【導(dǎo)讀】家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國的模具水平在近幾年也得到了很大的發(fā)展。在本次設(shè)計(jì)過程中，主要設(shè)計(jì)了麥克風(fēng)外殼的注射模具。分析了塑件的形狀尺寸，擬訂。系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等，并對(duì)模具進(jìn)行了分模。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了模具的成型部分，并繪制了模具的裝。配圖和動(dòng)模定模圖。

　　

【正文】 24 28 模具型腔側(cè)壁的計(jì)算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng) 度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚。 模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)以熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的最大壓力為準(zhǔn)。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)；而對(duì)于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。 整體式矩形型腔側(cè)壁厚度 S 為 2121 )h3(??PPS ?? (79) 在這里，取 P＝ 50N/mm2， h＝ 46mm，［ σ］＝ 160N/mm2 則 mmS )16050( 21 ???? 經(jīng)圓取整后，取 S＝ 30mm。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)需要略為大于 30mm 也可以。 模架的選取 模架的選取應(yīng)綜合考慮型腔的大小與布置、澆口形式、凸凹模結(jié)構(gòu)形式、推出機(jī)構(gòu)形式、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等方面，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架。在本次設(shè)計(jì)中，模具設(shè)計(jì)成一模兩腔，采用側(cè)澆口，利用斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)抽芯。另外，采用推桿和推 板推出。 模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)定?；蛏舷履：夏r(shí)，正確定位和導(dǎo)向的零件。導(dǎo)向具有如下功能： （ 1） 定位作用：模具閉合后，保證動(dòng)定模或上下模位正確，保證型腔的形狀和尺寸精確；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。 （ 2） 導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 29 閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。 （ 3） 承受一定的側(cè)向壓力：塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力， 以保證模具的正常工作。 在此設(shè)計(jì)中，采用的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合導(dǎo)向。導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出 8～ 12mm，在此次設(shè)計(jì)中取 10mm，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。導(dǎo)柱的前端做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。所選的導(dǎo)柱導(dǎo)套材料為 Cr12 鋼，淬硬后硬度為 50～ 55HRC。導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的 1～ 倍，在此次設(shè)計(jì)中取 1 倍。導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/m6 的過渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用 H8/f7 間隙配合。結(jié)合所選模架，確定導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)與尺寸如圖 7圖 74 所示。 圖 73 導(dǎo)柱 圖 74 導(dǎo)套 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)簡稱為側(cè)抽機(jī)構(gòu)，用來成型塑件外側(cè)凸起、凹槽和孔以優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 30 及殼體制品的局部凸起、凹槽和盲孔。因?yàn)橛袀?cè)抽機(jī)構(gòu)的注射模，其可動(dòng)零件多，動(dòng)作復(fù)雜，因此，側(cè)抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)以可靠、簡單、靈活和高效為準(zhǔn)。 本模具采用的是斜導(dǎo)柱進(jìn)塊用銷釘進(jìn)行連接。斜導(dǎo)柱見圖 75 行側(cè)抽芯 ,活動(dòng)型芯與滑 抽芯距離與脫模力的計(jì)算 。 把型芯從塑料制品成型位置抽到不妨礙塑料制品脫出的位置，即型芯在抽拔方向的距離，稱為抽芯距。 圖 75 斜導(dǎo)柱 （ 1） 抽芯距的計(jì)算公式為： ?tgHS? （ 710） 式中： S 抽芯距（ mm） ； H 斜導(dǎo)柱完成抽芯距所需行程（ mm） ； ? 斜導(dǎo)柱傾斜角； 2 0tg ???? ?HS 根據(jù)凹模的尺寸，計(jì)算活動(dòng)型芯能否脫出?；顒?dòng) 型芯需要脫出的最大距離為： )10152027(66 ???? S in 因?yàn)? ?? S 故活動(dòng)型芯能順利脫出。 （ 2） 脫模力的計(jì)算 ， 塑料制品在冷卻時(shí)包緊型芯，產(chǎn)生包緊力，若要將型芯抽出，必須克服包緊力引起的摩擦阻力，這種力叫脫模力。 脫模力的計(jì)算公式為： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 31 )s inco s( ??? ?? L h pF （ 711） 式中： F 脫模力（ N）； L 活動(dòng)型芯被塑料制品包緊的斷面形狀的周長（ mm）； h 成型部分深度； p 單位面積的包緊力，一般取 8～ 12MPa； ? 摩擦系數(shù)，取 ～ 2； ? 脫模斜度； ? ?kNL h pF40)3s i n3c o (122)220(6118)3618()s i nc o s(???????????????????? 脫模力滿足要求。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有很重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。因此，在此次設(shè)計(jì)中，對(duì)麥克風(fēng)手柄模具進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是必要的。在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮以下選用原則： （ 1） 冷卻水道盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大； （ 2） 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等； （ 3） 澆中處加強(qiáng)冷卻； （ 4） 冷卻水道出入口溫差盡量?。? （ 5） 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置。 此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強(qiáng)度；冷卻水道要易于加工清理，一般水道直徑為 8 或 10mm 左右；冷卻水道的設(shè)計(jì)要防止冷卻水的泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈等。 （ 1） 冷卻水道回路的布置 本模具設(shè)計(jì)考慮到凹模中間為一實(shí)心，故布置了 8 條冷卻水道在凹模上?？讖綖?8mm。具體布置見凹模零件圖。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 32 （ 2） 冷 卻時(shí)間的計(jì)算 在整個(gè)注塑周期中，冷卻時(shí)間占 50﹪～ 80﹪ ，在保證塑件質(zhì)量的前提下，限制和縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。因此冷卻時(shí)間的設(shè)計(jì)是重要的。所謂冷卻時(shí)間是指塑料熔體從充滿模具型腔起，到可以開模取出塑件為止的時(shí)間。對(duì)塑件壁厚相對(duì)流程較小的薄壁塑件，通常按塑件斷面的平均溫度來計(jì)算冷卻時(shí)間。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： ?????? ????)()(8ln222tmtxtmtckH??? （ 712） 式中： k 塑料的熱擴(kuò)散系數(shù)（ mm2/s） ； H 塑件的厚度（ mm）； ct 注射塑料熔體的初始溫度（ ℃ ）； tm 模具溫度（ ℃ ）； tx塑件的平 均脫模溫度（ ℃ ）； 查手冊(cè)取各參數(shù)的值如下： mmHCtxCtmCtcsmmk ,/ 2 ????? ，， ??? 計(jì)算得 θ＝ 。 )6065()602208ln222 ??????? ??????? （ 可取冷卻時(shí)間為 65s。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 33 8 模具裝配結(jié)構(gòu)簡圖 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便分開兩塊模板。 確定各板 的尺寸： （ 1） 定模座板的尺寸 400mm320mm、厚 25mm 定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為 45 鋼。 通過 4 個(gè) M12 的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過 4 個(gè) M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為 H9/f9 配合。 （ 2）墊塊的尺寸 370mm320mm、厚 35mm 在動(dòng)模座板與支撐板直間形成退出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)著注塑機(jī)的模具安裝厚度要求。該模具采用平行墊塊。材料為 45 鋼。 墊塊的高度為： mm80241615205shhh 321??????????? ?H （ 81） 式中： 1h 頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具采用了限位釘限位，故其值?5； 2h 推板厚度為 20mm； 3h 推桿 固定板厚度 15mm； s 推出行程 16mm； ? 限位塊的高度，取 24mm； （ 3）動(dòng)模座板的尺寸 400mm320mm、厚度 25mm 材料為 45 鋼。 （ 4）推板的尺寸 320mm200mm、厚度為 20mm 材料為 45 鋼，用 4 個(gè)內(nèi)六角螺釘與推板固定板固定。 模具結(jié)構(gòu)簡圖如圖 81。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 34 圖 81 模具裝配簡圖 工作原理： 開模時(shí)，利用開模力通過斜導(dǎo)柱帶動(dòng)側(cè)型芯滑塊作側(cè)向移動(dòng)，使側(cè)型芯與制品分離（稱為抽芯動(dòng)作），然后再由推出機(jī)構(gòu)將制品從型腔推出模外。 閉模時(shí)，先通過杠桿復(fù)位機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)先行復(fù)位，然后由斜導(dǎo)柱插入側(cè)型芯滑塊，使型芯滑塊復(fù)位，并借助楔緊塊將側(cè)型芯滑塊壓緊。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 35 結(jié) 論 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們綜合了兩年多來所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí)，使我受益匪淺。不僅使自己的專業(yè)技能有所發(fā)揮并且掌握的更為熟練，也加強(qiáng)了在大學(xué)階段所學(xué)專業(yè)理論知識(shí)的鞏固。 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)和繪圖方 面都遇到了一些問題，經(jīng)過老師盡心指導(dǎo)下，問題得到了及時(shí)解決。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，在模具設(shè)計(jì)過程中，不僅把大學(xué)三年所學(xué)到知識(shí)得以加深了，還學(xué)會(huì)了查閱有關(guān)書籍和資料，能夠把各科知識(shí)靈活的予以運(yùn)用。 本次設(shè)計(jì)中，絕大部分的設(shè)計(jì)、分析和計(jì)算是通過計(jì)算機(jī)來完成的，包括產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)圖的制定等。通過設(shè)計(jì)，使我能夠更加熟練的運(yùn)用 UG、 AutoCAD、 Office 等工程軟件和辦公軟件。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)還使我強(qiáng)化了工作實(shí)踐意識(shí)，培養(yǎng)了勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神以及嚴(yán)肅認(rèn)真 的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)也讓我對(duì)自己有了一個(gè)更加清醒的認(rèn)識(shí)，在大有收獲的同時(shí)，也看到了自己的不足之處，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力、獨(dú)立分析解決問題的能力以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等都需要在今后的工作中進(jìn)一步加強(qiáng)。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 36 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及其模具裝配圖的完成，首先要感謝曾欣指導(dǎo)老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)裝配圖及其說明書編制過程中，給予了精心的指導(dǎo)，并講解了各項(xiàng)專業(yè)要領(lǐng)，提出了寶貴的專業(yè)意見。同時(shí)也要感謝曾經(jīng)的科任教師，是他們的精心指導(dǎo)和教學(xué)才使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠按期完成，感謝學(xué)校給予的 機(jī)會(huì)和支持。同時(shí)要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的評(píng)審老師。 謝謝您們！ 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)需要圖紙加 97666224 37 參考文獻(xiàn) [1] 曾欣主編 .塑料模具與沖壓模具 .宜賓 ： 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 . [2] 史鐵梁 .模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [3] 全國模具編輯委員會(huì) .模具鉗工工藝 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021； [4] 全國模具編輯委員會(huì) .模具制造工藝裝備及應(yīng)用 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [5] 于華 .注射模具設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例 .機(jī)械工業(yè)出版社 .1997 [6] 王樹勛 .模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出 版社 .1995 [7] 王旭 .塑料模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 .1994 [8] 馮丙先 .模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) .上海：上?？萍汲霭嫔?.1991 [9] 許發(fā)樾 .模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 .1997 [10] 申開智 .塑料成型模具（第二版） .中國輕工業(yè)出版社 .2021 [11] 全國制圖委員會(huì) .機(jī)械