【正文】 13）其中 =, , A=查表 41 知： ， ， ， =~260EMPa??~7??~.f??因脫模力準(zhǔn)確計(jì)算很困難 ，為了可靠推出，對(duì)這里的 E、 、 取上限。?f代入數(shù)值得 (.501746) N?????? ???所以沿開(kāi)模方向所需的總抽拔力為 492dFN??總完成側(cè)抽芯所需的抽拔力為 5331 ??????? 推桿設(shè)計(jì) 推桿尺寸計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用的是推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿做出初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡(jiǎn)化為： D =k( ) 2LFnEd41（514）d—推桿直徑； n—推桿的數(shù)量，n 取 4； L—推桿長(zhǎng)度（參考模架尺寸，估取 L= ） ； E—推桿材料的彈性模量，取 E=10 MP ；5ak—安全系數(shù)，取 k=； —總的脫模力， = 930（N） ；dFdF代入數(shù)據(jù)得 ，考慮到塑件較薄，為確保因頂桿截面太小而頂壞塑件，4mD?這里選擇 的頂桿，每個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)成用 4 根頂桿推出。=10 推桿的固定形式 推桿的固定形式有多種，但最常用的是推桿在固定板中的形式，此外還有螺釘緊固等形式，這里為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，采用固定板固定推桿的形式。 支承板板厚設(shè)計(jì)支承板厚度和所選模架兩支架之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架選在 這個(gè)大類范圍之內(nèi)，支架之間的跨度約為 375mm，根據(jù)型腔布50?置及型芯對(duì)支承板的壓力，就可以計(jì)算得到支承板的厚度，即 （51 13 ().5426()2.. mE??????15）式中 P——型腔壓力（取 35MPa） L——兩支承塊之間的距離（約為 375） E——材料的彈性模量（取 ）? —支承塊剛度計(jì)算許用變形量P? （5152(.)?????16） W——影響模具變形的最大尺寸（ mm） ，即 L；為了安全起見(jiàn)，將支承板的厚度設(shè)計(jì)為 50mm。 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)在塑料熔體填充注射模腔過(guò)程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫、表面輪廓不清、不能完全充滿型腔，同時(shí)，還會(huì)因?yàn)闅怏w被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕、色澤不佳等缺陷。模具的排氣可以利用排氣槽排氣、分型面排氣、利用型芯、推桿、鑲件等的間隙排氣。ABS 的排氣深度為 mm。通常，選擇排氣槽的開(kāi)設(shè)位置時(shí)，應(yīng)遵循以下原則 [4]：（1） 排氣口不能正對(duì)操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故；（2）最好開(kāi)設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出；（3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便；（4）開(kāi)設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端；（5）開(kāi)設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因?yàn)檫@樣的部位最容易形成熔接痕；（6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無(wú)可供排氣的推桿或活動(dòng)的型芯時(shí)，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣；（7）高速注射薄壁型制件時(shí)，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出； 該模具為中型模具，可以通過(guò)分型面和頂桿來(lái)排氣，不需要另設(shè)排氣槽。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響（1）采用較低的模溫可以減小塑料制件的成型收縮率；（2）模溫均勻，冷卻時(shí)間短，注射速度快可以減少塑件的變形；（3）對(duì)塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質(zhì)量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（1）根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)模具采用加熱方式還是冷卻方式；（2）希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量；（3）采用低的模溫、快速、大流量通水冷卻效果一般比較好；（4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉。從成型溫度和使用要求看，需要對(duì)該模具進(jìn)行冷卻，以提高生產(chǎn)率。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1) 設(shè)計(jì)原則 [4]①盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；②冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好；③盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，經(jīng)驗(yàn)表明，冷卻水管中心距 B 大約為 ~，冷卻水管壁距模具邊界和制件壁的距離為 ~。最小不要小于 10mm。④澆口處加強(qiáng)冷卻，冷卻水從澆口處進(jìn)入最佳；⑤應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差，進(jìn)出水溫差一般不超過(guò) 5℃；⑥冷卻水的開(kāi)設(shè)方向以不影響操作為好，對(duì)于矩形模具，通常沿寬度方向開(kāi)設(shè)水孔。⑦合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。（2）熱量計(jì)算冷卻時(shí)熱量的途徑有冷卻水傳熱 、模具向空氣對(duì)流傳熱 、模具向空氣1Q2Q輻射傳熱 、模具通過(guò)上下底板向注塑機(jī)傳熱 。一般情況下，塑料熔體帶入3Q4熱量的 都是通過(guò)模具冷卻道由冷卻介質(zhì)帶走的，因此在作冷卻水道90%~5設(shè)計(jì)時(shí)可粗略地按照熔體帶入熱量 全部由冷卻水道帶走進(jìn)行計(jì)算，即 1?，這在工程計(jì)算中是合理的，所設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)比較安全。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200℃左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 65℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。1) 冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具凸模內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道。 2) 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算a. 塑件在固化時(shí)每分鐘釋放的熱量為 ()vq????式中 ——每分鐘的注塑次數(shù)（N=2 次/分鐘）N——每次注塑的塑料質(zhì)量 kg/次()m——單位質(zhì)量的塑料熔體在成型過(guò)程中放出的熱量，kJ/kgq查參表 393[3] =10178。kJ/kg～10178。kJ/kg ，取 q=10178。kJ/kg代入數(shù)值得 ???b. 冷卻水的體積流量 （ ）計(jì)算vq3/min （512()vQqc????17） 式中 ——冷卻水的密度，為 110179。kg/ m179。；——冷卻水的比熱容，為 kJ/（kg℃） ；c ——冷卻水出口溫度，取 25℃ (一般認(rèn)為普通模具出入水溫差應(yīng)在 5℃1?圍之內(nèi)，精密模具在 2℃左右，如果出入水溫相差過(guò)大，會(huì)使模具溫度分布不均，特別是大型制品型腔和模板尺寸很大時(shí)?！鋮s水入口溫度，取 20℃；2?代入數(shù)據(jù)得 ()vq??????為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取 d=10mmc. 求冷卻水在管道內(nèi)的流速 （m/s）v (0)vqmsd?????大于最低流速 d. 求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) （?2/()oKWC查公式 3916[1] ()36fvd???式中 ——水流速（m/s） ——水密度（kg/ m179。） d——管內(nèi)徑（m）v ——與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理常數(shù)，取f ???代入數(shù)據(jù) 得 (1)4/()6 oKWC?????e. 求冷卻管道總傳熱面積 A ( )m （518）QA???式中△θ—模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（℃） ，模具溫度取 80℃ 代入數(shù)據(jù)得3 (8)Am??????? n （5???????????19）為模具長(zhǎng)度，在此取一個(gè)粗略值 500mml從計(jì)算結(jié)果看，因塑件較小，單位時(shí)間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道是不可取的，會(huì)導(dǎo)致冷卻不均，所以這里在分型面兩側(cè)設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì) 4 條冷卻水道。水道中心距:在動(dòng)定模兩側(cè)都為 50mm；水管壁距型腔端面距離：定動(dòng)模側(cè)要承受型腔壓力，熔體壓力的作用下，壁厚太薄可能會(huì)被脹破，所以取 15mm；動(dòng)模側(cè)型腔壓力作用在主型芯上，所以可將壁厚設(shè)為 10mm,以提高冷卻效果。水道布局如圖 510 所示： 圖 510 冷卻水道布局 合模導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：導(dǎo)向、定位、承受注塑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)1）導(dǎo)向零件應(yīng)均勻合理地分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心線至模具邊緣應(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)套后變形。2）該模具采用 4 根等徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。3）導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，導(dǎo)套安裝在定模板上。4）合模時(shí)應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞，因此導(dǎo)柱應(yīng)高出凸模端面 6~8mm。5）為確保分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承料槽，如在導(dǎo)套的孔口倒角。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì)1）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證模具具有足夠的抗彎強(qiáng)度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選用 的導(dǎo)柱和 的導(dǎo)套。35m?48?2）導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝形式：導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H7/f7 或 H8/f8 的間隙配合，導(dǎo)柱的固定部分與模板孔采用 H7/k6 的過(guò)度配合，導(dǎo)套與模板孔采用 H7/k6 配合，另一端采用 H7/e7 配合鑲?cè)肽０濉?）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼淬火處理或碳素工具鋼 T8A 或 T10A 經(jīng)淬火處理，導(dǎo)套采用淬火處理的 T8A。 錐面定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間有配合間隙不可能精確定位，為了進(jìn)一步提高合模精度，同時(shí)減小導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承受的側(cè)向壓力和開(kāi)模時(shí)的磨損，這里增設(shè)了錐面定位機(jī)構(gòu)，錐面定位的最大特點(diǎn)：配合間隙為零，大大提高了定位精度 [3]。本次設(shè)計(jì)的模具采用的是 矩形凸臺(tái)（與開(kāi)模方向呈 ） ，高 16mm。30m?o15 彈簧滑塊復(fù)位時(shí)彈簧的選取選用 輕荷重 規(guī)格彈簧，其勁度系數(shù) [11] 147 ??彈簧彈力 滿足要求????? 成型零件尺寸計(jì)算 成型零件尺寸計(jì)算圖 511因?yàn)樗o塑件尺寸沒(méi)有具體的精度要求，按未標(biāo)尺寸公差的精度 MT5 級(jí)計(jì)算。 表 56[3]名稱尺寸 公差等級(jí) 公差值類型 公差 尺寸類型 尺寸值D 100 MT5 A 軸尺寸 01.?d 95 MT5 A 孔尺寸 .095?H 60 MT5 A 軸尺寸 .746?h MT5 A 孔尺寸 0.??5 MT5 A 孔尺寸 .2405?l 15 MT5 B 中心距 .921??r 10 MT5 A 軸尺寸 Z 4 MT5 B 軸尺寸 ?A 為不受模具活活動(dòng)部分影響的尺寸公差 值，B 為受模具活動(dòng)部分影響的尺寸公差 [3]型腔徑向尺寸計(jì)算公式 （50 0()[(1)(.5~7)]z zMSLL? ??????17）型芯徑向尺寸計(jì)算公式 （50 0()[()(.)]z zSll? ?? ?18）型腔深度尺寸和型芯高度尺寸計(jì)算公式 （50 0()[(1)(.5~6)]z zMSH? ?? ????19） （50 0()[()(.)]z zShh? ?? ?20）凹模內(nèi)的型芯中心到凹模側(cè)壁距離尺寸公式 (C) /2=(1+S) /2 （5Z??SCZ??21）式中 ——塑件外形的基本尺寸MLH ——塑件內(nèi)型的基本尺寸lh ——塑件尺寸的等級(jí)公差? ——模具成型零件的制造誤差z? C——中心距基本尺寸 S——ABS 塑料的平均收縮率由以上公式求得：型腔徑向尺寸 D r 2（其中 = =95+2*4=103 查參考文獻(xiàn)[1]表 211 知公差 =）2S*SdZ? ?00()[(1).6]z zMH???????1*.03[()*]?????.280z zSrr .01*.()[().][(.)13.]z zMD? ? ??? ?其中 = =95+2*4=103 S*SdZ型芯徑向尺寸 d ?=00 01*.3()[(1).6][()*]z zMS???? ???????00 *.243()[(1).6][()*.6]57z zMS?????? ????????型腔深度尺寸 H 1*()[().][(.)0.]z zMS?? ??? ?型芯高度尺寸 h Z00 *.743()[(1).6][()*.]86z zSh???? ??????凹模內(nèi)的型芯中心到凹模側(cè)壁距離尺寸 l(l) /2=(1+S) /2=(1+) /2Z?SlZ??? 成型零件尺寸校核因以上成型零件尺寸計(jì)算公式中的系數(shù)多憑經(jīng)驗(yàn)決定，為了保證塑件實(shí)際尺寸在規(guī)定范圍內(nèi)，需對(duì)成型尺寸進(jìn)行校核