1、注塑模課程設(shè)計(jì)上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱塑料成型模具課程設(shè)計(jì)課程代碼B702279設(shè)計(jì)題目旋鈕注射模具設(shè)計(jì)題目序號(hào)8設(shè)計(jì)時(shí)間2015年11月16日 2015年11月20日系（院）機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)材料成型及控制工程班級(jí)12102312一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)（條件）、具體技術(shù)參數(shù)（指標(biāo)）根據(jù)提供的塑料制品圖樣設(shè)計(jì)一中等復(fù)雜程度的塑料注射模具。1. 塑料制品的材料、形狀、尺寸精度要求及其它技術(shù)要求見塑料制品簡(jiǎn)圖（另附）。2. 繪制塑料制品零件圖；要求結(jié)構(gòu)合理、標(biāo)注完善。3. 確定塑料制品成型工藝參數(shù)；要求成型工藝合理、可行。4. 繪制注射?？傃b圖；要求模具總體結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)動(dòng)靈活可靠，滿足塑料制

2、品各項(xiàng)技術(shù)要求。5. 繪制模具主要成型零件圖；要求零件工藝性好，標(biāo)注完善。二、對(duì)課程設(shè)計(jì)成果的要求（包括課程設(shè)計(jì)說明書、圖紙、圖表、實(shí)物等軟硬件要求）1. 塑料制品零件圖（1張圖紙），符合國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)。2. 注射模具總裝圖（1張圖紙），符合國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和模具行業(yè)制圖習(xí)慣。3. 模具成型零件圖（若干張圖紙），符合國(guó)家機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)和模具行業(yè)制圖習(xí)慣。4. 課程設(shè)計(jì)說明書（1份，不少于15頁），要求語言簡(jiǎn)潔通暢，圖文并茂，格式規(guī)范（格式按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書要求）。三、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃：1. 熟悉設(shè)計(jì)題目，查閱資料，繪制塑料制品零件圖；（0.5天）2. 擬定塑料制品成型工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方

3、案；（1天）3. 繪制模具裝配圖和相關(guān)的模具成型零件圖；（2天）4. 編寫、裝訂設(shè)計(jì)說明書；（1天）5. 答辯（質(zhì)疑）。（0.5天）四、主要參考資料1 伍先明等.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，20062 王孝培.塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20003 鄧明.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20064 楊占堯.注塑模具典型結(jié)構(gòu)圖例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20055 王永平.注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20056 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).（第二版），上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19987 鄭大中.模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè).北京：

4、機(jī)械工業(yè)出版社，19988 黃曉燕. 塑料模典型結(jié)構(gòu)100例.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2008指導(dǎo)教師（簽名）：劉光明 教研室主任（簽名）：劉光明 2015年11月16日 2015年11月16日1 旋鈕注射模設(shè)計(jì)本程設(shè)計(jì)為塑料旋鈕,如圖1.3所示，塑件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,塑料質(zhì)量要求是不允許有裂紋、變形缺陷,脫模斜度301° ;材料要求為 PS,生產(chǎn)批量為大批量,塑件公差按模具設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。圖1.3 旋鈕2 塑件成型工藝性分析2.1 塑件的分析2.1.2 外形尺寸該塑件壁厚為2mm3mm,塑件外形尺寸不大,塑料熔體流程不太長(zhǎng),塑件材料為熱塑性塑料,流動(dòng)性較好,適合于注射成型。2.1.

5、3 精度等級(jí)。塑件每個(gè)尺寸的公差不一樣,任務(wù)書中已給定部分尺寸公差,未注公差的尺寸取公差為 MT5。2.1.4 脫模斜度。PS的成型性能良好,成型收縮率較小,參考文獻(xiàn) 1 表2 - 10選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1°。2.2 PS工程塑料的性能分析聚苯乙烯是通過在聚苯乙烯中添加聚丁基橡膠顆粒的辦法而生產(chǎn)的一種抗沖擊的聚苯乙烯產(chǎn)品。普通聚苯乙烯樹脂屬無定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子鏈的側(cè)基為苯環(huán)，大體積側(cè)基為苯環(huán)的無規(guī)排列決定了聚苯乙烯的物理化學(xué)性質(zhì)，如透明度高、剛度大、玻璃化溫度高，性脆等。 PS為乳白色不透明顆粒。 密度為1. 05g/cm3,熔融溫度l50 180,熱

6、分解溫度300 。 溶于芳香烴 ,氯化烴 ,酮類(除爾酮外)和酯類。能耐許多礦物油,有機(jī)酸,堿,鹽,低級(jí)醇及其水溶液,不耐沸水。 ps是最便宜的工程塑料之一,和 ABS、PC/ABS、PC相比,材料的光澤性比較差,綜合性能也相對(duì)差_些。2.3 Ps的注射成型過程及工藝參數(shù)2.3.1 注射成型過程 ( l ) 成型前的準(zhǔn)備。 對(duì) ps的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn),PS 成型前須進(jìn)行干燥'，處理溫度6080,干操時(shí)間2h。( 2 ) 注射過程。塑料在注射劑料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)人模具的型整成型，其過程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。塑件的后處理

7、(退大)。退火處理的方法為紅外線、烘箱，處理溫度為70°C。處理時(shí)間24h.2.3.2 注射工藝參數(shù)注射機(jī):螺桿式.螺桿轉(zhuǎn)速為48r/min。料筒溫度 t/:前段170 190;中段170 l90.后段l40160。模具溫度 t/:32 65。注射壓力(p/MPa):60110。成型時(shí)間(s) :30(注射時(shí)問初取1. 6,冷卻時(shí)間取20.4,輔助時(shí)間取8) 。3 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī)3.3 分型面位置的確定通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析,分型面應(yīng)選在端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3.1所示。圖3-1 分型面的選擇型腔數(shù)量和排位方式的確定3.3.1 腔數(shù)量

8、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，初步定位一模四腔結(jié)構(gòu)形式。3.3.2 型腔排列形式的確定。由于該模具選擇的是一模四腔，其型腔中心距的確定見圖3-1及其說明，故流到采用H形對(duì)稱排列，使型腔進(jìn)料平衡，如圖6-3所示。圖3.2 流道的布置模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定，由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模四腔，對(duì)稱H型直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件版推出或推桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流到采用對(duì)稱平衡式,澆口采用側(cè)澆口,且開設(shè)在分型面上。 因此,定模部分不需要単獨(dú)開設(shè)

9、分型面取出凝料,動(dòng)模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大水口(或帶推件版)的単分型面注射模。3.4 注射機(jī)型號(hào)的確定3.4.1 注射量的計(jì)算通過 UG建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖6 -4所示。圖3.3 塑件質(zhì)量體積塑件體積:塑件質(zhì)量:式中,可根據(jù)參考文獻(xiàn)2表9 -6取 。3.4.2 澆注系統(tǒng)疑料體積的初步估算由于澆注系統(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倍 1倍來估算。 由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)單并且較短,因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0. 3倍來估算,故一次注人模具型腔塑料熔體的總體積(即澆注系統(tǒng)的凝料和4個(gè)塑件體積之和)為

10、3.4.3 選擇注射機(jī) 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的總體積為 ,由參考文獻(xiàn)l式(4 - 18) 。 根據(jù)以上的計(jì)算,初步選擇公稱注射量為 ,注射機(jī)型號(hào)為 XS-Z-60臥式注射機(jī)。3.4.4 注射機(jī)的和關(guān)參數(shù)的校核( 1 )注射壓力校核。 査參考文獻(xiàn)1表4 - 1可知,PS 所需注射壓力為80MPa 100MPa,這里取 Po= 190MPa,該注射機(jī)的公稱注射壓力 ,注射壓力安全系數(shù)為k =1.25 1. 4,這里取k1 =1.3,則:,所以,注射機(jī)注射壓力合格。鎖校力校核。件在分型面上的投影面積 UG 2550.086注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆,即澆道凝料(包

11、括澆口)在分型面上的投影面積 A澆數(shù)値,可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A流是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A塑的0. 2倍 0. 5倍 。 由于本設(shè)計(jì)的流道較簡(jiǎn)單,分流道相對(duì)較短,因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小些。這里取。 塑件和流注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積,則模具型腔內(nèi)的脹型力F脹,則 式中,p模是型腔的平均計(jì)算壓力值。 p模是模具型腔內(nèi)的壓力,通常取注射壓力的20% 40% ,大致范圍為25MPa40MPa。 對(duì)于黏度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。 HIPS 屬中等黏度的塑料且塑件有精度要求,故 p模取35MPa。由表6 -2可知該注射機(jī)的公稱鎖模力 f鎖= 500kN,鎖模

12、力安全系數(shù)為K = 1. l l. 2這里取 =1. 2,則取 .,所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定,結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.3 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處,它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中 。主流道的形狀為國(guó)錐形,以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出 。 主流道的尺寸直按影響到解體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間 。.另外,由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。4.3.1 主流道尺寸 ( 1 )主流道的長(zhǎng)度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定,對(duì)于小型模具L應(yīng)盡量小于60mm,本次

13、設(shè)計(jì)中初取50mm進(jìn)行計(jì)算。( 2 )主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸+(0. 5 l )mm=3.5mm。( 3 )主流道大端直徑 D=d+2tan(a/2) =6mm式中約等于4°。( 4 )主流道球面半徑 SR=二注射機(jī)噴嘴球頭平徑 + (1 2)mm= 9+2 = l1mm。 ( 5 )球面的配合高度 h=3mm3.2.2 主流道的授料體積主流通當(dāng)量半徑4.3.2 主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu) 。 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸,易磨損 。 對(duì)材料的要求較嚴(yán)格,因而盡管小型注射模可以將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,個(gè).考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)

14、計(jì),以便于拆卸更換 。 同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。 本設(shè)計(jì)中澆口套采用碳素工具鋼 TIOA,熱處理淬火表面硬度為50HRc 55HRc。 如圖4.1所示 。 定位圈的結(jié)構(gòu)由總裝圖來確定。圖4.14.4 分流道的設(shè)計(jì)4.4.1 分流道的布置形式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,因此采用平衡式分流道,如圖4.2所示。 圖4.24.4.2 分流道的長(zhǎng)度 根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分流道長(zhǎng)度適中,如圖4.2所示 。4.4.3 分流道的當(dāng)量直徑流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量但該塑件壁厚在2m3m之間,按本書圖2 -3的經(jīng)驗(yàn)曲線査得

15、D =4. 1再根據(jù)單向分流道長(zhǎng)度60mm由圖2 -5査得修正系數(shù)fl = l. 05 ,則分流道直徑經(jīng)修正后為4.4.4 分流道的截面形狀 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、流動(dòng)阻力均不大 。4.4.5 分流道界面尺寸設(shè)梯形的上底寬度為B=6mm(為了便于選擇刀具) ,底面圓角的半徑 R= lmm,梯形高度取H =2B/3 =4mm,設(shè)下底寬度為b,梯形面積應(yīng)滿足如下關(guān)系式。(B+b)H/2=D²/4代值計(jì)算得 ,b= 3. 813mm,考慮到梯形底部圓弧對(duì)面積的減小及脫模斜度等因素,取 f =4. 5mm。 通過計(jì)算梯形斜度= l0. 6°，基本

16、符合要求,如圖4.3所示。圖4.34.4.6 凝料體積分流道的長(zhǎng)度為(2)分流道截面積凝料體積4.4.7 校核剪切速率（1）確定注射時(shí)間，查文獻(xiàn)三表2 -3,可取 t=1（2）計(jì)算単邊分流道通體積流量：（3）由文獻(xiàn)三(式2 -22)可得剪切速率該分流道的gff切速率處于洗口主流道與分流道的最住剪切速率在之間,所以,分流道內(nèi)容體的剪切速率合格。4.4.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面本粗糙度要求不是很低,一般取 Ral.25µm2. 5µm即可,此處取 Ra1· 6µm。另外其脫模斜度一般在5°l0°之同,通過上述計(jì)算脫模斜

17、度為10.6°,脫模斜度足夠。4.5 澆口的設(shè)計(jì)該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷,表面質(zhì)量要求較高,采用一模四腔注射,為使于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)問,因此采用側(cè)流口 。 其界面形狀簡(jiǎn)單,易于加工,便于試模后修正. 且開設(shè)在分型面上,從型腔的邊;緣進(jìn)料 。 4.5.1 側(cè)澆口尺寸的確定（1）計(jì)算側(cè)澆口的深度。 根據(jù)表2 -6,可得側(cè)澆口的深度 ,h計(jì)算公式為h=nt=0.6x2.5=1.5式中:t為塑件壁厚,這里 t= 3mm; n為塑料成型系數(shù),對(duì)于 Ps,其成型系數(shù)取n=0.6。為了便于今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模處理,并根據(jù)參考文獻(xiàn) l 表4 _9中推薦的ps 側(cè)澆口的厚度為

18、 0.8mm 1.lmm,故此處澆口深度 h取1.Omm。（2）計(jì)算側(cè)澆口的寬度。根據(jù)表2 -6,可得側(cè)澆口的寬度B 的計(jì)算公式為式中:n為塑料成型系數(shù),對(duì)于 HIPS取 0· 6 ;A為凹模的內(nèi)表面積(約等于塑件的外表面積) （3）計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。根據(jù)文獻(xiàn)三表2 -6,可取側(cè)澆口的長(zhǎng)度L流=0. 75mm。4.5.2 側(cè)澆口剪切速率的校核(1)確定注射時(shí)間:査表2 -3,可取 t=1; (2)計(jì)算澆口的體積流量:=13.27cm².計(jì)算澆口的剪切速率:對(duì)于矩形澆口可得：則式中:為矩形澆口的當(dāng)量半徑,即該矩形側(cè)澆口的剪切速率比較大,首先把澆口面積適當(dāng)做小一點(diǎn),通過試模根據(jù)

19、塑件成型情況來調(diào)整。4.6 校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積(澆口的體積大小可以忽略不計(jì))以及主流道的當(dāng)量半徑,這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率 。4.6.1 計(jì)算主流道的體積流量4.6.2 計(jì)算主流道的剪切速主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間,所以,主流道的剪切速率合格 。4.7 冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算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)既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴 。 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料穴 。

20、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脫出 。5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)( 1 )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。 按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析,本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式凹模。(2 )凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(型芯) 。 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件,通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。 該塑件采用整體式型芯,如圖6 -9所示,因塑件的包緊力較大,所以設(shè)在動(dòng)模部分。5.4 成型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析,該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性，及良好的抗疲労性,同時(shí)考

21、慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能 ,又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn),所以構(gòu)成型腔的嵌人式凹模鋼材選用P20。 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，因此鋼材選用P20鋼，進(jìn)行滲氮處理。5.5 成型零件工作尺寸的計(jì)算采用文獻(xiàn)三式（2-26）式（2-30）相應(yīng)公式中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。5.5.1 凹模徑向尺寸的計(jì)算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換 相應(yīng)的塑件制造公差，相應(yīng)的塑件制造公差式中,是塑件的平均收縮率,査表6 - 1可得HIPS 的收縮率為 0. 3% 0· 6% ,所以其平均收縮率Scp=(0003+0.006)/2=0.

22、0045,是系數(shù),査表2-10可知 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差(下同) ;是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差,對(duì)于中小型塑件取(下同) 5.5.2 凹模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度方向尺寸的換算:塑件高度的最大尺寸,相應(yīng)的;塑件底部凸緣的基本尺寸為4mm未注公差,屬 B類尺寸按MT5級(jí)進(jìn)行計(jì)算,則其最大尺寸,相應(yīng)的,相應(yīng)的式中 是系數(shù)，由表可知5.5.3 型芯徑向尺寸計(jì)算塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換式中是系數(shù),查表2-1.0取=0.7。5.6 成型零件尺寸及動(dòng)模塾板厚度的計(jì)算5.6.1 凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān),其厚度根據(jù)本節(jié)參考文獻(xiàn) 1 表4 - 19中的剛度公式計(jì)算。式中:

23、p為型腔壓力(MPa) ;E為材料彈性模量( MPa) ;h=W,W為影響變形的最大尺寸,而 h =30mm;p為模具剛度計(jì)算許用變形量。 根據(jù)注射塑料品種査本節(jié)參考文獻(xiàn) l 表4 -20得式中,凹模嵌件初定單邊厚選15mm。 由于壁厚不能滿足15.93所以凹模嵌件采用預(yù)應(yīng)力的形式壓入模板中,由模n共同來承受型腔壓力 。 由于型腔采用 H形直線對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置,型腔之間的壁厚 S1 = 60心距)-26腔直徑) =34 ,由于不是深大型腔,這個(gè)間隔是能夠滿足要求的。 根據(jù)型腔的布置,初步估算模板平面尺寸選用180x300x180它比型腔布置的尺寸大得多,所以完全滿足強(qiáng)度和剛度要求 。5.6.2 動(dòng)

24、模墊板厚度的計(jì)算 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)選在180x180個(gè)范圍之內(nèi),査表7 -4墊塊之問的跨度大約 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 式中:p為模具剛度計(jì)算許用變形量。 根據(jù)注射塑料品種査本節(jié)參考文獻(xiàn) l 表4 -20得;L為兩個(gè)墊塊之間的距離,約l14;L1為動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度,取180，為4個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。單件型芯所受壓力的面積為 兩個(gè)型芯的面積 動(dòng)模墊板可按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取435顯然不符合要求,可采用支撐柱的形式來增加支承板的剛度。 采用兩根直徑為20的支撐柱,且布置在支承板正中間,根據(jù)力

25、學(xué)模型認(rèn)為 n= 1 ,所以墊板的厚度計(jì)算為6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。因該塑件是深腔型后壁見古要采用二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)。本模具采用楔板滑塊式二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)。6.3 脫模力的計(jì)算6.3.1 18芯脫模力因?yàn)?入 = r/t=9/2.5=3.6<10厚壁圓筒塑件,根據(jù)本節(jié)參考文獻(xiàn) 1 式4 -26脫模力為式中E-塑料的拉伸彈性模量（MPa）S-塑料成型的平均收縮率（%）t-塑件的厚壁（mm）L-被包型芯長(zhǎng)度（mm）-塑料的泊松比-脫模斜度( °)f-塑料與鋼材之問的摩擦因數(shù);r-型芯的平均半徑(

26、 mm) ;A-塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積( mm2 ) K1-由和決定的無因次數(shù)，；K2-由 f和 決定的無因次數(shù),K2 = l +fsincos?？偯撃Ａ?6.4 推出方式的確定6.4.1 用推件板推出(l)推件板推出時(shí)的推出面積ug推件板推出應(yīng)力 合格推件板推出時(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,并采用錐面配合,如圖6.1所示 。 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,推件板與凸模(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,如圖6.1所示。圖6.1為計(jì)算后的推件板加工尺寸。圖6.1 型芯固定

27、板配合本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口,充模時(shí)容易形成対閉式氣囊,因此在型芯推桿應(yīng)該是過盈配合，便于排氣。7 模架的確定根據(jù)模具型腔布局的中心距和間模嵌件的尺寸可以算出型腔所占平面尺寸為90m x60m,利用經(jīng)驗(yàn)公式(7 - l )進(jìn)行計(jì)算'即W3 =w+10=90+10=100表7 _4得W=180因此需采用180X180的模架。但又考慮到是采用推件板和推桿綜合推出方式,且推桿布置在靠近 出 模的中心,這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大,因此為降低模具成本可適當(dāng)減小模具架尺寸,同時(shí)又考慮到-導(dǎo)注、導(dǎo)套、水路的布置等因素,根據(jù)表7 - 1可確定選用帶推件板的直澆口 9 型模架,査文獻(xiàn)三表7 -4得

28、W X L= 180x180各板的厚度尺寸。7.3 各模板尺寸的確定 (1 ) A板尺寸。 A板是定模型腔板,塑件高度為21,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40。B 板尺寸。 B板是型芯固定板,按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取30m 經(jīng)上述尺寸計(jì)算,模架尺寸已經(jīng)確定,標(biāo)記為: C3030一 50 x40 x80GB/T12555-2006。 其他尺寸按標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注,如圖7.1所示。圖7.1 模架尺寸7.4 模架各尺寸的校核根掘所選注注射機(jī)來校核設(shè)計(jì)的尺寸。( l )模具平面尺寸,枝核合格.(2 )模具高度尺寸242mm,190mm<242mm<190mm(模具的最大厚

29、度和最小厚度)，校核合格。模具的開模行程 校核合格。8 排氣槽的設(shè)計(jì)該塑件由于采用側(cè)交口進(jìn)料熔體經(jīng)塑件下方的臺(tái)階充滿型腔，每個(gè)型芯上有一根推官，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會(huì)再頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時(shí)，地面的氣體會(huì)沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙向外排出。9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩,在此只進(jìn)行簡(jiǎn)単的計(jì)算 。 設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輛射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量,按單位時(shí)問內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。9.3 冷卻介質(zhì)ps屬流動(dòng)性中等的的材料,其成型溫度及模具溫度分別為200和32 65,熱變形溫度為6492. 5 。 所以模具溫度初步選定為40,用

30、常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。9.4 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算9.4.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W( 1 ) 塑料制品的體積塑料制品的質(zhì)量塑件壁厚為3mm,査本節(jié)參考文獻(xiàn)1表4 -34得 t冷=13.7s。取注射時(shí)問 t注=1s,脫模時(shí)間,則注射周期:由此得每小時(shí)注射次數(shù)N= 180次。單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量:W= Nm= 1800.026 = 3.12kg/h。9.4.2 確定單位質(zhì)量的塑件在疑固時(shí)所放出的熱量 Q查本節(jié)參考文獻(xiàn)l 表4 -35直接可知 HIPS 的單位熱流量Q的值的范圍在(280350)kJ/kg之間,故可取Qs=280kJ/kg。 9.4.3 計(jì)算冷卻

31、水的體積流量q設(shè)冷卻水道入水口的水溫為2 =22,出水口的水溫為1 =22.6,取水的密度= l000kg/m3,水的比熱容 c=4. 187kJ/(kg·) 。則根據(jù)公式可得:9.4.4 確定冷卻水路的直徑d當(dāng),時(shí),査本節(jié)參考文獻(xiàn) l 表4 -30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 。9.4.5 冷卻水在管內(nèi)的流速 合理9.4.6 求冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)因?yàn)槠骄疁貫?3.5,査本節(jié)參考又獻(xiàn)可得f=0.672,則有9.4.7 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積9.4.8 計(jì)算模具冷卻水管的總長(zhǎng)度9.4.9 冷卻水路的根數(shù) x 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為 l=

32、180mm,則冷卻水路的根數(shù)為由上述計(jì)算可以看出,一條冷卻水道對(duì)于模具來說顯然是足夠散熱的,但考慮到均勻散熱，所以開設(shè)兩條散熱管道。成型零件的冷卻水道開設(shè)如圖6 - 15所示 。10 導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(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)、定模之問的精密定位 。 本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)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)。整套模具裝配圖見圖3 _6。 圖10.1體會(huì)心

33、得這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。現(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中的每一天都是很累的，其實(shí)正向老師說得一樣，模具設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)沒有那么簡(jiǎn)單，你想照搬或者你想自己胡亂蒙兩個(gè)數(shù)據(jù)上去是制作不出來的，因?yàn)槟愕拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)在模具裝配中應(yīng)用得到。雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個(gè)心理我一步步走了過來，最終完成了我的任務(wù)。     一個(gè)星期的模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過