【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 凹凸模的尺寸計(jì)算 凹凸模的工作尺寸計(jì)算依據(jù)以上的三種因素來確定，依次計(jì)算凹凸模的工作尺寸。 （ 1）凹模的工作尺寸計(jì)算 凹模是成型塑件的外形的模型零件，其工作尺寸屬于包容尺寸，在使用過程中會(huì)使 包容尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配的需要，在設(shè) 計(jì)模具時(shí)，包容尺寸盡量取下限尺寸。尺寸公差取上偏差。 凹模的徑向尺寸計(jì)算公式： ?????? ]431[ ）（塑模 kDD 凹模的深度尺寸計(jì)算公式： ?????? ]321[ ）（塑模 kHH 式中： D塑 —— 塑件外徑公稱尺寸 H塑 —— 塑料高度公稱尺寸 k—— 塑料的平均收縮率，取 % △ —— 塑件的尺寸公差 δ—— 模具制造公差，一般去塑件相應(yīng)尺寸公差的 1/3～ 1/6 因此： 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 ]%[]431[ ??? ?????????? ）（）（塑模 ?kDD ]%[]431[ ??? ?????????? ）（）（塑模 ?kDD ]%[]321[ ??? ?????????? ）（）（塑模 ?kHH ]%[]321[ ??? ?????????? ）（）（塑模 ?kHH ]%[]321[ ??? ?????????? ）（）（塑模 ?kHH （ 2）凸模的工作尺寸計(jì)算 凸模是成型塑件內(nèi)形的，其工作尺寸屬于被包容尺寸，在使用過程中凸模的磨損會(huì)使被包容尺寸逐漸的減小。所以為了使得模具的磨損留有修模的余地以及裝配需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 凸模的徑向尺寸計(jì)算公式： ?????? ]43)1([ kdd 塑模 凸模的高度尺寸計(jì)算公式： ?????? ]32)1([ khh 塑模 式中： d塑 —— 塑件內(nèi)形公稱尺寸 h塑 —— 塑件孔深公稱尺寸 因此： ]%)(42[]43)1([ ???? ?????????? ?kdd 塑模 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 ]%)(43[]43)1([ ???? ?????????? ?kdd 塑模 ]%)(3[]43)1([ ???? ?????????? ?kdd 塑模 ]%)(12[]32)1([1 ???? ?????????? ?khh 塑模 ]%)([]32)1([ ???? ?????????? ?khh 塑模 ]%)(2[]32)1([ ???? ?????????? ?khh 塑模 ]%)(7[]32)1([ ???? ?????????? ?khh 塑模 （ 3） 螺紋型芯尺寸計(jì)算 型芯大徑 )Q( ????? sddd 中平大大模大 型芯中徑 1 .5 8 74)Q( ????? sddd 中平中中模中 型芯小徑 3 9 .5 7 3)Q( ????? sddd 中平小小模小 型芯螺距 0 .0 44 .0 0 2 8)( ????? ?平模 PQPP d 模大 、 d 模中 、 d 模小 螺紋型芯大徑中徑小徑 d 大 、 d 中 、 d 小 塑件螺孔大徑中徑小徑的公稱值 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 Δ 中 塑件螺紋的中徑公差 公差 等級(jí)為 6 δ螺紋型芯的直徑和螺距制造公差 P 模 螺紋型芯的螺距 P 塑件螺紋距的公稱值 =4 Q 平 塑料平均收縮率 =% d 大 ＝ 43， d 中 ＝ 41， d 小 ＝ 39 型腔尺寸確定 注塑成型過程中，型腔承受塑料熔體的高壓作用，因此凹模、凸模的底板必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如果凹模和地板的厚度過小，則強(qiáng)度、剛度會(huì)不足。強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo) 致型腔產(chǎn)生塑性變形甚至破裂；剛度不足將產(chǎn)生過大的彈性變形，并產(chǎn)生溢流間隙。 （ 1）組合型腔壁厚 a 計(jì)算 由于注塑成型受溫度、壓力、塑料特性及塑件形狀復(fù)雜等因素的 影響，所以通過剛 度、強(qiáng)度的計(jì)算公式得到的數(shù)據(jù)，并不能真實(shí)反映結(jié)果。在模具設(shè)計(jì)中，型腔壁厚及支 撐板厚度通常是經(jīng)驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合。如下： 型腔壁厚 a計(jì)算 a = + 5 d—— 型腔內(nèi)徑 所以： a= 44+5= 取整得： a=10mm （ 2）型腔間距 b 計(jì)算 對(duì)于 b≧ a/2 ,一般取 12~20mm，這里取 15mm。型腔之間有流道時(shí)，一般取 25～30mm，這里取 30mm。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 (3) 型腔底板厚度 C 計(jì)算 型腔底板實(shí)際上就是支承板，假設(shè)支撐板上受力均勻。 1）當(dāng) A10 時(shí)， C=A+10 2）當(dāng) 10 ≤ A ≤ 50時(shí)， C=+ 3)當(dāng) 50＜ A ≤ 200時(shí)， C=+20 A—— 塑件在分型面上的投影面積 塑件大概尺寸為 A=18cm2 所以： C= 18+=22，這里取 C=11mm 模具冷卻系統(tǒng)確定 為了縮短成型周期，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻，常用水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。即在注塑完成 后通循環(huán)冷卻水到靠近型腔的零件上或成型腔零件上的孔內(nèi)，以便快速使模具冷卻。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下原則： 1. 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)應(yīng)先于推出機(jī)構(gòu) 2. 注意凹模和型芯的熱平衡 3. 冷卻水道數(shù)量應(yīng)盡量多，截面積應(yīng)盡量大 4. 合理確定冷卻水道至型腔避的距離 5. 冷卻水道入口處水流溫差應(yīng)盡量小 6. 加強(qiáng)澆口處的冷卻 7. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 （ 1）冷卻時(shí)間計(jì)算 塑件在模具內(nèi)的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間?？梢蚤_模的標(biāo)準(zhǔn)是塑件已經(jīng)充分固化，具有一定的強(qiáng)度和剛度，在開模推出時(shí)不致變形、開裂。衡量塑件已固化的準(zhǔn)則如下： ① 塑件最大壁厚中心的部分溫度已冷卻到該模具塑料的熱變形溫度以下。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 ② 塑 件截面內(nèi)的平均溫度已達(dá)到所規(guī)定的塑件出模溫度。 ③ 對(duì)于結(jié)晶型塑料，最大壁厚中心層達(dá)到固熔點(diǎn)，或者結(jié)晶達(dá)到某一百分比 采用第一種固化標(biāo)準(zhǔn)，則塑件冷卻時(shí)間 : )](8ln [ 122 2 MMc TT TTSt ??? ??? 式中： S—— 塑件的壁厚，塑件壁厚 S= α—— 塑料熱擴(kuò)散系數(shù)，對(duì)于 PC， α=Tc—— 塑料注射溫度，對(duì)于 PC, Tc=210176。 C TM—— 模具型腔壁溫度 ,對(duì)于 PC， TM=100176。 C T1—— 塑件脫模時(shí)平均溫度 ,對(duì)于 PC， T1=136176。 C(載荷 ) 所以： SSTT TTSt MMc )]100136 100210(8l n[)](8l n[ 22 2122 2 ???????? ????? （ 2）水道數(shù)目確定 ① 塑料傳給模具的熱量 單位質(zhì)量的 PC在成型溫度下，單位質(zhì)量熱流量 Q= 102kJ/kg。 ② 模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)流量為 ： )( 432 TTC WQqv ?? ? W—— 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量，對(duì)于 PC，成型周期為 T=40S，則每小時(shí)成型次數(shù) N=3600/T=90 次。每次注射質(zhì)量為 M=50g。，則 W=NM=90 50=。 ρ—— 冷卻介質(zhì)的密度，冷卻水的密度為 ρ=1 103kg/m3。 C2—— 冷卻介質(zhì)的比熱容，冷卻水的比熱容為 C2= 103J/（ kg176。 C） T3—— 冷卻介質(zhì)出口溫度，冷卻水出口溫度為 T3=30176。 C T4—— 冷卻介質(zhì)入口溫度，冷卻水入口溫度為 T4=25176。 C 所以 )/( )( 3533 2432 smTTC WQq v ??????? ????? ）（? 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 取冷卻管道直徑 d=10mm，求得冷卻水的流速為 smdqv v / 2 52 ?? ???? ??? ③ 冷卻水道總傳熱面積 TKWQA ??60 A—— 冷卻水道總傳熱面積。 K—— 冷卻水道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱膜系數(shù)，)( d vfK ??? ΔT —— 模溫與冷卻介質(zhì)溫度之間的平均溫差， ΔT =40? (3024) / 2 = 25176。 C f —— 冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)，從表中選取 f=（ 25176。 C 環(huán)境下） 則 ： ))/((??????? ）（ ）（ 所以： 24 2 60/ mA ??? ???? ④ 冷卻水道數(shù)目的計(jì)算 dlAn ?? 式中： n—— 冷卻水道數(shù) l—— 冷卻水道開設(shè)方向的模具長(zhǎng)（或?qū)挘? 所以： )1000/10( ???? dlAn ? 取整 n=6 習(xí)慣認(rèn)為凸模比凹 模散熱條件差，易存儲(chǔ)熱量，應(yīng)當(dāng)對(duì)凸模比分加強(qiáng)冷卻。分配散熱面積時(shí)，凸模部分的份額多些，一般凹模部分 2/5，凸模占 3/5.，再根據(jù)模架結(jié)太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 構(gòu)適當(dāng)調(diào)整水道直徑與管數(shù)。 分型面的設(shè)計(jì) 分型面將模具分成定模和動(dòng)模兩部分，分型面的選擇好壞對(duì)于塑件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)與制造成本都有很大的影響。分型面的確定，受模具結(jié)構(gòu)、模具制造工藝、總體布局、澆注系統(tǒng)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性、嵌件位置、推出機(jī)構(gòu)等因素影響，需要綜合考慮。 分型面一般遵循以下原則： （ 1）分型面的選擇應(yīng)有利于脫模 （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利塑件的外 觀質(zhì)量和精度要求 （ 3）分型面的選擇應(yīng)有利于成型零部件的加工制造 （ 4）分型面應(yīng)有利于側(cè)向