塑料飯盒盒蓋注射模具設(shè)計(jì)

1、成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）塑料樂扣飯盒盒蓋注塑模具設(shè)計(jì) 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 學(xué)號： 學(xué)生：石凌風(fēng) 指導(dǎo)老師：唐毅摘要：此次設(shè)計(jì)主要是以塑料飯盒盒蓋為研究對象，介紹塑料飯盒盒蓋的設(shè)計(jì)思路和加工過程，并對塑件的結(jié)構(gòu)、材料進(jìn)行全面分析，合理的進(jìn)行模具的工藝性設(shè)計(jì)。通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。模具結(jié)構(gòu)將緊湊，工作可靠，操作方便，塑料質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高。本文將詳細(xì)介紹注塑成型工藝過程、型腔布置、分型面選擇、澆注系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核以及主要零部件的設(shè)計(jì)過程。關(guān)鍵詞：注塑模；飯盒；成型工藝Plastic le buckle lunch

2、 box lid injection mold design Specialty:Machinery Design and Manufacture Student Number:200920113111 Student:LiuZhen Supervisor:FengWeiAbstract:This design is mainly by plastic lunch box lid as the research object, this paper introduces the design idea of plastic lunch box lid and machining process

3、 and to plastic parts of the structure, material for comprehensive analysis, the reasonable for the technology of mould design. Through to the plastic parts for process analysis and comparison, the final design out a pair of injection mold. The mould structure compact will, reliable, easy to operate

4、, the plastic high quality, and high production efficiency. This paper will introduce detailed injection molding process process, parting surface cavity layout, selection, pouring system, ejector institutions, demoulding mechanism, cooling system, the injection molding machine and the selection of t

5、he related parameters of main components of checking and design process.Keywords:injection mold; Lunch box; Molding process 目錄1緒論11.1 國內(nèi)外模具的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢11.2 國內(nèi)外飯盒材料的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21.3選題目的與意義31.4 主要研究內(nèi)容31.5 設(shè)計(jì)思路路線32塑料塑件的工藝性分析及注射機(jī)初選42.1塑件的原材料及其性能分析42.2塑件成型工藝分析42.2.1塑件結(jié)構(gòu)分析42.2.2塑件尺寸精度分析52.2.3塑件表面質(zhì)量分析62.2.4塑件材料

6、屬性和體積與質(zhì)量62.3塑件成型工藝參數(shù)確定72.4初選注塑機(jī)的型號和規(guī)格83注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103.1分型面的確定103.1.1分型面的設(shè)計(jì)原則103.2型腔數(shù)目的確定和配置113.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)113.3.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則113.3.2主流道設(shè)計(jì)123.3.3分流道設(shè)計(jì)133.3.4澆口設(shè)計(jì)143.4冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)153.5成型零部件的設(shè)計(jì)153.5.1凹模、凸模結(jié)構(gòu)的確定153.5.2型腔和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算163.6模架的選擇183.7結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)203.7.1導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)203.7.2導(dǎo)套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)203.8推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)213.8.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則213.8.2推出力的

7、計(jì)算213.8.3推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)233.8.4復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)233.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)244注塑模的校核計(jì)算274.1注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核274.1.1最大注射量的校核274.1.2鎖模力的校核284.1.3開模行程的校核284.2矩形型腔側(cè)壁和底板厚度校核294.2.1整體式矩形型腔側(cè)壁厚度校核304.2.1整體式矩形型腔底板厚度校核31結(jié)論33附錄34致謝3638成都學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）第一章 緒論1.1 國內(nèi)外模具的發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的日趨好轉(zhuǎn)，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展

8、和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。 這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，年模具生產(chǎn)總量僅次于日、美之后位居世界第三位。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其各類模具約占11%。近年來，塑料模具保持25%以上速度發(fā)展。在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將進(jìn)一步提高，其發(fā)展速度將高于其他模具。雖然我國模具的產(chǎn)銷增速很高，但國內(nèi)模具的產(chǎn)出總體上仍不能滿足市場需求，國產(chǎn)模具對本國市場的滿足度每年都不足80%，2005年為76.2%。中國模具自產(chǎn)自配比例在50%以上，而國外70%以上是商品模具

9、。國內(nèi)模具總量中屬精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具的比例只有30%左右，還不能滿足國內(nèi)發(fā)展的需要，尚需從國外大量進(jìn)口，而國外其比例在50%以上。然而我國部分中低檔模具卻有些供過于求。我國模具在精度、壽命、型腔表面粗糙度、模具的復(fù)雜程度、生產(chǎn)周期等方面，與國際水平和工業(yè)先進(jìn)國家相比尚有較大差距。歐洲模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間要分別比中國快44和61左右，但中國模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91，但我們的模具壽命值相當(dāng)于工業(yè)先進(jìn)國家的1/5到1/3。此外，模具的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化程度也比國外低，模具配料及模具相關(guān)技術(shù)還比較落后。我國每年消耗模具鋼6到10萬噸左右，進(jìn)口模塊一萬多噸，模具鋼的消耗量與

10、日本大致相當(dāng)，但日本的產(chǎn)品卻高出我國幾十倍。CADCAMCAE一體化技術(shù)、三維設(shè)計(jì)技術(shù)、ERP和IM3等信息管理技術(shù)以及高速加工、快速成型、虛擬仿真及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等許多高新技術(shù)已在許多企業(yè)得到應(yīng)用，但要得到推廣和普及還需要很長一段時(shí)間。國內(nèi)外模具競爭程度也不相同，歐洲及世界各國之間的模具競爭相應(yīng)加劇，像德國近兩年半內(nèi)的模具整體價(jià)格就下降了25左右。前些年全球58的模具是由德國等西歐國家生產(chǎn)，中國等亞洲國家的比例只占到1，但今后東歐國家的模具將會(huì)有較大幅度的增長，而亞洲國家的生產(chǎn)比例將提高至22左右。而我國的生產(chǎn)比例將有更一步的提升。 當(dāng)前全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移的規(guī)模不斷加大，速度也不斷加快，并正向深度和廣

11、度延伸，而我國的模具制造業(yè)正是承接轉(zhuǎn)移的較為理想之地。加之“十一五”期間，國家將繼續(xù)大力支持我國模具工業(yè)的發(fā)展，又鑒于中國廉價(jià)勞動(dòng)力成本的優(yōu)勢和整體經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的良好勢頭，在多重有利條件下，中國模具發(fā)展的前景將十分廣闊。我國未來的走向?qū)⑹悄＞呷遮叴笮突?，模具精度將大幅度提高，多功能?fù)合模具進(jìn)一步發(fā)展。塑料模具的比例會(huì)逐漸增大，熱流道、氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)展，并且熱流道模具在塑料模具中的比重將逐漸提高。壓鑄模的比例也將不斷提高，并且對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度要求亦越來越高?？焖俳?jīng)濟(jì)模具前景十分廣闊，模具的標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件將廣泛運(yùn)用，模具技術(shù)含量會(huì)不斷提高，中高檔模

12、具比例將不斷增大。優(yōu)質(zhì)模具材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)會(huì)得到更多的重視。1.2 國內(nèi)外飯盒材料的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 國內(nèi)外使用的塑料飯盒材料主要是聚丙烯(PP)，耐一定高溫，可經(jīng)微波爐短時(shí)間加熱，在特定條件下分解，其方法有:生物降解法、光/生物降解法、氧化/生物降解法、填埋法、焚燒法、循環(huán)再生法、超臨界水降解和回收利用等。但是生物降解法效率太低，完全被微生物同化降解需要200400年；填滿法簡單但是耗費(fèi)土地；焚燒法雖徹底但是會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體，污染大氣；循環(huán)再生法和回收法因處理成本的經(jīng)濟(jì)問題難得以推廣運(yùn)用。 美國推出了tritan（Eastman 公司開發(fā)的新一代共聚酯）塑料飯盒，在清洗耐久性、韌性

13、、防污垢、防異味性都比PP塑料強(qiáng)。從原料到生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生BPA,不會(huì)危害人體健康。美國開發(fā)出一種化學(xué)名稱為“聚乳酸樹脂”的可降解生物塑料，其主要成分為乳酸，系人體內(nèi)的固有物質(zhì)，對人體無害，也便降解。美國還開成功開發(fā)一種全新生物降解塑料玉米塑料，將玉米加工得到朊（一種呈象牙色的蛋白質(zhì)物質(zhì)），再加工成可降解塑料。玉米朊塑料對人體無害，在水和細(xì)菌的作用下會(huì)很快分解成含氮物質(zhì)，可作為上好肥料。日本在塑料回收方面著手，成功將PE、PP等廢舊塑料轉(zhuǎn)化為石化原料。 中國也在做一些實(shí)驗(yàn)，試圖讓塑料飯盒更健康、更環(huán)保。如在PP塑料飯盒制造過程中保證經(jīng)生物活性劑及稀土配合物復(fù)合光敏劑表面處理過的復(fù)合無機(jī)粉體填充量為

14、30%，則其使用性能得到提高，又具有良好的光/生物降解性能，焚燒時(shí)有害氣體減少。 針對塑料制品而言，對環(huán)境的無污染性，對人體的無害性逐漸成為了各國研究的主題，以可降解性的“生物塑料”前景最為廣闊。但塑料的多途徑循環(huán)運(yùn)用亦不可小覷。1.3選題目的與意義 塑料飯盒因產(chǎn)品顏色潔白、質(zhì)地均勻、手感好、強(qiáng)度高，盒輕易攜帶，使用壽命長，耐腐蝕老化，制作方便，價(jià)格又低廉而受廣大消費(fèi)者的喜愛。合理的選擇材料即保證其優(yōu)越性，又保證其對人體無害性，對環(huán)境無污染性成為了一個(gè)極其重要的話題。究其生產(chǎn)成本而已，最大限度的提高生產(chǎn)效率、降低次品率、降低生產(chǎn)成本是極其重要的，而合理的進(jìn)行塑料模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意

15、義。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)對手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等相關(guān)資料的收集和整理，在自己所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，使自己綜合利用專業(yè)知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步理解塑料模具的設(shè)計(jì)步驟、要點(diǎn)和工藝技術(shù)特點(diǎn)及塑料成型制件的結(jié)構(gòu)工藝性，從而培養(yǎng)自己實(shí)際動(dòng)手能力和分析解決問題的能力，并對塑料飯盒的加工工藝過程做一個(gè)全面的分析和了解。再者，用三維軟件來建立各個(gè)零件的三維模型，然后根據(jù)零部件的位置特征建立模具的三維模型、分模等，最后做到對一款三維軟件的掌握和熟練運(yùn)用。 1.4 主要研究內(nèi)容 此次設(shè)計(jì)將完成塑料樂扣飯盒盒蓋的造型設(shè)計(jì)，從而完成模具型腔的設(shè)計(jì)。型腔采用一模，塑件的成型工藝參數(shù)可以通過利用計(jì)算機(jī)輔助分析功能完成對塑件

16、注塑工藝參數(shù)的分析。一腔的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程注重分型線的選擇與分型面的選擇，澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。完成模架的選型與設(shè)計(jì)。除了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題，在整個(gè)模具的制造過程中，塑件的成型工藝參數(shù)可以通過利用計(jì)算機(jī)輔助分析功能完成對塑件注塑工藝參數(shù)的分析。1.5 設(shè)計(jì)思路路線此次設(shè)計(jì)的思路路線圖見附錄。 第二章 塑料塑件的工藝性分析及注射機(jī)初選2.1塑件的原材料及其性能分析 本塑件飯盒為日常生活中所常見的塑料制品，主要用于盛裝食品?？紤]其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，選用材料為聚丙烯（PP）。 聚丙烯(PP塑料)是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶必的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能。未著色

17、時(shí)呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。透明度也較聚乙烯好。此外，聚丙烯的密度小，比重為0.90.91克/立方厘米，屈服強(qiáng)度、彈性、硬度及抗拉、抗壓強(qiáng)度都高于聚乙烯。其成型溫度為160220，可在100度左右使用，并且具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響。其吸水率比聚乙烯低，但易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解、老化。流動(dòng)性好，但成型收縮率為1.02.5%，收縮率大，易導(dǎo)致成型加工出來的制件縮孔、凹痕、變形等缺陷。聚丙烯因冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度。塑件壁厚要均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。2.2塑件成型工藝分析2.2.1塑件結(jié)構(gòu)分析 查文獻(xiàn)1表3.6，

18、取聚丙烯小型塑件壁厚推薦值為：1.45mm；飯盒基本尺寸設(shè)計(jì)為：180mm120mm15mm；取飯盒蓋內(nèi)壁尺寸為：107mm；內(nèi)外壁之差則為：5mm；取外壁圓角為：10mm，內(nèi)壁圓角為：10/3mm；盒蓋的一角有一個(gè)半徑為4mm的環(huán)形凸臺(tái)。因?yàn)樗芗楸”谌萜鳎瑸榱朔乐蛊鋭偠?、?qiáng)度不足而引起塑件變形，故塑件頂部設(shè)計(jì)為一個(gè)高5mm的弧形圓，如圖21所示：圖21 塑料飯盒盒蓋的兩面2.2.2塑件尺寸精度分析飯盒盒蓋的兩個(gè)尺寸有精度要求，即尺寸107mm和120mm，精度要求為MT3，因塑件的外形尺寸受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差（如飛邊），故公差種類選為B級。公差等級無要求的選為MT5，查文獻(xiàn)1表3.

19、1得：塑件如圖22所示: 圖22 塑料飯盒俯視圖和剖視圖2.2.3塑件表面質(zhì)量分析 飯盒盒蓋表面精度要求不高，查文獻(xiàn)2表43得表面粗糙度Ra為：0.1000.16um，故保證其表面精度可采用澆口流道的單分型面型腔注塑模。2.2.4塑件材料屬性和體積與質(zhì)量在SolidWorks中查詢PP塑料的材料屬性如下表21所示： 表21 塑件的材料屬性屬性數(shù)值單位彈性模量896000000N/泊松比0.4103不適應(yīng)密度890Kg/m3張力強(qiáng)度27600000N/X壓縮強(qiáng)度N/屈服強(qiáng)度N/X熱膨脹系數(shù)/K熱導(dǎo)率0.147W/（mK）比熱1881J/（KgK）材料阻尼比熱不適用使用SolidWorks軟件計(jì)算

20、出塑件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)如表22所示：表22 塑件各項(xiàng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱數(shù)值單位質(zhì)量41.88g體積47058.16mm3表面積62317.51mm2重心X-0.07mmY0.05mmZ0.19mm2.3塑件成型工藝參數(shù)確定在注塑成型過程中料筒溫度、噴嘴溫度會(huì)影響塑料的塑化和流動(dòng)，模具溫度會(huì)影響塑料的流動(dòng)和冷卻定型，注射成型過程中的壓力將直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。生產(chǎn)中在保證塑件質(zhì)量的情況下會(huì)盡力縮短塑件的成型周期，其中注射時(shí)間和冷卻時(shí)間對塑件質(zhì)量有決定性的影響。查文獻(xiàn)1表41，PP的成型工藝參數(shù)可做如下表23選擇，在試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。表23 PP塑料注射工藝參數(shù)參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值或類型單位注

21、塑機(jī)類型螺桿式無螺桿轉(zhuǎn)速3060rmin-1預(yù)熱溫度80100料筒溫度前段溫度180200中段溫度200220后段溫度160170噴嘴形式直通式無溫度170190模具溫度4080注射壓力70120MPa保壓壓力5060MPa注射時(shí)間05s保壓時(shí)間2060s冷卻時(shí)間1550s成型周期40120s 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問題：1) 適當(dāng)使用穩(wěn)定劑、潤滑劑等保證PP塑料的工藝性能和塑件的使用性能。 2) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止縮孔、凹痕、變形等缺陷的產(chǎn)生。3) 因冷卻速度快，注意澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱問題，并注意控制成型溫度。模具溫度低于50度時(shí)，塑件會(huì)不光滑，將出現(xiàn)熔接不良，留痕等現(xiàn)象；大于90度時(shí)易發(fā)生翹曲變形

22、等現(xiàn)象。4) 塑件壁厚須均勻，避免應(yīng)力集中。2.4初選注塑機(jī)的型號和規(guī)格根據(jù)塑件的成型工藝參數(shù)查文獻(xiàn)1表51，初步選擇國產(chǎn)G54S200/400型號的注塑機(jī)，其規(guī)格和性能如下表24所示： 表24 國產(chǎn)G54S200/400型號注塑機(jī)規(guī)格和性能規(guī)格項(xiàng)目數(shù)值或類型單位額定注射量200400cm3螺桿直徑55cm注射壓力109MPa注射行程160mm注射方式螺桿式無鎖模力2540kN最大開合模行程260mm模具最大厚度406mm模具最小厚度165mm噴嘴圓弧半徑18mm噴嘴孔直徑4mm頂出形式無動(dòng)定模固定板尺寸532634mm拉桿空間290368mm合模方式液壓-機(jī)械無液壓泵流量170,12Lmin

23、-1液壓泵壓力6.5PMa電動(dòng)機(jī)功率18.5KW螺桿驅(qū)動(dòng)功率5.5KW加熱功率10KW機(jī)器外形尺寸470014001800mm第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1分型面的確定3.1.1分型面的設(shè)計(jì)原則 由于分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，其類型、形狀及位置的選擇與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，分型面的合理性將直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性程度和塑件的成型質(zhì)量，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，在多種方案中選擇最優(yōu)的方案。 分型面的基本形式有平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面和瓣合分型面。實(shí)際選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮塑件的基本形狀和塑件的脫模情況。分型面的

24、設(shè)計(jì)原則如下：1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 這是最基本的原則，分型面的目的就是為了塑件能夠從型腔中脫落出來。2 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 由于注塑機(jī)的頂出裝置設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，因此分型面的選擇應(yīng)盡可能的使塑件在開模后 能留在動(dòng)模一側(cè)，便于在動(dòng)模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，降低模具的復(fù)雜程度。3 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量及其使用要求 同軸度要求高的塑件在選擇分型面時(shí)最好把有同軸度要求的部分放置在模具的同一側(cè)，與分型面有關(guān)的合模方向尺寸，其尺寸精度在注射過程中會(huì)有脹開的趨勢而受到影響。動(dòng)、定模配合的分型面上稍有間隙，熔體就會(huì)在制品上產(chǎn)生飛邊，因此。在制品光滑平整的表面或圓弧曲

25、面上應(yīng)盡量避免選擇分型。在注射成形過程中，制品上會(huì)產(chǎn)生一些很難以避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等，因此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從使用角度考慮避免這些工藝缺陷影響制品的使用功能。4 分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工、簡化 當(dāng)安排制品在型腔中方位時(shí)，應(yīng)盡可能避免側(cè)向分型或抽芯，特別硬避免在定模一側(cè)的側(cè)向抽芯。模具設(shè)計(jì)分型面的選擇多為平面，在選擇非平面分型時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便，并根據(jù)模具的實(shí)際情況合理的選擇分型面。5 盡量減小制品在合模方向上的投影面積，其目的是為了減小所需鎖模力。6 長型芯應(yīng)置于開模方向 當(dāng)制品在相互垂直的兩個(gè)方向都需要設(shè)置型芯時(shí)，應(yīng)將較短的型芯置入側(cè)抽

26、芯方向，以便減小抽拔距。7 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮型腔有良好的排氣條件，分型面應(yīng)盡量的設(shè)置在塑料融體流動(dòng)方向的末端，以便氣體能從分型面上的空隙逸出。故綜上所述，為了保證塑件的順利脫模和塑件的技術(shù)要求及模具的制造簡單，分型面選擇為飯盒盒蓋下表面。如下圖31所示： 圖31 分型面示意圖3.2型腔數(shù)目的確定和配置 確定型腔數(shù)目的方法有：根據(jù)鎖模力確定，根據(jù)最大注射量確定，根據(jù)塑件幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及尺寸精度確定，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性確定。而此次根據(jù)塑件設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)要求、塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及尺寸精度要求和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性要求，確定采用一模一腔。3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.3.

27、1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則澆注系統(tǒng)是模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等組成。此次設(shè)計(jì)采用普通澆注系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)原則如下：1) 流程要短，目的是為了減少壓力和熱量損失及塑料消耗量，并且還縮短了充模時(shí)間。2) 排氣要良好，使料流平穩(wěn)順利的充滿型腔。3) 防止型芯變形和嵌件位移，應(yīng)避免料流直沖較小的型芯和嵌件。4) 防止塑件翹曲變形和表面形成冷疤，冷斑等缺陷。應(yīng)減輕澆口附件應(yīng)力集中，合理選擇冷料穴。3.3.2主流道設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注塑機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流到通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔

28、體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間都有較大影響，因此要求澆注系統(tǒng)對塑料的溫度降和壓力損失最少。主流道的設(shè)計(jì)通常在模具澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，錐角為2o6o，取=3o。流道的表面粗糙度Ra0.8m，主流道出口處為圓角過渡，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力，圓角半徑r=13mm，取為1mm。主流道設(shè)計(jì)如下圖32所示。圖32 主流道的設(shè)計(jì)澆口套一般采用碳素工具鋼制造，熱處理猝火硬度為5357HRC。澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一是澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，用螺釘固定于定模座板上，二是澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，以臺(tái)階的形式固定在定模座板上?，F(xiàn)采用第二種形式。澆口套小端直徑

29、比噴嘴直徑大0.51mm，取為1mm。由于小端的前面是球面，其深度為35mm，取為3mm。由于注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并貼合，故要求主流道球面直徑比噴嘴球面直徑大12mm，取為2mm。澆口套的使用形式和參數(shù)如下圖33所示。圖33 澆口套的使用形式極其參數(shù)澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合，定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)插入注射機(jī)固定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位，定位圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔小0.2mm一下，取為0.2mm。澆口套的固定形式和定位圈尺寸如上圖34所示。圖34 澆口套的固定方式和定位圈的尺寸3.3.3分流道設(shè)計(jì)分流道

30、是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w的流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡的分配到各個(gè)型腔中。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少在流動(dòng)過程中的熱量與壓力損失。由于此次設(shè)計(jì)是一模一腔，分型面為盒蓋底面，而澆口選擇為點(diǎn)澆口直接式，故分流到不必設(shè)計(jì)。3.3.4澆口設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好高質(zhì)量的注射成型。此次設(shè)計(jì)，選擇點(diǎn)澆口，澆口將是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，澆口由于前后兩段存在較大的壓力差，能較大地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，使熔體的表面粘度下降，流動(dòng)性增加，利于型腔的充填，接著澆口處塑料首先冷凝，

31、封閉型腔，防止熔料倒流。成形后澆口處凝料最薄，利于與塑件的分離。以直徑為d的圓錐形的小端直接與塑件相連接的直接式澆口或者圓錐形的小端有一段直接為d，長為的點(diǎn)澆口與塑件相連。后者澆口的直徑不能太小，澆口長度不能太長，否則脫模時(shí)澆口因澆口凝料斷裂而堵塞。這兩種澆口制造方便，但是去除澆口時(shí)易損傷塑件，澆口也易磨損。在圓錐形的小端有一段直徑為d，長度有的的基礎(chǔ)上把小端變?yōu)閹в邪霃綖镽的圓角。其截面積相應(yīng)增大，塑料冷卻減慢，注射時(shí)型芯受到的沖擊力要小些，但是加工不如上述兩種方便。在第二類點(diǎn)澆口的底部增加一個(gè)小凸臺(tái)的形式的澆口，保證了脫模時(shí)澆口斷裂在凸臺(tái)小端處，使塑件表面不受損傷，但是塑件表面會(huì)遺留高起的

32、凸臺(tái)，影響其表面質(zhì)量。為了防止這種缺陷，可讓小凸臺(tái)低于塑件的表面。綜上所述，考慮塑件的成型要求、澆口的加工方便與否和實(shí)際使用情況，故此次點(diǎn)澆口為直接式點(diǎn)澆口。澆口的開設(shè)位置對塑件的成型性能和成型質(zhì)量有很大的影響，澆口的位置需要根據(jù)塑件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)特征，技術(shù)和質(zhì)量要求及塑件原料的工藝特性與塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性等來選擇。澆口的選擇原則如下：1 盡量縮短流動(dòng)距離 其能保證熔體迅速和均勻的填充模具型腔2 避免熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生引起塑件缺陷 3 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處4 考慮分子定向影響：塑料熔體在流動(dòng)方向上會(huì)出現(xiàn)聚合物分子和填料取向，垂直于流向的方位強(qiáng)度比平行于流向的低，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。5 減少熔

33、接痕提高熔接強(qiáng)度?？紤]塑件的成型要求和模具的加工方便與否及實(shí)際的使用情況，故此次設(shè)計(jì)澆口的位置選為飯盒蓋頂部中心。點(diǎn)澆口直徑通常為0.51.5mm，取為0.5mm，角度通常為6o15o，取為14o。澆口的設(shè)計(jì)如下圖35所示：圖35 澆口的設(shè)計(jì)3.4冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴是容納澆注系統(tǒng)流道中料流前鋒的冷料，避免冷料進(jìn)入型腔影響熔體充填速度和塑件成型質(zhì)量，常設(shè)在主流道或分流道末端。拉料桿的作用是在開模時(shí)，將主流道凝料從定模中拉出。因此次設(shè)計(jì)采用的是一模一腔，點(diǎn)澆口直接式澆注，故冷料穴和拉料桿不必設(shè)計(jì)。3.5成型零部件的設(shè)計(jì)3.5.1凹模、凸模結(jié)構(gòu)的確定整體式凸、凹模是直接在整塊模板上分別加工

34、出凹模、凸模。其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是其加工卻困難，熱處理不方便，并且消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料等。所以整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡單的單個(gè)型腔中、小型模具或工藝試驗(yàn)?zāi)＞?。組合式凹、吐模簡化了復(fù)雜成型零件的加工工藝，減少了熱處理變形，拼合處因有間隙又有利于排氣，還便于模具的維修，很有經(jīng)濟(jì)效益。但是其對鑲塊的尺寸、形位公差要求很高，機(jī)械加工工藝性要好，組合結(jié)構(gòu)必須牢固。鑲拼組合的結(jié)構(gòu)必須合理，保證型芯和鑲塊的強(qiáng)度，防止熱處理時(shí)變形，還須避免尖叫鑲拼。因?yàn)槭切⌒退芗?，一模一腔，又為了加工效率高，拆裝方便，還保證塑件的形狀和尺寸精度，此次設(shè)計(jì)選擇整體嵌入式吐模，凹模選擇為

35、整體式。凸模用單獨(dú)加工的方法加工制成，然后采用H7/m6過渡配合壓入模板中，凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如下圖36所示。 圖36 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖3.5.2型腔和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1. 影響成型零件工作尺寸的因素有以下幾種1) 塑件的收縮率波動(dòng) 塑件成型后的收縮變化與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、壁厚，成型工藝條件，模具結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，因而實(shí)際收縮率與計(jì)算收縮率有所誤差，一般要求塑件的收縮率波動(dòng)引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/3.2) 模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度越低，塑件尺寸精度就越低，對尺寸較小的塑件精度影響更大。一般取塑件公差的1/31/4或IT7IT8作為成型零件的制

36、造公差。3) 模具成型零件的磨損 模具在使用的過程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、成型過程中可能產(chǎn)生腐蝕性氣體的銹蝕、脫模時(shí)塑件與模具的摩擦、模具的打磨拋光等原因造成的誤差。對于小型塑件，最大磨損量取塑件公差的1/6,；對于大型塑件則取小于1/6。4) 模具的安裝配合誤差 模具成型零件裝配誤差及在成型過程中成型零件配合間隙的變化而引起的塑件尺寸變化。成型零件的尺寸誤差一般不把模具的安裝配合誤差計(jì)算在內(nèi)。2. 型腔、型芯尺寸計(jì)算模具零件的工作尺寸和塑件尺寸關(guān)系如下圖37所示。 圖37 模具零件的工作尺寸和塑件尺寸關(guān)系平均收縮率，由于為中小型塑件，修正系數(shù)取，磨損量取，制造誤差取，故：型腔徑向尺寸計(jì)算

37、：型芯徑向尺寸計(jì)算：型腔深度尺寸計(jì)算：型芯高度尺寸計(jì)算：3.6模架的選擇由于此次設(shè)計(jì)為中小型塑件，模架選擇P4-250355-26-Z1 GB/T12556.1-90型，查文獻(xiàn)3表6100，表6101（5），選擇模架的規(guī)格B0L為250mm355mm，模架的具體參數(shù)如下表31所示。表31 模架的組合尺寸/mm項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值模板寬度250座板寬度315長度355定模厚度25厚度A=40,B=25動(dòng)模25墊塊寬度50推板厚度20厚度63寬度148支撐板厚度40導(dǎo)柱直徑20推件板25導(dǎo)套28推桿固定板16復(fù)位桿12.5六角螺釘規(guī)格8-M12,內(nèi)六角螺釘規(guī)格4-M16 導(dǎo)柱、復(fù)位桿、內(nèi)六角螺釘布置的

38、位置關(guān)系如下表32所示。表32 導(dǎo)柱、推桿、內(nèi)六角螺釘位置關(guān)系數(shù)據(jù)/mm項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值b1200b2194b3108b4132l1299l2233l3315l4339綜上所述，模具裝配示意圖如下圖38所示。 圖38 模具裝配位置示意圖3.7結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)3.7.1導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由表31模架的組合尺寸知導(dǎo)柱直徑為20，查文獻(xiàn)3表6108查得導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)如下圖39所示，部分技術(shù)要求見下圖39。選取導(dǎo)柱的材料為20鋼，滲碳0.50.8mm，淬火處理硬度為5660HRC，圖示倒角不大于0.5450，導(dǎo)柱的標(biāo)記為206325(I)20鋼 GB4169.484，導(dǎo)柱固定部分與模板之間采用H7/m6

39、的過渡配合。另一種導(dǎo)柱標(biāo)記為201123220鋼 GB4169.484。 圖39 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)3.7.2導(dǎo)套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖310 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)由表31模架的組合尺寸知導(dǎo)套直徑為28，查文獻(xiàn)3表6111查得導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)如上圖310所示。部分技術(shù)要求見上圖310，選取導(dǎo)套的材料為20鋼，滲碳0.50.8mm，淬火處理硬度為5660HRC，圖示倒角不大于0.5450，導(dǎo)套的標(biāo)記為2063(I)20鋼 GB4169.384，導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合精度為H7/f7。另一種導(dǎo)套標(biāo)記為2050(I)20鋼 GB4169.384。3.8推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.8.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則推出機(jī)構(gòu)一般由推出、

40、復(fù)位和導(dǎo)向三大部分組成。推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與可靠性將直接影響到塑件的成型質(zhì)量，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則如下：1. 保證塑件不變形損壞2. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量使塑件留在動(dòng)模一側(cè)3. 塑件在推出過程中部發(fā)生變形和損壞4. 不損壞塑件的外觀質(zhì)量5. 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位6. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠、制造維修更換方便7. 推出零件有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度8. 脫模行程恰當(dāng)3.8.2推出力的計(jì)算塑件注射成型后在模內(nèi)冷卻定形，因體積收縮而對型腔產(chǎn)生包緊力，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是為了克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。由于推出力F的作用，使塑件的對型芯的總壓力降低了Ftsin，因此，塑件被推出時(shí)受到的摩擦力Fm為：式中：Fm

41、脫模時(shí)型芯受到的摩擦力； Fb塑件對型芯的包緊力； 脫模斜度，此次設(shè)計(jì)脫模斜度取為1o； 塑件對剛的摩擦系數(shù)，一般為0.10.3，此次設(shè)計(jì)取為0.2。根據(jù)力平衡的原理，列出平衡方程式為：故： 整理得： 因摩擦系數(shù)較小，更小，也小于1，故可忽略，則：式中：A塑件的包絡(luò)型芯的面積，用solidworks測量出來為0.034m2； P塑件對型芯單位面積上的包緊力，在一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件p取為（0.81.2）107Pa，此次設(shè)計(jì)取為1.0107Pa。因塑件底部無孔，脫模推出時(shí)還要考慮克服大氣壓壓力，則塑件的脫模力為：因塑件比較薄，在盡量保證塑件的外觀質(zhì)量情況下，此次推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用頂桿將塑件推

42、出，推出機(jī)構(gòu)示意圖如下圖311所示。圖311 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖3.8.3推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由圖311知此次設(shè)計(jì)的為有肩推桿，其直徑為4mm，查文獻(xiàn)4表319查得推桿的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)如下圖312所示。部分技術(shù)要求見下圖312,，選取推桿的材料為43Cr2W8V，淬火后進(jìn)行滲碳處理,滲碳層深度為0.080.15mm，心部硬度為4044HEC，表面硬度900HV。推桿的標(biāo)記為4145 GB/T 4169.162006，推桿與其配合的孔單邊配合為0.5mm，復(fù)位桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合采用H8/f8的間隙配合。 圖312 推桿的結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)3.8.4復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖313 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形

43、式及參數(shù)由表31模架的組合尺寸知復(fù)位桿直徑為12.5，查文獻(xiàn)3表6144查得復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)如上圖313所示。部分技術(shù)要求見上圖313,，選取導(dǎo)柱的材料為T10A，推桿的標(biāo)記為12.5108 GB4169.184，復(fù)位桿與其配合的孔單邊配合為0.5mm，復(fù)位桿工作部分與模板復(fù)位桿孔的配合采用H8/f8的間隙配合。3.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)減少塑件成型的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，塑件的表面光潔度也會(huì)得到提升。聚丙烯由于粘度低、流動(dòng)性好，故此次設(shè)計(jì)考慮冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。冷卻介質(zhì)可用水、壓縮空氣和冷凝水冷卻，由于水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低廉，故此次設(shè)計(jì)采用常溫水對模具冷卻。在每分鐘注射

44、2次時(shí)，PP塑料在每小時(shí)注入模具型腔中的塑料熔體質(zhì)量分為塑件質(zhì)量和主流道質(zhì)量，其中主流道質(zhì)量大小為1.2kg，參照圖41。故在單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體質(zhì)量為：冷卻水的流量體積計(jì)算公式如下：式中：qv冷卻水體積流量，m3/min； M單位時(shí)間內(nèi)注入模具型腔中熔體的質(zhì)量，kg/h； q單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，查文獻(xiàn)1表113得PP塑料單位質(zhì)量樹脂成型時(shí)放出的熱量為5.9105J/kg； c冷卻水的比熱容，取為4.2103J/（kgK）； 冷卻水的密度，kg/m3； 1冷卻水出口處的溫度，取為25； 2冷卻水入口處的溫度，取為20。故冷卻水流量體積為：冷卻水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均厚度

45、來確定，由于塑件的平均厚度為1.45mm，而一般情況下平均厚度為2mm時(shí)，水孔直徑可取810mm，故此次設(shè)計(jì)冷卻水孔的直徑取為8mm。故冷卻水在管內(nèi)的流速為：冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可由下公式計(jì)算得到：式中：與模具的溫度有關(guān)，查文獻(xiàn)1表114得其值為7.95。故： 冷卻回路所需總面積可按如下公式計(jì)算：式中：A冷卻回路總面積，m2； m模具成型表面的溫度，查文獻(xiàn)1表111，取為40 w冷卻水的平均溫度，。冷卻水道的孔數(shù)可按如下公式計(jì)算：式中：L冷卻水道的長度見圖314，其大小為355mm。故 由于冷卻不均勻，冷卻系統(tǒng)的冷卻水道應(yīng)盡量的多，此次設(shè)計(jì)選擇為4道。水道距離型腔表面的距離相等，澆口處也加強(qiáng)冷

46、卻。冷卻系統(tǒng)采用直流循環(huán)式，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如下圖314所示。圖314 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第四章 注塑模的校核計(jì)算4.1注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核4.1.1最大注射量的校核 最大注射量是指注射機(jī)對空注射時(shí)，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程，注射裝置所能到達(dá)的最大注射量，其須大于注射成型塑件所需要的總注射量，其校核公式為：式中：n型腔的數(shù)量，因此次設(shè)計(jì)為一模一腔，故n為1； m單個(gè)塑件的質(zhì)量或者體積，g或cm3； mj澆注系統(tǒng)凝料的的塑件質(zhì)量或者體積，g或cm3； k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8左右，此次設(shè)計(jì)取0.8； mn注射機(jī)最大注射量，g或cm3；澆注系統(tǒng)凝料的剖

47、視圖如下圖41所示，用solidworks測量得其質(zhì)量為1.2g，體積為1351.69mm3，表面積為970.45mm2。圖41 澆注系統(tǒng)凝料的剖視圖因 ；即：，故注射機(jī)的最大注射量滿足要求。4.1.2鎖模力的校核注射時(shí)塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)會(huì)存在較大的壓力而使模具從分型面漲開，足夠大的鎖模力可以平衡塑料熔體的壓力而保證塑件的質(zhì)量，故在進(jìn)行注塑模的設(shè)計(jì)時(shí)，需要對注射機(jī)提供的鎖模力進(jìn)行校核，其校核公式為：式中：n型腔的數(shù)量，因此次設(shè)計(jì)為一模一腔，故n為1； A1單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積，mm2； Aj澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積，mm2； p塑料熔體對型腔的成型壓力，常取2040MPa，

48、此次設(shè)計(jì)取為30MPa； Fn注射機(jī)額定鎖模力，N。塑件的長為180mm，寬為120mm，其在模具分型面上的投影面積小于長為180mm，寬為120mm的矩形面積，故可用這個(gè)矩形面積作為塑件在模具分型面上的投影面積，則：澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積就為一個(gè)直徑為8mm的圓的面積，詳情見上圖41所示，則：因 ，而即 ，故注射機(jī)的鎖模力滿足要求。4.1.3開模行程的校核注射機(jī)的開模行程是受合模機(jī)構(gòu)限制的，注射機(jī)的最大開模距離必須大于脫模距離，否則塑件將無法順利的從模具中取出。由于此次設(shè)計(jì)的為雙分型面分型，液壓機(jī)械式的合模方式，其最大開模行程等于注射機(jī)移動(dòng)模板與固定模板之間的最大距離減去模具的厚度

49、。雙分型面注射模的開模行程如下圖42所示，其校核公式如下：因 而 即 故注射機(jī)的開模行程滿足要求。圖42 雙分型面注射模的開模行程4.2矩形型腔側(cè)壁和底板厚度校核圖43 矩形型腔結(jié)構(gòu)及受力情況在注射成型時(shí)，模具型腔會(huì)承受塑料熔體的高壓作用，因此凹模與凹、吐模的底板必須具有一定的剛度和硬度。若型腔側(cè)壁和底板厚度過小，則會(huì)因剛度或強(qiáng)度不夠而引起塑件變形甚至破壞或翹曲變形而出現(xiàn)溢料、飛邊，降低塑件的尺寸精度影響順利脫模。故需要對型腔的側(cè)壁和底板厚度進(jìn)行校核。凹模和主型芯的材料選用20Cr，滲碳淬火后硬度為5662HRC，屈服強(qiáng)度為540MPa。整體式矩形型腔結(jié)構(gòu)及受力情況如上圖43所示。4.2.1整體式矩形型腔側(cè)壁厚度校核1. 剛度條件校核整體式矩形型腔最大的變形量應(yīng)小于其許可變形量，其校核公式如下：式中：cH1/l決定的系數(shù)； 1其大小為0.6； p型腔內(nèi)熔體的壓力，常取2040MPa，此次設(shè)計(jì)取為30MPa； E鋼的彈性模量，取為2.06105MPa； 允許變形量，其大小小于塑件厚度乘以其收縮