單件小批量生產(chǎn)，故選定模具型腔為一模一腔。 2）確定成型塑件所需的注射量 Mr 澆注系統(tǒng)凝料的重量（體積）在模具沒有最后確定之前是一個未知數(shù)：若是流動性 好的普通精度塑件，澆注系統(tǒng)凝料為塑件質(zhì)量或體積的 15%-20%（注塑廠統(tǒng)計資料），若是流動性不太好或是精密塑件，根據(jù)每個塑件所需澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積是塑件的 0.2 倍，當塑件溶體黏度高，塑件愈小，壁越薄，型腔越多又做平衡式布置時，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積甚至還要大，在學校設(shè)計時以塑件總重量（體積）的 60%估算。 （塑料模具設(shè)計指導 6P 伍先明 王群 著） 成型塑料所需的注射量 Mr=成型塑件的質(zhì)量 +澆注系統(tǒng)的質(zhì)量。 即： Mr= %6058.3258.32 + =52.18g 3）確定注射機最大注射量 Mmax 17 注射機的最大注射量是指注射機螺桿或柱塞以最大注射行程注射時，一次所能達到的塑料注射量，不同類型的注射機最大注射量有不同的標定方法，螺桿式注射機是以一次所能注射出的塑料溶體體積（以 cm3 ） 表示。這種方法的優(yōu)點是不論何種塑料，最大注射量的數(shù)值都是相同的，因此，對任一種塑料，一次所能注射的熔體克數(shù)為 Mmax=V 式中 V - 注射機最大注射量 cm3 - 所注射的塑料熔體密度 g/ cm3 即： Mmax= V =125 1.575=196.875 3 注射機的初步選定 根據(jù)注射機的最大注射量以及最大注射壓力初步選定注射成型機為 XS-ZY-125 記錄注射機有關(guān)參數(shù)： （教材 附錄 D） 型號 XS-ZY-125 注射量 / cm3 125 螺桿直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 119 注射行程 /mm 115 注射時間 /s 1.6 注射方式 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 29 43 56 69 86 101 鎖模力 /KN 900 最大成形面積 /cm2 320 拉桿空間 /mm 260 290 模板尺寸 /mm 428 450 油泵 流量 /(L*min1 ) 100 12 模板厚度 /mm 最大 300 壓力 /MPa 6.5 最小 200 模板最大行程 /mm 300 機器外形尺寸 /m 3.34 0.75 1.55 電動機功率 /KW 10 螺桿驅(qū)動功率 /KW -4 加熱功率 /KW 5 機器重量 /kg 3500 模具定位孔尺寸 /mm 100 +0.054 0 噴嘴球徑 /mm SR12 噴嘴孔徑 /mm 4 中心孔徑 /mm - 頂出 兩側(cè) 孔徑 /mm 22 孔距 /mm 230 18 四分型面的選擇，型腔的數(shù)目和排列方式 1 分型面的選擇 分型面的選擇很重要，它對塑件的質(zhì)量，操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。在選擇分型面的時候應遵循以下基本原則： 分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模； 保證塑件的精度要求； 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； 考慮成型面積和鎖模力； 便于模具加工； 對側(cè)抽芯的影響； 考慮排氣效果。 因此，在設(shè)計中，分型面的選擇很重要，它對塑件的質(zhì)量操作難易，模具結(jié)構(gòu)及制造影響很大。分型面要求設(shè)計在塑件的最大截面積處，而且不宜設(shè)在曲面或圓弧面上，由于該塑件為三通管，在設(shè)計時，也應該充分考慮該塑件的塑性。 對于該塑件來說，分型面的選擇有以下三種方案： 方案一 方案二 方案三 根據(jù)塑件的設(shè)計要求考慮，因為該塑件是一外形為凸字形的三通，型腔的對稱分布，為了 19 避免飛邊，為了利于簡化模具結(jié)構(gòu)，以及當塑件在相互垂直方向都需要設(shè)置型芯時，應將較短型芯置于側(cè)抽芯方向，以利于減小抽拔距。且第三種方案有三個側(cè)抽芯，模具復雜。 2 確定型腔的數(shù)目 本塑件在注射時采用一模一件，但因該塑件結(jié)構(gòu)形狀，需在動定模分別開有對稱的型腔，故模具需要動定兩個型腔。 五成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 1凹 模結(jié)構(gòu)形式選擇 凹模也可稱為型腔或凹模型腔，它們是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀，尺寸，使用要求，生產(chǎn)批量以及模具的加工方法等有關(guān)。常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式，嵌入式，鑲拼組合式和瓣合式四種類型。 1）定模型腔 （塑料成型工藝與模具設(shè)計 P173 曹宏深 趙仲治 主編） 整體式凹模是用整塊模具材料直接加工而成的。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會帶有鑲拼接縫的溢料痕跡。使用整體式凹模有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu) 尺寸。但是，在制品的幾何形狀比較復雜的情況下，用整塊模具加工一個形狀復雜的整體凹模型腔比較困難，往往不要使用仿行加工或電火花加工，而且在熱處理時，型腔的某些部位還很容易發(fā)生變形或開裂，因此，從加工制造方面考慮，整體式凹模主要適用于制品形狀不太復雜的中小型注射模。 需要指出，為了滿足注射成型時的排氣要求，采用整體式凹模時，應注意在其內(nèi)部開設(shè)一些不會妨礙制品成型質(zhì)量的排氣槽，以保證注射模具有可靠的排氣功能。 挈如實嵌入式凹模的特點是其型腔部分仍用整體模具材料加工制造而成，但它們必須嵌入到固定板或某些特制 的模套中才能使用。嵌入式凹模的優(yōu)點，如凹模嵌入固定板或模套后，其結(jié)構(gòu)強度和剛度將會提高，因此使用起來比較靠，不易變形。同時制品也不會出現(xiàn)拼縫溢料的痕跡，此外，當成型工藝需要凹模部分具有較大的承壓合模面時，利用嵌入式凹模可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具材料，即優(yōu)質(zhì)模具材料只用來制造型腔部分，而對型腔以外的承壓合模面，則由材料較差的模套來提供，。 綜上所述，嵌入式凹模適用于小型，多腔注射模或需要節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具材料的場合。 綜合考慮多方面因素，本套模具定模部分型腔為嵌入式凹模型腔。具體如圖 A-A 剖所示： 2）動模型腔 因塑件的形狀特殊，動定模的型腔是完全對稱分布。所以，動模型腔也為嵌入式凹模型腔。具體如圖 B-B 剖所示： 20 2型芯設(shè)計 凸模和型芯都是用來成型塑制品內(nèi)形的零件，兩者沒有嚴格區(qū)別。一般來講，可以認為凸模是成型制品整體內(nèi)形的模具零部件，而型芯則多指成型制品上某些局部特殊內(nèi)形或局部孔，槽等所用的模具零部件，所以有時也可以把型芯叫做成型桿。凸模和型芯的結(jié)構(gòu)應該根據(jù)制品的形狀，使用要求，生產(chǎn)批量以及模具的加工方法等因素來確定，凸模和型芯的結(jié)構(gòu)形式也可分為整體式，嵌入式，鑲拼組合式及活動式等不同類型。 嵌入式型芯主要用于圓形，方形等形狀比較簡單的型芯。最早采用的嵌入形式是型芯帶有凸肩，型芯嵌入固定板的同時，凸肩部分沉入固定板的沉孔部分，在墊上墊板與固定板連接，另一種嵌入方法是固定板上加工出盲沉孔，型芯嵌入盲孔后用螺釘直接與固定板連接。 綜上所述，考慮多方面因素，本套模具的型芯采用嵌入式型芯。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： 定模型芯 動模型芯 側(cè)型芯 3成型零件的工作尺寸計算 成型零件中與塑料接觸并決定制品幾何形狀的各 處尺寸，稱為工作尺寸。一般來講，任何塑料制品的幾何尺寸均可分為外形尺寸，內(nèi)形尺寸和中心距尺寸等三大類型，而與它們對應的成型零部件的工作尺寸分別稱為型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。其中型腔尺寸和型芯尺寸又均可分為高度尺寸和徑向尺寸。 型腔，型芯和中心距的標注形式及其偏差分布所做的規(guī)定可以歸納成以下三條： 制品上的外形尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值，與制品外形尺寸相應的型腔內(nèi)尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值。 制品上的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值，與制品內(nèi)形尺寸相應的型腔外尺寸采用 單向負偏差，基本尺寸為最大值。 制品和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正，負偏差，它們的基本尺寸均為平均值。 （塑料成型工藝與模具設(shè)計 P182 曹宏深 趙仲治 主編） 本套模具的工作尺寸計算如下 : 解： 21 件的平均收縮率 Scp=2 maxmin SS +=2 5.16.0 +%=1.05% 凹模的有關(guān)尺寸計算 徑向尺寸 L=L 塑（ 1+K） -（ 3/4） + =20(1+1.05%)-(3/4)0.5 30.5+ =27.92 17.0+ 深度尺寸 H= L 塑（ 1+K） -(2/3) + =54(1+1.05%)-(2/3)0.74 374.0+ =54.32 25.0+ H = L 塑（ 1+K） -(2/3) + =27(1+1.05%)-(2/3)0.5 35.0+ = 27.07 17.0+ 凸模有關(guān)尺寸計算 徑向尺寸 20=s（ 1+K） +(3/4) _ =20(2+1.05%)+(3/4)0.44 344.0_ =20.5415.0_ 16=s（ 1+K） +(3/4) _ =16(1+1.05%)+(3/4)0.38 338.0_ =16.45313.0_ 深度尺寸 20h =hs （ 1+K） +(2/3) _ =16(1+1.05%)+(2/3)0.38 338.0_ =16.45313.0_ 22 16h=hs（ 1+K） +(2/3) _ =22(1+1.05%)+(2/3)0.44 344.0_ =22.5215.0_ 側(cè)型芯深度尺寸 20h=hs（ 1+K） +(2/3) _ =15(1+1.05%)+(2/3)0.38 338.0_ =15.4113.0_ 16h=hs（ 1+K） +(2/3) _ =12(1+1.05%)+(2/3)0.32 332.0_ =12.3411.0_ 4成型零件的底版與側(cè)壁厚度尺寸的確定 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應通過強度和剛度 計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔側(cè)壁和底板厚度。 模具型腔壁厚的計算，應以最大壓力為準。而最大壓力是在注射時，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的。隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開模時接近常壓。理論和實踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應以滿足剛度條件為準；而對于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應力往往超過了模具材料的許用應力，因此強度不夠是主要矛盾，設(shè)計型腔壁厚應以強度條件為準。剛度計算的條件則由于模具 特殊性，可以從以下幾個方面加以考慮： 要防止溢料。模具型腔的某些配合面當高壓塑料熔體注入時，會產(chǎn)生足以溢料的間隙。為了使型腔不致因模具彈性變形而發(fā)生溢料，此時應根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來確定其剛度條件。 應保證塑件精度。塑件均有尺寸要求，尤其是精度要求高的小型塑件，這就要求模具型腔具有很好的剛性，即塑料注入時不產(chǎn)生過大的彈性變形。最大彈性變形值可取塑件允許公差的 1/5，常見中小型塑件公差為 0.13-0.25 ，可按塑件大小和精度等級選取。 上述要求在設(shè)計模具時其剛度條件應以這些項中最苛刻者（允許最小的變 形值）為設(shè)計標準，但也不宜無根據(jù)的過分提高標準，以免浪費材料，增加制造難度。 （塑料成型工藝與模具設(shè)計 屈華昌 著） 型腔壁厚的計算 根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)法 教材 表 4-8 型腔底壁厚度 th的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 th=(0.12 0.13)b=0.12*28=3.36mm 23 單型腔側(cè)壁厚度 tc的經(jīng)驗計算公式為： tc=0.20t+17（型腔壓力 PM 490MPa）。多型腔模具的型腔與型腔之間的壁厚 ct 的經(jīng)驗計算公式為 ct tc/2。 tc=0.2*28+17=22.6mm 五澆注系統(tǒng)的設(shè)計 所謂澆注系統(tǒng)是指從 主流道的始端到型腔之間的熔體流動的通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序的充填到型腔中，以獲得組織致密，外形輪廓清晰的塑件。澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口等組成，澆注系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)劣，直接影響到塑件的外觀，物理性能，尺寸精度，成型周期等。 澆注系統(tǒng)設(shè)計的基本原則： 適應塑件的工藝性 為此，應深入了解塑料的工藝性，分析澆注系統(tǒng)對塑料熔體流動的影響，以及在充模，保壓補縮和倒流各階段中，型腔內(nèi)塑料的溫度，壓力變化情況，以便設(shè)計出適合塑料工藝特性的理想的澆注系統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。 排氣良好 排氣的順利與否直接影響 成型過程和塑件質(zhì)量，不能順利排氣會使注射成型過程充填不滿或產(chǎn)生明顯的熔接痕等缺陷。因此，澆注系統(tǒng)應能順利地引導熔體充滿型腔，并在填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，是型腔內(nèi)的氣體能順利地排出。 流程要短 在保證成型質(zhì)量和滿足良好排氣的前提下，盡量縮短熔體的流程和減少拐彎，以減少熔體壓力和熱量損失，保證必需的充填型腔的壓力和速度，縮多填充及冷卻時間縮多，縮短成型周期，從而提高效率，減少塑料用量；提高熔接痕強度，或使溶接痕不明顯。對于大型塑件可采用多澆口進料，從而縮短流程。 避免料流直沖型芯或嵌件 高速熔體進入型腔 時，要盡量避免料流直沖小型芯或嵌件，以防型芯和嵌加變形和位移。 修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量 設(shè)計澆注系統(tǒng)時要結(jié)合塑件大小，結(jié)構(gòu)形狀，壁厚及技術(shù)要求，綜合考慮澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，澆口數(shù)量和位置。做到去除，修整澆口方便，無損塑件的美觀和使用。例如電視機，錄音機等外殼，澆口絕不能開設(shè)在對外觀有嚴重影響的外表面上，而應設(shè)在隱蔽處。 防止塑件變形 由于冷卻收縮的不均勻性或需要采用多澆口進料時，澆口收縮等原因可能引起塑件變形，設(shè)計時應采取必要措施以減少或消除塑件變形。 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小，容積也應 盡量少，這樣既能減少塑料耗量，又能減小所需鎖模力。 澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應盡量減小模具的尺寸。 （塑料成型工藝與模具設(shè)計 P182 曹宏深 趙仲治 主編） 1主流道的設(shè)計 按按主流道的軸線與分型面的關(guān)系，澆注系統(tǒng)有直澆注系統(tǒng)和橫澆注系統(tǒng)。在臥式和立式注射機中，主流道軸線垂直于分型面，屬于直澆注系統(tǒng)；在直角式注射機中，主流道軸線平行于分型面，屬于橫澆注系統(tǒng)。 澆口套又稱為主流道襯套。主流道上端與注射機噴嘴緊密接觸，因此其尺寸 應該按注射機噴嘴尺寸選擇。澆口套的長度按模具模板厚度尺寸選取。 主流道一般位于模具中心線上，它與注射機噴嘴的軸線重合，以利于澆注系統(tǒng)的對稱布置。主流道一般設(shè)計得比較粗大，以利于熔體順利地向 分流道流動， 24 但不能太大，否則會造成塑料消耗增多。反之主流道也不宜過小，否則熔體流動阻力增大，壓力損失大，對沖模不利。因此，主流道尺寸必須恰當。通常對于黏度大的塑料或尺寸較大的塑件，主流道截面尺寸應設(shè)計得大一些；對于黏度小的塑件或尺寸較小的塑件，主流道截面尺寸設(shè)計得小一些。 主流道橫截面形狀通常采用圓形截面。為了便 于留道凝料的餓脫出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐度 =2 - 4，內(nèi)壁粗糙度 Ra 小于 0.4m，小端直徑一般取 3-6 比注射機噴嘴直徑大 0.5-1 （取 4 ）， Ra r+(0,5-1) ，主流道的長度有定模座厚度確定（取 16），一般總長度不超過 60 。如右圖所示，根據(jù)注射機相關(guān)參數(shù) SR=12，確定圓弧為 13， L=8， N=12，直徑 d=20。 2分流道的設(shè)計 主流道與澆口的料流通道，是塑料熔體由主流道流入模腔的過渡段，負責將熔體 的流向進行平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換，在多腔模中還起著將熔體向各個模腔分配的作用。 1）分流道的截面形狀及尺寸 分流道截面形狀和尺寸應根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和分流道的長度等因素來確定。由流道的效率（流道的截面積與周長的比值）分析可知，圓形和矩形流道的效率最高，即具有壓力損失少的最大截面積和傳熱損失少的流道的最小面積，因此圓形截面的矩形截面是分流道比較理想的形狀。 綜合考慮，雖然圓形和矩形流道的效率最高，但由于圓形截面分流道因其以分型面為界分成兩半進行加工才利于凝料脫出，加工工藝性不佳，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對準，故生產(chǎn)實際中不常使用；矩形截面的分流道不易于凝料的推出，生產(chǎn)中也比較少用。 實際生產(chǎn)中常采用梯形截面分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均不大。根據(jù)經(jīng)驗，一般取梯形流道的深度為梯形截面大底邊寬度的 2/3-3/4，側(cè)面斜度取 5 - 10。對于壁厚小于 3 ，質(zhì)量 200以下的塑件，可采用下面的經(jīng)驗公式確定其截面大底邊寬度尺寸： D=0.2654 4 Lm 式中： D 梯形的大底邊寬度， mm m 塑件的質(zhì)量， g L 分流道的長度， mm 對于 U 形截面的分流道， H=1.25R， R=0.5D。 2）分流道的長度 分流道要盡可能短，且少彎折，以利于最經(jīng)濟地使用原料和減少注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。若分流道設(shè)計得比較長時，其末端應留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進入模腔。 3）流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取 1.6um 左右，不需要很低，這樣的表面有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具 有適宜的剪切速率和剪切熱。 4）分流道的布置 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡式和非平衡式兩類。平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長度，端面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對應部位的尺寸相等，這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，使成型的塑件力學性能基本一致。但是，這種形式的布置使分流道比較長。 非平衡式布置是指分流道到各型腔澆口長度不相等的布置，這種布置使塑件進入各型腔有先有厚，因此不利于均衡送料，但對型腔數(shù)量多的模具，為了不使流道過長，也常采用。為達到同時充滿型腔的目的，各澆口的斷面尺寸要 制作得不同，在試模中要多次修改才能實現(xiàn)。 5）分流道的設(shè)計要點 保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應以圓弧過渡。 25 流道較長時，在分流道的末端應開設(shè)冷料井。 分流道的位置可單獨開設(shè)在定模板上或動模板上，也可以同時開設(shè)在動定模板上，合模后形成分流道截面形狀。 分流道與澆口連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡。 3.澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的最短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀，位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 澆口的作用 熔體充模后，澆口處首先凝固，可防止注射機螺桿（或柱塞）后退時熔體向分流道回流。 熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時產(chǎn)生摩檫熱，使熔體升溫，有助于充模。 易于切除澆口余料，二次加工方便。 對于多型腔模具，澆口能用來平衡進料，對于多澆口單型腔模具，澆口不僅可以用來平衡進料，還可以用來控制熔合紋在塑件中的位置。 澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，斷面積為分流道斷面積的 3% -9% , 斷面形狀為矩形或圓形，澆口的長度為 1-1.5mm。在設(shè)計澆口時，往往先取較小的尺寸值，以便在試模 時逐步加以修正。 澆口的類型 盤形澆口又稱薄板澆口或圓環(huán)形澆口。盤形澆口用于內(nèi)孔較大的圓筒形塑件，或具有較大正方形內(nèi)孔的塑件，澆口在整個內(nèi)孔周邊上，塑料熔體由內(nèi)孔周邊上以大致相同的速度進入型腔。塑件不會產(chǎn)生熔接痕，型芯受力均勻，空氣順序排除。 d - 澆口深度 l - 澆口長度 n - 塑件系數(shù) t 塑件厚度 澆口尺寸在制作時可取小些，在加工，試模時再進行修改。 L1=2 澆口位置 澆口位置開設(shè)正確與否，對塑件的成型性能和質(zhì)量影響很大，因此合 理選擇澆口位置是設(shè)計澆注系統(tǒng)時的重要環(huán)節(jié)。在確定澆口位置時，應注意如下幾點： 盡量縮短流動距離 澆口應開設(shè)在塑件壁最厚處 盡量避免塑件出現(xiàn)熔合痕 避免在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置 澆口應開設(shè)在不影響型芯穩(wěn)定性的部位 澆口應開設(shè)在不影響塑件外觀的部位 澆口的設(shè)置應避免熔體斷裂 4.冷料穴的設(shè)計 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是聚集料流前 26 鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道 大端直徑。 底部帶有拉料桿的冷料井，且選用帶有 Z 字形拉料桿，具體如圖所示： 1主流道 2.冷料井 3.拉料桿 5.排氣系統(tǒng)的設(shè)計 模具型腔在塑料熔體充填過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時，考慮排氣是很必要的。一般是在塑料充填的同時，必須將氣體排出體外。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強度降低，甚至阻礙塑料填充等。為了使這些氣體從型腔中即時排出，可以采 用開設(shè)排氣槽等辦法。有時排氣槽還能溢出少量料流前鋒的冷料，有利于提高塑件熔接強度。 如果利用間隙來排溢不能滿足要求，則需另開排氣槽。排氣槽最好開在分型面上，因為分型面上排氣槽產(chǎn)生的毛邊很容易隨塑件脫出；排氣槽應盡量開設(shè)在型腔的一面，這樣對模具制造和清理都很方便；排氣槽最好開設(shè)在靠近嵌件或壁厚最薄處，因為此處最容易形成熔接痕，熔接痕處應排盡氣體和排出部分冷料。排氣槽出口不要對著操作人員，以防熔融塑料噴出傷人。排氣槽與塑件接觸段的深度不應超過塑料的溢料值，其斷面為矩形或梯形。排氣槽寬度 b=3-5mm，深度 h=0.03-0.05mm。長度 l=5-10mm，此后可加深到 0.8-1.5mm。 本模具可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，可不分設(shè)排氣槽，間隙的大小為 0.02-0.04mm. 27 七設(shè)備的校核 1對注射機主要參數(shù)的較核 1）最大注射量 所設(shè)計的注射模，塑件加澆注系統(tǒng)凝料所用的塑料量，不應超過最大注射量。對于正常的批量生產(chǎn)，應滿足如下關(guān)系式： Mr 0.8Mmax 則 0.8Mmax=0.8X196.875=157.5g 即 52.18 157.5 所以滿足關(guān)系式要求。 2）最大注射壓力 每種塑料都有適于成型的壓力范圍，具體塑件所需成型壓力范圍不僅與塑料品種有關(guān)也與塑件形狀，壁厚及澆注系統(tǒng)端面積大小和長度有關(guān)。設(shè)計模具時，所要求的成型壓力應當在注射機所允許的最大注射壓力范圍內(nèi)。根據(jù)注射機參數(shù)確定注射機 最大注射壓力是 1220kg/cm2 (119.6MPa)。聚氯乙烯的注射壓力為 80 130P/Mpa 在注塑機所允許的最大注射壓力范圍。 3）鎖模力 塑料熔體在注射壓力下充入模腔，經(jīng)過注射機噴嘴和模具澆注系統(tǒng)時雖有壓力損失，進入型腔仍具有較高壓力，模腔沿分型面處會產(chǎn)生很大的使模具脹開的力。每臺注射機都有一個額定的鎖模力，所設(shè)計的模具在注射充模時，不能超過這一額定鎖模力，關(guān)系式如下： AKPT 01000 A 塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 P0-注射壓力。 K 熔體流經(jīng)噴嘴和澆注系統(tǒng)時的壓力損耗系數(shù)。一般在 0.3 0.7 之間。 2對注射機有關(guān)安裝尺寸的較核 1）可安裝的模具厚度 每臺注射機都有一個允許安裝的模具厚度范圍，所設(shè)計的模具厚度應在這一允許范圍內(nèi)： Hm =243mm 則滿足關(guān)系式 Hmin Hm Hman 2）模具外形尺寸與注射機拉桿間距 XS-ZY-125 注射機拉桿空間為 260 290，模家架最大外型尺寸為 250 200，滿足要求。 3開模行程的校核 因鎖模機構(gòu)是機械式 -液壓式，開模行程不受模具安裝厚度影響， 28 單分型面注射模應滿足如下關(guān)系： S H1+H2+（ 5 10） mm S 注射機開模行程 H1H2-分別為推出距離和塑件高度 則 115 38+54+（ 5 10） 滿足關(guān)系式。 八導向機構(gòu)的設(shè)計 1導向機構(gòu)的功用 任何一副模具在定動模之間都設(shè)置有導向機構(gòu)。其作用有如下： 定位作用 合模時維持動定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 導向作用 合模時引導動默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 承載作用 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 保持運動平穩(wěn)作用，對于大中型模具 的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。 2導向機構(gòu)的設(shè)計 導柱 國家標準規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，帶頭導柱和有肩導柱。有的導柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導柱導向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導柱。中小型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的1/20 1/35。大型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30 1/40。具體直徑可查塑料模架標準。國家規(guī)定導柱頭部為接錐形，截錐形長度為導柱直徑的 1/3，半錐角為 10 15 ，也有頭部采用半球形 的導柱，導柱具體尺寸可查有關(guān)國家標準。 （實用模具設(shè)計簡明手冊 P146 機械社編） 導套 直導套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導套，導套壁厚通常在 3-10mm ，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值，帶頭導套軸向固定容易，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，導套具體尺寸可查有關(guān)國家標準。如圖所示：圖 c 直導套；圖 d 帶頭導套。 S=5 L=40 d=24 壁厚為 2（實用模具設(shè)計簡明手冊 P148-149 機械社編 ） 3. 設(shè)計導套和導柱須注意的事項： 合理布置導柱位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設(shè)在矩形模模具四角的危險斷面上，通常設(shè)在長邊離中心線的 1/3 處最安全。導柱布置方式常采用等直徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。 導柱工作部分長度應比型芯端面高出 6-8mm ，以確保其導向與引導用。 29 導柱工作部分的配合精度采用 H7/f7（低精度時采用 H8/f8，甚至 H9/f9）導柱固定部分配合精度采取 H7/k6；導套外徑的配合精度采取 H7/6。配合長度通常取配合直徑 1.5-2 倍，其余部分可以擴孔，以減小摩檫，并降低加工難度。 導柱與導套應有足夠的耐磨性，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為 HRC48-55，也可采用 T8 或 T10 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。導柱工作部分的粗糙度為 RaR0.4，固定部分為 Ra0.8；導套內(nèi)外圓柱面表面粗糙度取 Ra0.8 為妥。 導柱可以設(shè)置在動模一邊或定模一邊，設(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊便于塑件脫模，一般情況下導柱多設(shè)在有型芯的一邊，有時動定模兩邊均設(shè) 有導柱，分別起著不同的作用。導柱頭部應制成截錐形或球頭型；導套的前端也應導角，一般導角半徑為 1-2mm。 （塑料模具設(shè)計手冊 159-163 機械工業(yè)出版社 ） 九脫模機構(gòu)的設(shè)計 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)（或稱脫模機構(gòu)）。推出機構(gòu)的作用包刮推出，取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物體從模具內(nèi)取出。 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則：塑料滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完 成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。 防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，與針對性的選擇合適的脫模裝置，是推出重心與脫模阻力中心重合。 力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題。 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機構(gòu)應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強度和剛度。 對于薄壁圓筒形塑件或局部為圓筒形的塑件，可用推管推出機構(gòu)，推管推出塑件的運動方式與推桿推出塑件基本相同，只是推管的中間喲一固定型芯。 推管的材料可為 T8， T10等，淬火 53-57HRC；對于一般要求不高的模具，可用 45 剛作成，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 235HB。 綜多方因素考慮，本套模具推出機構(gòu)選用材料為 T8 的推管推出機構(gòu)，如圖所示： 30 十側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 本模采用斜導柱抽芯機構(gòu)。且斜導柱設(shè)在定模，滑塊設(shè)在動模。斜導柱是分型抽芯機構(gòu)的關(guān)鍵零件，其作用是：在開模時將側(cè)抽芯拔出來，而在合模過程中 將側(cè)型芯與滑塊順利復位到成型位置。 1抽芯距 S抽 側(cè)向抽芯或側(cè)向瓣合模從成型位置到不妨礙制品頂出脫模位置所移動的距離稱為抽芯距， 用 S 抽表示，為了安全起見，抽拔距通常應比側(cè)孔或側(cè)凹的深度大 2-3mm。但在側(cè)向型芯或瓣合模塊脫出側(cè)孔或側(cè)凹以后，其幾何位置有限于制品脫模的情況下，抽芯距不能簡單依靠這種方法確定。 所以，根據(jù)上所述本套模具的抽芯距可取 S 抽 = 20 mm （塑料成型工藝與模具設(shè)計 P277 曹宏深 趙仲治 主編） 2確定斜導柱傾角 當 值增大時，要獲得相同的抽芯力，則斜導柱所受的彎曲力要增大，同時所受的開模力也增大，因此，從 希望斜導柱受力較小的角度考慮， 愈小愈好，但是當抽芯距 S 抽一定時， 值的減小必然導致斜導柱工作部分長度及開模行程的增大，且它們之間的相互關(guān)系是： l4= S 抽 sin H4=S 抽 cot 式中 S 抽 抽芯距 H4 斜導柱工作部分長度 l4 完成抽芯時所需的開模行程 因為開模行程受到注射機開模行程的限制，而且斜導柱工作長度的加長會降低斜導柱的剛度，所以斜導柱斜角應綜合考慮本身的強度，剛度和注射機開模行程。從理論上推導， 取22 30為宜，在生產(chǎn)中斜角 取 15 20，最大不超 過 25。故斜導柱的傾角取 =20。 3確定斜導柱的尺寸 31 (表 3-15 斜導柱各段長度計算表 塑料模具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 P88) 則 D=18 d=14 L1=3.38 L2=35.32 L3=2.55 L4=58.56 L=L1+L2+L4+L5=3.38+35.32+58.56+(5 10)=100 4滑塊與導滑槽的設(shè)計 1）滑塊設(shè)計 滑塊是斜導柱抽芯機構(gòu)中的重要零部件。她上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運動精度保證?；瑝K的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)具體制品和模具結(jié)構(gòu)靈活設(shè)計，既可與型芯做成一個整體，也可采用組合裝配結(jié)構(gòu)，整體式結(jié)構(gòu)多用于型芯較小和形狀簡單的場合，而組合式結(jié)構(gòu)則市把型芯與滑塊分開加工，然后裝配在一起，采用組合式結(jié)構(gòu)可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)剛材（型芯用鋼一般比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。 2）滑槽設(shè)計 側(cè)向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運動，并要求 運動平穩(wěn)且具有一定精度。設(shè)計滑槽時應注意下面問題：滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應有全部或部分長度留在滑槽內(nèi)?；瑝K的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的 1.5 倍，而保留在滑槽內(nèi)的長度不應小于這個數(shù)值的 2/3，否則，滑塊開始復位時容易偏斜，甚至損壞模具。如果模具尺寸較小，為了保證滑槽長度，可以把滑槽局部加長，使其伸出模外。 滑槽地滑塊的導滑部位采用間隙配合，配合特性選用 H8/g7或 H8/h8，其他各處均應留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導滑的表面粗糙度均應小于 0.63-1.25um。 滑塊與滑槽的材料 滑塊可 用 45 鋼或碳素工具鋼制造，導滑部分要求硬度 40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用 45 鋼或碳素工具鋼制造，要求硬度為 52-56HRC。 3）滑塊的導化滑形式 為了確保側(cè)型芯可靠的抽出和復位，保證滑塊在移動過程中平穩(wěn)上下竄動和卡死現(xiàn)象，滑塊與導滑槽必須很好配合和導滑。滑塊與導滑槽的配合一般采用H7/f，其配合結(jié)構(gòu)形式主要根據(jù)模具大小，模具結(jié)構(gòu)和塑件的產(chǎn)量選擇，常見的形式如下圖所示： 圖（ a）為整體式滑塊與整體式導滑槽，結(jié)構(gòu)緊湊，但制造困難，精度難控制主要用于小型模具的抽 芯機構(gòu)； 32 圖（ b）表示導滑部分設(shè)在滑塊中部，改善了斜導柱的受力狀態(tài)，適用于滑塊上下無 支承板的場合； 圖（ c）是組合式結(jié)構(gòu)，容易加工和保證精度。 4）滑塊的定位裝置 為了保證斜導柱伸出端準確可靠地進入滑塊斜孔，則滑塊在完成抽芯動作后，必須停留在一定位置上。為此，滑塊需有靈活，可靠，安全的定位裝置。如下圖所示： 圖（ a）是利用能夠滑塊自重?？吭趽醢迳?，達到定位目的，它適用于臥式注射機向下和向左，有抽芯的模具。 圖（ b