毕业设计（论文）-蜜饯盒塑件注塑射模设计.doc

周辉华 蜜饯盒塑件注塑（射）模设计 华东交通大学理工学院 毕 业 设 计 （2009-2013） 题 目 蜜饯盒塑件注塑模设计 分 院： 机电分院 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： （2）班 学 号： 20090410210214 学生姓名： 周辉华 指导教师： 陈东星 起讫日期： 20132 20135 华东交通大学理工学院毕业设计原创性申明 本人郑重申明：所呈交的毕业设计是本人在导师指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果。设计中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计中特别加以标注引用，除此之外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。毕业设计作者签名： 日期： 年 月 日 华东交通大学理工学院毕业设计版权使用授权书本毕业设计作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计的复印件和电子版，允许设计被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、扫描或缩印等复制手段保存和汇编毕业设计。（保密的毕业设计在解密后适用本授权书） 毕业设计作者签名： 指导教师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 华东交通大学理工学院毕业设计 摘 要此毕业设计课题的制品的名称为“蜜饯盒”，是用于放置果脯的盒子。制品的外形尺寸和内部结构尺寸大部分是按照标准系列来定的，在模具设计时尽量使用标准件。通过分析制品外形特点和材料特性选择合适的分型面。根据相关计算选择的注射机型号为XS-ZY-125。浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等四部分组成。主流道的形状为圆锥形，以便熔的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于其与高温塑料熔体及注塑机喷嘴反复解除，因此设计中场设计成可拆卸更换的浇口套。该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高。其截面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔边缘进料。塑件注射成型后，塑件在模内冷却定型，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，当其从模具中推出时，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。对底部无孔的筒、壳类塑件，脱模推出时还要克服大气压力。型芯的成型端部，一般均要设计脱模斜度，另外，塑件刚开始脱模时，所需的脱模力最大，其后，推出力的作用是克服推出机仅仅是为构移动的摩擦力。本塑件采用推杆脱模方式。关键词：模具设计 蜜饯盒 注塑模具25 华东交通大学理工学院毕业设计AbstractThe graduation subject product name is preserves box, is used to place the dried fruit of the box. The dimensions and size of the internal structure of the products are mostly of the standard series, in the mold design, it is better to make use of standard parts as many as possible. By analyzing the physical characteristics and material properties of the products, we can select the appropriate sub-surface. By calculating I choice the XS-ZY-125 as the injection machine model. From the main channel gating system, shunt, gate and cold material points composed of four parts. The conical shape of the main channel is good for the flow of melt and pouring mold material when the main channel smooth pull up. Main channel directly affects the size of the melt flow rate and filling time. In addition, because of its high-temperature melt and plastic injection molding machine nozzle repeatedly lifted, so the design midfield designed to replace the removable gate sets. . This requirement does not allow plastic deformation defects and cracks, the surface quality requirements. I choose four-cavity mold injection, to facilitate adjustment of the shear rate and die at closing time, I choose side gate. The cross-sectional shape is simple, easy processing, easy to fix after the tryout, and the opening in the sub-type surface, the feed from the edge of the cavity. After the injection molding of plastic parts, plastic parts in the mold cooling, due to volume contraction, tight package of core power generation, when it was introduced from the mold, it must overcome the bag tight friction force generated. On the bottom of the barrel, non-porous, shell type plastic parts, mold release when they overcome the atmospheric pressure. Core of the molding ends, generally to design stripping slope, the other, the beginning plastic parts ejection, the ejection force required for the largest, followed by the introduction of the role of force is introduced to overcome the machine only for the organization moving of friction. The plastic parts are putting Stripping. Keywords: injection mold, mold design, preserves box目 录摘 要IAbstractII目 录1绪 论2第一章 塑件材料分析及分型面设计31.1 塑件材料（PS）的性能31.2 蜜饯盒外形尺寸的确定41.3 注塑设备的选择51.3.1 塑件体积的估算51.3.2注射机的型号确定6第二章 浇注系统的设计92.1 主流道的设计92.2 分流道的设计102.3 浇口的设计112.5 冷料穴的设计11第三章 成型零件的结构设计123.1 成型零件的结构设计123.2 成型零件材料的选用123.3 成型零件工作尺寸的计算123.4 成型零件结构尺寸及动模垫板厚度的计算17第四章 注塑模其他结构的设计194.1 排气系统的设计194.2 导向结构的设计194.3 推出机构的设计194.3.1推出机构推出方式的确定204.3.2脱模力的计算204.4 冷却系统的计算20第五章 注塑机参数的校核235.1 模具闭合高度的确定235.2 注塑机有关参数的校核23谢 辞24参考文献25 绪 论模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是：以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，为降低成本，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具。 本次设计题目“蜜饯注塑模设计”。本说明书将分项阐述该塑件注射成型和模具设计的全过程。 第一章 塑件材料分析及分型面设计1.1 塑件材料（PS）的性能PS的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。由于侧苯基的体积较大，有较大的位阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬，由于侧苯基在空间的排列为无规结构，因此聚苯乙烯为无定形聚合物，具有很高的透明性。因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性脆性较大，制品易产生内应力。(1) 基本特征：聚苯乙烯为无色、无味的透明刚性固体，收缩率低，尺寸稳定性好。聚苯乙烯容易燃烧，点燃后离开火源会继续燃烧，并伴有浓烟。(2)力学性能：聚苯乙烯属于一种硬而脆的材料，无延伸性，拉伸时无屈服现象。聚苯乙烯的拉伸、弯曲等常规力学性能在通用塑料中是很高的，但其冲击强度很低。聚苯乙烯的力学性能与合成方式、相对分子质量大小、温度高低、杂质含量及测试方法有关。(3)热性能：聚苯乙烯泡沫是目前广泛应用的绝热材料之一。聚苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为7095，长期使用温度为6080。基本不随温度的变化而变化，是良好的绝热保温材料此外，聚苯乙烯的许多力学性能都显著受到温度的影响。(4)电性能聚苯乙烯是非极性的聚合物，使用中也很少加人填料和助剂，因此具有良好的介电性能和绝缘性，其介电性能与频率无关。由于其吸湿率很低，电性能不受环境湿度的影响，但由于其表面电阻和体积电阻均较大，又不吸水，因此易产生静电，使用时需加人抗静电剂。(5)耐化学药品性聚苯乙烯的化学稳定性比较好，可耐各种碱、一般的酸、盐、矿物油、低级醇及各种有机酸，但不耐氧化酸，可溶于苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷以及醋类当中。此外，由于聚苯乙烯带有苯基，可使苯基a位置上的氢活化，因此聚苯乙烯的耐气候性不好，如果长期暴露在日光下会变色变脆，其耐光性、氧化性都较差，使用时应加人抗氧剂。但聚苯乙烯具有较优的耐辐射性。(6)加工性聚苯乙烯是一种无定形的聚合物，没有明显的熔点，从开始熔融流动到分解的温度范围很宽，约在120180之间，且热稳定性较好，因此，成型加工可在很宽的范围内进行。1.2 蜜饯盒外形尺寸的确定本塑件为一PS塑料蜜饯盒，如图1所示。塑件比较简单，借此以阐明注塑模的设计过程。塑件的质量要求是不允许有裂纹和变形缺陷；脱模斜度；塑料材料为PS（聚苯乙烯），大批量生产。图1 PS塑料蜜饯盒图2 PS塑料蜜饯盒(盒体)示意图图3 PS塑料蜜饯盒(盒盖)示意图1.3 注塑设备的选择 1.3.1 塑件体积的估算估算塑件体积和质量：该产品材料为聚苯乙烯(PS)，查书本得知其密度为1.041.06g/cm3，收缩率为0.6-0.8%，计算其平均密度为1.05g/cm3，平均收缩率为0.7。使用PRO/E软件画出三维实体图，软件能自动计算出所画图形浇道凝料和塑件的体积。另预置浇道凝料为2cm3因此估算蜜饯盒盒盖体积为：；蜜饯盒盒体体积为： 1.3.2注射机的型号确定（1）注射量的计算通过三维软件设计分析计算得蜜饯盒盒盖体积为：；蜜饯盒盒体体积为：； 蜜饯盒盒盖质量为：；蜜饯盒盒体质量为：；（2）浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照体积的0.2-1倍来估算。由于本次采用六道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按照塑件体积的0.2倍来计算，故依稀注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和塑件的体积之和）为：（3）选择注塑机根据第二部得出一次注入模具型腔的塑料总质量并结合下式：可知根据以上的计算，初步定公称注射量如下：蜜饯盒盒盖：蜜饯盒盒体：故注塑机的公称注塑量初定为：根据塑料制品的体积或质量，查书可选定注塑机型号,故注射机型号选定为：XS-ZY-125表1XS-ZY-125注塑机技术规范及特性型号XS-ZY-125螺杆（柱塞）直径/mm30、42、45最大理论注射容量/g(或)104、125、146注射压力/MPa150锁模力/kN（1000）900最大注射面积/（300）320最大模具厚度H/mm300最小模具厚度200（145+10）模板最大距离600模板行程（375）300喷嘴圆弧半径12喷嘴孔径4喷嘴移动距离210推出形式两侧没有推杆，机械推出其他最大开距时，动模板装模面到顶板距离为190mm总力1030kN，顶杆最大顶出距离240mm（4）注塑机的相关参数校核1）注塑压力校核。查表4-1可知PS的注塑压力为80100MPa，这里取，该注塑机的公称注射压力，注射压力安全系数，这里取，则：，所以注射机注射压力合格。2）锁模力校核塑件在分型面的投影面积浇注系统在分型面上的投影面积，可以按照多型腔模的统计分析来确定，即流道凝料在分型面上的投影面积数值。一般是每个塑件在分型面上的投影面积的0.20.5倍。由于本例流道这几简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小一点。这里取塑件和浇注系统在分型面上的总的投影面积，则模具型腔内的胀型力式中，是模具型腔内的压力，通常去注射压力为20%40%，大致范围在3060MPa。对于粘度较大的精度较高的塑料制品应该取较大值。PS属于中等粘度塑料且有精度要求，故取45MPa.查上表1可知XS-ZY-125型注塑机的公称锁模力，锁模力安全系数为这里取，则，所以，注射机锁模力合格。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。第二章 浇注系统的设计2.1 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，是主流道机喷嘴与模具接触的部分起到分流道为止的一般流道，是熔融塑料进入模具时最先经过的部位，它的作用是将注塑机喷嘴流出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥状，锥角取2 4，便于塑料熔体顺利地向前流动，开模时主流道凝料又能顺利地被拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。(1)主流道尺寸1） 主流道的长度：小型模具应尽量小于60mm，本次设计中初取50mm进行设计。2） 主流道小端直径：=注塑机喷嘴尺寸+（0.51）mm=(4+0.5)mm=4.5mm3） 主流道大端直径：=+211.5，式中。4） 主流道球面半径：=注塑机喷嘴球头半径+（12）mm=(12+2)mm=14mm.5） 球面的配合高度：h=3mm.(2)主流道的凝料体积V=/3L（R2+r2+Rr）=/350(2.252+5.752+2.255.75)mm3=2673.8mm3=2.674cm3(3)主流道当量半径Rn=(2.25+5.75)/2=3.985(4)主流道浇口套的形式主流道衬套是标准件，可自主选购。由于主流道小端入口位于注塑机喷嘴经常反复接触，易磨损。对材料的要求严格，因而尽量小型注塑模可以将主流道浇口套与定位圈设计成一体，但是考虑上诉因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸方便。同时也便于选用优质钢材进行单独的加工和热处理。设计中常采用碳素工具钢（T8A或T10A），热处理淬火表面硬度为50-55HRC。2.2 分流道的设计（1）分流道的布置形式在设计分流道的的形状尺寸时应根据塑件体积、壁厚、形状的复杂程度、注塑速率、分流道的长度等因素来确定，应尽量考虑减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低，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。（2）分流道的长度由于流道设计简单，根据两个型腔的结构设计，分流道较短，故设计时可设当选小一些。单边分流道长度L分取35mm。（3）分流道的当量直径因为该塑件的质量m=45.4g200g，因此分流道的当量直径为D分=0.2654m0.5L分0.25=0.265445.40.5350.25=4.35mm（4）分流道截面形状为了便于加工和凝料的脱模，分流道大多设计在分型面上。本设计采用梯形截面，其加工工艺性能好，且塑料熔体的流动阻力、热量散失均不大。（5）分流道截面尺寸设梯形的下底宽度为x，底面圆角半径R=1mm，根据手册设置梯形的高h=3.5mm，则该梯形截面积为A=1/2(x+x+23.5tan8o)h=(x+3.5tan8o)3.5结合该面积与当量直径为4.5mm的圆面积相等，可得x=4mm，则梯形的上底边为5mm。（6）凝料体积1）分流道的长度L分=352=70mm。2）分流道的截面积A分=(5+4)/23.5=15.75mm2。3）凝料的体积V分=L分A分=7015.72=1.1cm2。（7）校核剪切速率1）确定注射时间：查手册，取t=1.6s。2）计算分流道体积流量：q分=（V分+V塑）/t=(1.1+51.84)/1.6=33.094cm3/s3）计算得到剪切速率为=3.3q/3.14/R3=3.333.094103/3.14/(4.35/2)3=3.38103s-1该分流道的剪切速率处于浇口主流道和分流道的最佳剪切速率51025103之间，所以分流道内的熔体的剪切速率合格。（8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般去Ra1.252.5即可，此处Ra取1.6。另外，其脱模斜度一般为5o10之间，这里取脱模斜度为8o。2.3 浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高。采用一模四腔注射，即两个盒体和两个盒盖。为了便于调整冲模时的剪切速率和封闭时间，因此采用点浇口，即盒体地步凹陷处和盒盖顶部凹陷处进料。 2.5 冷料穴的设计 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是收集熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计仅有主流道冷料穴。由于该塑料件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用与球头型拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力是凝料从主流道衬套中脱出第三章 成型零件的结构设计3.1 成型零件的结构设计（1）型腔的结构设计型腔是成型制品的外表面的成型零件。按型腔的结构可以分为整体式、整体嵌入式、组合嵌入式和镶嵌式。根据对塑件的结构分析，本设计采用整体嵌入式型腔。（2）型芯的结构设计型芯是成型塑件内表面的成型零件，一般分为整体式和组合式这两种类型。通过对塑件的结构分析可知，本设计采用整体式盒体型芯和盒盖型芯结构。3.2 成型零件材料的选用根据随成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式型腔钢材选用P20。对于成型塑件的凸模型芯来说，采用性能较好的Cr12Mo。3.3 成型零件工作尺寸的计算采用平均尺寸法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算（塑件图纸具体公差未给出，其具体数值均为人为设定）。1)蜜饯盒模具尺寸计算（1）型腔径向尺寸的计算根据塑性成型零件图可知：L1=70mm，L2=22mm，相应的制造公差为=0.5mm。LM1=(1+Scp)L1-x0-=(1+0.0055)70-0.60.50-0.083mm=70.080-0.083mmLM2=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)22+0.60.50-0.083mm=22.420-0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（2）型腔深度尺寸的计算根据塑性成型零件可知：H1=60mm，H2=12mm，相应的制造公差为=0.5mm。HM1=(1+Scp)L1-x0+=(1+0.0055)60-0.60.50+0.083mm=60.030+0.083mmHM2=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)12+0.60.50-0.083mm=12.370-0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（3）型芯径向尺寸的计算根据塑性成型零件图可知：L1=68mm，L2=66mm，L3=26，相应的制造公差为=0.5mm。LM1=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)68+0.60.50-0.083mm=68.670-0.083mmLM2=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)66+0.60.50-0.083mm=66.660-0.083mmLM3=(1+Scp)L3-x0+=(1+0.0055)26-0.60.50+0.083mm=25.840+0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（4）凸模深度尺寸计算根据塑性成型零件可知：H1=58mm，H2=12mm，相应的制造公差为=0.5mm。HM1=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)58+0.60.50-0.083mm=58.620-0.083mmHM2=(1+Scp)L2-x0+=(1+0.0055)12-0.60.50+0.083mm=11.770+0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。1)蜜饯盖模具尺寸计算（1）型腔径向尺寸的计算根据塑性成型零件图可知：L1=70mm，L2=20mm，相应的制造公差为=0.5mm。LM1=(1+Scp)L1-x0-=(1+0.0055)70-0.60.50+0.083mm=70.080+0.083mmLM2=(1+Scp)L1-x0-=(1+0.0055)20-0.60.50+0.083mm=19.810+0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.3%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（2）型腔深度尺寸的计算根据塑性成型零件可知：H1=20mm，H2=10mm，相应的制造公差为=0.5mm。HM1=(1+Scp)L1-x0+=(1+0.0055)20-0.60.50+0.083mm=19.810+0.083mmHM1=(1+Scp)L1-x0+=(1+0.0055)10-0.60.50+0.083mm=9.760+0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（3）型芯径向尺寸的计算根据塑性成型零件图可知：L1=68mm，L2=66mm，L3=16，相应的制造公差为=0.5mm。LM1=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)68+0.60.50-0.083mm=68.670-0.083mmLM2=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)66+0.60.50-0.083mm=66.660-0.083mmLM3=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)16+0.60.50-0.083mm=16.390-0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。（4）型芯尺寸计算根据塑性成型零件可知：H1=18mm，H2=8mm，相应的制造公差为=0.5mm。HM1=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)18+0.60.50-0.083mm=18.400-0.083mmHM1=(1+Scp)L3+x0-=(1+0.0055)8+0.60.50-0.083mm=8.340-0.083mm式中，Scp是塑件的平均收缩率，查找相关手册可知HDPC的收缩率为0.3%0.8%，所以平均收缩率为0.0055，x为系数，查表可知x一般为0.50.8之间，此处取x为0.6，为塑件上相应的制造公差，对于下型塑件取=1/6。3.4 成型零件结构尺寸及动模垫板厚度的计算塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生塑性变形甚至破坏;也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。模具型腔壁厚的计算，应以熔体充满型腔的瞬间产生的最大力为准。理论分析和生产实践表明，大尺寸的模具型腔，刚度不足是主要矛后，型腔壁厚应以满足刚度条件为准:而对于小尺寸的模具型腔，在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过了模具材料的许用应力，因此强度不够是主要矛盾，设计型腔壁厚应以强度条件为准。经分析，听筒的上下壳的型腔属于小尺寸模具型腔，因此，该项计算以强度条件为准。由于话筒的型腔为不规则型腔，因此，在计算中，把它简化为规则的矩形型腔进行大概的计算。（1）型腔侧壁厚度的计算型腔侧壁厚度与型腔内压力及型腔的深度有关，根据型腔的布置，模架出选200mm355mm的标准模架，其厚度根据刚度强度设计计算公式计算：S=(3ph4/2E)1/3=(335704)/(22.11050.025)1/3=53mm式中，P是型腔压力（Mpa）；E是材料的弹性模量（Mpa）；h=W，W是影响变形的最大尺寸，而h=70mm，是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种：=25i=251m=25m=0.025cm式中，i=0.45701/5+0.00170m=1m。型腔侧壁是采用嵌件，为结构紧凑，这里型腔嵌件单边厚度选30mm。由于型腔采用直线、对称结构布置，故型腔之间壁厚满足结构的设计要求了。型腔与模具周边的距离由模板的外形尺寸来确定，根据现在选用的模架，它比型腔布置的尺寸大的多，所以满足强度和刚度的要求。第四章 注塑模其他结构的设计 4.1 排气系统的设计模具型腔在塑料的填充过程中，因塑料受热或凝固而产生的低分子挥发气体，尤其是在高速注射成型时，所以考虑排气是很必要的。一般在塑料填充的同时，必须将气体排出模外。否则，被压缩的气体会产生高温引起塑件的局部碳化烧焦使塑件熔接不良引起强度下降，甚至阻碍塑件填充等。因此，为了能让这些气体顺利从型腔中排出，应采用排气槽等方法。在塑件熔体充填型腔的同时时，应按照顺序排出型腔以及浇注系统内的气体。当气体不能被顺序的排出时，由于塑件填充不足会出现气泡，接缝或表而轮廓不清等缺陷;甚至因气体受而产生高温，使塑件焦化。考虑该塑件尺寸，属于中小型简单型腔模具，故可以利用推出机构与模板之间的配合间隙进行排气，间隙值为0.03mm。4.2 导向结构的设计导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。导向具有如下功能:1.定位作用:模具闭合后，保证动定模或上下模位正确，保证型腔的形状和尺寸精确:导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。2.导向作用:合模时，首先是导向零件接触，引异动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。3.承受一定的侧向力:塑料熔体在充型过程中可能产生一单向侧力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。4.3 推出机构的设计 推出机构一般由推出、复位和导向三大部分组成。该推出机构采用4根导柱装在动模上，以确保模具开合时正确导向和定位。推出机构的设计要求:1.设计推出机构时应尽量使塑件留于动模一侧2.塑件在推出过程中不发生变形或破坏3.被损坏塑件的外观质量4.合模时应使推出机构正确复位5.推出机构应动作可靠 4.3.1推出机构推出方式的确定对底部无孔的筒、壳类塑件，脱模推出时还要克服大气压力。型芯的成型端部，一般均要设计脱模斜度，另外，塑件刚开始脱模时，所需的脱模力最大，其后，推出力的作用是克服推出机仅仅是为构移动的摩擦力。本塑件采用推件板推杆脱模方式。 4.3.2脱模力的计算成型塑件为圆筒塑件，横截面积为圆形，塑件为薄壁塑件，其脱模力计算公式：推出面积推出应力脱模结构设计合理。4.4 冷却系统的计算 冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单计算。设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射及接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所散发的热量等于冷却水所带走的热量。塑件成型温度为200oC，模具初定温度为50oC。(1) 单位时间内注入模具中塑料熔体的总质量W1）塑料制品的体积2）塑件制品的质量3）塑件壁厚为2mm，查表的t=9.3s。取注射时间为1.6s，脱模时间为t=8s，则注射时间周期为20s，则每小时注射次数为180次。4）单位时间内向模具中注入的塑料熔体的总质量为9kg。(2) 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量查表可知HDPE的单位热流量为280350KJ/kg，取300KJ/kg。(3) 计算冷却水的体积流量设冷却水道入水的温度为20oC，出水