【正文】 校核鎖模力： 模具所需的最大鎖模力應(yīng)該小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下《模具 設(shè)計與制造簡明手冊》中式 256 校核 P 腔 F≤ P 鎖 式中 P 腔 —— 模具型腔壓力，取 30MPa； P 鎖 —— 注射機(jī)額定鎖模力（ N）； F—— 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 （ cm2）； 則有： P 腔 F =30 752=≤ P 鎖 =3500kN 所以鎖模力符合要求。 37 （ 4）模腳高度的校核 因為塑件需要推出 30 ㎜，所以模腳至少為 30+20+25=75 ㎜，所以選取 120㎜已經(jīng)符合要求。 則有 h=][32 )(543?EBLpb= 229150305 543???? ???= ㎜ 因為 ﹥ 50 mm，所以應(yīng)該在其中間加一個支承柱，則有 h=][32)2(5 43?EBLpb =)2229(150305543??????? = 因為 mm﹤ ，所以取 mm 已經(jīng)符合要求，但要在中間加一個支承柱。 模架各板尺寸的選取 參照《 模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》中表 注射模中、型模架組合尺寸，和型腔型芯板厚的尺寸；本人設(shè)計模架各板的尺寸如下 35 圖 標(biāo)準(zhǔn)模架樣式 表 模架尺寸 定模板 450 415 32 推桿固定板 450 225 20 型腔板 450 355 125 推件板 450 225 25 型芯固定板 450 355 32 模腳 450 100 120 型芯支承板 450 355 50 對模架各板的校核 （ 1）定模板厚度的校核 由圖 可見導(dǎo)柱的基本直徑為φ 32，根據(jù)第二章 第四節(jié)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 36 設(shè)計中選取的導(dǎo)柱形式為圖 b 的形式，根據(jù)《 模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》中表 選導(dǎo) 柱的肩長為 40 ㎜，所以定模板初取的厚度不符合，故模板的厚度改為 50 ㎜。 模架各板尺寸的選取與校核 根據(jù)型腔板的外形尺寸和型心固定板的厚度，參照《中國模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》表 注射模中小型模架組合尺寸，選取 355 L 中派生型 A2型號標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸。 型芯固定板尺寸的計算 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中型芯板厚度的選取，則有： h=31 h 塑 式中 h—— 型芯板的厚度（㎜）； h 塑 —— 塑件的高度（㎜）； h 塑 =95 ㎜。因為型心還要與型腔咬合，故選取型腔底板厚為 30mm。故取型腔的最小壁厚不應(yīng)小于 。 按組合式型腔剛度條件計算 ，型腔側(cè)壁厚度計算，由式 （ 551）有： s 剛 =Rr=r（ 11/][/][1 ?????????rpErpE ） 式中 s—— 型腔側(cè)壁厚度（ mm）； R—— 型腔外半徑（ mm）； r—— 型腔內(nèi)半徑（ mm），取 r=75 ㎜； U—— 泊松比，碳鋼取 ； E—— 鋼的彈性模量，取 105MPa； P—— 型腔內(nèi)塑料熔體壓力（ MPa）；取 P=30MPa。 整體式圓形型腔內(nèi)半徑增大受底板約束的高度 h2，由式（ 551）有： h2=4 3)(2 rRr ? R—— 型腔外半徑（㎜）； r—— 型腔內(nèi)半徑（㎜）； h2—— 受約束高 度（㎜）。 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》，型腔的側(cè)壁厚和底板厚計算如下： 側(cè)壁厚度的計算 整體式圓形型腔的側(cè)壁可以看作是封閉的厚壁圓 筒，側(cè)壁在塑料熔體壓力作用下變形，由于側(cè)壁變形受到底板的約束，在一定高度 h2 范圍內(nèi)，其內(nèi)半徑增大量較小，愈接近底板約束愈大，側(cè)壁增大量愈小，可以近似地認(rèn)為底板處側(cè)壁內(nèi)半徑為零。 圖 冷卻水路圖 圖 凸模水路 31 第 三 章 工作尺寸的計算和注射機(jī)的校核 模架各零件的計算和選取 腔板尺寸的計算 在確定型腔壁厚和底板厚度時，應(yīng)分別從強(qiáng)度和剛度兩方面來計算，相互校核后取其大值。 根據(jù)這些原則，和針對本塑件的特點和要求，本人設(shè)計了如圖 的型腔冷卻水道和圖 的型芯冷卻水道。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大； 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等； 澆口處加強(qiáng)冷卻； 冷卻水道出、入口溫差盡量?。? 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； 合理確定冷卻水接頭位置。則有： t2∝ 1／ Δθ 上式說明，塑料在模具內(nèi)停留冷卻的時間 t2與溫差Δθ成反比關(guān)系，若要縮短塑件在模內(nèi)的停留冷卻時間以提高生產(chǎn)率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與模腔的溫差。 A1—— 模腔的表面積； Δθ —— 模腔內(nèi)塑料與模腔表壁的溫度差（ 0C）； t2—— 塑件在模內(nèi)停留冷卻的時間（ s）。而采用加熱措施 29 后，模內(nèi)一些間隙配合的零件可能由于膨脹而使間 隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設(shè)計時應(yīng)予以注意?？梢圆辉O(shè)置冷卻裝置依靠自然冷卻。對于大型模具，為了保證生產(chǎn)之前用較短的時間達(dá)到工藝所要求的模溫，可設(shè)置加熱裝置對模具進(jìn)行預(yù)熱。對于熱固性塑料，模溫要求在150～ 200℃，必 須對模具加熱。對于粘度高、流動性差的的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛，聚苯醚和氟塑料等），為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要對模具加熱。對模具進(jìn)行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對模具溫 度的要求有關(guān)。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。注射模具設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型 具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。 在考慮了各方面因素后，本人決定采用第二種方案。但是如果采用側(cè)抽芯的話，就會增加模具的復(fù)雜程度和難度，使得模具的加工成本提高。 經(jīng)過考慮和比較，兩個方案各有各的優(yōu)點，在此，本人采取圖 。采用斜滑塊內(nèi)抽芯，其既可以滿足了設(shè)計要求，也可以作為推桿把塑件頂出。因為是大批量生產(chǎn)的，所以不采用開模后手工抽芯。 由圖 ，長只有 25㎜。其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 所示： 圖 斜導(dǎo)柱側(cè)抽心機(jī)構(gòu) 對于內(nèi)側(cè)的掛鉤，就需要對其進(jìn)行內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計處理。因此不推薦使用這種抽芯形 式。 因此初步確定采用彈簧側(cè)抽芯或者斜導(dǎo)柱抽芯方式。而且塑件是大批量生產(chǎn)的，所以最好能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生 產(chǎn)。 兩小孔的抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 在此本人擬定了幾個抽芯方案： 開模后手工抽芯； 用彈簧實現(xiàn)抽芯和斜面壓回復(fù)位； 液壓抽芯； 斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)抽芯。這類機(jī)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。這類分型與抽芯機(jī)構(gòu)是靠液壓缸或汽缸的活塞來回運(yùn)動進(jìn)行的，抽芯的動作比較平穩(wěn)，特別是有些注射機(jī)本身就帶有抽芯液壓缸，所以采用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點是液壓或氣動裝置成本較高。 氣動或液壓側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 液壓或氣動 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動力進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。 手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式很多，可根據(jù)不同塑料制件設(shè)計不同形式的手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。 手動 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu) 手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從成型塑件中抽出。 在本模具設(shè)計中，沒有活動鑲件，所以使用復(fù)位桿復(fù)位已經(jīng)滿足設(shè)計要求，而且復(fù)位桿復(fù)位將會使得模具加工方便，所以在設(shè)計中選用復(fù)位桿復(fù)位。 （ 3）、彈簧復(fù)位 彈簧復(fù)位時利用彈簧的彈力使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。 (a) (b) (c) 圖 導(dǎo)向形式 在分析了幾種形式的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)后，本人決定采用圖 a 形式的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，不過其具體結(jié)構(gòu)有一點改變，其設(shè)計如圖 所示： 24 圖 改進(jìn)后推板導(dǎo)向形式 （ 2）、復(fù)位桿復(fù)位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時裝有復(fù)位桿，如圖所示。當(dāng)模具較大時最好采用圖 a、 b 的結(jié)構(gòu)。常用的導(dǎo)向形式如圖 a～ c 所示。導(dǎo)向零件使各推出元件得以保持一定的配合間隙，從而保證推出和復(fù)位動作順利進(jìn)行。 圖 推板推出形式 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計 為了保證推出機(jī)構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來的位置，通常需要設(shè)計推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。 圖 推桿推出形式 方案（二）： 采用推板推出，如圖 所示，用推板將塑件推出。但如果型芯合推件板的配合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會滯留在推件板上。 推件板推出機(jī)構(gòu) 推件板推出機(jī)構(gòu)是由一塊于凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑件的整個周邊端面上進(jìn)行推出，因此，作用面積大。 合理地布置推桿的位置時推出機(jī)構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一 ，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于變形或被頂壞。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。 5． 合模時的正確復(fù)位。 3． 機(jī)構(gòu)簡單動作可靠。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 原則： 1． 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。推動機(jī)構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī) 21 構(gòu)、凹模或成型推桿（塊）推出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。 推出機(jī)構(gòu)可按其推出動作的動力來源分為手動推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動推出機(jī)構(gòu)、液壓和氣壓推出機(jī)構(gòu)。 (a) (b) (c) 圖 導(dǎo)套 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫落的過程，使塑料件從成型零件上脫落的機(jī)構(gòu)為推出機(jī)構(gòu)。圖 a 為直導(dǎo)套（Ⅰ型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；圖 b 和圖 c為帶頭導(dǎo)套（Ⅱ型導(dǎo)套），結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，導(dǎo)套的固定孔便于與固定孔同時加工，其中圖 c 用于兩塊板固定的場合。 (a) (b) (c) 圖 導(dǎo)柱 20 在分析了以上三種導(dǎo)柱的特點后，因為本塑件的生產(chǎn)批量比較大，而且 塑件的精度要求也比較高，所以決定采用帶頭導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，故導(dǎo)柱采用圖 b 的形式。其中圖 c 所示導(dǎo)柱用于固定板太薄的場合，在固定板下面再加墊板固定，這種結(jié)構(gòu)不太常用。小批量生產(chǎn)一般不需要導(dǎo)套，而是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合。 （ 1）、導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱的典型結(jié)構(gòu)如圖 所示。 保持運(yùn)動的平穩(wěn)作用。若側(cè)壓力很大時，不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)。 19 導(dǎo)向作用 合模時，首先時導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入形腔造成成型零件損壞。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。 在經(jīng)過多方面的考慮之后，本人決定采取方案（一）的型芯結(jié)構(gòu)方式。對于型芯內(nèi)的結(jié)構(gòu)布置也容易了許多，如水道、推出機(jī)構(gòu)等的設(shè)計，但因為塑件兩邊有凸出的臺肩，所以其加工的工藝性就略差。組合式型芯的優(yōu)缺點和組合式凹模的基本相同。 圖 整體式凹模 主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。 凸模和型芯 凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。但由于加工困難熱處理不方便，整體式凹模常用在形狀簡單的、中小模具上。 17 圖 鑲拼式凹模 方案（三）： 如圖 所示：采用的是整體式型腔結(jié)構(gòu)。這樣的話，就方便了型腔的加工，降低了加工成本，但由于是兩對半式拼合，所以在拼合處塑件會產(chǎn)生痕跡，影響塑件的外觀質(zhì)量，同時使得模具安裝困 難。 組合式凹模 組合式凹模是指凹模由兩個以上零件組合而成。 凹模 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合 16 式兩類。因此，成型零件 要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度