毕业设计（论文）-奶粉盒盖塑料注塑模设计.doc

天津科技大学2012届本科生毕业设计第一章 绪论第一节 国内注塑模的现状及发展趋势塑料制品在日常社会中得到广泛利用，模具技术己成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。国内注塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国还有大部分企业仍然处于需要技术改造、技术创新、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。关于全国塑料加工业区域分布，珠三角、长三角的塑料制品加工业位居前列，浙江、江苏和广东塑料模具产值在全国模具总产值中的比例也占到70。现在，这3个省份的不少企业已意识到塑模业的无限商机，正积极组织模具产品的开发制造。塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中约半数是注塑模具。目前，我国模具生产厂点约有3万多家，从业人数80多万人。2005年模具出口7.4亿美元，比2004年的4.9亿美元增长约50，均居世界前列。2006年，我国塑料模具总产值约300多亿元人民币，其中出口额约58亿元人民币。除自产自用外，市场销售方面，2006年中国塑料模具总需求约为313亿元人民币，国产模具总供给约为230亿元人民币，市场满足率为73.5%。在我国，广东、上海、浙江、江苏、安徽是主要生产中心。广东占我国模具总产量的四成，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高。注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到2微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在CAD/CAM技术得到普及的同时， CAE技术应用越来越广，以 CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。整体来看我国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。经过近几年的发展，塑料模具已显示出一些新的发展趋势：一 大力提高注塑模开发能力。将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚无明确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。二 注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。随着模具企业设计和加工水平的提高，注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。目前我国已有10多个国家级高新技术企业，约200个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。三 模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是CAD/CAM的应用已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。四 注塑模向更广的范围发展。随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。第二节 存在的问题中国塑料模具行业和国外先进水平相比，主要存在以下问题。一 发展不平衡产品总体水平较低。虽然个别企业的产品已达到或接近国际先进水平，但总体来看，模具的精度、型腔表面的粗糙度、生产周期、寿命等指标与国外先进水平相比尚有较大差距。包括生产方式和企业管理在内的总体水平与国外工业发达国家相比尚有10年以上的差距。二 工艺装备落后，组织协调能力差。虽然部分企业经过近几年的技术改造，工艺装备水平已经比较先进，有些三资企业的装备水平也并不落后于国外，但大部分企业的工艺装备仍比较落后。更主要的是，企业组织协调能力差，难以整合或调动社会资源为我所用，从而就难以承接比较大的项目。三 供需矛盾短期难以缓解。近几年，国产塑料模具国内市场满足率一直不足74%，其中大型、精密、长寿命模具满足率更低，估计不足60%。同时，工业发达国家的模具正在加速向中国转移，国际采购越来越多，国际市场前景看好。市场需求旺盛，生产发展一时还难以跟上，供不应求的局面还将持续一段时间。四 大多数企业开发能力弱，创新能力明显不足。一方面是技术人员比例低、水平不够高，另一方面是科研开发投入少；更重要的是观念落后，对创新和开发不够重视。模具企业不但要重视模具的开发，同时也要重视产品的创新。这既要求塑料机械企业在技术人才、技术创新方面要具有雄厚的实力，也要求企业能在第一时间内准确把握客户的个性化需求。模具生产技术水平的高低不仅是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，而且在很大程度上决定着这个国家的产品质量、效益及新产品开发能力。我国目前的模具开发制造水平比国际先进水平至少相差10年，特别是大型、精密、复杂、长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。 模具是工业的基础工艺装备，在电讯、汽车、摩托车、电机、电器、仪器、家电、建材等产品中，80%以上都要依靠模具成形，用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产力和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。因此，我们应该认清形势，认准方向加快发展速度，而不是永远依靠进口产品。当然，近年来我国的注塑模行业发展速度也不可小觑，我们应该以此为契机，在最短的时间内赶上发达国家。塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；二是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。第二章 塑件工艺性分析第一节 塑件分析一 塑件3D图 二 塑料名称 聚酰胺6（PA6）三 色调 纯PA6透明，加入添加剂变为不透明，本制件为黑色。四 生产纲领 大批量生产五 塑件的结构及成型工艺性分析（一） 结构分析1. 制件结构较简单，盖体上部凸台立柱上有侧向管，同时分布有加强筋。盖体下面规则分布气体过滤柱，带有斜度，易于脱模。塑件整体易于模塑成型，需侧抽芯装置。2. 该塑件外形类似于一阶梯型零件，上部侧向管末端有突出圆弧，由于凸起较小，侧向抽芯时可采用强制脱出方式，对塑件表面质量不会造成很大影响。（二） 成型工艺分析1. 精度等级.采用一般精度6级。2. 脱模斜度.该塑件壁厚均匀，上表面及凸台壁厚为2mm，其余圆周壁厚均为1mm。由于塑件没有特殊狭窄细小部位，所用塑料为PA6，流动性好，注射充型顺畅，所以塑件外形没有设置脱模斜度，塑件内部虽然结构较为复杂，但由于气体过滤柱本身带有一定斜度，所以也不必额外设置脱模斜度。第二节 注射成型过程及工艺参数一 注射成型过程（一） 成型前准备 对PA6的色泽、细度和均匀度等进行检验。由于PA6容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，干燥至水分含量0.3%。干燥条件：真空度为9.3Pa，烘箱温度为90110，料层厚度25mm，干燥时间8h12h。（二） 注射过程 塑料在注射剂料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模，保压，冷却三个阶段。（三） 塑件的后处理 采用调湿处理，介质为油。二 PA6注射工艺参数注射机类型：螺杆式。 螺杆转速(r/min):2050。料筒温度（）：前段 220230 中段 230240 后段 200210。喷嘴温度（）：200210；喷嘴形式：直通式。模具温度（）：60100。注射压力（MPa）：80110。保压压力（MPa）：3050。三 PA6性能分析（一） 使用性能 强度高、冲击韧性好、耐磨、耐疲劳、耐油但吸水性大，因此符合本塑件作为汽车空气过滤器盖体的要求。适用于做一般机械零件。（二） 成型性能1. 结晶性塑料，熔融温度范围窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300，滞留时间超过30min即分解。较易吸湿，须预热烘干。2. 流动性好，较易溢料，注射机喷嘴宜用直通式结构。3. 成型收缩率范围大、收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型条件应稳定。4. 融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温，一般为6090。（三） PA6的主要性能指标PA6的主要性能指标见下表 1P74表2-1 PA6主要性能指标密度（g/）1.101.15吸水率（24h）1.63.0比体积(/)0.870.91收缩率（）0.61.4熔点（）210225抗拉强度（Mpa）70抗弯强度（Mpa）96.9冲击强度（kj/）11.8硬度（HB）11.6废品率（）0.12第三章 模具结构总体方案设计第一节 型面位置的确定一 分型面的选择原则（一） 有利于保证塑件的外观质量。（二） 分型面应选择在塑件的最大截面处。（三） 尽可能使塑件留在动模一侧。（四） 有利于保证塑件的尺寸精度。（五） 尽可能满足塑件的使用要求。（六） 尽量减少塑件在合模方向上的投影面积。（七） 长型芯应置于开模方向。（八） 有利于排气。（九） 有利于简化模具结构。 该塑件在上部有侧向气管，因此分型时需进行侧向抽芯分型。二 分型面选择方案（一） 分型面选择方案I.如图所示图3-1（二） 分型面选择方案II. 如图所示图3-2（三） 分型面选择方案III. 如图所示图3-3（四） 方案比较：方案一能够保证分型面一下各圆的同轴度，但上方凸台以及立柱的尺寸精度能有模具精度来保证，同时，由于尼龙6较易流延，会在上表面产生沿平面的飞边，影响制件的表面质量；方案二能够保证凸台以及立柱的精度，而且，分型面开在B-B处，既是流延，也是发生在开模方向，不会影响上表面质量。同时，也保证了侧抽芯处，与竖直面之间为圆角过渡。方案三简化了模具结构，无需侧抽芯机构，但无法预知开模后塑件留在动定模哪一侧，而且也很难保证制件各圆形尺寸的同轴度，同时也会在外表面有明显的分型痕迹，影响外观。综上所处，选定方案二，在B-B处分型。第二节 确定型腔数量及排列方式该制件的精度要求为6级，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时考虑塑件尺寸中等，结构比较复杂，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步确定为一模两腔结构形式。多型腔模具尽可能采用平衡式排列布置，且力求紧凑，并与浇口开设的位置对称。由于该设计选择的是一模两腔，故采用直线对称排列。如图所示图3-4 多型腔位置布置第三节 模具结构形式的确定该制件精度为6级，10的立柱上有侧向气孔，对该塑件成型时，这部分只能采用侧向成型。侧向成型方法有很多种，有斜导柱、斜滑块和弯销驱动侧向成型滑块成型等方法。由于本制件侧向气孔度较长，不适合用短距离侧抽的斜滑块机构，适合采用斜导柱机构，其余部分采用整体型腔成型，因此，初步拟定采用两型腔两分型面的模具结构形式。两分型面分别为水平分型和垂直分型面。第四章 注射机型号的确定第一节 注射量的确定一 塑件体积计算塑件体积=40.26二 浇注系统凝料体积的初步计算浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但可以根据经验按塑件体积的0.21倍来计算，由于本次采用简单流道且相对较短，因此浇注系统的凝料体积按0.2倍来计算即=0.2。三 一次注射模具型腔的塑料熔体体积一次注射模具型腔的塑料熔体总体积VV=V塑（1+0.2）2=96.62cm3。 （4-1）第二节 选定注射机由V=96.62cm3，查文献3表1-3.24 P（1-78）选取XS-ZY-125型注射机，主要技术规格见下表表4-1 XS-ZY-125型注射机主要技术规格额定注射量（cm3）125最大开（合）模行程（）300螺杆直径（）42模具最大厚度（）300注射压力（Mpa）120模具最小厚度（）200注射行程（）115动、定模固定板尺寸（）428458注射时间（s）1.6拉杆空间（）260290注射方式螺杆式定位圈尺寸（）100合模力（kN）900喷嘴球头半径（）SR12顶出形式两侧顶出顶杆中心距（）230第三节 注射机相关参数的校核一 型腔数量校核行腔数目：依文献3表2.2-3得 P(2-56)n 0.8vg-vjvs (4-2)式中 n 每一模具允许行腔数； vg 注射机最大注射量； vj 浇注系统凝料量； vs 单个塑件的容积。vg=125cm3，vs=42.26cm3，vj取单个塑件的容积（vs）的三分之一，即vj=vs/3=14.08cm3。代入公式2-1得：n=2.03n=2符合要求。二 注射压力校核查文献1P84得PA6所需注射压力Po为70120MPa，这里取Po=90 MPa。该注射机公称注射压力=120 MPa，注射压力安全系数K1=1.251.4，这里取=1.3。则K1Po=1.390=117 MPa120 MPa （4-3）所以，注射机压力合格。三 锁模力校核（一） 塑件在分型面上的投影面积As塑件在分型面上的投影面积As=9498.5mm2 （4-4）（二） 浇注系统在分型面上的投影面积Aj浇注系统在分型面上的投影面积，即流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积。可按多型腔模的统计分析来确定，即Aj=As（0.20.5） （4-5）由于本设计流道相对简单且不长，因此取Aj=As0.2。（三） 计算总投影面积AA=n（As+Aj）=21.29498.5mm2=22796.4 mm2 （4-6）（四） 模具型腔内胀型力F涨=AP=22796.430N=683.89KN （4-7）式中，P为型腔的平均计算压力值，通常取注射压力的20%40%，即2428MPa。对于黏度大、精度高的制件取较大值，而PA6属中等黏度且制件精度不高，故，P取30MPa。查文献3表1.3-24得 P（1-78）F锁=900KN，锁模力安全系数为=1.11.2，取=1.2，则K2F涨=1.2683.89KN=820.67KNF锁 （4-8）所以，注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核，需待模架选定后，结构尺寸确定后进行。第五章 浇注系统设计第一节 浇注系统设计基本要点浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满型腔各处，以便获得外形轮廓清晰、内在质量优良的塑件。因此要求充模速度快而有序，压力损失小，热量散失小，排气条件好，浇注系统凝料易于与塑件分离或切除，且在塑件上留下浇口痕迹小。在设计浇注系统时，应注意浇口位置的选择，其选择的恰当与否将影响到塑件的成型质量及注射过程是否能顺利进行。流道及浇口的选择应遵循以下原则：1. 设计浇注系统时，流道应尽量减少折弯，表面粗糙度为Ra0.8Ra1.6。2. 应考虑到模具是一模一腔还是一模多腔，浇注系统应按型腔布局设计，尽量与模具中心线对称。3. 单型腔塑件投影面积较大时，在设计浇注系统时，应避免在模具的单面设计开设浇口，不然会造成注射时模具受力不均。4. 设计浇注系统时，应考虑去除浇口方便，修正浇口时在塑件上不留痕迹。5. 一模多腔时，应防止将大小悬殊的塑件放在同一副模具内。6. 在设计浇口时，避免塑料熔体直接冲击小直径型芯及嵌件，以免产生弯曲、折断或移位。7. 在满足成型排气良好的前提下，要选取最短的流程，这样可以缩短冲模时间。8. 能顺利地引导塑料熔体填充各个部位，并在填充过程中不致产生塑料熔体涡流、紊流现象，使型腔内的气体顺利排出模外。9. 在成批生产塑件时，在保证产品质量的前提下，要缩短冷却时间及成型周期。10. 若是主流道型浇口，因主流道处有收缩现象，若塑件在这个部位要求精度较高时，主流道应留有加工余量或修正余量。11. 浇口的位置应保证塑料熔体顺利流入型腔，即对着型腔中宽畅、厚壁部位。12. 尽量避免使塑件产生熔接痕，或使其熔接痕产生在塑件不重要的部位。第二节 主流道设计由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套，主流道（浇口套）截面形状为圆形，整体形状为内圆锥体，一般锥度为24。一 主流道尺寸（一） 主流道长度小型模具应尽量小于60mm，本次设计中初取=26mm进行设计。（二） 主流道小端直径dd=注射机喷嘴直径尺寸+（0.51）mm，取d=3+1=4mm。（三） 主流道大端直径D1D1=d+2L主tana=5.82mm （5-1）式中，为主流道内圆锥锥度，取=2。（四） 主流道球面半径SR0SR0=注射机喷嘴球头半径+（12）mm=12+2=14mm。球面配合高度h=3mm。主流道大端与分流道连接处应有过渡圆角以减小塑料熔体流动转向时的阻力，其圆角半径一般取r=13mm。二 主流道凝料体积 V主=497.7mm3 三 主流道当量半径Rn=12（d+D1）=14（4+5.82）=2.46mm （5-3）四 主流道浇口套形主流道浇口衬套为标准件可选购，主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求比较严格，因而尽管小型注射机可以将主流道浇口套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素，通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时，也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。设计中常用T10A或T8A，热处理淬火表面硬度为HRC5055。图5-1 浇口套尺寸结构第三节 分流道设计分流道在设计时应考虑尽量减少在流道内的压力损失，并尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。一 分流道长度由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道单边长度可取35mm。二 分流道当量直径塑件质量 m塑 =v=1.1042.26=46.49g200g （5-4）由文献6P30公式得D分=0.2654m塑4L分=0.265446.96435=4.4mm （5-5）取D分=5mm。三 分流道截面形状常用的分流道截面形状有圆形、梯形、U形、半圆形等，为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设计在分型面上。本设计采用半圆形截面，其加工性能好，脱模性能优良，是较常用的分流道形式。四 分流道截面尺寸查表2.2-36得 3P（2-17）PA6分流道直径一般为1.69.5，取分流道直径为5mm。五 凝料体积 （一） 分流道长度：L分=352=70mm。（二） 分流道截面积：A分=9.81mm2 （5-6） (三） 凝料体积：V分=L分A分=9.81=0.687。 （5-7）六 校核剪切速率（一） 确定注射时间已知t=1.6s。（二） 计算分流道体积流量（三） q分=V分+V塑t=0.687+26.16=26.84cm3/s (5-7)（四） 计算剪切速率由文献1公式4-1得 P171=3.3QRn3 (5-8)式中 熔体流动时的剪切速率（s-1）；Q 熔体的体积流率即q分；Rn 流道的称呼半径，即除去表面冷凝层后的有效半径，即D分/2。代入公式得=3.3QRn3=3.326.841033.14103s-1=2.65 103S-1 （5-9）该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率5102S-15103S-1之间，所以分流道内熔体的剪切速率合格。第四节 浇口设计一 浇口类型及位置确定浇口开设的位置对制品的质量影响很大，在确定浇口位置时，应注意以下几点：（一） 浇口应设在能使型腔各个角落同时充满的位置。（二） 浇口应设在制品壁厚的部位，以利于补缩。（三） 浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排出。（四） 浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。（五） 浇口应设在不影响制件外观的位置。（六） 不要在制品中承受弯曲载荷冲击或冲击载荷的部位设置浇口。通过对塑件的结构分析，综合考虑各方面因素，浇口设置在43.2的圆台上比较合适，采用点浇口进浇。这类浇口加工容易，修正方便，是广泛采用的一种浇口形式。普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。二 浇口尺寸计算由5表3-44点浇口尺寸推荐值得 P167塑件壁厚点浇口直径浇口长度0.80.81.31.00.82.42.43.23.26.41.03.0表5-1 点浇口尺寸推荐值由此取浇口直径d=1.0mm，浇口长度L=1.0mm。如图所示：图5-2 点浇口尺寸结构第五节 主流道剪切速率校核一 计算主流道的体积流量q主=V主+V分+nV塑t=0.4997+0.687+226.16cm3/s=53.56cm3/s （5-10）二 计算主流道的剪切速率=3.3QR主3=3.353.561033.142.463s-1=3.78103s-1 （5-11）主流道内熔体的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速5102s-15103s-1之间，所以主流道内熔体的剪切速率合格。第六节 冷料穴结构设计冷料穴的作用是存储因两次注射间隔而产生的冷料头及熔体流动的前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔，影响塑件的质量。冷料穴常常设计在主流道的末端，本设计由于分流道相对主流道较长，所以也在分流道末端开设了分流道冷料穴。如图所示：图5-3 冷料穴结构第六章 成型零部件设计计算第一节 成型零部件结构设计一、 凸、凹模结构设计（一） 凸模制件下方圆周直径较大，采用整体式凸模浪费优质钢材，而且不易加工和更换。因此采用镶拼组合式，凸模整体嵌入型芯固定板，有利于型芯采用优质钢材和热处理。如图：图6-1镶拼式凸模结构制件上方立柱，直径较小，采用整体式加工浪费材料，同时无法调整更换，一旦损坏，凸模将全部作废。因此采用垫板固定式型芯。如图所示： 图6-2 镶拼式小凸模结构（二） 凹模由于凹模型腔形状简单，易于加工，因此凹模可以采用整体式，由一块金属加工而成，牢固且不易变形。第二节 成型零部件工作尺寸计算一 塑件尺寸图6-3 塑件图二 凸模与凹模工作尺寸计算（一） 成型零件的制造公差一般取公差的1/31/6，对于中小型塑件模具取13，本制件体型较小，因此取13。（二） 成型收缩率一般收缩率取收缩范围的平均值，即Scp=12(Smax+Smin)=12(0.6+1.4)%=1% （6-1） （三） 型芯I尺寸计算图6-4 型芯I结构Ls1=28.5-0.700mm; Ls2=260+0.70mm；Ls3=4-0.320mm； Ls4=5-0.320mm;Ls5=3-0.320mm；ls1 =890+1.48mm； ls2 =390+0.80mm； ls3=300+0.80mm；ls4=80+0.38mm；Hs1=33-0.800mm； Hs2=17.3-0.540mm； hs1=20-0.620mm； hs2=5-0.320mm；Cs1=330.40mm；由公式得：Lm=Ls(1+Scp)-x0+z (6-2)lm=ls1+Scp+x-z0 (6-3)Hm=Hs1+Scp-x0+z (6-4)hm=hs1+Scp+x-z0 (6-5)Cm=Cs(1+Scp)12z (6-6)式中Scp 塑件平均收缩率； 塑件公差；z 塑件成型制造公差，这里取z=3； 修正系数，一般为1/23/4，公差值大取小值，对中小型塑件一般取3/4；这里取=3/4；x 修正系数，一般为1/22/3，当制件尺寸较大，精度比较低时取小值，反之取大值；这里取x=2/3；Lm 型腔径向尺寸（mm）；Hm 型腔深度（mm）；Ls 塑件外形基本尺寸（mm）；Hs 塑件高度基本尺寸（mm）；lm 型腔径向尺寸（mm）；ls 塑件内型基本尺寸（mm）；hm 型芯高度（mm）；hs 塑件孔深基本尺寸（mm）；Cm 型芯与型腔中心距（mm）；Cs 塑件上孔或凸台中心距（mm）；代入数值得：Lm1=Ls1(1+Scp)-x0+z=28.5(1+0.01)-340.700+0.703=28.260+0.23Lm2=Ls2(1+Scp)-x0+z=26(1+0.01)-340.700+0.703=25.740+0.23Lm3=Ls3(1+Scp)-x0+z=4(1+0.01)-340.320+0.323=3.80+0.11Lm4=Ls4(1+Scp)-x0+z=5(1+0.01)-340.320+0.323=4.810+0.11Lm5=Ls5(1+Scp)-x0+z=3(1+0.01)-340.320+0.323=2.790+0.11lm1=ls11+Scp+x-z0=891+0.01+341.48-1.4830=91-0.490lm2=ls21+Scp+x-z0=391+0.01+340.80-0.8030=91-0.270lm3=ls31+Scp+x-z0=301+0.01+340.80-0.8030=30.83-0.270lm4=ls41+Scp+x-z0=81+0.01+340.38-0.3830=8.37-0.130 Hm1=Hs11+Scp-x0+z=331+0.01-230.800+0.803=32.800+0.27 Hm2=Hs21+Scp-x0+z=17.31+0.01-230.540+0.543=17.110+0.18 hm1=hs11+Scp+x-z0=201+0.01+230.62-0.6230=20.61-0.210 hm2=hs21+Scp+x-z0=51+0.01+230.32-0.3230=5.26-0.110 Cm1=Cs1(1+Scp)12z=33(1+0.01) 120.10=33.330.05（四） 型芯II尺寸计算图6-5 型芯II尺寸结构Ls1=1-0.260mm； Ls2=6-0.320mm；Ls3=3-0.260mm；ls1=80+0.38mm；ls2=260+0.70mm；ls3=300+0.70mm；ls4=390+0.80mm；ls5=20+0.26mm；ls6=70+0.38mm；Hs1=17.3-0.540mm； hs1=50+0.32mm；hs2=20+0.26mm；hs3=200+0.62mm；代入公式得Lm1=Ls1(1+Scp)-x0+z=1(1+0.01)-340.260+0.263=0.820+0.09Lm2=Ls2(1+Scp)-x0+z=6(1+0.01)-340.320+0.323=5.820+0.11Lm3=Ls3(1+Scp)-x0+z=3(1+0.01)-340.260+0.263=2.840+0.26lm1=ls11+Scp+x-z0=81+0.01+340.38-0.3830=8.37-0.130lm2=ls21+Scp+x-z0=261+0.01+340.70-0.7030=26.79-0.230lm3=ls31+Scp+x-z0=301+0.01+340.70-0.7030=30.83-0.230lm4=ls41+Scp+x-z0=391+0.01+340.80-0.8030=39.99-0.270lm5=ls51+Scp+x-z0=21+0.01+340.26-0.2630=2.22-0.070lm6=ls61+Scp+x-z0=71+0.01+340.38-0.3830=7.36-0.130Hm1=Hs11+Scp-x0+z=17.31+0.01-230.540+0.543=17.110+0.18hm1=hs11+Scp+x-z0=51+0.01+230.32-0.3230=5.26-0.110hm2=hs21+Scp+x-z0=21+0.01+230.26-0.2630=2.19-0.110hm3=hs31+Scp+x-z0=201+0.01+230.62-0.6230=20.61-0.210（五） 侧型芯尺寸计算图6-6 侧型芯尺寸结构ls1=50+0.32mm；ls2=40+0.32mm；hs1=40+0.32mm；hs2=21.490+0.62mm；代入公式得lm1=ls11+Scp+x-z0=51+0.01+340.32-0.3230=5.29-0.110lm2=ls21+Scp+x-z0=41+0.01+340.32-0.3230=4.28-0.110hm1=hs11+Scp+x-z0=41+0.01+230.32-0.3230=4.25-0.110hm2=hs21+Scp+x-z0=21.491+0.01+230.62-0.6230=22.12-0.210（六） 型腔尺寸计算图6-6 型腔尺寸结构Ls1=110-1.720mm； Ls2=43.2-0.940mm；Ls3=34.2-0.800mm；Ls4=10-0.380mm； Ls5=1.3-0.260mm； Hs1=28.6-0.900mm； Hs2=12.5-0.460mm；Hs3=10-0.380mm； Hs4=9-0.380mm；Hs5=4-0.320mm；cs1=1200.80mm；代入公式得Lm1=Ls1(1+Scp)-0+z=110(1+0.01)-341.720+1.723=109.810+0.57Lm2=Ls2(1+Scp)-0+z=43.2(1+0.01)-340.940+0.943=42.930+0.31Lm3=Ls3(1+Scp)-0+z=34.2(1+0.01)-340.800+0.803=33.940+0.33Lm4=Ls4(1+Scp)-x0+z=10(1+0.01)-340.380+0.383=9.820+0.13Lm5=Ls5(1+Scp)-x0+z=1.3(1+0.01)-340.260+0.263=1.120+0.09Hm1=Hs11+Scp-x0+z=28.61+0.01-230.900+0.903=28.290+0.30Hm2=Hs21+Scp-x0+z=12.51+0.01-230.460+0.463=12.320+0.15Hm3=Hs31+Scp-x0+z=101+0.01-230.380+0.383=9.850+0.13Hm4=Hs41+Scp-x0+z=91+0.01-230.380+0.383=8.840+0.13Hm5=Hs51+Scp-x0+z=41+0.01-230.320+0.323=3.830+0.11（七） 侧型腔尺寸计算图6-7 侧型腔尺寸结构Ls1=26.35-0.900mm； Ls2=9.48-0.580mm；Ls3=7-0.380mm；Ls4=6-0.320mm； Ls5=5-0.520mm；Ls6=1.3-0.260mm；Hs1=4-0.320mm； Hs2=5-0.320mm；Hs3=19.6-0.620mm；代入公式得Lm1=Ls1(1+Scp)-x0+z=26.35(1+0.01)-340.900+0.903=26.010+0.30Lm2=Ls2(1+Scp)-x0+z=9.48(1+0.01)-340.580+0.583=9.140+0.19Lm3=Ls3(1+Scp)-x0+z=7(1+0.01)-340.380+0.383=6.790+0.13Lm4=Ls4(1+Scp)-x0+z=6(1+0.01)-340.320+0.323=5.820+0.11Lm5=Ls5(1+Scp)-x0+z=5(1+0.01)-340.520+0.523=4.660+0.17Lm6=Ls6(1+Scp)-x0+z=1.3(1+0.01)-340.260+0.263=1.120+0.09Hm1=Hs11+Scp-x0+z=41+0.01-230.320+0.323=3.830+0.11Hm2=Hs21+Scp-x0+z=51+0.01-230.320+0.323=4.840+0.11Hm3=Hs31+Scp-x0+z=19.61+0.01-230.620+0.623=19.380+0.21第三节 成型钢材选用根据对成型塑件的综合分析。制件的成型材料要有足够的刚度、耐磨性及强度，又要求大批量生产，因此凹模钢材采用P20钢。该钢是目前用量最大的通用型材料，属预硬型塑料模具钢，淬透性较高，在预硬化硬度HRC3636的状态下能够顺利进行成型切削加工，保持了良好的切削加工性能，适用于一般的热塑性树脂的注塑成型，如聚乙烯、聚酰胺等。对于型芯来说，由于脱模时磨损严重，因此选用高合金工具钢Cr12MoV。该钢淬透性高，耐磨性好，热处理变形小。适合制造各种形状复杂的模具型芯及型腔。第四节 成型零件尺寸计算一型腔侧壁厚度计算由文献5公式3-1得 P102b=h(cphE1y1)13 (6-7)式中b 凹模侧壁的理论宽度（cm）h 凹模型腔的深度（cm）p 模具型腔压力（MPa）y1 凹模长边侧壁的允许弹性变形量，对于尼龙塑件，y1=0.00250.003cm。c 系数。见V图3-12 P102。1 系数，具体参数同上。E 钢材的弹性模量（MPa），一般中碳钢E=2.1105MPa。已知：p=30MPa，E=2.1105MPa，h=4mm，y1=0.0025cm，查得c=1，1=0.75。代入公式得b=4(1300.42.11050.750.0025)13mm=1.25mm取b=20mm。 二型腔底部厚度计算由文献5公式3-2得 P103=(c1Pl24Ey2)13 (6-8)式中 凹模底部厚度（mm）。P 型腔压力（MPa）。l2 凹模型腔短边长度（mm）。y2 凹模底中央部分的允许弹性变形量（cm）。E 钢材的弹性模量（MPa）。c1 系数。由V图3-15，P103得，c1=1.510-2。已知p=30MPa，y2=0.025cm，l2=10mm，E=2.1105MPa。代入公式得=(1.510-2301042.11050.25)13mm=0.95mm取=