塑料模具說(shuō)明書

PAGE46模具設(shè)計(jì)與制造技能訓(xùn)練設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)者：班級(jí)：指導(dǎo)教師：哈爾濱理工大學(xué)2013年12月26日摘要論文根據(jù)工程實(shí)際的需要完成底座蓋的注射模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采用塑料注射成型論文中具體分析了產(chǎn)品的工藝性,確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設(shè)備,確定了模具制作的總體方案,分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu),并進(jìn)行了一些必要的尺寸計(jì)算和強(qiáng)度的校核。論文中還對(duì)分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)，完成了工件工程圖設(shè)計(jì)，圓滿完成了模具設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工作。本文中針對(duì)底座蓋注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。根據(jù)分析，設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具，并對(duì)模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。關(guān)鍵字：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)目錄摘要 II目錄 III第1章前言 1第2章塑件的工藝分析 22.1塑件的工藝性分析 22.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 42.2.1結(jié)構(gòu)分析 42.2.2尺寸精度分析 42.2.3表面質(zhì)量分析 42.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 42.4注射機(jī)的初選 5第3章分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 73.1注射模具分型面的選擇 73.1.1分型面的基本形式 73.1.2分型面選擇的基本原則 73.1.3分型面的選擇 73.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 83.2.1澆注系統(tǒng)的組成 83.2.2注射模具主流道的設(shè)計(jì) 83.2.3分流道的設(shè)計(jì) 11第4章成型零件的設(shè)計(jì) 154.1模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 154.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 174.3成型零件的尺寸確定 17第5章頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22第6章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24第7章排氣系統(tǒng) 25第8章成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 25第9章模具特點(diǎn)和工作原理 27總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 29PAGE45第1章前言光陰似梭，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過(guò)，為具體的檢驗(yàn)這三年來(lái)的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測(cè)理論在實(shí)際應(yīng)用中的能力，除了平時(shí)的考試、實(shí)驗(yàn)測(cè)試外，更重要的是理論聯(lián)系實(shí)際，即此次設(shè)計(jì)的課題為鬧鐘后蓋的注塑模具。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)模具工作人員是一個(gè)很好的考驗(yàn)。它能加強(qiáng)對(duì)塑料模具成型原理的理解，同時(shí)鍛煉對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力。本次設(shè)計(jì)以注射底座蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過(guò)程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái)，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計(jì)中除使用傳統(tǒng)方法外，同時(shí)引用了CAD、Pro/E等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。本次設(shè)計(jì)中得到了戴老師的指點(diǎn)。同時(shí)也非常感謝邵陽(yáng)學(xué)院各位老師的精心教誨。由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論技術(shù)有限，設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評(píng)指正。第2章塑件的工藝分析第2章塑件的工藝分析該塑件是底座蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用聚碳酸酯，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。圖2.1底座蓋圖2.1塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件的表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，其具體分析如下：1塑件的原材料分析塑料品種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性性能特點(diǎn)成型特點(diǎn)聚碳酸酯（PC），屬于熱塑性塑料線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料，透明小于130℃，耐寒性好，脆化溫度為-100℃有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強(qiáng)（含水量不得超過(guò)0.2％），且吸水后會(huì)降解力學(xué)性能好，抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差熔溫溫度高（超過(guò)330℃才嚴(yán)重分解），但熔體黏度打，流動(dòng)性差（溢邊值為0.06mm）；流動(dòng)性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快；成型收縮率??；易產(chǎn)生應(yīng)力集中結(jié)論1熔溫溫度高且熔體粘度大，對(duì)于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機(jī)成型，噴嘴宜用敞開(kāi)式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在70~120℃為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火2水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象3易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角，缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中，脫模斜度取2°2塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，大部分尺寸為自由尺寸，可按MT5差取公差，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）。塑件外形尺寸：35EQ\o(\s\up6(0),\s\do2(-0.56))、18EQ\o(\s\up6(0),\s\do2(-0.38))、Φ15EQ\o(\s\up6(0),\s\do2(-0.38))、9EQ\o(\s\up6(0),\s\do2(-0.28))、10EQ\o(\s\up6(0),\s\do2(-0.1))內(nèi)形尺寸：26EQ\o(\s\up6(+0.50),\s\do2(0))、R1EQ\o(\s\up6(+0.20),\s\do2(0))、R3.5EQ\o(\s\up6(+0.24),\s\do2(0))、12EQ\o(\s\up6(+0.32),\s\do2(0))、6EQ\o(\s\up6(+0.24),\s\do2(0))、Φ3.5EQ\o(\s\up6(+0.24),\s\do2(0))、Φ5EQ\o(\s\up6(+0.1),\s\do2(0))孔心距：22±0.223塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的表面粗糙度要求。4塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析①該塑件的外形為長(zhǎng)方體。壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。②塑件型腔很大，有尺寸不等的孔，它們均符合最小孔徑要求。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.2.1結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。因此,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度.2.2.2尺寸精度分析從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為3.5mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.2.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。計(jì)算塑件的體積：V=4624.5388mm3（單個(gè)）（2）計(jì)算塑件的質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得p=1.2kg/dm3所以，塑件的質(zhì)量為W=pV=4624.5388×1.2×10-3=5.549g根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模四件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸、對(duì)塑件原材料的分析及注塑時(shí)所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊(cè)初選螺桿式注射機(jī)W總=4W=4×5.549=22.198g2.4注射機(jī)的初選綜上所述，初選螺桿式注塑機(jī)：XS-ZY-60根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí)，須考慮以下因素：采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XS-ZY-60型。XS-ZY-60型注射機(jī)的主要參數(shù)如下表所示主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值最大注射量/cm360最大模具厚度/mm200螺桿直徑/mm38最小模具厚度/mm70注射壓力/Mpa122模板最大距離/mm380注射面積/cm3130噴嘴圓弧半徑/mm12注射方式螺桿式噴嘴移動(dòng)距離/mm120鎖模力/KN500噴嘴孔直徑/mm42塑件注射成型工藝參數(shù)的確定：根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和聚碳酸酯的成型性能，查相關(guān)手冊(cè)得到聚碳酸酯的成型工藝參數(shù)：塑件的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格預(yù)熱和干燥溫度t：110～120℃成型時(shí)間/s注射時(shí)間20～90時(shí)間τ：8～12h保壓時(shí)間0～5料筒溫度t/℃后段210～240冷卻時(shí)間20～90中段230～280總周期40～190前段240～285螺桿轉(zhuǎn)速n/（r/min）30～60噴嘴溫度t/℃240～250后處理方法紅外線燈模具溫度t/℃70（90）～120溫度t/℃鼓風(fēng)烘箱100～110注射壓力p/MPa80～130時(shí)間τ/h8～12第3章分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1注射模具分型面的選擇3.1.1分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。3.1.2分型面選擇的基本原則選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開(kāi)模是塑料留在動(dòng)模一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡(jiǎn)單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應(yīng)與成型設(shè)備的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。3.1.3分型面的選擇1、確定成型位置由于塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以不用設(shè)計(jì)小型心,型腔直接開(kāi)設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各8個(gè)型腔分布.2、確定分型面采用單分型面注射模,從AA分型面一次分型,如下圖所示:圖3.1分型面3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.2.1澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從成型設(shè)備噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計(jì)注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則[12]。（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。（3）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。（4）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度，并使其圓滑過(guò)渡以利于物流的流動(dòng)。3.2.2注射模具主流道的設(shè)計(jì)主流道是熔融塑料由成型設(shè)備噴嘴先經(jīng)過(guò)的部位，它與成型設(shè)備噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融成型設(shè)備噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般澆口不直接開(kāi)設(shè)在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式在定模板上[13]。（1）主流道的設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從成型設(shè)備噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。主流道的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。（2）主流道尺寸在臥式或立式成型設(shè)備上使用的模具中，主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為2o～6o。小端直徑d比成型設(shè)備噴嘴直徑大0.5mm～1mm。由于小端的前面是球面，其深度為3mm～5mm，成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1mm～2mm。流道的表面粗糙度值Ra為0.08。（3）主流道澆口套主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53HRC—57HRC。澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，為了防止成型設(shè)備噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應(yīng)低于成型設(shè)備噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o左右的圓錐孔。澆口套于成型設(shè)備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設(shè)備噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o度左右的圓錐孔，對(duì)流動(dòng)性較差的塑料也可取得稍大一些，但過(guò)于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時(shí)，其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。澆口套于成型設(shè)備的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于成型設(shè)備噴嘴是球面，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模[14]。定位環(huán)是模體與成型設(shè)備的定位裝置，它保證澆口套與成型設(shè)備的噴嘴對(duì)中定位，定位環(huán)的外徑應(yīng)與成型設(shè)備的定位孔間隙配合。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。成型設(shè)備SZ-63／400的噴嘴球半徑為18mm，噴嘴孔徑為2mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c成型設(shè)備噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取19mm，圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑，取3.2mm，如圖3.2。圖3.2澆口套主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能順利從澆口中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為3o。小端直徑d比成型設(shè)備噴嘴直徑大0.5－1mm。由于小端的前面是球面，其深度為3－5mm，取值為5mm，成型設(shè)備噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面大1－2mm。3.2.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進(jìn)入單腔中的進(jìn)料澆口或主流道進(jìn)入多腔的澆口的通道，它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用，通常分流道設(shè)置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。在注射過(guò)程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時(shí)，應(yīng)是它的壓力損失以及熱量損失最小，而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則，分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)總體歸納如下：分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長(zhǎng)度的比最大為好，這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力，減少壓力損失。在可能情況下，分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過(guò)大影響成本，在多型腔模具中和型腔的分流道長(zhǎng)度盡量相等，以達(dá)到注射大時(shí)壓力傳遞的平衡，保證塑料盡可能同時(shí)均勻的充滿各個(gè)型腔。在有些情況下分流道長(zhǎng)度不能相等時(shí)，則應(yīng)在澆口處作必要的補(bǔ)救措施，如果分流道較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴，放置冷料和空氣進(jìn)入模腔[15]。在滿足注射成型工藝的前提下，分流道的截面積應(yīng)盡量的小，但分流道的截面積過(guò)小會(huì)降低注射速度，使填充時(shí)間延長(zhǎng)，同時(shí)可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷，而分流道過(guò)大則增大冷卻時(shí)間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時(shí)間要短，才不影響注射時(shí)的效率。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用較小的截面積，以便于在試模是為不要的修正留有余地。分流道和型腔的分布是排列緊湊，距離合理，應(yīng)采用軸對(duì)稱或中心對(duì)稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積。最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心相重合。在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少，在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過(guò)渡，不能有尖角，這些都是為了減小壓力損失，有利于物料的流動(dòng)。當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延伸較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置鉤料桿，以便于在開(kāi)模時(shí)在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料，并與塑料一起頂出。分流道的內(nèi)表面不必要求很光，一般表面粗糙度取1.6μm即可，這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動(dòng)小些，使其分流道的冷卻皮層固定，有利于熔融塑料的保溫。在總體分布中，應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。a．分流道的形狀和尺寸分流道開(kāi)設(shè)在定模板上，其截面形狀為半圓形，底部以圓角相連。分流道為二次分流道，具體形狀如圖三。該塑件采用的是一模四件成型，型腔在模具中對(duì)稱排列在澆注系統(tǒng)的四周，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)①主流道設(shè)計(jì)根據(jù)手冊(cè)查得XS—ZY—60型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴球半徑：R=12mm噴嘴孔直徑：d=Φ4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=Ro+（1～2）mm，d=do+0.5mm取主流道球面半徑：R=14mm取主流道的小端直徑：d=Φ5為了便于將凝料從主流道中拔出，其斜度為1～3°。經(jīng)換算得主流道大端面直徑D=5.5mm。同時(shí)為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)r=3mm的圓弧過(guò)渡。對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。②分流道設(shè)計(jì)分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道，查有關(guān)手冊(cè)得R=3mm③澆口設(shè)計(jì)澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。綜合對(duì)塑料成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點(diǎn)澆口形式。如圖所示：④型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定型芯、型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu)。該塑件型芯形狀比較復(fù)雜，因此應(yīng)采用組合式形式，而型腔形狀比較簡(jiǎn)單，可采用整體式結(jié)構(gòu)。型腔尺寸如下：⑤推件方式的選擇根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)，模具型腔在定模部分。開(kāi)模后，塑件和型芯一塊向后運(yùn)動(dòng)。其推出機(jī)構(gòu)可采用推塊或推桿推出。綜合對(duì)塑件形狀結(jié)構(gòu)分析，該塑件可采用推桿推出結(jié)構(gòu)。第4章成型零件的設(shè)計(jì)4.1模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點(diǎn)是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個(gè)加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。完全組合式是由多個(gè)螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點(diǎn)是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。在塑料注射模具的注射過(guò)程中，型腔從合模到注射保證過(guò)程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度，總的來(lái)說(shuō)，型腔所承受的力大體有合模時(shí)的壓應(yīng)力、注射過(guò)程中塑料流動(dòng)的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開(kāi)模時(shí)的壓應(yīng)力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過(guò)程中總是在變化。在這些壓力作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過(guò)程中產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。（1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算按強(qiáng)度計(jì)算其壁厚S按下列公式計(jì)算式中[σ]—型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPap—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar—型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的計(jì)算按強(qiáng)度計(jì)算其壁厚H按下面公式計(jì)算式中[σ]—型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPap—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar—型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：H=5.5mm4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。4.3成型零件的尺寸確定（1）型腔尺寸計(jì)算型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差△的1/2，取負(fù)偏差，再加上-1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。該塑件的成型零件尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸,平均收縮率,平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查有關(guān)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得聚碳酸酯的收縮率為s=0.5%～0.8%,故平均收縮率為Scp=（0.5%+0.8%）/2=0.65%。根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取。型腔和型芯工作尺寸計(jì)算如下:已知條件：平均收縮率Scp=0.0065mm；模具制造公差取δz=Δ/3類別模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式工作尺寸型腔的計(jì)算型腔長(zhǎng)度35EQ\o(\s\up11(0),\s\do4(-0.56))D=[D+DS-Δ/2-δz/2]EQ\o(\s\up9(+δZ),\s\do3(0))34.79EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-0.19))型腔寬度18EQ\o(\s\up11(0),\s\do4(-0.38))D=[D+DS-Δ/2-δz/2]EQ\o(\s\up9(+δZ),\s\do3(0))17.86EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-0.13))凸臺(tái)直徑Φ15EQ\o(\s\up11(0),\s\do4(-0.38))D=[D+DS-Δ/2-δz/2]EQ\o(\s\up9(+δZ),\s\do3(0))14.84EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-0.13))型腔高度9EQ\o(\s\up11(0),\s\do4(-0.28))H=[H+HS-Δ/2-δz/2]EQ\o(\s\up9(+δZ),\s\do3(0))8.87EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-0.093))10EQ\o(\s\up11(0),\s\do4(-0.1))H=[H+HS-Δ/2-δz/2]EQ\o(\s\up9(+δZ),\s\do3(0))9.998EQ\o(\s\up8(0),\s\do3(-0.033))型芯的計(jì)算型芯長(zhǎng)度26EQ\o(\s\up11(+0.50),\s\do4(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))26.50EQ\o(\s\up8(+0.167),\s\do3(0))型芯圓角R1EQ\o(\s\up11(+0.20),\s\do4(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))1.14EQ\o(\s\up8(+0.067),\s\do3(0))型芯圓弧R3.5EQ\o(\s\up9(+0.24),\s\do3(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))3.683EQ\o(\s\up8(+0.08),\s\do3(0))型芯寬度12EQ\o(\s\up11(+0.32),\s\do4(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))12.29EQ\o(\s\up8(+0.107),\s\do3(0))型芯高度6EQ\o(\s\up11(+0.24),\s\do4(0))h=[h+hS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))6.199EQ\o(\s\up8(+0.08),\s\do3(0))型芯直徑Φ3.5EQ\o(\s\up6(+0.24),\s\do2(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))3.683EQ\o(\s\up8(+0.08),\s\do3(0))Φ5EQ\o(\s\up11(+0.1),\s\do4(0))d=[d+dS+Δ/2+δz/2]EQ\o(\s\up9(0),\s\do3(-δZ))5.099EQ\o(\s\up8(+0.033),\s\do3(0))孔距孔心距22±0.22L=[L+LS]±δz/222.143±0.0374.6確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸經(jīng)過(guò)初步設(shè)計(jì),預(yù)選中小型315×400×194標(biāo)準(zhǔn)A1模架，各板厚數(shù)值皆已有國(guó)際規(guī)定，其強(qiáng)度足夠。定模座板外形尺寸：400×315×25mm；材料：Q235A；調(diào)質(zhì)HB216-260；澆口套與板之間采用φ20H7/k6過(guò)渡配合，四個(gè)孔距為260×160mm，四個(gè)小孔為160×100的銷釘孔。如圖5所示。圖5定模座板4.6.3、型腔外形尺寸：315×315×32mm；材料：45鋼；調(diào)質(zhì)HB230-270；板上開(kāi)16腔孔；采用四個(gè)φ30,孔距為230*6mm的導(dǎo)套孔采用過(guò)渡配合（H7/k6）。4.6.3、型芯外形尺寸：315×315×32mm；材料：45鋼；調(diào)質(zhì)HB230-270；板上開(kāi)24腔孔；采用四個(gè)φ20mm、孔距為258×260mm的導(dǎo)柱與孔采用過(guò)渡配合（H7/k6）；260×160mm。4.6.7、推桿固定板外形尺寸：199×315×20mm；材料：Q235A；四個(gè)與φ2.6推桿過(guò)渡配合、孔距為150×240mm的孔；四個(gè)用于連接推板的M12螺釘孔，孔距為285×160mm，如圖8所示。4.6.8、推板外形尺寸：315×199×20mm；材料：45鋼；淬火HRC43-48；四個(gè)用于連接推桿固定板的φ12孔，孔距為285×160mm。如圖9所示。圖94.6.9、動(dòng)模座板外形尺寸：400×315×25mm；材料：Q235A；調(diào)質(zhì)HB216-260；四個(gè)孔距為260×160mm的M16螺釘孔。如圖10所示。圖10動(dòng)模座板第5章頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)的分類：按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。按模具結(jié)構(gòu)分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。（1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成在注射成形的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來(lái)完成的。結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。（2）結(jié)構(gòu)分類手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（a）推桿推出機(jī)構(gòu)推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度．推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。（b）推管推出機(jī)構(gòu)推管推出機(jī)構(gòu)是用來(lái)推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個(gè)周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。（c）推件板的推出機(jī)構(gòu)凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出．推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。特點(diǎn)：推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。（d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí)，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，因此，在一般情況下開(kāi)模時(shí)，盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒(méi)有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí)，可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開(kāi)設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問(wèn)題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過(guò)程中的變形和損傷。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長(zhǎng)的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無(wú)卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。第6章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。2、冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡(jiǎn)單流道式。簡(jiǎn)單流道式即通過(guò)在模具上直接打孔，并通過(guò)以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。如圖所示第7章排氣系統(tǒng)在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于底座蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。第8章成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核1、模具閉合高度的確定根據(jù)支承與固定零件中提供的數(shù)據(jù)測(cè)量確定：H=206mm注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核1、模具閉合高度的確定和校核⑴模具閉合高度的確定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零件尺寸：定模座板H定=20mm。⑵定模板H=30mm，型芯固定板H固=20mm，模腳H模=60mm，動(dòng)模固定板H動(dòng)=20mm模具閉合高度H閉=20+30+20+60+20mm=150mm2模具安裝部分的校核該模具外形尺寸為150mmX150mm，XS-ZY-60型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為380mmX180mm，固滿足模具安裝要求。XS-ZY-60型注射機(jī)允許模具最小厚度為Hmin=70mm，最大厚度為Hmax=200mm，所以模具閉合高度滿足Hmin＜H閉＜Hmax的安裝條件綜上所述，XS-ZY-60型注射機(jī)能滿足使用要求。S-ZY-60型注射機(jī)SZ-63／400型注射機(jī)技術(shù)參數(shù)表第9章模具特點(diǎn)和工作原理1、模具的特點(diǎn)：該模具是兩板模，設(shè)計(jì)了1個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿，A分型面是為了取出制件。該模具一模4件，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。2、模具的工作過(guò)程模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過(guò)程如下。（1）對(duì)塑料進(jìn)行烘干，并裝入料斗。（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。（3）合模、鎖緊模具。（4）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。（5）注射過(guò)程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。（6）脫模過(guò)程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板，從而推動(dòng)推件桿將之間頂出?？偨Y(jié)總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)針對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了大量的工作，順利完成了課程設(shè)計(jì)中所提出的各項(xiàng)任務(wù)，達(dá)到了課程設(shè)計(jì)的目的。通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。課程設(shè)計(jì)進(jìn)行三維造型繪制；完成塑件注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設(shè)計(jì)過(guò)程，工程設(shè)計(jì)應(yīng)用能力得到了鍛煉和提高。參考文獻(xiàn)屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京:高等教育出版社,20012.李澄,吳天生,聞百橋主編.《機(jī)械制圖》.北京:高等教育出版社,19973.許發(fā)樾主編.《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20024.李軍主編,《精通PRO/E中文野火版模具設(shè)計(jì)》.北京:中國(guó)青年出版社,20045．《塑料模設(shè)計(jì)及制造》．李學(xué)鋒主編．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001年附錄資料：不需要的可以自行刪除預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工法一、前言在山嶺陡峭、地形復(fù)雜、山高谷深的地區(qū)，高等級(jí)公路通過(guò)的地段造成大量的高填深挖，高橋及隧道處處可見(jiàn)。在山谷深、地面橫坡陡峭的地段，路基難于填筑，旱橋跨越在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上造成較大的浪費(fèi)，同時(shí)也給路基穩(wěn)定及橋梁的橋樁、墩柱帶來(lái)隱患。采用新型高擋墻跨越不僅開(kāi)挖面小，也可消耗廢方，起到安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的作用。個(gè)舊至冷墩二級(jí)公路預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻工程是采用40米高預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻進(jìn)行邊坡治理的項(xiàng)目，穩(wěn)定了高填方路基，減少了陡坡旱橋，預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)由于其合理的受力機(jī)理以及在軟弱巖體中能更有效的發(fā)揮土體承載力而提供了較大錨固力，通過(guò)施工經(jīng)總結(jié)形成本工法。二、工法特點(diǎn)1.采用MG-50A型潛孔沖擊鉆跟套管無(wú)水干鉆，能有效的預(yù)防塌孔，保證水泥漿與孔壁巖體的粘結(jié)強(qiáng)度。2.錨索材料選用低松弛環(huán)氧噴涂無(wú)粘結(jié)鋼絞線（ASTMT416-88a標(biāo)準(zhǔn)270級(jí)，強(qiáng)度Rby=1860Kpa，松弛率為3.5%，Φj=15.24mm），配套OVM15型錨具，鋼絞線強(qiáng)度高，性能好，可以在張拉結(jié)束后有效的進(jìn)行放張或補(bǔ)償張拉且彌補(bǔ)了鋼絞線在特殊環(huán)境下中長(zhǎng)久防腐的問(wèn)題。3.該體系能主動(dòng)提供抗滑力，有效的控制巖體的位移，在錨索的錨固范圍內(nèi)產(chǎn)生亞應(yīng)力帶，從而從根本上改善巖體的力學(xué)性能。4.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，大噸位錨索主要錨于碎石土、亞粘土中，鑒于土體破碎，抗剪強(qiáng)度低，在錨索結(jié)構(gòu)上，通過(guò)對(duì)拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較，采用分散壓縮型錨索結(jié)構(gòu)有突出優(yōu)點(diǎn)。拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較見(jiàn)表1。表1拉力型錨索與分散壓縮型錨索工作性能的比較項(xiàng)目拉力型錨索分散壓縮型錨索巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力分布狀況沿錨固體長(zhǎng)度分布極不均勻，應(yīng)力集中嚴(yán)重，易發(fā)生漸進(jìn)性破壞沿錨固長(zhǎng)度分布較均勻巖體—水泥漿體間的粘結(jié)摩阻應(yīng)力值總拉力大，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值大總拉力可分散成幾個(gè)較小的壓力，粘結(jié)摩阻應(yīng)力值顯著減小粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受拉不會(huì)引起水泥漿體橫向擴(kuò)張而增大粘結(jié)摩阻強(qiáng)度灌漿體受壓產(chǎn)生橫向擴(kuò)張而使粘結(jié)摩阻強(qiáng)度增大錨索承載力錨固長(zhǎng)度超過(guò)一定值后，承載力增長(zhǎng)極其微弱錨索承載力隨錨固段長(zhǎng)度增加而增加耐久性灌漿體受拉，易開(kāi)裂，防腐性差灌漿體受壓，不易開(kāi)裂，預(yù)應(yīng)力筋外有油脂、PVC涂層及水泥漿體多層防腐，耐久性好三、適用范圍本工法適用于公路、鐵路、水利、城市建設(shè)等相關(guān)領(lǐng)域的淺、中、深層土石混合滑坡、土滑坡、巖石滑坡的防治工程。四、工藝原理穿過(guò)邊坡滑動(dòng)面的預(yù)應(yīng)力錨索，外端固定于抗滑樁上，另一端錨固在穩(wěn)定整體巖體土石混合體中。錨索的預(yù)應(yīng)力使不穩(wěn)定巖體處于較高圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài)，巖體強(qiáng)度和變形比在單軸壓力及低圍壓條件下好的多，結(jié)構(gòu)面處于壓緊狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體變形消極影響減弱，顯著提高了巖體的整體性，錨索的錨固力直接改變了滑動(dòng)面上的應(yīng)力狀態(tài)和滑動(dòng)穩(wěn)定條件。五、施工工藝（一）施工工藝流程（見(jiàn)圖1）錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土壓密、樁位監(jiān)測(cè)坡面整修樁位定位放樣工作平臺(tái)搭設(shè)挖孔、澆樁、放板回填土壓密至一定高度、樁位監(jiān)測(cè)樁上錨孔造孔、制索樁上錨孔鉆孔、制索錨索安裝、注漿錨索安裝、注漿錨索預(yù)緊錨索預(yù)應(yīng)力施作、樁位監(jiān)測(cè)回填土到位、樁上錨索張拉鎖定封錨圖1預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻施工工藝流程（二）施工要點(diǎn)1.樁板墻施工（1）樁基施工時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確核對(duì)平面位置，結(jié)合地形做好樁區(qū)地面截、排水及防滲工作。（2）樁基采用挖孔樁施工，施工方法主要有：碎石土開(kāi)挖用洋鎬和鋼釬；軟、風(fēng)化巖石用風(fēng)鎬，；灰?guī)r、板巖人工用鋼釬硬鑿；有地下水用7.5KW，20—40米揚(yáng)程的淺水泵抽水人工鑿后，整體板巖和弧石用靜態(tài)爆破進(jìn)行鑿除。提升采用人工轆轤和電動(dòng)葫蘆。挖孔及支撐護(hù)壁連續(xù)作業(yè)，護(hù)壁1米為一節(jié)，采用孔內(nèi)現(xiàn)澆，一天后拆模，嚴(yán)格按隔樁開(kāi)挖的方法進(jìn)行。（3）挖孔到位后，清理孔底，重新進(jìn)行樁位放樣，復(fù)查準(zhǔn)確后開(kāi)始綁軋鋼筋。在綁扎過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)鋼筋籠位置偏差，應(yīng)及時(shí)將其調(diào)整準(zhǔn)確。（4）鋼筋的焊接和綁扎應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。綁扎成型經(jīng)檢驗(yàn)合格后，轉(zhuǎn)入下道工序——模板安裝。（5）由于樁板墻結(jié)構(gòu)的特殊性，采用標(biāo)準(zhǔn)化的組合鋼模。模板支架與腳手架分離，避免引起模板變形。在混凝土澆筑之前，用同一種脫模劑涂刷模板，且不得污染鋼筋。安裝完畢后，對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。澆筑時(shí)發(fā)現(xiàn)模板有超過(guò)允許變形值的可能時(shí)，及時(shí)糾正。（6）樁板墻樁長(zhǎng)均大于10米，為防止離析，利用串桶傾卸，且在中途設(shè)置一至兩道減速裝置。由于鋼筋密度大，用4臺(tái)插入式振動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行搗固，澆筑層厚度15cm左右。澆筑混凝土，必須一次性全樁澆成，否則視為斷樁。當(dāng)澆筑至預(yù)留錨孔處時(shí)，仔細(xì)振搗，以保證錨孔處的強(qiáng)度。在混凝土澆筑期間，設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、變形、移位時(shí)及時(shí)處理。專人填寫混凝土澆筑記錄。（7）擋土板為鋼筋混凝土矩形板，預(yù)制時(shí)兩側(cè)留有吊裝孔，同時(shí)作為泄水孔。擋土板采用直接搭接樁身的形式，樁、板連接的縫隙不用處理，若縫隙過(guò)大可采用瀝青麻絮填塞。擋土板采用平面堆放，受力面朝上（受力面按設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)識(shí)），其堆積高度不宜超過(guò)5塊，板塊間用木塊等支墊，并置于設(shè)計(jì)支點(diǎn)位置，運(yùn)輸過(guò)程要輕搬輕放。安裝時(shí)，應(yīng)豎向起吊，用手牽引，防止與樁相撞，將擋土板正確就位，同時(shí)應(yīng)做好防排水設(shè)施及填筑墻被填料，擋土板頂面不齊時(shí)，可用砂漿或現(xiàn)澆混凝土調(diào)整。2.樁后回填樁板墻段路基填土嚴(yán)格按照公路工程技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)施工，在填料選材和路基填筑工程中加強(qiáng)了試驗(yàn)工作，從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，在填土與樁板之間填一層50cm厚的碎石深水層，從而使?jié)B入填土路基中的雨水從擋板泄水孔排出，以保證錨索長(zhǎng)久不受雨水的侵蝕，從而保證路基的工程質(zhì)量。3.預(yù)應(yīng)力錨索施工（1）施工準(zhǔn)備將預(yù)應(yīng)力的造孔設(shè)備、注漿設(shè)備、張拉設(shè)備調(diào)至工作面附近，待工作面完成后，馬上吊運(yùn)至工作面，所有施工材料均應(yīng)由出廠證明、合格證，鋼絞線應(yīng)檢測(cè)合格，做好施工場(chǎng)地的排水工作，材料、機(jī)械的防雨、防水工作，水、電等在前期施工中已接到位，稍做處理即可滿足施工要求。（2）回填土、壓密至一定高度。填土高度按錨索張拉控制程序施工。隨時(shí)進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)。（3）鉆孔鉆孔是預(yù)應(yīng)力錨索施工中控制工期的關(guān)鍵工序，為提高鉆孔效率和保證鉆孔質(zhì)量，采用MG-50A潛孔沖擊鉆機(jī)。該鉆機(jī)所配鉆桿是統(tǒng)一規(guī)格，按錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度將鉆機(jī)所需鉆桿擺放整齊，鉆桿用完孔深也恰好到位，由于鉆桿長(zhǎng)度均有±5mm的誤差，要求實(shí)際鉆孔深度超出設(shè)計(jì)孔深0.5m左右。為防止惡化邊坡巖體的工程地質(zhì)條件和降低孔壁的粘結(jié)性，嚴(yán)禁開(kāi)水鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)對(duì)每個(gè)孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆進(jìn)、鉆壓）地下水及一些特殊情況做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，如遇地層松散、破碎時(shí)應(yīng)用跟套管鉆進(jìn)技術(shù)，以使鉆孔完整不坍。如遇坍孔或地下水豐富時(shí)，應(yīng)立即停鉆，進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.2～0.4Mpa），待水泥漿凝固后，再重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔到位后，用高壓風(fēng)（風(fēng)壓大于0.4Mpa）將孔內(nèi)的巖粉清干凈，然后，用預(yù)先做好的探孔裝置，進(jìn)行深孔，若探孔時(shí)輕松將探孔器送入孔底，鉆孔深度符合設(shè)計(jì)要求，經(jīng)驗(yàn)收同意后即可轉(zhuǎn)入下道工序——錨索安裝。（4）錨索制作錨索制作工藝流程編束通知單下料、清洗安裝承載體、擠壓P錨編束安裝支撐環(huán)安裝注漿管驗(yàn)收庫(kù)存穿束在預(yù)先平整好的下料場(chǎng)地上（場(chǎng)地要求寬4m、長(zhǎng)40m左右）按下料長(zhǎng)度進(jìn)行下料，每根絞線長(zhǎng)度誤差控制在10cm左右。下料長(zhǎng)度計(jì)算L下=∑Li+Lf+Lw式中L下——下料長(zhǎng)度Li——各分段錨固長(zhǎng)度Lf——錨索自由段長(zhǎng)度Lw——錨索工作段長(zhǎng)度下料要求用砂輪切割機(jī)切割好以后，鋼絞線一端剝除PE15cm，對(duì)剝除部分絞線除污洗凈，下好料以后，按要求設(shè)置承壓板、支撐環(huán)，支撐環(huán)每1m放1個(gè)，用GYJ60A型擠壓機(jī)對(duì)剝除部分?jǐn)D壓上P錨。索體要求綁扎牢固，絞線應(yīng)平行順直。對(duì)不同位置處的承載體相應(yīng)的絞線外露端做出臨時(shí)和永久性標(biāo)記。灌漿管綁扎在錨索體上，灌漿管頭部距孔底5～10cm，灌漿管使用前，要檢查有無(wú)破裂、堵賽。綁扎好的錨索頂部要安裝導(dǎo)向帽，以方便穿索。錨索制好后應(yīng)將承壓板、P錨外部涂上防腐油漆。檢查合格后的錨索標(biāo)識(shí)好以后分區(qū)存放，同時(shí)做好防雨、防曬工作。（5）錨索安裝向錨索孔安索前，要核對(duì)錨索編號(hào)是否與孔號(hào)一致，確認(rèn)無(wú)誤后，即可將錨索用人工抬至工作面，用人工將錨索平順穿入錨孔，當(dāng)外露部分滿足工作長(zhǎng)度時(shí)即到位，停止穿索。錨索往孔內(nèi)穿時(shí)，索體必須平順，不得扭絞，同時(shí)應(yīng)避免損傷PE管及支撐環(huán)脫落。錨索安裝工作結(jié)束后即可進(jìn)行灌漿工作。（6）注漿注漿采用3SNS系列注漿泵，攪拌采用灰漿攪拌機(jī)進(jìn)行。漿液要攪拌均勻，隨絞隨用，并在初凝前用完。嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。注漿材料為純水泥漿，水泥選用普通硅酸鹽525＃，水灰比為0.38，外加10%UEA-Z型復(fù)合膨脹劑和0.6%的高效早強(qiáng)減水劑。漿體強(qiáng)度不小于40MPa，注漿壓力大于0.3MPa。邊注漿邊緩慢抽拔注漿管，保證注漿管口處于漿液面一下。并保證漿體密實(shí)、飽和，達(dá)到設(shè)計(jì)漿體強(qiáng)度。待孔口溢出清晰的漿體即可停止注漿。注漿過(guò)程中要做好相關(guān)記錄，并做好試驗(yàn)塊。（7）錨索的張拉待錨孔注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，（按上述配合比施工一般七天就可達(dá)到40MPa以上）根據(jù)回填土的高程（一般高于相應(yīng)錨孔4米）和監(jiān)理工程師書面通知即可進(jìn)行張拉。張拉前須對(duì)張拉機(jī)具進(jìn)行配套標(biāo)定，計(jì)算出千斤頂受力與油壓的線性方程，用于張拉油壓與張拉力的控制。安裝錨板前，要用棉紗擦凈錨板內(nèi)的泥沙油污。鋼絞線穿入錨板的順序，力求與鋼絞線束綁扎的順序一致，防止交叉纏繞。張拉前，鋼絞線外包的PE護(hù)管用鋸條割掉（注意不要傷著鋼絞線），不得用火燒鋼絞線，剝除PE后要清除防腐油脂。錨索張拉應(yīng)根據(jù)填土情況、錨孔數(shù)分次分級(jí)進(jìn)行。張拉方式用小千斤頂對(duì)每個(gè)承載體按由內(nèi)向外的順序?qū)ΨQ進(jìn)行張拉，第一級(jí)觀測(cè)時(shí)間需穩(wěn)定10分鐘外，其余每一級(jí)需穩(wěn)定2—5分鐘，分別記錄每一級(jí)鋼絞線的預(yù)應(yīng)力施作情況。張拉過(guò)程中必須進(jìn)行樁位監(jiān)測(cè)和錨索應(yīng)力的測(cè)試工作。張拉結(jié)束后，將錨板外的鋼絞線處理好，不能松散，以備再進(jìn)行張拉。為防止外錨頭的長(zhǎng)期暴露，每次結(jié)束后應(yīng)作相應(yīng)的防護(hù)。每級(jí)張拉的穩(wěn)定時(shí)間必須保證，張拉時(shí)以張拉油壓為主，伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，必須停止作業(yè)進(jìn)行檢查，查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施作時(shí)，對(duì)每一次控制應(yīng)力Nji應(yīng)進(jìn)行如下施作方式：①對(duì)每一孔錨索的每一次Nji的施作均應(yīng)按承載體由內(nèi)向外的順序進(jìn)行。且每一次的施作Nji針對(duì)每一個(gè)承載體上的鋼絞線又須按兩步來(lái)完成：（設(shè)控制應(yīng)力為Nji）測(cè)量、記錄持續(xù)2min第一步：00.1Nji0.25Nji0.5Nji（測(cè)量記錄后不頂壓鎖定）每根錨索的每一個(gè)承載體上的鋼絞線采用小千斤頂按第一步的步驟對(duì)稱張拉結(jié)束后進(jìn)行第二步的操作。測(cè)量、記錄持續(xù)2min測(cè)量、記錄第二步：00.5Nji0.75Nji1.0Nji不頂壓鎖定穩(wěn)壓3min②當(dāng)填土到位時(shí)，預(yù)應(yīng)力最終控制應(yīng)力的施作按①中第一步、第二步完成后對(duì)每根鋼絞線進(jìn)行頂壓鎖定。（8）再回填、壓密、造孔預(yù)應(yīng)力施作后再進(jìn)行回填、壓密工作（同時(shí)要進(jìn)行樁位的監(jiān)測(cè)），至一定的高度后，再造樁上上部錨索孔，如此循