【正文】 為 H7/e7 或 H8/f8 的間隙配合[9]，視推桿直徑大小與塑料品種不 同而定。推桿直徑大、塑料流動性差可以取H8/f8，反之采用 H7/e7。本設(shè)計采用的推桿直徑較小，且 PP 塑料的流動性好，故取 H7/e7。推桿與推桿孔的配合長度視推桿直徑大小而定， L=~3d，本設(shè)計取配合長度為 3d 即 15mm。推桿工作端配合部分的粗糙度 Ra 一般取 。 31 推桿的材料與熱處理要求 材料為 45 鋼，端部淬火到 53~58HRC[8]。 推桿位置的選擇 衣架設(shè)計采用的推桿數(shù)為 8，由于采取了一模兩腔使塑件對稱分布，所以單一衣架的推桿數(shù)為 4。為使推桿位置的選擇能保證塑件推出時受 力均勻，進(jìn)而保證良好的塑件外觀。推桿位置如下圖所示 圖 66 衣架身推桿 [14]的布置方式 圖 67 推桿的尺寸圖 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 本設(shè)計采用的復(fù)位裝置是在推桿固定板上同時安裝上復(fù)位桿，這是推出機(jī)構(gòu)復(fù)位最簡單、最常用的方法。復(fù)位桿 [11]為圓形截面，復(fù)位桿數(shù)為 4，其位置 32 對稱設(shè)置在推桿固定板上，以便推出機(jī)構(gòu)在合模時能平穩(wěn)復(fù)位。復(fù)位桿在裝配后其端面應(yīng)與動模分型面齊平。 衣加采用復(fù)位桿直徑為 25mm的標(biāo)準(zhǔn)桿件作為復(fù)位桿。 數(shù)據(jù)引自實(shí)用模具技術(shù)手冊 圖 68 復(fù)位桿結(jié)構(gòu)圖 拉料桿的設(shè)計 本設(shè)計采用 Z 形的拉料桿，衣架拉料桿的直徑 d 取 12mm。 如下圖所示 圖 69 拉桿的設(shè)計 冷卻方式與裝置的選擇 假設(shè)由熔融塑料 [10]放出的熱量全部傳給模具，其熱量為 Q1=nmC(T1T2) (J/h) 式中 n—每小時注射次數(shù)（次 /小時）； m—每次注射的塑料質(zhì)量（千克 /次）； 33 C—塑料的比熱容（ J/kg.℃ ）； T1—熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（ ℃ ）； T2—制品脫模溫度（ ℃ ）。 由 PP 的工藝參數(shù)取 T1=200℃ ， T2=60℃ ， m=， C=1047 J/kg.℃ 。 成型周期為 68 秒。代入數(shù)據(jù)得 Q=（ J/h） 冷卻時所需要的冷卻水量 )( 43 TTQM ?? ? 式中 M—通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg）； T3—冷卻介質(zhì)的出水溫度（ ℃ ）； T4—冷卻介質(zhì)的進(jìn)水溫度（ ℃ ）。 其中 ( )34TT 取 5℃ 。 λ=1055 代入數(shù)據(jù)得， M =。 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 ? 與水道直徑 d 的關(guān)系 [6]，確定模具冷卻水管道直徑 d。 ???Md3104?? 式中 M—冷卻水的質(zhì)量（ kg）； ν—管道內(nèi)冷卻介質(zhì)的流速，一般取 ～ ； ρ—冷 卻介質(zhì)的密度（ kg/m3）。 代入數(shù)據(jù)得 d= mm故 d 取 11mm。 冷卻管道總傳熱面積計算式為 TKMA ?? 式中 K—冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù) [7]。 )(4187d fK ??? 式中 ρ—水的密度（ kg/m3）； 34 V—冷卻介質(zhì)的流速（ m/s）； d—冷卻管道的直徑（ m）； f—與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)； ΔT—模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差（ ℃ ）。 代入數(shù)據(jù)得： K=（ J/m2℃ ） A=1108 （ m2） 通過上面的計算，可以得出需要的冷卻面積太小，考慮到加工的費(fèi)用，而且制品的覆蓋面比較廣，故無須設(shè)冷卻水道，以節(jié)省模具的成本。 35 第七章 模架及其它結(jié)構(gòu)零件 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件部分包括注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架 [2]、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支承零部件主要由動定模板、支承板、墊塊和動定模座板等組成。 注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架 模架是注射模的骨架和基體，通過它將模具的各個部分有安裝、排列、相 互配合組成為一個整體。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動模板、動模支承板、墊塊、動模座板、推桿固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。 我國塑料注射模架的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》 （ GB/T12556—1990）和《塑料注射模大型模架》（ GB/T12555—1990）。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型（ 4 種）和派生型（ 9 種），適用的模板尺寸為 B（寬） L（長） ≤560mm900mm；后者也分為基本型（ 2 種）和派生型（ 4 種），適用的模板 [3]尺寸為 B（寬） L（長）為 630mm630mm 至 1250mm2020mm。 本設(shè)計零件尺寸屬于中小型，所以采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn) [2]制造生產(chǎn)，選取直B 型作為基本模架結(jié)構(gòu)，公制單位（ mm），衣架模架尺寸為 450mm560mm，其中定模取標(biāo)準(zhǔn)值高度為 60mm，動模取標(biāo)準(zhǔn)值 40mm，標(biāo)記為直 B4505606 040125GB/T12556—1990。 模架的精度直接決定著模具的精度和質(zhì)量，一般對于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板配合的松緊程度、相對運(yùn)動板件間的開合自如程度，另外還有整 套模架的外觀，如表面粗糙度、倒角 [9]等。 36 支撐零部件的設(shè)計 模具的支承零部件主要指用來安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零部件 [6]主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。 墊塊 墊塊的作用主要是在動模板與動模底板之間形成推出機(jī)構(gòu)所需的動作空間。另外，也起到調(diào)節(jié)模具總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)模具安裝厚度要求的作用。因?yàn)樵撃＞邽橹行⌒湍＞?，所以適合用角架式墊塊。在安裝時，務(wù)必保持所有的墊塊高度保持一致，否則由于負(fù)荷不均勻會造成相關(guān)模板的損壞，墊塊與動模板之間一般用螺栓連接，要求 高時可用銷釘定位。本設(shè)計采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，衣架身模架墊塊高度為 125mm，長為 560mm，寬為 50mm，材料為 45 鋼， GB /—1984， M12 螺栓連接。 數(shù)據(jù)引自實(shí)用模具技術(shù)手冊 墊塊尺寸系列 如下圖所示 圖 71 墊塊的 3D 圖 37 動定模底板 設(shè)計時必須保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動定固定模板相匹配，開設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機(jī)定模固定板安裝螺孔 [15]的大小和位置相適應(yīng)。它在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證定模座板具有足夠的剛度和強(qiáng)度，動定模座板也應(yīng)具有一定的厚度。在衣架的設(shè)計中動定模座板采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸為 550mm560mm，厚度為 40mm。如下圖 [12]所示 圖 72 動定模底板 3D 圖 合模導(dǎo)向裝置設(shè)計 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （ 1） 導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)一般可按標(biāo)準(zhǔn)件選用，也可以自行設(shè)計。本設(shè)計中采用標(biāo)準(zhǔn)件當(dāng)中的有肩導(dǎo)柱，衣架模架取 d 為 40mm。 （ 2）導(dǎo)柱的安裝與配合 導(dǎo)柱安裝時 ,導(dǎo)柱尾部通常應(yīng)埋入模板內(nèi)，固定部分按 H7/m6 過渡配合。為了防止導(dǎo)柱從模板中脫出，導(dǎo)柱 凸臺底部要用墊板壓住，導(dǎo)柱滑動部分按 H8/f8間隙配合 [9]。安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取 D+（ 1～ 10mm）。 （ 3）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求 1． 長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出 6～ 8mm。 38 2．形狀 導(dǎo)柱前端面應(yīng)做成錐面或半球面，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 3. 材料 導(dǎo)柱材料采用 45 鋼（ GB/T12981986）。 4. 表面粗糙度 導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為 Ra=。導(dǎo)滑部分表面常用Ra=。 5. 技術(shù)條件： ① 熱處理，表面淬火，低溫回火，硬度 ≥55HRC[8]。 ② 導(dǎo)柱直徑 d的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級內(nèi)變動。 6. 導(dǎo)柱布置：一副模具至少用兩根導(dǎo)柱，本設(shè)計中采用 4 根直徑相同的導(dǎo)柱對稱布置。如下圖所示 圖 73 導(dǎo)柱的 3D 圖 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1）導(dǎo)套的設(shè)計 因本設(shè)計中的導(dǎo)柱采用有肩導(dǎo)柱，所以導(dǎo)套須采用有肩導(dǎo)套。 （ 2）導(dǎo)套的安裝與配合 導(dǎo)套安裝時，為使導(dǎo)柱比較順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，在導(dǎo)向孔的前端應(yīng)倒有圓角。導(dǎo)向孔的滑動部分按 H8/f8 間隙配合。有肩導(dǎo)套安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取D+（ 1～ 10mm）導(dǎo)套長度由模板厚度決定。 （ 3）導(dǎo)套結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求 1． 長度 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套前端應(yīng)倒角。 2．材料 導(dǎo)柱材料采用 45 鋼（ GB/T12981986）。 39 3. 表面粗糙度 帶頭導(dǎo)套外徑按 H7/m6 過渡配，導(dǎo)向孔的滑動部分按 H8/f8 間隙配合。導(dǎo)向固定部分 的粗糙度為 Ra=，導(dǎo)向滑動部分粗糙度為 Ra=。 4. 技術(shù)條件： ① 熱處理， 45 鋼經(jīng)調(diào)制后硬度為 235HB[8]，且導(dǎo)套的材料可用淬火鋼或銅（ H6青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?② 導(dǎo)套直徑 d 的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級內(nèi)變動。 5. 導(dǎo)套布置：導(dǎo)套應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離。為了確保合模時只能按一個方向合模，導(dǎo)柱的布置采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置。如下圖所示 圖 74 導(dǎo)套的 3D 圖 推板 推桿固定板 本設(shè)計中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿，在推桿固定板上制有臺階孔，另一面用推板壓緊固定。衣架模架推桿固定板 286mm560mm，厚度為 25mm，推板尺寸尺寸 286mm560mm，厚度為 32mm，材料為 45 號鋼（ GB/T 6991999）。如下圖所示 40 圖 75 推板固定板 3D 圖 圖 76 推板 3D 圖 圖 75 為衣架模推桿固定板尺寸 286mm560mm25mm 圖 76 為衣架模推板的尺寸 286mm560mm32mm 41 結(jié)論 短短幾個月過去了，畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，從選題到查找資料，再到實(shí)踐設(shè)計，足足花了好四周的時間。本次設(shè)計使我對塑料模具設(shè)計的各種成型工藝方法，成型零部件的設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，注射機(jī)型號的校核，主要工藝參數(shù)的計算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法及模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及等都有了 進(jìn)一步的理解和掌握。從衣架注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中體會到理論和實(shí)踐之間存在著較大的差異，使得在設(shè)計中遇到各種不同程度和層次的問題。不過也在當(dāng)中學(xué)到了很多方法與技巧，并不斷拓展了我們知識構(gòu)架的寬度及深化了理論上的深度。在模架的設(shè)計方面 ，老師給我的幫助是最大的。及時糾正了我在設(shè)計當(dāng)中的不合理的結(jié)構(gòu)以及各種缺陷，因?yàn)闆]有接觸到模架模型，所以設(shè)計出來的產(chǎn)品跟實(shí)際生產(chǎn)過程中有很多相互矛盾之處。例如在模架設(shè)計中，衣架的一部分尺寸比較小，在理論當(dāng)量和標(biāo)準(zhǔn)選擇中是可以計算出來，但是在實(shí)際當(dāng)中很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。鄭老師馬上指出 這個計設(shè)中的不足之處，必須要分開設(shè)計計算再加上一些經(jīng)驗(yàn)上測量和數(shù)據(jù)收 集，這樣子才適合際的成型工藝。 這段時間當(dāng)中我發(fā)現(xiàn)我對專業(yè)認(rèn)識程度的還不夠深，只是還停留在表面。很多關(guān)于制造和工藝的知識有待我們提高，更多的是需要我們自己去觀察、實(shí)踐、學(xué)習(xí)，不斷地體驗(yàn)，不斷地積累。只有具備這項能力才能夠勝任未來的挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及創(chuàng)新思想不斷地應(yīng)用，我們還要接觸 更多不同的領(lǐng)域，只有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。 困難中才能鍛造出一個人的意志，才能使我們真正地 慢慢成長。從一開始有些茫然不知所措到現(xiàn)在初有小成的喜悅與興奮，相信我們未來的天空一定是令人滿意和期待的。這個畢業(yè)設(shè)計不僅充實(shí)了我的理論上的知識，同時也為我以后走上工作 崗位奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，期盼收獲的那一天到來！ 42 致謝 在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，鄭森偉老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個過程中緊扣以塑料成型工藝流程題材為中心，不斷完善總體構(gòu)造以及各系統(tǒng)、各部件的缺陷，環(huán)環(huán)相扣，緊密相連。并給予細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我對注塑模有了深刻的認(rèn)識和體會，并使我得以最終完成《塑料衣架注射模具設(shè)計》的畢業(yè)設(shè)計 ，而且鄭老師在設(shè)計的各個階段給出了許多寶貴建議。從完全不熟悉到基本掌握注塑模具制造和工藝設(shè)計的基本流程，這期間老師對我的幫助是起到 了至關(guān)重要的作用，在這里給老師以最衷心的感謝！ 最后，我要向在百忙之中抽時間對論文進(jìn)行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！ 43 參考文獻(xiàn) [1] 張思慧 . 《 塑料材料學(xué) 》 [M]. 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ， [2] 《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》 GB/T 12556—1990 [3] 《塑料注射模大型模架》 GB/T 12555—1990 [4] 盛永華 . 《塑料成型工藝及模具設(shè)計》 [M]. 華中科技大學(xué)出版社 ， [5] 秦秀召 ， 凌云 等 . 我國塑料模具的發(fā)展及展望 [J]. 模具工程 ， [6] 馮炳堯 . 《模具設(shè)計與制造手冊》 [M]. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版