【導(dǎo)讀】湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書。完成日期：2020年5月20日

　　

【正文】 ?根據(jù)所選模架的類型，將導(dǎo)柱導(dǎo)套布置在合適的位置上； ?最后還要考慮側(cè)抽芯機構(gòu)對模架有無加大的需要，即可確定模板的尺寸 —— 長（ L）和寬（ B）； 當模板的大小確定后，即可在注射模標準模架上選用一個合適的模架。 模架的選擇 根據(jù)對模具初步結(jié)構(gòu)的分析，擬選定 A1 型模架，即定、動模均采用兩塊模板，設(shè)置推桿推出機構(gòu)。該類型模架適用于具有側(cè)向分型抽芯注射模。 由于考慮到該塑件的形狀特點，我們在本設(shè)計中不采用標準模架，根據(jù)實際情況來選用模座、定模板、動模板等，并進行適 當加工。 定模座如圖 61所示。 圖 61 定模座 22 第七章 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 為了保證注射模的準確開模和合模，注射模具必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，最常見的導(dǎo)向定位機構(gòu)是在模具型腔四周設(shè) 2～ 4對互相配合的導(dǎo)向?qū)е蛯?dǎo)向孔。 導(dǎo)向機構(gòu)的作用有以下三個： a) 定位作用 模具合模時，導(dǎo)向機構(gòu)可以保證動模和定模的位置正確，以便使型腔的形狀和尺寸精確；另外，導(dǎo)向機構(gòu)在模具的裝配過程中也起定位作用，方便模具的裝配和調(diào)整。 b) 導(dǎo)向作用 合模時，模具的導(dǎo)向零件首先接觸，引導(dǎo)動、 定模準確合模，避免由于某種原因，使得型芯或型腔錯誤接觸而造成的損失。 c) 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體是以一定的注射壓力注入型腔的，型腔的各個方向都承受壓力，如果塑件是非對稱結(jié)構(gòu)或模具設(shè)計成非平衡進料形式，就會產(chǎn)生單邊的側(cè)向壓力，設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)可以承受一定的側(cè)向壓力。 本設(shè)計中由于為大批量生產(chǎn)， 在對角處設(shè)置 2對導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)，并 采用導(dǎo)套與導(dǎo)柱配合，導(dǎo)向的精度搞，壽命長。 選用的導(dǎo)柱導(dǎo)套分別如圖 71 和圖 72 所示。 圖 71 導(dǎo)柱 23 圖 72 導(dǎo)套 24 第八章 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 推出方式的確定 本塑件由于動模、定模均為型腔的形式，型芯則布置在側(cè)向抽芯機構(gòu)中，故只宜采用推桿脫模機構(gòu)， 由 推桿、拉料桿和推桿固定板、推板及連接螺釘?shù)?構(gòu)成，當開模到一定距離時，注射機推出裝置推動推板并帶動所有推桿和 拉料桿一道前進，將塑件和澆注系統(tǒng)一起 推出 模腔。 推出位置、推桿數(shù)量和斷面形狀的設(shè)計 推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。本塑件開模后留在動模型腔中，且型腔每部分成半圓柱狀，各處脫模阻力均較小。同時為了保證塑件質(zhì)量，應(yīng)多設(shè)推桿，以減小各個推桿作用在塑件上的應(yīng)力，減少變形、開裂、應(yīng)力發(fā)白等現(xiàn)象。 考慮塑件的形狀和受力，本設(shè)計中采用三根圓形端面的推桿 ，拉料桿亦當作推桿使用，使受力平衡 。 推桿復(fù)位裝置 為了防止合模時側(cè)抽芯型芯和推桿相互干擾，在模具設(shè)計時應(yīng)考慮設(shè)計在模具閉合前先將推桿復(fù)位， 在 本設(shè)計中采用彈簧復(fù)位。彈簧復(fù)位是一種簡單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)根彈簧裝在動模墊板和推板之間。推出塑件時彈簧被壓縮，當注射機的頂桿后退，彈簧即將推板推回。 25 第九章 側(cè)向分型與側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 當注射成型的塑件與開合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)有孔、凹穴或凸臺時，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動的，一邊在塑件脫模推 出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后再把塑件從模內(nèi)推出，否則就無法脫模。帶懂側(cè)向成型零件做側(cè)向分型抽芯和復(fù)位的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。 本設(shè)計中采用斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型與側(cè)抽芯機構(gòu)，這是利用注射機的開模力作為動力和開模形成，通過斜導(dǎo)柱等零件，在塑件脫模之前，將模具的可側(cè)向移動的成型零件從塑件中抽出。 抽芯距與抽芯力的計算 抽芯距的計算 側(cè)向型芯從成型位置到不妨礙塑件脫模推出位置所移動的距離成為抽芯距，用 s 來表示。抽芯距 s 應(yīng)比塑件的側(cè)孔、側(cè)向凹槽或側(cè)向凸臺的高度大 2～ 3mm。本設(shè)計中很容 易得出 ? ? mmsmms ??? ，取～ 。 抽芯力的計算 抽芯力的計算同脫模力的計算是相同的。對于側(cè)抽芯的抽芯力常采用如下脫模力的簡單估算公式來進行估算： bc Q ?? 式中 cQ —— 制品對型芯包緊的脫模阻力（ N）； bQ —— 使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（ N），用 bA 表示型芯的橫截面面積（ mm2） ? ?NAQ bb 2 ????? ?。 對厚壁筒形制品： ? ? ? ? ? ?NK hKErQ r fcpc o s1 2 ???? ????????? ??? ?? 式中 E —— 塑料的拉伸彈性模量（ MPa）； ? —— 塑料的平均成型收縮率； ? —— 塑料的泊松比； ? —— 型芯的脫模斜度； h —— 型芯脫模方向高度（ mm）； fK —— 脫模斜度修正系 數(shù)， oss in1 s inc os ?? ?? ?? ??ffK f ； 26 f —— 制品與鋼材表面制件的靜摩擦因數(shù)； ?K —— 厚壁制品的計算系數(shù)， ? ? os21 2 2 ??? ????K ； ? —— 比例系數(shù)， 5?? trcp? ； cpr —— 型芯的平均半徑（ mm）； t —— 制品壁厚（ mm）。 故 ? ?NQ bc 7 8 5 2 5 ????? 。 斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型與側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計要點 斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型與側(cè)抽芯機構(gòu)有三大要素：一是側(cè)滑塊的平穩(wěn)倒滑；二是注射時側(cè)型芯（即滑塊）的牢固鎖緊；三是側(cè)抽芯結(jié)束時的可靠定位。 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 ? 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形狀見圖 91。 圖 91 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) ? 斜導(dǎo)柱傾斜角的確定 斜導(dǎo)柱傾斜角的大小，既關(guān)系到開模所需的力、斜導(dǎo)柱所受的彎曲力和能提供的抽芯力，又關(guān)系到斜導(dǎo)柱的有效長度、抽芯距及楷模形成。我們從側(cè)抽芯時的開模力和開模距兩個方面來確定斜導(dǎo)柱 的傾斜角。 27 斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 越大，斜導(dǎo)柱的長 L、開模距 H 越小，越有利于減小模具的尺寸，而斜導(dǎo)柱所受的彎曲力和開模力則越大，影響了斜導(dǎo)柱和模具的剛度和強度；而 ? 越小，斜導(dǎo)柱和模具的受力越小，但要在獲得相同的抽芯距的情況下，斜導(dǎo)柱的長度 L 和開模距 H 越大，使模具的尺寸變大，因此斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 要兼顧到開模力和開模距這兩方面，理論推導(dǎo)， ? 取 39。3322? 比較理想，一般在設(shè)計中取 ???? 2020 ? 。在本設(shè)計中取??20? 。 ? 斜導(dǎo)柱的直徑 根據(jù)《實用模具技術(shù)手冊》表 1543 可查出，該設(shè)計中的抽芯力 tF 和斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? 對應(yīng)的最大的彎曲力 KNFw 1? 。 然后再根據(jù) ww HF 和、 ? （側(cè)型芯滑塊所受的脫模力作用線與斜導(dǎo)柱中心線的交 點到斜導(dǎo)柱固定板的距離）在 《實用模具技術(shù)手冊》表1544 中可得斜導(dǎo)柱的直徑 d 。在該設(shè)計中 wH 即為定模型腔板厚度， 即 mmHw 50? ，從而查得 mmdmmd 1612 ?? ，取 ，查表得 mmD 20? 。 ? 斜導(dǎo)柱的長度計算 按照圖 92 可計算出斜導(dǎo)柱的長度： 斜導(dǎo)柱的有效長度 L ： mmsL 7 702s i n95s i n ???? ? 。 斜導(dǎo)柱總的長度 zL ： ? ?? ?mmdhDLLLLLLz315~520t a n21620c o s2520t a n220~5t a n2c o st a n24321??????????????????? ??? 斜導(dǎo)柱安裝固定部分的長度： mmdhLLL a n21620c os 25t a n2c os 102 ????????? ??? 28 圖 92 斜導(dǎo)柱的長度 滑塊的設(shè)計 在側(cè)滑塊（簡稱為滑塊）上安裝側(cè)型芯或側(cè)向成型塊，因此，為了保證成型工藝的可靠和塑件的尺寸的準確，側(cè)滑塊的導(dǎo)滑不但要靈活，而且要準確。 ? 滑塊的形式 滑塊可以氛圍整體式和組合式兩種。為了節(jié)約模具材料，且加工容易，在本設(shè)計中我們采用組合式結(jié)構(gòu)?；瑝K和側(cè)型芯的連接方式采用壓 板和螺釘固定。如圖 93 所示。 圖 93 側(cè)型芯與滑塊的連接形式 ? 滑塊的導(dǎo)滑形式 滑塊在抽芯和復(fù)位過程中，需要沿一定的方向平滑地往復(fù)移動，不應(yīng)發(fā)生卡滯和跳動等現(xiàn)象，實現(xiàn)這種運動的關(guān)鍵是由于滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)的運動。導(dǎo)滑槽多為 T 形槽或燕29 尾槽，考慮燕尾槽加工困難，本設(shè)計中采用 T 形槽。其導(dǎo)滑形式如圖 94 所示。 圖 94 滑塊的導(dǎo)滑形式 ? 滑塊的定位裝置 為了保證斜導(dǎo)柱在合模時可靠地進入滑塊的斜孔，滑塊在抽芯后的終止位置必須定位。 滑塊的定位裝置有幾種，在本設(shè)計中 通過依靠壓簧的恢復(fù)，將 鋼球 在滑塊的抽芯過程 中插入滑塊的預(yù)先設(shè)計的定位穴中，來將滑塊定位在限位擋塊處，如圖 95 所示。 圖 95 滑塊的定位裝置 楔緊塊的設(shè)計 ? 楔緊塊的形式 為了防止活動型芯和滑塊在成型過程中受力而移動，或斜導(dǎo)柱的過分受力，模具應(yīng)設(shè)置楔緊塊，以便在合模時將滑塊壓緊。在本設(shè)計中，我們采用 圓柱形臺階固定方式，用 銷釘定位，螺釘固定楔緊塊的結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，應(yīng)用廣泛，但所承受的側(cè)向力較小，其結(jié)構(gòu)形式如圖 96 所示。 30 圖 96 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式 ? 楔緊塊的楔緊角的選擇 當斜導(dǎo)柱帶動滑塊作抽芯移動時，楔緊塊的楔緊 角 39。? 必須大于斜導(dǎo)柱的斜角 ? ，只有這樣，當模具開模時，楔緊塊才會先離開滑塊，以便滑塊進行側(cè)向抽芯的動作。當滑塊移動方向與合模方向垂直時，取 ? ????? 3~239。 ?? 。 ? 推桿先復(fù)位設(shè)計 對于斜導(dǎo)柱在定模、滑塊在動模（如本設(shè)計中）的側(cè)抽芯注射模中，在一定條件下，合模時因滑塊先于推桿復(fù)位而發(fā)生干涉現(xiàn)象，造成活動型芯與推桿的碰撞。發(fā)生干涉的條件是側(cè)向型芯與推桿在垂直于開模方向平面上的投影發(fā)生重合，并且，推桿的推出 距離高于側(cè)型芯的最低面，就有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，這時模具就要設(shè)計推桿先復(fù)位機構(gòu)。本設(shè)計中采用彈簧導(dǎo)銷先復(fù)位機構(gòu)，在合模時，在彈簧回復(fù)力作用下，推桿和拉料桿同時迅速復(fù)位。 31 第十章 模具總裝配圖的繪制 各步驟進行具體設(shè)計后，就可以開始繪制總裝配圖及相關(guān)零件圖了。由于此次設(shè)計的模具較為復(fù)雜，為了能對模具各零件間的相互裝配關(guān)系進行全面而具體的表達，故裝配圖的繪制采用了主視圖、俯視圖來共同表達，見圖 101 所示。繪制完裝配圖后，再依次繪制出各模具零件圖。對于各模具零件，注意標明相關(guān)技術(shù)要求，例如熱處理、倒角、粗糙度 、相關(guān)公差配合等。 圖中各零件代號和名稱為： 1.推板 座板 8.定模版 1 1 121 內(nèi)六角螺釘 口套 16.導(dǎo)滑槽塊 工作原理： 開模時，工件在拉料桿 20 和側(cè)向抽芯型芯（即左、右滑塊） 2 18 的作用下留在動模部分，在抽芯之前楔緊塊 15 松開對滑塊 2 18 的楔緊作用，在繼續(xù)開模的過程中，在側(cè)抽芯機構(gòu)（由斜 導(dǎo)柱 14，楔緊塊 15，滑塊2 18，導(dǎo)滑槽塊 16 組成）的作用下，完成側(cè)向抽芯工作。然后由頂桿 3 和拉料桿 20 共同將塑件頂出。合模時，頂桿 3 和拉料桿 20在彈簧 5 的作用下，先回復(fù)原位，使合模時滑塊 2 18 不與頂桿 3 及拉料桿 20 相互干涉。 圖 101 模具總裝配圖 32 參考文獻 1 洪慎章編 . 實用注塑模具結(jié)構(gòu)圖集 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 2 田寶善，田雁晨，劉永主編 . 塑料注射模具設(shè)計技巧與實例 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020. 3 申開智主編 . 塑料模具設(shè)計與制造 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 4 王衛(wèi)衛(wèi)主編 . 材料成型設(shè)備 . 北 京：機械工業(yè)出版社， 2020. 5 周良德，朱泗芳等主編 . 現(xiàn)代工程圖學(xué) . 湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 2020. 6 譚雪松，林曉新，溫麗編 . 新編塑料模具設(shè)計手冊 . 北京：人民郵電出版社， 2020. 7 李海梅主編 . 注射成型及模具設(shè)計實用技術(shù)（第二版） . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. 8 申開智主編 . 塑料成型模具（第二版） . 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2020. 9 陳錫棟，周小玉主編 . 實用模具技術(shù)手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020. 10 蔣繼紅，虞賢穎，王效岳 編繪 . 塑料成型模具典型結(jié)構(gòu)圖冊 . 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2020. 11 楊占堯主編 . 實用模具計算手冊 . 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2020. 12 黃毅宏、李明輝主編，模具制造工藝，機械工業(yè)出版社， 2020. 13 徐學(xué)林主編，互換性測量技術(shù)基礎(chǔ)，湖南大學(xué)出版社， 2020. 14 崔忠圻主編，金屬學(xué)及熱處理，機械工業(yè)出版社， 2020. 15 模具設(shè)計大典編委會，中國模具設(shè)計大典，江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2020. 16 彭建生主編，模具設(shè)計與加工速查手冊，機械工業(yè)出版社， 2020. 17 塑料模設(shè)計手冊編寫組主編，塑料模設(shè)計手冊，機械工業(yè)出版社， 2020. 33 致 謝 此次畢業(yè)設(shè)計得以完成，首先 要感謝導(dǎo)師 林啟權(quán) 教授的精心指導(dǎo)和諄諄教誨。從設(shè)計的選題、設(shè)計過程、論文的寫作、修改到校對，無不凝聚著 林 老師的心血和