【正文】 [6] 表 2 定模仁加工工藝流程 31 Fig 2 Decide the mold kernel processing technical process 工序號(hào) 工。模板上的孔系精密型孔和圓孔孔系，需采用精密數(shù)控坐標(biāo)鉆、鏗和磨床進(jìn)行孔加工，本例模仁的加工采用電火花加工。 Ture模塊對(duì)復(fù)雜曲面進(jìn)行模似加工，數(shù)控加工工藝規(guī)劃流程為 :建立加工模型 (設(shè)計(jì)模型和毛坯 )一設(shè)置操作數(shù)據(jù)及工具數(shù)據(jù)選擇機(jī)床、夾具、刀具一 CNC 加工工序設(shè)置 (歸劃加工方式 )~規(guī)劃刀具軌跡，計(jì)算生成刀具位置 (CL)數(shù)據(jù)一 CL數(shù)據(jù)文件后置處理生成用特定 CNC 控制系統(tǒng)的數(shù)控加工代碼一加工。 (3)NCC(數(shù)控銑 ):將零件在計(jì)算機(jī)上三維建模后轉(zhuǎn)入加工軟件模塊中，編譯為 NC代碼然后傳到加工中心上，直接加工出零件的方式?？梢杂密浀牟牧现谱餍螤顝?fù)雜的工具電極，對(duì)于難切削材料、特殊及復(fù)雜形狀零件 (如模具復(fù)雜型腔等 )的加工中有巨大的優(yōu)勢(shì)，因此廣泛運(yùn)用于各種模具的型腔的加工，據(jù)統(tǒng)計(jì)，模具行業(yè)中的 30%～ 50%的加工量由電加工機(jī)床完成。將工具電極的形狀復(fù)印到模 具坯件上而形成型腔的復(fù)制成型加工工藝。作為塑料模具加工的重要手段，線切割加工出的鑲件孔與鑲件的尺寸精度與準(zhǔn)確決定了鉗工裝配鑲件的時(shí)間。 常用的典型加工方法 : (l)線切割 :利用火花放電使金屬融化或氣化，并把融化或氣化的金屬除掉，從而實(shí)現(xiàn)各種形狀 金屬零件的加工。其中主要內(nèi)容包括加工余量與毛坯尺寸的確定，工序尺寸的確定與公差的確定，切削用量的確定，加工過程的優(yōu)化等。由選定的標(biāo)準(zhǔn)模座可知 :定模座 板為 35mm，公模板為 80mm,母模板為 80mm,方鐵為 110mm,動(dòng)模座板為 35mm。 根據(jù)計(jì)算所得到的數(shù)據(jù)，盡量接近標(biāo)準(zhǔn)模座。 再根據(jù)公式，模板長 =320+2 65=450mm；模板寬 =260+2 70=400mm 產(chǎn)品高 =18mm，根據(jù)公式，定模仁高 =25+18=43，取整 45mm，動(dòng)模仁高 =25+18=43mm，取整 45mm 再根據(jù)公式，母模板高 45+ 35=80mm；公模板高 45+ 35=80mm； 模腳高度一般等于公模板高度，為 110mm。 模架 產(chǎn)品長 250mm，寬 200mm，根據(jù)公式動(dòng)模仁長 =250+2 35=320mm，取整 320mm。也有頭部采用半球形的導(dǎo)柱，導(dǎo)柱具體尺寸可查有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。國家規(guī)定導(dǎo)柱頭部為接錐形 ，截錐形長度為導(dǎo)柱直徑的 1/3，半錐角為 10 186。大型模具導(dǎo)柱直徑約為模板兩直角邊之和的 1/30—1/40。有的導(dǎo)柱開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩檫，小型模具和生產(chǎn)批量小的模具主要采用帶頭導(dǎo)柱，大型模具和生產(chǎn)批量大的模具多采用有肩導(dǎo)柱。 ④保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用，對(duì)于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 ②導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)模按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 29 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 任何一副模具在定動(dòng)模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。推管的材料可為 T8， T10 等，淬火 5357HRC；對(duì)于一般要求不高的模具，可用 45 鋼作成，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理 235HB。④結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強(qiáng)度和鋼度。③力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：①塑料滯留于動(dòng) 模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。 圖 13 動(dòng)模水線（ Fig13 Moves the mold water line） 28 圖 14 定模水線 Fig14 Decides the mold water line 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)（或稱脫模機(jī)構(gòu)）。水路一般距離產(chǎn)品 10 一 15mm,而且應(yīng)避免水路與其它零件發(fā)生干涉。在這套模具中選用直徑為 8 的水路。因此，模具冷卻是比較重要的，如果冷卻系統(tǒng)開設(shè)不當(dāng)，會(huì)使產(chǎn)品的生產(chǎn)周期增長，生產(chǎn)效率下降，同時(shí)塑件質(zhì)量也會(huì)受到影響。模腔與模芯或模具的局部溫差過大，也會(huì)導(dǎo)致塑件收縮不均，引起制 品的彎曲 (或翹曲 )變形。模溫過高，會(huì)使冷卻時(shí)間延長而降低生產(chǎn)率，使制品在脫模過程中和脫模后發(fā)生變形、頂白、粘模等缺陷，影響制品外觀，降低形位和尺寸精度 。最后確定母模板尺寸為 450mm 400mm 80mm。但是，考慮到水路壓板的排步最 27 后將母模板底端尺寸加大到 40mm。最后確定公模板尺寸為 450mm 400mm 80mm 確定母模板厚度 母模板厚度在實(shí)踐中一般取模仁最底端向上 20mm~30mm，即可滿足中小型模具的使用要求。在這里采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由于本產(chǎn)品深度較大，產(chǎn)品精度 較高，為了使模板變形最小，取模仁最底端向下 40mm。如圖示，由于模板形狀較為復(fù)雜。選用螺釘定位。 圖 12 導(dǎo)滑槽 Fig12 leads the sliding way 滑塊的定位裝置 為了保證斜導(dǎo)柱伸出端準(zhǔn)確可靠地進(jìn)入滑塊斜孔，則滑塊在完成抽芯動(dòng)作后，必須停留在一定位置上。②滑槽的滑塊的導(dǎo)滑部位采用間隙配合，配合特性選用 H8/g7 或 H8/h8，其他各處均應(yīng)留有間隙，滑塊的滑動(dòng)部分和滑槽導(dǎo)滑的表面粗糙度均應(yīng)小于 。滑塊的滑動(dòng)配合長度通常要大于滑塊寬度的 倍，而保留在滑槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于這個(gè)數(shù)值的 2/3，否則，滑塊開始復(fù)位時(shí)容易偏斜，甚至損壞模具。 圖 11 滑塊 Fig11 slider 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 側(cè)向抽芯過程中，滑塊必須在滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且具有一定精度。她上面安裝有側(cè)向型芯或成型鑲塊，注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運(yùn)動(dòng)精度保證。（ 4）為使斜推在頂出過程中，橫向移動(dòng)順暢，不至于陷入塑件內(nèi)，導(dǎo)致塑件與斜推一起側(cè)向移動(dòng)的現(xiàn)象出現(xiàn)，在裝配時(shí)，應(yīng)使斜推端面最少低于型芯或模板表面； (5)必須準(zhǔn)確計(jì)算好斜推滑塊在頂出行程終了時(shí)的位置，以保證注塑件上有足夠的安全空間。 = (7) 設(shè)計(jì)斜推結(jié)構(gòu)時(shí)需注意的幾個(gè)要點(diǎn) 斜推結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得好壞將直接影響到模具的壽命和模 具使用的可靠性，假若斜推結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得不合理，就會(huì)出現(xiàn)一些不正常的現(xiàn)象，例如，在出模時(shí)塑件跟著斜推一起側(cè)向移動(dòng)、斜推使用不久就斷裂、斜推卡死、斜推頂不出、斜推刮傷塑件等問題，因此，在斜推結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意幾點(diǎn)問題 :(1)為避免成型的斜推在運(yùn)動(dòng)時(shí)由于受翻轉(zhuǎn)力矩的作用 25 而發(fā)生卡死的現(xiàn)象，斜頂?shù)男蓖平嵌炔荒茏龅锰?，通常?6~10176。 H 為 17， S=17 sin24176。 (α為彎銷傾斜角度 ) H1≥ (H1 為配合長度 ) S=T+2～ 3mm (S 為滑塊需要水平運(yùn)動(dòng)距離； T 為成品倒勾 ) S=Hsinα δ /cosα (δ為斜撐梢與滑塊間的間隙 ,一般為 ； H 為拔塊在滑塊內(nèi)的垂直距離 ) C 為止動(dòng)面，所以撥塊形式一般不須裝止動(dòng)塊。如圖 10 所示。 彎銷側(cè)向分型動(dòng)作原理及設(shè)計(jì)要點(diǎn) 是利用成型機(jī)的開模動(dòng)作，使彎銷與滑塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，撥動(dòng)面 B 撥動(dòng)滑塊 24 使滑塊沿開模方向及水平方向的兩種運(yùn)動(dòng)形式，使之脫離倒勾。本文采用公式計(jì)算與軟件計(jì)算相結(jié)合。在這套模具里，模具成型部分尺寸是利用 Por/E 輔助生 成。 (2)制品和模具上的中心距尺寸均采用雙 向等值正，負(fù)偏差，它們的基本尺寸均為平均值。 型腔，型芯和中心距的標(biāo)注形式及其偏差分布所做的規(guī)定可以歸納成以下三條： 制品上的外形尺寸采用單向負(fù)偏差，基本尺寸為最大值，與制品外形尺寸相應(yīng)的型腔內(nèi)尺寸 采用單向正偏差，基本尺寸為最小值。一般來講，任何塑料制品的幾何尺寸均可分為外形尺寸、 內(nèi)形尺寸和中心距尺寸等三大類型，而與它們對(duì)應(yīng)的成型零部件的工作尺寸分別稱為型腔尺寸，型芯尺寸和模具中心距尺寸。 根據(jù)本塑件的特點(diǎn)，動(dòng)、定模的型芯均采用帶凸肩的嵌入式的型芯。 嵌入式型芯主要用于圓形、方形等形狀比較簡單的型芯。一般來講，可以認(rèn)為動(dòng)模是成型制品整體內(nèi)形的模具零部件，而型芯則多指成型制品上某些局部特殊內(nèi)形或局部孔、槽等所用的模具零部件，所以有時(shí)也可以把型芯叫做成型桿。 綜 合 考慮 多 方面 因 素， 本套 模 具定 模 部分 型腔 為 嵌入 式 定模 型腔 。嵌入式定模的優(yōu)點(diǎn)，如定模嵌入固定板或模套后，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和鋼度將會(huì)提高，因此使用起來比較靠，不易變形。 為了滿足注射成型 時(shí)的排氣要求，采用整體式定模時(shí)，應(yīng)注意在其內(nèi)部開設(shè)一些不會(huì)妨礙制品成型質(zhì)量的排氣槽，以保證注射模具有可靠的排氣功能。使用整體式定模有 21 助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。 整體式定模是用整塊模具材料直接加工而成的。 工作零件設(shè)計(jì) 型腔結(jié)構(gòu)形式選擇 定模也可稱為型腔或定模型腔，它們是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀，尺寸，使用要求，生產(chǎn)批量以及模具的加工方法等有關(guān)。其作用是聚集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。結(jié)構(gòu)如圖 13。 澆口位置 澆口位置開設(shè)正確與否，對(duì)塑件的成型性能和質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口位置是設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)的重要環(huán)節(jié)。塑件不會(huì)產(chǎn)生熔接痕，型芯受力均勻，空氣順暢排除。 澆口的類型 盤形澆口又稱薄板澆口或圓環(huán)形澆口。 澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，斷面積為分流道斷面積的 3%～ 9% , 斷面形狀為矩形或圓形，澆口的長度為 1～ 。澆口的形狀，位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。為達(dá)到同時(shí)充滿型腔的目的，各澆口的斷面尺寸要制作得不同，在試模中要多次修改才能實(shí)現(xiàn)。但是，這種形式的布置使分流道比較長。平衡式布置是指分流道到各型腔澆口的長度，端面形狀，尺寸都相同的布置形式。 3）流道的表面粗糙度 分流道的表面粗糙度一般取 左右，不需要很低，這樣的表面有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。 2）分流道的長度 分流道要盡可能短，且少彎折，以利于最經(jīng)濟(jì)地使用原料和減少注射機(jī)的能耗，減少壓力損 失和熱量損失。 10176。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動(dòng)阻力均不大。 綜合考慮，雖然圓形和矩形流道的效率最高，但由于圓形截面分流道因其以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工不利于凝料脫出，加工工藝性不佳，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，故生產(chǎn)實(shí)際中不常使用；矩形截面的分流道不易于凝料的推出，生產(chǎn)中也比較少用。 1）分流道的截面形狀及尺寸 分流道截面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和分流道的長度等因素來確定。內(nèi)壁粗糙度 Ra 小于 ，小端直徑一般取 3～ 6 ㎜比注 射機(jī)噴嘴直徑大 ～ 1mm， Ra≥ r+() mm，主流道的長度有定模座厚度確定，一般 L不超過 60mm。為了便于凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度 α =2176。通常對(duì)于粘度大的塑料或尺寸較大的塑件，主流道截面尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)得大一些；對(duì)于粘度小的塑件或尺寸較小的塑件，主流道截面尺寸設(shè)計(jì)得小一些。反之主流道也不宜過小，否則熔體流動(dòng)阻力增大，壓力損失大，對(duì)沖模不利。 主流道一般位于模具中心線上，它與注射機(jī)噴嘴的軸線重合，以利于澆注系統(tǒng)的對(duì)稱布置。 主流道的設(shè)計(jì) 按主流道的軸線與分型面的關(guān)系，澆注系統(tǒng)有直澆注系統(tǒng)和橫澆注系統(tǒng)。 18 7) 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小，容積也應(yīng)盡量少，這樣既能減少塑料耗量，又能減小所需鎖模力。例如電視機(jī)，錄音機(jī)等外殼，澆口絕不能開設(shè)在對(duì)外觀有嚴(yán)重影響的外表面上，而應(yīng)設(shè)在隱蔽處。 5) 修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要結(jié)合塑件大小，結(jié)構(gòu)形狀，壁厚及技術(shù)要求，綜合考慮澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，澆口數(shù)量和位置。對(duì)于大型塑件可采用多澆口進(jìn)料，從而縮 短流程。因此，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔體充滿型腔，并在填充過程中不產(chǎn)生紊流或渦流，是型腔內(nèi)的氣體能順利地排出。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則： 1) 適應(yīng)塑件的工藝性 為此，應(yīng)深入了解塑料的工藝性，分析澆注系統(tǒng)對(duì)塑料熔體流動(dòng)的影響，以及在充模，保壓補(bǔ)縮和倒流各階段中，型腔內(nèi)塑料的溫度，壓力變化情況，以便設(shè)計(jì)出適合塑料工藝特性的理想的澆注系 統(tǒng)，保證塑件的質(zhì)量。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 所謂澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)的通道，其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序的充填到型腔中，以獲得組織致密，外形輪廓清晰的塑件。以下工作零件材料就根據(jù)以上原則選擇。其它還要考慮選用的模具材料的價(jià)格和通用性。 冶金質(zhì)量也對(duì)模具材料的性能有很大的影響，只有優(yōu)秀的冶金質(zhì)量，才能充分發(fā)揮模具材料的各種性能。模具材料的工藝性，經(jīng)?？紤]一下幾種：可加工性；淬火溫度和淬火變形；淬透性和淬硬性；氧化脫碳敏感性等。還要根據(jù)實(shí)