機械設(shè)計畢業(yè)論文小電機外殼造型和注射模具設(shè)計及cae分析

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　小電機外殼造型和注射模具設(shè)計及CAE分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 機械設(shè)計制

2、造及自動化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b><

3、;/p><p>　　我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80% 的零部件都要依靠模具成形（型）。模具制造是國家經(jīng)濟建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)

4、展。隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。</p><p>　　本論文通過對小電機外殼造型和注射模具設(shè)計及CAE分析，系統(tǒng)的闡述了造型、模具設(shè)計的流程及注意要點，使設(shè)計更加合理、科學(xué)。設(shè)計利用Pro／Engineer軟件便捷的三維造型繪制，注塑模具設(shè)計模塊予以仿

5、真設(shè)計并采用CAD軟件進行二維繪制工程圖，使用CAE對產(chǎn)品進行性能與安全可靠性分析，對其未來的工作狀態(tài)和運行行為進行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，并證實未來工程、產(chǎn)品功能和性能的可用性和可靠性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：小電機；外殼造型；模具設(shè)計；CAE分析</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The dev

6、elopment of die and mould industry of our country, increasing attention by people and concern, in electronic, automobile, motor, electric appliances, instruments and meters, home appliance and communication products, 60%

7、 ~ 80% of parts depends on that of die forming (type). Mould manufacturing is the national economic construction and an important industry, the development of China's revitalization and mould industry, increasingly a

8、ttention by people and attention. With mold production pa</p><p>　　This paper on small motor shell modeling and injection mould design and CAE analysis, system elaborated this modeling, mold design process a

9、nd attention points, make a design more reasonable, scientific. Designs using Pro/e software convenient three-dimensional modeling draw, injection mould design module design simulation and shall adopt CAD software two-di

10、mensional drawing engineering drawing, use of product performance and CAE, safety reliability analysis of its future working status and oper</p><p>　　Keywords: small motor; Shell modeling; Mould design; CAE

11、analysis </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論4</b></p><p>　　1.1選題依據(jù)及研究意義4</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3研究的主要內(nèi)容2</p>

12、<p>　　第2章 造型設(shè)計3</p><p>　　2.1選擇外殼材料3</p><p>　　2.2確定塑件工藝性能6</p><p>　　2.2.1尺寸精度6</p><p><b>　　2.2.2壁厚7</b></p><p>　　2.2.3脫模斜度7</p&g

13、t;<p><b>　　2.2.4圓角8</b></p><p>　　2.2.5粗糙度8</p><p>　　2.3設(shè)計外殼造型8</p><p>　　第3章 模具設(shè)計11</p><p>　　3.1確定型腔數(shù)量11</p><p>　　3.2分型面的確定11</p

14、><p>　　3.3凹凸模設(shè)計12</p><p>　　3.3.1凹模的設(shè)計12</p><p>　　3.3.2凸模的設(shè)計12</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計13</p><p>　　4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則13</p><p>　　4.2主流道的設(shè)計13</p>

15、<p>　　4.2.1主流道尺寸13</p><p>　　4.2.2主流道襯套的形式14</p><p>　　4.3冷料穴的設(shè)計15</p><p>　　4.4分流道的設(shè)計15</p><p>　　4.5澆注系統(tǒng)的平衡16</p><p>　　4.6排氣系統(tǒng)設(shè)計16</p><

16、;p>　　4.7注射機型號的確定16</p><p>　　4.7.1注射過程分析16</p><p>　　4.7.2注射成型工藝的參數(shù)17</p><p>　　4.7.3選擇注射機17</p><p>　　4.7.4注射機的校核18</p><p>　　第5章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計20</p>

17、<p>　　5.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則20</p><p>　　5.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計20</p><p>　　第6章 選擇模架22</p><p>　　6.1模架的確定和標準件選用22</p><p>　　6.1.1架的選用22</p><p>　　6.1.2標準件的選用23</p>&l

18、t;p>　　6.2合模導(dǎo)向機構(gòu)的選擇23</p><p>　　6.2.1合模導(dǎo)向零件機構(gòu)的作用23</p><p>　　6.2.2導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計23</p><p>　　6.3脫模推出機構(gòu)的設(shè)計24</p><p>　　6.3.1推出機構(gòu)的設(shè)計原則24</p><p>　　6.3.2推桿的設(shè)計25&l

19、t;/p><p>　　6.3.3脫模力的計算25</p><p>　　第7章 注射成型工藝過程模擬分析27</p><p><b>　　小結(jié)31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p><b>　　參考文獻33</b>

20、</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1選題依據(jù)及研究意義 </p><p>　　我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80% 的零部件都要依靠模具成形（型）。模具制造是國家經(jīng)濟建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受

21、到人們的重視和關(guān)注。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展。隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，CAD/CAE/CAM 技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。</p><p>　　電機是大多數(shù)機械的動力源

22、泉，在各種機構(gòu)傳動中起著舉足輕重的作用。電機行業(yè)又是機械工業(yè)的重要組成部分，在國民經(jīng)濟中有著重要的意義。隨著產(chǎn)業(yè)分工精細化、機械加工精密化及生產(chǎn)效率化，電機逐漸將向低噪、節(jié)能、變頻調(diào)速、智能、專用性方向發(fā)展。隨著電機行業(yè)的發(fā)展，小電機外殼造型設(shè)計也受到了廣泛的關(guān)注。不同用途的小電機對外殼的要求也不同。本次設(shè)計的是掌上小電風(fēng)扇的外殼。材料要求有：幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及能夠防水，外形要求有：小巧、精美，能被大多數(shù)

23、中小學(xué)學(xué)生所接受。中國中小學(xué)學(xué)生多，為小電機的生產(chǎn)提供了廣闊的市場。</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　模具是利用特定的形狀使原材料成型的工具。按成型設(shè)備分為：沖壓模、擠壓模、鑄造模、鍛造模、注射模（即我們常說的注塑模具）按成型材料分：塑膠模、五金模，陶瓷模、玻璃模等。模具具有高效率、壽命長、質(zhì)量穩(wěn)定、適應(yīng)大批量生產(chǎn)的特點，要求模具制造要高精度、低成本、壽命長、

24、周期短。模具加工屬于單件生產(chǎn)，模具材料硬度高，形狀復(fù)雜。因而模具應(yīng)采用特殊的材料和加工方法。為提高模具壽命，我國已經(jīng)研究出了許多新材料，對不同的工作環(huán)境有不的模具材料，如冷作、熱作模具鋼?，F(xiàn)在正向納米材料發(fā)展。隨著模具材料的硬度、強度不斷提高，產(chǎn)品形狀越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的機械加工方法滿足不了模具成型的需要，因此出現(xiàn)了許多特殊的加工方法。如線切割、電火花、電化學(xué)、激光加工、超聲波磨削等，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)不斷的應(yīng)用

25、到模具技術(shù)中，開發(fā)出了許多模具設(shè)計輔助軟件，如pro/e、AutoCAD、Master cam、C—mold和模具CNC設(shè)備。模具技術(shù)逐漸從傳統(tǒng)的手工裝配過渡到現(xiàn)代化成型技術(shù)。</p><p>　　CAE(Computer Aided Engineering)是用計算機輔助求解復(fù)雜工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、三維多體接觸、彈塑性等力學(xué)性能的分析計算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計等問題的一種近似

26、數(shù)值分析方法。CAE是對各種各樣的物理現(xiàn)象進行仿真的計算機應(yīng)用技術(shù)之一；是一種工具，它能對各種形式的方案用計算機模擬來進行校核，并提出最優(yōu)設(shè)計方案；是一種用計算機來對設(shè)計的產(chǎn)品或零件的性能，功能和安全性進行仿真的技術(shù)。它能對工程和產(chǎn)品進行性能與安全可靠性分析，對其未來的工作狀態(tài)和運行行為進行模擬，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，并證實未來工程、產(chǎn)品功能和性能的可用性和可靠性。近幾年，國內(nèi)隨著設(shè)計需求和創(chuàng)新需求及外部環(huán)境的變化，CAE技術(shù)也逐漸的在各個

27、領(lǐng)域得以應(yīng)用，為設(shè)計的準確性、可靠性貢獻了很大的力量。CAE技術(shù)是在上世紀50年代隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的一種技術(shù)，到目前為止，其技術(shù)發(fā)展主要已經(jīng)有五代了，其應(yīng)用范圍、領(lǐng)域及結(jié)果的準確性已經(jīng)達到很高的程度，在各種設(shè)計領(lǐng)域里面大展身手；而隨著計算機軟硬件技術(shù)的發(fā)展，CAE技術(shù)也從軍工、國防等領(lǐng)域逐漸轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域的應(yīng)用。</p><p>　　1.3研究的主要內(nèi)容</p><p>　?。?/p>

28、1）完成造型設(shè)計，使用CAD,畫出造型圖。根據(jù)產(chǎn)品的用途，確定產(chǎn)品的大小、形狀、材料，進而根據(jù)有關(guān)參數(shù)和國家標準，確定成型件的工藝系數(shù)：尺寸精度，壁厚，脫模斜度，圓角，粗糙度等。用CAD畫出造型圖，標出總長、總寬、總高，計算出體積質(zhì)量。</p><p>　?。?）完成模具設(shè)計，使用CAD,畫出模具圖。根據(jù)造型的長寬高，確定型腔分布；根據(jù)產(chǎn)品的形狀，確定分型面；選擇注射機并校核；設(shè)計澆注系統(tǒng)（澆口，主流道，冷料穴，

29、分流道），冷卻系統(tǒng)。</p><p>　?。?）選擇模架，設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)的選擇，脫模推出機構(gòu)，拉料桿，使用CAD，畫出模架總裝圖。</p><p>　　（4）注射成型工藝過程模擬分析。使用從Pro／Engineer將塑件的三維模型到 MPA 中，設(shè)計并設(shè)置進料口選用合適的材料PS設(shè)置工藝參數(shù)，這里選擇注射壓力119 MPa，模具溫度45度，熔體溫度220度，進行充模和流動分析。</

30、p><p><b>　　第2章 造型設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1選擇外殼材料</b></p><p>　　塑料是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的高分子化合物，由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的。使用不同的單體所得到的塑料在力學(xué)性能、工藝性能、物理性能、化學(xué)性能等不盡相同。如表

31、2.1常用塑料。</p><p><b>　　表2.1 常用塑料</b></p><p>　　本次造型設(shè)計為小電機外殼，可以選擇小型電風(fēng)扇設(shè)計，主要消費群體為小孩。為了使造型簡單，靈動，又滿足使用的要求可以選擇幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕性的透明材料PS （聚苯乙烯）為外殼材料。</p><p><b>　　其技術(shù)指標如下

32、：</b></p><p>　　密度（g/cm ） :1.04-1.06            比容(cm /g)   :0.95</p><p>　　擴拉強度（mpa）  :350-630    

33、0; </p><p>　　拉伸彈性模量（mpa） :（2.8-3.5）x10</p><p>　　吸水率 24h(％) :0.03-0.05          收縮率(％) :0.5-0.6</p><p>　　熔點(℃)  :  131-165

34、60;              彎曲強度（mpa） :610-980      </p><p>　　硬度(hb)   :M65-80      &#

35、160;          體積電阻率（Ω.cm ）:>10    </p><p>　　沖擊強度kj/m   : (缺口):     0.54-0.86</p><p>　　熱變形溫度(℃)  : (1.80mpa)&#

36、160;  65-96</p><p>　　PS的注射工藝條件參數(shù)見表2.2、2.3和2.4。</p><p>　　表2.2 PS的注射工藝參數(shù)I</p><p>　　表2.3 PS的注射工藝參數(shù)II</p><p>　　表2.4 PS的熱處理條件</p><p>　　2.2確定塑件工藝性能</p>

37、;<p>　　2.2.1尺寸精度 </p><p>　　影響塑件的尺寸精度的因素有很多其中主要有1) 塑料成型過程中的收縮率及收縮率的波動。2) 澆道的分布，澆口的位置、排氣、模具的冷卻或加熱等。3) 模具磨損模具在使用過程中會受到程度不同的磨損，主要是指型腔和運動部件，如導(dǎo)柱和導(dǎo)套等的磨損。4）模具成型后的實效變化。</p><p>　　選擇尺

38、寸精度時，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低級精度。小電機外殼的尺寸精度可選用一般精度等級，根據(jù)表2.5，PS的精度等級一般為四級。根據(jù)表2.6，尺寸公差為0.26mm。</p><p>　　表2.5 塑料制品精度等級的選用</p><p>　　表2.6 塑料制品尺寸公差</p><p><b>　　2.2.2壁厚</b></p>

39、<p>　　塑件壁厚應(yīng)滿足塑件在使用時的強度、剛度、絕緣性、重量、尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系，并能使塑料熔體順利充滿整個型腔。另外還應(yīng)盡量使其各部壁厚均勻，避免太薄，否則會引起收縮不均勻使塑件變形產(chǎn)生氣泡，凹陷等成形工藝問題。PS的最小壁厚0.76，常用壁厚為1.57，最大壁厚為6.35。設(shè)計塑件壁厚時應(yīng)盡量減小壁厚，塑件允許的最小壁厚與塑料品種和塑件尺寸有關(guān)。設(shè)計塑件壁厚時盡可能保持壁厚均勻，一般情況下應(yīng)使壁厚差保

40、持在30%以內(nèi)。對于塑件壁厚差過大的情況，可采取將塑件過厚部分挖空或?qū)⑺芗纸鉃槎鄠€塑件再組合的方法來減小壁厚差。熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，在本設(shè)計中，選擇壁厚時應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該小電機外殼壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為2。殼內(nèi)凸出部件的壁厚均為1.5。</p><p>　　2.2.3脫模斜度 </p>&

41、lt;p>　　脫模斜度的主要作用是使塑件容易脫模。塑件成型后，由于塑料的收縮性，使塑件包緊型芯或粘附于型腔難于脫模，若強力推出，會使塑件表面拉毛或擦傷，影響塑件表面質(zhì)量。塑件的脫模斜度大小，與塑料的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦因數(shù)大小、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān)。為了便于脫模，防止脫模是拉傷塑件在設(shè)計時必須使塑件塑料封頭內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的脫模斜度。一般情況下，硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模斜度大；形狀愈復(fù)雜或成型孔較多時取較大的脫模斜度；

42、塑件愈高、孔愈深則取較小脫模斜度；內(nèi)孔包緊型芯，應(yīng)取較大脫模斜度。脫模斜度取決于塑件的形狀、壁厚及塑料收縮率。取斜度的方向一般內(nèi)孔以小端為準，符合圖樣要求斜度由擴大方向取得；外形以大端為準，符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得，而且脫模斜度不包括在塑料制品公差范圍內(nèi)，由表2.7 常用塑料的脫模斜度可得,PS型腔脫模斜度為35´～1 º30´, 型芯30´～40´。</p>&l

43、t;p>　　表2.7 常用塑料的脫模斜度</p><p><b>　　2.2.4圓角 </b></p><p>　　在塑料制品設(shè)計中，制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。因為帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動時會發(fā)生破裂，甚至在脫模過程由于成型內(nèi)應(yīng)力而開裂，特別是塑件的內(nèi)角處，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上。這樣避免應(yīng)力集中，提

44、高塑料制品的強度，改善制品成型時的塑料流動情況及脫模。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時不致因應(yīng)力集中而開裂。但是，采用圓角會使凹模型腔加工復(fù)雜化，使鉗工勞動量增大。通常內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑應(yīng)大于壁厚的0.5倍。由壁厚可得，外壁圓角為半徑為2mm,內(nèi)壁圓角半徑為1mm。</p><p><b>　　2.2.5粗糙度 </b></p><p>　　

45、塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤云紋等疵點來保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。一般模具粗糙度要比塑件的要求低1~2級。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.4，內(nèi)部為0.8。外部接手柄區(qū)域粗糙度加大，主要是為了裝配牢固和方便，且增加摩擦力以便小孩拿緊該小電扇。</p><p><b>　　2.3設(shè)計外殼造型</b></p>

46、;<p>　　塑料制品形狀如圖2.1,2.2。</p><p><b>　　圖2.1上蓋</b></p><p><b>　　圖2.2下蓋</b></p><p>　　外殼分為上下蓋兩部分，中央型腔用于放置小電機，上端小孔是為了讓小電動機轉(zhuǎn)軸能伸出外殼。側(cè)壁凸出部分用來與存放電池的外殼相連接。下蓋開有一小槽

47、，為連接電池與小電機導(dǎo)線的通道。材料密度（PS的密度為），上蓋部分的體積為，質(zhì)量為克。下蓋部分體積為，質(zhì)量為克。模具在水平分型面上的投影面積13.57。</p><p><b>　　第3章 模具設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1確定型腔數(shù)量</b></p><p>　　型腔的數(shù)量可以根據(jù)注塑機的最大注射量和注

48、塑機的額定鎖模來確定，該外殼體積和分型面都較小可以采用一多腔，本論文以一模兩腔為例介紹。多型腔模具排列形式設(shè)計的要點： 1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定； 2） 型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象； 3） 盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸.排列形式如圖3.1。</p><p>　　圖3.1 型腔布局方式</p><p>&l

49、t;b>　　3.2分型面的確定</b></p><p>　　分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。一般來說，分型面的設(shè)計原則： 1）分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔； 2）有利于保證塑件尺寸精度； 3）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量，塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊，從而影響塑件的外觀質(zhì)量，因此在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。4）考

50、慮滿足塑件的使用要求，注塑件在成型過程中，有一些難免的工藝缺陷，如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等，選擇分型面時，；應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。5）考慮注塑機的技術(shù)規(guī)格，使模板間距大小合適； 6）考慮鎖模力，盡量減小塑件在分型面的投影面積； 7）盡可能將塑件留在動模一側(cè)，易于設(shè)置和制造簡便易行的脫模機構(gòu)；8）考慮側(cè)向抽拔距9）盡量方便澆注系統(tǒng)的布置；10）有利于排氣；11）便于模具零件加工。</p><p&g

51、t;　　方案一 方案二</p><p>　　圖3.2 分型面的選擇</p><p>　　為了使塑件在開模后在動模一側(cè)，應(yīng)選擇方案二。1.方案二中，塑件與動模的接觸面積比與定模的接觸面積大，更易留在動模。2. 方案二中，從形狀上看，冷卻收縮變形時模具更易留在動模。方案一則相反。</p><p><b>

52、　　3.3凹凸模設(shè)計</b></p><p>　　3.3.1凹模的設(shè)計</p><p>　　凹模也稱為型腔，是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。</p><p>　　本設(shè)計中采用整體式凹模，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，

53、成型出來的制品表面不會有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到仿形加工或電火花加工。上蓋凹模圖3.3。</p><p>　　圖3.3 上蓋凹模圖</p><p>　　3.3.2凸模的設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計中零件結(jié)構(gòu)較為簡單，塑件中只有電機夾板處較為復(fù)雜，深度較大，但經(jīng)過對塑件

54、實體的仔細觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式凸模，也叫型芯，雖然有些部位加工、維修不易，但成型后的塑件質(zhì)量好，在塑件內(nèi)表面也不會形成接縫，溢料痕跡，加工精度較高，成型效果好。型芯與動模板的配合可采用。上蓋凸模圖3.4。</p><p>　　圖3.4 上蓋凸模圖</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　4.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則</p>

55、<p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進行總體設(shè)計時一般遵循以下原則：</p><p>　　1）重點考慮型腔布局，包括以下三點：盡可能采用平衡布置，以便設(shè)置平衡式分流道；型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱；防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；盡量使型腔排列得緊湊，以便減

56、小模具的外形尺寸。</p><p>　　2）熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短，截面尺寸應(yīng)盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低。</p><p>　　3）均衡進料，盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。</p><p>　　4）塑料耗量要少，在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。<

57、;/p><p>　　5）消除冷料，澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的“冷料”，防止其進入型腔，影響塑件質(zhì)量。</p><p>　　6）排氣良好，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個角落，使型腔的氣體能順利排出。</p><p>　　7）防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)

58、象。</p><p>　　8）塑件外觀質(zhì)量，根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用。</p><p>　　9）生產(chǎn)效率，盡可能使塑件不進行或少進行后加工，成型周期短，效率高。</p><p>　　本設(shè)計的塑件屬于日常用品，生產(chǎn)批量中等采用普通澆注系統(tǒng)更符合經(jīng)濟要求。普通流道澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組

59、成。澆注系統(tǒng)可以將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)的輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利排出。在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。</p><p><b>　　4.2主流道的設(shè)計</b></p><p>　　主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其形

60、狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，所以主流道常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。</p><p>　　4.2.1主流道尺寸</p><p><b>　　主流道設(shè)計要點：</b></p><p>　　1）主流道圓錐角α=2°～

61、6°，對流動性差的塑料可取3°～6°，內(nèi)壁粗糙度為Ra =0.63；</p><p>　　2）主流道大端成圓角，半徑r=1～3mm,以減小料流轉(zhuǎn)向過度時的阻力；</p><p>　　3）在模具結(jié)構(gòu)允許，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm,過長則會影響熔體的順利充型；</p><p>　　4）主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合，與

62、定位圈的配合采用H9/f9間隙配合；</p><p>　　5）主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強度為52～56HRC。</p><p>　　設(shè)計中選用的注射機為XS-Z-30，其噴嘴直徑為4，噴嘴球面半徑為12，主流道形狀如圖4.1，具體尺寸為表4.1。</p><p>　　圖4.1主流道尺寸示意圖</p><p>　　表4.1主流

63、道具體尺寸</p><p>　　4.2.2主流道襯套的形式</p><p>　　選用如圖4.2所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。用嵌入式定位環(huán)壓住主流道襯套大端，定位環(huán)與注射機模板上的定位孔之間的配合采用。主流道襯，定位圈，如圖4.2所示。</p><p>

64、　　圖4.2主流道襯套、定位圈的固定形式</p><p><b>　　4.3冷料穴的設(shè)計</b></p><p>　　主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因為最先流入的塑料因接觸溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。</p&

65、gt;<p>　　冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。如上圖4.1所示。</p><p><b>　　4.4分流

66、道的設(shè)計</b></p><p>　　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)。</p><p>　　分流道的截面形狀選取，從減少流道內(nèi)的壓力損失考慮，要求流道的截面積大；從熱傳導(dǎo)角度考慮，為減少熱損失，要求流道的比表面積（截面積與外周長之比）最??；在生產(chǎn)實踐中還應(yīng)考慮分流道的加工難度。</p>&l

67、t;p>　　分流道形狀及效率見表4.2。</p><p>　　表4.2常用的分流道截面的形狀及其效率</p><p>　　各種分流道當中，圓形、正方形的效率最高（即比表面積最?。员驹O(shè)計采用圓形截面的分流道。</p><p>　　本設(shè)計中塑件排布比較緊湊,并為了為使外殼表面更美觀可采用潛伏式澆口。如圖4.3所示。</p><p>　

68、　圖4.3主流道和澆口的位置</p><p>　　4.5澆注系統(tǒng)的平衡</p><p>　　對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達到一致，這就是

69、澆注系統(tǒng)的平衡。</p><p>　　本設(shè)計采用平衡式流道布置，從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，各個澆口也相同，顯然澆注系統(tǒng)是平衡的。</p><p><b>　　4.6排氣系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　排氣槽的作用是將型腔和型芯中周圍空間內(nèi)的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于小型模具，在推桿

70、的間隙和分型面上都有排氣效果，無需另外開排氣槽。</p><p>　　4.7注射機型號的確定</p><p>　　4.7.1注射過程分析</p><p>　　完整的注射成型工藝過程，按其先后順序應(yīng)包括：成型前的準備、注射過程、塑件的后處理等。</p><p>　　1、成型前的準備 為使注射成型過程能順利進行，并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前應(yīng)

71、做一些必要的準備工作，包括：a.原料的檢驗和預(yù)處理，在成型前應(yīng)對原料進行外觀（如色澤、顆粒大小、均勻度）及工藝性能（如流動性、熱穩(wěn)定性、收縮性、水分含量等）的檢驗;b.料筒的清洗；c.嵌件的預(yù)熱；d.脫模劑的選用。 </p><p>　　2、注射過程 完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模幾個步驟。其流動的情況又可分為充型、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個階段。</p><p&

72、gt;　　3、塑件的后處理 塑件在成型過程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過程中變形或開裂。因此常需要進行適當?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。</p><p>　　4.7.2注射成型工藝的參數(shù)</p><p>　　注

73、射成型工藝的核心問題，就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把他注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達到所要求的質(zhì)量。在塑料成型過程中，工藝條件的選在和控制是保證成型順利進行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。主要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力、和相應(yīng)的各個作用時間?！?6】</p><p>　　1、溫度：注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。前兩種溫度主要影響塑料的塑化和流動；

74、而后一種溫度主要是影響塑料的流動和冷卻。</p><p>　　2、壓力：注射模注射過程中需要控制的壓力包括塑化壓力、注射壓力和型腔壓力三種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。</p><p>　　1）塑化壓力 塑化壓力又稱為背壓，是指采用螺桿式注射成型時，螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的阻力。</p><p>　　2）注射壓力 注射機的注射壓力是指在注射成型

75、時，柱塞或螺桿頭部單位面積對塑料熔體所施加的壓力。在注射機上常用表壓指示注射壓力的大小，其大小取決于塑料品種、注射機類型、模具的澆注系統(tǒng)狀況、模具溫度、塑料復(fù)雜程度和壁厚以及流程的大小等諸因素，很難具體確定，一般要經(jīng)試模后才能確定。其常用的注射壓力范圍一般在70～150MPa之間。其作用是克服塑料熔體一定的充型速率以及對熔體進行壓實等。</p><p>　　3、時間：完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型(或生產(chǎn)

76、)周期，它包括以下各部分：注射時間、保壓時間、冷卻時間 、其他時間(含開模、脫模、噴涂脫模劑、放嵌件等) 即：T=t注+t保壓+t冷卻+t其他。</p><p>　　成型周期直接影響到勞動生產(chǎn)率和注射機使用率，因此生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量縮短成型周期中各階段的有關(guān)時間。在整個成型周期中，以注射時間和冷卻時間最重要，對

77、塑件的質(zhì)量均有決定性影響。注射時間中的保壓時間就是對型腔內(nèi)塑料的壓實時間，在整個注射時間內(nèi)所占比例較大，一般為20-25s。冷卻時間主要決定于塑件的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能以及模具溫度等。冷卻時間的長短應(yīng)以脫模時塑件不引起變形為原則。冷卻時間一般在30-120s之間。冷卻時間過長，不僅延長生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率，對復(fù)雜塑件還將造成脫模困難。成型周期中的其他時間則與生產(chǎn)過程是否連續(xù)化和自動化以及兩化的程度等有關(guān)。本設(shè)計成型周期取20s

78、。</p><p>　　4.7.3選擇注射機</p><p>　?。?）注射總體積的計算 通過三維軟件建模設(shè)計分析計算得塑件體積：V塑=V上+V下=3.22+3.27=6.49，澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不是能準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按塑件體積的0.2~1倍來估算。由于采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來計算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為V總=V塑（

79、1+0.2）=7.79cm3。</p><p>　　（2）選擇注塑機 根據(jù)第二步計算出來的一次注入模具型腔的塑料總體積V總 =7.79，V公 =V總/0.8得V公=9.74cm3。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為30 cm3 ，最終確定注射機型號為XS-ZY-30,具體參數(shù)如表4.1。</p><p>　　表4.1注射機主要參數(shù)</p><p>　　4.7.4

80、注射機的校核</p><p><b>　　1)注射量的校核</b></p><p>　　模具設(shè)計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：</p><p>　　式中 --型腔數(shù)量</p><p>　　--注射機允許的最大注射量（）</p>&

81、lt;p>　　--單個塑件的體積（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）</p><p>　　本設(shè)計中： 3.22 =2.27 30</p><p><b>　　注射量符合要求</b></p><p>　　2) 塑件在分型面上的投影面積的校核</p><p>　　注

82、射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系：</p><p>　　式中 n --型腔數(shù)目</p><p>　　--單個塑件在模具分型面上的投影面積</p><p>　　--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積</p><p

83、>　　--注射機允許使用的最大成型面積</p><p>　　n=2 =13.57 =3.38 =90</p><p><b>　　=2</b></p><p><b>　　投影面積符合要求</b></p><p>　　注射成型時為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆

84、注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即：</p><p><b>　?。ǎ㏄ < F</b></p><p>　　式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）</p><p>　　F—注射機額定鎖模力（N）</p><p><b>　　其它意義同上</b&

85、gt;</p><p>　　根據(jù)文獻[2]表5-1，聚苯乙烯推薦使用的型腔壓力為15～22 MPa，在此取P=</p><p>　?。ǎ㏄=，鎖模力符合要求。</p><p>　　第5章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　5.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則</p><p>　　1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；</

86、p><p>　　2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻；</p><p>　　3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當塑件壁厚不均勻時，壁厚處應(yīng)強化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于10㎜；</p><p>　　4）澆口處加強冷卻。一般在注射成型時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越

87、低，因此要加強澆口處的冷卻；</p><p>　　5）應(yīng)降低進水與出水的溫差。如果進水與出水溫差過大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進水與出水溫度差不大于5℃；</p><p>　　6）合理選擇冷卻水道的形式。對于收縮大的塑件應(yīng)沿收縮方向開設(shè)冷卻水孔；</p><p>　　7）合理確定冷

88、卻水管接頭位置。為不影響操作，進出口水管接頭通常設(shè)在注射機背面的模具同一側(cè)；</p><p>　　8）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計時要通盤考慮；</p><p>　　9）冷卻水管進出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。</p><p><b>　　5.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計</b></p><

89、p>　　塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定向、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和黏模；模具溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。一般注射模具內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。所以熱

90、塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模。</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的外形結(jié)構(gòu)如圖5.1，5.2所示。</p><p>　　圖5.1注射成形機的典型冷卻系統(tǒng) 圖5.2與模板連接之冷卻孔道</p><p>　　塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻

91、模具。</p><p>　　通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為10~14 mm（7/16~9/16英吋），在此取12mm。 </p><p><b>　　第6章 選擇模架</b></p><p>　　6.1模架的確定和標準件選用</p&g

92、t;<p>　　成型零件確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。在學(xué)校作設(shè)計時，模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式，規(guī)格及標準代號。</p><p>　　標準件包括通用標準件及模具專用標準件兩大類。通用標準件如緊固件等。模具專用標準件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元件，順序分型機構(gòu)及精密定位用標準組件等。</p>

93、<p>　　在設(shè)計模具時，應(yīng)盡可能地選用標準模架和標準件，因為標準件有很大一部分已經(jīng)商品化，隨時可在市場上買到，這對縮短制造周期，降低制造成本時極其有利的，提高公司在市場中的競爭力。</p><p>　　設(shè)計模具時，開始就要選定模架。當然選用模架時要考慮到塑件的成型、流道的分布形式以及頂出機構(gòu)的形式，有抽芯的還要考慮滑塊的大小等等因素。而且，模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出

94、部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。</p><p>　　模具的具體形式如圖6.1。</p><p>　　1.下模板2.推桿墊板3.推桿固定板4.動模墊板5.掛吊螺釘6.定模固定板7.上模板8.上蓋型芯9.上蓋型腔10.內(nèi)六角螺釘11.定位圈12.主流道襯套13.下蓋型腔14.下蓋型芯15.動模固定板16.內(nèi)六角螺

95、釘17.內(nèi)六角螺釘18.推桿19.拉料桿20.限位螺釘21.內(nèi)六角螺釘22.復(fù)位桿23.墊塊24.導(dǎo)套25.導(dǎo)柱26.內(nèi)六角螺釘</p><p><b>　　圖6.1 模具總圖</b></p><p><b>　　6.1.1架的選用</b></p><p>　　根據(jù)以上的設(shè)計，再結(jié)合模具的強度和剛度以及所選注射機，各模板的

96、代號及尺寸如下：</p><p>　　下模板 GB4169.8-84 23018020</p><p>　　推桿墊板 GB4169.7-84 20011011</p><p>　　推桿固定板 GB4169.7-84 20011013</p><p>

97、;　　墊塊 GB4169.6-84 2006033</p><p>　　動模墊板 GB4169.8-84 20018030</p><p>　　定模固定板 GB4169.8-84 20018020</p><p>　　上模板 GB4169.8-84

98、 23018020 </p><p>　　動模固定板 GB4169.8-84 20018020</p><p>　　6.1.2標準件的選用</p><p>　　為了便于模具的裝配，減少繁重的設(shè)計和制造工作量，縮短生產(chǎn)準備時間和降低成本，一些模具都選用標準零件，本設(shè)計中的標準零件選用如下：</p><p&

99、gt;　　導(dǎo)柱 GB4169.4-84 146318 4個</p><p>　　導(dǎo)套 GB4169.2-84 1418 4個</p><p>　　推桿 GB4169.1-84 390 3個</p><p>　　復(fù)位桿 GB4169.1-84

100、 1233 4個</p><p>　　內(nèi)六角螺釘 GB70-85 M 1467 4個</p><p>　　M 1022.5 4個</p><p>　　M 1421 4個</p><p>　　M 511 4個</p><p>　　6.

101、2合模導(dǎo)向機構(gòu)的選擇</p><p>　　6.2.1合模導(dǎo)向零件機構(gòu)的作用</p><p>　　1）定位作用 模具閉合后，保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸正確；導(dǎo)向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。</p><p>　　2）導(dǎo)向作用 合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。<

102、/p><p>　　3）承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)壓力很大，不能單靠導(dǎo)柱來承擔，需增設(shè)錐面定位機構(gòu)。</p><p>　　4）保持機構(gòu)運動平穩(wěn) 對于大、中型模具的脫模機構(gòu)，導(dǎo)向機構(gòu)有使機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。</p><p>　　5）承載作用

103、 當采用脫模板脫?；螂p分型面模具時，導(dǎo)柱有承受脫模板和型腔板的作用。</p><p>　　6.2.2導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　設(shè)計導(dǎo)柱、導(dǎo)套時還應(yīng)注意：</p><p>　　1）導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度；</p><p>　　2）導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出6～8mm

104、,以免型芯進入凹模時與凹模相碰而損壞；</p><p>　　3） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的強度和耐磨度，常采用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.5～0.8㎜，淬火48～55HRC，也可采用T8A碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理；</p><p>　　4）為了使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角；</p><p>　　5）導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護型芯不受損傷，

105、而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此，</p><p>　　根據(jù)需要而決定裝配方式；</p><p>　　6）一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6,導(dǎo)套的外徑的配合按H7/k6；</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計采用Pro/E的EMX4.0中自動導(dǎo)入標準模架，選用的導(dǎo)柱、導(dǎo)套也相應(yīng)采用標準值，具體數(shù)據(jù)如下：</p

106、><p>　　導(dǎo)柱的設(shè)計見表6.1。</p><p><b>　　表6.1 導(dǎo)柱設(shè)計</b></p><p>　　導(dǎo)套的設(shè)計見表6.2。</p><p><b>　　表6.2 導(dǎo)套設(shè)計</b></p><p>　　6.3脫模推出機構(gòu)的設(shè)計</p><p>

107、　　塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫出的過程，使塑件從成型零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或液壓缸來完成的。推出機構(gòu)主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件等組成。推出機構(gòu)中，凡直接與塑件相接觸、并將塑件推出型腔的零件稱為推出零件。常用的推出零件有推桿、推管、推件板、成型推桿等。推出機構(gòu)可按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)、機動推出機構(gòu)、液壓和氣動

108、推出機構(gòu)。手動推出機構(gòu)是模具開模后，由人工操縱的推出機構(gòu)塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；機動推出機構(gòu)利用注射機開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件的自動脫模；液壓和氣動推出機構(gòu)是依靠設(shè)置在注射機上的專用液壓和氣動裝置，將塑件推出或從模具中吹出。推出機構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、推件板推出機構(gòu)、成型推桿（塊）推出機構(gòu)、多無綜合推出機構(gòu)等。另外，也可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來分類。</p>

109、<p>　　6.3.1推出機構(gòu)的設(shè)計原則</p><p>　　1） 推出機構(gòu)應(yīng)晝調(diào)協(xié)在動模一側(cè)。由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，推出機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。</p><p>　　2） 保證塑件不因推出而變形損壞。為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計時應(yīng)仔細分析塑件對模

110、具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置，從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。</p><p>　　3） 機構(gòu)簡單動作可靠。推出機構(gòu)應(yīng)使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利地脫模。</p><p>　　4） 良好的塑件外觀。推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)置在塑件內(nèi)部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。</p

111、><p>　　5） 合模時的正確復(fù)位。設(shè)計推出機構(gòu)時，還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。</p><p>　　綜上所述，本套模具的推出機構(gòu)形式采用推桿推出，推桿的數(shù)量為每個型腔4根，總共8根。推桿的直徑為，其與推桿孔之間采用H8/f8間隙配合，推桿與推桿固定板采用單邊0.5㎜的間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一

112、致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿的材料采用T8碳素工具鋼，熱處理要求硬度54HRC～58HRC，工作端配合部分懂得表面粗糙度為Ra=0.8。 推桿布置見圖6.2。</p><p><b>　　圖6.2 推桿布置</b></p><p>　　6.3.2推桿的設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計中采用臺肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計時推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用

113、不同的直徑，其中一個為4mm，四個為３mm，兩個為２mm，見圖（１0）。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，PS塑料的溢料間隙為。推桿固定和復(fù)位如圖6.3所示。</p><p>　　圖6.3 推桿固定和復(fù)位</p><p>　　6.3.3脫模力的計算</p><p>　　脫模力是從動模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所

114、需施加的外力，需克服塑件對型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機構(gòu)本身的運動阻力。本設(shè)計主要計算由型芯包緊力形成的脫模阻力。當開始脫模時，模具所受的阻力最大，推桿剛度及強度應(yīng)按此時計算，亦即無視脫模斜度（a=0），由于制品是薄壁矩形件Q=8t·E·S·l·f/(1-m)(1+f) （kN）式中，</p><p>　　Q—脫模最大阻力（kN）</p><p&