【文章內(nèi)容簡介】 型腔 1按剛度條件計算型腔側(cè)壁厚度： S=? 3 4δ][Eph=? 3 4 1830??≈ =29mm 式（ ） 式中： S—— 型腔的側(cè)壁厚度（ mm） P—— 型腔內(nèi)單位平均壓力 （ MPa） 這里由于材料為 PVC 取 P＝ 30MPa H—— 型腔深度（ mm） E—— 為型腔材料的彈性模量（ MPa），取 E= 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 7 [δ ]—— 型腔的許用變形量 δ ? S? h=% ? 18= 式（ ） 其中 S 為平均收縮率 % 2按強度條件計算型腔側(cè)壁厚度： S=r? (p2δ][ ]δ[ ?1) =20? ( ?1)≈ =6mm 式（ ） 式中： S—— 型腔的側(cè)壁厚度（ mm） r—— 圓柱型腔半徑（ mm） P—— 型腔內(nèi)單位平均壓力（ MPa） 這里由于材料為 PVC，取 P＝ 30MPa [δ]—— 材料的許用應力 ，材料為 P20，許用應力為 ~ 這里取 綜上所述型腔側(cè)壁厚度取 30mm。 3按剛度條件計算底板厚度： T= 3 4]δ[E??rp= 3 4 2030 ??≈ =16mm 式（ ） 式中： T—— 型腔的底板厚度（ mm） P—— 型腔內(nèi)單位平均壓力（ MPa） 這里由于材料為 PVC，取 P＝ 30MPa r—— 圓柱型腔半徑（ mm） E—— 為型腔材料的彈性模量 Mpa E= [δ ]—— 型腔的許用變形量 δ ? S? r=%20= 式（ ） 其中 S 為平均收縮率 % 4按強度條件計算底板厚度： 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 8 T=?][ rP2??=?2? ≈ =8mm 式（ ） 式中： T—— 型腔的底板厚度（ mm） r—— 圓柱型腔半徑（ mm） P—— 型腔內(nèi)單位平均壓力（ MPa） 這里由于材料為 PVC，取 P＝ 30MPa [δ]—— 材料的許用應力 ， 材料為 P20，許用應力為 ~ 這里取 綜上所述型腔底板厚度取 17mm。 模架的確定 根據(jù)型腔布局（一模四腔）及澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，又根據(jù)《現(xiàn)代注塑模設計與制造》中表 44 所推薦的圓筒型腔側(cè)壁最小厚度為 20mm，再考慮到導柱，導套及連接螺釘布置應占的位置等各方面問題，確定選用模架的基本尺寸為 BL=250 250mm。模架結(jié)構(gòu)形式為 A2 的形式，如下圖 所示。 圖 模具結(jié)構(gòu)圖 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 9 各模板尺寸的確定 1 號件為定模座板，根據(jù)設計手冊選用模板尺寸為 300 250 35mm 2 號件為澆口套，根據(jù)設計手冊，其尺寸的標準選φ 25 80mm 3 號件為定位圈，根據(jù)設計手冊，其尺寸根據(jù)標準選為φ 100 15mm 4 號件為定模板，塑件在板中參與成型部分深度為 18mm，還要在定模板上開冷卻水道，冷卻水道離型腔還有一定距離，根據(jù)《現(xiàn)代注塑模設計實用技術(shù)手冊》中表 105 所推薦的水孔直徑為 8mm，且水孔離型腔的表面不能太遠也不能太近，一般不超過水孔直徑的 3 倍，以 12～ 15mm 為宜。根據(jù)參考文獻，故其尺寸為為 250 250 60mm。 5 號件為動模板，根據(jù)設計手冊，尺寸為 250 250 40mm。 6 號件為支承板，根據(jù)設計手冊，尺寸為 250 250 35mm。 7 號件為墊塊，其高度尺寸 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +限位釘高度 +（ 3? 5） =20+20+15+5+（ 3? 5） =63? 65， 根據(jù)設計手冊 標準，高度取為 70mm，所以由標準中查得墊塊尺寸為 48 250 70mm。 8 號件為動模座板，其尺寸與定模座板相同，為 300 250 25mm。 9 號件為推桿固定板，根據(jù)設計手冊，尺寸為 150 250 15mm。 10 號件為推板，根據(jù)設計手冊，尺寸為 150 250 20mm。 綜上，從選定模架可知，模架外形尺寸為：寬長高 =250 250 265。 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質(zhì)，傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)的設計是模具設計的一個重要環(huán)節(jié)，一般要遵循以下原則： 1． 了解塑料的成型性能； 2．盡量避免產(chǎn)生或減少產(chǎn)生熔接痕； 3．有利于型腔中氣體的排出； 4．防止型芯的變形； 5．盡量采用較短的行程充滿型腔， 一 般不超過 60mm； 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 10 該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道，分流道，冷料穴，澆口。 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 圖 主流道（澆口套） 主流道尺寸 （ 1）形狀：圓錐形； （ 2）錐角 ： 3176。； （ 3）內(nèi)壁的粗糙度為 ； （ 4）主流道大端呈圓角 ， r=1 ㎜ 。 根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為： d=注射機噴嘴直徑 +（ ? 1） =3+1=4mm。 式（ ） 主流道球面半徑為： SR=注射機噴嘴球面半徑 +（ 1? 2） =10+1=11mm。 式（ ） 球面配合高度 h=3? 5mm，取 h=3mm。 主流道襯套形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求 較嚴，因而主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便于有效的選沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 11 用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如 45 鋼， T8A， T10A等，本模具采用 45 鋼，熱處理硬度為 38? 45HRC，如圖 所示。 主澆道襯套的固定 由于主澆道襯套為圓柱體，并且襯套底部未開設處分澆道，不需與定模板分澆道相連，故在主澆道襯套上無須加止轉(zhuǎn)銷防止主澆道襯套轉(zhuǎn)動。具體結(jié)構(gòu)如下圖 所示。 圖 主澆道襯套的固定 分流道設計 分流道布置形式 分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔，由于模具采用一模兩腔的形式，并且塑件結(jié)構(gòu)簡單。因此，采用最常用的平衡式十字形分流道形式，塑料熔體充模的溫降較大，故在其延伸端開設較小的冷料穴。如圖 所示。 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 12 圖 分流道 分流道長度 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置，從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短。 對于壁厚小于 3 ㎜，質(zhì)量在 200g 以下的塑件可用公式： LWD ? 式 （ ） 式中： W—— 流經(jīng)分流道的塑料量， L—— 分流道長度， D—— 分流道直徑， 分流道的形狀及截面尺寸 為了便于機械加工及凝料脫模，本設計的分流道設置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔體及流動阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸。 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 13 圖 分流道截面 經(jīng)查閱多個資料取得分流道尺寸如下： 分流道長度 L=228=56mm 式（ ） 分流道截面面積 A=（ +6） /24= 2 式（ ） 澆口的設計 澆口是連接流道與型腔之間一段細端通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀，位置尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 澆口截面積通常為分流道截面積的 ～ 倍，澆口截面形狀多為矩形和圓形兩種，本模具采用矩形截面澆口。澆口長度為 ～ 2mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后再試模時逐步修正。 本模具采用側(cè)澆口，澆口開在定模板上。 對中小型塑件，測澆口的典型尺寸為深度 ～ 2mm，寬 ～ 5mm，澆口臺階 ～ 。對于大型塑件，深 ～ ，寬 ～ 10mm，澆口臺階 ～ 綜上得側(cè)澆口尺寸：深度 h= 寬度 w=2mm 長度 l=2mm 成型零件設計 注塑模具閉合時，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)。成型零件承受高溫高壓塑料熔體的沖擊 和摩擦。在冷卻固化中形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開模和脫模時需克服與塑件的粘著力。在上萬次、甚至幾十萬次的注塑周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn)定性，決定了塑料制品的相對質(zhì)量。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 沈陽航空航天大學課程設計說明書 第 3章 注塑模具結(jié)構(gòu)設計 14 分型面位置的確定 在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件。 對塑件進行分析，由于塑件無過多圓角 過渡要求，且在零件開口處無圓角過渡要求，故將分型面選在圖 所示零件圖主視圖的最上端處，這種選法塑件成型簡單，且能夠保證較簡單的模具結(jié)構(gòu)。分型面應選在如圖 所指處。 圖 分型面選擇圖 成型零件的鋼材選用 成型零件材料選用要求如下： ：要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以