《塑料成型模具設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)工具盒注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)

1、塑料成型模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)工具盒注塑成型工藝與模具設(shè)計(jì)起止日期： 2011 年 12月 12 日 至 2011 年 12 月 25 日學(xué)生姓名班級(jí)材料成型xxx班學(xué)號(hào)成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字)機(jī)械工程學(xué)院11年 12 月 22日目 錄課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及附圖1第1章 塑料成型工藝性分析3 1.1 塑件分析31.2 性能分析31.3 注射工藝參數(shù)4第 2 章 分型面位置的分析和確定52.1分型面的選擇原則52.2分型面選擇方案5第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定63.1 數(shù)量63.2 排列方式6第 4 章 注射機(jī)的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核64.1 所需注射量的計(jì)算74.2 塑件和流道凝料在分

2、型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算74.3 注射機(jī)型號(hào)的選定 74.4 有關(guān)工藝參數(shù)的校核8第5章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計(jì)算95.1主流道的設(shè)計(jì)105.2冷料穴的設(shè)計(jì)115.3分流道的設(shè)計(jì)125.4澆口設(shè)計(jì)145.5澆注系統(tǒng)的平衡14第6章 成型零件的設(shè)計(jì)及力學(xué)計(jì)算156.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)156.2成型零件工作尺寸計(jì)算156.3成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度計(jì)算17第7章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用18第8章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19第9章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20第10章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21第11 章 模具總體結(jié)構(gòu)23第12章 設(shè)計(jì)總結(jié)24參考文獻(xiàn).25湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2011-2

3、012學(xué)年第1學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院材料成型與控制工程專(zhuān)業(yè)材料成型xxx班級(jí)課程名稱(chēng)：塑料模具設(shè)計(jì)題目：工具盒注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)完成期限：自2011年12月12日2011年12月25日共2周內(nèi)容及任務(wù)1、獨(dú)立擬訂塑件(見(jiàn)產(chǎn)品附圖)的注塑成型工藝，正確選用成型設(shè)備；2、合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，繪制注射模具總裝圖一張（cad繪制成a1圖幅）；3、合理設(shè)計(jì)模具零件圖結(jié)構(gòu)，繪制注射模具零件圖紙3張（cad繪制成a4圖幅）；4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（a4幅面，20頁(yè)左右）進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容12.12設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作12.13擬訂設(shè)計(jì)方案12.14至12.16裝配草圖的繪制12.17至12.18裝配圖的繪制1

4、2.19至12.21零件工作圖的繪制12.22至12.24編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2011.12.25答辯主要參考資料1黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.20022王善勤主編.塑料注射成型工藝與設(shè)備.北京:中國(guó)輕工出版社.2000.33屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社1996.44塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì).塑料模具技術(shù)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1997.65何忠保等編.典型零件模具圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.116錢(qián)可強(qiáng).機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社.2003.67廖念釗,古瑩庵等.互換性與技術(shù)測(cè)量.北京:中國(guó)計(jì)量出版社.2000.1指導(dǎo)教師（簽字）：_

5、 年 月 日系(教研室)主任(簽字)：_ 年 月 日 塑件產(chǎn)品附圖圖號(hào)材料尺寸序號(hào)abcdefghij03pp18488924032241407244244工具盒三維圖工具盒二維圖技術(shù)要求:1、塑件外表光滑，不得翹曲變形；2、脫模斜度30-1；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角r1-r2。第1章 塑料成型工藝性分析1.1塑件分析 該塑件為工具盒,所用材料為pp(聚丙烯),無(wú)顏色要求, 塑件外表光滑，不得翹曲變形，生產(chǎn)批量為中批量。工具盒由上下組成，側(cè)面由三個(gè)連接件連接在一起，兩個(gè)蓋子合攏時(shí)，上蓋側(cè)面凸起部分可與下蓋扣合。由于制品只有一處凹槽，可依靠成型頂桿成型并將其頂出，制品靠自重即可落下，因此無(wú)側(cè)

6、抽芯機(jī)構(gòu)。 由塑件圖分析可知,精度未注,采用一般精度6級(jí)。所用塑料為聚丙烯,該塑料化學(xué)穩(wěn)定性好，耐寒性差，光，氧作用下易降解，機(jī)械性能比聚乙烯好,塑件外表光滑不得翹曲變形設(shè)置有脫模斜度30 1。1.2性能分析 使用性能綜合性能好，機(jī)械性能比聚已烯好；耐寒性差，光、氧作用下易降解；化學(xué)穩(wěn)定性好，但不耐酸。廣泛應(yīng)用于制造塑料管塑料板，片，透明薄膜，塑料繩,絕緣零件配件，日用品等。 成型性能 （1）易變形翹曲； （2）流動(dòng)性好； （3）成型性能好；（4）尺寸穩(wěn)定性好；（5）柔軟性好，有“鉸鏈”特性。主要性能指標(biāo)表1-1常用熱塑性塑料的主要技術(shù)指標(biāo) 數(shù)據(jù)源自參考文獻(xiàn)1 表9-6密度0.900.91g/

7、cm3比體積1.101.11cm3/g吸水率0.010.83 24h/%計(jì)算收縮率1.03.0%熔點(diǎn)170176oc熱變形t0.46 mpa102115 oc抗拉強(qiáng)度37mpa0.185mpa5667 oc抗彎強(qiáng)度67.5mpa熱擴(kuò)散率0.065 m2/s硬度hb8.65 r95105比熱容1.926 kj/(kg. oc)體積電阻系數(shù)10 16擊穿強(qiáng)度301.3注射工藝參數(shù) 表- 源自參考文獻(xiàn)1表13-3注射成型機(jī)類(lèi)型螺桿式轉(zhuǎn)速48r/min料筒溫度前段 160180 中段180200 后 段 200220 預(yù)熱干燥溫度80100模具溫度8090噴嘴形式直通式注射壓力mpa70100保壓力m

8、pa4050注射時(shí)間s2060高壓時(shí)間s03成型周期s50160冷卻時(shí)間s2090第 2 章 分型面位置的分析和確定2.1分型面的選擇原則 在塑件設(shè)計(jì)階段,就應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀數(shù)量,否則就無(wú)法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段,應(yīng)首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對(duì)塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu):由參考書(shū)1可知 .分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模; .分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀(guān)的部位,并

9、使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整; .分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度; .分型面選擇應(yīng)有利于排氣; .分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工; .分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格2.2 分型面選擇方案 根據(jù)該塑件的形狀,分型面選擇的方案有如下幾種,分析比較如下:(1) 分型面選擇方案.如圖所示方案1：方案2： 圖-根據(jù)需要對(duì)分型面的分析得出選擇方案1比較合理，因?yàn)榉中兔媾c開(kāi)模方向平行,置于最大截面處,塑件包緊在動(dòng)模型芯上。利用推出機(jī)構(gòu)易于推出,開(kāi)模行程合理,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,塑件成型精度高,能夠滿(mǎn)足要求。 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑件成型精度可靠。第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定3.1 數(shù)量分型面確定以

10、后,就需要考慮是采用單型腔模還是多型腔模。一般來(lái)說(shuō),大中型塑件和塑件精度要求較高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。塑料的品種形狀尺寸及塑件的生產(chǎn)成本,所選用的技術(shù)要求和規(guī)范,選擇一模一腔。3.2 排列方式多型腔模具設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式。由于型腔布置方式與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān),因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以考慮:型腔的布置應(yīng)使每個(gè)型腔都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需要的足夠的壓力;型腔與主流道之間的距離應(yīng)盡可能的短,同時(shí)采用平衡的流道和合理的尺寸以及均勻分布的冷卻系統(tǒng)等,綜上所述, 采用一模一腔的結(jié)構(gòu)即可，不要采用特殊的排列方式，只要將其擺放合理。第 4 章 注

11、射機(jī)的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注射模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備,因此設(shè)計(jì)注射模是應(yīng)該詳細(xì)了解現(xiàn)有注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。4.1所需注射量的計(jì)算 塑件質(zhì)量和體積的計(jì)算 對(duì)于該設(shè)計(jì),用戶(hù)提供了塑件樣圖,據(jù)此進(jìn)行三維見(jiàn)建模,對(duì)其分析得: 塑件體積v1159.2cm3 塑件質(zhì)量m1v10.90g/cm3159.2cm3143.28g 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算

12、可按塑件體積的0.6倍計(jì)算,所以澆注系統(tǒng)凝料體積為 v2v10.6159.2 cm30.695.52 cm3 該模具一次注射所需塑料 體積v0v1+ v2159.2 cm3+95.52 cm3= 254.72cm3 質(zhì)量m0v00.90g/cm3254.72cm3=229.25g4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積為a2,在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù),根據(jù)多型腔模的設(shè)計(jì)分析,a2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積a1的0.2-0.5倍,因此可用0.3 a1來(lái)進(jìn)行計(jì)算,所以 a = n a1+ a2= n a1+ 0.3na2 = 1.3n

13、 a1 a1 = 43424mm2 a =1.343424=56451.2 mm2 則fm = ap型 =56451.225 =1411280n = 1411.28kn 其中p型由文獻(xiàn)1表2-2查得4.3 注射機(jī)型號(hào)的選定根據(jù)上面計(jì)算得到的m 和fm值來(lái)選擇一種注射機(jī),注射機(jī)的最大注射量(額定注射量g)和額定鎖模力f應(yīng)滿(mǎn)足 為注射系數(shù),無(wú)定型塑料取0.85,結(jié)晶型塑料取0.75ffm上述數(shù)據(jù)查附錄61選注射機(jī)型號(hào)為xs-zy-300,基本參數(shù)如下表-1螺桿直徑60mm額定注射量320mm3額定注射壓力775mpa注射行程150mm合模力1500kn最大開(kāi)模行程340mm頂出行程700mm最大模

14、具厚度355mm最小模具厚度285mm孔直徑24.5定位孔直徑噴嘴球半徑sr18mm兩側(cè)孔距530mm4.4 有關(guān)工藝參數(shù)的校核 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量，公式源自參考文獻(xiàn)1式2-7 k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù),一般取0.8t成形周期sm注射機(jī)的額定塑化量（g/h或/h） 澆注系統(tǒng)凝料所需塑件的體積cm3 單個(gè)塑件的體積cm3左邊 = 1,右邊= 滿(mǎn)足要求 注射量的校核 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量的80%,由此有 0.8 公式源自參考文獻(xiàn)2式3-12 注射機(jī)允許的最大注射量cm3 澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3左邊 = 254.72 cm3 右邊 = 80%32

15、0 = 256cm3滿(mǎn)足要求 鎖模力的校核 鎖模力必需大于該模的脹型力,即fapk0 公式源自參考文獻(xiàn)2式2-11p型形腔平均壓力,選用表源自參考文獻(xiàn)2表2-2k0鎖模力安全系數(shù),一般取k0= 1.1-1.2取1.2左邊 = 1411.28kn 右邊 = 43424n=1302.72kn 滿(mǎn)足要求 注射壓力的校核 所選注射機(jī)額定注射壓力為775mpa,該塑件的注射壓力為70-100mpa,由于選用的是螺桿式注射機(jī),其注射壓力的傳遞比柱塞式要好,注射壓力選用90mpa,注射應(yīng)滿(mǎn)足 pmaxkp0 公式源自參考文獻(xiàn)2式2-10 式中: max注射機(jī)額定注射壓力 p0注射成型時(shí)所用的注射壓力k安全系

16、數(shù),常取k = 1.25-1.4取1.3左邊 = 775mpa 右邊 =1.490 = 126mpa滿(mǎn)足要求 模具厚度的校核 模具厚度指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時(shí),動(dòng)模板與定模板之間的距離 模具厚度h應(yīng)滿(mǎn)足: hminhhmax對(duì)于所選注射機(jī) 式中hmin = 150m, 而模具厚度為h = 25+40+50+50+80+25 = 270mm 滿(mǎn)足要求 開(kāi)模行程的校核 xs-zy-300為全液壓式注射機(jī),注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān),必須滿(mǎn)足 sk-hms sk 注射機(jī)的最大開(kāi)模行程 hm 模具閉合高度 s 開(kāi)模距離 對(duì)于單分型面 s = h1+h2+(5-10) = 65+63+8 =

17、136mm即skhm+s = 243+136 = 379滿(mǎn)足要求綜上,注射機(jī)選擇合理,能夠滿(mǎn)足使用要求第5章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計(jì)算 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類(lèi)。普通澆注系統(tǒng)由主流道。分流道.澆口.冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來(lái)自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的充模,壓實(shí),保壓。5.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開(kāi)始,到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道,屬于從熱的塑料熔體到相對(duì)較冷的模具中的過(guò)渡階段,因此它的形狀和尺寸非常重要。 主流道部分在成型過(guò)程中,其小端入

18、口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸,屬于易損件,對(duì)材料的要求高,因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式-澆口套 主流道部分尺寸如下: 1） 主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + (0.5-1)= 4+ 1 = 5mm 2） 主流道球面半徑 sr = 注射機(jī)噴嘴球面半徑 + (1-2) = 18 +2 = 20mm 3） 球面配合高度 h = 3- 5 取h = 4mm 4） 主流道錐角 =2-6取=4 5） 主流道長(zhǎng)度 l 盡量60mm 取l=40mm 6） 主流道大端直徑 d = d + 2ltg=12mm7）主流道襯套形式如下圖:主流道襯套的材

19、料采用t8a鋼，熱處理淬火后表面硬度為50hrc-55hrc圖-8）主流道凝料體積 =9）主流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式 5（參考文獻(xiàn)1公式2-19）2269.65式中 2.4+2.94+159.2=164.54故滿(mǎn)足要求.5.2 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是貯存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)前鋒冷料,以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端,當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí),在分流道的末端有時(shí)也設(shè)冷料穴。同時(shí)冷料穴兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)。本設(shè)計(jì)采用推板脫模機(jī)構(gòu),采用代球形頭的冷料穴,適用于彈性較好的pp。5.3 分流道的設(shè)計(jì) 1) 分流道的布置形式分流道在分型面上

20、的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān),有多種不同的形式,但應(yīng)遵循兩個(gè)方面的原則:一是排列緊湊,縮小模板尺寸,二是流程盡量短,鎖模力均勻。該流道布置采用平衡式,其布置形式圖示即為最佳:圖- 2) 分流道的長(zhǎng)度 長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,結(jié)合模具尺寸結(jié)構(gòu),取分流道長(zhǎng)度l1= 40mm. l2= 15mm 3) 分流道形狀及尺寸 圓形分流道截面積雖然效率高,但其是以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出,因而其加工工藝性不佳,不予采用。許多模具設(shè)計(jì)采用梯形截面,加工工藝性好,且塑料熔體的熱量散失,流動(dòng)阻力均不大,一般采用如下公式（參考文獻(xiàn)1公式2-20，2-21）可確定截面尺寸,即 式中 b-梯形大底面的寬度(

21、mm) m-塑件質(zhì)量(g) l-分流道的長(zhǎng)度(mm) h-梯形高度注:上述公式的適用范圍,塑件厚度在3.2mm以下,質(zhì)量小于200g,且b的計(jì)算結(jié)果在3.2mm-9.5mm才合理.取b=8mm符合公式的應(yīng)用范圍,可以采用。其截面形狀尺寸如圖所示:圖- 凝料體積分流道長(zhǎng)度 l=40+152=70mma=凝料體積 4) 分流道表面粗糙度 分流道表面不要求太光潔,表面粗糙度常取re = 0.631.6um,這可增加對(duì)外層塑料熔體流動(dòng)阻力,使外層塑料冷卻塑料皮層固定形成絕熱層,有利于保溫 5) 分流道與澆口連接形式分流道與澆口采用斜向與圓弧連接,這樣有利于塑料的流動(dòng)與填充,防止塑料流動(dòng)產(chǎn)生反壓力,消耗

22、動(dòng)能。6)分流道的修正 在同一副模具上成型兩種大小不同的塑件時(shí),為了保證在注射時(shí),熔體能同時(shí)充滿(mǎn)大小不同的型腔,這時(shí)單獨(dú)使用修正澆口大小,不一定能達(dá)到均衡充模的效果,必要時(shí),需對(duì)分流道進(jìn)行修正.7)分流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式 （參考文獻(xiàn)1公式2-19故滿(mǎn)足要求5.4 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道,是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,起著調(diào)節(jié)控制料流速度,補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀.尺寸.位置對(duì)塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。 類(lèi)型及位置的確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具。有塑料顧問(wèn)分析可知,選擇在sr20與分型面交界處合理。類(lèi)型選用常用的點(diǎn)澆口,這類(lèi)澆口容易去除. 澆口的結(jié)構(gòu)尺

23、寸經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)澆口的大小由其直徑確定 （參考文獻(xiàn)1表2-5） 式中 n為塑料系數(shù)pp=0.6 a型腔表面積cm2 k為系數(shù),塑件壁厚函數(shù),取0.3 d=0.60.3=2.58mm 取d=3mm a=43424為 故滿(mǎn)足要求.5.5澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于該模具,從主流道到各個(gè)型腔和分流道的長(zhǎng)度相等,形狀及截面尺寸相同,各個(gè)澆口也相同,澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。第6章成型零件的設(shè)計(jì)及力學(xué)計(jì)算 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱(chēng)為成型零件。在本設(shè)計(jì)中成型零件就是球柄外壁的型腔和筋板處型芯及中間深孔處型芯。6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔.型腔采用整體式,用機(jī)械加工方法易于成型,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,牢固不易變形。塑

24、件無(wú)拼接縫痕跡,適用于簡(jiǎn)單形狀的塑件。 型芯. 型芯采用鑲塊式結(jié)構(gòu)，并且將其嵌入型心固定板內(nèi)。6.2 成型零件工作尺寸計(jì)算成型零部件工作尺寸計(jì)算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計(jì)為便于計(jì)算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取6級(jí),除中心孔已注公差外,在計(jì)算之前,將各個(gè)尺寸按入體原則注上公差.在下列各式中：為塑件外形公差值scp為 塑件平均收縮率 (1.5-3.0)%,取scp = 2.5%z 為制造公差,取z = ls、ls、hs、hs為 塑件的外形基本尺寸 型腔徑向尺寸長(zhǎng)度方向代入數(shù)值有寬度方向代入數(shù)值有 型腔深度方向尺寸代入數(shù)值有 上、下蓋型芯徑向尺寸代入數(shù)值有 上蓋型芯高度尺寸代入數(shù)值有下蓋

25、型芯高度代入數(shù)值有 盒內(nèi)兩凸臺(tái)凹模的徑向尺寸代入數(shù)值有6.3成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度計(jì)算 型腔側(cè)壁厚度 該型腔側(cè)壁厚,因其直接為定模板,可按整體式圓形型腔，參考文獻(xiàn)2表4-12 p型腔壓力mpa,一般為2545mpa,取30 mpac 與型腔深度對(duì)型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比h/l1有關(guān)系數(shù)見(jiàn)參考文獻(xiàn)2表達(dá)方式4-15 取 0.930 剛度允許的變形量(mm)由表4-13選取 ,取0.03 e模具材料的彈性模量度(mpa),碳鋼為 考慮到導(dǎo)柱的長(zhǎng)度和安裝尺寸,預(yù)定的40mm顯然滿(mǎn)足上述尺寸,完全可滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度條件 型腔底版厚度 按強(qiáng)度條件計(jì)算:參考文獻(xiàn)2 表4-12與短邊長(zhǎng)與長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比l2/l1

26、決定系數(shù),見(jiàn)表4-16,取0.0209 =40.5mm所以型腔底板取厚度45mm,滿(mǎn)足要求。第7章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用以上計(jì)算內(nèi)容確定以后,便可根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定模架。在生產(chǎn)中盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架,這樣可大大縮短模具制造周期,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)模架選型的經(jīng)驗(yàn)方法:根據(jù)塑件在分型面上投影的面積或周邊尺寸(型腔不帶鑲件),以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來(lái)確定模架大小.塑件投影寬度 塑件投影長(zhǎng)度 復(fù) 式中常數(shù)10為推桿與墊塊之間的雙邊距離，參見(jiàn)圖75參考文獻(xiàn)1 20為復(fù)位桿與型腔之間 的雙邊之間距離參見(jiàn)圖75參考文獻(xiàn)1 根據(jù)上式可求得和這兩個(gè)參數(shù)，再對(duì)照中小型標(biāo)

27、準(zhǔn)模架尺寸系列中相應(yīng)參數(shù)就可以確定模架大小和型號(hào)了。 塑件型腔平面尺寸為244mm184mm，用點(diǎn)澆口，塑件用推出桿推出。 根據(jù)模板有效使用面積，可可求得，于是查得參考文獻(xiàn)1表71得=194，因此取b=415，d=20, 于是查得參考文獻(xiàn)1表71得=325, l=400故所選的模架為= ，型模架。 模架結(jié)構(gòu)如下：圖7-1a=40mmb=50mmc=80mm,則總高h(yuǎn)=25+40+50+50+80+25=270 mm 模架外形尺寸長(zhǎng)寬高為：第8章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分及其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式,設(shè)計(jì)的基本要求是導(dǎo)向精確,

28、定位準(zhǔn)確,并且有足夠的強(qiáng)度,剛度和耐磨性,多采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 動(dòng)定模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)時(shí)將導(dǎo)柱置于動(dòng)模,其導(dǎo)向部分尺寸由資料查得直徑為16mm。.導(dǎo)柱與動(dòng)模板的配合精度及導(dǎo)套與定模板的配合精度在裝配圖中得以體現(xiàn)。 推出板的導(dǎo)向 推出板在推出塑件過(guò)程,必須采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以使塑件受力均勻,保證塑件不變形,其導(dǎo)向本設(shè)計(jì)采用與動(dòng)定模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合二為一的設(shè)計(jì),原因是厚度不大,運(yùn)動(dòng)距離不大,以節(jié)約材料。 頂板的導(dǎo)向由于設(shè)計(jì)時(shí)采用推管推出機(jī)構(gòu),推管不僅起了推出塑件的作用,還起了對(duì)頂桿導(dǎo)向的作用,無(wú)需另設(shè)導(dǎo)柱導(dǎo)套而使模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜而且成本提高。根據(jù)參考文獻(xiàn)2選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱的形式如下圖所示：選取標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套的形式如下

29、圖所示：導(dǎo)柱導(dǎo)套的尺寸根據(jù)所選模規(guī)定的尺寸選取。第9章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)也稱(chēng)推出機(jī)構(gòu)。1) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件推出(頂出)機(jī)構(gòu)是注射成型過(guò)程中最后一個(gè)環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的推出不可忽視。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則:.為了推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、開(kāi)模時(shí)應(yīng)使塑件盡量設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，以利用注射機(jī)運(yùn)動(dòng)部分的頂桿或者液壓缸的活塞推出上塑件;.保證塑件不因推出而變形損壞及影響外觀(guān)，這是脫模機(jī)構(gòu)最基本的要求。在設(shè)計(jì)是必須正確分析塑件對(duì)模具黏附力的大小和作用位置，以便選擇合適

30、的脫模方式和恰當(dāng)?shù)耐瞥鑫恢?，使塑?jiàn)平穩(wěn)脫出。同時(shí)推出位置應(yīng)盡量選擇塑件內(nèi)表面或者隱藏處，使塑件外表面不留推出痕跡;.推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無(wú)卡死與干涉現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)本身應(yīng)有足夠的剛度、強(qiáng)度和耐模性;.合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。2) 塑件的脫模機(jī)構(gòu)由于本塑件的形狀所確定,采用推板推出機(jī)構(gòu)和推管推出機(jī)構(gòu)。推板推出機(jī)構(gòu)在塑件表面不留推出痕跡,同時(shí)受力均勻,推出平穩(wěn),且推出力大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,用于將本塑件球柄部分脫模。推管脫模機(jī)構(gòu)用于環(huán)形,筒形或塑件帶孔部分的推出,由于推管以環(huán)形周邊接觸塑件,故推頂塑件力量均勻,塑件不易變形,也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。對(duì)于此塑件合理適用簡(jiǎn)單。3) 復(fù)位機(jī)構(gòu)及其他 推出及復(fù)位

31、時(shí),推管始終在成型套內(nèi)運(yùn)動(dòng),能夠起導(dǎo)向作用,可以保證準(zhǔn)確復(fù)位,無(wú)需另設(shè)復(fù)位桿。推板在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)距離和推管一樣,為保證推出板不掉下,故應(yīng)將導(dǎo)柱長(zhǎng)度設(shè)置較長(zhǎng)。第10章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1) 加熱系統(tǒng) 由于該套模具的要求在80,又是小型模具,所以無(wú)需設(shè)計(jì)加熱裝置。2) 冷卻系統(tǒng) 對(duì)熱塑性塑料,注射成型后必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡可能的傳給模具,以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。對(duì)于黏度低,流動(dòng)性好的塑料(如聚乙烯,聚丙烯等),因成型工藝要求模溫不太高,所以常用溫水進(jìn)行冷卻。 冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有水和壓縮空氣,但用冷卻水較多,因?yàn)樗臒崃看?傳熱系數(shù)大,成本低。決定用水冷卻,即

32、在模具型腔周?chē)_(kāi)設(shè)冷卻水道。 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算a. 塑件固化每小時(shí)釋放的熱量由參考文獻(xiàn)3表10-4查得聚丙烯的單位熱流量q1 =5.9102kj/kg q = wq1w-單位時(shí)間(每分鐘)內(nèi)注入模具的塑料質(zhì)量(kg/min), 設(shè)每分鐘一次w = 230.23210-3kg/min = 0.23kg/minq = 0.235.9102 60=8142kj/h = 8.1103kj/hb. 冷卻水的體積流量，參考文獻(xiàn)3式10-12 = = 8.02510-3m3/min式中: qv冷卻介質(zhì)的體積流量,m3/min q1單位重量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量.kj/min 冷卻介質(zhì)的密度,kg/m3

33、 1冷卻介質(zhì)的出口溫度, 2冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度,c. 冷卻水管直徑,由參考文獻(xiàn)3表10-1查得為使冷卻水處于穩(wěn)定湍流狀態(tài),取d = 15mmd. 冷卻水在管道內(nèi)的流速v，公式參考文獻(xiàn)3式10-16式中 v 冷卻介質(zhì)的流速.m/sqv 冷卻介質(zhì)的體積流量,m3/sd 冷卻水管的直徑,mme. 冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱模系數(shù)h由參考文獻(xiàn)3表10-5,取f = 7.22，公式參考文獻(xiàn)310-2式中 f 與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)冷卻介質(zhì)在一定溫度下的密度,kg/m3v 冷卻介質(zhì)在圓管中的流速,m/sd 冷卻水管的直徑,mf.冷卻水管總傳熱面積，由參考文獻(xiàn)3式10-14式中 h 冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù),kj/(m2.h.) 模溫與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差, g. 應(yīng)開(kāi)的孔數(shù)，由參考文獻(xiàn)3式10-17得式中 l 冷卻管道開(kāi)設(shè)方向上模具長(zhǎng)度或?qū)挾?m .冷卻水道的布置 考慮到塑件部分冷卻效率,在型腔板中開(kāi)設(shè)兩個(gè)水管,能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。第11章 模具總體結(jié)構(gòu) 由以上設(shè)計(jì)步驟，綜合得設(shè)計(jì)的模具機(jī)構(gòu)如下： 1、 內(nèi)六角螺紋 2、推桿固定板 3、推板 4、密封圈 5、內(nèi)六角螺釘 6、成型鑄件 7、內(nèi)六角螺釘 8、型心固定板 9、導(dǎo)套 10、導(dǎo)柱 11、工具盒12、內(nèi)六角螺釘13主流道 14、定位圈 15、冷卻水道16、限位桿 17、定模底板 18、型框 19、彈簧 20、