【正文】 本次設(shè)計(jì)在繪圖過程中，使用了 AUTOCAD、 PROE 等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步充實(shí)自己。由于塑料件有突出和孔特征，需要設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，以便完成脫模。然后對(duì)塑料件進(jìn)行工藝分析，對(duì)材料 進(jìn)行 分析，以確定分型面及澆口位置。 (13)為了不影響操作，通常應(yīng)將進(jìn)口，出口水管接在設(shè)在注塑機(jī)背面的模具的一側(cè)。一般來說，據(jù)澆口越遠(yuǎn)溫度越低。 (12)應(yīng)加強(qiáng)澆口處的冷卻。 (11)盡可能使所有冷卻管道孔分別到各處型腔表面的距離相等。 (10)確定冷卻管道的中心距以及冷卻管道與型腔壁的距離。在收縮率大的塑料制件的模具中，應(yīng)延其收縮方向設(shè)置為冷卻回路。 (8)采用多而細(xì)的冷卻水道，比采用獨(dú)大的冷卻管道好。 (7)當(dāng)模具僅設(shè)一個(gè)入水 接口時(shí)，應(yīng)將冷卻管道進(jìn)行串聯(lián)連接，若采用并聯(lián)連接，由于各個(gè)回路的留動(dòng)阻力不同，很難形成相同的冷卻條件。 (5)模具中冷卻水溫度升高會(huì)使熱傳遞減小，精密模具中出入口水溫相差應(yīng)在 5度。 (3)對(duì)于簡單的模具，可 先設(shè)置冷卻水出入口的溫差，然后計(jì)算冷卻水的流量，冷卻管道的直徑，保證湍流的流速以及維持這一流速所需要的壓力降便以足夠。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 為了提高冷卻系統(tǒng)的效率和使型腔表面溫度分布均勻，在冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守如下原則： (1)在設(shè)計(jì)時(shí)冷卻系統(tǒng)應(yīng)先于推出機(jī)構(gòu)，也就是說，不要在推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后才考慮冷卻回路的布置，而應(yīng)盡早將冷卻方式和冷卻回路的位置確定下來，以便能得到較好的冷卻效果。但對(duì)于聚碳酸脂一類高粘度無定形塑料，其應(yīng)力開裂傾向與塑件中的內(nèi)應(yīng)力的大小有關(guān)，提高模溫有利 于減小制件 3中的內(nèi)應(yīng)力，也就減小了其應(yīng)力開裂傾向。但是，結(jié)晶度低不利于制件尺寸的穩(wěn)定性，從尺寸的穩(wěn)定性出發(fā)，又需要提高模具溫度，使塑件結(jié)晶均勻。在可能的情況下采用較低的模溫能有助于減少塑件的成型收縮率。因此，必須采 26 用合適的冷卻系統(tǒng)，使模具凹模與型芯的各個(gè)溫度基本上保持一致，以便型腔里的塑料熔體能同時(shí)凝固。 其計(jì)算公式為： )3~2(S ?? CS （ 425） 式中 CS —— 設(shè)計(jì)抽芯距 ， 2mm S —— 抽芯距 mm 22S ?? =4 mm 冷卻裝置的設(shè)計(jì) 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的影響 溫度的調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1)變形 模具溫度穩(wěn)定，冷卻速度均衡，可以減少塑件的變型。 1F —— 斜導(dǎo)柱所受彎曲力 ， N 15cos ?= （ 424） 抽芯距 將型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，型芯或滑塊所移動(dòng)的距離稱為抽芯距。COS1176。 25 F—— 抽拔力 F=COS(176。初始抽拔力比相繼抽拔力大，所以，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)總是考慮初始抽拔力。 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 抽拔力 塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，而將型芯或凸模包緊，塑件在脫模時(shí)，必須克服這一包緊力及抽芯機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的磨擦力才能抽出活動(dòng)型芯。 f —— 制件與型芯的摩擦因數(shù) ? —— 塑料的泊松比 0 0 3 )( )1t a (1c o 8 0 038 ? ????????F= （ 418） 頂出力 脫頂 FF ? 滿足要求。頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，并且頂出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度的最大的部位，如凸緣或加強(qiáng)筋等處作用面積也盡可能大一些。有時(shí)，頂出機(jī)構(gòu)中的推桿較多，推桿較細(xì)，或頂出力不均衡，頂出后頂桿可能發(fā)生偏斜，造成頂桿彎曲或折斷，此時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向位置。 斜頂 頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進(jìn)行下一循環(huán)工作。頂桿多用 T8A 或 T10A材料頭部淬火硬度達(dá) 50HRC 以上，表面粗糙度 Ra 值取 m和頂桿孔成 H7/f6配合。 采用推桿和斜頂脫模機(jī)構(gòu) （ 1） 斜頂 計(jì)算和復(fù)位桿計(jì)算 脫模機(jī)構(gòu)是典型的簡單脫模機(jī)構(gòu)，它 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易且維修方便。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件的平面位置上。 （ 3）頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，且定出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被破壞。 （ 2）保證在頂出過程中塑件不變性，這是對(duì)定出機(jī)構(gòu)的最基本的要求。導(dǎo)柱如圖 410所示： 圖 410 導(dǎo)柱圖 導(dǎo)套選用直導(dǎo)套，導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間為過渡配合 H7/f6，外表面與模板孔為較緊的過渡配合 H7/k6，粗糙度內(nèi)外表面均用 m，材料選用 T8A 滲碳淬火處理，表面硬度為 HRC60。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模座板、墊塊、推板、推板固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿、斜導(dǎo)柱等組成。此外，在中心距尺寸的計(jì)算中不考慮磨損量 ， 中心距尺寸計(jì)算 ,公式如下 19 ? ?? ? 21 zscpM LSL ???? （ 413） 式中 ML —— 模具中心距尺寸 mm； sL —— 塑件 中 心距尺寸 mm。 徑向尺寸計(jì)算公式： 18 l = ? ????????? ????????? 431 kl塑 （ 48） 高度尺寸計(jì)算公式： h = ? ????????? ????????? 321 kh塑 （ 49） 式中 l—— 為塑件外形最大尺寸 ， mm； K—— 為塑件的平均收縮率 ； ? —— 為塑件的尺寸公差 ， mm； ? —— 為模具制造公差 ,取塑件尺寸公差的 1/4； h —— 為塑件高度方向的最大尺寸 ， mm。 徑向尺寸計(jì)算公式： L= ? ? ???????? ????????? 431 kL 塑 （ 43） 深度 尺寸計(jì)算公式： H= ? ? ???????? ????????? 321 kH 塑 （ 44） 式中 L—— 為塑件外形最大尺寸 mm； K—— 為塑件的平均收縮率 ； ? —— 為塑件的尺寸公差 mm； ? —— 為模具制造公差 ,取塑件尺寸公差 的 1/31/4； H—— 為塑件高度方向的最大尺寸 mm。所以凸模也選擇整體嵌入式 沉孔嵌入式。所以選用整體嵌入式凹模 沉孔嵌入式。 16 成型零件設(shè)計(jì) 型腔及型芯的設(shè)計(jì) （ 1）凹模的設(shè)計(jì) 為了保證凹模使用壽命，不浪費(fèi)價(jià)格昂貴的材料。在本次設(shè)計(jì)中，我們采用 Z字形拉料桿 如圖 46，工作時(shí)依靠 Z 字形鉤將主流道凝料拉出澆口套，推出后由于鉤子的方向性而不能自動(dòng)脫料，需要人工取出。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，當(dāng)分流道較長時(shí)，在分流道的末端有時(shí)也開設(shè)冷料穴。襯套與定模之間的配合采用 H7/ｍ 6。澆口套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材 Ｔ 8A， 15 熱處理硬度為 5357HRC。 分流道直徑 d 為 3mm，主流道到分流道長度 Lr2=47mm。其中圓形截面最理想，使用越來越多。 澆注系統(tǒng)設(shè) 計(jì)時(shí)一般澆口的截面積與分流道的截面積之比 Ag/Ar 取~。 Lg—— 澆口的長度 mm。 澆口平衡簡稱為 BGV,只要做到各型腔 BGV 值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。當(dāng)分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等時(shí)，則各流道的長度變化、長度尺寸等均應(yīng)相同 。 14 上式?jīng)]有考慮分流道轉(zhuǎn)彎局部阻力的影響，以及模具溫度不均的影響。為此各流道之間應(yīng)以不同的長度或截面尺寸來達(dá)到流量不等，經(jīng)分析可推導(dǎo)，可用下式進(jìn)行平衡計(jì)算： L1/L2=d1/d2=Q1/Q2 （ 41） 式中 Q1， Q2—— 熔融樹脂分別在流道 1 和流道 2 中的流量 cm3/s； d1, d2—— 分流道 1 和分流道 2 的直徑 cm。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。根據(jù)所選注塑機(jī)的噴嘴前端孔徑 4? 得： 13 主流道進(jìn)口端直徑 D1 =5mm 主流道進(jìn)口端的截面直徑 D2 =6mm 錐角 α=3176。 定義：主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起，到分流道為止的這一段。選擇模具的分型面時(shí)應(yīng)考慮以下基本原則： （ 1）分型面的選擇應(yīng)有利于脫模 （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求 （ 3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的 加工制造 （ 4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯 （ 5）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 （ 6）便于塑件脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊 圖 41 分型面的選取 型腔數(shù)的確定 一模具兩件的布局將使 模具生產(chǎn)提高效率， 適應(yīng)中小批量的生產(chǎn)要求 ,料流比較順暢 ,流程較短 ,零件質(zhì)量較好。 模具設(shè)計(jì)中分型面的選擇很關(guān)鍵 ,它決定了模具的結(jié)構(gòu)。 式中 S開 —— 注塑機(jī)移模行程 180mm； H1—— 推出距離 25mm； H2—— 流道凝料與塑 件高度 25mm。 10 所選注塑機(jī)為 液壓機(jī)械聯(lián)合作用 鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程 不 受模具厚度影響。 式中 Hm —— 所設(shè)計(jì)的模具厚度 80mm； Hmin —— 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 70mm； Hmax —— 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 200mm； 開模行程校核 模具開模取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的開模行程。 則 F?? )AP(nA 21 20（ 2