【導(dǎo)讀】成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前。產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2021年將達(dá)到170種。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80. 單輛摩托車約有零件2021種，共計5000多個，其中一半以上需要模具。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。

　　

【正文】 ； d2 主流道大端直徑， d2 =（ CM） R主 =?= ??=103 S 1? （ 2）分流道剪切速率的校核 第一級分流道： Q 1分 = 2主Q = =27（ CM3 /S） Rn 1 =（ CM） R 1分 =? = ?? =103 S 1? 第 二級分流道 ： Q 2分 = 21分Q ? （ CM3 /S） 因為當(dāng)量半徑和第一級，相同 所以 ， R 2分 = R 1分 /2 ? 5102 S 1? （ 3）澆口剪切速率的校核 R澆 =? = ??=104 S 1? Q澆 = Q 2分 =（ cm3 /s） ； 澆口面積 S=13=3mm3 ,當(dāng)量面積 S=? R 2當(dāng)n 取 R 當(dāng)n =1mm。 從以上的計算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。 模架的確定 型腔壁厚和底版厚度計算 在注塑成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強度和剛度。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力 [? ]時，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導(dǎo)致過大的彈性變形， 從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定。 根據(jù)大型模具按剛度條件設(shè)計，按強度校核；小型模具按強度條件設(shè)計，按剛度校核原則： 模具結(jié)構(gòu)形式如圖 44 所示： 側(cè)壁厚度 計算公式 ： S≧ (][4?Ecph)31 （ 43） =( 40301 5 4?? ??)31 = mm 式中 C—與型腔深度對型腔側(cè)壁長邊邊長之比 h/L 1 有關(guān)的系數(shù)；查表 C=1； 圖 44 模具結(jié)構(gòu)形式 p ——型腔壓力， p 取 30MPa ； h ——型腔深度， h =40； E——模具材料的彈性模量（ MP a ）， E 取 105 ； [? ]——剛度條件，即允許變形量 (mm)，取 [? ]=。 底板厚度 計算公式 ： sh ≧ （][421?EpLc） 31 （ 44） =（ 54?? ?? ） 31 = mm 1c ——由底板短邊與長邊邊長之比 12/LL 決定的系數(shù)；查表 1c =； p ——型腔壓力， p 取 30MPa ； 2L ——底版短邊長度 (mm)， 2L =180； E——模具材料的彈性模量（ MPa ）， E 取 105 ； [? ]——剛度條件，即允許變形量 (mm)，取 [? ]=。 模架的選用 注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即 GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為 BL≤560mm900mm；后者的模板尺寸 BL為（ 630mm630mm）～（ 1250mm2021mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形 成了自己的標(biāo)準(zhǔn)， 該設(shè)計采用龍記 標(biāo)準(zhǔn)模架。 （ 1） 模仁尺寸的確定 因為采用的是整體式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實際中因為要考慮冷卻因素，又因為經(jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計取模仁的大小為 180302 mm。 （ 2） 凸、凹模尺寸的確定 凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進行強度或剛度校核來確定。根據(jù) 的計算結(jié)果，只要凹模長邊的寬度滿足 12 mm就可以達(dá)到剛度要求，理論上只要取大于 12 mm的值就滿足設(shè)計要求，但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對模架強度、剛度的削弱作用，實際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設(shè)計中，在長度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為 49 mm（實際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。所以凸、凹模尺寸為 270400 mm。 （ 3） 模具高度尺寸的確定 各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個尺寸需要注意： ① 凸模底板厚度和凹 模底板厚度 ； 在注射成型時型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，根據(jù) 知道，厚度滿足 46 可滿足要求，為了安全，取底板厚度為50 mm。凹模的底板因為是與注塑機的工作臺接觸的，所受的力傳遞到工作臺上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計取凹模底板厚度為 30 mm。 ② 推板推出距離 ； 在分模時塑件一般是黏結(jié)在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該 塑件的高度為 18 mm左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約 15 mm左右，所以當(dāng)推出距離為 15 mm時就能使塑件和型芯分離。如果 C 板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，如圖 45 所示： 需要滿足關(guān)系： H－ h1－ h2－ h3－ h＞ 0 H——C 板高度 ； h1——擋銷高度； h2——推板厚度； h3 推桿固定板厚度； h——推出距離； 完成了以上的工作，確定模具尺寸為 270400 mm， A板厚度 70 mm， B 板厚度 80 mm， C 板厚度 圖 45 推出距離關(guān)系 100，為了保證凸、凹模不碰傷， A板和 B 板之間取 1 mm 間隙。 為了起吊模具，模具上都設(shè)有吊環(huán)，關(guān)于模具吊環(huán)的說明見 1附 。 Hh1h2h3h 導(dǎo)向與定位機構(gòu) 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。 導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的 重量，特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進行強度校核。 導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有： 1） 合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的 1/3 處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。 2） 導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 3） 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取 H7/k6。配合長度通常取配合直徑的 ~2 倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。 4） 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動?；蚨?，設(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。 頂出系統(tǒng)設(shè)計 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也稱頂出機構(gòu)。 脫模機構(gòu)的設(shè)計一般遵循以下原則： 1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置 ，完成脫模動作。 2）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)施于塑件剛性和強度最大的部位。 3）結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護。 本設(shè)計使用簡單的推桿和推管脫模機構(gòu)，因為該塑件的分型面簡單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推簡單的脫模機構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護帶來方便。在對脫模機構(gòu)做說明之前，需要對脫模力做個簡單的計算。 脫模力的計算 首先需要對塑件進行理想模型建模，如圖 46 所示： 其中 A 段是塑件凹槽鎖位的長度，長度為 5mm， B 段是圓弧形殼體的理想建模，長度為 10MM，原塑 件的兩端斜率不一致，如圖 46所示，所以取平均值為脫模斜度。 ? = 2 ? = 取 26176。 對建模進行受力分析 ，如圖 47 所示 ： F1 ——制件對型芯的包緊力（ N）； F2 、 F3 ——F1 的垂直和水平分量（ N）； 圖 46 受力建模 F3 ′——F3 的反作用力（ N）； F4 ——沿凸模表面的脫模力（ N）； F脫 ——沿制件出模方向所需的脫模力（ N）； ? ——脫模斜度； F2 = F1 cos? 。 F3 = F3 ′= F1 sin? 。F4 =? F2 =? F1 cos? 。 F脫 =( F4 － F3 ′) cos? =(? F1 cos? － F1 sin? ) cos? = F1 cos? (? cos? － sin? ) 所以，脫模力的計算公式為： 圖 47 受力分析圖 F脫 = F1 cos? (? cos? － sin? ) （ 45） 又 F1 =Lc h 包p （ 46） 式中 Lc － 凸模成型 型部分的截面周長； h－ 模被制件包緊部分的高度； 包p － 制件對凸模的單位包緊力，其數(shù)值與制件的幾何特點及塑料的性質(zhì)有關(guān) ，一般可取 8~12MPa。 A段： F1 ＝ Lc h 包p ＝ ? Dh 包p =11010 3? 510 3? 9106 ＝ 15543(N) 脫式中 D 取的是塑件的平均直 徑， D=120 1012?=，取 D=110mm。 B 段： F/1 ＝ Lc h 包p ＝ ? D/ h 包p ＝ 5510 3? 1010 3? 9106 =15543(N) B 段 兩端截面周長不等，取等效截面周長在 中間 D/ =D/2。 所以脫模力為： F脫 ＝ F1 + F/1 ＝ F1 + F/1 cos? (? cos? － sin? ) ＝ 15543+15543（ ） =16662（ N） 注： A 段脫模斜度為 0176。，所以 A段 F脫 = F1 ； B 段脫模斜度為 26176。， 需要按前面的分析求解 。 因為制件對型芯的力總是阻礙脫模，所以，在 (? cos? － sin? )為負(fù)時我們?nèi)∑浣^對值 。由于以上 所計算得的只是一腔的脫模力，所以總的脫模力為： F總 =2 F脫 =216662=33324（ N）； 推桿脫 模機構(gòu) 推桿脫模機構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。 推桿的截面形狀 ； 可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。 1） 推桿尺寸計算 ： 本設(shè)計采用的是推管和推桿推出，在求出脫模力的前提下可以對推桿或推管做出 初步的直徑預(yù)算并進行 強度校核。 本設(shè)計采用的是圓形推桿， 圓形推桿的 直徑由歐拉公式簡化為： d=k( nEFL 脫2 )41 （ 47） =(52 33324150 ?? ? )41 = mm d—推桿直徑；； n—推桿的數(shù)量， n 取 31（把推管當(dāng)作推桿） L—推桿長度（參考模架尺寸，估取 L=150）； E—推桿 材料的彈性模量，取 E=105 MPa k—安全系數(shù)，取 k=；