1、 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 。型導(dǎo)套，其直徑為30mm，長(zhǎng)度為25mm。其示意圖7.2如下：圖7.2導(dǎo)套8 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1 基本考慮和要求a. 運(yùn)動(dòng)靈活順暢，無(wú)卡剎和過分磨損現(xiàn)象；b. 接觸塑件的配合間隙無(wú)溢料現(xiàn)象；c. 具有足夠的強(qiáng)度、剛度，工作穩(wěn)定可靠；d. 對(duì)塑件頂推力分布均勻合理，不會(huì)引起塑件變形或?qū)⑺芗斄?；e. 對(duì)塑件外觀無(wú)明顯損害；f. 有利于將塑件和澆注道凝料帶向動(dòng)模部分；g. 容易制造和裝配。8.2 推出機(jī)構(gòu)的確定 本模具采用的為一次頂出脫模機(jī)構(gòu)，它包括常見的推桿、推管、推板、推塊或活動(dòng)鑲塊等脫模機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機(jī)構(gòu)的作用

2、下，通過一次動(dòng)作即可頂出?；谝陨显瓌t，該模具的脫模零部件設(shè)在動(dòng)模上，選擇推桿頂出形式。 8.3 推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則a. 推桿的直徑不宜過細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，能承受一定的推力。一般推桿直徑為2.515mm。對(duì)于直徑為2.5mm以下的推桿最好做成臺(tái)階形狀；b. 推桿應(yīng)設(shè)在塑料制品最厚及收縮率大的凸?；蛘哞偧浇?，但不要離凸模和鑲件裝配固定孔過近，以免影響固定板的強(qiáng)度；c. 推桿分布要合理，是推出塑料制品時(shí)受力均勻，以保證塑料制品不變形；d. 塑料制品靠近主流道處的內(nèi)應(yīng)力大，易碎裂，因此在主流道處盡量不設(shè)推桿；e. 為避免推桿與側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生沖突，推桿要避開側(cè)抽芯處，如果必須設(shè)計(jì)推桿

3、時(shí)應(yīng)先考慮復(fù)位結(jié)構(gòu)；f. 推桿與推桿孔的配合間隙不能大于所用塑料的溢邊值。溢邊值一般為0.020.08mm；g. 推桿截面形狀，應(yīng)根據(jù)塑料制品的幾何形狀而定；h.推桿和推桿孔的配合應(yīng)靈活可靠，不發(fā)生卡住現(xiàn)象。當(dāng)推桿直徑小于4 mm時(shí)，配合部分長(zhǎng)度應(yīng)大于6mm；推桿直徑大于4mm時(shí)，配合部分長(zhǎng)度應(yīng)大于推桿直徑的1.5倍。8.4 頂桿橫截面直徑的確定與校核 由于該塑件的底面尺寸有限，所以只能憑經(jīng)驗(yàn)定推桿的直徑為 d=4mm。以下要對(duì)其許用應(yīng)力進(jìn)行校核。8.4.1脫模力的計(jì)算脫模力 Qe=Qc+Qb （8.1）式中 Qc為阻力； Qb為真空吸力，Qb=0.1Ab，Ab為型芯橫截面積；Qb=0.147

4、10=471N;Qc=2(l+b)EhKf(1+K)cos （8.2）式中 E為拉伸彈性模量，E=1.95GPa=1950MPa； 為塑料的平均成型收縮率，=0.5%； 為泊松比，=0.3； h為脫模方向高度，h=43mm； Kf為系數(shù)，Kf=(fcos-sin)/(1+fsincos)=0.412； 為脫模斜度， =1； f為靜摩擦系數(shù)，f=0.45； l,b為矩形型芯斷面的兩邊長(zhǎng)度 ,l=86,b=43； 為比例系數(shù)，=rcp/t；rcp為型芯的平均半徑，mm，對(duì)于矩形型芯，rcp=（l+b）/； K為厚壁制品的計(jì)算系數(shù)，K=22/( cos+2cos)，K=27；所以 Qe=Qc+Qb=

5、1574.96+471=2045.96N8.4.2推桿直徑的校核頂桿的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化為“一端固定、一端鉸支”的壓桿穩(wěn)定性力學(xué)模型，由歐拉公式簡(jiǎn)化為：d=（L2Q/nE）1/4 (8.3)式中 d為頂桿直徑，mm；為安全系數(shù)，范圍在1.41.8之間，此處取1.5；L為頂桿長(zhǎng)度,L=156 mm；Q為脫模阻力，N；n為頂桿根數(shù)，n=15 ；E為頂桿材料的彈性模量（MPa）該材料為2.9105 。由于d=4 mm，對(duì)推桿進(jìn)行強(qiáng)度校核如下：=4Q/ndeq o(sup 6(2),sdo 2() (8.4)式中 頂桿所受的應(yīng)力，MPa；頂桿材料的許用應(yīng)力，MPa。由上式得出27552N/cm323，否則

6、斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)?；瑝K完成抽芯運(yùn)動(dòng)后，仍停留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全長(zhǎng)的2/3，否則，滑塊在開始復(fù)位時(shí)容易傾斜而損壞模具。防止滑塊和推出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)的相互干涉，盡量不使推桿和活動(dòng)型芯水平投影重合?；瑝K設(shè)在定模的情況下，為保證塑料制品留在定模上，開模前必須先抽出側(cè)向型芯，最好采取定向定距拉緊裝置。由于該模具比較簡(jiǎn)單，抽芯力不大，故采用斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。9.4 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算9.4.1 抽芯距S抽芯距指型芯從成型位置抽至不妨礙脫模的位置時(shí)，型芯或滑塊在抽芯方向所移動(dòng)的距離。由塑料模具設(shè)計(jì)查的抽芯距的計(jì)算公式為：S=（2R-2r）/2+(23) (9.1) 式

7、中 R為塑件的大圓盤半徑（mm）； r為塑件軸的外圓半徑（mm）。所以 S=（2R-2r）/2+(23)=（42-38）/2+(23)mm=45（mm）9.4.2 斜導(dǎo)柱傾斜角的確定決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了抽芯距離和斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，更重要的是它決定著斜導(dǎo)柱的受力狀況。 Q=P cos (9.2) 式中 P1開模力； Q抽拔阻力（與抽拔力大小相等方向相反）； P斜導(dǎo)柱所受的彎曲力。由上式可以看出，當(dāng)所需的抽拔力確定以后，斜導(dǎo)柱所受的彎曲力P與cos成反比，即角增大時(shí)，cos減小，彎曲力P也增大，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞。 另外，從抽芯距S與角的關(guān)系來(lái)看。S=Htan=Lsi

8、n （9.3）式中 L斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度。當(dāng)S確定以后，開模行程H及斜導(dǎo)柱工作長(zhǎng)度L與成反比，即角增大，tan也增大，則為完成抽芯所需的開模行程減小，另外，角增大時(shí)sin增大，斜導(dǎo)柱有效工作長(zhǎng)度可減小。 綜上所述，當(dāng)斜導(dǎo)柱傾斜角增大時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況變壞，但為完成抽芯所需的開模行程可減小；反之，當(dāng)角減小時(shí)，斜導(dǎo)柱受力狀況有所改善，可是開模形成卻增加了，而且斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度也增加了。這會(huì)使模具厚度增加。因此，斜導(dǎo)柱傾斜角過大或過小都是不好的，一般角取1020，最大不超過25。對(duì)于該模具，由于抽拔力不大但抽芯距較大，綜合考慮斜導(dǎo)柱的傾斜角取=20。9.4.3 斜導(dǎo)柱直徑的確定抽拔力對(duì)于本塑件，具有與

9、一般小斷面?zhèn)瓤讉?cè)凹收縮的抽芯不同的特點(diǎn)，是在整個(gè)側(cè)表面周邊的大面積抽芯，塑件的徑向收縮不僅不對(duì)側(cè)凹成型零件產(chǎn)生包緊，反而會(huì)松開，但軸向收縮仍會(huì)使側(cè)凹成型零件被卡緊。這種塑件采用對(duì)合的哈佛塊或多拼塊成型，側(cè)向分型力應(yīng)按下式計(jì)算：Q=2Ef(R2-r2)/n(1-) （9.4）式中 Q抽拔力（N）；E彈性模量（N/ mm3）,1.82.9103 N/ mm3，取1.97103 N/ mm3；塑件收縮率，0.10.2，取0.12；f摩擦系數(shù)，0.210.35，取0.22；n哈佛塊數(shù)量，這里為2；塑料泊松比，0.340.36，取0.35；R大圓盤的半徑，這里為21mm；r小圓盤的半徑，這里為19mm。

10、所以 Q=2Ef(R2-r2)/n(1-)=21.971030.120.22(212-192)/2(1-0.35)=2009.909（N）斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度L4L4=S/ sin=65/ sin20=150 （9.5）斜導(dǎo)柱直徑d的確定d=（QL/0.1彎cos）1/3 （9.6）式中 Q抽拔力； L斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度； 彎彎曲許用應(yīng)力（N/mm2），這里為14 N/mm2。所以 d=（QL/0.1彎cos）1/3=（2009.909150/0.114cos20）1/3=12.5（mm）13（mm）9.4.4 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的計(jì)算斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度是根據(jù)活動(dòng)側(cè)型芯的抽芯距S，斜導(dǎo)柱直徑d，固定軸肩的

11、直徑D，傾斜角以及安裝斜導(dǎo)柱的模板厚度h來(lái)決定的。如圖9.1：圖9.1 斜導(dǎo)柱L=L1+L2+L3+L4+L5 （9.7） =（D/2）tan+h/cos+(d/2)tan +s/sin+(1015)(mm)=（30/2）tan20+37/cos20+(30/2)tan20+860mm 由以上計(jì)算過程，可確定斜導(dǎo)柱的的尺寸如右圖9.2所示： 圖9.2 斜導(dǎo)柱9.5 滑塊的設(shè)計(jì)滑塊是斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)中的可動(dòng)零件，滑塊與側(cè)型芯既可做成整體式的可做成組合式的，由于該塑件的側(cè)凹穴小，故選擇滑塊與側(cè)型芯做成整體式的。其結(jié)構(gòu)如下圖9.3所示：圖9.3 滑塊9.6 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊是沿著導(dǎo)滑槽移動(dòng)的，故

12、對(duì)導(dǎo)滑槽提出如下要求：a. 滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)；b. 為了不使滑塊在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生偏斜，其滑動(dòng)部分要有足夠的長(zhǎng)度，一般為滑 塊寬度的一倍以上；c. 滑塊在完成抽拔動(dòng)作后，仍留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，其留下部分的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊長(zhǎng)度的2/3，否則，滑塊在開始復(fù)位時(shí)容易發(fā)生偏斜，甚至損壞模具；d. 滑塊與導(dǎo)滑槽與左、右各有一對(duì)平面呈動(dòng)配合，配合精度可選H7/g6h或H7/h7，其余各面均應(yīng)留有間隙；e. 導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的硬度（HRC5256）。與左、右各有一對(duì)平面呈動(dòng)配合，配合精度可選H7/k6或H7/h7，其余各面均應(yīng)留有間隙；f. 與左、右各有一對(duì)平面呈動(dòng)配合，配合精度可選H7/k6或H7/h7，其余各

13、面均應(yīng)留有間隙；導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的硬度（HRC5256）?；谝陨弦?，且該塑件不大所需開模行程也不大，故導(dǎo)滑槽采用整體式，形狀采用丁字形。9.7 滑塊定位裝置9.7.1 滑塊的作用和結(jié)構(gòu)形式開模后，滑塊必須停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，不可任意移動(dòng)，否則，合模時(shí)斜導(dǎo)柱將不能準(zhǔn)確進(jìn)入滑塊上的斜孔，致使模具損壞。而定位裝置可以保證滑塊離開斜導(dǎo)柱后，可靠地停留在正確的位置上。它起著保障完全的作用。其結(jié)構(gòu)形式如右圖9.4所示：圖9.4 滑塊9.8 鎖緊塊9.8.1 作用注射時(shí)，型腔里的塑料熔體以很高的壓力作用在側(cè)型芯上，特別是當(dāng)側(cè)型芯的面積較大時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)很大的側(cè)推力。這個(gè)力通過滑塊傳給斜導(dǎo)柱，會(huì)使

14、斜導(dǎo)柱產(chǎn)生彎曲變形。由于斜導(dǎo)柱與滑塊的配合間隙較大，故合模后靠斜導(dǎo)柱不能保證滑塊的精確位置。側(cè)型芯的準(zhǔn)確位置要靠精確加工的壓緊塊來(lái)保證。9.8.2鎖緊塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)鎖緊塊的斜角應(yīng)1導(dǎo)柱的傾斜角。一般1=+（23）。這樣在開模時(shí)鎖緊塊能很快離開滑塊的壓緊面，避免壓緊塊與滑塊間摩擦過大。另外，合模時(shí)，只是在接近合模終點(diǎn)時(shí)，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后壓緊滑塊，使斜導(dǎo)柱與滑塊的斜孔壁脫離接觸，以免注射時(shí)斜導(dǎo)柱受過大的力。9.8.3 鎖緊塊的結(jié)構(gòu)形式 鎖緊塊設(shè)在模板外，采用螺釘固定的形式。其結(jié)構(gòu)如下圖9.5所示：圖9.5 鎖緊塊10 模具的材料正確選用模具各部分零件的材料，是注射模具設(shè)計(jì)過程中的一項(xiàng)重要工作

15、，它直接影響模具的使用壽命，加工成本以及制品的成型質(zhì)量。選擇模具材料時(shí)，需要根據(jù)模具工作條件，從使用性能和加工性能兩方面對(duì)材料提高要求。10.1 塑料模具用鋼的應(yīng)該具備下列性能（1）機(jī)械加工性能優(yōu)良；（2）拋光性能優(yōu)良；（3）有良好的表面腐蝕加工性；（4）既要耐磨損，而且又有韌性；（5）淬火性能好，尺寸穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，熱膨脹系數(shù)小；（6）電火花加工性好；（7）有耐腐蝕性；（8）焊接性好。10.2 本模具根據(jù)其結(jié)構(gòu)、加工工藝性和使用條件選擇材料如下含碳量在 以上，硫磷含量分別不大于，質(zhì)量?jī)?yōu)良，經(jīng)熱處理后具有很高的硬度和耐磨性。常用的有T7A ，T8A ，T10A，T12A等剛材，可用其來(lái)做

16、簡(jiǎn)單的型腔。型芯，導(dǎo)柱，導(dǎo)套、頂桿等，尤其是T8A、T10A應(yīng)用較多，但由于熱處理后變形量大，還需要進(jìn)行磨削加工；有于該模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所以型腔、型芯、導(dǎo)滑槽、滑塊采用T10A，用T8A來(lái)做導(dǎo)柱、斜導(dǎo)柱、導(dǎo)套、鎖緊偰、拉料桿、水管接頭等，頂桿用65Mn。45鋼具有切削加工性能好，調(diào)制后有較高的強(qiáng)度和韌性，例如：定動(dòng)模板固定板，頂桿固定板，頂桿墊板、支架、限位塊。 11 模具的可行性分析11.1其它結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)本模具采用的是塑料注射模架標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用P408頁(yè)315L中的P4型標(biāo)準(zhǔn)模架，所以其它板的尺寸如下：各板參數(shù)如下（mm，長(zhǎng)寬厚）：定模板31531550，上模座31531537，動(dòng)模板31531

17、540，動(dòng)模墊板31531532，墊塊31537.580，頂桿墊板14831520，頂桿固定板14831516，模座31531525，總厚272mm。11.2 本模具的特點(diǎn)（1）本模具結(jié)構(gòu)合理、緊湊，符合客戶的生產(chǎn)要求；（2) 模具各部分采用不同價(jià)格的鋼材（在使用特性的允許之下），使模具的利用率達(dá)到最佳狀態(tài)，有利于節(jié)約成本； (3) 模具的設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)的一分兩半的生產(chǎn)方式，直接一次成型，而且采用一模兩腔，這樣不僅提高了零件的加工精度，而且提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本； (4) 模具各部分零件的加工，盡量采用磨削方式以縮短生產(chǎn)周期。11.3 市場(chǎng)前景與經(jīng)濟(jì)效益分析本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效

18、率高，生產(chǎn)成本也會(huì)比較便宜。本模具使用壽命較長(zhǎng)，所以一經(jīng)生產(chǎn)，肯定會(huì)受到各個(gè)生產(chǎn)廠家的歡迎。隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高，綜上所述，本模具設(shè)計(jì)是基本上充分考慮了經(jīng)濟(jì)技術(shù)型，基本上達(dá)到了最佳的性價(jià)比。故本方案是一種較為可行的經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案。 12 結(jié)論本論文是關(guān)于接線座塑料模具的設(shè)計(jì)，首先了解了國(guó)內(nèi)外模具的發(fā)展趨勢(shì)，通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的分析，確定了模具的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)地?cái)⑹隽四＞叱尚土慵ǘ０?、?dòng)模板、型芯、型腔、斜導(dǎo)柱、滑塊等的設(shè)計(jì)與加工工藝過程，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計(jì)算，推出機(jī)構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程，并對(duì)試模與產(chǎn)品缺陷作了介紹。在設(shè)計(jì)過程中遇到了很多問題，比如在確定方

19、案時(shí)發(fā)現(xiàn)有些面無(wú)法形成，最后確定采用側(cè)抽芯；在計(jì)算過程中，有很多參數(shù)需要校核，但我的資料上的公式不適合我的塑件的結(jié)構(gòu)，然后查閱了更多的資料解決了這一困難；最后在畫圖的過程中也遇到了很多困難，不知如何確定剖切面才能把所有的零件表達(dá)清楚，但在王沁老師和同學(xué)的幫助下一一解決了。最終設(shè)計(jì)出了一模一腔的模具，推出機(jī)構(gòu)采用頂桿頂出方式，使用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和兩次開模來(lái)完成，此模具不僅保證了塑件的尺寸精度和表面要求,而且成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有廣泛的實(shí)用性。在本次設(shè)計(jì)中試用到了AutoCAD,Pro/E等機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，使我能更好的熟悉使用這些軟件為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn)1 余海旭,何冰強(qiáng). 電纜

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