牙簽蓋的注射模設(shè)計(jì)及引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)給我們的啟示

PAGE南昌航空大學(xué)本科畢業(yè)論文PAGEPAGE46南昌航空大學(xué)畢業(yè)論文牙簽蓋的注射模設(shè)計(jì)專業(yè)名稱模具設(shè)計(jì)與制造準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師2021年11月20日南昌航空大學(xué)畢業(yè)論文任務(wù)書I、畢業(yè)論文題目：牙簽蓋的注射模設(shè)計(jì)業(yè)論文使用的原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：一、原始資料：零件圖及PROE等設(shè)計(jì)所涉及的軟件二、技術(shù)要求：1.論述塑料模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.制件的設(shè)計(jì)精度為4級(jí)，要求大批量生產(chǎn)3.選用注射機(jī)業(yè)論文工作內(nèi)容：2021年5月30日前完成選題2021年6月進(jìn)行資料收集、加工、整理，提出設(shè)計(jì)方案2021年7～8月進(jìn)行并完成畢業(yè)論文2021年9～10月撰寫畢業(yè)論文2021年11月畢業(yè)論文答辯，成績(jī)?cè)u(píng)定江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)院院、系(函授站)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)自考班學(xué)生日期：自2021年05月30日至2021年11月20日指導(dǎo)教師兼職教師或答疑教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：教研室主任附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書首頁(yè)。目錄前言………………………5摘要………………………61概述……………………71.1塑料模具簡(jiǎn)介…………71.2我國(guó)塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀…………81.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向……91.3.1提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例………………91.3.2提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率……92注塑模具的可行性分析………………92.1制品分析………………102.2材料選擇………………102.3質(zhì)量計(jì)算與分析………………………112.4確定成型方法…………122.5擬定制品成型工藝參數(shù)………………123擬定模具結(jié)構(gòu)方案……………………133.1選擇制品的分型面……………………133.2型腔數(shù)目的確定………………………143.3型腔的布置……………153.4注射機(jī)的選取…………163.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………173.5.1主流道的設(shè)計(jì)……………………173.5.2冷料穴的設(shè)計(jì)……………………183.5.3分流道的設(shè)計(jì)……………………193.5.4澆口的設(shè)計(jì)………………………203.6排氣和引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………233.7脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………233.8分型與抽芯機(jī)構(gòu)……………………273.8.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn)……………………273.8.2抽拔力和抽芯距的計(jì)算…………273.8.3斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)………………283.8.4干涉現(xiàn)象及復(fù)位機(jī)構(gòu)……………283.8.5斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)………283.8.6彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)…………………313.8.7斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)………………313.8.8斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)………………313.9注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………323.9.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………334模架設(shè)計(jì)………………384.1模架概述………………384.2模架的確定……………384.2.1模架基本尺寸的確定……………384.2.2各模板尺寸的確定………………394.3排氣槽的設(shè)計(jì)…………404.4脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………404.5螺紋的布置及脫出……………………414.5.1螺紋形狀…………414.5.2螺紋的脫出………………………414.6成型零件工作尺寸計(jì)算………………414.6.1型腔徑向尺寸……………………414.6.2型腔深度尺寸……………………424.6.3型芯徑向尺寸……………………424.6.4型芯高度尺寸……………………434.6.5螺紋型芯尺寸……………………43總結(jié)………………………44參考文獻(xiàn)…………………44

摘要本文使用軟件AutoCAD及Pro/E設(shè)計(jì)牙簽蓋模具。設(shè)計(jì)中考慮產(chǎn)品的的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及注塑模設(shè)計(jì)計(jì)算方法，在設(shè)計(jì)中計(jì)算了材料的收縮率、注射機(jī)性能、模具材料特點(diǎn)、注射前材料、模具的預(yù)處理以及在注射時(shí)對(duì)溫度的控制，設(shè)計(jì)了出性價(jià)比較高的模具。關(guān)鍵詞模具；AutoCAD；Pro/E；設(shè)計(jì)

前言模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)中的一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。目前我國(guó)塑料模具市場(chǎng)中，國(guó)外模具約占30%，其中大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具約占45%左右。被國(guó)外稱為"金鑰匙"、"進(jìn)入富有社會(huì)的原動(dòng)力"的模具，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時(shí)期產(chǎn)品暢銷，自然要求模具能跟上，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯緩時(shí)期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然想方設(shè)法開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，這同樣會(huì)給模具帶來(lái)強(qiáng)勁的需求，因此模具工業(yè)被稱為"不衰亡工業(yè)"，模具市場(chǎng)發(fā)展走勢(shì)總體將是平穩(wěn)向上同時(shí)塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛，為塑料模具提供了一個(gè)廣闊的市場(chǎng)，同時(shí)對(duì)模具也提出了更高的要求。大型化、高精密度、多功能復(fù)合型的模具將會(huì)受到歡迎。在各種塑料模具中，注塑模具的需求量最大。專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。

1概述1.1塑料模具簡(jiǎn)介模具行業(yè)是制造業(yè)重要的組成部分，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)受到政府和企業(yè)界的高度重視，具有廣闊的前景。塑料模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中利用特定的形狀，通過(guò)一定的方式來(lái)成型塑料制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱為塑料成形模具,簡(jiǎn)稱塑料模.塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。通常情況下，塑料制品質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素約占80%。然而模具的質(zhì)量好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求越來(lái)越大、產(chǎn)品更新愈來(lái)愈短、用戶對(duì)塑件的要求愈來(lái)愈高，因而對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，這就促使塑料模具設(shè)計(jì)一與制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而推動(dòng)了塑料工業(yè)以及機(jī)械加工工業(yè)的高速發(fā)展。模具的設(shè)計(jì)是模具制造過(guò)程中的關(guān)鍵部分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)制造出來(lái)的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡(jiǎn)化模具加工過(guò)程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的。1.2我國(guó)塑料模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，2021年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2021年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為260-270億元，其中塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國(guó)塑料模具工業(yè)起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大的發(fā)展，模具水平有了較大的提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電和煙臺(tái)北極星模具I.K模具制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較襖的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02-0.05mm，表面粗糙度Ra0.2,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10-30萬(wàn)次，淬火鋼模大50-100萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有差距，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表。成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50～80%相比,差距較大。

在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric

Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái),我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來(lái),國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼,如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響,但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下,和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比,仍有很大差距。

表1-1國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表

項(xiàng)目

國(guó)外

國(guó)內(nèi)

注塑模型腔精度0.005～0.01mm

0.02～0.05mm

型腔表面粗糙度

Ra0.01～0.05μm

Ra0.20μm非淬火鋼模具壽命

10～60萬(wàn)次

10～30萬(wàn)次淬火鋼模具壽命160～300萬(wàn)次

50～100萬(wàn)次熱流道模具使用率80%以上

總體不足10%

標(biāo)準(zhǔn)化程度

70～80%

小于30%

中型塑料模生產(chǎn)周期

一個(gè)月左右2～4個(gè)月

在模具行業(yè)中的占有量

30～40%

25～30%

1.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 1.3.1提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多控所2、在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件;基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題;CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。1.3.2提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低,與國(guó)外差距甚大,在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此,首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。

2注塑模的可行性分析2.1制品分析下圖所示塑件為一牙簽筒筒蓋圖2-1零件三維立體圖該制品有以下特點(diǎn)：（1）所處工作環(huán)境好，室溫，不處于酸、堿、鹽等惡劣條件中，但需要較好的抗沖擊強(qiáng)度；（2）屬于日常生活用品，產(chǎn)量較大，要求所用材料的價(jià)格較為低廉，且對(duì)人無(wú)毒害；（3）該電子表前蓋外表光滑且美觀。2.2材料選擇根據(jù)以上制品的特點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)方面的考慮，選用使用比較廣泛的ABS塑料作為該制品的材料ABS塑料：化學(xué)名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物英文名稱：AcrylonitrileButadieneStyrene比重：1.02克/立方厘米成型收縮率：0.4-0.7%成型溫度：200-240℃干燥條件：80-90℃2小時(shí)熔點(diǎn)：130-160℃熱變形溫度：90-108℃(0.46MPa)83-103℃(0.185MPa)抗拉屈服強(qiáng)度：50MPa拉伸彈性模量：1.8×MPa抗彎強(qiáng)度：80MPa沖擊強(qiáng)度：261（無(wú)缺口）11（缺口）硬度：9.7HB體積電阻系數(shù)：擊穿強(qiáng)度：15.7-19.7特點(diǎn)：1.綜合性能好，沖擊強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性和電性能良好；2.有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級(jí)別；3.流動(dòng)性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。成型特性：1.定形料，流動(dòng)性中等，吸濕大，必須干燥，表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度，3小時(shí)；2.宜取高料溫，高模溫，但料溫過(guò)高易分解（分解溫度為>270度）對(duì)精度較高的塑件，模溫宜取50-60度，對(duì)高光澤.耐熱塑件，模溫宜取60-80度；3.要解決夾水紋，需提高材料的流動(dòng)性，采取高料溫、高模溫，或者改變水位等方法；4.如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。2.3質(zhì)量計(jì)算與分析為了更精確的計(jì)算出塑件的質(zhì)量和體積，我們可運(yùn)用時(shí)下比較常用的三維制圖軟件Pro/e對(duì)制品進(jìn)行質(zhì)量分析根據(jù)Pro/e的質(zhì)量分析結(jié)果：體積=6.892e+03毫米^3曲面面積=1.004e+04毫米^2密度=1.100000e-06公斤/毫米^3質(zhì)量=7.0303e-03公斤根據(jù)_LINGJIAN坐標(biāo)邊框確定重心:XYZ1.4890159e-02-5.2605403e-01-1.5884630e+00毫米相對(duì)于_LINGJIAN坐標(biāo)系邊框之慣性.(公斤*毫米^2)慣性張量IxxIxyIxz8.2298823e-01-5.5079362e-03-9.1377459e-04IyxIyyIyz-5.5079362e-031.4154181e+001.1430403e-03IzxIzyIzz-9.1377459e-041.1430403e-032.1848038e+00重心的慣性(相對(duì)_LINGJIAN坐標(biāo)系邊框)(公斤*毫米^2)慣性張量IxxIxyIxz8.1173829e-01-5.5394086e-03-1.0088081e-03IyxIyyIyz-5.5394086e-031.4052791e+004.5004759e-03IzxIzyIzz-1.0088081e-034.5004759e-032.1836910e+00主慣性力矩(公斤*毫米^2)I1I2I38.1168591e-011.4053047e+002.1837179e+00從_LINGJIAN定位至主軸的旋轉(zhuǎn)矩陣:0.99996-0.00932-0.000760.009330.999940.005790.00070-0.005790.99998從_LINGJIAN定位至主軸的旋轉(zhuǎn)角(度):相對(duì)xyz的夾角-0.3320.0000.534相對(duì)主軸的回旋半徑：R1R2R31.4213266e+011.8701874e+012.3312999e+01毫米得出：塑件壁厚1.5毫米2.4確定成型方法ABS屬于熱塑性塑料，對(duì)熱塑性塑料指定采用注射成型。塑料注射成型工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需的任意數(shù)量的直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。2.5擬定制品成型工藝參數(shù)注射機(jī)類型：螺桿式預(yù)熱與干燥：溫度80～85℃；時(shí)間2～3h料筒溫度：后段150～170℃；中段165～180℃；前段180～200℃噴嘴溫度：170～180℃模具溫度：50～80℃注射壓力：60～100MPa成型時(shí)間：注射時(shí)間20～90s；高壓時(shí)間0～5s；冷卻時(shí)間20～120s；總周期50～220s螺桿轉(zhuǎn)速：30后處理：方法紅外線燈、烘箱；溫度70℃；時(shí)間2～4h

3擬定模具結(jié)構(gòu)方案理想的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能發(fā)揮成型設(shè)備的能力，最大限度的滿足塑件的工藝技術(shù)要求（如幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等）和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求（成本低、效率高、使用壽命長(zhǎng)、節(jié)省勞動(dòng)力等）。3.1選擇制品的分型面分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直與合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。以分型面為界，模具被分為兩大部分，即動(dòng)模和定模部分，而其他的面則被稱作分離面或分模面，注射模只有一個(gè)分型面。分型面的選擇是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)榉中兔娴倪x擇與塑件幾何尺寸精度、脫模方法、后處理工序、模具類型、排氣條件、嵌件位置、澆口形式等有關(guān)。分型面選擇的一般原則：（1）便于塑件脫模；（2）分型面的選擇應(yīng)利于側(cè)面分型和抽芯；（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑料制品的質(zhì)量；（4）分型面的選擇應(yīng)有利于避免溢料的產(chǎn)生；（5）分型面的選擇應(yīng)有利于成型時(shí)排氣；（6）分型面的選擇應(yīng)盡量便于模具加工。根據(jù)以上的原則及結(jié)合本制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分型面選擇在如下圖所示：分型面A-A圖3－1分型面選擇示意圖3.2型腔數(shù)目的確定型腔的布置，根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量的大小、模具制造的難易度、模具成本等確定型腔數(shù)量及排列方式。確定型腔數(shù)目一般有以下四中方法：1）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)原料費(fèi)用，僅考慮模具的加工費(fèi)用和塑件成型加工費(fèi)用模具費(fèi)用為注塑成型費(fèi)用總成型加工費(fèi)用為使總的成型加工費(fèi)用最小，即令，則有，所以2)根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目當(dāng)成型大型平板制件時(shí),常用這種方法.設(shè)注射機(jī)的額定鎖模力為F(N),型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為(MPa),單個(gè)制品在分型面上的投影面積為,澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為,則:即:3)根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目設(shè)注射機(jī)的最大注射量為,單個(gè)制品的質(zhì)量為,澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為,則型腔的數(shù)目為:若將質(zhì)量用(除以密度)體積表示,上述公式也可用。4）根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具型腔中每增加一個(gè)型腔，制品的精度要降低4％。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為,制品的基本尺寸為，塑件的尺寸公差為，單型腔模具注塑生產(chǎn)時(shí)可能產(chǎn)生的尺寸誤差為％（聚甲醛為0.2％，尼龍66為0.3％，聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非結(jié)晶型塑料為0.05％），則有塑件尺寸精度的表達(dá)式為：簡(jiǎn)化后可得型腔數(shù)目為：鑒于所設(shè)計(jì)的制件的精度要求，又是大批量的生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造費(fèi)用低一點(diǎn)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用小一點(diǎn)，初定為一模四腔的模具形式。3.3型腔的布置確定了型腔數(shù)目以后，接下來(lái)要考慮型腔的排列形式，多型腔在模板上排列形式通常有圓形、H形、直線形及復(fù)合形等，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。型腔布置與澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料的現(xiàn)象。盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。本設(shè)計(jì)型腔的排列方式為H形，如下圖：圖3-2型腔的布置3.4注射機(jī)的選取1）注射量的計(jì)算通過(guò)上面的Pro/E建模分析，塑件質(zhì)量為7.0303g，塑件體積為6.892，流道凝料體積為未知數(shù)，可按塑件體積的0.6倍計(jì)算，而在上面分析中確定為一模四腔，所以注射機(jī)注射量為：gV==40.90352）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力計(jì)算圖3－3塑件在分型面上的投影面積由圖四可看出塑件在分型面上的投影面積主要由四部分組成，由塑件從下到上分別設(shè)它們?yōu)?、、、，各面積運(yùn)算如下：所以投影面積=370+12.5+256+214.17-418+30=712.0838流道凝料在分型面上的投影面積，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)多型腔的統(tǒng)計(jì)分析，大致每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2—0.5倍，因此可以用0.35n來(lái)估算，所以：F=AP=3845.25335=134583.9=134.58KN式中P為材料ABS的型腔壓力選擇注射機(jī)注射量V=40.9035鎖模力F=134.58KN根據(jù)以上計(jì)算值，可選用SZ—40/32立式注射機(jī)，此注射機(jī)性能如表3—1所列：表3-1注射機(jī)主要技術(shù)性能理論注射容積cm40螺桿（柱塞）直徑mm24注射壓mPa150鎖模力KN320拉桿內(nèi)向距mm205移模行程mm160最大模具厚度mm160最小移模厚度mm130噴嘴球半徑mmR10噴嘴口直徑mm3.5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。3.5.1主流道的設(shè)計(jì)主流道是連接注射機(jī)噴嘴和分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，熔料在主流道中并不改變方向，其形狀、大小直接影響塑料的流動(dòng)速度和填充時(shí)間。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成錐角，其圓錐角α=2°～4°，對(duì)流動(dòng)性差的塑料可取3°～6°，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63，盡量不采用分段組合形式。2）主流道大端呈圓角，半徑=1～3,以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。3）在保證塑件成型良好和模具結(jié)構(gòu)允許的前提下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60，否則將會(huì)使主流道凝料增多，塑料耗量大，且增加壓力損失，使塑料降溫過(guò)多而影響注射成型。4）為了使熔料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球凹坑，其半徑：，其小端直徑：，凹坑深度取。為注射機(jī)噴嘴半徑，為噴嘴口直徑本設(shè)計(jì)的主流道設(shè)計(jì)如有圖：噴嘴口的直徑為3mm，這樣：凹坑的深度取圖3-4主流道3.5.2冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴一般在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道的直徑。冷料穴主要有三種形式：（1）與推桿匹配的冷料穴：這種冷料穴的底部有一根推桿，而推桿安裝在推板上，與其它推桿或推管連用。（2）與拉料桿匹配的冷料穴：這類冷料穴的底部有一根拉料桿，拉料桿安裝于型心固定板上，不隨推出機(jī)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng)。（3）無(wú)拉料桿的冷料穴：是在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上開(kāi)一錐行凹坑，再在凹坑的錐行壁上鉆一深度不大的小孔。脫模時(shí)靠小孔作用將主流道凝料拉出，當(dāng)塑件被推出時(shí)，冷料穴頭部先沿著小孔軸線移動(dòng)，然后被全部拔出。本設(shè)計(jì)采用與拉桿匹配的冷料穴，如下圖所示：圖3-5冷料穴圖為形頭冷料穴，很容易將主流道拉離定模。3.5.3分流道的設(shè)計(jì)分流到是主流道與澆口之間的部分，是指塑料熔體從主流道進(jìn)入多腔模的各個(gè)型腔或單腔模多處進(jìn)料的通道，起分流和轉(zhuǎn)向的作用，分流道的要求是塑料熔體在流動(dòng)中熱量和壓力損失最小，同時(shí)使流道中的塑料量最小。（1）分流道的斷面形狀和尺寸根據(jù)理論分析可知，在等斷面面積的條件下，正方形的周邊最長(zhǎng)，圓形的最短。因此從傳熱面積考慮，熱固性塑料的注射模的分流道最好是采用正方形；但從散熱面積考慮，熱塑性塑料注射模分流道的斷面形狀則采用圓形；從壓力損失考慮，由于在同斷面面積時(shí)圓形的周邊比正方形的短，因此，料流阻力小，壓力損失小。但從加工方便出發(fā)，常用形、梯形和正六邊形斷面。分流道的斷面形狀及尺寸大小，應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件的壁厚、塑件的形狀、所用塑料的工藝特性、注射速率、分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。斷面過(guò)小，會(huì)使流道壓力損失太大并降低單位時(shí)間內(nèi)輸送的塑料量，使填充時(shí)間延長(zhǎng)，塑件常出現(xiàn)密度低、缺料、波紋等缺陷；斷面過(guò)大，不僅積存空氣增多，塑件易產(chǎn)生氣泡，而且增大塑料的消耗量，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。因此，在設(shè)計(jì)分流道時(shí)，要求所設(shè)計(jì)的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保證合理的填充時(shí)間。圓形分流道（圖6.1）的直徑一般在范圍內(nèi)變動(dòng)。對(duì)流動(dòng)性很好的的聚丙烯、尼龍等，當(dāng)分流道很短時(shí)，其直徑可小到；對(duì)流動(dòng)性很差的聚碳酸酯、聚砜等，直徑可達(dá)。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)多數(shù)塑料來(lái)說(shuō)，分流道直徑在以下時(shí)，對(duì)流動(dòng)性影響較大，但直徑在以上時(shí)，再增大其直徑，對(duì)流動(dòng)性的影響也不大。對(duì)于正六邊形斷面的分流道（圖6.2），（為外接圓直徑）。正六邊形分流道（圖6.3）脫模阻力小，橢圓形分流道（圖6.4）脫模阻力大，當(dāng)橫截面積相同時(shí)，正六邊形分流道表面積大，而橢圓形分流道可在模具分型面上占有較小的面積。對(duì)半圓形分流道其深度為（圖6.5）。梯形斷面的分流道（圖6.6）的斷面尺寸高度為，梯形斜角常取，低部圓角半徑，分流道的寬度常在范圍內(nèi)變動(dòng)。對(duì)于形斷面分流道），深度（為圓的半徑），斜角。由于正方形流道凝料脫模困難，六角型流道效率低（比表面大），而圓形截面流道在加工時(shí)兩半難對(duì)準(zhǔn)，所以生產(chǎn)中常采用梯形或形截面的分流道。形分流道其實(shí)是梯形分流道的一種變異形式。鑒于上述原因，本設(shè)計(jì)采用梯形分流道。因?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異，所以可以根據(jù)塑料的品種來(lái)粗略地估計(jì)分流道的直徑。對(duì)于壁厚小于，質(zhì)量在以下的塑件，可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的直徑：式中，—流經(jīng)分流道的塑料量（）；對(duì)于塑料可取—分流道長(zhǎng)度（）；—分流道直徑（）對(duì)于黏度較大的塑料，可按上述算得的值再乘以的系數(shù)。根據(jù)型腔的布局，可知：第一級(jí)分流道第二級(jí)分流道所以，根據(jù)推薦的范圍可選擇分流道的形狀如圖7所示：圖3-6分流道3.5.4澆口的設(shè)計(jì)澆口是指流道末端與型腔之間的一段細(xì)短通道，亦稱內(nèi)澆口，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且最短的部分，除主流道型澆口以外，它的作用是使塑料熔體加快流速注入型腔內(nèi)，順序填滿型腔，并且由于塑料熔體大多為非牛頓液體，通過(guò)較小澆口時(shí)進(jìn)一步受到剪切作用，表觀粘度的下降，伴隨著能量的轉(zhuǎn)換，，動(dòng)能變成了熱量，澆口處溫度升高，這又進(jìn)一步促使表觀粘度的下降，同時(shí)在注射周期中進(jìn)行補(bǔ)料和防止倒流，成型后也便于塑件與整個(gè)澆注系統(tǒng)的分離。因此，澆口的形狀、尺寸、分布對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的尺寸經(jīng)常需要通過(guò)試模，按成型情況酌情修正。澆口的形式和特點(diǎn)澆口的形式很多，常見(jiàn)的形式有：⑴點(diǎn)澆口點(diǎn)澆口又稱針點(diǎn)式澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，是一種尺寸很小的澆口形式。點(diǎn)澆口因?yàn)橹睆胶苄。ㄒ话銥椋?，物料通過(guò)時(shí)，有很高的剪切速率，這對(duì)降低塑料熔體的表觀粘度是有利的，同時(shí)，還有摩擦生熱提高料溫的優(yōu)點(diǎn)，澆口容易在開(kāi)模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷，故被廣泛采用。⑵潛伏式澆口它有稱剪切澆口或隧道式澆口，是由點(diǎn)澆口演變而來(lái)的，它除了具備點(diǎn)澆口的特點(diǎn)外，其進(jìn)料口部分一般選在塑件側(cè)面較隱蔽處，因而塑件外表不受損傷。同時(shí)這種澆口可用二板模，不像點(diǎn)澆口要用三板模，從而簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。這種澆口及點(diǎn)澆道成一定角度與型腔連接，形成能切斷澆口的刀口。由于頂出時(shí)必須有較強(qiáng)的沖擊力，因此這種澆口不宜用于強(qiáng)韌的塑料，對(duì)于脆性材料由于開(kāi)模時(shí)塑料會(huì)斷而不采用這種形式的澆口。⑶直接澆口直接澆口又稱主流道型或端澆口，塑料通過(guò)主流道直接進(jìn)入型腔，它僅適用于單型腔注射模。這種澆口因塑料通過(guò)主流道直接進(jìn)入型腔，故塑料料流程短，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料快，動(dòng)能損失小，傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，有利于排氣及消除熔接痕，流道料小，而且模局結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊，制造方便。但去除澆口比較困難，塑件上有明顯的澆口痕跡，因澆口附近熱量比較集中，故在該處冷凝較遲，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較大，且易在該處產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷。直接澆口適用于成型深腔的殼形塑件不宜成型平薄塑件和容易變形的塑件，成型薄壁塑件時(shí)，澆口根部直徑最多等于塑件壁厚的2倍。它適合于各種熱塑性塑料的注射成型尤其對(duì)熱敏性塑料及流動(dòng)性差的塑料有利，而對(duì)結(jié)晶型塑料或易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形的塑件不利。⑷中心澆口中心澆口是直接澆口的變異形式，塑料是直接從型腔中心環(huán)形或數(shù)股進(jìn)料，因此具有與直接澆口相同的優(yōu)點(diǎn)，去除澆口較直接澆口方便，有時(shí)中心的型芯還可起到分流錐的作用。中心澆口適用于深腔的殼形、箱形或筒形且中心有通孔的塑件，它的變形形式有很多，在這就不一一介紹。⑸側(cè)澆口側(cè)澆口又稱邊緣澆口，一般開(kāi)在分型面上，從塑件側(cè)面進(jìn)料。它能方便地調(diào)整充模的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口，它是一種廣泛使用的澆口形式，側(cè)澆口是典型的矩形澆口。側(cè)澆口可根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)靈活地選擇澆口的位置，以改善填充條件。它不像其它澆注系統(tǒng)那樣受到一定的限制，如框形或環(huán)形塑件，可以從外側(cè)進(jìn)料，而當(dāng)其內(nèi)孔有足夠位置時(shí)也可從內(nèi)側(cè)進(jìn)料，這樣可使模具結(jié)構(gòu)緊湊，流程縮短，對(duì)于薄壁長(zhǎng)塑件，采用頭進(jìn)料則成型比較困難，而且模具尺寸加大，若改用側(cè)向進(jìn)料就比較合理。側(cè)澆口適用于一模多腔，能大大提高生產(chǎn)效率，減少澆注系統(tǒng)的消耗量，而且去除澆口方便，但側(cè)澆口容易形成熔接痕、縮孔、氣孔等缺陷，注射壓力損失大，對(duì)殼形件排氣不便，保壓補(bǔ)縮作用比直接澆口小。另外，側(cè)澆口還有良種變異形式，即扇形澆口及平縫式澆口，它們只是在澆口的進(jìn)料方向、寬度上有所變化。⑹護(hù)耳式澆口護(hù)耳式澆口又稱為分界式澆口或調(diào)整片式澆口。點(diǎn)澆口類澆口雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但易產(chǎn)生噴射而造成塑件許多缺陷，或因澆口附近有較大的內(nèi)應(yīng)力而引起翹曲，在澆口附近形成脆弱點(diǎn)，采用護(hù)耳式克服上述缺點(diǎn)。澆口位置開(kāi)設(shè)正確與否，對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)針對(duì)塑件的幾何形狀特征及技術(shù)要求，來(lái)分析塑料的流動(dòng)狀態(tài)、填充及排氣條件等因素。一般來(lái)說(shuō)，選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循下述原則，當(dāng)然這些原則在應(yīng)用時(shí)會(huì)產(chǎn)生某些不同程度的矛盾，因此應(yīng)以保證得到優(yōu)秀的塑件為主，排除次要矛盾，根據(jù)具體情況而定，同時(shí)，還需要兼顧前面已敘述的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則。①澆口的尺寸及位置選擇應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形動(dòng)）澆口的斷面尺寸如果較小，同時(shí)正對(duì)著一個(gè)寬度及厚度都較大的型腔，則高速的料流流過(guò)澆口時(shí)，由于受到很高的剪切應(yīng)力作用，將會(huì)產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)等熔體斷裂現(xiàn)象。有時(shí)噴射現(xiàn)象還會(huì)使塑件形成波紋狀流痕；或在高剪切的速率下，噴出的料流細(xì)絲使塑件高度定向或斷裂狀物料先后不能很好地熔合而使塑件出現(xiàn)明顯的熔接痕。而高度定向則會(huì)造成塑件由于收縮不一致產(chǎn)生塑件的嚴(yán)重翹曲變形及塑件的力學(xué)各向異性，此外，噴射還會(huì)使型腔中的氣體難以排出，形成氣泡和焦點(diǎn)。為了克服上述缺陷，可以加大澆口的截面尺寸，或采用沖擊型澆口，即澆口開(kāi)設(shè)方位正對(duì)著型腔壁或粗大的型芯。由于高速熔體直接沖擊在型腔或型芯上，從而改變流向，降低流速，使料流均勻地填充型腔，使熔體斷裂現(xiàn)象消失。②澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件斷面最厚處當(dāng)塑件壁厚上相差較大時(shí)，在避免噴射的前提下，為保證最終壓力有效地傳遞到塑件較厚的部位以減少縮孔，一般塑件上的澆口位置應(yīng)設(shè)在塑件的最厚處，這樣又利于塑料填充及補(bǔ)料，如果塑件上沒(méi)有加強(qiáng)筋，則可利用加強(qiáng)筋，以改善流動(dòng)條件。③澆口位置的選擇應(yīng)使塑料流程最短，料流變向最少在保證塑料填充練好的前提下，應(yīng)使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少流動(dòng)能量的損失。④澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件到熔接痕，增加熔接牢度在塑件流程不太長(zhǎng)的時(shí)候，如無(wú)特殊需要，最好不要開(kāi)設(shè)一個(gè)以上的澆口，否則將會(huì)增加熔接痕的數(shù)量，但對(duì)面積較大又淺的殼體塑件應(yīng)兼顧內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形問(wèn)題，可采用多點(diǎn)進(jìn)料。同理，環(huán)形澆口五熔接痕，而輪輻式澆口則有。為了增加熔接的牢度，可在熔接痕處外開(kāi)一冷料槽，使前鋒溢出。所設(shè)計(jì)的制品要求不是很高，根據(jù)以上澆口的特點(diǎn)及澆口位置選擇的基本原則，選用側(cè)澆口，模具采用兩板式，從而簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)。如下圖：圖3－7側(cè)澆口3.6排氣和引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ⑴排氣系統(tǒng)模具型腔在塑料的填充過(guò)程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其三在高速注射成型時(shí)，考慮排氣是很必要的。一般在塑料填充的同時(shí)，必須將氣體排出模外。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至阻礙塑料填充等。為了使這些氣體能從型腔中及時(shí)排出，可以采用排氣槽等方法。排氣槽的開(kāi)設(shè)位置，通常是通過(guò)試模后才能正確地確定：①排氣槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后被充滿的地方，而塑料在型腔內(nèi)填充的情況與澆口開(kāi)設(shè)有關(guān)，因此在確定澆口位置時(shí)，同時(shí)要考慮到排氣槽的開(kāi)設(shè)是否方便。②在大多數(shù)情況下可利用模具分型面或模具零件間的配合間隙排氣，這時(shí)可不設(shè)排氣槽。③排氣槽最好開(kāi)在分型面上，因?yàn)榉中兔嫔吓艢獠郛a(chǎn)生的毛邊很容易隨塑件脫出。④排氣槽最好開(kāi)在靠近嵌件或壁厚最薄處，因?yàn)榇颂幾钊菀仔纬扇劢雍?，熔接痕處?yīng)排盡氣體和排出部分冷料。由于所設(shè)計(jì)的模具是兩板式的，塑件比較小，注射時(shí)間比較短，采用的是側(cè)澆口，在填充過(guò)程中，熔體是從中間向四周進(jìn)行流動(dòng)，而設(shè)計(jì)的組合式型腔的間隙比較多，這樣在排氣方面比較方便，再加上分型面的配合間隙，故所設(shè)計(jì)的模具不需開(kāi)設(shè)排氣槽就可排氣而不會(huì)造成憋氣現(xiàn)象。⑵引氣系統(tǒng)對(duì)于一些大型、深腔、殼形塑件，注射成型后，整個(gè)型腔有塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被排出，當(dāng)塑件脫模時(shí)，塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，由于受到大氣壓力的作用，造成脫模困難，如采取強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使塑件產(chǎn)生變形或損壞，影響塑件的質(zhì)量，因而必須加設(shè)引氣裝置。本設(shè)計(jì)屬于中小型模具，型腔比較淺，脫模力不是很大，所以不需要加設(shè)引氣裝置。3.7脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在塑料成型模具中，完成將塑件從模具型腔或型芯上完整地取出裝置稱為頂出機(jī)構(gòu)，或脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)一般由頂出、復(fù)位、和頂出導(dǎo)向等三大零部件組成。⑴頂出部件頂出部件是指頂出機(jī)構(gòu)中推出塑件的部件，主要有頂桿、脫模板（推件板）等。本設(shè)計(jì)中的零件比較小，脫模力不是很大，可采取頂桿推出，而不需要脫模板。⑵復(fù)位部件復(fù)位部件是使完成頂出任務(wù)的頂出零件回復(fù)到注射時(shí)所需要的位置。模具中主要是依靠復(fù)位桿進(jìn)行復(fù)位。⑶導(dǎo)向部件導(dǎo)向部件的作用是使頂出過(guò)程平穩(wěn)，頂出零件不至于彎曲和卡死。導(dǎo)向部件由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。脫模機(jī)構(gòu)的分類：脫模機(jī)構(gòu)可以按動(dòng)力來(lái)源分類，也可以按模具機(jī)構(gòu)分類。按動(dòng)力來(lái)源分類動(dòng)力來(lái)源是指將塑件頂出的動(dòng)力。常見(jiàn)的有：1）手動(dòng)脫模手動(dòng)頂出是指當(dāng)模具分型后，人工操縱頂出機(jī)構(gòu)，定出塑件。其優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成型周期短，且頂出時(shí)動(dòng)作平穩(wěn)，塑件不易變形，但是頂出力受操縱者體力限制，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，因此多用于注射機(jī)無(wú)頂出裝置的定模一方，或小塑件的小批量生產(chǎn)。2)機(jī)動(dòng)脫模機(jī)動(dòng)脫模時(shí)靠注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作頂出塑件，有兩種形式：一種形式通常利用固定于注射機(jī)架上的頂桿，開(kāi)模時(shí)，注射機(jī)移動(dòng)模板帶動(dòng)模具動(dòng)模部分后退，定出桿穿過(guò)移動(dòng)模板上的孔而頂住模具頂出桿板，使其不再隨動(dòng)模后退，移動(dòng)模板繼續(xù)后退，模具頂出機(jī)構(gòu)將塑件頂出，機(jī)械桿的長(zhǎng)度可根據(jù)模具的頂出距離、厚薄通過(guò)螺桿（套）進(jìn)行調(diào)節(jié)。此形式的特點(diǎn)是：頂出在開(kāi)模過(guò)程中進(jìn)行，模具內(nèi)頂板的復(fù)位在合模時(shí)進(jìn)行，另一種形式是在注射機(jī)上不裝頂桿，將模具一片中頂出機(jī)構(gòu)用定距拉桿或鏈條與另一片相連，當(dāng)分模到一定距離時(shí)，拉桿或鏈條拖動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件，常用于定模頂出制品或需降低模具閉合高度的情況。3）液壓脫模注射機(jī)上設(shè)有專用的頂出油缸，當(dāng)開(kāi)模到一定距離后，活塞動(dòng)作，推動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)頂出制品。4）氣動(dòng)脫模利用壓縮空氣，通過(guò)模具上設(shè)置的氣道和微小的頂出氣孔，直接吹出塑件。制品不留頂出痕跡。按模具機(jī)構(gòu)分類：由于塑件的材料、形狀和技術(shù)要求不同，定出機(jī)構(gòu)可分為一次頂出機(jī)構(gòu)、定模頂出機(jī)構(gòu)、二次頂出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)定出機(jī)構(gòu)和帶螺紋制品頂出機(jī)構(gòu)等。按模具中推出零件分類1）推桿式脫模：應(yīng)用廣泛，常用圓形截面推桿。2）推管式脫模：適用于薄壁圓筒形零件。3）脫模板式：適用于薄壁容器、殼體以及存在推出痕跡的塑件。4）推塊式脫模：適用于齒輪類或一些帶有凸緣的制品，可防止塑件變形。5）利用成型零件推出制品的脫模：適用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件。6）多元聯(lián)合式脫模：對(duì)于某些深腔殼體、薄壁制品以及帶有環(huán)狀凸起、凸肋或金屬嵌件的復(fù)雜制品，為防止其出現(xiàn)缺陷，常采用兩種或兩種以上的推出機(jī)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作以完成脫模過(guò)程。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：⑴盡量設(shè)法使塑件留于動(dòng)模模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量設(shè)法使塑件在開(kāi)模過(guò)程中留在動(dòng)模上，以便利用注射機(jī)上的頂桿或液壓活塞頂出制品。⑵確保塑件不變形不損壞完整脫出要保證塑件在頂出過(guò)程中不變形，必須正確分析塑件型腔附著力大小和所在部位，以便選擇合適的頂出方式和頂出位置，使推力均勻合理分布，塑件平穩(wěn)脫出而不變形。由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此頂出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯，同時(shí)頂出力應(yīng)施于塑件剛度、強(qiáng)度最大的部位，如筋部、凸緣、殼體側(cè)壁拐角等處，作用面積也應(yīng)盡可能達(dá)一些。⑶盡量不損害塑件外觀塑件頂出方式的選擇應(yīng)不影響塑件的外觀，若采用頂桿定有頂出痕跡的零件頂出塑件時(shí)頂桿應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件加工面或內(nèi)側(cè)面，必要時(shí)還可以在頂桿頂部壓出裝飾文字或圖案。⑷機(jī)構(gòu)可靠頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作要求靈活、可靠、制造方便、配換方便。脫模力的計(jì)算：脫模力是指將塑件從型芯上脫出時(shí)所克服的阻力，主要由塑件收縮時(shí)型芯的包緊力引起的塑件對(duì)的塑件對(duì)型芯的摩擦力造成，它是設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的重要依據(jù)之一。未脫模時(shí)正壓力就是對(duì)型芯的包緊力，此時(shí)的摩擦阻力即為。然而，由于型芯有錐度，故在脫模力的作用下，塑件對(duì)型芯的正壓力降低了，即變成了，所以這時(shí)的摩擦阻力為：式中，摩擦阻力；摩擦系數(shù)，一般；因塑件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）；脫模力；脫模斜率，一般為。由于一般很小，所以的值可以忽略不計(jì)，從而可以推出：當(dāng)項(xiàng)不忽略時(shí)，即為式中，p——塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般p=8—12MPa；薄件取小值，厚件取大值；A——塑件包緊型芯的側(cè)面積（）。對(duì)于不通孔的殼形塑件脫模時(shí)，還需要克服大氣壓力造成的阻力，其值為：故總的脫模力為：對(duì)了該塑件可以采用：摩擦系數(shù)，一般；p——塑件對(duì)型芯產(chǎn)生的單位正壓力（包緊力），一般p=8—12MPaA——塑件包緊型芯的側(cè)面積（）A初略計(jì)算如下：圖3-8塑件內(nèi)部圖型芯面積主要由三部分組成，設(shè)由下到上分別為：。=所以:N3.8分型與抽芯機(jī)構(gòu)當(dāng)塑件上具有與開(kāi)模方向不一致的孔或者側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，除極少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的機(jī)構(gòu)，在塑件脫模前，先將其抽出，然后才能將整個(gè)塑件從模具脫出，完成側(cè)向活動(dòng)型芯的抽出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)叫側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，這種模具脫出塑件的運(yùn)動(dòng)有兩種情況，一是開(kāi)模時(shí)優(yōu)先完成側(cè)向分型和抽芯，然后推出塑件：二是側(cè)向抽芯也塑件的推出同步進(jìn)行。3.8.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及特點(diǎn)⑴機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯：開(kāi)模時(shí)，依靠注射機(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，將零件抽出。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯操作方便、生產(chǎn)效率高、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。⑵手動(dòng)側(cè)抽芯：這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、抽拔力有一定限制，故只在特殊場(chǎng)合下用。⑶液壓和氣動(dòng)側(cè)抽芯：在模具上配置專門的油缸或者汽缸，通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行側(cè)向抽芯。這類機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是抽拔力大、抽芯距離長(zhǎng)、動(dòng)作靈活且不受開(kāi)模過(guò)程限制，常在大型注射模中使用。3.8.2抽拔力和抽芯距的計(jì)算抽拔力上指塑件處于脫模狀態(tài)，需要從開(kāi)模方向有一定交角的方位抽出型芯所克服的阻力。當(dāng)原材料確定時(shí)，抽拔力的大小與模具機(jī)構(gòu)和塑件形狀有密切關(guān)系，因此計(jì)算抽拔力的方法與脫模力相同。抽芯距是指將側(cè)型芯從成型位置推至不妨礙塑件推出時(shí)的位置所需的距離。一般抽芯距等于側(cè)孔深度或者凸臺(tái)高度加K安全距離,K一般取2-3mm，即:mm其中,抽芯距(mm)；塑件側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度。本塑件側(cè)抽芯抽芯距即為塑件的高度加上K安全距離:mm3.8.3斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn),其中有以下幾種常見(jiàn)形式:⑴斜導(dǎo)柱在定模,滑塊在動(dòng)模。⑵斜導(dǎo)柱在動(dòng)模,滑塊在定模。⑶斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模。⑷斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模。3.8.4干涉現(xiàn)象及先復(fù)位機(jī)構(gòu)對(duì)于斜導(dǎo)柱在定模,滑塊在動(dòng)模的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),由于滑塊復(fù)位是在合模過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,而推出機(jī)構(gòu)復(fù)位一般也是在合模過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的(通過(guò)復(fù)位桿的作用),如果滑塊先復(fù)位,而推桿等后復(fù)位,則可能發(fā)生側(cè)抽芯與推桿相撞擊的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象叫干涉現(xiàn)象,干涉現(xiàn)象容易致使活動(dòng)型芯或推桿損壞。為了避免干涉現(xiàn)象的發(fā)生,在模具結(jié)構(gòu)允許情況下,可采取如下措施:避免活動(dòng)型芯與推桿的水平投影相重合；使推桿的推出距離小于活動(dòng)型芯的最低面；在一定條件下采用推桿先于活動(dòng)型芯復(fù)位機(jī)構(gòu)?；瑝K與推桿不發(fā)生干涉的條件:S其中，h是推桿端面至活動(dòng)型芯的最近距離；S是活動(dòng)型芯與推桿在水平方向上的重合距離。通常可以用增大角的方法避免干涉。當(dāng)角的改變不能避免干涉時(shí)，要采用推桿預(yù)先復(fù)位機(jī)構(gòu)，常見(jiàn)的“先復(fù)位機(jī)構(gòu)”有以下幾種：形—三角滑塊式先復(fù)位機(jī)構(gòu)。形—擺桿式先復(fù)位機(jī)構(gòu)形—杠桿式先復(fù)位機(jī)構(gòu)連桿式先復(fù)位機(jī)構(gòu)桿—鉸鏈?zhǔn)较葟?fù)位機(jī)構(gòu)斜導(dǎo)柱式先復(fù)位機(jī)構(gòu)彈簧先復(fù)位機(jī)構(gòu)3.8.5斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)⒈斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及開(kāi)模行程計(jì)算圖3-9斜導(dǎo)柱斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度主要根據(jù)抽芯距離、斜導(dǎo)柱直徑及傾斜角大小確定，其長(zhǎng)度計(jì)算公式為式中：L—斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度（mm）；D—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑（mm）；H—斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm）；d—斜導(dǎo)柱直徑（mm）；—斜導(dǎo)柱的傾角（o）其中，稱斜導(dǎo)柱的有效長(zhǎng)度；稱斜導(dǎo)柱的伸出長(zhǎng)度；稱斜導(dǎo)柱頭部長(zhǎng)度，常取8—15mm。本塑件的抽拔方向與開(kāi)模方向垂直：斜導(dǎo)柱有效長(zhǎng)度mm其中，S=35mm⒉斜導(dǎo)柱彎曲力計(jì)算本設(shè)計(jì)抽拔與開(kāi)模方向垂直，經(jīng)過(guò)力平衡分析，可以得出斜導(dǎo)柱承受的彎曲力計(jì)算公式為：式中，N—斜導(dǎo)柱所受彎曲力（N）；Q—抽拔阻力（N）；—摩擦角（o）,；—鋼材之間的摩擦因素，一般取本設(shè)計(jì)中：所以：N⒊斜導(dǎo)柱截面尺寸的確定斜導(dǎo)柱常用截面形狀有圓形和矩形兩種。圓形制造方便，裝配容易，應(yīng)用廣泛；矩形截面制造不便，但強(qiáng)度高，承受作用力大。對(duì)圓形截面的斜導(dǎo)柱，其直徑d(mm)為：對(duì)矩形截面的斜導(dǎo)柱，設(shè)截面高度為h(mm)，截面寬度為b（mm），且，則：上式中，——許用彎曲力（MPa），對(duì)于碳鋼＝137.2MPa，——斜導(dǎo)柱有效長(zhǎng)度(mm)；N——斜導(dǎo)柱最大彎曲力（N）。本設(shè)計(jì)采用圓形斜導(dǎo)柱，所以：mmm考慮到鋼材的摩擦因素和計(jì)算的方便性，取mm。⒋滑塊設(shè)計(jì)滑塊的連接形式：滑塊分為整體式和組合式?；瑝K的導(dǎo)滑形式：滑塊在導(dǎo)滑槽中的活動(dòng)必須順利平穩(wěn)，不發(fā)生卡滯、跳動(dòng)等現(xiàn)象。滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度應(yīng)大于滑塊寬度的1.5倍，滑塊抽芯動(dòng)作后，應(yīng)繼續(xù)留在導(dǎo)滑槽內(nèi),并保證在導(dǎo)滑槽的長(zhǎng)度不小于滑塊全長(zhǎng)的2/3。滑塊的定位裝置：為了保證斜導(dǎo)柱的伸出端可靠進(jìn)入滑塊的斜孔，滑塊在抽芯后的終止位置必須定位（即必須停留在固定位置）。本設(shè)計(jì)的滑塊連接形式為整體式，如下圖：圖3-10型芯本設(shè)計(jì)為一模四腔，共有二個(gè)型芯，其中每個(gè)型芯上有兩桿斜導(dǎo)柱，共計(jì)四根。⒌壓緊楔的設(shè)計(jì)滑塊鎖緊楔形式：為了防止活動(dòng)型芯和滑塊在成型過(guò)程中受力而移動(dòng)，滑塊應(yīng)采用楔緊塊鎖緊，常用的鎖緊形式有：a滑塊采用整體式楔緊塊鎖緊，適用于大型塑件和鎖緊面積較大的場(chǎng)合；b滑塊采用鑲拼式楔緊塊鎖緊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但剛性差，易松動(dòng)，適用于小型模具；c滑塊采用嵌入式楔緊塊鎖緊，適用于較寬的滑塊；d滑塊采用嵌入式楔緊塊鎖緊，楔緊塊采用平面支承，強(qiáng)度增加，適用于鎖緊力較大的場(chǎng)合。楔緊塊的楔角：當(dāng)斜導(dǎo)柱帶動(dòng)滑塊作抽芯移動(dòng)時(shí)，楔緊塊的楔角必須大于斜導(dǎo)柱的斜角（），這樣當(dāng)模具一開(kāi)模，楔緊塊就讓開(kāi)，否則斜導(dǎo)柱將無(wú)法帶動(dòng)滑塊作抽芯動(dòng)作，一般。3.8.6彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)彎銷分型抽芯機(jī)構(gòu)，它實(shí)際上是斜導(dǎo)柱的變異形式，該機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是斜角最大可達(dá)，即在同一開(kāi)模距離中，能得到比斜導(dǎo)柱更大的抽芯距。在設(shè)計(jì)彎銷抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，必須注意彎銷與滑塊之間的間隙要大些，一般在0.5mm左右，否則閉模時(shí)可能發(fā)生卡死現(xiàn)象。彎銷也可設(shè)在模內(nèi)，開(kāi)模時(shí)，塑件首先脫離定模型芯，然后在彎銷的作用下使滑塊向外移動(dòng)而完成塑件外側(cè)抽芯。彎銷還可以用于滑塊的內(nèi)側(cè)抽芯，塑件內(nèi)側(cè)有凹槽，開(kāi)模時(shí)首先沿一面分開(kāi)，彎銷帶動(dòng)滑塊向中心移動(dòng)，完成內(nèi)側(cè)抽芯動(dòng)作，彈簧使滑塊保持終止位置。3.8.7斜導(dǎo)槽側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)實(shí)際上是斜導(dǎo)柱的一種變異形式。它是在側(cè)型芯滑塊的外側(cè)用斜導(dǎo)槽代替斜導(dǎo)柱。斜槽的斜角一般在25度以下為好。如果抽芯距很大需超過(guò)此角度，可將斜槽分兩段，第一段為25度左右，第二段也不應(yīng)超過(guò)40度。這種機(jī)構(gòu)可用于抽芯距較大的場(chǎng)合。開(kāi)模時(shí)滾輪沿斜導(dǎo)槽運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊完成側(cè)抽芯動(dòng)作。3.8.8斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)該抽芯機(jī)構(gòu)是利用成型塑件或側(cè)凹的斜滑塊，在模具推出機(jī)構(gòu)的作用下沿斜導(dǎo)槽滑動(dòng)，從而使分型抽芯及推出塑件同時(shí)進(jìn)行的一種側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，因此應(yīng)用廣泛。根據(jù)導(dǎo)滑部分的結(jié)構(gòu)不同，常見(jiàn)的斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)可分為以下三種：⒈滑塊導(dǎo)滑的斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)按斜滑塊所處位置的不同，又可分為斜滑塊外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種形式。⑴斜滑塊外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：凹模由兩塊斜滑塊組成，以塊斜滑塊在推桿的作用下，沿著斜滑槽移動(dòng)的同時(shí)向兩側(cè)分開(kāi)，并完成塑件脫離主型芯的動(dòng)作。⑵斜滑塊內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：開(kāi)模后在推桿的作用下，斜滑塊沿型芯的導(dǎo)滑槽移動(dòng)，塑件的推出與內(nèi)側(cè)抽芯同時(shí)進(jìn)行，使塑件脫出型芯和斜滑塊。⒉斜推桿導(dǎo)滑的斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)這類機(jī)構(gòu)也可分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種形式。⑴斜推桿導(dǎo)滑的外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：開(kāi)模時(shí)塑件留在動(dòng)模，推出時(shí)，推桿固定板推動(dòng)滾輪，迫使斜推桿沿著動(dòng)模的斜方孔運(yùn)動(dòng)，在推桿共同推出塑件的同時(shí)，完成外側(cè)抽芯。⑵斜推桿導(dǎo)滑的內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：斜推桿的滑座呈角固定于推桿固定板上，使推出力沿另一推桿的軸向傳遞，有利于消除側(cè)向分力，減小摩擦。⒊推桿式側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)⑴推桿式外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：一推桿的頭部成型塑件的外凸緣、尾部的鉸鏈與推板連接，推出時(shí)推桿推動(dòng)塑件移動(dòng)，當(dāng)推桿頭部伸出動(dòng)模板時(shí)，推桿凸緣即與鑲塊接觸，從而使推桿頭部向上擺動(dòng)脫出塑件，完成外側(cè)抽芯。⑵推桿內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)：推出時(shí)，推桿帶動(dòng)塑件一同運(yùn)動(dòng)，當(dāng)推桿后部斜面與動(dòng)模板接觸時(shí)，則迫使推桿向內(nèi)側(cè)抽芯動(dòng)作。⒋斜滑塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)⑴斜滑塊的導(dǎo)向斜角可比斜導(dǎo)柱大些，但也不大于30度，一般取10－25度，斜滑塊的推出長(zhǎng)度必須小于導(dǎo)滑總長(zhǎng)的2/3。⑵斜滑塊與導(dǎo)滑槽之間要以雙面配合。⑶為保證斜滑塊的分型面密合，而且在斜滑塊與模套之間需要留0.2－0.5㎜的間隙，同時(shí)斜滑塊頂面應(yīng)高出模套0.2－0.5㎜。⑷當(dāng)內(nèi)側(cè)抽芯時(shí)，斜滑塊的頂端面應(yīng)低于型芯頂端面0.05－0.10㎜。以免推出時(shí)阻礙斜滑塊徑向移動(dòng)，另外，在斜滑塊頂端面的徑向移動(dòng)范圍內(nèi)，塑件表面時(shí)不應(yīng)以任何臺(tái)階，以免阻礙斜滑塊活動(dòng)。本設(shè)計(jì)側(cè)抽芯處采用斜導(dǎo)柱和楔緊塊，楔緊塊如下圖：

圖3-11楔緊塊楔緊塊的驗(yàn)算：㎜所以：㎜楔緊塊符合要求。3.9注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過(guò)高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模。模具溫度過(guò)低，則熔體流動(dòng)性差，塑件輪廓不清晰，表面會(huì)產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。當(dāng)模具溫度不均勻時(shí)，型芯和型腔溫度差過(guò)大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會(huì)影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求，通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。3.9.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200攝氏度左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)的溫度在60攝氏度以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性好的塑料，當(dāng)塑件時(shí)小型薄壁時(shí)，則模具可利用自然冷卻而不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件壁厚而大型時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻，以使零件在模內(nèi)加快冷卻定型，縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較為普通，這是因?yàn)樗臒崛萘看?，傳熱系?shù)大，成本低。1）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1.盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。2.冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越明顯，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。3.盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離處處相等。當(dāng)塑件不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔要靠近型腔、距離要小，但不應(yīng)小于10㎜。4.澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口溫度很高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。5.應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與脫水溫差過(guò)大，將使模具的溫度分布不均勻尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開(kāi)設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于5攝氏度。6.合理選擇冷卻水道的形式。對(duì)于收縮大的塑應(yīng)沿收縮方向開(kāi)設(shè)冷卻水孔。對(duì)于不同形狀的塑件，冷卻水孔的排列形式也以所不同。7.合理確定冷卻水管接頭位置。為了不影響操作，進(jìn)出口水管設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。8.冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具其他機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。9.冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。2）冷卻系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)形式一、根據(jù)塑料制品形狀及所需的冷卻效果，冷卻回路分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等多種樣式，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本形式介紹如下。1.簡(jiǎn)單流道式：即通過(guò)在模具式直接打孔，并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，式生產(chǎn)中最常見(jiàn)的一種形式。2.螺旋式：其特點(diǎn)是冷卻水在模具中產(chǎn)生螺旋狀回路，冷卻效果較好，但制造比較麻煩。3.隔片導(dǎo)流式：是以種多型芯的隔片導(dǎo)流式冷卻系統(tǒng)。4.噴流式：是一種用于長(zhǎng)型芯的冷卻形式，一般在型芯中間裝一個(gè)噴水管，冷卻水從噴水管的頂端噴出，向四周分流冷卻型芯壁。5.導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型芯式：常在型芯式鑲有導(dǎo)熱性好的鈸銅合金，冷卻水和鈸銅合金的全部或尾部接觸，以提高冷卻效率。當(dāng)型芯特別小時(shí)，可以采用鈸銅合金作型芯材料加強(qiáng)冷卻的方式。6.冷卻系統(tǒng)的零件：冷卻系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不銅的冷卻裝置有不同的零件，主要有以下幾種。①水管接頭：一般由黃銅制成，對(duì)要求不高的模具也可用一般機(jī)構(gòu)鋼制成。②螺塞：主要用來(lái)構(gòu)造水路，截流作用。要求高的模具用黃銅做成。③密封圈：主要用來(lái)使冷卻回路不泄漏。④密封膠帶：主要用來(lái)使螺塞或者水管接頭與冷卻通道連接處不泄漏。⑤軟管：主要作用是連接并構(gòu)造模外冷卻回路。⑥噴管件：主要用在噴流式冷卻系統(tǒng)上，最好用銅管。⑦隔片：用在隔片導(dǎo)流式冷卻系統(tǒng)上，最好用黃銅片。⑧導(dǎo)熱桿：用在導(dǎo)熱式冷卻系統(tǒng)上，主要由鈸銅制成。二、本塑件的冷卻水管設(shè)計(jì)1.本塑件冷卻水管設(shè)計(jì)如下圖：圖3-12冷卻水道的截?cái)鄨D其中的小圓孔即為冷卻水管，由圖可以看出本設(shè)計(jì)共設(shè)八根水管。定模板上的水管離定模板上面14㎜（定模板厚度40㎜），動(dòng)模板上的水管離動(dòng)模板下沿21㎜（動(dòng)模板厚度50㎜）因?yàn)槟＜苄托竞托ňo塊的原因使上下水管離型芯的距離相差3㎜。本設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)采用簡(jiǎn)單流道式機(jī)構(gòu)形式，即在定模板和動(dòng)模板上直接打孔，并通以冷卻水進(jìn)行冷卻。其俯視形式如下圖：圖3-13冷卻水道的布置由圖3-13可以看出：本設(shè)計(jì)的冷卻水道是由上下兩個(gè)回路組成，其中定模板和動(dòng)模板分別有一個(gè)回路，每個(gè)回路有四條水道，兩個(gè)水管接頭，三條軟管和若干個(gè)密封圈。3.冷卻系統(tǒng)的計(jì)算1）被傳導(dǎo)給模具型腔的總?cè)萘繉?duì)于大型模具，從理論上講，被傳導(dǎo)給模具型腔內(nèi)的總?cè)萘繎?yīng)由以下幾部分組成：⑴塑料熔體釋放出的熱量（KJ/h）而：如考慮結(jié)晶型塑料的溶解潛熱，則每千克塑料所放出的熱量應(yīng)為：故可改寫成上式中，n——每小時(shí)注射次數(shù)；G——每次注射的塑料量；——塑料熔體與塑料冷卻后的比焓——塑料的比熱容；——熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度；——單位質(zhì)量塑料凝固時(shí)放出的熱量；——結(jié)晶型塑料解潛熱。⑵高溫噴嘴頭向模具的接觸傳熱式中：——注射機(jī)的噴嘴頭與模具的接觸面積（㎡）——金屬的傳熱系數(shù)，普通鋼，合金鋼，鋼合金；——模具的平均溫度——同前面。2）冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單計(jì)算方法通常對(duì)于中小型模具以及對(duì)塑料制品要求不太嚴(yán)格時(shí)，一般可忽略空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸傳走的熱量，同時(shí)也忽略高溫噴嘴頭向模具的接觸傳給型腔的熱。所謂簡(jiǎn)單計(jì)算就是以塑料熔體釋放出的熱量為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)帶走。然而根據(jù)模具實(shí)際操作過(guò)程，這些熱量應(yīng)分別由凹模和型芯冷卻系統(tǒng)帶走，即：式中：和分別為凹模和型芯所承擔(dān)的制品質(zhì)量(Kg)而且一般以制品壁厚的中性面作為凹模與型芯冷卻的交界面來(lái)計(jì)算和。對(duì)于圓筒類零件，實(shí)驗(yàn)表明大約1/3的熱量被凹模帶走，其余的給凸模帶走。簡(jiǎn)單計(jì)算過(guò)程如下：⑴計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量（），可用以下方法求得.①計(jì)算每次需要注射量（Kg）②確定生產(chǎn)周期（S）：式中，t為生產(chǎn)周期，為注射時(shí)間，為冷卻時(shí)間，為脫模時(shí)間，均可查表查到。③求使用的塑料單位熱流量④求每小時(shí)注射的次數(shù):⑤求每小時(shí)的注射量（Kg/h）:⑥求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（KJ/h）⑶求凹模冷卻水孔的直徑（㎜）查表3－1如下：表3－1冷卻水流速與管道直徑的關(guān)系冷卻管道直徑d（㎜）最低流速冷卻水體積流量81.665.0×101.326.2×121.107.4×150.879.2×200.6612.4×250.5315.5×301.4418.7×⑷求冷卻水的平均速度（m/min）：（也可由表3－1查得最低流速）⑸求冷卻管壁與水界面的傳熱膜系數(shù)：⑹計(jì)算凹模冷卻管的總傳熱面積式中，為模具溫度與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差，即⑺計(jì)算凹模上應(yīng)設(shè)冷卻水管總長(zhǎng)度（m），由于傳熱面積，所以：⑻求凹模所需冷卻水管根數(shù)n=L/B(B為模具寬度)以上為凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算方法，凸模的冷卻系統(tǒng)計(jì)算方法相同。3.本設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)由于板厚的問(wèn)題，取水管直徑為8㎜，水管直流S形在同一板上環(huán)繞，水管分定模板和動(dòng)模板上下兩層。

４模體（模架）設(shè)計(jì)4.1模體概述模體也成模架，是注射模的骨架和基體，模具的每一部分都寄生其中，通過(guò)它將模具的各個(gè)部分有機(jī)聯(lián)系在一起。我國(guó)市場(chǎng)上銷售的標(biāo)準(zhǔn)模架，一般由定模座板、定模固定板、動(dòng)模固定板、支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推塊、推桿固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等組成。另外，根據(jù)需要，還有特殊結(jié)構(gòu)的模架，如點(diǎn)澆口模架、帶脫模板模架等。4.2模架的確定4.2.1模架基本尺寸的確定由下圖可以基本推算模架的基本尺寸：圖4-1型腔嵌件的布置根據(jù)型腔的布局可以看出，型腔長(zhǎng)度尺寸為:型腔寬度尺寸為：其中：為塑件高度尺寸（㎜）為抽芯距離尺寸（㎜）為制造型芯斜面所需距離（㎜）為斜導(dǎo)柱在抽芯方向的距離（㎜）為一級(jí)分流道長(zhǎng)度尺寸（㎜）為塑件直徑尺寸（㎜）為二級(jí)分流道尺寸（㎜）得出：(㎜)（㎜）本數(shù)據(jù)為型腔嵌件長(zhǎng)度和寬度，考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套及聯(lián)接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用推件板推出等各方面問(wèn)題分析選取標(biāo)準(zhǔn)模架315×355。圖4-2標(biāo)準(zhǔn)315×355模架4.2.2各模板尺寸的確定1.定模座板尺寸定模座板取標(biāo)準(zhǔn)尺寸25㎜。2.定模板尺寸定模板與動(dòng)模板組成組合式型腔，其中塑件在定模板和動(dòng)模板各占一半，塑件高度為42㎜，其中在定模板所占高度為21㎜，在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔應(yīng)有一定距離，因此定模板厚度取40㎜。3.動(dòng)模板尺寸動(dòng)模板和定模板一樣，塑件21㎜在動(dòng)模板中，并且要在動(dòng)模板中開(kāi)設(shè)冷卻水道，綜合各方面動(dòng)模板厚度取50㎜。支承板尺寸=31.229式中：——支承板剛度計(jì)算許用變形量㎜㎜L、W—兩墊塊距離(為150)——支承板長(zhǎng)度、取355?！膫€(gè)型芯投影到支承板上的面積此支承板厚度計(jì)算尺寸為31.229㎜，對(duì)小型模具可減少一點(diǎn)，可利用兩推板導(dǎo)柱對(duì)支承板進(jìn)行支撐。因此支承板可取30㎜。墊塊尺寸墊塊尺寸＝推出行程＋推出厚度＋推出固定板厚度＋（5－10）取65㎜4.3排氣槽的設(shè)計(jì)牙簽蓋的成型體積較小，注射時(shí)間為1S，采用的側(cè)澆口形式，而且為組合式型腔，熔體從一邊向型腔另一邊充滿，氣體會(huì)沿著組合式型腔的分型面的間隙排出，這樣的小零件一般不會(huì)造成憋氣。如果對(duì)于大型塑件一定要通過(guò)計(jì)算，開(kāi)設(shè)一定的排氣槽，方可保證質(zhì)量。4.4脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用一個(gè)塑件兩根推桿來(lái)推出的結(jié)構(gòu)形式，且兩推桿分別為直徑㎜，長(zhǎng)度。且各推桿頂部都有適合零件的直徑的形狀，開(kāi)出弧形狀。圖4-3推桿4.5螺紋的布置及脫出4.5.1螺紋形狀本牙簽蓋有兩圈半螺紋，本螺紋為細(xì)小螺紋。螺距為1㎜，螺紋高度為㎜。具體形狀如下圖。圖4-4螺紋截面4.5.2螺紋的脫出由于螺紋比較細(xì)小，而且螺紋長(zhǎng)度較短，所以本設(shè)計(jì)螺紋采用強(qiáng)制脫出。4.6成型零件工作尺寸計(jì)算塑件尺寸公差按6級(jí)精度選取。4.6.1型腔徑向尺寸S——塑件平均收縮率——塑件外徑尺寸（）X——修正系數(shù)（取0.58）——塑件公差值（30－40）時(shí)取0.8（40－50）時(shí)取0.94——制造公差取/54.6.2型腔深度尺寸4.6.3型芯徑向尺寸4.6.4型芯高度尺寸4.6.5螺紋型芯尺寸由于本螺紋要求不高，所以采用的是較簡(jiǎn)單的三角螺紋。且螺紋在型芯里面，所以只需計(jì)算頂點(diǎn)到型芯表面尺寸公差?！獮樗芗下菁y底的直徑

總結(jié)通過(guò)對(duì)牙簽蓋的注塑模設(shè)計(jì)，使我對(duì)塑料模具又有了進(jìn)一層次的認(rèn)知，掌握了