【文章內(nèi)容簡介】 4側(cè)型芯外徑R5R2側(cè)型芯中心距R2R5（3）型腔的強(qiáng)度和剛度計(jì)算研究型腔強(qiáng)度和剛度的問題，主要目的是計(jì)算型腔側(cè)壁厚度和底板厚度。塑料模型腔受到熔體強(qiáng)大壓力的作用，如果型腔側(cè)壁或者底板厚度不夠，可能因強(qiáng)度不足而產(chǎn)生塑性變形甚至破裂；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑料制品精度和不能順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚的。模具型腔強(qiáng)度和剛度計(jì)算的載荷，應(yīng)以注射成型時(shí)熔體充滿型腔或壓縮型腔壓至最低點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的最大壓力為準(zhǔn)。理論分析和實(shí)踐證明，大尺寸模具型腔主要因剛度不足而產(chǎn)生過大撓曲，計(jì)算壁厚時(shí)應(yīng)滿足剛度條件。小尺寸型腔在發(fā)生大的彈性變形之前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過了模具材料的許應(yīng)力，計(jì)算壁厚時(shí)應(yīng)滿足強(qiáng)度條件，因此，該模具為小尺寸模具型腔，按強(qiáng)度進(jìn)行校核。型腔壁厚的強(qiáng)度條件：在各種受力形式下的應(yīng)力值不超過許用應(yīng)力值，即。剛度條件是：型腔彈性變形的撓度值不超過允許變形量，即。剛度計(jì)算要保證三個(gè)方面的要求：1）成型過程中不發(fā)生溢料；2）保證塑料制品精度；3）保證塑料制品順利脫模。側(cè)壁厚度計(jì)算： （72）因此。（71）式中 P—型腔內(nèi)熔體的壓力，由查表得到P=40Mpa，—承受熔體壓力的側(cè)壁高度，由型腔可知=，l—型腔側(cè)壁長邊長,l=130mm, —材料的許用應(yīng)力，該材料為T10，取=225 Mpa。側(cè)壁高度計(jì)算： （73）因此，動(dòng)模支撐板按標(biāo)準(zhǔn)厚度取40。（72）式中 P—型腔內(nèi)熔體的壓力，由查表得到，b—型腔側(cè)壁的短邊長，由型腔可知，L—雙支腳間距, 根據(jù)型腔的布局，模架應(yīng)選在 ，所以支腳間距, —材料的許用應(yīng)力，該材料為45鋼，取。8 側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)塑件在成型過程中，階臺(tái)內(nèi)孔是靠滑塊來成型的。采用了滑塊和斜導(dǎo)柱組成的結(jié)構(gòu)形式。這是此次模具的主要設(shè)計(jì)部分。根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類型。本次設(shè)計(jì)成型的塑件抽拔距離短，成型型心尺寸小，需要的抽拔力小，所以本套模具選用機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)主要由與開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱、側(cè)型芯、導(dǎo)滑槽、楔緊塊、側(cè)滑塊和定距限位裝置等組成。： 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 抽芯距的計(jì)算側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大，用公式表示即為： （81） （81）式中 ——塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度；——抽芯距。因?yàn)榘l(fā)夾頭部孔的深度為，需要抽芯長度。 斜導(dǎo)柱的傾角確定一般在設(shè)計(jì)時(shí)不大于，最常用為。抽芯距很短時(shí)，取小些，抽芯距較長時(shí)，取大些；抽芯力大時(shí)可取小些，抽芯力小時(shí)可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對(duì)稱布置時(shí)，抽芯力可相互抵消，可取大些，而斜導(dǎo)柱非對(duì)稱布置時(shí)，抽芯力無法抵消，要取小些。綜上所述，塑件深14mm的深孔采用。 抽芯力的計(jì)算由于塑件包緊在側(cè)向型芯或粘附在側(cè)向型腔上，因此在各類型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中，側(cè)向分型與抽芯時(shí)必然會(huì)遇到抽拔的阻力，側(cè)向分型與抽芯的抽拔力一定要大于抽拔阻力。對(duì)于抽芯力的計(jì)算，可以按《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的公式來計(jì)算。即 （）（82）式中——抽芯力（N）A——塑件包絡(luò)型芯的面積?！芗?duì)型芯單位面積上的包緊力通常在，在此取平均值?！芗跓釕B(tài)時(shí)對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般在范圍之內(nèi)，取中間值?！獋?cè)抽芯的脫模斜度或傾余角，取故 斜導(dǎo)柱直徑的確定 由于計(jì)算比較復(fù)雜，可用查表的方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。按已求得的抽拔力和選定的斜導(dǎo)柱的傾斜角在教材[《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P213 。由先求得的抽拔力和選定的斜導(dǎo)柱傾斜角查表可得出最大彎曲力=2kN，同時(shí)在和之間（—側(cè)型芯滑塊受到脫模力的作用線與斜導(dǎo)柱中心線交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離，它并不等于滑塊高度的一半），再通過其關(guān)系表查的斜導(dǎo)柱直徑。 斜導(dǎo)柱長度的計(jì)算斜導(dǎo)柱長度根據(jù)抽芯距、固定端模板厚度、斜導(dǎo)柱直徑以及斜角大小確定， 圖 斜導(dǎo)柱長度式中，—斜導(dǎo)柱總長；—斜導(dǎo)柱固定部分抬肩直徑；—斜導(dǎo)柱斜角；——抽芯距；定模座板固定斜導(dǎo)柱部分的厚度，帶入上式得到。 斜導(dǎo)柱的材料及安裝配合斜導(dǎo)柱的材料多為T8,T10等碳素工具鋼，也可以用45鋼滲碳處理。此斜導(dǎo)柱的材料選T10。由于斜導(dǎo)柱經(jīng)?；瑒?dòng)摩擦，熱處理要求硬度HRC≥55。表面粗糙度Ra≤。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過度配合。為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合H11/b11，或在兩者之間保留的間距。此外，還要分析側(cè)滑塊與推桿在合模復(fù)位過程中是否發(fā)生干涉，根據(jù)頂桿和滑塊發(fā)生干涉的條件進(jìn)行分析（）為在完全合模狀態(tài)下推桿端面離側(cè)型芯的最近距離。為在垂直開模方向的平面上，側(cè)型芯與推桿投影在抽芯方向上的重合的長度。 滑塊、導(dǎo)滑槽及定位裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：首先，活動(dòng)型芯與滑塊的連接形式，滑塊分為整體式和組合式。主要從加工方便的角度來考慮，所以采用組合式。即把型芯的固定部分與滑塊的滑動(dòng)部分分開來加工，然后再通過螺釘和銷釘連接起來，具體看裝配圖；其次是滑塊的導(dǎo)滑形式，滑塊在導(dǎo)滑槽中的活動(dòng)必須順利平穩(wěn)，不發(fā)生卡滯、跳動(dòng)等現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不同，一般采用T 形槽或燕尾槽導(dǎo)滑，尤其使用局部蓋板式T 形槽比較多，應(yīng)而優(yōu)先考慮用壓板通過銷釘和螺釘與動(dòng)模板連接來形成導(dǎo)滑槽；還有是滑塊的導(dǎo)滑長度，滑塊完成抽芯動(dòng)作后繼續(xù)留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，并保證在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不小于滑塊全長的；最后是定位裝置，滑塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置，不再發(fā)生任何移動(dòng)，以避免在合模時(shí)發(fā)生碰撞。有彈簧拉桿式，彈簧頂銷定位式，可根據(jù)具體情況合理選用，由于該設(shè)計(jì)抽完芯仍有一定長度流在側(cè)滑塊上，應(yīng)而直接用擋板連接。 楔緊塊的設(shè)計(jì)鎖緊塊的設(shè)計(jì)形式，將楔緊塊與定模板制成一個(gè)整體的式結(jié)構(gòu)，牢固可靠剛性大鎖緊塊的楔緊角比斜導(dǎo)柱的角度要大2176?！?3176。 楔緊塊結(jié)構(gòu)9 模架的確定及模具與注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 模架的確定注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為；后者的模板尺寸為。因此，該設(shè)計(jì)按GB/T12556——1990來選取。根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)，定模兩塊板，動(dòng)模兩塊板，采用推桿脫模機(jī)構(gòu)。因此，選用A2型模架。該類型模架適用于直接澆口，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。因?yàn)椴捎玫氖钦w嵌入式的凹模和凸模，所以模仁的大小根據(jù)型腔的布局制定，從節(jié)約材料和較小的模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取模仁的大小為。因此，最終確定模架為。 模架結(jié)構(gòu) 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核開模行程的校核 模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。注塑機(jī)最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時(shí)塑件無法從動(dòng)、定模之間取出。因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行注塑機(jī)開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應(yīng)。對(duì)于帶有不同形式的鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程有的與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。選擇液壓－機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當(dāng)模具厚度變化時(shí)可由其調(diào)模裝置。用校核時(shí)只需使注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核： （91）（91）式中，——注塑機(jī)最大開模行程（）?！＞咚栝_模距離（）?！芗撃＞嚯x（）。——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（）。 由塑件的尺寸和模具結(jié)構(gòu)可知：，代入上式可得S=95mm，而所初選的XSZY125注射機(jī)最大的開模行程，則，可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，校核合格。模具閉合高度的校核 模具的高度尺寸296, （模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。模具平面尺寸的校核 模具平面尺寸 (拉桿間距)，校核合格。10 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有：（1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。（2）導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。（3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/k6。~2倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。（4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。本設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的材料應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號(hào)鋼），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A、T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）；并且對(duì)它的粗糙度要求為，,。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。本設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采用45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右；并且對(duì)它的粗糙度要求為。11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型的每一周期中，必須將塑件從模具型腔中脫出，這種把塑件從型腔中脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，也可稱為頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作?？煽康孛撃＃尮袒某尚退芗旰玫貜哪＞咧许敵?，取決于脫模機(jī)構(gòu)合理設(shè)計(jì)。脫模在開模的后期，常見脫模過程是塑件滯留在動(dòng)模邊，通過脫模機(jī)構(gòu)的頂出動(dòng)作，將塑件從主型芯上脫出。 脫模力的計(jì)算脫模力按薄壁和厚壁兩種類型考慮，每種類型塑件再根據(jù)斷面幾何形狀進(jìn)行計(jì)算。分辨薄壁和厚壁的條件是： 當(dāng)圓形塑件的內(nèi)孔半徑與壁厚之比時(shí)，此時(shí)塑件稱為薄壁塑件。因?yàn)樗芗臄嗝媸菆A形，并且滿足薄壁塑件的條件，故安照《模具工程大典》中的可薄壁塑件脫模力的計(jì)算公式計(jì)算： （111）式中，—脫模力()；—塑料的拉伸模量（查表為）；——塑料的泊松比（）；—塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)（）；—為型芯的橫截面面積；—塑料的平均成形收縮率；t—制品的厚度（2mm）；h—型芯脫模方向的高度（）；—脫模斜度修正系數(shù)，計(jì)算公式為（）得到的脫模力為： 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則（1） 盡可能讓塑件留在動(dòng)模，使脫模動(dòng)作易于實(shí)現(xiàn)；（2） 不損壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格；（3） 塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，以免損傷塑件外觀；（4） 脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象；（5） 脫模零件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度；（6） 脫模機(jī)構(gòu)要工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造容易，配換方便。 推出機(jī)構(gòu)形式及分布位置的確定根據(jù)上述推出機(jī)構(gòu)的原則，來對(duì)推出機(jī)構(gòu)進(jìn)行選取。簡單脫模機(jī)構(gòu)有推桿機(jī)構(gòu)、推管機(jī)構(gòu)、推件板機(jī)構(gòu)及這些機(jī)構(gòu)的組合。在本次設(shè)計(jì)中，我們采用推桿機(jī)構(gòu)。推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。對(duì)于推桿的位置設(shè)置，首先應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，塑件的形狀呈圓弧形，因此推桿的工作端面加工成圓弧形，使推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。根據(jù)制件脫模斜度較大的特征，采取了圓弧式中心推出的形式，推桿直徑為。在開模過程中，需要有推出機(jī)構(gòu)將塑件及其在流道內(nèi)的凝料推出或拉出。推出機(jī)構(gòu)由推桿和推出固定板、推板及主流道的拉料桿組成。推出固定板和推板夾持住推桿。在推板中一般還固定有復(fù)位桿，復(fù)位桿在動(dòng)模和定模合模時(shí)使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。本模具選用推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套作為脫模機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向，推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套共兩套，對(duì)稱放置。其次，推桿應(yīng)均勻布置；最后，推桿應(yīng)設(shè)在塑料強(qiáng)度剛度大處。根據(jù)以上要求。 推桿工作端面圖 推桿分布圖最后，推桿的工作端面在合模注射時(shí)是型腔底面的一部分，推桿端面如果低于或高于該處型腔底面，在塑件上就會(huì)產(chǎn)生凸臺(tái)或凹痕，影響塑件的使用或美觀，因此通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔。 推桿的直徑的計(jì)算在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿或推管做出初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為： （112）（112）式中d—推桿直徑；n—推桿的數(shù)量，n取4；k—安全系數(shù)，取；L—推桿長度（估取）；