畢業(yè)論文汽車零件注塑模設計

1、目 錄摘 要 31引言 511概述 512 國內發(fā)展情況 51.3國外發(fā)展情況52設計的任務書 73塑件的工藝性分析 9 31塑件結構分析 932塑料的成型性能 933 PS材料的成型特性1034塑件的精度確定 1135塑件表面的粗糙度確定 113. 6塑件的填充模擬分析 114模具的設計方案 1441模具類型的選擇 1442分型面的確定 1443型腔的布局 145澆注系統(tǒng)的設計 1551概述 15 52主流道設計15 53分流道的設計 16 54澆口的設計176注射機的選擇 187成型零部件的設計與工作尺寸的計算1971型腔的徑向尺寸和深度尺寸的計算1972型芯的徑向尺寸和高度尺寸的計算19

2、8凹模和型芯的固定方式及結構的設計2181凹模結構方式和固定方式的設計2182凸模的結構方式和固定方式的設計219脫模機構的設計 2291脫模力的計算2292脫模機構具體的設計2210合模導向機構的設計 24101導柱與導套的布置 24102導柱與導套的選用與配合 2411排氣系統(tǒng)的設計2512模具與注射機有關尺寸及其它有關尺寸的校核 26121最大注射量的校核26122注射壓力的校核26123噴嘴尺寸的校核26124鎖模力的校核27125模具的閉合高度的校核27126開模行程的校核27127模具與注射機安裝方法的校核2813冷卻系統(tǒng)的設計2914塑料模具鋼的選用及熱處理32141塑料模具用鋼

3、的必要條件 32142選用模具鋼要考慮的條件 32143模具鋼的選定 3315結束語 3516致謝 36參考文獻 37 摘要PE樹脂是一種在電子，電器，輕工，紡織，建筑和汽車工業(yè)中廣泛應用的塑料材料，是在各種工程塑料中用量最為巨大的一種化工原料，近年來越來越廣泛應用于汽車工業(yè)上。注射成型是世界第二大廣泛用于聚合物加工工藝。它在壓力下將熔體或液體樹脂注入空的型腔，將粉末或粒狀的熱塑性樹脂連續(xù)地從注射機螺桿及料筒注入驅動末端。注射成型是根據金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機的料筒中，經過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動下以一定的流速通過料筒前端的噴嘴和模具的

4、澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具型腔中，經過一定時間后，塑料在模內硬化定型，然后開模取出制件。注射成型加工速度快，效率高，制件表面精度高，能成型結構復雜的零件，是主要的塑料成型加工方法之一。關鍵詞：注射模具、PE塑料、成型、模具設計AbstractThe resin of PE is a plastic material of industry, have the extensive applied in the electronics, electric appliances, light work, spinning, building and automobile. It is a chemic

5、al raw material and its dosage is the largest of various engineering plastics, is more and more extensively applied on the automobile industry in recent years. Injecting molding is the second most widely used polymeric fabrication process. It involves the cyclic injection of a molten or liquid resin

6、 into a hollow cavity under pressure. The thermoplastic resin is fed in powder or pellet form to the drive-end of the injection molder screw and barrel assembly. Injecting mould is developed of according by the metals die-castings forming principle, first a floury or powder form plastics raw materia

7、ls are added into the barrel of injector, and be molten to the meltdown by heating, then under the push that pillar or screw, it passes into the spray at head of the barrel and molds feed system with the certain current velocity, go into a shut cavity of molding. Through certain time, the plastic is

8、 hardened and set in the mold already, then open the mold to take out the part. Because of processing the speed quickly, the efficiency highly, high parts surface accuracy, injecting mould can mould the parts of the complicated structure, which is one of main plastics mould methods. Key words: injec

9、ting mould PEplastic mould mold design1. 引 言1. 概述注射成型也稱為注射模塑或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。迄今為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型方法；它的特點是生產周期短、生產效率高、易自動化，因此廣泛應用于塑料制品的生產1。目前，注射成型總的發(fā)展趨勢是向精密、節(jié)能、自動化、薄壁化和微型化發(fā)展。當今世界注射模具的基本格局是以日、美及歐洲各工業(yè)化國家作為世界模具技術的領頭羊，占據了世界注射模具市場的半壁江山，他們擁有現代的設計方法和先進的模具制造設備，特別是近幾年來這些國家把CAD/CAM/CAE系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼

10、，其發(fā)展的趨勢如日中天 2。2. 國外發(fā)展情況注塑模具設計，國外先進國家（日本、德國、美國等）從20世紀80年代中期已廣泛使用計算機對塑料模進行輔助設計（CAD），輔助制造（CAM），并對模具設計的各個環(huán)節(jié)進行定量計算機和數值分析（CAE），已由經驗數據逐步過渡到計算機設計，對模具澆注系統(tǒng)和型腔的熔料流動行為以及溫度調節(jié)系統(tǒng)的熱量分布都采用了微機輔助設計1。注塑制品已呈現自動化生產，對注塑成型機可以進行遠距離操作或無人操作，成型機可以根據生產監(jiān)測信號實時調整成型工藝條件，從而能從根本上保證塑料制品的成型質量不發(fā)生問題3。 3.國內發(fā)展情況 80年代以來，在國家產業(yè)政策和與之配套的一系列國家經濟

11、政策的支持和引導下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產值為245億，至2002年我國模具總產值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。我國塑料模工業(yè)從起步到現在，歷經半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5Kg大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大

12、進展。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UG、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系

13、統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。雖然我國塑料模具在數量、質量、技術等方面有了很大進步，但與國民經濟發(fā)展的需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、復雜、長壽命的高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，造成極低的利潤率。出口的塑料模具以中低檔產品居多。由于我國塑料模具價格較低，在國際市場中有較強的競爭力，所以進一步擴大出口的前景很好，從市場情況來看，塑料模具生產企業(yè)應重點發(fā)展那些目前需進口的技術含量高的大型、精密、長壽命模具，并大力開發(fā)國

14、際市場。隨著我國塑料工業(yè)的快速發(fā)展，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預計，我國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，近年內年增長率將保持15%以上的水平。2. 任 務 書1.1 本課題設計內容本課題是常州隆翔汽車零部件有限公司的設計產品，與生產實際結合緊密。本課題要求學生具有良好掌握注射模具結構和原理的基礎，具有較好計算機操作應用及分析、解決實際問題的能力。本課題主要工作內容：1、充分利用圖書館、網絡等資源，查閱和應用相關模具設計資料，為確定模具設計方案進行模具設計作好準備。2、通過到常州隆翔汽車零部件有限公司進行技術調研，了解塑料件的技術要求、生產情況和一些注射模具結構，有利于

15、培養(yǎng)學生理論聯系實際的作風，有利于學生建立感性知識和進行注射模具設計。3、運用Moldflow軟件完成澆注系統(tǒng)的優(yōu)化設計。4、根據塑件的質量、重量和生產成本，確定型腔數量，選擇注塑機型號并對注塑機的參數進行校核。5、根據塑料熔體的流變行為和流道、型腔內各處的流動阻力通過分析得出充模順序，同時考慮塑料熔體在模具型腔內被分流及重新熔合的問題和模腔內原有空氣導出的問題，分析熔接痕的位置，決定澆口的數量和方位，對澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)進行設計。澆注系統(tǒng)設計內容：根據塑件大小和形狀進行流道布置、決定流道斷面尺寸、對澆口的數量、位置、形式進行設計。6、通過對塑件的整體結構工藝性分析，進行塑件分析計算，進行成型

16、零部件、側向抽芯機構、推出機構、導向機構的設計。型腔設計主要內容：（1）根據塑件形狀、塑件使用要求、塑料的成型性能等確定型腔的總體結構，包括分型面的位置、進澆位置、排氣位置、脫模方式等；（2）從制造角度決定型腔是否采用組合式，若需組合，決定各構成零件之間的組合方式，詳細地確定各零件的結構；（3）根據塑件尺寸和成型收縮率大小計算成型零件上對應的成型尺寸；（4）根據成型時的塑料熔體壓力，對成型零件進行剛度和強度校核，決定其壁厚等尺寸。導向機構的設計內容：導柱和導向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的設計及導向零件的正確選用，導柱在模具上的布置和裝固方式的確定等。脫模機構的設計內容：正確分析脫模力的大小和

17、集中的部位，以選擇合適的脫模方式和推頂位置，使脫模力得到均勻合理的分布，保證塑件在脫模過程中不變形、不擦傷。7、根據塑料熔體的熱學性能、型腔形狀及布置，進行模溫調節(jié)系統(tǒng)的設計。8、繪制裝配圖和零件圖，撰寫設計說明書。9、完成一篇與專業(yè)有關的外文翻譯，要求通順準確，字數3000-5000。 1.2 本課題設計的要求1、培養(yǎng)學生充分利用圖書館、網絡等資源，查閱和應用相關模具設計資料的能力；2、完成一篇與專業(yè)有關的外文翻譯，培養(yǎng)學生查閱和翻譯與專業(yè)有關的外文資料的能力，要求通順準確，字數3000-5000；3、進行技術調研，培養(yǎng)學生理論聯系實際的作風，有利于學生建立感性知識和進行注射模具設計；4、運

18、用Moldflow軟件完成澆注系統(tǒng)的優(yōu)化設計；5、通過對塑料件結構工藝性分析，論證并確定模具設計方案，完成模具總體裝配圖的設計、主要成型零件的設計和相關零件工藝性分析，用AutoCAD軟件繪制裝配圖和零件圖，綜合并鞏固大學四年所學的專業(yè)基礎知識和專業(yè)知識，為以后走向工作崗位從事相關技術工作打下堅實的基礎。1.3 本課題設計目的和意義進一步加深注塑模具設計知識的認識，掌握塑料模具設計的方法和步驟，具備塑料模具設計的基本技能和運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。了解塑料注射模具行業(yè)在國內外發(fā)展狀況。在學習了課本知識的基礎上達到理論與實際相結合的升華，提高自己的獨立動手能力。3.塑件工藝

19、分析3.1 塑件結構分析該制品的外形為矩形，質量要求不高，結構也不算復雜，但制件較薄，屬薄殼零件，成型時外力表面及尺寸精度要求不高，因此，在模具設計時采用注射成型。塑件的結構如下 ： 3.2塑料成型性能（見表2-1）：表2-1 PE的主要技術指標22塑料性能數值屈服強度/MPa25拉伸強度/MPa27斷裂伸長率（%）15-100拉伸彈性模量/GPa彎曲強度/MPa27-40彎曲彈性模量/Gpa表面電阻率/-體積電阻率/m11013耐電弧性/s150密度/（gcm-3）吸水率（%）0.01摩擦系數0.23熔點（或粘流溫度）/105-137熔融指數/g（10min）-1190負荷 21N，噴嘴2.

20、090.37維卡針入度/121-127馬丁耐熱/-熱變形溫度/（45Mpa）60-82線膨脹系數/（10-5-1）11-13計算收縮率（%）比熱容/（Jkg-1K-1）2310熱導率/（Wm-1K-1）0.490燃燒性/（cmmin-1）很慢其主要注射成型的工藝參數如下表所示：序號 塑 料項 目聚乙烯（PE)1注射機類型螺桿式2螺桿轉速/（r/min）30-603噴嘴形式直通式溫度180-1904料桶 溫度（）前段180-190中段180-200后段140-1605模具溫度/30-606注射壓力/MPa70-1007保壓力/MPa40-508高壓時間/s0-59保壓時間/s15-6010冷卻時

21、間/s15-6011成型周期/s40-1403.3 PE材料的成型特性1、 聚乙烯的吸濕性很低（0.01%），除了加有吸濕劑外，在成型加工前，原料可以不必干燥。2、 在聚乙烯的加工中，選擇合適的熔融流動速率相當重要。3、 聚乙烯的結晶能力高，使制品在冷卻后的收縮高。4、 聚乙烯的熔體在空氣中容易被氧化，而且溫度越高氧化越嚴重，因此在加工中應盡量避免熔體與氧直接接觸，以免大分子降解。3.4塑件的精度確定 影響塑件尺寸精度因素十分復雜，主要有模具的制造精度、模制時由于工藝條件的變化引起成型收縮率的波動，同時由于磨損等因素會造成模具尺寸的不斷變化，活動配合間隙的變化以及模制件脫模斜度都會影響塑料制件

22、的精度。塑件精度的確定應該合理，在滿足使用要求的前提下盡可能選用低精度等級。塑件精度過高必然會增加模具的制造成本，因此是不恰當的。關于塑件的尺寸精度和公差的國家標準GB/T14486-1993中PE公差等級的選用如下表: 材料代 號模塑材料公 差 等 級標 注 公 差 尺 寸未注公差尺寸高 精 度一 般 精 度PE聚乙烯MT5MT6MT7由于高精度要求較高，一般不宜選用，但是本制件的尺寸精度要求較高，所以公差等級不能選得太低，綜合考慮公差等級選用MT6。3.5塑件的表面粗糙度確定塑件的表面的粗糙度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、波紋等外，主要由模具表面的粗糙度決定。一般塑件的表面的粗糙度

23、數值比模具表面的粗糙度數值低一級。3. 6塑件的填充模擬分析目前Mold flow已經成為塑料模具分析領域的領導者，在國內外擁有大批的用戶。注塑成型已經成為大多數塑料制品的成型方式，Mold flow軟件對注塑成型方式的模擬分析技術比較成熟。塑件的流動模擬分析步驟 ： （1）建立工程文件，（2）導入模型（stl.格式）(3)設置網格參數，進行網格劃分（4）網格檢測（5）網格修補（6）材料選用（7）設置澆注系統(tǒng)（8）設置工藝參數（9）澆注系統(tǒng)優(yōu)化（10）流動模擬分析（11）生成分析報告（分析圖見下表）4-2填充溫度分析4-3填充時間分析4-4冷卻時間分析4-5填充分析4 模具的設計方案41模具類

24、型的選擇塑料成型方法一般分為熔體成型和固相成型兩大類。塑料的成型多是熔體成型，即把塑料加熱到熔點以上，使之處于熔融態(tài)進行成型加工的一種方法。屬于這種方法的主要有注射成型，壓縮成型，壓注成型，擠出成型等。 本塑件所用的材料為PE，屬于熱塑性材料，其主要的成型方法有注射成型，擠出成型，吹塑成型等。但是擠出成型適合生產管材、板材、棒材、片材、電線和電纜覆層等，吹塑成型適合生產中空的薄壁件，所以這兩種都不適合于本件的生產，且注射成型的生產周期短、生產效率高、模具使用壽命長、能大批量地生產形狀復雜、尺寸精度高的制件。綜合考慮本塑件該選用注射成型的方法。4.2 分型面設計選擇分型面時應考慮以下原則：1、分

25、型面應便于塑料制品的脫模；2、分型面的選擇應有利于側面分型與抽芯；3、分型面的選擇應有利于防止溢料；4、分型面的選擇應保證制品的質量；5、分型面的選擇應有利于排氣；6、分型面的選擇應有利于盡量使成；7、分型面的選擇應考慮注射機的技術參數。不論塑料制品的結構如何，采用何種設計方法都必須首先確定分型面，因為選取不同分型面就使得模具結構有所不同。因此，模具結構很大程度上取決于分型面的選擇，分型面選擇的合理與否將直接影響塑料制品膜塑成型工藝，同時也影響制品質量，注射機參數，成型零件的加工工藝性等。 4.3 型腔的布局一般制品在布局時要求模具的中心與注射機的鎖模中的重合。對于一模多件的模具結構，在澆注系

26、統(tǒng)分流道的流程短，模具結構緊湊，保證模具正常工作的前提下，應盡可能使得模具對稱、均衡、取件方便。本模具采用一模兩腔。5.澆注系統(tǒng)的設計5.1 概述澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道，它的作用是塑料熔體順利地充滿到型腔的各個深處，并在填充及凝固過程中，將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得外形清晰的內在質量優(yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)的設計師注射模設計的一個很重要的環(huán)節(jié)，它對注射成型的效率和塑件質量都有直接的影響，因此，在設計澆注系統(tǒng)時必須注意幾項原則：1、適應塑料的工藝性；2、排氣量好；3、流程要短，壓力損失小，利于熔體填充；4、避免料流直沖型芯或嵌體；5、修剪方便，修剪后痕跡

27、??；6、防止塑料制品變形；7、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應盡量小；8、利于高分子取向，改善制品質量；9、澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱。52主流道設計主流道是從注射機噴嘴與模具接觸的部位開始到分流道為止的一段通道。主流道垂直于分型面。為了能使凝料順利地從主流道中拔出，所以主流道設計成圓錐形，如圖7-1。表7-1主流道部分尺寸22 （mm）符號名稱尺寸d主流道小端直徑注射機噴嘴直徑（0.51）SR主流道球面半徑噴嘴球面半徑（12）h球面配合高度35a主流道錐角26L主流道長度盡量60D主流道大端直徑d2Ltga/2計算主流道尺寸： d=41=5mm SR=12+1=13vmm h=3mm

28、a=4 L=83mm D=d+2Ltga/210.5mm本設計用主流道襯套實現定位，即主流道襯套既起主流道作用，它的外徑又起到了注射模與注射機的定位作用。53分流道的設計分流道是主流道與澆口之間的部分，是指塑料熔體從主流道進入多型腔模的各個型腔或單腔模多出進料的通道，起分流和轉向的作用，分流道的要求是塑料熔體在流動中熱量和壓力損失最小，同時使流道中的塑料量最小。根據理論分析可知，在等面積的條件下，正方形的周邊最長，圓形的最短，因此從傳熱面積考慮，熱固性塑料的注射模的分流道最好是采用正方形；但從散熱面積考慮，熱塑性塑料注射模分流道的斷面形狀則采用圓形；從壓力損失考慮，由于在同等段面積是圓形的周邊

29、比正方形的短，因此，料流阻力小，壓力損失亦小。本設計分流道截面采用梯形，分流道表面粗糙度Ra的值取1.6m。分流道截面如圖7-2。根據常用分流道直徑?。築=6mm H=4mm54澆口的設計澆口是指流道末端與型腔之間的一段細短通道，亦稱為內澆口，它是澆注系統(tǒng)中斷面尺寸最小且最短的部分，除主流道型澆口外，它的作用是使塑料熔體加快流速注入型腔內，順序填滿型腔，并且由于塑料熔體大多為非牛頓液體，通過較小澆口時進一步受到剪切作用，表觀黏度下降，伴隨能量轉換，動能變成了熱量，澆口處溫度升高，這又進一步促使表觀黏度的下降，同時在注射周期中進行補料和防止倒流，成型后也便于塑件與整個澆注系統(tǒng)的分離。因此，澆口的

30、形狀、尺寸、分布對塑件質量影響很大。根據制品結構和幾何形狀，采用潛伏式點澆口進料，可以使?jié)部诹粝碌暮圹E小，澆口的位置選擇在制品中空處的內側面，進料口直徑取1.0mm。6注射機的選擇 經過稱重，測得塑件的重量為15g，由于采用一模兩腔的結構，所以塑件的總重量為215=30(g)。考慮到還有廢料和澆注系統(tǒng)，初步估計該模具的注射總量為50g左右，根據以往的經驗 n=(0.8G-m2)/m1 式中 G注射機的最大注射量（g）； m1單個塑件的重量（g）； m2澆注系統(tǒng)的重量（g）； G=(nm1+ m2)/0.8 =80/0.8 =100(g)所以初選XS-ZY-125注射機,它主要的技術參數如下表所

31、示： 型 號XS-ZY-125結構形式臥式注射方式螺桿式螺桿直徑/mm42最大注射量/g125注射壓力/MPa119鎖模力/KN900最大注射面積/cm3320模具的最大厚度/mm300模具最小厚度/mm200最大開模行程/mm300噴嘴球半徑/mm12孔半徑/mm4定位圈直徑/mm100頂出中心頂出孔徑/mm兩側頂出孔徑/mm22孔距/mm2307 成型零部件的設計與工作尺寸計算成型零部件是指構成模具型腔的零件，通常有型腔、型芯、各種成型桿和成型環(huán)。所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以塑件部位的尺寸。主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長和寬），型腔后型芯的深度尺寸，中心距尺寸等。

32、本塑件的成型零部件的尺寸主要包括型腔的深度尺寸和徑向尺寸，下面分別對它們進行計算。7.1型腔的徑向尺寸和深度尺寸的計算 7.1.1型腔的徑向尺寸的計算(LM )0 = ( 1 + s ) LS - x 0其中 S塑料的平均收縮率； Ls塑件的外形的最大尺寸； X系數，尺寸大，精度低的塑件，x=0.5尺寸小，精度高的塑件，x=0.75,在一般取0.5，所以在這里也取0.5 塑件尺寸的公差（mm） Z模具成型零件的制造公差（mm），一般取1/3由表3-1可知，PE的計算的平均收縮率為1.5%3.0%，在這里選取平均收縮率為2.0%，所以S=2.0%;由表3-3可知，塑件的公差等級為MT6，查表可知

33、為1.5mm;(1) 型腔最外圈1的徑向尺寸的計算 由于有一定的脫模斜度，所以上下面的徑向尺寸應該分開來計算 大端面尺寸(L94。37)0 = ( 1 + s ) LS - x 0 = ( 1 + 2%) 80-1.50.501/31.5 =80.850+0.5mm （2）型腔上寬40mm尺寸的計算 (L86)0 = ( 1 + s ) LS - x 0= ( 1 + 2%) 40- 1.50.501/31.5 =40.050+0.5mm 7.1.2型腔的深度尺寸的計算 (HM )0 = ( 1 + s ) HS - x 0 式中 HS 為塑件的高度最大尺寸（mm）；x的取值范圍在1/21/3

34、之間，當尺寸大時，精度要求低的塑件取小值，反之，取大值。其余各符號的意義同上,在這里，精度要求一般，x可以取1/2(1) 型腔最外邊18mm的深度尺寸的計算(H4.6 )0 = ( 1 + s ) HS - x 0 = ( 1 + 2%) 18- 1.5 0.501/31.5=17.61+0.5mm （2）型腔一邊高8的深度尺寸的計算 (H2 )0 = ( 1 + s ) HS - x 0= ( 1 + 2%) 8- 1.50.501/31.5=7.410+0.5mm 7.2型芯的徑向尺寸和高度尺寸的計算7.2.1型芯的徑向尺寸的計算 (lM )0-Z= ( 1 + s ) lS +x 0-Z

35、 式中 lM為塑件的內形的最小尺寸（mm），其余各符號的意義同上(1) 型芯上最長的邊80mm尺寸的計算 (l88)0-Z= ( 1 + s ) lS +x 0-Z = ( 1 + 2%) 80+1.5 0.50 -1/31.5 =80.8500.5mm(2) 型芯上19mm尺寸的計算 (l86)0-Z= ( 1 + s ) lS +x 0-Z = ( 1 + 2%) 19+1.5 0.50 -1/31.5 =18.6300.5mm(3) 型芯上6mm尺寸的計算 (l86)0-Z= ( 1 + s ) lS +x 0-Z = ( 1 + 2%) 6+1.5 0.50 -1/31.5 =5.37

36、00.5mm7.2.2型芯的高度尺寸的計算 (hM )0-Z= ( 1 + s ) hS +（1/21/3） 0-Z 式中 hS為塑件的內形深度的最小尺寸(mm），其余各符號的意義同上 (h4.6 )0-Z= ( 1 + s ) hS +（1/21/3） 0-Z = ( 1 + 2%) 16+1.5 0.50 -1/31.5 =15.5700.5mm 8 凹模和型芯的固定方式及結構的設計81凹模結構方式和固定方式的設計811凹模結構設計 凹模是成型塑件外表面的部件。按其結構不同，可分為整體式凹模、整體嵌入式凹模、局部嵌入式凹模、大面積鑲嵌式凹模、四壁拼合式凹模等。（1）整體式凹模整體式凹模由整

37、塊金屬材料加工而成。這種凹模結構簡單，成型塑件質量交好。但對于形狀復雜的型腔，其加工工藝較差。（2）整體嵌入式凹模 對于小型塑件采用多型腔塑料模具成型時，通常采用冷擠壓、電加工、電鑄或超塑性成型等方法制成單個凹模，然后整體嵌入模板中，這種凹?？煞Q為整體嵌入式凹模。這種結構的凹模形狀、尺寸一致性較好，更換方便。（3）局部鑲嵌式凹模在有些塑件成型用的凹模上，有的部位特別容易磨損，或者難以加工，這時常把凹模的這一部位作成鑲件，然后嵌入模體。這種凹模稱為局部鑲嵌式凹模。綜合考慮以上各類凹模結構形式，由于組合式凹模容易在塑件上留下拼接縫痕跡，從而影響塑件表面質量及光潔度，所以本設計采用整體式凹模結構，以

38、達到制件所需的精度。82凸模的結構方式和固定方式的設計型芯是用來成型塑件內表面的零件，型芯也有整體式和組合式自分，本模具型芯的結構比較復雜，所以采用組合式型芯的結構。9脫模機構的設計91脫模力的計算將塑件從包緊的型芯上推出所需克服的阻力稱為脫模力。脫模力主要是由于塑件收縮包緊型芯而造成的塑件與型芯的摩擦阻力，其計算公式如下： FtFbsina=Fcosa式中 Fb塑件對型芯的包緊力（N）； F脫模時型芯所受的摩擦阻力（N）； Ft脫模力（N）； a型芯的脫模斜度。又 F=Fb Ft=Fb(cosa-sina) Fb=Ap Ft=Ap(cosa-sina)式中 塑料對模具鋼的摩擦系數，約為0.1

39、0.3； A塑件包容型芯的面積（mm）2； p塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件p約取2439Mpa;模內冷卻的塑件p約取812Mpa;22A10345.65 (mm)2=0.1；P=10Mpa；A=1；所以 Ft=10345.6510（0.1cos1-sin1）2853.522=1707.03(N)由此可以看出，脫模力的大小隨塑件包容型芯的面積的增加而增加，隨脫模斜度的增加而減小。由于影響脫模力大小的因素很多，如推出機構本身運動時的摩擦力、塑料與鋼材間的粘附力、大氣壓力及成型工作條件的波動等等，因此要考慮到所有因素的影響較困難，所以計算出的脫模力只能是個近似值。92脫模

40、機構具體的設計本設計是推出機構推板8、推桿固定板13、拉料桿3、推桿17、和復位桿11組成。如圖所示。開模時，動模部分移動，拉料桿3勾住凝料，使凝料與塑件一同留在動模部分。開模一段距離后，當注射機的頂桿接觸模具推板9后，推桿17、拉料桿13、與推桿固定板8及推板9一起靜止不動，當動模部分繼續(xù)向左移動時，塑件就被推桿17從型芯上推出。模具閉合時，由復位桿11將上述推出機構復位。10合模導向機構設計合模導向裝置是保證動模與定?；蛏夏Ｅc下模合模時正確定位和導向的重要零件。合模導向裝置主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。通常采用導柱導向，本設計采用的就是導柱導向。塑料模具在閉合時為保證型腔形狀和尺寸的精

41、確性，應按一定的方向和位置合模，所以必須設有導向定位機構，它對于塑料模具是必不可少的。導向機構的作用主要有定位、導向、和承受一定側壓力。10.1 導柱導套的布置導柱的布置原則是必須保證動、定模只能按一個方向合模，不要在裝配時或合模時因為方位搞錯而使模具損壞。布置形式如圖10-1： 四根直徑相同的導柱，對稱分布。10.2 導柱與導套的選用及配合導柱沒有導套，直接在模板上加工導柱孔容易磨損。本模具采用導柱與導套配合，在本模具中導柱選用帶頭導柱，導套選用直導套，導套采用T8A特種鋼做成，既降低了磨損，又方便更換導套。11排氣系統(tǒng)的設計當塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內的空氣及塑料受

42、熱而產生的氣體。如果氣體不能被順利地排出，塑件會由于填充不足而出現氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點；甚至因氣體受壓而產生高溫，使塑料焦化。通常情況下，排氣有以下四種方法，（1）利用配合間隙排氣；（2）在分型面上開設排氣槽排氣；（3）利用排氣塞排氣；（4）強制性排氣；（2）、（3）、（4）一般應用在大型復雜的模具上，而本模具屬于小型簡單模具，所以采用第（1）種排氣方式。即利用分型面之間、推出機構與模板之間及型芯與模板之間的配合間隙進行排氣，間隙值為0.030.05mm。 12模具與注射機有關尺寸及其它有關尺寸的校核121最大注射量的校核 K利G公G件+G廢 式中 G公注射機公稱質量注射量（mm）

43、K利注射機最大注射量的利用系數，一般取0.750.85； G件所有塑件的質量（mm） G廢 澆注系統(tǒng)等廢料的質量（mm） K利G公=0.85125=106.25 G件+G廢= 152+1/33.14(8.5/2)2601.2510-3+(4.5+6) 3/273.841.2510-3+3.14(8.5/2)281.2510-3 =30.28g顯然 K利G公G件+G廢符合 122注射壓力的校核P公P注式中 P公注射機的最大注射壓力（Pa）P注塑件成型所需的實際的注射壓力（Pa）由表5-1可知，P公=119MPa由表3-1可知， P注=(70-100)MPa顯然 P公P注的校核符合。 123噴嘴尺

44、寸的校核D2=D1+(0.51)mm;R2=R1+(12)mm式中 D2模具澆道入口直徑（mm）; D1噴嘴澆口直徑（mm）; R2模具澆注套球面半徑（mm）；R1噴嘴球面半徑（mm）；D2=4mm, D1=3mm, 所以D2=D1+(0.51)mm符合；R2=13mm，R1=12mm，所以R2=R1+(12)mm符合。 124鎖模力的校核F鎖K損P注K損A分式中 F鎖注射機的額定鎖模力（N） P注塑件成型所需的實際注射壓力（Pa） K損注射壓力達到型腔的壓力損失系數，一般取0.340.67 A分塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2） F鎖=900KN=900000NP注=（70100）

45、MPa,在這里取80MPaA分400010-6m2K損P注K損A分=0.34400010-680106 =108800N 顯然，F鎖K損P注K損A分的校核符合要求。 125模具閉合高度的校核HminHmHmax HmLmin式中 Lmin注射機模板間的最小開距； Hma可裝模具的最大厚度； Hmin可裝模具的最小厚度； Hm模具的閉合厚度 Hm=246mm由表5-1可知，Hmin=200mm, Hmax=300mm可見，HminHmHmax的校核符合要求。 126開模行程的校核SH1+H2+510mm式中 S注射機的最大開模行程（mm）； H1塑件脫模距離（型芯的高度）（mm）； H2包括流道

46、凝料在內的塑件的高度（mm）；由表5-1可知，注射機的最大開模行程為300mm，所以S=300mm； H1=24mm； H2=89mm 顯然，SH1+H2+510mm的校核符合。127模具與注射機安裝方法的校核注射機動模板、定模板上的螺孔應與模具動模板和定模板上的螺孔相吻合，安裝方法有螺栓固定和壓板固定兩種形式。采用螺栓固定時，模具固定板上的螺孔必須與注射機模板上的螺孔完全吻合，一般在很大的模具中才會使用，以確保安全；本模具采用壓板式的固定方法，因為它有靈活性大的優(yōu)點。 13冷卻系統(tǒng)的設計在注射成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質量和生產效率。一般注射到模具內的塑料溫度為200左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在60以下，溫度降低是由于模具通入冷卻水將熱量帶走了。普通的模具通入常溫的水冷卻，通過調節(jié)水的流量就可以調節(jié)模具的溫度。131冷卻管尺寸的計算a）冷卻管總長度的計