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机械毕业设计论文
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模具毕业设计7插座底座塑模毕业设计,机械毕业设计论文
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目录 摘要 . 1 前言 . 2 1.塑件工艺分析及塑料的选用 . 3 1.1 塑件工艺分析 . 3 1.2 塑料的选用 . 3 2.模具种类与模具设计的关系 . 7 3.模具的基本结构 . 8 3.1 模具的成形方法 . 8 3.2 型腔的布置 . 8 3.3 确定分型面 . 8 3.4 确定推出方式 . 9 3.5 模具的结构形式 . 9 4.注射机的选择 . 11 5.注塑机参数校核 . 12 5.1最大注射量校核 . 12 5.2 锁模力校核 . 12 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 . 12 5.4 模具闭合高度校核 . 13 5.5 开模行程校核 . 13 6.模具设计的有关计算 . 14 7.模具结构、尺寸的设计计算 . 16 7.1型腔结构 . 16 7.2型芯结构 . 16 7.3 选择浇注系统 . 17 7.4 冷却系统的设计 . 21 7.5导向机构 . 24 7.6拉料杆 . 25 7.7推出结构的计算 . 26 7.8模具排气槽设计 . 27 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 . 28 8.1零件的技术要求 . 28 8.2总装技术要求 . 28 结论 . 30 致谢 . 错误 !未定义书签。 nts1 摘要 塑料模具在当今社会越来越广泛的应用，从 电脑、手机、饮料 、台灯、水笔、水盆等方面应用极其广泛，可以说从我们的吃穿住行都离不开它。 注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具中脱出，成为塑料制品。 本次的毕业设计是花插座底盘的注塑模的设计，该模具有重量轻、耐腐蚀老化、绝缘性好、强度高、使用 寿命长，制作方便、价格低廉等特点，可用于双孔、三孔插座。 依据产品的数量和塑料的工艺性能确定了以双分型面注塑模的方式进行设计。模具的型腔采用一模四腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。本次的设计中参考了大量的文献，还在互联网上查找资料，设计过程比较完整。 关键词 双分型面注射模具 插座 聚甲醛。 nts2 前言 通过在兴华模具公司的实习，使我对模具制造行业有了一定的了解和认识，故在这次做毕 业论文选择课题时，我最终选择设计关于以塑模为课题的设计，说明塑模在兴华模具公司中的应用。 随着 经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又 具 有较高 的 技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模 具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。 而 且应该 是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。 如： 1.大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比 例 正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。 2.主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品 不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展 。 3.大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大。目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元。 4.主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等。这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展。 nts3 1.塑件工艺分析及塑料的选用 1.1 塑件工艺分析 该产品用于电源插座上 ,要求具有绝缘性的作用。该产品精 度及表面粗糙度要求为一般精度 ,但在加工制造过程中要求各部分有一定配合精度关系。该产品为大批量生产。故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能自动脱模，可采用点浇口自动脱模结构。由于该塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔的结构，浇口形式采用点浇口，由于塑件相对较小，所以可以采用一点进料，以利于充满型腔。相对于大塑件可采用相对于小的塑件大的分流道，以达到同时充模的效果。化学性能稳定，绝缘性好，宜于成形加工等，闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求无飞边或缩孔现象。 1.2 塑料的选用 （ 1）酚醛塑料 (PF) 性能 :一般工业电器用 :具有良好可塑性 ,适用于一般压塑成型 ,工艺性良好 ,机电性良好 ,光泽性好；高电绝缘用 :适宜于压缩成形 ,除力学性能良好外 ,有优良绝缘性及耐水性；耐水、耐热、耐油，耐腐蚀，防湿防霉用，有良好的机电性能；耐冲击用：有高抗冲击强度，电绝缘，防霉，防湿，耐水性能；自然放霉，耐湿，耐酸特性及具有高度防湿，防霉，耐高频特性。 用途：可做工业电器开关及零件 ,仪表壳 ,纺织机械零件、矿灯零件 ,旋纽灯头 ,开关 ,插座等日用电器零件；可作电绝缘性 ,耐水性要求较高的电器仪表及电讯工业零件 ,交通电工器材及无线电零 件；可作耐高频的短波和超短波电讯器材 ,高绝缘试验仪器 ,无线电 ,雷达 ,电子管灯座等电器零件；可作要求耐热 ,耐水 ,防霉 ,防腐的各种电器零件 ,用于船舶 ,湿热带气候条件时。 （ 2）聚醚砜 (PES) 性能 :具有耐热性优越的聚醚类塑料 ,热变形温度磕打 260 ,高温下其力学强度也不nts4 降低，透明无毒 ,但易吸水。 用途 :用于制造电器开关件 ,汽车变速器齿轮 ,线圈骨架 ,插座 ,医疗器械飞机窗框 （ 3）聚甲醛 (POM)。 性能 :它是一种有侧链 ,高密度 ,高结晶性的线形聚合物 ,具有友谊的综合性能 .力学强度较高 ,它的抗张强度达 70Mpa,可在 104下长期使用 ,脆化温度为 -40 ,吸水性较小 ,缺点是热稳定性教差 ,所以必须严格控制温度 .还有结晶性了熔融范围很窄 ,速度快 ,料温稍低与熔融温度即发生结晶化 ,流动性下降。流动性中等 ,溢边值为 0.04mm,流动性对温度不敏感 ,但对注射压力敏感，结晶时体积变化大 ,成型收缩范围和收缩率大。 摩擦系数低 ,弹性高 ,浅侧凹槽可强迫脱膜 ,塑件表面可带有皱纹花样 ,但易产生表面缺陷 ,如毛斑 ,缩孔 ,凹痕等弊病。宜用螺杆式注塑机成型 ,余料不宜过多和滞留过长 ,一般塑件的注射量不应超过注塑机注射量的百分之七十五 ,或取注射容量与料筒 容量之比为1:6 到 1:10 左右 ,料筒嘴等务必防止有死角和间隙面滞料 ,预塑时螺杆转速宜取底值 ,并宜用单头 ,全螺纹 ,等距 ,压塑突变型螺杆 .对喷嘴孔径应取最大值 ,并用直通式喷嘴 ,喷嘴孔可呈喇叭形 ,并设置单独控制的加热装置 ,以便控制喷嘴温度 .必须严格控制成型条件 ,嵌件应预热 ,余料储存 5 到 10 个塑件重量的物料即可 ,料温不宜过高 ,一般取稍高与熔点 100到 150摄食度即可 ,模具对塑料的影响较大。提高模温可以改善表面凹痕 ,有助于容料流动 ,使塑件内外均匀冷却 ,防止溢料 ,缩孔 ,皱褶 ,模温对结晶度及收缩也有很大影响 ,必须严格控制 ,一般取 (75-120) ,塑件壁厚大于 4 毫米时取 (90-120) ,小于 4 毫米时取(75-90) ,宜用高压 ,高速注射 ,使塑件可以在较高温度情况下脱模 ,冷却时间也很短 .但为了防止收缩变形 ,应力不均匀 ,脱模后将塑件放在 90左右的热水中冷却或用整形夹具冷却。 （ 4）材料的确定及相关参数 方案一 nts5 采用酚醛塑料 ,它一般以 (4050)%的酚醛树脂作基本原料 ,加入 (4050)%填料、固化剂、催化剂、燃料、塑化剂及润滑剂等辅助料而组成，这样可以降低成本，另外换可以赋予他书性质以及材料的流动性，使之在高压下流 入塑模时不致过多地溢出。 方案二 采用聚醚砜 ,虽然在高温下力学强度不降低 ,但是易吸水用在插座上 ,特别是在用电设备上不太安全。 方案三 因为它的熔融 ,凝固十分迅速 ,熔融速度快有利于成型 ,缩短了成型周期 ,按经济条件考虑 ,省时就是有利于提高生产率 .另外它在常温下一般不溶于有机溶剂 ,能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，耐汽油及润滑油性能也很好，有较高的抗拉、抗压性能和突出的耐疲劳强度，尺寸稳定、吸水率小，具有优良的减摩、耐摩性能，能耐扭变，有突出的回弹能力；还有较好的电气绝缘性能。 由参献 14 POM 的成形条件及 相关参数 : 注射成形机类型 :螺杆式 密 度 (g/cm3):1.41 1.43 计算收缩率 (%):1.2 1.0 预热 :温度 ( )80 100 时间： (h)3 5 料筒温度 ( ):后段 160 170 中段 170 180 前段 180 190 喷嘴温度 ( ):170 180 模具温度 ( ):90 120 nts6 注射压力 (Mpa)80 130 成形时间 (s):注射时间 20 90 高压时间 0 9 冷却时间 20 60 总周期 60 适用注射机类型 :螺杆式 后处理 :方法 红外线灯、烘箱 温度 ( ) 140 145 时间 (h) 4 nts7 2.模具种类与模具设计的关系 不同种类的塑料其工艺性能、成形特性也不相同，因此为了确定塑料的工艺性能、成形特征，并在模具中充分利用以获得优质的塑料制件。 如表 2-1 塑料种类与模具设计关系 塑料 特征 注意事项 聚甲醛 POM（结晶型） 1， 直接浇口处易产生定向应力，以致使塑料变形 2， 冷却速度快 3， 流动性好具有铰链性能 1， 尽量采用直接浇口，尤其是成形较大面积的扁平体 2， 浇注系统散热面积要小，以降低冷却速度，保证塑料顺利充填型腔 塑件的成型要求： 化学性能稳定，绝缘性能优良，宜于成形加 工等，闭弯折不容易产生损坏和断裂现象。塑件表面要求光滑无飞边或缩孔现象。 nts8 3.模具的基本结构 3.1 模具的成形方法 塑件采用注射成形法生产，为保证塑件表面质量 ,使用点浇口成形 ,因此模具应为双分形面注射模。 3.2 型腔的布置 塑件形状简单 ,质量较小 ,生产批量大，所以应使用多型腔注射模具。考虑到塑件的侧面有矩形孔 (7X2),需侧向抽芯 ,所以模具采用一模四腔 (计算方法如下 ),平衡布置 .这样模具尺寸较小 ,制造加工方便 ,生产效率高 ,塑件成本较低。其布置如图 1： 图 1 型腔分布图 3.3 确定分型面 塑 件分型面的选择应保证塑件的质量要求 ,塑件的分型面有多种选择 ,图如下 ,分型面nts9 选择在轴线上 ,这种选择会使塑件表面留下分型面痕迹 ,影响塑件表面质量 .同时这种分型面也使侧向抽芯困难 ,假如分型面选择在下端面 ,这样的选择使塑件的外表面可以在整体凹模型腔内成型 ,塑件大部分外表面光滑 ,仅在侧向抽芯处留有分型面痕迹。同时侧向抽芯容易 ,而且塑件脱模方便。双分型面注射模注射成型塑件表面平整、没有较大的浇口痕迹。由于该塑件为多型腔注射模 ,浇注系统有分流道 ,即要实现分流道脱模 ,又要 实现塑件脱模 ,所以应该应用双分型面。其结构如图 2 图 2 分型面简图 3.4 确定推出方式 由于塑件的形状为方形 ,采用推杆推出机构 ,推杆的推出机构是整个推出机构中简单 ,较常见的一种形式 .由于设置推杆的自由度较大 ,而且推杆截面大部分为圆形 ,容易达到推杆与模板或型芯上推杆孔的配合精度 ,推杆推出是运动阻力小 ,推出动作灵活可靠 ,损坏后便于更换 ,因此在生产中广泛应用。 3.5 模具的结构形式 中小型模架标准中规定，并规定模架的形式为品种型号 .塑料注射中 小型模架标准 GB/T12556.1 12556.2-90.其组合形式有 A1,A2,A3,A4四种 ,根据条件选用 A1其尺寸如下表。 nts10 表 3-1 导柱于模架相对位置的确定 模架尺寸 导柱直径 导柱位置 A B d 1g 2g 3g 200 250 20 20 20 20 其结构形式如图 3。图 3 装配图 nts11 4.注射机的 选择 由给出的工件可称得工件的质量为 80g，可计算浇注系统的体积为 315cm 。 所以：3374.5641.180 cmcmggmV 塑件浇塑件总 VVV 374.711574.56cm 选用 XS-ZY-125型卧式注射机，其性能参数如下： 额定注射量： 3125cm 注射压力： Mpa120 锁模力： KN900 最大注射面积： 2320cm 最大开模行程： mm300 模具最大厚度： mm300 模具最小厚度： mm200 拉杆间距： mm290260 喷嘴直径： mm4 喷嘴圆弧半径： mm12 nts12 5.注塑机参数校核 5.1最大注射量校核 注射机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量 80%。 所以，选用的注塑机最大注塑量应 浇塑件机 VVV 8.0式中机V 注塑机的最大注塑量：单位 3cm 塑料V 注塑机的体积，单位 3cm 该产品： V塑件 =80 3cm 浇V 浇注系统体积，单位 3cm 该产 品：浇V=15 3cm 故 31 1 88.0 15808.0 cmVVV 浇塑件机确定的注塑机注塑量为： 118 3cm 。所以，满足要求。 5.2 锁模力校核 锁机F AP模模P 熔融型料在型腔内的压力（ 70 100 Mpa） 80 A 塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和：计算为 9782mm2 锁机F 注塑机的额定锁模力 故 锁机F AP模=68 x 9782=665（ KN） 所以选定的注塑机为： 900（ KN） 满足条件 5.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核 即 模具长宽拉杆间距 nts13 模具的长宽为 200 250注塑机拉杆间距 260 290 5.4 模 具闭合高度校核 模具实际厚度 H 模 =245mm 注塑机最小闭合厚度 H 最小 =200 mm 即 H 模 H 最小 故满足要求 5.5 开模行程校核 我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度有关，故注塑机的开模行程应满足下式： 最小模机 HHS mmHH 10521 因为 最小模机 HHS 20 024 530 0 mm255 mmHH 161101253510521 H1 推出距离 单位 mm H2 包括注射系统在内的塑件高度 单位 mm S 机 注射机最大开模行程 故 满足要求。 nts14 6.模具设计的有关计算 模具成形尺寸设计计算 在计算型腔的尺寸之前，首先要确定使用塑料的成形收缩率，查表得：取 POM的成型收缩率为 3%，根据精度等级的选用，采用 6级。 依精度等级而定的计算法，一般塑件（ SJI1372 78 5-6级精度） 凹模 MCSLL )1(凸模 MCSLL )1(中心距 2/)1( MSLL 磨损严重时 2/c磨损轻微时 8/5/ c不考虑磨损时 可去掉上列各式中的cL为塑件的基本尺寸，为塑件的公差，为模具制造公差，为模磨损量。因考虑到塑件是大批量生产，磨损严重取 2/c,查表塑件精 度与模具制造精度的关系 M取 /4 。 表 6-1尺寸公差表 6-10 10-14 14-18 18-24 24-30 30-40 40-50 50-65 公差 0.32 0.36 0.40 0.44 0.48 0.52 0.56 0.64 型腔相关尺寸 : 4/64.02/64.0)03.015.625.62 （L 16.001.64 4/56.02/56.0)03.015.455.45 （L 14.006.46 4/52.02/52.0)03.01(3939 L 13.009.39 nts15 4/52.02/52.0)03.01(3636 L 13.008.36 4/44.02/44.0)03.011919 （L 11.004.19 4/40.02/40.0)03.011616 （L 10.003.16 4/36.02/36.003.011010 ）（L 09.001.10 4/32.02/32.0)03.0199 （L 08.001.9 4/32.02/32.0)03.0188 （L 08.001.8 型芯相关尺寸 : 4/56.02/56.003.014242 ）（L 14.005.43 4/52.02/52.003.013636 ）（L 13.003.37 4/52.02/52.0)03.015.315.31 （L 13.007.32 4/36.02/36.0)03.011111 （L 09.006.11 4/32.02/32.0)03.0188 （L 09.004.8 nts16 7.模具结构、尺寸的设计计算 7.1型腔结构 型腔板是由滑块、 4个凹模、 4个导柱孔、 1个推料杆和分流道及点浇口组成。其尺寸如图 4。 图 4 型腔图 7.2型芯结构 型芯板是由 4 个凸模、 16 个推件孔、 4 个导柱孔、 4 个回程杆孔和一个推料杆孔以及4个螺纹孔组成 .其尺寸如图 5。 nts17 图 5 型芯图 7.3 选择浇注系统 浇注系统是指模具中从注射机喷嘴起到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道。 1）主流道的设计 指喷嘴口起折分流道入口处止的一段，与喷嘴在一轴线上，料流方向不改变。 主流道为直接与注塑机的喷嘴连接的部分。熔体从喷嘴中以一定的动能喷出 .由于熔体在料筒内已被压缩 ,此时流入模的空腔内 ,其体积必然要增大 ,流速也略为减小 。便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形。锥角 42 粗糙度 63.0Ra 与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 主流道设计应注意的问题： （ 1）便于流道凝料从主流道衬套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角 42 粗糙度63.0Ra 与喷嘴对接处设计成半球形凹坑，球半径略大于喷嘴头半径。 （ 2）主流道要求耐高温和摩擦，要求设计成可拆卸的衬套，以便选 用优质材料单独加工nts18 和热处理。 （ 3）衬套大端高出定模端面 mm105 ，并 与注射机定模板的定位孔成间隙配合，起定位隙作用。 （ 4）主流道衬套与塑料接触面较大时，由于腔体内反压力的作用使衬套易从模具中退出，可设计定住 。 （ 5）直角式注射机中，主流道设计在分型面上，不需沿轴线上拔出凝料可设计成粗的圆柱形。 主流道直径计算的经验公式： )(4 mmKVD 式中 D 主浇道大头直径 mm V 流经主浇道的熔体体积 3cm K 因熔体材料而异的常数 塑料种类 PS PPPE PA PC POM CA K 值 5.2 4 5 5.1 1.2 25.2 故 mmD 1.121.214.32004 主流道衬套的材料常用 T8A、 T10A 制造，热处理后硬度为 50 55HRC。主流道衬套与定模板采用 H7/m6的过渡配合，主流道衬套与定位圈采用 H9/m9的过渡配合。 由于受型腔或分流道的反压力作用，主流道衬套会产生轴向定位移动，所以主流道衬套的轴向定位要可靠其结构形式如图 6。 图 6 主流道简图 nts19 2)分流道的设计 指塑料熔体从主流道进入多腔模各个型腔的通道，对熔体流动起分流转向作用，要求熔体压力和热量在分流道中损失小。 1、分流道的截面形状有：圆形、梯形、 u形、半圆形、矩形；分流道的长度应尽可能的短，少弯折的减少压力损失和热量损。 失；分流道的表面粗糙度为 Ra1.6mm 。 如表 7-1 分流道截面形状和 特征比较 截面形状 特征 热量损失 加工性能 流动阻力 效果 半圆形 小 较难 小 最佳 梯形 较小 易 较小 良 矩形 大 易 大 不良 通过以上截面形状的对比，显然圆形截面形状效果最佳，但其加工较难，梯形截面形状为最佳选择。 2、分流道的断面尺寸要视塑件的大小，品种注射速度及分流道的长度而定。 一般分流道直经在 mm65 以下时，对流动性影响较大，当直经大于 mm8 时，对流动性影响较小。 3、多腔模中，分流道的排布： 平衡式和非平衡式： 平衡式：分流道的形状尺寸一致。 非平衡式： a、靠近主流道浇口尺寸设计得大于远离主流道的浇口尺寸。 b、分流道不能太细长，太细长，温度，压加体大会使离主流道较远的型腔难以充满。 c、一般需要多次修复，调理达到平衡。 d、即使达到料流和填充平衡，但材料时间不相同，制品出来的尺寸和性能有差别，对要求高的制品不宜采用。 e、非平衡式分布，分流道长度短 。 f、如果分流道较长，可将分流道的尺寸头沿熔体前进方向稍征长作冷料穴，使冷料不致于进入型腔。 nts20 g、分流道和型腔布置时，要使 用塑件投影面积总重心与注塑机锁模力的作用线重合。 分流道尺寸经验计算： 分流道计算经验公式 )(73 4 mmLWD 式中 D 各级分流道的直径 mm W 流经该分浇道的熔体质量 g L 流过 W 熔体的分流道长度 mm 各种塑料的分流道推荐值 塑料种类 ABS PS PE PVC PP POM D 4.8-9.5 3.2-9.5 1.6-12.5 6.4-12.7 4.8-9.8 6-10 故 mmD 819073 45 4 其结构如图 7。 图 7 分流道简图 3）浇口的设计 浇口的作用是使料流加速，并控制衬料时间，控制料流状态。常用的截面形状有圆形和矩形两种。浇口位置的选择：尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在塑件的壁厚处，由于大塑件所填充塑料多，为此，在大塑件处的两壁厚处各设一浇口，这样可以提高充模速度。对于小塑件的浇口设在塑件的中心 线上（小塑件为对称圆形）。 尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在花盆的底部中央处，由于塑件所填充塑料多，这样可以提高充模速度。 nts21 浇口尺寸选定：点浇口的直径计算公式 )(4 mmAcnd 式中 d 点浇口的直径 mm n 系数，依塑料种类而异 塑料种 类 PVC PSPE PA PC POM PVAC n 值 9.0 6.0 8.0 7.0 7.0 8.0 c 依塑件壁厚而异的系数 A 型腔表面积 故 mmd 198.025002.07.0 4 点浇口推荐尺寸 如表 7-2 点浇口尺寸参数 5.1 35.1 3 PSPE 7.05.0 9.06.0 2.18.0 PP 8.06.0 0.17.0 2.18.0 PVCPOM 0.18.0 8.19.0 0.20.1 PA 2.19.0 2.10.1 6.12.1 浇口采用点浇口形式其结构如图 8。 图 8 点浇口简图 7.4 冷却系统的设计 1）冷却回路的尺寸确定 冷却回路的设计应做到回路系统内流动的介质能充分吸收成形塑件所传导的热量 ,使模具成形 表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内 ,并且要做到使冷却介质在回路系统nts22 内流动畅通 ,无滞留部位。 冷却回路所需总表面积可按下式计算 WMMqA 3 6 0 0式中 A -冷却回路总表面积， 2m M -单位时间内注入模具中树脂的质量， hkg q -单位质量树脂在模具内释放的热量，KgJ， q 值可查表； -冷却水的表面传热系数， KmW 2M -模具成形表面的温度， ; W- 冷却水的平均温度， 。 P0M成形时放出的热 量 q =4.12 KgJ 故 23 072.0402604.9360 01012.4130 mA 冷却水的表面传热系数 可用下式计算 2.08.0d 式中 -冷却水的表面传热系数， KmW 2; -冷却水在该温度下的密度，3mKg -冷却水的流速， sm ; d -冷却水孔直径 ,m -与冷却水温度有关的物理系数， 如表 7-3水的 值与其温度的关系 平均水温/ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 56 值 6.16 6.60 7.06 7.50 7.95 8.40 8.84 9.28 9.66 10.05 nts23 故 54.1010 5100028.9 2.08.0 KmW 22）冷却回路的总长度的计算 冷却回路总长度可用下式计算 d AL 1000式中 L -冷却回路总长度， m ; A -冷却回路总表面积， 2m ; d -冷却水孔直径， mm 故 mmmL 229029.21014.3 072.01000 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于 14mm，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降 低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为 2mm 时，水孔直径可取 10 14mm。本模具取 10mm 。所以由模具的长度可知需要排布 4根水道才满足冷却水道长度要求。 其水道分布如图 9 图 9 水道分布图 3）冷却水体积流量的计算 塑料 POM传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料 POM在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略 其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算 nts24 2160 c Mqq V式中 vq-冷却水体积流量， min3m ; M -单位时间注射入模具内的树脂质量， hkg ; q -单位质量树脂在模具内释放的热量，KgJ; c -冷却水比热容， KKgJ ; -冷却水的密度，3mKg1 -冷却水出口处温度， 2 -冷却水入口处温度， 。 4）模具加热 当注射成形工艺要求模具温度在 80以上时，模具必需有加热装置，由于注射成形工艺要求模具温度在 40 80，因此模具中不用设置加热装置即可满足需要。 7.5导向机构 为了保证动定模合拢时的导向机构。合模导向机构在模具中的作用，一是定位作用；二是导向作用；三是承受一定的侧压力。 1）导柱 1 nts25 2）导柱 2 4 5 7.6拉料杆 拉料杆可分为球形拉料杆、 z 形拉料杆和薄片式拉料杆，根据对各种拉料杆的对比分析和对本模具成型特点考虑用 Z形拉料杆。 如表 7-4拉料杆尺寸参数 直径 d D H 与拉料杆配合的模板孔 d（ H7） 基本尺寸 极限偏差 6 -0.02 -0.05 10 4 +0.012 0 8 -0.02 -0.05 13 4 +0.015 0 10 -0.02 -0.05 15 5 +0.015 0 12 -0.02 -0.05 17 5 +0.018 0 14 -0.02 -0.05 19 6 +0.018 0 nts26 根据以上的标准可知选用的直径 d为 : 6mm 其尺寸就及形状如图 10： 图 10 打料杆 7.7推出结构的计算 推出机构的组成：第一部分是直接作用在塑件上将塑件推出的零件；第二部分是用来固定推出零件的零件，有推杆固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出动作的导向及和模时推迟推出零件复位的零件。推出机构应使塑件脱模时不发生变形或损伤塑件的外观；推力的分布依脱模阻力的大小合理合理安排；推出机构的结构力 求简单，动作可靠，不发生误动作，和模时要正确复位。，推模力的计算要将塑件从模腔中推出必须克服推出所遇到的阻力，因此塑件脱模时必须有一个足够大的脱模力，为了使推出元件合模后能回到原来的位置，在设计时应考虑推出机构的复位，推出 机构中常用的复位零件有复位杆和弹簧，对于本模具的形式和结构的综合考虑，选用复位杆推出机构。抽芯距 s是将型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置，型芯所需要移动的距离。 由文献 13 式 6.5 其值可用下式计算： mmSS 321 1S 型芯成型部分的深度 单位为 mm 故 mmS 5.325.230 其结构如图 11 nts27 图 11 导向机构 7.8模具排气槽设计 当塑料熔体充填型腔时，必须顺序地排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受热而产生的气体。如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，为此设置排气槽是很有必要的，通常排气槽设计有多种方式，通过对模具 型腔的研究，采用利用配合间隙排气的方式为最优， 因为在分型面与模板间的配合间隙进行排气，间隙值为 0.03（聚丙烯的最大不溢料间隙为0.03mm）。 nts28 8.塑料注射模具技术要求及总装技术要求 8.1零件的技术要求 塑料注射模具应优先按 GB/T12555.1 90 和 GB4169.1 11 选用标准模架和标准件。模具成形零件 材料和热处理要求，优先按下表内容选用。 表 8-1模具成形零件优先选用材料和热处理硬度参数表 零件名称 模具材料 热处理硬度 牌号 标准号 HBS HRC 型腔、型芯定模镶件、动模镶件、活 动镶件 45 GB699 216 260 40 45 4Cr GB3077 216 260 40 45 40CrNiMOA GB3077 216 260 40 45 3Cr2Mo GB1299 预硬状态 35 45 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246 280 45 55 3Cr13 GB1220 246 280 45 55 8.2总装技术要求 表 8-2总装技术要求 条目编号 条目内容 1 定模（式定模板）与动模（式动模应板）安装平面的 平行度按 GB/T12555.2 和 GB/T125556.2规定 2 导柱、导套对定、动模安装面（式定、动模座半安装 面）的垂直度按 GB/T12555.2 和 GB/T125556
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