注射模塑料儀表蓋課程設(shè)計(jì)說明書

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目錄專心-專注-專業(yè)注射模課程設(shè)計(jì)第4組塑料儀表蓋，大批量生產(chǎn)，精度：MT5。本設(shè)計(jì)為一塑料儀表蓋。如圖：對(duì)產(chǎn)品的要求有：1、塑件不允許有變形、裂紋；2、脫模斜度30/1。；3、未注圓角為R2R3；4、壁厚處處相等；5、塑件材料為PC（聚碳酸酯），生產(chǎn)批量為大批量。6、未注尺寸公差按所用塑料的高精度級(jí)差取。1 塑件的工藝性分析1.1 塑件的分析1.1.1 外形尺寸該塑件壁厚為，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合于注射成型。1.1.2 精度等級(jí)每個(gè)尺寸的公差大致一樣，除了小孔之間的距離。按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。1.1.3 脫模斜度最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件

2、的幾何形狀等因素有關(guān)。塑件脫模斜度為：°，這里統(tǒng)一選擇脫模斜度為°1.2  PP的性能分析 1.2.1 物理性能聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有.091g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對(duì)水特別穩(wěn)定，在水中24h的吸水率僅為%，分子量約815萬之間。成型性好，但因收縮率大，一般為%，厚壁制品易凹陷。制品表面光澤好，易于著色。 1.2.2 力學(xué)性能聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比HDPE高，但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強(qiáng)度較差，分子量增加的時(shí)候

3、，沖擊強(qiáng)度也增大，但成型加工性能變差。PP最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，如用PP注塑一體活動(dòng)鉸鏈，能承受7×107次開閉的折迭彎曲而無損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼龍相似，但在油潤滑下，不如尼龍。1.2.3 熱性能PP具有良好的耐熱性，熔點(diǎn)在164170，制品能在100以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的，150也不變形。脆化溫度為-35，在低于-35會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。  1.2.4 化學(xué)穩(wěn)定性聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定，但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使PP軟化和溶脹，同時(shí)它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增

4、加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。 1.2.5 PP的主要性能指標(biāo)其性能指標(biāo)見表1表1PP的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)性能數(shù)據(jù)密度/(g/cm3)吸水率/%成型收縮率/%拉伸強(qiáng)度/MPa斷裂伸長率/%彎曲強(qiáng)度/MPa12920070050熱變形溫度/脆化溫度/線膨脹系數(shù)/×10-5K-1熱導(dǎo)率/W/(m·K)體積電阻率/(·cm)介電常數(shù)/106Hz102-886101019壓縮強(qiáng)度/MPa缺口沖擊強(qiáng)度/(kJ/m2)洛氏硬度/HR摩擦因數(shù)磨痕寬度/mm451080110介電損耗角正切值/106Hz介電強(qiáng)度/(kV/mm)耐電弧/S氧

5、指數(shù)185181.3 PP的注射成型過程及工藝參數(shù)1.3.1  成型特性 （1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。 （2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。 （3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時(shí)容易取向,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。  （4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中 1.3.2 注塑模工藝條件（1） 干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 （2） 熔

6、化溫度：220275C，注意不要超過275C。 （3）模具溫度：4080C，建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。 （4）注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。 （5）流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是47mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1，但也可以使用小到的澆口。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。1.3.3 PP的注

7、塑工藝參數(shù) 表2PP的注塑工藝參數(shù) 項(xiàng)目參數(shù)注塑機(jī)螺桿式預(yù)烘干不需要；如果貯藏條件不好，在80的溫度下烘干1h就可以螺桿轉(zhuǎn)速(m/s)高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為s）是允許的，只要滿足冷卻時(shí)間結(jié)束前完成塑化過程就可以料筒溫度（）喂料區(qū)    3050（50）區(qū)1      160250（200）區(qū)2      200300（220）區(qū)3      220300（24

8、0）噴嘴溫度（）220300（240）模具溫度（）2070注射壓力(MPa)具有很好的流動(dòng)性能，避免采用過高的注射壓力80140MPa（8001400bar）2 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式2.1 分型面位置的確定通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)該選在蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如下圖1：圖12.2 確定型腔數(shù)該塑件雖然為大批量生產(chǎn)，但精度要求，又考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初選為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。2.3 排列方式多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與交口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用對(duì)稱排列，如下圖

9、2所示：圖22.4 模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對(duì)稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)擬采用脫模板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)交口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模版。由上綜合分析可確定選用帶脫模板的單分型面注射模。2.5 注射機(jī)型號(hào)的確定2.5.1 注射量的計(jì)算通過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得塑件體積：V塑=塑件質(zhì)量：m塑=V塑=×cm3=式中，取cm3。2.5.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式按照塑件體積的1倍來估算。則，選取倍。故一次注入模

10、具型腔塑料熔體的總體積為：V總=V塑（1+）×2=××22.5.3 選擇注射機(jī)根據(jù)計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量V總=，并結(jié)合：V公=V總/，則有V公75cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為100cm3，注射機(jī)型號(hào)為SZ-100/80臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：理論注射容量/cm³100拉桿內(nèi)向距/mm320×320螺桿直徑/mm35移模行程/mm305注射壓力/MPa170最大模具厚度/mm300注射速率/（g/s）95最小模具厚度/mm170塑化能力/（g/s）40模具定位孔直徑/mm100螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）0200

11、噴嘴球半徑/mm10噴嘴孔直徑/mm4鎖模方式雙曲肘鎖模力/kN8002.5.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核(1) 注射壓力校核PP的注射壓力為80140MPa，這里取P0=110MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力P公=170MPa，注射壓力安全系數(shù)K1=，這里取，則：P0K1=110×=143<P公，所以，注射機(jī)壓力合格。(2) 鎖模力校核塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=（35252×4）mm23700mm2。澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料在分型面上的投影面積A澆的數(shù)值，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澆的倍。選取A澆塑。

12、因此，塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總，則A總n（A澆A塑）n（A塑塑）2×塑8880mm2。模具行腔內(nèi)的脹型力F脹，則F脹A總P模8880×30NN式中，P模是型腔的平均計(jì)算壓力值。通常取注射壓力的20%40%，大致范圍為2040MPa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)該取較大值。結(jié)合PP的特性，取P模為30MPa。選用的注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖800KN，鎖模力安全系數(shù)為K2，這里取K2，則K2F脹脹×=<F鎖，所以，注射機(jī)鎖模力合格。對(duì)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。3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位

13、于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形,以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1.為便于將凝料從主流道中拉出，主流道通常設(shè)計(jì)成錐形，其錐角=2°6°，取=3°。內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra=。2.為防止主流道與噴嘴處溢料及便于將主流道凝料拉出，主流道與噴嘴應(yīng)緊密對(duì)接，主流道進(jìn)口處應(yīng)制成球面凹坑，其球面半徑為R2=R1+(12)mm,凹入深度35mm。3.為了物料的流動(dòng)阻力，主流道末端與分流道連接處呈圓角過渡，其圓角半徑r=13mm。4.主流道長度L應(yīng)盡量短否則將增加主流道凝料，增大壓力損

14、失，一般主流道長度由模具結(jié)構(gòu)和模板厚度所確定，取60mm。5.因主流道與塑料熔體反復(fù)接觸，進(jìn)口處與噴嘴反復(fù)碰撞，因此，常將主流道設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，用較好的鋼材制造并進(jìn)行熱處理，一般選用T8、T10制造,熱處理硬度為HRC5055。3.1.1 主流道尺寸主流道小端直徑:D=注射機(jī)噴嘴直徑（1）=4（1），取D=5mm。主流道大端直徑取10mm主流道球面半徑:SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑（12）=18（12），取SR=20mm。3.1.2 主流道襯套形式本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長度取60mm，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表

15、面硬度為53HRC-57HRC。3.1.3 主流凝料體積3.1.4 主流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式式中3.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道（除了直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。3.2.1 澆口的主要作用：型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；易于切除澆口尾料；對(duì)于多型腔模具，用以控制熔接痕的位置。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，黏度降低，提高流動(dòng)性能，有利于充型，但是澆口尺寸過小會(huì)使壓力增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。3.2.2 澆口的形式澆口的形式有很多，但是要根據(jù)具體情況來選

16、擇。注射模常用澆口形式有以下幾種：側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、直澆口、潛伏式澆口、圓盤澆口、輪輻式澆口、扇型澆口、薄片澆口、護(hù)耳澆口。測澆口，它一般在分型面上，從塑件的外側(cè)進(jìn)料。側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便地調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，故也稱標(biāo)準(zhǔn)澆口，又稱邊緣澆口。它截面形狀簡單加工方便；澆口位置選擇靈活，去除澆口方便、痕跡小。廣泛用于兩板式多型腔模具以及斷面尺寸較小的塑件。本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口的結(jié)構(gòu)形式。3.2.3 澆口位置的選擇澆口的位置選擇，應(yīng)遵循如下原則：避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷（避免噴射有兩種方法：a加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；b采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況。）該模具采用方法a

17、；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；有利于塑件熔體流動(dòng)；有利于型腔排氣；考慮塑件使用時(shí)的載荷狀況；減少或避免塑件的熔接痕；考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?；考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響；防止將型芯或嵌件擠歪變形。3.2.4 澆口的尺寸的確定澆口截面積通常為分流道截面積的倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度約為左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。本模具采用矩形澆口，尺寸按下面公式計(jì)算。1.計(jì)算側(cè)澆口的深度2.計(jì)算側(cè)澆口的寬度b澆口的寬度（mm）A凹模邊型腔表面積，即塑件外表面積（mm2）澆口的寬度取3mm3.3 冷料穴的設(shè)計(jì)3.3.1 主流道冷料穴的設(shè)

18、計(jì)主流道冷料穴設(shè)計(jì)位于主流道正對(duì)面的凹模板上，且無需設(shè)置拉料桿，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入分流道和型腔而影響制品的表面質(zhì)量。主流道冷料井的形式采用半球形，球半徑為4mm。3.3.2 分流道冷料穴的設(shè)計(jì)當(dāng)分流道較長時(shí)，將分流道端部沿料流前進(jìn)方向延長作為分流道的冷料穴，以貯存前鋒冷料。3.4 分流道的布置形式為了盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，分流道應(yīng)該簡短些，不能過長或者有太多的曲折。據(jù)前面設(shè)計(jì)說明中提到，采用2個(gè)點(diǎn)澆口同時(shí)澆注的方式，故分流道應(yīng)是對(duì)稱分布的。分流道的布置形式，從主流道流進(jìn)來的熔體經(jīng)過2條對(duì)稱的水平布置的分流道，再經(jīng)過2條對(duì)稱的垂直的圓錐形流

19、道到達(dá)點(diǎn)澆口，從而進(jìn)入型腔內(nèi)成型。3.4.1 分流道的長度設(shè)計(jì)根據(jù)型腔的尺寸大小與塑件的結(jié)構(gòu)，而且分流道的長度要適中，故2個(gè)點(diǎn)澆口之間的距離初設(shè)定為80mm，也就是說2條垂直的圓錐形分流道之間的距離為80mm?？紤]到要設(shè)計(jì)分流道冷料井，所以2條水平的分流道的長度總和應(yīng)大于80mm，初取100mm。3.4.2 分流道的當(dāng)量直徑計(jì)算據(jù)參考文獻(xiàn)2可知，對(duì)于壁厚在3mm以下，質(zhì)量小于200g的塑件，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道的當(dāng)量直徑。D=0.2654m4L式中，D分流道直徑（mm）；m塑件的質(zhì)量（g）；L分流道的長度（mm）。流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量m=×V塑2=×51.7

20、972=200g本塑件的壁厚為3mm；一級(jí)分流道的長度為50mm。所以，D=。查參考文獻(xiàn)2表2-4，可知D=符合要求。3.4.3 分流道的截面形狀設(shè)計(jì)分流道常見斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望選取易于加工，且在流道長度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的斷面形狀。經(jīng)過比較，初選用梯形斷面作為一級(jí)分流道的截面形狀，由于這種流道只切削加工在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損傷均不太大，為最常用形式。3.4.4 分流道的截面尺寸計(jì)算分流道的截面尺寸根據(jù)計(jì)算可得出主流道大端尺寸D略大于分流道底邊B（長邊）尺寸，梯形分流道的側(cè)面斜角常取5°

21、;10°，梯形高度H與梯形底邊取值范圍大致是：H=（2334）B（mm）設(shè)梯形分流道的上底寬度B=4mm，梯形的高度取H=34B=3mm，設(shè)下底寬度為b，那么梯形的面積應(yīng)滿足下面的關(guān)系式：B+b2H=4D2代值計(jì)算得b=，考慮到梯形底部圓弧過渡，取b=3mm。通過計(jì)算可得到梯形斜度=°，基本符合要求。3.4.5 分流道的凝料體積計(jì)算分流道的凝料體積分流道的長度為L1=50×2=100mm。分流道的面積為A1=²所以其凝料體積為V1=100×=1050mm³3.4.6 分流道熔體的剪切速率的校核（1）確定注射時(shí)間：查參考文獻(xiàn)2表2-3，

22、按照公稱注射量100cm³，可取注射時(shí)間t=。（2）計(jì)算單邊分流道體積流量：q分=V分+V塑2t=18.5cm³/s(3)由參考文獻(xiàn)2中（式2-2）分=3.3q分R分3可知道剪切速率的計(jì)算公式，代入值可計(jì)算得，分=×10³/s。分流道的最佳剪切速率范圍：5×10²/s5×10³/s，該分流道的剪切速率處于其中，滿足要求，所以分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。3.4.7 分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取mm即可，本設(shè)計(jì)取m。分流道的脫模斜度一般為5°10°之間，通過上述

23、計(jì)算可知脫模斜度為°，脫模斜度足夠，滿足要求。4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算型腔通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋等。由于這些成型零件直接與高溫、高壓的塑料熔體接觸，并且脫模是反復(fù)與塑件摩擦，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性和較低的表面粗糙度。同時(shí)還應(yīng)該考慮零件的加工性及模具的制造成本。應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔壁厚和底板厚度。4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型塑件外表面的重要零件，按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體

24、嵌入式凹模，如圖4-1所示。4.1.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯）凸模是成型塑件內(nèi)表面的零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，如圖4-2所示，因塑件的包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。圖4-1凹模嵌件結(jié)構(gòu)圖4-2凸模結(jié)構(gòu)4.2 成型零件鋼材的選用根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對(duì)于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用P20鋼，進(jìn)行滲氮處理。4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算成型零件的工作尺寸是指

25、凹模和凸模直接用以構(gòu)成塑件的尺寸，它通常包括凹模和凸模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬）、凹模和凸模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。成型零件的加工精度和質(zhì)量決定了塑件的精度和質(zhì)量，工作尺寸的計(jì)算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多，主要有模具制造公差、模具的磨損量和塑件收縮率等因素，因此，計(jì)算工作零件尺寸時(shí)應(yīng)根據(jù)上述三個(gè)因素進(jìn)行計(jì)算。一般情況下，生產(chǎn)大型塑件時(shí)，應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動(dòng)較小的塑料來提高塑件精度。生產(chǎn)小型塑件時(shí)，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素。因此，應(yīng)提高模具精度等級(jí)和減少磨損。在計(jì)算成型零件型腔和型芯的尺寸時(shí)，塑料制品和

26、成型零件尺寸均按單向極限制，即凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸，公差為負(fù)；而孔心距尺寸則按公差帶對(duì)稱分布的原則進(jìn)行計(jì)算。4.3.1 凹模徑向尺寸的計(jì)算Ø50mm相應(yīng)的塑件制造公差1=；Ø70mm相應(yīng)的塑件制造公差1=0；式中，是塑件的平均收縮率，PP的收縮率為，所以=（+）/2=；是系數(shù)，其取值范圍一般為之間，此處??；是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件取。4.3.2 凹模深度尺寸的計(jì)算ø25mm相應(yīng)的塑件制造公差=0；ø35mm相應(yīng)的塑件制造公差=0；式中，是系數(shù)，一般取值在之間，此處取。4

27、.3.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算Ø25相應(yīng)的塑件制造公差=0；Ø65相應(yīng)的塑件制造公差=0；式中，是系數(shù)，查表知其一般在之間，此處取。4.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算4.4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算4.4.1 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)，其厚度根據(jù)手冊(cè)，可得整體式圓筒壁的剛度計(jì)算公式：S=（3ph42Ep）13式中，p是型腔壓力（MPa），取P=30MPa；E是材料彈性模量，取×105MPa；h是影響變形的最大尺寸，取h=50mm；p是模具剛度計(jì)算許用變形量，查手冊(cè)，根據(jù)注射塑料品種和塑件精度等級(jí)，可得p=25i1。而i1=0.3

28、5×W15+0.001×W，W應(yīng)是影響變形的最大尺寸，取W=50mm。i1=0.35×W15+0.001×W=×5015+0.001×50=0.815µm=µm=µm=所以，S=（3ph42Ep）13=（3×30×5042×2.1×105×0.020）13mm=分析由塑件尺寸計(jì)算得來的凹模尺寸可知，凹模的壁厚采用的情況下，凹模尺寸會(huì)顯得太大，于是凹模嵌件初定單邊厚選30mm。由于壁厚小于計(jì)算值的要求，所以凹模嵌件可以采用預(yù)應(yīng)力的形式壓入模板中，由模板和型腔

29、共同來承受型腔壓力，這樣既滿足了要求也可以節(jié)省模具材料。根據(jù)凹模、凸模的相關(guān)尺寸，初步估算模板平面尺寸選用350mm×300mm，它比型腔的尺寸大得多，所以應(yīng)該可以滿足強(qiáng)度和剛度要求。4.4.2 承板（動(dòng)模墊板）厚度的計(jì)算支承板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，而模架選用的尺寸是350mm×300mm，查手冊(cè)，墊塊之間的跨度大約為：L=W-2W2=(250-2×50)mm=150mm那么，根據(jù)型芯對(duì)支承板的壓力，來計(jì)算得到支承板的厚度。有公式如下，厚度：T=0.54L（pAEL1p）13式中，p是模具剛度計(jì)算許用變形量。p計(jì)算如下：L是兩個(gè)墊塊之間的距離，約

30、150mm，L1是支承板的長度，取250mm。A是型芯投影到支承板上的面積A=4D2E是材料彈性模量，取×105MPa。經(jīng)計(jì)算可得，T=。而支承板按照模架標(biāo)準(zhǔn)350mm×250mm取厚度的話，應(yīng)該是35mm，小于，不符合要求。若采用350mm×300mm的模架，則L1支承板的長度變?yōu)?00mm，再經(jīng)過計(jì)算可得到T=，仍然大于支承板的標(biāo)準(zhǔn)厚度。那么，可采用支承柱的形式來增加支承板的剛度。為了節(jié)省資源并能起到同樣的支承效果，可以采用兩根直徑為40mm的推板導(dǎo)柱，且布置在支承板中間位置，來增加支承板的剛度。那么支承板的厚度就變?yōu)椋篢=1243T=×=，這樣就符

31、合剛度要求了。5 模架的確定5.1 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，初步選用模架尺寸為315mm×250mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，實(shí)際選擇尺寸350mm×300mm。5.1.1 定模座板（350mm×300mm、厚25mm）定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45鋼，通過4個(gè)M14的內(nèi)六角圓柱螺釘與定模固定板連接；定位圈通過4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接；定模座板與澆口套為H7/m6配合。5.1.2 定模板（型腔固定板）（350mm×250mm、厚60mm）用于固定型腔、導(dǎo)套。固定板應(yīng)有一定的厚度

32、，并足夠的強(qiáng)度，一般選擇45鋼，調(diào)質(zhì)230HB270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套采用H7/k6配合；定模板與澆口套采用H7/m6配合。上面還開有2個(gè)水管孔，定模板上的水管空與水管為H7/f7配合。5.1.3 動(dòng)模型芯固定板（350mm×250mm、厚25mm）用于推出塑件，一般選擇45鋼，調(diào)質(zhì)230HB270HB。獨(dú)立式型芯穿過其中心，其上面有4個(gè)導(dǎo)套孔，推件板在導(dǎo)柱上可以活動(dòng)，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為H7/k6配合；型芯孔與型芯是斜面配合。5.1.4 型芯固定板（350mm×250mm、厚25mm）用于獨(dú)立固定型芯，應(yīng)有一定的厚度，并足夠的強(qiáng)度，一般選擇45鋼，調(diào)質(zhì)230HB270HB

33、，通過4個(gè)M14的內(nèi)六角圓柱螺釘與動(dòng)模板底板連接。其上有4個(gè)推桿孔，推桿孔與推桿為H7/f8配合，還有4個(gè)導(dǎo)柱孔，導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱為H7/k6配合。5.1.5 動(dòng)模墊板（350mm×250mm、厚25mm）用于支承獨(dú)立型芯，應(yīng)有一定的厚度，并足夠的強(qiáng)度，一般選擇45鋼，調(diào)質(zhì)230HB270HB。其上有4個(gè)推桿孔，4個(gè)M14的內(nèi)六角圓柱螺釘孔，一個(gè)拉料桿孔。推桿孔與推桿為H7/f8配合，螺釘孔與螺釘是間隙配合，拉料桿孔與拉料桿為H7/f8配合。5.1.6 墊塊（350mm×48mm、厚度80mm）（1）主要作用在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適

34、應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。（2）結(jié)構(gòu)形式可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。（3）墊塊材料墊塊材料為Q235A，也可用HT200、球墨鑄鐵等。該模具墊塊采用Q235A制造。（4）墊塊的厚度h校核h=h1+h2+h3+s+=0+20+15+35+=<80mm，符合要求。式中：h1頂出板限位釘?shù)暮穸?，該模具沒采用限位釘，故其值為0；h2推板的厚度，為20mm；h3推桿固定板厚度，為15mm；s推出行程，為35mm；推出行程富余量，一般為3mm6mm，取。5.1.7 推桿固定板（150mm×350mm、厚15mm）材料為45鋼。5.1.8 推板（150mm×35

35、0mm、厚20mm）5.1.9 動(dòng)模板底板（350mm×300mm、厚25mm）動(dòng)模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，材料為45鋼，通過4個(gè)M10的內(nèi)六角圓柱螺釘與墊塊連接；動(dòng)模固定板通過4個(gè)M14的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。5.2 模架各尺寸的校核根據(jù)所選用的注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸，參考表2的內(nèi)容。（1）模具平面尺寸350mm×300mm320mm×320mm（拉桿間距），校核合格。（2）模具高度尺寸280mm，170mm280mm300mm（模具的最小厚度和最大厚度），校核合格。（3）模具的開模行程S=50+70+50+（510）mm=175180mm305m

36、m（移模行程），校核合格。6 排氣槽的設(shè)計(jì)6.1 排氣槽的設(shè)計(jì)由于該設(shè)計(jì)采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)，塑件的尺寸不是特別大，排氣量不是很多。在注射沖模時(shí)，由下而上充滿型腔，凸模上有4根推桿，可以通過其配合間隙來排出氣體。同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著分型面、型芯、和動(dòng)模之間的間隙向外排出，因此該模具不單獨(dú)開設(shè)排氣槽。7 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射成型的每一周期中，必須將塑件從模具型腔中脫出，這種把塑件從型腔中脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，也可稱為頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。7.1 脫模力的計(jì)算本塑件的結(jié)構(gòu)簡單，為圓筒形塑件，可采用推件板推出、或者推桿推出、或者推件板與推桿的共同作用推出等方式

37、，根據(jù)脫模力計(jì)算來決定。7.1.1 型芯脫模力的計(jì)算（1）65主型芯脫模力因?yàn)?rt=44.52.5=10，所以此處視為薄壁圓筒塑件。據(jù)模具手冊(cè)可知，要按照有脫模斜度薄壁圓筒塑件的脫模力計(jì)算：Fc=10KfcETf-Tjthfc脫模系數(shù)，即在脫模溫度下塑件與型芯表面之間的靜摩擦因數(shù)，它受高分子熔體經(jīng)高壓在鋼表面固化中黏附的影響；塑料的線膨脹系數(shù)；E在脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量；Tf塑料的軟化溫度；Tj脫模時(shí)塑件溫度；t塑件的壁厚；h型芯脫模方向的高度。查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，塑件材料為PP，可得：E=×103；fc=0.4；Tf=70；Tj=55；=12×10-5；t=；h=48

38、mm。K=fccos-sinfc(1+fcsincos),為脫模斜度1°。于是，K=。所以，F(xiàn)c=10KfcETf-Tjth=對(duì)于不通孔的殼形塑件脫模時(shí)，還需要克服大氣壓力造成的阻力Fb，其值為：Fb=0.1Ab式中，Ab型芯端面面積。故主型芯的總脫模力F1=Fc+0.1Ab=+××46²=（2）4-5小型芯脫模力因?yàn)?rt=52.5=210，所以是厚壁圓筒的受力狀態(tài)，厚壁圓筒塑件脫模力的通用計(jì)算式為：FC=1.25KfcE(Tf-Tj)Ac(dk+2t)2+dk2(dk+2t)2-dk2+式中，塑件脫模溫度下塑料的泊松比，查參考文獻(xiàn)2表2-12可知，=

39、0.38；dk=d=2r=10,Ac=2rh=78.5。所以，F(xiàn)2=4FC=（3）10小型芯的脫模力因?yàn)?rt=7.52.5=310，所以此處也是厚壁圓筒的受力狀態(tài)，通過計(jì)算可得脫模力為：F3=22.95N(4)總脫模力F=F1+F2+F3=7.2 推出方式的確定7.2.1 推桿推出推桿推出是一種常用的塑件推出方式，常用的推桿形式有圓形、矩形和階梯型，本設(shè)計(jì)采用圓形推桿。由總脫模力F=可知，此塑件的推出力較小。故設(shè)10mm的圓推桿設(shè)置有4根，那么推出面積為：A桿=4d2×4=314mm²推桿推出時(shí)作用在制件表面的應(yīng)力為：=F脫A桿=1507.17314=4.80MPa查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，取PP的許用應(yīng)力=10MPa?？梢?，。通過上述計(jì)算，采用均布的4根10mm的推桿即