【正文】 hS──塑件深度公稱尺寸 (mm) Scp ──塑料的平均收縮率 (%)常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 21 （ S= %2 ??） ?──塑件公差值 (mm)（《實用模具設計與制造手冊查》查表 645） 取δ z =3?） 對于型腔徑向尺寸來說，已知： LS1=,Δ=0. 56,δZ=0. 19 LS2=,Δ=0. 56,δZ= ∴ 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 61），可得： 00%)(1 ?? ??????? ?????ML 00%)(2 ?? ??????? ?????ML 對于型腔深度尺寸來說，已知 HS=22mm, Δ= 2, δZ= 7 ∴ 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 53），可得： 00%)( ?? ??????? ?????MH 對于型芯徑向尺寸來說，已知： 1sl =112,Δ=0. 56,δZ=0. 19 2sl =87, Δ=0. 56,δZ=0. 19 ∴ 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 62），可得： 00%)(1 ????????? ?????Ml 0 2 %)( ????????? ?????Ml 對于型芯高度尺寸來說，已知： 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 22 Sh =, Δ=, δZ= ∴ 將以上數(shù)據(jù)代入式（ 54），可得 00%)( ????????? ?????Mh 型腔壁厚和底板厚度的計算 凹模和底板均應有足夠的厚度，厚度過薄將會導致模具結(jié)構(gòu)的剛度不足或強度不夠，一般情況下，對于大、中型模具，剛度不足是主要矛盾，對于小型模具，強度問題更為重要。強度不夠會使模具發(fā)生塑性變形甚至破裂。而剛度不足將使模具產(chǎn)生過大的彈性變形，導致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑料件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應該通過強度和剛度計算確定型腔的壁厚和底板的厚度。尤其對于尺寸精度要求高的或大型的模具型腔，更不能單純的憑經(jīng)驗確定它們的尺寸。 本設計是 整體式半圓型腔，其型腔壁厚和底板厚度計算如下。 型腔側(cè)壁厚度的計算： （ 1）按剛度條件計算： ? ?3 ?Elphs ? (65) （ 2）按強度條件計算： ? ?? ? )12( ??? prs ? ? （ 66） 式中， s為側(cè)壁厚度 E ──模具材料的彈性模量（ Mpa），合金鋼為 510 Mpa P ──型腔壓力（ Mpa） [δ ] ──剛度條件，即允許變形量（ mm） [σ ] ──模具材料的許用應力 (Mpa)(表 413查出 ) h ──型腔深度（ mm） l一寬度單位 已知： [σ ]= 245MPa, E= 10MPa,p=40MPa,[δ ]=, h= 按剛度條件計算有 mms . 3 5 4 ??? ?? 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 23 按強度條件計算有 )1402245 245(13 ?????s= 所以取 s的值必須大于 。 底板厚度 計算 按剛度條件計算有 ? ?3 ?Eprsh ? 按強度條件計算有 ? ?? rs ph ? 按剛度條件計算有 mmh s 3140 31 ????????????????? 按強度條件計算有 85 .28m 2 ???sh 當 [σ ]= 245MPa, E= 10MPa,p=40MPa,[δ ]=, h= 時，強度與高度計算的分界線尺寸為 64mm。當 r比 64mm 大時按剛度條件計算底板厚度，反之按強度條 件計算底板厚度。 由于型腔上還要打冷卻水道，會降低板的強度，所以應將 s 和 hs 的值擴大。 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 24 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 25 側(cè)向抽芯機構(gòu)： 當塑件上具有與開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，除極少數(shù)情況下可以強制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個塑件從模具中脫出。完成側(cè)向活動型芯的抽出和復位的這種機構(gòu)就叫做側(cè)向抽芯機構(gòu)。這種模具脫出塑件的運動有兩種情況： 一是開模時優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件；二是側(cè)向抽芯與塑件的推出同時進行。側(cè)向分型的抽芯機構(gòu)按動力來源可分為手動、氣動、液壓和機動四種類型。手動抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，但勞動強度大，生產(chǎn)效率低，故僅適用于小型制品的小批量生產(chǎn)；液壓或氣動抽芯側(cè)向分型的活動型芯可以依靠液壓或氣壓傳動的機構(gòu)抽出。由于一般注塑機沒有抽芯液壓缸常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 26 或氣壓缸，因此需要另行設計液壓或氣壓傳動機構(gòu)及抽芯系統(tǒng)；機動抽芯是利用注塑機的開模力通過傳動機構(gòu)改變運動方向，將側(cè)向的活動型芯抽出。機動抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復雜，但抽芯不需人工操作，抽拔力較 大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率高、容易實現(xiàn)自動化操作、無需另外添置設備等優(yōu)點，由于本塑件上有一個矩形孔，需外側(cè)抽芯，有兩個矩形孔和一個圓形孔需內(nèi)測抽芯。綜合上述分析，本設計選擇機動抽芯機構(gòu)進行抽芯。 由于本制件的精度要求高，需要單個側(cè)抽只有一處，較為簡單，此處可斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。具體如圖 71 所示 : 圖 71 抽芯距與抽芯力的計算 抽芯距是指側(cè)型芯從側(cè)成型位置抽至不妨礙塑料脫模位置時該型芯或固定該型芯的滑塊在抽芯方向所移 動的距離，抽芯距的長短直接關(guān)系到驅(qū)動側(cè)抽芯傳動元件的設計 ? ?3~222 ??? rRs （ 71） 本設計中需要抽芯長度 R=4mm,r=2mm 抽芯距 s=+=6mm 完成抽拔距 S，滑塊在開模方向所需移動的距離，即完成抽拔所需的開模行程 H=Sctgα = o t6 ??? 斜導柱圓形截面直徑的計算 相配合的斜導柱圓形截面直徑 ? ?3 1 ?FLd? （ 72） )s inc o s( ?? ?? uchpF 式中， L1──彎曲力作用點距斜導柱伸出的部分跟部的距離，取 l=30mm [σ ] ──導柱材料的許用彎曲應力，取 [σ ]= MPa 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 27 F──側(cè)抽芯時斜導柱所受的彎曲力，即斜導柱對滑塊的正壓力 C──側(cè)抽芯橫截面的周長 h──活動型芯成型部分的高度 P── 塑件對型芯單位面積上的包緊力，（取 10MPa） u──塑件對鋼的摩擦系數(shù)，取 ? ──脫模斜度，取 1176。 . )1s i n1c o (10240 ???????F = mmd ?? ?? 斜導柱長度的計算 斜導柱長度根據(jù)抽芯距、固定端模板厚度、斜導柱直徑以及斜角大小確定。 L= )10~5(s i ntan2c ostan254321 ????????? ???? sdhDlllll 式中， L──斜導 柱總長（ mm） D──斜導柱固定部分臺肩直徑 α──斜導柱斜角 S──抽芯距 h──斜導柱固定板厚度 由所選的模架可知， h=32m, 為了保證模具的安全及其壽命，斜導柱圓直徑取 d=10mm 臺肩直徑為 D=14mm 那么， L= ??????? 20s i n 620t a n21020c os3220t a n214 +(5～ 10)mm=+(5～ 10)mm 此選擇斜導柱長度選擇 60mm 導柱設計 導柱結(jié)構(gòu)設計為帶有軸向定位臺階，固定端與導向段具 有同一公稱尺寸、不同公差帶的帶頭導柱，并且參照 ，加工方便。用于大批量生產(chǎn)可在模具中加設導套。（如圖 81所示）。 ①形狀 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 28 圖 81 ②設計尺寸 mmD ?? mmd ? mmS 8? mmL ?? ③公差配合 安裝段與模板間采用過渡配合 H7/k6，導向段與導向孔間采用動配合H7/f7。 ④粗糙度 固定段表 面用 mRa ? ，導向段表面用 mRa ? 。 ⑤材料 導柱應具有硬而耐磨得表面，堅韌而不易折斷的芯部，多采用低碳鋼（ 20號鋼）滲碳（ ～ 深 ） ,經(jīng)淬火處理（ HRC56～ 60） 或碳素工具鋼（ T8A、T10A） 經(jīng)淬火處理或表面淬火處理 (HRC50～ 55)。 此外，導柱的端面制成錐形或半球形的先導部分，以使導柱能順利進入導向孔。導柱的長度必須比凸模的高度高出 6～ 可能相互碰撞而順 壞。 導套設計 導套的結(jié)構(gòu)形式為帶有軸向定位臺階的帶頭導套（如圖 82所示）。 ①形狀 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 29 圖 82 ②設計尺寸 參照 ： mmD ?? mmd ?? mmS 8? mmd ??? mmL .10 .2032? mmd ? ③公差配 合與表面粗糙度 導套內(nèi)孔與導柱之間為動配合 H7/f7,外表面與模板孔為較緊的過渡配合 H8/k7(帶軸肩導套 )，其前端可設計一長 3mm的引導部分，按松動配合 H8/e7 制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用 mRa ? 或 mRa ? 。 ④材料 導套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當用碳鋼時也可采用碳素工具鋼淬火處理。 淬火處理。硬度 HRC50～ 55,或采用 20號鋼滲碳淬 火，其表面硬度為 HRC56～ 60，但其硬度最好比導柱低相差 5度左右。 導柱和導套的配合使用 帶頭導柱和帶頭導套的配合形式。如圖 83所示： 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 30 圖 83 導柱位置的布置 導柱應該合理的均勻分布在模具的分型面的四周，導柱的中心至模具邊緣應