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1、手机旅行充电器上夹板注塑模具摘 要 通过对手机旅行充电器夹板工艺的正确分析,设计了一副一模四腔的塑料模具。在本套模具设计过程中详细地叙述了模具成型零件包括定模板、前模仁、动模板、后模仁、镶块、导杆、斜导柱、滑块等的设计过程,重要零件的工艺参数的选择与计算,及推出机构、浇注系统以及侧向分型、抽芯机构的设计过程,利用当今业界广泛应用的绘图软件pro/E、AutoCAD分析了各方案可行性,并绘出了整套模具,并对成型零件进行了计算。分析并选择了各个成型零件的材料,对其刚度,强度进行了校核,并对试模与产品缺陷作了介绍,最后进行了对模具工艺性与经济性分析。 关键词：侧向分型；多型腔。The plastic
2、 molds of The mobile travel battery charger clamping plankAbstractThrough to the mobile travel battery charger clamping plank craft correct analysis, has designed mold four cavity plastic molds. narrated the mold to take shape in detail the components after to decide the template, the cover mold ker
3、nel, movesthe template, the mold kernel, inlays the block, the guide rod, the slanting guide pillar, the slide and so on the design process, the important components craft parameter choice and the computation, and promoted the organization, pours systematic as wellas the lateral minute, pulls out th
4、e core organization the design process, use field widespread application cartography software pro/E, AutoCAD have analyzed various plans feasibility now, and drew the entire wrap mold, and to took shape the components tocarry on the computation. Analyzed and chooses has taken shape one by one the co
5、mponents material, to its rigidity, the intensity has carried on the examination, and has made the introduction to the experimental mold and the product flaw, finally has carried on to mold technology capability and efficient analysis.Key words:Petal mold modules； Excessive casements。第一章 绪论模具被称为工业产品
6、之母,所有工业产品莫不依赖模具才能得以规模生产,快速扩.由于模具对社会生产和国民经济的巨大推动作用和自身的高附加值,世界模具市场发展较快,当前全球模具工业的产值已经达到600亿-650亿美元,是机床工业产值的两倍.中国注塑模具行业也在快速发展,中国模具产品产值已从1993年的110亿元增长到1997年的200亿元,并超过了机床产品的产值,到20XX增长到360亿元,1996年-20XX间的年均增长速度达到14%以上,在某些行业年均增速更是高达100%.20XX模具产值已达450亿元,增长25%,出口3.368亿美元.目前中国模具产品已经形成10大类46个小类,模具生产厂点两万多家,从业人员约5
7、0万人.在所有模具产品中,自产自用的比例占大部分,20XX实现了商品化流通的模具占45%左右.在10大类模具产品中,塑料模具的比例在20XX模具总量中已达到36%,20XX则接近40%,塑料模具在进出口中的比重更是高达50%-60%,并且随着中国机械,汽车,家电,电子信息和建筑建材等国民经济支柱产业的快速发展,这一比例还将继续提高.近年来,中国塑料模具工业年均增长速度达到10以上,塑料制品年产量在世界位居第二,20XX达到2000万吨.塑料制品在农业,塑料包装,塑料管材和异型材,汽车,家电,电子,交通,邮电等领域发展迅猛,掀起了一股国外厂商投资的热潮.虽然我国的塑料模具已经有了长足进步,但目前
8、我国塑料模具在国际市场仍是低价取胜,高档塑料模具多数依赖近口,模具精度,行腔表面粗糙度,生产周期,寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距,精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低,CAD/CAE/CAM技术的普及率不高,许多先进的模具技术应用还不够广泛.在我国,塑料模具企业多数还使用传统生产方法,即在正式生产前,由设计人员凭经验与直觉将产品用二维平面图纸表达出来,模具装配后,还需反复试模,不仅增加了生产成本,还延长了产品开发周期,而且模具生产太依靠经验,使产品质量极不稳定.而新型的CAD集成技术,将塑料制品的造型设计,模具的结构设计及分析,模具的数控加工,抛光和配试模以及快速成型制造等模具
9、制造的各个环节全部集中用计算机模拟显示,大大缩短了模具的设计制造周期,减少了模具设计风险,降低了劳动成本,使塑料模具的设计质量有所保证.采用CAD技术设计塑料模具,设计者能够在电脑上直接建立产品的三维模型,在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充,保压,冷却情况,以及制品中的应力分布,分子和纤维取向分布,制品的收缩和翘曲变形等情况,不仅能快速提高设计效果,还可动态仿真分析在注塑模腔的注射过程流动情况,分析温度压力变化情况等,检查模具结构的合理性,流动状态的合理性,以便设计者能尽早发现问题,及时修改制件和模具设计,将错误消除在设计阶段,而不是等到试模以后再返修模具,从而提高一
10、次试模成功率,避免模具返修报废,保证质量,降低成本.模具中许多标准件都可采用CAD造型设计方法进行设计,既可实现数据共享,又可满足用户的随时修改,使模具的设计分析快速,准确,高效.这是模具设计方法的突破,具有重大的技术经济意义.近年来,为提升竞争力,我国许多塑模企业纷纷加大了对模具制造的投入,引入新技术,建立制造中心,但CAD技术使用仍不广泛,这使过高档,精密,大型塑料模具生产严重不足,造成这些模具每年仍需大量进口,但技术含量不高的中低档塑料模具却供过于求.纵观发达国家的塑模生产,早已实现了无图化,靠CAD/CAE/CAM等电脑设计方法,实现了精密快速的模具生产模式,CAD技术已经形成了巨大的
11、生产力.改革传统的设计理念和运行模式,以先进的CAD/CAE/CAM技术改造传统技术,提高塑料模具设计制造水平,赢是我国塑料模具企业改变现行产品结构的必然趋势.为了做好这次毕业设计,本人查阅了大量模具设计与制造方面的相关资料,再结合以前课堂上所学的知识,本人对模具的设计有了一定程度的了解.第二章 拟定模具结构形式2.1 确定型腔数量及排列方式 2.1.1 塑件成型工艺性分析 该塑件是一手机旅行充电器夹板,如右图所示,塑件壁厚属薄壁塑件,生产批量很大,材料为聚碳酸酯PC,20%30%短玻纤增强,在本设计中选用的收缩率为0.3。成型工艺很好,可以注射成型。该产品主要用于手机旅行充电器上,要求表面光
12、滑、无明显的浇口痕迹,故采用潜伏式浇口。利用斜杆滑块机构来实现侧抽芯。如图2-1、图2-2、图2-3所示：图2-1图2-2图2-32.1.2脱模斜度由于制品冷却后产生收缩时会紧紧包在凹模上,或由于黏附作用而紧贴在型腔。为了便于脱模,防止制品表面在脱模时划伤、擦毛等,在制品设计时应考虑其表面在合理的脱模斜度。PC的脱模斜度取0.3,本零件高度比较小,可以不采用脱模斜度。2.1.3 型腔数目及排列方式型腔数量确定之后,便进行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯机构的设计、镶件及型芯的设计以及温度调节系统的设计。以上这些问题又与分型面及浇注口的位置选择有关,所以在
13、具体设计过程中,要进行必要的调整,以达到比较完善的设计。该塑件精度要求一般,精度等级为4,生产批量比较大,可以采用一模多腔的形式。但是考虑到塑件有一抽芯,在脱模是需要侧抽芯因此我们设计的模具为多型腔的模具。选择合适的浇口位置十分重要,对此,我充分考虑力各种各式对浇口位置,最后选择了以起翘部分为浇口位置,这样对模具对脱模,型腔的布置都十分有利,结合考虑模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计,模具的型腔排列方式如下图所示：图2-42.2 模具结构形式的确定 由于塑件外观质量要求一般,尺寸精度要求一般,且装配精度要求一般,因此我们设计的模具采用多型腔单分型面。根据本塑件手机旅行充电器夹板的结构,模
14、具将会采用单分模面、单分型面,也可以采用多分型面、单分模面的结构,模具设计中,要力求简单,尽量减少加工过程,达到最高效益。相对来说采用单分模面、单分型面结构为最佳选择。第4章将详细讲到如何为本塑件选择分型面。第三章注射机型号的确定3.1 注射量的计算通过计算或pro/E建模分析,塑件质量m1为8.92g,塑件体积V1为7.43cm3,流道凝料的质量m2还是个未知数,可按塑件质量的0.6倍来估算。从上述分析中确定为一模四腔,所以注射量为：m=1.6nm1=1.648.92=57.08g。3.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁摸力计算流道凝料包括浇口在分型面的A2,在模具设计前还是个未
15、知数,根据多型腔模的统计分析,大致是每个塑件在分型面上投影面积A1的0.2倍0.5倍,因此可用0.35nA1来进行估算,所以 A=nA1+A2=1.35nA1=16451.1mm2式中 A1为塑件投影面积,根据计算： A1=3046.5mm2 F=AP=16451.130=493.53KN式中型腔压力P取30MPa3.3 注射机有关参数的校核1由注塑机料筒塑化速率校核模具的型腔数nN /m1=/3600-5.252/8.92=194 合格式中 k注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8; M注射机的额定塑化量; t成型周期,取30s。其他安装尺寸的校核要待模架选定,结构尺寸确定后才可以进行。2
16、开模行程的校核开模取出塑件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程。对于液压-机械式锁模机构注塑机,其最大开模行程由注塑机双曲肘机构的最大行程决定,与模具厚度无关。单分型面注射模,其开模行程按下式校核 式中S注塑机的最大开模行程,H1塑件脱出距离,H2包括流道凝料在的塑件高度,已知 H1=13.6；H2=56所以 H1+H2+=13.6+56+79.6又由于SZ-60/450卧式注塑机的移模行程为27079.6注射量校核最大注射量：VmaxV750.7556.25Error! No bookmark name given.3最小注射量：VminV1250.2518.753实际注射量：VSm/
17、=47.563最小注射量实际注射量 分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 2 便于塑件顺利脱模,尽量使塑件开模时留在动模一边。 3 保证塑件的精度要求。 4 满足塑件的外观质量要求。5 便于模具加工制造。 6 对成型面积的影响。 7 对排气效果的影响。 8 对侧向抽芯的影响。对工件的仔细观察,可以发现,本塑件采用一个分型面最好,工件的其他地方最好采用镶件方式进行设计型芯,型腔设计,如下图所示： A-A为分型面,此分型面包括BC曲面,CD曲面及AD平面,采用此方式有利于脱模,在B点处,可以做以台阶平面与平面AD共面,也可以不做,本设计中采用了做台阶平面以便可以放置潜伏式浇口,如果不做也行,但浇口只能
18、用点浇口,对本塑件不适用。分型面就以上确定的曲面AA,图5中可以显示AA面下的属于型腔,AA面上的属于型芯,对照图6可以确定为了保证脱模后塑件留在动模上,也即型腔上,除去F两孔,及G突台下面的盲孔属于型芯外,其他在AA面下的部分都属于型腔,也即动模。因为塑件表面有文字,刻度等,且低于DA平面0.2mm,如果一次成型,加工困难,所以采用一镶件可以减小加工难度,这样,型芯为局部镶嵌式。塑件留在动模此为型腔,通过脱模机构即可以把塑件脱出。图4-1图4-2在考虑分型面的时候,必须考虑到包括产生飞边,排气,塑件表面质量等的影响,根据以上分析,所设计的分型面能很好的排气,能保证塑件表面质量,但可能会产生飞
19、边,从整体上看选择ABCDA面作为分型面最好。第五章 浇注系统形式和浇口的设计5.1 主流道设计5.1.1 主流道尺寸主流道是一端与注射机喷嘴相接触,另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。根据所选注塑机,则主流道小端尺寸为： d=注射机喷嘴尺寸+0.51=4+0.5=4.5mm主流道球面半径： SR=喷嘴球面半径+12=15+2=17mm5.1.2 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触,属易损件,对材料要求较严,本设计虽然是小型模具,但是为了便于加工和缩短主流道长度,衬套和定位圈还是设计成分体式,主流道长度取40,约等于定模板的厚度见模架的确定和装配图。因而模具主流道部分
20、常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式称浇口套,衬套如图7所式,材料采用T10A刚,热处理淬火后表面硬度为5357HRC。图5-1主流道凝料体积为：Q主=/4dn2L=/4/2240=932.1262mm3=0.93cm35.1.3主流道剪切速率校核由经验公式3.3q/Rn3=0.948103=948s-15103s-1式中 q=q主 + q分+ q塑件=0.93+0.672+7.432=18.3cm3 Rn=/4=2.7275mm主流道剪切速率尺寸偏小,主要塑喷嘴尺寸偏大,使主流道尺寸偏大所致。5.1.4 主流道衬套的固定因为采用可以拆卸的主流道衬套,所以用定位圈固定在定模板上,下为定位圈图5-
21、25.2分流道设计在多型腔或单型腔多浇口塑件尺寸大时应设置分流道,分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前,通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态,并在流动过程中压力损失尽可能小,能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。5.2.1 分流道的布置形式分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑件熔体尽快地经分流道均衡的分配到各个型腔,因此,采用平衡式分流道,本塑件比较特殊,因此采用平衡式时如图4所示：5.2.2 分流道长度如图4所示：第一级分流道L1=40mm第二级
22、分流道L2=12mm5.2.3 分流道的形状、截面尺寸以及凝料体积1形状及截面尺寸为了便于加工及凝料脱模,本设计的分流道设置在分型面上,截面形状采用加工工艺性比较好的梯形截面,梯形截面对塑料熔体及流动阻力均不大,对于壁厚小于3此塑模壁厚为2mm,质量在200g以下的塑件可用公式来确定截面尺寸：B=0.2654=0.26544=2.9mm根据模具设计大典取B=4mmH=2/3B=2/3*4=2.67 取H=3mm式中B梯形大底边的宽度mmm塑件的重量gL分流道的长度mmH梯形的高度mm梯形的侧面斜角a 常取50150,在应用式时应注意它的适用围,即塑件厚度在2.2mm 以下,重量小于200g,且
23、计算结果在2.27.5mm 围才合理。为了便于加工,主副分流道都采用一样截面都流道,依据上述可以确定主副分流道截面尺寸,如下图所示：图 5-3凝料体积分流道长度： L=40+122+=64mm分流道截面积：A=/23=10.5mm2凝料体积为： q分=6410.5=672mm3=0.67cm3模具材料的许用应力,碳钢为200MPa。根据大型模具按刚度条件设计,按强度校核；小型模具按强度条件设计,刚度条件校核原则,本模具为小型模具,所以采用7.3mm这个尺寸。第八章 导向机构的设计8.1 导柱导向机构8.1.1 导柱1导柱的设计 1.该模具采用带头导柱,且不加油槽。 2.导柱的长度必须比凸模端面
24、高度高出68mm。 3.为使导柱能顺利地进入导向孔,导柱的端部常做成圆锥形或球形的先导部分。 4.导柱的直径应根据模具尺寸来确定,应保证具有足够的抗弯强度该导柱直径由标准模架知为30。 5.导柱的安装形式,导柱固定部分与模板按H7/m6配合。导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合。 6.导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4m。 7.导柱应具有坚硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理,硬度为55HRC以上或45#钢经调质、表面淬火、低温回火,硬度55HRC以上。2导柱的结构形式 导柱是与安装在另一半模上的导套相配合,用以确定动
25、、定模的相对位置保证模具运动导向精度的圆柱形零件。导柱的基本机构形式有两种形式。一种是带有轴向定位台阶,固定段与导向段具有同一公称尺寸、不同公差带的导柱,称为带头导柱。另一种是轴向定位台阶,固定段尺寸大于导向段导柱的导柱,称为带肩带油槽导柱。该夹板模具导柱的结构如图8-1所示：图 8-1采用带头导柱,其结构较为简单,导柱与导套相配合,导套固定孔直径与导柱固定孔直径相等,两孔可同时加工,确保同轴度的要求。3导柱的结构和技术要求1长度导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812mm,以避免出现导柱未导正方向而型芯进入型腔。2形状导柱前端应做成锥台状或半球形,以使导柱顺利进入导向孔。3材料导柱应具
26、有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯,因此多采用20钢经渗碳淬火处理或T8、T10钢经淬火处理,硬度为5055HRC。导柱固定部分表面Ra为0.8m,导向部分表面粗糙度Ra为0.8-0.4 m。4数量及布置导柱应合理均布在模具分型面的四周,导柱中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具强度导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的1-1.5倍,为确保合模时时只按一个方向合模,导柱的布置可采用等直径导柱不对称布置或不等直径导柱对称布置,本设计中采用不对称分布,如图8-2所示： 图8-2 导柱分布图5配合精度导柱固定端与模板之间一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合;导柱的导向部分通常采用H7/f7或
27、H8/f7的间隙配合。8.1.2 导套导套是与安装在另一半模上的导柱相配合,用以确定动、定模的相对位置,保证模具运动蹈乡精度的圆套形零件。1导套的设计 1.结构形式：采用带头导套型,导套的固定孔与导柱的固定孔可以同时钻,再分别扩孔。 2.导套的端面应倒圆角,导柱孔最好做成通孔,利于排出孔剩余空气。 3.导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合,表面粗糙度为Ra0.4m。导套外径按H7/m6或H7/k6配合镶入模板。 4.导套材料可用淬火钢或铜青铜合金等耐磨材料制造,但其硬度应低于导柱的硬度,这样可以改善摩擦,以防止导柱或导套拉毛。2导套的结构形式 导套常用的结构形式有两种,一种是不带
28、轴向定位台阶的导套,称为直导套。另一种是带轴向定位台阶的导套,称为带头导套。直导套多用于较薄的模板,比较厚的模板应采用带头导套。由于本设计中导套经过的定模板较厚,采用的是带头导套。此模具导套的结构如图8-3所示：图8-33导套结构和技术要求1） 形状为使导柱顺利进入导套,在导套的前端应倒圆角。导柱孔最好做成通孔,以利于排出孔空气及残渣废料。2） 材料导套用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造,其硬度一般应低于导柱硬度,以减轻磨损,防止导柱或导套拉毛。导套固定部分和导滑部分的表面粗糙度一般为Ra0.8m。3） 固定形式及配合精度该封头模具采用H7/r6配合镶入模板,并在台肩处装上紧定螺钉来固定
29、。第九章 脱模机构、复位机构的设计塑件在从模具上取下以前,还有一个从模具的成型零件上脱出的过程,使塑件从成型零件上脱出的机构称为推出机构。推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆或液压缸来完成的。9.1 推出机构的组成1.推出机构的组成推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机构的导向与复位部件等组成。推出机构中,凡直接与塑件相接触、并将塑件推出型腔的零件称为推出零件。常用的推出零件有推杆、推管、推件板、成型推杆等。2.推出机构的分类推出机构可按其推出动作的动力来源分为手动推出机构、机动推出机构、液压和气动推出机构。手动推出机构是模具开模后,由人工操纵的推出机构塑件,一般多用于
30、塑件滞留在定模一侧的情况；机动推出机构利用注射机开模动作驱动模具上的推出机构,实现塑件的自动脱模；液压和气动推出机构是依靠设置在注射机上的专用液压和气动装置,将塑件推出或从模具中吹出。推出机构还可以根据推出零件的类别分类,可分为推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、成型推杆块推出机构、多无综合推出机构等。另外,也可根据模具的结构牲来分类。3.推出机构的设计原则推出机构应尽调协在动模一侧。由于推出机构的动作是通过装在注射机合模机构上的顶杆来驱动的,所以一般情况下,推出机构设在动模一侧。正因如此,在分型面设计时应尽量注意,开模后使塑件能留在动模一侧。1 保证塑件不因推出而变形损坏为了保证塑件
31、在推出过程中不变形、不损坏,设计时应仔细分析塑件对模具的包紧力和粘附力的大小,合理的选择推出方式及推出位置,从而使塑件受力均匀、不变形、不损坏。2 机构简单动作可靠推出机构应使推出动作可靠、灵活,制造方便,机构本身要有足够的强度、刚度和硬度,以承受推出过程中的各种力的作用,确保塑件顺利地脱模。3 良好的塑件外观推出塑件的位置应尽量设置在塑件部,以免推出痕迹影响塑件的外观质量。4合模时的正确复位设计推出机构时,还必须考虑合模时机构的正确复位,并保证不与其他模具零件相干涉。4、制品推出的基本方式1推杆推出：推杆推出时一种基本的也是一种常用的制品推出方式。常用的推杆形式有圆形、矩形、D形。2推件板推
32、出：对于轮廓封闭且周长较长的制品,采用推件板推出结构。推件板推出部分的形状根据制品形状而定。3气压推出：对于大型深型腔制品,经常采用或辅助采用气压推出方式。9.2 本模具的推出机构1.采用普通推杆,每个塑件由9个推杆,共为36个；2.推杆应设在脱模阻力大的地方；3.推杆应均匀布置；4.推杆应设在塑件强度、刚度较大处；5.推杆直径与模板上的推杆孔采用H8/f7或H8/f8的间隙配合；6.通常推杆装入模具后,其端面应与型腔底面平齐,或高出型腔底面0.050.10mm；7.推杆与推杆固定板,通常采用单边0.5mm的间隙由于该套模具各塑件的5个推杆分布比较紧凑,故采用单边0.25mm的间隙,这样可以降
33、低加工要求,又能在多推杆的情况下,不因由于各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象； 8.推杆的材料常用T8、T10碳素工具钢,热处理要求硬度HRC50,工作端配合部分的表面粗糙度为Ra0.8。9.3脱模阻力的计算塑件壁厚与其孔直径之比大于1/20,为厚壁壳体形塑件,且塑件断面为圆环形,故所需脱模力的计算公式如下：分别计算定、动模上型芯的脱模阻力式中 E拉伸模量, PC为6.5成型平均收缩率,为2% t塑件的平均厚度,约为2.6mm L塑件包容型芯的长度,分别为6mm、5.5mm泊松比,0.38脱模斜度,为2 f塑料与钢材之间的摩擦因数,为0.3 R型芯大小端的平均直径,分别为R1
34、=2.5/2=1.25mm R2=4.2/2=2.1mm B塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积cm2,当塑件底部有通孔时,10B项应视为零 K1由f和决定的无因次数,可由下式计算：1 K2由=R/t和决定的无因次数,可由下式计算分别为6.34、5.94代入得 Q=768.36N0.768.36kN根据本模具的设计,本模具的动力机构完全可以克服脱模力,本脱模机构设计完全符合标准,具体图参看装配图。9.4 复位机构设计有脱模机构就必须有复位机构,复位机构得作用主要是脱模后回到合模状态以进行下一次注射,本模具中有侧向抽芯机构,因此必须考虑复位时,推杆与滑块的干涉问题,所以采用弹簧复位机构,弹簧复
35、位机构是一种先行复位机构,这样可以有效避免干涉问题,其示意图如图9-1所示。图9-1 弹簧复位机构示意图第十章 侧向分型与抽芯机构的设计凡是能够获得侧向抽芯或侧向分型以及复位动作的机构,统称为侧向分型抽芯机构,从广义上讲,他是实现塑件脱模的装置。这类模具脱出塑件的运动有两种情况：一种是开模时首先完成侧向分型或抽芯,然后推出塑件；第二种是侧向抽芯或分型于塑件推出同步进行。10.1抽拔距与抽拔力及机构组成10.1.1 抽拔距 将侧向型芯或拼合凹模滑块从成形位置抽拔或分开至不妨碍脱模位置的距离称为抽拔距。一般抽拔距取侧孔深度加23mm,这里取2mm,如图10-1所示为本塑件的抽拨距：图10-1 侧型
36、芯抽拔距 本塑件孔深为17mm,且为通孔。由于相对塑件本身来说比例比较大,所以在设计抽芯机构的时候还得设计一个定位机构,超出孔面2mm为最佳设计。抽芯距的计算公式如下：式中 S抽芯距,mm；S1取出塑件最小尺寸,19mm；10.1.2 抽拔力抽出侧向型芯或分离侧向凹模所需的力称为抽拔力,抽拔力的计算与脱模力计算相同,抽拔力的计算公式如下：式中 E拉伸模量, PC为6.5成型平均收缩率,为2% t塑件的平均厚度,约为2.6mm L芯的直径,为1mm泊松比,0.38脱模斜度,为2 f塑料与钢材之间的摩擦因数,为0.3 R芯的平均直径,为1mm B塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积cm2,当塑件
37、底部有通孔时,10B项应视为零 K1由f和决定的无因次数,可由下式计算：1 K2由=R/t和决定的无因次数,可由下式计算分别为5.62代入得 Q=534.23N0.534.23kN 10.1.3 斜导柱驱动的结构组成1斜导柱斜导柱的斜角一般为1520,最大不得超过25,本设计采用20,斜导柱的尺寸如图9.2所示,在本设计中,由于抽芯比较小,经过校核直径为9mm,完全符合其强度,刚度的要求,但在模具中则考虑其他尺寸的装配,材料多采用优质钢材T8A、T10以及20号钢渗碳处理,淬火硬度HRC55以上。表面粗糙度要求Ra1.6。具体形式如下：图10-22滑块 滑块是可动零件,滑块与侧型芯既可以做出整
38、体式,也可以做出组合式,滑块长度运动方向应为宽度的1.5倍,高度须为宽度的2/3,以防运动时发生偏斜。本设计的是整体式滑块,如图所示,对于成形部分采用组合式,材料采用T8A钢,成形部位采用局部热处理达到要求硬度。为了把芯加上去,本设计中在滑块的侧钻两个螺孔。在说明书上不表示出来,具体可以参考零件图。图10-33导滑槽 导滑槽是维系滑块运动方向的支撑零件,因此要求滑块在导滑槽运动平稳,无上下窜动和卡紧现象。对导滑槽与滑块的配合要求运动平稳,不宜过分松动,亦不宜过紧,因此本设计采用T型导滑槽,其结构如图25所示。导滑部分的表面应有足够硬度,但在本设计中,滑块成形了塑件的外形为了减少制造成本,所以导
39、滑槽的导滑部分表面硬度应稍低滑块的硬度。导滑槽块通过螺钉固定在动模上。图10-44楔紧块 当塑料熔体注射入型腔,它以很高的压力作用于型芯和瓣合模,迫使滑块外移。作用力等于塑料压力和沿滑动方向塑料作用在型芯或模块上投影面积的乘积。由于斜导柱的刚度较差,故常采用楔紧块面来承受这一侧向推力,同时斜导柱的精度不能保证滑块准确定位,而精度较高的楔紧面在合模时能确保滑块位置的精确性,其斜度一般比斜导柱大23本设计采用大2,本设计在楔紧块的一侧加一块防滑板,以减小对其的摩擦,其示意图如图26所示。图10-510.2 斜导柱的长度和最小开模行程的计算1斜导柱的长度计算当滑块抽出的方向与开模方向垂直时,斜导柱的
40、长度计算公式如下：式中L斜导柱的总长度,mm；D大端的直径,mm；S抽拔距,mm；d导滑段的直径,mm；h固定模板厚度,mm；斜导柱的倾斜度,20。2最小开模行程计算最小开模行程是指抽出侧滑块所必需的开模运动距离H,其公式如下：式中H最小开模行程,mm；S抽拔距,mm；斜导柱斜度,20。10.3 斜导柱的受力分析斜导柱受力分析图如图10-6所示：图10-6 斜导柱受力分析图1斜导柱承受的弯曲力的计算公式如下：式中N斜导柱承受的弯曲力,N；Fp脱模力,NFf斜导柱和滑块的滑动摩擦力,NFQ总抽拔力,N；f斜导柱与滑块的摩擦因数,0.15；斜导柱的斜度,30。由于有两根斜导柱,所以每一根受的力为3
41、36.55N。2斜导柱强度校核其公式如下：式中 斜导柱的强度,MPa；L1力臂长度,m；d斜导柱直径,m。而钢材的许用应力为200MPa,所以选取的斜导柱直径符合要求。总 结经过三个多月的紧设计,我对注塑模具基本结构、设计方法与流程有了一个比较全面的了解,但对于模具制造方面的知识还很欠缺。在这个不断学习、设计、修改的反复操作过程中,我们潜移默化地学习到了一种科学的设计思路和方法,也让我认识到了对科研与生产实践应持有一丝不苟的态度,这对我们以后的学习、工作和生活将产生积极的影响。设计的过程是一个学习的过程,更是一个对所学知识的灵活应用的过程。它要我们将所学的知识作一次彻底的总结,并在设计中发现自
42、己的缺点和不足。这是我们在离开校园走向工作岗位之际,在我们的知识结构和层次上作最后一次的完善和提高。在这次毕业设计过参考、查阅各种有关模具,特别是模具在实际中可能遇到的具体问题,使我在这短暂的时间里,对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对塑料模具设计的各种成型方法,成型零件的设计,成型零件的加工工艺如线切割、电火花加工、CNC电脑数控加工,主要工艺参数的计算,产品缺陷及其解决办法,模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛,掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。参考文献1建军,德群主编 模具设计基础及模具CAD M机械工业
43、,20052邓明等编著现代模具制造技术M化学工业,20053二代龙震工作室编著PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具设计M电子工业,20054中国塑料机械信息网 SLJX 首页 , 行业咨询 , 2006-4-195叶久新,王群主编塑料制品成型及模具设计M科学技术,20056玉芹等主编机械精度设计基础M科学,20047再枝,蓝德年编著模具钢手册M冶金工业,20028美国TA奥斯瓦德,L特恩格 PJ格尔曼编著,吴其晔译注射成型手册M化学工业,20059洪慎章编著实用注塑成型及模具设计M机械工业,200610中国模具工业协会标准件委员会编中国模具标准件手册M科学普及,198911加拿大H瑞斯著,朱元吉译模具工程第二版M化学工业,200512王文广,田雁主编塑料配方设计第二版M化学工业,200413詹友刚编著PRO/ENGINEER中文野火版2.0基础教程M清华大学14预斌编著精通PRO/ENGINEER中文野火版M中国青年15沛颀等编著PRO/ENGINEER野火版进阶设计M人民邮电,200416世国等编著PEO/ENGINEER WILDFIRE中文版例教程M机械工业,200417
