【導(dǎo)讀】塑料在當(dāng)今世界上無處不用，因此塑料模具有很大發(fā)展，特別是注塑模。了小型移動(dòng)硬盤外殼注塑模的設(shè)計(jì)。對模具的型芯型腔的加工工藝進(jìn)行了簡單的。分析，最后用SolidWorks導(dǎo)出模具裝配圖并在CAD中對其進(jìn)行修改。的生產(chǎn)費(fèi)用，縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)效率。節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、排氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。的加載及其其余各系統(tǒng)的加載。最后完成了該模具的設(shè)計(jì)并生成了三維模型。

　　

【正文】 位機(jī)構(gòu)。 4） 保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) ： 對于大、中型模具的脫模機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)有使機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 5） 承載作用 ： 當(dāng)采用脫模板脫模或雙分型面模具時(shí)，導(dǎo)柱有承受脫模板和型腔板的作用。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)： 1） 該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽； 2） 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高度高出 6～ 8mm； 3） 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo) 柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分； 4） 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為 248。2 5； 5） 導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按 H7/m6 配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f6 的間隙配合； 6） 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 ； 7） 導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 圖 38 導(dǎo)柱示意圖 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 1） 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的固定孔可以同時(shí)鉆，再分別擴(kuò)孔，以保證其配合精度； 2） 導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔 ，利于排出孔內(nèi)剩余空氣； 3） 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按 H7/f6 的間隙配合，表面粗糙度為 。導(dǎo)套外徑按 H7/m6 或 H7/k6 配合鑲?cè)肽０澹? 4） 導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 圖 39 導(dǎo)套示意圖 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套時(shí)還應(yīng)注意： 1） 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度； 2） 導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6～ 8mm,以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞； 3） 導(dǎo)柱 和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和耐磨度，常采用 20低碳鋼經(jīng)滲碳 ～ 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 ㎜ ，淬火 48～ 55HRC，也可采用 T8A 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理； 4） 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角； 5） 導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此 ， 根據(jù)需要而決定裝配方式 。 脫模推出 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件等組成。推出機(jī)構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔的零件稱為推出零件。常用的 推出零件有推桿、推管、推件板、成型推桿等。 推出機(jī)構(gòu)的組成 推出機(jī)構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件等組成。推出機(jī)構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔的零件稱為推出零件。常用的推出零件有推桿、推管、推件板、成型推桿等。 推出機(jī)構(gòu)的分類 推出機(jī)構(gòu)可按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是模具開模后，由人工操縱的推出機(jī)構(gòu)塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)利用注射機(jī)開模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具上 的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模；液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是依靠設(shè)置在注射機(jī)上的專用液壓和氣動(dòng)裝置，將塑件推出或從模具中吹出。推出機(jī)構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、成型推桿（塊）推出機(jī)構(gòu)、多無綜合推出機(jī)構(gòu)等。另外，也可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來分類。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 1） 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)晝調(diào)協(xié)在動(dòng)模一側(cè) 由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的，所以一中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。 2） 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。 3） 機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利地脫模。 4） 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)置在塑件內(nèi)部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。 5） 合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證 不與其他模具零件相干涉。 綜上所述，本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式采用推桿推出，推桿的位置參考原塑件留下的推桿位置，根據(jù)以上原則，本設(shè)計(jì)的推桿位置如圖 310 所示： 圖 310 頂桿 位置 示意圖 推桿的數(shù)量為每個(gè)型腔 4 根，總共 8 根。推桿的直徑為 Φ 2，其與推桿孔之間中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 采用 H7/f6 間隙配合，推桿與推桿固定板采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因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。推桿的材料采用 T8 碳素工具鋼，熱處理要求硬度 54HRC～58HRC，工作端配合部分懂得表 面粗糙度為 Ra= m? 。 圖 311 推桿示意圖 脫模力的計(jì)算 脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機(jī)構(gòu)本身的運(yùn)動(dòng)阻力。本設(shè)計(jì)主要計(jì)算由型芯包緊力形成的脫模阻力。 當(dāng)開始脫模時(shí)，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)計(jì)算，亦即無視脫模斜度（ a=0） 由于制品是薄壁矩形件 Q=8t E S l f/(1m)(1+f) （ kN） 式中， Q— 脫 模最大阻力（ kN） t— 塑件的平均壁厚（ cm） E— 塑料的彈性模量（ N/2） S— 塑料毛坯成型收縮率（ mm/mm） l— 包容凸模長度（ cm） f— 塑料與鋼之間的摩擦系數(shù) m— 泊松比，一般取 ~ 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 30 查表得， S=， E=105N/cm2 已知， t?， l=， f= Q=8105()(1+)= 660 . 5 1 0 1 0 1 2 4 0 . 8 3 7 1 0 7 4 4 5 . 0 2F f F f P A N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?正阻 F阻 摩擦阻力（ N） f 摩擦系數(shù)，一般取 ～ ，本設(shè)計(jì)取 F正 因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（ N） P 塑件對型芯產(chǎn)生的單位正壓力，一般取 8～ 12MPa,本設(shè)計(jì)取 10MPa A 塑件包緊型芯的側(cè)面積（ ㎜ ^2） 模具溫度調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定向、成型周期和塑件質(zhì)量。 模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大， 而且還容易造成溢料和黏模 ； 模具溫度過低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷； 當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。 一般注射模具內(nèi)的塑料熔體溫度為 200℃ 左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60℃ 以下。所以熱塑性塑 料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動(dòng)性較好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，則模具可利用自然冷卻而不設(shè)冷卻系統(tǒng)。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用 1） 縮短成型周期提高生產(chǎn)效率；據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)注射循環(huán)周期的 2/3，因此，縮短成型周期中的冷卻時(shí)間是提高 生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 2） 改善成型性能模具必須保持合適的溫度，使塑料熔體具有良好的流動(dòng)性，以改善成型性能。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 31 3） 減少塑件變形、提高塑件的精度；合適的冷卻系統(tǒng)是模具各部分溫度保持均勻，使塑件各處冷卻速度一致，減少塑件的變形，同時(shí)溫度恒定能減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，從而提高了塑件的尺寸和形狀精度。 4） 改善塑件表面質(zhì)量；模具溫度過低會(huì)使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯熔合紋。提高模具溫度可改善塑件表面形態(tài)，降低塑件表面粗糙度值。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 1） 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； 2） 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻； 3） 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí) ，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于 10 ㎜； 4） 澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻； 5） 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于 5℃ ； 6） 合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔 ； 7） 合理確定冷卻水管接 頭位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)； 8） 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮； 9） 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。 簡單的計(jì)算 通常對于中小型模具以及對塑料制品要求不太嚴(yán)格時(shí)，一般可忽略空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。所謂簡單計(jì)算就是以塑料熔體釋放出的熱量 Q1 為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)傳走。所以本設(shè)計(jì)屬中小型模具，采用簡單計(jì)算方法。具體的計(jì)算如下 ： 塑料傳給模具的熱量： ? ?112Q n m C T T? ? ? ?（ kJ/h） 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 32 式中 1Q — 單位時(shí)間內(nèi)塑料傳給模具的熱量（ kJ/h） n— 每小時(shí)的注射次數(shù)，取 n=50 m— 每次注射的塑料量（ kg） C— 塑料的比熱容（ J/kg C ）， C=1047 J/kg C 1T— 熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（ C ） 2T — 制品脫模溫度（ C ） ? ? 51 5 0 0 . 0 2 1 0 4 7 1 8 0 6 0 1 . 2 7 1 0Q ? ? ? ? ? ? ? (kJ/h) 冷卻時(shí)所需要的冷卻水量： ? ?1 1 3 4M Q T T???（ kg） 式中 1M — 通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg） ?— 導(dǎo)熱系數(shù)（） ? ?34TT? — 進(jìn)出水溫度差（ C ），不應(yīng)太大，取 3C 51 1 .2 7 1 0 1 0 5 5 3 3 9 .7M kg? ? ? ? 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v 與水管道直徑 d 的關(guān)系，確定模具冷卻水道的水道直徑 d 為： ? ? 13 214 1 0d M v??? ? ? （ mm） 式中 v— 管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取 ~，取 ?— 水的密度（ 3kgm ） ； ? ? 133 24 1 0 3 9 . 7 1 . 6 1 0 3 . 2d m m?? ? ? ? ? ? 取冷卻水道的直徑 d=10mm； 冷卻管道總傳熱面積： 1A M R T? 式中 R— 冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)（ 2J m C? ） ? ?0 . 8 0 . 24187R f v d?? （ 2J m C? ） f— 與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)，為 20C 、 f= T — 模溫與冷卻介質(zhì)之間的平均溫差， T =30C ? ?0 . 8 50 . 24 1 8 7 6 . 4 5 1 0 0 0 1 . 68 . 5 1 010R ? ? ?? ? ? 2J m C? 3 32539 .7 10 5 10 30Am? ??? ? ???； 冷卻 孔道的孔數(shù)： An dL?? 式中 A— 冷卻裝置總的傳熱面積（2m） d— 冷卻水道管道直徑（ m） L— 冷卻管道長度（ m） 3 10A 10 250 10?? ?????? ? ? ? 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 33 由于塑件材料為 PC，其注射成型模具并無加熱