【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 54～58HRC側(cè)型芯P20淬火55HRC第五章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面的確定選擇分型面應(yīng)考慮的問(wèn)題是：（1）是否能確保塑件的成型質(zhì)量；（2）分型面設(shè)置的部位再清除毛刺及飛邊時(shí)是否容易；(3）是否有利于排除模型腔內(nèi)的氣味；(4)動(dòng)模與定模分開(kāi)后，塑件能否留在動(dòng)模內(nèi)。分型面選擇需遵循以下幾個(gè)原則：(1)分型面應(yīng)設(shè)置在塑件外形最大輪廓處；(2)分型面選擇應(yīng)盡可能使塑件留在動(dòng)模；(3)分型面選擇應(yīng)保證塑件的精度要求；(4)分型面選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量；(5)分型面選擇應(yīng)考慮排氣效果；(6)拔模斜度較小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件的中間部位。該塑件為圓形，表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，塑件的高度為12mm，分型面選擇如圖51所示，這樣既能降低模具的復(fù)雜程度，減少模具的加工難度，又便于成型后的脫模。 圖51分型面選擇 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)的作用是：將塑料熔體均勻的送到每個(gè)型腔，并將注射壓力有效地傳送到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整、質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。對(duì)于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求如下：(1)重點(diǎn)考慮型腔布局；(2)熱量及壓力損失要小，則澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短，截面尺寸盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低；(3)均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置；(4)塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量?。唬?)消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)盡能收集溫度較低的“冷料”；（6）排氣良好；（7）防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力；（8）保證塑件外觀質(zhì)量；（9）較高的生產(chǎn)效率；（10）充分利用塑件熔體的流動(dòng)特性。 主流道設(shè)計(jì)主流道是指注射機(jī)噴嘴與型腔（單型腔）或與分流道連接的這一段進(jìn)料通道，是塑料熔體進(jìn)入模具最先經(jīng)過(guò)的部位，它與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線上。在臥式注射機(jī)模具中，主流道垂直于分型面。根據(jù)《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得XSZY125型注塑機(jī)噴嘴前端孔徑D=4mm,噴嘴前端球面半徑SR=12mm。根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R`=R+(2～3)mm及D`=D+(～1)mm，故取主流道球面半徑SR=13mm,小端直徑D=3mm.為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為2176。～6176。，表面粗糙度Ra,由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分設(shè)計(jì)在可拆卸的主流道襯套（俗稱澆口套）內(nèi)，襯套一般選用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求5257HRC,襯套與定模板的配合可采用H7/m6。主流道的尺寸圖52所示：圖52 主流道 冷料穴設(shè)計(jì)冷料穴一般設(shè)計(jì)在主流道的末端。冷料穴的作用是為了防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)和型腔，影響塑件性能。因所設(shè)計(jì)模具是兩次分型，第一次分型時(shí)可將主澆道從澆口套中拉出，則不再需要拉料桿 。冷料穴的形式如圖53所示： 圖53 冷料穴 分流道設(shè)計(jì)分流道是指主流道與模具型腔澆口之間的一段流道，用于一模多腔和一腔多澆口（用于較大或形狀復(fù)雜的塑件）的情況，將從主流道流來(lái)的熔體分配至各個(gè)型腔或同一型腔各處，起著分流和轉(zhuǎn)向作用。鑒于對(duì)各形狀截面分流道的比面積、效率的比較，該設(shè)計(jì)選用半圓形截面的分流道；根據(jù)實(shí)際情況需要以及分流道均衡式、非均衡式的比較，分流道采用均衡式布置。分流道形狀及布局如圖54所示：圖54 分流道分流道的表面要求不是很高。當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端也應(yīng)開(kāi)設(shè)冷料穴，以容納注射開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的冷料，保證塑件的質(zhì)量。 澆口的設(shè)計(jì)澆口是指連接分流道和型腔的進(jìn)料通道，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長(zhǎng)度最短的部分。澆口的作用主要表現(xiàn)為：由于塑料熔體為非牛頓液體，通過(guò)澆口時(shí)剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高、粘度降低，從而提高了塑料的流動(dòng)性，有利于充型；同時(shí)在注射過(guò)程中，塑料充型后在澆口處及時(shí)凝固，防止熔體的倒流；成形后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。該設(shè)計(jì)選用點(diǎn)澆口，原因是點(diǎn)澆口排氣效果好；澆口截面小；去除容易；且塑件外形美觀。但其缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；熔體注射壓力高，需設(shè)置雙分型面，盡管這樣，根據(jù)塑件實(shí)際情況的需要，點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)大于缺點(diǎn)。. 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成在注塑成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須在模具的型腔或型芯上脫出，脫出塑件的結(jié)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)主要由以下零件組成，推管固定板、推管、推板、小導(dǎo)柱導(dǎo)套（在此模具中省略）。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是：在閉模狀態(tài)下塑件冷卻成型，在開(kāi)模狀態(tài)下將塑件推出模外。 推出機(jī)構(gòu)的形式按動(dòng)力來(lái)源，推出機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu):開(kāi)模后，靠人工操縱推出機(jī)構(gòu)來(lái)推出塑件；機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)：利用注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模；液壓與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)：利用注射機(jī)上的液壓與氣動(dòng)裝置，將塑件推出或從模具中吹出。塑件在推出機(jī)構(gòu)的作用下，通過(guò)一次動(dòng)作就可脫出模外的形式叫做一次推出機(jī)構(gòu)。它一般包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)等，這類推出機(jī)構(gòu)最常見(jiàn)，應(yīng)用也最廣泛。因?yàn)殓R框塑件是圓筒形結(jié)構(gòu)，所以采用推管推出機(jī)構(gòu)，推管的推出塑件的運(yùn)動(dòng)方式與推管推出塑件基本相同，只是推管中間固定一個(gè)長(zhǎng)型芯。這種機(jī)構(gòu)是將型芯固定在動(dòng)模座板上，型芯雖長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)緊湊。如圖55所示。推管推出機(jī)構(gòu)動(dòng)作均勻可靠，且在塑件上不留痕跡。圖55 推管推出機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)必須注意以下滿足條件（1）塑件留在動(dòng)模。設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須考慮在開(kāi)模過(guò)程中保證塑件留在動(dòng)模上，這樣的推出機(jī)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。（2）要保證塑件不因推出而變形或損壞。脫模力作用的位置應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)脫模力應(yīng)施加于塑件剛性與強(qiáng)度最大的部位，作用面積也應(yīng)盡可能大一些。（3）要保證塑件良好的外觀。推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件的內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课?。?）結(jié)構(gòu)必須可靠。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，動(dòng)作靈活，制作方便，更換容易，且本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。還必須考慮合模時(shí)的正確復(fù)位，不與其他零件相干涉。 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 導(dǎo)向零件當(dāng)推桿較細(xì)時(shí)，固定它的固定板及墊板的質(zhì)量容易使推桿彎曲，以至在推出時(shí)不夠靈活，甚至折斷，故設(shè)導(dǎo)向零件。導(dǎo)柱的個(gè)數(shù)一般不少于兩個(gè)。在推管推出機(jī)構(gòu)中，可以省去導(dǎo)向零件，讓推管起到相應(yīng)的作用。 復(fù)位零件為了使推出零件在合模后能回到原來(lái)的位置，推桿或推管推出機(jī)構(gòu)中通常設(shè)有復(fù)位桿。在本設(shè)計(jì)中，經(jīng)計(jì)算推管與側(cè)抽芯發(fā)生干涉，因此采用彈簧先復(fù)位機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下： 圖56彈簧 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)塑件側(cè)壁帶有孔、凹槽或凸臺(tái)時(shí)，模具上成形該處的零件必須設(shè)計(jì)成側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，在塑件脫模時(shí)應(yīng)該先將其抽出，否則無(wú)法脫模，合模時(shí)又要將其復(fù)位，完成這種活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力源可分為手動(dòng)、氣動(dòng)或液壓、機(jī)動(dòng)三類。這按類抽芯機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分別為：（1）手動(dòng)抽芯模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，但生產(chǎn)率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，只使用于小型塑件的小批量生產(chǎn)；（2）氣動(dòng)或液壓抽芯的抽拔力大，抽芯距也較長(zhǎng)，但需配置專門的氣動(dòng)或液壓系統(tǒng)，費(fèi)用較高，多用于大型模具的抽芯；（3）機(jī)動(dòng)抽芯的抽拔力大、勞動(dòng)強(qiáng)度小、生產(chǎn)率高、操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，所以在生產(chǎn)中被廣泛采用。根據(jù)以上特點(diǎn)本設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。其具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下： 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)（1）斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造》選用圓柱形的斜導(dǎo)柱，因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便和穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)尺寸及要求如圖57所示： 圖57 斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱固定端與模板之間的配合采用H7/m6，～1mm的間隙。斜導(dǎo)柱的材料選用T8碳素工具鋼，熱處理要求不低于55HRC。（2）斜導(dǎo)柱傾斜角α 斜導(dǎo)柱傾角是決定其抽芯工作效果的重要因素。傾斜角的大小關(guān)系到斜導(dǎo)柱所承受彎曲力和實(shí)際達(dá)到的抽拔力，也關(guān)系到斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度，抽芯距和開(kāi)模行程。傾斜角α實(shí)際上就是斜導(dǎo)柱與滑塊之間的壓力角，因此，α應(yīng)小于25186。，一般在12186?！?5186。，故選取15186。（3）抽拔力與抽芯距的確定 由于影響抽拔力的因素很多也很復(fù)雜，要考慮到一切因素來(lái)精確計(jì)算抽拔力是十分困難的，一般情況下只能進(jìn)行估算。根據(jù)《模具常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》 知 抽拔力 ： Fc=PAcosa(ftanα)/1+fsina cosa （式3）式中：A——制件包緊型芯的側(cè)面積（m178。）P——單位面積的正壓力，～108（Pa）f——摩擦因素，～α——型芯成型部分的脫模斜度 計(jì)算得： Fc = 抽芯距的確定 抽芯距S通常取側(cè)孔深度h加3～5mm的安全距離。即 S=h+(3～5)式中：S——抽芯距h——側(cè)孔深度故 S=+5mm=（4） 斜導(dǎo)柱直徑的確定 根據(jù)