【正文】 部側(cè)壁有一個圓孔和一個方形孔，對塑件只有外形尺寸和內(nèi)孔尺寸要求，這就要考慮模具磨損量和制造公差等 ，所有安裝孔距只需考慮收縮而與磨損量無關(guān)，因此只需計算型腔型芯的幾個主要尺寸就可以了。 （ 1）型腔長度尺寸 =[(1+ ) x △ =[(1+) 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 23 =mm 式中 ——塑件平均收縮率 s=； X——修正系數(shù)（取 ）； △ ——塑件公差值（查參考資料 [3]中表 ，取 ）； ——制造公差，見參考資料 [1]中表 211 取 。 （ 3）型腔深度尺寸 =[(1+ )H x △ =[(1+) =mm 式中 ——塑件平均收縮率 s=； X——修正系數(shù)（取 ）； △ ——塑件公差值（查參考資料 [3]中表 ，取 ）； ——制造公差，見參考資料 [1]中表 211 取 。 表 4— 1 塑件成型零件工作尺寸計算表 單位： mm 模具尺寸名稱 塑件 尺寸 塑件精度等級 塑件尺寸公差△ 模具等級GB/T1800 模具尺寸公差△ m 磨具尺寸計算結(jié)果 模具尺寸規(guī)范化 型腔長度 3 9 型腔寬度 66 3 9 型腔深度 3 9 型芯長度 3 9 型芯寬度 3 9 型芯高度 3 9 小型芯大徑 Φ 7 3 9 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 24 小型芯小徑 Φ 3 3 9 成型零件的創(chuàng)建 在分型面和澆口位置確定以后 ,采用 Pro/E 進行分模（分型面）設(shè)計，然后創(chuàng)建模具體積塊和切割側(cè)型芯等。以下簡介本模的分模過程。 圖 參照模型示意圖 （ 2）設(shè)置收縮率。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 25 圖 設(shè)置收縮率 圖 建立中心坐標(biāo)系 對塑件生產(chǎn)批量不是太大的模具，設(shè)置收縮率就可以了，而對于大批量生產(chǎn)塑件的模具還應(yīng)考慮型腔、型芯的磨損以及今后多次修模應(yīng)留的余量，本設(shè)計應(yīng)按上述計算結(jié)果（見表 ）對相應(yīng)尺寸進行修改。為塑件建立模具中心坐標(biāo)系，用于確定塑件與模仁及模架的位置關(guān)系如圖 所示。根據(jù)參照模型，創(chuàng)建毛坯，如圖 所示。先通過【裙邊曲線】命令 創(chuàng)建 SILH_CURVE，再單擊【創(chuàng)建分型面】 按鈕，通過裙邊曲面、復(fù)制、拉伸、合并、邊界混合等命令創(chuàng)建主分型面，如圖 所示。單擊【創(chuàng)建體積塊】 按鈕，通過拉伸、參照零件切除等命令分別創(chuàng)建兩個滑塊體積快，如圖 所示。單擊【分割模具體積塊】 按鈕，進行模具體積快的分割。 （ 2）分割鑲塊體積快。 圖 動、定模仁及側(cè)型芯分模示意圖 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 27 圖 定模小型芯 （ 3）創(chuàng)建底部寫抽芯。 圖 動模斜型芯 對于模具的尺寸，從節(jié)約材料和減少模具尺寸出發(fā)，模仁的值取小一些比較好，但實際中因為要考慮冷卻因素及安裝固定，又因為經(jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計取模仁的長寬為 210mm 170mm。該設(shè)計仍采用 Pro/E 所提供的 Futaba_3P GC 模架組件（工字形標(biāo)準(zhǔn)簡化細水口模架）。 圖 【模具組件定義】對話框 （ 2）在【模具組件定義】對話框中單 擊【載入 /保存組件】 按鈕，彈出【組件】對話框。 （ 3）將供貨商設(shè)置為“ futaba/mm”后，并設(shè)置相應(yīng)的尺寸和板厚即完成了該標(biāo)準(zhǔn)模架的調(diào)用，如圖 所示。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。各板的尺寸如下： 1）定模座板（ H4——上固定板） 400mm ，厚 45mm。 2)定模板（ A 板 ——母模板） 350mm 400mm，厚 80mm。用 45 鋼制成，最好調(diào)質(zhì) 230HB～270HB。 3）動模板（ B 板 ——公模板） 350mm 400mm，厚 60mm。所以用材料 45 鋼較好，調(diào) 230HB～ 270HB。 4）墊塊 （ C 塊 ——模腳） 63mm 400mm，高度 100mm。 （ 2）結(jié)構(gòu)形式，可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。該模具墊塊采用 Q235A 制造。 式中 h1——頂出板限位釘?shù)暮穸龋撃＞咴O(shè)限位釘高度 5mm； h2——推板厚度，為 25mm； h3——推桿固定板厚度，為 20mm； s——推出行程，為 40mm； δ —— 推出行程富余量，一般為 3mm～ 6mm，取 5mm。 材料為 45 鋼（ S55C），其上的注射機頂出桿孔為 Φ 50 6）推板（ H6——下頂出板） 220mm ，厚 25mm。 7）推桿固定板（ H5——回針板） 220mm ，厚 20mm。 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱和錐面定為量種類型 。該模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)）作模具的定為。該模具設(shè)置了 4 套導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用 H7/f6 配合，其形狀與尺寸配合如圖 所示。本套模具的推出機構(gòu)形式較為簡單。 澆注系統(tǒng)凝料的脫出 開模時澆注系統(tǒng)有一斜分流道在動模內(nèi)，并且主流道在定模內(nèi)是圓錐型，在動模和拉料桿的作用下，流道凝料會跟動模一起離開定模，分模后拉料桿隨推桿一起在推板的作用下脫模，推桿推出塑件，拉料桿推注主澆道冷料穴凝料，帶著分流道脫模，將潛伏澆口處凝料拉斷，并拉出斜分流道內(nèi)的凝料拉出，脫出凝料。 （ 2）推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H7/f8 間隙配合。 （ 4）推桿與推桿固定板通常徑向單邊 的間隙，推桿臺肩與沉孔軸向間隙 ～ 。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 32 （ 5）推桿的材料常用 4Cr5MoSiV1， 3Cr2W8V，熱處理要求硬度 45HRC～50HRC，工作端配合部分的表面粗糙度為 。 脫模力是注射模脫模機構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。其計算方法有簡單估算法和分析計算法。脫模力由兩部分組成，即 Fe=Fc+Fb 式中 Fc ——塑件對型芯包緊的脫模阻力（ N）； Fb——使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（ N）， Fb=，這里 的單位為 ， Ab為型芯的橫切面積（ mm2）。若無側(cè)型芯，側(cè)動定模的脫模阻力須認真核算，如果動模脫模阻力比定模大得不多，側(cè)需設(shè)置推出機構(gòu)，以保證模具工作的可靠性。 由于 dk= = ，而 dk/t=視為薄壁矩形塑件，應(yīng)用參考資料 [1]公式（ 239）得 Q1=12KfcαE(TfTj)th=12 105 103 40 = 式中 fc——脫模系數(shù)， ABS 取 ； α——塑件的線性膨脹系數(shù) 105C1。 其中 K== = = 式中 β——脫模斜度，取 1176。 ③ 4 個連接孔在動模上產(chǎn)生的脫模力計算。 F1=4 Fc1=4 = ④頂部圓形按鍵孔在動模上產(chǎn)生的脫模力計算。 F2=4 Fc2=4 = 同理可求得頂部橢圓形按鍵孔和顯示器孔產(chǎn)生的脫模力分別為 F3= F4= 根據(jù)以上計算可得動模部分總的脫模力為： =Q1+ F1+ F2+ F3+ F4=++++= 脫模力的校核 當(dāng)進行塑件的推出時，由于注射機的頂出力（ 27。 推桿接觸應(yīng)力的校核 推桿接觸面總面積（單腔面積）： = 10+ +4 10= 62 10+ 42+465= 接觸應(yīng)力： σ= = [σ]= 式中 [σ]——ABS 塑件在脫模溫度下的許用接觸應(yīng)力，見參考資料 [1]表 212取 [ =。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 35 型腔零件強度、剛度的校核 在注塑成型過程中，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。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的間隙。 本模具采用整體結(jié)構(gòu)，模仁的力學(xué)計算按整體式矩形凹模來計算。模具結(jié)構(gòu)力學(xué)模型如圖 所示。 3）側(cè)壁剛度校核 tc= == 式中 c——系數(shù)取 ，參見參考資料 [3]表 ； E——彈性模量，中碳鋼 E= 105Mpa,預(yù)硬鋼 E= 105Mpa； δ ——模具允許變形量（ mm），取溢料間隙 ?！禂?shù)取 ，參見參考資料 [3]表 ； 其他參數(shù)同上。 5）底板厚度計算 T= （ = 184( = 式中 l2——兩墊塊之間的距離（ mm）， l2=300－ 58 2=184mm； L1——模具長度（ mm）， L1=400。 對于 A 板，由于在注射過程中與定模座在合力下相互壓緊，背靠注射機固定模板，故不會出現(xiàn)剛度不足。 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計 （ 1）抽拔力計算 根據(jù)參考資料 [3]抽拔力簡化公式計算 Q=Ahq(μcosαsinα) 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 37 =12*30+(182)++12(π5+162)+3012 = 式中 Q——抽拔力（ N）； A——側(cè)型芯被包緊的截面周長（ mm）； h——成型部分深度（ mm）； q——單位面積擠壓力（ N/cm2） ,一般取 800～ 1200(N/cm2)。）取 0176。 （ 3）斜導(dǎo)柱彎曲力計算： 該模具側(cè)型芯的抽拔方向與開模方向垂直，滑塊受力如圖 所示。 圖 滑塊受力示意圖 N= = =1086N 式中 N——斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（ N）； Q180。=F=； ?—— 鋼材之間的摩擦因數(shù)，一般取? =； 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 38 —— 摩擦角（ 176。 。 斜導(dǎo)柱常用截面形狀有圓形和矩形兩種。 本設(shè)計采用圓形截面，其直徑為： d= = = 式中 [σ]——許用彎曲應(yīng)力（ Mpa），對于碳鋼 [σ]=； L4——斜導(dǎo)柱有效長度（ L4= = =）。 根據(jù)參考資料 [1] 表 7—10，選得標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱尺寸 d=16mm，公差（ n6 ，斜導(dǎo)柱臺階孔 D1=21mm。 根據(jù)參考資料 [1]表 7—10，取斜導(dǎo)柱總長為 100mm。 = （ 6）斜導(dǎo)柱與滑塊的配合。 （ 7）滑塊設(shè)計。 ①滑塊的導(dǎo)滑形式：滑塊在導(dǎo)滑槽中活動必須順利平穩(wěn)，不發(fā)生卡滯、跳動等現(xiàn)象，本設(shè)計采用 T 型導(dǎo)滑槽，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 ②滑塊的導(dǎo)滑長度 L 應(yīng)大于滑塊寬度 B 的 倍，滑塊完成抽芯動作后，應(yīng)繼續(xù)留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，并保證在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度 l 不小于滑塊長度的 2/3。而抽芯距僅需 ，滑塊抽芯復(fù)位過程中全部位于導(dǎo)滑槽內(nèi)，所以運行平穩(wěn)。該模具采用擋板定為，其結(jié)構(gòu)形式如圖 所示。 （ 8）壓緊楔的設(shè)計。該模具采用組合式楔緊塊，如圖 所示。 ②楔緊塊的楔角：當(dāng)斜導(dǎo)柱帶動滑塊作抽芯移動時，楔緊塊的楔角 α180。=α+（ 2176。）?？扇?α180。 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 在塑料溶體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)處了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸氣，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 41 氣體等；這些氣體如果不能被熔塑料順利地排除模腔，將在塑件上形成氣孔，接縫，表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。有時為了防止塑件在頂出時造成真空而變形，必須設(shè)置進氣裝置。 該模具可利用分型面，側(cè)抽芯及推桿的間隙進行排氣，且開模后有按鍵孔進行通氣，不需另設(shè)排氣孔。對于黏度低流動性好的塑料（如 PE、 PP、PS、 PA66 等），因為成型工藝要求模溫都不太高，所以常用溫水對磨具進行冷卻。 （ 1）冷卻系統(tǒng)的簡略計算。 ①求塑件在固化時每分鐘釋放的熱量 Q Q=WQ1= 350=式中 W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（ kg/min），生產(chǎn)周期按每分鐘注射 次（即循環(huán)周期 50S）計算， W= = 。 ②求冷卻水的體積流量 qv=== 103m3/min 式中 ——冷卻水的密度，為 1 103kg/m3。 控制器盒蓋塑料模具設(shè)計及加工說明書 42 ③求冷卻水在管道內(nèi)的流速 v 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取 d=6