【導(dǎo)讀】塑料制品具有原料來源豐富，價格低廉，性能優(yōu)良等特點。的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍。腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。本產(chǎn)品是日常應(yīng)用的家用晾衣架上的活動圈注塑模具設(shè)計，實用性強。射模，側(cè)澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔選擇一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用。側(cè)澆口成形，推出形式為推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。本次的設(shè)計查閱了。大量的專業(yè)資料和書籍，豐富了設(shè)計過程。

　　

【正文】 （ 1）盡可能使塑件留于動模一側(cè)，以利用注射機頂出裝置推出塑件。 （ 2）應(yīng)選擇合適的脫模方式和推出位置，脫模力應(yīng)分布均勻合理。 （ 3）脫模機構(gòu)應(yīng)運動靈活，工作可靠，制造和修配方便。 （ 4）脫模零件應(yīng)有足夠的強度和剛度，其配合間隙應(yīng)合適，無溢料現(xiàn)象。 （二） 脫模力的計算 將塑件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱脫模力，計算脫模力時應(yīng)考慮克服以下幾種阻力： （ 1） 由收縮包緊力造成塑件與型芯的摩擦阻力，該值由試驗確定。 （ 2）由大氣壓力造成的阻力（對于帶不通孔的殼累塑件而言）。 （ 3）由塑件與鋼材之間的粘附力造成的脫模阻力。 （ 4）推出機構(gòu)運動摩擦阻力。 上述各項脫模阻力中，（ 1）與（ 2）兩項起決定作用，（ 3）與（ 4）兩項可用于修正系數(shù)的形式包括在脫模力計算公式之中。 此外，理論分析和實驗證明，脫模力的大小還與塑件的幾何形狀及厚薄有關(guān)，因此將塑件所需脫模力按厚薄兩類區(qū)別，每類又按圓形和矩形分別進行計算。該塑件為厚壁圓形塑件。故在注射模設(shè)計時，查文獻 [6]可知用公式（ 31）對該塑件進行脫模 力的計算： AKKfr E S LQ t )1( )t a n(π2 21 ???? ??? （ 31） ??? ? c os2c os 2221 ??K （ 32） ?? co ss in12 fK ?? （ 33） 式中： E —— 塑料的彈性模量（ GPa），取 E =； S —— 塑料平均成型收縮率，取 S =%； 24 L —— 塑件對型芯的包容長度（ mm），取 L =。 f —— 塑件與型芯之間的摩擦因數(shù)，取 f =； ? —— 塑料的泊松比；取 ? =； ? —— 模具型芯的脫模斜度，取 ? =15′； A—— 不通孔塑件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積（ mm178。），瞳孔塑件的 A 等于零 [6]。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 31），（ 32），（ 33），通過計算可得該塑件的脫模力為： tQ =32288N 脫模機構(gòu)的確定 脫模機構(gòu)通常根據(jù)塑件的形狀、復(fù)雜程度及注射機頂出裝置的結(jié)構(gòu)形式，而采用不同的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的不同，脫模機構(gòu)可分類為：一次推出脫模機構(gòu)；二次推出脫模機構(gòu)；澆注系統(tǒng)凝料脫模機構(gòu)以及塑件螺紋脫模機構(gòu)。本次模具設(shè)計采用的是一次推出脫模機構(gòu)。 一次推出脫 模機構(gòu)是指開模后，在動模邊用一次動作推出塑件。最常見的結(jié)構(gòu)包括推桿脫模機構(gòu)；推管推出機構(gòu)；推塊推出機構(gòu)；成型鑲件推出的機構(gòu)；氣壓推出機構(gòu)和多元件綜合推出等。本次模具設(shè)計采用的是推桿脫模機構(gòu)，推桿截面多數(shù)為圓形，制造及修配方便，推出效果好，應(yīng)用最廣。推桿脫模機構(gòu)設(shè)計要點如下： （ 1）推桿應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大或塑件剛度較好處，如殼體側(cè)壁、凸緣和肋部等處。 （ 2）推桿直徑不宜太細，必須有足夠的強度和剛度，一般推桿直徑取? ~? 12mm。 ? 3mm 以下的推桿下部應(yīng)加粗，呈階梯狀。 （ 3）推桿的端面在裝配后應(yīng)高于型腔或鑲件平面 ~。 （ 4）推桿設(shè)置時應(yīng)避開側(cè)抽芯，以避免與抽芯機構(gòu)發(fā)生干涉，如無法避開則應(yīng)考慮設(shè)置先復(fù)位機構(gòu)。 （ 5）推桿與模體的配合間隙應(yīng)小于塑料的溢邊值，以避免產(chǎn)生飛邊 [11]。 本次模具設(shè)計的推桿固 定方式如圖 310 所示： 25 1—— 推桿 2—— 推桿固定板 3—— 推板 圖 310 推桿的固定方式 脫模機構(gòu)的導(dǎo)向裝置和復(fù)位 對于面積較大的推出板，為防止其在推出過程中歪斜和扭曲，導(dǎo)致推桿變形或損壞，此時應(yīng)在脫模機構(gòu)中設(shè)導(dǎo)向裝置，本次設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的裝置，其結(jié)構(gòu)形式如圖 311 所示： 為使脫模機構(gòu)在完成脫模后回到初始位置，通常要設(shè)置復(fù)位裝置，本次模具設(shè)計在定模板回到工作狀態(tài)時，會壓著斜滑塊延導(dǎo)滑槽下滑，斜滑塊向下壓推桿，導(dǎo)柱起到復(fù)位和導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 311 所 示。 圖 311 導(dǎo)柱 （ 1）推桿直徑的計算 推桿直徑機構(gòu)是退出機構(gòu)中最常見的一種形式，由于推桿加工簡單、更換方便、滑動阻力小、脫模效果好以及設(shè)置的位置自由度大等特點，因此在 26 生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本設(shè)計中選取圓截面標準推桿，其直徑可根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算。 壓桿穩(wěn)定公式： 41t2 )( nEFLkd ? （ 34） 式中： tF —— 脫模力（ N）； d —— 推桿的直徑（ mm）； k —— 安全系數(shù)，取 ?k ； L —— 推桿長度（ mm）， 125?L mm； n —— 推桿的數(shù)量， 8?n ； E —— 鋼的彈性模量， E = 510 MPa。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 34）中計算的： 41t2 )( nEFLkd ? = 415 )10 3228810000( ? = 因此取推桿直徑為 6mm，符合要求。 推桿的結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 312 所示： 圖 312 推桿 27 第 4 章 校核 注射機的相關(guān)參數(shù)校核 最大注射量的校核 注 射機的公稱注射量是指在對空注射的條件下，注射機螺桿或柱塞完成一次最大注射行程時注射出的塑料重量（體積），其大小在一定程度上反映了注射機的成型能力。 當注射機最大注射量以容積表示時，查文獻 [6]表 ，按公式（ 41）校核： 公利 VK ≥ nV （ 41） 式中： 利K —— 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 利K =； 公V —— 注射劑的最大注射量（ cm179。），型號為 XSZY125 的注射機的額定注射量， 公V =125cm179。； V—— 塑件的總體積（包括塑件、澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)），大約為35cm179。； n —— 塑件的個數(shù)，取 8?n 。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 41）中可得： 公利 VK = 125=100cm179?！?35cm179。=nV 滿足要求。 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機的鎖模裝置對模具施加的最大夾緊力。注射模從分型 28 脹開的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機額定鎖模力，查文獻 [6]表 ，按公式（ 42）校核： F ≥ )( jsm AnAp ? （ 42） 式中： F —— 注射機額定鎖模力（合模力）， F =900kN； sA 、 jA —— 塑件和澆注系統(tǒng)在 分型面上的垂直投影面積（ mm178。）； mp —— 塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（ MPa），通常模腔壓力為20~40MPa；成型一般制品為 24~34MPa；精密制品為 39~44MPa，本處選擇25MPa； n —— 型腔個數(shù)， 2?n 。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 42）中得： 900kN≥ 25（ 2 3768+600） = 滿足要求。 注射壓力的校核 注射機的額定注射壓力是指注射成型時柱塞或螺桿施加于熔融塑料的單位面積上的壓力。塑件成型時所需的注射壓力由注射機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素，注射機的最大壓力應(yīng)大于塑件成型所需的壓力，查文獻 [6]表 ，按公式（ 43）校核： zp ≥chp （ 43） 式中 : zp —— 注射機最大注射壓力（ MPa），取 zp =120MPa； chp —— 塑件成型所需的注射 壓力（ MPa），材料為 ABS 的塑件注射壓力為 60~100MPa。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 43）中得 120MPa100MPa 滿足要求。 模具高度與注射機閉合高度關(guān)系的校核 模具的閉合高度應(yīng)在注射機最大與最小高度之間，查文獻 [6]表 可得，按公式（ 44）校核： 29 m a xmm in HHH ?? （ 44） 式中： mH —— 模具的閉合高度（ mm），取 mH = minH —— 注射機的最小閉合高度（ mm）；取 minH =200mm； maxH —— 注射機的最大閉合高度（ mm），取 maxH =300mm。 將數(shù)據(jù)帶入公式（ 44）中得： 200mm300mm 符合要求。 開模行程的校核 注射機的開模行程應(yīng)大于脫模取出塑件所需的開模距離，對于單分型面和雙分型面模具來說，其校核公式不同，查文獻 [6]表 可得，單分型面校核公式如下，即： maxs ≥ )10~5(21 ??? aHH mm （ 45） 式中： maxs —— 注射機的最大開模行程（ mm），取 maxs =300mm； 1H —— 塑件脫模所需頂出距離 （ mm），取 1H =15mm； 2H —— 塑件高度（ mm），取 2H =； a —— 凝料高度（ mm），取 a =52mm。 將數(shù)據(jù)帶入到公式（ 45）中得： 300mm? 15mm++52mm+10mm= 符合要求。 推桿強度校核 查文獻 [1]中可得：對于推桿直徑按公式（ 46）進行強度校核： d ≥][π4 壓tσn F （ 46） 式中： ][壓? —— 推桿材料的許用壓應(yīng)力 )(Mpa ，取 ][壓? =900Mpa ； d —— 推桿的直徑（ mm）； k —— 安全系數(shù)，取 ?k ； 30 L —— 推桿長度（ mm）， 125?L mm； n —— 推桿的數(shù)量， 8?n ； Ft—— 脫模力（ N） ,取 tF =32288N。 將數(shù)據(jù)代入公式（ 46）中計算可得： d ≥ ][4壓??nFt = 9008 322884 = 根據(jù)計算可得，所選推桿直徑符合要求。 31 結(jié)論 經(jīng)過三個月的畫圖和計算，終于按照畢業(yè)設(shè)計精度要求完成了對家用晾衣架上活動圈注塑模具設(shè)計的任務(wù)。本次注塑模具設(shè)計的基本設(shè)計過程如下： 通過畢業(yè)設(shè)計實習調(diào)研，對注塑模具的各部分結(jié)構(gòu)、注塑模具的市場分布以及國內(nèi)外的模具發(fā)展情況有所了解，明白了本次設(shè)計的意義及目的 所在。 通過對塑件的精度分析，材料 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物（ ABS）的分析、以及制造要求的分析，確定了型腔數(shù)，注塑機的選擇以及分型面的選擇。之后依次進行了澆注系統(tǒng)的設(shè)計，推桿脫模機構(gòu)的設(shè)計、成型零部件的計算和選擇設(shè)計以及側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計。 進行數(shù)據(jù)校核，包括對注塑機的各項選擇校核以及推桿直徑的校核。 總之，通過一些列計算和設(shè)計選擇等，基本掌握了有關(guān)塑料模具設(shè)計的步驟及要領(lǐng)，也讓我明白了要想完美的完成一整套塑料模具的設(shè)計不是一件很輕松簡單的事情，在未來我也會好好加油，認真完成每一項過程。 32 致謝 兩個月多的設(shè)計已近尾聲了，一個合格畢業(yè)生要對待不僅僅在課題上重要性，還要知識的渴求，因為這也是一種責任。 自己的成就與學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)對我們的教育與培養(yǎng)是分不開的，因為一個好的心態(tài)才是成功的開始。本次設(shè)計是在齊立濤老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文的每一部分工作都凝結(jié)著老師的心血，老師淵博的知識和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終生，他們追求真理、獻身科學(xué)、嚴于律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生是永遠的鞭策。值此論文完成之際，謹向齊老師的辛勤培養(yǎng)表示崇高的敬意和衷心的感謝。 在這最后一次考驗中我要以自己最大努力作好這次畢業(yè)論文和答辯，完成四年中最好的檢驗也是學(xué)院賦予我們