【導讀】電源插頭的注射模具設計。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參數(shù)的校核，最后確定注射機。氣結構設計、冷卻系統(tǒng)的設計、標準模架的選擇。再就對成型零件尺寸進行計算，分析向導檢驗制件結構的合理性，以及注射模具結社設計的可行性。圖直接生成二維圖。利用計算機技術，輔助設計產(chǎn)品及繪圖，具有精度高，效。綜合計算機軟件和設計人員的創(chuàng)造性，提高設計質(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)機動側向分型抽芯機構，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向分型，抽芯及其復位動作的機構。這類機構經(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 )側向分型抽芯機構是指以壓力油 (或壓縮空氣 )作為動力來源 ，驅動模具進行側向分型， 抽芯及其復位的機構。這類機構的最主要特點是：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。本設計采用的就是第二種。 機構類型的選擇 這里本設計選擇機動側向分型抽芯機構，一般是指借助注射機的開模力或頂出力進行模具側向分型，抽芯及復位動作的機構．這類機構經(jīng)濟性好，效率高 ，動作可靠，實用性強，這里具體使用的機構是，斜滑塊分型抽芯結構。 結構見圖紙。 分型抽芯機構的結構組成 （ 1） 滑 塊的導滑形式 斜滑塊的導滑形式主要有燕尾槽導滑、 T 型槽導滑、楔塊導滑、斜導柱導滑等幾種。其中，燕尾槽導滑適用于固定大型芯。 （ 2）按結構形式分類有整體式和鑲拼式。整體式的特點：結構緊湊、模體面積較小，但加工工藝復雜，其配合精度要求很高，只在小型模具中應用。本設計選用 斜導柱導滑 ，采用整體式結構。 （ 3）斜滑塊抽芯機構的設計要點 ① 斜滑塊抽芯機構的導向斜角即抽拔角 ? 在 5176。 25176。之間選取。由于機構強度較好，必要時導向斜角可適當加大，但最大不應超 30176。且又不宜過小，當 ? 〈 5176。時會在斜配合面上產(chǎn)生自鎖力影響脫模。本設計導向斜角采用 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有 的間隙。 側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，緊緊包住活動的側抽芯。抽芯機構所需的抽拔力，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，導致推桿復位不良。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，其位置就在復位桿下面，當數(shù)量大于 4 個時，限位釘除復位桿下 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向槽或導向件，使其按既定的軌跡運動；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構組件的連接。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）推桿固定板自動復位：裝在復位桿旁邊，制品推出后 ，將推桿拉回原位，恢復型腔的狀態(tài)。它有先復位的功能。 30 （ 2）定位：用于側向抽芯中的滑塊定位，與當塊一起使用。 （ 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構就叫做溫度控制系 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?shù)臏囟?。在注塑成型過程中，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。 冷卻回路設計 模具設置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫膜變型；二是縮短成型周期；三是使結晶性塑料冷凝形成較底的結晶度，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)的設計對塑件質(zhì)量及成型效率直接有關，尤其在高速，自動成型時更應研究，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。 設置冷卻管道考慮因素： ①模具結構形式，如普通模具，細長型芯的模具，復雜模具及脫模機構障礙 33 多的或鑲塊多的模具，對冷卻系統(tǒng) 設計直接有關。 ②模具的大小和冷卻面積。 ③ 熔接痕位置。 冷卻水孔的開設原則 （ 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，應考慮鑲套管等密封問題。 （ 3）水孔管路應暢通無阻。 （ 4）水管接頭的位置盡可能放置在不影響操作的一側。 （ 5）冷卻水孔管路一般最好不開設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 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）；