[機(jī)械類類論文精品]保鮮盒塑料模具設(shè)計(jì)

1、 塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄前言. 2一、塑料制件的分析.3二、 注射機(jī)的選擇 7三、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 12四、 成型零部件工作尺寸的計(jì)算. 14五、成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 17六、動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 19七、 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì). 20八、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu). 21九、 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 21十、頂出機(jī)構(gòu). 25總結(jié). 26致謝. 27參考文獻(xiàn) 28附錄. 29 引言 塑料模具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過(guò)合理設(shè)計(jì)制造出來(lái)的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡(jiǎn)化模具的加工過(guò)程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的。塑料模設(shè)計(jì)是“模具設(shè)計(jì)與制造”專業(yè)的非常重要的、也是對(duì)學(xué)生

2、進(jìn)行的一次全面、綜合應(yīng)用模具設(shè)計(jì)知識(shí)和cad/cam軟件應(yīng)用的實(shí)踐性訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作生產(chǎn)能力進(jìn)行培養(yǎng)和提高，是模具設(shè)計(jì)等專業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，能借助設(shè)計(jì)質(zhì)料和有關(guān)手冊(cè)正確設(shè)計(jì)模具的能力。通過(guò)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在塑料制件工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料模標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用、編寫技術(shù)文件和查閱文獻(xiàn)方面受到一次綜合訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要從實(shí)用、簡(jiǎn)單型的角度出發(fā)，并結(jié)合學(xué)校里現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本畢業(yè)設(shè)計(jì)在滿足其性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，此外還滿足其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低、操作維護(hù)方便等。在使用過(guò)程中也真正體現(xiàn)了

3、實(shí)用性。設(shè)計(jì)一 保鮮盒塑料模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書名稱：保鮮盒材料：聚乙烯（pe）質(zhì)量：136.49克注射機(jī)：g54-s-200型一、塑料制件的分析1.制件的形狀及用途分析該制件為蓋板，制件要求有較高的尺寸精度和機(jī)械性能，對(duì)表面的質(zhì)量要求較高，無(wú)熔接痕，表面平整光滑，盡可能避免冷疤、云紋等缺陷，該制件特征列表如下：表1材 料質(zhì) 量體 積水 平 投 影 面 積聚乙烯136.49克146.765cm21476.16mm2.分析制件材料的性質(zhì)（1）、材料性質(zhì)：聚乙烯是使用較早，應(yīng)用范圍很廣，消費(fèi)量很大的塑料。在世界上聚乙烯的產(chǎn)量居各種塑料產(chǎn)量之首。這種材料的重量輕，物理性能、化學(xué)性能及電氣性能等均很優(yōu)良，且容

4、易成型，價(jià)格便宜。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)拇_良混合后的聚乙烯，不會(huì)產(chǎn)生凹陷、缺欠、剝落、腐蝕、變質(zhì)、龜裂等缺陷。是塑料工業(yè)生產(chǎn)量最大的品種。按聚合時(shí)采用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。聚乙烯無(wú)毒、無(wú)味、呈乳白色。密度為0.910.96g/cm3為結(jié)晶型塑料。聚乙烯有一定的機(jī)械強(qiáng)度，但和其它塑料相比其機(jī)械強(qiáng)度低，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異，常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐烯硫酸、烯硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙烯有高度的耐水性，長(zhǎng)期接確水其性能可保持不變。聚乙烯透水氣性能較差，而透氧氣和二氧化碳以及許多有機(jī)物質(zhì)蒸汽的性能好。聚乙烯在熱、光、氧氣的作用下會(huì)產(chǎn)生老化和變

5、脆。一般高壓聚乙烯的使用溫度約在80oc左右，低壓聚乙烯為100oc左右。聚乙烯能耐寒，在-60oc時(shí)仍有較好的機(jī)械性能，-70oc時(shí)仍有一定的柔軟性。（2）、主要用途：聚乙烯除了廣泛用作日用輕工業(yè)品中各種類之外，在化學(xué)工業(yè)中可用作耐腐蝕的容器、管道；在電器工業(yè)用作電纜外皮和高絕緣性材料；在機(jī)械工業(yè)中用來(lái)制作承載不大的包裝材料、密封材料、表面防腐耐磨噴涂材料。（3）、成型特點(diǎn)：成型收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、彎曲，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感，分型面應(yīng)研磨，宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，模具應(yīng)設(shè)有冷卻系

6、統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。（4）、收縮率：1.53.6%（5）、該制件選用的是聚乙烯（pe），拉伸模量e為：，與鋼的磨擦系數(shù)f為0.2-0.3,密度為0.910.97g/c m3。（6）、制件精度：聚乙烯（pe）塑料有5、6、7三種精度等級(jí)我們?nèi)⊥獗砻鏋?級(jí)精度,內(nèi)表面為5級(jí)精度。 （7）、表面光潔度：塑料制品的表面光潔度，除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免縮孔、凹痕等疵點(diǎn)外，主要由模具光潔度決定。一般模具表面光潔度要比塑料制品高1級(jí)。因此制件外表面取ra0.4m，內(nèi)表面取ra0.8m. （8）、料筒溫度 喂料區(qū)8085（80） 前段180200（190）中段165180（17

7、0）后段150170（160） 噴嘴 150180（165） 括號(hào)內(nèi)的溫度建議作為基本設(shè)定值，行程利用率為35和65，模件流長(zhǎng)與壁厚之比為50：1到100：1 熔料溫度 280310 料筒恒溫 220 模具溫度 3050 注射壓力 因?yàn)椴牧狭鲃?dòng)性差，需要很高的注射壓力：60100mpa（6001000bar） 保壓壓力 注射壓力的4060；保壓越低，制品應(yīng)力越低背壓 1015mpa（100150bar） 注射速度 取決于流長(zhǎng)和截面厚度：薄壁制品需要快速注射；需要好的表面質(zhì)量，則用多級(jí)慢速注射 螺桿轉(zhuǎn)速 最大線速度為30n/rmin；使塑化時(shí)間和冷卻時(shí)間對(duì)應(yīng)；螺桿需要大扭矩 計(jì)量行程 （0.53

8、.5）d 殘料量26mm，取決于計(jì)量行程和螺桿直徑 預(yù)烘干在80溫度下烘干3h；保持水份低于0.02，會(huì)使得力學(xué)性能更優(yōu) 回收率最多可加入20回料；較高的回料比例會(huì)保持抗熱性，但力學(xué)性能會(huì)降低 收縮率1.53.6。澆口系統(tǒng)澆口直徑應(yīng)該至少等于制品最大壁厚的6070，但是澆口直徑至少為1.2mm（澆口斜度為12，或表面質(zhì)量好的制品需要2）；對(duì)壁厚均勻的較小制品可采用點(diǎn)式澆口。3. 制件成型初步分析 （1）、分型面：動(dòng)模和定模的接觸面通稱為分型，面分型面是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具制造都有很大影響，主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：塑件外形最大輪廓處；有利于塑件順利脫模；保證塑件精度要求及外觀質(zhì)量要求；

9、便于模具加工制造有利于排氣；綜合以上幾點(diǎn)考慮內(nèi)頂面為主分型面。（2）、澆口形式：點(diǎn)澆口 （3）、制件脫模形式：推件板和推桿 （4）、模具結(jié)構(gòu)類型:三板式模 （5）、冷卻：需設(shè)冷卻系統(tǒng)，采用水冷。4、成型的關(guān)鍵 （1）、采用推板和推桿共用的方式，防止塑件變形，導(dǎo)柱固定在定模板。（2）、應(yīng)保證表面較光滑，無(wú)明顯的熔接痕。二、 注塑機(jī)的選擇1、初步選擇注塑機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算得出，制件的體積： v=146.765cm 表面積： s=21476.16mm此保鮮盒的注塑模為一模一腔，材料為聚乙烯。材料密度為 0.93g/ cm。因此制件質(zhì)量為：w=146.765cmx0.93g/ cm=136.49g初步估計(jì)澆注

10、系統(tǒng)凝料體積為： v=10 cm確定合適的型腔數(shù)，可以適當(dāng)?shù)奶岣邉趧?dòng)生產(chǎn)率，但必須考慮成本問(wèn)題。以注射機(jī)的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的80%，按下式計(jì)算：80%v注 v塑件= v1v2v注（v1v2）/80%=195.956 cm其中v注-注射機(jī)理論注射量（cm）；v1-制件體積（cm）； v2-澆注系統(tǒng)凝料體積（cm）；選取注射機(jī)型號(hào)為g54-s-200型 ；注射機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：表2一次注射量cm200螺桿直徑/mm55注射壓力/mpa109注射方式螺桿式最大注射面積/cm645鎖模力/kn2540最大開合模行程/mm260合模方式機(jī)械液壓模板尺寸/mmxmm532x6

11、34拉桿空間/mm290x368注射行程160注射時(shí)間/s2螺桿轉(zhuǎn)速/r/min28最大成形面積/c m645噴嘴球頭半徑/mmsr18定位圈尺寸/mm125模具最小厚度/mm165模具最大厚度/mm406頂桿中心距/mm280頂出形式中心頂出2、最大注射量的校核注射機(jī)的注射量有兩種表示方法，一是用容（cm）量表示；二是用質(zhì)量表示。這里選用的注射機(jī)注射量以容量（cm）表示。模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使制品所需注射的塑料熔體的容量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。 在一個(gè)注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量，應(yīng)為制品和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和，即：v=nv+vkv1146.765+100.82001

12、56.765160式中： v一個(gè)成型周期內(nèi)所需注射的塑料溶積（cm）； n型腔數(shù)目； v單個(gè)制品的容量（cm）； v澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量（cm）； k利用系數(shù)，k=0.8； v注射機(jī)額定注射量（cm）；因此，所選注射機(jī)滿足使用要求。3、鎖模力的校核鎖模力又稱合模力，是指注射成型機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。為避免塑料注射成型時(shí)由于受到注射壓力的作用而使模具沿分型面脹開，注射成型機(jī)的鎖模力可按下式核算： f=p（na+a）f f=30(121476.16+0.785)=644308.35n fhm+h1h2（510）(mm) =100+60+30+10 =200mm式中: s

13、注射機(jī)最大開模行程（mm）；h1塑件脫出距離（mm）； h2塑件帶凝料高度（mm）； hm模具厚度（mm）；由表2可知注射機(jī)最在開模行程：s260200； 因此所選注射機(jī)滿足使用要求。5、模具安裝尺寸的校核（1）噴嘴尺寸 注塑機(jī)噴嘴口孔徑d由上表查得d=2，主流道小端直徑應(yīng)該大于注塑機(jī)噴嘴直徑。 注塑模主流道襯套始端凹坑的球面半徑r應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑r，以保持同心和緊密接觸，r=r(12)mm。 因此取r=r2=102=12mm (標(biāo)準(zhǔn)澆口套的數(shù)值)主流道小端孔直徑d應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑d取d=d1=3mm（2）位圈尺寸 注塑模安裝用定位圈外徑與定位孔成間隙配合，由表查得注塑機(jī)定位孔內(nèi)徑

14、為,間隙配合為h11/c11，所以定位圈尺寸為。（3）模具外形尺寸 模具長(zhǎng)寬尺寸應(yīng)與注射機(jī)的拉桿間距相適應(yīng),以保證模具至少能從一個(gè)方向穿過(guò)拉桿間的空間安裝在注塑機(jī)上。因?yàn)樽⑺軝C(jī)的拉桿間距為290368，因此模具至少有一個(gè)尺寸小于368mm. 所以此設(shè)計(jì)模具外形尺寸定為290350，符合設(shè)計(jì)要求。（4）模具的厚度： 模具的厚度必須在所選注射機(jī)的最大模具厚度和最小模具厚度之間，由于受注射機(jī)的限制，模具厚度為165mmt406mm。所以設(shè)計(jì)模具厚度為250，符合注射機(jī)參數(shù)。（5）模具固定形式 ：采用壓板固定。三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、定位圈澆注系統(tǒng)定位圈由以上的分析可知，定位圈尺寸為，采用四個(gè)m8螺釘定

15、位，均布分布在定位圈四周。定位圈材料為45號(hào)鋼，熱處理經(jīng)過(guò)淬火處理hrc4045。2、澆口套 澆口套直接與噴嘴接觸，需要較高的硬度和較好的耐磨性，因此采用t8a經(jīng)表面淬火。注射機(jī)噴嘴頭的球面半徑與其接觸的模具主流道始端的球面半徑必須相吻合或者前者稍小于后者。澆口套大端球面半徑r=噴嘴球頭半徑r+2=10+2=12mm，主流道入口直徑端直徑d=噴嘴直徑+1=2+1=3 mm，主流道錐角 = 4，表面淬火hrc4055，流道處的粗糙度為ra0.4m。3、澆口的設(shè)計(jì)（1）、主流道：主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段距離常和注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：a、

16、為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為24，對(duì)流動(dòng)性差的塑料，也可取36，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流。內(nèi)壁粗糙度為ra0.63m。 b、主流道大端呈圓角，其半徑常取r=d/8mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。c、在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度盡量短，否則將會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多而影響注射成型。d、為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密接觸，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑r2= r1+（12mm），其小端直徑d=d+(0.51mm)，凹坑深度常取56mm。e、由于

17、主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理。如其大端兼作定位環(huán)則圓盤凸出定模端面的長(zhǎng)度h=510 mm，也常有將模具定位環(huán)與主流道襯套分開設(shè)計(jì)的。（2）、澆口的設(shè)計(jì)：澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短通道，澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好地高質(zhì)量地注射成型。澆口的主要作用有兩個(gè)：一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。此塑件要求表面光潔度，平整度較高。此塑件為盒類塑件，則采用點(diǎn)澆口。4、分型面、冷卻水道的設(shè)計(jì)（1）、打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫做分型面。保鮮盒的設(shè)計(jì)，應(yīng)

18、考慮到塑件順利脫模，防止塑件變形，所以分型面應(yīng)設(shè)在翻邊的底面出。這樣有利于保證塑件注射完整，外觀質(zhì)量較好，而且有利于排氣。（2）、當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，填滿型腔，注射成型。因?yàn)楸ｕr盒尺寸較大，不能立即冷卻，因此需要添加冷卻水道。冷卻水道應(yīng)布置勻稱，使塑件冷卻均勻。通常，冷卻水孔的直徑取812mm,水空距離型腔表面的距離保持在1020mm.四、成型零部件的工作尺寸計(jì)算所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長(zhǎng)和寬），型腔和芯的深度尺寸，中心距尺寸等。任何塑料制品都有一定的尺寸要求，在用或安裝中有配合要求的塑料制品，其尺寸精度常要求較高

19、。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)。影響塑料制品精度的因素較為復(fù)雜，主要有以下幾方面：首先與成型零件制造公差有關(guān)，顯然成型零件的精度愈低，生產(chǎn)的制品尺寸或形狀精度也愈低。其次是設(shè)計(jì)模具時(shí)，估計(jì)的塑料收縮率與實(shí)際收縮率的差異和生產(chǎn)制品時(shí)收縮率的波動(dòng)值，成型收縮率包括設(shè)計(jì)選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及生產(chǎn)制件時(shí)由于工藝條件波動(dòng)，材料批號(hào)發(fā)生變化而造成制件收縮值的波動(dòng)，前者造成塑料制品的系統(tǒng)誤差，后者造成偶然誤差，收縮率波動(dòng)值s隨制件尺寸增大而成正比的增加。制造誤差z隨制件尺寸成立方根關(guān)系增大，型腔使用過(guò)程中的總磨損量c隨制件尺寸增大而增加的速

20、度也比較緩慢。生產(chǎn)大尺寸塑料制件時(shí)因收縮率波動(dòng)對(duì)制件公差影響較大，若單靠提高模具制造精度來(lái)提高塑件精度是很困難的和不經(jīng)濟(jì)的，而應(yīng)著重穩(wěn)定工藝條件，選用收縮率波動(dòng)小的塑料。相反，生產(chǎn)小尺寸塑料制件時(shí)，影響塑件公差的主要因素則是模具成型零件的制造公差和成型零件表面的磨損值。此外型腔在使用過(guò)程中不斷磨損，使得同一模具在新和舊的時(shí)候所生產(chǎn)的制品尺寸各不相同。模具可動(dòng)成型零件配合間隙變化值，模具固定成型零件安裝尺寸變化值，這些度將影響塑件的公差。由于影響因素甚多，而且十分復(fù)雜，因此塑料制品的精度往往較低，并總是低于成型零件的制造精度，塑料制件尺寸難以達(dá)到高精度。為了計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn),規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最

21、小尺寸作為公稱尺寸,即公差為正；凡是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公稱尺寸,公差為負(fù)該制件材料為低壓聚乙烯,查實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)表25 得，材料成型收縮率為1.5%3.5%，表28塑件推薦選用精度等級(jí)得，主要尺寸選用一般精度，即6級(jí)精度；個(gè)別要求高的尺寸選用高精度，即5級(jí)精度；所有尺寸計(jì)算均按平均收縮率計(jì)算。平均收縮率為： （一）、型腔徑向尺寸計(jì)算當(dāng)塑料尺寸較大，精度級(jí)別較低時(shí)，x=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大、精度級(jí)別較高時(shí)，x=0.75。（二）、型芯徑向尺寸計(jì)算當(dāng)塑料尺寸較大，精度級(jí)別較低時(shí)，x=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大、精度級(jí)別較高時(shí)，x=0.75。(三)、型腔深度尺寸計(jì)算 當(dāng)塑料尺寸較大，精度級(jí)別

22、較低時(shí)，x=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大、精度級(jí)別較高時(shí)，x=0.75。（四）、型芯高度尺寸計(jì)算 當(dāng)塑料尺寸較大，精度級(jí)別較低時(shí)，x=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大、精度級(jí)別較高時(shí)，x=0.75。五、成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 在實(shí)際生產(chǎn)中，注射模經(jīng)常由于模框及墊板的厚度不夠而引起彈性變形，使塑料制品精度下降，或溢料過(guò)多。在熱固性塑料壓制模中，因強(qiáng)度不夠而引起凹模破裂的情況常有發(fā)生。但是，也不能為了增加模具的強(qiáng)度、剛性，而隨意加大模具的外形尺寸，否則，不僅浪費(fèi)剛才，而且使模具變得又大又重，影響操作，所以在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)加以合理的計(jì)算。模具的外形大多是矩形，故以矩形型腔、圓形型腔為基本形狀進(jìn)行分析、計(jì)算。型腔強(qiáng)

23、度計(jì)算時(shí)以最大壓力為準(zhǔn)。具體的計(jì)算方法有按強(qiáng)度計(jì)算和按剛度計(jì)算兩種。根據(jù)力學(xué)觀點(diǎn)的分析和實(shí)踐證明：大型塑件的模具型腔，往往強(qiáng)度有余、剛性不足；小型塑件的模具型腔，在發(fā)生較大彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過(guò)許用應(yīng)力。因此，大型模具的型腔按剛性計(jì)算；小型模具按強(qiáng)度計(jì)算。強(qiáng)度計(jì)算條件是不超過(guò)許用應(yīng)力；剛度計(jì)算條件可按要求不同，從以下幾個(gè)方面加以考慮。（1）對(duì)于組合式型腔，要考慮到各鑲配面要不要因塑料熔體的壓力而發(fā)生較大的彈性變形，形成足以產(chǎn)生溢料的間隙。所以根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來(lái)決定模具的剛度條件。（2）對(duì)于整體式型腔，過(guò)大的彈性變形雖不易引起溢料，但可使塑件尺寸精度下降，因此應(yīng)規(guī)定一個(gè)允許的最

24、大彈性變形值。精度要求較高的塑件，其最大彈性變形量可取塑料件公差點(diǎn)的1/5左右。（3）成型件剛度與強(qiáng)度計(jì)算?？紤]型腔彈性變形對(duì)塑件脫模的影響，因塑料熔融體在充模時(shí)能使型腔彈性增大，而冷凝或固化時(shí)型腔會(huì)產(chǎn)生彈性回復(fù)，如果這個(gè)彈性恢復(fù)量大于塑料的成型收縮量，則塑件脫模困難。故型腔的允許彈性變形量應(yīng)小于塑件收縮量。至于型腔尺寸在多大以上應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，而在該值以下則進(jìn)強(qiáng)度計(jì)算，這個(gè)分界值取決于型腔的形狀，模具材料的許用應(yīng)力，型腔的允許變形量以及塑料的熔體壓力。因此在進(jìn)行型腔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)類型，按強(qiáng)度和剛度條件對(duì)側(cè)壁和底板厚度進(jìn)行計(jì)算；本設(shè)計(jì)對(duì)型腔按整體式矩形型腔側(cè)壁厚度和底板厚度進(jìn)行校核

25、計(jì)算。計(jì)算公式：側(cè)壁厚度按剛度計(jì)算： 底板厚度按剛度計(jì)算： 其中：s型腔側(cè)壁厚度 （mm）； 底板厚度 （mm） ； e模具材料的彈性模量（pa），碳鋼取； 剛度條件，即允許變形量；pe常用允許范圍值為0.0250.04mm。這里取為0.036mm。 型腔壓力（pa）；一般取(2.55.5)104pa ， 在此取5104pa。 h1承受熔體壓力側(cè)壁的高度 （）； b型腔側(cè)壁的短邊長(zhǎng)（）； 型腔側(cè)壁的長(zhǎng)邊長(zhǎng)（）；常數(shù)，由比值而定，根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表4-10，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，；由型腔長(zhǎng)邊比決定的系數(shù)系數(shù)，由比值而定，根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表4-9，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，；按上面

26、公式進(jìn)行計(jì)算：側(cè)壁厚度底板厚度六、動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算計(jì)算公式：其中： f塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）；b動(dòng)模墊板寬度(cm)；l支承塊距離(cm)；p型腔壓力，一般?。?.54.5）104pa；動(dòng)模墊板厚度(cm)；彎曲許用應(yīng)力（mpa） 取35104mpa；k修正系數(shù)，取0.60.75；七、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型的每一循環(huán)中，塑件均必須從模具的型腔或型芯上脫出。完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)或脫模裝置。1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件留于動(dòng)模，是指不變形損毀且有良好的外觀。另外脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該結(jié)構(gòu)可靠。設(shè)計(jì)推桿時(shí)，應(yīng)考慮推桿頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且頂出力大，所以采用8根的

27、推桿。設(shè)計(jì)推件板時(shí)，應(yīng)注意推件板和型芯之間的摩擦損傷以及塑料滲入推件板和型芯配合間隙。此保鮮盒塑件體積較大，壁厚較薄，為了防止塑件順利脫模，表面不受損壞，因此采用推件板和推桿共同的方式較為合理。頂出制件后外觀上幾乎不留痕跡。2.脫模力的計(jì)算 將塑料制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力。注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要從型芯上脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還必須克服大氣壓力。一般情況下，塑件在開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。脫模力f可用下式計(jì)算： 其中：塑料與鋼的摩擦系數(shù)，這里取0

28、.20.3； p塑料對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件p=(0.81.2)10pa; a塑件包容型芯的面積； 脫模斜度； 所以脫模力 =48600n八、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)，定?；蛏?、下模合模時(shí)，正確地定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：（1） 定位作用 模具閉合后，保證動(dòng)，定?；蛏稀⑾履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過(guò)程中也會(huì)起到定位作用，即便于模具的裝配和調(diào)整。（2） 導(dǎo)向作用 合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定?；蛏稀⑾履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成

29、型零件的損壞。（3） 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充模過(guò)程中可能產(chǎn)生單向 側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具正常工作。若側(cè)向壓力很大或精度要求高時(shí)，則不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，將增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來(lái)承擔(dān)側(cè)向壓力。九、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 塑料注射模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不僅影響成型塑件的質(zhì)量，還直接影響生產(chǎn)效率。對(duì)模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求：1.據(jù)塑料的品種，確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是采用加熱方式還是冷卻方式；2.希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和塑件質(zhì)量；3.采用低的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好；4.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、成本低廉。模具冷卻系統(tǒng)設(shè)

30、計(jì)原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大；澆口處加強(qiáng)冷卻；降低入水和出水的溫度差；冷卻水通道的開設(shè)應(yīng)該盡可能按照型腔的形狀；要便于加工和清理。（一）冷卻時(shí)間的計(jì)算塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿型腔時(shí)起到可以開模取出塑件時(shí)為止這一段時(shí)間?？梢蚤_模取出塑件的時(shí)間，常以塑件已充分固化，且具有一定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)。由塑料模具設(shè)計(jì)知：本設(shè)計(jì)按成型件壁厚部分的中心溫度達(dá)到熱變形溫度所需的最短時(shí)間計(jì)算，所需最短冷卻時(shí)間的簡(jiǎn)化計(jì)算公式計(jì)算。計(jì)算公式為： 式中：塑料冷卻所需的最短時(shí)間（s）； t塑件壁厚（mm）； 塑料的熱變形溫度（）取200 ； 模具溫度（）取65；塑件脫模時(shí)截面內(nèi)平均溫度（）取

31、80；塑件的散熱率，各種塑料的散熱率見(jiàn)塑料模具設(shè)計(jì)表7-58塑料的散熱率，取0.07；最短冷卻時(shí)間為：實(shí)際冷卻時(shí)間以試模后來(lái)確定的。（二）冷卻參數(shù)的計(jì)算冷卻管道設(shè)計(jì)的目的是為了設(shè)計(jì)冷卻回路，求得冷卻孔道的直徑與數(shù)目。但是，模具散熱量變化受多種因素影響。因此很難進(jìn)行精確的計(jì)算。這里僅考慮冷卻介質(zhì)在孔道內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的散熱，忽略其他因素。1. 冷卻水體積流量的計(jì)算 其中： 冷卻介質(zhì)的體積流量； 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量 ，?。?單位質(zhì)量的制品在凝固時(shí)所放出的熱量，?。?冷卻介質(zhì)的密度，水的密度； 冷卻介質(zhì)的比熱容，水的比熱容為； 冷卻介質(zhì)的出口溫度，取90； 冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度，取10；冷卻

32、水的體積流量為： 2. 冷卻管道直徑及管道數(shù)目的計(jì)算冷卻管道總傳熱面積a的計(jì)算：式中：a冷卻水孔總傳熱面積(m)； m單位時(shí)間內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料熔體的質(zhì)量（kg/min）；q塑料成型時(shí)在模具內(nèi)釋放的熱焓量（kj/kg）； 模具溫度，取200；冷卻水的平均溫度，取30；冷卻水道總傳熱面積為： 冷卻介質(zhì)在冷卻管中的流速：根據(jù)冷卻水道中水的湍流流量，并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。確定孔的直徑為：d=5mm；確定冷卻管道的直徑后可求得v在d下的冷卻水流速： 冷卻水孔數(shù)目的計(jì)算： 式中：n=冷卻管道數(shù)目； d=冷卻管道直徑； l=冷卻管道開設(shè)方向上模具長(zhǎng)度或?qū)挾龋患矗豪鋮s管道數(shù)目為：為使塑件兩邊受熱均勻，取n=6根 （三）冷卻回路的布置 根據(jù)塑件形狀及所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，采用型腔直通式冷卻回路，常用于較淺的型腔。冷卻通道之間采用內(nèi)部鉆孔法溝通，用堵頭或隔板使之形成規(guī)定的冷卻回路。十、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 此模具采用頂桿推出機(jī)構(gòu)和推板推出機(jī)構(gòu)共同的方式。因?yàn)橹萍儆跉んw類零件，且各方向尺寸較大，壁厚較薄 。制件投影面積較大，所以設(shè)置了8根的頂桿。為了防止制件順利脫模還采用了推件板推出機(jī)構(gòu)。這樣制件脫模時(shí)受力比較均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)而且頂出力大。頂出制件后外觀幾乎不留痕跡?？?結(jié)此模具總體上是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的模具設(shè)計(jì)，但是在設(shè)計(jì)中有