瓶蓋注射模畢業(yè)設(shè)計(jì)

甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)學(xué)院：甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)：年級：姓名：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：

摘要本文詳細(xì)介紹了化裝品瓶蓋注射模具設(shè)計(jì)。采取一模兩腔，邊緣式澆口，利用型芯成型塑件內(nèi)止轉(zhuǎn)齒，齒條、齒輪脫螺紋，頂桿頂出塑件。并對澆注系統(tǒng)、成型零件、脫模機(jī)構(gòu)、脫螺紋機(jī)構(gòu)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)整系統(tǒng)做了詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算。關(guān)鍵詞注射模,螺紋型芯,邊緣澆口目錄1序言1.1本課題研究內(nèi)容.要求.目標(biāo)及意義1.11.11.11.12設(shè)計(jì)部分2.1塑件分析2.2塑料材料成型特征2.3設(shè)備選擇2.3.1塑件體積2.3.2鎖模力校核2.3.32.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1主流道設(shè)計(jì)2.4.2分流道設(shè)計(jì)2..4.3冷料穴設(shè)計(jì)2.4.4設(shè)計(jì)所用澆口形式2.4.5分型面設(shè)計(jì)2.4.6排氣槽設(shè)計(jì)2.5成型零部件設(shè)計(jì)和計(jì)算2.5.1成型零部件設(shè)計(jì)2.5.2成型零件工作尺寸計(jì)算2.5.3型腔壁厚計(jì)算2.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.6.1脫模阻力計(jì)算2.6.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.7脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.7.1脫螺紋形式2.7.2旋轉(zhuǎn)脫螺紋扭距計(jì)算2.7.3對主流道凝料能否脫出校核2.7.4止轉(zhuǎn)裝置設(shè)置2.7.5驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)和計(jì)算2.8合模導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)2.8.1頂出系統(tǒng)導(dǎo)向2.8.2成型零件導(dǎo)向及定位2.9溫度調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算2.9.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.9.2模具冷卻時(shí)間計(jì)算2.9.3冷卻參數(shù)計(jì)算2.10支承與連接零件設(shè)計(jì)與選擇2.10.1非標(biāo)零件設(shè)計(jì)2.10.2標(biāo)準(zhǔn)零件選取3設(shè)計(jì)說明與結(jié)論4結(jié)束語參考文件1序言1.1本課題研究內(nèi)容.要求.目標(biāo)及意義1.1做化裝品瓶蓋模具設(shè)計(jì)，使該化裝品瓶蓋注射模結(jié)構(gòu)簡單，型腔.型芯.齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并可自動(dòng)脫模。并書寫開題匯報(bào)，和模具說明書。依照說明書畫模具CAD圖。1.1（１）此塑件外表面不允許有印跡，而且要光滑。（２）要使注射模結(jié)構(gòu)簡單，并可自動(dòng)脫模。（３）流道設(shè)計(jì)合理，可確保產(chǎn)品質(zhì)量而且又節(jié)約生產(chǎn)原材料。（４）了解聚丙烯性能.特征和設(shè)計(jì)時(shí)要求。1.1（１）檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。（２）步掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)方法.過程，為未來走向工作崗位進(jìn)行科技開發(fā)工作和撰寫科研論文打下基礎(chǔ)。（３）培養(yǎng)自己動(dòng)手能力.創(chuàng)新能力.計(jì)算機(jī)利用能力。1.1（１）對于模具設(shè)計(jì)能夠從選材到設(shè)計(jì)到成型有一個(gè)完整了解和初步掌握。以深入熟練掌握AuToCAD利用。（２）鍛煉自己獨(dú)立思索能力和創(chuàng)造能力，為愈加好更加快適應(yīng)工作作準(zhǔn)備。

2設(shè)計(jì)部分2.1塑件分析下列圖是一高檔化裝品瓶蓋，從該塑件外觀能夠看出為了要使此塑件外觀不留下印跡，能夠采取改良邊緣澆口。利用齒輪傳動(dòng)螺紋型芯結(jié)構(gòu)達(dá)成自動(dòng)脫模。經(jīng)分析在塑件內(nèi)頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒（見圖），可很好地滿足產(chǎn)品生產(chǎn)要求。2.2塑料材料成型特征表１聚丙烯力學(xué)性能材料性能純聚丙烯玻纖增強(qiáng)聚丙烯屈服強(qiáng)度/MPa3778～90拉伸強(qiáng)度/MPa—78～90斷裂伸長率/%＞200—彎曲強(qiáng)度/MPa67132彎曲彈性模量/GPa1.454.5簡支梁沖擊強(qiáng)度(無缺口)/(kJ/m2)7851簡支梁沖擊強(qiáng)度(缺口)/(kJ/m2)3.5～4.814.1布氏硬度HBS8.659.1表２聚丙烯熱性能及電性能材料性能純聚丙烯玻纖增強(qiáng)聚丙烯玻璃化溫度/℃-18～-10—熔點(diǎn)(粘流溫度)/℃170～176170～180熱變形溫度/℃45N/㎝2180/㎝2102～11556～67127127線膨脹系數(shù)/(10-５/℃)9.84.9比熱容/[J/(㎏·K)]1930—熱導(dǎo)率/[W/(m·K)]0.118—燃燒性/(㎝/min)慢—體積電阻/Ω·㎝＞1016—擊穿電壓/(kV/㎜)30—表３聚丙烯物理性能材料性能純聚丙烯玻纖增強(qiáng)聚丙烯密度/(g/㎝3)0.90～0.91—比體積/(㎝2/g)1.10～1.11—吸水性/%(二十四小時(shí))長時(shí)間0.01～0.03浸水18d0.50.05—透明度或透光度半透明—2.3設(shè)備選擇2.3.1塑件體積依照塑件體積能夠得出大約注射量，從而粗略得出大約注射量。本課題塑件體積為又因?yàn)榫郾┟芏圈?0.9g/㎝3而且在注入模具時(shí)因?yàn)榱鲃?dòng)阻力增加，加大了沿螺桿逆流亮，再考慮安全系數(shù)，實(shí)際注射量M取為機(jī)器最大注射能力85%。假設(shè)采取是SZ-60/450臥式注塑機(jī)，理論注射量為105㎝3；鎖模力為450kN。依照鎖模力確定型腔數(shù)目其中鎖模力為F(N)；型腔壓力為p(MPa)；每個(gè)塑件投影面積為A1(㎜2)；澆注系統(tǒng)投影面積為A2(㎜2)已知鎖模力為450kN；型腔壓力為25或30MPa。經(jīng)過計(jì)算得假設(shè)澆注系統(tǒng)投影面積和塑件投影面積相等即則=4.3≈4依照最大注射量確定型腔數(shù)目其中最大注射量為m(g)；單個(gè)塑件質(zhì)量為m1(g)；澆注系統(tǒng)質(zhì)量為m2(g)已知最大注射量為105㎝3，假設(shè)澆注系統(tǒng)質(zhì)量為1.7倍塑件質(zhì)量。單個(gè)塑件質(zhì)量為：m1=0.9×17.05=15.345g則=3.2現(xiàn)決定采取一模兩腔，所以能夠采取SZ-60/450臥式注塑機(jī)。理論注射量/㎝3105螺桿（柱塞）直徑/㎜35注射壓力/MPa125注射速率/(g/s)75塑化能力/(g/s)10螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)14―200鎖模力/kN450拉桿內(nèi)間距/㎜280*250移模行程/㎜220最大模具厚度/㎜300最小模具厚度/㎜100鎖模形式雙曲肘定位孔直徑/㎜φ55噴嘴球半徑/㎜202.3.2鎖模力校核鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具力。所選注射機(jī)鎖模力必須大于因?yàn)楦邏喝垠w注入模腔而產(chǎn)生脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上投影面積與型腔壓力乘積。即：式中F——鎖模力，kNp——型腔壓力，MPaA——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上投影面積，㎜2已知型腔壓力為25或30MPa；澆注系統(tǒng)投影面積為1倍塑件投影面積；塑件及流道系統(tǒng)在分型面上投影面積為式中S——流道系統(tǒng)在分型面上投影面積，㎜2n——模腔數(shù)則A=4×π(60/2)2+×π(60/2)2=14130cm2即p×A/1000=30×14130/1000=423.9kN<450kN所以鎖模力符合要求2.3.3開模行程校核開模取出塑件所需開模距離必須小于注塑機(jī)最大開模行程。對于液壓-機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)最大行程決定，與模具厚度無關(guān)。單分型面注射模，其開模行程按下式校核(5～10)式中S——注塑機(jī)最大開模行程(移動(dòng)模板臺(tái)面行程)，㎜H1——塑件脫出距離，㎜H2——包含流道凝料在內(nèi)塑件高度，㎜已知H1=13㎜；H2=50㎜所以H1+H2+(5～10)=13+50+(5～10)≤73㎜又因?yàn)镾Z-60/450臥式注塑機(jī)移模行程為220㎜73㎜<220㎜所以開模行程也符合要求2.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.4.1主流道設(shè)計(jì)形狀：圓錐形；錐角：３°；內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm；主流道大端呈圓角，r=1㎜。噴嘴球半徑r=20㎜，則凹坑球面半徑R=21㎜；凹坑深度：3㎜；噴嘴孔徑d=4㎜；小端直徑D=5㎜；大端直徑為9㎜。主流道長度取53㎜。設(shè)計(jì)見圖：2.4.2分流道設(shè)計(jì)采取半圓形截面流道。因?yàn)樗芰先垠w在流道中流動(dòng)時(shí)，表面冷凝凍結(jié)，起絕熱作用，熔體僅在流道中心流動(dòng)，所以分流道理想狀態(tài)應(yīng)是其中心線與澆口中心線位于同一直線上，而半圓形截面能夠滿足。分流道長度取決于模具型腔總體布置方案和澆口位置，從輸送熔體時(shí)降低壓力損失和熱量損失及降低澆道凝料要求出發(fā)，應(yīng)力爭縮短。對于壁厚小于3㎜，質(zhì)量在200g以下塑件可用公式式中W——流經(jīng)分流道塑料量，gL——分流道長度，㎜D——分流道直徑，由１得為6㎜其中n——為型腔數(shù)目m——為塑件質(zhì)量，g得出L==取分流道長度為108㎜分流道布置取決于型腔布局，二者相互影響。分流道布置形式有平衡式和非平衡式兩種。此設(shè)計(jì)中我采取是平衡式布置。平衡式布置能夠使各型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，從而確保了各型腔成型出來塑件在強(qiáng)度.性能.重量上一致性。設(shè)計(jì)見圖：2.4.3冷料穴設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中對于冷料穴選擇是按照設(shè)計(jì)目標(biāo)來選擇。因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模。所以選擇以下列圖冷料穴，它們由冷料倒錐將主流道凝料拉出，當(dāng)其被脫出時(shí)，塑件和流道凝料能夠自動(dòng)脫出，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操。2.4.4設(shè)計(jì)所用澆口形式澆口是連接分流道和型腔一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)關(guān)鍵部分。澆口主要作用有兩個(gè)：一是塑料熔體流經(jīng)通道；二是澆口適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。在此次設(shè)計(jì)中為了滿足塑件要求不在表面留下痕跡，不影響塑件外觀，采取改良邊緣澆口，也就是使分流道與澆口連接處于塑件下底面（經(jīng)過分型面采取微階梯式來完成）。詳細(xì)表示形式見下列圖：2.4.5分型面設(shè)計(jì)打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料面叫做分型面。分型面通常設(shè)在塑件斷面尺寸最大處，在此次設(shè)計(jì)中采取是單個(gè)分型面，而且是微階梯式。把型芯設(shè)在動(dòng)模一邊，型腔設(shè)在定模一邊，開模后塑件留在動(dòng)模，有利于塑件脫模。詳細(xì)形式見上圖。2.4.6排氣槽設(shè)計(jì)因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)模具屬小型模具，能夠用分型面來排氣。2.5成型零部件設(shè)計(jì)和計(jì)算2.5.1成型零部件設(shè)計(jì)組成模具型腔零件統(tǒng)稱為成型零件，主要包含凹模.凸模.型芯.鑲塊.各種成型桿和成型環(huán)。型腔是直接和高溫高壓塑件相接觸，它質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，要求它有足夠強(qiáng)度.剛度.硬度.耐磨性，以承受塑件擠壓力和料流摩擦力，有足夠精度和適當(dāng)表面粗糙度（通常Ra0.4μm以下），確保塑件制品表面光潔美觀和輕易脫模。（1）凹模采取整體嵌入式，凹模鑲塊采取帶軸肩臺(tái)階圓柱形，然后嵌入固定板中，用墊板和螺釘將其固定。（2）型芯用成型時(shí)用以裝固螺紋嵌件螺紋型芯，但在型芯外圈固定一螺紋型環(huán)，用以成型塑件內(nèi)螺紋。詳細(xì)形式見下列圖：2.5.2成型零件工作尺寸計(jì)算１（1）平均收縮率計(jì)算型腔尺寸聚丙烯收縮率通常為1%～3%,從而得出聚丙烯平均收縮率為2%。徑向尺寸由１得出聚丙烯通常精度等級為6級。同時(shí)得出塑料制件尺寸公差。又因?yàn)樗芗鈴紻=60.00㎜，所以查表得Δ=0.64按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向尺寸公式式中LM——凹模徑向尺寸，㎜Scp——塑料平均收縮率，%Ls——塑件徑向公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δz——凹模制造公差，㎜已知Ls=60.00㎜Scp=0.02Δ=0.64㎜所以δz=Δ/3=0.21㎜LM=[60.00+60.000.02-3/40.64]+0.21=60.72+0.21深度尺寸由１得出聚丙烯通常精度等級為6級。同時(shí)得出塑料制件尺寸公差。又因?yàn)樗芗疃瘸叽鏗s=15.00㎜，所以查表得Δ=0.40㎜按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式式中HM——凹模深度尺寸，㎜Scp——塑料平均收縮率，%Hs——塑件高度公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δz——凹模深度制造公差，㎜已知Hs=15.00㎜Scp=0.02Δ=0.40㎜所以δz=Δ/3=0.13㎜HM=[(1+0.02)15.00-2/30.40]+0.13=15.03+0.13（2）按平均收縮率計(jì)算組合型芯尺寸徑向尺寸由１得出聚丙烯通常精度等級為6級。同時(shí)得出塑料制件尺寸公差。又因?yàn)樗芗?nèi)徑尺寸式中S——塑件壁厚㎜，由１得出塑件壁厚為2㎜。所以d=60.00-22=56.00㎜，所以查表得Δ=0.64按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式式中LM——組合型芯徑向尺寸，㎜Scp——塑料平均收縮率，%Ls——塑件徑向公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δz——組合型芯制造公差，㎜已知Ls=56.00㎜Scp=0.02Δ=0.64㎜所以δz=Δ/3=0.21㎜高度尺寸由１得出聚丙烯通常精度等級為6級。同時(shí)得出塑料制件尺寸公差。又因?yàn)樗芗疃瘸叽鏗s=15.00-2.00=13.00㎜，所以查表得Δ=0.36㎜按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式式中HM——組合型芯高度尺寸，㎜Scp——塑料平均收縮率，%Hs——塑件孔深度公稱尺寸，㎜Δ——塑件公差值，㎜δz——組合型芯高度制造公差，㎜已知Hs=13.00㎜Scp=0.02Δ=0.36㎜所以δz=Δ/3=0.12㎜2.5.3型腔壁厚計(jì)算模具型腔將受到高壓作用，所以模具型腔應(yīng)該具備足夠剛度和強(qiáng)度。強(qiáng)度不足將造成塑性變形，甚至開裂。剛度不足將造成彈性變形，造成型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。在此次設(shè)計(jì)中采取圓形整體式型腔。按剛度計(jì)算側(cè)壁厚度s由１得出式中E——模具材料彈性模量，MPa，碳剛為2.1105MPap——型腔壓力，MPa，由前面所知為25或30MPa[δ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量，㎜，由１得出聚丙烯[δ]值允許范圍為0.025～0.04㎜h——型腔深度尺寸，㎜所以按強(qiáng)度計(jì)算側(cè)壁厚度s由１得出式中r——型腔徑向半徑，㎜p——型腔壓力，MPa，由前面所知為25或30MPa[σ]——模具材料許用應(yīng)力，MPa，已知為160MPa所以由此能夠選取s=8.00㎜。按剛度計(jì)算底版厚度hs式中E——模具材料彈性模量，MPa，碳剛為2.1105MPap——型腔壓力，MPa，由前面所知為25或30MPa[δ]——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量，㎜，由１得出聚丙烯[δ]值允許范圍為0.025～0.04㎜h——型腔深度尺寸，㎜所以≧2.77㎜按強(qiáng)度計(jì)算底板厚度hs式中r——型腔徑向半徑，㎜p——型腔壓力，MPa，由前面所知為25或30MPa[σ]——模具材料許用應(yīng)力，MPa，已知為160MPa所以≧11.43㎜由此能夠選取hs=17.00㎜。2.6脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算2.6.1脫模阻力計(jì)算因?yàn)樗芗诤駷?㎜，內(nèi)孔直徑為56㎜，所以塑件壁厚與內(nèi)孔直徑之比為2/56=0.0357而1/20=0.05＞0.0357所以能夠看作是薄壁殼體形塑件，又因?yàn)樗芗嗝鏋閳A環(huán)形式中E——塑料拉伸模量，MPaε——塑料成型平均收縮率，%t——塑料平均壁厚，㎜L——塑料包容型芯長度，㎜μ——塑料泊松比φ——脫模斜度(塑料側(cè)面與脫模方向之夾角)?——塑料與鋼材之間摩擦因數(shù)B——塑件再與開模方向垂直平面上投影面積(㎝2),當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)，10B項(xiàng)應(yīng)為零。K1——由?和φ決定無因次數(shù)，可由下式計(jì)算已知E=1.6～1.7103MPaε=2%t=2㎜L=13㎜μ=0.43φ=1o?=0.50依照前面所知B＝2826㎜2K1=1+0.50sin1ocos1o=1.01Q=2082.55N2.6.2脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在此次設(shè)計(jì)中，我采取脫模機(jī)構(gòu)是先由齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件螺紋部分被脫出，同時(shí)澆道凝料也被旋轉(zhuǎn)脫出，再用頂桿頂動(dòng)塑件。在本身重力作用下澆道和凝料就會(huì)掉落下來。推桿采取直桿式圓柱推桿，為了增大細(xì)長推桿剛性，設(shè)計(jì)成臺(tái)階形。推桿用熱作模具鋼制造，最終經(jīng)表面氮化處理，配合段表面粗糙度為Ra0.8μm。推桿脫模機(jī)構(gòu)用復(fù)位桿復(fù)位，復(fù)位桿應(yīng)對稱分布，常取2到4根，但最好多于2根。與復(fù)位桿頭部接觸定模板應(yīng)淬火或局部鑲?cè)氪慊痂倝K。為防止推板運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，造成運(yùn)動(dòng)卡滯或推桿彎曲損壞等問題，設(shè)計(jì)推出導(dǎo)向裝置。因?yàn)槭侵行⌒湍＞卟扇?根導(dǎo)柱導(dǎo)向。而且設(shè)置導(dǎo)向套。2.7脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.7.1脫螺紋形式在本設(shè)計(jì)中采取是開模時(shí)齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件螺紋部分被脫出。2.7.2旋轉(zhuǎn)脫螺紋扭距計(jì)算依照１得出對于薄壁內(nèi)螺紋塑件，旋轉(zhuǎn)脫模所需最小扭距由下式計(jì)算：Mmin=式中E——塑料拉伸彈性模量，MPaε——塑料成型平均收縮率，%t——螺紋塑料平均壁厚，㎜r——螺紋型芯或型環(huán)中半徑，㎜L——螺紋型芯或型環(huán)螺紋段長度，㎜?——塑料與鋼材之間摩擦因數(shù)S——螺距，㎜λ——螺紋升角，oΨ——螺紋形狀因子，由螺紋類型決定由１得出螺紋形狀因子可由下式計(jì)算Ψ=h/cosα式中h——螺紋型芯或螺紋型環(huán)螺紋工作高度，㎜α——螺紋牙尖角之半，o已知E=1.6～1.7103MPaε=2%t=2㎜L=9.82㎜r=27.00㎜S=4.0?=0.50λ=20oα=15oh=9.82㎜Mmin=2.4105N·㎜旋出螺紋型芯所需實(shí)際扭距Mco(N·㎜)：Mcomin=φMmin式中φ——由試驗(yàn)確定之系數(shù)，通常旋出螺紋型環(huán)所需實(shí)際扭距約等于最小扭距。2.7.3對主流道凝料能否脫出校核主流道凝料能否脫出要看澆口處塑件對型芯力是否大于凝料扭轉(zhuǎn)力，只有當(dāng)力大于扭轉(zhuǎn)力時(shí)主流道凝料才能旋轉(zhuǎn)脫出螺紋，最終隨塑件脫出。對于厚壁內(nèi)螺紋塑件，旋轉(zhuǎn)脫模所需最小扭距由下式得出：式中E——塑料拉伸彈性模量，MPaε——塑料成型平均收縮率，%r——螺紋型芯或型環(huán)中半徑，㎜L——螺紋型芯或型環(huán)螺紋段長度，㎜?——塑料與鋼材之間摩擦因數(shù)S——螺距，㎜λ——螺紋升角，oθ——厚壁螺紋塑件無量綱特征因數(shù)，對于內(nèi)螺紋塑件θ=μ——塑件泊松比R——塑件內(nèi)螺紋外半徑，㎜r0——塑件外螺紋內(nèi)半徑，㎜已知R=6㎜r0=5.67㎜μ=0.43θ=62+5.672/(62-5.672)+0.43=18.13Ψ——螺紋形狀因子，由螺紋類型決定。螺紋形狀因子可由下式計(jì)算式中h——螺紋型芯或螺紋型環(huán)螺紋工作高度，㎜α——螺紋牙尖角之半，o已知E=1.6～1.7103MPaε=2%l=4.00㎜r=5.80㎜S=1.5㎜?=0.50λ=20oα=15oh=4.00㎜所以Mmin=6778.32N·㎜又因?yàn)閞=5.80㎜，所以旋出主流道凝料所要力為所以塑件對型芯力大于凝料扭轉(zhuǎn)力，主流道凝料能夠旋轉(zhuǎn)脫出螺紋，最終隨塑件脫出。2.7.4止轉(zhuǎn)裝置設(shè)計(jì)在塑件內(nèi)頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒，使型芯和塑件之間沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，只是螺紋型環(huán)從塑件上脫出。2.7.5驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)和計(jì)算在此次設(shè)計(jì)中，我采取靠開模力來帶動(dòng)齒條移動(dòng)，然后帶動(dòng)錐齒輪尾端齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)和圓頭冷料穴轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件和流道凝料旋轉(zhuǎn)脫出，再在頂桿作用下脫落。圓錐齒輪傳動(dòng)校核在此次設(shè)計(jì)中，采取直齒圓錐齒輪大端模數(shù)為3.5，壓力角為20°。小齒輪齒數(shù)為20采取20CrMnTi滲碳淬火回火HRC=62；大齒輪齒數(shù)為28采取20Cr滲碳淬火回火HRC=57；依照2得一對鋼制直齒圓錐齒輪齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為σH=式中Re——為齒寬和齒寬系數(shù)之比，齒寬系數(shù)通常取0.25～0.3b——齒輪齒寬，㎜K——載荷系數(shù)u——齒數(shù)比，對于單級直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，通常u為1～3[σH]——許用接觸應(yīng)力，MPa[σH]=σHlim/SH=1440/1.1=1309MPa其中σHlim——試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限，可由２得。SH——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由２得。已知T1=2082.55272=1.124105N·㎜齒輪按8級精度得K=1.2b1=24㎜u=28/20=1.4b2=26㎜Re=96㎜σH=1286MPa又因?yàn)閇σH]=σHlim/SH=1309MPa＞1286MPa依照２得鋼制齒輪傳動(dòng)輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式已知T1=1.124105N·㎜齒輪按8級精度K=1.5b=24㎜z1=20z2=28m=3.5YF1=2.91YF2=2.64所以σF1=21.51.1241052.91/(243.5220)=167MPaσF2=21.51.1241052.64/(243.5228)=108MPa=380/1.3=292MPa＞167MPa[σF2]=360/1.3=277MPa＞108MPa由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足。齒圓柱齒輪校核與型環(huán)相連兩小齒輪采取軟齒面，齒輪為40Cr表面淬火，齒面硬度HRC＝54齒數(shù)為22模數(shù)為3.0與兩小齒輪嚙合大齒輪是非標(biāo)齒輪，齒輪為35SiMn表面淬火，齒面硬度HRC＝45，齒數(shù)為34模數(shù)為3.0依照2得鋼制齒輪傳動(dòng)齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為式中u——大齒輪與小齒輪齒數(shù)比T1——小齒輪上轉(zhuǎn)距，N·㎜K——載荷系數(shù)b——齒寬，㎜a——中心距，㎜[σH]——許用接觸應(yīng)力，MPa[σH]=σHlim/SHσHlim——試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限，可由2得。SH——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由2得。[σH]=1130/1.1=1027MPa已知T1=2082.5527=5.62104N·㎜齒輪按8級精度得K=1.5b1=3.010=30㎜a=84㎜u=34/22=1.545b2=52㎜σH=691MPa＜1027MPa所以滿足齒面接觸強(qiáng)度依照2得鋼制齒輪傳動(dòng)輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式已知T1=5.62104N·㎜齒輪按8級精度K=1.5b=3.010=30㎜z1=22z2=34m=3.0YF1=2.84YF2=2.52所以σF1=21.55.621042.84/(303.0222)=81MPa=72MPa=320/1.3=246MPa＞81MPa[σF2]=240/1.3=200MPa＞72MPa由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足。齒輪齒條校核塑件型環(huán)高度為15，螺距為4，則齒輪(1,2)要旋轉(zhuǎn)15/4=3.75圈才能脫出塑件，依照傳動(dòng)比能夠得出中間大齒輪要旋轉(zhuǎn)3.7522/34=2.43圈，同時(shí)能夠得出經(jīng)過直齒圓錐齒輪后要2.4320/28=1.733圈才能夠脫出塑件。在此次設(shè)計(jì)中，與齒條嚙合圓柱齒輪采取軟齒面，齒輪為20Cr滲碳淬火回火，HRC=56，齒數(shù)為25，模數(shù)為3.0，則d為75㎜，旋出塑件齒條經(jīng)過距離為751.733=130㎜。能夠把齒條看做是一個(gè)齒輪，周長為130㎜，則D=130/π=41.4，所以齒條齒數(shù)最少為41.4/3=14?，F(xiàn)在取齒條齒數(shù)為20，齒條材料為20CrMnTi滲碳淬火回火，HRC=62。齒輪齒條傳動(dòng)齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為式中u——大齒輪與小齒輪齒數(shù)比T1——小齒輪上轉(zhuǎn)距，N·㎜K——載荷系數(shù)b——齒寬，㎜a——中心距，㎜[σH]——許用接觸應(yīng)力，MPa[σH]=σHlim/SHσHlim——試驗(yàn)齒輪接觸疲勞極限，可由２得。SH——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由２得。[σH]=1340/1.1=1218MPa已知T1=1.124105N·㎜齒輪按8級精度得K=1.5b=3.0*10=30㎜a=67.5㎜u=25/20=1.25σH=335[(2.25)31.51.124105/(1.253067.52)]?=1123MPa＜1218MPa所以滿足齒面接觸強(qiáng)度齒輪齒條傳動(dòng)彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式已知T1=1.124105N·㎜齒輪按8級精度K=1.5b=3.010=30㎜z1=20z2=25m=3.0YF1=2.91YF2=2.72所以σF1=165MPa=154MPa[σF1]=σFlim/SF=380/1.3=292MPa＞165MPa[σF2]=360/1.3=277MPa＞154MPa由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足。2.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.8.1頂出系統(tǒng)導(dǎo)向頂出裝置在模具內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，除滑動(dòng)配合外，其余部分都處于浮動(dòng)狀態(tài)，頂出板和頂出固定板重量不應(yīng)作用在推桿上，應(yīng)由頂出系統(tǒng)導(dǎo)向零件來支撐，在此次設(shè)計(jì)中，我采取是設(shè)支承柱外加導(dǎo)套，在此次設(shè)計(jì)中采取形式，這么能夠使支承柱兼起導(dǎo)柱作用。2.8.2成型零件導(dǎo)向及定位模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，確保動(dòng).定模之間一定方向和位置。導(dǎo)向零件要承受一定側(cè)向力，起導(dǎo)向和定向作用。當(dāng)模具牢靠裝在注射機(jī)上后，模具在注射成型過程中，假如模具上無精定位裝置，動(dòng).定模正確定位由注射機(jī)拉桿精度確保；假如模具備精準(zhǔn)定位裝置，動(dòng).定模正確定位由模具精定位裝置確保。因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)模具是小型模具，所以只用兩個(gè)直徑相同且對稱分布導(dǎo)柱。因?yàn)閯?dòng)模采取推板頂出塑件，所以導(dǎo)柱常設(shè)在動(dòng)模。各導(dǎo)柱.導(dǎo)套及導(dǎo)向孔軸線應(yīng)確保平行，不然將影響合模準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。在合模時(shí)要使導(dǎo)向零件先接觸，防止凸模先進(jìn)入型腔，造成成型零件損壞。所以導(dǎo)柱長度必須比凸模斷面高出6～8㎜。導(dǎo)柱固定部分按H7/m8過渡配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H8/f8間隙配合。導(dǎo)柱工作部分表面粗糙度為Ra0.4μm。下列圖為導(dǎo)柱.導(dǎo)套設(shè)計(jì)：2.9溫度調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算2.9.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具溫度直接影響到塑件成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。所以模具上需要添加溫度調(diào)整系統(tǒng)以達(dá)成理想溫度要求。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進(jìn)行有效冷卻，使熔融塑料熱量盡快傳給模具，方便使塑件可靠冷卻定型并可快速脫模。提升塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冷卻裝置設(shè)計(jì)要考慮以下幾點(diǎn)：（1）確保塑件收縮均勻，維持模具熱平衡。（2）冷卻水孔數(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距離，即水孔排列與型腔形狀盡可能吻合。（4）澆口出要加強(qiáng)冷卻。通常熔融塑料填充型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低。所以澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通冷卻水，而在溫度較低外側(cè)只需經(jīng)過經(jīng)熱交換后溫水即可。（5）降低入水與出水溫度?？山?jīng)過改變冷卻孔道排列形式。（6）要結(jié)合塑料特征和塑件結(jié)構(gòu)，合理考慮冷卻水通道排列形式。如塑件收縮率，壁厚等。（7）冷卻水通道要防止靠近塑件熔接痕部位，冷卻通道密封性要好，冷卻通道進(jìn)口與出口接頭盡可能不要高出模具外表面。在此次設(shè)計(jì)中我采取是簡單流道式，即經(jīng)過在模具上直接打孔，并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是最常見一個(gè)形式。我采取是經(jīng)過軟管在模外連接冷卻水路。見下列圖：2.9.2模具冷卻時(shí)間計(jì)算塑件在模內(nèi)冷卻時(shí)間通常是指塑料熔體從充滿型腔時(shí)起到開模取出塑件時(shí)為止。聚丙烯塑料制件最大壁厚中心層達(dá)成凝固點(diǎn)時(shí)所需冷卻時(shí)間經(jīng)驗(yàn)公式：式中Tm——塑料初始成型溫度，oCTw——模具溫度，oCR——塑件半徑，㎜由１得聚丙烯塑料溫度160-260oC，模具溫度40-60oC。Q=960(s)2.9.3冷卻參數(shù)計(jì)算每秒鐘注射次數(shù)為N=1/t0.75=1/9600.75=0.00078125每秒鐘注入塑料量M=Nm=0.=0.04375(g)單位時(shí)間內(nèi)注入模具塑料熔體質(zhì)量G=36000.0437510-3=0.1575(㎏/h)塑料成型時(shí)在模具內(nèi)釋放熱焓量△i=583.38-700.14KJ/㎏又因?yàn)槔鋮s水比熱容為1932[J/(㎏·K)；密度為ρ=1.0103(㎏/m2)；t1-t2=3oC所以模具冷卻時(shí)所需冷卻水體積流量為取冷卻水體積流量為5.010-3(m3/min)得D=8㎜，冷卻水最低流速為1.66v/(m/s)冷卻水孔總傳熱面積為冷卻水孔長=14200/(3.148)=565.3mm2.10支承與連接零件設(shè)計(jì)與選擇2.10.1非標(biāo)零件設(shè)計(jì)在此次設(shè)計(jì)中非標(biāo)零件主要有定模固定板，動(dòng).定模板，動(dòng)模固定板，動(dòng)模墊板，墊塊，動(dòng)模底板，頂桿固定板，頂出底板，導(dǎo)柱導(dǎo)套，復(fù)位桿，頂桿，支承柱，等。2.10.2標(biāo)準(zhǔn)零件選取在此次設(shè)計(jì)中，采取標(biāo)準(zhǔn)零件有螺釘.螺母.軸承和鍵表1設(shè)計(jì)中所用螺釘作用名稱規(guī)格數(shù)目固定定位圈開槽盤頭螺釘GB67-85-Ｍ5134固定直齒圓柱小齒輪和型環(huán)開槽沉頭螺釘GB67-85M2.52412連接模板內(nèi)六角圓柱頭螺釘GB70-85-M16240GB70-85-M162588固定頂出固定板和頂出底板內(nèi)六角圓柱頭螺釘GB70-85-M622.56固定支承柱內(nèi)六角圓柱頭螺釘GB70-85-M10502表2設(shè)計(jì)中所用螺母作用名稱規(guī)格數(shù)目