硬质透明塑料盒热流道模具的设计

1、 PAGE IV摘要本毕业设计论文详细记录了硬质透明塑料盒热流道模具的设计全过程。本文主要内容包括 ：硬质透明塑料盒的改进方案、制品的选材、制品的工艺分析、注射机的选择及校核、热流道浇注系统的设计、脱模机构的设计、成型零件和结构零件的设计以及相关尺寸的计算校核、排气系统及温控系统的设计、模具材料的选择等注射模设计中的关键问题。其中热流道浇注系统的设计是本次毕业设计的重点。此外，本文中还包括一篇文献综述。关键词 ： 热流道 注射机 注射模具AbstractThe thesis of the graduate design notes the whole design processes of t

2、he hot runner mould for the rubbish bin pedestal in details.The thesis mainly includes: the improving method of the rubbish bin, the selecting material of the product, the technical analysis of the product, the option and check of the injector machine, the design of hot runner system, the design of

3、the ejection mechanism, the design of the moulding parts and makeup parts ,as well as some key problem in injection mould design. Such as: the calculations of the related sizes, exhausting system and temperature control system, the choices of the mould materials. And the emphases of this design is t

4、he design of the hot runner system.Besides, this thesis includes a literature summary .Keywords： rubbish bin pedestal hot runner system injector machine injection mould 目录 TOC o 1-2 u 摘要 PAGEREF _Toc1389 IAbstract PAGEREF _Toc9341 II目录 PAGEREF _Toc14962 III引言 PAGEREF _Toc11413 1第一章 塑件工艺分析及模具结构方案的确定

5、PAGEREF _Toc20948 31.1 塑件工艺分析 PAGEREF _Toc26635 31.2 确定模具结构方案 PAGEREF _Toc26812 81.3 选择注塑成型设备并进行校核 PAGEREF _Toc23833 9第二章 浇注系统的设计和热流道的设计 PAGEREF _Toc7012 122.1 浇注系统的选定 PAGEREF _Toc21075 122.3 排气系统的设计 PAGEREF _Toc19527 18第三章 成型零部件尺寸的设计及校核 PAGEREF _Toc26003 203.1 塑件精度及影响因素 PAGEREF _Toc6626 203.2 成型零部件

6、尺寸的计算 PAGEREF _Toc31565 21第四章 模具结构设计 PAGEREF _Toc7991 264.1标准模架的选择 PAGEREF _Toc20840 264.2 凹模型腔的强度 PAGEREF _Toc15798 27第五章 推出机构的设计及校核 PAGEREF _Toc6681 305.1 模具对脱模机构的要求 PAGEREF _Toc25408 305.2 脱模力的计算 PAGEREF _Toc26187 305.3 脱模力的具体计算 PAGEREF _Toc5463 31第六章 冷却系统设计 PAGEREF _Toc9373 356.1 冷却系统的设计原则 PAGER

7、EF _Toc4795 356.2 冷却系统的简易计算 PAGEREF _Toc24832 356.3 冷却回路的确定 PAGEREF _Toc9988 38第七章 模具材料的选择 PAGEREF _Toc4720 397.1 材料的选择选择原则 PAGEREF _Toc26617 397.2 成型零件的材料选择 PAGEREF _Toc28518 397.3 其它模具零件材料的选择 PAGEREF _Toc4789 40第八章 模具的论述与评价 PAGEREF _Toc18166 418.1 模具的装配图 PAGEREF _Toc11991 418.2 模具的结构特点 PAGEREF _To

8、c2996 428.3 模具的经济评价 PAGEREF _Toc4177 42结束语 PAGEREF _Toc26317 43参考文献 PAGEREF _Toc21650 44 PAGE 45引言近年来我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。且随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，对模具工业提出了越来越高的要求。以前传统的注塑模具及其生产出来的产品已不能满足当前人民的需要了。于是一些新型的注塑模技术以其优良的产品质量、低的注射成本、高的生产效率等优点不断应用于当今模具行业，兴起了新一波的制造业高潮。热流道技术正是其中的一种，且随着科技的进步越来越广泛地

9、应用到现代模具行业中。热流道成型是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态，在每次开模时不需要固化作为废料取出，滞留在浇注系统中的熔料可在再一次注射时被注入型腔。该系统一般由喷嘴、热流道板、温控器和加热元件热流道加热元件等几部分组成。它的优点有：缩短制件成型周期，因没有流道系统冷却时间的限制，制件成型固化后便可及时顶出，许多用热流道模具生产的薄壁零件成型周期可在5S 以内。节省塑料原料，在纯热流道模具中因没有冷浇道，所以无生产费料，这对于塑料价格贵的应用项目意义尤其重大。减少废品，提高产品质量，在热流道模具成型过程中，塑料熔体温度在流道系统里得到准确地控制，塑料可以更为均匀一致的状态流入各

10、模腔，其结果是品质一致的零件，热流道成型的零件浇口质量好，脱模后残余应力低，零件变形小。消除后续工序，有利于生产自动化，制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序，有利于生产自动化。扩大注塑成型工艺应用范围，许多先进的塑料成型工艺是在热流道技术基础上发展起来的，如PET 预成型，在模具中多色共注，多种材料共注工艺。第一章 塑件工艺分析及模具结构方案的确定1.1 塑件工艺分析1.1.1 塑件结构特点及工艺性 重量83.3 g密度 0.91g/cm3材料 PP体积 91.53厚度2-3mm投影面积约为：17.9cm2 图1-1该塑件为硬质透明塑料盒。现在市场上用于家庭或办公

11、室的硬质透明塑料盒。因此，我们立足于这一不足点，将硬质透明塑料盒进行改进，使其成为绿色环保性的硬质透明塑料盒。高度为41.75mm，壁厚2mm，最大投影面积为17905mm2。制件的外表面的光洁度要求比较高，内表面的精度低些，塑件精度外表面选MT2级，内表面选MT3级。该硬质透明塑料盒只有两个部位尺寸要求严格，即配合的小凸台、5个小孔。并且在安装的过程中，均是强制压入。其它部位可由设计者，根据材料的节省、模具加工的难易、模具设计的方便性自行进行修改。从制件的结构来看， 2厚的制品必须在工艺上考虑其充模能力。此外该制件的造型有点，这是一大难点，这可能会给后面的零件及模具图的表达带来困难。1.1.

12、2 塑件材质及成型工艺性该塑件所采用材料为：聚丙烯（PP）。它来源广泛，合成工艺较简单、密度小、价格低、加工成型容易。拉伸强度、压缩强度等都比低压聚乙烯高，还有很突出的刚性和耐折叠性，以及优良的耐腐蚀性和电绝缘性。但冲击性能不足，低温条件下易脆裂，且成型收缩率较大，热变形温度不高，但可以通过改性改善。它主要的成形特性如下：结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属长期接触易发生分解。流动性极好，溢边值0.003mm左右。冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢。成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形、方向性强。注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度

13、低于50以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90以上易发生翘曲、变形。塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以避免应力集中。表1-1聚丙烯成型条塑料名称聚丙烯料筒温度（）后段160170中段200220前段180200缩写PP注射压力（MPa）70120注射成形机类型螺杆式注射时间（s）05密 度（g/cm3）0.900.91保压时间（s）20 60比 容（ml/g ）1.92冷却时间（s）1550收缩率（ % ）1.02.5总周期 （s）40120喷嘴温度（）170190螺杆转速（r/min）48干燥温度（）7085适用注射机类型螺杆式柱塞式均可时间（h）2模具温度（）4080后处理无 1.1.

14、3 填写工艺卡表1-2 塑件工艺卡片产品名称零件名称硬质透明塑料盒设备型号产品图号零件图号SJ-00HTF200XB材料材料名称聚丙烯收 缩 率材 料 预 处 理材料牌号PP1.02.5%干燥7085零件净重378g零件毛重380g每模总重380g备 注工艺参数喷嘴温度180190填充时间1735s注射量:380g模具温度5080成型时间2530s压力：100150MPa成型温度185230取件时间815s注射速度：100180cm3/s工艺规程原料准备核对原料生产厂家原料要预热先烘干模具准备模具需通冷却水循环成型过程-生产操作-成形后处理修边并进行后处理模具名称硬质透明塑料盒热流道模具每模件

15、数1备 注模具图号PJ0108-00件 数大批量技术定级工 人 等 级单 位 工 时班 产熟练工人职 责签 字日 期工 艺 员彭静2006.6.06工艺组长更 改标 记更 改 单号 数签 字日 期审 核批 准1.2 确定模具结构方案1.2.1 参考方案方案一：普通的冷流道浇注系统，单分型面，直浇口设计。方案二：采用热流道浇注系统。单分型面，点浇口设计。1.2.2 方案的确定方案一：设计容易，成本低。但由于壁厚较薄，形状复杂，可能有充不满的情况发生。并且由于冷料穴及凝料的存在，不仅降低了原材料的使用率，而且大大降低生产效率，操作繁杂，实现不了自动化生产，故淘汰此方案。方案二：采用热流道浇注系统,

16、成本比传统的冷流道浇注系统高。但由于热流道系统消除了多余的废料，也就消除了这些废料给模具带来的多余热量，缩短制件成型周期，制件成型固化后便可及时顶出， 从而可使生产效率提高10 左右。并且消除了后续工序，有利于生产自动化，制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序，有利于生产自动化，从而提高劳动生产率。经过综合考虑，采用方案二较好。 1.2.3 分型面的确定分开模具能取出塑件的面，称作分型面。分型面的方向尽量采用与注塑机开模成垂直方向，并满足分型面取在最大轮廓处，并且不影响制件外表面的光洁度。分析制件的结构，最终将分型面选择在沿加强筋布置的位置。1.2.4 型腔数目的确

17、定为了使模具注塑机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时因合理确定型腔数目。模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状、制品精度、批量以及经济效益来确定的。该塑件结构较复杂，且流程比较长，两边成对称分布。根据分析与经验，选择两边的中心位置进浇。所以我们选用一模二件。1.3 选择注塑成型设备并进行校核 各种型号的注塑机安装模具部分的形状和尺寸各不相同。设计磨具时应校核的主要项目有：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板的平面尺寸和模具安装用螺钉孔位置尺寸等。1.3.1 塑件制品体积的计算塑件的体积与注塑机的选择密切相关，通常我们先通过塑件体积来计算来初选注塑机，

18、然后通过锁模力等对所选的注塑机进行校核。塑件体积为19.73，预选的注射机，其型号为HTF200XB。1.3.2 选择注射机根据V注及T计，并综合考虑注射机的塑化能力，公称注射量，公称注射压力，工程锁模力，安装模具的有效空间，顶出形式及顶出行程，移模行程等等，选用型号为HTF200XB的注塑机。国产注塑机HTF200XB技术规格型号单位200A200B200C 参数螺杆直径mm455055理论注射容量cm3334412499注射重量PSg304375454注射压力Mpa210170141注射行程mm210螺杆转速r/min0150料筒加热功率KW12.45锁模力KN2000拉杆内间距(水平垂直

19、)mm510510允许最大模具厚度mm510允许最小模具厚度mm200移模行程mm470移模开距(最大)mm980液压顶出行程mm130液压顶出力KN62液压顶出杆数量PC9油泵电动机功率KW18.5油箱容积l300机器尺寸(长宽高)m5.21.62.1机器重量t6最小模具尺寸(长宽)mm3503501.3.3 注塑机校核1.注射压力的计算及较核注射压力的较核是检验注射成型机的最大注射压力能否满足制品成型的要求，因此注射机的最大注射压力要大于制件所要求的注射压力。由以上PP的性能可知PP的注射压力为70120MPa，而我们所选择的注射机的注射压力为170 MPa。因此我们可得所选的注射机满足制

20、件的要求。2.锁模力的计算及较核当高压的塑料熔体充满型腔时，在模具型腔内会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，力图使模具沿分型面涨开，其值等于塑件和流道系统在分型面上总面积乘以型腔内塑料压力。这个力应小于注塑机的额定锁模力F。否则在注射成型时会因锁模不紧而产生溢边跑料的现象。型腔内的塑料熔体的推力T推（N）可按下式计算T推AP平均Akp0式中 T推型腔内塑料熔体沿注射机轴向的推力 N；A塑件和浇注系统在分型面上的投影面积mm2；P平均型腔（及流道）内塑料熔体的平均压力，MPa；（中小型制件一般取2040 Mpa）；取30 Mpa；P0 注射压力，MPak压力损耗系数，随塑料的品种、注射机的形式、

21、喷嘴的阻力、流道阻力等因素变化，取值范围为1/32/3。经计算塑件和流道系统的投影面积约为17905 mm2F017905x2x30=1074300N=1074KN2000KN（合模力）因此，我们可得所选的注射机满足制件成型的要求。3.开模行程的校核开模行程与塑件推出距离的校核取出制件所需的开模距离，必须小于注塑机的最大开模距离。塑件的总厚度约为41mm左右，顶出距离最大为45mm左右即可，加上模具的总厚度495，而注塑机的最大开模行程为980 mm，该模具又为热流道（无凝料）。所以，开模行程与塑件推出距离相匹配。第二章 浇注系统的设计和热流道的设计2.1 浇注系统的选定浇注系统是引导塑料熔体

22、从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，它具有传质传压和传热的功能，对制品质量影响很大 。它的设计合理与否，直接影响着模具的整体结构及其工艺操作的难易。传统的冷流道模具，熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降温，致使其粘度增高，流动性降低，导致注塑压力较大，增大了产品的内应力，从而出现产品变形、表面性能和力学性能降低等方面的问题。而热流道模具具有改善产品质量 、节省塑料原材料能 、节约能源、 提高生产效率等优点。并且随着科技的不断进步，热流道模具将越来越广泛地应用在塑料模具行业当中。因此我们采用热流道模具。2.2 流道的设计与定位圈的设计2.2.1 主流道设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口

23、处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。此模具为一模二件，且主流道直接开在塑件几何中心，但由于它两边对称，我们另开分流道。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和流道的清理。主流道设计要点如下：主流道通常设计成圆锥形，其锥角24度，对流动性较差的塑料可取36度，以便于凝料从主流道中拔出。内壁表面粗糙度应在Ra0.8m以下，抛光时沿轴向进行。在这里我们采用2度。为防止主流道与喷嘴处溢料，主流道对接处紧密对接，主流道对接处应制成半球形凹坑，其半径R2=R1+（12）mm，其小端直径d1=d2+（0.51）mm。凹坑深取h=35mm。根据我们所选注射机的型号我们取R2=20，d1=9.29

24、，h=3。为减小料流转向过渡时的阻力，主流道大端呈圆角过渡，其圆角半径r=13mm。在保证塑料良好成型的前提下，主流道L应尽量短，否则将增多流道凝料，且增加压力损失，使塑件降温过多而影响注射成型。通常主流道长度由模板厚度确定，一般取L60mm。其三维图及二维图如图2-1，2-2； 图2-1 图2-22.2.2 定位环的设计定位圈根据所选注射机确定出大端外径D=150mm，且安装后大端要高出定模端面H=510mm，这里H=7mm，起定位作用。2.2.3 热流道浇注系统的设计1.浇口位置的确定浇口位置需根据塑件的几何形状结构特征技术和质量要求及塑件的流动性能等因素综合加以考虑。根据这个塑件本身的结

25、构特点，将其定在塑件两边中心的位置上。2.热流道尺寸计算熔体在高温时的比熔较固体时高，而且随熔体的温度而变化。浇道内的静压力因塑料品种而异，此值可用斯宾塞方程计算。即：（P1+P2）（V-）=RT因此 式中 P1熔体在浇道中所首的外部压力，取P1=121 Mpa； P2熔体的内压，查表得P2=25.3 MPa； V熔体在浇到中的比容cm3/g；熔体在绝对温度为零度时的比容，查表得=0.992cm3/g；R修正的气体常数，查表得R=0.229 Mpa cm3/(gk)；T熔体的绝对温度220+273=493K；将以上各参数代入上式得：取注射时间为3S,塑料制件质量W为4150.9=373.5g其

26、容积流率 为 主流道容积流率分流道容积流率和浇口容积流率 主流道直径 分流道直径 点浇口直径 3.热流道板的加热形式热流道板的加热采用外加热形式。流道板内安装加热棒对整个流道板（包括流道）进行加热，其三维图及二维图如图2-3，2-4所示，具体尺寸见零件图：图2-3 图2-4采用外加热方法，流道内熔体流动路径是无障碍物的圆形截面，熔体在流道内流动顺畅，很少有残留物，调换不同颜色的塑料时，只需将其中熔料全部置换既可，停机后再启动时不需要清理流道中的凝料，只需控制加热器的开关既可。但是，由于热流道板的温度高，应采取与模具其它部分隔热的措施，如利用空气隙进行隔热等。在热流道板与模板之间用垫块支撑，可以

27、减少接触面积，减少传热量，但接触面积上所受的压力却因之增大。所以必须使用高强度的材料，如不锈钢或高铬钢，因为它的热传导率低，而且强度高。注意空气隙的距离应不小于8 mm。4.热流道板加热功率的计算由于热流道板的温度在200300之间，热流道板表面为钢的氧化表面。热辐射率=0.8，升温时间T为1h，热效率为0.2，并且留有的10%余热，则热流道板所需的加热功率P计算式为：热流道板的表面为：热流道板的总质量：热流道板要求的温度： 热流道板升高的温度 ：模具温度为：80则热流道板与定模边各板的温度差不锈钢支撑物接触面积： 4个 1个支撑物的热导率为则代入公式得 计算结果功率P为2620.839745

28、W是开始注射的升温功率，在维持正常生产时，所需功率应为热流道板辐射、对流、传导损失之和，经计算其值为712.1W，为启动功率的0.272。 热流道板的维持温度设定应比注射机的机筒温度稍高一些。5.热流道板实际加热功率校核采用高密度加热棒，共4根，长290，直径为16，加热棒的最高功率密度小于15W/cm2，加热棒的总功率为：6.热流道板线膨胀量的计算及克服措施由于热流道板加热温度为220，定模型腔板的温度为80，两板的温度相差很大，为140，热流道板的热膨胀必然会使喷嘴前端产生横向位移，引起它们与各型腔浇口中心线的偏心，设计和装配时必须预先考虑这一问题，以防止熔融物料泄露和流动不畅，并采取能使

29、浇口保持正确的固定方式。（1）热流道板线膨胀量按下式计算：线膨胀量式中： 钢的线胀系数，热流道板与模具的温差，这里热流道板的温度为220，模具温度为80，故 ； 主浇口中心线至热流道喷嘴中心线的垂直距离，此处L=108 mm。将上面各数代入（4）公式中，得：线膨胀量（2）热流道板线膨胀量的处置措施：在设计和加工时，将装配图中的热流道板与定模型腔板中两喷嘴对接的分流道中心线长度不应相等，其差值为0.168，设计在热流道板两分流道中心线方向上，向主流道一侧分别偏置0.084的位置。成型生产中，当热流道板达到工作温度时，尺寸膨胀，热流道板与定模型腔板产生相对滑移，使热流道板中分流道中心线与定模型腔中

30、两喷嘴的中心线刚好对齐。7.喷嘴的选择热喷嘴是热流道系统最末端的部分，它与型腔直接相连，连接处称为浇口。采用龙记热流道系统有限公司的阀针式喷嘴。如图2-5所示 图2-52.3 排气系统的设计排气是注射模设计不可忽视的问题。在注射模成型中。，若模具排气不良，型腔内的气体受压将产生很大的背压，阻止塑料熔体正常快速充模同时气体压缩产生的热量能使塑料烧焦。排气的形式有两种，通常是利用模具零件间的配合间隙及分型面之间的间隙进行排气，在必要时可特采用排气槽排气。本模具的设计中，因为除了分型面还有推杆可以很好的排气，而且塑件的厚度还比较均匀，所以不必另开排气槽来排气。第三章 成型零部件尺寸的设计及校核3.1

31、 塑件精度及影响因素模具的成型尺寸是指型腔上直接用来成型塑件部位的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸（包括矩形或异形型芯的长和宽），型腔或型芯的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在设计模具时必须根据制品的尺寸和精度要求来确定零件的相应尺寸和精度要求，一般来说工业配件、电子电器产品塑件的尺寸精度要求较高。就同一塑件来说，塑件上各个尺寸精度要求也有很大的差别，在使用和安装过程中，一配合要求的尺寸，其精度要求较高应作详细计算。影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要有以下几个方面。型腔和型芯初始三维图如下：图3-1图3-2成型零件的制造公差，显然成型零件的精度越低，所生产塑件的尺寸或形状精度也越低；设计磨具时

32、所估计的塑件收缩率与实际收缩率的差异和生产制品时收缩率的波动；型腔在使用过程中不断磨损，使得同一模具在新的时候和用旧磨损以后所生产的制件尺寸各不相同；模具可动成型零件配合间隙变化值。3.2 成型零部件尺寸的计算根据该硬质透明塑料盒与桶身的配合关系，我们分析得出该塑件的尺寸精度要求不高，除了内表面的上端部分及与脚踏板的配合部分。另外，其它加强筋部位尺寸精度要求不高，且这些部位都是位于垃圾桶的底端或内侧，是一般用户所看不到的。所以在这里采用平均值法计算，简单方便。其计算公式如下：模具成型零件在常温下实际尺寸； ：塑件在常温下的实际尺寸；：塑件平均收缩率； ：塑件公差；：成型零件工作尺寸制造公差，一

33、般取=/3;：模具行腔深度； ：模具型芯高度；：塑件高度; ：塑件内腔深度；：模具中心距尺寸； ：塑件中心距尺寸。计算结果列入如下表系列中：表3-1塑件尺寸 塑件公差 型腔尺寸 制造公差 20.321.790.107 30.322.810.107 40.364.210.12 60.365.820.12 70.406.810.133 100.409.820.133 150.4814.870.16 160.4815.880.16 170.4816.870.16 200.5619.880.187 340.7233.970.24 400.7240.060.24 500.8050.150.267 921

34、.292.780.4 1201.4122.850.467 1421.7148.230.567 210.942.2213.410.733表3-2塑件尺寸塑件公差型腔高度尺寸制造公差10.320.800.10720.321.820.10750.364.860.12100.49.880.133120.4411.890.147240.5623.990.187250.6424.950.21341.750.7242.420.24表3-3塑件尺寸塑件公差型芯径向尺寸制造公差100.410.450.133200.5620.780.187861.288.190.4460.847.290.26785.421.48

35、6.780.467表3-4塑件尺寸 塑件公差型芯高度尺寸制造公差50.365.320.1260.366.330.12100.410.420.133250.6425.800.213200.5620.670.17841.750.9842.4180.325表3-5塑件尺寸 塑件公差中心距尺寸制造公差25 0.64 25.39 0.3242 0.842.630.460.2 0.9260.640.30768 1.0 69.020.5 80 1.2 81.20.6 120 1.5 121.8 0.75 210.94 2.0 213.52 1.0第四章 模具结构设计4.1标准模架的选择根据黄虹、陈元芳主编塑

36、料成型工艺及模具设计辅助教材，结合本次设计模具特点及特殊要求，塑件的大小，及注射机的型号最终选定400 x400的模架。由于注射模具的工作状态是长时间的承受交变负荷，同时也伴有冷热的交替。现代的注射模使用寿命至少几十万次，多至几百万次。因此，模具必须具有足够的强度和刚度。模架初始三维图如图4-1所示：图4-14.2 凹模型腔的强度由于注射压力的作用，凹模型腔有向外胀出的变形产生。当变形量大于塑件在壁厚方向的成形收缩量时，会造成脱模困难。严重时还会不能开模。由于模板的长度为630mm，属于大型模具，我们必须通过计算来确定侧壁。此模具的凹模属于组合式凹模。嵌底式组合凹模侧壁的计算凹模的长边大于35

37、0mm时，凹模壁宽的计算依据其刚度设定。式中 b-矩形凹模的侧壁宽度，；p-凹模型腔内的熔体压力，MPa；这里取15MPa；-凹模长边长度，；这里取210.94；h-凹模型腔深度，；这里取41.95；H-凹模全高度，；这里取75；y1凹模长边的允许最大变形量（cm）， 这里取一般塑件y1=0.005；E-钢材的弹性模量，MPa；预硬化塑料模具钢E=2.2105；-系数， 取=1.96；-系数， 取=0.72；将以上各参数带入公式得B=270显然此值过大，必须采取措施。我们采用斜面加强方法。这种方法是在定模板和动模板四周做出斜面配合，利用定模板与动模的刚性以加强对凹模壁的约束。从而起到减小凹模变

38、形的作用。斜面的倾斜角应不小于5度 ，一般采用10度。在四面约束的条件下，凹模的最大弹性变形量为式中 y凹模侧壁的变形量,；P型腔内的压力，MPa；这里取15MPa；h-凹模型腔的深度,；这里取6.5；b-凹模壁的宽度,；E-钢材的弹性模量，MPa；2.2105 MPa；C1-系数,通过计算查表得，C1=0.208；凹模壁宽度b可用下式计算式中 b、h、P、E、C1与上相同-系数，取=0.72；-允许最大凹模壁弹性模量，；得 改用斜面锁紧b=1.6cm,仅为其的0.11倍。结果差异甚大，必须做强度校核。式中 -侧壁在负荷下的最大应力，MPa；-许用应力 ，预硬化塑料模具钢=300350MPa；

39、-系数， 取0.16。 P、h、b同上将各参数代入上式得：综上所叙，我们取 b=6.7cm 第五章 推出机构的设计及校核注塑模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将塑件从型腔内或型芯上自动地脱出模外，本课题选用简单的推杆脱模机构，以及斜滑杆内侧抽芯时，起到推出塑件的作用。5.1 模具对脱模机构的要求1.结构优化、运行可靠，机构尽可能简单，零件制造方便，配换容易。机构动作要准确可靠、运行灵活、机构本身具有足够的刚度合强度，以抵抗脱模阻力。2.不影响制件外观，不造成塑件变形破坏，推塑件的位置尽量设在塑件内部或隐蔽处，以免损坏塑件外观，要保证塑件在脱模过程中不变形、不擦伤。因此本课题在正确分

40、析脱模力的大小和集中的部位，从而选择脱模方式和推顶位置如图，使脱模力得到均匀合理的分布。3.脱出机构应便于使塑件留在动模，模具的结构应保证塑件在开模过程中留在具有脱模装置的半模即动模上。 5.2 脱模力的计算将制件从包紧的型芯上脱出时所需克服的阻力称为脱模力。计算脱模力时应考虑以下方面；（1）由收缩包紧力造成的制品与型芯的摩擦阻力，该值由试验决定；（2）由大气造成的阻力；（3）由塑件的粘附力造成的脱模阻力；（4）推出机构运动摩擦阻力以上各项中，（1）与（2）两项起决定作用，（3）与（4）两项可用修正系数的形式包括在脱模力的计算公式中。此外，脱模力的 大小还与制品的厚薄及几何形状由关系，因此将制

41、品所需脱模力，按厚壁和薄壁两类加以区别，在本课题中，对脱模力作粗略估算。5.3 脱模力的具体计算 属于薄壁制件，且为矩形断面。根据黄虹主编的塑料成型加工与模具，制件为矩形断面所需的脱模力为K2无量纲系数，其值随f和而异；K2可从表8-2中选取；t/d壁厚与直径之比；2矩形制件的平均壁厚，；a,b矩形型芯的断面尺寸，；S塑料平均成型收缩率；E塑料的弹性模量，MPa；L制件对型芯的包容长度，mm；f制件与型芯之间的摩擦系)；脱模斜度0塑料的泊松比；A盲孔制品型芯在垂直于脱模方向上的投影面积，mm2，通孔制件的A等于0。根据黄虹主编的塑料成型加工与模具查表得PP的相关参数为：的范围为0.4-0.8，

42、取0.6；E 的范围为11001600 MPa,取1350MPa；取0.32f取0.30查表8-2，脱模斜度取14023S1.5L100+204=180mm该制件为通孔，所以A=05.3 推杆的设计在设计推杆脱模时应注意：推杆的截面应有不少于1/2的面积承受脱模力，否则易于弯曲。推杆的直径的选择，依塑件具体情况而定，原则上宁多勿少，直径宁小勿大。推杆外周距型芯应留有不小于0.20.5的距离（依型芯大小而定），以免推杆触及型芯。另外推杆孔磨损时，有更换较大截面推杆的余地。从投影面上看，应位于阴影部位范围之内有深槽、深孔的部位局部壁厚部位加强筋部位机构复杂部位5.3.1 圆形推杆一根推杆所能承受的

43、最大负荷已知 H=2 B=10 E=2.1107 MPa l=194总共有14根，所以Q总=2570N总的脱模力减去矩形推杆所承受的脱模力为圆形推杆所承受的脱模力。5.3.2 圆形推杆的设计与计算（1）圆形推杆直径公式为：式中：d 圆形推杆的最小直径，； 安全系数，可取=0.7；l 推杆的长度,;Q 脱模力（N），8537-2570=5967Nn 推杆数目, 14个； E 钢材的弹性模量,2.1107 MPa。取为d=12m，尺寸可修配，根据需要获得最终适合尺寸。（2） 强度校核推杆直径确定后还应该进行强度校核，公式为： （N/2） 远远小于推杆钢材的屈服强度32000（N/2） 满足强度要求

44、。第六章 冷却系统设计6.1 冷却系统的设计原则1.在设计冷却系统应先于推出机构2.注意凹模和型芯的热平衡，要把注意力放在型芯的冷却上。3.对于简单模具，可先测量冷却水出入口的温差，然后计算冷却水的流量。4.冷却管道直径、保证湍流的流速以及维持这一流速所需的压力降便已足够。5.但对于复杂而精密的模具，则应做详细计算。6.对于大批量生产的普通塑件，可采用快冷以或得较短的循环注射周期。6.2 冷却系统的简易计算1.成型周期的确定 根据制件材料为PP，并且制件中壁厚最大达到3，根据黄虹主编的塑料成型加工与模具查表10-6 塑料制品厚度与冷却时间的关系 查得冷却时间为，该制件为自动脱模，设开模时间为，

45、再加上注射时间，故得本制件的成型周期为：2.求塑料制件在固化时每小时释放的热量Q（KJ/h）即单位时间型腔内的总热量 式中 W单位时间内注入型腔中的塑料质量，KJ/h N 每小时的注射次数 606034=105.88次/h G每次塑料的注射量 4150.9110-3=0.378单位质量的塑料制品在凝固时所放出的热量，根据黄虹主编的塑料成型加工与模具查表10-4 常用塑料熔体的单位热流量 5.9102将以上参数代入公式，得3.求冷却水的体积流量 根据黄虹主编的塑料成型加工与模具 Q塑料制件在固化时每小时释放的热量（KJ/h）冷却水的体积流量，冷却水的密度，冷却水的出口温度，冷却水的入口温度，冷却

46、水的比热容，根据黄虹主编的塑料成型加工与模具查表10-4得综上，则：4.根据黄虹主编的塑料成型加工与模具查表10-1选取冷却水的稳定湍流速度和直径但是由于该塑件本身的结构特点，以及型芯、型腔具体冷却水道的布置等等原因（见总装配图），我们改用小的水道孔径。定模部分取8，动模取10。5.冷却水道在管道中的流速v根据黄虹主编的塑料成型加工与模具式10-166.冷却管道孔壁与冷却介质之间的传热膜系数根据表10-5，取系数f为7.22（）冷却水的密度，冷却水的平均流速d冷却水管道直径则7.冷却管道总传热面积A8.冷却水道个数6.3 冷却回路的确定定模冷却回路从定模垫板引水进去。 动模冷却回路 由于动模自

47、身的结构特点，我们采用从动模垫板引水，由于水是由下而上流如，因此我们采用直孔隔板式冷却方法。多个与型芯底面相垂直的管道与底部的横向管道形成冷却回路，同时为了使冷却水沿着冷却回路流动，在每一个直管道中均设置了隔板。最后，我们应该注意水管的密封问题，以免漏水。一般，冷却管道应避免穿过镶块，否则在接缝处漏水。第七章 模具材料的选择7.1 材料的选择选择原则 1）具有必要的强度和硬度； 2）要有良好的切削加工性； 3）要有良好的抛光性； 4）要有良好的照相腐蚀加工性； 5）要有良好的电加工性； 6）要有良好的耐腐蚀性； 7）要有良好的淬透性； 8）要有良好的可焊性；7.2 成型零件的材料选择成型零件的

48、材料选择的要求如下：1 机械加工性能良好，要选用易于切削，且在加工后能得到较高精度零件的钢种；2 抛光性能优良，注射成型零件工作表面，多需要抛光达到镜面，Ra0.05um，要求钢材硬度3540HRC为宜，过硬表面会使抛光困难。钢材的显微组织应均匀致密，较少杂质，无瑕疵和针点。3 耐磨性和抗疲劳性能好，所选用钢种应使注射模具能减少抛光修模的次数，能长期保持型腔的尺寸精度，达到批量生产的使用寿命期限。4 具有耐腐蚀性能。总之，要求在达到使用要求的前提下应尽量选用价格低廉，易于成型加工和比较常见的钢种。碳素工具钢T8A，成本低廉、强度高耐磨性好，热处理变形小，可作为塑件内表面的模具型芯。塑件的外表面

49、的要求比较高，此模具采用了抛光性能良好的P20钢。7.3 其它模具零件材料的选择1.导柱、导套材料的选择使用要求：对导柱要求表面硬度较高，内部具有足够的韧性，不易折断、折弯；表面的耐磨性要好。在材料上,导柱应具有硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的芯部,因此多采用低碳钢渗碳(0.50.8mm深),经淬火处理(HRC5660)或碳素工具钢(T8A、T10A)经淬火或表面淬火处理(HRC5055)。在这里采用T8A。导套材料选用T8A，淬硬到HRC5660。其硬度较导柱低5度，以免。同硬度材料之间碰撞磨损。2.主流道衬套材料的选择使用功能要求：有良好的耐磨性，有时还需要有耐腐蚀性。45钢表面淬火硬度可

50、达55HRC，用于本模具的主流道衬套用钢。3.推杆、复位杆材料的选用使用要求：有一定的强度，不能产生压杆失稳，也要有一定的耐磨性。头部要与塑料接触，硬度也要达到要求；此外，推杆经常会更换，还要具有好的经济性，并且容易得到。SKD61淬火低温回火硬度大于等于55HRC，用于本模具的推杆和复位杆材料。4.模板、推板、推板固定板、垫块和模座等的材料选择本模具为中小型注塑模具。要求模板、推板、推板固定板、垫块、模座等具有足够的强度、刚度，易于加工成型。大部分时候是从模具的经济性方面来考虑这些零件的材料。该模具采用45钢作为模板、推板、推板固定板、垫块和模座等的钢材。 第八章 模具的论述与评价8.1 模

51、具的装配图 如上图所示，模具的分型面分别在定模动模固定板与定模固定板，动模型腔与定模型腔之间的表面上。熔融塑料充满型腔，冷却固化后。定模与动模分开。动模往后退，同时推板在注射机顶杆地推动下，向前运动，从而推动推杆顶出产品。模具闭合时，通过复位杆复位。从而开始下一次的注射。8.2 模具的结构特点如上图所示，该模具最大的特点是采用了热流道浇注系统。热流道浇注系统的设计是该模具中的一个难点。其次是用斜滑杆内侧抽芯，斜滑杆同时作为成型零件，由于他比较大，还起到了支撑动模垫板的作用。第三，型芯和型腔部分采用镶拼式结构，为了加工和节约成本的需要。最后一点是塑件比较复杂，造成型芯与型腔部分结构的复杂。8.3

52、 模具的经济评价该模具采用了热流道浇注系统，虽然成本很高，但能够实现自动化生产，很好的实现了大批量生产的要求，有利于提高生产效率。并且从长远来看，随着能源和材料的短缺，人们对产品要求的不断提高，热流道浇注系统将是现代生产厂家首选的模具类型。结束语通过本次毕业设计，使我对大学四年来所学的知识有了一个系统的归纳，对模具结构有了新的认识，对模具设计的整个过程也有了更深入的了解。这次毕业设计使我的计算机绘图、三维软件的使用更加熟练。更加重要的是，我在这次毕业设计过程中学到了新的东西。如热流道浇注系统的设计，这是我们以前在课堂上没有学过的东西。另外，通过老师和同学的精心指导，我在这次设计中受益非浅。在这

53、个设计过程中，我的指导老师谭安平老师，不分时间的给我做了全方位的指导，在此我要向我的导师致以衷心的感谢和深深的谢意。此外，其他的老师对我所请教的问题都作了耐性的解答，我在此非常的感谢！还要感谢在这个设计过程中帮助过我的同学！最后，我还要再次感谢谭安平老师，他不仅是我的老师，更像是同辈的朋友，我们之间畅所欲言。同时他也让我懂得了什么是严谨。虽然这次毕业设计做的不好，有许多错误及不足之处，但我会在以后的学业道路上时时刻刻记住这种严谨，时时刻刻坚持这种严谨。衷心的感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位讲师、教授！参考文献1.钱泉森等.塑料成型工艺及模具设计,山东科学技术出版社，2006.02.2.黄

54、虹主编.塑料成型加工与模具.北京：化学工业出版社，2003.033.黄虹.塑性成型工艺与模具设计.重庆工学院，1999.064.王孝培主编.塑料成型工艺及模具简明手册.北京：机械工业出版社，2000.035.塑料模设计手册编写组编著.塑料模设计手册. 北京：机械工业出版社，2000.066. 吴其晔，冯莺编.高分子材料概论. 北京：机械工业出版社，2004.08 7. 朱辉等.，画法几何及工程制图，上海科学技术出版社，2005.018刘品，李哲.机械精度设计与监测基础，哈尔滨工业大学出版社，2006.08附录：外文翻译In Wang Zuoliangs translation practice

55、s, he translated many poems, especially the poems written by Robert Burns. His translation of Burns “A Red, Red Rose” brought him fame as a verse translator. At the same time, he published about ten papers on the translation of poems. Some argue that poems cannot be translated. Frost stresses that p

56、oetry might get lost in translation. According to Wang, verse translation is possible and necessary, for “The poet-translator brings over some exciting work from another culture and in doing so is also writing his own best work, thereby adding something to his culture. In this transmission and exchange, a richer, more colorful world emerges. ”(Wang, 1991:112). Then how can we translate poems? According to Wangs understanding, the translation of poems is related to three as