【導(dǎo)讀】工作所取得的成果，內(nèi)容真實(shí)可靠，不存在抄襲、造假等學(xué)術(shù)不端行為。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。寸、盡量選用標(biāo)準(zhǔn)組合結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)件）；第11周選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，確定各個模板的尺寸；第13周論文答辯。終設(shè)計出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具。關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。整個設(shè)計過程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。主要任務(wù)是水杯注塑模具的設(shè)計。品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。的注射模，比之單型腔模具而言提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期。工方法、注射模的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的計算問題及特種加工工藝。用計算機(jī)繪圖軟件繪制了零件圖和裝配圖，以及制定了機(jī)械加工工藝過程卡。

　　

【正文】 式中： ? —— 推桿所受的應(yīng)力， MPa； ??? —— 推桿材料的許用應(yīng)力， ??? 取 320MPa。 32 代入數(shù)值經(jīng)校核 ? ???? ＜MP 2 ????? 推桿應(yīng)力合格，硬度 50～ 65HRC。 33 7. 5. 推出機(jī)構(gòu)工作原理圖 圖 7— 2 水杯主視圖 1—— 推板 2—— 墊塊 3—— 推板固定板 4—— 推桿 5—— 型芯 6—— 型腔 圖 7— 3 水杯左視圖 34 第八章 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)塑件處在與開模分型不同的方向時，在其內(nèi)側(cè)和外 側(cè)上帶有孔、凹槽或凸起時，為了能對所成型的塑件進(jìn)行脫模，必須將成型側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸的部位做成活動零件，即側(cè)型芯或側(cè)型腔，然后在模具開模前（或模具開模后）將其抽出。完成側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 8. 1. 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的分類 根據(jù)驅(qū)動方式的不同，側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)可分為手動、機(jī)動、液壓（或氣動）、聯(lián)合作用 4種類型，其中以機(jī)動側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)最為常用。 8. 1. 1. 手動分型抽芯機(jī)構(gòu) 手動分型抽芯機(jī)構(gòu)采用手工方法或手工工具將側(cè)型芯或側(cè)型腔從塑件內(nèi)取出，多用于試制和小批量生 產(chǎn)塑件的模具，可分為手動模內(nèi)抽芯和手動模外抽芯兩種類型。 ① 手動模內(nèi)抽芯。它是指開模前依靠人工直接抽拔，或通過簡單傳動裝置抽出側(cè)型芯或分離側(cè)型腔。 ② 手動模外抽芯。手動模外抽芯是指開模后將側(cè)型芯或側(cè)型腔連同塑件一起脫出，在模外手工扳動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，將側(cè)型芯或側(cè)型腔從塑件中抽出。 8. 1. 2. 機(jī)動式分型抽芯機(jī)構(gòu) 機(jī)動式分型抽芯機(jī)構(gòu)是指利用注射機(jī)的開模運(yùn)動和動力，通過傳動零件完成模具的側(cè)向分型、抽芯及其復(fù)位動作的機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是具有較大的抽芯力和抽芯距，且動作可靠，操作簡單，生產(chǎn)效率高 ，因此廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。 8. 1. 3. 液壓抽芯或氣壓抽芯機(jī)構(gòu) 液壓抽芯或氣壓抽芯機(jī)構(gòu)主要是利用液壓傳動或氣壓傳動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：抽芯力大，抽芯距長，側(cè)型芯或側(cè)型腔的移動不受開模時間或推出時間的限制，抽芯動作比較平穩(wěn)，但成本比較高，故多用于大型注射模具。 8. 1. 4. 聯(lián)合作用抽芯機(jī)構(gòu) 在注射模設(shè)計中，由于塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有時需要采用聯(lián)合作用抽芯機(jī)構(gòu)。聯(lián)合抽芯機(jī)構(gòu)是指由于塑件結(jié)構(gòu)限制，僅采用一種抽芯機(jī)構(gòu)不能完成抽芯工作，需要采用兩種或兩種以上的抽芯機(jī)構(gòu)聯(lián)合作用來完 成抽芯工作的結(jié)構(gòu)。 8. 2. 抽芯力與抽芯距的計算 ① 抽芯力的計算與脫模力的計算相同，可按下面的簡化公式進(jìn)行計算，即 ? ???? s inc o s ?? pAFC （ 81） 式中： CF —— 抽芯力， N； 35 ? —— 塑料與 鋼的摩擦系數(shù)，聚碳酸酯、聚甲醛取 ~，其余取~； p—— 塑件對型芯的單位面積上的包緊力，一般取 8~12MPa； A—— 塑件包容側(cè)型芯的面積， 2mm ； ? —— 脫模斜度，（176。）。 ② 圓形塑件的抽芯距的計算公式如下： ? ? ? ?mmrRmmSS 3~23~2 22 ?????抽 （ 82） 式中： 抽S —— 抽芯距， mm； S—— 抽芯極限尺寸， mm； R—— 塑件最大外形半徑， mm； r—— 阻礙塑件脫落的最小外形半徑（側(cè)凹處）， mm。 8. 3. 側(cè)向分型抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 8. 3. 1. 斜導(dǎo)柱設(shè)計 ① 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 斜導(dǎo)柱的形狀如圖 83 所示。工作端可以是半球形也可以是錐臺形，由于車削半球形 比較困難，所以絕大部分斜導(dǎo)柱設(shè)計成錐臺形。設(shè)計成錐臺形時，其斜角 ? 應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? ，一般 ? =? + ?? 3~2 ，否則，其錐臺部分也會參與側(cè)抽芯，導(dǎo)致側(cè)滑塊停留位置不符合設(shè)計計算的要求。 斜導(dǎo)柱固定端與模板之間的配合采用 H7/m6，與滑塊之間的配合采用H11/b11 或 ~1mm 的間隙，當(dāng)分型抽芯有延時要求時，甚至可以放大到 1mm以上。斜導(dǎo)柱的材料多為 T8A、 T10A 等碳素工具鋼，也可以采用 20 鋼滲碳處理，熱處理要求大于或等于 55HRC，表明粗糙度 mRa ?? 。 ② 斜導(dǎo)柱傾斜角 ? 傾斜角 ? 實(shí)際上就是斜導(dǎo)柱與滑塊之間的壓力角。 ? 應(yīng)小于 25176。，一般在12176。 ~22176。內(nèi)選取。在這種情況下，鎖緊塊 39。? =? +（ 2176。 ~3176。），防止側(cè)型芯受到成型壓力的作用時 向外移動，斜導(dǎo)柱變形。 ③斜導(dǎo)柱直徑 d 根據(jù)材料力學(xué)理論可推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑 d 的計算公式為： ? ?3 c ??WWFLd ? （ 83） 式中： d—— 斜導(dǎo)柱直徑， mm； F—— 抽出側(cè)型芯的抽拔力， N； WL —— 斜導(dǎo)柱的彎曲力臂， mm； 36 ? ?W? —— 斜導(dǎo)柱許用彎曲應(yīng)力，可查有關(guān)手冊，碳素鋼可取為Pa8103? ； ? —— 斜導(dǎo)柱傾斜角。 ④ 斜導(dǎo)柱長度的計算 斜導(dǎo)柱的長度應(yīng)為實(shí)現(xiàn)抽拔距 S 所需長度與安裝結(jié)構(gòu)長度之和。 54321 LLLLLL Z ????? = )15~10(s i ntan2c ostan2 2 ???? ???? sdhd （ 84） 式中： 2d —— 斜導(dǎo)柱固定部分的大端直徑， mm； h —— 斜導(dǎo)柱固定板厚度， mm； s —— 抽芯距， mm； d —— 斜導(dǎo)柱直徑， mm； ? —— 斜導(dǎo)柱傾斜角。 8. 3. 2. 滑塊設(shè)計 滑塊分為整體式和組合式兩種。組合式是將型芯安裝在滑塊上，這樣可以節(jié)省鋼材，且加工方便，因而應(yīng)用廣泛?；瑝K材料一般采用 45 鋼或 T T10，熱處理硬度 40HRC 以上。結(jié)構(gòu)如圖 81 所示。 圖 81 組合式滑塊 37 8. 3. 3. 導(dǎo)滑槽設(shè)計 側(cè) 抽芯過程中，滑塊必須在導(dǎo)滑槽內(nèi)平穩(wěn)移動。導(dǎo)滑槽采用 45鋼，調(diào)質(zhì)熱處理 28～ 32HRC。蓋板的材料用 T8A、 T10A 或 45鋼，熱處理硬度 50HRC 以上?；瑝K與滑槽的配合為 H8/f8，配合部分表面粗糙度 mRa ?? ，滑塊長度 l 應(yīng)大于滑塊寬度的 倍，抽芯完畢，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不小于 2/3l 。 8. 3. 4. 滑塊定位裝置設(shè)計 滑塊定位裝置用于保證開模后滑塊停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，使合模時斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確的進(jìn)入滑塊孔內(nèi)，順利合模。 8. 3. 5. 鎖緊塊設(shè)計 鎖緊塊的作用就是鎖緊滑塊的作用，以防在注射過程中，活動型芯受到型腔內(nèi)塑料熔體的壓力作用而產(chǎn)生位移。 8. 4. 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選擇 當(dāng)制件的側(cè)凹較淺，所需的抽芯距不大，但側(cè)凹的成型面積較大，而需要較大的抽芯力時，可以采用斜滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向抽芯。它的特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力，驅(qū)動滑塊斜向運(yùn)動，在制件被推出的同時，由滑 塊完成側(cè)向抽芯動作。根據(jù)水杯塑件的形狀和尺寸，選擇斜滑塊外側(cè)分型機(jī)構(gòu)。 38 第九章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 注射模具的溫度是指模具型腔的表面溫度。在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量 (如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等），并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，因此，必須采用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行控制。 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻和加熱兩個方面，對于大多數(shù)要求較低模溫（一般低于 c?80 ）的塑料（如聚乙烯、聚苯乙烯、 聚丙烯、 ABS 等），只需設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可，因?yàn)椋ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可達(dá)到調(diào)節(jié)模具溫度的目的。綜上所述，對于 PC 材料我們只需設(shè)計冷卻系統(tǒng)即可。 PC 材料的成型溫度在 c?250 ～ c?290 ，模具溫度在 c?90 ～ c?110 。 9. 1. 冷卻回路尺寸的確定 ① 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q1 查表得 PC 的單位流量為 30 104 J/Kg 得 Q1=WQ2= 30 104 = 104 需要設(shè)計冷卻回路 ② 冷卻回路的孔直徑的確定 確定冷卻水孔的直徑時應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為 2mm 時，水孔直徑可取 8～ 10mm，平均壁厚為 2～ 4mm 時，水孔直徑可取 10～ 12mm，平均壁厚為 4～ 6mm 時，水孔直徑可取 10～ 14mm。 此次設(shè)計，壁厚為 2mm，所以選擇冷卻水孔的直徑為 8mm，足以滿足設(shè)計 的需求。 冷卻回路的布置 冷卻回路設(shè)置的原則 ① 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 可以使型腔表面溫度分布趨于均勻，防止塑件不均勻收縮和產(chǎn)生殘余應(yīng)力。 ② 冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng)，但當(dāng)壁厚不均勻時，厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小些，一般水道孔邊至型腔表面距離為 10～ 15mm。 ③ 水道出入口的布置 水道出 入口的布置應(yīng)該注意兩個問題，即澆口處加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入 39 口溫差應(yīng)盡量小。 ④ 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 ⑤ 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 布置形式如圖 9— 1 所示： 圖 91 冷卻道示意圖 40 第十章 主要尺寸的校核 10. 1. 模具厚度的校核 根據(jù)所選注射機(jī)的種類： 模具的最大厚度 =406mm 模具的最小厚度 =165mm 模具設(shè)計時，應(yīng)使模具的總高度位于注射機(jī)可安裝的最大模后與最小模后之間，模具厚度為 25+32+125+32+40+80+25=359mm，介于最大與最小之間，所以模具厚 度滿足要求，注射機(jī)也滿足需求。 10. 2. 開模行程的校核 開模行程指模具開合過程中動模固定板的移動距離，因此也叫合模行程。當(dāng)模具厚度確定后，開模行程的大小直接影響模具所能成型的制品高度。開模行程太小，模具不能成型高度較大的制品，否則，成型后的制品無法從動、定模之間脫落。注射機(jī)的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需的開模距離一定要小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出，對于單分型面的模具校核公式為： ? ?10~521 ??? HHS （ 101） 式中 S —— 模具所需的開模距離， mm； 1H —— 塑料脫模需要的頂出距離， mm； 2H —— 塑件厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料）， mm。 數(shù)據(jù)帶入公式得 S=3+100+5=108mm，經(jīng)驗(yàn)算符合要求。 41 第十一章 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計就這樣在自己的忙碌中結(jié)束了，剛接到這個課題的時候真的不知道該從何做起，因?yàn)槲医拥秸n題是自己選的水杯，其余好多什么要求都沒有，尺寸要自己測量，畢業(yè)設(shè)計說明書的格式甚至都不是很清楚，最后憑借三年的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和老師的精心幫助下才順利做完。 通過這次設(shè)計也讓我們認(rèn)清自己的能力，自己懂得的知識還是很少，在做設(shè)計的時候，要串聯(lián)很多方面的知識，而我有時候真的不知道該如何去做，也都是通過查閱資料，雖然說不可能記住很多，但是我們要做到的就是遇到這方面的難題我們知道該去哪 里查閱資料，這就是書庫的作用了。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。 現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽(yù)的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇，而模具材料的應(yīng)用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應(yīng)用。而且發(fā)達(dá)國家將塑料模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化。由于模具行 業(yè)是一個技術(shù)、資金、勞動力和都相對密集的產(chǎn)業(yè)，我國的平均勞動力成本僅是美國的 1/401/30。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國技術(shù)人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達(dá)國家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢，也加速了這些國家把本國模具工業(yè)向工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)較好的國家轉(zhuǎn)移。相信在不久的將來我們中國的塑料模具業(yè)必在世界同行業(yè)中大放光彩。 至此，感謝學(xué)校，感謝老師們在這三年里對我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過了這三年的大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財富。最后，感謝我的指導(dǎo)老師黎老師對我的畢業(yè)設(shè)計的耐心教導(dǎo)。 42 第十二章 參考文獻(xiàn) ??1 李奇