2013注塑模-畢業(yè)論文

序言一、模具發(fā)展的前景改革開放使中國成了世界加工廠，中國的制造業(yè)也突飛猛進(jìn)，尤其是珠三角和長三角地區(qū)。中國的模具行業(yè)產(chǎn)值也躋身于世界的第三位。但中國模具行業(yè)的質(zhì)量并不是世界上最好的，目前還趕不上德國和日本。但我們相信，中國不會(huì)因此而停頓，中國模具的發(fā)展，不僅僅是要量上考慮，更應(yīng)該要從質(zhì)上考慮，中國模具行業(yè)大有發(fā)展的空間。很多人對(duì)模具不了解，什么是模具？模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。也就是通常人們說的模子，比如電視機(jī)、電話機(jī)的外殼、塑料桶等商品，是把塑料加熱軟化注進(jìn)模具冷卻成型生產(chǎn)出來的。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來的?？梢哉f沒有模具就沒有產(chǎn)品的生產(chǎn)。那么模具又是怎樣做出來的呢？首先它由模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品（零件）的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來，繪出圖紙，再由技術(shù)工人按圖紙要求通過各種機(jī)械的加工（如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割）做好模具上的每個(gè)零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，所以模具工需要掌握很高很全面的知識(shí)和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高。工廠效益好。正因如此，模具師傅在外打工的工資都非常的高。少則每月幾千元，多則上萬元，所以學(xué)好模具的設(shè)計(jì)和制造，前途一片光明。但必須下苦功喲！模具行業(yè)被稱之為“永不衰退的行業(yè)”。二、注射成型原理注射模又稱注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來的，首先將顆?；蚍蹱畹乃芰显霞尤氲阶⑸錂C(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺稈的推動(dòng)下，以一定的流速通過料筒前端的噴嘴或模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具行腔中，經(jīng)過一定時(shí)間后，塑料在模內(nèi)硬化定型，接著打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。注射模主要用于熱塑性塑料的成型。注射成型原理：首先注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的活動(dòng)部分從左向右移動(dòng)，最終與模具的固定部分閉合，然后注射機(jī)的柱塞（螺桿）將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進(jìn)，與此同時(shí)，料筒中已經(jīng)熔融成黏流態(tài)的塑料，在柱塞（螺桿）的高度和高壓的推動(dòng)下，通過料筒前端的噴嘴和模具澆注系統(tǒng)以較高的速度注入已經(jīng)閉合的模具型腔中，充滿型腔的通體在受壓情況下，經(jīng)冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后，柱塞（螺桿）復(fù)位，料斗中的料又落入料筒，注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)模部分向左運(yùn)動(dòng)而打開模具，模具的推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模具，至此完成一個(gè)成型周期，如此周而復(fù)始的進(jìn)行注射成型。第1章塑件工藝分析1.1結(jié)構(gòu)分析塑件結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，為汽車后燈罩。塑件最大高度40mm，最大長度132mm，塑件壁厚基本均勻?yàn)?mm。塑件上表面有個(gè)異形凸起，由一個(gè)45°的斜面與一曲面組合構(gòu)成。在斜面上有一個(gè)Φ12mm的斜通孔。如圖上‘1’處所示。塑件右側(cè)上表面有一沉頭孔，沉頭為Φ8mm的圓孔深3mm，孔為Φ4mm深3mm。如圖上‘2’所示。塑件內(nèi)側(cè)壁上有一凹槽，尺寸為10mm×22mm深度為4mm。如圖上‘3’所示。鑒于塑件側(cè)壁高度較高（大約有20mm），為能順利脫模，所以設(shè)置1°的拔模斜角。圖1-1塑件二維圖圖1-2塑件三維圖1.2材料分析ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物。ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對(duì)密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18～20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的肉桂味。ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大ABS的熱變形溫度為93～118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40～100℃的溫度范圍內(nèi)使用。ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。ABS的熔體流動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度80～85℃，時(shí)間2～4h；對(duì)特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度70～80℃，時(shí)間18～18h。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于70～80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2～4h，再冷卻至室溫即可。表1-1為注塑模工藝條件。表1-1注塑模工藝條件干燥處理ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為80～90℃下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。熔化溫度210～280℃；建議溫度：245℃。模具溫度25～70℃注射壓力500~1000bar注射速度中高速度第2章注射機(jī)型號(hào)的確定2.1注射機(jī)的參數(shù)根據(jù)UG對(duì)塑件的體積分析，測得其體積為44979.339㎜3≈45.cm3查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)得的ABS的密度在1.02～1.16g/㎝3本塑件取1.1g/㎝3。按一模一腔的塑件體積及澆注系統(tǒng)的體積可以以18%塑件體積Vs估算，從而得總的注塑體積Vz，如下：（2-1）有公式4.1求得Vz的值為58.41cm3。注塑機(jī)的注射量表示法是用注塑機(jī)的注射容量（單位㎝3）表示注射機(jī)的規(guī)格，以標(biāo)準(zhǔn)螺桿注射時(shí)的80%理論注射量表示。容易得知，塑件需要的注塑機(jī)理論注塑量大于73.4㎝3；由于推薦注塑壓力不能小于15MPa。初選國產(chǎn)XS-ZY-125式塑料注塑成型機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表2-1。表2-1XS-ZY-125主要技術(shù)參數(shù)額定注塑量/㎝3125螺桿直徑/㎜42注射壓力/MPa120鎖模力/KN900注射方式螺桿式最大成型面積/㎝3320注射行程/mm115拉桿內(nèi)間距/㎜260×290移模行程/㎜220最大模具厚度/㎜300最小模具厚度/㎜200合模方式液壓-機(jī)械頂出形式兩側(cè)設(shè)有頂出，機(jī)械頂出噴嘴圓弧半徑/㎜12噴嘴孔直徑/㎜42.2注射量的校核必須保證塑件所需的注射量（包括澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)）小于注射機(jī)允許的最大注射量，一般占注射機(jī)理論注射量的80%以內(nèi)。如公式4.8所示。（2-2）式中Vs---塑料件所需塑料的體積（包括澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)，cm3）；VL---注射機(jī)理論注射量（公稱容積，cm3）。該型號(hào)注射機(jī)的理論注射量為125cm3，又已知所需總的塑料量為58.41㎝3。有：%80×125cm3=100cm3＞58.41cm3；滿足要求。2.3鎖模力的校核注射機(jī)鎖模力F鎖的校核關(guān)系式應(yīng)為：（2-3）式中F---塑件加澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（㎡）；q---行腔內(nèi)塑料熔體的單位面積壓力（MPa）；P---注塑機(jī)額定鎖模力（KN）。根據(jù)批UG面積測量的塑件于澆注系統(tǒng)的總投影面積為0.59㎡，ABS的注射壓力一般在70-90MPa取80Mpa。代入數(shù)據(jù)得：=0.59×80=47.2KN該型號(hào)注射機(jī)的鎖模力為900KN＞47.2KN；符合要求。2.4開模行程的校核 雙分型面注射模：第一分型面分型距離為SⅠ＝S’+3～5mm（2-4）式中SⅠ---第一分型面距離（mm）；S’---澆注系統(tǒng)凝料在合模方向上的長度（mm）；通過UG容易測得，S’大約為82㎜。代入數(shù)據(jù)得：SⅠ=82+3=85mm，所設(shè)計(jì)的定距板的距離為85mm；符合要求。第二分型面分型距離SⅡ≈80mm則總分型距離S=80+85=160mm＜300mm=最大開模行程2.5模具厚度的校核由于注射機(jī)可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計(jì)模具的閉合厚度Hm必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度Hmax及最小模具厚度Hmin之間，即（2-5）代入數(shù)據(jù)得：Hm=25+63+32+40+63+25=248mm有：Hmin=200mm≤Hm=248mm≤Hmax=300mm；符合要求。第3章注射模具設(shè)計(jì)3.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1.1主流道設(shè)計(jì)主流道為一圓錐孔，其小端正對(duì)注射機(jī)的噴嘴，因噴嘴端為球面，所以主流道小端的外形應(yīng)為一凹球面。為了配合緊密，防止溢流，凹球面的半徑比噴嘴的球面半徑大2㎜～3㎜。如圖3-1所示d=噴嘴孔徑+1（㎜）R=噴嘴球面半徑+（2～3）（㎜）d=噴嘴孔徑+1（㎜）R=噴嘴球面半徑+（2～3）（㎜）α=2°～4°r=1～3（㎜）H=（1/3～2/5）R圖3-1主流道由表2-1可知，注塑機(jī)的噴嘴球半徑12㎜，噴嘴口直徑為Φ4㎜。可以計(jì)算得d=7㎜，R取12.5㎜，α取為4.5°，r取2㎜，H取2.8㎜。其L由定模板和型腔高度而定。3.1.2分流道設(shè)計(jì)分流道是連接主流道和塑件的那一部分流道，主要設(shè)計(jì)在分型面上，本設(shè)計(jì)是將分流道設(shè)計(jì)塑件上端孔的部分的分型面，分流道的斷面為半圓形，這樣有利于加工和熔料的流動(dòng)。分流道的斷面為半圓形，如圖3-2所示。圖3-2分流道3.1.3澆口的設(shè)計(jì)澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。除了直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀、尺寸和位置對(duì)塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。綜合考慮塑件的表面質(zhì)量及生產(chǎn)效率，模具采用點(diǎn)澆口進(jìn)料。點(diǎn)澆口的截面尺寸為圓形，直徑d一般在0.8～2.0mm范圍內(nèi)選取，常用直徑是0.8～15mm。點(diǎn)澆口的設(shè)計(jì)如圖3-3所示。圖3-3點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)尺寸澆口位置的選擇很大程度決定了塑件的質(zhì)量，所以澆口位置設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)一個(gè)很重要環(huán)節(jié)，澆口設(shè)置在塑件上部中心處，以使熔體流動(dòng)均勻，填充迅速，降低塑件變形幾率。脫模時(shí)澆口凝料自動(dòng)拉斷；留在塑件表面的澆口痕跡很小，在模具外手工可以去除，確保塑件表面質(zhì)量。圖3-4最佳澆口位置圖3-4最佳澆口位置3.1.4澆口位置的填充分析充模時(shí)間：充模時(shí)間顯示的是熔體流動(dòng)前沿的擴(kuò)展情況，制件的填充應(yīng)該平衡。當(dāng)制件平衡充模時(shí)，制件的各個(gè)遠(yuǎn)端在同一時(shí)刻充滿。圖3-5所示為填充時(shí)間結(jié)果圖。圖3-5澆口位置的填充時(shí)間壓力（Pressures）：象充模時(shí)間一樣，壓力分布也應(yīng)該平衡?；蛘咴诒弘A段應(yīng)保證均勻的壓力分布和幾乎無過保壓。圖3-6所示為壓力分析結(jié)果圖示。主要給出了填充過程中模腔內(nèi)的壓力分布。圖3-6模腔內(nèi)的壓力分布流動(dòng)前沿溫度（Temperatureatflowfront）：流動(dòng)前沿溫度是聚合物熔體充填一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的中間流溫度。因?yàn)樗淼氖墙孛嬷行牡臏囟龋虼似渥兓淮?。流?dòng)前沿溫度圖可與熔接線圖結(jié)合使用。熔接線形成時(shí)熔體的溫度高，則熔接線的質(zhì)量就好。而在一個(gè)截面內(nèi)熔接線首先形成的地方是截面的中心，因此，如果流動(dòng)前沿的溫度高，熔接線強(qiáng)度通常都高。圖3-7為流動(dòng)前沿溫度圖示。圖3-7流動(dòng)前沿處的溫度注射位置壓力：XY圖（Pressureatinjectionlocation:XYPlot）：通過注射位置壓力的XY圖可以容易地看到壓力的變化情況。當(dāng)聚合物熔體被注入型腔后，壓力持續(xù)增高。假如壓力出現(xiàn)尖峰（通常出現(xiàn)在充?？旖Y(jié)束時(shí)），表明制件沒有很好達(dá)到平衡充模，或者是由于流動(dòng)前沿物料體積的明顯減少使流動(dòng)前沿的速度提高。圖3-8所示為注塑口壓力曲線。注塑壓力是成型過程中的重要參數(shù)，直接決定了注塑機(jī)能夠提高壓力值大小的下限。圖3-8注塑口壓力曲線推薦的注射速度：XY圖（Recommendedramspeed:XYPlot）：推薦的注射速度是以使流動(dòng)前沿的速度更加均勻?yàn)樵瓌t而建立的，它將有助于消除壓力尖峰，同時(shí)可以改善制件的表面光潔度。圖3-9所示為推薦螺桿速率曲線。這曲線可以用于設(shè)定注塑機(jī)的螺桿在注塑過程中的運(yùn)動(dòng)。圖3-9螺桿速率曲線充填區(qū)域：表示塑件能否被完全填充，是判斷是否產(chǎn)生澆不足缺陷的依據(jù)。如圖3-10所示。很明顯，塑件已被完全填充，不會(huì)產(chǎn)生澆不足的現(xiàn)象。圖3-10充填區(qū)域3.2分型面的選擇分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：a)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；b)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊；c)保證塑件的精度要求；d)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；e)便于模具加工制造；f)對(duì)成型面積的影響；g)對(duì)排氣效果的影響；h)對(duì)側(cè)向抽芯的影響；i)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。綜合以上因素本設(shè)計(jì)采用雙分型面分型，點(diǎn)澆口進(jìn)澆。I-I為第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出。II-II為第二分型面，分型后塑件由此手動(dòng)脫出。圖3-11分型面示意圖3.3排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)因?yàn)樵撃＞咝颓唤Y(jié)構(gòu)簡單，屬于小型模具。因此可以利用其分型面，同時(shí)利用配合間隙排氣其間隙為0.03㎜～0.05㎜來實(shí)現(xiàn)其排氣。3.4成型零部件設(shè)計(jì)3.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該塑件的突出特點(diǎn)是塑件傾斜凸起上有直徑為12mm的斜通孔，內(nèi)壁一側(cè)上有內(nèi)凹。若按常規(guī)設(shè)計(jì)，對(duì)斜通孔抽芯需采用二級(jí)傳動(dòng)斜抽芯機(jī)構(gòu)；對(duì)內(nèi)壁上的凹槽，一般采用內(nèi)縮式斜滑塊實(shí)現(xiàn)成型和抽芯，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。因此，本設(shè)計(jì)采用了對(duì)接型銷單向抽芯注塑模，既滿足了制品的成型和抽芯要求，又省去了斜抽芯和水平抽芯機(jī)構(gòu)，大大簡化了模具結(jié)構(gòu)，脫模可靠，成型塑件質(zhì)量好。模具型芯由主型芯和副型芯組合而成，以便于塑件內(nèi)側(cè)壁深4mm的凹槽抽芯。而斜通孔則采用型銷充填，單向分型斜抽芯來成型。圖3-12成型零件3.4.2成型零件的工作尺寸設(shè)計(jì)所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡便，規(guī)定：>塑件的公差塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“-”，制品叫做腔尺寸公差取正值“+”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取如下。ABS丙烯腈、丁二烯、苯乙烯,中批量生產(chǎn),低精度要求.查<<塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)>>P54表3-5選五級(jí)精度.再查比表3-4可得:132-00.74,45-00.42,44-00.42,39.8-00.38,26-00.35,20-00.35,13-00.26,4-00.22,3-00.20,Φ120.260,Φ80.240,Φ40.2200>模具制造公差實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的1/3～1/4，即=0.15,=0.11,=0.05=0.04.型腔尺寸不斷增大，則取“+”,型芯尺寸不斷減小則取“-”.>模具的磨損量實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件則取1/6以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪保誓p量=0。>塑件的收縮率塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。ABS收縮率0.4%-0.6% S===0.005（3-1）>模具在分型面上的合模間隙由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.02～0.1mm。a、外型尺寸如圖3-14所示（mm）圖3-13零件圖1.型腔和型芯的徑向尺寸（1）型腔徑向尺寸根據(jù)公式：（LM）0+δz=[(1+)Ls-（1/2～3/4）△]0+δz（3-2）(LM)0+δz=[(1+0.005)*132-0.5*0.74]0+δz(LM)0+δz=[132.29-0.185]0+δz(LM)0+δz=132.110+0.19校核：L+（2）型腔深度尺寸根據(jù)公式：（HM）0+δz=[(1+)Hs+x△]0+δz（3-3）=[(1+0.005)*40+(0.5～0.67)△]0+δz=[1.005*40+0.6*0.38]0+δz=40.430+0.095校核：H+注：Lm:凹模徑向公稱尺寸（mm）Ls:制品徑向公稱尺寸（mm）（為塑件的最大尺寸）:塑件平均收縮率%Smax:塑件的最大收縮率%Smin:塑件的最小收縮率%Δ:制品的公差值mm&z:模具制造公差（Δ/4）&c：凹模磨損量（Δ/6）2.型芯尺寸（1）型芯大端尺寸根據(jù)公式：（LM）0-δz=[(1+)Ls+0.5△]0-δz（3-4）=[(1+0.005)*100+0.5*0.6]0-δz=100.80-0.15型芯小端尺寸根據(jù)公式：（LM）0-δz=[(1+)Ls+0.5△]0-δz=[(1+0.005)*22+0.5*0.32]0-δz=22.270-0.8校核：L+型銷尺寸根據(jù)公式：（LM）0-δz=[(1+)Ls+0.5△]0-δz=[(1+0.005)*12+0.5*0.26]0-δz=12.190-0.04校核：L+（2）型芯高度尺寸根據(jù)公式：（hM）0-δz=[(1+)hs+x△]0-δz（3-5）=[(1+0.005)*44+0.5*0.42]0-δz=44.430-0.11校核：H+（hM）0-δz=[(1+)hs+x△]0-δz=[(1+0.005)*55+0.5*0.47]0-δz=55.510-0.12校核：H+（hM）0-δz=[(1+)hs+x△]0-δz=[(1+0.005)*122+0.5*0.36]0-δz=122.790-0.19校核：H+注：hM：型芯深度尺寸(mm)Hs:制品高度公稱尺寸（mm）&z:凹模深度制造公差3.中心距尺寸根據(jù)公式：（CM）±δz/2=(1+)Cs±δz/2（3-6）==20.09±0.144.型芯內(nèi)開有一個(gè)小型腔，該小型腔的尺寸計(jì)算如下：（1）徑向尺寸根據(jù)公式：Lm=[(1+)ls+3/4Δ]0-δz（3-7）=[(1+0.005)*21+0.75*0.32]0-δz=21.340-0.08校核：L+根據(jù)公式：Lm=[(1+)ls+3/4Δ]0-δz=[(1+0.005)*10+0.75*0.24]0-δz=10.230-0.06(2)深度尺寸：hm=[(1+)hs+2/3Δ]0-δz（3-8）=[(1+0.005)4+2/3*0.2]0-δz=4.150-0.05校核：H+注：ls：塑件內(nèi)小卡子的小端尺寸mmHs：塑件內(nèi)小卡子的高度尺寸mm3.5模具強(qiáng)度的校核由于塑件其外形大體是矩形，故采用整體式矩形的計(jì)算強(qiáng)度公式來計(jì)算。采用45號(hào)鋼為側(cè)壁與地板的材料。其物理參數(shù)：σp=200MPaE=2.1×105MPa1.型腔側(cè)壁厚度計(jì)算(1)利用剛度公式計(jì)算（3-9）式中S—型腔底板厚度，mm；H1—凹模矩形高度尺寸，mm；C—由H1/l決定的系數(shù)；經(jīng)計(jì)算得：(2)利用強(qiáng)度公式計(jì)算（3-10）式中σP—模具材料的許用應(yīng)力，碳鋼為200MPa。經(jīng)計(jì)算得：剛度和強(qiáng)度的比較，滿足剛度，強(qiáng)度要求，型腔底板厚度應(yīng)大于30.9mm，取底板的厚度35mm。3.6模架模板的選擇由于該塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，形狀也比較規(guī)則，無側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口形式注塑。故選用《模具設(shè)計(jì)與加工速查手冊(cè)》中的GB/T12555.1-1990模中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的A2模架，此模架去掉了定模座板上的固定螺釘，使定模一側(cè)增加了一個(gè)分型面，成為雙分型面成形模具，用于點(diǎn)澆口。根據(jù)塑件的尺寸初選250×315㎜的標(biāo)準(zhǔn)模架。3.7成型零件設(shè)計(jì)（1）模具型芯由動(dòng)模板和副型芯以及1個(gè)小型芯組成，其中副型芯成型塑件內(nèi)側(cè)壁深4mm的凹槽抽芯。如圖3-14.圖3-14零件圖（2）模具的型腔由定模板和2個(gè)小型芯組成。如圖3-15。圖3-15零件圖根據(jù)塑件直徑12mm斜通孔厚度很?。?mm）的特點(diǎn)，采用對(duì)接型芯成型12mm斜通孔，雙向分型斜抽芯。小型芯對(duì)接面定義為過斜通孔上邊緣最高點(diǎn)和下邊緣最低點(diǎn)且垂直于斜通孔軸線的平面。圖3-16型芯對(duì)接的型芯垂直分型時(shí)，小型芯與塑件必定產(chǎn)生干涉。圖3-16是小型芯與塑件干涉分析圖解（為使分析具有普遍性，圖中尺寸和角度分別用字母表示)。小型芯1#和小型芯2#接合面投影線的中點(diǎn)A引垂線與塑件斜孔上邊緣投影線交于點(diǎn)c，再由點(diǎn)c引水平線與塑件斜孔上邊緣右視投影(橢圓)交于點(diǎn)D，則點(diǎn)D與橢圓長軸最近端點(diǎn)E之間的水平距離s即為分型時(shí)型銷10與塑件的干涉。由圖中幾何關(guān)系可知：∠ACB=α,AB=b/2H=CBcosα=(3-11)以圖橢圓的長軸和短軸為坐標(biāo)軸建立直角坐標(biāo)系(圖中未示出)，則橢圓方程為：(3-12)將x=,y=h帶入上式解得：S=(3-13)由式(3-11)可知，斜通孔處塑件厚度b越小，斜通孔傾角α越大，則塑件與型銷10的干涉值s越小。斜通孔直徑d對(duì)s的影響易由式(3-11)直接看出。進(jìn)一步地分析表明，s值隨d的增大而減小。對(duì)圖1塑件而言．D=12mm，b=3mm，α=45。，帶入式（3-13)計(jì)算或由作圖得，s=0．19mm。顯然產(chǎn)生的干涉s值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于塑件允許的彈性變形，所以不影響小型芯抽芯．也不損壞塑件。3.8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.合模導(dǎo)向的導(dǎo)柱設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的直徑在12mm～63mm之間，按經(jīng)驗(yàn)其直徑d和模板寬度B之比d/B在0.06～0.1之間，導(dǎo)柱的固定段的直徑和導(dǎo)向段直徑，其形位公差與尺寸公差之間的關(guān)系遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過最大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)。導(dǎo)柱的端部做成半球形的先導(dǎo)部分，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。安裝與模板間采用過渡配合H7/n6，導(dǎo)向段與導(dǎo)套孔間采用動(dòng)配合H7/f6。固定段表面的粗糙度為Ra1.6μm，導(dǎo)向段表面的粗糙度為Ra0.8μm。材料采用優(yōu)質(zhì)鋼材T8A，其具有硬而難磨的表面，堅(jiān)韌而不易斷的型芯，材料經(jīng)過淬火硬度達(dá)到HRC55～60。其結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。圖3-17導(dǎo)柱示意圖2.合模導(dǎo)向的導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套的主要作用是方便模板的加工和模具的維修。導(dǎo)套與導(dǎo)柱之間的配合為動(dòng)配合H7/f7，導(dǎo)套與模板之間的配合為過渡配合H7/m6。其粗糙度內(nèi)外表面均采用Ra1.6μm。材料采用耐磨的優(yōu)質(zhì)鋼材T8A，經(jīng)過淬火表面硬度達(dá)到HRC50～55，比導(dǎo)柱的硬度低5度左右，這樣工作時(shí)間久后磨損的是導(dǎo)套而不是導(dǎo)柱，導(dǎo)套的更換比導(dǎo)套容易。其示意圖如圖3-16所示。圖3-18導(dǎo)套示意圖3.9脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1.脫模力的計(jì)算采用公式進(jìn)行計(jì)算（3-11）式中Fd—脫模力，N；B—塑件與開模方向垂直抽的平面上的投影面積，cm2。E—塑料拉伸彈性模量，3.2-3.4；ε—塑料收縮率，0.005；t—塑件壁厚，mm；α—斜度，1o；μ—塑料泊松比，0.38；f—摩擦因素，0.45-0.75；L—型芯長度，mm。=610N2.脫模機(jī)構(gòu)本塑件是采用推件板脫模機(jī)構(gòu)，由兩根推桿，一個(gè)推板和副型芯組成，其特點(diǎn)是推桿、推件板加工簡單，安裝方便，維修容易，使用壽命長。為了方便塑件的整體脫模及不對(duì)塑件造成變形和損壞。3.推桿尺寸推桿的直徑為8mm。推出尺寸如圖3-9。材料選用T8A經(jīng)退火處理，頭部局部淬火，上段表面達(dá)到54-58HRC。圖3-19推桿的示意圖第4章設(shè)計(jì)說明4.1模具總裝配圖如圖4-1模具主視圖圖4-1二維裝配圖1定座模板2定模板3動(dòng)模板4支撐板5推桿固定板6推板7動(dòng)模座板8復(fù)位桿9推桿10副型芯11型銷12澆口套13內(nèi)六角螺釘14主型芯15成型銷16導(dǎo)柱17銷18限位銷19定距拉板20內(nèi)六角螺釘M1221內(nèi)六角螺釘M822導(dǎo)套23墊塊24彈簧4.2動(dòng)作