【正文】 用 d、保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用 e、錐面定位機(jī)構(gòu)作用 a. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動(dòng)，常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 配合間隙一般采用 H7/k6 級(jí)配合。 因?yàn)榇怂芗Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以 采用臺(tái)階式導(dǎo)柱。 在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦，但增加了成本，由于該模具要求不高，所以不再加油槽。故導(dǎo)柱采用不加油槽的階梯式導(dǎo)柱 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用直徑為 42mm 長(zhǎng)度為 160mm 的導(dǎo)柱 ,材料為 T8A 淬硬鋼 b. 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 由于導(dǎo)柱已選定，且該模具較小，其導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合之間模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以采用兩個(gè)導(dǎo)套接連使用達(dá)到模具要求，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套為 I 型帶頭導(dǎo)套，其直徑為 30mm，長(zhǎng)度分別為 30mm 和 45mm。如 圖 46 所示 ： 圖 46 導(dǎo)套 c. 導(dǎo)向孔的總體布局 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入 導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。 根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如圖 47 所示： 圖 47 導(dǎo)向孔總體布局 脫模機(jī)構(gòu)的確定 本模具采用的為一次頂出脫模機(jī)構(gòu)，它包括常見(jiàn)的推桿、推管、推板、推塊或活動(dòng)鑲塊等脫模機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機(jī)構(gòu)的作用下，通過(guò)一次動(dòng)作常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 即可頂出。基于以上原則，該模具的脫模零部件設(shè)在動(dòng)模上，選擇推桿頂出形式， 另外采用彈簧做為回復(fù)機(jī)構(gòu)。 a. 頂桿橫截面直徑的確定 由于該塑件的底面尺寸 極小而且圓柱長(zhǎng)桿直徑為 D3mm，并且有兩個(gè)伸出項(xiàng)。因此設(shè)置 推出機(jī)構(gòu)為推桿，并且直徑 D1=1mm， D2=2mm。以下 對(duì)其許用應(yīng)力進(jìn)行校核。 如圖 所示： b. 頂桿橫截面直徑的校核 脫模阻力 P1=ChP0 （公斤） （ 48） 式中 C— 型芯成型部分?jǐn)嗝娴钠骄荛L(zhǎng)（厘米） ， 這里 C= ； h— 型芯被塑料包緊部分的長(zhǎng)度（厘米），這里 圖 48 頂桿截面 h=72mm ； P0— 單位面 積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀及塑料的性質(zhì)有關(guān)，一般可取 80～ 120公斤 /厘米 2，這里取 80 公斤 /厘米 2；所以 P1= ChP0=80 =（公斤） =（ N） 桿直徑的校核 頂桿的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為 “一端固定、一端鉸支 ”的壓桿穩(wěn)定性力學(xué)模型，由歐拉公式 ： 4 2nEQLd ?? （ 46） 式中 d—為頂桿直徑， mm； Φ—為安全系數(shù)，范圍在 ～ 之間，此處取 ； L—為頂桿長(zhǎng)度 ,L= mm； Q—為脫模阻力， N； n—為頂桿根數(shù)， n=2 ； E—為頂桿材料的彈性模量（ MPa） ， 該材料為 8000 。 由于 d=2 mm，對(duì)推桿進(jìn)行強(qiáng)度校核如下： б=4Q/nπd3≤[б] （ 47） 式中 б—為頂桿所受的應(yīng)力， MPa； [ б]—為頂桿材料的許用應(yīng)力， MPa。 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 由上式得出 б=[ б]=8000N/cm2 ，所以推桿滿足強(qiáng)度要求 ， 另一推桿經(jīng)過(guò)計(jì)算也滿足強(qiáng)度要求。 d. 頂桿的形式 頂桿可以分為普通頂桿、成形頂桿、錐面頂桿，該模具的頂桿形式選擇普通頂桿，如圖 所示。 圖 49 頂桿 頂桿總長(zhǎng)度為 ： 頂固頂動(dòng)墊凸總 ）（）（ hShhH ?????? 21 ?? （ 48） = mm 式中 總H —為頂桿的總長(zhǎng)度； 凸h —為凸模的總高度； 動(dòng)墊h —為動(dòng)模墊板的厚度； 頂S —為頂出行程； 頂固h —為頂桿固定板的厚度； б1—為富裕量，一般為（ ～ ） mm，表示頂桿端面應(yīng)比型腔的平面高出； б2—為頂出行程富裕量，一般為 3～ 6mm。 根據(jù)以上公式計(jì)可得，頂桿的總長(zhǎng)度為 ，出另一推桿長(zhǎng)度為 。 拉料桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 澆口拉料 桿的作用是使開(kāi)模時(shí) 頂 桿在 頂 板的推動(dòng)下將塑料制品推出， 拉料 桿也同時(shí) 將澆道拉出模外 。 在此選用 Z 形拉料 桿 ， 由《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》查 得 Z 形拉料 桿的結(jié)構(gòu)如圖 410 所示： 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 410 澆道拉料桿 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 抽芯機(jī)構(gòu)的確定 由于該模具比較簡(jiǎn)單，抽芯力不大，故采用斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。活動(dòng)型芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在 斜 滑塊上，防止在抽芯時(shí)松動(dòng)滑脫。型芯與滑塊連接部位要有一定的強(qiáng)度和剛度 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算 a. 抽芯距 S 抽芯距指型芯從成型位置抽至不妨礙脫模的位置時(shí)，型芯或滑塊在抽芯方向所移動(dòng)的距離。 如圖 411 所示 圖 411 抽芯距示意圖 由西工大《塑料模具設(shè)計(jì)》 P177 查的抽芯距的計(jì)算公式為： S=（ Rr） +(3～ 5)毫米 （ 49） 式中 R—塑件的最大伸出長(zhǎng)度（毫米）； r—塑件軸的內(nèi)圓半徑（毫米）。 所以 S=（ Rr） +(3～ 5)毫米 =（ 297） +(3～ 5)毫米 =28（毫米） 斜滑塊 塑件 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 b. 斜導(dǎo)柱傾斜角 α的確定 斜導(dǎo)柱的傾斜角是決定斜 導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了抽芯距離和斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，更重要的是它決定著斜導(dǎo)柱的受力狀況。 斜導(dǎo)柱受到的抽拔阻力和彎曲力的關(guān)系如圖 412ab 所示。（不考慮斜導(dǎo)柱與滑塊的摩擦力）。 α α 圖 412a 斜導(dǎo)柱受力圖 圖 412b 抽芯距的計(jì)算 Q=P cosα （ 410） 式中 P1—開(kāi)模力； Q—抽拔阻力（與抽拔力大小相等方向相反）； P—斜導(dǎo)柱所受的彎曲力。 由上式可以看出，當(dāng)所需的抽拔力確定以后，斜導(dǎo)柱所受的彎曲力 P 與 cosα成反比，即 α角增大時(shí)， cosα減小，彎曲力 P 也增大，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞。 另外，從抽芯距 S 與 α角的關(guān)系來(lái)看。 S=H tgα=L sinα （ 411） 式中 L— 斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng) 度。 綜上所述，當(dāng)斜導(dǎo)柱傾斜角 α增大時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞，但為完成抽芯所需的開(kāi)模行程可減?。环粗?，當(dāng) α角減小時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況有所改善，可是開(kāi)模行程卻增加了，而且斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度也增加了。這會(huì)使模具厚度增加。因此，斜導(dǎo)柱傾斜角 α過(guò)大或過(guò)小都是不好的，一般 α角取 10176?！?20176。，最大不超過(guò) 25176。 對(duì)于該模具，由于抽拔力不大，綜合考慮斜導(dǎo)柱的傾斜角取 α=20176。 c. 斜導(dǎo)柱直徑的確定 (1) 抽拔力 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 本塑件的徑向收縮不僅對(duì)側(cè)凹成型零件產(chǎn)生包緊， 而且 軸向收縮 也 會(huì)使側(cè)凹成型零件被卡緊。這種塑件采用對(duì)合的哈夫 塊或多拼塊成型，側(cè)向分型力應(yīng)按下式計(jì)算： F=Ahq(μcosαsinα) （ 412） F—最大脫模力（ N）； A—活動(dòng)型芯被塑件包緊斷面形狀周長(zhǎng)（ mm）； h—成形部分深度（ mm）； q—單位面積擠壓力一般取 8～ 12M； μ—摩擦系數(shù) ～ ； α—脫模斜度（ 176。）。 所以 F=Ahq(μcosαsinα) =2(293)8(cos20sin20) =121（ N） (2) 斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度 L4 L4=S/ sinα=176。=30（ mm） (413) (3) 斜導(dǎo)柱直徑 d 的確定 李秦蕊編 .塑料模具設(shè)計(jì) P179～ 181 查表 59 可知，最大彎曲力 P=1000N 查表 510，由最大彎曲力 P和高度 H與斜導(dǎo)柱直徑的關(guān)系可知斜導(dǎo)柱直徑為 d=8（ mm） ,由手冊(cè)查得標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱直徑為 9（ mm），所以此模具斜導(dǎo)柱直徑選用 9（ mm）。 d. 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度是根據(jù)側(cè)型芯的抽芯距 S，斜導(dǎo)柱直徑 d，固定軸肩的直徑 D，傾斜角 α以及安 裝斜導(dǎo)柱的模板厚度 h 來(lái)決定的。 如下圖 413 所示 L=L1+L2+L3+L4+L5 （ 414） =（ D/2） tgα+h/cosα +s/sinα+(5～ 10)(mm) =（ 17/2） tg20176。+30/cos20176。+28/sin20176。+(5～ 10) ≈80（ mm） L—斜導(dǎo)柱總長(zhǎng) L1—斜導(dǎo)柱大端斜面中心至 最高點(diǎn)長(zhǎng)度 L2—斜導(dǎo)柱大端斜面中心至滑塊端面點(diǎn)長(zhǎng)度 L3—滑塊孔半徑在斜導(dǎo)柱上投影長(zhǎng)度 L4—斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度 圖 413 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度示圖 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 L5—斜導(dǎo)柱錐度長(zhǎng)度，一般取 5～ 10 ㎜ 由以上計(jì)算過(guò)程，可最終確定斜導(dǎo)柱的的尺寸如圖 414 所示： 圖 414 斜導(dǎo)柱外形尺寸 滑塊是斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)中的可動(dòng)零件，滑塊與側(cè)型芯既可做成整體式的；也可做成組合式的，由 于該塑件的側(cè)孔既小又深，故選擇滑塊與側(cè)型芯做成組合式的。其結(jié)構(gòu)如 下 圖 415所示： 圖 415 滑塊 a. 側(cè)型芯的設(shè)計(jì) 與其裝配的側(cè)型芯如圖 416 所示： 圖 416 側(cè)型芯 常熟理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 b. 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊是沿著導(dǎo)滑槽移動(dòng)的，故對(duì)導(dǎo)滑槽提出如下要求： （ 1） 滑塊與導(dǎo)滑槽間應(yīng)上 、 下與左、右各有一對(duì)平面呈動(dòng)配合，配合精度可選 H7/g6h 或H7/h7，其余各面均應(yīng)留有間隙； （ 2） 導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的硬度（ HRC52～ 56）。 基于以上要求，且該塑件不 大所需開(kāi)模行程也不大，故導(dǎo)滑 槽采用整體式，形狀采用丁字形 ，其結(jié)構(gòu)及與滑塊的配合如 右 圖 417 所示： 417 動(dòng)模與斜滑塊配合示意圖 c. 滑塊定位裝置 開(kāi)模后，滑塊必須停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，不可任意移動(dòng)，否則，合模時(shí)斜導(dǎo)柱將不能準(zhǔn)確進(jìn)入滑塊上的斜孔，致使模具損壞 ， 而定位裝置可以保證滑塊離開(kāi)斜導(dǎo)柱后，可靠地停留在正確的位置上。它起著保障完全的作用。 d. 鎖緊塊 鎖緊塊的斜角 α1 應(yīng) 大于 導(dǎo)柱的傾斜角 α， 一般 α1=α+（ 2～ 3） 176。這樣在開(kāi)模時(shí)鎖緊塊 能很快離開(kāi)滑塊的壓緊面，避免壓緊塊與滑 塊間摩擦過(guò)大。另外，合模時(shí)，只是在接近 合模終點(diǎn)時(shí)，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后壓 緊滑塊，使斜導(dǎo)柱與滑塊的斜孔壁脫離接觸， 以免注射時(shí)斜導(dǎo)柱受 力 過(guò)大。 圖 418 鎖緊塊結(jié)構(gòu)形式 鎖緊塊設(shè)在模板 內(nèi) ，采用 鑲嵌的 固定形式。其結(jié)構(gòu)如右 上 圖 418 所示：