塑料旋鈕注塑模具設(shè)計概述(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè)計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取下偏差。凹模的徑向尺寸計算公式如下： 式中：—型腔的徑向尺寸，； —塑件的平均收縮率； —塑件的外徑尺寸，；—修正系數(shù)，（），取；—塑件的公差值，因尺寸的大小而變。—制造公差，取。凹模的高度尺寸計算公式如下 式中：—型芯的高度尺寸，；—塑件的平均收縮率； —塑件的外徑尺寸，；—修正系數(shù)，（），同樣取；—塑件的公差值，因尺寸的大小而變。—制造公差，取。 側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計，深1mm的環(huán)形槽，需要側(cè)向抽芯機構(gòu)來完成。側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)根據(jù)動力來源的不同，有機動、液壓或氣動以及手動等三大類。本塑件采用機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu),它是利用注射機開模力作為動力，通過有關(guān)傳動零件使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出，合模時又靠它使側(cè)向成型零件復(fù)位。這類機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不但分型與抽芯不需手工操作，生產(chǎn)率高，而且結(jié)構(gòu)緊湊、動作安全可靠、加工制造方便。根據(jù)傳動零件的不同，這類機構(gòu)可分為斜導(dǎo)柱、彎銷、斜導(dǎo)槽、斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)，本次設(shè)計選用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。 斜導(dǎo)柱的典型機構(gòu)尺寸斜導(dǎo)柱的主要尺寸有直徑d、長度L、傾斜角和抽芯距S。斜導(dǎo)柱與滑塊之間采用輕松配合，有利于滑塊靈活運動。斜導(dǎo)柱對滑塊只起驅(qū)動作用，而滑塊運動的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性由導(dǎo)槽與滑塊之間的配合精度予以保證，滑塊的最終位置由楔緊塊決定。確定傾斜角 要兼顧抽拔距及彎曲力，通常采用＝ ，不大于。導(dǎo)柱材料多用45鋼、TT10以及20鋼經(jīng)滲碳處理，淬火硬度在HRC55以上。磨削加工后，表面粗糙度保證有=。 抽拔力抽拔力是將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力。剛開始抽芯所克服的阻力稱為初始抽拔力。繼續(xù)將全部側(cè)芯抽出所需的力稱為相續(xù)抽拔力。相續(xù)抽拔力通常小于初始抽拔力，故設(shè)計時以初始抽拔力為準(zhǔn)。影響初始抽拔力的主要因素有：a).成型芯表面積愈大，包緊力愈大，因而抽拔力就愈大。方形成型芯比圓形成型芯抽拔力大，當(dāng)制品一面有兩個以上的孔時，抽拔力更大。成型芯距離愈大，收縮愈大，抽拔力也就愈大了；b).制品壁愈厚，收縮就愈大，抽拔力也愈大；c).制品塑料的收縮率大、成型芯摩擦系數(shù)大，抽拔力就大；d).成型芯表面粗糙度低脫模斜度大，抽拔力就小，反之抽拔力就大；e).注射力小保壓壓力小，冷卻時間短，則抽拔力小，反之，抽拔力就大。抽拔力可用如下簡化公式進行計算： （N）式中l(wèi)——活動側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長 ()h——成型芯部分的深度， (1mm=)p——制品對側(cè)芯的壓力，一般取8～12Mpaf——塑料對鋼的摩擦系數(shù)，常用f＝～；——側(cè)芯的脫模斜度，常取＝。(取)所以， 總的抽拔力為： 抽芯距的計算將活動芯從成型位置抽至不妨礙制品脫模的位置所移動的距離稱為抽芯距。 式中H——斜導(dǎo)柱完成抽芯距所需的開模行程(mm)；——斜導(dǎo)柱傾斜角。 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算式中——抽拔阻力（與抽拔力大小相等，方向相反）；——斜導(dǎo)柱的傾斜角。 斜導(dǎo)柱直徑的確定根據(jù)斜導(dǎo)柱所受最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力的原則，可推導(dǎo)出斜導(dǎo)柱直徑的計算公式。因為，所以，取d=8mm式中 L——斜導(dǎo)柱有效工作長度； M——斜導(dǎo)柱所受最大彎距；——彎曲許用應(yīng)力，對碳鋼可取＝137MpaW——抗彎面系數(shù)，圓形截面： W=。 斜導(dǎo)柱長度的計算斜導(dǎo)柱的長度時根據(jù)側(cè)芯的抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑傾斜角和安裝斜導(dǎo)柱的模板厚度t來決定。其表達式為故，取L=56mm 滑塊的設(shè)計圓管處的環(huán)形槽可用兩個滑塊來成型,滑塊的尺寸和形狀是根據(jù)兩個型芯的最大直徑和中心距以及斜導(dǎo)柱的直徑來確定的。由于兩個型芯的中心距為74mm，最大直徑為36mm，斜導(dǎo)柱的直徑為8mm,考慮滑塊的剛度和強度要求，設(shè)計了滑塊的總長為30mm,總寬為20mm。圖5 滑塊的基本尺寸其抽拔距計算：S = + (2 ～ 3) 式中：S ——滑塊分開所需的抽拔距，mm；R ——圓管的最大半徑，mm；r——環(huán)形槽的最小半徑，mm。經(jīng)計算,取抽拔距為6mm。環(huán)形槽只有1 mm的厚度,因此可將滑塊做大些使環(huán)形槽以下的部位也由滑塊來成型,這樣滑塊的強度可以滿足加工制造和使用要求。同時滑塊與推管在位置上干涉,為了使滑塊在側(cè)向分型時不與推管發(fā)生碰撞,可在滑塊上開設(shè)橢圓孔以避開推管。同時為避免或減少因哈夫滑塊與型芯相對運動造成的摩擦使模具在工作一段時間后出現(xiàn)塑件飛邊,在滑塊的兩側(cè)面加拔模角。 模架的確定根據(jù)型腔的布局以及型腔側(cè)壁最小厚度為，再考慮導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和推件板等各方面的問題，再加上本設(shè)計采用的是潛伏式澆口形式，潛伏式澆口采用自動脫落澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，頂出機構(gòu)采用頂桿式，因此確定采用A1的模架結(jié)構(gòu)，型號為；各模板尺寸的確定；（1）A板尺寸A板也就是定模型腔板，由于本設(shè)計的塑件在定模部分，因此A板的厚度取。（2）B板的尺寸B板也就是動模固定板，因此動模固定板的尺寸按標(biāo)準(zhǔn)取。（3）座板的尺寸動模座板厚度和定模座板厚度均按標(biāo)準(zhǔn)取。（5）墊塊的尺寸墊塊的高度取，厚度為。（6）推板及推板固定板的尺寸推板的厚度取。推板固定板的厚度取。（7）動模支承板的尺寸動模支承板的厚度取第5章 推出機構(gòu)的設(shè)計 推出機構(gòu)的設(shè)計是注射成型其中的一個重要循環(huán),塑件必須無誤地從模具中脫出,完成脫出塑件的裝置。 推出機構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循以下原則 （1）推出機構(gòu)應(yīng)盡量布置在動模一側(cè)。 （2）保證塑件推出不被損壞和良好的外觀。 （3）機構(gòu)簡單,動作可靠。 （4）合模時準(zhǔn)確復(fù)位。 脫模力 因為，所以，此處視為厚壁圓筒塑件，同時，由于該塑件沒有通孔，所以脫模時存在真空壓力，參考下式，可得脫模力為 式中，F(xiàn)是脫模力（N）；E是塑料的彈性模量（Mpa）；S是塑料成型的平均收縮率（%）；t是塑件的壁厚（㎜）；L是被包型芯的長度（㎜）；是塑料的泊松比；是脫模斜度（）；是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；是型芯的平均半徑（㎜）；A是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（），當(dāng)塑件底部有通孔時，A項視為零；是由和決定的無因次數(shù)，其中的值與塑件的橫截面積形狀和相關(guān)尺寸有關(guān)；是由和決定的無因次數(shù)。 推桿的結(jié)構(gòu)的設(shè)計（1）圓形推桿的直徑。可由歐拉公式簡化得 式中，是推桿直徑（㎜）；L是推桿長度（㎜）；是塑件的脫模力（N）；E是推桿材料的彈性模量（Mpa）；n推桿數(shù)量；安全系數(shù)，取=。（2） 推桿直徑校核 式中，是推桿材料的許用壓應(yīng)力（Mpa）。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)要求，選擇直徑為的推桿，然后根據(jù)要求進行相關(guān)加工。推桿在固定板上的固定方法有很多，本設(shè)計采用的是最常采用的形式，即將推桿凸肩壓在固定板的沉孔和推板之間，用螺釘緊固，凸肩高度與對應(yīng)沉孔的深度留有余量，在裝配后將它們與固定板一起磨去余量，來保證高度一致，避免在高度方向來回竄動。 推出形式的確定根據(jù)塑件的形狀特點，確定模具型腔在定模部分，模具型芯在動模部分。塑件成型開模后，塑件與型芯一起留在動模一側(cè)。該塑件的塑料有很好的弾性，可以采取強制脫模方式，但是需要較大的脫模力，故采用推板推出機構(gòu)。圖6 推桿的分布第6章 注塑機的校核 最大注塑量的校核最大注射量是指注射機螺栓式柱塞以最大注射行程注塑時，一次所能達到的塑料注射量。理論注塑量一般有兩種表示：一種規(guī)定以注塑苯乙烯丁二烯丙烯晴（ABS）（密度約為）的最大克數(shù)（g）為標(biāo)準(zhǔn)。而另一種為規(guī)定以注塑塑料的最大容積（）為標(biāo)準(zhǔn)。 式中：—模具型腔和流道的最大容積（）。 —指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（），該注射機為60。 —注射系數(shù)。 所設(shè)計的注射模，塑料件加澆注系統(tǒng)凝料所用的塑料量，不應(yīng)超過最大注塑量，對于正常的批量生產(chǎn)，應(yīng)滿足下面的式子： 式中：—成型零件所需求的注塑量（塑件加上澆注系統(tǒng)凝料所用注塑