【正文】 標準導柱均有具體規(guī)定或推薦的結(jié)構(gòu)尺寸，但是，導柱的總長度及其安裝固定長度必須根據(jù)具體的模具結(jié)構(gòu)確定，而導向工作長度必須滿足要求，即開模后導柱的長度應比凸模端面長出 6～ 8mm。裝配模具還可以根據(jù)導柱的位置判斷其他模具零部件（如凸、凹模和成型鑲塊）的安裝方位，避免在組裝模具的過程中出現(xiàn)問題。在各種注射模中，大多數(shù)都以導柱為基本零件來構(gòu)成合模導向機構(gòu)，所以，在這里我們選用的導向機構(gòu)就 是導柱導向機構(gòu)。 在保證制品成型質(zhì)量和順利脫模的情況下，頂桿數(shù)量應盡量少，并盡可能設置在制品的 內(nèi)側(cè)，以免因頂出痕跡影響制品外觀。推桿與推桿孔之間的配合長度取推桿直徑的 2— 3 倍即 25mm。10mm，長度是 160mm 的等圓截面推桿。由于推桿加工簡單，更換方便，滑動阻力小，脫模效果好，設置的位置自由度較大，因此在生產(chǎn)中廣泛應用。機動推出機構(gòu)具有生產(chǎn)率高，推出力大等優(yōu)點，但機動推出機構(gòu)對塑件會產(chǎn)生撞擊。 推出機構(gòu)按驅(qū)動方式的不同分為手動推出機構(gòu)、機動推出機構(gòu)、液壓推出機構(gòu)和氣動推出機構(gòu)；按模具結(jié)構(gòu)分為簡單推出機構(gòu)、二級推出機構(gòu)、雙推出機構(gòu)、帶螺紋塑件的推出機構(gòu)和澆注系統(tǒng)凝料的自動切斷及推出機構(gòu)等。 在 注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件由模具型腔或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)或脫出機 構(gòu)。而模具尺寸較小的 杯蓋 模具，為了保證滑套的長度，可以把滑套局部加長，使其伸出模外。在 導滑套 的適當位置加工出一螺紋孔，用螺釘來作為定位裝置，這種裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。采用組合式結(jié)構(gòu)可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材（型芯用鋼比滑塊用鋼要求高），并使加工變得比較容易。 滑塊 滑塊 是斜導柱抽芯機 構(gòu)中的重要零件，它上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊。 斜導柱 與固定板之間用H7/m6 的過渡配合。 把數(shù)值代入 式（ ） 得 1 / 3( 6 36 / 14 c os 18 )d ? ? ? ? （ m） 18? (mm) 斜導柱 的總長度 L總 2 / 2 ta n / c o s / 2 ta n / sin ( 5 1 0 )L d h d S? ? ? ?? ? ? ? ?總 ～[2] （ ） 式中： 2d — 斜導柱 頭部的直徑（ mm），取為 25mm； h— 型腔 壁厚（ mm）； d— 斜導 柱的直徑 （ mm）； S— 抽芯距 （ mm）。所以，大學畢業(yè)設計說明書 31 在設計計算時總是考慮出始抽拔力。一般來說，抽芯距等于側(cè)孔深度加 2mm— 3mm 的安全距離，其計算公式為 t a n ( 2 3 )SH ???～[2] （ ） 式中： H — 斜導柱完成抽芯距所需開模行程（ mm）， 在這取塑件的最大直徑 120mm； ?— 斜導柱傾斜角（ 18? ）； S— 抽芯距 （ mm）。 斜導柱傾斜角 ? 斜導柱與開模方向的傾斜角 ? ， 它是決定 斜導柱抽芯機構(gòu)工作效果的重要參數(shù)。根據(jù)傳動零件的不同，這類機構(gòu)可分為斜導柱式、彎銷式、斜滑塊式和齒輪齒條式等許多不同類型。這樣既可以保證塑件必要的尺寸精度，又可以保證模具有較長的壽命。 成型桿的結(jié)構(gòu) 杯蓋塑件所 設計的成型桿 只有一 部分組 成 ，為了滿足塑件需要較大的抽拔距大學畢業(yè)設計說明書 29 離的要求，把成型桿的兩部分設計成較長，而另一部分設計成較短，這樣便于抽芯脫模，即直通的孔的一端設計成較長的成型桿，而直通的孔的另一端設計成較短的成型桿，而斜孔部位則在前兩部分的成型桿一側(cè)設計一較長的成型桿。 型芯 型芯 是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，根據(jù) 型芯 所成型零件內(nèi)表面大小不同，通常又有 型芯 和成型桿之分。 形成杯蓋 內(nèi)部形狀的成型零件為型芯。排氣是塑料制品成型的需要，而引氣系統(tǒng)是塑料制品脫模的需要。 排氣結(jié)構(gòu) 對于 設計 杯蓋 這樣的小型零件的小型模具，是利用分型面間隙以及其他配合間隙進行排氣，而不另設排氣槽。這些氣體如果不能被排出模腔，將會影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量。根據(jù)塑件的零件圖要求可知其表面質(zhì)量要求不高，塑件的外表面留有痕跡是無傷大雅的。 本次設計的是單型腔模具，采用的澆口形式是直澆口形式。澆口套選用 T10A 材料型號，熱處理后硬度須達到 58— 62HRC（低于注大學畢業(yè)設計說明書 26 射機噴嘴的硬 度），根據(jù)前面的計算尺寸來加工澆口套。凹球面深度取值范圍 是（ 1/3— 2/5） R，即 — 之間，取其深度 H 為5mm。除此之外，錐孔內(nèi)壁必須光滑，其表面粗糙度 Ra 不大于 m； XY— Z— 125 型號注射機噴嘴 徑 為 216。如果主流道截面尺寸太小，則塑料在流動時的冷卻面積相對增加，熱量損失大，使熔料粘度增大，流動性降低，注射壓力損失也相應增大，造成成型困難；如果主流道截面尺寸太大，則使流道的容積增大，塑料耗量增多，且塑件冷卻定型的時間延長，降低了生產(chǎn)效率，同時還 容易使塑料在流動中產(chǎn)生紊流或渦流，在塑件中出現(xiàn)氣泡，從而影響其質(zhì)量。 澆口 澆口是主流道直接通向型腔的一小段流道，它是進入型腔的門戶，是澆注系統(tǒng)中長度最短，截面最小的一段。對澆注系統(tǒng)的具體要求如下： ，并可充滿型腔； ，盡可能消耗較少的塑料； ； ，澆口痕跡對塑件外觀影響很??； 。 根據(jù)前面的計算可知 G =125 cm3， V = cm3，把數(shù)值代入 式 ()得 ?? ? （個） 大學畢業(yè)設計說明書 24 故最大的型腔數(shù)目為 個， 但是型腔數(shù)目應為自然數(shù)，所以，取型腔數(shù)目為 1 個。所以，分型面取在塑件 杯蓋 塑件最長的 216。 第六章 模具結(jié)構(gòu)的設計 模具 上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的的接觸表面，稱為分型面，也稱為合模面；或者說定模和動模相接觸的面，稱為分型面。 把上面計算得到的各數(shù)值代入 式（ ） 得 0 .0 80 .0 2 0 .4N ?? ?? 3? （個） 冷卻水流動狀態(tài)校核即 Re 校核 4Re 10wd????[3] （ ） 式中： ? — 水的運動粘度 （ m2/s），查圖選取其值 510?? m2/s[3]； 其余符號意義同上。 把數(shù)值 代入公式 （ ） 得 24 / ? ??? ? （ m/s） 冷卻管道壁與冷卻水間的熱傳系數(shù) ? ()wd??? ??[3] （ ） 式中： ? — 與冷卻水溫有關的物理系數(shù) 查表 [3]得其值為 ； 其余符號的意義同是式（ ）。 大學畢業(yè)設計說明書 20 冷卻介質(zhì)通道參數(shù)（水道直徑 wd 與總長度 L ）的設計 計算單位產(chǎn)量（ kg/h）需用冷卻水散失的熱量 wQ wQ K Hnm?? [3] （ ） 式中 ： H? — 單位 質(zhì)量塑料從充模到脫模的焓變（ J/g）， 取為 200 J/g〈 3〉 =202100J/kg； n — 每次注射的塑件及流道塑料的質(zhì)量 （ g）； m— 單位時間內(nèi)的注射次數(shù) ； K — 靠冷卻介質(zhì)傳 導散失的熱量比例系數(shù) ，常取 ， 其余 以輻射、對流等方式散失掉； nm 為 JPH250C 型號注塑機的塑化能力，其值為 111kg/h[2]。模具的冷卻就是將熔融狀態(tài)的塑料傳給模具的熱量盡可能迅速地全部帶走，以便塑件冷卻定型，并獲得最佳的塑件質(zhì)量。因而，在 保證塑件質(zhì)量和成型工藝順利進行的前提下，通過降低模溫來縮短冷卻時間，是提高生產(chǎn)效率的關鍵。 模具溫度不均勻，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮率不均勻，導致塑件翹曲變形，影響塑件的形狀及尺寸精度。 根據(jù) 型腔 壁厚的強度公式可得到 型腔 壁厚 [4] 2[ ] 2Phr P?? ? （ ） 式中 ： P — 型腔 內(nèi)塑料熔體的壓力（ MPa），一般取 25— 45 MPa， 在這取 40 MPa； r — 型腔 內(nèi)半徑； []? — 模具材料的 許用應力， 45 鋼為 160 MPa。因塑件的最大公差為 ，故型腔的允許變形量 [δ ]為 。與此同時，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導致脫模困難等，因此，型腔壁厚應通過強度和剛度的計算來確定。 由于型芯和型腔的長度方向尺寸相同，即 0. 09 61 1 ??? （ mm）、 2 ??? (mm)，所以，只需計算 3l 的基本尺寸和公差 即可。 大學畢業(yè)設計說明書 16 圖 型芯是成型塑件內(nèi)形的，其工作尺寸屬于被包容尺寸，在使用過程中型芯的磨損會使被包容尺寸逐漸的減小。 型腔徑向尺寸的確定 型腔 的徑向尺寸的計算公式 [2]： 03[ 1 ) ]4D d s ??? ? ? ?塑（ （ ） 式中 ： d塑 — 塑件外形徑向公稱尺寸； s— 塑料的平均收縮率； ?— 塑件的尺寸公差 ； ? — 模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的 1136? ，此處取塑件相應尺寸 公差 的 15 。 此次斜三通注塑模設計的要求形狀簡單一般，因碳素結(jié)構(gòu)鋼價格低廉，切削加工性能良好，適用于制作對尺寸精度、表面粗糙度和耐磨性要求不高及制品生產(chǎn)批量又不大的模具成型零件，由于 T8A 的性能良好，故選擇模具的成型零件的材料為 T8A 鋼材，因塑件材料我 HPVC，所以 在模具型腔表面鍍鉻以達到更好的效果。 對于結(jié)構(gòu)復雜的型腔，采用機械加工方法，可選用熱處理變形小的合金工具鋼；采用冷擠壓成型的簡單型腔，則可選用較好韌性和塑性的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 在模具設計和制造過程中 ，如何合理的選擇和使用金屬材料 ，是一項十分大學畢業(yè)設計說明書 13 重要的工作，它對提高模具的壽命，降低成本，提高制品的質(zhì)量有著重要的意義。 Cr12MoV 的熱處理變形小，耐模性高，適用于高生產(chǎn)率的壓塑模具的成型零件 和冷擠型腔用的凸模，同類型鋼材還有 Cr12。 合金工具鋼 合金工具鋼 的種類很多，但常用的有鉻錳鉬鋼（ 5CrMnMo）、鉻鎳鉬鋼（ 5 CrNiMo）、鉻鎢釩鋼（ 3Cr3W8V）、鉻鎢錳鋼（ CrWMn， 9CrWMn）、鉻鉬釩鋼（ Cr12MoV）等。 碳素工具鋼 中的 T T10 經(jīng)常用來制造導柱和導套，有時也用來制造需要硬度較高的簡單成型零件和結(jié)構(gòu)零件。 普通碳素鋼 Q235～ Q275 等具有良好的塑性、冷變形性能，價廉，但強度不高，硬度較低。缺點是熱處理后變形大，加工前需要對鋼材進行正火或調(diào)質(zhì)處理，加工后零件不在再進行熱處理。 碳素結(jié)構(gòu)鋼 分為正常含錳鋼和較高含錳鋼。 塑件常要求具有良好的光澤和表面狀態(tài)，因而模腔必須很好的拋光；所以，選用的鋼材不應有粗糙的雜質(zhì)和氣孔等。為此，必須了解各類塑料成型模具的工作條件、失效形式及基本性能要求。 基本要求 塑料成型模具中的成型零件是成型零件成型塑料制品的主要零部件，它直接影響塑料制品的質(zhì)量和外觀。 4mm 定位圈直徑 ： 216。 注塑機的確定 根據(jù)上述計算得到的塑料制件 杯蓋 的總體積和總質(zhì)量，查表 14— 4[2]選定注塑機型號為 XY— Z— 125。 96844265497354大學畢業(yè)設計說明書 8 圖 零件材料及材料性能 杯蓋 塑 件 材料為 ABS 全稱是丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物。16H7/h6，加套筒后的內(nèi)徑為216。15H7/n6 頂桿 的孔徑 216。 第二章 零件分析 零件結(jié)構(gòu)分析 零件名稱為 杯蓋塑模 ，該塑件壁厚 為 6mm，該零件總長為 444mm。壓縮空氣成型是利用壓縮空氣，使加熱軟化的塑料片材發(fā)生塑性變形并緊貼在模具型面上成為塑料制件的成型方法。這類模具能連續(xù)不斷地生產(chǎn)斷面形狀相同的熱塑性塑料的型材，例如塑料管材、棒材、片材及異型材等。首先將預熱過的塑料原料加入預熱的加料室內(nèi)，然后通過壓柱向加料室內(nèi)