塑料模課程設(shè)計(jì)--殼罩塑件注塑模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　殼罩塑件注塑模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　塑料課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)書</p><p>　指導(dǎo)教師學(xué)生姓名</p><p>　課題名稱殼罩塑件注塑模設(shè)計(jì)</p><p>　內(nèi)容及任務(wù)1、目標(biāo)：（1）繪制模具裝配圖（0號(hào)圖紙一張）及主要零件圖；（2）編制設(shè)計(jì)說明書約3000字左右。2、內(nèi)容：（

2、1）塑件的分析及設(shè)備選擇；（2）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算；（3）繪制模具裝配圖和主要的成型零件圖；（4）編寫設(shè)計(jì)說明書。3、要求：（1）在設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦鉆研，一絲不茍，精益求精。（2）必須發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考問題，而不應(yīng)被動(dòng)地依賴教師查資料、給數(shù)據(jù)、定方案。（3）設(shè)計(jì)中要正確處理參考已有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。利用已有資料可以避免許多重復(fù)工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，同時(shí)也是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的保證。但不能盲目地抄襲資料，必須具體分析，創(chuàng)造性地

3、設(shè)計(jì)。（4）學(xué)生應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)程要求保質(zhì)保量的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p>　主要參考資料1.奇曉杰主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). —北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.102.付建軍主編. 模具制造工藝. —北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.83.譚雪松，鐘廷志，甘露萍主編. Pro/ENGINEER Wildfire模具設(shè)計(jì)與數(shù)控加工.—北京:人民郵電出版社，2006.84.李名堯主編. 模具CAD/CAM.

4、—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.75.王衛(wèi)衛(wèi)主編. 材料成型設(shè)備. —北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.86.張景黎主編.模具加工與裝配.—北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.47.劉品 李哲主編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ)—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.78.劉鎮(zhèn)昌主編.機(jī)械工程英語 —北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.79.周華主編.數(shù)控編程—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.710.伍明先主編.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)-北京：國防工業(yè)出版設(shè)，200

5、8.2.4</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)為一殼罩塑件，如圖1所示。塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，塑件質(zhì)量要求是不允許有裂紋、變形缺陷，塑件壁厚均勻，脫模斜度30′～1°，材料可自選（選擇pp材料），塑件公差按模具設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　圖1 殼罩塑件尺寸</p>&l

6、t;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.塑件材料及工藝分析……………………………………………………………………… 4</p><p>　　1.1塑件材料………………………………………………………………………</p><p>　　1.2 PP材料的工藝分析………………………………………………………………………</

7、p><p>　　1．3 注射工藝參數(shù)………………………………………………………………………</p><p>　　2.擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī)……………………………………………………… 5</p><p>　　2．1 分型面位置的確定………………………………………………………</p><p>　　2．2 型腔數(shù)量和排位方式的確定…………………

8、……………………………………</p><p>　　2．3 注射機(jī)型號(hào)的確定……………………………………………………… </p><p>　　3.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 9</p><p>　　3．1 主流道的設(shè)計(jì)………………………………………………………</p><p>　　3．2 分流道的設(shè)計(jì)

9、………………………………………………………</p><p>　　3．3 澆口的設(shè)計(jì)………………………………………………………</p><p>　　3．4 校核主流道的剪切速率………………………………………………………</p><p>　　3．5 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算………………………………………………………</p><p>　　4.成型零件的機(jī)

10、構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算……………………………………………………………… 13</p><p>　　4．1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………</p><p>　　4．2 成型零件剛才的選用…………………………………………………………………</p><p>　　4．3 成型零件工作尺寸的計(jì)算……………………………………………………………</p&g

11、t;<p>　　4．4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算………………………………………………</p><p>　　5.脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 17</p><p>　　5．1 脫模力的計(jì)算………………………………………………………………………</p><p>　　5．2 推出方式的確定………………………

12、………………………………………………</p><p>　　6.模架的確定………………………………………………………………………… 19</p><p>　　6.1各模板尺寸的確定………………………………………………………………………</p><p>　　6.2模架各尺寸的校核………………………………………………………………………</p><p&g

13、t;　　7.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 20</p><p>　　7.1 冷卻介質(zhì)………………………………………………………………………</p><p>　　7.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算……………………………………………………………………</p><p>　　8.排氣槽的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………

14、……… 23</p><p>　　9.導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 23</p><p>　　10.參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 23</p><p>　　1.塑件材料及工藝分析</p><p><b>　　1．1 塑件材料</b><

15、;/p><p>　　該塑件為塑料罩殼，壁厚為2.5mm，塑件外型尺寸不大，選用PP塑料，塑件精度要求為MT3級(jí)。</p><p>　　PP通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化,故熔點(diǎn)高達(dá)167℃,耐熱,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度0.90g/cm3,是最輕的通用塑料。耐腐蝕,抗張強(qiáng)度30MPa，強(qiáng)度、剛性和透明性都比聚乙烯好。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通

16、過改性和添加抗氧劑予以克服。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。</p><p>　　1．2 PP材料的工藝分析</p><p><b>　　注塑模工藝條件</b></p&g

17、t;<p>　　干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。熔化溫度：220~275C，注意不要超過275C。 模具溫度：40~80C，建議使用50C。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。</p><p>　　注射壓力：可大到1800bar。 注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。</p><p>　　1

18、．3 注射工藝參數(shù)</p><p>　　熔料溫度   220～280℃ 料筒恒溫   220℃模具溫度   20～70℃ 注射壓力   具有很好的流動(dòng)性能，避免采用過高的注射壓力80～140MPa（800～1400bar）； 一些薄壁包裝容器除外可達(dá)到180MPa (1800b

19、ar) 保壓壓力   避免制品產(chǎn)生縮壁，需要很長時(shí)間對(duì)制品進(jìn)行保壓（約為循環(huán)時(shí)間的30％）；約為注射壓力的30％～60％。 背壓       5～20MPa（50～200bar） 注射速度   對(duì)薄壁包裝容器需要高的注射速度（帶蓄能器）；中等注射速度往往比 較適用于其它類的塑料制品。 螺桿轉(zhuǎn)速

20、0;  高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為1.3m/s）是允許的，只要滿足冷卻時(shí)間結(jié)束前完成塑化過程就可以。 計(jì)量行程   0.5～4D（最小值～最大值）；4D的計(jì)量行程為熔料提供足夠長的駐留時(shí)間是很重要的 殘料量     2～8mm，取決于計(jì)量行程和螺桿轉(zhuǎn)速 預(yù)烘干     不需要；如果貯藏條件不好，在80℃的

21、溫度下烘干1h就可以 回收率    可達(dá)到100％回收 收縮率     1.2～2.5％；收縮程度高；24h后不會(huì)再收縮（成</p><p>　　2．?dāng)M定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī)</p><p>　　2．1 分型面位置的確定</p><p>　　通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端

22、蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上。其位置如圖所示：</p><p>　　圖2 分型面位置</p><p>　　2．2 型腔數(shù)量和排位方式的確定</p><p>　　型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(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

23、結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　型腔排列形式的確定 由于該模具選擇的是一模兩腔，故流道可采用對(duì)稱排列，使型腔進(jìn)料平衡。</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對(duì)稱排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或推桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道可采用對(duì)稱平衡式，交口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模

24、部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用推件板推出的單分型面注射模。</p><p>　　2．3 注射機(jī)型號(hào)的確定</p><p>　　2.3.1注射量的計(jì)算</p><p>　　通過Pro/E建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖:</p><p>　　圖3 塑件質(zhì)量屬性</p><p>　　塑件體積：

25、V塑 ＝ 102.95 cm3</p><p>　　塑件質(zhì)量：m塑＝pV塑＝102.95 × 0.9＝92.655 ｇ </p><p>　　2.3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算</p><p>　　由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2~1倍來估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件

26、體積的0.2倍來估算，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</p><p>　　V總＝1.3nV塑＝ 1.3×2×102.95＝ 267.67 cm3</p><p>　　2.3.3選擇注射機(jī)</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料總體積為268cm3,由公式算得V公＝V總／0

27、.8＝268／0.8＝335 cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇公稱注射量為500cm3，注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-500臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表:</p><p>　　表1 XS-ZY-125注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.3.4注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　?、?注射壓力校核。由上述可知，PP所需要的注射壓力為80～140Mpa，這里取

28、80MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力為104Mpa，注射壓力安全系數(shù)K1=1.25～1.4，這里取1.25，則：</p><p>　　K1P0=1.25×80=100Mpa<104Mpa，所以，注射機(jī)注射壓力合格。</p><p><b>　　②.鎖模力校核</b></p><p>　　塑件在分型面上的投影面積</p>

29、<p>　　A塑＝125×100－4×6 ^2×3.14＝ 12047.84 mm^2</p><p>　　澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即澆道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分析來確定。是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2到0.5倍。由于本設(shè)計(jì)的流道較簡單，分流道較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些，這里。</p>

30、<p>　　塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積為</p><p>　　A總＝n(A塑 + A澆)＝2×1.2A塑＝28914.82mm^2</p><p>　　模具型腔內(nèi)的脹形力，則</p><p>　　F脹=A總P模=28914.82 × 25=722.87 KN</p><p>　　是型腔的平均計(jì)算壓力值

31、，通常取注射壓力的20%～40%，大致范圍為20MPa～40MPa。對(duì)于黏度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。PP的可取30MPa。</p><p>　　由注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)表可知該注射機(jī)的公稱鎖模力，鎖模力安全系數(shù)為，這里取1.1，則K2F脹=1.2F脹=1.1X722.87=795.16KN<F鎖，所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。</p><p><b>　　3．澆注系統(tǒng)的設(shè)

32、計(jì)</b></p><p>　　3．1 主流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1主流道尺寸</p><p>　　主流道長度 本次設(shè)計(jì)中初取50mm進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）mm＝4.5mm。</p><p>　　主流道大端直徑 ，式中

33、。</p><p>　　主流道球面半徑 SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1～2）mm=12+2=14mm。</p><p>　　球面的配合高度 h=3mm。</p><p>　　3.1.2主流道的凝料體積</p><p>　　3.1.3主流道當(dāng)量半徑</p><p>　　3.1.4主流道澆口套的形式</p&g

34、t;<p>　　主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。</p><p>　　3．2 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1分流道的布置形式</p><p>　　為了盡量減少在流道內(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，且本模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，因此采用平衡式分流道。</p><p>　　3.2.2

35、分流道的長度</p><p>　　由于模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，該澆注系統(tǒng)只有一級(jí)分流道，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)分流道長度L分＝50mm。</p><p>　　3.2.3分流道的當(dāng)量直徑</p><p>　　流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量：</p><p>　　m＝pV塑＝102.95×0.9 g＝92.66g<200g</

36、p><p>　　但該塑件壁厚為2.5mm，經(jīng)查經(jīng)驗(yàn)曲線得，再根據(jù)單向分流道長度25mm查得修正系數(shù)，則分流道直徑經(jīng)修正后為：</p><p>　　3.2.4分流道的截面形狀</p><p>　　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、流道阻力均不大。</p><p>　　3.2.5分流道截面尺寸</p><p

37、>　　在確定主流道的尺寸后，分流道的尺寸可按計(jì)算，即，查表得H=5mm，r=（1～5）mm，取r=1mm。如圖所示：</p><p>　　圖4 分流道截面</p><p><b>　　3.2.6凝料體積</b></p><p>　　分流道的長度為L分＝50mm。</p><p><b>　　分流道截面

38、積</b></p><p><b>　　凝料體積</b></p><p>　　V分＝L分A分＝50×27.5＝1375mm^3</p><p><b>　　考慮到圓弧影響取。</b></p><p>　　3.2.7校核剪切速率</p><p>　　確定注

39、射時(shí)間 查表4 --8得t＝1.6s。</p><p>　　計(jì)算單邊分流道體積流量 </p><p>　　q分＝(V分+V塑)/t＝(1.3+102.95)/1.6＝65.16cm/s</p><p>　　由公式可計(jì)得剪切速率</p><p>　　r分＝（3.3q分）/3.14×R^3分＝（3.3×65.16×

40、;10^3）/3.14×（5/2）^3＝=4.38×10^3 s^-1</p><p>　　數(shù)值在5×102～5×103，所以，分流道內(nèi)熔體剪切速率合格。</p><p><b>　　3．3 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.3.1側(cè)澆口尺寸的確定</p><p><

41、;b>　　計(jì)算側(cè)澆口的深度 </b></p><p>　　式中t為塑件壁厚，t=2.5mm；n為塑料成型系數(shù)，對(duì)于PP材料，取n=0.7。</p><p>　　為了便于今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模處理，根據(jù)推薦的PP側(cè)澆口的厚度為1.5～2.2mm，故此處澆口深度h取1.7mm。</p><p><b>　　計(jì)算側(cè)澆口的寬度</b&g

42、t;</p><p>　　B＝(n√A)/30＝(0.7×√30250)/30＝4.06mm≈4mm</p><p>　　A為凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面積）。</p><p>　　計(jì)算側(cè)澆口的長度 查表4--10可得，可取側(cè)澆口的長度。</p><p>　　3.3.2.側(cè)澆口剪切速率的校核</p><p&

43、gt;　　確定注射時(shí)間 可取t=1.6s。</p><p>　　計(jì)算澆口的體積流量 </p><p>　　q澆＝V塑/t＝102.95/1.6＝13.31 cm3 ＝64.34×10^3mm^3/s</p><p>　　計(jì)算澆口的剪切速率 </p><p>　　r＝(3.3q澆)/3.14R^3澆＝（3.3×64.34&

44、#215;10^3）/2.17 ＝2.1218×10^4 s^-1＜4×10^4 s^-1</p><p>　　故剪切速率合格，其中為澆口的當(dāng)量半徑。</p><p>　　3．4 校核主流道的剪切速率</p><p>　　3.4.1計(jì)算主流道的體積流量</p><p>　　q主＝(V主+V分+nV塑)/t＝(1.574+1

45、.3+2×102.95) /1.6＝130.48 cm3 /s </p><p>　　3.4.2計(jì)算主流道的剪切速率 </p><p>　　r主＝（3.3×q主）/(3.14Rn^3)＝(3.3×130.48)/(3.14×3.125^3×10^-3)＝4.493×10^3 s^-1</p><p>　

46、　主流道的剪切速率處于5×10^2—5×10^3 s^-1之間，所以主流道的剪切速率合格。 </p><p>　　3．5 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，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)只有主流道的冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷

47、料穴。開模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中拖出。</p><p>　　4．成型零件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　4．1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　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，本設(shè)計(jì)中凹模采用整體嵌入式凹模，這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。又因?yàn)榘寄ｈ倝K的橫截面是方形的，故不需設(shè)置圓柱銷來止轉(zhuǎn),凹模

48、結(jié)構(gòu)如圖</p><p>　　圖5 凹模結(jié)構(gòu) 圖6 凸模結(jié)構(gòu)</p><p>　　型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，本設(shè)計(jì)中型芯采用組合式型芯。如上圖所示。</p><p>　　4．2 成型零件剛才的選用</p><p>　　根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件

49、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，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。經(jīng)參考文獻(xiàn)，PP材料注射30萬次的模具，成型零件剛才可選用P20鋼。對(duì)于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此P20鋼還要進(jìn)行滲氮處理。</p><p>　　4．3 成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　4.3.1凹模徑向尺寸的計(jì)算</p><p>

50、　　，相應(yīng)的塑件制造公差V1=0.24mm；</p><p>　　，相應(yīng)的塑件制造公差V1=0.28mm；</p><p>　　式中，是塑件的平均收縮率，查表得PP的收縮率為1%～2%，所以平均收縮率=1.5%，此處；§1=V1/5,§2=V2/5。</p><p>　　4.3.2凹模深度尺寸的計(jì)算</p><p>　　由

51、于塑件高度的最大尺寸和塑件底部凸緣的基本尺寸未注公差，且均屬于B類尺寸，所以按MT5級(jí)進(jìn)行計(jì)算，則</p><p>　　，相應(yīng)的V1=0.15mm；，。收縮率=1.5%=0.015，，V1=0.15,V2=0.44,V3=0.25，∮1=V1/5, ∮2=V2/5，∮3=V3/5。</p><p>　　4.3.3型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　，V1=0.2

52、4，X1=0.65,∮1=V1/6.</p><p>　　4.3.4型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　4.3.5成型孔間距的計(jì)算</p><p>　　4．4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算</p><p>　　4.4.1凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 </p><p>　　凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度、長度有關(guān)，由

53、公式算得:</p><p>　　式中p是型腔壓力為30MPa，E是材料彈性模量為130000MPa，C經(jīng)計(jì)算得0.63，則取0.7計(jì)算，是模具剛度計(jì)算許用變形量，由公式算得=0.023。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)為一模兩腔結(jié)構(gòu)，采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，因此，初步估算模板平面尺寸選用270mm×400mm，它比型腔尺寸大得多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度要求。</p><

54、;p>　　4.4.2動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算</p><p>　　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)該選在270mm×400mm這個(gè)范圍之內(nèi)，查表得墊塊之間的跨度大約為L=W-2W2=270-2×53=164mm。那么根據(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</p><p>　　L為兩墊塊之間的距離，約為

55、215mm；L1是動(dòng)模墊板的長度，取400mm；A是2個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。</p><p>　　動(dòng)模墊板可按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取50mm，顯然不符合要求，可采用支撐柱的形式來增加支撐板的剛度。采用兩根直徑為55mm的支撐柱，且布置在支撐板中間，所以墊板的厚度計(jì)算為</p><p><b>　　故符合要求。</b></p><p>　　5．脫模

56、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)簡單，可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿的綜合推出方式。根據(jù)脫模力計(jì)算來決定。</p><p>　　5．1 脫模力的計(jì)算</p><p>　　5.1.1主型芯脫模力 </p><p>　　因?yàn)?λ＝（a+b）/(2.5×3.14)＝26.75>10</p>

57、<p>　　故此處視為薄壁塑件。脫模力為</p><p>　　5.1.24-φ10小型芯脫模力</p><p>　　因?yàn)棣耍絩/t=6/2.5=2.4<10 </p><p>　　故此處視為厚壁的受力狀態(tài)。脫模力為</p><p>　　式中E為材料的拉伸彈性模量，S為材料的平均收縮率，L為被包型芯長度，μ為塑件泊松比，f為塑料

58、與鋼材之間的摩擦因數(shù)，φ為脫模斜度，A為塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積，當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)，A視為零。a是矩形型芯短邊長度，b是矩形型芯長邊長度。r是芯的平均半徑。t是塑件壁厚。是由λ和φ決定的無因次數(shù)，，是由f和φ決定的無因次數(shù)，。</p><p><b>　　5.1.3總脫模力</b></p><p>　　F＝F1+F2＝19080N+1203.5N＝20

59、284.18N</p><p>　　5．2 推出方式的確定</p><p>　　5.2.1采用推桿推出</p><p>　　推出面積 設(shè)6mm的園推桿設(shè)置4跟，那么推出面積為</p><p>　　A桿＝3.14×d1^2＝113.04 mm</p><p>　　推桿推出應(yīng)力 查表得許用應(yīng)力</p&g

60、t;<p>　　б＝F/A桿＝20284.18/113.04＝179.44 MPa ＞ [б]</p><p>　　通過上述計(jì)算，應(yīng)力偏大，推出時(shí)有頂白或頂破的可能，為安全起見，本設(shè)計(jì)不采用推桿推出。</p><p>　　5.2.2采用推件板推出</p><p>　　推件板推出時(shí)的推出面積</p><p>　　A板＝6×

61、;120×2+2.5×100×2＝1940㎜^2</p><p><b>　　推件板推出應(yīng)力</b></p><p>　　б＝F/A板＝20284.18/1940＝10.46 MPa<12MPa 合格</p><p>　　推件板推出時(shí)為了減少推件板與型芯的摩擦，設(shè)計(jì)時(shí)在推件板與型芯之間留出0.2mm的間隙

62、，并采用錐面配合。為了防止推件板因偏心或加工誤差而使錐面配合不良而產(chǎn)生溢料，推件板與型芯應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)載，這樣也就保證了推件板與凸模錐面準(zhǔn)確定位。</p><p>　　圖7 推件板加工尺寸</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，充模時(shí)容易形成封閉式氣囊，因此在型芯上還設(shè)置2根φ6推桿以供排氣，另外推出更加平穩(wěn)。</p><p><b>　　6．模架的確

63、定</b></p><p>　　考慮到本模具采用推件板和推桿綜合推出方式，且推桿布置在靠近凸模的中心，這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大，同時(shí)又考慮到導(dǎo)柱、導(dǎo)套、冷卻水道的布置等因素，模架初選為帶推件板的直澆口B型模架，選用平面尺寸為270mm×400mm。</p><p>　　6.1各模板尺寸的確定</p><p>　　1.A板尺寸 A板是

64、定模型腔板，塑件高度為70mm，考慮到模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故A板厚度取90mm。</p><p>　　2.B板尺寸 B板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)厚取50mm。</p><p>　　3.C板尺寸 C板是墊板，按模架標(biāo)準(zhǔn)厚取100mm。</p><p>　　模架尺寸已經(jīng)確定，標(biāo)記為B3030-90×50×100GB/T1255

65、5-2006。</p><p>　　6.2模架各尺寸的校核</p><p>　　1.模具平面尺寸 400mm×300mm<410mm×340mm（拉桿間距），校核合格。</p><p>　　2.模具高度尺寸 335mm<400mm（模具的最大厚度），校核合格</p><p>　　3.模具的開模行程 S=25+

66、40+（5～10）mm=70～75mm<400mm。校核合格。</p><p><b>　　7．冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡單的計(jì)算。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)所發(fā)出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。</p><p><b&g

67、t;　　7.1 冷卻介質(zhì)</b></p><p>　　PP屬于流動(dòng)性較好的材料，其成型溫度及模具溫度分別為220℃--275℃和40℃--80℃。所以模具溫度初步選定為，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。</p><p>　　7.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算</p><p>　　7.2.1單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W</p><p>

68、<b>　　塑料制品的體積</b></p><p>　　V=V主＋V分＋nV塑＝1.574＋1.375＋2×102.95＝208.85≈209 cm3</p><p><b>　　塑件制品的質(zhì)量</b></p><p>　　m＝Ｖρ＝209×0.9＝188.1 g＝0.1881㎏</p>

69、<p>　　塑件壁厚為2.5mm，查參考文獻(xiàn)得。取注射時(shí)間，脫模時(shí)間，則注射周期：。</p><p>　　由此得每小時(shí)注射次數(shù)N=(3600／27)＝133次。</p><p>　　單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：W＝Nm＝133×0.1881＝25.02kg/h。</p><p>　　7.2.2確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量&l

70、t;/p><p>　　查參考文獻(xiàn)直接可知PP的單位熱流量的值為590kJ/kg。</p><p>　　7.2.3計(jì)算冷卻水的體積流量</p><p>　　設(shè)冷卻水道入水口的水溫為，出水口的水溫為,取水的密度，水的比熱容。則根據(jù)公式可得：</p><p>　?。絎/[60ρС(θ1-θ2)]＝25.02×590／[60×1000

71、×4.187×(25-22)＝1.96×10^-2 m^3/min</p><p>　　7.2.4確定冷卻水路的直徑d</p><p>　　當(dāng)時(shí)，查參考文獻(xiàn)可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=8mm。</p><p>　　7.2.5冷卻水在管內(nèi)的流速v</p><p><b>　　合

72、理</b></p><p>　　7.2.6求冷卻水管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)h</p><p>　　因?yàn)槠骄疁貫椋閰⒖嘉墨I(xiàn)可得，則有：</p><p>　　7.2.7計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A</p><p>　　7.2.8計(jì)算模具冷卻水管的總長度L</p><p>　　7.2.9冷卻水路的根數(shù)x

73、</p><p>　　設(shè)每條水路的長度為，則冷卻水路的根數(shù)為</p><p>　　由上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水道來冷卻模具已經(jīng)足夠，考慮到模具制造的經(jīng)濟(jì)性，本設(shè)計(jì)中動(dòng)模采用一條水道對(duì)型芯進(jìn)行冷卻，定模兩個(gè)凹模嵌塊各采用一條水道進(jìn)行冷卻。水道示意圖如下：</p><p><b>　　圖8 水道示意圖</b></p><p&

74、gt;<b>　　8．排氣槽的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料熔體經(jīng)塑件下方的臺(tái)階向上充滿型腔，每個(gè)型芯上有兩根推桿，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會(huì)在頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙向外排出。</p><p>　　9．導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用

75、于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈與注射機(jī)相配合，使模具的澆口套能與注射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所帶的定位機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　10．參考文獻(xiàn)</b></p>

76、<p>　　[1].塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 葉久新 王群主編</p><p>　　[2]. ].塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 國防工業(yè)出版社 伍先明 陳志鋼 楊軍主編</p><p>　　[3].中國模具設(shè)計(jì)大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　[4]. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)出版社 徐學(xué)林主編 </p>