塑料端蓋注塑成型模具的設(shè)計(jì)

1、塑料端蓋注塑成型模具的設(shè)計(jì)桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)系 部，材料科學(xué)與工程學(xué)院專 業(yè)：材料成型及控制工程學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：起迄f1期:2010年12月10日2010年12月30円指導(dǎo)教師：教研室主任：目錄一、塑件成型工藝性分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1、塑件的分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2、abs的性能分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3、abs的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。二、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1. 分型面位置的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2. 型腔數(shù)量和排列方式的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3. 注射機(jī)型號(hào)的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1. 主流

2、道的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2. 分流道的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3. 澆口的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4. 校核主流道的剪切速率錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5. 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2. 成型零件鋼材的選用錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3. 成型零件工作尺寸的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4、成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義卞簽。五、模架的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1. 各模板尺、r的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2. 模具各尺寸的校核錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。六、排氣槽的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。

3、1. 推出方式的確定錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2脫模力的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)1冷卻介質(zhì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2、冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算錯(cuò)誤！未定義卞簽。3. 凹模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。九、導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。十、總裝圖和零件圖的繪制錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。十一參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。塑料端蓋注射模課程設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為一塑料端蓋，塑料材料為abs，如圖所示。要求如下：1)2)3)4) 塑件壁厚為3mm,4塊肋板厚度為2mm,塑件的質(zhì)量要求不允許有 裂紋和變形缺陷；脫模斜度為30 -1;塑件為大批量生產(chǎn)；尺寸公差按照課本所標(biāo)出的尺寸公差設(shè)定。注：圖中字母的實(shí)際數(shù)字按

4、照題目一覽表中的數(shù)據(jù)選擇，數(shù)據(jù)的單位為mm.數(shù)據(jù)：(兩人一組，請(qǐng)選擇其中一組數(shù)據(jù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。(mm)設(shè)計(jì)如下圖1-1所示的的一塑料端蓋，闡明注射模的設(shè)計(jì)過(guò)程。塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷；脫模斜度為30'1° ;塑件材料為abs,大批量生產(chǎn)，塑件公差按模具設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖1-1一、塑件成型工藝性分析1、塑件的分析(1) 外形尺寸改塑件壁厚3mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，適合用于注射成型，如上圖所示。(2) 精度等級(jí)每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。(3) 脫模斜度abs屬于無(wú)定型塑料，成型收縮率較小，參

5、考表2-10選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。2、abs的性能分析(1) 使用性能綜合性能良好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成型性能1）無(wú)定型塑料。其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng)按品種來(lái)確定成型方法及成型條件。2）吸濕性強(qiáng)。含水量應(yīng)小于0.3% （質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。流動(dòng)性中等。溢邊料0.04mm左右。模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口的位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色

6、痕跡。3）4）（3）abs的主要性能指標(biāo)如下表3、abs的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)（1）注射成型過(guò)程1）成型前的準(zhǔn)備。對(duì)abs的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于abs吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。2）注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料簡(jiǎn)內(nèi)經(jīng)過(guò)加 熱、塱化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè) 階段。3）塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為6075°c，處理時(shí)間為1620s。（2）注射工藝參數(shù)1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30r/min。2）料筒溫度cc）:后段150 170;中段 165 180;前端180200。3）噴嘴

7、溫度（°c）: 170180。4）模具溫度（°c）: 60805）注射壓力（mpa）: 80110.6）成型時(shí)間（s）: 30 （注射時(shí)間取1.6,冷卻時(shí)間20.4，輔助時(shí)間8）二、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式1. 分型面位置的確定通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最人且利于開(kāi)模取出塑件的底平謝上。其位置如圖1-2所示圖2-1分型面的選擇2. 型腔數(shù)量和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定該塑件采用的精度一般在2-3級(jí)之間，且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑料件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。

8、=1（2）型腔排列形式的確定多型腔模具盡可能采用平衡式排列布j且要力求緊湊，并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔, 故采用直線對(duì)稱排比，如圖1-3所示圖2-2(3) 模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對(duì)稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)和擬采用脫模板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且?guī)栽O(shè)在分型面上。因此，定模部分不需耍單獨(dú)開(kāi)設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模板。由上綜合分析可確定選用帶脫模板的單分型面注射模。3. 注射機(jī)型號(hào)的確定(1) 注射量的計(jì)算通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得塑件體積：v塑

9、=66.729cm3塑件質(zhì)量：m 塑=p v 塑=66.7331.02g=68.1g 式中，p參加表【1】4-44可取1.02g/cm3.(2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.21倍來(lái)估算。由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積(即澆注系統(tǒng)的凝料和2個(gè)塑件體積之和)為v 總=乂塑(1+0.2) 32=66.72931.232cm3=160.15cm3(2-1)(3) 選擇注塑機(jī)根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入型腔的塑料總質(zhì)量v總=160.15cm3,并結(jié)合【

10、】式(4-18)則有 1: v 總/0.8=160.15/0.8cm3=200.188cm3。根據(jù)以h的計(jì)算，初步選定公稱注射量為250cm3,注射機(jī)型號(hào)為sz-250/100臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表2。表2注射機(jī)主要技術(shù)s參數(shù)（4）注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核。杳表4-1可知，abs所需要注射壓力為80llompa, 這里取p0=100mpa,該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=150mpa/注射壓力安全 系數(shù) kl=1.251.4,這里取 kl=1.3，則:kl p0=1.33100=130<p 公，所以，注射機(jī)注射壓力合格。2）鎖模力校核 塑件在分型面上的投影面積a

11、塑，則a塑=（932-152 -4352） mm2=6534mm2 4 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積a澆，即流道凝料（包括澆口）在分型血上的投影面積aa澆是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積a塑的澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。0.20.5倍。由于本例流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些。這里取a澆=0.2 a塑。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型證上總的投影積a總，則a g=n（a 塑+a 澆）=n（a 塑+0.2 a 塑）=231.2 a 塑=231.236534 mm2=15682mm2模具型腔內(nèi)的脹型力f脹，則f 脹=a 總 p 模=15682335n=54885

12、6n=548.87kn式中，p模是型腔的平均計(jì)算壓力值。p模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%,大致范圍為2540mpa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。abs屬屮等粘度塑料及有精度要求的塑件，故取35mpa。查表4-45可得該注射機(jī)的公稱鎖模力f鎖=1000kn,鎖模力安全系數(shù)為k2=l.l1.2，則k2 f脹=1.2 f脹=1.23548.87=658.64<f鎖，所以，注射機(jī)鎖模力合格。對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具屮心塑料熔體的入門(mén)處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)

13、入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。(1) 主流道尺寸1) 主流道的長(zhǎng)度：小型模具l主應(yīng)盡量小于60mm,本次設(shè)計(jì)中初取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。2) 主流道小端直徑：扣注射機(jī)噴嘴尺寸+ (0.5-1) mm= (4+0.5)mm=4.5mmo3) 主流道大端直徑：dz = d+2 l主tan a >8mm，式;屮a =2°。4) 主流道球面半徑：sr0=注射機(jī)噴嘴球頭直徑+ (1-2)mm=(12+2)m

14、m=14mmo5）球面的配合高度：h=3mm。（2）主流道的凝料體積ji 3.14 v 主=l 主（r2 主+2 主+ r 主 r 主）=3503 （4.52+2.252+432.25）mm3=1377.7 mm3=1.38cm333(3) 主流道當(dāng)量半徑rn =2.25+42(4) 主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分幵來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素工具鋼(t8a或t10a),熱處

15、理淬火表面硬度為5055hrc，如圖1-4所示。如圖1-42. 分流道的設(shè)計(jì)(1) 分流道的布置形式在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。(2) 分流道的長(zhǎng)度由于分流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度l分取35mm，如圖1-3所示。(3) 分流道的當(dāng)量直徑因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量0塑=9 7塑=68.131.02g=69.46g<200g，根44據(jù)式(4-16),分流道的當(dāng)量直徑為d分=0.2654m塑l分=0.2654368.1335mm=5.3

16、mm(4) 分流道截面形狀常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，u形， 六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上，本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失，流動(dòng)阻力均不大。(5) 分流道截膽尺寸設(shè)梯形的下底寬度為x，底面圓角的半徑r=lmm,并根據(jù)表4-6設(shè)置梯形的高h(yuǎn)=3.5mm，則該梯形的截面積為(x+x+233.5tan8° )ha 分=(x+3.5 tan8) 33.5 2再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為4.4mm的圓面積相等，可得tid 分 3.1435.32(x+3.5tan8q ) 3=，即可得：x6mm,則梯形的上底約為7mm, 44如圖1-5

17、所示。2圖1-5(6) 凝料體積1) 分流道的長(zhǎng)度l分=3532=70mm。7+6222)分流道截曲*積 a 分=33.5mm =22.75 mm。23)凝料體積 v 分=l 分 a 分=70322.75=1592.5mm1.59cm。(7) 校核剪切速率1)確定注射時(shí)間：查表4-8,可取t=2s。332) 計(jì)算分流道體積流量：q分=(v分+v塑)/t=(1.59+68.1)/1.6cm/s=111.5 cm/s.3) 由式(4-20)可得剪切速率3.3q 分-13.33111.53103-1r 分=錯(cuò)誤！未指定書(shū)簽。s=310 s3tir 分 6.53.143( 32該分流道的剪切速率處子澆

18、門(mén)主流道與分流道的最佳剪切速率53105310s之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。(8) 分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取ral.252.5um即可，此處取ral.6um。另外，其脫模斜度一般在5q10°之間，這里取脫模斜度為8°。23-13 333. 澆門(mén)的設(shè)計(jì)該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模兩腔注射，為便于調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截妞形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后修正，且開(kāi)設(shè)在分裂膽上，從型腔的邊緣進(jìn)料，塑件輪轂和外周冇4條肋板相連，而澆口正對(duì)其中一對(duì)肋板，有利于向輪轂和頂部填

19、充。(1) 側(cè)澆口尺寸的確定1)計(jì)算側(cè)澆口的深度。根據(jù)表4-10,可得側(cè)澆口的深度h計(jì)算公式為h=nt=0.733mm=2.1mm式屮，t是塑件壁厚，這里t=3mm; n是塑件成型系數(shù)，對(duì)于abs，其成型系數(shù)n=0.7。在工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，澆口深度常常先取小值，以便 在今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)表4-9中推薦的abs側(cè)澆口的厚度為1.21.4mm,故此處澆口深度h取1.3mm。2) na計(jì)算側(cè)澆口的寬度。根據(jù)表4-10，可得澆口處的寬度b的計(jì)算公式為30=0.7311856.7cm=2.54cm3cm 30式中，n是塑料成型系數(shù)，對(duì)于abs其n=0.7; a是凹模的內(nèi)表面積(約等于塑

20、件的外表面面積)。3) 計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)表4-10，可得側(cè)澆口的長(zhǎng)度一般選用0.72.5mm,這里取 l 澆=0.7mmo(2) 側(cè)澆門(mén)剪切速率的校核bh0.521)計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。由面積相等可得11(澆=8卜，由此矩形澆口當(dāng)量半徑r澆=()。2) 校核澆口的剪切速率 確定注射時(shí)間：查表得4-8,可取t=2s: 計(jì)算澆口的體積流量：q澆=乂塑/t=68.1/1.6=42.56cm3/s=4.2563104mm3/s。 計(jì)算澆口的剪切速率:由式(4-20)可得:r澆=3.3qv/(t!rn3),則(bhl.53.3q 澆-1441.5-1 r 澆=3.334.256310/ 3.143

21、(331.3/3.14) =2.08310 s。tir澆該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5310353104s-1之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。4. 校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。（1）計(jì)算主流道的體積流量q 主=（v 主+v 分+nv 塑）/t=（ 1.38+0.86+2368.1 ）/1.6cm3/s=86.51cm3/s-l（2）計(jì)算主流道的剪切速率r 主=3.3q 主八 tir 主 3 ）=3.3386.513103/（ 3.143

22、3.1253 ）s-l=2.983103s-l主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5310253103s-1之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。5. 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)僅宥主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒(méi)有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開(kāi)模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算1. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體

23、嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，如圖1-6所示。（2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯）凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯有兩個(gè)：一個(gè)是成型零件的內(nèi)表面的大型芯，如圖1-7所示，因塑件包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分；另一個(gè)是成型零件的屮心軸孔內(nèi)表面的小型芯，如圖1-8 所示，設(shè)計(jì)時(shí)將其放在定模部分，同時(shí)有利于分散脫模力和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。將這幾部分裝配起來(lái)，如圖1-9所示。圖1-6凹模嵌件圖1-7大型芯模嵌件圖1-8小型芯2. 成型零件鋼材的選用根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度

24、、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞強(qiáng)度性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用p20 （美國(guó)牌號(hào)）。對(duì)于成型塑件外圓筒的大型芯來(lái)說(shuō)，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金工具鋼crl2mov。而對(duì)于成型內(nèi)部圓筒的型芯而言，型芯較小，但塑件中心輪轂包住型芯，型芯需散發(fā)的熱量較多，磨損也比較嚴(yán)重，因此也采用crl2mov，型芯新中心通冷卻水，如1-10所示。3. 成型零件工作尺寸的計(jì)算采用表4-15中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。(1) 凹模徑向尺寸的計(jì)算塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換：lsl=93+

25、0.3-0.2mm=0 93.30 ,相應(yīng)的塑件制造公差l=0.5mm, ls2=89+0.3-0.5mm-0.2mm=89.3-0.5mm,相應(yīng)的塑件制造公差2=0.5mm。lm1=(1+scp)l si- xlal =93.51+0.083 mm0lm2=(l+scp)ls2- x2a2 =89.49+0.083 mm 0式中，sep塑件的平均收縮率，查表1-2可得abs的收縮率為0.3% 0.8%,所其平均收縮0.003+0.008率scp=; xi、x2是系數(shù)，査表4-15可 知x般在0.50.8之間，此處2取xl=x2=0.6;八1、a2分別是塑料上相應(yīng)尺寸的公差(下同)；是塑料上相

26、應(yīng)尺寸制造公差，1對(duì)于中小型塑料件取sz=a (下同)。6(2) 凹模深度尺寸的計(jì)算塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換：塑件高度的最大尺寸hsl=39±0.1mm=39.10塑件輪外凸臺(tái)高度的最大尺寸hs2=5+0.1mm=5.10 -0.2mm,相應(yīng)的slcumm; 0-0.1mm,相應(yīng)的八;。.1mm。hml=(l+scp)hsl- xlal =39.19+0.0330hm2=(l+scp)hs2- x2a2+6z20 +6zl06zl0=(l+0.0055)393.3-0.630.5+0.083 mm6z20=(l+0.0055)389.3-0.630.5+0.083 mm=(l+0.00

27、55)339.1-0.6330.2+0.033 mm 0=(l+0.0055)35.1-0.6530.1+0.017 mm 0=5.06+0.017式中，xi、x2是系數(shù)，査表4-15可知一般在0.50.7之間，此處取xl=錯(cuò)誤! 0未找到引用源。，x2=0.65o(3) 型芯徑向尺寸的計(jì)算1) 動(dòng)模型芯徑向的計(jì)算。塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換：+0.3lsl=83+0.2 mm,asl=0.3mm -0.1mm=82.90iml=(l+scp)lsl+ xlal=83.570 -0.05 mm式中，xi是系數(shù)，查表4-15可知一般在0.50.8之間，此處取xl=0.7o2) 動(dòng)模型芯內(nèi)孔尺寸。im

28、2=(1+scp)ls2- x2a2+6z20+6z20=(1+0.0055)321-0.830.1 0-6zl=(1+0.0055)382.9+0.730.30 -0.05 mmmm=21.04+0.016 mm 0式中，ls2=210-0.10mm是成型塑件輪轂外圓柱孔的徑向尺寸；x2的值查表4-15 一般在0.50.8之間。此處取x2=0.8o3) 定模型芯尺寸的計(jì)算。塑件內(nèi)孔徑向尺寸的裝換：ls3=15+0.1 mm=14.9+0.1 mm 00im3=(l+scp)ls3-x3al-6zl=(l+0.0055)314.9+0.6530.10-0.017mm=15.050 -0.017

29、 mm式中，x3是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查表4-15可取0.65。(4) 型芯高度尺寸的計(jì)算1) 成型塑件內(nèi)大型芯高度。塑件尺寸轉(zhuǎn)換：hsl=36±0.1mm=35.9+0.2 mm 0hm1= (1+ sep) hsl+xlal=36.220-0.033mm.式中，xi是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，査表4-15可知一般在0.5-0.8之間，此處取xl=0.63。2) 成型塑件中心圓筒的型芯高度。塑件中心圓筒高度尺寸轉(zhuǎn)換：+0.3hs2=49+0.2 mm -0.1mm=48.90hm2=(l+scp)hs2+ x2a2=49.350-0.05mm試屮，x2模具尺寸計(jì)算系數(shù)，査表4-15可知一般在

30、0.5-0.7之間。此處取 x2=0.6。(5) 成型孔間間距的計(jì)算塑件型芯及凹模的成型尺寸的標(biāo)注如下圖1-11、圖1-12、圖1-13 所示0-6z20-6zl=(l+0.0055)?35.9+0.63?0.2 0 -0.033 mm =(1+0.0055)?48.9+0.6?0.30 -0.05 mm圖 1-11圖 1-12圖 1-134、成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算(1) 凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選200mm3355mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度 根據(jù)表4-19中的剛度公式計(jì)算。s p3ph333533943=(mm=29.30mm

31、2e6p 232.1310530.0231413式中，p是型腔壓力(mpa); e是材料彈性模量(mpa); h=w,w是影 響變形的最大尺寸，而h=39mm; s p是模具鋼度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。6p=25i2=2530.975um=24.38um=0.024mm1/5 式中：i2=0.45339+0.001339um=0.975um。凹模側(cè)壁是采用嵌件，為結(jié)構(gòu)緊湊，這是凹模嵌件單邊厚選15mm。由于型腔采用直線、對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，故兩個(gè)型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來(lái)確定，根據(jù)估算模板 平面尺寸選用200mm3355mm，它比型腔布置的尺寸

32、大的多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度要求。(2) 動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前1aj的型腔布置，模架應(yīng)選在200mm3355mm這個(gè)范之內(nèi)，墊板之間的跨度大約為200mm-40mm-40mm=120mm。那么，根 裾型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即l/35t=0.54l (pa/ellsp) =0.5431203(35310815.73)/(2.131033553l/30.032)=35.08mm1/5式中，s p是動(dòng)模墊板剛度計(jì)算許用變形量，5 p=25i2=253(0.453120+0.0013120) mm=2530.0

33、0129mm=0.032mm； l是兩個(gè)墊板之間的距離，約120mm; l1是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度，取355mm; a是兩個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。單件型芯所受壓力的面積為/i2222al= d=0.785383mm=5407.865mm 4兩個(gè)型芯的面積a=23al=10815.73mm對(duì)于此動(dòng)模墊板計(jì)算尺寸相對(duì)于小型模具來(lái)說(shuō)還可以再小一些，可以增加2根支承柱來(lái)進(jìn)行支撐，故可以近似得到動(dòng)模墊板厚度4/3 4/3tn= l/(n+l) t=(l/2)335.08=13.9mm故動(dòng)模墊板可按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取32mm。2五、模架的確定根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸

34、為115mm3271mm，乂考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考4.12.4節(jié)中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的選型經(jīng)驗(yàn)公式和表4-38,可 確定選用模架序號(hào)為5號(hào)（w3l=200mm3355mm），模架結(jié)構(gòu)為a4型。1. 各模板尺寸的確定1）a板尺寸。a板是定模型腔板，塑件高度為49mm,凹模嵌件深度44mm,又考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故a板厚度取6mm。2）b板尺寸。b板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取32mm。3）c板（墊板）尺寸。墊板=推出行程+推板厚度4推桿固定板厚度+（510） mm= （34+20+15+510） mm,初步選定 c 為 80mm。經(jīng)上述尺寸的計(jì)

35、算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為5號(hào)，板面為200mm3355mm,模架結(jié)構(gòu)形式為a4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬3長(zhǎng) 3 高=200mm3355mm3264mm，如圖 1-14 所示。1-142. 模具各尺寸的校核根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。1）模具平面尺寸200mm3355mm < 428x458mm （拉桿間距），校核合格。2）模具高度尺寸264mm，200mm < 264mm < 300mm （模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。3）模具的幵模行程 s=h1+h2+ （510） mm= （40+40） mm=8590mm< 300mm （開(kāi)模行程)，校

36、核合格。237-238六、排氣槽的設(shè)計(jì)該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料，熔體經(jīng)塑件下力*的臺(tái)階及中間的肋板充滿型腔，頂部有一個(gè)?19mm小型芯，其配合間隙可作為氣體排出的方式，不會(huì)在頂部產(chǎn)生憋氣的現(xiàn)象。同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著推桿的配合間隙、分型面和型芯與脫模板之間的間隙向外排出。七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1. 推出力*式的確定本塱件圓周采用脫模板、屮心采用推桿的綜合推出方式。脫模板推出時(shí)為了減小脫模板與型芯的摩擦，設(shè)計(jì)中在用脫模板與型芯之間留出了0.2mm的間隙，并采用錐面配合，如圖1-15所示，可以防止脫模板因偏心而產(chǎn)生溢料，同時(shí)避免了脫模板與型芯產(chǎn)生摩擦。2. 脫模力的計(jì)算(1)圓柱大型芯脫模力因?yàn)閤

37、 =r/t=41.5 / 3=13.8&gt;10,所以，此處視為薄壁圓筒塑件，根據(jù)式(4-24)脫模力為f1 =2 n teslcos (1) (f-tan(l>) / (1-u) k2+0.1a3=233.143331.831030.00553(39-3) 3cosl° 3(0.45-tanl° ) /2 (1-03)(1+0.45 sinl° cosl° ) +0.133.14341.5 n&4656.9n式中，各項(xiàng)系數(shù)的意義見(jiàn)4.9.2節(jié)內(nèi)容。(2)成型塑件內(nèi)部圓筒型芯的脫模力的計(jì)算因?yàn)閤=r/t=8.5/3=2.8&

38、;lt;10,所以，此處視為厚壁圓筒塱件，同時(shí)，由于該塑件的內(nèi)孔是通孔，所以，脫模時(shí)不存在真空壓力，參考(4-24)可得脫模力為f2=2 jireslcos 小(f-tan(l) / (1+u+k1) k2 32 =233.1437.531.831030.0055349 3(0.45-tanl° ) / (1+0.3+23 (1/2)/ (cosl° )2+23(1/ 2)(cosl° )(1+0.45 sinl° cosl° )n=6326.2n對(duì)于塑件的四個(gè)肋板，由于是徑向布置，冷卻收縮是徑向收縮，所以對(duì)型芯的箍緊力不是太大，主要是粘模力，

39、可以按計(jì)算脫模力乘以一個(gè)不太大的系數(shù)，此處考慮為1.2。(2)校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力(1) 推出面積222222a1= h / 4 (d-d) = n / 42 (93-83) mm=1381.6 mm222222al=n / 4 (dl-dl) = n / 42 (21-15) mm=169.56mm(2) 推出應(yīng)力6=1.2f/a=1.2 (f1+f2) / (al+a2)=1.23(4656.9+6326.2) / (1381.6+169.56)mpa=8.50 mpa&lt;53 mpa(抗壓強(qiáng)度)合格八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。

40、設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體 凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所放出的熱量。1、冷卻介質(zhì)abs屬屮等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200°c和50-80°c。所以，模具溫度初步選定為5(rc，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。2、冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算(1) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具屮的塑料熔體的總質(zhì)量w1) 塑料制品的體積33 v=v 主+v 分+nv 塑=(1.38+0.86+2366.729) cm=135.68cm2) 塑料制品的質(zhì)量m=vp=135.6831.02g=138.39g=0.138kg3) 塑件壁厚為3mm，可以杳表4-34得t冷=20.4s。取注射時(shí)間t注=2s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注射周期：t=t注+t注+1:脫=(2+20.4+8) s=30.4so由此得每小時(shí)注射次數(shù)：n= (3600/ 30.4)次=118次4) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量:w=nm=11830.138 kg / h=16.28kg/ ho(2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量qs查表4-35直接可知abs的單位熱量qs的值的范圍在(310-400) kj/kg之間，故可取qs=370kj / kg。(3) 計(jì)算冷卻水的體積流量qv設(shè)冷