【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?— 塑件的尺寸公差 ； ? — 模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1136? ，此處取塑件相應(yīng)尺寸 公差 的 15 。 塑件型腔各端部?jī)?nèi)外的直徑與公差為： 11 1 03[ 1 ]4D d s ??? ? ? ?1塑（ ） （ ） 503[ 9 6 1 0 .5 5 % 0 .4 8 ]4 ??? ? ? ? ?（ ） ,168?? （ mm） 式中符號(hào)意義同式（ ）； 22 2 03[ 1 ]4D d s ??? ? ? ?2塑（ ） （ ） 503[ 8 4 1 0 .5 5 % 0 .4 8 ]4 ??? ? ? ? ?（ ） ?? （ mm） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 式中符號(hào)意義同式（ ） 。 型腔 長(zhǎng)度 尺寸的確定 型腔長(zhǎng)度尺寸的 計(jì)算公式 [2]： 02[ 1 ]3L L s ??? ? ? ?塑（ ） （ ） 式中 ： L塑 — 塑件長(zhǎng)度方向的公稱尺寸 ； 其余符號(hào)意義同式（ ）。 塑件型腔各段的長(zhǎng)度與公差為： 11 1 02[ 1 ]3L L s ??? ? ? ?1塑（ ） （ ） 502[ 9 6 1 0 .5 5 % 0 .4 8 ]3 ??? ? ? ?（ ） ?? (mm) 式中符號(hào)同式（ ）； 22 2 02[ 1 ]3L L s ??? ? ? ?2塑（ ） （ ） 502[ 8 4 1 0 .5 5 % 0 .4 8 ]3 ??? ? ? ?（ ） ?? （ mm） 式中符號(hào)同式（ ） 定 模板型腔的三維圖如圖 所示。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 圖 型芯是成型塑件內(nèi)形的，其工作尺寸屬于被包容尺寸，在使用過程中型芯的磨損會(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的需要，在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 型芯徑向尺寸的確定 型芯 的徑向尺寸計(jì)算公式 [2]： 03[ 1 ) ]4d D s??? ? ? ?塑（ （ ） 式中 ： D塑 — 塑件 內(nèi)形徑向公稱尺寸； 其余符號(hào)意義同式（ ）。 塑件 型芯 各段的直徑和公差為： 10113[ 1 ) ]4d D s ??? ? ? ?1塑（ （ ） 0 53[ 9 6 (1 0 .5 5 % ) 0 .4 8 ]4 ??? ? ? ? ? ?? （ mm） 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 圖 式中符號(hào)同式（ ）； 20223[ 1 ) ]4d D s ??? ? ? ?2 塑（ （ ） 0 53[ 8 4 (1 0 .5 5 % ) 0 .4 8 ]4 ??? ? ? ? ? ?? （ mm） 式中符號(hào)同式（ ）； 型芯長(zhǎng)度尺寸的確定 型芯 長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算公式 [2]： 02[ 1 ) ]3l l s??? ? ? ?塑（ （ ） 式中 ： l塑 — 塑件長(zhǎng)度方向的公稱尺寸； 其余符號(hào)意義同式（ ）。 由于型芯和型腔的長(zhǎng)度方向尺寸相同，即 0. 09 61 1 ??? （ mm）、 2 ??? (mm)，所以，只需計(jì)算 3l 的基本尺寸和公差 即可。 型芯 長(zhǎng)度 3l 的基本尺寸和公差 為： 30332[ 1 ) ]3l l s ??? ? ? ?3塑（ （ ） 0 52[ 5 4 (1 0 .5 5 % ) 0 .4 8 ]3 ??? ? ? ? ? ?? （ mm） 式中符號(hào)同式（ ） 在 塑料模塑過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔壁厚不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等，因此，型腔壁厚應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度的計(jì)算來確定。 在成型過程不發(fā)生溢料的情況下，允許的最大間隙值 作 為 塑料模型腔的剛度條件，而 ABS（ 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物） 的不溢料間隙值 是 —[3]。在保證塑件的精度要求下，型腔側(cè)壁應(yīng)有良好的剛度，以保證型腔受到熔體高壓作用時(shí)不產(chǎn)生過大的或超差的彈性變形。一般取塑件公差的 1/5左右。因塑件的最大公差為 ，故型腔的允許變形量 [δ ]為 。在保證塑件順利脫模的情況下，型腔的允許變形量 [δ ]受收縮率的限制，即 []st? ? [4] （ ） 式中 ： s — 塑件材料的成型收縮率 ，此處塑件材料為 ABS， 故其值為 %； t— 塑件的壁厚 ，由圖 1 可知其值為 6mm。 所以 [ ] % 6 ? ? ? ? ?（ mm） 根據(jù) 型腔力學(xué) 計(jì)算的特征和性質(zhì)和此次設(shè)計(jì)屬于小尺寸零件的設(shè)計(jì)可知 型腔 亦是小尺寸。而對(duì)于小尺寸 型腔 在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng) 力往往已經(jīng)超過材料的許用應(yīng)力，故以強(qiáng)度計(jì)算為主。 根據(jù) 型腔 壁厚的強(qiáng)度公式可得到 型腔 壁厚 [4] 2[ ] 2Phr P?? ? （ ） 式中 ： P — 型腔 內(nèi)塑料熔體的壓力（ MPa），一般取 25— 45 MPa， 在這取 40 MPa； r — 型腔 內(nèi)半徑； []? — 模具材料的 許用應(yīng)力， 45 鋼為 160 MPa。 故 1 22 [ ] 2D Ph P?? ? 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 9 6 .1 6 8 2 4 02 1 6 0 2 4 0?? ?? ? (mm) 模塑 成型過程中，模具的溫度會(huì)直接影響到塑料充模、塑件的定型、 模塑 周期和塑件質(zhì)量。 模溫過低 ，熔體流動(dòng)性差；塑料成型性能差；塑件輪廓不清晰；表面產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋，甚至充 不滿型腔或形成熔接痕；塑件表面不光澤，缺陷多，機(jī)械強(qiáng)度降低。模溫過高，成型收縮率大，脫模和脫模后塑件變形大，并且易造成溢料和粘模。 模具溫度不均勻，型芯和型腔溫度差過大，塑件收縮率不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，影響塑件的形狀及尺寸精度。因此，為了保證塑件質(zhì)量，模溫必須適當(dāng)穩(wěn)定、均勻，模溫對(duì)整個(gè) 模塑 成型過程都有極大的影響。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)于注射模塑，注射時(shí)間約占成型周期的 5%、冷卻時(shí)間約占 80%、推出（脫模）時(shí)間約占 15%?？梢?，模塑周期主要取決于冷卻定型時(shí)間，而縮短冷卻定型時(shí)間，可通過調(diào)節(jié)塑料和模具的溫差。因而，在 保證塑件質(zhì)量和成型工藝順利進(jìn)行的前提下，通過降低模溫來縮短冷卻時(shí)間，是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。ABS 注射時(shí) 模溫范圍是 50— 90℃。 ABS 綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好；易于成型和機(jī)械加工 ，分解溫度為 200℃。所以，模具必須有冷卻系統(tǒng)，而模溫控制應(yīng)靈敏準(zhǔn)確。模具的冷卻就是將熔融狀態(tài)的塑料傳給模具的熱量盡可能迅速地全部帶走，以便塑件冷卻定型，并獲得最佳的塑件質(zhì)量。 常用的模具冷卻方法是水冷卻方法。在這里我們采用常用的冷卻方法。冷卻通道設(shè)置在型腔、型芯等的周圍，并通過調(diào)節(jié)冷卻水 流量及流速來控制模溫，冷卻水一般為室溫冷水。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 冷卻介質(zhì)通道參數(shù)（水道直徑 wd 與總長(zhǎng)度 L ）的設(shè)計(jì) 計(jì)算單位產(chǎn)量（ kg/h）需用冷卻水散失的熱量 wQ wQ K Hnm?? [3] （ ） 式中 ： H? — 單位 質(zhì)量塑料從充模到脫模的焓變（ J/g）， 取為 200 J/g〈 3〉 =202100J/kg； n — 每次注射的塑件及流道塑料的質(zhì)量 （ g）； m— 單位時(shí)間內(nèi)的注射次數(shù) ； K — 靠冷卻介質(zhì)傳 導(dǎo)散失的熱量比例系數(shù) ，常取 ， 其余 以輻射、對(duì)流等方式散失掉； nm 為 JPH250C 型號(hào)注塑機(jī)的塑化能力，其值為 111kg/h[2]。 把數(shù)值 代入公式 （ ） 得 5 200 000 111wQ ? ? ? 21090000? (J/h) 計(jì)算單位產(chǎn)量所需冷卻水的體積流量 V (m3/min) 216 0 ( )ww w wQV C T T?? ? [3] （ ） 式中 ： wC — 水 的平均比熱容 4187J/kg℃ ； ? — 冷卻水的密度 1000kg/m3； 2wT — 冷卻水 出口溫度，取為 27℃ ； 1wT — 冷卻水 進(jìn)口溫度，取室溫 20℃ 。 把數(shù)值 代入公式 （ ） 得 210900006 0 4 1 8 7 1 0 0 0 ( 2 7 2 0 )V ? ? ? ? ? ? ( m3/min) 根據(jù)冷卻水的體積流量初定冷卻水道直徑 wd 查 表的冷卻通道直徑 20 mm[5]。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 冷卻水在水道內(nèi)的流速 ? （ m/s） 24wVd? ??[3] （ ） 式中： V — 冷卻水的體積流量 ； wd — 冷卻水道的直徑 。 把數(shù)值 代入公式 （ ） 得 24 / ? ??? ? （ m/s） 冷卻管道壁與冷卻水間的熱傳系數(shù) ? ()wd??? ??[3] （ ） 式中： ? — 與冷卻水溫有關(guān)的物理系數(shù) 查表 [3]得其值為 ； 其余符號(hào)的意義同是式（ ）。 把數(shù)值代入 式（ ） 得 (1 0 0 0 0 .6 3 7 )7 .5 0 .0 2? ??? 2872? 冷卻水道總傳熱面積 wA 3 6 0 0 ( )ww mwQA TT?? ?[3] （ ） 式中 ： mT — 模具的平均溫度 ，取 50℃ ； wT — 冷卻水的平均溫度，（ 20+27） /2=℃ ； 其余符號(hào) 式（ ） 。 把數(shù)值代入 式（ ） 得 210900003 6 0 0 2 8 7 2 ( 5 0 2 3 .5 )wA ? ? ? ? ? （ m2） 冷卻 水道的總長(zhǎng)度 L 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 wwAL d?? [3] （ ） 式中： 各符號(hào)意義同上。 把上面計(jì)算得到的數(shù)值代入 式（ ） 得 L ?? ?