【正文】 鳴謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了梁榕輝老師和其他老師的悉心指導(dǎo)和不嗇賜教，他們于百忙之中任不忘記對(duì)我提出的問題進(jìn)行耐心的解答，并提出寶貴的意見。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了自己對(duì)所掌握的知識(shí)的鞏固和進(jìn)一部的深刻理解，使自己重感性認(rèn)識(shí)上升到了理性認(rèn)識(shí)；同時(shí)對(duì)自己設(shè)計(jì)能力進(jìn)行了一次全面的檢驗(yàn)和提升。 塑料模具的加熱 考慮本模具的結(jié)構(gòu)形式及塑件的材料特性本模具不增加加熱系統(tǒng)。 根據(jù) [1]P212(883)式 得 d= pMx ??/104 13 式中 : M1冷卻水的質(zhì)量 (kg) v 管道內(nèi)冷卻水的流速 ,一般取 ~。 查得： ? =574 J/m?℃；（ T3－ T4） ? 10℃ 一般塑件（ SJ1372— 78 5～ 6 級(jí)），取 10℃。 n—每小時(shí)注射的次數(shù)； m— 每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)）（㎏）； q— 單位質(zhì)量的塑料在模腔內(nèi)熱量（ KJ/㎏） ,q=C(T1－ T2). 首先確定注射機(jī)每小時(shí)注射的次數(shù)， 根據(jù) PVC 材料的注射時(shí)間、成形時(shí)間、高壓時(shí)間、冷卻時(shí)間和開模取件時(shí)間等，確定注射的總周期 T 為 60S ? n=3600/60=60次 則， Q= nmq=nmc(T1+T2) 式中： c— 塑料的比熱容（ J/㎏ ?℃ ） ，查得 1842； T1— 熔融塑料進(jìn)入模 腔的溫度（℃），查得 160； T2— 制品脫模溫度（℃），查得 60。為了避免這種情況的發(fā)生，就必須采用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。～ 60176。 本例中采用彈簧先復(fù)位裝置，在頂出板與動(dòng)模墊板之間裝有彈簧，借彈簧力合復(fù)位桿的作用，在合模時(shí)使頂桿限復(fù)位，這種方法的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但彈簧容易失效。通常采用彈簧推動(dòng)板復(fù)位，但是當(dāng)推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時(shí)，僅靠彈簧難以保證，必須彈簧與復(fù)位桿并用。 其余的要求要根據(jù)具體情況而定，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料參見裝配圖的明細(xì)表，其配合形式參見裝配圖。本次模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采取導(dǎo)柱導(dǎo)向，其結(jié)構(gòu)形式如下： 在導(dǎo)柱末端配以導(dǎo)套，導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式參見裝配圖。 W抗彎剖面系數(shù) :圓形截面 :W=1/32(Л Xd3)= 則 d=3 2197X60/() =20mm 5. 斜導(dǎo)柱長度的計(jì)算 斜志柱的長度是根據(jù)側(cè)芯的抽芯距 ,斜導(dǎo)柱直徑 ,傾斜角和安裝斜導(dǎo)柱的模板厚度 h 來決定 .如下圖 : HhL4L5LL3L2L1 其表達(dá)式按 [1]P208(877)得 L=L1+L2+L3+L4+L5 =D/2(tgα )+h/cosα +d/2(tgα )+S/sinα +(10~15) (mm) 式中各長度的含義如上 圖所示 .其中 L4為斜導(dǎo)柱工作長度 。L=60mm M斜導(dǎo)柱所受最大彎距 。 a 斜導(dǎo)柱傾斜角 . 故 S=15+4=19mm 完成抽芯距 S=18mm,所需的最小開模行程為 H=S/tgα =19/tg200=52 取 H=55 則斜導(dǎo)柱工作長度 L= ? 552+192=58mm,取 60mm 3. 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計(jì)算 斜導(dǎo)柱受力如下圖所示 .斜導(dǎo)柱受到抽拔阻力 P和開模力 [1]P207(873)式得 aFpQBLHa P=Q/cosα (N) 式中 :Q抽拔力 (與抽拔力大小相等 ,方向相反 )。 f塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù) ,常用 f=~,取 。 (5) 注射力小 ,保壓壓力小 ,冷卻時(shí)間短 ,則抽拔力小 ,反之 ,抽拔苗助長力就大 . (6) 抽拔力可用 [1]P207(671)式計(jì)算 F1=lhp(fcosθ sinθ ) 式中 :l活動(dòng)側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長 (m),為 h成型芯部 分的深度 (m),為 p制品對(duì)側(cè)芯的壓力 ,一般取 8~12mpa。 (3) 制品塑料的收縮率大 ,成型芯摩擦系數(shù)大 ,抽拔力就大 。 代入數(shù)據(jù)得： d= 4 .1 X 1 0 53 3 X 1 0 6 / 4 X 21 4 1 . 1 2 X 0 .2 =8 mm 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 該模具 根據(jù)塑件有三處外側(cè) 型芯 (具體形式參照模具裝配圖 ),所以采用斜滑塊外側(cè)抽芯 .,頂出塑件同時(shí)外側(cè)抽芯 .斜滑塊和側(cè)型做成整體式結(jié)構(gòu) ,滑塊用兩導(dǎo)板導(dǎo)向 ,導(dǎo)板用螺釘固定在動(dòng)模板上 ,開模時(shí)依靠注射機(jī)的開模動(dòng)力 ,經(jīng)斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊移動(dòng) ,側(cè)芯也隨之移動(dòng) ,實(shí)現(xiàn)抽芯動(dòng)作 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示 .斜導(dǎo)柱的主要尺寸有直徑 d,長度 L,傾斜角 a,和抽芯距 ,有利于滑塊靈活運(yùn)動(dòng) .斜導(dǎo)柱對(duì)滑塊只起驅(qū)動(dòng)作用 ,而滑塊運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 ,平穩(wěn)性由導(dǎo)槽 與滑塊之間的配合精度予保證 ,滑塊的最終位置由壓緊塊決定 .確定傾斜角 a要兼顧抽拔距及彎曲力 ,通常采用 a=150~200,不大于 材料多用 45鋼 ,T8,T10 以及 20 鋼經(jīng)滲碳處理 ,淬火硬度在 HRC55 以上 .磨削加工后 ,表面粗糙度保證有 Ra=.,這里選用 45鋼 . 1. 抽拔力 抽拔力是將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力 .剛開始抽芯所克服的阻力稱為初始抽拔 .繼續(xù)將全部側(cè)芯抽出所需的力稱相繼抽拔力 .相繼抽拔力通常小于初始抽拔力 ,故設(shè)計(jì)時(shí)以初始抽拔力為準(zhǔn) . (1) 成型芯表面積愈大 ,包緊力愈大 ,因而抽拔力就愈大 .方形成型芯 比圓形成型芯抽拔大 ,當(dāng)制品一面有兩個(gè)以上的孔時(shí) ,抽拔力更大 .成型芯距愈大 ,收縮愈大 ,抽拔力也就愈大 。 h1—支承釘（限位釘）頭部高度，取 5mm； h2—塑料件底板厚度，為 ； — 頂桿端面高出型腔底部尺寸。一般情況下，模外冷卻的塑件的 p 約為 24～39Mpa；模內(nèi)冷卻的塑件的 p 約為 8～ 12 Mpa。 21 其計(jì)算式根據(jù) [2]P229(333)式 Ft=Ap(? cos? － sin? ) 式中： Ft—脫模力（ N） 。 脫模力計(jì)算 當(dāng)脫模剛開始 阻力最大，頂桿的剛度和強(qiáng)度均應(yīng) 按此時(shí)受力計(jì)算，即無視脫模斜度（取 a=0176。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。其截面的形狀尺寸如下圖： ? 4 第八 章 抽芯機(jī)構(gòu)及脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 排氣槽的設(shè)計(jì) 該注塑模屬于中型模具，在推桿間隙和分型面上都有排氣效果，已能滿足要求，故不須考慮 開排氣槽。 主流道是熔料注入模具最先經(jīng)過的那段流道，其形狀，大小直接影響流通速度和添充時(shí)間，起形狀尺寸見上圖。冷井料的直徑稍大于主流道大端的直徑，長度取主流道的~2 倍。若冷料進(jìn)入型腔則影響制品的質(zhì)量均勻性和外觀的完美性。取 3176。主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑 r=～ ，主流道長度 盡的短些，常 19 取≤ 60mm. 錐度α＝ 2176。其作用：一是補(bǔ)償噴嘴與主流道的對(duì)中誤差；二是避免注射機(jī)注射時(shí)載噴嘴與主流道做成圓錐形，錐角一般為 2176。 澆口尺寸的計(jì)算 注射機(jī)的噴嘴頭部與主流道襯套的凹下的球面半徑 R 相接觸，二者必須匹配，無漏料。除此以外，采用點(diǎn)澆口還有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）、對(duì)設(shè)置的澆口位置的限制較小，可自由選擇； 2） 、澆口附近的殘余應(yīng)力??； 3）、對(duì)投影面積大的成型件及容易變形的成型件可可使用讀只澆口，以減少其翹曲及變形； 4）、在成型件上幾乎看不到澆口的痕跡，后加工也比較簡便； 5）、澆口廢料可自動(dòng)切斷； 其缺點(diǎn)就是壓力損失大。 根據(jù)以上原則，采用點(diǎn)澆口式。 澆口形式： 根據(jù)注塑件的要求及模具的結(jié)構(gòu)等方面來考慮選擇澆注系統(tǒng)。r= p—— 型腔內(nèi)塑料熔體積壓力 (MPa)，一般取 25~45MPa 所以： t=[ )452160/(160 x? 1]= 取 t=20mm 18 2). 底板厚度按強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù) [2]P226 表 380 得 h= *r/[a] 即 h= 1 6 0/)( xxx = 取 h=20mm 第七章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。 1). 組合式圓形型腔按強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù) [2]P226 表 380 得 t=r( [a]/{[a]2p} － 1) 式中 [a]—— 型腔材料的許用應(yīng)力（ MPa）。計(jì)算法又分按強(qiáng)度和按剛度計(jì)算兩種，經(jīng)驗(yàn)法又有查表法和查圖法。 62? 型芯： Δ = dM=(62+%+)= 20? 型芯 ： Δ ＝ dM=(20+%+)= 3? 型芯： Δ ＝ dM=(3+%+)= (3)型腔深度尺寸的計(jì)算： 根據(jù) [1]P167 （ 820）得 HM＝ h1+h1Q2/3Δ )+δ 式中： HM＝型腔深度尺寸 (mm)。在這里因?yàn)楸舅芰现破返钠钶^大，取 ； ? :Δ ＝ , δ 取 16 DM＝（ +%） +＝ + ? ： Δ ＝ DM ＝ (+%)+== 型腔7? :Δ =， ?? DM=(7+%)+ (2)型芯徑向尺寸的計(jì)算 根據(jù) [1]P167 (819)得 dM=(d+dQ+3/4Δ )δ 式中： dM型芯外徑尺寸 (mm) d制品內(nèi)徑最小尺寸 (mm)。一般取 ~ 之間。 由 [2]P215 表 372 查得 ? 模具的制造公差，一般 ?。?1/6~1/4） 。 Q所用塑料的平均收縮率 。因此，分型面 15 的選擇在模具設(shè)計(jì)過程中是一個(gè)不容忽視的問題： 選擇分型面一般根據(jù)以下原則： a） 分型面的位置要不影響制品的精度和外觀； b） 盡量簡單，避免采用復(fù)雜形狀，使模具制造增加麻煩； c） 要盡量有利于塑料件的脫模與抽芯； d） 有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置； e） 盡可能與料流末端重合，以有利于系統(tǒng)的排