注塑模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.docx

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：WPDB接線端子塑料注射模具設(shè)計(jì)院（系） 機(jī)電學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 120205 姓 名 劉海洋 學(xué) 號(hào) 120205111 導(dǎo) 師 張新運(yùn) 2016年6月WPDB接線端子塑料注射模具設(shè)計(jì)摘要塑料行業(yè)是20世紀(jì)發(fā)展最快的行業(yè)，也是21世紀(jì)最有前途的行業(yè)之一。塑料的發(fā)展直接導(dǎo)致了注塑模具的發(fā)展。塑料模具是用來(lái)生產(chǎn)塑料制品的工具。本課題主要是針對(duì)接線端子的模具設(shè)計(jì)，涵蓋了澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)等的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的加工工藝的編制。通過(guò)塑料模具的設(shè)計(jì)，能夠全面的了解塑料模具設(shè)計(jì)的基本原則，熟練使用Solidworks、AutoCAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，為以后的工作奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：接線端子；塑料模具；澆注系統(tǒng)；澆口。Design of Plastic Injection Moldfor WPDB TerminalAbstractSummary of plastics is a 20th century development of the industrys fastest-growing industries of the 21st century one of the most promising industries. The development led directly to the development of injection mould of plastic. Plastic mould tool is used in the production of plastic products. This topic is the main terminal of mold design, covering the gating system, forming part of the structure, ejection systems, cooling systems, injection molding machine selection and parameters of the detailed design and preparation of simple process. Plastic mold design, so as to understand the basic principles of plastic mould design, skilled use of Solidworks for die design, AutoCAD software, laid the Foundation for future work.Key words: Terminal; plastic mold;injection system；gate.III目 錄摘要IIAbstractIII主要符號(hào)表VII1.緒論81.1 前言81.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展方向81.3本課題的內(nèi)容和基本要求91.3.1 本課題的內(nèi)容91.3.2 基本要求92.零件材料分析112.1零件的材料及材料的特性112.1.1 ABS塑料的特點(diǎn)112.1.2 ABS的技術(shù)指標(biāo)112.1.3 ABS 注射成形工藝參數(shù)113.方案的論證133.1.1 注射成型的原理133.1.2熱塑性注射成型工藝過(guò)程133.2注射模具的基本組成143.2.1基本組成143.3 方案的論證和初步確定144.注射成型機(jī)的選擇164.1 估算零件體積及質(zhì)量164.1.1 估算零件體積164.2選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)164.2.1選擇注射機(jī)164.3注塑機(jī)的校核174.3.1注射基本壓力校核174.3.2 鎖模力的校核174.3.3安裝部分相關(guān)尺寸的校核174.3.4模具厚度校核174.3.5開(kāi)模行程的校核185.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)195.1 澆注系統(tǒng)的作用195.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則195.3 澆注系統(tǒng)的組成195.4主流道設(shè)計(jì)195.5冷料井設(shè)計(jì)205.6分流道設(shè)計(jì)205.6.1分流道的布置形式205.6.2分流道長(zhǎng)度205.6.3分流道截面形狀215.6.4分流道的截面尺寸215.4澆口設(shè)計(jì)216.成型零件設(shè)計(jì)226.1分型面的設(shè)計(jì)226.1.1分型面的分類及選擇原則226.1.2分型面的確定22圖6.1塑件圖226.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)236.3.1成型零件具備的性能236.3.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)246.3.3凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)246.3.4影響塑件尺寸和精度的因素247.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)257.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則257.1.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用257.1.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則257.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì)257.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)25圖7.1導(dǎo)柱267.2.2導(dǎo)套設(shè)計(jì)268.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)278.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則278.2 頂出機(jī)構(gòu)的確定278.3脫模力的計(jì)算278.4簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)288.4.1頂桿脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)288.4.2頂桿的形狀298.5復(fù)位裝置299.抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)319.1 抽芯機(jī)構(gòu)的概述319.2抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)319.3滑塊+斜導(dǎo)柱的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)319.3.1斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)319.3.1.1 斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則329.3.1.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)329.3.1.3 滑塊的設(shè)計(jì)339.3.1.4鎖緊塊的設(shè)計(jì)3310.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3410.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用3410.1.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求3410.1.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響3410.2冷卻系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)3411.塑料模具用鋼3511.1注塑模材料應(yīng)具備的要求3511.2模具材料選用的一般原則3511.3本模具所選鋼材及熱處理3512.模具裝配圖3712.1模具裝配二維圖3713.模具可行性和環(huán)保分析3913.1本模具的特點(diǎn)3913.2市場(chǎng)效益及經(jīng)濟(jì)效益分析3913.3環(huán)保分析3914.總結(jié)40致謝41參考文獻(xiàn)42畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明44畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明45主要符號(hào)表公稱壓力 注射壓力最大注射量 收縮率體積流量 鎖緊塊的斜角模具最大閉合高度 斜導(dǎo)柱傾斜角模具最小閉合高度 斜導(dǎo)柱傾斜角開(kāi)模行程 最大收縮率 模具制造公差模具制造公差 模具磨損量傳熱膜系數(shù) 斜導(dǎo)柱直徑材料的許用應(yīng)力 導(dǎo)滑槽施加的壓力抽芯距 塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力流道中各段流程的厚度 塑件包緊型芯的側(cè)面積模具型腔的總熱量 為脫模板中心允許的最大變形量L斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度 結(jié)晶型塑料溶解潛熱導(dǎo)滑槽與滑塊之間的摩擦阻力 斜導(dǎo)柱與滑塊之間的摩擦阻力塑料脫模溫度 抽拔阻力流道中各段流程的長(zhǎng)度131.緒論1.緒論1.1 前言近年來(lái)，塑料制品在工業(yè)、電器、醫(yī)藥、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是材料工業(yè)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。塑料廣泛應(yīng)用得益于它自身的性能與特點(diǎn)，首先塑料的質(zhì)量輕，密度小，這使得在相同體積下與其他金屬制品相比較，塑料制品的重量就要比金屬材料制品的重量輕得多。第二得益于塑料比強(qiáng)度高，能夠更大程度滿足設(shè)計(jì)需要。塑料注射模具是生產(chǎn)塑料制品的一種工具，也是賦予塑料制品精準(zhǔn)尺寸和完整結(jié)構(gòu)的工具。用塑料注射模具生產(chǎn)的零件，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此塑料注塑模具發(fā)展水平的高低，是一個(gè)國(guó)家機(jī)械水平的重要標(biāo)尺。1.2模具發(fā)展現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展方向塑料制品是采用塑料為主要原料加工而成的生活用品，工業(yè)用品的統(tǒng)稱塑料的出現(xiàn)給人類帶來(lái)了極大地便利，由于其有成本低廉、抗腐蝕能力強(qiáng)、可塑性強(qiáng)、還可用于制備燃料油和燃料氣，降低原油消耗等無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)，自發(fā)明之日起就廣受歡迎，隨著加工工藝的進(jìn)步和技術(shù)的突破，塑料制品滲透進(jìn)我們生活的方方面面，成為最重要的必需品1。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來(lái)，人們對(duì)各種設(shè)備和用品輕量化及美觀和手感的要求越來(lái)越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場(chǎng)塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具隨之發(fā)展2。注塑成型時(shí)將融化的塑料由高壓射入模具，經(jīng)冷卻凝固，得到塑料制品的一種加工形式。它具有成型率高、塑件質(zhì)量穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在塑料生產(chǎn)中占十分重要的地位。注塑模具時(shí)注塑成型的一種重要工藝裝備，其在注塑成型中處于核心地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)。注塑模具在整個(gè)模具的總量中占50%以上3。通過(guò)對(duì)塑料制品的注塑模具的設(shè)計(jì)，能夠熟悉和掌握塑料制品的設(shè)計(jì)全過(guò)程，能夠根據(jù)塑件材料的不同性能，不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇適合的模具結(jié)構(gòu)，使我們?cè)谒芗Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，塑料成型工藝分析等方面有綜合提升，為以后從事模具相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)4。大型注塑、精密注塑和薄壁注塑是當(dāng)前存在的三種主要的注塑形式，由于其注塑工藝的小同，對(duì)模具的要求也小同5。隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，“以塑代鋼”的零件在電子、電信、醫(yī)療、汽車、儀表等行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越多,對(duì)塑料制品的品質(zhì)要求也越來(lái)越高6。我國(guó)的塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷時(shí)半個(gè)世紀(jì)之久，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高7。近年來(lái)，隨著汽車，家電，電子通訊設(shè)備的迅猛發(fā)展，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具占總模具的比例將逐步提高，且發(fā)展將會(huì)快于其他模具8。先進(jìn)西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）制造技術(shù)的出現(xiàn)正急劇改變著模具業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)模具的要求越來(lái)越苛刻9?，F(xiàn)如今，模具正向著兩個(gè)方向發(fā)展:高速、精密、長(zhǎng)壽命;短周期、低成本、高產(chǎn)出10。計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、新材料、新技術(shù)的發(fā)展使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益越來(lái)越顯著11。我國(guó)注塑模具未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì): CAD /CAM /CAE 技術(shù)將廣泛應(yīng)用于注塑模具設(shè)計(jì)；熱流道模具在 注塑模具中的比重將逐漸提高；專用和優(yōu)質(zhì)模具材料將不斷推陳出新,智能化、自動(dòng)化研磨拋光將得到應(yīng)用;模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高12。國(guó)外注塑成型技術(shù)在向多工位，高效率，自動(dòng)化，連續(xù)化，低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜，多功能的方向發(fā)展13。目前，歐洲模具業(yè)已經(jīng)能感受到來(lái)自中國(guó)同行所帶來(lái)的影響和壓力，預(yù)計(jì)到2018年，中國(guó)將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。據(jù)相關(guān)研究部門調(diào)查得知，歐洲模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間要分別比中國(guó)快44%和61%左右，但中國(guó)模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91%，因?yàn)橹袊?guó)的勞動(dòng)力成本低廉，對(duì)部分國(guó)外客戶有著很強(qiáng)的吸引力。同時(shí)，歐洲及世界各國(guó)之間的模具競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)加劇，像德國(guó)近兩年半內(nèi)的模具整體價(jià)格就下降了25%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì),前些年全球58%的模具是由德國(guó)等西歐國(guó)家生產(chǎn)，中國(guó)等亞洲國(guó)家的比例只占到1%，但今后東歐國(guó)家的模具將會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng)，而亞洲國(guó)家的生產(chǎn)比例將提高至22%左右14。據(jù)統(tǒng)計(jì)日本一萬(wàn)多家模具企業(yè)中生產(chǎn)塑料模和沖壓模的各40%左右;韓國(guó)模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43.9%生產(chǎn)沖壓模的占44.8%。在塑料模具中由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品適用于高效率、大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)方式使其在塑料模中的占用量超過(guò)了5%15。1.3本課題的內(nèi)容和基本要求1.3.1 本課題的內(nèi)容1.根據(jù)塑件進(jìn)行測(cè)繪，畫(huà)出二維及三維零件圖且進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析； 2.確定分型面，型腔數(shù)目、澆注系統(tǒng)；初步擬訂模具結(jié)構(gòu)方案； 3.選擇設(shè)備、確定有關(guān)工藝參數(shù)； 4.方案論證,型腔等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度等計(jì)算； 5.繪制模具裝配圖及零件圖； 6.應(yīng)用Pro/E或其他三維繪圖軟件做出模具三維結(jié)構(gòu)圖。1.3.2 基本要求（1）繪圖要求（用AutoCAD和Pro/E軟件或其他相應(yīng)軟件）測(cè)繪塑料零件圖 （二維及三維圖）； 模具動(dòng)模、定模鑲塊等主要型腔零件圖及模具總裝配圖（二維及三維圖）； （2）根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)，具體內(nèi)容如下：（編寫(xiě)格式和裝訂要求按教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)定） 分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型的影響； 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點(diǎn)（側(cè)抽型、型腔、哈佛模、點(diǎn)澆口、二次頂出機(jī)構(gòu)等）； 分析所有分型面，選出最佳分型面； 確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說(shuō)明理由；分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說(shuō)明所采用推頂裝置設(shè)置的位置及其理由； 對(duì)該設(shè)計(jì)方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析； 對(duì)所選注射機(jī)進(jìn)行校核； 說(shuō)明該模具的開(kāi)合模動(dòng)作過(guò)程；注：（以上說(shuō)明均要有相應(yīng)的插圖） （3）計(jì)算下列尺寸有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算 ; 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及抽拔力的計(jì)算； 成型型腔壁厚、動(dòng)模墊板厚度校核計(jì)算;冷卻水道面積計(jì)算； （4）對(duì)設(shè)計(jì)中典型零件編制工藝規(guī)程過(guò)程卡（至少2個(gè)零件每個(gè)零件10道以上的工序）； （5）外文資料翻譯 2000英文字符左右 （原文第一作者為非中國(guó)人的PDF文件格式） （6）生產(chǎn)批量：50萬(wàn)件； 2.零件材料分析2.零件材料分析2.1零件的材料及材料的特性該接線端子的材料是ABS塑料2.1.1 ABS塑料的特點(diǎn)ABS是丙烯腈-丁二苯-苯乙烯共聚物的縮寫(xiě)。它的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。ABS制品強(qiáng)度高、剛度好，硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好，耐磨性好。有優(yōu)良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性，電鍍性能好。用途廣泛，在機(jī)械行業(yè)用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、把手、管道、電機(jī)外殼等；在汽車工業(yè)ABS制造汽車儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等，還可以用ABS夾層制造小轎車車身，還可以制造水表殼，電氣零件等。2.1.2 ABS的技術(shù)指標(biāo)密度 1.02-1.16g/cm3 比體積 0.86-0.98 cm/g吸水性 0.2-0.4% 收縮率 0.4-0.7% 熔點(diǎn) 130-160C熱變形溫度 90-108C抗拉屈服強(qiáng)度 830-1030 Pa 拉伸彈性模強(qiáng) 5000 Pa 彎曲強(qiáng)度 180Pa 硬度 9.7HBS 2.1.3 ABS 注射成形工藝參數(shù)注射機(jī)類型：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速： 30-60r/min 料筒溫度：后段 150-157C中段 165-180C前段 180-200C噴嘴溫度： 170-180C西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）預(yù)熱溫度： 80-85C模具溫度： 50-80C注射壓力： 70-100Pa 注射時(shí)間： 20-90 s 高壓時(shí)間： 0-5 s 冷卻時(shí)間： 20-120 s2.1塑件圖3.方案的論證3.方案的論證3.1 ABS注射成型的原理及工藝過(guò)程3.1.1 注射成型的原理利用塑料的可擠壓性和可模塑性，將粉狀成型物料或松散的顆粒從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為黏流態(tài)熔體，在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開(kāi)啟模具便可從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制件。3.1.2熱塑性注射成型工藝過(guò)程注射成型工藝過(guò)程包括成型前的準(zhǔn)備、注射過(guò)程和制品的后處理。（1）成型前的準(zhǔn)備原料外觀的檢驗(yàn)和工藝性能的測(cè)定；物料的預(yù)熱和干燥；嵌塊的預(yù)熱；料筒的清洗；脫模劑的選擇。（2）注射過(guò)程注塑過(guò)程可簡(jiǎn)寫(xiě)為：加料塑化注射保壓冷卻脫模。加熱、預(yù)塑化螺桿在傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，將來(lái)自料斗的塑料向前輸送，壓實(shí)，在料筒外加熱器、螺桿和機(jī)筒的剪切、摩擦的混合作用下，塑料逐漸熔融，在料筒的頭部已積累了一定量的熔融塑料，在熔體的壓力下，螺桿緩慢后退。合模和鎖緊鎖模機(jī)構(gòu)推動(dòng)模板及安裝在動(dòng)模板上的模具動(dòng)模部分與定模板上的模具定模部分合模并鎖緊，以保證成型時(shí)可提供足夠的夾緊力使模具鎖緊。注塑裝置前移當(dāng)合模完成后，整個(gè)料筒遷移，使注射機(jī)噴嘴與模具主流道口完全貼合。注射、保壓在鎖模和噴嘴完全貼合模具以后，注射液壓缸進(jìn)入高壓油，推動(dòng)螺桿相對(duì)料筒前移，將積聚在料筒的頭部的熔體以足夠壓力注入模具的型腔，因溫度降低而使塑料體積產(chǎn)生收縮，為保證塑料制品的致密性、尺寸精度和力學(xué)性能，需對(duì)模具型腔內(nèi)的熔體保持一定的壓力，以補(bǔ)充熔體。卸壓當(dāng)模具澆口處的熔體凍結(jié)時(shí)，即可卸壓。同時(shí)熔體在型腔內(nèi)冷卻固化51西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成為塑料制品。開(kāi)展、推出塑料制品模具型腔內(nèi)的塑料制品經(jīng)過(guò)冷卻定性后，鎖模機(jī)構(gòu)開(kāi)模，并且推出模具內(nèi)的塑料制品。(3)塑件后處理塑件在成型過(guò)程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向、以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過(guò)程中變形或開(kāi)裂。因此，應(yīng)該設(shè)法消除掉。消除的方法有退火處理和調(diào)濕處理。（1）退火處理退火處理的目的a.消除或降低塑料制品成型后的殘余應(yīng)力；b.降低塑料制品的硬度，提高塑料制品的韌度；退火工具烘箱或液體介質(zhì)（如熱水、熱油等）；退火溫度塑料制品使用溫度加10-20.或塑料制品變形溫度減10-20。退火時(shí)間退火時(shí)間與塑料制品壁厚有關(guān)，通常可按每毫米厚度約需半小時(shí)的原則估算。（2）調(diào)濕處理調(diào)濕目的調(diào)濕處理主要是針對(duì)吸濕性很強(qiáng)，且易氧化的尼龍類制品，用于消除內(nèi)應(yīng)力打到吸濕平衡，以穩(wěn)定尺寸。調(diào)濕介質(zhì)一般為沸水或醋酸鉀溶液（沸點(diǎn)為121）。調(diào)濕溫度100-120。調(diào)試時(shí)間保濕時(shí)間與壁厚無(wú)關(guān)，通常為2-9h。3.2注射模具的基本組成3.2.1基本組成a.成型零件b.排氣系統(tǒng)c.結(jié)構(gòu)件d.側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)e.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)f.脫模系統(tǒng)g.導(dǎo)向定位系統(tǒng)3.3 方案的論證和初步確定a、 第一種 采用斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模一側(cè)，利用斜導(dǎo)柱實(shí)現(xiàn)斜抽芯，由于滑塊始終不脫離斜導(dǎo)柱，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。適用于抽拔力不大，抽芯距不長(zhǎng)的情況。b、 第二種 采用三板式結(jié)構(gòu)，斜導(dǎo)柱安裝在定模型板上，利用斜滑塊六面抽芯機(jī)構(gòu)成型塑件六個(gè)滾珠凹槽。利用彈簧分型實(shí)現(xiàn)第一個(gè)分型面的打開(kāi)，定距拉桿實(shí)現(xiàn)第二個(gè)分型的打開(kāi)，利用推板頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件、實(shí)現(xiàn)脫模。本模具采用第一種方案。4.注射成型機(jī)的選擇4.注射成型機(jī)的選擇4.1 估算零件體積及質(zhì)量4.1.1 估算零件體積a.計(jì)算零件的體積由天平稱得塑件質(zhì)量為v塑=m塑=3.72g1.05gcm3=3.8cm3 (3-1)加上飛邊及流道損失，選澆口及流道損失=4=+=3.8cm3+4cm3=7.8cm3 (3-2)在加工過(guò)程中考慮到塑料的利用率，取利用系數(shù)=0.8故注射成型最大注射量應(yīng)大于或等于即: =7.8cm3/0.8=9.43cm3 (3-3)4.2選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)4.2.1選擇注射機(jī)根據(jù)注射容積初選注射機(jī)型號(hào)為HTF86/TJ西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）表4.1注射機(jī)參數(shù)螺桿直徑/mm36模板最大行程/mm310注射壓力/Mpa183模具最大厚度/mm360鎖模力/kN860模具最小厚度/mm150 理論注射量/cm3147拉桿空間（長(zhǎng)寬）/mm3603604.3注塑機(jī)的校核4.3.1注射基本壓力校核校核所選注塑機(jī)的注射壓力能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力。即: 。查得ABS的注射壓力56-176 ；根據(jù)所選注塑機(jī)的公稱壓力為183；滿足要求4.3.2 鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力，即脹型力。脹型力大小等于塑料制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓強(qiáng)，它應(yīng)小于注射劑的額定鎖模力，通常取額定鎖模力的80%左右，以保證不出現(xiàn)溢料的現(xiàn)象。即：F鎖F脹0.8=A分P型 (3-4)兩腔總的投影面積為：=2765=1755mm2由于通常為2040所以取=40計(jì)算其所需鎖模力為：F鎖 F脹0.8=2.279104N滿足要求4.3.3安裝部分相關(guān)尺寸的校核為了使注塑模能順利地安裝在注射機(jī)上并生產(chǎn)出合格的塑料制品，在選用注射機(jī)時(shí)，還必須校核注射機(jī)與模具安裝有關(guān)的尺寸。模具的寬度必須小于注射機(jī)拉桿間距，即，這樣模具才能進(jìn)入注射機(jī)。360mm350mm，滿足要求。4.3.4模具厚度校核模具厚度必須滿足下式：HminHHmax式中H模具閉合厚度，mm；注塑機(jī)所允許的最小模具厚度，150mm；注塑機(jī)所允許的最大模具厚度，360mm；根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖，初選的模具厚度為300mm。則滿足要求。4.3.5開(kāi)模行程的校核選用注射機(jī)時(shí)，應(yīng)使注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程與模具的開(kāi)模行程相適應(yīng)。開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于單分型面的注塑模具，其開(kāi)模行程按下式效核SH1+H2+510 mm（3-5）式中S注塑加工機(jī)最大開(kāi)模行程(移動(dòng)模板臺(tái)面行程)，mm;H1塑件脫模距離，此模具中為40mm; H2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，此模具中為50mm, S=40+50+10=100mm圖4.2二板模開(kāi)模行程由于動(dòng)板模的開(kāi)模行程310mm大于最小開(kāi)模行程100mm，所以開(kāi)模行程校核合理5.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1 澆注系統(tǒng)的作用模具澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的一段熔體通道。它的作用是讓高溫熔體在高壓下高速進(jìn)入模具型腔，實(shí)現(xiàn)型腔填充。5.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則（1）保證制品的外觀質(zhì)量（2）保證制品的內(nèi)部質(zhì)量（3）阻力最小（4）不影響自動(dòng)化生產(chǎn)5.3 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、冷料穴和澆口組成。5.4主流道設(shè)計(jì)主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，其形狀為圓錐形，便于熔融塑料的順利進(jìn)入，開(kāi)模時(shí)又能使主流道的凝料順利拔出。熱塑性塑料的主流道一般由澆口套構(gòu)成。主流道設(shè)計(jì)如下：小口直徑主流道錐度長(zhǎng)度倒角故主流道的結(jié)構(gòu)形式如圖5.1。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖5.1主流道5.5冷料井設(shè)計(jì)冷料井的位置正對(duì)主澆道的動(dòng)模上，它的作用是將物料前端的“冷料”收集起來(lái)，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量。開(kāi)模時(shí)冷料井起到將主流道的冷凝料拉出。冷料井有帶Z形拉料勾的冷料井；帶球頭形拉料的冷料井；倒錐形冷料井等。本方案采用的是帶Z形拉料勾的冷料井。5.6分流道設(shè)計(jì)主流道與澆口之間的通道稱為分流道。5.6.1分流道的布置形式為了盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同事還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。如圖所示。圖 5.2分流道布置形式5.6.2分流道長(zhǎng)度根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長(zhǎng)度適中，如圖5.2。5.6.3分流道截面形狀常用的分流道截面形狀有圓形、正方形、梯形、U形、半圓形和正六角等?？紤]加工工藝，裝配和經(jīng)濟(jì)性，本模具采用圓形截面分流道。5.6.4分流道的截面尺寸根據(jù)塑件的體積、形狀、壁厚、所用塑料的工藝性能、注射速率以及澆道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。對(duì)于壁厚小于3mm（本塑件厚度為2mm），質(zhì)量在200g(本塑件質(zhì)量3.72g)以下的塑件可用一下經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑15。 （4.1）式中D分流道的直徑，mm；W流經(jīng)分流道的塑料量，g；L分流道長(zhǎng)度，mm。5.4澆口設(shè)計(jì)澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、圓環(huán)澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。該塑件采用一模兩腔注射，側(cè)澆口。位置在塑件的頂端中心位置。6.成型零件設(shè)計(jì)6.成型零件設(shè)計(jì)模具生產(chǎn)時(shí)用來(lái)填充塑料熔體，成型制品的空間叫型腔，構(gòu)成注塑模模具部分的模具零件統(tǒng)稱為成型零件，又叫內(nèi)模鑲件。內(nèi)模鑲件包括凹模、凸模、內(nèi)模小鑲件、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、斜推桿及推出零件等。6.1分型面的設(shè)計(jì)6.1.1分型面的分類及選擇原則在模具中，能夠取出制品或流道凝料的可分離的接觸面，都叫分型面。分型面有兩種：一種是模具分開(kāi)時(shí)，分型面兩邊的模板都做移動(dòng)；另一種是模具分開(kāi)時(shí)，其中一邊的模板不動(dòng)，另一邊模板作移動(dòng)。分型面選擇的原則（1）有利于脫模（2）必須確保塑料制品尺寸精度（3）必須保證塑料制品外觀質(zhì)量要求（4）有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)（5）方便模具制造（6）分型面上盡量避免尖角利邊（7）滿足注射機(jī)技術(shù)規(guī)格的要求6.1.2分型面的確定該模具中分型面設(shè)在截面尺寸最大的部位，如圖A-A截面圖6.1塑件圖西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6.2型腔分布模具型腔在模板上的排列方式有圓形排列、H形排列、直線排列、對(duì)稱排列及復(fù)合排列等。該模具有簡(jiǎn)單的抽芯結(jié)構(gòu)，綜合考慮模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，零件采用對(duì)稱排列，有利于節(jié)約材料，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。具體排布如圖5.2。圖6.2分流道示意圖6.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3.1成型零件具備的性能由于成型零件質(zhì)量直接影響到塑件的質(zhì)量，且與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具備一下性能：（1）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受塑料熔體的高溫和高壓；（2）具有足夠的硬度和耐磨性，以承受流料的摩擦和磨損；（3）具有良好的拋光性能和耐腐蝕性能；（4）零件的加工性能好，可淬性良好，熱處理變形??；（5）成型部位須有足夠的位置精度和尺寸精度。6.3.2凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模用于成型塑件的外表面，又稱為型腔。按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種?？傮w上說(shuō)，整體是強(qiáng)度、剛度好，但不適于復(fù)雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)，是復(fù)雜型腔加工相對(duì)容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由于該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又屬于中小型模具，所以凹模板采用整體式。6.3.3凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模用于成型塑件的內(nèi)表面，又稱型芯。凸模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼組合式兩類。由于凸模的加工相對(duì)凹模容易，所以大多數(shù)的凸模是整體式的，尤其是在小型模具中型芯、模板常做成一體5。凸模板采用整體式。6.3.4影響塑件尺寸和精度的因素工作尺寸是成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括：凹模、凸模的徑向尺寸與高度尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級(jí)確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面7：（1）成形收縮率：在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為式中：s為塑件收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差，mm；Smax為塑料的最大收縮率，%；Smin為塑料的最小收縮率，%；Ls為塑件尺寸，mm。一般由收縮率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）模具成形零件的制造誤差：實(shí)踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7IT8級(jí)之間，成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。（3）零件的磨損：模具在使用過(guò)程中，由于種種原因會(huì)對(duì)型腔和型芯造成磨損，對(duì)于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6，而大型零件，應(yīng)在1/6之下。（4）模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸和位置精度。綜上所述，在模具型腔與型芯的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各種影響成型零件尺寸的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補(bǔ)償值應(yīng)在試模后進(jìn)行逐步修訂。7.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7.導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計(jì)原則7.1.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用（1）定位作用模具閉合后，保證動(dòng)定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過(guò)程中也會(huì)起到定位作用，即便于模具的裝配和調(diào)整。（2）導(dǎo)向作用合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模準(zhǔn)確閉合、避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。（3）承受一定的側(cè)向壓力塑料熔體在充模過(guò)程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度低的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)向壓力很大或精度要求很高時(shí)，不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需增設(shè)定位機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)側(cè)向壓力。（4）承受模具重量模具上的活動(dòng)件，如推桿固定板和推桿底板、點(diǎn)澆口模架中的流道推板和A板、大水口模架中的推板等，它們開(kāi)模時(shí)及開(kāi)模后都懸掛在導(dǎo)柱上，須由導(dǎo)柱支撐其重量。7.1.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則主要設(shè)計(jì)原則（1）導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)對(duì)稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度和防止模板發(fā)生變形；（2）導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選定，并應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度；（3）導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度要求；（4）導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性；（5）為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱最好裝在定模板上，但有時(shí)也要裝在定模板上，這就要根據(jù)具體情況而定。7.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套內(nèi)滑動(dòng)，配合間隙一般采用H7/f7級(jí)配合。7.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)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，其余部分直徑相同，成為帶頭導(dǎo)柱GB4169.4-84；另一種是除安裝部分的凸肩外，安裝的配合部西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）分直徑比外伸的工作部分直徑大，成為有肩導(dǎo)套GB4169.5-84。為了減小導(dǎo)柱導(dǎo)套的摩擦，有的導(dǎo)柱開(kāi)設(shè)油槽 18。本模具采用加油槽的帶頭導(dǎo)柱，根據(jù)GB4169.4-84選用直徑為30mm長(zhǎng)度為186mm的導(dǎo)柱。其示意圖6.1圖7.1導(dǎo)柱7.2.2導(dǎo)套設(shè)計(jì)由于導(dǎo)柱已選定所以由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可查的與之相配的導(dǎo)套為。為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前段倒一圓角R。根據(jù)導(dǎo)柱選擇直徑為30mm的導(dǎo)套，其結(jié)構(gòu)如圖6.2.圖7.2導(dǎo)套8.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注塑模中，將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具中安全無(wú)損地推出的機(jī)構(gòu)成為脫模機(jī)構(gòu)。8.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件滯留于動(dòng)模，模具開(kāi)啟后應(yīng)以使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動(dòng)模上，以便模具脫模裝置在注射機(jī)頂桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。保證塑件不變形損壞，這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。首先要正確分析塑件對(duì)型腔或型芯的附著力的大小以及所在的部位，有針對(duì)性地選擇何時(shí)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(shí)對(duì)其包緊力最大，因此頂出的作用應(yīng)該竟可能地靠近型芯，頂出力應(yīng)該作用于塑件剛度、強(qiáng)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(dāng)材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復(fù)雜，脫模斜度小以及型腔（型芯）粗糙度高時(shí)，脫模阻力就會(huì)增大，反之則小。力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用頂桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。8.2 頂出機(jī)構(gòu)的確定頂出機(jī)構(gòu)的功能是在任何正常的情況，頂出機(jī)構(gòu)都能確實(shí)可靠的將成型塑件從模板一側(cè)頂出，并在合模時(shí)其相關(guān)的頂出零件確保不與其它模具零件相干擾的恢復(fù)到原來(lái)的位置。頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：開(kāi)模時(shí)應(yīng)留在動(dòng)模的一側(cè)；塑件在成型頂出后，一般都有痕跡，但應(yīng)盡量使頂出殘留痕跡不影響塑件的外觀，一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件內(nèi)表面以及不顯眼的位置；頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部位，即不易變形或損傷的部位，盡量避免頂出力作用于最薄的位置，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷；頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠。頂出機(jī)構(gòu)有多種類型，本設(shè)計(jì)采用頂桿中心頂出。采用段面形狀為圓柱形的頂桿，圓柱型頂桿是最常用的一種，由于這個(gè)形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工，且容易保證其配合精度，易于保證其互換性，并易于更換，而且它還具有滑動(dòng)阻力小，不易卡滯等優(yōu)點(diǎn)，因此，我們采用圓柱形頂桿頂出。8.3脫模力的計(jì)算西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）經(jīng)過(guò)注射機(jī)的高壓注射塑料在模具內(nèi)冷卻定型，此時(shí)塑料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開(kāi)模后塑件脫出時(shí)所必須克服的，此外還有不通孔帶來(lái)的大氣壓力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。開(kāi)始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，稱為初始脫模力。脫模力的計(jì)算一般總是計(jì)算初始脫模力。塑件的脫模力計(jì)算公式如下所示。F總脫=pAcosf-tan1+fsincos+0.1A (8-1)式中p塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力，一般p=；本塑件是薄件，所以取8MPa；A塑件包緊型芯的側(cè)面積，?？朔髿鈮毫υ斐傻淖枇?，其值為：F阻=0.1A(A為型芯端面面積mm2)故總的脫模力應(yīng)為：F總脫=F脫+F阻F總脫=pAcosf-tan1+fsincos+0.1Af取1.0，取2F總脫=1.3104N8.4簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)在所有模具的脫模機(jī)構(gòu)中，簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)是最常用的一種形式，即在動(dòng)模一邊施加一次頂出力，就可將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)，通常包括頂桿脫模機(jī)構(gòu)，頂管脫模機(jī)構(gòu)，推板脫模機(jī)構(gòu)，活動(dòng)鑲件或凹模脫模機(jī)構(gòu)，多元件聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)等。本模具方案采用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。8.4.1頂桿脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）頂出的頂出位置應(yīng)該設(shè)在脫模阻力大的部位。（2）頂桿不設(shè)置在塑件薄壁處，一面塑件變形破損。（3）頂桿直徑不宜過(guò)小，有足夠的剛度。（4）頂桿與型芯或型腔板頂桿孔的配合一般為H8/h7或H7/h7，配合間隙可參考塑料不溢料間隙值。（5）頂桿材料多用45鋼或T8、T10等碳素工具鋼制造，采用頭部局部淬火，淬火硬度在50HRC以上，局部淬火長(zhǎng)度為1.5倍推出行程與配合長(zhǎng)度之和，表面粗糙度在Ra1.6m。（6）在一般情況下頂桿已基本作為模具標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，但是在特殊情況下，需要對(duì)頂桿作出進(jìn)一步的加工。8.4.2頂桿的形狀（b）頂桿1三維圖頂桿的形狀多種多樣，最常見(jiàn)的是截面為圓形的圓形頂桿。其尺寸可參照GB4169.1-1984。本模具采用頂桿為截面為圓形的圓形頂桿如圖7.1，特殊頂桿如圖7.2。圖 7.1頂桿1（a）頂桿1二維圖圖 7-2頂桿2（b）頂桿2三維圖（a）頂桿2二維圖8.5復(fù)位裝置脫模機(jī)構(gòu)將塑件脫模后，在進(jìn)行下一次成型前，除推板脫模機(jī)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，頂桿與側(cè)向抽出型芯之間會(huì)相互干擾，這就更要求頂出機(jī)構(gòu)必須在閉模前回到初始狀態(tài)。常用的復(fù)位形式有：復(fù)位桿復(fù)位，頂出桿兼復(fù)位桿復(fù)位，彈簧復(fù)位。本模具采用復(fù)位桿復(fù)位，復(fù)位桿的工作端面頂在定模的固定板上，由于定模固定板沒(méi)有熱處理，為防止在模具工作中復(fù)位桿將定模固定板頂出凹坑，一般在固定板上鑲?cè)氪慊饓|塊，復(fù)位桿的另一工作面與固定頂桿的頂出固定板相連，在模具閉模時(shí)，由復(fù)位桿推動(dòng)頂桿固定板，帶動(dòng)頂桿回程。復(fù)位桿結(jié)構(gòu)形式如圖7.3所示。（b）復(fù)位桿三維圖（a）復(fù)位桿二維圖圖 7-3復(fù)位桿9.抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1 抽芯機(jī)構(gòu)的概述當(dāng)塑件具有與開(kāi)模方向不同的內(nèi)側(cè)孔、外側(cè)孔或側(cè)凹穴時(shí)，除少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹穴的零件做成可動(dòng)的機(jī)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后再?gòu)男颓恢泻托托旧厦摮鏊芗?。完成?cè)向活動(dòng)型芯抽出和復(fù)位的機(jī)構(gòu)就叫側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。此類模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況：一是開(kāi)模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型或抽芯，然后推出塑件；二是側(cè)向抽芯分型與塑件的推出同時(shí)進(jìn)行。側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)按其動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓三類。其中機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯是指開(kāi)模時(shí)，依靠注塑機(jī)的開(kāi)模動(dòng)力，通過(guò)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將活動(dòng)零件抽出。機(jī)動(dòng)抽芯具有操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，雖然模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但仍在生產(chǎn)中廣為采用。9.2抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型帶有側(cè)凹或者側(cè)孔的塑料制品是，模具必須帶有側(cè)向分型或者側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則無(wú)法脫模。側(cè)抽芯分為內(nèi)側(cè)抽芯和外側(cè)抽芯。當(dāng)塑件的側(cè)凹較淺，抽芯距不大，且抽芯力也不大，本模具采用滑塊+斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向分型與抽芯。滑塊+斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型機(jī)構(gòu)是利用成型后的開(kāi)模動(dòng)作，使斜導(dǎo)柱與滑塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下一邊沿開(kāi)模方向運(yùn)動(dòng)，一邊側(cè)向運(yùn)動(dòng)，其中沿側(cè)向的運(yùn)動(dòng)使模具的側(cè)向成型零件脫離塑件倒勾。9.3滑塊+斜導(dǎo)柱的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)9.3.1斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱外側(cè)分型機(jī)構(gòu)如圖8-1所示，一般有五部分組成：（1） 動(dòng)力部分，如斜導(dǎo)柱等（2） 鎖緊部分，如鎖緊塊等（3） 定位部分，如滾珠+彈簧，擋塊+彈簧等（4） 導(dǎo)滑部分，如模板上的導(dǎo)向槽、壓塊等（5） 成型部分，如側(cè)抽芯，滑塊等西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖9.1斜導(dǎo)柱外側(cè)分型機(jī)構(gòu)9.3.1.1 斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則側(cè)抽芯一般比較小，應(yīng)牢固裝在滑塊上，防止在抽芯時(shí)松動(dòng)滑脫。型芯與滑塊連接應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度。如果加工方便，側(cè)抽芯和滑塊可做為一體。滑塊在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)，不要發(fā)生卡滯，跳動(dòng)等現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合為H7/f7。滑塊限位裝置要可靠，保證滑塊在斜導(dǎo)柱離開(kāi)后不能隨意滑動(dòng)。鎖緊塊要能承受注射時(shí)的脹型力。選用可靠的連接方式與模板連接?；瑝K完成抽芯運(yùn)動(dòng)后，仍應(yīng)停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全場(chǎng)的3/4。盡量避免定模抽芯，因?yàn)槎３樾緯?huì)讓模具更復(fù)雜。9.3.1.2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（1）斜導(dǎo)柱傾斜角斜導(dǎo)柱傾斜角與脫模力及抽芯距有關(guān)。角度越大則斜導(dǎo)柱所受彎曲力就越大，所需開(kāi)模力也增大。斜導(dǎo)柱傾角最常用的是18和20?；瑝K斜面的鎖緊角度比斜導(dǎo)柱傾斜角大23。斜導(dǎo)柱斜傾角為18，滑塊斜面的鎖緊角度為20。（2）抽芯距S1抽芯距S1為側(cè)向滑動(dòng)型芯需要抽出的最小安全距離。一般規(guī)定： S1=制品側(cè)向凹凸深度+25mm，25mm為安全距離。（8-1）所以抽芯距S1=15mm+3mm=18mm（3）斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度L 計(jì)算法斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度L可按下列公式計(jì)算：L=L1+L2=Ssin+Hcos（8-2）式中 H固定板的厚度； S抽芯距；斜導(dǎo)柱傾角。L=15sin18+83cos18=136mm（4）斜導(dǎo)柱的大小和數(shù)量 8-1表所列是斜導(dǎo)柱大小和數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)確定法。表8-1 斜導(dǎo)柱大小和數(shù)量滑塊寬度/mm2030305050100100150150斜導(dǎo)柱直徑/mm6.5101013131613161625斜導(dǎo)柱數(shù)量11122滑塊寬117.5mm，斜導(dǎo)柱直徑為16mm，斜導(dǎo)柱數(shù)量為2個(gè)8.3.1.3 滑塊的設(shè)計(jì)滑塊的寬度為55mm，滑塊滑離導(dǎo)滑槽的長(zhǎng)度為10mm，滑塊定位采用滾珠定位。8.3.1.4鎖緊塊的設(shè)計(jì)鎖緊塊的固定是定模外側(cè)抽芯鎖緊塊固定在定模面板上10.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)10.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)塑料注射模溫度調(diào)節(jié)能力，直接影響到塑件的質(zhì)量，也決定著生產(chǎn)效率的高低，塑件在型腔內(nèi)的冷卻力求做到均勻、快速，以減少塑件的內(nèi)應(yīng)力，使塑件的生產(chǎn)做到優(yōu)質(zhì)高效率。10.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)在模具中的作用非常重要的，尤其對(duì)厚壁塑件和平整度有要求的大型薄壁塑件來(lái)講更為重要。10.1.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件應(yīng)滿足一下六方面的要求，即收縮率小，變形小，尺寸穩(wěn)定，沖擊強(qiáng)度高，耐應(yīng)力開(kāi)裂性好和表面粗糙度低。10.1.2溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)塑件質(zhì)量的影響塑料熔體注入型腔后，釋放大量熱量。不同的塑料，需要模腔維持在某一適應(yīng)溫度。模溫對(duì)塑件質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在如下六個(gè)方面：（1）改善成形性；（2）成型收縮率；（3）塑件變形；（4）尺寸穩(wěn)定性；（5）力學(xué)性能；（6）外觀質(zhì)量。10.2冷卻系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)冷卻水道形式大體分為，溝道式冷卻、管道式冷卻和導(dǎo)熱桿式冷卻。本模具采用的是溝道式冷卻；冷卻水道的連通方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種；型腔的冷卻；本模具采用的是沿型腔邊緣設(shè)置若干并聯(lián)或串聯(lián)的循環(huán)水路。由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為6mm，其分布如下圖圖10.1水路11.塑料模具用鋼11.塑料模具用鋼由于難加工成型材料的不斷出現(xiàn)以及產(chǎn)品零件形狀的日益復(fù)雜化和鍛壓生產(chǎn)的高速化，對(duì)模具耐磨性、耐熱性、強(qiáng)度與韌性等使用性能的要求也隨之提高。因此，按照模具的性能要求與生產(chǎn)過(guò)程，正確選用模具材料，并施以適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以充分發(fā)揮其最大潛力。11.1注塑模材料應(yīng)具備的要求塑模材料必須具備以下條件：（1）機(jī)械加工性能良好；（2）耐磨性和韌性等機(jī)械性能良好；（3）加工和時(shí)效處理的變形微??；（4）難化學(xué)侵蝕和難腐蝕性能良好；（5）較好的淬火性能和熱處理變形極??；6）焊接修補(bǔ)性能良好；（7）不易產(chǎn)生電加工硬化層。11.2模具材料選用的一般原則選用模具材料的一般原則是：(1) 滿足模具使用性能要求；(2) 具有良好的工藝性能；(3) 適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性。11.3本模具所選鋼材及熱處理我國(guó)模具用鋼一般采用工具鋼，如T8A、T10A、CrWMn、Cr12MoV鋼等，這些鋼由于切削加工性一般較差，難以制造成復(fù)雜型腔的模具，而且一旦熱處理變形超差即難以修復(fù)使用。因此，近年來(lái)模具制造業(yè)采用退火或正火狀態(tài)的45鋼及預(yù)硬剛做塑料模具用鋼2。塑料膜型腔模具用于較高溫度狀態(tài)下，一般要求具有耐熱性、一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性、鏡面加工性。塑料膜對(duì)強(qiáng)韌性方面的要求不高，但要求較高的耐蝕性。本模具所用鋼材及熱處理如下表11.1所示。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）頂桿、拉料桿頭部耐磨，桿部有一定強(qiáng)度45局部淬火+低溫回火固定模板、墊板一般強(qiáng)度45正火型芯、型腔高精度、高拋光性、高壽命40Cr淬火表11.1本模具所用鋼材及熱處理零件名稱主要性能要求材料熱處理澆口套、定位環(huán)耐磨性T8A淬火+低溫回火導(dǎo)柱、導(dǎo)套表面耐磨，心部有一定韌性T8A滲碳+淬火+低溫回火12.模具裝配圖12.模具裝配圖12.1模具裝配二維圖圖12.1模具裝配圖1.動(dòng)模固定板 2.內(nèi)六角螺釘1 3.墊塊 4.推桿支撐板 5.推桿固定板 6.3頂桿1 7.型芯固定板8.內(nèi)六角螺釘2 9.型芯 10.水路 11.塑件 12.開(kāi)閉器13.型腔14.型腔固定板 15.內(nèi)六角螺釘3 16.推料板 17.定模座板 18.導(dǎo)套2 19.導(dǎo)套1 20.導(dǎo)柱 21.支撐釘 22.內(nèi)六角螺釘4 23.滑塊24.復(fù)位桿 25.彈簧 26.斜頂桿 27.3頂桿2 28.拉料桿 29.內(nèi)六角螺釘5 30.內(nèi)六角螺釘6 31.定位環(huán) 32.澆口套 33.內(nèi)六角螺釘7 34.定位拉桿 35.內(nèi)六角螺釘8 36.固定塊13.模具可行性和環(huán)保分析13.模具可行性和環(huán)保分析13.1本模具的特點(diǎn)（1）本模具結(jié)構(gòu)合理、緊湊，符合客戶的生產(chǎn)要求；（2）模具的設(shè)計(jì)不僅解決了一些形狀復(fù)雜的零件無(wú)法加工成型的問(wèn)題，還使得生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，在精度方面也有一定的提高。13.2市場(chǎng)效益及經(jīng)濟(jì)效益分析首先，該產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量很大，有著廣闊的市場(chǎng)前景；其次，采用注塑成型不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約勞動(dòng)力，降低成本。綜上所述，該設(shè)計(jì)方案是一個(gè)可行的經(jīng)濟(jì)合理。13.3環(huán)保分析在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢品和澆口套分流道中的凝料，可以回收利用，可以成為下次制作的原料，這樣不僅環(huán)保而且減少浪費(fèi)。14.總結(jié)14.總結(jié)本文主要針對(duì)接線端子，對(duì)其進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)。