【導讀】模具主要采用一模一腔和四導柱的模具結構，鑲塊型芯的形式。但是不足之處在于側向抽芯部分是。鑲塊的形式定位在動模上，很容易使模具產(chǎn)生溢料的現(xiàn)象。本模具主要由模仁滑塊鑲件、斜銷、模。板、?；瑝K座等組成。具有高質(zhì)量、高性能、高精度、高效率、自動化和低成本的優(yōu)點，適用于成

　　

【正文】 =? 深度尺寸 16h =[hs （ 1+K） + △ ] ?? =[16(1+%)+ ] ? =? 其他工作尺寸和公差見圖紙。 彎銷側向分型 動作原理及設計要點 是利用成型機的開模動作，使 彎銷 與滑塊產(chǎn)生相對運動趨勢，撥動面 B 撥動滑塊 24 使滑塊沿開模方向及水平方向的兩種運動形式，使之脫離倒勾。 彎銷的優(yōu)點：由于彎銷是矩形截面，其抗彎截面系數(shù)比圓形截面的斜倒柱要大，可以采用比斜倒柱較大的傾斜角 ，另外彎銷側向抽芯機構可以設計成 變角度側抽芯。 如圖 10 所示。 圖 10 側抽芯 Fig10 The side pulls out the core 上圖中： β =α ≤25176。 (α為 彎銷 傾斜角度 ) H1≥ (H1 為配合長度 ) S=T+2～ 3mm (S 為滑塊需要水平運動距離； T 為成品倒勾 ) S=Hsinα δ /cosα (δ為斜撐梢與滑塊間的間隙 ,一般為 ； H 為拔塊在滑塊內(nèi)的垂直距離 ) C 為止動面，所以撥塊形式一般不須裝止動塊。 (不能有間隙 ) [2] 本例中設計的彎銷α為 24176。， H 為 17， S=17 sin24176。 176。 = (7) 設計斜推結構時需注意的幾個要點 斜推結構設計得好壞將直接影響到模具的壽命和模具使用的可靠性，假若斜推結構設計得不合理，就會出現(xiàn)一些不正常的現(xiàn)象，例如，在出模時塑件跟著斜推一起側向移動、斜推使用不久就斷裂、斜推卡死、斜推頂不出、斜推刮傷塑件等問題，因此，在斜推結構設計注意幾點問題 :(1)為避免成型的斜推在運動時由于受翻轉(zhuǎn)力矩的作用 25 而發(fā)生卡死的現(xiàn)象，斜頂?shù)男蓖平嵌炔荒茏龅锰?，通常?6~10176。 ； (2)斜推導滑的四個表面需設有油槽， 保證正常工作時的潤滑，斜推下導軌的上表面也需設計油槽，以保證斜推滑塊與斜推下導軌之間的潤滑 (3)斜推與斜推滑塊配合的每一個角必須設計為R1mm左右的圓角，以免應力集中導致斜推或滑塊開裂 。（ 4） 為使斜推在頂出過程中，橫向移動順暢，不至于陷入塑件內(nèi)，導致塑件與斜推一起側向移動的現(xiàn)象出現(xiàn)，在裝配時，應使斜推端面最少低于型芯或模板表面 ； (5)必須準確計算好斜推滑塊在頂出行程終了時的位置，以保證注塑件上有足夠的安全空間。 滑塊設計 滑塊是斜導柱抽芯機構中的重要零部件。她上面安裝有側向型芯或成型鑲塊， 注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運動精度保證?；瑝K的結構形狀可以根據(jù)具體制品和模具結構靈活設計，既可與型芯做成一個整體，也可采用組合裝配結構，整體式結構多用于型芯較小和形狀簡單的場合，而組合式結構則 是 把型芯與滑塊分開加工，然后裝配在一起，采用組合式結構可以節(jié)省優(yōu)質(zhì) 鋼 材（型芯用鋼一般比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。 圖 11 滑塊 Fig11 slider 導滑槽設計 側向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運動，并要求運動平穩(wěn)且具有一定精度。設計滑槽時應注意下面 問題：①滑塊完成抽拔動作后，其滑動部分仍應有全部或部分長 26 度留在滑槽內(nèi)?；瑝K的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的 倍，而保留在滑槽內(nèi)的長度不應小于這個數(shù)值的 2/3，否則，滑塊開始復位時容易偏斜，甚至損壞模具。如果模具尺寸較小，為了保證滑槽長度，可以把滑槽局部加長，使其伸出模外。②滑槽 的滑塊的導滑部位采用間隙配合，配合特性選用 H8/g7 或 H8/h8，其他各處均應留有間隙，滑塊的滑動部分和滑槽導滑的表面粗糙度均應小于 。 滑塊與滑槽的材料 滑塊可用 45 鋼或碳素工具鋼制造，導滑部分要求硬度 ≥40HRC，滑槽可用耐磨材料制造，也可用 45 鋼或碳素工具鋼制造，要求硬度為5256HRC。 圖 12 導滑槽 Fig12 leads the sliding way 滑塊的定位裝置 為了保證斜導柱伸出端準確可靠地進入滑塊斜孔，則滑塊在完成抽芯動作后，必須停留在一定位置上。為此，滑塊需有靈活，可靠，安全的定位裝置。 選用螺釘定位。 確定模板厚度 確定公模板厚度 公模板厚度在實踐中一般取模仁最底端向下 30~40mm 即可滿足中小型模具的使用要求。如圖示，由于 模板形狀較為復雜。用現(xiàn)成的力學公式套用誤差較大，而實際生產(chǎn)中一般不會采用理論數(shù)據(jù)，實際數(shù)據(jù)往往都大于理論數(shù)據(jù)。在這里采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，由于本產(chǎn)品深度較大，產(chǎn)品精度較高，為了使模板變形最小，取模仁最底端向下 40mm。模板邊長 =樣品邊長十 (100~160)mm，模板的邊長一般取整數(shù)，并且必須是 5 或 10 的倍數(shù)。最后確定公模板尺寸為 450mm 400mm 80mm 確定母模板厚度 母模板厚度在實踐中一般取模仁最底端向上 20mm~30mm，即可滿足中小型模具的使用要求。如果結構不是很復雜，可以選擇 20mm。 但是，考慮到水路壓板的排步最 27 后將母模板底端尺寸加大到 40mm。模板的邊長一般取整數(shù)，并且必須是 5 或 10 的倍數(shù)。最后確定母模板尺寸為 450mm 400mm 80mm。 確定模具冷卻系統(tǒng) 在注射成型過程中，模具溫度直接影響塑件的質(zhì)量，如收縮率、翹曲變形、耐應力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起決定作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期 80%。模溫過高，會使冷卻時間延長而降低生產(chǎn)率，使制品在脫模過程中和脫模后發(fā)生變形、頂白、粘模等缺陷，影響制品外觀，降低形位和尺寸精度 。模溫過低，會降低塑料熔體的流 動性，增加流動剪切應力，使塑件內(nèi)應力增大，脫模后易變形開裂，還會出現(xiàn)冷流痕、銀絲、充模不滿等缺陷 。模腔與模芯或模具的局部溫差過大，也會導致塑件收縮不均，引起制品的彎曲 (或翹曲 )變形。模具溫度 95%的熱量通過冷卻水帶走。因此，模具冷卻是比較重要的，如果冷卻系統(tǒng)開設不當，會使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期增長，生產(chǎn)效率下降，同時塑件質(zhì)量也會受到影響。 在中小型模具中水路通常選用直徑為 12，其中直徑為 10 的最為常見。在這套模具中選用直徑為 8 的水路。非特殊情況不用直徑為 6 的水路，直徑為 12 的水路一般不 用。水路一般距離產(chǎn)品 10 一 15mm,而且應避免水路與其它零件發(fā)生干涉。 水線布置圖如 圖 13 和 圖 14。 圖 13 動模水線 （ Fig13 Moves the mold water line） 28 圖 14 定模水線 Fig14 Decides the mold water line 脫模機構的設計 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機構稱為推出機構（或稱脫模機構）。 推出機構的作用包 括 推出，取出兩個動作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把其脫出物體從模具內(nèi)取出。 脫模機構的設計原則：①塑料滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結構簡單。②防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，與針對性的選擇合適的脫模裝置，是推出重心與脫模阻力中心重合。③力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應盡量設在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。在采用推桿脫模時，尤其要注意這個問題。④結構合理可靠，脫模機構應工作可靠 ，運動靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強度和 鋼度。 對于薄壁圓筒形塑件或局部為圓筒形的塑件，可用推管推出機構，推管推出塑件的運動方式與推桿推出塑件基本相同，只是推管的中間 加 一固定型芯。推管的材料可為 T8， T10 等，淬火 5357HRC；對于一般要求不高的模具，可用 45 鋼 作成，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 235HB。 最后確定本次采用推桿推出機構 ,材料為 45 鋼 。 29 導向機構的設計 導向機構的功用 任何一副模具在定動模之間都設置有導向機構。其作用有如下： ①定位作用 合模時維持動定模之間的一定 方位，合模后保持模腔的正確形狀。 ②導向作用 合模時引導動 模 按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側向力。 ③承載作用 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y構，導柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 ④保持運動平穩(wěn)作用，對于大中型模具的脫模結構，有保持機構運動靈活平穩(wěn)的作用。 導向機構的設計 ①導柱 國家標準規(guī)定了兩種結構形式，帶頭導柱和有肩導柱。有的導柱開設油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導柱導向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導柱。中小型模具 導柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/20～ 1/35。大型模具導柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30—1/40。具體直徑可查塑料模架標準。國家規(guī)定導柱頭部為接錐形，截錐形長度為導柱直徑的 1/3，半錐角為 10 186。15 186。，也有頭部采用半球形的導柱，導柱具體尺寸可查有關國家標準。 ② 導套 直導套多用于較薄的模板，比較厚的模板須采用帶頭導套，導套壁厚通常在 310mm ，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值，帶頭導套軸向固定容易，直導套裝入模板后，應有防止被拔出的結構，導套具體尺寸可查有關國家標準。 模架 產(chǎn) 品長 250mm，寬 200mm，根據(jù)公式 動模仁 長 =250+2 35=320mm，取整 320mm。動模仁 寬 =200+2 30=260nun，取整 260mm， 定模仁 得長寬和 動模仁 一致。 再根據(jù)公式，模板長 =320+2 65=450mm； 模板寬 =260+2 70=400mm 產(chǎn)品高 =18mm，根據(jù)公式， 定模仁 高 =25+18=43， 取整 45mm， 動模仁 高 =25+18=43mm，取整 45mm 再根據(jù)公式，母模板高 45+ 35=80mm； 公模板高 45+ 35=80mm； 模腳高度一般等于公模板高度，為 110mm。根據(jù)這幾 組數(shù)據(jù)可基本確定模架的形狀。 根據(jù)計算所得到的數(shù)據(jù)，盡量接近標準模座。 查 S 系列 A 型模架選定模架為 NL=450 400 型標準模架。由選定的標準模座可知 :定模座板為 35mm，公模板為 80mm,母模板為 80mm,方鐵為 110mm,動模座板為 35mm。 [19] 30 典型零件的加工 確定加工工藝過程的主要任務是被加工零件選擇合理的加工方法和加工順序，即進行工藝路線的編制和工藝規(guī)程的編制。其中主要內(nèi)容包括加工余量與毛坯尺寸的確定，工序尺寸的確定與公差的確定，切削用量的確定，加工過程的優(yōu)化等。隨著模具加工水平的急 劇提高，模具精度完全取決于精密的機器加工來保證。 常用的典型加工方法 : (l)線切割 :利用火花放電使金屬融化或氣化，并把融化或氣化的金屬除掉，從而實現(xiàn)各種形狀金屬零件的加工。按切割速度可分為快走絲和慢走絲兩種，快走絲切割所加工的工件表面粗糙度一般在 R=~ 陽范圍內(nèi)，而慢走絲所加工的工件表面粗糙度可達 R=，且慢走絲的圓度誤差、直線誤差和尺 寸誤差都較快走絲好很多，所以在精加工零件時，慢走絲得到廣泛應用 。作為塑料模具加工的重要手段，線切割加工出的 鑲件 孔與 鑲件 的尺寸精度與準確決定了鉗工裝配 鑲 件 的時間。 (2)型腔電火花加工 :電火花加工是利用工具電極與工件電極之間脈沖性的火花放電，產(chǎn)生瞬時高溫將金屬蝕除，而進行加工的新工藝。將工具電極的形狀復印到模具坯件上而形成型腔的復制成型加工工藝。電極可由車、銑、刨、磨、冷熱成型、火焰噴涂或電鑄等方法獲得?？梢杂密浀牟牧现谱餍螤顝碗s的工具電極，對于難切削材料、特殊及復雜形狀零件 (如模具復雜型腔等 )的加工中有巨大的優(yōu)勢，因此廣泛運用于各種模具的型腔的加工，據(jù)統(tǒng)計，模具行業(yè)中的 30%～ 50%的加工量由電加工機床完成。但效率低、電能利用率不高、表面粗糙度會增大等。 (3)NCC(數(shù)控銑 ):將零件在計算機上三維建模后轉(zhuǎn)入加工軟件模塊中，編譯為 NC代碼然后傳到加工中心上，直接加工出零件的方式?？衫?Pro/E 軟件的 Manuaf。 Ture模塊對復雜曲面進行模似加工，數(shù)控加工工藝規(guī)劃流程為 :建立加工模型 (設計模型和毛坯 )一設置操作數(shù)據(jù)及工具數(shù)據(jù)選擇機床、夾具、刀具一 CNC 加工工序設置 (歸劃加工方式 )~規(guī)劃刀具軌跡，計算生成刀具位置 (CL)數(shù)據(jù)一 CL 數(shù)據(jù)文件后置處理生成用特定 CNC 控制系統(tǒng)的數(shù)控加工代碼一加工。由于模具精度要求高，模仁具有三維立體型面，需采用 Pro/E 進行三維 造型，生成三維型面加工代碼輸入 CNC 機床加工 :模具模仁表面質(zhì)量要求較高且要求表面很高的硬度，表面粗糙度 Ra 值要求很低，因此采用成型電加工機床、成型磨床加工，之后拋光保證粗糙度要求 。模板上的孔系精密型孔和 圓孔孔系，需采用精密數(shù)控坐標鉆、鏗和磨床進行孔 加工，本例模仁的加工采用電火花加工。加工工藝 流程 見 表