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皮带轮注射模设计【9张图纸】【优秀】

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关键词：: 皮带轮注射模设计图纸

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皮带轮注射模设计

28页 17000字数+说明书+9张CAD图纸【详情如下】

【客户资料】--皮带轮注射模设计

皮带轮注射模9张图纸.dwg

皮带轮注射模设计说明书.doc

　　摘要：基于塑料皮带轮的几何形状，材料性能、技术要求，完成塑料皮带轮模具的设计工作，该模具是一套塑料注射模具。在设计过程中，我选择斜导柱侧分型机构，而且把型腔设置在跟滑块固定的侧型芯上。其分型方式选择多个分型面同时分形，来完成型腔与塑件的分型。这样不仅使得该模具的结构得到了一定的简化，而且降低了这个模具的加工成本。为了提高模具在实际生产中的生产效率，采用了一模两腔的形式。在注射成型过程中，为了避免合模时滑块可能产生滑移，导致无法保证制品精度以及减少斜导柱在生产过程中的受力情况以及受力后的变形，我设置了楔紧块装置。为了保证斜导柱伸出端能够准确可靠地插入滑块端的斜孔中，要求滑块在完成抽芯以后仍然停留在刚刚脱离斜导柱的位置，不能发生任何的偏移，否则合模时斜导柱不能准确地进入滑块斜孔，因此设置了限位板对滑块进行定位。另外，合模完成后，为了避免两个滑块的位置发生左右偏移，导致型腔结构尺寸受到影响，必须在滑块合模终端位置设置定位机构，以保障两个滑块的位置不会发生不必要的偏移。此外还完成了该模具一些主要零件的加工工艺规程的编制工作。

　　关键词：皮带轮；模具；一模两腔；抽芯；注射模；

1 引言- 1 -

1.1塑料及塑料工业发展- 1 -

1.2塑料工业在国民经济中的作用- 1 -

1.3模具工业在国民经济中的重要性- 1 -

1.4本模具的总体说明- 2 -

2 塑料材料及塑件几何形状- 2 -

2.1塑料材料的简介- 2 -

2.2分析塑件的结构、尺寸精度及表面质量- 3 -

3 注射机的选用- 4 -

3.1 计算制品的体积和质量- 4 -

3.2 初步选定注射机- 4 -

4 确定型腔数及位置布局方案- 6 -

4.1型腔数的确定- 6 -

4.2型腔布局方案- 6 -

5 确定模具结构方案- 7 -

5.1确定分型面- 7 -

5.2确定模架组合形式- 7 -

5.3.1主流道设计- 9 -

5.3.2主流道衬套的设计- 9 -

5.3.3分流道设计- 10 -

5.3.4.浇口的设计- 11 -

5.3.5.冷料穴的设计- 12 -

5.4成形零部件的设计- 12 -

5.4.1.确定成形零部件工作尺寸- 12 -

5.4.2.侧向分型与抽芯机构设计- 13 -

5.4.3.排气系统的设计- 16 -

5.5注射模结构零部件设计- 17 -

5.5.1.合模导向机构- 17 -

5.5.2.设计推出脱模机构- 17 -

5.6推出零件的设计- 18 -

5.7复位机构的设计- 18 -

5.8脱模力的计算- 18 -

5.9 推出零件尺寸的确定- 19 -

6 模具各部分的校核- 20 -

6.1注射量的校核- 20 -

6.2注射压力校核- 20 -

6.3锁模力校核- 20 -

6.4模具高度与注射机闭合高度的关系校核- 20 -

6.5开模行程的校核- 21 -

7 结论和模具结构图- 21 -

参考文献- 21 -

致谢- 23 -

　　PVC是白色粉状的颗粒，密度为1.35～1.45g/cm3，由于在结构中具有含有较高的氯，所以具有耐燃自熄的特性；PVC的大分子链含有极性的氯原子，分子间的作用力比PE大，所以它的强度和硬度都比PE稍大；PVC的相对分子量为3～10万，呈现线性无定形结构。它的分子量对加工和塑件性能都有很大影响，分子量越大，加工时就要用更高的压力和温度，这样才能使熔料的流动性达到加工要求，使得加工难度变得大，但制品的机械强度得以提高。

　　PVC的热稳定性和耐热性比较差，软化的温度接近于分解的温度，因此在加工时要加入各种稳定剂和增塑剂才行。PVC在70～80℃时软化，150～170℃时呈熔融状态，190℃以上会分解并放出有毒的氯化氢。由于增塑剂加入量不同，可制得硬质PVC（H-PVC）和软质PVC（S-PVC）。PVC的电绝缘性能良好，有较好的消振性，成本较低。但是，PVC的热稳定性较差，受热会引起不同程度的分解，而软质PVC制品中的增剂还有外迁之弊，它对应变较敏感，变形后不能完全的复原，且在低温时会变硬[10]。与S-PVC相比，H-PVC的强度及硬度要更大一点，更适合做成结构性零件，故此皮带轮应选用H-PVC成形。

　　　2.2分析塑件的结构、尺寸精度及表面质量

　　此次设计的模具需要成形的塑料零件是皮带轮，材质是聚氯乙烯（PVC），所以注射模是其最适合成形的塑料模。

　　（1）结构分析从塑料制品图2-1可见，该制品几何结构比较复杂，有侧向凹槽和孔，因此，模具设计时必须考虑侧向分型和抽芯机构；零件形状总体为圆柱形，轮廓尺寸大小为88×22.5mm，属于机构比较复杂的小型件。

　　（2）尺寸精度分析该制品尺寸较小，一般的精度等级对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从制品厚度上来看，制品平均厚度约为22～23mm，对零件的成型不是很有利。

　　（3）表面质量分析该零件表面的质量要求较高，外表面不得有气痕飞边等缺陷，综合分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，该制品的成型要求可以得到保证。

　　由于模具是与注射机配套使用的，设计模具时，大部分结构都是根据注射机的技术规格来设计模具的，因此设计过程中，注射机的选用就显得尤为重要，而且应该先选用注射机。

3 注射机的选用

　　根据制品的生产批量及尺寸精度的要求，采用多型腔模，初步确定型腔数为两个，既一模两腔。

　　　3.1 计算制品的体积和质量

　　按照图1塑料制品所示尺寸近似计算为：

QQ截图20130911155117.gif

皮带轮.gif

皮带轮注射模设计.gif

内容简介：: 本科生毕业设计（论文）设计（论文）题目皮带轮注射模设计作者分院信息与机电工程分院专业班级指导教师（职称）论文字数论文完成时间 2013 年 4 月 20 日 1杭州师范大学钱江学院教学部杭州师范大学钱江学院教学部制制皮带轮注射模摘要：基于塑料皮带轮的几何形状，材料性能、技术要求，完成塑料皮带轮模具的设计工作，该模具是一套塑料注射模具。在设计过程中，我选择斜导柱侧分型机构，而且把型腔设置在跟滑块固定的侧型芯上。其分型方式选择多个分型面同时分形，来完成型腔与塑件的分型。这样不仅使得该模具的结构得到了一定的简化，而且降低了这个模具的加工成本。为了提高模具在实际生产中的生产效率，采用了一模两腔的形式。在注射成型过程中，为了避免合模时滑块可能产生滑移，导致无法保证制品精度以及减少斜导柱在生产过程中的受力情况以及受力后的变形，我设置了楔紧块装置。为了保证斜导柱伸出端能够准确可靠地插入滑块端的斜孔中，要求滑块在完成抽芯以后仍然停留在刚刚脱离斜导柱的位置，不能发生任何的偏移，否则合模时斜导柱不能准确地进入滑块斜孔，因此设置了限位板对滑块进行定位。另外，合模完成后，为了避免两个滑块的位置发生左右偏移，导致型腔结构尺寸受到影响，必须在滑块合模终端位置设置定位机构，以保障两个滑块的位置不会发生不必要的偏移。此外还完成了该模具一些主要零件的加工工艺规程的编制工作。关键词：皮带轮；模具；一模两腔；抽芯；注射模；2A pulley injection mold and molding process designMechanical Design, Manufacturing and Automation class 091 Qiuxiabing Instructor: JiangjiefengAbstract:Based on to the plastic belt pulleys geometrical shape, the specification and the material performances analysis, has completed the plastic belt pulleys mold project work, and this mold is a set of plastic injection mold .In the project engineering, has used a slanting guide pillar side minute organization, moreover the die space establishes, in fixes with the slide on the together side core .Its minute way has used at the same time many minute profiles fractal, then completed the die space with to model a minute. This not only enabled the mold structure to obtain the simplification, moreover also reduced this molds processing cost .In order to raise molds in actual production efficiency, has used mold two cavity forms. In the goods in process injection molding process, for avoids when the matched molds the slide has the slipping, is unable to guarantee that the product precision as well as reduces the slanting guide pillar after the work process stress situation and the stress distortion, must establish wedges tightly the block equipment. In order to guarantee that the slanting guide pillar extends the terminal to enter the slide end reliably accurately the slanting hole, the request slide after completing pulled out the core pauses just was being separated from the slanting guide pillar the position, could not have any displacement, when matched molds the slanting guide pillar could not insert the slide slanting hole accurately, therefore established the spacing tablet couplet slide to carry on the localization. Moreover, after the matched molds completes, about to prevent two slide positions to occur displaces, causes the die space structure size to receive the destruction, must in the slide matched molds finally position establishment detent mechanism. In addition has also completed this mold some major parts processing technological process establishment work.Key words：Belt pulley；Mold；The side pulls out the core；A mold two cavity；injection mould目目录录1 引言.- 1 -1.1 塑料及塑料工业发展.- 1 -1.2 塑料工业在国民经济中的作用.- 1 -1.3 模具工业在国民经济中的重要性.- 1 -1.4 本模具的总体说明.- 2 -2 塑料材料及塑件几何形状.- 2 -2.1 塑料材料的简介.- 2 -2.2 分析塑件的结构、尺寸精度及表面质量.- 3 -3 注射机的选用.- 4 -3.1 计算制品的体积和质量.- 4 -3.2 初步选定注射机.- 4 -4 确定型腔数及位置布局方案.- 6 -4.1 型腔数的确定.- 6 -4.2 型腔布局方案.- 6 -5 确定模具结构方案.- 7 -5.1 确定分型面.- 7 -5.2 确定模架组合形式.- 7 -5.3.1 主流道设计 .- 9 -5.3.2 主流道衬套的设计 .- 9 -5.3.3 分流道设计 .- 10 -5.3.4.浇口的设计.- 11 -5.3.5.冷料穴的设计.- 12 -5.4 成形零部件的设计.- 12 -5.4.1.确定成形零部件工作尺寸.- 12 -5.4.2.侧向分型与抽芯机构设计.- 13 -I5.4.3.排气系统的设计.- 16 -5.5 注射模结构零部件设计.- 17 -5.5.1.合模导向机构.- 17 -5.5.2.设计推出脱模机构.- 17 -5.6 推出零件的设计.- 18 -5.7 复位机构的设计.- 18 -5.8 脱模力的计算.- 18 -5.9 推出零件尺寸的确定.- 19 -6 模具各部分的校核.- 20 -6.1 注射量的校核.- 20 -6.2 注射压力校核.- 20 -6.3 锁模力校核.- 20 -6.4 模具高度与注射机闭合高度的关系校核.- 20 -6.5 开模行程的校核.- 21 -7 结论和模具结构图.- 21 -参考文献.- 21 -致谢.- 23 - 0 -皮带轮注射模及三维造型、装配机械设计制造及自动化专业机械 092 裘夏炳指导教师姜杰凤1 引言引言1.11.1 塑料及塑料工业发展塑料及塑料工业发展塑料是以树脂为主要成分的高分子有机化合物，树脂可分为天然树脂和合成树脂两大类，塑料大多采用合成树脂。各种合成树脂都是将低分子化合物的单体通过合成的方法生产出来的高分子化合物，一般相对分子质量都大于 1 万，有的甚至可达百万级。在一定温度和压力下，塑料具有可塑性，可以利用模具将其成型为具有一定几何形状和尺寸精度的塑料制件。塑料工业是新兴的工业，是随着石油工业的发展应运而生的，目前塑料制件几乎已经进入一切工业部门以及人民日常生活的各个领域。塑料工业又是一个飞速发展的工业领域。世界塑料工业从20 世纪 30 年代前后开始研制到目前的塑料产品系列化、生产工艺自动化、连续化以及不断开拓功能塑料新领域，它经历了初创阶段、发展阶段、飞跃发展阶段和稳定增长阶段等几个阶段。塑料作为一种新的工程材料，其不断被开发与应用，加之成型工艺的不断成熟、完善与发展，极大地促进了塑料成型方法的研究与应用和塑料成型模具的开发与制造。随着工业塑料制件和日用塑料制件的品种和需求量日益增加，这些都提出了越来越高的要求。1.21.2 塑料工业在国民经济中的作用塑料工业在国民经济中的作用由于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制件可加工成任意形状，而且具有生产率高、价格低廉等优点，所以应用日趋广泛，年增长局四大工业材料之首，已经深入到国民经济的各个部门。我国塑料制品工业发展于 20 世纪 50 年代后期，主要用于日常用品，如塑料鞋、日用塑料薄膜等。进入 20 世纪 70 年代以来，塑料的应用已涉及到国民经济和人民生活中的各个方面，如仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建材、医疗卫生、农业、军事、航天和原子能工业中，塑料已经成为金属的良好代用材料，出现了金属零件塑料化的趋势。例如 ABS 塑料有 1/4 用于汽车、1/3 用于家用电器和视听设备中。目前我国的地膜、棚膜等覆盖面积已位居世界首位。在建材应用上，各种塑料门窗、管道、地板革、异型材等应用日趋广泛。到 2010 年，塑料门窗和塑料排水管的普及率将达到 30-50。由于塑料材料具有不能被其它材料所替代的特性，使得塑料工业在促进现代科技发展、加速国防现代化建设、推进农业现代化、改善和提高人们生活方面，发挥着越来越重要的作用。1.31.3 模具工业在国民经济中的重要性模具工业在国民经济中的重要性模具工业在我国国民经济中的重要性，表现在国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑，都要求模具工业的发展与之相适应，以满足五大支柱发展的需要。以汽车、摩托- 1 -车行业模具市场为例，在工业发达的国家，汽车、摩托车行业是模具的最大市场，其占整个模具市场的一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到明确。近年来，我国各行各业对模具工业的发展十分重视。1989 年，国务院颁布了“当前产业政策要点决定” ，在重点支持技术改造的产业、产品中，把模具制造列为机械工业技术改造序列的第一位，从而确定了模具工业在国民经济中的重要地位。1.41.4 本模具的总体说明本模具的总体说明本模具为塑料皮带轮的注塑模，零件的材料为 PVC。模具的总体结构较复杂，采用卧式注射机进行浇注，因此确定了模具为卧式。分别采用了斜导柱侧向分型和左右抽芯机构，两个型芯分别设置在动模和定模部分，并将型腔设置在两个滑块上，每个滑块上各有一个侧型芯，通过滑块的移动使侧型芯打开或闭合。开模后，塑件落在动模上，由推杆将塑件直接推出，使塑件与动模上的型芯分离，完成塑件的制作。模具的导向机构主要由导柱和导套组成；推出零件机构主要由推杆、推板和推杆固定板组成；复位机构主要由复位杆来完成。以上是我所设计的模具的简单说明，从第二章开始，是对模具的具体设计情况的具体讲解，要进一步了解此模具的设计情况请看后面的内容。2 塑料材料及塑件几何形状塑料材料及塑件几何形状2.12.1 塑料材料的简介塑料材料的简介塑料成形模具按成形的原理分有注射模、压缩模、压注模、挤出模、吹塑成形模和挤压成形模。此次主要设计的模具需要成形的塑料零件是皮带轮，材质是聚氯乙烯（PVC），因此注射模是它最适合成形的塑料模。设计模具之前，要明确 PVC 材料的种类和特性，模具设计必须符合其成形条件。为了了解 PVC 材料，有必要先了解一下树脂及塑料。树脂是遇热就变软，是具有可塑性的高分子化合物的统称。一般是无定形固体或半固体，分为天然树脂和合成树脂两大类。松香和安息香等是天然树脂，酚醛树脂和聚氯乙烯树脂等则是合成树脂。树脂是制造塑料的原材料，也用来制作涂料、黏合剂、绝缘材料等的原材料。塑料是一种以有机合成树脂为主要的原料，加入或不加入其它配合材料而构成的人造高分子材料。按受热行为分为有热固性塑料和热塑性塑料。受热后聚合物会发生物理及化学变化，分子呈网型结构而固化的塑料为热固性塑料，如酚醛树脂（PF）、脲甲醛树脂（UF）、环氧树脂（EP）等。受热后聚合物会发生物态转变而变软，分子仍为线型或支链型结构的塑料为热塑性塑料，如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）等。按使用特点分为通用塑料、工程塑料、特种塑料和增强塑料。聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）属通用塑料，产量大（约占塑料总产量的 75%）、价格低、用途广泛。ABS 属工程塑料，其力学性能相当优良，在工程中作结构材料的塑料。特种塑料具有某一方面特殊性能，如高耐热性、高电绝缘性类塑料。PI 属于特种塑料。增强塑料是树脂与增强材料（如玻璃纤维）相结合而提高塑料机械强度的复合型塑料。FRP、FRTP 属于增强塑料。按结晶状态分结晶型塑料和非结晶型塑料。结晶型塑料是分子规整排列且保持其形状的塑料。PE 属于结晶型塑料。非结晶型塑料是长链分子绕成一团（对热塑性塑料）或结成网状（对- 2 -热固性塑料），而且保持其形状的塑料。PVC 属非结晶型塑料。PVC 是最早应用在工业化生产的塑料品种之一，也是乙烯基聚合物中最重要的一类，其产量总值仅次于聚乙烯（PE），是第二大类的塑料品种，在工业上生产 PVC 的方法分为四种：悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合以及溶液聚合。其中悬浮聚合方法生产的 PVC 质量好、成本低，是目前生产 PVC 的最主要方法之一。PVC 是白色粉状的颗粒，密度为 1.351.45g/cm3，由于在结构中具有含有较高的氯，所以具有耐燃自熄的特性；PVC 的大分子链含有极性的氯原子，分子间的作用力比 PE 大，所以它的强度和硬度都比 PE 稍大；PVC 的相对分子量为 310 万，呈现线性无定形结构。它的分子量对加工和塑件性能都有很大影响，分子量越大，加工时就要用更高的压力和温度，这样才能使熔料的流动性达到加工要求，使得加工难度变得大，但制品的机械强度得以提高。PVC 的热稳定性和耐热性比较差，软化的温度接近于分解的温度，因此在加工时要加入各种稳定剂和增塑剂才行。PVC 在 7080时软化，150170时呈熔融状态，190以上会分解并放出有毒的氯化氢。由于增塑剂加入量不同，可制得硬质 PVC（H-PVC）和软质 PVC（S-PVC）。PVC 的电绝缘性能良好，有较好的消振性，成本较低。但是，PVC 的热稳定性较差，受热会引起不同程度的分解，而软质 PVC 制品中的增剂还有外迁之弊，它对应变较敏感，变形后不能完全的复原，且在低温时会变硬10。与 S-PVC 相比，H-PVC 的强度及硬度要更大一点，更适合做成结构性零件，故此皮带轮应选用 H-PVC 成形。 2.2 分析塑件的结构、尺寸精度及表面质量分析塑件的结构、尺寸精度及表面质量此次设计的模具需要成形的塑料零件是皮带轮，材质是聚氯乙烯（PVC），所以注射模是其最适合成形的塑料模。（1）结构分析从塑料制品图 2-1 可见，该制品几何结构比较复杂，有侧向凹槽和孔，因此，模具设计时必须考虑侧向分型和抽芯机构；零件形状总体为圆柱形，轮廓尺寸大小为8822.5mm，属于机构比较复杂的小型件。图 2-1 塑件制品图（2）尺寸精度分析该制品尺寸较小，一般的精度等级对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从制品厚度上来看，制品平均厚度约为 2223mm，对零件的成型不是很有利。- 3 -（3）表面质量分析该零件表面的质量要求较高，外表面不得有气痕飞边等缺陷，综合分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，该制品的成型要求可以得到保证。由于模具是与注射机配套使用的，设计模具时，大部分结构都是根据注射机的技术规格来设计模具的，因此设计过程中，注射机的选用就显得尤为重要，而且应该先选用注射机。3 注射机的选用注射机的选用根据制品的生产批量及尺寸精度的要求，采用多型腔模，初步确定型腔数为两个，既一模两腔。3.13.1 计算制品的体积和质量计算制品的体积和质量按照图 1 塑料制品所示尺寸近似计算为：制品体积：V件=1230-（39.5/2）+12(23.5/2)-8-330-24）=18953.04mm18.95cm制品质量：根据设计手册12查得 PVC 塑料的密度为=1.38g/cm，故单件作品质量为： W件=V=18.95 cm1.38 g/cm=26.15g一般情况下，浇注系统的体积可根据主流道和分流道尺寸的大小及布置情况进行估算。这里浇注系统的体积为 V浇11.2cm，故可以算出浇注系统的质量为 W浇=11.2 cm1.38 g/cm=15.46g3.23.2 初步选定注射机初步选定注射机根据计算出来的制品体积及质量来确定注射机的型号和规格。为了保证注射成型能够正常运行，根据生产经验，一次注射成型所需塑料最适宜的总量为最大注射量的 80%，即： W总80%W机（2-1）式中： W机注射机的最大注射量（cm或 g） W总制品成型时所需的塑料总量（cm或 g）该制品及浇注系统的总体积为： V总 = V浇+V件 = 11.2cm+218.95 cm = 49.1cm3 总质量为：W总=V总=49.1cm1.38g/cm=67.76gH-PVC 是流动性、热稳定性都较差的塑料，因此不适合选用注塞式注射机。再根据给定塑料件的大小，初步设计一模多腔的注射模所需的注射量要大于 60cm ，且模具的形状较大，所以适合选3用卧式注射机。立式注射成形机和直角式注射成形机的结构为注塞式结构，而卧式注射成形机的结构多为螺杆式结构，因此，此塑件应选用卧式且为螺杆式的注射机进行成形加工。根据技术规格的不同，此类的注射机分有多种型号。由 H-PVC 的成型条件工艺参数（表 3-1）结合实用模具设计与制造手册（表 3-2）来看，根据计算结果，并查阅资料注射机技术规格表，可初步确定选用 XS-ZY-125 型注射机。- 4 -表 3-1 H-PVC 的成形条件工艺参数机筒温度（）注射机类型螺杆转速（r/min）成形收缩率喷嘴形式喷嘴温度（）前段中段后段预热温度（）预热时间（h）模具温度（）螺杆式20300.1%0.5%直通式1501701701901651801601707090463060注射压力（MPa）保压力(MPa)注射时间(s)保压时间(s)冷却时间(s)成形周期(s)801304060156005156040130表 3-2 XS-ZY-125 注射机的技术规格额定注射量（cm ）3螺杆直径（mm）注射压力（MPa）注射行程（mm）注射时间（min）螺杆转速（r/min）注射方式锁模力（kN）125421201151.629、43、56、69、83、101螺杆式900最大成形面积（cm ）2最大开（合）行程（mm）模具最大厚度（mm）模具最小厚度（mm）动、定模固定板尺寸(mmmm)拉杆空间（mmmm）定位圈尺寸（mm）喷嘴球头半径（mm）- 5 -320330300200428458260290100SR12喷嘴直径（mm)顶出形式顶杆中心距（mm）机器外型尺寸（mmmmmm）4两侧顶出230334075015504 确定型腔数及位置布局方案确定型腔数及位置布局方案4.14.1 型腔数的确定型腔数的确定为了提高模具的成形效率，把模具设计成有多个型腔的结构，使得一次注射成形能有多个相同的塑料皮带轮。而 XS-ZY-125 注射机的最大注射量为 125 cm 且最大成形面积为 320 cm ，这势必32会限制模具的型腔数。而且，此塑件成形模具必须带有侧向抽芯机构，型腔数越多，模具结构就越复杂，从而会提高模具的制造难度及加工成本。另外，型腔数越多，成形出的制品精度也就会越低。经过验证认为每增加一个型腔，制品尺寸精度会降低 4%，因此型腔数也不宜过大。综合考虑，初步确定为一模两腔的结构。4.24.2 型腔布局方案型腔布局方案由于 XS-ZY-125 注射机为卧式注射机，模具也应该设计成卧式的，因此模具在水平方向上应实现合开模动作。而侧向抽芯运动方向既可铅垂（图 4-1），也可水平（图 4-2），但对两者进行比较发现，前者上下两个侧型芯的自重会影响各自的抽芯力，导致两个侧型芯所用抽芯力的大小有所不同，这样就破坏了两个斜导柱的受力平衡。而且在开模后，上下两个侧型芯所需要的限位形式也会有所不同，从而会增加模具结构的复杂性。若采用后者的结构，上述缺点就会完全被消除，因此应该选用图（4-2）所示的水平抽芯结构。图 4-1 铅垂侧向抽芯图图 4-2 水平侧向抽芯图侧向滑块位置确定后，根据滑块的形状，为了使斜导柱的安装位置不与型腔等位置发生相对的干涉，斜导柱采用前后布置，既一个斜导柱设置在模具的前半部分，另一个斜导柱设置在模具的后半部分，如图（图 4-3）所示。- 6 - 图 4-3 斜导柱分位子布图5 确定模确定模具结构方案具结构方案5.15.1 确确定分型面定分型面模具上用以取出塑件和凝料的可分离的接触表面称分型面。分型面是决定模具结构形式的重要因素，分型面设计的合理与否直接影响到塑件的质量、模具的整体结构、模具的制造工艺以及模具的制造成本等等。分型面的选择原则如下：（1）分型面应选在塑件外形的最大轮廓处，只有这样才能使塑件从模具中顺利脱模；（2）分型面的选择应有利于塑件的脱模；（3）分型面的选择应保证塑件的精度要求；（4）分型面的选择应使模具易于加工；（5）分型面的选择对成型面积的影响；（6）分型面的选择应有利于排气；（7）分型面的选择应考虑模具侧抽芯。由于有两个型腔，若模具设置成一个分型面，塑件成形后就很难使冷凝料和塑件自动脱落，而且取出塑件和冷凝料也会有一定的难度, 因此最好设两个分型面，即一个主分型面：用来取出成形塑料制品，一个次分型面：用来取出冷凝料（图 5-1 所示）。综上所述，根据塑件的外形特点，将它的主分型面选择在 60 的一个端面处（图 5-1）。由于要成型的塑件有孔，所以选择了两个型芯，其分型面称之为副分型面，设在图 5-1 所示的位置。侧凹槽处采用了斜导柱与滑块机构进行分型，使之形成侧面分型，即侧分型面。此时，注射机、型腔数与布局及分型面都已经确定，接下去就可以大致确定模架的组成形式。5.25.2 确定模架组合形式确定模架组合形式注射模设计应尽量选用标准的模架组合形式，但由于此次设计的模具结构比较特殊，模架不能完全选用标准件，因此可参照 GBT 12556.1-90 模架标准进行模架的设计。根据成形的塑料零件及注射机的型号，再参照 GBT 12556.1-90 模架的标准，初步确定模架主要结构部件及主要尺寸如图 5-1 所示。XS-ZY-125 注射机所允许的模具最小厚度为 200mm，模具最大厚度为 300mm（见表 3-2），整个模架的厚度应在 200mm300mm 的之间，初定模架厚度为286mm。模具高度或宽度应小于 XS-ZY-125 注射机动、定模固定板上的拉杆间距，从而使模具能够穿过拉杆空间安装在固定板上。如果模具高度小于拉杆的间距，安装时应该把模具吊起来，高过注射机，从上往下穿过拉杆进行安装。- 7 - 图 5-1 模架主要结构如果模具宽度小于拉杆间距，安装时则把模具从注射机一侧横向穿过拉杆进行安装。因为型腔是一上一下分布，高度方向尺寸相对于宽度方向要大，再根据 XS-ZY-125 注射机动、定模固定板尺寸（如图 5-1 所示），初定模具高度为 350mm，宽度为 230mm，即模具高度大于模具宽度，且宽度小于固定板上拉杆间距，在注射机上安装模具时应把模具从上往下穿过拉杆进行安装。但是，设计到这里，却忽略了一个很重要问题。动模固定板上有两个间距为 230mm 的顶杆孔，孔中装有顶杆，其作用是向模具中的推出机构传递动力，使得推杆能自动把已成形的塑料制品从型芯上推出来。若模架高度和宽度分别设计成 350mm 和 230mm，那么顶杆就会失效，不能起到传递推力的作用，因此应该重新设计模架高度和宽度尺寸，应设计成宽度尺寸大于高度尺寸，模具从注射机一侧横向穿过拉杆进行安装。如图 5-2 所示，宽度为 410mm，高度为 280mm。由于浇注系统、侧向抽芯机构及型腔等主要结构还未完全确定，因此导柱、复位杆的位置先不予确定，以免发生结构上的相互干涉，待主要结构部件的设计接近完善后再作定夺。先进行下一步的设计-浇注系统的设计。- 8 -图 5-2 模架示意图浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴出来后，到达型腔之前在模具中所流经的通道，其作用是将熔融状态的塑料从喷嘴处平稳的引入模具型腔，并在熔体填充和固化定形的过程中将注射压力和保压力传递到塑料制品各部位，从而来获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸精确的塑料模具。浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道浇注系统两大类。此次设计的模具，其浇注系统设计为普通流道浇注系统。浇注系统的设计对注射成型效率和制品的质量有直接影响，是获得优质塑料制品的关键。浇注系统由主流道、分流道、浇口和冷料穴等四部分组成。5.3.15.3.1 主流道设计主流道设计主流道是指从注射机喷嘴与模具接触处起到分流注射机喷嘴压紧模具主流道衬套道为止的一段料流通道，负责将塑料熔体从喷嘴引入模具里面。当模具闭合后，，并封紧注射机与模具之间的间隙，熔体材料直接从料筒流入主流道。本次所设计的模具在卧式注射机上使用，主流道应与分型面垂直，为了使冷凝料能从主流道中顺利拔出，将主流道形状设计成圆锥体，锥角为26。由于 ABS 的流动性中等，可取锥角=3。脱模时，为了使冷凝料能从主流道中顺利的拔出，对内壁要有表面粗糙度的要求，一般要小于 0.631.25m，这里取 Ra=0.6m。（见图 5-3）图 5-3 主流道示意图注射机喷嘴应与主流道对中，为了补偿对中的误差并解决冷凝料的脱模问题，主流道进口端直- 9 -径需比喷嘴直径大 0.51mm。主流道进口直径 d=d0+(0.51) (mm) 式中 d0为注射机喷嘴直径，见表 2 得 d0=4mm，因此，d=4+1=5 （mm）。主流道进口端与喷嘴头部应为球面接触，在主流道衬套上连出一个浅的球形定位槽，将喷嘴的球形头压在主流道衬套凹内。通常主流道进口端凹下的球面半径 R 比喷嘴球面的半径 R0大12mm，凹下的深度约为 35mm。主流道进口端球面半径 R=R0+（12）（mm）式中 R0为喷嘴球面半径，见表 2 得 R0=12mm，因此,R=12+2=14 (mm)。在保证制品成形的条件下，主流道的长度应尽可能短一点，以减少压力损失和产生的废料，但由于主流道的长度由与定模座板的厚度及主流道衬套的安装位置相关联，必须结合主流道衬套的设计一同对其进行确定，因此主流道长度待定，接下去先设计主流道衬套。5.3.25.3.2 主流道衬套的设计主流道衬套的设计由于注射成形时，注射机对模具施加的压力很大，主要作用于主流道衬套上，且主流道在与高温塑料熔体和注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般不将主流道直接开设在定模上面，而是将它单独开在一个主流衬套中，通常在淬火后嵌入模具，这样在损坏时便于更换或修磨。常用的主流道衬套有 A、B 两类，此模具选用图 5 所示的 A 型主流道衬套，B 型流道衬套，选用 B 型流道衬套是为了防止衬套在熔体反压力作用下退出定模设计的，这里不再赘述。图 5-4 所示的主流道衬套嵌入定模座板之后，再由定位圈压住其大端面，也能起到抵抗熔体反压力的作用。主流道衬套的材料选用 T8A，要求热处理后硬度能达到 5357HRC。其尺寸应根据 XS-ZY-125注射机配套的定位圈尺寸和定模的厚度进行确定，各尺寸详见图 5-4。图 5-4 主流道衬套示意图衬套与定模座板之间的配合采用了 H7/m6。因定模座板必须与中间板无间隙接触，所以主流道衬套与定模座板配合后，必须保证其端面与定模座板大平面处在同一个平面内。主流道截止到定模型芯固定板的左端面处，塑料熔体流经此处开始进入分流道。下一设计，分流道的设计。- 10 -5.3.35.3.3 分流道设计分流道设计分流道是主流道与浇口之间的料流通道，是塑料熔体由主流道流入型腔的过渡段，负责将熔体的流向进行平稳转换，在多型腔模中起着将熔体向各个型腔分配的作用。对于单型腔模，可不设置分流道，而此次设计的模具设有两个型腔，有必要开设分流道，且开设在定模座板与中间板之间，并在中间板上进行加工。分流道其截面形状及尺寸主要取决于制品的大小、模具结构以及所加工的塑料种类。根据此塑料零件、材料及加工难易程度，确定分流道截面为抛物线截面，其尺寸依据推荐值及主流道直径大小定为如图（5-5）所示尺寸。分流道的表面粗糙度不宜太小，以防将冷凝料带入型腔，一般要求达到 Ra值为 1.6m 即可。这样可增大对外层塑料熔体的流动阻力，减小流速，并与中心熔体之间具有一定的速度差，以保证熔体流动时具有合适的切变速率和剪切热。图 5-5 分流道截面示意图在容易修磨情况下，分流道的长度应尽可能短，以减少压力损失及废料，因此两个型腔之间的间距也尽量小。根据型腔的大小，两个型腔的距离定为 80mm，图 5-6 所示，分流道的单边长度应为 40mm，总长为 80mm。图 5-6 型腔布局图- 11 -5.3.4.5.3.4.浇口的设计浇口的设计浇口是分流道与型腔之间长度非常短，截面又很狭窄的一段料流通道。浇口截面狭窄，可使经过分流道之后压力和温度都已有所下降的塑料熔体，产生加速度和较大的剪切热，保证熔体充模时具有较快的流动速度和较好的流动性。又因其长度短，所以浇口内可容纳的塑料熔体体积很小，故很容易冷却固化，从而有助于防止保压力不足或保压时间过短而引起的倒流现象。而且，浇口内冷却固化的塑料熔体（废料）强度很低，非常容易断裂，故使制品与废料分离，并便于制品脱模。浇口的长度和截面尺寸一般均可在试模过程中适当调整。特别是调整其截面尺寸时，截面高度的变化对浇口的容积及浇口冻结时间影响很大；另外，截面积的变化对塑料熔体内的切变速率影响很大，而切变速率又与熔体表面黏度有关，所以改变浇口截面尺寸或截面积的大小，可以控制浇口冻结时间，以及熔体充模时的流动性能。浇口的形式很多，参考实用模具设计与制造手册给出的常用的浇口形式：直接浇口、侧浇口、扇形浇口、平缝形浇口、环形浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、潜伏式浇口和护耳式浇口等。根据本模具的结构形式、塑件形状以及制造的经济性，采用爪形浇口，如图 5-7 所示。图 5-7 爪形浇口示意图5.3.5.5.3.5.冷料穴的设计冷料穴的设计冷料穴的作用是贮存因两次注射间隔而产生的冷料头以及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设在主流道或分流道末端，其直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的 11.5 倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积。冷料穴是用来收集料流前锋的冷料，常设在主流道或分流道末端。如图 13 所示深度取 4mm，主流道表面粗糙度 Ra小于 0.320.63m。5.45.4 成形零部件的设计成形零部件的设计注射模闭合后，其内部零部件将组合成一个能容纳塑料的闭合空腔，即所说的型腔，它将接受由注射机注射出来的塑料熔体，并使它们在其内部固化成形为塑料制品。构成型腔的所有零部件统称为成形零部件。由于塑料零件外形有凹陷部分，对应成形模上必须有凸起部分，为便于加工起见，不把成形模设计成一个整体，而是采用嵌入式的成形模，即用型芯嵌入固定板中形成型腔结构。另外，与其它结构件不同，成形零部件采用的是更为优质的材料，出于材料费用考虑，也应设计成嵌入式的。其- 12 -结构及配合尺寸见附图 2。成形零部件在注射成形过程中直接与塑料熔体接触，需要承受温度、压力及塑料熔体的冲击和摩擦，长期工作之后，容易发生磨损、变形和断裂，因此成形零部件必须采用优质钢材制作。而聚氯乙烯又跟别的塑料不同，热分解后会产生带有腐蚀性的氯化氢气体，因此成形零部件必须要选用耐腐蚀材料，可选用热作模具钢 38CrMoAl，或者用 T8A 进行镀铬或渗碳处理。5.4.1.5.4.1.确定成形零部件工作尺寸确定成形零部件工作尺寸成形零部件工作尺寸的确定必须考虑塑料的成形收缩、成形零部件的制造偏差及成形零部件的磨损等各方面因素。而且，由塑料零件图给出，零件上由模具型腔成形的部位，其最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值；有型芯成形的部位，其最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值。参见塑料成型工艺及模具简明手册的规定，型腔的最小尺寸为基本尺寸，偏差为正值；型芯的最大尺寸为基本尺寸，偏差为负值。由塑料成型工艺及模具简明手册中给出的公式，型腔径向尺寸计算:LM=LS+LSS- 34Z0式中 LM为型腔径向基本尺寸，且为最小尺寸，其公差为 z,取为 /3，LS为塑料制品的基本尺寸，且为最大尺寸，其公差，S 为塑料的平均收缩率，这里材料是 H-PVC，因此S=（0.1+0.5）/2=0.3%。LM1=60+600.003-0.25= 59.944308. 0008. 00型腔深度尺寸计算:HM=HS+HSS-32Z0 式中 HM为型腔深度基本尺寸，且为最小尺寸，其公差为 z，取为 /3，HS为塑料制品高度基本尺寸，且为最大尺寸，其公差为。HM1=12+120.003-0.15 =11.923205. 0005. 005.4.2.5.4.2.侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计因为此塑件有侧凹部分，所以成形结构中必须带有侧向分型与抽芯机构。为实现分型时自动抽芯，把其设计成机动式的侧向分型与抽芯机构。机动式侧向分型与抽芯机构利用注射机的开模运动，并对其方向进行变换后，可将模具侧向分型或把侧型芯从制品中抽出。此次设计采用斜导柱式抽芯机构。（1）抽芯距的确定抽芯距是指侧型芯从成形位置抽到不妨碍制品取出位置时，侧型芯在抽拔方向所移动的距离。抽芯距通常比侧孔或侧凹的深度大 23mm。如图 5-8 所示，采用二等分滑块合模，其抽芯距必须保证瓣合模块完全退到骨架台肩之外才能将制品脱模，即必须抽出 S1的距离再加上 23mm，制品- 13 -才能脱出，故抽芯距为 S=S1+23mm=+23mm22rR 式中 S 为最小抽芯距，单位为 mm；R 为骨架最大半径，单位为 mm；r 为骨架最小半径，单位为 mm。所以 S=+2=17.8mm。2225.530 图 5-8 侧型芯抽芯示意图（2）抽芯力的确定将侧型芯从制品中抽出所需的力叫抽芯力。影响抽芯力的因素很多，它与侧型芯成形部分的表积大小及其几何形状、壁厚、塑料的收缩率、刚性、对成形零件的摩擦系数、制品同一侧面同时抽芯的数量、成形工艺主要参数（注射压力、保压时间、冷却时间）及脱模斜度等因素有关。其计算公式为 FpA（fcos+sin）式中 p 为塑料制品收缩对型芯单位面积的正压力，一般取812MPa；A 为塑料制品包紧型芯的侧面积，单位为 mm2。f 为摩擦系数，一般取 0.10.2。4为脱模斜度，因为制品侧凹本身是斜面，所以其脱模斜度就为侧凹夹角的一半，为 16。因此， Fmax=122099.3(0.2cos16+ sin16)=11786.7 N，取所需最大抽芯力为 12kN。（3）斜导柱的确定斜导柱式侧向分型与抽芯机构是利用斜导柱等传动零件，把垂直的开模运动传递给侧向型芯，使之产生侧向运动并完成分型或抽芯动作。其结构紧凑、动作安全可靠，加工制造比较方便。斜导柱倾角不宜太大，常采用 1520，在抽芯距一定的情况下，角度越大，所需斜导柱就越短。为缩短斜导柱长度，取为 20。斜导柱所受的弯曲力 FW、抽芯力 F 和开模力 Fk与倾角的关系，如图 5-9 所示，不计斜导柱与导滑孔间的摩擦力及滑块与导滑槽间的摩擦力，其关系式为 FW=F/cos。 FW=F/cos=12/cos20=12.77 kN 。 - 14 - 图 5-9 斜导柱受力分析图斜导柱工作部分长度 L=s/sin=17.8/sin20=52mm,抽芯距 s 对应的开模行程 Hc= scot=17.8cot20=48.90mm，主分型面整个开模行程 H主=Hc+510mm=48.90+5=53.90mm,取 54mm。选斜导柱公称直径为 25mm，进行强度校核。d=17.04mm3 1 . 0 WWLF3137.21 . 05.3212770因此取斜导柱直径 25mm 强度足够。斜导柱长度是根据抽芯距、固定端模板厚度，斜导柱直径及倾角的大小等有关。斜导柱的材料用碳素工具钢 T8A，热处理要求硬度为 5458HRC，表面粗糙度小于 Ra0.8。斜导柱与固定板（中间板）采用过度配合 H7/k6，由于斜导柱在模具工作过程中主要用于驱动侧向滑块作往复运动，故侧型芯的压紧以及滑块的导滑等问题均与斜导柱的安装配合关系不大，所以斜导柱与滑块斜孔之间可以采用较松的间隙配合，这里采用 H11/b11。斜导柱孔的位置确定在滑块正中且在其长度的 1/2 处。（3）滑块与滑模设计因为侧型芯用钢比滑块用钢要求高，而且侧型芯尺寸比较大，所以采用组合式滑块比较合适，见图 5-10。图 5-10 组合式滑块示意图滑块尺寸见附图 1，为了确保侧型芯可靠地抽出和复位，保证滑块在移动过程中平稳，无上下窜动和卡死等现象，滑块与滑槽必须很好地配合和导滑。滑块和滑槽的配合采用 H7/f7。（5）楔紧块设计在制品注射成型过程中，侧型芯在抽芯方向受到塑料较大的推力作用，这个力通过滑块传给斜- 15 -导柱，而一般斜导柱为细长干，受力后容易变形，因此必须设置楔紧块使滑块不致产生位移，从而保证制品精度和斜导柱。楔紧块锁紧形式，见图 5-11，给出三种形式。形式（a），适用于滑块小，抽芯距不大，锁紧力小的场合，而此模具虽然抽芯距并不大，但一个滑块对两个型腔起作用，因此滑块不小，锁紧力也较大，若用此结构，螺钉能承受的锁紧力非常有限，刚度达不到要求，所以不宜选用此形式。再看形式（b），其结构是能满足抽芯距不大，滑块较宽，锁模力较大的场合，但不好加工，工艺性差，楔紧块磨损后不可修磨，所以也不大适合。最后看形式(c)，此结构不仅刚度好，利用螺钉和楔紧块右端面同时承受锁紧力，而且容易加工，合模次数过多导致磨损后还可进行修磨，因此此模具应选用形式(c)。（a）（b）（c）图 5-11 楔紧块锁紧形式楔紧块的楔角必须大于斜导柱的倾角，这样才能保证模具合模时压紧滑块，开模时楔紧块让开，否侧斜导柱将无法带动滑块完成抽芯动作。一般楔角比斜导柱倾角大 23，因此楔角 =+2=20+2=22。（6）滑块定位装置的设计为了保证斜导柱伸出端准确可靠地进入滑块的斜孔，要求滑块在完成抽芯后停留在刚刚脱离斜导柱的位置，不可发生任何位移，否则合模时斜导柱不能准确地插入滑块斜孔。其结构见附图 2，利用限位板上的螺钉对滑块进行定位。另外，合模完成后，为了防止两个滑块位置发生左右偏移，导致形腔结构尺寸受到破坏，必须在滑块合模滑动终了位置处设置定位机构，这里可以用两个定位销对滑块进行定位,上下对称各一个。5.4.3.5.4.3.排气系统的设计排气系统的设计塑料熔体向注射模型腔充满的过程中，熔体取代了型腔中的气体，在此过程中，如果气体不能及时排除，将会引起物料注射压力过大，熔体充填型腔困难，造成注射量不足而充不满型腔。同时，- 16 -部分气体还会在压力作用下渗进塑料中去，使制品产生气泡及组织疏松等缺陷，熔合不良而引起强度下降。更有甚者，由于气体受到压缩，温度急剧上升，进而引起周围熔体烧灼，使制品局部碳化和烧焦。这种现象主要出现在两股料流结合处、死角以及浇口相对的凸缘处。烧灼的结果使制品表面产生焦斑，成为废品。还有，聚氯乙烯受热分解后，会产生具有腐蚀性的氯化氢气体，同样希望将这种氯化氢气体从型腔中排除。因此，在设计型腔结构与浇注系统时，必须设置排气系统。排气槽开设在分型面上，因为在分型面上如果因设排气槽而产生飞边，易随制品脱出。而且排气槽应尽量开设在型腔最后被充满处，如流道位置。因此，此模具将排气槽设在中间板上，如图 5-12 所示。图 5-12 排气槽示意图5.55.5 注射模结构零部件设计注射模结构零部件设计结构零部件是组成模具完成固定、导向、定位及成形时完成动作等的零部件，主要有合模导向机构和支承零部件。5.5.1.5.5.1.合模导向机构合模导向机构合模导向机构在模具中，用来保证动模和定模或模内其它零部件之间准确对合，在模具中起定位、导向和承受一定侧压力的作用。导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。锥面定位是用在注射大型、深腔、高精度制品或薄壁容器及偏心制品时，成形时往往有很大的侧向作用力，因此不适合用在此次设计的模具当中，此次设计的模具采用导柱导向机构。导柱导向机构是利用导柱与导柱孔之间的配合来保证模具的对合精度。导柱的结构和尺寸按 GB/4619 选用，由图 5 模架结构图分析，主分型面导柱所受的侧向力要比- 17 -次分型面导柱受到的侧向力大，因此主分型面导柱直径应大于次分型面导柱直径，初定主分型面导柱公称直径为 25mm，次分型面导柱公称直径为 20mm。为让模具开模有序进行（让次分型面先分型，待次分型面分型终了后，主分型面再接着分型，直到整个开模行程结束为止），必须辅之于一些相应的功能部件及结构，为此，在主分型面间设置几个涨钉，利用涨钉的张力，使得开模开始时，中间板与动模板之间有足够的锁紧力来抵抗次分型面脱落冷凝料所需的力，从而使得次分型面先分型，待次分型面间限位机构的限位端起作用时，次分型面分型终了，同时限位机构带动中间板与动模板分型，即主分型面分型。因此，次分型面间采用限位导柱，既可起到合模导向的作用，又可实现模具的有序开模。5.5.2.5.5.2.设计推出脱模机构设计推出脱模机构为了使成形后的塑料制品能自动脱模，就需设置推出脱模机构。推出脱模机构设置在动模上，通过注射机的开模动作启动而将制品推出。推出脱模机构的推出零件种类也很多，这里用推杆推出脱模，即用推杆将塑件从型芯上推出。而且用此脱模机构，在完成一次脱模动作，开始下一个注射工作循环时，与制品接触的推杆必须回复到初始位置。因此，必须设有复位装置或复位杆。侧向分型与抽芯机构已设计完毕，布置推杆时必须考虑是否与侧向分型机构发生干涉现象。因为斜导柱安装在中间板（定模一侧）上，滑块安装在动模的侧向抽芯机构，同时，模具还采用推杆脱模机构，并依靠复位杆使推杆复位，侧型芯的水平投影面积与推杆相重合或推杆推出距离大于侧型芯的底面时，则可能会产生推杆和侧型芯互相干扰的现象。因这种复位形式往往是滑块先于推杆复位，只是侧型芯或推杆损坏，这种情况在模具设计中称为“干涉”现象。因此，必须将推杆及复位杆布置在与侧型芯不同合模方向投影面内，保证抽芯时不会发生干涉现象。为保证推板在推进过程中不发生歪斜，就必须在推板上设有导向机构，而且推板由复位杆带动复位，其行程终端必须设有限位机构，如用限位钉进行限位，为了防止推板复位后与动模座板接触不平稳。因此，可用四个定距螺钉同时实现上述两种功能，既起到推板导向作用，又对推板复位后进行限位。5.65.6 推出零件的设计推出零件的设计推杆推出机构是最常用的推出机构，其设置推杆位置的自由度较大，常被用来推出各种塑料制件。常用的推杆形状有：圆形截面推杆、有台阶推杆、整体式非圆形截面的推杆，插入式非圆形截面的推杆。在本模具中，由于制件顶出的位置空间较小，所以要求推杆直径较小，但推杆直径过小就会造成其刚度不够，因此，推杆后部加粗以提高其刚度，故选用有台阶的推杆。推杆位置的设置如图所示，长度为 139 mm。每个塑件用四个推杆顶出。其材料选用 T10A，头部需淬火处理，硬度为5458HRC，表面粗糙度在 Ra1.6m 以上1。5.75.7 复位机构的设计复位机构的设计推杆或推件板在完成制品的推出动作后，为了进行下一循环的成型，必须回到其初始位置。除了推件板推出外，其他推出形式一般均需要设置复位机构。常用的复位机构有复位杆复位和弹簧复- 18 -位两种。根据本模具的总体结构，采用复位杆复位。复位杆复位机构如图所示，复位杆复位是利用合模动作来完成的，复位后其端面应与动模分型面平齐。5.85.8 脱模力的计算脱模力的计算由塑料模具设计大典中查得，脱模力的计算公式为：Qc= cos)1 (2khkrEfcp （6-1）式中：E拉伸弹性模量（PVC E=2.5）GPa 平均成形收缩率（PVC 取=0.3%）塑料的泊松比（PVC =0.42）型芯的脱模斜度型芯脱模方向高度h 脱模斜度修正系数fk （6-2）cossinsincosHffkf 制品与钢材表面之间的静摩擦系数（PVC =0.5）ff 壁厚制品的计算系数k （6-3）cos2cos22k 比例系数（）trcp/ 型芯的平均半径cpr 制品壁厚t = 6/4.5 = 1.3trcp/ = = 0.94cos2cos22k3 . 1213 . 122 = = 0.5cossinsincosHffkf15 . 0- 19 -Qc= = cos)1 (2khkrEfcp94. 042. 015 . 08%3 . 0105 . 23 . 123 =103.78N因此得脱模力为：103.78N。5.95.9 推出零件尺寸的确定推出零件尺寸的确定在推出机构中最主要的零件是推杆，推杆的直径的确定又是设计的关键。下面从刚度和强度计算两个方面讨论推件板厚度及推杆直径。推杆直径的确定：根据推杆稳定公式，可得推杆直径的公式：（6-4）42nEFLkd 式中：推杆的最小直径(mm)；d 安全系数，一般取 1.5；k 推杆的长度(mm);L 推杆的数目。n 推杆材料的弹性模量E推杆的长度、数目前面在设计推出装置时已经选定，带入公式得： = 1.542nEFLkd422400478.103138 = 5.68mm推杆的强度校核：其强度校核公式为：（6-5） 24dnQcasMp 式中：推杆所收压应力（）caMp 推杆材料的屈服极限（） T8A：=7351080saMpsaMp将各个数据带人校核公式得：- 20 - = = 1.0324dnQc268. 514. 3478.1034aMp s所以，强度合格。6 模具各部分的校核模具各部分的校核6.16.1 注射量的校核注射量的校核注射生产中,注射机每一个成形周期向模内注入的熔体体积或质量称为制品的注射量。其中包括模内浇注系统和飞边所用的的熔体量。选择注射机时，必须保证制品的注射量小于注射机允许的最大注射量。根据生产经验，制品注射量一般不超过注射机最大注射量的 80%。XS-ZY-125 注射机标定的是额定注射量，即最大注射量为 125 cm，由第一章可知制品的注射量约为 67.76cm，因此按注射量校核，此注射机的注射量满足要求。6.26.2 注射压力校核注射压力校核 H-PVC 成形所需的压力为 80130MPa，而 XS-ZY-125 注射机的最大注射压力为 120MPa，在H-PVC 成形所需压力的范围之内，因此，该注射机注射压力足够。6.36.3 锁模力校核锁模力校核高压塑料熔体充满型腔时，会产生很大的力，使模具沿分型面涨开，制品与浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔内熔体的压力 PM(PM常取 2040MPa)，即为作用在这个面积上的总力FL，该力称为工艺锁模力，它必须小于注射机的额定锁模力 F，否则在注射成形过程中会因锁模不紧出现涨模溢料现象。为保证注射成形时模腔能够可靠的锁闭，FL(0.80.9)F。H-PVC 成形所需保压力，为 4060MPa，则 FLmax=602（302-82）+680=343804.8N344kN，而 0.8F=0.8900=720kN,所以FLmax0.8F,锁模力合格。6.46.4 模具高度与注射机闭合高度的关系校核模具高度与注射机闭合高度的关系校核模具的闭合高度应在注射机最大与最小闭合高度之间，即模具的厚度应在注射机允许的模具最大厚度和最小厚度之间。此模具的厚度为 306mm，XS-ZY-125 注射机允许的模具最大厚度为330mm，最小厚度为 200mm，200306H1+H2时 SmaxHC+a+(510)mm- 21 -若 HCH1+H2，a=25+32+5=62mm,所以 SmaxHC+a+(510)=56.7+5.3+62=124mm.见表 2，XS-ZY-125 注射机的最大开模行程为 300mm，因此开模行程足够。对注射机的校核还有安装部分

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