【正文】 高精密性是模具企業(yè)的立業(yè)之本。這類模具由于制品形狀復(fù)雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆塌和裂紋等，因此，塑料模對本身選用的鋼，應(yīng)具有相關(guān)的要求： 1）應(yīng)具有良好的拋光性能：塑料模的成型表面都要求鏡面表面質(zhì)量，故所選的材料，應(yīng)具有良好的拋光性能，以保證制品有良好的外觀質(zhì)量及順利脫模； 2）應(yīng)具有良好的耐磨性：模具的型面應(yīng)有足夠的硬度（表面硬度一般不低于 55HRC）以便于在壓制含有云母粉、石英粉、玻璃纖維等無 機填料的塑料制品時，模具有足夠的抗力，不致于被磨損； 3）應(yīng)有足夠的抗腐蝕性能：塑料模具是在高溫下，熔融塑料侵蝕的冷熱交替條件下工作的，故材料應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性能，以抵抗塑料中存在的有害物質(zhì)及受熱分解時析出的氣體的侵蝕而損壞 4）應(yīng)有足夠的硬化層深度及心部強度：塑料模工作時，易受機械及高速熔料沖擊，為防止模具表面堆塌、變形必須具備有表面較高的硬度和心部強度 5）應(yīng)具有良好的機加工性能：多數(shù)塑料模往往是先淬硬后加工，以保證模具型腔尺寸精度，所以模具要在 45HRC 左右的硬度下有良好的加工性能 6）應(yīng)具有良好的 冷壓性能：某些形狀復(fù)雜、批量小的塑料模，往往采用冷擠壓加工，因此，模具材料應(yīng)具有在退火狀態(tài)下硬度低、塑性好、冷作硬傾向小的性能 塑料模零件選材原則 1）要選擇綜合力學(xué)性能好的鋼材以滿足模具的工作要求； 2）要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材； 3）要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選擇模具鋼材； 4）要根據(jù)制品批量大小，以最低成本選材原則選擇模具用鋼。與此同時，若剛度不足將導(dǎo)致過大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。 型心（凸模）的計算 1） 查表得塑件內(nèi)腔徑向尺寸是 ?? 0431 Zsdd M ???????? ???? ）（ 0??????? ???? ）（ ?? 2） 查表得塑件內(nèi)腔深度尺寸是 ??h 依公式，則 0321 ZShhM ???????? ???? ）（ 030 1 ??????? ???? ）（ 0 ?? 式中 S— 是整個塑件的平均收縮率， %?S ， %?S ； Z? — 模具的制造公差當(dāng)尺寸小于 50mm時， δ=1/4Δ；當(dāng)制品尺寸大于 50mm時， δ=1/5Δ； Δ— 制品的尺寸公差； 型腔側(cè)壁的計算及校核 在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力， 因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強度和剛度。小型芯單獨 制造，然后嵌入模板中。為了方便加工，形狀復(fù)雜的型芯大多采用鑲拼式組合結(jié)構(gòu)。一般模具的型芯到采用單獨加工，然后鑲?cè)肽０逯?。凸模一般是指成型塑件中較大的、主要內(nèi)腔的零件，因此又稱主型芯；型芯一般是指成型塑件中較小的孔、槽的零件。該塑件用與日常生活中，沒有需要配合或裝配的表面，因此選一般的精度等級 6 級便可，這 樣可以降低加工難度，也可以節(jié)約成本。故需要動、定模部 分同時設(shè)置型芯?？墒亲屑?xì)分析一下它的結(jié)構(gòu)便知道需要兩個分型面才能完成零件的注塑。 由于該制品是在比較普通的滑輪上多出環(huán)形的深孔，用以導(dǎo)向和固定。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的小型日用品可采用整體嵌入式；日常用瓢、盆和桶之類的塑件可采用局部鑲嵌式；電視機、顯示器前后 罩等復(fù)雜塑件均采用四壁拼合式等形式。按其組合結(jié)構(gòu)，可分為整體嵌入式、局部鑲嵌式、底部鑲拼式、側(cè)壁鑲拼式和四壁拼合式等形式。如各類化裝品器皿和帶有裝飾性的各種塑件。因此，應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚，尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔壁厚和底板厚度。 凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制 品的內(nèi)表面，成形桿用以形成制品的局部細(xì)節(jié)。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模時反復(fù)與塑件摩檫，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。而構(gòu)成 這個型腔的零件叫做成型零件。 墊塊的高度計算： h 墊塊 =h1+h2+h3+Δ =6+16+ =50mm 式中 h1— 被推出塑件的高度； h2— 推桿固定板的厚度； h3— 推板的厚度； Δ— 頂出行程的富裕量，一般為 3～ 8mm，以免頂出板頂?shù)絼幽|板 其所有的尺寸是按標(biāo)準(zhǔn)選取，其注射機頂桿孔為 248。 結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊（該模具采用平行墊塊）。 墊塊：是用來連接支承板與 動模座板的零件。一般采用 45鋼，經(jīng)熱處理 235HB 或 50 鋼、 40Cr、 40MnB 等調(diào)質(zhì) 235HB，或結(jié)構(gòu)鋼 Q235～ Q275。 定模座板 （ 200? 200，厚 20mm） 就是模具與注射機連接處的板 ,開模時定模板和定模座板直接分開 ,構(gòu)成第一分型面 . 因?qū)е枪潭ㄔ诙２糠?,定模座板與注射機直接接觸 ,導(dǎo)柱的臺階被壓在定模座板里 ,所以這里只采用 H7/m6 的過渡配合就能達(dá)到要求 .主流道襯套與固定孔也采用 H7/m6的過渡配合 ,為不使他們件有較大間隙 ,而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象 . 按常規(guī)這應(yīng)該是定模固定板 （ 160? 200，厚 20mm） ,但是鑒與塑件的特殊性 ,把型腔和定模板直接做成整體式 ,故叫做定模板 ,用以成型塑件的外部部分形狀 . 導(dǎo)柱與定模板上的導(dǎo)柱孔采用 H7/f6 的間隙配和 ,才能保證導(dǎo)柱自由的來回滑動導(dǎo)正 。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架 160L，其中 L 取 200mm，可符合要求。模板周界尺寸使用括號內(nèi)的尺寸時，原組合零件的規(guī)定尺寸允許增減。 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。 ⑤ 導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型心式：在型心上鑲有導(dǎo)熱性好的合金，冷卻水與合金的全部或尾部接觸，以提高冷卻效率。 ③ 隔片導(dǎo)流式：用于多型芯的冷卻水道。 冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式 ① 簡單流道式：即通過在模具上直接鉆孔，并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的形式。 ⑧ 冷卻系統(tǒng)的水道盡量 避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮。 ⑥ 合理選擇冷卻水道的形式，對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔。 ④ 澆口處加強冷卻，一般在注射成型時，澆口附近的溫度最高。 ② 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻的效果越均勻。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設(shè)冷卻水道。C。C、 50～ 70186。 對于粘度低、流動性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍 66 等），因為成形工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具 進(jìn)行冷卻，以使塑件在模內(nèi)加快冷卻定型縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。C 以下。 冷熱系統(tǒng) 一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為 200186。C 以上時，模具應(yīng)設(shè)加熱系統(tǒng)。對大多數(shù)熱塑性塑料，當(dāng)成形溫度。對模具是加熱還是冷卻需要根據(jù)塑料的品種，塑件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸大小，生產(chǎn)率及塑料成形工藝對模具的要求等來定。所以必須用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對模具的溫度進(jìn)行控制。所以在模具中需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使在工作過程中達(dá)到理想的溫度，才能產(chǎn)出塑件的所需的要求。 模具溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑料質(zhì)量。 排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)對確保塑件成型質(zhì)量起著 重要的作用，排氣方式有以下幾種： 1)、利用排氣槽； 2)、利用型芯、鑲件、推桿等配合間隙； 3)、對于大中型、深型腔塑件為了防止塑件在頂出時造成真空而變形，必須設(shè)置進(jìn)氣裝置。 圖 導(dǎo)柱 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 排溢設(shè)計 排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。因為導(dǎo)柱要固定在定模座板上，導(dǎo)柱與定模座板采用 H7/m6 的過盈配合。因塑件的尺寸不大所以就沒有設(shè)置導(dǎo)套，這無論是從加工的角度，還是從經(jīng)濟的角度都是比較合理的。 導(dǎo)柱的設(shè)計 對以上各個條件的綜合考慮，本設(shè)計中采用了四根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對稱布置。 7)、除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機構(gòu)的正常運動。 5)、導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)，可以保護(hù)型心不受損壞，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配形式。 2)、導(dǎo)柱的長度比型心端面的高度高出 6~8mm，以免型心進(jìn)入凹模時與凹模相碰而損壞； 3)、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強度，長采用 20 號低碳鋼經(jīng)滲碳 ~，淬火 48~55HRC，也可采用 T8A 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理 ，導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 m。當(dāng)對于小批生產(chǎn)的簡單模具，可不采用導(dǎo)套，直接與模體間隙配合。 導(dǎo)向機構(gòu)的分類 導(dǎo)向機構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計人員只要按模架規(guī)格選用即可。 為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。 圖 彎銷的設(shè)計 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 一般導(dǎo)向分為動、定模之間的導(dǎo)向，推板的導(dǎo)向，推件板的導(dǎo)向，其中動、定模之間的導(dǎo)向尤為重要。 根據(jù)以上情況和對塑件的分析得： S≥ H=H1+H2+（ 5~10） mm =14+15+（ 5~10） mm 取開模行程為 35mm 彎銷長度的計算 根據(jù)以上的要求，取彎銷的傾角為 30176。 開模行程及斜導(dǎo)柱的長度的計算 1）開模行程的計算 開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離，它必須小于注射機移動模板的最大行程，由于注射機的鎖模機構(gòu)不同，開模行程有不同的計算方式： ① 對單分型面注射模，所需開模行程 H 為： S≥ H=H1+H2+（ 5~10） mm 式中， H1— 塑件推出距離（也可以作凸模高度）（ mm）； H2— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（ mm）； S— 注射機移動板最大行程（ mm）； H— 所需開模行程（ mm）。 ⑤ 為防止滑塊在成性過程中受力而移動，需用鎖緊楔鎖緊。 ③ 活動型心可以與滑塊做成一體，也可以將活動型心安裝在滑塊上成組合 式，其連接必須牢固可靠。 ② 彎銷的傾角 a 最大可達(dá) 30176。在結(jié)構(gòu)比較特殊時，當(dāng)成形的塑件是圓形的線圈骨架時， 其抽拔距按以下公式計算： 22( / 2 ) ( / 2 ) ( 2 ~ 3 )( 7 6 / 2 ) ( 7 0 / 2 ) ( 2 ~ 3 )s D d? ? ?? ? ? 取 S=18 根據(jù)計算結(jié)果和塑件的形狀分析本設(shè)計中采用彎銷側(cè)抽芯機構(gòu) 彎銷側(cè)抽芯機構(gòu) 彎銷側(cè)抽芯機構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安全可靠等特點，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的常見的幾種形式：彎銷在模外延時側(cè)向抽芯機構(gòu) ；彎銷在模內(nèi)側(cè)向抽芯機構(gòu)；彎銷在模內(nèi)延時側(cè)向抽芯機構(gòu)；彎銷滑塊的內(nèi)側(cè)向抽芯機構(gòu)； 本設(shè)計中采用的是彎銷在模內(nèi)側(cè)向抽芯機構(gòu)的那種。當(dāng)原材料確定時，抽拔力的大小與模具的結(jié)構(gòu)和塑件的形狀有密切的關(guān)系。 因為本設(shè)計中采用的是瓣合模，所以脫模斜度是零度。脫模阻力的計算式與抽拔力相同，由于影響脫模力的因素很多，例如塑件的壁厚、塑件包容截面形狀的大小、塑件的性能、成型的工藝參數(shù)等，如要 全面考慮這些因素較困難，在生產(chǎn)過程中只要考慮主要因素，因此可按簡化公式計算： Q=Ahq（ μcosasina） =（ KN） 式中 Q— 抽拔力（ N） A— 側(cè)型心被包緊的截面周長（ cm）； h— 成型部分深度（ cm）； q— 單位面積積壓力，一般取 800~1200（ N/ mm178。 脫模阻力的計算 脫模力是指將塑件從型心上脫出時所需克服的阻力。 3)、液壓或氣動抽芯：在模具上配置專門的油缸或氣缸，通過活塞的往復(fù)運動來進(jìn)行側(cè)向抽芯。機動側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實現(xiàn)生產(chǎn)制動化，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 1)、手動側(cè)抽芯：這種模具結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)效率低、勞動強度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊場合下應(yīng)用，如試制新產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。 這種模具 脫出塑件的運動有兩種情況： 一是開模時優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件； 二是側(cè)想抽芯分型與塑件的推出同步進(jìn)行。而本設(shè)計因為塑件的形狀尺寸特殊，采用的是瓣合模成型，所以在設(shè)計的過程中就不需要再考慮脫模斜度的問題。推桿與推桿固定板，通常采用單邊 的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而 發(fā)生卡死現(xiàn)象。 本套