帶底孔圓筒形塑件注塑模設(shè)計——畢業(yè)設(shè)計.x

1、技術(shù)要求：1. 脫模斜度為0.5°；2. 未標注圓角為R1；3. 公差按6級精度選用；4. 塑件表面光滑無劃痕；5. 塑件內(nèi)部無集中氣孔。22號塑件聚氯乙烯30萬件2:1沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 摘要摘 要該模具是方形零件的注射模具。從零件圖看，制件比較簡單，沒有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此對模具的要求也較低。從生產(chǎn)批量考慮，本模具采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，模架和模板尺寸均根據(jù)標準選取。其中模架從標準中選取A2型模架。由于塑件比較簡單，所以模具采用一次分型，不設(shè)有二次分型與側(cè)向分型機構(gòu)。推出系統(tǒng)采用推桿推出，并設(shè)有復(fù)位桿復(fù)位。為了加快模具的冷卻，使模具冷卻均勻，本模具設(shè)有8個冷

2、卻管道，均開在定模部分。排氣利用分型面和配合處的間隙排氣。為了減少成本，本模具90%的零件選用標準件。 關(guān)鍵詞 注塑模、一模四腔、推桿、復(fù)位桿II沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 目錄目錄第1章 工藝分析11.1 塑件成型工藝性分析1塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1成形材料性能分析11.2 型腔數(shù)量的確定21.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定3第2章 注射機的選擇42.1 注射量的計算42.2 塑件和流道凝料及所需鎖模力的計算42.3 選擇注射機5第3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計63.1 型腔壁厚和底板厚度的計算63.2 模架的確定83.3 各模板尺寸的確定93.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計9主流道設(shè)計10分流道設(shè)計11澆口的設(shè)計13

3、3.5成型零件設(shè)計13分型面位置的確定14成型零件的鋼材選用14成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計15成型零件工作尺寸計算163.6導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計19機構(gòu)的功用19導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計193.7 推出機構(gòu)設(shè)計20脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則21塑件的推出方式21塑件的推出機構(gòu)21脫模力的計算21推桿強度校核223.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計233.9 冷料穴設(shè)計233.10 冷卻系統(tǒng)設(shè)計24冷卻水的體積流量24冷卻管道直徑25冷卻水在管道內(nèi)的流速25冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)25冷卻管道的總傳熱面積25模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)25第4章 注射模與注射機的關(guān)系274.1 注射壓力的校核274.2 鎖模力的校核274.3

4、 安裝參數(shù)的校核27模具外形尺寸校核27噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核284.4 開模行程的校核28第5章 典型零件加工工藝規(guī)程29結(jié) 束 語30參考文獻31IV沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 第1章 工藝分析第1章 工藝分析1.1 塑件成型工藝性分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析該塑件是一方零件，如圖1.1所示。塑件的壁厚均勻，塑件整體厚度均為2mm。塑件為旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)相對簡單，而且塑件質(zhì)量相對較小，生產(chǎn)批量為30萬件，材料為聚氯乙烯，該種塑料流動性中等。通過查閱資料該種塑料制件未注公差時應(yīng)選用MT6級精度。從技術(shù)要求上講，該塑件無比較苛刻的要求，故成型性能好，可以注射成型。圖1.1 塑件圖 成形材料性

5、能分析聚氯乙烯，簡稱PVC，由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是氯乙烯的均聚物。成形特性：1、無定形料，吸濕性小，但為了提高流動性、防止發(fā)生氣泡則宜先干燥； 2、流動性差，極易分解，特別在高溫下與鋼、銅金屬接觸更易分解，分解溫度為200，分解時有腐蝕及刺激性氣體； 3、成形溫度范圍小，必須嚴格控制料溫； 4、用螺桿式注射機及直通噴嘴，孔徑宜大，以防止死角滯料，滯料必須及時處理清除； 5、模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進料口截面宜大，不得有死角滯料，模具應(yīng)冷卻，其表面硬鍍鉻。下面表1.1所示為該塑料的一些信息。表1.1 聚氯乙烯塑料成形條件注射成型機類型螺桿式密度（g/cm3）1.38計算收縮率

6、（%）0.6-0.8螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）28預(yù)熱溫度（）70-90預(yù)熱時間（h）4-6料筒溫度（）后段160-170成型時間（s）注射時間15-60中段165-180高壓時間0-5前段170-190冷卻時間15-60噴嘴溫度（）170-190成型總周期（s）40-130模具溫度（）30-60使用溫度（）小于70比體積（cm3/g）0.86-0.98熔點（）212抗拉屈服強度（Mpa）35-50拉伸彈性模量（Mpa）2400-42001.2 型腔數(shù)量的確定根據(jù)注射機的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n，即： n 式（1.1）式中：F注射機額定鎖模力（N） P型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（Mpa）

7、A1、A2為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）該塑件精度要求不高，并且結(jié)構(gòu)簡單，又是中等批量生產(chǎn)，沒有側(cè)向分型機構(gòu)，考慮到模具制造費用及模具尺寸，初定為一模四腔的模具形式。1.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析可知，本模具采用一模四腔的模具形式。推出機構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構(gòu)。流道采用單排十字排列方式，且分流道開在定模上。澆口采用側(cè)澆口，型腔采用整體式

8、。定模不需要設(shè)置分型面，動模部分需要一塊型芯固定板和支承板。因此可確定模具形式采用標準A2形模架。該模具為單分型面模具。41沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 第2章 注射機的選擇第2章 注射機的選擇2.1 注射量的計算通過UG建模分析，塑件體積約為V=5.983 cm，取聚氯乙烯塑料密度為 =1.38 g/cm則塑件質(zhì)量為：m=V=1.38×5.983=8.256g 式（2.1）流道凝料的質(zhì)量還是個未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.8倍來估算。從上述分析中確定為一模四腔，所以注射量為 式（2.2） =4×8.256+0.8×8.256=39.629g注射量應(yīng)為注射機注射能力

9、的70%左右才不會造成注射機超載和浪費，所以估計注射量為：m估=m/0.7=39.629/0.7=56.613g 式（2.3）2.2 塑件和流道凝料及所需鎖模力的計算流道凝料（包括澆口，分澆道，主澆道凝料）在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計前是個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.20.5倍，因此可用0.5n A1來進行計算，所以A = n A1+ A2= n A1+0.5 n A1=1.5 n A1 式（2.4）=1.5×4×1237.00=7422.00mm 式中：A1 =×（202-2.52）=1237.00 n代表

10、型腔個數(shù)，取n=4鎖模力為注射機鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：F=S×P×A/1000 式（2.5）式中：F鎖模力（kN）S安全系數(shù)，取1.1P型腔壓力，取30MPaA塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，取7422.00²即F= S×1.1×30×7422.00÷1000=244.92KN 表2.1 型腔壓力成型條件型腔平均壓力/MPa制品結(jié)構(gòu)易于成型制品25PE,PP,PS成型壁厚均勻14用品、容器

11、等普通制品30薄壁容器類原料為PE、PP、PS物料黏度高制品精度高35ABS、聚甲醛（POM)等精度離的工業(yè)用零件物料黏度高制品精度高40高精度機械零件2.3 選擇注射機根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，根據(jù)參考資料現(xiàn)代注塑模具設(shè)計實用技術(shù)手冊表3-6，可采用SZ-40/25臥式注塑機。表2.2 SZ-50/40臥式注塑機主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/cm50鎖模力/KN400螺桿直徑/30拉桿內(nèi)間距/220×300注射壓力/MP180移模行程/250注射速率/（g/s）70最大模厚/220塑化能力/ (kg/h）35最小模厚/150螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）0200定位孔直徑/5

12、5噴嘴球半徑/10噴嘴孔直徑/3鎖模方式曲肘注射時間/s1.87沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 第3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計第3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 型腔壁厚和底板厚度的計算型腔采用整體式，材料為P20（鉻鎳合金鋼3Cr2Mo），材料的許用應(yīng)力為137.2156.8MPa在注塑成型過程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力、合模時的壓力、開模時的拉力等，其中最主要的是塑料熔體的壓力。在塑料熔體壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料的許用應(yīng)力時，型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，

13、也可能導(dǎo)致脫模困難等，可見模具對強度和剛度都有要求。 圖3.1 整體式圓形型腔1>按剛度條件計算型腔側(cè)壁厚度： S=1.15=1.1528.59=29mm 式（3.1）式中：S型腔的側(cè)壁厚度（mm） P型腔內(nèi)單位平均壓力 （MPa）這里由于材料為PVC取P30MPa H型腔深度（mm） E為型腔材料的彈性模量（MPa），取 E=2.07GPa 型腔的許用變形量 Sh=0.55%18=0.099mm 式（3.2） 其中S為平均收縮率0.55%2>按強度條件計算型腔側(cè)壁厚度： S=r(-1) =20(-1)5.45=6mm 式（3.3）式中：S型腔的側(cè)壁厚度（mm）r圓柱型腔半徑（mm

14、）P型腔內(nèi)單位平均壓力（MPa）這里由于材料為PVC，取P30MPa 材料的許用應(yīng)力，材料為P20，許用應(yīng)力為137.2156.8MPa 這里取156.8MPa 綜上所述型腔側(cè)壁厚度取30mm。3>按剛度條件計算底板厚度：T=0.56=0.5615.47=16mm 式（3.4）式中：T型腔的底板厚度（mm）P型腔內(nèi)單位平均壓力（MPa）這里由于材料為PVC，取P30MPa r圓柱型腔半徑（mm） E為型腔材料的彈性模量Mpa E=2.07Gpa 型腔的許用變形量Sr=0.55%×20=0.11mm 式（3.5） 其中S為平均收縮率0.55%4>按強度條件計算底板厚度： T

15、=0.87=0.877.61=8mm 式（3.6） 式中：T型腔的底板厚度（mm） r圓柱型腔半徑（mm）P型腔內(nèi)單位平均壓力（MPa）這里由于材料為PVC，取P30MPa 材料的許用應(yīng)力，材料為P20，許用應(yīng)力為137.2156.8MPa 這里取156.8MPa綜上所述型腔底板厚度取17mm。3.2 模架的確定 根據(jù)型腔布局（一模四腔）及澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，又根據(jù)現(xiàn)代注塑模設(shè)計與制造中表4-4所推薦的圓筒型腔側(cè)壁最小厚度為20mm，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面問題，確定選用模架的基本尺寸為B×L=250×250mm。模架結(jié)構(gòu)形式為A2的形式，如下圖3

16、.2所示。圖3.2模具結(jié)構(gòu)圖3.3 各模板尺寸的確定1號件為定模座板，根據(jù)設(shè)計手冊選用模板尺寸為300×250×35mm2號件為澆口套，根據(jù)設(shè)計手冊，其尺寸的標準選25×80mm3號件為定位圈，根據(jù)設(shè)計手冊，其尺寸根據(jù)標準選為100×15mm4號件為定模板，塑件在板中參與成型部分深度為18mm，還要在定模板上開冷卻水道，冷卻水道離型腔還有一定距離，根據(jù)現(xiàn)代注塑模設(shè)計實用技術(shù)手冊中表10-5所推薦的水孔直徑為8mm，且水孔離型腔的表面不能太遠也不能太近，一般不超過水孔直徑的3倍，以1215mm為宜。根據(jù)參考文獻，故其尺寸為為250×250

17、5;60mm。5號件為動模板，根據(jù)設(shè)計手冊，尺寸為250×250×40mm。6號件為支承板，根據(jù)設(shè)計手冊，尺寸為250×250×35mm。7號件為墊塊，其高度尺寸=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+限位釘高度+（35）=20+20+15+5+（35）=6365，根據(jù)設(shè)計手冊標準，高度取為70mm，所以由標準中查得墊塊尺寸為48×250×70mm。8號件為動模座板，其尺寸與定模座板相同，為300×250×25mm。9號件為推桿固定板，根據(jù)設(shè)計手冊，尺寸為150×250×15mm。10號件為推板，

18、根據(jù)設(shè)計手冊，尺寸為150×250×20mm。綜上，從選定模架可知，模架外形尺寸為：寬×長×高=250×250×265。3.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，一般要遵循以下原則：1了解塑料的成型性能；2盡量避免產(chǎn)生或減少產(chǎn)生熔接痕；3有利于型腔中氣體的排出；4防止型芯的變形；5盡量采用較短的行程充滿型腔，一般不超過60mm；該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道，

19、冷料穴，澆口。3.4.1主流道設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 圖3.3 主流道（澆口套）（1）形狀：圓錐形；（2）錐角：3°；（3）內(nèi)壁的粗糙度為Ra0.4m；（4）主流道大端呈圓角，r=1 。根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為：d=注射機噴嘴直徑+（0.5 1）=3+1=4mm。 式（3.7）主流道球面半徑為：SR=注射機噴嘴球面半徑+（12）=10+1=11mm。 式（3.8）球面配合高度 h=35mm，取h=3mm。3.4.1.2 主流道襯套形式主流道小

20、端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如 45鋼，T8A，T10A等，本模具采用45鋼，熱處理硬度為3845HRC，如圖3.3所示。3.4.1.3 主澆道襯套的固定由于主澆道襯套為圓柱體，并且襯套底部未開設(shè)處分澆道，不需與定模板分澆道相連，故在主澆道襯套上無須加止轉(zhuǎn)銷防止主澆道襯套轉(zhuǎn)動。具體結(jié)構(gòu)如下圖3.4所示。 圖3.4 主澆道襯套的固定3.4.2 分流道設(shè)計3.4.2.1 分流道布置形式分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地

21、經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔，由于模具采用一模兩腔的形式，并且塑件結(jié)構(gòu)簡單。因此，采用最常用的平衡式十字形分流道形式，塑料熔體充模的溫降較大，故在其延伸端開設(shè)較小的冷料穴。如圖3.5所示。 圖3.5 分流道3.4.2.2 分流道長度分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置，從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。對于壁厚小于3 ，質(zhì)量在200g 以下的塑件可用公式： 式（3.9）式中：W流經(jīng)分流道的塑料量，L分流道長度，D分流道直徑，為了便于機械加工及凝料脫模，本設(shè)計的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的梯形截面。梯形截面對塑

22、料熔體及流動阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸。 圖3.6 分流道截面經(jīng)查閱多個資料取得分流道尺寸如下：分流道長度L=2×28=56mm 式（3.10）分流道截面面積A=（5.3+6）/2×4=22.6mm 式（3.11）3.4.3 澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間一段細端通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀，位置尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。澆口截面積通常為分流道截面積的0.070.09倍，澆口截面形狀多為矩形和圓形兩種，本模具采用矩形截面澆口。澆口長度為0.52mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后再試模時逐步修正。本模具采用側(cè)澆口，澆口開在

23、定模板上。對中小型塑件，測澆口的典型尺寸為深度0.52mm，寬1.55mm，澆口臺階0.52.0mm。對于大型塑件，深2.02.5，寬7.010mm，澆口臺階2.03.0mm綜上得側(cè)澆口尺寸：深度 h=1.5mm 寬度 w=2mm 長度 l=2mm3.5成型零件設(shè)計注塑模具閉合時，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。在上萬次、甚至幾十萬次的注塑周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對質(zhì)

24、量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力，作為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素3.5.1分型面位置的確定在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件。對塑件進行分析，由于塑件無過多圓角過渡要求，且在零件開口處無圓角過渡要求，故將分型面選在圖1.1所示零件圖主視圖的最上端處，這種選法塑件成型簡單，且能夠保證較簡單的模具結(jié)構(gòu)。分型面應(yīng)選在如圖3.7所指處。 圖3.7分型面選擇圖3.5.2 成型零件的鋼材選用成型零件材料選用要求如下：1.機械加工性能良好：要選用易于切削

25、，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼與中碳合金鋼最常用，這對大型模具尤其重要。對需電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。2.拋光性能優(yōu)良：注塑模成型零件工作表面，多需拋光達到鏡面，Ra0.05m。要求鋼材硬度HRC3540為宜，過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，極少雜質(zhì)，無疵斑和針點3.耐磨性和抗疲勞性能好：注塑模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力作用。一般的高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注塑模能減少拋光修模的次數(shù)，能長期保持型腔的尺寸精度，達到所計劃批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對30萬以

26、上注塑次數(shù)和玻璃纖維增強的塑料注塑生產(chǎn)尤其重要。4.具有耐腐性能：對有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。3.5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，當然是以成型符合質(zhì)量要求的塑料制品為前提，但必須考慮金屬零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的價格，隨著型腔的復(fù)雜程度、精度等級和壽命要求的提高而增加。3.5.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式。對于形狀簡單的中小型塑件，采用整體式凹模。 圖3.8 整體式凹模3.5.3.2 凸模和型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模和型芯都是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的

27、成型零件。凸模也稱主型芯，用來成型塑件整體的內(nèi)部形狀。小型芯也稱成型桿，用來成型塑件的局部孔或槽。但該塑件壁厚較薄，中心孔較小，故凸模型芯采用一體式。 圖3.9 凸模型芯成型零件的工作尺寸，是成型零件上直接用來成型塑料制品的那部分尺寸。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(fù)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(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。 聚氯乙烯材料的收縮率為0.6%0.8%，且制件精度為MT6。本部分尺寸計算公式參考教材塑性成形工藝與模具設(shè)計。可知： =0.007 式

28、（3.12）3.5.4.1型腔徑向尺寸塑件外形徑向尺寸為：，型腔徑向尺寸為根據(jù)公式： 式（3.13）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.17因此 =3.5.4.2 型腔深度尺寸塑件外形高度尺寸為： ，型腔深度尺寸為根據(jù)公式： 式（3.14） 其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=2/3 制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.13因此： =3.5.4.3型芯徑向尺寸塑件內(nèi)形徑向尺寸為： , 型芯徑向尺寸為根據(jù)公式： 式（3.15）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為

29、MT6，且塑件尺寸較小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.17因此： =3.5.4.4型芯高度尺寸塑件內(nèi)形深度尺寸為： , 型芯高度尺寸為根據(jù)公式： 式（3.16）其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=2/3制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.13因此： =3.5.4.5 小型芯徑向尺寸塑件內(nèi)形徑向尺寸為： , 型芯徑向尺寸為根據(jù)公式： 其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取 =0.09因此： =3.5.4.6型芯高度尺寸塑件內(nèi)形

30、深度尺寸為： , 型芯高度尺寸為根據(jù)公式： 其中：x修正系數(shù)，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取x=2/3制造公差，由于塑件精度為MT6，且塑件尺寸較小故取=0.08因此： =3.6導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計3.6.1機構(gòu)的功用任何一副模具在動、定模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機構(gòu)，其功用是：1.定位作用：合模時維持動、定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。2.導(dǎo)向作用：合模時引導(dǎo)動模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)壓力。3.承載作用：采用推板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推板件和定模型腔板的重載荷作用。4.保持運動平穩(wěn)作用：對于大、中型模具的脫模機構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活平穩(wěn)的作用。3.

31、6.2導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計本設(shè)計中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)，由導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙配合組成，并呈滑動運動。3.6.2.1導(dǎo)柱國家標準規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式的導(dǎo)柱，分別為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，本題目中選用有肩導(dǎo)柱，且根據(jù)所選模架，導(dǎo)柱直徑為25，具體尺寸見圖3.10 圖3.10導(dǎo)柱3.6.2.2導(dǎo)套選用與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)套，本題目選帶頭導(dǎo)套，其尺寸如下圖3.11。 圖3.11導(dǎo)套3.7 推出機構(gòu)設(shè)計注射成型每個循環(huán)中，塑件必須準確無誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。3.7.1 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的

32、質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計脫模推出機構(gòu)時應(yīng)遵循以下原則：（1）推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)；（2）保證塑件不因推出而變形損壞；（3）機構(gòu)簡單、動作可靠；（4）良好的塑件外觀；（5）合模時的準確復(fù)位。3.7.2 塑件的推出方式推桿推出是一種基本的、也是一種最常用的塑件推出方式。本設(shè)計即采用推桿推出，推桿形式為圓形。3.7.3 塑件的推出機構(gòu)本設(shè)計采用的是階梯形推桿，根據(jù)參考資料選用標準件，其尺寸如下圖3.12所示。每個塑件由四根推桿推出，都設(shè)置在型芯。 圖3.12 推桿因為塑件的壁厚為 t=2，內(nèi)孔半徑為 rcp=18，所以塑件的內(nèi)孔與壁厚直徑之比為：所以可以看作是厚壁殼體形塑件

33、，又由于塑件的斷面為圓環(huán)形根據(jù)經(jīng)驗公式：厚壁圓筒塑件脫模力計算： 式（3.17）式中：E塑料的拉伸彈性模量（MPa），2.44.2 GPa塑料成型的平均收縮率（%），取0.7%t塑料的平均壁厚（），取2mmL塑料包容型芯的長度（），取16mm塑料的泊松比，取0.35rcp型芯大小端的平均半徑（），取17.93mm脫模斜度(塑料側(cè)面與脫模方向之夾角)，取塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，0.450.6A1塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積(²)，當塑件底部有通孔時，10A1項應(yīng)為零。K1由和決定的無因次數(shù)，可由下式計算 式（3.18）K2由決定的無因次數(shù)，可由下式計算 式（3.19）已知：

34、 E=3×10³MPa ，=0.7% ， t=2 ， L=16 ，r=15.93，=0.35，=，=0.50 ，10A10則：=1+0.50 sincos=1.004=8.53 Q=1874.63N3.7.5推桿強度校核=16.58MPa<=320MPa 式（3.20）式中：推桿應(yīng)力推桿鋼材的屈服極限強度（），=320MPan推桿數(shù)量故推桿強度合格。3.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計該套模具是屬小型模具，排氣量很小，而且本套模具的頂出方式為推桿頂出，每個零件有一個推桿，利用配合間隙就能達到排氣效果。因此本套模具不單獨設(shè)計排氣槽。3.9 冷料穴設(shè)計冷料穴一般開在主流道對面的動模板上（

35、也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其目的一是為了貯存剛流入模具的部分冷料，利于成型；二是為了有利于脫模，使塑件保留在動模一側(cè)。冷料穴有6種形式，本設(shè)計采用最常用的端部為Z字形的拉料桿。其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，本模具冷料穴直徑取為14mm，深度大約為直徑的3/4倍，本模具冷料穴深度為8mm。詳見下圖3.14。 圖3.13 冷料穴3.10 冷卻系統(tǒng)設(shè)計模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以模具上需要添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模。提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率

36、。因為水的熱容量大，傳熱系大，成本低，且低于室溫的水容易取得，所以冷卻水普遍使用。用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，利用循環(huán)水將熱量帶走。冷卻裝置的設(shè)計要考慮以下幾點：（1） 保證塑件收縮均勻，維持模具熱平衡。（2） 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，對塑件冷卻也就越均勻。（3） 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即水孔的排列與型腔形狀盡量吻合。（4） 澆口出要加強冷卻。一般熔融塑料填充型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠溫度越低。因此澆口附近應(yīng)加強冷卻，通冷卻水，而在溫度較低的外側(cè)只需通過經(jīng)熱交換后的溫水即可。（5） 降低入水與出水的溫度。可通過改變冷卻孔道排列的形式。（6） 要

37、結(jié)合塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)，合理考慮冷卻水通道的排列形式。如塑件的收縮率，壁厚等。（7） 冷卻水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，冷卻通道的密封性要好，冷卻通道的進口與出口接頭盡量不要高出模具外表面。在本次設(shè)計中我采用的是簡單流道式，即通過在模具上直接打孔，并通以冷卻水而進行冷卻，是最常見的一種形式。3.10.1 冷卻水的體積流量qm= =0.005362m3/min 式（3.21）式中：w單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/min），按每分鐘注射2次，即0.05613×2=0.11226Kg；單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量，為300400，此處取400；冷卻水的密度（

38、1000）；冷卻水的比熱容（4.187/（·）；t冷卻水出口溫度（53）；冷卻水入口溫度（50），注意：t與之差不宜過大，一般取2，最大不應(yīng)超過5。3.10.2 冷卻管道直徑為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=8mm。3.10.3 冷卻水在管道內(nèi)的流速由式：v= =1.78m/s 式（3.22）大于最低流速1.66 ，達到湍流狀態(tài)，所選直徑合理。3.10.4 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)h=3.6f=3.6×8.97× 式（3.23）=33791.93 kJ/（）式中：f從塑料成型加工與模具中的表10-5中查得為8.97(水溫為55)。3.10.5 冷卻管道的總

39、傳熱面積A=0.00886m 式（3.24）3.10.6 模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)n=1.41 式（3.25）從計算結(jié)果看，因塑件小，單位時間注射量小，所需冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道對模具來說是不可取的（冷卻不均勻）。為了加快冷卻，為了冷卻均勻，可以采取多種措施調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)。本模具每個塑件用了4個冷卻水管道以加快冷卻。沈陽航空航天大學課程設(shè)計說明書 第4章 注射模與注射機的關(guān)系第4章 注射模與注射機的關(guān)系4.1 注射壓力的校核注塑加工時所需注射壓力與塑料品種、塑件的形狀及尺寸，注塑機類型、噴嘴及模道的阻力等因素有關(guān)。本次塑件材料為聚氯乙烯，其注射壓力為60-100MPa，所選注射機最大注

40、射壓力為180Mpa，符合要求。4.2 鎖模力的校核鎖模力為注射機鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機的鎖模力必須大于由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。即：FP×A/1000 式（4.1）式中：F鎖模力（kN）p型腔壓力（30MPa）A塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（²）即：1.1×30×7422.00÷1000=244.92KN400KN所以鎖模力符合要求4.3 安裝參數(shù)的校核4.3.1 模具外形尺寸校核模具厚度，也稱模具閉合高度，每臺注射機都有一個安裝的模具厚度范圍，所以設(shè)計的模具厚度應(yīng)在這一允許范圍內(nèi)，即： 式（4.2）式中：H模具高度 注射機允許最小安裝高度 注射機允許最大安裝高度=265mm，=150mm ， =300mm所以合格4.3.2 噴嘴尺寸及定位圈尺寸校核1）噴嘴尺寸：注射模主流道襯套始端凹坑的球面半徑R應(yīng)大于注射機噴嘴球頭半徑r，以保證同心和緊密接觸；主流道孔小端直徑應(yīng)大于注射機噴嘴直徑。2）定位圈尺寸：注射模安裝用定位圈外徑應(yīng)與注射機定位孔內(nèi)徑呈間隙配合，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。4.4 開模行程的校核開模取出塑件所需的開