模具設(shè)計與制造基礎(chǔ)作業(yè)

模具設(shè)計與制造基礎(chǔ)作業(yè)

設(shè)計題目：一般塑料水杯模具設(shè)計制造

姓名：王緯宇

學(xué)號:07320207

專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化

班級：二班

設(shè)計任務(wù)：為塑料水杯模具制作設(shè)計，各個零部件的加工工藝過程及

整套模具的裝配和使用。制定了機(jī)械加工工藝過程卡。

合作人姓名：史濤濤

合作人學(xué)號：07320217

合作人任務(wù)：要緊負(fù)責(zé)模具原理外形方面設(shè)計

總體設(shè)計

模具是利用其特定的形狀成型具有一定形狀的制成品的工具。

本模具為塑料水杯注射模具，由以下零部件組成：動模固定板、內(nèi)六

角圓柱頭螺釘、鎖緊楔、斜導(dǎo)柱、定模固定板、定模板、澆口套、導(dǎo)柱、

導(dǎo)套、動模板、型芯、墊板、模腿、頂桿板、墊釘、頂桿、復(fù)位桿、推板、

漲釘、限位環(huán)。

塑料水杯注射模具采納了直流道側(cè)澆口，一次推桿推出機(jī)構(gòu)。其工作

原理如下：

模具在工作時，將定模固定在注射機(jī)定模板上，動模固定在動模板上,

將注射機(jī)噴嘴用定位圈定位，對準(zhǔn)澆料口，模具第一將動模與定模合模鎖

住并開啟注射機(jī)活塞，將在料筒內(nèi)的熔融塑料以高壓、高速擠入動模與定

模合模所組成的型腔，并使其充滿、保壓，保壓后，開動動模，使其與定

模分開回到原先的位置，現(xiàn)在在頂桿的作用下，將塑件從動塑內(nèi)卸下，在

第二次合模時在復(fù)位桿的作用下動模與定模復(fù)原到合模位置預(yù)備下一行程

的注射。

二、材料分析

由于零件圖中標(biāo)注該水杯的材料是PC,因此有：

PC屬于熱塑性塑料。(熱塑性塑料一在特定的溫度范疇內(nèi)能反復(fù)加熱

軟化和冷卻硬化的塑料。)

PC的性能：綜合性能較好，無毒，化學(xué)穩(wěn)固性好，耐水、油等；吸

水性較小，透光率專門高，介電性能良好。

PC的用途：適于制作傳遞中、小負(fù)荷的零部件；因PC無毒無味，能

夠制造醫(yī)療器械，小型日常用品等；因透光率較高，可制造大型燈罩、門

窗玻璃等等透亮制品。

PC是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物。

PC的塑件脫模斜度：型腔35'?

型芯30'?50'

綜合上述條件，又按照常用熱塑性塑料的成型條件，可知PC材料的特

性如下1：

表1：PC材料的特性

縮寫密度運算收縮率注射壓力適用注射機(jī)類型

(g/mm3)(%)(Mpa)

PC1.19-1.220.5?0.660~100螺桿、柱塞式均可

三、注射機(jī)的選用

塑料的種類專門多，其成形的方法也專門多，有注射成形、壓縮成形、

壓注成形、擠出成形、氣動與液壓成形、泡沫塑料的成形等，其中前四種

方法最為常用。其中，注射成形所用模具稱為注射成形模具，簡稱注射模。

注射模要緊應(yīng)用于成形熱塑性塑料，因此按照對零件的分析，該PC材料的

塑料水杯用注射成形為最佳。另外，注射模區(qū)不于其他塑料模的特點是：

模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密，然后，由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的

塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化定型后，開模取出塑件。因此，注射

?？梢淮纬尚纬鐾庑螐?fù)雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件，對水杯的外

觀有精美、無明顯毛刺等要求的情形下，應(yīng)用注射成形能夠?qū)ｉT好的達(dá)到

工藝要求。注射成形所用的設(shè)備是注射機(jī)。

3.1注射機(jī)類型的選擇

按照對塑件的分析，可選用XS-Z-60型熱塑性塑料注射機(jī)。

該型號的注射機(jī)螺桿直徑為638,因此，應(yīng)在模具的動模座板上加工

出一個大于該直徑(例如：640)的孔，以便頂出用。

3.2注射部分的選擇

122(Mpa)260?100(Mpa)

p公一注射機(jī)的最大注射壓力(Mpa)；

p注一塑件成型所需的實際注射壓力(Mpa)；

2、前端的孔和球：

D2=Dl+(0.5?1)(mm)=4+0.5=4.5(mm)

R2=R1+(1?2)(mm)=12+1=13(mm)

D2一模具流道入口直徑(mm)；

D1一噴嘴注口直徑(mm)；

R2一模具澆注套球面半徑(mm)；

R1一噴嘴球面半徑(mm)；

3.3合模部分的選用

A?/R2=3.14x0.0462=0.007

A2=2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03

500000^0.67x100000000x0.007x0.03=14070

F鎖一注射機(jī)的額定鎖模力(N)；

p注一塑件成型所需的實際注射壓力(Pa)；

K損一注射壓力到達(dá)型腔的壓力缺失系數(shù)，一樣取0.34?0.67；

Ai一澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(m2)；

A2一塑件在分型面上的投影面積(m2)；

經(jīng)運算，鎖模力合格。

70(mm)W133(mm)W200(mm)

Hmin一可裝模具最小厚度；

Hm—模具閉合厚度(該模具閉合厚度為133mm)；

Hmax一可裝模具最大厚度；

經(jīng)運算，模具的閉合厚度合格。

經(jīng)查表知，XS-Z-60型熱塑性塑料注射機(jī)的模板行程為180mm大于設(shè)

計模具的最大開距。因此，該注射機(jī)可達(dá)到設(shè)計要求之用。

四、模具設(shè)計詳解

前述已知，該模具要應(yīng)用注射模加工。按照對塑料水杯零件圖的分析,

可采納中小型模架標(biāo)準(zhǔn)(GB/T.12556.1—90)中派生組合類型的模架標(biāo)準(zhǔn)，

它是以點澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式，其代號取P。派生組合中，動、

定模座板的連接方式，(如采納螺釘、定距拉桿或定距拉板等)有承制單位

自定。(模具中各種零部件具體尺寸要求可見模具裝配圖或零件圖標(biāo)注)

一樣注射?？捎梢韵聨讉€部分組成：澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、

側(cè)向分型機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)、其它零件。

對該水杯零件注射模具的差不多設(shè)計：

4.1成型部分

4.1.1分型面的確定

塑件分型面決定了模具的差不多結(jié)構(gòu)和飛邊產(chǎn)生的位置，按照該塑料

水杯的形狀要求，外表面要求精美、無明顯的毛刺，另外，水杯手柄部位

形狀比較復(fù)雜，因此，將分型面選擇在水杯中間剖切面上。如此，不致阻

礙塑件外觀，既有利于脫模(注：分型面應(yīng)使塑料件在開模時留在有脫模

機(jī)構(gòu)的一邊，通常是在動模一側(cè)。)，又使模具的加工制造更容易。

4.1.2型腔數(shù)的確定

設(shè)計為一模一腔

4.1.3成型零件

包括定模板、動模板和型芯等零件。在注射時，這類零件直截了當(dāng)接

觸塑料，以成形制品；其精度要求較高，是注射模的核心零件。

動、定模板：要緊成形塑料件的外部形狀。由于該工藝品盒的形狀比

較簡單，尺寸也較小，因此采納整體式的凹模。它是由整塊金屬材料直截

了當(dāng)加工而成的，見零件圖06、200這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，

不容易變形，成型的塑料件質(zhì)量較好。由于，零件技術(shù)要求中要求塑件的

外觀精美無明顯的毛刺，因此，用特種加工中的電火花進(jìn)行加工較好，見

“電火花成型加工

型芯：又稱凸模，要緊成形塑料件的內(nèi)部形狀，。按照對該塑件整體進(jìn)

行分析，知其內(nèi)形比較簡單，深度較大，能夠采納整體式凸模。整體凸模

的結(jié)構(gòu)簡單牢固，成型塑料件的質(zhì)量好，且適合用于這種小型的凸模。在

實際的加工中，采納了型芯要緊部分粗、精車，外圓和端面精磨，如此保

證了零件圖樣中對圓弧半徑、內(nèi)圓弧角尺寸要求及對稱度等技術(shù)要求，而

且降低了零件的加工成本。最后，用拋光機(jī)對型芯進(jìn)行了表面拋光處理，

使得塑料制件的內(nèi)壁光滑、美觀。

4.2澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流淌通道，

其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。零件要緊包括澆口套等零件。

其要緊作用是將注射機(jī)料筒內(nèi)的熔融塑料填充到模具型腔內(nèi)，并起傳遞壓

力的作用。

4.2.1澆注套（澆口套）：由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,

因此模具的主流道部分經(jīng)常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套，簡稱澆注套

或澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。

4.2.2點澆口

一樣點澆口又稱針澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，它是一種尺寸專門

小的直截了當(dāng)澆口的專門形式。點澆口因為直徑專門?。ㄒ粯訛?.5—1.5m

m）,因此去除澆口后殘留痕跡小，開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化

操作。

4.2.3冷料穴設(shè)計

是用來儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而阻礙

塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型

腔。

4.3脫模系統(tǒng)零件

注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱推出機(jī)構(gòu)，是由推出塑料件所需的全部結(jié)構(gòu)零

件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類零件使用時應(yīng)便于脫

出塑件，且不承諾有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈

活、可靠、并要使更換、修理方便。

1、頂桿：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來的桿件。

2、推板：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來的板件。常用于斜度較

大零件的頂出，由于頂在塑料件的外壁，頂出力大、方便可靠，不需專門

大頂出行程。

在該套模具中同時應(yīng)用了圓柱頂桿（見零件圖07）和推板（見零件圖

02）兩種形式，組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成，其中的頂桿頭與動

模板零件型腔部分配合不行，塑件成型之后，配合部分會有少量毛刺，需

要人工修理。而且，在盤形頂桿上應(yīng)用了彈簧裝置，提升了頂出時的平穩(wěn)

程度，也起到了有效的緩沖作用。如此，頂桿不但能夠脫出塑件，還能夠

起到一定導(dǎo)向作用。即當(dāng)注射機(jī)的螺桿推動模具的推板（見零件圖02）和

推桿固定板（見零件圖03）沿推板導(dǎo)柱（見零件圖28）運動時，頂桿受推

力也向前頂出塑件，把塑件從型芯上脫下來，以完成脫件的過程。塑件脫

落后，待下次工作前，動模板和定模板合模時，定模板先是與復(fù)位桿頂端

接觸，復(fù)位桿受力帶動推板和推桿固定板復(fù)位，頂桿也由工作位置回到起

始位置，因頂桿與動模板配合較好，因此起到導(dǎo)向作用。

4.4.冷卻及加熱機(jī)構(gòu)

冷卻及加熱機(jī)構(gòu)要緊包括冷卻水嘴、水管通道、加熱板等。要緊是為

了調(diào)劑模具的溫度，以保證塑料件的質(zhì)量。加熱系統(tǒng)要緊應(yīng)用于熔融粘度

高，流淌性差的塑料。

一樣注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200（左右，而塑料固化后從模具型腔

中取出時其溫度在6（rc以下。熱塑性塑料在注射成型后，有些需要對模具

進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具，以便使塑料可靠

冷卻定型并可迅速脫模，提升塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

此模具不需要冷卻及加熱機(jī)構(gòu)，盡管PC的流淌性較一樣，但由于塑件

較小，液體充滿型腔比較快，而且散熱比較快，因此能夠滿足塑件的成型

需要。

4.5結(jié)構(gòu)零件

模具的結(jié)構(gòu)零件要緊是固定成形零件，使其組成一體的零件。要

緊包括定模座板、動模座板、定模板和動模板等。

1、定模固定板它是固定連接定模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的

板，也是鑲嵌澆口套的支承板。

2、動模固定板固定連接動模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的板。

3、定模板為了形成定模型腔或直截了當(dāng)加工成形用的板。

4、動模板為了形成動模型腔或直截了當(dāng)加工成形用的板。

5、墊板要緊是為了推(頂)板，能完成推頂動作而形成一定活動

空間用的板。

表2:模腔工作尺寸運算

尺寸部位運算公式及過程講明

+SZ

LM=[(1+SCP)LS-3/4A]03/4A項，系數(shù)隨塑件精度

03

=[(1+0.55%)X30-3/4X0.2]0+°和尺寸變化

=30.015.一LL凹件徑向尺寸(mm)

t8z

LM=[(l+Scp)L-3/4A]0L一塑件徑向公稱尺寸

凹模徑向尺

=[(1+0.55%)X24-3/4X0.2]產(chǎn)(mm)

寸

=23.980m3Sep一塑料的平均收縮率

(%)

△一塑料公差值(mm)

8z一凹模制造公差(mm)

+62

H?=[(l+Scp)H-2/3A]02/3A項，有資料介紹系數(shù)

=[(1+0.55%)X40-2/3X0.2]「心為0.5

=40.09。*3仄一凹模深度尺寸(mm)

6z

凹模深度尺HM=[(l+SC|))H-2/3A]o+乩一塑件高度公稱尺寸

寸=[(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2]/必(mm)

,003

=2.3806z一凹模深度制造公差

(mm)

其余符號同上

LM=[(l+SjLs+3/4Arfi23/4A項，系數(shù)隨塑件精度

=[(1+0.55%)X26+3/4X0.2]°*3和尺寸變化

=26.29°一。.。3L”一型芯徑向尺寸(mm)

LM=[(1+SCP)LS+3/4A]°-6Z6z一型芯制造公差(mm)

型芯徑向尺=[(1+0.55盼X20+3/4X0.2]I。?其余符號同上

寸=20.26%,03

0

LM=[(1+SJLS+3/4A]

=[(1+0.55%)X18+3/4X0.2]°-0.03

0

=18.25-O.03

HM=[(1+SCP)HS+2/3A]°-6Z2/3A項，有資料介紹系數(shù)

=[(1+0.55%)XI+2/3X0.2]°m3為0.5

=1.136°-0.03比一型芯高度尺寸(mm)

型芯高度尺HM=[(l+Scp)Hs+2/3A]H,一塑件孔深度尺寸(mm)

寸=[(1+0.5590X38+2/3X0.2]晨。36z一型芯高度制造公差

=38.34to.03(mm)

其余符號同上

4.6導(dǎo)向零件

導(dǎo)向零件要緊包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，要緊是對定模和動模起導(dǎo)向作用。

在該套模具中，應(yīng)用了帶頭導(dǎo)柱，用種導(dǎo)柱能夠不用導(dǎo)套，其導(dǎo)向孔直截

了當(dāng)開設(shè)在模板上，并做成通孔，但考慮到軸與孔磨損比較嚴(yán)峻，磨損后

阻礙定位和導(dǎo)向精度，在適當(dāng)部位加導(dǎo)套，以便磨損后能夠更換導(dǎo)套，而

不用更換定模板。另外為了防止導(dǎo)柱從模板中脫出來，在導(dǎo)柱凸臺底部用

支承板壓住。

4.7緊固零件

緊固零件要緊包括螺釘、銷子等標(biāo)準(zhǔn)零件，其作用是連接、緊固各零

件，使其成為模具整體。

模具中，動模固定板（見零件01）、模腿（見零件04）、動模板（見零

件05）、模腿（見零件22）采納合鉆的方法，利用四個帶頭導(dǎo)柱連接并固

定；推板（見零件02）、推桿固定板（見零件03）也采納合鉆的方法，利

用四個內(nèi)六角螺釘連接并固定。

表3:標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表

名稱型號件數(shù)國標(biāo)

M3X192GB70-85

內(nèi)六角螺M3X144GB70-85

釘M5X184GB70-85

4.8抽芯機(jī)構(gòu)

當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處

的零件就必須制成可側(cè)向移動的零件，以便衣脫模之前先抽掉側(cè)向成型零

件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動的整個機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向

分型與抽芯機(jī)構(gòu)。關(guān)于成型側(cè)向凸臺的情形，常常稱為側(cè)向分型，關(guān)于成

型側(cè)孔或側(cè)凹的情形，往往稱為側(cè)向抽芯，然而，在一樣的設(shè)計中，側(cè)向

分型與側(cè)向抽芯常?；鞛橐徽?，不加分辯，統(tǒng)稱為側(cè)向分型抽芯，甚至只

稱側(cè)向抽芯。

側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類

按照動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一樣可分為機(jī)動、液

壓（雙動）或氣動以及手動等三大類型。

4.8.1機(jī)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

機(jī)動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開模力作為動力，通過有關(guān)傳

動零件（如斜導(dǎo)柱）使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型

芯從塑料制件中抽出，合模時又靠它使倒向成型零件夏位。這類機(jī)構(gòu)盡管

結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最

為廣泛。按照傳動零件的不同，這類機(jī)構(gòu)可分為斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、

斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，其中斜導(dǎo)柱側(cè)

向分型與抽芯機(jī)構(gòu)最為常用，下面將分不介紹。

4.8.2液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動力進(jìn)行

側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。

液壓或氣動側(cè)咨詢分型與抽芯機(jī)構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較

長的場合，例如大型管子塑件的抽芯等。這類分型與抽芯機(jī)構(gòu)是靠液壓缸

或氣缸的活塞來回運動進(jìn)行的，抽芯的動作比較平穩(wěn)，專門是有些注射機(jī)

本身就帶有抽芯液壓缸，因此來用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點

是液壓或氣動裝置成本較高。

4.8.3手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從

成型塑件中抽出。這一類機(jī)構(gòu)操作不方便、工人勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，

但模具的結(jié)構(gòu)簡單、加工制造成本他因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)

或無法采納其他側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的場合。

手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式專門多，可按照不同塑料制件設(shè)計不

同形式的手動側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。手動側(cè)向分型與抽芯可分為兩類，一

類是模內(nèi)手動分型抽芯，另一類是模外手動分型抽芯，而模外手動分型抽

芯機(jī)構(gòu)實質(zhì)上是帶有活動鑲件的模具結(jié)構(gòu)。

此套模具抽芯機(jī)構(gòu)采納斜導(dǎo)柱和液壓兩種抽芯機(jī)構(gòu)，下面按照斜導(dǎo)柱

和液壓抽芯機(jī)構(gòu)的特點來具體論述此套模具的設(shè)計思路。

此套模具也可采納雙斜導(dǎo)柱形式，按照斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點可知：

該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于小巧緊湊，運動靈活，易于拆裝及愛護(hù)保養(yǎng)。此結(jié)構(gòu)同樣可

應(yīng)用于淺內(nèi)凹槽塑件的情:在該處的斜推桿來完成塑件內(nèi)凹槽的抽

芯運

圖1.塑件內(nèi)凹槽的抽芯

下面結(jié)合液壓抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點具體論述：液壓抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力大，抽

拔距長，運動平穩(wěn)，用液壓缸抽拔塑件側(cè)面滑動型芯的模具結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在小型液壓缸已制成標(biāo)準(zhǔn)件。作為模具附件供應(yīng)，采納這種方法抽

拔側(cè)面滑動型芯，可使模具結(jié)構(gòu)相對簡化;-J

此套模具選用結(jié)合,是利用液壓抽芯

機(jī)構(gòu)與斜導(dǎo)脫模斜度呷專?]!小,

因此塑件與型芯的由橫學(xué)q夫！契才能把型芯從塑件內(nèi)

部抽出，如果用斜易翻成斜導(dǎo)柱過長，極易「造成斛導(dǎo)柱的彎

折，從而損鞫^選用液壓抽芯*構(gòu)*現(xiàn)型

芯的抽出。斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)緊湊/動作靈活，靠濟(jì)事康廠氈考

慮了液壓抽芯機(jī)構(gòu)能解決實際咨詢題。使此套模具更加經(jīng)濟(jì)，更加具有使

2.裝配圖

用性，從而提升生產(chǎn)率，提升模具的壽命。裝配圖如圖2：

圖示的兩個型芯，左邊用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，右邊由于抽拔距比較長，

因此采納液壓抽芯機(jī)構(gòu)，型芯與連接桿做成一體，液壓缸的活塞桿與型芯

連接桿用凸緣式連軸器連接，抽芯時，液壓缸活塞受液壓力，液壓缸的抽

芯力是可調(diào)的，當(dāng)液壓力大于型芯與塑件間拔模力時，活塞桿帶動型心連

接桿進(jìn)行抽芯。液壓抽芯機(jī)構(gòu)不僅能夠補(bǔ)償斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的缺點，而且

能夠減小模具結(jié)構(gòu)，關(guān)于簡化模具結(jié)構(gòu)有比較好的成效。

脫模阻力運算：

從主型芯上脫下塑件的脫模阻力可近似寫為：Q=Qc+Qb

Qc——克服塑件對型芯包緊的脫模阻力（N）

Qb--------端封閉殼體需克服的真空吸力

Qb=0.1MPa?AbAb——型芯的橫斷面面積

Ab=nd2=3.14X262=2.12X103mm

Qb=0.1MPa-Ab=0.1X2.12X103=2.12X102N

關(guān)于薄壁塑件：

2兀Estl

包緊力：p=］一"

E——塑性彈性模量，E=3.1X103MPa

￡——塑料收縮率，￡=0.55%

U——塑料泊松比，U=0.37

t-----塑件壁厚，t=2mm

1——塑件對型芯的包緊長度，l=38mm

PBMA^3.14X3.1X1Q3XQ.55%X2X38=1XO

1—〃1-0.37N

克服塑件對型芯包緊的脫模阻力：QC=PXK

K是無因次系數(shù)，只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關(guān)，可查表得K=0.29。

代入得：Qc=PXK=1.29X104X0.29=3.745X103N

最后，得從主型芯上脫下塑件的脫模阻力為：

Q=Qc+Qb=3.745X103+2.12X102=3957N

在選用液壓缸的時候，應(yīng)考慮脫模阻力的阻礙,大于注射力。

五、電火花成型加工（定模型腔）

目前，模具特種加工不僅有系列化的先進(jìn)設(shè)備，而且廣泛用于模具制

造的各個部門，成了模具制造中一種必不可少的重要加工方法。由于該塑

料水杯的外觀要求精美，因此，其型腔的制造應(yīng)用了特種加工中的電火花

成型加工。

電火花成形加工的原理是基于工具和工件（正、負(fù)電極）之間脈沖性

火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象除去余外的金屬，以達(dá)到對工件的尺寸，形狀和

表面質(zhì)量預(yù)定的要求。相當(dāng)高的頻率連續(xù)持續(xù)地放電，工具電極持續(xù)地向

工件進(jìn)給，就可將工具的形狀復(fù)制在工件上，加工所需要的零件，整個加

工表面將由許多個相互重疊的小坑所組成。

（1）尺寸精度：

電火花加工時，工具電極與工件之間都存在一定的放電間隙，如果加

工過程中放電間隙能保持不變，則能夠通過修正工具電極尺寸來進(jìn)行補(bǔ)償,

也能獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實際上是變化的。

電參數(shù)對放電間隙的阻礙是專門大的，精加工時的單面放電間隙一樣

只有0.01mm,而粗加工時的單面放電間隙可達(dá)0.5mm以上。

(2)形狀精度：

斜度：電火花加工時側(cè)面產(chǎn)生斜度，是上端尺寸大而底端尺寸小。這

是由于“二次放電”和電極損耗而產(chǎn)生的。

圓角：采納高頻窄脈沖進(jìn)行精加工時，由于放電間隙小，圓角半徑也

能夠?qū)ｉT小，一樣能夠獲得圓角半徑小于0.01mm的尖棱。

(3)表面粗糙度：

電火花加工的表面質(zhì)量要緊包括加工表面粗糙度、表面層組織變化及

表面微觀裂紋等三部分。

該套模具中型腔的加工過程第一是用一般銃床進(jìn)行粗加工，并進(jìn)行孔

的定位后，在進(jìn)行特種加工。在用電火花機(jī)床加工之前，要先加工出所需

的電極，實際加工中我們應(yīng)用了紫銅通過加工中心利用球形銃刀加工出尺

寸達(dá)到零件圖技術(shù)要求的電極后，在利用電火花機(jī)床進(jìn)行了型腔的加工。

然后，利用了拋光機(jī)對型腔進(jìn)行拋光處理，達(dá)到表面精度要求。

六、模具裝配及配作的總過程

研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點及其技術(shù)要求,

把握裝配關(guān)聯(lián)尺寸;檢驗待裝配的因此零件;確定哪些零件有配作加工內(nèi)容；

確定裝配基準(zhǔn);裝配及配作;檢驗;試模及修正;入庫。

該套模具的裝配基準(zhǔn)是以型芯、型腔等作裝配的基準(zhǔn)件，模具的其他

零件都依裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行配制和裝配。在裝配過程中，利用了搖臂鉆床、

臺鉆、壓板、鉆套等專用工具。

七、模具的動作過程

注射機(jī)注射完成后，待塑料在模腔內(nèi)冷卻定型后，模具開啟，注射

機(jī)的動模板帶動模具動模部分開始動作：由于漲釘張力的作用，模具從2-

2面先分型，模具動模部分沿分型面拉桿（零件18）運動，塑件針狀澆道、

分澆道里的凝料和冷料井中的凝料一起帶至模具定模一邊。注射機(jī)連續(xù)運

動，當(dāng)分型面拉桿（零件18）的有效距離全部運動到終端，限位環(huán)起到限

位作用，2-2分型終止。動模部分由于漲釘?shù)牧νＶ惯\動。當(dāng)開模力大于漲

釘力時，1-1分型開始，這時斜導(dǎo)柱（零件13）開始受力，由于斜導(dǎo)柱對型

芯1（零件08）有個反作用力，使型芯1（零件08）抽出，澆口的凝料留

在定模一側(cè)，當(dāng)導(dǎo)柱（零件21）脫出導(dǎo)套（零件19）,完成1-1分型。同時

液壓缸由于液壓力的作用，使活塞桿受力，活塞桿與型芯桿之間用凸緣式

連軸器連接。當(dāng)抽芯力大于型芯與塑件的摩擦力時，型芯2（零件14）由

于液壓力的作用抽出塑件。完成第二次抽芯。現(xiàn)在，注射機(jī)的螺桿推動模

具的推板（零件02）,使其帶動頂桿（零件07）,頂桿直截了當(dāng)頂塑件的外

壁，復(fù)位桿（零件17）也隨之頂出分型面。如此以來就把塑件從型腔脫離

下來，完成塑件的頂出。注射機(jī)回程時，定模型腔與復(fù)位桿接觸，使復(fù)位

桿回到起始位置，完成復(fù)位，合模完畢。

八、模具的壽命

模具因磨損或其他形式失效，終至不可修復(fù)，而報廢之前所加工的產(chǎn)

品的件數(shù)，稱模具的使用壽命，簡稱模具壽命。

模具壽命對生產(chǎn)阻礙專門大，要緊如下：

高質(zhì)量、壽命長的模具，能夠提升制品的生產(chǎn)率及質(zhì)量，其中，模具

壽命的長短不但阻礙到模具本身的制造綜合成本，而且也阻礙到制品的成

本和工藝部門工作量等。因此，一樣要求模具有較長的壽命。

模具的壽命阻礙到一些先進(jìn)的高效率、多工位加工設(shè)備正常效能的發(fā)

揮。

模具的壽命也阻礙模具鋼的消耗。

提升模具壽命實際上意味著和模具的失效作斗爭。

為了提升模具的壽命，可分析阻礙它的內(nèi)在因素和外在因素。配合科

學(xué)實驗，找出失效緣故，采取有效的措施解決，例如合理的設(shè)計模具；正