带底孔圆筒形塑件注塑模设计——毕业设计.x

1、技术要求：1. 脱模斜度为0.5°；2. 未标注圆角为R1；3. 公差按6级精度选用；4. 塑件表面光滑无划痕；5. 塑件内部无集中气孔。22号塑件聚氯乙烯30万件2:1沈阳航空航天大学课程设计说明书 摘要摘 要该模具是方形零件的注射模具。从零件图看，制件比较简单，没有苛刻的精度要求和尺寸公差要求，因此对模具的要求也较低。从生产批量考虑，本模具采用一模四腔的结构，模架和模板尺寸均根据标准选取。其中模架从标准中选取A2型模架。由于塑件比较简单，所以模具采用一次分型，不设有二次分型与侧向分型机构。推出系统采用推杆推出，并设有复位杆复位。为了加快模具的冷却，使模具冷却均匀，本模具设有8个冷

2、却管道，均开在定模部分。排气利用分型面和配合处的间隙排气。为了减少成本，本模具90%的零件选用标准件。 关键词 注塑模、一模四腔、推杆、复位杆II沈阳航空航天大学课程设计说明书 目录目录第1章 工艺分析11.1 塑件成型工艺性分析1塑件的结构工艺性分析1成形材料性能分析11.2 型腔数量的确定21.3 模具结构形式的确定3第2章 注射机的选择42.1 注射量的计算42.2 塑件和流道凝料及所需锁模力的计算42.3 选择注射机5第3章 注塑模具结构设计63.1 型腔壁厚和底板厚度的计算63.2 模架的确定83.3 各模板尺寸的确定93.4 浇注系统设计9主流道设计10分流道设计11浇口的设计13

3、3.5成型零件设计13分型面位置的确定14成型零件的钢材选用14成型零件的结构设计15成型零件工作尺寸计算163.6导向与定位机构设计19机构的功用19导向机构的设计193.7 推出机构设计20脱模推出机构的设计原则21塑件的推出方式21塑件的推出机构21脱模力的计算21推杆强度校核223.8 排气系统设计233.9 冷料穴设计233.10 冷却系统设计24冷却水的体积流量24冷却管道直径25冷却水在管道内的流速25冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数25冷却管道的总传热面积25模具上应开设的冷却水孔数25第4章 注射模与注射机的关系274.1 注射压力的校核274.2 锁模力的校核274.3

4、 安装参数的校核27模具外形尺寸校核27喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核284.4 开模行程的校核28第5章 典型零件加工工艺规程29结 束 语30参考文献31IV沈阳航空航天大学课程设计说明书 第1章 工艺分析第1章 工艺分析1.1 塑件成型工艺性分析塑件的结构工艺性分析该塑件是一方零件，如图1.1所示。塑件的壁厚均匀，塑件整体厚度均为2mm。塑件为旋转体结构，结构相对简单，而且塑件质量相对较小，生产批量为30万件，材料为聚氯乙烯，该种塑料流动性中等。通过查阅资料该种塑料制件未注公差时应选用MT6级精度。从技术要求上讲，该塑件无比较苛刻的要求，故成型性能好，可以注射成型。图1.1 塑件图 成形材料性

5、能分析聚氯乙烯，简称PVC，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。成形特性：1、无定形料，吸湿性小，但为了提高流动性、防止发生气泡则宜先干燥； 2、流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200，分解时有腐蚀及刺激性气体； 3、成形温度范围小，必须严格控制料温； 4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径宜大，以防止死角滞料，滞料必须及时处理清除； 5、模具浇注系统应粗短，进料口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面硬镀铬。下面表1.1所示为该塑料的一些信息。表1.1 聚氯乙烯塑料成形条件注射成型机类型螺杆式密度（g/cm3）1.38计算收缩率

6、（%）0.6-0.8螺杆转速（r/min）28预热温度（）70-90预热时间（h）4-6料筒温度（）后段160-170成型时间（s）注射时间15-60中段165-180高压时间0-5前段170-190冷却时间15-60喷嘴温度（）170-190成型总周期（s）40-130模具温度（）30-60使用温度（）小于70比体积（cm3/g）0.86-0.98熔点（）212抗拉屈服强度（Mpa）35-50拉伸弹性模量（Mpa）2400-42001.2 型腔数量的确定根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n，即： n 式（1.1）式中：F注射机额定锁模力（N） P型腔内塑料熔体的平均压力（Mpa）

7、A1、A2为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（mm2）该塑件精度要求不高，并且结构简单，又是中等批量生产，没有侧向分型机构，考虑到模具制造费用及模具尺寸，初定为一模四腔的模具形式。1.3 模具结构形式的确定从上面分析可知，本模具采用一模四腔的模具形式。推出机构可采用推块推出或推杆推出。推块推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，但塑件上有圆弧过渡，推块制造困难；推杆推出结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件上留下顶出痕迹，但塑件顶部装配后使用时并不影响外观。从以上分析得出：该塑件采用推杆推出机构。流道采用单排十字排列方式，且分流道开在定模上。浇口采用侧浇口，型腔采用整体式

8、。定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板和支承板。因此可确定模具形式采用标准A2形模架。该模具为单分型面模具。41沈阳航空航天大学课程设计说明书 第2章 注射机的选择第2章 注射机的选择2.1 注射量的计算通过UG建模分析，塑件体积约为V=5.983 cm，取聚氯乙烯塑料密度为 =1.38 g/cm则塑件质量为：m=V=1.38×5.983=8.256g 式（2.1）流道凝料的质量还是个未知数，可按塑件质量的0.8倍来估算。从上述分析中确定为一模四腔，所以注射量为 式（2.2） =4×8.256+0.8×8.256=39.629g注射量应为注射机注射能力

9、的70%左右才不会造成注射机超载和浪费，所以估计注射量为：m估=m/0.7=39.629/0.7=56.613g 式（2.3）2.2 塑件和流道凝料及所需锁模力的计算流道凝料（包括浇口，分浇道，主浇道凝料）在分型面上的投影面积A2，在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的0.20.5倍，因此可用0.5n A1来进行计算，所以A = n A1+ A2= n A1+0.5 n A1=1.5 n A1 式（2.4）=1.5×4×1237.00=7422.00mm 式中：A1 =×（202-2.52）=1237.00 n代表

10、型腔个数，取n=4锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀模力，此胀模力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。即：F=S×P×A/1000 式（2.5）式中：F锁模力（kN）S安全系数，取1.1P型腔压力，取30MPaA塑件及流道系统在分型面上的投影面积，取7422.00²即F= S×1.1×30×7422.00÷1000=244.92KN 表2.1 型腔压力成型条件型腔平均压力/MPa制品结构易于成型制品25PE,PP,PS成型壁厚均匀14用品、容器

11、等普通制品30薄壁容器类原料为PE、PP、PS物料黏度高制品精度高35ABS、聚甲醛（POM)等精度离的工业用零件物料黏度高制品精度高40高精度机械零件2.3 选择注射机根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算值，根据参考资料现代注塑模具设计实用技术手册表3-6，可采用SZ-40/25卧式注塑机。表2.2 SZ-50/40卧式注塑机主要技术参数理论注射容量/cm50锁模力/KN400螺杆直径/30拉杆内间距/220×300注射压力/MP180移模行程/250注射速率/（g/s）70最大模厚/220塑化能力/ (kg/h）35最小模厚/150螺杆转速/（r/min）0200定位孔直径/5

12、5喷嘴球半径/10喷嘴孔直径/3锁模方式曲肘注射时间/s1.87沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 注塑模具结构设计第3章 注塑模具结构设计3.1 型腔壁厚和底板厚度的计算型腔采用整体式，材料为P20（铬镍合金钢3Cr2Mo），材料的许用应力为137.2156.8MPa在注塑成型过程中，型腔所受的力有塑料熔体的压力、合模时的压力、开模时的拉力等，其中最主要的是塑料熔体的压力。在塑料熔体压力作用下，型腔将产生内应力及变形。如果型腔侧壁和底壁厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料的许用应力时，型腔即发生强度破坏。与此同时，刚度不足则发生过大的弹性变形，从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度，

13、也可能导致脱模困难等，可见模具对强度和刚度都有要求。 图3.1 整体式圆形型腔1>按刚度条件计算型腔侧壁厚度： S=1.15=1.1528.59=29mm 式（3.1）式中：S型腔的侧壁厚度（mm） P型腔内单位平均压力 （MPa）这里由于材料为PVC取P30MPa H型腔深度（mm） E为型腔材料的弹性模量（MPa），取 E=2.07GPa 型腔的许用变形量 Sh=0.55%18=0.099mm 式（3.2） 其中S为平均收缩率0.55%2>按强度条件计算型腔侧壁厚度： S=r(-1) =20(-1)5.45=6mm 式（3.3）式中：S型腔的侧壁厚度（mm）r圆柱型腔半径（mm

14、）P型腔内单位平均压力（MPa）这里由于材料为PVC，取P30MPa 材料的许用应力，材料为P20，许用应力为137.2156.8MPa 这里取156.8MPa 综上所述型腔侧壁厚度取30mm。3>按刚度条件计算底板厚度：T=0.56=0.5615.47=16mm 式（3.4）式中：T型腔的底板厚度（mm）P型腔内单位平均压力（MPa）这里由于材料为PVC，取P30MPa r圆柱型腔半径（mm） E为型腔材料的弹性模量Mpa E=2.07Gpa 型腔的许用变形量Sr=0.55%×20=0.11mm 式（3.5） 其中S为平均收缩率0.55%4>按强度条件计算底板厚度： T

15、=0.87=0.877.61=8mm 式（3.6） 式中：T型腔的底板厚度（mm） r圆柱型腔半径（mm）P型腔内单位平均压力（MPa）这里由于材料为PVC，取P30MPa 材料的许用应力，材料为P20，许用应力为137.2156.8MPa 这里取156.8MPa综上所述型腔底板厚度取17mm。3.2 模架的确定 根据型腔布局（一模四腔）及浇注系统的结构形式，又根据现代注塑模设计与制造中表4-4所推荐的圆筒型腔侧壁最小厚度为20mm，再考虑到导柱，导套及连接螺钉布置应占的位置等各方面问题，确定选用模架的基本尺寸为B×L=250×250mm。模架结构形式为A2的形式，如下图3

16、.2所示。图3.2模具结构图3.3 各模板尺寸的确定1号件为定模座板，根据设计手册选用模板尺寸为300×250×35mm2号件为浇口套，根据设计手册，其尺寸的标准选25×80mm3号件为定位圈，根据设计手册，其尺寸根据标准选为100×15mm4号件为定模板，塑件在板中参与成型部分深度为18mm，还要在定模板上开冷却水道，冷却水道离型腔还有一定距离，根据现代注塑模设计实用技术手册中表10-5所推荐的水孔直径为8mm，且水孔离型腔的表面不能太远也不能太近，一般不超过水孔直径的3倍，以1215mm为宜。根据参考文献，故其尺寸为为250×250

17、5;60mm。5号件为动模板，根据设计手册，尺寸为250×250×40mm。6号件为支承板，根据设计手册，尺寸为250×250×35mm。7号件为垫块，其高度尺寸=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+限位钉高度+（35）=20+20+15+5+（35）=6365，根据设计手册标准，高度取为70mm，所以由标准中查得垫块尺寸为48×250×70mm。8号件为动模座板，其尺寸与定模座板相同，为300×250×25mm。9号件为推杆固定板，根据设计手册，尺寸为150×250×15mm。10号件为推板，

18、根据设计手册，尺寸为150×250×20mm。综上，从选定模架可知，模架外形尺寸为：宽×长×高=250×250×265。3.4 浇注系统设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质，传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，一般要遵循以下原则：1了解塑料的成型性能；2尽量避免产生或减少产生熔接痕；3有利于型腔中气体的排出；4防止型芯的变形；5尽量采用较短的行程充满型腔，一般不超过60mm；该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道，分流道，

19、冷料穴，浇口。3.4.1主流道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，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。 图3.3 主流道（浇口套）（1）形状：圆锥形；（2）锥角：3°；（3）内壁的粗糙度为Ra0.4m；（4）主流道大端呈圆角，r=1 。根据所选注射机，则主流道小端尺寸为：d=注射机喷嘴直径+（0.5 1）=3+1=4mm。 式（3.7）主流道球面半径为：SR=注射机喷嘴球面半径+（12）=10+1=11mm。 式（3.8）球面配合高度 h=35mm，取h=3mm。3.4.1.2 主流道衬套形式主流道小

20、端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便于有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如 45钢，T8A，T10A等，本模具采用45钢，热处理硬度为3845HRC，如图3.3所示。3.4.1.3 主浇道衬套的固定由于主浇道衬套为圆柱体，并且衬套底部未开设处分浇道，不需与定模板分浇道相连，故在主浇道衬套上无须加止转销防止主浇道衬套转动。具体结构如下图3.4所示。 图3.4 主浇道衬套的固定3.4.2 分流道设计3.4.2.1 分流道布置形式分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑件熔体尽快地

21、经分流道均衡的分配到各个型腔，由于模具采用一模两腔的形式，并且塑件结构简单。因此，采用最常用的平衡式十字形分流道形式，塑料熔体充模的温降较大，故在其延伸端开设较小的冷料穴。如图3.5所示。 图3.5 分流道3.4.2.2 分流道长度分流道的长度取决于模具型腔的总体布置方案和浇口的位置，从输送熔体时的减少压力损失和热量损失及减少浇道凝料的要求出发，应力求缩短。对于壁厚小于3 ，质量在200g 以下的塑件可用公式： 式（3.9）式中：W流经分流道的塑料量，L分流道长度，D分流道直径，为了便于机械加工及凝料脱模，本设计的分流道设置在分型面上定模一侧，截面形状采用加工工艺比较好的梯形截面。梯形截面对塑

22、料熔体及流动阻力均不大，一般采用下面经验公式来确定截面尺寸。 图3.6 分流道截面经查阅多个资料取得分流道尺寸如下：分流道长度L=2×28=56mm 式（3.10）分流道截面面积A=（5.3+6）/2×4=22.6mm 式（3.11）3.4.3 浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间一段细端通道，它是浇注系统的关键部位，浇口的形状，位置尺寸对塑件的质量影响很大。浇口截面积通常为分流道截面积的0.070.09倍，浇口截面形状多为矩形和圆形两种，本模具采用矩形截面浇口。浇口长度为0.52mm。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后再试模时逐步修正。本模具采用侧浇口，浇口开在

23、定模板上。对中小型塑件，测浇口的典型尺寸为深度0.52mm，宽1.55mm，浇口台阶0.52.0mm。对于大型塑件，深2.02.5，宽7.010mm，浇口台阶2.03.0mm综上得侧浇口尺寸：深度 h=1.5mm 宽度 w=2mm 长度 l=2mm3.5成型零件设计注塑模具闭合时，成型零件构成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、镶拼件、各种成型杆与成型环。成型零件承受高温高压塑料熔体的冲击和摩擦。在冷却固化中形成了塑件的形体、尺寸和表面。在开模和脱模时需克服与塑件的粘着力。在上万次、甚至几十万次的注塑周期，成型零件的形状和尺寸精度、表面质量及其稳定性，决定了塑料制品的相对质

24、量。成型零件在充模保压阶段承受很高的型腔压力，作为高压容器，它的强度和刚度必须在容许值之内。成型零件的结构、材料和热处理的选择及加工工艺性，是影响模具工作寿命的主要因素3.5.1分型面位置的确定在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件。对塑件进行分析，由于塑件无过多圆角过渡要求，且在零件开口处无圆角过渡要求，故将分型面选在图1.1所示零件图主视图的最上端处，这种选法塑件成型简单，且能够保证较简单的模具结构。分型面应选在如图3.7所指处。 图3.7分型面选择图3.5.2 成型零件的钢材选用成型零件材料选用要求如下：1.机械加工性能良好：要选用易于切削

25、，且在加工后能得到高精度零件的钢种。为此，以中碳钢与中碳合金钢最常用，这对大型模具尤其重要。对需电火花加工的零件，还要求该钢种的烧伤硬化层较薄。2.抛光性能优良：注塑模成型零件工作表面，多需抛光达到镜面，Ra0.05m。要求钢材硬度HRC3540为宜，过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，极少杂质，无疵斑和针点3.耐磨性和抗疲劳性能好：注塑模型腔不仅受高压塑料熔体冲刷，而且还受冷热温度交变的应力作用。一般的高碳合金钢，可经热处理获得高硬度，但韧性差易形成表面裂纹，不宜采用。所选钢种应使注塑模能减少抛光修模的次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到所计划批量生产的使用寿命期限。这对30万以

26、上注塑次数和玻璃纤维增强的塑料注塑生产尤其重要。4.具有耐腐性能：对有些塑料品种，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必须考虑选用有耐腐蚀性能的钢种。3.5.3 成型零件的结构设计成型零件的结构设计，当然是以成型符合质量要求的塑料制品为前提，但必须考虑金属零件的加工性及模具制造成本。成型零件成本高于模架的价格，随着型腔的复杂程度、精度等级和寿命要求的提高而增加。3.5.3.1 凹模结构设计凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本结构可分为整体式、整体嵌入式和组合式。对于形状简单的中小型塑件，采用整体式凹模。 图3.8 整体式凹模3.5.3.2 凸模和型芯结构设计 凸模和型芯都是用来成型塑料制品的内表面的

27、成型零件。凸模也称主型芯，用来成型塑件整体的内部形状。小型芯也称成型杆，用来成型塑件的局部孔或槽。但该塑件壁厚较薄，中心孔较小，故凸模型芯采用一体式。 图3.9 凸模型芯成型零件的工作尺寸，是成型零件上直接用来成型塑料制品的那部分尺寸。成型零件的工作尺寸，要保证所成型塑料制品的尺寸。而影响塑料制品尺寸和公差的因素相当复杂，如模具的制造误差及模具的磨损；塑料成型收缩率的偏差及波动；溢料飞边厚度及其波动；模具在成型设备上的安装调整误差、成型方法及成型工艺的影响等。 聚氯乙烯材料的收缩率为0.6%0.8%，且制件精度为MT6。本部分尺寸计算公式参考教材塑性成形工艺与模具设计。可知： =0.007 式

28、（3.12）3.5.4.1型腔径向尺寸塑件外形径向尺寸为：，型腔径向尺寸为根据公式： 式（3.13）其中：x修正系数，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取 =0.17因此 =3.5.4.2 型腔深度尺寸塑件外形高度尺寸为： ，型腔深度尺寸为根据公式： 式（3.14） 其中：x修正系数，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取x=2/3 制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取 =0.13因此： =3.5.4.3型芯径向尺寸塑件内形径向尺寸为： , 型芯径向尺寸为根据公式： 式（3.15）其中：x修正系数，由于塑件精度为

29、MT6，且塑件尺寸较小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取 =0.17因此： =3.5.4.4型芯高度尺寸塑件内形深度尺寸为： , 型芯高度尺寸为根据公式： 式（3.16）其中：x修正系数，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取x=2/3制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取 =0.13因此： =3.5.4.5 小型芯径向尺寸塑件内形径向尺寸为： , 型芯径向尺寸为根据公式： 其中：x修正系数，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取x=0.75制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取 =0.09因此： =3.5.4.6型芯高度尺寸塑件内形

30、深度尺寸为： , 型芯高度尺寸为根据公式： 其中：x修正系数，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取x=2/3制造公差，由于塑件精度为MT6，且塑件尺寸较小故取=0.08因此： =3.6导向与定位机构设计3.6.1机构的功用任何一副模具在动、定模之间都设置有导向机构，其功用是：1.定位作用：合模时维持动、定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状。2.导向作用：合模时引导动模按序正确闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧压力。3.承载作用：采用推板脱模或三板式模具结构，导柱有承受推板件和定模型腔板的重载荷作用。4.保持运动平稳作用：对于大、中型模具的脱模机构，有保持机构运动灵活平稳的作用。3.

31、6.2导向机构的设计本设计中采用导柱导向机构，由导柱与导套的间隙配合组成，并呈滑动运动。3.6.2.1导柱国家标准规定了两种结构形式的导柱，分别为带头导柱和有肩导柱，本题目中选用有肩导柱，且根据所选模架，导柱直径为25，具体尺寸见图3.10 图3.10导柱3.6.2.2导套选用与导柱配合的导套，本题目选带头导套，其尺寸如下图3.11。 图3.11导套3.7 推出机构设计注射成型每个循环中，塑件必须准确无误的从模具的凹模中或型芯上脱出，完成脱出塑件的装置称为脱模机构，也常称为推出机构。3.7.1 脱模推出机构的设计原则塑件推出（顶出）是注射成型过程中的最后一个环节，推出质量的好坏将最后决定塑件的

32、质量，因此，塑件的推出是不可忽视的。在设计脱模推出机构时应遵循以下原则：（1）推出机构应尽量设置在动模一侧；（2）保证塑件不因推出而变形损坏；（3）机构简单、动作可靠；（4）良好的塑件外观；（5）合模时的准确复位。3.7.2 塑件的推出方式推杆推出是一种基本的、也是一种最常用的塑件推出方式。本设计即采用推杆推出，推杆形式为圆形。3.7.3 塑件的推出机构本设计采用的是阶梯形推杆，根据参考资料选用标准件，其尺寸如下图3.12所示。每个塑件由四根推杆推出，都设置在型芯。 图3.12 推杆因为塑件的壁厚为 t=2，内孔半径为 rcp=18，所以塑件的内孔与壁厚直径之比为：所以可以看作是厚壁壳体形塑件

33、，又由于塑件的断面为圆环形根据经验公式：厚壁圆筒塑件脱模力计算： 式（3.17）式中：E塑料的拉伸弹性模量（MPa），2.44.2 GPa塑料成型的平均收缩率（%），取0.7%t塑料的平均壁厚（），取2mmL塑料包容型芯的长度（），取16mm塑料的泊松比，取0.35rcp型芯大小端的平均半径（），取17.93mm脱模斜度(塑料侧面与脱模方向之夹角)，取塑料与钢材之间的摩擦因数，0.450.6A1塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积(²)，当塑件底部有通孔时，10A1项应为零。K1由和决定的无因次数，可由下式计算 式（3.18）K2由决定的无因次数，可由下式计算 式（3.19）已知：

34、 E=3×10³MPa ，=0.7% ， t=2 ， L=16 ，r=15.93，=0.35，=，=0.50 ，10A10则：=1+0.50 sincos=1.004=8.53 Q=1874.63N3.7.5推杆强度校核=16.58MPa<=320MPa 式（3.20）式中：推杆应力推杆钢材的屈服极限强度（），=320MPan推杆数量故推杆强度合格。3.8 排气系统设计该套模具是属小型模具，排气量很小，而且本套模具的顶出方式为推杆顶出，每个零件有一个推杆，利用配合间隙就能达到排气效果。因此本套模具不单独设计排气槽。3.9 冷料穴设计冷料穴一般开在主流道对面的动模板上（

35、也即塑料流动的转向处），其目的一是为了贮存刚流入模具的部分冷料，利于成型；二是为了有利于脱模，使塑件保留在动模一侧。冷料穴有6种形式，本设计采用最常用的端部为Z字形的拉料杆。其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，本模具冷料穴直径取为14mm，深度大约为直径的3/4倍，本模具冷料穴深度为8mm。详见下图3.14。 图3.13 冷料穴3.10 冷却系统设计模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融的塑料的热量尽快传给模具，以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模。提高塑件定型质量和生产效率

36、。因为水的热容量大，传热系大，成本低，且低于室温的水容易取得，所以冷却水普遍使用。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水通道，利用循环水将热量带走。冷却装置的设计要考虑以下几点：（1） 保证塑件收缩均匀，维持模具热平衡。（2） 冷却水孔的数量越多，孔径越大，对塑件冷却也就越均匀。（3） 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即水孔的排列与型腔形状尽量吻合。（4） 浇口出要加强冷却。一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低。因此浇口附近应加强冷却，通冷却水，而在温度较低的外側只需通过经热交换后的温水即可。（5） 降低入水与出水的温度。可通过改变冷却孔道排列的形式。（6） 要

37、结合塑料的特性和塑件的结构，合理考虑冷却水通道的排列形式。如塑件的收缩率，壁厚等。（7） 冷却水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，冷却通道的密封性要好，冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表面。在本次设计中我采用的是简单流道式，即通过在模具上直接打孔，并通以冷却水而进行冷却，是最常见的一种形式。3.10.1 冷却水的体积流量qm= =0.005362m3/min 式（3.21）式中：w单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料质量（kg/min），按每分钟注射2次，即0.05613×2=0.11226Kg；单位质量的塑件在凝固时所放出的热量，为300400，此处取400；冷却水的密度（

38、1000）；冷却水的比热容（4.187/（·）；t冷却水出口温度（53）；冷却水入口温度（50），注意：t与之差不宜过大，一般取2，最大不应超过5。3.10.2 冷却管道直径为使冷却水处于湍流状态，取d=8mm。3.10.3 冷却水在管道内的流速由式：v= =1.78m/s 式（3.22）大于最低流速1.66 ，达到湍流状态，所选直径合理。3.10.4 冷却管道孔壁与冷却水之间的传热膜系数h=3.6f=3.6×8.97× 式（3.23）=33791.93 kJ/（）式中：f从塑料成型加工与模具中的表10-5中查得为8.97(水温为55)。3.10.5 冷却管道的总

39、传热面积A=0.00886m 式（3.24）3.10.6 模具上应开设的冷却水孔数n=1.41 式（3.25）从计算结果看，因塑件小，单位时间注射量小，所需冷却水道也比较小，但一条冷却水道对模具来说是不可取的（冷却不均匀）。为了加快冷却，为了冷却均匀，可以采取多种措施调节冷却系统。本模具每个塑件用了4个冷却水管道以加快冷却。沈阳航空航天大学课程设计说明书 第4章 注射模与注射机的关系第4章 注射模与注射机的关系4.1 注射压力的校核注塑加工时所需注射压力与塑料品种、塑件的形状及尺寸，注塑机类型、喷嘴及模道的阻力等因素有关。本次塑件材料为聚氯乙烯，其注射压力为60-100MPa，所选注射机最大注

40、射压力为180Mpa，符合要求。4.2 锁模力的校核锁模力为注射机锁模装置用于夹紧模具的力。所选注射机的锁模力必须大于由于高压熔体注入模腔而产生的胀模力，此胀模力等于塑件和流道系统在分型面上的投影面积与型腔压力的乘积。即：FP×A/1000 式（4.1）式中：F锁模力（kN）p型腔压力（30MPa）A塑件及流道系统在分型面上的投影面积（²）即：1.1×30×7422.00÷1000=244.92KN400KN所以锁模力符合要求4.3 安装参数的校核4.3.1 模具外形尺寸校核模具厚度，也称模具闭合高度，每台注射机都有一个安装的模具厚度范围，所以设计的模具厚度应在这一允许范围内，即： 式（4.2）式中：H模具高度 注射机允许最小安装高度 注射机允许最大安装高度=265mm，=150mm ， =300mm所以合格4.3.2 喷嘴尺寸及定位圈尺寸校核1）喷嘴尺寸：注射模主流道衬套始端凹坑的球面半径R应大于注射机喷嘴球头半径r，以保证同心和紧密接触；主流道孔小端直径应大于注射机喷嘴直径。2）定位圈尺寸：注射模安装用定位圈外径应与注射机定位孔内径呈间隙配合，定位圈高度应小于定位孔深度。4.4 开模行程的校核开模取出塑件所需的开