斜三通管注射模課程設計說明書

1、<p>　　塑料模課程設計說明書</p><p>　　題 目： 斜三通管注射模 </p><p>　　院、 系： 榮成學院 材料工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 材型10-2(B) </p><p>　　姓 名： </p>&

2、lt;p>　　學 號： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成時間： 2013 年 06 月 27 </p><p>　　塑料模課程設計任務書</p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p>　　第1章 塑件工藝分析- 1 -</p><p>　　1.1 設計任務- 1 -</p><p>　　1.2 塑件工藝分析- 1 -</p><p>　　1.2.1 材料工藝性分析- 1 -</p><p>　　1.2.2 尺寸精度工藝性分析- 2 -</p><p>　　1.2.3 塑

4、件結構分析- 2 -</p><p>　　第2章 注塑機的初步選擇- 3 -</p><p>　　2.1注塑機的選擇- 3 -</p><p>　　2.1.1- 3 -</p><p>　　2.2 鎖模力和注塑機的參數(shù)- 3 -</p><p>　　2.3 注塑機的校核- 3 -</p>&l

5、t;p>　　2.4 成型腔數(shù)的確定- 4 -</p><p>　　2.5 標準模架的選擇- 4 -</p><p>　　2.6 模具厚度校核- 5 -</p><p>　　2.7 開模行程的效核- 5 -</p><p>　　2.8成型零件工作尺寸的計算- 5 -</p><p>　　2.9 模具安裝

6、- 6 -</p><p>　　2.10 凹模和型芯的尺寸計算- 6 -</p><p>　　2.11 開模行程的效核- 7 -</p><p>　　第3章 材質的選擇與熱處理工藝- 8 -</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)的設計- 9 -</p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)的作用- 9 -</p

7、><p>　　4.2 澆注系統(tǒng)的組成- 9 -</p><p>　　4.3 主流道設計- 9 -</p><p>　　4.4 澆口設計- 10 -</p><p>　　第5章 成型零件結構設計- 12 -</p><p>　　5.1 分型面的設計- 12 -</p><p>　　5.1.2

8、分型面的分類- 12 -</p><p>　　5.1.3分型面的分類及選擇原則- 12 -</p><p>　　5.1.4分型面的確定- 12 -</p><p>　　5.2 型腔的分布- 13 -</p><p>　　5.3 凹模的結構設計- 13 -</p><p>　　5.4 凸模的結構設計- 13

9、-</p><p>　　第6章 排氣系統(tǒng)的設計- 14 -</p><p>　　6.1排氣不良的危害- 14 -</p><p>　　6.2排氣系統(tǒng)的設計方法- 14 -</p><p>　　第7章 脫模機構的設計- 15 -</p><p>　　7.1導柱、導套的設計- 15 -</p>&l

10、t;p>　　7.1.1導柱的設計- 15 -</p><p>　　7.1.2 導套的設計- 15 -</p><p>　　7.2 脫模推出機構的確定- 16 -</p><p>　　7.2.1推桿橫截面直徑的確定- 16 -</p><p>　　7.2.2推桿的形式- 16 -</p><p>　　7.

11、3 推板機構的設計要求- 17 -</p><p>　　7.4 推板導柱導套的結構設計- 17 -</p><p>　　第8章 側向分型與抽芯機構的設計- 19 -</p><p>　　8.1斜導柱抽芯機構設計原則- 19 -</p><p>　　8.2 抽芯機構的確定- 19 -</p><p>　　8.3

12、 斜導柱抽芯機構的有關參數(shù)計算- 19 -</p><p>　　8.3.1 抽芯距S- 19 -</p><p>　　8.3.2 斜導柱傾斜角α的確定- 19 -</p><p>　　8.3.3抽芯距的計算- 20 -</p><p>　　8.3.4斜導柱長度的計算- 21 -</p><p>　　8.3.5

13、 斜導柱Ⅱ的結構設計- 21 -</p><p>　　8.4滑塊的設計- 22 -</p><p>　　8.5 導滑槽的設計- 22 -</p><p>　　8.6 鎖緊塊- 23 -</p><p>　　8.7 鎖緊塊的結構形式- 24 -</p><p>　　第9章 冷卻系統(tǒng)設計25</p>

14、<p>　　9.1冷卻系統(tǒng)的設計原則：25</p><p>　　9.2溫度調節(jié)對塑件質量的影響25</p><p>　　9.3 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求25</p><p>　　9.4 冷卻裝置的設計要點25</p><p>　　第10章 模具的裝配27</p><p><b>　　參考

15、文獻28</b></p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行</p><p><b>　　塑件工藝分析</b></p><p><b>　　設計任務</b></p>&l

16、t;p>　　設計任務如圖1-1 所示。</p><p><b>　　圖1-1 斜三通管</b></p><p><b>　　已知技術參數(shù)：</b></p><p>　　塑件制品名稱：斜三通管注射模。</p><p>　　塑料材料：硬聚氯乙烯。</p><p><b

17、>　　生產批量：小批量。</b></p><p><b>　　塑件工藝分析</b></p><p><b>　　材料工藝性分析</b></p><p>　　塑件的原材料分析，如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 塑件的原材料分析</p><p>&

18、lt;b>　　尺寸精度工藝性分析</b></p><p>　　塑件上尺寸均無特殊要求，為自由尺寸，可按MT5級塑件精度查取公差值（詳見附錄1 GB/T14486-1993）。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品圖中尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準確度。 </p><p><b>　　塑件結構分析</b></p&

19、gt;<p>　　塑件壁厚設計的基本原則：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，從而在塑件內部產生內應力導致塑件產生翹曲，縮孔甚至開裂等缺陷。若塑件結構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，熱塑性塑料的小塑件壁厚取1-2 mm，大型件取3-8 mm。熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，壁厚可達0.25 mm，但一般不宜小于0.

20、9 mm，常選2-4 mm。</p><p>　　塑件表面質量分析：塑件表面質量包括有無斑點，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。</p><p>　　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

21、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。</p><p><b>　　注塑機的初步選擇</b></p><p><b>　　2.1注塑機的選擇</b></p><p><b>　　2.1.1</b></p&

22、gt;<p>　　用Pro/e建模分析知塑件體積為:V=420.75 cm3 單側投影面積為：A=40172.7mm3，由于此模具澆注系統(tǒng)采用直接澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較小，估算澆注系統(tǒng)的體積為10cm3 ，所以可地一次總的注射量約為500cm3</p><p>　　2.2 鎖模力和注塑機的參數(shù)</p><p>　　計算其所需鎖模力為：</p><p>

23、　　F鎖 =A·P型=40172.7×45Mp=1807.8KN </p><p>　　查《塑料模具設計大典》，可知PVC的注射壓力為100 -150MP，宜用螺桿式注射機，螺桿帶止回環(huán)，噴嘴宜用自鎖式。初選SZ-800/3200型</p><p><b>　　其主要參數(shù)如下：</b></p><p>　　型號：SZ—80

24、0/3200 </p><p>　　螺桿直徑：ø67mm</p><p>　　最大理論注射量：840cm3</p><p>　　注射壓力：150 MPa</p><p>　　最大模具厚度：650 mm 最小模具厚度：300mm</p><p>　　拉桿間距：750×750mm</p&g

25、t;<p>　　額定鎖模力：3200KN</p><p>　　移模行程：550mm</p><p>　　噴嘴圓弧半徑：20mm 噴嘴孔徑：ø4mm </p><p>　　定位孔直徑：ø150mm</p><p>　　注射機頂出桿孔徑：ø 100mm </p><

26、p>　　2.3 注塑機的校核</p><p>　　(1) 最大注塑量效核 材料的利用率為500/840=0.625，符合注塑機利用率在0.3～0.80的要求。</p><p>　　(2) 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，UPVC塑件的注塑壓力一般要求為100～150MPa，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。</p><p>

27、　?。?）鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。</p><p>　　型腔壓力Pc可按下式粗略計算：</p><p>　　Pc=kP（MPa） （2-1）</p><

28、p>　　式中： Pc為型腔壓力，MPa；</p><p>　　P為注射壓力，MPa；</p><p>　　K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內選取。</p><p>　　所以 ， Pc=KP=0.37×120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： </p><p>　　T>KPcA

29、 （2-2）</p><p>　　式中： T為注塑機的額定鎖模力，KN；</p><p>　　A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2；</p><p>　　K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；</p><p>　　KpcA=（1.2×45&#

30、215;4.01×104)=2165KN </p><p>　　所以T=3200KN >KPcA成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。</p><p>　　2.4 成型腔數(shù)的確定</p><p>　　以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%計算。收縮率取0.8，所以W件約為526，

31、W澆取10</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中： N----型腔數(shù)；</p><p>　　S----注射機的注射量（g）；</p><p>　　W澆----澆注系統(tǒng)的注射量（g）；</p><p>　　W件----塑件的注射量（g）；</p>&

32、lt;p>　　因為，N=1.26<2 ，所以，此模具型腔為一模一腔結構合理。</p><p>　　2.5 標準模架的選擇</p><p>　　標準模架的選用原則：</p><p>　　(1)模架型號的選擇：按照制件型腔、型芯的結構形式、脫模動作、澆注形式確定模架結構型號；</p><p>　　(2)模架系列的選擇：根據(jù)制件最大外形

33、尺寸、制件橫向(側分型、側抽芯等)模具零件的結構動作范圍、附加動作件的布局、冷卻系統(tǒng)等；選擇組成模架的模板板面尺寸(尺寸應符合所選注射機對模具的安裝要求)；以確定模架的系列；</p><p>　　(3)模架規(guī)格的選擇：分析模板受力部位；進行強(剛)度的計算；在規(guī)定的模板厚度范圍內確定各模板厚度和導柱長度；以確定模架的規(guī)格；</p><p>　　(4)模架選擇的其他注意事項：①模架板面尺寸確

34、定后；導柱、導套、推桿、緊固螺釘孔的孔徑尺寸、組配的推板、墊塊尺寸均可從標準中找出；②考慮制件推出距離和調節(jié)模具厚度。</p><p>　　2.6 模具厚度校核 </p><p>　　本模具采用的是560×L中的P2型標準模架，所以其它板的尺寸如下：</p><p>　　定模座板600×600×70，定模板600×550

35、15;120，動模板600×550×120，動模座板600×600×35，墊塊100×600×120，推板600×340×25，推板固定板600×340×30，支撐板厚度為60055080，導滑槽的厚度為30，本模具厚度為630mm，在該注塑機要求的厚度范(350～650mm)之內。</p><p>　　2.7 開

36、模行程的效核 </p><p>　　開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于單分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核：</p><p>　　S≥H1+H2+（5～10）(mm) （2-4） </p><p>　　式中：S為注塑機的最大行程（此模具中為550

37、）mm；</p><p>　　H1為塑件的脫模距離（此模具中約為140），mm；</p><p>　　H2為包括流道在內的塑件高度（此模具中為240），mm；</p><p>　　所以上式成立（550>380），即該注塑機的開模行程符合要求。由以上對各參數(shù)的效核可知該注塑機（SZ-800/3200型）符合要求。</p><p>　　2.

38、8成型零件工作尺寸的計算 </p><p>　　設計模具時應該對成型零件的結構形式、計算尺寸、強度校核給以足夠的重視。該模具型腔和圓形型腔磨具類似，故可按圓形型腔近似計算[1]</p><p><b>　　按強度條件計算：</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>&l

39、t;b>　　應使： </b></p><p>　　則： </p><p>　　P——型腔壓力（Mpa），取45Mp</p><p>　　[σ]——模具材料的許用應力(Mpa)，為160Mp</p><p>　　r——型腔內徑，r=60mm</p><p>　　

40、上型腔厚度初選為70mm，但根據(jù)《塑料模具設計大典》“中小模架的選擇”中的經驗方法確定凹模嵌塊的型腔壁厚為50mm，凹模板底部厚度為也50mm，故總的凹模壁厚為100mm，凹模板厚度為160mm。</p><p><b>　　2.9 模具安裝</b></p><p>　　模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的

41、螺孔及其間距，必須和注塑機模板臺面上對應的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。</p><p>　　2.10 凹模和型芯的尺寸計算</p><p>　　S =(S1 +S2 )/2 =1.05% （2-6）</p><

42、;p>　　式中：S為塑件收縮波動而引起的平均收縮率（%）；</p><p>　　S1 為塑料的最大收縮率（%）；</p><p>　　S2 為塑料的最小收縮率（%)；</p><p>　　凹模的最小尺寸為名義尺寸，偏差為正值；制件的最大尺寸為名義尺寸，偏差為負值。</p><p>　　型芯的最大尺寸為名義尺寸，偏差為負值；制品孔的最小尺

43、寸為名義尺寸，偏差為正值。</p><p>　　1、凹模徑向尺寸的計算：</p><p>　　LM=LS+LSS—3/4（2-7）</p><p>　　取δz=/3，加上制造偏差z后，則有 </p><p>　　LM=[LS+LSS—3/4] +0δz

44、 （2-8）</p><p>　　=[265+2651.05%—0.752.5]+ 00.83</p><p>　　=265.90+ 00.83</p><p>　　2、型芯高度的計算：</p><p>　　HM=[HS+HSS—2/3] -0δz

45、 （2-11）</p><p>　　=[120+1201.05%—2/31.34]-00.47</p><p>　　=120.37-00.47</p><p>　　2.11 開模行程的效核 </p><p>　　開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于單分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核：</p>

46、<p>　　S≥H1+H2+（5～10）(mm) （2-12） </p><p>　　式中： S為注塑機的最大行程（此模具中為550mm）；</p><p>　　H1為塑件的脫模距離（此模具中約為140mm）；</p><p>　　H2為包括流道在內的塑件高度（此模

47、具中為240mm）；</p><p>　　所以上式成立（550>380），即該注塑機的開模行程符合要求。由以上對各參數(shù)的效核可知該注塑機（SZ-800/3200型）符合要求。</p><p>　　材質的選擇與熱處理工藝</p><p>　　1、對聚氯乙烯這樣的材料，所用模具鋼必須有較好的抗腐蝕性，因為這些材料在熔融狀態(tài)會分解出氯化氫，對模具型腔有一定的腐蝕性，

48、這類模具成形中常用抗腐蝕模具鋼。例如2Gr13鋼，3Gr13鋼，PCR，18Ni等。</p><p>　　2、對于大批量生產的模具鋼，選用P20，SM2，PCR，65Nb等。</p><p>　　綜上所述，選用PCR鋼。</p><p>　　PCR是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼，經過時效處理之后，工件僅有微量變形，拋光性能好，處理后可得到1600HV的表面硬度。<

49、/p><p><b>　　1）加工</b></p><p>　　加熱溫度1180~1120之間，始鍛溫度1150~1100之間，終端溫度≥1000，冷卻方式為空冷或砂冷。</p><p>　　2）固溶處理 固溶溫度為1050℃，空冷，硬度為32~35HRC?；w組織為低碳馬氏體，在此硬度下可進行切削加工。PRC鋼淬透性很好，</p>

50、<p><b>　　3）時效處理</b></p><p>　　時效溫度為420~480度之間，推薦時效溫度為460℃，時效后硬度為42~44HRC。時效后變形率低，在直徑100的斷面上硬度分布均勻。</p><p>　　3、其余模具部分零件選用鋼材及熱處理要求。</p><p>　　1）導柱導套：表面耐磨，心部要求有較好的韌性，常用材

51、料為20鋼，20Cr等，滲碳加淬火回火，硬度可達54~58HRC。</p><p>　　2）主流道襯套：要求表面耐磨，有時還要耐腐蝕和熱硬性，常用材料有3Cr2W8V，35CrMo等，淬火，加高溫回火并氮化處理后，硬度可達42~44HRC。</p><p>　　3）頂桿，拉料桿，復位桿：要求有一定強度和比較高的耐磨性，常用材料T7A，T8A，45鋼等，經過端部淬火桿部調質后，硬度可達52~

52、55HRC。</p><p>　　4）各種模板。頂出板，固定板：要求有較好的綜合力學性能，常用材料有Q235，Q255，球墨鑄鐵，HT200等，經過調質處理，正火，退火后，硬度可達25HB以上。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)的作用 </p><p>　　澆注系統(tǒng)

53、是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應能夠順利的引導熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在質量優(yōu)良的塑件。對澆注系統(tǒng)設計時一般應遵循如下基本原則：</p><p>　　了解塑料的成型性能；</p><p>　　盡量避免或減少產生熔接痕；</p><p>　　有利于型腔中氣體的排放；</p><p>　　防止型芯的變形和

54、嵌件的位移；</p><p>　　盡量采用較短的流程充滿型腔；</p><p>　　（6）流動距離比和流動面積比校核；</p><p>　　4.2 澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料穴。</p><p>　　4.3 主流道設計 </p><p>　　

55、主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復接，所以主流道常設計成可拆卸的主流道襯套。</p><p>　　澆口套的尺寸設計要求：</p><p>　?。?）澆口套與注射機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設模具澆口套球面半徑為R，注射機球面半徑為

56、r，其關系式如下：</p><p>　　R= r+0.5～1mm=20+1=21mm； </p><p>　　澆口套進口的直徑d應比注射機噴嘴孔d1直徑大0.5～2mm。很據(jù)模具特點和設計要求澆口套的長度為116mm。</p><p>　　D=4+0.5=4.5mm； </p><p>　　澆口套的形式如圖4-

57、1所示，澆口錐度為2°，長度為116mm。</p><p>　　圖4-1 交口套的形式</p><p>　?。?）主流道襯套的固定</p><p>　　因為采用的有托澆口套，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件，外徑為Φ150mm，內徑Φ50mm。具體固定形式如圖4-2所示：</p><p><b>　　圖

58、4-2 定位圈</b></p><p>　　4.4 澆口設計 </p><p>　　澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結構。因為直接澆口被廣泛采用且生產效率好，容

59、易實現(xiàn)，尤其適用熱敏性及高粘度材料，故澆口采用直接澆口。</p><p><b>　　成型零件結構設計</b></p><p>　　5.1 分型面的設計 </p><p>　　5.1.2分型面的分類</p><p>　　實際的模具結構基本上有三種情況：</p><p>　　1、型腔完全在動模一側；

60、</p><p>　　2、型腔完全在定模一側；</p><p>　　3、型腔各有一部分在動定、模中。</p><p>　　5.1.3分型面的分類及選擇原則</p><p>　　分型面的選擇不僅關系到塑件的正常成型和脫模，而且設計末句結構和制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則有以下幾條：</p><p>　　(1)分

61、型面的選擇在塑件外形的最大輪廓處；</p><p>　　(2)分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模；</p><p>　　(3)分型面的選擇應保證塑件的精度要求；</p><p>　　(4)分型面的選擇應滿足塑件的外觀質量要求；</p><p>　　(5)分型面的選擇應有利于排氣；</p><p>　　5.1.4分型面的

62、確定</p><p>　　鑒于以上的要求，在該模具中分型面設在塑件截面尺寸最大的部位，如圖5-1。</p><p>　　圖 5-1 分型面的選擇</p><p>　　5.2 型腔的分布 </p><p>　　模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、H形排列、直線排列、對稱排列及復合排列等。該模具涉及三側面抽芯，結構較為復雜，綜合考慮模具設

63、計為一模一腔，模具位于模板上的位于中心位置。</p><p>　　5.3 凹模的結構設計</p><p>　　凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結構的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種?？傮w上說，整體是強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結構，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲

64、嵌塊的拼接痕跡，模具結構復雜。</p><p>　　由于該模具結構相對復雜，又屬于中小型模具，外表面又要求一般，所以凹模板采用鑲嵌式。</p><p>　　5.4 凸模的結構設計 </p><p>　　凸模用于成型塑件的內表面，又稱型芯、陽模。凸模按結構分為整體式和鑲拼組合式兩類。由于凸模的加工相對凹模容易，所以大多數(shù)的凸模是整體式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常

65、做成一體，大、中型模具采用鑲拼組合式。</p><p>　　由于該塑件是三向抽芯，兩頭大中間小，側壁有孔，所以采用鑲拼組合式型芯。</p><p>　　凸模的分割形式如圖5-2所示：</p><p><b>　　圖5-2 凸模</b></p><p><b>　　排氣系統(tǒng)的設計</b></p&

66、gt;<p>　　從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時，必須置換出型腔內空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)的設計相當重要。 </p><p>　　6.1排氣不良的危害</p><p>　　1 塑件上酒會形成氣泡，產生熔接痕不牢；</p><p>　　2 表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷；</p><p

67、>　　3 由于排氣不良，降低了充模速度。</p><p>　　6.2排氣系統(tǒng)的設計方法</p><p>　　1利用配合間隙進行排氣；</p><p>　　2在分型面上開設排氣槽；</p><p>　　本模具可以利用配合間隙排氣，通常中小型模具的簡單型腔，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，這里不再單獨設

68、計排氣槽。</p><p><b>　　脫模機構的設計</b></p><p>　　7.1導柱、導套的設計</p><p>　　導柱導向是指導柱與導套（導向孔）采用間隙配合使導柱在導套（導向孔）內滑動，配合間隙一般采用H7/f7級配合。</p><p>　　7.1.1導柱的設計 </p><p>

69、;　　導柱的結構形式有兩種：一種為單節(jié)式導柱，另一種為臺階式導柱。小型模具采用單節(jié)式導柱，大型模具采用臺階式導柱。</p><p>　　在導柱的工作部分上開設油槽，可以改善導向條件，減少摩擦，但增加了成本，由于該模具要求不高，所以不再加油槽。故導柱采用不加油槽的階梯式導柱</p><p>　　根據(jù)國家標準選用直徑為50mm長度為306mm的導柱。如圖7-1所示</p><

70、;p><b>　　圖 7-1 導柱</b></p><p>　　7.1.2 導套的設計</p><p>　　由于導柱已選定，由塑料模具設計與制造可查得與之相配的導套為Ⅰ型帶頭導套，其直徑為50mm，長度分別為160其示意圖如圖7-2所示:</p><p><b>　　圖7-2 導套</b></p>&l

71、t;p>　　7.2 脫模推出機構的確定 </p><p>　　本模具采用的為一次頂出脫模機構，它包括常見的推桿、推管、推板、推塊或活動鑲塊等脫模機構。該機構是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機構的作用下，通過一次動作即可頂出。基于以上原則，該模具的脫模零部件設在動模上，選擇推桿頂出形式`。</p><p>　　7.2.1推桿橫截面直徑的確定</p><p>　　

72、根據(jù)該塑件和模具的結構特點，在開模后塑件的收縮不僅不對側凹成型零件產生包緊，反而會松開，故脫模力較小，可忽略不計，所以只能憑經驗初選推桿的直徑為 d=8mm。</p><p>　　7.2.2推桿的形式 </p><p>　　頂桿可以分為普通頂桿、成形頂桿、錐面頂桿，該模具的頂桿形式選擇普通頂桿，如圖7-3所示。</p><p><b>　　圖7-3 推桿&

73、lt;/b></p><p>　　推桿長度的計算 ，頂桿總長度為：</p><p>　　h桿=[h凸+δ1]+h動墊+[S頂+δ2]+h頂固 </p><p>　　式中： h桿 為推桿的總長度；</p><p>　　h凸 為凸模的總高度；</p><p>　　h動

74、墊 為支撐板的厚度；</p><p><b>　　S頂 為頂出行程；</b></p><p>　　h頂固 為頂桿固定板的厚度；</p><p>　　δ1為富裕量，一般為（0.05～0.1）mm，表示頂桿端面應比腔型的平面高出； </p><p>　　δ2為頂出行程富裕量，一般為3～6mm。</p><

75、p>　　根據(jù)以上公式計可得，推桿的總長度為295mm。其長度符合《塑料模具設計指導與資料匯編》P158推桿數(shù)據(jù)要求。</p><p>　　7.3 推板機構的設計要求</p><p>　　1設計推出機構時盡量使塑件留在動模一側；</p><p>　　2 塑件的推出多程中不發(fā)生變形和損壞；</p><p>　　3不損壞塑件的外觀質量質量；&

76、lt;/p><p>　　4 合模時應使推出機構正確復位；</p><p>　　5 推出機構動作可靠；</p><p>　　7.4 推板導柱導套的結構設計</p><p>　　推板導柱為推板動作導向，成滑動配合；推板導套與推板導柱配合，為了防止推板導套的磨損，應制成便于更換的淬火套。由《塑料模具設計指導與資料匯編》查的推板導柱導套的結構如圖7-4、

77、7-5所示：</p><p><b>　　7-4 推板導柱</b></p><p><b>　　7-5 推板導套</b></p><p>　　側向分型與抽芯機構的設計</p><p>　　8.1斜導柱抽芯機構設計原則</p><p>　　a、活動型芯一般比較小，應牢固裝在滑塊

78、上，防止在抽芯時松動滑脫。型芯與滑塊連接部位要有一定的強度和剛度；</p><p>　　b、滑塊在導滑槽中滑動要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡住、跳動等現(xiàn)象；</p><p>　　c、滑塊限位裝置要可靠，保證開模后滑塊停止在一定位置上而不任意滑動；</p><p>　　d、鎖模塊要能承受注射時的側向壓力，應選用可靠的連接方式與模板連接。鎖模塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ1應大

79、于斜導柱的傾斜角θ，一般取θ1-θ >2°～3°，否則斜導柱無法帶動滑塊運動。</p><p>　　e、滑塊完成抽芯運動后，仍停留在導滑槽內，留在導滑槽內的長度不應小于滑塊全長的2/3，否則，滑塊在開始復位時容易傾斜而損壞模具。</p><p>　　e、防止滑塊和推出機構復位時的相互干涉，盡量不使推桿和活動型芯水平投影重合。</p><p>

80、;　　g、滑塊設在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。</p><p>　　8.2 抽芯機構的確定</p><p>　　由于該模具比較簡單，抽芯力不大，故采用斜導柱外側抽芯機構。</p><p>　　8.3 斜導柱抽芯機構的有關參數(shù)計算</p><p>　　該磨具中有三根斜導柱且長度相差

81、不是很大，為設計和生產方便同時也為了降低了生產成本本次計算全部按最長的的斜導柱為主。</p><p>　　8.3.1 抽芯距S</p><p>　　抽芯距指型芯從成型位置抽至不妨礙脫模的位置時，型芯或滑塊在抽芯方向所移動的距離?！端芰夏＞咴O計大典》查的抽芯距的計算公式為型芯從成型位置抽至不妨礙脫模位置再加上3~5mm余量，這里取5mm，按磨具中最長的型芯來計算其長度為165，故抽芯距為17

82、0mm。</p><p>　　8.3.2 斜導柱傾斜角α的確定</p><p>　　斜導柱的傾斜角是決定斜導柱抽芯機構工作效果的一個重要參數(shù)，它不僅決定了抽芯距離和斜導柱的長度，更重要的是它決定著斜導柱的受力狀況。</p><p>　　斜導柱受到的抽拔阻力和彎曲力的關系如圖8-1所示。（不考慮斜導柱與滑塊的摩擦力）。</p><p>　　圖8

83、-1 斜導柱受力圖</p><p>　　8.3.3抽芯距的計算</p><p>　　Q=P cosα （8-1） </p><p>　　式中： P1---開模力；</p><p>　　Q--抽拔阻力（與抽拔力

84、大小相等方向相反）；</p><p>　　P---斜導柱所受的彎曲力。</p><p>　　由上式可以看出，當所需的抽拔力確定以后，斜導柱所受的彎曲力P與cosα成反比，即α角增大時，cosα減小，彎曲力P也增大，斜導柱受力狀況變壞。</p><p>　　另外，從抽芯距S與α角的關系來看，</p><p>　　S=H tgα=L sinα

85、 （8-2） </p><p>　　式中： L---斜導柱的有效工作長度。</p><p>　　當S確定以后，開模行程H及斜導柱工作長度L與α成反比，即α角增大，tgα也增大，則為完成抽芯所需的開模行程減小，另外，α角增大時sinα增大，斜導柱有效工作長度可減小。</p><p&

86、gt;　　綜上所述，當斜導柱傾斜角α增大時，斜導柱受力狀況變壞，但為完成抽芯所需的開模行程可減?。环粗?，當α角減小時，斜導柱受力狀況有所改善，可是開模行程卻增加了，而且斜導柱的長度也增加了。這會使模具厚度增加。因此，斜導柱傾斜角α過大或過小都是不好的，一般α角取10°～20°，最大不超過25°。</p><p>　　對于該模具，由于抽拔力不大，但抽芯距離較大故選擇較大傾角，綜合考慮斜

87、導柱的傾斜角取α=25°。</p><p>　　8.3.4斜導柱長度的計算</p><p>　　斜導柱的長度是根據(jù)側型芯的抽芯距S，斜導柱直徑d，固定軸肩的直徑D，傾斜角α以及安裝斜導柱的模板厚度h來決定的。</p><p>　　L=L1+L2+L3+L4+L5 </p

88、><p>　　=（D/2）tgα+h/cosα +s/sinα+（d/2）tgα+(5～10)(mm)</p><p>　　=（38/2）/tg65°+80/sin65°+170/cos65°+402+(5～10)</p><p>　　≈680（mm） （8-3）

89、</p><p>　　其中： L----斜導柱總長</p><p>　　L1----斜導柱大端斜面中心至其最高點長度</p><p>　　L2-----斜導柱大端斜面中心至滑塊端面點長度</p><p>　　L3----滑塊孔半徑在斜導柱上投影長度</p><p>　　L4----斜導柱工作長度</p>

90、<p>　　L5----斜導柱錐度長度，一般取5～10㎜</p><p>　　由以上計算過程，可最終確定斜導柱的的尺寸如圖8-2所示： 圖8-2 斜導柱外形尺寸</p><p>　　8.3.5 斜導柱Ⅱ的結構設計</p><p>　　根據(jù)以上計算斜導柱Ⅰ的長度及其各項尺寸的原理，可得出斜導柱Ⅱ的的各項數(shù)據(jù)；由于斜導

91、柱2只是用來側頂型芯抵消與其對面的側抽芯機構對模架的沖力，固將其直徑設計為20mm完全滿足結構要求。根據(jù)定位機構的設計，斜導柱2對斜滑塊2的抽芯距離為20，側通過計算公式S=H tgα=L sinα計算其有效工作長度為165mm；其長度為：</p><p>　　L=L1+L2+L3+L4+L5=680 （8-4）</p><p>　

92、　8.4滑塊的設計

93、

94、 </p><p>　　滑塊是斜導柱機構中的可動零件，滑塊與側型芯既可做成整體式的；也可做成組合式的，由于該塑件抽芯距離較大，故選擇滑塊與側型芯做成組合式。滑塊和導柱的配合精度為H7/h7?；瑝K的結構如圖8-5所示：</p><p>　　圖8-5 滑塊的結構</p&

95、gt;<p>　　8.5 導滑槽的設計</p><p>　　斜導柱驅動滑塊是沿著導滑槽移動的，故對導滑槽提出如下要求：</p><p>　　1、滑塊在導滑槽內運動要平穩(wěn)；</p><p>　　2、為了不使滑塊在運動中產生偏斜，其滑動部分要有足夠的長度，一般為滑塊寬度的1.5倍以上；</p><p>　　3、滑塊在完成抽拔動作后，

96、仍留在導滑槽內，其留下部分的長度不應小于滑塊長度的2/3，否則，滑塊在開始復位時容易發(fā)生偏斜，甚至損壞模具；</p><p>　　4、滑塊與導滑槽間應上、下與左、右各有一對平面呈動配合，配合精度可選H8/g7或H8/h8，其余各面均應留有間隙；</p><p>　　5、導滑槽應有足夠的硬度（HRC52～56）。</p><p>　　基于以上要求，該模具開模行程較大，

97、故導滑槽采用嵌入式，形狀采用丁字形，其結構及與滑塊的配合如圖8-6所示：</p><p>　　圖8-6 導滑槽與斜滑塊配合示意圖</p><p>　　導滑槽的長度應為側滑快的高度再加上抽芯距即為：150+170=320mm導滑槽結構形式如圖8-7所示：</p><p><b>　　圖8-7 導滑槽</b></p><p>

98、;<b>　　8.6 鎖緊塊</b></p><p>　　鎖緊塊的斜角應α1導柱的傾斜角α。一般α1=α+（2～3）°。這樣在開模時鎖緊塊能很快離開滑塊的壓緊面，避免壓緊塊與滑塊間摩擦過大。另外，合模時，只是在接近合模終點時，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后壓緊滑塊，使斜導柱與滑塊的斜孔壁脫離接觸，以免注射時斜導柱受過大的力。</p><p>　　8.7 鎖緊塊的結

99、構形式</p><p>　　鎖緊塊設在模板外，采用螺釘固定的形式。其結構和固定形式如圖8-8、8-9所示：</p><p>　　圖8-8 楔緊塊的結構</p><p>　　圖8-9 楔緊塊固定形式 </p><p><b>　　冷卻系統(tǒng)設計</b></p><p>　　9.1冷卻系統(tǒng)的設計

100、原則：</p><p>　　1）冷卻回路數(shù)量應盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大；</p><p>　　2）冷卻通道的布置應合理；</p><p>　　3）冷卻回路應有利于降低冷卻水進、出口水溫的差值；</p><p>　　4）冷卻回路結構應便于加工和清理；</p><p>　　5）冷卻水道至型腔表面的距離應盡可能相等；&l

101、t;/p><p>　　6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度；</p><p>　　溫度調節(jié)對塑件質量的影響</p><p>　　1、采用較低的模溫可以減小塑料制品的成型收縮率；即收縮率小，變形小，尺寸穩(wěn)定，機械強度高，耐應力開裂性好和表面質量好；</p><p>　　2、模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減小塑件的變形，

102、其中均勻一致的模溫尤為重要。</p><p>　　9.3 對溫度調節(jié)系統(tǒng)的要求</p><p>　　1、根據(jù)選用的塑料品種，確定溫度調節(jié)系統(tǒng)是采用冷卻方式還是加熱方式；</p><p>　　2、希望模溫均勻，塑件各部分同時冷卻，以提高生產率和塑件質量；</p><p>　　3、采用較底的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好；</p&

103、gt;<p>　　4、溫度調節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結構簡單，加工容易，成本低廉。</p><p>　　9.4 冷卻裝置的設計要點</p><p>　　1、冷卻水孔的數(shù)量愈多，對塑件的冷卻也就愈均勻；</p><p>　　2、水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即將孔的排列與型腔形狀相吻合；</p><p>　　3、塑件局部壁后處，應加

104、強冷卻；</p><p>　　4、對熱量積聚大，溫度上升高的部位應加強冷卻；</p><p>　　5、當成型大型塑件或薄壁制品時，料流程較長，而料溫愈流愈低，為在整個塑件上取得大致相同的冷卻速度，可以適當改變冷卻水道的排水密度，在料流末端冷卻水道可以排列得稀一些；</p><p>　　6、冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件強度；</p&

105、gt;<p>　　7、冷卻裝置的形式應根據(jù)模腔的幾何形狀而定；</p><p><b>　　8、便于加工清理。</b></p><p><b>　　模具的裝配</b></p><p>　　模具的裝配圖如圖10-1所示</p><p>　　開模動模隨著動力機構向外來拉出，型腔打開，同時斜

106、滑塊隨著斜導柱兩側滑動，此時斜滑塊帶動圓柱銷向外移動，實現(xiàn)側向分型。工件留在動模上，有推出機構將工件退出，實現(xiàn)工件的生產。</p><p>　　圖10-1 模具的裝配圖</p><p>　　1-動模座板；2-推桿固定板；3、6、11、13、14、15-螺釘；4-推板；5-動模支撐板；7-動模固定板；8-導滑槽；9-斜滑塊I；10-楔緊塊I；12-動模座板；16-定位圈；17-交口套；18-

107、凹模鑲塊；19-定模固定板；20-圓柱銷；21-斜導柱I；22-推桿；23-推板導柱</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 李德群. 塑料注射成型工藝及模具設計 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　2 孫全穎. 機械精度設計與質量保證 [M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2009&l

108、t;/p><p>　　3 濮良貴. 機械設計（第八版）[M]. 北京: 高等教育出版社，2006</p><p>　　4中國機械工程學會，中國模具設計大典委員會. 中國模具設計大典(全五卷)：塑料模具設計標準件 [M]. 江西：江西科學技術出版社，2003</p><p>　　千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。“結論”以前的所有正文內容都要編寫在此行之前。<