心型台灯塑料注塑模具设计论文

0 目录 1 绪论 . 1 具工业在国民经济中的地位 . 1 国模具技术的现状及发展趋势 . 1 2. 注塑件的设计 . 1 能设计 . 1 料选择 . 2 构设计图 . 3 件的尺寸精度及表面质量 . 4 3 模具设计 . 5 具材料的 选择 . 5 型面的确定 . 5 腔数目的确定 . 6 口确定 . 6 注系统设计 . 6 架的确定 . 8 向与定位机构 . 11 出系统设计 . 11 型零件工作尺寸的计算 . 16 气设计 . 19 度调节系统设计 . 20 结 论 . 25 致 谢 . 25 参考文献 . 25 1 1 绪论 具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。研究和发展模具技术，提高模具技术水平， 对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 国模具技术的现状及发展趋势 改革 开放以来，我国的模具工业发展十分迅速。 但 与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 （ 1）注重开发大型，精密，复杂模具； （ 2）加强模具标准件的应用； （ 3）推广 术； （ 4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期。 2. 注塑件的设计 能设计 功能设计是要求塑件应具有满足使用目的功能 ,并达到一定的技 术指标 承受外力的几率不大 ,如冲击载荷 ,振动 ,摩擦等情况比较少 ;塑件的工作温度是室温 ,这使得在材料选择时对热变形温度 ,脆化温度 ,分解温度的要求降低 ;作为一种日用品 ,生产批量应该是大批大量生产 ,这样 ,就必须考虑生产成本和模具寿命 ,在材料的选择时要综合各种因素 ;此外 ,塑料都会老化 ,作为一种光学用品 ,还要考虑到材料的光氧化等问题 . 2 料选择 通常 ,选择塑件的材料依据是它所处在的工作环境及使用性能的要求 ,以及原材料厂家提供的材料性能数据 要考虑的主要是材料的力 学性能 ,如屈服应力 ,弹性模量 ,弯曲强度 ,表面硬度等 其次才是成型难易和经济性问题 ,以下是对几种透光性能较好材料的性能对比，如表 1所示。 表 1 材料的特性 塑料名称 伸强度 /66 弯曲强度 /10 95 断裂伸长率 /% 2 80 氧指数（ 变形温度 / 85 134 100 体积电阻率 / 0 10 10 吸水率 % 光度 /% 883 93 折射率 格（元 /吨） 115030009500机械加工一样要考虑到加工工艺问题，模具成型也要考虑到材料的注塑特性，在各特点都相差无几的情况下，好的成型特性是选择材料的主要标准，以下是三种材料的性能和成型特性比较，如表 2 所示。 表 2 材料的性能和成型特性比较 塑料品种 性 能 特 点 成 型 特 点 注意事项 使用温度 主要用途 聚苯乙烯 （非结晶型） 透明性好，抗拉强度高，耐磨性好，质脆，抗冲击强度差 成型性能好，但注射时应 防止溢料，制品易产生内应力，易开裂 因流动性好，适宜用点浇口，但因热膨胀大，塑件中不宜有嵌件 仪表壳，绝缘零件，容器，泡沫塑料，日用品等 3 有机玻璃（非结晶型） 透光率最好，但表面硬度不高，质脆易开裂，但不耐无机酸，易溶于有机溶剂 流动性差，易产生流痕，缩孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射时速度不能太高 合理设计浇注系统，便于充型，严格控制料温与模温，以防分解 80 透明制品，如窗玻璃，光学镜片，灯罩等 以上的性能分析对比中看出成型特性上以聚碳酸酯为好，由于是一般性民用品，所以 价格上是需要考虑的，我们主要要求是价格和透光度 ,其它如拉伸强度 ,断裂伸长率等则是次要考虑的指标 ,最终选定 塑件材料 所拥有的特性符合我们的塑件要求 . 构设计图 厚 图 1 结构设计图 各种塑件 ,不论是结构件还是板壁 ,根据使用要求具有一定的厚度 ,以保证其力学强度 在满足力学性能的前提下厚度不宜过厚 ,不仅可以节约原材料 ,降低生产成本 ,而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短 ,提高生产率 ;其次可避免因过厚产生的凹陷 ,缩孔 ,夹心等质量上 的缺陷 表 3 厚度推荐值 最小壁厚 型件壁厚 型件壁厚 型件壁厚 该塑件属于中小型件 ,从图上看 ,塑件边缘的壁很厚 ,达到 5体取中型件壁厚 样使得整个塑件的壁厚是不均匀的 ,但若减小边缘壁厚 ,则对塑件的推出不利 ,而且有可能使电池不能安装 . 边缘壁厚可用来放置推杆或推板。 4 模斜度 由于塑件成型时冷却过程中产生收缩 ,使其紧箍在凸模或型芯上 ,为了便于脱模 ,防止因脱模力过大而拉坏塑件或使其表面 受损 ,与脱模方向平行的塑件内 ,外表面都应具有合理的斜度 表 4 脱模斜度推荐值 制件外表面 制件内表面 35 0 强肋 塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形；沿着物料流动方向的加强肋还能降低充模阻力，提高融体流动性，避免气泡，缩孔和凹陷等现象的产生。在该塑件中的加强肋起到引导物料流动的作用同时又对电池进行定位，高度比分型面低 1模斜度取 2度，顶部倒圆角，低部倒角 R，宽度取 常加强肋的设计原则为高度低 ，宽度小，而数量多 为好（塑件形状所允许的情况下）。 角 塑件上各处的轮廓过度和壁厚连接处，一般采用圆角连接，有特殊要求时才采用尖角结构。尖角容易产生应力集中，在受力或受冲击载荷时会发生破裂。圆角不仅有利于物料充模，同时也有利于融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。该塑件大部分的圆角取 大值取到 强肋的圆角半径值关系如表 5 所示。 表 5 肋的圆角半径值关系表 肋的高度 /3 19 圆角半径 / 件的尺寸精度及表面质量 件的尺寸精度 尺寸精度的选择；塑件的尺寸精度是决定塑件制造质量的首要标准，然而，在满足塑件使用要求的前提下，设计时总是尽量将其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工难度和制造成本。对塑件的精度要求，要具体分析，根据装配情况来确定尺寸公差，该塑件是一般民用品，所以精度要求为一般精度即可，但是由于要保证两半壳体的闭合，所以在凹槽和锁位处应该对精度要求高些，对其要有公差配合要求，应选择高精度。根据精度等级选用表， 高精度为 2 级，一般精度为 3 级。根据塑件尺寸公差表，在公称尺寸 在 100围内，取 5 件的表面质量 表面质量是一个相当大的概念，包括微观的几何形状和表面层的物理 不是单纯的表面粗糙度问题。塑件的表观缺陷是其特有的质量指标，包括缺料，溢料与飞边，凹陷与缩瘪，气孔，翘曲等。模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的决定性因素，通常要比塑件高出一个等级。该塑件要求对型腔抛光，所以对粗糙度的要求比较高，查表得 光后顺纹路方向的表面粗糙度为 m，垂直纹路方向的表面粗糙度为 m。 3 模 具设计 具材料的选择 现有的模具模架已经标准化 ,所以在模具材料的选择时主要是根据制品的特性和使用要求选择合理的型腔和型芯材料 是关系到模具质量的前提条件 ， 选择模具钢时 ,首先必须考虑材料的使用性能和工艺性能 ,从使用性能考虑 :硬度， 韧性 ,耐磨性 是几个 重要指标 。 从 这三项指标是必须要满足的 。 从工艺性能考虑 :要热加工工艺好 ,加工温度范围宽 ,冷加工 性能好 ,此外还要考虑淬透性和淬硬性 ,热处理变形和氧化脱碳等性能 . 查手册选择模仁的材料是 该钢机 械加工性能较好 ,经热处理后 ,具有优良的耐腐蚀性能 ,抛光性能 ,较高的强度和耐磨性 ,适于制造承受高负荷 ,高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具 ,透明塑料制品模具等 物理性能： 临界温度（） 820 ； 1100； 线膨胀系数： 20)； 热导率： 1 (在 20左右 )。 型面的确定 根据分型面的选择原则： （ 1）便于塑件脱模； （ 2）在 开模时尽量使塑件留在动模； （ 3）外 观不遭到损坏； （ 4） 有利于排气和模具的加工方便。 结合 该产品的结构 ,分型面确定在 塑件的最 大投影面积上 图 所示 6 图 2 分型面 图 3 型腔数目设计图 腔数目的确定 注塑模的型腔数目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔数目的确定时主要考虑以下几个有关因素： （ 1）塑件的尺寸精度； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生产效益； （ 4）模具制造难度。 考虑到该塑件是一般日用品 ,查手册得塑件的经济精度推荐 4 级 ,这个产品是两个壳件的组合 ,所以初定为一模两腔最合理 所示。 口确定 的流动性好 ,可适用于各种浇口 ,为了不影响外观 ,简化模局结构 ,确定使用侧浇口。 注系统设计 注塑模的浇注系统是指模具中从注塑机喷嘴开始到型腔入口为止的塑料熔体的流动通道，它由主流道，分流道，冷料穴和浇口组成。它向型腔中的传质， 传热，传压情况决定着塑件的内在和外表质量，它的布置和安排影响着成型的难易程度和模具设计及加工的复杂程度，所以浇注系统是模具设计中的主要内容之一。 流道 主流道是连接注塑 机的喷嘴与分流道的一段通道，通常和 注塑 机的喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，有 一定的锥度，目的是便于冷 7 料的脱模，同时也改善料流的速度，因为要和注塑机相配，所以其尺寸与注塑机有关，如图 4所示： 图 4 主流道 主要参数： 锥角 =3； 内表面粗糙度 小端直径D=d+(径 R =R +(1-2) 材料 由于主流道要与高温的塑料熔体和喷嘴反复接触和碰撞，所以主流道部分常设计成可拆卸的主流道浇口套，以便选用优质的钢材单独加工和热处理。 流道 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和 浇口位置，分流道的设计应尽可能短，以减少压力损失，热量损失和流道凝料。常用分流道断面尺寸推荐如表 6所示。 表 6 流道断面尺寸推荐值 塑料名称 分流道断面直径 料名称 分流道断面直径 乙烯 尼龙类 聚甲醛 丙烯酸 抗冲击丙烯酸 醋酸纤维素 聚丙烯 异质同晶体 苯乙烯 软聚氯乙烯 硬聚氯乙烯 聚氨酯 热塑性聚酯 聚苯醚 聚砜 离子聚合物 聚苯硫醚 流道的断面形状有圆形，矩形，梯形， 减少流道内的压力损失，希望流道的截面积大，表面积小，以减小传热损失，因此，可以用流道的截面积与周长的比值来表示流道的效率，其中圆形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脱模困难，所以一般是制成梯形流道。在该模具上取圆形断面形 8 状，直径为 6 料穴 冷料穴一般位于主流道对面的动模板上，或处于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料 ，防止冷料进入型腔而形成冷接缝，此外，开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出 。 口 浇口是连接分流道与型腔的一段细短的通道，它是浇注系统的关键部分，浇口的形状，数量，尺寸和位置对塑件的质量影响很大，浇口的主要作用有两个，一是塑料熔体流经的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口的类型有很多，有点浇口，侧浇口，直接浇口，潜伏式浇口等，各浇口的应用和尺寸按塑件的形状和尺寸而定，该模具采用侧浇口 。 (1) 侧浇口深度尺寸 H= (1) 则得： H= S 料取 设计取壳体中间壁厚 t=1.6 (经验数据表明， H 的取值范围在 间，若按浇口处壁厚计算则H=5=3出了经验值，而且由于浇口是易磨损部位，所以开始时取小值是有好处的，这有利于以后的修模 ) (2) 侧浇口宽度尺寸 W=30 2） 其中： A 型腔一侧的表面积 : A= V 浇注体积 ： V=0 t 取平均壁厚 = 3 所以： W=30 = = W=3 架的确定 腔壁厚和底版厚度计算 在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超 9 过型腔材料本身的许用应力 时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足 将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。 图 5 模具结构形式图 因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。根据大型模具按刚 度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度校核原则， 模具结构形式如图 5所示 。 侧壁厚度计算公式： s 314 3） 则得 s= =中 C 与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比 h/L 有关的系数；查表 C=1； 型腔压力， 取 30 型腔深度， =40； E 模具材料的弹性模量（ ， E 取 0 ； 刚度条件，即允许变形量 (取 =底板厚度计算公式： 0300 2 由底板短边与长边边长之比 决定的系数；查表 = 型腔压力， 取 30 底版短边长度 ( =180； E 模具材料的弹性模量（ ， 0 ； 刚度条件，即允许变形量 (取 = 10 架的选用 注塑模模架国家标准有两个 即 12556 1990塑料注射模中小型模架及其技术条件和 12555 1990塑料注射模大型模架。前者适用于模板尺寸为 BL56000者的模板尺寸 BL 为（ 63030（ 1250000 由于塑料模具的蓬勃发展，现在在全国的部分地区形成了自己 的标准，该设计采用龙记标准模架。 （ 1）模仁尺寸的确定 因为采用的是整体式凹模和整体式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最终是传递到凸、凹模上，从节约材料和见效模具尺寸出发，模仁的值取的越小越好，但实际中因为要考虑冷却因素，又因为经过模仁的冷却系统比经过模仁外部的冷却系统效率高，所以为了给冷却系统留有足够的空间，该设计取模仁的大小为 180302 （ 2）凸、凹模尺寸的确定 凸、凹模受力的作用，其尺寸需要进行强度或刚度校核来确定。 在本设计中，在长度方向，取模仁到模具边的单边宽度为 45 在宽度方向，取模仁到模具边的单边宽度为 49 际生产中宽度方向的边值一般比长度方向的边值大）。所以凸、凹模尺寸为 270400 （ 3）模具高度尺寸的确定 各块板的厚度已经标准化，所需要的只是 如何选择合理的厚度，这里有两个尺寸需要注意 凸模底板厚度和凹模底板厚度 在注射成型时型腔中有很大的成型压力，当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时，若凸模底板厚度不够，则极有可能使 模架发生变形或者破坏，前面已算得底板厚度为 满足要求，为了安全，取 50 。凹模的底板因为是与注塑机的工作台 接触的，所受的力传递到工作台上，所以凹模底板的厚度同样只要留有走冷却系统的空间就可以，该设计取凹模底板厚度为 30 推板推出距离 在分模时塑件一般是黏结在型芯上的，需要推杆或推板推出一定的距离才能脱离型芯，该塑件的高度为 18 右，黏结在型芯上的尺寸约 15 右， 11 所以当推出距离为 15 就能使塑件和型芯分离。如果 C 板（即模脚）的高度太小，则推出的距离不够而使塑件不能脱离型芯，如图 下图 所示： 图 6 推杆脱离 需要满足关系： H h 0 (4) H C 板高度； h 推出距离； 挡销高度； 推板厚度； h 3 推杆固定板厚度； 完成了以上的工作，确定模具尺寸为 270400 A 板厚度 70 B 板厚度80 推出距离 100， 为 保证凸、凹模不碰伤， A 板和 B 板之间取 1 隙。 向与定位机构 注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。 导柱：国 家标准规定了两种结构形式： 带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。 导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，带头导柱轴向固定容易。 出系统设计 注射成型每一循环中，塑件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。 脱模机构的设计一般遵循以下原则： 1）塑件滞留于动模边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱 模动作。 2）由于塑件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于塑件刚性和强度最大的部位。 3）结构合理可靠，便于制造和维护。 本设计使用简单的推杆和推管脱模机构，因为该塑件的分型面简单，结构也不复杂，采用推简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。 模力的计算 首先需要对塑件进行理 想模型建模，如图 图 7 所示： 12 图 7 塑件理想模型 其中 度为 5度为 10塑件的两端斜率不一致。 所以 取平均值为脱模斜度 =2 = 26 再对建模进行受力分析 (如下图 3 F 制件对型芯的包紧力（ N）； F 、 F F 的垂直和水平分量（ N）； F F 的反作用力（ N）； F 沿凸模表面的脱模力（ N）； F 沿制件出模方向所需的脱模力（ N）； 脱模斜度； 图 8 受力模型分析图 F = F F = F = F F = F = F F =( F F ) F =( F F 所以，脱模力的计算公式为： F = F 又 因 F =L h （ 5） 式中 L 凸模成型型部分的截面周长； h模被制件包紧部分的高度； 制件对凸模的单位包紧力，其数值与制件的几何特点及塑料的性质有关， 13 一般可取 8 F L h 1010 510 910 15543(N) 式中 D=2 101120 = D=110 F L h D h 510 1010 910 =15543(N) 等效截面周长在中间 D =D/2。 所以脱模力为： F F + F (6) F + F 15543+15543 4） =16662（ N） 注： A 段脱模斜度为 0，所以 A 段 F = F ； B 段脱模斜度为 26，需要按前面的分析求解。因为制件对型芯的力总是阻碍脱模，所以，在 ( 为负时我们取其绝对值。由于以上所计算得的只是一腔的脱模力，所以总的脱模力为： F =2 F =216662=33324（ N） ； 杆脱模机构 推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式，具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。推杆直接与塑件接触，开模后将塑件推出。推杆的截面形状；可分为圆形，方形或椭圆形等其它形状，根据塑件的推 出部位而定，最常用的截面形状为圆形 。 1）推杆尺寸计算：本设计采用的是推管和推杆推出，在求出脱模力的前提下可以对推杆或推管做出初步的直径预算并进行强度校核。本设计采用的是圆形推杆，圆形推杆的直径由欧拉公式简化为： d= 412 脱 (7)则得 d= =d 推杆直径； n 推杆的数量， n 取 31（把推管当作推杆） 14 L 推杆长度（参考模架尺寸，估取 L=150）； E 推杆材料的弹性模量，取 E=0 k 安全系数，取 k= F 总的脱模力， F =33324（ N）； 实际推杆尺寸直径为 5 管直径为 7 见是符合要求的。但为了安全起见，再对其进行强度校核，强度校核公式为： d= 压脱 n 4 F(8) 则得 d= =3足强度要求。 推杆材料的许用压应力 , =150 2）推杆的固定形式：推杆的固定形式有多种，但最常用的是推杆在固定板中的形式，此外还有螺钉紧固等形式。 3）推出机构的导向：当推杆较细或推杆数量较多时，为了防止因塑件反阻力不均匀而导致推杆固定板扭曲或倾斜折断推杆或发生运动卡滞现象，需要在推出机构中设置导向零件，一般称为推板导柱。 4）推出机构的复位：脱模机构完成塑件的顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置，目前常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。本设 计采用弹簧复位机构，弹簧复位机构是一种最简单的复位方式。推出时弹簧被压缩，而合模时弹簧的回力就将推出机构复位。 5）推杆与模体的配合：推杆和模体的配合性质一般为 H8/ H7/合间隙值以熔料不溢料为标准。配合长度一般为直径的 ，至少大于 15杆与推杆固定板的孔之间留有足够的间隙，推杆相对于固定板是浮动的，如图所示。 图 9 推出机构 管脱模机构 15 推管又称空心推管。它特别适用于圆环形、圆筒形等中心带孔的塑件脱模。推管脱模推顶塑件平稳可靠；推管整个周边推顶塑件，使塑件受力 均匀，无变形，无推出痕迹；主型芯和型腔可同时设计在动模一侧，有利于提高塑件的同轴度等优点。 1）推管的固定形式：主型芯固定于动模座板，如图所示： 图 10 推管脱模机构 此种结构型芯较长，型芯可作为脱模机构运动的导向柱，运动平稳可靠，多用于推出距离不大的情况，推管内径与型芯配合，外径与模板配合，一般均采用间隙配合。小直径推管取 H8/直径推管取 H8/推管与型芯配合长度为推出行程加 3推管与模板的配合长度为推管外径的 。 2）推管脱模机构设计要点：从推管的强 度和加工角度考虑，推管壁厚应大于 小的推管可以作成阶梯形，推管内径和外径在顶出时，不应与型芯或模体摩擦，为此推管内径应大于塑件内径，推管 外径应小于塑件外径。 板厚度的计算 H 脱 (9) 则得： H= 315 3 2 =中 L 推杆对推板的作用间距，参考模架取 L 取 80 较远处的一对推管距离为 188 虑到推杆的作用，所以取较近的一对推杆作为校核）； B 推板宽度， B=160 模板中心允许的最大变形量， = 16 取 1/8 塑件推出方向上的尺寸公差推出方向上的尺寸公差 = 模具推板的厚度为 20 计算结果看，满足强度要求。 型零件工作尺寸的计算 成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的 尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影响塑件的精度。该塑件有需要配合的地方，所以对尺寸的要求比较高，但由于该塑件不是规则的圆柱形，其基本线条是由 5 段圆弧组成，如图所示： 图 11 成型零件工作尺寸 忽略顶尖圆角的影响，现在只考虑剩余的 4 段圆弧，因为是对称结构，所以只要保证其中一半的精度尺寸就可以保证整 个塑件在配合处的尺寸 。 成型零件工作尺寸计算方法一般有两种： 一种是平均值法 ；另一种是按极限收缩率、极限制造公差和磨损量进行计算；前一种方法简便，但不适合精密塑件的模具设计，后一种复杂，但能较好的保证 尺寸精度。本设计采用平均值法。 模工作尺寸的计算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐变大。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。模具工作尺寸与塑件尺寸的关系如图下图 3a,b,c)所示： 1）凹模径向尺寸的计算 1 4311S(10)则得： 1 = 17 式中 ： L 以 工时凹模的径向尺寸； L 在 段塑件的径向尺寸； 塑件的公差值； 塑件尺寸公差根据 14486 1993模塑件尺寸公差表取 尺 寸段决定值的大小； 制造公差， = ； 塑件的平均收缩率， 图 12（ 1） 工件尺寸与塑件尺寸 = 式中 1以 工时凹模的径向尺寸； 2以 段塑件的凹模径向尺寸。 2）凹模深度尺寸的计算： 321S(11) = 中 塑件的高度尺寸， 模工作尺寸的计算 18 凸模是成型塑件外形的，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中凸摸的磨损会使被包容尺寸变小。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 1）凸模径向尺寸的计算： 1 4311S(12) 则得 1 = 中 L 以 工时凸模的径向尺寸； 凸模尺寸如图 c 所示。 图 12（ 2）工件尺寸与塑件尺寸 2 4312S(13) 则得 2 = 中 L 以 工时凸模的径向尺寸。 2）凸模高度尺寸的计算： 321S（ 14） 则得 = 中 H 凹模深度减去塑件壁厚型芯的理论高度。 心距尺寸的计算 19 模具上中心距尺寸与制品上中心距的公差标注均采用双向等值公差 21和2表示。此外，在中心距尺寸的计算中不考虑磨损量，如图 前面图 L= 中心LS 5) 则得 L= = 中 L 模具中心距尺寸； 中心心L=12 气设计 图 13 排气设计图 在塑料熔体填充注射模腔过程中，模腔内除了原有的空气外，还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而形成的水蒸汽，塑料局部分解产生的低分子挥发气体，塑 料助剂挥发 所产生的气体以及热固性塑料交联硬化释放的气体等；这些气体如果不能被熔融塑料顺利地排出模腔，将在制 件上形成气孔，接缝，表面轮廓不清，不能完全充满型腔。 模具的排气可以利用排气槽排气，分型面排气，利用型芯，推杆，镶件等的间隙排气。 推荐的排气槽深度为 通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则： 1）排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故； 2）最好开设在分型面上，如果产生飞边易随塑件脱出； 3）最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便； 4）开设在塑料熔体最后才能填充的模腔部位，如流道 或冷料穴的终端； 5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕； 6）若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时， 可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气； 20 7）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出。 度调节系统设计 在注塑成型过程中，模具的温度直接影响到塑件成型的质量和生产效率。由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具的温度要求也不同。流动性差的塑料如 求模具温度高，温度过低会影响塑料的流动，增大流 动剪切力，使塑件内应力增大，出现冷流痕，银丝，注不满等缺陷。普通的模具通入常温的水进行冷却，通过调节水的流量就可以调节模具的温度，为了缩短成型周期，还可以把常温的水降低温度后 再通入模内，可以提高成型效率。 荐的成型温度为 170，模具温度为 20 。 度调节对塑件质量的影响 1）采用较低的模温可以减小塑料制件的成型收缩率； 2）模温均匀，冷却时间短，注射速度快可以减少塑件的变形 3）对塑件表面粗糙度影响最大的除型腔表面加工质量外就是模具温度，提高模温能大大改善塑件的表面状态 。 温度调节系统的要求 1）根据塑料的品种确定是对模具采用加热方式还是冷却方式； 2）希望模温均一，塑件各部同时冷却，以提高生产率和提高塑件质量； 3）采用低的模温，快速，大流量通水冷却效果一般比较好； 4）温度调节系统应尽可能做到结构简单，加工容易，成本低廉； 从成型温度和使用要求看，需要对该模具进行冷却，以提高生产率。 却系统设计： 设计原则 1）尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡； 2）冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越好； 3）尽可能使冷却水孔至 型腔表面的距离相等，与制件的壁厚距离相等，经验表明，冷却水管中心距 B 大约为 却水管壁距模具边界和制件壁的距离为 小不要小于 10。 4）浇口处加强冷却，冷却水从浇口处进入最佳； 5）应降低进水和出水的温差，进出水温差一般不超过 5 6）冷却水的开设方向以不影响操作为好，对于矩形模具，通常沿宽度方向开设水孔。 7）合理确定冷却水道的形式，确定冷却水管接头位置，避免与模具的其他机构发生干涉。 冷却时间的确定 在对冷却系统做计算之前，需要对某些数据取值，以便对以后的计算作出估算 ；根据前