塑料模具說明書

1、模具設(shè)計與制造技能訓(xùn)練設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計班指導(dǎo)者：級：教師：哈爾濱理工大學(xué)2013年12月26日摘要論文根據(jù)工程實際的需要完成底座蓋的注射模設(shè)計。在設(shè)計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) , 并進行了一些必要的尺寸計算和強度的校核。論文中還對分型面、澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行了分析設(shè)計，完成了工件工程圖設(shè)計，圓滿完成了模具設(shè)計所要求的各項工作。本文中針對底座蓋注射模具制定出合理的設(shè)計結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計，澆注系統(tǒng)設(shè)計，

2、脫模機構(gòu)設(shè)計，冷卻系統(tǒng)設(shè)計等。根據(jù)分析，設(shè)計了一套塑料注射模具， 并對模具以及主要零件進行了 CAD 繪圖。關(guān)鍵字： 注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)目錄摘要 .錯誤 !未定義書簽。目錄 .錯誤 !未定義書簽。第 1 章 前言 .錯誤 !未定義書簽。第 2 章 塑件的工藝分析 .錯誤 !未定義書簽。塑件的工藝性分析 .錯誤 !未定義書簽。塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 .錯誤 !未定義書簽。結(jié)構(gòu)分析 .錯誤 !未定義書簽。尺寸精度分析 .錯誤 !未定義書簽。表面質(zhì)量分析 .錯誤 !未定義書簽。計算塑件的體積和質(zhì)量 .錯誤 !未定義書簽。注射機的初選 .錯誤 !未定義書簽。第 3 章

3、分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。注射模具分型面的選擇 .錯誤 !未定義書簽。分型面的基本形式 .錯誤 !未定義書簽。分型面選擇的基本原則 .錯誤 !未定義書簽。分型面的選擇 .錯誤 !未定義書簽。澆注系統(tǒng)的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。澆注系統(tǒng)的組成 .錯誤 !未定義書簽。注射模具主流道的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。分流道的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。第 4 章 成型零件的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。成型零件的尺寸確定 .錯誤 !未定義書簽。第 5 章 頂出機構(gòu)的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。第 6章

4、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 .錯誤 !未定義書簽。第 7章 排氣系統(tǒng) .錯誤 !未定義書簽。第 8章 成型設(shè)備有關(guān)參數(shù)校核 .錯誤 !未定義書簽。第 9章 模具特點和工作原理 .錯誤 !未定義書簽。總 結(jié) .錯誤 !未定義書簽。參考文獻 .錯誤 !未定義書簽。第1章前言光陰似梭，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)一晃而過，為具體的檢驗這三年來的學(xué)習(xí)效果，綜合檢測理論在實際應(yīng)用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即此次設(shè)計的課題為鬧鐘后蓋的注塑模具。本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型

5、模具的設(shè)計和制造能力。本次設(shè)計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，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)的所有過程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了 CAD、Pro/E 等技術(shù)，使用 Office 軟件，力求達到減小勞動強度， 提高工作效率的目的。本次設(shè)計中得到了戴老師的指點。同時也非常感謝邵陽學(xué)院各位老師的精心教誨。由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限，設(shè)計的錯誤和不足之處在

6、所難免，希望各位老師批評指正。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 底座蓋圖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結(jié) 構(gòu) 特使 用 溫化學(xué)穩(wěn)定性性能特點成型特點種點度聚線 型小 于有一定的透光率較高，熔溫溫度高（超碳酸酯結(jié) 構(gòu) 非130 ，化學(xué)穩(wěn)定介電性能好，吸330才嚴(yán)重分解）（PC）， 結(jié) 晶 型耐 寒 性性，不耐堿、水性小，但水敏熔體黏度打，流動屬于熱材料，透好，脆化酮、酯等性強（含水量不（溢邊值

7、為）；流動塑性塑明溫 度 為得超過），且吸溫度變化敏感，冷料-100 水后會降解度快；成型收縮率力學(xué)性能好，易產(chǎn)生應(yīng)力集中抗沖擊抗蠕變性能突出，但耐磨性較差1 熔溫溫度高且熔體粘度大，對于大于 200g 的塑件應(yīng)用螺桿式注射機成型嘴宜用敞開式延伸噴嘴，并加熱，嚴(yán)格控制模具溫度，一般在70 120為結(jié)論模具應(yīng)用耐磨鋼，并淬火2 水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲氣泡及強度顯著下降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)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 塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，大部分尺寸為自由尺寸，可按 MT

8、5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： 35、 18、 15、9、10內(nèi)形尺寸： 26+、 R1+、+、12+、6+、 +、 5+孔心距： 22±3 塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，外表面沒有斑點及熔接痕，而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。4 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件的外形為長方體。壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。 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。塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析結(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 , 該零件屬于中等復(fù)雜程度 .尺寸精度分析從塑

9、件的壁厚上來看 , 壁厚最大處為 , 壁厚均勻 , ，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出 , 注塑時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 .計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積： V=（單個）（2）計算塑件的質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機及確定模3具型腔數(shù)。根據(jù)有關(guān)手冊查得p=dm所以，塑件的質(zhì)量為W=pV=×

10、5; 10-3=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、 對塑件原材料的分析及注塑時所需的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊初選螺桿式注射機W總=4W=4× =注射機的初選綜上所述，初選螺桿式注塑機：XS-ZY-60根據(jù)塑件的計算重量或體積，選擇設(shè)備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時，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，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機XS-ZY-60型。XS-ZY-60 型注射機的主要參數(shù)如下表所示主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值最大注射量 / cm 360最大模具厚度 /mm200螺桿直徑 /mm38

11、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)特點和聚碳酸酯的成型性能，查相關(guān)手冊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)熱和干溫度 t ：110120注射時間2090燥時間： 812h成型時間 /s保壓時間0 5后段210240冷卻時間2090料筒溫度中段230280總周期40190t/ 前段240285螺桿轉(zhuǎn)速 n/（ r/min ）30 60噴嘴溫度方

12、法t/ 240 250紅外線燈模具溫度溫度 t/ t/ 70（ 90） 120后處理鼓風(fēng)烘箱100110注射壓力時間 /h812p/MPa80 130第 3 章 分型面選擇和澆注系統(tǒng)設(shè)計注射模具分型面的選擇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。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)考慮開模是塑料留在動模一側(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)

13、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 。分型面的選擇1、確定成型位置由于塑件結(jié)構(gòu)簡單, 所以不用設(shè)計小型心, 型腔直接開設(shè)在定模板和中間板上.采用兩排各8 個型腔分布 .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 :圖分型面澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(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)計注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項原則 12 。（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計合理的澆注系統(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

14、）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，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。注射模具主流道的設(shè)計主流道是熔融塑料由成型設(shè)備噴嘴先經(jīng)過的部位，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始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體

15、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1 mm。由于小端的前面是球面，其深度為3mm5 mm，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1mm2mm。流道的表面粗糙度值Ra為 。（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)進行淬火處理，為了防止成型設(shè)備噴嘴不被碰撞而損壞，澆

16、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，主流道采用為 3o 6o 度左右的圓錐孔，對流動性較差的塑料也可取得稍大一些，但過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，其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。澆口套于成

17、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-63400 的噴嘴球半徑為 18 mm，噴嘴孔徑為 2 mm。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 19 mm

18、，圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑，取 3 .2mm，如圖。圖 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)計成圓錐形，其錐角為3 o 。小端直徑 d 比成型設(shè)備噴嘴直徑大1mm。由于小端的前面是球面，其深度為35mm，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 12mm。分流道的設(shè)計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)進入單腔中的進料澆口或主流道進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)。在注射過程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時，

19、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)計要點總體歸納如下：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，分流道的長度應(yīng)盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過大影響成本，在多型腔模具中和型腔的分流道長度盡量相等，以達到注射大時壓力傳遞的平衡，保證塑料盡可能同時均勻的充滿各個型腔。在有些情況下分流道長度不能相等時，則應(yīng)在澆口處作必要的補救措施，如果分流道較長時，應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴，放置冷料和空氣進入模腔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

20、小會降低注射速度，使填充時間延長，同時可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷，而分流道過大則增大冷卻時間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時間要短，才不影響注射時的效率。因此在設(shè)計時應(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)采用軸對稱或中心對稱，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。當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延伸較長時，應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置鉤料桿，以便于在開模時在

21、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 m 即可，這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動小些，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。3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計主流道設(shè)計根據(jù)手冊查得 XS ZY60 型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸。噴嘴球半徑： R

22、=12mm噴嘴孔直徑： d=4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=Ro+（12）mm，d=do+取主流道球面半徑： R=14mm取主流道的小端直徑： d=5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=。同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設(shè)計 r=3mm的圓弧過渡。對小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用 H7/m6 過渡配合，與定位圈的配合采用 H 9 h9 間隙配合。主流道襯套一般選用 T8、T10 制造，熱處理強度為 52 56HR

23、C。分流道設(shè)計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)手冊得 R=3mm 澆口設(shè)計澆口的結(jié)構(gòu)形式很多， 按照澆口的形狀可以分為點澆口、 扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。綜合對塑料成型性能、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澆口形式。如圖所示：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，而型腔形狀比較簡單，可采用整體式結(jié)構(gòu)。型腔尺寸如下： 推件方式的選擇根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在定

24、模部分。開模后，塑件和型芯一塊向后運動。 其推出機構(gòu)可采用推塊或推桿推出。綜合對塑件形狀結(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)計模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計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，用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，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螺栓拼塊

25、組合而成的型腔。它的特點是，便于機加工，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程中， 型腔從合模到注射保證過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，總的來說，型腔所承受的力大體有合模時的壓應(yīng)力、注射過程中塑料流動的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開模時的壓應(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，往往會產(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)計時要首先考慮使型腔

26、的壁厚和底板厚度都有足夠的強度和剛度，以保證型腔在注射過程中產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計算和選擇是十分重要的。（1）型腔側(cè)壁厚度的計算按強度計算其壁厚 S 按下列公式計算S r1 2 p式中 型腔材料的許用應(yīng)力， =p 型腔內(nèi)單位平均壓力，P=r 型腔內(nèi)半徑， r=10mm代入公式得： S=4mm（2）底板厚度的計算按強度計算其壁厚 H按下面公式計算H1.1rp式中 型腔材料的許用應(yīng)力， =p 型腔內(nèi)單位平均壓力，P=r 型腔內(nèi)半徑， r=10mm代入公式得： H=型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(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。成型零件的尺寸確定（1）型腔

27、尺寸計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，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。該塑件的成型零件尺寸計算時均采用平均尺寸 , 平均收縮率 , 平均制造公差和平均磨損量來進行計算。查有關(guān)模具設(shè)計手冊得聚碳酸酯的收縮率為 s=% %,故平均收縮率為 Scp=（%+%） /2=%。根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取 z3。型腔和型芯工作尺寸計算如下 :已知條件：平均收縮率 Scp=；模具制造公差取 z=/3類別模具零件名稱塑件尺寸計算公式工作尺寸型腔長度35錯誤 !D=D+DS- /2- z/2

28、+Z錯誤 !0型腔的計算型芯的計型腔寬度凸臺直徑型腔高度型芯長度型芯圓角型芯圓弧型芯寬度18錯誤 !15錯誤 !9錯誤 !10錯誤 !+26 0+R1 0+0+12 0D=D+DS-/2- z/2+Z 錯誤 !0D=D+DS-/2- z/2+Z 錯誤 !0H=H+HS-/2- z/2+Z 錯誤 !0H=H+HS-/2- z/2+Z 錯誤 !0d=d+dS+/2+ z/20錯誤 !- Zd=d+dS+/2+ z/20錯誤 !- Zd=d+dS+/2+ z/20錯誤 !- Zd=d+dS+/2+ z/20錯誤 !- Z算型芯高度型芯直徑孔距孔心距確定主要零件結(jié)構(gòu)及尺寸+h=h+hS+/2+ z/2

29、0錯誤 !6 0- Z+d=d+dS+/2+ z/20錯誤 !- Z+d=d+dS+/2+ z/20錯誤 !5 0- Z22±L=L+LS ± z/2±經(jīng)過初步設(shè)計 , 預(yù)選中小型 315×400×194 標(biāo)準(zhǔn) A1 模架，各板厚數(shù)值皆已有國際規(guī)定，其強度足夠。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 20H7/k6 過渡配合，四個孔距為260×160mm，四個小孔為160× 100 的銷釘孔。如圖5 所示。圖 5定模座板、型腔外形尺

30、寸： 315×315× 32mm；材料： 45 鋼；調(diào)質(zhì) HB230-270；板上開 16 腔孔；采用四個 30, 孔距為 230*6mm的導(dǎo)套孔采用過渡配合（ H7/k6 ）。、型芯外形尺寸： 315× 315×32mm；材料： 45 鋼；調(diào)質(zhì) HB230-270；板上開 24腔孔；采用四個 20mm、孔距為258×260mm的導(dǎo)柱與孔采用過渡配合（ H7/k6）；260× 160mm。、推桿固定板外形尺寸： 199×315×20mm；材料：Q235A；四個與推桿過渡配合、孔距為150× 240mm的孔

31、；四個用于連接推板的M12 螺釘孔，孔距為285×160mm，如圖 8 所示。、推板外形尺寸： 315×199×20mm；材料： 45 鋼；淬火 HRC43-48；四個用于連接推桿固定板的 12 孔，孔距為 285× 160mm。如圖 9 所示。圖 9、動模座板外形尺寸： 400×315×25mm；材料： Q235A；調(diào)質(zhì) HB216-260；四個孔距為 260×160mm的 M16螺釘孔。如圖 10 所示。圖 10 動模座板第 5 章 頂出機構(gòu)的設(shè)計頂出機構(gòu)的分類：按驅(qū)動方式分類可分為：手動頂出、機動頂出、啟動頂出。按模具

32、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）推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成在注射成形的每個周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)，也叫頂出機構(gòu)或脫模機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作通常是由安裝在成型設(shè)備上的機械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。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)分類手動推出、機動推出、液壓或氣動推出。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求塑件留在動模 , 塑件在推出過程中不變形、不損壞, 不損壞塑件的外觀質(zhì)量, 合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位 , 動作可靠。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計（a）推桿推出機構(gòu)推桿推出機構(gòu)是整個推出機構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推

33、桿截面大部分為圓形，容易達到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因為推桿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）推管推出機構(gòu)推管推出機構(gòu)是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運動方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。（c）推件板的推出機構(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構(gòu)義稱頂板頂出機構(gòu)

34、，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：推件板推出的特點是頂出力均勻，運動平穩(wěn)，且推出力大。但是對于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。（d）活動嵌件及凹模推出機構(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、推件板等簡單推出機構(gòu)脫模時，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。（5）頂出機構(gòu)的設(shè)計原則：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必須考慮到的問題。一般頂出機構(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)計在動模一側(cè)，因此，在一般情況下開模時，盡量設(shè)計使塑件留在動模一側(cè)，

35、以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時就應(yīng)充分考慮。在實踐中如果出現(xiàn)塑件并沒有留在動模側(cè)的情況時，可設(shè)法增加動默一側(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)面人為的開設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時可采用定模頂出機構(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必須考慮到的問題。一般頂出機構(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)有足夠的機械強度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。

36、頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點應(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，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。頂出零件應(yīng)有足夠的機械強度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(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1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。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、多級式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時還可以互相配合，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單流道式。簡單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進行冷卻，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)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣， 氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會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度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生