【正文】 ）/2=，取D=88mm。B段：B段兩端截面周長不等，取等效截面周長在中間D =D/2。所以脫模力為：注：A段脫模斜度為0176。，所以A段F = F ；B段脫模斜度為30176。，需要按前面的分析求解。因為制件對型芯的力總是阻礙脫模，所以，在(cos －sin )為負時我們?nèi)∑浣^對值。由于以上所計算得的只是一腔的脫模力，所以總的脫模力為：。推桿脫模機構是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。1）推桿尺寸計算：本設計采用的是推管和推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對推桿或推管做出初步的直徑預算并進行強度校核。本設計采用的是圓形推桿，圓形推桿的直徑由歐拉公式簡化為：D——推桿直徑； n——推桿的數(shù)量，n取31（把推管當作推桿）；L——推桿長度（參考模架尺寸，估取L=150）；E——推桿材料的彈性模量，取E=10MPa； k——安全系數(shù)，取k=；——總的脫模力，=（N）；實際推桿尺寸直徑為5 mm，推管直徑為7 mm，可見是符合要求的。但為了安全起見，再對其進行強度校核，強度校核公式為： 滿足強度要求。[]—推桿材料的許用壓應力, [] =150Mpa。圖522a推桿安裝圖示2）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。3）推出機構的導向：當推桿較細或推桿數(shù)量較多時，為了防止因塑件反阻力不均勻而導致推桿固定板扭曲或傾斜折斷推桿或發(fā)生運動卡滯現(xiàn)象，需要在推出機構中設置導向零件，一般稱為推板導柱。推桿的安裝圖如下圖：4）推出機構的復位：脫模機構完成塑件的頂出后，為進行下一個循環(huán)必須回復到初始位置，目前常用的復位形式主要有復位桿復位和彈簧復位。本設計采用彈簧復位機構，彈簧復位機構是一種最簡單的復位方式。推出時彈簧被壓縮，而合模時彈簧的回力就將推出機構復位。5）推桿與模體的配合：推桿和模體的配合性質一般為H8/f7或H7/f7，配合間隙值以熔料不溢料為標準?！?倍，至少大于15mm，推桿與推桿固定板的孔之間留有足夠的間隙，推桿相對于固定板是浮動的，如圖432b所示。圖522b6 模具設計現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標準化，所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料。如何合理的選擇模具鋼，是關系到模具質量的前提條件，如果選材不當，則所有的精密加工所投入的工時，設備費用將浪費。從ABS特性看，這三項指標是必須要滿足的，此外還有紅硬性，抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標。從工藝性能考慮：要熱加工工藝好，加工溫度范圍寬，冷加工性能如切削，銑削，拋光等加工性能好，此外，還要考慮淬透性和淬硬性，熱處理變形和氧化脫碳等性能。另外從經(jīng)濟考慮，要求材料來源廣，價格低。物理性能臨界溫度（℃）AC1：820 ；AC3：1100線膨脹系數(shù)(在20～100℃)熱導率.()1(在20℃左右)彈性模量（MP ）210000～223500(20℃左右)查手冊選擇模仁的材料是4Cr13。屬馬氏體類型不銹鋼，該鋼機械加工性能較好，經(jīng)熱處理(淬火及回火)后，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，拋光性能，較高的強度和耐磨性，適于制造承受高負荷，高耐磨及在腐蝕介質作用下的塑料模具，透明塑料制品模具等。有關參數(shù)如上表。 模架的確定在注塑成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應該具有足夠的強度和剛度。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應力超過型腔材料本身的許用應力時，型腔將導致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導致過大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定。圖621壁厚示意圖根據(jù)大型模具按剛度條件設計，按強度校核；小型模具按強度條件設計，按剛度校核原則：側壁厚度計算公式：式中c——與型腔深度對型腔側壁長邊邊長之比h/L有關的系數(shù)；查表C=1，P——型腔壓力，取30MPa,10 ；——剛度條件，即允許變形量(mm)，取=；底板厚度計算公式：——由底板短邊與長邊邊長之比/ 決定的系數(shù)；查表 =；——型腔壓力， 取30MPa；——底版短邊長度(mm)，=180；E——模具材料的彈性模量（MPa），10；——剛度條件，即允許變形量(mm)，取=；通過相關計算，選擇，①定模由兩塊模板組成，動模由兩塊模板組成；②采用推桿推出制件。③定模座板厚40mm，支承板厚40mm，墊塊厚80mm,動模板厚70mm。注塑模模架國家標準有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸BL為（630mm630mm）～（1250mm2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準，該設計采用futabaSB標準模架。 圖622a標準模架類型示意圖（1）模仁尺寸的確定因為采用的是整體式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實際中因為要考慮冷卻因素，又因為經(jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設計取模仁的大小為100150 mm。（2）凸、凹模尺寸的確定圖622b 模具結構形式圖凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進行強度或剛度校核來確定。，只要凹模長邊的寬度滿足12 mm就可以達到剛度要求，理論上只要取大于12 mm的值就滿足設計要求，但考慮到導柱和導套、螺釘、冷卻水孔等對模架強度、剛度的削弱作用，實際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設計中，在長度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為45mm（實際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。所以凸、凹模尺寸為270400 mm。（3）模具高度尺寸的確定：各塊板的厚度已經(jīng)標準化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個尺寸需要注意：①凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型時型腔中有很大的成型壓力，當塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，厚度滿足46可滿足要求，為了安全，取底板厚度為50 mm。凹模的底板因為是與注塑機的工作臺接觸的，所受的力傳遞到工作臺上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設計取凹模底板厚度為30 mm。②推板推出距離；在分模時塑件一般是黏結在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為18 mm左右，黏結在型芯上的尺寸約15 mm左右，所以當推出距離為15 mm時就能使塑件和型芯分離。如果C板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，如圖35所示：需要滿足關系：H－h(huán)1－h(huán)2－h(huán)3－h(huán)＞0H——C板高度；h1——擋銷高度；h2——推板厚度；圖35 推出距離關系h3推桿固定板厚度；h——推出距離；完成了以上的工作，確定模具尺寸為400400 mm，A板厚度70 mm，B板厚度60mm，C板厚50mm，為了保證凸、凹模不碰傷，A板和B板之間取1 mm間隙。 導向與定位機構設計導柱和導套需要注意的事項有：1）合理布置導柱的位置，導柱中心至模具外緣至少應有一個導柱直徑的厚度；導柱不應設在矩形模具四角的危險斷面上。通常設在長邊離中心線的1/3處最為安全。導柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。2）導柱工作部分長度應比型芯端面高出6～8 mm，以確保其導向與引導作用。3）導柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導柱固定部分配合精度采用H7/k6；導套外徑的配合精度采取H7/k6。～2倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。4）導柱可以設置在動?；蚨＃O在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設在定模一邊有利于塑件脫模。 圖63 導向與定位機構 排氣設計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。通常，選擇排氣槽的開設位置時，應遵循以下原則：1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故；2）最好開設在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出；3）最好設在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）開設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）開設在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這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，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應部位鑲嵌燒結的多孔金屬塊，以供排氣；7）高速注射薄壁型制件時，排氣槽設在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出；若制件具有高深的型腔，那么在脫模時需要對模具設置引氣系統(tǒng)，那是因為制件表面與型心表面之間在脫模過程中形成真空，難于脫模，制件容易變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小，特別是不采用鑲拼結構的深型腔，在開模時空氣無法進入型腔與制件之間，使制件附粘在型腔的情況比熱塑性制件更甚，因此，必須引入引氣系統(tǒng)。、鑲件排氣功能的證明由上面我們知道，推管和型芯的公差配合取，屬于間隙配合，現(xiàn)在計算這個配合的極限間隙。推管外徑為7mm,所以計算 。解：的極限偏差查表求得基本尺寸 的標準公差IT8=22μm ，IT7=15μm 。孔、軸的上、下偏差為：基準孔H8EI=0；ES=EI+IT8=0+22=22μm基準軸f7es=－13； ei=es－IT7=－13－15=－28μm圖642公差帶圖孔、軸的極限偏差分別為：的極限間隙為：從計算結果看，～ mm之間，公差帶圖如圖313所示。，似乎推管能更好的排氣，這也說明了，增加推管和鑲件等可以有利于型腔的排氣。 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計在注塑成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同。流動性差的塑料如PC，POM等，要求模具溫度高，溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應力增大，出現(xiàn)冷流痕，銀絲，注不滿等缺陷。普通的模具通入常溫的水進行冷卻，通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。對于高熔點，流動性差的塑料，流動距離長的制件，為了防止填充不足，有時也在水管中通入溫水把模具加熱。ABS是無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預熱干燥8090℃3小時。ABS推薦的成型溫度為200～240℃，溫度超過270℃將分解，對精度較高的塑件，模具溫度為50～60℃ 。對高光澤，耐熱塑件，模具宜取6080℃。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，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形；3）對塑件表面粗糙度影響最大的除型腔表面加工質量外就是模具溫度，提高模溫能大大改善塑件的表面狀態(tài)；溫度對塑件質量的影響有相互矛盾的地方，設計時要根據(jù)材料特性和使用要求偏重于主要要求。1）根據(jù)塑料的品種確定是對模具采用加熱方式還是冷卻方式；2）希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質量；3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好；4）溫度調節(jié)系統(tǒng)應盡可能做到結構簡單，加工容易，成本低廉；從成型溫度和使用要求看，需要對該模具進行冷卻，以提高生產(chǎn)率。①設計原則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)驗表明，～，～。最小不要小于10。4）澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳；5）應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5℃。6）冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設水孔。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構發(fā)生干涉。②冷卻時間的確定在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據(jù)取值，以便對以后的計算作出估算；根據(jù)前面的資料，取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，保壓時間10S，總周期為40S。其中，保壓時間的確定有經(jīng)驗公式可遵循：若根據(jù)前面的資料，ABS的保壓時間在15～40S之間，計算的結果顯然是不符合的，但根據(jù)實際生產(chǎn)資料表明，生產(chǎn)一個長為135的筆套，其保壓和冷卻的時間和也只是15S，所以，參考實際的生產(chǎn)資料，以經(jīng)驗公式的計算值為依據(jù)會更好，這是取保壓時間為10S的原因。冷卻時間，依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計算：式中S——塑件平均壁厚，S取3mm；——塑料熱擴散系數(shù)(mm /s)=；成型溫度 200～250℃，取210；脫模溫度 60～100℃，取60；模具溫度 40～60℃，取50。 S，但計算并不能精確的確定實際冷卻時間的多少，參照經(jīng)驗推薦值，制件平均壁厚取3mm，對應經(jīng)驗冷卻時間t= S，取= S。，那是因為在實際注塑過程中，， 等因素不可能像我們所設計的那么理想，所以，從實際出發(fā)，取經(jīng)驗值會更好些。③塑料熔體釋放的熱量：式中n—