【導(dǎo)讀】專業(yè)年級：11級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。指導(dǎo)教師、職稱：

　　

【正文】 6mm，其深度為 4~7mm， 本設(shè)計(jì) 取 6mm。 （ 2）拉料桿的設(shè)計(jì) 一般來說 ,只有側(cè)澆口澆注系統(tǒng)的主流道才用拉料桿，其用途在于將 冷料 從 主流道或分流道的末端出去而設(shè)置 ，確保流道和 產(chǎn)品在動(dòng)模上 。 此次設(shè)計(jì) 運(yùn)用 底部 帶頂桿的冷料穴 ，推桿 底部 固定在推件固定板 ，具體結(jié)構(gòu)圖 610 所示： 31 圖 610 冷料 穴 32 7. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注塑模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與定 位機(jī)構(gòu)的形式可以根據(jù)不同場合和要求，可以做出不同的變化 。 鏡頭蓋注塑模具在此處選擇使用導(dǎo)柱導(dǎo)套的組合形式，它結(jié)構(gòu)簡單、方便可靠。設(shè)計(jì)時(shí)將將導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模板（ B 板）上，將導(dǎo)套設(shè)置在定模板（ A 板）上。當(dāng)然相反也是沒問題的，此處設(shè)計(jì)使用的是如上安裝方式。導(dǎo)柱的安放條件依據(jù)其距離板厚邊緣進(jìn)行選取，大致選擇為 倍的直徑（此設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱為 20mm，距離板邊緣30mm） ,然后根據(jù)模架大小選取導(dǎo)柱數(shù)量，見參考文獻(xiàn) [4]，導(dǎo)柱使用到 4 根。 一般要求 a) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙， 根據(jù)二者是間隙配合公差配合選取到 H7/f7[1] b) 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件先于型腔與型芯之前接觸 c) 鏡頭蓋 脫模時(shí)是留在動(dòng)模 型芯上 ，所以為了 方便拆卸零件 ， 導(dǎo)套 應(yīng)安放在定模一側(cè) 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 在進(jìn)行導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)選取時(shí)，要考慮到以下幾點(diǎn)因素 ： （ 1） 距離 導(dǎo)柱的總體高度因該高于型芯面的高度之上，防止導(dǎo)柱精度過低時(shí)無法推入的情況 而 與型芯之前進(jìn)入破 壞 塑件本體 。在這里我設(shè)計(jì)的是把導(dǎo)柱裝在定模那邊。 （ 2） 分類 帶頭 導(dǎo)柱的端部做成 圓臺 型 ， 以 方便導(dǎo)柱定位和 順利進(jìn)入導(dǎo)套 。 （ 3） 性能 帶頭 導(dǎo)柱應(yīng)具有 極好的耐磨性和硬度 ， 由于導(dǎo)柱要受到剪切應(yīng)力影響，因此結(jié)構(gòu)上要能抗剪 切應(yīng)力。生產(chǎn)實(shí)際中多采用 20 鋼進(jìn)行制造 。 刺出考慮到成本性和 20 鋼的淬火要求，直接在此選擇 T10 鋼進(jìn)行代替，導(dǎo)柱導(dǎo)向 局部 表面粗糙度Ra 選擇為 。 （ 4） 公差配合 帶頭導(dǎo)柱與動(dòng)模板的配合公差為 H7/k6，而導(dǎo)柱與導(dǎo)套的 間隙配合選取為 H7/f7 （ 5） 粗糙度 帶頭導(dǎo)柱配合部位的粗糙度選用 ， 另外 ， 導(dǎo)柱的選擇上經(jīng)驗(yàn)法還是占據(jù)主流地位 （ 6）導(dǎo)柱長度 如下圖所示 A=10～ 15mm， 鏡頭蓋注塑運(yùn)用到 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)， 33 導(dǎo)柱的長度還應(yīng)滿足 B=10～ 15mm,如圖所示 （ 7）導(dǎo)柱導(dǎo)套數(shù)量及布置 本畢設(shè)在 A、 B 板之間的導(dǎo)柱導(dǎo)套數(shù)量設(shè)置為 4 根，合理分布在 模仁 的四個(gè)角， 導(dǎo)柱軸線距模具邊框厚度 距離為導(dǎo)柱直徑 軸線 的 倍。本次模架使用的是龍記品牌，因此其中有一個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)套是采用不對稱的分布方式，以防止動(dòng)、頂模裝反。 圖 71 導(dǎo)柱長度確定 加工導(dǎo)柱和導(dǎo)套前，為了保證 配合 精度要求。故應(yīng)該先將動(dòng)定模板合模后，再劃線找正 ，然后再在 合適的位置打孔安裝 。 具體帶頭 導(dǎo)柱 的 具體結(jié)構(gòu)見 下 圖 所示： 圖 72 導(dǎo)柱 導(dǎo) 套的設(shè)計(jì) 1） 結(jié)構(gòu) 34 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式上也近趨于標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)如今最常用的結(jié)構(gòu)為兩種：一種是帶有軸線定位臺階的導(dǎo)套，稱之為帶肩導(dǎo)套。而另外一種就是不帶臺階的導(dǎo)套，稱為直導(dǎo)套[8]。選用上見 P180 頁圖 364 所示。一般情況下，壁厚較厚時(shí)，選用帶肩導(dǎo)套（分為Ⅰ 型和 Ⅱ型 ）。此處設(shè)計(jì)的鏡頭蓋模具厚度 僅 有 3mm， 在此選擇 上可根據(jù)實(shí)際庫存和價(jià)格選?。ㄔO(shè)計(jì)時(shí)使用帶肩導(dǎo)套） ，具體尺寸見上述頁碼或裝配圖。 （ 2）形狀 導(dǎo)套的前端應(yīng)設(shè)置有 2mm的倒角 ， 避免與導(dǎo)柱之間發(fā)生碰撞。導(dǎo)柱 導(dǎo)套 留 間隙 ，或者開 導(dǎo)氣槽。否則嫉妒影響使用壽命， 給 正常 裝配時(shí)造成內(nèi)部阻力 。 （ 3）長度 導(dǎo)套的長度選擇上應(yīng)按照定模板的厚度 ， 然后在其基礎(chǔ)上加 23mm，此設(shè)計(jì)中長度有 72 mm。 （ 4）材料 導(dǎo)套由于與導(dǎo)柱之間有摩擦間隙，因此選用材料上應(yīng)偏向耐磨性質(zhì)的合金材料或者與導(dǎo)柱相同性質(zhì)的碳素鋼。 材料硬度應(yīng)低一些 ，以此避免導(dǎo)柱導(dǎo)套的 不良摩擦 。 （ 5） 配合公差與尺寸精度 導(dǎo)套由于需要緊緊鑲嵌在定模板上， 應(yīng)此導(dǎo)套和定模板配合運(yùn)用 H7/r6 的過盈配合進(jìn)行配合，在一些緊密場合或者對于鎖模力較不足時(shí)，也可使用緊定螺釘縮合的方式緊固主導(dǎo)套 。導(dǎo)套與定模板接觸部分的粗糙度值可用 ,導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的導(dǎo)向部分粗糙度值可用 。 圖 72 導(dǎo)套 35 8. 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注塑動(dòng)作結(jié)束后需要將模具從 凹模 中頂出 ， 此過程需要克服 合模 力 和伴隨產(chǎn)生的摩擦力。同時(shí) ，為了順利將塑件從型芯頂出的同時(shí)，還要注意到以 下幾點(diǎn) 要求 ： a) 塑件留于動(dòng)模； b) 塑件不變形損壞 避免脫模時(shí)推桿用力過猛而在塑件上留有痕跡，因此在頂桿應(yīng)設(shè)置 產(chǎn)品 剛度和強(qiáng)度大的部位，同時(shí)，這也是注塑模具結(jié)構(gòu)最基本的原則，必要時(shí)應(yīng)與客戶 進(jìn)行有效溝通 [3]。 c) 塑件美觀原則 鏡頭蓋頂出桿 的位置應(yīng) 設(shè)置在 產(chǎn)品的 內(nèi)表面上 ， 推桿力應(yīng)恒定不變，選擇位置上應(yīng)反復(fù)推敲，選擇最合適位置 。 d) 安全可靠原則 脫模 構(gòu)件 的動(dòng)作應(yīng)該安全可靠， 具備 一定 的耐磨性和 使用壽命要求 。 因此， 考慮到圓推桿的阻力較小，本設(shè)計(jì)中由頂棍推動(dòng)推板，再由圓推桿推動(dòng)塑件脫模。另外，在設(shè)計(jì) 型芯尺寸 時(shí)也 設(shè)計(jì) 撥模作斜度 1176。 30′以方便模具順利脫出。 推出行程等于型芯的高度加上 5～ 10mm的安全距離。 推桿的直徑為 5 長度 根據(jù)實(shí)際情況選取 150(來源于《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊》表 77 標(biāo)準(zhǔn)推桿 ) 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖 所示： 圖 73 推桿 脫模力的計(jì)算 36 本次畢設(shè)的 脫模力主要包括以下幾個(gè)部分： ①塑件在模具中冷卻 后 ， 內(nèi)外壓差作用 而 生成 對型芯的包緊力。②推桿本身運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力。③塑件與模具的粘附力 分析 鏡頭蓋的結(jié)構(gòu)可知平均厚度僅有 δ =2mm， 其 平均直徑 d=，則δd=≤ 屬于 薄壁塑件 范疇 。 由脫模力計(jì)算公式： 28 c o s ( t a n ) 0 . 1(1 )tE S L fFAK?? ? ???? 式中： E—— 塑料的彈性模量 ，查《 中國塑料模具設(shè)計(jì)大典 》第 404 頁表 可知 E= 10179。MPa 型芯的平 均半徑ｒ＝ d/2=； S—— 平均 收縮率， S=%； l —— 塑件對型芯的包容長度，其尺寸由鏡頭蓋 H=8mm可知 取 l ＝ 。 K2—— 無因次數(shù)，通過下式計(jì)算可知 ： 2 1 sin c osKf? ? ? ? ≈ 1（其中與鋼的摩擦系數(shù)可由上述表 查得） f —— 產(chǎn)品 與型芯 之間的摩擦系數(shù)， 一般選擇 為 ～ ， 此處 取 f ＝ ?—— 脫模斜度，查《 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 》第 37 頁表 35 可知型芯脫模斜度為 20′ ～ 45′， 現(xiàn)取 ?=30′ ?—— 塑料的泊松比 ,查 《中國塑料模具設(shè)計(jì)大典》第 404 頁表 得知? ＝ A—— 主 型芯在 投影面積上的最大截面 ， A=2300mm178。 代人式 上式可 得 F=545kN 考慮到粘模力， 需要乘上一定的粘模系數(shù)以代表 ，這里考慮 乘上 ： F 總 == 545KN= 校核塑件的單位壓應(yīng)力 （ 1）推出面積 。設(shè) 直徑φ 5mm的圓推桿在模架中使用到 6 根，那么推出面積： 221 6 3 7 . 5 1 1 7 . 8 0 94A d m m? ?? ? ? ? ?桿 37 （ 2） 推出應(yīng)力。根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)（第 3 版）》表 212 取許用應(yīng)力 []? =12MPa?？傻茫?5 9 9 . 5 5 . 1 2 8 [ ]1 1 7 . 8 0 9F M P aA??? ? ? ? 合格 38 9. 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 當(dāng) 產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)存在拔出 方向不同的側(cè)孔 、凹凸臺 時(shí)， 成型時(shí)，這種部位將會(huì)組織塑件從型芯中頂出 ， 這些成型零件 需要有導(dǎo)滑機(jī)制 ， 在脫模的前中期時(shí) ，能夠從模仁中滑出，然后再在由頂桿 中 頂出產(chǎn)品 ，而在動(dòng)定模合模時(shí)，又能自動(dòng)恢復(fù)原樣。綜上考慮 ， 選用“滑塊 +斜導(dǎo)柱” 的 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 進(jìn)行側(cè)抽。 的計(jì)算 通常抽芯距等于側(cè)孔深度 S1 加 上 2～ 3mm（此處加上的是 3mm） 的安全系數(shù)，而 當(dāng) 構(gòu)造 比較 特別 （圓形塑件） 塑件 時(shí)，其移出距離不再適用于上述公式，因該計(jì)算S1 時(shí)選取能夠完全抽出型腔的投影位置，再在基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)，才能順利脫出 。 故 鏡頭蓋沿用上述第一種情況 抽拔距為： S= S1+(2～ 3)=3+(2～ 3)mm=5～ 6mm 式中 S— 抽芯距離 ； S1— 塑件側(cè)向凹凸深度 ； 斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸； 斜導(dǎo)柱 的尺寸大致主要總長度的計(jì)算 ， 斜導(dǎo)柱總 長度 L： L =1/2Dtanα +h 1/cosα +1/2dtanα +S/sinα +(10～ 15)mm ≈ 109mm 式中 ： L— 斜導(dǎo)柱 長度； D— 斜導(dǎo)柱 大端 直徑； h— 固定板厚度； 斜導(dǎo)柱固定形式： 按照《注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》 P144 頁，可得 斜導(dǎo)柱的傾斜角 α 選取 15176。，而 一般情況下楔 緊塊角度 β =α +(2～ 3)mm,當(dāng)β大于α?xí)r能夠保證一旦開模時(shí)，其正 39 ?；?。 因?yàn)樾睂?dǎo)柱在側(cè)向抽芯運(yùn)動(dòng)中只是提供向外側(cè)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力 ， 側(cè)滑塊的平穩(wěn)滑動(dòng)主要靠的是側(cè)滑槽的存在制約側(cè)滑塊不會(huì)因向上的應(yīng)力而晃動(dòng)，并且滑塊的精確定位由 鎖緊塊和側(cè)滑塊端部接觸定位。為了使側(cè)滑塊平穩(wěn)運(yùn)行 ， 斜導(dǎo)柱和 側(cè) 滑塊間采用 間隙配合。 斜導(dǎo)柱 的 頭部做成球形 用臺肩固定在側(cè)滑塊上，尺寸為 Φ 10。 具體 尺寸計(jì)算查《塑料模具設(shè)計(jì)技巧》第 138 頁表 . 圖 91 斜導(dǎo)柱的安裝形式 側(cè)滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)滑塊 運(yùn)用 側(cè)滑座和側(cè)抽芯單獨(dú)加工的 方式 ，整體寬度 上選取到 40mm， 側(cè) 滑塊的長度不宜小于高度 （高度此處取為 50mm） 。 圖 92 滑塊 鏡頭蓋注塑 模具較小，且側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)簡單。故將芯和測滑座做成 整體 式， 但實(shí)際加工中 ，為了方便加工維修，采用分體結(jié)構(gòu)形式。 尺寸長寬高： 54 40 40 如圖 40 82 所示。 的 導(dǎo)滑形式 圖 93 滑塊的導(dǎo)滑形式 側(cè)滑塊在抽芯和復(fù)位過程中為了保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng) 裝有 導(dǎo)滑槽 ，側(cè)滑塊的寬度和厚度 方向上 都 運(yùn)用 H7/g8 的間隙配合。本設(shè)計(jì)在此處選用如圖 83 所示的整體式導(dǎo)滑形式。 側(cè)滑塊耐磨塊 的形式與尺寸 滑塊在任何一個(gè)自由度方向偏都會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。 這是鑲在模板上的耐磨片，它支撐來自滑塊所有傳來的向下的壓力。 耐磨片所用材料使用油缸，淬火硬度選 50~52HRC 選用 1 塊耐磨片，用 4 顆螺釘緊固 寬度 =D(6~10)MM=40MM 高度選取 10MM 長度依據(jù)滑塊尺寸而定，此處 選取 92MM 螺釘選用 M6 S（ H7/g8） 5.5~1 B(H7/g8) 41 圖 95 耐磨塊 鎖緊楔形式 與尺寸 在塑料成型過程中 ， 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)會(huì)受到來自注射機(jī)方面強(qiáng)大的注射壓力。 這個(gè) 推力 經(jīng)過側(cè)滑塊傳遞到長軸 的斜導(dǎo)柱 ， 但是普通 細(xì)長的導(dǎo)桿無法承受這股推 力 ， 容易 形成扭曲 甚至 使滑塊移動(dòng)， 因而必要 設(shè)置鎖緊裝置來抵抗來自型芯的推力 ， 方便在動(dòng)定模合模后能牢牢 緊固 滑塊不產(chǎn)生滑移。 楔緊快與滑塊的連接方式需要通過計(jì)算推力的大小來確定 ， 而本次鏡頭蓋 設(shè)計(jì)所 確定 的是整體 式鎖緊方式，鎖緊力大 應(yīng)此結(jié)構(gòu) 結(jié)實(shí)牢靠 。 具體尺寸按《塑料模具設(shè)計(jì)技巧》第 142 頁所示，在此不再贅敘，具體尺寸可見裝配圖 ，鎖緊塊的形式見圖 91 所示 。具體形狀如 822 圖所示 [4]。 斜導(dǎo)柱 受力分析 斜導(dǎo)柱的受力分析； 根據(jù)斜導(dǎo)柱的形式，可以按公式 : Fw = Ft/cosα Fk = Ft tanα 式中 Fw — 導(dǎo)柱彎曲力； Ft — 抽芯 脫模力 ； Fk — 抽芯 開 模力； 綜合第 9 章計(jì)算和查表可知 ，從斜導(dǎo)柱的 受力構(gòu)造 來看 ， 傾斜角α值越大越好 ；而 從 斜導(dǎo)柱 受到的推力 狀況 （上式） ， 傾斜角 α值 越小越好 。因此， 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]第 139 頁斜導(dǎo)柱的