【正文】 否則，合模時(shí)還未起大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 到導(dǎo)向作用，凸模便與凹。用于簡(jiǎn)單模具和小批量生產(chǎn)場(chǎng)合的模具中的導(dǎo)柱，一般不用導(dǎo)套，而直接與導(dǎo)柱孔配合即可；用于精度要求較高和制品生產(chǎn)批量比較大的模具中的導(dǎo)柱，通常要于導(dǎo)套配合使用，以便在導(dǎo)柱孔磨損之后通過更換導(dǎo)套繼續(xù)保證導(dǎo)向精度，對(duì)于與次 導(dǎo)柱配合的導(dǎo)套，其外徑一般都要求與導(dǎo)柱上的安裝直徑相等，這樣可使導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝固定孔一樣大小，以便于兩孔同時(shí)加工并保證它們的同軸度。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)；導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔的配合；導(dǎo)柱與導(dǎo)套的加工技術(shù)要求和安裝固定方法，以及導(dǎo)柱的數(shù)量和布置等。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔之間的配合來保證模具的對(duì)合精度。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在其工作過程中，常會(huì)受到注射成型所引發(fā)的側(cè)向壓力作用，因此設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的基本要求是定位準(zhǔn)確、導(dǎo)向精確，并且具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能及要求 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在注射模中，主要用來保證 動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間準(zhǔn)確對(duì)合，以確保塑料制品的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各種零部件發(fā)生碰撞和干涉。 使用推桿作為頂出零件的脫模機(jī)構(gòu)在完成一次脫模動(dòng)作，開始下一個(gè)注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的頂桿必須回復(fù)到初始位置。 推桿的固定、布置和復(fù)位 推桿的固定形式 選用帶肩推桿與固定聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)常用，而且推桿與其固定孔之間留一定間隙，以便調(diào)整頂桿與其上方的有關(guān)孔對(duì)中。由于推桿運(yùn)動(dòng)常常需要穿過模腔表面，故其工作端面在合模注射時(shí)是模腔頂面的一部分。此時(shí)的配合間隙可以兼起排氣作用，但必須避免此間隙大于塑料允許 的溢料間隙（ — ） mm，以防注射時(shí)發(fā)生溢料。推桿與推桿孔之間的配合選用 H7/n6，配合部位的表面粗糙度小于 m。選擇的推桿直徑是216。但推桿與塑件接觸面積小，易引起應(yīng)力集中，從而可能損壞塑件或使塑件變形。我們選用的是簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)中的推桿推出機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)是脫模機(jī)構(gòu)中最 常見的一種形式。簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)又稱為一次推出機(jī)構(gòu)，它是指塑件在推出機(jī)構(gòu)的作用下，只作一次推出動(dòng)作就可以把塑件推出的機(jī)構(gòu)。開模時(shí)塑件先隨動(dòng)模一起移動(dòng)，達(dá)到一定位置時(shí)，推出機(jī)構(gòu)被注塑機(jī)上固定不動(dòng)的頂桿頂住而不再隨動(dòng)模移動(dòng)，動(dòng)模繼續(xù)移動(dòng)，推出機(jī)構(gòu)便將塑件從動(dòng)模上推出。在這里，我們采用的是機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)。推桿將塑件從型芯中推出；復(fù)位桿在閉模過程中使推桿復(fù)位；推桿固定板與推板連接來固定所有推桿與復(fù)位桿，傳遞推出力，并使整個(gè)推出機(jī)構(gòu)能協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。 推出過程包括開模、推出、取件、閉模和推出機(jī)構(gòu)復(fù)位等過程。導(dǎo)滑套采用耐磨材料制造，選用 45 鋼制造便可以，熱處理后需達(dá)到的硬度為 54HRC。 導(dǎo)滑套對(duì)滑塊的導(dǎo)滑部位采用間隙配合，配合特性選用 H8/g7，其他各處留有間隙。所以必須滿足下面的要求：滑塊完成抽拔動(dòng)作后，其滑動(dòng)部分仍應(yīng)有部分或全部長(zhǎng)度留在滑套內(nèi)；滑塊的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度要大于滑塊寬度的 倍，而保留在滑套內(nèi)的長(zhǎng)度不小于這個(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?；瑝K用 T8 制造，熱處理后達(dá)到的硬度為 50HRC。定位裝置用于保證開模后滑塊 留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，不可以發(fā)生任何位移，使合模時(shí)斜導(dǎo)柱能準(zhǔn)確地進(jìn)入滑塊上的斜孔內(nèi)，不致?lián)p壞模具。在這里，由于型芯較小且形狀簡(jiǎn)單，我們采用整體式滑塊，即滑塊與型芯做成一體的。整體式結(jié)構(gòu)多用于型芯較小和形狀簡(jiǎn)單的場(chǎng)合，而組合式結(jié)構(gòu)則是把型芯與滑塊分開加工，然后裝配在一起。注射成型和抽芯的可靠性都需要它的運(yùn)動(dòng)精度保證。表面粗糙度 Ra 取為 m。由于 斜導(dǎo)柱 主要是起驅(qū)動(dòng)滑塊的作用，滑塊的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑套與滑塊間的配合精度保證，因此，滑塊與 斜導(dǎo)柱 間采用較松的間隙配合 H11/h11或留 — 1mm 的間隙。 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱 斜導(dǎo)柱 的材料是用 45 鋼，淬火后硬度為 35HRC。 把數(shù)值代入 式（ ） 得 20 / 2 ta n 18 / c os 18 16 / 2 ta n 18L ? ? ? ? ? ?總 42 / si n 18 (5 10 )? ? ? ～ 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 33 265 5 10??（ ～ ）（ mm） 取 230L ?總 （ mm） 杯蓋塑件 需設(shè)計(jì) 兩 根斜導(dǎo)柱 。所以 sinSL ?? [2] （ ） 把數(shù)值代入式（ ） 得 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 42sin18L? ? 136? （ mm） ? （ m） 斜導(dǎo)柱 的直徑 d 根據(jù)材料力學(xué)可以推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算公式 ? ? 1 / 3( / 0 .1 c o s )d F L ????彎 彎[2] （ ） 式中： ? — 斜導(dǎo)柱傾斜角（ 18? ）； F彎— 斜導(dǎo)柱所受彎曲力 （ N）； L— 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度 （ m）； ???彎— 彎曲許用應(yīng)力 （ MPa），對(duì)于碳鋼取 140MPa； d— 斜導(dǎo)柱的直徑 （ m）。出始抽拔力計(jì)算公式如下 1111c o s ( ta n )1 s in c o sP A fF f ?????? ? [2] （ ） 式中： P — 塑件的收縮應(yīng)力，模內(nèi)冷卻的塑件取 P =； A— 塑件包圍型芯的側(cè)面積 m2； f — 摩擦系數(shù)，一般在 — 之間，取為 ； ?1— 脫模斜度 ，取 ? [4]； F — 抽拔力（ N）。在開始抽拔的瞬時(shí) 所需的抽拔力稱為出始抽拔力，以后抽拔所需的力稱為相繼抽拔力。 把數(shù)值代入 式（ ） 得 120 t a n 18 ( 2 3 )S ? ? ? ? ～ 41 42? ～ （ mm） 取 抽芯距 S =42（ mm）。 抽芯距 S 將型芯從成型位置抽至不防礙塑件脫模的位置，型芯所移動(dòng)的距離稱為抽芯距。傾斜角的大小關(guān)系到斜導(dǎo)柱所承受 的彎曲力和實(shí)際達(dá)到的抽拔力，也關(guān)系到斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度、抽芯距和開模行程。在設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱式側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的時(shí)候必須注意以下事項(xiàng)： 1 是型芯盡可能設(shè)置在分型面相垂直的動(dòng)模內(nèi)，利用開模動(dòng)作抽出側(cè)型芯； 2 是采用斜導(dǎo)柱在定模、滑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 塊在動(dòng)模的抽芯機(jī)構(gòu)； 3 是鎖緊楔的楔角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾角 2? — 3? ， 否則 ，斜導(dǎo)柱無法帶動(dòng)滑塊； 4 是滑塊完成抽芯動(dòng)作后，留在導(dǎo)滑套內(nèi)的滑塊長(zhǎng)度不小于滑塊全長(zhǎng)的 2/3； 5 是盡可能不使頂桿和活動(dòng)型芯在分型面上的投影重合，防止滑塊和頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)的互相干涉。在這里，我們根據(jù)需要選擇最常用的斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)。雖然這類機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但操作方便，生產(chǎn)率高，動(dòng)作可靠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化容易，目前在生產(chǎn)中應(yīng)用最 多，所以選擇機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)。 根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般分為手動(dòng)抽芯、液壓或氣壓抽芯、機(jī)動(dòng)抽芯以及彈簧驅(qū)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。完成這種如成型桿的抽出和復(fù)位活動(dòng)的機(jī)構(gòu)叫做抽芯機(jī)構(gòu)，這類機(jī)構(gòu)活動(dòng)零件多，動(dòng)作復(fù)雜，為了保證該機(jī)構(gòu)能可靠、靈活和高效地工作應(yīng)具備以 下一些基本功能： 1 是在保證不引起塑件變形的情況下準(zhǔn)確的抽芯和分型； 2 是運(yùn)動(dòng)靈活，動(dòng)作可靠； 3 是必須具有必要的強(qiáng)度和剛度； 4 是配合間隙和拼縫線絕不能溢料。 成型桿的技術(shù)要求 成型桿的材料選用 T8，表面粗糙度成型部分應(yīng)達(dá)到 m— m，配合的部分應(yīng)達(dá)到 m，其余部分應(yīng)達(dá)到 m— m；其熱處理硬度達(dá)到 45— 50HRC；成型部位必須鍍鉻，鍍鉻層深度為 — ，鍍鉻后應(yīng)拋光處理。杯蓋 是屬帶有較小孔的塑件，故用的是小型芯即成型桿。 型芯 一般是指成型塑件中較大的主要內(nèi)型的成型零件，又稱主型芯。 凹模的技術(shù)要求 對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的凹模采用 T8，以及熱處理硬度要求達(dá)到 45— 50HRC，凹模的表面粗糙度要求達(dá)到 m— m，凹模的上下面為 m，其余為 m— m；凹模表面鍍鉻，鍍鉻層深度為 — ，鍍鉻應(yīng)拋光，達(dá)到上述表面粗糙度。由于凹模與型芯直接與高溫高壓的塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹模和型芯具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性以及足夠低的表面粗糙度。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 設(shè)計(jì) 直接 與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件的外形的成型零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸?；蛐托尽６?，引氣系統(tǒng)是針對(duì)大型深殼塑料制品而設(shè)計(jì)的。 引氣系統(tǒng) 在 注射成型后，型腔內(nèi)的氣體被排除，制品表面與型芯表面之間在脫模過程中形成真空而難以脫模，若強(qiáng)制脫模，制品會(huì)變形而損壞，所以必須增加引氣系統(tǒng)。例如，利用分型面間隙排氣、利用頂桿配合間隙排氣以及 利用型芯與定位孔的間隙排氣。因此，在設(shè)計(jì)模腔結(jié)構(gòu)與澆注系統(tǒng)時(shí)，必須考慮如何設(shè)置排氣結(jié)構(gòu)，以保證制品因排氣不良而發(fā)生質(zhì)量問題。例如，在注射充模過程中，如果氣體不能從塑料熔體前方順利排出 模腔，它將會(huì)受到熔體的壓縮并因此對(duì)熔體產(chǎn)生反壓力，于是充模速度便會(huì)降低，并且部分氣體還會(huì)在反壓力作用下滲進(jìn)塑料，從而導(dǎo)致制品出現(xiàn)填充不足或制品中產(chǎn)生氣泡以及組織疏松等缺陷。此外，有些塑料在其固化過程中，還會(huì)因體積收縮而放出氣體。由于直接澆口的 位置是設(shè)在制品即 杯蓋 表面，故成型后必須用后加工使?jié)部谀吓c制品分離。 直接澆口具有圓形截面積、輕微的錐度，并在最大橫截面處與塑件相連，熔融塑料通過主流道直接進(jìn)入型腔，故流程短，進(jìn)料快，流動(dòng)阻力小，傳遞壓力好，保證補(bǔ)縮作用強(qiáng)，有利于排氣和消除熔接痕，且模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便；但直澆口的缺點(diǎn)是其附近熱量集中，型腔封閉遲，靠澆口去除不方便，塑料制件上留有明顯的澆口痕跡。這種澆口能使熔融樹脂直接進(jìn)入 型腔，這種澆口叫做非限制澆口。澆口套與注塑機(jī)噴嘴相匹配的圖如圖 所示 . 注射機(jī)噴嘴澆口套81080R14圖 澆口的設(shè)計(jì) 澆口 是連接分流道和型腔或者說是塑件的橋梁，它是整個(gè)澆注系統(tǒng)的最薄弱點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其形式、尺寸以及開設(shè)在型腔的什么部位都會(huì)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。對(duì)于 杯蓋 這樣的小型注射模具，直接利用澆口套的臺(tái)肩作為模具的定位環(huán)。 ，所以，模具的主流道設(shè)計(jì)成可拆卸更換的襯套，稱為澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。主流道長(zhǎng)度 L 是根據(jù)模板的厚度來定的，為了減少壓力損失和物料損耗，盡可能的減少主流道的長(zhǎng)度，使其長(zhǎng)度控制在 140mm 以內(nèi)。為了 與注射機(jī)噴嘴相吻合，主流道始端也設(shè)計(jì)成球面凹坑狀，而且其凹球面半徑比噴嘴球面半徑大 1mm— 2mm，確定凹球面 半徑為 SR14mm(因?yàn)樗x注射機(jī)的噴嘴球面半徑是 SR12mm)，這樣可以保證注射過程中噴嘴與模具緊密接觸，防止兩球面產(chǎn)生間隙而使熔體充入這一間隙中，防礙主流道凝料順利從定模上拉出。4mm，故主流道小端直徑選定為 216。為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角定為 3? ， 因?yàn)?，過大的 錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，而過小的錐角回使凝料的脫模困難。 綜合考慮以上各因素，主流道的設(shè)計(jì)如下： （表面積與體積之比）最小的圓形截面。 主流道設(shè)計(jì) 主流道 是熔融塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的部位，其截面尺寸直接影響塑料的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。 冷料穴作用是捕集熔體流動(dòng)的前鋒冷料，避免冷料進(jìn)入模腔，而對(duì)塑件造成大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 不利的影響。而本次設(shè)計(jì)的模具是單型腔模具，采用的是單澆口，故不設(shè)分流道，而這單澆口稱之為直接澆口。 澆注系統(tǒng)的組成 主流道 主流道是連接注塑機(jī)噴嘴一段料道，是模具進(jìn)料的入口，將塑料熔體從噴嘴引入到模具中。因此，它應(yīng)該保證熔體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。 由于我們采用的是單型腔模具，就不存在型腔的排列了，因?yàn)樾颓坏呐帕惺轻槍?duì)多型腔模具而言的。 模具型腔數(shù)的確定、型腔的排列 最大 型腔數(shù)目的計(jì)算公式為 0 .6 0 .3 7 51 .6GGn VV?? [6] () 式中： G — 注射機(jī)公稱注射量（ cm3） ； V— 單個(gè)制品的體積（ cm3） 。 97mm 處，而且使塑件留在動(dòng)模部分及選在塑件的中間部位。 分型面的選擇通常遵循以下原則：有利于 脫模；有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求；有利于成型零件的加工制造；有利于側(cè)向抽芯。塑料在模具型腔凝固形成塑件。 把上面計(jì)算得到的各數(shù)值代入 式（ ） 得 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 2210900009 0 0 0 .0 2 4 1 8 7 1 0 0 0 0 .6 3