按鍵面板注射模具設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　按鍵面板注射模具設(shè)計(jì)</p><p>　　MOLD DESIGN OF KEY-PRESS FACE PLATE</p><p>　　[摘要]：根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行該塑料件的注射模設(shè)計(jì)。分別對(duì)抽芯機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、鑲件的固定方式、模流分析、澆口形式、分模面的選取方式等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)充分認(rèn)識(shí)了模具設(shè)計(jì)的一般流程：制品功

2、能分析、使用要求、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具的選材、材料的熱處理技術(shù)、表面處理技術(shù)、各成型零件設(shè)計(jì)、尺寸計(jì)算、強(qiáng)度校核、注射機(jī)參數(shù)校核、模具動(dòng)作過(guò)程分析及特點(diǎn)、繪制模具裝配圖、零件圖、以及整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的心得體會(huì)。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Injection molding is one of the main techniqu

3、es of plastics processing at present. The paper introduce the process of designing an injection mould for a screw nut with two wings . This mould which make two products every time adopts edge gate. At the same time use

4、shaft, ball bearing and rack-and-pinion steering gear to revolve the core .The size of parts was calculated detail, and the parts match closely .</p><p>　　關(guān)鍵詞：注射模，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，模具的選材，熱處理技術(shù)，表面處理技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)，ABS，抽芯機(jī)構(gòu)，連桿

5、機(jī)構(gòu)，鑲件的固定方式，模流分析，澆口形式，分模面的選取方式，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；</p><p>　　Key words:injection molding, injection mould, heat treatment , simulation-analyse,ABS,edge-gate,mould-configuration-design,rack-and-pinion steering gear.</p&

6、gt;<p><b>　　1.引言</b></p><p>　　隨著注射成型技術(shù)的不斷發(fā)展，塑料制品已經(jīng)深入到日常生活中的每—個(gè)角落。由于塑料件具有重量輕，生產(chǎn)方便，價(jià)格便宜，大到國(guó)防工業(yè)產(chǎn)品，小到日常生活的方方面面，幾乎全部都有采用塑料生產(chǎn)。因此塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)有相當(dāng)前景的行業(yè)，而企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)則需要先進(jìn)且合理的模具設(shè)計(jì)來(lái)做技術(shù)準(zhǔn)備，本文根據(jù)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)具體要求進(jìn)行模

7、具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.1模具設(shè)計(jì)與制造業(yè)的現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題</p><p>　?。?）高學(xué)歷高技術(shù)的專業(yè)人才奇缺。</p><p>　?。?）根據(jù)國(guó)家發(fā)展委員會(huì)數(shù)字顯示目前我國(guó)注塑行業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，大多數(shù)是原國(guó)家輕工業(yè)部管轄下五、六十年代建的塑料制品廠，其特點(diǎn)生產(chǎn)規(guī)模小、分散廣、科技力量不強(qiáng)、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)應(yīng)變能力薄弱、中低檔產(chǎn)品偏多、企業(yè)老、負(fù)擔(dān)重

8、、資金缺乏。而國(guó)內(nèi)一些原料生產(chǎn)基地和大型家電集團(tuán)、汽車制造廠、建材廠自己投資搞注塑配件、其生產(chǎn)規(guī)模、科學(xué)技術(shù)水平和產(chǎn)品市場(chǎng)擁有率大大超過(guò)原有企業(yè)水平，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的地理化和本土化，這種上游產(chǎn)品往下發(fā)展，而下游產(chǎn)品往上發(fā)展，使我國(guó)處于中間狀態(tài)的注塑企業(yè)發(fā)展空間越來(lái)越小，注塑產(chǎn)品單一，企業(yè)生存和發(fā)展越來(lái)越難，瀕臨破產(chǎn)倒閉。</p><p>　?。?）目前我國(guó)注塑行業(yè)市場(chǎng)存在混亂狀況。個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)私人企業(yè)，由于其負(fù)擔(dān)輕、稅賦低

9、、勞動(dòng)成本低、偷工減料以低檔次、低價(jià)格傾銷產(chǎn)品沖擊市場(chǎng)，阻礙我國(guó)注塑行業(yè)的健康有序發(fā)展。</p><p>　　（4）注塑行業(yè)重復(fù)建設(shè)、產(chǎn)能過(guò)剩、產(chǎn)品互相削價(jià)，致使經(jīng)濟(jì)效益大幅度滑坡。</p><p>　　（5）國(guó)內(nèi)多數(shù)注塑產(chǎn)品企業(yè)整體技術(shù)裝備水平與發(fā)達(dá)國(guó)家比還處于較落后狀態(tài)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力差、創(chuàng)新少、深度加工跟不上市場(chǎng)需求。</p><p>　　（6）原材料供應(yīng)方面。

10、國(guó)內(nèi)自己生產(chǎn)原料品種牌號(hào)少，選擇余地小，不能滿足加工廠需求，每年還需大量進(jìn)口原材料</p><p>　?。?）注塑制品加工離不開(kāi)注塑設(shè)備和模具，而目前國(guó)內(nèi)能制造的最大注塑機(jī)鎖模力只有3600噸左右，注塑量未超過(guò)5萬(wàn)克，同時(shí)全國(guó)模具廠缺乏龍頭企業(yè)，模具開(kāi)發(fā)能力尚不及先進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家。</p><p>　　1.2塑料模具現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　1.2.1塑料模具

11、現(xiàn)狀</p><p>　?。?）應(yīng)用范圍廣。目前各種形狀復(fù)雜塑料注塑成型的結(jié)構(gòu)件、功能件以及特殊用途的精密件已廣泛的應(yīng)用到交通、運(yùn)輸、包裝、儲(chǔ)運(yùn)、郵電、通訊、建筑、家電、汽車、計(jì)算機(jī)、航空航天、國(guó)防尖端等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域，已成為不可缺少的重要的生產(chǎn)資料和消費(fèi)資料。</p><p>　?。?）沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的注塑產(chǎn)品檔次接近港臺(tái)同類產(chǎn)品的水平。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，急需注塑

12、產(chǎn)品的配套服務(wù)，給注塑行業(yè)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。目前國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)廣東、浙江、上海、江蘇和山東等省市注塑產(chǎn)品產(chǎn)量約占全國(guó)總產(chǎn)量65%，且從過(guò)去勞動(dòng)密集型逐漸轉(zhuǎn)向技術(shù)、資本密集型發(fā)展，生產(chǎn)力布局日趨合理。由于先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)目前這些地區(qū)注塑行業(yè)年加工能力350萬(wàn)噸以上，單機(jī)注塑加工容量可從4克--5萬(wàn)克，甚至將有6萬(wàn)克注塑機(jī)問(wèn)世。</p><p>　?。?）成型工藝方技術(shù)、多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯

13、脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置,少

14、數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的50～80%相比,差距較大。</p><p>　?。?）在制造技術(shù)方面,CIMS/CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng),如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV

15、公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程,如充模合冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái),我國(guó)自

16、主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。</p><p>　?。?）新形塑料模具鋼才開(kāi)發(fā)應(yīng)用。如P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等,對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響,

17、但總體使用量仍較少。</p><p>　?。?）塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用,并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下,和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比,仍有很大差距。</p><p>　?。?）據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè),模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的,在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具,在模

18、具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展,對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的,因此,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí),由于近年來(lái)進(jìn)口模具中,精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù),所以,從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā),這類高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展,使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),高速公路的迅速發(fā)展,對(duì)汽車輪胎也提出了更高要求,因此

19、子午線橡膠輪胎模具,特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平;以塑代木,以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)在“十一五”期間將有較大發(fā)展,特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面,除了彩電等音像產(chǎn)品外,筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展,這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。</p><p>　　1.2.2塑料模具技術(shù)的發(fā)展方向</p><

20、;p>　?。?）塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAPP/CAD/CAM/CAE技術(shù)。</p><p>　?。?）提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平。</p><p>　?。?）開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。</p><p>　?。?）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、商品化的使用率。</p><p>　?。?）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、

21、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。</p><p>　　（6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。</p><p>　?。?）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。</p><p>　?。?）企業(yè)與國(guó)家應(yīng)大力支持模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)人才培養(yǎng)。</p><p>　　（9）國(guó)家應(yīng)輔助發(fā)展模具龍頭企業(yè)。</p><p>

22、　　（10）國(guó)家應(yīng)對(duì)模具行業(yè)的健康起指導(dǎo)建設(shè)作用。</p><p>　　2.塑件介紹及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)，以ABS（丙烯青—丁二烯—共物）為原料，其單件質(zhì)量為15g，該塑料件用于開(kāi)關(guān)的面板控制，其中有兩個(gè)鑲件M4x1．75mm，和螺栓連接，整個(gè)塑料件料厚1.75mm，產(chǎn)品外觀為乳白色，要求生產(chǎn)20萬(wàn)件，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。</p><

23、;p>　　2.1模具設(shè)計(jì)的基本組成如下：</p><p>　　（1）定模機(jī)構(gòu) 定模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)的固定模板上的部分型腔。由定位環(huán)、主流道體、定模底板、定模板、凹模組成一體，在注射機(jī)上固定不動(dòng)。</p><p>　?。?）動(dòng)模機(jī)構(gòu) 動(dòng)模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上的部分型腔。由凸模、動(dòng)模板、導(dǎo)柱、動(dòng)模墊板組成一體，在注射機(jī)的鎖模裝置的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p

24、>　?。?）澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道。通常由主流道、冷料穴、分流道和澆口等組成。</p><p>　　（4）導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用以保證動(dòng)模和定模閉和時(shí)位置準(zhǔn)確。它由導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成。</p><p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制品脫模的裝置。常見(jiàn)有頂桿式，頂管式，推板式等。</p><p>　?。?）抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)制品上帶有側(cè)孔或

25、側(cè)凹結(jié)構(gòu)時(shí)，在頂出機(jī)構(gòu)工作前，先要將可作側(cè)向運(yùn)動(dòng)的型芯從制品中抽出，該側(cè)向運(yùn)動(dòng)是由抽芯機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　?。?）冷卻和加熱裝置 加熱是為了滿足注射成型工藝對(duì)模具溫度的要求，冷卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型。</p><p>　?。?）排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過(guò)程中分解的氣體排出，而在模具分型面處開(kāi)設(shè)的排氣槽。</p><p>

26、;　　2.2 塑件的測(cè)繪與相關(guān)尺寸如下圖2-1：</p><p><b>　　圖 2-1</b></p><p>　　2.3塑件的結(jié)構(gòu)功能分析</p><p>　?。?）內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與介紹。從圖2-2與2-3可以看出，塑件需內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)才能成型，而該塑料件的內(nèi)抽芯結(jié)構(gòu)并不是很難塑料件，故模具的抽芯距離比較小，但是它的推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較麻煩，不

27、但要保證塑件的正常脫出，還要考慮推出機(jī)構(gòu)的制造工、裝配等藝性能，這就需要認(rèn)真考慮選擇推出機(jī)構(gòu)。即既要達(dá)到抽芯目的，又要確保模具結(jié)構(gòu)緊湊且加工方便。</p><p>　?。?）塑件內(nèi)部鑲件M2x1．75mm固定形式分析。從圖2-4與2-5比較鑲件M2x1．75mm在模具上增加安裝固定型芯的方法與位置比較。即既要能確保鑲件注射成功，又要保證操作、安裝、更換方便經(jīng)濟(jì)可靠。</p><p>　　3

28、.注塑產(chǎn)品材料及工藝</p><p>　　ABS塑料為通用的熱塑性塑，成型性好、流動(dòng)性好、成型收縮性?。ㄍǔ?.3～0.8）無(wú)味、無(wú)毒、微黃色、密度為（1.02～1.05）g∕㎝3</p><p>　??；在塑筒中塑化效率高，在模具中凝固較快，成型周期短，制品光澤較好，沖擊韌性、力學(xué)強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、電性能、化學(xué)腐蝕性好、易于成型和機(jī)加工。缺點(diǎn)是吸水性較大，因此，成型前必須充分干燥，可以在柱

29、塞式或螺桿式臥式注射機(jī)上成型。</p><p>　　3.1常用材料模塑件公差等級(jí)選用[1]：</p><p>　　材料：丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（ABS） 公差等級(jí)： MT5</p><p>　　模塑件尺寸公差表[1]：MT5</p><p>　　表3-1-1 塑件尺寸公差表</p><p>　?。?注：A 不受

30、模具活動(dòng)的影響 B 受模具活動(dòng)的影響）</p><p>　　公差值Δ計(jì)算公式[6]： </p><p>　　MT4 0.0246＋0.004764（LS）＋0.0726（LS）0.1＋0.0288（LS）1/3</p><p>　　其中：LS——塑件公稱尺寸（㎜）。</p><p>　　當(dāng)計(jì)算值Δ為模具活動(dòng)

31、部分尺寸公差，則須增加附加值，其增加值原則為：MT1，MT2級(jí)取附加值0.10㎜,MT3～MT7級(jí)取附加值0.20㎜。</p><p><b>　　3.2成型工藝流程</b></p><p>　　其產(chǎn)品成型工藝流程如下[7]：</p><p>　　表4-2-1 產(chǎn)品成型工藝流程圖</p><p>　　3.3一般塑膠收縮率

32、</p><p>　　3.4確定塑件與澆注系統(tǒng)的質(zhì)量</p><p>　　(1)根據(jù)樣件測(cè)得其質(zhì)量為15g，取ABS的密度為1.07 g∕㎝3</p><p>　　因此，塑件的體積V = Mz/r =15 / 1.07 =14㎝3</p><p>　　(2)估算澆注系統(tǒng)的體積Vj，根據(jù)澆注系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)方案（圖3-1）進(jìn)行估算Vj=12㎝3

33、則澆注系統(tǒng)的質(zhì)量Mj = Vj*r =12 * 1.07=12.84(g)</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.5 注射機(jī)的確定</p><p>　　根據(jù)計(jì)算的結(jié)果選擇XS-ZY-125臥式注塑機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>　　注塑機(jī)最大注塑量：120cm3；</p>

34、<p>　　鎖模力：1000KN；</p><p>　　注塑壓力：70Mpa；</p><p>　　最小模厚：215mm；</p><p>　　最大模厚350mm；</p><p>　　注塑機(jī)定位孔直徑：Ф50mm；</p><p>　　注塑機(jī)拉桿的間距：400 x 250mm</p>&l

35、t;p>　　4.主要工藝參數(shù)校核</p><p>　　1.根據(jù)注塑機(jī)制品的重量，計(jì)算出注塑機(jī)應(yīng)具備的注射量?當(dāng)注塑機(jī)制品是用ABS制造的，注塑機(jī)應(yīng)具備的注射量為 Wps Wabs＝（制品重＋澆口系統(tǒng)總重）÷（0.75～0.90） 即 Wps＝（1.3～1.1）×(制品重＋澆口系統(tǒng)總重) 當(dāng)制品的品質(zhì)要求較高的時(shí)候，上式中的系數(shù)應(yīng)該取大值。?如果制品是其他塑料（命名為 X塑料），

36、仿照上法，先計(jì)算出其應(yīng)具有該種塑料的理論注塑量為Wx Wx＝（1.3～1.1）×（制品重＋澆口系統(tǒng)總重） 但是不能簡(jiǎn)單地用 WX值決定注塑機(jī)地注射量，必須換成Wps值，換算公式是 Wps=Wx×（1.05÷Vx） 式中 Vx——某種塑料的比重 例：設(shè)一注塑制品用聚乙烯 (PE)作，已計(jì)算出制品本身重180克，估計(jì)澆口系統(tǒng)重20克，用以上公式先計(jì)算出： Wx＝1.2×（180＋20）＝2

37、40克 從手冊(cè)查出 PE料的比重為Vx=0.92 所以 Wps＝240×（1.05÷0.92）＝273.9 應(yīng)該選購(gòu)我公司的 11.5盎司（328克）注塑機(jī)為好。2.制品的形狀?根據(jù)注塑機(jī)制品在模板（定模板或動(dòng)模板）的垂直投影面積，計(jì)算鎖模力 P： 鎖</p><p>　　?由制品高度確定注塑機(jī)應(yīng)有的開(kāi)模行程 開(kāi)模行程 ≥ 2 × 制品高度?。∷陂L(zhǎng)度3.根據(jù)制品的

38、材料、制品的壁厚選擇螺桿的型號(hào)?通用塑料如 PE、PP、PS、ABS等，壁厚較薄的制品，選用 A 、 B 型螺桿?工程塑料如 PC、PMMA 、PPO等，壁厚較厚的制品，選用 B 、 C 型螺桿4.由模具的外形輪廓尺寸，決定注塑機(jī)拉桿（導(dǎo)柱）的內(nèi)間距尺寸、最小模厚?拉桿內(nèi)距 ≥ 模具寬度 + （10-20）mm?容模量最小值 < 模具厚度 < 容模量最大值?模具長(zhǎng)度 ≤ 模板尺寸 按模具安裝位置，長(zhǎng)度：垂直方向，

39、寬度：水平方向，厚度：開(kāi)合模方向</p><p>　　4.1最大注塑量校核：</p><p>　　注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料邊和飛邊）。通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%，所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)：</p><p>　　0．8V機(jī)≥V塑+V澆</p><p>　　式中： V機(jī)－注塑機(jī)

40、的最大注塑量，㎝3</p><p>　　V塑－塑件的體積（㎝3），該產(chǎn)品V塑=14㎝3</p><p>　　V澆－澆注系統(tǒng)體積（㎝3）， 該產(chǎn)品V澆=12㎝3</p><p>　　故 V機(jī)≥(2 x V塑+ V澆)/0.8=(14x2+12) ㎝3/0.8=50㎝3</p><p>　　在此選定的注塑機(jī)注塑量為120cm3,所以滿足要求。&l

41、t;/p><p><b>　　4.2鎖模力校核：</b></p><p><b>　　F鎖機(jī)>P模A</b></p><p>　　式中：P模－熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（50MPa～100 Mpa手冊(cè)可查）；</p><p>　　A－塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和8000mm2</p>

42、;<p>　　F鎖機(jī)－注塑機(jī)的額定鎖模力，KN</p><p>　　故 F鎖機(jī)>P模A=70000000 x 0.008 KN=560(KN)</p><p>　　此處選定的注塑機(jī)為1000KN，滿足要求。</p><p>　　4.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核：</p><p>　?、倌＞唛]合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模

43、板尺寸和拉桿間距相適合：模具長(zhǎng)x寬 < 拉桿面積;模具的長(zhǎng)x寬為360mm x 210mm<注塑機(jī)拉桿的間距400 x 250mm，故滿足要求。</p><p>　?、谀＞唛]合高度校核：</p><p>　　模具實(shí)際厚度：Hm=215mm；</p><p>　　注塑機(jī)最小閉合厚度 Hmin=210mm；</p><p>　　注塑

44、機(jī)最大開(kāi)模厚度 Hmax=350mm；</p><p>　　即 Hmax >Hm> Hmin，故滿足要求。</p><p><b>　?、坶_(kāi)模行程校核：</b></p><p>　　所選注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足下式：</p><p>　　Smax

45、 - Hm > H1+H2+（5～10）mm</p><p>　　因?yàn)?Smax - Hm =350 - 215 = 135mm</p><p>　　H1+H2+（5～10）mm=(50+20+15)mm=85mm</p><p>　　式中：H1－推出距離，mm；</p><p>　　H2－包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm；</p

46、><p>　　S機(jī)－注塑機(jī)最大開(kāi)模行程，mm。故滿足要求。</p><p>　　5.注塑模具結(jié)構(gòu)及成型零件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1型腔數(shù)的確定、排列與及分型面確定要點(diǎn)</p><p>　　5.1.1型腔數(shù)的確定、排列</p><p>　　模具的型腔數(shù)的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀（有無(wú)抽芯機(jī)構(gòu)）、制品的精

47、度、批量與及經(jīng)濟(jì)效益來(lái)確定。以下因素是型腔數(shù)確定的主要依據(jù)：</p><p>　　制品的重量與注射機(jī)的注射量；</p><p>　　制品的投影面積與注射機(jī)的鎖模力</p><p>　　模具外形尺寸與注射機(jī)安裝的有效面積或注射機(jī)拉桿之間距；</p><p>　　制品有無(wú)惻抽芯及處理方法；</p><p>　　制品的經(jīng)濟(jì)效

48、益與生產(chǎn)批量；</p><p><b>　　制品的精度與顏色；</b></p><p>　　長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)；</p><p>　　制品較小時(shí)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)；</p><p>　　供貨日期集中，量大，適于采用多型腔結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?0）制品復(fù)雜或精度高，多型腔一致

49、性差，制造困難，故適于單型腔結(jié)構(gòu)；</p><p>　　以上這些因素是相互制約的，因此，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿足主要條件。</p><p>　　此按鍵面板注射模具的設(shè)計(jì)，以ABS（丙烯青—丁二烯—共物）為原料，其單件質(zhì)量為15g，其中有兩個(gè)鑲件M4x1．75mm，和螺栓連接，整個(gè)塑料件料厚1.75mm，產(chǎn)品外觀為乳白色，要求生產(chǎn)20萬(wàn)件，所以其型腔數(shù)的確定方法有以下幾種形

50、式：</p><p>　　合同：此制品要求供應(yīng)200000件/半年，六個(gè)月完成、生產(chǎn)安排兩班制生產(chǎn)，問(wèn)模具型腔為幾腔？（廢品率為0.5-0.6%）。</p><p>　　N（型腔）=W（產(chǎn)量）/［6*24（天）* 14（小時(shí)）* 0.6 * 60（分鐘）]</p><p><b>　　=2.75件/分鐘</b></p><p

51、>　　因此，按此生產(chǎn)批量須選用多型腔；</p><p>　　注：1.五天工作制，每月按平均30天計(jì)算，月工作24天；</p><p>　　2.兩班制生產(chǎn)，每班工作按7小時(shí)計(jì)算；</p><p>　　型腔數(shù)量確定之后，便進(jìn)行型腔的排列，即型腔位置的布置，型腔的排列涉及模具尺寸，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯（滑塊）機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、鑲件及型芯的設(shè)計(jì)、熱交換系統(tǒng)的

52、設(shè)計(jì)，以上這些問(wèn)題又與分型面及澆口位置的選擇有關(guān)，所以具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要進(jìn)行必要的調(diào)整，以達(dá)到比較完美的設(shè)計(jì)。</p><p>　　下圖5-1與5-2型腔的排列的方式比較，在老師的指導(dǎo)下選擇圖5-1方案，此有利于</p><p>　　5.1.2分型面確定的要點(diǎn)</p><p>　　分型面對(duì)制品的表面質(zhì)量、尺寸精度、形狀精度、位置精度、脫模、型心、型腔結(jié)構(gòu)、排氣、進(jìn)料

53、口、模具的制造都有直接影響，因此，在選擇分型面時(shí)，應(yīng)全面分析、比較和考慮，選定較為有利的方案。</p><p>　?。?）不影響制品外觀，尤其是表面質(zhì)量有要求的制品；</p><p>　?。?）有利于保證產(chǎn)品的精度、模具加工、特別是型腔的加工；</p><p>　　（3）有利于澆口進(jìn)料、方便排氣和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）有

54、利于開(kāi)模、脫模、并確保在開(kāi)模時(shí)塑見(jiàn)留于動(dòng)模一惻；</p><p>　?。?）應(yīng)選在制品的最大外形尺寸之處，否則，制品無(wú)法脫模；</p><p>　?。?）有助于避免惻抽芯或有利于惻抽芯；</p><p>　　（7）方便金屬嵌的安裝；</p><p>　　在老師的指導(dǎo)下與結(jié)合分型面的確定要點(diǎn)，設(shè)計(jì)出下面兩中分型面方式，經(jīng)過(guò)充分的考慮和驗(yàn)證決定選

55、擇方案一（圖4-1）；因?yàn)榉桨敢皇前研托淖龀汕秹K，這樣有利于型心的加工和保證制品的質(zhì)量，大大降低了各工藝的工作量。</p><p>　　5.2排氣和溢流設(shè)計(jì)</p><p>　　模具合模后，在模具內(nèi)的所有空間如澆道、型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都?xì)埩粲锌諝?。另外，熔融的塑料射入型腔后也?huì)分解出一些氣體。這些氣體在塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)的同時(shí)不能順利排出模外，將會(huì)產(chǎn)生下述種種危害：</p

56、><p>　?。?）對(duì)射入流道的熔融塑料產(chǎn)生阻力，降低流動(dòng)速度，從而降低制品的質(zhì)量，甚至難以充滿整個(gè)型腔，造成凹陷或缺料，制品報(bào)廢等。</p><p>　?。?）降低連續(xù)注射的速度，影響生產(chǎn)率。因此，良好的排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)確保制品成型質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。為解決此缺陷，并根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)通常有以下幾種方法可以解決，分別是在熔料的匯合處設(shè)置溢流槽或儲(chǔ)料井。</p><p&g

57、t;　　排氣槽的設(shè)計(jì)原則及排氣方式</p><p>　　1、熔料流程最遠(yuǎn)處；</p><p>　　2、型腔內(nèi)氣易于儲(chǔ)蓄之處；</p><p>　　3、型腔中盲孔底部；</p><p>　　4、利用分型面排氣；</p><p>　　5、利用設(shè)有排氣的排氣桿排氣；</p><p>　　6、利用型心和

58、型心鑲件的配合排氣；</p><p><b>　　5.3成型件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.3.1成型件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由于凹、凸模直接與高溫、高壓的熔融塑料接觸，并且脫模時(shí)反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。</p><p>

59、　　通過(guò)調(diào)查和老師的指導(dǎo)得知凹凸模結(jié)構(gòu)形式用的最多的是整體嵌入式和局部鑲拼式，因此，在這次設(shè)計(jì)中凹凸模的結(jié)構(gòu)均采用整體嵌入式。</p><p><b>　　1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品的外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。凹模按其結(jié)構(gòu)的不同可分為：</p><p>　?。?）整體式凹模

60、 （2）整體嵌入式凹模</p><p>　?。?）局部鑲拼式凹模 （4）四壁接合式凹模架</p><p>　?。?）螺紋型環(huán)等形式</p><p>　　1.整體結(jié)構(gòu)凹模，這是直接在模板上加工出制品的外表面要求的形狀、尺寸精度和質(zhì)量的成型件。整體式結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)單，制品上無(wú)鑲拼結(jié)構(gòu)留下的拼接痕，制品質(zhì)量搞好，制造中省去了鑲拼組合所需的工時(shí)和費(fèi)用，相同鋼材的截面尺

61、寸，比強(qiáng)度較高；但整體式結(jié)構(gòu)的凹模只適用于形狀比較簡(jiǎn)單，精度要求不高，使用壽命短的中小型模具。（整體式結(jié)構(gòu)一般用45#調(diào)質(zhì)鋼）</p><p>　　2.整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模，中小型塑料制品，尤其是多型腔結(jié)構(gòu)的模具常采用整體鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)的凹模。整體鑲?cè)胧桨寄５膬?yōu)點(diǎn)是可以選用優(yōu)質(zhì)的鋼材加工且用材不多，其結(jié)構(gòu)便于加工，也便于維修和更換，一致性較好，其外形根據(jù)制品的形狀結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)需要，可以是圓形、方形、矩形或其他形狀。&

62、lt;/p><p>　　3.局部鑲拼結(jié)構(gòu)的凹模，對(duì)于型腔內(nèi)部易于磨損或較為復(fù)雜的部分，采用局部鑲拼組合的結(jié)構(gòu)，可使易損部位的修理或更加方便快捷。</p><p>　?。?）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）成型零件鋼材選用</p><p>　　5.3.2成型零件的尺寸計(jì)算</p><p>　　1.型腔尺寸的計(jì)算方式

63、有：</p><p>　　a)按平均尺寸對(duì)凹模型腔尺寸的徑向計(jì)算</p><p>　?。?）按平均尺寸計(jì)算 —— Lm = ［（1＋Scp）Ls-XΔ］＋Δz0</p><p>　?。?）按極限尺寸計(jì)算 —— Lm = ［（1＋Smax）Ls-Δ］＋Δz0 </p><p>　　校核 —— Lm + </p><p&g

64、t;　　Lm = ［（1＋Scp）Ls-XΔ］＋Δz0</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Lm —— 凹模徑向公稱尺寸（㎜）</p><p>　　Scp ——塑料平均收縮率（%）ABS值為0.7%</p><p>　　Ls —— 制品的徑向公稱尺寸（㎜），為101㎜</p>&

65、lt;p>　　Δ—— 制品公差為1.14(mm)</p><p>　　Δc ——型腔磨損量（mm）</p><p>　　Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ/3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為1.14/4＝0.285</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知，101mm、MT5制品尺寸公差Δ為1.14，按

66、平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取3/4。</p><p>　　則：Lm＝[（1＋0.7%）×101－3/4×1.14] +0.2850</p><p>　　=(101.707-0.855) +0.2850 </p><p>　　=100.852 +0.2850（㎜）</p><p>

67、　　b)按平均尺寸對(duì)凹模型腔尺寸的軸向計(jì)算</p><p>　　Ls —— 制品的軸向公稱尺寸（㎜），為40.5㎜</p><p>　　Δ—— 制品公差為0.64</p><p>　　Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ/3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為0.64/4＝0.16</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具

68、Page236塑件尺寸公差表可知，40.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.64，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取3/4。</p><p>　　則：=[（1＋0.7%）×40.5－3/4×0.64] +0.160</p><p>　　=（40.7835-0.48）+0.160</p><p>　　= 40.

69、3035 +0.160</p><p>　　c)凹模型腔尺寸的深度計(jì)算</p><p>　　（1）按平均尺寸計(jì)算 —— Hm = ［（1＋Scp）Hs-XΔ］＋Δz0</p><p>　?。?）按極限尺寸計(jì)算 —— Hm = ［（1＋Scp）Hs-Δz］＋Δz0 </p><p>　　校核 —— Hm - Smax Hs + Δ ＞Hs&

70、lt;/p><p>　　Hm = ［（1＋Scp）Hs-Δz］＋Δz0</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Ls —— 制品的軸向公稱尺寸（㎜），為20.5㎜</p><p>　　Δ—— 制品公差為0.44</p><p>　　Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ/

71、3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為0.44/4＝0.11</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知，20.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.44，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取1/2。</p><p>　　則：=[（1＋0.7%）×20.5－0.11] +0.110</p>

72、<p>　　=（20.6435-0.11）+0.110</p><p>　　= 20.5335 +0.110</p><p>　　2.型芯尺寸的計(jì)算方式有：</p><p>　　a)按平均尺寸對(duì)凸模型芯的徑向尺寸計(jì)算</p><p>　?。?）按平均尺寸計(jì)算 —— Lm = ［（1＋Scp）LS-XΔ］0—Δz</p>

73、<p>　　（2）按極限尺寸計(jì)算 —— Lm = ［（1＋Smin）LS+Δ］0—Δz</p><p>　　校核 —— Lm –Δc-Δz- SmaxLS ＞ LS</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Lm —— 凸模徑向公稱尺寸（㎜）</p><p>　　Scp ——塑料平

74、均收縮率（%）ABS值為0.7%</p><p>　　Ls —— 制品的徑向公稱尺寸（㎜），為96.5㎜</p><p>　　Δ—— 制品公差為 (mm)</p><p>　　Δc ——型芯磨損量（mm）</p><p>　　Δc ——型腔磨損量（mm）</p><p>　　Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ

75、/3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為1/4＝0.25</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知，96.5mm、MT5制品尺寸公差Δ為1，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取3/4。</p><p>　　則：=[（1＋0.7%）×96.5－3/4×1] 0—0.25</p>

76、<p>　　=（97.1755-0.75）0—0.25</p><p>　　= 96.4255 0—0.25</p><p>　　b)按平均尺寸對(duì)凸模型芯軸向尺寸的計(jì)算</p><p>　　Ls —— 制品的軸向公稱尺寸（㎜），為37㎜</p><p>　　Δ—— 制品公差為0.56</p><p>　　

77、Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ/3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為0.56/4＝0.14</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知，37、MT5制品尺寸公差Δ為0.56，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取3/4。</p><p>　　則：=[（1＋0.7%）×37－3/4×

78、;0.56] 0—0.14</p><p>　　=（37.259-0.42）0—0.14</p><p>　　= 36.839 0—0.14</p><p>　　c)凸模型芯尺寸的高度計(jì)算</p><p>　?。?）按平均尺寸計(jì)算 —— Hm = ［（1＋Scp）Hs+XΔ］0—Δz</p><p>　?。?）按極限

79、尺寸計(jì)算 —— Hm = ［（1＋Smin）Hs+Δ］0—Δ z </p><p>　　校核 —— Hm - Smax Hs - Δz ＞Hs</p><p>　　Hm = ［（1＋Smin）Hs+Δ］0—Δz</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Hs —— 制品的軸向公稱尺寸（㎜），為18

80、.75㎜</p><p>　　Δ—— 制品公差為0.44(mm)</p><p>　　Δz—— 模具制造公差，取制品相應(yīng)尺寸（Δ/3～Δ/6）mm，取Δ/4，則為0.44/4＝0.11</p><p>　　X —— 修正系數(shù)，由書(shū)注射成型模具Page236塑件尺寸公差表可知，18.75mm、MT5制品尺寸公差Δ為0.44，按平均值法計(jì)算模具尺寸中修正系數(shù)X的數(shù)值

81、表，得凹模徑向工作尺寸計(jì)算的X值取1/2。</p><p>　　則：=[（1＋0.7%）×18.75－1/2×0.44] 0—0.11</p><p>　　=（18.88125-0.22）0—0.11</p><p>　　= 18.661250—0.11</p><p><b>　　3.中心距的計(jì)算</b&

82、gt;</p><p>　　Lm = （1＋Scp）Ls</p><p>　　5.4型腔惻壁、底板與及其他零件（定模板、）的計(jì)算</p><p>　　在注塑成型過(guò)程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此凹模與凹、凸模的底板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此，型腔的惻壁和底板的厚度均要進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算加以確定。避免因強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形甚至開(kāi)裂損壞，同時(shí)避免因剛度不足產(chǎn)生擾

83、曲變形，不可能脫?；虍a(chǎn)生大量飛邊溢料，降低制品精度。型腔壁厚的計(jì)算應(yīng)以熔體充滿型腔時(shí)的瞬間最大壓力進(jìn)行計(jì)算。大尺寸的型腔，主要進(jìn)行剛度計(jì)算，強(qiáng)度計(jì)算在其次；尺寸小的型腔模具主要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，剛度計(jì)算其次。</p><p>　　剛度、強(qiáng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮的要點(diǎn)如下：</p><p>　?。?）保證制品順利脫模，為達(dá)到此目的，型腔允許的彈性變形量不能大于而只能小于制品的收縮值，</p>

84、<p><b>　　即［δ］＜δs</b></p><p>　?。郐模荨颓辉试S的彈性變形量(mm)；</p><p>　　δ——制品平均厚度；</p><p>　　S——塑料的平均收縮率；</p><p>　　否則，制品成型后，其周圍被變形的型腔緊緊包住無(wú)法脫模。</p><p>

85、;　?。?）當(dāng)制品某部分或某一尺寸，同時(shí)有幾項(xiàng)要求，應(yīng)以其中最嚴(yán)格的要求來(lái)計(jì)算剛度。</p><p>　?。?）當(dāng)型腔尺寸的強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算分界值難以分明的情況下，則應(yīng)分別進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，并取其最大值，作為壁厚和底板的厚度。</p><p>　　5.4.1巨形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算</p><p>　　5.4.2圓形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算</p><

86、;p>　　5.4.3型腔惻壁厚度計(jì)算：</p><p>　　按剛度計(jì)算，型腔惻壁厚度為：</p><p>　　S=r{{ [E[δ]/rP-µ+1]/ [(E[δ]/rP-µ-1] }1/2-1}</p><p>　　={[ (E[δ]+0.75 rP)/ ( E[δ]-1.25 rP)]1/2-1}</p><p>

87、;　　按強(qiáng)度計(jì)算，型腔惻壁厚度為：</p><p>　　S={[[σ]/ ([σ]-2P)]1/2-1}</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　S——型腔側(cè)壁厚度（mm）；</p><p>　　r——型腔半徑（mm）；</p><p>　　[δ]——型腔允許變形量（mm）

88、；</p><p>　　[σ]——模具材料的許用應(yīng)力（Mpa）；</p><p>　　P——型腔所受壓力（Mpa）；</p><p>　　E——模具材料的彈性模量取2.06*105 MPa； </p><p>　　µ——模具材料的泊松比,碳鋼為0.25</p><p><b>　　型腔底板厚度計(jì)算&

89、lt;/b></p><p><b>　　按剛度要求，</b></p><p>　　h=[(Pr2/120EB[δ])*(30Лl3-45ЛLr2+64r3)]1/3</p><p><b>　　按強(qiáng)度要求，</b></p><p>　　h=r{[P(3ЛL-8r)]/(2B[σ])}1/2&

90、lt;/p><p>　　由于注塑成型受溫度、壓力、塑料特性及塑件形狀復(fù)雜程度等因素的影響，所以以上計(jì)算并不能完全真實(shí)的反映結(jié)果。通常模具設(shè)計(jì)中，型腔壁厚及支承板厚度不通過(guò)計(jì)算確定，而是憑經(jīng)驗(yàn)確定。所以，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定壁厚及底板厚度，具體厚度見(jiàn)模具裝配圖。</p><p><b>　　6.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1.主流道與分流道

91、的設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道的設(shè)計(jì)原則：有利于徘氣，不產(chǎn)生渦流、紊流現(xiàn)象；減小壓力損失，因此流道設(shè)計(jì)盡可能短；澆注系統(tǒng)質(zhì)量取最小值；有利于型腔和鑲件的變形保護(hù)，澆口有利于修正和加工等。</p><p>　?。?）主流道分為兩段，一段在澆口套內(nèi)，一段在定模板的鑲塊內(nèi)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，其錐角為3º。因?yàn)樵跐M足成型與脫模的前提下, 錐角小,流道柄廢料少,提高了原

92、材料的成品率。主流道內(nèi)壁應(yīng)光滑,表面粗糙度Ra取0.40～0.20 ，拋光方向與脫模方向平行。主流道長(zhǎng)度在考慮到模板厚度的情況下越短越好，一般小于60mm，本次設(shè)計(jì)取50mm。</p><p>　　第一段：主流道始端直徑：[3] </p><p><b>　　為機(jī)床噴嘴直徑 </b></p><p>　　∵d = 3 mm　</p>

93、<p>　　∴D = 3 + 1 = 4 mm</p><p>　　球面凹坑半徑： [3] 為噴嘴球頭半徑</p><p>　　∵R1 = 15 mm</p><p>　　∴R2 =15 + 1 =16 mm</p><p>　　球面凹坑深度為 取 </p><p>&l

94、t;b>　?。?）分流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在多腔模中要降低流動(dòng)阻力，應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)彎少。此外分流道的斷面尺寸要足夠大， 降低壓力損失和溫度損失，縮短充模時(shí)間，使能生產(chǎn)出高質(zhì)量的塑件。但是過(guò)大的流道斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭料重量，增加了回頭料配用比例，不但多耗能，且降低制品質(zhì)量，此外粗大流道要求較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，延長(zhǎng)作業(yè)周期，降低了機(jī)器效益。分流道的截面形狀設(shè)計(jì)為梯形，該流道只

95、切削加工在一個(gè)模板上，節(jié)省機(jī)械加工費(fèi)用，且熱量損失和阻力損失均不太大。第二段分流道的始端直徑比第一段的末端直徑略小，取6mm。其形式如下圖</p><p><b>　　分流道的設(shè)計(jì)形式</b></p><p><b>　　6.2澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，首先是選擇澆口的位置。澆口位置選擇直接

96、關(guān)系到產(chǎn)品成型質(zhì)量及注射過(guò)程的順利進(jìn)行，澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?、贊部谖恢脩?yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理；</p><p>　?、跐部谖恢镁嘈颓桓鱾€(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致，并使具流程為最短；</p><p>　?、蹪部诘奈恢脩?yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對(duì)型腔中寬暢，厚壁部位，以便于塑料順利流入；</p>&l

97、t;p>　　④澆口位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處；</p><p>　　⑤避免塑料在流下型腔時(shí)直沖型腔壁、型芯或嵌件，使塑料能盡快流入到型腔各部位，并避免型芯或</p><p><b>　　嵌件變形；</b></p><p>　?、薇M量避免使制品產(chǎn)生熔接痕，或使其熔接痕產(chǎn)生在制品不重要部位；</p><p>　?、邼部?/p>

98、位置及其塑料流入方向，應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí)，能沿著型腔平行的方向均勻地流入，并有利</p><p>　　于型腔內(nèi)氣體的排出；</p><p>　　⑧澆口應(yīng)設(shè)置在制品上最易清除的部位，同時(shí)盡可能不影響產(chǎn)品外觀</p><p>　　該制品有壁厚差，在避免噴射的前提下，澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在制品截面最厚處，以利于熔體流動(dòng)，排氣和補(bǔ)料，避免制品產(chǎn)生縮孔或表面凹陷，故澆口位置選擇在產(chǎn)品

99、最厚處；由于本次設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口，側(cè)澆口設(shè)置在模具分型面處，從塑件的外側(cè)進(jìn)料，截面為矩形澆口，圖示如下圖</p><p><b>　　澆口確定形式</b></p><p><b>　　6.3澆口套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口套要求耐磨性好，因此采用45鋼，需要表面淬火，硬度≥55HRC </p>

100、<p>　　澆口套的形狀尺寸如圖所示：</p><p><b>　　澆口套的形狀尺寸</b></p><p>　　6.4抽芯距與斜銷長(zhǎng)度計(jì)算</p><p>　　(1)抽芯距S＝S＋( 2～3 )mm ,該件側(cè)孔深S＝4mm </p><p>　　則S＝4＋2＝6mm</p><p>

101、;　　(2)斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算</p><p>　　傾斜角度取18度，其計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　　L＝L＋L＋L＋L＋L</p><p>　　＝tan＋＋tan＋＋( 5～10 )</p><p>　?。絫an＋＋tan＋＋( 5～10 )</p><p>　?。?.8＋28.9＋6.5＋10＋10</p

102、><p>　?。?1.2 (mm)</p><p>　　取整數(shù) L＝62 mm</p><p>　　6.5斜滑塊抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)</p><p>　　動(dòng)作原理及設(shè)計(jì)：是利用成型的開(kāi)模動(dòng)作用，使斜撐梢與滑塊產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使滑塊沿開(kāi)模方 向及水平方向的兩種運(yùn)動(dòng)形式，使之脫離倒勾。</p><p>　　6.6滑塊的

103、鎖緊及定位方</p><p>　　由于制品在成型機(jī)注射時(shí)產(chǎn)生很大的壓力,為防止滑塊與活動(dòng)芯在受到壓力 而位移,從而會(huì)影響成品的尺寸及外觀(如跑毛邊),因此滑塊應(yīng)采用鎖緊定位， 通常稱此機(jī)構(gòu)為止動(dòng)塊或后跟塊。常見(jiàn)的鎖緊方式如下圖：</p><p>　　6.7滑塊的定位方式</p><p>　　滑塊在開(kāi)模過(guò)程中要運(yùn)動(dòng)一定距離,因此,要使滑塊能夠安全回位,必須給滑塊 安裝

104、定位裝置,且定位裝置必須靈活可靠,保證滑塊在原位不動(dòng),但特殊情況下 可不采用定位裝置,如左右側(cè)跑滑塊,但為了安全起見(jiàn),仍然要裝定位裝置.常見(jiàn) 的定位裝置如下：</p><p>　　6.8滑塊入子的連接方式</p><p>　　滑塊頭部入子的連接方式由成品決定，不同的成品對(duì)滑塊入子的連接方式可能 不同，具體入子的連接方式大致如下：</p><p><b>　

105、　6.9滑塊的導(dǎo)滑形</b></p><p>　　塊在導(dǎo)滑中,活動(dòng)必須順利、平穩(wěn),才能保證滑塊在模具生產(chǎn)中不發(fā)生卡滯或 跳動(dòng)現(xiàn)象,否則會(huì)影響成品質(zhì)品,模具壽命等。(壓板規(guī)格超級(jí)鏈接) 常用的導(dǎo)滑形式如下圖所示。</p><p>　　7.傾斜滑塊參數(shù)計(jì)算</p><p>　　由于成品的倒勾面是斜方向,因此滑塊的運(yùn)動(dòng)方向要與成品倒勾斜面方向 一致,否側(cè)會(huì)拉傷

106、成品。</p><p>　　1.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向動(dòng)模。</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　α°=d°- b°</b></p><p><b>　　d°+b°≦25

107、6;</b></p><p>　　c°=α°+(2°-3°)</p><p>　　H=H1-S*sinb°</p><p>　　S=H1*tgd°/cosb°</p><p>　　2.滑塊抽芯方向與分型面成交角的關(guān)系為滑塊抽向定模。</p><

108、;p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>　　α1°=d°-b°</b></p><p><b>　　d-b°≦25°</b></p><p><b>　　c°=a°+(2</b>&

109、lt;/p><p>　　S=H1+tgd°/cosb</p><p>　　經(jīng)過(guò)認(rèn)真的分析此按鍵注射模具的斜銷設(shè)計(jì)為下圖方式：</p><p>　　7.1抽心力的計(jì)算及強(qiáng)度校核</p><p>　?。?）抽芯力的計(jì)算 由于塑料在模具冷卻后,會(huì)產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，包括模仁型芯及其它機(jī)構(gòu)零件(如斜梢.滑 塊.入子等)因此,在設(shè)計(jì)滑塊時(shí)要考慮到成 品

110、對(duì)滑塊的包緊力,受力狀態(tài)圖如下：</p><p>　　F=F4*cosα-F3cosα=(F4-F3)*cosα</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F--- 抽芯力(N)；</p><p>　　F3--- F2的側(cè)向分力(N)；</p><p>　　F4--- 抽芯

111、阻力(N)；</p><p>　　α--- 脫模斜度.由于α一般較小,故 cosα=1</p><p><b>　　即：F=F4-F3</b></p><p>　　而：F2=F1-cosα</p><p>　　F3=F2tgα=F1cosα*tgα=F1*sinα F4=F2*μ=μ-F1cosα</p>

112、<p>　　即：F=F4-F3=μ*F1cosα-F1sinα=F1(μcosα-sinα)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F1 --- 塑料對(duì)型芯的包緊力(N)</p><p>　　F2 --- 垂直于型芯表面的正壓力(N)</p><p>　　μ--- 塑料對(duì)鋼的摩擦系

113、數(shù),一般取 0.2 左右 而 F1=CLF.</p><p>　　C --- 型芯被塑料包緊部分?jǐn)嗝嫫骄荛L(zhǎng)(CM) L---型芯被塑料包緊部分長(zhǎng)度(CM)</p><p>　　F0---單位面積包緊力,一般可取 7.85～11.77MPA</p><p>　　即 F=100CLF0(μcosα-sinα)(N)</p><p>　?。?

114、）斜撐梢直徑校核、斜撐梢直徑要受到本身的傾斜角度、長(zhǎng)度以及所需脫模距離的綜合影響,因此,在 設(shè)計(jì)過(guò)程中,幾個(gè)參數(shù)需要相互調(diào)配得到最、佳合、理化，以確保滑塊運(yùn)動(dòng)順暢,具體計(jì)算公式如：</p><p><b>　　注：</b></p><p>　　圖中 P---斜銷所受最大彎曲力</p><p><b>　　L---彎曲力距</b&

115、gt;</p><p>　　H---抽芯孔中心到 A 點(diǎn)的距離</p><p>　　α°---斜撐銷傾斜角</p><p>　　P2---開(kāi)模力 由圖中得到:</p><p>　　P=P1/cosα (KN) M 彎=PL (KN)</p><p>　　又 M 彎≦[σ彎]*W</p><

116、p>　　W---抗彎截面系數(shù)</p><p>　　[σ彎]---彎曲許用應(yīng)力(對(duì)碳鋼可取 13.7KN/CM2 (137MPA)</p><p>　　M 彎---斜銷承受最大彎矩</p><p>　　即 W=(πd4/64)/(D/2)=πd3/32=0.1d3</p><p>　　0.1d3=pL/[σ]彎=PH/([σ]彎 cosα

117、) D=3(ph/0.1[σ]彎 cosα(cm)</p><p>　　拔塊的截面尺寸校核 拔塊的截面尺寸校核原理與斜撐梢計(jì)算原理一致。只是將最后一步驟更改即可。 得公式如下:</p><p><b>　　W=bh2/b</b></p><p>　　當(dāng) b=2/3h 時(shí), W=h3/9 h3/9=pL/[σ]彎=PH/([σ]彎 cosα

118、) H=3√9PH/([σ]彎 cosα) (cm)</p><p>　　h---拔塊截面長(zhǎng)邊(cm)</p><p>　　b---拔塊截面短邊(cm)</p><p>　　8.注塑模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)</p><p>　　由于產(chǎn)品在定模上，所以在動(dòng)定模上設(shè)置冷卻水道，冷卻水道為了便于加工，制造成圓形，其直徑取為6㎜，冷卻水道與型腔壁之間的距離不