II眼鏡盒注塑模具的相關機構結構設計案例目錄TOC\o"1-3"\h\u14994眼鏡盒注塑模具的相關機構結構設計案例 1312061.1冷卻系統(tǒng)概述和設計 165911.2冷卻系統(tǒng)計算 2301841.2.1計算塑件每小時注射量 2283481.2.2計算范圍時間內的釋放熱量 2232971.2.3水的體積流量 2219861.2.4求冷卻水道直徑φ 367531.3脫模機構的設計 443351.3.1推板的設計 4304221.3.2脫模力的計算 4264581.4復位機構設計 5292711.5導向機構設計 6128471.6抽芯機構的概述 61.1冷卻系統(tǒng)概述和設計冷卻系統(tǒng)是重要的一個組成部分，當熔融狀態(tài)下的塑料進入型芯和型腔里面填充滿了以后，溫度很高，很久都不會退溫。而且一般注塑模具生產需要人員或機械手臂開模了以后去從模具里面取出產品，如果溫度過高的話容易發(fā)生安全事故，產量也提升不起來。因此就需要設計專門冷卻產品的一個結構，用來提高生產效率和安全考慮。設計冷卻水道只需要圍繞產品均勻冷卻，其次就是注意頂針以及鑲件和其他結構不可干涉，距離其他結構不可太近。然后再選用專門的堵頭堵住防止漏水即可【15】。1.2冷卻系統(tǒng)計算1.2.1計算塑件每小時注射量設定一個注射周期內的注射周期為2QUOTE~~5s，冷卻周期為25s，保壓時間為15s，模具打開去除塑件的時間為5s，得到一個注射周期的整體最長時間為50s。一個小時內的注塑成型次數(shù)為：n=由此計算每個小時內，模具總的注射質量W，根據以下公式校核：W=M×nQUOTEW——單位時間內模具成型總的質量，kg/HW——單位時間內模具成型總的質量，kg/HM——一次注塑成型的塑件質量（根據ρv），kg；QUOTEn——每小時的注射次數(shù)n——每小時的注射次數(shù)；W=15.13×0.9×72=0.980424Kg/H1.2.2計算范圍時間內的釋放熱量根據如下公式計算QUOTEQ=WQ1Q=WQ1Q——單位時間內的釋放熱量，KJ/H；QUOTEW——單位時間內模具成型總的質量，0.980424kg/HW——單位時間內模具成型總的質量，0.980424kg/HQUOTEQ1——塑件在固化時候釋放出的熱量，取350kj/kgQ=0.980424×350=343kJ1.2.3水的體積流量按照注塑車間室溫條件下，采用水冷方式作業(yè)降低模溫，模具進水口溫度約20QUOTE°?°?，經過模具一個循環(huán)周期后出出水口溫度約為25QUOTE°?°?，水流速度為湍流狀態(tài)，進出水口溫度誤差為5℃左右【13】。在一個單位時間內，熔融狀態(tài)下凝料固化成型時產生的熱量等于冷卻系統(tǒng)水管帶走熱量，校核公式如下。QUOTEqv=Qρc1（qQ——單位時間內的釋放熱量，343KJ/H；QUOTEρ——冷卻水的密度，取1×103kg/mQUOTEc1——冷卻水的比熱容，取4.187kJ/（kg?°?QUOTEq1——冷卻水的出水口溫度，取25°?qQUOTEq2——冷卻水的進水口溫度，取20°?qq1.2.4求冷卻水道直徑φ冷卻水道設計一般根據塑件大小、布局、高度等等因素來決定的，水道直徑常用一般有6、8、10、12mm等等，設計水道就是為了冷卻塑件而言的，因為本次設計塑件結構一般，根據水的體積流量，再通過分析塑件和查閱相關資料和手冊，選用直徑選擇冷卻水管道的直徑為8mm，滿足要求。本次設計水道設計充分冷卻產品【16】，具體冷卻系統(tǒng)設計如圖1.1所示。圖1.1冷卻系統(tǒng)1.3脫模機構的設計當注塑機注射熔融狀態(tài)下的膠料注射到模具內部以后，通過一系列反應冷卻后就得到了產品，塑件有著熱漲冷縮的特點，通過冷卻讓塑件留在型芯上面，塑件包裹在型芯上面，留在后模。然后通過頂桿頂出塑件，通過設計的勾料針勾住，主流道或者分流道廢料一起連接產品，方便一次性取出，節(jié)約時間【17】。本次采用標準模架，最主要的設計就針對于模具的成型部件，一般情況下是頂針或者推板或者斜頂?shù)鹊葯C構，都是通過底針板壓緊到面針板上面實現(xiàn)一個定位和固定作用的。彈簧起到一個彈開復位作用，復位桿起到一個復位、定位作用，整個系統(tǒng)構成了一個脫模系統(tǒng)。設計一般需要精簡而又保證模具質量，又要優(yōu)化好這個機構，保證和節(jié)省后續(xù)的銑削加工，設計頂桿盡量頂出產品相對平的位置，方便加工，斜面設置頂針不能避免的情況需要設計防滑紋，防滑和美觀作用【12】。1.3.1推板的設計本次設計推件板布局和結構如圖1.2所示。圖1.2頂出系統(tǒng)示意圖1.3.2脫模力的計算脫模力根據如下公式校核：QUOTEF=AP（u×cosα-sinα）F=AP（u×cosα-sinαQUOTEF——抽芯力，NF——抽芯力，NQUOTEA——塑件型芯的側面積，取1201.36mm2A——QUOTEP——塑件對型芯的包緊力，一般取值為8-12Mpa本次計算取10MpaP——QUOTEu——塑件對鋼材的摩擦系數(shù)，一般取值0.1-0.3，本次設計取值0.2u——QUOTEα——塑件的脫模斜度，取值1°α——塑件的脫模斜度，取值1°F=1201.36×10推桿強度校核QUOTEσc=4Fnπd＜σσσ——推桿材料的許用應力，120Mpa；F——脫模力，為2402.72N;n——推桿數(shù)目，為16N;d——推桿直徑，為4mm;σ經過校核，推桿滿足小于材料的應用應力極限120Mpa值要求。1.4復位機構設計復位也是模具設計當中非常重要的一個結構，復位機構有由復位桿和彈簧組成，復位桿需要保證超高的強度和剛度，采用SKD61來當材料制作，才可以滿足實際的要求，而彈簧通過注塑機頂棍外力壓縮，頂棍退回后彈簧復位，彈簧采用標準件即可，根據頂出行程而言，一般彈簧長度為面針板端面到動模板底面30-50mm之間，中小型模具通常為30mm就滿足條件【18】，復位機構如圖1.3所示。圖1.3復位機構1.5導向機構設計模具導向機構也非常的重要，模具開合模導向就是它們的作用，也關系到整套模具運行的流暢性，導向一般由導柱和導套組成，配合導向。兩板模和三板模的導向機構略微不同：首先，兩板模導柱類似一根圓柱體，下端杯頭固定在動模板上面，上端就負責導向下端負責保證強度，上端圓柱面有一些圓槽用來存放黃油保證潤滑的作用。而三板模則是導柱從頂板向下到墊塊里面，導套則是在脫料板、定模板和動模板里面固定。導柱導柱和導柱配合需要一定的配合公差，不會卡住，保證左右運動，導柱和導套因為需要運動和需要耐熱、耐摩擦等等因素，所以都采用SKD61材料，滿足實際條件【19】。具體結構和配合如圖1.4所示。圖1.4導向機構1.6抽芯機構的概述一般不能讓產品直接頂出的、塑件本身有一些卡口的，塑件側面、內壁等地方的塑件。因為選用的注塑機為臥式，因此運動一般為左右運動方式帶動模具頂出產品，當產品這是不能直接脫模的時候就需要設計這個系統(tǒng)了完成這個動作的系統(tǒng)就是抽芯系統(tǒng)【20】。抽芯系統(tǒng)分為三大類型：1.機械式的抽芯系統(tǒng)：根據模具的開合模運動而脫模，舉例的話就好比滑塊機構，滑塊上端鎖緊塊和斜導柱和定模板固定配合，然后滑塊座在動模板開槽和動模板配合，模具開模、合模完成抽芯，非常的省事和便捷，也方便模具本身的加工和后續(xù)的維修。這個質量可靠，運用廣，并且生產便捷和快。2.人工脫模：這個模具結構一般比較老舊，很多年以前的設計方法，還有就是對于產品外觀、質量等等要求不高的產品。這類模具一般是采用人工完成抽芯，非常的落后，相對于其他的沒有性價比，而且人員操作也偏累。因為模具造價便宜，很多地方不嚴謹，整體質量不穩(wěn)定，制造時間很短就可投入生產,這類模具運用較少。3.液壓脫模:這類模具運用較廣，當一個產品卡口在側壁有著需要很長的抽芯才可脫模時，一般的抽芯機構滿足不了時，采用這一種機構。這種結構難度也相對大一點，成本制造業(yè)高一些、復雜一些，但是這種質量穩(wěn)定，保證產品的質量性，一般能用機械的就不用液壓，具體情況具體考慮【21】。1.1.1斜導柱滑塊抽芯機構的計算計算塑件的滑塊抽芯距離：QUOTES=L+KS=L+K（公式6-5）S——塑件滑塊抽芯所需的距離，mm；L——塑件滑塊需要抽芯的倒扣距離，17mm；K——抽芯需要的安全距離，取5mm；S=17+5=22mm滑塊抽芯力根據如下公式校核QUOTEF=AP（u×cosα-sinα）F=AP（u×cosα-sinαQUOTEF——抽芯力，NF——抽芯力，NQUOTEA——塑件包裹型芯滑塊的側面積，取2450.22mm2A——QUOTEP——塑件對滑塊單位的包緊力，一般取值為8-12Mpa本次計算取10MpaP——QUOTEu—