【導(dǎo)讀】案；并對(duì)其主要零部件的設(shè)計(jì)分別進(jìn)行了說明。整套模具設(shè)計(jì)分析過程中運(yùn)用了注射模。軟件UG進(jìn)行了模具的三維設(shè)計(jì)，二維圖的生成。

　　

【正文】 模板兩塊組成，無支撐板，基本結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 結(jié)構(gòu) 示意圖 及校核 型腔的基本結(jié)構(gòu) 所謂的型腔（ cavity）是指模具中成形塑件的空腔，而該 空腔是塑件的負(fù)形。除去具體尺寸比塑料大（由于塑件在成形時(shí)有收縮）以外，其他都和塑件完全相同，只不過凹凸相反而已。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩部分 (或兩部分以上 )形成這一空腔 —— 型腔。其凹入的部分稱為凹模（ cavity），凸出的部分稱為型芯（ core）。 型腔構(gòu)成的要點(diǎn)是：使塑件開模后留在動(dòng)模一側(cè)，因此必須考慮把脫模阻力大的一側(cè)做在動(dòng)模上。 結(jié)合 本次 的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔采用 組合式凹模結(jié)構(gòu) —— 整體嵌入式凹模 。 . .. 脫模斜度只要是為了便于脫模。脫模斜度的大小與塑件的形狀、 脫模方向的長度，塑料的表面質(zhì)量有密切關(guān)系。 熱塑性塑料在脫模時(shí)有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度，也可以順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，應(yīng)選用 2176。的脫模斜度作為標(biāo)準(zhǔn)斜度。 塑料的性質(zhì)不同，所必須的脫模斜度也不同，查表可以知道 ABS 脫模斜度推薦值為凹模（型腔） 40′ 1176。 20′，凸模（型芯）為 35′ 1176。 ? 硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料的脫模斜度大 ? 塑件的壁厚大時(shí)，成形收縮大，脫模斜度要大； ? 形狀復(fù)雜的部分要比形狀簡單的部分需要較大的脫模斜度； ? 型腔的深溝槽部分（如加強(qiáng)筋）的脫模斜度一般為 3176。 5176。 型腔的深溝槽部分的脫模斜度一般為 3176。 5176。，型腔比較深脫模斜度設(shè)置為 4176。 脫模斜度的取得規(guī)律 : 凹模以大端為準(zhǔn)，斜度由小端取得。但是圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以小端為準(zhǔn)（應(yīng)進(jìn)行計(jì)算） 凸模以小端為準(zhǔn)，斜度由大端取得。但是圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以大端為準(zhǔn)（應(yīng)進(jìn)行計(jì)算） 凹模型腔的強(qiáng)度 校核 由于注射壓力的作用，凹模型腔有向外脹出的變形產(chǎn)生。當(dāng)變形量大于塑件在壁厚方向的成型收縮量時(shí)，就會(huì)造成脫模困難。嚴(yán)重是還會(huì)不能開模。 另外也由于成型過程中，各種工藝因素的影響，型腔內(nèi)的實(shí)際受力情況有時(shí)非常復(fù)雜，不可能 以一種簡單的模式完全代表；因此，在強(qiáng)度計(jì)算上采取比較寬容的做法，原則是： 寧可有余而不可不足。換言之，就是安全系數(shù)較大。 此模具是嵌套式組合凹模 中小型模具是指模板的長度和寬度在 500mm 一下的模具（這僅是從模具的力學(xué)角度來劃分，而不是以塑件質(zhì)量來劃分的。）這類模具的強(qiáng)度，只要模板的有效使用面積不大于其長度的 60%，深度不超過其長度的 10%，可以不必計(jì)算。 此 Mp4 面板的尺寸為 75*125mm，模仁尺寸 125*175mm，深度方向?yàn)?50mm，而我選用的模具模板的尺寸為 350*350， 350500 350500 故此屬于中小型模具，由經(jīng)驗(yàn)可以知道對(duì)于這類模具的強(qiáng)度，只要模板的有效使用面積不大于其長度的 60%，深度不超過其長度的 10%，可以不必計(jì)算。 模板的有效使用面積為： 長度方向： 175/350= . .. 寬度方向： 125/350= 深度深度： 50/350= 在深度方向大于 10%，按照經(jīng)驗(yàn)故需要計(jì)算凹模型腔的強(qiáng)度。 這種組合凹模的強(qiáng)度計(jì)算安裝凹模側(cè)壁強(qiáng)度來計(jì)算 其外套壁的寬度按剛度計(jì)算 ,計(jì)算式如下： ’12 lb ? [ 313121 ]lb1y**H*E*32 phl ）（?? （ ） 2b —— 外套側(cè)壁寬度（ cm）； 1l —— 凹模長邊長度（ cm）； ‘ 1l —— 凹模套內(nèi)孔長邊長度（ cm）； h—— 凹模型腔深度（ cm）； H—— 凹模套全高度（ cm）； p—— 凹模型腔內(nèi)的熔體壓力（ Mpa）； E—— 鋼材的彈性模量（ Mpa） , 一般中碳鋼 E=** 510 預(yù)硬化塑料模具鋼 E=* 510 1y —— 凹模側(cè)壁的允許最大變形量（ cm）； ? —— 系數(shù)， 2? —— 系數(shù) b—— 嵌入凹模的側(cè)壁寬度（ cm）； 1l =； ‘ 1l = h= H=5cm p=125 E==* 510 1y = 查表可以知道當(dāng) 2l /1l =75/125= 時(shí)， ? = 2? = 將上面各值代人到式子 （ ） 中 ’12 lb ? [ 313121 ]lb1y**H*E*32 phl ）（?? =*[ 3135 ]12 . 5**5*10**32 12 .5**125 ）（ = 在本次設(shè)計(jì)中從模具結(jié)構(gòu)、外觀考慮，我們確定模具的外套側(cè)壁寬度最小地方為，經(jīng)過以上計(jì)算，完全滿足要求。 模具的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)套 用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件間的定位與導(dǎo)向。 . .. 導(dǎo)柱導(dǎo)套的材料為 T8A淬火到 HRC50— 55，或采用 20 鋼滲碳 — 厚淬硬到HRC56— 。本設(shè)計(jì)中導(dǎo)柱導(dǎo)套采用標(biāo)準(zhǔn)件 ，加載模架的時(shí)候一起加載。 定位圈和澆口套 定位圈是使?jié)部谔缀妥⑺軝C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位 所用。 定位圈與澆口套的固定形式如圖 （澆口套固定在定模板內(nèi)，定位圈內(nèi)孔與澆口套配合并固定在模板上） 定位圈直徑 D為與注射機(jī)定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑確定。直徑 D 一般比注射機(jī)定位孔直徑小 ，以便于裝模。 定位圈一般采用 45 號(hào)鋼 或 Q275 鋼。定位圈用內(nèi)六角螺釘固定在模板上時(shí)，一般采用兩個(gè)以上的 M6M8 的內(nèi)六角螺釘。 圖 拉料桿 拉料桿有主流道拉料桿及分流道拉料桿等，為使?jié)部谔變?nèi)的塑料在開模時(shí)脫出或使分流道在進(jìn)料口處拉斷而脫 離模具所用。此外，還有常在拉料桿端部開設(shè)冷料穴以貯存冷料。拉料部分形式應(yīng)按塑料種類、澆注系統(tǒng)的尺寸形式以及模具的結(jié)構(gòu)而定。本次設(shè)計(jì)采用鉤型拉料桿，其結(jié)構(gòu)如圖 。 . .. 圖 推出機(jī)構(gòu) 采用推桿推出機(jī)構(gòu)，采用的推桿端部為圓形的圓形推桿。推桿一般采用 T8A 鋼，端部淬硬到 HRC5055。推桿端部與模板配合孔的極限偏差采用 H7。本設(shè)計(jì)中的推桿設(shè)計(jì)如圖 所示。 圖 圖 . .. 復(fù)位桿 復(fù)位桿用于使推桿及推板復(fù)位。模板與復(fù)位桿配合的孔的極限偏差取 H7。本次設(shè)計(jì)采用的復(fù)位桿設(shè)計(jì)如圖 。 . .. 第九章 配合與公差及其計(jì)算 澆口套 澆口套 與模板孔采用基孔制的過渡配合即 H7/j7，澆口套的配合及尺寸，查閱資料如圖 所示。 圖 澆口套 澆口套 基本尺寸 d=? 20，采用 H7/j7 配合 IT7 的標(biāo)準(zhǔn)公差值為 21 m? j 的基本下偏差 ei=8 m? 則其另一極限偏差為上偏差 es=ei+IT7=8+21=13 m? 即 ）（）（ 0 1 0 0 ??? ? 與之配合孔的尺寸 ?? ）（）（ ? 澆口套上端尺寸查表可以知道為 0 ?? 鉤型拉料桿 同樣采用基孔制的過渡配合，鉤型拉料桿的外形如圖 所示。 基 本尺寸為 φ 12，查表可以知道其極限偏差為 ??φ ； 與拉料桿配合孔的配合模板孔為 ?）（φ ； 拉料桿的底部高度為 ? 。 采用基孔制的間隙配合（ H7/f6），推桿的外形尺寸如圖 所示。查表知推桿的基本尺寸為 ??? ）（ ；與之配合的模板孔為 ?? ）（ ； 底部尺寸為 0 ?? ， 底部圓厚度為 ? 小型芯的配合采用基孔制的過渡配合（ H7/m6） ， IT6=。 查表知 ei=+ m? . .. es=ei+IT6=+= m? ，即 基本尺寸為 3? 的小型芯的尺寸為 ??? ）（ ，與之 配合模板孔尺寸為 ?? 滑塊導(dǎo)滑部分 滑塊導(dǎo)滑部分與導(dǎo)滑槽采用基孔制的間隙配合（ H7/e6），與 楔 緊塊之間也采用基孔制的間隙配合（ H7/e6） ,如圖 。配合部分的表面要求較高，表面粗糙度均應(yīng)= m? 。 查表可以知 基本尺寸為 5的 IT6= mm， es= mm ei=es IT6= mm， 即滑軌尺寸為 ?? 基本尺寸為 80 的的 IT6= mm， es= ei=es IT6= mm 即為 ?? ， 與之配合的導(dǎo)滑槽尺寸為 ? 圖 滑塊 滑塊與斜導(dǎo)柱 斜導(dǎo)柱與滑塊上的孔，采用間隙配合，他們直徑的間隙保持 的間隙。查表可以知道其直徑為 ?? 。 斜導(dǎo)柱與 楔緊塊 之間采用過渡配合（ H7 /k6），導(dǎo)柱的 尺寸為 ?? ，與之配合的孔的極限偏差為 ? 側(cè)型芯的配合 側(cè)滑塊上的側(cè)型芯在 配合面上成型與熔融塑料接觸，為防止配合部分漏料，應(yīng)適當(dāng)提高精度， 采用基孔制的間隙配合（ H7/e6）進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 側(cè)型芯 1 與熔融塑料接觸面長 ，寬 mm . .. 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 與熔融塑料接觸面長 mm，寬 mm 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 側(cè)型芯 2 與熔融塑料接觸面長 mm，寬 mm 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 側(cè)型芯 3 與熔融塑料接觸面長 34 mm ，寬 7 mm 對(duì)于基本尺寸 34 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 對(duì)于基本尺寸 7 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 側(cè)型芯 4 與熔融塑料接觸面長 8 mm 寬 mm 對(duì)于基本尺寸 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 對(duì)于基本尺寸 8 IT6= es= ei=esIT6= 即 ??）（ e 導(dǎo) 柱與導(dǎo)套 導(dǎo)柱固定端與模板采用 H7/m6 的過渡配合 ， 導(dǎo)柱固定端 基本尺寸是 35。 即導(dǎo)柱的固定端極限尺寸為 )6(35 ??m? 與之配合模板孔的極限尺寸為 )7(35 ?? H 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用 H7/f7 間隙配合 ，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分基本尺寸是 30。 即導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的極限尺寸為 ??? ）（ 與之配合模板孔的極限尺寸為 ?? ）（ 導(dǎo)套采用 H7/m6 配合鑲?cè)肽０?，導(dǎo)套的基本尺寸是 47 即導(dǎo)套的極限 尺寸為 )6(47 ??m? 與之配合模板的極限尺寸為 )7(47 ?? H 復(fù)位桿 復(fù)位桿采用基孔制的間隙配合 H7/f7 復(fù)位桿的極限尺寸是 ??? ）（ ，與之配合模板的尺寸 ?? ）（ 總體結(jié)構(gòu)圖 經(jīng)過上面的一系列分析和計(jì)算，通過 UG 三維建模、二維 工程 圖生成，實(shí)現(xiàn)自己的. .. 設(shè)計(jì)思 想 ，最終得到了我們自己 設(shè)計(jì) 的模具，圖 為 最后的完整的 三維模具模型。 圖 模型 爆炸圖，圖 模具二維工程圖。 圖 圖 . .. 圖 塊 17.動(dòng)模板 . .. 第十章 注塑機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 前面 已經(jīng)確定的 注 塑 機(jī)的工藝 參數(shù)如 表 所示 ： 表 注塑機(jī)工藝參數(shù) 型號(hào) 注射方式 螺桿直徑 /mm 最大注射 量 /g 注射壓力 /Mpa 鎖模力 /KN 最大注塑面積 /2cm 臥式 螺桿式 42 125 120 900 320 最大模具厚度 /mm 最小模具厚度 /mm 最大開模行程 /mm 噴嘴球半徑 /mm 噴嘴孔半徑 /mm 定位圈直徑 /mm 模板尺寸/mm*mm 300 200 300 12 100 428*458 腔數(shù)量的校核 按注射機(jī)的額定鎖模力來校核 12pApAFn ?? （ ） F—— 注射機(jī)的額定鎖模力（ N） 1A —— 單人塑件在模具分型面上的投影面積（ 2mm ） 2A —— 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ 2mm ） P—— 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（ Mpa）其大小一般是注射壓力的 80%。 由 moldflow 分析結(jié)果可以知道： 使用 UG 中的注塑模模塊下 的投影區(qū)域命令可以得到塑件在分型面（即 XOY 面）上的投影面積為 1A =4520 2mm 即12pApAFn ?? = 4520**125 **125900000 ）（ ?? = 而此套模具采用一模一腔故符合要求。 注射量的校核 模腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模具時(shí)要保證模腔能夠充滿，有經(jīng)驗(yàn)公式可以知道注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量（額定注射量）的 80%，由此有： n 1m + 2m =80%m （ ） 1m —— 單個(gè)塑件的質(zhì)量（ g） 2m —— 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量（ g