洗衣機(jī)排水管道某零件的注射模具設(shè)計【22張CAD圖紙和文檔所見所得】【注塑模具JA系列】

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The design scheme for a mold two cavity, acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer with plastic material (ABS), gate form the side gate, the die structure for the direct type - push rod ejecting mechanism. At the same time using the PRO/ENGINEER software design of 3D graph.Key Words: Injection mould, plastic, mold design, core-pulling mechanism目 錄1緒論11.1題目背景11.2塑料模具的發(fā)展概況11.3塑料模具的發(fā)展前景和趨勢22塑件分析32.1塑件的結(jié)構(gòu)分析32.1.1塑件三維圖32.1.2塑件二維圖32.1.3精度分析32.2塑件的材料分析42.2.1塑件材料42.2.2材料的特性42.2.3 ABS的工藝特性42.2.4 ABS的成型工藝42.3塑料的成型工藝52.4注射成型的過程52.4.1成型前的準(zhǔn)備52.4.2注射成型過程52.4.3制品的后處理53方案論證63.1方案論證63.2采用方案64注射機(jī)的選擇74.1確定零件的體積74.2注射機(jī)的選擇及參數(shù)74.2.1注射機(jī)的類型74.2.2注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)84.3注射機(jī)的校核85分型面的選擇105.1分型面選擇原則105.2分型面設(shè)計106澆注系統(tǒng)設(shè)計116.1澆注系統(tǒng)作用及要求116.2澆注系統(tǒng)的布置116.3主流道設(shè)計116.3.1主流道設(shè)計要求116.3.2主流道計算116.4分流道設(shè)計126.4.1分流道設(shè)計要求126.5澆口設(shè)計126.5.1澆口類型126.5.2澆口的位置136.5.3澆口的選擇136.6冷料穴設(shè)計136.7澆口套和定位圈設(shè)計146.7.1澆口套的設(shè)計146.7.2定位圈的設(shè)計147成型零部件設(shè)計157.1成型零部件材料選擇157.2成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計157.2.1型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計157.2.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計167.3成型零件尺寸計算167.3.1影響制品尺寸精度的因素167.3.2成型零件工作尺寸計算177.3.3成型型腔壁厚計算198導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計208.1導(dǎo)柱的設(shè)計要求208.2導(dǎo)柱的選擇208.3導(dǎo)套的設(shè)計和選擇209側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計229.1抽芯機(jī)構(gòu)的類型229.2抽芯距和抽芯力的計算229.2.1抽芯距229.2.2抽芯力229.3斜導(dǎo)柱和斜滑塊設(shè)計239.3.1斜導(dǎo)柱239.3.2斜滑塊239.3.3楔緊塊2410脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計2510.1脫模裝置2510.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計原則2510.2.1設(shè)計原則2510.2.2脫模力的計算2510.3頂桿頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計2610.3.1頂桿頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求和特點2610.3.2頂桿強(qiáng)度的計算2610.4復(fù)位裝置2711溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng)設(shè)計2811.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計2811.1.1溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量的影響2811.1.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則2811.1.3冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2811.2排氣系統(tǒng)設(shè)計2912模具總體設(shè)計3112.1模具工作過程3112.2模具選用材料及熱處理3112.3環(huán)保和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析3213結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致謝35畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明36畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明37V1 緒論1緒論1.1題目背景塑料模具的設(shè)計和制造水平反映了機(jī)械設(shè)計和加工的水平，模具的設(shè)計已應(yīng)用了當(dāng)代先進(jìn)的設(shè)計手段。各行各業(yè)對模具需求量的增大，增加了大量的模具設(shè)計與制造的技術(shù)人才。本課題為中等以上難度的塑料模具設(shè)計，從模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，各種參數(shù)的設(shè)計與計算，材料的選擇與處理，零件的加工工藝方案的制訂，三維造型等均得到一定的鍛煉。1.2塑料模具的發(fā)展概況伴隨著改革開放所帶來的各式各樣的新技術(shù)和新思想，我國的制造業(yè)得到了的很大程度上的發(fā)展，并且擁有很廣闊的發(fā)展前景。模具是制造業(yè)不可或缺的一部分，它是目前大部分行業(yè)必需的，很多行業(yè)都離不開模具，它涉及到機(jī)械設(shè)計制造、塑性加工、鍛造、金屬材料及其熱處理、高分子材料、金屬物理、粉末冶金、塑料、橡膠、玻璃等諸多學(xué)科、范疇和行業(yè)1。利用成型的模具制造出的產(chǎn)品所擁有的高生產(chǎn)率、高精度、高復(fù)雜性、高一致性和低消耗，這是其他的加工制造方法無法比擬的。目前我國的模具生產(chǎn)廠家有3萬多家，從事該行業(yè)的人數(shù)已達(dá)到100多萬人2，我國的模具行業(yè)的發(fā)展具有以下這些特點：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具以及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展速度快于行業(yè)的總體發(fā)展水平；塑料模和壓鑄模成比例增長；專業(yè)模具廠家數(shù)量及生產(chǎn)能力增加較快；隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展很快3。我國的模具生產(chǎn)主要集中在長江三角洲和珠江三角洲等地區(qū)，雖然在模具總量上我國位列前茅，但是設(shè)計和制造水平還是落后于歐美等發(fā)達(dá)國家，標(biāo)準(zhǔn)化程度也低于國際水平。同時我國的模具行業(yè)還存在著整體利潤較低、進(jìn)口多出口少的不利現(xiàn)狀。這說明我國的模具技術(shù)與國外技術(shù)還存在著不小的差距，仍然需要大力發(fā)展。與此同時，我國的模具發(fā)展也有著一些有利因素：國家對制造業(yè)的重視和大力支持；我國高速發(fā)展的機(jī)械制造業(yè)、汽車制造業(yè)、家電及建筑業(yè)等給模具行業(yè)帶來巨大的前景和市場；國際先進(jìn)企業(yè)來華投資熱情增高帶來的機(jī)遇等4。11.3塑料模具的發(fā)展前景和趨勢經(jīng)過近些年的發(fā)展，塑料模具取得了很大的進(jìn)步和成果，同時也表現(xiàn)出了今后的發(fā)展趨勢的方向：(1) 模具的精度越來越高。在10年前，精密模具的精度一般為5m, 而現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到2-3m,1m精度的模具也將要出現(xiàn)。(2) 模具越來越趨近大型化。(3) 模具的技術(shù)含量越來越高。(4) 塑料模具的比例將會進(jìn)一步增高。(5) 新型多功能復(fù)合模具會得到進(jìn)一步的發(fā)展，并且得到更加廣泛的應(yīng)用。(6) 標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用會更加的廣泛。因為模具標(biāo)準(zhǔn)化以及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將可以減小模具制造周期, 同時還能提高模具的整體質(zhì)量和降低模具制造成本。(7) 隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。(8) 熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。(9) 隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 (10) 節(jié)約資源、重復(fù)使用、利于環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展7。22 塑件分析2塑件分析2.1塑件的結(jié)構(gòu)分析2.1.1塑件三維圖塑件的三維圖如下圖2.1所示，本設(shè)計塑件比較復(fù)雜，首先塑件上有與開模方向垂直的側(cè)孔，需要設(shè)計側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)；同時由于塑件存在較深的型腔，所以開模時可以保證塑件留在動模上。 圖2.1 塑件三維圖2.1.2塑件二維圖如下圖2.2可以看出該塑件有部分型腔，同時側(cè)壁上有側(cè)孔，需要側(cè)向抽芯。 圖2.2 塑件二維圖2.1.3精度分析本塑件材料為ABS，根據(jù)GB/T 14486-2008選取本塑件公差等級為MT4。表面粗糙度取Ra0.4。脫模斜度為40130。32.2 塑件的材料分析2.2.1塑件材料 根據(jù)該塑件的用途是洗衣機(jī)內(nèi)部某零件，由于ABS為非結(jié)晶型塑料，綜合性能好，廣泛地用于制造汽車、飛機(jī)、家電等的零件1。所以本塑件材料選擇ABS。2.2.2材料的特性ABS性能指標(biāo)8如下表所示：表2.1 ABS性能指標(biāo)名稱單位數(shù)值密度(g/cm3)1.041.06熔 點130160熱變形溫度45N/cm6598彎曲強(qiáng)度Mpa80拉伸強(qiáng)度MPa3549拉伸彈性模量GPa1.8硬度HRR6286收縮率%0.40.8缺口沖擊強(qiáng)度kJ/m21120彎曲彈性模量Gpa1.4壓縮強(qiáng)度HRR6286體積電阻系數(shù)cm1013擊穿電壓Kv.mm-115介電常數(shù)60Hz3.72.2.3 ABS的工藝特性(1) ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點。成型過程中熱穩(wěn)定性較好，成型溫度可選擇的范圍也較大。(2) 粘度適中。(3) 流動性對注射壓力的變化比對溫度的變化稍敏感。(4) 在成型加工前，大都要作干燥處理。2.2.4 ABS的成型工藝4(1) 注射溫度在160220攝氏度之間(2) 對于薄壁、長流程、小澆口制品注射壓力可達(dá)130150MPa；對厚壁、大澆口制品只需70100MPa。(3) 為了獲得內(nèi)應(yīng)力較小的制品，保壓壓力不宜過高。以6070MPa為宜。(4) 模具溫度在60攝氏度左右。(5) 注射速度以中、低速為宜。2.3塑料的成型工藝塑料的成型方法有很多種，如注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、吹塑成型等。本塑件采用注射成型。注射成型又稱注塑成型。該方法采用注射成型機(jī)將粒狀的塑料連續(xù)輸入道注射成型機(jī)料筒中并逐漸熔融，使其呈黏性流動狀態(tài)，由料筒中的螺桿或柱塞推至料筒底部。通過料筒頂端的的噴嘴將熔體注入到閉合的模具型腔中，熔體充滿后經(jīng)過保壓和冷卻，使制品固化定型，然后開啟模具取出制品。注射成型主要用于熱塑性塑料，現(xiàn)在也可用于熱固性塑料。注射成型的生產(chǎn)是周期性的。根據(jù)產(chǎn)品的批量、結(jié)構(gòu)、尺寸與精度，可采用一模一腔，也可采用一模多腔。2.4注射成型的過程2.4.1成型前的準(zhǔn)備(1) 原料的預(yù)處理。(2) 料筒的清洗。(3) ABS在成型前需要干燥處理。2.4.2注射成型過程包括加料、塑化、加壓、注射、保壓、冷卻定型和脫模等步驟。2.4.3制品的后處理塑料制品脫模后，通常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚韥砀纳浦破返男阅芎吞岣咧破返某叽绶€(wěn)定性。制品的后處理主要指退火和調(diào)濕處理。同時需要除去澆口凝料，修飾澆口處余料及飛邊毛刺。退火處理的方法是使制品在定溫的加熱液體或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間。一般退火溫度應(yīng)控制在高于制品使用溫度1020攝氏度或者低于塑料熱變形溫度1020攝氏度為宜。調(diào)濕處理就是使制品在一定的濕度環(huán)境下預(yù)先吸收一定的水分，使制品尺寸穩(wěn)定下來，以避免在使用過程中再發(fā)生更大的變化。53 方案論證3方案論證3.1方案論證方案一：采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，對稱放置，選用側(cè)澆口，其澆口設(shè)置在動模板上，用推桿實現(xiàn)脫模，且效率高，側(cè)向抽芯采用斜銷抽芯機(jī)構(gòu)。分型面選擇塑件最大輪廓處。方案二：采用一模一腔結(jié)構(gòu)，澆口采用側(cè)澆口。經(jīng)過研究和論證，由于方案二效率較低，澆注系統(tǒng)不能平衡布置。方案一合理，所以本設(shè)計采用方案一的設(shè)計。3.2采用方案本設(shè)計模具采用上下開模的方式，采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)，對稱放置，一次成型；澆口采用側(cè)澆口，同時澆注；由于該塑件上具有與開模方向不一致的孔，所以要設(shè)計側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，在開模的同時進(jìn)行側(cè)向抽芯；同時也需要脫模機(jī)構(gòu)，在開模后利用頂桿將塑件頂出；在定模和動模之間要有導(dǎo)桿，保證動模定模能夠正確的開合；采用Z型拉料桿將澆道中的凝料拉出；采用復(fù)位桿在開模頂出塑件后使推板復(fù)位。64 注射機(jī)的選擇4注射機(jī)的選擇4.1確定零件的體積(1) 零件的體積：由Pro/e軟件計算出塑件體積：=5.75 cm(2) 損失的體積：考慮澆口及流道損失，選取澆口及流道損失=0.6*5.75=3.45cm，取=4 cm(3) 塑件的總體積：由于采用一模兩腔，=2*5.75+4=15.5cm。在加工過程中考慮到塑料的利用率, 取利用系數(shù) K=0.8。故注射成型機(jī)最大注射量V0應(yīng)大于或等于/ K即V0/ K=15.5/0.8=19.375cm4.2注射機(jī)的選擇及參數(shù)4.2.1注射機(jī)的類型按注射機(jī)的注射方向和模具的開合方向，可分為三類。(1) 臥式注射機(jī)這種注射機(jī)成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開合方向均沿水平方向。其特點是重心低、穩(wěn)定，加熱、操作及維修均很方便，塑件推出后可自行脫落，便于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。其缺點是模具安裝較麻煩，嵌件放入模具有傾斜和脫落的可能，機(jī)床占地面積較大。目前，大、中型注射機(jī)一般采用這種形式。(2) 立式注射機(jī)成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開合方向均垂直于地面。其主要有點是占地面積小，安裝和拆卸模具方便，安裝嵌件較容易。缺點是重心高、不穩(wěn)定，加料較困難，推出的塑件要人工取出，不易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。這種機(jī)型一般為小型的，最大注射量在60g以下。(3) 角式注射機(jī)成型物料的注射方向與合模機(jī)構(gòu)開合方向相互垂直，又成為直角式注射機(jī)。目前國內(nèi)使用最多的角式注射機(jī)采用沿水平方向開合模，沿垂直方向注射。其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制。主要缺點是不能準(zhǔn)確可靠地控制注射壓力、保壓壓力和鎖模力，模具受沖擊和震動較大。按注射裝置分類，可分為三類。(1) 螺桿式以同一螺桿來實現(xiàn)成型物料的塑化和注射。它能使成型物料的混煉塑化均勻，無材料滯留，結(jié)構(gòu)簡單，但壓力損失較大，是當(dāng)前使用較廣泛的機(jī)型。7(2) 柱塞式以加熱料筒、分流梳和柱塞來實現(xiàn)成型物料的塑化和注射。它構(gòu)造簡單，適合于小型塑件的成型，但材料滯留嚴(yán)重，壓力損失大。綜上所述，根據(jù)注射量、注射壓力、鎖模力初選注射機(jī)為立式螺桿注射機(jī)，型號為XS-ZS-22。4.2.2注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表4.1所示 表4.1 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)工程注射量/ cm330螺桿直徑 / mm25注射壓力/Mpa117鎖模力/kN250最大成型面積/ 90模板最大行程/ 160模具最大厚度/180模具最小厚度/60模板尺寸ab/250280拉桿空間a或ab/235定位圈尺寸/115頂出形式/兩側(cè)頂出中心距70生產(chǎn)廠家上海塑機(jī)廠噴嘴圓弧半徑/12噴嘴孔徑/44.3注射機(jī)的校核4.3.1最大注塑量效核材料的利用率為19.375/30=0.65，符合注塑機(jī)利用率在0.30.8的要求。4.3.2注射壓力的效核所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，ABS塑件的注塑壓力一般要求為50100MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。4.3.3鎖模力效核8選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要分開而會產(chǎn)生溢料。注射時產(chǎn)生的型腔壓力對柱塞式注射機(jī)因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的70%40%；而有預(yù)塑裝置的注射機(jī)及螺桿式注射機(jī)壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料，噴嘴和模具結(jié)構(gòu)形式。其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達(dá)6080/, 經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時則型腔壓力一般約為2550/。鎖模力和成形面積的關(guān)系有下式確定：P鎖P腔A/1000 式中鎖模力（kN）； 型腔壓力，一般取4050kN/mm2; A 澆道、進(jìn)料口和塑件的投影面積（cm）。取= 45kN/mm2所以注塑機(jī)的鎖模力符合要求。4.3.4模具厚度校核初定模具厚度為176mm，在該注塑機(jī)要求的厚度范圍(60180mm)之內(nèi)。4.3.5模具安裝尺寸校核模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機(jī)模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。 (4.1)4.3.6開模行程的效核開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。其開模行程按下式效核:式中：S 為注塑機(jī)的最大行程，mm； H1 為塑件的脫模距離, mm；取H1=25mm H2 為包括流道在內(nèi)的塑件高度, mm；取H2=70mm 由公式3-2得 S= 25+70+(510)=100mm所以上式成立，即該注塑機(jī)的開模行程符合要求。綜上所述，由以上對各參數(shù)的校核可知該注塑機(jī)符合要求。95 分型面的選擇5分型面的選擇5.1分型面選擇原則模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面。在由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件工藝性、精度、推出方法、模具制造、排氣等因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較。分型面一般垂直于開模方向。因此，分型面的選擇有以下原則：(1) 分型面必須開設(shè)在制品截面輪廓最大的部位才能使制品順利地脫模。(2) 因為分型面不可避免的要在制品上留下痕跡，所以分型面最好不要選在制品光滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。(3) 在注射成型時因推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動模一側(cè)，故分型面應(yīng)盡量選在能使制品留在動模內(nèi)的地方。(4) 對于同軸度要求高的制品（如雙聯(lián)齒輪）等，在選擇分型面時，最好把要求同軸度的部分放在分型面同一側(cè)。(5) 一般側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向抽拔距離都較小，故選擇分型面時應(yīng)將抽芯或分型距離較長的一邊放在動、定模的方向上，而將短的一邊作為側(cè)向分型的抽芯。(6) 因側(cè)向合模鎖模力較小，故歸于投影面積較大的大型制品，應(yīng)將投影面積大的分型面放在動、定模主平面上，而將投影面積較小的分型面作為側(cè)向分型面。(7) 當(dāng)分型面作為排氣面時，應(yīng)將分型面設(shè)計在料流的末端，以利于排氣。(8) 不能有分型面與開模方向平行，應(yīng)當(dāng)盡量使分型面與開模方向垂直或有較大角度，這樣才能保證在導(dǎo)向間隙下動模與定模正確接觸形成封閉型腔。(9) 分型面應(yīng)避免使模具上產(chǎn)生尖角等強(qiáng)度薄弱的部位。5.2分型面設(shè)計根據(jù)分型面選擇原則及本塑件特點，選擇分型面如圖5.1所示 圖5.1 分型面106 澆注系統(tǒng)設(shè)計6澆注系統(tǒng)設(shè)計6.1澆注系統(tǒng)作用及要求 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具型腔以前所流動的一段路徑的總稱，主要應(yīng)包括主流道、分流道、進(jìn)料口、冷料穴等幾部分，是注射模設(shè)計中的重要組成部分。澆注系統(tǒng)的作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去，且把壓力充分地傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的塑件。對澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求是：對模腔的填充迅速有序；可同時充滿各個型腔；對熱量和壓力損失較小；盡可能消耗較少的塑料；能夠使型腔順利排氣；澆注道凝料容易與塑料分離或切除；不會使冷料進(jìn)入型腔；澆口痕跡對塑料外觀影響很小。6.2澆注系統(tǒng)的的布置在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式兩種類型，一般以平衡式為宜。澆注系統(tǒng)無論是平衡或非平衡布置，型腔均應(yīng)與模板中心對稱。使型腔和流道的投影中心與注射機(jī)鎖模力中心重合，避免注射時產(chǎn)生附加的傾側(cè)力矩。本設(shè)計采用一模兩腔，兩腔呈中心對稱。6.3主流道設(shè)計6.3.1主流道設(shè)計要求(1) 主流道為直接與注射機(jī)的噴嘴連接的部分，一般為圓錐形，錐角一般為，流動性差的可取，內(nèi)壁表面粗糙度，以便于澆注系統(tǒng)的凝料順利的拔出。(2) 主流道與注射機(jī)的噴嘴接觸處應(yīng)做成半球形的凹坑，凹坑深度取，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1-2mm；主流道小端直徑應(yīng)比噴嘴孔直徑約大0.5-1mm，常取3-6mm，視制品大小及補(bǔ)料要求決定。(3) 為減少塑料熔體充模時的壓力損失和塑料損耗，應(yīng)盡量縮短主流道的長度，一般主流道的控制在60mm以內(nèi)。為減少料流轉(zhuǎn)向時的阻力，主流道的出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑r=。主流道的出口端面應(yīng)與定模分型面齊平，以免出現(xiàn)溢料。6.3.2主流道的計算11（6.1） 主流道經(jīng)驗公式為：式中 主流道大頭直徑，mm； 流經(jīng)主流道的熔體體積（包括各個型腔、各級分流道、主流道以及冷料穴的容積），mm； 因熔體材料而異的常數(shù)由上可得，D=10mm6.4分流道設(shè)計6.4.1分流道設(shè)計要求分流道是指主流道與澆口之間的通道。分流道的設(shè)計原則是應(yīng)使熔體較快地沖滿整個型腔，流動阻力小，熔體溫降小，并且能將熔體均衡地分配到各個型腔，同時要滿足熔融料流壓力損失小，容積最小。常見的分流道截面形狀有圓形、半圓形、U形、梯形、矩形等。為減小分流道內(nèi)的壓力損失，希望分流道截面面積要大，為減少傳熱損失，又希望分流道表面積要小。流道長度宜短，因為長的流道不但會造成壓力損失，不利于生產(chǎn)，同時也浪費材料；但過短，產(chǎn)品的殘余應(yīng)力增大，并且容易產(chǎn)生飛邊。流道的截面積越大，壓力的損失越??；流道的表面積越小，熱量的損失越小。因此用流道的截面積與周長的比值來表示澆道的效率，效率越高，澆道的設(shè)計越合理(6.2) 對于壁厚小于3mm，重量在200g以下的塑料制品，可用下述經(jīng)驗公式確定分流道的直徑（該式所計算的分流道直徑僅限于在3.29.5mm以內(nèi)） 式中 D分流道的直徑，mm； W塑件的質(zhì)量，本零件為6g； L分流道的長度，約為90mm；由上可得D3mm。綜上所述決定本模具的分流道設(shè)在動模型板上，采用半圓形流道。6.5澆口設(shè)計6.5.1澆口的類型 澆口的類型有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、膜狀澆口、點澆口、潛伏澆口、12護(hù)耳澆口等。6.5.2澆口的位置澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口位置時應(yīng)注意以下幾點：(1) 澆口應(yīng)設(shè)置在能使行腔各個角落同時充滿的位置(2) 澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚界面流入薄截面，以利于補(bǔ)料。(3) 澆口的位置應(yīng)選擇在有利于排除型腔中氣體的部位。(4) 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。(5) 對于帶有細(xì)長型芯的模具，澆口位置不當(dāng)會使型芯受到熔體的沖擊而產(chǎn)生變形。(6) 澆口的設(shè)置應(yīng)避免產(chǎn)生噴射的現(xiàn)象。(7) 澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。(8) 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般，制品澆口附近的殘余應(yīng)力較大而強(qiáng)度較差。6.5.3澆口的選擇考慮本塑件的形狀及材料表面的切料點，本設(shè)計澆口采用側(cè)澆口。優(yōu)點是澆口形狀簡單且尺寸容易準(zhǔn)確控制， 缺點是產(chǎn)品表面有澆口瑕疵，須切斷澆道。6.6冷料穴設(shè)計冷料穴是為了防止冷料穴進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔,從而影響注塑成型和塑料件質(zhì)量而開設(shè)的容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料井穴。料穴在開模時能起到將主流道的冷凝料拉出的作用，冷料穴的直徑比應(yīng)比主流道的大端直徑稍微大一些。冷料穴的常用結(jié)構(gòu)有以下兩種：(1) 帶Z形頭拉料桿的冷料穴。(2) 帶球形頭拉料桿的冷料穴。 本設(shè)計采用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，冷料穴冷料穴開設(shè)在主流道的末端。拉料桿二維圖如下圖所示：圖6.1 拉料桿136.7澆口套和定位圈設(shè)計6.7.1澆口套的設(shè)計襯套一般選用碳素工具鋼，如T8A、T10A 等，熱處理要求。主流道襯套與定模板的配合可采用。本設(shè)計的澆口套二維圖如下圖所示：圖6.2 澆口套二維圖6.7.2定位圈的設(shè)計定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對準(zhǔn)定位所用。定位圈直經(jīng)D為與注射機(jī)定位孔配合直經(jīng)，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直經(jīng)確定。直經(jīng)D一般比注射機(jī)孔直經(jīng)小0.10.3毫米，以便裝模。定位圈一般采用45號鋼或Q275鋼。本設(shè)計的定位圈二維圖如下圖所示：圖6.3 定位圈二維圖147 成型零部件設(shè)計7成型零部件設(shè)計成型零件是指注射模具閉合時構(gòu)成模具型腔的零件。通常包括了凸模、凹模、成型桿、成型塊等。設(shè)計時應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)料口、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計算成型零件的工作尺寸，從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。在工作中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和磨擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需要克服塑件的粘著力。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，它的強(qiáng)度和剛度必須在許可范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。7.1成型零件的材料選擇本例的模具成型零件包括凸模、凹模和側(cè)抽芯部件。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨力以承受塑料的擠壓力和料流的磨擦力和足夠的精度和表面光潔度，以保證塑料制品表面光高美觀，容易脫模，一般來說成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其具有HRC40以上的硬度。根據(jù)塑件表面質(zhì)量要求，查塑料注射成型工藝及模具設(shè)計附錄B 模具零件常用材料及熱處理，本設(shè)計成型零件材料選用T8A，淬火加低溫回火，硬度55HRC以上。7.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計7.2.1凹模（型腔）的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模又稱型腔，用以形成制品的外表面。凹模的類型分為以下幾種：(1)整體式凹模整體式凹模由整塊材料加工制成，特點是牢固，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡，常用語中、小型簡單模具。但由于整體式凹模加工困難，熱處理不方便，因此不適宜用作復(fù)雜形狀制品的模具。(2)整體嵌入式凹模在多型腔的模具中，每個型腔的凹模常被單獨加工為相見，其外形多采用帶臺階的圓柱體或矩形鑲件，從下部嵌入到凹模固定板中。整體嵌入式凹模加工和安裝容易，熱處理變形小，便于凹模損壞時的更15換和維修，成型后的塑件如有毛刺扥缺陷時，有利于脫模和后處理。(3)局部鑲嵌式凹模為了方便加工，或者因為凹模的某一部分容易損壞，常采用局部鑲嵌式凹模。凹模鑲嵌的配合表面要磨平、拋光，以減少塑件成型時的表面毛刺，保證塑件表面質(zhì)量。(4)大面積鑲嵌式凹模對于形狀復(fù)雜的凹模，最常用的方法是將凹模做成通孔式的，再鑲以底板，或者將凹模壁做成鑲嵌塊。采用大面積鑲嵌式結(jié)構(gòu)時應(yīng)仔細(xì)將各個結(jié)合面磨平、拋光。這種結(jié)構(gòu)的特點是便于加工和熱處理，但增加了工時。(5)四壁拼合式凹模對于大型和復(fù)雜的凹模，可將四壁和底板分別加工經(jīng)研磨后壓入模套中，側(cè)壁之間采用扣鎖連接以保證連接的準(zhǔn)確性。這種結(jié)構(gòu)牢固、受力大，因此常被采用。本設(shè)計的模具有多個行腔，選擇整體嵌入式凹模7.2.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯用來形成制品的內(nèi)表面，由于型芯結(jié)構(gòu)與凹模結(jié)構(gòu)類似，所以本設(shè)計采用整體嵌入式型芯，從上部嵌入到型芯固定板中。7.3成型零件的尺寸計算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(shè)計中，應(yīng)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。同時需要考慮材料的成型收縮率等因素的影響。7.3.1影響制品尺寸精度的因素(1)模具成型部件的制造誤差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IT7IT8級之間，成型零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。(2)模具成型零件的表面磨損對于中小塑件，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(yīng)取塑件公差的1/6以下。(3)由塑料收縮率引起的塑料制品的尺寸誤差16一般情況，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)。(4)模具活動成型部件的配合間隙變化引起的誤差。(5)模具成型部件的安裝誤差。7.3.2成型零件工作尺寸的計算(7.1) 塑件材料的的平均收縮率S計算公式9公式中 -塑料的最大收縮率； -塑料的最小收縮率。(1) 型腔徑向尺寸的計算公式(7.2)公式中 -塑件的最大尺寸； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，(7.3)(2) 型腔深度尺寸的計算公式 公式中 -塑件的最大高度； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，型腔的徑向尺寸如下表7.1所示 表7.1 型腔的徑向尺寸 mm塑件基本尺塑件的公差成型零件的上型腔的工作尺寸L偏差寸190.320.107280.360.12780.640.213450.480.16270.360.121720.160.05310.50.240.0850.180.0610.160.053型腔深度尺寸如下表7.2所示 mm表7.2 型腔深度尺寸塑件基本尺塑件的公差成型零件的上偏型腔深度尺寸寸L差50.180.0670.200.06780.200.067表（5-2）其中通過所計算的型腔公差與國家標(biāo)準(zhǔn)公差等級比較，型腔按IT10級制造。(7.4)(3) 型芯徑向尺寸的計算其中,-塑件的最大尺寸； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，(7.5)(4) 型芯高度尺寸的計算其中,-塑件的最大高度； -塑件的平均收縮率； -塑件的公差； -型腔的上偏差，型芯的工作尺寸如下表7.3所示18 表7.3 型芯高度尺寸 mm塑件基本尺寸L塑件的公差成型零件的下偏差型腔的高度90.200.06713.50.240.08160.280.093220.320.107250.360.12 表7.4 型芯的徑向尺寸 mm塑件基本尺寸L塑件的公差成型零件的下偏差型腔的工作尺寸10.160.0532.50.160.05330.160.05350.180.0660.180.066.50.200.0671.50.160.053220.320.107260.360.12其中通過所計算的型腔公差與國家標(biāo)準(zhǔn)公差等級比較，型芯按IT10級制造。7.3.3成型型腔壁厚的計算本設(shè)計的凹模與底板不是一體的，因此按以下公式計算： （7.6） 式中 P 型腔壓力，一般取240450公斤/厘米； L 型腔長邊的邊長（厘米）； a 受壓力部分的高度（厘米）； E 彈性模數(shù)，鋼為2.1106（公斤/厘米）； h型腔高度（厘米）； 允許變形量（厘米）。 綜上所述，壁厚滿足設(shè)計要求。198 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計8導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計為了保證注射模準(zhǔn)確開模和合模。在注射模中必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要起定位、導(dǎo)向以及承受一定側(cè)壓力的作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。注射模一般采用四個導(dǎo)柱和導(dǎo)套，導(dǎo)柱通常設(shè)置在主型芯的四周，起到保護(hù)型芯的作用。 本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向。8.1導(dǎo)柱的設(shè)計要求在進(jìn)行導(dǎo)柱設(shè)計時，要考慮以下要求：(1) 長度 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面要高出68毫米。以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞。(2) 形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或球形，使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)柱孔。(3) 材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此，多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理?；蛱妓毓ぞ咪摚═8、T10）經(jīng)淬火處理硬度HRC5055。(4) 配合精度 導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合H7/f6或H8/f8，導(dǎo)柱固定部分采用過渡配合H7/m6或H7/k6，配合部分表面粗糙度為Ra=0.8。(5) 直徑 導(dǎo)柱尺寸按模具模板外形尺寸而定，模具尺寸越大，導(dǎo)柱間中心距應(yīng)越大，所選導(dǎo)柱直徑也越大，所選導(dǎo)套直徑也越大。8.2導(dǎo)柱的選擇 本設(shè)計根據(jù)GB4169.4-84選用直徑為12mm長度為55mm的導(dǎo)柱，其示圖如下圖圖8.1 導(dǎo)柱二維圖8.3導(dǎo)套的設(shè)計和選擇導(dǎo)套與導(dǎo)柱均采用T8制造，且導(dǎo)套硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱或?qū)桌?，?dǎo)套固定部分合導(dǎo)滑部分的表面粗糙度選取。20本設(shè)計根據(jù)GB4169.3-84選用直徑為18mm的導(dǎo)套，其示意圖如下圖：圖 8.2 導(dǎo)套二維圖219 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計9側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計9.1抽芯機(jī)構(gòu)的類型當(dāng)塑件側(cè)壁上帶有的與開模方向不同的內(nèi)外側(cè)孔或側(cè)凹等阻礙塑件成型后直接脫模時，模具上該成型處的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件，稱為活動型芯。側(cè)向分型的抽芯機(jī)構(gòu)按動力可分為手動、液壓（氣動）機(jī)動和三大類型。(1) 手動抽芯 在推出制品前或脫模后用手工方法將活動型芯取出的方法稱為手動抽芯。手動抽芯的結(jié)構(gòu)簡單，但勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，僅適用于小型制品的小批量生產(chǎn)。(2) 液壓或氣動抽芯 側(cè)向分型的型芯可以依靠液壓傳動貨氣壓傳動的機(jī)構(gòu)抽出。特點是抽拔距離長，抽拔力大，動作靈活，不受開模過程限制，常在大型注塑模中使用。(3) 機(jī)動抽芯 機(jī)動抽芯是利用注射機(jī)的開模力，通過機(jī)構(gòu)改變運動方向，將側(cè)向的活動型芯抽出。機(jī)動抽芯結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯動作可靠，不需人工操作，抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率高、容易實現(xiàn)全自動操作、無需另外添置設(shè)備等優(yōu)點，在生產(chǎn)中被廣泛采用。 綜上考慮，本設(shè)計采用機(jī)動抽芯機(jī)構(gòu)。9.2抽芯距與抽芯力的計算9.2.1抽芯距側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置到塑件的脫模推出位置所移動的距離成為抽芯距。通常，抽芯距比側(cè)孔或側(cè)凹的深度大，本塑件側(cè)孔深度為2mm，因此本設(shè)計中抽芯距取S=5mm。本塑件側(cè)孔示意圖如下圖所示：圖9.1 塑件側(cè)孔示意圖9.2.2抽芯力抽芯力的計算可用簡化公式進(jìn)行計算：22 （N） (9.1)式中：-活動型芯被塑件包緊的斷面形狀周長（m）； -成型部分的深度（m）; -塑件對型芯單位面積的擠壓力。取; -塑件與鋼的摩擦系數(shù)，常取0.21； -側(cè)孔或側(cè)凹的脫模斜度，常取。取=9.2mm,=2mm,=10MPa,=0.21,=1,計算得抽芯力為134N。9.3斜導(dǎo)柱和斜滑塊設(shè)計9.3.1斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及導(dǎo)柱固定板厚度等有關(guān)。斜導(dǎo)柱總長為：式中： 斜導(dǎo)柱總長度； 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； 斜導(dǎo)柱固定板厚度，此處即為定模板厚度10mm；斜導(dǎo)柱工作部分直徑；抽芯距。由上邊的公式經(jīng)計算得到斜導(dǎo)柱總長度為：Lz=50mm9.3.2斜滑塊側(cè)滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)中的一個重要零部件，滑塊的結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。經(jīng)過研究，決定本設(shè)計采用組合式?；瑝K材料選擇T8，要求硬度HRC40。活動型芯是模具的成型零件，材料選擇為45鋼，熱處理要求硬度HRC55?；瑝K的二維圖和滑塊與活動型芯的連接方式示意圖如下圖所示：圖9.2 滑塊二維圖 圖9.3 滑塊與活動型芯的連接方式示意圖滑塊的定位裝置采用彈簧拉桿擋塊式，示意圖如下圖：23圖9.3 滑塊的定位裝置示意圖9.3. 3楔緊塊成型時側(cè)向型芯會受到塑料熔體很大的推力，該推力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，而一般的斜導(dǎo)柱為細(xì)長桿件，受力后容易變形，因此在機(jī)構(gòu)中必須設(shè)置楔緊塊，一邊在合模時鎖緊滑塊，承受來自側(cè)向型芯的推力。楔緊塊的楔角是個重要的工作參數(shù)，楔緊塊楔角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱傾斜角，這樣才能保證開模后楔緊塊脫開滑塊，否則斜導(dǎo)柱將無法帶動滑塊作抽芯動作。圖9.4 楔緊塊2410 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計10脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計10.1脫模裝置在注射模具的每一次循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)主要由頂桿、頂桿固定板、頂出板、復(fù)位桿、拉料桿等組成。頂桿用來頂出制品從模具中順利脫落，拉料桿的作用是使?jié)沧⑾到y(tǒng)自動脫離塑件，頂出固定板用來固定頂桿，復(fù)位桿起復(fù)位導(dǎo)向作用。脫模機(jī)構(gòu)可按動力來源分類也可按模具結(jié)構(gòu)分類:(1)按動力來源分類分為手動脫模、機(jī)動脫模、液壓脫模、氣動脫模。(2)按模具結(jié)構(gòu)分類分為簡單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計采用機(jī)動脫模。10.2脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則10.2.1脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)該遵守以下的原則：(1)塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作，致使模具結(jié)構(gòu)簡單。(2)防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。(3)力求良好的塑件外觀，在選擇頂出位置時，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗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。(4)結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易且具有足夠的剛度和強(qiáng)度?？紤]本塑件的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計選擇頂桿頂出機(jī)構(gòu)。10.2.2脫模力的計算塑料經(jīng)過注射機(jī)高壓注射到模具內(nèi)部并且冷卻定型，之后塑料收縮將型芯包緊，包緊力是開模后塑件脫出時所必須克服的，同時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(jī)構(gòu)本身運動時所產(chǎn)生的摩擦阻力。開始脫模時25（10.1）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=（4.4811.76）MPa； 塑件包緊型芯的側(cè)面積，； 塑件與模具鋼材的摩擦系數(shù)，一般取=0.10.3； 脫模斜度，(1)由上計算出脫模力F=11172N10.3頂桿頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計10.3.1頂桿頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求和特點(1) 頂桿的頂出位置應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大的地方，頂桿不宜設(shè)在塑作最薄的處，以免塑件變形或損壞，通常在端面均勻設(shè)置頂桿。(2) 頂桿直徑不宜過細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度承受頂出力，當(dāng)因為結(jié)構(gòu)限制而導(dǎo)致頂出面積較小時，為了避免細(xì)長桿變形，可設(shè)計成階梯形頂桿。(3) 頂桿的材料選擇T8A，淬火硬度在50HRC以上，表面粗糙度為。(4) 頂桿與頂桿孔的配合一般為H8/h7或H7/h7，配合間隙選擇塑料不溢料間隙值，配合長度一般為頂桿直徑的（1.52）倍，至少不小于15mm。10.3.2頂桿強(qiáng)度的計算 圓形推件桿的強(qiáng)度計算如下： （10.1）式中 圓形推桿直徑，cm； -推桿長度系數(shù)0.7； 推桿長度，cm；取 推桿數(shù)量； 推桿材料的彈性模量，鋼； 總脫模力，N；由上式計算得d=3mm26頂桿二維圖如下圖10.1所示：圖10.1 頂桿二維圖10.4復(fù)位裝置脫模機(jī)構(gòu)在脫模之后，在下一次注塑前需要回到初始位置，常用復(fù)位桿進(jìn)行復(fù)位，本設(shè)計采用復(fù)位桿復(fù)位。復(fù)位桿二維圖如下圖所示：圖10.1 復(fù)位桿二維圖2711 溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng)設(shè)計11溫度調(diào)節(jié)和排氣系統(tǒng)設(shè)計在塑料注射成型過程中，模具型腔級熔體溫度場的變化直接影響生產(chǎn)效率和制品的質(zhì)量，成型溫度與制品的應(yīng)力、應(yīng)變及翹曲有著直接的關(guān)系。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不同。一般注射到模具中的塑料熔體文圖為200攝氏度左右，熔體固化成制品后，從60攝氏度左右的模具中脫模。溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水將熱量帶走。對于要求較低模具溫度的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可，因為通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。對于要求較高模具溫度的塑料，如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等，若模具較大，則模具散熱面積大，有時單靠注入高溫塑料來加熱模具是不夠的，此時還需要設(shè)置加熱裝置。模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式；模具的加熱有通入熱水、蒸汽、熱油和電阻絲加熱等。11.1溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計11.1.1溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量的影響溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量的影響表現(xiàn)在如下幾個方面：(1) 變形 模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小制品的變形。對于壁厚不一致的形狀復(fù)雜的制品，經(jīng)常會出現(xiàn)因收縮率不均勻而產(chǎn)生翹曲變形的現(xiàn)象，因此必須采用合適的冷卻系統(tǒng)，使模具凹模與型芯的各個部位的溫度基本上保持均勻，以便型腔里的塑料熔體能同時凝固。(2) 尺寸精度 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減小制品成型收縮率的波動，提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性。對于結(jié)晶型塑料，因為模具溫度較低，制品的結(jié)晶度低，較低的結(jié)晶度可以降低收縮率。但是結(jié)晶度低不利于制品尺寸的穩(wěn)定性，從尺寸的穩(wěn)定性出發(fā)，又需要適當(dāng)提高模具溫度，使制品結(jié)晶均勻，所以具體情況需要具體分析。(3) 力學(xué)性能 對于結(jié)晶型塑料，結(jié)晶度越高，制品的應(yīng)力開裂傾向越大，故從減小應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模具溫度是有利的。但對于聚碳酸酯一類高粘度無定形塑料，其應(yīng)力開裂傾向與制品中的內(nèi)應(yīng)力大小有關(guān)，提高模具溫度有助于減小制品中的內(nèi)應(yīng)力，也就減小了其應(yīng)力開裂傾向。 (4) 表面質(zhì)量 提高模具溫度能改善制品表面質(zhì)量，過低的模具溫度會使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的熔合紋，導(dǎo)致制品表面粗糙度值提高。11.1.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則28(1) 冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也就愈均勻。因此冷卻水孔的數(shù)量盡可能多，尺寸盡可能的大，開設(shè)較多的冷卻孔，通入恒定溫度的水，其溫度分布均勻，使型腔表面溫度變化不大。 (2) 水孔與型腔表面各處應(yīng)該盡量有相同的距離，水孔邊距型腔的距離常用1015mm。當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面各處最好有相等的距離，當(dāng)塑件壁厚不均勻時，厚壁處冷卻水道要靠近型腔，間距要小。(3) 進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過冷卻水道的水流速度.避免產(chǎn)生過大的壓力降.冷卻水道直徑一般不小于9mm,常