【正文】 )( ?? ?? ；小端： mmL m )( ?? ?? 。 0s0 ]1[()( ?? ?? ???? XLSL m ）平 () 首先計(jì)算徑向尺寸。 型腔深度尺寸和型芯高度尺寸 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ()， ()： ?? ?? ???? 00 ])1[()( XhSH sm 平 () 00 ])1[()( ?? ?? ???? XHSh sm 平 () 上殼： mmH m )( ?? ?? ， 0 0 5 )( ?? ??mh 。 下殼： mmC m ?? ， mmC m ?? 。 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體 的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。經(jīng)分析，聽(tīng)筒的上下殼的型腔屬于小尺寸模具型腔，因此，該項(xiàng)計(jì)算以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。 經(jīng)圓整后，取 S＝ 35 ㎜， T＝ 25 ㎜。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 7 模架的選取 模架的選取應(yīng)綜合考慮型腔的大小與布置、澆口形式、凸凹模結(jié)構(gòu)形式、推出機(jī)構(gòu)形式、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等方面，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架。 0B L 為 355 400。 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。導(dǎo)柱的前端做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。結(jié)合所選模架，確定導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 、圖 所示。 電話(huà)機(jī)的生產(chǎn)屬于大批量的，故設(shè)計(jì)的側(cè)抽芯 機(jī)構(gòu)應(yīng)首先考慮可靠耐磨，靈活方便。斜滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)的活動(dòng)必須順利。由此可計(jì)算出凸模導(dǎo)滑斜孔的最大斜角為 ? ，即 ? ＝ 176。經(jīng)圓整后，取 5176。要可靠地脫模，讓固化的成型塑件完好的從模具中頂出，取決于脫模機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。而脫模機(jī)構(gòu)的負(fù)荷就是這種包緊力對(duì)脫模方向上形成的阻力。 )s inc o s( ??? ?? APF t () 計(jì)算得 NFt 245415? 。因此，根據(jù)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則，以及考慮聽(tīng)筒上下殼的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)中采用推桿和推管組合使用的脫模機(jī)構(gòu)。因此，此次設(shè)計(jì)中我使用圓形截面的推桿。對(duì)于聽(tīng)筒上殼來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且兩側(cè)采用了斜滑塊內(nèi)抽芯，因此，只在聽(tīng)筒中間部位設(shè)置兩個(gè)推桿，再在圓柱形凸臺(tái)處設(shè)置兩根推管即可完成脫模。根據(jù)脫模力的估算，以及選用的推 桿推管數(shù)量，選用如下結(jié)構(gòu)尺寸的推桿推管。 脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 為了保證脫模機(jī)構(gòu)的在工作過(guò)程靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來(lái)的位置，因此，還要設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具 溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。綜上所述，冷卻水道設(shè)置成單層的即可，布置如圖 所示。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 冷卻時(shí)間的計(jì)算 在整個(gè)注塑周期中，冷卻時(shí)間占 50﹪～ 80﹪，在保證塑件質(zhì)量的前提下，限制和縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ()： )]((/)(8l n [/ 2222 mxmc ttttkH ???? ???? () 式中 k—— 塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)（㎜ 2／ s） ； H—— 塑件的厚度（㎜）； ct —— 注射塑料熔體的初始溫度（℃）； mt —— 模具溫度（℃）； xt —— 塑件的平均脫模溫度（℃）； 查手冊(cè)取各參數(shù)的值如下： k ＝ ㎜ 2／ s， ct ＝ 220℃， mt ＝ 60℃， xt ＝ 65℃， H ＝ ㎜；計(jì)算得 ? ＝ s，故可取冷卻時(shí)間為 20s。所謂冷卻時(shí)間是指塑料熔體從充滿(mǎn)模具型腔起，到可以開(kāi)模取出塑件為止的時(shí)間。對(duì)于嵌入式凹模，需要注意凹模與模板間的冷卻水道泄漏和管道加工精度。在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮以下選用原則： ① .冷卻水道盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大； ② .冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等； ③ .澆中處加強(qiáng)冷卻； ④ .冷卻水道出入口溫差盡量小； ⑤ .冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； 此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以 免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理，一般水道直徑為 8 或 10 ㎜左右；冷卻水道的設(shè)計(jì)要防止冷卻水的泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈等。在推桿固定板上設(shè)有復(fù)位桿，一般為四根，均采用圓形截面，根據(jù)所選模架，取Φ 14 ㎜的復(fù)位桿。 圓形推桿的直徑尺寸可由公式（ ）算得： 4/12 )/( nEFLkd t? （ ） 式中 d—推桿直徑； n—推桿的數(shù)量， n取 25（把推管當(dāng)作推桿） L—推桿長(zhǎng)度（參考模架尺寸，估取 L=150）； E—推桿材料的彈性模量，取 E=105MPa； k—安全系數(shù)，取 k=； tF —脫模力， NFt 245415? ； 計(jì)算得 d= 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 實(shí)際推桿尺寸直徑為 5 mm，推管直徑也為 5mm，可見(jiàn)是符合要求的。其示意圖見(jiàn)圖 。 推桿的位置分布得合理，塑件就不至于產(chǎn)生變形 和被頂壞。 推桿的截面形狀有圓形、矩形或半圓的等。困為推桿位置的設(shè)置有較大的自由度，因而用于推頂箱體等異型制品，以及塑件局部需較大脫模力的場(chǎng)合。通常包括型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。 另外，為實(shí)現(xiàn)注塑生產(chǎn)的自動(dòng)化，必要時(shí)不但塑件要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)墜落，還要使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料能脫出并自動(dòng)墜落。斜滑塊的三維實(shí)體見(jiàn)圖 、 、 。為了制造方便，對(duì)于大端抽芯距為 ㎜的斜滑塊斜角也取 12176。對(duì)于話(huà)筒上殼，其內(nèi)側(cè)抽芯側(cè)凹深度為：大端 ㎜，小端 ㎜。 確定抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸 在確定斜滑塊結(jié)構(gòu)尺寸之前，應(yīng)了解其設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 斜滑塊的導(dǎo)向斜角 ? 一般取 5～ 15176。因?yàn)橛袀?cè)抽機(jī)構(gòu)的注射模，其可動(dòng)零件多，動(dòng)作復(fù)雜，因此，側(cè)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)以可靠、簡(jiǎn)單、靈活和高效為準(zhǔn)。導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的 1～ 倍，在此次設(shè)計(jì)中取 1 倍。 在此設(shè)計(jì)中，采用 的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合導(dǎo)向。 圖 模架 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定模或上下模合模時(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。另外，采用推桿和推管推出。 3/113/114 ])[/(])[/( ?? Ec P hhEc P hS ???? () ? ? ? ? 3/143/14 )/()/( ?? EcPbbEcPbT ?? () 式中 ]96)/(2/[)/(3 4444 ?? hlhlc ， h＝ 30 ㎜， 1? ＝ ， E＝ 105 2/mmN ， ??? ＝ ㎜，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得： S＝ ㎜﹤ 35 ㎜， T＝ ㎜﹤ 25 ㎜。 按強(qiáng)度條件計(jì)算 整體式矩形型腔側(cè)壁厚度 S 為 2/12/12 ])/[(])/[3( ?? PhPhS ?? () 型腔底板厚度 T 為 2/12/12 ])/[(])[2/( ?? PhPbT ?? () 式中： P—— 模腔內(nèi)最大熔體壓力（ 2/mmN ） b—— 矩形型腔矩邊長(zhǎng)度（ mm） ??? —— 模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力（ 2/mmN ） h—— 型腔深度（㎜） 在這里，取 P＝ 50 2/mmN ， b＝ 46 ㎜， ??? ＝ 160 2/mmN 。 模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)以熔體充滿(mǎn)型腔的瞬間產(chǎn)生的最大壓力為準(zhǔn)。故計(jì)算得 mmL 3 ?? 。 中心距尺寸 可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ()計(jì)算： 2/)1(2/)( ?? ???? Sm CSC 平 () 其中 3/??? 。 小 端 （ 分 為 上 下 殼 ）： mmL m 0 )( ?? ?? ；沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 mmL m 0 )( ?? ?? 。 ② . 型芯徑向尺寸和橫向尺寸 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式（ ），一些相關(guān)參數(shù)的選擇定義如上。另外，聽(tīng)筒的尺寸較小，所以取 3/??? ， X 跟據(jù)具體的尺 寸查相關(guān)的手冊(cè)。 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算 ① .型腔徑向尺寸和橫向尺寸 聽(tīng)筒的上殼壁厚為 ，下殼壁厚為 ，并且上下殼的頭尾尺寸不一樣。 成型零 件的工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸 (包括矩形和異形零件的長(zhǎng)和寬 )，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。不論是聽(tīng)筒的上殼還是下殼，其凸模的總體結(jié)構(gòu)均采用組合式。 對(duì)于聽(tīng)筒的上殼來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。分析聽(tīng)筒的上下殼，其外部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，只是有較多的曲面，考慮各方面因素，采用整體嵌入式凹模，它能節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，嵌入模板后有足夠的強(qiáng)度與剛度，使用可靠且置換方便。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生磨擦，因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度。由于上殼的體積遠(yuǎn)小于下殼的，故為了達(dá)到澆口位置的平衡，加工澆口時(shí)可將下殼的澆口做的比上殼的澆口略大 ㎜，經(jīng)多次試沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 模后再修正。 圖 潛伏澆口 澆口位置的選擇 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模之后有時(shí)還需修改澆口尺寸。潛伏式澆口潛入分型面的一側(cè)，沿斜向進(jìn)入型腔。澆口尺寸經(jīng)常要通過(guò)試模，按成型情況酌情修正。 Ra＝ m。由理論分析可知，圓形截面分澆道最理想，但其加工工藝性不佳，成本高，在生產(chǎn)實(shí)際中不常使用。 D＝ d＋ 2Ltga/2 () 故 D＝ ㎜，大端口圓角 r 取 2 ㎜。是合適的。 主澆道的設(shè)計(jì) 主澆道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 圖 分型面 圖 排氣槽 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。 排氣槽設(shè)計(jì) 從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的 重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵 [8]。 注射容量的的估計(jì)計(jì)算 由前面分析知，上下殼的總體積為 21 VVV ??總 ＝ ＋ ＝ 3cm ，總質(zhì)量21 MMM ??總 ＝ ＋ ＝ 。綜合考慮各因素，這一類(lèi)塑件的成型多半采用一模兩件，在一次注射中完成上殼和下殼的同時(shí)成型，即一次注射動(dòng)作可得到一個(gè)完整的聽(tīng)筒產(chǎn)品。 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 3 成型設(shè)備的選擇 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備選擇合適的注射機(jī)。 ABS 的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表 。 ABS 成形特性 （ 1）無(wú)定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。這就可以在產(chǎn)品設(shè) 計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的 ABS 材料。苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；無(wú)毒無(wú)味，呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤 ,ABS 有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。 電話(huà)機(jī)的生產(chǎn)屬于較大批量的生產(chǎn)，但其造型設(shè)計(jì)及其模具設(shè)計(jì)與制造成本仍占產(chǎn)品價(jià)格的較大比例。根據(jù)聽(tīng)筒的功用，要求塑件有一定的 耐麿性和耐熱、耐寒性，并且尺寸相對(duì)穩(wěn)定。下殼壁厚為 ㎜，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外型曲面都比較復(fù)雜。本人設(shè)計(jì)的電話(huà)聽(tīng)筒即是采用 UG 造型開(kāi)發(fā)的流線(xiàn)型新款產(chǎn)品，聽(tīng)筒三維造型圖如圖 所示。 （ 4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造的周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地 提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 （ 2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件既能夠縮短模具的制造周期，降低模具的制造成本而且也能提高模具的制造質(zhì)量。 盡管我國(guó)的模具工業(yè)有了明顯的進(jìn)步，部分模具也已經(jīng)達(dá)到國(guó)際的先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量都還是滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口 10 多億美元的各類(lèi)大型、精密模具。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造業(yè)的強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的迅速發(fā)展，爭(zhēng)取成為模具制造業(yè)的強(qiáng)國(guó)。許多模具企業(yè)十分重視