塑料模具設(shè)計(jì)的意義

1、精選文檔【摘要】塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一.而注塑模具是其中進(jìn)展較快的種類。因此.爭(zhēng)辯注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理.特殊是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理.對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則。通過(guò)本設(shè)計(jì).可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的生疏.留意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題.了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理.緒論一、模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備.它的作用是把握和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流淌.使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高.產(chǎn)品質(zhì)量好.材料消耗低.生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)

2、工業(yè).是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的凹凸是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平凹凸的重要標(biāo)志.它在很大程度上打算著產(chǎn)品的質(zhì)量.效益和新產(chǎn)品的開發(fā)力量。振興和進(jìn)展我國(guó)的模具工業(yè).正日益受到人們的關(guān)注。、模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分.又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械.電子.輕工.汽車.紡織.航空.航天等工業(yè)領(lǐng)域里.日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備.它擔(dān)當(dāng)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件.組件和部件的生產(chǎn)加工。目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求.模具的主要出口國(guó)是美國(guó).日本.法國(guó).瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少.但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高.勞動(dòng)成本低.只要配備一些先進(jìn)的數(shù)把握模設(shè)備.提高

3、模具加工質(zhì)量.縮短生產(chǎn)周期.溝通外貿(mào)渠道.模具出口將會(huì)有很大進(jìn)展。爭(zhēng)辯和進(jìn)展模具技術(shù).提高模具技術(shù)水平.對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展有著特殊重要的意義。二、各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模.鍛摸.塑料模.壓鑄模.粉末冶金模.玻璃模.橡膠模.陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模.由于他們一般都是依靠三維的模具形腔使材料成型。(1) 沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同.沖?？煞譃槁淞夏?沖孔模.切口模.切邊模.彎曲模.卷邊模.拉深模.校平模.翻孔模.翻邊模.縮口模.壓印模.脹形模。按組合工序不同.沖模分為單工序模.復(fù)

4、合模.連續(xù)模。(2) 鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型時(shí)所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同.鍛模分為錘用鍛模.螺旋壓力機(jī)鍛模.熱模鍛壓力鍛模.平鍛機(jī)用鍛模.水壓機(jī)用鍛模.高速錘用鍛模.搖擺碾壓機(jī)用鍛模.輥鍛機(jī)用鍛模.楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同.鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具.擠壓模具.精鍛模具.等溫模具.超塑性模具等。(3) 塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35.而且有連續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模.擠塑模.注射模.此外還有擠出成型模.泡沫塑料的發(fā)泡成型模.低發(fā)泡注射成型模.吹塑模等。(4) 壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備.壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫存高速下充填

5、鑄型.在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。(5) 粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型.按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模.精整模.復(fù)壓模.熱壓模.粉漿澆注模.松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多.包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造.塑料.橡膠加工.金屬材料.鑄造（凝固理論）.塑性加工.玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè).是一個(gè)多學(xué)科的綜合.其簡(jiǎn)單程度顯而易見。 三、我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及進(jìn)展趨勢(shì)20世紀(jì)80年月開頭.發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分別出來(lái).并進(jìn)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門.其產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來(lái).我國(guó)的模具工業(yè)進(jìn)展也格外快速。近年來(lái).每年都以15的增長(zhǎng)速度快速進(jìn)展。很多模具

6、企業(yè)格外重視技術(shù)進(jìn)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度.將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)進(jìn)展的重要?jiǎng)恿Α４送?很多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的爭(zhēng)辯與開發(fā)。模具行業(yè)的快速進(jìn)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要緣由。今后.我國(guó)要進(jìn)展成為世界制造強(qiáng)國(guó).仍將依靠于模具工業(yè)的快速進(jìn)展.成為模具制造強(qiáng)國(guó)。 盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步.部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平.但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要.每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型.精密.簡(jiǎn)單模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比.在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后.我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新.以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。(1) 留意開發(fā)大型.

7、精密.簡(jiǎn)單模具；隨著我國(guó)轎車.家電等工業(yè)的快速進(jìn)展.成型零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高.模具也將日趨大型化和精密化。(2) 加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期.降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此.模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。(3) 推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)進(jìn)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明.模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的進(jìn)展方向.可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。(4) 重視快速模具制造技術(shù).縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷消滅.模具的制造水平也在不斷地提高.基于快速成形的快速制模技術(shù).高速

8、銑削加工技術(shù).以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。塑件工藝性分析零件名稱：塑料儀表蓋（如圖）生產(chǎn)批量：大批量材料：聚甲醛（POM） 平面圖 立體圖一、塑件原材料分析1、聚甲醛的工藝特性干燥處理：假如材料儲(chǔ)存在干燥環(huán)境中.通常不需要干燥處理熔化溫度：均聚物材料為190230.共聚物材料為190210  模具溫度：80105.為了減小成型后收縮率可選用高一些的模具溫度  注射壓力：80130MPa   注射速度：中等或偏高的注射速度注射成型機(jī)類型：螺桿式   流道和澆口:可以使用任

9、何類型的澆口.假如使用隧道形澆口.則最好使用較短的類型。對(duì)于均聚物材料.建議使用熱注嘴流道.對(duì)于共聚物材料既可使用內(nèi)部的熱流道也可使用外部熱流道。    化學(xué)和物理特性: POM是一種堅(jiān)韌有彈性的材料.即使在低溫下仍有很好的抗蠕變特性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性。POM既有均聚物材料也有共聚物材料。均聚物材料具有很好的延展強(qiáng)度、抗疲憊強(qiáng)度.但不易于加工。共聚物材料有很好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性并且易于加工。無(wú)論均聚物材料還是共聚物材料.都是結(jié)晶性材料并且不易吸取水分。收縮率：POM的高結(jié)晶程度導(dǎo)致它有相當(dāng)高的收縮率.可高達(dá)到1.23.0。對(duì)于各種不同的增加型材料有不同的

10、收縮率。2、塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：a)取決于用戶的使用要求b)受制于塑件的流淌性c)受制于塑料熔體在流淌充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力3、塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)影響塑件尺寸精度的因素主要有：a)塑料材料的收縮率及其波動(dòng)b)塑件結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單程度c)模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶來(lái)的形位誤差等）d)成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時(shí)間t及取向、結(jié)晶、成型后處理等）e)成型設(shè)備的把握精度等其中.塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差.題中沒(méi)有公差值.則我們按未注公差的尺寸許偏差計(jì)算.查表取MT5。4、塑件的表面質(zhì)量塑

11、件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度.其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低12級(jí)。二、注塑成型的預(yù)備1、注塑成型工藝條件(1)溫度；注塑成型過(guò)程中需要把握的溫度有料筒溫度.噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度.以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā)生“流涎現(xiàn)象”；模具溫度一般通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)把握；為了保證制件有較高的外形和尺寸精度.應(yīng)避開制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形.模具溫度必需低于塑料的熱變形溫度。PS料與溫度的閱歷數(shù)據(jù)如下表所示： 料筒溫度 /噴嘴溫度/模具溫度/熱變

12、形溫度 /后段中段前段1.82MPa0.45MPa1502101702301902502402505756596(2)壓力；注射成型過(guò)程中的壓力包括注射壓力.保壓力和背壓力。注射壓力用以克服熔體從料筒向型腔流淌的阻力.供應(yīng)充模速度及對(duì)熔料進(jìn)行壓實(shí)等。保壓力的大小取決于模具對(duì)熔體的靜水壓力.與制件的外形.壁厚及材料有關(guān)。(3)時(shí)間；完成一次注塑成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱為成型周期。包括注射時(shí)間.保壓時(shí)間.冷卻時(shí)間.其他時(shí)間（開模.脫模.涂脫磨劑.安放嵌件和閉模等）.在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時(shí)間.以提高生產(chǎn)率.其中.最重要的是注射時(shí)間和冷卻時(shí)間.在實(shí)際生產(chǎn)中注射時(shí)間一般為35秒.保

13、壓時(shí)間一般為20120秒.冷卻時(shí)間一般為30120秒（這三個(gè)時(shí)間都是依據(jù)塑件的質(zhì)量來(lái)打算的.質(zhì)量越大則相應(yīng)的時(shí)間越長(zhǎng)）。確定成型周期的閱歷數(shù)值如下表所示： 制件壁厚/mm成型周期/s制件壁厚/mm成型周期/s0.5102.5351.0153.0451.5223.5652.0284.085經(jīng)過(guò)上面的閱歷數(shù)據(jù)和推舉值.可以初步確定成型工藝參數(shù).由于各個(gè)推舉值有差別.而且有的與實(shí)際注塑成型時(shí)的參數(shù)設(shè)置也不全都.結(jié)合兩者的合理因素.初定制品成型工藝參數(shù)如下表所示：特性內(nèi)容特性內(nèi)容注塑機(jī)類型螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）28噴嘴形式直通式模具溫度50噴嘴溫度()230后段溫度()150210中段溫度()1

14、70230前段溫度()190250注射壓力MPa130保壓力MPa80注射時(shí)間s1.5保壓時(shí)間 s5冷卻時(shí)間s20其他時(shí)間s3成型周期s30成型收縮(%)1.23干燥溫度()6080干燥時(shí)間()132、注塑機(jī)的選擇 塑件的投影面積計(jì)算 A=3.14×（1102-4×102-132）=11.53cm2 型腔的壓力計(jì)算P腔=2/3×P=86.7Mpa 鎖模力的計(jì)算F=AP腔 =11.53×86.7=999.7N依據(jù)計(jì)算.查表選螺桿式注射機(jī) ：XS-ZY-250注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)注塑機(jī)型號(hào)XS-ZY-250額定注射量250cm3螺桿（柱塞）直徑50mm注射壓力1

15、30Mpa注射行程160mm注射方式螺桿式合模力1800KN最大成型面積320cm2最大開合模行程500mm模具最大厚度400mm模具最小厚度200mm噴嘴圓弧半徑R18mm噴嘴孔直徑10mm頂出形式兩側(cè)設(shè)有頂桿.機(jī)械頂出定位圈尺寸125mm拉桿空間448X370mm 合模方式增壓式機(jī)器外形尺寸4700×1000×1815mm3、注塑機(jī)的參數(shù)校核依據(jù)以上計(jì)算.澆注系統(tǒng)的體積為V型 =23.7cm3(1)最大注射量的校核計(jì)算校核式：(0.8-0.85)V公V型其中：V型 =23.7 cm3(0.8-0.85) V公=0.8×250=200 cm3可見滿足校核式.即所

16、設(shè)計(jì)模具注射量滿足XS-ZY-250 最大注射量要求。(2)注射機(jī)壓力的校核P機(jī)P塑P機(jī)注射機(jī)的最大注射壓力.Mpa或N/cm3P塑成型塑件所需的注射壓力.Mpa或N/cm3一般PS取 100140Mpa. XS-ZY-250注射機(jī)的最大注射壓力P機(jī)=130Mpa.可見XS-ZY-250注射機(jī)滿足PS注射壓力的要求。綜合驗(yàn)證.XS-ZY-250型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求。4、模具開模行程校核模具開模行程應(yīng)滿足：Sm<SZ 其中：Sz為最大開模行程.查注射機(jī)XS-ZY-250型Sz=500mm.Sm為模具的開模行程；Sm=塑件的高度+澆注系統(tǒng)的高度+頂件的頂出高度+（5-10）mm

17、=75+98+65=238mm可見Sm<SZ模具設(shè)計(jì)一、分型面的確定依據(jù)分型面的選擇原則：（1）便于塑件脫模；（2）在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模；（3）外觀不遭到損壞；（4）有利于排氣和模具的加工便利。結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),分型面確定在塑件的最大投影面積上。如圖：二、型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；（4）模具制造難度。依據(jù)大批量生產(chǎn)要求.本模具接受一模兩腔.塑件型腔位置對(duì)稱分布。三、澆口確定依據(jù)塑件外形特征.確定使用側(cè)澆口。四、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)注塑模的澆

18、注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開頭到型腔入口為止的塑料熔體的流淌通道.它由主流道.分流道.冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì).傳熱.傳壓狀況打算著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量.它的布置和支配影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的簡(jiǎn)單程度.所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖：五、主流道主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道.通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上.斷面為圓形.有肯定的錐度.目的是便于冷料的脫模.同時(shí)也改善料流的速度.由于要和注塑機(jī)相配.所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān)。查表得知XS-ZY-250型注射機(jī)的噴嘴孔直徑d0=9mm、噴嘴球半徑R0=18mm.故取模具澆口套主流道小端直

19、徑為:d=d0+1=9+1=10mm模具澆口套主流道球面半徑為:R=R0+（12）=18+2=20mm將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形.錐度取4°由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞.所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套.以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。六、分流道分流道是主流道與澆口之間的通道.一般開設(shè)在分型面上.起分流和轉(zhuǎn)向作用.分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置.分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短.以削減壓力損失.熱量損失和流道凝料。查表可知.聚甲醛分流道斷面尺寸3.510mm.七、冷料穴冷料穴設(shè)置在主流道的末端.接受倒錐形的拉料穴拉料八、澆口澆口是連接分流道與型腔的一

20、段細(xì)短的通道.它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分.澆口的外形.數(shù)量.尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大.澆口的主要作用有兩個(gè).一是塑料熔體流經(jīng)的通道.二是澆口的適時(shí)凝固可把握保壓時(shí)間。澆口的類型有很多.有點(diǎn)澆口.側(cè)澆口.直接澆口.潛伏式澆口等.各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的外形和尺寸而定。該模具接受側(cè)澆口.其尺寸如下:t=k=0.7×2.5=1.55側(cè)澆口深度尺寸a的確定a=1/32/3t=1.55×2/3 = 1mm側(cè)澆口寬度尺寸l的確定l=0.72.取l=2（k塑料系數(shù)POM取0.7；塑件在澆口位置處的壁厚.該設(shè)計(jì)取壁厚=2.5mm）九、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇1、通過(guò)相關(guān)計(jì)算可知： 接受推桿推出制

21、件 定模座板厚32mm.支承板厚50mm.墊塊厚125mm,動(dòng)模板厚100mm2、模具高度尺寸的確定安裝模具的高度應(yīng)滿足： HminHHmax設(shè)計(jì)模具高度為H總=389mmXS-ZY-250型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為Hmin=200mm.最大厚度為Hmax=400mm.H總=389mm介于二者之間.模具閉合高度滿足安裝要求。十、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密對(duì)中定位。導(dǎo)柱：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式.分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱.大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽.內(nèi)存潤(rùn)滑劑.

22、以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量.特殊對(duì)于大型、精密的模具.導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套.直導(dǎo)套裝入模板后.應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu).帶頭導(dǎo)柱軸向固定簡(jiǎn)潔。設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要留意的事項(xiàng)有：(1) 合理布置導(dǎo)柱的位置.導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危急斷面上。通常設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的1/3處最為平安。導(dǎo)柱布置方式常接受等徑不對(duì)稱布置.或不等直徑對(duì)稱布置。(2) 導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出68 mm.以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 (3) 導(dǎo)柱工作部分的協(xié)作精度接受H7/f7.低精度時(shí)可實(shí)行更低的協(xié)作要求；導(dǎo)柱固定部分

23、協(xié)作精度接受H7/k6；導(dǎo)套外徑的協(xié)作精度實(shí)行H7/k6。協(xié)作長(zhǎng)度通常取協(xié)作直徑的1.52倍.其余部分可以擴(kuò)孔.以減小摩擦.降低加工難度。(4) 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?設(shè)在動(dòng)模一邊可以愛護(hù)型芯不受損壞.設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。十一、頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中.塑件必需精確無(wú)誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮?完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu).也稱頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則：(1) 塑件滯留于動(dòng)模邊.以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置.完成脫模動(dòng)作。(2) 由于塑件收縮時(shí)包緊型芯.因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯.同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位。(3) 結(jié)構(gòu)合理牢靠.便于制造和

24、維護(hù)。本設(shè)計(jì)使用簡(jiǎn)潔的推桿脫模機(jī)構(gòu).由于該塑件的分型面簡(jiǎn)潔.結(jié)構(gòu)也不簡(jiǎn)單.接受推簡(jiǎn)潔的脫模機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu).給制造和維護(hù)帶來(lái)便利。在對(duì)脫模機(jī)構(gòu)做說(shuō)明之前.需要對(duì)脫模力做個(gè)簡(jiǎn)潔的計(jì)算。推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)潔、最常用的一種形式.具有制造簡(jiǎn)潔、更換便利、推出效果好等特點(diǎn)。推桿直接與塑件接觸.開模后將塑件推出。推桿的截面外形；可分為圓形.方形或橢圓形等其它外形.依據(jù)塑件的推出部位而定.最常用的截面外形為圓形；推桿又分為一般推桿和成型推桿兩種.前者只是起到將塑件推出的作用.后者不僅如此還能參與局部成型.所以.推桿的使用是格外機(jī)敏的。 1、脫模力的計(jì)算由于Qe=Qc+Qb.式中：Qc制品對(duì)型芯包緊的脫模

25、阻力（N）.Qb使封閉殼體脫模需克服的真空吸力（N）.Qb=0.1Ab.0.1的單位為Mpa.Ab為型芯的橫截面面積mm2.Ab=38.59×115.28=4448.66mm2.Qb=0.1×4448.66=444.9N.對(duì)于制品dk=(l+b)/2=(54+21)/2=37.5.dk/t=37.5/2=18.7520屬于薄壁制品。Qc=2（l+b）EhKf/(1+u+K)cos.式中：E塑料的拉伸彈性模量（Mpa）.查表取1.95×103.塑料的平均成形收縮率.查表取0.5%.u塑料的泊松比.查表取0.3.b矩形型芯斷面的兩邊長(zhǎng)度（mm）.型芯的脫模斜度.h脫模

26、方向高度（mm）.Kf脫模斜度修正系數(shù).計(jì)算式為：Kf=(f cos-sin)/(1+ f cossin)=（0.45 cos6- sin6）/（1+0.45 cos6 sin6）=0.3f制品與鋼材表面之間的靜摩檫系數(shù).查表取0.45.K薄壁制品的計(jì)算系數(shù).K= 22/（cos+2cos）.式中：比例系數(shù).=rcp/t.塑件脫模斜度.rcp型芯的平均半徑（mm）.(對(duì)于型芯.rcp=(l+b)/=(54+21)/ =23.8 mm).K=2×(23.8/2)2/cos6+2×（23.8/2）×cos6=12.6Qc=2（l+b）EhKf/(1+u+K)cosQc

27、=2(54+21)×1.95×103×0.5%×15×0.3/（1+0.3+12.6）×cos6=4782N則 Qe=444.9+4782=5226.9N2、推桿尺寸計(jì)算：本設(shè)計(jì)接受的是推桿推出.在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿做出初步的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。本設(shè)計(jì)接受的是圓形推桿.圓形推桿的直徑由歐拉公式簡(jiǎn)化為：d=k(LQe/nE)1/4 =1.5×(257×5226.9/4×2.0×105)1/4=7.4mmd推桿直徑；n推桿的數(shù)量.n取4；L推桿長(zhǎng)度（參考模架尺寸.估取L=257mm）；

28、E推桿材料的彈性模量.取E=2.1×105 MPak平安系數(shù).取k=1.5；Qe總的脫模力.Qe=5226.9（N）；實(shí)際推桿尺寸直徑為8 mm。但為了平安起見.再對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核.強(qiáng)度校核公式為：d(4Qe/n壓)1/2= (4×5226.9/4×3.14×150)1/2=7.1mm （4-8） 滿足強(qiáng)度要求。壓推桿材料的許用壓應(yīng)力, 壓=150Mpa。3、推桿的固定形式：推桿的固定形式有多種.但最常用的是推桿在固定板中的形式.此外還有螺釘緊固等形式。4、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向：當(dāng)推桿較細(xì)或推桿數(shù)量較多時(shí).為了防止因塑件反阻力不均勻而導(dǎo)致推桿固定板扭曲或傾斜折

29、斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象.需要在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)置導(dǎo)向零件.一般稱為推板導(dǎo)柱。5、推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后.為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)必需回復(fù)到初始位置.目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。本設(shè)計(jì)接受彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu).彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu)是一種最簡(jiǎn)潔的復(fù)位方式。推出時(shí)彈簧被壓縮.而合模時(shí)彈簧的回力就將推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。6、推桿與模體的協(xié)作：推桿和模體的協(xié)作性質(zhì)一般為H8/f7或H7/f7.協(xié)作間隙值以熔料不溢料為標(biāo)準(zhǔn)。十二、成型零件工作尺寸的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。成型零件工作尺寸計(jì)算方法一般有兩種：一種是平均值法.即按平均

30、收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率、極限制造公差和磨損量進(jìn)行計(jì)算；前一種方法簡(jiǎn)便.但不適合精密塑件的模具設(shè)計(jì).后一種簡(jiǎn)單.但能較好的保證尺寸精度。本設(shè)計(jì)接受平均值法。成型零件的尺寸計(jì)算如下表：已知條件：平均收縮率Scp=0.005；模具的制造公差取z=/4尺寸分類塑件尺寸計(jì)算公式成型零件尺寸型腔徑向尺寸42.280-0.56(Lm)0+z=(1+S)Ls-1/20+z42.210+0.14117.50-1.0117.590+0.2582.440-0.8882.410+0.22型腔深度15.190-0.38(Hm)+z0=(1+S)Hs-1/20+z15.080+0.

31、095型芯尺寸R79.570+0.86(Lm)0-z=(1-S)Lmin+1/20-z79.600-0.21520.220+0.4420.560-0.1114.180+0.3614.470-0.09115.430+1.0115.280-0.2538.260+0.5238.590-0.13R81.50+1.082.090-0.2580+0.28.160-0.05100+0.210.150-0.0587±0.4486.350-0.2216±0.216.120-0.0533±0.2633.100-0.06515±0.215.130-0.05十三、排氣設(shè)計(jì)在塑料

32、熔體填充注射模腔過(guò)程中.模腔內(nèi)除了原有的空氣外.還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽.塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體.塑料助劑揮發(fā)（或化學(xué)反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體假如不能被熔融塑料順當(dāng)?shù)嘏懦瞿Ｇ?將在制件上形成氣孔.接縫.表面輪廓不清.不能完全布滿型腔.同時(shí).還會(huì)由于氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件.使之產(chǎn)生焦痕.色澤不佳等缺陷。 模具的排氣可以利用排氣槽排氣.分型面排氣.利用型芯.推桿.鑲件等的間隙排氣.POM推舉的排氣槽深度為0.04。1、 排氣設(shè)計(jì)原則：通常.選擇排氣槽的開設(shè)位置時(shí).應(yīng)遵循以下原則： 排氣口不能正對(duì)操作者.以防熔料噴出而發(fā)

33、生工傷事故； 最好開設(shè)在分型面上.假如產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出； 最好設(shè)在凹模上.以便于模具加工和清模便利； 開設(shè)在塑料熔體最終才能填充的模腔部位.如流道或冷料穴的終端； 開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處.由于這樣的部位最簡(jiǎn)潔形成熔接痕； 若型腔最終布滿部位不在分型面上.其四周又無(wú)可供排氣的推桿或活動(dòng)的型心時(shí). 可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊.以供排氣； 高速注射薄壁型制件時(shí).排氣槽設(shè)在澆口四周.可使氣體連續(xù)排出；若制件具有高深的型腔.那么在脫模時(shí)需要對(duì)模具設(shè)置引氣系統(tǒng).那是由于制件表面與型心表面之間在脫模過(guò)程中形成真空.難于脫模.制件簡(jiǎn)潔變形或損壞。熱固性塑料制件在型腔內(nèi)的收縮小.特殊是不接受鑲拼結(jié)構(gòu)的深型腔.在開模時(shí)空氣無(wú)法進(jìn)入型腔與制件之間.使制件附粘在型腔的狀況比熱塑性制件更甚.因此.必需引入引氣系統(tǒng)。2、推桿、鑲件排氣功能的證明由上面我們知道.推桿和型芯的公差協(xié)作取H8/f7.屬于間隙協(xié)作.現(xiàn)在計(jì)算這個(gè)協(xié)作的極限間隙。推桿外徑為4mm,所以計(jì)算4 H8/f7。解：4 H8/f7的極限偏差查表求得基本尺寸4的標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8=18m.IT7=12m?？?、軸的上、