【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)批量模具的特點之一就是生產(chǎn)效率很高。一個模具能堅持時間長短，直接和廠商利潤聯(lián)系在一起。而每一種產(chǎn)品生產(chǎn)的多少，又會根據(jù)市場需求而改變。在設(shè)計模具的時候應(yīng)該想到，不僅要琢磨模具的型腔數(shù)，還有就是要想到它能使用時間的長短。最完美的情況就是該產(chǎn)品正好退出市場的時候，模具的壽命也剛好終了了。但這在實際中很難達到，因為市場需求是無法進行預(yù)測的。如果生產(chǎn)的量較小，那么就降低鋼材要求；當量比較大的時候，那么就得選擇比較好點的鋼材，來達到延長壽命的目的從而防止反復(fù)制做模具造成的麻煩。 產(chǎn)品尺寸精度產(chǎn)品尺寸精度，其中一半是模具決定。而模具耐磨能力的好壞及制造精度的高低又決定了制件是否合格。如果是那些精度要求比較高的（SJ1372—78的4級精度）和超高精度要求（SJ1372—78的2級精度）產(chǎn)品，即便產(chǎn)量非常低，也要選擇使用質(zhì)量好的鋼材。 制件的復(fù)雜程度型腔加工的難易程度取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的繁瑣程度，所以必須要使用切削性能特別好的鋼材。制件的復(fù)雜程度越高，展現(xiàn)在產(chǎn)品圖樣上的尺寸數(shù)目就越多，加工部位就越多。因而加工的時候必須考慮到應(yīng)力變形。 制件的體積大小制造零件體積越大，那么型腔的切削量也就越多。如果切削是使用大吃刀量，切削應(yīng)力會跟著變大。因而切削體積較大的產(chǎn)品的模具應(yīng)選擇使用易切鋼。制造零件體積越小，那么型腔體積也就越小，所使用的刀具（一般情況下為銑刀）要求強度較低，切削量少。所以決定使用鋼材的時候應(yīng)盡量用質(zhì)地較好，分布勻稱的鋼材，合金碳化物就是一種分布均稱的鋼材。小型的模具一般都先進行預(yù)硬化的處置然后再處理，主要是保證加工的可行性。 制件的光觀要求產(chǎn)品如果是作為裝飾品而設(shè)計，那么外表的質(zhì)量越好，很有可能會帶動產(chǎn)品賣的數(shù)量的上升，凡是外觀要求很苛刻的產(chǎn)品，一定要是在真空中熔煉或者用電渣熔煉鋼，能達到最好的拋光效果。 本設(shè)計模具鋼選擇將上面各個原則一個個考慮，考慮到產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)、產(chǎn)品外形相對來說簡單、產(chǎn)品尺寸精度要求相對較高、體積則較大以及制件的外觀要求比較光滑等特點，從各方面進行考慮，本次設(shè)計決定使用模具鋼3Cr2Mo(P20)。3Cr2Mo(P20)類屬于預(yù)硬化鋼，是我國從美國通用引進的鋼材，預(yù)硬化后的硬度HRC28～35。中、小型熱塑性的塑料模具多用它來做。真空熔煉能夠拋光形成鏡面光澤?？估鞆姸却蠹s為1330N/mm2。5模架選擇根據(jù)產(chǎn)品的體積、型腔的分布和模具總體的構(gòu)造，則可選用標準模架A3型(GB/～),它的標記為:A3—560*630—20—Z2—GB/T 12556—1990但由于產(chǎn)品深度太大，且?guī)в袀?cè)抽芯機構(gòu)，所以不能完全按其標準，則一個個的選用標準模板。各標準零件標記如下：定模座板：模板 ，材料為45鋼 GB/T 699—1999；動模座板：模板 ，材料為45鋼 GB/T 699—1999；墊塊：，材料為Q235A鋼 GB/T 700—1988；推板：，材料為45鋼 GB/T 699—1999；限位釘 ，材料為45鋼 GB/T 6991999。6澆注系統(tǒng)的設(shè)計融化的塑料自注射機流出來后到型腔之前于模具中流過的道路叫做澆注系統(tǒng)，它和產(chǎn)品成型時的難易程度及產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的關(guān)系，屬于注射模設(shè)計里非常重要的一部分。共有普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。它的功用就是讓熔融的塑料有順序的、穩(wěn)定的填充型腔和使壓力完全地轉(zhuǎn)移到別的不同的位置，來達到組織致密，外形漂亮、新穎的產(chǎn)品。 按照產(chǎn)品的特點來選擇澆注的形式安全帽構(gòu)造的最大特點就是大而且深的殼體。因此選用直接澆口類型。直接澆口的結(jié)構(gòu)是和主流道相連接，塑料通過主流道直截進去。因為澆口處的尺寸較大，熔體損失的壓力較小，流動時的阻力相對較小，進料速度較快，成型時較容易，任何塑料都可以使用。由于流動的行程較少，壓力傳送相對來說較好，融化的塑料自上面流到下面，便于氣體的排出和接痕的消除。直澆口最大的特點就是加工四壁較薄的產(chǎn)品時候，澆品底部的直徑不大于產(chǎn)品壁厚的雙倍，因此知道了澆品低部的直徑為。主流道的一邊一般情況下設(shè)計成為一個帶凸臺的圓盤，它的高度一般情況下為5~10mm，現(xiàn)在擬定為8mm，并且和注射機的固定模板上的定位孔的配合為間隙配合。襯套上的凹坑一般情況下取3~5mm，現(xiàn)在擬定為4mm。半錐角，這里擬定為。主流道的較大的一端應(yīng)該呈現(xiàn)圓角形，它半徑的值通常取，而今擬定為2mm。注射機參數(shù)如下： 注射機于固定模板上定位孔半徑為, 機床嘴部直徑為 噴嘴圓弧半徑為，那么澆口套一些尺寸就能可以算得到： 圖61，就如圖61。在確保產(chǎn)品成型良好為前提，主流道的長度L應(yīng)盡可能的短，否則凝料會在主流道內(nèi)增加，塑料的消耗量變大，還提高了壓力的損失，讓塑料溫度下降的太多從而影響到注射成型，一般情況下主流道的長度L不大于60mm。 澆口套設(shè)計因為主要的流道經(jīng)常要和溫度很高的塑料及嘴部碰觸，因此模具的主流道一般情況下設(shè)計成為可以拆裝更替的襯套，所以選擇質(zhì)量好的鋼材（比如T8A）加工與熱處理（硬度要求為53～57HRC），也可用45，50，55等鋼材表面淬火（≥55HRC）。其主要作用是：首先,裝載模具時能輕松的放入定位孔，和注塑機的噴嘴孔更好的契合，并且能夠承受住塑料的反壓力，以防止被擠出模具；其次,做為主流道，作用是把料筒中的料運送至模具中，且確保料流有足夠的動力、能夠暢通地抵達型腔，在整個的注射過程當中不能夠有料流出來，同時要確定于主要的流道料凝固后輕松脫離。 定位圈設(shè)計定位圈直徑為了和注射機定位孔的直徑相配，那么就要按照使用的注射機的定位孔來確保。~，這樣裝卸的時候很便利。定位圈通常情況下都是45或Q235鋼。拿三個或三個以上的M8內(nèi)六角螺釘釘在模板上。7側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計在產(chǎn)品的兩側(cè)存在兩個小孔，所以在設(shè)計模具的時候，成型小孔的型芯必須是可以側(cè)向移動的活動型芯，在產(chǎn)品脫模之前先將型芯拿出來，不然不能脫模。 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的選用為了使生產(chǎn)率能夠提高，選用抽芯機構(gòu)和機動側(cè)向分型，運用注射機產(chǎn)生的開模力當做動力，通過斜導(dǎo)槽、滾筒和滑塊等零件，使力作用于側(cè)向成型零件上從而把型芯從塑料產(chǎn)品中拿出來，合模的時候再利用其讓側(cè)向成型零件回到原來位置。 抽心距的計算抽芯距就是說型芯以開始的位置移到不影響產(chǎn)品拿出位置時，在抽離方向上運動的長短。抽芯距通常來說應(yīng)該比產(chǎn)品的側(cè)孔深度大2～3mm。 +（2～3 ）() 式（71） 式中 ——抽芯距（）； ——產(chǎn)品側(cè)孔深度。所以可得：=+=5()。 抽芯機構(gòu)各尺寸的確定 式（72） 式中 ——斜導(dǎo)槽工作長度（）； ——抽芯距，由上知=5； ——斜導(dǎo)槽傾斜角度，一般取取最為理想； ——與抽芯距對應(yīng)的開模距（）。代入上述各數(shù)據(jù)可得：=13，=12。 抽芯力及抽芯所需開模力計算 抽芯力的計算 式（73） 式中 ——抽芯力（）； ——側(cè)型芯在成形部份處截面的平均周長，為5； ——側(cè)型芯在成形部份處的高，； p——產(chǎn)品對于側(cè)型芯收縮應(yīng)力，它的數(shù)值合產(chǎn)品的幾何形態(tài)及塑料的用料、工藝等有關(guān)系，通常的時候模內(nèi)產(chǎn)品，現(xiàn)取值1。 u——于熱狀態(tài)下塑料對鋼的摩擦系數(shù)，正常情況下=～，現(xiàn)選=。 ——側(cè)型芯脫模斜度，取=代入以上各數(shù)據(jù)可得：=。因其兩邊共有48個小孔，所以總共需抽芯力是： 抽芯所需開模力計算 式（74） 式中 ——斜導(dǎo)槽于側(cè)抽芯時受到的彎曲力（）； ——側(cè)抽芯時脫模力，=（）； ——側(cè)抽芯時需要的開模力（）。所以可得： =530，=400。 圖71從上述計算可知曉抽芯時所需要的開模力并不是很大，斜導(dǎo)槽受到的彎曲力也不是很大。所以斜導(dǎo)槽的尺寸只需按照模具的構(gòu)造自取一合理的數(shù)值就行。