家用五孔插座下殼蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文i摘要塑料產(chǎn)品在如今的生活中受到越來越廣泛的應(yīng)用，和人民的生活息息相關(guān)。塑件又是通過塑料模具生產(chǎn)的，所以塑料模具的設(shè)計(jì)也越來越重要。模具的結(jié)構(gòu)和形狀尺寸的設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的重中之重，結(jié)構(gòu)和形狀尺寸的設(shè)計(jì)不合理，將無法做出適合的塑件。 如果結(jié)構(gòu)和形狀尺寸的設(shè)計(jì)太繁瑣，將會(huì)大大的浪費(fèi)材料， 增加成本，無法達(dá)到經(jīng)濟(jì)性條件。當(dāng)然，一個(gè)真正實(shí)用的塑件的產(chǎn)生，其他的因素也是必不可少的，例如：塑件產(chǎn)品本身材質(zhì)的選擇、成型設(shè)備的選擇、模具材料的選擇等等。本設(shè)計(jì)主要介紹了一套完整的塑料模具設(shè)計(jì)所需要的基本因素，分析了成型設(shè)備的特性，并對模具的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算分析，涵蓋了從塑料開始融化

2、直到成為塑件為止所需要的全部流程。然后通過 autocad 繪制出模具的二維裝配圖， 用 pro/e繪制出模具的三維實(shí)物圖，在此基礎(chǔ)上展現(xiàn)模具的結(jié)構(gòu)以及各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的配合。關(guān)鍵詞塑料；模具設(shè)計(jì)；模具結(jié)構(gòu)；autocad；pro/e 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文iia design of the domestic five-hole lower shell for a plastic injection mould student: jiao meng-chuang teacher: sun bao-fu abstract: in todays life, plastic products is

3、 used more and more widely, and it is closely linked with peoples life. production is get through the plastic mould, so the design of the plastic mold is becoming more and more important. the design of the mould about structure and shape dimension is the key of the whole design, the design of the st

4、ructure and shape dimension is unreasonable, will not be able to make suitable for plastic parts.if the design of the structure and shape dimension is too trival, it will be a greatly waste in materials, and increase the cost of the mould, so it is not economic.of course, a real and practical produc

5、tion of plastic parts, other factors also is indispensable, for example: plastic product itself material choice, the choice of molding equipment, selection of die material and so on. this design mainly introduced the basic factors of a complete set of plastic mold, analyse the characteristics of the

6、 molding equipment, and make a calculation and analysis about basic structure of the mould,ranging all required processes from plastic melting until become plastic parts. then draw 2d assembly drawing of the mould by the autocad, using pro/e to draw the three-dimensional physical figure of mould, on

7、 the basis of the present show the mould structure and cooperation between different structure. keywords: plastic; mould design; injection molding machine; mould structure; autocad; pro/e桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文iii目次摘要 . abstract . 1 緒論 . 1 1.1 本課題研究背景和意義. 11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀. 11.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 . 11.2.2 國外研究現(xiàn)狀 . 21.3 本文

8、的主要工作. 22 塑件成型工藝. 3 2.1 塑件成型特性. 32.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性. 32.2.1 塑件的尺寸精度分析 . 32.2.2 塑件的表面質(zhì)量 . 52.2.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 . 52.2.4 塑件的生產(chǎn)批量 . 62.2.5 初選注射機(jī) . 62.3 本章小結(jié) . 83 模具結(jié)構(gòu)分析. 9 3.1 分型面的選擇. 93.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 93.2.1 主流道設(shè)計(jì) . 10 3.2.2 分流道設(shè)計(jì) . 11 3.2.3 澆口設(shè)計(jì) . 11 3.3 成型零部件的設(shè)計(jì). 12 3.3.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 12 3.3.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 12 3.

9、3.3 嵌件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 12 3.4 支撐零部件的設(shè)計(jì). 13 3.5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). 13 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文iv3.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). 13 3.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 13 3.8 加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 14 3.9 本章小結(jié) . 14 4 模具結(jié)構(gòu)的尺寸計(jì)算. 15 4.1 成型零部件的尺寸計(jì)算. 15 4.2 模具型腔壁厚的確定. 16 4.2.1 型腔側(cè)壁厚度s . 16 4.2.2 型腔底板厚度t . 17 4.2.3 型腔零件圖 . 18 4.3 型芯零件圖 . 19 4.4 定模、動(dòng)模板零件圖. 20 4.5 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). 21 4.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定. 22

10、4.7 成型設(shè)備的校核計(jì)算. 22 4.7.1 注射機(jī)注射壓力的校核 . 22 4.7.2 注射機(jī)注射量的校核 . 22 4.7.3 注射機(jī)鎖模力的校核 . 23 4.7.4 注射機(jī)安裝尺寸的校核 . 23 4.7.5 注射機(jī)推出機(jī)構(gòu)的校核 . 23 4.7.6 注射機(jī)開模行程的校核 . 23 4.8 本章小結(jié) . 24 5 模具價(jià)格估算. 25 5.1 模具型芯、型腔和嵌件的材料及價(jià)格估算. 25 5.2 模具其他零件的材料及價(jià)格估算. 25 5.3 模具總價(jià)格的估算. 26 5.4 本章小結(jié) . 26 6 模具的零件圖和裝配圖繪制. 27 6.1 模具裝配圖 . 27 6.2 本章小結(jié) .

11、 27 7 總結(jié) . 28 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文v致謝 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11緒論隨著工業(yè)的快速發(fā)展， 模具也越來越成為工業(yè)之中的重中之重。模具因?yàn)槠鋬?yōu)質(zhì)、節(jié)省、高效和良好的互換性等特點(diǎn)，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到了越來越廣泛的應(yīng)用，上至航空行業(yè)，再到代步工具汽車和其他交通工具，下至人類的生活用品，無一不和模具有著生生相息的關(guān)系?，F(xiàn)如今由于塑料具有質(zhì)輕、絕緣性能良好、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，并且其來源豐富、成型加工容易等特點(diǎn)，塑料工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)飛速發(fā)展的階段。 現(xiàn)在塑料產(chǎn)品并不僅僅只是家庭日常生活用品，很多已經(jīng)用到齒輪、蝸輪、軸承等工業(yè)零件上

12、面。模具技術(shù)，特別是對于精密復(fù)雜模具、使用壽命長的模具技術(shù)，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。1.1 本課題研究背景和意義模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備，它以其自身的特殊形狀通過一定的方式使原材料成型。成型過程中，它可以完全復(fù)制模具的形狀，得到的產(chǎn)品即是我們所需要的，充分展示了其高效性和實(shí)用性。在使用模具之前，很多產(chǎn)品都是采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工，不但無法提高其生產(chǎn)效率，而且因?yàn)槭侨斯た刂疲芏鄷r(shí)候做出的產(chǎn)品都會(huì)有必不可少的誤差存在，既不能提高生產(chǎn)效率，又需要大量的人工工作，需要支付更大的生產(chǎn)成本。但是使用模具后，大大減少了工人的工作量，產(chǎn)品的生產(chǎn)也變得越來越容易。所以，利用模具進(jìn)

13、行工業(yè)生產(chǎn)已成為工業(yè)中無法缺少的部分。模具的加工是讓模具進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重大前提。在之前，我國的模具加工基本上都是靠鉗工進(jìn)行打磨所得，效率非常的低，并且精度也不是那么高?，F(xiàn)在，隨著數(shù)控機(jī)床越來越廣泛的使用和數(shù)控機(jī)床越來越高級的設(shè)備，在模具加工方面也變得越來越方便，我們可以選擇不同的機(jī)床進(jìn)行面、孔和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的加工，并且在生產(chǎn)模具過程中，模具中的結(jié)構(gòu)的互換性和標(biāo)準(zhǔn)化也越來越普遍。但是由于我國的模具發(fā)展時(shí)間較短，很多技術(shù)我們都還在慢慢摸索中，所以我們的模具加工技術(shù)也比發(fā)達(dá)國家低了很多，主要表現(xiàn)在專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度低、模具品種少、制造周期長、精度差、壽命短。所以，現(xiàn)在模具的設(shè)計(jì)和加工都對模具的生產(chǎn)有

14、著重大的意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國十分重視模具工業(yè)的發(fā)展，把發(fā)展模具技術(shù)作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。如今，我國的模具行業(yè)已經(jīng)有了一定的規(guī)模，不但研究開發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金等新材料，還開發(fā)了一些多工位級進(jìn)模和復(fù)合模，還研發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝，模具的加工設(shè)備也已經(jīng)得到了較大發(fā)展，cad/cam 也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是還存在一些問題，比如專業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化程度低，大多數(shù)模具工廠規(guī)模較小，先進(jìn)設(shè)桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2備不多，能外購的標(biāo)準(zhǔn)件很少，基本上都是靠自己加工，導(dǎo)致模具的加工精度不高，生產(chǎn)周期長，成本較高。與進(jìn)口的模具相比，國產(chǎn)的模具價(jià)格低，但是

15、材料較差，新材料使用的較少，所以壽命也較低。許多模具都不得不從國外高價(jià)購進(jìn)，非常不利于我國的模具市場的發(fā)展。由此看出，我國的模具工業(yè)的總體水平依然遠(yuǎn)落后于國際先進(jìn)水平，模具的產(chǎn)出量依然滿足不了廣大的模具市場的需求。我們要不斷克服這些缺點(diǎn)，讓我們國家的工業(yè)發(fā)展更加迅速穩(wěn)定。1.2.2 國外研究現(xiàn)狀在模具企業(yè)中廣泛應(yīng)用高新技術(shù)，首先是廣泛應(yīng)用cad/cae/cam 技術(shù)，充分利用autocad 、pro/e 、ug等設(shè)計(jì)軟件和mastercamx3、moldflow 等分析軟件，徹底超越了手工二維繪圖的局面，并且數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，保證了模具零件的加工質(zhì)量和精度。接著是普遍采用高速切削加工技術(shù)，不但在

16、加工效率上比傳統(tǒng)的切削工藝快幾倍，并且得到高的加工質(zhì)量，大大縮短了制造的時(shí)間。最后是普遍應(yīng)用快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，國外的模具發(fā)展越來越迅速，在制造技術(shù)和運(yùn)用上的效率都更高，為他們的工業(yè)生產(chǎn)提供了保障。1.3本文的主要工作本文對家用五孔插座下殼蓋的注塑模具設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡單的介紹，通過對塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析，選擇其注射方法，然后選擇其模具結(jié)構(gòu)和進(jìn)行尺寸計(jì)算，然后通過autocad對其進(jìn)行二維裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)，再運(yùn)用pro/e 對其進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：第二章節(jié)對塑件進(jìn)行成型工藝分析，了解其結(jié)構(gòu)對注射的影響，是否符合成型條件，注射成型時(shí)所需要的注射工藝參數(shù)。第三章節(jié)對模具結(jié)構(gòu)

17、進(jìn)行分析，選擇其分型面，然后進(jìn)行型腔的布局和各種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、加熱系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。第四章節(jié)是對模具主要成型部件的尺寸計(jì)算，在這里我們要對型芯和型腔進(jìn)行尺寸計(jì)算，模具模板的確定，模架的確定，還有其運(yùn)動(dòng)過程的計(jì)算校核。第五章節(jié)是對模具進(jìn)行估價(jià)計(jì)算，確定模板的材料及其成本，保證模具的經(jīng)濟(jì)性條件。第六章節(jié)是對模具進(jìn)行裝配圖的繪制，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果繪制裝配圖，并進(jìn)行主要的尺寸標(biāo)注，以便于更好地理解模具結(jié)構(gòu)的原理。第七章節(jié)是總結(jié)全文工作，回憶自己所做過的所有工作，是否有遺漏，并作出改進(jìn)。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文32塑件成型工藝分析本章介紹了塑件的材料成

18、型特性和結(jié)構(gòu)的工藝性分析，分析了塑件的尺寸精度、表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)工藝和生產(chǎn)批量等，還對注射機(jī)的成型工藝參數(shù)進(jìn)行選擇分析。2.1 塑件成型特性聚碳酸酯是一種非結(jié)晶型聚合物，密度為1.021.05g/cm3，比重為 1.14 g/cm3。聚碳酸酯熔體粘度相對較高，對于形狀復(fù)雜的產(chǎn)品和薄壁長流程制品，不適于用pc成型。聚碳酸酯熔體具有不明顯的非牛頓性，當(dāng)剪切速率增大時(shí)，粘度下降不大，但是粘度隨著溫度的升高而明顯下降。pc擁有較大的分子鏈剛性和較高的玻璃化溫度，成型過程中，當(dāng)熔體進(jìn)入模腔后，熔體的分子鏈即被剪切取向，導(dǎo)致松弛速度變慢，然后熔體迅速冷卻到玻璃化溫度以下，此時(shí)分子鏈還未松弛就已經(jīng)被冷卻凝固，

19、在塑件內(nèi)部殘留有很大的內(nèi)應(yīng)力。一般通過提高熔體和模具的溫度、注射速度，對嵌件預(yù)熱，并且在取出塑件后，讓其在125的溫度下進(jìn)行熱處理，時(shí)間持續(xù)24h 等方法來減小內(nèi)應(yīng)力。聚碳酸酯吸水性小，但在成型溫度下，些許水分也會(huì)造成酯基水解和斷裂，使塑件的力學(xué)性能明顯下降，并嚴(yán)重影響塑件表面質(zhì)量。因此，在成型前，必須對原料進(jìn)行干燥。一般是在120溫度下進(jìn)行烘干約46h。聚碳酸酯收縮率不是很大，大概在 0.5%0.7%之間，并且與塑料成型的工藝條件及塑件的厚度有著密切的關(guān)系。聚碳酸酯對金屬有很強(qiáng)的粘附性，所以需要在生產(chǎn)結(jié)束的時(shí)候?qū)α贤策M(jìn)行徹底的清洗，保持料筒的干凈清潔。聚碳酸酯的成型特點(diǎn)：可采用注射、擠出、吹

20、塑和真空等多種成型方法加工。雖然吸水性小，但高溫狀態(tài)下，聚碳酸酯對水分比較敏感，會(huì)出現(xiàn)像銀絲、氣泡等影響表面質(zhì)量的瑕疵，并且還會(huì)伴隨著強(qiáng)度下降，所以在成型加工前，必須對原料進(jìn)行干燥處理，一般采用真空干燥法。收縮率小，具有良好的熱穩(wěn)定性，可在較寬的溫度范圍進(jìn)行成型加工。流動(dòng)性差， 溢邊值為 0.06mm左右，流動(dòng)性對溫度變化的敏感性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對壓力變化的敏感性，所以在生產(chǎn)中，為了保證熔體的流動(dòng)性，一般都是盡可能的提高溫度。宜在高的熔融塑料溫度、模具溫度和高壓力、慢速的條件下進(jìn)行成型。模溫一般控制在 80110，成型溫度保持在280320。成型過程會(huì)留下較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致塑件易開裂，因此在成型加工

21、條件上一定要嚴(yán)格控制。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4塑件壁厚要均勻，不宜過厚，避免尖角、缺口等結(jié)構(gòu)，有金屬嵌件時(shí)應(yīng)對其進(jìn)行預(yù)熱，脫模斜度取2以上。2.2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性2.2.1 塑件的尺寸精度分析塑件的二維圖和尺寸標(biāo)注如圖2-1 所示。通過圖形，更直觀的表達(dá)塑件的形狀和尺寸。圖 2-1 家用五孔插座下殼蓋的二維圖從圖 2-1 中可以看出，該塑件的尺寸精度無特殊要求，并且與上蓋也沒有尺寸配合，所有尺寸為自由尺寸，可按塑料成型模具中的表2-1-2 常用材料模塑件公差等級的選用（ gb/t 14486） 進(jìn)行選擇，無要求的尺寸均按未注公差尺寸精度mt5桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5查取公差。塑件

22、主要尺寸公差如表2-1 所示。表 2-1 塑件主要尺寸的公差要求(按 mt5 級精度查取 ) mm 部位標(biāo)注尺寸尺寸公差部位標(biāo)注尺寸尺寸公差外形尺寸82 82- 1.00孔尺寸6 6- 0.2401010- 0.280220+0.217 17- 0.380r2 r20+0.25 5- 0.240r3.5 r3.50+0.243 3- 0.20r5 r5- 0.2406 6- 0.240孔邊距尺寸63 63 0.372 2- 0.2067 67 0.438 8- 0.2803 3 0.14 4- 0.24034 34 0.28內(nèi)形尺寸78 780+0.8626 26 0.258 80+0.285

23、 5 0.1227 270+0.519 19 0.2210 100+0.2824 24 0.223 30+0.243 43 0.324 40+0.242 20+0.26 60+0.245 50+0.242.2.2 塑件的表面質(zhì)量分析該塑件加工表面為開關(guān)殼的內(nèi)部表面，對此表面無特殊要求，所以此塑件的表面粗糙度 ra可選擇 1.6m。2.2.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1）從圖 2-1 中可以看出，該塑件外形為方形殼，四周均為圓角過渡且無尖角，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。2）塑件型腔較大，且內(nèi)部有孔，圖中r2 的孔邊距為 9.5mm，查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)中的表3-8不同孔徑所對應(yīng)的孔邊距得到r2

24、 的孔邊距為23mm ，所以滿足其孔邊距條件。當(dāng)孔為通孔時(shí)，深度一般不應(yīng)超過孔徑的3.75 倍，此孔孔徑為 4mm ，深度不應(yīng)超過15mm ，圖中此孔的深度為3mm ，所以滿足深度要求。圖中2桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6的盲孔，采用注射成型時(shí)，其深度應(yīng)小于4d（即是 8mm ） ，此孔的深度為5mm ，并且此孔為固定孔，增加了一個(gè)凸臺來加強(qiáng)，所以滿足要求。圖中方孔的盲孔，其深度也滿足成型要求。3）由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，塑件會(huì)緊緊包裹在型芯上面，所以需要設(shè)計(jì)脫模斜度利于脫模。一般情況下脫模斜度取1 3，根據(jù)實(shí)際要求，此塑件的脫模斜度選擇 2。圖中的掛臺也有一定的斜度進(jìn)行脫模，所以滿足成型要求

25、。4）塑件的側(cè)面有一個(gè)凹陷，需要用嵌件進(jìn)行成型， 嵌件可直接固定在型腔內(nèi)部。綜上所述，該塑件選擇注射成型加工。2.2.4 塑件的生產(chǎn)批量該塑件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，因此在生產(chǎn)中需要提高模具的生產(chǎn)效率，所以對模具的材料、結(jié)構(gòu)和成型周期都要有很高的要求，所以可以采用自動(dòng)化程度高、精度壽命高、一模多腔、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，以此來滿足塑件的生產(chǎn)要求。當(dāng)然在考慮生產(chǎn)效率的同時(shí)， 也要考慮模具的價(jià)格成本，在盡量滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)控制模具造價(jià)。2.2.5 初選注射機(jī)本節(jié)中主要是通過塑件的質(zhì)量體積來初步確定注射機(jī)的類型和規(guī)格，然后再確定成型該塑件的pc塑料的工藝參數(shù)。1）塑件體積和重量的計(jì)算通過在 pro/e

26、里面對該塑件進(jìn)行三維造型， 然后可獲得該塑件的體積v=18.5 3。pc塑料的密度為 =1.04g/ 3, 所以塑件的質(zhì)量為：m = v = 1.04 18.5 = 19.2g式(2-1) 式中： m為塑件質(zhì)量； 為塑件密度； v為塑件體積。塑件的三維圖如圖2-2 所示。圖 2-2 塑件三維圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文72）根據(jù)塑件的幾何形狀和生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)量該塑件側(cè)面有掛臺，需要用嵌件進(jìn)行成型，再加上塑件尺寸為一般精度，故不易采用太多型腔數(shù)目， 所以考慮用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，型腔平衡布置在型腔板的兩側(cè)，既能保證模具的平衡，又能方便澆口和流道的分布。3）確定注射工藝參數(shù)根據(jù) pc塑料的成

27、型性能和塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，查 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編中表 7-28常用熱塑性塑料的模塑成型工藝參數(shù)可得該塑料的注射工藝參數(shù)。如表2-2 所示。表 2-2 塑件的注射工藝參數(shù)工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容預(yù)熱和干燥溫度/ 110120 成型時(shí)間 /s 注射時(shí)間2090 時(shí)間 /h 812 保壓時(shí)間05 料筒溫度 / 后段210240 冷卻時(shí)間2090 中段230280 總周期40190 前段240285 螺桿轉(zhuǎn)速28r/min 噴嘴溫度 / 240250 后處理方法紅外線燈鼓風(fēng)烘箱模具溫度 / 90110 溫度 / 100110 注射壓力 /mpa 80130 時(shí)間/h 812 4）確定模具溫度及冷

28、卻方式pc塑料為非結(jié)晶性塑料，流動(dòng)性不好，對溫度變化敏感，冷卻速度快。為了能更好的讓熔體充滿整個(gè)型腔， 所以需要對模具加熱。 模具成型溫度控制在90 110。由于 pc 流動(dòng)性差，冷卻速度快，故模具不需要冷卻系統(tǒng)，以免更加降低塑料的流動(dòng)性，無法充滿型腔。5）選擇注塑機(jī)該塑件采用注射成型，使用一模兩腔結(jié)構(gòu)，故可計(jì)算出一次注射成型需要的塑料量為：w = 2m + m廢料= 2 19.2 + 19.2 20% = 42.24g式(2-2) 式中： w為一次注射成型需要的塑料量；m為塑件質(zhì)量； m廢料為廢料質(zhì)量。根據(jù)以上一次注射量的分析和注射機(jī)的實(shí)際注塑量以及塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)與生產(chǎn)批量

29、、 模具尺寸大小等因素， 參考塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文8中表 7-31sz系列注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù) ，初步選擇 sz-100/60 型螺桿式注射機(jī)（后續(xù) 4.4 中對該注射機(jī)進(jìn)行校核，確定其鎖模力、安裝尺寸與開模行程等其他各項(xiàng)要求滿足注射條件， 最終確定 sz-100/60 型螺桿式注射機(jī)） 。sz-100/60 型螺桿式注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表2-3 所示。表 2-3 sz-100/60型螺桿式注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)序號主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)數(shù)值1 螺桿直徑 /mm 35 2 最大注射量 /cm3100 3 注射壓力 /mpa 150 4 鎖模力 /kn 600 5 拉桿間距

30、 / （mm mm ）320320 6 最大模具厚度 /mm 300 7 最小模具厚度 /mm 170 8 最大開模行程 /mm 300 9 噴嘴前端球面半徑 /mm 10 10 噴嘴孔直徑 /mm 4 11 定位圈直徑 /mm 125 2.3 本章小結(jié)本章節(jié)主要對塑件的材料特性和結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，明確了結(jié)構(gòu)的可行性，然后根據(jù)結(jié)構(gòu)和材料選擇注塑機(jī)類型和型號。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文93模具結(jié)構(gòu)分析塑件的生產(chǎn)不僅僅和注射機(jī)有關(guān)系，模具的結(jié)構(gòu)對其有著更重大的意義。模具結(jié)構(gòu)一般包括成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)模架。模具結(jié)構(gòu)是否合理決定著

31、塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。3.1 分型面的選擇模具開模時(shí)，動(dòng)、定模板打開，取出塑件，此時(shí)打開的面叫做分型面。注塑模具中，有的是一個(gè)分型面，有的是多個(gè)分型面。分型面的位置一般是垂直于開模方向，有時(shí)也可以是平行或傾斜于開模方向。分型面的形狀包括平面和曲面等。一般分型面選擇與開模方向垂直的平面。通常情況下，分型面應(yīng)該是塑件的最大輪廓截面，以便從型腔中取出塑件，并且要遵守以下幾個(gè)原則。1）塑件光滑的外表面、帶圓角的過渡處一般不能作為分型面。2）分型時(shí)，塑件最好留在動(dòng)模一側(cè)，方便塑件的脫模。3）有同心度要求的塑件，最好把有同心的部分留在模具分型面的同一側(cè)，保證同心度要求。4）模具需要有側(cè)向抽芯， 選擇分型面

32、時(shí)， 應(yīng)將抽芯或分型距離長的一邊放在動(dòng)、定模的開模方向上，側(cè)抽芯或分型放在短的一邊上。5）分型面作為主要排氣面時(shí)，料流的末端應(yīng)在分型面上以利于排氣。根據(jù)以上選擇原則，該塑件的分型面選擇如圖3-1 所示。圖 3-1 塑件的分型面選擇3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指熔融塑料從注射機(jī)噴嘴到模具型腔所流過的通道。一般包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的作用主要是為了讓熔融塑料平穩(wěn)且有序的填充到型腔中，在填充和冷卻的過程中，將注射壓力均勻充分傳遞到型腔的各個(gè)部位，以此獲得組織均勻、外觀清晰的塑件。因?yàn)樵撍芗閜c塑料，對剪切速率比較敏感，模具采用一模兩腔的布置，澆口采用殘留痕跡小，采用開模時(shí)能

33、自動(dòng)拉斷的點(diǎn)澆口。模桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10具需采用雙分型面三板模。下圖3-2 為模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。圖 3-2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.2.1 主流道設(shè)計(jì)主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與澆口套接觸時(shí)開始，到分流道為止的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。由于主流道長時(shí)間和注射機(jī)熱噴嘴接合，并且塑料熔體也一直在冷熱交替，對澆口套要求比較高，所以一般設(shè)計(jì)為可更換的澆口套。為了順利拔出主流道內(nèi)的凝料和順利流入熔融塑料，主流道采用圓錐形設(shè)計(jì)，一般錐角為 26，表面粗糙度ra0.8 m 。主流道的尺寸的合理與否會(huì)對塑料熔體的充模時(shí)間、流動(dòng)速度有直接影響，甚至影響塑件質(zhì)量。主流道與噴嘴接觸的地方設(shè)計(jì)成凹球形，這就要

34、求兩者接觸面必須貼合嚴(yán)密。計(jì)算主流道凹球面的半徑： r1= r +12 mm = 10 +12= 1112mm式(3-1) 式中： r1為主流道凹球半徑；r為噴嘴前端球面半徑。主流道小端直徑為： d1= d +0.51 mm = 4 +0.51= 4.55mm式(3-2) 式中： d1為流道小端半徑；d為噴嘴孔直徑。主流道大端直徑為： d2= d1+ 2tana2式(3-3) 式中： d2為流道大端半徑； d1為流道小端直徑； 為錐角。主流道凹球深度為35mm ，流道長度 l 由定模板和支撐板厚度決定，為了保證塑料熔體從主流道順利流道分流道，在主流道出料端以圓弧r2 過渡；為了防止?jié)部谔滓驀娮?/p>

35、沖擊力變形， 可將澆口套的長度比模板厚度稍低0.02mm ；澆口套的軸肩轉(zhuǎn)角半徑 r取 3mm ，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。定位圈是定位模具和注射機(jī)之間的定位零件，查本設(shè)計(jì)中的表2-3 得定位圈直徑為125mm, 一般定位圈要高出定模座板上表面510mm 。本模具結(jié)構(gòu)中采用澆口套以桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11臺階的形式與定位圈進(jìn)行配合，然后通過定位圈用螺釘固定在定模座板上。澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)如圖3-3 所示。圖 3-3 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)3.2.2 分流道設(shè)計(jì)分流道是為了改變塑料的流動(dòng)取向和截面積，使其從主流道均勻平穩(wěn)的流入型腔中。分流道一般設(shè)置在分型面上。根據(jù)該塑件的體積和成型特性，選擇

36、截面形狀為u形的分流道。查常用塑料的分流道直徑知pc塑料的常用分流道直徑為4.8 9.5mm ，取 6mm ，據(jù)不同截面形狀分流道性能及其等效尺寸可得，分流道深度t為 6mm ，因t/b=0.84 0.92 ，可知分流道寬度為6.6mm 。為了使分流道外層塑料獲得更好的絕熱層，所以其表面粗糙度不用太低，一般取1.25 2.5 m 。分流道與澆口的連接處應(yīng)以圓弧過渡，方便熔體的流動(dòng)和填充。分流道的布置要保證各型腔的壓力均等，且能同時(shí)充滿型腔，流程要短，減少廢料。根據(jù)塑件形狀，該塑件選擇平衡式布置。分流道設(shè)計(jì)如圖3-4 所示。圖 3-4 分流道設(shè)計(jì)桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文123.2.3 澆口設(shè)

37、計(jì)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)成型要求，選用如圖3-5 所示的點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口開設(shè)在塑件的中間靠右的位置，根據(jù)塑件的實(shí)體，可知下圖的右半邊塑料熔體多于左半邊塑料熔體，且 pc塑料的流動(dòng)性差，故將澆口放置在靠近右半邊的位置，保證熔體能同時(shí)充滿型腔，避免出現(xiàn)冷卻不均的現(xiàn)象，且點(diǎn)澆口開模時(shí)可自動(dòng)拉斷，并且澆口殘留痕跡小，不影響塑件的外觀。圖 3-5 澆口的設(shè)計(jì)3.3 成型零部件的設(shè)計(jì)成型零部件是整個(gè)模具結(jié)構(gòu)中最重要的部分, 它的設(shè)計(jì)關(guān)乎著塑件的形狀和精度。通常包括凹模（型腔） 、凸模（型芯）、嵌件、成型桿（小型芯）等。成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以需要有合理的結(jié)構(gòu)、較高的強(qiáng)度和剛度以及足夠的耐磨性。所以

38、該模具的成型部分的材料需要用優(yōu)質(zhì)模具鋼，并且應(yīng)進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到 40hrc 以上。3.3.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模又稱之為型腔，是用來成型塑件外表面的。一般有整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、組合式等。該塑件為大批量生產(chǎn)，為了拆裝更換方便，采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)。尺寸大小設(shè)計(jì)包括型腔壁厚、底厚等，要保證凹模的強(qiáng)度和剛度。3.3.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模是用于成型塑件的內(nèi)表面，又稱之為型芯。它和成型桿并無嚴(yán)格的界限，成型桿是用來成型塑件上的小孔。一般也是有整體式和組合式兩類。該塑件采用組合式凸模和組合式成型桿，成型桿單獨(dú)加工，安裝時(shí)嵌入模板中。3.3.3嵌件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該塑件內(nèi)部有一個(gè)掛臺

39、，掛臺上的凹痕需用嵌件成型，嵌件固定在型腔內(nèi)部，與桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13型腔過渡配合，通過采用優(yōu)質(zhì)鋼，既能保證嵌件的強(qiáng)度、剛度，又方便更換。3.4 支撐零部件的設(shè)計(jì)支撐零部件主要是用來固定模具或者是支撐成型零件和其他結(jié)構(gòu)的零部件，主要包括定模座板、動(dòng)模座板、支撐板、固定板、墊板等。定模座板和動(dòng)模座板是為了將模具固定在注射機(jī)上，可根據(jù)定模板和動(dòng)模板的大小和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選取。動(dòng)、定模板還要傳遞合模力和承受成型力，要保證其有足夠的強(qiáng)度和剛度，對于小型模具，其厚度一般不小于13mm ，對于大型模具，其厚度可大于75mm 。材料多采用45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度可達(dá)2832hrc 。支撐板是墊在固定板

40、下面的板，作用是為了防止固定板上的零件移動(dòng)或脫落，同時(shí)還要承受一定的成型壓力，所以需要較高的平行度、剛度和強(qiáng)度。支撐板一般用螺釘將固定板和座板連接在一起，定位要求較高時(shí)，可用銷釘進(jìn)行定位。材料多采用中碳結(jié)構(gòu)鋼或合金鋼制成，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理硬度可達(dá)2832hrc 。固定板是為了固定成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)的。為了保證所固定零件的穩(wěn)定性，固定板需要有足夠的厚度，以此來保證其強(qiáng)度和剛度。材料一般采用碳素工具鋼，對于一些較高要求的模具，也可采用合金結(jié)構(gòu)鋼。墊塊是為了給脫模機(jī)構(gòu)提供足夠的推出空間，也可以通過墊塊的高度來調(diào)節(jié)模具的閉合高度，以此適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。材料一般用中碳鋼，如45 鋼

41、。3.5 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了導(dǎo)向、 定位和承受成型時(shí)的側(cè)壓力。一般選擇導(dǎo)柱導(dǎo)向。 合模時(shí)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套先進(jìn)行配合，防止成型部件被破壞。該模具結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)柱選擇直導(dǎo)柱，導(dǎo)套選擇帶頭導(dǎo)套。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的導(dǎo)向段采用h7/f6 的間隙配合，其固定段采用h7/k6或 h7/m6的過渡配合。3.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)該塑件的外形特點(diǎn)，可以選用推件板或推桿推出。推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，平穩(wěn)可靠，但是會(huì)在內(nèi)表面留下推桿痕跡，該塑件對外觀沒要求，所以可以選擇推桿推出機(jī)構(gòu)。3.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料熔體在進(jìn)入型腔前，型腔內(nèi)部有大量的空氣，如果不能及時(shí)將氣體排出，很可能會(huì)影響塑料的充填和塑件的外觀，使塑件產(chǎn)生氣泡、凹

42、陷等缺陷。該塑件為中型塑件，所以不但要通過分型面和模具間隙進(jìn)行排氣，還需要開設(shè)排氣槽進(jìn)行排氣。模具間隙通常在0.02 0.05mm內(nèi)選擇，排氣槽的深度一般為0.010.03mm ，寬度一般為 1.5 6mm ，形狀一般加工為彎曲狀，截面從細(xì)到粗逐漸增大。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文143.8 加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該塑件的塑料成型溫度在70120，所以需要加熱。本模具結(jié)構(gòu)中采用電熱棒加熱。在適當(dāng)?shù)奈恢勉@孔，插入電熱棒，對模具進(jìn)行加熱。3.9 本章小結(jié)本章節(jié)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀確定了其模具結(jié)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)驗(yàn)證，確定了其方案的可行性。在方案的設(shè)計(jì)過程中，在腦海中確定模具裝配圖的情況，方便后續(xù)裝配圖的繪

43、制。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文154模具結(jié)構(gòu)的尺寸計(jì)算模具的結(jié)構(gòu)決定了塑件的形狀，模具的尺寸計(jì)算決定了塑件的尺寸和精度。尺寸計(jì)算主要包括了型腔、型芯、模板及運(yùn)動(dòng)過程的計(jì)算。4.1 成型零部件的尺寸計(jì)算該塑件材料為pc塑料，根據(jù)成型特性可知收縮率為0.5%0.7%，因?yàn)橛?jì)算收縮率和實(shí)際收縮率有一定的差異，所以一般按平均收縮率計(jì)算，即：scp=smax +smin2=0.5%+0.7%2= 0.6%式(4-1)式中： scp為平均收縮率； smax為最大收縮率； smin為最小收縮率。該塑件尺寸為中小型尺寸，所以z 可取 /3，0.75 ，成型零件尺寸計(jì)算如表 4-2 所示。表 4-2 成型零件

44、的尺寸計(jì)算 mm 類別模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式工作尺寸型腔計(jì)算定模鑲件82- 1.00lm =1 + scp ls - 0.750+ z81.740+0.338- 0.2807.840+0.094- 0.2403.840+0.082- 0.201.860+0.0710- 0.280hm =1 + scp hs- 2/3 0+ z9.870+0.096- 0.2405.880+0.080.5- 0.200.370+0.07嵌件10- 0.280lm =1 + scp ls - 0.750+ z9.850+0.095- 0.2404.850+0.083- 0.202.870+0.076- 0.

45、2405.860+0.0817- 0.380hm =1 + scp hs- 2/3 0+ z16.850+0.138- 0.2807.860+0.09型芯計(jì)算主型芯780+0.86lm =1 + scp ls + 0.75- z079.11- 0.280270+0.527.54- 0.170100+0.2810.27- 0.09080+0.28hm =1 + scp hs+ 2/3 - z08.24- 0.090100+0.2810.25- 0.090桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16類別模具零件名稱塑件尺寸計(jì)算公式工作尺寸型芯計(jì)算嵌件型芯80+0.28lm =1 + scp ls + 0.75

46、- z08.26- 0.09020+0.22.16- 0.07010+0.21.16- 0.07060+0.246.22- 0.08040+0.244.2- 0.08030+0.2hm =1 + scp hs+ 2/3 - z03.16- 0.07040+0.244.18- 0.080130+0.3213.29- 0.11050+0.245.19- 0.08020+0.22.15- 0.070小孔型芯20+0.2lm =1 + scp ls + 0.75- z02.16- 0.070r3.50+0.24r3.7- 0.08050+0.24hm =1 + scp hs+ 2/3 - z05.19

47、- 0.0802- 0.202.15- 0.070中心距計(jì)算孔63 0.37cm =1 + scp csz/263.38 0.1267 0.4367.4 0.1415 0.1915.09 0.0634 0.2834.2 0.093 0.13.02 0.03定模鑲件18 0.1918.11 0.0611 0.1611.07 0.0543 0.3243.26 0.114.2 模具型腔壁厚的確定在成型過程中模具型腔一直承受熔體的高溫高壓作用，所以需要有一定的厚度，保證其有足夠的強(qiáng)度和剛度。本模具采用整體嵌入式型腔，可用整體式矩形型腔尺寸計(jì)算型腔壁厚和底板厚度。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文174.2.

48、1 型腔側(cè)壁厚度s 1）按照剛度條件公式計(jì)算 s cph4e3式(42) 式中 c=h/l=0.120.3（與矩形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算有關(guān)的系數(shù)c、的值） ，且該塑件厚度為 2mm ，所以無需計(jì)算剛度條件。2）按照強(qiáng)度條件公式計(jì)算 s3ph2(1+w ）式(43) 式中 =h/l=0.12 0.3（與矩形型腔側(cè)壁厚度計(jì)算有關(guān)的系數(shù)c、的值） ，且該塑件厚度為 2mm ，所以無需計(jì)算強(qiáng)度條件。4.2.2 型腔底板厚度t 1）按剛度條件計(jì)算tcpb4e=0.0138 35 8242.2 105 29.2=1.84mm 式(4-4 ) 式中：c由型腔邊長比l/b決定的系數(shù)， 查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編

49、表 9-23得c=0.0138 ； p為型腔內(nèi)最大熔體壓力，可取注射成型壓力的25% 50% ，p 取 35mpa; b為型腔寬度， b=82mm; e為模具鋼的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼e=2.2105mpa ； 為模具剛度許用變形量，查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊得 =25i2=25（0.45 821/5+ 0.001 82) = 29.2mm 。2）按照強(qiáng)度條件計(jì)算 tpb4=0.3078 35 822300= 15.53mm式(4-5) 式中： 由型腔長度與型腔寬度之比l/b決定，查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表4-7 得=0.3078 ； p為型腔內(nèi)最大熔體壓力，可取注射成型壓力的25% 50% ，p

50、 取 35mpa; b為型腔寬度， b=82mm; e為模具鋼的彈性模量，預(yù)硬化塑料模具鋼e=2.2105mpa ； 為模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力，預(yù)硬化塑料模具鋼 =300mpa。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18根據(jù)以上強(qiáng)度、剛度的計(jì)算，可選擇型腔側(cè)壁厚度s=15mm ， 底板厚度 t15.53mm 。4.2.3 型腔零件圖根據(jù)上述計(jì)算，可繪制出型腔零件圖，以此來表達(dá)型腔的形狀和位置關(guān)系。零件圖如圖 4-1 所示。圖 4-1 型腔零件圖型腔是用來成型塑件外表面的，所以其表面粗糙度可取ra0.8m ，并且要保證型腔的各個(gè)部分的形狀尺寸和位置關(guān)系，尺寸不但包括上述計(jì)算的成型尺寸，還要包括其與定模板的固

51、定配合尺寸。但是上圖只表達(dá)了一部分外形尺寸，詳細(xì)尺寸請型腔查看二維零件圖。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文194.3 型芯零件圖型芯不但只成型內(nèi)表面，還要開設(shè)型腔孔進(jìn)行塑件內(nèi)部凸臺和定位凸臺的成型。為了方便推出塑件，內(nèi)部開設(shè)16 個(gè)推桿孔。塑件的大型芯外形尺寸為78mm 78mm ，厚度為 38mm ，內(nèi)部的嵌件也非細(xì)小結(jié)構(gòu)，所以都有足夠的強(qiáng)度和剛度。型芯、嵌件的零件圖如圖 4-2 、圖 4-3 、圖 4-4 所示。圖 4-2 大型芯零件圖圖 4-3 掛臺型芯零件圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20圖 4-4 小型芯零件圖型芯成型塑件內(nèi)表面， 所以對于表面質(zhì)量沒有太高要求，其粗糙度可取ra1.6m

52、，并且為了保證其足夠的強(qiáng)度、剛度及良好的脫模性， 所以對型芯原材料進(jìn)行氮化處理，在提高硬度的條件下，增加其潤滑性，利于塑件的脫模。4.4 定模、動(dòng)模板的零件圖定模、動(dòng)模板的作用是為了固定型芯和型腔的，保證其位置的準(zhǔn)確性，以免塑件無法成型。并且它們上面有進(jìn)行合模導(dǎo)向的導(dǎo)柱、導(dǎo)套，所以其位置和粗糙度一定要選擇合理。定模、動(dòng)模板的零件圖如圖4-5 和圖 4-6 所示。詳細(xì)尺寸見二維零件圖。圖 4-5 定模板零件圖桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21圖 4-6 動(dòng)模板零件圖4.5 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1）計(jì)算脫模力注塑成型時(shí)，當(dāng)塑料保壓冷卻之后，由于塑料本身的收縮率，塑件會(huì)包裹在型芯上面，把塑件從型芯上面推出去所

53、克服的阻力就是脫模力。因此脫模力 ft 為 ft = ap（ cos - sin ） = 7943 10- 61 1070.14 = 11kn式(4-6) 式中： a為塑件包絡(luò)型芯的面積； p為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 取（2.4 1073.9 107） mpa ； 模內(nèi)冷卻的塑件， p 取 （0.81071.2 107） mpa ；為塑件對鋼的摩擦系數(shù)，為0.1 0.3 ；為脫模斜度。2）推出機(jī)構(gòu)的選擇根據(jù)該塑件的特性，選擇推桿推出，又因?yàn)槊撃ＡΡ容^小，且內(nèi)部空間很大，所以不用刻意去計(jì)算推桿的尺寸，故可選擇直徑為 6mm （gb/t4169.12006）的

54、推桿，要保證推桿推出的距離高于型芯23mm ，即推出距離要大于8mm 。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文223）推桿零件圖推桿的外形尺寸和配合尺寸如圖4-7 所示。圖 4-7 推桿零件圖4.6 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定該塑件注射成型時(shí)采用點(diǎn)澆口，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、型腔排列、塑件大小、型腔外形等因素， 查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編中的表 8-27基本型模架組合尺寸 ，選擇標(biāo)準(zhǔn)模架的模板尺寸為250mm 300mm 30mm ， 模架類型為 db標(biāo)準(zhǔn)模架。標(biāo)記為：db 2530-303070-225 （gb/t125552006） 。4.7 成型設(shè)備的校核計(jì)算4.7.1 注射機(jī)注射壓力的校核根據(jù)pc 塑料的材料特

55、性可知，塑料成型注射壓力為80130mpa ，現(xiàn)選擇的sz-100/60 的螺桿式注射機(jī)的注射壓力為150mpa ，所以滿足該塑件的注射壓力要求。4.7.2 注射機(jī)注射量的校核注射機(jī)注射時(shí)因?yàn)椴豢煽咕艿囊蛩?，所以其?shí)際注射量只有理論注射量的80% ，所以注射成型時(shí)所選注射機(jī)的實(shí)際注射量必須大于成型塑件的總注射量，即：n v1+ v2= 40.7 k v = 80式(4-7) 式中： n 為型腔數(shù)目； v1為單個(gè)塑件的體積，cm3；v2為澆注系統(tǒng)凝料體積，cm3； v為注射機(jī)的最大注射量，cm3； k為注射機(jī)的最大注射量利用系數(shù)，一般取0.7 0.9 。由上式可知， 注射機(jī)的注射量大于成型注射量

56、，所以此注射機(jī)的注射量滿足使用要求。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文234.7.3 注射機(jī)鎖模力的校核鎖模力是指模具合模時(shí)，鎖模機(jī)構(gòu)為保證模具受到注射壓力而不打開所施加的最大壓緊力。注射機(jī)鎖模力的校核關(guān)系式為：f kpa式(4-8) 式中： f 為注射機(jī)鎖模力，由注射機(jī)的工藝參數(shù)可知該注射機(jī)的鎖模力為800kn； k為壓力損耗系數(shù)，一般取1.1 1.2 ； p為型腔內(nèi)熔體的壓力，該塑件p 為 35mpa ； a為在分型面上塑件及澆注系統(tǒng)的投影面積之和，本模具為1.42 10-2m2。計(jì)算可得kpa = 1.2 35 1061.42 10- 210- 3= 595kn ?= 600?所以該注射機(jī)的鎖

57、模力滿足塑件的成型要求。4.7.4 注射機(jī)安裝尺寸的校核該模具采用db 2530-303070-215（gb/t125552006）的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外 形 尺 寸 為 250mm 300mm ， 拉桿 間 距 尺 寸 為 160mm 205mm ， 模 具閉 合 高 度 為h=35+25+30+20+30+35+70+25=270mm，查資料可知sz-100/60 型注射機(jī)的拉桿間距尺寸為 320mm 320mm ，允許模具的最大厚度為300mm ，最小模具厚度為170mm ，所以模具外形尺寸和厚度尺寸均滿足注射機(jī)要求。4.7.5 注射機(jī)推出機(jī)構(gòu)的校核sz-100/60 型注射機(jī)的頂出距離為

58、80mm ，該模具采用推桿推出機(jī)構(gòu)，通過動(dòng)模座板預(yù)留一個(gè)頂出孔，通過注射機(jī)上的頂出桿推動(dòng)推板，推板推動(dòng)推桿推出塑件，塑件在型芯上的高度為8mm ，所以滿足推出條件。4.7.6 注射機(jī)開模行程的校核注射機(jī)的開模行程是有一定限制的，取出塑件所需的開模距離必須小于注射機(jī)的開模行程，該模具為雙分型面注射模，sz-100/60 螺桿式注射機(jī)的最大開模行程和模具厚度無關(guān)，所以校核公式為sh1+ h2+ a + （510 ）式 （4-9）式中： s 為注射機(jī)的最大開模行程，查資料得zy-100/60 型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程為 300mm; h1為塑件脫模所需的推出距離，該塑件的推出距離為17mm ；h

59、2為塑件的高度，該塑件的高度為10mm ； a為開模后定模板與澆口板之間的距離，以便取出系統(tǒng)凝料， 該模具為 100mm 。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24計(jì)算得h1+ h2+ a +510= 17 + 10 + 100 + 8 = 135mm ? = 300mm由此可得，開模行程滿足模具的使用要求。由以上校核分析可知，sz-100/60 型螺桿注射機(jī)滿足該模具的要求，可以采用。4.8 本章小結(jié)本章節(jié)主要是進(jìn)行模具零部件的尺寸計(jì)算，并且進(jìn)行模具模架的選擇，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行對注射機(jī)的校核，保證注射機(jī)滿足模具的使用要求。桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文255模具材料及價(jià)格估算模具的結(jié)構(gòu)和形狀尺寸確定之后

60、，模具的材料也是所要考慮的范圍。在保證模具的使用要求下，降低模具的生產(chǎn)成本，保證其經(jīng)濟(jì)性。5.1 模具型芯、型腔和嵌件的材料及價(jià)格估算型芯、型腔和嵌件作為成型零件，且塑件為大批量生產(chǎn)， 所以需要有較高的強(qiáng)度、硬度及足夠的耐磨性。根據(jù)第四章節(jié)中計(jì)算條件，因此可以選擇預(yù)硬化塑料模具鋼3cr2mo ，3cr2mo模具鋼預(yù)硬化硬度為2835hrc ，為了達(dá)到足夠的強(qiáng)度，可以選擇氮化處理，既能得到高硬度表面，又能提高模具的脫模性和耐腐蝕性。該模具中型芯、型腔和嵌件的體積通過pro/e 得出為 1178cm3，且 3cr2mo模具鋼的密度 為 7.31g/cm3, 所以型芯、型腔和嵌件的質(zhì)量為：m = v