【正文】 動模部分并使之安裝在注射機上用的板。 定模板 為了形成定模型腔或直接加工成形用的板。 塑料水杯模具的研制 9 動模板 為了形成動模型腔或直接加工 成形用的板。 墊板 主要是為了推（頂）板，能完成推頂動作而形成一定活動空間用的板。 表 51: 模腔工作尺寸計算 尺寸部位 計算公式及過程 說明 凹模徑向尺寸 LM=[(1+Scp)Ls3/4Δ] 0+δ z =[(1+%)X303/]0+ = 0+ LM=[(1+Scp)Ls3/4Δ] 0+δ z =[(1+%)X243/]0+ = 0+ 3/4Δ 項 ,系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化 LM凹件徑向尺寸 (mm) Ls— 塑件徑向公稱尺寸 (mm) Scp— 塑料的平均收縮率 (%) Δ — 塑料公差值 (mm) δ z凹模制造公差 (mm) 凹模深度尺寸 HM=[(1+Scp)Hs2/3Δ] 0+δ z =[(1+%)X402/] 0+ =0+ HM=[(1+Scp)Hs2/3Δ] 0+δ z =[(1+%)] 0+ =0+ 2/3Δ 項 ,有資料介紹系數(shù)為 HM凹模深 度尺寸 (mm) Hs— 塑件高度公稱尺寸 (mm) δ z凹模深度制造公差 (mm) 其余符號同上 型芯徑向尺寸 LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0δ z =[(1+%)X26+3/] = LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0δ z =[(1+%)X20+3/] = LM=[(1+Scp)Ls+3/4Δ] 0δ z =[(1+%)X18+3/] = 3/4Δ 項 ,系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化 LM— 型芯徑向尺寸 (mm) δ z— 型芯制造公差 (mm) 其余符號同上 型芯高度尺寸 HM=[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0δ z =[(1+%)X1+2/] = HM=[(1+Scp)Hs+2/3Δ] 0δ z =[(1+%)X38+2/] = 2/3Δ 項 ,有資料介紹系數(shù)為 HM— 型 芯高度尺寸 (mm) Hs— 塑件孔深度尺寸 (mm) δ z— 型芯高度制造公差 (mm) 其余符號同上 常州工學院大專畢業(yè)設計 10 導向零件 導向零件主要包括導柱、導套，主要是對定模和動模起導向作用。在該套模具中，應用了帶頭導柱，用種導柱可以不用導套，其導向孔直接開設在模板上，并做成通孔，但考慮到軸與孔磨損比較嚴重，磨損后影響定位和導向精度，在適當部位加導套，以便磨損后可以更換導套，而不用更換定模板。另外為了防止導柱從模板中脫出來，在導柱凸臺底部用支承板壓住。 緊固零件 緊固零件主要包括螺釘、銷子等標準零件， 其作用是連接、緊固各零件，使其成為模具整體。 模具中，動模固定板（見零件 01）、模腿（見零件 04）、動模板（見零件 05）、模腿（見零件 22）采用合鉆的方法，利用四個帶頭導柱連接并固定；推板（見零件 02）、推桿固定板（見零件 03）也采用合鉆的方法，利用四個內(nèi)六角螺釘連接并固定。 表 52: 標準件明細表 名 稱 型 號 件 數(shù) 國 標 內(nèi)六角螺釘 M3X19 M3X14 M5X18 2 4 4 GB7085 GB7085 GB7085 抽芯機構(gòu) 當注射成型側(cè)壁帶有孔、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件，以便衣脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。對于成型側(cè)向凸臺的情況，常常稱為側(cè)向分型，對于成型側(cè)孔或側(cè)凹的情況，往往稱為側(cè)向抽芯，但是，在一般的設計中，側(cè)向分型與側(cè)向抽芯常?；鞛橐徽?，不加分辯，統(tǒng)稱為側(cè)向分型抽芯，甚至只稱側(cè)向抽芯。 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類 根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為機動、液壓 (雙動 )或氣動 以及手動等三大類型。 1．機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用注射機開模力作為動力，通過有關傳動零件 (如斜導柱 )使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出，合模時又靠它使倒向成型零件夏位。這類機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應用最為廣泛。根據(jù)傳動零件的不同，這類機構(gòu)可分為斜導柱、彎銷、斜導槽、斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，其中斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)最為常用，下面將分別介紹。 2．液壓或氣動側(cè)向 分型與抽芯機構(gòu) 液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動力進行側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復位。 液壓或氣動側(cè)問分型與抽芯機構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較長的場合，例塑料水杯模具的研制 11 如大型管子塑件的抽芯等。這類分型與抽芯機構(gòu)是靠液壓缸或氣缸的活塞來回運動進行的，抽芯的動作比較平穩(wěn)，特別是有些注射機本身就帶有抽芯液壓缸，所以來用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點是液壓或氣動裝置成本較高。 3．手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè) 向型芯從成型塑件中抽出。這一類機構(gòu)操作不方便、工人勞動強度大、生產(chǎn)率低，但模具的結(jié)構(gòu)簡單、加工制造成本他因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)或無法采用其他側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的場合。 手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的形式很多，可根據(jù)不同塑料制件設計不同形式的手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。手動側(cè)向分型與抽芯可分為兩類，一類是模內(nèi)手動分型抽芯，另一類是模外手動分型抽芯，而模外手動分型抽芯機構(gòu)實質(zhì)上是帶有活動鑲件的模具結(jié)構(gòu)。 此套模具抽芯機構(gòu)采用斜導柱和液壓兩種抽芯機構(gòu)，下面根據(jù)斜導柱和液壓抽芯機構(gòu)的特點來具體論述此套模具的設計思路 。 此套模具也可采用雙斜導柱形式，根據(jù)斜導柱抽芯機構(gòu)的優(yōu)點可知： 該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于小巧緊湊 ,運動靈活 ,易于拆裝及維護保養(yǎng)。此結(jié)構(gòu)同樣可應用于淺內(nèi)凹槽塑件的情況 ,常用設在該處的斜推桿來完成塑件內(nèi)凹槽的抽芯運動。如下圖： 圖 51 下面結(jié)合液壓抽芯機構(gòu)的優(yōu)點具體論述：液壓抽芯機構(gòu) 抽拔力大，抽拔距長，運動平穩(wěn)，用液壓缸抽拔塑件側(cè)面滑動型芯的模具結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)在小型液壓缸已制成標準件。作為模具附件供應，采用這種方法抽拔側(cè)面滑動型芯，可使模具結(jié)構(gòu)相對簡化。 此套 模具選用液壓抽芯機構(gòu)與斜導柱抽芯機構(gòu)結(jié)合，是利用液壓抽芯機構(gòu)與斜導柱抽芯機構(gòu)互補。 由于塑件幾乎沒有錐度 ,脫模斜度也很小，所以塑件與型芯的摩擦力很大，要用較大的抽拔力才能把型芯從塑件內(nèi)部抽出，如果用斜導柱抽芯機構(gòu)，會造成斜導柱過長 ,極易造成斜導柱的彎折，從而損壞模具。為防止此類情況發(fā)生 , 此模具選用液壓抽芯機構(gòu)實現(xiàn)型芯的抽出。既考慮了斜導柱抽芯結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈活，經(jīng)濟等優(yōu)點，也考慮了液壓抽芯機構(gòu)能解決實際問題。使此套模具更加經(jīng)濟，更加具有使用性，從而提高生產(chǎn)率，提高模具的壽命。裝配圖如下： 常州工學院大專畢業(yè)設計 12 圖 52 圖示的兩個型芯，左邊用斜導柱抽芯機構(gòu)，右邊由于抽拔距比較長，所以采用液壓抽芯機構(gòu)，型芯與連接桿做成一體，液壓缸的活塞桿與型芯連接桿用凸緣式連軸器連接，抽芯時，液壓缸活塞受液壓力，液壓缸的抽芯力是可調(diào)的，當液壓力大于型芯與塑件間拔模力時，活塞桿帶動型心連接桿進行抽芯。液壓抽芯機構(gòu)不僅可以彌補斜導柱抽芯機構(gòu)的缺點，而且可以減小模具結(jié)構(gòu)，對于簡化模具結(jié)構(gòu)有比較好的效果。 脫模阻力計算： 從主型芯上脫下塑件的脫模阻力可近似寫為： Q=Qc+Qb Qc—— 克服塑件對 型芯包緊的脫模阻力（ N） Qb—— 一端封閉殼體需克服的真空吸力 Qb= Ab Ab—— 型芯的橫斷面面積 Ab=? d2= 262= 103mm Qb= Ab= 103= 102N 對于薄壁塑件： 包緊力： ????? 12 tlEP E—— 塑性彈性模量， E= 103 MPa ε —— 塑料收縮率，ε =% μ —— 塑料泊松比 ，μ = t—— 塑件壁厚， t=2mm l—— 塑件對型芯的包緊長度， l=38mm 因此，代入得： 塑料水杯模具的研制 13 43 382% ??? ????????? ??? tlEP N 克服塑件對型芯包緊的脫模阻力： Qc=P K K是無因次系數(shù)，只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關，可查表得 K=。 代入得： Qc=P K= 104 = 103N 最后，得從主型芯上脫下塑件的脫模阻力為： Q=Qc+Qb= 103+ 102=3957N 在選用液壓缸的時候，應考慮脫模阻力的影響 ,大于注射力。 第六章 電火花成型加工（定模型腔） 目前，模具特種加工不僅有系列化的先進設備，而且廣泛用于模具制造的各個部門，成了模具制造中一種必不可少的重要加工辦法。由于該塑料水杯的外觀要求精美，所以，其型腔的制造應用了特種加工中的電火花成型加工。 電火花成形加工的原理是基于工具和工件（正、負電極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象除去多余的金屬，以達到對工件的尺寸，形狀和表面質(zhì)量預定的要求。相當高的頻率連續(xù)不斷地放電，工具電極不斷地向工件進給，就可將工具的形狀復制在工件上，加工所需要的零件，整個加工表面將由無數(shù)個相互 重疊的小坑所組成 。 1． 尺寸精度 ： 電火花加工時，工具電極與工件之間都存在一定的放電間隙，如果加工過程中放電間隙能保持不變，則可以通過修正工具電極尺寸來進行補償，也能獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實際上是變化的。 電參數(shù)對放電間隙的影響是很大的，精加工時的單面放電間隙一般只有，而粗加工時的單面放電間隙可達 以上 。 2． 形狀精度 ： a) 斜度：電火花加工時側(cè)面產(chǎn)生斜度，是上端尺寸大而底端尺寸小。這是由于“二次放電”和電極損耗而產(chǎn)生的。 常州工學院大專畢業(yè)設計 14 b) 圓角：采用高頻窄脈沖進行精加工時，由于放電間隙小，圓 角半徑也可以很小，一般可以獲得圓角半徑小于 。 3. 表面粗糙度 ： 電火花加工的表面質(zhì)量主要包括加工表面粗糙度、表面層組織變化及表面微觀裂紋等三部分。 該套模具中型腔的加工過程首先是用普通銑床進行粗加工，并進行孔的定位后，在進行特種加工。在用電火花機床加工之前，要先加工出所需的電極，實際加工中我們應用了紫銅通過加工中心利用球形銑刀加工出尺寸達到零件圖技術(shù)要求的電極后，在利用電火花機床進行了型腔的加工。然后，利用了拋光機對型腔進行拋光處理，達到表面精度要求。 第七章 模具裝配及配作 的總過程 研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點及其技術(shù)要求，掌握裝配關聯(lián)尺寸 。檢驗待裝配的所以零件 。確定哪些零件有配作加工內(nèi)容 。確定裝配基準 。裝配及配作 。檢驗 。試模及修正 。入庫。 該套模具的裝配基準是以型芯、型腔等作裝配的基準件，模具的其他零件都依裝配基準件進行配制和裝配。在裝配過程中，利用了搖臂鉆床、臺鉆、壓板、鉆套等專用工具。 第八章 模具的動作過程 注射機注射完成后，待塑料在模腔內(nèi)冷卻定型后，模具開啟，注射機的動模板帶動模具動模部分開始動作：由于漲釘張力的作用，模具從 22面先分型，模塑料水杯模具的研制 15 具動模部分沿分型面拉桿（零件 18）運動，塑件針狀澆道、分澆道里的凝料和冷料井中的凝料一起帶至模具定模一邊。注射機繼續(xù)運動，當分型面拉桿（零件18）的有效距離全部運動到終端，限位環(huán)起到限位作用， 22分型結(jié)束。動模部分由于漲釘?shù)牧νＶ惯\動。當開模力大于漲釘力時， 11分型開始，這時斜導柱（零件 13）開始受力，由于斜導柱對型芯 1（零件 08）有個反作用力，使型芯 1（零件 08）抽出，澆口的凝料留在定模一側(cè)，當導柱（零件 21）脫出導套（零件 19），完成 11分型。同時液壓缸由于液壓力的作用，使活塞桿受力， 活塞桿與型芯桿之間用凸緣式連軸器連接。當抽芯力大于型芯與塑件的摩擦力時，型芯2（零件 14）由于液壓力的作用抽出塑件。完成第二次抽芯。此時，注射機的螺桿推動模具的推板（零件 02），使其帶動頂桿（零件 07），頂桿直接頂塑件的外壁，復位桿（零件 17）也隨之頂出分型面。這樣以來就把塑件從型腔脫離下來，完成塑件的頂出。注射機回程時，定模型腔與復位桿接觸，使復位桿回到起始位置，完成復位，合模完畢。 第九章 模