【正文】 式等多種因素的影響，在選擇分型面時需要注意： ① 分型面不能選擇在影響產(chǎn)品外觀的表面（或精度要求高的表面）。 ⑤ 分型面應(yīng)選在塑件截面最大 處 ，盡量取在料流末端，有利于排 氣 。 在多型腔模具中 型腔 盡可能采用平衡式排列布置，且與澆口 開設(shè)部位對稱，并在滿足剛度的條件下盡可能緊 湊以減少模具外形尺寸。綜合考慮，現(xiàn)確定兩型腔距離為 35mm。主流道設(shè)計有以下要點： ① 澆口套內(nèi)孔錐度取值為 2～ 6 度，太大會造成壓力減少，太小會使流速增大，造成成型困難；粗糙度在 mRa ?~? 之間。 （ 1） 主流道尺寸確定 ① 主流道長度：根據(jù)主流道設(shè)計要點 和 對 模具尺寸估算 ，現(xiàn)初取 L=60mm 進行設(shè)計。 ⑤ 主流道 大端直徑： mmLdD a n2 ??? ?。mmmmRn ??? （ 4） 主流道澆口套形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，極易磨損，對材料的要求比較高，故將其分開設(shè)計，以便于拆卸更換。 與澆口套相配的定位圈直徑取Φ 100mm。 ② 分流道表面不要求過分光滑，通常 mRa ?? 。 （ 2） 分流道的長度 根據(jù)上面 中型腔的布形式及型腔間的距離，可確定單邊分流道長度為mmL ?分 。 （ 4） 分流道的截面形狀 為了方便加工和凝料脫模，分流道 需 設(shè)計在分型面上 并在定模一側(cè) 。其作用是使塑料以較快的速度進入并充滿型腔。從型腔的邊緣進料，去除澆口容易，澆口去除后不留明顯痕跡，對產(chǎn)品外觀影響很小。 ③側(cè)澆口長度 側(cè)澆口長度一般在 ～ 2mm 之間，在這里取 mm1?澆口L 。 圖 6 澆注系統(tǒng)與塑件 的 三維 模型 成型零件結(jié)構(gòu)的確定 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為了加工方便，簡化加工工藝， 和避免塑件上可能產(chǎn)生的拼接痕跡， 型腔將直接在定模固定板上加工而成 ，即 凹模做成整體式 的結(jié)構(gòu) ， 型腔周邊妨礙加工部位 另外 做成 定模小 型芯 ，所以最終的整體式凹模的模腔周邊會分布很多用于定模小型芯嵌入的孔 ， 如圖 7 所示。 圖 8 大型芯、中部型芯、小型芯 17 排氣與引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定 當(dāng)塑 料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。其作用是捕足料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量；通過在冷料穴末端設(shè)置拉料桿，主流道冷料穴在開模時又能起到把主流道的凝料拉出的作用。 圖 9 “ Z”型拉料桿 及其配合 18 側(cè)凹部分的處理 塑件中部固定掛鉤處分布著三處側(cè)凹結(jié)構(gòu)的加強筋 ，如圖 10，因此結(jié)構(gòu)處于塑件的內(nèi)表面，而且空間很小，側(cè)抽芯 ，斜頂 等脫模結(jié)構(gòu)是不可行的。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 通過上面的分析 可知 ，塑件選用側(cè)澆口，而且塑件只有一個分型面， 塑件體積很小，這就決定了模架應(yīng)選用 中小型 兩板模的大水口模架，同時因為成型塑件的動模大型芯采用的是直通 式結(jié)構(gòu)，所以模架中還要增加一塊墊板來做支承，而且通過墊板在背面用內(nèi)六角螺釘拉緊。 現(xiàn)對該塑件的成型零件尺寸計算也按這樣的方式處理，公差按經(jīng)濟制造精度 IT7 級取得 ，而有配合要求的 成型 尺寸按配合精度（ IT6 級）取得 。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，不能僅憑經(jīng)驗確定。 在實際模具的 結(jié)構(gòu) 設(shè)計中， 凹模是做成整體式的，所 以 型腔的側(cè)壁厚度要保證mmS 6? ,這是很容易 滿足要求。 因此，實際設(shè)計中也要保證 mmT 31? 。 mmA ? 兩個型芯的面積就為： 2239。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 因為 FUTABA（福踏板） 模架庫比較豐富 ，而且被廣泛使用 ，所以本設(shè)計中， 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇以 現(xiàn)在比較流行的 FUTABA_2P 為 標(biāo)準(zhǔn) 。 LW? ） 大約 為 154mm 315mm。 ② 復(fù)位桿在長度方向的間距須滿足：mmmmdLl t 37030253153039。 A 板為定模固定板，由上面的理論計算求得型腔底部厚度為 31mm，而凹模的深度是 12mm，考慮到該處的強度和在模板上還要開設(shè)冷卻水道，故根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值取 A板厚度為 50mm。 C 板高度尺寸可按：墊塊 =推出行程 +推桿固定板厚度 +推板厚度 +（ 510）mm=16+20+25+（ 510） mm=(6671)mm,初步選定 C為 70mm。 圖 12 模板各尺寸 導(dǎo)柱長度確定 根據(jù)導(dǎo)柱工作部分長度至少應(yīng)比型芯端面高出 6～ 8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。脫模機構(gòu)的設(shè)計一般遵循以下原則： ① 塑件滯留于動模 側(cè) ，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。 本設(shè)計采用推桿推出機構(gòu)實現(xiàn)塑件脫模。因三角形 轉(zhuǎn)換成矩形較合理，現(xiàn)按照面積的等效轉(zhuǎn)換將三角形轉(zhuǎn)換成矩形。 L 是被包型芯的長度（ mm），為 mmmmL 10212 ??? ； 26 ? 是脫模斜度，此處 0?? ； f 是 ABS 材料與鋼材的摩擦系數(shù)， ?f ； ? 是塑料泊松比， ?? ； 2K 一個無因次數(shù)， ?? co ssin12 fK ?? 。 注意：因為此處型芯對應(yīng)的塑件部位也有通孔，所以 A=0。顯然這是滿足要求的。 本設(shè)計采用推桿固定板固定，同時，因為頂桿與塑件接觸處均為平面，并無特定的方向，所以推桿無須設(shè)置止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。 圖 14 推桿的 布置 模具冷卻系統(tǒng)的計算 冷卻介質(zhì) ABS 屬于中等黏度材料，其成型 工藝要求的模溫不太高， 為 200C? ，模具溫度為50~80 C? 。 由此得每小時注射的次數(shù)： N=(3600/20)次 =180 次。 5）冷卻水在管內(nèi)的流速 v smsmdqv v /??? ???? ? 6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因為平均水溫為 ? ,查表可得 ?f （按插值法確定） ,則有： ChmkJChmkJd vfh ?? ??????????? /()/( )()( ?7） )計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A 2242 mmhWQA S ??????? ???????? ? 8）計算模具所需冷卻水管的總長度 L mmmmdAL ????? ? 9）冷卻水路的根數(shù) x 設(shè)每條水路的長度為 300mm，則冷卻水路的根數(shù)為 ： 根根 ??? lLx 分析可知，計算 結(jié)果顯然不符合實際， 實際當(dāng)中，水路的布置往往受模具結(jié)構(gòu)和塑 30 件形狀的影響 。 圖 15 定模水路布置 圖 16 動模水路布置 31 為了防止漏水，水路在穿過兩模板之間應(yīng)該要可靠密封， 根據(jù)水路直徑為 8mm，按裝配技術(shù)要求選取 標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格為 Φ D=16， Φ d= 的 “ O” 型密封圈 進行密封 。 顯然 22 ??? 注射機標(biāo)稱注射量cmV 。 ②單邊流道凝料在分型面上的的投影面積 澆A 。 32 安裝部分相關(guān)尺寸的校核 ①模具平面尺寸 模具長 寬 尺寸應(yīng)與注射機的拉桿內(nèi)間距相適應(yīng)，以保證模具至少能從一個方向穿過拉桿間的空間安裝在注射機上。 開模行程的校核 模具的開模行程 mmmmmmmmHHS 3 0 095~90)10~5(2560)10~5(21 ???????? 其中 1H 為塑件的高度（含澆注系統(tǒng)的高度，澆注系統(tǒng)高度約為 60mm，塑件高度也被包含其中 ） ； 塑件被推出距離 為 2H 。 33 圖 17 塑件大致外形 下一步就是拉伸切除出方形孔， 因為該衣架上的陣列方形孔的長度是呈線性遞減的，為了能夠一次陣列出所有的方形孔，在拉伸的草繪中，我做了如下圖 18 左邊 所示的草繪，其中的幾條中心線是關(guān)鍵，在 下步 的陣列中將起著 約束 控制方形孔長度方向形狀 變化 的作用。 衣架的分模 步驟 衣架模型創(chuàng)建好后，就可以用 Pro/E 對其進行分模了。 圖 21 主分型面生成 之后經(jīng)過多次的拉伸、合并命令，創(chuàng)建出中部型芯和定模小型芯的分型面。 之后根據(jù)理論計算出的澆注系統(tǒng)尺寸，在定模一側(cè)創(chuàng)建出流道，最后應(yīng)用 命令，創(chuàng)建出鑄件。 Pro/E 開啟后，新建一個 EMX 項目組件 后 ， 就 進入了模架生成環(huán)境 （實質(zhì)是組件環(huán)境），在這個環(huán)境里面已經(jīng)默認生成了一些確定模架位置的基準(zhǔn)平面 和基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)點 。 各模板尺寸及澆口套定位圈的布置如下圖 反映。 最終的模具結(jié)構(gòu)如下爆炸圖所示。 表 6 動模大型芯加工工藝 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯尺寸 160 145 48 2 熱處理 退火： HB180～ 220；調(diào)質(zhì)： HRC28～ 32 3 銑削 銑 毛坯 上下表 面，到尺寸 4 平面磨削 磨上下面到尺寸0 ? 到要求 5 數(shù)控銑 ① 鉆中 間孔 ?? 為 ? 鉆通 ；并鉸孔到要求，鉸孔深度為 7； ② 鉆推桿孔 ??? 鉆通 ，并鉸孔至符合要求，鉸孔深度為16； ③ 銑頂面周邊 的 圓角 ?R 到要求，銑削深度為 8； ④ 工件翻面，擴 中間 19? 孔 和 26? 孔到要求； ⑤ 鉆 59 ?? 推桿孔到要求，深度為 30；并鉆 83 M? 底孔到要求； 6 線切割 切割 側(cè) 邊外形到符合要求 7 電火花 打 頂面周邊 9個凹槽到要求 8 鉗工 ① 劃線，鉆 5個 8? 水孔到要求； ② 攻絲，攻水孔端口 103 M? 螺紋絲到要求；并攻 83 M? 絲孔到要求； ③ 用砂紙打磨成型表面和線切割表面，達圖樣要求。 42 定模小型芯加工工序 定模小型芯的外形大致為圓柱， 毛坯同樣采用鍛件，其加工工藝如表 9。 41 表 7 中部型芯加工工藝 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯尺寸 6530?? 2 熱處理 退火： HB180～ 220；調(diào)質(zhì)： HRC28～ 32 3 車削 車 25? 外圓 到要求；并車0 ?? 外圓到要求 4 電火花 加工出型 芯頭部各成型表面到要求 5 平面磨削 將其與動模大型芯裝配后磨平 大端底面到要求 6 鉆削 與大型芯裝配后配鉆出 4? 圓柱銷釘 孔到要求 7 鉗工 打磨成型表面 到 圖樣 要求 整體式凹模加工工藝 整體式凹模的坯料是直接從定制的標(biāo)準(zhǔn)模架上取下的 A 板，其加工工藝如表 8。 動模大型芯加工工藝 動模大型芯的外形大致為三角形， 其坯料選用鍛件，外形為 長 方形。 如下圖所示。 之后在組件定義界面的功能區(qū)一欄按 載入 /保存組件 功能鍵進入模架選擇界面 ， 根據(jù)要求， 選擇 Futaba_2P_SA 型標(biāo)準(zhǔn)模架。 37 圖 24 分模爆炸圖 最后，根據(jù)設(shè)計要求（模具定模部分做成整體式，動模做成大型芯用固定板固定），還要對分出的模具元件進行必要的結(jié)構(gòu)修改。退出分型面的創(chuàng)建環(huán)境，單擊 圖標(biāo)， 用分型面 把之前創(chuàng)建出的 綠色 工件毛坯 分割成多個體積塊，分割 時的 順序為： ① 定模 小 型芯分型面 ② 主分型面 ③ 中部型芯分型面 。 單擊 圖標(biāo) ，設(shè)置調(diào)入 2個衣架模型 (在此要保證黃色箭頭方向為開模方向 )，并確定兩模型中心距 ，然后單擊 圖標(biāo) 選擇按比例收縮并 設(shè)置模型收縮率為（ ABS 材料的收縮率） ， 之后再單擊 圖標(biāo)， 使用 自動 功能 創(chuàng)建出長方形工件 毛坯 （ 300 450 85） ，結(jié)果如 下 圖 20 所示 。 圖 18 方孔 切出 當(dāng)拉伸出方形孔特征后，再適當(dāng) 對方形孔 倒圓角，然后再 對孔的拉 伸特征和圓角特征 組成一個組，就可以對該組特征進行環(huán)形陣列了，應(yīng)用 ，在進入陣列環(huán)境后，選下圖 19 左邊 紅色尺寸（值 ）作為驅(qū)動尺寸，并在驅(qū)動方向 2中輸入陣列間距 ， 34 在陣列個數(shù)第一方向（周向）上輸入 3，第二方向（徑向）上輸入 6， 按確定后就可一次得出下 圖 右邊 所示的方孔 形狀 （紅色加量為父特征） 。 7 模具的建模過程 下面將利用 Pro/ 三維軟件 的 零件模塊 對三角衣架進行實體建模，和用 制造 — 模具型腔模塊 對塑件模型 進行分模操作 ，以及粗略講解如何利 用 Pro/E 的 模具外掛（ ） 創(chuàng)建出符合要求的標(biāo)準(zhǔn)模架。 ②模具高度尺寸 245mm， 200mm 245mm 300mm，處于模具的最小厚度和最大厚度之間，故校核合格。 ③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積 總A ，有： 22 2 6 0 9) 1 2 0 5(2n ?????? mmAAA ）（ 澆塑總 ④模具型腔內(nèi)的脹型力 漲F NNNAF ?????? ?？倽q 該注射機的公稱鎖模力 為 NF 5109??鎖 ,鎖模力安全系數(shù)為 ~ ? ，這里取? ，則有： NFNNF 5552 ???????? 鎖漲 。 注射壓力的校核 查有關(guān)模具設(shè)計手冊可知， ABS 成型厚壁塑件時所需的注射壓力為 80~110MPa， 這里取 MPap 100? 所選的注射機的公稱注射壓力為 150MPa，注射壓力安全系數(shù)k=~，現(xiàn)取 k=，所以有： ????kp ，故注射 機壓力滿足要求。 6 注射機有關(guān)參數(shù)的校核