燈座注塑模具設計[概括]畢業(yè)設計內容為燈座的注塑模具設計，材質為PC。塑料模具注塑成型的最大特點是：成型周期短，一次成型形狀復雜、尺寸精度高的塑件；對各種塑料適應性強；生產效率高，產品質量穩(wěn)定，易于實現自動化生產。注塑成型的工藝是將塑料原料放入機筒內加熱、熔融、塑化成粘性流體。在螺桿的高壓作用下，熔體以較高的壓力通過噴嘴注入模具型腔，然后冷卻固化。第一階段，經過冷卻定型，開模脫模后得到塑料制品。設計中的主要工作是首先分析塑料的工藝性能，繪制塑料件的零件圖。本設計中采用了側抽芯機構，所以側抽機構（斜推桿和斜導槽的設計）關系到主、流道的設計、型腔的分布和他們的零件圖，模架的選擇和驗證，注塑機的選擇和驗證等，最重要的是糾正模腔和型芯的徑向和高度尺寸的計算過程。模具結構，這些設計過程需要查閱大量資料，在所有計算和設計完成后，必須繪制模具設計總裝圖和模具結構件。圖片?！娟P鍵詞】：燈座、注塑模具、PC第一章介紹1.1畢業(yè)設計目的塑膠模具畢業(yè)設計是在課程設計編制依據上，通過畢業(yè)實踐，畢業(yè)前的最后一次實踐教學培訓，其主要目的：1.提高學生對技術資料的收集、整理、匯編和應用能力，增強編寫技術文檔的能力。是對他們在技術文件中的語言和文字使用、組織、總結和總結的綜合訓練。2、綜合運用所學的理論知識、生產實踐和設計實踐知識，對難點的塑料模具設計進行實踐訓練，全面培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力，初步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。3.鞏固和拓展塑料模具設計等課程所學內容，掌握塑料模具設計的方法和步驟，掌握塑料模具設計的計算、繪圖等基本技能，查閱設計資料和手冊，熟悉模具標準等相關。在模具設計中執(zhí)行標準和法規(guī)。4、初步掌握3D建模（制圖）軟件，精通2D制圖軟件在模具設計中的應用。進一步熟悉塑料模具設計中的各種專業(yè)零件標準，并能在模具設計中合理應用，可有效簡化模具結構，加快設計進程。1.2畢業(yè)設計內容畢業(yè)設計的內容主要包括：塑件分析（確定塑件的設計要求、明確塑件的生產批次、計算塑件的體積和質量）、成型方法的確定、成型工藝條件的確定（成型時間、成型溫度、成型壓力）、分型面的設計、模腔數的確定、型腔的排列和流道布局以及澆口位置的設置、注塑機的選擇、注塑機參數的檢查、模具的工作零件結構設計及理論計算、橫向分型及抽芯機構設計、頂出機構設計、拉桿形式選擇、排氣方式設計、模具整體尺寸確定、模架選擇、模具安裝尺寸檢查、繪制模具裝配圖和零件圖，編寫和組織設計說明等。1.3畢業(yè)設計基本要求畢業(yè)設計是在課程設計編制依據上進行的，所以形狀復雜、需要二次分型、頂出或抽芯的注塑模具可以根據塑件的復雜程度設計成單腔和多腔；流道形式可根據塑件批次和塑件類型設計為普通流道或熱流道。要求模具結構合理，理論分析計算充分。在畢業(yè)設計中，要求學生注意培養(yǎng)認真負責、踏實細致的工作作風和保質保量、按時完成任務的習慣。在設計過程中，他們必須：1、合理選擇模具結構，正確確定模具成型零件的結構形狀、尺寸和技術要求。所設計的模具制造工藝好，成本低。2、充分利用塑料成型的優(yōu)良特性，盡量減少后加工。3、設計的模具應能高效、優(yōu)質、安全可靠地生產，模具使用壽命長。1.4畢業(yè)設計步驟畢業(yè)設計的一般流程和步驟見表1-1設計準備模具整體結構設計、理論分析計算裝配圖的機構設計成型件工作圖設計編寫設計規(guī)范設計總結與辯護

表1-1接受設計任務書，明確設計任務，參觀現場，在實驗室拆裝模具，熟悉與設計相關的模具結構，閱讀塑料模具設計指導書，準備設計材料、繪圖工具或電腦塑件在模具中的成型位置、分型面和型腔數的確定、澆口系統(tǒng)形式和澆口位置的選擇和設計、成型件的設計、設計頂出機構、橫向分型和抽芯機構設計、合模導向機構設計、排氣系統(tǒng)和調溫系統(tǒng)設計、模架選擇等。先繪制模具裝配草圖，各零件的結構設計，協(xié)調零件之間的裝配關系，最后完成裝配工作圖繪制成型零件的工作圖組織編寫設計計算規(guī)范設計總結和完整的防御準備1.5畢業(yè)設計中應注意的問題1、塑膠模具的畢業(yè)設計是學生在老師的指導下獨立完成，也是學生比較全面的工裝設計培訓。學生要明確設計任務，掌握設計進度，精心設計。每個階段完成后都要認真檢查，提倡獨立思考，認真修正錯誤，不斷改進。2.塑料模具設計過程的各個階段是相互關聯(lián)的。設計時，構件的結構尺寸并不完全由計算確定，還應考慮結構、可制造性、經濟性和標準化的要求。由于影響部件結構尺寸的因素很多（如加熱或冷卻系統(tǒng)的設計和布局），隨著設計的進行，需要考慮的問題會變得更加全面和合理。因此，在后期的設計中，應考慮前期設計中不合理的結構。根據需要修改尺寸。因此，設計應同時計算和繪制，反復修改，計算、設計和繪圖交替進行。3、學習和利用好前人積累的寶貴設計經驗和資料，可以加快設計進程，避免不必要的重復工作。它是提高設計質量的重要保證，是創(chuàng)新編制依據。但任何設計任務都可能有多種決策方案，應根據具體情況認真分析，合理吸收，不能盲目照搬或抄襲。4、在設計中實行標準化、系統(tǒng)化、通用化，可以保證互換性，降低成本，縮短設計周期。是模具設計中應遵循的原則之一，是設計質量的評價指標。在設計中要熟悉并正確采用各種相關的技術標準和規(guī)定，盡量使用標準件，注意一些需要四舍五入到標準尺寸的尺寸。同時，設計時應減少材料的種類和標準件的規(guī)格。第二章塑件成型工藝分析2.1產品基本尺寸及要求產品名稱：燈頭（如圖2-1、2-2、2-3所示）；生產批次：大批量；產品材質：PC（Polycarbonate，聚碳酸酯）；公差等級：對于未標注的公差，取MT5級精度。圖2-1圖2-2圖2-32.2塑件工藝分析塑件的工藝分析包括塑件原材料分析、塑件尺寸精度分析、塑件表面質量分析和塑件結構工藝分析。詳細情況如下：2.2.1塑件原料分析及主要用途聚碳酸酯是一種線性結構的無定形材料，透明。材料使用溫度小于130℃，耐寒性好，脆化溫度-100℃。具有一定的化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等。聚碳酸酯透光率高，介電性能好，吸水率低，但對水的敏感性強（含水量不應超過0.2%），使用后會降解吸水。機械性能好，抗沖擊性和抗蠕變性優(yōu)良，但耐磨性差。成型熔融溫度高，但熔體粘度大，流動性差（溢流值為0.06mm）；流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快；成型收縮率容易產生應力集中。產品主要用作機械中的齒輪、凸輪、渦輪、皮帶輪等；電子電氣產品零件、光學零件等通過以上對原材料的分析，在模具設計中應注意以下兩點：①。熔融溫度高，熔體粘度高。因此，在模具設計中，大于200g的塑件應采用螺桿式注塑機成型。噴嘴應為開放式延伸噴嘴并加熱，嚴格控制模具溫度。一般以70～120℃為宜，模具應選用耐磨鋼并淬火。②。由于材料的水敏性強，加工前必須烘干，否則會出現氣泡、銀絲，強度明顯下降。③。容易發(fā)生應力集中。應嚴格控制成型條件。塑件成型后必須進行退火消除應力；度數取2°，其主要性能指標如下：表2-1聚碳酸酯主要性能指標密度/Kg·dm-31.34～1.35抗拉屈服強度/MPa84比容/cm3·g-10.74～0.75拉伸彈性模量/MPa6.5×103吸水率（%）0.09～0.15抗彎強度/MPa134收縮率(%)0.05～0.5沖擊韌性/KJ·m-257.8熔點/℃235～245硬度/HB13.5熱變形溫度/℃146～149體積電阻率/Ω·cm10172.2.2塑件尺寸及精度分析塑料件的整體尺寸受到塑料流動性的限制。在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料可以形成較大尺寸的塑件；反之，成型的塑件尺寸更小。此外，塑件的外形尺寸也受到成型設備的限制。影響塑件精度的因素很多，如模具制造精度和使用后的磨損程度、塑料收縮率的波動、成型工藝條件的變化、塑件的形狀、成型后的脫模斜度和尺寸變化等對塑件的零件圖尺寸進行分析后發(fā)現對塑件的尺寸精度沒有特殊要求，所以尺寸均為自由尺寸，按要求取MT5級精度。根據表2-4國標塑料件尺寸公差（GB/T14486-1993）[1]，核對公差值，其主要尺寸公差標注如下（單位為mm）：①。尺寸：690,700,1270,1290,1700,1370,-0.86-0.86-1.28-1.28-1.6-1.28R5000。__-0.24、3-0.2、133-1.28②、外形尺寸：63+0.74,64+0.74,114+1.14,121+1.28,123+1.28,13100000+1.28,164+1.6,R2+0.2,60+0.74,32+0.56,30+0.50,8+0.28。0000000③?？壮叽纾?,120+0.32,1370+1.28,1640+1.6,4.50+。1000。32024、0.2、50+。___20+0.24④孔間距尺寸：34±0.28、96±0.50、150±0.57。2.2.3塑料件表面質量分析塑件的表面質量包括表面粗糙度和外觀質量等。塑件的表面粗糙度主要與模腔各成型面的粗糙度有關。一般模具型腔的表面粗糙度值比塑件要求低1～2個等級。一般來說，原材料的質量、成型工藝（各種參數的設定和控制等人為因素）和模具的表面粗糙度都會影響塑件的表面粗糙度，尤其是型腔壁的表面粗糙度.最有影響力的。此外，對于透明塑料零件，尤其是光學元件，要求模具和型芯具有相同的表面粗糙度。塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面無斑點和焊痕，粗糙度為Ra0.4mm。但是塑件對表面粗糙度的要求不高，所以塑件是通過注塑成型得到的。根據表2-5不同加工方法、不同材料可達到的塑件表面粗糙度[1]，塑件表面粗糙度可為Ra0.8mm或Ra1.6mm。2.2.4塑件結構工藝分析2.2.4.1塑件的幾何結構設計塑料制品的形狀一般是普通使用形狀、藝術形狀、工程（功能）形狀或它們的組合三種情況之一。塑料制品的形狀直接決定了相應模具的結構設計。產品設計中一些簡單的要求，往往會給模具制造和成型帶來困難；相反，優(yōu)化產品結構有利于模具設計，往往可以大大簡化模具結構或改進成型工藝。塑料制品的結構設計包括壁厚、脫模坡度、加強筋、支撐面、圓角、孔設計和塑料件的表面形狀。⒈壁厚塑件的壁厚對其質量影響很大。壁厚過小，難以滿足強度和剛度要求，大型復雜零件的型腔難以填滿；容易產生氣泡，外表容易產生凹陷等缺陷，也會增加冷卻時間。此外，同一塑件的壁厚應盡量均勻，以免因收縮不一致而變形或開裂。塑件壁厚一般為1～6mm，最大可達8mm。最常用的壁厚為1.8～3mm，這取決于塑件的種類和用途。從表2-7常用熱塑性塑料件的最小壁厚和推薦壁厚[1]中發(fā)現，聚碳酸酯的最小壁厚為0.95mm，推薦壁厚為1.45mm～3.2mm。分析本設計中的零件圖2.11已知塑件壁厚為3mm，形狀為旋轉體。壁厚均勻，滿足最小壁厚要求。脫模坡度當塑件冷卻后收縮時，會緊緊包裹在凸模上，或因粘連而緊貼型腔。為便于脫模，在脫模時防止塑件表面出現頂白、頂損、劃傷等現象。在設計塑件時，應考慮其表面具有合理的脫模斜度。塑件上脫模斜度的大小與塑件的性質、收縮率、摩擦系數、壁厚和幾何形狀有關。因此，在選擇脫模斜度時應考慮塑件的精度要求、塑件的尺寸、塑件的形狀是否復雜、塑件的收縮率和塑件的壁厚。.根據常用塑件脫模斜度表2-10[1]，發(fā)現聚碳酸酯模具脫模斜度為35'～40'，型芯脫模斜度為30'～50'.此外，塑件的外觀要求更高，高度尺寸更大，孔和凹槽也更多。為便于脫模，凹模與型芯的脫模斜度統(tǒng)一為2°。圓角塑件的圓角不僅使成型時的熔體流動性能好，成型進行順利，而且可以減少應力集中。因為當塑件有尖角時，尖角處容易發(fā)生應力集中，受力或沖擊振動時會發(fā)生斷裂。根據圖2-5，圓角半徑R與厚度T與應力的關系[1]：當R/T<0.3時，應力容易集中；當R/T>0.8時，應力集中不明顯。根據零件圖，塑件有兩個圓角R2和R5，塑件壁厚為3mm。很容易知道R/T為0.7和1.7。顯然，塑件底部的兩個圓角不會產生應力集中。⒋孔設計塑件上的孔包括通孔、非通孔、形狀復雜的孔和螺紋孔。這些孔大多與塑料零件同時形成。由于塑件的成型特性，設計時應注意孔的極限尺寸、孔間距、孔類型。(1)孔的極限尺寸原則上，塑件上的孔可以形成一定的芯。但是，考慮到由于高壓沖擊導致的核心彎曲變形和加工的困難。因此，塑件孔的最小直徑和孔的最大深度受到限制。根據表2-15熱塑性孔的極限尺寸[1]，聚碳酸酯的最小直徑d=0.35mm，通孔的最大深度h=6d。本設計塑件均為通孔，最小直徑d=2mm，明顯滿足孔的極限尺寸要求。(2)孔距注塑時，塑件的熔體遇到成型孔的小芯時會一分為二，料流背面容易產生焊痕，這會降低塑料零件孔的強度。因此，孔的邊緣與孔的邊緣之間，孔的邊緣與塑件的邊緣之間應有一定的距離，以保證塑件具有足夠的強度?？组g距、孔邊距和孔直徑。對設計零件進行分析發(fā)現，塑料零件具有三組不同直徑的通孔，分別為2mm、5mm和5.5mm；對應的孔距和孔距分別為17mm和12mm、13.5mm和15.5mm、7.5mm和7.5mm。7毫米。根據表2-16塑件的孔距、孔邊距和孔徑的關系[1]，分析每個孔的數據，得出該塑件的孔可以同時形成的結論。時間作為塑件，可以保證塑件有足夠的強度。孔的種類塑件上常見的孔有通孔、非通孔、螺絲固定孔和異形孔。本設計部分的孔位為通孔和螺絲固定孔。并且每個孔的深度是塑件的壁厚，易于成型。⒌塑件凸臺設計本設計的塑件結構分析發(fā)現塑件有四個凸臺，高h=3.5mm，寬b=11mm，均勻分布在直徑為121的外筒圓周上。因此，需要在模具設計中設計橫向。抽芯機構，該機構的詳細設計將在后面的模具設計章節(jié)中詳細介紹。2.3 PC注塑成型工藝及工藝參數注塑成型又稱注塑成型，是熱塑性塑料制品的主要成型方法。除了個別的熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用這種方法成型。注塑模具約占整個塑料模具的90%。近年來，注射成型已成功地用于成型某些熱固性塑料制品。注塑成型可以形成各種形狀的塑料制品。其特點是成型周期短，可一次成型形狀復雜、尺寸精確、嵌件的塑料制品。生產效率高，易于實現自動化生產。廣泛用于生產塑料制品。2.3.1注塑成型工藝注塑成型過程包括三個主要階段：注塑前準備、注塑過程和產品后處理。⒈注射前準備為了使注塑成型順利進行，保證塑件的質量，一般在注塑前需要對原材料進行預處理、清洗機筒、預熱嵌件和選擇脫模劑。(1)在原料的前處理中，對PC的顏色、粒度、均勻性進行檢測。由于PC吸濕性強，若有微量水分存在，產品會產生其他顏色或氣泡，必須密封干燥。預干燥；干燥溫度t=110～120℃，干燥時間h>24h。(2)在生產清洗過的料筒時，如果需要更換塑料類型、更換材料、改變顏色，或發(fā)現成型過程中有熱分解或降解反應，注塑機料筒應該清洗?？諝鈬娚淝逑捶?。(3)脫模劑的選擇為便于脫模，生產中常使用脫模劑。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟和硅油三種。除尼龍塑料外，可使用硬脂酸鋅。注塑工藝完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。產品后處理在塑件成型過程中，由于塑化不均勻或塑件在型腔內結晶取向和冷卻不均勻，塑件各部分的收縮率不一致，或塑件不可避免地有一些部分用于其他原因。應力在使用過程中可能引起變形或開裂，應予以消除。應力消除的方法包括退火處理和調濕處理。根據表3-2常用塑料注塑成型注意事項[1]PC必須在烘箱中130~135℃或自來水中退火1h，然后緩慢冷卻。2.3.2注塑成型工藝參數在注塑成型過程中，工藝條件的選擇和控制是保證成型順利進行和塑件質量的關鍵因素之一。主要的工藝條件是影響塑化流動和冷卻的溫度、壓力和相應的作用時間。⒈溫度注塑成型中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。前兩者影響塑料的塑化流動；后者的溫度主要影響灌裝和冷卻。料筒的溫度分布一般遵循前高后低的原則，即從料斗一側（后側）到噴嘴（前端）逐漸升高。噴嘴溫度一般是為了防止熔體在噴嘴處“流口”，通常將噴嘴溫度控制在略低于料筒最高溫度，即與料筒中斷溫度大致相同。模具溫度對塑料熔體的流動性、塑件的性能和外觀質量影響很大，模具必須保持在一定的溫度。（見表2-2）表2-2PC成型溫度表工藝參數 個人電腦料筒后端溫度/℃ 220～240料筒中部溫度/℃ 230～280機筒前段溫度/℃ 240～285噴嘴溫度/℃ 240～250模具溫度/℃ 70～120壓力注塑成型過程中需要控制四種壓力：塑化壓力、注射壓力、保壓壓力和型腔壓力，它們直接影響塑料的塑化和塑件的質量。塑化壓力代表塑料在塑化過程中的壓力；注射壓力是指柱塞或螺桿頂部對塑料熔體施加的壓力；身體的壓實；型腔壓力是注射壓力經過注塑機噴嘴、模具流道、澆口等壓力損失后作用在型腔單位面積上的壓力。一般型腔壓力為0.3～0.65倍注射壓力約為20至40MPa。（見表2-3）表2-3PC成型壓力系數壓力/MPa注射 70～130保壓 40～50射出率注射速率主要影響熔體在型腔中的流動行為。通常，隨著注射速度的增加，熔體流動速率增加，剪切作用加強，熔體粘度降低，由于剪切加熱，熔體溫度升高，因此有利于填充。產品各個部分的塑料熔體焊接處的焊接強度也有所提高。但由于注射速度的增加，熔體可能會從層流狀態(tài)轉變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，嚴重時熔體會噴入模具，無法排出模具空氣。4.成型周期完成一次注塑成型過程所需的時間稱為成型（或生產）周期。它是決定注塑成型生產率和塑件質量的重要因素。它包括以下部分：注射時間（填充時間和保壓時間）、合模冷卻時間和其他時間（開模、脫模、涂脫模劑和合模時間）。成型周期直接影響生產效率和設備利用率。在保證產品質量的前提下，盡可能縮短成型和冷卻過程。注射時間和冷卻時間對塑料制品的質量有著決定性的影響。（見表2-4）2-4PC各成型時間時間/秒注射時間1到5壓縮時間 20～90冷卻固化時間 20～90成型周期 50～130⒌其他工藝參數塑件的工藝參數除上述工藝參數外，還有以下工藝參數，如下表2-5所示表2-5其他工藝參數螺桿轉速/r·min-1 25～40噴嘴結構 直截了當的注塑機類型 擰緊螺桿結構 普遍的第三章注塑工藝及注塑機的選擇3.1概述注塑成型的原理是將粒狀或粉狀塑料從注塑機的料斗中送入加熱的料筒中，加熱后熔融塑化成粘性熔體。大流量通過噴嘴注入模具型腔。經過一定的保壓、冷卻、定型后，可以保持模腔給定的形狀，然后開模分模，得到成型的塑件。用于注塑成型的設備是注塑機。目前注塑機的種類很多，但常用的是柱塞式注塑機和螺桿式注塑機。在對燈座進行材料選擇、零件可制造性分析、成型工藝分析和工藝參數粗選編制依據上，可以根據塑件的批量大小和精度要求，確定型腔的數量和排列方式，并根據模具的要求注射量可以決定注射機的型號和安裝尺寸。3.2型腔數和排列方式的選擇本設計中設計的零件和其他座椅均為中小型塑料零件，為具有規(guī)則形狀和一般精度要求的旋轉體，批量生產。但是塑件的外筒壁有凸臺，需要側拉?？紤]到經濟效益和生產效率，結合模具結構，防止模具結構過于復雜，初步建議采用一模一腔，零件尺寸如圖3-1：圖3-13.3注塑機的選擇3.3.1注射量計算通過Pro/E建模，如圖2-3，通過“分析”-“模型”-“質量屬性”，塑件體積v=218.06cm3，塑件質量m=294.4g（取PC的密度為1.35Kg/dm3），流道骨料的質量m仍未知，可按塑12件質量的0.2倍推算。由以上分析，確定為一模一型腔，故注射量為：m=1.2納米=1.2×1×294.4=353.28g1=m/p=353.28÷1.35=261.69cm3圖3-2Pro/E質量屬性分析圖3.3.2澆注系統(tǒng)總體積初步估算澆注系統(tǒng)冷凝水的準確值在設計前無法確定，但可以根據經驗估算為塑件體積的2~1倍。由于本次流道簡單短，澆注系統(tǒng)的冷凝水以塑料件為主。0.2倍的體積來估算，所以一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的冷凝液與塑料零件的體積之和）為vtotal=(1+0.2)vplastic=1.2×261.69=314.03cm33.3.3選擇注塑機注塑模具是安裝在注塑機上的，所以在設計注塑模具時，應該對注塑機的相關技術規(guī)范有必要的了解，從而設計出符合要求的模具，選擇合適的注塑機模型。從模具設計的角度，要了解注塑機的主要技術指標：公稱注射量、公稱注射壓力、公稱鎖模力、模具安裝尺寸和開模行程等。根據第二步計算，一次注入模腔的塑料總量vtotal=314.03cm3，結合公式（4-18）[1]，有：vtotal/0.8=314.03/0.8=392.54cm3。根據以上計算，根據附錄G[1]中國產注塑機的型號和技術參數，初步確定了標稱注射量為500cm3的臥式注塑機，注塑機型號為XS-ZY-500選擇。參數見表3-2。表3-2注塑機主要技術參數注射壓力/MPa104MPa__射出行程/mm200螺桿轉速/r/min20～80r/min注射時間/秒2.7鎖模力/N35×105最大成型面積/cm21000模板最大行程/mm500最大模具厚度/mm450拉桿間距/mm500×440最小模具厚度/mm300噴嘴球半徑/mm18噴嘴孔徑/mm7.5定位孔直徑/mm150模板尺寸/mm700×8503.3.4查看注塑機相關參數1.檢查注射量在選擇注塑機時，通常是根據塑件（或模具）的實際注塑量來初步選擇標稱注塑量的注塑機型號，然后按照型號的公稱注塑壓力和公稱鎖模力反過來。,開模行程與模具安裝部位尺寸一一核對。根據實際注射量初步選擇標稱注射量的注塑機型號：為保證正常注射成型，模具每次所需的實際注射量應小于或等于標稱注射量的80%某注塑機，從3.3開始。3本書設計中選用的注塑機原理和方法正好符合此。所以設計中選用的注射機的注射量是符合要求的，這里不需要做太多的檢查。2.檢查注射壓力注塑機壓力的校核是檢查所選注塑機的公稱壓力P是否能滿足塑件成型所需的注塑壓力P0。塑件成型所需的壓力一般由塑料流動性、塑件結構和壁厚、澆注系統(tǒng)類型等因素決定。其值一般為70~150MPa，通常要求為：P男>P00[1]表4-1中某些塑料的要求，可以知道PC所需的注射壓力為100~120MPa，這里我們取p=100MPa，注射機的公稱注射壓力為p=104MPa,射出壓力安全系數k=1.25~1.4，01這里k=1.3，則：1kp=1.3×100=130>p10公共因此，注射機的注射壓力是不合格的。但考慮到本設計中的燈座在日常使用中對功能和性能要求不高，只起到固定作用。綜合考慮注射量的要求和注射機的注射壓力值，最終決定選用該注射機。2.檢查夾緊力鎖模力是指注塑機的鎖模機構對模具施加的最大鎖模力。當高壓塑料熔體充滿型腔時，沿合模方向產生較大的脹形力。因此，注塑機的鎖模力必須大于脹形力。分型面上的塑件為A，則A塑料=π(170÷2)2=22686.5mm2②澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A，即流道骨料（包括澆口）在分型面上的投影面積A，可根據多腔模具的統(tǒng)計分析確定。A澆注為各塑件在分型面上的投影面積A的0.2~0.5倍。由于本例的流道設計簡單，且流道較短，因此流道冷凝水的投影面積可以適當小一些。在這里，取A澆注=0.3A塑料?？偼队懊娣eA，則一共=n（A塑料+A鑄件）=n（A塑料+0.3A塑料）=1×1.3A塑料=1×1.3×22686.5=29492.45mm2④如果模具型腔的膨脹力F擴大，則-擴展=總p模式其中p-mode是腔的平均計算壓力值。p型為模腔壓力，通常為注射壓力的0.3~0.65，大致為25~40MPa。對于粘度高、精度高的塑料制品，應取較大值。PC是高粘度塑料，是對精度要求較高的塑料件，所以p型模具為40MPa。所以F擴展=總p-mod=29492.45x40=1179.7KN查表3-2得到注塑機公稱鎖模力Flock=3500kN，力安全系數k鎖模2=1.1~1.2取k=1.2，則2kF=1.2F=1.2×1179.7=1415.64KN＜F2膨脹膨脹鎖因此，注塑機的鎖模力是合格的。其他安裝尺寸的校核只能在模架選定并確定結構尺寸后進行。第四章模具結構設計注塑模具的結構設計是整個模具設計過程中最關鍵的一步，也是最重要的環(huán)節(jié)。它直接影響設計的合理性和設計產品的實用性，需要特別注意。注塑模具的結構設計主要包括：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設計、型芯和型腔的結構確定、推壓方式、側向抽芯機構的設計、設計的模具結構件。4.1分型面位置和形式的確定分型面是指分離模具以取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝液的可分離接觸面。一對模具可以根據需要具有一個或多個分型面，分型面可以垂直于合模方向，也可以平行或傾斜于合模方向。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具的類型和排氣條件、澆口形式等有關。成型時應考慮分型面，否則模具不能用于成型。在模具設計階段，首先要確定分型面的位置和澆口的形式，然后才能確定模具的結構。分型面設計的合理與否，對塑件的質量、工藝操作的難易程度和模具的設計制造都有很大的影響。因此，分型面的選擇是注塑模具設計的關鍵因素。塑料件為燈座，要求外形美觀，無斑點和焊痕，表面質量要求高。在選擇分型面時，根據分型面的選擇原則，考慮到塑件的外觀質量不受影響，與成型后的形狀保持一致。分型面有兩種選擇，可以順利取出塑料件。首先，選擇塑件小端的底平面作為分型面，如圖4-1所示；選擇該方案，側向抽芯機構設置在定模部分，模具結構需要翻蓋閉合，使塑件表面閉合。會有熔接線，同時增加模具結構的復雜性。二、選擇塑件大端底平面作為分型面，如圖4-2所示，采用本方案側抽芯機構設計動模部分，模具結構為比較簡單。因此，選擇塑件大端底平面作為分型面較為合適。AA圖4-1AA圖4-24.2模具澆注系統(tǒng)設計所謂注塑模具的澆注系統(tǒng)是指從主通道開始到型腔的熔體流動通道。其作用是將塑料熔體順利有序地填充到型腔中，具有傳質、傳壓、傳熱的作用，從而獲得組織致密、輪廓清晰的塑件。澆注系統(tǒng)的正確設計對于獲得高質量的塑料零件極為重要。注塑成型的基本原理是在適當的溫度和壓力下，盡快使足量的塑料熔體充滿型腔。順利填充的關鍵之一是澆注系統(tǒng)的設計。因此，澆注系統(tǒng)非常重要。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩種。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料腔四部分組成。4.2.1主通道設計主流道通常位于模具中心的塑料熔體入口處，它引導從注射機噴嘴注入的熔體進入流道或型腔。澆道的形狀為圓錐形，便于熔體的流動和開模時澆道冷凝液的順利抽出。它的頂部設計成一個半球形的凹坑與噴嘴相連。為避免高溫塑料熔體溢出，坑球半徑比噴嘴球頭半徑大1mm~2mm。一下子出不來。由于注口與注塑機高溫噴嘴的反復接觸和碰撞，設計了獨立的注口套。材質為45鋼，經局部熱處理后球面硬度為55HRC~62HRC。設計了一個獨立的定位環(huán)來安裝模具。定位時，澆口套入口直徑比水口直徑略大0.5mm~1mm，避免溢流，防止連接不準造成堵塞現象。關系如圖4-3所示。圖4-2水口與澆口套的尺寸關系1、主通道尺寸①主通道小端直徑：d=注塑機噴嘴直徑d+(0.5~1)=7.5+(0.5~1)，取d=08mm②主通道球面半徑：SR=注塑機射嘴球半徑SR+(1~2)=18+(1~2)，取SR=20mm0球面擬合高度：h=3~5mm，取h=4mm④主通道長度：盡量小于60mm，標準模架結合模具結構，初始值為L=50mm0主通道大端徑：D=d+2Ltanα≈11mm（半錐角α為1°~2°，此處為1.5°）⑥澆口套全長：L=L+h=50+4=54mm0主渠道總量V=L(R2+r2+Rr)/3=3.14×50×(5.52+42+5.5mainmainmainmainmainmain×4)/31152.07毫米3=1.15厘米3主通道等效半徑Rn=(5.5+4)/2mm=4.75mm澆口套的形式及其固定方法澆口小端的入口與注塑機的噴嘴反復接觸，屬于易損件，對材料有嚴格的要求。因此，模具的澆道部分常設計成可拆卸、可更換的澆道套，即澆道套，以利于有效地單獨加工和熱處理選用優(yōu)質鋼，碳素工具鋼（T8A或常用T10A)或合金鋼，熱處理表面硬度為52~56HRC。在本設計中，由于主流道較長，聚集面積較大，因此將襯套和定位環(huán)設計為分離結構。如圖4-4所示。圖4-4澆口套固定形式1.定位環(huán)2.定模座板3.澆口套冷料孔設計冷料孔又稱冷料井。冷料孔一般位于主通道和流道的末端，其作用是儲存兩次射出之間產生的冷料和料流前端的“冷料”，以防止“冷料”進入型腔并形成各種缺陷。.根據冷料孔位置的不同，冷料孔可分為主通道冷料孔和支通道冷料孔。本設計僅設計主通道冷料腔，采用球形拉桿。4.2.2分流通道的設計流道是主流道與澆口之間的通道。一般開在分型面上，起分流和轉彎的作用。多腔模具必須配備流道，單腔大型塑件在采用多點澆口時也應配備流道。流道是塑料熔體進入型腔之前的通道。通過優(yōu)化流道的橫截面形狀、尺寸和方向，塑料熔體可以順利填充，從而保證最佳的成型效果。流道的截面形狀：通常流道的截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形、正六邊形。⒈選手安排在流道的設計中，要考慮盡量減少流道內的壓力損失，盡量避免熔體溫度的降低，還要考慮減少流道的體積和壓力平衡，所以平衡布置是采用。如圖4-5所示。圖4-5分流道形式⒉分流通道長度從圖4-5可以看出，這種燈座的分流通道設計比較簡單。根據零件結構尺寸設計，分流道較長，單邊分流道長度L為170/2mm，即85mm。上下方向的長度尺寸暫定為50mm。分流道等效直徑因為塑料件的質量由3.3.1m=m=294.4g>200g可知。根據公式（4-16）[1]：塑料 1D=0.2654 m 4 L=0.2654 ×294.4×485=13.83mm對于流動性較差的塑料，如：HPVC、PC、PMMA等，分流通道較長時，直徑可達10-13mm。但是，當分流器的直徑大于8mm時，增加其直徑對改善流量的作用不大。所以取分流通道的直徑D=13mm點流道截面形狀流道的截面形狀：通常流道的截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形、正六邊形。為了減少流道的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大、表面積小。通過比較圓形截面，效率最高，但加工難度較大。方形流道骨料脫模困難，流道效率低。斷面梯形的流道比圓形的熱損失大，但斷面梯形的流道容易選擇加工刀具，容易加工和脫模。因此，梯形截面被廣泛使用，特別是雙分型。面模。因此，本模具設計采用梯形截面。所以根據表4-5[1]：H=10mm，B=15mm.流道橫截面尺寸假設梯形的上底寬為x，底圓角半徑為R=1mm，則梯形的截面積為：A=(x+B)×H/2點然后根據面積等于等效直徑為13mm的圓的面積，我們可以得到A=(x+15)×10÷2=D點2 3.14×132÷4點

/4=即：x≈12mm。6.總量①流道長度：L=170mm。分②流道截面積：A=(15+12)×10÷2mm2=135mm2點③骨料體積：V=LA=170×135=22100mm2≈23cm3分 分 分檢查剪切速率①確定注入時間：查看表4-8[1]，可得t=2.5s。②計算分流通道的體積流量：q=（V+V）/2.5=（23+261.69）÷2.5=113.88cm3/s點 點 塑料③剪切速率可由公式(4-20)[1]得到?3.3q/R3分分=3.3×113.88×103÷(3.14×(13/2)3)=4.4×102秒-1該流道的剪切接近澆口主流道和流道的最佳剪切速率，即5×102s-1~5×103s-1，因此流道熔體的剪切速率是合格的。8、流道表面粗糙度和拔模斜度流道的表面粗糙度要求不是很高。一般可以使用Ra1.25~2.5um。這里使用Ra1.6um。另外，拔模角一般在5°到10°之間。此處選擇拔模斜度。度數為8°。9、流道的布置及流道與澆口的連接這種設計中的產品在質量和體積上都比較大?？紤]到產品的成型條件和脫模，成型模具采用雙分型面，因此流道采用平衡單排式，便于塑件的填充。.流道與澆口的連接處應加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動和充填。本設計中的流道分為主流道和次流道。一次流道橫截面為梯形，二次流道為垂直?？紤]到加工難度，二次流道與鑄件口的連接采用圓形流道和圓形澆口。易于加工，降低了后續(xù)模具修復的難度。4.2.3閘門設計澆口是連接流道和型腔的又細又短的通道。它的作用是使從流道流出的塑料熔體以更快的速度進入并充滿型腔。熔體可以迅速凝固以關閉澆口并防止熔體在型腔中回流。澆口的形狀、位置和大小對塑件的質量有很大的影響。注塑成型的很多缺陷都是由于澆口設計不合理造成的，所以澆口設計要特別注意。塑件不允許有裂紋和變形缺陷，要求表面質量高。采用一模一腔注射，采用圓點澆口。1．澆口尺寸的確定①計算澆口直徑，根據表4-10[1]得到經驗公式：dnk4 Awhere-d點澆口直徑mm；A- 型腔的表面積mm2；n—— 塑料材料系數，見表4-10[1]：n=0.8k——產品壁厚的函數值，見表4-10[1]：k=0.206 t ，t=3mm。必須k=0.36d=0.8×0.36× 4 29492.5≈3.77mm；根據表4-10[1]的經驗數據：d=0.3~2mm，故取d=2mm。②計算澆口長度。根據表4-10[1]的經驗數據，澆口長度L一般為0.7~2.5mm，其中L2．澆口剪切率檢查①計算澆口的等效半徑。此澆口為圓點澆口，因此R =d/2=1mm。pour②檢查澆口的剪切速率。1）確定注入時間：查表4-8[1]可知t=2.5s。2）計算澆口的體積流量：q=Vplastic/t= 104.68cm3/s。

=1mm

。澆注

261.69÷2.5=3）計算澆口的剪切速率：由公式（4-20）[1]可得：

?

3.3q

/R

3則：澆

澆

澆?

=(3.3×104.68×10

3)÷(3.14×13)澆=1.1×10

52s-1~5×103s-1澆口和流道的最佳剪切速率，所以澆口的剪切速率是合格的。4.2.4檢查主通道的剪切速率塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的大小可以忽略不計）作為主流道的等效半徑計算，使得主流道的剪切速率可以檢查流道熔體。①計算主通道的體積流量q

=(V

+V

+nV

)/t=(1.15+23+1×261.69)/2.5=114.34main

main

min

plasticcm3

/s②計算主通道的剪切速率?

3.3q

/R

3=(3.3×114.34×10

3)÷(3.14×4.75

3)s

-1主

主

主=1.12×10

3秒-1澆道熔體的剪切速率在澆口和流道之間最佳剪切速率的5×102s-1~5×103s-1之間，所以澆道的剪切速率是合格的。4.2.5冷料腔設計計算冷料孔位于主通道正對面的動壓板上，其作用主要是收集熔體前沿的冷料，防止冷料進入模腔影響制品的表面質量。本設計所設計的模具為雙分型面模具，只有主通道冷料型腔。拉桿設計在動模側面，使主通道內的塑料在第一次分模時能順利拉出，在第二次分模時能將流道內的凝液拉出，即方便工作人員取出冷凝水。.第五章成型件結構設計與計算5.1成型件的結構設計成型件的工作尺寸是指直接用于塑件成型的成型件的尺寸，主要包括型腔與型芯的徑向尺寸、型腔與型芯的深度和中心距等。成型件的設計、尺寸和制造誤差必須根據塑件的尺寸和精度要求以及塑料收縮率來確定，但影響塑件尺寸和公差的因素相當復雜，所以各種確定成型件尺寸時應綜合考慮影響因素。一般來說，模具制造公差、磨損和成型收縮波動是影響塑件公差的主要因素。因此，在計算成型件時應主要考慮上述三個因素的影響。成型件工作尺寸的計算方法有兩種：一種是平均法，根據平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算；另一種是基于極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量。計算。前一種計算方法簡單，但可能存在誤差，受限于精密塑件的模具設計；后一種計算方法可以保證成型的塑件在規(guī)定的公差范圍內，但計算比較復雜。以下計算是基于平均值的計算方法。在計算成型件和型芯的尺寸時，塑件和成型件的尺寸受單向極的限制。如果塑件上的公差是雙向分布的，應按此要求換算?？字行木嗍前凑展顜ΨQ分布的原則計算的。5.1.1模具結構設計模具是成型制品外表面的成型部件。按模具結構分為：積分整體嵌入結合鑲嵌式整體模具由單塊材料加工而成。整體模具的特點是強度高、剛性好，不會在產品上產生接縫痕跡。但是，處理起來很困難。需要用電火花機床和立式銑床加工，熱處理也不方便。只適用于形狀簡單的中小型產品。整體嵌入式模具適用于小型產品的多腔模具。通常在模具固定板中嵌入多個整體模具。整體模具的形狀多為帶臺階的圓柱體，從下部嵌入模具固定板中。對于形狀復雜的模具，最常用的方法是將模具制成通孔，然后插入墊板。這種形式是組合模具。通孔模具更便于刀具切割、線切割、研磨、拋光和熱處理。組合模的強度和剛度較差。在高壓熔體下，容易造成墊板變形。墊板變形后，熔體很容易滲入連接的縫隙中，產生飛邊，嚴重時會造成脫模困難。這種結構很昂貴。鑲嵌模具適用于各種結構的模具。這種結構的模具是將四壁和墊板分別加工研磨后壓入模板中。側壁采用卡扣連接，確保連接精度。在拼裝模具的設計中，要注意接縫位置的合理選擇和各塊的準確定位和緊固。在模具的結構設計中，采用鑲嵌結構具有以下優(yōu)點：1）簡化凹模型腔的加工，可以將凹模本體的加工變成鑲件的形狀加工，降低了加工難度。2）刀片可用高碳鋼或高碳合金鋼淬火，表面形狀可用專用磨床磨削。模具內使用鑲件的局部型腔精度高，耐磨，鑲件更換方便。3）可以節(jié)省優(yōu)質的塑料模具鋼材，對于大型模具可以大大降低模具成本。4）有利于排氣系統(tǒng)的設計，采用塊狀結構的模具設計應注意以下幾個方面：①模具的強度和剛度減弱，因此模板應具有足夠的強度和剛度。②刀片間應采用凹凸槽相互鎖緊和準確定位。嵌件與模架之間應設計可靠的緊固裝置。③鑲嵌縫必須緊密配合。不能在拐角和曲面處設置接縫?？p線方向應與脫模方向一致。④刀片的結構應有利于加工、組裝和更換。鑲件的形狀和尺寸精度應有利于模具的整體精度，并保證動模和定模能準確對位。經分析設計零件的結構，模具采用整體式，結構簡單，易于加工。如圖5-1、5-2所示：圖5-1模具圖5-2凹芯5.1.2核心設計芯用于形成制品的表面。它分為以下幾種形式：（1）組合主芯（2）積分核心（3）異型芯結構（4）鑲嵌核心結構結合產品部分的結構，對比以上幾種形式，組合型芯的優(yōu)點是節(jié)省優(yōu)質模具鋼，便于機加工和熱處理，節(jié)省貴重模具鋼，易于修復，是也有利于核心冷卻和排氣的實施。.它可以用肩連接或用螺釘固定。整體型芯直接在芯板上加工而成，強度和剛度高，成型的塑件質量好。然而，當零件尺寸較大時，加工和熱處理很困難并且浪費材料。異形和非圓形鐵芯大多采用反嵌法固定。對于復雜型芯，為了便于加工，可以采用鑲嵌型芯，大大簡化機加工和熱處理工藝，但要注意鑲嵌結構的合理性。性別。最后選擇了第一種方法，組合芯。它的固定形式與肩部相連。圖5-3主核心5.2成型零件材料的選擇綜合分析成型塑件，要求塑件成型件純度高、組織均勻、致密，無網狀和帶狀碳化物、空隙、松散和白點缺陷；良好的冷熱加工性能，優(yōu)異的拋光性能，足夠的剛度、強度、耐磨性和良好的抗疲勞性，同時考慮其耐腐蝕性和一定的耐熱性。并且由于塑料件是大批量生產的，所以采用Cr12MoV作為模板來形成型腔。這種材料淬透性高，耐磨，熱處理變形小。主芯為9Mn2V，在淬透性、耐磨性和淬火變形方面優(yōu)于碳素工具鋼。5.3成型件工作尺寸的計算成形件的工作尺寸是指模具和凸模直接形成的型腔的尺寸，通常包括凹模和凸模的徑向尺寸、凹模和凸模的高度尺寸、位置（中心距）尺寸等。平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量用于計算成型零件的工作尺寸。模具制造公差δz取塑件公差的1/3，模具磨損量δc取塑件公差的1/6。對于型腔內部或型芯端面，由于與脫模方向垂直，因此取磨損量δc。為0。在計算成型件的型腔和型芯尺寸時，塑件和成型件的尺寸受單向極的限制。如果塑件的公差是雙向分布的，應按此要求換算?？椎闹行木爻叽缡前凑展顜ΨQ分布的原則計算的。從表1-2[1]可以看出，聚碳酸酯材料的成型收縮率為S=0.5%～0.8%，所以平均收縮S=(0.5+0.8)%/2=0.65%。cp5.3.1鐵心徑向尺寸計算由表4-15[1]可知，鐵芯徑向尺寸計算公式為：lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz(5-1)式中：lm——纖芯徑向尺寸，ls——塑件的基本徑向尺寸；x：數值隨塑件的精度和尺寸而變化，一般在0.5-0.8之間，這里取0.6，x=0.6；——塑件的公差；δz：鐵芯的制造公差取δz=Δ/3。① 尺寸φ1311.28：0lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×131+0.6×1.28]0-0.43132.60-0.43毫米② 尺寸φ1231.28：0lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz[(1+0.0065)×123+0.6×1.28]0-0.43124.60-0.43毫米③ 尺寸φ640.74：0lm=[(1+Scp)ls+xΔ]0-δz[(1+0.0065)×64+0.6×0.74]0-0.2564.80-0.255.3.2鐵芯高度尺寸計算由表4-15[1]可知，鐵芯高度尺寸計算公式為：hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz(5-2)式中：hm——纖芯高度，Hs——塑件孔深基本尺寸；x：數值隨塑件的精度和尺寸而變化，一般在0.5-0.7之間，這里取0.6，x=0.6；——塑件的公差；δz：芯高制造公差取δz=Δ/3。尺寸80.28：0hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×8+0.6×0.28]0-0.09=8.20-0.09毫米尺寸300.50：0hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×30+0.6×0.50]0-0.1730.50-0.17毫米尺寸320.56：0hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×32+0.6×0.56]0-0.19=32.50-0.19毫米尺寸600.74：0hm=[(1+Scp)Hs+xΔ]0-δz=[(1+0.0065)×60+0.6×0.74]0-0.25=60.80-0.25毫米5.3.3模具徑向尺寸的計算由表4-15[1]可知，鐵芯徑向尺寸計算公式為：Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz(5-3)式中：Lm——模具的徑向尺寸，Ls——塑件的基本徑向尺寸；x：數值隨塑件的精度和尺寸而變化，一般在0.5-0.8之間，這里取0.6，x=0.6；——塑件的公差；δz：鐵芯的制造公差取δz=Δ/3。尺寸φ1700：1.6Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×170-0.6×1.6]0+0.53170.10+0.53毫米②尺寸φ1370：1.28Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×137-0.6×1.28]0+0.43137.10+0.43毫米③尺寸φ1270：1.28Lm=[(1+Scp)Ls-xΔ]δz=[(1+0.0065)×127-0.6×1.28]0+0.43127.10+0.43毫米5.3.4模具高度尺寸的計算由表4-15[1]可知，模具高度尺寸的計算公式為：Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz(5-4)式中：hm——模具的高度，Hs——塑件孔深基本尺寸；x：數值隨塑件的精度和尺寸而變化，一般在0.5-0.7之間，這里取0.6，x=0.6；——塑件的公差；δz：模具高度的制造公差取為δz=Δ/3。① 尺寸8 0：0.28Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×8-0.6×0.28]0+0.09=7.90+0.09毫米② 尺寸30 0：0.50Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×30-0.6×0.50]0+0.17=29.90+0.17毫米③ 尺寸55 0：0.74Hm=[(1+Scp)H-xΔ]δz=[(1+0.0065)×55-0.6×0.74]0+0.25=54.90+0.25mm5.4成型件尺寸和活動模墊厚度的計算5.4.1模具側壁厚度計算凹模側壁的厚度與型腔壓力和凹模深度有關。根據型腔的布置，模座選用250mm×250mm的標準模架，其厚度按表4-19[1]中的剛度公式計算：S=(3ph41(5-5)2E)3p式中：p——型腔壓力（Mpa），h——h=W，W為影響變形的最大尺寸，W=93mm；E——材料的彈性模量（2.1×105Mpa）；-計算模具剛度的允許變形。p根據表4-20[1]，我們發(fā)現：=25i3(5-6)p1i3=0.55w5+0.001W(um)(5-7)可用：1=25(0.55×935+0.001×93)=0.057mmpS=(3ph412E)3p=(335934122.11050.057)3=69mm模具側壁為整體結構，結構緊湊。因此，根據模板的估計平面尺寸選擇315mm×315mm，能滿足強度和剛度的要求。5.4.2活動模板墊板厚度計算可移動芯片墊的厚度與所選芯片座的兩個墊塊之間的跨度有關。根據前腔的布置，模座應選擇為315mm×315mm，焊盤之間的跨度約為315mm-50mm-50mm=215mm。根據型腔布局和型芯對動模墊的壓力，可計算動模墊的厚度，即：0.54L(pA)13(5-8)ELp1式中：p——型腔壓力（Mpa），芯的投影面積（mm2）；A=3.14×60.52=11493.2毫米2——活動模墊的厚度，取315mm；1p- 計算活動模板墊板剛度的允許變形量。由式(5-6)可知：p=25i31i 3=0.55w5+0.001W(um)1可用： =25(0.55×3155+0.001×315)=51.3mmppA 1T0.54L(ELp)3111493.20.54215(2.110531551.3)31=5.7毫米考慮到動模墊板和凹模芯的作用，標準厚度取80mm。第六章模架的確定根據進料口（澆口）的形式，模架分為大水口模架和小水口模架兩大類。該澆口在該地區(qū)稱為噴嘴。（二板模）選用的模架，小水口模架是指點澆口模（三板模）為進料口選用的模架。大水口模板有四種：A型、B型、C型、D型。小水口模架是指為使用點澆口的模具選擇的模架。共有8種型號：DA型、DB型、DC型、DD型、EA型、EB型、EC型、ED型，其中以字母D開頭的4種適用于模架自動澆口模具。根據模腔尺寸和陰模最小壁厚、導柱和導套的布置等，根據表4-38[1]，序號選為8號(W×L=315mm×315mm)，模架結構為A4型。6.1每個模板尺寸的確定板尺寸。A板為出閘板固定板。流道深度為10mm，去澆口板厚度暫定為20mm?？紤]到這塊板上有冷卻水通道，必須留有足夠的距離，所以閘門固定板的厚度暫定為40mm。B板尺寸。板B為型芯固定板，考慮型腔壓力，型芯肩高暫定為10mm。B板的厚度暫定為30mm。C板（隔板）的尺寸。擋塊高度=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5~10）mm=（60+20+25+5~10）mm=110~115mm。C的初始選擇為115mm。(4)模具高度。模具高度H=固定模座高度+A+B+C+型腔高度+動模座高度+動模座高度=25+40+30+115+93+60+25=388mm。經過以上基本尺寸計算，模架尺寸確定為模架編號為5號，板面為315mm×400mm，模架結構為A4標準模架。其外形尺寸：寬×長×高=315mm+400mm+388mm。6.2模架各尺寸的檢查根據選用的注塑機檢查模具設計的尺寸是否合理。（1）模具平面尺寸為315mm×400mm<440mm×500mm（拉桿間距），檢查合格。（2）模具高度388mm，300mm（模具最小厚度）<388mm<450mm（模具最大厚度），檢查合格。（3）開模行程S=25mm+40mm+30mm+133mm+(5～10)mm=223～228mm＜500mm（開模行程），檢驗合格。第七章脫模推料機構設計在注塑成型的每個循環(huán)中，塑料制品必須準確地從模具或模具型芯中脫模。7.1彈射方法的確定該產品是一個燈座。根據塑件形狀的成型特點，開模后塑件留在動模腔內，可用推塊或推桿將推出機構推出。其中，推塊頂出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件外觀質量。，但塑件有圓弧過渡，不易實現。該推桿結構簡單，推桿穩(wěn)定可靠。雖然推出時會在塑件上留下少量痕跡，但不影響塑件的外觀和性能。因此，塑件采用推桿推動機構。同時，塑件在頂筒側有四個凸臺結構，與脫模方向垂直。因此這里設計了動芯，采用斜桿導向和滑動的橫向抽芯機構來實現凸臺的脫模，同時還起到推桿的作用，輔助塑件脫模.詳見裝配圖。7.2脫模力的計算脫模力是指將產品從動模一側的主型芯或型腔中拉出所需要的外力，包括型芯（型芯）的包裹力、真空吸力、附著力和脫模結構本身的力。.運動阻力。產品從密實的型芯中脫模時所要克服的阻力稱為脫模力。此外，理論分析和實驗證明，脫模力的大小還與產品的厚度和幾何形狀有關。圓形塑件的孔半徑與壁厚之比λr===3210.6≥10，塑件變成薄壁塑件。由公式t34-24[1]，我們得到：F=2tESLcosftan+0.1A(7-1)1K2式中：F——脫模力（force），E——塑料的彈性模量（MPa）；查表4-24[1]得：E=1440MPa；S——塑料成型的平均收縮率（%）；查表4-24[1]：S=1.0～2.5，取S=1.5%；t——塑件壁厚（mm）；t=3mm；L——涂塑部分的長度（mm）；長=133mm；——繪制斜率（°）；=8°f——塑件與鋼材的摩擦系數；查表4-24[1]得：f=0.31；——塑料的泊松比；查表4-24[1]：=0.32K2——由和f確定的無量綱數，K=1+fsincos;(7-2)2A——塑件在垂直平面上的投影面積，該塑件的通孔A為零。2=1+0.31×sin8×cos8=1.04根據公式7-1：F=2tESLcosftan1+0.1AK2=23.14314400.015133cos80.31tan8+010.321.04=12843(N)7.3檢查推出機構作用在塑件上的單位壓應力7.3.1發(fā)射區(qū)由公式4-29[1]可知：4Fd≥ n脫(7-3)壓式中：d——推桿直徑（mm），脫模力（N）；off——n——推桿數量，設置為2；——推桿材料的許用壓應力，一般為600Mpa；壓4Fd≥n脫壓41284323.14600=3.7毫米考慮到加工方便，這里選用d=10mm的兩根推桿。然后得出面積A。 3.14A=2 ×4d2=2×4102=56.5(mm2)7.3.2消除壓力=1.2F=1.212843=98.2(MPa)A56.5經查閱資料，該頂出應力低于PC抗壓強度，為合格。第八章溫度調節(jié)系統(tǒng)設計在塑料注塑成型中，注塑模具不僅是塑料熔體的成型設備，還起到換熱器的作用。模具溫度調節(jié)系統(tǒng)直接影響產品的質量和生產效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對于大多數要求模溫低于底模的塑料，只能設置模具的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)的計算比較麻煩，需要考慮很多因素。為了簡化計算，在設計計算中忽略了模具因空氣對流、輻射和與注塑機接觸所散發(fā)的熱量。通過熱平衡分析，熔體在單位時間內凝固。釋放的熱量等于冷卻水帶走的熱量。8.1冷卻介質PC是一種中等粘度的材料，其成型溫度和模具溫度分別為230℃和60-90℃。因此，最初選擇模具溫度為70℃，用常溫水冷卻模具。8.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算(1)單位時間內注入模具的塑料熔體的總質量W1）塑料制品的體積V= V VV=314.03cm3主 分 塑塑料制品的質量m=Vρ=314.03×1.02=0.32(Kg)3）確定成型周期t。塑件壁厚為3mm，查表4-34[1]得：t=25.5s，知注射時間t =2.5s，冷 注根據表3-1[1]，取保持時間t =25s，脫模時間t =7s。那么成型周期t=t+t +t保 脫 冷 注+t =25.5+2.5+25+7=60s。那么每小時的注射次數：N=(3600/60)次=60次。保 脫4）單位時間內注入模具的塑料熔體總質量：W=Nm=60×0.32=19.2Kg/h。確定單位質量塑件在凝固過程中放出的熱量Qs查閱表4-35[1]可知，PC的單位熱流Qs為270KJ/Kg，即：Qs=270KJ/Kg(3)計算冷卻水的體積流量qv假設冷卻水通道進口水溫θ =22℃，出水口水溫θ=25℃，水的密度ρ2 1=1000Kg/m3，比熱容水量為c=4.187KJ/(Kg?°C)。根據公式可得：q=WQs=19.2270m3minV6010004.1872260252=0.00688 m3min確定冷卻水通道的直徑d。當q =0.00688m3min時，從表4-30[1]可以看出，為了使冷卻水保持湍流狀態(tài)，V模具冷卻水孔的直徑為d=12mm。管道內冷卻水的流量。4qv=40.00688米/秒60d2603.140.0122=1.014米/秒冷卻管壁與水界面的膜傳熱系數h平均水溫為23.5℃，可得到差值表4-31[1]：f=6.7，則由公式4-53[1]可知：h=4.187f0.80.2=4.1876.710001.0140.8千焦/(m2?h?°C)0.0120.2=1.7× 410KJ/( m2?h?℃)計算冷卻水通道的總導熱面積AA=WQ=19.2270米2s2225h10701.742=0.00656米2計算模具所需的冷卻水管總長度L。暫定主芯的導水孔徑d=80mm，長度l=60mm，則芯孔的導熱面積A為：1A =dl=3.148060×106米21=0.015米2>0.00656米2綜上所述，如果按照上面暫定的主芯孔尺寸來處理冷卻水道，則主芯的散熱可以滿足塑件成型過程中的冷卻需要。板上增加了兩條冷卻水通道，充分滿足產品的散熱要求。8.3核心冷卻通道設計在本設計中，核心的冷卻系統(tǒng)是產品成型過程中的主要散熱方式。本冷卻系統(tǒng)設計采用間隔冷卻，如圖8-1所示。詳情請參考裝配圖。圖8-1核心水道布置第九章制導定位機構設計注塑模具的導向機構用于引導動、定模之間的開合模和脫模機構的運動導向。定位機構分為模外定位和模具定位。模具定位是通過定位環(huán)使模具易于安裝在注塑機上，使模具的澆口套與注塑機的噴嘴準確定位。模具定位是通過錐面定位機構實現動、定模之間的精密定心和定位。9.1導向機構設計導柱導向機構利用導柱與導套的配合來保證模具的精度。導向結構的設計內容包括：導向柱和導向套的機構設計；導柱與導套的配合；導柱和導套的數量和布置等。導向機構的作用：1）引導上模和下模合模時，首先是引導件接觸，引導上下模準確合模，防止凸模和型芯脫模進入型腔，以確保成型零件不被損壞。2）定位避免模具接觸時因錯位而損壞模具，合模后保持型腔形狀正確，以免因位置偏移造成零件壁厚不均；3）在一定的側壓下，塑料射入型腔的過程中會產生單向側壓，或者由于成型設備精度的限制，導柱在運行過程中會承受一定的側壓。4）承載功能導柱具有承載推板和型腔板重量的功能。保持機構平穩(wěn)運行9.1.1導