【文章內(nèi)容簡介】 的凝料拉出的作用。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 通過以上分析，塑件選用直澆口，塑件體積較小，這就決定了模架的選取，中小型模架。同時(shí)因?yàn)槌尚退芗膭?dòng)模大型芯采用直通式結(jié)構(gòu)，所以模架中需要一塊支持板來支承，而且通過電板在背面用六角螺釘拉緊?？紤]塑件的形狀、高度、壁厚等，決定選用推桿推出方式實(shí)現(xiàn)塑件脫模。第五章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 成型零件的工作尺寸計(jì)算 該塑件的尺寸精度比較低，又沒有什么過高的配合要求，所以各尺寸均未標(biāo)注公差。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了簡化計(jì)算，對(duì)這類尺寸在計(jì)算時(shí)往往只加上它的收縮量，公差則按模具的經(jīng)濟(jì)制造精度取得?，F(xiàn)對(duì)該塑件的成型零件尺寸計(jì)算也按此方法計(jì)算，公差按經(jīng)濟(jì)制造 精度IT7級(jí)取得。類型塑件尺寸（mm）計(jì)算公式制造公差﹙﹚收縮率(Scp％)計(jì)算結(jié)果(mm)型腔徑向尺寸計(jì)算Ls1=Ls2=90Ls3=30 其他R=5Lm=(ls+lsScp190。Δ) :選用IT7級(jí)Scp=75％型腔深度尺寸計(jì)算Hs=25Fm=(Ho+HsScpΔ):選用IT7級(jí)Scp=75％型芯徑向尺寸計(jì)算Ls1=Ls2=Ls3=25Lm=(ls+lsScp+Δ) :選用IT7級(jí) Scp=75％ 型芯高度計(jì)算HmHm=(hs+hsScp+Δ) :選用IT7級(jí)Scp=75％查書《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表B得：Smax= Smin= （本材料為PP：聚丙烯）∵ Scp=100％ ∴ Scp=100％=75％∵ 選用IT7公差塑件基本尺寸在80~180 mm ∴ △= ∴ =Δ=≈1. 制造公差2. Scp 塑料的平均收縮率3. ls 塑件基本尺寸 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體高壓的作用，應(yīng)具有足夠高的強(qiáng)度和剛度。如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞，也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，而導(dǎo)致溢料和飛邊的出現(xiàn)。降低塑料尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁厚，不能單純地憑經(jīng)驗(yàn)來確定型腔側(cè)壁和底板的厚度。 模具型腔壁厚的計(jì)算應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn)。最大壓力是在注射時(shí)熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的。隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)壓力逐漸降低，在開模時(shí)接近常壓。理論分析和生產(chǎn)證明，大尺寸模具型腔剛度不足時(shí)主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn)，而對(duì)于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾，所以設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以滿足強(qiáng)度條件為標(biāo)準(zhǔn)。 成型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型零件的綜合分析，該塑料的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、硬度、耐磨性、及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能，又因?yàn)樵撍芰蠟榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用Ｐ２０（預(yù)加硬鋼，參考硬度：ＨＢ２８５～３３０）。對(duì)于塑件內(nèi)表面來說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此選用Cr12MoV（耐磨鉻鋼，球化退火后參考硬度為：ＨＢ２３５淬火溫度：９８０～１０２０℃）?！? 凹模側(cè)壁厚度計(jì)算根據(jù)塑件的外形尺寸，型腔厚度按剛度計(jì)算比較合理。整體式矩形型腔的任何一側(cè)壁均可看做是三邊固定、一邊自由的矩形板。在塑料熔體的作用下，矩形板的最大變形發(fā)生在自由邊的中點(diǎn)，變形量為： Cp（H1178。）178。/Es178。.s應(yīng)使，按剛度條件計(jì)算側(cè)壁厚度S 取s= 型腔的尺寸大概為： l=(長) b=90(寬) h=25(高)式中：_____ 型腔側(cè)壁自由邊的變形量 c ______ 由H/l決定的系數(shù)， ∵25/≈∴c= P _____ 型腔內(nèi)熔體的壓力，MPa。通常取注射壓力的20％~40 ％，大致為28~56 MPa，塑料材料為PP，且塑件要求精度不高，現(xiàn)取P=40 MPa。 E _______ 為模具材料的彈性模量，10 MPa。 ________ 為允許變形量，mm.H1/lcW 在實(shí)際生產(chǎn)中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，凹模是做成整體式的。 凹模底部厚度計(jì)算按剛度條件計(jì)算 整體式矩形型腔的底板，如果后部沒有支持板，直接支撐在模腳上，中間是懸空的，那么底版可以看成是周邊固定的受力均勻載荷的矩形板。由于熔體的壓力，板的中心將產(chǎn)生大的變形量，按剛度條件計(jì)算底板厚度公式為： h 式中：c_____由型腔邊長比l/b決定的系數(shù)。見下表。 ∵l/b= ≈ ∴c=l/bc 動(dòng)模墊板厚度計(jì)算 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)，通過下面的分析所選定的模架大型模架B型560900mm，1818系列其對(duì)應(yīng)的墊塊長度為33mm。 Lˊ=23066=164,模具型腔壓力上面已經(jīng)求出為40MPa，現(xiàn)結(jié)合型腔的布置，通過公式計(jì)算得動(dòng)模墊板厚度： h =30mm 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇根據(jù)以上的分析，現(xiàn)選取中小型模架A2型（大型模架B型）周界尺寸范圍 560mm900mm。定模和動(dòng)模均采用兩塊模板，有支撐板，設(shè)置以推桿推出塑件的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式與臥式注射機(jī)上，用于直澆道，采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設(shè)置斜滑塊垂直分型脫模式機(jī)構(gòu)的注射模。 模架的確定 在此之前已經(jīng)確定型腔數(shù)目為一腔，再根據(jù)上面計(jì)算出的型腔側(cè)壁厚度變可以在分型面上所占的寬和長（WL）。選定大型模架B型1818系列為本設(shè)計(jì)所用模架。 模架的選擇采用經(jīng)驗(yàn)公式估算： 　　各模板尺寸的確定 A h+Ls3+ 取A=80mm。 L Ls1+s+ 取L=180mm。 W Ls2+s+ 取W=230mm。 B 選取B=25mm. W1=W=230mm L1=L180mm。 C=60 W2=33 h　　　　　　　　　　　為凹模底部厚度?！　　　。蟆　　　　　　　　　　“寄?cè)壁厚度。 LsＬｓ１、?。蹋螅?、為型腔徑向尺寸。 導(dǎo)柱長度的確定導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高8~12mm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，本設(shè)計(jì)選用20鋼（經(jīng)過表面淬火處理）。布置在模具四周，導(dǎo)柱與模板之間采用H7/m6的過度配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合。L=60mm。第六章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱為頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則：1. 塑件滯留于動(dòng)模一側(cè)，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。2. 由于 塑件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度部位。3. 結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護(hù)和能獲得良好的塑件外觀。 推出方式的確定推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用推桿推出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)塑件脫模。因?yàn)樵撍芗姆中兔婧唵危幸欢ū诤?，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，采用推桿推出的脫模機(jī)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，給制造和維護(hù)帶來方便。 脫模力的計(jì)算 塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小，而將型芯或凸模包緊，在塑件脫模時(shí)必須克服這一包緊力，若制件不帶通孔，脫模時(shí)還要克服大氣壓力。動(dòng)模大型芯脫模力計(jì)算： 公式由參考書查得：Ft=Fb(μcosαsinα)=Ap(μcosαsinα ) =10（cos0176。sin0176。） =10560N A=225+225+25=178?！?m178。 A___塑件包絡(luò)型芯的面積。 P___塑件對(duì)型芯單位單位面積上的包緊力。本設(shè)計(jì)為模內(nèi)冷卻，10~10Pa 。μ____塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，取μ=。α____脫模斜度。取其為0。.Ft____脫模力（推件力）。 推桿尺寸的確定。（1） 推桿長度L= Hm+h+Ch1=+30+6020=。（2） 推桿工作部分直徑取d=6mm。（3） 在推桿固定板上的孔為d+1=7mm，推桿臺(tái)肩部分的直徑常為d+5=11mm，推桿固定板上的臺(tái)階孔為d+6=12mm。第七章 模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 冷卻介質(zhì)PP屬于中等粘度塑料，其成型溫度不太高，為200℃，模具溫度為40~80℃?，F(xiàn)模具溫度初步選定為50℃，同時(shí)由于水的比熱容大，傳熱系數(shù)高，成本低，所以決定選用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 冷卻系統(tǒng)計(jì)算（1） Ｍ單位時(shí)間內(nèi)注入模具中塑料熔體的總質(zhì)量① 塑料制品的體積　　?。挚偅剑炙埽譂玻?=179。② 塑料制品的質(zhì)量 m=ρV==③ 塑件的壁厚為5mm，查表可以確定其冷卻時(shí)間t冷=25s,通過所選注射機(jī)注射量查表確定注射時(shí)間t注=3s,取脫模時(shí)間t脫=10s。注射周期t=t冷+t注+t脫=25+3+10=38s。由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=(3600 247。38)s=≈95次。④ 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：M=N .m=95④。（2） 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所釋放的熱量Qs。查表知PP的單位熱流量值為590ｋＪ／ｋｇ。（3） 計(jì)算冷卻水的體積流量q。設(shè)冷卻水道入水溫度為θ2=22℃，出水口的水溫θ1=25℃，取水的密度ρ=1000kg/m179。，水的比熱容C=(kg.℃)。則根據(jù)公式可得：Qv = MQs247。（60ρC（θ1θ2）） =590247。（601000（2522）） ≈179。/min(4) 冷卻水路直徑d根據(jù)Qv= m179。/min，通過查表可確定模具冷卻水孔直徑為12mm。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速V V=4Qv247。（60πd178。）=40247。（60178。）≈（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h℃，查表可得f=(按插值法確定)，則有：H=(ρv)247。d=(1000)247。(㎡.h.℃) =10 kJ(㎡.h.℃)（7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積AA=MQs/hΔθ=590/10(50(22+25)/2)=㎡ （8） 計(jì)算模具所需冷卻水管的總長度LL=A/πd===260mm（9）冷卻水路的根數(shù)X 設(shè)每條水路的長度為300mm，則冷卻水路的根數(shù)為：X=L/l=260/300= 根分析可知，計(jì)算結(jié)果顯然不符合實(shí)際，實(shí)際當(dāng)中，水路的布置往往受模具結(jié)構(gòu)和塑件形狀的影響。為使凹模和型芯能充分冷卻，需要根據(jù)兩模腔的實(shí)際布置情況來加以修改。所以調(diào)整之后，冷卻水路的直徑也可適當(dāng)取小些，現(xiàn)確定取較為常用的值：d=8mm。第八章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 注射量得校核 通過上面的計(jì)算，澆注系統(tǒng)的尺寸已經(jīng)確定，現(xiàn)在就可以對(duì)注射量進(jìn)行校核了。塑件連同澆注系統(tǒng)的實(shí)際總體積V=179。顯然V=179。注射機(jī)額定注射量=500cm179。校核合格！ 注射壓力的校核 查有關(guān)模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，PP成型厚壁塑件時(shí)所需的注射壓力為70~120MPa，這里去P=80MPa所選注射機(jī)的公稱壓力為145MPa，注射壓力安全系數(shù)為K=~，現(xiàn) 取K=，所以有： KP=80=104145,故注射機(jī)壓力滿足要求。 鎖模力的校核 1. 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總面積為A總，則 A總=A塑=179。 2. 模具型腔內(nèi)的漲型力F F漲=A總P模=40