【正文】 上的導(dǎo)柱長度高出型芯 6~8mm，導(dǎo)柱采用帶頭導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，安裝段與模板間采用過渡配合 H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動配合H7/f6，固定段表面粗糙度為 m導(dǎo)向段表面 也 用 m，導(dǎo)柱需要有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此 采用材料 T8A 滲碳（ ~深），經(jīng)淬火處理（ HRC60）。導(dǎo)套如圖 411 所示： 圖 411 導(dǎo)套圖 21 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 （ 1）頂出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要準(zhǔn)確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象 ，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的剛度和強(qiáng)度，足以克服托模阻力。一般原則是塑料收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型芯深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時(shí)間越長，成型零件表面粗糙度越大，其對模具的包緊力就會越大，此時(shí)就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。 （ 4）頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的位置，如加強(qiáng)筋，凸緣，厚壁處等。 （ 5）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位出凹進(jìn)塑件 左右，而頂出桿端面則應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。它是由 斜頂 、推桿 、 固定板、推桿墊板、復(fù)位桿和彈簧所組成。推桿是模具標(biāo)準(zhǔn)件 ，選取直通形圓形推桿，數(shù)量為 11，直徑是 4mm。因此還必須設(shè)計(jì)復(fù)位桿來實(shí)現(xiàn)這一動作 ,復(fù)位桿 又 稱回程桿。 推桿結(jié)構(gòu)如圖 412 所示： 22 圖 412 斜頂 復(fù)位桿結(jié)構(gòu)如圖 413所示： 圖 413 復(fù)位桿 （ 2） 頂出力的計(jì)算 注塑成型過程中，型腔內(nèi)熔融塑料因固化收縮包在型芯上，為使塑件能自動脫落，在模具開啟后就需要在塑件上施加一頂出力。頂出力是確定頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和尺寸的依據(jù)，它與塑料種類，塑件包容在型芯上的面積以及塑件的熱收縮率等有關(guān)， 計(jì)算公式： )42tdd(EAfCF d?td?? （ 415） 式中 F—— 頂出力 N E—— 塑料彈性模量 1800MPa A—— 塑料包容在型芯的徑向面積 10000mm2 F—— 塑料與鋼之間的摩擦因素 d—— 型芯直徑 94mm t—— 塑件平均壁厚 3mm 23 ? —— 塑件材料的泊松比 dC —— 塑件在徑向的熱收縮 dC ＝ dTTa EMp )( ? 式中 pa —— 塑料熱膨脹系數(shù) 710 5? Tm—— 注入型腔的熔融塑料溫度 180℃ ET —— 塑件出模溫度 60℃ 代入得： dC ＝ )(94????????? = （ 416） （ 3） 脫模力計(jì)算 計(jì)算公式為： KfE S LF )1( )t a n(c o s8 ? ??? ? ?? （ 417） 式中 K—— 查《塑料成形加工與模具》 [9]表 8－ 3得 ? —— 矩形制件的平均壁厚 3mm E—— 塑料的彈性模量 1800 S—— 塑料平均成型收縮率 L—— 制件對型芯的包容深度 27mm ? —— 模具型芯的脫模斜度 1176。 （ 4） 推桿直徑效核 柔度定義： 24 0. 7 91 ?? ???=60 （ 419） 因?yàn)?? =60? 29 所以屬于大柔度推桿 計(jì)算公式： 4132)(64 ?????????nELQKd （ 420） 式中 Q —— 脫模阻力 E—— 頂桿材料彈性模量； aMP310209? N—— 推桿數(shù)量； 4 個(gè) K—— 安全系數(shù)； ～ ；取 D—— 推桿直徑 4mm 12 4336 4 4 1 4 (0 . 7 9 1 )4 1 . 8 6 2 0 9 1 0 3 . 1 4d ?????? ??? ? ???= 故推桿滿足要求。在開始抽拔的瞬時(shí)所需的抽拔力成為初始抽拔力，以后抽拔所需的力成為相繼抽拔力。 抽拔力 F 可用下式計(jì)算： F= )c o sfs in1/()ta nf(c o s 11 ??? ???? （ 421） 式中 P—— 塑件的收縮應(yīng)力 (Mpa)，模具冷卻時(shí) P=； A—— 塑件包圍型芯的側(cè)面積， 10152mm2 F—— 摩擦系數(shù)，一般 f=， 取 1? —— 脫模斜度 ， 1176。)/(1+176。)= （ 422） 斜導(dǎo)柱受彎曲力為： ?cosF1 F? （ 423） 式中 ? —— 斜導(dǎo)柱的傾斜角 ， 15176。一般來說，抽芯距等于側(cè)孔深度加 2mm3mm 的安全距 ? 離。對于壁厚不均的和形狀復(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 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)能保持模具溫度的恒定，能減少塑件成型收縮率的波動，提高塑件尺寸精度的穩(wěn)定性。例如，對于結(jié)晶材料，因?yàn)槟剌^低，制件的結(jié)晶度可以降低收縮率。 (3)力學(xué)性能 對于結(jié)晶性材料，結(jié)晶度越高，塑件的應(yīng)力開列傾向越大，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 提高模具溫度能改善制件表面質(zhì)量，過低的模溫會使制件輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的熔接痕，導(dǎo)致制件表面粗糙度提高。 (2)注意凹模和型芯的熱平衡。 (4)生產(chǎn)批量大的普通模具和精密模具在冷卻方式上又差異，對于大批量生產(chǎn)的普通塑件可采用快冷以獲得較短的循環(huán)注射周期。從壓力的損失觀點(diǎn)出發(fā)，冷卻回路的長度應(yīng)在 以下，回路的彎頭 27 數(shù)目不希望超過 5 個(gè) (6)由于凹模和型芯的冷卻情況不同，一般應(yīng)采用兩條冷卻俄回路分別冷卻凹模和型芯。當(dāng)需要并聯(lián)連接時(shí)，則需要在每個(gè)回路中設(shè)置水量調(diào)節(jié)泵及流量計(jì)。因?yàn)槎喽?xì)的冷卻管道擴(kuò)大了模溫的調(diào)節(jié)的范圍，但管道不可以太細(xì)，以免堵塞，一般取管道的直徑為 825mm。 (9)通模具的冷卻俄水應(yīng)采用常溫下的水，通常調(diào)節(jié)水流量來調(diào)節(jié)模具的溫度。 冷卻管道與型腔壁的距離太大會使冷卻效率下降，而距離太小有會造成冷卻不均勻。當(dāng)制件壁厚均勻時(shí)，應(yīng)盡可能使所有的冷卻管道孔到各處的型腔表面的距離相等。熔體充模時(shí)，澆口附近的溫度最高。因此，在澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，一般可將冷卻回路的入口設(shè)在澆口處，這樣可使冷卻水道首先通過澆口附近。 圖 414 型芯內(nèi)冷卻系統(tǒng) 28 圖 415 型腔內(nèi)的冷卻系統(tǒng) 冷卻管道傳熱面積及管道數(shù)目的計(jì)算 （ 1） 水的體積流率： 20 1 2/[ ( ) ]vpq m Q C T T?? ? ? ? ? （ 426） =586/[100070（ 2720） ] =（ 2） 求冷水在管道內(nèi)的流速 V 3224 4 1 . 6 6 1 0 2 . 2 1 /3 . 1 4 ( 4 / 1 0 0 0 ) 6 0VqV m sd????? ? ? （ 427） （ 3）傳熱系數(shù)： 0. 8 0. 20 ( ) /A u d??? （ 428） =()(4/1000) =（ 4）傳熱面積： /A Q T?? ?? 29 （ 429） 0 /( )m Q T?? ? ? ? =[] = （ 5）水孔數(shù)： /( )n A d b??? （ 430） 60 . 2 6 9 / ( 3 . 1 4 4 1 2 3 1 0 )?? ? ? ? = 取 n=6，即布置 六 根冷卻水道 式中 M—— 單位時(shí)間注入模具中的塑料質(zhì)量 (Kg/s) Q0 —— 在模腔內(nèi)單位質(zhì)量熔融塑料凝固所放出的熱量KJ/ Ρ—— 冷卻水的密度 (Kg/m3 ) Cp2—— 冷卻水的定壓比熱容 KJ/ T1—— 冷卻水出口溫度 T2—— 冷 卻水進(jìn)口溫度 A0—— 與入口冷卻水溫有關(guān)的物理常數(shù) △ T—— 平均溫差 B—— 模具上冷卻水孔深，即模寬 D—— 水孔直徑 30 第五章 模具 3D和 2D 圖展示 模具 3D 圖示 圖 51 模具總裝模架圖示 圖 52 動模板 圖示 31 53 定模板 圖示 54 型芯 以及斜頂圖示 32 二維 CAD 模具總裝圖示 圖 55 主視圖 圖 56 左視圖 33 圖 57 型芯示意圖 圖 58 型腔示意圖 34 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)首先介紹了模具工業(yè)的重要性及我國模具特別是塑料模具的發(fā)展前景。之后選擇注塑機(jī)和模架，經(jīng)校核注塑容量，注塑壓力，鎖模力，開模行程等無誤后，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道和澆口設(shè)計(jì)。接著設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，完成整套模具設(shè)計(jì)。