【正文】 但是，不管何種形狀，在設計時應考慮到要有足夠的剛性，以承受推出力，否則就可能在推出時變形。由于風扇調速旋鈕采用一模六腔，其總體結構較大，因此，采用推板導柱固定在支承板上（兩根） 。7/86fH?7/8f查表求得基本尺寸 的標準公差 IT8=18 ，IT7=12 。 冷卻系統(tǒng)的設計模具冷卻劑可以用水、壓縮空氣和冷卻水冷卻，而水冷卻最為普遍。31 / 53（4） 進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產生過大的壓力降。；，最大壁厚的中心層溫度達到固熔點，或者結晶溫度達到某一百分比。要精確計算是十分困難的。3TC?4TC??C? 所以， Kg72)03(????M③ 根據冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v 與水管道直徑 d 的關系，確定模具冷卻水管道直徑 d，有： （mm）??v1304??式中 —冷卻水質量（Kg） ；1M v—管道內冷卻水的流速，一般取 ~； —水的密度（ ） 。?凹模冷卻管的傳熱面積：A= = = m)(360???TQ?凹 ）（ 3??31049.??2式中 —模具與冷卻介質平均溫度，T =25 。具體結構如下圖20： 圖 20．頂桿位置5. 注射機的校核（1）按注射機的額定鎖模力校核注射機：
。=(根 )；取 n=1 根式中 B—模具寬度，B=。取標準值 d=????d④高溫噴嘴向模具的接觸傳熱： =)(21tAz???式中 —注塑機的噴嘴頭與模具的接觸面積（m ） ；z 2 —金屬傳熱系數(shù)， =140(W/ m )；?2?C? t —模具平均溫度 ，t =50 ； 2C?2 t —熔融塑料進入型腔的溫度 ，t =220。①塑料熔體釋放的熱量：Q =nG C (t －t )=9010 （220－80）=?式中 n—每小時注射次數(shù)， n=90 （次） ； G—每次的注射量(KG) ，G= 310?? —塑料的比熱容(KJ/Kg其中，保壓時間的確定有經驗公式可遵循： =（S+2S ）保T2S—塑件平均壁厚， S 取 3mm 所以有： =（3+23 ） = （S ）保 2若根據前面的資料，ABS 的保壓時間在 5~10S 之間，計算的結果是符合的，所以，參考實際的生產資料，以經驗公式的計算值為依據,取保壓時間為 8S 的原因。（6） 冷卻水道不應穿過設有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。水的熱容量大，導熱系數(shù)大，成本低。 ei=es－IT7=－10－12=－22m?孔、軸的極限偏差分別為：；?H??f的極限間隙為：/fX =ES－ei=18－（－22 ）=40max ?X =EI－es=0－（－10）=10in m同理，計算 孔、軸的極限偏差為：7/8f?；??的極限間隙為：/fX =ES－ei=22－（－28 ）=50max ?X =EI－es=0－（－13）=13in m從計算結果看，間隙在 ~ mm 之間。 排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)的設計當塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內的空氣以及塑料在成型過程中產生的低分子揮發(fā)氣體順利的排出模外?？紤]到風扇調速旋鈕的小型芯較多且深度較大，若對每個塑件采用 4 根推桿機構，則根據壓桿穩(wěn)定公式計算出頂桿直徑 ，有：]2[ （m）41)(nEFLd??式中 —安全系數(shù)，常取 =；? L—頂桿的長度（m） ； n—頂桿數(shù)目。這里采用推桿推出機構即可。對底部無孔的筒、殼類塑料制件，脫模推出時還要克服大氣壓力。采用于導柱相同的材料，但其硬度應略低于導柱硬度，這樣可以減輕磨損，以防止導柱或導套拉毛。其結構及相關尺寸見圖 14。25 / 53動、定模板是分別與注射機的移動工作臺面和固定工作臺面接觸的模板，對剛度和強度要求不高，一般可采用 Q235 或 45 鋼材料，也不需要對其進行熱處理。minL24 / 53（2）開模行程與定、動模分開的間距與推出塑件所需行程之間的尺寸關系 設計時須計算確定，在取出塑件時的注射機開模行程應大于取出塑件所需的定、動模分開的距離，而模具推出塑件距離須小于頂出液壓缸的額定頂出行程。簡化為整體式圓形型腔，按強度條件計算 ，有：]1[20 / 53 ]12][??prS?由于圓形型腔壁厚計算比較麻煩，根據《塑料成型工藝與模具設計》表 圓形型腔壁厚給出的圓形型腔壁厚的經驗推薦數(shù)據，可知圓形型腔內壁直徑為 40mm 時，其整體式型腔壁厚 s=20mm。)(78015.?H?19 / 53軸 m6，IT6=9 ,下偏差 ei=+6 ,所以上偏差 es=ei+IT6=+=,m?m?因而軸為 m6( )。 成型零部件工作尺寸的計算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，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。風扇調速旋鈕屬于小型塑件，且結構簡單，所以采用整體式結構，整體式結構的特點是牢固，不易變形，不會使塑件產生拼接線痕跡。具體結構及尺寸見下圖 5： 圖 分析澆口和塑件成型情況運用 proe 軟件中的“塑料顧問” ，分析澆口和塑件的成型情況 （1）澆口位置分析：得出所選澆口位置為次合適位置，所以澆口位置無大問題。g由于此處采用的流道是對稱分布的，所以其 、 、 值均相等，即 BGV 值相等，gArLg因而澆注系統(tǒng)平衡。詳細分布見圖 4。但對深型腔塑件排氣不利，因而必須開設排氣口。這里采用 U 形截面。設計時應盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。為了減少壓力損失和回收料量，主流道長度盡可能短些，常取60mm。（4）防止型芯的變形和嵌件的位移 澆注系統(tǒng)設計應盡量避免塑料熔體直接沖擊細小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使小型芯變形或嵌件位移。但此時型芯的不易加工，考慮采用嵌件；而中心處的嵌件又處于腔槽中，如果簡單的用嵌件將會難以裝配，所以改用小型芯。其主要的技術規(guī)格如下表 1 ：]6[表 1. SZ—60/450 注射機主要技術規(guī)格額定注射量/ 3cm78 螺桿直徑/mm 30注射壓力/MPa 170 移模行程/mm 220鎖模力/kN 450 塑化能力 g/s 最大合模行程/mm 300 模具最大厚度/mm 300模具最小厚度/mm 100 噴嘴圓弧半徑/mm 20噴嘴孔直徑/mm 4 螺桿轉速 r/min 14~2006 / 534. 模具的結構設計 型腔數(shù)目的確定按照注射機的最大注射量確定型腔的數(shù)目 n，根據公式 ：]1[ = 11mKnp1????式中 K—注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； —注射機最大注射量，g；p —澆注系統(tǒng)凝料量，g；1 M—單個塑件的質量，g。ABS 有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，經過5 / 53調色可配成任何顏色。2. 材料的成型特性與工藝參數(shù)設計要求塑件采用 ABS 塑料，收縮率為 %。據有關方面預測，模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有2 / 53了較大提高。單輛摩托車約有零件 2022 種，共計 5000 多個，其中一半以上需要模具生產。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中 60％~90％的產品的零件，組件和部件的生產加工。 Core。研究和發(fā)展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發(fā)展有著特別重要的意義。1 / 53摘 要本文闡述了風扇調速旋鈕注塑模具的設計過程，并對設計原理及方案的選擇進行了相應的論述。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。 Feed system。模具工業(yè)既是高新技術產業(yè)的一個組成部分，又是高新技術產業(yè)化的重要領域。中國摩托車產量位居世界第一，據統(tǒng)計，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個車型，1000 多個型號。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。但目前我國模具標準化程度和商品化程度一般在 30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到 70%80%相比，仍有很大差距。根據風扇調速旋鈕的功用，要求塑件有一定的耐磨性和耐熱性，尺寸需要相對的穩(wěn)定。水、無機鹽、堿和酸類對 ABS 幾乎無影響，但在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液。參閱《塑料模具設計與制作教程》 ，初選注射機型號為：SZ—60/450。按照分型面的選取要求，選擇最大投影面作為分型面。（3）有利于型腔中的氣體排出 澆注系統(tǒng)應能順利地引導塑料熔體充滿型腔的各個部分、使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過程中產生紊流或渦流，也避免因氣體存在而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。流道的表面粗超度 Ra ；大?m?8 / 53端口圓角 r 取 2mm。分流道的作用是改變熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。但是圓形截面不易加工，而梯形截面和 U 形截面較易加工，水力半徑又不太小，所以為常用形式。根據塑件的特點選用側澆口，因為它能根據塑件的形狀特征選擇位置，加工和修整方便，改變澆口的寬度和厚度可以調節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結時間，且由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡。對于中小型塑件 t=～2mm,取 t=1mm,澆30/)(?口的長度 l=～,取 l=，粗糙度 。該處為相同塑件的多型腔結構，根據相同塑件多型腔的 BGV 值計算公式 ：]2[ grLABGV?式中 —澆口的截面積；gA —從主流道中心至澆口流動通道的長度；rL —澆口的長度。由于采用強制頂出，只適用與韌性較好的塑料。圖③.澆口位置與成型質量分析——位置 1圖④.澆口位置與成型質量分析——位置 2圖⑤.交口位置與成型質量分析——位置 316 / 53 成型零部件設計與計算 成型零部件的結構設計（1）凹模的結構設計凹模亦稱型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結構不同可分為整體式和組合式兩種結構形式。分析風扇調速旋鈕可知，凹模和主型芯采用 20Cｒ，小型芯采用 T10A。?旁邊的兩個小型芯，如圖 9 所示，配合取 H7/m6,有：8?孔 H7 為標準孔，IT7=15 ,下偏差為 0，所以上偏差 es=ei+IT7=0+=+,因m?而孔為 。由于風扇調速旋鈕的型腔為不規(guī)則型腔，因此，在計算中，把它分別簡化為規(guī)則的圓形型腔、矩形型腔進行大概的計算。模架厚度與閉合距離的關系為： minaxL? 式中 H—模架厚度； —注射機最大閉合距離；max23 / 53 —注射機最小閉合距離。定、動模板安裝孔的位置和孔徑與注射機固定模板及移動模板的一系列螺孔相匹配，以便安裝、壓緊模具。此處采用帶頭導柱。如果模板較厚，導孔必須作成盲孔時，可在盲孔的側面打一個小孔排氣或在導柱的側壁磨出排氣孔。 推出力的計算塑件注射成型后，塑件在模內冷卻定形，由于體積收縮，對型芯產生包緊力，當其從模具中推出時，就必須先克服因包緊力而產生的摩擦力。 推出機構一次推出機構又稱簡單推出機構，它是指開模后在動模一側用一次推出動作完成27 / 53塑件的推出。直徑為 d 的推桿，在推桿固定板上的孔應為 d+1mm,推桿臺肩部分的直徑常為d+5mm,推桿固定板上的臺階孔為 d+6mm。在推桿固定板上設有復位桿，一般為四根，均采用圓形截面，根據所選模架，取 Φ20 的復位零件。6?m?孔、軸的上、下偏差為：基準孔 H8 EI=0；ES=EI+IT8=0+18=18基準軸 f7 es=－10 。水冷，即在模具型腔周圍和型芯內開設水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。（5） 凹模、凸?；虺尚托托緫謩e冷卻，并保證其冷卻平衡。在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據取值，以便對以后的計算作出估算；根據前面的資料，取閉模時間 3S，開模時間 3S，頂出時間 2S，冷卻時間 92S，保壓時間 8S，總周期為 110S?，F(xiàn)僅考慮冷卻介質在管內強制對流的散熱，而忽略其他傳熱因素。?3/mkg所以， （mm）。? ?C?其中 =50－（20+30 ）/2 =25/)(進出M? ?35 / 53冷卻水孔總長 L：L= =)()?????TdVQ?平 均 凹（ )250()(3???= m模具上應開設的冷卻水孔數(shù)：n=L/B=