模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)論文

1、皮塞塑料模具設(shè)計(jì)目錄一設(shè)計(jì)任務(wù)書 1二模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6三注射機(jī)的選擇 11四模架的選擇13五澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15六冷料井的設(shè)計(jì)25七導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)27八推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)29九排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31十冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32h一注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)校核36十二型腔結(jié)構(gòu)圖 38十三型芯結(jié)構(gòu)圖 38十四模具裝配圖 39十五推板結(jié)構(gòu)圖 40十六模具零件結(jié)構(gòu)圖41十七模具材料的選擇57十八參考文獻(xiàn) 60皮塞塑料模具設(shè)計(jì)摘要 本課題主耍針對(duì)皮塞模具設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)塑件的分析和比較，最終設(shè)計(jì)出一副模具。該模具從產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 工藝性,具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā),對(duì)模具的澆注系、成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑射機(jī)的選擇及有關(guān)參 數(shù)的較

2、核，都有關(guān)詳細(xì)的設(shè)計(jì)。通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝和質(zhì)量。根據(jù)題h 設(shè)計(jì)的主要任務(wù)皮塞模具的設(shè)計(jì)，也不是設(shè)計(jì)一副注塑模具來(lái)生產(chǎn)皮塞塑件產(chǎn)品。針對(duì)皮塞模具的結(jié)構(gòu)，該模具是 側(cè)澆口單分型模具。塑件右邊有兩個(gè)凸臺(tái)，采用階梯分型面分模。其優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，使模具外形減小，大人降 低了模具的成本。關(guān)鍵詞塑料模具皮塞設(shè)計(jì)任務(wù)書一、產(chǎn)品的工藝分析1. 產(chǎn)品名稱：皮塞圖1-1、圖1-2分別為皮塞的三維六體圖和二維工程圖。圖1-1圖1-22產(chǎn)品材料:tpe3塑件顏色：口色4. 塑件的制品的質(zhì)量和體積該產(chǎn)品為聚乙烯，查模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)附表2-1得知其密度為0.91 096g/cm3,

3、收縮率為1.53.5%；計(jì)算出其平均密度為0. 935g/cm3,其平均收縮率為2. 5%使用pr0e三維軟件自動(dòng)計(jì)算出其體積.通過(guò)計(jì)算得塑件的體積為v二8. 76mm3塑件的質(zhì)量為 m=pv=0. 935x0. 00876薩0. 0081906g式屮-為塑料密度(g/cm3),5. 確定生產(chǎn)批量根據(jù)要求該產(chǎn)品大批量牛產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注蜩效率,設(shè)計(jì)成自動(dòng)脫 模。6. 塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析(1) 結(jié)構(gòu)分析塑件為皮塞，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于皮塞兩邊冇兩端各有一個(gè)倒鉤， 所以應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為皮塞，因此對(duì)表面粗糙度要求不高。(2) 工藝性分析精度等級(jí)：采用12級(jí)脫模

4、斜度：由丁制件非常小，非常薄；脫模斜度應(yīng)取小些，查注塑成型工藝脫模斜度取1°比較合適。二、tpe的注射成型工藝1 注射成型工藝過(guò)程(1)預(yù)烘干一-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓 »冷卻一-脫模一-塑件送下工序(2)清理模具、涂脫模劑一-合模一-注射2. tpe的注射成型工藝參數(shù)(1) 注射機(jī)：螺桿式(2) 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)： 4080(3) 預(yù)熱和干燥：溫度(° c)7080時(shí)間1 (h)1-2(4)密度(g/cm3):c).910. 96(5)材料收縮率(%)：1. 5-3. 5%(6)料筒溫度(°c)：后段150-160中段17

5、0-180前段180-200(7)噴嘴溫度(°c)：160180(8)模具溫度(°c)：30-50(9)注射壓力(mpa)：80-100(10)成形時(shí)間(s)：注射時(shí)間1-5保壓時(shí)間10-30冷卻時(shí)間15-25總周期25-60(11) 適應(yīng)注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均口j(12) 后處理：成型制件放在80°c熱水中浸泡。3. abs性能分析(1) 使用性能:a化學(xué)穩(wěn)定性很高，能耐酸堿及有機(jī)溶劑。b.吸水性極小，冇很突出的電氣性能和良好的耐輻射性，用火焰噴涂法或靜 電噴涂法涂于金屬表面，口j以達(dá)到減摩和防腐蝕的目的。c尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工.d缺點(diǎn)是力學(xué)強(qiáng)度不高，

6、熱變形溫度很低，故不能承受較高的載荷(2) 成型性能:比結(jié)晶料、吸濕性小b. 流動(dòng)性極好，溢邊0. 02mm左右，流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感c. 可能發(fā)牛熔融破裂，與有機(jī)溶劑接觸可發(fā)牛開(kāi)裂d加熱時(shí)間長(zhǎng)則發(fā)生分解、燒傷e冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，宜設(shè)冷料穴，模應(yīng)有冷卻系統(tǒng)f收縮率范圍大，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷 卻條件對(duì)收縮率影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定g. 宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分h. 不宜用直接澆口，易增大內(nèi)應(yīng)力，或產(chǎn)生收縮不勻，方向性明顯增大變形, 應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置，防止產(chǎn)生縮孔、變形i質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模j在

7、正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。4. abs主要技術(shù)指標(biāo):表1-1熱物理性能密度(g/ cm3)0. 910. 96比熱容(j/kg*c)2310導(dǎo)熱系數(shù)(w -m-1 -k-1x10-2)0. 490線膨脹系數(shù)(10-5k-1)1113滯流溫度(° 0105-137表1-2力學(xué)性能屈服強(qiáng)度(mpa)22-30抗拉強(qiáng)度(mpa)27斷裂伸長(zhǎng)率()15-100拉伸彈性模量(gpa)0. 84-0. 95抗彎強(qiáng)度(mpa)27-40彎曲彈性模量(gpa)1. 1-1.4表1-3電氣性能表而電阻率(q)體積電阻率(qin)1013-1014擊穿電壓(kv/mm)17. 7

8、-19. 7介電常數(shù)(106hz)介電損耗角正切(106iiz)0. 007耐電弧性(s)1505. tpe成型塑件的主要缺陷及消除措施：主要缺陷：成型聚乙烯制件容易出現(xiàn)變形和開(kāi)裂消除措施：1在成型操作中，料溫和模溫都要偏高些，注射壓力控制低些。2在模貝設(shè)計(jì)地盡量避免死角，厚薄不要太懸殊，彎位弧度不宜太小,制件長(zhǎng)寬比例不能太大。型腔數(shù)目、排列及分型面的確定（一）、確定型腔數(shù)量及排列方式一般來(lái)說(shuō)，精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì) 丁精度要求不高的小型塑件（沒(méi)冇配合精度要求），形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若 采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。型腔的數(shù)

9、h可根據(jù)模型 的大小情況而定。該蜩件對(duì)精度要求不高，為低精度犁件，再依據(jù)塑件的大小及設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，采用一 模四穴的模具結(jié)構(gòu)比較合理?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方式如下圖所 示：圖2-1（二）、分型面的確定1 分型而的設(shè)計(jì)原則塑件的分型面設(shè)計(jì)，首先應(yīng)該保證塑件的質(zhì)量耍求，同時(shí)根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則,包括:a分型面應(yīng)該選在嫂件外形的最大輪廓處：b保證順利脫模；c保證塑件的精度；d滿足外觀要求；e便于模具制造加工等；2.分型面的種類a. 多型腔單分型面模具：塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑 件，可采用此結(jié)構(gòu)。b. 多型腔多分型面模具：塑件外觀質(zhì)量耍求

10、高，尺寸精度要求一般的小型塑件, 可采用此結(jié)構(gòu)。該燃件外觀質(zhì)量要求不高，是尺寸精度要求較低的小型集件，因此可采用多型腔單 分型面的設(shè)計(jì)。從塑件上容易看岀模具的分型而位置、摧出機(jī)構(gòu)的設(shè)置以及澆口的位置。為此綜合以上原因，可確定模具的分型面設(shè)計(jì)如圖所示：圖2-2三注塑機(jī)型號(hào)的確定除了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基木參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、 塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定 尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如呆兩者不相匹配，則模具 無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者z間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注 射機(jī)型號(hào)。一、有

11、關(guān)塑件的計(jì)算1、體積 v = 35. 04 (mm3)曲而而積s= 8. 7(cm2)密度 q 二 0. 935(g/ cm3 )質(zhì)量 二 0.033(g)二、注射機(jī)型號(hào)的確定根據(jù)塑件的體積初步選定用sz-25 (臥式)型注塑機(jī)。sz-25/20 (臥式)型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表：表3-1注嫂機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積(cm3 )25螺桿直徑(mm)25注射壓力(mpa)200注射速率(g/s)35塑化能力(g/s)13螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0220鎖模力(kn)200拉桿有較距離(mm)241x187移模行程(mm)210模具最人厚度(mm)220模具最小厚度(mm)110鎖模形式液壓模具

12、定位孔直徑(mm)c55噴嘴球半徑(mm)sr10噴嘴口孔徑(nmi)03噴嘴伸出量(mm)20頂出力/kn6. 7三、注射機(jī)及型腔數(shù)量的校核1. 流道的總體積約為：vi (cm3 )=1. 3375cm32. 該模具總共需填充塑件的體積約為：v(cm3) = 0. 00876x4+1.3375 = 1. 37254cm3四、注射機(jī)及參數(shù)量的校核1. 注射量的校核注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射 量的80%以內(nèi)。在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量，應(yīng)為制件和澆注 系統(tǒng)兩部份容量之和，即：v 二 nvz + vj式中v成形周期內(nèi)所需射入的塑料容

13、積或質(zhì)量(cn?)；n型腔數(shù)目vz單個(gè)塑件的容量(cn? )o仏澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3 )。故應(yīng)使：nv2 + vj w 0. 8vg式中vg注射機(jī)額定注射量(err?)。根據(jù)容積計(jì)算：nvz + vj 二 1. 37254cm3 wo. 8vg可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合耍求2. 鎖模力校核注射成型時(shí)，模具所需的鎖模力與塑件在水平分型面上的投影面積冇關(guān)，為了可 靠地鎖模，不使成型過(guò)程屮出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象，應(yīng)使蜩料熔體對(duì)型腔的成型壓力與犁件和澆 注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力，bij：(nai + a2)p < f式中型腔數(shù)fha,塑件在開(kāi)模方向上的

14、投影面積(cm2);a2分道道在開(kāi)模方向上的投影面積(cm2);所以需要：查得tpe的平均成型壓力為15 (cm2/mpa)(0. 64x4+1. 55) x 15n=61. 65kn < f符合要求4. 最大注射壓力校核注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力p喰,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即:p 公kp。式中 p公注射機(jī)的最大注射壓力；po塑件成型所需的實(shí)際注射壓力(查得tpe的平均注射壓力為 22. 5mp)；1 2k損耗系數(shù)(范圍為丄蘭)；33很明顯，上式成立，符合要求。5. 模具與注射機(jī)安裝部份的校核噴嘴尺寸注射機(jī)頭為球而，其球而半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面

15、半徑相適應(yīng)。模具厚度模具厚度h (又稱閉合高度)必須滿足：hmin <h< hmax式中hlttin注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板z間的最小開(kāi)距；iu注射機(jī)允許的最大模厚。注射機(jī)允許厚度110<h<220符合要求。6. 開(kāi)模行程校核開(kāi)模行程s (合模行程)指模具開(kāi)合過(guò)程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注射機(jī)的最人開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，對(duì)于單分型面注射模:smax 2 s 二 2hi + 也 + 5 1 omm式屮h.塑件高度（mm）；h2流道長(zhǎng)度（mm）。塑件高度出=1.51mm流道長(zhǎng)度ik = 35mm 余量取5mm則有:smax 2 s 二 3. 01mm+35mm+

16、5mm二43. 01 nun符合耍求。澆注系統(tǒng)的形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指凝料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道。澆 注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道的澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模 具設(shè)計(jì)的一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑料制件以及最佳的成型 效率有直接的影響。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，普通澆注系統(tǒng)-般出主流道、分流道、澆口和冷料 穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的尺寸是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響效大， 而冃述在與塑件所用塑料的利用率、成型效率等相關(guān)。對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如卜基木原則：a了解塑料的成型性能和塑料

17、熔體的流動(dòng)性。b采用尺量短的流程，以減少熱量與壓力損失。c澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于良好的排氣。d防止型芯變形和嵌件位移。c便于修整澆i i以保證塑件外觀質(zhì)量。f澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮。g流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。一、主流道的設(shè)計(jì)主流道的形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動(dòng)速度及填充時(shí)間，必須使熔體的 溫度降低和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最“遠(yuǎn)”位置的能力。在注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出， 需設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為2。6。o1主流道的尺寸(1) 主流道小端直徑主流道小端直徑d二注射機(jī)噴嘴直徑+ 23= 3 + 2 3 取 d = 5 (mm

18、)o(2) 主流道的球半徑主流道的球半徑sr = 10 + 12取sr = 12 (mm)。(3) 球面配合高度球面配合高度為35取3 (mm)。(4) 主流道長(zhǎng)度主流道長(zhǎng)度l,應(yīng)盡量小于60,上標(biāo)準(zhǔn)模架及該模具結(jié)構(gòu)，取l = 55 (mm)(5) 主流道錐度主流道錐角一般應(yīng)在2。6。，取a = 2。，所以流道錐度為a/2=l°(6) 主流道大端直徑主流道大端直徑d = d+2ltg (a/2 ) (a =4° )8 5 (mm)(7) 主流道大端倒圓角倒角 d/8 1.0 (mm)根據(jù)主流道的尺寸以及注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)，設(shè)計(jì)出主流道結(jié)構(gòu)如下圖:2. 澆口套的形式主流道部分在

19、成型過(guò)程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料 熔要冷熱交換地反復(fù)接觸，屈易損件，對(duì)材料要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì) 成可拆卸更換的襯套式(俗稱澆ii套)，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處 理。澆口套內(nèi)部表面粗糙度為o.8um,澆口套與模板的配合采用h7/m6的過(guò)度配合，與定 位圈采用h9/f9的配合。一般采用碳素工具鋼如t8a、t10a等，熱處理要求淬火53 57 hrco主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具對(duì)稱中心位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機(jī)噴嘴同一軸心線。主流道襯套的形式冇兩種：一是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，一 般用于小型模具；二是主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)

20、零件，然后配合在固定在模板上。 該模具尺寸較小，主流道襯套可以選用整體式。設(shè)計(jì)出主流道襯套的尺寸如下圖：99圖4-2主流道襯套的同定形式如下圖:圖4-33. 冷料井的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一段熔體因輻 射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約1025mm的 深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑 料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為 克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的 流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料

21、的井穴稱為冷料井(冷料穴)。(1)主流道冷料井的設(shè)計(jì)主流道冷料井設(shè)計(jì)成帶有摧桿的冷料井，底部由一根摧桿組成，摧桿裝于摧桿固定 板上，與摧桿脫模機(jī)構(gòu)連用。冷料井的孔設(shè)計(jì)成倒錐形，便于將主流道凝料拉出。當(dāng)英 被摧出時(shí)，塑件和流料凝道能口動(dòng)墜落，易于實(shí)現(xiàn)口動(dòng)化操作。主流道冷料井的設(shè)計(jì)如下圖所示：;枇朋板圖4-4(2)分流道冷料井的設(shè)計(jì)當(dāng)分流道較長(zhǎng)吋，可將分流道的端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料井，以儲(chǔ) 存前鋒冷料，其長(zhǎng)度為6mm 10mm。二、分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口z間的一段料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變 熔體流向，使其經(jīng)平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)請(qǐng)注意盡量減

22、少流動(dòng)過(guò) 程中的熱量損失與壓力損失。分流道開(kāi)設(shè)在動(dòng)、定模板的兩側(cè)或任意一側(cè)；其截形狀應(yīng) 盡量使其表面積小，常用的分流道截面形式有圓形，梯形，u形，半圓形及矩形。圓形截面：表面積/體積也最小，冷卻速度最低，熱量及摩擦損失小。有利于保壓。同時(shí)，在兩模板上加工圓形凹槽難度大，費(fèi)用高。u形截面：截面積近似于圓弧，在單邊加工較容易與圓形截面相比，熱量損失大、凝料多。梯形截面：可用來(lái)替代u形截面，比u形截面流道的熱損失多及冷凝料多。半圓形和矩形截面：表面積/體積比較大，一般不常用。分流道截而形狀一般為圓形梯形u形半圓形及矩形等，設(shè)計(jì)屮常采用梯形截而加工 工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大。鑒于此

23、，本工件適合梯形截面的分 流道，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下：（-）主分流道的設(shè)計(jì)1主分流道的截面尺寸一般采用下而的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截而尺寸：b = 0.2654vvih =-b3式中 b梯形大底邊的寬度（mm）m塑件的重量（g）l分流道的長(zhǎng)度（mm）h梯形的高度（mm）梯形的側(cè)面斜角a常取5°15°,在應(yīng)用式上式時(shí)應(yīng)注意它的適用范圍，即塑件厚度 在3.2mm以下，重量小于200g,且計(jì)算結(jié)果在3.29.5mm范圍內(nèi)才合理。皮塞的體積為& 76mm3,質(zhì)量大約0. 00812g,分流道的長(zhǎng)度預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)成48mm長(zhǎng)，月.冇 4個(gè)型腔，所以：b=4x 0.2654 70.0082 w &#

24、171; 0.26mm 故不在適應(yīng)范圍。根據(jù)分流道截面形狀與流動(dòng)理論長(zhǎng)度的關(guān)系和瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料模具設(shè)計(jì)指 導(dǎo)書p137-035 b再考慮到tpe的成型工藝性能，可確定梯形大底邊的寬度為2.5mm,梯 形側(cè)而斜角為200,高度為了 2.0mm,圓角為0.5mm.因此，主分流道截面形狀如卜圖所示：2.主分流道長(zhǎng)度分流道要盡可能短，且少?gòu)澱?，便于注射成型過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射 機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計(jì)成直的，其長(zhǎng)度為：l=(19. 2+3+1. 25) x2mm=46. 9mm(二)副分流道的設(shè)計(jì)根據(jù)燃件的流動(dòng)力學(xué)性能，可取次分流道的截面積為主分流道截面積的0.6-

25、0.8 倍，而梯形截面的側(cè)面斜角a相同.經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：梯形的大底邊寬度：b=2.0mm梯形 的高度：h= 1.6mm梯形底邊圓角半徑：r=0.3mm副分流道的總長(zhǎng)度:l= 18.78mm根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫現(xiàn)副分流道的截面如下圖所示:20°20由于分流道屮與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有屮心部位的犁料熔體的流動(dòng)狀 態(tài)較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度ra并不要求很低，一般取0.631.6um,這 樣表而稍不光滑，冇助于增大塑料熔體的外層流動(dòng)阻力。避免熔流表而滑移，使屮心層 具有較高的剪切速率。（四）分流道的布置形式分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響，該模具為一模四腔，采用平衡 式

26、布置。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等都 必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料平衡。因此各個(gè)型腔的澆口尺寸也可以相 同，達(dá)到各個(gè)型腔均衡地進(jìn)料。該模具分流道為梯形截面，只在定模板上都開(kāi)冇分流道。其形式如下圖:分流道定模座板定模板動(dòng)模板圖4-8澆口套（五）澆i的設(shè)計(jì)澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)流道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口 的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：a型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；b易于切除澆i凝料；c對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料；澆口的面積通常為分流道面積的0.030.09。澆口的截面有矩形和

27、圓形兩種。 澆口長(zhǎng)度約為0.52mm左右。澆口的尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限值，然 后在試模時(shí)逐步修正。澆i的形式及特點(diǎn)綜合點(diǎn)澆口呼側(cè)澆口兩種澆口形式的優(yōu)缺點(diǎn)，采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆 口。側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹 縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆 口加工容易，修整方便，并但可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是 廣泛使用的一種澆i形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模貝，且對(duì)各種塑料的成型 適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓 力損失大，

28、對(duì)深型腔塑件排氣不便。澆口尺寸的確定澆口的尺寸設(shè)計(jì)澆口結(jié)構(gòu)尺寸可由經(jīng)驗(yàn)公式，并由塑料模具設(shè)計(jì)與制造中圖3-13查得，側(cè)向1 2進(jìn)料的側(cè)澆口，對(duì)于中小型塑件，一般深度t=0. 5-2. 0 （或取塑件壁厚的；彳），寬度33b=l. 5-5. 0mm,澆口 的長(zhǎng)度 1=0. 7-2. 0mm0?91.澆口 的壁厚:t=tx-=l. six - «lmm33式屮 t塑件壁厚（mm）;考慮到塑件的澆口處的壁厚只有1mm,澆口的厚度應(yīng)小于澆口處塑件的壁厚, 因此，根據(jù)流體學(xué)與截而的關(guān)系此處的澆口厚度取0. 5mm2澆口的寬度根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)與制造中公式3-8得側(cè)澆口的寬度t二（06-09）7。

29、澆 口寬度 b二06xb 二2. 34mm計(jì)算結(jié)果與分流道的尺寸有矛盾，根據(jù)實(shí)際情況及經(jīng)驗(yàn)取澆口的寬度b二1. 6mm3澆i的長(zhǎng)度為了去除澆口方便，澆口長(zhǎng)度1也口j取0.725。所以可取1二1.0 (mm)其澆口形式及尺寸如圖所示：4.澆口位置的選擇澆口位置的選擇對(duì)塑件質(zhì)量的影響極大。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循如下原則：&避免塑件上產(chǎn)生缺陷；b澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；c有利于蜩料熔體的流動(dòng)；d的利于型腔的排氣；e考慮塑件受力情況；f增加熔接痕牢度；g流動(dòng)定向方位對(duì)塑件性能的影響；h澆口位置和數(shù)口對(duì)塑件變形的影響；i校核流動(dòng)比；j防止型芯或嵌件擠壓位移或變形。此外，在選擇澆口位置和形式時(shí)，

30、還應(yīng)考慮到澆i容易切除，痕跡不明顯，不影響 塑件外觀質(zhì)量，流動(dòng)凝料少等因索。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)澆口位置如下圖所示:三、澆注系統(tǒng)的平衡對(duì)于屮小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證所有的 型腔同時(shí)得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主 流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)度相等、形狀及截而尺寸相同（型腔布局為平衡式） 的形式，否則就需耍通過(guò)調(diào)節(jié)澆i尺寸使各澆i的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就 是澆注系統(tǒng)的平衡。1分流道的平衡在多腔模具中，熔體在主流道與各分流道，或各分流道之間的體積流量是不會(huì)和 同的，但可以認(rèn)為他們的流速是相等的，以此達(dá)到各型腔同時(shí)充滿

31、的目的。為此各流道 z間應(yīng)以不同的長(zhǎng)度或截血尺寸來(lái)達(dá)到流量不等，經(jīng)分析可推導(dǎo)，可用下式進(jìn)行平衡計(jì) 算：l _d _ quzd2q2式屮 q. q?熔融樹(shù)脂分別在流道1和流道2中的流量，cm7s；d"?分流道1和分流道2的直徑，cm;i” l2分流道1和分流道2的長(zhǎng)度，cm。上式?jīng)]有考慮分流道轉(zhuǎn)彎局部阻力的影響，以及模具溫度不均的影響。實(shí)際上尚須 對(duì)這些因素作校正，才能達(dá)到充模時(shí)間相等的目的。當(dāng)分流道作平衡布置，且各型腔所需之填充量又相等時(shí)，則各流道的長(zhǎng)度變化、長(zhǎng) 度尺寸等均應(yīng)相同。2澆口的平衡在多型腔非平衡分流道布置吋，由于主流道到各型腔的分流道長(zhǎng)度或各型腔所需填充流量不同，也可采用

32、調(diào)整各澆口截面尺寸的方法，使熔融體同時(shí)充滿各型腔。澆口平衡簡(jiǎn)稱為bgv,只要做到各型腔bgv值相同，基本上能達(dá)到平衡填充。對(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下：式中sg澆口的截面積，mm2:lg澆口的長(zhǎng)度，mm;分流道的長(zhǎng)度，mm。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)一般澆口的截面積與分流道的截面積之比sg/s：取0. 070. 09o該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截而尺寸都相同，顯然是平 衡式的五 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用為了提高效率縮短周期，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo) 準(zhǔn)代號(hào)。模架尺寸確定之后，對(duì)模具有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模 架是

33、否適當(dāng)，尤其時(shí)對(duì)大型模具，這一點(diǎn)尤為重要。標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊同件等。模具專 用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模貝專用彈簧、冷卻及加熱元 件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng) 的基準(zhǔn)標(biāo)記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動(dòng)、定模固定板之間通過(guò)導(dǎo)向 零件定位；脫岀固定板通過(guò)導(dǎo)向零件與動(dòng)?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過(guò)澆注套定位圈 與注射機(jī)的中心定位孔定位；動(dòng)模墊板與動(dòng)模固定板不需耍銷釘糟確定位；墊快不需要 與動(dòng)模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘

34、精確定位。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外 表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板z間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過(guò)程屮，可以方便地分開(kāi)兩塊模板。 分模隙常見(jiàn)形式如h：圖5-1圖 5-1 （2）一、模架的選擇根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)與制造中表3-21型腔的側(cè)壁厚應(yīng)取25nmi厚；塑件的分布 的長(zhǎng) 1=52. 8mm,寬 b二28. 56mm.粗略計(jì)算：模板的長(zhǎng)l=52. 8mm+25x2mm=102. 8mm模板的寬 b二28 56mm+25x2mm=7& 56mm結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，可選用標(biāo)準(zhǔn)模架c型150x180,可符合要求。二、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇（一）、定模座板（

35、200x180,厚 20mm）主流道襯套固定孔與其為ii7a16過(guò)渡配合；定模墊板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。（二）、定模板（150x180,厚 35mm）根據(jù)模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)附表2-6查得，型腔的低面壁厚為25mm,塑件在定 模的厚度為1. 03mm定模板的厚度 il=25mm+1. 03mm=26. 03mm結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，可選用35mm厚的定模板。其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為h7/ni6過(guò)渡配合。（三）、動(dòng)模板（150x180,厚 50mm）根據(jù)模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)附表2-6查得，型腔的低而壁厚為25mm,塑件在定 模的厚度為9. omni動(dòng)模板的厚度h=25mm+9. omm二3

36、4mm結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，可選用50mm的動(dòng)模板動(dòng)模板一般用45鋼或q235a制成，最好調(diào)質(zhì)230270hb；導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為h7/m6或h7/k6配和；型芯孔與其為h7/m6過(guò)渡配合。（四）、動(dòng)模座板（200x180,厚20mm）莫注射機(jī)頂樸孔為050mm；其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱采用i17/m6配合。（五）、墊塊（40x315,厚 60mm）1主要作用：在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié) 模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。2結(jié)構(gòu)型式：可為平行墊塊、拐角墊塊（該模具采用平行墊塊）。3 墊塊一般用中碳鋼制造，也可用q235a制造，或用i1t200,球墨鑄鐵等。4

37、. 墊塊的高度計(jì)算：h墊塊二h推出距離+h推板+h推桿固定板+ =0.5+15+13+7=35 5 （mm）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，可選用60mm厚的墊塊。式中 頂出行程的余量，一般為510mm,以免頂出板頂?shù)絼?dòng)模墊板。5. 模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板 損壞。（六）、推桿固定板（180x90,厚13mm）固定頂針。（七）、推板（180x90,厚 15mm）綜合上敘數(shù)據(jù)畫出模架如下圖：圖5-1六 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向用于動(dòng)、定模z 間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。錐面導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的精密

38、對(duì)中定 位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用a定位作用；b導(dǎo)向作用；0承載作用；d保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用。對(duì)于薄壁、精密塑件注射模，大型、深型腔注射模和生產(chǎn)批量大的注射模，僅用導(dǎo) 柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是不完善的，述必須在動(dòng)、定模z間增設(shè)錐而定位機(jī)構(gòu)，冇保持精密定位和 同軸度的要求。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶冇導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)讓人員只要按模架 規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè) 計(jì)。此模具為小型模具，對(duì)精度要求也不是很高，所以不需要用定位機(jī)構(gòu)，可直接由導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)定位。一、導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)1. 導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其屮心至模具邊 緣應(yīng)有足夠的

39、距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套壓入后變形；2. 該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置；并在推板上加裝4根輔 助導(dǎo)柱來(lái)保證開(kāi)合模時(shí)頂針不會(huì)因?yàn)閺?qiáng)度不夠而變形。3該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，導(dǎo)套安裝在定模座板上；輔助導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模座 板上，輔助導(dǎo)套安裝在推板和推板固定板上。4各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行；5在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞；6. 當(dāng)動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度耍求。二、導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1 該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且加油槽；2. 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出68mm；3. 為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或

40、球形的先導(dǎo)部分;4. 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度5. 導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按h7/m6配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按h7/f7 或h8/f7的間隙配合；6. 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為ra0.4um；7導(dǎo)柱應(yīng)具冇堅(jiān)碩而耐磨的表而，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲 碳淬火處理或碳素工具鋼t8a、t10a經(jīng)淬火處理，硬度為55iirc以上或45#鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、 表面淬火、低溫回火，硬度55hrc以上。根據(jù)以上要求及模具標(biāo)準(zhǔn)件要求畫出導(dǎo)柱如下圖：根據(jù)以上要求及模具標(biāo)準(zhǔn)件要求畫出輔助導(dǎo)柱如下圖:圖6-2二、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)1. 結(jié)構(gòu)形式：采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套的固定孔與導(dǎo)柱的

41、固定孔可以同時(shí)鉆，再分別擴(kuò)孔，以保 證其配合精度；2. 導(dǎo)套的端而應(yīng)倒惻角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣；3導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按h8/f7或h7/f7的間隙配合,表面粗糙度為rao. 4 u mo導(dǎo)套外徑按 h7/m6或h7/k6配合鑲?cè)肽０澹?.導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩 擦，以防止導(dǎo)林或?qū)桌?。根?jù)以上耍求及模具標(biāo)準(zhǔn)件耍求畫出導(dǎo)套如下圖：其余:鳥(niǎo)根據(jù)以上要求及模具標(biāo)準(zhǔn)件要求畫出輔助導(dǎo)套如下圖：3.2/四、導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖所示:9w、h oq-la

42、hr圖6-5七脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)是注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)謀地從模貝的凹?；蛐托旧厦?出，完成脫出塑件的裝置。一、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則脫模機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循下述原則a塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；b防止塑件變形或損壞，正確分析塑件對(duì)模腔的粘附力的犬小及所在部位，冇 針對(duì)性地選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力屮心線相重合；由于塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于 塑件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用應(yīng)盡量大一些，以防止塑件變形或損壞c力求良好的塑件外觀，在選擇頂出裝置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^

43、質(zhì)量影響不大的部分，在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題；d結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且有 足夠的強(qiáng)度和剛度。二、推出方式的選擇推出的基本方式：1 手動(dòng)推岀：開(kāi)模后曲人工操縱的推出機(jī)構(gòu)推出塑件，一般多用于塑件滯留 在定?，F(xiàn)則的情況。2機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)：利用注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作騾動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件 的自動(dòng)脫模。3液壓或氣動(dòng)推出：依靠設(shè)置在注射機(jī)上的專用液壓或氣動(dòng)裝置，將塑件推 出或從模具中吹出。常用的推出零件有：1. 推桿推出：推桿推出時(shí)一種基本的也是一種常用的制品推出方式。常用的推桿 形式有圓形、矩形、“d”形。2推件板推出：對(duì)于輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)的制品

44、，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。推件板推出部分的形狀根據(jù)制品形狀而定。3. 氣壓推出：對(duì)于大型深型腔制品，經(jīng)常采用或輔助采用氣壓推出方式。本套模具的推出機(jī)構(gòu)形式采用機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，用頂針推出。每個(gè)塑件由4個(gè)網(wǎng)段式 頂針推出。三、塑件的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則1. 采用帶肩推桿，每個(gè)塑件由2個(gè)推桿，共為8個(gè)；2. 推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方；3. 推桿應(yīng)均勻布置；4. 推桿應(yīng)設(shè)在塑件強(qiáng)度、剛度較大處；5. 該推桿的形式-兩段式形頂針；6. 頂針直徑與模板上的推桿孔采用h8/f7或h8/f8的間隙配合；7. 通常頂針裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔底面0. 050. 10mm；8頂針與推桿固定板，通常采

45、用單邊0.5mm的間隙，這樣可以降低加工要求，乂 能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死 現(xiàn)象；9推桿的材料常用t8、t10碳索工具鋼，熱處理要求硬度hrc>50,工作端配合部 分的表面粗糙度為ra<0.8o根據(jù)以上要求以及瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院塑料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參考資料畫出頂針如下圖所示：3.2/=895圖7-1 頂針在塑件上的分布如下圖：in iinifi圖7-2頂針的固定與安裝如下圖所示:圖7-3四、脫模阻力計(jì)算塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于1/20,為薄壁殼體形塑件，且塑件斷而為矩環(huán)形，故所需正壓力的計(jì)算公式如下：p_ est cos a式屮 p正壓

46、力(mpa)；e塑料的彈性模量(n/cim2)；s成形收縮率(mm/mm)；t塑件平均壁厚(cm)；a脫模斜度(° );r凸模半徑長(zhǎng)(cm)；m塑料的帕松比，約為0.38039。代入數(shù)據(jù)，算出:pu34mp理訟脫模力公式如下：o_ steslf皆（1-朋+ /）式中 q 脫模力（n）；e塑料彈性模量（n/cm9）；s塑料平均成形收縮率（mm/mm）；t塑件壁厚（cm）；l包容凸模的長(zhǎng)度（cm）；f塑料與鋼的摩擦系數(shù)；m塑料的柏松比。代入數(shù)據(jù)算得：q=16.7n排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、排溢設(shè)計(jì)排溢是指排出充模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。二、引氣設(shè)計(jì)對(duì)于一些大型腔殼形塑件，注射成型后，整

47、個(gè)型腔由塑料填滿，型腔內(nèi)氣體被 排出，此吋塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空，當(dāng)塑件脫模時(shí)，由于受到 大氣壓的作用，造成脫模困難，如采用強(qiáng)行脫模，勢(shì)必使犁件發(fā)生變形或損壞，因此必 須加引氣裝置。而對(duì)于該模具為小型塑件，則可以不需要進(jìn)行引氣裝置的設(shè)計(jì)。三、排氣不良的危害性a在塑件上形成氣泡、銀紋、云霧、接縫，使表面輪廓不清，甚至充模不滿；b嚴(yán)重吋在塑件表面產(chǎn)牛焦痕；c降低充模速度，影響成形周期；d形成斷續(xù)注射，降低生產(chǎn)效率。四、排氣方式通常用的排氣方式有如下幾種：1. 排氣糟排氣。2. 分型面排氣。3 拼鑲件縫隙排氣。4. 推桿間隙排氣。5. 粉末燒結(jié)合金塊排氣。6. 排氣井排氣。7.

48、強(qiáng)制性排氣。該模具為小型塑件，排氣方式可稍微簡(jiǎn)單。本模具利用分型而排氣，同時(shí)也可適當(dāng) 有意增大推桿的配合間隙，利用推桿間隙排氣。所以無(wú)需專門進(jìn)行排氣方面的設(shè)計(jì)。冷卻回路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、模具溫調(diào)節(jié)的重要性1 控制成型效率的溫度控制模具的溫度明顯地影響制站的外觀、嫂料的物理性能及成型周期。一般情況下, 為了提高成型效率，將模具保持在較低的溫度狀態(tài)。但有時(shí)也因制品的形狀、模具的結(jié) 構(gòu)及成型塑料的性能原因，不得不捉高模具的溫度而延長(zhǎng)成型周期，來(lái)滿足成型的需要。2. 防止制品變形的溫度控制這與成型塑料的性能有關(guān)，要取實(shí)現(xiàn)均衡的、適時(shí)的冷卻。如果冷卻的時(shí)間過(guò) 短，則部分制品未固化，造成收縮不均衡而產(chǎn)生變形。

49、因冷卻造成的變形可以通過(guò)適當(dāng) 的溫度控制于以改善。但是模具設(shè)計(jì)時(shí)，往往因型芯、推出機(jī)構(gòu)等影響，冷卻位置無(wú)法 任意布置，無(wú)法時(shí)均衡冷卻。在這種情況下，可采用對(duì)快速冷卻的制品部位用溫油或溫 水加熱，使型腔各處基木達(dá)到均衡冷卻，減少制品的變形。二、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200°c左右，而犁件固化后從模具型腔屮取宙吋其 溫度在60°c以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑 料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。對(duì)于粘度低、流動(dòng)性好的塑料，因?yàn)槌尚凸に囁Ｇ竽囟疾惶?，所以常用常?水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。tpe的成型溫度和模

50、具溫度分別為160180 °c、3050°co（一）、冷卻介質(zhì)：有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因?yàn)樗臒崛萘看?，?熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻即在模具型腔周圍或內(nèi)部開(kāi)設(shè)冷卻水道。（二）、冷卻回路的設(shè)計(jì)1. 水道直徑的設(shè)計(jì)釆用簡(jiǎn)單流道式：取水道直徑為6mm,距型腔約為10mm ,左右對(duì)稱布置。 該模具塑料釋放的總熱量不大，只在模具型腔上方開(kāi)設(shè)冷卻水道即可，均采用簡(jiǎn)單流道 式。2. 冷卻吋間的確定在對(duì)冷卻系統(tǒng)做計(jì)算之前，需要對(duì)某些數(shù)據(jù)取值，以便對(duì)以后的計(jì)算作出估 算；冷卻吋間，依塑料種類，塑件壁厚而異，一般用下式計(jì)算：s22in礦atetm(4-17)13.14x3.14

51、x0.088 .170-403.142>100-4012s式中 s塑件平均壁厚;&塑料熱擴(kuò)散系數(shù)(mm2/s),g 一般cr =0.08；ts塑料成型溫度(°c) , tpe取170°c；t£塑料脫模溫度(°c), tpe取100°c；t w模具溫度(°c), tpe 取 40°co由計(jì)算結(jié)果得冷卻時(shí)間需要13 s,但計(jì)算并不能精確的確定實(shí)際冷卻時(shí)間的多少， 參照經(jīng)驗(yàn)推薦值，制件平均壁厚取1mm,對(duì)應(yīng)經(jīng)驗(yàn)冷卻時(shí)間t=20so為什么最終的成型 周期取20s而不是12s,那是因?yàn)樵趯?shí)際注塑過(guò)程中，ts，t£

52、;, 等因素不可能像我 們所設(shè)計(jì)的那么理想，所以，從實(shí)際出發(fā)取經(jīng)驗(yàn)值會(huì)更好些。3. 塑料熔體釋放的熱量：q=ng cj(t1 10)式屮n每小時(shí)注射次數(shù)，n=90 (次)；g每次的注射量(kg), g=1.24x10-313kg/h;c s塑料的比熱容(j/kg*°c), c $ =2310；;b熔融塑料進(jìn)入型腔的溫度。c, t,=200； t()塑件脫模溫度°c, t()= 100。代入數(shù)據(jù)得：q=290000j根據(jù)實(shí)際情況，一般是塑料熔體釋放出的熱量q為總熱量，全部由冷卻介質(zhì)帶走, 由于設(shè)計(jì)屮只對(duì)凹模設(shè)計(jì)了冷卻系統(tǒng)，所以這些熱量應(yīng)由凹模冷卻系統(tǒng)全部帶走，即25.78kj

53、o4. 凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算（1）體積流量的計(jì)算： 如=碩気麗 式屮p水的密度（103kg/m3）；c1水的比熱容（j/kg °c）；t出水管出口溫度（°c）, t出取25；t進(jìn)水管入口溫度（°c）, t進(jìn)取20°c;q總的熱量（j）。代入數(shù)據(jù)得：=2.3x 10'4m3/min（2）冷卻水管的平均流速:式中qr凹模的冷卻水體積流i（m3/min）;d冷卻水管宜徑（mm） o代入數(shù)據(jù)得：=32.6m/min（3）冷卻水管壁與水交界面的傳熱膜系數(shù)a = 0（qv平均 i。" di）2式中0與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)，0取 7.6;冷卻水在

54、該溫度下的密謀（kg/n?）;v冷卻水的流速(m/s);d冷卻水孔直徑(m).代入數(shù)據(jù)得：= 11898 (w/m2 k)(4)冷卻水孔總長(zhǎng)l一 3600勿(妙平均d)叫7；式屮參數(shù)同上。代入數(shù)據(jù)得： l=0.13m根據(jù)冷卻水道總長(zhǎng)度及經(jīng)驗(yàn)，需在模具上開(kāi)設(shè)兩條水道.5相關(guān)參數(shù)的較核(1) 冷卻水流動(dòng)狀態(tài)校核:代入數(shù)據(jù)得:=1620<10式中r.雷諾數(shù);“水的運(yùn)動(dòng)粘度，77=1x10 6 (m2 /s)；(2) 進(jìn)出口溫差校核t t q出 進(jìn)一 900加切卩=5.02 °c式中參數(shù)同上。校核的結(jié)果與預(yù)期的一樣，說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用正確。圖9-1水冷till路的具體尺寸定位可在裝配圖的繪制時(shí)少量調(diào)整。十成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通