斜三通注塑模毕业设计

斜三通注塑模毕业设计内容摘要：

下，由收缩率波动而引起的塑件尺寸误差要求控制在塑件尺寸公差的 1/3 以内。 模具成形零件的制造误差：实践证明，如果模具的成形零件的制造误差在 IT7～ IT8 级之间，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 零件的磨损：模具在使用过程中，由于种种原因会对型腔和型芯造成磨损，对于中小型塑件，模 具的成形零件最大磨损应取塑件公差的 1/6，而大型零件，应在 1/6 之下。 模具的配合间隙的误差：模具的成形零件由于配合间隙的变化，会引起塑件的尺寸变化。 模具的配合间隙误差不应该影响成形零件的尺寸精度和位置精度。 综上所述，在模具型腔与型芯的设计中，应综合考虑各种影响成形零件尺寸的因素，在设计时进行有效的补偿。 由于影响因素很不稳定，补偿值应在试模后进行逐步修订。 通常凹模、凸模组成的模腔工作尺寸简化后的计算方法有平均收缩率法和公差带法两种。 其中平均收缩率法以平均概念进行计算，从收缩率的定义出发，按塑件收缩率 、成形零件制造公差、磨损量都为平均值的计算，公式如以下 [7]： （ 1）凹模的內形尺寸： 14 D 腔 =(ds+dsQcp3/4Δs ) +Δs/3 （ ） 式中 ： D 腔 为 型腔內形尺寸 (mm)； ds 为塑件外径基本尺寸 (mm),即塑件的实际外形尺寸； Qcp为塑料平均收缩率 (%)，此处取 %； Δs 为塑件公差， 查表知 PVC 塑件 精度等级取 5 级； 塑件基本尺寸在50~65mm 公差取 ； 塑件基本尺寸在 100~120 范围内其公差取 ；在 250~280mm范围内 公差取 ； 在 160~180mm 范围内取。 所以型腔尺寸如下： D1=(120+120)++ 0 mm D2=(110+111)++ 0 mm 型腔深度的尺寸计算： H 腔 =(Hs+HsQcp+2/3Δs)+Δs/3 式中 ： h 腔凸模 /型芯高度尺寸 (mm)； Hs 为塑件內形深度基本尺寸 (mm),即塑件的实际內形深度尺寸； Δs 、 Qcp 、 x 、 Δm含义如（ 1）式中。 H1=(+++ 0 mm H2=(270+270++ 0 mm H3=(170+170++ 0 mm （ 2）凸模的外形尺寸计算： d 凸 =(Ds+DsQcp+Δs)Δs/3 （ ） 式中 ： d 凸 凸模 /型芯外形尺寸 (mm)； Ds 为塑件內形基本尺寸 (mm),即塑件的实际內形尺寸； Δs 、 Qcp 、 x 、 Δm含义如（ 1）式中。 由于该塑料的收缩率不大为 %，故只需在型腔尺寸比较大的考虑其收缩率，在尺寸小的地方不用考虑由收缩率引起的尺寸偏差。 所以型芯的尺寸如下： d1=(111+111+3/4)d2=(102+102+3/4) 15 型芯的深度尺寸计算： h腔 =(Hs+HsQcp+2/3Δs)Δs/3 （ ） 式中 ： h 腔凸模 /型芯高度尺寸 (mm)； Hs 为塑件內形深度基本尺寸 (mm),即塑件的实际內形深度尺寸； Δs 、 Qcp 、 x 、 Δm含义如（ 1）式中。 三个型芯的高度分别为： H1=[ ( 1+)+2/3] H2=[ ( 1+)+2/3] H3=[205 ( 1+)+2/3]六、排气系统的设计 从某种角度而言，注塑模也是一种置换装置。 即塑料熔体注入模腔同时，必须置换出型腔内空气和从物料中逸出的挥发性气体 [7]。 排气系统的设计相当重要。 ① 增加熔体充模流动的阻力，是型腔充不满； ② 在制品上呈现明显可见的 熔接缝，其力学性能降低； ③ 滞留气体时塑件产生质量缺陷； ④ 型腔内气体受到压缩后产生瞬时局部高温，使塑料熔体分解； ⑤ 由于排气不良，降低了充模速度。 ① 利用分型面排气是最好的方法，排气效果与分型面的接触精度有关； ② 对于大型模具，可以用镶拼的成型零件的缝隙排气； ③ 利用顶杆与孔的配合间隙排气； ④ 利用球状合金颗粒烧结块渗导排气； ⑤ 在熔合缝位置开设冷料穴 本模具可以利用配合间隙排气，通常中小型模具的简单型腔，可利用推杆、活动型芯以及双支点的固定型芯端部与模板的配合间 隙进行排气，这里不再单独设计排气槽。 七、 导向与脱模机构的设计 16 导向机构的作用和设计原则 导向机构的作用 导向机构是保证塑料注射模具的动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，通常采用导柱导向，主要零件包括导柱和导套。 其具体作用有： a、定位作用 b、导向作用 c、承载作用 d、保持运动平稳作用 e、锥面定位机构作用 导向机构的设计原则 a、 导柱（导套）应对称分布在模具分型面的四周，其中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具强度和防止模板发生变形； b、 导柱（导套）的直径应根据模 具尺寸选定，并应保证有足够的抗弯强度； c、 导柱固定端的直径和导套的外径应尽量相等，有利于配合加工，并保证了同轴度要求； d、 导柱和导套应有足够的耐磨性； e、 为了便于塑料制品脱模，导柱最好装在定模板上，但有时也要装在定模板上，这就要根据具体情况而定。 导柱、导套的设计 导柱导向是指导柱与导套（导向孔）采用间隙配合使导柱在导套（导向孔）内滑动，配合间隙一般采用 H7/h6 级配合 [8]。 导柱的结构形式有两种：一种为单节式导柱，另一种为台阶式导柱。 小型模具采用单节式导柱，大型模具采用台阶式导柱 [8]。 在导柱的工作部分上开设油槽，可以改善导向条件，减少摩擦，但增加了成本，由于该模具要求不高，所以不再加油槽。 故导柱采用不加油槽的阶梯式导柱 根据国家标准选用直径为 40mm 长度为 306mm 的导柱。 其示意图如下： 17 图 导柱 导套的设计 由于导柱已选定，由塑料模具设计与制造可查得与之相配的导套为 Ⅰ 型带头导套，其直径为 40mm， 长 度分别为 160 其 示意图如下 [8]： 技术要求材料推荐 硬度形位公差应符合 的规定 为 级精度其余应符合 的规定 图 导套 导向孔的总体布局 导向零件应合理地均匀分布在模具的周 围或靠近边缘的部位，其中心距模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。 根据手册推荐值选定的导柱分布情况如下图所示： 18 图 导向孔总体布局 脱模 推出 机构的确定 本模具采用的为一次顶出脱模机构，它包括常见的推杆、推管、推板、推块或活动镶块等脱模机构。 该机构是最常用的顶出方式。 即塑件在顶出机构的作用下，通过一次动作即可顶出。 基于以上原则，该模具的脱模零部件设在动模上，选择推杆顶出形式 [9]。 杆横截面直径的确定 根据该 塑件和 模具的结构特点， 在开模后塑件的 收 缩不仅不对侧凹成型零件产生包紧，反而会松开 ，故脱模力较小，可忽略不计， 所以只能凭经验 初选 推杆的直径 为 d=8mm。 杆的形式 顶杆可以分为普通顶杆、成形顶杆、锥面顶杆，该模具的顶 杆形式选择普通顶杆，如下图所示。 19 图 推 杆 推 杆长度的计算 ， 顶杆总长度为 ： h 杆 =[h 凸 +б1]+h动垫 +[S 顶 +б2]+h顶固 式中 ： h 杆 为 推 杆的总长度； h 凸 为凸模的总高度； h 动垫 为动模垫板的厚度； S 顶 为顶出行程； h 顶固 为顶杆固定板的厚度； б1为富裕量，一般为（ ～ ） mm，表示顶杆端面应比腔 型 的平面高出； б2为顶出行程富裕量，一般为 3～ 6mm。 根据以上公式计可得， 推 杆的总长度为 280mm。 推板导柱导套的结构设计 推板导柱为推板动作导向，成滑动配合；推板导套与推板导柱配合，为了防止推板导套的磨损，应制成便于更换的淬火套。 由《模具设计与制造简明手册》[6]查的推板导柱导套的结构如下图所示： 图 推板导柱 20 图 推板导套 八、 侧向分型与抽芯机构的设计 斜导柱抽芯机构设计原则 a、 活动型芯一般比较小，应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。 型芯与滑块连接部位要有一定的强度和刚度； b、 滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡 住、跳动等现象； c、 滑块限位装置要可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动； d、 锁模块要能承受注射时的侧向压力，应选用可靠的连接方式与模板连接。 锁模块和模板可做成一体。 锁紧块的斜角 θ1 应大于斜导柱的倾斜角 θ，一般取θ1θ 2176。 ～ 3176。 ，否则斜导柱无法带动滑块运动。 e、 滑块完成抽芯运动后，仍停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的 2/3，否则，滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。 f、 防止滑块和推出机构复位时的相互干涉，尽量不使推杆和活动型芯水平投影重合。 g、 滑块设在定模的情况下，为保证塑料制品留在 定模上，开模前必须先抽出侧向型芯，最好采取定向定距拉紧装置 [10]。 抽芯机构的确定 由于该模具比较简单，抽芯力不大，故采用斜导柱外侧抽芯机构。 斜导柱抽芯机构的有关参数计算 21 该磨具中有三根斜导柱且长度相差不是很大，为设计和生产方便同时也为了降低了生产成本本次计算全部按最长的的斜导柱为主 [11]。 抽芯距 S 抽芯距 指型芯从成型位置抽至不妨碍脱模的位置时，型芯或滑块在抽芯方向所移动的距离。 《塑料模具设计》 [5]查的抽芯距的计算公式为型芯从成型位置抽至不妨碍脱模位置 再加上 3~5mm 余 量，这里取 5mm，按磨具中最长的 型芯 来计算其长度为 170 故 抽芯距 为 175mm。 斜导柱倾斜角 α 的确定 斜导柱的倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的一个重要参数，它不仅决定了抽芯距离和斜导柱的长度，更重要的是它决定着斜导柱的受力状况。 斜导柱受到的抽拔阻力和弯曲力的关系如 图所示 [10]。 （不考虑斜导柱与滑块的摩擦力）。 图 图 抽芯距的计算 Q=P cosα （ ） 式中 ： P1开模力； Q抽拔阻力（与抽拔力大小相等方向相反）； P斜导柱所受的弯曲力。 α α 22 由上式可以看出，当所需的抽拔力确定以后，斜导柱所受的弯曲力 P与 cosα成反比，即 α角增大时， cosα减小，弯曲力 P 也增大，斜导柱受力状况变坏。 另外，从抽芯距 S 与 α 角的关系来看，如图 所示。 S=H tgα=L sinα （ ） 式中 ： L斜导柱的有效工作长度。 当 S确定以后，开模行程 H及斜导柱工作长度 L与 α 成反比，即 α 角增大， tgα也增大，则为完成抽芯所需的开模行程减小，另外， α角增大时 sinα增大，斜导柱有效工作长度可减小。 综上所述，当斜导柱倾斜角 α 增大时，斜导柱受力状况变坏，但为完成抽芯所需的开模行程可减小；反之，当 α 角减小时，斜导柱受力状况有所改善，可是开模行程却增加了，而且斜导柱 的长度也增加了。 这会使模具厚度增加。 因此，斜导柱倾斜角 α 过大或过小都是不好的， 一般 α 角取 10176。 ～ 20176。 ，最大不超过 25176。 对于该模具，由于抽拔力不大， 但抽芯距离较大故选择较大倾角， 综合考虑斜导柱的倾斜角 取 α=25176。 斜导柱直径的确定 a、 抽拔力 对于本塑件，具有与一般小断面侧孔侧凹收缩的抽芯不同的特点，是在整个侧表面周边的大面积抽芯，塑件的径向收缩不仅不对侧凹成型零件产生包紧，反而会松开，但轴向收缩仍会使侧凹成型零件被卡紧。 这种塑件采用对合的哈夫块或多拼块成型，侧向分型力应按下式计算 [1]： Ft=Aq(μcosαsinα) （ ）。