塑料模具課程設(shè)計(jì)---塑料蓋注射模設(shè)計(jì)

1、<p>　　普通日用品塑料蓋注射模設(shè)計(jì)</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)為一普通日用品塑料蓋件，如圖1-1所示。塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷，脫模斜度；塑件材料為PP，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。</p><p>　　一、 塑件成型工藝性分析</p><p><b>　　塑件的分析</b>

2、;</p><p>　　外形尺寸 該塑件壁厚為1.45mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型，如圖1-1所示。</p><p>　　精度等級 塑件每個(gè)尺寸的公差不一樣，任務(wù)書已給定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差等級為MT5級。</p><p>　　脫模斜度 PP的成型性能較好，成型時(shí)收縮率較大，綜合各因素并

3、參考文獻(xiàn)[1]表2-10選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為45′。</p><p><b>　　PP的性能分析</b></p><p><b>　　使用性能 </b></p><p>　　力學(xué)性能比聚乙烯好，但耐寒性差，光氧作用下易降解老化。</p><p><b>　　成型性能<

4、;/b></p><p>　　1）結(jié)晶型塑料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解?！?lt;/p><p>　　2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形。</p><p>　　3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。 </p><p>　　料溫低方向方向性明顯，低溫高壓時(shí)尤其明顯，模具

5、溫度低于50度時(shí)，</p><p>　　塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，留痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。</p><p>　　4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。</p><p><b>　　圖1-1塑料端蓋</b></p><p><b>　　圖1-1塑料端蓋　</b></p>

6、;<p>　　PP的主要性能指標(biāo) 其性能指標(biāo)見表1-1</p><p>　　表1-1 PP的性能參數(shù)</p><p>　　PP的注射成型過程及工藝參數(shù)</p><p>　　(1) 注射成型過程</p><p><b>　　1）成型前的準(zhǔn)備。</b></p><p>　　對PP的

7、色澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)，由于PP吸濕性較少，可不必加熱干燥，但預(yù)備干燥較為安全，預(yù)熱溫度為80~100，預(yù)熱時(shí)間為1h~2h。</p><p><b>　　注射過程。</b></p><p>　　塑料原料在注射機(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、倒流和冷卻五個(gè)階段。</p><p

8、><b>　　塑件的后處理。</b></p><p>　　PP塑件可不進(jìn)行后處理。</p><p>　　(2) 注射工藝參數(shù)</p><p>　　1）注射機(jī)： 螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為48r/min</p><p>　　2）預(yù)熱溫度(t/℃)： 80~100</p><p>　　時(shí)間（h）：

9、　　　 1~2</p><p>　　3）料筒溫度（t/℃）：　后段160~180</p><p>　　中段180~200</p><p>　　前段200~220</p><p>　　4）模具溫度(t/℃)：　　40~80</p><p>　　5）注射壓力（p/MPa）： 70~100</p>

10、;<p>　　6）成型時(shí)間（s）： 注射時(shí)間 1.8</p><p><b>　　冷卻時(shí)間 8</b></p><p><b>　　脫模時(shí)間 8.2</b></p><p><b>　　總周期　 18</b></p><p>　　二、 擬定模具的結(jié)構(gòu)

11、形式和初選注射機(jī)</p><p><b>　　分型面位置的確定</b></p><p>　　通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在塑料端蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖1-2所示。</p><p>　　型腔數(shù)量和排列方式的確定</p><p><b>　　型腔數(shù)量的確定 </b>

12、;</p><p>　　由于該塑件的精度要求一般，配合尺寸為MT3,其它尺寸為MT5,外形尺寸也比較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(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，初步定為一模兩腔結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　型腔排列形式的確定 </p><p>　　多型腔模具應(yīng)盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，

13、并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線對稱排列，如圖1-3所示。</p><p>　　圖1-2 分型面的選擇</p><p>　　圖1-3 型腔數(shù)量的排列布置</p><p>　　模具結(jié)構(gòu)形式的確定 </p><p>　　由上面的分析可知，本塑料模具設(shè)計(jì)為一模兩腔，對稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)擬采用脫模

14、板推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對稱平衡式，澆口采用側(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、支撐板和推件板。由上綜合分析可確定選用帶推件板的單分型面注射模。</p><p>　　3. 注射機(jī)型號的確定</p><p><b>　　1）注射量的計(jì)算</b></p><p>　　通

15、過三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算，如下圖所示：</p><p>　　塑件體積： =9.814</p><p>　　塑件質(zhì)量：=ρ=0.909.814=8.832g </p><p>　　公式中，ρ可根據(jù)表1-1取0.90g/</p><p>　　2) 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算</p><p>　　澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是

16、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倍到1倍來估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3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2個(gè)塑件體積之和）為</p><p><b>　　=== 25.52</b></p><p><b>　　3) 選擇注射機(jī)</b></

17、p><p>　　根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注射過程中注入模具型腔的塑料總體積為25.52，并結(jié)合參考文獻(xiàn)【1】式（4-18）則有/0.8=25.52/0.8=30.90。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇公稱注射量為125,注射機(jī)型號為SZ-125/900臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表1-2。</p><p>　　表1-2 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4）注射機(jī)的相關(guān)參

18、數(shù)的校核</p><p>　?。?）注射壓力校核。 </p><p>　　查參考文獻(xiàn)【2】表（13-2）可知，所需注射壓力為70~100Mpa，這里取=100MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力=150MPa，注射壓力安全系數(shù)=1.25~1.4,這里取=1.3，則：</p><p>　　==130MPa<，所以，注射機(jī)注射壓力合格。</p><

19、;p><b>　?。?）鎖模力校核</b></p><p>　?、偎芗诜中兔嫔系耐队懊娣e，則</p><p><b>　　==4252</b></p><p>　?、跐沧⑾到y(tǒng)在分型面上的投影面積，即流道凝料（包括澆口）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

20、~0.5倍。由于本例中的流道設(shè)計(jì)簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些，這里選取=0.3。</p><p>　?、鬯芗蜐沧⑾到y(tǒng)在分型面上總的投影面積，則</p><p>　　=n(+)=n(+0.3)===11055.2</p><p>　?、苣＞咝颓粌?nèi)的脹型力，則</p><p>　　==11055.230N=3316

21、56N=331.656KN</p><p>　　上式中，是型腔的平均計(jì)算壓力值。是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%~40%，所以大致范圍在20Mpa~40Mpa。對于粘度較大的精度較高的塑件制品應(yīng)取較大值。因?yàn)椴馁|(zhì)是PP，根據(jù)塑料的黏度和制品的精度要求，所以本塑料模具課程設(shè)計(jì)選擇為30MPA。</p><p>　　由表1-2可知該注射機(jī)的公稱鎖模力為=900KN，鎖模力安全系數(shù)為=

22、1.1~1.2,這里選取=1.2，則</p><p>　　=1.2=1.2331.656=397.987kN＜F鎖 。</p><p>　　所以注射機(jī)鎖模力合格。對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。</p><p>　　三、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．主流道的設(shè)計(jì)</b>&

23、lt;/p><p>　　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。主流道的形狀一般為圓錐形，以便于熔體的流動(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，由于主流道與高溫塑料熔體以及注射機(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。</p><p><b>　　（1）主流道尺寸</b>

24、;</p><p>　　1) 主流道的長度： 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，小型模具應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　2) 主流道小端直徑： d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5~1）mm=4.5mm</p><p>　　3) 主流道大端直徑 D=d+2tan（/2）=8mm，其中式中選取4°。</p><p&g

25、t;　　4) 主流道球面半徑=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+（1~2）mm=12+2=14mm。</p><p>　　5) 球面的配合高度 h=3mm。</p><p>　?。?）主流道的凝料體積</p><p>　　=（+主+R主r主） =50(++42.25)=1574.07=1.574

26、</p><p>　　（3）主流道當(dāng)量半徑</p><p>　　Rn==3.125mm</p><p>　?。?）主流道澆口套的形式</p><p>　　主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，故對材料的要求比較嚴(yán)格，所以盡管小型注射模可以將主流道澆口套與定位圈設(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)

27、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。因此，本塑料模具課程設(shè)計(jì)的澆口套材料選用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為50HRC~55HRC。形式如下圖1-4所示。</p><p>　　圖1-4主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　2．分流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）分流道的布置形式<

28、/p><p>　　在本設(shè)計(jì)中考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還考慮到減少分流道的容積和壓力平衡，所以本設(shè)計(jì)采用平衡式分流道。</p><p><b>　　2）分流道的長度</b></p><p>　　由于流道設(shè)計(jì)簡單，根據(jù)二個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，因此設(shè)時(shí)可適當(dāng)選小一點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的單邊分流道長度取25mm，如圖1-3

29、所示。</p><p><b>　　分流道的當(dāng)量直徑</b></p><p>　　因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量=ρ=0.909.814=8.832g<200g，根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】式（4-16），分流道的當(dāng)量直徑為</p><p>　　=0.2654=1.78mm.</p><p>　　4）分流道的截面形狀</p>

30、<p>　　常用的分流道截面形狀有很多種，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)采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失和流動(dòng)阻力均不大。</p><p><b>　　分流道截面尺寸</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表4-6，常用的分流道的橫截面形狀及橫截面尺寸，選取梯形橫截面分流道，其中最小的橫截面形狀如圖1-

31、5所示。</p><p>　　圖1-5 分流道截面形狀 </p><p>　　根據(jù)所選的最小梯形流道的橫截面形狀，經(jīng)過校核各指標(biāo)都符合要求。</p><p><b>　　6）凝料體積</b></p><p>　?。?）分流道的長度為 =</p><p>　?。?）分流道截面積 =&

32、lt;/p><p>　　（3）凝料體積 ==</p><p><b>　　7）校核剪切速率</b></p><p>　?。?）確定注射時(shí)間：查表1-2，取t=1.8s。</p><p>　　（2）計(jì)算分流道體積流量：</p><p>　?。?）由參考文獻(xiàn)【1】式（4-20）可得到剪切速率

33、</p><p><b>　　==5.43</b></p><p>　　該分流道的剪切速率處于澆口主流道和分流道的最佳剪切速率~之間。所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。</p><p>　　8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度</p><p>　　分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25 ~2.5μm即可。這里我們

34、根據(jù)加工實(shí)際選取Ra1.6μm。另外，脫模斜度一般為5°~10°。而之前計(jì)算脫模斜度為，脫模斜度滿足要求。</p><p><b>　　3．澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)塑件的要求，不允許出現(xiàn)裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求也較高，并采用一模兩腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡單，易于加工，也便于試

35、模后修正，且開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料，結(jié)構(gòu)合理。</p><p>　?。?）側(cè)澆口尺寸的確定</p><p>　　1）計(jì)算側(cè)澆口的深度。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】式（2-6），可得側(cè)澆口的深度h計(jì)算公式為</p><p><b>　　h=nt=</b></p><p>　　其

36、中，n是塑料成型系數(shù)，對于PP，其成型系數(shù)為n=0.7；t是塑件壁厚，這里t=1.45mm。</p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，澆口深度常常先取小值，以便在今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行修模處理，并根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表（4-9）推薦的PP的側(cè)澆口厚度為0.6~0.9mm，這里我們選擇澆口深度為0.8mm。</p><p>　　2）計(jì)算側(cè)澆口的寬度。</p><p>　　根

37、據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表（4-10），可得側(cè)澆口的寬度B的計(jì)算公式為</p><p>　　B===2.07mm≈3mm</p><p>　　式中，n為塑料成型系數(shù)，對于PP其n=0.7，A為凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面面積）。</p><p>　　3）計(jì)算側(cè)澆口的長度。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表（4-10），可得側(cè)澆口的長度一

38、般選用0.5~0.75，這里選取=0.7mm</p><p>　　2）側(cè)澆口的剪切速率的校核</p><p>　　1）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。</p><p>　　2）校核澆口的剪切速率</p><p>　?。?）確定注射時(shí)間：查表1-2，可取t=1.8s；</p><p>　　（2

39、）計(jì)算澆口的體積流量：。</p><p>　?。?）計(jì)算澆口的剪切速率：</p><p>　　由參考文獻(xiàn)【1】式（4-20）可得，則</p><p><b>　　=</b></p><p>　　該矩形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。</p><p>

40、;　　校核主流道的剪切速率</p><p>　　上面分別求出了塑件的體積、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，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。</p><p>　　1）計(jì)算主流道的體積流量</p><p><b>　　==</b></p><p>　　2)計(jì)算主流道的剪切速率

41、</p><p><b>　　γ==</b></p><p>　　主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口和分流道最佳剪切速率~之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。</p><p>　　5．冷料穴的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　冷料穴位于主流道正對面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表

42、面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴。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)，利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。</p><p>　　四、 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　凹模是成型制

43、品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式凹模，如圖1-6。</p><p>　　圖1-6 凹模嵌件</p><p><b>　　凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可分為整體式和組合式兩種類型。通過對塑件的結(jié)

44、構(gòu)分析可知，塑件包緊力較大，應(yīng)設(shè)計(jì)成整體嵌入式。如圖1-7。</p><p>　　圖1-7 型芯模嵌件</p><p>　　2.成型零件鋼材選用</p><p>　　根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時(shí)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（美國牌號）

45、。對于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材也選用P20。</p><p>　　3.成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　采用參考文獻(xiàn)【1】表（4-15）中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖給定的公差計(jì)算。</p><p>　　（1）凹模徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)

46、換</p><p><b>　　=mm =mm </b></p><p>　　根據(jù)公式：L=[(1+S)L△] 計(jì)算可得：</p><p><b>　　L==mm</b></p><p><b>　　L=mm</b></p><p>　　式中，是塑件的

47、平均收縮率，查表1-1可得PP的收縮率為，所以其平均收縮率為；是凹模長度方向尺寸，是凹模寬度方向尺寸，，是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查參考文獻(xiàn)【1】表（4-15）可知一般在0.5~0.8之間，此處取==0.6。</p><p>　?。?）凹模深度尺寸計(jì)算 </p><p>　　塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換：</p><p>　　H=mm H=mm</p>&l

48、t;p>　　根據(jù)公式：H=[(1+S)H△] 計(jì)算可得；</p><p><b>　　H=mm</b></p><p><b>　　H=mm</b></p><p>　　式中，是塑件的平均收縮率，查表1-1可得PP的收縮率為，所以其平均收縮率為；</p><p>　　，是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查參

49、考文獻(xiàn)【1】表（4-15）可知一般在0.5~0.8之間，此處取==0.6。</p><p>　?。?）型芯徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　根據(jù)公式：=[(1+S)l△] 計(jì)算可得；</p><p>　　=[(1+S)l△] =68.14mm</p><p><b>　　=mm</b></p><p&

50、gt;　　是型芯長度方向尺寸，是型芯寬度方向尺寸；，是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查參考文獻(xiàn)【1】表（4-15）可知一般在0.5~0.8之間，此處取==0.6。</p><p>　　(4) 型芯高度尺寸計(jì)算</p><p>　　根據(jù)公式：=[(1+S)h△]計(jì)算可得；</p><p>　　h=mm h=mm</p><p>　　=[(1+S)h△

51、]=</p><p><b>　　=</b></p><p>　　，是模具尺寸計(jì)算系數(shù)，查參考文獻(xiàn)【1】表（4-15）可知一般在0.5~0.8之間，此處取==0.6。</p><p>　?。?）成型孔間距的計(jì)算</p><p>　　C=[(1+s)]±mm=</p><p>　　塑件凹模

52、及型芯的成型尺寸的標(biāo)注如圖1-8，圖1-9所示。</p><p>　　圖1-8 凹模嵌件</p><p>　　圖1-9 動(dòng)模型芯</p><p>　　4.成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算</p><p>　?。?）凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算。</p><p>　　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

53、架初選的標(biāo)準(zhǔn)模架，其厚度根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】表（4-19）中的剛度公式計(jì)算。</p><p>　　S=（）=（）=7.42mm</p><p>　　其中，p是型腔壓力（MPa）；E是材料的彈性模量（MPa）；h=W，W是影響變形的最大尺寸，而h=13mm；是模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。</p><p><b>　　==</b><

54、;/p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　凹模側(cè)壁是采用嵌件，為模具結(jié)構(gòu)安全可靠，這里凹模嵌件單邊厚度選15mm。由于型腔采用直線對稱結(jié)構(gòu)布置，故兩個(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200mm350mm，它比型腔布置的尺寸大很多。所以完全符合強(qiáng)度和剛度要求。</p>

55、<p>　　（2）動(dòng)模墊板的厚度計(jì)算。</p><p>　　動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置。模架應(yīng)選在這個(gè)范圍之內(nèi)，墊塊之間的跨度為。根據(jù)型腔布置及型芯對動(dòng)模墊板的壓力就可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即</p><p>　　其中， =25=25（0.45124+0.001124）=32.6=0.0326mm；L是兩個(gè)墊塊之間的距離，約124mm；

56、是動(dòng)模墊板的長度，取350mm；A是兩個(gè)型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積。</p><p>　　單件型芯所受壓力的面積為 </p><p><b>　　==4252</b></p><p><b>　　兩個(gè)型芯的面積為 </b></p><p><b>　　A=28504</b>&l

57、t;/p><p>　　對于此動(dòng)模墊板計(jì)算尺寸相對于小型模具來說還可以再小一些。故動(dòng)模墊板按照標(biāo)準(zhǔn)厚度取32mm。</p><p><b>　　五、 模架的確定</b></p><p>　　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97260mm，又考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考參考文獻(xiàn)【1】4.12.

58、4節(jié)中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的選型經(jīng)驗(yàn)公式和參考文獻(xiàn)【1】表（4-38），可以確定選用模架序號為5號，（）模架結(jié)構(gòu)為型。</p><p>　　1、各模板尺寸的確定</p><p><b>　?。?）A板尺寸 。</b></p><p>　　A板是定模型腔板，塑件高度為13mm，考慮到模板上要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，以及考慮到主流道澆口套長度尺寸

59、為50mm,故A板厚度為50mm。</p><p>　　B板尺寸。 B板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取32mm。</p><p>　　C板（墊塊）尺寸。 </p><p>　　墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5～10）mm=30+20+16+5～10=71～76mm，初選C為80mm。</p><p>　　經(jīng)上述尺寸的計(jì)算

60、，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號為5號，板面為，模架結(jié)構(gòu)形式為型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬長高=，如圖1-10所示。</p><p>　　圖1-10 所選模架結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　模架各尺寸的校核</b></p><p>　　根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。</p><p>　　1）模具平面尺寸<(拉

61、桿空間)，所以，校核合格。</p><p>　　2）模具高度尺寸262mm，(模具的最大厚度和最小厚度)，校核合格。</p><p>　　3）模具的開模行程。（開模行程），校核合格。</p><p>　　經(jīng)過校核模具平面尺寸、模具高度尺寸和開模行程都符合要求。</p><p><b>　　六、 排氣槽的設(shè)計(jì)</b><

62、;/p><p>　　該塑件由于采用側(cè)澆口進(jìn)料，熔體經(jīng)塑件下方的臺(tái)階向上充滿型腔，配合間隙可作為氣體排出，不會(huì)出現(xiàn)頂部憋氣現(xiàn)象。而且底面的氣體沿著分型面、型芯之間的間隙排出間隙外。</p><p>　　七、 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，可采用脫模板推出、推桿推出或兩者綜合推出方式，具體要根據(jù)脫模力計(jì)算來決定。</p><p

63、>　　初步設(shè)定為脫模板推出機(jī)構(gòu)，現(xiàn)計(jì)算符合本設(shè)計(jì)要求，校核過程如下：</p><p><b>　　1.脫模力的計(jì)算</b></p><p>　　（1）根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】4.9.2節(jié)公式可知，矩形塑件，所以塑件視為薄壁塑件，其脫模力為</p><p>　　式中的各個(gè)參數(shù)參照參考文獻(xiàn)【1】p143。</p><p>　

64、　E——塑料的拉伸彈性模量（MPa）；</p><p>　　S——塑料成型的平均收縮率（%）；</p><p>　　t——塑件的壁厚（mm）；</p><p>　　L——被包型芯長度（mm）；</p><p>　　——塑料的泊松比（查參考文獻(xiàn)[2]表2-12)；</p><p><b>　　——脫模斜度（）；

65、</b></p><p>　　f——塑料與剛材之間的摩擦因數(shù)；</p><p>　　r——型芯的平均半徑（mm）；</p><p>　　A——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（mm）；</p><p>　　——由λ和φ決定的無因次數(shù)，；</p><p>　　——由f和φ決定的無因次數(shù)，。</p&

66、gt;<p><b>　　2.推出方式的確定</b></p><p><b>　?。?）推出面積 </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　脫模板推出應(yīng)力計(jì)算 </p><p>　　σ ==MPa<[σ] </p>

67、<p><b>　　故為合格。</b></p><p>　　綜上，擬定采用的脫模板推出形式符合本設(shè)計(jì)的要求，所以推出方式采用脫模板推出。</p><p>　　八、 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，在此只進(jìn)行簡單的理論計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對流、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

68、固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　1、冷卻介質(zhì)</b></p><p>　　PP屬于中等粘度材料，其成型溫度及模具溫度分別是180～190與40～80。設(shè)模具溫度為50.可以用常溫水對模具進(jìn)行冷卻。</p><p><b>　　冷卻系統(tǒng)的簡單計(jì)算</b></p>

69、<p>　　（1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W</p><p><b>　　1）塑料制品的體積</b></p><p><b>　　2）塑料制品的質(zhì)量</b></p><p>　　===0.01979kg</p><p>　　3）塑件的壁厚為1.45mm，可以查參考文獻(xiàn)【1】表

70、（4-34）得=8s。注射時(shí)間=1.8s，脫模時(shí)間為=8.2s。則注射周期：T=++=18s。故每小時(shí)注射次數(shù)為N=200次</p><p>　　4）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：</p><p>　　W=N=2000.01979=3.958kg</p><p>　　（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量</p><p>　　

71、查參考文獻(xiàn)【1】表（4-35）直接可知PP的單位熱流量的值為590kJ/kg。</p><p>　?。?）計(jì)算冷卻水的體積流量</p><p>　　設(shè)冷卻水道入水口的水溫為22，出水的水溫為25，取水的密度為，水的比熱容。則根據(jù)公式可得：</p><p><b>　　==</b></p><p>　　4）確定冷卻水路的直

72、徑d</p><p>　　當(dāng)時(shí)，查參考文獻(xiàn)【1】表（4-30）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=8mm。</p><p><b>　　冷卻水在管內(nèi)的流速</b></p><p><b>　　=1.028m/s</b></p><p>　　6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h&

73、lt;/p><p>　　因?yàn)槠骄疁貫?3.5，查參考文獻(xiàn)【1】表（4-31）可得，則有</p><p><b>　　=</b></p><p>　　7)計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A</p><p>　　A===0.00464 m</p><p>　　8）計(jì)算模具冷卻水管的總長度L</p>

74、<p><b>　　=185mm</b></p><p><b>　　冷卻水路的根數(shù)</b></p><p>　　設(shè)每條水路長度為，則冷卻水路的根數(shù)為</p><p>　　X==185/200=0.925根</p><p>　　有上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適的

75、，因此應(yīng)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。</p><p>　　九、 導(dǎo)向和定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　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與注射機(jī)相配合，是模具的澆口套與注射機(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。錐面定位則用于動(dòng)，定模之間的精密定

76、位。本模具所成型的塑件比較簡單，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機(jī)構(gòu)。</p><p>　　附錄（設(shè)計(jì)小結(jié)，參考文獻(xiàn)）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　一個(gè)多月的課程設(shè)計(jì)時(shí)間，轉(zhuǎn)瞬即逝，雖說本次課程設(shè)計(jì)給定的時(shí)間周期比較長，但是此次課程設(shè)計(jì)的制作全部都是利用課余時(shí)間來完成的，學(xué)校并沒有專門

77、停課一段時(shí)間給我們做課程設(shè)計(jì)。所以，對于要準(zhǔn)備考研或著忙于各種考級考證的同學(xué)來說，時(shí)間還是比較緊的。</p><p>　　如果《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》沒有學(xué)扎實(shí)，設(shè)計(jì)起來還是比較吃力的；在設(shè)計(jì)的過程中，許多知識(shí)點(diǎn)都要重新查看該書籍；當(dāng)然，在設(shè)計(jì)的過程中需要綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝等先修課程的知識(shí)；這次課程設(shè)計(jì)是對先修課程的綜合運(yùn)用，是提高學(xué)生

78、綜合能力的全面訓(xùn)練。</p><p>　　通過此次塑料模具課程設(shè)計(jì)，我對模具設(shè)計(jì)的理解更深刻了，對模具設(shè)計(jì)的流程有了總體的把握；對AutoCAD、Pro/E等制圖軟件的操作更熟悉了。但由于這是第一次做塑料模具課程設(shè)計(jì)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中還是遇到了很多的問題，但通過老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)們之間的交流互助，設(shè)計(jì)中存在的問題都得到了很好的解決。這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)為接下來的沖壓模具課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此，

79、感謝在本次課程設(shè)計(jì)中對我提供建議和幫助的老師和同學(xué)們，謝謝大家。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 葉久新、王群.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2007</p><p>　　[2] 伍先明、張蓉、楊軍、周志冰.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)第二版[M].北京:國防工業(yè)出版社2011</p&g