貯油杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)【三維PROE塑件】【含CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有，CAD圖紙均為可自行編輯，有疑問咨詢QQ:1304139763= 廣東石油化工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 題 目 貯油杯蓋塑料制件的工藝規(guī)程及成型模具設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 班 級(jí)： 材料成型及控制工程 學(xué) 生： 黃 丹 丹 學(xué) 號(hào)： 09024180103 指導(dǎo)教師： 陶 筱 梅 完成時(shí)間：2013年 1 月 7 日至2013 年 1 月 18 日 塑料成型模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書機(jī)電工程學(xué)院 材料成型及控制工程 專業(yè) 091 班 學(xué)生 黃丹丹 一、課程設(shè)計(jì)題目：制訂貯油杯蓋2塑料制件的工藝規(guī)程并設(shè)計(jì)其成型模具二、原始設(shè)計(jì)資料：按附圖及要求給定生產(chǎn)批量：大批量三、設(shè)計(jì)工作起止日期： 2013 年1 月 7 日2013 年 1 月 18 日四、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求： 1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定成型工藝，選擇成型設(shè)備；2. 確定成型模具的結(jié)構(gòu)方案；3. 計(jì)算成型模具零件的工作尺寸，關(guān)鍵部位進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及校核；4. 繪制成型模具的結(jié)構(gòu)總裝圖（0或1圖）；5. 繪制三四張主要零件圖（非標(biāo)準(zhǔn)件）；6. 圖紙應(yīng)符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范；7. 按進(jìn)度要求分階段呈交指導(dǎo)教師檢查設(shè)計(jì)工作；8. 設(shè)計(jì)圖紙及計(jì)算說明書必須經(jīng)指導(dǎo)教師審查后方能參加答辯。五、進(jìn)度要求：1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱資料。 1天2. 分析塑件結(jié)構(gòu)，方案設(shè)計(jì)。 1天3. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3天4. 零件設(shè)計(jì)。 2天5. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 2天6. 答辯。 1天六、應(yīng)交的設(shè)計(jì)資料（裝入檔案袋）：1. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份（要求打?。?. 模具結(jié)構(gòu)總裝圖一張；3. 零件圖三四張。七、主要參考資料1. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè).手冊(cè)編寫組編. 機(jī)械工業(yè)出版社 2. 實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造. 陳萬(wàn)林等編. 機(jī)械工業(yè)出版社 3. 塑料注射成型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 上海市第二輕工協(xié)會(huì) 4. 典型注射模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè). 中南工業(yè)大學(xué)出版社 5. 機(jī)械制造工藝師手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社 6. 李秦蕊主編. 塑料模具設(shè)計(jì). 西北工業(yè)大學(xué)出版社教研室負(fù)責(zé)人 指導(dǎo)教師 接受設(shè)計(jì)任務(wù)開始執(zhí)行日期 年 月 日學(xué)生簽名 目錄一、塑件成型工藝性分析31. 設(shè)計(jì)要求32. 材料性能分析43. 塑件的分析5二、擬定模具結(jié)構(gòu)形式61. 分型面位置的確定62. 型腔數(shù)量和排列方式的確定63. 注射機(jī)型號(hào)的確定6三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)81. 主流道的設(shè)計(jì)82. 分流道的設(shè)計(jì)93. 澆口的設(shè)計(jì)114. 校核主流道的剪切速率12四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算131. 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)132. 成型零件鋼材的選用133. 成型零件工作尺寸的計(jì)算134. 成型零件尺寸及動(dòng)模墊塊厚度的計(jì)算15五、模架的確定151. 各模板尺寸的確定152. 模架各尺寸的校核16六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)161. 推出方式的確定162. 脫模力的計(jì)算163、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力17八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)171. 冷卻介質(zhì)172. 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算173. 凹模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置19九、導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)19十、繪制總裝配圖和零件圖19十一、參考文獻(xiàn)19貯油杯蓋2的工藝規(guī)程及成型模具設(shè)計(jì)說明書一、塑件成型工藝性分析1、設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)實(shí)例為一塑料貯油杯蓋。塑件比較簡(jiǎn)單，借此以闡明注射模的設(shè)計(jì)過程。塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷的；脫模斜度301;塑件材料ABS，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1-1 貯油杯蓋2D圖 圖1-2 貯油杯蓋3D圖2、 材料性能分析（1）ABS的性能與用途。表1-1ABS的性能與用途塑料品種性能特點(diǎn)成型特點(diǎn)模具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)使用溫度主要用途苯乙烯-丁二烯-丙烯晴（ABS）機(jī)械強(qiáng)度較好，有一定的耐磨性。但耐熱性較差，吸水性較大。成型性能很好，成型前原料要干燥。澆注系統(tǒng)選擇進(jìn)料口位置，形式，推出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面成白色痕跡，脫模斜度易取以上。70一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件，如電器外殼、日用品等（2）ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)a注射成型過程成型前的準(zhǔn)備。對(duì)ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于ABS吸水性 較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。注射過程。塑件在注射機(jī)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)入模具型腔成型。其過程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個(gè)階段。 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為6075，處理時(shí)間為1620S。b注射工藝參數(shù)注 射 機(jī) 類 型 ：螺桿式 模具溫度/ ：螺桿轉(zhuǎn)速/ ： 注射壓力/：噴 嘴 形 式 ：直通式 保壓壓力/：噴 嘴 溫 度 / ： 注射時(shí)間/：料筒前段溫度/ ： 保壓時(shí)間/：料筒中段溫度/ ： 冷卻時(shí)間/：料筒后段溫度/ ： 成型周期/： (3) ABS的主要性能指標(biāo) 表3-2密度/gcm1.021.08屈服強(qiáng)度/MPa50比體積/g0.860.98拉伸強(qiáng)度/MPa38吸水率（%）0.20.4拉伸彈性模量/MPa0.4熔點(diǎn)/130160抗彎強(qiáng)度/MPa80計(jì)算收縮率（%）0.40.7抗壓強(qiáng)度/MPa53比熱容/J（kg）1470彎曲彈性模量/MPa1.43.塑件的分析(1)外形尺寸該塑件壁厚為3 mm塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。(2)精度等級(jí) 每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。(3)脫模斜度ABS屬無定型塑料，成型收縮率較小，參考表3-1選擇該塑件上型芯和凹模的脫模斜度均為1。二、擬定模具結(jié)構(gòu)形式1. 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。2. 型腔數(shù)量和排列方式的確定(1)型腔數(shù)量的確定該塑件的精度要求一般在23級(jí)之間，且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素，初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。(2)型腔排列形式的確定多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對(duì)稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模四腔，故采用直線對(duì)稱排列，如下圖。(3)模具結(jié)構(gòu)形式的確定從上面的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模四腔，呈直線對(duì)稱排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)擬采用脫模板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用矩形側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模板。由以上綜合分析可確定選用帶脫模板的單分型面注射模。3. 注射機(jī)型號(hào)的確定(1)注射量的計(jì)算通過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得塑件體積:V=8.45cm塑件質(zhì)量:m=v=8.451.02=8.619g上式中，參考表3-2，可取1. 02 g/cm3 。(2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(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 1倍來估算。由于本次采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0. 2倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積(即澆注系統(tǒng)的凝料和四個(gè)塑件體積之和)為：V總=V（1+0.2）4=8.451.24=40.56 cm(3)選擇注射機(jī) V總=40.56 cm3，依公式(V公=V總/0. 8)則有:V總/0. 8=40.56/0. 8 cm3=50.7 cm3 初步選定公稱注射量為60 cm3，注射機(jī)型號(hào)為SZ-200/120臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表3-3 。理論注射量/200移模行程/mm305螺桿柱塞直徑/mm42最大模具厚度/mm400注射壓力/ MPa150最小模具厚度/mm230注射速率/gs120鎖模形式雙曲肘螺桿轉(zhuǎn)速/rmin0220模具定位孔直徑/mm125塑化能力/gs70噴嘴球半徑/mm15鎖模力/kN1200頂出行程/mm90拉桿內(nèi)間距/mm355385(4)注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 注射壓力校核。查表3-4可知，ABS所需注射壓力為80 110 MPa，這里取p0=100 MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力p公=170MPa，注射壓力安全系數(shù)k1=1. 251. 4，這里取k1=1.3，則k1 p0=1.3100=130p公 所以，注射機(jī)注射壓力合格。鎖模力校核 a.塑件在分型面上的投影面積A塑，則A塑=3.1427.5 mm=2375 mmb.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆，即流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A澆 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A塑的0. 20. 5倍。由于本例流道設(shè)計(jì)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)取小一些。這里取A澆=0. 2A塑。c.塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總，則41.22375=11400 mmd.模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則=1140040=456KN式中，p模是型腔的平均計(jì)算壓力值，通常取注射壓力的20% 40%，大致范圍為3468 MPa。對(duì)于強(qiáng)度較大且精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。ABS屬中等強(qiáng)度塑料及有精度要求的塑件，故p模取50 Mpa。查表3-3可得該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=800kN,鎖模力安全系數(shù)為k2=l.l1.2,這里取k2=1. 2，則所以，注射機(jī)鎖模力合格。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。三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1. 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。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其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。(1)主流道尺寸主流道長(zhǎng)度：主流道的長(zhǎng)度應(yīng)該盡可能短，一般取L60mm，本次設(shè)計(jì)中取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。主流道小端直徑：d=4.5mm主流道大端直徑：D=6mm主流道球面半徑：SR=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（12）mm =10+2mm=12mm球面的配合高度：h=3mm(2)主流道的凝料體積=3.14/350(3+2.25+32.25)mm=1089.1 mm=1.09 cm(3)主流道當(dāng)量半徑R=(2.25+3)/2mm=2.625mm(4)主流道澆口套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?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)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。設(shè)計(jì)中采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，熱處理淬火表面硬度為5055 HRC。2. 分流道的設(shè)計(jì)(1)分流道的布置形式在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失并盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式流道。(2)分流道的長(zhǎng)度 由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度L分取63 mm，二級(jí)分流道長(zhǎng)度L2分30mm。(3)分流道的當(dāng)量直徑初步確定主流道尺寸后，一級(jí)分流道當(dāng)量直徑D分可按D分=（0.80.9）D計(jì)算。所以D分=0.86mm=4.8mm二級(jí)分流道的當(dāng)量直徑D2分=0.84.8mm=4mm(4)分流道截面形狀常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上。本設(shè)計(jì)采用圓形截面，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。(5)分流道截面尺寸該一級(jí)圓形分流道截面積：A分=3.14(D分/2)=3.142.4mm=18 mm該二級(jí)圓形分流道截面積：A2分=3.14(D2分/2)=3.142.2mm=15.2mm(6)凝料體積1）一級(jí)分流道的長(zhǎng)度：L分=632mm=126mm二級(jí)分流道的長(zhǎng)度：L2分=302mm=60mm2）一級(jí)分流道凝料體積：V分= A分L分=18126 mm=2268 mm二級(jí)分流道凝料體積：V2分= A2分L2分=15.260 mm=912mm3)分流道凝料體積：V分總= V分+ V2分=2268+912 mm=3180 mm=3.18cm(7)校核剪切速率確定注射時(shí)間:查表3-6，可取t=1.0 s表3-6 注射機(jī)公稱注射量V公與注射時(shí)間t關(guān)系計(jì)算分流道體積流量q= （V分+ V總）/t=cm/S=42.828 cm/Sq= （V2分+ V總）/t=cm/S=41.472 cm/S由公式可得剪切速率為1= s=3255.76s2= s=4093.85s該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率5005000 s之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。(8)分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1. 252. 5 m即可，此處取Ra1. 6 m。另外，其脫模斜度一般在510之間，這里取脫模斜度為8。 3. 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，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用矩形側(cè)澆口。其截面形狀簡(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。(1) 側(cè)澆口尺寸的確定 計(jì)算側(cè)澆口的深度。依據(jù)側(cè)澆口的深度h計(jì)算公式為：h=nt=0.73mm=2.1mm在工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，澆口深度常常先取小值，以便在今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模處理，并根據(jù)表3-7中推薦的側(cè)澆口的厚度1. 21. 4 mm，故此處澆口深度h取1. 3 mm。表3-7 矩形側(cè)澆口的基本尺寸 計(jì)算側(cè)澆口的寬度。依據(jù)側(cè)澆口的寬度B計(jì)算公式為B=mm=2.8mm計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。側(cè)澆口的長(zhǎng)度L澆一般選用0.72.5mm，這里取L澆=0.7mm。(2)側(cè)澆口剪切速率的校核 計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。由面積相等可得 ，由此矩形澆口的當(dāng)量半徑 R澆=校核澆口的剪切速率。a.確定注射時(shí)間:查表3-6，可取t=1.0sb.計(jì)算澆口的體積流量:q澆=V塑/t= cm /s =40.56 cm /s=4.05610mm/sc.計(jì)算澆口的剪切速率:由下面公式可得, =3.3810S該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。4. 校核主流道的剪切速率 求出塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積(澆口的體積太小可以忽略不計(jì))以及主流道的當(dāng)量半徑之后，對(duì)主流道熔體的剪一切速率進(jìn)行校核。(1)計(jì)算主流道的體積流量 (2)計(jì)算主流道的剪切速率 =4.054S主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5005000 s之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。5.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，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，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)僅有主流道冷料穴及一級(jí)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。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。四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算1.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4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。通過對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯是成型零件的內(nèi)表面，因塑件包緊力較大，所以設(shè)在動(dòng)模部分。2. 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勞性能，同時(shí)要考慮它的機(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)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20(美國(guó)牌號(hào))。對(duì)于成型塑件外圓筒的大型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金工具鋼Cr12MoV，型芯中心通冷卻水冷卻。4. 成型零件工作尺寸的計(jì)算采用表3-8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。 (1)凹模徑向尺寸的計(jì)算 塑件外部徑向的轉(zhuǎn)換:l=55mm=mm相應(yīng)的塑件制造公差1 =0.74mm; =（1+0.0055）55.37-0.60.74 =mmScp是塑料的平均收縮率，材料ABS的收縮率為0.3%0.8%，Scp=，X是系數(shù)，查表3-8，一般在0.50.8之間，取0.6 ；是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對(duì)于中小型塑件取=1/6。(2) 凹模深度尺寸的計(jì)算塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換塑件高度的最大尺寸：H1=8.50.47mm=，相應(yīng)的=（1+0.0055）8.97-0.60.94 =mm(3) 型芯徑向尺寸的計(jì)算塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換l=49mm=mm,=0.22mm=(1+0.0055)48.89+0.70.22mm=mmX是系數(shù)，查表3-8，一般在0.50.8之間，取0.7；塑件凹模及型芯的成型尺寸的標(biāo)注 (4)型芯高度的計(jì)算型芯塑件內(nèi)腔型芯高度的計(jì)算塑件尺寸轉(zhuǎn)換:hs=6.50.47=mm =(1+0.0055)6.03+0.630.94mm=mmX是系數(shù)，查表3-8，一般在0.50.8之間，取0.63；4. 成型零件尺寸及動(dòng)模墊塊厚度的計(jì)算(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)，根據(jù)型腔的布置，模架初選250mm 250mm的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度按下列剛度公式計(jì)算。 = （ ）mm=4.36mm 模具剛度許用變形量，根據(jù)塑料品種確定如下：=25i=250.72=18=0.018式中，i=0.458.5+0.0018.5=0.72凹模側(cè)壁采用嵌件，結(jié)構(gòu)緊湊，這里凹模嵌件單邊厚選15 mm。由于型腔采用直線、對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置，故四個(gè)型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估算模板平面尺寸選用250 mmX250 mm，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。五、模架的確定根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為180 mm 170 mm，又考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考2.5.1節(jié)中小型標(biāo)準(zhǔn)模架選型的經(jīng)驗(yàn)公式和表2-2，可確定選用模架序號(hào)為8號(hào)(WL=315 mm 315 mm)，模架結(jié)構(gòu)為A4型。1.各模板尺寸的確定 A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為8.5 mm，又考慮在模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故A板厚度取40 mm. B板尺寸。B板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)，板厚取30mm. C板(墊塊)尺寸。墊板一推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(510) mm=8.5+25+16+(510) mm=54.559.5 mm，初步選定C為80 mm.經(jīng)上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已確定為模架序號(hào)為8號(hào)，板面為315 mmX315 mm，模架結(jié)構(gòu)形式為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸:寬X長(zhǎng)X高=315 mmX 315 mmX 260 mm，根據(jù)燕秀模架庫(kù)，選擇與該尺寸最接近的外形尺寸，其外形尺寸為：寬X長(zhǎng)X高=320 mmX 355 mmX 265 mm2.模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 模具平面尺寸320 mm X 355 mm 355 mm385 mm(拉桿間距)，校核合格。 模具高度尺寸265 mm，因?yàn)?30 mm(模具的最小厚)265mm400 mm(模具的最大厚度)，校核合格。 模具的開模行S=H1+H2+(510)mm=(40+40)+(510)mm=8590305mm(開模行程)，校核合格。六、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料，熔體經(jīng)塑件下方充滿型腔，可利用模具分型面自然排氣，同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著推桿的配合間隙、分型面和型芯與脫模板之間的間隙向外排出。七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.推出方式的確定 本塑件采用圓周為脫模板、中心為推桿的綜合推出方式。脫模板推出時(shí)為了減小脫模板與型芯的摩擦，設(shè)計(jì)中在脫模板與型芯之間留出0. 2 mm的間隙，并采用錐面配合，如下圖，可以防脫模板因偏心而產(chǎn)生溢料，同時(shí)避免了脫模板與型芯產(chǎn)生摩擦。2. 脫模力的計(jì)算表3-9 常用熱塑性與脫模力有關(guān)的性能(1)圓柱大型芯脫模力因?yàn)?10 所以此處視為厚壁圓筒塑件，根據(jù)脫模力計(jì)算公式得：F= =3、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力（1）推出面積 （2）推出應(yīng)力 53 合格八、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)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量等于冷卻水所帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算。1.冷卻介質(zhì) ABS屬中等強(qiáng)度材料，其成型溫度及模具溫度分別為200和5070 。所以，模具溫度初步選定為50，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。2. 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算(1)單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W塑料制品的體積塑料制品的質(zhì)量塑件壁厚為3 mm可以查表3-10得t冷=20.4s。取注射時(shí)間t注= 1. 6 s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注射周期:t=t冷+t注t脫=（1.6+20.4+8）s=30s由此得每小時(shí)注射次數(shù):N=3600/30次=120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=1200.0457kg/h=5.484 kg/h(2)確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Qs表3-11 常用塑料熔體的單位熱流量QS 查表3-11直接可知ABS的單位熱流量Qs的值的范圍在310-400 kJ/kg，故可取QS =370 kJ/kg.(3)計(jì)算冷卻水的體積流量qv 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為1= 22 ，出水口的水溫為2= 25 ，取水的密度=1 000 kg/m3，水的比熱容c=4. 187 kJ/(kg .)，則根據(jù)公式可得：(4)確定冷卻水路的直徑d 當(dāng)qv =0. 005 87 m3/min時(shí)，查表3-12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=0. 0l m.(5)冷卻水在管內(nèi)的速度v：(6)求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h因?yàn)槠骄疁貫?3. 5，查表3-13可得f=6. 7，則有：(7)計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A(8)計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度L(9)冷卻水路的根數(shù)x設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=100 mm，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)于模具來說顯然是不合適的，因此就根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。3. 凹模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置 型芯冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算方法基本上是一樣的，設(shè)計(jì)時(shí)在大型芯的下部采用簡(jiǎn)單冷卻流道式來設(shè)計(jì)，凹模嵌件擬采用兩條冷卻水道進(jìn)行冷卻。九、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。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結(jié)構(gòu)。十、繪制總裝配圖和零件圖經(jīng)過上述一系列的計(jì)算和繪圖，把設(shè)計(jì)結(jié)果用總裝配圖來表示模具的結(jié)構(gòu)。十一、參考文獻(xiàn)1、塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)/葉久新，王群主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.112、注塑加工速查手冊(cè)/洪慎章編著. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.920