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摘 要
塑料成型是常見的一種對(duì)塑料進(jìn)行加工的方法，而下文所設(shè)計(jì)的模具也是對(duì)塑料進(jìn)行成型所使用的工具之一。本文從各個(gè)方面具體介紹了該注塑模具的設(shè)計(jì)及其制造方法。由于塑件具有比較復(fù)雜的外輪廓，在本設(shè)計(jì)中為該模具選擇了相對(duì)合適的直澆口分型面，通過斜滑塊和兩個(gè)對(duì)合擺塊進(jìn)行抽芯的動(dòng)作、使所設(shè)計(jì)的模具的構(gòu)成相對(duì)合理，工作狀態(tài)平穩(wěn)可靠。
所需要制造的塑件是一個(gè)內(nèi)部具有三處側(cè)凹的塑料桶蓋。通過采用由不止單一結(jié)構(gòu)組合得到的抽芯機(jī)構(gòu)，最終目的是能夠使得目標(biāo)塑件可以一次性做到成型。即在定模上通過三處斜滑塊所實(shí)現(xiàn)的內(nèi)側(cè)凹槽的成型和抽芯；在動(dòng)模上通過兩個(gè)擺塊型芯的作用使得制件的球型內(nèi)凹和提手得以成型。從而使得制品的成型質(zhì)量得到保證。
關(guān)鍵詞 ： 塑料模 內(nèi)側(cè)凹 直澆口 擺塊型芯
Abstract
Plastic forming is a kind of common plastic processing method, and plastic injection mold is a plastic molding tool, in a variety of areas such as quality, accuracy, manufacturing cycle, as well as the injection process of production efficiency and so on the impact of product quality, ,cost. At the same time the upgrading of the product also has a higher level of design requirements.
This paper describes the design of the injection mold and its manufacturing methods. As the plastic parts have a more complex outer contour, in this design for the mold to select a relatively suitable straight gate profile, through the oblique slider and two pairs of pendulum block for core action, so that the design of the Mold structure is relatively reasonable, stable and reliable working conditions.
The plastic parts that need to be made are a plastic lid with three recesses inside. So in order to achieve the purpose of using a combination of a variety of ways from the core pulling mechanism, which can be done so that plastic parts can be a one-time molding. That is, on the fixed mold through the three inclined slides to achieve the inner groove of the molding and core; in the dynamic mold on the role of the two pendulum-shaped core makes the pieces of the ball concave and handle to shape. Thus, the quality of finished products can be guaranteed
Key word: Plastic mold Inner concave Straight gate Pendulum core
Ⅳ
目 錄
摘 要 Ⅲ
Abstract Ⅳ
1 緒 論 1
2 塑件工藝分析 2
2.1 塑件的分析 2
2.2所選的塑件材料及其特性 3
3 注射成型布局及注射機(jī)的選擇 4
3.1塑件體積質(zhì)量的估算 4
3.2注塑機(jī)的初次選擇 5
4 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
4.1 型腔數(shù)目的確定 6
4.2 制件位置的確定 6
4.3 分型面的設(shè)計(jì) 7
4.3.1分型面的選擇原則 7
4.3.2 分型面的形式選擇 7
4.3.3 分型面的位置選擇 7
4.4 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7
4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算 8
4.5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 8
4.5.2 澆口與主流道的選擇與設(shè)計(jì) 8
4.5.3 主流道設(shè)計(jì) 8
4.5.4主流道襯套設(shè)計(jì) 9
4.5.5主流道定位環(huán)設(shè)計(jì) 9
4.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 10
4.6.1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算 10
4.6.2 滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
4.7 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
4.7.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)計(jì)算 11
4.7.2 冷卻水道的布置 12
4.8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13
4.8.1 定模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13
4.8.2 對(duì)合擺塊分模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14
4.9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16
4.9.1 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 16
4.9.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 16
4.9.3 限位拉桿的設(shè)計(jì) 17
4.9.4 彈簧的選用 18
4.10 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
5 成型零件工作尺寸的計(jì)算 19
5.1型芯和型腔工作尺寸的計(jì)算 19
5.2 型腔側(cè)壁和底板的厚度計(jì)算 20
5.3 模具閉合高度的確定 20
5.3.1 模具支撐固定件的設(shè)計(jì) 20
5.3.2模具閉合高度的確定 21
6 注射機(jī)參數(shù)的校核 22
6.1安裝尺寸的校核 22
6.2注射壓力的校核 22
6.3鎖模力的計(jì)算 22
6.4模具的開模行程的校核 23
7 模具的工作原理及其特點(diǎn) 24
設(shè)計(jì)總結(jié) 25
參考文獻(xiàn) 26
Ⅱ
第一章 緒論
1 緒 論
塑料模具是對(duì)塑件進(jìn)行成型的模具，是一種型腔模。制定出合理高效的工序流程、使用高效率的裝備設(shè)置、使用技術(shù)前沿的模具，這三個(gè)因素是保證塑料制品能夠順利生產(chǎn)的原因。特別是對(duì)于塑料模具，可以使得它成型的要求得到滿足，并且保證它的質(zhì)量，使得它的成本得到降低。那種產(chǎn)品的質(zhì)量足夠優(yōu)良的模具可以進(jìn)行成型幾十萬次，有的時(shí)候都可以達(dá)到上百萬次。這個(gè)同模具的設(shè)計(jì)、選材、制造、和維護(hù)有著很莫大的關(guān)系[1]。
當(dāng)一個(gè)模具在被使用的時(shí)候，需要能夠達(dá)到生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)易、使用壽命充足的要求;在模具制造的方面，需要做到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、制造生產(chǎn)容易、成本低廉。
即使現(xiàn)在看來是有許多種的模具的，但是它如要要尋求發(fā)展的話主要還是不僅要能使得它較大的需求量得到滿足，比較高的技術(shù)含量在其中也是必不可少的。由此看來，有一部分比較重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也是需要當(dāng)作重點(diǎn)來進(jìn)行發(fā)展和開發(fā)的，并且在這個(gè)同時(shí)也要保證它的發(fā)展速度要比其他模具的發(fā)展速度更快，只有做到這樣，才能夠使得模具標(biāo)準(zhǔn)化的程度不斷的進(jìn)行提高，從而可以從各個(gè)方面提高模具的質(zhì)量，使得它的生產(chǎn)周期得到縮減，生產(chǎn)的成本得到降低[2]。
本次設(shè)計(jì)的注塑模具主要從塑料的種類以及它的性能和這類產(chǎn)品的使用要求作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，主要介紹了所選材料性能、設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)及其原理以及相應(yīng)零件的理論計(jì)算幾個(gè)方面進(jìn)行了綜合闡述[4]。
1
1
第二章 塑件工藝分析
2 塑件工藝分析
2.1 塑件的分析
任務(wù)書中給出的塑件是一個(gè)帶提手的塑料桶蓋，在開始設(shè)計(jì)模具之前，需要先對(duì)要加工的塑料加工產(chǎn)品的性能需求作一個(gè)分析，例如產(chǎn)品的外形，構(gòu)造，還有精確度的需求是什么以及這個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
1）塑件結(jié)構(gòu)分析 這里要設(shè)計(jì)的是生產(chǎn)一個(gè)桶蓋的注塑模具，具體的形狀在下面已經(jīng)展示出來。從塑件的零件圖上可以看出，在這個(gè)零件中的球形曲面和提手部位組成了該零件的主要特征，并且可以發(fā)現(xiàn)在蓋的內(nèi)部位置是存在三處內(nèi)側(cè)凹的，從這點(diǎn)就要求需要給這個(gè)模具設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)應(yīng)的用來進(jìn)行側(cè)向抽芯的機(jī)構(gòu)。如果想要能夠使得這三處的測(cè)凹和球形曲面的部位可以一起成型，并且只能通過一種組合式的型芯來進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)?？梢悦黠@的看出來這個(gè)塑件算是一種不是特別簡(jiǎn)單的類型了。
2）尺寸精度分析 因?yàn)榭紤]到這個(gè)塑件是屬于普通的日用品的,所以對(duì)于塑件的收縮率來說并沒有太高的要求,由此可以看來它的尺寸精度的相應(yīng)的要求也不會(huì)特別的高,在這里大部分的情況下都是自由精度尺寸。最后再結(jié)合要選擇的材料的性能，可以將它的精度等級(jí)確定為4級(jí)。
結(jié)合所要生產(chǎn)的塑件的蓋壁厚度，進(jìn)行分析后就可以知道:將提手的橫截面和桶蓋的蓋壁的厚度尺寸進(jìn)行一個(gè)比較，可以看出是存在一定的不同的。通過查詢可以知曉PE的最小的壁厚是0.6mm。在這里就采取1.6mm作為它的壁厚,這樣的話就可以保證塑件的成型質(zhì)量,并且還可以把提手部位和蓋體之間的連接強(qiáng)度作一個(gè)加強(qiáng)。
3）塑件表面質(zhì)量的分析 在生產(chǎn)這個(gè)零件時(shí)，需要能夠保證在表型面上不會(huì)出現(xiàn)注塑不足、有毛刺等等情況。最后是要保證塑件在投入使用后是能夠滿足要求的,而在其他的地方并沒有什么特別的要求,因此想要滿足上面列出的這些要求并不難實(shí)現(xiàn)。
圖2-1、圖2-2分別為上文提及的塑件的三維立體圖和二維示意圖。
圖2-1 三維圖 圖2-2 示意圖
2
2
2.2所選的塑件材料及其特性
在選用這個(gè)產(chǎn)品的材料時(shí)要考慮到所選的材料是需要有一定的抗張力強(qiáng)度的，并且這種材料在當(dāng)處于高溫情況的時(shí)候出現(xiàn)扭曲的時(shí)候的臨界溫度要求是比較高的、在熔融的狀態(tài)下粘性也是需要比較高的，并且要能保持它的化學(xué)層面的穩(wěn)定。綜合考慮下最后選用了HDPE作為塑件的材料。這種材料在高溫或者低溫環(huán)境中都可以繼續(xù)的保持它的各種特性，并且剛性和韌性都是能滿足塑件的要求。但是它也有缺點(diǎn)，就是這種材料不透氣、也不吸水，老化現(xiàn)象也會(huì)很快出現(xiàn)。
在材料使用前需要做一次收縮率的測(cè)定，但是有很多參數(shù)會(huì)影響到收縮率，所以在確定的時(shí)候是需要把塑件的很多參數(shù)加入考慮范圍的。
通過相應(yīng)的資料可以知道這種材料的收縮率的范圍是：，可以選取它的平均值來作為計(jì)算值，即這個(gè)材料的收縮率可以定為2%。
27
第三章 注射成型布局及注射機(jī)的選擇
3 注射成型布局及注射機(jī)的選擇
3.1塑件體積質(zhì)量的估算
由三維軟件的測(cè)量可以知曉塑件的體積，塑件具體的尺寸可以參考圖3-1
1）塑件體積的計(jì)算
塑件體積：cm
2）塑件質(zhì)量的計(jì)算
這種材料的密度：/cm
那么計(jì)算可以得到：cm×cm=
圖3-1
3.2注塑機(jī)的初次選擇
所選材料的體積膨脹率的校正系數(shù)c經(jīng)過查閱可以知道是
那么就可以計(jì)算出cm 。
可以首先把這個(gè)塑件在成型的時(shí)候所需要的最大的注塑量先計(jì)算出來,因?yàn)樵谶@里澆注系統(tǒng)這個(gè)部分占有的質(zhì)量部分還是不清楚的。所以要對(duì)塑件真正的質(zhì)量值作一個(gè)修正。在這里將修正值可以定為。
由相關(guān)資料可以知道實(shí)際注射量是應(yīng)該小于0.8倍公稱注射量的,
由公式是可以計(jì)算出需要的最大注塑量的
g
在選擇注射機(jī)的時(shí)候根據(jù)的原則可以暫時(shí)選則型注塑機(jī)。
這個(gè)注射機(jī)的具體參數(shù)可以參見下表3-1
表3-1 注塑機(jī)參數(shù)
螺桿直徑/mm
50
理論注塑容量cm3
250
注塑壓力MPa
147
鎖模力KN
1800
模板行程mm
500
模具最小厚度mm
200
模具最大厚度mm
350
定位孔直徑mm
100
噴嘴球半徑mm
18
噴嘴孔直徑mm
4
結(jié)合實(shí)際情況這個(gè)模具是采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)的。
第四章 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4 注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 型腔數(shù)目的確定
在注塑模的型腔數(shù)目準(zhǔn)備進(jìn)行確定的時(shí)候，不但有一模一腔的形式可以用于選擇,一模多腔的形式也是可以加入考慮范圍的,但是要注意的是，這幾個(gè)重要的前提在確定數(shù)目之前是必須要得到滿足的。
（1）塑件的尺寸精度；
（2）模具制造成本；
（3）生產(chǎn)效益；
（4）模具制造難度。
塑件制造的難度和生產(chǎn)時(shí)候的效益的要求決定了型腔數(shù)目的多少。制造時(shí)候的難度又主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行注射的時(shí)候模具的鎖模力、熔融材料塑化能力、注射機(jī)的注塑量能否滿足生產(chǎn)的需求、塑件的尺寸的大小、精度要求的高低等也對(duì)型腔數(shù)有著一定的限制。
從這個(gè)塑件來開始分析，從這個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)看來，塑件蓋壁厚度的范圍相差是比較大的，所以這個(gè)結(jié)構(gòu)算是比較復(fù)雜的,從而使得各個(gè)部分的加工工藝之間的差異還是很大的,所以為了保證塑件在質(zhì)量方面不出現(xiàn)問題,那么塑件的在進(jìn)行成型時(shí)候的工藝就必須要得到嚴(yán)格的控制。
因?yàn)檫@個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)比較特殊,所以即使塑件對(duì)精度方面的要求不是很高,但是為了方便在生產(chǎn)的時(shí)候進(jìn)行抽芯以及之后的脫模過程可以順利的進(jìn)行,最終選擇了一模一腔結(jié)構(gòu)形式來進(jìn)行生產(chǎn)。最重要的原因還是當(dāng)選擇一模多腔的結(jié)構(gòu)形式時(shí),不但不能保證塑件的在成型時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題,也會(huì)讓模具的結(jié)構(gòu)變得更加的復(fù)雜，這樣就變相的使得模具的生產(chǎn)成本大幅度提高。
綜合多方面的因素，該塑件在生產(chǎn)時(shí)采用一模一腔的設(shè)計(jì)。
4.2 制件位置的確定
塑件在確定它在模具中的位置的時(shí)候需要考慮到以下的方面：
塑件及其配件的主視圖應(yīng)該和它選擇的注塑機(jī)的軸線呈對(duì)稱分布在兩邊，這樣的話塑件成型會(huì)更加容易。
一個(gè)塑件所選取的位置是要能夠利于這個(gè)塑件進(jìn)行脫模操作的，當(dāng)開模后，塑件最好應(yīng)該留在動(dòng)模上，這樣的話進(jìn)行脫模就會(huì)更加的方便。最后在位置確定之前也要仔細(xì)考慮到所選用的澆注系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)的布置形式?？梢园凑丈衔牧信e出來的原則,并且結(jié)合這個(gè)塑件的成型特點(diǎn)來最終確定的它的位置，具體的布置可以參見模具的總裝圖。
4.3 分型面的設(shè)計(jì)
4.3.1分型面的選擇原則
（1）脫模方便；
（2）外觀無損壞；
（3）便于排氣方便加工；
（4）方便抽芯；
4.3.2 分型面的形式選擇
在選擇分型面之前要考慮到的因素有很多，例如產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)、處理時(shí)的工藝手法、產(chǎn)品的質(zhì)量要求等等，另外所選擇的模具的種類、脫模時(shí)使用的方法，型腔的數(shù)目、模具進(jìn)行排氣的方式、澆口的位置及其形式等各種因素也是會(huì)對(duì)它造成一定的影響的。
結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)從而開始分析該模具應(yīng)該如何選取它的分型面。這個(gè)模具的主分型面是準(zhǔn)備采用水平分型，但是因?yàn)檫@個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)不同于其它零件，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到為了讓塑件能夠順利的從各個(gè)型芯上完成脫模的動(dòng)作，并且與此同時(shí)也能夠保證模具中的其它的機(jī)構(gòu)也能夠順利的運(yùn)行下去，決定輔以其它兩個(gè)分型面來作為輔助。
4.3.3 分型面的位置選擇
綜合各個(gè)方面考慮，這個(gè)塑件有一個(gè)提手處，并且是一個(gè)半球型，而且塑件其它地方?jīng)]什么特別的要求，將這些因素綜合起來就可以將主分型面的位置確定出來。
其他兩個(gè)起到輔助作用的分型面的具體位置及主分型面的位置可以從裝配圖中查得。
按這樣的方法設(shè)計(jì)的三個(gè)分型面不僅可以使得模具的結(jié)構(gòu)的變得簡(jiǎn)潔方便，還可以降低模具在加工時(shí)候的難度并能夠保證塑件在脫模時(shí)能夠順利。
4.4 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在塑料熔體開始對(duì)型腔進(jìn)行注射時(shí)，在這個(gè)過程進(jìn)行的時(shí)候，模具里原本就存在在里面的空氣加上塑料熔體在受熱時(shí)產(chǎn)生的氣體是必須要排出去的。如果這些氣體一直在型腔里面，不被排出去的話，就會(huì)導(dǎo)致熔體填充不足，從而使得塑件表面會(huì)出現(xiàn)一些氣泡，嚴(yán)重的話也會(huì)發(fā)生出現(xiàn)大接縫和表面輪廓不清楚等等諸多缺陷，有些時(shí)候甚至?xí)霈F(xiàn)因?yàn)楦邏簹怏w產(chǎn)生的高溫從而導(dǎo)致塑料發(fā)生焦化。
因?yàn)榭紤]到這個(gè)模具的具體結(jié)構(gòu)是鑲拼式的型腔結(jié)構(gòu)，所以可以通過拼鑲件的縫隙來將氣體排出，另外，這個(gè)模具是有三個(gè)分型面的，也可以充分利用來進(jìn)行排氣。在保證制件的成型質(zhì)量沒有問題的前提下，排氣方式已經(jīng)足夠了。因此不需要設(shè)置額外的排氣槽來進(jìn)行排氣。
4.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及計(jì)算
4.5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
1）排氣要良好，這樣可以避免熔融塑料在對(duì)型腔進(jìn)行填充的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生渦流和紊流，于此同時(shí)型腔里的氣體也是能夠順利的排出。
2）在能夠保證使得塑件成型順利并且排氣良好的前提下，填充型腔的時(shí)候盡可能選擇短的流程，最好使彎折數(shù)目盡量的少，這樣就可以使得壓力損失減少，填充的時(shí)間減少；
3）需要避免熔融塑料和小直徑的型芯和金屬嵌件之間發(fā)生正面的沖擊，這樣就可以避免發(fā)生型芯彎曲變形或者嵌件位移的現(xiàn)象[4]。
4）澆口的位置和規(guī)格要與塑件的形狀結(jié)構(gòu)相結(jié)合來進(jìn)行考慮，這樣就可以方便以后的修理和維護(hù)。
5）澆注系統(tǒng)的截面面積和長(zhǎng)度決定了澆注系統(tǒng)浪費(fèi)的材料的數(shù)量，所以要盡量的縮小，這樣就可以減少材料的浪費(fèi)。
4.5.2 澆口與主流道的選擇與設(shè)計(jì)
因?yàn)檫@個(gè)模具選擇的結(jié)構(gòu)是一模一腔，所以不需要設(shè)置分流道。
因?yàn)樗芗潜容^大并且壁厚算是比較薄的，所以準(zhǔn)備選擇直接澆口作為這個(gè)模具的澆口。因?yàn)槭且荒Ｒ磺坏慕Y(jié)構(gòu)，所以在生產(chǎn)的時(shí)候流程比較短、成型就會(huì)很迅速，還能減少壓力的損失。但是這種方式也有一些缺點(diǎn)，因?yàn)闈部诘胤饺垠w固化會(huì)慢一些，這樣的話塑件成型的時(shí)間就會(huì)相應(yīng)的延長(zhǎng)，殘余應(yīng)力就會(huì)很大從而使?jié)部诘牡胤疆a(chǎn)生裂紋，并且澆口凝料在切除后制件上疤痕也會(huì)很大[6]。
4.5.3 主流道設(shè)計(jì)
主流道是將注塑機(jī)噴嘴和分流道互相銜接的一段通道，和注塑機(jī)的噴嘴是在同一條軸線上的，橫截面是圓形的，并且是有一定量的錐度的，這個(gè)的目的主要是讓冷料在脫模時(shí)更加方便，同時(shí)也可以改善料流的速度。主流道是需要與注塑機(jī)互相配合的，所以它的尺寸大小由注塑機(jī)來決定[10]。
型注塑機(jī)噴嘴的尺寸參數(shù)：
噴嘴前端孔徑
噴嘴前球面半徑
由模具主流道與噴嘴之間的關(guān)系可以知道，
主流道的球面半徑
小端的直徑
這樣的話就可以將主流道的球面的半徑和小端直徑確定，分別為，。
在它的長(zhǎng)度是比30mm大的時(shí)候，可以把大端的直徑定為。那么主流道的設(shè)計(jì)草圖如圖4-1所示：
圖4-1
4.5.4主流道襯套設(shè)計(jì)
為了防止在受到熔體反壓力的時(shí)候，襯套被推出定模的意外會(huì)出現(xiàn)，在這里選擇使用B型襯套，具體的結(jié)構(gòu)可以參考圖4.2。
圖4.2.
4.5.5主流道定位環(huán)設(shè)計(jì)
用來確定直澆口式的主流道的位置的裝置的設(shè)計(jì)可以參考圖4.3,它的尺寸可以參考注塑機(jī)上的用來定位的孔和定模上的用來定位的孔從而來進(jìn)行互相配合。
圖4.3
4.6 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
在這個(gè)設(shè)計(jì)中，塑件在側(cè)面蓋壁的地方是存在三處內(nèi)側(cè)的凹進(jìn)結(jié)構(gòu)的，并且這幾個(gè)內(nèi)側(cè)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)都是與脫模的方向呈垂直關(guān)系的，并且因?yàn)檫@個(gè)塑件的蓋壁的厚度是十分的薄的，而且考慮到在這個(gè)模具中，空間是不能夠滿足發(fā)生彈性形變的，因此不能采用強(qiáng)制脫模的手段，最后決定專門來設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)行側(cè)向抽芯的機(jī)構(gòu)來完成抽芯。由于這個(gè)塑件的結(jié)構(gòu)是不同于其它一般的塑件的，如果選擇使用斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)來進(jìn)行抽芯的話會(huì)就受到一定的限制。所以最后斜滑塊被選中來進(jìn)行這個(gè)抽芯的工作。這里是通過使用開設(shè)過導(dǎo)滑槽的滑塊和主型芯進(jìn)行相互的協(xié)作才得以順利完成抽芯的動(dòng)作。這種機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作是在塑件的脫出的時(shí)候和它一起進(jìn)行的，并且如果選擇斜滑塊的話，它的剛性一定是比較大的，所以和斜導(dǎo)柱相比較而言，傾斜角可以變得大一些，但是要注意這個(gè)角度是需要小于26°的，為了保證在使用時(shí)足夠可靠，這種斜滑塊的頂出高度理論上是要小于導(dǎo)滑長(zhǎng)度的2/3的[10]。
4.6.1 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的參數(shù)計(jì)算
⑴ 抽芯距的確定
臨界時(shí)候抽芯的距離可以通過斜滑塊的零件圖來進(jìn)行確定 。
臨界抽芯距的計(jì)算公式 ：
那么設(shè)計(jì)抽芯距：
⑵ 抽芯力的計(jì)算
可以通過計(jì)算抽芯力的公式：
公式中的具體參數(shù)：
型芯被塑件包緊的截面的形狀周長(zhǎng)
型芯成型部分的高度
單位面積上型芯所受到的來自塑件的包緊力可以定為，
在這里可以最終取值10Mpa
塑件材料和模具材料之間的摩擦系數(shù) 取0.2
側(cè)面凹處的脫模斜度
通過上述的參數(shù)就可以用公式計(jì)算出抽芯力
⑶ 滑塊的傾斜角度
在這里可以將滑塊的傾斜角度取為。
4.6.2 滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
⑴ 滑塊的形式設(shè)計(jì)
為了能夠使這個(gè)塑件的內(nèi)側(cè)凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)能夠順利成型是采用斜滑塊進(jìn)行抽芯的初衷，因?yàn)樵谶@里這種塑件的內(nèi)部的側(cè)凹是很淺的，并且可以知道抽芯距也很小，并且為了能夠抽芯，斜滑塊是需要具有一定的強(qiáng)度的，同時(shí)它還要作滑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，最后決定把滑塊制作成一個(gè)整體。
⑵ 滑塊的導(dǎo)滑方式
可以在主型芯上制作相應(yīng)的導(dǎo)滑槽來為斜滑塊起到導(dǎo)向的作用。一個(gè)良好的導(dǎo)滑系統(tǒng)是需要能夠保證整個(gè)導(dǎo)滑機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊并且不會(huì)出現(xiàn)材料溢出的情況的，為了做到這一點(diǎn)，那么對(duì)于滑塊和導(dǎo)滑槽之間的加工精度就有了很高的要求，這就需要采用合適的工藝手法來達(dá)到使用的要求。
4.7 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在對(duì)這個(gè)塑件進(jìn)行注塑的時(shí)候是不需要特別的高的溫度的，因此在這里加熱系統(tǒng)就不需要設(shè)置了。但是因?yàn)榭紤]到這個(gè)塑件在進(jìn)行注塑的時(shí)候熔料需要鋪滿的地方是挺大的，這樣的話各個(gè)部分的材料一定會(huì)發(fā)生分布不均勻的情況，為了避免這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)，加入一個(gè)冷卻系統(tǒng)就是必不可免的需求。
開始的時(shí)候可以先憑借經(jīng)驗(yàn)將工作時(shí)候的溫度先設(shè)置成，用來進(jìn)行冷卻的介質(zhì)則可以選擇使用水。
4.7.1 冷卻系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算
⑴ 單位質(zhì)量的熔融材料放出的熱量
其中所選材料的比熱容經(jīng)過查閱可以知道是。
熔體在進(jìn)行對(duì)模具填充時(shí)候的溫度取，
塑件在被推出的時(shí)候的溫度取，
所選材料的熔化質(zhì)量焓為
那么計(jì)算可得
那么總共產(chǎn)出的熱量
m =0.07kg（前文已經(jīng)確定）
綜上，經(jīng)過計(jì)算Q的值確定為
⑵ 沒有擴(kuò)散到空氣的熱量
⑶ 冷卻管道總的熱量傳導(dǎo)面積的計(jì)算
公式內(nèi)參數(shù)確定：
熔體在進(jìn)入模具時(shí)候的溫度與冷卻液之間溫度的平均差值取為。
選擇的用來冷卻的液體和管道孔壁之間的熱傳導(dǎo)系數(shù)可以 通過公式來確定。
在這個(gè)公式中，經(jīng)過參考一些資料，冷卻管道的直徑可以將它定為，其中冷卻液體在里面的平均流速可以取為。
因?yàn)樗x用的介質(zhì)是水，查表可以知道
綜合上述可以知道=。
那么可以由此算出=。
⑷ 冷卻管道的孔數(shù)
通過公式可以知道
。 需要布置兩條冷卻管道。
4.7.2 冷卻水道的布置
要生產(chǎn)的塑件的形狀和塑件在各個(gè)不同位置的壁厚無時(shí)不刻的影響冷卻管道的位置。正因?yàn)槭抢鋮s管道，所以就應(yīng)該在模具散熱困難的地方進(jìn)行布置，這樣將所要成型的塑件的周圍都用冷卻管道圍繞起來，并且將它排列均勻就是一種很好的布置方式[14]。
因?yàn)檫@個(gè)模具的結(jié)構(gòu)是拼鑲而成的，并且正是在這個(gè)鑲件上，塑件進(jìn)行了成型，所以這樣的的鑲件是不適合再加工冷卻管道的，最后是決定按照?qǐng)D4.4所示的樣子進(jìn)行了相應(yīng)的布置：
圖4.4
這樣的話就可以把兩條直通式的冷卻水道設(shè)置在動(dòng)模的套板上。
4.8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
這個(gè)塑件因?yàn)樘崾植糠值慕Y(jié)構(gòu)是不同于其它一般的結(jié)構(gòu)的，最后只能通過驅(qū)動(dòng)連桿來讓兩個(gè)半球型的活動(dòng)型芯完成脫模。另外為了能夠保證塑件能夠從定模的主型芯上順利完成脫模，這里選擇了推件板定模頂出機(jī)構(gòu)。在定模頂出系統(tǒng)工作時(shí)，它的開模行程必須嚴(yán)格控制，防止當(dāng)開模行程太大時(shí)使得動(dòng)模與定模頂出裝置之間的拉桿發(fā)生斷裂。
在使用上述的系統(tǒng)的時(shí)候，為了避免廢料比例增加以及成型中壓力損失太大的問題，在主流道較長(zhǎng)時(shí)可以加長(zhǎng)噴嘴從而深入模具的內(nèi)部進(jìn)行注射的方法，這樣就可以變相的讓主流道的長(zhǎng)度變小。
4.8.1 定模頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
1）脫模力的計(jì)算
為了方便計(jì)算，先暫時(shí)將主型芯上滑動(dòng)鑲塊的作用放在一邊，這樣能夠方便的對(duì)該塑件進(jìn)行更加詳盡的受力分析?？梢粤谐鱿鄳?yīng)的平衡方程，具體可以見圖4.6。
方程參數(shù)：摩擦力為F 為脫模力，為包緊力 摩擦系數(shù)為 脫模斜度=。
其中
將定為0.2，則包容面積A=10790.7 ， 單位面積包緊力p可以定為10Mpa。
通過公式計(jì)算得
=20643.7N。
圖4.6
2）推件板厚度的確定
可以通過公式來進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。
通過手冊(cè)的查閱，推件板變形量定為
E彈性模量取為
取為450mm
B取400mm。
有上述數(shù)據(jù)可以計(jì)算出推件板厚度為t=30.8mm。
3）定模頂出機(jī)構(gòu)的工作行程
這個(gè)頂出機(jī)構(gòu)的目的就是使得塑件在脫離主型芯時(shí)能夠順利,與此同時(shí)還必須要完成內(nèi)抽芯這項(xiàng)工序,最后主澆道還要能夠自動(dòng)脫落.為了達(dá)到以上目的，所以必須精準(zhǔn)的確定開模行程.根據(jù)上文確定的主澆道的長(zhǎng)度和塑件的總體的高度的數(shù)據(jù),初次把開模的行程定為80mm,如果有什么不合適的地方，將會(huì)在之后的設(shè)計(jì)再度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
4.8.2 對(duì)合擺塊分模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在塑件把手的地方那里內(nèi)凹的球面和把手部分是由兩個(gè)對(duì)合的擺塊型芯進(jìn)行相應(yīng)的成型工藝的，當(dāng)工作的時(shí)候按照?qǐng)A弧形的軌跡擺動(dòng)就可以進(jìn)行抽芯動(dòng)作，根據(jù)這個(gè)道理設(shè)計(jì)出了由擺塊型芯、軸、擺塊座和連桿一起組成的圓弧抽芯機(jī)構(gòu)。
這種類型的抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行橫向的分模抽芯的工作主要是通過驅(qū)動(dòng)兩瓣活動(dòng)的型芯進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)才得以進(jìn)行.在工作時(shí)，這個(gè)機(jī)構(gòu)開始先通過彈簧從而使得這個(gè)模具在首先分型前先后移楔柱,從而使得連桿和半球形的活動(dòng)型芯得以運(yùn)行,具體動(dòng)作就是半球型的活動(dòng)型芯圍繞著軸再向著兩側(cè)外開始擺動(dòng)從而得以完成橫向的分模和抽芯工作。
這類機(jī)構(gòu)在工作的時(shí)候會(huì)受到很多因素的影響,因此很多的數(shù)據(jù)很難精確的確定下來。其中最關(guān)鍵的參數(shù)就是開模的方向上連桿此時(shí)的距離L。這個(gè)距離要保證兩型芯是可以順利脫離半球型的曲面并使得提手部位的分模過程順利完成。L具體的距離可以參考相應(yīng)的的動(dòng)作示意圖4.7。
兩個(gè)活動(dòng)型芯在模具開模的方向上的臨界狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)的距離
兩個(gè)活動(dòng)型芯在進(jìn)行橫向的抽芯的時(shí)候在臨界狀態(tài)下的距離b
圖4.7
通過以下關(guān)系式：
=R-h
b= Rsin h=Rcos
其中公式中的參數(shù)通過測(cè)試可以確定大約為。型芯的工作公稱尺寸就可以作為半徑R的尺寸，即為62.9mm。
綜合以上通過計(jì)算可以確定出
那么L取值可以大約取為35mm。并且連桿在開模方向上的運(yùn)動(dòng)距離L是需要略微小于分型面的開模距離的，這樣的話它就可以和限位拉桿的限位距離互相對(duì)應(yīng)了。即可去的開模行程取為42mm。
最后楔柱的作用也是很重要的，它不僅起到了鎖緊作用還起到了定位的作用。這樣可以充分避免制件在成型的時(shí)候出現(xiàn)質(zhì)量問題甚至缺陷。所以楔柱的圓錐形狀頭部也要能和半球型芯上的錐形孔的尺寸能夠相互對(duì)應(yīng)。具體尺寸會(huì)在零件圖中給出。
4.9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
通常通過導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就能夠使那種精度要求不是太高的模具的動(dòng)、定模之間的位置確定變得準(zhǔn)確。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要分為導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面導(dǎo)向定位兩種方法，該設(shè)計(jì)采用的是導(dǎo)柱導(dǎo)向[14]。
4.9.1 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)
考慮到導(dǎo)柱自身的配合直徑d和模板的尺寸，最后決定將為動(dòng)模推件板導(dǎo)向的導(dǎo)柱定為的標(biāo)準(zhǔn)直形導(dǎo)柱。
它的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值取d=㎜，㎜ ㎜ ㎜
再綜合上該模具的上模部分的高度，選擇㎜mm。選擇T8A作為它的材料。
此外整個(gè)模具的導(dǎo)向系統(tǒng)則可以選擇d=40mm的直導(dǎo)柱來進(jìn)行導(dǎo)向，可以通過總裝圖來知道它的具體結(jié)構(gòu)，它的尺寸參數(shù)如下：d=㎜，㎜ ㎜ ，考慮到方便固定所以取S=85㎜，最后綜合上述內(nèi)容，將模具的總高度L定為315㎜。
具體結(jié)構(gòu)見下圖4.8：
圖4.8
4.9.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)
因?yàn)闉榱四軌蚝蛯?dǎo)柱進(jìn)行配合，所以選擇了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套。它的結(jié)構(gòu)與尺寸經(jīng)過查閱可以確定下來：在這里可以選擇帶肩導(dǎo)套I型。詳情如圖4.9
圖4.9
它的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值可以這么取 ㎜ ㎜ ㎜ ㎜ ㎜㎜ ㎜ R=1.5 ㎜
因?yàn)橐ＷC導(dǎo)柱在上下模的導(dǎo)向精確，所以選擇和所選的d= 40㎜的導(dǎo)柱互相配合的導(dǎo)套，它們的共同參數(shù)分別為 ㎜ ㎜ ㎜ ，那么各個(gè)導(dǎo)套的長(zhǎng)度通過模板厚度來確定，分別可以選擇為：㎜，㎜，㎜，㎜。
因?yàn)槎＞唔敵鰴C(jī)構(gòu)是這個(gè)模具所采用的頂出結(jié)構(gòu)，這樣在開模的時(shí)候推件板和墊板都需要使用導(dǎo)柱，從而起到導(dǎo)向的作用，因此對(duì)應(yīng)的中間軸套需要為導(dǎo)柱來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。因?yàn)樗呐浜现睆匠叽绾椭暗膶?dǎo)套尺寸是一樣的，并且它的長(zhǎng)度和推件板加上墊板的厚度總和是一樣的，就不再多說。
這個(gè)模具的導(dǎo)柱在布置的時(shí)候就是選用四根直徑相同的導(dǎo)柱然后把它們呈對(duì)稱布置，并且為頂出機(jī)構(gòu)起到導(dǎo)向作用的導(dǎo)柱也是按找對(duì)稱來進(jìn)行分布的。動(dòng)模板零件圖上展示了它具體的布置和尺寸[14]。
4.9.3 限位拉桿的設(shè)計(jì)
如圖4.10所示，可以通過使用模板的厚度來進(jìn)行將限位拉桿的長(zhǎng)度確定，此外，開模行程會(huì)對(duì)整個(gè)限位的距離來做出限制。在該設(shè)計(jì)中，可以將動(dòng)定模的上限位拉桿的長(zhǎng)度可以分別確定為和。直徑d取為，D取為。
圖4.10
4.9.4 彈簧的選用
這個(gè)模具在進(jìn)行首先分模時(shí)使用了彈簧作為限制，參考到彈簧在模具中大概會(huì)受到的沖擊次數(shù)是在次之間，并且結(jié)合與它所配合的限位拉桿的直徑，最后決定選擇使用直徑=38mm的標(biāo)準(zhǔn)彈簧。
彈簧的其他參數(shù)：
彈簧絲的直徑d=4.5mm
節(jié)距t=12.9mm
最大的工作負(fù)荷=
最大工作負(fù)荷的時(shí)候單圈的形變=。
4.10 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該模具的工作零件分為半球狀型芯、主型芯和動(dòng)模鑲件這幾個(gè)零件。
⑴ 動(dòng)模鑲件的設(shè)計(jì)
因?yàn)榭紤]到是否方便加工和能否不浪費(fèi)材料等因素，這個(gè)模具的凹模選擇了鑲嵌式結(jié)構(gòu)。
⑵ 凸模設(shè)計(jì)
這個(gè)模具中的半球形狀的型芯、 主型芯 、抽孔型芯以及滑塊型芯都是凸模類零件的一部分。其中半算是比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就是球狀型芯的結(jié)構(gòu)了。并且需要考慮到滑塊型芯和主型芯導(dǎo)滑槽之間的需要做到高配合，在進(jìn)行加工的時(shí)候它們的精度是十分需要得到保證的。
第五章 成型零件工作尺寸的計(jì)算
5 成型零件工作尺寸的計(jì)算
由前文計(jì)算可以知道已經(jīng)確定了所選用材料的收縮率為。再考慮到所要成型的零件的尺寸與塑件的尺寸精度公差的關(guān)系，取模具的制造公差。
5.1型芯和型腔工作尺寸的計(jì)算
具體的計(jì)算過程見表5.1。
種 類
零件名稱
塑件的尺寸
計(jì)算公式
零件的尺寸
型
腔
計(jì)
算
動(dòng)
模
鑲
塊
型
芯
半
球
型
芯
型
腔
計(jì)
算
型
腔
主
型
芯
型
芯
型
芯
抽
孔
型
芯
滑
塊
型
芯
表5.1
5.2 型腔側(cè)壁和底板的厚度計(jì)算
1）動(dòng)模鑲件側(cè)壁和底板的厚度計(jì)算
動(dòng)模鑲件型腔可以看作是一個(gè)整體式的圓形型腔，
通過能夠計(jì)算整體式型腔壁厚的公式
參數(shù)說明：模腔壓力取（），那么取=；
動(dòng)模鑲件所選的材料是鋼，材料的=。
那么綜上可以得出：=35.3。
通過底板厚度的計(jì)算公式
計(jì)算得出底板厚度是34.4㎜。
因?yàn)槟＞咧胁粏螁沃挥羞@些零件安裝，還有其他零件也需要進(jìn)行安裝，所以最終將動(dòng)模鑲件的外形的尺寸確定為210mm
2）動(dòng)模鑲件提手部位的側(cè)壁厚度計(jì)算
通過上述公式
可以計(jì)算得提手部位的側(cè)面蓋壁的厚度為6.5mm，并將其整取為10mm。
5.3 模具閉合高度的確定
5.3.1 模具支撐固定件的設(shè)計(jì)
因?yàn)榍拔囊呀?jīng)將各個(gè)機(jī)構(gòu)的活動(dòng)空間的尺寸參數(shù)和工作零件的尺寸參數(shù)已經(jīng)確定，那么就可以來確定模具的支撐與固定件的尺寸參數(shù)了。通過查閱相關(guān)資料，可以選擇的標(biāo)準(zhǔn)模板，材料則選擇為Q235鋼。
在能夠保證圓弧抽芯的分模機(jī)構(gòu)能夠順利工作的前提之下，可以將模具的定模固定板厚度定為63㎜，此外考慮到動(dòng)定模的座板的厚度在確定的時(shí)候需要滿足的原則，一是能夠在進(jìn)行裝配時(shí)滿足各個(gè)需要，二是能夠使用的時(shí)候強(qiáng)度能夠達(dá)到需求，這就意味著需要在進(jìn)行加工或者工作時(shí)不發(fā)生變形（鎖模時(shí)受壓力，開模時(shí)受拉力）。
可以通過分析所得，開模的時(shí)候受拉力，所以各個(gè)螺釘?shù)乃闹苁艿郊羟辛Γ藭r(shí)機(jī)床的壓板和螺釘便會(huì)和模板進(jìn)行對(duì)拉從而造成彎曲，如此便可以根據(jù)這個(gè)原則進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。顯然當(dāng)模板的面積越大，它的厚度越厚，在這里可以將定模座板的尺寸確定出來，即=40㎜，動(dòng)模座板的=25㎜。
在這里它外形的尺寸就可以定成，由此可得它的其它的模板尺寸也可以確定為。以及定模墊板=20㎜，定模的推件板=30㎜（已定）。通過這些零件的具體的裝配要求可以確定出標(biāo)準(zhǔn)模板厚度，取為=80㎜ ，在能夠使得圓弧抽芯機(jī)構(gòu)順利運(yùn)行的前提下可以確定動(dòng)模墊板的尺寸，即=。
綜上模板的具體結(jié)構(gòu)、尺寸以及公差精度方面的要求，可以參照相應(yīng)的零件圖。固定件則可以通過模具的外形尺寸來選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)螺栓。
5.3.2模具閉合高度的確定
綜合上文所述可以計(jì)算出模具的閉合高度：
H=++++++
=40+20+30+80+80+63+25
=338㎜
第六章 注射機(jī)參數(shù)的校核
6 注射機(jī)參數(shù)的校核
6.1安裝尺寸的校核
通過上文可以了解到，該模具的外形尺寸可以定為。型注塑機(jī)的模板的最大安裝尺寸為，所以可以使得模具的安裝要求得到滿足。
通過上文可以計(jì)算出模具在閉合時(shí)的高度，型注塑機(jī)能夠允許的模具的最小厚度=，最大厚度=，這樣就可以確定模具是滿足安裝條件的。
6.2注射壓力的校核
經(jīng)過相關(guān)資料可以知道，HDPE在注射時(shí)的壓力一般在到之間,而所選注射機(jī)的公稱注射壓力為，現(xiàn)在可以將它的安全系數(shù)取為，那么計(jì)算可以得出K1×=91Mpa-136.5Mpa<，于是注射機(jī)壓力是滿足條件的。
6.3鎖模力的計(jì)算
開模為了防止有溢料這種情況出現(xiàn)，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備選擇的這個(gè)注射機(jī)的鎖模力一定比它的型腔里產(chǎn)生的壓力所導(dǎo)致的開模力要大。分析可得影響鎖模力最主要的原因就是塑件在模具分型面上的投影面積的大小[14]。
通過公式
式中參數(shù)：--注射時(shí)型腔壓力 經(jīng)過查閱相應(yīng)的參考文獻(xiàn)取其為
--塑件在分型面上的投影出來的面積（）
--澆注系統(tǒng)在分型面上的投影出來的面積（）
--注射機(jī)的額定鎖模力，按型號(hào)的注射機(jī) 那么額定的鎖模力為
計(jì)算可得塑件及澆注體系在分型面上投影出來的面積為
那么經(jīng)計(jì)算可得 176.7 cm2 ×110MPa = 1767KN＜1800KN
因此可以確定注射機(jī)的鎖模力是合格的。
6.4模具的開模行程的校核
通過前文可以知道塑件與主流道的總長(zhǎng)度是80㎜，其中一個(gè)分型面的開模行程為42㎜，主分型面的開模行程可暫時(shí)定為35㎜。并且可以知道型注塑機(jī)的最大開模行程=。
=80+35+40+10
=165㎜
此外考慮到在進(jìn)行側(cè)分型的時(shí)候抽芯距對(duì)模具的行程的影響是很小的，由此看來所選注塑機(jī)的開模行程是足夠的。
綜上所述，型注塑機(jī)是可以讓使用要求的得到滿足的。
第七章 模具的工作原理及其特點(diǎn)
7 模具的工作原理及其特點(diǎn)
在這個(gè)模具開始開模時(shí)，動(dòng)模先往后開始進(jìn)行移動(dòng)，通過彈簧的作用，其中的分型面Ⅰ開始進(jìn)行第一次的分型運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始后，楔柱不再保持鎖緊狀態(tài)。在分型的距離足夠的時(shí)候，連桿使這個(gè)時(shí)候就會(huì)配合固定板和軸來驅(qū)使兩個(gè)半球型的擺塊型芯繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以完成圓弧抽芯的工序。分型面Ⅰ的分形過程在定距拉桿與擋片限位之后結(jié)束這個(gè)過程。
隨即分型面Ⅱ開始它的分型動(dòng)作，這個(gè)時(shí)候塑件開始脫離動(dòng)模鑲件的型腔，最后塑件是停留在定模上的。分型面Ⅱ它的第一次的分型在當(dāng)擺鉤成功拉住凸塊的時(shí)候結(jié)束。
在此之后開始分開分型面Ⅲ，這個(gè)時(shí)候塑件開始被定模推板推動(dòng)從而得以脫離型芯，同樣的在這個(gè)時(shí)候斜滑塊就同時(shí)順著型芯的斜向燕尾槽作滑行運(yùn)動(dòng)從而得以完成內(nèi)側(cè)抽芯的動(dòng)作。當(dāng)分型面Ⅲ分型結(jié)束的時(shí)候需要擋片對(duì)定模推板有一定的限制。當(dāng)動(dòng)模在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生拉力，這個(gè)拉力可以通過擺鉤和凸塊斜面之間的相互作用，可以讓兩個(gè)擺鉤圍繞各自的銷軸螺釘并且與此同時(shí)也可以往鉤子段所張開的方向開始進(jìn)行擺動(dòng)的動(dòng)作，這樣的話彈簧就會(huì)被壓縮，最后擺鉤和凸塊就會(huì)被強(qiáng)行的分離，這樣的話分型面Ⅱ就可以開始它的第二次的分型動(dòng)作，在這次分型到位后就可以將塑件和流道里的凝固的原材料取出來。在擺鉤和凸塊分離之后，通過彈簧和固定在動(dòng)模套板上的限位銷可以把擺鉤的位置限定住。
在這個(gè)模具進(jìn)行合模時(shí)，三個(gè)分型面按照Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ的順序依次閉合，擺鉤可以擺動(dòng)直到越過凸塊后就可以復(fù)位，這個(gè)同時(shí)斜滑塊也可以復(fù)位，之后兩個(gè)半球型的擺塊型芯也隨即復(fù)位閉合，楔柱在這個(gè)時(shí)候?qū)⑺i緊。
這個(gè)模具的最主要的特點(diǎn)就是在定模上設(shè)置的那三個(gè)斜滑塊可以將塑件的那三處內(nèi)側(cè)凹槽得以成型；在動(dòng)模上也是同樣的，設(shè)置了用于將塑件的半球型內(nèi)凹和提手部分進(jìn)行成型的對(duì)稱的半球型的擺塊型芯，這對(duì)型芯可以按照?qǐng)A弧軌跡進(jìn)行擺動(dòng)從而可以進(jìn)行抽芯動(dòng)作。整個(gè)模具結(jié)構(gòu)不臃腫、工作方便靠得住，是可以達(dá)到全自動(dòng)工作的目的。
設(shè)計(jì)總結(jié)
設(shè)計(jì)總結(jié)
經(jīng)歷過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我了解到了關(guān)于模具方面的許多綜合知識(shí)，也彌補(bǔ)了自己在這一方面知識(shí)的欠缺。特別是對(duì)很多的理論知識(shí)有了更深層次的認(rèn)識(shí)。也是對(duì)當(dāng)初所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行了一次匯總。最重要的是使得我收集、整理和運(yùn)用各方面資料的能力得到了提高，并且使得我們獨(dú)立思考和解決問題的能力的得到了全面的培養(yǎng)和提高。設(shè)計(jì)中所需要使用的一些繪圖軟件也讓我對(duì)它們更加熟練的掌握。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成不僅可以培養(yǎng)了我各方面的綜合能力，還讓我了解了更多的知識(shí)并且熟練了許多軟件設(shè)備，這是一次綜合的全面考察，為將來以后的工作作出了充足的準(zhǔn)備。
回想起整個(gè)設(shè)計(jì)過程，在模具設(shè)計(jì)方面我有以下總結(jié)：
對(duì)于模具的結(jié)構(gòu)要合理選擇，記得要適應(yīng)所選材料的成型特性。這是設(shè)計(jì)出在布局方面較為合理，質(zhì)量方面十分可靠，容易操作的模具的前提。
模具成型零件的尺寸以及各個(gè)方面都對(duì)所要生產(chǎn)的塑件的形狀，尺寸和表面質(zhì)量有著很重要的影響，這是不能忽視的。
設(shè)計(jì)時(shí)要做到制造方便，并且盡可能的節(jié)省材料，從而保證工件的經(jīng)濟(jì)性和設(shè)計(jì)的合理性相結(jié)合。
設(shè)計(jì)開始前要充分考慮到塑件的結(jié)構(gòu)上的特殊之處。盡可能減少澆口，溢邊的尺寸，減少后加工量。
設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到模具的效率，可靠性以及壽命。
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 馮剛, 張朝閣. 三種不同類型注塑模具的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 工程塑料應(yīng)用, 2013, 41(7): 11-15.
[2] 2013-2018 年中國工程塑料市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)及投資前景研究報(bào)告. 中企顧問網(wǎng).
[3] 江健. 淺析注塑模具發(fā)展[J]. 廣西輕工業(yè), 2011, 11(7): 2-5.
[4] 楊永順. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2011.
[5] Mok C, Chin K. Ho, J. K. L. An interactive knowledge-based CAD system for mould design in injection moulding processes [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001, 17 (1): 7-12.
[6] 王孝培. 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]. 北京, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000: 87-92.
[ 7 ] 趙軍 . 注塑模具結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化方法研究 [ D ] . 上海: 上海交通大學(xué),
2011.
[8] 周利民. 塑料模具的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 中國模具信息, 2009, 12(10) : 4-5.
[9] 金鵬. 模具設(shè)計(jì)中 CAD/CAE/CAM 綜合應(yīng)用的研究[D]. 保定: 華北電力大學(xué), 2013.
[10] 高軍, 李熹平, 高田玉, 褚興榮. 注射成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 北京:
化學(xué)工業(yè)出版社, 2009: 1-23.
[11] 林權(quán). CAD/CAE技術(shù)注塑模優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 重慶工商大學(xué)(自然科學(xué)版), 2012. 29(7):
11–16.
[12] 張孝民. 塑料模具技術(shù)[M]北京, 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004: 3-12.
[13] 石峰. 基于軟計(jì)算的注塑模智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 上海: 上海交通大學(xué),
2003
[14] 楊化林. 基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)若干技術(shù)研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2006.
[15] 齊衛(wèi)東. 簡(jiǎn)明模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京, 北京理工大學(xué)出版社, 2008: 8-9.
[16] J. Y. H. Fuh、Y. F. Zhang、A. Y. C. Nee、W. Fu. Computer-Aided injection Mold
Design and Manufacture[J], 2010: 18-29.
[17] 李雯雯, 盧軍, 劉洋. Moldflow 軟件在注塑模具 CAE 中的應(yīng)用[J]. 工程塑料應(yīng)用 , 2009, 37(9): 2-6.