【正文】 壁矩形制品 ???? 18 fc hktEQ 厚壁矩形制品 ffc khkEblQ ???? ? ?1 )(2 式中 E塑件的拉伸彈性模量（ Mpa） ? 塑件的平均成型收縮率 ? 塑件的泊松比 ? 型芯的脫模斜度 h 型芯脫模方向高度 l 、 b 矩形型芯斷面的兩邊長(zhǎng)度 fk 脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算式為 ?? ?? c o ssin1 sinc o sffk f ? ?? 式中 f— 制品與鋼材表面之間的靜摩擦系數(shù) ?k 厚壁制品的計(jì)算系數(shù) ,其計(jì)算式為 ??? ?? c o s2c o s 22??k ? 比例系數(shù) , trcp/?? cpr 型芯的平均半徑 (mm),對(duì)于矩形型芯 ?blrcp ?? t— 制品厚度 (mm) 由以上公式結(jié)合塑件結(jié)構(gòu)得 23?cpr mm 。 t=3mm。 h=23mm。 05?? 。 查表得 ??E Mpa。 ?? 。 f=。 ?? 。 故 10323 ??? trcp? 即為厚壁圓筒制品 2 ???? ?bQ N os5s i 5s i n5c 00 00 ?? ???fK 脫模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 19 2 ????K 035c os)( ?? ??????? ?cQ = NQ bce 2 7 6 1 0 9 ????? 推桿直徑的校核 推出零件在推出制品時(shí)要承受脫模力 , 因而其尺寸應(yīng)當(dāng)進(jìn)行校核。 推桿推出制品或推頂推板時(shí)應(yīng)有足夠的穩(wěn)定性 ,其受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為一端固定 ,一端鉸支的壓桿穩(wěn)定性模型。根據(jù)壓桿穩(wěn)定性公式推導(dǎo)，推桿直徑計(jì)算公式為 4/12 )( nEQlkd e? 此模具的推桿直徑設(shè)計(jì)成和嵌件的直徑等。即 d=12mm。 推桿直徑確定后，還要進(jìn)行強(qiáng)度校核 sec dn Q ??? ?? 24 式中： d— 推桿直徑 k安全系數(shù)，通常 k=～ 2 l— 推桿長(zhǎng)度（ mm） eQ 脫模力 E— 推桿材料的彈性模量（ MPa） n— 推桿根數(shù) c? 推桿所受的壓力（ MPa） s? 推桿材料的屈服強(qiáng)度（ Mpa） 將數(shù)據(jù)代如上式得： sec dn Q ??? ?? 24 頂桿的材料多用鋼 4 T T10,頂干頭部要 火處理達(dá) HRC50 以上，光潔度7級(jí)以上。 本次設(shè)計(jì)選用了 T8 鋼 。 （論文） 20 第 5 章 分型面的設(shè)計(jì) 選擇分型面基本原則： 1） 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 3） 保證制件的精度和外觀要求 4） 分型面 應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機(jī)械加工的困難。 5） 不妨礙制品脫模和抽芯。 6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 風(fēng)扇分型面的選擇 : 由于葉片形狀復(fù)雜，且要保證同軸度，若采用單一形式的分型面，則難以滿足要求。本設(shè)計(jì)選擇葉片曲面與葉體上部階梯端面的組合體為分型面，如圖所示 , 圖中用粗實(shí)線示出。 圖 5－ 1 風(fēng)扇分型面 其特點(diǎn)是： 葉片由上下凹凸配合的兩個(gè)葉片 成型塊組合獲得，便于葉片成型塊空間曲面的 加工，保證葉片精度。 在成型時(shí)，葉身可抱緊在成型芯上，使風(fēng)葉保留在動(dòng)模一方，便于風(fēng)葉脫模和 頂出。 風(fēng)葉上裝配軸的由型芯成型，從加工和模具結(jié)構(gòu)上保證其同軸度。 分型面所留下的痕跡不在風(fēng)葉表面，不影響風(fēng)葉外觀。 不需要增設(shè)抽芯機(jī)構(gòu)，使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。 可利用分型面進(jìn)行排氣，不必增設(shè)排氣槽，有利于模塑時(shí)料的流動(dòng)，提高制品 質(zhì)量。 便于頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)置。 Equation Chapter (Next) Section 1 曲面分型面冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 第 6 章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 (一 ) 模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 無(wú)論何種塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑料脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高， 為了使模溫能控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計(jì)模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 模具溫度的調(diào)節(jié)是指對(duì)模具進(jìn)行冷卻或加熱，必要時(shí)兩者兼有，從而達(dá)到控制模溫的目的。對(duì)模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑料的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對(duì)模溫的要求有關(guān)。 (二 ) 模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系 模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系主要是由冷卻時(shí)間來(lái)體現(xiàn)的，塑件在模內(nèi)停留冷卻的時(shí)間與其傳給模具的熱量有如下關(guān)系： 211 tAhQ ??? 式中 Q—— 塑料傳給模具的熱量 （ J）； h1—— 模腔的表面積（ m2）； ?? —— 模腔內(nèi)塑料與模腔表壁的溫差（ ℃ ）； t2—— 塑料在模腔內(nèi)停留冷卻的時(shí)間（ s）； 如果塑料的品種、模具設(shè)計(jì)和成型工藝以定，那么 h A1 及 Q 也就基本確定，則 ??? 1t2 上式說(shuō)明，塑料在模具內(nèi)停留冷卻的時(shí)間 t2與溫差 ?? 成反比關(guān)系，若要縮短塑件在模內(nèi)的停留冷卻時(shí)間以提高生產(chǎn)效率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與模腔的溫差。但是，如果 模具沒(méi)有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，模內(nèi)的熱量就會(huì)隨著注射次數(shù)的增加而逐漸積累，使模溫逐漸升高，導(dǎo)致 ?? 減小，從而生產(chǎn)效率隨著塑件在模內(nèi)停留時(shí)間和成型周期的延長(zhǎng)而下降，因此，模具內(nèi)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常必要的。 冷卻的計(jì)算 塑件注射模具工作時(shí)必須將模具溫度控制在一定范圍內(nèi)。為使模具保持一定溫度，在單位時(shí)間內(nèi)所須排除的總熱量可近似按下式計(jì)算： 60hnmQ △? （論文） 22 式中 Q―――單位時(shí)間內(nèi)出去的總熱量（ J／ min）； n―――每小時(shí)的注射次數(shù)； m―― ―每次注入磨具的塑件質(zhì)量（包括澆注系統(tǒng)）（ kg） 。 h△ ―――塑件成型時(shí)放出的熱熔量（塑件從熔融狀態(tài)時(shí)時(shí)的溫度到脫模溫度）（ J/kg） ,△ h 值可查表； 為滿足注射模具冷卻需要，在單位時(shí)間內(nèi)所需冷卻水量可按下式計(jì)算：)(60)( 2121 ttc hnmttc QV pp ???? ?? △ 式中 V―――單位時(shí)間所需冷卻水的體積（ min/3m ）； ρ―――冷卻水的密度（在使用溫度時(shí)）（ 3/mkg ）； pc ―――冷卻水的比熱容（ J/） 。 1t ―――冷卻水出口溫度（ K） 。 2t ―――冷卻水進(jìn)口溫度（ K）。 查表△ h＝ kgJ /104 5? 。 將數(shù)據(jù)代如上式得： Q＝ 400J／ min. V= min/ 35 m－? . 因此，選擇冷卻通道孔徑為 6mm. 因輪轂處塑料較多，因此冷卻水道布置在定模固定板上。 Equation Chapter (Next) Section 1 選材 23 第 7章 選材 塑料成型模具用材料的選擇 隨著塑料制品的迅速推廣應(yīng)用 ,塑料模具的生產(chǎn)和技術(shù)在進(jìn) 30 年來(lái)取得了迅速的進(jìn)展 ,塑料的品種很多 ,總的可以分為熱固性塑料、熱塑性塑料兩大類。其中熱固性塑料又包括酚醛、密胺、 聚脂等品種，及這些在塑料中加入強(qiáng)化劑（如玻璃纖維、金屬粉）改性成的增強(qiáng)塑料。熱塑性塑料的品種發(fā)展更快，包括用途很廣的通用塑料（包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、 ABS等），工程塑料（尼龍、聚碳酸脂等），各種增強(qiáng)塑料、及阻燃塑料、氟化塑料、磁性塑料等。 由于上述的各種塑料的品種不同，性能各異，而各種類型塑料制品的尺寸、形狀、復(fù)雜程度、尺寸精度、表面粗糙度和生產(chǎn)批量等各方面的要求不同，對(duì)塑件成形用模具及制造模具的材料提出了各種不同的要求。目前常用的塑料模具用鋼，大致可以劃分為以下幾類： (1) 非合金塑料模具用材料 的選擇 對(duì)于生產(chǎn)批量不大，沒(méi)有特殊要求的小型塑料成形模具，可采用價(jià)格便宜，加工性能好，來(lái)源方便的碳素結(jié)構(gòu)鋼、 （如 4 50、 55鋼和 15 鋼）碳素工具鋼（如 T T10 鋼） 制造。為了保證子塑料模具具有較低的表面粗糙度，有時(shí)對(duì)制造模具的碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼的冶金質(zhì)量提出一些特殊要求，有時(shí)對(duì)鋼材的有害雜質(zhì)含量、低倍組織等提出了較為嚴(yán)格的要求。 其中碳素結(jié)構(gòu)鋼，多在鍛扎退火狀態(tài)下使用，用于制造小型的要求耐磨性和耐蝕性不高、生產(chǎn)批量不大的通用型熱塑性塑料工件的成形模具。 （ 2）耐腐蝕型塑料模具用材料的選 擇 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生化學(xué)腐蝕介質(zhì)的塑料制品（如聚氯乙烯、含氟塑料、阻燃塑料等）時(shí)，模具材料必須具有較好的抗蝕性能。當(dāng)塑料制品的產(chǎn)量不大，要求不高時(shí)，可以采用對(duì)模具工作表面鍍鉻防護(hù)的方法，大部分情況下就采用相應(yīng)地耐腐蝕鋼制造模具。由于模具材料要求有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，所以一般采用中碳或高碳的高鉻馬氏體不銹鋼制造，如 3cr1 4cr1 4cr13MO、9cr1 cr18MOV 等鋼種。 （ 3）整體淬硬型模具鋼的選擇 用于壓制熱固性塑料，特別是一些增強(qiáng)塑料（如添加玻璃纖維、金屬粉、云母等的增強(qiáng)塑料） 的模具，以及生產(chǎn)批量很大，要求使用壽命很長(zhǎng)的模具，一般采用對(duì)模具進(jìn)行整體淬硬，在高硬度下使用。模具材料一般選用高淬透性的冷作模具鋼或熱作模具鋼。制造這類模具常用的模具鋼有冷作模具鋼9CrWMn、 CrWMn、 Cr1 Cr12MoV、 CrMo1V、 Cr12Mo1V1 等。熱作模具鋼則選用5CrMnMo、 5CrNiMo、 4Cr5MoSiV、 4Cr5MoSiV1 等。 （ 4）易切削模具鋼的選擇 在形狀復(fù)雜的中小型塑料模具生產(chǎn)中，模具的加工費(fèi)用往往占模具生產(chǎn)成本的 60%70%，因此提高模具的切削加工效率，成為減 低模具生產(chǎn)成本的主要因素之一，相應(yīng)地發(fā)展了一系列的易切削型塑料模具鋼。 （論文） 24 易切削模具鋼主要是結(jié)合預(yù)硬型塑料模具鋼和一些馬氏體時(shí)效鋼發(fā)展起來(lái)的，由于這類鋼加工時(shí)硬度較高，切削加工性差，加入 S、 Ca、 RE 等易切削元素，可以有效地改善切削加工性，如 3Cr2MnMoVS 非調(diào)質(zhì)型易切削塑料模具鋼，在硬度達(dá) 40HRC的情況下，仍可以順利地用一般高速鋼刀具進(jìn)行切削加工。 模具材料的選擇 風(fēng)扇輪轂型芯為整體結(jié)構(gòu)要求有很高的耐磨性和硬度，選用整體淬硬型模具鋼5CrNiMo。葉片成型塊則選用易切削模具鋼 3Cr2MnMoVS。 注射機(jī)型號(hào)的確定 25 第 8 章 注射機(jī)型號(hào)的確定 注射機(jī)的選擇 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及大小并初步估算初步選出以下注射機(jī) 注射機(jī)型號(hào)為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 理論注射容量 (cm3) 179 100 螺桿（柱塞）直徑 (mm) 44 35 注射壓力 (MPa) 132 170 注射速率 (g/s) 110 95 塑化能力 (g/s) 40 螺桿速度 (r/min) 10~150 0~200 鎖模力 （ KN） 1000 800 拉桿間距 (mm) 360 260 320 320 移模行程 (mm) 280 305 最大模具高度 (mm) 360 300 最小模具高度 (mm) 170 170 鎖模型式 液壓 噴嘴球直徑 (mm) SR10 SR10 注射機(jī)型號(hào)為 SZ160/1000 臥式 SZ60/450 臥式 模具定位孔直徑 (mm) Ф 120 Ф 100 鎖模力校核 鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。 高壓塑料熔體充滿模腔時(shí)，會(huì)產(chǎn) 生使模具分型面分開(kāi)的脹模力，此脹模力等于塑件和流道在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。脹模力必須小于注射機(jī)鎖模力，如圖 8－ 1所示： T合T合平均（論文） 26 圖 8－ 1鎖模力簡(jiǎn)圖 型（