【正文】 成型的塑件質(zhì)量好，但模具的加工難度大，適用于內(nèi)形簡單、深度不大的型芯設計。(2)鑲嵌式型芯 在多型腔模具中常常將型芯加工成帶臺階的型芯，鑲嵌到型芯固定板上，如型芯為回轉(zhuǎn)體且有不對稱凹槽或凸起，需要加銷釘定位止轉(zhuǎn)。當型芯細小時，可采用過盈配合，鉚接或樹脂粘結(jié)的方法將型芯與固定板連接起來。(3)組合式型芯 對于形狀較為復雜的型芯通常用兩個或多個型芯共同組合而成，這種方法可以講復雜型芯簡單化，使加工難度降低，也有利于型芯的拋光。它需求各型芯配合面要平整，與型芯固定板的配合要緊密，不要是用銷釘或螺釘固定連接?？紤]到本塑件結(jié)構(gòu)較簡單，外觀質(zhì)量要求高，故采用組合嵌入式型芯設計。型芯的形狀為矩形，采用4顆M1065L內(nèi)六角螺釘緊固在動模板上，其中結(jié)構(gòu)如圖52所示。 型芯注塑模成型零件工作尺寸，是指成型零件上直接成型塑件的型腔尺寸。由于塑件在高壓和熔融溫度下充模成型，并在模具溫度下冷卻固化，最終在室溫下進行尺寸檢測和使用。因此，塑料制品的形狀和尺寸精度的獲得，必須考慮物料的成型收縮率等眾多因素的影響。成型零件的工作尺寸主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形的長度和寬度尺寸）、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔（型芯）與型腔（型芯）的位置尺寸等。在模具設計中，應根據(jù)塑件的尺寸、精度來確定模具成型零件的工作尺寸和精度。(1)成型收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的材料、塑件的結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)以及成型的工藝條件等因素有關，因此，在實際工作中，成型收縮率的波動很大，從而引起塑料尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為： 式中 ——塑料收縮波動而引起的塑件尺寸誤差，mm； ——塑料的最大收縮率，%； ——塑料的最小收縮率，%； ——塑件尺寸，mm。一般情況，由成型收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內(nèi)。 (2)模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成型零件的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困難，制造成本和加工周期也會加大加長。實踐證明，如果模具成型零件的制造誤差在IT7～IT8級之間，成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。 (3)模具成型零件的磨損 模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時與塑件的摩擦、成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新拋光等，均可造成模具成型零件尺寸的變化，凹?；蛐颓怀叽缱兇?，凸?；蛐托境叽缱冃　＿@種由于磨損造成的模具成型零件尺寸的變化值與塑件的產(chǎn)量、塑料原料及模具都有關系，當塑件產(chǎn)量較大時，模具表面耐磨性要好（如采用高硬度材料，模具表面鍍硬金屬層，表面滲氮處理等）。對于中小塑件，模具的成型零件最大磨損可取塑件公差的1/6，而大型塑件，模具的成型零件最大磨損應取塑件公差的1/6一下。 (4)模具安裝配合的誤差 模具的成型零件由于配合間隙的變化，會引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差應不影響模具成形零件的尺寸精度和位置精度。型腔、型芯組成的模腔工作尺寸計算方法有平均收縮法和公差帶法兩種。本文按照平均收縮法進行計算。塑料模在注塑成型過程中，由于注射成型壓力很高、型腔內(nèi)部承受熔融塑料的巨大壓力，這就要求型腔要有一定的強度和剛度，如果模具型腔的強度和剛度不足，則會造成模具的變形和斷裂。型腔側(cè)壁所受的壓力應以型腔內(nèi)所受最大壓力為準，對于大型模具的型腔，由于型腔尺寸較大，常常由于剛度不足而彎曲變形，應按剛度計算；對于小型模具的型腔，型腔常常在彎曲變形之前，其內(nèi)應力已超過許用應力，應按強度計算。(1)型腔側(cè)壁厚度的計算 整體式圓形型腔的壁厚適宜組合式圓形型腔壁厚計算的基礎進行計算的。由于它在側(cè)壁變形時收到腔底的約束，在一定高度范圍內(nèi)，半徑的變形量較小，越接近腔底愈小。在側(cè)壁和腔底的交界處，其變形量趨于零。而端部受其約束較小，其受力情況與組合式圓形性強相似，所以在通常情況下，整體式圓形性強按強度條件計算壁厚，計算公式如下。 式中 ——型腔的側(cè)壁厚度，mm； ——型腔內(nèi)單位平均壓力，mm； ——型腔高度，mm； ——型腔材料的彈性模量，MPa； ——型腔許用變形量，mm。型腔材料取淬硬到HRC53～58的鋼材，其～此處取則： (2)型腔腔底厚度的計算 ①按剛度條件計算 計算公式如下： 式中 ——型腔腔底厚度，mm； ——型腔內(nèi)半徑，mm。則 ②按強度條件計算 計算公式如下： 式中 ——型腔材料的需用壓力，MPa。 型腔材料去淬硬到HRC53～58的鋼材，取=～。 則 由計算結(jié)果可以看出，此次所設計的模具滿足強度剛度要求。第六章 導向機構(gòu)的設計注射模的導向機構(gòu)主要有導柱導套導向和錐面定位兩種類型。導柱導套導向機構(gòu)用于動模和定模的開合模導向以及脫模機構(gòu)的運動導向。在注射模中，指引動模與定模之間按一定的方向閉合和定位的裝置，稱之為合模導向機構(gòu)。因此，導向機構(gòu)的功能有：(1)定位作用 為避免模具在裝配時，因方向搞錯而損壞成型零件，并在模具閉合后，使型腔在工作過程中能保持正確形狀和位置；確保塑件壁厚的均勻性。(2)導向作用 在動模向定模閉合行進中，導向機構(gòu)應首先接觸，引導動、定模沿準確方向和位置閉合，避免凸模首先進入型腔而發(fā)生損傷事故。為此，導柱必須比凸模端面高出6～8mm。(3)承受一定側(cè)壓力 高壓塑料熔體注入型腔時，會產(chǎn)生單向側(cè)壓力?；蛴捎谛颓粋?cè)面不對稱；或由于模具的中心與分型面上成型的幾何中心不一致，會產(chǎn)生較大的側(cè)壓力，均須由合模導向機構(gòu)來承擔。但當單向側(cè)壓力過大時，需增設錐面定位機構(gòu)來承擔。(4)支撐定模型腔板或動模推件板 對于雙分型面注射模，導柱還需支撐定模型腔板的重力，也對此板導向和定位。對于脫模機構(gòu)中設置的導柱，也有此種功能。導柱導向機構(gòu)，包括導柱和導套兩個主要零件，分別安裝在動、定模兩邊。(1)導柱的設計要點：導柱的直徑是模具大小而定，但必須具有足夠的抗彎強度，且表面要耐磨，芯部要堅韌，因此導柱的材料多半采用低碳鋼（20）滲碳淬火處理，硬度為50～55HRC。也可直接采用T8A碳素工具鋼，再經(jīng)淬火處理。(2)導柱的長度通常應高出凸模端面6～8mm，以免在導柱未導正時凸模先進入型腔與其碰撞而損壞。(3)導柱的端部常設計成錐形或半球形，便于導柱順利地進入導向孔。(4)導柱的配合精度。導柱與導向孔通常采用間隙配合H7/f6或H8/f8，而安裝孔則采用過渡配合H7/m6或H7/k6，配合部分表面粗糙度為Ra=。(5)導柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸而定，模具尺寸越大，導柱間中心距應越大，所選導柱直徑也越大，所選導套直徑也越大。導柱的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種。一種是除安裝部分的凸肩外，長度的其余部分直徑相同。另一種是除安裝部分的凸肩外，使安裝的配合部分直徑比外伸的工作部分直徑大。帶頭導柱用于生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導套。有肩導套用于采用導套的大批量生產(chǎn)并高精度導向的模具。為了減小導柱導套的摩擦，有的導柱開設油槽。小型模具常采用帶頭導柱，大型模具常采用有肩導柱。本模具采用不加油槽的帶頭導柱。： 導柱(1)導套形狀 為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前段倒一圓角R。導柱孔最好打通，否則導柱進入未打通的導柱孔（不通孔）時，孔內(nèi)空氣無法逸出，而產(chǎn)生發(fā)反壓力，給導柱的進入造成阻力。當結(jié)構(gòu)需要開不通孔時，就要在不通孔的側(cè)面增加通氣孔或在導柱的側(cè)壁磨出排氣槽。(2)導套材料 可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導柱或?qū)桌＃?導套第七章 脫模機構(gòu)的設計在注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須從模具的型腔及型芯中被脫出，這一完成塑件脫出的機構(gòu)成為脫模機構(gòu)。(1)塑件滯留于動模，模具開啟后應以使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便模具脫模裝置在注射機推桿的驅(qū)動下完成脫模動作。(2)保證塑件不變形損壞，這是脫模機構(gòu)應達到的基本要求。首先要正確分析塑件對型腔或型芯的附著力的大小以及所在的部位，有針對性地選擇何時的脫模方法和脫模位置，使頂出中心和脫模阻力中心相重合。型芯由于塑件收縮時對其包緊力最大，因此頂出的作用應該竟可能地靠近型芯，頂出力應該作用于塑件剛度、強度最大的部位，作用面盡可能大一些。影響脫模力大小的因素很多，當材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復雜，脫模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高時，脫模阻力就會增大，反之則小。(3)力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應該盡量設在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。脫模機構(gòu)由以下幾個零件組成，推桿直接作用于塑料，將塑料從型腔或型芯上脫出，推桿需要固定，因此設在固定板上，通過頂出板與固定板聯(lián)接，將推桿平穩(wěn)固定，注射機的液壓頂出或機械頂出桿作用于頂出板上，使推桿完成頂出動作。當推桿細小或頂出距離過長時要使頂出過程平穩(wěn)，就要在頂出系統(tǒng)中增加導柱和導套，頂出后推桿應先于型腔或型芯復位，通過復位桿時下。在頂出系統(tǒng)中有一拉料桿，其作用是將澆注系統(tǒng)的冷料拉至動模上并在卸料過程中隨塑件同時被頂出。擋銷的作用是在頂出板與動模板之間留有間隙，防止肥料及雜物落入，影響了頂出系統(tǒng)回程，同時可調(diào)節(jié)推桿的位置及頂出距離。脫模機構(gòu)的分類通常有以下兩種分類方式：(1)根據(jù)脫模機構(gòu)的驅(qū)動力來源分類①手動脫模：就是注射成型模具分開后，人工操縱脫模機構(gòu)或是用專門夾具將塑件從模具中脫出，一般用于塑件留于定模而且模具定模沒有脫模機構(gòu)的模具。②機動脫模：一般指應用注射機的液壓頂出裝置或機械頂出機構(gòu)，在模具開模后或開模過程中，通過模具中的頂出機構(gòu)將塑件從模具中脫出。③液壓脫模：應用注射劑上的液壓頂出裝置直接將塑件從模腔中頂出或者在模具中設置專用的頂出油缸，當開模到一定的距離后，活塞運動實現(xiàn)脫模。④氣動脫模：在模具上設置專用的頂出氣道，利用壓縮空氣將塑件由型腔中吹出，一般應用于大型深腔薄壁的脫模。(2)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)分類 分為簡單脫模機構(gòu)、雙向脫模機構(gòu)、順序脫模機構(gòu)、二級脫模機構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機構(gòu)以及帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)等。經(jīng)過注射機的高壓注射塑料在模具內(nèi)冷卻定型，此時塑料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開模后塑件脫出時所必須克服的，此外還有不通孔帶來的大氣壓力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及機構(gòu)本身運動時所產(chǎn)生的摩擦阻力。開始脫模時的瞬時阻力最大，稱為初始脫模力。脫模力的計算一般總是計算初始脫模力。塑件的脫模力計算公式如下所示。 式中 ——脫模力，N； ——單位面積塑件對型芯的正力，Pa，一般取=（～）MPa； ——塑件包緊型芯的側(cè)面積，； ——塑件與模體剛才的摩擦系數(shù)，一般去=～； ——脫模斜度，(1176。) 在所有模具的脫模機構(gòu)中，簡單唾沫機構(gòu)是最常用的一種形式，即在動模一邊施加一次頂出力，就可將塑件從模具中脫出的機構(gòu)，通常包括推桿脫模機構(gòu)，頂管脫模機構(gòu)，推板脫模機構(gòu)，活動鑲件或凹模脫模機構(gòu)，多元件聯(lián)合脫模機構(gòu)和氣動脫模機構(gòu)等。本模具方案采用推桿脫模機構(gòu)。圖 脫模結(jié)構(gòu)(1)頂出的頂出位置應該設在脫模阻力大的部位。蓋、箱類塑件阻力最大的地方是側(cè)面，在端面均勻設置推桿是最理想的。(2)推桿不設置在塑件薄壁處，一面塑件變形破損，當結(jié)構(gòu)特殊需要時，應該增大頂出面積使塑件受力得以改善，可采用頂出盤頂出。(3)推桿直徑不宜過小，有足夠的剛度，而且應以盡可能大的面積與塑件接觸，當直徑小于3時應該采用階梯推桿，以加大推桿的剛度。(4)推桿與型芯或型腔板推桿孔的配合一般為H8/h7或H7/h7，配合間隙可參考塑料不溢料間隙值，配合長度一般為推桿直徑的（～2）倍，但至少不小于15mm。(5)若塑件上不允許有頂出痕跡，可在模具型腔外增設輔助頂出用頂出耳頂出。(6)推桿材料多用45鋼或TT10等碳素工具鋼制造，采用頭部局部淬火，淬火硬度在50HRC以上，表面粗糙度在。(7)在一般情況下推桿已基本作為模具標準出現(xiàn)，但是在特殊情況下，需要對推桿作出進一步的加工。推桿的形狀多種多樣，最常見的是截面為圓形的圓形推桿。本模具采用推桿為截面為圓形的推桿。 推桿①圓形推桿直徑d的計算公式如下。 式中 ——圓形推桿直徑，cm； ——； ——推桿長度，cm； ——推桿數(shù)量； ——推桿材料的彈性模量，鋼； ——總脫模力，N；計算得②推桿應力校核 式中 ——推桿應力，； ——推桿鋼材的屈服極限強度， 一般中碳鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼即該推桿滿足要求，脫模機構(gòu)將塑件脫模后，在進行下一次成型前，除推板脫模機構(gòu)以外，必須先行回到初始位置，尤其是有側(cè)向分型的模具，推桿與側(cè)向抽出型芯之間會相互干擾，這就更要求頂出機構(gòu)必須在閉模前回到初始狀態(tài)。常用的復位形式有：復位桿復位，頂出桿兼復位桿復位，彈簧復位。本模具采用復位桿加彈簧復位，復位桿與推桿固定板相連，在模具閉模時，由復位桿推動推桿固定板，帶動推桿回程。 復位裝置第八章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設計當注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件，稱為