1、茶壺蓋塑料模具設(shè)計本文主要論述了茶罐頭蓋塑料模具設(shè)計的知識。本文論述了茶葉罐蓋產(chǎn)品的分析、注射機的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件工作尺寸的計算、塑件剛度和強度的計算、脫模機構(gòu)的設(shè)計、合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計、頂出機構(gòu)的設(shè)計以及產(chǎn)品的后處理。此外，零件圖和裝配圖的表達(dá)可以清晰地反映模具的各種機構(gòu)，理想地實現(xiàn)設(shè)計要求。模具使用壽命長，生產(chǎn)出的零件穩(wěn)定美觀，在生產(chǎn)實踐中能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。分析，設(shè)計，計算和檢查目錄導(dǎo)言設(shè)計說明塑料零件的分析零件的形狀和用途分析制造材料的特性分析零件成型初步分析注塑機的選擇2.1注塑機的初步選擇2.2檢查最大注射量2.3夾緊力的檢查2.4檢查開啟行程和

2、頂出距離澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.1定位環(huán)3.2門套3.3閘門的設(shè)計3.4分型面和排氣槽的設(shè)計模制零件工作尺寸的計算模制零件剛度和強度的計算脫模機構(gòu)的設(shè)計6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2脫模力的計算合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計模具溫度控制系統(tǒng)8.1冷卻時間的計算8.2冷卻參數(shù)的計算8.3冷卻回路的布局第九章發(fā)射機構(gòu)設(shè)計第10章產(chǎn)品的后處理摘要至參考文獻(xiàn)引用單詞隨著科學(xué)技術(shù)和社會生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們對制造業(yè)使用的材料提出了越來越高的要求。由于其重量輕、比強度高、耐腐蝕、耐沖擊、隔熱、隔音、絕緣性和可塑性好、易成型等優(yōu)點，塑料制品得到了廣泛的應(yīng)用。模具是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的基本工業(yè)設(shè)備。在各種行業(yè)中，60% 80%的零件都是由

3、模具形成的，而且隨著這些行業(yè)近年來的快速發(fā)展，對模具的要求越來越迫切，精度越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。模具生產(chǎn)零件的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低消耗是其他制造方法無法比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平已經(jīng)成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代模具的特點是:一是數(shù)量大、品種廣，如汽車、拖拉機和機電產(chǎn)品70%以上的零部件，80%-90%的塑料制品，60%-70%的日用五金和部分消費都是由模具生產(chǎn)的；第二，模具作為大批量生產(chǎn)，對提高經(jīng)濟(jì)效益起著關(guān)鍵作用；第三，模具生產(chǎn)影響產(chǎn)品開發(fā)、升級和發(fā)展速度，因為人們對工業(yè)的品種、數(shù)量和質(zhì)量要求越來越高。為了適應(yīng)產(chǎn)品升級，必須轉(zhuǎn)向多品種小批量生產(chǎn)，這就

4、要求快速經(jīng)濟(jì)的模具制造。第四，模具的成本占產(chǎn)品成本的20%左右，其使用壽命影響產(chǎn)品成本。第五，模具向大型化、復(fù)雜化、精密化、自動化發(fā)展。為了降低模具生產(chǎn)成本，提高效益，保證高質(zhì)量，在采用先進(jìn)設(shè)備和制造技術(shù)的同時，必須努力延長模具壽命。注塑模具設(shè)計名稱:茶葉罐蓋材質(zhì):ABS質(zhì)量:20克注塑機:XS-ZY-200第1章塑料零件分析1.1零件的形狀和用途分析產(chǎn)品是茶葉罐的蓋子，要求尺寸精度和機械性能好，表面質(zhì)量要求高，無熔接痕，表面光滑，盡可能避免冷疤、云紋、縮孔、凹痕等缺陷。該部件的特性列表如下:材料質(zhì)量卷水平投影面積防抱死制動裝置204克13.834厘米3215.364mm21.2分析零件材料的

5、特性。(1)材料性能:ABS由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成。使ABS具有高強度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；使丁二烯ABS具有韌性和抗沖擊性；使苯乙烯ABS具有易加工、易著色、高平滑性和高強度。這些具有不同質(zhì)量的材料提供了不同的特性，例如中等到高的抗沖擊性、低到高的光滑度和高溫變形。ABS具有優(yōu)異的加工性能、外觀特性、低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及高沖擊強度。ABS無毒無味，不透明，顏色微黃，易燃，密度1.02 1.20g/cm，力學(xué)性能好，沖擊強度優(yōu)異，有一定的耐油性，化學(xué)和電氣性能穩(wěn)定。(2)主要用途:ABS廣泛應(yīng)用于家用電子電器、工業(yè)設(shè)備和日用品領(lǐng)域，如電腦、電視、錄音機、冰箱、洗衣機、電風(fēng)扇、

6、凈水加熱器等的外殼。工業(yè)齒輪、泵葉輪、軸承、手柄、儀表板等。；玩具、包裝容器、家具、安全帽等。(3)成型特點:非晶態(tài)材料，流動性中等，吸濕性高，必須充分干燥。表面有光澤的塑料件必須預(yù)熱，80-90度干燥3小時。應(yīng)采用高料溫、高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度 270)。對于精度要求高的塑料件，模具溫度應(yīng)在50-60度，并要求高光澤。耐熱塑料件，模具溫度應(yīng)為60-80度。要解決夾水問題，就要提高材料的流動性，采用高料溫、高模溫，或者改變水位。ABS的表面粘度強烈地依賴于剪切速率，因此在模具設(shè)計中主要使用點澆口。(4)該產(chǎn)品采用丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)制成，拉伸強度35 63 MPa，拉伸彈性

7、模量1.8 2.9 GPA，彎曲強度62 97 MPa，彎曲彈性模量1.8 3.0 GPA，沖擊強度6.0 53 kJ/，洛氏硬度R100R121。(5)收縮率:0.4 0.7%(6)零件精度:ABS塑料有3、4、5三個精度等級，我們?nèi)?級精度等級。(7)表面光潔度:塑料制品的表面光潔度除了在成型過程中盡量避免縮孔、凹痕等缺陷外，主要取決于模具的光潔度。一般模具的表面光潔度比塑料制品高1 2級。因此，器件的外表面為0.8微米，表面為3.2 m(8)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料的加工參數(shù):注入壓力/兆帕注塑機的類型桶溫噴嘴溫度/模具溫度/在/中等/之前/7090螺旋式1801905070

8、150170180190200210成型時間螺桿轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)/分)注射時間/秒保持時間/秒冷卻時間/秒成型周期3551551515403060侯莉儲備票據(jù)方發(fā)溫度/時間/小時紅外線烤箱700.31原料應(yīng)干燥0.5小時以上1.3零件成形的初步分析(1)分型面:指塑料件從分型注射模具中取出的界面，是定模與動模的接觸面或閥合注射模具的閥合面。分型面的結(jié)構(gòu)、類型和位置的選擇和設(shè)計是注塑模具設(shè)計中非常重要的環(huán)節(jié)，因為它不僅直接關(guān)系到注塑模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，而且對零件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)操作有很大的影響。應(yīng)考慮以下幾點:(1)塑料零件的最大輪廓；(2)有利于塑件順利脫模；保證塑件的精度要求和外觀質(zhì)量要求；便于模具

9、加工制造有利于排氣；考慮到以上幾點，以零件底部為分型面。(2)澆口形式:點澆口(3)零件脫模形式:推板推料機構(gòu)。(4)模具結(jié)構(gòu)型式:頂針推板機構(gòu)，三次開模，詳見裝配圖。(5)冷卻:需要冷卻系統(tǒng)，采用水冷。為了均勻冷卻，冷卻水路布置在型芯、型腔和脫模板上。詳見總裝配圖。第二章注塑機的選擇2.1注塑機的初步選擇零件體積:V1=13828.56(mm3)=13.83立方厘米表面積:S=3215.36(mm2)=32.15平方厘米模具采用一模四腔，材料為ABS。材料的密度為1.02 1.20克/厘米。因此，產(chǎn)品的質(zhì)量為:M=20 x4=80g。估計的初始澆注系統(tǒng)冷凝水體積為:V2 = 46.62立方厘

10、米根據(jù)注射機的注射能力，每次注射量不得超過注射機的最大注射量。80%的拍攝，計算如下:80%V注 V塑料件= V1+V2注(V1+V2)/80% = 101.94厘米v注注射機理論注射量(cm)；V1成品體積(厘米)；V2澆注系統(tǒng)中冷凝液的體積(厘米)；注塑機的型號是XS-ZY-200。注塑機的技術(shù)參數(shù)如下:注射體積/厘米螺桿直徑/毫米注射壓力/兆帕注射行程/毫米注射時間/秒螺桿轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘注入模式20055190115一點六3060螺旋式夾緊力/千牛最大成型面積/厘米最大開模行程/毫米最大模具厚度/毫米最小模具厚度/毫米模板尺寸/毫米拉桿間距/毫米25406452604061655326344

11、50540匹配模具方法定位環(huán)尺寸/毫米噴嘴球頭半徑/毫米噴嘴的孔口直徑/毫米彈射模式兩側(cè)推出孔/毫米兩側(cè)推出孔間距/mm液壓機械12雙面噴射2302.2檢查最大噴射量塑料制品的重量(或體積)必須與所選注塑機的最大注射體積相適應(yīng)。為保證正常注射成型，最大注射量應(yīng)略大于塑料制品的重量或體積(包括直澆道和澆口冷凝物及飛邊)。用最大注射量校準(zhǔn)注塑機的最大注射量時，按下式檢查:K0 VI N+V澆注0.820013.834+46.62160101.94式中:v 0注塑機的最大注射量(cm3)；Vi塑料產(chǎn)品的體積(cm3)；v注入骨料和溢料的體積(cm3 );n空腔數(shù)量；K利用系數(shù)，k = 0.8因此，選

12、用的注射機符合使用要求。2.3檢查夾緊力合模力又稱鎖模力，是指注塑機合模裝置對模具施加的最大鎖模力。為了避免塑料注射成型時由于注射壓力而使模具沿分型面膨脹，注塑機的鎖模力可按下式計算:F0p模塊A得分 100或者F0K1pA 10025401032/3190(32 3.14-30 3.14)4100010-225400001972757.33式中:F0為注塑機的公稱鎖模力(n)；p型模壓力(型腔熔體壓力)(MPa)為25 40mpaK1壓力損失系數(shù)，k1 = 1/3 2/3；P注射壓力(MPa)；a-塑料制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和(cm)；因此，選用的注射機符合使用要求。2.4檢查

13、開模行程和頂出距離。取出塑料件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。檢查開模行程有三種情況:(1)最大開模行程與模具厚度無關(guān)。對于帶有液壓機械合模機構(gòu)的注塑機，最大開模行程由注塑機曲軸機構(gòu)的最大行程決定，不受模具厚度的影響。(2)注射機最大開模行程與模具厚度有關(guān)。對于全液壓機械鎖緊機構(gòu)的注塑機，最大開模行程受模具厚度的影響。此時，最大開模行程等于注塑機固定模板臺和移動模板臺之間的最大距離S減去模具厚度Hm。對于單分型面的注塑模具，驗算公式為:sHm+H1+H2+(510)mm對于具有雙分型面的注塑模具，驗算公式為:sHm+H1+H2+a+(510)mm(3)側(cè)向抽芯的最大開模行程當(dāng)模具需

14、要利用開模動作完成側(cè)向抽芯時，開模行程檢查要考慮側(cè)向抽芯所需的開模行程。如果完成側(cè)向抽芯所需的開模行程公式為Hc，當(dāng)HcH1+H2時，Hc對開模行程沒有影響，仍用上述公式進(jìn)行校核。當(dāng)Hc H1+H2時，可以用Hc代替前述校驗公式中的H1+H2進(jìn)出口行進(jìn)行校驗。注射機的開模行程是有限的，取出的零件開模距離必須小于注射機的最大開模行程。三分型面注塑模具的開模行程可按下式校核:sH1+H2+a+(510)mm=22+101+10+10S = 260 143滿足使用要求。式中:H1塑件脫出的距離(mm)；H2包括流道中冷凝物在內(nèi)的塑料件的高度(mm)；S注塑機最大開模行程(mm)；a-距主流道中冷凝水

15、的距離(mm)；總裝圖中，拉桿的活動行程為110mm，實際行程為108mm，主支通道總長度為101mm。由于樹脂快門的熱膨脹，可移動模具和固定模具的接觸表面不會首先打開。開模順序如下:先打開定模框與脫料板的接觸面，再打開定?；迮c脫料板的接觸面，然后打開動定模框與動定?？虻慕佑|面，最后推桿推動推板頂出產(chǎn)品。當(dāng)模架和脫料板先分離時，由于拉料桿的作用，冷凝物先被拉出模具。當(dāng)拉桿行程為108毫米時，行程導(dǎo)柱的限位塊與定模框表面接觸，脫料板與定模底板表面間隔10毫米，即拉桿的螺釘頭與定模底板接觸。此時主流道內(nèi)的冷凝液被拉出主流道，所有的冷凝液都可以順利取出。2.5檢查模具的安裝尺寸:(1)噴嘴尺寸注塑

16、機噴嘴孔直徑D由上表查得D = 4，主流道小端直徑應(yīng)大于注塑機噴嘴直徑。注塑模具澆口套起始處的凹坑的球面半徑R應(yīng)大于注射機的噴嘴球。頭部保持同心和緊密接觸的半徑R，r = r+(1 2) mm所以取r = r+1 = 12+1 = 13mm(標(biāo)準(zhǔn)澆口套的數(shù)值)。主通道小端孔的直徑d應(yīng)大于注射機噴嘴的直徑d。d = d+1 = 5毫米(2)定位環(huán)的尺寸注塑安裝用定位環(huán)的外徑與定位孔間隙配合。從表中發(fā)現(xiàn)，注塑機的定位孔直徑為，間隙配合為H11/c11，所以定位環(huán)的尺寸為。(3)模具的總體尺寸模具的長度和寬度應(yīng)該與注射機的拉桿之間的距離相適應(yīng)，以確保模具可以通過拉桿之間的空間從至少一個方向安裝在注射

17、機上。因此，本次設(shè)計模具外形尺寸定為400450，滿足設(shè)計要求。(4)模具的厚度模具厚度必須在所選注射機的最大模具厚度和最小模具厚度之間。由于注射機的限制，模具厚度為165mmt406mm。所以設(shè)計的模具厚度為345mm，符合注塑機的參數(shù)。(5)模具固定形式:壓板固定。第三章澆注系統(tǒng)設(shè)計3.1定位環(huán)從上面的分析可以看出，澆注系統(tǒng)的定位環(huán)是M6，由兩個螺釘定位，對稱分布。定位環(huán)采用45 #鋼，熱處理后淬火40 45小時。3.2澆口套澆口套與噴嘴直接接觸，要求硬度更高，耐磨性更好，所以采用T8A進(jìn)行表面淬火。注射機噴頭的球面半徑必須與其接觸的模具主流道起點的球面半徑相匹配，或者前者略小于后者。澆口

18、套大端球面半徑R=噴嘴球頭半徑r+1=12=13mm，主流道入口直徑端直徑D=噴嘴直徑d+1=4+1=5mm，主流道錐角= 2，表面淬火40 55 HRC，流道粗糙度Ra 0.4 m。3.3閘門的設(shè)計(1)主流道:主流道是連接注射機噴嘴與分流道的距離，通常與注射機噴嘴在同一軸線上，截面為圓形，有一定錐度。設(shè)計要點如下:A.為了便于從主流道中抽出澆注系統(tǒng)的冷凝液，并考慮到塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計成圓錐形，錐角為2 6，壁面粗糙度為Ra 0.8 m。B.主流道的大端為圓角，其半徑往往為r=D/8mm，以減少材料流動。轉(zhuǎn)型中的阻力。C.在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會增加主

19、流道的冷凝物，增加壓力損失，使塑料熔體冷卻過度，影響注塑成型。D.為了使熔融塑料完全從噴嘴進(jìn)入主流道而不溢出，主流道應(yīng)與注射機的噴嘴緊密接觸。主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑R2 = R1+(1 2mm)，其小端直徑D = D+(0.5 1mm)，凹坑深度一般為2 5mm。我選擇了3毫米的深度值。E.由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分始終算作一個可拆卸的主流道襯套，這樣就可以選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。我的材料是SKD61，真空淬火硬度52 HRC，用兩個M6螺絲固定。(2)澆口設(shè)計:澆口是連接流道和型腔的短通道。澆口設(shè)計和位置選擇是否恰當(dāng)，直接關(guān)系到能否注

20、射出質(zhì)量好的塑件。澆口主要有三個作用:一是塑料熔體流動的通道；二是澆口的及時凝固可以控制保溫時間；第三，成型后便于將塑件從整個澆注系統(tǒng)中分離出來。為了使側(cè)澆口流程短、截面小、便于拆卸、模具結(jié)構(gòu)緊湊、加工維修方便，我選擇了點澆口。點澆口的優(yōu)點是澆口位置可以靈活確定，澆口附件變形小，在多型腔中使用點澆口時易于平衡澆注系統(tǒng)。對于投影面積較大的塑件或容易變形的塑件，采用多點澆口可以達(dá)到理想的效果。點澆口的直徑d通常為0.5 1.8 mm，相交長度l通常為0.5 2.0 mm，為了防止?jié)部谇袛鄷r產(chǎn)品表面受損，可采用過渡圓弧R，R1約為1.5 3.0 mm，H約為0.7 3.0 mm3.4分型面和排氣槽的

21、設(shè)計(1)開模取出塑件或澆注系統(tǒng)冷凝液的面稱為分型面。分型面應(yīng)位于塑料零件橫截面尺寸最大的部分。由于蓋子的底部是圓形的，所以分型面應(yīng)該位于塑件的底部，這樣有利于保證塑件注射成型和排氣的完整外觀質(zhì)量。(2)塑料熔體注入模腔時，澆注系統(tǒng)和模腔的空氣必須隨塑料成型過程中產(chǎn)生的底層分子的揮發(fā)性氣體順利排出模具。如果型腔內(nèi)原有的氣體和蒸汽不能順利排出，零件上會出現(xiàn)氣孔、接縫、表面輪廓不清等現(xiàn)象，不能完全充滿型腔。同時零件會被氣體壓縮產(chǎn)生的高溫灼傷，造成焦痕。而且型腔氣體壓縮產(chǎn)生的背壓會降低充模速度，影響注射周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，設(shè)計腔體時必須考慮排氣問題。注射過程中排出的氣體主要有兩種:一種是澆注系統(tǒng)和

22、模具型腔中的空氣，另一種是塑料熔體分解釋放的少量氣體和低分子揮發(fā)物。這些氣體必須在成型過程中及時排出。這種設(shè)計可以利用分型面和配合間隙來排氣，配合間隙為0.030.05mm，因此模具不需要再設(shè)置排氣槽。第四章模塑件工作尺寸的計算所謂工作尺寸，是指直接用于成型塑料件的成型件的尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸(包括矩形或異形型芯的長度和寬度)、型腔和型芯的深度尺寸、中心距尺寸等。任何塑料制品都有一定的尺寸要求，在使用或安裝中滿足要求的塑料制品尺寸精度往往要求更高。在設(shè)計模具時，需要根據(jù)產(chǎn)品的尺寸和精度要求，確定相應(yīng)成型零件的尺寸和精度等級。影響塑料制品精度的因素比較復(fù)雜，主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

23、首先與成型件的制造公差有關(guān)。顯然，成型零件的精度越低，產(chǎn)品尺寸或形狀的精度就越低。其次，設(shè)計模具時估算的塑性收縮量與實際收縮量的差異以及生產(chǎn)產(chǎn)品時收縮量的波動值。成型收縮率包括設(shè)計中選取的計算收縮率與實際收縮率之間的差異，從而在生產(chǎn)產(chǎn)品時由于工藝條件的波動和材料批號的變化而引起產(chǎn)品收縮值的波動。前者引起塑料制品的系統(tǒng)誤差，后者引起偶然誤差。收縮率的波動值s隨著產(chǎn)品尺寸的增大而增大。制造誤差z隨著零件尺寸的立方根增大而增大，型腔總磨損c隨著零件尺寸的增大而緩慢增大。生產(chǎn)大尺寸塑料零件時，收縮率的波動對零件的公差影響很大。僅僅通過提高模具制造的精度來提高塑件的精度是困難的，也是不經(jīng)濟(jì)的。而是要著重

24、穩(wěn)定工藝條件，選擇收縮率波動小的塑料。相反，在生產(chǎn)小尺寸塑料件時，影響塑料件公差的主要因素是成型件的制造公差和成型件表面的磨損值。外腔在使用過程中不斷磨損，使得新舊時代同一模具生產(chǎn)出來的產(chǎn)品大小不一。塑料件的公差會受到動模件配合間隙的變化值和定模件安裝尺寸的變化值的影響。由于影響因素多而復(fù)雜，塑料制品的精度往往較低，而且總是低于成型件的制造精度，因此塑料制品的尺寸很難達(dá)到高精度。該部件的材料是丙烯腈丁二烯苯乙烯。根據(jù)塑料模具設(shè)計參考材料匯編中表3.6“常用熱塑性塑料的綜合性能”，該材料的成型收縮率為0.4% 0.7%。根據(jù)表2.53“精度等級的選擇”，一般精度，即4級精度，被選為主要尺寸。所有

25、尺寸均按平均收縮率計算。平均收縮率為:(1)空腔徑向尺寸的計算當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較低時，X=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較高時，X=0.75。(毫米)(2)鐵心徑向尺寸的計算當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較低時，X=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較高時，X=0.75。(3)空腔深度尺寸的計算當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較低時，X=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較高時，X=0.75。(4)核心高度和尺寸的計算當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較低時，X=0.5，當(dāng)塑料尺寸較大且精度等級較高時，X=0.75。第五章強度校核型腔壁厚計算在注射成型過程中，模具型腔會受到熔體的高壓，因此模具型腔要有足夠的強度

26、和剛度。如果空腔的側(cè)壁和底板厚度過小，可能會因強度不足而導(dǎo)致塑性變形甚至開裂。還可能因剛度不足而翹曲，造成飛邊、飛邊，降低塑件尺寸精度，影響順利脫模。因此，空腔壁厚由強度和剛度計算確定?？涨槐诤竦挠嬎慊谧畲髩毫?。理論分析和實踐證明；對于大尺寸腔體，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計算；而小尺寸孔洞在大彈性變形前應(yīng)力往往超過作用應(yīng)力，所以按強度計算。強度計算的條件是各種應(yīng)力形式下的許用應(yīng)力。由于模具的特殊性，剛度的計算條件可以從以下三個方面考慮:1.從模具型腔不溢料的角度來看，高壓塑料熔體注射時，模具型腔的某些配合面會有足夠的溢料間隙，所以不同塑料的剛度條件應(yīng)根據(jù)其最大溢料間隙來確定；2.從保證產(chǎn)

27、品精度的角度來說，所有的塑料制品都有尺寸要求，有些零件的尺寸往往要求精度很高，這就要求模具型腔具有良好的剛性，即塑料注射時不會產(chǎn)生過大的彈性變形。最大彈性變形值可以是產(chǎn)品允許公差的五分之一左右。3.為保證零件順利脫模，型腔的允許彈性變形值應(yīng)小于零件的收縮值。但一般來說，塑料的收縮率較大，大多在0.4%以上。當(dāng)某一尺寸的產(chǎn)品同時有幾個要求時，應(yīng)以要求最高的一個作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。至于上面的空腔大小，要計算剛度，低于這個值，要計算強度。該邊界值取決于型腔的形狀、模具材料的容許應(yīng)力、型腔的容許變形和塑料的熔體壓力。因此，在設(shè)計空腔時，應(yīng)根據(jù)空腔的結(jié)構(gòu)類型和強度、剛度條件計算側(cè)壁和底板的厚度。在本設(shè)計中，根

28、據(jù)整體圓形空腔的側(cè)壁和底板厚度對空腔進(jìn)行驗算。計算公式:側(cè)壁厚度基板厚度按剛度計算按實力計算按剛度計算按實力計算拿使用前一個公式計算結(jié)果。拿使用前一個公式計算結(jié)果。式中:空腔側(cè)壁厚度(mm)空腔底板厚度(毫米)E模具材料的彈性模量(MPa ),取自碳鋼。剛度條件，即允許變形，ABS取0.04。型腔熔體壓力，(MPa)，ABS為25 Mpa。熔體壓力下的側(cè)壁高度()B 空腔側(cè)壁的短邊長度()空腔側(cè)壁長度()三邊固定一邊自由的矩形板的彎曲變形系數(shù)，由塑料成型工藝與模具設(shè)計表4-10查得:當(dāng)、四邊固定矩形板的彎曲系數(shù)，由塑料成型工藝與模具設(shè)計表4-9查得:時，根據(jù)上面的公式計算:側(cè)壁厚度:第六章脫模

29、機構(gòu)設(shè)計在注射成型的每個循環(huán)中，塑料零件必須從模具的型腔或型芯中取出。完成塑件頂出的裝置稱為脫模機構(gòu)，也稱為頂出機構(gòu)或脫模裝置。6.1結(jié)構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)要把塑件留在動模中，也就是說不變形不損壞，外觀好。此外，脫模機構(gòu)應(yīng)具有可靠的結(jié)構(gòu)。該模具采用可靠的脫模機構(gòu)，利用脫料板拉動斷點澆口自動落料。由于產(chǎn)品呈圓形，壁厚較薄，沒有明顯的頂針推出痕跡，所以使用頂針板推出產(chǎn)品，使推力均勻，動作平穩(wěn)，推力大，推出產(chǎn)品后外觀上幾乎沒有痕跡。6.2脫模力的計算A.脫模力是指塑料件與動模主型芯分離時所施加的力。包括型芯夾緊力、真空吸附力、附著力和脫模機構(gòu)本身的運動阻力。鎖模力是指塑件在冷卻固化過程中體積收縮對型芯產(chǎn)生

30、的鎖模力。真空吸附力是指閉殼塑件脫模時，塑料表面與型芯之間形成的真空腔與大氣之間的壓力差所產(chǎn)生的阻力。附著力是指脫模時塑料件表面與模具鋼表面吸附產(chǎn)生的力。B.分析此制件可知：此制件的壁厚與長度的比值等于，為薄壁形塑件。 由塑料成型工藝與模具設(shè)計表“塑料常用的脫模斜度”選取型腔脫模斜度為1型芯脫模斜度為。塑料的拉伸模量為，取，泊松比為，與鋼的摩擦系數(shù)為，取。平均收縮率，由塑料成型加工與模具公式，當(dāng)塑件斷面為矩環(huán)形時，所需脫模力：式中:E塑料的拉伸模量(MPa)-塑性成形的平均收縮率(%)t-塑料件的平均壁厚(mm)l-包含型芯的塑料零件的長度(mm)塑料的-泊松比塑料和鋼之間的摩擦系數(shù)-脫模斜度

31、(塑件側(cè)面與脫模方向的夾角)B塑料件在垂直于開模方向的平面上的投影面積(cm2)。當(dāng)塑料零件底部有空氣時，第10B項應(yīng)該為零。k1由和確定的無量綱數(shù)，可用下列公式計算 此制件的平均壁厚為，所以脫模力為第七章合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計當(dāng)注射模具閉合時，需要精確的方向和位置。因此，在注塑模具中應(yīng)該有一個合模導(dǎo)向裝置，引導(dǎo)動模和定模在一定方向上的閉合和定位。合模導(dǎo)向機構(gòu)的主要功能是:1.定位功能。為了避免模具裝配時因方向錯誤而損壞成型件，并在合模后的工作過程中保持型腔的正確形狀和位置，從而保證塑件壁厚的均勻性。2.導(dǎo)向作用。在動模向定模閉合的過程中，由于第一次接觸，導(dǎo)向機構(gòu)引導(dǎo)動模向準(zhǔn)確的方向和位置閉合，避

32、免了沖頭先進(jìn)入型腔而造成的損壞事故。3.承受一定的側(cè)壓力。高壓塑料熔體注入型腔時，會產(chǎn)生單側(cè)壓力，需要由合模導(dǎo)向機構(gòu)承擔(dān)。4.支撐動模的型腔板或定模的型腔板。對于雙分型面的注塑模具，導(dǎo)柱還需要支撐定模的型腔板的重力，同時還要對這個板進(jìn)行導(dǎo)向和定位。第八章模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)塑料注射模冷卻系統(tǒng)的設(shè)計不僅影響成型塑件的質(zhì)量，而且直接影響生產(chǎn)效率。一、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求:1.根據(jù)塑料的種類，確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用加熱模式還是冷卻模式；2.希望模具溫度均勻，塑料件各部分同時冷卻，提高生產(chǎn)率和塑料件質(zhì)量；3.采用低模溫、快速大流量水冷一般效果較好；4.溫度控制系統(tǒng)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，成本低。二、模具冷卻

33、系統(tǒng)設(shè)計原則:A.冷卻水孔的數(shù)量要盡量多，截面尺寸要盡量大；B.加強閘門處的冷卻；c .減小進(jìn)水和出水的溫差；D.冷卻水通道的開口應(yīng)盡可能遵循型腔的形狀；E.便于加工和清洗；F.應(yīng)沿塑性收縮方向設(shè)置。8.1冷卻時間的計算塑料模具的冷卻時間通常是指從塑料熔體充滿型腔到塑料模具可以打開取出的時間。塑料件可以打開取出的時間，通常是以塑料件已經(jīng)完全固化并具有一定的強度和剛度為前提的。根據(jù)“塑料成型與模具”，本設(shè)計采用塑件截面平均溫度達(dá)到要求的脫模溫度。時所需冷卻時間為： 式中：塑件所需冷卻時間（s） s塑件壁厚（mm）塑料熔體溫度（）取200模具溫度（）取60塑件脫模時截面平均溫度（）取80塑件的熱擴(kuò)

34、散率取0.075冷卻時間為：8.2 冷卻參數(shù)的計算 1.傳熱面積的計算 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射與注射機接觸所散失的熱量，假設(shè)塑料熔體在模釋放的熱量，全部由冷卻水帶走，則模具冷卻時所需冷卻水的體積流量可按下式計算：式中： V冷卻水的體積流量（m/min）；單位時間注入模具的塑料熔體的質(zhì)量取15（kg/h）；i塑料成型時在模具釋放的熱含量（KJ/kg）為550750KJ.kg-1 取600 KJ.kg-1；冷卻水的密度（kg/）；冷卻水的比熱容/（kgK）為0.55；冷卻水的出口溫度（）取90；冷卻水的進(jìn)口溫度（）取15；冷卻水的體積流量為： 由冷卻圓管中水的湍流流量V和管道直徑d，并結(jié)合

35、實際工作經(jīng)驗，查得孔的直徑為：；在確定實際冷卻管道的直徑后，可求得在V和d下的冷卻水流速：流速為：； 冷卻水孔總傳熱面積由下式計算：式中：A冷卻水孔總傳熱面積(m)； 單位時間注入模具的塑料熔體的質(zhì)量（kg/h）；塑料成型時在模具釋放的熱焓量（KJ/kg）；模具溫度（）；冷卻水的平均溫度（）；冷卻水孔總傳熱面積為：2.冷卻水孔總長度的計算由于傳熱面積，計算公式為：式中：L冷卻水孔總長度（m）；冷卻水孔總長度8.3冷卻回路的布局根據(jù)塑件的形狀和所需的冷卻溫度分布要求，以及澆口位置等。冷卻回路在水路上打開，冷卻水管均勻分布在產(chǎn)品表面，可以使塑料件均勻冷卻，避免塑料件因集中或冷卻不均勻而損壞。冷卻通道用防水片隔開，通水孔用塞子堵住，形成規(guī)定的冷卻回路。詳見裝配圖。第九章發(fā)射機構(gòu)由于產(chǎn)品呈圓形，壁厚較薄，使用推板將產(chǎn)品推出，使推力均勻，運動平穩(wěn)，推力大，推出后外觀上幾乎不留痕