塑料注射模具設計_蓋板注塑模設計46709

1、大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對 以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經濟的迅 速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產品的品種和數量不斷增加。換型不斷加快。 使模具的需要補斷增加。而對模具的質量要求越來越高。模具技術在國民經濟中的作用越來越顯得更為重要模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制 造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產業(yè)。 直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛入發(fā)展的快車道。近年， 不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的 發(fā)展也相當迅速。

2、雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供 不應求，其主要缺口集中于精密、大型、復雜、長壽命模具領域。由于 在模具精度、壽命、制造周期及生產能力等方面，中國與國際平均水平 和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具。中國模具產 業(yè)除了要繼續(xù)提高生產能力，今后更要著重于行業(yè)內部結構的調整和技 術發(fā)展水平的提高。結構調整方面，主要是企業(yè)結構向專業(yè)化調整，產 品結構向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結構的改進，中高檔汽車覆蓋件 模具成形分析及結構改進、多功能復合模具和復合加工及激光技術在模 具設計制造上的應用、高速切削、超精加工及拋光技術、信息化方向發(fā) 展。近年，模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐

3、加大，主要表現在，大型、 精密、復雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數量及其生產能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來 看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部 地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產最為集中的省份 是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械 制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械 制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對 于模具設

4、計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經 過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產實習，我對于模具特別是 塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動 作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現了零的突破。在指 導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現場查閱了很多相關資 料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制 造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充 分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次 畢業(yè)設計。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指 導和自己的努力，相信會完滿的完成

5、畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限， 而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。設計者：井川2008年5月8號第1章模塑工藝規(guī)程的編制該塑件為蓋板 ，其零件圖如圖1所示，本塑件的材料采用工程塑料 ABS,尺寸精度為4級,生產類型為大量生產。技術要求：1零件表面不得有毛刺，內部不得有雜質。2未注圓角半徑為R0.53材料：ABS1.1塑件的工藝性分析1.1.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用工程塑料ABS,屬熱塑性塑料，是由丙烯腈，丁二烯和苯乙 烯組成的三不共聚物.本身耐熱性和溶性比HIPS佳，且具有光澤性.由于 丙烯腈的腈基極性較強，所以沖擊強度，拉伸強度及塑料件的表面硬度均 較HI

6、PS佳.綜合物理-力學性能更是優(yōu)良.ABS樹脂為淺黃色粒狀或珠狀 樹脂,熔融溫度為217-237 C ,熱分解溫度為250 C以上,無毒,無味,吸水 率低，具有優(yōu)良的綜合物理-力學性能，優(yōu)異的低溫抗沖擊性能，尺寸穩(wěn)定 性，電性能，耐磨性，抗化學藥品性，染色性，成型加工和機械加工較好. ABS樹脂耐水，無機鹽，堿和酸類，不溶于大部分酸類溶劑，而容易溶于醛酮，脂和某些氯化氫中.ABS樹脂熱變形溫度較低，不透明，可燃，耐侯性較 差，其成型性能較好，流動性好，成形收縮率較小（通常為030.8%）, 比熱 容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，但吸水性 較大，成形前必須充分干燥，可在

7、柱塞式或螺桿式臥式注射機上成形1.1.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析121.1 結構分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方體，長度為 120mm,寬度為60伽，高度為20 mm的蓋板.蓋板內側有兩個側突,長度為4 伽，壁厚為3 m .由于側突的存在，模具采用斜滑抽芯機構.此機構既方便 脫模又動作連貫，效率高.1.2.2.2 尺寸精度分析 制件尺寸選用尺寸精度4級（GB/T14486 1993 ）, 零件的尺寸精度中等，對應的模具相關零件的尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。1.2.2.3 表面質量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內部不得

8、有雜質外，沒有特別的表面質量要求，故比較容易實現。綜上分析可以 看出，注塑時在工藝參數控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得 到保證。1.2計算塑件的體積和重量計算塑件的重量是為了選用注塑機及確定模具型腔數計算塑件的體積：V =2669.525mm過程：將制件分成幾部分，兩個側突，四個側壁（不包括圓角部分），底 板（不包括圓角部分）,圓角組成的兩個管狀部分和半個空心球.兩個側突的體積=2 X L X B X h3=2 X 12 X 4 X 2=192mm四個側壁的體積=L X B X h =42 X 11 X 2 X 2+102 X 11 X 2 X 2=7904 1mm，底板 的體積=L

9、X B X H=102 X 42 X 2=8568 mni，管狀部分 的體積=n(R2-r 2) X h=3.14 X (81-49) X 11+1/2 X 3.14 X (81-49) X 102+1 / 2 X 3.1433X (81-49) X 42=8339.84 m，半個空心球的體積 V =4 / 3 n (R -r ) X河南機電高等?？茖W校材料工程系畢業(yè)設計說明書0.5=808.027mm13塑件的體積=192+7904+8568+8339.84+808.027=25811.867mm計算塑件的重量：根據設計手冊可查得工程塑料ABS的密度為P=1.07g /cm,故塑件的重量為：

10、 W=VP= 25.812 X 1.07=27.61884g采用一模兩件的模具結構，考慮其外形尺寸、注塑時所需壓力和工廠現有設備等情況，初步選用注塑機為XS-ZY-125 型。XS-ZY-125型注塑機的參數：公稱注射量：192 cm3 ;注射容量:125克螺桿（柱塞）直徑:42mm;注射壓力：120MPa ;注塑行程：115mm;注射方式：螺桿式；合模力:900KN ;模板最大行程：300mm;模具最大厚度：300mm;模具最小厚度：200mm;1.3塑件注塑工藝參數的確定查找附錄H和參考工廠實際應用的情況，增強ABS的成型工藝參數 可作如下選擇。試模時，可根據實際情況作適當調整。注塑溫度：

11、包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t1選用160 C 中段溫度t 2選用170 C前段溫度t3選用190 C ;注塑壓力：選用lOOMPa （相當于注塑機表壓35kgf ）； 注塑時間：選用30s ;保 壓：選用72MPa （相當于注塑機表壓25kgf ）; 保壓時間：選用5s ;冷卻時間：選用30s o第2章注塑模的結構設計注塑模結構設計主要包括：分型面選擇、模具型腔數目的確定及型 腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設置、模具工作零件的結構 設計、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內容。2.1分型面選擇制品在模具中的位置，直接影響到模具結構的復雜程度，模具分型 面的確定，

12、澆口的設置，制品尺寸精度和質量等。因此，開始制定模具 方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產 條件（包括模具制造的），生產的批量所需的機械化和自動化程度等其他 設計問題。制品在模具中的位置設計時應遵循以下基本要求：制品或制品組件 （含嵌件）的正視圖，應相對于注塑機的軸線對稱分布，以便于成型；制 品的方位應便于脫模，注塑模塑時，開模后制品應留在動模部分，這樣 便于利用成型設備脫模；當用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、 槽、凸臺時，制品的位置應著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽 芯操作方便；如果制品的安置有兩個方案，兩者的分型面不相同又互相 垂直，那么應該選擇其中能

13、使制品在成型設備工作臺安裝平面上的投影 面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具 開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個平 面開模的，應將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置 可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時需采用抽芯距較大 的抽芯機構（如杠桿的、液壓的、氣動的等）；如果是自動旋出螺紋制品 或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求；最后制品位置的選定，應 結合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商 品外觀要求等綜合考慮。選擇分型面的原則是：脫出塑件方便、模具結構簡單、型腔排氣順 利、確保塑件質量，無損塑件

14、外觀、設備利用合理。所以，模具設計中， 分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據分型面選擇原則和 塑件的成型要求來選擇分型面。根據以上規(guī)則，由于該塑件為蓋板，表面質量無特殊要求，且制件 高度不高，所以選擇最大截面處為分型面，即下圖所示。此外，垂直于軸 線的截面形狀比較簡單和規(guī)范，選擇下圖所示水平分型方式既可降低模 具的復雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用下圖所示 的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑 時塑料產生氣體的排放。2.2確定型腔數目根據經驗，模具每增加一個型腔，塑件的尺寸精度要降低4%,故有N3=( M-d%Lz/(d%L z4%)+1將上

15、式簡化得N3=(2500M/dL z )-24式中N3-由塑件決定的型腔數Lz-塑件上決定制品精度的一個典型的公稱尺寸(伽)M-該Lz尺寸的公差值的1/2d-采用單型腔模具時，該種注塑件能達到的公差系數PSABS PC 可取 d=(0.05-0.07)若N3為負值，則不能達到精度要求.N3=(2500M/dL z )-24=(2500 X 0.2/0.05 X 108)-24=53>0制件尺寸精度滿足要求，塑件注塑時采用一模兩件.2.3確定型腔的排列方式本塑件在注塑時采用一模兩件，即模具需要兩個型腔。綜合考慮澆 注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素擬采取如圖3所示的型腔排列方式。采用3所示的

16、型腔排列方式的最大優(yōu)點就是流動支路平衡，這種情 況是指相對于主流道按一定布局分布的各個型腔，從主流道到達各個型腔 的分流道、澆口，其長度、斷面形狀和尺寸都完全相同、即到達各型腔的 流動支路是完全相同的。只要對各個流動支路加工的誤差很小，就能保證 各個型腔同時充模，壓力相同。2.4澆注系統(tǒng)設計2.4.1 主流道設計直澆口式主澆道呈截錐體，主澆道入口直徑d應大于注射機噴嘴直徑 1伽左右.主澆道入口的凹坑球面半徑R應大于注射機噴嘴球頭半徑約 2-3伽.錐孔壁粗糙度Ra± 0.8,主流道錐角為2 ° -4 °過大的錐角會產生湍 流或渦流，卷入空氣.主流道的出口端應該有較大

17、圓角r=1/8D,在熔料流量較大,粘度較高 時，大端直徑D設計得大些，可用經驗公式求出.式中 V 流經主流道的熔體體積K因熔體材料而異的常數，PS類K=2.5 PE PP 的K=4 PA 的K=5 PC 的 K=1.5 POM 的 K=2.1 CA 的 K=2.25V=2V 制 + 2V 分=2X 25.79093+2 X 0.1008576=51.784cm 3D=5. 6 mm根據設計手冊查得XS-ZY-125型注塑機噴嘴的有關尺寸：噴嘴前端孔徑：do= © 4mm噴嘴前端球面半徑：Ro = 12mm ；根據模具主流道與噴嘴的關系R = R o + （ 1 2） mmd = d

18、o + （ 0.5 1） mm取主流道球面半徑R = 14mm ；主流道出口端圓角半徑R=D/8=0.7 伽取主流道的小端直徑d = © 5mm主流道襯套的選擇如圖4所示設計主流道襯套時應注意以下事項：對于小型注塑模，可將主流道襯套 與定位環(huán)設計成一個整體，但在多數情況下均分開設計；主流道襯套應選 用優(yōu)質鋼材（如T8A等），熱處理后硬度為5357HRC;襯套的長度應與定 模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否 則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具；襯套與定模之間的配合采用H7/m6。圖4 主流道襯套242 分流道設計由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉

19、換到模腔，所 以，設計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都應盡可 能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個模腔。從這些 要求出發(fā)，分流道應設計得短而粗，但過短過粗時又會增加塑料消耗量， 并使冷卻時間延長，另外還會使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當合理的 分流道形狀和尺寸應根據制品的體積、壁厚、形狀復雜程度、模腔的數 量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類和截面形狀很多, 從壓力傳遞角度考慮，要求有大的流道截面積，從散熱少考慮應有小的比 表面積.圓形截面最理想，使用越來越多，方形截面由于脫模困難，多不采 用，梯形截面比表面雖然大些，但因加工和脫模方便，應用廣泛，所以分

20、流 道采用梯形截面分流道。以其t/d=2/3-4/5, 梯形側邊斜度5 ° -15 °為宜. 截面尺寸由經驗公式計算.但計算結果須按現有刀具尺寸圓整，并校核熔 料剪切速率在5X 102103S-1范圍內，方才合理。經驗公式d = 0.27 M4 L式中d 圓分流道直徑或各截面分流道的當量直徑M流經的塑料物料質量L該分流道的長度此長度根據型腔板尺寸確定d =0.27、27.596417 =2.88伽根據刀具圓整為3伽此式適用于壁厚3伽以下，小于200g的塑料。對于高粘度物料，適當 礦大25 %，般分流道直徑在310伽，高粘度物料可達1316 mm ,分 流道表面粗糙度常取Ra

21、>0.631.6，以增大外層流動阻力，避免熔流表 面滑移，使中心層有較高的剪切速率。取澆道斜度為10 °根據幾何關系可 算出 d1=1.94 m t=3 m2.4.3 澆口的設計澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進料系統(tǒng)的最后部 分，其基本作用是：(1) 使從流道來的熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔。(2) 型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內還未冷 卻的熱料回流。澆口的設計與塑件形狀，斷面尺寸，模具結構，注塑工藝條件(壓力) 及塑料性能等因素有關。澆口截面要小，長度要短，因為只有這樣才能 滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小 等要求。

22、根據上面的要求，我采用側澆口形式。這種澆口不影響塑件外 觀，有時可避免宣螺紋。在側澆口進入或連接型腔的部位，應用圓角以 防劈裂。初選點澆口 (L X W h)為(1 X 2.26 X 1.2 )側澆口的三個尺寸中， 以深度的最為重要。H控制了澆口暢通開放時間和補縮作用。澆口寬度 W 的大小控制了熔體充模流量。澆口長度L只要結構強度允許，以短為好， 使用L=0.51.5 m澆口深度有經驗公式H=nt 式中h 側澆口深度，中 小型塑件常用h=0.52伽大約為制品最大壁厚的1/32/3 t 塑件壁厚 n 塑件材料系數 PE PS n=0.6 POM PC PP n=0.7 CA PMMA PA n=

23、0.8 PVCn=0.9，澆口寬度的經驗公式w=式中 W 澆口寬度 A 塑件外30表面積n塑件材料系數。Q=V 式中t 注塑時間t側澆口校核=器=012鵡=297 1 04心尺寸設計合理2.5導柱和導套的選擇2.5.1 導柱的選擇導柱的選擇直形導柱和階梯形導柱的前端都設計為錐形，便于導向。 兩種導柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導柱可以貯存潤滑油， 延長潤滑時間。直形導柱用于塑件生產批量不大的模具，可以不用導套。 階梯形導柱用于塑件大批量生產的模具，或導向精度要求高，必須采用導 套的模具，裝在模具另一側的導套安裝孔可以和導柱安裝孔采用同一尺寸， 一次加工而成，保證了嚴格的同軸，本模具采

24、用有肩導柱I型HP匚卜圖6有肩導柱導柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大， 導柱間的中心距應愈大，所選導柱直徑也應愈大。除了導柱長度按模具 具體結構確定外，導柱其余尺寸隨導柱直徑而定。本模具導柱選用I型， 直徑為25mm。 選用d=25mm,L=100mm,L仁32mm 有肩導柱.2.5.2 導套的選擇如圖7導向孔可帶導套，也可不帶導套，帶導套的導向孔用于生產 批量大或導向精度高的模具。無論帶導套或不帶導套的導向空，都不應 該設計盲孔，盲孔會增加模具閉合時的阻力，并使模具不能緊密閉合。 帶導套的模具應采用階梯形導柱。圖7帶肩導套帶肩導套安裝需要墊板，裝入模板后復以墊板即可，帶

25、肩型導套安裝 沉孔視導套直徑可取為D+（12）。導套長度取決于含導套的模板厚度，其余尺寸隨導套導向孔直徑而 定。本模具選用d=25mm,L=40mm 帶肩 導套。2.6抽芯機構設計由于塑件的外型是內側凸型，相當于小凸臺。它們均垂直于脫模方 向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型側凸時必須做成活動的型芯， 即須設置抽芯機構。本模具采用斜滑塊抽芯機構。2.6.1 動作過程和受力分析 分型后，動作上頂桿將一對斜滑快推出模套。斜滑快沿著模套斜向導滑 槽滑動過程中，使斜滑快側向分型的同時帶動塑件沿主型芯軸線脫模。 斜滑快受力分析：在頂桿作用力的推動下，斜滑塊克服對主型芯的脫模 力和側向分型抽拔力，導滑槽

26、與滑塊導軌間存在正壓力和摩擦阻力，頂 桿和滑塊之間存在摩擦力。262 確定斜滑塊傾角通過力學公式計算可知，當a > 40 ° K> 1脫模機構承受過大頂出力， 摩擦力過大時，摩擦表面磨損嚴重，當av 12°接近斜面的自鎖角.側抽距 過小,故取12 ° v a v 40°常用20 °左右.取a=20 °263 確定斜滑塊的尺寸根據零件尺寸可知側距為4伽.由數學三角關系可得最小推行高度 為11伽為了保證滑塊能正常工作，滑快推出模套的高度在臥式模具上不 大于斜滑塊高度的1/3,所以滑塊的高度最小為33伽根據模架結構B+18 &g

27、t; 33 可得 Bmn=15 mm 取 B=25 mm C=63 mm .2.6.4 斜滑塊與型芯座的設計2.6.4.1 滑塊與型芯座的連接方式設計 本例中側向抽芯機構主要是用 于成型零件的側向部分，側向凸的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問 題，采用燕尾槽結構。264.2 滑塊的導滑方式本例中為使模具結構緊湊，降低模具裝配復雜程度，為提高滑塊的導向精度，裝配時可對導向槽或滑塊采用配磨、 配研的裝配方法。2.6.4.3 滑塊的導滑長度和定位裝置設計 本例中由于側抽芯距較短，故 導滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可2.7排氣系統(tǒng)的設計塑料熔體注入模腔的同時，必須置換出型腔內空氣和從物料中逸

28、出 的揮發(fā)性氣體，排氣系統(tǒng)是注塑模設計的重要組成部分.排氣不良有很多 危害：增加熔體充模流動的阻力，使型腔不能充滿，會使塑件棱邊不清 在制品上呈現明顯可見的流動痕和熔合縫，其力學性能降低滯留氣 體使塑件產生銀紋，氣孔，剝層等表面缺陷型腔內氣體受到壓縮后產生 瞬間局部高溫，使塑件熔體分解變色，甚至炭化燒焦由于排氣不良，降 低了充模速度，增長了注塑成型周期.常用的排氣系統(tǒng)設計方法：分型 面排氣拼接裂縫利用燒結塊冷料井排氣槽對于小型模具可利 用分型面排氣，本模具的分型面位于塑料溶體流動的末端，易于排氣。2.8成型零件結構設計2.8.1 凹模的結構設計本例中模具采用一模兩件的結構形式，由于零件尺寸比較

29、大，成型零 件承受高溫塑料熔體的沖擊和摩擦，在開模和脫模時需要克服與塑件的 黏著力，所以成型零件需要較高的強度和剛度，又由于零件結構簡單，凹 模的結構形式采用整體式凹模.根據本例分流道與澆口的設計要求，分流 道和點澆口開在凹模上，如圖8所示。2.8.2 滑塊的設計滑塊相當于成型側凸的型芯，結構設計如圖9所示2.8.3 型芯座的設計 型芯座上設有燕尾槽，結構設計如圖10所示。材料：Crwmn 熱 處理：淬硬50HRC數量；2個圖8型腔1 Un.jJ材料：Crwmn 熱 處理：淬硬50HRC數量；4個圖9滑塊第3章模具設計的有關計算成型零件工作尺寸計算時采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差 和平

30、均磨損量來進行計算。查表得工程塑料(ABS)的 收縮率為Q=0.3%-0.8%Qcp=(0.3+0.8)%/2=0.55%,模具制 造公差 取廬(1/4 ，故平均收縮率為7 1/5 ) .3.1型腔和型芯工作尺寸計算型腔、型芯工作尺寸計算如下：查表獲得注塑模成型零件的標準公差值2 mm 25 Jm , 12 mm 43m,7 mm 36 Jm, 20 mm 52 Jm , 108 mm87 Lm, 120 m 87 Lm , 120 m 87 Lm , 60 m 74 Lm按平均收縮率計算模具成型零件工作尺寸型腔徑向尺寸 Dm =0.1 Sep d-XU： 'm型芯徑向尺寸 dm =

31、.1 Scp D- X .-” m型腔深度尺寸 Hm二1ScpX型芯高度尺寸中心距，型腔內凸臺或孔的中心線至側壁距離，型芯上凸臺或孔的中心線至側壁Lm =1Sc pD,d 一塑件的包容，被包容徑向尺寸H，h-塑件的包容，被包容深度，高度尺寸Dm,Dm 一模具的包容，被包容徑向尺寸Hm,hm 一模具的包容，被包容的深度，高度尺寸Lm,|m_模具的中心距，單位位置尺寸.：-塑料件尺寸公差-模具成型零件的制造公差Sep 注射塑料物料的平均成型收縮率/.-模具使用過程中的平均磨損量3.2 型芯尺寸的計算：m =0.074 .,0.3dml = 1 S)p D X - | dm, =5 6 . oQ8o

32、m4mdm2 =(1+Scp)DX也:鶴=0. o島h 0.4 dm2 =116. $7.8mmhlljV Sep H X J Jm =0.043厶=0.140hm =16.193 _0.043mm3.2.1 凹模型腔尺寸計算Dm1=(1+Scp )dX也m =0.087也= 0.40.087Dm1 =120.40mmDm2 飛 1 Sep d-x，0mm =0.0740.30.074Dm2 =66.110mmDm3 = 1SCp id -X.'：.m =0.0.36.1 =0.14X = 0.75Dm3 =8.945omm-.mDm4 = (1 +Scp )Zkm =0.04% =0

33、.14X =0.75 Dm4 =ii.96i00. 0mmHm 二 1 Sep h X0 m： m 0.05220.75Hm =1 9.06° 喬Lm 二 1 Sep L 一亍 埒，m =0.03 '0.16 二拾廠 0.012Lm = 6.0 30 mm1 53.2.1.1 凹模型腔側壁計算與底板厚度計算成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制 品尺寸和公差的因素相當復雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料 成型收縮率的偏差及波動；溢料飛邊厚度及其波動；模具在成型設備上 的安裝調整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸 計算，要考慮塑料制品

34、的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚 度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達到的水平等因素。由于 大尺寸模具主要存在剛度問題，要防止模具過大的彈性變形，因此須先 確定許用變形量1.1，用剛度條件式進行壁厚和底板厚度設計計算，再用 強度條件進行校核，設計最終達到強度和剛度條件都滿足 25i21 1i2=0.45W50.001W =0.45 12050.001 120 =1.292 W以長邊計算L I-25U25 1.292=32.353.2.1.2 整體式凹模矩形型腔側壁厚度計算。剛度條件計算e cph-iE I；.h cphiE L- 1其中-弓J-0.62(l4/h4 )十964=

35、 1.4463 120/2042120/209672.3 160000323 2.2 61二 14mm1/ 1.446 漢 50 漢 204"3506 漢 2.2 漢 10 x 0.0323 yB 二b 2S = 88mm4(60/20 G =340.9422 34961 1=12mmc'0.942 X 50 X204Y 47.1X160000S = 5 I = !>0.6 x 2.2 x105 x 0.0323 丿V 4263.6S =12L =120+20 =144mm強剛度計算中力學參量有：P-模腔內最大的熔體壓力，一般為30-50N/mmE -模具鋼材的彈性模量

36、，預硬化塑料模具鋼 E=2.2 105N/mm2I-模具強度計算的許用應力，一般中碳鋼I -160N/mm2是由屈服極限二300N / mm2 安全系數n二1.875推算出，預硬化塑料模具鋼 丨-300N/mm23.2.1.3 整體式矩形底板厚度的計算H=CC4/b432 l4/b414(120/60 )3216 1 1-0.0291''0.029 匯 50 匯 604 乙T = 5 =3mm,2.2 匯10 匯 0.0323 丿總厚=T h =23mm強度條件下計算式：整體式矩形型腔側壁厚度1h/l _0.41S 二h/ <0.41S =ii當20/120 空 0.41

37、寸S 二 3 50 20 彳=200。= 5.848mmV 300 丿''3ph2 '2*3漢50匯202 "1 E丿300/h/l =20/60 空0.41S =ii二 5.848mm150漢602 '(2X300由剛度和強度計算公式得,模板結構尺寸S和T應取剛度和強度計算值中 的大值。二 18mm綜上記得長度方向上S=14mm S1=12mm 厚度方向上T=18mm單型腔板尺寸BX L X H=144 X 88 X 38 雙型腔板尺寸BX L X H=144 X176 X 38按標準選擇標準模板BX L X H=250 X 250 X 40定模座厚

38、為 25mmA=40mm 即主流道長度L=25+A-H=25+40-7=58mm從而得出主流道內暫存塑料的體積 V=0.890786cm 3 m=1.07 X0.890786=0.953g冷料穴處塑料的體積V Z型拉料桿適用于所有熱塑性塑料，也適用 于熱固性塑料注塑。由于頂出后從Z形鉤上取下冷料井凝料，需要橫向 移動，故頂出后無法橫向移動的塑件不能采用Z形拉料桿，所以采用錐形拉料桿，取拉料桿直徑d= 5 mm.計算冷料穴塑料的體積2亠，2.5104.405 mm質量=1.0 7 X 0 o104405=0.1117g 主流道塑料的質量二0.813g 由于注射機的注射量為= 85g兩個塑件的質量

39、為57.13g 則分流道質量為85 57.13 0.953 0.0764 = 26.8406g 單個分流道質量為13.42g 根據經驗公式得分流道尺 寸d=0.27.M4L L根據凹模板標準模架，可得知L=17mm(2 4 t d d =0.27jMVT = 2.01 mm根據刀具尺寸圓整 d=3mm 根據135丿經驗公式作初步估算，結果需要校核，使得熔料剪切速率r在5 102 103S 范圍內，方為合理。6QWh26 16.1190.3 0.32-3.582 103SJ熔料剪切速率r在5 10210S-1范圍內，滿足要求第4章模溫調節(jié)系統(tǒng)設計高溫塑料熔體在模腔內凝固將釋放熱量。注塑模存在一個

40、合適的 模具溫度。模溫調節(jié)系統(tǒng)是使整個成型型腔，在整個批量生產中保持 這個合適的溫度。對治品質量的影響模溫的波動及分布不均勻和模溫的不合適這兩方面會使塑料制 品質量變壞，模溫直接關系制品的成型收縮率。模溫波動會使批量生 產制品尺寸不穩(wěn)定，從而降低制品尺寸精度，甚至出現尺寸誤差過大 的廢品，這對成型收縮率較大的結晶型塑料影響更為明顯。對生產效率的影響冷卻時間在整個注塑周期中占50 % -80 %的時間。在保證塑件質量前提下，限制和縮短時間是提高生產效率的關鍵，讓高溫熔體盡快 降溫固化，模溫調節(jié)系統(tǒng)應有較高的冷卻效率，注入模具的塑料熔體 具有熱量，又模具傳導，對流和輻射散傳于大氣和注射機僅占5 %

41、 -30 %，熱量大部分由冷水攜走。熱平衡計算：進行注射過程熱平衡計算，就是計算單位時間內熔體固化放出的 熱量等于冷卻水帶走的熱量。Qnmp = 4 nG其中Qin為塑料熔體固化所放出的熱量j為每千克塑料熔體凝固時放出的熱焓量KJ/Kgn為每小時注射次數G為每次注射的塑料用量mp為每小時注射的塑料量Qn =350 況 85 120 3570J mp =85gQout二mwCw tout -tin其中Qut為冷卻水每小時從模具攜走熱量 mw為冷卻水每小時用量Cw為冷卻水比熱容tout為模具的出水溫度ti n為進入模具的進水溫度由熱平衡條件Qout = Qin可得Qin3570mw28 gCw t

42、out -tin4.18750 -20經計算保證冷卻水在管道中處于湍流計算，從而獲得冷卻水的體 積流量V,并確定相應的管徑dmw60亍2860 1000= 0.47 10m查表得管道直徑d=0. 5x 10-3m 即采用空冷調節(jié)系統(tǒng)溫度第5章模具閉合高度的確定在支承與固定的零件的設計中，根據經驗確定：定模座板：H1=25m;凹模型腔板 H2=40m;動模板 H3=25mm;支承板 H4=40m;墊板 H5=63mm ;動模座板；H6=25mm。因而模具的閉合高度：H= H1+ H2+ H3+H4+H5+ H6=25+40+25+20+40+63+25=218mm第6章注塑機有關參數的校核本模具

43、的外形尺寸為250mmX 250mmX 160mm。YS-ZY-125 型注塑機模 板最大安裝尺寸為428mmx 458mm,故能滿足模具的安裝要求。由上述計算模具的閉合高度H=160mm, YS- ZY- 125型注塑機所允 許模具的最小厚度Hmin=200mm,最大厚度H max=300mm,即模具滿足ma x的安裝條件。經查資料YS-ZY-125 型注塑機的最大開模行程S =300mm, 對于單分 型面模具注塑模> H1+H2+ ( 5 10) mmS> 48mm式中：H1制品所用的脫模距離；H仁20mmH 2 制品 高度；H2=20mm此外，由于斜滑塊內抽芯距較短，不會過大

44、增加開模距離，注塑機 的開模行程足夠。鎖模力校核：高壓塑料熔體剛充滿模具型腔時會產生沿開模方向的張模力，該張模力 大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上投影面積，乘以分型面上模腔的平 均計算壓力q,模具鎖模力必須大于張模力，才能防止分型面上產生溢邊， 保證塑件在深度方向的尺寸精度，因此，F> Kaq 其中F為注射機的 額定鎖模力A為塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（cm2）q為分型面上模腔的計算壓力（N/cm2） K為安全系數通常取1.11.2q 通常為注射壓力 的一半 q=P o/2=50Mpa A=120 X 60 X 2+17 X 3 X 2+ n 4=145.1456cm2 F &

45、gt; 50 X 1.2 X 145.1456=8708.736N.經驗證，YS-ZY-125 型注塑機能滿足使用要求，故可采用第7章繪制模具的總裝圖和非標零件工作圖7.1本模具的總裝圖和零件圖見附圖7.2本模具的工作原理模具工作原理：模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定 模板上，動模部分固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴 將熔料經流道注入型腔，經保壓，冷卻后塑件成型。開模時，動模后退， 首先使模具在1-1分型面分型，由于拉料桿12的作用，凝料從澆道被拉出， 流道凝料保留在定模座板上，塑件脫離型腔跟著動模一起后退，此時頂 桿13推動滑塊10向前滑行，塑件順利脫模。合模時，型腔板