【正文】 尺寸 ls 模具制造公差及收縮率 計(jì)算結(jié)果 LM ? ?? Scp=% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 凹模深度尺寸計(jì)算 公式 表 44 凹模深度尺寸 制品尺寸 制品公差 制品高度最大深度 尺寸 Hs 模具制造公差及收縮率 計(jì)算結(jié)果 10177。 ? Scp=% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 凸模也成為型芯，是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。通過(guò)對(duì)塑件的分析可以知道這里采用的是整體裝配式凸模，這種方式屬于組合式的一種。塑件 有兩個(gè)小型芯 要 分開(kāi)加工 。 型芯徑向尺寸 0]43)1[(zlsSc plM ?????? 表 45 型芯徑向尺寸 制品尺寸 制品公差 制品徑向最小尺寸 ls 模具制造公差及收縮率 計(jì)算結(jié)果 ? ? ? ? ? ? 6??z?6??z?zlsSc pL M ?????? 0]43)1[(zHsSc pH M ?????? 0]32)1[( ? ? 6??z? Scp=% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 型芯高度尺寸 0]32)1[(zHsSc ph M ?????? 表 46 型芯高 度尺寸 制品尺寸 制品公差 制品高度最小尺寸 Hs 模具制造公差及收縮率 計(jì)算結(jié)果 ? ? Scp=% ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中心距尺寸 2])1[( zM LsSc pL ???? 表 47 中心距尺寸 制品尺寸 制品公差 換算尺寸 模具制造公差及收縮率 計(jì)算結(jié)果 90177。 90177。 Scp=% 177。 （ 3） 成型零件鋼材的選用 對(duì)于成型零件材料 的選用要求材料高度純潔，具有良好的冷、熱加工性能，拋光性能要優(yōu)良，淬透性要高，而且要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性和良好的抗疲勞性能，具有耐腐蝕性和一定的耐熱性。根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，這里的 凹、凸模的鋼材我們可以選用 40Cr。 6??z?6??z? 模架的確定 注塑模模架國(guó)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》 。 中小型模架有四種基本類型，本次設(shè)計(jì)模架選用 A1 型。 組成模架的主要零件 塑料模的模架包括： （ 1）動(dòng)模座板 和定模座板 它是動(dòng)模和定模的基座，也是固定式塑料模與成型設(shè)備連接的模板。因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設(shè)備上模具的安裝板相適應(yīng)。 （ 2）動(dòng)模板和定模板 它的作用是固定型芯、型腔、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件，所以又稱固定板。固定板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度來(lái)承受開(kāi)模力的作用。為了保證型腔、型芯等零件的固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有足夠的厚度。 （ 3）支撐板 支撐板是墊在固定板背面的模板，它的作用是防止型芯或型腔、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等零件脫出，增強(qiáng)這些零件的穩(wěn)固性并承受型芯和型腔等傳遞 過(guò) 來(lái)的成 型 壓力。 （ 4）墊塊 墊塊的作用是 使動(dòng)模支撐板與動(dòng)模座板之間形成用于推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的空間，或調(diào)節(jié)模具總高度以適應(yīng)成型設(shè)備上模具安裝空間對(duì)模具總高的要求。 各 模架 尺寸 的 確定 選用標(biāo)準(zhǔn)模架可以簡(jiǎn)化模具的設(shè)計(jì)與制造，一旦某一型號(hào)模架確定下來(lái)，就可以得到已經(jīng)設(shè)計(jì)好的尺寸數(shù)據(jù)。 選擇模架的關(guān)鍵是確定型腔模板的 邊 界尺寸（長(zhǎng) 寬）和厚度。此壁厚可用經(jīng)驗(yàn)公式確定。 根據(jù)模具型腔布局中心距 和型腔的尺寸，又考慮導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置等，參考經(jīng)驗(yàn)公式，可確定選用模架序號(hào)為 6 號(hào)（ W L=250mm 400mm），模架結(jié)構(gòu) A1 型。 （ 1） A板尺寸。 A板為定模行腔板 ，塑件高度 11mm，考慮到模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，需留出足夠距離，故 A板厚度取 40mm。 （ 2） B板尺寸。 B板為型芯固定板 ，厚度取 50mm。 （ 3） C 板（墊塊）尺寸。墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5～ 10）mm=11+20+16+（ 5～ 10） =52～ 57(mm),初步選定 C 為 60mm。 經(jīng)過(guò)上述的計(jì)算，模架 外形 尺寸確定為 ：長(zhǎng) 寬高 =400mm 250mm 240mm。 如圖 42所示。 模具 各尺寸 的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 （ 1）模具平面尺寸 250mm 400mm310mm 370mm（拉桿間距），校核合格 。 （ 2） 模具 高度尺寸 240mm， 170mm240mm320mm（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。 （ 3）模具的開(kāi)模行程 S 要求必須滿足 S≧ H1+H2+（ 5～ 10） mm 式中 S— 注塑機(jī)移模行程，這里為 580 mm； 1H— 設(shè)計(jì)模具的推出距離，這里為 24mm； 2H— 設(shè)計(jì)的流道凝料與塑件的高度，這里為 47mm。 因此有 S=24+47+（ 5～ 10） mm=76～ 81 mm 580mm，校核合格。 圖 43 模架三維圖 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具凹?；蛐托旧厦摮觯＞咧羞@種脫出塑件的機(jī)構(gòu)就稱為脫模結(jié)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑件等的脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。 塑件推出是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循下列原則 (1) 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè) ： 模具開(kāi)啟后塑件及澆口凝料都留在帶有脫模機(jī)構(gòu)動(dòng)模上，以便于脫模裝置在 注射機(jī)推桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。 (2) 保證塑件不因推出而變形損壞 ： 這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。 由于型芯的包緊力最大，因此推出的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯，推出力應(yīng)作用塑件剛度、強(qiáng)度最大的部位，作用面應(yīng)盡可能大。 (3) 力求 良好的塑件外觀 ：推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用推桿脫模時(shí)尤其要注意。 脫模力的計(jì)算 從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出制品所需施加的外力就是脫模力，它包括制品收縮對(duì)型芯的摩擦力和大氣壓力等作用力，其大小與制品的壁厚、斷面形狀、塑料的收縮性、剛性、對(duì)成型 零件的摩擦系數(shù)、成型工藝上的注射壓力、開(kāi)模時(shí)間以及脫模斜度、型芯的加工紋向等因素有關(guān)，在計(jì)算中要考慮到 全部 因素較為困難，因此只考慮主要的因素 即可。 （ 1）大型芯脫模力 本課題中的塑件屬于 矩形 塑件，由于塑件的長(zhǎng)寬與壁厚之比 85140 ??????? ?? t ba 因此屬于薄壁塑件，其脫模力的計(jì)算公式如下： Af ftE SLF )c oss i n1)(1( )tan(c os8 ??? ?? ??? ?? 式中 F－ 脫模力（ N） ； E －塑料的彈性模量（ MPa）； S－塑料成型的平均收縮 率（％）； L －被包型芯的長(zhǎng)度（ mm） ； ? －塑料的泊松比； ? －脫模斜度 （ 176。 ），一般取 1～ 2176。 ，在此取 1176。 ； f －塑件與鋼材之間的摩擦系數(shù)； t －塑件的壁厚（ mm），這里為 ； A －塑件與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積， 當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)， A 項(xiàng)視為 0。 對(duì)于 ABS 的以上相關(guān)參數(shù)推薦值見(jiàn)表 55。 表 48 ABS 與脫模力有關(guān)的某 些性能 塑料名稱 拉伸 彈性模量E/(MPa) 成型收縮率 S（％） 與鋼的摩擦因 數(shù) f 泊松比 ? ABS 1800 0. 5 將 表 55 的 數(shù) 據(jù) 代入 公 式得脫模力為 )1c os1s i )(( )(1c os)211( ???? ????????? ?? ??F ）（ ??? （ 2）成型塑件內(nèi)部 圓筒 小型心的脫模力計(jì)算 因?yàn)? ???? tr? ，所以此處視為厚壁圓筒塑件 ， 其脫模力的計(jì)算公式如下： Affr E S LF )c o ss i n1)(c o s2c o s 21()t a n(2221 ???????????? ???? 將表 55 的數(shù)據(jù)代入公式得脫模力為 )()1c o s1s i )(1c o o s ()1t a ( 22221 ????????????????????????F )()( N????? 脫模機(jī)構(gòu) 由于 頂桿具有制造簡(jiǎn)單、滑動(dòng)阻力小、 放置位置自由度大 、脫模效果好等優(yōu)點(diǎn)， 因而推桿脫模機(jī)構(gòu)是最常用的脫模機(jī)構(gòu)， 本課題塑件無(wú) 復(fù)雜的結(jié)構(gòu)， 但有兩個(gè)小孔， 因此選擇 用圓形頂桿 結(jié)合推管 形式進(jìn)行脫模。 選擇 尺寸直徑為 4mm，長(zhǎng)度為 142mm 的 頂桿8 根，每腔 4 根； 4 個(gè)推管，每腔 2 個(gè)，尺寸根據(jù)塑件小孔尺寸選擇標(biāo)準(zhǔn)件。 對(duì)于推桿 和推管 的固定通常采用固定板固定推桿在推板上的形式 。 而在推桿的配合中，推桿端面和塑件成型表面在同一平面或比塑件成型表面高出 ～ ，且不應(yīng)有軸向竄動(dòng)。推桿與推桿孔一段配合長(zhǎng)度為推桿直徑的 ~2 倍，推桿和模體的配合性質(zhì)一般為 H8/f7 或 H7/f7，配合間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。 校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力： （ 1）推出面積 )(7 2 )()(4 2222122 mmrRrA ?????????? ?? （ 2）推出應(yīng)力 （抗壓強(qiáng) 度）合格 。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （ 1） 冷卻水回路布置的基本原則： 1) 冷卻水道應(yīng)盡量多 ； 2) 截面尺寸應(yīng)盡量大； 3) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)； 4) 適當(dāng)布置水道的出入口； 5) 冷卻水道應(yīng)暢通無(wú)阻； 6) 冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 。 由以上原 則來(lái) 確定冷卻水道的布置情況 。 （ 2） 冷卻管道的布置。冷卻管道的連接方式可以是串聯(lián)，也可以是并聯(lián)。對(duì)于不同形狀的塑件冷卻水孔的排列形式也不同。冷卻水道的布置包括凸模上和凹模上的布置，由于凸模和凹模以及動(dòng)模板和定模板結(jié)構(gòu)的不同，在凸模和 凹模以及在動(dòng)、定模板上布置的方式一般也不同。本課題所用為外連接直通式，外連接直通式是最簡(jiǎn)單的聯(lián)通方式。用塑料管和水管接頭在外部連接?？梢赃B接成單路循環(huán)或多路并行循環(huán)。優(yōu)點(diǎn)是加工容易，便于檢查有無(wú)堵塞。缺點(diǎn)是外連接過(guò)多，容易碰壞。由于本課題中模具的外形尺寸較小，故而使用外連接對(duì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為方便。 冷卻水道布置圖如 43 所示。 MP aMP aMP aA FFAF ???????? 圖 44 冷卻水道布置圖 導(dǎo)向與定位設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具的澆口套 能與注射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位 導(dǎo)向 機(jī)構(gòu) 的作用： （ 1）定位作用； （ 2）導(dǎo)向作用； （ 3）承受一定的側(cè)向壓力。 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具的結(jié)構(gòu)、大小及制品生產(chǎn)批量要求的不同而不同，目前在生產(chǎn)中常用的結(jié)構(gòu)有一下幾種：臺(tái)階式導(dǎo)柱、鉚合式導(dǎo)柱、斜導(dǎo)柱。本設(shè)計(jì)采用的是斜導(dǎo)柱 。 如圖 44所示 。 抽芯距的計(jì)算 將側(cè)型芯從成型位置抽至不妨礙塑件的脫模位置所移動(dòng)的距離，稱為抽芯距。一般情況下 S 抽 =h+（ 2～ 3）mm=+（ 2～ 3） =～ ，本次設(shè)計(jì)最小抽芯距取 。 斜倒柱的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)抽芯距較小，斜導(dǎo)柱的傾角可取10176。，直徑取 10mm，長(zhǎng)度根據(jù)所選模架尺寸，綜合考慮之下選78mm。 圖 45 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件圖 排氣槽的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是 對(duì)大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來(lái)很大的影響，對(duì)于在高速成 型 中排氣槽的作用更為重要。 本次設(shè)計(jì) 的 模具屬于中小型模具 ，而且不屬于深型腔類零件， 排氣量較小，可利用 分型面之間、 滑塊