模具課程設(shè)計(jì)碗注塑模具設(shè)計(jì)

1、模 具 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱：碗注塑模具設(shè)計(jì) 姓 名：11111111111111111111 222222222222222222 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī) 電 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí)：08 級(jí) 工 業(yè) 設(shè) 計(jì) 日 期：二零一一年十二月 摘 要 本設(shè)計(jì)針對(duì)分析碗的塑件圖，完成其造型設(shè)計(jì)，根據(jù)分析碗的塑件的特點(diǎn) 完成其注射模設(shè)計(jì)，本文主要闡述了塑料碗注塑成型的基本遠(yuǎn)離，注射模具的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及過(guò)程。采用auto cad的軟件完成對(duì)塑料碗的模具的計(jì)算機(jī)輔助 設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使得自己得到了很大的鍛煉 關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，注射模具，塑料碗 目 錄 摘要摘要 -1 前言前言-1 1 工

2、藝分析工藝分析-2 1.11.1 材料特性分析材料特性分析-2 1.21.2 材料的參數(shù)材料的參數(shù)-2 1.31.3 注射參數(shù)注射參數(shù)-2 1.41.4 塑件制作數(shù)據(jù)塑件制作數(shù)據(jù)-3 1.4.1 塑件的尺寸-3 1.4.2 塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)-7 1.4.3 塑件的表面質(zhì)量-7 1.51.5 確定注射機(jī)確定注射機(jī)-8 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-10 2.12.1 分型面選擇分型面選擇-10 2.22.2 澆口設(shè)計(jì)澆口設(shè)計(jì)-11 2.32.3 流道設(shè)計(jì)流道設(shè)計(jì)-13 2.42.4 澆口套設(shè)計(jì)澆口套設(shè)計(jì)-13 2.52.5 冷料穴及拉料桿冷料穴及拉料桿-14 3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)和

3、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)-15 3.13.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)-15 3.23.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-15 4 脫模結(jié)構(gòu)脫模結(jié)構(gòu)-17 4.14.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則-17 4.24.2 推件力的計(jì)算推件力的計(jì)算-17 4.2.1 脫模力-17 5 底板設(shè)計(jì)底板設(shè)計(jì) -19 5.15.1 凹模尺寸設(shè)計(jì)凹模尺寸設(shè)計(jì)-19 5.1.1 凹模的徑向尺寸計(jì)算-19 5.25.2 凸模尺寸設(shè)計(jì)凸模尺寸設(shè)計(jì)-20 5.2.1 凸模的徑向尺寸計(jì)算-20 5.2.2 凸模的高度尺寸計(jì)算-20 5.35.3 剛度計(jì)算公式為剛度計(jì)算公式為-20 5.45.4 型腔底板厚度計(jì)算型

4、腔底板厚度計(jì)算-21 6 模架選擇模架選擇-22 6.16.1 模架選擇模架選擇-22 7 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)導(dǎo)柱設(shè)計(jì)-24 7.17.1 導(dǎo)柱導(dǎo)柱-24 7.27.2 導(dǎo)套導(dǎo)套-24 7.37.3 推桿的選擇推桿的選擇-25 8 材料選擇材料選擇-26 8.18.1 凹凸模材料的選擇凹凸模材料的選擇-26 9 注射機(jī)校核注射機(jī)校核-27 9.19.1 注射量注射量-27 9.29.2 注射壓力注射壓力-27 9.39.3 鎖模力鎖模力-27 9.49.4 開(kāi)模行程開(kāi)模行程-27 10 小結(jié)小結(jié) -29 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)-30 前前 言言 模具課程設(shè)計(jì)是在完成冷沖模具設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)、cad 軟件等相

5、關(guān)專 業(yè)課程學(xué)習(xí)之后,一個(gè)重要的綜合性的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)之前,要具備機(jī)械制圖、公 差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成 型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。初步了解塑件的成型工 藝和出產(chǎn)過(guò)程,認(rèn)識(shí)各類塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。 （1）綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零 件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要 的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)問(wèn)題,進(jìn)一步鞏固加深和拓寬 所學(xué)的知識(shí)。 (2)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐,逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),基 本掌握塑料模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,培養(yǎng)分析問(wèn)題

6、和解決問(wèn)題的能力。 (3)通過(guò)計(jì)較、繪圖和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料,進(jìn) 行塑料模具設(shè)計(jì)全面的基本技能訓(xùn)練,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。 1 工藝分析 1.1 材料特性分析 pp是一種半結(jié)晶性材料。它比pe要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物 型的pp溫度高于0以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的pp材料是加入14%乙烯的無(wú) 規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的pp材料有較低的 熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊 強(qiáng)度。pp的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。pp的維卡軟化溫度為150。由于 結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕

7、特性很好。pp不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂 問(wèn)題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)pp進(jìn)行改性。 pp的流動(dòng)率mfr范圍在140。低mfr的pp材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。 對(duì)于相同mfr的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，pp的收縮 率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比pe-hd等材料要好得多。 加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的pp材料都 具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯） 溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒(méi)有抵抗力。pp也不象pe那樣在高溫下仍具 有抗氧化性。 1.2 材料

8、的參數(shù) pp 聚丙烯(純)的主要技術(shù)指標(biāo) 密度 （kg/cm3）:0.90-0.91 比體積：v/(dm3kg-1)：1.10-1.11 吸水率(24h)wpc100:0.01-0.3 收縮率 s:1.0-3.0 熔點(diǎn) t/c：170-176 熱變形溫度 t/c0.46mpa 102-115 抗拉屈服強(qiáng)度 w /mpa:67.5 沖擊韌度dn/(kj.m-2)無(wú)缺口 78 硬度 hb:8.65 1.3 注射參數(shù) 干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 熔化溫度：220275，注意不要超過(guò) 275。 模具溫度：4080，建議使用 50。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。 注射壓力：可達(dá)到 1800b

9、ar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表 面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。 流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是 47mm。建議使用通體 為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是 11.5mm，但也可以使用小到 0.7mm 的澆口。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng) 為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。pp 材料完全可以使用熱 流道系統(tǒng)。 成型時(shí)間：注射時(shí)間 20s60s 高壓時(shí)間 0s3s 冷卻時(shí)間 20s90s 總周期 50s160s 1.4 塑件制作數(shù)據(jù) 1.4.1 塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于

10、以下因素： 1 取決于用戶的使用要求。 2 受制于塑件的流動(dòng)性。 3 受制于塑料熔體在流動(dòng)充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力 根據(jù)日常需要取碗的碗口半徑為 65mm，碗底半徑為 30mm，碗高 65mm，碗 壁厚 2mm。 圖1.1 碗的實(shí)體模型 圖1.2 碗的工程圖 圖1.3 分模圖 壁厚檢測(cè)如圖 圖 1.4 壁厚檢測(cè) 圖 1.5 壁厚檢測(cè) 拔模斜度檢測(cè)如圖 圖 1.6 拔模斜度檢測(cè) 1.4.2 塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn) 影響塑件尺寸精度的因素主要有： （1）塑料材料的收縮率及其波動(dòng)。 （2）塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。 （3）模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模 及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶

11、來(lái)的形位誤差等）。 （4）成型工藝因素（模塑成型的溫度 t、壓力 p、時(shí)間 t 及取向、結(jié)晶、 成型后處理等）。 （5）成型設(shè)備的控制精度等。 （6）其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差。 題中沒(méi)有公差值，則我們按未注公差的尺寸許偏差計(jì)算。 1.4.3 塑件的表面質(zhì)量 塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型 工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。 模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低 1-2 級(jí)。 1.5 確定注射機(jī) 從節(jié)省材料的角度我們選擇一模一腔的澆注系統(tǒng) 估算出制品體積 v=103cm

12、3 所需熔體 pp 塑料質(zhì)量 m= 94g 制品的正面投影面積 s=2r2=26533mm2 所需注射量 80%注射機(jī)最大注射量；注射壓力；鎖模壓力 根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積： mmvc 3 10 v=103+10=113 塑件凝料體積（cm3） v塑件 3 113 141.25 0.80.8 v cm （2）注射壓力 pp 注成型 pp 塑料成型時(shí)的注射壓力 p70 120mpa 成型 （3）鎖模力： ppf 鎖模力 式中 p模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（mpa）；一般為注射壓力的 0.30.65 倍。pp 塑料成型時(shí)的注射壓力，我們選擇 p70 120mpa 成型 p=0.651

13、20=80mpa p塑料成型時(shí)型腔壓力 80mpa f塑件在分型面上的投影面積（mm） f=26533mm=0.025633 m p 鎖模力=80*26533=2123=2.12kn100kn 確定注射機(jī)型號(hào) sz-160/100（臥式） sz-160/100（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表： 表 1-1 注塑機(jī)的主要參數(shù) 理論注射容積(cm） 160 螺桿直徑(mm) 40 注射壓力(mpa) 150 注射速率(g/s) 105 塑化能力(g/s) 45 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 0220 鎖模力(kn) 100 拉桿有較距離(mm) 345345 移模行程(mm) 325 模具最大厚度(

14、mm) 300 模具最小厚度(mm) 200 鎖模形式雙曲肘 模具定位孔直徑(mm) 100 噴嘴球半徑(mm) sr15 噴嘴口孔徑(mm) 4 模板尺寸(mm) 200315 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1 分型面選擇 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具 中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及 推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型 面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一 般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1保證塑料制品能夠脫模 這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順

15、利從型 腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最 好在一個(gè)平面上，而且此平面與開(kāi)模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢(shì)， 不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 2使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對(duì)模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響： 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時(shí)間越長(zhǎng)， 影響模具生產(chǎn)周期，同時(shí)增加生產(chǎn)成本。 模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動(dòng)、定模越厚。一方面加 工比較困難；另一方面各種注射機(jī)對(duì)模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔 深度不宜過(guò)大。 型腔深度越深，在相同起模斜度時(shí)，同一尺寸上下兩端實(shí)際尺寸差值越 大，如圖2。若要控

16、制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導(dǎo)致塑件脫模困 難。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使型腔深度最淺。 3使塑件外形美觀，容易清理 盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會(huì)留有一 圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會(huì)在塑件上留 下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應(yīng)避免設(shè)在塑件光滑表面上。 4盡量避免側(cè)向抽芯 塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因?yàn)閭?cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時(shí)耗財(cái)，制造成本顯著增加，故在 萬(wàn)不得己的情況下才能使用。 5使分型面容易加工 分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動(dòng)、定模配合面的 平行

17、度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工 精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不 到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。 6使側(cè)向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動(dòng)的距離越短，一方面能減少動(dòng)、定模的厚度，減少塑 件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。 7有利于排氣 對(duì)中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因 此，選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最 后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保 證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定

18、一個(gè)分型面方案后，可能會(huì) 存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型 面。對(duì)于本塑件，圖示為最佳第一分型面。 圖2.1 分型面 2.2 澆口設(shè)計(jì) 澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、 輪輻澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的 位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何 種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi) 設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊?使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮 以下幾項(xiàng)原則

19、： (1）盡量縮短流動(dòng)距離。 (2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。 (3）必須盡量減少熔接痕。 (4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 (5）考慮分子定向影響。 (6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 (7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 (8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響 根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，聯(lián)系產(chǎn)品實(shí)際使用要求，本產(chǎn)品 選用點(diǎn)澆口較為合適。 圖2.2.1 注塑機(jī)噴嘴圖 圖2.2.2澆注點(diǎn) 2.3 流道設(shè)計(jì) 流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)， 另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取 ra=0.63m，且加

20、工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。 主流道如端凹坑球面半徑r2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑r1大12 mm；球面凹 坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般 d=2.55mm。取d=2mm 主流道末端呈圓無(wú)須過(guò)渡，圓角半徑r=13mm。 主流道長(zhǎng)度l以小于60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過(guò)95mm。 主流道常開(kāi)設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用t8a，熱處理淬火后硬 度5357hrc。 2.4 澆口套設(shè)計(jì) 澆口套選用根據(jù)注射機(jī)噴嘴球半徑15mm，再根據(jù)書111頁(yè)點(diǎn)澆口的選擇條件， 翻書查閱資料，得到澆口套如圖所示。 圖2.4 澆口套 2.5 冷料穴及拉料桿 冷料穴是用來(lái)儲(chǔ)藏在注射間隔

21、時(shí)期內(nèi)由于噴嘴部文都低而形成的所謂冷料 渣，以及用它拉出在澆口內(nèi)的塑料。查手冊(cè)冷料穴及拉料桿的形式，選用冷料 穴為圓扣形，應(yīng)用在脫模板脫模無(wú)冷料穴時(shí)的情況，冷料穴及拉料桿結(jié)合情況 如圖。 拉料桿 動(dòng)模板 冷料井 定模座板 圖 2.5 拉料桿 3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原有的空氣及成型過(guò)程中產(chǎn)生的氣體順利的排 出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷而影響成型及表面質(zhì)量。排氣槽的作用主 要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱 過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開(kāi)設(shè) 就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或

22、精密零件也要重視排氣槽的開(kāi)設(shè)，因?yàn)樗?除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少 模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射 速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。 適當(dāng)?shù)亻_(kāi)設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖 模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降 低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì) 往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善， 此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。 排氣槽的設(shè)計(jì)原則： （1）排氣槽盡量開(kāi)設(shè)在分型面； （2）排氣槽應(yīng)在型腔最后充滿的地方；

23、（3）排氣槽一般應(yīng)開(kāi)設(shè)在分型面動(dòng)模一方； （4）排氣槽的槽深按表3-3選用為0.02mm； （5）排氣槽的式要預(yù)防溢料濺出傷人，最好不要面對(duì)操作者； 3-1 排氣槽深度 塑料名稱深度 h塑料名稱深度 h 聚乙烯 0.02 聚酰胺 0.01 聚丙烯 0.01-0.02 聚碳酰脂 0.01-0.03 聚氯乙烯 0.02 聚甲醛 0.01-0.03 abs0.03 丙烯酸共聚物 0.03 由于此類事小產(chǎn)品排氣槽可以直接用分型面不必特別制作排氣槽 3.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模在塑料成型過(guò)程中如果橫溫過(guò)高，成型收縮率會(huì)變大、塑件變化也 相應(yīng)增加，并且容易粘模，難以取出。為防止塑件脫模變形、縮短成型周期

24、， 注塑模一般都應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)裝置，以控制模溫。 冷卻水孔開(kāi)設(shè)原則： （1）孔邊離型腔的距離一般保持在1525mm，太近則效率低，水孔直徑一 般在8mm以上，根據(jù)模具大小決定； （2）孔管路應(yīng)暢通無(wú)阻； （3）水管接頭的位置應(yīng)盡可能放置在不影響操作的一側(cè)； （4）冷卻水管最好不開(kāi)設(shè)在型腔塑料熔接的地方以免影響塑件強(qiáng)度； 因?yàn)楸舅芗募訜釡囟葘?duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高易于分解（分解 溫度250）、成型時(shí)要控制模溫在50-80 ，具體措施是布置冷卻水管， 0c0c 具體要求： 1）冷卻水管直徑8mm； 2）冷卻回路形式為直流循環(huán)式； 3.1 冷卻系統(tǒng) 4 脫模結(jié)構(gòu) 4.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原

25、則 （1）要求在開(kāi)模過(guò)程中塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動(dòng)模一 側(cè)，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。 （2）正確分析塑件對(duì)模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對(duì)性地選擇 合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力 作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對(duì)凸模包緊力最大的位置，同時(shí)也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大 的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過(guò)程中變形或損壞。 （3）推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力 求良好的塑件外觀。 （4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與 其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動(dòng)靈活，制造及維修方便。 （5

26、）為了便于塑件從模具型腔中或從塑件中抽出型芯、在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮 塑件內(nèi)外壁應(yīng)具有足夠的脫模斜度。 表 4-1 各種材料推薦脫模斜度 材料脫模斜度 聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯 - 30， 0 1 abs、尼龍、聚甲醛、聚苯醚氯化聚醚 -40， 0 130， 硬氯乙烯、聚碳酸醋、聚砜、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃 -50， 0 2 熱固性塑料 -20， 0 1 本塑件模具采用推件板推出機(jī)構(gòu)。模型本身就可以脫模。 4.2 推件力的計(jì)算 4.2.1 脫模力 sincosflhpq 式中：l凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（cm） h被包緊部分的深度（cm） p由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積的正壓力，一般取 7 108 .

27、0 7 102 . 1 pa f摩擦系數(shù)，一般取0.1 脫模斜度。 則： l=2*3.14*63=395.64mm h=63mm q=395.64mm*63mm*10mpa（0.1*cos0-sin0）=24925.3n 5 底板設(shè)計(jì) 5.1 凹模尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)制件的特性，選用整體式凹模。凹模是成型塑件外形的模具零件，其 工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。 有關(guān)凹模的工作尺寸如下： 5.1.1 凹模的徑向尺寸計(jì)算 0.780.75-0.01751130 1/60.78 0 ）（ 131.69 0.13 0 塑件外形公稱尺寸； k塑料的平均收縮率； 塑件的尺寸公差；

28、 模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1316,取 1/6。 查書得 k=(1.0+2.5)/2=0.0175。 5.1.2 凹模的深度尺寸計(jì)算 塑件高度方向公稱尺寸。 4 . 03/20175 . 0 170 6/14 . 0 0 ）（ 96.70 07 . 0 0 5.2 凸模尺寸設(shè)計(jì) 凸模是成型塑件的外形，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過(guò)程中凸模的 磨損會(huì)使包容尺寸逐漸減小。 5.2.1 凸模的徑向尺寸計(jì)算 塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸 7 . 075. 0)0175 . 0 1 (126 0 6/17 . 0- 73.128 0 12 . 0 - 5.2.2 凸模的高度尺寸計(jì)算 塑件深度方向的

29、公稱尺寸。 4 . 03/20175 . 0 163 0 6/14 . 0- ）（ 37.64 0 07 . 0 - 5.3 剛度計(jì)算公式為 4 1/31/3 11 ()0.31 () 32 aplapl sl eaea 式中 s-矩形型腔長(zhǎng)邊側(cè)壁厚度 （mm） ； p-型腔所受壓力 （mpa） ； l-型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 （mm） ； a-型腔側(cè)壁受壓高度 （mm） ； -型腔側(cè)壁全高度 （mm） ； 1 a -允許變形量 （mm） ， e-模具材料的彈性模量 （mpa） ； -模具材料的許用應(yīng)力 （mpa） ； 由前面的計(jì)算與分析可知，型腔內(nèi)壁尺寸 l=130mm，取 a=63mm， 1 a =

30、70mm，p=80mpa，e=mpa=0.03/mm，經(jīng)計(jì)算整理 5 2.1 10 得：型腔壁厚 =45.99mm s 5.4 型腔底板厚度計(jì)算 剛度計(jì)算公式為: h=0.54l(pa/el1p)1/3 式中 p-型腔壓力 80（mpa） ； l1 是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度 l1=221.98 mm 參照標(biāo)準(zhǔn)取 l1=250 mm a 為投影面積 a=26533 mm2 得 h=77mm 圖 5.1 型腔結(jié)構(gòu)及受力狀況 6 模架選擇 6.1 模架選擇 根據(jù)上面的分析得到型腔 b=130+45.992=221.98 底板厚度為 77 mm 根據(jù)中小型模架的規(guī)格依照品種，長(zhǎng)寬比例選用 250355 的模架

31、 a 板尺寸 a 板是定模型腔板，塑件高度為 70 mm，又考慮在模板上還 要開(kāi)設(shè)冷卻管道，還需留出足夠的距離，故 a 板厚度為 125mm。 b 板尺寸 b 板根據(jù)底板厚度為 77 mm 參照標(biāo)準(zhǔn)選擇 80 mm。 c 板（支承板）尺寸 支承板=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度 +(510)mm=63+45+10+（510）=123128mm，初步選定 c 板尺寸為 125mm。 根據(jù)以上分析,計(jì)較和型腔尺寸位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)型式和規(guī)格,查表 選用模架。 定模板厚度:a=125mm 動(dòng)模板厚度:b=80mm 墊塊厚度:c=125mm 模具厚度：h=64+a+b+c=（64+125+8

32、0+125）=394mm 選用 a1-250355-16-z1 圖 6.1.1 模架 圖 6.1.2 模具總裝圖 7 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 7.1 導(dǎo)柱 在模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部 分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，確以保證塑料制件的形狀和尺寸精度，并 避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐定位兩 種形式。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。 圖7.1.1 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱布局原則： 1） 、等徑不對(duì)稱； 2） 、不等直徑對(duì)稱分布； a、材料 20鋼 b、技術(shù)要求： a熱處理5055hrc，20鋼滲碳0.8mm 5660hrc； b倒角不大于145

33、； c其它按gb/t 4169.41984; d. 長(zhǎng)度為動(dòng)模型板a和墊板b 的厚度a+b=80 mm 7.2 導(dǎo)套 根據(jù)導(dǎo)柱長(zhǎng)度及所選模架的動(dòng)模型板選擇導(dǎo)套，如圖。 a、材料 t8a b、技術(shù)要求： a熱處理5055hrc，20鋼滲碳0.5-0.8mm 5660hrc； b倒角不大于145； 圖7.2.1 導(dǎo)套 7.3 推桿的選擇 由模具的工作行程及所選模架的要求知所選的推桿長(zhǎng)度 a、材料 t8a； b、技術(shù)要求： a工作端不允許倒錐； b工作端面不允許有中心孔； 圖7.3.1 推桿 8 材料選擇 8.1 凹凸模材料的選擇 本模具凹凸模采用鋁合金?，F(xiàn)今人們已經(jīng)改變了過(guò)去不愿意使用軟質(zhì)金屬 鋁

34、的觀念，因?yàn)殇X材料供貨商對(duì)其性能和使用性做了顯著的改進(jìn)，鋁（第三代 鋁，大約在1990年后投入使用）很多優(yōu)點(diǎn)的應(yīng)用日益增加，鋁熔點(diǎn)低，熱工作 特性好（與鋼相比） ，良好的機(jī)加工性能；此外，易于回收再利用，相對(duì)較低的 能量消耗，這些使得鋁這種材料在模具加工中廣泛應(yīng)用。 第三代鋁合金的特性一點(diǎn)也不遜于塑料模具鋼：其有較低密度，足夠強(qiáng)度， 良好的機(jī)加工性能，良好的熱傳導(dǎo)性，良好的耐腐性，易于得到，合理的價(jià)格 體積比。 9 注射機(jī)校核 9.1 注射量 塑件體積：v=103 3 cm 注射機(jī)理論注射容量：v理=160 3 cm vv理*80%=160*0.80=128,故符合要求。 9.2 注射壓力 所選注射機(jī)的須大于塑件所需的注射壓力，聚丙烯的注射壓力為 70120mpa，注射機(jī)的注射壓力為104mpa，符合要求。 注射壓力 pp成型注 9.3 鎖模力 鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施