【正文】 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 11 典型零件的制造工藝 圖 111 型 腔 鑲件 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 加工 工 藝 如表 121 表 111 加 工工藝表 序號(hào) 工序名稱 加工工藝過程及要求 設(shè)備 1 下料 準(zhǔn)備φ 250mm 40mm 的圓板坯料 龍門銑床 2 銑削 在銑床上裝夾校正 ， 平端面 ； 粗銑外表面 、 臺(tái)階面 ， 精銑各。 對(duì)于動(dòng)模部分的冷卻水路 ， 由于動(dòng)模部分推桿 、 推管布置較多且較密集 ， 為了防止 與之產(chǎn)生干 涉，故開設(shè)四條冷卻水路。 3. 確定冷 卻 水在管道內(nèi)的流速 v， 由 式 v ? 4qv ?? 4 ? ?10?3 ? / s ?d 2 ? (8 /1000) 2 ? 60 大于最低流速 ， 達(dá)到湍流狀態(tài)，所選管道直徑合理。 Q1──單位質(zhì) 量的塑件制品在凝固時(shí)所放出的熱量，查表 425[2] 得 ABS 為 590kJ/kg； ? ──冷卻水的密度（ 1000kg/m3） ； C1──冷 卻 水的比熱容 (℃ )； θ 1──冷 卻 水出口溫度（取 ℃ ） ； θ 1──冷 卻 水入口溫度（取 25℃ ） 。 冷 卻 系統(tǒng)的簡略計(jì)算 如果忽略模具因空氣對(duì)流 、 熱輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量 ，不考慮模具金屬材料的熱 阻，可對(duì)模具冷卻系統(tǒng)進(jìn)行初步的和簡略的計(jì)算。 冷 卻 介質(zhì) 有冷卻水和壓縮空氣 ， 但用冷卻水較多 ， 因?yàn)樗臒崛萘看?， 傳熱系數(shù)大 ， 成本低 。 熱塑性塑料在注射成形后 ， 必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻 ， 使熔融塑料的熱量盡快地傳給模 具 ， 以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。C 左右 ， 而 制品固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60186。C 以 下，又是中小型模具，所以無需設(shè)置加熱裝置。注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的 ， 就是要通過控制模具溫度 ， 使注射成形具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量 和較高的生產(chǎn)率。 排氣 系 統(tǒng)幾種方式 利用排 氣 槽 ； 利用型芯 、 鑲件 、 推桿 、 推管等配合間隙 ； 有時(shí)為了防止制品在頂出時(shí)造成真空 而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。 = 23????? 83 滑 塊 的定位裝置 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 9 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排溢 設(shè) 計(jì) 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。 2) 楔緊塊 的 楔角 ? 39。 3) 滑塊的 定 位裝置：如圖 93 所示 采 用整體式鍥緊塊定位。 滑塊 設(shè) 計(jì) 滑塊采用整體式 1) 滑塊的 導(dǎo) 滑形 式：采用如圖 92 所 示的結(jié)構(gòu)。 斜導(dǎo) 柱 長度 L ? L1 ? L2 ? L3 ? L4 ? L5 ? 1 Dtg? ??2 h cos??? 1 dtg? ??2 s sin ??? (5～ 10) ? 1 ? 25 ? tg 20? ??2 ? 54 ? 10 ? 64mm 32 cos 20??? 1 ? 20 ? tg 20? ??2 4 sin 20??? (5～ 10) 式中 L—— 斜導(dǎo)柱總長度； D—— 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； S—— 抽拔距； h— — 斜導(dǎo)柱固定板厚度，為 32mm ； d— — 斜導(dǎo)柱直徑； ? —— 斜導(dǎo)柱傾斜角。 斜導(dǎo) 柱 截面尺寸確定 采用圓形截面，其直徑為 d ? 3 NL4 ? 3 [? ] ? ? ? 式中 [ ? ]—— 許 用彎曲立（ [ ? ]=） ； s L4 —— 斜導(dǎo)柱有效長度（ L 4 ???sin ?? ??sin 20??? ） 。 ? p39。 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 ? 0 式中 N—— 斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（ N） ； Q39。 X 經(jīng)過力平衡方程的推導(dǎo)，可得出斜導(dǎo)柱承受的彎曲力為： F1 Q 39。 抽芯結(jié) 構(gòu) 尺寸計(jì)算 抽拔距 s ? Z ? 2 ? ? 2 ? ，取 s ? 4mm 抽拔力 p1 ? Ahq(? cos? ? sin ? ) ? ? ?1200 ? ( ? cos1? ? sin1?) ? N 式中 p1 —— 抽拔力（ N） ； A—— 側(cè)型芯被包緊的截面周長（ A ? ? ） ； h—— 成型部分深度（ h=Z=） ； ? —— 摩擦系數(shù)，取 ? —— 脫模斜度 （查表 2— — 19[1]取 ? ? 1? ） ； q—— 單位面積擠壓力，取 1200 N / cm3 。 側(cè)向分 型 與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定 考慮到塑件的結(jié)構(gòu) ， 該套模具采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽機(jī)構(gòu) 。 側(cè)抽機(jī)構(gòu)類型很多 ， 根據(jù)動(dòng)力來源的不同 ， 一般可分為機(jī)動(dòng) 、 液壓或氣 動(dòng) 以 及手動(dòng)三大類型。 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 2 8 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) ， 用來成形制品上的外側(cè)凸起 、 凹槽和孔以及殼體 制品的內(nèi)側(cè)局部凸起、 凹槽和不通孔 。 =57mm 鍥柱后退距離 H=25mm，則拉桿拉動(dòng)距離 L= L 39。 多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳 素 第三次分型時(shí) ， 固定板和墊塊分開 ， 鍥柱脫離鎖緊狀態(tài) ， 彈動(dòng)一段距離后在拉桿帶動(dòng)下 ， 回轉(zhuǎn)型腔 轉(zhuǎn)動(dòng)開模 ， 塑件從型腔脫落 ； 之后壓塊將拉鉤壓下 ， 脫離擋塊限制 ， 模具得以在第二次分型處徹底 打開，完成塑件的脫模動(dòng)作。 作 部分 的表面粗糙度為 Ra ? ?m 。 桿 的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定 ， 應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng) 度 （該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模 架可知 為 ?30mm ） 。 如 圖 73 所 示 。 限位拉 桿 的設(shè)計(jì) 限位拉桿是與安裝在定模板 ， 用以拉住定模板 ， 使定 、 動(dòng) 模板相對(duì)分開 ， 又有保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo) 向精度的圓柱形零件的作用。 導(dǎo)套外徑與模 板一端采用 H 7 / k 6 配合，另一端采用 H 7 / e7 配合鑲?cè)肽０濉? 端 面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 導(dǎo) 套常 用 的 結(jié) 構(gòu)形 式 有 兩 種： 直 導(dǎo) 套 （ GB/） 、帶頭 導(dǎo) 套 （ GB/） 。 多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳 素工具鋼 T8A、 T10A 經(jīng) 淬 火處理 ， 硬度為 50HRC 以上或 45 鋼經(jīng)調(diào)質(zhì) 、 表面淬火 、 低溫回火 ， 硬 度 為 50HRC 以上。 作 部分的表面 粗糙度為 Ra ? ?m 。 柱 的 直 徑應(yīng) 根 據(jù) 模 具尺 寸 來 確 定， 應(yīng) 保 證 具有 足 夠 的 抗彎 強(qiáng) 度 （ 該導(dǎo) 柱 直 徑 由標(biāo) 準(zhǔn) 模 架可 知 為 ?30mm ） 。 的 長度必須比凸模端面高度高出 6～ 8mm。導(dǎo) 柱 的 基 本結(jié) 構(gòu) 形 式 有兩 種 ： 帶 頭導(dǎo) 柱 （ GB/） 、 帶 肩 導(dǎo) 柱 （ GB/） 。 板 采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。 了 保證分型面很好的接觸 ， 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽 ， 即可削去一個(gè)面或在導(dǎo) 套的孔口倒角，該模具采用后者。 于 該模具有三個(gè)分模面 ， 所以采用 8 根導(dǎo)柱 ， 雙向?qū)?， 單側(cè) 4 根導(dǎo) 柱 ， 其布置為 等直徑 導(dǎo)柱不對(duì)稱布置。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向零件的作用 ： 模具在進(jìn) 行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí) ， 保證動(dòng) 、 定模之間一定的方向和位置 ， 導(dǎo)向 零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定位作用。 上述尺寸確定后，模架外形尺寸：寬長高 = 355 400 290。 固定板（ 315mm ? 355mm ，厚 63mm ） 在該模具中，固定板用來固定鍥柱，拉桿，限位導(dǎo)柱的，材料選用 45 鋼。 料 為 Q235A， 也 可用 HT200、 球墨鑄鐵等。 墊塊（ 315mm ? ，厚 63mm ） 用 ： 在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間 ， 或是調(diào)節(jié)模具的總厚 度 ， 以 適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 動(dòng)模板（ 315mm ? 355mm ，厚 40mm ） 動(dòng)模板既有固定動(dòng)模仁 、 導(dǎo)柱的作用 ， 又承受型腔 、 型芯或推桿 、 推管等的壓力 ， 因此它 要 具 有較高的平行度和硬度。固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或 Q235A 制成 ， 最好調(diào)質(zhì) 230HB～ 270HB 。 定模推板（ 315mm ? 355mm ，厚 25mm ） 為了 使 塑件順利推出，所以在定模部分設(shè)置了一塊推板。 ??hS ? ??1 30 ? ? 3 ??5 ? 49mm ? ?10 ? ?注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 ?6 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸 ， 選擇合適的模板尺寸 ， 由于該模 具脫模機(jī)構(gòu)沒有常規(guī) 的推出機(jī)構(gòu)，所以不可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架，只能參照標(biāo)準(zhǔn)件選擇各模板尺寸。 （ 1）側(cè)壁 厚 度計(jì)算公式如下： ?? ? ??1 ??E ? 2 s ? r ?? ? ???? ?? ?1???? ? ? ? ??? ? E ? ????式中 E— — 材料彈性模量，碳鋼為 ? 105 MPa； p—— 型 腔 壓力（取 30MPa） ； [? ] —— 滿足剛度條件的允許變形量，按塑料性質(zhì)選取，一般不超過塑料的溢料間隙值， 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 2 ? ??? ??這里取 。 在本設(shè)計(jì) 中 ， 塑件尺寸較大 ， 因此用剛度條件計(jì)算公式來進(jìn)行型腔壁厚和 底板的厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其對(duì)重要的、 精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)確定型腔壁厚和底板厚度。 h ? ??1 ? ?? ? ? ?0 1 ? 5 ? mm h ? ??1 ? ?? 30 ? ? ?0 2 ? 5 ? mm 注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ? ?? h ? ??1 ? ?? ? ? ?0 3 ? 5 ? mm 成型孔之間間距的計(jì)算公式如下： CM ? ??1 ? S ?CS ?? ? Z 2 式中： hM — 型腔的高度尺寸， mm ； S — 許 用應(yīng) 力 ?? ? 時(shí) ， 型腔將導(dǎo) 致 塑性變形 ， 甚至開裂 。具體計(jì)算公式如下 lM ? ??1 ? S ?lS ? ???0 Z 式中： lM — 型芯徑向尺寸， mm ； S — 塑件的平均收縮率， S ? ? ? ； 2 lS — 塑件的內(nèi)徑尺寸， mm ； ? — 修正系數(shù) ， （ ~ ） ，同樣取 ； ? — 塑件的公差值，因尺寸的大小而變，按照 GB/T14486— 1993 選取； ? Z — 制造公差，取 ? / 5 。注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ?? Z ???? ? 凹模的徑向尺寸計(jì)算公式如下： LM ? [?1 ? S ? LS ? ??]0 式中： LM — 型腔的徑向尺寸， mm ； S — 塑件的平均收縮率， S ? ? ? ； 2 （ 2） 凸模的工作尺寸的計(jì)算 凸模是成型零件外形的 ， 其工作尺寸屬被包容尺寸 ， 在使用過程中凸模的磨損會(huì)使被包容尺寸 逐漸變小 。該設(shè)計(jì)中，塑件的尺 寸如圖 所示