玩具齒盤推板脫模注射模課程設(shè)計(jì)說明書

塑料模具課程設(shè)計(jì)題目：玩具齒盤推板脫模注射模設(shè)計(jì)院別：專業(yè)：材料成型及控制工程班級(jí)：學(xué)生：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：年月目錄TOC\o"1-3"\h\u208921塑件成型工藝性分析、1214001.1塑件的分析1193271.2PMMA的性能分析2210921.3塑件表面質(zhì)量分析31.4PMMA的注射成型過程及工藝參數(shù)3300352擬定模具的結(jié)構(gòu)形式4124982.1分型面設(shè)計(jì)472352.1.1分型面的分類416302.1.2分型面的選擇原則4257072.2型腔數(shù)目的確定4126992.3型腔的分布42.4注射機(jī)型號(hào)的確定576712.5注射機(jī)的相關(guān)工藝參數(shù)的校核6299202.5.1注射壓力的校核6156192.5.2鎖模力的校核6193813澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)756093.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成及要求7146093.2主流道的設(shè)計(jì)763973.3分流道的設(shè)計(jì)8228433.4澆口的設(shè)計(jì)10230173.4.1澆口的作用1024143.4.2澆口的截面形狀和尺寸103.5校核主流道的剪切速率1267623.6冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算12176193.7拉料桿的設(shè)計(jì)12155014成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算13312204.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13306384.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13127024.1.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.2成型零件鋼材的選用14111714.3成型零件工作尺寸的計(jì)算144.4成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算151565模架的確定17181265.1各模板尺寸的確定175.2模架各尺寸的校核1742255.2.1安裝尺寸的校核18140605.2.2最大最小模厚校核18201215.2.3開模行程校核186排氣方式的設(shè)計(jì)1987577脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20244487.1推出方式的選取2056747.2脫模力的計(jì)算207.3校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力21119267.4推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向與復(fù)位21113148冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)228928.1冷卻介質(zhì)22213938.2冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算229總裝圖和零件圖的繪制241200310設(shè)計(jì)小結(jié)2517117參考文獻(xiàn)26208921塑件成型工藝性分析214001.1塑件的分析（1）外形尺寸塑件有一定的壁厚，可以使塑料制件在使用過程中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且可以使塑件在成型時(shí)保持良好的流動(dòng)狀態(tài)。同時(shí)，塑件有一定的壁厚可以承受脫模推出力。同一塑件的壁厚應(yīng)該一致，否則會(huì)因?yàn)槔鋮s或固化速度不同產(chǎn)生應(yīng)力，使塑件產(chǎn)生變形、縮孔及凹陷等缺陷。熱塑性塑件的壁厚一般推薦在1~4mm，塑件壁厚受使用要求、材料性能、塑件尺寸和成型工藝等諸多因素制約。為滿足成型工藝條件，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，不同壁厚的比例控制在1:3之間。經(jīng)過測(cè)量，該零件的壁厚較為均勻大致為1.5~2.5mm，其值在推薦值之間，適合于注射成型。如圖1.1所示：圖1.1玩具齒盤（2）精度等級(jí)影響塑料制件尺寸精度的因素有：a.塑料收縮率的波動(dòng)；b.成型工藝條件的變化；c.塑件成型后的時(shí)效變化；d.模具結(jié)構(gòu)形狀；e.模具的制造精度和使用磨損。塑件的尺寸精度一般不高，因此，在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。塑件的尺寸公差可依據(jù)GB/T14486-1993塑件公差值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。塑料公差等級(jí)的選用與塑料品種有關(guān)，根據(jù)各種塑料收縮率的變化不同，塑料的精度等級(jí)可分為：高精度、一般精度和低精度。參見表1.1。表1.1精度等級(jí)的選用材料代號(hào)公差等級(jí)標(biāo)注尺寸公差未注公差尺寸高精度一般精度PMMAMT2MT3MT5（3）脫模斜度由于塑件齒盤在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊抱住型芯或型腔突出的部分，為了使齒盤能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)齒盤的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在設(shè)計(jì)塑件時(shí)或在設(shè)計(jì)模具時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。根據(jù)查閱相關(guān)資料，該塑件上的型芯和凹模的脫模斜度統(tǒng)一設(shè)計(jì)為1°。193271.2PMMA的性能分析（1）使用性能PMMA是剛性硬質(zhì)無色透明材料，密度為1.18-1.19g/，折射率較小，約1.49，透光率達(dá)92%，霧度不大于2%，是優(yōu)質(zhì)有機(jī)透明材料。具有良好的綜合力學(xué)性能，在通用塑料中居前列，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好，具有優(yōu)異的耐大氣老化性，易于成型和機(jī)械加工，適合制作一般機(jī)械零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成型性能1)PMMA含有極性側(cè)甲基，具有較明顯的吸濕性，吸水率一般在0.3%-0.4%，成型前必須干燥，干燥條件是80℃-85℃下干燥4-5h；2）PMMA在成型加工的溫度范圍內(nèi)具有效明顯的非牛頓流體特性，熔融粘度隨剪切速率增大會(huì)明顯下降，熔體粘度對(duì)溫度的變化也很敏感。因此，對(duì)于PMMA的成型加工，提高成型壓力和溫度都可明顯降低熔體粘度，取得較好的流動(dòng)性；3）PMMA開始流動(dòng)的溫度約160℃，開始分解的溫度高于270℃，具有較寬的加工溫度區(qū)間；

4）PMMA熔體粘度較高，冷卻速率又較快，制品容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此成型時(shí)對(duì)工藝條件控制要求嚴(yán)格，制品成型后也需要進(jìn)行后處理；5）PMMA是無定形聚合物，收縮率及其變化范圍都較小，一般約在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度較高的塑件。（3）PMMA的主要性能指標(biāo)表1.2PMMA的性能指標(biāo)密度1.18-1.19斷裂伸長(zhǎng)率(%)2-3吸水率(%)0.3-0.4拉伸強(qiáng)度/MPa73熔點(diǎn)/℃160抗彎強(qiáng)度/MPa120收縮率(%)0.5-0.7抗壓強(qiáng)度/MPa99-120比熱容1464抗彎模量/MPa33001.3塑件表面質(zhì)量分析塑料制件的表面粗糙度是決定其表面質(zhì)量的主要因素。塑件的表面粗糙度主要與模具型腔表面的粗糙度有關(guān)，一般要求模具型腔表面的粗糙度比塑件低1~2級(jí)。塑件的表面粗糙度Ra一般為0.8~0.2μm。對(duì)于玩具齒盤而言，其表面質(zhì)量一般要求如下：表面沒有缺陷、毛刺，而且有較好的光潔度；曲線光滑，必要圓角，避免尖角；塑件表面具有良好的耐磨性。210921.4PMMA的注射成型過程及工藝參數(shù)（1）注射成型過程。1）成型前的準(zhǔn)備。由于PMMA含有極性側(cè)甲基，具有較明顯的吸濕性，吸水率一般在0.3%-0.4%，成型前必須干燥，干燥條件是80℃-85℃下干燥4-5h；2）注射過程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(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。處理介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為60~70℃，處理時(shí)間為。（2）注射工藝參數(shù)1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為25r/min2）料筒溫度（℃）：后段180~200中段190~210前段180~2103）噴嘴溫度（℃）：180~200模具溫度（℃）：40~605）注射壓力（MPa）：60~1206）成型時(shí)間（s）：31（注射時(shí)間取3,冷卻時(shí)間取20，輔助時(shí)間取8）300352擬定模具的結(jié)構(gòu)形式124982.1分型面設(shè)計(jì)72352.1.1分型面的分類分型面是動(dòng)、定模具的分界面，即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面。分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)基本上有三種情況：a.型腔完全在動(dòng)模一側(cè)；b.型腔完全在定模一側(cè)；c.型腔各有一部分在動(dòng)定、模中。16302.1.2分型面的選擇原則分型面設(shè)計(jì)是注射模的一個(gè)關(guān)鍵步驟，分型面的選擇影響塑件的成型與脫模、模具的結(jié)構(gòu)與制造等。在設(shè)計(jì)分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：a.分型面應(yīng)該選在塑件外形的最大輪廓處；b.分型面的選擇應(yīng)該有利于順利脫模；c.分型面的選擇應(yīng)該保證塑件的精度要求和外觀要求；d.分型面的選擇應(yīng)該方便模具的加工制造；e.分型面的選擇應(yīng)該有利于排氣。塑料玩具齒盤塑件的外形最大輪廓為其外表面輪廓，以其上表面作為分型面不僅容易分型，而且也有利于抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其具體分型面選擇如圖2.1所示。圖2.1分型面的選擇257072.2型腔數(shù)目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)，可采取一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本等因素，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。126992.3型腔的分布多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線對(duì)稱排列，如圖2.2所示：圖2.2型腔數(shù)量的排列布置2.4注射機(jī)型號(hào)的確定（1）注射量的計(jì)算根據(jù)塑料的尺寸和技術(shù)要求，由工程圖繪制其三維實(shí)體模型，通過Pro/E實(shí)體建模分析后，計(jì)算得塑件體積：；塑件質(zhì)量：。PMMA的密度；式中可取1.18。（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0.2~1倍估算。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倍估算，故一次注入模具型腔塑件熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和2個(gè)塑件的體積之和）為：（3）選擇注射機(jī)根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量，結(jié)合公式則有：。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱注射量為60，注射機(jī)型號(hào)為SZ-60/40臥式注射機(jī)。注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：理論注射量：60移模行程：250螺桿直徑：30最大模具厚度：250注射壓力：180最小模具厚度：150注射速率：70模具定位孔直徑：80塑化能力：35噴嘴球半徑：15鎖模力：400噴嘴口孔徑：3.5拉桿內(nèi)間距：76712.5注射機(jī)的相關(guān)工藝參數(shù)的校核299202.5.1注射壓力的校核查表4-1可知，PMMA所需注射壓力為100~120MPa，這里取，該注射機(jī)的公稱注射壓力，注射壓力安全系數(shù)=1.25~1.4，這里取=1.3，則：=1.3x120=156<,所以，注射壓力合格。156192.5.2鎖模力的校核（1）塑件在分型面上的投影面積，則通過三維軟件建模分析計(jì)算得：（2）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。是每一個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2~0.5倍。由于本設(shè)計(jì)的流道設(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=0.3。（3）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則（4）模具型腔內(nèi)的脹型力，則式中，是型腔的平均計(jì)算壓力值。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25~40MPa。對(duì)于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取大值。PMMA粘度較高且塑件有精度要求，故取40MPa。由上述內(nèi)容可知，該注射機(jī)的公稱鎖模力=400kN，鎖模力安全系數(shù)為=1.1~1.2，這里取=1.2，則，所以，注射機(jī)鎖模力合格。193813澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)56093.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組成及要求普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機(jī)噴嘴通向模具型腔的流動(dòng)通道，因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)對(duì)塑件性能、尺寸、質(zhì)量，原材料利用率和模具結(jié)構(gòu)有很大影響。設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)一般考慮的內(nèi)容有：a.對(duì)模腔的填充迅速有序；b.可同時(shí)充滿各個(gè)型腔；c.對(duì)熱量和壓力損失較小；d.盡可能消耗較少的塑料；e.能夠使型腔順利排氣；f.澆注道凝料容易與塑料分離或切除；g.不會(huì)使冷料進(jìn)入型腔。146093.2主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)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)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響熔體的流動(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)中通常設(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：小型模具應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)初取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。2）主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5~1）mm=(3.5+1)mm=4.5mm。3）主流道大端直徑：=d+2tan(α/2)≈8mm，式中α=4°。4）主流道球面半徑：=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1~2）mm=(15+1）mm=16mm5）球面的配合高度：（2）主流道的凝料體積（3）主流道當(dāng)量半徑（4）主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。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)材料的要求較嚴(yán)格，因此盡管小型注射?？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開來設(shè)計(jì)，以便拆卸更換。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）,熱處理淬火表面硬度為50~55HRC,結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3.1主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式63973.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔膜局一定要設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也應(yīng)設(shè)置分流道。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最小（流道表面積于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。（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)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此本設(shè)計(jì)采用平衡式分流道。（2）分流道的長(zhǎng)度由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，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)度取25mm，如圖2.2所示。（3）分流道的當(dāng)量直徑因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量<200g，由教材式（4-16），分流道的當(dāng)量直徑為，上式的適用范圍即塑件壁厚在3mm以下，質(zhì)量小于200g，且D的計(jì)算結(jié)果在3.2mm~9.5mm范圍內(nèi)才合理，對(duì)于PMMA熔體粘度較大流動(dòng)性一般，作出相應(yīng)的調(diào)整，取分流道的當(dāng)量直徑修正后為=3.2mm。（4）分流道的截面形式常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等幾種形式。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)阻力都不大。（5）分流道截面尺寸設(shè)梯形的下底寬度為x,底面寬度圓角半徑R=1mm，梯形的高h(yuǎn)=3.5mm,則該梯形的截面積為再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為3.2mm的圓面積相等，可得，解得x≈2mm，則梯形的上底約為3mm，如圖3.3所示。圖3.3分流道截面形狀（6）凝料體積1）分流道的長(zhǎng)度2）分流道截面積3）凝料體積（7）校核剪切速率1）確定注射時(shí)間：t=3s2）計(jì)算分流道體積流量：3）剪切速率該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，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，一般取即可，此處。另外，其脫模斜度一般在5°~10°之間，這里取脫模斜度為8°。228433.4澆口的設(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，為了便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后修正，且開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。230173.4.1澆口的作用澆口的主要作用是：a.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；b.易于切除澆口凝料；c.對(duì)于多型腔的模具，用以平衡進(jìn)料。24143.4.2澆口的截面形狀和尺寸（1）澆口的截面形狀如圖3.4所示圖3.4澆口的形式（2）側(cè)澆口尺寸的確定1）計(jì)算側(cè)澆口的深度根據(jù)教材（表4-10），側(cè)澆口的深度h計(jì)算公式為h=nt，式中t為塑件壁厚，這里t=2；n為塑料成型系數(shù)，對(duì)于PMMA，其成型系數(shù)n=0.8；則h=nt=0.8x2mm=1.6mm。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)問題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)教材（表4-9）中推薦的PMMA側(cè)澆口厚度為0.6~0.8mm，故此處澆口深度h取0.6mm。2）計(jì)算側(cè)澆口的寬度根據(jù)教材（表4-10），可得側(cè)澆口的寬度B的計(jì)算公式為式中，n為塑料成型系數(shù)，對(duì)于PMMA其n=0.8，A為凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面面積），由塑件的Pro/E實(shí)體模型分析得之，A=2052.68。3）計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度根據(jù)教材表4-10，可得側(cè)澆口的長(zhǎng)度一般選用0.7~2.5mm，這里取=0.7mm。（3）側(cè)澆口剪切速率的校核1）計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑由面積相等可得，由此矩形澆口的當(dāng)量半徑。2）校核澆口的剪切速率確定注射時(shí)間：t=3s計(jì)算澆口的體積流量：計(jì)算澆口的剪切速率：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之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。3.5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（由于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，現(xiàn)在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（2）計(jì)算主流道的剪切速率主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。67623.6冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算冷料穴位于主流道正面的動(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。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。開模時(shí)，在拉料桿的作用下，主流凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出結(jié)構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。冷料穴一般開設(shè)在主流道末端的動(dòng)模板上，冷料穴的標(biāo)稱直徑與主流道末端大徑相等或稍大。深度約為直徑的1~1.5倍，要保證冷料穴足夠容納前鋒冷料。本設(shè)計(jì)中，冷料穴直徑d與主流道末端大徑差不多，深度為1.5d。176193.7拉料桿的設(shè)計(jì)拉料桿的桿腳固定在動(dòng)模上，開模時(shí)，利用塑料收縮的抱緊力而將主流道凝料拉住，使其從主流道襯套中脫出，其后在脫模過程中，由推件板將其從拉桿成型頭中推出。本設(shè)計(jì)采用圓錐形拉料桿的結(jié)構(gòu)形式，這種拉料桿即起到拉料作用，又起到分流錐的作用。如圖3.5所示：圖3.5拉料桿的設(shè)計(jì)155014成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算312204.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零部件決定了塑件的幾何形狀和尺寸，成型零件通常包括凹模、凸模和型芯，成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定模具型腔的組合形式。306384.1.1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)中采用整體嵌入式，如圖4.1所示。127024.1.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。通過對(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)是成型塑件上圓筒的鑲件，如圖4.2所示，設(shè)計(jì)時(shí)將其放在定模部分；另一個(gè)是成型塑件的內(nèi)部圓筒，如圖4.3所示，因塑件包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。將這幾個(gè)部分裝配起來，如圖4.4所示。圖4.1凹模嵌件圖4.2鑲件圖4.3型芯圖4.4動(dòng)、定模成型零件裝配結(jié)構(gòu)4.2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、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，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P20.對(duì)于成型塑件成型塑件上圓筒的鑲件來說，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Cr12MoV。而對(duì)于成型內(nèi)部圓筒的型芯而言，磨損也比較嚴(yán)重，因此也采用Cr12MoV。111714.3成型零件工作尺寸的計(jì)算采用教材（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）型腔徑向尺寸的計(jì)算塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差；，相應(yīng)的塑件制造公差。式中，是塑件的平均收縮率，根據(jù)教材（表1-2）可得PMMA的收縮率為0.5%~0.7%，所以平均收縮率；、分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）；、是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件取（下同）。（2）型腔深度尺寸的計(jì)算塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的；，相應(yīng)的。（3）型芯徑向尺寸的計(jì)算1）塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的；，相應(yīng)的。2）鑲件徑向尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的；，相應(yīng)的。（4）型芯高度尺寸的計(jì)算1）塑件內(nèi)腔高度尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的。2）鑲件高度尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的；，相應(yīng)的。4.4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，模架初選的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度根據(jù)教材（表4-19）中的剛度公式計(jì)算。式中，S表示凹模壁厚；T表示墊板厚度；p是型腔壓力（MPa）；E是材料彈性模量（MPa）；r=W,W是影響變形的最大尺寸，而r=20mm；是模具鋼材的泊松比，=0.25；是模具剛度計(jì)算許用變形量，根據(jù)注射塑料品種：式中，。凹模側(cè)壁是采用嵌件，為結(jié)構(gòu)緊湊，這里凹模嵌件單邊厚選10mm。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。型腔與模具周邊的距離有模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估算模板平面尺寸選用，它比型腔布置的尺寸大的多，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)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在這個(gè)范圍內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為。根據(jù)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，即式中，是動(dòng)模墊板剛度計(jì)算許用變形量；L是兩個(gè)墊塊之間的距離，約為120mm；是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度，取250mm；A是兩個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。動(dòng)模墊板可以按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取32mm。1565模架的確定由于模具是一模兩腔，采用單分型面模具結(jié)構(gòu)。故選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為GB/T12556A4型。又由兩個(gè)型腔的排列方式以及使用模板面積和避免浪費(fèi)，選用標(biāo)準(zhǔn)模架的200xL系列，模架的規(guī)格為200x250。181265.1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22mm，鑲件高度18mm，故A板厚度取40mm。（2）B板尺寸：B板是型芯固定板，按照模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取32mm。（3）C板（墊塊）尺寸：墊塊=推出行程+推板厚度+推板固定板厚度+（5~10）mm=20+20+16+(5~10)mm=61~66mm，初步選定C為63mm。經(jīng)上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為5號(hào)，版面為，模架結(jié)構(gòu)形式為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：，如圖5.1所示。圖5.1所選A4型模架結(jié)構(gòu)5.2模架各尺寸的校核注射機(jī)與模具相關(guān)尺寸的配合是為了保證模具能順利安裝到注射機(jī)上并生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。其通常包括模具平面尺寸、模具的最大和最小厚度以及模具的開模行程等。42255.2.1安裝尺寸的校核模具平面尺寸(拉桿間距)，校核合格。140605.2.2最大最小模厚校核模具高度尺寸,(模具的最大厚度和最小厚度)，校核合格。201215.2.3開模行程校核模具的開模行程（開模行程），校核合格。6排氣方式的設(shè)計(jì)當(dāng)排氣不良時(shí)將在塑件上形成氣泡，銀紋，接縫，使表面輪廓不清，甚至充模不滿；嚴(yán)重時(shí)在塑件表面產(chǎn)生焦痕，降低充模速度，影響成型周期，減低生產(chǎn)效率。該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料，熔體經(jīng)塑件下方充滿型腔，頂部有鑲件，其配合間隙可以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)，底面餓氣體會(huì)沿著分型面和型芯與脫模板之間的間隙向外排出，故本設(shè)計(jì)不另設(shè)置排氣槽。87577脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從塑件模具凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或稱為推出機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)構(gòu)）。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括塑件等的脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：（1）塑件滯留在動(dòng)模模具開啟后應(yīng)使塑件和澆口凝料滯留在帶有脫模裝置的動(dòng)模上，以便脫模裝置在注射機(jī)推桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。（2）保證塑件不變形損壞（3）力求良好的塑件外觀推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位。244487.1推出方式的選取本塑件圓周采用脫模板的推出方式，為了減少脫模過程中脫模板與型芯之間的摩擦，根據(jù)塑料溢料間隙，兩者之間應(yīng)有0.2~0.3mm的間隙，設(shè)計(jì)中兩者之間留有0.2mm的間隙，并采用錐面配合，可以防止脫模板偏斜而產(chǎn)生溢料，同時(shí)避免了脫模板與型芯產(chǎn)生摩擦。56747.2脫模力的計(jì)算（1）圓柱大型芯脫模力因?yàn)?，所以，此處視為壁厚圓筒塑件，根據(jù)教材（式4-26）脫模力為式中，L是被包型芯的長(zhǎng)度；是脫模斜度；是塑料與鋼材之間的摩擦因素；r是型芯的平均半徑；A是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積。（2）成型塑件內(nèi)部圓筒型芯的脫模力計(jì)算因?yàn)椋?，此處視為壁厚圓筒塑件，根據(jù)教材（式4-26）脫模力為（3）成型塑件通孔型芯的脫模力計(jì)算因?yàn)椋?，此處視為壁厚圓筒塑件，根據(jù)教材（式4-26）脫模力為7.3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（2）推出應(yīng)力119267.4推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向與復(fù)位（1）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向推出機(jī)構(gòu)在注射模工作過程中，每次合模都要往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，推桿處于滑動(dòng)配合狀態(tài)，而推桿固定板和推板則處于浮動(dòng)狀態(tài)。為防止因塑件反阻力不均而導(dǎo)致推桿固定板扭曲或傾斜而折斷推桿或發(fā)生運(yùn)動(dòng)卡滯現(xiàn)象，常在推出機(jī)構(gòu)中設(shè)導(dǎo)向零件。（2）推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位由于本設(shè)計(jì)采用脫模板脫模機(jī)構(gòu)，所以推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位工作由推桿完成，當(dāng)合模時(shí)脫模板接觸定模板后就會(huì)推動(dòng)推桿將