磁帶盒下蓋注塑模具設(shè)計(jì)【點(diǎn)澆口】,點(diǎn)澆口,磁帶,盒下蓋,注塑,模具設(shè)計(jì),澆口
1前言
隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展，而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞[1]。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接“模具就是黃金”，可見(jiàn)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機(jī)械制造，石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國(guó)是世界上超級(jí)經(jīng)濟(jì)大國(guó)，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國(guó)家，日本經(jīng)濟(jì)之所以能飛速發(fā)展，并在國(guó)際市場(chǎng)上占有一定優(yōu)勢(shì)，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。一個(gè)國(guó)家的模具設(shè)計(jì),制造水平反映了這個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造水平。
塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
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2 磁帶盒底座工藝及材料分析
2.1 磁帶盒底座的工藝分析
在注塑模具設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否離不開(kāi)塑件工藝性分析。其中在工藝分析中最重要的就是塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析。對(duì)磁帶盒底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，該塑件為正方形類零件，長(zhǎng)108mm，寬為68mm，高為17mm，壁厚為均勻，外表面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，內(nèi)部結(jié)構(gòu)多處加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)，塑件二維零件圖如圖所示
磁帶盒底座零件圖
2.2材料分析
2.1 材料的選擇
塑料成型原料的選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的選擇是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。玩具塑料桶桶身
熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和PS等等，根據(jù)各材料的注塑性能及加工使用性能，綜合市場(chǎng)價(jià)格，選擇材料為PS,屬于無(wú)定形樹(shù)脂，沒(méi)有明顯的熔點(diǎn)，熔融溫度范圍比較寬，可以在120～180℃之間熔融成為熔體。
PS的熱穩(wěn)定性較好，分解溫度在300℃以上。雖然PS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會(huì)引發(fā)其降解反應(yīng)，因此需要加入抗氧劑，比如主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168。
PS的熱導(dǎo)率較高，加熱和冷卻速度都比較快。
PS熔體屬于非牛頓流體，熔體黏度適中；黏度強(qiáng)烈依賴剪切速率的變化，但溫度的影響也比較明顯。PS的流動(dòng)性十分好，是一種易于加工的塑料。
PS的吸水率比較低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要時(shí)（比如要求高的透明性）才干燥，具體干燥溫度為70～80℃、1.5小時(shí)。
PS在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，除了選擇正確的工藝條件、改進(jìn)制品設(shè)計(jì)與合理的模具結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)對(duì)制品進(jìn)行熱處理。熱處理的條件是：在65～85℃熱風(fēng)循環(huán)干燥箱或熱水中處理1～3小時(shí)。
PS的分子鏈剛性較大，最好不要加入金屬嵌件，防止出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象。
2.2 聚苯乙烯PS的性能
⒈一般性能：PS為無(wú)色透明的粒料，燃燒時(shí)發(fā)出濃煙并帶有松節(jié)油氣味，吹熄可拉長(zhǎng)絲；制品硬似玻璃狀，落地或者敲打會(huì)發(fā)出類似金屬的聲音，因此又被叫做“響膠”；能斷裂但不能彎曲，斷裂時(shí)斷口處呈現(xiàn)蚌殼色銀光。PS的吸水率為0.05%，稍大于PE，但對(duì)制品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性影響不大。
⒉光學(xué)性能：透明性好是PS的最大特點(diǎn)，其透光率可達(dá)88~92%，同PC和PMMA一樣屬于最優(yōu)秀的透明塑料品種，統(tǒng)稱為三大透明塑料。PS的折射率為1.59~1.60，但因苯環(huán)的存在，導(dǎo)致其雙折射較大，不能用于高檔光學(xué)儀器。
⒊力學(xué)性能：PS硬而脆、無(wú)延伸性、拉伸至屈服點(diǎn)附近即斷裂。PS的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度在通用塑料中最高，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)60MPa；但沖擊強(qiáng)度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學(xué)性能受溫度的影響比較大。
⒋熱學(xué)性能：PS的耐熱性能不好，熱變形溫度僅為70~90℃，只可長(zhǎng)期在60~80℃范圍內(nèi)使用。PS的耐低溫性也不好，脆化溫度為-30℃。PS的熱導(dǎo)率低，一般為0.04~0.13W/(m.K)；線膨脹系數(shù)較大，一般為（6~8）×10-5 K-1，與金屬相差懸殊，因此制品不利于帶金屬嵌件。
⒌電學(xué)性能：PS的電絕緣性優(yōu)良，而且不受溫度和濕度的影響；介電損耗角正切值小，可耐適當(dāng)?shù)碾姇灧烹?；耐電弧性好，適于做高頻絕緣材料。
⒍環(huán)境性能：PS的化學(xué)穩(wěn)定性較好，可耐一般酸、堿、鹽、礦物油和低級(jí)醇等，可受許多烴類、酮類、高級(jí)脂肪酸等侵蝕，可溶于芳烴（如苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等）、氯化烴（如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯苯等）及酯類等。PS的耐候性不好，其耐光、氧化性都差，不適合于長(zhǎng)期戶外使用；但PS的耐輻射性好。
2.2.2 PS材料注射成型工藝參數(shù):
螺桿式注射機(jī)
噴嘴處的溫度大小 185----195度
通用式的噴嘴
注塑壓強(qiáng)大小 60——100MPa
模具的溫度大小 50——70度
制品的注塑時(shí)長(zhǎng) 2——5秒
料筒內(nèi)三區(qū) 205——215
料筒內(nèi)二區(qū) 185——195
料筒內(nèi)一區(qū) 155——175
保壓的時(shí)長(zhǎng) 5——10秒
冷卻的時(shí)長(zhǎng) 5——15秒
周期時(shí)長(zhǎng) 15——30秒
制品的后處理方法 紅外線烘箱進(jìn)行處理
溫度大小 70攝氏度
時(shí)長(zhǎng) 0.3——1min
3 型腔數(shù)目與分型面的設(shè)計(jì)
3.1型腔數(shù)目確定及排布
從所繪制磁帶盒底座的三維圖以及實(shí)物可以看出，磁帶盒底座制品的外形體積相對(duì)比較大一些，而且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此，在確定型腔數(shù)目的時(shí)候決定將本次模具設(shè)計(jì)型腔數(shù)目定為一模兩腔，型腔的排布設(shè)計(jì)為如圖所示的一字型排布，這樣就可以方便成型，效率還會(huì)較高。型腔排布如圖所示
型腔排列
3.2分型面的選取
分型面的設(shè)計(jì)一般情況下比較靈活，但是不能隨意選取。通常有平面，斜面甚至是多種類型的面的結(jié)合。分型面既可以設(shè)計(jì)在垂直于開(kāi)閉模具的方向，也可以在開(kāi)閉模具傾斜處的方向，但要注意，盡可能的不要設(shè)計(jì)在與于開(kāi)閉模具平行的方向，因?yàn)檫@樣會(huì)給加工以及模具的穩(wěn)定性帶來(lái)一定的困擾。在設(shè)計(jì)選擇分型面時(shí)通常有如下原則：
1)分型面位置應(yīng)該選擇在塑料制品的外形最大輪廓處;
2)塑料制品的外形表面應(yīng)盡可能的在凹模一側(cè)成型，而內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的在凸模一側(cè)成型；
3)模具中氣體的外排要方便；
4)塑件的精度要求要得到一定的保證，應(yīng)盡量保證塑料產(chǎn)品外觀的美觀；
5)分型面數(shù)目選擇應(yīng)該盡可能少，否則將會(huì)給加工造成負(fù)擔(dān)。
依據(jù)分型面的設(shè)計(jì)選擇原則和磁帶盒底座的外形結(jié)構(gòu)，綜合分析后決定將分型面選在塑料制品的下表面處，這樣的選擇方法不僅不會(huì)影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，而且還與分型面最大輪廓原則相符合。相反，如果將分型面選在磁帶盒底座的上表面處，注塑成型之后不僅會(huì)使零件表面有質(zhì)量問(wèn)題，而且會(huì)使得塑件制品脫模難度加大。因此，選擇磁帶盒底座的下表面作為本次模具設(shè)計(jì)的分型面。
分型面
4 注射機(jī)的選擇
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量知體積為13.7cm3，材料密度取1.05g/cm3，所以塑件質(zhì)量：14.4g。
塑件體積： V=13.7cm3
塑件密度： =1.05g/cm3（PS密度：1.02~1.08 g/cm3,取平均值）
所以塑件的質(zhì)量： m = 13.7×1.05=14.4g
澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值的，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2～1來(lái)計(jì)算。由于本次澆注類型采用側(cè)澆口，流道簡(jiǎn)較長(zhǎng)，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件的體積的0.2進(jìn)行估算，估計(jì)一次注入模具型腔塑料的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料+塑件體積之和）：
V總=V*（1+0.2）2=32.9cm3
為了保證注射質(zhì)量和充分發(fā)揮設(shè)備的能力,應(yīng)根據(jù)注射模一次成型的塑料體積和質(zhì)量來(lái)初步確定注射機(jī)的類型。根據(jù)理論和在實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)得出塑件和澆注道之間材料的總和應(yīng)該在注射機(jī)理論注射量的50%~80%之間。根據(jù)以上計(jì)算，可初選用海天注塑機(jī)HTF200J/TJ。具體參數(shù)如下[14]：
注射裝置
INJECTION UNIT
A
B
C
螺桿直徑
Screw Diameter
mm
45
50
55
螺桿長(zhǎng)徑比
Screw L/D Ratio
L/D
22.2
20
18.2
理論容量
Shot Size(Theoretical)
cm3
334
412
499
注射重量
Injection Weight(PS)
g
304
375
454
注射壓力
Injection Pressure
Mpa
210
170
141
螺桿轉(zhuǎn)速
Screw Speed
rpm
0～165
合模裝置
CLAMPING UNIT
合模力
Clamp Tonnage
KN
2000
移模行程
Toggle Stroke
mm
470
拉桿內(nèi)距
Space Between Tie Bars
mm
510x510
最大模厚
Max.Mold Height
mm
510
最小模厚
Min.Mold Height
mm
200
頂出行程
Ejector Stroke
mm
130
頂出力
Ejector Tonnage
KN
62
頂出桿根數(shù)
Ejector Number
Piece
9
其它
OTHERS
最大油泵壓力
Max.Pump Pressure
MPa
17.5
油泵馬達(dá)
Pump Motor Power
kw
18.5
電熱功率
Heater Power
kw
14.25
外形尺寸
Machine Dimension(LxWxH)
m
5.3x1.6x2.1
重量
Machine Weight
t
6.8
料斗容積
Hopper Capacity
kg
50
油箱容積
Oil Tank Capacity
L
390
4.3 模架設(shè)計(jì)選擇
由于注塑模具的基本結(jié)構(gòu)有很多相同之處，因此模具已基本實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。模具的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模具靠攏，以使模具擁有更加全面技術(shù)信息，提高加工效率，縮短加工時(shí)間與成本。但是，適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新設(shè)計(jì)的產(chǎn)生也能促進(jìn)模具行業(yè)的前進(jìn)和發(fā)展，平衡好這兩者之間聯(lián)系，以此設(shè)計(jì)出滿足塑料產(chǎn)品質(zhì)量和使用的性能的注塑模具。此次磁帶盒底座注塑模具選用雙分型面三板模細(xì)水口龍記FBI型模架，模架結(jié)構(gòu)，如圖所示
模架結(jié)構(gòu)
模板的整體尺寸大小為：350×450 mm
模具中的排氣縫隙尺寸大小為1mm
定模板（A板）的厚度大小為： A=80mm
動(dòng)模板（B板）的厚度大小為: B=70 mm
模架的墊塊（C板）厚尺寸為: C=100 mm
模具的整體厚度尺寸為：H模=356.0mm
由上述數(shù)據(jù)列表可得知，較為合適的模架可以選擇龍記的FBI型號(hào)CI-3545A80B70C100.
5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)它一般是用來(lái)將注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到模具內(nèi)部型腔的結(jié)構(gòu)，可以將熔融狀態(tài)的塑料填充并且凝固成型，得到想要的制品。澆注系統(tǒng)如何設(shè)計(jì)選擇，以及系統(tǒng)的性能特征，這對(duì)塑件的最終成型效率和質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此說(shuō)澆注系統(tǒng)是一整套模具之中重要的部分之一。
在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)通常需要遵從如下幾條原則:
① 在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇之前首先需要對(duì)塑料選材的性能有一定的認(rèn)知；
② 溫度與壓力的損失在澆注系統(tǒng)內(nèi)部時(shí)盡可能的?。?
③ 澆注系統(tǒng)的內(nèi)部流道設(shè)計(jì)太長(zhǎng)的話是不合適的，所以應(yīng)該盡量避免各種打折出現(xiàn)，滿足阻力最小要求；
④ 設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)不應(yīng)該對(duì)模具的自動(dòng)化工作有任何影響或干擾。
5.1主流道的設(shè)計(jì)
從注射機(jī)的噴嘴口開(kāi)始，一直到分流道的始端的這一段流道通路。熔融態(tài)塑料的流速以及塑料充滿整個(gè)模具的時(shí)間與主流道直徑的大小有著密不可分的聯(lián)系，這邊是主流道的作用。
主流道的形狀并不是上下大小相同的，而是圓錐形狀的，通常這樣設(shè)計(jì)的目的在于將澆注系統(tǒng)內(nèi)部注塑所剩下的料順利拉出來(lái)。由于PS材料的物理流動(dòng)性不是很大，因此將主流道的錐度設(shè)計(jì)為4度左右，主流道里面的粗糙度設(shè)計(jì)為0.8um左右即可。
通常主流道與注射機(jī)的噴嘴銜接處設(shè)計(jì)為半球形式的凹坑，半球尺寸計(jì)算為R = R0 + (1～2))mm,比較小的端口處的直徑設(shè)計(jì)公式為d = d0 + (0.5～1)mm。注射機(jī)由前述已經(jīng)選擇好型號(hào)為HTF200J/TJ的臥式注塑機(jī)，此注射機(jī)的具體參數(shù)之前已經(jīng)列出來(lái)，注射機(jī)的噴嘴處尺寸大小為10毫米，直徑尺寸大小為3毫米，
R = R0 + (1～2)mm
d = d0 + (0.5～1)mm
這里我們將主流道的球形半徑大小設(shè)置為：R=16毫米
將系統(tǒng)的主流道比較小的端口處直徑尺寸大小設(shè)置為：d=5毫米
主流道并不是直接按照整體式來(lái)裝配在模具座板之上，而是由于其與注射機(jī)的噴嘴處要對(duì)接，這樣便會(huì)有接觸和摩擦，因此要將其設(shè)計(jì)為可以隨時(shí)拆卸的形式， 與定位環(huán)互相配合然后安裝于在定模的座板上面，那么我們應(yīng)該將固定盤高出定模上端面高度尺寸范圍控制在5到10毫米之間。
5.2分流道
分流道可以使熔融態(tài)的塑料分別流向不同的型腔以及轉(zhuǎn)變方向的作用，可以在主流道與澆口之間搭建起連接作用，這部分裝置通常被稱為分流道，在設(shè)計(jì)分流道的過(guò)程中，需要考慮型腔數(shù)目，塑料制品的外形，熔融態(tài)塑料的流動(dòng)性以及塑件在外觀內(nèi)在質(zhì)量上的要求等因素。
通常在設(shè)計(jì)時(shí)，由于各種塑料的不同和模具的結(jié)構(gòu)功能不同，從而截面形狀在選擇上也會(huì)有所不同。一般情況下有圓形和梯形等多種互不相同的形式。因此我們?cè)O(shè)計(jì)人員在選擇的時(shí)候，必須要將壓力的損失加以注意，使其在最小的情況下，能夠使充模的速度盡可能的快。從設(shè)計(jì)及其實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可知，分流道一般在周長(zhǎng)越短的時(shí)候，熔融塑料阻力與散熱越小，它能達(dá)到的效率也就自然會(huì)變高。圓形在截面積相等的前提下周長(zhǎng)是最短的，因此流道效率也是最高的。下面圖中展示的為分流道的各種形式的圖示：
圖5.5 分澆道示意圖
三板式模具點(diǎn)澆口類型的分流道截面常常采用梯形截面。這樣的截面只需在一側(cè)加工，很容易加工。本模具設(shè)計(jì)分流道截面也選擇梯形形狀，所以本模具梯形截面上底寬度D＝8mm。
5.3澆口設(shè)計(jì)
澆口直接與塑件相連接，把塑料熔體引入型腔，是澆注系統(tǒng)的最末端，它的特點(diǎn)是細(xì)和短。澆口通?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)冷卻并且進(jìn)行封閉，可以阻止型腔內(nèi)還沒(méi)有完全冷卻的塑料發(fā)生倒流現(xiàn)象。
通常有如下幾種澆口：
① 點(diǎn)澆口
② 直接式的澆口
③ 側(cè)澆口
④ 耳形澆口
⑤ 潛伏式的澆口
按照老師要求，為了設(shè)計(jì)多樣化本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)交口，點(diǎn)澆口位置如下圖。
點(diǎn)澆口
5.4拉料桿設(shè)計(jì)
三板點(diǎn)澆口模具的冷料穴不同于兩板模模具，冷料穴通常設(shè)置于分流道的微端，用于存儲(chǔ)生產(chǎn)中出現(xiàn)固化的冷料。三板模模具拉料桿不同于兩板模模具Z形拉料桿，三板模模具采用的拉料桿是球形拉料桿，球形拉料桿安裝在定模板、定模座板和脫料板之間，球形拉料桿結(jié)構(gòu)如圖所示。
拉料桿
6 成型零件設(shè)計(jì)計(jì)算
模具之內(nèi)的用于制品成型的零部件直接決定了塑料制品成型后的結(jié)構(gòu)，外形尺寸，質(zhì)量等，其設(shè)計(jì)與制造尤為重要。由于熔融狀態(tài)的塑料原料進(jìn)到模具的型腔里面時(shí)，會(huì)釋放大量的熱，而且還有一定的沖擊，因此模具內(nèi)部成型零部件自身強(qiáng)度與剛度也應(yīng)該有保證，選擇合理的材料和制造工藝，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的模具才具有可用性，才能夠保證正常加工[21]。
6.1成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
模具里面重要的用于成型的零部件有型芯、型腔和鑲件。型芯、型腔分別用于成型磁帶盒底座的內(nèi)表面和外表面，分別也稱凸模和凹模。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。整體式在制造過(guò)程中將型芯和模板加工到一塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而卻牢固，同時(shí)剛度強(qiáng)度也較大，在加工制造塑料件的時(shí)候一般不會(huì)產(chǎn)生不必要的縫隙痕跡以免對(duì)塑件外觀質(zhì)量造成影響，有一點(diǎn)就是不方便制造加工；組合式通常主要適用于某些小型芯或者復(fù)雜的型芯，在維修以及節(jié)省材料等方面有著一定的優(yōu)勢(shì)。綜上所述，此次磁帶盒底座內(nèi)外部結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，所以模具型芯和型腔在設(shè)計(jì)選用上都采取整體式。
6.2模具成型零件尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算
6.2.1 型腔的尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算
6.1.2型腔高度計(jì)算
6.2.3型芯計(jì)算
6.2.4型芯高度計(jì)算
7 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
磁帶盒底座在完成前面的注射成型等一系列動(dòng)作之后，等到熔融狀態(tài)的塑料原料在型腔之內(nèi)冷卻后，模具就要打開(kāi)，然后將制品取出來(lái)，而這個(gè)打開(kāi)的動(dòng)作通常需要模具系統(tǒng)來(lái)自主操作，而不是人工將其取出，這樣既耗時(shí)耗力，而且不安全。這個(gè)過(guò)程需要交給脫模機(jī)構(gòu)來(lái)完成，脫膜機(jī)構(gòu)的工作質(zhì)量直接決定最后塑件的外形質(zhì)量。所以，在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)的時(shí)候應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：制品應(yīng)該于頂出機(jī)構(gòu)在同一個(gè)模具方向之上；在制品脫模時(shí)應(yīng)該確保其不收損壞，所以機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有干擾；設(shè)計(jì)的脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度，同時(shí)機(jī)構(gòu)不應(yīng)該特別復(fù)雜；脫模機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作之后，需要進(jìn)行合模以便進(jìn)行下一次成型，因此要有良好而準(zhǔn)確的復(fù)位。
7.1機(jī)構(gòu)選擇
一般情況下，頂出機(jī)構(gòu)會(huì)有幾種選擇，比如推板，圓推桿，或者推塊等等，每一種推出機(jī)構(gòu)都有其特點(diǎn)。在模具的設(shè)計(jì)制造中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)顯示，一般盒蓋類產(chǎn)品通常情況下都喜歡采用圓形推桿作為脫模機(jī)構(gòu)，是因?yàn)檫@種推出結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且制造成本不高，制作方法規(guī)范，不容易出錯(cuò)，更換也比較方便，所以本次設(shè)計(jì)選擇圓形推桿作為脫模機(jī)構(gòu)，推桿分布如圖所示
脫模機(jī)構(gòu)
8.2脫模力設(shè)計(jì)計(jì)算
脫模力計(jì)算公式要考慮制品的外形，當(dāng)外形是盒狀的時(shí)候通常使用如下的設(shè)計(jì)公式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算：
其中 --制品在型腔中被包裹住的深度尺寸大小（cm）;
--型芯被塑件內(nèi)部包裹住的截面周長(zhǎng)長(zhǎng)度尺寸（cm）;
--一般摩擦系數(shù)范圍在0.1到0.2之間選?。?
--塑件成型冷卻后會(huì)收縮，當(dāng)其收縮后會(huì)有一部分壓力產(chǎn)生，一般在的范圍之內(nèi)。
--脫模斜度的大?。?
8.3 推桿直徑及強(qiáng)度校核
(1)推桿的直徑：
d=(64?φ2?l2n?π3?E)14d
=(64?φ2?l2n?π3?E)14
式中：
d——推桿的直徑；㎝
l——推桿的長(zhǎng)度；163.5mm
n——推桿數(shù)量；
φ——推桿長(zhǎng)度系數(shù)，0.7
E——推桿材料的彈性模量；2.1×107N/cm×107N/cm
算得:d=5.7mm，在設(shè)計(jì)中，d取6mm，滿足要求。
(2)推桿的強(qiáng)度校核
σmax=4×Qn×π×d2<[σ]σmax=4×Qn×π×d2<[σ]
式中：
n——推桿數(shù)量；
σmax——推桿所承受的最大正應(yīng)力；
Q ——總脫模力；N
d——推桿的直徑；
推桿的正應(yīng)力小于許用應(yīng)力，所以滿足要求。
9.模具調(diào)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)
9.1冷卻系統(tǒng)
制品在型腔之中成型結(jié)束后需要冷卻到一定溫度才可以從模具中取出，如果不經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程，那么制品的成型質(zhì)量必定會(huì)受到影響，冷卻的時(shí)間和溫度都要控制得當(dāng)，這就需要一個(gè)可以降溫的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)就是模具的冷卻系統(tǒng)。模具的冷卻系統(tǒng)不僅僅可以保證制品的冷卻成型，還可以對(duì)整套模具起恒溫作用，使得模具的溫度保持平衡，不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的工作運(yùn)動(dòng)而發(fā)熱，導(dǎo)致裝置的零部件遭受損壞，模具的使用壽命自然也會(huì)變短，如此一來(lái)，將會(huì)使得制造的成本變得很大，因此合理地設(shè)置冷卻系統(tǒng)對(duì)模具來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
9.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）冷卻液體的流量大小計(jì)算qv
首先得知冷卻管道水流出入口的溫度分別為25.0度，22.0度。水的密度和比熱容可知，所以代入公式中可以算得：
Q===3.8х10-5
（2）冷卻液體的水路尺寸大小設(shè)計(jì)d
在已經(jīng)算得冷卻液體流量體積大小的前提下，可以取冷卻水管徑尺寸大小為 d=mm。
（3）水管內(nèi)部液體的流速大小計(jì)算
V===1.50m/s
（4）膜傳熱系數(shù) h 有如下公式可以得出：
===28500KJ/m
（5）由上述計(jì)算可以得知管道導(dǎo)熱的總面積為 A
A===0.0038
（6）因此，磁帶盒底座注整套注塑模具的冷卻水管道的長(zhǎng)度為 L，L的計(jì)算為：
L===0.20168m
9.3型腔和型芯冷卻水道的布置
在完成數(shù)據(jù)計(jì)算之后，冷卻水道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是個(gè)難點(diǎn)，參考注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中最常用的冷卻水道結(jié)構(gòu)，非常適合本次模具設(shè)計(jì)。
按照設(shè)計(jì)手冊(cè)上的結(jié)構(gòu)，完成本次設(shè)計(jì)的冷卻水道其分布如圖所示：
冷卻水路
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10 注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核
10.1注射量的校核
根據(jù)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，由于注射機(jī)選型之前是在滿足注射量的基礎(chǔ)上進(jìn)行注射機(jī)選型的，所以此處不再做校核。
10.2鎖模力的校核
注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系：
式中 ——注射機(jī)允許使用的最大成型面積()；
——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（）；
——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（）；
因本次設(shè)計(jì)采取一模二件，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積
所以：
因此此投影面積滿足要求。
注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過(guò)程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模離，即：
由于本注射機(jī)的額定鎖模力為，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)還是可以滿足要求。
10.3模具閉合高度的校核
安裝模具的高度應(yīng)滿足： Hmin＜H＜Hmax
設(shè)計(jì)模具高度為H總=356mm
HTF200J/TJ型，模架高度尺寸范圍為200毫米至500毫米之間。H總在這個(gè)尺寸范圍以內(nèi)，所以注塑機(jī)參數(shù)合格
10.4模具開(kāi)模行程校核
開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于雙分形面的注塑模具，其開(kāi)模行程按式(3.3)效核。
S = H1 + H2 + a + (5~10) (mm)
式中：S——注塑機(jī)的最大行程，mm；
H1——塑件的脫模距離，mm；
H2——流道高度，mm；
a——定模板與澆口板的分離距離，mm；
將數(shù)據(jù)代入式(3.3)得：
S = 25+128+ 8 + 10 =171 mm
因?yàn)?70mm >142mm，所以該注塑機(jī)的開(kāi)模行程符合要求。
經(jīng)過(guò)以上多項(xiàng)參數(shù)的校核，注塑機(jī)型號(hào)滿足要求。
可見(jiàn)Sm
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