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1、摘 要从塑料材料的性能分析，根据塑件的基本形状和尺寸入手，合理选择注射的成型方法。通过对塑件工艺性的分析和对模具生产条件及制造水平的掌握，制定出成形工艺卡。在制定出成形工艺卡以后，开始进行模具的结构设计。其中模具的结构设计过程包括：型腔的数目和位置的确定，模具的总体结构形式设计，动模及定模成形零件尺寸的确定，浇注系统形式及尺寸的确定，脱模方式的确定，调温及排气系统的确定，模架的选择待以上各步凑完成以后，便开始绘制模具的结构草图，根据具体尺寸校核注射模具及注射机的有关尺寸，并对工艺参数进行核定和计算。之后进行初步的审查对所存在的问题进行确定和修正，然后绘制模具总装配图，按装配图绘制成型零件及所有
2、需要加工的零件工作图，同时考虑零件的加工工艺。关键字：成型工艺，结构设计，试模。全套图纸，加153893706AbstractFrom the plastic material performance analysis, according to models a basic shape and the size obtain, reasonably selects the injection to take shape the method. Though to models a technological analysis and to the mold working condition
3、 and manufacture level grasping, formulates the formed craft card. In formulates after the formed craft card, starts to carry on the mold the structural design. Mold structural design process includes. The cavity number and the position determination, the mold overall structural style design, moves
4、the mold and decides the mold forming components size the determination ,pours the system andthe size determination, the drawing of patterns mode determination after, adjusts warm and the exchaust gas completes, then starts to draw up the mold the structure schematic diagram, according to the specif
5、ic size examination injection mold and the injection computer relatedsize, and carries on the checking and the computation to the craft parameter. Carries on the determination and the revision afterward, then the plan mold assembly drawing, takes shape the components and all needs to process, simult
6、aneously considers the components the processing craft.Keyword: takes shape the craft, the structural design.目 录摘要1ABSTRACT2第1章 绪论6第2章 塑件的分析72.1 塑件结构分析72.2 塑件材料的选择与工艺性分析72.2.1 工艺性分析72.2.2 材料的选择82.3 注射成型工艺过程分析9第3章 注塑机的选择与校核113.1 注塑机的选择113.2 注塑机的校核133.2.1 注射量的校核133.2.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核133.2.3 模具与注射
7、机安装模具部分相关尺寸校核14第4章 分型面系统164.1 分型面的选择原则164.2 分型面的决定16第5章 浇注系统185.1 浇注系统的组成185.2 主流道的设计195.3 分流道的设计205.4 浇口的设计205.5 浇注系统的校核215.5.1 剪切速率的校核215.5.2 主流道剪切速率校核225.5.3 浇口剪切速率的校核22第6章 成型零件设计236.1 型腔和型芯工作尺寸计算236.2 型腔侧壁厚度计算25第7章 顶出系统267.1 推出机构的组成及设计要求267.2 脱模力的计算26第8章 温度系统.298.1 水路分布原则298.2 冷却的基本原理308.3 设置冷却水
8、路的原则与注意事项318.4 设计原则32第9章 导向系统339.1 导向与定位机构设计339.2 导向机构的功用339.3 导向机构结构及设计339.4 定位机构设计33第10章 精密注塑模具技术的介绍3410.1 简介3410.2 精密成形3510.3 精密模具应该具备下列条件3510.4 精密注射成形工艺3510.5 结论36总结与展望37致谢38第1章 绪论本说明书主要阐述了此模具的设计思路与过程。包括塑料件的工艺分析，塑件的成型方案分析，精密注塑模技术的介绍，注塑模总体结构的设计，注射机的选择校核，模具零件的设计与计算以及成型零件的制订等内容。随着电子、电信、医疗、汽车等行业的迅速发
9、展，对塑料制品的高精度、高性能要求与日俱增，精密注射成型要求制品不仅具有较高的尺寸精度、较低的翘曲变形，而且还应有优异的光学性能等。注射成型是最重要的塑料成型方法之一，如何提高注射成型技术水平，生产出高精度的塑料制品，创造附加值高的产品，模具的设计是重要环节。 在精密注射成型设计中，除了应考虑一般模具设计事项外，还要特别考虑如下事项:1)为了得到所要尺寸公差的制品，要考虑适当的模具尺寸公差。2)要考虑防止产生成型收缩率波动。3)要考虑防止产生成型变形。4)要考虑防止产生脱模变形。5)要使模具制作误差最小。6)要考虑防止模具精度波动。7)要考虑维持模具精度。这是近几年来发展得很快的一项新技术 而
10、国内，关于这项技术的报导开始增多，相信不久的未来将会得到普及。此说明书 ，比较系统详细地介绍本次设计的各个步骤及精密注塑模具设计中的应用，并附上了大量结构零部件的设计简图。设计可以说是大学中最大的一次设计，时间跨度大，涉及内容多，是对个人模具设计与制造知识的全面检验。本次设计较以往的设计相比，要求个人对三维软件的运用更加熟练，所以具有一定的难度。由于本人的实践经验及理论水平有限，设计中不足和遗漏这处在所难免，敬请老师多多指教。值此这际，本人向对本次设计提出宝贵意见和帮助的老师及同学表示由衷的感谢！第2章 塑件的分析2.1 塑件结构分析该塑件结构如图3-1所示。图3-1 注塑零件2D图1 结构分
11、析该塑件在模具设计和制造上要有一定的定位措施和良好的加工工艺，以保证转动的顺畅和零件的使用寿命。该塑件装配在某产品内，对表面美观有一定要求，设计时要注意对外边面的处理。2 成型工艺分析精度等级：采用一般精度5级。脱模斜度：该注塑零件其脱模斜度查参考文献【1】中的表3-4有塑件内表面351，塑件外表面40120。由于该塑件没有特殊狭窄细小部位，而且，主要部分有较好的弧度，可顺势脱模，所以塑件外表面没有放脱模斜度。2.2 塑件材料的选择与工艺性分析2.2.1 工艺性分析塑料是以高分子量的合成树脂为主要成分。它在一定的温度和压力的条件下具有可塑性，能够流动变形，其被塑造成制品之后，在一定的使用环境条
12、件之下，能保持形状、尺寸不变，并满足一定的使用性能要求的材料。塑料中的必要和主要成分是树脂，树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。塑料的主要成分是合成树脂，并加入填料、增塑剂、燃料、稳定剂等各种辅料组成。其多组成分有：树脂、填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂等。塑料具有：1.质量轻；2.化学稳定优越；3.电绝缘性能好；4.比强度高；5.减摩、耐磨性能优良，自润滑性好；6.成型加工方便；7.粘结性能好；.光学性能好；9.着色性能较强；10.导热率低的特性。但是在目前塑料的应用中，塑料也存在着一些缺点，使其应用受到一定限
13、制。一般塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要注意扬长避短。塑料按照受热后的表现性能，可以分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者的特点是在一定的温度下，经过一定时间加热、加压或加入硬化剂后，发生化学反映而硬化。硬化后的塑料化学结构发生变化，质地坚硬，不溶于溶剂，加热也不再软化，如果温度过高就分解。后者的特点为受热后发生物态变化，由固体软化或者熔化成粘流体状态，但冷却
14、后又可变硬而成为固体。且过程可以多次反复，塑料本身的分子结构则不发生变化。热塑性塑料和热固性塑料的性能对比如下表。2.2.2 材料的选择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：1.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。2.流动性极好，溢边值0.003mm左右。3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢。4
15、.成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形、方向性强。5.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。6.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（）17019
16、0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2.3 注射成型工艺过程分析根据塑件的结构、材料及质量，确定其成型工艺过程为：第一步：为使注射过程顺利和保证产品质量，应对所用的设备和塑料作好以下准备工作。（1）、成型前对原材料的预处理根据注射成型对物料的要求，检验物料的含水量，外观色泽，颗粒情况并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标，对原材料进行适当的预热干燥，PP材料吸水率极低，成型前一般不必进行干燥处理。如有需要，可在70 80 下干燥24 h。（2）、料筒的清洗在初用某种塑料或某一注射机之前，或者在生产中需要改变产品、
17、更换原料、调换颜色或发现塑料中有分解现象时，都需要对注射机（主要是料筒）进行清洗或拆换。（3）、脱模剂的选用 脱模剂是使塑料制件容易从模具中脱出而敷在模具表面上的一种助剂。一般注射制件的脱模，主要依赖于合理的工艺条件与正确的模具设计。在和产上为了顺利脱模，常用的脱模剂有：硬脂酸锌，液体石蜡（白油），硅油，对PP材料，可选用硬脂酸锌，因为此脱模剂除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。第二步: 注射成型过程完整的注射过程表面上共包括加料、塑化、注射入模、稳压冷却和脱模几个步骤，但实际上是塑化成型与冷却两个过程。第三步：制件的后处理注射制件经脱模或机械加工后，常需要进行适当的后处理，目的是为了消除存在的
18、内应力，以改善和提高制件的性能及尺寸稳定性。制件的后处理主要有退火和调湿处理。该塑料制件材料为PP，就采用退火处理13小时。第3章 注塑机的选择与校核3.1 注塑机的选择注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应该对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模厚、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数，选择一台和模具匹配的注射机，倘若用户已经提供了注射机的型号和规格，设计人员必
19、须对其进行校核，若不能满足要求，则必须自己调整或于用户取得商量调整。1.所需注射量的计算（1）塑件质量、体积计算:对于该设计，建立塑件模型,并用软件对此模型分析得：塑料制件体积V189.813；塑料制件质量M194.3g。（2）浇注系统凝料体积的初步估算可按塑件体积的0.6倍计算，由于该模具采用一模1腔，所以，浇注系统凝料体积为V2= V10.689.8130.6=53.8878cm3（3）该模具一次注射所需要的PP质量M0=V0=150.89g。2.注射机型号的选定近年来我国引进的注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注射模设计和生产所必需的技术准备。根
20、据以上的计算，选定型号为SZ-2000A，该注塑机参数如表4-1所示。表4-1注塑机的参数SZ-2000A注塑机的技术参数 项目 单位 参数 合模力 KN 2000 移模行程 mm 500 拉杆有效间距（VH） mm 505505 允许的模厚（min-max） mm 190-530 模板最大开距 mm 1030 液压顶出力 KN 53.1 液压顶出行程 mm 125 液压顶出杆的总数 5 螺杆的直径 mm 50 55 60 螺杆的长径比 L/D 23.1 21 19.3 理论注射容积 cm3 491 594 707 注射质量g 447 540 643 注射压力 Mpa 215 178 149
21、理论注射速率（PS料） g 145 175 208 塑化能力（PS料） g/s 22.5 28.7 35.4 螺杆驱动扭矩 N.m 1510 螺杆最高转速 r/min 170 注射行程 mm 250 油泵电动机功率 KW 18.5 油泵最高压力 Mpa 16 料筒加热功率 KW 16.6 加热区段 4 机器的外形 （LWH） m 5.91.52.0 机器的净重 t 6.8 3.2 注塑机的校核3.2.1 注射量的校核模具设计时，必须使得在一个注射成型的塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80%以内。校核公式为： 式中 -型腔数量 -单个塑件的体积（） -浇注系统所需塑料的体积（）由于注塑机
22、的理论注塑量为491,大于实际的量所以注射量符合要求3.2.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时塑件的模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素。如果这一数值超过了注射机所允许的最大成型面积，则成型过程中会出现涨模溢料现象，必须满足以下关系。式中n -型腔数目-单个塑件在模具分型面上的投影面积-浇注系统在模具分型面上的投影面积-注射机允许使用的最大成型面积投影面积符合要求注射成型时为了可靠的锁模，应使塑料熔体对型腔的成型压力与塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积小于注射机额定锁模力。即：（）PF式中： P塑料熔体对型腔的成型压力（MPa）F注射机额定锁模力（N）其它意
23、义同上根据文献2表5-1，推荐使用的型腔压力为1522 MPa，在此取P=（）PK=锁模力符合要求3.2.3 模具与注射机安装模具部分相关尺寸校核（1）、模具厚度（闭合高度）模具闭合高度必须满足以下公式式中-注射机允许的最大模厚-注射机允许的最小模厚本设计中 符合要求（2）、开模行程（S）的校核模具开模后为了便于取出制件，要求有足够的开模距离，所谓开模行程是指模具开合过程中动模固定板的移动距离。注塑机的开模行程是有限的，设计模具必须校核所选注射机的开模行程，以便与模具的开模距离相适应。对于液压-机械式合模机构的注射机，其开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模应有：式中-推出距离-包括浇注系
24、统凝料在内的塑件高度经计算，符合要要求。（3）、顶出装置的校核 在设计模具推出机构时，需校核注射机顶出的顶出形式，要注意在两侧顶出时模具推板的面积应能覆盖注射机的双顶杆，注射机的最大顶出距离要保证能将塑件从模具中脱出。SZ-2000A型注射机为两侧推出机构。经检查能满足将模具脱出的要求。第4章 分型面系统4.1 分型面的选择原则1）符合塑件脱模：为使塑件能从模具内取出，分型面的位置应设在塑件断面最大尺寸的部位。2）分型面的数目和形状：通常只采用一个与开模运动方向相垂直的分型面。确定分形面应以模具制造及脱模方便为原则。3） 型腔的选择：尽量防止形成侧孔和侧凹，以避免采用较复杂的模具结构。4）确保
25、表面质量：分型面尽量不要选择塑件光滑的外表面，避免影响塑件的外观质量;将塑件要求同轴度的部分放在分型面的同一侧。以确保塑件的同轴度;要考虑减小造成塑件大、小端的尺寸差异要求等。5）有利于塑件脱模：由于模具的脱模机构通常设置在动模一侧，故尽可能使开模后塑件留在动模一侧。6）考虑侧向轴拔距：一般机械式分型 抽芯机构的侧向轴拔距都较小，因此选择分型面的时应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，即将短轴拔距作为侧向分型或抽芯。并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯。7）锁紧模具的要求：侧向合模锁紧力较小，故对于投影面积较大的大型塑件，应将投影面积大的方向放在动、定模的合模方向上，而将投影
26、面积小较小的方向作为侧向分型面。8）有利于排气：当分型面作为主要排气渠道时，应将分型面设计在塑料的流动末端，以利于排气。9）模具零件易于加工。4.2 分型面的决定模具设计中，分型面的选择很关键，它决定了模具的结构。分型面与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计中的一个关键步骤。将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，它们的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为分型面，它是决定模具结构的重要因素，每个塑件的分型面可能只有一种选择，也可能有几种选择。合理地选择分型面是使塑件能完好的成型的先决
27、条件。应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。该塑件表面质量无特殊要求，结构也比较间单，固选平直分型面。如图3如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理的方案。综上所述如下图所示:第5章 浇注系统5.1 浇注系统的组成浇注系统是指注射模中从主流道始端到型腔之间的熔体进料通道，浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类，本设计中采用普通流产浇注系统。正确设计浇注系统对获得优
28、质的塑料制品极为重要。普通流道浇注系统的组成一般包括以下几个部分，如图（4）所示。1主浇道2第一分浇道3第二分浇道4第三分浇道5浇口 6型腔7冷料穴图（4）普通流道浇注系统在设计浇注系统时应考虑下列有关因素：a)、塑料成型特性：设计浇注系统应适应所用塑料的成型特性的要求，以保证塑件质量。b)、模具成型塑件的型腔数：设置浇注系统还应考虑到模具是一模一腔或一模多腔，浇注系统需按型腔布局设计。c)、塑件大小及形状：根据塑件大小，形状壁厚，技术要求等因素，结合选择分型面同时考虑设置浇注系统的形式、进料口数量及位置，保证正常成型，还应注意防止流料直接冲击嵌件及细弱型芯受力不均以及应充分估计可能产生的质量
29、弊病和部位等问题，从而采取相应的措施或留有修整的余地。d)、塑件外观：设置浇注系统时应考虑到去除、修整进料口方便，同时不影响塑件的外表美观。e)、冷料：在注射间隔时间，喷嘴端部的冷料必须去除，防止注入型腔影响塑件质量，故设计浇注系统时应考虑储存冷料的措施6。5.2 主流道的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑件质量影响很大。它分为普通流道浇注系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流到，分流到、冷料穴，浇口。1.主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主要的形状为圆锥
30、形，以便于熔体的流动和开模是主流道凝料的顺利拔出（1）主流道尺寸主流道小端直径 D=注射机喷嘴直径+（0.51）(4-4)=2.5+（0.51），取D=6主流道球面半径SR0=注射机喷嘴球头半径+（12）(4-5)=10+(12)，取SR0=11球面配合高度h=35mm，取h=3mm主流道长度L=75.6mm主流道大端直径D=D+2Ltan=4+240tan2=5.7，取D=7mm(4-6)（2）主流道衬套的形式主流道小端入口处于注塑机喷嘴反复接触，属于易损件，对材料要求较严格，因而模具主流道部分设计成可拆卸更换的主流道衬套形式即浇口套，以便有效的选用幼稚钢材进行单独加工和热处理，常采用碳素工
31、具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC。5.3 分流道的设计作用：使塑料熔体的流向得到平稳的转换，并尽快地充满型腔。分流道的设计原则对于含有玻璃纤维流动性较差的树脂，流道截面要大一些，聚甲醛属于流动性中等，截面适中流向改变的拐角处，应适当设置冷料穴使塑件和流道在分型面的投影面积的几何中心和锁模力的中心相重合保证熔体迅速而均匀地充满型腔分流道的尺寸尽可能短，容易尽可能小，使熔体到达浇口时，温度和压力降低最少要便于加工及刀具的选择5.4 浇口的设计浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道，浇口是连接分流道与型腔的通道，它是浇注系统最关键的部分，它的形状、尺寸、位置
32、对塑件的质量有着很大的影响。它的作用主要有以下两个：一是作为塑料熔体的通道，二是浇口的适时凝固可控制保压时间。常用的浇口形式有直接浇口、侧浇口、点浇口、轮辐浇口、潜伏浇口等。由于不同的浇口形式对塑料熔体的充型特性、成型质量及塑件的性能会产生不同的影响。而各种塑料因其性能的差异对于不同的浇口形式也会有不同的适应性。在模具设计时，浇口位置及尺寸要求比较严格，它一般根据下述几项原则来参考：尽量缩短流动距离；浇口应开设在塑件壁最厚处；必须尽量减少或避免熔接痕；应有利于型腔中气体的排除；考虑分子定向的影响；避免产生喷射和蠕动；不在承受弯曲或冲击载荷的部位设置浇口；5.5 浇注系统的校核5.5.1 剪切速
33、率的校核生产实践表明，当注射模主流道和分流道的剪切速率R=5.810510S、浇口的剪切速率R=1010S时，所成型的塑件质量最好。对一般热塑性塑料，将以上推荐的剪切速率值作为计算依据，可用以下经验公式表示：R=式中q体积流量（CM/S）；R浇注系统断面当量半径（CM）。5.5.2 主流道剪切速率校核Q=0.8Q/T =338.21.5=225.5 （CM/S）T注射时间：T=2.5（S）；R主流道的平均当量截面半径：R=0.538（CM） d 主流道小端直径 ，d （CM）；d主流道大端直径，d（CM）R= 3.1158.9/(3.140.2783)=1.4710 S5101.4710510
34、 (满足条件)5.5.3 浇口剪切速率的校核R= =3.67152/(3.140.423)=1.45103 S其中：浇口面积S=/4(D22-D12),当量面积S=R所以R=7mm。 单从计算上看，交口剪切速率偏小。但由于模具比较特殊，为一模1腔，无分流道，压力损失少，进料速度快，成型比较容易，传递压力好，所以浇口的剪切速率是合适的。从以上的计算结果看，流道与浇口剪切速率的值都落在合理的范围内，证明流道与浇口的尺寸取值是合理的。第6章 成型零件设计6.1 型腔和型芯工作尺寸计算图示尺寸（1）已知在规定条件下的平均收缩率S，塑件的基本尺寸Ls是最大的尺寸，其公差为负偏差，因此塑件平均尺寸为Ls-
35、，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差为正偏差，型腔的平均尺寸为Lm+z/2。型腔的平均磨损量为c/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, PP平均收缩率S=0.55%.X-修正系数，取0.5-0.75-塑件公差,取MT7=0.6-模具制造公差取(1/3-1/4) =0.15-0.2Lm +z/2+c/2=(Ls-/2)+(Ls-/2)S1）径向计算公式：L = ( L + LS - 3/4 ) （7）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：；L- 成型零件的径向尺寸，单位：； - 成型零件的制造公差，=( 1/31/6 ) () ；S- 塑件的成型收缩率，取平均值；L - 塑件的径向基本尺寸，单位：
36、；凹模尺寸：L（1k）（3/4）150（10.0055）3/40.562）高度计算公式：H = ( H + HS- 2/3 ) （8）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：； - 成型零件的制造公差，=( 1/31/6 ) () ； S- 塑件的成型收缩率，（取平均值）； H- 成型零件的深度方向的尺寸，单位：；H - 塑件的深度方向基本尺寸，单位：；凹模深度尺寸计算：HH（1k）(2/3) 60(10.0055)2/30.34 2、型芯尺寸的计算公式：型芯长度的计算公式：L = ( L + LS + 3/4 ) （9）式中： - 塑件的尺寸公差，单位：； - 成型零件的制造公差，=( 1/31/
37、6 ) () ；S- 塑件的成型收缩率，取平均值 ；L - 成型零件的径向尺寸，单位：；L - 塑件的径向基本尺寸，单位：；型芯尺寸的计算：CC（1k）/220(10.0055)(0.68/3)/26.2 型腔侧壁厚度计算 (1)凹模型腔侧壁厚度计算凹模型腔为组合式型腔，按强度条件计算公式SR-r=r(/-2p)1/2-1进行计算。式中各参数分别为：p=50Mpa(选定值)；=0.05mm；=160MPar=28mmSR-r=r(/-2p)1/2-1=28(160/160-250)1/2-116.8mm一般在加工时为了加工方便，我们通常会取整数，所以凹模型腔侧壁厚度为17。(2)凹模底板厚度计
38、算按强度条件计算，型腔地板厚为：p=50 Mpar=28mm=160MPah1.22pr2/1/21.2250282/1601/217.3mm第7章 顶出系统7.1 推出机构的组成及设计要求推出机构一般由推出、导向、复位等三类零部件组成。推出部件由直接进行推出工作的零件组成，如推杆、推杆、推板、推杆固定板、推件板凳。导向部件由推板导套、推板导柱等组成，一般只有大型模具才采用。复位部件由复位杆、弹簧或其他复位零件构成。 尽量使塑料制品留在动模上。 保证塑料制品在推出过程中不会变形和损坏、保证外观质量。 在合模时应使推出机构正确复位，正确设计复位机构。 推出动作应准确可靠。推出机构的结构尽量简单，
39、动作灵敏，运动中无阻滞或卡死现象。本套模具采用简单推出机构。简单推出机构是指制件在推出机构的作用下，只做一次动作就可被推出的机构，因此又称一次推出机构。常见结构形式有推杆推出机构、推板推出机构、推杆推出机构、活动镶块及凹模推出机构和联合推出机构等。选择推杆推出机构，截面形状为圆形。推杆的位置选择在脱模阻力最大的地方，应保证塑件推出时受力均匀，以便推出时运动平稳和塑件不变形。推杆位置尽可能地选择在塑件的壁厚和凸缘等处，尤其是薄壁塑件，否则很容易使塑件变形甚至损坏。位置的选择还要考虑推杆本身的刚性。通常推杆装入模具后，其端面应与相应处型腔底面平齐或高出型腔0.050.1mm。7.2 脱模力的计算将
40、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。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；
41、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，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=0第8章 温度系统.8.1 水路分布原则热
42、塑性塑料和部分热固性塑料注塑成型的过程是将温度较高的熔塑料通过高压注射进入温度较低的模具中经过冷却固化从而得到所需要的制品。首先从生产效率的角度来看成型周期是成型中一个重要的环节成型周期中50%60%的时间用来对制品的冷却因此冷却时间长短的重要性不言而喻。同时制品应保证最好的尺寸稳定性最小的变形量最高的强度和韧性最完美的外观如何控制模具温度使型腔和型芯保持在与被成型制质量量相适应的规定的温度范围之内最大限度地消除絷应力改善塑料的物理性能得到高质量的制品是模具冷却系统设计中的另一个重要环节。模具冷却系统包括冷却水温模具温度控制器以及加热组件等。它们工作的目地不仅仅是为使模具得到冷却而且是要把在成
43、型过程中由于熔融塑料带给模具的高温不断地散发掉使模具保持一恒定的温度以便控制型腔塑料的冷却速度从而提高制品的注塑性能和生产效率。水路设计的目的 1.控制模温;2.缩短成型周期;3.冷却大型滑动件避免卡死水路设计的目的是使成品均匀冷却并在较短时间内顶出成型。水路排布的好坏直接影响到产品的成型质量和生产周期(成本)。对质量的影响在成型时水路是用来控制模具温度的而模具温度及其波动对制品的收缩率变形尺寸稳定性机械强度应力开裂和表面质量等均有影响。主要表现在表面光洁度残余应力结晶度热弯曲。对生产周期的影响一个成型周期主要由以下几部分构成。缩短冷却时间就是提高成型效率。注射時間保壓時間冷卻時間開模時間相關
44、時間占整個周期的80%占整個周期的5%占整個周期的15%图7.1 成型周期示意图8.2 冷却的基本原理从塑料到模穴壁的热传导: 冷却系统的行为受从塑料中移走的热量和转移到模穴表面的温度的影响。它会受到材料性质、熔体温度和模具表面温度的差异以及冷却中的塑料和模具材料之间接触好坏的影响。 从模穴壁到水管壁的热传导: 冷却系统行为也受通过模具材料到达冷却水管的热传导的影响。模具材料的性质包括热传导率、冷却水管和塑料表面的距离和塑料熔体与冷却水管内部温度之差也影响冷却系统行为。水管距离模穴越近热量移走得越快然而把它们放置得离模穴过近会产生模穴表面温度的局部变化除非增加额外的水管减小相邻水管的距离。因此
45、最优化的水管放置应是均匀冷却与快速冷却的折中。 从水管壁到冷却介质的热传导: 冷却系统行为也受从模具材料到冷却介质热传导的影响热传导受冷却液流经模具材料时的紊乱程度、冷却液进口温度、冷却液的性质及冷却液的流速的影响。冷却液紊乱时混合作用的影响从水管外壁到冷却液的热传导比层流有效得多。过大的紊乱会浪费泵功率而且没有获得更大的热传导能力。在考虑冷却介质时要确保成型厂有能力提供足够多的冷却液体积在足够的压力下达到所需的流速并在一个温度和所需的速率下释放热。 8.3 设置冷却水路的原则与注意事项在模具结构及强度允许情况下水孔直径尽量大数量尽量多冷却才会愈均匀水路距型腔表面距离应基本一致且不宜太近或太远当水路通过两个镶件时要设置“O”形环水孔接头应设在不影响操作的一侧最好也不要设
