模具毕业设计塑料瓶盖毕业设计.pdf

目录1 绪 论 .11.1中 国 塑 料 模 具 工 业 发 展 现 状 .11.2中 国 塑 料 模 具 的 发 展 市 场 .22塑 件 的 分 析 .22.1塑 件 的 使 用 要 求 .22.2塑 件 的 材 料 选 择 及 其 材 料 的 介 绍 .22.3塑 件 的 形 状 及 尺 寸 .33 行 腔 数 目 的 决 定 及 排 布 .44 注 射 机 的 初 步 选 择 .54.1注 射 量 的 计 算 .54.3XS-ZY-125型 注 射 机 的 主 要 参 数 .55 浇 注 系 统 的 设 计 .55.1浇 注 系 统 设 计 原 则 .55.2浇 注 系 统 的 组 成 .65.3浇 注 系 统 的 设 计 .66 分 型 面 与 排 气 槽 设 计 .76.1分 型 面 的 选 择 原 则 .76.2分 型 面 的 设 计 .76.3排 气 槽 的 设 计 .87 成 型 零 件 的 设 计 .87.1成 型 零 件 的 结 构 设 计 .87.2成 型 零 件 工 作 尺 寸 的 计 算 .97.3成 型 零 件 的 强 度 、 刚 度 计 算 .118 导 向 机 构 的 设 计 .138.1导 柱 导 向 机 构 的 作 用 .138.2导 柱 导 套 的 选 择 .139 推 出 机 构 的 设 计 .149.1推 出 机 构 的 组 成 .149.2推 出 机 构 设 计 的 原 则 .149.3推 出 机 构 的 设 计 .149.4复 位 零 件 .1410冷 却 系 统 设 计 .1510.1注 射 模 冷 却 系 统 设 计 原 则 .1510.2冷 却 管 尺 寸 .1511注 射 机 的 参 数 校 核 .1611.1塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 与 锁 模 力 校 核 .1611.2模 具 厚 度 校 核 .1711.3开 模 行 程 校 核 .1712总 结 .17摘要塑 料 制 品 具 有 原 料 来 源 丰 富 ， 价 格 低 廉 ,， 性 能 优 良 等 特 点 。 它 在 电 脑 、 手机 、 汽 车 、 电 机 、 电 器 、 仪 器 仪 表 、 家 电 和 通 讯 产 品 制 造 中 具 有 不 可 替 代 的 作用 ， 应 用 极 其 广 泛 。 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 产 品 是 日 常 应 用 的 塑 料 瓶 盖 ， 且 实 用 性 强 。 该 产 品 设 计 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 够 自 动 脱 模 ， 此 外 为 保 证 塑件 表 面 质 量 采 用 侧 浇 口 ， 因 此 选 用 单 分 型 面 注 射 模 ， 侧 浇 口 自 动 脱 模 结 构 。 模具 的 型 腔 选 择 一 模 四 腔 结 构 ， 浇 注 系 统 采 用 侧 浇 口 成 形 ， 推 出 形 式 为 推 件 板 推出 机 构 完 成 塑 件 的 推 出 。 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 查 阅 了 大 量 的 专 业 资 料 和 书 籍 ， 丰 富 了 设计 过 程 。关键词： 注 射 成 型 ， 侧 浇 口 ， 型 芯ABSTRACTHere toenter theneedtoturn over a source ofplastic m aterials, lowprice,qualityandperform ance characteristics. it is incom puters andm obile phones, carsandelectrical andelectronics, instruments, applianceandproducts m anufacturing isanalternativetotheroleofthem ost widelyused. aninjectionis atherm oplastic -concreteshapeof them ain m ethod, thescopeof applicationisverylarge.Beenshapingtheplasticm aterials inrolls ofthem aterial beingheated, whichhas becom e ahighlyfluidbolts, or asthepressureof tools, them elted byregulatedbyahighpressureinjectionm ould ofform , after acoolingandsolidify,andthendiefrom theadjustm ent, asof plastic.Theproduct is ofdailyuse of plastic bottle, andwithhighpracticability. theproduct design for m ass production, thedesign m olds to have highm oldingefficiency,thesystem canautom atically release, inadditiontoensurethequalityofthesurfaceform s asidegateandthereforeusesinglecentfor theinjection, thesidegateautom atically releasethestructureof thetype. them achine m old isachoiceofam odule fourcham bers structure, thesystem uses thesidegatetopushoutofshape,form aboardwiththeagencytocom plete theform s of thelaunchoftheprocess.Keywords:injection;sidegate;acore.11绪论1.1中国塑料模具工业发展现状从 市 场 情 况 来 看 ， 塑 料 模 具 生 产 企 业 应 重 点 发 展 那 些 技 术 含 量 高 的 大 型 、精 密 、 复 杂 、 长 寿 命 模 具 ， 并 大 力 开 发 国 际 市 场 ， 发 展 出 口 模 具 。 随 着 中 国 塑料 工 业 ， 特 别 是 工 程 塑 料 的 高 速 发 展 ， 可 以 预 见 ， 中 国 塑 料 模 具 的 发 展 速 度 仍将 继 续 高 于 模 具 工 业 的 整 体 发 展 速 度 ， 未 来 几 年 年 增 长 率 仍 将 保 持 20%左 右 的水 平 。 整 体 来 看 ， 中 国 塑 料 模 具 无 论 是 在 数 量 上 ， 还 是 在 质 量 、 技 术 和 能 力 等方 面 都 有 很 大 进 步 ， 但 与 国 民 经 济 发 展 的 需 求 、 世 界 先 进 水 平 相 比 ， 差 距 仍 很大 。 一 些 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 长 寿 命 的 中 高 档 塑 料 模 具 每 年 仍 需 大 量 进 口 。 在总 量 供 不 应 求 的 同 时 ， 一 些 低 档 塑 料 模 具 却 供 过 于 求 ， 市 场 竞 争 激 烈 ， 还 有 一些 技 术 含 量 不 太 高 的 中 档 塑 料 模 .整 体 来 看 ， 中 塑 料 模 具 无 论 在 数 量 上 ， 还 是 在质 量 、 技 术 和 能 力 等 方 面 都 有 了 很 大 进 步 ， 但 与 国 民 经 济 发 展 的 需 求 、 世 界 先进 水 平 相 比 ， 差 距 仍 很 大 。 一 些 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 寿 命 的 中 高 档 塑 料 模 具 每年 仍 需 大 量 进 口 。 在 总 量 供 不 应 求 的 同 时 ， 一 些 低 档 塑 料 模 具 却 供 过 于 求 ， 市场 竞 争 激 烈 ， 还 有 一 些 技 术 含 量 不 太 高 的 中 档 塑 料 模 具 也 有 供 过 于 求 的 趋 势 。加 入 WTO， 给 塑 料 模 具 产 业 带 来 了 巨 大 的 挑 战 ， 同 时 带 来 更 多 的 机 会 。 由于 中 国 塑 料 模 具 以 中 低 档 产 品 为 主 ， 产 品 价 格 优 势 明 显 ， 有 些 甚 至 只 有 国 外 产品 价 格 的 1/5 1/3， 加 入 WTO后 ， 国 外 同 类 产 品 对 国 内 冲 击 不 大 ， 而 中 国 中 低档 模 具 的 出 口 量 则 加 大 ； 在 高 精 模 具 方 面 ， 加 入 WTO前 本 来 就 主 要 依 靠 进 口 ，加 入 WTO后 ， 不 仅 为 高 精 尖 产 品 的 进 口 带 来 了 更 多 的 便 利 ， 同 时 还 促 使 更 多 外资 来 中 国 建 厂 ， 带 来 国 外 先 进 的 模 具 技 术 和 管 理 经 验 ， 对 培 养 中 国 的 专 业 模 具才 起 到 了 推 动 作 用 。 2006年 ， 中 国 塑 料 模 具 总 产 值 约 300多 亿 元 人 民 币 ， 其 中出 口 额 约 58亿 元 人 民 币 。 根 据 海 关 统 计 资 料 ， 2006年 中 国 共 进 口 塑 料 模 具 约10亿 美 元 ， 约 合 83亿 元 人 民 币 。 由 此 可 以 得 出 ， 除 自 产 自 用 外 ， 市 场 销 售 方 面 ，2006年 中 国 塑 料 模 具 总 需 求 约 为 313亿 元 人 民 币 ， 国 产 模 具 总 供 给 约 为 230亿元 人 民 币 ， 市 场 满 足 率 为 73.5%。 进 口 的 塑 料 模 具 中 ， 最 多 的 是 为 汽 车 配 套 的 各种 装 饰 件 模 具 、 为 家 电 配 套 的 各 种 塑 壳 模 具 、 为 通 信 及 办 公 设 备 配 套 的 各 种 注塑 模 具 、 为 建 材 配 套 的 挤 塑 模 具 以 及 为 电 子 工 业 配 套 的 各 种 塑 封 模 具 等 。 出 口的 塑 料 模 具 以 中 低 档 产 品 居 多 。 由 于 中 国 塑 料 模 具 价 格 较 低 ， 在 国 际 市 场 中 有较 强 的 竞 争 力 ， 所 以 进 一 步 扩 大 出 口 的 前 景 很 好 ， 近 几 年 出 口 年 均 增 长 50%以2上 就 是 一 个 很 好 的 证 明 。 虽 然 近 几 年 模 具 出 口 增 幅 大 于 进 口 增 幅 ， 但 所 增 加 的绝 对 量 仍 是 进 口 大 于 出 口 ， 致 使 模 具 外 贸 逆 差 逐 年 增 大 。 一 状 况 在 2006年 已 得到 改 善 ， 逆 差 略 有 减 少 。1.2中国塑料模具的发展市场模 具 外 贸 逆 差 增 大 主 要 有 两 方 面 原 因 ： 一 是 国 民 经 济 持 续 高 速 发 展 ， 特 别是 汽 车 产 业 的 高 速 发 展 带 来 了 对 模 具 旺 盛 需 求 ， 有 些 高 档 模 具 国 内 的 确 生 产 不了 ， 只 好 进 口 ； 但 也 确 实 有 一 些 模 具 国 内 可 以 生 产 ， 也 在 进 口 。 这 与 中 国 现 行的 关 税 政 策 及 项 目 审 批 制 度 有 关 。 二 是 对 模 具 出 口 鼓 励 不 够 。 现 在 模 具 与 其 它机 电 产 品 一 样 ， 出 口 退 税 率 只 有 13%， 而 未 达 17%。 从 市 场 情 况 来 看 ， 塑 料 模具 生 产 企 业 应 重 点 发 展 那 些 技 术 含 量 高 的 大 型 、 精 密 、 复 杂 、 长 寿 命 模 具 ， 并大 力 开 发 国 际 市 场 ， 发 展 出 口 模 具 。 随 着 中 国 塑 料 工 业 ， 特 别 是 工 程 塑 料 的 高速 发 展 ， 可 以 预 见 ， 中 国 塑 料 模 具 的 发 展 速 度 仍 将 继 续 高 于 模 具 工 业 的 整 体 发展 速 度 ， 未 来 几 年 年 增 长 率 仍 将 保 持 20%左 右 的 水 平 。2塑件的分析2.1塑件的使用要求耐 用 ， 耐 磨 ， 可 以 承 受 较 大 的 冲 击 力 ， 不 易 摔 坏 ； 好 看 ， 有 光 泽 ， 表 面 较光 滑 ； 化 学 性 质 稳 定 ， 可 以 耐 高 温 （ 一 般 低 于 100oC） ， 耐 化 学 腐 蚀 。2.2塑件的材料选择及其材料的介绍2.2.1根据塑件的用途及其使用要求，选用ABS塑料。2.2.2ABS的介绍 名 称 中 文 名 ： 丙 烯 腈 -丁 二 烯 -苯 乙 烯 共 聚 物英 文 名 ： Acrylonitrile-Butadiene-Styrenecopolymer 基 本 特 性无 毒 无 味 ， 呈 微 黄 色 ， 成 型 的 塑 件 有 较 好 的 光 泽 ， 密 度 在 1.021.05g/cm 3,其 收 缩 率 为 0.30.8%。 ABS吸 湿 性 很 强 ， 成 型 前 需 要 充 分 干 燥 ， 要 求 含 水 量 小于 0.3%。 流 动 性 一 般 ， 溢 料 间 隙 约 在 0.04m m 。 ABS有 极 好 的 抗 冲 击 强 度 ， 且在 低 温 下 也 不 迅 速 下 降 。 有 良 好 的 机 械 强 度 和 一 定 的 耐 磨 性 、 耐 寒 性 、 耐 油 性 、耐 水 性 、 化 学 稳 定 性 和 电 气 性 能 。 成 型 特 点3ABS在 升 温 时 粘 度 增 高 ， 所 以 成 型 压 力 较 高 ， 塑 料 上 的 脱 模 斜 度 宜 稍 大 ；易 产 生 熔 接 痕 ， 模 具 设 计 时 应 注 意 尽 量 减 小 浇 注 系 统 对 料 流 的 阴 力 ； 在 正 常 的成 型 条 件 下 ， 壁 厚 、 熔 料 温 度 及 收 缩 率 影 响 极 小 。 要 求 塑 件 精 度 高 时 ， 模 具 温度 可 控 制 在 5060oC， 要 求 塑 件 光 泽 和 耐 热 时 ， 应 控 制 在 6080。 主 要 技 术 指 标 比 容 ： 0.860.98cm 3/g。 熔 点 ： 130160oC吸 水 性 ： 0.20.4%(24h)热 变 形 温 度 ： 4.6 105Pa- 90108oC18.0 105Pa- 83103oC屈 服 强 度 : 50MPa拉 伸 弹 性 模 量 ： 1.8GPa抗 弯 强 度 ： 80MPa ABS注 射 工 艺 参 数注 射 机 类 型 ： 螺 杆 式螺 杆 转 速 （ r/m in ） ： 3060喷 嘴 形 式 ： 直 通 式喷 嘴 温 度 （ oC） ： 180190料 筒 温 度 （ oC） ： 前 200210 中 210230 后 180200模 温 （ oC） ： 5070注 射 压 力 （ MPa） ： 7090保 压 力 （ MPa） ： 5070注 射 时 间 (s)： 35保 压 时 间 (s)： 1530冷 却 时 间 (s)： 1530成 型 周 期 (s)： 40702.3塑件的形状及尺寸塑 件 的 工 作 条 件 对 精 度 要 求 较 低 ， 根 据 ABS的 性 能 可 选 择 其 塑 件 的 精 度 等级 为 5级 精 度 。经 计 算 得 塑 件 的 底 面 积 为 ： S塑 =530.66m m 2得 塑 件 的 体 积 为 ： V塑 =2.49cm 3塑 件 的 质 量 为 ： W塑 =V塑 r塑 =2.62(g)。 见 图 2-1所 示 。4图2-1塑件图3行腔数目的决定及排布已 知 的 体 积 V塑 或 质 量 W塑 ， 又 因 为 此 产 品 属 大 批 量 生 产 的 小 型 塑 件 ，综 合 考 虑 生 产 率 和 生 产 成 本 等 各 种 因 素 ， 初 步 确 定 采 用 一 模 四 腔 对 称 性 排 布 。排 布 图 如 2-2所 示 ：图2-2型腔数目及排布图54注射机的初步选择4.1注射量的计算Q=4 2.62=10.48(g)4.2注 射 机 的 初 步 选 择XS-ZY-125型 注 射 机4.3XS-ZY-125型注射机的主要参数额 定 注 射 量 (cm3)： 125螺 杆 直 径 (m m ) ： 42注 射 压 力 (MPa)： 120注 射 行 程 (m m ) ： 115注 射 时 间 (s)： 1.5注 射 方 式 ： 螺 杆 式合 模 力 kn： 900最 大 注 射 面 积 (cm 2)： 320最 大 开 （ 合 ） 模 行 程 (m m ) ： 300模 具 最 大 厚 度 (m m ) ： 300模 具 最 小 厚 度 (m m ) ： 200喷 嘴 圆 弧 半 径 (m m ) ： 12喷 嘴 孔 径 (m m ) ： 45浇注系统的设计浇 注 系 统 的 设 计 是 注 射 模 设 计 的 一 个 重 要 环 节 ， 它 对 注 射 成 形 周 期 和 塑 件质 量 （ 如 外 观 ， 物 理 性 能 ， 尺 寸 精 度 等 ） 都 直 接 影 响 。5.1浇注系统设计原则结 合 型 腔 布 局 考 虑 ；热 量 及 压 力 损 失 要 小 ；确 定 均 衡 进 料 ；塑 料 耗 量 要 少 ；消 除 冷 料 ；排 气 良 好 。65.2浇注系统的组成普 通 流 道 浇 注 系 统 一 般 由 主 流 道 ， 分 流 道 ， 浇 口 和 冷 料 穴 等 四 部 分 组 成 。5.3浇注系统的设计5.3.1流道尺寸根 据 该 塑 件 体 积 ， 可 得 体 积 流 率 Q=（ 4 2.49） /1.6 6.55cm 3/s,取 主 流 道 中熔 体 流 动 rs=5 103s-1,由 r-Q-Rn关 系 曲 线 图 ， 可 得 Rn=4.50m m , 故 得 主 流 道 大 端尺 寸 D=2Rn=9. m m ， 小 端 尺 寸 由 注 射 机 喷 嘴 尺 寸 ， 取 d=4m m ,SR=12+2=14m m 。如 图 5-1所 示 。图5-1浇口套图5.3.2分流道尺寸为 使 四 浇 口 能 同 时 进 料 ， 各 分 流 道 按 平 衡 式 布 置 ， 故 熔 体 在 各 分 流 道 中 的流 速 ， 为 使 分 流 道 易 于 加 工 和 顶 出 凝 料 系 统 容 易 ， 采 用 设 在 模 具 一 边 的 梯 形 形分 流 道 。 梯 形 大 底 边 宽 度 : B=0.2654 4.83 3.9=5梯 形 高 度 : H=0.67 B=3.357为 了 塑 件 表 面 质 量 及 其 美 观 采 用 侧 浇 浇 口 ， 其 尺 寸 d=0.15 6.7=15.3.3冷却穴底 部 设 计 成 带 有 球 头 形 拉 料 杆 的 冷 料 穴 ， 目 的 是 捕 集 料 流 前 锋 的 “ 冷 料 ” ，防 止 “ 冷 料 ” 进 入 型 腔 而 影 响 塑 件 质 量 。该 模 具 浇 注 系 统 的 尺 寸 如 图 5-2所 示 ：图5-2模具浇注系统图6分型面与排气槽设计分 型 面 为 定 模 与 动 模 的 分 界 面 。 合 理 地 选 择 分 型 面 是 使 塑 件 能 完 好 的 成 形的 先 决 条 件 。6.1分型面的选择原则使 塑 件 在 开 模 后 留 在 有 动 模 上 ；分 型 面 的 痕 迹 不 影 响 塑 件 的 外 观 ；浇 注 系 统 ， 特 别 是 浇 口 能 合 理 的 安 排 ；使 推 杆 痕 迹 不 露 在 塑 件 外 观 表 面 上 ；使 塑 件 易 于 脱 模 。6.2分型面的设计如 图 6-1所 示 ：8图6-1分型面图6.3排气槽的设计当 塑 料 熔 体 填 充 型 腔 时 ,必 须 顺 序 排 出 型 腔 及 浇 注 系 统 内 的 空 气 及 塑 料 受 热或 凝 固 产 生 的 低 分 子 挥 发 气 体 。 如 果 型 腔 内 因 各 种 原 因 而 产 生 的 气 体 不 被 排 除干 净 ,一 方 面 将 会 在 塑 件 上 形 成 气 泡 、 接 缝 、 表 面 轮 廓 不 清 及 充 填 缺 料 等 成 型 缺陷 ， 另 一 方 面 气 体 受 压 ， 体 积 缩 小 而 产 生 高 温 会 导 致 塑 件 局 部 碳 化 或 烧 焦 （ 褐色 斑 纹 ） ， 同 时 积 存 的 气 体 还 会 产 生 反 向 压 力 而 降 低 充 模 速 度 ， 因 此 设 计 型 腔 时必 须 考 虑 排 气 问 题 。 有 时 在 注 射 成 型 过 程 中 ， 为 保 证 型 腔 充 填 量 的 均 匀 合 适 及增 加 塑 料 熔 体 汇 合 处 的 熔 接 强 度 ， 还 需 在 塑 料 最 后 充 填 到 的 型 腔 部 位 开 设 溢 流槽 以 容 纳 余 料 ， 也 可 容 纳 一 定 量 的 气 体 。通 常 中 小 型 模 具 的 简 单 型 腔 ， 可 利 用 推 杆 、 活 动 型 芯 以 及 双 支 点 的 固 定 型芯 端 部 与 模 板 的 配 合 间 隙 进 行 排 气 ， 其 间 隙 为 0.030.05m m 。7成型零件的设计7.1成型零件的结构设计 凹 模 采 用 整 体 凹 模 凸 模 由 于 塑 件 带 有 螺 纹 ， 为 了 简 化 模 具 的 加 工 工 艺 ， 凸 模 设 计 成 活 动 镶块 的 形 式 ， 活 动 镶 块 的 固 定 方 式 如 图 7-1所 示 ：9图7-1活动镶块的固定方式7.2成型零件工作尺寸的计算7.2.1成型零件尺寸产生偏差的原因 成 型 收 缩 引 起 制 品 产 生 尺 寸 偏 差 的 原 因 有 ： 预 定 收 缩 率 （ 设 计 算 成 型零 部 件 工 作 尺 寸 所 用 的 收 缩 率 ） 与 制 品 实 际 收 缩 率 之 间 的 误 差 ； 成 型 过 程 中 ，收 缩 率 可 能 在 其 最 大 值 和 最 小 值 之 间 发 生 的 波 动 。 s=(Sm ax -Sm in ) 制 品 尺 寸s 成 型 收 缩 率 波 动 引 起 的 制 品 的 尺 寸 偏 差 。Sm ax 、 Sm in 分 别 是 制 品 的 最 大 收 缩 率 和 最 小 收 缩 率 。 成 型 零 部 件 的 制 造 偏 差 ： 工 作 尺 寸 的 制 造 偏 差 包 括 加 工 偏 差 和 装 配 偏差 。 成 型 零 部 件 的 磨 损7.2.2成型零件工作尺寸的计算本 产 品 为 抗 冲 ABS制 品 ， 属 于 大 批 量 生 产 的 小 型 塑 件 ， 预 定 的 收 缩 率 的 最大 值 和 最 小 值 分 别 取 .6%和 .3 。 此 产 品 采 用 级 精 度 ， 属 于 低 精 度 制 品 。因 此 ， 凸 凹 模 径 向 尺 寸 、 高 度 尺 寸 及 深 度 尺 寸 的 制 造 与 作 用 修 正 系 数 x取 值 可在 0.50.75的 范 围 之 间 ， 凸 凹 模 各 处 工 作 尺 寸 的 制 造 公 差 ， 因 一 般 机 械 加 工 的型 腔 和 型 芯 的 制 造 公 差 可 达 到 IT IT 级 ， 综 合 参 考 ， 相 关 计 算 具 体 如 下 ： 型 腔 径 向 尺 寸 的 计 算LM1=(1+(Sm ax +Sm in )/2) sl -0.5 + Z010=(1+0.45%) 26-0.5 0+0/30=37.4 m mLM2=(1+(Sm ax +Sm in )/2) s2-0.5 + Z0=(1+0.45%)x10.2-0.5 0.20+0030=14.78+0.030 m m 型 腔 深 度 尺 寸 的 计 算图 7-3： HM1=(1+(Sm ax +Sm in )/2)Hsl -0.5 + Z0+ Z0=(1+0.45%) 8.5-0.5 0=12.325 m m图 7-2HM2=(1+(Sm ax +Sm in )/2)Hsl -0.5 + Z0=(1+0.45%) 4.5-0.5 0.15+0.050=6.45+0.050m m 型 芯 径 向 尺 寸 的 计 算lM1=(1+(Sm ax +Sm in )/2)lsl+0.5 0- Z=(1+0.45%) 6.99+0.5 0.400-0.15/=10.330-005m mlM2=(1+(Sm ax +Sm in )/2)lsl+0.5 0- Z=(1+0.45%) 6.05+0.5 0.400-0.15/=8.970-005m m 型 深 度 向 尺 寸 的 计 算hM=(1+(Sm ax +Sm in )/2)hsl+0.5 0- Z=(1+0.45%) 4+0.5 0.150-0.15/3=5.8750-0.08 m mCm z/2=（ 1+045%） 15 z/2=21.75 0.075m m11图7-2图7-3 计 算 螺 纹 型 芯 的 工 作 尺 寸 ：螺 纹 型 芯 大 径 ： (dM大 )0- z=(1+s)ds大 + 中 0- z螺 纹 型 芯 中 径 ： (dM中 )0- z=(1+s)ds中 + 中 0- z螺 纹 型 芯 小 径 ： (dM小 )0- z=(1+s)ds小 + 中 0- zdM大 ， dM中 ， dM小 分 别 为 螺 纹 型 芯 的 大 ， 中 ， 小 径 ；ds大 ， ds中 ， ds小 分 别 为 塑 件 内 螺 纹 大 ， 中 ， 小 径 基 本 尺 寸 ；中 塑 件 螺 纹 中 径 公 差 ； z 螺 纹 型 芯 的 中 径 制 造 公 差 ， 其 值 取 /5。则 (dM大 )0- z =(1+0.45%) 20+0.150-0.03=29.150-0.03(dM中 )0- z =(1+0.45%) 19.7+0.150-0.03=28.7150-0.03(dM小 )0- z =(1+0.45%) 19.4+0.150-0.03=28.280-0.037.3成型零件的强度、刚度计算注 射 模 在 其 工 作 过 程 需 要 承 受 多 种 外 力 ， 如 注 射 压 力 、 保 压 力 、 合 模 力 和脱 模 力 等 。 如 果 外 力 过 大 ， 注 射 模 及 其 成 型 零 部 件 将 会 产 生 塑 性 变 形 或 断 裂 破坏 ， 或 产 生 较 大 的 弹 性 弯 曲 变 形 ， 引 起 成 型 零 部 件 在 它 们 的 对 接 面 或 贴 合 面 处出 现 较 大 的 间 隙 ， 由 此 而 发 生 溢 料 及 飞 边 现 象 ， 从 而 导 致 整 个 模 具 失 效 或 无 法达 到 技 术 质 量 要 求 。 因 此 ， 在 模 具 设 计 时 ， 成 型 零 部 件 的 强 度 和 刚 度 计 算 和 较核 是 必 不 可 少 的 。12一 般 来 说 ， 凹 模 型 腔 的 侧 壁 厚 度 和 底 部 的 厚 度 可 以 利 用 强 度 计 算 决 定 ， 但凸 模 和 型 芯 通 常 都 是 由 制 品 内 形 或 制 品 上 的 孔 型 决 定 ， 设 计 时 只 能 对 它 们 进 行强 度 校 核 。 因 在 设 计 时 采 用 的 是 整 体 式 圆 形 型 腔 。 因 此 ， 计 算 参 考 公 式 如 下 ：侧 壁 ： 按 强 度 计 算 ：按 刚 度 计 算 ：底 部 ： 按 刚 度 计 算 ：凸 模 、 型 芯 计 算 公 式 ：按 强 度 计 算 ：按 刚 度 计 算 ：由 公 式 分 别 计 算 出 相 应 的 值 为 ：按 强 度 计 算 得 ： tc=4.5m m th=6.1m m r=7m m按 刚 度 计 算 得 ： tc=1.18m m th=0.79m m r=1.65m m参 数 符 号 的 意 义 和 单 位 ：Pm 模 腔 压 力 （ MPa）E 材 料 的 弹 性 模 量 （ MPa） 查 得 2.06105； 材 料 的 许 用 应 力 （ MPa） 查 得 176.5；)12( = mp pc prt )1)1( )1( + = urPE urPErtmpmpc 3 41758.0 pmh E rPt =pmPLr 2=3 4pmELPr =p13u 材 料 的 泊 松 比 查 表 得 0.25； 成 型 零 部 件 的 许 用 变 形 量 （ m m ） 查 得 0.05；采 用 材 料 为 45， 调 质 ， 200HBS。8导向机构的设计导 柱 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 。8.1导柱导向机构的作用 定 位 作 用 模 具 闭 合 后 ， 保 证 动 定 模 或 上 下 模 位 置 正 确 ， 保 证 型 腔 的 形状 和 尺 寸 精 确 ， 在 模 具 的 装 配 过 程 中 也 起 定 位 作 用 ， 便 于 装 配 和 调 整 。 导 向 作 用 合 模 时 ， 首 先 是 导 向 零 件 接 触 ， 引 导 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 。 承 受 一 定 的 侧 向 压 力8.2导柱导套的选择 导 柱 导 套 结 构 形 式 及 尺 寸 如 图 8-1所 示 ：图8-1导柱的结构形式其 材 料 采 用 T8A经 淬 火 处 理 ， 硬 度 为 5055HRC。 导 柱 、 导 套 固 定 部 分 表面 粗 糙 度 Ra为 08m ， 导 向 部 分 表 面 粗 糙 度 Ra为 0.80.4m 。 具 体 尺 寸 如 上 图所 示 。 导 柱 、 导 套 用 H7/k6配 合 镶 入 模 板 。 导 柱 的 布 置 采 用 等 径 导 柱 不 对 称 布 置 ， 如 图 8-2 所 示 ：p14图8-2导柱的布置形式9推出机构的设计9.1推出机构的组成推 出 机 构 由 推 出 零 件 、 推 出 零 件 固 定 板 和 推 板 、 推 出 机 构 的 导向 与 复 位 部 件 组 成 。 即 推 件 板 、 推 件 板 紧 固 螺 钉 、 推 板 固 定 板 、 推 杆 垫 板 、顶 板 导 柱 、 顶 板 导 套 以 及 推 板 紧 固 螺 钉 。9.2推出机构设计的原则推 出 机 构 应 尽 量 设 在 动 模 一 侧 ；保 证 塑 件 不 因 推 出 而 变 形 损 坏 ；机 构 简 单 动 作 可 靠 ；合 模 时 的 正 确 复 位 。9.3推出机构的设计此 塑 件 带 有 螺 纹 ， 它 的 型 芯 是 设 计 成 活 动 镶 块 的 形 式 ， 所 以 可 以 利 用 活 动镶 块 来 推 塑 件 ， 开 模 时 ， 塑 件 和 镶 块 一 起 脱 模 ， 在 模 外 ， 用 手 将 塑 件 旋 出 。9.4复位零件利 用 弹 簧 的 弹 力 使 推 出 机 构 复 位 。1510冷却系统设计10.1注射模冷却系统设计原则熔 体 热 量 95%由 冷 却 介 质 （ 水 ） 带 走 ， 冷 却 时 间 占 成 型 周 期 的 2/3。冷 却 系 统 从 模 具 中 带 走 热 量 ： Q=KA Tt/3600(J)；A 冷 却 介 质 传 热 面 积 （ m 2） ： A= dL。d 冷 却 管 道 直 径 （ m ） ；L 冷 却 管 长 度 （ m ） ；K 冷 却 管 壁 与 介 质 间 的 传 热 膜 系 数 J/（ m 2hC）K=0.032x W /d(vd/)0.8(gC/ W )0.4 。W 冷 却 水 的 平 均 导 热 系 数 (w(/m k) ；f 与 冷 却 介 质 温 度 有 关 的 物 理 系 数 ；g 重 力 加 速 度 （ m /s 2） ；v 冷 却 介 质 在 管 中 流 速 （ m /s ） ； 冷 却 介 质 在 该 温 度 下 的 密 度 kg/m 3 ,水 在 30 时 取 为 0.996103kg/m 3。冷 却 管 直 径 ； T 模 温 与 冷 却 介 质 的 平 均 温 差 （ ） ；t 冷 却 时 间 ， 见 表 10-1所 示 ；表10-1水温与f关系平 均 水 温 oC 20 25 30 35 40 45f 6.45 6.84 7.22 7.60 7.98 8.3110.2冷却管尺寸忽 略 其 他 散 热 ， 冷 却 介 质 流 量 。V=WQ/（ 1C （ t1-t2） ） (m 3/m in) ；C1 介 质 比 热 J/kg.o C， 水 为 4.187x103；W 单 位 时