彎管接頭注射模具設(shè)計(jì)【塑料注塑模具1模2腔液壓缸滑塊側(cè)抽芯含proe三維及22張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家】.zip
彎管接頭注射模具設(shè)計(jì)【塑料注塑模具1模2腔液壓缸滑塊側(cè)抽芯含proe三維及22張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家】.zip,塑料注塑模具1模2腔液壓缸滑塊側(cè)抽芯含proe三維及22張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家,彎管,接頭,注射,模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具,液壓缸,滑塊側(cè)抽芯含,proe,三維,22,CAD,開(kāi)題,報(bào)告,獨(dú)家
彎管接頭注射模具設(shè)計(jì)
摘 要
塑料是以高聚物為主要成分的物質(zhì)，它的特點(diǎn)是重量輕，比較堅(jiān)固，耐化學(xué)腐蝕性和電絕緣性?xún)?yōu)良，市場(chǎng)上塑料價(jià)格相對(duì)便宜，具有不錯(cuò)的可塑性，在電腦、手機(jī)、汽車(chē)、 醫(yī)療器械、電器、家電和通訊產(chǎn)品制造中有著廣泛的應(yīng)用。通常塑件是用塑料熔體注射進(jìn)注射模具的行腔中形成的。注射模具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如成型效率高、生產(chǎn)出的塑件一致性好，可以自動(dòng)化操作，可以大量生產(chǎn)復(fù)雜零件， 加工成本不高。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為彎管接頭，它的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度高， 耐腐蝕，易清潔，適合大批量生產(chǎn)。要完成本次設(shè)計(jì)，首先要先分析塑件的工業(yè)特點(diǎn)，然后確定其注射成型原理，選擇合適的注射機(jī)和模架。然后要確定模具的分型面、型腔數(shù)目、流道結(jié)構(gòu)、澆口形式和位置。接著要確定塑件在模具中的位置，從而才能選擇模具內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)，和塑件的固定形式。然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)模具的脫模、推出等機(jī)構(gòu)。最后要完成一份模具設(shè)計(jì)的裝配圖、三維圖和一份設(shè)計(jì)報(bào)告。
關(guān)鍵詞：彎管接頭 注射成型 模具設(shè)計(jì)
IV
Design of Injection Mold for Pipe Joint
Abstract
Plastic is a high polymer as the main component of the material, which is characterized by light weight, relatively strong, resistant to chemical corrosion and excellent electrical insulation, the market price of plastic is relatively cheap, with good plasticity, in the computer, mobile phone, car , Medical equipment, electrical appliances, household appliances and communications products manufacturing has a wide range of applications. Usually the plastic parts are filled with plastic melt into the injection cavity of the injection mold. Injection mold has many advantages, such as high molding efficiency, the production of plastic parts consistency, and can be automated operation, you can mass production of complex parts, processing costs are not high. The graduation design of the product for the elbow joints, which is characterized by light weight, high strength, corrosion resistance, easy to clean, suitable for mass production. To complete this design, we must first analyze the industrial characteristics of plastic parts, and then determine the principle of its injection molding, select the appropriate injection molding machine and mold. And then to determine the mold parting, cavity number, flow channel structure, gate form and location. And then to determine the plastic parts in the mold position, so as to determine the structure of the cavity, as well as the plastic parts of the fastening. In addition to design stripping mechanism, mold-oriented mechanism and cooling system. Finally, drawing a complete drawing of the mold and the relevant parts of the drawings and parts of the map, the preparation of parts and components of the manufacturing process process cards, complete the design of the general instructions. Practice has proved that: the mold structure is reasonable and reliable, and to ensure product quality, such injection molding products, mold design reference value.
Key Words: Curved pipe joint Injection molding Mold design
目 錄
摘要 I
Abstract-----------------------------------------------------------------------------------------Ⅱ
目錄---------------------------------------------------------------Ⅲ
1 緒論 1
1.1 模具工業(yè)簡(jiǎn)介 1
1.2 塑料成型工業(yè)在生產(chǎn)中的地位 1
1.3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 2
2 塑件的工藝分析 3
2.1 塑件的工藝特點(diǎn)分析 3
2.2 塑件材料的成型特性 4
3 分型面的選擇 5
3.1 型腔的布局 5
3.2 分型面的設(shè)計(jì) 5
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
4.1 主流道的設(shè)計(jì) 7
4.2 澆口套的設(shè)計(jì) 8
4.3 分流道的設(shè)計(jì) 9
4.4 澆口的選擇 10
4.5 冷料穴的設(shè)計(jì) 12
4.6 拉料桿的設(shè)計(jì) 12
4.7 定位圈的設(shè)計(jì) 13
4.8 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
5 注射機(jī)的選擇 15
5.1 注射成型工藝條件 15
5.2 注射機(jī)的選擇 15
5.3 模架的初選 15
5.4 注射機(jī)的校核 16
6 成型零部件設(shè)計(jì) 19
6.1 凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
6.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 20
7 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 22
7.1 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 22
7.2 模架的選擇 20
7.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
8 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
8.1 抽芯力與抽芯距的確定 26
8.2 液壓滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 27
8.3 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 28
8.4 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 29
8.5 斜頂?shù)脑O(shè)計(jì) 30
8.6 滑塊的設(shè)計(jì) 31
8.7 楔緊塊的設(shè)計(jì) 32
8.8 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 33
8.9 滑塊限位裝置的設(shè)計(jì) 34
9 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 35
9.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 35
9.2 推出力的計(jì)算 35
9.3 推桿的形狀 36
9.4 推桿的位置和布局的選擇原則 36
10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 38
10.1 模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 38
10.2 冷卻水回路的布置 38
10.3 冷卻水回路的尺寸確定 39
11 模具總裝配圖 42
12 結(jié)論 45
參考文獻(xiàn) 46
致謝 47
圖清單
圖序號(hào)
圖名稱(chēng)
頁(yè)碼
圖 2-1
彎管接頭圖
3
圖 3-1
型腔圖
5
圖 3-2
塑件分型面
6
圖 3-3
塑件在模具中的位置
6
圖 4-1
流道圖
7
圖 4-2
主流道尺寸
8
圖 4-3
澆口套結(jié)構(gòu)
8
圖 4-4
分流道
9
圖 4-5
分流道截面
10
圖 4-6
澆口
11
圖 4-7
冷料穴
12
圖 4-8
拉料桿結(jié)構(gòu)示意圖
13
圖 4-9
定位圈尺寸圖
13
圖 5-1
模具模架
14
圖 5-2
澆口套與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系
16
圖 6-1
凹模和凸模的結(jié)構(gòu)
18
圖 7-1
模架圖
20
圖 7-2
導(dǎo)柱圖
22
圖 7-3
帶頭導(dǎo)套
23
圖 8-1
液壓抽芯
26
圖 8-2
斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯
27
圖 8-3
斜頂尺寸圖
29
圖 8-4
斜頂卡扣方式
29
圖 8-5
滑塊與側(cè)型芯的連接方式
30
圖 8-6
楔緊塊
30
圖 8-7
導(dǎo)滑槽結(jié)構(gòu)圖
31
圖 8-8
滑塊的限位裝置
32
圖 9-1
推桿圖
34
圖 9-2
推桿分布圖
35
圖 10-1
冷卻水道分布圖
37
圖 11-1
模具總裝配圖
43
表清單
表序號(hào)
表名稱(chēng)
頁(yè)碼
表 10-1
水的j值與其溫度的關(guān)系
39
表 10-2
單位質(zhì)量樹(shù)脂成型時(shí)放出的熱量
39
V
1 緒論
1.1 模具工業(yè)簡(jiǎn)介
模具是用來(lái)制造成型工件的工具，是制造業(yè)中的一種基本同時(shí)也是缺一不可的工藝裝備，很多產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)都要用到模具，比如:機(jī)械制造、汽車(chē)配件、生活用品、通信等產(chǎn)品中,塑料模具所占模具總行業(yè)的數(shù)量約為 45%。根據(jù)國(guó)家相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，到 2000 年，機(jī)械制造工業(yè)的零件生產(chǎn)中，粗加工的 75%和精加工的 50%都是由模具成形完成。就比如說(shuō)生產(chǎn)汽車(chē)需要好幾千種模具，這些模具加起來(lái)要花費(fèi)上億元，而當(dāng)車(chē)型需要更新?lián)Q代時(shí)，75%的模具都是需要重新做的， 生活中所需要的產(chǎn)品很多都要靠模具制造得來(lái)的。通過(guò)模具生產(chǎn)出來(lái)的制件的精度、一致性和生產(chǎn)效率很高，這是其他加工方式無(wú)可替代的，因此，模具被稱(chēng)為
“工業(yè)之母”，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的最重要的一部分。在我國(guó)的模具制造使用過(guò)程中, 曾經(jīng)并沒(méi)有非常規(guī)范的模具制造規(guī)程,大都是靠經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,這就造成了一個(gè)模具只有經(jīng)過(guò)了多次調(diào)試才能正式的運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中去, 這無(wú)疑是非常低效的。但是,隨著計(jì)算機(jī)輔助軟件的普及,讓模具的設(shè)計(jì)制造變得更快捷更方便。比如運(yùn)用 CAD 軟件,我們就可以借助電腦來(lái)分析計(jì)算設(shè)計(jì)模具的各個(gè)環(huán)節(jié),大部分的技術(shù)要求和設(shè)計(jì)尺寸我們都可以在電腦中直接使用,這使得生產(chǎn)過(guò)程變得更加的簡(jiǎn)單高效。這也減少了很多關(guān)于模具返修,生產(chǎn)次品等方面的損耗。將來(lái)我們還要研發(fā)最新的技術(shù)，來(lái)提高自己國(guó)家的工業(yè)實(shí)力，因此，模具行業(yè)永遠(yuǎn)不會(huì)被淘汰。
1.2 塑料成型工業(yè)在生產(chǎn)中的地位
近年來(lái)，模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，現(xiàn)在模具在市場(chǎng)上可以達(dá)到每年 1200 億到 1800 億美元，其中像美國(guó)這樣的發(fā)達(dá)國(guó)家一年內(nèi)的模具出口量可以占我國(guó)模具總產(chǎn)值的三分之一。我國(guó)模具增長(zhǎng)十分迅速，總產(chǎn)保持在 20%的年增長(zhǎng)率，出口率也在不斷增加，我國(guó)模具行業(yè)的企業(yè)數(shù)量和在職人員人數(shù)已經(jīng)位居世界第一。
塑料成型所用的模具稱(chēng)為注射模，注射模內(nèi)部也有型腔結(jié)構(gòu)，所以也是型腔模的一種。在世界上,塑料行業(yè)從 20 世紀(jì)中前期開(kāi)始被研發(fā),經(jīng)歷了十年進(jìn)入到了發(fā)展階段,然后又花費(fèi)了二十年左右的時(shí)間進(jìn)入到了急速創(chuàng)新階段,最后便到了我們現(xiàn)在所在的的穩(wěn)定發(fā)展的時(shí)間段。30 年代前塑料工業(yè)進(jìn)入初創(chuàng)期。30 年代后塑料工業(yè)得到大力發(fā)展，一直到 50 年代，塑料工業(yè)有了飛躍發(fā)展，70 年代
9
到現(xiàn)在保持著穩(wěn)定地增長(zhǎng)。目前的塑料生產(chǎn)中，塑件的質(zhì)量好壞與模具的的設(shè)計(jì)水平高低有著密切的關(guān)系，一副好的模具可以讓塑件的精度更高，性能更好，它是保證制件質(zhì)量的重要工藝設(shè)備。最新的數(shù)據(jù)表明，在我國(guó)模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，塑料模具大約占 46%，尤其在長(zhǎng)江三角洲更為顯著。顯而易見(jiàn)，塑料模在我國(guó)模具工業(yè)中占有極大的比重，并對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了很大的幫助。
1.3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
目前，我國(guó)塑料模工藝的水平以及自動(dòng)化水平有了明顯的提升，但是跟工業(yè)發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家還是有一定差距的，尤其在自主開(kāi)發(fā)的能力上還有待提高。結(jié)合國(guó)內(nèi)外塑料成型技術(shù)的現(xiàn)狀，可以很明顯的發(fā)現(xiàn)塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。第一， 現(xiàn)在工業(yè)上已將計(jì)算機(jī)輔助軟件技術(shù)應(yīng)用在模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中；第二，快速成型制造技術(shù)正在大力發(fā)展，可以很好的和塑料成型技術(shù)結(jié)合，提高生產(chǎn)效率；第三， 優(yōu)質(zhì)塑料越來(lái)越多地被應(yīng)用在塑料成型技術(shù)上，是制件具有更好的使用性能；第四，高速加工技術(shù)正在被大力推廣，今后的塑料成型加工效率將有顯著提高；第五，塑料成型加工中模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率在逐漸提高，現(xiàn)在模具工業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)件的使用率是 40%，在未來(lái)還會(huì)不斷提高。
2 塑件的工藝分析
2.1 塑件的工藝特點(diǎn)分析
彎管接頭屬于外觀件，對(duì)表面質(zhì)量有一定的加工要求，在設(shè)計(jì)時(shí)要分型面、流道、推出機(jī)構(gòu)等模具結(jié)構(gòu)時(shí)要將塑件的表面質(zhì)量考慮在內(nèi)。其次，該塑件側(cè)向有較深的孔，可以加入液壓滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，完成對(duì)深孔的抽芯。此外，模具脫模還有一個(gè)難點(diǎn)，塑件底部有兩個(gè)扣手，一次抽芯不能夠完成抽芯的要求，所以， 此次設(shè)計(jì)要有兩次側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，對(duì)于扣手的位置，還要再設(shè)計(jì)一個(gè)斜頂抽芯機(jī)構(gòu)， 才能完成整個(gè)塑件的側(cè)抽芯。
圖 2-1 彎管接頭圖
2.2 塑件材料的成型特性
彎管接頭的原料是 ABS，外觀呈粒狀或粉狀，顏色呈淺象牙色，雖然不透明，但是成型的塑件光澤卻很好，是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯聚合在一起形成的聚合物。具有很好的綜合性能。丙烯腈可以使 ABS 具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性能以及較高的硬度，丁二烯使 ABS 更有韌性，苯乙烯使 ABS 容易被加工。因此 ABS 樹(shù)脂具有優(yōu)良的力學(xué)效果，綜合性能優(yōu)良。ABS 無(wú)毒、沒(méi)有味道、易燃、不會(huì)自熄；ABS 抗沖擊能力很強(qiáng)，就算是低溫環(huán)境也不會(huì)有所下降；它的機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)良，具有很好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性；ABS 易加工、易著色，不受酸、堿、鹽及水和無(wú)機(jī)化合物的影響，但是與烴長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)軟化膨脹。
ABS 有著良好的成型性能和綜合力學(xué)性能，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)，用來(lái)制造冰箱塑料襯里，齒輪，儀表外殼等塑料制件。如今，ABS 在汽車(chē)行業(yè)也有著大量運(yùn)用，它可以被用來(lái)制造汽車(chē)的擋泥板、空調(diào)調(diào)節(jié)管、內(nèi)飾材料等汽車(chē)配件，同時(shí)，ABS 也大量用于兒童玩具、夾具、體育用品等相關(guān)塑件上，但是ABS 制成的塑件尺寸穩(wěn)定性好，在脫模時(shí)應(yīng)盡可能加大脫模斜度。
3 分型面的選擇
3.1 型腔的布局
本設(shè)計(jì)采用一模兩腔的型腔結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖 3-1 所示：
圖 3-1 型腔圖
3.2 分型面的設(shè)計(jì)
注射模由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和動(dòng)定模兩部分組成，分型面位于動(dòng)模和定模中間，塑件注射成型后從這個(gè)結(jié)合面取出，并留在動(dòng)模。分型面的位置選擇一定要謹(jǐn)慎，它的位置影響塑件成型的好壞，分型面的選擇要結(jié)合分型面的種類(lèi)、形狀與塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的脫模及模具的制造工藝等因素有關(guān)， 因此，選擇分型面時(shí)滿(mǎn)足以下要求：
（1）分型面應(yīng)在塑件外輪廓最明顯的地方；
（2）開(kāi)模時(shí)塑件留在動(dòng)模一側(cè)；
（3）保證塑件的精度要求；
（4）不影響塑件外觀；
（5）便于模具加工制造。
圖 3-2 塑件分型面
圖 3-3 塑件在模具中的位置
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1 主流道的設(shè)計(jì)
主流道是熔體流入模具流入各個(gè)分流道的一段通道，主流道是塑料熔體最先進(jìn)入模具內(nèi)部的通道，主流道的形狀與尺寸形狀必須設(shè)計(jì)合理，因?yàn)樗鼪Q定著塑料熔體流入型腔的速度和充分進(jìn)入型腔的時(shí)間。
本次設(shè)計(jì)所使用的是臥式注射機(jī)，它適用于此次設(shè)計(jì)的流道結(jié)構(gòu)，要給主流道設(shè)計(jì)澆口套，其機(jī)構(gòu)如圖 4-1 所示：
圖 4-1 流道圖
本次設(shè)計(jì)主流道參數(shù)如下：
（1）主流道度截面是錐形，錐角2°；
（2）流道的表面粗糙度 Ra = 0.4μ m ；
（3）材料為 T10A；
（4）熱處理淬火硬度為 55 HRC ；
（5）主流道長(zhǎng)度 75 mm 。主流道尺寸如圖 4-2 所示：
圖 4-2 主流道尺寸
4.2 澆口套的設(shè)計(jì)
澆口套是使成型模具與注塑機(jī)連接在一起的金屬配件，給主流道起到了固定及保護(hù)的作用，使塑料熔體能夠順利流入型腔中，要用定位圈配合，從而固定在模具的面板上。
具體固定形式如圖 4-3 所示：
圖 4-3 澆口套結(jié)構(gòu)
4.3 分流道的設(shè)計(jì)
熔體先進(jìn)入主流道，再進(jìn)入分流道，分流道設(shè)在分型面上，它可以改變?nèi)垠w前進(jìn)方向，讓塑料熔體進(jìn)入型腔。
分流道設(shè)計(jì)時(shí)的注意要點(diǎn)：
（1）分流道不要太長(zhǎng)，盡量走直線，安設(shè)冷料穴給熔體降溫；
（2）梯形斜邊斜度a 取9° ，底部倒圓角；
（3）采用平衡式流道；
（4）流道排列要緊密，可以減小模板的尺寸；
（5）縮短流道的長(zhǎng)度，采用對(duì)稱(chēng)布置，使注射機(jī)鎖模力可以平衡熔體膨脹力；
（6）分流道表面粗糙度選擇要合理。設(shè)計(jì)的分流道如下圖 4-4 所示：
圖 4-4 分流道
此次設(shè)計(jì)的分流道截面采用梯形截面，可以減少熱量和壓力損失，用以下公式確定尺寸：
b = 0.2654
h = 2 b
3
式中： b - - 梯形長(zhǎng)底邊的長(zhǎng)度， mm ；
m - - 塑件的重量， g ； L - - 分流道的長(zhǎng)度， mm ； h - - 梯形的高度， mm 。
m × 4 L
(4-1)
(4-2)
塑件質(zhì)量約為 22.4 g ,分流道的長(zhǎng)度約 48 mm .
b = 0.2654 22.4 ′ 2 × 4 48 = 3.21mm
h = 2 ′ 3.21 = 2.12mm 3
綜上，此次設(shè)計(jì)采用的截面直徑為 4 mm ， h = 3 mm ，梯形小底邊寬度采用3 mm 。如下圖 4-5 所示：
19
4.4 澆口的選擇
圖 4-5 分流道截面
澆口就是進(jìn)料口,它的位置是在分流道和模具型腔之間,是把這兩個(gè)配件連接起來(lái)的通道。它控制塑料流體流到型腔中的質(zhì)量必須適中。澆口同時(shí)有防止倒流的作用，設(shè)計(jì)時(shí)要謹(jǐn)慎選擇澆口位置澆口，要讓熔體能順利流到型腔中，保證塑件質(zhì)量。因此澆口對(duì)于整個(gè)模具來(lái)說(shuō)十分重要，設(shè)計(jì)時(shí)要尤為注重。
4.4.1 澆口的選用
根據(jù)塑件特點(diǎn)，選用側(cè)澆口，側(cè)澆口有以下特點(diǎn)：
（1）側(cè)澆口在分型面上，使塑料熔體從型腔側(cè)面進(jìn)入；
（2）截面形狀大多是扁槽；
（3）可根據(jù)塑件特征選擇澆口位置；
（4）便于加工和修整；
（5）適用于中小型多型腔模，適應(yīng)各種塑料的成型；
（6）澆口界面小，容易去除，接痕不明顯；
4.4.2 澆口位置選擇
澆口也有很形式可以選擇，選擇澆口很重要，它的位置對(duì)塑件的成型有著很重要的影響，選擇好澆口后，怎樣安排它在模具中的為重極為重要，澆口位置選擇的不同，模具結(jié)構(gòu)也會(huì)跟著改變。選擇澆口位置時(shí)，要結(jié)合塑件的特點(diǎn)和質(zhì)量要求來(lái)選擇，選擇的標(biāo)準(zhǔn)如下：
（1）要使減少熔體的流動(dòng)；
（2）避免熔體破裂使塑件變形；
（3）澆口位置應(yīng)布置在塑件壁厚較厚的地方；
（4）減少分子定向運(yùn)動(dòng)引起的成型變動(dòng)；
（5）減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度；
（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；
（7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；
（8）保證塑件外觀完好。
此次設(shè)計(jì)的彎管接頭是外觀件，要保證外觀的完好，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和塑件特點(diǎn)，采用側(cè)澆口，這樣比較合理。
圖 4-6 澆口
4.4.3 澆注系統(tǒng)的平衡
本次彎管接頭注射模屬于中小型注射模的設(shè)計(jì)，結(jié)合現(xiàn)在的市場(chǎng)，采用一模多腔的形式。這種結(jié)構(gòu)的模具，在設(shè)計(jì)其澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該要保證所有的型腔能同時(shí)均勻地被塑料熔體填充。也就是說(shuō)，要使主流道和分流道的截面尺寸相同，平衡型腔布局。但是如果設(shè)計(jì)的型腔是非平衡式的，那么就要靠調(diào)節(jié)尺寸來(lái)滿(mǎn)足各個(gè)澆口所帶來(lái)的成型質(zhì)量要統(tǒng)一，這個(gè)方法就稱(chēng)為澆注系統(tǒng)的平衡，也就是澆口的平衡。不過(guò)，此次設(shè)計(jì)的彎管接頭注射模具是平衡式的，從主流道到分流道的截面尺寸都相同，所以就無(wú)需再調(diào)節(jié)。
4.5 冷料穴的設(shè)計(jì)
冷料穴是組成澆注系統(tǒng)必不可少的結(jié)構(gòu)之一。只有直接澆口才不需要冷料穴，本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口。冷料穴的作用是用來(lái)容納一開(kāi)始通過(guò)流道流進(jìn)來(lái)的料， 由于剛開(kāi)始澆注，模具型腔流道內(nèi)的溫度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致一開(kāi)始流進(jìn)來(lái)的料過(guò)快冷卻下來(lái)，如果這些已經(jīng)冷卻下來(lái)的料會(huì)降低進(jìn)料的速度，一旦進(jìn)入了型腔，還會(huì)影響塑料模具的質(zhì)量。
圖 4-7 冷料穴
4.6 拉料桿的設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)的采用推桿形式的拉料桿，固定在推桿固定板上，工作時(shí)靠 Z 字形鉤將主流道凝料拉出澆口套，推出時(shí)，推出結(jié)構(gòu)帶動(dòng)拉料桿將主流道凝料推出模外，推出后由于鉤子的方向性而不能自動(dòng)脫落，需要人工取出。
圖 4-8 拉料桿結(jié)構(gòu)示意圖
4.7 定位圈的設(shè)計(jì)
定位圈是用于模具熱流道系統(tǒng)中定位澆口套的金屬環(huán)。具有耐高溫、精密度高的特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)的定位圈尺寸如圖所示：
圖 4-9 定位圈尺寸圖
4.8 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在模具的注射過(guò)程中，塑料熔體是不一定能夠完全填滿(mǎn)型腔的，因?yàn)樾颓缓蜐沧⑾到y(tǒng)中有空氣和低分子氣體，所以在設(shè)計(jì)過(guò)程中要有一個(gè)裝置把這些空氣和氣體推出模具外。如果沒(méi)有這個(gè)排氣系統(tǒng)的話(huà)，生產(chǎn)出來(lái)的塑件會(huì)有很多問(wèn)題， 比如：凹陷、氣泡、熔接不牢固等，而且這些氣體也會(huì)降低塑料熔體填充型腔的速度，所以設(shè)計(jì)模具時(shí)考慮排氣問(wèn)題就顯得至關(guān)重要。
注射模常用的排氣方式有：
（1）利用配合間隙排氣；
（2）在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽；
（3）利用排氣塞排氣；
根據(jù)此次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)采用配合間隙排氣的方式，這種類(lèi)型的排氣方式，其間隙不能超過(guò) 0.04 mm ，一般為 0.03-0.04 mm 。
5 注射機(jī)的選擇
5.1 注射成型工藝條件
5.1.1 熔體注射量
此次設(shè)計(jì)的彎管接頭體積約為 15.4 cm3 ，澆注系統(tǒng)凝料重約為 300 cm3 ，熔體注射量約300 ~ 400cm3 ，選用注射機(jī)要保證它的額定注射量大于這個(gè)范圍。
5.1.2 分型面上的投影面積
塑件和凝流道在分型面上的投影面積；
S = nA + Aj
= 2 ′ 9.5 + 60 =78.5 cm3
(5-1)
式中 A - - 單個(gè)塑件在分型面上的投影面積；
Aj - -流道凝料在分型面上的投影面積。
5.2 注射機(jī)的選擇
根據(jù)彎管接頭的塑件特性，結(jié)合各類(lèi)注射機(jī)的特點(diǎn)，選擇臥式螺桿注射機(jī)， 注射成型機(jī)的型號(hào)為 XS-ZY-500
5.3 模架的初選
根據(jù)塑件選定模架為： A3035 - 50 ′ 50 ′100GB / T12555 - 200 ′。見(jiàn)圖 5-1：
圖 5-1 模具模架
5.4 注射機(jī)的校核
5.4.1 最大注射量的校核
注射機(jī)的最大注射量是指注射螺桿做一次對(duì)空注射行程時(shí)，注射機(jī)的最大注射量。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，注射機(jī)的額定注射量應(yīng)該要大于塑件所需要的熔體折射量，即：
nm + m j ￡ kmn
式中 n - - 型腔數(shù)量，此設(shè)計(jì)中n 取 2；
m - - 單個(gè)塑件的體積，該塑件m = 15cm3 ；
j
m - - 澆注系統(tǒng)凝料重， cm3 ；
n
m - - 注射機(jī)的最大注射量， cm3 ；
k - - 注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，通常取 0.8；
(5-2)
故， mn
3 nm + m j
k
= 2x15.4 + 300 = 413.5cm3 0.8
選定的注塑機(jī)最大注射量為 500 cm3 ，滿(mǎn)足條件。
5.4.2 鎖模力校核
當(dāng)塑料熔體被注射機(jī)注射進(jìn)模具型腔中的過(guò)程中，模具型腔中會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，有可能會(huì)使模具在分型面的位置炸開(kāi)。如果要降低熔體在型腔中給整個(gè)模
具形成的壓力，松緊模具，就要使模具的鎖模力足夠大。而鎖模力的大小是否合理同樣也是注射機(jī)選用正確與否的一個(gè)重要指標(biāo)。它必須滿(mǎn)足以下公式：
（nAz + Aj）p ￡ Fn
式中 Az - - 塑件在模具分型面上投影面積之和；
Fn - - 注射機(jī)的額定鎖模力；
p - - 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，通常是注射壓力的 80%。
(5-3)
故， Fn
3 (nAz
+ A ) p =（2 ′19 + 60）′10-4 ′145 ′103 ′ 80% =1136.8KN
j
這次設(shè)計(jì)采用的注射機(jī)額定鎖模力為 3500 KN ，符合以上要求。
5.4.3 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核
在模具制造好以后，要把模具安裝在注射機(jī)上，然后才可以投入到塑件生產(chǎn)中去，但是要把模具安裝在注射機(jī)上的話(huà)，那么模具要與注射機(jī)尺寸匹配，包括注射機(jī)的噴嘴尺寸、定位圈尺寸等。其中，模具的厚度應(yīng)該要大于注射機(jī)的最小模厚而小于注射機(jī)的最大模厚，也要反復(fù)修改模具的輪廓尺寸，使模具可以從 拉桿之間裝進(jìn)注射機(jī)。
（1）模具的外形尺寸應(yīng)滿(mǎn)足可以從注射機(jī)拉桿之間裝入，要滿(mǎn)足：模具長(zhǎng)′
模具寬＜拉桿面積
此次設(shè)計(jì)的模具長(zhǎng) 350 mm ，寬 300 mm ，查表得拉桿面積為540mm ′ 440mm ， 故滿(mǎn)足條件。
（2）模具閉合高度的校核應(yīng)滿(mǎn)足： Hmax＞H＞Hmin
式中： Hmin - - 注射機(jī)允許最小模厚；
Hmax - - 注射機(jī)允許最大模厚；
H - - 模具閉合高度。
查表得：Hmax =700 mm ， Hmin =3000 mm 模具高度 H =350 mm
故滿(mǎn)足 Hmax＞H＞Hmin
（3）開(kāi)模行程校核
注射機(jī)的最大開(kāi)模行程要大于模具的厚度，注射機(jī)的開(kāi)模行程要滿(mǎn)足以下公式：
s 3 H1 + H2 + (5 ~ 10)mm
式中： s - - 注射機(jī)最大開(kāi)模行程， mm ；
H1 - - 推出距離（脫模距離）， mm ；
(5-4)
H2 - - 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度， mm ； 查表得， s =500 mm ， H1 =50 mm ， H2 =162 mm 帶入數(shù)據(jù)得： 500 3 50 +145 +（5 ~ 10）
故滿(mǎn)足條件。
5.4.4 噴嘴校核
注射模具要安裝在注射機(jī)上，模具尺寸必須要和注射機(jī)尺寸相匹配。對(duì)于選擇的注射機(jī)噴嘴也有尺寸要求。在設(shè)計(jì)時(shí)，主流道的球面半徑要比注射機(jī)噴嘴的的球頭半徑稍大一些，如圖 5-2 所示， SR 要比 SR1 大1 ~ 2mm ；主流道口的直徑要比噴嘴的直徑大一些，即d 比d1 大0.5 ~ 1mm 。
圖 5-2 澆口套與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系1-澆口套；2-定模座板；
3-定位圈；4-注射機(jī)噴嘴
此次設(shè)計(jì)所選擇的注射機(jī)噴嘴球頭半徑是 18 mm ，即 SR1 = 18mm ，噴嘴直徑為 3 mm ，即 d1 = 3mm 。而所設(shè)計(jì)的澆口套進(jìn)口處的球面半徑為 20 mm ，即SR = 20mm ，進(jìn)口處直徑為 3.6 mm ，即d = 3.6mm 。經(jīng)過(guò)校核，滿(mǎn)足上述要求。
6 成型零部件設(shè)計(jì)
模具型腔的形狀與尺寸是有某些零部件組成的，這些分布在模具動(dòng)模板和定模扳之間來(lái)組成模具型腔的所有零部件被稱(chēng)為成型零件。成型零部件包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。。
當(dāng)塑料熔體進(jìn)入模具型腔中使，這些成型零部件要直接與之接觸，要承受熔體的高溫高壓，在脫模的過(guò)程中，成型零部件要能承受住塑件脫模帶來(lái)的摩擦力。所以，成型零件不僅要設(shè)計(jì)它們的外觀形狀、尺寸精度和表面粗糙度，還要使其結(jié)構(gòu)合理，具有較高的強(qiáng)度和剛度以及耐磨性。
設(shè)計(jì)成型零件時(shí)要考慮很多因素，比如塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、質(zhì)量要求、使用特點(diǎn)，同時(shí)也要考慮到分型面的澆口的位置、脫模方式和排氣方式等，這些因素都可以決定型腔的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要結(jié)合塑件的尺寸來(lái)調(diào)整型腔的大小并確定型腔的組合方式；也要確定成型零部件從加工到裝配過(guò)程中所有的技術(shù)要求；校核關(guān)鍵部位的強(qiáng)度和剛度。所以，成型零部件的設(shè)計(jì)在注射模設(shè)計(jì)的過(guò)程中極其重要。
6.1 凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模是模具的型腔，它可以定型成型塑件的輪廓形狀和尺寸。凸模就是型芯， 它是決定塑件的內(nèi)部形狀和尺寸的零件。
本次設(shè)計(jì)采用組合式凹、凸模結(jié)構(gòu)中的整體嵌入式，這類(lèi)結(jié)構(gòu)適合形狀復(fù)雜的型腔，加工難度較大。小型多型腔塑件模具使塑件成型的過(guò)程中，單個(gè)型腔和型芯都可以使用獨(dú)立加工的方法，采用 H 7 / m6 的過(guò)度配合壓入模板中。使塑件加工效率高，同時(shí)裝配和拆卸也比較方便，可以保證塑件的加工質(zhì)量。凹模邊緣的材料的性能可以稍微低于凹模的材料，可以減少模具的制造成本。整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)可以通過(guò)間隙排氣，防止模板由于受熱而變形，提高壽命。
本次設(shè)計(jì)的凹模和凸模結(jié)構(gòu)如下圖 6-1 所示：
圖 6-1 凹模和凸模的結(jié)構(gòu)
6.2 成型零件工作尺寸計(jì)算
6.2.1 影響成型零件工作尺寸的因素
模具中的成型零件是用來(lái)保證塑件各個(gè)尺寸是正確的,這類(lèi)零件有許多種， 其中包括型芯、鑲?cè)氲膲K、成型環(huán)等等。當(dāng)成型零件在注射材料時(shí),由于需要與進(jìn)來(lái)的料直接接觸,同時(shí)注塑材料需要在高溫高壓的情況下進(jìn)行,脫模的時(shí)侯不可避免的需要與注塑件摩擦。所以,成型部件的形狀不能有偏差,尺寸精度不僅要高,表面粗糙度還得低,成型部件的結(jié)構(gòu)還得合理,此外還要有高強(qiáng)度,剛性和良好的耐磨性。
（1）塑件的收縮率波動(dòng)
塑件在成型后多多少少還會(huì)有一些收縮，這些收縮變化和很多因素有關(guān)系， 比如：塑料的種類(lèi)，塑件的形狀、尺寸壁厚，塑件成型的工藝條件以及模具的結(jié)構(gòu)。但是，塑件成型后的收縮率如果要計(jì)算的話(huà)還是有難度的，因?yàn)檫@其中還會(huì)有一些收縮率的變動(dòng),但是要保證塑料收縮率的波動(dòng)小于塑件公差的1/ 3 。
（2）成型零件的制造誤差
模具成型零件在設(shè)計(jì)時(shí)，其制造精度對(duì)成型塑件的質(zhì)量有很大影響，塑件的精度要想提高，就必須要提高成型零件的精度，尤其是小型塑件的尺寸精度更容易受到這些因素的影響。一般來(lái)說(shuō)成型零件的制造公差值約為塑件公差值的1/ 3 ~ 1/ 4 或直接取 IT7 ~ IT8 級(jí)作為制造公差。
（3）成型零件的磨損
模具制造好投入到實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，里面的成型零件會(huì)受到塑料熔體的長(zhǎng)期流動(dòng)摩擦和擠壓，同時(shí)塑料熔體也會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體使模具內(nèi)部被銹蝕，脫模時(shí)塑件與模具內(nèi)部的成型零件也存在著一定的摩擦力，會(huì)把成型零件的表面磨損，使得表面變得粗糙，使其精度下降，這就是成型零件的磨損。而對(duì)成型零件
29
磨損最嚴(yán)重的環(huán)節(jié)是塑件脫模時(shí)的摩擦力，造成的影響輕重和塑料的種類(lèi)和模具材料有關(guān)。本次設(shè)計(jì)的塑件是小型塑件，最大磨損量取塑件公差的1/ 6。
（4）模具安裝配合誤差
塑件的尺寸誤差也會(huì)受到模具安裝過(guò)程中的誤差影響，因?yàn)槟＞甙惭b是的配合誤差越小，塑件成型是使模具在分型面位置的擠壓力就越大，塑件尺寸也會(huì)被分型面上的殘?jiān)绊憽?
6.2.2 型腔和型芯徑向尺寸的計(jì)算
用下式計(jì)算型腔深度：
（H
）+dz
= [(1+ S)H
- xD]+dz
（6-1）
m 0 s 0
式中： Hm - - 模具型腔深度基本尺寸， mm ；
Hs - - 塑件凸起部分高度基本尺寸， mm ；
S - -塑料平均收縮率，%；
dz - - 模具成型零件制造誤差，取dz = D / 4；
x - - 修正系數(shù)，取 0.75 修正系數(shù)；
D - - 塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的公差；
H s =58 mm ,
h = [(1+ 0.55%)′ 58 - 0.75D]+0.086
0
0
m
= [(1+ 0.55%)′ 58 - 0.75′ 0.24]+0.086
0
用下式計(jì)算型芯高度：
= 58.14+0.086
（h ）0 = [(1+ S)h + xD]0
（6-2）
m -dz s -dz
式中:
hm - - 模具型芯高度基本尺寸；
hs - - 塑件孔或凹槽深度尺寸；
hs = 31mm , hm
= [(1+ 0.55%)′ 31+ 0.75D]0
-0.086
-0.086
= [(1+ 0.55%)′ 31+ 0.75′ 0.24]0
hs = 45mm , hm
0
= 31.35
-0.086
-0.086
= [(1+ 0.55%)′ 45 + 0.75D]0
-0.086
= [(1+ 0.55%)′ 45 + 0.75′ 0.24]0
= 45.43
0
-0.086
7 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)
7.1 標(biāo)準(zhǔn)件的選用
（1）定模座板（ 350mm ′ 300mm ）
定模座板是用來(lái)連接在注射機(jī)上，材料是 45 鋼。通過(guò)螺釘將定模座板固定在注射機(jī)上，用 2 個(gè) M8 的六角螺栓連接定位環(huán)，定模底座和澆口套采用 H 8 / f 8
的配合。
（2）定模扳（ 350mm ′ 250mm ）
定模扳必須要有一定的厚度和剛度，采用 45 鋼。與導(dǎo)柱導(dǎo)套采用 H 7 / k 6 的配合，與澆口套采用 H 7 / m6 的配合。
（3）動(dòng)模座板（ 350mm ′ 300mm ）
動(dòng)模座板的作用和定模座板相同，材料 45 鋼，與注射機(jī)接觸的孔徑為40 mm 。
（4）動(dòng)模板（ 350mm ′ 250mm ）
動(dòng)模板的作用和定模扳相同，采用 45 鋼。與導(dǎo)柱孔的配合采用 H 7 / k 6 。
（5）頂針面板（ 350mm ′150mm ） 頂針面板材料選用 45 鋼。
7.2 模架的選擇
模架是注射模的骨架和基體，它的作用是將模具的各個(gè)零部件結(jié)合在一起， 組合成一個(gè)完整的模具。標(biāo)準(zhǔn)模架的組成部分有定模座板、定模扳、動(dòng)模板、動(dòng)模座板、動(dòng)模支撐板、墊板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等。
本次設(shè)計(jì)的方案中動(dòng)模和定模采用兩塊模板，有推出和側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，所以本
次設(shè)計(jì)采用直澆口 A 型模架，模架為 A3035 - 50 ′ 50 ′100GB / T12555 - 200 ′
模架如圖 7-1 所示：
圖 7-1 模架圖
7.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.3.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用
（1）定位作用
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以使在裝配模具時(shí)避免出現(xiàn)模具里的零件件互相錯(cuò)位，影響塑件的質(zhì)量。
（2）導(dǎo)向作用
當(dāng)模具閉合的時(shí)候，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以起到引導(dǎo)模板的合模方向，動(dòng)定模先行閉合，否則會(huì)壓損成型零件。
（3）承受側(cè)向壓力
塑料熔體在流入型腔過(guò)程中會(huì)側(cè)向壓迫模具體，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以很好地讓模具體承受這個(gè)壓力。
7.3.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）典型的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)是比較簡(jiǎn)單的，加工起來(lái)也容易，可以用于中小型零件的生產(chǎn)中。如果是小批量生產(chǎn)，則不需要導(dǎo)套，如果是大批量生產(chǎn)，可以加裝導(dǎo)套。此次設(shè)計(jì)的模具用于大批量生產(chǎn)，要加裝導(dǎo)套。
（2）導(dǎo)柱的布局要合理，一般是分布在模具的四個(gè)角，因?yàn)檫@樣所有導(dǎo)柱到模具中心的距是一樣的，受力比較均勻，可以使模具的強(qiáng)度更高。
（3）導(dǎo)柱的位置應(yīng)該要是模具更容易完成脫模，如果模具結(jié)構(gòu)特殊，導(dǎo)柱可以固定在動(dòng)模。
（4）導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面的位置應(yīng)該留有一定的空隙，即承屑槽，防止出現(xiàn)合模時(shí)分型面無(wú)法完全閉合，承屑槽通常是講導(dǎo)套在分型面的位置削去一個(gè)面，或在導(dǎo)套的孔口位置倒圓角。
（5）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度比凸模至少要超過(guò) 7 mm ，導(dǎo)柱端面的先導(dǎo)部分要做成錐形或者半球形，以確保其順利導(dǎo)向。
（6）要保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合孔及導(dǎo)向孔在同一軸線，滿(mǎn)足同軸度要求， 要保證模具可以準(zhǔn)確地合模，防止損壞模具內(nèi)部零件結(jié)構(gòu)。
（7）導(dǎo)柱固定部分與模板之間一般采用 H 7 / m6 或者 H 7 / k 6 的過(guò)度配合， 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H 7 / f 7 ， 低精度時(shí)也可以采用 H 8 / f 8 或是H 9 / f 9 的過(guò)度配合。導(dǎo)套與導(dǎo)柱安裝時(shí)一般用 H 7 / m6 的過(guò)渡配合，并使用側(cè)向螺釘防止其被拔出。
（8）如果是小批量生產(chǎn)的模具，可以采用導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔直接配合。導(dǎo)向孔
采用通孔，特殊情況也可把導(dǎo)向孔做成盲孔，并且在側(cè)邊增加通氣孔，或者在導(dǎo)柱側(cè)邊開(kāi)設(shè)排氣槽。
設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套如圖 7-2 所：
圖 7-2 導(dǎo)柱圖
7.3.3 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)
導(dǎo)套導(dǎo)柱的配合要確保動(dòng)、定模的位置是在正確的地,這樣模具運(yùn)動(dòng)起來(lái)才能保證精度。導(dǎo)套最常用的只有兩種結(jié)構(gòu)形式,一種是直導(dǎo)套,另一種是帶頭導(dǎo)套，本次設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套如圖 7-3 所示：
圖 7-3 帶頭導(dǎo)套
導(dǎo)套設(shè)計(jì)要求：
(1)導(dǎo)套端面必須要倒出圓角,其次導(dǎo)柱孔還得是通孔,這樣就會(huì)有利于排出腔內(nèi)剩余的空氣；
(2)導(dǎo)套孔滑動(dòng)部分配合按 H 8 / f 8 ，進(jìn)行表面粗糙度 0.2μ m ；
(3)根據(jù)導(dǎo)套材料的特性可選用耐磨材料進(jìn)行制造,該模具中采用20Cr 。
8 側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8.1 抽芯力與抽芯距的確定
塑料熔體進(jìn)入型腔冷卻后，側(cè)型芯會(huì)緊緊包裹住成型后的塑件，甚至?xí)吃谛颓槐谏?。因此一般有?cè)向抽芯的模具機(jī)構(gòu)中，側(cè)向抽芯一定會(huì)遇到以上這些情況帶來(lái)的阻力，在設(shè)計(jì)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)一定要保證側(cè)抽芯力要大于這個(gè)阻力。
8.1.1 抽芯力的確定
抽芯力的大小和很多因素有關(guān)，歸納起來(lái)有幾下幾點(diǎn)：
（1）塑件表面積越大，與型腔壁接觸就越多，這些接觸面越復(fù)雜，抽芯力就越大；
（2）塑件的壁厚越大的話(huà)，凝固時(shí)的收縮率也就越大，側(cè)向型芯就會(huì)把塑件包裹得更緊，抽芯力自然也會(huì)增大；
（3）同一側(cè)需要抽出的型芯數(shù)量越多的話(huà)，塑件對(duì)每個(gè)型芯都會(huì)產(chǎn)生包緊力，抽芯力也就越大，同時(shí)型芯與型芯之間也會(huì)因?yàn)榻饘僖后w的冷卻收縮產(chǎn)生的應(yīng)力使得抽芯力進(jìn)一步增大；
（4）側(cè)型芯脫模斜度越小，表面粗糙度越高，側(cè)抽芯力就會(huì)越大；
（5）注射機(jī)壓射比越大，對(duì)側(cè)型芯的壓力就越大，抽芯力就越大；同時(shí)注射成型后的保壓時(shí)間也會(huì)增長(zhǎng)，溫度提高，這些因素都會(huì)增大；
（6）與塑料品種有關(guān)，塑料收縮率不同抽芯力也會(huì)隨之改變。黏膜力大的塑料會(huì)使抽芯力增大；
抽芯力 Ft 可用下式：
Fm = (Fb - Ft sin a)μ
式中 Fm - -脫模時(shí)型芯所受的摩擦力；
Fb - 塑件對(duì)型芯的包緊力；
Ft - -脫模力；
a - - 脫模斜度；
μ - - 摩擦系數(shù)，取 0.2；
（8-1）
根據(jù)受力平衡原理，平衡方程式如下：
? Fx = 0
故 Fm cos a - Ft - Fb sin a = 0
（8-2）
由式（8-1）和式（8-2）整理得：
F = Fb (μ cos a - sin a)
t 1+μ cos a sin a
（8-3）
由于摩擦系數(shù)μ很小， sin a和cos a 更小，故忽略μ cos a sin a ，式（8-3）簡(jiǎn)
化為
Ft = Fb (μ cos a - sin a)
= AP(μ cos a - sin a)
式中 A - - 塑件包絡(luò)型芯的面積， m2 ；
p - - 塑件對(duì)型芯單位面積的包緊力，取1′107 Pa ；
（8-4）
（1）液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯力
帶入數(shù)據(jù)得，
F =1.4 ′10-3 ′1′107 ′ (0.2 ′ cos1- sin1) =2555.2N
t
（2）斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯力
帶入數(shù)據(jù)得，
F = 2.05′10-3 ′1′107 ′ (0.2 ′ cos1- sin1) =3741.6N
t
8.1.2 抽芯距的確定
抽芯距指的是將型芯從成型位置抽至可以使塑件完成脫模的位置時(shí)，型芯或滑塊所移動(dòng)的距離。側(cè)向抽芯距要比塑件上的側(cè)凹或者側(cè)孔的深度大2 ~ 3mm , 用公式表示為：
s = s'+(2 ~ 3)mm
式中 s ——抽芯距，mm；
s' ——塑件側(cè)凹的深度，mm；
（1）液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距
（8-5）
帶入數(shù)據(jù)得，
S = 55 + 3 = 58mm
（2）斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距
帶入數(shù)據(jù)得，
S = 20 + 3 = 23mm
8.2 液壓缸滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是通過(guò)液壓缸及控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)側(cè)向抽芯。本次設(shè)計(jì)的彎管接頭塑件側(cè)向有較深的孔，側(cè)向抽芯力和抽芯距會(huì)很大，這個(gè)時(shí)候用斜導(dǎo)柱、斜滑塊這樣的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)就沒(méi)有辦法解決，因?yàn)榇蟛糠值淖⑺軝C(jī)上會(huì)有用于液壓抽芯的油路和控制系統(tǒng)，所以這時(shí)液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)就成了首選。
設(shè)計(jì)液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的時(shí)候，要合理選擇液壓缸，安裝液壓缸時(shí)要注意液壓
抽芯與復(fù)位的時(shí)間順序。液壓缸要根據(jù)按照側(cè)向抽芯力和抽芯距的大小來(lái)選擇。本次設(shè)計(jì)的液壓安裝形式是直接直接用螺母將液壓缸前端外側(cè)旋入模板，具體結(jié)構(gòu)如圖 8-1 所示：
圖 8-1 液壓抽芯
1-側(cè)型芯；2-定模板；3-楔緊塊；4-滑塊；
5-液壓缸固定板；6-液壓缸
8.3 斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
本次設(shè)計(jì)的塑件底部有兩個(gè)扣手，要額外設(shè)計(jì)一個(gè)斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)完成扣手位置的抽芯，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯是應(yīng)用最為廣泛的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)如下圖 8-2 所示：
圖 8-2 斜滑塊側(cè)抽芯
1-楔緊塊；2-限位螺銷(xiāo)；3-斜導(dǎo)柱；
4-滑塊；5-型芯；
8.4 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
8.4.1 斜導(dǎo)柱傾斜角的選擇
斜導(dǎo)柱的傾斜角指的是斜導(dǎo)柱與開(kāi)合模方向的夾角，它的取值非常重要， 傾斜角的大小決定著斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度、抽芯距，同時(shí)也可以決定斜導(dǎo)柱的受力大小。本次設(shè)計(jì)中的側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開(kāi)合模方向垂直，斜導(dǎo)柱的傾斜角最常用的是12° ￡ a ￡ 22° ，本設(shè)計(jì)a 取 20°。
8.4.2 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算
因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)中采用的是側(cè)型芯滑塊與開(kāi)合模方向垂直的情況，所以計(jì)算斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：
式中 s - - 側(cè)向抽芯距；
L = s
sin a
（8-6）
帶入數(shù)據(jù)得，
L = s
sin a
= 23
sin 20
=67.25 mm
斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)：
Lz = L1 + L2 + L3 + L4 + L5
= d2 tan a +
2
h
cos a
+ d tan a +
2
s
sin a
+ (5 ~ 10)mm
（8-7）
式中： Lz - -斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度；
d2 - - 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；
h - - 斜導(dǎo)柱固定板厚度；
d - - 斜導(dǎo)柱工作部分的直徑；
s - - 側(cè)向抽芯距。
帶入數(shù)據(jù)；
L = d2 tan a +
z 2
= 13 tan 20 +
h
cos a
56
+ d tan a + (5 ~ 10)mm 2
+ 67.25 + (5 ~ 10)mm
2
= 196.4mm
cos 20
sin 20
斜導(dǎo)柱安裝固定部分的尺寸為：
L = h
cos a
- d1 tan a - (0.5 ~ 1)mm 2
（8-8）
式中： Lg - -斜導(dǎo)柱安裝固定部分的尺寸；
d1 - -斜導(dǎo)柱固定部分的直徑。
39
帶入數(shù)據(jù)：
Lg =
=
h
cos a 56
cos 20
- d1 tan a - (0.5 ~ 1)mm 2
- 10 tan 20 - (0.5 ~ 1)mm
2
= 56.77mm
8.4.3 斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算
（1）斜導(dǎo)柱受力分析
設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理選擇斜導(dǎo)柱的直徑，選擇時(shí)先要對(duì)斜導(dǎo)柱直徑的大小進(jìn)行計(jì)算，還要對(duì)計(jì)算得到的斜導(dǎo)柱直徑進(jìn)行剛度校核。
用以下公式計(jì)算斜導(dǎo)柱的彎曲力：
Fw =
Ft
cosa
（8-9）
式中 a - - 斜導(dǎo)柱的傾角，取 20°；
Fw - -斜導(dǎo)柱所受彎曲力，N。
帶入數(shù)據(jù)得，
F = 3741.6 =3981.7N
w cos 20
（2）斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算
斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算公式為：
d = （8-10）
式中 [sw ]- - 斜導(dǎo)柱的許用應(yīng)力；
Hw - - 側(cè)型芯滑塊受到脫模力的作用線與斜導(dǎo)柱中心線交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離，它的大小視模具設(shè)計(jì)而定，并不等于滑塊高度的一半。
帶入數(shù)據(jù)得， d = = = 18mm
8.5 斜頂?shù)脑O(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的彎管底部有倒鉤機(jī)構(gòu)，斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中針對(duì)塑件卡扣部位加裝斜頂脫模機(jī)構(gòu)，斜頂又叫斜梢，是模具設(shè)計(jì)中用來(lái)成型塑件倒鉤的機(jī)構(gòu)，適用于有簡(jiǎn)單倒鉤的塑件。斜頂尺寸如下圖 8-3 所示
圖 8-3 斜頂尺寸圖
斜頂在模具中通過(guò)扣住塑件扣手的位置，利用斜杠和滑塊的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)收緊和松開(kāi)的抽芯過(guò)程，具體抽芯方式在模具開(kāi)模過(guò)程的章節(jié)中介紹，斜頂在模具中的卡扣方式如下圖 8-4 所示：
圖 8-4 斜頂卡扣方式
8.6 滑塊的設(shè)計(jì)
側(cè)滑塊是抽芯機(jī)構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，本次設(shè)計(jì)采用 T 形滑塊，T 形在滑塊底部，與側(cè)向型芯采用組合式連接，側(cè)滑塊的導(dǎo)滑不但要靈活，而且要準(zhǔn)確?；瑝K與側(cè)型芯之間的連接方式如下圖 8-5 所示：
圖 8-5 滑塊與側(cè)型芯的連接方式
8.7 楔緊塊的設(shè)計(jì)
在模具注射成形的過(guò)程中，型芯側(cè)邊會(huì)受到塑料熔體的壓力，這個(gè)壓力會(huì)使側(cè)滑塊后移，側(cè)滑塊后退時(shí)將力作用在斜導(dǎo)柱上，會(huì)使斜導(dǎo)柱發(fā)生變形，并且斜滑塊后移的過(guò)程中也會(huì)影響與斜導(dǎo)柱孔的間隙配合，從而影響塑件的尺寸精度， 所以，必須要有楔緊塊鎖緊斜滑塊，防止斜滑塊后移。
本次設(shè)計(jì)中斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和液壓滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中都要有楔緊塊，用銷(xiāo)釘定位，用螺釘把楔緊塊固定在定模座板上，楔緊塊傾斜度數(shù)設(shè)計(jì)為 22°，因?yàn)樾睂?dǎo)柱傾斜角為 20°，楔緊塊度數(shù)大于斜導(dǎo)柱傾斜角可以防止滑塊撞模，楔緊塊的尺寸如下圖 8-6 所示：
圖 8-6 楔緊塊
8.8 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是利用滑塊的側(cè)移來(lái)實(shí)現(xiàn)抽芯，而滑塊移動(dòng)時(shí)需要有一定的軌道提供方向，而且需要一定的精度，這個(gè)時(shí)候就需要設(shè)計(jì)滑塊導(dǎo)滑槽。本次設(shè)計(jì)的導(dǎo)滑槽是利用兩塊壓塊安放在滑塊兩側(cè)，，一個(gè)作用是固定滑塊運(yùn)動(dòng)方向， 另一個(gè)目的就是作為導(dǎo)滑槽使用，這種結(jié)構(gòu)加工方便，一舉兩得。導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
（1）采用 H 8 / f 7 配合；
（2）出配合部分其余地方留 0.5 mm 左右的間隙；
（3）粗糙度 Ra 大于 0.8μ m ；
（4）導(dǎo)滑長(zhǎng)度大于滑塊長(zhǎng)度
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