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YA355 漏斗 注塑 模具设计

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YA355-漏斗注塑模具设计,YA355,漏斗,注塑,模具设计

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毕业设计说明书课程名称： 课题名称： 漏斗注塑模具设计 指导教师： 班 级： 姓 名： 学 号： 成绩评定： 指导教师签字： 年 月 日29摘 要随着高性能工程塑料的不断发展，各种塑料制品行业，该行业需要继续增长，注塑成型工艺越来越多地用于成形制造的产品的各种性能要求。注塑模具设计的质量，对注塑机的生产效率直接影响成型，产品的质量和成本。模具可以是一个很好的注塑成型上百万次，因为其较长的寿命，在另一方面，降低了塑件的成型和模具成本，作为一个结果，一个好的更换，维修少，从而提高生产效率。为了满足日益增长的工业需求和生活质量的需要，应继续研究和开发，已被设计来提高注塑模具的性能，满足各行各业的需求。在本设计中，通过对对漏斗注塑，CAD模具设计和开发利用包括凸，凹模的设计，顶出机构的设计，注塑机的选择和校核，浇注系统的设计，冷却系统的设计，模具及其他工作选择。在本设计中，重点设计了以成形件的凸，凹模的设计，浇注系统，冷却系统。浇注系统是模具设计的灵魂和冷却设计，浇注系统的设计直接影响着塑件的成型质量和生产效率。因此，浇注系统的设计是注塑模具设计工作的关键。同时，模具温度对塑件的质量和生产效率有着直接的影响，对模具的凝固时间和收缩应力，模具温度的控制直接影响，从而影响模具和塑料件质量的成型周期，和表面粗糙度。大小的凸，凹模尺寸，浇注系统和冷却系统的设计重点和系统结构设计。通过这样的设计，我们首先学习了解当前的形势和发展情况，中国塑料模具结构和成型工艺的模具及注塑模具设计的基本原理。 关键词：漏斗注塑；注塑模；设计；PEAbstractWith the continuous development of high-performance engineering plastics, plastic products industry, the industry needs to continue to grow, more and more injection molding process for forming a variety of performance requirements for manufactured products. Quality injection mold design, injection molding machines for production efficiency directly affect the quality and cost of molding products. Mold can be a good injection molding millions of times, because of its long life, on the other hand, reduces the cost of the mold and molding plastic parts, as a result, a good replacement, less maintenance, thus improving Productivity. In order to meet the growing needs of industrial demand and quality of life, should continue to research and development, it has been designed to improve injection mold performance to meet the needs of industries.In this design, through the injection of the funnel, CAD die design, development and utilization including the selection and verification, design gating system, cooling system, convex, concave mold design, design ejection mechanism, the design of the injection molding machine, mold and other work options. In this design, the focus is designed to shape pieces of convex, concave mold design, and gating system, cooling system. Casting mold design system is the soul and cooling design, design gating system directly affects the quality and production efficiency molding of plastic parts. Thus, gating system design is the key to injection mold design work. At the same time, the mold temperature has on the quality and production efficiency of plastic parts direct impact, direct impact on the mold shrinkage stress and setting time, mold temperature control, thus affecting the quality of molds and plastic parts molding cycle and surface roughness. Key design and structural design system size male and female die size, gating system and the cooling system. With this design, we first learn about the current situation and developments, the basic principles of Chinese plastic mold structure and mold and injection molding process mold design.Keywords: funnel injection; injection mold; design; PE目录摘 要IIAbstractIII第1章 绪论11.1 模具工业概况11.2塑料模具工业的现状和技术的主要发展方向1第2章 塑料成型工艺性分析12.1塑件分析12.2 注射成型过程及工艺参数12.3 PE的性能分析2第3章 拟定模具结构形式43.1 分型面位置的确定43.2 确定型腔数量和排列方式53.3 模具结构形式的确定5第4章 注射机型号的确定64.1 所需注射量的计算64.2 注射机型号的选定64.3 型腔数量及注射机有关工艺参数校核6第5章 浇注系统的形式和浇口的设计105.1 主流道的设计105.2 冷料穴的设计115.3 分流道的设计125.4 浇口的设计135.5 浇注系统的平衡145.6 浇注系统凝料体积的计算145.7 浇注系统各截面流过熔体的体积计算144.8 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核15第6章 成型零件的结构设计和计算176.1 定模部分的型芯与型腔176.2 动模部分的型芯196.3 成型零件的强度及支撑板厚度校核20第7章 模架的确定和标准件的选用21第8章 导向机构的设计23第9章 脱模推出机构的设计25第10章 温度调节系统的设计2710.1 冷却系统2710.2 加热系统28设计总结29参考文献30第1章 绪论1.1 模具工业概况从20世纪80年代早期的第二十世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床产业中分离出来，和一个独立的工业部门的发展，其产值已超过机床工业的价值。然后，随着模具技术的发展，模具行业也被广泛用于航空航天，汽车，电子，仪器仪表，轻工，塑料制品，日用品等工业部门。在发达国家，人们认为，没有死亡，没有高质量的产品。模具享受“重点发展产业”；“一个企业的心“；”的美誉，富裕的社会的一种力量”。改革开放以来，在中国模具工业的发展也很迅速。近年来，15%的年增长率快速发展。模具企业如竹笋春雨，快速启动后，发展。随着模具工业规模的不断扩大，中国的模具技术水平较高，可以做成很大，反映现代模具设计与制造水平的精密模具，模具的部分已达到国际先进水平。虽然中国模具工业有了长足的进步，对模具的部分已达到国际先进水平，但无论是数量和质量还不能满足国内市场的需求，大型，精密，复杂模具仍需要每年进口1000000000美元。为了减少模具工业发达国家之间的差距，模具在中国正朝着大型，精密，复杂模具的开发；加强模具标准件的应用；推广CADCAMCAE技术的发展。1.2塑料模具工业的现状和技术的主要发展方向（1）现状近年来，国外的塑料模具的发展速度也迅速增长，在许多国家（日本，德国，瑞士）塑料模具工业的发展是高于冲压模具，塑料模具产值占1 / 2模具行业的整个经济。大量的塑料模具生产国外主要采用一模多腔，多层膜和多腔，多站多型腔模具，多层膜已发展到6464腔，以及多层成型机模具的发展，塑料饮料瓶，杯数鞋模采用多站多腔模32腔，饮料瓶模具。一些日本和欧美国家的铝模具生产，铝的导热系数比钢，是钢的三倍，注塑周期可缩短为25 30%，和模具，大大降低。塑料模具的发展是随着塑料工业的发展，在我国起步比较晚，但是，发展非常迅速，特别是近几年来，无论在质量上有了很大的发展，技术和制造能力，取得了巨大的成就。中国30年的发展历程，过去90年在海外的塑料模具的发展，现在有相当规模。1987我有塑料产量已达2970000吨，居世界第五位。现在，中国的塑料工业已形成完整的具有相当规模，设计系统，塑料模具的设计和应用技术的发展，CAD技术，CAABS技术具有相应的。塑料生产，加工，塑料机械及设备。模具工业以及科研等，都已发展都了一定规模。（2）发展趋势随着人类社会的不断进步不断发展和高新技术，人们对产品的要求越来越高，这促使我们必须大力发展模具设计技术。塑料模具的设计技术的世界也给予了高度重视，投入了大量的研究和开发。在塑料模具的未来主要进行了以下几个方面的国际发展趋势：在模具设计制造中全面推广CAD/CAM/CAE技术CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑，实践证明，CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。注塑模CAD的实用化塑料模MoldFlow或CFlow软件和塑料模MoldCool或CCool软件已经商品化，注塑模CAD正向实用化方向迈进。我国政府对注塑模CAD实用化进程也十分重视。专门组织了“八五”国家重点技术攻关项目“注塑模CAD/CAM/CAE集成系统研究”。目前，美国PSP公司的IMES专家系统，能帮助模具设计人员用专家的知识解决注塑模的问题。塑料模专用材料研究和开发目前，塑料模钢拥有的类型有：基本型、预硬化型、时效硬化型、热处理硬化型、马氏体时效钢和粉末冶金模具钢等钢种。在“八五”期间，国家也组织了诸多钢铁厂单位大力研究和开发塑料模专用系列钢，这将进一步扩大和完善塑料模钢材。塑料模加工程控化机械技术与电子技术的密切结合，日益更多地采用数控数显、计算机程序控制的加工方法，实现高层次、多工位加工，使塑料模在质量上、效率上产生一个新的飞跃。模具研磨抛光自动化、智能化模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,我国目前仍以手工研磨抛光为主,不仅效率低（约占整个模具周期的1/3),且工人劳动强度大,质量不稳定,制约了我国模具加工向更高层次发展。因此,研究抛光自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了数控研磨机,可实现三维曲面模具的自动化研磨抛光。第2章 塑料成型工艺性分析2.1塑件分析该塑件为漏斗，如图1-1所示，图1-1 塑件零件图该塑件为漏斗,所用材料为PE,无颜色要求,生产批量为中批量。由塑件图分析可知,精度未注,采用一般经济级精度6级。所用塑料为聚乙烯,该塑料流动性好,注射充型流动平稳,塑件外设置有脱模斜度,脱模斜度为30-12.2 注射成型过程及工艺参数聚乙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0. 90-0. 91g/rm，是目前所有塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01%，分子量约8万-15万。成型性好，但因收缩率大(为1%2.5%）.厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，还难于达到要求，制品表面光泽好，易于着色。聚乙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。聚乙烯力学性能的绝对值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍属于偏低的品种，其拉伸强度仅可达到30 MPa或稍高的水平等规指数较大的聚乙烯具有较高的拉伸强度，但随等规指数的提高，材料的冲击强度有所下降，但下降至某一数值后不再变化。温度和加载速率对聚乙烯的韧性影响很大。当温度高于玻璃化温度时，冲击破坏呈韧性断裂，低于玻璃化温度呈脆性断裂，且冲击强度值大幅度下降。提高加载速率，可使韧性断裂向脆性断裂转变的温度上升。聚乙烯具有优异的抗弯曲疲劳性，其制品在常温下可弯折106次而不损坏。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差。聚乙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。表1-1 PE注射工艺参数注射成型机类型螺杆式转速（3060）r/min料筒温度 后段160170 中段200220前段180200喷嘴温度250260模具温度4080喷嘴形式直通式注射压力70120Mpa保压力5060MPa注射时间05s成型周期40120s保压时间2060s冷却时间1550s注：源自参考文献1中的表4-182.3 PE的性能分析聚乙烯具有良好的耐热性，制品能在100以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150也不变形。脆化温度为-35，在低于-35会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。对于聚乙烯玻璃化温度的报道值有一18qC, OqC, 5等，这也是由于人们采用不同试样，其中所含晶相与无定形相的比例不同，使分子链中无定形部分链长不同所致。聚乙烯的熔融温度比聚乙烯约提高40一50%，约为164一170, 100%等规度聚乙烯熔点为176。化学稳定性聚乙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定；但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚乙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚乙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。它有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电气配件等。抗电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。第3章 拟定模具结构形式3.1 分型面位置的确定在塑件设计阶段，就应该考虑成型时分型面的形状数量，否则就无法用模具成型。在模具设计阶段，应首先确定分型面的位置，然后才选择模具的结构。分型面选择是否合理，对塑件质量工艺，操作难易程度和模具设计制造有很大影响。因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键因素。1) 分型面的选择原则1：(1) 分型面的选择应便于塑件脱模和简化模具结构，选择分型面应尽量使塑件开模时留在动模;(2) 分型面应尽可能选择在不影响外观的部位，并使其产生的溢料边易于消除和修整;(3) 分型面的选择应保证塑件尺寸精度;(4) 分型面选择应有利于排气;(5) 分型面选择应便于模具零件的加工;(6) 分型面选择应考虑注射机的规格2) 分型面的选择方案(1) 分型面选择方案。分型面与开模方向垂直， 3.2 确定型腔数量和排列方式该塑件为小型塑件，精度要求不高，又是中等批量生产，。考虑到模具制造费用、设备运转费用低一些，初定为一模一腔的模具形式。如图2-3所示。图3-3 型腔的排列3.3 模具结构形式的确定从上面分析中可知，本模具拟采用一模四腔，推件板推出，流道采用平衡式，浇口采用侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支撑板，因此基本上确定模具结构形式为A4型带推件板的单分型面注射模。第4章 注射机型号的确定4.1 所需注射量的计算1) 塑件质量、体积计算对于该设计，提供了塑件图样，据此建立塑件模型并对此模型用建模分析得：塑件体积 塑件质量 2) 浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的0.6倍估算，由于该模具采用一模一腔，所以浇注系统凝料体积为3) 该模具一次注射所需塑料体积 4.2 注射机型号的选定根据以上的计算初步选定型号为XS-ZY-1250，型卧式注射机，查表2其主要技术参数见表3-1。表3-1 XS-ZY-1250型注射机主要技术参数额定注射量125cm3锁模力900KN螺杆直径42mm拉杆内间距12601360mm额定注射压力150MPa最大开模行程300mm注射时间1.8s最大模具厚度300mm塑化能力50kg/h最小模具厚度200mm螺杆转速10140r/min定位孔直径100mm喷嘴球半径SR12mm喷嘴孔直径4mm合模方式液压-机械注：该注射机由上海塑料机械厂生产4.3 型腔数量及注射机有关工艺参数校核1) 型腔数量的校核(1) 按注射机的最大注射量校核型腔数量式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； 注射机允许的最大注射量，=125cm3； 浇注系统所需要的塑件体积，=20.736 cm3； 单个塑件的质量或体积，=8.64g； 上式中 左边=4; 右边= 满足要求 (2) 由注射机料筒塑化速率校核型腔数量式中 K 注射机最大注射量的利用系数，结晶型塑料一般取0.8； M 注射机的额定塑化量，该注射机为50kg/h=13.89g/s；t 成型周期，因塑件小，壁厚不大，取50s； m1 单个塑件的质量和体积，取； m2 浇注系统所需塑件质量和体积，取。上式中 左边=4; 右边= 满足要求2) 注射机工艺参数的校核(1) 注射量的校核注射量以容积表示，最大注射容积为 式中 模具型腔和流道的最大容积； V 指定型号与规格的注射机注射量容积，该注射机为125cm3; 注射系数，取0.750.85，无定型塑料取0.85，结晶型塑料取0.75，该处取0.75。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑件在料筒中停留的时间就会过长。所以最小注射容积。故每次注射的实际注射容积应满足，而，符合要求。(2) 锁模力的校核当高压的塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大推力，其大小等于制件浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和乘以型腔内塑料熔体的平均压力。该推力应小于注射机额定的锁模力，否则在注射成型时会因锁模不紧而发生溢边跑料现象。型腔内塑料熔体的推力：式中 型腔内塑料熔体沿注射机轴向的推力； A 塑料与浇注系统在分型面上积投影面积； 型腔内塑料熔体的平均压力，一般是注射压力的30%50%，PE流动性好，所薄壁容器类，取型腔平均压力为50Mpa； 型腔内塑料熔体的压力； 注射压力； K 压力损失系数，可在0.20.4的范围内选取，此处选0.4。上式左边=50A60A=右边，符合要求。(3) 最大注射压力校核注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力（见表3-1），应该大于注射成型是所需调用的注射压力，即式中 安全系数，常取。 注射成型是所需调用的注射压力实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为70120Mpa,由于选用的是螺杆式注射机,其注射压力的传递比柱塞式要好,同时PE流动性好,因此注射压力选用90 Mpa。代值计算:左边=150MPa 右边=符合要求。3) 安装尺寸校核(1) 喷嘴尺寸 主流道的小端直径D大于注射机喷嘴，通常为对于该模具，取，符合要求。 主流道入口的凹球面半径应大于注射机注射机喷嘴球半径SR，通常为对于该模具SR=12mm，取，符合要求。(2) 最大与最小模具厚度模具厚度H应满足式中 ，而该套模具厚度，符合要求。4) 开模行程和推出机构的校核(1) 开模行程的校核式中 H 注射机动模板的开模行程，取300mm，见表3-1； 塑件推出行程，取22.5mm； 包括流道凝料在内的塑件高度为80mm其值为，符合要求(2) 推出机构的校核该塑件的推出行程为220mm小于注射的机推出行程，符合要求。第5章 浇注系统的形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体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,对塑料质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴和浇口。5.1 主流道的设计主流道置于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。1) 主流道尺寸(1) 主流道小端直径 (2) 主流道球面半径(3) 球面配合高度(4) 主流道长度由标准模架结合该塑料制件的结构决定取L=80mm (5) 主流道大端直径 (6) 浇口套总长2) 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机反复接触，属易损件，对材料要求较严。因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用优质的钢材单独进行加工和热处理，采用碳素工具钢T10A热处理硬度为50HRC55HRC。由于该模具主流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较宜，其定位圈结构尺寸如图4-2所示。图5-1定位圈5.2 冷料穴的设计冷料穴的作用是贮存两次注射间隔而产生的冷料及熔体流动前锋冷料，以防止熔体冷料进入型腔。冷料穴一般设置在主流道的末端，当分流道较长时，在分流道的末端有时也设冷料穴。同时冷料穴兼有分模时将主流道凝料从主流道衬套中拉出并滞留在动模一侧。本设计采用推板脱模机构，由于PE的弹性很强，故采用沟形头冷料穴，结构如图5-2所示。 图5-2 冷料穴图 5.3 分流道的设计1) 分流道的布置形式在分型面上与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的形式，但应遵循两个方面的原则：一是排列紧凑，缩小模板尺寸，二是流程尽量短，锁模力均匀。该流道布置采用平衡式2) 分流道的长度长度应尽可能短，结合模具尺寸结构，取分流道长度L = 30mm3) 分流道形状及尺寸圆形分流道截面积虽然效率高，但其是以分型面为界分成两半进行加工才利于凝料脱出，因而其加工工艺性不佳，不予采用。许多模具设计采用梯形截面，加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失，流动阻力均不大，一般采用如下公式（参考文献3公式5-5，5-6）可确定截面尺寸，即式中 B 梯形大底面的宽度(mm) m 塑件质量(g) L 分流道的长度(mm) H 梯形高度注：上述公式的适用范围，塑件厚度在3mm以下，质量小于200g，且B的计算结果在3.2-9.5mm才合理。由于，不在适用范围，需自行设计。分流道设计为梯形，由参考文献2中图9.2-12（分流道直径尺寸曲线一）和参考文献3中（常用分流道形状及尺寸）取得分流道直径，考虑到分流道长度系数，所以修正后分流道直径为，圆整为4.5mm。梯形斜角通常取，此处取；底部圆角R=1mm3mm，取R=1mm。其截面形状及尺寸如图5-3所示。 图5-3 分流道截面形状及尺寸4) 分流道表面粗糙度分流道表面不要求太光洁，表面粗糙度常取，这可增加对外层塑料熔体流动阻力，使外层塑料冷却塑料皮层固定形成绝热层，有利于保温。此处取Ra。5) 分流道与浇口连接形式分流道与浇口采用斜向与圆弧连接，这样有利于塑料的流动与填充，防止塑料流动产生反压力，消耗动能。5.4 浇口的设计 浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，是浇注系统的关键部分，起着调节控制料流速度，补料时间及防止倒流等作用。浇口的形状、尺寸、位置对塑件的质量产生很大的影响。1) 类型及位置的确定该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从所提供塑件图样中可看出，在底部36的圆周上设置浇口比较合适。类型选用常用的侧浇口，这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活选择进料位置。2) 浇口结构尺寸的经验计算矩形侧浇口的大小由其厚度，宽度和长度决定（参考文献1式6-5，6-6）h = ntb = 式中 h 侧浇口厚度（mm） b 侧浇口宽度（mm） t 塑件壁厚（mm） n 与塑料品种有关的系数，查文献1表6-4得 n = 0.7 A 塑件外表面积（mm2）代入数据得 h = 0.72.5 = 1.75mm。 浇口长度取 L = 1.0mm5.5 浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔和分流道的长度相等，形状及截面尺寸相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。5.6 浇注系统凝料体积的计算1) 主流道与主流道冷料井凝料体积2) 分流道凝料体积3) 浇口凝料体积很小，可取为0。4) 浇注系统凝料体积该值远小于前面对浇注系统凝料体积的估算，所以前面有关浇注系统的各项计算与校核符合要求，不需要重新设计计算。5.7 浇注系统各截面流过熔体的体积计算1) 流过浇口的体积2) 流过分流道的体积3) 流过主流道的体积4.8 普通浇注系统截面尺寸的计算与校核1) 确定适当的剪切速率根据经验浇注系统各段的取以下值，所成型塑件质量较好。(1) 主浇道(2) 分浇道(3) 浇口(4) 其他浇口2) 确定体积流量1) 主浇道体积流量主流道体积体积流率并不大，取2) 浇口体积流量侧浇口用适当的剪切速率代入得3) 注射时间的计算(1) 模具充模时间(2) 单个型腔充模时间(3) 注射时间根据经验公式求得注射时间根据文献3中表3.3-5可知注射机最短注射时间，所选时间合理。4) 校核各处剪切速率(1) 浇口剪切速率，基本合理。(2) 分流道剪切速率，合理。式中 ，(3) 主流道剪切速率，基本合理。式中 ，。第6章 成型零件的结构设计和计算6.1 定模部分的型芯与型腔由于该塑件圆筒内的中间有一凸台，故需要在动，定模部分同时设置型芯。取凸台向小内径的一面为动，定模两型芯的接触表面。该模具的型腔开设在定模上。成型零部件工作尺寸计算有平均值法和公差带法两种。本设计为便于计算采用平均值法。塑件尺寸按经济级6级计算。（公式参考文献17-7，7-9，7-11，7-13，7-14）1) 型腔尺寸的计算(1) 采用整体式型腔 (2) 尺寸的计算。其中塑件尺寸按入体原则查文献1表3-2（SJ1372-1987公差数值表）式中 塑件的平均收缩率，PE为2.0%； 塑件的尺寸公差，见上塑件尺寸公差值； 模具成型零件制造误差，该塑件 为小型塑件，取。 修正系数，对于中、小塑件，则得：型腔径向尺寸 ： 同理，型腔高度尺寸： 2) 定模上型芯尺寸的计算（见图6-1）(1) 采用台肩固定的形式，上底面用定模座板压紧。(2) 尺寸的计算。其中塑件尺寸按入体原则查文献1表3-2（SJ 1372-1987公差数值表）塑件尺寸 ，标注制造公差后得文献1公式7-8，7-12： 式中 塑件的平均收缩率，PE为2.0%； 塑件的尺寸公差，见上塑件尺寸公差值； 模具成型零件制造误差，该塑件 为小型塑件，取。 修正系数，对于中、小塑件，则得：型芯径向尺寸： 同理，型芯高度尺寸： 图6-1 型芯的形状和尺寸6.2 动模部分的型芯动模上型芯尺寸的计算（见图5-3）1) 采用台肩固定的形式，下底面用型芯固定板压紧。2) 尺寸的计算。其中塑件尺寸按入体原则查文献1表3-2（SJ1372-1987公差数值表）塑件尺寸 ，标注制造公差后得文献1公式7-8，7-12： 式中 塑件的平均收缩率，PE为2.0%； 塑件的尺寸公差，见上塑件尺寸公差值； 模具成型零件制造误差，该塑件 为小型塑件，取。 修正系数，对于中、小塑件，则得：型芯径向尺寸： 同理，型芯高度尺寸： 6.3 成型零件的强度及支撑板厚度校核1) 型腔壁厚的校核该型腔侧壁厚,因其直接为定模板,可按整体式圆形型腔，由公式7-481 式中 p 型腔内压力.MPa,一般为20-50MPa,取40 MPa r 型腔内半径,为33mm h 型腔深度, 为38mm 型腔材料的许用压力 ，一般中碳刚为160MPa H 型腔外壁高度 为35mm 考虑到导柱的长度和安装尺寸,预定的10mm显然满足上述尺寸,完全可以满足强度和刚度条件2) 型腔底板厚度的校核该型腔为整体式圆形行腔，按强度条件分析，由于最大应力发生在周边，所需底板厚度为（公式原自参考文献17-57）.，符合要求。式中 P 型腔内压力.Mpa，一般为20-50MPa,取40 MPa r 型腔内半径，为33mm 型腔材料的许用压力 为160MPa第7章 模架的确定和标准件的选用由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件结合标准模架，选用结构形式为A4型、模架尺寸为250mm250mm的标准模架，可符合要求。模具上所有的螺钉采用内六角螺钉；模具外表面不流有突出部分且外表面光洁，加涂防锈油。两模板之间流有分模间隙。1) 定模座板（315mm250mm，厚25mm）定模座板是模即与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M8的内六角圆柱螺钉（其规格为GB/T 70.12000 M812）与定模固定板连接；定位圈通过4个M6的内六角圆柱螺钉（其规格为GB/T 70.12000 M635）与其连接；定模板座与浇口套为H8/f8配合。2) 定模板（250mm250mm，厚50mm）用于固定型芯、导套。因定模板要有一定的厚度，并要有足够的强度，故采用Q235A制成，调制230HB270HB。其上的导套孔与导套一端采用H7/k6配合，另一端采用H7/e7配合；定模板与浇口套采用H7/m6配合；定模板与型芯采用H7/m6配合。3) 推件板（250mm250mm，厚25mm）推出机构中的一部分将塑件推出，要有足够的强度，故采用T10A，淬火43HRC58HRC；拉料杆孔与拉料杆之间采用H7/f6配合。型芯与推件板上型芯孔之间采用H7/f6配合。4) 型芯固定板（250mm250mm，厚32mm）该模具的型芯固定在型芯固定板上，采用45钢；拉料杆孔与拉料杆之间采用H7/m6配合；型芯与型芯固定板上型芯孔之间采用H7/m6配合。5) 支承板（250mm250mm，厚40mm）支承板要求具有较高的平行度和硬度，起到了动模固定板的作用，采用45钢较好，调制230HB270HB。6) 垫块（50mm250mm，厚63mm）(1) 主要作用在动模板上与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的整体高度，以适应注射机的模具安装厚度要求。(2) 结构形式采用平行垫块。(3) 垫块材料该模具垫块采用Q235A制造。第8章 导向机构的设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分及其他零部件之间的准确对合。导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，设计的基本要求是导向精确，定位准确，并且有足够的强度，刚度和耐磨性，多采用导柱导向机构。由于采用的是标准模架，模架本身带有导向装置，因此只需按模架规格选用。1) 动定模合模导向机构设计时将导柱置于动模上，其导向部分的尺寸由文献2表7-1查得直径为25mm。导柱与推件板之间采用H7/f7配合；导柱与型芯固定板之间采用H7/k6配合；定模板之间采用H7/k6配合；导向时导向孔设计为通孔，便于导柱进入导向孔时排尽孔内的空气；导套与定模座板间采用H7/f7配合；导套与定模之间采用H7/ k6配合。为了防止模具安装时模具安装错误，因此将一边的导柱向内移动4mm。(1) 导柱的设计（见图8-1）导柱应高出型腔端面68mm，其长度为式中 型腔高度； 型芯固定板厚度； 推件板厚度。图8-1 导柱图8-2 导套 图8-3顶板的导向(2) 导套的设计（见图8-2）因为导套要穿过定模座板和定模板所以采用带头导套，导套壁厚常在310mm，导套孔工作部分的长度一般是孔径的11.5倍，2) 推出板的导向推出板在推出塑件过程，必须采用导向机构以使塑件受力均匀，保证塑件不变形，并起到复位的作用，由于该模具为卧式有四根导柱导向，无需另行设计导向机构。3) 顶板的导向顶板的导向机构采用导柱导套配合导向，由于推出时推出行程比较大，因此将导柱的另一端与动模座板之间采用H7/k6配合，其导向机构的设计如图8-3所示。第9章 脱模推出机构的设计注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构也称推出机构。1) 脱模机构的设计原则塑件推出(顶出)机构是注射成型过程中最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的质量，因此，塑件的推出不可忽视。在设计推出脱模机构时应遵循以下原则:(1) 尽量设置在动模的一侧;(2) 保证塑件不因推出而变形损坏;(3) 机构简单，动作可靠;(4) 良好的塑件外观;(5) 合模时的准确复位。2) 塑件的脱模机构由于本塑件的形状所确定，采用推板推出机构。推板推出机构在塑件表面不留推出痕迹，同时受力均匀，推出平稳，且推出力大，结构简单。3) 复位机构推出及复位时，导柱能够起导向作用，可以保证准确复位，无需另设复位杆。为保证推出板不掉下，故应将导柱长度设置较长。4) 脱模力的校核应用简单估算法对该套模具的脱模力进行计算。脱模力由两部分组成，由参考文献2的式（9.6-1），即式中 塑件对型芯包紧的脱模力（N）； 使封闭壳体脱模须克服的真空吸力（N），为型芯的截面面积。因为，所以该塑料属厚壁制件，塑件对型芯包紧的脱模阻力计算公式（见参考文献2的式（9.6-3）式中 型芯的平均半径； 塑件的拉伸弹性模量（MPa），取2.2Gpa，见参考文献2的表9.6-1； 塑件的平均收缩率，为1.0%3.0%，取2.0%，见参考文献2 表9.6-1； 型芯脱模方向的高度，分别为3mm，4.5mm，17mm； 脱模斜度修正系数，其计算公式为 塑件与钢材表面的静摩擦因数，为0.290.33，取0.30，见参考 文献2的表9.6-1； 塑件的泊松比，取0.44，见参考文献2的表9.6-1； 壁厚塑件的计算系数，其计算式为代入数据，计算出其值分别为4.15，5.54，7.28代入数据计算得，所需脱模力因该脱模力较小，注射机的顶出力可以满足要求。第10章 温度调节系统的设计10.1 冷却系统 对热塑性塑料，注射成型后必须对模具进行有效的冷却，使熔融塑料的热量尽可能的传给模具，以使塑料可靠冷却定型并迅速脱模。对于黏度低，流动性好的塑料(如聚乙烯，聚乙烯等)，因成型工艺要求模温不太高，所以常用温水进行冷却。1) 冷却介质冷却介质有水和压缩空气，但用冷却水较多，因为水的热量大，传热系数大，成本低。决定用水冷却，即在模具型腔周围开设冷却水道。2) 冷却系统的简单计算(1) 塑件固化每小时释放的热量由参考文献1表10-4查得PE的单位热流量为式中 W 单位时间(每分钟)内注入模具中的塑料质量(kg/min)，取W=50kg/h 冷却水的体积流量，由参考文献1式10-12得 =式中 冷却介质的体积流量，m3/min； W 单位时