【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容是材料為ABS的繞線軸的注塑模具。首先對塑料制件的材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝性分析，并選擇了合適的工藝方案。接著，本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)脫模和推出機(jī)構(gòu)時(shí)，選擇了推管推出塑件的方案。并且，對注射機(jī)的型號(hào)進(jìn)行了選擇及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了校核。最后，對模具的安裝。調(diào)試做了簡單的介紹。本次設(shè)計(jì)我采用了邊查閱資料、邊計(jì)算、邊進(jìn)行三維建模的三邊設(shè)計(jì)方法。但直觀觀察模具各個(gè)零件的動(dòng)作，而且便于修改零部件尺寸。完成裝配體后，我由以上。三維實(shí)體生成工程圖，并對其進(jìn)行了修改。

　　

【正文】 到不發(fā)生噴射、不產(chǎn)生熔體破裂的程度； 二是采用沖擊型澆口，這是最常用的方法。沖擊性澆口開設(shè)方位正對著型腔或粗大的型芯，塑料流沖擊在型腔壁或型芯上，從而改變流向、降低流速，均勻地充滿型腔。 ⑵ 盡量縮短流動(dòng)距離。 ⑶ 減少熔接痕，增加熔接牢度。澆口位置和數(shù)量決定著熔接痕的數(shù)量及位置，一般來書，澆口數(shù)量越多，熔接痕越多。 ⑷ 澆口位置應(yīng)有利于沖模流動(dòng)、補(bǔ)料和排氣。當(dāng)塑件壁厚相差加大時(shí)，在避免噴射的情況下，應(yīng)將澆口開設(shè)在截面最厚處。 同時(shí)這樣也便于補(bǔ)縮，防止出現(xiàn)表面凹陷和鎖孔。塑件兩端有加強(qiáng)筋，可以是熔體順著加強(qiáng)筋的方向流動(dòng)，便可改善熔體的填充條件。 澆口的位置應(yīng)防止料流將型芯擠歪。由于本模具中型芯較長，澆口的位置應(yīng)該避免偏心進(jìn)料，以防止型芯彎曲。 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 注射機(jī)噴嘴和冷的模具接觸降溫，致使噴嘴前段存有一段低溫料，如果這些“冷料”進(jìn)入型腔，即會(huì)影響熔體填充速度，也會(huì)影響成型塑件的質(zhì)量，所以需要設(shè)置容納注射間隔所產(chǎn)生冷料的冷料穴。 本模具中在主流道和分流道的末端的設(shè)置了冷料穴（參考圖） 在本模具中分流道中的凝料脫離定模鑲塊是靠分流道拉料桿的作用而實(shí)現(xiàn)的。主流道凝料則是隨著主流道凝料一起由托板托 出，而不需要設(shè)置主流道拉料桿。 但是由于本模具分流道較長，需要設(shè)置拉料桿，將分流道末端沿料流方向延長作為冷料穴以容納前鋒冷料， 分流道拉料桿的 具體 結(jié)構(gòu) 形式和尺寸參照 【 3】 圖 426 和表 417。 圖 拉料桿 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 型腔及 成型零件的 設(shè)計(jì) 型腔的數(shù)目 構(gòu)成模具型腔的所有零件統(tǒng)稱為成型零部件，通常包括：定模鑲塊 5,滑塊 9， 型芯 1 17 和推管 16。 根據(jù)注射 及的最大注塑量確定型腔數(shù)目： 初選注塑機(jī)為 SZ400/1600，注塑機(jī)的最大注塑量為 G=416g 單個(gè)塑件的質(zhì)量為 W1=， 澆注系統(tǒng)凝料為 W2=； 則型腔數(shù)目 n 為 n≤ ()/W2 = 又考慮到模具要使用滑塊和斜導(dǎo)柱完成側(cè)抽芯，所以選擇一模一腔。 凹模、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。 凹模主要用來成型塑件的外表面，本模具采用組合式凹模，這樣的組合模具使復(fù)雜的型腔加工相對容易，并且將滑塊 11 和定模鑲塊 4 等成型零件 ，同時(shí)能利用推管和型芯之間的間隙排氣。 凸模用于成型塑件的內(nèi)表面，又稱為型芯 。本模具中型芯的數(shù)目比較多，其作用也有差異，所以我采用了成型桿組合式，將成型桿單獨(dú)制造，再嵌入模板中。 成型零件鋼材的選擇 成型零件工作時(shí)承受著 絕大部分的載荷，因此必須具備足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)要考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能 [10]。對于動(dòng)模鑲塊和定模鑲塊，它們是主要部件，選用 20CrMnTi。對于其他的一些輔助成型的成型銷，它們在工作時(shí)被塑料包裹著，需要散發(fā)大量的熱量，而且磨損也是比較嚴(yán)重的，因此也采用 20CrMnTi。 成型零件 的 尺寸計(jì)算 定模鑲塊 5： 外徑φ 124，加強(qiáng)筋槽深度 ，加強(qiáng)筋槽寬度 = 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 = = 左、右滑塊： 孔徑φ 130， 孔徑φ 60， 深度 10，型腔深度 90 = = = 型芯 10： 孔徑φ 23，外徑φ 54，中心距 ，深度尺寸 15 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 = = 型芯 15： 外徑φ 124，加強(qiáng)筋槽深度 7，加強(qiáng)筋寬度 = = 型芯 17： 外徑φ 20，凹模深度 10 = = 凸凹模尺寸校核 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選 500 500的標(biāo)準(zhǔn)模架，其 側(cè)壁 厚度按照下列剛度公式計(jì)算： 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 = 式中： s—— 圓形型腔壁厚厚度， mm； r—— 型腔半徑，可取塑件半徑， mm p—— 型腔壓力， MPa E—— 模具材料的彈性模量， MPa 【 δ 】 —— 型腔徑向 允許的變形 181。—— 模具材料的泊松比，（碳鋼 181。=）； 【σ】 —— 模具材料的許用應(yīng)力， MPa 側(cè)壁厚度按強(qiáng)度計(jì)算公式 = 由于型腔底板周邊未被模腳支撐而懸空，所以型腔底板厚度沒有校核的必要 型腔墊板厚度 （即支撐板的厚度） = =＜ ，所以是合格的。 式中：由于動(dòng)模邊為型芯，所以 k=～ 。 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 型腔 壁厚 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 由于本塑件在與模具開模 方向垂直的方向上，有側(cè)凹，為了能對所成型的塑件進(jìn)行脫模，必須將側(cè)凹的部分做成側(cè)抽芯，然后再模具開模之前將其抽出。 斜導(dǎo)柱在固定在模套中，而滑塊有連接桿固定，從而和動(dòng)模板保持相對靜止。 本模具采用的是機(jī)動(dòng)式分型抽芯機(jī)構(gòu)，注射機(jī)的開模運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，通過傳動(dòng)零件完成模具的側(cè)向分型、抽芯及其復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu) 。這樣可以具有較大的抽芯力和抽芯距，且動(dòng)作可靠、操作簡單，生產(chǎn)效率高。 本模具的推管和滑塊在開模方向的投影沒有出現(xiàn)重合部位，所以不用考慮滑塊和推管干涉的問題。 抽芯距與抽芯力 的計(jì)算 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距，是指側(cè)型芯或側(cè)型腔 從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置是，側(cè)型芯或側(cè)型腔在抽拔方向上所移動(dòng)的距離。一般抽芯距取側(cè)孔或側(cè)凹的深度加上 2～ 3mm 的安全距離。 S 抽 =S+(2～ 3)mm= =+（ 2～ 3） mm=60mm。 式中： S 抽 —— 抽芯距， mm S—— 抽芯極限尺寸， mm R—— 塑件最大外形尺寸， mm r—— 塑件最小外形尺寸（側(cè)凹處）， mm 塑件在型腔中冷凝收縮時(shí)對型芯側(cè)壁產(chǎn)生包緊力，開 始抽拔時(shí)所需的抽拔力稱為起武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 始抽芯力，在計(jì)算時(shí)只用校核起始抽拔力即可 【 1】 。 滑塊 11 的抽芯力 F 抽 = =π(652302) 8 ( cos2176。sin2176。) = 式中： l— 型芯被塑件包緊部分的斷面形狀周長， mm h— 成型部分的深度， mm p2— 塑件對型芯單位面積的擠壓力，取 8MPa； f2— 摩擦系數(shù)，取 ； α — 脫模斜度， (176。 ) 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)與計(jì)算 型芯 1 的脫模力 = 式中： E—— 塑料的彈性模量， MPa ε—— 塑料成型平均收縮率， % μ—— 塑料的泊松比， L—— 塑件包容型芯的長度， mm，總長度約為兩倍塑件高度 t—— 塑件的平均壁厚， mm φ—— 模具型芯的脫模斜度， （ 176。） f—— 塑料與模具材料（型芯）的摩擦因數(shù) B—— 盲孔制件型芯在脫模方向上的投影面積， cm2，對于通孔制件 B=0 —— 隨 λ 和 φ 的變化而變化的無量綱數(shù) ，查 【 1】 表 419 得 —— 近似取 1 考慮到加強(qiáng)筋的影響，脫模力增大 20%，脫模力 QHY’變?yōu)? 校正后作用在斜導(dǎo)柱上的抽芯力為 F 抽 ’ = F 抽 + QHY’ =+ sin15176。 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 = F 彎 =F 抽 /cosα = 斜導(dǎo)柱的傾斜角與斜導(dǎo)柱的有效工作長度、抽芯距之間的關(guān)系為 L4= S 抽 /sinα 當(dāng)抽芯力 F 抽 一定時(shí)，斜導(dǎo)柱所承受的彎曲力 F 彎 隨著傾斜角 α 的減小而減?。? 當(dāng)斜導(dǎo)柱的有效工作長度一定時(shí)，抽芯距 S 抽 隨著α的減小而減小，這對側(cè)抽芯不利，所以兼顧斜導(dǎo)柱所受的彎 曲力和抽芯距，生產(chǎn)中一般取 α =15～ 20176。 。本模具中為了盡量減小斜導(dǎo)柱所受的彎曲力，取 α =15176。 。 根據(jù)公式 L4=S 抽 /sinα = 斜導(dǎo)柱的形狀和材料 斜導(dǎo)柱形狀多數(shù)為圓柱形，這種形狀加工方便，裝配容易 ，所以本模具也采用了這種形式 。斜導(dǎo)柱的端部做成半球形。 本模具中斜導(dǎo)柱材料選擇 20 鋼，滲碳處理。為了增強(qiáng)斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度和耐磨性，應(yīng)對其表面進(jìn)行淬火處理，淬火硬度達(dá) 55HRC，表面粗糙度 Ra=。 斜導(dǎo)柱工作段得最小直徑為 =， 圓整為 60mm。 圖 斜 導(dǎo)柱的尺寸 斜導(dǎo)柱的長度和最小開模行程的計(jì)算 斜導(dǎo)柱的長度由五個(gè)部分組成，具體有斜導(dǎo)柱的直徑、傾斜角、抽芯距以及模套厚度決武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 定。 L 總 =L1+L2+L3+L4+L5 =385mm 在本模具中，開模方向和滑塊抽拔方向相垂直，此時(shí)完成抽芯距 S 抽 模具所需的最小開模行程 Hc 為 Hc=S 抽 cotα =60 cot15176。 = 斜導(dǎo)柱孔位置的確定 圖 斜導(dǎo)柱的定位與固定 在連接桿頂面長度一半處取 B 點(diǎn)，通過 B 做傾斜角為α的點(diǎn)化線與模套頂面相交于 A，取 A 點(diǎn) 到模具型腔中心線距離并圓整為整數(shù) 157mm， 即為孔心距尺寸 a。其他的尺寸可由 【 1】 表 423 可得。 斜導(dǎo)柱的安裝配合 斜導(dǎo)柱其固定段與模套之間吃用 H7/m6 過渡配合，因?yàn)樾睂?dǎo)柱在開、合模過程中主要驅(qū)動(dòng)連接桿進(jìn)而帶到滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而保證了滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。同時(shí)了運(yùn)動(dòng)靈活，斜導(dǎo)柱和連接桿導(dǎo)柱孔之間留有 。 連接塊 的導(dǎo)滑鎖緊裝置 在抽芯過程中，連接桿與導(dǎo)滑槽必須很好的配合，是連接桿運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)有一定精度，這樣才能保證滑塊可靠的抽出和復(fù)位，本模具采用的 T 形槽，導(dǎo)滑槽的尺寸和導(dǎo)滑距離武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 參考 了 【 1】 、 【 3】 設(shè)計(jì)。 在注射成型過程中，側(cè)型芯在抽芯方向受到型腔內(nèi)熔融塑料強(qiáng)大的推力作用，可能是滑塊 產(chǎn)生位移，影響塑件側(cè)凹尺寸的精度，同時(shí)這個(gè)力會(huì)通過連接桿傳給斜導(dǎo)柱，致使斜導(dǎo)柱產(chǎn)生彎曲變形，甚至斷裂。 在本模具中脹模力比較大，所以考慮利用模套鎖緊，以便在模具合模后鎖緊滑塊，代替斜導(dǎo)柱承受來自滑塊的推力。并且模套楔角α ’ =斜導(dǎo)柱的傾斜角 α +2176。 =17176。 。這樣 在第三次分型時(shí) ，模套就能和滑塊及時(shí)脫開。 脫模和 推出 機(jī)構(gòu) 的設(shè)計(jì) 推板 導(dǎo)柱 、導(dǎo)套 設(shè)計(jì)要求： 圖 推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套 導(dǎo)柱 沿長度方向分為固定段和導(dǎo)向段 ，導(dǎo)柱按 這兩個(gè) 名義尺寸相不相同，分為 有肩導(dǎo)柱 和帶頭導(dǎo)柱 。小型模具和生產(chǎn)批量小的模具多采用帶頭導(dǎo)柱，小批量生產(chǎn)也可不設(shè)置導(dǎo)套，導(dǎo)柱直接與模板的導(dǎo)向孔配合，生產(chǎn)批量大是，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)套。大、中型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。 所以本模具的推板采用有肩導(dǎo)柱。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： 導(dǎo)向段與導(dǎo)套件采用間隙配合 H7/f6，固定段與模板間采用過渡配合 H7/k6 或H7/m6。導(dǎo)向段表面粗糙度 Ra 為 m。 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的型芯，多采用 20 鋼經(jīng)滲碳淬火處理，表面硬度為 55～ 60HRC；或碳素工具鋼 T8A、 T10A 經(jīng)淬火或表面淬火處理，表面硬度為 50～ 55HRC。 對一個(gè)分型面而言，導(dǎo)柱數(shù)量可采用 2～ 4 根，大中型模具為 4 根最為常見，小型模具可采用 2 根。 本模具推板采用 4 根導(dǎo)柱。 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔的設(shè)計(jì) ： 武漢科技 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 圖 推板導(dǎo)套 導(dǎo)向孔直接開設(shè)在動(dòng)模板上，加工簡單，但模板一般未淬火，耐磨性差，所以導(dǎo)向孔適用于生產(chǎn)批量小，精度要求不高的模具。大多數(shù)的導(dǎo)向孔都鑲有導(dǎo)套，導(dǎo)套不但可以淬硬以提高壽命，而且在磨損后方便更換。 導(dǎo)套國家標(biāo)準(zhǔn)有直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套。 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ： ① 為了便于導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套和導(dǎo)套壓入模板，在導(dǎo)套端面內(nèi)外應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔前段也應(yīng)倒圓角，最好做成通孔，以便排出空氣及意外落入的塑料廢屑 ② 導(dǎo)套與模板為較緊的過渡配合，帶頭導(dǎo)套用 H7/k6。帶頭導(dǎo)套因有凸肩，軸向固定容易。 ③ 導(dǎo)套可用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，但其硬度一般稍低于導(dǎo)柱，以減少磨損，防止導(dǎo)柱拉毛。導(dǎo)套固定段和導(dǎo)向段的表面粗糙度 Ra 一般均為 μ m。 推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配