【正文】 型芯徑向尺寸： ? ?mcp xDsd ???????? )1( （ 2）； 型腔深度尺寸： ? ? mcp xhsH ???????? )1( （ 3）； 型芯高度尺寸： ? ?mcp xHsh ???????? )1( （ 4）； 其中： cps ：注射塑料物料的平均成型收縮率， cps ＝ ； m? ：模具成型零件的制造公差； ? ：塑料件尺寸公差； 塑料件尺寸公差 ? 可由文獻〔 2〕上表 － 3 查出，系數 x 可由表 － 9 查出，模具成型零件的制造公差 m? 可由表 － 6 查出。 a：動模鑲件 2 的徑向尺寸計算： 由公式（ 1）： ? ? )( ???? ???????D ； ? ? )( ???? ???????D ； ? ? )( ???? ???????D ； b： 型腔深度尺寸： 由公式（ 3）： ? ? 2 )( ???? ???????H ； 側向抽芯的設計 ： 43 側型芯抽芯塑件外圍的凹槽，可以利用斜頂和抽芯滑塊來實現抽芯，如果全部使用滑塊，則受到一模兩腔的限制，不能抽出處在模具內側的凹槽；但假如全部使用斜滑頂桿，則會影響塑件推出時，從模具上拿下，因為在那一時刻，塑件還沒有完全定型，很容易在外力的作用下，產生一定量的變形。 鑒于以上兩種情況，我的模具決定采用斜滑頂桿與抽芯滑塊聯(lián)合使用以實現所有位置的抽芯。 抽芯滑塊的設計 圖 如 圖 所示的 抽芯結構在現場極為常用，原因在于它便于加工制造，容易裝配。在抽拔力不大的情況下能實現可靠穩(wěn)定的抽芯， 斜頂抽芯設計 44 圖 斜頂 如圖 所示， 在頂出塑件時，不但 充當的推桿的功能，還可以而且起到抽芯的作用，減少了推桿的數目。 第 7章 合模導向機構設計 模具閉合時要求有準確的方向和位置，具有一定精度的合模導向機構，是注射模設計不可缺少的組成部分。 導向機構的功用 在注射模中，指引動模與定模之間按一定的方向閉和定位的裝置，稱之為合模導向機構。此外，在臥式注塑機上 的注塑模，其脫模機構也需設置導向機構。因此，導向機構的功能有： （ 1） 定位作用 （ 2） 導向作用 （ 3） 承受一定側壓力 （ 4） 支承定模型腔板或動模推件板 本次設計中，我們選用導柱導向機構 導柱和導套設計 導柱導向機構，包括導柱和導套兩個主要零件，分別安裝在動、定模兩邊。 導柱的基本機構形式有兩種。一種是除安裝部分的凸肩外，長度的其余部分直徑相同，稱帶頭導柱，見 ，另一種是除安裝部分的凸肩外，使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大，稱有肩導柱， 。帶頭導柱用于生產 45 批量不大的模具， 可以不用導套。有肩導柱用于采用導套的大批量生產并高精度導向的模具。裝在模具另一邊的導套安裝孔，可以和導柱安裝孔以同一尺寸一次加工而成，保證了同軸度。導柱前端均須有錐 形引導部分，并可割有儲油槽。導柱直徑尺寸隨模具模板外形尺寸而定 。模板尺寸愈大，導柱間的中心距應愈大，所選導柱直徑也應愈大。 根據前面的計算可知，我們可根據模板外形尺寸可選擇導柱直徑 d=25mm 的有肩導柱 . 無論帶導套或不帶導套的導向孔，都應設計為通 孔，或專門設計排氣槽，以避免模具閉合時的空氣阻力，我在定模板開了一個凹槽，用以排氣。 導套常 用的結構形式也有兩種，一種是直導套，見 。直導套常用于厚模板的導向，需與模板上導向空有較緊配合，防止被導柱拖出，應該有緊定螺釘固定。另一種是帶頭導套。帶頭導套安裝需要復以墊板。這種導套長度取決于模板厚度。這兩種導套中，孔的工作部分長度一般是孔徑的 1～ 倍。 本次設計選用的導柱和導套有兩種，一種是導向模具動模板與定模板，使之能精確定位的導柱導套，另一種是導向推板，推板固定板的導柱導套；但兩種都是標準件，其形狀和尺寸如圖 所示。 46 圖 導柱和導套材料的選擇 模具中導向副的作用是保證上模相對于下模有一精確的位置關系。在中小型模具中應用最廣的滑動導向副結構，對于要求精度高、壽命長的模具，導柱導套不但要求具有較高的剛度和強度來承受大的沖擊、支撐模具的部分板件，而且要求要有良好的耐磨性，保證在使用期間能起到其應有的作用。 47 尊上所述，我的導柱選擇了 20 號鋼，該鋼屬于低碳碳素鋼，強度不高，但韌性，塑性和焊接性能均好，經過滲碳淬火、回火處理，可獲得外表較高的 硬度，外表面又比較耐磨，而心部又具有比較好的韌性，所謂外影心韌，是優(yōu)良的導柱材料。 20 號鋼的熱處理工序安排： 鍛造 ?正火 ?粗加工 ?機加工成型 ?滲碳或碳氮共滲 ?淬火及回火 ?嵌修拋光?鍍烙 我的導套采用黃銅，因為導柱和導套在導向中總有一方會因為空氣中的雜質產生磨損，而銅的質地柔軟，這樣就保護了導柱，從而使得導向機構可以長時間的使用。同時銅也是自然界最耐磨的金屬材料之一，它還有一定的自潤滑性能。 第 8章 脫模機構設計 可靠地脫模，讓固化的成型塑件完好地從模具中頂出，取決于脫模機構合理設計。脫模在開模的后 期，常見脫模過程是塑件滯留在動模邊，通過脫模機構的頂出動作，將塑件從主型芯上脫出。 脫模機構的設計要求 （ 1） 盡可能讓塑件留在動模，使脫模動作易于實現； （ 2） 不損壞塑件，不因脫模而使塑件質量不合格； （ 3） 塑件被頂出位置應盡量在塑件內側，以免損傷塑件外觀； （ 4） 脫模零件配合間隙合適，無溢料現象； （ 5） 脫模零件應有足夠的剛度和強度； 48 （ 6） 脫模機構要工作可靠，運動靈活，制造容易，配換方便； 為實現注塑生產的自動化，必要時不但塑件要實現自動墜落，還要使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料能脫出并自動墜落。優(yōu)秀的設計還應以簡單易行機構達到以上要求。 脫模機構的設計 簡單脫模機構有推桿機構、推管機構、推件板機構及這些機構的組合。在本次設計中，我們采用推桿機構。推桿結構又可分為單節(jié)式推桿、臺階式推桿、嵌入式推桿、異形推桿、錐形頂桿等。根據本次所設計的塑料件的結構特點，我們采用了兩種推桿機構，即單節(jié)式推桿和臺階式推桿。對于直徑叫小的推桿，為了保證其剛度和強度，我們采用了臺階式的推桿結構；對于直徑較大的推桿，我們采用的是單節(jié)式的結構 。 由于我的零件型腔復雜，所以采用推桿推出；又因為采用斜滑頂桿抽芯，可以利用斜滑頂桿將塑件推出，頂桿分布圖如 圖 所示： 49 1 2 3 4 567圖 圖中（ 1）處為斜滑頂桿頂出，為了及不影響塑件的結構，又能均勻的頂出塑件，圖中的（ 2）到（ 7）為不同直徑的推桿。以保證塑件不會因為應力過大而產生變形。各個推桿的直徑為：（ 2） Φ3；（ 3） Φ2；（ 4） Φ4；（ 5） ；（ 6） ；（ 7） Φ6。 第 9 章 冷卻系統(tǒng)設計 高溫塑料熔體在模腔內凝固將釋放熱量，注射模存在嚴格合適的模具溫度。模溫調節(jié)系統(tǒng)是使整個成型型腔，在整個批量生產中保持這個合適溫度。模溫調節(jié)包括冷卻和加熱，但在本次設 計中，不需要加熱，只需冷卻即可。 冷卻系統(tǒng)的功用 (1) 對制品質量的影響 模溫的波動及分布不均勻，和模溫的不合適這兩方面會使塑料制品質量變壞。 50 模溫直接關系制品的成型收縮率。模溫波動會使批量生產制品尺寸不穩(wěn)定，從而降低制品尺寸精度，甚至出現尺寸誤差過大的廢品。這對成型收縮率較大的結晶型塑料影響更為明顯。 (2) 對生產效率的影響 冷卻時間在整個注塑周期中占 50%～ 80%的時間。在保證塑件質量前提下，限制和縮短冷卻時間是提高生產效率的關鍵。讓高溫熔體盡快降溫固化，模溫調節(jié)系統(tǒng)應有較高的冷卻效率。 冷卻系統(tǒng)設 計 設計準則 (1) 要優(yōu)先考慮冷卻管道的位置，而后綜合處理脫模機構需零件布置和鑲塊結構。 (2) 要保證實現管道冷卻水湍流狀態(tài)的流速和流量，還要保證足夠的水壓。 (3) 管道直徑經湍流計算確定，一般取 d=8～ 25mm。 (4) 冷卻管道布置應以均勻為前提。 (5) 注塑模的澆注系統(tǒng)，如主流道的末端等處需加強冷卻，可利用較冷的進水，塑料制品局部的厚壁及轉角等處，需減少間距 h 和 b，強化冷卻。 (6) 從冷卻效果來選取模具材料。 冷卻系統(tǒng)設計 我所設計的模具的動模和定模都采用如圖 所示的冷卻系統(tǒng)： 51 圖 管道的直徑為 Ф8，屬于小管道，其原因有如下幾點： （ 1）、聚苯乙烯的注射成型特性是低料溫，高壓力注射。 （ 2）、模具型腔復雜，實在不易采用較大的管道直徑，以免影響到斜滑頂桿、推桿推出塑件。 （ 3）、經過計算模具的熱平衡， Ф8 的管道已經能夠保證注塑過程中的能量轉換。 動模鑲件 1 運水管道加工圖如下所示： 52 6 M 8012511510070115125202011089 101891011100 此運水管道一次性鉆好，四周的開口用 銅螺 塞堵死。 動模鑲件 運水與 定模鑲件 圖略同，可參 考零件圖。 第 10 章 數控程序的編制 這次設計只對抽芯滑塊壓邊塊進行 3B 語言程序的編制。零件的工程圖如下所示： 基準6 53 如圖所示的零件需要用數控電火花線切割加工機床加工，采用的電極絲為 Ф 的鉬絲，單面放電間隙δ =，其加工程序編制過程如下： 1）取坐標。取如圖所示的平面直角坐標系。 2）補償量。 f=1/2d+δ =(+)mm=。 3)計算坐標點。我們所計算的是電極絲中心軌跡曲線的各坐 標點，它們與凹模尺寸相差 f距離。各點坐標分別是： o (,) a(,) b(,) c(,) d(,) e(,) 4)工藝坐標點 oˊ ,是加工的起點，在 oˊ處打一個Ф 2mm 的穿絲孔， oˊ一般取與o 相距 3～ ooˊ =5mm。則有： x oˊ = y oˊ = 5）確定加工順序。起點取在坐標原點。 ooˊ→ oa→ ab→ bc→ cd→ de→ e0 6)計數方向與長度 （ a） oˊ o:取 Gx,J=5000； 54 （ b） oa:取 Gx， J=20210； （ c） ab:取 Gy， J=53140； （ d） bc:取 Gx， J=5000； （ e） cd:取 Gy， J=12021； （ f） de:取 Gx， J=15140； （ g） eo:取 Gy， J=65140。 7)編制程序單 序號 B X B Y B J G Z 備注 1 B B B 005000 L1 穿絲后起步 2 B B B 020210 L1 3 B B B 053140 L2 4 B B B 005000 L3 5 B B B 012021 L4 6 B B B 015140 L3 7 B B B 065140 L2 8 D 加工結束 第 11 章 設計小結 設計體會 為期一個學期的畢業(yè)設計 就要結束了，帶著點怪怪的感覺將著最后一頁紙打在了電腦上。心理有一點高興，有一點欣慰，同時有一點遺憾，有一點戀戀不舍。高興的是三個月辛苦的設計日子要過去了；欣慰的是自己先前定下的目標已經一一完成了，所選的那個以為無法攻克的零件也 已經作完了；而遺憾的是其中還有不少的自己在最后才發(fā)現的缺陷已經沒有時間再去進行修正了，而且 PRO/E 的裝配圖也沒有裝完；戀戀不舍的是自己的學生生活將隨著這一頁紙的完成而完成。 但我在這次設計中所得到的知識和經驗，將是我一生受用的財富。 第 12 章 參考文獻 1. 郭廣思 .注塑成型技術 .北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 20212 55 2. 許發(fā)樾 .實用模具設計與制造手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 20212 3. 劉彩英 .塑料模具設計手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 20211 4. 徐佩弦 .塑料制品與模具設計 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