汽車通風窗殼體注塑模具設計

1前言

隨著注射成型技術的不斷發(fā)展，塑料制品已經深入到日常生活中的每—個角落。由于塑料件具有重量輕，生產方便，價格便宜，放大到成人用品，小到兒童玩具，幾乎全部采用塑料件生產。塑料件的模具結構設計，應根據(jù)企業(yè)實際生產的具體要求來進行模具結構設計。1.1國內外模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢模具生產水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品成本質量、效益和新產品的開發(fā)能力。我國塑模技術近幾年取得很大發(fā)展。大型塑料模已可生產34英寸大屏幕彩電塑殼模具，6千克容量洗衣機全套塑模及汽車保險杠[4]。精密注射模方面，已能生產多型腔小模數(shù)齒輪模具和600腔塑封模具[4]。汽輔成型技術已得到廣泛應用?，F(xiàn)在日本有名模具生產企業(yè)，如東芝機械、富士TACHNICA，三精密、名古屋金型和三貴金型株式會社等及我國廣州，東莞，深圳等地已使用一些先進模具生產與制造技術[5]。如用PRO/E或UG進行產品的3D造型和分模，使用MASTERCAM或者CIMATRON來做刀路，用日本的FANUC系統(tǒng)或臺灣的加工中心進行模具型腔和型芯的加工，用高速加工中心做銅電極[6]，用三坐標測量儀來檢驗[7]。未來塑料模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向將是：模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三維化、智能化、網絡化方向發(fā)展[8]進入二十一世紀以后，模具基本上全部采用計算機輔助設計和制造。用戶設計的零件圖形從互聯(lián)網輸出，先進塑件分析，再進行三維模具設計。設計時根據(jù)用戶的設備條件和成型工藝，協(xié)商討論確定模具方案。CAD結束之后，使用moldflow軟件進行計算機模擬分析(CAE)，該軟件可以模擬注射過程，并在計算機顯示器上用不同的顏色顯示出注射時物料流動速度、溫度、壓力變化，由此判斷模具設計的合理性[9]。由于采用CAE技術大大減少了制造過程中模具的修整和試模的工作量。設計的模具確定之后，使用CAM軟件為CNC機床或加工中心編制加工用的數(shù)控程序。數(shù)控程序編制好后，可先在計算機上模擬加工過程，以檢驗數(shù)控程序的正確性。在確認數(shù)控程序沒有問題時，可通過與廠內局域網連接的直接數(shù)控(DNC)計算機將數(shù)控程序傳送至選定的CNC機床或加工中心，在毛坯準備和裝卡完畢之后，便可以進行加工[9]。因此模具企業(yè)應大力普及、廣泛應用CAD/CAE/CAM技術，逐步走向模具軟件功能集成化，模具設計分析制造的三維化，模具軟件應用網絡化，同時還應強調信息的集成，強調技術、人和管理的集成[10]。

(2)發(fā)展中的模具先進制造技術塑料模具制造中對于一些復雜的型腔，需采用先進的制造技術，如高速數(shù)控、加工三坐標測量機，電火花，線切割等，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗和靈活生產。高速數(shù)控加工采用先進的CAD/CAM集成設計和制造系統(tǒng)，進行圖形交互的自動數(shù)控編程，這種方法速度快、精度高、直觀、使用簡便和便于檢查[11]。一般高速數(shù)控切削的主軸轉速比普通數(shù)控切削轉速高1～10倍。高速數(shù)控切削的另一個內涵是采用高的進給速度。維持切削力不變，提高轉速就能夠提高切除率，減少切削時間；維持進給速度在普通切削水平，提高轉速就能夠降低切削力，可以加工較細或較薄的模具零件。研制大功率高速主軸，功率≥100kW，轉速≥100000轉/min，是今后發(fā)展的方向[12]。(3)快速成型與制模技術最新發(fā)展快速經濟制模技術與傳統(tǒng)的機械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度與壽命又能滿足生產上的使用要求，是綜合經濟效益比較顯著的一類制造模具的技術，概括起來，有以下幾種類別。快速原型制造技術簡稱RPM，是80年代后期發(fā)展起來的一種新型制造技術[12]。美國、日本、英國、以色列、德國、中國都推出了自己的商業(yè)化產品，并逐漸形成了新型產業(yè)。已經商業(yè)化的幾種典型快速成型工藝包括：激光立體光刻技術(SLA)[13]、疊層輪廓制造技術(LOM)、熔融沉積成型技術(FDM)、三維印刷成型技術(3D-P)、電弧噴涂成型制模技術[14]、電鑄成型技術、型腔表面精細花紋成型的蝕刻技術。(4)模具研磨拋光向自動化、智能化方面發(fā)展由于拋光對模具制造的重要性，拋光技術發(fā)展很快，目前對先進的自動化、智能化拋光技術研究已取得很大進展，主要有：電火花成型加工后的電解質拋光、超聲波研磨和拋光、仿形自動拋光、數(shù)控拋光[15]。(5)模具標準件應用廣泛模具標準件是模具基礎，其大量應用可縮短模具設計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質量。我國模具商品化、標準化率均低于30%，而先進國家均高于70%，每年我們要從國外進口相當數(shù)量的模具標準件，其費用約占年模具進口額的3%～8%。(6)重視企業(yè)員工培訓，提高職工素質在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此企業(yè)應自己的職工培訓計劃，培訓內容包括學習先進的技術和管理經驗、生產產品的用途及國內外發(fā)展情況、工人技術等級達標等。要特別注重人才的培養(yǎng)，實現(xiàn)產、學、研相結合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術創(chuàng)新，提高模具設計制造水平[16]。1．2本設計的目的和意義利用所學過的知識，查閱相關資料進行通風窗殼體注射模具設計。要求所設計的模具整體結構合理，開合模動作靈活、可靠。一模兩腔，采用側抽型機構，在開模過程中完成側孔的脫模。圖紙干凈、整潔，且符合國家有關制圖標準。2設計部分2．1塑件分析圖2.1所示為汽車通風窗的塑料件。該圖用PRO/E和AutoCAD軟件繪制。用PRO/E軟可計算出,塑件的體積和質量（如表2-1）所示。該塑件,用于把汽車內部產生的熱、冷空氣傳到外界。所以要求塑件能在相對高或低的溫度下工作。且有一定的阻燃性、韌性、柔性。根據(jù)這些性能選用阻燃性ABS樹脂，密度為1.02g.cm-3。其中軸2-φ3mm，2-φ4mm將孔間隙配合。整個塑件的壁厚不均勻，最大壁厚約7mm，最小壁厚約1mm。該注塑件形狀比較復雜，但設計時,(1)脫模斜度。脫模斜度為了便于塑件的脫模，以免在脫模過程中擦傷制品表面，其大小取決于塑料的收縮率。脫模斜度的取向要根據(jù)塑件的內外型尺寸而定。要求,開模后塑件留在型芯上，塑件內表面的脫模斜度應小于外表面的脫模斜度。根據(jù)ABS的性能，脫模斜度取1o。

(2)外側抽芯。從圖2.1可以看出，軸2-φ3mm，2-φ4mm需側抽芯機構,才能成型，而該塑料件側抽芯機構在兩端，模具的抽芯距離在10mm以下，抽芯難度不算太大，因此用斜滑塊抽芯便可以，這樣既達到抽芯目的，又確保模具結構緊湊且加工方便。(3)內側抽芯。塑件內孔5-φ3mm，6-φ2mm也要側抽芯機構才能成型且為自動抽芯。該側抽芯機構安裝在動模上，抽芯距離不大，但抽芯時需要同時向塑件中心移動。因此所設計的側抽芯機構,需在脫出塑件時同時實現(xiàn)抽芯。表2.1塑件及澆注系統(tǒng)體積和質量名稱密度ρ/g.cm-3體積V/cm6質量M/g塑件1.0231．4832．11澆注系統(tǒng)1.022．42．44圖2.1塑件2．2塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)本設計所選用的材料為ABS。ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。這就賦于ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。另外，ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產品計上具有很大的靈活性，并且由此產生了市場上百種不同品質的ABS材料。這些不同品質的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。由于ABS綜合性能比較好，因此，它的應用比較廣泛汽車（儀表板，工具艙門，車輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱，大強度工具（頭發(fā)烘干機，攪拌器，食品加工機，割草機等），電話機殼體，打字機鍵盤，娛樂用車輛如高爾夫球手推車以及噴氣式雪撬車等。阻燃性ABS的主要性能參數(shù)見2.2塑料性能阻燃性ABS成型收縮率ε/%0.4~0.7密度ρ/g.cm-31.02～1.06熔點T/℃130～160導熱系數(shù)/w.m-1.k-1×10-213.8～31.2比熱容/J.kg-1.K-11255～1674線膨脹系數(shù)/℃.10-55.8～8.6屈服強度/MPa50拉伸強度/MPa38拉伸彈性模量E/GPa1.8彎曲彈性模量/GPa1.4泊松比μ0.3鋼材之間的摩擦因數(shù)f0.4熱量焓Δi/kJ.kg-13002．3注塑機型號的確定注射機的型號從小到大都有。中等型號的占大部分，小型和大型的只占一小部分。至于應該選那種類型的注射機應根據(jù)所用塑料的加工性能，所需注射量和具體的模具而定。根據(jù)表2.2所列出的，ABS的注塑工藝條件及塑件和澆注系統(tǒng)的總質量。初步確定選用，全液壓式JPH120A型注塑機。它的主要技術參數(shù)見表2.3表2.3全液壓式JPH120A型注塑項目參數(shù)項目參數(shù)理論注射容量/cm3155模板行程/mm540理論注射質g145拉桿內間距/mm410×360螺桿直徑/mm38模板最大開距/mm700理論注射壓力/MPa200模板最大厚度/mm210塑化能力/g·s-138模板最小厚度/mm160注射速度/g·s-172噴嘴球半徑/mm10鎖模力/kN1200模具定位環(huán)直徑/mm125注塑機參數(shù)校核選擇合適的注塑機是注塑加工正常進行的前提，選擇注塑機要以下列參數(shù)校核為依據(jù)。最大注射量校核注塑模一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應在注塑機理論注射量的10%～80%之間；既能保證制品質量，又可充分發(fā)揮設備的能力，則選在50%～80%之間為好。所以，選用注塑機的最大注射量應（2-1）式中：—注塑機的最大注塑量，g；—塑件質量，g,該產品=32.11g；—澆注系統(tǒng)質量，g，該產品=2.44g。故（2-2）此處選定的注塑機注塑量為145g鎖模力校核鎖合模力為注射機鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注塑機的鎖（合）模力，必須大于高壓熔體注入模腔而產生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：（2-3）式中：—熔融塑料在型腔內壓力(約28MPa)；—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和8600mm2；—注塑機的額定鎖模力，kN。故kN選定的注塑機為1200kN，滿足要求。模具與注塑機安裝部分相關尺寸的校核模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合：模具長×寬〈拉拉桿面積；模具的長×寬為350×350(mm×mm)〈注塑機拉桿間距410×360(mm×mm)，故滿足要求。模具閉合高度校核：模具實際厚度=210mm；注塑機最小閉合厚度=160mm；即，故滿足要求。(4)開模行程的校核開模取出塑件所需的開模距離必須小于，注塑機的最大開模行程。本設計所選的注塑機為全液壓合模機構的注塑機，故注塑機的開模行程應滿足下式：mm（2-4）因為=700-（210-160）=650mm=75+30+10=115故滿足要求。式中：—推出距離，mm；—包括澆注系統(tǒng)在內的塑件高度，mm；—注塑機最大開模行程，mm。2.4澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)布置如圖2.4所示圖2.4澆注系統(tǒng)確定型腔數(shù)量及布置該新產品大批量生產，且要求模具有較高的生產效率。因此我們設計的模具為多型腔的模具。考慮到模具成型零件和側抽芯結構以及出模方式的設計，模具的型腔排列方式如圖2.5所示：圖2.5型腔布置確定分型面的位置模具上用以取出制品及澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表而稱為分型面。在制品設計時，必須要考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：(1)分型面應選在，塑件外形最大輪廓處。(2)便于塑件順利脫模，盡量,使塑件開模時留在動模一邊。(3)保證塑件的精度要求。(4)滿足塑件的外觀質量要求。(5)便于模具加工制造。(6)對成型面積的影響。(7)對排氣效果的影響。(8)對側向抽芯的影響。其中最重要的是第(5)、第(2)和第(8)點。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直分型面工易于加工的分型面。具體形式見圖2.6。圖2.6分型面位置2.4.3主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質鋼材單獨加工和熱處理。本設計選用主流道襯套材料為T8A55HRC—60HRC淬火加低溫回火。主流道襯套設計有以下幾個要點(1)為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設計成圓錐形，其錐角為2°～4°對流動性差的塑料，也可取3°～6°過大會造成流速減慢，易成渦流。(2)為了使熔融塑料從噴嘴完全進人主流道而不滋出，應使主流道與注射機噴嘴緊密對接，主流道對接處設計成半球形凹坑，其半徑：R＝r+(0.5～1)mm（2-5）式中：r—注塑機噴嘴球頭半徑。根據(jù)上式，本設計主流道襯套半球形凹坑半徑為：R＝12+1=13mm其小端直徑：D=d+(0.5～1)mm（2-6）式中：d—注塑機噴嘴口直徑。根據(jù)上式，本設計襯套小端直徑為：D=2+1=3mm主流道、分流道、澆口、冷料井、排氣楷的形式、部位與尺寸以及流長比的校核等(3)澆口套可用定位環(huán)固定在定模板上。澆口套與定模板的配合可采用H7/m6，與定位環(huán)的配合可采用H9/f8，如圖2.7所示。圖2.7主流道襯套冷流井設計在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內約10－25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產生的冷料的井穴稱為冷料穴。冷料穴一般開設在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1－1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。本模具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖2.8中所示。分流道設計為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形U形半圓形及矩形等。本設計采用半圓形分流道，（如圖2.9）所示。圓形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般按其經驗可確定其截面尺寸：圖2.8冷流井如圖2.9分流道2.4.6(1)澆口位置選擇模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置,對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結構?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：(1)盡量縮短流動距離。(2)澆口應開設在塑件壁厚最大處。(3)必須盡量減少熔接痕。(4)應有利于型腔中氣體排出。(5)考慮分子定向影響。(6)避免產生噴射和蠕動。(7)澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8)注意對外觀質量的影響。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，每個型腔設計一個進澆點如圖2.10中所示。(2)澆口選用從圖2.10中可看出，我們采用的是邊緣澆口。澆口各部分尺寸都是取的經驗值。邊緣澆口一般開設在分型面上，塑料熔體,從型腔的側面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調整其截面的厚度和寬度可以調節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。圖2.10澆口2.5成型零部件的設計與計算模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。2.5.1型腔是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中型腔的磨損會使包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。具體計算公式如下：型腔徑向尺寸計算公式：（2-7）型腔深度尺寸計算公式：（2-8）式中：―塑件徑向公稱尺寸，mm；―塑件徑向公稱尺寸，mm；―塑件高度尺寸，mm；―型腔高度尺寸，mm；―塑料的平均收縮率%；―塑件公差值，mm；―零件的制造公差，mm；取塑件相應尺寸公差的1/3～1/6,這里取1/6。型腔長：=[95×(1+0.004)-(3/4)×0.35]0.35×1/6=95+0.05型腔寬：=[52×(1+0.004)-(3/4)×0.35]0.35×1/6=52+0.05型腔高：(1)=[6×(1+0.004)-(3/4)×0.12]0.12×1/6=6+0.01(2)=[10×(1+0.004)-(3/4)×0.22]0.22×1/6=10+0.032.5型芯是成型塑件內表面的模具零件，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過程中型芯的磨損會使被包容尺寸逐漸減小。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。具體計算公式如下：型芯徑向尺寸計算公式：（2-9）型芯深度尺寸計算公式：（2-10）式中：―塑件徑向公稱尺寸，mm；―塑件徑向公稱尺寸，mm；―塑件高度尺寸，mm；―型腔高度尺寸，mm；―塑料的平均收縮率%)；―塑件公差值，mm；―零件的制造公差，mm；取塑件相應尺寸公差的1/3～1/6,這里取1/6。由表查得=0.004型芯長：=[91×(1+0.004)+(3/4)×0.35]-0.35×1/6=91-0.05型芯寬：=[39×(1+0.004)+(3/4)×0.22]-0.22×1/6=45-0.05型芯高：=[15×(1+0.004)+(3/4)×0.12]-0.12×1/6=15-0.022.5.3本設計，型腔為矩形，采用整體式鑲入定模板中。材料為45號鋼。（1）利用剛度公式計算（2-11）(2)利用強度公式計算（2-12）剛度和強度的比較，采用優(yōu)先制，先滿足強度要求，型腔的側壁厚度應大于18mm2.5.4(1)利用剛度公式計算（2-13）(2)利用強度公式計算（2-14）剛度和強度的比較，采用優(yōu)先制，先滿足剛度要求，型腔底板厚度應大于2.6脫模機構的設計本設計中，塑件的內部有冊凹孔，需在脫模時同時脫出凹孔。所以，在設計脫模機構時，采用頂桿推動斜滑塊，通過斜滑塊把塑件頂出。具體的組合形式見圖2.11。脫模力的計算：本塑件的平均厚度t=4mm,內孔直徑約為D=47mm，t/D≈4/47>1/20圖2.11脫模裝置（2-15）式中：——塑料的拉伸模量,MPa；——塑料成型平均收縮率%；——塑件包容型芯的長度，mm；——塑料的泊松比，——脫模斜度（塑件側面與脫模方向之夾角）°；——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；——塑件再與開模方向垂直的平面上的投影面積，cm2；——矩形型腔的短邊長度，mm；——矩形型腔的長邊長度，mm；——由和決定的無因次數(shù)，可由式（2-16計算（2-16）——由（=r/t）和ф決定的無因次數(shù)，可由式（2-17）（2-17）式中：——型芯大小端的平均直徑，mm；——塑件的平均厚度，mm；已知：,由表查得：因為塑件底部有通孔，所以10B項為0。即：N本設計，通過頂桿推動斜滑塊，靠斜滑塊把塑件頂出，同時脫出內側凹孔。國此，在設計時頂桿的位置一定要合理分配平衡，在頂出時保證滑塊平穩(wěn)運動。本設計中，采用了8根頂桿，每兩根頂桿作用于一個斜滑塊，同時還設了四根導柱，以保證推板的平穩(wěn)運動。這樣便可保證滑塊的受力均勻?；瑝K與型芯間配合部位的表面要光滑，且為間隙配合，防止漏料。同時，頂桿與動模墊板配合部分要有一定長度的間隙配合，其長度應大于頂桿的頂出距離。頂桿的布置情況見圖2.12,頂桿的形狀見圖2.13。2.7側抽芯機構設計在塑件的前后方向上，有兩個孔和兩個軸，所需的側抽深度為8mm。在設計過程中，還應加上一定的安全距離，作為實際的抽拔距離，所以，側抽芯距離設為12mm，抽芯形式，在塑件的內部左右方向上各有4個凹孔，所需的側抽深度為1mm，抽芯形式采用斜滑塊。圖2.12頂桿布置圖2.13頂桿斜導柱抽芯機構設計斜導柱的抽芯距為=12mm，傾斜角=20°。具體形式見圖抽拔力的計算：把端面視為圓筒形，可按下式計算抽拔阻力：（2-18）圖2.15斜導柱抽芯機構式中：——塑料的拉伸模量，MPa；——塑料成型平均收縮率，%；——塑件包容型芯的長度，mm；——塑料的泊松比；——脫模斜度（塑件側面與脫模方向之夾角）；——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；——塑件再與開模方向垂直的平面上的投影面積，cm2；——塑件的平均厚度；——由和決定的無因次數(shù)，可由式（2-19）（2-19）——由（=r/t）和ф決定的無因次數(shù)，可由式（2-20）（2-20）式中：——型芯大小端的平均直徑，mm；——塑件的平均厚度，mm。已知：L，由表查得：因為塑件底部有通孔，所以10B項為0。即：N開模行程計算：（2-21）式中：——抽芯距，mm,取=12mm；——傾斜角，取=20°。=12×=37斜導柱長度的計算：（2-22）===3.57+35.7+2.27+38.8+5=85mm斜導柱直徑計算：（2-23）式中：——斜導柱直徑，mm；——無量綱系數(shù),取1.2256；——抽拔阻力，N；——抽芯距，mm；——材料的許用應力N/mm2,取155。代入數(shù)值得：=5mm所用斜導柱直徑d=14mm,滿足要求。斜滑塊抽芯機構設計本設計中，塑件內側凹孔，用斜滑塊抽芯。在分型后，動模頂桿將四個斜滑塊推出模套。斜滑塊沿著型芯上斜向導滑槽的滑動過程中，使側芯脫出塑件，同時把塑件頂出，然后手工取出塑件。具體形式見圖2.16。導滑槽采用T形導滑槽,見圖2.17，滑塊與導滑槽間采用間隙配合，以防止漏料。斜滑塊的傾斜角取8°.圖2.16斜滑塊抽芯機構圖2.17滑塊與導滑槽組合2.8合模導向機構的設計導向機構的作用主要有：(1)合模時保證動定模正確的位置，以便合?？郾３帜＞咝颓坏恼_形式。(2)合模時引導動定模正確閉合，防止損壞凹凸模。(3)導柱在工作中承受一定的工作壓力。本設計所采用的導向機構為導柱導向。導柱設計為了便于工作于加工，本設計所采用的導柱為有肩導柱，四根，對稱分布。采用凸臺固定，且與動模板間用過渡配合。具體尺寸見圖2.1。圖導柱導套設計本設計采用直導套，材料為T8A，通過熱處理達到HRC50～55，且硬度應小于導柱的硬度。固定方式為：軸向用凸臺固定，徑向與定模板間用過渡配合。具體形式見圖2.19。圖2.19導套2.9模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計由于塑件與型芯的接觸部分相對較少，且型芯裝有斜滑塊，因此只在型腔上開冷卻水孔。具體形式見圖2.20圖2.20冷卻系統(tǒng)用22℃的常溫水作冷卻介質，模具出水溫度26℃，進出平均溫度t=24℃。要求模具溫度50℃，模具與冷卻水的平均溫度差△由結構設計可冷卻水管的長度1(1)計算冷卻時間：（2-22）式中：——制品的壁厚，mm；——塑料熱擴散系數(shù)，mm2/s；——塑料注塑溫度，℃；——模具型腔壁溫，℃；——塑件脫模時平均溫度，℃；代入數(shù)值，得：（2-23）=58s（2）計算每小時注射次數(shù)：N=1/t×0.75×3600（2-24）=1/58×0.75×3600=46（3）每小時注射量為:由表2.1得=6.6×10-2kg=46×6.6×10-2=