【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 d 表面質(zhì)量 提高模具溫度能改善制品表面質(zhì)量，過低的模溫會(huì)使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的溶接痕，導(dǎo)致制品表面粗糙度值提高。 聚丙烯的成型溫度為 160～ 260 ，模具溫度為 40～ 60 ，脫模溫度為 60～ 100 . （ 3）確定冷卻水孔 確定冷卻水孔的直徑應(yīng)注意的問題是 ， 無論多大的模具 ,水孔的直徑不能大于 15mm, 否則冷卻難以形成亂流狀況 。 冷卻管道孔數(shù)計(jì)算公式 根據(jù)公式 n= L—— 冷卻管道開設(shè)方向上模具的長(zhǎng)度 (m)，取 。 d—— 冷卻管道的直徑 (m)，取 ； A—— 冷卻管道的總傳熱面積； 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，一般取兩個(gè)孔即可 [17]。 （ 4）計(jì)算冷卻水的體積流量 qv 根據(jù)公式 qv= （ 00） 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 20 頁(yè) 其中 :qv冷卻水的體積流量（ m3/min1） 。 冷卻水密度（ kg/m3） 。 c冷卻水比熱容（ kJ/kg ） 。 水管出口設(shè)定溫度（ ）； 水管進(jìn)口設(shè)定溫度（ ）； Q塑件的單位熱流量， 查表得聚丙烯熔體的單位熱流量 590 kJ kg1。 W=Nm, (10) N=3600/t, (20) N每小時(shí)注射的次數(shù)； m每 次需要的注射量（ kg） 。 t生產(chǎn)周期（ s） 。 t=t 注 +t 冷 +t 脫 （ 30） m=nm 件 +m 澆 （ 40） 上式中： n型腔數(shù)目； m 件 單個(gè)塑件質(zhì)量； m 澆 澆注系統(tǒng)質(zhì)量； 將 n=2,m 件 =， m 澆 =,帶入式（ 40）中：得 m= 將 t 注 =16s,經(jīng)查表得 t 冷 =,t 脫 =8s,帶入式（ 30）中，可得 t= 將 t=，帶入式（ 20）中，可得 N=72 將 N=72， m=，帶入式（ 10）中，可得 W= 將 W=， Q=590Qs/kJ kg1 ， = kg/m3 ，c= , =40 , =60 ,帶入式（ 00），可得 qv= m3/min1. （ 5）冷卻裝置的布置 如 圖 。 圖 冷卻系統(tǒng)的布置形式 5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸 計(jì)算 注射模成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及固定形式 成型零件的工作尺寸凹模是指凹模和凸模直接構(gòu)成型腔的尺寸，它通常包括凹模和凸模的徑向尺寸 （包括矩形零件和異形零件的長(zhǎng)和寬） 凹模和凸模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等 [18]。 (1)凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 20 頁(yè) 圖 凹模的結(jié)構(gòu)形式 （ 4）凸模的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 凸模的形狀 (5)凸凹模的固定形式 凹模采用螺釘，導(dǎo)柱來固定，凸模用導(dǎo)柱和定距拉板，限位釘來固定。螺釘?shù)男螤钊缦聢D 1所示，限位釘 如圖 2所示。 圖 1 螺釘 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 共 20 頁(yè) 圖 2 限位釘 （ 1）凸 凹 模的工作尺寸計(jì)算 凸模的徑向尺寸： 凸模的高度 尺寸 : 凹模的徑向尺寸： 凹模的深度尺寸： 經(jīng)計(jì)算可得： = = = = 經(jīng)查表可得： =[(1+2) 40+ ]= =[(1+2) 17+ ]= 型腔型芯有關(guān)尺寸計(jì)算 （ 1）型腔徑向尺寸的計(jì)算公式 型腔深度尺寸的計(jì)算公式： 經(jīng)計(jì)算， = = （ 2）型芯徑向尺寸計(jì)算公式： 型芯高度尺寸計(jì)算公式： 上式中： 型芯徑向尺寸（ mm） 。 型芯高度基本尺寸（ mm） 。 塑件徑向基本尺寸（ mm） 。 塑件高度基本尺寸（ mm） 模具公差值（ mm） 。 經(jīng)計(jì)算， = 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 20 頁(yè) 6 型腔壁厚和底板厚度計(jì)算 (1)凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)。其厚度根據(jù)以下公式計(jì)算： S= (50) 式中： p 型腔壓力（ MPa） 。 E材料的彈性模量（ MPa） 。 h=W,W是影響變形的最大尺寸； 將型腔壓力 p=75MPa,h=41mm,E=1100Mpa, S= (2)動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度與所選的模架有關(guān)，根據(jù)公式： T=（ (60) 式中： L是兩個(gè)墊塊之間的距離，約為 110mm左右， l是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度，取 220mm,A是型芯投影到動(dòng)模板上的面積。 A= D2= 將以上數(shù)據(jù)帶入式（ 60）可得動(dòng)模墊板的厚度 為 32mm. 7 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 為了降低設(shè)計(jì)成本，根據(jù)塑件的尺寸、形狀、型腔的布置及所選模具結(jié)構(gòu)等方案。最終選擇 A4型模架，其尺寸如圖 ： 圖 模架示意圖 （ 1）各模板尺寸的確定 1)A板尺寸的確定。 A板是定模 座板，塑件高度為 17mm,凹模深度為 ,又因?yàn)槟０迳线€要開設(shè)冷卻水道，還需要留出足夠的距離，故定模座板厚度取 50mm. 2)B板尺寸的確定 B板是動(dòng)模墊板，按模架標(biāo)準(zhǔn)取 32mm. 3)C板尺寸的確定 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 共 20 頁(yè) C板是墊塊，墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5～ 10） mm =(35+20+15+10)=80mm 經(jīng)上面尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為 5號(hào)，板面為 200mm 355mm,模架結(jié)構(gòu)形式為 A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬 長(zhǎng) 高 =200mm 355mm 264mm[19]. 8 注塑機(jī)的確定 與校核 ： （ 1）計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或重量）的 。 （ 2）模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力。 （ 3）模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力。 （ 4）模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間。 （ 5）模具脫模取出塑件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程。 （ 6）模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板相適應(yīng)，即模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)于模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件要求。 根據(jù)以上原則，最終選用型號(hào)為 XSZY125的注射機(jī)。其基本參數(shù)如表 2所示 [20]。 表 所選用的注塑機(jī)的基本參數(shù) 型號(hào) XSZY125 螺桿直徑 /mm 30 最大注射容量 /cm3 125g 注射壓力 /MPa 110～ 104 鎖模力 /kN 900 最大注射面積 /cm2 320 最大模具厚度 /mm 300 最小模具厚度 /mm 200 模板最大距離 /mm 600 模板行程 /mm 1300 噴嘴圓弧半徑 /mm 12 噴嘴孔徑 /mm 2 噴嘴移動(dòng)距離 /mm 210 頂出形式 兩側(cè)頂桿 機(jī)械頂出 其他 根據(jù) nVs+Vj ,（ 1） 式中： Vs單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量； n模 具的型腔數(shù)目；該模具采用一模二腔，故 n=2. Vj澆注系統(tǒng)和分邊所需塑料的容積或質(zhì)量； Vg注射機(jī)額定注射量。 由塑件體積為 ,帶入（ 1）式滿足要求。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 20 頁(yè) 根據(jù)公式 F Pm(nAs+Aj) (2) 式中： F注射機(jī)額定鎖模力（ N） 。 As 、 Aj分別為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（ mm） 。 Pm塑料熔體在模腔內(nèi)的平均壓力（ MPa），通常模腔壓力為 20～ 40MPa。 n型腔個(gè)數(shù)。 由 500 （ 2 + ） =。 根據(jù)公式 Pz Pch (3) 式中： Pz注射機(jī)最大注射壓力（ MPa） 。 Pch塑件成型時(shí) 所需的注射壓力（ MPa） 。 因?yàn)榫郾┳⑸鋲毫?70～ 100，而注射機(jī)最大注射壓力為 104，故滿足要求 [21]。 根據(jù)公式 Hmin Hm Hmax (4) 式中： Hm模具的閉合高度（ mm） 。 Hmin注射機(jī)最小閉合高度（ mm） 。 Hmax注射機(jī)最大閉合高度（ mm） 。 由 160 滿足 要求。 S H1+H2+（ 5～ 10） mm S H1+H2+a+(5～ 10)mm 式中： S注射機(jī)最大開模行程 mm； H1塑件脫模所需頂出的距離 mm； H2塑件高度 mm； a取出澆注系統(tǒng)凝料所需固定板與澆口板間距離。 該塑件所設(shè)計(jì)的模具采用的是雙分型面，經(jīng) 過分析，該注射機(jī)符合。 該模具采用的是彈性斜頂自動(dòng)推出，其頂出距離，彈性斜頂?shù)陌霃骄c注射機(jī)相適應(yīng)。 模具外形尺寸在第六章和第七章均給出。模具的長(zhǎng)度與寬度可以穿過復(fù)位桿空間在注射機(jī)動(dòng)模固定板和定模固定板上安裝。另外，模具的安裝尺寸，也與注射機(jī)動(dòng)定模板上螺孔直徑和位置相適 [22]。 根據(jù)模具設(shè)計(jì)圖，主流道小端孔徑比注射機(jī)噴嘴前端孔徑略小，也滿足要求。 綜上所述，該類型注射機(jī)符合要求。 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核 各 個(gè)尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 1） 200mm 355mm 320mm 320mm(復(fù)位桿間距 )，校核符合要求。 2）模具高度尺寸 264mm,200mm 264mm 300mm,(模具的最小厚度和模具的最大厚度 )，校核合格 [23]。 1）模具的開模行程 S=H1+H2+（ 5～ 10） mm 注塑機(jī)的開模行程 ，故校核合格。 綜上所述，所選模架符合要求。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 共 20 頁(yè) 9模具總裝配圖 圖 模具裝配圖 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 20 頁(yè) 參考文獻(xiàn) [1] 駱俊廷， 塑料成型模具設(shè)計(jì) [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2020. [2] 焦永和，林宏 .畫法幾何及工程制圖 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社， 1996. [3] 朱家誠(chéng) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社， 2002. [4] 濮良貴 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京：高等教育出版社， 2020. [5] 鄒繼強(qiáng) .塑料模具參考資料匯編 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2020. [6] 陳志剛 .塑料模具設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002. [7] 屈華昌 .塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2000. [8] 張佑生 .塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999. [9] 王興天 .注塑成型技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,1989. [10] 曹宏深，趙仲治 .塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版 1993. [11] 屈華昌，伍建國(guó) .塑料模具設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1982. [12] 李秦蕊主編 .塑料模具設(shè)計(jì) [M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1988. [13] 唐志玉 .大型注射模具設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) [M].模具工業(yè)， 1987. [14] 中國(guó)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì) .塑料模具設(shè)計(jì)與制造 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 . [15] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) .塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2002. [16] 陳萬(wàn)林 .實(shí)用注射模具設(shè)計(jì)與制造 [M].機(jī)械 工業(yè)出版社 ,200010. [17] 史鐵梁 .模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. [18] 編寫組 .塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) (第二版 ) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1994. [19]許發(fā)樾 .實(shí)用模具設(shè)計(jì)制造手冊(cè) (第 2版 ) [M].北京：機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)出社， 2020. [20]馮炳堯，韓泰榮，蔣文森 .模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) (第二版 ) [M]. 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1999. [21] C. G. Armstrong, Modeling requirements for finiteelement analysis, ComputerAided Design, 26(1994) 573578. [22] C. G. Armstrong,