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板(框)类制品叠层式注射模具设计论文.doc

板(框)类制品叠层式注射模具设计【注塑模】【7张CAD图纸】

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关键词：: 板(框)类制品叠层式注射模具设计 cad图纸

资源描述：

板(框)类制品叠层式注射模具设计

37页 10000字数+说明书+7张CAD图纸【详情如下】

3动模板A1.dwg

4流道板A1.dwg

5喷嘴A4.dwg

6型腔板A1.dwg

7板(框)类制品A4.dwg

板(框)类制品叠层式注射模具设计论文.doc

1装配图A0.dwg

2大型芯A2.dwg

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5喷嘴A4.gif

6型腔板A1.gif

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QQ截图20150211232214.gif

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摘要

本论文设计了仪器外壳的叠层式热流道模具结构。该模具有2层，每层8个型腔，一次可成型16个产品，该模具是普通注射成型产量的2倍，大大提高生产力。本次模具设计采用的是无流道凝料浇筑系统，不考虑浇道的凝料脱出，减少了分型面，并缩短了成型周期，降低了整个生产成本。而且还采用了齿轮齿条开模机构，在确保俩层型腔同时开模又比较经济。使热流道板的热胀变形问题和浇口的平衡问题有一个很好的解决，基本确保同时充模和充模的稳定可靠性。该模具还采用闭合式喷嘴和闭合式主流道杯，解决了浇口和主流道始端的流涎问题，它采用热电偶控制喷嘴温度和流道板温度。在设计中，为减少热传导热损失。在流道板和型腔板之间采用空气隔热，并加隔热垫，从而降低模具和流道板之间的接触面积，并发挥了支撑热流道板的作用。喷嘴和主流道杯均采用隔热套隔热。

Abstract

This design introduces the mould structure of instrument of outer cover, which has piles of type and thermal current dishes. The mould has 2 layers of types, 8 for each layer, which can shape 16 products for once, the mould can produce 2 times of products ordinary inject shaping, and it boosts productivity greatly . The mould uses a thermal current dish of congeal material , without consideration of the deviatation of water dish congeal material, which has reduced dividing type, and shortened shaping cycle. And it has reduced the cost of the production on the whole. The mould which is economic adopts a gear and rack to turn on , making sure the two types of the mould turning on at the same time. The mould gives a good settlement of the expansion problem of the board of the thermal current dishes and the balance problem of runner, guaranting to fill the mould steadily and basically making sure the mould filling at the same time. The mould adopts the spray nozzle of closing type and the cup of mainstream dishes, solve the saliva problem of runner and the top shed of mainstream dishes, and it adopts the electric thermocouple to control the temperature of the spray nozzle and the flow dishes board. In the design, for reducing losing heat of the heat-conduction. Between the flow dishes board and the mould board, there is air to against heat, there are against heat cushions to against heat ,which reduces the area of contact between the mould board and the flow dishes and plays a role of supporting of the board of the thermal current. The spray nozzles and the cup of the mainstream dishes have heat insulation set.

Keywords Thermal current one One pile of types mould Balance the runner Prevent saliva flows

摘要II

AbstractIII

1 绪论1

2 制品设计3

2.1制件图3

2.2产品使用要求4

2.3产品材料4

3 工艺分析5

3.1 塑料特性5

3.2 塑料的注射工艺条件5

3.3 塑件使用材料的工艺分析6

4选择设备7

5模具设计8

5.1 模具结构设计8

5.1.1 选择分型面8

5.1.2 布置型腔8

5.1.3 确定成型零部件结构9

5.1.4 浇注系统结构设计9

5.1.5 开模机构设计10

5.1.6 脱模机构设计11

5.1.7 温控系统设计11

5.2主要零部件尺寸计算11

5.2.1 成型零部件尺寸计算11

5.2.2 确定模具各部分结构尺寸17

5.2.3 浇注系统计算18

5.2.4 冷却系统计算21

5.2.5 推出机构计算25

5.3 校核28

5.3.1 模具与注射机关系校核28

5.3.2 物料流程与流动比校核29

结论30

致谢31

参考文献32

1 绪论

模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为“工业之母”。而注塑模具又是在整个模具工业中一枝独秀，发展极为迅速，在汽车、航空航天、通信电子、家用电器等领域有着极为广泛的应用。

热流道技术是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态,在每次开模时不需将其固化作为废料取出,滞留在浇注系统中的熔料可在下一次注射时被注入型腔。该项技术具有节约原料、提高产品性能、缩短生产周期等优点。2.2产品使用要求

该产品是一种仪表外盖，因需从外面能看到里面，故要求材料透明外表面光洁度R小于0.5μｍ。另外还要求外盖的绝缘性能良好，并且由于外盖是暴露在外面的，所以要求材料的抗腐蚀能力较强。3 工艺分析

3.1 塑料特性

透明ABS树脂的透明度较高，耐容剂性能好，而且冲击强度和机械强度都比较高。

ABS55（通用）树脂的性能如下：

相对密度： 1.07 g/cm3

拉伸强度： 42.2MPa

弯曲强度： 71.6MPa

弯曲弹性模量： 1.96GPa

热变形温度(1.82MPa)： 86℃

压缩比： 1.8～2.0

成型收缩率： 0.3％～0.8％

与钢的摩擦因数： 0.21

泊松比： 0.35

3.2 塑料的注射工艺条件

螺杆转速： 30～60r/min取45r/min

喷嘴温度： 190～200℃取190℃

料筒温度：

后部： 190～200℃取200℃

中部： 220～240℃取220℃

前部： 200～220℃取200℃

模具温度： 50～70℃取60℃

注射压力： 70～100MPa取90MPa

保压压力： 50～60MPa取56MPa

注射时间： 1～4s取4s

保压时间： 15～40s取20s

冷却时间： 10～30s取15s

成型周期： 30～80s取45s

3.3 塑件使用材料的工艺分析

ABS属于热塑性塑料，流动性好，其成型性能好；比热容低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固校快，成形周期短，可在柱塞式或螺杆式卧式注射机上成形；成形收缩率较小（0.3％～0.8％）。

ABS吸水率大（0.2～0.45％），成形前必须充分干燥。干燥条件：在空气循环干燥中，温度为80～90℃，干燥3～4小时即可使用。塑件尺寸不大，外部形状结构简单，注射成型容易，无抽芯机构。4选择设备

根据塑料ABS的特性，其成型压力为70～100MPa，预选2层模16腔，每层8腔。塑件体积为33.41cm3,塑件总体积为33.41×16＝534.56 cm3。由于采用叠层式注射模，且流道比较长，考虑注射机的注射能力，所以选用XS-ZY1000型卧式注射机。其成型技术规格如下：

最大注射量： 1000 cm3

螺杆直径： φ85mm

注射压力： 121MPa

注射行程： 260mm

注射时间： 3s

螺杆转速： 21、27、35、40、45、50、65、83

选用45r/min

注射方式：螺杆式注射

合模力： 4500KN

最大成型面积： 1800cm2

模板行程： 700mm

模具厚度：

最大： 700mm

最小： 300mm

拉杆间距： 750×650mm

合模方式：特殊液压

油泵流量： 200、18、1.8L/min 选用200L/min

压力： 14MPa

加热功率： 16.5KW

机器尺寸： 7.67×1.74×2.38m

喷嘴球半径： R18mm

喷嘴直径： φ7.5mm

推出中心孔： φ150mm

参考文献

[1]宋满仓.注塑模具设计[M].电子工业出版社，2010.

[2]G?曼格斯，P?默兰.塑料注射成型模具的设计与制造[M].北京：中国轻工业出版社，1993.

[3]刘延华 .塑料成型机械使用维修手册[M].机械工业出版社，2004(2).

[4]任威，卢军.热流道层叠式注射模具的研究[J].电加工与模具，2008.241~242

[5]张信群，忘春香.模具设计与制造[M].合肥工业大学出版社，2010.

[6]王振保，李辉，方少明.叠层式注塑模具的研究[J].橡塑技术与装备，2006.38~43

[7]王振保，王勇.双层型腔的包装盒注塑模具设计[J].塑料工业，1999(7):26~27.

[8]李树，揣成智.双层热流道注射模成型技术[J].模具工业，1997(10):28~30.

[9]黄虹.塑料成型加工与模具[M].化学工业出版社，2003(3).

[10]任威，卢军。电加工与模具[J].陕西科技大学出版，2008(5):61~63.

[11]阎亚林，黄晓燕.叠层注射模的应用与设计[J].模具工业，2003(12):31~34.

内容简介：: 图书分类号：密级：毕业设计(论文)板(框)类制品叠层式注射模具设计 DESIGN OF STACK INJECTION MOULD PRODUCTS FOR FRAME学生姓名学院名称专业名称机械设计制造及其自动化指导教师年月日徐州工程学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要本论文设计了仪器外壳的叠层式热流道模具结构。该模具有2层，每层8个型腔，一次可成型16个产品，该模具是普通注射成型产量的2倍，大大提高生产力。本次模具设计采用的是无流道凝料浇筑系统，不考虑浇道的凝料脱出，减少了分型面，并缩短了成型周期，降低了整个生产成本。而且还采用了齿轮齿条开模机构，在确保俩层型腔同时开模又比较经济。使热流道板的热胀变形问题和浇口的平衡问题有一个很好的解决，基本确保同时充模和充模的稳定可靠性。该模具还采用闭合式喷嘴和闭合式主流道杯，解决了浇口和主流道始端的流涎问题，它采用热电偶控制喷嘴温度和流道板温度。在设计中，为减少热传导热损失。在流道板和型腔板之间采用空气隔热，并加隔热垫，从而降低模具和流道板之间的接触面积，并发挥了支撑热流道板的作用。喷嘴和主流道杯均采用隔热套隔热。关键词热流道；叠层式模具；浇口平衡；防流涎AbstractThis design introduces the mould structure of instrument of outer cover, which has piles of type and thermal current dishes. The mould has 2 layers of types, 8 for each layer, which can shape 16 products for once, the mould can produce 2 times of products ordinary inject shaping, and it boosts productivity greatly . The mould uses a thermal current dish of congeal material , without consideration of the deviatation of water dish congeal material, which has reduced dividing type, and shortened shaping cycle. And it has reduced the cost of the production on the whole. The mould which is economic adopts a gear and rack to turn on , making sure the two types of the mould turning on at the same time. The mould gives a good settlement of the expansion problem of the board of the thermal current dishes and the balance problem of runner, guaranting to fill the mould steadily and basically making sure the mould filling at the same time. The mould adopts the spray nozzle of closing type and the cup of mainstream dishes, solve the saliva problem of runner and the top shed of mainstream dishes, and it adopts the electric thermocouple to control the temperature of the spray nozzle and the flow dishes board. In the design, for reducing losing heat of the heat-conduction. Between the flow dishes board and the mould board, there is air to against heat, there are against heat cushions to against heat ,which reduces the area of contact between the mould board and the flow dishes and plays a role of supporting of the board of the thermal current. The spray nozzles and the cup of the mainstream dishes have heat insulation set.Keywords Thermal current one One pile of types mould Balance the runner Prevent saliva flowsIII徐州工程学院毕业设计(论文)目录摘要IIAbstractIII1 绪论12 制品设计32.1制件图32.2产品使用要求42.3产品材料43 工艺分析53.1 塑料特性53.2 塑料的注射工艺条件53.3 塑件使用材料的工艺分析64选择设备75模具设计85.1 模具结构设计85.1.1 选择分型面85.1.2 布置型腔85.1.3 确定成型零部件结构95.1.4 浇注系统结构设计95.1.5 开模机构设计105.1.6 脱模机构设计115.1.7 温控系统设计115.2主要零部件尺寸计算115.2.1 成型零部件尺寸计算115.2.2 确定模具各部分结构尺寸175.2.3 浇注系统计算185.2.4 冷却系统计算215.2.5 推出机构计算255.3 校核285.3.1 模具与注射机关系校核285.3.2 物料流程与流动比校核29结论30致谢31参考文献32331 绪论模具是现代化工业生产的重要工艺装备，被称为“工业之母”。而注塑模具又是在整个模具工业中一枝独秀，发展极为迅速，在汽车、航空航天、通信电子、家用电器等领域有着极为广泛的应用。热流道技术是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态,在每次开模时不需将其固化作为废料取出,滞留在浇注系统中的熔料可在下一次注射时被注入型腔。该项技术具有节约原料、提高产品性能、缩短生产周期等优点。叠层注射模又称多层注射模,是一种特殊的注射模。与普通注射模不同,叠层注射模的型腔是分布在2个或多个层面上的,且型腔呈重叠式排列。即相当于将多副模具叠放组合在一起。与常规模具相比,叠层式模具锁模力只提高了5%10%,但产量可增加90%95%,这就极大地提高了设备利用率和生产效率,并降低了成本。将热流道技术与层叠式模具相结合,仅需增加少量的模具成本却能成倍地增加产量和实现高效自动化。最初的叠层模具因使用普通流道，每次注射都要去除浇道，是实现自动化生产的主要障碍，因而应用较少。当叠层式模具应用了热流道技术后，不用考虑浇道凝料的脱出，减少了分型面，缩短了开模行程及成型周期，其应用才得到了较大的提高。叠层式模具最适于成型大型扁平制件、小型多腔薄壁制件和需大批量生产的制件。热流道技术具有节约原料、易于自动化、提高产品性能、缩短生产周期等优点，将其与叠层式模具结合，仅需增加少量的模具成本却能成倍地增加产量和实现高效自动化，故叠层式热流道模具技术日趋受到世人的关注。本次设计是一个属薄壁制件，需大批量生产仪表外壳的叠层式热流道模具，叠层式热流道模具可以提高生产自动化和生产率，降低生产成本。叠层热流道模具设计的内容主要是模具结构设计，其包括：热流道系统设计，温控系统设计，开模机构设计，熔料传递方式。热流道系统主要由喷嘴、歧管、热流道板、加热装置等组成。喷嘴形式有多种，常用的有开式喷嘴、针阀式喷嘴和井式喷嘴。开式喷嘴会引起流涎，塑件表面会有点并且成型塑件性能也会降低，形成的冷料甚至会堵塞浇口，叠层式热流道系统通常采用阀式热喷嘴。热流道板和喷嘴上装有加热元件，而且通过温控系统对加热温度进行控制。叠层式热流道模具温度控制系统有加热系统和冷却系统，加热系统是为了持续让流道中的塑料呈熔融状态，冷却系统是为了完成塑料和模具之间的热量交换。加热系统中温度不能过高或过低，温度过高，可能导致塑料分解变色，在塑件上形成缺陷，乃至报废；温度过低，塑料会在流道中形成较厚的固化层，影响实现连续注射因此，应严格控温。热流道的温度控制是热流道技术的难点之一，为了控制好温度，可以选用闭环控制的热流道系统，再根据塑料的性能、成型温度和制品要求选择合适的温控数值和精度。叠层式热流道模具热流道系统的主流道设置在模具中心部分，由于叠层式模具型腔有多个分型面，着意味着需要有一个机构使这些分型面能同时分型。叠层式模具在开模时，不仅动模部分移动，中间部分同时移动，即应同时开2个分型面，并由两侧的顶出机构使塑件脱模。目前叠层式模具的开模方式一般有铰接杠杆或齿条来同步开模，也可使用液压系统。叠层式热流道模具设计在设计时需注意以下几个问题：热膨胀问题，浇口平衡问题，冷却系统的平衡，防止流涎，隔热措施。浇注系统无凝料、拉丝现象；实现自动化生产；具结构尽量简单，组装、拆卸比较容易。2 制品设计2.1制件图产品的制件图如下所示图1-1 制件图图1-1 制件图2.2产品使用要求该产品是一种仪表外盖，因需从外面能看到里面，故要求材料透明外表面光洁度R小于0.5。另外还要求外盖的绝缘性能良好，并且由于外盖是暴露在外面的，所以要求材料的抗腐蚀能力较强。2.3产品材料根据上述使用要求，经查表选用塑料ABS55。3 工艺分析3.1 塑料特性透明ABS树脂的透明度较高，耐容剂性能好，而且冲击强度和机械强度都比较高。ABS55（通用）树脂的性能如下：相对密度： 1.07 g/cm3拉伸强度： 42.2MPa弯曲强度： 71.6MPa弯曲弹性模量： 1.96GPa热变形温度(1.82MPa)： 86压缩比： 1.82.0成型收缩率： 0.30.8与钢的摩擦因数： 0.21泊松比： 0.353.2 塑料的注射工艺条件螺杆转速： 3060r/min取45r/min喷嘴温度： 190200取190料筒温度：后部： 190200取200 中部： 220240取220 前部： 200220取200模具温度： 5070取60注射压力： 70100MPa取90MPa保压压力： 5060MPa取56MPa注射时间： 14s取4s保压时间： 1540s取20s冷却时间： 1030s取15s成型周期： 3080s取45s3.3 塑件使用材料的工艺分析ABS属于热塑性塑料，流动性好，其成型性能好；比热容低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固校快，成形周期短，可在柱塞式或螺杆式卧式注射机上成形；成形收缩率较小（0.30.8）。ABS吸水率大（0.20.45），成形前必须充分干燥。干燥条件：在空气循环干燥中，温度为8090，干燥34小时即可使用。塑件尺寸不大，外部形状结构简单，注射成型容易，无抽芯机构。4选择设备根据塑料ABS的特性，其成型压力为70100MPa，预选2层模16腔，每层8腔。塑件体积为33.41cm,塑件总体积为33.4116534.56 cm。由于采用叠层式注射模，且流道比较长，考虑注射机的注射能力，所以选用XS-ZY1000型卧式注射机。其成型技术规格如下：最大注射量： 1000 cm 螺杆直径： 85mm 注射压力： 121MPa注射行程： 260mm 注射时间： 3s螺杆转速： 21、27、35、40、45、50、65、83 选用45r/min注射方式：螺杆式注射合模力： 4500KN最大成型面积： 1800cm2模板行程： 700mm模具厚度：最大： 700mm最小： 300mm拉杆间距： 750650mm合模方式：特殊液压油泵流量： 200、18、1.8L/min 选用200L/min压力： 14MPa加热功率： 16.5KW机器尺寸： 7.671.742.38m喷嘴球半径： R18mm喷嘴直径： 7.5mm推出中心孔： 150mm5模具设计5.1 模具结构设计5.1.1 选择分型面根据分型面选择原则，分型面应选在最大截面处，再根据制件特点，四侧面与外底面属外表观面，应在型腔内整体成型，因此选用截面A作为分型面（如图5-1所示）。图5-1 分型面示意图5.1.2 布置型腔根据设计高效率叠层注射模以及结合制件尺寸结构，布置型腔。制件结构简单，壁厚较小，体积不大，截面尺寸也不大，长 / 宽115 / 72=1.6 由上所述，设计模腔一模十六腔，每层八腔，由于塑件的长是宽的1.6倍，将型腔排成两排，一排四个，在长宽度方向各排列四个。这样让模具型腔排布比较紧密，充分发挥了模具生产能力。（分布如图5-2）图5-2 型腔分布示意图5.1.3 确定成型零部件结构图5-3 型芯结构图5.1.4 浇注系统结构设计由于采用一模16腔的高效叠层模具，型腔多，流道长，改变方向次数多，采用冷流道注射较困难，且凝料体积大，材料浪费率高，若采用热流道，将大大减少凝料，且能保证物料流程。热流道技术费用高，适用于高效无凝料生产，通过提高生产率，减少凝料来弥补这个缺陷，合适时可降低塑件总成本。1)选用浇口根据浇口选用原则，浇口设在塑件底面中心位置处，采用针点浇口。浇口很小，基本上无痕迹，不影响外观质量。2）流道结构设计根据型腔布置和模具结构的特点，采用无流道技术在流道板上加工流道，钻削流道末端，流道末端用螺栓密封。(见流道板零件图)3）选用喷嘴类型由于ABS熔料较稀，在开模过程中浇口处会出现流涎、拉丝等现象，可能导致熔料在模板上冷凝，从而阻止模具型腔的密封导致生产无法进行。为了防止此现象的发生，选用闭合式喷嘴，且采用压缩弹簧驱动机构。当型腔压力降低到保压力，注射机停止注射时，压缩弹簧驱动柱销闭合浇口，而且这样还可以防止倒流现象。当塑件取出，注射机开始注射时，注射熔料的在高压力下会把柱销的斜锥面柱销推开，从而打开浇口，进行注射。喷嘴与流道板处用螺纹联接，这样既可以防止了漏料现象又使流道板的热膨胀问题得到简化，喷嘴与流道板固定，让喷嘴与喷嘴对应孔在热膨胀方向有一定间隙并且可解决热膨胀问题。4）主流道杯因为采用热流道技术，主流道采用线圈加热的热流杯，采用外加热式线圈加热装置，主流道杯与其穿过的各个模板用导热率较低的材料隔热。同样为防止流涎现象，采用闭合式主流道杯。在其前端加一个顶针，当注射机注射时，顶针被打开，当注射机停止注射，由于流道内的熔料有一定压力，压着顶针使其闭合，这样就防止了熔料流涎。 5.1.5 开模机构设计开模机构采用了较经济的齿轮齿条开模机构。在模具的中间板上安装一齿轮，齿轮装在轴承上，轴承固定在中间板上的轴上。齿条的另一端固定在动模板上，齿轮上下各一根，当开模时，注射机拉动动模座板，使第二层的动模板运动，第二层动模板通过齿条使中间板上的齿轮转动，齿轮会给第一层上的齿条一个力，使第一层动模板固定不动，中间板受到齿条一推力，使中间板与第一层动模板分离，中间板两面都是型腔，也即使第一层分型面分开。（如图5-4）图5-4 开模机构简图5.1.6 脱模机构设计由于模具的型腔多，每层各8腔，若采用推杆或推管推出，比较麻烦，制件壁厚并非过小，塑件在开模方向高度又不是很大，完全可以采用推件板推出方式推出制件。这样做的前提是塑件在开模后留在型芯上。模具一共两层，第二层与单板式模具一样用注射机液压做动力来源，第一层只能用弹簧、拉杆或其他的部件，在开模时给推件板一推力或拉力，完成开模。本模具型腔多，脱模力可能会太大，不适合用压缩弹簧来脱模，可采用拉块拉动推件板来推出塑件。5.1.7 温控系统设计对主流道和喷嘴的加热，课采用线圈加热，对流道板可采用加热棒加热。制件的体积小，热量少，在一个方向冷却即可。5.2主要零部件尺寸计算5.2.1 成型零部件尺寸计算计算方法有两种：平均值法和公差带法。在讨论计算方法之前，对塑件尺寸和成形零部件的尺寸偏差统一规定按“入体”原则标注，即对包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最小。设为塑件公差，z为成形零件制造公差，则塑件内径为l ,型腔尺寸为L。而对被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用单向负偏差标注，基本尺寸为最大，如型芯尺寸为l，塑件外形尺寸为L。而对于中心距则采用双相对称偏差标注，例如，塑件间中心距为C,而型芯间的中心距为C。当塑件原有偏差的标注方法与此不符合时，应按此规定换算。平均值法是按塑件收缩率、成型零件制造公差和磨损量均为平均值时制品获得的平均尺寸来计算的。公差带法是使成型后的塑件尺寸均在规定的公差带范围内，具体求法是先以在最大塑料收缩率时满足塑件最小尺寸要求，计算出成型零件的工作尺寸，然后校核塑件可能出现的最大尺寸是否在规定的公差带范围内；或者反之，按最小塑料收缩率时满足塑件最大尺寸要求计算成型零件工作尺寸，然后，校核塑件可能出现的最小尺寸是否在其公差带范围内。为便于修模，延长模具寿命，型腔按最小塑件尺寸计算，型芯按最大塑件尺寸计算。5.2.1.1 型腔尺寸计算塑件型腔尺寸有长：115，宽：72，高：26.51）型腔长计算对应于塑件尺寸 115 ，塑料平均收缩率Scp=0.55%， z =0.193，介于IT10IT11之间。按平均值法：L=Ls+LsSc p-=115+1150.55% -0.58 =115.20 (mm)按公差带法：型腔尺寸以塑件最小尺寸计算 L=(1+Smax)Ls =(1+0.8%)115 0.58 =115.34 (mm)校核：L+z+ cLS Lc=0.096 115.34+0.193+0.096 115 0.3%=115.352115不满足要求，因此必须对凹模制造公差z和磨损量c加以修正，从寿命角度考虑，在精度不是很高时，不希望c缩小，若按IT7级制造精度：z=0.035mm ; 型腔基本尺寸按115.20计算 115.20+0.035+0.096 1150.3%=114.98272若型腔宽基本尺寸取72.05，校核满足条件。即型腔宽为：72.05mm3）型腔高：对应于塑件尺寸26.5按平均值法：z =0.093，制造精度在IT10IT11之间，按IT10级制造精度制造z =0.084，c=0.046H=H+HS =26.5+26.50.55%0.28 =26.46(mm)按公差带法：由于型腔修模时，修模板比修型腔底部容易，型腔高应按最大尺寸计算，H=(1+S)Hz =(1+0.3%)26.50.084 =26.5 (mm)校核：HHS+H 26.526.50.8%+0.28=26.5726.5满足要求，由于型腔应取大值便于修模，所以：型腔高为26.5mm.5.2.1.2 型芯尺寸计算型芯尺寸按IT10级精度制造，z =0.1401）型芯长：对应于塑件尺寸112，按平均值法：l=(1+Scp)l+ =(1+0.3%)112+0.58 =113.44 (mm)公差带法：型芯修模时可修小，不易修大，按最大尺寸计算。l =(1+S)l + =(1+0.3%)112+0.58 =112.92(mm) 校核：l(z +c)S ll c=0.096mm 112.92(0.084+0.096)0.8%112=111.844112不满足要求，取lm=113.44校核可以满足，即型芯长为113.44mm2）型芯宽：对应于塑件尺寸69 按IT10级精度制造z=0.140 按平均值算法：l=(1+Scp) l+ =(1+0.55%)69+ =69.72 (mm)按公差带法计算：l(z +c)S llc=0.076mm 69.69(0.140+0.076)0.8%69=68.90269用较大值型芯基本尺寸lm=69.72，制造精度不变可满足要求，即型芯宽为69.72mm3）型芯高：对应于塑件尺寸24.5按IT10级精度制造，z=0.084按平均值算法：h=(1+Scp)h+ =(1+0.55%)24.5+0.28 =24.82(mm)按公差带法：型芯为轴肩连接组合式结构，试模与修模时修磨型芯固定板上的平面较为容易，应按塑件最小尺寸计算。h=(1+S) h+z =(1+0.8%)24.5+0.084 =24.78 (mm)校核：hS hh24.7824.50.3%0.28=24.4324.5可以满足要求即型芯高为24.78mm.5.2.1.3 型芯中心距计算1）横向中心距: 对应于塑件尺寸104平均值法计算：Cm=Cs+Cs Scp 与公差带法计算结果相同，若按z=, z=0.073mm现按IT8级精度制造，z=0.054mm.C=C+ CS =104+1040.55% =104.57(mm)2）纵向中心距：对应于塑件尺寸61，按IT8 级精度制造，z=0.046mmC= C+ CS =61610.55% =61.34(mm)5.2.1.4 型腔壁厚与底板厚计算型腔采用整体式，直接在模板上加工1）型腔壁厚S计算按刚度条件：S= C常数，随l/h而变化； P型腔压力,MPa； h型腔深度,mm; E型腔板的弹性模量，MPa;变形量，mm. l/h=115/26.5=4.34,查得C=0.1407;初选型腔压力p=30MPa; 型腔深度h=26.5mm; 钢的弹性模量E=2.210MPa，许用变形量=0.05mmS=5.50(mm) 型腔壁厚应S5.5mm2）型腔底板厚t计算按刚度计算：t= C常数，与l/b有关； l/b=115/72=1.597,查得C=0.0251 型腔压力p=30MPa,型腔宽b=72mm,E=2.210MPa,=0.05mm t=12.25(mm)按强度计算：t=b=b/l,b型腔宽，l型腔长；型腔板的许用应力，查得=785MPa;t=72 =8.5(mm)型腔底板厚度应满足t12.25mm5.2.2 确定模具各部分结构尺寸模具结构（如附装配图）各模板尺寸均按标准模板选取，长宽厚来源定模座板尺寸： 50056030mm 从标准模架上选用动模固定板尺寸：50056030mm从标准模架上选用动模板尺寸： 50056030mm GB4169.81984型腔板尺寸： 50056050mmGB4169.81984 中间板尺寸： 500560130mm由于其厚度受限制，选用非标准的或由标准模板加工而成垫板尺寸： 100560100mm 从标准模架上选用动模座板尺寸： 50063030mm从标准模架上选用推件板尺寸： 50056063mmGB4169.81984推板尺寸： 28656040mmGB4169.71984推板固定板尺寸：28656025mmGB4169.71984导柱： 4025025mm GB4169.41984导套： 4063mm GB4169.21984 4063mm(两个) GB4169.31984推杆： 25120mm GB4169.11984联接坚固零件：定模座板到第二动模板固定螺栓： 6M16 GB578386动模座板与第一动模板固定螺栓： 6M16 GB578386推板与推板固定板固定螺栓： 4M12 GB578386两型腔板与中间板固定螺栓： 4M12 GB578386两半流道板的固定螺栓： 4M8 GB578386齿条与动模板固定螺栓： 8M8 GB578386其它零部件：推出机构中的齿轮齿条机构：齿轮m=3,z=30,B=25mm，（两个）齿条m=3,宽20mm,厚10mm,长300mm(4根) 主流道杯上加热棒：20280mm(4根)5.2.3 浇注系统计算流道系统采用的是热流道系统，由前面确定的流道结构和型腔分布，计算并确定各个主分流道的尺寸，其中包括主流道杯，流道，浇口，喷嘴，喷嘴驱动装置，以及流道板的尺寸。5.2.3.1主流道杯尺寸确定注射机喷嘴头的球面半径为R18,为防止漏料，注射机的喷嘴球半径要与模具的主流道杯配合，一般R1应比主流道始端球的半径小12mm。主流道杯配合球半径取R19。注射机喷嘴孔直径为75mm，主流道杯流道直径取8mm。5.2.3.2 流道和浇口尺寸确定实践证明当注射模主流道和分流道的剪切速率=浇口的剪切速率=s时，所成型的塑件质量较好。对于一般热塑性塑料，上面推荐的剪切速率可作为计算模具流道尺寸的依据。在计算中可使用如下经验公式：=3.3 R表征流道断面尺寸的当量半径，cm 体积流量，cm/s。在计算各流道尺寸时可先计算各流道的体积流量，据经验预先确定各流道的剪切速率，再计算求出流道的当量半径或查 R关系曲线也可。 =113.6 （cm/s）预选主流道剪切速率=，=113.6 cm/s，流道当量半径R= =0.39(cm)，取D=8mm第一分流道=，=113.62 cm/s56.8 cm/s，流道当量半径R= = (cm)，取D=8mm第二分流道=,=56.8 cm/s28.4 cm/s，流道当量半径R= =0.18(cm)，取D=6mm浇口处=,=33.44 cm/s8.4 cm/s，浇口当量半径R= =0.06(cm)，取浇口直径d=1.2mm设第一浇口直径为d=1.2mm，对离主流道较远的第二浇口用流动平衡的平衡系数法求得。该法的原理是使各个型腔的平衡系数相等或成比例，其公式为 k=K浇口平衡系数，它与通过浇口的熔体质量成比例；S浇口的断面积,mm；L浇口长度，mm;a主流道到型腔浇口的距离，mm.取喷嘴流道与第二分流道直径相等，d=6mm,浇口长设为mm,根据型腔分布流道及浇口尺寸如图k=k=,即d=1.43mm,由于第二浇口距离主流道比较远，压力降较大，为尽量平衡进料取d=1.5mm。 5.2.3.3 喷嘴和喷嘴驱动装置（图5-5） 1流道板2锁紧螺母3弹簧4垫块5驱动柱销6喷嘴7热电偶8加热线圈9隔热套10型腔板图55 热流道喷嘴喷嘴流道直径取d=6mm，其与流道板联接用M20螺纹联接。刚开始保压时，保压力为p=56MPa，第一浇口驱动柱销直径为1.2mm柱销受力 F1 =3.14 1.210 56 10 =63.3(N)柱销驱动弹簧压缩力应63.3N且要小于注射时在注射压力下柱销所受的力，让浇口能够在注射时打开。注射型腔压力下柱销受力F2=3.14 1.2103010 =33.912(N)压缩弹簧的压缩力33.912NF33.912,当注射时弹簧压缩力F=76.9=48.363.3, 可满足要求。5.2.3.4流道板的尺寸确定由型腔分布和浇口位置确定末级分流道长为(46+92)2=276(mm)，再考虑到流道末端用螺纹密封，给密封螺栓留一定安装尺寸，取流道板尺寸为：310290120mm。为安装喷嘴驱动装置，流道板厚度上分为两半5.2.4 冷却系统计算5.2.4.1 计算单位时间里型腔内总热量Q(kJ/h) Q=Q1单位质量的塑料制件从熔体进入型腔开始到冷却结束时所放出的热量，kJ/kg，又称单位热流量之差或热焓之差；W单位时间内注入型腔中的塑料质量，kg/h； N每小时注射次数。查得Q1=3.11024.0102，取Q1=4.0102kJ/kg注射时间为=4s，保压时间为=20s，冷却时间为=15s，开模时间为=6s总成型周期为4+20+15+6=45(s) N=3600/45=80每个塑件体积为33.4cm3，=1.07g/ cm3每次注射总质量为 33.41.0716g=0.572kg取G=0.6kgQ=800.64.0102=18304(kJ/h)5.2.4.2 通过自然冷却所散发的热量Q,Q,1）由对流所散发的热量(kJ/h)模具表面积，模具平均温度，室温，传热系数，kJ/(h)当06000时，= =20, =,=65, = 模板的热导率，kJ/(h) 模具型腔壁与冷却水管壁之间距离，m 、冷却水管壁表面尺寸，m 、型腔壁表面尺寸,m。 = =2.510h/kJ =,=3.1 h/kJ =65-8188.4=65-2.4=62.6() = =9.6 ()冷却管表面积为163.140.0120.56=0.34()9.63）所需冷却水管总长度LL= = =0.034(m)冷却水管总长为8根0.56m的，显然够用。5.2.4.6 冷却水流动状态校核为保证冷却效率，使冷却水处于紊流状态，雷诺数600010000= v冷却水平均流速，d冷却水管直径，水运动黏度，=1.6=144001000005.2.5 推出机构计算5.2.5.1 推件板厚度t计算按刚度计算：t=0.54LL推件板长度上两推杆的最大距离,mm；B推件板宽度，mm；F脱模力，N; 推出板中心所允许的最大变形量，一般可取制件在被推出方向上的尺寸公差的计算脱模力：脱模力按矩环形断面薄壁制件（t/d0.05）计算，F=+0.1AK无量纲系数，随f和而变，K=1+fsincos也可查表求得；脱模斜度，；矩环形制件的平均壁厚，mm;S塑料平均收缩率；E塑料的弹性模量，MPa;L制件对型芯的包容长度，mm;f制件与型芯之间的摩擦因数；塑料的泊松比；A盲孔制品型芯在垂直于脱模方向上的投影面积，mm,通孔制件的A等于零. =0,=1.5mm,E=1.410MPa,L=24.5mm,S=0.55%,f=0.21,=0.35,A=88=64mm,K=1+0.2101=1F=+0.1A =+0.164 =18085.4+6.4 =18091.8(N)按刚度计算推件板厚度：初选标准模架A250056016Z1 GB/T12556.190模板长560mm，宽500mm,取=400mm,B=500mm，F=18091.8 N,E=2.210MPa,=0.04由于脱模力分散，是均布力，把每层上的8个型腔的脱模力折合成四个集中力来计算，此时t= =0.54 =59.6(mm)推件板厚度必须满足t59.6mm5.2.5.2 推杆直径计算稳定性计算：d=k安全系数，取k=1.5;L推杆长度,mm;n推杆数量, F脱模力,N; E钢材的弹性模量，MPaL=170mm,F=818091.8N,n=2,E=2.1105MPad=1.5 =4.1(mm)按强度计算：推杆的许用应力，MPa；查得45钢的=600MPa d=19.4(mm)所以推杆直径d5.3 校核5.3.1 模具与注射机关系校核1）注射量校核： =1633.4+0.62(4.3516+28.44)+ 0.82(23.3+902) =534.4+33.3+107.2=674.9(cm3)10000.8=800 cm32）注射压力校核注射机最大注射压力为121MPa,塑料需要的注射压力为70100MPa3）锁模力校核型腔内塑料熔体沿注射机轴向的推力，N;A塑料与浇注系统在分型面上的投影面积，mm2型腔内塑料熔体的平均压力，MPa,

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