馬達(dá)線圈骨架注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,馬達(dá),線圈,骨架,注塑,模具設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單 摘 要 本次設(shè)計(jì)的主要工作是設(shè)計(jì)一套生產(chǎn)汽車馬達(dá)線圈骨架的注塑模，要求設(shè)計(jì)的模具在保證塑件質(zhì)量的前提下，還能實(shí)現(xiàn)大批量自動(dòng)化的生產(chǎn)。設(shè)計(jì)的過程按照模具設(shè)計(jì)的一般步驟進(jìn)行，先對(duì)塑件的工藝進(jìn)行分析，并根據(jù)塑件體積量初選注射機(jī)，根據(jù)注射機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)確定型腔的數(shù)目以及布局，從制造模具難度和經(jīng)濟(jì)性考慮選取分型面。由于塑件的形狀內(nèi)有空心，側(cè)有凹槽，故需采用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)才能使塑件順利脫模，因此該塑件有水平和豎直雙分型面。側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)采用斜導(dǎo)柱正裝結(jié)構(gòu)，操作方便靈活，且易于機(jī)械加工，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化脫模，符合大批量生產(chǎn)需要。該注塑模具采用一模兩腔布局，為使塑料熔體快速平穩(wěn)充滿兩個(gè)型腔，分流道采用梯形截面形式，澆口選用扇形澆口?？紤]到型芯和型腔的的磨損量以及機(jī)械加工難易性，采用整體嵌入式型腔和組合式型芯。在設(shè)計(jì)過程中充分使用標(biāo)準(zhǔn)化零件，從而既實(shí)現(xiàn)了模具零件的互換性，又大大縮短了設(shè)計(jì)的周期。將模具各部分設(shè)計(jì)過程中獲得的參數(shù)進(jìn)行校核，確定后整合，二維總裝圖，并繪制相關(guān)零部件的零件圖。 關(guān)鍵詞：注塑模具；工藝分析；側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)；自動(dòng)化 The injection mould design of automobile’s starting motor coil skeleton Abstract：This injection mould is designed for the production of automobile’s motor coil skeleton, the mould needs to be able to be produced automatically in mass quantity.and ensured the quality of the products. Design process is base on the general steps of mould design. Firstly, to analyse the technology of the plastic part, and to measure the volume of the plastic part with Pro-E 3d modelling software, then choose the plastic injection machine according to the volume. And then determine the number of the cavity as well as the layout according to the relevant technology parameters of the injection machine, choosing the parting surface according to the perspective of mould manufacturing difficulty and economy. For there’s a cavity and lateral recess inside the plastic part. we need to use side core-pulling mechine to demould the plastic smoothly. So the plastic part gets horizontal and vertical double parting surface. Side core-pulling mechine has inclined guide pillar structure which makes the operation convenient and flexible. It could get automatically stripping and suitable for the mass quantity production needs. The injection mould is preliminary designed a layout with one module and two cavities which in order to filled with plastic melt quickly and smoothly. The runner is in the form of trapezoidal cross section while pouring gate the fanshaped. Considering the wear volume and machining difficulty of the core and cavity, it takes overall embedded cavity and composite cores. We use standardized parts in the design process, to reduce the workload of design, and it is also conducive to the interchangeability of mould parts . Check the parameters from the process of designing the parts then make a integration. Use Pro-E software to draw the export 2d ichnography, then draw the relevant parts ichnography . Key words：injection mould ；technological analysis ；side core-pulling mechanism ；automation  目 次 摘要 I Abstract II 1緒論 5 1.1引言 5 1.2塑料的分類 5 1.2.1按照合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性分類 5 1.2.2按合成方法分類 5 1.2.3按塑料的用途分類 6 1.3塑料的性能 6 1.4塑料的主要成型方法 6 1.5注射模結(jié)構(gòu)組成 6 1.6塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 7 1.7選題意義及目的 8 2注射模具方案確定 9 2.1模具設(shè)計(jì)的步驟 9 2.1.1塑件分析 9 2.1.2模具的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 10 2.1.3估算塑件體積或重量初選注射機(jī) 12 2.1.4注射機(jī)的選擇 12 2.1.5型腔的數(shù)目n確定 14 2.1.6選定分型面 15 2.1.7確定型腔的配置 15 2.1.8澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 3.1成型零部件的設(shè)計(jì) 21 3.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 3.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 24 3.3塑件脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 3.4側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 3.4.1抽芯力的計(jì)算 27 3.4.2抽芯距的計(jì)算 28 3.4.3 斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 28 3.4.4 滑塊形式與導(dǎo)滑槽的形式 31 3.4.5鎖緊楔形式 32 3.4.6 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型最小開模行程的校核； 32 4冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33 5注塑機(jī)參數(shù)的校核 39 5.1最大注塑量的校核 39 5.2注塑壓力的校核 39 5.3鎖（合）模力的校核 39 5.4 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 40 5.4.1模板尺寸和拉桿間距校核 40 5.4.2 模具閉合高度的校核 40 5.5開模行程與頂出裝置的校核 40 總 結(jié) 42 致 謝 44 參考文獻(xiàn) 45 IV 1 緒論 1.1 引言 模具行業(yè)現(xiàn)在是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，模具產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)上蘊(yùn)含著無窮的發(fā)展?jié)摿ΑＤ＞呖煞譃榻饘倌：头墙饘倌?。其中，由于高分子塑料的誕生和發(fā)展，非金屬模具中的塑料模具逐漸走進(jìn)人們的生活。塑料模具一般可分為：擠塑成型模具、注射成型模具、氣輔成型模具等等。當(dāng)前是汽車工業(yè)迅猛發(fā)展的時(shí)代，從一系列的相關(guān)數(shù)據(jù)中可以看出，汽車工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。而汽車的開發(fā)周期決定了更新?lián)Q代的速度?？s短汽車開發(fā)周期的關(guān)鍵在于其零部件能否使用模具進(jìn)行大批量快速生產(chǎn)，通過高精度模具生產(chǎn)出的零部件不僅可以降低汽車的成本，對(duì)于汽車輕量化發(fā)展也有重大意義。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的對(duì)象是汽車氣動(dòng)馬達(dá)線圈骨架注塑模具的設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)出一套符合生產(chǎn)需求的模具來加快線圈骨架生產(chǎn)時(shí)間同時(shí)降低該零部件的生產(chǎn)成本。 1.2 塑料的分類 1.2.1按照合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性分類 1）熱固性塑料 該類塑料是一種體形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物，加熱后分子結(jié)構(gòu)由線性變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，溫度達(dá)到一定程度后變成不溶或不熔的固體，再對(duì)其加熱不會(huì)變軟，沒有可塑性，變化過程既有物理變化又有化學(xué)變化，且變化是不可逆的 2）熱塑性塑料 這類塑料均為線形或帶有支鏈形結(jié)構(gòu)的聚合物，其主要特點(diǎn)是受熱變軟或熔化成具有可塑性的流動(dòng)的穩(wěn)定粘稠液體，此時(shí)便可塑制成所需形狀的塑件；冷卻后即定型；再次加熱時(shí)仍然可變軟并重復(fù)利用。因?yàn)樽兓^程一般只有物理變化，所以是可逆的。 1.2.2按合成方法分類 按照合成方法可分為聚合材料和縮聚材料。聚合材料合成過程是將單分子體化合成高分子化合物?？s聚材料的合成過程是將相同的低分子單體化合成高分子聚合物。 1.2.3按塑料的用途分類 根據(jù)塑料的使用環(huán)境可分為工程塑料、通用塑料、以及特殊用途的塑料。其中ABS、PA、POM、PC、PPO、PSF等工程塑料在工程材料中應(yīng)用得比較廣泛。而通用塑料一般是指那些用途最廣泛、產(chǎn)量最大、價(jià)格最便宜的塑料，如聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP）等。 1.3 塑料的性能 和其它材料相比，塑料尤其無可比擬的優(yōu)越性：第一，塑料的相對(duì)密度低，在0.8-2.0g/cm3左右；第二，塑料的比強(qiáng)度是所有材料中最高的；第三，絕緣性能好，同時(shí)具備了絕緣，隔熱，耐腐蝕，加工性能好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。 當(dāng)然塑料也存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為剛性差，耐熱性差，在實(shí)際應(yīng)用中容易受限制，長(zhǎng)期受載荷作用，會(huì)漸漸產(chǎn)生塑性流動(dòng)，即產(chǎn)生“蠕變”現(xiàn)象。在長(zhǎng)時(shí)間的工作條件下高溫容易變形，低溫時(shí)易出現(xiàn)開裂。在自然光下工作，也易出現(xiàn)老化現(xiàn)象。 1.4 塑料的主要成型方法 塑料成型工藝主要包含有注射成型，中空吹塑成型，熱成型，壓縮成型，擠塑成型等。本次設(shè)計(jì)的模具為注塑模，下面主要介紹注射成型工藝。 在熱塑性塑料的成型方式中，注塑成型是一種很重要的成型方法。其成型過程是：將塑料顆粒放入注塑機(jī)加熱至熔融狀態(tài)后，注塑機(jī)內(nèi)的螺桿或者柱塞施加一定的壓力，從注塑機(jī)噴嘴將塑料熔體注入型腔內(nèi)，冷卻硬化后保持型腔內(nèi)的形狀，利用脫模機(jī)構(gòu)取出塑件。其注射成型的工藝流程總體歸納起來：加料，塑化，注射，保壓，冷卻，脫模等【1】。 1.5 注射模結(jié)構(gòu)組成 注射模具包含很多系統(tǒng)，但其基本構(gòu)架由由定模和動(dòng)模板組成。其中定模板安裝在注塑機(jī)固定板上，而動(dòng)模安裝在移動(dòng)板上。合模時(shí)，型腔和澆注系統(tǒng)就由動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成。開模時(shí)，動(dòng)定模分開，就可以取出塑料制品。注射模具一般由以下幾個(gè)部分構(gòu)成。 1）成型部件 型芯和凹模組成了模具的成型部件。塑件的內(nèi)表面形狀由型芯完成，外表面形狀由凹模成型。考慮到機(jī)械加工性以及生產(chǎn)成本，型芯和型腔有時(shí)會(huì)采用組合式與模板固定，有時(shí)做成整體。 2）澆注系統(tǒng) 主要構(gòu)成為主流道、分流道、澆口和冷料穴，是塑料熔體從注射機(jī)噴嘴流向型腔的進(jìn)料通道。 3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能保證在合模時(shí)動(dòng)定模準(zhǔn)確合模。一般采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。 4）脫模機(jī)構(gòu) 作用是在開模時(shí)，拉出流道內(nèi)的凝料并推出塑件。 5）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件有側(cè)孔或者凹槽時(shí)，在被脫模機(jī)構(gòu)推出前，需先抽出側(cè)向型芯才能進(jìn)行側(cè)向分型，完成脫模。故此時(shí)模具中需要設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)我采用的是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型機(jī)構(gòu)。 6）調(diào)溫系統(tǒng) 適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度可以滿足某些塑料在注塑過程中對(duì)模具本身的溫度要求。冷卻模具可以采用開設(shè)開設(shè)冷卻水道的方式；而提高模具溫度通常采用冷卻水道通入熱水或者蒸汽，也可在模具內(nèi)增加電加熱元器件。 7）排氣系統(tǒng) 在注塑成型時(shí)，常需要將型腔內(nèi)的空氣排除才能使塑料熔體快速充型。通常需要在分型面設(shè)置幾條凹槽排氣。小型芯因其排氣量小，故不必設(shè)置排氣槽。 8）標(biāo)準(zhǔn)模架 注射模大多采用標(biāo)準(zhǔn)模架，利于降低模具的注射難度。 1.6 塑料模具的發(fā)展趨勢(shì) 1） 隨著成型理論的不斷完善，以及對(duì)材料研究不斷深入，未來模具設(shè)計(jì)在大型精密模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)⑷〉酶嗟某晒瑥?fù)雜模具的設(shè)計(jì)也更有經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)的效率更高。 2）更廣泛地在塑料模設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)趨于更成熟，我國模具行業(yè)對(duì)其的使用普及率越來越高，而這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以縮短模具設(shè)計(jì)的研發(fā)周期，而且在模具制造過程中，對(duì)降低加工的難度起著積極的作用。 3）應(yīng)用新的熱流道技術(shù)。更多的熱流道技術(shù)被開發(fā)利用與模具行業(yè)，使塑件的質(zhì)量更有保證以及模具的壽命更長(zhǎng)。 ?4）塑料模具更多的零件趨于標(biāo)準(zhǔn)化。目前我國模具行業(yè)中，模具模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，和國外仍有一段較大差距，這將很大程度上限制著我國模具工業(yè)的發(fā)展。模具行業(yè)主要考慮的是如何降低模具制造成本并保證模具質(zhì)量。因此，塑料模具的零件要盡量趨于標(biāo)準(zhǔn)化【2】。 1.7 選題意義及目的 當(dāng)前模具行業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，尤其是塑料模具生產(chǎn)出的塑件已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活中。因此，怎樣設(shè)計(jì)出能大批量生產(chǎn)塑件而所需費(fèi)用又很低的模具，對(duì)于學(xué)習(xí)模具專業(yè)的工科人員來說很必要。 其次隨著汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)代的來臨，縮短汽車生產(chǎn)周期將是未來一大趨勢(shì)?？s短汽車開發(fā)周期的關(guān)鍵在于其零部件能否使用模具進(jìn)行大批量快速生產(chǎn)，通過高精度模具生產(chǎn)出的零部件不僅可以降低汽車的成本，對(duì)于汽車輕量化發(fā)展也具有重大意義。 最后，針對(duì)我而言，這次的模具設(shè)計(jì)可以為我以后從事模具設(shè)計(jì)行業(yè)打下一定的基礎(chǔ)，我希望通過這次設(shè)計(jì)過程，能夠熟練掌握設(shè)計(jì)模具的一般步驟，參數(shù)的選取，方案的選定等。2 注射模具方案確定 2.1 模具設(shè)計(jì)的步驟 1）塑件的分析。 2）確定型腔數(shù)目。 3）初選注射機(jī)。 4）選取分型面。 5）型腔布局。 6）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 7）成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 8）脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 9）排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 10）模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 11）模架的選取。 12）繪制模具結(jié)構(gòu)草圖。 13）校核模具相關(guān)尺寸。 14）繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。 2.1.1塑件分析 線圈骨架可發(fā)現(xiàn)其兩邊大中間小，形狀規(guī)則，中部空心，使用要求為：絕緣性好、耐磨、耐光以及耐化學(xué)腐蝕。綜合考慮其使用環(huán)境，成本效應(yīng)，生產(chǎn)周期，決定選用聚丙烯PP塑料為該塑件的材料。 圖2-1 線圈骨架三維圖 聚丙烯是線型鏈烴聚合物，吸水率很小，約為0.01%-0.03%。注射前無需干燥粒料，熔體粘度小，易成型出薄壁長(zhǎng)流程制品，注射壓力低。 聚丙烯的理論熔點(diǎn)為160-175oC，分解溫度為350oC，成型溫度范圍較寬，大約為205-345oC，其最大結(jié)晶溫度為120-130oC。聚丙烯注射成型用的熔融指數(shù)為2-8g/10min，其熔體流動(dòng)性良好。一般料筒前部溫度控制在200-230oC，噴嘴溫度比料筒溫度低10-30oC，故噴嘴溫度為180-190 oC。當(dāng)生產(chǎn)薄壁制品時(shí)，料筒溫度可以提高到280-300oC；當(dāng)生產(chǎn)厚壁制件時(shí)，料筒溫度應(yīng)適當(dāng)降至200-230oC，因?yàn)樯a(chǎn)厚壁塑件時(shí)，塑料熔體在料筒內(nèi)停留時(shí)間稍長(zhǎng)，長(zhǎng)期高溫容易分解。但是當(dāng)料桶溫度過低，塑料熔體流動(dòng)阻力大，需要很大注射壓力才能完成注射，制品容易產(chǎn)生翹曲變形。 聚丙烯塑料熔體的流變特性是黏度對(duì)剪切速率的依賴性較大。因此，在注射充模時(shí)，通常采用增大注射壓力才加快充模速率。其注射壓力通常采用的范圍為：70-100Mpa（柱塞式注射壓力偏高，螺桿式注射壓力偏低）。 聚丙烯收縮率在1%-3%范圍內(nèi)，絕對(duì)值及其變化范圍較大，且具有較明顯的后收縮率，成型時(shí)，可采取縮短注射和保壓時(shí)間以及提高注射和模具溫度等措施減少收縮。PP塑料的其他參數(shù)如表2-1所示： 表2-1 PP塑料的其他參數(shù) 拉伸強(qiáng)度 65-80Mpa 彎曲強(qiáng)度 80-110Mpa 缺口沖擊強(qiáng)度 14.1-120KJ/m2 彎曲彈性模量 1100-1600Mpa 2.1.2模具的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 本次要注塑成型的塑件中有空心，兩邊大中間小，為順利脫模必須將成型側(cè)凹槽的部位做成活動(dòng)的零件，即側(cè)抽芯或側(cè)型腔，然后在模具開模前將其抽出。完成側(cè)型芯或側(cè)型腔抽出和復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。完成該塑件的注塑采用的側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)按照驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為手動(dòng)抽芯，機(jī)動(dòng)抽芯，液壓抽芯，聯(lián)合作用抽芯4種類型 機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)是借用注塑機(jī)的開模運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，利用傳動(dòng)零件來完成模具的側(cè)分型、抽芯及其復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)基友較大的抽芯力和抽芯距，且動(dòng)作可靠，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。適合用于生產(chǎn)線圈骨架這種低成本，大批量的塑件。而根據(jù)傳動(dòng)零件的不同，可分為斜滑塊抽芯，斜導(dǎo)槽抽芯，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯，彈簧抽芯，彎銷抽芯等多種形式。 綜合考慮本設(shè)計(jì)要注塑成型的汽車啟動(dòng)馬達(dá)線圈骨架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，外觀要求，模具的總體結(jié)構(gòu)方案定為：采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，且滑塊安裝在動(dòng)模，斜導(dǎo)柱安裝在定模的結(jié)構(gòu)形式?；瑝K模具采用帶導(dǎo)槽的導(dǎo)板引導(dǎo)帶導(dǎo)條的滑塊開合。開模時(shí)，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下，沿著導(dǎo)軌向兩側(cè)打開而脫離塑件，由推件板推出塑件。大型芯采用導(dǎo)水管來冷卻。 2.1.3估算塑件體積或重量初選注射機(jī) 塑件的形狀尺寸如圖2-3所示： 圖2-1線圈骨架尺寸 根據(jù)提供的線圈骨架尺寸如圖2-1所示，測(cè)量出該塑件的體積為39.46cm3。 2.1.4注射機(jī)的選擇 2.1.4.1注射機(jī)的概述 注射機(jī)一般由鎖（合）模裝置，注射裝置，電器控制系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。按鎖模裝置和注射裝置的排列方式分類，可分為臥式、立式、直角式三類【3】。 因?yàn)楸敬巫⑺艹尚偷乃芗蟠笈?，自?dòng)化生產(chǎn)，考慮到模具的拆裝方便性，故選用臥式注射機(jī)。 　2.1.4.2注射機(jī)的選擇 1）由理論注塑量選擇注射機(jī) 注射機(jī)的理論注射量為：注射機(jī)在無模具情況下空注射時(shí)，當(dāng)注塑柱塞（或螺桿）完成一次最大注塑行程能達(dá)到的最大注塑量。這個(gè)注射值，直觀反映了其所能注射塑件的最大體積，代表了注射機(jī)的注射能力。 2）其次要考慮實(shí)際注塑量 在實(shí)際注射時(shí)，要考慮到塑料熔體在料筒內(nèi)的流動(dòng)阻力以及注射機(jī)的注射壓力的安全系數(shù)，一般實(shí)際注射量為理論注射量的60%-80%。 設(shè)計(jì)該模具時(shí)，要求所選注射機(jī)機(jī)型的最大注射量要大于注射成型需要的總注射量，所以： n×V1+V2≤K×V （2-1） 式中： n——型腔數(shù)目； V1——單個(gè)塑件的體積，㎝3； V2——澆注系統(tǒng)凝料的體積，㎝3； V——注射機(jī)最大注射量，㎝3； K——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，可取0.7-0.9。本次設(shè)計(jì)K值的采用為K=0.8。 2.1.5型腔的數(shù)目n確定 型腔數(shù)n根據(jù)以下幾個(gè)參數(shù)值進(jìn)行確定： 1）根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力 基于注射機(jī)的額定鎖模力要大于使模具從分型面分開的脹模力這一原則，得 F≥p（nA1+A2） （2-2） 則型腔數(shù)目 n≤（F-pA1）/pA2 式中： F——注射機(jī)額定鎖模力，N； p ——塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力，Mpa； A1——單個(gè)塑件在分型面上的投影面積，mm2； A2——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積mm2； 2）按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)量n； n≤（kV-V2）/V1 （2-3） 式中 k——注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取值K=0.8； V——注射機(jī)的最大注射量㎝3； V2——澆注系統(tǒng)的體積； V1——單個(gè)塑件的體積； 該塑件主要從經(jīng)濟(jì)性的角度考慮確定型腔數(shù)。已知線圈骨架是大批量生產(chǎn)，且精度要求一般（6級(jí)精度），考慮到生產(chǎn)效率并兼顧其精度，因此采用一模兩腔。兩個(gè)塑件的體積大約為80㎝3，初設(shè)澆注系統(tǒng)的凝料體積為15㎝3左右。結(jié)合注射機(jī)實(shí)際的注射量為理論注射量的60%-80%這一原則，選用型號(hào)為SZ-200/120的注射機(jī)，表2-2列出了其主要技術(shù)參數(shù)。 表2-2 SZ-200/120主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 200㎝3 螺桿直徑 42mm 注射壓力 150MPa 注射速率 120g/s 塑化能力 70kg/h 鎖模力 1200kN 拉桿內(nèi)間距 450x450mm 移模行程 320mm 最大模具厚度 400mm 最小模具厚度 230mm 模具定位孔直徑 125mm 噴嘴球半徑 15mm 2.1.6選定分型面 分型面是打開模具取出澆注系統(tǒng)凝料和塑件的面，即模具動(dòng)、定模的分界面。 選擇的分型面應(yīng)位于塑件最大截面尺寸處，才利于塑件的脫模。分型面的選取要有利于降低模具的制造難度同時(shí)兼顧塑件質(zhì)量和精度【4】。 該線圈骨架塑件最大的面積處為其端面，故選取該端面為分型面。盡管該塑件只選用單分型面，但考慮到側(cè)有有凹槽，所以需增加側(cè)向分型機(jī)構(gòu)來做側(cè)向分型。 2.1.7確定型腔的配置 模具總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)和確定首先要考慮的是型腔的布局，其次是設(shè)計(jì)適合這種型腔布局的澆注系統(tǒng)的走向。本次設(shè)計(jì)的模具考慮到經(jīng)濟(jì)性初步選用一模兩腔的布局，一次成型兩個(gè)塑件，考慮到當(dāng)模具承受偏載時(shí)會(huì)發(fā)生溢料現(xiàn)象，故型腔排列采用直線排列，構(gòu)建平衡澆注系統(tǒng)。 2.1.8澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1.8.1主流道設(shè)計(jì) 主流道是指從模具澆口套球面凹坑開始到分流道止的一段塑料熔體的流經(jīng)的路徑【5】?？紤]到為了塑料熔體的順利流入以及主流道凝料的順利拔出，本次設(shè)計(jì)的主流道為圓錐形，錐角α=3o，內(nèi)壁表面粗糙度Ra=0.63μm。 主流道對(duì)接處制成半球形凹坑，主要是防止當(dāng)噴嘴與主流道對(duì)接時(shí)，對(duì)接處發(fā)生溢料，故設(shè)計(jì)的主流道凹坑半徑R2=R1+（1～2）mm； 小端直徑d1=d2+（0.5～1）mm； 式中： R1——注射機(jī)噴嘴半徑； R2——主流道凹坑半徑； d1——噴嘴孔直徑； d2——主流道小端直徑； 根據(jù)計(jì)算后 取R2=15mm；取d2=4mm； 當(dāng)主流道工作時(shí)，會(huì)間歇性地與溫度較高的注射機(jī)噴嘴相接觸，并反復(fù)接觸高溫高壓的塑料熔體，冷熱交替，容易損壞，對(duì)材料要求比較高，所以主流道一般單獨(dú)設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套，固定在定模座板上，兩者之間采用H7/m6過渡配合【6】。其規(guī)格尺寸如圖2-2所示 圖2-2 主流道襯套規(guī)格尺寸 2.1.8.2冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴又稱冷料井。注射機(jī)噴嘴出來的高溫熔料，當(dāng)進(jìn)入冷的模具時(shí)熔體溫度降低，造成料流前端存在一段低溫料，這些低溫料容易使料流進(jìn)入型腔的速度減緩，增大腔內(nèi)的壓力，最終影響塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此容納冷料的冷料穴的設(shè)置是非常必要的。在模具設(shè)計(jì)中，一般通過在動(dòng)模一側(cè)設(shè)置一種形成冷料穴底部的零件，即拉料桿，保證模具開模時(shí)，主流道中的冷凝料被拉料桿拉出，留在動(dòng)模一側(cè)【7】。 常見的構(gòu)成主流道冷料穴底部的拉料桿有以下兩類形式。 1）推件板脫模的拉料桿。 2）推桿脫模的拉料桿。 常用的有倒錐形平頭拉料桿﹑帶Z形（鉤形）頭拉料鉤的拉料桿﹑圓環(huán)槽平頭拉料桿。其中，Z形頭拉料桿由于其形鉤的方向性，導(dǎo)致脫模時(shí)塑件和凝料無法自動(dòng)脫落，需人工取出，自動(dòng)化水平低。故考慮到生產(chǎn)效率以及模具加工難度，本次模具設(shè)計(jì)采用的是倒錐形冷料穴，倒錐形平頭拉料桿裝配圖如圖2-3所示 圖2-3 倒錐形平頭拉料桿裝配圖 2.1.8.3定位圈的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的模具將定位圈與澆口套分開設(shè)計(jì)，配合形式為H9/f9，定位圈采用帶螺釘?shù)男问?。根?jù)SZ-200/120型號(hào)的注射機(jī)定模扳中心孔的直徑尺寸，確定定位圈的直徑為125mm。 2.1.8.4 分流道的設(shè)計(jì) 分流道將主流道和澆口之間的塑料熔體連接，主要用于在多型腔或單型腔多澆口，確保塑料熔體充模順利。本次設(shè)計(jì)的模具采用一模兩腔直線型排列的布局，因此需要設(shè)置分流道。為了降低模具的設(shè)計(jì)難度，分流道大多設(shè)置在分型面上【8】。 （1）分流道截面形狀 分流道截面形狀多采用矩形、梯形、圓形、半圓形和U形等。綜合考慮哪種截面形式模具內(nèi)壓力和熱量損失較少以及易于加工兩個(gè)方面，下面分析各種截面形狀的分流道的優(yōu)缺點(diǎn)，分析如下： ①圓形：它效率最高，壓力和熱量損失最少，但其缺點(diǎn)是圓形分流道必須兩側(cè)模板都進(jìn)行加工才能保證其同軸度，這種流道加工起來難度較大，成本較高，不是本次設(shè)計(jì)的模具采用。 ②正六邊形：類似于圓形，但是效率低于圓形分流道，只適用于流道截面尺寸較小的場(chǎng)合。 ③U形：其優(yōu)缺點(diǎn)與梯形分流道較為相似。 ④梯形：分流道只需要在一個(gè)模板上加工，易于加工，效率較高，脫模容易，在實(shí)際模具設(shè)計(jì)中廣泛利用。 考慮到模具的制造難度以及塑件的生產(chǎn)成本，本次設(shè)計(jì)的模具分流道采用梯形截面形式，如圖2-4所示，其斷面尺寸最佳比例為；X/w=0.7-0.83，H/W=0.84-0.92, 斜邊與分模線的垂線為5°—10°斜角。 圖2-4 分流道梯形截面 （2）分流道的尺寸 大多數(shù)塑料采用的分流道直徑4-8mm之間，一般應(yīng)稍大于壁厚。如果塑件壁厚小于3mm，重量小于200g，可用經(jīng)驗(yàn)公式2-3確定分流道的直徑： D=0.2654m1/2L1/4 （2-3） 式中：D---分流道的當(dāng)量直徑，mm； m---塑件的質(zhì)量，g； L---分流道的長(zhǎng)度，mm； 上式計(jì)算的分流道直徑在3.2mm-9.5mm之間。綜合考慮，本次模具設(shè)計(jì)分流道的當(dāng)量直徑為8mm。 （3）分流道的布置 分流道布置的要點(diǎn)： 1）盡量使型腔內(nèi)各部分的充型壓力均勻分布。 2）分流道流程應(yīng)盡量短，以降低廢料。 3）分流道較長(zhǎng)時(shí)，需要在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。 分流道的布置分為有平衡式和非平衡式兩大類。 平衡式布置是指分流道的長(zhǎng)度、斷面形狀和尺寸以及澆口的尺寸都相同的布置形式。這種布置可實(shí)現(xiàn)各型腔的均衡送料和同時(shí)充滿，能保證塑件力學(xué)性能基本一致，但缺點(diǎn)是分流道較長(zhǎng)。 非平衡式布置的主要標(biāo)志是主流道到各型腔澆口長(zhǎng)度不相等。這種布置使塑料熔體充型時(shí)有個(gè)先后問題，因此不利于均衡送料。但對(duì)于型腔數(shù)量多的模具，為縮短流道，也常采用。 本次設(shè)計(jì)的注射模采用一模兩腔，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，故采用平衡式布局[9]。 2.1.8.5澆口的設(shè)計(jì) 在澆注系統(tǒng)中連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短流道稱為澆口，雖然其面積最小，但卻是最關(guān)鍵的。常用澆口截面形狀有矩形、圓形、狹縫三種，其中側(cè)澆口和輪輻式澆口多采用矩形截面；直接澆口、點(diǎn)澆口和潛伏式澆口多采用圓形截面；而狹縫澆口有扇形交口和平縫澆口之分。 根據(jù)塑件的形狀、生產(chǎn)的批量以及一模兩腔的結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)的注射模采用矩形側(cè)澆口，其長(zhǎng)度l=2mm，寬度b=4mm，深度t=1mm，如圖2.5所示。. 圖2-5 流道及澆口的設(shè)計(jì) 澆口位置的選擇原則如下： 1）澆口的位置應(yīng)滿足填充型腔的流程最短的要求。 2）減少熔接痕，增加熔接痕牢度，避免引起熔體破裂現(xiàn)象。 3）澆口位置的選取應(yīng)便于充模熔體流動(dòng)，補(bǔ)料和排氣。 4）要防止料流將型芯或嵌件擠壓變形[10]。 在本次模具設(shè)計(jì)中，考慮到塑件的使用場(chǎng)合以及澆口的去除難易程度，澆口的位置在線圈骨架的端面外圓處。 3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1成型零部件的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的塑件采用聚丙烯PP塑料，其收縮率S=1～3%，由公式SCP=(Smax + Smin)/2，計(jì)算后得塑件平均收縮率為 Scp=2%。 由于塑件的精度要求達(dá)到MT6級(jí)，因此只要計(jì)算出由大型芯，小型芯和哈夫塊組合而成的型腔尺寸，其余部件直接按產(chǎn)品尺寸取值。 1）型腔設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)平均收縮率法計(jì)算型腔的徑向尺寸，查閱相關(guān)手冊(cè)得△=1.10mm，IT6級(jí)，凹模制造公差δz =1/3，△=0.367mm。 根據(jù)公式 Lm= [(1+SCP)Ls-0.75△] 0+δz （3-1） = [56+56×2%-0.75×1.10]0+0.367 =56.295+00.186 根據(jù)以下公式校核塑件的最大尺寸： Lm+δz+δc-LsSmin≥Ls （3-2） 設(shè)磨損余量δc=1/6△=0.183mm 所以 56.295+0.367+0.183-56×1%≥56 滿足要求 所以凹模的直徑為56.295+00.186 凹模的深度尺寸計(jì)算 由于塑件底部在開模過程中摩擦損失較小，故不考慮磨損量。已知Hs=15 mm，SCP=2% ，塑件公差查閱相關(guān)手冊(cè)得△=0.54mm, δz=1/3△=0.18mm，根據(jù)公式 Hm = [(1+SCP)Hs-△2/3] 0+δz （3-3） =[15×2%+15-0.54×2/3]0+0.18 =14.940+0.18 當(dāng)Hs=57時(shí)，△=1.10mm δz=1/3△=0.37mm 根據(jù) Hm = [(1+SCP)Hs-△2/3] 0+δz 同理可得 Hm=57.40+0.37 凹模結(jié)構(gòu)選擇及確定 凹模成型外表面，將凹模單獨(dú)加工成鑲塊，鑲塊外部一般為圓柱體，采用H7/m6的過渡配合嵌入到模板中，鑲塊帶凸肩，從模板下部嵌入，在另一塊起支承作用的模板和螺釘將其固定。 2）型芯設(shè)計(jì)計(jì)算 型芯徑向尺寸的計(jì)算：最大尺寸為模具型腔名義尺寸ls，取單向負(fù)偏差，平均尺寸為lm-δz/2。最小尺寸是塑件孔的徑向名義尺寸ls，取單向正偏差△，平均尺寸為ls+△/2。 小型芯直徑向尺寸 塑件的斷面小孔徑向尺寸ls=6mm 查得公差值△=0.32mm, δz=1/3△=0.107mm 按平均值法計(jì)算,根據(jù)公式 lm=[(1+SCP)ls+0.75△] 0-δz （3-4） =（6+6×2%+0.75×0.32）0-0.107 =6.360-0.107 校核塑件可能出現(xiàn)的最小尺寸： lm+δc+δz-Smaxls≥ls (3-5) 6.36-0.05-0.107-3%×6=6.337≥6 滿足要求 所以取小型芯的直徑為6.360-0.107 型芯高度尺寸計(jì)算 最小尺寸為塑件孔名義尺寸hs，取單向正偏差；最大尺寸是凸模高度名義尺寸hm，取單向負(fù)偏差，滿足公式hm=[(1+Scp)hs+△3/2]0-δz 已知線圈骨架端面小孔的尺寸hs=3, 公差為△=0.26mm，塑件平均收縮率Scp=2%,模具的制造公差δz=1/3△=0.09mm，模具小型芯的高度尺寸hm可根據(jù)公式 hm=[(1+Scp)hs+△3/2]0-δz (3-6) hm=3.450-0.09 所以，線圈骨架小型芯的高度為hm=3.450-0.09 小型芯采用組合式，先單獨(dú)制造，再嵌入模板中 大型芯徑向尺寸 已知線圈骨架的內(nèi)孔尺寸為ls=18 mm，查閱公差表得△=0.54mm，塑件平均收縮率為Scp=2%，模具的制造公差δz=1/3△=0.18mm，則大型芯的徑向尺寸lm由公式 lm=[(1+Scp)ls+0.75△] 0-δz =（18+18×2%+0.75×0.54）0-0.184 =18.7650-0.18 校核 lm+δz+δc-Smaxls≥ls 18.765-0.18-0.09-2%×18=18.135≥18 滿足要求。所以取大型芯的直徑為18.7650-0.184 大型芯的高度計(jì)算 線圈骨架的內(nèi)孔高度hs=57 mm，公差為△=1.10mm，塑件平均收縮率為Scp=2%，模具的制造公差δz=1/3△=0.37mm，則大型芯的高度可根據(jù)公式: hm=[(1+Scp)hs+△3/2]0-δz hm=59.790-0.37 所以大型芯的高度hm=59.790-0.37 因?yàn)樵摯笮托境尚偷膬?nèi)表面較復(fù)雜，不便于機(jī)械加工，為了節(jié)省材料，減少切削量，采用組合式凸模，即將凸模單獨(dú)加工，再裝配到模板中。 3.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為保證合模時(shí)動(dòng)模和定模兩部分準(zhǔn)確對(duì)合，避免模具中其他零件發(fā)生碰撞干涉，需要在注射模中設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本套模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱導(dǎo)套采用間隙配合，并取標(biāo)準(zhǔn)件。 3.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱有三種經(jīng)典結(jié)構(gòu)類型。導(dǎo)柱沿長(zhǎng)度方向分為固定段和導(dǎo)向段。如果兩段的名義尺寸相同，只是公差不同的稱為直導(dǎo)柱，多用于生產(chǎn)批量小的模具，可不設(shè)置導(dǎo)套。當(dāng)兩段名義尺寸和公差都不同的稱為臺(tái)階式導(dǎo)柱，多用于生產(chǎn)批量較大的模具，需要設(shè)置導(dǎo)套， 本次設(shè)計(jì)的模具生產(chǎn)的塑件批量較大，故選用有臺(tái)階式導(dǎo)柱，導(dǎo)柱如圖3-1所示： 圖3-1 導(dǎo)柱尺寸規(guī)格 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，我們知道導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足如下要求： 1）在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱時(shí)，為避免型芯先進(jìn)入型腔，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)要高出型芯端面6～8mm； 2）導(dǎo)柱固定段與模板間通常采用過渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)套采用間隙配合H7/f6，固定段表面粗糙度Ra為0.8μm，導(dǎo)向段表面粗糙度Ra為0.4μm； 3）導(dǎo)柱在開合模時(shí)反復(fù)與導(dǎo)套接觸摩擦，所以要求導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，多采用碳素工具鋼T8A或T10A經(jīng)表面淬火處理，表面硬度為50～55HRC[11]。 本套模具的導(dǎo)柱采用對(duì)稱分布的布局，如圖3-2所示： 圖3-2 導(dǎo)柱的對(duì)稱分布圖 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)要求如圖3-3所示： 圖3-3 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)要求 導(dǎo)套設(shè)計(jì)要遵循以下原則： 1）導(dǎo)套斷面內(nèi)外應(yīng)倒圓角。 2）導(dǎo)套與模板的配合應(yīng)采用較緊的過渡配合H7/n6。 3）導(dǎo)套應(yīng)盡可能采用與導(dǎo)柱相同的材料，硬度可以稍低于導(dǎo)柱，降低磨損，防止導(dǎo)柱拉毛[12]。 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合形式，如下圖3-4所示 圖3-4 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合形式 3.3塑件脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件冷卻成型后，需借用脫模機(jī)構(gòu)將塑件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出。在本次設(shè)計(jì)中，所選的脫模機(jī)構(gòu)需符合以下要求： 1）保證塑件良好的外觀 2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠 3）塑件不變形損壞 4）盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。 以上是設(shè)計(jì)的脫模機(jī)構(gòu)需要達(dá)到的要求，根據(jù)要求，要對(duì)塑件所在的部位的受力情況進(jìn)行分析，選擇合適的脫模方式。 本次設(shè)計(jì)的塑件形狀規(guī)則，型芯受到的力主要是塑件收縮而產(chǎn)生的包緊力，因此塑件脫模時(shí)，會(huì)與型芯有較大的摩擦力。從節(jié)約生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，采用推板脫模機(jī)構(gòu)一次性完成脫模?？紤]塑件推出后，為了自動(dòng)進(jìn)入下一次注射成型周期，推板必須回到其初始位置，因此需要設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)。常用的復(fù)位形式有彈簧復(fù)位和復(fù)位桿復(fù)位。本套模具采用彈簧復(fù)位。 3.4側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次注塑成型的塑件側(cè)有凹槽，模具的設(shè)計(jì)方案已經(jīng)指出了采取斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，且斜導(dǎo)柱是在定模，滑塊在動(dòng)模上。 3.4.1抽芯力的計(jì)算 當(dāng)塑件在模具內(nèi)冷凝收縮時(shí)，會(huì)對(duì)側(cè)型芯收縮包緊，為保證順利抽出側(cè)型芯，抽芯機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的抽芯力則需要大于抽芯阻力。抽芯力分為兩種，開始抽拔時(shí)所需的抽拔力稱為起始抽芯力；繼續(xù)抽拔直至把側(cè)向型芯抽至不影響塑件脫出的位置所需要的抽拔力稱為相繼抽拔力。通過比較，起始抽拔力要得多，故本次設(shè)計(jì)，只計(jì)算起始抽芯力，按照以下公式計(jì)算： F抽 =lhp2(f2cosa-sina) （3-7） 式中：F抽—抽芯力，N； L —型芯被塑件包緊部分的斷面形狀周長(zhǎng)，mm； h —成型部分的深度，mm； p2 —塑件對(duì)型芯單位面積的擠壓力，取8～12MPa； f2 —摩擦系數(shù)，取0.1～0.2； a — 脫模斜度，（°）。 由塑件的尺寸可得:型芯被包緊的斷面的周長(zhǎng)l=75.4mm； 成型部分的深h=27； P2=10MPa； f2=0.15； a=3°； 所以，經(jīng)過計(jì)算得F抽=1.984KN。 3.4.2抽芯距的計(jì)算 抽芯距的計(jì)算公式如下： S抽 = S+(2～3)=(R2-r2)1/2+（2～3） （3-8） =28～29mm 式中 S抽—抽芯距，mm； S — 抽芯極限尺寸，mm； R —塑件最大外形半徑，mm； r —塑件最小外形半徑（側(cè)凹處），mm； 故抽芯距為S抽=29mm。 3.4.3 斜導(dǎo)柱的尺寸與安裝形式 3.4.3.1 傾斜角 斜導(dǎo)柱的傾斜角是指斜導(dǎo)柱軸線與開模方向的夾角a，是一個(gè)重要的參數(shù)。傾斜角的選取要在抽芯距得以保證的前提下，盡量降低斜導(dǎo)柱所承受的彎曲力。 斜導(dǎo)柱的受力分析； 根據(jù)公式： F彎= F抽/cosa （3-9） 式中 F彎——斜導(dǎo)柱所受的彎曲力，N； F抽——側(cè)抽芯脫模力，N； a——斜導(dǎo)柱的傾斜角，（°）； 由以上分析可知，從斜導(dǎo)柱受力情況和斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)綜合考慮，本套斜導(dǎo)柱的斜角為a=23°，代入公式3-9核算后，滿足要求。 3.4.3.2斜導(dǎo)柱的形狀與基本尺寸 斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度由斜導(dǎo)柱的直徑、抽芯距、傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板厚度來決定，計(jì)算公式為： L =L1+L2+L3+L4+L5 （3-10） =1/2Dtanα+h×1/cosα+1/2dtanα+ S抽/sinα+(5～10)mm =1/2×19×0.4+25×1.1×1/30×0.45+21/0.4+(5～10)mm ≈117mm 式中： L—斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)，mm； L1—斜導(dǎo)柱最高點(diǎn)至大端斜面中心在軸線上的投影長(zhǎng)度，mm； L2—斜導(dǎo)柱大段斜面中心至滑塊斷面交點(diǎn)在軸線上的投影長(zhǎng)度，mm； L3—滑塊孔半徑在軸線上的投影長(zhǎng)度，mm； L4—斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度，mm； L5—斜導(dǎo)柱端部長(zhǎng)度，mm； D—斜導(dǎo)柱固定大端直徑，mm； h—斜導(dǎo)柱固定板厚度，mm； a—斜導(dǎo)柱傾斜角，（°）； d —斜導(dǎo)柱工作部分直徑，mm； S抽—抽芯距，mm； 斜導(dǎo)柱的尺寸如圖3-5所示； 圖3-5 斜導(dǎo)柱尺寸圖 斜導(dǎo)柱的材料多采用用T8T10、T45以及20鋼進(jìn)行滲碳處理，表面需進(jìn)行淬火處理以增加斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度和耐磨性，淬火硬度達(dá)55HRC以上，表面粗糙度Ra為1.6μm。 本次設(shè)計(jì)的斜導(dǎo)柱采用的材料為T45鋼，并對(duì)其進(jìn)行表面淬火處理。 3.4.3.3斜導(dǎo)柱的安裝固定形式： 在前面的章節(jié)中已經(jīng)確定斜導(dǎo)柱的傾斜角a為23°，由于斜導(dǎo)柱主要作用為驅(qū)動(dòng)滑塊，并由滑塊與導(dǎo)滑槽間的配合精度保證滑塊平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，最終由波珠螺釘確定滑塊的位置。為使滑塊運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，斜導(dǎo)柱與滑塊采用較松的間隙配合，斜導(dǎo)柱的尺寸為　Φ15-0.2 -1.0，頭部做成半球形，可避免斜導(dǎo)柱離開滑塊后，其頭部仍然繼續(xù)驅(qū)動(dòng)滑塊。為了避免斜導(dǎo)柱開模抽出時(shí)與定模上的型芯運(yùn)動(dòng)相干涉，斜導(dǎo)柱側(cè)孔的位置盡可能遠(yuǎn)離型芯的位置，綜合考慮到滑塊的耐磨以及受力情況，與斜導(dǎo)柱相配合的斜孔中心距離滑塊側(cè)壁為L(zhǎng)孔=43.7mm,斜導(dǎo)柱固定形式如圖3-6所示： 圖3-6 斜導(dǎo)柱固定形式 3.4.4 滑塊形式與導(dǎo)滑槽的形式 滑塊結(jié)構(gòu)有組合式與整體式，根據(jù)塑件的特殊結(jié)構(gòu)以及型腔布局，采用了組合式。為確?；瑝K在抽芯過程中保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，同時(shí)又要便于機(jī)械加工，故導(dǎo)滑槽采用組合式（由導(dǎo)滑板與推件板組成），導(dǎo)滑槽組合圖如3-7所示： 圖3-7 導(dǎo)滑槽組合圖 3.4.5鎖緊楔形式 在注塑過程中，型芯會(huì)受到塑料熔體的推力作用，同時(shí)兩個(gè)哈夫滑塊的合并也會(huì)受到塑料熔體的脹模力影響，這個(gè)力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，細(xì)長(zhǎng)桿件的斜導(dǎo)柱，受力后易變形，為了在模具閉模后鎖住滑塊，承受塑料給予型芯的推力。因此必須設(shè)置鎖緊楔，鎖緊楔與模件的邊連接可以根據(jù)推力的大小，選取不同的方式。本次設(shè)計(jì)所選取的鎖緊楔采用整體式結(jié)構(gòu)，牢固可靠，側(cè)向力較大。它直接與定模固定，詳細(xì)裝配可由裝配圖可知。 3.4.6 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型最小開模行程的校核 完成抽芯距S抽模具所需的最小開模行程H由式3-11計(jì)算： H= S抽 cotα （3-11） 式中：S抽——抽芯距，mm； α——斜導(dǎo)柱傾斜角，（°）； 本次注塑成型的塑件所用斜導(dǎo)柱側(cè)向芯分型是在水平面與開模方向相垂直，因此完成側(cè)抽芯所需的最小開模行程H為： H= S抽 cotα =29×cot22° =71.78 mm 所以，本次設(shè)計(jì)的模具要完成抽芯距所需要的最小開模行程為H=71.78 mm。 4冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在塑件成型過程中，冷卻時(shí)間占了很大的比例，通常會(huì)占到成型周期的2/3,。由此可看出，塑件成型過程的冷卻時(shí)間對(duì)塑件的生產(chǎn)率起關(guān)鍵作用。冷卻介質(zhì)初始溫度及流動(dòng)狀態(tài)，塑料種類和塑件厚度，冷卻管道與型腔的距離等因素都會(huì)影響冷卻時(shí)間。為了縮短生產(chǎn)周期，可以從工藝設(shè)置和產(chǎn)品設(shè)計(jì)入手減少冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 冷卻時(shí)間的確定 塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間是塑料熔體從充滿型腔時(shí)開始算起，直到可以開模取出塑件時(shí)為止。根據(jù)塑件厚度，結(jié)合有關(guān)經(jīng)驗(yàn)材料，可以確定塑件的冷卻時(shí)間。表4-1為常用塑料成型時(shí)，塑件厚度與所需冷卻時(shí)間的關(guān)系。 表4-1塑件壁厚與所需冷卻時(shí)間的關(guān)系 塑件厚度/ mm 冷卻時(shí)間/s ABS PA PVC PP 0.5 1.8 0.8 1.8 2.5 2.1 3.0 1.0 2.9 3.8 3.3 4.5 1.3 4.1 5.3 4.6 6.2 1.5 5.7 7.0 6.3 8.0 1.8 7.4 8.9 8.1 10.0 2.0 9.3 11.2 10.1 12.5 2.3 11.5 13.4 12.3 14.7 2.5 13.7 15.9 14.7 17.5 3.2 20.5 23.4 21.7 25.5 由上表4-1可大概估算厚度為3mm的PP塑件冷卻時(shí)間大約為17.5S，塑件的成型周期查表4-2可知你成型周期約為40s。 表4-2 常見塑料的注射成型工藝 塑料名稱 ABS PS PC PP 注射 壓力/MPa 時(shí)間/s 70～90 3～5 60～100 1～5 70～130 1～5 70～120 1～5 保壓 壓力/MPa 時(shí)間/s 50～70 15～30 30～40 15～40 40～50 20～90 50～60 20～50 降溫固化時(shí)間/s 15～60 15～60 15～60 15～60 成型周期/S 40～70 40～90 50～130 40～120 注射機(jī)類型 螺桿式 柱塞式 螺桿式 螺桿式 在常用塑料熔體的單位熱流量表4-3中可以查出聚丙烯的單位熱流量Q1=5.9×102KJ/Kg 表4-3常用塑料熔體的單位熱流量 塑料品種 Q1/（KJ/Kg） 塑料品種 Q1/（KJ/Kg） ABS 3.1×102～4.0×102 低密度聚乙烯 5.9×102～6.9×102 聚甲醛 4.2×102 高密度聚乙烯 6.9×102～8.1×102 丙烯酸 2.9×102 聚丙烯 5.9×102 醋酸纖維素 3.9×102 聚碳酸酯 2.7×102 聚酰胺 6.5×102～7.5×102 聚氯乙烯 1.6×102～3.6×102 線圈骨架塑件的質(zhì)量m=ρv =0.91×78.92=71.82g 加上澆注系統(tǒng)凝料，計(jì)算得注射量取G=100g，已知聚丙烯的單位熱流量 Q1=5.9×102KJ/Kg，聚丙烯的注射時(shí)間為2s，成型周期為40s。由下式可算得每小時(shí)的注射次數(shù)為: N=3600/40=90 單位時(shí)間型腔總熱量為 1=1 （4-1） 式中： W—單位時(shí)間注射量，Kg/min； N—每小時(shí)的注射次數(shù)； G—塑料的注射量，Kg； Q1—單位熱流量KJ/Kg 所以根據(jù)公式（4-1） 2 =5310KJ 略去噴嘴向模具傳熱，冷卻液從模具中帶走的熱量Q2： Q2=Q-（QC+QR+QL） （4-2） =6018-49.14-2.66-28.77 =5937.49KJ 根據(jù)式子的分配方案，凹模與凸模帶走的熱量為： Q2G=0.4Q2 Q2K=0.6Q2 Q2G=0.4×5937.49=2374.996KJ/h Q2K=0.6×5937.49=356