【正文】 如圖 83所示： 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 30 圖 83 導柱位置的布置 導柱應該合理的均勻分布在模具的分型面的四周，導柱的中心至模具邊緣應。硬度 HRC50～ 55,或采用 20號鋼滲碳淬 火，其表面硬度為 HRC56～ 60，但其硬度最好比導柱低相差 5度左右。 ④材料 導套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當用碳鋼時也可采用碳素工具鋼淬火處理。 導套設計 導套的結(jié)構(gòu)形式為帶有軸向定位臺階的帶頭導套（如圖 82所示）。 此外，導柱的端面制成錐形或半球形的先導部分，以使導柱能順利進入導向孔。 ④粗糙度 固定段表 面用 mRa ? ，導向段表面用 mRa ? 。（如圖 81所示）。 L= )10~5(s i ntan2c ostan254321 ????????? ???? sdhDlllll 式中， L──斜導 柱總長（ mm） D──斜導柱固定部分臺肩直徑 α──斜導柱斜角 S──抽芯距 h──斜導柱固定板厚度 由所選的模架可知， h=32m, 為了保證模具的安全及其壽命，斜導柱圓直徑取 d=10mm 臺肩直徑為 D=14mm 那么， L= ??????? 20s i n 620t a n21020c os3220t a n214 +(5～ 10)mm=+(5～ 10)mm 此選擇斜導柱長度選擇 60mm 導柱設計 導柱結(jié)構(gòu)設計為帶有軸向定位臺階，固定端與導向段具 有同一公稱尺寸、不同公差帶的帶頭導柱，并且參照 ，加工方便。具體如圖 71 所示 : 圖 71 抽芯距與抽芯力的計算 抽芯距是指側(cè)型芯從側(cè)成型位置抽至不妨礙塑料脫模位置時該型芯或固定該型芯的滑塊在抽芯方向所移 動的距離，抽芯距的長短直接關系到驅(qū)動側(cè)抽芯傳動元件的設計 ? ?3~222 ??? rRs （ 71） 本設計中需要抽芯長度 R=4mm,r=2mm 抽芯距 s=+=6mm 完成抽拔距 S，滑塊在開模方向所需移動的距離，即完成抽拔所需的開模行程 H=Sctgα = o t6 ??? 斜導柱圓形截面直徑的計算 相配合的斜導柱圓形截面直徑 ? ?3 1 ?FLd? （ 72） )s inc o s( ?? ?? uchpF 式中， L1──彎曲力作用點距斜導柱伸出的部分跟部的距離，取 l=30mm [σ ] ──導柱材料的許用彎曲應力，取 [σ ]= MPa 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 27 F──側(cè)抽芯時斜導柱所受的彎曲力，即斜導柱對滑塊的正壓力 C──側(cè)抽芯橫截面的周長 h──活動型芯成型部分的高度 P── 塑件對型芯單位面積上的包緊力，（取 10MPa） u──塑件對鋼的摩擦系數(shù)，取 ? ──脫模斜度，取 1176。綜合上述分析，本設計選擇機動抽芯機構(gòu)進行抽芯。由于一般注塑機沒有抽芯液壓缸常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 26 或氣壓缸，因此需要另行設計液壓或氣壓傳動機構(gòu)及抽芯系統(tǒng)；機動抽芯是利用注塑機的開模力通過傳動機構(gòu)改變運動方向，將側(cè)向的活動型芯抽出。側(cè)向分型的抽芯機構(gòu)按動力來源可分為手動、氣動、液壓和機動四種類型。完成側(cè)向活動型芯的抽出和復位的這種機構(gòu)就叫做側(cè)向抽芯機構(gòu)。 由于型腔上還要打冷卻水道，會降低板的強度，所以應將 s 和 hs 的值擴大。 底板厚度 計算 按剛度條件計算有 ? ?3 ?Eprsh ? 按強度條件計算有 ? ?? rs ph ? 按剛度條件計算有 mmh s 3140 31 ????????????????? 按強度條件計算有 85 .28m 2 ???sh 當 [σ ]= 245MPa, E= 10MPa,p=40MPa,[δ ]=, h= 時，強度與高度計算的分界線尺寸為 64mm。 本設計是 整體式半圓型腔，其型腔壁厚和底板厚度計算如下。因此，應該通過強度和剛度計算確定型腔的壁厚和底板的厚度。強度不夠會使模具發(fā)生塑性變形甚至破裂。凡孔都是按基孔制，公差下限為零，公差等于 上偏差，即公差為正；凡是軸類都按基軸制，公差上限為零，公差等于下偏差，公差為負；而孔心距尺寸則按公差帶對稱分布的原則進行計算。 工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，成型零件的加工精度和質(zhì)量決定了塑件的精度和質(zhì)量，工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多，如：塑料原材料，塑件結(jié)構(gòu)和成型工藝，模具結(jié)構(gòu)，模具制造與裝配，模具使用中的磨損等因素。型芯采用組合式結(jié)構(gòu)，有利于加工和 排氣。 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 19 注射模鋼材的選用 考慮到產(chǎn)品的年產(chǎn)量為 3萬件左右，選用塑料模具鋼中的國產(chǎn) P20(3Cr2Mo)鋼種來制造注射模成型零件。但為滿足模具在不同溫度條件下的使用。 ???)( 211 1 ??? ?? c WQqV常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 18 ? ? m i n/21qv 34311 mCWQ?????????????? ????? 上述計算的假設條件是：模具的平均工作溫度為 C?40 ，常用 C?20 的水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 C?25 ，產(chǎn)量為 min/ kg 。 應用氣體狀態(tài)方程，可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度 )(C? ： （ 53） 式中： 0T 模具內(nèi)氣體的初始溫度 )(C? 由 310600 mmV ? 充模時間 1s 被壓縮氣體最終排氣壓力為 20Mpa 有式（ 53）得： CT ????? ))(20273( 模內(nèi) 的氣體質(zhì)量由（ 52）式得： kgkgVm 56001 ?? ?????? ? 將數(shù)據(jù)代入（ 51）式得：所需排氣槽的截面面積為： 011 27325 tp TmF ??273))(273( ??? ppTT常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 17 查取塑件材料為 ABS 的分型面上排氣槽深度度 h=，因此排氣槽的總寬度為： 冷卻系統(tǒng)的設計與計算 冷卻系統(tǒng)設計的有關公式： （ 54） 式中 Vq 冷卻水的體積流量 min)/( 3m W 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料重量 min)/(kg 1Q 單位質(zhì)量的塑料制品在凝固時所放出的熱量 )/( kgkJ ? 冷卻水的密度 )/( 3mkg ? 1c 冷卻水的比熱容 )]./([ CkgkJ ? 1? 冷卻水的出口溫度 )(C? 25 2? 冷卻水的入口溫度 )(C? 20 1Q 可表示為： ])([ 4321 ucQ ??? ?? （ 55） 式中 2c 塑料的比熱容 )]./([ CkgkJ ? 3? 塑料熔體的初始溫度 )(C? 20 4? 塑件在推出時的溫度 )(C? 80 u 結(jié)晶型塑料的熔化質(zhì)量焓 )/( kgkJ 查表得 ABS單位質(zhì)量放出的熱量 kgkJQ / 21 ?? 將以上各數(shù)據(jù)代入 (54)式得： 265 07 )()( mmF ??????? ?mmhFW 39。所 需排氣槽的截面面積可用如下公式計算： （ 51） 式中： F 排氣槽截面面積 )( 2m ； 1m 模具內(nèi)氣體質(zhì)量 )(kg ； 0p 模內(nèi)氣體的 初始壓力， 0p = ； 1T 模內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度 )(C? ； t 充模時間 )(s 。 計算得 6892 2mm 將以上各數(shù)據(jù)代入公式得 d= mm。 A形腔的表面積， 2mm 。 確定澆口直徑經(jīng)驗公式如下： 4 2)~( Ad ?? （ 43） 式中： ? 塑件在澆口處的厚度， mm。 潛伏式澆口一般是圓形截面，潛伏式澆口的錐度取 ?10 ～ ?20 ，傾斜 a= ?45 ～ ?60 。潛伏式澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設在模具的隱藏處，塑料熔體通過形腔的側(cè)面或者推桿的端部注入形腔，因而塑件外表面不受損傷，不至于因澆口的痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果?？梢栽黾油鈱铀芰系睦鋮s皮層固定，形成絕熱層。 常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 15 取 G=,L=100mm 代入公式所得的分流道直徑擴大 25%得 D=5mm。一般分流道直徑在 3～ 10mm 范圍內(nèi) ，分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的塑料品種、重量和壁厚，以及分流道的長度由《中國模具設計大典》第 2 卷中圖 所示的經(jīng)驗曲線來選定，經(jīng)查取 D’ = 較為合適，分流道長度取 L=100mm，對于壁厚小于 3mm、重量在 200g以下的塑料制品利用下面的經(jīng)驗公式來計算分流道的直徑 LGD ? （ 42） 式中： D分流道直徑（ mm） 。 分流道的設計 分流道在設計時應盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減少流道的容積。由于拉料桿頭部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，分模即可將凝料從主流道中拉出。 圖 43 冷料井與拉料桿的設計 臥式注塑機用模具的冷料井常設在與主流道末端相對的動模上，冷料井的底部或四周常作成曲折的鉤型或側(cè)向凹槽，使冷料井在分模時能將主流道凝料從主流道中拉出留在動模上。經(jīng)換算得主流道大 端直徑mmD 9?? ，為使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設計半徑 r=1/85mm= 的圓弧過渡。澆道的半錐角 ? 通常為常州工學院機電工程學院畢業(yè)設計論文 14