【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)進料口的位置，排氣槽應(yīng)開設(shè)在型腔最后充滿的地方。②盡量把排氣槽開設(shè)在模具的分型面上。③對于流速較小的塑料制品，可利用模具的分型面及頂桿零件配合的間隙進行排氣。④排氣槽不要開設(shè)在工人操作的一方，以防止塑料在注射時溢出模外，發(fā)生燒傷事故。⑤對于大型塑料注射模具，為了防止溢料，排氣槽應(yīng)開設(shè)在模具的分型面上，并成為曲線形。⑥排氣槽的尺寸，應(yīng)根據(jù)塑料的流動性能來選擇。 塑料品種深度h/mm塑料品種深度h/mm聚乙烯(PE)聚酰胺(PA)聚丙烯(PP)～聚碳酸酯(PC)～聚苯乙烯(PS)聚甲醛(POM)～ABS丙烯酸共聚物此設(shè)計利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。且本設(shè)計有較多推桿，故采用推桿和推桿孔的配合間隙排氣。第4章 成型零部件的設(shè)計與計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件即成型零件設(shè)計，包括型腔、型芯、鑲塊和成型桿等。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵零件進行強度和剛度校核。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓 作用，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強度不夠而產(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)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此， 應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純 憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。凹模用以形成 制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成制品的局部細節(jié)。成形零件作為高壓容器， 其內(nèi)部尺寸、強度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。設(shè)計時應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進澆點、分型面、排氣部 位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計算成型零件的工作尺寸，從機加工工藝角度決定型腔各零件的 結(jié)構(gòu)和其他細節(jié)尺寸，以及機加工工藝要求等。此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對關(guān)鍵成 型零件進行強度和剛度的校核。在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、 尺寸和表面。在開模和脫模時需要克服于塑件的粘著力。在上萬次、甚至上幾十萬次的注射周期，成型 零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑件制品的相對質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段 承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱 處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計從材料來講，成型零件一般由優(yōu)質(zhì)鋼材制作。成型零件與塑料直接接觸，承受著料流的高速沖刷、脫模時塑件給予的摩擦力、高壓高溫塑料熔體的擠壓力，因此要求其有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性。當成型有腐蝕性氣體產(chǎn)生的塑料時，模具材料還需具備良好的耐腐蝕性或表面鍍硬鉻。成型零件一般都應(yīng)進行熱處理或預(yù)硬化處理，要求熱處理變形量小，硬度達30HRC以上，為減小流阻力， um以下。模具的材料選擇預(yù)硬化型塑料模具鋼中的3Cr2Mo（GB/T 12992000）。3Cr2Mo是國際上廣泛應(yīng)用的預(yù)硬型塑料模具鋼，其綜合力學(xué)性能好，淬透型高，可以使較大截面的鋼材獲得較均勻的硬度，并具有很好的拋光性能，表面粗糙度低。用該鋼制造模具時，一般先進行調(diào)質(zhì)處理，硬度為28～35HRC（即預(yù)硬化），再經(jīng)冷加工制造成模具后，可直接使用。這樣既保證模具的性能，又避免熱處理引起模具的變形。因此，該鋼種宜于制造尺寸較大或形狀復(fù)雜、對尺寸精度與表面粗糙度要求較高的塑料模具和低熔點合金。（或型腔）的設(shè)計 型腔是成型塑件外表面的凹狀零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。該塑件底面較為簡單，通過比較，采用整體式的凹模結(jié)構(gòu)。整體式凹模結(jié)構(gòu)比較牢固，不易變形，成型塑件的表面不會有模具的接縫痕跡。當塑件形狀簡單時，制作整體式凹模比較容易。用多腔模生產(chǎn)中小型制件時，常采用在一塊材料上整體加工單個凹?；蚨鄠€凹模，然后再將他們嵌入到模板內(nèi)。各單個凹模 一般采用冷擠壓、電加工、電鍍等方法制作。 由于該塑件屬于小型制品且為多型腔模具，所以采用整體嵌入式凹模，凹模和固定板之間采用過渡緊配合甚至過硬配合，以便使凹模固定牢靠。（或凸模）的設(shè)計：型芯是成型塑件內(nèi)表面的零件。型芯按其結(jié)構(gòu)也可分為整體式和組合式，整體式其結(jié)構(gòu)牢固，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡，但不便加工，且消耗的模具鋼多，且熱處理不方便，常用于形狀簡單的中小型模具或工藝試驗?zāi)＞摺＝M合式凸模是由兩個或兩個以上的零件組合而成的凸模。應(yīng)用于凸模形狀復(fù)雜時，設(shè)計成通孔臺肩式，凸模帶有臺肩，從下面嵌入模板，再用墊板螺釘緊固，是最常用的方法。在設(shè)計和制造時必須注意結(jié)構(gòu)合理，保證型芯和鑲塊的強度，防止熱處理時變形，避免尖叫鑲拼。分析該塑件，結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，且位置關(guān)系有一定的要求，為了保證位置關(guān)系以及尺寸，將型芯設(shè)計為組合式。 2成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯之間的位置尺寸，孔間距離尺寸，孔與凸臺至某成型表面的距離尺寸，螺紋成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸等。由于考慮到影響因素多，所以我們一般按照平均收縮率、平均磨損量和模具平均制造公差為基準的計算方法。（1） 計算模具成型零件最基本的公為： L＝L（1＋S）式中 L——模具成型零件在常溫下的實際尺寸； L——塑件在常溫下的實際尺寸； S ——塑料的計算收縮率。 （2）塑料的平均收縮率計算公式為：式中 ——塑料的平均收縮率； ——塑料的最大收縮率； ——塑料的最小收縮率。由材料的性質(zhì)可知： ABS的收縮率為3~8﹐根據(jù)企業(yè)里的慣用數(shù)據(jù)取5為合適。在以下的計算中塑件外形最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值，與之相對應(yīng)的模具型腔最小尺寸為基本尺寸，偏差為正值。塑件內(nèi)形最小值為基本偏差為正值，與之相對應(yīng)的模具型芯最大尺寸為基本尺寸，偏差為負值；中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。成型零件包括型芯(下稱：凸模)、型腔(下稱：凹模)參與成型塑件的零件。由于在整個設(shè)計過程中多應(yīng)用的是3D軟件和2D軟件，故所有的成型零件的成型部分都可通過用3D軟件對塑件進行分模和進行型芯型腔的修改，再轉(zhuǎn)為2D來確定其尺寸，故各成型零件的具體結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸都可在2D零件圖里查看。而各自的定位尺寸請參看2D組立圖，在此列舉。 注：本設(shè)計中建3D用的是Slidwork三維軟件，二維尺寸標注用的是AutoCAD 2007。 考慮到零件結(jié)構(gòu)比較簡單及模板的選擇，,根據(jù)經(jīng)驗(即中小型件成品邊界到模仁邊界的距離為20mm30mm)選取凸模的長寬尺寸為210110mm?？紤]到要安裝冷卻系統(tǒng)，根據(jù)分析初步確定凹模的外形尺寸為21011032mm。在學(xué)校作設(shè)計時，模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模 架的形式，規(guī)格及標準代號。模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件確定位； 頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘確定位。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加 涂防銹油。模架的選取應(yīng)綜合考慮凸模的大小與布置、結(jié)構(gòu)形式、推出機構(gòu)、合模導(dǎo)向機構(gòu)等方面。根據(jù)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗得成型零件的計算及中件成品，凸模邊界到模板邊界的距離為80mm120mm)，還有注射機的參數(shù)，盡量選取標準模架,本模架選取400180。540180。309模架。第5章 脫模機構(gòu)的設(shè)計塑件在從模具上取下以前,還有一個從模具的成型零件上脫出的過程,使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。它包括以下幾個部分，脫模力的計算、推出機構(gòu)、復(fù)位機構(gòu)等的機構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機構(gòu)所需的強度、剛度或穩(wěn)性校核。推出機構(gòu)按動力來源可分為手動推出、機動推出和液壓推出三類。在設(shè)計此機構(gòu)時，應(yīng)遵守以下幾個原則：① 推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)；② 保證塑件不因推出而變形損壞；③ 機構(gòu)簡單動作可靠；④ 良好的塑件外殼；⑤ 合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位。1 脫模力的計算 塑件注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對于底部無孔的筒、殼類塑件，脫模推出時還要克服大氣壓力。型芯的成型端部，一般均要設(shè)計脫模斜度。塑件在剛開始脫模時，所需的脫模力最大，其后推出力的作用僅僅是為了克服推出機構(gòu)移動的摩擦力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，所以選擇此時作為臨界條件。塑件脫模時的型芯的受力分析如圖： 脫模力示意圖根據(jù)力平衡原理，列出平衡式： 則： 式中 ——塑件對型芯的包緊力； ——脫模時型芯所受的摩擦阻力； ——脫模力； ——型芯的脫模斜度。又 于是 而包緊力為包容型芯的面積于單位上包緊力之積，即：由此可得： 式中 ——塑料對鋼的摩擦系數(shù)，~； ——塑件包容型芯的面積； ——塑件對型芯的單位面積上的包緊力，~107Pa；~107Pa。2推出機構(gòu)的設(shè)計推出機構(gòu)一般包括推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推件板推出機構(gòu)、活動鑲塊及凹模推出機構(gòu)、多元綜合推出機構(gòu)等。考慮到本塑件的形狀一般，而且深度的拉開幅度很大，而推管推出機構(gòu)通常使用于有孔的圓形套類塑件，推件板推出機構(gòu)易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺?？紤]本塑件的具體形狀，在塑件的四個內(nèi)角有圓形套，其它部位比較，再有本設(shè)計采用的是圓柱形推桿形式。推桿推出是一種最簡單常用的推出形式。推出組件制造簡便，更換容易，滑動阻力小，圓形,因圓形制造加工和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛．但圓形頂出面積相對較小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，頂穿產(chǎn)品，頂變形等不良。在脫模斜度小，阻力大等管形，箱形產(chǎn)品中盡量避免使用。當頂桿較細長時，一般設(shè)置成臺階形的有托頂針，以加強剛度，避免彎曲和折斷。推桿設(shè)計要點如下：1) 頂出位置應(yīng)設(shè)置在阻力大處，不可離鑲件或型芯太近，對于箱形類等深腔模具。側(cè)面阻力最大，應(yīng)采用頂面和側(cè)面同時頂出方式，以免產(chǎn)品變形頂破；2) 產(chǎn)品阻力均衡時，頂桿應(yīng)對稱設(shè)置，使受力平衡；3) 當有細而深之加強筋時，一般在其底部設(shè)置頂桿；4) 若模具上有鑲件，