開關(guān)盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)解讀

1、開關(guān)盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)目錄1緒論2模具設(shè)計(jì)零件材料選擇與性能注射機(jī)型號(hào)的確定分型面與型腔布置澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注位置模擬澆注系統(tǒng)的尺寸計(jì)算鎖模力校核成型零件設(shè)計(jì)2.6.1成型零件的材料選擇成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件鋼材的選用成形零件工作尺寸的計(jì)算凹模與墊板的強(qiáng)度和剛度計(jì)算2.8模架的選擇2.9標(biāo)準(zhǔn)件的選取2.9.1定位圈的選取2.9.2澆口套的選取導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的選取圖2-12導(dǎo)柱導(dǎo)套的選取2.10推出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)推出形式脫模力和推出距離推板的設(shè)計(jì)2.11模具總裝配圖3.總結(jié)參考文獻(xiàn)：1緒論塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性一、塑料與塑料工業(yè)的發(fā)展塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物。樹脂可分為天

2、然樹脂和合成樹脂兩大類，塑料大多采用合成樹脂。各種合成樹脂都是將低分子化合物的單體通過合成的方法生產(chǎn)出的高分子化合物，一般相對(duì)分子質(zhì)量都大于1萬，有的甚至可達(dá)百萬級(jí)。在一定溫度和壓力下，塑料具有可塑性，可以利用模具成型為具有一定幾何形狀和尺寸精度的塑料制件。塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。塑料工業(yè)的發(fā)展大致分為以下幾個(gè)階段。(1)初創(chuàng)階段發(fā)展階段。20世紀(jì)30年代，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等熱塑性塑料相繼工業(yè)化，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進(jìn)一步發(fā)展開辟了道路。飛躍發(fā)展階段20世紀(jì)50年代中期到20世紀(jì)60年代末，石油化工的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富而廉

3、價(jià)的原料。穩(wěn)定增長(zhǎng)階段二、塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性塑料成型是將各種形態(tài)的塑料原料(粉狀、粒狀、熔體或分散體)熔融塑化或加熱達(dá)到要求的塑性狀態(tài)，在一定壓力下經(jīng)過要求形狀模具(如擠出口模)或充填到要求形狀模具模腔內(nèi)，待冷卻定型后，獲得要求形狀、尺寸與性能塑料制件的生產(chǎn)過程。模具：是材料成型加工中的工藝裝備，它是利用其特定形狀去復(fù)制成型或復(fù)制加工具有一定形狀和尺寸制件的工具。塑料模具：是成型塑料制件的工藝裝備或工具分類(根據(jù)成型工藝方法)：注射模具、壓縮模具、傳遞模具、擠出模具、中空吹塑模具。在各行業(yè)的材料加工中廣泛使用著各種模具，例如塑料、橡膠制品成型使用的塑料模具、橡膠模具；金屬鑄造成形使用

4、的砂型或壓鑄模具；金屬壓力加工使用的鍛壓模具、沖壓模具；玻璃、陶瓷制品加工使用的玻璃模具、陶瓷模具等。利用模具加工成形的零件或制品具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成批大量生產(chǎn)時(shí)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此，模具已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備。世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家無不把發(fā)展模具工業(yè)放在優(yōu)先地位，他們認(rèn)為：“模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基石，是工業(yè)之母”，“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”。據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，近年來工業(yè)品零件粗加工的70%、精加工的50%由模具成形來完成。在洗衣機(jī)、照相機(jī)、電視、等家用電器、儀器儀表、通信工具中，約有90%以上的零件需要用模具進(jìn)行生產(chǎn)。模具工業(yè)設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的

5、好壞、技術(shù)力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多相關(guān)行業(yè)，如汽車、飛機(jī)、家用電器、電子信息、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械、冶金、機(jī)床、兵器、儀器儀表、輕工、日用五金等行業(yè)新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益的提高和創(chuàng)新發(fā)展。模具工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，具有重要的地位。我國模具工業(yè)發(fā)展起步較晚，20世紀(jì)80年代前，模具工業(yè)基礎(chǔ)差，技術(shù)設(shè)備落后，管理水平低。隨著我國改革開放的不斷深入，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，1989年國務(wù)院頒布了關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定，模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的首位，成為重點(diǎn)支持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)；1997年以來，又相繼把模具與其加工技術(shù)和設(shè)備列入當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)

6、發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄和鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄，我國模具工業(yè)得到了迅速發(fā)展，逐漸成為技術(shù)密集、設(shè)備先進(jìn)、管理科學(xué)的行業(yè)。模具產(chǎn)品也不斷向著復(fù)雜、精密、高效、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。2001年，我國模具工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)320億元人民幣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了機(jī)床制造行業(yè)的總產(chǎn)值。展望未來，模具工業(yè)將具有廣闊的發(fā)展前景?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)大型、精密、復(fù)雜、美觀、長(zhǎng)壽命產(chǎn)品的需求日益增長(zhǎng)，逐漸形成了以材料成形工藝分析、計(jì)算方法為基礎(chǔ)，以模具技術(shù)研究、設(shè)計(jì)、制造、使用與維護(hù)為中心的學(xué)科(學(xué)術(shù))交叉、復(fù)合體系，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息控制技術(shù)在模具設(shè)計(jì)(CAD)、工藝分析(CAE)和模具制造(CAM)中的廣泛

7、推廣應(yīng)用，使得模具成形技術(shù)領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝、新知識(shí)不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了模具設(shè)計(jì)與制造水平的不斷提高，從而使得模具成形技術(shù)的研究和發(fā)展成為制造業(yè)領(lǐng)域中最為活躍的方面。在21世紀(jì)，為了進(jìn)一步提高模具質(zhì)量與生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求，模具制造行業(yè)將向著高度集成化、智能化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化和快速響應(yīng)的方向發(fā)展。塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(1)CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中的廣泛應(yīng)用(2)大力發(fā)展快速原型制造研究和應(yīng)用模具的快速測(cè)量技術(shù)與逆向工程發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進(jìn)的熱處理和表面處理技術(shù)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)

8、件的使用率模具的復(fù)雜化、精密化與大型化(7)模具工業(yè)信息化模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。對(duì)塑料模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度，外觀，物理性能等方面均達(dá)到要求的優(yōu)質(zhì)制品。以模具的使用角度，要求高效率、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉。塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以與脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以與制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同向性、外觀質(zhì)表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在塑料加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度

9、影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模，合模和取制件過程中的手工勞動(dòng)，為此常采用自動(dòng)開合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)。在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制件能自動(dòng)從模具上脫落。另外，模具對(duì)塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊?。除?jiǎn)易模具外，一般來說制模費(fèi)是十分昂貴的。一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上，壓制模約能生產(chǎn)二十五萬件。當(dāng)批量生產(chǎn)不大時(shí)，模具費(fèi)用在制品成本中所占的比例將會(huì)很大，時(shí)應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單的模具，以降低成本?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)重要因素，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求。塑料制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要作用。高效的全自動(dòng)的設(shè)備也

10、只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效能，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量要求量很大，對(duì)塑料模具也提出了越來越高的要求，因此促使塑料模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。塑料模具近年來在我國有了很大的發(fā)展，大量新技術(shù)，新工藝，新材料得到推廣應(yīng)用國際先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工的飛速發(fā)展和在傳統(tǒng)制造業(yè)中的應(yīng)用，更加快了模具行業(yè)的發(fā)展。模具設(shè)計(jì)正從過去的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，手工繪圖，發(fā)展到今天通過人機(jī)對(duì)話，能迅速設(shè)計(jì)出模具的總圖，運(yùn)用模具CAE可以模擬在模具中的流動(dòng)狀態(tài)，確定澆口位置，克服塑料成型中可能出現(xiàn)的問題。而模具CAE的廣泛應(yīng)用更使模具向大型，精密，

11、復(fù)雜發(fā)展，模具制造周期也大大縮短。跟國外相比，我國模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)很不合理，我國模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中沖壓模具約占50%，塑料模具約占34%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占10%；發(fā)達(dá)國家對(duì)發(fā)展塑料模比較重視，塑料模所占比例一般為40%；大型、精密、長(zhǎng)壽模具所占比例為50%以上，而我國僅為25%；我國主要模具生產(chǎn)能力集中在各主機(jī)廠的模具分廠內(nèi)，所產(chǎn)模具商品化率很低，模具自產(chǎn)自銷比列高達(dá)60%-70%，而國外70%以上是商品模具。國內(nèi)外模具的質(zhì)量水平不可同日而語，開發(fā)能力和經(jīng)濟(jì)效益仍有差距。但我國加入WTO后，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)會(huì)。促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)

12、，對(duì)培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。所以我國塑料模具生產(chǎn)企業(yè)更應(yīng)該抓住機(jī)遇，重點(diǎn)發(fā)展那些技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，并大力開發(fā)國際市場(chǎng)，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長(zhǎng)率仍將保持20%左右的水平?！笆晃濉逼陂g，在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，國內(nèi)模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長(zhǎng)模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來，模具工業(yè)必將得到又好又快的發(fā)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，簡(jiǎn)寫為CAD），

13、是指利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和高效的圖形處理能力，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)分析、修改和優(yōu)化。它終合計(jì)算機(jī)知識(shí)和工程設(shè)計(jì)知識(shí)的成果，并隨計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提高而逐漸完善。本設(shè)計(jì)采用AUTOCAD進(jìn)行圖紙的設(shè)計(jì)，使用UG軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行建模。計(jì)算機(jī)輔助工程（ComputerAidedEngineering，簡(jiǎn)寫為CAE），是指利用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)分析功能對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)行輔助模擬，用以提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中的缺陷并與時(shí)加以優(yōu)化，這使得設(shè)計(jì)者減少了設(shè)計(jì)失誤，大大節(jié)約了時(shí)間和成本。本設(shè)計(jì)采用Moldflow對(duì)制品進(jìn)行模流分析。2模具設(shè)計(jì)2.1零件材料選擇與性能本注塑產(chǎn)品為開關(guān)盒上蓋，形狀與結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，盒蓋截面的頂部為

14、半徑400mm的圓弧，長(zhǎng)為110mm,寬63mm，最高高度為18mm。外表面粗糙度要求R為3.2，其余6.3。a其形狀與尺寸如圖1所示。由于制品為大批量生產(chǎn)，本注塑模具采用一模兩腔的形式。圖1零件圖本塑料制品使用ABS塑料成型，ABS是丙烯晴，丁二烯和苯乙烯三種單體的共聚物，ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性與耐化學(xué)性的優(yōu)良性能，且價(jià)格便宜，原料易得。ABS技術(shù)指標(biāo)如下：密度(g/cm3):1.5比容(cm3/g):0.92抗拉強(qiáng)度(Mpa):50吸水率24h(%):0.3熔點(diǎn)（C）:130-160硬度（hb）:9.7拉伸彈性模量（Mpa）:2.5x103彎曲強(qiáng)度（Mpa）:80體積電阻率（Q

15、/cn）：6.9xl0i6沖擊強(qiáng)度kj/m2（無缺口）：261（缺口）：11熱變形溫度（C）:（0.45mpa）90-1082.2注射機(jī)型號(hào)的確定（1）選擇注射機(jī)注射壓力計(jì)算查表1.2-1,ABS采用螺桿式注塑機(jī)注射所需要的壓力為70100MPa，零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單壁厚均勻，初選P=90Mpa,要求P三KP0max0式中Pmax注塑機(jī)的額定注射壓力；maxK安全系數(shù)，常取K=1.251.4,此處取1.3；P0成型時(shí)所需要注射壓力；料溫取160220C。計(jì)算得到：PM117Mpa。max注射容量計(jì)算首先進(jìn)行注射量的初步估算，通過UG建模后測(cè)量，得到塑件的體積約為V塑塑22.41cm3，塑件的質(zhì)量根據(jù)m

16、=PV，查相關(guān)資料得到ABS的密度P=（1.011.08g）/cm3塑現(xiàn)取P=1.07g/cm3。澆注系統(tǒng)的凝料在模具結(jié)構(gòu)沒有確定之前是無法確定的，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按塑件體積0.21倍來估算，取0.2倍計(jì)算。一模兩腔，因此，一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為：V=2XV（1+0.2）=53.78cm3，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：總塑7公V總/0.8（1）式中：V公注射機(jī)公稱注射量。公V總模具型腔內(nèi)熔體體積?？傆纱丝傻米⑸錂C(jī)公稱注射量：V=53.7820.8=67.23cm3。公稱注射量大于67.23cm3。公由步驟、，查表1,初選注射機(jī)型號(hào)為SZ-100/630。其主要技術(shù)要求參數(shù)見表1.1：表1.1注射

17、機(jī)主要參數(shù)理論注射容量/cm3105最大模具厚度/mm300螺桿直徑/mm35最小模具厚度/mm150注射壓力/Mpa150移模行程/mm270鎖模力/KN630噴嘴口孔徑/mm3.5結(jié)構(gòu)形式臥式噴嘴球半徑/mm152.3分型面與型腔布置型腔分型面設(shè)計(jì)分型面的方向盡量采用與注射成型機(jī)開模方向垂直的方向。合理選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高，工藝操作和模具的制造。因此，在模具設(shè)計(jì)過程中是一個(gè)不容忽視的問題,選擇分型面一般根據(jù)以下的原則：分型面的位置要不影響制品的精度和外觀；盡量簡(jiǎn)單，避免采用復(fù)雜形狀，使模具制造增加困難；要盡量有利于塑料制品的脫模和抽芯；有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)；盡可能與料流末端

18、重合，以利于系統(tǒng)的排氣。該盒蓋的表面質(zhì)量要求一般，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，便于消除毛刺飛邊，采用型腔完全在定模一側(cè)的模具結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式便于塑件的脫模，采用分型面的類型為單分型面。I如圖2-1所示。圖2-1分型面型腔數(shù)量與排列方式的確定(1)型腔數(shù)量的確定該塑件為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件的尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以與模具制造費(fèi)用和成本等因素，初步選定一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。(2)型腔排列形式的確定多型腔模具最好采用平衡式分布，且要求緊湊，并且與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，則可以采用直線對(duì)稱排列的方式，2-2所示圖2-2型腔布置2.4澆注系統(tǒng)

19、設(shè)計(jì)澆注位置分析。a位置如圖2-3:圖2-3澆口位置aa澆注位置模擬結(jié)果中的氣穴、熔接痕可以知道，a位置澆注產(chǎn)生較多氣穴在澆口遠(yuǎn)離端，并且靠近澆口位置有明顯的熔接痕。a位置澆注，型腔充填壓力隨遠(yuǎn)離澆口而變小，層次明顯，會(huì)使得近端和遠(yuǎn)端的成型質(zhì)量不一致。b位置的模擬結(jié)果如圖2-4：圖2-4澆口位置bb位置澆注成型的制品氣穴極少，且位于分型面位置易被排除，縮痕細(xì)小且狹小。型腔各位置填充壓力基本均勻，成型質(zhì)量也好于a。所以，澆口位置選擇b種形式。澆注系統(tǒng)的尺寸計(jì)算主流道尺寸：大端直徑D、小端直徑d與主流道長(zhǎng)度L之間的關(guān)系式：D=d+2L*tana(2)其中a主流道錐度，一般為24，現(xiàn)取a=3；D主流

20、道大端直徑；d主流道小端直徑；L主流道長(zhǎng)度。根據(jù)制品體積與表2.2-11，可得熔體體積流量q=60/l=60cm3W/s；取主流道中熔體剪切速率Y=5x103s-i，由圖2.2-15Y-q-R曲線關(guān)系可得R=5mm，故主流道大端直徑TOC o 1-5 h zssnnD=2R=10mm。小端直徑根據(jù)注射劑噴嘴口直徑d=3.5mm,d=d+(0.5l),取d=4mm。由式可n00知，L64mm。主流道各尺寸如表1.2：表1.2主流道尺寸L(/mm)D(/mm)d(/mm)a()641043分流道的設(shè)計(jì)：分流道設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量減少熔體在流道上的壓力損失和盡量避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積

21、和壓力平衡。因此，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)以與型腔的分布，采用平衡式分流道布置。分流道長(zhǎng)度分流道長(zhǎng)度由兩腔之間的距離所決定，考慮到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，取分流道長(zhǎng)度為20mm。分流道截面形狀與尺寸各分流道的體積流量q=60/2=30cm3/s，取分流道中熔體剪切R速率Y=5.1x102s-i，由圖2.2-15得Rn=4.8mm。為使分流道易于加工和凝料便于推出，采用Rn設(shè)在模具定模一側(cè)，截面為半圓形的分流道，取底邊圓弧半徑R=3mm。因此，分流道截面積為：n(03)2F=2=0.1413cm2(3)2澆口設(shè)計(jì)初步判斷本零件適合采用的澆口方式有幾種：1、點(diǎn)澆口；2、側(cè)澆口；3潛伏式澆口。而點(diǎn)澆口和潛伏式澆口的模具

22、不如側(cè)澆口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本塑件采用側(cè)澆口即可滿足要求再根據(jù)型腔的分布排列形式以與模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用矩形側(cè)澆口。側(cè)澆口尺寸的確定側(cè)澆口深度h和寬度W經(jīng)驗(yàn)公式如下：h=nt(4)5)w=nA30式中：h中小制品常用h=0.52mm，約為制品最大壁厚的1/32/3；t制品壁厚(mm)；n塑料材料系數(shù)，由表2.2-2查，n=0.8；A型腔表面積(mm2)。計(jì)算得Wa2.2mm,h=1.6mm。而側(cè)澆口長(zhǎng)度L在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度允許的情況下以短為好，一般選用L=0.50.75，此處取L=0.6mm。對(duì)計(jì)算所得的側(cè)澆口截面尺寸進(jìn)行校核：Y=6q/(Wh2)=1.4x104M104S-i,符合要求。所以側(cè)澆口的各尺

23、寸如表1.3：表13側(cè)澆口尺寸W(/mm)h(/mm)L(/mm)2.21.60.6冷料井的設(shè)計(jì)此澆注系統(tǒng)中的冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，以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質(zhì)量。同時(shí)為了方便同時(shí)能去除每次注塑完成后的澆注系統(tǒng)凝料，在圓管形的冷料穴底部裝有一根Z形頭的拉料桿。冷料井的總高度為13.4mm,Z形部分的角度為20，其長(zhǎng)度為8mm。主流道，分流道，澆口與冷料井的形狀尺寸如圖2-5：圖2-5澆注系統(tǒng)尺寸2.5鎖模力校核（1）型腔壓力估算型腔壓力估算公式:p=p-(p+p)(6)CPQ_式中PC型腔壓力；P注射壓力；pp熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴的壓力降；p熔體流經(jīng)澆注系統(tǒng)

24、的壓力降。Q其中：Ap二Ap+Ap；Ap二Ap+Ap+Ap。PENQSRG螺桿頭與噴嘴入口區(qū)間熔體發(fā)生剪切流動(dòng)所引起的壓力降公式為：42KqnLAp=(一)nX(R-3nR-3n)(7)en3n(RR)nsSN由選定注射機(jī)注射裝置的數(shù)據(jù)可知，R=1.75cm,R=0.2cm，查表得熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)SNn=0.85,K=1.85x104,代入得：Ap=15.23Mpa。E熔體流經(jīng)注射機(jī)嘴所產(chǎn)生的壓力降公式為：42KqnLAp=()x(8)NnR3n+1N其中R=0.2cm，熔體流經(jīng)注射機(jī)噴嘴孔時(shí)流動(dòng)特性數(shù)據(jù)查表2.2-5得n=0.38,KN=3.79x104,代入得p=6.83Mpa。N熔體流經(jīng)

25、主流道與其分支與轉(zhuǎn)向所產(chǎn)生的壓力降：42Kqn(L+L)Ap=(一)nXAX(R-3n-R-3n)(9)SnR3n+121查圖2.248i可知,R=0.36cm,R=0.28cm,L=5cm,所以L=d=(0.36+0.28)/2=0.32cm,12Se熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)取n=0.38,K=3.19x104，代入得厶p$=19.2Mpa。由于分流道無分支，所以熔體流經(jīng)第一分流道與改向的壓力降心=0。R熔體經(jīng)流澆口的壓力降公式為：10)2(6)nqnKLAp=gGWnh2n+1式中：R=0.016cm,L=0.06cm，熔體流動(dòng)特性數(shù)據(jù)查表2.26c得n=0.38,K=5.1x104,GG代入得：

26、p=7.26Mpa。G將上述結(jié)構(gòu)代入到式中得p=150(15.23+6.83+19.2+7.26)=101.48Mpa。(2)鎖模力計(jì)算由鎖模力的校核公式：f/ka總pc11)式中F鎖注塑機(jī)的額定鎖模力；鎖K安全系數(shù)，通常取1.11.2。此處取K=l.l；pC型腔的平均計(jì)算壓力；A總一一塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的總投影面積。總其中，KAp=l.lx（110 x63）X101.48U773KN而注射機(jī)的額定鎖模力為F=630KN?？侰鎖因此，若采用注射機(jī)最大注射壓力成型制品，則不能滿足要求。但按ABS塑料的加工特性，并結(jié)合該制品輪廓復(fù)雜程度一般，而且為側(cè)澆口進(jìn)料，可將型腔壓力調(diào)低到4050Mpa即

27、可，于是，注射機(jī)的注射壓力可調(diào)低至95Mpa。此時(shí)，型腔壓力為pC=95-（PP+p）=46.48Mpa。此時(shí)KA總p=354.3630KN。故當(dāng)注射壓力調(diào)到95Mpa時(shí)，該制品成形滿足Q_總C鎖模要求。其他安裝尺寸的校核要等到模架選定之后才可以進(jìn)行。2.6成型零件設(shè)計(jì)2.6.1成型零件的材料選擇本塑件是ABS材料，且為大批量生產(chǎn)，所以對(duì)于型腔表面要求高硬度和耐磨損，適宜采用P20作為凹模板和型芯的材料。成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模成型塑件外表面，而塑件的外表面成型質(zhì)量相對(duì)內(nèi)表面要高，根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，其外形比較簡(jiǎn)單，可采用整體式凹模。2）凸模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單

28、，但是，由于型芯對(duì)材料的要求更高，所以為了節(jié)約成本，采用鑲嵌式型芯。成型零件鋼材的選用成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性以與良好的抗疲勞性能，同時(shí)也要考慮到機(jī)械加工性能和拋光性能。本設(shè)計(jì)中的塑件為大批量生產(chǎn)，型芯和型腔以與推板采用P20,模具制造中不必?zé)崽幚?，保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度。而且拋光性好，適用于ABS注塑件中小型注射模成型零件的生產(chǎn)。成形零件工作尺寸的計(jì)算制品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大關(guān)系。成型零件工件尺寸的計(jì)算內(nèi)容包括:型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長(zhǎng)和寬）、高度尺寸與中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計(jì)算方法很多，現(xiàn)以塑料的平均收縮率

29、為基準(zhǔn)計(jì)算。注塑模具型腔板的設(shè)計(jì)(1)凹模的形式整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。它的優(yōu)點(diǎn)是：強(qiáng)度和剛度都相對(duì)較高，且不易變形塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼?？p痕跡，適用于形狀較為簡(jiǎn)單的中、小型模具。(2)型芯型腔尺寸計(jì)算型芯型腔的制造公差等級(jí)為IT7。型芯徑向名義尺寸計(jì)算式：12)d=(1+S)D+xAoTOC o 1-5 h zmcp-Am型腔徑向名義尺寸計(jì)算式：13)D=(1+S)d-xA+Ammcp0型芯高度計(jì)算式： HYPERLINK l bookmark38 h=(1+S)h+xAo(14)mcp-Am型腔深度計(jì)算式： HYPERLINK l bookmark40 H=(1+S)h-xA+Am

30、(15)mcps0式中：S塑料成形收縮率；cpD制品的名義尺寸；A制品公差；1A模具制造公差，取A=A；mm4x修正系數(shù)，此處取x=2/3；所以，型芯的主要尺寸：l=61.40，l=59.40，l=108.601-0.0192-0.0193-0.022l=106.60，l=14.10。如圖2-6所示：4-0.0225-0.01m-JuL:GLOJ麗血佃5d-JJ3.7I云Li.CujLi圖2-6型芯尺寸型腔的主要尺寸：L=110.6+0.022,L=63.3+0.0191020L二5.0+0.008,L=12.5+0.01,3040L=15.0如圖2-7所示:5060110.6圖2-7型腔尺寸

31、2.7凹模與墊板的強(qiáng)度和剛度計(jì)算在成型零件中，凹模和動(dòng)模墊板是構(gòu)成型腔的主要受力構(gòu)件，所以必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度和16)剛度的校核。(1)底板厚度計(jì)算剛度條件計(jì)算式：T=(1Cpb4)E5式中C=14/b432(14/b4)+1強(qiáng)度條件計(jì)算式：p1T=0.71b(上)2(17)25p(2)整體式矩形凹模側(cè)壁厚度計(jì)算剛度條件計(jì)算式：18)普)31p式中3(14+h4)2(14+h4)+96i=0.6；強(qiáng)度條件計(jì)算式：由于+27mm。凹模側(cè)壁厚度：滿足剛度條件的凹模側(cè)壁厚度為Sl=1.3mm；達(dá)到強(qiáng)度條件的凹模側(cè)壁厚度為S2=18.8mm。所以凹模側(cè)壁厚度S19mm。28模架的選擇標(biāo)注模架的選擇首先考慮

32、模具結(jié)構(gòu)形式，從以上的分析，此模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對(duì)稱直線排列，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)可以采用型腔板推出塑件。澆注系統(tǒng)則為平衡對(duì)稱式，澆口采用側(cè)澆口。澆注系統(tǒng)布置如上圖所示。其次，根據(jù)計(jì)算得到的型腔板周邊尺寸和滿足剛度和強(qiáng)度條件的底板和側(cè)壁的最小尺寸，查表1.5251確定模架型號(hào)為A2-250355-35-Z1GB/T12556-1990,即為基本型A2型模架，模板BXL為250X355,規(guī)格編號(hào)為35,帶頭導(dǎo)柱反裝。各板結(jié)構(gòu)如圖2-8：圖2-8模架部分尺寸如下:動(dòng)模底板315X355X25墊塊250X355X80動(dòng)模板250X355X32型腔板250X355X50定模底板315X355X2

33、5由模架的尺寸可以計(jì)算出模具閉合高度H=90+A+B+C=252mm。模架材料為45號(hào)鋼。29標(biāo)準(zhǔn)件的選取定位圈的選取定位圈與注射機(jī)定模固定板上的定位孔之間采取比較松動(dòng)的間隙配合，配合公差為Hll/hll。定位圈與定位孔的配合長(zhǎng)度取5mm。查表3-2,1，選取的標(biāo)注定位圈為100GB/T4169.192006，材料為45號(hào)鋼，其尺寸如圖2-9：圖2-9定位圈292澆口套的選取主流道澆口套為標(biāo)準(zhǔn)件，可選購，不必加工，減少成本。主流道小段入口跟注射機(jī)的噴嘴反復(fù)接觸，容易磨損，所以對(duì)材料的要求比較嚴(yán)格。定位圈和澆口套不整體加工，以方便更換澆口套。查表3-222，選取的標(biāo)準(zhǔn)澆口套為20X50GB/T4

34、169.19-2006，材料為碳素工具鋼T8A，熱處理淬火表面硬度5055HRC，其尺寸如圖2-10：圖2-10澆口套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用是保證在模具閉合后，動(dòng)、定模板位置準(zhǔn)確；在模具裝配過程中也起了定位的作用，合模時(shí)候，引導(dǎo)動(dòng)、定模板準(zhǔn)確閉合，能夠承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。.1導(dǎo)柱的選取導(dǎo)柱采用的是標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱。導(dǎo)柱的前端做成倒圓角，以便導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)孔導(dǎo)柱的數(shù)量為4個(gè)，均勻分布在模具周圍，其余的要求要根據(jù)具體的情況而定，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料均采用T8A。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式見模具的裝配圖。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面的高度高出812mm,以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向之前凸模先進(jìn)

35、入型腔，相碰而損壞。查表3-42選取導(dǎo)柱：25X70X20GB/T4196.42006，材料為T10A,其尺寸如圖2-11所示：10為薄壁制品，所以脫模阻力計(jì)算式為：t8tEEhKQ=f（21）c1式中E塑料的拉伸彈性模量，查表2.6-1知，E=1.95X103MPa;&塑料的平均成型收縮率，查表2.6-1知&=0.5；卩塑料的泊松比，其值為卩=0.3；h型芯脫模方向高度；fcosp-sinpK脫模斜度修正系數(shù)，其計(jì)算式為K=一仔，B為型芯的脫模斜ff1+fsmpcosp度，f為制品與鋼材表面之間的摩擦系數(shù)，由表2.6-1查得其值為0.45。將上述值帶入式得Q=162N，由于是一模兩腔，總的脫模阻力為Q總=324N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于注總射機(jī)的推出力。（2）塑件推出距離計(jì)算推出距離h的計(jì)算公式為：sh+3（22）式中s推出距離；h成型部分高度，這里為18mm；計(jì)算得推出距離為25mm。推板的設(shè)計(jì)由于塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般，本塑件的脫模采用推板脫模。同時(shí)考慮到脫模力不大，而且為了更換零件方便。所以采取推板嵌入B板的形式，并且推桿末端與推板用螺紋連接，為3了達(dá)到平穩(wěn)推出的效果，使用兩根推桿斜對(duì)稱布置。如圖2-13所示:EXIO+.67圖2-