17充電器外殼注塑模具設(shè)計,17,充電器,外殼,注塑,模具設(shè)計
1 緒論
1 .1 前言
隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展，而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞[1]。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接“模具就是黃金”，可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。
1.2課程設(shè)計的意義
本次課程設(shè)計的主要任務(wù)是盒蓋的注塑模具設(shè)計，也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)盒蓋的塑件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對盒蓋的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計，使我對模具設(shè)計有了較深的認(rèn)識。同時，在設(shè)計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（澆注系統(tǒng)、成型零部件、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了一定的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設(shè)計積累了一定的經(jīng)驗。
1.3主要內(nèi)容
翻閱指導(dǎo)老師所發(fā)放的任務(wù)書中詳細(xì)的任務(wù)量，現(xiàn)總結(jié)本次設(shè)計主要容如下：
(1) 完成盒蓋二維圖繪制
(2) 完成盒蓋模具裝配圖
(3) 根據(jù)繪制的模具型芯型腔零件圖
(4) 編寫規(guī)定字?jǐn)?shù)說明書
2 塑件工藝分析
2.1 塑件分析
本次模具課程設(shè)計的塑料產(chǎn)品是充電器外殼，在開始模具設(shè)計之前需要對塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大致分析，在這個基礎(chǔ)上才能設(shè)計出合適的模具方案，此類塑料產(chǎn)品屬于壁厚均勻的殼體，壁厚為1 mm，長和寬分別為72.6mm和27mm，高為36mm，該塑件形狀不規(guī)則，外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，繪制出塑件二維圖如圖2.1所示；
圖2.1塑件二維圖
圖2.2塑件三維圖
2.3 材料選擇及材料的性能
2.3.1 材料選擇
該塑料產(chǎn)品是充電器外殼,由于屬于外殼類東西，承受外力的概率高,如沖擊載荷,振動,摩擦等情況比較多；由于是人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾娮赢a(chǎn)品，由于內(nèi)部線路保護(hù)產(chǎn)品，絕緣性也要好，本次充電器外殼選用的材質(zhì)為ABS。
ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS的相對密度為1.05，ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易
燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%～0.7%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%～0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。其臨界表面張力為34—38mN/cm。ABS熔體的流動性比PVC和ABS好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。
(1) 干燥處理：80-90度,2小時。??
(2) 熔化溫度：200~240C。
(3) 模具溫度：50~80C。
(4) 注射壓力：盡可能地使用高注射壓力。 ????
(5) 注射速度：對于較小的澆口使用低速注射，對其它類型的澆口使，用高速注射。典型用途，電氣和商業(yè)設(shè)備（電視、吸塵器的外殼等），器具（冰箱的內(nèi)箱、容器等），空調(diào)的護(hù)珊，電話殼體等。
2.4成型工藝
經(jīng)比較，成型設(shè)備采用臥式注射機(jī)較好，其優(yōu)點是機(jī)體較低,容易操作和加料，塑件脫模后可以自動落下可實現(xiàn)自動化操作，注塑機(jī)的重心較低安裝穩(wěn)定，適合大中型注射機(jī)的設(shè)計制造。
表2.1 ABS塑料的部分技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)
值
密度(g / cm^-3)
1.02～1.16
收縮率(%)
0.4～0.7
透明度
不透明
比熱容/(J·kg^-1·k^-1)
1470
吸水性（24小時）（%）
0.2～0.4
屈服強(qiáng)度/MPa
50
拉伸彈性模量/GPa
1.8
抗壓強(qiáng)度/MPa
53
彎曲彈性模量/GPa
1.4
熔點℃
130～160
2.5 ABS的注射成型工藝參數(shù)
注塑機(jī)類型:螺桿式
噴嘴形式:通用式
料筒一區(qū)150——170
料筒二區(qū)180——190
料筒三區(qū)200——210
噴嘴溫度180——190
模具溫度50——70
注塑壓60——100
保壓40——60
注塑時間2——5
保壓時間5——10
冷卻時間5——15
周期15——30
后處理紅外線烘箱
溫度(70)
時間(0.3——1)
3 注射機(jī)的初選
3.1 塑件的質(zhì)量與體積
通過軟件分析單個塑件體積 ：V=6.9mm；查有關(guān)資料可知ABS的密度為1.02～1.05g/mm ：則單件塑件重量M≈7.245g。
模具成型的塑料制品和流道凝料總質(zhì)量應(yīng)小于注射機(jī)的額定注射量的80%，澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值的，但可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2～1來計算。
因為初步擬定的型腔數(shù)為一模2腔所以總質(zhì)量為：6.9×2+（6.9×2）×0.2=16.56cm3
3.2注塑機(jī)的選型
根據(jù)以上每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，初選XS-ZY-125臥式注射機(jī)，其主要參數(shù)參考相關(guān)文獻(xiàn)[5]如表4-3所示。
表4-3 XS-ZY-125注射機(jī)技術(shù)參數(shù)
項目
參數(shù)
項目
參數(shù)
理論注射容積/cm3
125
塑化能力(kg．h-1)
29.6
螺桿直徑/cm
36
拉桿內(nèi)間距/mm
260-360
移模行程/mm
300
注射壓力/MPa
236
最小模具厚度/mm
200
最大模具厚度/mm
300
模具定位孔直徑/mm
100
鎖模形式
液壓-機(jī)械
噴嘴口直徑/mm
4
鎖模力/kN
900
噴嘴球直徑/mm
14
最大成型面積/cm2
650
37
4 分型面的選擇及型腔排列
4.1 分型面的選擇
在選擇分型面的位置時候必須提前了解分型面的選取原則，在書上查閱到分型面的主要選擇原則：
1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處;
2)使塑件在開模后留在動模上;
3)分型面的痕跡不影響塑件的外觀
4)澆注系統(tǒng),特別是澆口能合理的安排;
5)使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上;
6)使塑件易于脫模。
分析塑件結(jié)構(gòu)特點，此類外殼體類零件，通常都選在塑件截面最大的部位，即產(chǎn)品底部。如果選擇其他位置，會在外殼表面留下分型線的痕跡，這是對外觀件兒絕對不允許的，所以選則塑件下表面為分型面是非常合理的，這樣既能滿足分型面最大橫截面積原則，又能不影響外觀，分型面位置如圖所指位置的平面所示。
圖4.1 分型面位置
4.2 確定型腔的排列方式
在確定型腔數(shù)目的時候，既要分析塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，又要考慮到它的精度即體積大小，所以準(zhǔn)備將型腔數(shù)目定為一模兩腔，本塑件在注射時采用一模兩件。在考慮型腔的排布的時候既要考慮到澆注系統(tǒng)澆道平衡又要考慮到后期方便布置側(cè)抽機(jī)構(gòu)，決定采用一字型排布，
型腔排布
4.3標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
國內(nèi)許多廠家的模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)小型模具模板尺寸為B×L≤560mm×900mm；可以參考GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》，由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在全國各地的部分地區(qū)形成了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，對注射模進(jìn)行分類的時候有很多種方法，在這里主要說的分類方式就是按照整體結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的，
(1) 單分型面注射模、
(2) 雙分型面注射模、
(3) 帶有活動成型零件的模、
(4) 側(cè)向分型抽芯注射模、
(5) 定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、
(6) 自動卸螺紋的注射模、
本次模具設(shè)計的采用單分型面兩板模結(jié)構(gòu)圖如圖：
選用基本型CI型，模板周界尺寸250×350 mm
定模座板厚： 25mm
定模板厚： A=85mm
動模板厚: B=70 mm
墊塊厚度: C=90 mm
動模座板厚： 25mm
排氣縫隙厚度為1mm
模具厚度：H模=296mm
根據(jù)以上計算，所選模架型號為龍記模架CI型CI-2035A85B70C90.
5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴到模具型腔為止的一種完整的輸送管道。它具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量具有決定性影響。澆注系統(tǒng)由：主流道、分流道、澆口、冷料穴組成。
對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下原則：
a. 了解塑料的成型性能
b. 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕
c. 有利于型腔中氣體的排出
d. 防止型心的變形和嵌件的位移
e. 盡量采用較短的流程充滿型腔
5.1 主流道設(shè)計
主流道指由注射機(jī)噴嘴出口起到分流道入口止的一段流道，它是塑料熔體首先經(jīng)過的通道，且與注塑機(jī)噴嘴在同一軸線。主流道、定位圈等的各項參數(shù)與注射機(jī)的規(guī)格密切相關(guān)，根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系如下
R = R0 + (1～2)mm
d = d0 + (0.5～1)mm
設(shè)計手根據(jù)冊查得 XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：
噴嘴前端孔徑：d0=3mm
噴嘴前端球面半徑：R0＝12mm
所以可知 R =14mm，d =4mm。
主流道的錐角α通常為2°－6°，過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。
由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸，為了方便維修更換，所以模具的主流道部分通常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套，即澆口套。
5.2分流道的設(shè)計
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。
翻閱《注塑模具設(shè)計實用教程》教材第2版170頁查閱常用分流道斷面尺寸推薦如表所示：
表1流道斷面尺寸推薦值
塑料名稱
分流道斷面直徑mm
塑料名稱
分流道斷面直徑 mm
ABS，AS
聚乙烯
尼龍類
聚甲醛
丙烯酸
抗沖擊丙烯酸
醋酸纖維素
聚丙烯
異質(zhì)同晶體
4.8~9.5
1.6~9.5
1.6~9.5
3.5~10
8~10
8~12.5
5~10
5~10
8~10
聚苯乙烯
軟聚氯乙烯
硬聚氯乙烯
聚氨酯
熱塑性聚酯
聚苯醚
聚砜
離子聚合物
聚苯硫醚
3.5~10
3.5~10
6.5~16
6.5~8.0
3.5~8.0
6.5~10
6.5~10
2.4~10
6.5~13
分流道的截面形狀常用的分流道截面形狀有全圓形、梯形、半圓形、矩形和U字型等。本設(shè)計中由于塑件排布比較緊湊,且準(zhǔn)備采用圓形，根據(jù)推薦值，直徑定為5m， 在型腔排布時，一般兩個塑件間距在25-40mm之間，這也間接決定了分流道的長度，分流道長度為27mm。分流道設(shè)計如下圖所示：
分主流道截面形狀
5.3 澆口的設(shè)計
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。澆口大致分為五種：
1 直接澆口
2 側(cè)澆口
3 點澆口
4 潛伏澆口
5 耳形澆口
分析塑件使用要求和對表面質(zhì)量的要求不高，決定采用側(cè)澆口。側(cè)澆口如下圖所示：
側(cè)澆口
5.4冷料井設(shè)計
本設(shè)計采用帶Z型拉料桿。由于拉料桿頭部的側(cè)凹將主流道凝料鉤住，分模是即可將凝料從主流道中拉出。拉料桿的根部固定在推出板上，在推出塑件時，冷料也一同被推出，取產(chǎn)品時向拉料鉤的側(cè)向稍微許動，即可脫鉤將塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一道取下。
5.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計
排氣槽是為使模具型腔中的氣體排出而在模具上開設(shè)的通氣槽或通氣孔。排氣是注射模具設(shè)計中一個重要的問題。在注射成型過程中,熔體注入型腔時,必須將型腔中的空氣和從熔體中溢出的揮發(fā)性氣體順利排出型腔。
注射模常用的排氣方式有以下幾種:
①用分型面排氣;
②用型腔和模板的配合間隙排氣;
③用側(cè)型芯運(yùn)動間隙排氣;
④利用推桿運(yùn)動間隙排氣;
⑤開設(shè)排氣槽。
本模具為中小型模具,且分型面適宜,可以利用①、②的方式來排氣,不必再設(shè)計其他排氣裝置。
6 成型零部件的設(shè)計與計算
構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱為成型零部件。成型零部件有凸模和凹模，亦稱作型芯和型腔，在塑料熔融體通過射速機(jī)注塑到型腔內(nèi)時，對型腔產(chǎn)生巨大的壓力和沖擊，[21]所以成型零部件不但要具有一定的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度，還應(yīng)當(dāng)具有較大的強(qiáng)度、剛度，以減少成型零部件的損壞甚至報廢，延長模具壽命。
6.1 型腔的設(shè)計
型腔是塑件外表面的部件，也叫凹模，按結(jié)構(gòu)不同可以分為組合式型腔和整體式型腔，然而組合式型腔會在生產(chǎn)塑料制品的時候留下縫痕跡，影響塑料制品的外觀質(zhì)量，所以對于外觀件產(chǎn)品不常采用，所以放棄組合式結(jié)構(gòu)而采用整體式型腔是較為合理的選擇.
6.2 型芯設(shè)計
型芯用于成型塑料的內(nèi)表面，又稱凸模。結(jié)構(gòu)也分為整體式和組合式兩種。本次型芯結(jié)構(gòu)也像型腔一樣采用整體式。
6.3 成型零件工作尺寸的計算
由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定），這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。通過以下計算公式，我們分別求得各個尺寸。
目前,模具工作部分尺寸主要使用兩種方法來計算,一個被稱為平均法,另一種方法稱為公差帶。平均收縮更小的部分一般使用平均法。ABS材料收縮率從0.3%提高到0.7%,其平均收縮率= 0.5%,考慮到工廠的現(xiàn)有條件模具加工制造,模具制造公差選擇δz =Δ/ 5。精密塑料零件是一個普通類——MT4。腔體類尺寸磨損后增大，芯體類磨損后減小。
若磨損后尺寸增大,則公式為
若磨損后尺寸變小,則公式為
(1) 型腔徑向尺寸的計算公式
：
公式中 ----塑件的徑向尺寸；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----型腔模具
(2) 型腔深度尺寸的計算公式
公式中 ----塑件的徑向高度；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----型腔模具公差
(3) 型芯徑向尺寸的計算公式
：
公式中 ----塑件的徑向尺寸；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----模具公差
(4) 型芯深度尺寸的計算公式
公式中 ----塑件的徑向高度；
----塑件的平均收縮率；
----塑件的尺寸公差；
----模具公差
7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
7.1冷卻系統(tǒng)
冷卻系統(tǒng)不參與直接成型工作，它的作用僅僅是降溫，但降溫在塑料模中是一個很重要的工作，因為在流體進(jìn)入容器之后的自然降溫過程很緩慢，冷卻系統(tǒng)能夠加速這個過程，在快速制冷的情況下成品能夠更加完美地成型，這也是順利生產(chǎn)的必要措施，除此之外，除了塑料模內(nèi)部容器，外部的輔助系統(tǒng)幾乎都不是耐高溫的，如果長時間處于一種高溫工作環(huán)境，那么這些系統(tǒng)的使用壽命就會變得很短，為了防止這種情況出現(xiàn)，冷卻系統(tǒng)的合理化設(shè)置是必須的。
7.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則
（1）為了保持冷卻時的平衡，我們需要將定模和動模在冷卻時分開進(jìn)行。
（2）確定的孔徑大小以及位置的確定，普通的灌流器外座壁如果越厚，所形成的水流管道的孔徑就要越大。
（3）如果冷卻水孔的數(shù)量增多，就會使得模具內(nèi)部的溫度的梯度減小，目的是為了讓灌流器外座的冷卻均勻。
（4）模板和鑲件之間形成的交界面是可以讓冷卻通道通過的，但是鑲件與鑲件之間形成的交界面是不可以通過的，這樣做是為了不漏水。
（5）澆注口的位置應(yīng)該使得冷卻的力度加強(qiáng)。
（6）應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。
7.3冷卻系統(tǒng)的簡單計算
7.3.1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W
(1) 取注射周期t =t注+t冷+t脫=2.2+2.9+5.8=10.9s，則每小時注射次數(shù)為：N=330次
7.3.2 確定單位質(zhì)量的計時器底蓋在凝固時所放出的熱量
(1) ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（310～410）KJ/kg，可取QS=360KJ/kg
(2) 計算冷卻水的冷卻流量qV
設(shè)冷卻水道入口的水溫為θ2=22℃出口水溫為θ1=25℃模具溫度取60℃取水的密度ρ=1000kg/m3
水的比熱容c=4.187kJ/（kg.℃）
(3) 確定冷卻水路的直徑d
為使冷卻水處于瑞流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=6mm。
(5) 冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)
平均水溫為23.5℃時，查表12-4[5]得=6.72
(6)計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積
(7)計算模具冷卻水管的總長度
(8)設(shè)冷卻水路根數(shù)為，設(shè)每條水路的長度為=102mm
根據(jù)查詢模具相關(guān)資料教材《注塑模具設(shè)計實用教程》第2版209頁與經(jīng)驗得到冷卻水道直徑為8毫米。由水道排列滿足冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則，水管中心距在孔徑的3~5倍，距離型腔表面是孔徑的1~2倍，并且考慮到管子的壁厚和各個零件是否干涉的情況，最終水道分上下模仁。冷卻水道結(jié)構(gòu)如圖所示
8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計
8.1 脫模機(jī)構(gòu)
在注射成型的每個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出型件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)（或脫模機(jī)構(gòu)）。在設(shè)計塑件的推出機(jī)構(gòu)的時候以下原則是不可忽視的。
(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)近盡量設(shè)置在動模一側(cè)。
(2)保證塑件不因推出而變形損壞。
(3)機(jī)構(gòu)簡單,動作可靠。
(4)良好的塑件外觀。
(5)合模時的準(zhǔn)確復(fù)位。
8.2脫模力的計算
冷卻成型的塑件從模具型芯推出所需的力稱為脫模力。其設(shè)計計算如下（Q）：
其中 --凸模在模具中被包的截面周長長度（cm）;
--摩擦系數(shù)??；
--脫模斜度；
--被包處的高度尺寸大?。╟m）;
--塑件收縮單位面積上正壓力，通常情況下可以取為8.0-12MPa；
Q=205×35×10×（0.1cos1°-sin1°）=7175N
8.2脫模機(jī)構(gòu)的選擇
常見的推出機(jī)構(gòu)有推桿，推管，推板和推塊，各個推出機(jī)構(gòu)都有自己適合推出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。比如大型深腔薄壁類的產(chǎn)品適合推板推出，細(xì)長螺柱孔、圓筒形和環(huán)形制品適合推管推出，所以在選擇推出結(jié)構(gòu)的時候，首先要分析塑件的結(jié)構(gòu)，塑件是殼類產(chǎn)品，里面結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，有足夠的空間布置頂桿。本次設(shè)計的推出機(jī)構(gòu)是采用推桿頂出塑件。
8.3 脫模機(jī)構(gòu)的布置
為能使能夠順利頂出塑件，達(dá)到良好的退出效果。推出機(jī)構(gòu)的合理分布必不可少，將4根頂桿分布如圖所示，在依靠頂桿共同作用下順利的頂出塑件。
頂桿布置
8.4 推桿復(fù)位裝置
推出機(jī)構(gòu)用可用多種方式復(fù)位，如彈簧復(fù)位，強(qiáng)制回位和回針復(fù)位，一般模具設(shè)計追求安全可靠，同時采用這三種方法。復(fù)位桿應(yīng)對稱布置，長取2~4根，長度與推桿相同。彈簧復(fù)位是一種簡單復(fù)位方法，它具有先行復(fù)位功能，數(shù)跟彈簧裝在動模板與推板之間，推出塑件時彈簧被壓縮，當(dāng)注射機(jī)的頂桿后退，彈簧即將推板推回。強(qiáng)制回位是有一根強(qiáng)制回位桿分別連接頂針固定板和注塑機(jī)的液壓系統(tǒng)上，和模前由液壓系統(tǒng)強(qiáng)制回位，回針是在分模面上有四根回位針，其固定在頂針固定板上，和模時先是回針和模面接觸把頂針強(qiáng)制帶回，避免頂針碰花模仁。其結(jié)構(gòu)如下圖所示
復(fù)位結(jié)構(gòu)圖
9導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計
9.1 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)的主要功能
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有：
（1）定位作用；
（2）導(dǎo)向作用；
（3）承載作用；
（4）保持運(yùn)動平穩(wěn)作用；
（5）錐面定位機(jī)構(gòu)作用。
9.2導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計
（1） 導(dǎo)向零部件在進(jìn)行分布的時候，是合理進(jìn)行的，在這個模具的周圍，還有在靠近邊上的地方，它的中心點到這個模具的邊上的距離都是可以滿足需要的，這樣一來模具的強(qiáng)度就達(dá)到要求了，避免有導(dǎo)柱還有導(dǎo)套在壓入的時候出現(xiàn)形狀的改變。
（2） 按照模具的外部形狀，還有具體的尺寸，一個模具配備的導(dǎo)柱有兩個到四個。假如模具對于凹模還有凸模都有方位的一些需求的時候，那么使用的導(dǎo)柱直徑都是不一樣的，也可以是導(dǎo)柱的直徑都是一樣的，不過這兩個導(dǎo)柱在安裝的時候位置要錯開來才可以。
（3） 因為塑料產(chǎn)品一般都是在公模上面的，所以說要想產(chǎn)品脫離模具的時候便利一點，通常都是將導(dǎo)柱裝在母模的上面。
（4） 承屑槽應(yīng)該安置在導(dǎo)柱還有導(dǎo)套的分型面的地面
（5） 導(dǎo)柱的軸線應(yīng)該跟導(dǎo)套的軸線，還有導(dǎo)向孔的軸線都是平行的。
（6） 模具合起來的時候，要確保導(dǎo)向零部件先碰起來，防止公模首先到模腔的里面去，會將生產(chǎn)的零部件破壞。
9.3導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計
常用的合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有兩種形式，導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位，[23]本文注塑模具選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，由于動、定模尺寸較大。本次導(dǎo)向結(jié)構(gòu)采用常規(guī)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。
導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺階式導(dǎo)柱[8]。在導(dǎo)柱的工作部分上開設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦,故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱。
由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計與制造可查得與之相配的導(dǎo)套。典型的導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套合帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合，帶頭導(dǎo)套結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用于精度較高的場合，采用帶頭導(dǎo)套形式。
采用四個導(dǎo)柱作為導(dǎo)向，導(dǎo)柱導(dǎo)套材料選用GCr15，具有一定強(qiáng)度和耐磨性，4個導(dǎo)柱分布在四個角上，呈對稱分布，其導(dǎo)向更為平穩(wěn)，滿足其使用性能要求。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用如圖4-9所示：
導(dǎo)柱導(dǎo)套
10注射機(jī)的校核
10.1 鎖模力的校核
由于塑料投影面積規(guī)則，通過長方形面積計算公式=1960mm2。
流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積在模具設(shè)計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2～0.5倍,因此可用來進(jìn)行估算，所以，
=+=+0.35=4606mm2
根據(jù)《塑料模具設(shè)計師指南》[7]表15.2-1常用塑料模腔平均壓力可知一般制品平均壓力為45；
所以，鎖模力==4606××45×=207..2。
查《塑料模具設(shè)計向?qū)А穂9]表13.1知， XS-ZY-125型注射機(jī)最大鎖模力F=900KN，而=207.2kN，故能滿足。所以所選注塑機(jī)的鎖模力符合要求。
10.2模具厚度的校核
模具的厚度（閉合高度）必須滿足下式：
Hmin
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