【正文】 件與型腔的摩擦，而以后者造成的磨損為主。 3）塑料的成型收縮生產(chǎn)中由于設(shè)計時選取的計算收縮率與實際收縮率的差異 。 成型零部件的尺寸計算 成型零部件的工作尺寸計算有平均值法和公差帶法，在這里選用平均值法 。設(shè)Δ為塑件公差， δ Z 為成型零件制造公差，則塑件內(nèi)徑為 0sl?? ,型腔尺寸為 zm0L?? 。而對于中心距尺寸則采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注?？紤]平均收縮率及型腔磨損為最大值的一半2c???????，則有 11 m S c p S2 2 2 2czL L S L?? ???? ??? ? ? ? ? ????? ???? 整理并忽略二階無窮小量cp2S?，可得到型腔的基本尺寸 ? ? ? ?m S c p 11 2 ZCL L S ??? ? ? ? ? ? Z? 和 C? 是影響塑件尺寸偏差的主要因素，應(yīng)根據(jù)塑件公差來確定，成型零件制造公差 Z? 一般取 11~36???????；磨損量 C? 一般取小于 16?，故上式寫為 m S S cp+L L L S x? ? ? 根據(jù)文獻 [9]P155 標(biāo)注制造公差后得 m S S c p 0+ zL L L S x ????? ? ??? 式中 ， x 為 修 正系 數(shù) 。 ②型芯徑向尺寸設(shè)塑件內(nèi)形尺寸為 sl ，其公差值為Δ，則其平均尺寸為2sl ?? ；型芯基本尺寸為 ml ，制造公差為 Z? ，其平均尺寸為 2zml ?? 。對中小型塑件可得（ 43） 0m S S c p 3+ 4zl l l S????? ? ????? （ 2） 型芯深度與型芯高度尺寸 按上述公差帶標(biāo)注原則，塑件高度尺寸為 0sH?? ，型腔深度為 0mH?? 。 根據(jù)文獻 [9]P156 同理可得型芯高度尺寸計算公式 0m S S c pzh h h S x ?????? ? ? ??? 根據(jù)文獻 [9]P156 對于中、小型塑件則為 0m S S c p 23zh h h S????? ? ? ????? （ 3） 中心距尺寸 影響模具中心距誤差的因素有制造誤差 Z? ，對于活動型芯尚有與其配合孔的配合間隙 j? ，由于塑件的中心距和模具上的中心距均以雙向公差表示，如圖所示，塑件上的中心距為 12SC??，模具成型零件的中心距為 12mZC ??，其平均值為其基本尺寸，同時由于型芯與成型孔的磨損可認為是沿圓周均勻磨損，不會影響中心距，因此計算時僅考慮塑料收縮，而不考慮磨損余量，于是得 m s s cpC C C S?? 根據(jù)文獻 [9]P157 標(biāo)注制造偏差后則得 2zm s s cpC C C S ???? ? ??? （ 45） 13 模具中心距制造公差 z? 應(yīng)根據(jù)塑件孔中心距尺寸精度要求、加工方法和加工設(shè)備等確定，可參考下表或按塑件公差的 1/4 選取，若采用坐標(biāo)鏜床加工，一般小于 15 ~ 2m m? 。計算帶有嵌件的收縮值時，上述各式中的收縮值項的塑件尺寸應(yīng)扣除嵌件部分尺寸。如果把握不大，在模具設(shè)計和制造時，應(yīng)留有一定的修模余量。但對與精度較高的塑件將造成較大的誤差，這時可采用公差帶法。對于其中各種孔的中心距尺寸，考慮到：制品為一般精度；為了計算簡便，所以采用了查表法。 以上各個數(shù)據(jù)只是根據(jù)理論方法計算得出，由于本制品包含有較多的曲線和曲面，根據(jù) 零件圖紙上的尺寸和偏差制造出的型腔和型芯，并不能做為最終結(jié)果，必須根據(jù)試模的情況予以修正。此種塑料模具鋼在供應(yīng)狀態(tài)下已經(jīng)完全預(yù)硬處理，或在切削加工之前進行預(yù)硬調(diào)質(zhì)處理，切削加工成形后，不需要再進行旨在保證力學(xué)性能的最終熱處理而直接使用，可以避免因熱處理應(yīng)力造成的模具變形和開裂，如 40Cr、 3Cr5MoSiV 3Cr2Mo、 5CrNiMnMoSCa、 8Cr2MnWMoVS 鋼等。 P20 鋼適宜制造電視機或洗衣機面板等大型塑料模具，切削加工性好，表面粗糙度低，具有較高的使用壽命。 滲碳： P20 鋼具有良好的淬透性和一定的韌性，但硬度較低，通過滲碳并淬火，可以使其表面硬度達到 65HRC，獲得較高的熱硬度和耐磨性。但是對于某些塑料制件，比如該汽車后視鏡制品，由于使用上的要求，不可避免地存在著與開模方向不一致的分型。能將活動型芯抽 出和復(fù)位的機構(gòu)稱為抽芯機構(gòu)，側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)按動力源可分為手動、氣動、液壓和機動四類。這里采用機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。機動抽芯的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯不需人工操作，抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率高、容易實現(xiàn)全自動操作、無需另外添置設(shè)備的優(yōu)點。采用斜滑塊分型與抽芯機構(gòu)的原因主要有幾點： 1）制品側(cè)孔較淺，所需抽芯距不大。當(dāng)采用斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，顯然要在制品外表面留下分模熔接痕，隨著模具使用過程中的磨損，模具配合間隙增大，最終在熔接痕處產(chǎn)生溢料，嚴重影響制品外表面。 3)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、動作可靠。脫模時，斜滑桿 4 受滑座 推板固定板 7 和推板 8 的共同作用，沿著斜孔向上運動，從而使制品一面抽芯，一面脫模。根據(jù)文獻 [9]P198 公式一般抽芯距等于側(cè)孔或側(cè)凹深度 S0 加上 2~3mm 的余量，即 ? ?0 2 ~ 3 m mSS?? （ 51） 現(xiàn)已知 0 ? ，所以抽芯距 S 為 0 2 2 m mSS? ? ? ? ? （ 52） 2）斜滑桿的有效工作長度和開模行程 H 根據(jù)文獻 [9]P198 公式斜滑桿的工作長度 L 與傾角 a 的關(guān)系為 sinSL a? （ 53） 現(xiàn)已知 ? 、 ??，所以斜滑桿的有效工作長度 L 為 6 . 2 5 7 . 4 1 m ms in s in 6 . 2SL a? ? ?? 根據(jù)文獻 [9]P198 公式 開模行程 H 與傾角 a 的關(guān)系為 cotH S a? （ 54） 所以開模行程為 c ot c ot mH S a? ? ? ? 現(xiàn)在設(shè)計的實際開模行程有 69mm，完全能夠滿足抽芯的要求。一般 17 ?。?~） Mpa 。所以斜滑桿直徑為： ? ? 33 0 . 6 7 5 5 . 7 4 1 1 . 4 c m = 1 4 m m0 . 1 c o s 0 . 1 1 3 . 7 1 c o s 6 . 2WFLd a?? ? ? 實際設(shè)計中斜滑桿的直徑 18mmd? ，滿足 14mmd? 。 確定型腔壁厚的方法有計算法，經(jīng)驗法和圖表法三種 ，在此選用計算法，成型型腔壁厚剛度計算條件有三個： 1）型腔不發(fā)生溢料。因此，必須根據(jù)不同塑料的溢料間隙來決定剛度條件。 當(dāng)塑件的某些工作尺寸要求精度較高時，成型零件的彈性變形將影響塑件精度，因此使型腔為最大時，該型腔壁的最大彈性變形量小于塑件公差的 1/5。為了保證塑件順利脫模，型腔壁的最大彈性變形量應(yīng)小于塑件的成型收縮值。該模具型腔為整體式矩形，按剛度條件進行計算，由于使用了標(biāo)準(zhǔn)模架，此處只是對其進行校核。 444432 96lhC lh? ? （ 62） 式中 ， h 為 型腔內(nèi)壁受壓部分的高度， mm； l 為 型腔外壁長度 ， mm。 將以上數(shù)據(jù)代入后可得 443351 .5 0 5 0 3 0 1 7 .6 7 m m2 .2 1 0 0 .0 5C p hS E ? ??? ? ??? 現(xiàn)側(cè)壁最小壁厚處為 70mm，完全滿足剛度要求。這里根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架決定，查文獻 [14]厚度為 32mm。 導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，其設(shè)計的基本要求是導(dǎo)向精確 ，定位可靠，并且有足夠的強度，剛度和耐磨度。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來保證模具的對合精度，導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括 ： 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)；導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔的配合以及導(dǎo)柱的數(shù)量和布置等。 2）導(dǎo)柱長度應(yīng)高于凸模端面 6~8mm， 以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時凸模先進入型腔與其碰撞而損壞。 4）查文獻 [16]導(dǎo)柱的配合精度。 5） 導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸而定，模板尺寸越大，導(dǎo)柱中心距也越大。然而為了保證導(dǎo)向精度和檢修方便，導(dǎo)向孔常采用鑲?cè)雽?dǎo)套的形式，導(dǎo)向孔（包括導(dǎo)套）的設(shè)計要點如下 [15]： 1)導(dǎo)向孔最好為通孔，否則導(dǎo)柱進入未開通的導(dǎo)向孔（盲孔）時，孔內(nèi)空氣無法逸出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運動造成阻力。 20 3)查文獻 [16]導(dǎo)套孔的滑動部分按 H8/h8 間隙配合，導(dǎo)套外徑按 H7/m6 過度配合。 本模具采用直導(dǎo)套，該零件為標(biāo)準(zhǔn)件，其結(jié)構(gòu)見文獻 [4]。此設(shè)計中導(dǎo)柱選用四根，為四角不對稱布置，以防止定模板和動模板方向裝反，造成模具表面損傷。 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則： 1）保證塑件不 因頂出而變形損壞及影響外觀，這是對脫模機構(gòu)最基本的要求。 3）推出機構(gòu)運動要準(zhǔn)確、靈活、可靠、無卡死與干涉現(xiàn)象。計算脫模力時應(yīng)考慮以下幾個方面： 1）由收縮包緊力造成的制品與型芯的摩擦阻力，該值應(yīng)由實驗確定。 3）由塑件的粘附力造成的脫模阻力。 理論分析和實驗證明，脫模力的大 小還與制品的厚度及幾何形狀有關(guān)，因此將制件分別進行脫模力計算。 公式中相關(guān)參數(shù)的確定： a=240mm， b=150mm， 2? =6mm， E= 103Mpa， S= ， L=30mm 22 f=， ? =1， A=39450mm2， k2=， ? =。 推桿直徑的確定 根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式，文獻 [9]P81 公式可得推桿直徑（ mm）的公式 1/ 42LFdKnE??? ???? （ 72） 式中 ， d 為 推桿的最小直徑， mm； K 為 安全系數(shù)，可取 ? ； L 為 推桿的長度， mm；這里 190mmL? ； F 為 脫模力 N；這里 ? ； n 為 推桿數(shù)目；這里9n? ； E 為 鋼材的彈性模量， Mpa；這里 10E??； 所以推桿的最小直徑為 1/ 42LFdKnE??? ???? 1 / 42351 9 0 3 8 . 5 1 01 . 5 7 . 8 m m9 2 . 1 1 0?????????? 實際設(shè)計中取 10mmd? 。 所以 ? ?3224 4 3 8 .5 1 0 5 4 .5 M p a9 3 .1 4 1 0Fnd??? ??? ? ? ? 推桿結(jié)構(gòu)選用 A 型推桿，如圖 71 所示 23 圖 71 型推桿 [18] 推板厚度的計算 根據(jù)所設(shè)計的模具機構(gòu)的脫模方式，脫模過程及推出零件的分析，制件主要是由推板通過推動推桿將其從型芯上推出的。根據(jù)所選標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸，推件板的厚度為 20mm,由于脫模力較小，經(jīng)校核，該厚度完全滿足要求。從下圖可以看出模具冷卻時間約占整個注射循環(huán)周期的 2/3，因此縮短注射循環(huán)周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 2）精密模具中出入口水溫相差應(yīng)在 2186。C。 4） 普通模具的冷卻水應(yīng)采用常溫下的水，通過調(diào)節(jié)水流量來 調(diào)節(jié)模具溫度。 6） 應(yīng)盡可能使所有冷卻管道孔分別到各處型腔表面的距離相等。 模具溫度對制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響 1）變形 。對于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會出現(xiàn)因收縮不均勻而產(chǎn)生翹曲變形的情況。 2） 尺寸 精度 。在可能的情況下采用較低的模溫能有助于減小塑件的成型收縮率。但是，結(jié)晶度不利于制件的穩(wěn)定性，從尺寸的穩(wěn)定性出發(fā)，又需要適當(dāng)?shù)奶岣吣＞邷囟?，使塑件結(jié)晶均勻。 對于結(jié)晶形塑料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開裂傾向越大，故從減小應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的。 4） 表面質(zhì)量 。 5） 生產(chǎn)效率 。 冷卻系統(tǒng)的分析計算 產(chǎn)量計算 由產(chǎn)品圖得知，制品的最大壁厚達到了 6mm，故冷卻時間應(yīng)以厚度為計算依據(jù)。由于該制品開模時無法自動墜落，必須 手工取出，設(shè)開模取出制品的時間 t3 為 15s，再加上注射時間 t1=，故制品的成型周期為 1 2 3 ( 2 .4 6 7 1 5 ) 8 4 .4t t t s? ? ? ? ? ? ? ? 所以制品的產(chǎn)量為 。C 的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 25186。C，模仁寬度為 200mm。 得 ? ? 31 31 1 2 4 .4 7 1 0 / 6 0 1 0 4 .1 8 7 ( 2 5 2 0 )v 1WQq c? ? ? ??? ? ? ? 333. 6 10 m / m in??? 26 3） 冷卻水的管道直徑 d，查文獻 [9]P217 表，為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取 6mmd? 冷卻水在管道內(nèi)的流速 v 根據(jù)文獻 [9]P221 公式 4V2qv=d? （ 82） 式中 ， v 為 冷卻介質(zhì)的流速， m/s ； Vq 為 冷卻介質(zhì)的體積流量， 3m/s ； d 為 冷卻管道的直徑，