【正文】 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 23 eQ — — 脫模力（ N）； n — — 推桿數(shù)目； E — — 鋼材的彈性模量。 根據(jù)模架結(jié)構(gòu)形狀尺寸，初步確定推桿長(zhǎng)度為 l =135mm ， n =4，代入公式得： mmnEQlKd e 9 . 3 9 4152412 ????????? ?? ????????????? 取推桿直徑為 10mm 。 由式（ ）進(jìn)行強(qiáng)度校核 ： 106 22 ????? ??? dn Q ec MPa T8A的 240?s? ﹥ c? ，故 d =10mm 符合要求。 第七章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的類型 由于本塑件的側(cè)壁有一伸長(zhǎng)的凸出圓柱和兩個(gè)圓柱孔 ,它們均垂直于脫模方向，阻礙了成型后塑件從模具中脫出。因此，成型小凹槽和凸臺(tái)的零件必須做成活動(dòng)的型芯，即必須設(shè)置側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 分型和抽芯機(jī)構(gòu)按動(dòng)力來源可以分為手動(dòng) 、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓三大類。本套模具采用機(jī)動(dòng)抽機(jī)構(gòu)中的斜銷分型抽芯機(jī)構(gòu)。 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的方法是開模時(shí)依靠注塑機(jī)的開模力，通過傳動(dòng)零件將側(cè)型芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)具有較大的抽芯力、抽芯距大、生產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。 抽拔距的確定 抽拔距是指?jìng)?cè)型芯從成型位置抽到不防礙制品取出時(shí)側(cè)型芯在抽拔方向所移動(dòng)的距離。一般抽拔距應(yīng)大于制品的側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度的 2～ 3mm 。 抽拔距的計(jì)算公式為： ?? 1SS 2～ 3mm 式中 S — — 分開拼合凹模所需的抽拔距（ mm ）； 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 24 1S — — 側(cè)凹分開至不影響制品脫模的距離（ mm ）。 本塑件上三處圓孔位于塑件的同一側(cè)，將三處側(cè)向型芯置于同一滑塊上，其中最大孔深為 19，則根據(jù)公式 ()可得 ?? 1SS 2～ 3mm =19+2～ 3mm =21～ 22mm 取 S =21mm 。 抽拔力的計(jì)算 塑料制品在冷凝時(shí)收縮會(huì)對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。抽芯機(jī)構(gòu)所需要的抽拔力，必須克服因包緊力所引起的抽拔阻力及機(jī)械滑動(dòng)的摩擦力，才能把活動(dòng)型芯抽拔出來。在抽拔過程中，開始抽拔的瞬時(shí)，使制品與側(cè)型芯脫離所需的抽拔力稱為起始抽拔力，以后為了使側(cè)型芯抽到不妨礙制品推出的位置時(shí)，所需的抽拔力稱為相繼抽拔力，前者比后者大。因此， 計(jì)算抽拔力以計(jì)算起始抽拔力為準(zhǔn)。 影響抽拔力的因素 1）側(cè)型芯成型部分的表面積及幾何形狀。型芯成型表面積越大，越復(fù)雜，其包緊力也越大，所需的抽拔力也越大。 2）塑料的收縮率。塑件的收縮率越大，對(duì)型芯的包緊力也越大，所需的抽拔力也越大。 3）制件的壁厚。包容面積相同，形狀相似的制品，薄壁制品收縮小，抽拔力也小，相反，厚壁制品抽芯力大。 4）塑料對(duì)型芯的摩擦系數(shù)。塑料對(duì)型芯的摩擦系數(shù)與塑料特性、型芯的脫模斜度、型芯表面的粗糙度、潤(rùn)滑條件及型芯表面加工的紋向有關(guān)，摩擦系數(shù)越大，抽拔力越大。 5）在制品 同一側(cè)面同時(shí)抽芯的數(shù)量。在制品同一側(cè)面有兩個(gè)以上型芯，采用抽芯機(jī)構(gòu)同時(shí)抽芯時(shí)，由于制品孔間距的收縮較大，所以抽拔力也大。 6）成型工藝參數(shù)。注射壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間對(duì)抽拔力影響較大。當(dāng)注塑壓力小，保壓時(shí)間短，抽拔力較??；冷卻時(shí)間長(zhǎng)、制品收縮基本完成，則包緊力大。所以抽芯拔也大。 抽拔力的計(jì)算 抽拔力的計(jì)算與脫模力的計(jì)算相同，于是有： 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 25 NthTTEfQ jfcc192)60108()(1035??????????????? （式 ） NAQ bb 2 ???? ? 則 NQ bce ????? 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、動(dòng)作可靠，適用于這種抽拔力與抽芯距不大的分型機(jī)構(gòu)。 斜導(dǎo)柱的受力分析和強(qiáng)度的計(jì)算：（中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 P442） 1）受力分析 斜導(dǎo)柱有一定的安裝斜角 ? ，隨著安裝斜角 ? 的增大，所需要的開模力 P和斜導(dǎo)柱受到的法向分力隨之增大。但如果 ? 角過小，會(huì)使機(jī)構(gòu)處于自鎖狀態(tài)，也不能開模。本套模具中的斜導(dǎo)柱的安裝斜度為 22176。 。 取鋼材零件之間摩擦系數(shù) f? =，由于斜導(dǎo)柱采用的是 T10A制造，需用彎曲應(yīng)力 MPapb 155?? ，彎曲作用力由（中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典）式（ ）得 ? ? ? ? Nff QN ostan21 22 ???????????? ???? 2）斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度計(jì)算 當(dāng)斜導(dǎo)柱從制品中抽拔時(shí)，法向力 N使斜導(dǎo)柱受到力臂 Lc的彎曲力矩。固定端的最大彎矩 cNLM ?max ，在危險(xiǎn)截面上的最大彎曲應(yīng)力zWMmaxmax ?? ，式中 zW 為斜導(dǎo)柱的抗彎截面模量，由于斜導(dǎo)柱采用的是圓形截面所以， 33 ddWz ?? ?。 斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算： (中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典公式 ) mmNldpb 3/13/14 ??????? ????????????? 式中 ,4l 為斜銷的有效長(zhǎng)度， mmSl i n/21s i n/4 ??? ?? ，取 mml 564 ? 。在這里取斜導(dǎo)柱的直徑為 16mm . 斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度條件式為 : 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 26 MP adNlWM pbz 334m a xm a x ???? ???? ?? 式中 max? — — 危險(xiǎn)截面上的最大彎曲應(yīng)力； maxM — — 最大彎矩； zW — — 斜導(dǎo)柱的抗彎截面模量； pb? — — 許用彎曲應(yīng)力。 斜銷長(zhǎng)度和最小開模行程計(jì)算 斜銷的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)抽拔距、斜銷直徑及其斜角的大小確定，其計(jì)算公式為： mmSdhDlllllL1022s i n2122t a n21622c o s7522t a n220)15~10(s i nt a n2c o st a n254321???????????????????????? 式中 L — — 斜銷總長(zhǎng)度（ mm ）； D — — 斜銷固定部分大端直徑（ mm ）； h — — 斜銷固定板厚度（ mm ）； d — — 斜銷直徑（ mm ）； ? — — 斜銷的斜角（176。）； 取斜銷長(zhǎng)度為斜 154?L mm 。 滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 1）滑塊與側(cè)抽芯的連接方式設(shè)計(jì) 該模具的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)用于成型塑件的側(cè)向孔，由于側(cè)向孔的尺寸較小，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問題，采用組合式結(jié)構(gòu)。將型芯單獨(dú)制造，這樣既可節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，又方便加工和方便修配更換。側(cè)型芯嵌入到滑塊中，采用圓柱銷固定。 2）滑塊的導(dǎo)滑方式 為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽形式。 為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。 3）滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì) 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 27 該零件由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo) 滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可?；瑝K的定位采用彈簧圓頭銷定位裝置。 楔緊塊的設(shè)計(jì) 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式 模具閉模后，斜銷不能使滑塊完全復(fù)位，且斜銷也不能承受熔體施于滑塊的側(cè)向推力，為此須設(shè)置楔緊塊。本設(shè)計(jì)中，綜合考慮模具結(jié)構(gòu)和側(cè)抽芯的要求，采用一對(duì)楔緊塊，使其中心對(duì)稱，可保證楔緊機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。楔緊塊用螺釘固定于動(dòng)模板上，這樣制作容易，調(diào)整方便，易于更換。 楔緊塊的楔角 楔緊塊的楔角應(yīng)略大于斜銷的斜角（一般為 2176?！?3176。），這樣才能保證在模具開模過程中楔緊塊始終能現(xiàn)已不必 開花快的后退動(dòng)作，否則斜銷將無法帶動(dòng)滑塊。從前面知道斜銷的斜角為 22176。，故選楔緊塊的楔角為 25176。 第八章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在塑料注塑成形中，注塑模具不僅是塑料熔體的成形設(shè)備，還起著熱交換器的作用。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響到制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 本塑件在注塑成型時(shí)不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可以做如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 設(shè)定模具平均工作溫度為 40℃，用常溫 20℃的水作為模具冷卻介 質(zhì)，其出口溫度為30℃，產(chǎn)量為 (粗算每 2min1套 )。查中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典表 流量為 1Q =179。 105 J/kg kgJW / 51 ????? 求冷卻水的體積流量 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 28 由中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典式（ ）得 m i n/)2030( 60/)( 343362111 mc WQq V ??????? ???? ??? 式中 Vq —— 冷卻介質(zhì)的體積流量（ m3 /min）； W —— 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料重量（ kg/min）； 1Q —— 塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（ J/kg）； ? —— 冷卻介質(zhì)的密度（㎏ /mm3 ）； 1c —— 冷卻介質(zhì)的比熱容 [J/（㎏178。 C） ]； 1? —— 冷卻介質(zhì)的出口溫度（℃） ； 2? —— 冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度（℃）； 查中國(guó)模設(shè)計(jì)大典表 ，可知所需的冷卻水管直徑非常小，加之，塑件材料 PP冷卻速度快，要求澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應(yīng)緩慢，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 第九章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 按進(jìn)料口（澆口）的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類，香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點(diǎn)澆口外的其他澆口形式的（二板式模具）所選用的模架，小水口模架指進(jìn)料口采用點(diǎn)澆口模具（三板式模具 ）所選用的模架。 大水口模架總共有四種形式： A型、 B型、 C型、 D型。 小水口模架就是指采用點(diǎn)澆口的模具所選用的模架，總共有 8種型式： DA型、 DB型、DC型、 DD型、 EA型、 EB型、 EC型、 ED型，其中以 D字母開頭的 4種型式適用于自動(dòng)斷澆口模具的模架。 模具結(jié)構(gòu)采用一模兩腔兩板式結(jié)構(gòu)，采用側(cè)澆口頂出機(jī)構(gòu)直接采用頂竿頂出。 根據(jù)《塑料模具設(shè)計(jì)》附錄 B所提供的模架圖選模架型號(hào)為： 2530AI804080。 澆口套也可選標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)樽⑺軝C(jī)噴嘴口直徑為￠ 4，查塑料模具設(shè)計(jì) P47 表 41選擇進(jìn)料口直徑為￠ 5的 澆口套。具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。 徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 加熱缸體注塑模設(shè)計(jì) 29 第十章 注塑機(jī)參數(shù)校核 最大注塑量校核 注塑機(jī)的最大注射量是指柱塞或螺桿在作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注出量。目前我國(guó)已統(tǒng)一規(guī)定用加工聚苯乙烯塑料時(shí)注射機(jī)一次所能注出的公稱容積來表示。為了保證正常的注射成型，選擇注射機(jī)時(shí)，注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在最大注塑量的80﹪。所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足 在一般情況下，僅對(duì)最大注射量進(jìn)行校核， 但對(duì)熱敏性塑料還應(yīng)注意注射機(jī)能出處理的最小注射量，因?yàn)槊看巫⑸淞刻r(shí)，塑料在料