塑料壳罩注射模设计

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；模四腔；侧浇口；模具设计ABSTRACTToplasticcovershellinjectionmouldstructureadoptspointrunnerfeeding;Selectedamouldforfourcavitydiestructure,andselectedthemediumflowprop

2、ertyABSplasticforfillingmold,improvethedesigncompactandpracticalefficiency;Basedontheanalysisoftheplasticparts,injectionmachineselectionofthedesignoftheshuntway,Lord,moldingpartsdesigncalculationofmechanismdesign,strippingout,andthecoolingsystemdesignandguidemechanismdesign,statusaregivenaproduction

3、ofplasticcovershellactualreferencedesignoftheproductionprocess.Keywords:ABS;Plasticcovershells;Injectionmould;Molddesign.目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 塑件成型工艺性分析5 HYPERLINK l bookmark14 1.1塑件的分析5 HYPERLINK l bookmark16 1.2ABS工程塑料的性能分析51.2.1基本性能5ABS物理性能6ABS热性能6ABS力学性能：7 HYPERLINK l bookmark26

4、 1.3ABS的注射成型过程及其工艺参数81.3.1注射成型过程8注射工艺参数8 HYPERLINK l bookmark40 拟定模具的结构形式和初选注射机8 HYPERLINK l bookmark42 分型面位置的确定8 HYPERLINK l bookmark44 型腔数量和排列方式的确定9 HYPERLINK l bookmark46 注射机型号的确定102.3.1注射量的计算10浇注系统凝料提及的初步估算10选择注射机11注射机的相关参数的校核11 HYPERLINK l bookmark60 浇注系统的设计12 HYPERLINK l bookmark62 主流道的设计12主流道

5、尺寸12主流道的凝料体积13主流道当量半径13主流道交口套的形式13 HYPERLINK l bookmark75 分流道的设计14分流道的布置形式14分流道的长度14分流道的当量直径14分流道的截面形状143.2.5分流道界面尺寸153.2.6凝料体积163.2.7校核剪切速率163.2.8分流道的表面粗糙度和脱模斜度16 HYPERLINK l bookmark87 3.3.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18 HYPERLINK l bookmark101 3.4校核主流道的剪切速率18 HYPERLINK l bookmark117 3.5冷料

6、穴的设计计算19 HYPERLINK l bookmark119 4.成型零件的结构设计及计算19 HYPERLINK l bookmark121 4.1.成型零件的结构设计19 HYPERLINK l bookmark123 4.2.成型零件钢材的选用21 HYPERLINK l bookmark125 4.3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224.3.3型芯尺寸的计算224.3.4型芯高度尺寸的计算224.3.56、8、010型芯径向尺寸的计算23成型孔的高度23成型孔间距的计算23 HYPERLINK l bookmark197 4.4

7、成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算24凹模侧壁厚度的计算244.1.2动模垫板厚度的计算25 HYPERLINK l bookmark215 脱模推出机构的设计26 HYPERLINK l bookmark217 脱模力的计算26 HYPERLINK l bookmark239 5.2.推出方式的确定27采用推杆推出27 HYPERLINK l bookmark241 模架的确定27 HYPERLINK l bookmark243 各模板厚度尺寸的确定27 HYPERLINK l bookmark247 计算并选择模架型号28 HYPERLINK l bookmark253 模架尺寸的校核28

8、HYPERLINK l bookmark261 7.排气槽的设计29 HYPERLINK l bookmark263 8.冷却系统的设计29 HYPERLINK l bookmark265 8.1冷却介质29 HYPERLINK l bookmark267 8.2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W298.2.2确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Q30s8.2.3计算冷却水的体积流量q30v8.2.4确定冷却水路的直径308.2.5冷却水在管内的流速v308.2.6求冷却管壁与水交界的膜转热系数h318.2.7计算冷却水道的导热总面积A318.2.8计算冷却

9、模具水管的总长度L318.2.9冷却水路的根数31 HYPERLINK l bookmark299 导向与定位机构的设计31 HYPERLINK l bookmark301 9.1导柱导向机构32 HYPERLINK l bookmark303 模具总活动过程说明32 HYPERLINK l bookmark305 设计小结32 HYPERLINK l bookmark307 参考文献34 HYPERLINK l bookmark309 致谢35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

10、塑料，流动性较好，适合于注射成型。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.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。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F一十1*80是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取

11、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。流动性中等，溢边料0.04mm左右（流动性比聚苯乙烯

12、，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250C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5060C，要求光泽及耐热型塑件宜取6080C，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180230C，注射压力为100140MPa，螺杆式注射机则取160220C,70100MPa为宜。密度：比体积吸水率1.2.2ABS物理性能1.031.08g/cm30.860.98cm3/g0.20.4%ABS热性能130160C200C负荷50N,喷嘴2

13、.0971122C63C90108C(45N/cm2)83103C(180N/cm2)7.0X10-5/C0.40.7%1470J/(kg.K)慢0.263W/(m.k)熔点：熔融指数：0.410.82g/10min线膨胀系数计算收缩率维卡针入度；马丁耐热：热变形温度：比热容燃烧性热导率1.2.4ABS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261k/Jm2有缺口11k/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，

14、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1ABS的性能指标密度p/kg-dm-31.031.07抗拉屈服强度b/Mpab50比体积v/Mm3-kg-J0.860.98拉伸弹性模量E/GPa1.8吸水率24h/%0.20.4抗弯强度b/MPa80收缩率s/%0.30.8冲击韧度（缺口）a/Cm-2）11热变形温度t/C90108硬度（HB）9.7,R121熔点t/C130160体积电阻系数p/（cm）v6.9x1016ABS的注射成型过程及其工艺参数1.3.1注射成型过程成型前准备。对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS含有氰

15、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7080C,时间4h以上。也可以采用烘箱干燥，温度控制在80100C，时间2h，干燥粒层厚度不超过50mm。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70C，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/C:前段180200；中段165180；后

16、段150170。(3)模具温度t/C:5080；注射压力(p/Mpa)：60100；成型时间(s)：注射时间2090S高压时间05S冷却时间20120S总周期50220S2拟定模具的结构形式和初选注射机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。XZ1|ZZZZZ1|IXXXXXI|IZZ7Srt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

17、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

18、件质量属性如图4所示。:y析特征宴体几何坐标系密度箱度也驱项日0.00105000D.00001000=1.10T43&Le+04MMj岳积=1.53546a8e-Kil仙它.7=I.05m000e-C3:处吨/r1.lGS870Qs+01疥吨根据_fKTOL-UZ标泄枢确定重心:IfTZ6.2&3384e-02-7.892611决速MaEE_Frop_l图4塑件质量属性塑件体积：V=11.075cm3塑塑件质量：m=pV=1.05x11.075=11.63g塑塑式中，P可根据参考文献表9-6取为1.05g/cm3。2.3.2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

19、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体的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为：V二1.03nV=1.3x4x11.075=57.6cm3总塑2.3.3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V=57.6cm3，由参考文献式4-18,V=V/0.8=57.6/0.8=72.00cm3。根据以上总公总的计算，查参考文献中表1-25，初步选定公称注射量为106cm3，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

20、2注射机主要技术参数理论注射里/mm3106拉杆内向距/mm370 x320螺杆柱塞直径/mm35移模行程/mm270注射压力/MPa164.5最大模具厚度/mm300注射速率/g-s-180最小模具厚度/mm150塑化能力/kg-h11.8锁模形式双曲肘螺杆转速/r-min-114200模具定位孔直径/mm125锁模力/kN630喷嘴球半径/mm152.3.4注射机的相关参数的校核(1)注射压力校核查参考文献可知,ABS所需注射压力为70MPa90MPa，这里取p；=90MPa，该该注射机的公称注射压力P公=164.5MPa，注射压力安全系数k=1.251.4，这里取k=1.3，贝V：kP=

21、1.3x90=117vP，所以注射机注射压1110公力符合要求。(2)锁模力校核。塑件在分型面上的投影面积A=50 x8O-2kCo2+82+62)-C02-兀x52)=3664.5mm2塑浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即浇道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A的数值，可以按照多型腔模具的统计分心来确定。A是每个塑件在浇浇分型面上的投影面积A的0.2倍0.5倍。由于本设计的流道较简单，分流道相塑对较短，因此流道凝料投影面积可以相应取小一些，这里取A=0.2A。浇塑塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则有A=n(A+A)=n(A+0.2A)=4xl.2A=17589.6mm2总塑浇塑塑塑

22、模具型腔内的胀型力F，则胀F=AP=17589.6x25=439.74kN胀总模式中，P是型腔的平均计算压力值。P是模具型腔内的压力，通常取注射压力模模的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P取为25MPa。模由表2可知注射机的公称锁模力是F=630kN，锁模力安全系数k=1.11.2锁2这里取k=1.2，则取kF=1.2F=1.2x439.74=527.7kNvF所以注射机锁模力22胀胀锁满足要求。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浇注系统的设计主流道的设计主流道通常

23、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。3.1.1主流道尺寸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。主流道小端直径4=注射机喷嘴尺寸+(0.51)mm=4.5mm主流道大端直径主流道球面直径球面的配合高度D=d+2厶、tan(x/2)=8mm式中a沁4王SR=注射机喷嘴球半径+(12)mm=15+2=

24、17mm。h=3mm。3.1.2主流道的凝料体积V=LQ+r2+Rr1/3=55x(42+2.252+4x2.26)x3.14/3=1730.63mm3主主主主主主3.1.3主流道当量半径2.25+42二3.125mm3.1.4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

25、总装图来确定。Do5N.-r.-1图5主流道交口套的结构设计分流道的设计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m=pV塑二1.05xll.075x4=46.52g106g因该塑件壁厚为1.5mm，单行分流道长度为l=40mm，按参考文献中式（2-20）得D=0.2654.m4L04.52mm3.2.4分流道的截面形状本流道采用梯形截面，其加

26、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、AS4.89.5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=lmm,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。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=4.5m

27、m。通过计算梯形斜度0=7.2。，基本符合要求，如图7所示。5,4图7分流道截面形状与尺寸3.2.6凝料体积分流道的长度为L八=(44.52+7.5+25.48)x2=152mm.分分流道截面积凝料体积5.4+3.62x4=20mm2V二LA二152x20=3040mm3=3.04cm3分分分考虑到圆弧的影响取#八=3cm3分3.2.7校核剪切速率(1)确定注射时间：由参考文献表4-8，可取t=1.6s。计算单边分流道体积流量：V/2+2Vq=分塑分t1.5+11.075x216=14.78cm3-s-13)由参考文献3(式2-22)可得剪切速率=3.041x103s-13.3q3.3x14.

28、78分=兀R33.14x2.262x10-3分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5x1025x103s-1之间，所以，分流道内熔体的剪切速率合格。3.2.8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Ra1.25pm2.5pm即可，此处取Ra1.6pm。另外其脱模斜度一般在510之间，通过上述计算脱模斜度为10.6，脱模斜度足够。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

29、用pro/E分析工具PLASTICAdvisor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。兮PIASTTC且Lk如7.0-prtDQD2-prtn(12图8浇口的选定和充型模拟经pro/E分析工具PLASTICAdvisor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ResultsSumrinaryGcxctelLEillang/bi严让71LIingiXrifllycic己Ifourpartcanteeasilyfilledthscceptat!equalityusinsrthia疇ntinjec

30、tianLoao.iLonz.Ezport7&Spre5niailConsuli.Act-udlLnj4aiLThis:.65E4CkctualIrijecticin20OBNFaVtldlines:gkirTrtps:IaeShotVal-arie:13.04cu.amletinAtadCycleTime*:9.89cacFillniiEClwpForce:2.87lazuliClaiipForacJItqq.:30.92!，amFaQbdngCLarpFcorc他怎i；4.0ZNF&)1.Z7七皿首站DE(IBIBFl?a)5.07juwQ120(24LOFl?a)7.60tann4图9充

31、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=1.5x0.7=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的计算公式为厂nA0.6.7262.47B=1.7mm3030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

32、-6啊，可取侧浇口的长度L=0.75mm。浇3.3.2侧浇口剪切速率的校核（1）确定注射时间：查参考文献表2-3，可取t=1.6s；（2）计算浇口的体积流量：q=塑=6.92cm2-s-1浇t1.6（3）计算浇口的剪切速率：对于矩形浇口可得：Y=旦浇4x104s-1，则兀R3nY=凹浇=3.336.92=169971.7x104s-14x104s-1，剪切速率合格。兀R3兀x0.0753n式中，R为矩形浇口的当量半径，即R=3；竺=3：护xf=0.75mm。nn兀L+1丿X2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。校核主流道的剪切速率上面分别求出

33、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V+V+nVq=-分塑主tI3+3+a075%4=30.55cm3s-i1.62)计算主流道的剪切速率二1.052x103s-1.3.3q3.3x30.55Y=主二一兀R33.14x3.1253X10-3主主流道的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切速率5x1025x103s-1之间，所以，主流道的剪切速率合格。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

34、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。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

35、。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。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

36、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l二50土0.66二5O.66omm,相应塑件的制造公差为A=1.32mm；s0-1.320l=80土0.9=8O.9omm，相应塑件的制造公差为A=1.8mm。s1-1.80L+S)-xAh0M0cps0000二K1+0.005)x50.66-0.58x1.320-203二50.1477+0.203二50.1+0.250mm00+0.023LM1二K1+0.005)x80.9-0.5

37、6x1.8b.3二80.296+0.3二80.2+0.396mm00+0.096式中，S是塑件的平均收缩率，查表参考文献5中表1-4可知ABS的收缩率为cp0.3%0.8%，所以取其平均收缩率S=0.003+0.008二0.005；x是系数，查参cp20考文献可得x=0.56；A是塑件上相应尺寸的公差(下同)，5z是塑件上相应000制造公差，对于中小型塑件取5=A(下同)。z6塑料罩壳注射模设计塑料罩壳注射模设计 4 4.3.2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H二14土0.44=14.440mm，S1-0.88mm，相应公差是A=1.08mm。2相应公差是A=0.88m

38、m；H二20土0.54二20.5401S2-1.08塑件高度为未注公差尺寸，属A类尺寸，按MT7级进行计算。H+S)xl-xA1*M1cps1110=K1+0.005)x14.44-0.56x0.8810147=14.0194+0.147=14.019+0.1474=14.1+0.066mm00+0.0004-0.079H=K+S)xl-xAhM2cps2220+0.048-0.004=K1+0.005)x20.54-0.55x1.0811-08=20.0481-08=20.048-1-228=20.1+0.976mm0式中，x、1x是系数，查表2-20得，2x=0.56，1x=0.55。24

39、.3.3型芯尺寸的计算塑件内径向尺寸的转换：L=77土0.43mm=76.57+0.86mm,S10相应制造公差为A=086mm；3相应制造公差为A3=0.64mm那么则有l=C+SLL-xaM1|_cps133o-O式中，x是系数，查表2-20可得，3x=0.56。3L=47土0.32mm=46.68+0.64mm，S10l=E+S)xL-xA1M1cps133-z3=K1+0.005)x76.57+0.56x0.43】=77.19365。=77.1+0.094mm；-0.1434-0.1434-0.050z3=K1+0.005)x46.68+0.65x0.64】二47.33。二47.3+0

40、.03mm-0.1067-0.1067-0.074.3.4型芯高度尺寸的计算塑件内腔高度尺寸转换：h二12.5土0.34mm二12.16+0.68mm，s10相应的制造公差A=0.68mm；h=18.5土0.44mm=18.06+0.88mm,s20相应的制造公差A5=0.88mm。hM1)xhcps1-xA-044一&4二K1+0.005)x12.16+0.58x0.68】-0.1134二12.61520二12.6+0.015mm-0.1134-0.002hM2)xhcps2-xA055一&5=K1+0.005)x18.06+0.56x0.88】-0.147=18.643。=18.6+0.0

41、43mm-0.147-0.1044.356、8、10型芯径向尺寸的计算6、8、10自由公差按MT5查得:e6+0.24、e8+0.29、转换,000因此得：l=K+S)xlM3cps3-xA066-5z6=K1+0.005)x6+0.7x0.24】=6.198。-0.04-0.04l=E+S)xl-xA1M4cps477-gz7=6.1+0.098mm+0.054lM5=K1+0.005)x8+0.7x0.29】-0.0483=8.2430=8.2+0.043mm-0.0483-0.005)xlcps5-xA088一&8K1+0.005)x10+0.7x0.29】=10.2530=10.2+0

42、.053mm-0.0483-0.0483-0.00474.3.6成型孔的高度2x6、2x8、2x010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:CM1+S15=(1+0.005)x24土0.0417=24.12土0.0417=24.1+0.0617mmcps12z-0.0217CM2+SLL15=(1+0.005)x26土0.0417=26.13土0.0417=26.1+0.0717mmcps22z2-0.0117塑件凹模嵌件及型芯的成型尺寸的标注如图12所示。00-0D-11T-0470一匚pi+0.250JU+0.023冷華皤2

43、x084ogo5R3O10，(或兀t3.14x1.5“25+8二22.310)，因此根据参考文献2中式(4-25)可得脱模力为3.14x1.5+0.1A8tESLcosQ(f-tan)(1-)K28xL5xL8x103(O.0556xcosrG.45-tan】。)*0.1x14476二2176.12Nmm(0.36)x1.00783-cp6小型芯脱模力对于此处小型芯其“r二存33410,跟根据参考文献2中式(4-26)计算其脱模力为(iRrESL(f-tanQ)+卩+K)K丿12+0.1A2x3+0.1x3.14x3.052x3=112.86N2x3.14x5x1.8x103x6.1x(0.4

44、5-tan1。)(1+0.36+2.9)x1.0078同上述(2)中步骤，分别计算得到q8小型芯脱模力、Q10小型芯脱模力为F3=154.74N，F4=198.2N。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）；卩塑料的泊松比（查参考文献表2-12）；*脱模斜度（。）；f塑料与钢材之间的摩擦系数；A型芯的平均直径（mm）；2X2K由X和申决定的无因次数，K=塔1COS申2+2入cos申K由X和*决定的无因次数，K=1+fsin*cos*。2（4）总脱模力的大小F=F+F+F+F=2176.12+116.86+154.74+198.

45、2=2645.92N.13345.2.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（4X4根），那么推出面积为（2）推杆推出力兀A=一d2x16=4兀x32=200.96mm241根据参考文献表2-12取许用应力c=14MPaF2645.92c=F=2645.92=13.17MPac=14MPaA200.96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。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。（

46、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。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。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WW-103塑件投影长度L

47、W+10=130+10=140mm3LL+D+30=190+25+30=235mm22查参考文献表7-4，可取W=150mm，L=250mm，根据以上计算可得32W=300mm，因此考虑采用300mmx350mm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，因此为降低模具成本，可适当减少模具架尺寸，另考虑导柱、导套、水路的布置等因素，根据参考文献表7-1可确定选用带推杆的侧浇口DCT型模架，根据表7-4得WxL=300mmx300mm及各板得厚度尺寸。经上述计算，模架尺寸已经确定，根据注射模中小型模架及技术条件(GB/T125

48、562006)标准，将模架标记为DCT3030-60X70X80GB/T12555-2006。6.3模架尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。模具平面尺寸300mmx300mm1.66m/s合理60 x兀d260 x3.14x0.00828.2.6求冷却管壁与水交界的膜转热系数h因为平均水温为23.5C，查参考文献表4-31可得f二0.672，则有:了4.187f(pv)0.84.187x6.72x(1000 x1.93)0.8()h二二二31412.33kJ/m2-h-C。丿d0.20.0080-28.2.7计算冷却水道的导热总面积AWQ12.33x355As8.45x10-3m2h

49、A931412.33x(40-23.5丿8.2.8计算冷却模具水管的总长度L=0.336m=336mmA_8.45x10-3nd3.14x0.088.2.9冷却水路的根数x以塑件外围尺寸为基准，大致确定冷却水路的根数为：x二L/1=336二1.29根2x(80+50)由上述计算可以看出，一条冷却水路对于模具来说显然是不合适的，本设计中采用动定模两条冷却水路来对型芯和凹模嵌件进行冷却，成型零件的冷却水道开设如图所示。导向与定位机构的设计注射模的导向机构用于动模、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定位。模外定位是通过定位圈与注射机相配合，是模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位机构则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动、定模之间的精密定位。本模具所成型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用木架本身所自带的定位机构。9.1导柱导向机构模具导柱导向的导柱、导套结构，适用于精度要求高、生产批量大的模具。同时在设计导柱和导套时还应注意以下几点：导柱应合理的均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。导柱的长度应比型芯端面高出68mm，以免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。导柱和导套应有足够的耐磨度和强度，常采用20#低碳钢经渗碳0.50.8mm,淬火4855HRC,也可用T8