畢業(yè)論文左下踏板護(hù)罩的注塑工藝及模具設(shè)計(jì)

1、摘 要本文介紹了左下踏板護(hù)罩的工藝結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)可行性分析后確定了合理的工藝方案。重點(diǎn)闡述了其注塑模的設(shè)計(jì),內(nèi)容包括注射機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)、成型零件、冷卻系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵詞：注塑模設(shè)計(jì)，工藝方案，左下踏板護(hù)罩abstractin this paper, the structural characteristic of the shield of the left bottom footboard was introduced, and the reasonable technical project was gotten after the feasible analysis. t

2、he design of injection mould , including the selection of injection machine, the design of gating system、 shaping part, cooling system、 the structure of injection mould and so on was mainly narrated .key words: the design of injection mould， technical project，the shield of the left bottom footboard

3、目 錄第1章 概 論11.1課題背景及意義11.2國(guó)內(nèi)外塑料成型技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11.2.1我國(guó)塑料模具的發(fā)展11.2.2注射成型技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)31.2.3注塑成型設(shè)備的發(fā)展41.3注塑模設(shè)計(jì)的有關(guān)介紹51.3.1注塑模的結(jié)構(gòu)組成及分類(lèi)51.3.2注塑模的設(shè)計(jì)程序6第2章工藝及模具結(jié)構(gòu)方案的確定72.1材料分析72.1.1材料簡(jiǎn)介72.1.2工藝參數(shù)82.1.3 材料的主要用途82.2 塑件結(jié)構(gòu)分析92.3尺寸精度分析92.4注射機(jī)的選擇92.5分型面的選擇102.6澆注系統(tǒng)的確定112.6.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則112.6.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)122.7模具結(jié)構(gòu)初定122.8模架的選擇13第

4、3章模具零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算133.1成型零件工作尺寸的計(jì)算133.2模具型腔側(cè)壁和底板厚度的校核153.2.1型腔側(cè)壁厚度的校核153.2.2底板厚度的校核：163.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)163.3.1定模的設(shè)計(jì)163.3.2動(dòng)模的設(shè)計(jì)173.4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)173.4.1導(dǎo)柱183.4.2導(dǎo)套183.5推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)193.5.1脫模力的計(jì)算193.5.2推桿推出機(jī)構(gòu)203.5.3推桿的受力計(jì)算203.5.3.2推桿的強(qiáng)度校核213.6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)213.6.1加熱裝置的確定213.6.2模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22第四章模具總體結(jié)構(gòu)234.1注射機(jī)參數(shù)的校核234.1.1最大注射量

5、的校核234.1.2鎖模力的校核：234.1.3注射壓力的校核244.1.4模具厚度的校核244.1.5開(kāi)模行程的校核244.2模具結(jié)構(gòu)圖25結(jié) 束 語(yǔ)27致 謝28參 考 文 獻(xiàn)29第1章 概 論1.1課題背景及意義本課題來(lái)源于東風(fēng)汽車(chē)公司，課題名稱(chēng)為左下踏板護(hù)罩（如圖1.1所示）的注塑工藝及模具設(shè)計(jì)，屬于工程設(shè)計(jì)（技術(shù)）類(lèi)課題。本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，工作量適中，難度一般，通過(guò)對(duì)本課題的分析及設(shè)計(jì)，能掌握注射成型的工藝特點(diǎn)及正確分析成型工藝對(duì)模具的要求；能利用三維軟件（ug，pro/e等）獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)、裝配、和檢測(cè)，從而進(jìn)一步提高識(shí)圖繪圖能力；能掌握注塑模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)

6、算方法，從而奠定了注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；同時(shí)對(duì)本模具的設(shè)計(jì)，可以鞏固大學(xué)以來(lái)學(xué)習(xí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，提高將其運(yùn)用于實(shí)踐的能力。雖然塑料制件的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制件首先取決于模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量，其次取決于合理的成型工藝，因此進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的研究具有非常重要的意義,此外通過(guò)設(shè)計(jì)可以指導(dǎo)生產(chǎn)，為將來(lái)的工作奠定基礎(chǔ)。圖1.1左下踏板護(hù)罩1.2國(guó)內(nèi)外塑料成型技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1我國(guó)塑料模具的發(fā)展塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國(guó),起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績(jī)。這可以從下列幾個(gè)方面來(lái)看1：（1）cad/ cam/ cae

7、 技術(shù)的應(yīng)用 現(xiàn)在cad/ cam/ cae 技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來(lái)越普遍,特別是cad/ cam 技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績(jī)。目前,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計(jì)算機(jī)輔助分析(cae) 技術(shù)對(duì)塑料注塑過(guò)程進(jìn)行流動(dòng)分析、冷卻分析、應(yīng)力分析等,合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等,使模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)一步優(yōu)化,也縮短了模具設(shè)計(jì)和制造周期。（2）注射成型技術(shù)不斷發(fā)展 如:氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟：目前,不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外

8、殼、汽車(chē)飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用cmold氣輔軟件,取得了良好效果；熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛：近年來(lái),熱流道技術(shù)發(fā)展很快,熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國(guó)范圍來(lái)說(shuō),熱流道模具比例仍舊不高,但也有些模具企業(yè),熱流道模具已占其模具生產(chǎn)總量的1/3 左右?，F(xiàn)在,一般內(nèi)熱式、外熱式元件以及分流板多點(diǎn)熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用已比較普遍,具有先進(jìn)水平的針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國(guó)內(nèi)也能自行設(shè)計(jì)制造。（3）精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高 目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型壓縮

9、造成的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線造型要求。顯示管隔離器注塑模、多注射頭塑封模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模、洗衣機(jī)滾筒注塑模、塑料管路三通接頭注塑模、汽車(chē)燈及汽車(chē)飾件注塑模、冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國(guó)際水平。使塑件尺寸精度達(dá)到67級(jí)的塑料模具國(guó)內(nèi)已可生產(chǎn),其分型面接觸間隙為0.02mm ,模板的彈性變形0.05mm ,型面的表面粗糙度為ra = 0.05mm0.025mm 。使用cad 三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成形、有些模具零件達(dá)到互換、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等,對(duì)精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20 噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)

10、制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。34 英寸彩電塑殼和48 英寸背投電視機(jī)殼模具,615kg 洗衣機(jī)塑料模具、汽車(chē)保險(xiǎn)杠和儀表盤(pán)的注塑模等大型模具,國(guó)內(nèi)都已可生產(chǎn)。（4）模具壽命不斷提高 通過(guò)采用優(yōu)質(zhì)模具鋼、對(duì)模具工作零件進(jìn)行相應(yīng)的熱處理、采用高質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷冉Y(jié)構(gòu),近年來(lái)模具壽命不斷提高,不少模具的壽命已能達(dá)到100萬(wàn)次以上。（5）模具生產(chǎn)效率不斷提高 擠出速度達(dá)215m/min 以上的高速塑料異型材擠出模國(guó)內(nèi)已能商品化供應(yīng)。雙腔共擠、多腔注塑(塑封膜已達(dá)600腔)、采用熱流道技術(shù)等使模具生產(chǎn)效率不斷提高。不少企業(yè)在自動(dòng)脫模(脫流道) 方面精心設(shè)計(jì),更加重視冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),使模具的生產(chǎn)效

11、率大幅度提高,有的甚至能使注塑生產(chǎn)效率提高幾倍。1.2.2注射成型技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)隨著塑料、橡膠、玻璃鋼等非金屬材料在工業(yè)產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用,模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重也越來(lái)越大.在機(jī)械、電子大行業(yè)中,有一半以上的產(chǎn)品采用模具制造的方法很多, 其成型的方法也很多，有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、氣動(dòng)與液壓成型等，但最主要的成型方法仍為注射成型，其制品占全部塑料制品的60%-70%。到目前為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可采用此方法成型。其中注塑成型模具具有制成品精度高、生產(chǎn)效率高和可以生產(chǎn)幾何形狀非常復(fù)雜的產(chǎn)品等特點(diǎn)，在整個(gè)塑料制品行業(yè)中具有非常重要的地位。模具作為成型必須的

12、工藝裝備,其設(shè)計(jì)周期、生產(chǎn)效率和質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的進(jìn)度、成本和效率。過(guò)去模具設(shè)計(jì)工作主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，模具的加工制造又在很大程度上依賴(lài)于生產(chǎn)者的操作技能，因此存在模具設(shè)計(jì)水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、使用壽命短等缺陷，隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，cad/cam技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來(lái)越普遍，出現(xiàn)了許多可用于注塑模具設(shè)計(jì)和制造的軟件，pro/e、ug、catia作為參數(shù)化cad/cam軟件的代表，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)到制造全過(guò)程的設(shè)計(jì)制造一體化。20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的注射cae技術(shù)是建立在嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)和數(shù)字模型基礎(chǔ)上得到數(shù)值模擬分析技術(shù)，它可以對(duì)設(shè)計(jì)模具的性能和安全性進(jìn)行分析。在設(shè)計(jì)方案構(gòu)

13、思階段，預(yù)測(cè)出塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而提出解決方案。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，它能使設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50%，成本下降10%，塑料節(jié)省7%2 345。在傳統(tǒng)注射成型技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)新或揉和其他先進(jìn)技術(shù)，利用“雜交優(yōu)勢(shì)”出新，仍是注射成型技術(shù)發(fā)展的主流。新技術(shù)使制品用料更省、性能更高?！八o助注射成型”、“薄壁注射成型”、“金屬粉末注射成型”等這些尚有些陌生的術(shù)語(yǔ),已在企業(yè)中得到應(yīng)用。新型成型加工技術(shù)的發(fā)展仍在繼續(xù),其近期發(fā)展趨勢(shì)是6：（1）由單一技術(shù)向組合技術(shù)發(fā)展,如注射-拉深-吹塑成型技術(shù)和擠出-模壓-熱成型技術(shù)等；（2）由常規(guī)條件下的成型技術(shù)向特殊條件下的成型技術(shù)發(fā)展,如超高壓和高真空條件下的

14、塑料成型加工技術(shù)；（3）由基本不改變?cè)行阅艿谋Ｙ|(zhì)成型加工向賦予塑料型新性能的變質(zhì)性成型加工技術(shù)發(fā)展,如發(fā)泡成型、借助電子束與化學(xué)交聯(lián)機(jī)使熱塑性塑料在成型過(guò)程中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)擠出等；（4）為提高加工精度、縮短制造周期,在模具加工技術(shù)方面更廣泛的用仿真加工、數(shù)控加工等；（5）廣泛應(yīng)用模具新材料。模具材料的選用直接影響到模具的加工成本、使用壽命以及塑料制品的成型質(zhì)量等,因此國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)出許多具有良好使用性能、加工性能、熱處理變形小的新型塑料模具鋼,如:預(yù)硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時(shí)效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼，經(jīng)過(guò)試用，均取得了較好的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果；（6）cae技術(shù)將在注塑領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的

15、作用,其本身也將隨注塑技術(shù)的發(fā)展要求而更加完善、實(shí)用、方便。1.2.3注塑成型設(shè)備的發(fā)展注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備，主要由注射裝置、鎖模裝置、液壓傳動(dòng)及電器控制系統(tǒng)、機(jī)架等組成，如圖1.2所示：圖1.2注射機(jī)的組成1鎖模油缸2鎖模機(jī)構(gòu)3移動(dòng)模板4頂出桿5固定模板6控制臺(tái)7料筒及加熱器8料斗9定量供料裝置10注射油缸注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動(dòng)注塑成型技術(shù)的進(jìn)步，為注塑制品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。 隨著塑料和成型工藝的發(fā)展，注塑機(jī)無(wú)論從產(chǎn)量還是品種上都有很大增長(zhǎng)。從世界塑料機(jī)械主要生產(chǎn)國(guó)美、德、日、意來(lái)看，注塑機(jī)產(chǎn)量在逐年增長(zhǎng)，

16、并在整個(gè)塑料機(jī)械中占有很大比重。 新型工藝和塑料的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)注塑成型機(jī)械和設(shè)備提出更高的要求，使之向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、低能耗和低噪音方向發(fā)展，大型注塑機(jī)又重新崛起。從注塑機(jī)生產(chǎn)的幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)看，70年代中期生產(chǎn)鎖模力在600噸以上的占注塑機(jī)的4%，千噸以上的占2%。但到70年代末期，由于工程塑料發(fā)展特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等在汽車(chē)、機(jī)械、大型家用電器、，建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門(mén)的廣泛發(fā)展和應(yīng)用，使注塑機(jī)又轉(zhuǎn)向大型化。美國(guó)、德國(guó)、日本、法國(guó)、意大利等都具有生產(chǎn)大型注塑機(jī)的能力。 在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓一機(jī)械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場(chǎng)上均有競(jìng)爭(zhēng)能

17、力。但不論哪種形式的注塑機(jī)，其發(fā)展方向都必須向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展。 近年來(lái)，中小型注塑機(jī)的技術(shù)發(fā)展非常迅速，就工藝參數(shù)而言，塑化能力、注射壓力等都有很大提高。有的發(fā)展成超高系列，其注射壓力已達(dá)451mpa（4600kgf/cm），在這種設(shè)備上模腔壓力可到98mpa(1000kgf/cm)，使注塑制品廢品率幾乎為零，可注塑0.10.2mm厚的薄件制品。 90年代的注塑機(jī)正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級(jí)自動(dòng)化方向發(fā)展。所謂節(jié)能是指注塑機(jī)要節(jié)省泵的動(dòng)力，節(jié)約電力。精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在0.010.001mm，超精密成型是在0

18、.0010.0001mm，低噪音是指注機(jī)能在平穩(wěn)無(wú)撞擊和無(wú)振動(dòng)下工作，按確定論文集在距離機(jī)器1m左右的地方揮發(fā)油的噪音應(yīng)低于70分貝。高級(jí)自動(dòng)化是指注塑機(jī)能遠(yuǎn)距離操作或無(wú)人操作，保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定比和再現(xiàn)性。另外，微處理機(jī)在注塑機(jī)上是注塑機(jī)自動(dòng)控制方面最重要的發(fā)展。注射成型工藝對(duì)各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在塑料工業(yè)迅速發(fā)展的今天，注塑機(jī)不論在數(shù)量上或品種上都占有重要地位，其生產(chǎn)總數(shù)占整個(gè)塑料成型設(shè)備的20%30%，從而成為目前塑料機(jī)械中增長(zhǎng)最快，生產(chǎn)數(shù)量最多的機(jī)種之一。1.3注塑模設(shè)計(jì)的有關(guān)介紹1.3.1注塑模的結(jié)構(gòu)組成及分類(lèi)注塑模的結(jié)構(gòu)是

19、根據(jù)選用的注塑機(jī)種類(lèi)、規(guī)格和塑件本身的形狀特點(diǎn)所決定的。注塑機(jī)的規(guī)格和種類(lèi)很多，而塑件的形狀結(jié)構(gòu)根據(jù)使用要求不同更是千變?nèi)f化，從而導(dǎo)致注塑模的結(jié)構(gòu)形式也是十分繁多。經(jīng)過(guò)歸納分析后發(fā)現(xiàn)，不管模具結(jié)構(gòu)如何變化，每副模具都有以下幾部分組成，而且它們?cè)诓煌＞咧兴鸬淖饔檬窍嗤?。從模具的使用和注塑機(jī)上的安裝來(lái)看，每一副模具都可分為定模部分和動(dòng)模部分。成型時(shí)動(dòng)模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開(kāi)模時(shí)動(dòng)模和定模分離取出塑件。從模具上各個(gè)部件所起的作用來(lái)看，一般注塑模具可以有成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、加熱冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成。注塑模的分類(lèi)方法很多，按照不

20、同劃分，標(biāo)準(zhǔn)通常如下表1.1表1.1不同分類(lèi)方法下的模具名稱(chēng)分類(lèi)方法模具品種和名稱(chēng) 按模具的安裝方向1.臥式模具2.立式模具3.角式模具按模具的操作方式1.移動(dòng)式模具2.固定式模具3.半固定式模具按模具型腔數(shù)目情況1.單腔模2.多腔模按模具分型面特征1.水平分型的模具2.帶有垂直分型的模具按模具總體結(jié)構(gòu)1.單分型面模具（或兩板式模具）2.雙分型面模具（用點(diǎn)澆口進(jìn)料的模具常稱(chēng)三板式模具）3.斜銷(xiāo)側(cè)向分型抽芯結(jié)構(gòu)模具4. 帶活動(dòng)成型零部件的注塑模5.二極推出機(jī)構(gòu)模具6.定模設(shè)推出機(jī)構(gòu)模具7.自動(dòng)卸螺紋注塑模按澆注系統(tǒng)的形式1.普通澆注系統(tǒng)模具2.無(wú)流道模具按成型塑料的性質(zhì)1.熱塑性塑料注塑模2.熱

21、固性塑料注塑模1.3.2注塑模的設(shè)計(jì)程序1.3.2.1設(shè)計(jì)前應(yīng)明確的事項(xiàng)（1）制品圖紙，或樣品實(shí)物，明確制品的使用性能和各項(xiàng)技術(shù)要求；（2）制品的生產(chǎn)要求，如生產(chǎn)數(shù)量、交貨時(shí)間；（3）對(duì)模具成型有無(wú)設(shè)備要求，如限定注射機(jī)的規(guī)格型號(hào)；（4）模具制造費(fèi)用的限制。1.3.2.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟（1）確定分型面；（2）確定型腔數(shù)目；（3）初步確定使用注射機(jī)的型號(hào)；（4）布置型腔和澆注系統(tǒng)；（5）設(shè)計(jì)型腔和型芯的結(jié)構(gòu)；（6）設(shè)計(jì)排氣結(jié)構(gòu)；（7）設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)；（8）設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)；（9）設(shè)計(jì)合模機(jī)構(gòu)和其它機(jī)構(gòu)零件，完成模具裝配草圖的繪制； （10）最終確定成型設(shè)備的規(guī)格型號(hào)；（11）模具裝配圖表達(dá)方法；（1

22、2）繪制模具的零件；（13）審核設(shè)計(jì)。1.3.2.3擬制制品注射成型工藝卡（1）填寫(xiě)成型塑料的情況；（2）繪制制品成型工藝簡(jiǎn)圖；（3）注明使用設(shè)備的情況；（4）擬訂制品注射成型工藝參數(shù)；（5）編制制品成型工藝過(guò)程。第2章工藝及模具結(jié)構(gòu)方案的確定2.1材料分析2.1.1材料簡(jiǎn)介塑件的材料是gpp6，利用了聚合物合金化、無(wú)機(jī)剛性粒子增韌增強(qiáng)聚合物以及彈性體增韌聚合物的基本原理，采用多元復(fù)合材料體系，即以聚丙烯（pp）為原料，在其中加入了30%的玻纖，經(jīng)過(guò)雙螺桿擠出造粒等重要工序制備。該材料解決了pp材料低溫脆性大、收縮率高、剛性不足、表面難于噴涂和難以阻燃等一系列技術(shù)難題，用于替代abs或hips

23、，已通過(guò)技術(shù)鑒定并申報(bào)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)?3119614.4）。其耐熱性好，軟化點(diǎn)高，可在135以下長(zhǎng)期使用。產(chǎn)品特點(diǎn)7如下：（1）性價(jià)比高，采用本產(chǎn)品（gpp）替代abs、hips可以大幅度降低用戶的材料成本，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。 （2） 本產(chǎn)品具有較低的密度，與同類(lèi)改性聚丙烯相比，對(duì)制品的增重不大。 （3） 本產(chǎn)品可通過(guò)用戶要求的顏色，無(wú)需在制品生產(chǎn)中再加入色母料，可以提高生產(chǎn)效率并降低成本。 （4） 本產(chǎn)品屬于緩燃級(jí)材料，阻燃等級(jí)達(dá)到ul94hb級(jí)，燃燒過(guò)程中不產(chǎn)生對(duì)人體有害的煙塵，屬環(huán)保型材料。 （5） 本產(chǎn)品具有優(yōu)良的注塑和擠出成型工藝性，可用現(xiàn)有hips或abs模具、注塑或擠出工藝

24、進(jìn)行制品生產(chǎn)。如果對(duì)原有模具進(jìn)行修整或者重新開(kāi)模，其效果將更為優(yōu)良。2.1.2工藝參數(shù)表2.1 gpp的性能參數(shù)性能項(xiàng)目測(cè)試方法測(cè)試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單位基本性能密度gb/t 10331.12g/cm3塑模收縮率0.3-0.5%機(jī)械性能拉深強(qiáng)度gb 104090mpa斷裂伸長(zhǎng)率gb 10402%彎曲強(qiáng)度gb 9341120mpa懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度(缺口gb 184313kj/m2電氣性能體積電阻率gb 10441016.cm熱性能熱變形溫度gb 16341502.1.3 材料的主要用途gpp的原料是聚丙烯，在汽車(chē)塑料件所用塑料材料中，聚丙烯是用量最大、發(fā)展最快的塑料品種，其原因不僅是由于聚丙烯材料本身具

25、有密度小、成本低、產(chǎn)量大、性價(jià)比高、化學(xué)穩(wěn)定性好、易于加工成型和可回收利用等突出特點(diǎn)，而且還因?yàn)樵摲N材料可通過(guò)共聚、共混、填充增強(qiáng)等方法得到改性，因而可適合不同的汽車(chē)零件的使用性能要求，其中加入玻纖就是其中方法之一。 目前可用于汽車(chē)零部件的聚丙烯材料已有多個(gè)牌號(hào)的品種，可分別作為汽車(chē)保險(xiǎn)杠、儀表板、方向盤(pán)、車(chē)門(mén)護(hù)板、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇以及車(chē)身暖風(fēng)組件等多種零部件的材料。盡管如此，為了提供高性能品種以滿足高品質(zhì)汽車(chē)在美觀、舒適、安全、防腐以及輕量化方面提出的更高要求，人們?nèi)匀辉诓粩嗟剡M(jìn)行著聚丙烯材料的改性和應(yīng)用方面的研究。2.2 塑件結(jié)構(gòu)分析 塑件的結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示：bca圖2.1塑件結(jié)構(gòu)圖塑件

26、為兩面開(kāi)口、四面封閉的薄殼體零件, 塑件壁厚為4mm, 壁厚均勻，塑件的各面及內(nèi)部連接處均采用圓弧過(guò)渡，其中最小圓弧半徑為2mm,而且有一定的形狀斜度，這些因素都有利于注射成形。塑件有一個(gè)大約2351364mm（如圖中c）的大孔、三個(gè)10（如圖中a）的孔開(kāi)孔方向不一致，因此要考慮抽芯，但向外抽塑件有倒扣會(huì)發(fā)生干涉，又塑件上10的孔與內(nèi)部21（如圖中b）的凸臺(tái)距離為15mm,因此向內(nèi)抽芯難度大。所以怎樣成型塑件上的孔是此模具設(shè)計(jì)的難點(diǎn)8。2.3尺寸精度分析注塑件按要求取5級(jí)精度。由以上分析可見(jiàn),該零件的尺寸精度為一般精度,對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)的零件可以用it9級(jí)加工保證9。2.4注射機(jī)的選擇 利用ug

27、繪圖軟件繪出塑件立體圖利用軟件的分析功能測(cè)塑件的體積v=889280.0766mm3由以上可取v889.3cm3，澆注系統(tǒng)的體積取塑件體積的20% ，v澆889.320%177.8cm3，v塑vv澆889.3+177.81067.1 cm3 ，v塑為成型塑件與澆注系統(tǒng)的體積之和，=1.091.15g/cm3 =1.12g/ cm3 m=1.121067.1=1195.2g，v塑0.8 v注,v注1067.1 cm380%=1333.9 cm3，查手冊(cè)初選注射機(jī)為szy-2000，其參數(shù)如下表2.2表2.2 szy-2000注射機(jī)的主要參數(shù)主要參數(shù)數(shù)據(jù)最大理論注射量2000cm3注射壓力9000

28、n/cm2鎖模力6000kn最大模具厚度800mm最小模具厚度500mm噴嘴圓弧半徑18mm噴嘴孔徑10mm2.5分型面的選擇在注塑模中,用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面,通稱(chēng)為分型面。制品成型的分型面選擇不僅影響制品的脫模及外觀，還影響成型零件的加工工藝性。分型面的選擇一般遵循如下原則10:（1） 應(yīng)選擇塑件外形最大輪廓處；（2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；（3） 保證塑件的精度要求；（4） 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；（5） 便于模具加工制造；（6） 對(duì)成型面積的影響；（7） 注意排氣效果；（8） 保證抽芯機(jī)構(gòu)安置容易以及抽芯能夠順利完成。該塑料件為一不對(duì)稱(chēng)的圖形，基于以上原則，分型

29、面可選在塑件截面積最大處，如下圖所示： 圖2.2 分型面的選擇2.6澆注系統(tǒng)的確定2.6.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴出來(lái)后，到達(dá)模腔之前在模具中流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)，作用是將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之充滿型腔內(nèi)各個(gè)角落，在熔體填充和凝固過(guò)程中，能充分地將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下11：1.確保塑料充滿整個(gè)型腔；2.保證塑料熔體流動(dòng)平穩(wěn)；3.應(yīng)盡量減短流程；4.流道表壁的粗糙度要低；5.防止制品變形和翹曲；6.防止型芯變形和嵌件位移；7.去除澆口應(yīng)盡量方便，且不影響制品質(zhì)量 。2

30、.6.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于制件的特殊要求和形狀限制，制件必須要留在定模內(nèi)，這時(shí)就應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，以便將制品從定模內(nèi)脫出。因此，定模一側(cè)尺寸較大。如采用普通的直澆口，澆注系統(tǒng)凝料很多，而且取出不方便，因此采用熱流道，查閱文獻(xiàn)塑件材料gpp熔融溫度的范圍較寬,粘度隨溫度改變而改變甚小，在較低溫度下具有較好流動(dòng)性，在較高的溫度下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,對(duì)壓力敏感,熱變形溫度較高，因此采用熱流道澆注系統(tǒng)。如圖2.4，原理如下：澆口套1的外側(cè)帶有多組電加熱圈對(duì)澆口套進(jìn)行加熱，澆口套與模具模板間采用空氣間隙絕熱。由于澆口套過(guò)于細(xì)長(zhǎng)，中間位置增加卡環(huán)5，用以給澆口套定位。模具注射時(shí)，熔料經(jīng)澆口套1進(jìn)入

31、模腔。采用熱流道同時(shí)有如下優(yōu)點(diǎn)：縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約原料，大大提高生產(chǎn)效率，減低成本，保證注射壓力在流道中的傳遞，在一定程度上克服了塑件因補(bǔ)縮不足而產(chǎn)生的凹陷、縮孔等缺陷12。圖2.3熱流道澆注系統(tǒng)1澆口套2加熱圈3傳熱鋁套4外殼5卡環(huán)6芯體7定模座板8型腔9型芯2.7模具結(jié)構(gòu)初定由于塑件的外形尺寸較大，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)模具設(shè)計(jì)成兩板式。因?yàn)樗芗纫蟛桓撸睗部谠O(shè)置在塑件頂部正中央位置。塑件上10的孔由于向外有倒扣無(wú)法抽芯，經(jīng)計(jì)算向內(nèi)抽會(huì)與兩個(gè)的21的凸臺(tái)會(huì)發(fā)生干涉，因而可在凹模上設(shè)置一鑲塊來(lái)成型。2.8模架的選擇根據(jù)塑件的主要尺寸及質(zhì)量來(lái)選用注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架，并盡量選擇

32、標(biāo)準(zhǔn)模具零件。模架由模板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套等零件組成，是型腔未加工的組合體。故選用gb/t12555-1990塑料注射模大型模架中的a1型模架，定模采用一塊模板4，動(dòng)模采用一塊模板，設(shè)置推桿推出機(jī)構(gòu)，如圖2.5所示。初選800710的標(biāo)準(zhǔn)模架13。圖2.4a1型模架第3章模具零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算3.1成型零件工作尺寸的計(jì)算通常凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率、凹、凸模零件的制造公差和磨損量三個(gè)因素確定14。塑件選5級(jí)精度，模具制造公差按it9級(jí)精度選取，制造偏差取公差的1/4。塑料gpp的成型收縮率： s= （3.1）由表2.1可知=0.5=0.3% s=0.4%（1）凹模有關(guān)尺寸的計(jì)算凹模徑向尺寸的

33、計(jì)算公式為l=l塑（1s）-(3/4)0+ （3.2）l塑塑件外形公稱(chēng)尺寸，s塑件的平均收縮率，塑件的尺寸公差，-模具的制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1316。409.3-20 l1=409.3(1+0.4%)-0.7520+0.5=409.40+0.5408.5-20 l2=408.5(1+0.4%)-0.7520+0.5=408.60+0.5380.7-1.80 l3=380.7(1+0.4%)-0.751.80+0.45=380.90+0.45317.2-1.60 l4=317.2(1+0.4%)-0.751.60+0.4=317.30+0.4305.20-1.4 l5=305.2(1+

34、0.4%)-0.751.40+0.35=305.40+0.35 r200-0.28l6=20(1+0.4%)-0.750.280+0.07=19.870+0.08凹模深度尺寸計(jì)算公式為hh塑(1+ s)-(2/3)0+ （3.3） h塑為塑件高度方向的公稱(chēng)尺寸，179.50-0.92h1=179.5（1+0.4%）-2/30.920+0.23=179.60+0.23177.4-0.920 h2=177.4（1+0.4%）-2/30.920+0.23=177.50+0.23163.9-0.920h3=166.9（1+0.4%）-2/30.920+0.23=170.00+0.23127.70-0.

35、76h4=127.7（1+0.4%）-2/30.760+0.19=127.70+0.19121.6-0.760 h5=121.6（1+0.4%）-2/30.760+0.19=121.60+0.19（2）凸模有關(guān)尺寸的計(jì)算凸模徑向尺寸的計(jì)算公式為=塑（1s）+(3/4)0- （3.4）338.30+1.61=338.3(1+0.4%)+3/41.60-0.4=340.90-0.4306.10+1.4 2=306.1(1+0.4%)+3/41.4-0.350=308.4-0.350299.20+1.4 3=299.2(1+0.4%)+3/41.4-0.350=301.4-0.350285.20+1

36、.4 4=285.2(1+0.4%)+3/41.4-0.350=287.4-0.350269.90+1.3 5=269.9(1+0.4%)+3/41.30-0.33=272.00-0.332340+1.2 6=234(1+0.4%)+3/41.20-0.3=235.80-0.3207.90+1.17=207.9(1+0.4%)+3/41.10-0.28=209.60-0.28192.3+1.00 8=192.3(1+0.4%)+3/41.00-0.25=193.80-0.251280+0.76 9=128(1+0.4%)+3/40.760-0.19=129.10-0.19凸模的高度尺寸計(jì)算h=

37、h塑（1+s）+(2/3) 0- （3.5）159.7+0.840 h1=159.7(1+0.4%)+2/30.840-0.21=160.90-0.21117.70+0.68 h2=117.7(1+0.4%)+2/30.56-0.270=118.50-0.2716500.92 h3=165(1+0.4%)+2/30.920-0.23=166.30-0.23(3)模具型芯位置尺寸計(jì)算c=c塑（1+s）/2 c塑為塑件位置尺寸 （3.6）120+0.680 c1=120(1+0.4%)0.68/2=120.50.34180+0.920 c2=180(1+0.4%)0.92/2=180.70.463

38、.2模具型腔側(cè)壁和底板厚度的校核塑料模型腔在注射成型過(guò)程中，在型腔全部充滿的瞬間，熔體壓力可達(dá)到一較高值。型腔必須具有足夠的壁厚以承受熔體充模時(shí)產(chǎn)生的高壓，否則可能因強(qiáng)度不足，產(chǎn)生塑性變形甚至破裂；或因剛度不足，產(chǎn)生大的彈性變形，引起成型零部件在其接觸或配合表面出現(xiàn)較大的間隙，形成溢料或飛邊，降低塑料制品的精度和影響塑料制品脫模。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)重要的、制品精度高的和大型制品的型腔，不能單憑經(jīng)驗(yàn)確定型腔側(cè)壁與底板厚度，而應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度與剛度計(jì)算確定型腔的強(qiáng)度與剛度是型腔應(yīng)具備的力學(xué)性能的兩個(gè)方面，根據(jù)分析塑料模具型腔對(duì)強(qiáng)度與剛度并非在各種情況下都提出較高要求，而是有側(cè)重的。對(duì)于大尺寸型腔，剛度不足

39、是主要矛盾，應(yīng)首先對(duì)模具剛度進(jìn)行校核；對(duì)于小尺寸型腔，在其發(fā)生大的彈性變形之前，內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)超過(guò)許用應(yīng)力，因而強(qiáng)度是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔側(cè)壁和底板厚度應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算，此塑件屬于大尺寸型腔，因此按剛度進(jìn)行校核。3.2.1型腔側(cè)壁厚度的校核 （3.7） 式中： c由h1/決定的系數(shù)由塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)中p159查c為0.930型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（mpa）； 50承受熔體壓力的側(cè)壁高度（）；141 型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊長(zhǎng)（mm）500 e鋼的彈性模量取2.06105mpa h型腔側(cè)壁總高度（mm）200 允許變形量（mm）0.04 130.66mm實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)壁厚取150 mm,故滿足要求。3.2.2底板

40、厚度的校核： （3.8）式中 由型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)比l/b所決定的系數(shù)，l=500,b=420,查課本p160表5-15。 =150.35而實(shí)際設(shè)計(jì)的底板厚度為185150.35，所以滿足要求。3.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1定模的設(shè)計(jì)因?yàn)槎５男螤顝?fù)雜，采用整體嵌入式定模，既保證了模具壽命，又降低模具成本15。根據(jù)塑件的形狀可把定模鑲塊分成兩部分，圖3.1是成型零件的主要部分，圖3.2是成型塑件上的大孔。把兩個(gè)鑲塊與定模固定板裝配在一起構(gòu)成整個(gè)定模如圖3.3。根據(jù)所選的模架可選定模板800mm710 mm200 mm。圖3.1定模鑲塊1圖3.2定模鑲塊2圖3.3定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.2動(dòng)模的設(shè)計(jì)整體

41、式凸模浪費(fèi)材料太大且切削量大，因此采用整體嵌入式凸模。結(jié)構(gòu)如下圖所示，所選動(dòng)模板的尺寸為800mm710 mm185 mm。圖3.4動(dòng)模的設(shè)計(jì)3.4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)模具在閉合時(shí)要求有一定的方向和位置，必須導(dǎo)向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個(gè)作用。導(dǎo)向作用是在動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)模、定模正確閉合，避免凸?；蛐托咀矒粜颓?，損壞零件。在該設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。而導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。3.4.1導(dǎo)柱導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求1、長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高6-8毫米，以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進(jìn)入型腔與其相碰而損壞2、形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的

42、先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。 3、材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，多用低碳鋼（20號(hào)）滲碳淬火處理，或者t8、t10淬火處理。 4、數(shù)量及布置導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心到模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度。在不妨礙脫圖3.5 導(dǎo)柱模取件的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高出分型面較多的一側(cè)。 5、配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用h7/k6過(guò)渡配合；導(dǎo)柱導(dǎo)向部分采用h7/f7的間隙配合，設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)件（gb4169.4-84）。在本設(shè)計(jì)中，采用60的導(dǎo)柱，長(zhǎng)度取460mm。3.4.2導(dǎo)套導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求（1） 形狀為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。圖3.6 導(dǎo)套

43、（2） 材料導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損。（3） 選用不同型號(hào)的導(dǎo)套采用不同的配合，為了可靠，再用止動(dòng)螺釘緊固。本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)（gb4169.3-84）材料t10a，熱處理hrc 50-55，采用h7/ k6配合鑲?cè)肽０?。此注射模具的頂出機(jī)構(gòu)為避免在頂出過(guò)程中發(fā)生歪斜，也設(shè)有導(dǎo)向零件，使推板保持水平運(yùn)動(dòng)。 3.5推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 使塑件從模具上脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與模具開(kāi)模方向是一致的。良好的頂出機(jī)構(gòu)要求脫模時(shí)塑件不變形和不損壞，而且頂出機(jī)構(gòu)的位置應(yīng)位于制件不明顯處。在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：（1）制品不

44、致因頂出而產(chǎn)生變形，推力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位如制品上細(xì)長(zhǎng)的中空?qǐng)A柱，多采用推管（標(biāo)準(zhǔn)件通常為司筒）頂出。推力點(diǎn)的布置應(yīng)盡量均勻。（2）推力點(diǎn)應(yīng)作用在制品上承受力最大的部位，即剛性好的部位，如筋部、突緣和殼體形制品的壁緣等處。（3）盡量避免推力點(diǎn)作用在制品的薄平面上，防止制品破裂和穿孔等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。（4）為避免使頂出的痕跡影響制品的外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對(duì)于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。3.5.1脫模力的計(jì)算對(duì)于矩形型芯脫模力的計(jì)算公式如下: （3.9）式中: 脫模力；a 矩形型芯短邊長(zhǎng)度；cmb 矩形型芯長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；

45、cm塑件包裹型芯的長(zhǎng)度；cm塑料的彈性模量；4500mp 塑料的成型收縮率；0.004型芯的拔模斜度；2 塑料的泊松比；為0.43與及有關(guān)的系數(shù)；，一般為1.0025塑料與型芯間的靜摩擦系數(shù)；0.5；一般取1.6；為盲孔制品型芯在脫模方向上的投影面積，通孔制品=0，此設(shè)計(jì)中=0代入數(shù)據(jù)可得：=802786.7n即所要脫模力為802786.7n3.5.2推桿推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)是頂出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。由于頂桿截面多為圓形，因此其制造和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用頂桿。由于塑件的特殊結(jié)構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在定模部分。推桿固定端與推桿固定板，采用臺(tái)肩的推桿與固定板聯(lián)接

46、形式，采用單邊0.51間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。推桿材料采用t8a，熱處理要求硬度hrc54-58，工作端配合部分的表面粗糙度ra為0.8m.3.5.3推桿的受力計(jì)算由于脫模力f802786.7n，由塑件形狀及保證塑件穩(wěn)定推出可設(shè)推桿9根，每個(gè)推桿平均受力為89198.5n。3.5.3.1推桿的直徑計(jì)算 （3.10）式中： 推桿的直徑；推桿的長(zhǎng)度；200推桿所承受的力；6111n推桿材料的彈性模量； 2.5即 最小為2.5,在設(shè)計(jì)中，=10，滿足要求。3.5.3.2推桿的強(qiáng)度校核 （3.11）式中： 推桿所承受的最大

47、正應(yīng)力；推桿截面上承受的正壓力；推桿的直徑； 推桿材料的許用應(yīng)力150000n/ c150000n/ c3.6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.6.1加熱裝置的確定模具溫度的調(diào)節(jié)是指對(duì)模具進(jìn)行冷卻或加熱，從而達(dá)到控制模溫的目的。在比較適合的模具溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量也比較高。由于所用的材料gpp在135下長(zhǎng)期使用，故無(wú)須設(shè)置加熱裝置。3.6.2模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成形工藝過(guò)程中，模具溫度直接影響塑件的充模和塑件的定形，也直接影響注射周期和塑件質(zhì)量，因此，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻，使其溫度保持在一定范圍內(nèi)。因此只

48、需要對(duì)其冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且做到使冷卻介質(zhì)的回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。注塑成型中常用的冷卻劑用常溫（22）的水作為模具冷卻介質(zhì)，取其出口溫度為28，并且冷卻水在通道內(nèi)呈湍流狀態(tài)。已知模具溫度為80。模具寬度為710mm。根據(jù)熱平衡原理，單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固釋放的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。于是有： qin= （3.12）式中 qin 塑料傳給模具的熱量n每小時(shí)注射次數(shù)g 每次的注射量（kg）m每小時(shí)注射的塑料量（kg）塑料的熱焓量之差（kj/kg）取=180kj/

49、kg設(shè)注射周期為60s,則：n=360060=60qin=180601.195=12906 kjh-1qout=mwcw(touttin) 式中 qout 冷卻水每小時(shí)從模具攜走的熱量（kj/h） mw 冷卻水每小時(shí)的用量（kg/h）cw 冷卻水的比熱容4.2kjkg-1ctout 模具的出水溫度ctin 模具的進(jìn)水溫度c由熱平衡條件：qout=qin 可得：mw=ng/cw(touttin) （3.13）其中，tin為22；根據(jù)入口與出口溫度控制在23，取tout為28；mw=129064.2(28-22)512.1kg/h冷卻水的體積流量v=mw/60，求得v8.510-3m3/min ，

50、查實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)得，其對(duì)應(yīng)冷卻道直徑為12。同時(shí)通過(guò)mold flow分析，采用冷卻道直徑12，管道數(shù)為4，能夠很好的滿足要求。第四章模具總體結(jié)構(gòu)4.1注射機(jī)參數(shù)的校核4.1.1最大注射量的校核模具型腔能否充滿與注塑機(jī)允許的最大注塑量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)保持注塑模內(nèi)所需熔體總量在注塑機(jī)實(shí)際的最大注塑量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注塑機(jī)的最大注塑量是其允許最大注塑量（額定注塑量）的80，由此有：80m式中：m注塑機(jī)允許的最大注塑量（g或者cm3）；單個(gè)塑件的質(zhì)量或者體積（g或者cm3）；澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或者體積（g或者cm3），在設(shè)計(jì)中取塑件體積的20%；n型腔數(shù)目。 1889.3177

51、.81067.1 cm38020001600 cm3即符合要求。4.1.2鎖模力的校核：rp機(jī)sf鎖s塑件在分型面上的總投影面積，由ug中分析功能得s=1283.6 cm2 f鎖_注射機(jī)的額定鎖模力，kn；r損耗系數(shù)，一般r=0.250.5；一般熔料經(jīng)噴嘴注入模具型腔的注射壓力只有注射機(jī)最大注射壓力的0.250.5；p機(jī)注射機(jī)的最大注射壓力，n/cm2取900003590001283.6 4043 kn6000kn即符合要求。4.1.3注射壓力的校核塑件成型所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系式按下式校核： 式中：塑件成形所需的注射壓力為50mpa；所選注射機(jī)的額定注射壓力：

52、90mpa； ,即符合條件。4.1.4模具厚度的校核對(duì)于注射機(jī)來(lái)說(shuō),模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)定模板最大閉合高度和最小閉合高度之間,其關(guān)系式按下式校核: 式中注射機(jī)所允許的最小模具厚度；500mm 模具的閉合高度； 595mm 注射機(jī)所允許的最大模具厚度；800mm500595800 ,故滿足要求。4.1.5開(kāi)模行程的校核塑件所需要的開(kāi)模距離應(yīng)小于注射機(jī)的最大開(kāi)模行程，其關(guān)系式按下式校核： 式中：式中：推出距離（脫模距離）；=150包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度；=185s 注射機(jī)的模板行程；s=750因此，即符合條件。4.2模具結(jié)構(gòu)圖根據(jù)以上設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)圖如圖4.1圖4.1模具結(jié)構(gòu)圖1定模座板2圓柱銷(xiāo)3推板4液壓缸活塞桿5熱流道主澆口6定位圈7導(dǎo)熱零件8內(nèi)六角螺釘9推桿固定板10定模鑲塊111推板導(dǎo)套12內(nèi)六角螺釘13導(dǎo)套14推