模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)作業(yè)

模具設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)作業(yè)

設(shè)計(jì)題目：一般塑料水杯模具設(shè)計(jì)制造

姓名：王緯宇

學(xué)號(hào):07320207

專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

班級(jí)：二班

設(shè)計(jì)任務(wù)：為塑料水杯模具制作設(shè)計(jì)，各個(gè)零部件的加工工藝過(guò)程及

整套模具的裝配和使用。制定了機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。

合作人姓名：史濤濤

合作人學(xué)號(hào)：07320217

合作人任務(wù)：要緊負(fù)責(zé)模具原理外形方面設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)

模具是利用其特定的形狀成型具有一定形狀的制成品的工具。

本模具為塑料水杯注射模具，由以下零部件組成：動(dòng)模固定板、內(nèi)六

角圓柱頭螺釘、鎖緊楔、斜導(dǎo)柱、定模固定板、定模板、澆口套、導(dǎo)柱、

導(dǎo)套、動(dòng)模板、型芯、墊板、模腿、頂桿板、墊釘、頂桿、復(fù)位桿、推板、

漲釘、限位環(huán)。

塑料水杯注射模具采納了直流道側(cè)澆口，一次推桿推出機(jī)構(gòu)。其工作

原理如下：

模具在工作時(shí)，將定模固定在注射機(jī)定模板上，動(dòng)模固定在動(dòng)模板上,

將注射機(jī)噴嘴用定位圈定位，對(duì)準(zhǔn)澆料口，模具第一將動(dòng)模與定模合模鎖

住并開(kāi)啟注射機(jī)活塞，將在料筒內(nèi)的熔融塑料以高壓、高速擠入動(dòng)模與定

模合模所組成的型腔，并使其充滿、保壓，保壓后，開(kāi)動(dòng)動(dòng)模，使其與定

模分開(kāi)回到原先的位置，現(xiàn)在在頂桿的作用下，將塑件從動(dòng)塑內(nèi)卸下，在

第二次合模時(shí)在復(fù)位桿的作用下動(dòng)模與定模復(fù)原到合模位置預(yù)備下一行程

的注射。

二、材料分析

由于零件圖中標(biāo)注該水杯的材料是PC,因此有：

PC屬于熱塑性塑料。(熱塑性塑料一在特定的溫度范疇內(nèi)能反復(fù)加熱

軟化和冷卻硬化的塑料。)

PC的性能：綜合性能較好，無(wú)毒，化學(xué)穩(wěn)固性好，耐水、油等；吸

水性較小，透光率專門高，介電性能良好。

PC的用途：適于制作傳遞中、小負(fù)荷的零部件；因PC無(wú)毒無(wú)味，能

夠制造醫(yī)療器械，小型日常用品等；因透光率較高，可制造大型燈罩、門

窗玻璃等等透亮制品。

PC是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物。

PC的塑件脫模斜度：型腔35'?

型芯30'?50'

綜合上述條件，又按照常用熱塑性塑料的成型條件，可知PC材料的特

性如下1：

表1：PC材料的特性

縮寫(xiě)密度運(yùn)算收縮率注射壓力適用注射機(jī)類型

(g/mm3)(%)(Mpa)

PC1.19-1.220.5?0.660~100螺桿、柱塞式均可

三、注射機(jī)的選用

塑料的種類專門多，其成形的方法也專門多，有注射成形、壓縮成形、

壓注成形、擠出成形、氣動(dòng)與液壓成形、泡沫塑料的成形等，其中前四種

方法最為常用。其中，注射成形所用模具稱為注射成形模具，簡(jiǎn)稱注射模。

注射模要緊應(yīng)用于成形熱塑性塑料，因此按照對(duì)零件的分析，該P(yáng)C材料的

塑料水杯用注射成形為最佳。另外，注射模區(qū)不于其他塑料模的特點(diǎn)是：

模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密，然后，由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的

塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化定型后，開(kāi)模取出塑件。因此，注射

模可一次成形出外形復(fù)雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件，對(duì)水杯的外

觀有精美、無(wú)明顯毛刺等要求的情形下，應(yīng)用注射成形能夠?qū)ｉT好的達(dá)到

工藝要求。注射成形所用的設(shè)備是注射機(jī)。

3.1注射機(jī)類型的選擇

按照對(duì)塑件的分析，可選用XS-Z-60型熱塑性塑料注射機(jī)。

該型號(hào)的注射機(jī)螺桿直徑為638,因此，應(yīng)在模具的動(dòng)模座板上加工

出一個(gè)大于該直徑(例如：640)的孔，以便頂出用。

3.2注射部分的選擇

122(Mpa)260?100(Mpa)

p公一注射機(jī)的最大注射壓力(Mpa)；

p注一塑件成型所需的實(shí)際注射壓力(Mpa)；

2、前端的孔和球：

D2=Dl+(0.5?1)(mm)=4+0.5=4.5(mm)

R2=R1+(1?2)(mm)=12+1=13(mm)

D2一模具流道入口直徑(mm)；

D1一噴嘴注口直徑(mm)；

R2一模具澆注套球面半徑(mm)；

R1一噴嘴球面半徑(mm)；

3.3合模部分的選用

A?/R2=3.14x0.0462=0.007

A2=2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03

500000^0.67x100000000x0.007x0.03=14070

F鎖一注射機(jī)的額定鎖模力(N)；

p注一塑件成型所需的實(shí)際注射壓力(Pa)；

K損一注射壓力到達(dá)型腔的壓力缺失系數(shù)，一樣取0.34?0.67；

Ai一澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(m2)；

A2一塑件在分型面上的投影面積(m2)；

經(jīng)運(yùn)算，鎖模力合格。

70(mm)W133(mm)W200(mm)

Hmin一可裝模具最小厚度；

Hm—模具閉合厚度(該模具閉合厚度為133mm)；

Hmax一可裝模具最大厚度；

經(jīng)運(yùn)算，模具的閉合厚度合格。

經(jīng)查表知，XS-Z-60型熱塑性塑料注射機(jī)的模板行程為180mm大于設(shè)

計(jì)模具的最大開(kāi)距。因此，該注射機(jī)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求之用。

四、模具設(shè)計(jì)詳解

前述已知，該模具要應(yīng)用注射模加工。按照對(duì)塑料水杯零件圖的分析,

可采納中小型模架標(biāo)準(zhǔn)(GB/T.12556.1—90)中派生組合類型的模架標(biāo)準(zhǔn)，

它是以點(diǎn)澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式，其代號(hào)取P。派生組合中，動(dòng)、

定模座板的連接方式，(如采納螺釘、定距拉桿或定距拉板等)有承制單位

自定。(模具中各種零部件具體尺寸要求可見(jiàn)模具裝配圖或零件圖標(biāo)注)

一樣注射?？捎梢韵聨讉€(gè)部分組成：澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、

側(cè)向分型機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)、其它零件。

對(duì)該水杯零件注射模具的差不多設(shè)計(jì)：

4.1成型部分

4.1.1分型面的確定

塑件分型面決定了模具的差不多結(jié)構(gòu)和飛邊產(chǎn)生的位置，按照該塑料

水杯的形狀要求，外表面要求精美、無(wú)明顯的毛刺，另外，水杯手柄部位

形狀比較復(fù)雜，因此，將分型面選擇在水杯中間剖切面上。如此，不致阻

礙塑件外觀，既有利于脫模(注：分型面應(yīng)使塑料件在開(kāi)模時(shí)留在有脫模

機(jī)構(gòu)的一邊，通常是在動(dòng)模一側(cè)。)，又使模具的加工制造更容易。

4.1.2型腔數(shù)的確定

設(shè)計(jì)為一模一腔

4.1.3成型零件

包括定模板、動(dòng)模板和型芯等零件。在注射時(shí)，這類零件直截了當(dāng)接

觸塑料，以成形制品；其精度要求較高，是注射模的核心零件。

動(dòng)、定模板：要緊成形塑料件的外部形狀。由于該工藝品盒的形狀比

較簡(jiǎn)單，尺寸也較小，因此采納整體式的凹模。它是由整塊金屬材料直截

了當(dāng)加工而成的，見(jiàn)零件圖06、200這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，

不容易變形，成型的塑料件質(zhì)量較好。由于，零件技術(shù)要求中要求塑件的

外觀精美無(wú)明顯的毛刺，因此，用特種加工中的電火花進(jìn)行加工較好，見(jiàn)

“電火花成型加工

型芯：又稱凸模，要緊成形塑料件的內(nèi)部形狀，。按照對(duì)該塑件整體進(jìn)

行分析，知其內(nèi)形比較簡(jiǎn)單，深度較大，能夠采納整體式凸模。整體凸模

的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，成型塑料件的質(zhì)量好，且適合用于這種小型的凸模。在

實(shí)際的加工中，采納了型芯要緊部分粗、精車，外圓和端面精磨，如此保

證了零件圖樣中對(duì)圓弧半徑、內(nèi)圓弧角尺寸要求及對(duì)稱度等技術(shù)要求，而

且降低了零件的加工成本。最后，用拋光機(jī)對(duì)型芯進(jìn)行了表面拋光處理，

使得塑料制件的內(nèi)壁光滑、美觀。

4.2澆注系統(tǒng)

澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止的塑料流淌通道，

其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。零件要緊包括澆口套等零件。

其要緊作用是將注射機(jī)料筒內(nèi)的熔融塑料填充到模具型腔內(nèi)，并起傳遞壓

力的作用。

4.2.1澆注套（澆口套）：由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞,

因此模具的主流道部分經(jīng)常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，簡(jiǎn)稱澆注套

或澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理。

4.2.2點(diǎn)澆口

一樣點(diǎn)澆口又稱針澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，它是一種尺寸專門

小的直截了當(dāng)澆口的專門形式。點(diǎn)澆口因?yàn)橹睆綄ｉT?。ㄒ粯訛?.5—1.5m

m）,因此去除澆口后殘留痕跡小，開(kāi)模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化

操作。

4.2.3冷料穴設(shè)計(jì)

是用來(lái)儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而阻礙

塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型

腔。

4.3脫模系統(tǒng)零件

注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱推出機(jī)構(gòu)，是由推出塑料件所需的全部結(jié)構(gòu)零

件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類零件使用時(shí)應(yīng)便于脫

出塑件，且不承諾有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈

活、可靠、并要使更換、修理方便。

1、頂桿：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的桿件。

2、推板：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的板件。常用于斜度較

大零件的頂出，由于頂在塑料件的外壁，頂出力大、方便可靠，不需專門

大頂出行程。

在該套模具中同時(shí)應(yīng)用了圓柱頂桿（見(jiàn)零件圖07）和推板（見(jiàn)零件圖

02）兩種形式，組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成，其中的頂桿頭與動(dòng)

模板零件型腔部分配合不行，塑件成型之后，配合部分會(huì)有少量毛刺，需

要人工修理。而且，在盤形頂桿上應(yīng)用了彈簧裝置，提升了頂出時(shí)的平穩(wěn)

程度，也起到了有效的緩沖作用。如此，頂桿不但能夠脫出塑件，還能夠

起到一定導(dǎo)向作用。即當(dāng)注射機(jī)的螺桿推動(dòng)模具的推板（見(jiàn)零件圖02）和

推桿固定板（見(jiàn)零件圖03）沿推板導(dǎo)柱（見(jiàn)零件圖28）運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂桿受推

力也向前頂出塑件，把塑件從型芯上脫下來(lái)，以完成脫件的過(guò)程。塑件脫

落后，待下次工作前，動(dòng)模板和定模板合模時(shí)，定模板先是與復(fù)位桿頂端

接觸，復(fù)位桿受力帶動(dòng)推板和推桿固定板復(fù)位，頂桿也由工作位置回到起

始位置，因頂桿與動(dòng)模板配合較好，因此起到導(dǎo)向作用。

4.4.冷卻及加熱機(jī)構(gòu)

冷卻及加熱機(jī)構(gòu)要緊包括冷卻水嘴、水管通道、加熱板等。要緊是為

了調(diào)劑模具的溫度，以保證塑料件的質(zhì)量。加熱系統(tǒng)要緊應(yīng)用于熔融粘度

高，流淌性差的塑料。

一樣注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200（左右，而塑料固化后從模具型腔

中取出時(shí)其溫度在6（rc以下。熱塑性塑料在注射成型后，有些需要對(duì)模具

進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具，以便使塑料可靠

冷卻定型并可迅速脫模，提升塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

此模具不需要冷卻及加熱機(jī)構(gòu)，盡管PC的流淌性較一樣，但由于塑件

較小，液體充滿型腔比較快，而且散熱比較快，因此能夠滿足塑件的成型

需要。

4.5結(jié)構(gòu)零件

模具的結(jié)構(gòu)零件要緊是固定成形零件，使其組成一體的零件。要

緊包括定模座板、動(dòng)模座板、定模板和動(dòng)模板等。

1、定模固定板它是固定連接定模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的

板，也是鑲嵌澆口套的支承板。

2、動(dòng)模固定板固定連接動(dòng)模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的板。

3、定模板為了形成定模型腔或直截了當(dāng)加工成形用的板。

4、動(dòng)模板為了形成動(dòng)模型腔或直截了當(dāng)加工成形用的板。

5、墊板要緊是為了推(頂)板，能完成推頂動(dòng)作而形成一定活動(dòng)

空間用的板。

表2:模腔工作尺寸運(yùn)算

尺寸部位運(yùn)算公式及過(guò)程講明

+SZ

LM=[(1+SCP)LS-3/4A]03/4A項(xiàng)，系數(shù)隨塑件精度

03

=[(1+0.55%)X30-3/4X0.2]0+°和尺寸變化

=30.015.一LL凹件徑向尺寸(mm)

t8z

LM=[(l+Scp)L-3/4A]0L一塑件徑向公稱尺寸

凹模徑向尺

=[(1+0.55%)X24-3/4X0.2]產(chǎn)(mm)

寸

=23.980m3Sep一塑料的平均收縮率

(%)

△一塑料公差值(mm)

8z一凹模制造公差(mm)

+62

H?=[(l+Scp)H-2/3A]02/3A項(xiàng)，有資料介紹系數(shù)

=[(1+0.55%)X40-2/3X0.2]「心為0.5

=40.09。*3仄一凹模深度尺寸(mm)

6z

凹模深度尺HM=[(l+SC|))H-2/3A]o+乩一塑件高度公稱尺寸

寸=[(1+0.55%)X2.5-2/3X0.2]/必(mm)

,003

=2.3806z一凹模深度制造公差

(mm)

其余符號(hào)同上

LM=[(l+SjLs+3/4Arfi23/4A項(xiàng)，系數(shù)隨塑件精度

=[(1+0.55%)X26+3/4X0.2]°*3和尺寸變化

=26.29°一。.。3L”一型芯徑向尺寸(mm)

LM=[(1+SCP)LS+3/4A]°-6Z6z一型芯制造公差(mm)

型芯徑向尺=[(1+0.55盼X20+3/4X0.2]I。?其余符號(hào)同上

寸=20.26%,03

0

LM=[(1+SJLS+3/4A]

=[(1+0.55%)X18+3/4X0.2]°-0.03

0

=18.25-O.03

HM=[(1+SCP)HS+2/3A]°-6Z2/3A項(xiàng)，有資料介紹系數(shù)

=[(1+0.55%)XI+2/3X0.2]°m3為0.5

=1.136°-0.03比一型芯高度尺寸(mm)

型芯高度尺HM=[(l+Scp)Hs+2/3A]H,一塑件孔深度尺寸(mm)

寸=[(1+0.5590X38+2/3X0.2]晨。36z一型芯高度制造公差

=38.34to.03(mm)

其余符號(hào)同上

4.6導(dǎo)向零件

導(dǎo)向零件要緊包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，要緊是對(duì)定模和動(dòng)模起導(dǎo)向作用。

在該套模具中，應(yīng)用了帶頭導(dǎo)柱，用種導(dǎo)柱能夠不用導(dǎo)套，其導(dǎo)向孔直截

了當(dāng)開(kāi)設(shè)在模板上，并做成通孔，但考慮到軸與孔磨損比較嚴(yán)峻，磨損后

阻礙定位和導(dǎo)向精度，在適當(dāng)部位加導(dǎo)套，以便磨損后能夠更換導(dǎo)套，而

不用更換定模板。另外為了防止導(dǎo)柱從模板中脫出來(lái)，在導(dǎo)柱凸臺(tái)底部用

支承板壓住。

4.7緊固零件

緊固零件要緊包括螺釘、銷子等標(biāo)準(zhǔn)零件，其作用是連接、緊固各零

件，使其成為模具整體。

模具中，動(dòng)模固定板（見(jiàn)零件01）、模腿（見(jiàn)零件04）、動(dòng)模板（見(jiàn)零

件05）、模腿（見(jiàn)零件22）采納合鉆的方法，利用四個(gè)帶頭導(dǎo)柱連接并固

定；推板（見(jiàn)零件02）、推桿固定板（見(jiàn)零件03）也采納合鉆的方法，利

用四個(gè)內(nèi)六角螺釘連接并固定。

表3:標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表

名稱型號(hào)件數(shù)國(guó)標(biāo)

M3X192GB70-85

內(nèi)六角螺M3X144GB70-85

釘M5X184GB70-85

4.8抽芯機(jī)構(gòu)

當(dāng)注射成型側(cè)壁帶有孔、凸臺(tái)等的塑料制件時(shí)，模具上成型該處

的零件就必須制成可側(cè)向移動(dòng)的零件，以便衣脫模之前先抽掉側(cè)向成型零

件，否則就無(wú)法脫模。帶動(dòng)側(cè)向成型零件作側(cè)向移動(dòng)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向

分型與抽芯機(jī)構(gòu)。關(guān)于成型側(cè)向凸臺(tái)的情形，常常稱為側(cè)向分型，關(guān)于成

型側(cè)孔或側(cè)凹的情形，往往稱為側(cè)向抽芯，然而，在一樣的設(shè)計(jì)中，側(cè)向

分型與側(cè)向抽芯常?；鞛橐徽劊患臃洲q，統(tǒng)稱為側(cè)向分型抽芯，甚至只

稱側(cè)向抽芯。

側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類

按照動(dòng)力來(lái)源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一樣可分為機(jī)動(dòng)、液

壓（雙動(dòng)）或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類型。

4.8.1機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用注射機(jī)開(kāi)模力作為動(dòng)力，通過(guò)有關(guān)傳

動(dòng)零件（如斜導(dǎo)柱）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(shí)又靠它使倒向成型零件夏位。這類機(jī)構(gòu)盡管

結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但分型與抽芯無(wú)需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最

為廣泛。按照傳動(dòng)零件的不同，這類機(jī)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(jī)構(gòu)，其中斜導(dǎo)柱側(cè)

向分型與抽芯機(jī)構(gòu)最為常用，下面將分不介紹。

4.8.2液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

液壓或氣動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動(dòng)力進(jìn)行

側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復(fù)位。

液壓或氣動(dòng)側(cè)咨詢分型與抽芯機(jī)構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較

長(zhǎng)的場(chǎng)合，例如大型管子塑件的抽芯等。這類分型與抽芯機(jī)構(gòu)是靠液壓缸

或氣缸的活塞來(lái)回運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的，抽芯的動(dòng)作比較平穩(wěn)，專門是有些注射機(jī)

本身就帶有抽芯液壓缸，因此來(lái)用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點(diǎn)

是液壓或氣動(dòng)裝置成本較高。

4.8.3手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)

手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從

成型塑件中抽出。這一類機(jī)構(gòu)操作不方便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，

但模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造成本他因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)

或無(wú)法采納其他側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合。

手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的形式專門多，可按照不同塑料制件設(shè)計(jì)不

同形式的手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。手動(dòng)側(cè)向分型與抽芯可分為兩類，一

類是模內(nèi)手動(dòng)分型抽芯，另一類是模外手動(dòng)分型抽芯，而模外手動(dòng)分型抽

芯機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是帶有活動(dòng)鑲件的模具結(jié)構(gòu)。

此套模具抽芯機(jī)構(gòu)采納斜導(dǎo)柱和液壓兩種抽芯機(jī)構(gòu)，下面按照斜導(dǎo)柱

和液壓抽芯機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)具體論述此套模具的設(shè)計(jì)思路。

此套模具也可采納雙斜導(dǎo)柱形式，按照斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)可知：

該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于小巧緊湊，運(yùn)動(dòng)靈活，易于拆裝及愛(ài)護(hù)保養(yǎng)。此結(jié)構(gòu)同樣可

應(yīng)用于淺內(nèi)凹槽塑件的情:在該處的斜推桿來(lái)完成塑件內(nèi)凹槽的抽

芯運(yùn)

圖1.塑件內(nèi)凹槽的抽芯

下面結(jié)合液壓抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)具體論述：液壓抽芯機(jī)構(gòu)抽拔力大，抽

拔距長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，用液壓缸抽拔塑件側(cè)面滑動(dòng)型芯的模具結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在小型液壓缸已制成標(biāo)準(zhǔn)件。作為模具附件供應(yīng)，采納這種方法抽

拔側(cè)面滑動(dòng)型芯，可使模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)化;-J

此套模具選用結(jié)合,是利用液壓抽芯

機(jī)構(gòu)與斜導(dǎo)脫模斜度呷專?]!小,

因此塑件與型芯的由橫學(xué)q夫！契才能把型芯從塑件內(nèi)

部抽出，如果用斜易翻成斜導(dǎo)柱過(guò)長(zhǎng)，極易「造成斛導(dǎo)柱的彎

折，從而損鞫^選用液壓抽芯*構(gòu)*現(xiàn)型

芯的抽出。斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)緊湊/動(dòng)作靈活，靠濟(jì)事康廠氈考

慮了液壓抽芯機(jī)構(gòu)能解決實(shí)際咨詢題。使此套模具更加經(jīng)濟(jì)，更加具有使

2.裝配圖

用性，從而提升生產(chǎn)率，提升模具的壽命。裝配圖如圖2：

圖示的兩個(gè)型芯，左邊用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)，右邊由于抽拔距比較長(zhǎng)，

因此采納液壓抽芯機(jī)構(gòu)，型芯與連接桿做成一體，液壓缸的活塞桿與型芯

連接桿用凸緣式連軸器連接，抽芯時(shí)，液壓缸活塞受液壓力，液壓缸的抽

芯力是可調(diào)的，當(dāng)液壓力大于型芯與塑件間拔模力時(shí)，活塞桿帶動(dòng)型心連

接桿進(jìn)行抽芯。液壓抽芯機(jī)構(gòu)不僅能夠補(bǔ)償斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)，而且

能夠減小模具結(jié)構(gòu)，關(guān)于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)有比較好的成效。

脫模阻力運(yùn)算：

從主型芯上脫下塑件的脫模阻力可近似寫(xiě)為：Q=Qc+Qb

Qc——克服塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力（N）

Qb--------端封閉殼體需克服的真空吸力

Qb=0.1MPa?AbAb——型芯的橫斷面面積

Ab=nd2=3.14X262=2.12X103mm

Qb=0.1MPa-Ab=0.1X2.12X103=2.12X102N

關(guān)于薄壁塑件：

2兀Estl

包緊力：p=］一"

E——塑性彈性模量，E=3.1X103MPa

￡——塑料收縮率，￡=0.55%

U——塑料泊松比，U=0.37

t-----塑件壁厚，t=2mm

1——塑件對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度，l=38mm

PBMA^3.14X3.1X1Q3XQ.55%X2X38=1XO

1—〃1-0.37N

克服塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力：QC=PXK

K是無(wú)因次系數(shù)，只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關(guān)，可查表得K=0.29。

代入得：Qc=PXK=1.29X104X0.29=3.745X103N

最后，得從主型芯上脫下塑件的脫模阻力為：

Q=Qc+Qb=3.745X103+2.12X102=3957N

在選用液壓缸的時(shí)候，應(yīng)考慮脫模阻力的阻礙,大于注射力。

五、電火花成型加工（定模型腔）

目前，模具特種加工不僅有系列化的先進(jìn)設(shè)備，而且廣泛用于模具制

造的各個(gè)部門，成了模具制造中一種必不可少的重要加工方法。由于該塑

料水杯的外觀要求精美，因此，其型腔的制造應(yīng)用了特種加工中的電火花

成型加工。

電火花成形加工的原理是基于工具和工件（正、負(fù)電極）之間脈沖性

火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象除去余外的金屬，以達(dá)到對(duì)工件的尺寸，形狀和

表面質(zhì)量預(yù)定的要求。相當(dāng)高的頻率連續(xù)持續(xù)地放電，工具電極持續(xù)地向

工件進(jìn)給，就可將工具的形狀復(fù)制在工件上，加工所需要的零件，整個(gè)加

工表面將由許多個(gè)相互重疊的小坑所組成。

（1）尺寸精度：

電火花加工時(shí)，工具電極與工件之間都存在一定的放電間隙，如果加

工過(guò)程中放電間隙能保持不變，則能夠通過(guò)修正工具電極尺寸來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償,

也能獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實(shí)際上是變化的。

電參數(shù)對(duì)放電間隙的阻礙是專門大的，精加工時(shí)的單面放電間隙一樣

只有0.01mm,而粗加工時(shí)的單面放電間隙可達(dá)0.5mm以上。

(2)形狀精度：

斜度：電火花加工時(shí)側(cè)面產(chǎn)生斜度，是上端尺寸大而底端尺寸小。這

是由于“二次放電”和電極損耗而產(chǎn)生的。

圓角：采納高頻窄脈沖進(jìn)行精加工時(shí)，由于放電間隙小，圓角半徑也

能夠?qū)ｉT小，一樣能夠獲得圓角半徑小于0.01mm的尖棱。

(3)表面粗糙度：

電火花加工的表面質(zhì)量要緊包括加工表面粗糙度、表面層組織變化及

表面微觀裂紋等三部分。

該套模具中型腔的加工過(guò)程第一是用一般銃床進(jìn)行粗加工，并進(jìn)行孔

的定位后，在進(jìn)行特種加工。在用電火花機(jī)床加工之前，要先加工出所需

的電極，實(shí)際加工中我們應(yīng)用了紫銅通過(guò)加工中心利用球形銃刀加工出尺

寸達(dá)到零件圖技術(shù)要求的電極后，在利用電火花機(jī)床進(jìn)行了型腔的加工。

然后，利用了拋光機(jī)對(duì)型腔進(jìn)行拋光處理，達(dá)到表面精度要求。

六、模具裝配及配作的總過(guò)程

研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點(diǎn)及其技術(shù)要求,

把握裝配關(guān)聯(lián)尺寸;檢驗(yàn)待裝配的因此零件;確定哪些零件有配作加工內(nèi)容；

確定裝配基準(zhǔn);裝配及配作;檢驗(yàn);試模及修正;入庫(kù)。

該套模具的裝配基準(zhǔn)是以型芯、型腔等作裝配的基準(zhǔn)件，模具的其他

零件都依裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行配制和裝配。在裝配過(guò)程中，利用了搖臂鉆床、

臺(tái)鉆、壓板、鉆套等專用工具。

七、模具的動(dòng)作過(guò)程

注射機(jī)注射完成后，待塑料在模腔內(nèi)冷卻定型后，模具開(kāi)啟，注射

機(jī)的動(dòng)模板帶動(dòng)模具動(dòng)模部分開(kāi)始動(dòng)作：由于漲釘張力的作用，模具從2-

2面先分型，模具動(dòng)模部分沿分型面拉桿（零件18）運(yùn)動(dòng)，塑件針狀澆道、

分澆道里的凝料和冷料井中的凝料一起帶至模具定模一邊。注射機(jī)連續(xù)運(yùn)

動(dòng)，當(dāng)分型面拉桿（零件18）的有效距離全部運(yùn)動(dòng)到終端，限位環(huán)起到限

位作用，2-2分型終止。動(dòng)模部分由于漲釘?shù)牧νＶ惯\(yùn)動(dòng)。當(dāng)開(kāi)模力大于漲

釘力時(shí)，1-1分型開(kāi)始，這時(shí)斜導(dǎo)柱（零件13）開(kāi)始受力，由于斜導(dǎo)柱對(duì)型

芯1（零件08）有個(gè)反作用力，使型芯1（零件08）抽出，澆口的凝料留

在定模一側(cè)，當(dāng)導(dǎo)柱（零件21）脫出導(dǎo)套（零件19）,完成1-1分型。同時(shí)

液壓缸由于液壓力的作用，使活塞桿受力，活塞桿與型芯桿之間用凸緣式

連軸器連接。當(dāng)抽芯力大于型芯與塑件的摩擦力時(shí)，型芯2（零件14）由

于液壓力的作用抽出塑件。完成第二次抽芯。現(xiàn)在，注射機(jī)的螺桿推動(dòng)模

具的推板（零件02）,使其帶動(dòng)頂桿（零件07）,頂桿直截了當(dāng)頂塑件的外

壁，復(fù)位桿（零件17）也隨之頂出分型面。如此以來(lái)就把塑件從型腔脫離

下來(lái)，完成塑件的頂出。注射機(jī)回程時(shí)，定模型腔與復(fù)位桿接觸，使復(fù)位

桿回到起始位置，完成復(fù)位，合模完畢。

八、模具的壽命

模具因磨損或其他形式失效，終至不可修復(fù)，而報(bào)廢之前所加工的產(chǎn)

品的件數(shù)，稱模具的使用壽命，簡(jiǎn)稱模具壽命。

模具壽命對(duì)生產(chǎn)阻礙專門大，要緊如下：

高質(zhì)量、壽命長(zhǎng)的模具，能夠提升制品的生產(chǎn)率及質(zhì)量，其中，模具

壽命的長(zhǎng)短不但阻礙到模具本身的制造綜合成本，而且也阻礙到制品的成

本和工藝部門工作量等。因此，一樣要求模具有較長(zhǎng)的壽命。

模具的壽命阻礙到一些先進(jìn)的高效率、多工位加工設(shè)備正常效能的發(fā)

揮。

模具的壽命也阻礙模具鋼的消耗。

提升模具壽命實(shí)際上意味著和模具的失效作斗爭(zhēng)。

為了提升模具的壽命，可分析阻礙它的內(nèi)在因素和外在因素。配合科

學(xué)實(shí)驗(yàn)，找出失效緣故，采取有效的措施解決，例如合理的設(shè)計(jì)模具；正