【正文】 芯形式。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)。A 是盲孔塑件型芯`9 在脫模方向上的投影面積， 2k =1+fsin? cos? ? 1。 由于 ? =， d=90mm； ? /d= 所以 該塑件為 薄壁 塑件，又因為塑件的斷面為 圓 環(huán)形， 根據(jù)參考知其計算公式： F= 122 c o s ( ta n )(1 )E Sl fk?? ? ?? ?? + （ 61） 式中， S 是塑料平均成型收縮率（ %）； E 是塑料的彈性模量（ MPa） 。 氣動頂出裝置如圖 23所示 脫模力的計算 脫模力是指將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力。 `8 6. 脫模機構(gòu)的設(shè)計 頂出機構(gòu) 有柄蓋屬于薄壁、深腔殼狀物件，故采用氣動頂出，可簡化模具結(jié)構(gòu)，縮短模具閉合時間，同時塑件無頂痕，保證了有柄蓋表面的光滑度。 流程比的校核 在確定澆口位置及數(shù)量時，對于大型塑件還應(yīng)該考慮所允許的最大流程比。 `5 jV = 3cm 由于該塑件外形較大，且需要比較復(fù)雜的抽芯機構(gòu)，因此采用一模一腔，即 n=1 則 Vb=(nVg+Vj)/= 3cm (42) 根據(jù)所計算的各項參數(shù)，選用 J54S200/400 型注塑機，注塑機的參數(shù)如下： 表 41注塑機主要參數(shù) 標稱 注射量 (cm3) 400 注射行程 (mm) 160 注射壓力 (Mpa) 109 合模力 /N 10? 螺桿直徑 (mm) 55 最 大 成 型 面 積（ cm2） 645 模 板 厚度 /mm 最大 406 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 16,28,48 最小 165 噴嘴球半徑（ mm） 12 注射時間 (s) 噴嘴孔直徑（ mm） 4 5. 澆注系統(tǒng) 確定成型位置 由于塑件的手柄處有側(cè)凹，我們使用哈夫機構(gòu)來成型，將兩個滑塊安排在手柄的兩側(cè)，每個滑塊成型手柄的一半側(cè)凹。 質(zhì)量：材料 PP的密度取 ? =，則單個塑件的質(zhì)量 m=? V=?？蓱?yīng)用于微波爐、餐具、盆、塑料桶、保溫瓶外殼、編織袋等生活用品，也可用于法蘭，齒輪，接頭，把手等工業(yè)元件。合模時，哈夫機構(gòu)在斜導(dǎo)柱的引 導(dǎo)下復(fù)位，順利完成合模。 `2 制件的分析 如下圖所示，該制 件為塑料有柄蓋，使用材料為 PP。模具 CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具 CAD/CAE軟件。目前世界上工業(yè)發(fā)達的國家和地區(qū)都已相繼采用計算機技術(shù)進行注塑模具設(shè)計，其主要是采用計算機輔助設(shè)計即 CAD 及計算機輔助工程 CAE。要高質(zhì)量、經(jīng)濟地生產(chǎn)出注塑制品，必須綜合考慮成型樹脂、注塑模具及注塑機的問題，注塑模具的設(shè)計質(zhì)量直接影響成型制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。 Injection Mould。 Halfstructure。 注塑模具在注射制品成型中起著極其重要的作用，除了塑料制品的表面質(zhì)量、成型精度完全由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也 受模具左右，所以如何高質(zhì)量、簡明、快捷、規(guī)范化地設(shè)計注塑模具，成為發(fā)揮注塑成型工藝的優(yōu)越性，擴大注塑制品的首要問題。 我國 模 具工業(yè)從起步到飛躍發(fā)展，歷經(jīng) 了半個多世紀，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。塑料模 是 應(yīng)用最廣泛的一類模具。 圖 21制件圖 圖 22制件三維圖 `3 模具方案的初步確定 由于塑件屬于圓筒形薄壁深殼狀零件，我們采用哈夫機構(gòu)成型塑件的手柄，考慮到實際使用情況，杯口和杯外表面必須有很高的光滑度，可見用頂桿或者推件板頂出是不可行的，這里我們使用氣動頂出裝置。 總 裝 圖 總裝圖如圖 23所示 。PP的最大缺點就是容易氧化老化。 選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù) 根據(jù)以上所計算的 結(jié)果 ，可選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)。 分 型面的選擇 選擇分型面 的 原則： (1)有利于脫模； (2)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求； (3)有利于成型零件的加工制造； (4)分型面數(shù)目與形狀通常采用平行分型面，即采用一個與注射機開模運動方向垂直的分型面； (5)型腔方位的確定 ： 在決定型腔在模具內(nèi)的方位時，分型面的選擇應(yīng)盡量防止`6 形成側(cè)孔或側(cè)凹， 以 避免采用比較復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)； (6)有利于側(cè)向抽芯； (7)考慮側(cè)向抽拔距； (8)應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，而將短抽拔距作為側(cè)向分型芯或抽芯，并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，避免定 模抽芯； (9)鎖緊模具的要求； (10)有利于排氣 ； (11)分型面的選擇應(yīng)考慮注射機的技術(shù)參數(shù)。因為當(dāng)塑件壁厚較小，而流程較長時，不但內(nèi)應(yīng)力增大，而且會因為料流溫度降低較多而造成注射不滿，這時必須增大塑件的壁厚，或增加澆口數(shù)量、改變澆口位置，以縮短最大流程。 氣動頂出的設(shè)計要點： (1)壓縮空氣供應(yīng)充足。 塑件在模具冷卻定型時，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小，而將型芯或凸模包緊，在塑件脫模時必須克服這一包緊力。 l 是塑件對型芯的包容長度（ mm） 。 本塑件的材料 選擇 為 PP（百折膠） ， 有關(guān) 參數(shù)為 S=%,E=950MPa, l=40mm，? =， A=， ? =3176。 按動力來源可分為：手動抽芯機構(gòu)、液動或氣動抽芯機構(gòu)和機動抽芯機構(gòu)等三大類型 。本次設(shè)計根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。 由于本塑件兩側(cè)有和一端有凹槽， 阻礙成型后塑件 直接 從模具里脫模，所以必須采用 內(nèi)側(cè) 抽芯機構(gòu)。 `10 圖 71 抽芯機構(gòu) 抽拔距與抽拔力的計算 抽芯距 抽 芯 距是指型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，滑塊所移動的距離。 滑塊與滑塊槽的設(shè)計 (1)滑塊與側(cè)向型芯的連接 斜導(dǎo)柱抽芯 機構(gòu)的滑塊分為整體式和組合式兩種，考慮到節(jié)約材料和機械加工容易，本次設(shè)計中的滑塊采用 整體 式，側(cè)向型芯 作為滑塊的一部分一起加工。為不增大模具體積又要保證導(dǎo)滑槽長度，可在模具上采用局部加長導(dǎo)滑槽的方法； 2 滑槽對滑塊的導(dǎo)滑部分采用 間隙配合，配合特性可選用 H8/g7 或 H8/h8， 其`12 它各部分均留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導(dǎo)滑面的粗糙度 Ra為 m? ； 3由于模具工作時，滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)要往復(fù)移動，為降低磨損，滑塊的材料可用 T8A、 T10A、或 45鋼，導(dǎo)滑部分淬火硬度在 40HRC以上，導(dǎo)滑槽的材料可用耐磨材料或銅滑板， 淬火硬度為 54~58HRC。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計與計算 綜合實際情況，本模具采用斜導(dǎo)柱安裝在定模，滑塊安裝在動模的。 即 L2=13/sin20176。冷卻速度快，結(jié)晶度低，應(yīng)力開裂的傾向小。 `14 冷卻裝置的布置如下 圖 81型腔冷卻系統(tǒng) 圖 82滑塊冷卻系統(tǒng) 圖 83 型芯的冷卻系統(tǒng) `15 9．塑件的 Moldflow 分析 有限元法介紹 Moldflow軟件的原理是有限元法，有限元法是力學(xué)、計算方法和計算機技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于它在解決工程技術(shù)問題時的靈活性、快速及有效性，發(fā)展非常神速，其解題范圍包括了各個領(lǐng)域（固體力學(xué)、流體場、電磁場、溫度場、聲場）的數(shù)理方程；其計算機程序幾乎能求解數(shù)理方程中的各類問題，是 工程技術(shù)人員必備工具，是力學(xué)、機械、土木工程、水力等專業(yè)的學(xué)生的必修課。也就是說，當(dāng)利用有限元分析對象時，主要時間是用于對象的離散及結(jié)果的處理。劃分完成后進行網(wǎng)格數(shù)據(jù)統(tǒng)計，網(wǎng)格數(shù)量 8853，無自由邊，無交叉邊，最小縱橫比 ，最大縱橫比 。 （ 2）分析類型及材料選擇 雙擊 Moldflow 左邊任務(wù)欄的填充，選擇分析類型 為“澆口位置”，然后選擇材料為“ TaiwanPP”牌號為 6331。 （ 3）澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建 右鍵點擊任務(wù)欄中的注射位置，放置注射位置在杯底中心。 用手工方式創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)： 使用復(fù)制 /移動命令復(fù)制、移動節(jié)點，并將它們按順序連接成線，接著選擇網(wǎng)格菜單中的“生成網(wǎng)格”，網(wǎng)格邊長選擇默認。 在冷卻設(shè)置中，設(shè)置模具表面溫度設(shè)為 50C? ；熔體溫度 230C? ，開模時間 5s，注射 +保 壓 +冷卻時間為自動，查看頂出條件為頂出溫度 93C? ，頂出凍結(jié)百分比為100%； 在流動設(shè)置中，參數(shù)均為自動； 在翹曲設(shè)置中，勾選分離翹曲原因復(fù)選框。 生成分析報告：選擇需要的分析內(nèi)容并添加生成報告，報告如下： `18 圖 93 變形，不同的收縮 圖 94 充填時間 圖 95 氣穴 `19 圖 96 熔接痕 圖 97 鎖模力 圖 98 回路管壁溫度 `20 圖 99 制品溫度 在報告中可以看出，不同的冷卻引起的變形比較大，需要改進冷卻系統(tǒng)，充填時間為 ，旋轉(zhuǎn)塑件選擇塑件上不同的點，發(fā)現(xiàn)充填時間的差值不超過 ，沒有問題。查看回路管壁溫度的溫度偏差為攝氏度，可見冷卻效果是非常好的。由于熔接痕不可避免，在調(diào)試模具時，采用增大流速，溫度，壓力等方法使熔接痕不明顯。2= 25 MPa 60 2. 74 m mF p A? ? ?分 = (103) 得知 39。 則 H=204mm 所以能夠滿足上面的要求。本模具屬`25 于小型模具，為了減少模具零件的加工量和便于加工，采用過渡配合（ H7/m6）將型芯壓入模具，型芯底部用凸肩固定。 生產(chǎn)中一般根據(jù)制品尺寸允許的公差 ()? 來確定成型零部件的制造偏差 ()z? 及其磨損量 ()c? ，它們關(guān)系如下： 13z? ??。 已知塑件尺寸如下： `26 圖 111 制件圖 `27 表 111 尺寸計算 類型 塑件尺寸 計算公式 計算結(jié)果 型腔 ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? [(1 ) ]zzMsA s A x????? ? ? ? ? ? 2[ (1 ) ]