【正文】 —— 推桿材料的許用應力， ??? 取 320MPa。 32 代入數(shù)值經(jīng)校核 ? ???? ＜MP 2 ????? 推桿應力合格，硬度 50～ 65HRC。 33 7. 5. 推出機構工作原理圖 圖 7— 2 水杯主視圖 1—— 推板 2—— 墊塊 3—— 推板固定板 4—— 推桿 5—— 型芯 6—— 型腔 圖 7— 3 水杯左視圖 34 第八章 側向分型抽芯機構的設計 當塑件處在與開模分型不同的方向時，在其內(nèi)側和外 側上帶有孔、凹槽或凸起時，為了能對所成型的塑件進行脫模，必須將成型側孔、側凹或側凸的部位做成活動零件，即側型芯或側型腔，然后在模具開模前（或模具開模后）將其抽出。完成側型芯或側型腔抽出和復位動作的機構稱為側向分型抽芯機構。 8. 1. 側向分型抽芯機構的分類 根據(jù)驅動方式的不同，側向分型抽芯機構可分為手動、機動、液壓（或氣動）、聯(lián)合作用 4種類型，其中以機動側向分型抽芯機構最為常用。 8. 1. 1. 手動分型抽芯機構 手動分型抽芯機構采用手工方法或手工工具將側型芯或側型腔從塑件內(nèi)取出，多用于試制和小批量生 產(chǎn)塑件的模具，可分為手動模內(nèi)抽芯和手動模外抽芯兩種類型。 ① 手動模內(nèi)抽芯。它是指開模前依靠人工直接抽拔，或通過簡單傳動裝置抽出側型芯或分離側型腔。 ② 手動模外抽芯。手動模外抽芯是指開模后將側型芯或側型腔連同塑件一起脫出，在模外手工扳動側向抽芯機構，將側型芯或側型腔從塑件中抽出。 8. 1. 2. 機動式分型抽芯機構 機動式分型抽芯機構是指利用注射機的開模運動和動力，通過傳動零件完成模具的側向分型、抽芯及其復位動作的機構。這類機構結構比較復雜，但是具有較大的抽芯力和抽芯距，且動作可靠，操作簡單，生產(chǎn)效率高 ，因此廣泛應用于生產(chǎn)實踐中。 8. 1. 3. 液壓抽芯或氣壓抽芯機構 液壓抽芯或氣壓抽芯機構主要是利用液壓傳動或氣壓傳動機構，實現(xiàn)側向分型和抽芯機構。這類機構的特點是：抽芯力大，抽芯距長，側型芯或側型腔的移動不受開模時間或推出時間的限制，抽芯動作比較平穩(wěn)，但成本比較高，故多用于大型注射模具。 8. 1. 4. 聯(lián)合作用抽芯機構 在注射模設計中，由于塑件結構復雜，有時需要采用聯(lián)合作用抽芯機構。聯(lián)合抽芯機構是指由于塑件結構限制，僅采用一種抽芯機構不能完成抽芯工作，需要采用兩種或兩種以上的抽芯機構聯(lián)合作用來完 成抽芯工作的結構。 8. 2. 抽芯力與抽芯距的計算 ① 抽芯力的計算與脫模力的計算相同，可按下面的簡化公式進行計算，即 ? ???? s inc o s ?? pAFC （ 81） 式中： CF —— 抽芯力， N； 35 ? —— 塑料與 鋼的摩擦系數(shù)，聚碳酸酯、聚甲醛取 ~，其余取~； p—— 塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般取 8~12MPa； A—— 塑件包容側型芯的面積， 2mm ； ? —— 脫模斜度，（176。）。 ② 圓形塑件的抽芯距的計算公式如下： ? ? ? ?mmrRmmSS 3~23~2 22 ?????抽 （ 82） 式中： 抽S —— 抽芯距， mm； S—— 抽芯極限尺寸， mm； R—— 塑件最大外形半徑， mm； r—— 阻礙塑件脫落的最小外形半徑（側凹處）， mm。 8. 3. 側向分型抽芯的結構設計 8. 3. 1. 斜導柱設計 ① 斜導柱的結構及技術要求 斜導柱的形狀如圖 83所示。工作端可以是半球形也可以是錐臺形，由于車削半球形 比較困難，所以絕大部分斜導柱設計成錐臺形。設計成錐臺形時，其斜角 ? 應大于斜導柱的傾斜角 ? ，一般 ? =? + ?? 3~2 ，否則，其錐臺部分也會參與側抽芯，導致側滑塊停留位置不符合設計計算的要求。 斜導柱固定端與模板之間的配合采用 H7/m6，與滑塊之間的配合采用H11/b11或 ~1mm 的間隙，當分型抽芯有延時要求時，甚至可以放大到 1mm以上。斜導柱的材料多為 T8A、 T10A等碳素工具鋼，也可以采用 20鋼滲碳處理，熱處理要求大于或等于 55HRC，表明粗糙度 mRa ?? 。 ② 斜導柱傾斜角 ? 傾斜角 ? 實際上就是斜導柱與滑塊之間的壓力角。 ? 應小于 25176。，一般在12176。 ~22176。內(nèi)選取。在這種情況下，鎖緊塊 39。? =? +（ 2176。 ~3176。），防止側型芯受到成型壓力的作用時 向外移動，斜導柱變形。 ③斜導柱直徑 d 根據(jù)材料力學理論可推導出斜導柱直徑 d的計算公式為： ? ?3 c ??WWFLd ? （ 83） 式中： d—— 斜導柱直徑， mm； F—— 抽出側型芯的抽拔力， N； WL —— 斜導柱的彎曲力臂， mm； 36 ? ?W? —— 斜導柱許用彎曲應力，可查有關手冊，碳素鋼可取為Pa8103? ； ? —— 斜導柱傾斜角。 ④ 斜導柱長度的計算 斜導柱的長度應為實現(xiàn)抽拔距 S所需長度與安裝結構長度之和。 54321 LLLLLL Z ????? = )15~10(s i ntan2c ostan2 2 ???? ???? sdhd （ 84） 式中： 2d —— 斜導柱固定部分的大端直徑， mm； h —— 斜導柱固定板厚度， mm； s —— 抽芯距， mm； d —— 斜導柱直徑， mm； ? —— 斜導柱傾斜角。 8. 3. 2. 滑塊設計 滑塊分為整體式和組合式兩種。組合式是將型芯安裝在滑塊上，這樣可以節(jié)省鋼材，且加工方便，因而應用廣泛?；瑝K材料一般采用 45鋼或 T T10，熱處理硬度 40HRC以上。結構如圖 81所示。 圖 81 組合式滑塊 37 8. 3. 3. 導滑槽設計 側 抽芯過程中，滑塊必須在導滑槽內(nèi)平穩(wěn)移動。導滑槽采用 45 鋼，調(diào)質(zhì)熱處理 28～ 32HRC。蓋板的材料用 T8A、 T10A 或 45鋼，熱處理硬度 50HRC 以上?；瑝K與滑槽的配合為 H8/f8，配合部分表面粗糙度 mRa ?? ，滑塊長度 l 應大于滑塊寬度的 ，抽芯完畢，留在導滑槽內(nèi)的長度不小于 2/3l 。 8. 3. 4. 滑塊定位裝置設計 滑塊定位裝置用于保證開模后滑塊停留在剛脫離斜導柱的位置上，使合模時斜導柱能準確的進入滑塊孔內(nèi)，順利合模。 8. 3. 5. 鎖緊塊設計 鎖緊塊的作用就是鎖緊滑塊的作用，以防在注射過程中，活動型芯受到型腔內(nèi)塑料熔體的壓力作用而產(chǎn)生位移。 8. 4. 側向分型與抽芯機構的選擇 當制件的側凹較淺，所需的抽芯距不大，但側凹的成型面積較大，而需要較大的抽芯力時，可以采用斜滑塊機構進行側向抽芯。它的特點是利用推出機構的推力，驅動滑塊斜向運動，在制件被推出的同時，由滑 塊完成側向抽芯動作。根據(jù)水杯塑件的形狀和尺寸，選擇斜滑塊外側分型機構。 38 第九章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 注射模具的溫度是指模具型腔的表面溫度。在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量 (如收縮率、翹曲變形、耐應力開裂性和表面質(zhì)量等），并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，因此，必須采用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進行控制。 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻和加熱兩個方面，對于大多數(shù)要求較低模溫（一般低于 c?80 ）的塑料（如聚乙烯、聚苯乙烯、 聚丙烯、 ABS等），只需設置模具的冷卻系統(tǒng)即可，因為，通過調(diào)節(jié)水的流量就可達到調(diào)節(jié)模具溫度的目的。綜上所述，對于 PC材料我們只需設計冷卻系統(tǒng)即可。 PC材料的成型溫度在 c?250 ～ c?290 ，模具溫度在 c?90 ～ c?110 。 9. 1. 冷卻回路尺寸的確定 ① 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q1 查表得 PC 的單位流量為 30 104 J/Kg 得 Q1=WQ2= 30 104 = 104 需要設計冷卻回路 ② 冷卻回路的孔直徑的確定 確定冷卻水孔的直徑時應注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 2mm 時，水孔直徑可取 8～ 10mm，平均壁厚為 2～ 4mm 時，水孔直徑可取 10～ 12mm，平均壁厚為 4～ 6mm 時，水孔直徑可取 10～ 14mm。 此次設計，壁厚為 2mm，所以選擇冷卻水孔的直徑為 8mm，足以滿足設計 的需求。 冷卻回路的布置 冷卻回路設置的原則 ① 冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大 可以使型腔表面溫度分布趨于均勻，防止塑件不均勻收縮和產(chǎn)生殘余應力。 ② 冷卻水道離模具型腔表面的距離 當塑件壁厚均勻時，冷卻水道到型腔表面最好距離相當，但當壁厚不均勻時，厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應近一些，間距也可適當小些，一般水道孔邊至型腔表面距離為 10～ 15mm。 ③ 水道出入口的布置 水道出 入口的布置應該注意兩個問題，即澆口處加強冷卻和冷卻水道的出入 39 口溫差應盡量小。 ④ 冷卻水道應沿著塑料收縮方向設置 ⑤ 冷卻水道的布置應避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 布置形式如圖 9— 1所示： 圖 91 冷卻道示意圖 40 第十章 主要尺寸的校核 10. 1. 模具厚度的校核 根據(jù)所選注射機的種類： 模具的最大厚度 =406mm 模具的最小厚度 =165mm 模具設計時，應使模具的總高度位于注射機可安裝的最大模后與最小模后之間，模具厚度為 25+32+125+32+40+80+25=359mm，介于最大與最小之間，所以模具厚 度滿足要求，注射機也滿足需求。 10. 2. 開模行程的校核 開模行程指模具開合過程中動模固定板的移動距離，因此也叫合模行程。當模具厚度確定后，開模行程的大小直接影響模具所能成型的制品高度。開模行程太小，模具不能成型高度較大的制品，否則，成型后的制品無法從動、定模之間脫落。注射機的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需的開模距離一定要小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出，對于單分型面的模具校核公式為： ? ?10~521 ??? HHS （ 101） 式中 S —— 模具所需的開模距離， mm； 1H —— 塑料脫模需要的頂出距離， mm； 2H —— 塑件厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料）， mm。 數(shù)據(jù)帶入公式得 S=3+100+5=108mm，經(jīng)驗算符合要求。 41 第十一章 結束語 畢業(yè)設計就這樣在自己的忙碌中結束了，剛接到這個課題的時候真的不知道該從何做起，因為我接到課題是自己選的水杯，其余好多什么要求都沒有，尺寸要自己測量，畢業(yè)設計說明書的格式甚至都不是很清楚，最后憑借三年的學習經(jīng)驗和老師的精心幫助下才順利做完。 通過這次設計也讓我們認清自己的能力，自己懂得的知識還是很少，在做設計的時候，要串聯(lián)很多方面的知識，而我有時候真的不知道該如何去做，也都是通過查閱資料，雖然說不可能記住很多，但是我們要做到的就是遇到這方面的難題我們知道該去哪 里查閱資料，這就是書庫的作用了。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。 現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇，而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應用。而且發(fā)達國家將塑料模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。由于模具行 業(yè)是一個技術、資金、勞動力和都相對密集的產(chǎn)業(yè)，我國的平均勞動力成本僅是美國的 1/401/30。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國技術人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達國家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢，也加速了這些國家把本國模具工業(yè)向工業(yè)和技術基礎較好的國家轉移。相信在不久的將來我們中國的塑料模具業(yè)必在世界同行業(yè)中大放光彩。 至此，感謝學校，感謝老師們在這三年里對我的諄諄教導，讓我充實的度過了這三年的大學生活，你們的教誨將是我最寶貴的財富。最后，感謝我的指導老師黎老師對我的畢業(yè)設計的耐心教導。 42 第十二章 參考文獻 ??1 李奇 . 《新編塑料模具設計手冊》 .北京：人民郵電出版社， 2022 ??2 屈華昌 . 《塑料成型工藝與