【導(dǎo)讀】電源插頭的注射模具設(shè)計。分析塑件工藝性。塑件工藝分析主要從以下幾個。再是對注塑機的選擇，包括注射機的初選和注射機有關(guān)參數(shù)的校核，最后確定注射機。氣結(jié)構(gòu)設(shè)計、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計、標準模架的選擇。再就對成型零件尺寸進行計算，分析向?qū)z驗制件結(jié)構(gòu)的合理性，以及注射模具結(jié)社設(shè)計的可行性。圖直接生成二維圖。利用計算機技術(shù)，輔助設(shè)計產(chǎn)品及繪圖，具有精度高，效。綜合計算機軟件和設(shè)計人員的創(chuàng)造性，提高設(shè)計質(zhì)量，加速產(chǎn)品

　　

【正文】 產(chǎn)率低，勞動強度大，抽芯力有限，故有特殊場合才采用。 (2)機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，一般是指借助注塑機的開模力或頂出力與合模力進行模具側(cè)向分型，抽芯及其復(fù)位動作的機構(gòu)。這類機構(gòu)經(jīng)濟性好，效率高，動作可靠，實用性強，其主要形式有：彈簧分型抽芯，斜銷分型抽芯；彎銷分型抽芯，斜滑塊分型抽芯，齒輪齒條抽芯等。其中以斜銷分型抽芯用的最為廣泛。 27 (3) 液壓 (氣壓 )側(cè)向分型抽芯機構(gòu)是指以壓力油 (或壓縮空氣 )作為動力來源 ，驅(qū)動模具進行側(cè)向分型， 抽芯及其復(fù)位的機構(gòu)。這類機構(gòu)的最主要特點是：抽拔距離長，抽拔力大，動作靈活，不受開模過程限制，常在的大型注塑模中使用。如注塑機本身帶有備用的液壓缸，尤為適用。本設(shè)計采用的就是第二種。 機構(gòu)類型的選擇 這里本設(shè)計選擇機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，一般是指借助注射機的開模力或頂出力進行模具側(cè)向分型，抽芯及復(fù)位動作的機構(gòu)．這類機構(gòu)經(jīng)濟性好，效率高 ，動作可靠，實用性強，這里具體使用的機構(gòu)是，斜滑塊分型抽芯結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)見圖紙。 分型抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 （ 1） 滑 塊的導(dǎo)滑形式 斜滑塊的導(dǎo)滑形式主要有燕尾槽導(dǎo)滑、 T 型槽導(dǎo)滑、楔塊導(dǎo)滑、斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑等幾種。其中，燕尾槽導(dǎo)滑適用于固定大型芯。 （ 2）按結(jié)構(gòu)形式分類有整體式和鑲拼式。整體式的特點：結(jié)構(gòu)緊湊、模體面積較小，但加工工藝復(fù)雜，其配合精度要求很高，只在小型模具中應(yīng)用。本設(shè)計選用 斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑 ，采用整體式結(jié)構(gòu)。 （ 3）斜滑塊抽芯機構(gòu)的設(shè)計要點 ① 斜滑塊抽芯機構(gòu)的導(dǎo)向斜角即抽拔角 ? 在 5176。 25176。之間選取。由于機構(gòu)強度較好，必要時導(dǎo)向斜角可適當(dāng)加大，但最大不應(yīng)超 30176。且又不宜過小，當(dāng) ? 〈 5176。時會在斜配合面上產(chǎn)生自鎖力影響脫模。本設(shè)計導(dǎo)向斜角采用 15176。 ② 為了保證斜滑塊的運動平穩(wěn)，斜滑塊的頂出高度應(yīng)小于斜滑塊高度的2/3。 ③ 為了使斜滑塊的分型面保持緊密配合，成型時不發(fā)生溢料，斜滑塊與模套之間應(yīng)有 的間隙。 側(cè)抽芯抽拔力和抽芯距的計算 塑件在冷凝收縮時產(chǎn)生包緊力，緊緊包住活動的側(cè)抽芯。抽芯機構(gòu)所需的抽拔力，必須克服因包緊力而產(chǎn)生的抽拔阻力以及機械傳動的摩擦力才能抽出活動型芯。 抽拔力的計算公式 ： 盲孔 BL H qQ )s i nc o s(39。 ??? ??? u 塑料的摩擦系數(shù) L 側(cè)型芯成型部分斷面的平均周長 475mm 28 H 型芯被塑料包緊部分的長度 96mm q 單位面積的包緊力 8Mpa B 垂直與抽拔方向的型芯投影面積 將以上數(shù)據(jù)帶入公式得 NQ 39。 ? 抽芯距計算公式 mmSS )3~2(0 ?? =8+3 =11mm 在推桿固定板和模具底板之間按模架大小或高度加設(shè)小圓形支撐柱，作用是減少推桿底板和模具底板的接觸面積，防止因掉入垃圾或模板變形，導(dǎo)致推桿復(fù)位不良。這些小圓形支撐柱稱限位釘俗稱垃圾釘。限位釘通過過盈配合固定于模具底板上。 圖 限位釘大端直徑一般取 10 ㎜ 15 ㎜和 20 ㎜。限位釘?shù)臄?shù)量設(shè)計則取決于模具大小，一般地說，模長 350 ㎜以下時取 4 個，模長在 350～ 550 ㎜之間時取 6～8 個，模長在 550 ㎜以上時宜取 10～ 12 個。限位釘數(shù)量為 4 個時，其位置就在復(fù)位桿下面，當(dāng)數(shù)量大于 4 個時，限位釘除復(fù)位桿下 4 個外，其余盡量平均布置于推桿底板的下面。 模具中的零件按其在工作過程中是否要分開，可分成相對活動零件和相對固定零件兩大類。相對活動零件必須加導(dǎo)向槽或?qū)蚣蛊浒醇榷ǖ能壽E運動；相對固定的零件通常都用螺釘來連接。 模具中常用緊固螺釘主要分為內(nèi)六角圓柱頭螺釘、無頭螺釘、杯頭螺釘及六 29 角頭螺栓，而以內(nèi)六角圓柱頭螺釘和無頭螺釘用得最多。 螺釘只能用以緊固，不能用來定位。 內(nèi)六角圓柱頭螺釘（內(nèi)六角螺釘） 內(nèi)六角螺 釘規(guī)格：公制中優(yōu)先采用 M M M M12；英制中優(yōu)先采用M5/32″、 M1/4″、 M3/8″、 M1/2″。 內(nèi)六角螺釘主要用于動、定模內(nèi)模料，型芯，小鑲件及其他一些結(jié)構(gòu)組件的連接。除定位圈、澆口套所用的螺釘外，其他如鑲件、型芯、固定板等所用螺釘以適用為主，并盡量滿足優(yōu)先規(guī)格，用于動、定模內(nèi)模料緊固的螺釘，選用時應(yīng)依照下述要求。 ① 螺釘位置的確定 螺釘盡量布置在內(nèi)模四個角上，但動模有時為方便通冷卻水，螺釘要布置在鑲件中間，但又不可以放在型腔底下，螺釘距離應(yīng)與 3R 夾具吻合，以方便加工時裝夾。螺釘中心離 內(nèi)模邊最小距離 W≥1d～ ，螺釘孔與冷卻水孔之間的最小鋼厚 ≥3 ㎜。 ② 螺釘大小和數(shù)量的確定 連接螺釘?shù)拇笮『蛿?shù)量可按下表所列經(jīng)驗值確定。 螺釘大小和數(shù)量的確定 表 6. 1 鑲件大小 /㎜ ≤ 5050 50 50～ 100 100 100 100 ～200 200 200 200 ～300 300 ＞ 300 300 螺釘大小 M6（或M1/4″） M6（或M1/4″） M（或M5/16″） M1（或M3/8″） M1（或M1/2″） 螺釘數(shù)量 2 4 4 4～ 6 4～ 8 ③ 螺釘長度及螺孔深度的確定 螺釘頭至孔面 1～ 2 ㎜，螺孔的深度 H 一般為螺孔直徑的 2～ 倍，標準螺釘螺紋部分的長度 L1 一般都是螺釘直徑的 3 倍，所以在畫模具圖時，不可把螺釘?shù)穆菁y部分畫得過長或過短，在畫螺絲時必須按正確的裝配關(guān)系畫，而不能隨便算數(shù)。螺釘長度 L 不包括螺釘?shù)念^部長度。螺牙旋入螺孔的長度 h=（ ～ ） d（ d 為螺孔的直徑）。 彈簧的作用主要是緩沖，減振，儲存能量。 在注塑模具中彈簧作用主要有以下幾方面。 （ 1）推桿固定板自動復(fù)位：裝在復(fù)位桿旁邊，制品推出后 ，將推桿拉回原位，恢復(fù)型腔的狀態(tài)。它有先復(fù)位的功能。 30 （ 2）定位：用于側(cè)向抽芯中的滑塊定位，與當(dāng)塊一起使用。 （ 3）活動板、流道推板等活動零件的輔助動力。 彈簧沒有沖擊力，且易疲勞失效，在模具中不允許單獨使用。 模具所用的彈簧一般為黑色圓彈簧和矩形藍彈簧兩種，相對于圓彈簧，矩形藍彈簧的彈力較大，壓縮比也較大，且不易疲勞失效。模具中常用壓縮彈簧，且截面為扁形，即矩形藍彈簧。 31 第七章 模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計 模具中將熔體的熱量源源不斷地傳遞出去，或者將模具加熱到模具正常的注射溫度的那部分結(jié)構(gòu)就叫做溫度控制系 統(tǒng)。 模具溫度是指和制品接觸的模具型腔表面溫度，它直接影響熔體的流動、制品的冷卻和制品的質(zhì)量。 模具的溫度控制系統(tǒng)包括對模具冷卻和加熱兩個功能。對于大多數(shù)塑料來說，模具都需要冷卻。另外，對于采用熱流道的模具，模具中也必須設(shè)置加熱裝置。 模具溫度 塑料注射成型是將熔融狀態(tài)的塑料向模腔高壓注射，其后這些熔料在模腔內(nèi)冷卻到塑料熱變形溫度以下固化成型。由熔融狀態(tài)冷卻到固化狀態(tài)是由熔料溫度和模具的溫差實現(xiàn)的。模具的溫度不能過高也不能過低。模具溫度過高，會造成溢料脫模困難，并使固化時間過長，延長注射成型周期，降 低生產(chǎn)效率。過低則會影響注射熔料的流動性，使塑件應(yīng)力增大，并可能出現(xiàn)熔接痕及缺料制品缺陷。 塑料注射模溫度調(diào)節(jié) 塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力，不僅影響到塑件的質(zhì)量，而且也決定著生產(chǎn)效率。熱塑性塑料注入型腔后，釋放大量的熱量而凝固，需要維持在一個適當(dāng)?shù)臏囟取Ｔ谧⑺艹尚瓦^程中，模具可看成熱交換器，塑料熔體凝固時釋放出的熱量約為 5％以輻射對流的形式；散發(fā)到大氣中，其余 95％由模具的冷卻介質(zhì) (一般是水 )帶走。另外，在個別情況時也需冷卻及加熱同時使用或交替使用。一般成型后 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 ： ① 采用較低的模溫可 以減少塑件制品的成型收縮率。 ② 模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減少塑件的變形。 ③尺勺穩(wěn)定性。 ④力學(xué)性能。 ⑤外觀質(zhì)量。 溫度控制的作用 ： ① 縮短成型周期提高生產(chǎn)效率，據(jù)統(tǒng)計模具的冷卻時間約占整個設(shè)計循 32 環(huán)周期的 2/3，因此縮短成型周期中的冷卻時間是提高生產(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性，以改善成型性能。 ③ 減少塑件變形，提高塑件的精度 合適的冷卻行通，使模具個部分溫度保持均勻，使塑件各處冷卻速度一致，減少塑件變形，同時溫度恒定能減少塑件成型收縮率的波動，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 模溫過低會使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的融合紋。提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，降低塑件表面粗糙度值。 所以模具設(shè)計時必須考慮冷卻或加熱裝置來調(diào)節(jié)模具溫度。一般當(dāng)成形時料另外，在個別情況時也需冷卻及加熱同時使用或交替使用。一般成型后溫不足，為了使模具達到成型要求的模溫，則應(yīng)考慮加熱裝置。熱塑性塑料，模具常需冷卻。熱固性塑料注射成型時則必須加熱。通常是根據(jù)塑料品種，塑件厚度，結(jié)晶性塑料所要求的性能而定。 實驗表明，對于要求較低模文的塑料（ ? 80℃），例如， ABS 僅需設(shè)置冷卻系統(tǒng)，即在模具內(nèi)同如冷卻水將熱量帶走，并通過調(diào)節(jié)水流來調(diào)節(jié)模溫。 冷卻回路設(shè)計 模具設(shè)置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫膜變型；二是縮短成型周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較底的結(jié)晶度，以得到柔軟性，撓曲性，伸長率較好的塑件。冷卻形式一般在行腔，型芯等部位合理的設(shè)置通水冷卻水路，并通過調(diào)節(jié)冷 卻水流量及流速來控制膜溫，冷卻水一般為室溫冷水，必要時也有采用強迫通水或低溫水來加強冷卻效率，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計對塑件質(zhì)量及成型效率直接有關(guān)，尤其在高速，自動成型時更應(yīng)研究，必須重視。 影響冷卻效果的因素： ① 冷卻介質(zhì)的多少。 ② 冷卻通道與成型區(qū)域的接近程度。 ③ 冷卻水道的長度和設(shè)置布局。 ④ 冷卻通道的直徑以及冷卻介質(zhì)的流動狀態(tài)。 ⑤ 從入口到出口冷卻介質(zhì)的溫差，一般不超過 5℃。 ⑥ 熔融塑料與模具的溫差。 設(shè)置冷卻管道考慮因素： ①模具結(jié)構(gòu)形式，如普通模具，細長型芯的模具，復(fù)雜模具及脫模機構(gòu)障礙 33 多的或鑲塊多的模具，對冷卻系統(tǒng) 設(shè)計直接有關(guān)。 ②模具的大小和冷卻面積。 ③ 熔接痕位置。 冷卻水孔的開設(shè)原則 （ 1）水孔邊離型腔的距離，一般保持在 15~25 毫米左右，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般在直徑為 8 毫米以上。根據(jù)模具大小決定。 （ 2）水孔通過鑲塊時，應(yīng)考慮鑲套管等密封問題。 （ 3）水孔管路應(yīng)暢通無阻。 （ 4）水管接頭的位置盡可能放置在不影響操作的一側(cè)。 （ 5）冷卻水孔管路一般最好不開設(shè)在型腔塑料熔接的地方，以免影響塑件強度。 冷卻參數(shù)的確定： 冷卻管道直徑為 8mm, 根據(jù)冷卻水速與水孔直徑的關(guān) 系，選擇最低流速為，冷卻水體積流量為 m179。/min。 冷卻時間計算 （ 2）冷卻時間計算 依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計算： t冷 =22S?? ㏑ [ 28? SMEMTTTT??] = 722 00 ??? ㏑ ?????? ??? 8590 8 2 = （ S） 式中 S塑件平均壁厚， S 取 ； ? 塑料熱擴散系數(shù) (m/s) =10； TS 成型溫度 200~210℃ TS 取 205℃ ； TE 脫模溫度 70~80℃ TE 取 75℃ ； TM 模具溫度 50~70℃ TM 取 60℃ （ 3）塑料熔體釋放的熱量 Q =nG i? 34 = 8010310 = 10(J/h) 式中 n每小時注射次數(shù)， n=80（次）；