毕业设计（论文）台灯灯罩注塑模具设计.doc

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1、 JIUJIANG UNIVERSITY毕 业 设 计 题 目 台灯灯罩注塑模具设计 英文题目 Injection Mold Design of the shade of Desk Lamp 院 系 机械与材料工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 姓 名 年 级 指导教师 二零一四年六月 摘 要本文主要介绍了台灯灯罩的注射模具设计，台灯灯罩是台灯中的一个塑料组件，其材料为ABS塑料，根据ABS塑料成型的工艺特性和产品的使用要求，对产品进行详细的工艺分析，给出了模具结构设计要点，并对模具相关结构的重要参数以及注塑机的各项参数进行严格校核。通过对灯罩注塑模的设计，选择了合适的模架，阐述模具侧向

2、抽芯机构、浇注系统、推出机构和复位机构设计的方法，详细介绍了凹模、凸模以及型腔、型芯的结构设计，同时也对排气系统进行了讨论，并且对冷却系统进行了检验和计算，设计出合理的冷却水道，最后完成一副模具总装图的设计及主要零件图的绘制。【关键词】注塑模具；侧向抽芯机构；浇注系统；台灯灯罩；总装图AbstractThis article mainly introduced the injection mold design of the shade of desk lamp. The shade of desk lamp is a plastic component. Its material is th

3、e plastic ABS. According to the molding characteristics of the plastic ABS and the requirements of the product, a detailed technical analysis was carried out on the product, the key points of the die structure design are given, and the important parameters of the related mold structures and the inje

4、ction molding machine were strictly checked. The appropriate die set was chosen. The design of the lateral core-pulling mechanism, gating system, release mechanism and resetting mechanism was described. The design of die, punch, cavity, and core was introduced in detail. Also the design of the exhau

5、st system was discussed. Moreover, the cooling system was inspected and calculated, and a reasonable cooling waterway was designed. Finally, a set of mold assembly diagram and the diagrams of main parts were drawn.【Key words】Injection mold; Lateral core-pulling mechanism; Gatingsystem; Shade of desk

6、 lamp; Assembly diagram 目 录前 言1第一章 概论21.1 模具在工业生产中的地位21.2 现代模具技术的发展趋势21.3 我国的模具行业的现状31.4 我国模具行业的发展趋势3第二章 塑料罩的结构设计42.1 设计要求42.2 注塑模具成型的可行性分析及修改52.2.1 产品选择52.2.3 圆角设计62.2.4 塑件壁厚分析6第三章 模具结构设计83.1 确定分型面的位置83.2 型腔数量和排列方式83.3 脱模机构方案的确定83.3.1 脱模机构的设计原则93.3.2 脱模机构的设计93.4 侧型芯与滑块的设计93.4.1 侧型芯设计93.4.2 滑块设计10第四

7、章 注塑机型号的选择114.1 注塑成型工艺的概念114.2 注塑成型工艺的条件114.3 按预选型腔数选择注塑机124.3.1 注塑机的初步选择原则124.3.2 注塑机型号的选择144.3.3 注塑机参数校核14第五章 模具设计165.1 模架的选择165.1.1 模仁尺寸的确定165.1.2 模架尺寸的确定165.1.3 注塑机的再次校核与确定175.2 浇注系统的设计175.2.1 主流道设计175.2.2 分流道设计195.2.3 浇口设计205.2.4 冷料井设计225.3 脱模力计算225.3.1 正压力计算225.3.2 包紧力计算235.3.3 脱模力计算235.4 推杆设计

8、245.4.1 推杆尺寸计算245.4.2 推杆的固定形式255.5 支承板板厚设计255.6 排气系统设计255.7 冷却系统设计265.7.1 温度调节对塑件质量的影响265.7.2 温度调节系统的要求275.7.3 冷却系统设计275.8 导向与定位机构的设计295.8.1 导向机构的整体设计295.8.2 导柱、导套设计295.8.3 锥面定位机构的设计305.8.4 弹簧的选取305.9 成型零件尺寸计算30结 论33参考文献34谢 辞36前 言塑料制品在工业，农业和日常生活中许多地方得到普遍采用。特别是在电子行业中更加突出。电子制品大多是由塑料外壳包裹，产品特性的发展提升要求高品质

9、的塑料模具和塑料属性。随着社会迅猛的发展，人们的需求以及生活水平的进步，日常生活中急需的塑料制品阙如，为上我国开始加大生产力度，为此国家对塑具设计越发重视。先进的制作技术对注塑模具制作产生了重大的影响，利用先进的CAD/CAM/CEM技术进行模具的设计与制作，不止节省时间省力气，还实现了无纸化加工省去不少麻烦，而且制作产品精准性高，缩减了试模的数量，缩减模具的设计甚至生产周期，另一方面来说，注塑成型技术的推出与发展也对制作技术的发展提出了更高更新的要求。第一章 概论1.1 模具在工业生产中的地位模具是国民经济的基础，是工业生产中非常重要的一种工艺装备。模具生产技术不仅影响这个国家的产品质量，而

10、且还衡量一个国家的制造水平。模具制作零件成本低，很容易可以大批量生产，故其生产效率比较高，严格设计自动化生产使制作的产品质量更有保障，因此广泛运用于制造业当中。我国塑料模具的发展逐年递增，不仅要向着现代化发展，而且专和精仍然是一个必须的发展趋势。近几年来，我国经济迅猛发展，也为模具发展提供了巨大的动力。虽然目前我过模具生产厂点比较多，但是在地域上分布不均匀。沿海地区发展快于内地，南方快于北方。而且生产最集中的地区是珠三角和长三角，其规模生产值占了全国产量的三分之二以上。当然模具的快速发展也强有力得支持了这两片地区的发展。从2006年到2013年模具生产总值从720亿元增至1.8万亿元，可以看出

11、我国的模具生产总值年年攀升。1.2 现代模具技术的发展趋势模具制作技术发展迅速，先进的加工方法技术可以达到省时省力的功效，现代模具制作技术发展趋势有以下几个方面：（1）目前国外的新动向是电火花铣削加工技术的开发，它是用高速旋转的电极加工，是一种新型电极加工技术，因此不再需要制作复杂的成型电极。在其发展进步的过程中，人们越来越重视电火花加工的安全和防护技术，目前的注意问题是辐射骚扰，因为它对安全、换班影响比较大，这将是今后必须解决的难题。（2）新一代CAD/CAE/CAM一体化技术越来越普及，它是目前来说最先进合理的生产方式，他可以在加工之前先人为模拟加工制作，检验结构，进行完善和修改，有利于高

12、效准确得加工零件。（3）镜面抛光的模具技术是后处理加工中重要的工艺。随着住宿模具在生产中的广泛运用，模具抛光技术就成为模具生产的关键问题了。由于国内抛光工艺及材料这些方面还存在一定的问题，蛮多对透明度要求高的注塑模仍依赖进口。当然有专家指出模具表明抛光还受材料镜面度的影响，例如用碳素钢的时候，抛光到的时候，就已经可以看到明显的缺陷了，粗糙度已经无法改善，继续抛下去只能增加亮度，所以我国镜面模具生产中大多是进口材料2。1.3 我国的模具行业的现状纵观这几年我国模具制作水平明显提高了不少，使模具技术方式发生了根本性的变化，已经从传统的手工设计转换到以数字化、自动化为特征的现代模具生产时代。CAD/

13、CAE/CEM一体系统、高速铣削加工、热流道技术等新型技术已经被广泛使用，极大促进了我过模具行业的发展3。虽然我国模具制作业已达到相当的规模，但由于模具制作水平与发达国家之间还是存在这蛮大的差距，主要表现在精度、粗糙度、使用寿命上，只能说一个模具制造大国却不是一个模具制造强国。主要是现在制作模具的理念比较落后，企业管理也不有不少问题，协调能力差，以至于难以承接比较大的项目。所以我国在模具制作的道路上还有很长的路要走。1.4 我国模具行业的发展趋势（1）推广并采用高新技术 目前我国还有多数企业用都是采用比较落后的机械设备及其生产技术，这将严重浪费生产力，应该强力推广高新技术促进发展，同时加快建立

14、拥有强有力的科研开发、制作能力的研究中心，为模具行业提供强有力的支持。积极开发研制出具有国际水平的自主品牌4。 （2）加大设备投入 鼓励企业添加新的设备，实现模具制作的全自动加工，提高生产效率以及产品质量、精度。 （3）加强人才培训提高企业素质人才紧缺日益突出，严重制约行业的发展。企业可以通过技术合作交流来提升员工技术能力，也可以自己开设培训班甚至以高校为基地建立一个以培养高级人才为目标的人才中心。鼓励创新，增加多重奖励措施。第二章 塑料罩的结构设计2.1 设计要求本次毕业设计的题目是台灯灯罩注塑模具设计，其产品二维图如图2-1，三维图如图2-2所示。图2-1 产品尺寸 图2-2 产品三维图2

15、.2 注塑模具成型的可行性分析及修改我们需要对产品进行材料选择，厚度检测分析等，对于塑件材料类型的选择、精度、壁厚、圆角等不合理之处加以改正，在不影响使用的大前提下提出合理性的改正方案，以便于工业生产5。2.2.1 产品选择表2-1 材料的性能和成型特性比较6塑料品种 性能特点 成型特点模具设计注意事项使用温度主要用途ABS抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良。 无定形材料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥。 制品厚度不宜过薄，注意脱模斜度，还要考虑顶出要求和排气-40100 广泛应用于汽车、电子电气、办公和通讯设备。有机玻璃电气绝缘性好/但表面硬度不高，质脆易开裂，化学稳定

16、性较好。流动性差，易产生流痕，缩孔，易分解，透明性好，成型前要干燥，注射时速度不能太高。合理设计浇注系统，便于充型，脱模斜度尽可能大，严格控制料温与模温，以防分解。80透明制品，如窗玻璃，光学镜片，灯罩等。聚碳酸酯透光率较高，介电性能好，吸水性小，力学性能好，抗冲击，抗蠕变性能突出，但耐磨性差。耐寒性好，熔融温度高，黏性大，成型前需干燥，易产生残余应力。尽可能使用直接浇口，减小流动阻力，塑料要干燥，不宜采用金属嵌件。130在机械上做齿轮，凸轮，蜗轮，滑轮等，电机电子产品零件，光学零件等。通过以上的对比，再考虑到经济型，最终选定选择ABS为塑件材料。注塑用材料为ABS，查上表知：ABS的收缩率为

17、0.40.9。当收缩率在01之间，塑件能得到的高精度为MT2级，大多精度为MT3级，未注公差则为MT5级。因为所给要求未标注具体的公差等级，我们就按MT5级计算，各尺寸都符合要求6。2.2.2 脱模斜度设计注塑件在冷却时会产生包紧力，我们需要对其脱模斜度进行设计。 表2-2 单边脱模斜度推荐值7脱模高度mm183030505080ABS产品的外表面以及凸台的高度分别为60mm，20mm，对照表2-2分别取和。UG进行产品的拔模分析，如图2-3所示：图2-3 拔模分析由图可知，可正常拔模。2.2.3 圆角设计圆角有利于熔料在型腔内流动，易于脱模，增加模具的坚固性。而采用尖角容易使塑件破裂。这里设

18、计的灯罩外圆角以及内圆角分别为5mm、4mm。2.2.4 塑件壁厚分析壁太薄时阻力太大，熔体无法充满型腔。太厚又容易产生气孔、缩孔等，增加冷却时间，降低效率。表2-3为ABS的建议厚壁。 表2-3 ABS的建议壁厚值8 单位：mm最大壁厚常用壁厚最小壁厚3.182.30.76厚度检测结果如图2-4所示。 图2-4 厚度检测分析结果：厚度均匀，平均厚度为0.98mm，最大厚度2.62mm符号要求。修正后的产品图如图2-5所示。 图2-5 产品最终图第三章 模具结构设计3.1 确定分型面的位置分型面的选择原则9： （1）第一条即为最基本的保证塑件质量； （2）便于塑件脱模。易于脱模，可以让塑件不易

19、变形，而且可以使生产率提高，提高正品率； （3）简化模具结构； （4）有利于排气，而且可以很方便得对模具零部件进行加工； （5）考虑注射机的技术规格； （6）保证同轴度的分型。在这里我们将分型面选在塑制品投影面积最大的部位。 3.2 型腔数量和排列方式注塑模具的型腔数目，在型腔数目的确定时主要综合考虑以下几个因素10：（1）塑料件的种类形状；（2）塑料件的制作成本；（3）注塑成型的生产效益；（4）模具制造难度，技术要求。单型腔模具结构比较简单，成型的产品形状大小的一致性都比较好而且精度高，但是成本高，效率低，一次性不能制作大量产品；多型模具的结构比较复杂，但是效率高，可以一次性多制造，分配到塑

20、件上的成本就变低了。对比一下决定选用多型腔模具。型腔数量的确定：因为这次设计的台灯灯罩类零件的精度要求并不高；注塑用的塑料ABS的成型性能良好又属于小型塑件。综合考虑，在这里先初步拟定使用一模四腔。 3.3 脱模机构方案的确定塑件结构分析：本次设计的产品的侧边有一个侧孔凸台，需要在脱模之前先抽掉侧孔来完成零件。3.3.1 脱模机构的设计原则11（1）最好可以让塑件停留在动模那边，让脱模机构容易实行；（2）推力的作用点最好是靠近型芯，同时要避免塑件受力不均匀导致变形；（3）脱模零件配合间隙紧密；（4）结构简单、合模时可以正确复位、运行稳定可靠，便于制造，配换方便。常见的脱模机构有推杆、推管、气压

21、推出，当然其中推杆脱模机构最常用、最简单的一种形式，拥有顶出效果好，更换方便、制作简单等特点。3.3.2 脱模机构的设计本次设计的塑件有一个侧孔，需要添加滑块抽芯结构，于是设计了如下脱模机构如图3-1所示。图3-1脱模机构鉴于本次设计的产品比较简单，所以设计的分型面构造也会比较简单，推杆机构是最常用的脱模机构，推出效果好、制作方便，便于维护加工。3.4 侧型芯与滑块的设计3.4.1 侧型芯设计本次设计的凸台侧孔深度为2mm，但是一般设计时将型芯超出端面3mm左右，这是为了避免横向飞边，所以侧型芯长度为5mm，如图3-2所示。 图3-2 滑块设计 3.4.2 滑块设计（1）抽芯距设计：设计的产品

22、侧芯长度为5mm，为了保险起见，我们把侧孔深度增大23mm，所以这里将抽芯距离设计成8mm。（2）滑块宽度设计：将楔紧块与滑块在抽芯方向的作用长度设计得比抽芯距大1620mm，这里设计为26mm，以确保能够让滑块正确归位，作用面和垂直方向的角度一般为，这里取，其结构如图3-2所示。第四章 注塑机型号的选择4.1 注塑成型工艺的概念注塑成型即将塑料送入到注塑机内，在注塑机内的塑料受热融化并保持流动状态，然后在一定压力下，经过喷射进入闭合的模具中，经过冷却定型后，就固化成为所需的塑件。一般分为三个阶段的工作11。（1） 填充阶段 对原料进行检验和测定、预热和干燥，有时候还需要对模具进行适当的预热。

23、一般来说填充时间越短，成型效率越高。不过在实际中注塑速度受蛮多条件制约。（2） 注塑过程 塑料进入模腔内的流动可分为四个阶段。第一个阶段注射，加热后的塑料经由喷嘴经过主流道分流道到达模腔内。第二阶段为保压，熔料不断补充到模具当中，使其形成完整并且致密的塑件，而此时在模腔内部的熔体也在冷却收缩。第三阶段为倒流，保压结束后注塑机停止往模腔注射熔体，型腔内的压力也就慢慢接触了，但是如果浇口这个时候没有冻结，熔料就会倒流经过浇口流向分流道。第四阶段即为冷却阶段了，此时温度在慢慢降低，塑件也在冷却固化并且一直到脱模的时候。（3） 制件后处理 塑件脱模后还不能直接使用，我们还需要对其进行一些加工处理，常用

24、的有退火和调湿两种方式。4.2 注塑成型工艺的条件 ABS的注射工艺参数12 注射机类型：螺杆式。 螺杆转速（r/min）：30。 预热和干燥：温度（t/）； 时间（/h）23。 料筒温度（t/）；后段150170； 中段165180； 前段180200。 喷嘴温度（t/）：170180。 模具温度（t/）： 5080。 注射压力（MPa）：60100。 保压压力（MPa）：4050。 成型时间（）：注射；高压；注：螺杆带止回环。4.3 按预选型腔数选择注塑机4.3.1 注塑机的初步选择原则131）2）式中 最大注塑量 () 注塑机的额定锁模力(N)注塑所需的锁模力（N）一次注塑所需塑料量()

25、（1）注塑量的计算 （4-1）式中 单个塑件所需的塑料量()型腔个数1.6折算系数（将浇注系统的塑料量折算成）用UG分析该塑件的质量属性，如图4-1所示： 图4-1 质量属性分析塑件体积 塑件质量 本次设计的模具使用的是一模四腔，所以塑件的总体积和总质量分别为 所以 （2）锁模力计算 （4-2）式中 塑件的投影面积() n型腔个数 1.35将浇注系统在分型面上的投影面积折算成熔体对型腔的平均压力（）用UG对塑件进行投影分析检测，得知投影面积 。查参考文献得知=35 MPa4.3.2 注塑机型号的选择我们需要用上面获得的的数值来选择注塑机型号，我们先来算出需要的最大注射量以及锁模力F 其中 注塑

26、机最大利用系数，一般取0.8 初步选择SZ-400/1600型注塑机表4-1 注塑机主要参数14主要技术参数SZ400/1600型SZ500/2000型理论注射容量/cm416525螺杆直径/mm4852注射压力/ MPa141153注射速率/(g/s)160200塑化能力/(g/s)22.228螺杆转速/(r/min)1020010160锁模力/kN16002000定位孔直径/mm150160拉杆内间距/mm410410460460移模行程/mm360450推出行程/mm6565喷嘴球半径SR/mm1815锁模形式双曲肘双曲肘4.3.3 注塑机参数校核(1)塑化能力()校核 塑化能力必需满足

27、 （4-3）式中 一次注塑所需塑料量 成型周期，取30s由此可见塑化能力满足要求（2）注射压力校核 （4-4）式中 注塑机的额定注塑压力（MPa） 塑件所需要的注射力(MPa) 注塑压力安全系数，一般取=1.251.4 型腔受到的平均压力一般是注射压力的，取 由此可见注射压力不满足要求。(3)锁模力校核 （4-5）式中 锁模力安全系数，取。所以锁模力不满足要求，其他安装尺寸的校核需要结构尺寸确定后才可以进行。通过计算，注射压力和锁模力均不合格，为了以防万一，将注塑机初步更换为型。第五章 模具设计5.1 模架的选择我们先根据产品的外形尺寸大小，可以先确定模仁的外形尺寸接下来就可以大致确定模架的大

28、小。5.1.1 模仁尺寸的确定15由前面可知投影面积为。 表5-14 投影面积参数表产品投影面积/mm2ABCHDE64001440050-5530-3650-6550-6528-3230-36模仁宽度模仁长度模仁高度 式中 塑件长度 塑件宽度 型腔间距 分型面上下的模仁厚度 因塑件只有一个侧孔，所以我们需添加侧向抽芯，开模的时候完成抽芯所需的宽度f我们粗略算为约为40mm，中间也流道大致30mm。所以模仁的长度 。模仁的外形尺寸 5.1.2 模架尺寸的确定16选择A型结构模架，查得A=5055，取A=55。模架宽度为：；模架长度为：。所以模架的尺寸为，类型如图5-1所示。模架外形尺寸。 图5

29、-1 模架类型 5.1.3 注塑机的再次校核与确定拉杆间距校核：经过计算我们的模架的板面尺寸，在注塑机的要求范围内，所以拉杆间距合格；模具高度校核：经过计算我们的模具高度为410大于最小模具厚度240，所以模具高度合格；开模行程校核：因为我们一开始选择的注塑机是双曲肘结构又是单分型面注射模，所以模具开模行程H：结论：通过这一系列的校准校核，最终选择SZ-500/2000型注塑机。5.2 浇注系统的设计浇注系统对塑件成品质量有很重要的作用，控制着两个很重要的阶段即充模和补料阶段17。5.2.1 主流道设计 主流道形状一般为圆形和圆锥形，主流道紧接注塑机的喷嘴，并与其在同一直线上，将其设计成具有的

30、圆锥形是为了方便将流道凝料拔出来。(1)主流道尺寸设计的时候一般凹坑球半径应比喷嘴球半径大，主流道小端直径比喷嘴孔直径大，这些措施是为了防止高压熔体溢出来，如图5-2所示。主流道小端尺寸d=注塑机喷嘴尺寸+（0.51）=5.5+（0.51）=6.5mm 主流道球面半径SR=喷嘴球半径+（12）=15+（12）=16mm图5-2 主流道衬套结构（2）主流道衬套形式18我们把衬套和定位环设计为分体式，这样可以便于我们加工并且缩小主流道的尺寸，长139.5mm，如图5-2。（3）主流道剪切速率 （5-1） ，在合理范围内故符合要求。式中 体积流量 t注射时间（s） 所选注塑机的注射速率（260） R

31、主流道平均半径() 成型所需的塑料总体积 （5-2）成型所需的总塑料量 （5-3） （5-4） （5-5） （5-6）分流道长度总 （5-7）分流道截面积 （5-8）5.2.2 分流道设计（1）分流道断面形状的选择分流道一般放置在分型面上，起分流和转向的作用，是主流道和浇口之间的通道，分流道的设计应该尽可能断，以减少压力、热量以及流道凝料的损失，它的长度取决于模具的整体布置。断面的比表面积应尽量小，它直接关系到热量损失和流动阻力19。表5-2 断面形状优缺点20断面形状优缺点及适用范围圆形比表面积最小，浇口可开设在流道中心线上，延长了浇口冻结时间，但需要同时在定模和动模上切削加工且必须保证吻合

32、度，制造困难，成本高。正六边形优点与圆形断面相似，比表面积稍大，但加工稍易，常用于小断面尺寸（约3mm）流道。梯形只需在一侧模板上加工，节省了加工费用，且热量损失和阻力损失均不太大，最为常用。半圆形比表面积较大，不常采用。矩形比表面积大，脱模斜度小，不常采用。U形优缺点和梯形断面基本相同，较为常用。经过对比分析很明显可以得出梯形断面流道最为合理。（2）分流道的布置 在熔体不发生喷射的前提下，为了减小减小压力损失，提升充型压力，设计的流道越短越好。通过之前的镶件设计可以知道，两型腔在长度方向以及宽度方向的的中心距均为。经过计算，流道最短的时候即流道与长度方向成角。（3）分流道剪切速率计算 （5-

33、9）经过计算在分流道的合理范围（），所以分流道尺寸设计校核合格。式中 分流道体积流量（ ） （5-10） 分流道截面的当量半径（） （5-11）其中A为分流道截面面积，L为截面周长。5.2.3 浇口设计将熔体注射进入模具型腔的地方我们称之为浇口。浇口作用：浇口的截面积小，一般约为分流道断面面积的可以让熔料迅速进入型腔，当型腔充满后，浇口会随着温度降低迅速固化，防止型腔里未固化的融料回流出来。 （1）常见的浇口及各自特点211) 侧边浇口：属小浇口的一种，通常在模具PL上，从产品的一侧进胶。断面接近矩形，加工方便，而且又容易保证产品的质量。 2) 扇形浇口：属于厚度逐渐改变的宽口绕口，能使物料在

34、横向得到均匀分配，可以让溶胶迅速地填充大型塑件，但成型后去除浇口的后加工量大。3) 盘状浇口：经常用在需要高度同轴的圆柱体或圆形的塑件并且内侧有孔。容易获得溶胶均匀的塑件。4) 护耳浇口：适合用在会产生喷射场合的小尺寸浇口，但是不好的一点就是成型后加工余量大。5) 直浇口：一般用在单型腔模具上，直接进入型腔所以注塑压力损失最小，但是浇口附近有较高的拉伸应力，易产生缩孔。浇口的选择分析：本次设计的布局是一模四腔，所以不适合直浇口；由于本产品属于小型塑件，加工本身就少，所以不适合扇形浇口；产品虽然是圆形但是只有一个孔又因为是侧面进料所以也不适合盘状浇口；由于塑件中心有一个凸模，熔体冲击到上面会降低

35、流速，改变流向即使采用小浇口也不会产生喷射；而采用侧浇口就相对来说比较合适，可以顺利充模，而且容易保证产品质量，加工余量小。对比分析我们最终选择侧边浇口。（2）矩形浇口尺寸计算由经验公式知：浇口深度为： （5-12）浇口宽度为： （5-13）式中 制品厚度，mm A塑件的外表面积， 材料系数（），取 中小型塑件的矩形浇口的台阶长度l为0.52.0mm，在这里取(3)矩形浇口剪切速率计算 (5-14)计算结果在合理范围内，符合要求。式中 浇口处的体积流量（） 浇口截面当量半径（） （5-15）5.2.4 冷料井设计(1)冷料井的作用：为了防止冷料进入型腔，用来储存冷料；在开模时将主流道凝料拉向动

36、模侧，防止冷料对制品造成开裂，变形等损害。(2)冷料井类型的选择：塑料弹性性能差，塑料在脱出凝料时需要的力比较大，而且机械强度大，所以选择Z型头拉料杆冷料井比较合理。(3)尺寸结构：冷流井的直径应该比主流道直径相当或者略大一点。因为主流道大端直径为，所以在这里我们把冷料井直径设计为，深度为。如图5-3所示： 图5-3 Z型头冷料井5.3 脱模力计算由于这次设计采用的是推杆脱模机构，我们需要先简单计算好脱模力，再对脱模机构做个说明。脱模力是指塑件从主型芯上脱出所需要的外力，需要克服塑件对型芯的正压力、空气阻力，脱出过程的运动阻力。5.3.1 正压力计算我们先算出型芯受到的正压力，就可以算出塑件推

37、出的时候受到的摩擦力。塑件壁厚与直径之比，所以我们可以用型芯半径代替塑件的平均半径，于是就可以得出塑件对型芯产生的正压力P。 （5-16）其中 EABS的拉伸弹性模量塑料的收缩率（） 塑料的泊松比 塑件的拔模斜度角（1.25） 塑件的壁厚mm5.3.2 包紧力计算塑件表面所受的总压力为，模被制件包紧部分的长为，半径为，其表面积为。 该段所受的包紧力为 塑件表面收缩所受的总压力为 （5-17）同样的，侧型芯所受的包紧力为 （5-18）式中 侧孔四周的壁厚，粗略得计为 侧孔的深度5.3.3 脱模力计算塑件包紧型芯时，两个对称的代替垂直于全圆锥表面的总包紧力，两个对称的表面摩擦力代替作用在全圆锥表面

38、上的，由于型芯有锥度，故在抽拔力作用下，塑件对型芯的正压力降低了，这时摩擦阻力为沿o轴方向，由平衡方程式 。即 （5-19） （5-20） （5-21）式中 克服摩擦力所需要的抽拔力 脱模系数（摩擦系数）因为设计的产品底部没有孔，在推出时还要计算克服大气压力带来的阻力 （5-22）式中，A投影面积，大气压力粗略得以计算。不计阻力时，总抽拔力 （5-23）塑件所需的抽拔力为 （5-24）其中 =59mm，A=78.8cm2，=0.38。脱模力比较难准确计算出来，为了数据可靠，我们对这里的E、取最大数值。代入数值得沿开模方向的总抽拔力为 完成侧抽芯所需的抽拔力为5.4 推杆设计5.4.1 推杆尺寸计算 本设计采用最简单的推杆推出，因为之前我们已经大致算出了脱模力，所以可以初步算出推杆的直径并且进行强度校核。查阅资料可以知道，圆形推杆的直径的公式可以简化为： （5