【正文】 ① 成型零部件的制造誤差 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個(gè)方面，設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零件的制造公差控制在塑件相應(yīng)公差的 1/3 左右，通常取 IT6～ 9 級(jí)。一般只考慮與塑件脫模方向平行的表面磨損，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)塑料材料、成型零部件材料、熱處理及型腔表面狀態(tài)和模具要求的使用期限來(lái)確定最大磨損量，對(duì)中 、型塑件一般取 1/6 塑件公差。 那么 s? =(%— %) 60= ④ 配合間隙引起的誤差 當(dāng)凸模與凹模分別安裝在動(dòng)模和定模上時(shí)，和模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙，將引起塑件的厚度誤差。 那么 z? =， c? =， s? =，所以 ? ? 。對(duì)塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差統(tǒng)一規(guī)定按“入體”原則標(biāo)注，即對(duì)包容面 (型腔和 塑件內(nèi)表面 )尺寸采用單向正偏差標(biāo)注，基本尺寸最小，則塑件內(nèi)徑為 0sl?? ，型腔尺寸為 0zmL?? 。而對(duì)中心距尺寸則采用雙向?qū)ΨQ [偏差標(biāo)注，塑件間中心距為 2C?? ，而型芯間的中心距 2zC ?? 。 型腔與型芯徑向尺寸 型腔的徑向尺寸 設(shè)塑料的平均收縮率為 cpS ；塑件外型尺寸為 sL ，其公差值為 ? ；型腔基本尺寸為 mL ，其制造公差為 z? ，那么可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (76)計(jì)算 0[]zm s s cpL L L S x ??? ? ? ? () 式中 x—— 修正系數(shù)。 對(duì)于中小型塑件可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (79)計(jì)算 03 4[]zm s s cpl l l S ??? ? ? ? () 由于塑件內(nèi)形尺寸公差為標(biāo)注，則按 SJ/T106281995 中 4 級(jí)精度選擇，取? =， 那么型芯 的徑向尺寸 對(duì)于尺寸 45，有 003 4 0 . 1 3 0 . 2 8[ 4 5 4 5 0 . 4 5 % 0 . 3 2 ] 4 5 . 4 4ml ??? ? ? ? ? 型腔深度與型腔高度尺寸 按照“入體”標(biāo)注原則，塑件的高度尺寸為 0sH?? ，型腔深度尺寸為 0zmH?? 。 0[] zm s s cpH H H S x ??? ? ? ? () 對(duì)于中、小型塑件， 13z? ??，那么 2 3 0[] zm s s cpH H H S ??? ? ? ? () 那么在定模上的型腔深度 對(duì)于尺寸 3，有 0 . 1 3 0 . 1 32 3 00[ 3 3 0 . 4 5 % 0 . 3 2 ] 2 . 8mH ??? ? ? ? ? 在動(dòng)模上的型腔深度 對(duì)于尺寸 22，有 0 . 1 3 0 . 2 22 3 00[2 2 2 2 0 . 4 5 % 0 . 3 2 ] 2 1 . 8 8 6mH ??? ? ? ? ? 型芯高度 可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (712)計(jì)算 39。成型型腔壁厚剛度的計(jì)算條 件有 3個(gè)： ① 型腔不發(fā)生溢料 在高溫塑料熔體的作用下，模具型腔過大的塑性變形將導(dǎo)致某些結(jié)合面出現(xiàn)溢料間隙，從而產(chǎn)生飛邊。 ③ 保證塑件順利脫模 若型腔壁的最大變形量大于塑件的成型收縮值，則開模后，型腔側(cè)壁的彈性恢復(fù)將使其緊緊包住塑件，使塑件脫模困 難或在脫模過程中被劃傷甚至破裂，因此型腔壁的最大彈性變形量應(yīng)小于塑件的收縮成型值。 C 可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (752)計(jì)算 44 443/ 2 / 96lh lhC ?? () 式中 l—— 型腔寬度， mm， l =60mm； h—— 型腔深度， mm， h=3mm。 那么 4 55 0 2 2 5 03 3 2 2 . 2 1 0 2 7 0 . 0 5 8 . 9 8s m m?? ? ? ? ??? 型腔底板厚度的計(jì)算 定模型腔底板厚度 定模型腔為整體試型腔，可視為周邊受均布載荷的矩形板，在塑料熔體壓力 p 的作用下，底板厚度可按照 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (760)計(jì)算 39。C 可按照 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (759)計(jì)算 44 4439。 6 0 / 6 0 3 2 ( 6 0 / 6 0 1 ) 0 .0 1 6C ??? 4 50 .0 1 6 5 0 6 03 2 .2 1 0 0 .0 5 9 .8t m m?? ?? 動(dòng)模型腔底板計(jì)算 整體式矩形型腔的底板厚度可按照上述公式 ()計(jì)算： 39。當(dāng)變形量大與塑件壁厚成型收縮量時(shí)，會(huì)造成脫模困難。另外，也由于成 形過程中各種工藝因素的影響，行腔內(nèi)的實(shí)際受力情況往往非常復(fù)雜，不可能為一種簡(jiǎn)單模式。即安全系數(shù)較大。 鎖模力的計(jì)算 注射基本壓力 依塑件壁厚及流程比而異， 可按照 [2]文 獻(xiàn) 中公式 (523)計(jì)算 B C Sp p K K? () 式中 p—— 型腔內(nèi)注射壓力強(qiáng)度 (MPa)； Bp —— 基本壓力 (MPa)，見 [2]文 獻(xiàn) 中圖 549； CK —— 依材料種類的系數(shù)，取 CK = ，見 [2]文 獻(xiàn) 中表 525； SK —— 依塑件幾何形狀而異的系數(shù)，取 SK =； L/t=50/=20，所以， Bp ≈ 18MPa， 1 8 1 .1 5 1 .1 2 2 .8p M P a? ? ? ? 鎖模力 鎖模力不小于總注射壓強(qiáng)的 倍，可按照 [2]文 獻(xiàn) 中公式 (524) p A? ? ? ? () 式中 F—— 所需鎖模力 (kN)； p—— 型腔單位面積的注射壓力 (MPa)， p=119MPa； A—— 型腔 (包括澆注系統(tǒng) )投影面積 ( 2cm )。在注射成型中，若模具排氣不良時(shí)，型腔內(nèi)的氣體受壓縮將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠＃瑫r(shí)氣體壓縮產(chǎn)生的熱量可能是塑料燃燒。 模具型腔和澆注系統(tǒng)積存空氣所產(chǎn)生的氣泡，常分布在與交口相對(duì)的部位上；塑料內(nèi)含有水分蒸發(fā)產(chǎn)生的氣泡不規(guī)則分布在整個(gè)塑件上；分解氣體所產(chǎn)生的氣泡則沿塑件的厚度方向分布。 第 6 章 導(dǎo)向及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用。 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來(lái)保證模具的對(duì)合精度。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中，采用如圖 14 所示結(jié)構(gòu)，適用于塑件精度較高及生產(chǎn)批量大的模具，通常與導(dǎo)套配用，以便在磨損后，通過更換導(dǎo)套保證導(dǎo)向精度。那么其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)有： 1) 導(dǎo)柱的大小 視模具大小而定，但必須有足夠的抗彎強(qiáng)度，而且表面耐磨，芯部要堅(jiān)韌，因此導(dǎo)柱的材料多采用低碳鋼 (20)滲碳淬火，或采用碳素工具鋼(T T10)淬火處理，硬度為 52～ 58HRC。 3) 導(dǎo)柱的端面通常設(shè)計(jì)成錐形或半球形，便于導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合 H7/f6 或 H8/f8，而與安裝孔采用過度配合 H7/m6 或 H7/k6，配合部分表面粗糙度為 Ra= m。 5) 導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板的外形尺寸而定。 具體形式如圖 所示 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 最簡(jiǎn)單的導(dǎo)向孔是直接在模板上開孔，加工簡(jiǎn)單，但是不適用于產(chǎn)品精度要求高而且大批量生產(chǎn)的模具，所以為了滿足生產(chǎn)要求，而且保證導(dǎo)向精度和檢修方便，導(dǎo)向孔通常鑲?cè)雽?dǎo)套的形式，采用臺(tái)階導(dǎo)套。若受模具結(jié)構(gòu)限制時(shí)，導(dǎo)向孔必須做成盲孔時(shí)，應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)透氣孔或透氣槽。通常導(dǎo)套采用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，以改善摩擦防止導(dǎo)柱或?qū)桌? 4) 導(dǎo)套的安裝固定方式如圖 所示，采用臺(tái)階式導(dǎo)柱，利用軸肩防止開模時(shí)拔出導(dǎo)套。本設(shè)計(jì)為一次脫模，點(diǎn)澆口自動(dòng)脫落，流道凝料自動(dòng)脫出。 2) 同時(shí)推出位置應(yīng)盡量選擇塑件內(nèi)表面或隱蔽處，使塑件外表面不留推出痕跡。 4) 推出機(jī)構(gòu)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無(wú)卡死或干涉現(xiàn)象。 脫模力的計(jì)算及零件尺寸確定 脫 模力的計(jì)算 將制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力。 2) 由大氣壓力造成的阻力。 4) 推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)摩擦阻力。 )， ? =176。 那么 8 1800 % 22 1 ( ) 990( 1 ) ? ? ? ? ? ? ?? ? ???=1199N 推出零件尺寸的確定 在推出機(jī)構(gòu)中最主要的零件是推件板和推桿，而推件板的厚度和推桿的直徑又是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 那么 ? ? 12 478 5 1 1 9 9 1 2 2 . 1 1 01 . 5 0 . 6 5d m m? ??? ? ? 取 d=。 那么 2 24 1 1 9 9 1 2 3 . 1 4 2 . 5 2 0 4 3 2 0 0 0 /N c m? ? ??? ? ? 推桿應(yīng)力小于推桿材料的許用應(yīng)力。 推桿脫模機(jī)構(gòu)的組成 推桿脫模機(jī)構(gòu)主要由推出不見、推出導(dǎo)向部件和復(fù)位部件等組成。推桿直接與塑件接觸，開模后將 塑件推出。限位銷起調(diào)節(jié)推桿位置和便于消除雜物的作用。 3) 復(fù)位部件 其作用是使其完成推出任務(wù)的推出零部件回復(fù)到初始位置。 2) 推桿應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度承受推出力，以免推桿在推出時(shí)彎曲或折斷。推桿的截面形狀設(shè)置成圓形截面，標(biāo)準(zhǔn)的圓形界面如圖 17 所示。 4) 對(duì)帶有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的模具，推桿應(yīng)盡量避開側(cè)向型芯，否則需要設(shè)置推桿先復(fù)位裝置，以免與側(cè)向抽芯發(fā)生干涉。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，再設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)，并與冷卻水道保持一定距離，可以保證加工。開模時(shí)，動(dòng)模、定模先分型，點(diǎn)澆口在分型時(shí)被拉斷，澆注系統(tǒng)凝料留 在定模中，動(dòng)模后退一定距離后，在定距拉板的作用下，分流道推板與定模板二次分型，澆注系統(tǒng)凝料脫離分流道；繼續(xù)開模，由于定距拉桿和限位螺釘?shù)淖饔孟?，使定模座板和分流道推板產(chǎn)生三次分型 ，在分型過程中，分別將澆注系統(tǒng)凝料從主流道及分流道拉桿上脫出。在本次設(shè)計(jì)中，需要用到注射機(jī)開模垂直的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。在本次設(shè)計(jì)中采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。一般抽芯距離等于側(cè)孔或側(cè)凹深度 0S 加上 2~3mm的余量，即 0 (2 ~ 3)S S mm?? () 式中 0S —— 側(cè)凹深度， mm。如圖 所示 圖 開模行程的計(jì)算 當(dāng) 抽拔方向垂直于開模方向時(shí)，為了達(dá)到要求的抽芯距 S，所需的開模行程 H 與斜導(dǎo)柱的傾斜角а的關(guān)系可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (92)計(jì)算 H=Scotа () 一般來(lái)說(shuō)，а取 15176。若取а =15176。 =，開模行程小于塑件的高度，所以取а =10176。 =，那么完全可以取出塑件。所以 5. 5 31 .7sin 10L ?? 斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算 可按 [1]文 獻(xiàn) 中公式 (99)計(jì)算 3 0 .1[ ] co scWFLd ??? () 式中 d—— 斜導(dǎo)柱的直徑， mm； cF —— 抽芯力， N, cF =，見 [1]文 獻(xiàn) 中表 91； L—— 斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度， mm， L=； []W? —— 斜導(dǎo)柱材料的許用應(yīng)力， MPa。 )， ? =10176。 那么 3 9 8 0 3 1 . 7 6 . 60 . 1 1 1 4 0 0 . 9 8 5d m m????? 根據(jù) [1]表 92 選取推薦值 d=13mm。 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算 在確定了斜導(dǎo)柱的傾角а、有效工作長(zhǎng)度 L和直徑 d之后，如圖 可根據(jù) [1]文 獻(xiàn) 中公式 (910)計(jì)算 1 2 3 4 5t a n t a n ( 1 0 ~ 1 5 )2 c o s 2 s i nL L L L LD t d s mm????? ? ? ? ?? ? ? ? ?總L　 　 () 式中 5L — — 半球部分長(zhǎng)度，取 (D=13)mm； D—— 固定軸肩直徑 ,查 [2]文 獻(xiàn) 表 514 t—— 斜導(dǎo)柱固定板厚度， mm， t=20mm。與導(dǎo)柱相似，采用 45 鋼、 T8A、 T10A 以及 20 鋼滲碳淬火，熱處理硬度為 55HRC 以上，表面粗糙度 aR 不大于 m? ，斜導(dǎo)柱與其固定板采用 H7/f6 或 H7/m6。 滑塊 滑塊上裝有側(cè)型芯或成型鑲塊，在斜導(dǎo)柱的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯或側(cè)向分型，因此滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中的重要零部件。 圖 滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖 滑塊的導(dǎo)滑槽 滑塊的導(dǎo)滑槽應(yīng)使滑塊運(yùn)動(dòng)平衡可靠，二者之間上下左右各有一對(duì)平面配合，配合取 H7/f7，其余各面留有間隙。 圖 滑塊的導(dǎo)滑形式 滑塊定位裝置 開模后，滑塊必須停留在一定的位置上，否則閉模時(shí)斜導(dǎo)柱將不能準(zhǔn)確進(jìn)入滑塊，致使損害模具，為此必須設(shè)置滑塊定位裝置。 圖 滑塊的定位裝置 鎖緊塊 鎖緊塊用于在模具閉合后鎖緊滑塊，承受成型時(shí)塑料熔體對(duì)滑塊的推力，以免斜導(dǎo)柱彎曲變形；但開模時(shí)，又一