【導(dǎo)讀】塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年業(yè)，人們對各種設(shè)備和用品。輕量化要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。為了做到高質(zhì)高效低成。本來提高市場占有率,注塑模具的開發(fā)、設(shè)計具有重大意義。擇，排氣方式設(shè)計等。通過對流量計控制閥體工藝的正確分析，設(shè)計了一副一模兩腔的。塑料模具，通過對比確定了合適的分型面并針對其結(jié)構(gòu)特點采用了臥式注射機(jī)。設(shè)計中抽芯機(jī)構(gòu)是設(shè)計的難點也是重點。由于零件一個側(cè)向有空，因此采用側(cè)向抽芯機(jī)。構(gòu)，設(shè)置2個斜導(dǎo)柱抽芯，通過推桿推出塑件。等軟件進(jìn)行二維和三維繪圖，縮短了生產(chǎn)周期。

　　

【正文】 磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用 20 鋼經(jīng)滲碳淬火處理或 T T10 鋼經(jīng)淬火處理，硬度為 50～ 55HRC。 本設(shè)計 選用 20 鋼經(jīng)淬火處理，硬度為 50～ 55HRC，導(dǎo)柱固定部分表面祖糙度 Ra 為m? ，導(dǎo)內(nèi)部分表面粗糙度 Ra 為 m? ④ 數(shù)量及布置 ： 導(dǎo)柱應(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，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的 1～ 倍 )。為確保合模時只能按一個方向合模，導(dǎo)柱的布置可采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置或不等直徑導(dǎo)柱 對稱布置。 在本模具的設(shè)計中，導(dǎo)柱設(shè)置在動模一側(cè)。 ⑤ 配合精度 ： 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/n6 過渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H8/f7 的間隙配合。 (2).導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 ① 形狀 ： 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘渣廢料。 ② 材料 ： 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。?dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度為mRa ? 。 ③ 固定形式及配合精度 ： 本設(shè)計 導(dǎo)套用 H7/n6 配合鑲?cè)肽０濉? ④設(shè)計時都采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 19 頁 共 34 頁 型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。 本設(shè)計選用推桿推出機(jī)構(gòu)。 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機(jī)構(gòu)是最常用的推出機(jī)構(gòu)，常被用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。在這里用圓形推桿，因為使用圓形推桿的地方，較容易達(dá)到推桿和模板或型芯上推桿孔的配 合精度，另外圓形推桿還具有減少運(yùn)動阻力、防止卡死現(xiàn)象等優(yōu)點，損壞后還便于更換。 合理地布置推桿的位置是推出機(jī)構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于產(chǎn)生變形或被頂壞。在此模具中，推桿設(shè)在脫模阻力大的地方，因為型芯周圍塑件對型芯包緊力很大，所以可在型芯外側(cè)塑件的端面上設(shè)推桿，也可在型芯內(nèi)靠近側(cè)壁處設(shè)推桿。如果只在中心部分推出，塑件容易出現(xiàn)被頂壞的現(xiàn)象；使推桿均勻布置，保證塑件被推出時受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形；并且使推桿設(shè)置在塑件強(qiáng)度剛度較大處，不應(yīng)該設(shè)在塑件薄壁處，盡可能設(shè)在塑件壁厚、凸緣 、加強(qiáng)肋等處，以免塑件變形損壞。 推桿在推塑件時，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，而此塑件的凸緣部分有足夠的空間，為此，在此塑件中使用大直徑推桿，同時，在復(fù)位時，端面與分型面齊平。推桿直徑 d 與模板上的推桿孔采用 H8/f7 的間隙配合。 由于推桿的工作端面在合模注射時是模腔底面的一部分，如果推桿的端面低于型腔底面，則在塑件上就會留下一個凸臺，這樣將影響塑件的使用。因此，通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面乎齊，或高出型腔底面 ～ 。 推桿固定端與推桿固 定板采用單邊 的間隙，這樣既可降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料使用 T10 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 50?HRC ，工作端配合部分的表面粗糙度 mRa ?? 。 下圖是推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計： 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 20 頁 共 34 頁 圖 推出機(jī)構(gòu) 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 當(dāng)塑料制品側(cè)壁帶有通孔凹槽，凸臺時，塑料制品不能直接從模具內(nèi)脫出，必須將成型孔，凹槽及凸臺的成型零件 做成活動的，稱為活動型芯。完成活動型抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)叫做抽苡機(jī)構(gòu)。 (1)抽芯機(jī)構(gòu)的分類 ① 機(jī)動抽芯 開模時，依靠注射檢的開模動作，通過抽芯機(jī)來帶活動型芯，把型芯抽出。機(jī)動抽芯具有脫模力大，勞動強(qiáng)度小，生產(chǎn)率高和操作方便等優(yōu)點，在生產(chǎn)中廣泛采用。按其傳動機(jī)構(gòu)可分為以下幾種：斜導(dǎo)柱抽芯，斜滑塊抽芯，齒輪齒條抽芯等。 ② 手動抽芯 開模時，依靠人力直接或通過傳遞零件的作用抽出活動型芯。其缺點是生產(chǎn)，勞動強(qiáng)度大，而且由于受到限制，故難以得到大的抽芯力、其優(yōu)點是模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，制造模具周期短 ，適用于塑料制品試制和小批量生產(chǎn)。因塑料制品特點的限制，在無法采用機(jī)動抽芯時，就必須采用手動抽芯。手動抽芯按其傳動機(jī)構(gòu)又可分為以下幾種：螺紋機(jī)構(gòu)抽芯，齒輪齒條抽芯，活動鑲塊芯，其他抽芯等。 ③ 液壓抽芯 活動型芯的，依靠液壓筒進(jìn)行，其優(yōu)點是根據(jù)脫模力的大小和抽芯距的長短可更換芯液壓裝置，因此能得到較大的脫模力和較長的抽芯距，由于使用高壓液體為動力，傳遞平穩(wěn)。其缺點是增加了操作工序，同時還要有整套的抽芯液壓裝置，桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 21 頁 共 34 頁 因此，它的使用范圍受到限制，一般很少采用。 (2)抽芯距和 抽芯 力的計算 側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從 成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離稱為抽芯距，用 s表示。為了安全起見，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔、 側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺的高度大 23mm。 抽芯力的計算與脫模力的計算相同。對于側(cè)向凸起較少的塑件的抽芯力往往是比較小的，僅僅是克服塑件與側(cè)型腔的粘附力和側(cè)型腔滑塊移動時的摩擦力。對于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算： )s inco s( ?? ?? uch pF c （ 3— 12） 式中 cF —— 抽芯力（ N）； C—— 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長； h—— 側(cè)型芯成型部分的高度； p—— 塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件， p=（ ～ ） 107 Pa，模外冷卻的塑件， p=（ ～ ） 107 Pa； u—— 塑件在熱狀態(tài)時對鋼的摩擦系數(shù)，一般 u=～ 。 α —— 側(cè)型芯的脫模斜度和傾斜角。 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長 c 經(jīng)過估算大約為 ，側(cè)型芯成型部分的高度h大約為 10mm， p取 1 107 Pa， u取 ，α為 176。 cF = 1 107 （ 176。 176。） =990N 抽芯距根據(jù)零件的形狀設(shè)計為 13mm。 (3)斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 ① 斜導(dǎo)柱 抽芯的工作原理 斜導(dǎo)柱側(cè)向機(jī)芯機(jī)構(gòu)是由與開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊所組成。為了保證抽芯動作平穩(wěn)可靠，必須有滑塊定位及閉鎖裝置 。 ② 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計原則 活動型芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在滑塊上，防止在抽芯進(jìn)松動滑脫。型芯與滑塊連接有一定的強(qiáng)度和剛度。 滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡住，跳動等現(xiàn)象。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 22 頁 共 34 頁 滑塊限位裝裝置要可靠，保證開模后滑塊停止在一定而不任意滑動。 鎖緊塊要能承受注射時向壓力，應(yīng)選用可靠的連接方式與模板連接。鎖緊塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ，一般取θ 1θ 2176。 3176。 ,否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊運(yùn)動。 滑塊完成抽芯運(yùn)動后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于滑塊全長的 3，否財，滑塊在開始復(fù)位時容易傾斜而損壞模具。 防止滑塊設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置 。 ③ 斜導(dǎo)柱形式： 斜導(dǎo)柱有兩種形式一種 為圓形斜導(dǎo)柱。 另外一種 為減小斜導(dǎo)柱與滑塊的斜孔壁之間的磨擦，在圓導(dǎo)柱上銑去二平面，銑去后的平面間距約為斜導(dǎo)直徑的 倍。 本設(shè)計的斜導(dǎo)柱為圓形 斜導(dǎo)柱。 斜導(dǎo)柱各項參數(shù)計算 ： 斜導(dǎo)柱傾斜角θ的計算：斜導(dǎo)柱傾斜角θ與脫模力及抽芯距有關(guān)。角度θθ大則斜導(dǎo)柱所受彎曲力要增大，所需模力也增大。因此希望角度小些為好。但是當(dāng)抽芯距一寂靜時，角度θ小則使斜導(dǎo)柱所受彎曲力兩方面。一般采用斜角θ值為 15176。 ~20176。 .但當(dāng)抽芯距較大時，可適當(dāng)增加θ值以滿足抽芯距的要求，這時斜導(dǎo)柱的直徑和固定部分長度需相應(yīng)增加，這樣才能承受較大 的力 。 為了滿足滑塊和鎖緊塊先分開，斜導(dǎo)柱后抽芯的動作要求，則滑塊和鎖緊塊的角度應(yīng)比斜導(dǎo)柱的角度大 2176。 ~3176。 .抽芯距與斜導(dǎo)柱角度θ的關(guān)系如下： 計算 公式如下； L=S/sinθ （ 3— 13） H=S ctgθ （ 3— 14） 式中 L—— 斜導(dǎo)柱工作部分長度（ mm） θ —— 斜導(dǎo)柱斜角（176。） S—— 抽芯距（ mm） H—— 開模行程（ mm） 斜導(dǎo)柱斜角為 20176。可算出， 開模行程為 36mm，抽芯距為 13mm，工作部分長度為38mm。 斜導(dǎo)柱直徑 D 的計算 ： 斜導(dǎo) 柱 的直徑 D 決定于所承受的彎曲力，而彎曲力又決定于脫模力，斜導(dǎo)柱的斜角θ及工作部分長度。在模具設(shè)計中，先算出脫模力，再選定斜導(dǎo)柱的傾斜角，然后計算斜導(dǎo)柱直徑。斜導(dǎo)柱直徑的計算公式如下： LFM ? （ 3— 15） 式中 wM —— 斜導(dǎo)柱所受彎 矩 ； wL —— 斜導(dǎo)柱彎曲力矩； 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 23 頁 共 34 頁 由于推導(dǎo)此公 式比較麻煩，以及計算比較復(fù)雜，有時為了方便用查表方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。 通過查表，導(dǎo)柱直徑選擇為 18mm。 下圖為斜導(dǎo)柱的設(shè)計圖： 圖 斜導(dǎo)柱 滑塊和斜孔與斜導(dǎo)柱進(jìn)行配合，在配合的同時要做成單 邊 的間隙，這樣在開模的瞬間有一個很小的空行程，使滑塊和活動型芯末抽動前強(qiáng)制塑料制品脫出凹?；蛲鼓?，并使鎖緊塊先脫離滑塊，然后再進(jìn)行抽芯?；瑝K的結(jié)構(gòu)形式，視模具結(jié)構(gòu)信側(cè)抽芯力的大小來決定。 下圖為滑塊的設(shè)計圖： 圖 斜 滑塊 (4)鎖緊塊 ： 活動型芯和滑塊一般用鎖緊塊鎖 緊 。它的主要作用是防止側(cè)型芯在注桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )報告用紙 第 24 頁 共 34 頁 射成型時因受力產(chǎn)生移動。因為它要承受注射壓力，所以應(yīng)選用可靠的方式和模塊相連接。最好緊塊與模板做成整體。同時鎖緊塊的斜角θ 1 應(yīng)比導(dǎo)柱斜角θ 大 2176。 ~3176。，否則斜導(dǎo)柱無法帶動滑塊。 (5)防止斜導(dǎo)柱，滑塊抽結(jié)構(gòu)中的干擾措施 ： 在塑料 注 射模具 中 ，推出塑料制品后的推桿復(fù)位，一般都是采用反推桿來完成的。但在斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中，若活動型芯的水平投影與推桿相重全合時，如果仍然采用反推桿復(fù)位，將產(chǎn)生推 桿與活動型芯發(fā)生干擾的現(xiàn)象。因為這種復(fù)位形式往往是滑塊先于推桿復(fù)位，致使活動型芯或推桿損壞，在 一定條件下，采 用 反推桿復(fù)位亦可使推桿復(fù)位，致使活動型芯或推桿損壞。其條件是：推桿地端面至活動型芯最近距離 H 要大于活動型芯與推 桿（或反推桿）在水平方向的重合距離 S 和 ctgθ的乘積，即 HSctgθ ,，這時就不會產(chǎn)生推桿與活動滑塊之間的干擾。如果 S略大于 Htgθ ,時，可以加大θ值，使其達(dá)到 Htgθ s,即可滿足避 免干擾的條件。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和 尺寸精度都有重要的影響。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。 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 (1)模具溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響 無論何種塑料進(jìn)行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具溫度的調(diào)節(jié)是對模具進(jìn)行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達(dá)到控 制模溫的目的。對模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對模溫的要求有關(guān)。 對于粘度低、流動性好的塑料（例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等），因為成型工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進(jìn)行冷卻，有時為了進(jìn)一步縮短在模內(nèi)的冷卻時間，亦可用冷水控制模溫。對于粘度高、流動性差的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛、聚苯醚和氟塑料等），為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要對模具加熱。對于粘流溫度或熔點較低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具冷卻；而對于高粘流溫