【正文】 容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥 式 拉 桿 內(nèi) 間距 /mm 448 370 理論注射容積/ cm3 250 模 板最大行程 /mm 500 螺桿直徑 / mm ?50 最 大 模 具厚度 /mm 350 注射壓 / MP a 130 最 小 模 具厚度 /mm 200 注射速率 / g/s 200 鎖 模 形 式/mm 液壓 注射行程 / mm 160 模 具 定 位孔直徑 /mm Φ125+60 螺桿轉(zhuǎn)速 / r/min 25 ～89 噴 嘴 球 半徑 /mm 18 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 14 塑化能力 / g/s 噴嘴 孔 直徑 /mm ?4 鎖模力 / KN 1800 模 板 尺 寸（ mm） 598 520 資料來源： 陳志剛主編．塑料模具設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社， 2020 年 2 月 ，第 98 頁 型腔數(shù)量以及注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 型腔數(shù)量校 核 為了使模具與注射機相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計前應(yīng)合理的確定型腔數(shù)目。P 為塑件成型時所需要的注射壓力 ,一般取 P=40～ 200Mpa.制品成型時所需的注射壓力一般很難確定，它與塑料品種、注射機類型、噴嘴形式、制品形狀的復(fù)雜程度以及澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)。 該模具 d=3mm(見表 42)，取 D=,符合要求。 安裝模具固定方式 模具在注射機上動、定固定板上的安裝方法有用螺釘固定法和用壓板固定法兩種。 第四章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔的確定 為了使模具與注射機相匹配以提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計前應(yīng)確定合理的型腔數(shù)目。 （ 2） 分型面應(yīng)盡可能的選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整。在設(shè)計模具澆注系統(tǒng)時，首先考慮使得塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失。 （ 6）澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時考慮。主流道的基本尺寸通常取決于兩個方面：第一個是使用的塑料種類，所成型制品的質(zhì)量和壁厚。由 可知澆口套始端球面半徑 R=12mm,噴嘴直徑為 D=。澆口套與澆道板配合為 H7/m6。冷料穴分為主流道冷料穴和分流道冷料穴。一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn) 向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道 的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。澆口模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 26 的數(shù)目和位置主要影響充填模式，而澆口的形狀與尺寸主要影響熔體流動性質(zhì)。 （ 6）澆口的位置應(yīng)盡量開設(shè)在不影響塑件外觀的部位。 nQR R?? 分分 =103 S1? （ 3）澆口剪切速率 的校核 R 當n =1mm。一般有以下幾種排氣方式： （ 1）排氣槽排氣； 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 29 （ 2）分型面排氣； （ 3）拼鑲件縫隙排氣； （ 4）推桿間隙排氣； （ 5）粉末燒結(jié)合金塊排氣； （ 6）排氣井排氣； （ 7）強制性排氣。具體的設(shè)計及計算如下。凹模按其結(jié)構(gòu)可分為六種， ；； ； ； 壁拼合式凹模； 。 型芯高度尺寸 塑件高度尺寸 ： ? ， ? ， ? 。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定。 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 35 模具高度尺寸的確定 各塊板的厚度已經(jīng)標準化，所需要的只是選擇，如何 選擇合理的厚度，這里有兩個尺寸需要注意： （ 1） 凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型時型腔中有很大的成型壓力，當塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，厚度滿足 11mm 可滿足要求，為了安全，取底板厚度為 15mm。 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。 2）導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出 6~8 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 ，在選擇頂出位置時候，應(yīng)盡量設(shè)在對塑件外觀影響不大的位置。塑件所需要的最小脫模力為 2 ? 。根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為機動、液壓或氣動以及手動等三大類。斜銷固定段與模板的配合為 6/m7H ，與滑塊呈松動配合，通常為 11/a11H ，有時需要保持 ~1mm 的間隙。一般情況下，抽芯力可按下式估算： si n c oscbF F F???? bF AP? ， bF F f APf?? （ ） 式中 cF —— 抽芯力（ N）； bF —— 塑件對型芯的包緊力（ N）； 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 42 F —— 抽芯時的摩擦力（ N）； A —— 塑件包容型芯的面積， 221 3. 14 2. 5 / 4 4. 9A mm? ? ?，222 3. 14 8 / 4 50 .2 4A mm? ? ?； P —— 塑件對型芯單位面積上的包緊力（ Pa），一般模內(nèi)冷卻的塑件 7( ~ ) 10P Pa??，這里取 10P Pa?? ； f —— 塑件與綱的摩擦系數(shù)； ? —— 脫模斜度（ ? ）。 . 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 43 斜銷 的位置圖 關(guān)系圖 斜銷直徑的計算 由參考文獻 [2] 中的式 99 可知大體斜銷直徑為： 斜導(dǎo)柱的直徑 d ? ?3 cosPHd ??? 算得： d=20mm。導(dǎo)滑槽應(yīng)使滑塊運動平穩(wěn)可靠，二者之間上下、左右各有一對平面配合，配合取 H7/f7，其余各面留有間隙。因此為了運動靈活，斜導(dǎo)柱與滑塊一般采用比較松動的配合，可作成單邊 的間隙，或取 f9 配合。根據(jù)本模具的特點，側(cè)型芯不與推桿重合，并且推桿頂出距離大于側(cè)型芯的最低面，所以不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。 3．澆口處應(yīng)加強冷卻。 水 嘴 模具成型零部件材料的選擇 由于標準模架的座板、墊塊、推件板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、螺釘?shù)葮四＞咴O(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 51 準零件可查找設(shè)計手冊確定，故此處只對成型零 件的材料進行選擇。 鑒于以上幾點設(shè)計原則，合理布置水道。 （ 4）冷卻水在管道內(nèi)的流速 v 冷卻水在圓管中的平均流速為： 24 vqv d?? 式中： vq —— 冷卻水的體積流量（ m3/s）； d—— 冷卻管道的直徑（ m）； v—— 冷卻水在圓管中的平均流速（ m/s）； 算得 v=（ 5）冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) h 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 49 ? ? vhfd?? 式中： ? —— 冷卻水在一定溫度下的密度（ kg/m3）； v —— 冷卻水在圓管內(nèi)的平均流速 (m/s)； d—— 冷卻管道的直徑 (m)； 由于冷卻介質(zhì)為水， f 算得 h = 106 （ 6）冷卻管道總傳熱面積 A 160WQA h ?? 式中： W—— 單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料熔體質(zhì)量（ kg/min）； Q1—— 單位質(zhì)量的塑料熔體在凝固時所放出的熱量（ kJ/kg）； h—— 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) ? ?/kJ kg C?????； ? —— 模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（℃）； 算得 A= 104m2 （ 7）模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù) n An dl?? 式中： L—— 冷卻管道開設(shè)方向上模具長度或?qū)挾龋?m）； A—— 冷卻管道總傳熱面積（ m2）； d—— 冷卻管道的直徑（ m）； 算得 n=2 1．合理確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離。為了保證在合模時能壓緊滑塊，而在開模時它有能迅速脫離滑塊，避免楔緊塊影響導(dǎo)柱對滑塊的驅(qū)動，鎖緊角一般必須大于斜導(dǎo)柱的斜角，這樣才能保證模具一開模，楔緊塊就讓開。本 設(shè)計中導(dǎo)滑槽用 T8 材料，淬火硬度為50～ 55HRC。在滑塊上直接制出側(cè)型芯或側(cè)向型腔的結(jié)構(gòu)稱為整體式，這種結(jié)構(gòu)僅使用于形狀十分簡單的側(cè)向移動零件，尤其適用于瓣合式側(cè)向分型結(jié)構(gòu)。 17( c os si n )2 3. 14 2. 5 2. 5 1. 1 10 0. 19 786 .3 5cF AP fN????? ? ? ? ? ? ?? （ ） 217( c os si n )1256 10 2808ccF AP f FNN??? ? ?? ? ? ? ?? 兩側(cè)的抽芯力分別為： 1 ? ， 2 2808cFN? 。 該塑件有兩個小的大小相同的對稱的斜側(cè)孔以及一個較大的斜側(cè)孔，其深度分別為： 1h =， 2h =50mm。為了防止塑件對定模型芯的包緊力大于塑件對動模型芯的包緊力以及損傷，主型芯設(shè)于動模，這樣有利于塑件順利推出。 推件板多用 45 鋼制造，表面淬火處理，表面粗糙度在 以下。 脫模力的計算 本產(chǎn)品為薄壁殼類零件，故查參考文獻 [4] 中公式 356 可知脫模力為： （ ）22132 c os ( t a n ) 10( 1 )2 3. 14 1. 95 10 0. 00 5 2. 5 25 0. 99 9 ( 0. 21 0. 06 1 ) 0( 1 0. 38 ) 1. 00 391 9. 35E t L fQBuKN? ? ? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ???? （ ） 式中 E—— 塑料的拉伸模量（ MPa），查參考文獻 [4] 表 329可知 10E MPa?? ； ? —— 塑件成型平均收縮率， ?? ； L —— 塑件包容型芯的長度（ mm）； t —— 塑件的壁厚（ mm）； ? —— 脫模斜 度， 1 6? ?? ， 2 33039。 為了保證模具的平穩(wěn)性及協(xié)調(diào)性，順利滑動，采 用 4 對導(dǎo)柱導(dǎo)套對稱布置。這里用導(dǎo)柱 導(dǎo)向機構(gòu)導(dǎo)向開合模，用復(fù)位桿來導(dǎo)向 脫模機構(gòu)的運動 。各模板的確定如下： （ a） A 板的尺寸 本模具中 A 板 既為定模型腔固定板又為上模座，因為塑件上型芯固定在 A 板上，而且斜導(dǎo)柱固定部分也在 A 板上，根據(jù)下面斜導(dǎo)柱計算的 公式 可知， A 板的 厚度 可取為 40mm。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標準，該設(shè)計采用 非 標準模架。 模具設(shè)計與制造 畢業(yè)設(shè)計 31 型腔的深度尺寸計算 塑件高度尺寸： ? 。這樣可以改善加工工藝性，減少熱變形，節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材。成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括型腔和型芯的徑向尺寸及高度尺寸，及孔中心距等。 433 . 3 2 . 7 1 0nQR R?? ? ?澆澆 S1? 從以上的計算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明 流道與澆口的尺寸取值是合理的 。 所以，我們繼續(xù)進行下面的分析。 （ 2）澆口的位置應(yīng)有利于流動排氣和補料。 分流道熔體體積流量： qv=V/nt=200 ? 2 ? 2=25(cm3 /s ) （ ） 式中 qv 熔體體積流量， V 制件體積，通?？扇?V=（ ～ ） Vg， Vg 為注射機的公稱注射量，可知 V=*250=200cm3 ； t 注射時間，由參考文獻 [2] 表 62 可知 t=2s； n—— 分流道個數(shù)，這里取 n=2. 澆口的位置、數(shù)量的確定 澆口 是連接流道與型腔之間的一段細短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補料時間以及防止倒流等作用。冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道大端直徑。由于此塑件采用側(cè)澆口，導(dǎo)致主流到的長度加大，所以 取 L=100mm。這里取 h=3mm。查參考文獻 [1]可得， 聚丙烯 的流動性良好，取 2176。 主流道設(shè)計 主澆道即從注射機噴嘴開始到分流道為止的熔融塑料的流動通道。 （ 2）采用 盡量短的流程，以減小熱量與壓力損失。 澆注系統(tǒng)設(shè)計 注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機的噴嘴進入模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道。分型面是決定模具機構(gòu)形式的重要因素，分型面選擇的是否合適對塑件質(zhì)量、模具制造與使用性能都有很大影響，它決定了模具的機構(gòu)類型，是模具設(shè)計中的一