XX电子科技大学论文用纸 齿式联轴器注塑模具设计
4.3 推出机构的设计
使塑件从成型零件上脱出的机构称之为推出机构。本副模具是通过注塑机的合模机构，把力传给推板，然后通过通过固定板，再通过推杆，最后传给推件板，把塑件推出的。推出零件常分为推件板、推杆、推管、成型推杆等。此副模具所设计的塑件是属于薄壁塑件，而且在推出时不允许有推出痕迹，所以该模具采用推件板推出，这样有利于保证塑件的精度。此模具的设计也要满足一般推出机构的设计原则：塑件滞于动模一侧，这样有利于设计推出推出机构，以致于使模具结构简单、防止塑件变形、力求良好的塑个外观、结构可靠、脱模时工作可靠，运动平稳，制造方便，更换容易。
脱模力的计算： Ft=Fb
Fb=AP
=3500×10×3×10
-9
7
=105N
其中Ft是脱模力，Fb是塑件对型芯的包紧力，P为塑件对型芯的单位面积的包紧力。模外冷却取P约为2.4~3.9×107Pa,模内冷却约取0.8×1.2×107Pa,由此式可以得到，当塑件越大，对型芯的包紧面也越大，因此脱模力也越大，在模内脱出所需的脱模力要少于模外脱出的脱模力。但模内脱模容易使塑件容易变形，因此该模选用模外脱模。
此副模具采用简单推出机构。它需要设计推杆、推件板、推杆固定板、推板等的设计。
推杆的设计：此模具由于塑件是圆形件，各处的脱模力是一样的，为了各处平衡，设计推杆时应均匀布置推杆。这样使系统就显得比较平衡了，增加了推杆的寿命。推杆的直径的设计，其尺寸和结构如下图:
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推杆在推推件板时，应具有足够的刚性，以承受推出力，条件充许的话，尽可以把推杆的直径设得大一点。经过仔细的推算，选推杆的直径为10，为了保持推杆在工作时具有一定的稳定性，把它进行校核。由公式:
直径d=φ(LQ/nE)
=1.5(120105/4×2.2×10)<10
取直径为10mm,已经足够了。 进行强度校核：
σ=4Q/n×3.14d≤σs =4×105/4×3.14×10
21/4
25
2
2
=410/1256<σ
s
说明它的强度是满足的。其中d是推杆直径，φ是安全系数，通常取1.5，L是推杆长度，Q是脱模阻力，E弹性模量，n是推杆的根数，σs是推杆的屈服极限，推杆的材料选用T8A，淬火处理。
推杆的固定形式，推杆直径与模板上的推杆孔采用H8/f7r的间隙配合。推杆的工作端面的配合部分的表面粗糙度Ra为0.8。
推件板的由一块与型芯按一定的配合精度相配合的模板，它是在塑件的周边端面上进行推出，因此，作用面积大，推出力大，且均匀，运动平稳，并且在塑件上没有推出痕迹。推件应与型芯呈锥面配合，这样可以降低运动磨擦，推件板与型芯的配合，以不产生溢料为准，否则推件板复位困难，并且有可能造成模具损坏。推件板复位后，推板与动模座板之间应有2~3mm的空隙。
推件板的厚度计算：对于筒形或圆形，推件板受力状况可以简化为“圆环形平板周界到集中的载荷。”按强度计算可得厚度为：
h=(K2Q/[σ])1/2 =(0.1×105/220)1/2<20mm
所以对推件板采用20mm，已经足够了。其中h是推件板的厚度，K2是系数，Q是脱模阻力。对于推件板，虽然推出的效果要比推杆好，但是当型芯和推件板的配合不好，则在塑件上会出现毛刺，而且塑件还有可能会滞在推件板上。在推出过程中，由于推件板和型芯有磨擦，所以推件板也必须进行淬火处理，以提高其耐磨性。推件板的材料选用T8A，淬火处理，使其硬度达到55~60HRC，提高其耐磨性。
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此副模具是采用潜伏式浇口，开模时，塑件包在动模型芯上，并且随动模一起移动，所以它采用单分型面，这样当动模移动，潜伏浇口被切断，而分流道、浇口和主流道凝料在冷料井倒锥穴的作用下，拉出定模而随动模移动。
推杆固定板的设计，其结构和尺寸如图：
推杆固定板它只要满足它的强度和刚度则就可以满足需要。它的粗糙度要求可以比较低。它是起到固定推杆的作用。
推板的设计主要从它的强度和刚度去考虑，只要满足了，则就可以了。经核算推杆固定板和推板它们的厚度均为20mm,都采用T8A，淬火处理，使其硬度达到50~55HRC.
4.4 浇注系统与排溢系统的设计
浇注系统它是获得优良性能和理想外观的塑件以及最佳的成型效率有直接影响。 此塑件采用普通流道系统，它是主由流道、分流道、浇口、冷料穴组成的。浇注系统是一副模具的重要的内容之一。从总体来说，它的作用可以作如下归纳：它是将来自注塑机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输教送到型腔，同时使型腔的气体能及时顺利排出，在塑件熔体填充凝固的过程中，将注塑压力有效地传递到型的各个部位，以获得形完整、内外在质量优良的塑件制件。
浇注系统的设计的一般原则：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流动特性。采用
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尽量短的流程，以降低热量与压力损失。浇注系统的设计应该有利于良好的排气，浇注系统应能顺利填充型腔。便于修整浇口以保证塑件外观质量。确保均匀进料。 主流道的设计：
主流道是浇注系统中从注塑机喷嘴与模具的部位开始，到分流道为止的塑件熔体的流通通道。在注塑机上，主流道垂直分型面。为了使凝料从其中顺利推出，需设计成圆锥形，锥角为20~60，表面粗糙度Ra<0.8μm,主流道部分在成型过程中，其小端入口处与注塑机及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆。一般采用碳素工具钢即T8A、T10A等。把它热处理到53~57HRC。取主流道的球面半径为15.5mm. 分流道的设计：
分流道是指主流道末端与浇口之间的通道。此副模具采用圆形的截面形状，对于壁厚小于3mm,质量在200g以下的塑件，截面的直径可采用如下的的经验公式：
D=0.2654WL =0.2654×15×6 =1.6mm
其中D是分流道的直径，L是分流的长度，W是塑件的质量，此副模具选分流道的截面积为D=2mm,由于分流道与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料的熔体的流动状态较为理想，因而分流道的内表面粗糙度Ra要求比较高，一般取1.6um左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必须遵循以下两方面的原则，即一方面排列紧凑，缩小模具板面的尺寸，一方面流程尽量短，锁模力力求平衡，该模具采用平衡式的分流道。 分流道的布置：
分流道的布置也根据型腔的位置而定，型腔位置确定要考虑模具在分型面上力的平平衡问题，它的要求是反作用力，以及锁模力就作用于主流道中心。根据流体力学和热力学原理可知，圆形横截面流动阴力最小，热量损失小，熔体降温最慢，因此分流道选用圆柱形，设计是一模四穴平衡式布局，保证各型腔均匀地进料。 浇口的设计：
由塑料、橡胶成型模具设计手册中查得浇口的各尺寸如下: b=（0.6～0.9）A/30 =0.6×5500/30 =1.4mm
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1/2
1/2
1/4
1/21/4
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t=(1/3)b
=0.45mm
浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位，也是最薄点。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。浇口分限制性浇口和非限制性浇口，该塑件采用的是限制性浇口，它一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，有利于塑料进入，使其充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分开的作用。
此副模具，开模时，浇口即被自动切断，流道凝料自动脱落，模具采用二板式的结构。ABS具有良好的力学性能，它适用于采用侧浇式浇口，塑件从边缘进料，能够提高生产率，并去除浇口方便，有利于熔体流动和补缩口，有利于型腔内气体的排出，减少塑件熔接痕，增加熔接强度。它在推出时，由于浇口及分流道成一定角度，形成了能切断浇口切口，这一切口所形成的剪切力可以将浇口自动切断。 浇口的位置的确定：
设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要求，综合分析。一般要满足以下原则：
(1) 尽量缩短流动距离。 (2) 浇口应开设在塑件的壁厚。 (3) 必须尽量减少或避免产生熔接痕。 (4) 应有利于型腔中气体的排除。 (5) 考虑分子定向的影响。 (6) 避免产生喷射和蠕动。
(7) 不在承受弯曲冲击载荷的部位设置浇口。 (8) 浇口位置的选择应注意塑件的外观质量。
经过仔细的考虑，该塑件是等壁塑件，又为了不影响塑件的外观，该塑件采用侧
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