固定架注射成型模具设计说明书

摘 要注射成型已成为聚合物加工技术中最常用的方法之一，并在大规模生产塑料产品中占据了主导地位。本次设计的塑料固定架注射模具，该塑件使用量很大，为大批量生产，因此为了节约材料，采用热流道技术，通过 Moldflow 软件进行最佳浇口分析所选浇口位置最为依据，而采用热流道转冷流道的形式，节约了主流道部分的塑料，降低了成本。采用侧抽芯，尽管结构稍微复杂，但能够减少后续加工，降低了生产周期。该模具采用一模一腔，侧抽芯机构和冷却水道布置对称，易于安装，整体受力均匀。关键词：注射模具；热流道；塑料固定架；注射成型；模具设计AbstractInjection molding of polymer processing technology has become the most commonly used methods and mass production of plastic products occupy a dominant position. The design of plastic injection molds fixation, the use of large plastic parts for mass production, so in order to save materials, hot runner technology, the best gate by Moldflow software analysis based on the selected best gate location, The use of hot runners turn in the form of cold runner, saving the mainstream Road, part of the plastic, reducing the cost. With side core pulling, though slightly more complicated structure, but can reduce the subsequent processing, reducing the production cycle. The use of a mold of a mold cavity, core mechanismand the cooling water arrangement symmetrical, easy to install. Key words: injection molding; runner; plastic bracket; injection molding; mold design目 录前 言 .11 制品工艺分析 .32 工艺方案分析及成型工艺参数的确 .42.1 工艺方案分析选择 .42.2 成型工艺参数的确定 .43 选择设备 .64 模具结构设计 .74.1 分型面、排气方式及型腔数目的确定 .74.1.1 分型面的选择 .74.1.2 排气方式的确定 .74.1.3 型腔数目的确定 .74.2 浇注系统设计 .84.3 成形零件结构设计 .94.4 导向和定位机构设计 .94.5 脱模机构设计 .94.6 侧抽芯机构设计 .114.6.1 斜销设计 .124.6.2 滑块设计 .134.6.3 导滑槽设计 .134.6.4 楔紧块设计 .134.6.5 滑块定位装置 .134.7 温度调节系统设计 .134.8 绘制模具装配草图 .145 成型 零件的尺寸计算和强度、刚度校核 .155.1 成形零件的工作尺寸计算 .155.1.1 直径为 9mm 的侧型芯的工作尺寸计算 .155.1.2 主型芯工作尺寸计算 .165.1.3 凹模工作尺寸计算 .165.2 刚度和强度的校核 .165.2.1 整体式矩形凹模侧壁厚度 .165.2.2 整体式矩形凹模底板厚度 .165.2.3 整体式矩形凹模底板厚度 .166 注塑机有关参数的校核 .186.4.1 定位圈尺寸 .196.4.2 最大与最小模厚 .196.4.3 喷嘴尺寸 .19主要参考文献 .21致 谢 .221前言一、注塑机的发展简史及国内外现状注射成型是加工热塑性高分子材料的主要方法之一。这种方法能制得外形复杂、尺寸精确和带有金属嵌件的制品，对各种聚合物加工的适应性强，易于实现全自动化生产。目前世界上 80%的工程塑料制品采用注射成型加工。注射成型加工的主要设备是注塑机。八十年代以后，随着工程塑料的迅速发展和其应用领域的不断开拓，注塑机正朝着高速、高效、低能耗和高自动化的方向发展。 注塑机的发展水平及趋势：随着塑胶制品多样化市场需求越来越大,注塑机设备的升级换代也越来越快。早期的注塑机都是全液压式，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，随着塑胶制品多样化市场需求越来越大,注塑机设备的升级换代也越来越快。早期的注塑机都是全液压式，由于环保和节能的需要，以及伺服电机的成熟应用和价格的大幅度下降，近年来全电动式的精密注塑机越来越多。随着世界各国在环保，如能耗、噪音、泄漏等控制方面日益严格的要求，节能已完成为注塑机电液系统的研究重点，针对阀控电液系统有较大能量损失的不足，德、日等国发展了应用变量泵和电液比例阀结合的负载感应型的注塑机电液控制系统。为进一步降低能耗，减少噪音，最新一代的注塑机是用转速可调的电动机驱动液压泵为动力源，在保压、冷却及空转工况保持很低转速，以达到节能、降噪的目的，其工作原理简述如下：利用注塑机同步信号及电气控制系统，根据注塑成型的工艺要求，将电液比例控制系统，模拟成负载跟踪控制系统，使油泵电机的转速与注塑机工作所需液压的流量与压力乘积成正比，将传统的定量泵改造成变频变量泵，从而使溢流阀的回油流量降到最小，无高压节流能量损失，进而将传统有高压节流的“耗能型”注塑机升级为无高压节流的“节能型”注塑机，节能型注塑机除了节能功能之要特性外，依据其节能原理，还具有附加系列的优点： 减轻开、锁模冲击，延长机械和模具使用寿命。 延长油路系统（密封组件等）使用寿命，减少维修次数、节省维护 降低噪音、改善工作环境。2 系统油温大幅降低，冷却用水量可节省 30 对电机具有过压、过流、缺相等多种保护。 注塑机原有的控制方式及油路不变。将注塑机改造升级为“节能型”注塑机，其投资（主要是变频器）应该在一年内可通过节约的电费或油费收回。总之，开发“节能型”注塑机理论可行，投资小、效益明显，或许在不久的将来，变频节能型注塑机会成为注塑机制造业的新卖点。国内发展水平及方向：目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上，技术含量低，20 世纪 80-90 年代的低档产品供大于求，机械制造能力过剩，企业效益下降。有的品种特别是超精大型高档产品还是空白，仍需进口。据 2001 年统计，中国进口塑料机械使用外汇 11.2 亿美元，而出口塑料机械创汇只有 1.3 亿美元，进口远大于出口。中国加入世界经贸组织(WTO)后，国外的机械制造业加速对华转移，世界一些知名的塑料机械企业，如德国德马克、克虏伯、巴登菲尔，日本住友重工等公司先后“进驻”中国，有的还进一步设立了技术中心。国外塑料机械制造商的进入给中国塑料机械行业带来了发展活力，同时也使中国塑料机械制造企业充满了机遇与挑战。二. 课题设计的目的和意义注塑机是一种专用的塑料成型机械，它利用塑料的热塑性，经加热融化后，加以高的压力使其快速流入模腔，经一段时间的保压和冷却，成为各种形状的塑料制品本课题研究的重点是设计一台注塑机的液压系统。要完成课题所达到的目的，就要确定液压系统方案，这是本课题的重点，也是问题存在之处。在注塑机液压系统方案确定后，怎样选择液压元件，以及集中阀的设计就是可能出现的问题。问题解决的办法：在熟悉各液压阀及液压回路的作用后，我们就可以逐步确定系统方案了。例如：在设计过程中为了灵活的控制压力控制注射压力和保压压力，注射系统采用两级压力控制。而对于集成阀设计，则只能多查阅相关资料，仿照设计。31 制品工艺分析该制品为一塑料夹头，材质为聚酰胺（PA） 。PA 塑料成型性能较好，具有一定的硬度和韧性。注射时，熔融温度可定在 230280C 之间，模具温度应在 8090C 之间，也可高些。吸湿性大，故注射前必须对其进行干燥。制品精度要求一般，根据教育部颁标准 SJ1372 一般取五级精度。塑件尺寸精度与模具制造精度密切相关，对小型塑件来说，模具制造精度对塑件尺寸精度具有决定性的影响。根据产品精度要求，模具公差等级取 IT9 可以满足要求。制品壁厚有 2.5 和 4mm，具有足够的强度和刚度，脱模时能经受住脱模机构的冲击与震动，装配时能承受紧固力，能充分满足使用要求与成形要求。制品脱模斜度为 2，能保证塑件顺利脱模。因为使用上的要求，制品有侧孔和侧凸，侧孔孔径 9mm，深度 4mm，需要用侧型芯来成型，因此模具需要侧抽芯。为避免因尖角引起的应力集中，改善流动充模特性，制品内外表面的交接转折处都设计成了圆角，且圆角半径不小于 0.5mm。零件图见图 1。图 1 塑件图42 工艺方案分析及成型工艺参数的确定2.1 工艺方案分析选择塑料加工的基本方法大致可以分为七大类：压塑成形、传递成形、注塑成形、挤出成形、吹塑成形、热成形、铸塑成形。根据成形加工方法的不同，可以采用多种方法生产制品。根据零件材料及结构分析比较，可采用注射成形。注射成形是将粉状塑料从注射机料斗送入已加热的料筒，经加热熔融后，受柱塞或螺杆的推动，熔融塑料通过料筒前端的喷嘴快速注入闭合塑模中，经冷却（热塑性塑料）定型或加热（热固性塑料）定型后，开启模具取出制品。几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可以用注射成形。制品原料为 PA 塑料，属于热塑性塑料。与其他成形方法相比，注射成形具有成形周期短，能一次成形外形复杂、尺寸精确的制品，生产效率高，易于自动化；注塑机为单机操作，更换原料及模具均很方便，是一种经济高效的成形方法。由此可见，注射成形是成形制品的最好方案。2.2 成型工艺参数的确定注塑过程包括加料、加压、塑化、注射、保压冷却和脱模等几个步骤，其中最重要的是塑化、注射和模塑三个阶段。PA 塑料成型工艺参数的确定与注塑过程密切相关。PA 塑料成型工艺参数如表 1 所示：5表 1 PA 塑料成型工艺参数温度/C 100110 预热 时间/h 1216后段 190210中段 200220料筒温度/C前段 210230注射时间 2090高压时间 05冷却时间 20120成形时间/s总周期 45220喷嘴温度/C 200210模具温度/C 4080注射压力/MPa 7012063 选择设备经测量计算，制品总体积约为 25 ，PA 塑料的密度为 1.14 克/立方厘米，3cm综合考虑制品的外形尺寸、注射时所需压力等情况。采用一模一腔，则所需一次注射量至少约为 40 。故可初步选用国产 XS-ZY-125 型注射机。该型号注3c射机基本参数如下：结构形式：卧式理论注射容量：125（cm 3）螺杆直径：42（mm） 注射压力：120（Mpa）注 射 时 间：1.6（s）注 射 行 程：115（mm）螺 杆 转 速：28（r/min）合 模 力：900（kN）拉杆内间距：260290（mm）移 模 行 程：300（mm）最大模具厚度：300（mm）最小模具厚度：200（mm）合 模 方 式：液压.机械模具定位孔直径：100（mm）喷 嘴 半 径：SR12（mm）喷嘴孔直径：4（mm）生 产 厂 家：无锡塑料机械厂74 模具结构设计注射模由动模和定模两部分组成。动模安装在注射机的移动工作台面上，定模安装在注射机的固定工作台面上。动模与定模闭合后已塑化的塑料通过浇注系统注入到模具型腔中冷却、固化与定型。根据制品结构特点可初步确定，要设计的模具由七大系统组成：1、成形零部件；它包括凹模、凸模、型芯各种成型杆等等。2、浇注系统；浇注系统控制着塑件在注塑成型过程中充模和补料两个重要阶段，对塑件质量关系极大；3、导向与定位机构；导向机构主要有导向、定位和承受注塑是产生的侧压力三个作用；4、脱模机构，其作用是把塑件从型芯或型腔脱出来；主要有推杆推出、推板推出、推管推出等。5、侧向分型抽芯机构,用来成型侧孔侧凹并完成侧抽芯动作；6、温度调节系统，一般有冷却或加热系统；冷却系统一般在模具内开设冷却水道，加热则在模具内部或四周安装电加热元件，成型时要求模温稳定、均匀。7、排气系统。下面分别就上述部分进行设计。4.1 分型面、排气方式及型腔数目的确定4.1.1 分型面的选择选择分型面时，应该尽量考虑选择在制品的最大截面处，并使制品留在动模一侧以便于脱模，同时要有利于简化模具结构和便于排气。通过综合考虑，选择制品的下表面作为分型面，详见装配图。由于采用一模一件，且采用点浇口，故设计两个分型面。分型面一是为了脱浇道凝料，分型面二是为了脱塑件的。4.1.2 排气方式的确定该制品的尺寸不大，精度要求一般，可直接利用分型面的微小间隙排气，同时也能利用推杆与孔的间隙排气，而不必再开设专门的排气槽。为了增加分型面的排气效果，可增加分型面的粗糙度，并使加工的刀痕或磨削痕顺着排气8方式。4.1.3 型腔数目的确定设计模具时，首先必须考虑采用单型腔模还是多型腔模，并决定型腔数量的多少。影响型腔数目的重要因素有：注射机的锁模力；注射机的注射量；制品精度以及经济性等。当尺寸精度和重复性精度要求很高或复杂塑件时应尽量减少型腔的数量。综合考虑塑件形状，该副模具采用一模一件。4.2 浇注系统设计浇注系统是引导塑料从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对制品质量影响很大。该副模具为一模一件，其浇注系统由主流道和浇口组成。主流道与注塑机喷嘴在同一轴线上，物料在主流道中不改变方向。由于采用的是卧式注塑机，因此主流道应垂直于分型面。为了便于流道凝料的拔出，主流道设计成具有 4锥角，内壁有 Ra=0.8 m 以下的粗糙度。主流道与喷嘴接触处做成半球形的凹坑。为避免高压塑料熔体溢出，凹坑球半径 R2 比喷嘴球头半径 R1 大 12mm，即R2=R1+1=12+1=13mm(1)主流道小端直径比注塑机喷嘴孔直径大 0.51mm，取 5mm。浇口套见图 2。因为主流道较长，为避免在模板间的拼缝处溢料，以致主流道凝料无法脱出，必须采用浇口套。浇口套与定位圈分开加工，用螺钉将定位圈和定模座板联接，以防止浇口套受到熔体的反压力而脱出。综合考虑各方面的因素，宜采用点浇口。点浇口在开模时容易实现自动切断，塑件上残留浇口痕迹小，可使塑件有较好的表面质量。9图 2 浇口套4.3 成形零件结构设计注射模具的成形零件是指构成型腔的模具零件，包括凹模、型芯、侧型芯。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成成品的内表面，侧型芯用以成形零件的侧孔、侧凹。制品外形比较简单，选用整体式凹模，虽然加工比较困难，需采用电火花加工，但是整体式凹模强度和刚度高，不会使制品产生拼接缝痕迹。为节省优质模具钢材，便于机加工和热处理，采用整体式型芯，用固定板和螺钉固定。侧型芯采用螺钉与滑块固定。4.4 导向和定位机构设计塑料模闭合时为保证型腔形状和尺寸的正确性，应按一定的方向和位置合模，所以必须设有导向定位机构，即在模具型腔周围设有四对配合的导向柱和导向孔。导向机构主要有导向、定位和承受注塑时产生侧压力三个作用。导柱采用带轴肩导柱，工作部分直径取16mm。为避免凸模进入凹模时因方位搞错而损坏模具或定位不准而相互碰伤，导柱比主型芯至少高出8mm。导柱安装段与模板间采用过度配合H7/m6，导向段与导向孔间采用动配合H7/f6。导柱应具有硬而耐磨的表面，选用T8A淬火处理HRC5055。导柱与模板间用轴肩和垫板联接。10导套与导向孔配合加工。导柱位置的布置方式采用长和宽距离不同的对称布置，装配时在安装位置注明装配方向，以免装备错位。为提高使用寿命和在磨损后便于更换，模具的导向孔镶有导套。采用带头导套，导套内孔与导柱之间为动配合 H7/f7，外表面与模板孔采用较紧的过渡配合 H7/n6。导套材料采用 T8A 淬火处理 HRC5055。为了便于模具在注射机安装以及模具浇口套与注射机的喷嘴孔的精确定位，应在定模上安装定位圈，用于与注射机定位孔匹配。定位圈除完成浇口套与喷嘴孔的精确定位外，还可以防止浇口套从模内滑出。根据所选用的注塑机的型号可见，定位圈的直径取 100mm。4.5 脱模机构设计 注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型腔内或型芯上自动地脱出模外。因此，对脱模机构有以下要求：1.结构优化、运行可靠，机构尽可能简单，零件制造方面，容易替换。机构动作要准确可靠、运动灵活、机构本身有足够的刚度和硬度，以抵抗脱模阻力。2.不影响塑件外观，不造成塑件变形破坏，推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐藏处，以免损坏塑件外观，要保证塑件在脱模过程中不变形、不檫伤。3.塑件留在动模。模即的结构应保证塑件在开模过程中留在具有脱模装置的半模，即动模上。综合考虑以上原则，该副模具采用顺序分型脱模机构即可顺利取出制品。该脱模机构由以下零件组成：推杆、推杆固定板、推板、推件板以及连接推杆固定板和推杆垫板用的螺钉等。脱模力的计算是注射模脱模机构设计的重要依据。脱模力的计算与测量十分复杂。下面我们采用简单估算法来计算脱模力。脱模力 eQ由两部分组成，即eQ= + c （2）式中 c制品对型芯包紧的脱模阻力（N）使封闭壳体脱模需克服的真空吸力（N） ，计算时可忽略不计又因为制品为薄壁件，以可根据薄壁矩形制品脱模计算公式计算脱模力 eQ= c=81ftEhK（3）11式中 E塑料的弹性模量（MPa）塑料的平均收缩率塑料的泊松比h型芯脱模方向高度（mm）脱模斜度修正系数，其计算公式为fK= fcosin1（4）f制品与钢材表面之间的静摩擦系数脱模斜度（）t制品壁厚（mm）查塑料有关参数可知，E=2.6 MPa， =0.0055，f=0.26， =0.35，t=2.5mm，又 =0.4/1=0.4310 fK所以eQ= c=8ftEhK23460N（5）制品为类环状结构，为了保证塑件质量，设推件板。推杆材料采用 T8A。推杆位置设在脱模阻力大的地方，如在靠近侧壁的地方。推杆采用直杆式圆柱形推杆。推杆的非工作段与孔有 1mm 的双边间隙，以减少摩擦。推杆与推杆孔的配合采用 H7/f7，推杆和推杆固定板采用轴间连接，推杆与固定孔之间设计有 1mm 的间隙。推杆在推出制品时要承受脱模阻力，因此要对推杆直径进行校合。推杆直径计算公式为：14521073.5()d（6）式中 d推杆直径（mm）K安全系数，取 1.2eQ脱模力（N）E推杆材料的弹性模量（Mpa）n推杆根数又 n=4，K=1.2， e=23460N（前面已求） ，E=2.6 MPa310所以 d=6.54故推杆直径取 8mm 即可。12下面对推杆强度进行校合。24ecsQnd（7）式中 推杆所受的压应力（MPa）c推杆材料的屈服点（MPa）sd推杆直径（mm）n推杆根数eQ脱模力（N）所以 24ecnd=116.7Mpa（8）又因为 =360MPa116.7Mpa，所以推杆强度符合要求。s4.6 侧抽芯机构设计制品有侧孔和侧凹，因此模具必须设置侧抽芯机构才能顺利脱出制品。先计算抽芯距和抽拔力。1、抽芯距 S 的计算抽芯距 S 等于侧孔深度加上 3mm 的安全距离，即S=4+3=7mm2、抽拔力 Q 的计算抽拔力即抽出侧型芯所需的抽拔力 1Q而 的计算公式与脱模力的计算公式相同，即1= + c（9）1式中 c制品对侧凹模包紧的抽拔阻力（N）使封闭壳体抽拔需克服的真空吸力（N） ，计算是可忽略不计Q又因为制品为薄壁件所以可根据薄壁矩形制品脱模计算公式计算抽拔力 ，即1Q= c=81ftEhK（101）13所以 = cQ=81ftEhK353N1所以总抽拔力 Q= =353N斜销侧抽芯机构结构紧凑，制造方便、动作可靠，适用于抽拔距和抽拔力不大的情况。本副模具采用斜销侧抽芯机构，该机构由五个部分组成：斜销、滑块、导滑槽、楔紧块、滑块定位装置。4.6.1 斜销设计斜销材料采用 T8，热处理 HRC4550。斜角取 18，斜销与固定板间用过渡配合 H7/m6，滑块与固定孔间采用比较松动的配合。斜销安装在定模，滑块也在定模。下面求斜销的几何尺寸和最小开模行程。斜销的强度条件式为（11）4max30.1pbNld得斜销直径计算公式，即d= （12）1430()pbNl斜销长度的计算公式如下：L= 1l+ 2+ 3+ + = tan+ cosh+tan2d+ +10 （13）4l52DsiS式中 最大弯曲应力（MPa）max许用弯曲应力（MPa）pbN弯曲作用力（N） ，而 N= /2(1)cosQf（14）摩擦系数，取 0.26/fL斜销总长度（mm）D斜销固定部分大端直径（mm）h斜销固定板厚度（mm）d斜销直径（mm）14斜销的斜角（）其中， = 称斜销有效长度， 3l+ 成为斜销伸出长度， 5l为斜销4lsinS4部长度，取 10mm。又 =137.2Mpa， =0.26，Q=353N，D=18mm，h=20mm，S=7mm， =18pb/f L= tan+ cosh+ ta2d+ +10=60mm2DsinSd=8.6mm,取 d=12mm开模行程 H=S ctg =7ctg18=25mm（15）4.6.2 滑块设计滑块是活动零件，为便于侧型芯磨损后更换，滑块与侧型芯做成组合式，滑块滑动部分表面淬火，其硬度达到 HRC45。4.6.3 导滑槽设计导滑槽是维持滑块运动方向的支撑零件，因此要求滑块在导滑槽内运动平稳，无上下窜动和卡紧。为便于加工，该副模具采用 T 形导滑槽。滑块与导滑槽上下、左右应各有一对平面呈间隙配合，配合精度为 H8/f7，其余各面留有0.5mm 的间隙。导滑槽硬度达到 HRC 5256。4.6.4 楔紧块设计楔紧块楔角取 20，楔紧块表面硬度达到 HRC 4550。4.6.5 滑块定位装置开模过程中，斜销驱动滑块完成侧抽芯动作后脱离滑块，为使滑块留在刚分离的位置，必须设置滑块定位装置。该副模具采用弹簧和挡销相结合来为滑块定位。4.7 温度调节系统设计模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型速率和制品的质量影响很大，为了调节型腔的温度，需在模具内开设温度调节系统，设置冷却水通道。在动、定模和型腔的四周均匀地布置冷却水道，水孔间距取 12mm，且水孔与相邻型腔表面距离相等。采用并流冷却，加强浇口处的冷却。尽量降低入水与出水的温度。 冷却系统的设计原则：1. 冷却水通道的设置 动定模和型腔的四周应均匀地布置冷却水通道，不可只布置在模具的动模边或定模边，否则脱模后制品一侧温度高一侧温度低，在进15一步冷却时会发生翘曲变形。2. 冷却水孔的设置 水孔的孔距越小、直径越大对塑件冷却越均匀。3. 水孔与相邻型腔表面距离相等 。4. 采用并流流向，加强浇口处冷却 熔体充模时浇口附近温度最高，流动末端温度较低，因此在浇口部位应加强冷却，而采用与塑料熔体大致并流的流动形式，将冷却回路的入口设在浇口附近，出口设在流动末端。 4.8 绘制模具装配草图根据制品结构特点可选用模架如图 3 所示图 3 模架在以上设计工作的基础上，可以绘制出模具的装配图，见图纸。165 成型零件的尺寸计算和强度、刚度校核5.1 成形零件的工作尺寸计算工作尺寸是指成形零件中与塑料熔体接触并决定制品几何形状的尺寸。成形零件工作尺寸的计算方法有两种，一种是平均值法，另一种是公差带法，这里我们根据平均值法来计算成形零件工作尺寸。按平均值法计算的模具成形零件工作尺寸的公式表 （mm）表 2 模具成形零件工作尺寸表中 凹模径向名义尺寸；mDPVC 平均成形收缩率，取 0.0165；cpSd制品的名义尺寸；制品公差；x修正系数；模具制造公差；m型芯径向名义尺寸；dD制品的名义尺寸；凹模深度名义尺寸；mH型芯高度名义尺寸；hh制品高度名义尺寸；中心距尺寸；mL根据上述公式求成型零件工作尺寸。5.1.1 直径为 9mm 的侧型芯的工作尺寸计算=9.5830.0.193 mm0(1)mmcpdSDx 尺寸类型 计算公式 X 值凹模径向尺寸 0(1)mmcpDSdx 型芯径向尺寸 md 0.50.75凹模深度尺寸 0()mcpHhx 型芯高度尺寸 1mhS 0.50.67中心距 ()2cpL 17=4.501+0.250 mm0(1)mmcphSHx 5.1.2 主型芯工作尺寸计算= 21.9620.0.273 mm0()mcpdD b =18.852 0.0.247 mm =80.452+0.330 mm1mmcphSHx 5.1.3 凹模工作尺寸计算=25.745+0.30 mm0()cpd B=25.44+0.220 mm=60.015+0.430 mm 01mmcpShx 5.2 刚度和强度的校核在成形零件中凹模和动模垫板是构成型腔的主要受力构件，强度不够会使模具发生塑性变形甚至破裂，而刚度不足则会使模具过大的弹性变形，造成熔体溢料的弊病，因此需要对它们的刚度和强度进行校核。刚度计算式为：5.2.1 整体式矩形凹模侧壁厚度S= 1364()pChE13()p（16）式中 4()296lh（17）5.2.2 整体式矩形凹模底板厚度(18)131()pCbTE式中 (19)41/2)1lb （强度计算式为：5.2.3 整体式矩形凹模底板厚度(20)1220.7()pTb上述计算公式中S凹模壁厚（mm） ；18H凹模行腔深度（mm） ；l矩形凹模型腔长边长度（mm） ；b矩形凹模型腔短边长度（mm） ；E弹性模量（MPa） ；模具钢材许用变形量（mm） ；pT凹模底板厚度（mm） ；模具强度计算的许用应力（MPa） ；p查相关数据，可知 E=2.1 MPa， =0.6， = 5101p=30 =0.030mm ，p=40MPa ， =160MPa1525(0.46.06)mp代入上述数据可知实际上凹模侧壁厚度，凹模底板厚度完全能满足刚度和强度要求。动模垫板的强度校核方法与上同。196 注塑机有关参数的校核在进行模具设计时，应对注塑机的有关参数进行校核，以保证注射模能在指定的注射机上正常进行工作。6.1 注射压力的校核注塑机的额定注射压力即为它的最高压力 ，应该大于注塑机成型时所maxP需要的的注射压力 ，即0PKmax式中 注塑机额定注射压力（ MPa） ，axK安全系数，为 1.3PA 塑料的注射压力（MPa） ，为 70120MPa0P查相关数据可知， =120MPa， 为 70120MPa， K ，注塑机注max0PmaxP0射压力能满足制品成型的需要。6.2 锁模力的校核高压塑料熔体在充满型腔时会产生沿开模方向的锁模力。该锁模力等于制品和流道在分型面上的投影面积之和乘以型腔的平均计算压力。模具锁模力必须大于涨模力才能防止分型面上产生溢边。锁模力的校核式为F KAmP式中 F注塑机的额定锁模力（kN）A制品和流道在分型面上的投影面积之和（ ）2c平均计算压力（MPa）mPK安全系数，取 1.2查相关数据可知，F=1500kN, =30MPa,A=1.66.4=10.24, F KAmPmP能满足要求。206.3 开模行程的校核注射机取出制件所需的开模距离必须小于注塑机的最大开模距离。因为采用的是双曲肘锁模机构，因此其最大开模行程不受模厚影响。且模具属于单分型面模具，因此开模行程可按下式校核，即S + +510（mm）1H2式中 塑件脱模距离（mm）1塑件脱模高度（mm） ，包括浇注系统在内2S注塑机最大开模行程（mm）查相关数据可知，S=300mm， =67mm， =67+65=132mm，S + +510，注塑机的最大开模1H2 1H2行程能够满足要求。6.4 安装参数的校核为了使注射模具能顺利地安装在注射机上并生产出合格的制品，在设计模具时必须校核注射机上与模具安装有关的尺寸。6.4.1 定位圈尺寸为了使模具主流道的中心线与注射机的喷嘴的中心线重合，模具定模板上凸出的定位圈应与注射机固定板上的定位孔呈较松动的间隙配合。6.4.2 最大与最小模厚模具的总厚度应位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间，即minmaxH式中 最小模厚（mm）i模具实际厚度（mm）m最大模厚（mm）axH由前述可知道，膜厚 =242mm，又查相关数据可知，m=300mm， =200mm， ，能满足使用要求。maxmininmaxH6.4.3 喷嘴尺寸注射机喷嘴头部的球面半径应比主流道始端的球面半径大 2mm，即R2=R1+1（mm）式中 喷嘴头部的球面半径（mm）1R21主流道始端的球面半径2R由前述可知， =13mm，查有关数据可知， =12mm，R2=R1+1，所选用的2R1R注塑机能满足使用要求。通过上面对注射压力、锁模力、开模行程、安装参数的校核，可知，所选用的国产 XS-ZY-125 注塑机完