【文章內(nèi)容簡介】 合各種材料的物理、化學性能，本設計中的注塑模選用鋼材作為材料。因為模具零件較復雜，淬火后加工較困難，而鋼材在熱處理后變形很小，且拋光性能好，能夠滿足模具各零部件特別是型腔的性能要求。同時，鋼材耐磨性和耐腐蝕性能好，能是模具具有很高的耐磨性和耐腐蝕性，從而提高了模具的使用壽命。 鋼材中常見品種有碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼 、合金工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼等，若從性能和價格方面綜合考慮，選用碳素鋼比合金鋼更為經(jīng)濟。碳素結(jié)構(gòu)鋼中的 45 鋼具有良好的切削性能，可作為各種模板的材料；碳素工具鋼中的 T8A 可作為導柱、拉料桿、頂桿、導套等零件的材料。 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指模具中從噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道，它的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔的各個部位，以獲得所要的塑件。 注射模澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 21 澆注系統(tǒng)示意圖 主流道的設計 主流道是指噴嘴口起至分流道入口處的一段通道，它與注射機噴嘴在同一軸線上，熔料在主流道中并不改變方向。 本設計中為便于凝料從主流道中拔出，主流道設計成圓錐形，錐角α =3176。，內(nèi)壁粗糙度為 Ra=，大端處呈圓角，其半徑為 r=,以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。實際設計中，應使主流道的長度 L 盡量短，以免使主流道凝料增多、塑料耗量大，因此取 L=55mm. 另外，為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應使主流道和注射機的噴嘴緊密對接，為此，選取其型腔冷料井主澆道分澆道畢業(yè)設計說明書（論文） 9 半徑為 R=12mm,小端直徑 d=，所以主流道部分常設計成可拆卸的澆口套，如圖 32 所示，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。 圖 22 澆口套結(jié)構(gòu)示意圖 分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的部分，是指塑料熔體從主流道進入四腔模的四個型腔的通道，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。在分流道的設計過程中，應注意使塑件熔體在流動中熱量和壓力損失最小，同時使流道中的塑料量最小。 由于 在等面積的條件下，圓形的周邊最短，所以將分流道的形狀做成圓形，令其直徑 D=6mm，而且圓形分流道易于散熱。 分流道的分布取決于型腔的分布，對于一模四腔的注塑模，分流道一般采用平衡式分布，其主要特點是各個型腔同時均衡進料，因此要求從主流道到各個型腔的分流道，其長度、形狀、端面尺寸都必須對應相等，否則就達不到均衡進料的目的。 另外，分流道的尺寸不必要求很光，表面粗糙度一般在 即可，這樣有利于保溫。 澆口的設計 澆口是指流道末端與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)中端面尺寸最小且最短的部分 ，其作用是使塑料熔體加快流速進入型腔內(nèi)。 根據(jù)制品實體的特殊結(jié)構(gòu)，本設計采用潛伏式澆口，以避免塑件外表面受到損傷。 冷料穴和拉料桿的設計 冷料穴是用來儲藏注射間隔期內(nèi)由于噴嘴端部溫度低造成的冷料，因為冷 料進入型腔會影響塑件質(zhì)量。 拉料桿采用 Z 形拉料桿，其頭部做成 Z 形的，可將主流道凝料鉤住，開模時即可將該凝料從主流道中拉出。拉料桿固定在頂桿固定板上，在塑件頂出時凝料一起被頂出。如圖 23 所示。 塑料模具設計與加工實例分析 10 圖 23 拉料桿結(jié)構(gòu)圖 型腔的設計 構(gòu)成型腔的零件，由于它直接與高溫、高壓的熔融塑料相接觸，因此要有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，型腔還要有較高的尺寸精度和表面粗糙度。 在本設計中，成型機構(gòu)選用整體式凹模，因為它具有牢固、不易變形等優(yōu)點，主要用于形狀簡單的塑件。 成型零件工作尺寸的確定 成型零件工作尺寸是指直接成型零件的尺寸，設計過程應考慮塑件公差、模具制造公差、模具磨損量等，具體可通過以下公式計算： 型腔內(nèi)徑尺寸計算 由測繪可知，制品塑件長度方向標稱尺 寸為 D。 =,寬度方向最大標稱尺寸為 D? ′ =,最小標稱尺寸為 D? ″ =,塑件平均收縮率可由收縮率公式計算，即 S=(SmaxSmin)/2=%,塑件公差△ =,型腔制造公差為δ z=,所以型腔長度方向尺寸為： D=[D。 (1+S)3/4△ ]? ?0 =[(1+%)3/] ? = ? (mm) 型腔最大寬度方向尺寸為： D180。=[D39。? (1+S)43 ? ] ??0 =[ 43%){ ??? ? ] ? = ? (mm) 畢業(yè)設計說明書（論文） 11 型腔最小寬度方向尺寸為： D180。180。=[D 39。? (1+S)43 ? ] ? =[? (1+%) ? ] ? = ? (mm) 型芯外徑尺寸計算 由測量可知，制品塑件長度方向標稱尺寸 d? =,寬度方向最大標稱尺寸為 d 39。?? mm,寬度方向最小尺寸為 d 39。? =,型芯制造公差為 39。? =,所以，型芯長度方向尺寸為： d=[d? (1+S)+ ?43 ]039。?? =[ ]%)( 43 ???? ? =? (mm) 型芯最大寬度方向尺寸為： d’=[d 39。? (1+S)+ ?43 ]0?? =[ %)( ?? + ? ]? =? (mm) 型芯最小寬度方向尺寸為： d’’=[d 39。? (1+S)+ ]43? 0?? =[ ]%)( 43 ???? ? =? (mm) 型腔深度尺寸計算 由測量知，塑件高度方向基本標稱尺寸為 H ?? , ?型腔深度尺寸為： H=[H ])1( 2???S? ??0 =[ ]%)( ??? ? = ? (mm) 型芯高度尺寸計算 根據(jù)以上計算出的數(shù)據(jù)，可由下式計算型芯尺寸： h=[H )1( S?? + ]2? 0?? =[ ]%)( ??? ? =? (mm) 成型零件型腔壁厚的計算 本次注塑模設計采用整體式矩形型腔，其受力情況如下圖 24 所示： 塑料模具設計與加工實例分析 12 L Hp ha 圖 24 整體式型腔側(cè)壁和底板受力圖 從圖中我們可以看到，任一側(cè)壁均可簡化為三邊固定一邊自由的矩形板，其最大變形發(fā)生在自由邊的中點，且變形量為： ? =34EHCPa 其中， L側(cè)壁的 內(nèi)邊長度（ mm） 。 a 側(cè)壁的內(nèi)邊高度 (mm)。 C 為常數(shù)，且 C? 321??= 又 ? Lmax=300mm, ?可按變形量 6000L?? 計算壁厚， ?H=3 4?ECPa =3 4?? ??=(mm) 由此可知，為滿足強度要求，應使壁厚 H? ,根據(jù)注塑模具體結(jié)構(gòu)及加工要求，選取 H=. 底板厚度的計算 整體懸空的整體式型腔的底板，可看成是周邊固定受均布載荷的矩形板，其內(nèi)邊的長邊為 L，短邊為 b，當受到熔融塑料的壓力 P 作用時