畢業(yè)設(shè)計（論文）-視窗注塑模的設(shè)計（全套圖紙）

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　塑料加工是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。只有迅速地發(fā)展塑料加工，才可能把各種性能優(yōu)良的高分之材料變成功能各異的制品，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域充分發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時又是原料及設(shè)備的“效益放大器”，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值得幾十倍、上百倍。因此，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為

2、“工業(yè)之母”，模具生產(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。模具工業(yè)的重要性已引起國家的高度重視，國務(wù)院2000年7月27日頒布的《當(dāng)前國家鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》中，信息產(chǎn)業(yè)、機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、輕紡工業(yè)四大領(lǐng)域，均把模具放在重要位置。</p><p>　　塑料成型加工及其模具技術(shù)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成形機(jī)械的革新、成型工藝的成熟

3、而進(jìn)步，而且隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。</p><p>　　注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在家電行業(yè)、汽車行業(yè)。機(jī)械工業(yè)等都有廣泛應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)率高和消耗低的特點，有很大的市場需求和良好的發(fā)展前景。但由于注塑制品和成型模具結(jié)構(gòu)方案的千變?nèi)f化，再加上傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計多以人工經(jīng)驗為主，注塑模具的結(jié)構(gòu)和設(shè)計的要點不易在短期內(nèi)掌握。<

4、;/p><p>　　塑料模具設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展與塑料工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。由于塑件的制造是一項綜合性技術(shù)，圍繞塑件成型生產(chǎn)將用到有關(guān)成型塑料、成型設(shè)備、成型工藝、成型模具及模具制造等發(fā)面知識，所以這些知識便構(gòu)成了塑件成型生產(chǎn)的完整系統(tǒng)。它大致可包括產(chǎn)品設(shè)計、塑料的選擇、塑件的成型、模具設(shè)計與制造四個主要環(huán)節(jié)，在上述四個環(huán)節(jié)中，模具設(shè)計與制造是實現(xiàn)最終目標(biāo)——塑件使用的重要手段之一。</p><p&

5、gt;　　模具是塑件生產(chǎn)的重要工藝裝備之一。模具以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。不同的塑料成型方法使用著不同的模塑工藝和原理及結(jié)構(gòu)特點個不相同的塑料模具。塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素占80%。一副質(zhì)量好的注射?？梢猿尚蜕习偃f次，壓縮模大約可以生產(chǎn)25萬件，這些都同模具設(shè)計和制造有很大的關(guān)系。在現(xiàn)代塑件生產(chǎn)中，合理的模塑工藝、高效的模塑設(shè)備、先進(jìn)的塑料模具和制造技術(shù)是必不可少的因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求

6、、塑件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才可能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的設(shè)計制造和更新為前提。隨著國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來愈短、用戶對塑件質(zhì)量的要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，可以說，模具設(shè)計與制造水平標(biāo)志著一個國家工業(yè)化發(fā)

7、展的程度。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對塑件的廣泛需求，塑料模塑成型技術(shù)正在向高精度、高效率與長壽命的方向邁進(jìn)。由于它是一項綜合性技術(shù)，所以它的發(fā)展必然涉及許多領(lǐng)域的共同配合。</p><p>　　第一章 塑料制件的設(shè)計</p><p>　　塑料制件原料的選取要綜合考慮多方面的因素，但首先要了解制品的用途，以及使用過程中的環(huán)境狀況，如溫度

8、高低、是否有化學(xué)介質(zhì)、是否要求其電性能等；在滿足其可用性后，在考慮原材料的成本，如原材料的價格、成型加工的難易程度、相應(yīng)模具造價等。設(shè)計時主要是根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)計。要想獲得優(yōu)質(zhì)的塑件，塑件本身必須具有良好的工藝性，這樣不僅可使成型工藝得以順利進(jìn)行，而且能得到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　塑料的設(shè)計原則是在保證使用性能、物理性能、力學(xué)性能、耐熱性能和耐腐蝕性能的前提下，盡量選用價格低廉和成型性能較好的塑料

9、。同時還應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、成型方便。在設(shè)計塑件時，還應(yīng)該考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使其模具易于加工制造，模具的抽芯結(jié)構(gòu)和推出結(jié)構(gòu)簡單。塑件形狀有利于模具分型、排氣、補縮和冷卻。此外，在塑件成型后盡量不再進(jìn)行機(jī)械加工。</p><p>　　本塑件是視窗，其材料采用的是聚苯乙烯（PS），生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。</p><p>　　1.1 塑件材料的性能</p><p&g

10、t;　　1.1.1 塑件材料的使用性能</p><p>　　聚苯乙烯電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，物色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性良好，強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆，易產(chǎn)生應(yīng)力碎裂，不耐笨，汽油等有機(jī)溶劑。適于制作絕緣透明件、裝飾件及化學(xué)儀器、光學(xué)儀器等零件。如：產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等），電器（透明容器、光源散色器、絕緣薄膜等）。</p><p>　　1.1.2

11、塑件材料的加工特性</p><p>　?。?）無定型塑料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂；</p><p>　　（2）流動性好，溢邊值0.03mm左右；</p><p>　?。?）塑件壁厚應(yīng)均勻，不宜有嵌件，（如有嵌件應(yīng)預(yù)熱），缺口，尖角，各面應(yīng)圓滑連接；</p><p>　?。?）可用螺桿或柱塞式注塑機(jī)加工，噴嘴

12、可用直通式或自鎖式；</p><p>　?。?）宜用高料溫、高模溫、低注射壓力，延長注塑時間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔、變形（尤其對厚壁塑件），但料溫高易出銀絲，料問低或脫模劑多則透明性差；</p><p>　?。?）可采用各種形式的進(jìn)料口，進(jìn)料口與塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時損壞塑件，脫模斜度易取2°以上，推出均勻以防止脫模不良發(fā)生開裂、變形，可用熱澆道系統(tǒng)。</p&g

13、t;<p>　　1.1.2 塑件材料的物理性能、熱性能</p><p>　　1.1.3 塑件材料的力學(xué)、電氣性能</p><p>　　1.1.4 塑件材料的化學(xué)性能</p><p>　　1.1.5 塑件材料的成形條件</p><p>　　1.2 塑件的體積與重量</p><p>　　計算塑件的質(zhì)量是為了選

14、用注射機(jī)及確定型腔數(shù)。</p><p>　　1）計算塑件的體積：</p><p>　　通過Pro/ENGINEER軟件，繪制出塑件的三維圖形后，通過軟件的相關(guān)功能，求出塑件的體積約為： </p><p>　　2）計算塑件的重量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得聚苯乙烯（PS）的密度為：</p><p><b>　　故塑件的重量為：</b&

15、gt;</p><p>　　1.3 塑件工藝分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　塑件的工藝性就是塑件對成型加工的適應(yīng)性。塑件工藝性的好壞不但關(guān)系到塑件能否順利成型，也關(guān)系到塑件的質(zhì)量以及塑料模具機(jī)構(gòu)是否經(jīng)濟(jì)合理。塑件工藝性的好壞主要取決于塑件設(shè)計，在設(shè)計塑件時不僅要滿足使用要求，而且要符合成型工藝特點，并盡可能簡化模具結(jié)構(gòu)。這樣，不僅能保證成型工藝順利實施，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又能提高生產(chǎn)率，降

16、低成本。</p><p>　　在設(shè)計塑件時，我們必須充分考慮以下一些因素：</p><p>　　成型方法 不同的成型方法對其塑件的工藝性要求不同。</p><p>　　塑料的使用性能 塑件的尺寸、公差、結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)與塑料的物理性能、力學(xué)性能等相適應(yīng)。在保證使用性能的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻、使用方便。</p><p>　　塑件的成型工

17、藝性能。</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)及加工工藝性 塑件的形狀應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。</p><p>　　塑件工藝性設(shè)計的主要內(nèi)容包括:尺寸、精度、表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)形狀、螺紋、齒輪嵌件等。</p><p>　　1.3.1 塑件成形方法：</p><p>　　熱塑性塑料的成形方法主要有擠塑成形、注塑成形

18、、壓塑成形、澆注成形等。本塑件采用注塑成形方法。</p><p>　　1.3.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析</p><p><b>　　1）結(jié)構(gòu)分析：</b></p><p>　　從零件圖上分析，該零件總體形狀為很薄的一個橢圓，在短軸方向?qū)挾冉貫?0mm，厚度為2mm，在一面有一對對稱的勾型結(jié)構(gòu)。因此，模具設(shè)計時必須注意設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)

19、構(gòu)。</p><p><b>　　2）尺寸精度分析：</b></p><p>　　該零件的所有尺寸都未注公差尺寸，由《塑料模設(shè)計及制造》表2-5常用材料塑件公差等級和選用（GB/T14486-1993），可選得聚苯乙烯PS的未注公差尺寸等級為MT5級，由以上分析可見，該零件的尺寸精度要求不高，對應(yīng)的模具相關(guān)的零件的尺寸加工可以容易的保證。</p><

20、;p>　　3）表面質(zhì)量分析：該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺外，就是上下兩個表面要有亮面的效果，所以表面粗糙度值要求比較高，實現(xiàn)也比較容易。</p><p>　　綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。</p><p>　　1.3.3 注塑成形塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計：</p><p>　　在注塑成形塑件設(shè)計過程中應(yīng)該盡量避免

21、凸凹臺，然而本塑件下面有勾型的突出結(jié)構(gòu)，由《塑料模設(shè)計及制造》P，可強(qiáng)制脫模公式計算：</p><p>　　所以其成形模具中必須設(shè)計側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　1）脫模斜度</b></p><p>　　塑件在模具注塑成形過程中，塑料從熔融狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)狀態(tài)將會產(chǎn)生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊的包圍在模具型芯或型腔中的凸起部分

22、，為此必須考慮塑件內(nèi)外壁有足夠的脫模斜度。查《塑料模具設(shè)計及制造》表2-11得熱塑性塑料PS的脫模斜度為：</p><p>　　型腔：35′～ 1°30′</p><p>　　型芯：30′～ 45′</p><p>　　綜合考慮本塑件的工藝特性，塑件是扁平的結(jié)構(gòu)，而且只有2mm厚，因此塑件的脫模斜度都選為40′就能滿足要求了。</p><

23、;p><b>　　2） 塑件壁厚</b></p><p>　　塑件的壁厚對塑件質(zhì)量有很大影響，是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是塑件設(shè)計時必須考慮的問題之一。塑件壁厚的最小尺寸應(yīng)滿足以下方面的要求：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；脫模時能經(jīng)受推出機(jī)構(gòu)的推出力而不變形；能承受裝配時的緊固力。塑件最小壁厚值隨塑料品種和塑件大小不同而異。壁厚過大，不但造成原料的浪費，而且對熱固性塑料成型來說增加了模壓成型時間，并

24、易造成固化不完全；對熱塑性塑料則增加了冷卻的時間，降低了生產(chǎn)率，另外也影響產(chǎn)品的質(zhì)量，如產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。所以，塑件的壁厚應(yīng)有一個合理的范圍。查《塑料模具設(shè)計及制造》表2-9得熱塑性塑料PS的最小壁厚及推薦壁厚</p><p>　　塑件的壁厚與流程有關(guān)，因為各種塑料在其常規(guī)工藝參數(shù)下，流程大小還與塑件壁厚成正比。壁厚則其流程長，查《模具設(shè)計大典》表8.5-8，由壁厚與流程關(guān)系式計算相應(yīng)的塑件最小壁厚&l

25、t;/p><p>　　===0.768mm</p><p>　　式中 —— 最小壁厚(mm)</p><p>　　L —— 流程(mm)</p><p>　　熱塑性塑料PS的壁厚一般為2.25～2.60mm,而從塑件的壁厚來看，塑件壁厚為2㎜，在材料允許的范圍之內(nèi)且較均勻，有利于零件的成型加工。</p><p>　　第二

26、章 總體設(shè)計方案的確定</p><p>　　2.1 分型面的選擇</p><p>　　在選擇分型面時應(yīng)遵循如下原則：</p><p>　　（1）分型面應(yīng)選在制品的最大截面處，否則制品無法脫模。在選擇分型面時這是首要原則。</p><p>　?。?）盡可能使制品留在動模一側(cè)，因為注塑機(jī)的推出液壓缸設(shè)在動模一側(cè)，制品留在動模一側(cè)有利于脫模機(jī)構(gòu)的

27、設(shè)置。</p><p>　?。?）有利于保證制品的尺寸精度。</p><p>　　（4）有利于保證制品的外觀質(zhì)量。</p><p>　?。?）盡可能滿足制品的使用要求。</p><p>　　（6）盡量減小制品在合模方向上的投影面積，以減小所需的鎖模力。</p><p>　?。?）長型芯應(yīng)置于開模方向。</p>

28、;<p><b>　　（8）有利于排氣。</b></p><p>　?。?）有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?0）在選擇非平面分型面時，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方向。</p><p>　?。?1）考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。</p><p>　　圖2.1 塑件分型面的選擇</p&g

29、t;<p>　　根據(jù)零件的形狀結(jié)構(gòu)，制品的形狀位置按零件的厚度方向要與注塑機(jī)的開模具方向平行，并且上表面朝向定模，注塑口在側(cè)面，使的制品上下表面較光滑，而且注塑點也比較隱蔽。該塑件表面質(zhì)量要求較高，塑件外觀和尺寸精度要求不高。選擇如圖2.1所示的分型面，脫模過程中塑件冷卻，加上拉料桿的作用，留于動模，便于塑件脫模。此外，還可降低模具的復(fù)雜程度和便于側(cè)抽芯。</p><p>　　2.2 排氣方式的確定

30、</p><p>　　在注塑過程中，需要排出的氣體主要有兩種：一是澆注系統(tǒng)和模腔內(nèi)的氣體，二是熔體分解放出的氣體和模具受熱放出的氣體，常見的排氣方式有：（1）排氣槽排氣；（2）分型面排氣；（3）推桿間隙排氣；（4）粉末燒結(jié)合金塊排氣；（5）強(qiáng)制排氣。在該設(shè)計中，由于制品的結(jié)構(gòu)簡單，可采用分型面、推桿間隙、側(cè)向抽芯間隙等排氣。</p><p>　　凹模是用于成形制品外表面的成形零件，它的主要

31、形式有整體式和組合式，在此設(shè)計中采用的是整體式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.3 型腔數(shù)目和排列方式的確定</p><p>　　該制品最大高度為6mm,最大長度為50mm,最大寬度20mm，重量約為1.9g, 制品結(jié)構(gòu)相對簡單，但是側(cè)向有凹槽和凸臺，所以要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。對制品的尺寸、外形結(jié)構(gòu)等方面考慮，采用一模兩件，這樣可以使模具結(jié)構(gòu)相對簡單，制品尺寸精度得以提高，而且可以使制品一次注

32、塑成型。</p><p>　　在本設(shè)計中采用一模兩件有如下優(yōu)點：</p><p>　　1）塑料制件的形狀和尺寸始終一致；</p><p>　　2）工藝參數(shù)易于控制；</p><p>　　3）模具結(jié)構(gòu)簡單緊湊，設(shè)計自由度比較大；</p><p>　　4）還具有制造成本低，制造周期短等優(yōu)點。</p><

33、p>　　本塑件在注射時采用一模兩件，即模具只需要兩個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，將兩型腔對稱置于模具中心，左右對稱，使得注塑壓力分布均勻,將抽芯部位置于兩側(cè)。</p><p>　　2.4 注塑機(jī)的選擇 </p><p>　　計算一次注塑所需的模料體積。該模具為一模兩件，澆注系統(tǒng)體積粗略估計為4,則一次注塑所需的塑料為： </p><p>

34、<b>　　理論注塑量為：</b></p><p>　　根據(jù)理論注塑量初步選擇SYS-30（立式）型塑料注塑成型機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>　　第三章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用</p><p>　　按進(jìn)料口（澆口）的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類，香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點澆口外的其他澆口形式的（二板式模具）

35、所選用的模架，小水口模架指進(jìn)料口采用點澆口模具（三板式模具）所選用的模架。</p><p>　　大水口模架總共有四種形式：A型、B型、C型、D型。</p><p>　　小水口模架就是指采用點澆口的模具所選用的模架，總共有8種型式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EC型、ED型，其中以D字母開頭的4種型式適用于自動斷澆口模具的模架。</p><p>　

36、　模具結(jié)構(gòu)采用一模兩腔兩板式結(jié)構(gòu)，采用側(cè)澆口頂出機(jī)構(gòu)直接采用頂桿頂出。</p><p>　　根據(jù)《塑料模具設(shè)計》附錄B所提供的模架圖選模架型號為：1515-CI-30-40-60。</p><p>　　具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計及計算</p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計是注塑模具設(shè)計中最重要的問題之一。

37、澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對制品質(zhì)量影響很大。它的設(shè)計合理與否，直接影響著模具的整體結(jié)構(gòu)及其工藝操作的難易。</p><p>　　注塑模具的澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口、和冷料穴四部分組成。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計原則：</b></p><p>　?。?）結(jié)合型腔

38、布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。</p><p>　?。?）盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間。</p><p>　?。?）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣和補鎖。</p><p>　?。?）避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。</p>

39、<p>　?。?）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。</p><p>　?。?）熔接痕部位與澆口尺寸，數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。</p><p>　　（7）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。</p><p>　　（8）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需

40、的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。</p><p>　?。?）設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。</p><p>　　（10）應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合也應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能縮小。</p><p><b>　　4.1 主流道設(shè)計</b></p><p>　　主流道通常位

41、于模具中心塑料熔體的入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中，主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 </p><p>　　主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注射模中主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套，澆口套結(jié)構(gòu)形式見零件圖。</p><p>　　為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑

42、應(yīng)稍大于注射機(jī)噴嘴直徑，通常為</p><p>　　（《中國模具設(shè)計大典》式 9.2-7）</p><p>　　主流道入口的凹坑球面半徑也應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑，通常為</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.2-8）</p><p>　　由上章可知，代入上面兩式得：</p><p>　　取=3.5，=

43、14。</p><p>　　主流道的半錐角通常為。過大的錐角α?xí)a(chǎn)生湍流或渦流卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。本澆注系統(tǒng)中，選擇主流道的半錐角為1.5°。主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8以下，拋光時沿軸向進(jìn)行。主流道的長度由模板的厚度確定，為減少熔體充模時的壓力損失和物料損耗，應(yīng)盡可能縮短主流道的長度，一般控制在60mm以內(nèi)。主流道的出口應(yīng)有較大的圓角，其半徑r約

44、為。澆口套常用T8或T10鋼材制作，經(jīng)淬火洛氏硬度為50～55HRC。</p><p><b>　　4.2 分流道設(shè)計</b></p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的進(jìn)料通道。在多型腔模具中分流道是必不可少的，而在單型腔模具中，有時可省去分流道。在分流道設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。</p&

45、gt;<p>　　根據(jù)分型面及型腔的位置情況，選擇分流道的截面形狀為矩形，根據(jù)制品重量和壁厚由《中國模具設(shè)計大典》圖9.2－12查得，分流道的寬度約為3.6mm,取 D=4mm ,則分流道高度 h＝（《中國模具設(shè)計大典》圖9.2－10）。分流道的長度由型腔的具體位置定。</p><p><b>　　4.3 澆口設(shè)計</b></p><p>　　澆口是連

46、接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著控制料流速度、補料時間及防止倒流等作用。</p><p>　　常用的澆口類型有直澆口、側(cè)澆口、點澆口等幾種形式。</p><p>　　本模具澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口形式，這種澆口熔體從制品的邊緣進(jìn)料，故也稱之為邊緣澆口。側(cè)澆口的截面形狀為矩形。其優(yōu)點是截面形狀簡單、易于加工、便于試模后修正。缺點是在制品的外表面留有澆口的痕跡。</p

47、><p>　　側(cè)澆口深度和寬度的經(jīng)驗公式如下：</p><p>　　（《中國模具設(shè)計大典》式 9.2-13）</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.2-14）</p><p>　　式中 h——側(cè)澆口深度（mm），中小型制品常用h＝0.5～2mm，約為制品最大厚度的 ；</p><p>　　t——制品厚

48、度（mm）；</p><p>　　n——塑料材料系數(shù) ；</p><p>　　W——澆口寬度（mm）；</p><p>　　A——型腔表面積，即制品外表面積（mm）</p><p>　　聚苯乙烯PS: （《中國模具設(shè)計大典》表 9.2-2） </p><p>　　由《模

49、具設(shè)計與制造簡明手冊》表2－51 取; ; 澆口長</p><p><b>　　4.4 流動比校核</b></p><p>　　在確定塑料制件的澆口位置時，還應(yīng)該考慮塑料的允許的最大流動距離比（簡稱流動比）。流動比是指融體在型腔內(nèi)流動的最大長度與相應(yīng)的型腔厚度之比。</p><p>　　當(dāng)澆注系統(tǒng)和型腔尺寸各處不等時，流動比計算公式為：<

50、;/p><p>　　K== </p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.2-20）</p><p>　　式中 K —— 流動比；</p><p>　　—— 流動路徑各段長度 （）；</p><p>　　—— 流動路徑各段的型腔厚度 （）；</p><p>　　——

51、流動路徑的總段數(shù)</p><p>　　—— 允許的流動比， PS為280～300 （《中國模具設(shè)計大典》表 9.2-4）。</p><p>　　第五章 成型零件設(shè)計</p><p>　　5.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　本模具采用一模一件的結(jié)構(gòu)形式，考

52、慮到塑件的結(jié)構(gòu)比較簡單，凹模都采用整體式結(jié)構(gòu)。整體式凹模由整塊材料加工制成，整體式凹模的特點是強(qiáng)度高和剛度高，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。但加工較困難，需用電火花機(jī)床和立式銑床加工，熱處理也不方便，僅適合于形狀簡單的中小型制品。其結(jié)構(gòu)形式見零件圖。</p><p>　　5.2 成型零件工作尺寸計算</p><p>　　該成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損

53、量來進(jìn)行計算。</p><p>　　在計算成型零件型腔和型芯的尺寸時，塑件和成型零件的尺寸均按單向極限制，如果塑件的公差時雙向分布的，則應(yīng)按這個要求加以換算。而孔中心矩尺寸則按公差帶對稱分布的原則進(jìn)行計算。</p><p>　　查《中國模具設(shè)計大典》表 9.4-4可知聚苯乙烯材料的成型收縮率為S＝0.2～0.6％，故平均收縮率</p><p>　　查《中國模具設(shè)計大

54、典》表 9.4-5取模具制造公差 。</p><p>　　4.2.1 凹模的徑向尺寸計算</p><p>　　凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容尺寸逐漸的增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。</p><p>　　凹模的徑向尺寸計算公式：&l

55、t;/p><p>　　（《中國模具設(shè)計大典》式 9.4-10）</p><p>　　式中 凹模徑向名義尺寸（最小尺寸）；</p><p>　　所采用的塑料的平均成型收縮率 ；</p><p>　　制品的名義尺寸（最大尺寸）；</p><p>　　成型零件工作尺寸的修正系數(shù)（可由《中國模具設(shè)計大典》表 9.2-4表9.4

56、-7查得）；</p><p>　　制品公差（負(fù)偏差）；</p><p>　　模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1/3～1/6。</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p><b>　　尺寸：</b></p><p><b>　　尺寸：</b&g

57、t;</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　5.2.2 凹模的深度尺寸計算</p><p>　　凹模的深度尺寸計算公式：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.4-12）</p>

58、<p>　　式中：凹模深度名義尺寸（最小尺寸）；</p><p>　　制品高度名義尺寸（最大尺寸），其它同上。</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p><b>　　尺寸：</b></p><p><b>　　尺寸：</b></p>&

59、lt;p>　　5.2.3 型芯的徑向尺寸計算</p><p>　　型芯的徑向尺寸計算公式：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.4-11）</p><p>　　式中 型芯徑向名義尺寸（最大尺寸）；</p><p>　　制品的名義尺寸（最小尺寸），其它同上。</p><p><b>　　尺寸

60、：</b></p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　5.2.4 型芯的高度尺寸計算</p><p>　　型芯的高度尺寸計算公式：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.4-13）</p><p>　　式中： 型芯高度名義尺寸（最大尺寸）；</p

61、><p>　　制品孔深名義尺寸（最小尺寸），其它同上。</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　5.2.5 型孔之間的中心距尺寸計算</p><p>　　型孔之間的中心距尺寸計算公式：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.4-14）</p><

62、p>　　式中： 模具中心矩名義尺寸；</p><p>　　制品制品中心矩名義尺寸，其它同上。</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　5.2.6 成型中心邊矩尺寸計算</p><p>　　在此型腔中，三個成型中心矩尺寸（14±0.19，5.75±0.11），在型腔磨損后均

63、變大，故按公式3-14計算，公式為：</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　5.3 成型零件的力學(xué)計算</p><p>　　在塑料模過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及應(yīng)變。如果型腔壁厚和底版厚度不夠，當(dāng)行型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料的許用應(yīng)力時，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時

64、，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等。因此，有必要建立型腔強(qiáng)度和剛度的科學(xué)的計算方法，尤其對重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能單憑經(jīng)驗確定凹模側(cè)壁和底版厚度，而應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度的計算來確定。型腔剛度和強(qiáng)度計算的依據(jù)歸納為如下幾個方面：</p><p>　?。?）成型過程不發(fā)生溢料。當(dāng)型腔內(nèi)受塑料熔體高壓作用下，模具成型零件產(chǎn)生彈性變形而在某些分型面

65、和配合面可能產(chǎn)生足以溢料的間隙。這是，應(yīng)根據(jù)塑料的粘度不同，在不產(chǎn)生溢流的情況下，將允許的最大間隙作為塑料模型腔的剛度條件。</p><p>　?。?）保證塑件的精度要求。型腔側(cè)壁及其底版應(yīng)有較好的剛度，以保證在型腔受到熔體高壓作用時不產(chǎn)生過大的、使塑件超差的彈性變形。此時，型腔的允許變形量受塑件尺寸和公差值的限制。一般取塑件允差值的1/5左右，或0.025以下。</p><p>　?。?

66、）保證塑件順利脫模。型腔的剛度不足，模塑成型時變形大，不利用塑件脫模。當(dāng)變形量大于塑件的 收縮值時，塑件將被型腔包緊而難以脫模。此時，型腔的允許變形量受塑件收縮值限制，即=，式中S為塑件材料的成型收縮率（），t為塑件的壁厚（），在一般情況下，其變形量不得大于塑料的收縮量。</p><p>　?。?）型腔力學(xué)計算的特征和性質(zhì)，隨型腔尺寸及結(jié)構(gòu)特征而異。對大尺寸型腔，一般以剛度計算為主；對小尺寸型腔，因在發(fā)生大的彈性

67、變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已超過材料許用應(yīng)力，當(dāng)以強(qiáng)度計算為主。其力學(xué)計算的尺寸分界值取決于型腔的形狀、型腔內(nèi)熔體的最大壓力、模具材料的許用應(yīng)力及型腔允許的變形量等。當(dāng)以強(qiáng)度計算和剛度計算，算出的型腔尺寸，取大者為型腔壁厚尺寸。剛度條件通常是保證不溢料，但當(dāng)塑件精度要求較高的應(yīng)按塑件精度要求確定剛度條件。</p><p>　　由于該塑件的結(jié)構(gòu)簡單，扁平的壁后只有2mm厚，模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，凹模板厚都達(dá)到20mm以上，并

68、且采用一模兩件的布置，兩型腔的距離也超過15mm，所以型腔的壁厚和底板厚都有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　第六章 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　注塑模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運動導(dǎo)向。定位機(jī)構(gòu)分模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具易于在注塑機(jī)上安裝以及模具的澆口套能與注塑機(jī)的噴嘴精確定位。而模內(nèi)定位則通過錐面定位機(jī)構(gòu)用于動模、定模之間

69、的精密對中定位。</p><p>　　6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　在注塑模中，引導(dǎo)動模和定模之間按一定方向閉合或開啟的裝置，稱之為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括：導(dǎo)柱和導(dǎo)套的機(jī)構(gòu)設(shè)計；導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合；導(dǎo)柱和導(dǎo)套的數(shù)量和布置等。</p><p><b>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：</b></p><p>　　

70、1）導(dǎo)向作用 在動模和定模閉合的進(jìn)程中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)應(yīng)首先接觸，引導(dǎo)動、定模準(zhǔn)確配合，避免型芯與凹模發(fā)生碰撞。</p><p>　　2）定位作用 保證動、定模按一定的方位合模，避免模具在裝配時，因方向弄反而損壞成形零件，合模后保持型腔的正確形狀。</p><p>　　3）承受一定的側(cè)向壓力 高壓塑料熔體在充模過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，須由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承擔(dān)。當(dāng)單向側(cè)壓力過大時，除導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承擔(dān)外，

71、還需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來承擔(dān)。</p><p>　　4）承載作用 當(dāng)采用推件板脫模或分型面模具結(jié)構(gòu)時，導(dǎo)柱有承受推件板和型腔板重量的作用。</p><p>　　5）保持機(jī)構(gòu)運動平穩(wěn) 對于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有使機(jī)構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。</p><p>　　6.1.1 導(dǎo)柱設(shè)計（參照GB/T4169.4-1984）</p><p>

72、;　　導(dǎo)柱是與安裝在另一半模上的導(dǎo)套相配合，用以確定動、定模的相對位置，保證模具運動導(dǎo)向精度的圓柱形零件。</p><p><b>　　1）導(dǎo)柱直徑</b></p><p>　　表9.5-1 導(dǎo)柱直徑d 與模板外形尺寸關(guān)系 （）</p><p>　　根據(jù)動模板尺寸：，選定導(dǎo)柱直徑=16。</p

73、><p><b>　　2）導(dǎo)柱配合精度</b></p><p>　　導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用間隙配合H7/f7，表面粗燥度為Ra0.4；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用過渡配合H7/k6,表面粗糙度Ra0.8。</p><p><b>　　3）材料</b></p><p>　　導(dǎo)柱必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表

74、面要耐磨，芯部要堅韌，因此導(dǎo)柱的材料選用碳素工具鋼（T8A）淬火處理，硬度HRC 50～55。</p><p>　　4）導(dǎo)柱的長度通常高出凸模端面6～8mm,以免在導(dǎo)柱還未導(dǎo)正時，凸模就先進(jìn)入型腔與其碰撞而破壞。但是本模具沒有凸模，所以該導(dǎo)套的長度可以稍短。為了便于導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱的端面應(yīng)該設(shè)計成錐形。</p><p>　　6.1.2 導(dǎo)套設(shè)計 （參照GB/T4169.3-1984）

75、</p><p>　　導(dǎo)套是與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動，定模的相對位置，保證模具運動導(dǎo)向精度的圓套形零件。 </p><p>　　導(dǎo)套有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套兩種形式，本設(shè)計中采用帶頭導(dǎo)套。導(dǎo)套的材料選為：T8A，淬硬HRC 50～55。導(dǎo)套內(nèi)外圓柱面表面粗燥度都取為Ra0.8。導(dǎo)套孔的滑動部分按H7/f7間隙配合，導(dǎo)套外徑按H7/k6過渡配合。</p><

76、p>　　6.2 定位機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　為了便于模具在注射機(jī)上安裝以及模具澆口套與注射劑的噴嘴孔精確定位，應(yīng)在模具上（通常在定模上）安裝定位圈，用于與注射機(jī)定位孔匹配。定位圈除了完成澆口與噴嘴孔的精確定位外，還可以防止?jié)部谔讖哪＞邇?nèi)滑出。</p><p>　　定位圈有標(biāo)準(zhǔn)定位圈和特殊定位圈兩種，本設(shè)計中采用特殊定位圈，定位圈的材料選用45中碳鋼。 </p>&

77、lt;p>　　第七章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　注塑成形每一循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出制品的裝置稱為脫模結(jié)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計一般應(yīng)遵循如下原則：</p><p>　　1）盡可能使制品滯留在動模一側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。</p><p

78、>　　2）防止制品變形或損壞，正確分析制品對型腔的粘附力大小及其所在部位，有針對性地選擇合適地脫模機(jī)構(gòu)，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于制品在收縮時抱緊型芯，因此推出力作用點應(yīng)盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)施于制品剛度和強(qiáng)度最大地部位，推頂面積也盡可能大一些，以防制品變形或損壞。</p><p>　　3）力求良好地制品外觀，在選擇推出位置時，應(yīng)盡量選擇制品地內(nèi)部或?qū)χ破吠庥^影響不大的部位。</p>

79、;<p>　　4）結(jié)構(gòu)合理可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，推桿應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。</p><p>　　7.1 脫模力的計算</p><p>　　脫模力是指從動模一側(cè)的主型芯上脫出制品所需施加的外力，它包括型芯抱緊力、真空力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運動阻力。此外，理論分析和實驗證明，脫模力的大小還與制品的厚薄及幾何形狀有關(guān)。</p><p

80、>　　脫模力估算法公式為：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.6-1）</p><p>　　式中 ——制品對型芯包緊的脫模阻力（N）</p><p>　　使封閉殼體脫模所需克服的真空吸力（N）， 這里0.1單位，為型芯的橫截面積。</p><p>　　本課題中，制品對型芯包緊的脫模阻力可按薄壁矩形盒類制品收縮脫模力的實

81、用計算公式為：</p><p>　?。ā吨袊＞咴O(shè)計大典》式 9.6-23）</p><p>　　式中 塑料的拉伸彈性模量；</p><p><b>　　脫模斜度系數(shù)；</b></p><p><b>　　脫模系數(shù)；</b></p><p>　　塑料的線性膨脹系數(shù)（1/℃）

82、； </p><p><b>　　軟化溫度（℃）；</b></p><p>　　脫模頂出時的制品溫度（℃）；</p><p><b>　　制品厚度（）；</b></p><p>　　脫模方向型芯高度（）。</p><p>　　由《中國模具大典表》表 9

83、.6-2確定有關(guān)PS材料制品的脫模力計算參數(shù)：，，=0.45，=93℃，=60℃，由《中國模具設(shè)計大典》圖 9.6-4，在處得=0.95，</p><p>　　由制品結(jié)構(gòu)可知: =0</p><p>　　7.2 推出機(jī)構(gòu)形式的確定</p><p>　　常用得推出機(jī)構(gòu)形式有：推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)及其他特殊推出機(jī)構(gòu)。本制

84、品為薄壁塑件，其上表面和下表面勾結(jié)構(gòu)內(nèi)部不允許有推桿痕跡，故采用推桿在塑件勾結(jié)構(gòu)以外推出機(jī)構(gòu)。這種推出機(jī)構(gòu)的特點是：推桿加工簡單，更換方便，滑動阻力小，脫模效果好，設(shè)置的位置自由度較大，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但因推桿與塑件接觸面積小，易引起應(yīng)力集中。</p><p>　　7.3 推出零件尺寸的確定</p><p>　　確定推桿直徑 推桿推出制品或推頂推件板時應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性，其受力狀態(tài)可

85、簡化為一端固定、一端鉸支的壓桿穩(wěn)定性模型。根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式推導(dǎo)，推桿直徑計算式為</p><p>　　(《中國模具設(shè)計大典》式 9.6-34)</p><p><b>　　推桿強(qiáng)度校核公式</b></p><p>　　(《中國模具設(shè)計大典》式 9.6-35)</p><p>　　式中 推桿最小直徑 ()；</p&

86、gt;<p>　　安全系數(shù) ，通常取 =1.5～2；</p><p><b>　　推桿長度（）；</b></p><p><b>　　脫模力（N）；</b></p><p><b>　　推桿數(shù)目；</b></p><p><b>　　鋼材的彈性模量。&l

87、t;/b></p><p>　　推桿所受的壓應(yīng)力（MPa）；</p><p>　　推桿材料的屈服點（MPa）。</p><p>　　根據(jù)模架結(jié)構(gòu)形狀尺寸，初步確定推桿長度為=82，=2，代入公式得：</p><p>　　查《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表 2－126 取推桿直徑為3.2。</p><p><b&

88、gt;　　推桿強(qiáng)度校核 ：</b></p><p>　　T8A的﹥，故=3.2符合要求。</p><p>　　第八章 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　8.1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的類型</p><p>　　由于本塑件的下面有兩個勾形的突出結(jié)構(gòu),它們均垂直于脫模方向，阻礙了成型后塑件從模具中脫出。因此，必須設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 &l

89、t;/p><p>　　抽芯機(jī)構(gòu)按動力來源可以分為手動側(cè)抽機(jī)構(gòu)、機(jī)動側(cè)抽機(jī)構(gòu)、氣動或液壓側(cè)抽機(jī)構(gòu)三大類。本套模具采用機(jī)動側(cè)抽機(jī)構(gòu)中的斜銷分型抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　機(jī)動側(cè)抽機(jī)構(gòu)系指借助于注塑機(jī)的開模力或頂出力與合模力進(jìn)行模具的側(cè)向分型、抽芯及其復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好、效率高、動作可靠、實用性強(qiáng)。其主要形式有：彈簧分型抽芯、斜銷分型抽芯、彎銷分型抽芯、斜滑塊分型抽芯、齒輪齒條抽芯

90、等，其中以斜銷分型抽芯用得最為廣泛。</p><p>　　8.2 抽拔距的確定</p><p>　　將側(cè)向型芯或側(cè)滑塊從成形位置抽拔或分開至不妨礙制品脫模得距離稱為抽拔距。一般抽拔距應(yīng)大于制品的側(cè)孔深度或凸臺高度的2～3。</p><p>　　抽拔距的計算公式為：</p><p><b>　　S</b></p>

91、;<p>　　(《中國模具設(shè)計大典》式 9.7-1)</p><p>　　式中 分開拼合凹模所需的抽拔距（）；</p><p>　　側(cè)凹分開至不影響制品脫模的距離（）；</p><p>　　R制品最大半徑（）;</p><p>　　r制品最?。▊?cè)凹處）半徑（）。</p><p>　　本塑件上兩處抽芯孔位

92、于塑件的兩側(cè)，因一模兩件，所以可以將同一側(cè)的兩個側(cè)向抽芯置于同一滑塊上，因推桿的特殊位置，抽芯必須抽到推桿以外，所以綜合考慮，孔深為7mm，則根據(jù)公式(《中國模具設(shè)計大典》式9.7-1)可得</p><p>　　2～3=7+2～3=9～10</p><p><b>　　取=10。</b></p><p>　　8.3 抽拔力的計算</p&g

93、t;<p>　　塑料制品在冷凝時收縮會對型芯產(chǎn)生包緊力。抽芯機(jī)構(gòu)所需要的抽拔力，必須克服因包緊力所引起的抽拔阻力及機(jī)械滑動的摩擦力，才能把活動型芯抽拔出來。在抽拔過程中，開始抽拔的瞬時，使制品與側(cè)型芯脫離所需的抽拔力稱為起始抽拔力，以后為了使側(cè)型芯抽到不妨礙制品推出的位置時，所需的抽拔力稱為相繼抽拔力，前者比后者大。因此，計算抽拔力以計算起始抽拔力為準(zhǔn)。</p><p>　　8.3.1 影響抽拔力的

94、因素</p><p>　　1）側(cè)型芯成型部分的表面積及幾何形狀。型芯成型表面積越大，越復(fù)雜，其包緊力也越大，所需的抽拔力也越大。</p><p>　　2）塑料的收縮率。塑件的收縮率越大，對型芯的包緊力也越大，所需的抽拔力也越大。</p><p>　　3）制件的壁厚。包容面積相同，形狀相似的制品，薄壁制品收縮小，抽拔力也小，相反，厚壁制品抽芯力大。</p>

95、<p>　　4）塑料對型芯的摩擦系數(shù)。塑料對型芯的摩擦系數(shù)與塑料特性、型芯的脫模斜度、型芯表面的粗糙度、潤滑條件及型芯表面加工的紋向有關(guān)，摩擦系數(shù)越大，抽拔力越大。</p><p>　　5）在制品同一側(cè)面同時抽芯的數(shù)量。在制品同一側(cè)面有兩個以上型芯，采用抽芯機(jī)構(gòu)同時抽芯時，由于制品孔間距的收縮較大，所以抽拔力也大。</p><p>　　6）成型工藝參數(shù)。注射壓力、保壓時間、冷

96、卻時間對抽拔力影響較大。當(dāng)注塑壓力小，保壓時間短，抽拔力較?。焕鋮s時間長、制品收縮基本完成，則包緊力大。所以抽芯拔也大。</p><p>　　8.3.2 抽拔力的計算</p><p>　　抽拔力的計算與脫模力的計算相同，于是有：</p><p>　　（《中國模具設(shè)計大典》式 9.6-23）</p><p><b>　　則 &l

97、t;/b></p><p><b>　　抽拔力為：</b></p><p>　　8.4 斜導(dǎo)柱的設(shè)計</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、動作可靠，適用于這種抽拔力與抽芯距不大的分型機(jī)構(gòu)。</p><p>　　8.4.1 斜導(dǎo)柱的受力分析和強(qiáng)度的計算：（《中國模具設(shè)計大典》）</p>

98、<p><b>　　1）受力分析 </b></p><p>　　斜導(dǎo)柱有一定的安裝斜角，隨著安裝斜角的增大，所需要的開模力P和斜導(dǎo)柱受到的法向分力隨之增大。但如果角過小，會使機(jī)構(gòu)處于自鎖狀態(tài)，也不能開模。本套模具中的斜導(dǎo)柱的安裝斜度為20°。</p><p>　　取鋼材零件之間摩擦系數(shù)=0.1，由于斜導(dǎo)柱采用的是T10A制造，許用彎曲應(yīng)力，彎曲

99、作用力由（《中國模具設(shè)計大典》式 9.7-20）得</p><p>　　2）斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度計算 </p><p>　　當(dāng)斜導(dǎo)柱從制品中抽拔時，法向力N使斜導(dǎo)柱受到力臂Lc的彎曲力矩。固定端的最大彎矩，在危險截面上的最大彎曲應(yīng)力</p><p>　　式中,為斜導(dǎo)柱的抗彎截面模量，由于斜導(dǎo)柱采用的是圓形截面所以</p><p>　　斜導(dǎo)柱的直徑計

100、算：(《中國模具設(shè)計大典》式9.7-18)</p><p>　　式中,為斜銷的有效長度，，取。在這里取斜導(dǎo)柱的直徑為10。 （《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2－121）</p><p>　　斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度條件式為: </p><p>　　式中 危險截面上的最大彎曲應(yīng)力；</p><p><b>　　最大彎矩；</b>&l

101、t;/p><p>　　斜導(dǎo)柱的抗彎截面模量；</p><p><b>　　許用彎曲應(yīng)力。</b></p><p>　　8.4.2 斜銷長度和最小開模行程計算</p><p>　　斜銷的長度應(yīng)根據(jù)抽拔距、斜銷直徑及其斜角的大小確定，其計算公式為：</p><p>　　式中 斜銷總長度（）；</p

102、><p>　　斜銷固定部分大端直徑（）；</p><p>　　斜銷固定板厚度（）；</p><p><b>　　斜銷直徑（）；</b></p><p><b>　　斜銷的斜角（°）；</b></p><p>　　取斜銷長度為斜。（《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2－121）

103、 </p><p>　　8.5 滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計</p><p>　　1）滑塊與側(cè)抽芯的連接方式設(shè)計</p><p>　　該模具的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)用于成型塑件的側(cè)向凹槽，由于側(cè)向孔的尺寸較小，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問題，采用組合式結(jié)構(gòu)。將型芯單獨制造，這樣既可節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，又方便加工和方便修配更換。側(cè)型芯嵌入到滑塊中，采用圓柱銷固定。</p><p&g

104、t;<b>　　2）滑塊的導(dǎo)滑方式</b></p><p>　　為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽形式。</p><p>　　為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時可對導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。</p><p>　　3）滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計</p><p>　　該零件由于側(cè)抽

105、芯距較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可?；瑝K的定位采用彈簧鋼珠定位裝置。</p><p>　　8.6 楔緊塊的設(shè)計</p><p>　　8.6.1 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　模具閉模后，斜銷不能使滑塊完全復(fù)位，且斜銷也不能承受熔體施于滑塊的側(cè)向推力，為此須設(shè)置楔緊塊。本設(shè)計中，綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和側(cè)抽芯的要求，采用一對楔緊塊，使其中心對稱，

106、可保證楔緊機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。楔緊塊用螺釘固定于動模座板上，這樣制作容易，調(diào)整方便，易于更換。 </p><p>　　8.6.2 楔緊塊的楔角</p><p>　　楔緊塊的楔角應(yīng)略大于斜銷的斜角（一般為2°～3°），這樣才能保證在模具開模過程中楔緊塊始終能現(xiàn)已不必開花快的后退動作，否則斜銷將無法帶動滑塊。從前面知道斜銷的斜角為20°，故選楔緊塊的楔角為22°

107、。</p><p>　　第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　在塑料注塑成形中，注塑模具不僅是塑料熔體的成形設(shè)備，還起著熱交換器的作用。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響到制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成形工藝要求不同，對模具溫度的要求也不同。對于大多數(shù)要求較低模溫的塑料，僅設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可。但對于要求模具溫度超過80C的塑料以及大型注塑模具，均需要設(shè)置加熱裝置。<

108、;/p><p>　　本塑件在注塑成型時所需模具溫度為20～70（《中國模具設(shè)計大典》表 9.8-2），不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可以做如下的設(shè)計計算。</p><p>　　9.1 求塑件在固化時每小時釋放的熱量</p><p>　　設(shè)定模具平均工作溫度為45℃，用常溫20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30℃，產(chǎn)量為(粗算每1mi

109、n1套)=0.5kg/h。查《塑料模具技術(shù)手冊》表 3-41得聚苯乙烯的單位熱流量為=2.7×10J/kg</p><p>　　9.2 求冷卻水的體積流量</p><p>　　由《中國模具設(shè)計大典》式 9.8-15得</p><p>　　式中 ——冷卻介質(zhì)的體積流量（m/min）；</p><p>　　——單位時間內(nèi)注入模具中的

110、塑料重量（kg/min）；</p><p>　　——塑件在凝固時所放出的熱量（J/kg）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的密度（㎏/mm）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的比熱容[J/（㎏·C）]；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的出口溫度（℃）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度（℃）。

111、</p><p>　　查《中國模設(shè)計大典》表 9.8-1冷卻水的穩(wěn)定湍流速度和流量，可知所需的冷卻水管直徑非常小，加之，塑件材料PS冷卻速度快，要求澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應(yīng)緩慢，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。</p><p>　　第十章 注塑機(jī)參數(shù)校核</p><p>　　10.1 最大注塑量校核</p><p>　　注

112、塑機(jī)的最大注射量是指柱塞或螺桿在作一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注出量。目前我國已統(tǒng)一規(guī)定用加工聚苯乙烯塑料時注射機(jī)一次所能注出的公稱容積來表示。為了保證正常的注射成型，選擇注射機(jī)時，注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實際注塑量最好在最大注塑量的80﹪。所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足</p><p>　　在一般情況下，僅對最大注射量進(jìn)行校核，但對熱敏

113、性塑料還應(yīng)注意注射機(jī)能出處理的最小注射量，因為每次注射量太小時，塑料在料筒內(nèi)停留的時間會過長，導(dǎo)致塑料高溫分解，從而降低塑料的質(zhì)量和性能。其最小注射量應(yīng)不小于額定注射量的20﹪。</p><p><b>　　0.8M≥M＋M</b></p><p>　　式中：M——注塑機(jī)的最大注塑量 ；</p><p>　　M——塑件的體積 ；<

114、/p><p>　　M——澆注系統(tǒng)體積 。</p><p>　　故 M≥＝</p><p>　　此處選定的注塑機(jī)注塑量為,所以滿足要求。</p><p>　　10.2 鎖模力校核</p><p>　　鎖模力是指注射機(jī)的鎖模裝置對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料溶體充滿模具型腔時，沿鎖模方向會產(chǎn)生一個很大的作

115、用力，此力總是力圖使模具沿分型面脹開。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于型腔內(nèi)塑料熔體壓力與塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（即注射面積）的乘積。</p><p>　　一般，閉模時要從模外加大于型腔內(nèi)壓力一倍以上的鎖模力。</p><p><b>　　F＞PA</b></p><p>　　式中： P——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（20MP～4

116、0MP）；</p><p>　　(《塑性成形工藝及設(shè)備》)</p><p>　　A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算為2000；</p><p>　　F——注塑機(jī)的額定鎖模力，KN。</p><p>　　故 F＞PA＝62.8×2000＝125600N=125.6KN</p><p>

117、　　此處選定的注塑機(jī)為500KN，滿足要求。</p><p>　　10.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核</p><p>　　為了使注塑模具能順利地安裝在注塑機(jī)上并生產(chǎn)出合格的制品，在設(shè)計模具時必須校核注塑機(jī)上與模具安裝有關(guān)的尺寸、因為不同型號和規(guī)格的注塑機(jī)，其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同。一般情況下設(shè)計模具時應(yīng)校核的安裝參數(shù)包括噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上的螺