遙控器面板注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【說明書+CAD】

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The design introduced the injection takes shape the basic principle, specially single is divided the profile to inject the mold the structure and the principle of work, to cast the product to propose the basic principle of design; Introduced in detail the cold flow channel injection evil spirit mold pours the system, the temperature control system and goes against the system the design process, and has given the explanation to the mold intensity request; Finally introduced now in the world the most popular three dimensional CAD/CAM system standard software PRO/ENGNEERs PROGRAM module, and led the wrap to the guide pillar to carry on the parametrization design.Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes in the design certain detail question, understands the mold structure and the principle of work; Through to the PROGRAM study, may establish the simple components the components storehouse, thus effective enhancement working efficiency.Key words: Injection mold Drawing of patterns organization Feed system Cooling systemIII目錄前 言11設(shè)計(jì)題目與要求32 注射?？尚行苑治?2.1注射模設(shè)計(jì)的特點(diǎn)42.2注射模組成42.3注射性能分析52.4 材料選擇82.4.1 塑料介紹82.4.2 分析塑料零件材料82.4.3 我的材料選擇92.5 PS的注射成型過程及工藝參數(shù)102.5.1 注射成型過程102.5.2 PS的注射工藝參數(shù)102.5.3 PS成型塑件的主要缺陷及消除措施113 擬定模具結(jié)構(gòu)形式123.1 型腔數(shù)目的確定123.2 分模面的選擇134 注射機(jī)型號(hào)的確定154.1 鎖模力計(jì)算154.2 注射容量計(jì)算164.3開模行程校核1643 螺桿轉(zhuǎn)速174.5 注射機(jī)的選用175 澆注系統(tǒng)和排氣的設(shè)計(jì)185.1 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則185.1.1 澆注系統(tǒng)的組成185.1.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則185.2主流道的設(shè)計(jì)195.2.1 主流道分析195.2.2 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)195.2.3 主流道澆口套設(shè)計(jì)215.3分流道的設(shè)計(jì)225.3.1 分流道的形狀和尺寸225.3.2 分流道的分布設(shè)計(jì)245.4冷料井及拉料桿245.4.1冷料穴的結(jié)構(gòu)245.4.2拉料方式245.4 澆口設(shè)計(jì)255.4.1 澆口類型的選用255.4.2澆口位置的選取原則265.4.3 澆口形式的設(shè)計(jì)275.5 澆注系統(tǒng)的平衡275.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)275.6.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法286 成型部分及其零部件設(shè)計(jì)306.1 分型面的設(shè)計(jì)306.1.1 考慮塑件質(zhì)量306.1.2 確保塑件表面質(zhì)量306.1.3 考慮模具結(jié)構(gòu)316.2 型腔數(shù)的確定316.2.1 根據(jù)所用注射機(jī)的最大注塑量確定型腔數(shù)目326.2.2 根據(jù)注射機(jī)最大鎖模力確定型腔數(shù)326.2.3 根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù)目336.2.4 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目336.3 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)346.3.1 凹模型腔的大小尺寸計(jì)算346.3.2 型腔的深度尺寸計(jì)算356.4 凸模結(jié)構(gòu)尺寸366.4.1 凸模/型芯的外形尺寸計(jì)算376.4.2 凸模/型芯的高度尺寸計(jì)算376.5 型腔壁厚的計(jì)算386.5.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求386.5.2 型腔壁厚計(jì)算397 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)437.1 脫模機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與功能437.2 取出機(jī)構(gòu)的方式437.3 脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則437.3.1 脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本考慮437.3.2 脫出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)447.3.3 所需頂出行程、開模行程計(jì)算447.3.4 頂出力、抽拔力，開模力計(jì)算457.4 塑件的脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)477.4.1 頂桿的長度計(jì)算477.4.2 頂桿直徑d的設(shè)計(jì)487.4.3 頂桿應(yīng)力校核497.4.4 頂桿在塑件上的布局497.4.5 頂桿固定及配合507.4.6 頂出機(jī)構(gòu)中附屬零部件508 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)518.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用518.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)519 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)539.1 冷卻裝置設(shè)計(jì)分析539.2 傳熱面積計(jì)算549.2.1 注射周期的確定549.2.2 冷卻水計(jì)算559.2.3 計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)所釋放的熱量569.2.4 冷卻水的導(dǎo)熱總面積569.2.5 確定冷卻水路的直徑d579.2.6 冷卻水孔的總長度579.2.7 冷卻水管數(shù)量的確定5810 模體與支撐連接零件59致謝60參考文獻(xiàn)6162前 言模具是一種專用工具，用于裝在各種壓力機(jī)上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需零件的形狀制品，這種專用工具統(tǒng)稱模具。模具分為冷沖模具和注塑模具。沖壓工藝是通過模具對(duì)毛坯施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得一定的尺寸、形狀和性能的工件的加工方法。而注塑模是塑料加工中最普遍的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制造的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。其中模具的型芯零件的設(shè)計(jì)最重要，這將直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量，而其它大部分部件均可以采用標(biāo)準(zhǔn)件。與其它機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：1、每副模具都是針對(duì)特定的塑料制品而制定生產(chǎn)的，由于塑料制品的形狀各異，尺寸差距較大，其模具結(jié)構(gòu)也大相徑庭，所以模具生產(chǎn)均為單件、小批生產(chǎn)。因此，模具的制造成本較高。2、作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快的投放市場，所以為塑料制品而設(shè)計(jì)、制造的模具，其制造周期一定要短。3、模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過程集中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，對(duì)操作工人的文化水平有一定的要求。 我國的模具制造業(yè)起步較晚，有些技術(shù)還比不上國外，加上國內(nèi)的制造業(yè)也比較落后，一些現(xiàn)代高效、多工位、自動(dòng)化的設(shè)備也未能得到普遍的應(yīng)用，因此制造出來的模具跟國外相比還具有一定的差距。 當(dāng)今，模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向主要是以下幾個(gè)方面：1、模具發(fā)展將大型化、精密化、自動(dòng)化；2、多功能復(fù)合模將進(jìn)一步發(fā)展；3、模具零部件將日益標(biāo)準(zhǔn)化；4、模具使用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步得到重視；5、模具的制造周期縮短，制造成本降低；6、在模具的設(shè)計(jì)制造中將不斷的推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；7、快速原型制造技術(shù)（RPM）將在模具的設(shè)計(jì)制造中得到更加廣泛的應(yīng)用；8、高速銑削加工將保證制造精度；9、模具的研磨、拋光將向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。結(jié)合當(dāng)前國際上的形勢及國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，我國的模具制造業(yè)將會(huì)向以下幾個(gè)方向發(fā)展：首先要注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展；其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差異；第三，對(duì)國內(nèi)的一些企業(yè)進(jìn)行體制改革，充分發(fā)掘企業(yè)的內(nèi)在動(dòng)力，培養(yǎng)模具的龍頭企業(yè)；第四，用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)有了重大的提高。再者，模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備，逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)的制造中也得到了普遍的應(yīng)用。1設(shè)計(jì)題目與要求本次設(shè)計(jì)的題目為遙控器外殼上半部分塑料模具設(shè)計(jì)，材料為聚苯乙烯（PS），年產(chǎn)量為50萬件，采用注射模塑成型，本設(shè)計(jì)為面板殼體的尺寸為175mm70mm18mm，壁厚為2.5mm，且有12半徑為4mm圓孔，6個(gè)10mm4mm的長方形孔，在底部有一個(gè)電池盒，壁厚為1.5mm其效果如圖1-1、1-2所示圖1-1 遙控器面板示意圖圖1-2遙控器內(nèi)部示意圖2 注射?？尚行苑治?.1注射模設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 塑料注射模塑能一次性地成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或嵌件的塑料制品。在注射模設(shè)計(jì)時(shí)。必須充分注意以下三個(gè)特點(diǎn)：A 塑料熔體大多屬于假塑料液體，能剪切變稀。它的流動(dòng)性依賴于物料品種、剪切速率、溫度和壓力。因此須按其流變特性來設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，并校驗(yàn)型腔壓力及鎖模力。B 視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。應(yīng)在正確估算模具型腔壓力的基礎(chǔ)上，進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為保證模具的閉合、成型、開模、脫模和側(cè)抽芯的可靠進(jìn)行，模具零件和塑件的剛度與強(qiáng)度等力學(xué)問題必須充分考慮。C 在整個(gè)成型周期中，塑件模具環(huán)境組成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。將塑件和金屬模的傳熱學(xué)原理應(yīng)用于模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以確保制品質(zhì)量和最佳經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。2.2注射模組成凡是注射模，均可分為動(dòng)模和定模兩大部件。注射充模時(shí)動(dòng)模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)；開模時(shí)動(dòng)模和動(dòng)模分離，取出制件。定模安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。根據(jù)模具上各個(gè)零件的不同功能，可由一下個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成。A 成型零件 指構(gòu)成型腔，直接與熔體相接觸并成型塑料制件的零件。通常有凸模、型芯、成型桿、凹模、成型環(huán)、鑲件等零件。在動(dòng)模和動(dòng)模閉合后，成型零件確定了塑件的內(nèi)部和外部輪廓尺寸。B 澆注系統(tǒng)將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的流道稱為澆注系統(tǒng)，由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。C導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)為確保動(dòng)模與定模閉合時(shí)，能準(zhǔn)確導(dǎo)向和定位對(duì)中，通常分別在動(dòng)模和定模上設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。深腔注射模還須在主分型面上設(shè)置錐面定位，有時(shí)為保證脫模機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)和復(fù)位，也設(shè)置導(dǎo)向零件。D 脫模機(jī)構(gòu)是指兒子開模過程的后期，將塑件從模具中脫出的機(jī)構(gòu)。E 側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑件，在被脫出模具之間，必須先進(jìn)行側(cè)向分型或拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)型芯。F 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求，模具設(shè)有冷卻或加熱額的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具冷卻，一般在模板內(nèi)開設(shè)冷卻水道，加熱則在模具內(nèi)或周邊安裝點(diǎn)加熱元件，有的注射模須配備模溫自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。G排氣系統(tǒng)為了在注射充模過程中將型腔內(nèi)原有氣體排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽。小型腔的排氣量不大，可直接利用分型面排氣，也可利用模具的頂桿或型芯與配合孔之間間隙排氣。大型注射模須預(yù)先設(shè)置專用排氣槽。2.3注射性能分析A 注射成型工藝的可行性分析本塑件形狀復(fù)雜，壁厚不均，尺寸精度要求較高，而且有較高的表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性的要求，因此對(duì)模具和設(shè)備的要求也較高。而注射成型方法有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：a:形狀：幾乎沒有復(fù)雜性限制，容許模具內(nèi)有不同塑料的成型型腔；b:尺寸：塑件可小到不足1克，大到幾十千克，沒有限制；c:材料：在一定溫度范圍內(nèi)具有適宜流動(dòng)性的熱塑性塑料；d:精度：可注射高精度的塑件，有較好表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性；e:生產(chǎn)率：中等，循環(huán)時(shí)間主要由塑件壁厚決定，最短可在十幾秒內(nèi)，可增加每模的型腔數(shù)來提高生產(chǎn)率。由以上塑件的特點(diǎn)和注射成型工藝的優(yōu)點(diǎn)，分析可知：該塑件適合于采用注射成型方法。B 表面粗糙度由塑件外觀可知，塑件的外表面要求較高，因此其表面粗糙度取Ra0.4mm，而其內(nèi)表面由于是復(fù)讀機(jī)的內(nèi)部，為顧客視線所不及，故不影響其外觀視覺質(zhì)量，從簡化加工工藝和節(jié)約加工成本的角度考慮，其內(nèi)表面選用的表面粗糙度為Ra0.8mm。一般情況下，模具粗糙度低于塑件12個(gè)等級(jí)，故取型腔表面粗糙度為Ra0.2um，而型芯表面粗糙度為Ra0.4um。C尺寸精度按SJ13721978標(biāo)準(zhǔn)，塑料件尺寸精度分為8級(jí)。本塑件所用材料為聚苯乙烯（PS）,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，本塑件宜選用4級(jí)精度。零件具體尺寸及其公差值可詳見零件圖。塑件尺寸精度于模具的制造精度密切相關(guān)，尤以小型精密塑件為甚。從模具制造精度對(duì)塑件精度的影響可知，模具制造允許誤差和塑件尺寸公差之間具有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，由塑件零件圖可得，模具精度等級(jí)為IT8。D 脫模斜度該塑件采用的塑料是PS，而PS的成型收縮率較?。?.2-0.6%），而且塑件較復(fù)雜，對(duì)型芯的包緊面積也較大，所以應(yīng)取較大的脫模斜度。為保證壁厚的均勻一致，因此取塑料件的內(nèi)外表面的脫模斜度一致。再由零件設(shè)計(jì)圖紙要求可知10。E 壁厚由圖紙可知，該塑件有許多中不同的壁厚，如2mm、1.5mm、1mm、0.8mm等。壁厚不均勻，這就造成塑料熔體的充模速率和冷卻收縮不均勻，并由此產(chǎn)生許多質(zhì)量問題。如凹陷、真空包、翹曲、甚至開裂。為防止此類現(xiàn)象出現(xiàn)，這就要求防止出現(xiàn)突變與截面厚薄懸殊的設(shè)計(jì)，故我在壁厚不同處采取過渡設(shè)計(jì)，例如：采用圓弧過渡等措施。F圓角從塑件可知，該塑件內(nèi)外表面的轉(zhuǎn)折處加強(qiáng)筋的根部等處都設(shè)計(jì)了圓角。其采用圓角不僅降低了應(yīng)力集中系數(shù)，提高了抗沖擊、抗疲勞能力，而且改善了塑料熔體的流動(dòng)充模性能，減少了流動(dòng)阻力。降低了局部的殘余應(yīng)力，防止開裂和翹曲，也使塑料件外形流暢美觀。而且成型模具型腔也有了對(duì)應(yīng)的圓角，提高了成型零件的強(qiáng)度。G計(jì)算塑件體積和重量通過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析可得塑件體積為V塑=19.12cm3M =V塑=19.121.06=20.273g式中 M塑件的質(zhì)量（g） 塑件的密度（）根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目由于該塑件尺寸相對(duì)較小且結(jié)構(gòu)也相對(duì)較簡單，加上塑件尺寸和表面質(zhì)量均無特殊要求，所以考慮采用一模兩腔，型腔布置平衡，以方便側(cè)抽實(shí)現(xiàn)、澆口排列和模具結(jié)構(gòu)的平衡。2.4 材料選擇2.4.1 塑料介紹塑料（Plastics)是以有機(jī)高分子化合物為基礎(chǔ)，加入若干其他材料（添加劑）制成的固體材料。塑料的優(yōu)點(diǎn)：塑料的強(qiáng)度較小，有較高的比強(qiáng)度。塑料還具有較高的電絕緣和熱絕緣性，良好的耐磨性和耐腐蝕性，以及優(yōu)異的成型工藝性。塑料的缺點(diǎn)：強(qiáng)度，硬度較底，易老化等。2.4.2 分析塑料零件材料該塑件為遙控器外殼的上半部分，有以下特點(diǎn)：（1）它所處的工作環(huán)境好，處于室溫下，不承受沖擊載荷，也不處于酸、堿、鹽性環(huán)境中； （2）產(chǎn)量大，用于一般的日常生活中，故要求此塑件材料質(zhì)優(yōu)而價(jià)廉，且對(duì)人體不產(chǎn)生任何毒副作用。（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜成型較困難。（4）要求要有較美麗的外觀。因此我初步選擇采用通用塑料。通用塑料分為聚乙烯（PE）、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）等品種，多用于一般工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中，具有價(jià)格低等特點(diǎn)。PS成型性能如下：（1）無定形料，吸濕性小，不易分解，但質(zhì)脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。（2）流動(dòng)性較好（溢邊值為0.03mm左右），可用螺桿式或柱塞式注射機(jī)成型。噴嘴用直通式或自鎖式，但應(yīng)防止飛邊。（3）宜采用高料溫、高模溫、低注射壓力，延長注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔、變形（尤其對(duì)厚壁塑件）。料溫過高易出現(xiàn)“銀絲”，料溫過低或脫模劑過多，則透明性差。（4）可采用各種形式的澆口，澆口與塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件。（5）塑件壁厚均勻，最好不帶嵌件（如有嵌件應(yīng)預(yù)熱）。各面應(yīng)圓弧連接，不宜有缺口、尖角。2.4.3 我的材料選擇由以上聚苯乙烯（PS）的性能分析可知：我的塑件遙控器外殼的材料宜采用聚苯乙烯（PS）。以下是聚苯乙烯塑料的技術(shù)數(shù)據(jù)： 表一 聚苯乙烯塑料的技術(shù)數(shù)據(jù)2.5 PS的注射成型過程及工藝參數(shù)2.5.1 注射成型過程1）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)，由于PS吸水性不大，成型前不必加熱干燥。但預(yù)備干燥較為安全，在熱風(fēng)循環(huán)干燥箱里采用6070的熱風(fēng)干燥為宜。2）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，其過程是充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。3）塑件的后處理。為了消除內(nèi)部應(yīng)力，加以退火為宜（處理溫度為80，處理時(shí)間為24h為宜）。2.5.2 PS的注射工藝參數(shù)1）注射機(jī)螺桿式。2）料筒溫度（）后段 140-160 中段 160-170 前段 170-1903）噴嘴溫度（）160-1704）模具溫度（）40-755）注射壓力（Mpa）60-1006）保壓壓力（Mpa）30-407）成型時(shí)間（S）注塑13；保壓1540；冷卻15308）成型周期（S）40902.5.3 PS成型塑件的主要缺陷及消除措施（1）缺陷：注射成型時(shí)容易溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂，料溫過高易出現(xiàn)“銀絲”。（2）消除措施：控制好料溫，進(jìn)行退火處理。 3 擬定模具結(jié)構(gòu)形式3.1 型腔數(shù)目的確定注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個(gè)塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個(gè)塑件。每一副模具中，型腔數(shù)目的多少與下列條件有關(guān)系。A 塑件尺寸精度型腔數(shù)目越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低。這不僅由于型腔加工精度的參差，也由于熔體在模具內(nèi)的流動(dòng)不均所致。按照SJ137278標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1、2級(jí)超精密級(jí)塑件，只能一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少（形狀簡單）可以是一模二腔。3、4級(jí)的精密級(jí)的精密塑料件，最多是一模四腔。B 模具制造成本多腔模的制造成本高于單腔模，但非簡單的倍數(shù)比。四腔模并非單腔模的四倍。因此，從塑件成本中所占模費(fèi)比例來看，多腔模比單腔模要低。C 注塑成型的生產(chǎn)效益多腔模從表面上看，比單腔模經(jīng)濟(jì)效益高，但是多腔模所使用的注射機(jī)大，每一注射循環(huán)期長而維修費(fèi)用高，所以要從最經(jīng)濟(jì)的條件上考慮一模的腔數(shù)。D 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大。當(dāng)其中一腔先損壞（或磨損超差）時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)維修，影響生產(chǎn)。綜合以上幾個(gè)方面綜合考慮，我的設(shè)計(jì)采用一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。就精度而言，我的塑件屬于四級(jí)精度，它可以使用一模四腔；但從模具制造成本以及模具成型的生產(chǎn)效益來看，他比單型腔模具降低了生產(chǎn)成本提高了生產(chǎn)效率；而且塑件的注射量比較小；但從制造難度來講，這套模具的型腔十分復(fù)雜已經(jīng)很難加工，必須采用較多的鑲塊才能實(shí)現(xiàn)，如果型腔過多，就會(huì)影響各個(gè)鑲塊之間的裝配關(guān)系，造成塑件成型困難，尺寸精度以及表面粗糙度難以保證。而一模兩腔恰好解決了這一問題，不僅使得模具有了較好的精度，而且便于加工，便于注塑，適應(yīng)了現(xiàn)代化大規(guī)模高效率生產(chǎn)高精密零件的要求。3.2 分模面的選擇分模面為定模與動(dòng)模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： （1） 使塑件在開模后留在動(dòng)模上； （2） 分型面的痕跡不影響塑件的外觀； （3） 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； （4） 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； （5） 使塑件易于脫模。由于本塑件的結(jié)構(gòu)形狀較為特殊，根據(jù)選擇分模面時(shí)，應(yīng)遵守以上的原則。再綜合我的塑件形狀的考慮，以及模具整體設(shè)計(jì)、制造、加工的要求，我選擇采用平面分型面， 這是PRO/E分模時(shí)作的單面分模面，由于上表面要求較高，必須要求塑件留在動(dòng)模一側(cè)。這樣的分型面設(shè)計(jì)有以下的特點(diǎn)：第一、 這樣的設(shè)計(jì)保證了分模時(shí)塑件留在動(dòng)模一側(cè)；第二、 分型面的痕跡會(huì)在塑件的下邊緣一圈，保證不會(huì)影響 外觀質(zhì)量；第三、 這樣的設(shè)計(jì)使得推桿比較好布置，比較容易推出塑件； 第四、 使得脫模變的容易；第五、 這樣的設(shè)計(jì)也迫使設(shè)計(jì)必須使用潛伏式澆口等不影響外觀質(zhì)量的特殊口； 4 注射機(jī)型號(hào)的確定在模具設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品幾何尺寸及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，盡可能選用適合的注塑機(jī)以充分發(fā)揮設(shè)備的內(nèi)在能力。4.1 鎖模力計(jì)算鎖模力是指注射機(jī)構(gòu)在工作中對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。鎖模力與注射容量全面地反映了設(shè)備的主要特征和加工能力。在實(shí)際注射成型中，由于制品形狀不同，所采用樹脂品種不同，注射工藝條件及模具結(jié)構(gòu)不同，所需要的合模力大小也各不相同。因此，在選用注射機(jī)時(shí),要對(duì)其合模力進(jìn)行計(jì)算。通常，可采用下列公式進(jìn)行：A 塑件在分型面上的投影面積，則A塑=170674411-6104=10597.079mm2B 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即流道凝料在分型面上的投影面積數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2-0.5倍。根據(jù)本流道設(shè)計(jì)方案，可以取C 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則A總=n(A塑+A澆)=2119.416 D 模具型腔內(nèi)的脹型力則F脹=A總P模=635.825 KN式中型腔的平均計(jì)算壓力值。是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的為20%40%Mpa，大致范圍24.448.8 Mpa 。PS屬中等粘度塑料及有精度要求的塑件，取=35 Mpa。查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表13-2，可得該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=800 KN鎖模力安全系數(shù)為，這里取，則K2 ZF脹=762.99F鎖=800所以，注射機(jī)鎖模力校核合格。4.2 注射容量計(jì)算 注射機(jī)的理論注量，指在對(duì)空注射時(shí)能完成一次注射熔料的體積量(3).模具安裝后，對(duì)模腔注射容量的計(jì)算,可以制件產(chǎn)品為主,計(jì)算其體積量，然后確認(rèn)總體積注射量，從而可得:（1）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)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但本塑件是流動(dòng)性好的普通精度塑件，可以根據(jù)按照塑件體積的15%20%來估算。由于本次采用的是平衡式流道較簡單，且采用一模兩腔，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為V總=V塑(1+0.2)2=19.3631,22=46.471cm34.3開模行程校核SL1L2 S=17+18+8=43mm式中 L1凸模凸出部分高度(mm)L2取出塑件間隙(mm)頂桿頂出富裕量(510mm) (取8mm)43 螺桿轉(zhuǎn)速經(jīng)查表，聚苯乙烯轉(zhuǎn)速為324.5 注射機(jī)的選用綜上所述，選取XS-SZ125/900臥式注塑機(jī)，其主要參數(shù)為：螺桿直徑/mm： 42注塑壓力/MPa： 110104最大注射面積cm2： 320鎖模力/kN： 900模具厚度/mm： max 300 min 200移模行程/mm： 300模板最大開距/mm： 600模板行程/mm ： 300噴嘴孔徑/mm ： 4注射機(jī)噴嘴半徑/mm ：175 澆注系統(tǒng)和排氣的設(shè)計(jì)5.1 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)原則5.1.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。5.1.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）了解塑料的成型工藝特性掌握塑料的流動(dòng)性以及溫度、剪切速度對(duì)精度的影響，以設(shè)計(jì)出合適的澆注系統(tǒng)。（2）盡量避免或減少熔接痕熔體流動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)，有分流必然有匯合，熔體匯合之處必然會(huì)產(chǎn)生熔接痕尤其流程長，溫度低時(shí)，這對(duì)塑料強(qiáng)度的影響較大。（3）有利于型腔中氣體的排出澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過程中產(chǎn)生紊流或湍流，也避免固氣體體積積存而引起凹陷，氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。（4）防止型芯的變形和嵌件的位移澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免塑件熔體直接沖擊細(xì)小型芯和嵌件，以防止熔體的沖擊力使細(xì)小型芯變形或嵌件位移。（5）盡量采用較短的流程充滿型腔這樣可有效減少各種質(zhì)量缺陷。（6）流動(dòng)距離比的校核對(duì)于大型或薄壁塑料制作，塑料熔體可有可能因其流動(dòng)距離過大過流動(dòng)阻力太大而無法充滿整個(gè)型腔。5.2主流道的設(shè)計(jì)5.2.1 主流道分析主流道是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和沖模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降低和壓力損失最小。主流道截面面積過小，塑料在流動(dòng)過程冷卻面積相對(duì)增加，熱量損失大，粘度增加，流動(dòng)性降低成型壓力損失大。造成成型困難，如主流道截面面積過大，會(huì)使流道容積加大，塑料耗量增多，而且會(huì)使塑料流動(dòng)過程中壓力減弱，冷卻時(shí)間延長，容易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。一般對(duì)于流動(dòng)性好，塑件較小，主流道要設(shè)計(jì)得小些，對(duì)于流動(dòng)性差，塑件較大，主流道要設(shè)計(jì)得大些。本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的是電視遙控器模具，產(chǎn)品原材料為PS，其流動(dòng)性中等，綜合考慮各因素，應(yīng)將主流道設(shè)計(jì)的小些。5.2.2 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）對(duì)于所選的臥式注塑機(jī)熔融塑料首先經(jīng)過主流道，故它的大小直接影響塑料的流速及填充時(shí)間。主流道的斷面設(shè)計(jì)為圓形，這樣在有限的空間內(nèi)增大了截面積。（2）主流道錐角為了便于從主流到中拉出澆注系統(tǒng)的凝料及熔體膨脹，主流道設(shè)計(jì)成帶錐度的圓柱，其錐角24（取2），過大會(huì)使流速減慢。（3）主流道大端面呈圓角主流道大端面呈圓角，其半徑常取r13（mm），(取2mm)，以減少料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。（4）半球直徑為確保塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形坑。415（mm）17+1=18（mm）式中 主澆道小端口直徑（mm） 注塑機(jī)噴嘴孔直徑（mm）噴嘴孔直徑接觸富裕量（mm）一般為0.51（mm），取=1（mm）注塑機(jī)噴嘴球半徑（mm），=17（mm）主流道對(duì)接處半徑（mm）噴嘴球半徑接觸富裕量（mm）一般為12（mm），取=1（mm）其結(jié)構(gòu)如圖所示 圖5-1 臥式或立式注射機(jī)用注射模的主流道設(shè)計(jì)5.2.3 主流道澆口套設(shè)計(jì)由于流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸跟換的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如T8A等）單獨(dú)加工和熱處理（硬度為5357HRC），或用45，50，55等表面淬火（55HRC）。當(dāng)主流道穿過幾塊模板時(shí)，為防止溢料而使主流道凝料脫模困難，也應(yīng)采用澆注套，其主要作用是：（1）使模具安裝時(shí)進(jìn)入定位孔方便而在注射機(jī)上很好的定位，與注射機(jī)噴嘴吻合，并能經(jīng)受塑料的反應(yīng)力，不致被推出模具。（2）作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒內(nèi)的塑料過渡到模具內(nèi)，保證料流有力暢通地達(dá)到型腔，在注射過程中不應(yīng)有塑料溢出，同時(shí)保證主流道凝料脫出方便 。（3）當(dāng)主流道穿過多塊模板時(shí)，采用澆口套，可以防止因溢料而使主流道凝料脫模困難。本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式，即把用于注射機(jī)定模板上中心定位孔配合定位的臺(tái)肩及用于構(gòu)成主流道的部分做成一體，適用于大批量的小型模具，如圖所示圖5-2 整體式澆注套1定模座板 2澆注套5.3分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道與澆口之間的這一段，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過度段，也是澆注系統(tǒng)中通過斷面積變化和塑料轉(zhuǎn)向的過渡段，能使塑料得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。分流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使熔體較快地充滿整個(gè)型腔，流動(dòng)阻力小。流動(dòng)中溫降盡可能低，同時(shí)應(yīng)能將塑料熔體均勻地分配到各個(gè)型腔。5.3.1 分流道的形狀和尺寸分流道開設(shè)在動(dòng)定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其表面積（流表面積與其體積表面積之比）小。常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，梯形及U形截面分流道加工較容易。且熱量損失與壓力損失均不大，是常用的形式。故在本設(shè)計(jì)中選用梯形截面的分流道，其截面如圖所示：圖5-3分流道的斷面形狀梯形截面分流道的尺寸可按下面的經(jīng)驗(yàn)公式確定： 式中 梯形大底邊寬度（mm） 塑件的質(zhì)量（g） 分流道的長度（mm） 梯形的高度（mm）梯形的側(cè)面斜度常取510，底部以圓角相連，上式的適用范圍為塑件壁厚在3.5mm以下，塑件質(zhì)量小于50g，塑料在流道中流動(dòng)的距離較大，則流動(dòng)的阻力越大，因此，應(yīng)在滿足具體條件下，盡量減少分流道長度，根據(jù)凸凹模結(jié)構(gòu)尺寸及澆口套的各結(jié)構(gòu)尺寸，確定分流道長度為16mm（兩個(gè)分流道對(duì)稱分布）。則 =0.26544.472 =2.37mm 所以：=1.58mm5.3.2 分流道的分布設(shè)計(jì)分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡。此次設(shè)計(jì)的模具為雙型腔，而且型腔為對(duì)稱分布，所以分流道也采取平衡布置。5.4冷料井及拉料桿5.4.1冷料穴的結(jié)構(gòu)冷料穴是用來儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。冷料穴又叫冷料井。冷料穴處于主流道末端，其尺寸稍大于主流道大端的直徑。5.4.2拉料方式將拉料桿頭部做成Z形，這種拉料桿桿除了起到拉住和頂出主流道凝料的作用外，還兼有冷料穴的作用。冷料穴的結(jié)構(gòu)如圖圖5-4拉料桿5.4 澆口設(shè)計(jì)澆口又稱進(jìn)料口或內(nèi)流道，它是分流道與塑料之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最小的部分。它能使分流道輸送來的熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)，順序、迅速的充滿型腔，同時(shí)還起著封閉型腔防止熔料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。5.4.1 澆口類型的選用澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的閥門，對(duì)塑料件質(zhì)量具有決定性的影響，因而澆口類型與尺寸、澆口位置與數(shù)量便成為澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。澆口有多種類型，如直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、潛伏式澆口等。直接澆口雖然有如以等流程充模、澆注系統(tǒng)流程短、壓力損失和熱烈散失小，且有利于補(bǔ)縮和排氣等優(yōu)點(diǎn)，但是，塑件上殘留痕跡較大，切除困難。重疊式澆口多用于大型腔。扇形澆口適合于大面積薄壁塑件。點(diǎn)澆口必須采用雙分型面的模具結(jié)構(gòu)；澆口位置可以自由選擇，不受限制。剪切速率高，能使流程比增大；澆口必須用三板模切斷；潛伏式澆口是點(diǎn)澆口在特殊場合下的一種應(yīng)用形式。但可以在脫模時(shí)自動(dòng)拖斷；它可以隱藏在外表不露出的部位，使?jié)部诤圹E不外漏。但加工比較空難，容易磨損。側(cè)澆口也稱為邊緣澆口，由于它開設(shè)在主分型面上，截面形狀易于加工和調(diào)整。多型腔模具常采用側(cè)澆口，可設(shè)計(jì)成兩板模。5.4.2澆口位置的選取原則（1）澆口位置的選擇應(yīng)避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流）。（2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最厚處。（3）澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少動(dòng)能損失，良好填充。（4）澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。（5）澆口位置的選擇應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度。（6）澆口位置的選擇應(yīng)防止料流將將型腔、型芯等擠壓變形根據(jù)以上原則，本設(shè)計(jì)中的塑件澆口應(yīng)選在塑件邊緣處。5.4.3 澆口形式的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用普通側(cè)澆口。普通側(cè)澆口又稱為邊緣澆口，一般開設(shè)在分型面上，從塑件側(cè)面進(jìn)料。它能方便地調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間，因而國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。它是廣泛使用的一種澆口形式。一般取寬1.55mm，厚0.52.0mm，長0.72mm。側(cè)澆口適用于一模多件，能大大提高生產(chǎn)率，減少澆注系統(tǒng)消耗而且去除澆口方便。本設(shè)計(jì)澆口尺寸為寬3mm，厚2mm，長1.5mm，其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖5-5澆口的形狀5.5 澆注系統(tǒng)的平衡 本次設(shè)計(jì)分流道的布置采取的是平衡式布置，從主流道末端到各型腔餓分流，其長度、斷面形狀和尺寸都對(duì)應(yīng)相等，各型腔受力相同，不需采取平衡計(jì)算 。5.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)從某種角度而言，注塑模具也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔的同時(shí)，必須置換出型腔內(nèi)的空氣和從物料中溢出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)是注塑模具設(shè)計(jì)的重要組成部分。5.6.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法（1） 利用分型面排氣是最簡單的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關(guān)。（2） 利用頂桿與孔的間隙排氣，必要時(shí)可對(duì)頂桿作些排氣的結(jié)構(gòu)措施；（3） 利用球狀合金顆粒燒結(jié)塊滲導(dǎo)排氣，燒結(jié)塊應(yīng)有足夠的承壓能力，設(shè)置在塑件隱蔽處，并需要開設(shè)排氣通道；（4） 在熔合縫位置開設(shè)冷料井，在儲(chǔ)存冷料前也滯留了不少氣體；（5） 可靠有效的方法是在分型面上開設(shè)專用的排氣槽，尤其上大型注塑模具必須如此；（6） 對(duì)于大型的模具，也可以利用鑲拼的成型零件的縫隙排氣。由于我的設(shè)計(jì)將采用大量的鑲件以保證模具具有良好的加工、維修性能；采用了大量的頂針以實(shí)現(xiàn)模具對(duì)塑件的均勻頂出，使得塑件不會(huì)因?yàn)閼?yīng)力不均勻而斷裂或留下痕跡；采用了斜滑頂桿和側(cè)抽芯滑塊來實(shí)現(xiàn)塑件的抽芯。這些結(jié)構(gòu)都的存在著間隙，可以利用這些間隙實(shí)現(xiàn)派氣的功能，而不用設(shè)計(jì)另外的排氣結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中將排氣槽開在分型面上，這樣可以使排氣槽產(chǎn)生的飛邊很容易隨塑件脫出，其結(jié)構(gòu)如圖：1分流道 2澆口 3排氣槽 4導(dǎo)向溝 5分型面圖5-6 排溢系統(tǒng)6 成型部分及其零部件設(shè)計(jì)模具閉合時(shí)，成型零件構(gòu)成了成型塑料制品的型腔。成型零件主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件、各種成型桿與成型環(huán)。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力。作為高壓容器，它的強(qiáng)度和剛度必須在容許值之內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)、材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。6.1 分型面的設(shè)計(jì)分型面是為了將塑件澆注系統(tǒng)凝料等從密閉的模具內(nèi)取出，以及為了安放嵌件，將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或若干個(gè)主要部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱為分型面。分型面位于模具動(dòng)模和定模的結(jié)合處，在塑件最大外形處。6.1.1 考慮塑件質(zhì)量對(duì)于有軸度要求的塑件要使其全部動(dòng)?；蚨Ｖ谐尚停乐褂捎谀＞吆夏２粶?zhǔn)確造成塑件尺寸的誤差。對(duì)于外觀無嚴(yán)格要求的塑件，可將分型面選在塑件中部，這樣可以用較小的脫模斜度有利于脫模。6.1.2 確保塑件表面質(zhì)量分型面盡可能選擇在不影響外觀的部位以及分型面處產(chǎn)生的飛邊容易加工修整部位。6.1.3 考慮模具結(jié)構(gòu)（1） 盡量簡化脫模部件。為便于塑件脫模，應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留于動(dòng)模部分。（2） 盡量方便澆注系統(tǒng)布置。（3） 便于排溢。為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合。（4） 模具總體結(jié)構(gòu)簡化，盡量減少分型面的數(shù)目，盡量采用平直分型面。綜合以上考慮，可選擇分型面結(jié)構(gòu)如下圖所示： 6-1 單分型面注射模的分型面6.2 型腔數(shù)的確定在確定型腔數(shù)時(shí)，常用的有四種方法6.2.1 根據(jù)所用注射機(jī)的最大注塑量確定型腔數(shù)目根據(jù)公式 n式中 n型腔數(shù) 注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù)0.70.85，此處取0.8. 注射機(jī)的質(zhì)量公稱注射量（g） 澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量（g） 單個(gè)型腔中塑件質(zhì)量（g）6.2.2 根據(jù)注射機(jī)最大鎖模力確定型腔數(shù)根據(jù)公式 （3-2）式中 注射機(jī)的額定鎖模力（N） 模具上澆注系統(tǒng)及飛邊在分型面上的投影面積（m） 塑件在分型面上的投影面積（m） f單位投影面積所需的鎖模力（N/m）6.2.3 根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù)目根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每增加一個(gè)型腔，塑件尺寸精度要降低4%，設(shè)塑件的基本尺寸為L(mm)，塑件尺寸公差為%（ABS為0.5%），則n(2500 式中 L 基本尺寸 尺寸偏差百分?jǐn)?shù) X塑件尺寸偏差6.2.4 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目設(shè)型腔數(shù)目為n,塑件總件數(shù)為N，模具費(fèi)用（C0NC1）元，C1為每一型腔所用費(fèi)用，C0為模具費(fèi)用中與型腔數(shù)目無關(guān)的部分，單位小時(shí)加工費(fèi)用為Y（元/小時(shí)），成型周期為t（min）。若忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試模時(shí)間原材料費(fèi)用，則總的成型加工費(fèi)用為：x C0n C1 式中 x總費(fèi)用 N總件數(shù) Y單位小時(shí)加工費(fèi)用 t成型周期 n型腔數(shù) C1每一型腔需費(fèi)用C0模具費(fèi)用中與型腔數(shù)無關(guān)的部分 根據(jù)本設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，采用雙型腔模具成型。6.3 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型塑件外形的主部件，其結(jié)構(gòu)隨塑件的形狀和模具的加工方法而變化。整體方式強(qiáng)度好，剛度好，結(jié)構(gòu)簡單。本設(shè)計(jì)采用完全整體式模塊，它是由金屬直接加工而成的，這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好，適用于形狀簡單的塑件。其結(jié)構(gòu)如圖所示：6-2完全整體式凹模6.3.1 凹模型腔的大小尺寸計(jì)算 式中 型腔內(nèi)形尺寸（mm） 塑件的外形基本尺寸（mm） 塑件公差 塑件平均收縮率（%）綜合修正系數(shù)（考慮塑件的收縮率的偏差和波動(dòng)、成型零件的磨損等因素）。本設(shè)計(jì)中取X=。=1/4本設(shè)計(jì)中零件為（17067） 橫向0.92 縱向0.52所以有：橫向= = 縱向= =6.3.2 型腔的深度尺寸計(jì)算 式中 H腔型腔內(nèi)形尺寸（mm） 塑件的高度基本尺寸（mm） 塑件公差。查表=0.24 塑件平均收縮率（%） 取1.0綜合修正系數(shù)（考慮塑件的收縮率的偏差和波動(dòng)、成型零件的磨損等因素）。本設(shè)計(jì)中取X=。模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差。取m=1/4=0.06所以，= = 6.4 凸模結(jié)構(gòu)尺寸凸模是成型塑件的成型零件，對(duì)于簡單的容器，如殼、蓋之類的塑件，成型起主要部分內(nèi)表面的零件稱為主型芯，按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。整體式結(jié)構(gòu)型芯其結(jié)構(gòu)牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗(yàn)或小型模具上的簡單型芯。為了便于加工，形狀復(fù)雜型芯往往采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是將型芯單獨(dú)加工后，再鑲?cè)肽０逯?。本設(shè)計(jì)為簡單塑件，并且為雙型腔，故選用整體式凸模 圖6-3 整體式凸模6.4.1 凸模/型芯的外形尺寸計(jì)算 式中 凸模/型芯外形尺寸（mm） 塑件內(nèi)形基本尺寸（mm） 塑件平均收縮率（%）綜合修正系數(shù)（考慮塑件的收縮率的偏差和波動(dòng)、成型零件的磨損等因素）。本設(shè)計(jì)中取X=。=1/4 本設(shè)計(jì)中零件橫向0.92 縱向0.52所以 橫向=mm縱向 =mm6.4.2 凸模/型芯的高度尺寸計(jì)算 、式中 凸模/型芯的高度尺寸（mm） 塑件內(nèi)形深度基本尺寸（mm） 塑件平均收縮率（%）綜合修正系數(shù)（考慮塑件的收縮率的偏差和波動(dòng)、成型零件的磨損等因素）。本設(shè)計(jì)中取x=。 模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差。=塑件公差，查表得 =0.24 所以 =6.5 型腔壁厚的計(jì)算6.5.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求塑件模具的型腔側(cè)壁和底壁厚度的計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前許多單位都是憑經(jīng)驗(yàn)決定的，但常因估計(jì)不準(zhǔn)確而造成模具報(bào)廢和浪費(fèi)材料，為此建立科學(xué)的計(jì)算方法是實(shí)屬必要的。目前常用的計(jì)算方法有按剛度和強(qiáng)度兩大類，但是實(shí)際的塑料模具卻要求既并不允許因剛度不足而影響變形，甚至破壞，也不允許因剛度不足而發(fā)生過大變形。因此，要求剛度和強(qiáng)度加以合理考慮。在注塑成型過程中，型腔所受的力有塑件熔體的壓力，合模時(shí)的壓力，開模時(shí)的拉力等，其中最主要的是熔體的壓力，在塑料熔體壓力作用下，型腔將產(chǎn)生有應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和壁厚不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足側(cè)壁發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及強(qiáng)度的要求并非同時(shí)兼顧。對(duì)于大尺寸型腔，剛度不足是主要問題，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。強(qiáng)度計(jì)算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應(yīng)力。剛度計(jì)算的條件則因模具性，從幾個(gè)方面考慮：（1） 要防止益料模具型腔的某些配合面當(dāng)高壓塑料熔體注入時(shí)，會(huì)產(chǎn)生足以益料的間隙。對(duì)于PS而言，間隙為0.05mm.（2） 應(yīng)保證塑件精度塑件均有尺寸要求，這就要求模具塑腔具有良好的剛性，即塑件注入時(shí)不產(chǎn)生過大的彈性變形。最大的彈性變形值可取塑件的允許公差的1/5。常見中小塑件公差為0.13mm0.25mm。因此允許彈性變形量為0.025mm0.05mm，可按塑件大小和精度等級(jí)選取。（3）應(yīng)利于脫模當(dāng)變形量大于塑件冷卻收縮時(shí)，塑件的周邊將被型腔緊緊的包住而難以脫模，強(qiáng)制頂住易使塑件劃傷或損壞，因此型腔允許彈性變形量小于塑件的收縮值。型芯的強(qiáng)度、剛度相當(dāng)于桿類零件的校核計(jì)算。6.5.2 型腔壁厚計(jì)算在注射成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用。因此模具型腔應(yīng)該有足夠的高度。型腔強(qiáng)度不足，將發(fā)生塑性變形，甚至破裂，剛度不足將產(chǎn)生過大的彈性形變，導(dǎo)致型腔的向外膨脹，并產(chǎn)生溢流間隙。型腔厚度的計(jì)算本塑件中的型腔為矩型殼類形狀，其厚度算法可用矩形型腔厚度公式計(jì)算。（1）型腔側(cè)壁厚度計(jì)算剛度條件 式中 S型腔側(cè)壁厚度（mm） C系數(shù)。查表得C=1.0 h型腔側(cè)壁受壓高度（mm）。h=17mm 型腔壓力（MPa），查表得，對(duì)于塑料PS為100MPa。 E模具材料彈性模量2.1MPa任一自由邊中點(diǎn)的允許變形量，查表得，對(duì)于材料PS取0.05（mm） 所以 =28.2mm強(qiáng)度條件 式中 型腔側(cè)壁受壓高度（mm） =17mm 型腔壓力（MPa）查表得，對(duì)于塑件PS為100MPa 系數(shù)，查表得0.13 短邊與長邊比。= 許