汽車方向盤注塑模具設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　JIU JIANG UNIVERSITY</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說明書 </b></p><p>　　題 目 汽車方向盤注塑模具設(shè)計(jì) </p><p>　　院 系 機(jī)械與材料工程學(xué)院 </p&g

2、t;<p><b>　　摘　要</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，并對(duì)

3、模具強(qiáng)度要求做了說明。</p><p>　　通過本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】塑料模具；標(biāo)準(zhǔn)；澆注系統(tǒng)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 塑件機(jī)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)1</p>&

4、lt;p>　　1.1 功能設(shè)計(jì)……………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 材料選擇……………………………………………………………………1 </p><p>　　1.3 結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………………3</p><p>　　第2章 注塑成型工藝6</p><p>　　

5、2.1 注塑成型工藝條件..........................................6</p><p>　　2.2 注塑機(jī)的選擇與校核……………………………………………………7</p><p>　　2.2.1 注塑機(jī)的選擇…………………………………………………………8</p><p>　　2.2.2 模具開模頂出行程校核……………………………

6、…………………9</p><p>　　2.2.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核……………………………………………………9</p><p>　　第3章 模具設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 模具設(shè)計(jì)步驟…………………………………………………………10</p><p>　　3.2 模架的選擇………………………………………………………………11</p

7、><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.1主流道…………………………………………………………………11</p><p>　　4.2分流道…………………………………………………………………12</p><p>　　4.3 澆口……………………………………………………………………12</p><p>　

8、　4.4排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………….12</p><p>　　第5章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.1 脫模力計(jì)算…………………………………………………………………13</p><p>　　5.2 推桿脫模機(jī)構(gòu)………………………………………………………………15</p><p>　　第6章 冷卻系統(tǒng)設(shè)

9、計(jì)16</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………17</p><p>　　第1章 塑件結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.1 功能設(shè)計(jì)</b></p><p>　　功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，DVD按鈕表面要求光滑美觀無毛刺，不得有裂痕、擦損、缺口及

10、明顯的變形。該塑件是日用品，要承受不斷的壓力和摩擦，要考慮它的表面磨損程度，又因?yàn)榻?jīng)常和人體接觸，要求耐腐蝕，選擇特殊的表面處理，延長磨損期；塑件的工作溫度是室溫，這使得在材料選擇時(shí)對(duì)熱變形溫度，脆化溫度，分解溫度的要求降低;作為一種日用品，生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn)，這樣，就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素;此外，塑料都會(huì)老化，要綜合考慮它的使用壽命.因?yàn)榇怂芗怯迷陔娖魃?，因此要考慮采用絕緣材料。</p

11、><p><b>　　1.2 材料選擇</b></p><p>　　通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù).對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，要考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強(qiáng)度，表面硬度等.該塑件對(duì)材料的要求首先必須是沖擊韌性力學(xué)強(qiáng)度高，其次才是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問題。</p>&

12、lt;p>　　和機(jī)械加工一樣要考慮到加工工藝問題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點(diǎn)都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　成型特性上以ABS為好，由于是一般性民用品，所以價(jià)格上是需要考慮的，我們主要要求是價(jià)格和沖擊韌性力學(xué)強(qiáng)度，其它如拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率等則是次要考慮的指標(biāo)(這由塑件的工作環(huán)境決定). ABS為塑件材料是最初選定的.因?yàn)樗鶕碛械奶匦苑衔覀兊乃?/p>

13、件要求。</p><p>　　丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。</p><p>　　ABS

14、塑料主要的性能指針</p><p>　　密度 (Kg.dm-3) 　1.03——1.08</p><p>　　收縮率 % 　　　0.3~0.8</p><p>　　熔 點(diǎn) ℃ 　　130~160</p><p>　　熱變形溫度 45N/cm 　　　65~98&l

15、t;/p><p>　　彎曲強(qiáng)度 Mpa 　　　　80</p><p>　　拉伸強(qiáng)度 MPa 　　　　　35~49</p><p>　　拉伸彈性模量 GPa 　　　　1.8</p><p>　　彎曲彈性模量 Gpa 　　　1.4</p><p>　　壓縮強(qiáng)度 Mpa

16、　　　18~39</p><p>　　缺口沖擊強(qiáng)度 kJ/㎡ 　　 　1~20</p><p>　　硬 度 HR 　　　　R62~86</p><p>　　體積電阻系數(shù) Ωcm 　　　1013</p><p>　　擊穿電壓 Kv.mm-1 　　　15</p><p>　　介

17、電常數(shù) 　　　　60Hz3.7</p><p>　　結(jié)論：本產(chǎn)品采用ABS塑料。</p><p>　　1.3結(jié)構(gòu) </p><p>　　圖1-1 原始零件圖</p><p>　　塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性.在塑料生產(chǎn)過程中，一方面成型

18、會(huì)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品;另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過對(duì)給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清塑件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依據(jù).該塑件的整體形狀像一個(gè)盲孔，盲孔的深度H一般不超過孔徑的4倍，H≤4D，該塑件的最大孔深為28，孔徑可以取短半軸的直徑為12，所以該塑件的盲孔形式是可以脫模的。</p><p>　?。?） 壁厚

19、 </p><p>　　各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度.一般地說，在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)間縮短，提高生產(chǎn)率;其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷，縮孔，夾心等質(zhì)量上的缺陷.以下是ABS的壁厚推薦值:&l

20、t;/p><p>　　最小壁厚0.75mm小型件壁厚1.25mm中型件壁厚1.6mm大型件壁厚3.2~5.4mm</p><p>　　結(jié)論：本產(chǎn)品壁厚為3mm，除去產(chǎn)品中間部分。</p><p>　?。?） 脫模斜度 </p><p>　　由于塑件成型時(shí)冷卻過程中產(chǎn)生收縮，使其

21、緊箍在凸?；蛐托旧?，為了便于脫模，防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)，外表面都應(yīng)具有合理的斜度.</p><p>　　結(jié)論：本產(chǎn)品采用ABS的脫模斜度推薦值:制件外表面40′~1.20°，制件內(nèi)表面35′~1°塑件內(nèi)表面在造型時(shí)就有弧度，如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處，這不僅對(duì)脫模有好處，而且可以更好的鎖緊。</p><p><b

22、>　?。?） 圓角</b></p><p>　　塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時(shí)才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時(shí)會(huì)發(fā)生破裂。圓角不僅有利于物料充模，同時(shí)也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動(dòng)和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T=0.6以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件的圓角取R1。</p><p>

23、;　　結(jié)論：本產(chǎn)品塑件的圓角取R1</p><p>　　第2章 注塑成型工藝</p><p>　　2.1 注塑成型工藝條件</p><p>　　(1)溫度；注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生”流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制；為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應(yīng)避

24、免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。</p><p>　　(2)壓力；注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流動(dòng)的阻力，提供充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關(guān)。對(duì)于像ABS流動(dòng)性好的料，保壓力應(yīng)該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機(jī)螺桿頂部的熔體在螺桿

25、轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣，提高熔體密實(shí)程度之外，還可以使熔體內(nèi)壓力增大，螺桿后退速度減小，塑化時(shí)的剪切作用增強(qiáng)，摩擦熱量增大，塑化效果提高，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，背壓的使用范圍約為3.4~27.5MPA。</p><p>　　(3)時(shí)間；完成一次注塑成型過程所需要的時(shí)間稱為成型周期。包括注射時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間，其它時(shí)間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量

26、減小成型周期的各段時(shí)間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為3~5秒，保壓時(shí)間一般為20~120秒，冷卻時(shí)間一般為30~120秒（這三個(gè)時(shí)間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值如表2-1所示。</p><p>　　表2-1 成型周期與壁厚關(guān)系</p><p>　　結(jié)論：經(jīng)過上面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確

27、定成型工藝參數(shù)，因?yàn)楦鱾€(gè)推薦值有差別，而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表3-2所示。</p><p>　　表2-２ 制品成型工藝參數(shù)初步確定</p><p>　　后處理溫度70℃，保溫時(shí)間2小時(shí)。</p><p>　　2.2 注塑機(jī)的選擇和校核</p><p>　　2.2.1 選擇注塑機(jī)&

28、lt;/p><p>　　① 由公稱注射量選定注射機(jī)</p><p>　　由注射量選定注射機(jī).由UG建模分析得單個(gè)塑件：（材料密度取ρ=1.05g/cm3）:</p><p>　　總體積V=16.965cm3；</p><p>　　總質(zhì)量M= 132.85 g；</p><p>　　流道凝料V1=0.5V(流道凝料的體積(

29、質(zhì)量)是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)手冊取0.5V(0.5M)來估算，塑件越大則比例可以取的越小)；</p><p>　　實(shí)際注射質(zhì)量為M實(shí)=132.85×4.5=597.83g；</p><p>　　實(shí)際注射量為:V實(shí)=16.965×4.5=76.34cm3；</p><p>　　根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則， 即： </p>

30、<p>　　0.8V公≥V實(shí) </p><p>　　V公= V實(shí)/0.8=76.34÷0.8=95.425cm3</p><p>　?、?一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應(yīng)在注塑機(jī)理論注射量的10%-80%之間；既能保證制品質(zhì)量，又可充分發(fā)揮設(shè)備的能力，則選50%-80%為最

31、佳。</p><p>　?、?塑件的形狀較復(fù)雜，壁厚不均，也無特別高的精度要求，塑件的材料為ABS，粘度為中等，一般選用的壓力為60-100Mpa。</p><p>　　查表【1】 初選螺桿式注射機(jī)：SZ-120。</p><p>　　表2-3 SZ-60型注塑機(jī)的主要參數(shù)</p><p>　　2.2.2 模具開模頂出行程校核</p

32、><p>　　模具開模頂出行程應(yīng)滿足：Sm<Sz</p><p>　　其中：Sz為最大頂出行程，查注射機(jī)SZ-120型Sz=120mm，</p><p>　　Sm為模具的頂出行程；</p><p>　　Sm=塑件的高度+（5-10）mm</p><p>　　=21+（5-10）=31mm</p><

33、;p>　　可見Sm<Sz ，SZ-120滿足其開模頂出行程。</p><p>　　2.2.3 注塑機(jī)的參數(shù)校核</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，澆注系統(tǒng)的體積為V型 =95.425cm3</p><p>　　(1)最大注射量的校核計(jì)算</p><p>　　校核式：(0.8-0.85)V公≥V型</p><p&

34、gt;　　其中：V型 =95.425cm3</p><p>　　(0.8-0.85) V公=0.8×120=96 cm3</p><p>　　可見滿足校核式，即所設(shè)計(jì)模具注射量滿足SZ-60 最大注射量要求。</p><p>　　(2)注射機(jī)壓力的校核</p><p>　　P機(jī)≥P塑    

35、</p><p>　　P機(jī)——注射機(jī)的最大注射壓力，Mpa或N/cm3</p><p>　　P塑——成型塑件所需的注射壓力，Mpa或N/cm3</p><p>　　一般ABS取 60-100Mpa， SZ-60注射機(jī)的最大注射壓力P機(jī)=135Mpa，可見SZ-60注射機(jī)滿足ABS注射壓力的要求。</p><p>　　(3)模具鎖模力校核<

36、;/p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　式中 ——單個(gè)塑件在分型面上的投影面積()</p><p><b>　　n——型腔個(gè)數(shù)</b></p><p>　　1.35——將澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積折算成</p><p>　　——塑料熔體對(duì)型腔的平均壓

37、力（MPa）</p><p><b>　　投影面積 </b></p><p>　　根據(jù)查參考文獻(xiàn)[2]表2-2取=35 MPa</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　綜合驗(yàn)證，SZ-120型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求.</p><p><b

38、>　　第3章 模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 模具設(shè)計(jì)步驟</p><p>　?。?）項(xiàng)目初始化：材料ABS 收縮率為1.006；</p><p>　?。?）模具坐標(biāo)系：編輯工件坐標(biāo)系，設(shè)定模具坐標(biāo)系；</p><p>　　（3）工件 ：x=160mm,y160mm,z向下=30mm，z向上=35mm；<

39、/p><p>　?。?）型腔布局：一模一腔，刀槽型號(hào)為1，自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心；</p><p>　?。?）模型修補(bǔ)：構(gòu)造曲線，用網(wǎng)格曲面修補(bǔ)，然后轉(zhuǎn)化為內(nèi)部曲面；</p><p>　?。?）分型：先創(chuàng)建型芯，后創(chuàng)建型腔；</p><p>　　（7）添加模架:LKM_PP,index=2730,AP_h=50 BP_h=40,mold_type=I；&l

40、t;/p><p>　?。?）添加標(biāo)準(zhǔn)件：LACATING RING: DIAMETER=120,BOTTOM_C_BORE_DIA=38；</p><p>　　Sprue bushing: CATALOG_LENGTH=44；</p><p>　　Springs:WIRE_TYPE=ROUND,DIAMETER=38 CATALOG_LENGTH=45 ,UNDERSI

41、ZE=10；</p><p>　　ENJECTOR CATALOG_DIA=1,CATALOG_LENGTH=200；</p><p><b>　　(9)修剪頂桿；</b></p><p>　?。?0）添加澆注系統(tǒng)；</p><p>　　（11）添加冷卻系統(tǒng)；</p><p><b>　

42、?。?2）建腔； </b></p><p><b>　　3.2 模架的選擇</b></p><p>　　模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對(duì)于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好。為節(jié)約模具鋼材和便于熱處理，根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸，就可以大致確定模架的大小。</p><p>　　注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/

43、T12556——1990《塑料注射模中小型</p><p>　　模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸B×L（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)中采用200×23

44、0mm的模架，導(dǎo)柱的直徑為φ20mm。</p><p>　　模架的結(jié)構(gòu)如圖3-5。 圖3-5模架圖</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 主流道</b></p><p>　　主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的

45、噴嘴在同一軸在線，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配，所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)，如圖5-1所示：</p><p>　　查表得知SZ-60型注射機(jī)的噴嘴孔直徑d0=Φ4mm、噴嘴球半徑R0=12mm。 </p><p>　　故取模具澆口套主流道小端直徑為:

46、 </p><p>　　d= d0+0.5=4+0.5=4.5mm</p><p>　　模具澆口套主流道球面半徑為： R= R0+（1～2）=12+2=14mm</p><p>　　將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，錐度取4°。</p><p>　　由于主流道要與高溫

47、的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。</p><p>　　4.2 分流道 </p><p>　　常用分流道斷面尺寸推薦如表5-1所示。</p><p>　　表5-1流道斷面尺寸推薦值</p><p>　　在該模具上取圓形斷面形狀，材料采用的是ABS，所以采用直

48、徑為5mm分流道。</p><p><b>　　4.3 澆口</b></p><p>　　ABS料的流動(dòng)性好，可適用于各種澆口，為了不影響外觀，簡化模局結(jié)構(gòu)，確定本設(shè)計(jì)采用扇形側(cè)澆口。</p><p>　　4.4 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　該模具不是高深行腔，可以通過分型面和頂桿來排氣，不需要另設(shè)排氣槽。&l

49、t;/p><p>　　第5章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)使用簡單的推桿脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵撍芗姆中兔婧唵?，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推簡單的脫模機(jī)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來方便。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說明之前，需要對(duì)脫模力做個(gè)簡單的計(jì)算。</p><p><b>　　5.1脫模力的計(jì)算</b></p><p>　　塑件

50、在模具中冷卻定型時(shí)，由于熱收縮的原因其體積和尺寸都會(huì)逐漸縮小。在塑料的軟化溫度以前收縮并不造成對(duì)型芯的包緊力，但制品固化后的繼續(xù)降溫則會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力，包緊力帶來正壓力，其垂直于型芯表面。脫模溫度越低，正壓力越大。脫模是必須克服該包緊力所產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還需克服大氣的壓力。此外，還需克服塑件與鋼材之間的黏附力及脫模機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力。由于在注塑成型時(shí)所用的塑料一般都含有適量的脫模劑，故塑件與鋼

51、材之間的黏附力很小，可忽略不計(jì)。</p><p><b>　　正壓力計(jì)算</b></p><p>　　要確定將塑件從圓錐型芯上脫下的摩擦阻力，應(yīng)先計(jì)算塑件收縮時(shí)對(duì)型芯的正壓力。因塑件壁厚與直徑之比，可近似用型芯半徑r代替塑件的平均半徑，得出塑件由于收縮而產(chǎn)生的對(duì)型芯的正壓力P</p><p><b>　?。?-8）</b>

52、</p><p>　　其中 E——ABS的拉伸彈性模量</p><p>　　——塑料的收縮率（m/m）</p><p>　　——塑料的泊松比 </p><p>　　——塑件的拔模斜度角</p><p>　　t——塑件的壁厚mm</p><p><b>　　包緊力計(jì)算</b&g

53、t;</p><p>　　全面積所受的總壓力為，模被制件包緊部分的長度為l, 取高度為dl的一圈作微分單元， 圖5-1</p><p>　　半徑為r，其表面積為圖5-1 </p><p>　　該段所受的包緊力為 </p><p>　

54、　薄壁塑件收縮使型芯全面積所受的總壓力為</p><p><b>　　（5-9）</b></p><p>　　同理，側(cè)型芯所受的包緊力為</p><p>　　其中 ——側(cè)孔周圍的壁厚，取近似值10mm</p><p><b>　　——側(cè)孔的深度</b></p><p>&l

55、t;b>　　脫模力計(jì)算</b></p><p>　　塑件包緊型芯時(shí)，其受力如圖5-9所示，該圖把空間匯交力系簡化在平面上，兩個(gè)對(duì)稱的代替垂直于全圓錐表面的總包緊力，兩個(gè)對(duì)稱的表面摩擦力代替作用在全圓錐表面上的，由于型芯有錐度，故在抽拔力作用 下，塑件對(duì)型芯的正壓力降低了，這時(shí)摩擦阻力為</p><p>　　沿o軸方向 由平衡方程式 </p&

56、gt;<p>　　即 （5-10） </p><p><b>　?。?-11）</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　式中 ——克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力所需的抽拔力</p>

57、<p>　　——脫模系數(shù)（摩擦系數(shù)）</p><p>　　因塑件底部沒有孔，在推出時(shí)還需克服大氣壓力造成的阻力</p><p>　　式中 A——垂直于開模方向型芯的投影面積cm2，大氣壓力按10N/cm2計(jì)算 </p><p>　　不計(jì)塑料對(duì)鋼材粘附力和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力時(shí)，總抽拔力 </p><p>　　所以單個(gè)塑件所需的

58、抽拔力為 </p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　其中 =28mm, , A=3.93cm2</p><p><b>　　查表4-1知： </b></p><p>　　，，， =0.38</p><p>　　因脫模力準(zhǔn)確計(jì)算很困難 ，為

59、了可靠推出，對(duì)這里的E、、取上限。</p><p><b>　　代入數(shù)值得</b></p><p>　　所以沿開模方向所需的總抽拔力為 </p><p><b>　　5.2推桿脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)

60、。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。</p><p>　　推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。 </p>

61、<p>　?、?推桿尺寸計(jì)算：本設(shè)計(jì)采用的是推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿做出初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為</p><p>　　D =k() （5-14）</p><p>　　d—推桿直徑；

62、 </p><p>　　n—推桿的數(shù)量，n取4； </p><p>　　L—推桿長度（參考模架尺寸，估取L= 162mm） ； </p><p>　　E—推桿材料的彈性模量，取E=2.1×10MP；</p><p>　　k—安全系數(shù)，取k=1.5； </p><

63、;p>　　—總的脫模力，=401.08（N）；</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得，考慮到塑件較薄，為確保因頂桿截面太小而頂壞塑件，這里選擇的頂桿，每個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)成用1根頂桿推出。</p><p>　?、?推桿的固定形式：推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式。</p><p>　?、?推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向：當(dāng)推桿較細(xì)或推桿數(shù)量較多

64、時(shí)，為了防止因塑件反阻力不均勻而導(dǎo)致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，需要在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)向零件，一般稱為推板導(dǎo)柱。</p><p>　　⑤ 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)必須回復(fù)到初始位置，目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)，彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)是一種最簡單的復(fù)位方式。推出時(shí)彈簧被壓縮，而合模時(shí)彈簧的回力就將推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。</p>

65、<p>　　⑥ 推桿與模體的配合：推桿和模體的配合性質(zhì)一般為H8/f7或H7/f7，配合間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　第6章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　冷卻水道的布置</b></p><p>　　因塑件較小，單位時(shí)間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道是不可取的，會(huì)導(dǎo)致冷卻不均，所以這里

66、在分型面兩側(cè)設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì)2條對(duì)稱冷卻水道。因?yàn)樵撍芗母叨容^高，為了更好的冷卻塑件，本次設(shè)計(jì)中采用在兩個(gè)塑件中加一冷卻水膽，使冷卻水能夠?qū)λ芗容^均勻的冷卻。冷卻水膽的結(jié)構(gòu)如圖7-1所示，整個(gè)冷卻水路的布置如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1冷卻水道布置圖</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p><b>

67、;　　…</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，1995【2】 彭建聲. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1993【3】 唐志玉. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國防工業(yè)出版社，1999【4】 《塑料模設(shè)計(jì)手冊》編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版

68、社，1994【5】 賈潤禮，程志遠(yuǎn). 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊. 中國輕工業(yè)出版社，2000【6】 廖念釗. 互換性與技術(shù)測量. 中國計(jì)量出版社，1991【7】 黃毅宏. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999【8】 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1996【9】 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生. 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998【10】 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊. 上海