矩形保鲜盒塑料注射模具设计

目 录第一章 绪论21.1引言21.2目的及意义21.3发展现状3第二章 塑料制件的设计42.1测绘与设计42.2 材料的选择42.3塑件的结构工艺性设计5第三章 注塑模总体结构设计83.1注塑机的选择8第四章 浇注系统设计144.1浇注系统144.2 流道设计14第五章 注射模零部件的设计175.1分型面的选择175.2成型零件设计18第六章 脱模机构设计21第七章 模温调节与冷却系统设计267.1 模具温度267.2塑料注射模温度调节277.3 冷却回路设计277.4 冷却水孔的开设原则287.5冷却时间计算29第八章 主要尺寸计算298.1成型零件的工作尺寸计算298.2 圆形盲孔型腔壁厚计算31结 论33致 谢34参考文献35第一章 绪论1.1引言随着塑料加工工业的发展，塑料在社会上的应用越来越广泛，由于塑料如下优点：（1）耐腐蚀，容易着色，可回收再利用，有一定的强度和硬价格低廉。（2）优越的电性能和绝缘性能，优良的化学稳定性能，优良的自润滑性能。（3）价格低廉，可适宜大批量生产。塑料根据其热性能基本可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。由于二者性能不同，塑料制品的生产亦将分别通过不同方始，在相应的模具内得到成型。目前，生产塑料制品最广泛采用的是压制成型法、铸压成型法、注射成型法、挤出成型法、中空吹塑成型法、真空成型法、压缩空气成型法等。1.2目的及意义毕业设计是工科院校本科生培养计划的最后的重要环节，是工程师基本训练必不可少的一环，以次来培养学生综合运用所学理论知识技能，解决与分析实际问题，促使学生向工程师过渡，其具体目的为：培养学生综合运用所学知识，收集与研究有关参考文献和现场资料，经验，分析与解决主要问题及工程技术实际问题的能力。巩固与深化，扩大专业知识和基本理论知识，对设计中要解决的主要问题，在独立进行分析，研究的基础上，提出自己的见解，并完成所规定的设计任务。 通过毕业设计的锻炼，使学生树立一个正确的设计与实验研究的思想方法，培养良好的科学态度与工作作风。1.3发展现状本设计是矩形保鲜盒注射模具设计。随着社会科学技术的进步，人们对制造业所使用的材料提出了越来越高的要求。由于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性能好以及良好的可塑性，并易于成型等特点，得到了越来越广泛的应用，并逐渐取代木材，并部分取代金属等传统材料，成为各个领域里经常采用的结构件材料。第二章 塑料制件的设计2.1测绘与设计本模具所要生产的为矩形保鲜盒，具体结构及尺寸详见图纸。 2.2 材料的选择矩形保鲜盒的材料需要是一种有突出的电气性能和良好的耐辐射性的材料。根据多种材料的性能分析，低压聚乙烯熔点刚性硬度和强度较高，吸水性小，耐化学性及电性能良好，易于成型和机械加工等特点。适合制作耐腐蚀零件和绝缘零件。 根据制件的用途和特点，初步选定为PE。PE高密度成型性能:1结晶料,吸湿性小,流动性极好.流动性对压力敏感,故成型时应选用高压注射.料温应均匀,填充速度应快,保压应充分,不宜用直接浇口,以防守所部军,方向性明显,内应力增大,应注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形。2冷却速度慢,模具应设冷却穴,并有冷却系统。3收缩范围和收缩值大,故成型时应控制模温。4加热时间不宜过长.否则会发生分解,烧伤。5软质塑件有较浅的侧凹槽时.可强行脱模。6可能发生熔体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂。其参数如：比重（克每立方厘米） （0.940.97）熔点（） （105137）计算收缩率（%） （1.53.0）拉伸屈服强度（105 帕） （220390）弯曲强度（105 帕） （208400）与钢的摩擦因数 （0.23）拉伸弹性模量（MPa） （840950）泊松比 （0.38） 选用注射机类型 （螺杆注射均可）2.3塑件的结构工艺性设计 具体塑件材料对塑件的厚度，尺寸精度，制造精度，表面光洁度做出要求。 2.3.1壁厚塑件制品的壁厚对塑件的质量影响很大，厚度过小，成型阻力大，大型复杂制品就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足以下方面要求，即具有足够的强度和刚度，脱模时能经受脱模机构的冲击与振动，装配时能承受紧固力。对于由于塑件结构所造成的壁厚差别过大的情况，可采用如下两种方法：可将塑件过厚部分挖空。可将塑件分解，即将一个塑件设计为两个塑件 ，在不得以时采取这种方法。2.3.2尺寸和精度塑件的流动性影响制件尺寸的设计，注射成型制件尺寸要受注射机的注射量，锁模力的限制。影响模塑精度的因素十分复杂。首先是模具制造的精度，其次是塑料收缩率的波动，同时由于磨损等原因造成模具尺寸不断变化，都会使制尺寸不稳定模制时工艺条件的变化,正边厚度的变化以及模制所需脱模斜度都会影响塑料制品的精度,因此塑料制件的精度确定应合理,尽可能选用低精度等级.本产品采用一般精度即7级精度。2.3.3表面光洁度塑件制品的表面光洁度，除了从工艺上尽可能避免冷疤，云纹等疵点外，主要是由模具光洁度决定，一般模具表面光洁度要比塑件的高一等级。本塑件取Ra=6.3um。2.3.4斜度脱模斜度大小受塑件径向尺寸的限制，又影响着脱模阻力，斜度大，脱模阻力小，有利于脱模，选择脱模斜度时还应考虑塑料材料的性质，塑件摩擦系数大，则宜采用较小斜度，便于脱模时不至于过大脱模阻力。塑件的收缩率大，收缩产生的包紧力大，也宜采取较大斜度。脱模过程，塑件一般是受到压缩载荷，因此抗压强度大的塑件，可承受较大压缩载荷，可以取较小的脱模斜度。塑件的几何形状和尺寸对脱模斜度选取也有影响，壁较厚和几何形状复杂的塑件，收缩率较大或各部分收缩差别大，一般的说有较大脱模阻力，宜采取较大斜度，塑件高度对脱模斜度选取有相互矛盾的影响，对具体塑件上斜度数值取应综合考虑各种因素后确定。低压聚乙烯的塑件要求所以取外侧斜度为45，内侧斜度为45。2.3.5 圆角塑件除了使用上：要求采用尖角处以外，其余所有转角处均应可能采用圆角过渡，因制件尖角处易产生应力集中，在受力或受冲击震动时会发生破裂，甚至在脱模过程中由于模塑内应力而开裂，特别是制件的内圆角，一般即使采用R0.5mm的圆角，就能使塑件的强度大为增强， 理想的内圆角，半径应有壁厚的14以上。塑件设计成圆角，使模具型腔对应部位亦成圆角，这样增强了模具的坚固性，塑件的外圆对应着型腔的内圆角，它使模具在淬火和使用时不会团应力集中而开裂。制件图见图纸。 第三章 注塑模总体结构设计3.1注塑机的选择 3.1.1模具与注塑机的关系每副模具都只能安装在与其相适应的注射机上进行生产，因此模具设计与所用的注塑机关系十分密切，在设计模具时，应详细了解注塑机的技术规范。注塑机的最大注射量，最大注射压力，最大锁模力，最大成型面积，模具最大厚度，和最小厚度，最大开模行程，以及机床模板，安装模具的螺钉孔的位置和尺寸。3.1.2 计算浇注系统所需用料(1) 估计塑料的体积和重量。初步估算体积为:V= 46441.728立方毫米,初步估算质量:M= 0.055 千克(2) 估算浇注系统所消耗的塑料体积和重量。主浇道小端直径取5mm，锥角为3约130mm.分流道长180mm宽3mm高2.5mm。计算得到浇注系统的体积约为V=2.8。质量M=2.81.18=3.3g塑件和浇注系统所消耗的塑料总量为： G=55*2+3.3=113.3 g3.1.3初步选择注塑机的型号本设计采用一模二腔，根据以上计算可以初步选择注塑机型号为：XSZY175。该注塑机技术参数如下：结构形式卧式注射方式螺杆式最大注射量容量（）175螺杆直径(mm)36注射压力(105 帕)220喷嘴孔径D(mm)4锁模力(10kN)1200喷嘴半径(mm)10最大注射面积（）320模板行程(mm)360最大模具厚度H（mm）400最小模具厚度H（mm）120定位孔直径(mm)55 0+0.03中心孔径(mm)503.1.4注塑机的主要工艺参数的校核（1）国产标准的注射机均用塑料的容量表示一次注射量。因聚苯乙烯塑料比重是1.05近似1，因此以聚苯乙烯为基准来确定注射机的额定注射量。但是目前由于过去的习惯，对注射机的注射量也还是采用克量来表示。所以选择注射机的注射量时可以用公式（59）或公式（510）计算。以容量计算时 0.8 （59）式中 注射机最大注射量（） 成型塑件及浇注系统所需塑料的容量 （）0.8为系数，一般要求成型塑件的容量不得超过注射机容量的80%/以克计量时 0.8C （510）式中 C注射机最大注射克量（克） G成型塑件及浇注系统所需塑料的克量，G=（克） R成型塑料的比重（克/） 0.8意义同公式（59）因此0.8175113.3满足要求(2)锁模力的校核：当高压的塑料熔体充满模具型腔时,会产生一个沿注射机轴向的很大的推力,此推力的大小等于塑件加上浇注系统在分型面上的垂直投影面积之和(即注射面积)乘以型腔内的塑料压力.此力可使模具分型面涨开.为了保持动.定模闭合紧密,保证塑件的尺寸精度并尽量减少溢边厚度,同时也为了保障操作人员的人身安全,需要机床提供足够大的锁模力.注塑机的锁模机构应该提供足够的锁模力，使动，定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。每台注塑机都有一个额定的锁模力，所设计的模具在注射冲模时，分型面张开的总力不能超过这个额定的值，有如下关系式：F q=P。式中F塑件加浇注系统在分型面上的投影面积。q型腔内塑料熔体的单位的面积压力：q=k*Pi。（K为熔体经喷嘴和浇注系统时的压力损耗系数，取为0.2Pi为注射压力。） P注塑机锁模力。塑件在分型面上投影的最大面积：S=10457.51mm2估算分流道在分型面上的投影面积：S=589 mm2这里设计的F为110.46Cm2，q选择为12001050.2=24000000pa，得到实际压力P=244000000.011046=269.52KN，小于额定锁模力1200KN，满足要求。 （3）模具外形与注塑机拉杆间距校核。注射模向注射机上安装固定时，应该顺利通过注射机拉杆间的空间。本设计模具最大宽度为290mm,其小于注射机拉杆间距300mm,所以满足要求。（4）对注塑机有关安装尺寸的校核。设计的注塑模不仅必须在注塑机的上述主要工艺参数限定的范围内，还必须能顺利的安装到注塑机上，因此必须满足注塑机的有关安装尺寸，包括如下几项，对其校核。 具定位圈与注塑机定位孔配合。每一台注塑机的固定模板上都有一个起定位作用的基准孔，能使模具安装到注塑机上后其主流道中心线与注塑机喷嘴中心线同轴，模具上的定位圈应该与这一定位孔成间隙配合。这里定位圈直径为29mm。 可安装的模具高度。选择的注塑机XS-ZY-175为型。：最大模具厚度Hmax为400mm，最小模具厚度Hmin为 120mm本设计的模具高度H为320mm，满足要求。喷嘴尺寸的校核。注射机的喷嘴头部的球面半径要也模具主流道始端的球面半径吻合，以免高压熔体从缝隙处益处，一般球面半径要比喷嘴头半径大12mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，本设计喷嘴头半径为12mm，喷嘴头部的球面半径为14mm，满足要求。开模行程和顶出机构的校核。注射机的开模行程是有限制的塑料件从模具中取出时所需的开模距离，其必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出，开模距离一般分为如下两种情形：一是当注射机采用液压，机械联合作用的锁模机构时，最大开模行程由连杆机构的最大冲程决定，并不受模具厚度的影响，即注射机，二是当注射机采用全液压时，最大开模行程等于机床移动模板和固定模板之间的最大开距减去模具厚度，即注射机的最大开模行程与模具厚度有关，本设计是属于单分型面注射模开模， 其开模行程如图示本设计的模具所需开模距离S=H1+H2+510=55.5+57+8=120.5mm 模具装固尺寸本模具为小型模具与注射机采用压板固定，采用这种固定时，只须在模具动，定模座板附近有螺孔就行，有较大的灵活性。固定如下图示： 第四章 浇注系统设计4.1浇注系统所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。普通浇注系统由主流道，分流道，浇口和冷料穴四部分组成。浇注系统的作用是使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利地充模，压实和保压。4.1.1浇注系统的设计原则 1 尽可能采用平衡式布局，以便设置平衡式分流道。2 型腔布置和浇口开设部位力求对称，防止模具承受偏载而产生溢料现象。3 型腔排列要尽可能紧凑，以减小模具外形尺寸。4 热量及压力损失要小。5 确保均衡进科。6 塑料消耗量少。7 排气良好。8 防止塑件出现缺陷。9 生产效率要高。4.2 流道设计4.2.1 主流道设计主流道是指连接注射机喷嘴与分流道或型腔（单腔模）的进料通道。负责将塑料熔体从喷嘴引入模具，其形状，大小直接影响塑料的流速及填充时间。在卧式或立式注射机用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬浇口套内，为了使塑料凝料能从流道中顺利拔出，需将主流道设计成圆锥形，具有=24的锥角本设计取3，内壁表面粗糙度一般为Ra=0.63 um以下的表面粗糙度，小端直径应大于喷嘴直径约0.51mm，本设计注射机的喷嘴直径为4mm,所以本设计的主流道小端直径为5mm凹坑半径R也应比喷嘴头半径大12mm,本设计注射机喷嘴头半径是12mm,所以本设计凹坑半径取14mm。内壁表面粗糙度为Ra=0.63 um以便凝料顺利拔出。浇口套大端高出定模端面H=510mm，起定位作用，与注射机定模板的定位孔呈间隙配合。为了拆卸更换方便，模具的定位圈常与浇口套分开设计。 如图所示：4.2.3 分流道设计分流道是将熔融塑料从主流道中通过流道截面及其方向的变化，平稳地进入型腔的浇口的通道，它是主流道与浇口的中间连接部分，起分流和转换的作用。(1) 截面形状。分流道的截面常用的有圆形，梯形和矩形。由于梯形截面加工起来较为简单，截面也利于物料的流动，所以本设计采用矩形截面。(2) 截面尺寸。分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积，塑件壁厚，塑件的形状，所用塑料的工艺性能，注射速率以及分流道的长度等因素来确定。本设计的梯形截面的 宽度为5mm深度取4mm斜度6。(3)分流道的布置。其取决于型腔的布局，两者相互影响，各型腔相同时，选择平衡式布置，要求从主流道至各个型腔的分流道，其长度，形状，短面尺寸等都必须对应相等，达到各型腔的热平衡。具体见图纸。4.2.4 其它设计(1) 分流道的内表面不必要求很高，一般表面粗糙度Ra取1.6um即可。本设计Ra取1.6um。(2) 流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及填充。4.2.5 浇口设计浇口是主流道，分流道与型腔之间的连接部分，即浇注系统的终端。一般这段很短的通道截面面积很小。浇口的作用： 1 使熔融塑料以最快的速度进入并充满型腔，并在保压过程中进行补料以弥补由于塑件收缩而留出的空间。 2 塑件注射成后，由于浇口的 截面积很小，所以它的冷却速度大于塑件的冷却速度，并能迅速地冷却封闭，防止热料回流。 3成型并被顶出的塑件，较容易与浇注系统分离。浇口的类型：直接浇口、盘形浇口、分流式浇口、轮辐式浇口、爪形浇口、点浇口、侧浇口、环形浇口、潜伏式浇口等。因为本设计是一模多腔的，所以采用矩形侧浇口较为理想，高注射效率。截面形状如图：位置的选择：首先要避免熔体喷射冲压模，浇口位置还应使熔体取向对塑件性能有利，还要有利于冲模流动，补料和排气。本设计的矩形侧浇口设在分型面上，从塑件的侧面进料。第五章 注射模零部件的设计5.1分型面的选择分型面就是动，定模或瓣合模的接触面，模具分开后由此可取出塑件和浇注系统。5.1.1分型面的选择原则应选择在塑件外形的最大轮廓处。有利于塑件的留模和脱模。保证塑件的精确要求。满足塑件外观要求。便于模具的制造。减小成型面积。增强排气效果。应使侧抽芯行程较短。5.1.2排气槽设计当塑件熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体蒸汽不能顺利排出，将在制品上形成气孔，接缝，表面轮廓不清等缺点，可以利用配合间隙排气，可利用推出机构与模板之间及活动型芯与模板之间的配合间隙进行排气，本设计排气间隙为0.030.05mm.不必再开设专门的排气槽。5.2成型零件设计5.2.1型腔结构设计凹模用以成型塑件的外观表面的设计，有整体式凹模，镶入式凹模，局部镶嵌式凹模，大面积镶嵌式凹模，四壁拼合式凹模，拼块式凹模。本模具采用整体式凹模结构，由整块材料加工制成。整体式凹模的优点是强大，塑件上不会产生拼缝、残痕，中小型凹模的机械加工也比较便利；如采用冷压制模法，就可直接在整块钢材上压出凹模，但对大型模具而言，由于钢材体积大,机械加工不便，而且切削也大，造成钢材浪费，延长了制模周期。凹模如图所示：5.2.2型芯的结构设计型芯用来成型塑件的内表面的设计，本设计采用整体式型芯，用螺钉将其与模板连接，组合式型芯的特点：组合式的型芯适用于塑件的内形复杂，机加工困难的型芯。组合式的型芯使加工变得简单，容易。组合式的型芯减小了贵重模具钢的耗量。组合式的型芯节省了加工工时，避免了大型件的热处理变形。凸模如图所示：5.2.3对合导向机构零件的设计对合导向机构的功能是保证动，顶模两部分能够对准，使加工在动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的型腔，从而保证塑件形状，厚度和尺寸的准确。本模具设计采用导柱对合导向机构零部件设计，该机构在模具设计中应用最广，包括导柱和导套 两个零件。1）导柱设计对导柱设计的主要要求：导柱的直径视模具大小而定，但必须具有足够的抗弯强度，且表面要耐模，芯部要坚韧，因此导柱的材料一般采用低碳钢（20）渗碳淬火，或用碳素工具钢（T8、T10）淬火处理，。硬度为5055HRC。本设计材料选用低碳钢（20），渗碳淬火，硬度为5055HRC。导柱的长度必须比凸模端面的高度高出68mm，以免在错误定位时，型芯进入凹模型腔相碰而损坏。导柱的端部做成锥形或半球形的先导部分。本设计导柱的长度比凸模高出8mm,导柱的端部设计成锥形。导柱的配合精度 导柱与导向孔通常采用间隙配合H7/f6或H8/f8，而与安装孔则采用过过渡配合H7/m6或K7/h6，配合部分表面粗糙度为Ra=0.8um。本设计导柱与导向孔之间采用H7/f6间隙配合，而与安装孔则采用过过渡配合K7/h6。导柱应合理均匀地分布在模具分型面的四角，导柱至模具的边缘应有足导柱一般设置在动模一侧，可以起到保护型芯及塑件脱模是支撑推件板的作用。注射模的导柱一般取24根，本设计选4根对称布置。2）导套设计这里与导柱配合选择带头导套。该导套的尾部与另模板配合起定位作用，有省去定位销的效果。如图所示：3）导套位置导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度：导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线13处最安全。4）材料的选择导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为HRC50-55。工作表面粗糙度为Ra0.4，固定部分Ra0.8。导套内外表面粗糙度取为Ra0.8为妥。5）对导柱直径的校核。对导柱直径的校核可以以下式校核：Error! No bookmark name given.w-一根导柱承受的模板重力（N），若整个模板重力为W，导柱的根数为n ，则w=WnL-模板重心距导柱肩部距离(mm).E-材料弹性模量，2 X106Mpa-导柱头部弯曲变形的挠度（mm），其值以不影响顺利脱模为准。计算得，d约为18.5 mm，这里取d为19mm，满足要求。第六章 脱模机构设计1.设计原则(1)尽量使塑料制品在动模上.这是因为要利用注射机顶出装置来推出制品,必须在开模过程中保证制品留在动模上,这样,模具的推出机构较为简单,只有因制品结构的关系,不能留在动模上时,才能由定模上的复杂推出机构推出制品;(2)保证塑料制品不变形,不损坏.为此,必须正确分析制品与型腔各部位的附着力的大小,以便选择正确的推出方式和推出部位,使脱模力合理分布;(3)保证制品外观良好.这就要求推出制品的位置是对制品内部或对制品外观影响不大的位置,尤其在使用推杆推出时更要注意这个问题,以免损伤制品的外观;(4)结构可靠.即推出机构应工作可靠,运动灵活,有足够的强度和刚度.2.推出机构的分类按动力资源分类手动推出机构:这种机构多设置在注射机不投顶出装置的定模一方,在开模后,又人工操作推出机构老推出制品.有时杂复杂模具结构中,为防止因操作次序前后颠倒而使模具损坏时也用手动推出机构;机动推出机构:它是利用注射机推出动作,通过推出机构推出制品;液压推出机构:它是靠注射机上设置专门的顶出油缸进行脱模;气动推出机构:它是利用压缩空气将制品吹出.按模具结构分类简单推出机构,又称一次推出机构;双推出机构;二级推出机构;顺序推出结构;带螺纹制品的推出机构.本设计采用的推出机构为机动推出机构和简单推出机构.推杆的选择截面形状因制品的几何形状及型腔、型心结构不同,所以设计在型腔、型心上的推杆截面形状也不尽相同.在整体式型腔设置推杆时采用圆形最为方便.本设计采用的推杆截面为圆形,示意图如何7.1 图7.1 推杆截面推杆形状标准推杆是等截面的,推杆截面尺寸不应过细过过薄,一面影响强度和刚度.本设计采用推杆示意图如图7.2 图7.2 推杆形状推杆固定形式本设计所采用的推杆固定形式是一种常见的固定形式适用于各种不同形式的推杆. 图7.3 推杆固定形式推杆设计应注意事项推杆直径大小与位置符合推出机构设计要求外,还应注意下列事项:推杆应尽量短,但在推动时,一般应将制品推出高于型腔面10mm左右.注射成型时,推杆端面一般应高于所在型腔或型芯的表面0.05-0.1mm,否则会影响制品的使用;推杆与其配合孔或型芯一般采用H9/f9的配合并保证同轴度,在其推出过程中不卡滞配合长度一般取推杆直径的1.5-2倍,通常不小于12mm;推杆通过模具成型零件的位置,应避开冷却通道;在确保制品与顺利脱模的前提下,推杆数量不宜过多,以简化模具和减少制品表面质量的影响.7.2 复位和导向零件的设计复位零件在推出机构完成制品脱模后,为了继续注射成型,推出机构必须回到原来的位置.为此,除了推板脱模外,其他模形式一般均需要设计复位零件.本设计采用弹簧复位,利用弹簧的弹力使推出机构复位,如图7.4所示,在导向零件上增设弹簧,加强了其刚度,同时节约了材料可空间,但需要注意力要足够,一旦弹簧失效,要及时更换.2 导向零件推出元件在模具中往复滑动,为了使其动作灵活并减小摩擦,接触部分与模具采用间隙配合外,其余部分均处于活动状态.在卧式注射机上的注射模中,推杆固定板和推板的重量作用与推秆上,同时在推出过程中制品反推阻力不均匀沿还会导致固定板扭曲、倾斜,这些都使推杆支撑受横向负荷,可能导致推杆变形甚至断裂,尤其是细长推杆,为防止上述现象发生,常用导向零件来承受上述负荷.在图7.4中,导柱除起导向作用外,还起支撑作用,以增强支撑板的刚度.模具小,推杆数量少时,可不设导套.7.3 推出机构有关尺寸的设计和校核脱模阻力的计算F=式中 E_塑件拉伸模量(Mpa),ABS塑料为1.8*Mpa S_塑料成型平均收缩率(%),ABS塑料为0.6 t_塑件的平均厚度(mm),塑件设计厚度为5 L_塑件包容型芯的长度(mm),设计为814 U_塑料的泊松比,查表取为0.38 _型芯脱模斜度,选择为 F_塑料与钢材之间的摩擦系数,查表为0.21 A_塑件在开模方向垂直的平面上的投影面积(),设计为45700 K_由f和决定的无量纲系数,K为1.0035计算得F为15484N推杆直径的计算D=K强度校核:式中 D_推杆最小直径,mm K_安全系数,通常取为1.5 L_脱模长度,为250mm F_脱模阻力, 为154794N E_推杆材料的弹性模量,为3.2MP N_推杆系数,为4根 _推杆所受的应力计算得D=25mm, 符合强度校核的要求.第七章 模温调节与冷却系统设计7.1 模具温度塑料注射成型是将熔融状态的塑料向模腔高压注射，其后这些熔料在模腔内冷却到塑料热变形温度以下固化成型。由熔融状态冷却到固化状态是由熔料温度和模具的温差实现的。模具的温度不能过高也不能过低。模具温度过高，会造成溢料脱模困难，并使固化时间过长，延长注射成型周期，降低生产效率。过低则会影响注射熔料的流动性，使塑件应力增大，并可能出现熔接痕及缺料制品缺陷。7.2塑料注射模温度调节塑料注射模温度调节能力，不仅影响到塑件的质量，而且也决定着生产效率。热塑性塑料注入型腔后，释放大量的热量而凝固，需要维持在一个适当的温度。在注塑成型过程中，模具可看成热交换器，塑料熔体凝固时释放出的热量约为5以辐射对流的形式；散发到大气中，其余95由模具的冷却介质(一般是水)带走。温度调节对塑件质量的影响 采用较低的模温可以减少塑件制品的成型收缩率。 模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形。尺勺稳定性。力学性能。外观质量。所以模具设计时必须考虑冷却或加热装置来调节模具温度。一般当成形时料温不足，为了使模具达到成型要求的模温，则应考虑加热装置。另外，在个别情况时也需冷却及加热同时使用或交替使用。一般成型后 热塑性塑料，模具常需冷却。热固性塑料注射成型时则必须加热。通常是根据塑料品种，塑件厚度，结晶性塑料所要求的性能而定。实验表明，高密度聚乙烯的冲击强度受充模速度的影响很大，特别在浇口附近。高速注射的制品比低速注射的制品在浇口附近的冲击强度高1/4左右，但模温对其影响很小，所以采用较低模温为宜（45-55）。7.3 冷却回路设计模具设置冷却装置的目的，一是防止塑件脱膜变型；二是缩短成型周期；三是使结晶性塑料冷凝形成较底的结晶度，以得到柔软性，挠曲性，伸长率较好的塑件。冷却形式一般在行腔，型芯等部位合理的设置通水冷却水路，并通过调节冷却水流量及流速来控制膜温，冷却水一般为室温冷水，必要时也有采用强迫通水或低温水来加强冷却效率，冷却系统的设计对塑件质量及成型效率直接有关，尤其在高速，自动成型时更应研究，必须重视。影响冷却效果的因素： 冷却介质的多少。 冷却通道与成型区域的接近程度。 冷却水道的长度和设置布局。 冷却通道的直径以及冷却介质的流动状态。 从入口到出口冷却介质的温差，一般不超过5。 熔融塑料与模具的温差。设置冷却管道考虑因素：模具结构形式，如普通模具，细长型芯的模具，复杂模具及脱模机构障碍多的或镶块多的模具，对冷却系统设计直接有关。模具的大小和冷却面积。熔接痕位置。7.4 冷却水孔的开设原则（1）水孔边离型腔的距离，一般保持在1525毫米左右，距离太近则冷却不易均匀，太远则效率低。水孔直径一般在直径为5毫米以上。根据模具大小决定。（2）水孔通过镶块时，应考虑镶套管等密封问题。（3）水孔管路应畅通无阻。（4）水管接头的位置尽可能放置在不影响操作的一侧。 （5）冷却水孔管路一般最好不开设在型腔塑料熔接的地方，以免影响塑件强度。冷却参数的确定：冷却管道直径为11mm, 根据冷却水速与水孔直径的关系，选择最低流速为1.32ms，冷却水体积流量为5.0X10 mmin。7.5冷却时间计算（1）影响冷却时间的因素：模具时料。冷却介质温度及流动状态。模塑材料。塑件厚度。冷却回路的分布。模具温度。（2）时间计算。本设计选用塑件截面内平均温度达到规的脱模温度时，所需冷却时间简化计算公式：Q= （10）式中：Q-塑件所需的冷却时间(S)。 t-塑件厚度(m) k-塑料的热扩散率 (mS)。 Tm-塑料熔体温度 (C)。 Tw-模具温度 (C)。 h-塑件脱模时截面内平均温度(C)。查模具设计手册可得聚苯乙烯(PS)的参数如下： Tm为137，Tw为55C，k为6.5*10 (mS)，Ts取70C，t为1mm，代入得Q=5.7s。第八章 主要尺寸计算8.1成型零件的工作尺寸计算所谓工作尺寸是指成型零件上有直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有形腔和型芯的径向尺寸（包括矩形或异形型芯的长和宽），型腔或型芯的深度尺寸。中心矩形尺寸等。在设计模具时。必须根据制品的尺寸和精度要求来确定相应的成型零件的尺寸和精度等级。影响塑件制品的精度的因素：（1）成型收缩率的选择和成型收缩的波动引起的尺寸误差。（2）成型零件的制造公差。（3）成型零件的组装误差。（4）型腔成型零件磨损及化学腐蚀引起的误差。（5）成型零件的相对移动（合模的误差、侧抽芯的移动）引起的误差。生产小尺寸塑件时，影响塑件公差的主要因素。则是模具成型零件的制造公差或成型零件表面的磨损值。对于成型零件工作尺寸主要按平均收缩率来计算。1、 型腔尺寸的计算 型腔径向尺寸 型腔径向尺寸的计算公式D=D0(1+S) 式中 D 型腔的最小基本尺寸；D0 塑件的最大基本尺寸； D0=380mmS 塑件的平均收缩率； 1.5%=0.015 塑件的公差； = 1.2模具制造公差，按级公差选取而精度要求不高的塑件按（1/3-1/6）选取。 = 0.28D=380（1+0.015）1.2=384.8 型腔的深度尺寸 型腔的深度尺寸的计算式H=H0(1+S)式中 H 型腔深度的最小基本尺寸；H0 塑件的最大基本尺寸，H0=125mm；= 0.26；其余符号与上式相同；H=125(1+0.015)1.1=126.14 型芯的径向尺寸 型芯的径向尺寸计算公式d=d0(1+S)+式中 d 型芯的最大基本尺寸 d0 塑件的最小基本尺寸 d=55.5(1+0.015)1.2=57.2325型芯高度尺寸 型芯高度尺寸的计算公式h=h0(1+S)+式中 h 型芯高度的最大尺寸；h0 塑件内形深度的最小尺寸 h0=55mmh=55（1+0.015）+1.1 =56.568.2 圆形盲孔型腔壁厚计算1） 型腔侧壁厚计算S=h 式中 S 型腔侧壁厚度， P 型腔内单位平均压力，49 MPah 型腔深度， 55mmE 型腔材料的弹性模量， 21105MPa 型腔许用变形量， 0.05C 由h/l决定的常数， 0.073L 型腔的长边长度， 131mm将以上数值带入公式得 S=20mm2)型腔腔底的计算 按刚度条件计算公式 H=式中 H 型腔腔底的厚度，mm l2 型腔短边长度，mm 36 C1 系数根据型腔边长比查表0.024其