產品 吸塵器彎管連接頭注塑模的設計 中北大學（分校）（山西太原） 材料工程系 0120741 班 張 愷 摘 要 : 分析了吸塵器彎管連接頭的工藝特點，介紹了成型該塑件注射模的對開式側抽芯結構及滑塊連桿式圓弧側抽芯機構，闡述了模具的工作過程及注意事項。模具設計中關于抽芯機構是一個難點，合適的抽芯機構直接關系到產品的合格與否，設計時既要考慮模具的機構要求，同時也要考慮模具設計的成本問題和制品要大批量生產等因素，最終采用液壓抽芯機構，應付產品在脫模過程中的彎頭，提供了較大的抽拔距和抽拔力，并且通過連桿 和軸的運動使得抽芯順利抽出。本文重點介紹了這種抽芯機構及其設計要點，以及產品生產過程中的一些注意點。 關 鍵 字 ： 吸塵器； 彎管連接接頭； 注射模； 圓弧側抽芯 : to to to In is a to to is or at to so on to to as in is 文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設計 含全套 紙和答辯論 文 目錄 向 2處放大前言 . 錯誤 !未定義書簽。 第一章 方案論證 . 錯誤 !未定義書簽。 第二章 塑件分析設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 原材料的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 第 原材料的結構與性能的分析 . 錯誤 !未定義書簽。 第 產品結構分析 . 錯誤 !未定義書簽。 第三章 注射機的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 第 注塑機的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 第 注射機有關工藝參數的校核 . 錯誤 !未定義書簽。 第四章 澆注系統設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 概述 . 錯誤 !未定義書簽。 第 流道的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 澆口的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第五章 分型面和排氣槽的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 分型面設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 排氣槽的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第六章 成型零 件的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 概述 . 錯誤 !未定義書簽。 第 成型零件的結構設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 成型芯的徑向尺寸的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第 型芯的高度的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第 型腔的徑向尺寸的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第 型腔的深度尺寸的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第 型腔的側壁厚和底板的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設計 含全套 紙和答辯論 文 第七章 塑件脫模機構的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 概述 . 錯誤 !未定義書簽。 第 齒輪的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 1 第 軸承的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 軸的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第八章 合模導向機構的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 引言 . 27 第 導柱的設計要點 . 31 第 導套的設計要點 . 錯 誤 !未定義書簽。 第九章 模溫調節(jié)系統的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第 模具溫度設計原則 . 錯誤 !未定義書簽。 第 冷卻系統設計原則 . 錯誤 !未定義書簽。 第 模具冷卻系統設計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第 冷卻水路結構形式 . 錯誤 !未定義書簽。 結束語 . 錯誤 !未定義書簽。 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 . 錯誤 !未定義書簽。 外文原稿 . 錯誤 !未定義書簽。 譯文 . 錯誤 !未定義書簽。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 2 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 3 前 言 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 4 畢業(yè)設計是每個畢業(yè)生所必經的一個學習階段。它是在老師的指導下由學生獨立解決工程 實際問題的過程。其基本目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、基礎知識和基本技能，分析與解決工程實際問題的能力。這對于培養(yǎng)我們勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，提高我們分析、解決問題的能力，培養(yǎng)我們正確的設計思想和工程經濟觀點、理論聯系實際的工作作風、嚴肅認真的科學態(tài)度都具有重要意義。 塑料是 20 世紀才發(fā)展起來的新材料。目前世界上塑料的體積產量已經趕上鋼鐵，成為當前人類使用的又一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應用已經深入到國民經濟的各個部門。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型及制品后 加工。塑料制品與模具設計是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。 塑料材料的密度低，比強度高，又具有耐腐蝕性和絕緣性。在較多的品種中，有的耐磨性能良好，有的防震、抗沖性能優(yōu)異，有的耐疲勞性能突出。因而各種塑料制品在國民日常生活中得到了廣泛的應用，它的大量使用還由于它的可加工性可以用注塑、擠塑、熱成型和壓延等方法高效的生產各種制品；它又可經纖維增強或改性，一定程度的改善制品所需的某些性能；另外塑料制品著色容易，又可多樣修飾，使它濃妝淡抹走進千家萬戶。塑料制品被大量使用是作結構件，如各種電子儀表家用電 器和通訊設備等的機殼、機架和機座、建筑上的塑料管道板條和門窗。汽車上的前后保險杠、儀表盤和內飾件。除此之外塑料件作為電絕緣零件，與金屬導體、半導體器件相輔相成。近年來透明塑料制品，從鏡片、光盤到照明燈具，又拓展了新的應用領域。 對于一件塑料件只有通過正確的制品設計，才能步入國民經濟以至尖端技術的各個領域。因而在塑料制件的生產中我們工程技術人員必須熟悉制品設計和有關理論、方法，結構和造型。 塑料材料的粘彈性、強度和剛度，以及它的特殊的失效形式、使用壽命和可靠性設計是設計中的技術難點。另外塑料材料的機加工，模具 的冷卻系統、模具精度，以及塑料件精度的取決因素和塑料件加工時的熔體流動或軟化變形的可行性也是如今塑料制品設計上的技術難點。 如今塑料件成型模具的生產效率不斷提高，注塑成型的熱流道模具已普遍采用，各種自動脫模機構已相當成熟，模具的冷卻系統的冷卻效率得到充分的利用。中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 5 再者，計算機輔助設計（ 計算機輔助制造（ 使用顯著提高了塑料模具設計和制造的效率和質量，有效地縮短了模具設計制造周期。繼 術成功地在模具設計和制造中應用后，此項技術向縱深方向發(fā)展。另外計算機輔助工程（ 將成為塑料 模具設計中一種重要的輔助軟件。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 6 第一章 制件介紹及對材料的選擇 第 1 制品的介紹 料制品的形狀尺寸介紹 向 2處放大中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 7 材依據 注射塑料制品的選材要求主要取決于使用要求，為達到均衡選材還需考慮材料的注射工藝性和模具的結構工藝性。 (1)塑料件所需性能（使用要求）。 使用要求是一個綜合性的問題。這里我們設計的塑料制件是吸塵器彎管接頭。已確定采用注射模 塑成型， (2)幾種塑料性能比較，見表 11。 表 11 幾種常用塑料的使用性能排序 序號 性能 說 明 塑料代號排序 1 強度剛度 高 低 耐磨減磨 好 差 耐化學性 好 可 4 耐熱性 高 低 尺寸穩(wěn)定性 精 粗 A 抗老化性 強 弱 阻燃性 好 差 電性能 低 高 9 透明性 好 劣 0 耐折疊性 好 差 材方法 經驗法。按選材經驗和推薦使用情況綜合考慮使用要求，選取合適的材 料，中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 8 其中還須考慮經濟成本和材料來源。 料選擇 它性能均合適，但由于太脆，故不予采用。工程塑料性能優(yōu)良，但成本太高，也不可取。綜合考慮材料的性能和成本，最后選擇聚乙烯 聚丙烯比重小，強度、剛性、硬度、耐熱性能均優(yōu)于 在 100 左右使用。具有良好的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫易變脆，不耐磨，易老化，適合于制造一般的機械零件。 結晶性材料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長期與熱金屬接觸會發(fā)生分解。其流動性極好，右。冷卻速度快，澆注系統及 冷卻系統應散熱適度。成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強。成型加工時注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其是在低溫高壓時更明顯。模具溫度低于 50 以下塑件無光澤，易產生溶接痕、流痕； 90 以上時易發(fā)生翹曲、變形。塑件應壁厚均勻，避免缺口，以防止應力集中。 其它性能見表 12。 1 表 12 部分性能 物 理 性 能 密度 g/ 學 性 能 屈服強度 7 線脹系數 / 壓強度 6 計算收縮率 % 裂伸長率 % 200 燃燒性 慢 彎曲模量 明性 半透明 沖擊韌度 kJ/口） 化 學 性 能 不含穩(wěn)定劑時表面迅速變色、發(fā)脆，加抗氧劑可以改善其抗大氣老化性能 成 型 條 件 預 熱 時間 h 12 溫度 80100 料筒溫度 后段 160180 對堿類穩(wěn)定 中段 180200 對多數油類穩(wěn)定，能吸收極少量礦物油、植物油 前段 200220 模溫 4080 強酸及高濃度氧化 劑能引起破壞，對水和無機鹽溶液穩(wěn)定。 注射壓力 0120 成型時間（總周期50160） s 注射 2060 受許多烴類、酮類高級脂肪族的侵蝕而軟化或溶解，對醇類穩(wěn)定。 高壓 03 冷卻 2090 螺桿轉速 r/8 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 9 第 塑料制品的結構設計 寸精度 塑料制品的尺寸精度與塑料制品品種有關，根據各種塑料收縮率不同，可將各種塑料的公差等級分為高精度、一般精度和低精度。對于塑料制品技術要求和尺寸精度盡量降低，采用一般精度。 件一般精度為 注公差尺寸為 面質量 塑件表面質量包括表面粗糙度和表觀缺陷狀況（缺料、溢料、凹陷、熔接痕、銀紋、澆口處發(fā)渾、翹曲、粘膜和粘流道等）。如果不考慮表觀缺陷狀況，則制品的表面質量主要取決于表面粗糙度。一般而言，原材料的質量、工人操作水平及模具型腔的表面粗糙度等因素均對制品的表面粗糙度有影響，其中模腔的表面粗糙度影響最大。制品要求的表面粗糙度數值越小，模腔表面越光滑，加工模具時的研磨拋光要求也越高，模具制造的難度也越大。因此，制品表面的粗糙度應視情況而定，除了考慮使用要求 外，還須考慮美觀。m ，這里取 腔表面粗糙度數值為制品的 1/2，m ,這里取 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 10 第二章 模具方案論證 我所設計的產品是吸塵器彎管連接頭，具有側孔，所以對整個模具設計考慮，主要考慮到模具結構中的側向分型與抽芯結構的設計。 目前比較常用的側抽芯結構主要有以下幾類： （ 1）手動側向分型與抽芯機構 該機構是只在推出制品前用手工 方法或或手工工具將活動型芯取出的方法稱為手動抽芯。手動抽芯的模具結構簡單，加工制造成本低，但勞動強度大，生產效率低，而且抽拔力受到人力的限制，僅僅用于小型的制品的小批量的生產。 （ 2）機動側向分型與抽芯機構 機動側向與抽芯機構利用注塑機的開模運動。對其方向進行變換后，可將模具側型芯從制品中抽出。操作方便，生產效率高，但結構比較復雜。 （ 3）液壓及氣動側向分型與抽芯機構 。 液壓及氣動側向分型抽芯機構是依靠液壓系統及氣壓系統抽出側型芯。該類機構多用于大型管件的制品（特別是在彎頭，三通接頭等）其主要特點是根據抽芯 力的大小和抽拔距的長短來考慮，可以得到較大的抽芯力和抽芯距。而且運動非常的平穩(wěn)。液壓抽芯機構帶有鎖緊裝置，側型芯設在動模一邊，成型時，側型芯由定模上的壓緊塊鎖緊。開模時，首先由液壓抽芯系統抽出側型芯，然后再頂出制品，頂出機構復位后，側型芯在復位。 綜上所述，根據機構特點和產品本身的特點，我選擇液壓抽芯機構，因為該機構能滿足該產品的較長的抽拔距以及提供較大的抽拔力。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 11 第三章 注射機的選擇 注塑成型機類型和規(guī)格很多，臥式注塑機是目前使用最廣泛的注塑成型機，其注塑柱塞或螺桿與模板的合模運動均沿水平 方向裝設，并且多數在一條直線上，其優(yōu)點是機體較低，容易操縱和加料，制件推出模具后可自動墜落，故意實現全自動化操作，機床重心較低安裝穩(wěn)定，一般大中型注塑機均采用這種形式。此處就采用臥式螺桿式注塑機。 模具設計時需要考慮注射機技術的規(guī)范有：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具安裝尺寸和開模行程等。由于同一規(guī)格的注射機，生產廠家不同，技術規(guī)格也有所不同，所以設計時最好查閱注射機生產廠家提供的注射機使用說明書上標明的技術規(guī)格。這里從采用互聯網上查得的采用 70 型。其技術規(guī)格如表 31 所示： 圖 31 注塑機的安裝尺寸 表 31 注塑機技術規(guī)范 項目 單位 A 注射裝置 70 螺桿直徑 6 螺桿長徑比 L/D 射容積 03 注射速率 g/s 86 塑化能力 g/s 射壓力 06 螺桿轉速 r/20 合模裝置 合模力 700 移模行程 70 拉桿內間距 mm 具厚度 00具定位孔直徑 頂出行程 25 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 12 頂出力 2 其它 料筒加熱功率 泵電機功率 大油泵壓力 6 外形尺寸 M 器重量 T 北大學分校畢業(yè)設計（論文） 13 第四章 注塑模設計 第 塑料制件在模具中的位置 型面的選擇 分型面是決定模具結構形式的重要因素，它與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充模特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注塑模具設計的一個重要問題。 分型面受到塑件在模具中的成型 位置、澆注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件的位置、形狀以及推出方式、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時要綜合分析比較，遵循以下原則： 1. 分型面應選在塑件最大輪廓處 2. 確定有利的留模方式，便于塑件脫模 通常分型面的選擇應盡可能使塑件在開模后留在動模一側，這樣有助于動模內設置的推桿機構動作。 3. 保證塑件的精度要求 4. 滿足塑件的外觀質量要求 5. 便于模具加工制造 6. 對排氣效果、側向抽芯的影響 考慮以上幾方面，我們將塑件投影面積最大的平面作為分型面，與開模方向垂直。 第 主流道分流道的設 計 流道及主流道襯套 為了有效地傳遞壓力，澆注系統主流道及其附近的塑料熔體應該最后固化，主流道與分型面垂直，為便于中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 14 流道凝料拔出，設計成 2（ 24） 錐角的圓錐形。內壁粗糙度 a ，內壁研磨拋光時不形成與開模方向垂直的劃痕，以免造成脫模困難。主流道與噴嘴接觸處作半球形凹坑，二者配合嚴密，避免高壓塑料熔體溢出，凹坑球半徑 噴嘴球頭半徑 122=12)=17主流道小端直徑比注塑機噴嘴孔徑大 16端直徑比 分流道深度大 上。臺階轉角半徑 免淬火開裂或應力集中 ,取 R=3 于主流道與注塑機的高溫噴嘴反復接觸和碰撞，所以設計成獨立的主流道襯套。選用優(yōu)質鋼材 經熱處理 淬火 +低溫回火提高硬度至 5055 將襯套與定位環(huán)分開設計，定位環(huán)用于安裝模具時作定位作用，并高出模具表面 5(510)壓在機器定模板與模具定模板之間，用來承受主流道襯套被反向壓出的力。 流道錐角 =2 3 噴 嘴球半徑 嘴口孔徑 4 料井的類型和結構 由于注塑機噴嘴與冷模具接觸降溫，致使噴嘴前端存有一段低溫料，為了除盡這段冷料，在主流道對面設計冷料井使冷料不進入分流道和型腔，采用冷料井底部帶推桿的冷料井 3。用帶 Z 形頭拉鉤的推桿在分模時將凝料從主流到拉出。拉料桿固定在推板上，推出制件時，冷料連同塑件一起被推出。取產品時向拉料鉤的側向稍許移動，即可脫鉤將制件連同澆注系統凝料一起取下。 拉料桿直徑 d = 料 井處孔徑 d = 分流道設計 影響分流道設計的因素很多，制品的幾何形狀、壁厚、尺寸大小及尺寸的穩(wěn)定性，內在質量和外在質量要求，塑料的種類，注射機的壓力，加熱溫度，注射單位： d 8 2 2256 13 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 15 速度，主流道及分流道的拉料及脫落方式，型腔布置及澆口形式的選擇都能影響分流道的設計。在設計分流道時考慮以下幾點： 1. 塑料流經分流道時的壓力損失及溫度損失要小。 2. 分流道的固化時間應稍后于制品的固化時間，以利于壓力的傳遞及保壓。 3. 保證塑料迅速而均勻的進入各個型腔。 4. 分流道的長度應盡可能短，其容積要 小。 5. 要便于加工及刀具的選擇。 (1)分流道截面分析 圓形截面分流道 其優(yōu)點是表面積與體積之比值為最小，在容積相同的分流道中圓形截面分流道的塑料與模具接觸的面積最小，因此其壓力損失及溫度損失小，有利于塑料的流動及壓力傳遞，其缺點是圓形截面分流道必須在動、定模上分別設計兩個半圓形，因此給模具加工帶來一定難度。 拋物面截面（ U 形截面） 其截面的形狀接近于圓形截面，同時此種截面的分流道只在模具一面加工。但缺點是與圓形截面相比，熱損失較大，流道廢料較多。 梯形截面 此種截面是拋物線形截面的變形，與以上兩種截面相比，其熱損失較大，但便于分流道的加工及刀具的選擇。 考慮到 動性極好，溢邊值 右，冷卻速度快，澆注系統及冷卻系統散熱應適度，料溫低，取向性明顯。 50以下無光澤。因而，這里選擇橢圓形截面分流道。查表得到 圓形截面分流道直徑為 D=里取D=5 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 16 (2)分流道的長度 其長度 L 取盡可能短、少彎折，以減少壓力和熱量的損失。 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內表面的粗糙度并不要求很低，這里取1.6 m ，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 口的設計 采用潛伏澆口，澆口開在分型面 上，從制件邊緣進料。邊緣澆口具有矩形或接近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點是澆口便于機械加工，易保證加工精度。試模時澆口的尺寸易修整，適于各種塑料品種，其最大特點是可以分別調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間（即補料時間），主要由澆口的厚度決定，當厚度決定后，根據塑料的流動性能選擇適當的剪切速率和流動速率。在依據制品的重量（或體積）確定澆口的寬度，因此，矩形澆口容易調整到最佳工藝條件。如圖所視 溢系統的設計 3 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆筑系統內的空氣及塑料受熱或凝固產生 的低分子揮發(fā)氣體，否則將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不a. 橢 圓形截面 b. U 形截面 圖 45 分流道截面 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 17 清、填充缺料等成型缺陷。另一方面氣體受壓，體積縮小而產生高溫會導致塑件局部碳化或燒焦（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產生反向壓力而降低充模速度，因此設計時有必要考慮排氣問題。 本模具為中小型的簡單型腔，且設有推桿定出機構和側向抽芯機構，可以利用推桿、活動型芯與模板的配合間隙進行排氣，其間隙可取在 間，這里取 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 18 第五章 模具成型尺寸的計算 第 型零件的結構設 計 (1)凹模的結構設計 整體式凹模有一整塊金屬切削而成，結構牢固、不易變形。這里模具型腔結構并不復雜，可以采用整體式凹模。模板一般采用 45#鋼制作，但是 45#鋼在局部淬火時容易變形，所以動模板加工時，留修模余量，對型腔部分作局部淬火，后再次對模板進行修模。模板材料 45#鋼正火，硬度 170 210面粗糙度：。 型腔表面淬火，硬度 43 48面粗糙度： (2)型芯的結構設計 把型芯單獨制造，在嵌入到齒條端上，這樣 加工方便，還有便于修模。 型零件工作尺寸計算 按平均收縮率計算成型尺寸比較簡便易行，是最常用的計算方法，這里采用此方法。 均收縮率 %塑件制造公差 5對應模具制造公差11 (1)型腔徑向尺寸計算 2/ L (47) P C P (48) 2/2/ L 式中 型腔（孔）的最小尺寸 w 型腔使用過程中允許的最大磨損量（取塑件總誤差的 1/6，間） 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 19 m 成型零件制造誤差（正值） 塑件（軸）的最大尺寸 塑件公差（負值） 出于修?？紤]，對型腔徑向尺寸來說易修大，預留一負修模余量 r ,標上制造公差m得型腔徑向名義尺寸： )2/2/( +m對于注塑模，型腔磨損量很小時，可用下式計算： )( +m (49) 塑件徑向尺寸 150 91 C P 具型腔按 11精度制造，其制造偏差m= 1( 塑件徑向尺寸 233 22 C P =具型腔按 11精度制造，其制造偏差m=( 塑件徑向尺寸3 3 C P =具型腔按 11精度制造，其制造偏差m=2)型芯徑向尺寸計算 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 20 2/ L 2/2/ 標上制造公差m得型芯徑向名義尺寸： )2/2/( - m對于注塑模，型腔磨損量很小時修模余量也很小時可用下式計算： )( +m (410) 塑件尺寸 4455+ 54 C P =具制造偏差m= 4 塑件尺寸58+ 85 C P =具制造偏差m= 5 塑件徑向尺寸6= 6 C P =具型腔按 11精度制造，其制造偏差m=3)型腔深度尺寸計算 (4)型芯高度尺寸的計算 。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 21 壁和底板厚度計算 (1)型腔側壁厚度計算 型腔為不規(guī)則形狀，近似于矩形，按整體式圓形型腔進行計算。但塑料熔體注入時，其最大變形發(fā)生在自由邊的中點。變形量為 34 (413) 式中 c 由里選擇 L 側壁內側邊長 h 側壁內側邊高（型腔深度） 模腔壓力3231(=3070Pa， 3 4 E 14) 3 5703 3 側壁厚選 a 11 (2)底板厚度計算 允許變形量 已知，按剛度條件計算 3 4 E 15) b 型腔內壁短邊長 c 常數，由 3 5 0700 2 7 S= 按許用應力計算 最大應力集中在底板中心和長邊中點處，而以長邊中點處的應力最大，應力為 2( 按許用應力計算底板最小厚度 S ( 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 22 2 (417) 式中 c 由 決定的常數，查表取 c = 2 0 0 50704 5 1 S 20 底板厚度選 S 20 第 側向抽芯機構設計 芯距確定和抽拔力計算 3 齒輪齒條抽芯機構的側向抽芯距 135) 整齒。 注塑成型后，塑件在模具內冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊產生的摩擦力。對于不帶通孔的殼類塑件，脫模時還要克服大氣壓力。一般而論，塑件剛開始脫模時，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。圖 46 為不帶通孔的殼類塑件脫模時型芯的受力分析。脫模力可以按圖 46 來估算。根據力平衡原理，列出平衡方程式： 0 則： Fb = 式中 塑件對型芯的包緊力； F 脫模時型芯所受的摩擦阻力； 脫模力； 型芯的脫模斜度。 又 F = 于是 - ） 而包緊力為包容型芯的面積與單位面積上包緊 力之積，即： A p 由此可得： 圖 47 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 23 A p （ - ） (418) 式中 塑料對鋼的摩擦系數， A 塑件包容型芯的面 積； P 塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件 p 緊裝置設計 注射時，型腔里的塑料熔體以很高的壓力作用在側型芯上，特別是當側型芯的面積較大時，將產生一個很大的側推力，這個力將使型芯齒條產生運動，因此必須另外加閉鎖裝置，即在閉模時需要有楔緊塊鎖住，開模時導柱齒條要有一段空行程，確保楔緊塊能脫離滑塊，繼后由型芯齒條完成抽芯動作， 合模時復位。 第六章 模溫調節(jié)與冷卻系統的設計 度低、流動性好，成型工藝要求模具溫度不太高。注射成型過程中，可把模具看成為熱交換器，塑料熔體凝固時釋放的熱量約有 5%以輻射、對流的方式散發(fā)到大氣中，其余 95%由模具的冷卻介質帶走。模具的冷卻時間約占成型周期的 2/34/5，因此，冷卻系統的設計是一個很重要的問題。 顯然，應在模具上開設盡可能大、數量盡可能多的冷卻水通道，以增大傳熱面積，縮短冷卻時間，達到提高效率的目的。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 24 卻時間計算 塑件最厚部位斷面中心層溫度達到熱變形溫度以下所需時間簡化計算公式為 )( )(422T (s) (426) 式中 塑件所需冷卻時間， s t 塑件厚度， mm k 塑料熱擴散率， m2/s 塑料熔體溫度， 塑料熱變形溫度， 模具溫度， 查表 取 k =106m2/s，00 ，02 ，0 )40102( )40200(462 =11.2 s 查表得到， 件厚度 應冷 卻時間 了安全起見，以上數值僅供參考，確切值在試模時確定。 卻參數計算 (1)塑件每小時在模內釋放的熱量 (J) (427) 式中 G 單位時間內注入模具的塑料質量，這里約 h i 塑料成型時在模具內釋放的熱焓量， J/ =510 =10 J (2)冷卻水體積流量計算 )(60 21 V (428) 式中 V 冷卻水體積流量， m3/ 冷卻水的比熱容， J/ 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 25 冷卻水的密度， kg/t 冷卻水出口溫度， 2t 冷卻水進口溫度， V =)2025( =10m3/(3)求冷卻水孔徑 根據體積流量 ，由表查找，取冷卻水孔徑 10d (4)求冷卻水在孔內的流速 v 24 3 =m/s (5)求冷卻水壁和冷卻水間的傳熱系數 d v (429) 式中 與冷卻水溫度有關的物理系數，查表得到 25 時，水的 = =5977 W/K (6)冷卻水孔總傳熱面積 A )(3600 w (430) 式中 T 冷卻水平均溫度，21 ， )A =7)求冷卻水孔總長 L )()(3600 w (431) =)中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 26 =m (8)求模具上應開 的冷卻水孔數 n n =(432) 式中 l 每根水孔的長度， m n = 孔 (9)冷卻水流動狀態(tài)校核 當平均水溫為 時，由圖查得，水的運動粘度 m2/s。 (433) = =10 410 故冷卻水屬穩(wěn)定湍流狀態(tài)，冷卻效果良好。 (10)冷卻水進出口溫差校核 i 221 900 (434) = 8 0 103 7 26 =5 與原設定值一致。 卻回路設計 由前面計算得到冷卻孔數 4，孔徑 10取冷卻水孔中心線與型腔壁距離14卻通道之間中心距 30 型腔較淺，可以采用最簡單的直通式冷卻水路，動、定模冷卻水路布置相同。 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 27 圖 61 冷卻水到分布簡圖 中北大學分校畢業(yè)設計（論文） 28 第七章 工藝參數的校核 大注射量的校核 注射模一次成型的塑料重量（塑件和流道凝料重量之和）應在公稱注射量的35%75%范圍內，最大達 80%，最低不小于 10%。既保證塑件質量，有充分發(fā)揮設備的能力。選在 50%80%范圍內為好。實際一次成型的塑料重量為18 2+14=50g ， 100%=，在最佳范圍內，合適。 射壓力 的校核 所選注射機的注射壓力必須大于成型塑件所需的注射壓力。成型所需的壓力與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射機類型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關。根據經驗，這里成型的塑件形狀一般，精度要求一般，塑料熔體流動性較好，所需注射壓力一般在 80120于注射機的注射壓力 206合要求。 模力的校核 型腔壓力可按下式粗略計算 （ 435） 式中 模腔壓力 (P 注射壓力（ k 壓力損耗系數。與塑料品種、澆注系統結構及尺寸、塑件形狀、成型工藝條件及注射機類型而異，一般 圍 內選取。 按下式校核注射機的額定鎖模力： k P (N) （ 436） 式中 T 注射機額定鎖模