【導(dǎo)讀】近年來，小家電在不斷地滲透進(jìn)我們的生活，在用細(xì)節(jié)改變著我們的生活品質(zhì)。和自動(dòng)清洗裝置也令剃須刀更長久耐用。在外形上，新款電動(dòng)剃須刀更具流行曲線，顯。得靈便輕巧；外觀的色澤豐富多變，綜合體現(xiàn)了電動(dòng)剃須刀好用又好看的流行風(fēng)格。本文后面著重介紹了塑件的工藝性分析、分型面的確定、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣系。架選擇、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、各參數(shù)的校核等。

　　

【正文】 構(gòu)零部件主要包括，起支承作用的模架；支承板、墊塊、支承柱、限位釘；還包括動(dòng)模座板和定模座板，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 模架是設(shè)計(jì)和制造注射模的基 礎(chǔ)部件，在設(shè)計(jì)注射模時(shí)選用標(biāo)準(zhǔn)注射模架，可以有效地提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。 中小型模架標(biāo)準(zhǔn) (GB/T 12555— 2021)中規(guī)定了模架的結(jié)構(gòu)形式，還規(guī)定了中小型模架的周界尺寸范圍 ≤560 mm900 mm 。 基本型標(biāo)準(zhǔn)模架分為 4321 AAAA 、 4 個(gè)品種。具體結(jié)構(gòu)見圖 所示，模架的組成、功能及用途見表 。 表 基本型模架的組成、功能及用途 [1] 在模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑件圖樣及技術(shù)要求，分析、計(jì)算、確定塑件形狀類型、尺寸范圍、壁厚、孔形及孔位、尺寸精度及表面 性能要求以及材料性能等。根據(jù)這些參數(shù)就可以制訂塑件成形工藝，確定進(jìn)料口的位置、塑件重量以及型腔數(shù)，并選定注射機(jī)的型號(hào)及規(guī)格。選定的注射機(jī)須滿足塑件注射量以及成型壓力等要求。 中小模架 2A 型 （大型模架 B型） 定模和動(dòng)模均采用兩塊模板，有支承板，設(shè)置以推桿推出塑件的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式與臥式注射機(jī)上，用于直澆道，采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設(shè)置斜滑塊垂直分型脫模式機(jī)構(gòu)的注射模。 由本設(shè)計(jì)的情況可知，本設(shè)計(jì)是一模兩腔，推桿推出，斜 導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯，單分型面，設(shè)計(jì)選用的注射機(jī)為臥式注射機(jī)。由以上條件可以確定選用 2A 型標(biāo)準(zhǔn)模架。 因此，最終確定模架為 296mm 346mm 297mm 。 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。錐面導(dǎo)向機(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)套時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均勻布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的 距離，以保證模具的強(qiáng)度； (2) 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 8～ 12mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相 碰而損壞； (3) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常采用 20 低碳鋼經(jīng)滲碳 ～ 或 TA8TA10 鋼經(jīng)淬火 50～ 55HRC 處理； (4) 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng) 做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 角； 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) (1)、該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽； (2)、導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出 8～ 12mm； (3)、為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分； (4)、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為 248。20； (5)、導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/m6 或 H7/k6r 過度配合。導(dǎo)柱導(dǎo)向部分按 H7/f7 或 H8/f7 的間隙配合； (6)、導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 ～ m； (7)、導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼 T8A、 T10A 經(jīng)淬火處理，硬度為 55HRC 以上或 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度 55HRC 以上，本設(shè)計(jì)采用 T10A 經(jīng)淬火 50～ 55HRC 處理。 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) （ 1）、結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套（Ⅰ型），導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時(shí)鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度； （ 2）、導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣； （ 3）、導(dǎo)套孔的導(dǎo)向部分按 H8/f7 或 H7/f7 的間隙配合，表面粗糙度為 ～ m.固定部份的粗糙度為 m.。導(dǎo)套外徑按 H7/m6 或 H7/k6 配合鑲?cè)肽０澹? （ 4）、導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)柱與導(dǎo)套的配合該模具采用H8/f7 的間隙配合。 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)一般由推出，復(fù)位和導(dǎo)向三大部件組成。推出機(jī)構(gòu)其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源可分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)和液壓與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)等。本模具采用直通式推桿推出。 塑件的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求： （ 1）采用帶肩推桿； （ 2）推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方； （ 3）推桿應(yīng)均勻布置； （ 4）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處； （ 5）推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合 （ 6）通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面 ～ ； （ 7）推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象； （ 8）推桿的材料常用 T T10 碳素工具 鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50，工作端配合部分的表面粗糙度為 。 推出機(jī)機(jī)構(gòu)的復(fù)位是在推桿固定板上同時(shí)安裝復(fù)位桿，復(fù)位桿直徑φ 15 推桿位置的設(shè)置 對(duì)于推桿推出機(jī)構(gòu)而言，合理布置推桿的位置是推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的工作之一，它一般從以下幾個(gè)方面去考慮： （ 1）推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方 （ 2）推桿應(yīng)均勻布置 （ 3）推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度剛度較大處 由于本塑件的脫模力相對(duì)來說比較小，但塑件較長，為保證塑件各處的脫模阻力相同，需要均勻布置以保證塑件推出 時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)而不變形，故每個(gè)塑件底部均勻布置 4個(gè)推桿，共為 8個(gè) ,直徑為φ 5； 推桿的形狀及固定形式 推桿一般有以下四種形式（根據(jù)參考文獻(xiàn) [1],圖 81）：圓形截面推桿、圓形截面階梯形推桿、整體式非圓形截面推桿、插入式非圓形截面推桿。 本設(shè)計(jì)選用的推桿形狀如圖 81 所示： 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 圖 81 推桿如圖所示 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向：當(dāng)推桿較細(xì)或推桿數(shù)量較多時(shí)，為了防止因塑件反阻力不均勻而導(dǎo)致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，需要在推出機(jī)構(gòu)中設(shè) 置導(dǎo)向零件，一般稱為推板導(dǎo)柱。 但是該機(jī)構(gòu)的推桿數(shù)量不多，因此不用采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)必須回復(fù)到初始位置，目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。 復(fù)位桿復(fù)位的機(jī)理是推出機(jī)構(gòu)推出后，復(fù)位桿高出分型面（其高度即為推出距離的大?。?。合模時(shí)，復(fù)位桿先于動(dòng)模分型面與定模分型面接觸，在動(dòng)模向定模逐漸合攏的過程中，推出機(jī)構(gòu)變被復(fù)位桿頂住，從而與動(dòng)模產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，直至分型面合攏時(shí)，推出機(jī)構(gòu)變回到原來的位置。 彈簧復(fù)位是利用壓縮彈簧的回復(fù)力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，其復(fù)位動(dòng)作 先于合模動(dòng)作。彈簧設(shè)置在推桿固定板與支承板之間，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止推出后推桿固定板把彈簧壓死，或者彈簧已被壓死而推出還未到位的情況。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意，彈簧應(yīng)對(duì)稱安裝在推桿固定板的四周，一般為四個(gè)，常常安裝在復(fù)位桿上。 結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)選用了推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡單、合模和復(fù)位能同時(shí)完成的復(fù)位桿復(fù)位形式。 脫模結(jié)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。即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與 模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 抽芯機(jī)構(gòu)如圖 91所示： 圖 91 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 前面通過對(duì)制件的分析，制件的成型脫模需要采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，制件抽芯距較小，因此，采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯。 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)是帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng) (抽拔與復(fù)位 )的整個(gè)機(jī)構(gòu)。當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凹臺(tái)、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無法脫模。 側(cè)向分型與抽芯一般分為機(jī)動(dòng)，液壓（液動(dòng)）或 氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類。本模具是采用機(jī)動(dòng)抽芯。 抽芯距的確定 抽芯距是側(cè)向型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離，用 s表示。為了安全起見，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大 2 ～ 3mm 由參考文獻(xiàn) ]1[ 公式（ ）得， s = s1 + 2 ～ 3 mm 該塑件的側(cè)孔抽芯，因?yàn)槠渖疃葹?，所以 s = + = 3 mm 抽芯力的計(jì)算 抽芯力的計(jì)算同脫模力的計(jì)算相同。對(duì)于側(cè)向凸起較少的塑件 的抽芯力往往是比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動(dòng)時(shí)的磨擦阻力。對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力，由參考文獻(xiàn) [1]公式（ ）進(jìn)行估算： )s inc o s( ??? ?? ApF c 式中 Fc—— 抽芯力（ N；） 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) A—— 活動(dòng)型芯被制件包緊包絡(luò)面積，經(jīng)計(jì)算得 4mm2 p—— 塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮率（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻塑件， p=(～ ) 107Pa,模外冷卻的塑件，p=(～ ) 107Pa； ? —— 塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的磨擦系數(shù)，一般 ? =～ ； ? —— 側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角（ 39。20 39。30 ）。39。 39。 該側(cè)抽芯力為 ?Fc ?? ( 39。cos25 39。sin25 )? N78 將數(shù)值代入公式計(jì)算可以得知，制件推出力較小 ,可以順利地將制件推出。 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì) （ 1）斜導(dǎo)的開關(guān)及技術(shù)要求 工作部分可以是半球形也可以是錐臺(tái)形，由于車削半球形較困難，所以采用錐形臺(tái)，其斜角θ應(yīng)大于斜導(dǎo)住的傾斜角α，一般取θ =α +02 ～03 斜導(dǎo)柱固定端與模板之間可采用 H7/m6 過渡配合，斜導(dǎo)柱工作部分與滑塊上斜導(dǎo)孔之間的配合采用 H11/b11 或兩者之間采用 ～ 的大間隙配合。 （ 2）斜導(dǎo)柱的傾斜角 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中斜導(dǎo)柱與開合模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角α，斜導(dǎo)柱的傾斜角α取 3322 ?? 比較理想，一般設(shè)計(jì)時(shí)取 012 ≤ ? ≤ 025 ，取 20? ，楔緊角 ?? = ? + 2? ～ 3? 。要確定斜導(dǎo)柱的傾斜角時(shí)應(yīng)注意：通常抽芯距長時(shí)α可取大些，抽芯距短時(shí)，可適當(dāng)取小些。 （ 3）斜導(dǎo)柱的總長度計(jì)算 : 斜導(dǎo)柱的總長度為： 54321 LLLLLL z ????? mmSdhd )10~5(tantan2c ostan2 12 ????? ???? mm88)10~5(80)10~5(20s i n a n21220c os 6020t a n216 ?????????????? 式中 —斜導(dǎo)柱總長度；—zL 徑；—斜導(dǎo)柱固定端大端直—2d —斜導(dǎo)柱固定板厚度；—h ；—斜導(dǎo)柱工作部分直徑—d —抽芯距—S 臨沂 大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 2021 屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì) (4)斜導(dǎo)柱的受力分析與直徑計(jì)算 設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，要對(duì)斜導(dǎo)柱的直徑進(jìn)行計(jì)算，或是對(duì)已經(jīng)選好的直徑進(jìn)行校核。在對(duì)斜導(dǎo)柱的直徑進(jìn)行計(jì)算之前，應(yīng)該先對(duì)斜導(dǎo)柱的受力情況進(jìn)行分析 ，計(jì)算斜導(dǎo)柱所受的彎曲力 wF 。 斜導(dǎo)柱所受到的彎曲力 wF ，彎曲力是 wF 是斜導(dǎo)柱通過斜導(dǎo)孔對(duì)滑塊施加的正壓力的 F 的反作用力（ wF =F）；在前面的介紹中可以得知，抽拔力 cF 是摩擦力 tF 的反作用力（ cF = tF ）；設(shè) kF 為開模力，則其通過導(dǎo)滑槽作用于滑塊上；又設(shè) F1 為滑塊與斜導(dǎo)柱之間的摩擦力， F2是滑塊與導(dǎo)滑槽之間的摩擦力，設(shè)導(dǎo)滑槽與滑塊之間、滑塊與斜導(dǎo)柱之間的摩擦系數(shù)均為 ? ，則可以建立如下的力平衡方程式 [2]: ? ?0xF 0c o ss in 21 ???? ?? FFFF t ? ?0yF 0c o ss in 1 ??? kFFF ?? 式中 FF ??1 kFF ??2 解得： 2tan21 tanc oss i n ??? ????? ?? ???? tFF 一般摩擦力較之其他力要小很多，所以常可以忽略不計(jì) ( 0?? )，可以簡化上式 [2]： ?? c osc os ctw FFFF ??? 斜導(dǎo)柱受到的彎矩為： LFM ? ；由材料力學(xué)知識(shí)可知： WM ww ][?? ； 圓形截面的抗彎截面系數(shù)： ]2[ 33 ddW ?? ? 。 推出斜導(dǎo)柱的直徑： ]1[c os][ 10 23?? w wc HFd ?， Hw 為側(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。抽拔力 cF 與脫模力 tF 互為反作用力。 由前面已