塑料勺子注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、注塑模具課程設(shè)計(jì)摘要本文以塑料勺為對(duì)象，詳細(xì)介紹其注射模設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)中主要運(yùn)用UG和AUTOCAD軟件，根據(jù)制件的零件圖進(jìn)行零件的三維造型，并對(duì)該模型進(jìn)行工藝分析，該塑件為殼體，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采取一模一腔側(cè)澆口設(shè)計(jì)，并對(duì)成型零件進(jìn)行了必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用龍記大水口標(biāo)準(zhǔn)模架，提高了設(shè)計(jì)效率。最后通過(guò)Autocad完成工程圖的制作，設(shè)計(jì)中綜合考慮了各方面的因素。關(guān)鍵詞：塑料勺，注射模，UG,側(cè)澆口InjectionmouldDesignABSTRACTThedesignofasetofblanking,punchingmold.throughaccesstoinformation,t

2、hefirstpartstotheprocessanalysis,throughprocessanalysisandcomparison,theuseofblanking,punchingprocess,throughtheblankingforce,thetoppiece,andintermsofdischargepowertodeterminethemodelpress.Furtheranalysisofthestampingdiesforprocessingtheapplicationtoselectthedesiredtypeofmolddesign.Themoldwillbedesi

3、gnedtodrawuponthetypeofmoldpartsoftheworkexpressedinthedesignprocess.Keywords：Plasticspoon,Injectionmould,UG,Sidegate目錄TOC o 1-5 h z摘要IABSTRACTU HYPERLINK l bookmark4 1塑料成型工藝性分析.01.1塑件分析0.1.2注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)1.1.3PC的性能分析2. HYPERLINK l bookmark10 2擬定模具結(jié)構(gòu)形式.32.1分型面位置的確定3.2.2確定型腔數(shù)量和排列方式4.2.3模具結(jié)構(gòu)形式的確定4. HYPER

4、LINK l bookmark12 3注射機(jī)型號(hào)的確定.53.1所需注射量的計(jì)算5.3.2注射機(jī)型號(hào)的選定5.3.3型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核6. HYPERLINK l bookmark28 4澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì).104.1主流道的設(shè)計(jì)1.0.4.2冷料穴的設(shè)計(jì)1.2.4.3澆口的設(shè)計(jì)1.2.4.4澆注系統(tǒng)的平衡1.34.5澆注系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算1.34.6澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算1.44.7普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核1.4 HYPERLINK l bookmark62 5成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算.165.1定模部分的型芯與型腔1.65.2動(dòng)模部分的型芯1.85.

5、3成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度校核1.9 HYPERLINK l bookmark90 6模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用.21 HYPERLINK l bookmark110 7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).23 HYPERLINK l bookmark112 8脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).259排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì).27 HYPERLINK l bookmark118 10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).2810.1冷卻系統(tǒng)2.8.10.2加熱系統(tǒng)3.0.設(shè)計(jì)總結(jié).31參考文獻(xiàn).3211塑件分析1塑料成型工藝性分析該塑件為勺子，如圖1.1所圖1.1塑件零件圖該塑件為勺子，所用材料為PC,無(wú)顏色要求，生產(chǎn)批量為中批量。由塑件圖分析可知，精度

6、未注，采用一般經(jīng)濟(jì)級(jí)精度6級(jí)。所用塑料為聚碳酸酯，該塑料流動(dòng)性好，注射充型流動(dòng)平穩(wěn)，塑件外設(shè)置有脫模斜度，脫模斜度為30-10注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)PC是幾乎無(wú)色的玻璃態(tài)的無(wú)定形聚合物，有很好的光學(xué)性。PC高分子量樹(shù)脂有很高的韌性，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為600900J/m,未填充牌號(hào)的熱變形溫度大約為130C，玻璃纖維增強(qiáng)后可使這個(gè)數(shù)值增加10CoPC的彎曲模量可達(dá)2400MPa以上，樹(shù)脂可加工制成大的剛性制品。低于100C時(shí)，在負(fù)載下的蠕變率很低。PC耐水解性差，不能用于重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的制品。PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，對(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)

7、發(fā)黃。和其他樹(shù)脂一樣，PC容易受某些有機(jī)溶劑的侵蝕。密度：1.18-1.22g/cmA3線膨脹率：3.8x10A-5cm/C熱變形溫度：135C低溫-45C聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94V-0級(jí)阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對(duì)聚碳酸酯價(jià)格較低，并可通過(guò)本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。表1-1PC注射工藝參數(shù)注射成型機(jī)類(lèi)型螺桿式轉(zhuǎn)速（3060）r/min料筒溫度后段160170C中段200220前段180200噴嘴溫度250260C模具溫度40

8、80C噴嘴形式直通式注射壓力70120Mpa保壓力5060MPa注射時(shí)間05s成型周期40120s保壓時(shí)間2060s冷卻時(shí)間1550s注：源自參考文獻(xiàn)中的表4-181.3PC的性能分析聚碳酸酯具有良好的耐熱性，制品能在100C以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150C也不變形。脆化溫度為-35C,在低于-35C會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。對(duì)于聚碳酸酯玻璃化溫度的報(bào)道值有一18qC,OqC,5C等，這也是由于人們采用不同試樣，其中所含晶相與無(wú)定形相的比例不同，使分子鏈中無(wú)定形部分鏈長(zhǎng)不同所致。聚碳酸酯的熔融溫度比聚乙烯約提高4050%，約為164一170C,100%等規(guī)度聚丙烯熔點(diǎn)為1

9、76C。聚碳酸酯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚碳酸酯軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚碳酸酯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。它有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來(lái)制作受熱的電氣絕緣制品。它的擊穿電壓也很高，適合用作電氣配件等。抗電壓、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化。2擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.1分型面位置的確定在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀數(shù)量，否則就無(wú)法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理

10、，對(duì)塑件質(zhì)量工藝，操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。分型面的選擇原則：分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模；分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整；分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度；(4)分型面選擇應(yīng)有利于排氣；(5)分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工；(6)分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格分型面的選擇方案分型面選擇方案。分型面與開(kāi)模方向垂直，確定型腔數(shù)量和排列方式該塑件為小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生產(chǎn)，。考慮到模具制造費(fèi)用、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，初定為一模一腔的模具形式。

11、如圖2.2所示。模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面分析中可知，本模具擬采用一模一腔，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用側(cè)澆口，定模不需要設(shè)置分型面，動(dòng)模部分需要一塊型芯固定板和支撐板，因此基本上確定模具結(jié)構(gòu)形式為帶推件板的單分型面注射模。3注射機(jī)型號(hào)的確定3.1所需注射量的計(jì)算1）塑件質(zhì)量、體積計(jì)算對(duì)于該設(shè)計(jì)，提供了塑件圖樣，據(jù)此建立塑件模型并對(duì)此模型用建模分析得:圖3.1塑件體積塑件體積V6.243cm3塑件質(zhì)量m1.26.2437.4916g32）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算可按塑件體積的0.2倍估算，由于該模具采用一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為V2V10.26.2430.61.2486cm3）該

12、模具一次注射所需塑料V0V1V26.2431.24867.4916cm3.2注射機(jī)型號(hào)的選定根據(jù)以上的計(jì)算初步選定型號(hào)為XS-Z-30注射成型機(jī)，查表其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)3-1。表3-1XS-Z-30型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)額定注射量30cm3鎖模力250KN螺桿直徑28mm拉桿內(nèi)間距235mm額定注射壓力119MPa最大開(kāi)模仃程300mm注射時(shí)間0.7s最大模具厚度180mm塑化能力50kg/h最小模具厚度60mm螺桿轉(zhuǎn)速10140r/min定位孔直徑63.5mm噴嘴球半徑12mm噴嘴孔直徑4mm合模方式液壓-機(jī)械注：該注射機(jī)由上海塑料機(jī)械廠生產(chǎn)型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核1)型腔數(shù)量的校核(1

13、)按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量KVgVjngjVnn式中K注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，結(jié)晶型塑料一般取V注射機(jī)允許的最大注射量，V=30cm3；ggVj澆注系統(tǒng)所需要的塑件體積，Vj=7.4916cm3；Vn單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積，Vn=7.4916g；上式中左邊立右邊=詈孟嚴(yán)2.204由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量KMtm2m1式中K一注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)結(jié)晶型塑料一般取0.8;，滿足要求0.8;M注射機(jī)的額定塑化量，該注射機(jī)為50kg/h=13.89g/st成型周期，因塑件小，壁厚不大，取50s；mi單個(gè)塑件的質(zhì)量和體積，取7.4916g；m2澆注系統(tǒng)所需塑件質(zhì)量和體積，取0.2

14、葉。0.813.89500.27.4916上式中左邊=1；右邊=73.963，滿足要求。7.49162)注射機(jī)工藝參數(shù)的校核(1)注射量的校核注射量以容積表示，最大注射容積為VmaxaV0.753022.5cm3式中Vmax模具型腔和流道的最大容積；V指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積，該注射機(jī)為30cm3;a注射系數(shù)，取0750.85,無(wú)定型塑料取085,結(jié)晶型塑料取075,該處取0.75。倘若實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑件在料筒中停留的時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)。所以最小注射容積V“0.25V0.25307cm3。故每次注射的實(shí)際注射谷積V應(yīng)滿足V.V。V，而V7.4916cm3，付合要

15、求。minmax(2)鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大推力T推，其大小等于制件澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)小于注射機(jī)額定的鎖模力T合，否則在注射成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的推力T推:T推AP平均ApAkp。式中T推型腔內(nèi)塑料熔體沿注射機(jī)軸向的推力；A塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上積投影面積；p平均一一型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力，一般是注射壓力的30%50%,PE流動(dòng)性好，所薄壁容器類(lèi)，取型腔平均壓力為50Mpa；p型腔內(nèi)塑料熔體的壓力；Po注射壓力；K壓力損失系數(shù)，可在0.20.4的范圍內(nèi)選取，

16、此處選0.4。上式左邊=50A60A=右邊，符合要求。最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Pmax119MPa(見(jiàn)表3-1)，應(yīng)該max大于注射成型是所需調(diào)用的注射壓力P0,即PmaxkP0式中k安全系數(shù)，常取k1.2514。P注射成型是所需調(diào)用的注射壓力O實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需注射壓力P0為70120Mpa,由于選用的是螺桿式注射機(jī)，其注射壓力的傳遞比柱塞式要好，同時(shí)PP流動(dòng)性好，因此注射壓力P選用70OMpa。代值計(jì)算：左邊=119MPa右邊=1.25701.47087.598MPa，符合要求。安裝尺寸校核(1)噴嘴尺寸主流道的小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,通常為D

17、d(0.51)mm對(duì)于該模具d4mm，取D5mm，符合要求。主流道入口的凹球面半徑SR)應(yīng)大于注射機(jī)注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為SRoSR(12)mm對(duì)于該模具SR=12mm,取Sf13mm,符合要求。(2)最大與最小模具厚度模具厚度H應(yīng)滿足HHH巾玄乂式中Hmin60mm，Hmax180mm而該套模具厚度H12251216203212129mm,符合要求。開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核開(kāi)模行程的校核HH1H2(510)mm式中H注射機(jī)動(dòng)模板的開(kāi)模行程，取150mm,見(jiàn)表3-1；H1塑件推出行程,取22.5mm；H2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度為25mm其值為H2522.5(510)52.5mm57.

18、5mm，符合要求推出機(jī)構(gòu)的校核該塑件的推出行程為22.5mm小于注射的機(jī)推出行程,符合要求。4澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對(duì)塑料質(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)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴和澆口。4.1主流道的設(shè)計(jì)主流道置于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)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(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。1)主流道尺寸(1)主流道小端直徑d注射機(jī)噴嘴直徑(0.51)4(0.51)取D5mm。(2)主流道球面半徑

19、SR0注射機(jī)噴嘴球頭半徑(12)12(12)取SR013mm。(3)球面配合高度h3mm5mm。取h3mm(4)主流道長(zhǎng)度由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該塑料制件的結(jié)構(gòu)決定取L=80mm(5)主流道大端直徑Dd2Ltan5280tan28.4mm(半錐角為12，取2)取D8.5mm。(6)澆口套總長(zhǎng)L02550h280mm。2）主流道襯套的形式主流道小端入口處與注射機(jī)反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)。因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，采用碳素工具鋼T10A熱處理硬度為50HRC55HRC，如圖4.1所示。圖4.1主流道襯套由于該模具主

20、流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖4.2所示二1IilW廠廠圖4.2定位圈主流道襯套的固定主流道襯套的固定形式如圖4.3所示圖4.3主流道襯套的固定形式4.2冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是貯存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料及熔體流動(dòng)前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端有時(shí)也設(shè)冷料穴。同時(shí)冷料穴兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)。本設(shè)計(jì)采用推板脫模機(jī)構(gòu)，由于PP的彈性很強(qiáng)，故采用溝形頭冷料穴，結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補(bǔ)料時(shí)

21、間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸、位置對(duì)塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。類(lèi)型及位置的確定該模具是中小型塑件的多型腔模具，同時(shí)從所提供塑件圖樣中可看出，在勺口底部的圓周上設(shè)置澆口比較合適。類(lèi)型選用常用的側(cè)澆口，這類(lèi)澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活選擇進(jìn)料位置。2）澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算矩形側(cè)澆口的大小由其厚度，寬度和長(zhǎng)度決定（參考文獻(xiàn)式6-5,6-6）h=ntAb=30式中h側(cè)澆口厚度（mm）b側(cè)澆口寬度（mm）t塑件壁厚（mm）n-與塑料品種有關(guān)的系數(shù)，查文獻(xiàn)表6-4得n=0.7A塑件外表面積（mm2）代入數(shù)據(jù)得h=0.7X2.5=1.75mm。,n、A0.73460.3b

22、1.37mm3030澆口長(zhǎng)度取L=1.0mm4.4澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔和分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸相同,各個(gè)澆口也相同，澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。澆注系統(tǒng)凝料體積的計(jì)算1）主流道與主流道冷料井凝料體積51042h1124.5241423532631mm32）澆口凝料體積澆很小澆可取為0。澆注系統(tǒng)凝料體積33VVVV4431mm4.31cm總主梯澆該值遠(yuǎn)小于前面對(duì)澆注系統(tǒng)凝料體積的估算，所以前面有關(guān)澆注系統(tǒng)的各項(xiàng)計(jì)算與校核符合要求，不需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。澆注系統(tǒng)各截面流過(guò)熔體的體積計(jì)算流過(guò)澆口的體積VV塑8.64cmG塑流過(guò)主流道的體積Vs4VV主54.43cm3sR主普

23、通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核1)確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾矢鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)澆注系統(tǒng)各段的取以下值，所成型塑件質(zhì)量較好(1)主澆道s5102si5103si分澆道R5102si澆口g105S1其他澆口5103S15104S12)確定體積流量1)主澆道體積流量qS主流道體積體積流率并不大，取S2103S1OqS4RS40.253210324.33c3m/S2)澆口體積流量qG側(cè)澆口用適當(dāng)?shù)募羟兴俾?104S1代入得qGwh2G-0164-8.44cm7s注射時(shí)間的計(jì)算(2)單個(gè)型腔充模時(shí)間(注射時(shí)間根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式求得注射時(shí)間V52.47tsqs24.33-2.08sV10.71tGG1.14sqG8.64tts/

24、32tG/3X45s注射機(jī)最短注射時(shí)間，所選時(shí)間合理。(1)模具充模時(shí)間校核各處剪切速率澆口剪切速率6V3610.71wh20.160.1821.24104s1，基本合理(2)主流道剪切速率3現(xiàn)3.333.850.2432.57103S1，基本合理32.56cm/s。式中RsRn0.24,qsVs根據(jù)文獻(xiàn)3中表3.3-5可知t5成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算5.1定模部分的型芯與型腔由于該塑件圓筒內(nèi)的中間有一凸臺(tái)，故需要在動(dòng)，定模部分同時(shí)設(shè)置型芯。取凸臺(tái)向小內(nèi)徑的一面為動(dòng)，定模兩型芯的接觸表面。該模具的型腔開(kāi)設(shè)在定模上。成型零部件工作尺寸計(jì)算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計(jì)為便于計(jì)算采用平均值法。塑

25、件尺寸按經(jīng)濟(jì)級(jí)6級(jí)計(jì)算。（公式參考文獻(xiàn)7-7,7-9，7-11，7-13，7-14）1）型腔尺寸的計(jì)算（見(jiàn)圖5-1）（1）采用整體式型腔（2）尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn)表3-2（SJ1372-1987公差數(shù)值表）式中Scp塑件的平均收縮率，PE為2.0%;塑件的尺寸公差，見(jiàn)上塑件尺寸公差值；1模具成型零件制造誤差，該塑件為小型塑件，取-。3x修正系數(shù)，對(duì)于中、小塑件，z/3，c/6，則得：型腔徑向尺寸：m3(1唧LS1；3Z同理，型腔高度尺寸:m(1Sep)Hsi-3】ozHmi(1%)3oz100238”0.52/3彳0.52038.41。0.1730.44/3Hm2(1Sep

26、)HS200.02190.4419.O900.1470.52/3Ds1(1Scp)cpDs10Z0.02330.5233.27。0.1730.48/325-0.4825.1400.164000.44/30.0221-0.4421.O900.147400D2(1Sep)DS2弓0Z10.02S2epS43Ds3(1Sep)Ds3;4Z12）定模上型芯I尺寸的計(jì)算（見(jiàn)圖5-2）（1）采用臺(tái)肩固定的形式，上底面用定模座板壓緊。（2）尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn)表3-2（SJ1372-1987公差數(shù)值表）塑件尺寸dsi2100.44,hsi25.50。4。，L13。0.24,Is219。計(jì)

27、標(biāo)注制造公差后得文獻(xiàn)1公式7-8,7-12：I（1S）IXmepsoZ式中S塑件的平均收縮率，PE為2.0%；ep塑件的尺寸公差，見(jiàn)上塑件尺寸公差值；模具成型零件制造誤差，該塑件為小型塑件，X修正系數(shù)，對(duì)于中、小塑件，/3,/6,則得：型芯徑向尺寸：lm(1S)e同理，型芯咼度尺寸:hm(1S)ehs(1SeJ10s1002210.4421.75。0.1470.44/3(1SeJ0002155004016080.1330.40/3-si10.023300243.2%80.24/30門(mén)1(1S)12m2eps2010020441971“70.44/3圖5-2型芯I的形狀和尺寸5.2動(dòng)模部分的型芯

28、動(dòng)模上型芯u尺寸的計(jì)算（見(jiàn)圖5-3）1）采用臺(tái)肩固定的形式，下底面用型芯固定板壓緊。2）尺寸的計(jì)算。其中塑件尺寸按入體原則查文獻(xiàn)表3-2（SJ1372-1987公差數(shù)值表）塑件尺寸ds228S48,dS321o044,ds42Oo044,f%215o040,hs345。0-2830-24ohs4標(biāo)注制造公差后得文獻(xiàn)1公式7-8,7-12:式中Scp(1S)Icps0塑件的平均收縮率，PE為2.0%;塑件的尺寸公差，見(jiàn)上塑件尺寸公差值；模具成型零件制造誤差，該塑件為小型塑件，取x修正系數(shù)，對(duì)于小塑件，中、z型芯徑向尺寸：Im(1S)ep丿同理，型芯咼度尺寸：hm(1Scp)dm2(1Sep)d2

29、s2-010.02ls3hs2/3,28/6,則得:z30.4828-9200.!60.48/3d4。cpS005.3成型零件的強(qiáng)度及支撐板厚度校核1）型腔壁厚的校核0.02210.4400.44/30.02200.440.44/320.73al470.02150.400.40/30.024.50.280.28/34.7800.0930.02320240.24/33.22。0.08該型腔側(cè)壁厚，因其直接為定模板，可按整體式圓形型腔，由公式7-48式中p型腔內(nèi)壓力.MPa,般為20-50MPa取40MPar型腔內(nèi)半徑，為33mmh型腔深度,為38mmo型腔材料的許用壓力，一般中碳剛為160MPa

30、H型腔外壁高度為35mm403338160358.96mm考慮到導(dǎo)柱的長(zhǎng)度和安裝尺寸，預(yù)定的10mm顯然滿足上述尺寸，完全可以滿足強(qiáng)度和剛度條件2）型腔底板厚度的校核該型腔為整體式圓形行腔，按強(qiáng)度條件分析，由于最大應(yīng)力發(fā)生在周邊，所需底板厚度為（公式原自參考文獻(xiàn)7-57）.t.3p2、3403314.3mm32mm,符合要求。4.4160式中P型腔內(nèi)壓力Mpa,一般為20-50MPa,取40MPar型腔內(nèi)半徑，為33mmd型腔材料的許用壓力為160MPa6模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用結(jié)構(gòu)形式為A4型、模架尺寸為250mm250mn

31、t勺標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。模具上所有的螺釘采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面不流有突出部分且外表面光潔，加涂防銹油。兩模板之間流有分模間隙。1）定模座板（450mm300mm厚30mrh定模座板是模即與注射機(jī)連接固定勺板，材料為45鋼。通過(guò)4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘（其規(guī)格為GB/T70.12000M812）與定模固定板連接；定位圈通過(guò)4個(gè)M6的內(nèi)六角圓柱螺釘（其規(guī)格為GB/T70.12000M635）與其連接；定模板座與澆口套為H8/f8配合。2）定模板（250mm250mm厚50mr）i用于固定型芯、導(dǎo)套。因定模板要有一定的厚度，并要有足夠的強(qiáng)度，故采用Q235A制成，調(diào)制230HB270HB其上的

32、導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合；定模板與澆口套采用H7/m6配合；定模板與型芯采用H7/m6配合。3）推件板（300mm280mm厚20mr）i推出機(jī)構(gòu)中的一部分將塑件推出，要有足夠的強(qiáng)度，故采用T10A,淬火43HRC58HRC拉料桿孔與拉料桿之間采用H7/f6配合。型芯U與推件板上型芯孔之間采用H7/f6配合。4）型芯固定板（400mm300mrp厚40mrT該模具的型芯U固定在型芯固定板上，采用45鋼；拉料桿孔與拉料桿之間采用H7/m6配合；型芯U與型芯固定板上型芯孔之間采用H7/m6配合。5）支承板（400mm300mm厚30mr）i支承板要求具有較高的平

33、行度和硬度，起到了動(dòng)模固定板的作用，采用45鋼較好，調(diào)制230HB270HB6)墊塊(300mm60mr，i厚80mrh主要作用以適在動(dòng)模板上與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的整體高度應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。結(jié)構(gòu)形式采用平行墊塊。墊塊材料該模具墊塊采用Q235A制造。7導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分及其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，設(shè)計(jì)的基本要求是導(dǎo)向精確，定位準(zhǔn)確，并且有足夠的強(qiáng)度，剛度和耐磨性，多采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。由于采用的是標(biāo)準(zhǔn)模架，模架本身帶有導(dǎo)向裝置，因此只需按模架規(guī)格選用。1）動(dòng)定模合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將導(dǎo)

34、柱置于動(dòng)模上，其導(dǎo)向部分的尺寸由文獻(xiàn)表7-1查得直徑為25mm。導(dǎo)柱與推件板之間采用H7/f7配合；導(dǎo)柱與型芯固定板之間采用H7/k6配合；定模板之間采用H7/k6配合；導(dǎo)向時(shí)導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)為通孔，便于導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)向孔時(shí)排盡孔內(nèi)的空氣；導(dǎo)套與定模座板間采用H7/f7配合；導(dǎo)套與定模之間采用H7/k6配合。為了防止模具安裝時(shí)模具安裝錯(cuò)誤，因此將一邊的導(dǎo)柱向內(nèi)移動(dòng)4mm。（1）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖7-1）導(dǎo)柱應(yīng)高出型腔端面68mm,其長(zhǎng)度為ll1l2h7202043790mm式中h型腔高度；型芯固定板厚度；推件板厚度。圖7.1導(dǎo)柱H|h：rtW111ITt/A圖7.3頂板的導(dǎo)向2）導(dǎo)套的設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖7-2）因

35、為導(dǎo)套要穿過(guò)定模座板和定模板所以采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套壁厚常在310mm導(dǎo)套孔工作部分的長(zhǎng)度一般是孔徑的11.5倍，2）推出板的導(dǎo)向推出板在推出塑件過(guò)程，必須采用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以使塑件受力均勻，保證塑件不變形,并起到復(fù)位的作用，由于該模具為臥式有四根導(dǎo)柱導(dǎo)向，無(wú)需另行設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。3）頂板的導(dǎo)向頂板的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)柱導(dǎo)套配合導(dǎo)向，由于推出時(shí)推出行程比較大，因此將導(dǎo)柱的另一端與動(dòng)模座板之間采用H7/k6配合，其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)如圖7-3所示。8脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤地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(jī)構(gòu)也稱推出機(jī)構(gòu)。1）脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件推出（頂出）

36、機(jī)構(gòu)是注射成型過(guò)程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出不可忽視。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則（1）盡量設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)；（2）保證塑件不因推出而變形損壞；（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠；良好的塑件外觀；（5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。2）塑件的脫模機(jī)構(gòu)由于本塑件的形狀所確定，采用推板推出機(jī)構(gòu)。推板推出機(jī)構(gòu)在塑件表面不留推出痕跡，同時(shí)受力均勻，推出平穩(wěn)，且推出力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3）復(fù)位機(jī)構(gòu)推出及復(fù)位時(shí)，導(dǎo)柱能夠起導(dǎo)向作用，可以保證準(zhǔn)確復(fù)位，無(wú)需另設(shè)復(fù)位桿。為保證推出板不掉下，故應(yīng)將導(dǎo)柱長(zhǎng)度設(shè)置較長(zhǎng)。4）脫模力的校核應(yīng)用簡(jiǎn)單估算法對(duì)該套模具的脫模力進(jìn)行計(jì)算。脫模力Qe由兩部分

37、組成，由參考文獻(xiàn)的式（9.6-1），即QeQcQb式中Qc塑件對(duì)型芯包緊的脫模力（N）;Qb使封閉殼體脫模須克服的真空吸力（N）,Qb0.1Ab,Ab為型芯的截面面積。因?yàn)閠/d2/320.06250.05，所以該塑料屬厚壁制件，塑件對(duì)型芯包緊的脫模阻力計(jì)算公式（見(jiàn)參考文獻(xiàn)的式（96-3）2訃咲（1式中rcP型芯的平均半徑；取2.0%,見(jiàn)參考文獻(xiàn)E塑件的拉伸彈性模量（MPa），取2.2Gpa,見(jiàn)參考文獻(xiàn)衛(wèi)的表96-1;塑件的平均收縮率，為1.0%3.0%，表9.6-1；3mm，4.5mm,17mm；h型芯脫模方向的高度，分別為K脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算公式為270.271.01fcossinK

38、_s0.290.33,取0.30，見(jiàn)參考f-1fssincosf塑件與鋼材表面的靜摩擦因數(shù)，為文獻(xiàn)的表9.6-1；-塑件的泊松比，取044,見(jiàn)參考文獻(xiàn)的表96-1；K-壁厚塑件的計(jì)算系數(shù)，其計(jì)算式為cos2cos代入數(shù)據(jù)14.6-26,37.75計(jì)算出其值分別為K14.15,K25.54,K37.28代入數(shù)據(jù)計(jì)算得Qc1644.85N,Qc2808.33N,Qc33157.31NQb0.1A30.22N所需脫模力QQQQb4640.5Necb因該脫模力較小，注射機(jī)的頂出力可以滿足要求。塑料勺子注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)9排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣量小，又為圓筒類(lèi)塑件，有上、下兩個(gè)型芯可以排該套模具屬小型模具，

39、氣，因此本設(shè)計(jì)不單獨(dú)開(kāi)設(shè)排氣槽。塑料勺子注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)10溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10.1冷卻系統(tǒng)對(duì)熱塑性塑料，注射成型后必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡可能的傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并迅速脫模。對(duì)于黏度低，流動(dòng)性好的塑料（如聚乙烯，聚丙烯等），因成型工藝要求模溫不太高，所以常用溫水進(jìn)行冷卻。1）冷卻介質(zhì)冷卻介質(zhì)有水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崃看?，傳熱系?shù)大，成本低。決定用水冷卻，即在模具型腔周?chē)_(kāi)設(shè)冷卻水道。2）冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算（1）塑件固化每小時(shí)釋放的熱量由參考文獻(xiàn)表10-4查得PP的單位熱流量為Q15.9IO2KJ/kgQWQ15.91025029500KJ

40、/h式中w單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/min）,取W=50kg/h冷卻水的體積流量，由參考文獻(xiàn)式10-12得qv6.5103m3/minWQ1=50/605.910221034.1872720式中qv冷卻介質(zhì)的體積流量，m3/min；W單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，取50kg/hQ1-單位重量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量.kJ/kg；冷卻介質(zhì)的密度，kg/m3；C1冷卻介質(zhì)的比熱熔，KJ/kgC1冷卻介質(zhì)的出口溫度，取27C；冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度，取20r冷卻水管直徑，由參考文獻(xiàn)2表7-27查得為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=10mm冷卻水在管道內(nèi)的流速V，公式參考文獻(xiàn)式10-16得4qvd246.5103101032601.38m/s式中v冷卻介質(zhì)的流速m/sqv冷卻介質(zhì)的體積流量，m3/sd冷卻水管的直徑，mm(4)傳熱模系數(shù)冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的h由參考文獻(xiàn)表10-5,取f=7.22,公式原自參考文獻(xiàn)中的式10-2h4.187f(v)0.8do24.1877.22(0.911031.38).08(0.01)0.22.28104kJ(m2hc)式中f與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù);冷卻介質(zhì)