塑料壳罩注射模设计

塑料罩壳注射模设计1摘 要对塑料罩壳注射模结构采用点浇口进料，采用一模四腔的模具结构， 材料采用流动性能中等的ABS塑料，通过对塑件的分析，注射机的选定，浇注系统的设计，成型零件的设计计算，脱模推出机构的设计，以及冷却系统的设计和导向地位机构的设计，给出了生产塑料罩壳的一个实际参考设计生产流程。关键词: ABS；一模四腔；侧浇口；模具设计ABSTRACTTo plastic cover shell injection mould structure adopts point runner feeding; Selected a mould for four cavity die structure, and selected the medium flow property ABS plastic for filling mold, improve the design compact and practical efficiency; Based on the analysis of the plastic parts, injection machine selection of the design of the shunt way, Lord, molding parts design calculation of mechanism design, stripping out, and the cooling system design and guide mechanism design, status are given a production of plastic cover shell actual reference design of the production process.Keywords: ABS; Plastic cover shells; Injection mould; Mold design.塑料罩壳注射模设计2目录1.塑件成型工艺性分析 .51.1 塑件的分析 .51.2 ABS 工程塑料的性能分析 .51.2.1 基本性能 .51.2.2 ABS 物理性能 .61.2.3 ABS 热性能 .61.2.4 ABS 力学性能： .61.3 ABS 的注射成型过程及其工艺参数 .71.3.1 注射成型过程 .71.3.2 注射工艺参数 .82.拟定模具的结构形式和初选注射机 .82.1 分型面位置的确定 .82.2 型腔数量和排列方式的确定 .82.3 注射机型号的确定 .92.3.1 注射量的计算 .92.3.2 浇注系统凝料提及的初步估算 .102.3.3 选择注射机 .102.3.4 注射机的相关参数的校核 .113.浇注系统的设计 .123.1.主流道的设计 .123.1.1 主流道尺寸 .123.1.2 主流道的凝料体积 .123.1.3 主流道当量半径 .133.1.4 主流道交口套的形式 .133.2. 分流道的设计 .133.2.1 分流道的布置形式 .133.2.2 分流道的长度 .143.2.3 分流道的当量直径 .143.2.4 分流道的截面形状 .14塑料罩壳注射模设计33.2.5 分流道界面尺寸 .143.2.6 凝料体积 .153.2.7 校核剪切速率 .163.2.8 分流道的表面粗糙度和脱模斜度 .163.3. 浇口的设计 .163.3.1 侧浇口尺寸的确定 .183.3.2 侧浇口剪切速率的校核 .183.4 校核主流道的剪切速率 .183.5 冷料穴的设计计算 .194.成型零件的结构设计及计算 .194.1.成型零件的结构设计 .194.2.成型零件钢材的选用 .214.3 成型零件工作尺寸的计算 .214.3.1 凹模内尺寸的计算 .214.3.2 凹模深度尺寸的计算 .214.3.3 型芯尺寸的计算 .224.3.4 型芯高度尺寸的计算 .224.3.5 6、8、10 型芯径向尺寸的计算 .234.3.6 成型孔的高度 .234.3.7 成型孔间距的计算 .234.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算 .244.1.1 凹模侧壁厚度的计算 .244.1.2 动模垫板厚度的计算 .255.脱模推出机构的设计 .255.1 脱模力的计算 .265.2. 推出方式的确定 .275.2.1 采用推杆推出 .276.模架的确定 .276.1 各模板厚度尺寸的确定 .276.2 计算并选择模架型号 .276.3 模架尺寸的校核 .28塑料罩壳注射模设计47.排气槽的设计 .288.冷却系统的设计 .298.1 冷却介质 .298.2 冷却系统的计算 .298.2.1 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量 W .298.2.2 确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量 sQ.298.2.3 计算冷却水的体积流量 vq.308.2.4 确定冷却水路的直径 .308.2.5 冷却水在管内的流速 .308.2.6 求冷却管壁与水交界的膜转热系数 h.308.2.7 计算冷却水道的导热总面积 A .308.2.8 计算冷却模具水管的总长度 L .318.2.9 冷却水路的根数 .319.导向与定位机构的设计 .319.1 导柱导向机构 .3110.模具总 活动过程说明 .3211.设计小结 .32参考文献 .34致谢 .35塑料罩壳注射模设计5塑 料 罩 壳 注 射 模 设 计1 塑件成型工艺性分析1.1 塑件的分析（1）外形尺寸 该塑件壁厚为 1.5mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不长，其材料为 ABS 塑料，为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。(2) 精度等级 塑件所有尺寸公差在任务书中未能给出，未注公差的尺寸取为 MT7.(3) 脱模斜度 ABS 的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献 1中表1-12，选择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为 1。1.2 ABS 工程塑料的性能分析1.2.1 基本性能ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS 是非结晶性材料。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯- 丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS 的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的 ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具塑料罩壳注射模设计6有超强的易加工性，外观特性，优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件，专动零件和电信结构零件。成形特性：1无定形料，其品种牌号很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。2吸湿性强，含水量应小于 0.3%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应长时间干燥。3流动性中等，溢边料 0.04mm 左右（流动性比聚苯乙烯，AS 差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好） 。4比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、 （对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高） ，料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度在250左右，比聚苯乙烯易分解） ，对要求精度较高塑件模具温度宜取 5060，要求光泽及耐热型塑件宜取 6080，注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射机时料温为 180230，注射压力为 100140MPa，螺杆式注射机则取 160220，70100MPa 为宜。1.2.2 ABS 物理性能密度： 1.031.08g/cm3比体积： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%1.2.3 ABS 热性能熔点： 130160熔融指数： 200负荷 50N,喷嘴 2.09 0.410.82g/10min维卡针入度； 71122马丁耐热： 63热变形温度： 90108(45N/cm2)83103(180N/cm2)线膨胀系数： 7.010 -5/计算收缩率： 0.40.7%比热容： 1470 J/ (kg . K)燃烧性： 慢热导率： 0.263 W/ (m . k)塑料罩壳注射模设计71.2.4 ABS 力学性能屈服强度： 50MPa抗拉强度： 38MPa断裂伸长率： 35%拉伸强性模量： 1.8GPa抗弯强度： 80MPa弯曲弹性模量： 1.4GPa抗压强度： 53MPa抗剪强度： 24MPa冲击韧度：无缺口 261 k / Jm2有缺口 11 k / Jm2布氏硬度： 9.7HBS说明：该成形条件为加工通用级ABS料时所用，苯乙烯-丙烯腈共聚物（即AS）成形条件与上相似。查参考文献1中表 1-3 得其主要性能指标，见表 1。表 1 ABS 的性能指标密度 3k/dmg1.031.07 抗拉屈服强度 pa/Mb50比体积 1v0.860.98 拉伸弹性模量 P1GE1.8吸水率 %/h240.20.4 抗弯强度 a/80收缩率 /s0.30.8冲击韧度（缺口） 2m/kJ11热变形温度 /t90108 硬度 HB9.7，R121熔点 /t130160体积电阻系数 cv/6.9 160塑料罩壳注射模设计81.3 ABS 的注射成型过程及其工艺参数1.3.1 注射成型过程（1）成型前准备。对 ABS 的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于 ABS 含有氰基等吸水性集团，故吸水性较大，因此成型前须进行充分干燥，使其水分含量降至 0.1%以下，常用方法是循环鼓风干燥，温度控制是 7080，时间 4h以上。也可以采用烘箱干燥，温度控制在 80100，时间 2h，干燥粒层厚度不超过 50mm。（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。（3）塑件的后处理（退火） 。退火处理的方法为红外线灯、烘箱，处理温度为70，处理时间为 2h4h。1.3.2 注射工艺参数（1）注射机：螺杆式，螺杆转速为 30r/min.。（2）料筒温度 t/：前段 180200；中段 165180；后段 150170。（3）模具温度 t/：5080；（4）注射压力(p/Mpa)： 60100；（5）成型时间（s）：注射时间 2090 S高压时间 05 S冷却时间 20120 S 总周期 50220 S2 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在塑件截面积最大，且有利于开模取出塑件的底平面上，其位置如图 2 所示。塑料罩壳注射模设计9图 2 分型面的选择2.2 型腔数量和排列方式的确定（1）型腔数量的确定 由于该塑件精度要求不高，塑件尺寸较小，且为大批量生产，可采用一模多腔的结构形式。同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费用等因素，初步定为一模四腔的结构形式。（2）型腔排列方式的确定 由于该模具选择的是一模四腔，其型腔中心距的确定故流道采用 H 型对称排列，使型腔进料平衡，如图 3 所示。图 3 型腔数量的排列布置（3）模具结构形式的初步确定 由以上分析可知，本模具设计是一模四腔，对称 H 型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选推件板推出或是推出杆推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设塑料罩壳注射模设计10在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加型芯固定板、支撑板或推件板。由上综合分析可确定采用大水口（或带推件板）的单分型面注射模。2.3 注射机型号的确定2.3.1 注射量的计算通过 Pro/E 建模分析得塑件质量属性如图 4 所示。图 4 塑件质量属性塑件体积： 3cm75.01塑V塑件质量： =1.0511.075=11.63g塑塑 式中， 可根据参考文献3 表 9-6 取为 1.05 。3/gcm2.3.2 浇注系统凝料提及的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件提及的 0.2 倍1 倍来估算。由于本次设计采用的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的 0.3 倍来估算。故一次注入模具型腔塑料熔塑料罩壳注射模设计11体的总体积（即浇注系统的凝料和 4 个塑件体积之和）为：=1.3411.075=57.6塑总 Vn03.13cm2.3.3 选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中，注入模具型腔的塑料的总体积为=57.6 ，由参考文献2 式 4-18， = /0.8=57.6/0.8=72.00 。根据以上总V3cm公V总 3cm的计算，查参考文献1中表 1-25，初步选定公称注射量为 106 ，注射机型号为 SZ-100/630 卧式注射机，其主要技术参数见表 2。表 2 注射机主要技术参数理论注射量 3/m106 拉杆内向距 /mm 370320螺杆柱塞直径/mm 35 移模行程 /mm 270注射压力 MPa/164.5 最大模具厚度 /mm 300注射速率 1sg80 最小模具厚度 /mm 150塑化能力 hk/11.8 锁模形式 双曲肘螺杆转速 1minr14200 模具定位孔直径/mm 125锁模力/kN 630 喷嘴球半径 /mm 152.3.4 注射机的相关参数的校核(1) 注射压力校核 查参考文献4可知，ABS 所需注射压力为70MPa90MPa，这里取 =90MPa，该该注射机的公称注射压力0P=164.5MPa，注射压力安全系数 =1.251.4，这里取 =1.3，则：公P1k1k=1.390=117 ，所以注射机注射压力符合要求。1k0公(2) 锁模力校核。 塑件在分型面上的投影面积塑料罩壳注射模设计12= =3664.5塑A2225-106810-52m 浇注系统在分型面上的投影面积 ，即浇道凝料 (包括浇口)在分型面上的浇A投影面积 的数值，可以按照多型腔模具的统计分心来确定。 是每个塑件浇 浇A在分型面上的投影面积 的 0.2 倍0.5 倍。由于本设计的流道较简单，分流道塑相对较短，因此流道凝料投影面积可以相应取小一些，这里取 =0.2 。浇 塑 塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则有=n( + )=n( +0.2 )=41.2 =17589.6总A塑 浇 塑A塑 塑A2m 模具型腔内的胀型力 ，则胀F= =17589.625=439.74kN胀 总 模P式中， 是型腔的平均计算压力值。 是模具型腔内的压力，通常取注射压模P模力的 20%50%，大致范围在 14MPa36MPa。对于黏度较大的精度较高的塑件制品应取较大值。ABS 属于中等黏度塑料切精度要求不高，故将 取为模P25MPa。由表 2 可知注射机的公称锁模力是 =630kN，锁模力安全系数锁F=1.11.2 这里取 =1.2，则取 =1.2 =1.2439.74=527.7kN 所以注2k2k2k胀 胀 锁F射机锁模力满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。3 浇注系统的设计3.1.主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的交口套。塑料罩壳注射模设计133.1.1 主流道尺寸(1) 主流道的长度 一般由模具结构确定，对于小型模具 L 应尽量小于60mm，本次设计中初取 55mm 进行计算。(2) 主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+(0.51)mm= 4.5mm(3) 主流道大端直径 D=d+2 = 8mm 式中 4主L2/tan(4) 主流道球面直径 SR=注射机喷嘴球半径+(12)mm=15+2=17 mm。(5) 球面的配合高度 h=3mm。3.1.2 主流道的凝料体积=55( +42.26)3.14/3=1730.633/r2主主主主主主 RLV25.43m3.1.3 主流道当量半径mm25.134.2nR3.1.4 主流道交口套的形式主流道衬套为标准件可选购。主流道小断入口与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道衬套与定位圈设计成一个整体，但是考虑到上述因素通常依然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材进行单独加工和热处理。本设计浇口套采用碳素工具钢 T10A，热处理淬火表面硬度为 50HRC55HRC。如图 5 所示。定位圈的结构由总装图来确定。塑料罩壳注射模设计14图 5 主流道交口套的结构设计3.2. 分流道的设计3.2.1 分流道的布置形式为尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道，如图 6 所示。图 6 分流道布置形式3.2.2 分流道的长度根据四个型腔的结构设计，分流道长度适中，如图 6 所示。3.2.3 分流道的当量直径流过一级分流道塑料的质量1.0511.0754=46.52g 106g塑Vm因该塑件壁厚为 1.5mm，单行分流道长度为 =40mm，按参考文献3中式l（2-20 ）得D= 4.52mm465.20Lm塑料罩壳注射模设计153.2.4 分流道的截面形状本流道采用梯形截面，其加工工艺好，切塑料熔体的热量散失、流动阻力不大。3.2.5 分流道界面尺寸表 2 部分塑料常用分流道断面尺寸推荐范围塑料的名称 分流道断面直径（mm）塑料名称 分流道断面直径(mm)ABS、AS 4.89.5 聚苯乙烯 3.510聚乙烯 1.69.5 软聚氯乙烯 3.510尼龙类 1.69.5 聚氨酯 6.58聚甲醛 3.510 热塑性聚酯 3.58丙烯酸塑料 810 聚苯醚 6.510根据上表可取梯形的上底宽度为 B=5.4mm(便于选择刀具)，底面圆角的半径 R=1mm，梯形高度取 H=2B/3=3.6mm，设下底宽度为 b，梯形面积满足如下关系。 24DHbB代值计算得 b=3.824mm，考虑到梯形底部圆弧对面积的减少及脱模斜度等因素，取 b=4.5mm。通过计算梯形斜度 =7.2，基本符合要求，如图 7 所示。图 7 分流道截面形状与尺寸塑料罩壳注射模设计163.2.6 凝料体积(1) 分流道的长度为 (44.52+7.5+25.48 )2=152mm.分L(2) 分流道截面积 2m0423.65分A(3) 凝料体积15220=3040 =3.04分分分 LV33c考虑到圆弧的影响取 3分 cm3.2.7 校核剪切速率（1）确定注射时间：由参考文献2表 4-8，可取 t=1.6 s。（2）计算单边分流道体积流量： 14.786.12075t2/塑分分 Vq13scm（3）由参考文献3（式 2-22）可得剪切速率 133-23 s04.10.6478.q 分 分分 R该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道德最佳剪切速率在 205之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。1305s3.2.8 分流道的表面粗糙度和脱模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取其粗糙度为 Ra 1.25m2.5m即可，此处取 Ra 1.6m。另外其脱模斜度一般在 5 10之间，通过上述计算脱模斜度为 10.6，脱模斜度足够。3.3. 浇口的设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一模四腔塑料罩壳注射模设计17注射，为方便调整冲模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其界面形状简单，易于加工，便于试模后修整，切开设在分型面上，从型腔的边缘进料。运用 pro/E 分析工具 PLASTIC Advisor 对浇口选择点和熔料充型难易程度进行监测分析，浇口选定在分型面上，从塑件底部进料填充，如图 8 所示。图 8 浇口的选定和充型模拟经 pro/E 分析工具 PLASTIC Advisor 充型模拟分析，选取图 8 所示浇口进行充型，能很好的实现塑件熔体的填充，分析结果如图 9 所示塑料罩壳注射模设计18图 9 充型结果显示3.3.1 侧浇口尺寸的确定（1）计算侧浇口的深度。根据参考文献3表 2-6，可得侧浇口的深度 h 的计算公式为h=nt=1.50.7=1.05mm式中，t 是塑件壁厚，这里 t=1.5mm；n 是塑料成型系数，对于 ABS，其成型系数为 n=0.7为了便于今后试模是发现问题进行修模处理，并根据参考文献2表 4-9 中推荐的 ABS 侧浇口的厚度为 1.2mm1.4mm，故此处浇口深度 h 取 1.3mm。（2）计算侧浇口的宽度。根据参考文献1表 2-6，可得侧浇口的宽度 B 的计算公式为 30AnBm.71.426.式中，A 为凹模的内表面积(约等于塑件的外表面积)。（3）计算侧浇口的长度。根据表 2-6 啊，可取侧浇口的长度 0.75mm。浇L3.3.2 侧浇口剪切速率的校核（1）确定注射时间：查参考文献1表 2-3，可取 t=1.6s；塑料罩壳注射模设计19（2）计算浇口的体积流量： 129.6.1075scmtVq塑浇（3）计算浇口的剪切速率：对于矩形浇口可得： 4 ，则3.qnR浇 140s1.7 4 ，剪切速率合格。3.qnR浇 16975.023140s14s式中， 为矩形浇口的当量半径，即 = mm。n nR5.702233LA该矩形浇口的剪切速率比较大，首先把浇口面积适当做小一点，通过试模根据塑件成型情况来调整。3.4 校核主流道的剪切速率上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积(浇口体积的大小可以忽略不计)以及主流道的当量半径，这样就可以校核主流到熔体的剪切速率。1) 计算主流道的体积流量 13cm5.0.61473.5q stnV塑分主主2) 计算主流道的剪切速率 133-3 s2.025.4.q 主 主R主流道的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率 之间，13205s所以，主流道的剪切速率合格。3.5 冷料穴的设计计算冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是储存熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用脱模板推出塑件，故采用球头形拉料杆匹配的冷料穴。开模时，利用凝料对球头的包紧力使凝料从主流道陈涛中脱出。塑料罩壳注射模设计204.成型零件的结构设计及计算4.1.成型零件的结构设计(1)凹模的结构设计 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构的不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式、和镶拼式四种。根据塑件的结构，选用的是整体式凹模，它是由一整块金属材料（也称定模板或凹模板）直接加工而成。其特点是为非穿通式模体，强度好，不易变形。但由于加工困难，故只适用于小型且形状简单的塑件成型。此时可省去定模座板根据岁塑件的结构分析，本设计采用整体嵌入式凹模，如图 10 所示。图 10 整体嵌入式凹模(2)凸模的结构设计 (型芯) 凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式组合式两种类型。该塑件采用整体式型芯，如图 11 所示，因塑件的包紧力较大，所以设在动模部分。塑料罩壳注射模设计21图 11 凸模型芯4.2.成型零件钢材的选用根据对成型塑件的分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性，同时考虑到它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模钢材选用 P20。对于成型塑件内表面的型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选择 P20 钢，进行渗氮处理。4.3 成型零件工作尺寸的计算采用参考文献2中式(2-26)(2-30)相应公式中的平均尺寸法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定的公差计算。4.3.1 凹模内尺寸的计算 塑件外部尺寸的转换，塑件外缘基本尺寸为 50mm、80mm 未注公差，属A 类尺寸，按照任务书上要求尺寸精度 MT7 进行计算，则相应塑件的制造公差为 =1.32mm；，mls 032.1065. 0，相应塑件的制造公差为 。s 8.-198 .8m1塑料罩壳注射模设计2200cp01zxlSLsMm.15047.1502.3185-6. 233.2.0 0z11scpMl.2896.-.905. 9630.30.30式中， 是塑件的平均收缩率，查表参考文献5中表 1-4 可知 ABS 的收缩率cpS为 0.3% 0.8%，所以取其平均收缩率 = ； 是系数，查cpS05.2.x参考文献3可得 =0.56； 是塑件上相应尺寸的公差 (下同) ， 是塑件上相0x0z应制造公差，对于中小型塑件取 = (下同)。z64.3.2 凹模深度尺寸的计算 塑件高度尺寸的换算：塑件的高度基本尺寸 ，m4.1.008.1SH相应公差是 =0.88mm； ，相应公差是1m4.520.8.2SH=1.08mm。2塑件高度为未注公差尺寸，属 A 类尺寸，按 MT7 级进行计算。1z011x-scpMlSH= m14.09.1409.48.65-4.0. 0679-7.7.17.0 2z22x1scpMlS0.9764-8.21408.018.01.-. 式中， 、 是系数，查表 2-20 得， =0.56， =0.55。1x2 1x24.3.3 型芯尺寸的计算 塑件内径向尺寸的转换：，相应制造公差为 =0.86mm；mLS 86.0157.4307 3塑料罩壳注射模设计23，相应制造公差为 =0.64mm,那么则有mLS 46.01 8.32047 331x-zscpMLl ；m094.5-0.143-0.143- 7965.7.5675. 0311x- zscpMSl 03.7-0.167-0.167- 4345.8645.0 式中， 是系数，查表 2-20 可得， =0.56。3x3x4.3.4 型芯高度尺寸的计算 塑件内腔高度尺寸转换：，相应的制造公差 =0.68mm；ms 68.01124.3052h 4，相应的制造公差 =0.88mm。s .08 54z11x-scpMhSm015.20134.-0134.- 662.8.562.0 0z2-hscpM= .8.18. 4301-047.1-047.1- 4.3.5 6、8、10 型芯径向尺寸的计算6、8、10 自由公差按 MT5 查得： 不需要转换，、 9.209.204.20186因此得： 06z33x-1scpMlSlm.1698.4.275.0 9805404.-.0- 0z44-scpMll.2.3.8.1 4305-048.-48.0- 塑料罩壳注射模设计2408z55x-1scpMlSlm053.47-0483.-43.0- 215219.70. 4.3.6 成型孔的高度 26、28、210 的成型芯是与凹模碰穿，所以公差应该取正，以利于修模。4.3.7 成型孔间距的计算成型孔之间的距离分别如下： m.1247.01247.0245.0121 670-s1 zcpMCS366.70-s2z塑件凹模嵌件及型芯的成型尺寸的标注如图 12 所示。塑料罩壳注射模设计25图 12 凹模嵌件及型芯的成型尺寸4.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算4.1.1 凹模侧壁厚度的计算。凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度根据参考文献2表4-19 中的刚度公式计算。15mm mEphS3154314 8.0.82式中 p 型腔压力(MPa)；E 是材料弹性模量(MPa)；h=W；W 是影响变形的最大尺寸，而 h=30mm； 是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种可查p参考文献2表 4-20 得=15 =150.8393m=12.589mm=0.0126mmp2i式中， = 0.8393m。2i 201.045.01.5.4W凹模嵌件初定单边厚度选 10，由于壁厚不能满足 15mm 要求，所以凹模嵌件采用预应力的形式压入模板中，有模板和型腔共同来承受型腔压力。由于型腔采用 H 形直线对称结构布置，型腔之间的壁厚 =110(中心距)-1S402=30mm(或 =80-25=30mm)，由于型腔不是深大型腔，这个壁厚间隔能够1S塑料罩壳注射模设计26满足要求。根据型腔的布置，初步选定模板平面尺寸为 300mm300mm，它比型腔布置的尺寸要大得多，所以完全满足强度和刚度的要求。4.1.2 动模垫板厚度的计算动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据前面的型腔布置，模架应选在 300mm300mm 这个范围内，查参考文献2表 7-4 垫块之间的跨度大约为 。那么，根据型腔布置及型芯mWL15482502对动模垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度，即T=0.54L =0.54154 53.8mm31pElA 31547.031.86式中， 是模具刚度许用变量。根据注射塑料品种查参考文献 2表 4-20 得p=15 = =0.03465mm2i ）（）（ 1540.154.001.5.41 LL 是两个垫板之间的距离，约 154mm； 是动模垫板的长度，取L250mm，A 是四个型芯投影到动模垫板上的面积。单件型芯所受压力的面积是 =4777=36190A2m四个型芯的面积是 A=4 =43619=14476 2动模垫板可以按照标准厚度取为 45mm，显然不符合要求，可采用支撑柱的形式来增加支撑板的刚度。采用两根直径为 50mm 的支撑柱，且布置在支撑板正中间，根据力学模型认为，n=1，所以垫板的厚度计算为21.3553.8mm 符合要求。 .85321n434T5.脱模推出机构的设计在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中的这种脱出塑件的机构称为脱模机构。模具脱模方式按推出零件分：推杆脱模、推管脱模、推件板脱模、推块脱模、成型零件脱模和多元联合式脱模六种。本塑件结构简单，根据塑件的结构工艺性可采用推件板推出、推杆推出、或推件板加推杆推出的综合推出方式，根据脱模力计算来确定。塑料罩壳注射模设计275.1 脱模力的计算(1) 主型芯脱模力 塑件为矩形塑件，其 ， （或106.275.14380tba） ，因此根据参考文献2中式（4-25）可得脱模力为10.32.54138AKfESLF1.tancost2=mm N12.7614.0078.136. tan45.cos510.85 (2) 3- 6 小型芯脱模力 对于此处小型芯其 ，跟根据参 03.5rt考文献2中式（ 4-26）计算其脱模力为31.01tan2221AKfrESLF N6.812305.143.78.936. tan45854. 2(3) 同上述（2）中步骤，分别计算得到 8 小型芯脱模力、 10 小型芯脱模力为 =154.74N， =198.2N。3F4式中 E塑料的拉伸弹性模量（MPa） ；S塑料成型的平均收缩率（%） ；t塑件的壁厚（mm） ；L被包型芯长度（mm） ；塑料的泊松比（查参考文献3表 2-12） ；脱模斜度（ ） ；塑料与钢材之间的摩擦系数；fA型芯的平均直径（mm） ；由 和 决定的无因次数， ；1Kcos2s1K由 和 决定的无因次数， 。2 in2f(4) 总脱模力的大小 塑料罩壳注射模设计28F= =2176.12+116.86+154.74+198.2=2645.92N.431F5.2. 推出方式的确定5.2.1 采用推杆推出(1)推出面积 设 4mm 的圆推杆设置 16 根(44 根)，那么推出面积为 222196.0364mdA (2)推杆推出力 根据参考文献3 表 2-12 取许用应力 =14MPa= =14MPa a7.9205MPF 因此，经上述计算得出，在实际生产中，以此推杆推出塑件，不会有顶白或者顶破的可能，故采用推杆推出。6.模架的确定6.1 各模板厚度尺寸的确定(1) A 板尺寸 A 板是定模固定板，塑件高度为 20mm，考虑到模板上还要开设冷却水道，必须留出足够的距离，故 A 板厚度取 50mm。(2) B 板尺寸 B 板是型芯固定板，按照标准模架标准板厚度取为 60mm。(3) C 板( 垫块 )尺寸 垫块= 推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+(510)mm=(25+25+20+510)mm=75mm85mm，此处初步选定 C 板厚度为 80mm。6.2 计算并选择模架型号模具的大小主要取决于塑件的大小和结构，对于模具而言，在保证足够的强度和刚度的条件下，模具结构以紧凑实用为好。现根据一种标准模架选型的经验方法进行模架的选择，即是根据塑件在分型面上投影的面积或者模仁周边尺寸，以塑件布置在推杆推出范围之内及复位杆与型腔或是模仁边缘保持一定距离为原则来确定模架的大小。其具体计算经验公式如下：塑件投影宽度 -10W3塑件投影长度 - (复位杆直径) -30L2D式中 常数 10推杆边缘与垫块之间的双边距离，见参考文献3表 7-4；塑料罩壳注射模设计29常数 30复位杆与型腔或者模仁边缘之间的双边距离，参见表 7-4。本设计中，根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸为 220mm160mm，型腔所占的平面尺寸为190mm130mm，利用上述经验公式计算可得 +10 =130+10=140mm3W + +30=190+25+30=235mm2L2D查参考文献3表 7-4，可取 =150mm， =250mm，根据以上计算可得32LW=300mm，因此考虑采用 300mm350mm 的模架，同时又考虑到是采用推件板和推杆综合推出方式，且推杆均匀布置在型芯内，这样推杆边缘与推杆固定板边缘距离较大，因此为降低模具成