【正文】 腔、澆注系統(tǒng)的空氣和塑料本身?yè)]發(fā)出來(lái)的氣體，否則會(huì)在塑件上產(chǎn)生氣泡、凹坑、接縫、表明輪廓不清、褐色斑紋等缺陷，同時(shí)還會(huì)降低充模速度。排氣槽寬度可取 ～ ，在離開(kāi)型腔 5～8mm后設(shè)計(jì)成開(kāi)放的燕尾式排氣槽，它的深度為 ～ ； ③ 防止排氣槽正對(duì)著操作者，避免熔體從排氣槽噴出傷人； ④ 利用排氣塞（或稱(chēng)為燒結(jié)金屬塊）排氣； ⑤ 在氣體滯留區(qū)利用設(shè)置在塑件內(nèi)側(cè)的排氣桿或真空泵實(shí)行 強(qiáng)制性排氣。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。 計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理 、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 公關(guān)廣告 組合式凹模是指凹模由兩個(gè)或兩個(gè)以上零件組合而成。組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件成型。根據(jù)水杯結(jié)構(gòu)底部有凹槽所以選擇組合式凹模的大面積鑲嵌式凹模。 圖 51 組合式凹模 凹模的材料選 40Cr，凹模熱處理硬度達(dá)到 HRC40～ 50,表面需鍍硌和拋光處理，型腔表面的粗糙度為 ～ ，配合面需要達(dá)到 。小型模具凸模常采用整體式，與模板做成一體，大、中型模具采用組合式。 圖 52 水杯底座 凸模 根據(jù)對(duì)該塑件整體進(jìn)行分析，知其內(nèi)形比較簡(jiǎn)單，深度較大，可以采用整體式凸模。在實(shí)際的加 內(nèi)圓弧角尺寸要求及對(duì)稱(chēng)度等技術(shù)要求，而且降低了零件的加工成本。 型芯材料選 40Cr，熱處理達(dá)到表面硬度為 HRC45～ 50，型芯表面的粗糙度為～ ，配合面為 ，型芯表面熱處理時(shí)需好進(jìn)行鍍鉻、與拋光處理。在計(jì)算工作尺寸時(shí)，通常按平均收縮率計(jì)算，公式如下： %1 002 m inm a x ??? SSS （ 51） 式中： S —— 塑件的平均收縮率； maxS —— 塑件的最大收縮率； minS —— 塑件的最小收縮率。 （ 2）模具成型零件的制造公差 模具成型零件的制造公差直接影響塑件的尺寸公 差，成型零件的精度高，則塑件的精度也高。 （ 3）模具成型零件的磨損 25 模具使用過(guò)程中由于塑料熔體、塑件對(duì)模具的作用，成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕氣的銹蝕 以及模具維護(hù)時(shí)重新打磨拋光等，均有可能使成型零件發(fā)生磨損。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)中小型塑件，最大磨損量 c? 可取塑件公差 ? 的1/6。 26 5. 3. 2. 型腔和型芯尺寸的計(jì)算 成型零件的工作尺寸是根據(jù)塑件成型收縮率、成型塑件的制造公差和模具成型零件磨損量等來(lái)確定 的。 表 51 尺寸類(lèi)型 計(jì)算公式 型腔 徑向尺寸（直徑、長(zhǎng)、寬） ? ? zz xLSL sM ?? ?? ?????? ???????? ??0_0 1 深度 ? ? ? ?? ? zz xHSH sM ?? ?? ???? 00 39。1zz xhSh sM ?? ?? ???? 中 心距 ? ? ? ?? ?zszM CSC ?? 21121 ???? 注：表中各尺寸偏差的標(biāo)注必須符合規(guī)定標(biāo)注形式，公式符號(hào)注釋如下。x —— 修正系數(shù)，取 1/2～ 2/3，尺寸較大、精度較低時(shí)取小值，反之取大值； z? —— 模具制造精度，取（ 1/3～ 1/5） ? ，尺寸較大、精度較低時(shí)取大值，反之取小值。 5. 3. 3. 型腔壁厚和底板厚度的確定 型腔壁厚的計(jì)算比較復(fù)雜而繁瑣，為了簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)，根據(jù)組合式圓形型腔壁厚的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以可以得出，圓形型腔內(nèi)壁短邊長(zhǎng)為 86mm，所以凹模壁厚范圍是 13mm，模套壁厚是 35mm，根據(jù)水杯的設(shè)計(jì)來(lái)看，足以滿足設(shè)計(jì)的要求。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，中小型模架的周界尺寸范圍小于或等于 mmmm 900560 ? 。 6. 2. 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝置是保證動(dòng)模與定模或上模與下模合模時(shí)準(zhǔn)確定位和導(dǎo)向的重要零件。模具中的導(dǎo)向裝置主要有導(dǎo) 柱導(dǎo)向裝置和錐面定位裝置。 6. 2. 2. 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱有臺(tái)階式導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)、帶頭導(dǎo)柱和帶肩導(dǎo)柱，除安裝部分的臺(tái)肩外，安裝配合部分的直徑比外伸工作部分的直徑大，一般與導(dǎo)套外徑一致，導(dǎo)柱的滑動(dòng)部分根據(jù)需要可加工出油槽。 6. 2. 3. 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，用于小型簡(jiǎn)單模具；帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的大型模具。如圖 62所示。直導(dǎo)套采用 H7/r6的過(guò)盈配合壓入模板，并用緊定螺釘固定。 30 第七章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7. 7. 1. 1. 推出機(jī)構(gòu)的組成 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、導(dǎo) 向、復(fù)位等三類(lèi)零部件組成。 導(dǎo)向部件由推板導(dǎo)套、推板導(dǎo)柱等組成，一般只有大型模具才采用。 7. 1. 2. 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 ① 盡量使塑料制品留在動(dòng)模上。 ③ 在合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位，正確設(shè)計(jì)復(fù)位機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，運(yùn)動(dòng)中無(wú)阻滯或卡死現(xiàn)象。簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)是指制件在推出機(jī)構(gòu)的作用下，只做一次動(dòng)作就可被推出的機(jī)構(gòu)，因此又稱(chēng)一次推出機(jī)構(gòu)。 選擇推桿推出機(jī)構(gòu)，截面形狀為圓形。推桿位置盡可能地選擇在塑件的壁厚和凸緣等處，尤其是薄壁塑件，否則很容易使塑件變形甚至損壞。通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與相應(yīng)處型腔底面 平齊或高出型腔 ～ 。 圖 71 直通式推桿 31 7. 3. 推出力的計(jì)算 塑件在開(kāi)始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。 ? ???? s inc o s ?? pAFz （ 72） 式中： ? —— 塑料與鋼的摩擦系數(shù)， PC、 POM取 ～ ，其余取 ～； p—— 塑料對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件 p=（ ～ ） Pa710 ，模內(nèi)冷卻的塑件 p=（ ～ ） Pa710 ； A—— 塑件包容型芯的面積， 2mm ； ? —— 脫模斜度， ?? ? ～ ? 。 由此計(jì)算出脫模力 F= 7. 4. 推桿的設(shè)計(jì) ① 推桿直徑。 32 代入數(shù)值經(jīng)校核 ? ???? ＜MP 2 ????? 推桿應(yīng)力合格，硬度 50～ 65HRC。完成側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 8. 1. 1. 手動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu) 手動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)采用手工方法或手工工具將側(cè)型芯或側(cè)型腔從塑件內(nèi)取出，多用于試制和小批量生 產(chǎn)塑件的模具，可分為手動(dòng)模內(nèi)抽芯和手動(dòng)模外抽芯兩種類(lèi)型。它是指開(kāi)模前依靠人工直接抽拔，或通過(guò)簡(jiǎn)單傳動(dòng)裝置抽出側(cè)型芯或分離側(cè)型腔。手動(dòng)模外抽芯是指開(kāi)模后將側(cè)型芯或側(cè)型腔連同塑件一起脫出，在模外手工扳動(dòng)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，將側(cè)型芯或側(cè)型腔從塑件中抽出。這類(lèi)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是具有較大的抽芯力和抽芯距，且動(dòng)作可靠，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高 ，因此廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。這類(lèi)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：抽芯力大，抽芯距長(zhǎng)，側(cè)型芯或側(cè)型腔的移動(dòng)不受開(kāi)模時(shí)間或推出時(shí)間的限制，抽芯動(dòng)作比較平穩(wěn)，但成本比較高，故多用于大型注射模具。聯(lián)合抽芯機(jī)構(gòu)是指由于塑件結(jié)構(gòu)限制，僅采用一種抽芯機(jī)構(gòu)不能完成抽芯工作，需要采用兩種或兩種以上的抽芯機(jī)構(gòu)聯(lián)合作用來(lái)完 成抽芯工作的結(jié)構(gòu)。）。 8. 3. 側(cè)向分型抽芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8. 3. 1. 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì) ① 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 斜導(dǎo)柱的形狀如圖 83所示。設(shè)計(jì)成錐臺(tái)形時(shí)，其斜角 ? 應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角 ? ，一般 ? =? + ?? 3~2 ，否則，其錐臺(tái)部分也會(huì)參與側(cè)抽芯，導(dǎo)致側(cè)滑塊停留位置不符合設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。斜導(dǎo)柱的材料多為 T8A、 T10A等碳素工具鋼，也可以采用 20鋼滲碳處理，熱處理要求大于或等于 55HRC，表明粗糙度 mRa ?? 。 ? 應(yīng)小于 25176。 ~22176。在這種情況下，鎖緊塊 39。 ~3176。 ③斜導(dǎo)柱直徑 d 根據(jù)材料力學(xué)理論可推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑 d的計(jì)算公式為： ? ?3 c ??WWFLd ? （ 83） 式中： d—— 斜導(dǎo)柱直徑， mm； F—— 抽出側(cè)型芯的抽拔力， N； WL —— 斜導(dǎo)柱的彎曲力臂， mm； 36 ? ?W? —— 斜導(dǎo)柱許用彎曲應(yīng)力，可查有關(guān)手冊(cè)，碳素鋼可取為Pa8103? ； ? —— 斜導(dǎo)柱傾斜角。 54321 LLLLLL Z ????? = )15~10(s i ntan2c ostan2 2 ???? ???? sdhd （ 84） 式中： 2d —— 斜導(dǎo)柱固定部分的大端直徑， mm； h —— 斜導(dǎo)柱固定板厚度， mm； s —— 抽芯距， mm； d —— 斜導(dǎo)柱直徑， mm； ? —— 斜導(dǎo)柱傾斜角。組合式是將型芯安裝在滑塊上，這樣可以節(jié)省鋼材，且加工方便，因而應(yīng)用廣泛。結(jié)構(gòu)如圖 81所示。導(dǎo)滑槽采用 45 鋼，調(diào)質(zhì)熱處理 28～ 32HRC?；瑝K與滑槽的配合為 H8/f8，配合部分表面粗糙度 mRa ?? ，滑塊長(zhǎng)度 l 應(yīng)大于滑塊寬度的 ，抽芯完畢，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不小于 2/3l 。 8. 3. 5. 鎖緊塊設(shè)計(jì) 鎖緊塊的作用就是鎖緊滑塊的作用，以防在注射過(guò)程中，活動(dòng)型芯受到型腔內(nèi)塑料熔體的壓力作用而產(chǎn)生位移。它的特點(diǎn)是利用推出機(jī)構(gòu)的推力，驅(qū)動(dòng)滑塊斜向運(yùn)動(dòng)，在制件被推出的同時(shí)，由滑 塊完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。 38 第九章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注射模具的溫度是指模具型腔的表面溫度。 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻和加熱兩個(gè)方面，對(duì)于大多數(shù)要求較低模溫（一般低于 c?80 ）的塑料（如聚乙烯、聚苯乙烯、 聚丙烯、 ABS等），只需設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可，因?yàn)?，通過(guò)調(diào)節(jié)水的流量就可達(dá)到調(diào)節(jié)模具溫度的目的。 PC材料的成型溫度在 c?250 ～ c?290 ，模具溫度在 c?90 ～ c?110 。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來(lái)確定。 此次設(shè)計(jì)，壁厚為 2mm，所以選擇冷卻水孔的直徑為 8mm，足以滿足設(shè)計(jì) 的需求。 ② 冷卻水道離模具型腔表面的距離 當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水道到型腔表面最好距離相當(dāng)，但當(dāng)壁厚不均勻時(shí)，厚處冷卻水道到型腔表面的距離則應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小些，一般水道孔邊至型腔表面距離為 10～ 15mm。 ④ 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 ⑤ 冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 布置形式如圖 9— 1所示： 圖 91 冷卻道示意圖 40 第十章 主要尺寸的校核 10. 1. 模具厚度的校核 根據(jù)所選注射機(jī)的種類(lèi)： 模具的最大厚度 =406mm 模具的最小厚度 =165mm 模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的總高度位于注射機(jī)可安裝的最大模后與最小模后之間，模具厚度為 25+32+125+32+40+80+25=359mm，介于最大與最小之間，所以模具厚 度滿足要求，注射機(jī)也滿足需求。當(dāng)模具厚度確定后，開(kāi)模行程的大小直接影響模具所能成型的制品高度。注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離一定要小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出，對(duì)于單分型面的模具校核公式為： ? ?10~521 ??? HHS （ 101） 式中 S —— 模具所需的開(kāi)模距離， mm； 1H —— 塑料脫模需要的頂出距離， mm； 2H —— 塑件厚度（包括澆注系統(tǒng)凝料）， mm。 41 第十一章 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)就這樣在自己的忙碌中結(jié)束了，剛接到這個(gè)課題的時(shí)候真的不知道該從何做起，因?yàn)槲医拥秸n題是自己選的水杯，其余好多什么要求都沒(méi)有，尺寸要自己測(cè)量，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的格式甚至都不是很清楚，最后憑借三年的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和老師的精心幫助下才順利做完。 從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。 現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽(yù)的模具工業(yè)帶來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇，而模具材料的應(yīng)用在模具制造中起舉足輕重的作用。而且發(fā)達(dá)國(guó)家將塑料模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)技術(shù)人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢(shì)，也加速了這些國(guó)家把本國(guó)模具工業(yè)向工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)較好的國(guó)家轉(zhuǎn)移。 至此，感謝學(xué)校，感謝老師們?cè)谶@三年里對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過(guò)了這三年的大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財(cái)富。 42 第十二章 參考文獻(xiàn) ??1 李奇 . 《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 .北京：人民郵電出版社， 2022 ??2 屈華昌 . 《塑料成型