【正文】 些工業(yè)領(lǐng)域中 60％~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工 [1]。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及今后發(fā)展趨勢20 世紀(jì) 80 年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離：(1)注重開發(fā)大型、精密、復(fù)雜模具；隨著我國轎車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。實(shí)踐證明，模具 CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。塑料模是塑料成型的工藝裝備。在大型模具方面已能生產(chǎn) 48（約 122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具， 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。其中包裝塑料制品今年需求量將超過 850 萬噸，工程塑料制品需求量將達(dá) 400 萬噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá) 300 萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在 500 萬噸左右，日用塑料制品需求量約為 80 萬噸左右。 脫模斜度該塑件采用的塑料是 PC，而 PC 的成型收縮率較小（%） ，而且塑件不太復(fù)雜，對型芯的包緊面積也不太大，所以應(yīng)取較合適的脫模斜度。壁厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產(chǎn)生許多質(zhì)量問題。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動充模性能，減少了流動阻力。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證輪與殼體軸的閉合，所以應(yīng)該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。模具—— 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算該產(chǎn)品材料為 PC 塑料，其密度為 － g/cm^3，收縮率為~。為防止模具分型面被漲模力頂開，必須對模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處會產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，因此模具設(shè)計(jì)時應(yīng)使注射機(jī)的額定鎖模力大于漲模力。注射機(jī)最大的開模行程的大小直接影響模具所形成的塑件高度，太小時塑件無法從動定模之間取出。2第四章 模具設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)為了將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具取出，以及為了安放嵌件，將模具適時地分成兩個或若干個組成部分，這些可以分離部分地接觸面，統(tǒng)稱分型面。如圖 42 所示： 圖 42 殼體配套的一模二件 模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 主流道和分流道設(shè)計(jì)，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大 2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出，由于主流道與注塑機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，選用 45 號鋼材并經(jīng)熱處理提高硬度，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來安裝模具時起定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑 1mm 以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截。主流道出口端圓角半徑 R=D = 取 1mm2主流道表壁的表面粗糙度 R =主流道長度 L =22mm2注塑機(jī)噴嘴前端孔徑 R1= 所以主流道進(jìn)口端球面半徑取 R2=5mm 主流道如圖 44 所示：圖 44 主流道設(shè)計(jì)圖對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。L1，L2——分流道1 和分流道2 的長度 cm。(2)澆口的平衡在多型腔非平衡分流道布置時，由于主流道到各型腔的分流道長度或各型腔所需填充流量不同，也可采用調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時充滿各型腔。Lr——分流道的長度mm。本次設(shè)計(jì)采用圓形截面。長度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。 拉料桿冷料井可分為頂出桿成型的“拉頂”冷料井、拉料桿成型的“拉料”冷料井和凹坑拉料冷料井。并且凹模損壞后，維修、更換方便。圖 48 凸模設(shè)計(jì)圖 工作尺寸計(jì)算(1)凹模的工作尺寸計(jì)算其工作尺寸屬于包容尺寸，盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。h凸模長度尺寸計(jì)算為： （410）??%.1 ????????????ML凸模寬度尺寸計(jì)算為： （4??????????????M11）凸模高度尺寸計(jì)算為： （4??%????????????MH12）（3）中心距尺寸的計(jì)算模具上中心距尺寸與制品上中心距的公差標(biāo)注均采用雙向等值公差 和??21表示。由于澆口采用的是點(diǎn)澆口所以模架需選擇小水口模架，根據(jù)行腔尺寸查《塑料模具設(shè)計(jì)》附錄 B 提供的標(biāo)準(zhǔn)模架圖例選取模架為如圖 49 所示：圖 49 模架圖 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位、承受側(cè)壓力三個作用，為了使合模動作更加可靠平穩(wěn)在型腔周圍設(shè)四根導(dǎo)柱，將導(dǎo)柱開設(shè)在動模側(cè)即導(dǎo)柱正裝，為保護(hù)型芯，避免合模時凸模進(jìn)入凹模時由于方位搞錯而損壞模具或由于定位不準(zhǔn)而互相碰傷，設(shè)在動模上的導(dǎo)柱長度高出型芯 6~8mm，導(dǎo)柱采用帶頭導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，安裝段與模板間采用過渡配合 H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動配合 H7/f6，固定段表面粗糙度為 導(dǎo)向段表面也用 ，導(dǎo)柱需要有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此采用材料 T8A 滲碳（~ 深） ，經(jīng)淬火處理（HRC60） 。一般原則是塑料收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型芯深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時間越長，成型零件表面粗糙度越大，其對模具的包緊力就會越大，此時就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。（5）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位出凹進(jìn)塑件 左右，而頂出桿端面則應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。推桿是模具標(biāo)準(zhǔn)件，選取直通形圓形推桿，數(shù)量為 11，直徑是 4mm。推桿結(jié)構(gòu)如圖 412 所示：圖 412 斜頂復(fù)位桿結(jié)構(gòu)如圖 413 所示： 圖 413 復(fù)位桿（2）頂出力的計(jì)算注塑成型過程中，型腔內(nèi)熔融塑料因固化收縮包在型芯上，為使塑件能自動脫落，在模具開啟后就需要在塑件上施加一頂出力。脫頂 ?（4） 推桿直徑效核柔度定義： =60 （????19）因?yàn)?=60 29 所以屬于大柔度推桿??計(jì)算公式： （44132)(6?????????nELQKd20）式中 ——脫模阻力E——頂桿材料彈性模量； aMP31029?N——推桿數(shù)量；4 個K——安全系數(shù)；～；取 D——推桿直徑 4mm= 故推桿滿足要求。抽拔力 F 可用下式計(jì)算： F= （4)cosfin1/()taf(cos1?????A21）式中 P——塑件的收縮應(yīng)力(Mpa)，模具冷卻時 P=；A——塑件包圍型芯的側(cè)面積，10152mm 2F——摩擦系數(shù)，一般 f=，取 ——脫模斜度， 1176。)= （422）斜導(dǎo)柱受彎曲力為： （4?cosF1?23）式中 ——斜導(dǎo)柱的傾斜角，15176。對于壁厚不均的和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會出現(xiàn)因收縮不均勻而產(chǎn)生翹曲變形的情況。例如，對于結(jié)晶材料，因?yàn)槟剌^低，制件的結(jié)晶度可以降低收縮率。(4)表面質(zhì)量提高模具溫度能改善制件表面質(zhì)量，過低的模溫會使制件輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致制件表面粗糙度提高。(4)生產(chǎn)批量大的普通模具和精密模具在冷卻方式上又差異，對于大批量生產(chǎn)的普通塑件可采用快冷以獲得較短的循環(huán)注射周期。當(dāng)需要并聯(lián)連接時，則需要在每個回路中設(shè)置水量調(diào)節(jié)泵及流量計(jì)。(9)通模具的冷卻俄水應(yīng)采用常溫下的水，通常調(diào)節(jié)水流量來調(diào)節(jié)模具的溫度。當(dāng)制件壁厚均勻時，應(yīng)盡可能使所有的冷卻管道孔到各處的型腔表面的距離相等。因此，在澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，一般可將冷卻回路的入口設(shè)在澆口處，這樣可使冷卻水道首先通過澆口附近。之后選擇注塑機(jī)和模架，經(jīng)校核注塑容量，注塑壓力，鎖模力，開模行程等無誤后，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道和澆口設(shè)計(jì)。 致 謝本設(shè)計(jì)是在邵勇老師悉心指導(dǎo)下完成的，在模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和本文構(gòu)思給予許多重要指導(dǎo)，尤其在抽芯機(jī)構(gòu)和型腔分布上，我沒有考慮周到，在老師指點(diǎn)下，由于零件的特殊形狀，我才發(fā)現(xiàn)這套模具需要斜頂脫模。參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃毅宏. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999，3(1)：1516[2] 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， 2022，2(3)：68[3] 劉昌祺主編. 塑料模具設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社，1998,，5(4)：3032[4] 王興天主編. 注塑技術(shù)與注塑機(jī). 化學(xué)工業(yè)出版社，2022，4(3)：2526[5] (加拿大)H．瑞斯著，朱元吉譯．模具工程——第二版[M]化學(xué)工業(yè)出版社，2022：4245[6] ,1996[7] N. 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