【正文】 成：六角孔和孔外測(cè)壁部分，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算可得： CF ={[( 6)*( 2)*]*1 107*cos0}*4 = 256(N) 斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱時(shí)分型抽芯機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件。對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下的公式進(jìn)行估算： ( c os si n )CF c h p ? ? ?? ? ? ? ? (《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 5－ 59) 式中： CF —— 抽芯力 (N） c —— 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng) (m)； h —— 側(cè)型芯成型部 分的高度 (m)； p —— 塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（抱緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件取 (～ ) 107Pa，模外冷卻的塑件取 (～ ) 107Pa； ? —— 塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)剛的摩擦系數(shù)，一般取 ～ ； ? —— 側(cè)型芯的脫模斜度或傾 斜角 (176。此外，為安全起見，側(cè)向抽芯距離通常壁塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大 2～ 3mm。 機(jī)動(dòng)抽芯按傳動(dòng)方式又可分為斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)、斜 滑塊分型與抽芯機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)和其它形式抽芯機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)選用斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu)。 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開模力作為動(dòng)力，通過(guò)有關(guān)傳動(dòng)零件使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制品中抽出，合模時(shí)又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。本設(shè)計(jì)中，塑件的一端有兩個(gè)側(cè)孔，故必須設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，模 具才能順利脫模。 33 第八章 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件側(cè)壁上帶有的與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件成型后直接脫模時(shí)，必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹零件做成活動(dòng)的，這種零件稱為側(cè)型芯（俗稱活動(dòng)型芯）。 此外還有鑲拼式、瓣合式等組合型腔形式，在此不做闡述。 。型腔鑲件的外形通常是帶臺(tái)階的圓柱形，先嵌入型腔固定板后，再用支撐板、螺釘將其固定；如要求嚴(yán)格定位時(shí)，可用銷釘或平鍵定位防轉(zhuǎn)。 組合式型腔的組合形式很多，常見的有嵌入式、鑲拼式及瓣合式幾種： 嵌入式組合型腔： 。這種型腔改善了加工工藝性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重材料，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，裝配比較麻煩，塑件制品表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。 整體結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下： ； ； 【圖 7－ 3】拔模檢測(cè) 30 ，拐角處難以加工成角形； ，其型腔的加工工藝性較差 一般此類成型零件都是在淬硬后在進(jìn)行加工，所以整體結(jié)構(gòu)的模具采用電火花成型加工為主、銑削加工、磨削加工、電火 花線切割為輔的加工方法，并且在先進(jìn)的型腔加工機(jī)床還未普遍應(yīng)用之前，整體式型腔一般只用在形狀簡(jiǎn)單的小形塑件的成型。 由一整塊金屬加工而成，其特點(diǎn)是牢固， 不易變形，因此對(duì)于形狀簡(jiǎn)單，容易制造或形狀雖然比較復(fù)雜，但?？梢圆捎梅滦螜C(jī)等殊須加工方法加工的場(chǎng)合是適宜的。 開模圖及各檢測(cè)結(jié)果如下所示： 【圖 7－ 1】分模面 【圖 7－ 2】開模 29 除模擬開模動(dòng)作之外 ,我們還可以利用 PRO/ENGINEER 模具分析中的拔模檢測(cè)功 能 ,檢查模具的拔模斜度 : 分別對(duì)定模和動(dòng)模進(jìn)行拔模檢測(cè) ,其檢測(cè)結(jié)果如下 : 結(jié)論 :綜合以上分析可知，分模設(shè)計(jì)無(wú)倒勾存在，可順利開模；而拔模檢測(cè)圖顯示，模具的動(dòng)定模兩側(cè)最小拔模斜度均為零度，不過(guò)考慮塑件的結(jié)構(gòu)較小，并無(wú)大的拔模面存在，并且拔模距離均只有幾個(gè)毫米，綜合考慮，并不會(huì)對(duì)開模和塑件質(zhì)量產(chǎn)生大的影響。在此基礎(chǔ)上，就可以對(duì)分模設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，如倒勾檢測(cè)、拔模斜度檢測(cè)等等，并可簡(jiǎn)單的模擬模具開模動(dòng)作。以下對(duì)凹模、凸模的設(shè)計(jì)分述。 PRO/E 中的模具模塊設(shè)計(jì) 利用 PRO/ENGINEER 內(nèi)置的模具設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)一般有以下幾步： ，胚料即以后生成的凹模凸模的大??； 28 ，為后面生成成型零件提供參數(shù)； cut 命令設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的主流道、分流道及澆口（也可在生成模具成型零件后再完成澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）； parting surf 命令設(shè)計(jì)出分模面（包括主分模面及側(cè)型芯分模面）； split 命令進(jìn)行自動(dòng)分模，生成成型零件，同時(shí)檢測(cè)分模面是否有問(wèn)題； molding 命令對(duì)模腔進(jìn)行填充，生成澆注件。 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)的成型零件設(shè)計(jì)方法一般為根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)及精度尺寸，并考慮塑料收縮率，計(jì)算出成型零件的工作尺寸，這種方法有以下幾個(gè)缺點(diǎn)： ； B. 曲面的尺寸不易表達(dá)清楚； ，設(shè)計(jì)效率低。 根據(jù)塑件表面質(zhì)量要求，查《塑性成型工藝與模具設(shè)計(jì)》附錄 G（常用模具材料與熱處理），本設(shè)計(jì)成型零件選用 3Cr2Mo 調(diào)質(zhì)處理，硬度≥ 55HRC,耐磨性號(hào)好且處理過(guò)程變形小。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的磨擦力和足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來(lái)說(shuō)成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其具有 HRC40 以上的硬度，如成型產(chǎn)生腐蝕性氣體的塑料如聚氯已烯等。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。在開模和脫模時(shí)需要克服塑件的粘著 力。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)料口、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等 在工作中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和磨擦。動(dòng)模板、 定模板的垂直度、平行度、導(dǎo)柱孔距及至基準(zhǔn)面邊距的尺寸精度和模架組合技術(shù)要求如下： ⊥ 300： ； ∥ 300： ； ?? ； ?? ； ∥ 300： ； ? 開模行程校核 選 取標(biāo)準(zhǔn)模架及確定各模板尺寸后，我們就可以計(jì)算其開模行程并進(jìn)行校核，以確定注射機(jī)的選擇是否合理。 模架選擇： 結(jié)構(gòu)形式 這里我們選用的模架為國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)模架，由于本模具采用的是點(diǎn)進(jìn)料口自動(dòng)脫澆道板設(shè)計(jì)，并且由于動(dòng)模為嵌入式組合，故必須安裝 動(dòng)模支撐板，查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》 －塑料注射模中小型模架（ GB/T ），選取模架的基本形式為：點(diǎn) AY 型，其結(jié)構(gòu)如圖 6－ 1 所示： 【圖 6－ 1】模架 模板及組合精度 根據(jù)型腔尺寸及考慮側(cè)向分型機(jī)構(gòu)，選取模架尺寸為 250mm 300mm，各板的厚度尺寸由《使用模 26 具技術(shù)手冊(cè)》表 11－ 2，考慮型腔厚度，選擇定模板厚 25mm，動(dòng)模板厚 40mm，脫澆道板厚 15，動(dòng)模支撐板厚 35mm，座板厚度 25mm，墊塊厚度 63mm。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件等。 而標(biāo)準(zhǔn)件則包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。 25 第六章 模架選用及注射參數(shù)校核 模架 通過(guò)前面的設(shè)計(jì)及計(jì)算工作，便可以根據(jù)所定內(nèi)容確定模架。 本設(shè)計(jì)使用的是 MoldFlow MPA 模塊，即 Mold Plastic Adviser，使用 MoldFlow MPA 可對(duì)塑件進(jìn)行簡(jiǎn)單的成型工藝分析，包括最佳澆口位置選擇（前面已經(jīng)使用）、流動(dòng)分析，填充性能分析、成型質(zhì)量預(yù)測(cè)、氣泡與熔接痕分析，收縮痕分析等，如果要對(duì)塑件進(jìn)行精確分析，還必須使用 MoldFlow設(shè)計(jì)軟件的 MPI 模塊，這里只進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，故只需使用 MPA 即可，使用 MPA 分析前需設(shè)定成型條件，由前面的設(shè)計(jì)選擇成型條 件為： 預(yù)熱溫度： 115℃；料桶溫度： 275℃，注射最大壓力－ 130MPa；高壓時(shí)間： 20 沖模時(shí)間分析 【圖 5－ 8】沖模時(shí)間 填充質(zhì)量分析 【圖 5－ 9】填充質(zhì)量 21 成型壓力分析 【圖 5－ 10】成型壓力 壓力降分析 【圖 5－ 11】壓力降 22 流動(dòng)前沿溫度分析 【圖 5－ 12】流動(dòng)前沿溫度 成型質(zhì)量分析 【圖 5－ 13】成型質(zhì)量 23 熔接痕分析 【圖 5－ 14】熔接痕 氣泡分析 【圖 5－ 15】氣泡 24 分析報(bào)告 表 51 模流分析報(bào)告表 Moldability: Your part can be easily filled but part quality may be unacceptable. Confidence: Medium Injection Time: sec Injection Pressure: MPa Weld Lines: Yes Air Traps: Yes Shot Volume : Filling Clamp Force: tonne Packing Clamp Force Estimate 20%: ( )MPa tonne Packing Clamp Force Estimate 80%: ( )MPa tonne Packing Clamp Force Estimate 120%: ( )MPa tonne Clamp Force Area: Cycle Time: sec 結(jié)論 由以上分析可知，塑件較容易充模，但塑件質(zhì)量可能存在問(wèn)題，塑件可能產(chǎn)生熔接痕及氣泡等缺陷，但成型條件如壓力，溫度等均符合要求，而澆口位置已靠近最佳澆口，故缺陷產(chǎn)生條件應(yīng)為塑件本身結(jié)構(gòu)所致。定位圈內(nèi)六角螺釘固定在模板時(shí)，一般用兩個(gè)以上的 M6～ M8 的內(nèi)六角螺釘，本設(shè)計(jì)采用四個(gè) M6 螺釘固定。直經(jīng) D 一般比注射機(jī)孔直經(jīng)小 ～ 毫米，以便裝模。 澆口套及定位圈的設(shè)計(jì) 定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位所用。 點(diǎn)進(jìn)料口的直徑通常以下式計(jì)算： 4d n c A? ? ? (《注塑模具設(shè)計(jì)》公式 5－ ) 式中： d—— 點(diǎn)進(jìn)料口直徑（ mm）； n—— 系數(shù)，依塑料種類而異，其中 PC 對(duì)應(yīng)為 n＝ c—— 依塑件壁厚而異的系數(shù)。 分流道直徑的計(jì)算，可由以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ?? （《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》公式 5－ ） 式中： D—— 各級(jí)分流道的直徑（ mm）； W—— 流經(jīng)該分流道的熔體重量（ g）； L—— 流過(guò) W 熔體的分流道長(zhǎng)度（ mm）。 分流道截面形狀和尺寸： 常見的分流道截面形狀有圓形、半圓形、 U 形、梯形、矩形等，其中：圓形截面分流道比表面積最小，熱量不容易散失，流動(dòng)阻力最 小，但它需要同時(shí)開設(shè)在兩塊模板上，要保證兩半圓完全吻合，制造較困難；梯形截面分流道較容易加工，熱量損失和阻力也不大，是最常用的形式。 主流道直徑的決定，主要取決于主流道內(nèi)熔體的剪切速率?！? 6176。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮塑料成型特性、塑件大小及形狀、型腔數(shù)、注射機(jī)安裝板大小等因素。這時(shí)可將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊，利用頂管脫模，當(dāng)制件的孔內(nèi)有管件（無(wú)螺紋連接）的金屬嵌中時(shí)，則不會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。 制件順利地從型腔中脫出外，還應(yīng)考慮以下幾種因素： ，故分型面最好不要選在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。有合模對(duì)中錐面的分型面，自然也是曲面。 分型面的確定主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 在安排制件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直的方向避側(cè)凹或側(cè)孔。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件工藝性、精度、推出方法、模具制造、排氣等因素的影 響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較。 綜合以上兩種方案考慮，故擬定第二種型腔布局方式，其尺寸計(jì)算將在后面的設(shè)計(jì)中完成。 本塑件在注射時(shí)采用了一模四腔的形式，即模具需要四個(gè)型腔。 綜合起來(lái)本模具采用一模四 腔，既滿足塑件要求，又能提高生產(chǎn)效率。 由上式可知，要想 A 為最小，只要 anc 為最小，所以 n 為 4。 多腔模的制造難度比單腔模大，當(dāng)其中某一腔先損壞時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。 成形的生產(chǎn)效益 多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高。 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)比。 型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低， 2 級(jí)超精密注塑件，只能一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)，可以一模二腔。其凹入的部分稱為凹模（ cavity），凸出的部分稱為型芯（ core）。 型腔數(shù)量確定及型腔的排布 所謂型腔（ cavity）指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)凸凹相反而己 。型腔的排布 及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的平衡以及溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 9 第二章 擬定型腔布局 型腔 一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小 型塑件和大中型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，對(duì)于精度要求不高的小型塑件，形狀簡(jiǎn)單，又大批量生產(chǎn)時(shí)，則采用多型腔模具可使生產(chǎn)率提高。 機(jī)械特性 密度： g/cm3 拉伸強(qiáng)度： 630kg/cm2 硬度： 70(Rockwell M) 吸水率： % 熱物性質(zhì) 線膨脹率 ： *105 cm/cm*℃ 熱變形溫度 ：