燈座注射模設(shè)計(jì)

燈座注射模設(shè)計(jì)PAGEPAGE56燈座注射模設(shè)計(jì)【摘要】畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是燈座注射模設(shè)計(jì)，材料為PC。塑料模具注射成型的最大特點(diǎn)是：成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度高的塑料零件；對各種塑料的適應(yīng)性強(qiáng)；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。注射成型的過程是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔融塑化成為黏流態(tài)的流體，在螺桿的高壓推動下，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，冷卻定型后，然后開模分型脫模后得到塑料制品。設(shè)計(jì)中主要進(jìn)行的工作首先是對塑料進(jìn)行工藝性能的分析并畫出塑件零件圖，在這次的設(shè)計(jì)中，要用到內(nèi)側(cè)抽芯，所以要進(jìn)行內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)（斜推桿和斜導(dǎo)槽）的設(shè)計(jì)，以及主、分流道的設(shè)計(jì)、模具型腔的分布并畫出它們的零件圖，模架的選擇和校核，注塑機(jī)的選取和校核等，最重要的是對模具結(jié)構(gòu)中型腔、型芯各徑向和高度尺寸的計(jì)算過程，這些的設(shè)計(jì)過程要查閱大量的資料，所有的計(jì)算和設(shè)計(jì)完成后，最后要畫出模具設(shè)計(jì)的總裝配圖和模具的結(jié)構(gòu)零件圖?！娟P(guān)鍵詞】：燈座，注射模具，PCInjectionmoldbases【Abstract】Graduationistheholderofthedesigncontentdesignofinjectionmold,thematerialisPC.plasticmoldinjectionmoldingcharacteristicis:moldingcycleisshort,formingacomplexshapecanbethesizeofhighprecisionplasticparts;ontheadaptabilityofvariousplastics;productionefficiency,productqualityisstable,easytoautomateproduction.Injectionmoldingprocessistheplasticmaterialintothebarrelthroughtheplasticsmeltintothefluidviscousflow,drivenbyhighpressureinthescrew,sothatthehigherpressureofthemeltthroughthenozzleintothemoldcavity,aftercooling,solidificationstage,thecoolingisformed,andthentypemoldplasticproductsobtainedafterstripping.Mainlyforthedesignworkisthefirstanalysisofprocessperformanceplasticsandpaintedplasticpartspartsdiagram,inthisdesign,theusetotheinnercorepulling,sotheinnercorepulling(obliqueputterandtheobliqueguidegroove)design,aswellasthemain,thedesignofshunt,thedistributionofthemoldcavityanddrawpartoftheirplans,theselectionandverificationmold,injectionmoldingmachinesuchastheselectionandverification,themostimportantmedium-sizedcavitiesonthemoldstructure,coresizeoftheradialandheightcalculations,thedesignprocesstoaccesslargeamountsofdata,allthecalculationanddesigniscomplete,thefinalmolddesigntodrawthegeneralassemblydrawinganddiestructureParts.

【Keywords】:lampholder,injectionmold,PC第一章緒論1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的塑料模畢業(yè)設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過了畢業(yè)實(shí)習(xí)，在畢業(yè)之前進(jìn)行的最后一個(gè)實(shí)踐教學(xué)的訓(xùn)練環(huán)節(jié)，其主要目的：1、提高學(xué)生技術(shù)資料的收集、整理、編譯和運(yùn)用能力，加強(qiáng)技術(shù)文件的撰寫能力，是其語言文字在技術(shù)文件上的運(yùn)用、疏理、歸納和總結(jié)得到一個(gè)全面的訓(xùn)練。2、綜合運(yùn)用所學(xué)過理論知識、生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計(jì)實(shí)踐知識，進(jìn)行難度較大的塑料模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐訓(xùn)練，從而全面培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。3、鞏固和擴(kuò)充塑料模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握塑料模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握塑料模具設(shè)計(jì)的基本技能如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉模具標(biāo)準(zhǔn)及其他有關(guān)的的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范并在模具設(shè)計(jì)中加以貫徹。4、初步掌握三維造型(繪圖)軟件、熟練掌握二維繪圖軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。進(jìn)一步熟悉塑料模具設(shè)計(jì)中的各種專業(yè)零件標(biāo)準(zhǔn)，并能合理地運(yùn)用于模具設(shè)計(jì)之中，能有效地簡化模具結(jié)構(gòu)和加快設(shè)計(jì)進(jìn)程。1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：塑件分析（確定塑件設(shè)計(jì)要求，明確塑件的生產(chǎn)批量，計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量），成型方法的確定，成型工藝條件的確定（成型時(shí)間，成型溫度，成型壓力），分型面的設(shè)計(jì)，模具型腔數(shù)量的確定，型腔的排列和流道布局以及澆口位置的設(shè)置，注射成型機(jī)的選擇，注射機(jī)參數(shù)的校核，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及理論計(jì)算，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿形式的選擇，排氣方式的設(shè)計(jì)，模具總體尺寸的確定，選擇模架，模具安裝尺寸的校核，繪制模具裝配圖和零件圖，編寫和整理設(shè)計(jì)說明書等。1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求畢業(yè)設(shè)計(jì)是在課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以要求形狀比較復(fù)雜且需要二次分型、推出或抽芯的注射模，根據(jù)塑件的復(fù)雜程度可以設(shè)計(jì)成單型腔和多型腔；其流道形式根據(jù)塑件批量和塑件種類可以設(shè)計(jì)成普通流道或熱流道。要求模具結(jié)構(gòu)合理，理論分析計(jì)算充分。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中要求學(xué)生注意培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和保質(zhì)、保量，按時(shí)完成任務(wù)的習(xí)慣，在設(shè)計(jì)過程中必須做到：1、合理地選擇模具結(jié)構(gòu)，正確地確定模具成型零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其技術(shù)要求。使所設(shè)計(jì)的模具制造工藝良好，造價(jià)便宜。2、充分利用塑料成型優(yōu)良的特點(diǎn)，盡量減少后加工。3、設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)能高效、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生產(chǎn)，且模具使用壽命長。1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟畢業(yè)設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程和步驟見表1-1表1-1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備接受設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，現(xiàn)場參觀，實(shí)驗(yàn)室裝拆模具，熟悉了解與設(shè)計(jì)相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)，閱讀塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料、繪圖用具或計(jì)算機(jī)模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論分析與計(jì)算塑件在模具中的成型位置，分型面和型腔數(shù)量的確定，澆注系統(tǒng)形式和澆口的位置選擇和設(shè)計(jì)，成型零件的設(shè)計(jì)，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，模架選擇等裝配圖的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)初繪模具裝配草圖，各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)好零件之間的裝配關(guān)系，最后完成裝配工作圖成型零件工作圖設(shè)計(jì)繪制成型零件的工作圖編寫設(shè)計(jì)說明書整理和編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備工作1.5畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題1、塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的，也是對學(xué)生進(jìn)行一次較全面的工裝設(shè)計(jì)訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，認(rèn)真設(shè)計(jì)。每個(gè)階段完成后要認(rèn)真檢查，提倡獨(dú)立思考，有錯誤要認(rèn)真修改，精益求精。2、塑料模具設(shè)計(jì)進(jìn)程的個(gè)階段是互相聯(lián)系的。設(shè)計(jì)時(shí)，零部件的結(jié)構(gòu)尺寸不是完全由計(jì)算確定的，還要考慮結(jié)構(gòu)、工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及標(biāo)準(zhǔn)化等要求。由于影響零部件結(jié)構(gòu)尺寸的因素很多(如加熱或冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布局)，隨著設(shè)計(jì)的進(jìn)展，考慮的問題會更全面、合理，故后階段設(shè)計(jì)要對前階段設(shè)計(jì)中的不合理結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行必要的修改。所以設(shè)計(jì)要邊計(jì)算、邊繪圖，反復(fù)修改，計(jì)算、設(shè)計(jì)和繪圖交替進(jìn)行。3、學(xué)習(xí)和善于利用前人所積累的寶貴設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資料，可以加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，避免不必要的重復(fù)勞動，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證，也是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。然而，任何一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)均可能有多種決策方案，應(yīng)從具體情況出發(fā)，認(rèn)真分析，既要合理地吸收，又不可盲目地照搬、照抄。4、在設(shè)計(jì)中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化與通用化，可以保證互換性、降低成本、縮短設(shè)計(jì)周期，是模具設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則之一，也是設(shè)計(jì)質(zhì)量的一項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中應(yīng)熟悉和正確采用各種有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，并應(yīng)注意一些尺寸需要圓整為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。同時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)減少材料的品種和標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格。第二章塑件成型工藝性分析2.1產(chǎn)品基本尺寸及要求產(chǎn)品名稱：燈座（如圖2-1，2-2、2-3）；生產(chǎn)批量：大批量；產(chǎn)品材料：PC（Polycarbonate,聚碳酸酯）；公差等級：未注公差取MT5級精度。圖2-1圖2-2圖2-32.2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、塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，其具體內(nèi)容如下：2.2.1塑件的原材料分析及主要用途聚碳酸酯為線型結(jié)構(gòu)非晶體材料，透明。材料使用溫度小于130℃，耐寒性好，脆化溫度為—100℃。有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等。聚碳酸酯透光率較高，介電性能好，吸水性小，但水敏性強(qiáng)（含水率不得超過0.2%），且吸水后會降解。力學(xué)性能很好，抗沖擊及抗蠕變性能優(yōu)異，但耐磨性差。其成型熔融溫度高，但熔體黏度大，流動性差（溢邊值為0.06mm）；流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快；成型收縮率；容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品主要在機(jī)械上用作齒輪、凸輪、渦輪、滑輪等；電機(jī)電子產(chǎn)品零件，光學(xué)零件等。通過以上對原材料的分析在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)注意一下兩點(diǎn)：①、熔融溫度高且熔體黏度大，因此在模具設(shè)計(jì)中對大于200g的塑件成型時(shí)應(yīng)采用螺桿式注射機(jī)成型，噴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℃為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼并淬火。②、因材料水敏性強(qiáng)，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)氣泡、銀絲及強(qiáng)度明顯下降現(xiàn)象。③、易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)嚴(yán)格控制成型條件，塑件成型后須退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜太厚；應(yīng)避免尖角、缺口和金屬嵌件造成的應(yīng)力集中問題；脫模斜度宜取2°其主要性能指標(biāo)據(jù)表9-6常用熱塑性塑料的主要技術(shù)指標(biāo)[2]查得如下：表2-1聚碳酸酯的主要性能指標(biāo)密度/Kg·dm-31.34～1.35抗拉屈服強(qiáng)度/MPa84比體積/cm3·g-10.74～0.75拉伸彈性模量/MPa6.5×103吸水率（%）0.09～0.15抗彎強(qiáng)度/MPa134收縮率（%）0.05～0.5沖擊韌度/KJ·m-257.8熔點(diǎn)/℃235～245硬度/HB13.5熱變形溫度/℃146～149體積電阻系數(shù)/Ω·cm10172.2.2塑件的尺寸和精度分析塑件的總體尺寸受到塑料流動性的限制。在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動性好的塑料可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件尺寸就較小。此外，塑件外形尺寸還受到成型設(shè)備的限制。而影響塑件精度的因素很多，如模具制造精度及其使用后的磨損程度，塑料收縮率的波動，成型工藝條件的變化，塑件的形狀，脫模斜度及成型后的尺寸變化等。對塑件的零件圖尺寸分析后發(fā)現(xiàn)該塑件尺寸精度無特殊要求，所以尺寸均為自由尺寸，按要求取MT5級精度。據(jù)表2-4國家標(biāo)準(zhǔn)塑件尺寸公差（GB/T14486-1993）[1]查取公差值，其主要尺寸公差標(biāo)注如下（單位均為mm）：①、外形尺寸：690-0.86、700-0.86、1270-1.28、1290-1.28、1700-1.6、1370-1.28、R50-0.24、30-0.2、1330-1.28。②、內(nèi)形尺寸：630+0.74、640+0.74、1140+1.14、1210+1.28、1230+1.28、1310+1.28、1640+1.6、R20+0.2、600+0.74、320+0.56、300+0.50、80+0.28。③、孔尺寸：100+0。32、120+0.32、1370+1.28、1640+1.6、4.50+0。24、20+0.2、50+0.24。④孔距尺寸：34±0.28、96±0.50、150±0.57。塑件表面質(zhì)量分析塑件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和外觀質(zhì)量等，塑件表面粗糙度的高低主要與模具型腔內(nèi)各成型表面的粗糙度有關(guān)。一般模具型腔表面粗糙度值要比塑件的要求低1～2級。一般來說，原材料的質(zhì)量、成型工藝（各種參數(shù)的設(shè)定、控制等人為因素）和模具的表面粗糙度等都會影響到塑件的表面粗糙度，尤其以型腔壁上的表面粗糙度影響最大。另外對于透明塑件，特別是光學(xué)元件，要求凹模和型芯兩者有相同的表面粗糙度。該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4mm.而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求，因此塑件通過注射成型的方法獲得，據(jù)表2-5不同加工方法和不同材料所能達(dá)到的塑件表面粗糙度[1],塑件內(nèi)表面粗糙度可取Ra0.8mm或Ra1.6mm。2.2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析2.2.4.1塑件的幾何形狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑料制品的形狀一般是普通使用形狀、藝術(shù)形狀、工程（功能）形狀等三種情況之一或者是它們的結(jié)合。塑件制品的形狀直接決定了相應(yīng)模具的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。制品設(shè)計(jì)方面的某些簡單要求往往會造成模具制造和成型的困難；反之，對制品的結(jié)構(gòu)作有利于模具設(shè)計(jì)的優(yōu)化，往往又能大大地簡化模具結(jié)構(gòu)或改善成型工藝。塑件制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括壁厚、脫模斜度、加強(qiáng)肋、支承面、圓角、孔的設(shè)計(jì)及塑件的表面形狀等方面。⒈壁厚塑件的壁厚對其質(zhì)量有很大的影響，壁厚過小難以滿足使用強(qiáng)度和剛度的要求，對于大型復(fù)雜件難以充滿型腔；壁厚太大，不但浪費(fèi)原材料，而且在塑件內(nèi)部容易產(chǎn)生氣泡，外部易產(chǎn)生凹陷等缺陷，同時(shí)還會增加冷卻時(shí)間。另外，同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能均勻一致，以避免造成收縮不一致而導(dǎo)致變形或開裂。塑件壁厚一般在1～6mm范圍內(nèi)，最大可達(dá)8mm.最常用的壁厚值為1.8～3mm,這都隨塑件類型和用途而定。由表2—7常用熱塑性塑件最小壁厚及推薦壁厚[1]查得聚碳酸酯的最小壁厚為0.95mm推薦壁厚范圍為1.45mm～3.2mm.分析本設(shè)計(jì)中的零件圖2.11知該塑件的壁厚都為3mm,且外形為回轉(zhuǎn)體，其壁厚均勻，符合最小壁厚要求。⒉脫模斜度由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會緊緊包在凸模上，或由于粘附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時(shí)出現(xiàn)頂白、頂傷、劃傷等。在塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其表面具有合理的脫模斜度，塑件上的脫模斜度大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān)。因此選取脫模斜度時(shí)應(yīng)考慮到塑件的精度要求、塑件的尺寸大小、塑件的形狀是否復(fù)雜、塑件的收縮率大小和塑件的壁厚值。據(jù)表2—10常用塑件的脫模斜度[1]查得聚碳酸酯的凹模脫模斜度為35′～40′，型芯的脫模斜度為30′～50′。又此塑件的外觀要求較高且高度尺寸較大、孔和凹槽較多，為方便脫模，因此統(tǒng)一取凹模和型芯的脫模斜度為2°。⒊圓角塑件設(shè)置圓角不但使其成型時(shí)熔體流動性能好，成型順利進(jìn)行，而且能減少應(yīng)力集中。因?yàn)楫?dāng)塑件帶有尖角時(shí)，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動時(shí)發(fā)生斷裂。據(jù)圖2—5圓角半徑R和厚度T與應(yīng)力的關(guān)系[1]:當(dāng)R/T<0.3時(shí)，應(yīng)力容易集中；當(dāng)R/T>0.8時(shí)，則應(yīng)力集中不明顯。由零件圖知該塑件有兩個(gè)圓角R2和R5，塑件壁厚為3mm。易知R/T為0.7和1.7，顯然塑件底部兩個(gè)圓角不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。⒋孔的設(shè)計(jì)塑件的上的孔有通孔、不通孔、形狀復(fù)雜的孔和螺紋孔等。這些孔絕大多數(shù)與塑件同時(shí)成型。由于塑件的成型特性，設(shè)計(jì)事應(yīng)注意孔的極限尺寸、孔間距、孔的類型。⑴孔的極限尺寸原則上，塑件上的孔均能用一定的型芯成型。但考慮到型芯因高壓沖擊而彎曲變形和加工的難度。因此對塑件孔的最小直徑和孔的最大深度加以限制。據(jù)表2—15熱塑性塑料孔的極限尺寸[1]查得聚碳酸酯的最小直徑d=0.35mm和通孔的最大深度h=6d.本設(shè)計(jì)的塑件均為通孔且最小孔徑d=2mm，顯然符合孔的極限尺寸要求。⑵孔間距注射成型時(shí)塑件熔體遇到成型孔的小型芯時(shí)會被分成兩部分，在料流的背面容易產(chǎn)生熔接痕，使塑件孔的強(qiáng)度降低。因此，孔邊與孔邊之間，孔邊與塑件邊緣之間應(yīng)該有一定的距離，以保證塑件有足夠的強(qiáng)度?？组g距、孔邊距與孔徑。對該設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)塑件有三組孔徑不同的通孔，分別為2mm、5mm、5.5mm；對應(yīng)的孔邊距和孔間距分別為17mm和12mm，13.5mm和15.5mm、7.5mm和7mm。據(jù)表2—16塑件孔間距、孔邊距與孔徑關(guān)系[1]分析各孔的數(shù)據(jù)，得出此塑件的孔都能與塑件同時(shí)成型，且能保證塑件有足夠的強(qiáng)度。⑶孔的類型塑件上常見的孔有通孔、不通孔、螺釘固定孔和異型孔等。本設(shè)計(jì)零件的孔為通孔和螺釘固定孔。且各孔的深度均為塑件的壁厚，容易成型。⒌塑件的內(nèi)凸臺設(shè)計(jì)對本設(shè)計(jì)的塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)該塑件在直徑121的外圓筒的圓周上均勻分布有四個(gè)高h(yuǎn)=3.5mm，寬b=11mm的內(nèi)凸臺，因此在模具設(shè)計(jì)中需要設(shè)計(jì)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)將在后面的模具設(shè)計(jì)章節(jié)詳細(xì)表述。PC的注射成型過程及工藝參數(shù)注射成型又稱注射模塑，是熱塑性塑料制品的一種主要成型方法。除個(gè)別熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可用此方法成型。注射成型模具占整個(gè)塑料模的90%左右。近年來，注射成型已成功地用來成型某些熱固性塑料制品。注射成型可成型各種形狀的塑料制品，它的特點(diǎn)是成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，而且生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，所有廣泛用于塑料制品的生產(chǎn)中。2.3.1注射成型工藝過程注射成型工藝過程包括注射前的準(zhǔn)備、注射過程和制品的后處理三個(gè)主要階段。⒈注射前的準(zhǔn)備為了使注射成型順利進(jìn)行，保證塑件質(zhì)量，一般在注射之前要進(jìn)行原料預(yù)處理、清洗料筒、預(yù)熱嵌件和選擇脫模劑。⑴原料的預(yù)處理對PC的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測，因PC的吸濕性較強(qiáng)，但若有些微量水分存在則制品產(chǎn)生其他色澤或氣泡，故必須密封干燥，同時(shí)成型時(shí)也須預(yù)備干燥；干燥處理的溫度t=110～120℃,干燥處理的時(shí)間h>24h。⑵清洗的料筒生產(chǎn)中如需要改變塑料品種、更換物料、調(diào)換顏色，或發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)了熱分解或降解反應(yīng)，均應(yīng)對注射機(jī)的料筒進(jìn)行清洗，對于螺桿式注射機(jī)，可以采用對空注射清洗法。⑶脫模劑的選用為了便于脫模，生產(chǎn)中常使用脫模劑。常用的脫模劑有三種：硬脂酸鋅、液態(tài)石蠟和硅油。硬脂酸鋅除尼龍塑料外，其余均可使用。⒉注射過程完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個(gè)步驟。⒊制品的后處理塑件在成型過程中，由于塑化不均勻或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件內(nèi)部不可避免地存在一些內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致在使用過程中變形或開裂，因此應(yīng)該設(shè)法消除掉。消除內(nèi)應(yīng)力的方法有退火處理和調(diào)濕處理。據(jù)表3-2常見塑料注射成型時(shí)的注意事項(xiàng)[1]得PC須在130～135℃的烘箱中或自來水中退火處理1h，然后緩慢冷卻。2.3.2注射成型工藝參數(shù)在注射成型過程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，主要工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力和相應(yīng)的各個(gè)作用時(shí)間。⒈溫度在注射成型中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩者影響塑料的塑化流動；后一種溫度主要影響充型和冷卻。料筒的溫度分布一般遵循前高后低的原則，即從料斗一側(cè)（后側(cè)）起至噴嘴（前端）止，是逐步升高的。噴嘴溫度一般為防止熔體在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象，通常將噴嘴溫度控制在略低于料筒的最高溫度，即大致與料筒中斷溫度相同。模具溫度對塑料熔體的流動性、塑件的內(nèi)在性能和外觀質(zhì)量影響很大，模具必須保持一定溫度。(見表2-2)表2-2PC成型溫度表工藝參數(shù)PC料筒后段溫度/℃220～240料筒中段溫度/℃230～280料筒前段溫度/℃240～285噴嘴溫度/℃240～250模具溫度/℃70～1202.壓力注射成型過程需要控制的壓力有塑化壓力、注射壓力、保壓壓力和型腔壓力4種，它們直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。塑化壓力所代表的是塑料塑化過程中所承受的壓力；注射壓力是指柱塞或螺桿頂部對塑料熔體所施加的壓力；保壓壓力是指型腔充滿后，注射壓力對模內(nèi)熔體的壓實(shí)；型腔壓力是注射壓力在經(jīng)過注射機(jī)噴嘴、模具的流道、澆口等的壓力損失后，作用在型腔單位面積上的壓力。一般型腔壓力是注射壓力的0.3～0.65倍，大約為20～40MPa。(見表2-3)表2-3PC成型壓力系數(shù)壓力/MPa注射70～130保壓40～503.注射速率注射速率主要影響熔體在型腔內(nèi)的流動行為。通常隨著注射速率的增大，熔體流速增加，剪切作用加強(qiáng)，熔體粘度降低，熔體溫度因剪切發(fā)熱而升高，所以有利于充型。制品個(gè)部分塑料熔體的熔接處的溶接強(qiáng)度也得以增加。但是，由于注射速率增大可能使熔體從層流狀態(tài)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，嚴(yán)重時(shí)會引起熔體在模內(nèi)噴射而造成模內(nèi)空氣無法排出。4.成型周期完成一次注射成型工藝過程所需的時(shí)間稱為成型（或生產(chǎn)）周期。它是決定注射成型生產(chǎn)率及塑件質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素。它包括以下幾部分：注射時(shí)間（充型時(shí)間和保壓時(shí)間）、合模冷卻時(shí)間、其他時(shí)間（開模、脫模、涂脫模劑和合模時(shí)間）。成型周期直接影響生產(chǎn)效率和設(shè)備的利用率，應(yīng)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型、冷卻過程。注射時(shí)間和冷卻時(shí)間的多少對塑件制品的質(zhì)量有決定性影響。(見表2-4)表2-4PC各成型時(shí)間時(shí)間/s注射時(shí)間1～5保壓時(shí)間20～90降溫固化時(shí)間20～90成型周期50～130⒌其它工藝參數(shù)塑件的工藝參數(shù)除了以上所述的各工藝參數(shù)外，還有如下的工藝參數(shù)要求，如下表2-5表2-5其它工藝參數(shù)螺桿轉(zhuǎn)速/r·min-125～40噴嘴結(jié)構(gòu)直通式注射機(jī)類型螺桿式螺桿結(jié)構(gòu)形式通用型第三章注射成型工藝及注塑機(jī)的選擇3.1概述注射成型的原理是將顆粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成為粘流態(tài)熔體，在注射機(jī)柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過噴嘴注入模具型腔，經(jīng)過一定時(shí)間的保壓、冷卻定型后可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。注射成型所用的設(shè)備是注射機(jī)。目前注射機(jī)的種類很多，但普遍采用的是柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。在對燈座進(jìn)行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機(jī)的型號及安裝尺寸的確定。3.2型腔數(shù)量及排列方式選擇本設(shè)計(jì)的零件等座屬中小型塑件，為回轉(zhuǎn)體，形狀規(guī)則，精度要求為一般，且為批量生產(chǎn)，但塑件的外筒內(nèi)壁有凸臺，需要進(jìn)行側(cè)抽芯，考慮到經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效益，并結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)，防止模具結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，初步擬定采用一模一腔，零件尺寸如圖3-1所示：圖3-13.3注射機(jī)選型3.3.1注射量計(jì)算通過Pro/E建模，如圖2-3所示，通過“分析”—“模型”—“質(zhì)量屬性”得塑件體積v=218.06cm3，塑件質(zhì)量m1=294.4g（取PC的密度為1.35Kg/dm3），流道凝料的質(zhì)量m2還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.2倍來估算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為：m=1.2nm1=1.2×1×294.4=353.28gv=m/p=353.28÷1.35=261.69cm3圖3-2Pro/E質(zhì)量屬性分析圖3.3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2~1倍來估算，由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按照塑件體積的0.2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和一個(gè)塑件體積之和）為v總=（1+0.2）v塑=1.2×261.69=314.03cm33.3.3選擇注塑機(jī)注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號。從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范有：公稱注射量、公稱注射壓力、公稱鎖模力、模具安裝尺寸以及開模行程等。根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總量v總=314.03cm3，并結(jié)合式（4-18）[1]則有：v總/0.8=314.03/0.8=392.54cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，據(jù)附錄G部分國產(chǎn)注射成型機(jī)的型號和技術(shù)參數(shù)[1]初步選定公稱注射量為500cm3，注射機(jī)型號為XS-ZY-500的臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)參見表3-2。表3-2注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)注射壓力/MPa104MPa注射行程/mm200螺桿轉(zhuǎn)速/r/min20~80r/min注射時(shí)間/s2.7合模力/N35×105最大成型面積/cm21000模板最大行程/mm500最大模具厚度/mm450拉桿空間/mm500×440最小模具厚度/mm300噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔直徑/mm7.5定位孔直徑/mm150模板尺寸/mm700×8503.3.4注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核1、注射量的校核選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際實(shí)際需要的注射量來初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號，然后依次對該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、開模行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號：為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于或等于某注射機(jī)的公稱注射量的80%，由3.3.3知本設(shè)計(jì)中所選注射機(jī)的原則和方式剛好與此吻合。所以設(shè)計(jì)中所選的注射機(jī)的注射量符合要求，在此不再進(jìn)行過多的校核2、注射壓力的校核注射機(jī)壓力的校核是校核設(shè)計(jì)所選注射機(jī)的公稱壓力P公能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力P0。塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定，其值一般為70~150MPa，通常要求為：P公＞P0查表4-1部分塑料所需的注射壓力P0[1]可知，PC所需注射壓力為100~120MPa，這里取p0=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=104MPa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.25~1.4，這里取k1=1.3，則：k1p0=1.3×100=130>p公所以，注射機(jī)注射壓力不合格。但考慮到本設(shè)計(jì)中的燈座在日常使用中其功能和性能要求不高，僅起到固定作用。綜合考慮注射量的要求和注射機(jī)注射壓力值，最終決定選用此注射機(jī)。2、鎖模力的校核鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填型腔時(shí)，沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。因此，注射機(jī)的鎖模力必須大于該脹型力。①塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=π（170÷2）2=22686.5mm2②澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積A澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A澆是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A塑的0.2~0.5倍。由于本例流道設(shè)計(jì)簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些。這里取A澆=0.3A塑。③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積A總，則A總=n（A塑＋A澆）=n（A塑+0.3A塑）=1×1.3A塑=1×1.3×22686.5=29492.45mm2④模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則F脹=A總p模式中，p模是型腔的平均計(jì)算壓力值。p模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的0.3~0.65，大致范圍是25~40MPa。對于粘度較大的精度較高的塑件制品應(yīng)取較大值。PC屬高粘度塑料及有精度要求的塑件，故p模取40MPa。所以F脹=A總p模=29492.45×40=1179.7KN查表3-2可得該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=3500kN，鎖模力安全系數(shù)為k2=1.1~1.2這里取k2=1.2，則k2F脹=1.2F脹=1.2×1179.7=1415.64KN＜F鎖所以，注射機(jī)鎖模力合格。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。第四章模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在模具設(shè)計(jì)的整個(gè)設(shè)計(jì)流程中是最為關(guān)鍵的一步，也是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其直接影響到設(shè)計(jì)的合理性和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可執(zhí)行性，因此需要特別重視。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型芯和型腔的結(jié)構(gòu)確定、推件方式、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)等。4.1分型面位置和形式的確定分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)。在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，首先就要確定分型面的位置和澆口的形式，然后才能確定模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。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。該塑件為燈座，外形要求美觀，無斑點(diǎn)和熔接痕，表面質(zhì)量要求較高，在選擇分型面時(shí)，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，有兩種分型面的選擇方案。其一，選塑件小端底平面作為分型面，如圖4-1所示；選擇這種方案，側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)在定模部分，模具結(jié)構(gòu)需用瓣合式，這樣在塑件表面會有熔接痕，同時(shí)增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖4-2所示，采用這種方案側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)動模部分，模具結(jié)構(gòu)較為簡單。所以選塑件大端底平面作為分型面較為合適。AA圖4-1AA圖4-24.2模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)所謂注射模的澆注系統(tǒng)，是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。其作用是使塑料熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑件極為重要。注射成型的基本要求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關(guān)鍵之一就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。4.2.1主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。其頂部設(shè)計(jì)成半球形凹坑，以便與噴嘴銜接，為避免高溫塑料熔體溢出，凹坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1mm~2mm，如果凹坑半徑小于噴嘴球頭半徑則主流道凝料無法一次脫出。由于主流道與注射機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)立的主流道襯套，材料選用45鋼，并經(jīng)局部熱處理球面硬度55HRC~62HRC，設(shè)計(jì)獨(dú)立的定位環(huán)用來安裝模具時(shí)起定位作用，主流道襯套的進(jìn)口直徑略大于噴嘴直徑0.5mm~1mm以避免溢料并且防止銜接不準(zhǔn)而發(fā)生的堵截現(xiàn)象，其關(guān)系如圖4-3所示。圖4-2噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系1、主流道尺寸①主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴直徑d0＋（0.5~1）=7.5＋（0.5~1），取d=8mm②主流道球面半徑：SR=注射機(jī)噴嘴球半徑SR0＋（1~2）=18+（1~2），取SR=20mm③球面配合高度：h=3~5mm，取h=4mm④主流道長度：盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，初取L0=50mm⑤主流道大端直徑：D=d+2Ltanα≈11mm（半錐角α為1°~2°，這里取1.5°）⑥澆口套總長：L=L0+h=50+4=54mm⒉主流道的凝料體積V主=L主（R2主+r2主+R主r主）/3=3.14×50×(5.52+42+5.5×4)/3=1152.07mm3=1.15cm3⒊主流道當(dāng)量半徑Rn=(5.5+4)/2mm=4.75mm⒋澆口套的形式及其固定方式主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求嚴(yán)格，因而在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，以便于有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼（T8A或T10A）或合金鋼等，熱處理表面硬度為52~56HRC。本設(shè)計(jì)由于主流道比較長，凝料面積比較大，因此把襯套和定位圈設(shè)計(jì)成分體式結(jié)構(gòu)。如圖4-4所示。圖4-4澆口套固定形式1.定位圈2.定模座板3.澆口套⒌冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴也稱冷料井。冷料穴一般設(shè)在主流道和分流道的末端，其作用就是存放兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料和料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成各種缺陷。根據(jù)冷料穴的所處的位置不同，冷料穴可分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。本設(shè)計(jì)僅設(shè)計(jì)主流道冷料穴，采用球形拉料桿。4.2.2分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必須設(shè)置分流道，單型腔大型塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。分流道是塑料熔體進(jìn)入型腔前的通道，可通過優(yōu)化設(shè)置分流道的橫截面形狀、尺寸大小及方向，使塑料熔體平穩(wěn)充型，從而保證最佳的成型效果。分流道的橫截面形狀：通常分流道的橫截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和正六邊形等。⒈分流道的布置形式在設(shè)計(jì)分流道是應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式布置。如圖4-5所示。圖4-5分流道形式⒉分流道的長度由圖4-5知，此燈座的分流道的設(shè)計(jì)較簡單，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，分流道較長，單邊分流道長度L分取170/2mm為85mm。豎直方向的長度尺寸暫定為50mm。⒊分流道的當(dāng)量直徑因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量由3.3.1知m塑=m1=294.4g＞200g。據(jù)公式（4-16）[1]:D=0.2654=0.2654××=13.83mm對于流動性能差的塑料，比如：HPVC、PC、PMMA等，分流道較長時(shí)，直徑可達(dá)10～13mm。但分流道直徑在8mm以上時(shí)，再增大其直徑，對改善流動的影響已經(jīng)很小。所以取分流道的直徑D分=13mm⒋分流道截面形狀分流道的截面形狀：通常分流道的橫截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和正六邊形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的橫截面積大、表面積小，通過比較圓形截面的效率最高，但相對加工難度大。正方形流道凝料脫模困難且流道效率低。梯形截面的流道相對于圓形有較大的熱量損失，但梯形橫截面的流道便于選擇加工刀具同時(shí)加工容易，又比較容易脫模，因此梯形橫截面使用較為廣泛，特別對于雙分型面模具。因此本模具設(shè)計(jì)采用梯形橫截面。所以據(jù)表4-5[1]得：H=0.76D=0.76×13=9.88mmB=1.14D=1.14×13=14.82mm取H=10mm，B=15mm5．分流道截面尺寸設(shè)梯形的上底寬度為x，底面圓角半徑R=1mm，則該梯形的截面積為：A分=(x+B)×H/2再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為13mm的圓面積相等，可得A分=（x+15）×10÷2=D分2/4=3.14×132÷4即得：x≈12mm。6．凝料體積=1\*GB3①分流道的長度：L分=170mm。=2\*GB3②分流道截面積：A分=（15+12）×10÷2mm2=135mm2=3\*GB3③凝料體積：V分=L分A分=170×135=22100mm2≈23cm37．校核剪切速率=1\*GB3①確定注射時(shí)間：查表4-8[1]，可得t=2.5s。=2\*GB3②計(jì)算分流道體積流量：q分=（V分+V塑）/2.5=（23+261.69）÷2.5=113.88cm3/s=3\*GB3③由式（4-20）[1]可得剪切速率=3.3×113.88×103÷(3.14×(13/2)3)=4.4×102s-1該分流道的剪切接近澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5×102s-1~5×103s-1,所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。8．分流道表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很高，一般取Ra1.25~2.5um即可，此處取Ra1.6um，另外脫模斜度一般在5°~10°之間，在這里取脫模斜度為8°。9.分流道的布置和分流道與澆口的連接本設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品因其質(zhì)量和體積相對較大，考慮到產(chǎn)品的成型條件和脫模，此成型模具采用雙分型面，因此分流道采用平衡式的單排列式，以利于塑件充型。分流道與澆口的連接處在加工時(shí)應(yīng)加工成斜面并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動及充填。本設(shè)計(jì)中的分流道分一級分流道和二級分流道，一級分流道橫截面為梯形，二級分流道為豎直方向，考慮到加工的難易程度，因此二級分流道和澆口的連接采用圓形分流道和圓形澆口。以便于加工且在之后的修模時(shí)降低了難度。4.2.3澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，其作用是使從分流道流過來的塑料熔體以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿后，澆口部分的熔體能迅速地凝固而封閉澆口，防止型腔內(nèi)的熔體倒流。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。注射成型時(shí)許多缺陷都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的，所以要特別重視澆口的設(shè)計(jì)。該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模一腔注射，采用圓形點(diǎn)澆口。澆口尺寸的確定=1\*GB3①計(jì)算澆口的直徑，據(jù)表4-10[1]得經(jīng)驗(yàn)公式：式中——點(diǎn)澆口直徑；——型腔的表面積；——塑料材料系數(shù)，見表4-10[1]得：n=0.8k——制品壁厚的函數(shù)值，見表4-10[1]得：k=0.206,t=3mm。得k=0.36d=0.8×0.36×≈3.77mm；又據(jù)表4-10[1]經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：d=0.3~2mm,所以取d=2mm.=2\*GB3②計(jì)算澆口的長度。根據(jù)表4-10[1]經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得澆口的長度L澆一般選用0.7~2.5mm，這里取L澆=1mm。澆口剪切速率的校核=1\*GB3①計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。此澆口為圓形點(diǎn)澆口，得R澆=d/2=1mm。=2\*GB3②校核澆口的剪切速率。1）確定注射時(shí)間：查表4-8[1]知t=2.5s。2）計(jì)算澆口的體積流量：q澆=V塑/t=261.69÷2.5=104.68cm3/s。3）計(jì)算澆口的剪切速率：由式（4-20）[1]可得：則：=（3.3×104.68×103）÷（3.14×13）=1.1×105該點(diǎn)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×102s-1~5×103s-1之間,所以，澆口的剪切速率校核合格。4.2.4校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的大小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。=1\*GB3①計(jì)算主流道的體積流量q主=（V主+V分+nV塑）/t=（1.15+23+1×261.69）/2.5=114.34cm3/s=2\*GB3②計(jì)算主流道的剪切速率=（3.3×114.34×103）÷（3.14×4.753）s-1=1.12×103s-1主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5×102s-1~5×103s-1之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。4.2.5冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)的模具為雙分型面模具，僅有主流道冷料穴。拉料桿設(shè)計(jì)在動模一側(cè)以在模具第一次分型時(shí)能夠順利拉出主流道位置的塑料，并在第二次分型時(shí)把分流道冷凝料拉出，方便工作人員取出冷凝料。第五章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算5.1成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型腔和型芯的深度尺寸和中心距尺寸等。在設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸和精度要求及塑料收縮率來確定成型零件尺寸和制造誤差，但影響塑件的尺寸及公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，因而確定成型零件尺寸時(shí)應(yīng)綜合考慮各種影響因素。由于在一般情況下，模具制造公差、磨損、和成型收縮波動是影響塑件公差的主要因素，因而，計(jì)算成型零件時(shí)應(yīng)主要考慮以上三項(xiàng)因素的影響。成型零件工作尺寸的計(jì)算方法有兩種：有一種是平均值法，即按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算；另一種是按極限收縮率，極限制造公差和極限磨損量進(jìn)行計(jì)算。前一種計(jì)算方法簡便，但可能有誤差，在精密塑件的模具設(shè)計(jì)中受到一定限制；后一種計(jì)算方法能保證所成型的塑件在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，但計(jì)算比較復(fù)雜。以下計(jì)算按平均值的計(jì)算方法。在計(jì)算成型零件和型芯的尺寸時(shí)，塑件和成型零件尺寸均按單向極限制，如果塑件上的公差是雙向分布的，則應(yīng)按這個(gè)要求加以換算。而孔中心距尺寸則按公差帶對稱分布的原則進(jìn)行計(jì)算。5.1.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成形制品外表面的成形零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同將其分為：（1）整體式（2）整體嵌入式（3）組合式（4）鑲拼式整體式凹模由整塊材料加工而成。整體式凹模的特點(diǎn)是強(qiáng)度和剛度高，不會使制品產(chǎn)生拼接縫痕跡。但加工比較困難，需要用電火花機(jī)床和立式銑床加工，熱處理也不便，僅適合形狀簡單的中小型制品。整體嵌入式凹模適合用于小型制品的多腔模具。通常將多個(gè)整體凹模嵌入到凹模固定板中。整體凹模的外形多采用帶臺階的圓柱體，從下部嵌入到凹模固定板中。對于形狀復(fù)雜的凹模，最常用方法是將凹模做成通孔，再鑲以墊板，這種形式是組合凹模。通孔凹模在刀具切割、線切割、磨削、拋光及熱處理時(shí)比較方便。組合式凹模的強(qiáng)度和剛度較差。在高壓熔體下容易造成墊板變形，墊板變形后熔體易滲入連接的縫隙中，造成飛邊，嚴(yán)重時(shí)會造成脫模困難。這種結(jié)構(gòu)成本較高。鑲拼式凹模適合于各種結(jié)構(gòu)的凹模,這種結(jié)構(gòu)的凹模是將四壁和墊板分別加工研磨后壓入到?？虬逯?，側(cè)壁之間采用扣鎖連接以保證連接的準(zhǔn)確性。鑲拼式凹模在設(shè)計(jì)時(shí)要注意合理地選擇拼縫位置和各個(gè)拼塊的準(zhǔn)確定位和緊固。在凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用鑲拼結(jié)構(gòu)有如下好處：1）簡化凹模型腔的加工，可將凹模內(nèi)形體的加工變?yōu)殍偧耐庑渭庸?，降低了加工難度。2）鑲件可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火，可用專用磨床研磨曲面形狀。凹模中使用鑲件的局部型腔有較高的精度和耐磨性，并可方便地更換鑲件。3）可節(jié)省優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，對于大型模具可大大地降低模具的造價(jià)。4）有利于排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用鑲塊結(jié)構(gòu)的模具設(shè)計(jì)應(yīng)在以下幾方面予以注意：=1\*GB3①凹模的強(qiáng)度和剛度有所削弱，故?？虬鍛?yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。=2\*GB3②鑲件之間應(yīng)采用凹凸槽相互扣鎖并準(zhǔn)確定位。鑲件與?？蛑g應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的緊固裝置。=3\*GB3③鑲拼接縫必須配合緊密。轉(zhuǎn)角和曲面處不能設(shè)置拼縫。拼縫線方向應(yīng)與脫模方向一致。=4\*GB3④鑲拼件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于加工、裝配和調(diào)換。鑲拼件的形狀和尺寸精度應(yīng)有利于凹?？傮w精度，保證動模和定模能準(zhǔn)確對中。經(jīng)分析本設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)，凹模采用整體式，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。如圖5-1,5-2所示：圖5-1凹模圖5-2凹模型芯5.1.2型芯的設(shè)計(jì)型芯是用來形成制品的內(nèi)表面。它分為以下幾種形式：組合式主型芯整體式型芯異形型芯結(jié)構(gòu)鑲拼型芯結(jié)構(gòu)結(jié)合制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對以上的形式進(jìn)行比較，組合式型芯的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材、便于機(jī)加工和熱處理，可節(jié)省貴重模具鋼且修理方便，同時(shí)有利于型芯冷卻和排氣的實(shí)施?？梢杂幂S肩連接，也可采用螺釘固定。整體式型芯是在型芯板上直接加工，有較高的強(qiáng)度和剛度，成型塑件質(zhì)量好。但零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難且浪費(fèi)材料。異形非圓形的型芯在固定時(shí)大都采用反嵌法，對于復(fù)雜的型芯，為了便于加工，可采用鑲拼型芯使機(jī)加工和熱處理工藝大為簡化，但要注意鑲拼結(jié)構(gòu)的合理性。最終選定第一種方式，組合式型芯。它的固定形式是用軸肩連接。圖5-3主型芯5.2成型零件材料的選用根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件材料要求高度純潔，組織均勻致密，無網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無孔洞疏松及白點(diǎn)缺陷；要有良好的冷、熱加工性能，拋光性能優(yōu)良，足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的耐腐蝕性能和一定的耐熱性。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的模板采用Cr12MoV,此種材料有高的淬透性、耐磨性，熱處理變形小。主型芯采用9Mn2V，此種材料淬透性、耐磨性、淬火變形均比碳素工具鋼好。5.3成型零件工作尺寸計(jì)算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成型腔的尺寸，它通常包括凹模和凸模的徑向尺寸、凹模和凸模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。該成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)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(jìn)行計(jì)算。模具的制造公差δz取塑件公差Δ的1/3，模具的磨損量δc取塑件公差Δ的1/6，對于型腔里面或型芯端面因與脫模方向垂直，故取磨損量δc為0。在計(jì)算成型零件型腔和型芯的尺寸時(shí)，塑件和成型零件的尺寸均按單向極限制，如果塑件的公差是雙向分布的，則應(yīng)按這個(gè)要求加以換算。而孔中心矩尺寸則按公差帶對稱分布的原則進(jìn)行計(jì)算。由表1-2[1]可知聚碳酸酯材料的成型收縮率為S＝0.5％～0.8％，故平均收縮率S＝（0.5+0.8）％/2＝0.65％。5.3.1型芯的徑向尺寸計(jì)算由表4-15[1]知,型芯的徑向尺寸計(jì)算公式：lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz(5-1)式中：lm——型芯徑向尺寸，ls——塑件徑向基本尺寸；x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在0.5～0.8之間，在此取0.6，及x=0.6；Δ——塑件的公差；δz：型芯的制造公差取δz=Δ/3。尺寸φ：lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×131+0.6×1.28]0-0.43=132.60-0.43mm尺寸φ：lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×123+0.6×1.28]0-0.43=124.60-0.43mm尺寸φ：lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×64+0.6×0.74]0-0.25=64.80-0.255.3.2型芯的高度尺寸計(jì)算由表4-15[1]知,型芯的高度尺寸計(jì)算公式：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz(5-2)式中：hm——型芯高度尺寸，Hs——塑件孔深度基本尺寸；x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在0.5～0.7之間，在此取0.6，及x=0.6；Δ——塑件的公差；δz：型芯高度制造公差取δz=Δ/3。尺寸：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×8+0.6×0.28]0-0.09=8.20-0.09mm尺寸：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×30+0.6×0.50]0-0.17=30.50-0.17mm尺寸：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×32+0.6×0.56]0-0.19=32.50-0.19mm尺寸：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×60+0.6×0.74]0-0.25=60.80-0.25mm5.3.3凹模的徑向尺寸計(jì)算由表4-15[1]知,型芯的徑向尺寸計(jì)算公式：Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz(5-3)式中：Lm——凹模徑向尺寸，Ls——塑件徑向基本尺寸；x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在0.5～0.8之間，在此取0.6，及x=0.6；Δ——塑件的公差；δz：型芯的制造公差取δz=Δ/3。尺寸φ：Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×170-0.6×1.6]0+0.53=170.10+0.53mm尺寸φ：Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×137-0.6×1.28]0+0.43=137.10+0.43mm③尺寸φ：Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×127-0.6×1.28]0+0.43=127.10+0.43mm5.3.4凹模的高度尺寸計(jì)算由表4-15[1]知,凹模的高度尺寸計(jì)算公式：Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz(5-4)式中：hm——凹模高度尺寸，Hs——塑件孔深度基本尺寸；x：數(shù)值隨塑件精度和尺寸的變化，一般在0.5～0.7之間，在此取0.6，及x=0.6；Δ——塑件的公差；δz：凹模高度制造公差取δz=Δ/3。尺寸：Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×8-0.6×0.28]0+0.09=7.90+0.09mm尺寸：Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×30-0.6×0.50]0+0.17=29.90+0.17mm尺寸：Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×55-0.6×0.74]0+0.25=54.90+0.25mm5.4成型零件尺寸及動模墊板厚度的計(jì)算5.4.1凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選250mm×250mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度根據(jù)表4-19[1]中的剛度公式計(jì)算：S=（5-5）式中：p——型腔壓力（Mpa）,h——h=W,W是影響變形的最大尺寸，而W=93mm；E——材料的彈性模量（2.1×105Mpa）；——模具剛度計(jì)算許用變形量。據(jù)表4-20[1]查得：=25i3(5-6)i3=0.55+0.001W(um）(5-7)可得：=25（0.55×+0.001×93）=0.057mmS===69mm凹模側(cè)壁是整體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊因此根據(jù)估算模板平面尺寸選用315mm×315mm,能達(dá)到強(qiáng)度和剛度要求。5.4.2動模墊板厚度的計(jì)算動模墊板的厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面型腔的布置，模架應(yīng)選315mm×315mm,墊塊之間的跨度大約為315mm-50mm-50mm=215mm。根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動模墊板的厚度，即：（5-8）式中：p——型腔壓力（Mpa），A——型芯投影面積（mm2）；A=3.14×60.52=11493.2mm2L1——動模墊板的厚度，取315mm；——動模墊板剛度計(jì)算許用變形量。由式（5-6）知：=25i3i3=0.55+0.001W(um）可得：=25（0.55×+0.001×315）=51.3mm==5.7mm考慮到動模墊板兼顧凹模型芯的作用，綜合考慮按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取80mm。第六章模架的確定按進(jìn)料口（澆口）的形式模架分為大水口模架和小水口模架兩大類，香港地區(qū)將澆口稱為水口，大水口模架指采用除點(diǎn)澆口外的其他澆口形式的（二板式模具）所選用的模架，小水口模架指進(jìn)料口采用點(diǎn)澆口模具（三板式模具）所選用的模架。大水口模架總共有四種形式：A型、B型、C型、D型。小水口模架就是指采用點(diǎn)澆口的模具所選用的模架，總共有8種型式：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EC型、ED型，其中以D字母開頭的4種型式適用于自動斷澆口模具的模架。根據(jù)模具型腔大小和凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，綜合考慮據(jù)表4-38[1]選擇序號為8號（W×L=315mm×315mm）,模架結(jié)構(gòu)為A4型。6.1各模板尺寸的確定（1）A板尺寸。A板是脫澆口固定板。分流道的深度為10mm,暫定脫澆口板的厚度為20mm，考慮到在此板上還要開設(shè)冷卻水道，需留出足夠的距離，因此暫定脫澆口固定板的厚度為40mm。（2）B板尺寸。B板是型芯固定板，暫定型芯的軸肩高度為10mm,考慮到型腔壓力。暫定B板得厚度為30mm。（3）C板（墊塊）尺寸。墊塊高度=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5～10）mm=(60+20+25+5～10)mm=110～115mm。初步選定C為115mm。（4）模具高度。模具高度H=定模座板高度+A+B+C+型腔高度+動模墊板高度+動模座板高度=25+40+30+115+93+60+25=388mm。經(jīng)上述基本尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號為5號，板面為315mm×400mm,模架結(jié)構(gòu)形式為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬×長×高=315mm+400mm+388mm。6.2模架各尺寸的校核根據(jù)所選注塑機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸是否合理。模具平面尺寸315mm×400mm＜440mm×500mm(拉桿間距)，校核合格。模具高度尺寸388mm,300mm（模具最小厚度）＜388mm＜450mm(模具最大厚度)，校核合格。模具開模行程S=25mm+40mm+30mm+133mm+(5～10)mm=223～228mm＜500mm(模板開模行程)，校核合格。第七章脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注塑成形每一循環(huán)中,塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫出制品的裝置稱為脫模結(jié)構(gòu)也稱推出機(jī)構(gòu)。7.1脫模推出方式的確定該制品為燈座，根據(jù)塑件形狀的成型特點(diǎn)，開模后塑件留在動模型腔內(nèi)，其推出機(jī)構(gòu)可采用推塊或推桿推出。其中推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量。，但塑件有圓弧過渡，不易實(shí)現(xiàn)。推桿結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會在塑件上留下少量痕跡，但不影響塑件的外觀和性能。因此該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。同時(shí)該塑件在頂部圓筒內(nèi)側(cè)有四個(gè)凸臺結(jié)構(gòu)，其垂直于脫模方向，因此在此設(shè)計(jì)活動型芯，采用斜桿導(dǎo)滑的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)內(nèi)凸臺的脫模，同時(shí)兼做推桿的作用輔助塑件脫模。詳見裝配圖。7.2脫模力的計(jì)算脫模力是指從動模一側(cè)的主型芯或型腔上脫出制品所需施加的外力，它包括型芯（型芯）包緊力、真空吸力、粘附力和脫模結(jié)構(gòu)本身的運(yùn)動阻力。將制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力，此外，理論分析和實(shí)驗(yàn)證明，脫模力的大小還與制品的厚薄及幾何形狀有關(guān)。圓形塑件的內(nèi)孔半徑與壁厚之比λ===10.6≥10時(shí)，此塑件成為薄壁塑件。由公式4-24[1]得：=+0.1A(7-1)式中：F——脫模力（力），E——塑料的彈性模量（MPa）；查表4-24[1]得：E=1440MPa；S——塑料成型的平均收縮率（%）；查表4-24[1]得：S=1.0～2.5取S=1.5%；t——塑件壁厚（mm）；t=3mm；L——被包塑件長度（mm）；L=133mm；——脫模斜度（°）；=8°f——塑件與鋼材間的摩擦因數(shù)；查表4-24[1]得：f=0.31；——塑料的泊松比；查表4-24[1]得：=0.32K2——由和f決定的無因次數(shù)，K2=1+fsincos；（7-2）A——塑件在垂直平面的投影面積，此塑件有通孔A為零。由式7-2知：K2=1+fsincos=1+0.31×sin8×cos8=1.04由式7-1知：=+0.1A=+0=12843（N）7.3校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上單位壓應(yīng)力7.3.1推出面積由公式4-29[1]知：d≥（7-3）式中：d——推桿直徑（mm），F(xiàn)脫——脫模力（N）；n——推桿數(shù)量，設(shè)為2；——推桿材料的許用壓應(yīng)力，一般為600Mpa；d≥==3.7mm考慮到加工的方便性，在此選用d=10mm的推桿兩根。則推出面積A。A=2×=2×=56.5(mm2)7.3.2推出應(yīng)力===98.2(MPa)經(jīng)查閱資料，此推出應(yīng)力在PC抗壓強(qiáng)度以下，合格。第八章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在塑料注射成形中，注射模具不僅是塑料熔體的成形設(shè)備，還起到熱交換器的作用。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響到制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成形工藝要求不同，對于大多數(shù)模具要求較底模溫的塑料，僅設(shè)置模具的冷卻系統(tǒng)即可。冷卻系統(tǒng)的計(jì)算相對較麻煩，需要考慮諸多因素，為了簡化計(jì)算，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)忽略模具因空氣對流、輻射以及注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，通過熱平衡的分析，按在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出的熱量等于冷卻水帶走的熱量。8.1冷卻介質(zhì)PC屬于中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為230℃和60～90℃。所以，模具溫度初步選定為70℃，用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。8.2冷卻系統(tǒng)簡單計(jì)算（1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W1）塑料制品的體積V==314.03cm32)塑料制品的質(zhì)量m=Vρ=314.03×1.02=0.32(Kg)3)確定成型周期t。塑件壁厚為3mm,查表4-34[1]得：t=25.5s，知注射時(shí)間t=2.5s，據(jù)表3-1[1]取保壓時(shí)間t=25s,脫模時(shí)間t=7s。則成型周期t=t+t+t+t=25.5+2.5+25+7=60s。則每小時(shí)注射次數(shù)：N=（3600/60）次=60次。4）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：W=Nm=60×0.32=19.2Kg/h。（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Qs查表4-35[1]知，PC的單位熱流量Qs為270KJ/Kg,即：Qs=270KJ/Kg(3)計(jì)算冷卻水的體積流量q設(shè)冷卻水道入水口的水溫為θ=22℃，出水口的水溫為θ=25℃，水的密度ρ=1000Kg/m,水的比熱容c=4.187KJ/(Kg℃)。根據(jù)公式可得：q===0.00688(4)確定冷卻水路的直徑d。當(dāng)q=0.00688，查表4-30[1]可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=12mm。(5)冷卻水在管內(nèi)的流速。=m/s=1.014m/s(6)冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h平均水溫為23.5℃，差表4-31[1]可得：f=6.7，則由公式4-53[1]知：