【正文】 Tc —— 冷卻時(shí)間，對(duì)于 ABS。 每小時(shí)注射次數(shù) n 與注射周期有關(guān)，而注射周期 T（每?jī)纱伍]模的時(shí)間間隔）包括 ]1[ ： )(sTTTTT ri ???? 式中 iT —— 充模時(shí)間，查表 549 得 iT =?，F(xiàn)僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流的散熱，而忽略其它傳熱因素。 冷卻通道的理論計(jì)算 熱量計(jì)算 模具的熱量是由輻射傳熱、對(duì)流散熱、向模板的傳熱和與注射噴嘴的傳熱等很多因素綜合作用的結(jié) 果。熱塑性顏料在注射成型后 ,必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻 ,使熔融塑料的熱量盡快傳給模具 ,以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模 ,提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 本設(shè)計(jì)中，除了四根頂桿的間隙可以引氣之外，在動(dòng)模也有四個(gè)鑲塊（用螺釘聯(lián)結(jié)） ,其間隙可作引氣之用。 引氣設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)制品為深腔殼形塑件 ,注射成型后 ,整個(gè)型腔由塑料填滿 ,型腔內(nèi)氣體被擠出 ,此時(shí)塑件的包容面與型芯的被包容面基本上構(gòu)成真空。 排氣槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在 型腔最后被充滿的地方。否則，被壓縮的氣體所產(chǎn)生的高溫，引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良而引起塑件強(qiáng)度降低，甚至阻礙塑料填充等。 第 8 章 排溢、引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排溢設(shè)計(jì) 模具型腔在塑料充填過(guò)程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體尤其是在高速注射成型時(shí)，考慮排氣是很必要的。 推板厚度計(jì)算 EByQLH ? 式中 H—— 推板厚度（ cm）； L—— 推桿間距，為 ； Q—— 總脫模力，為 ； E—— 鋼材的彈性模量，對(duì)于 45 鋼為 E=107 N/cm2 B—— 推板寬度，為 36cm； y—— 推板允許最大變形量，為 。 推桿應(yīng)力校核 sdn Q ??? ?? 24 式中 ? —— 推桿應(yīng)力（ 2/cmN ）； s? —— 推桿鋼材的屈服強(qiáng)度，對(duì)于 45鋼， s? =32021 2/cmN 。 因推桿比較長(zhǎng)，應(yīng)適當(dāng)增大其直徑以提高其剛度。 n —— 推桿數(shù)量 ,定為 4 根； E —— 推 桿 材 料 的 彈 性 模 量 （ 2/cmN ）， 鋼 E = ? ； Q —— 總脫模力，為 。 推桿強(qiáng)度計(jì)算與應(yīng)力校核 ]1[ 圓形推桿直徑 d )(644 3 22 cmQRn ld ?? ?? 式中 d —— 圓形推桿直徑（ cm）； ? —— 推桿長(zhǎng)度系數(shù) ? 。 2? —— 頂出行程富裕量，一般為 3～ 6mm ，這里取 4mm ，以免頂出板直接頂?shù)絼?dòng)模墊板。 B —— 塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（ 2mm ），當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)， 10B 視為零。開(kāi)始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，脫模力的計(jì)算一般總是計(jì)算初始脫模力。 頂桿與型芯頂桿孔的配合一般為 H8/h7,配合長(zhǎng)度一般為頂桿直徑的（ ～ 2）倍，但至少不小于 15mm。頂桿距離側(cè)壁一般為 3mm 以上。 頂桿布置形式 頂桿的頂出位置應(yīng)該設(shè)在脫模阻力大的部位。本脫模機(jī)構(gòu)采用異型頂桿、頂出固定板和頂出板組成的頂出機(jī)構(gòu)。代入以上各數(shù)據(jù)可得： V =11605004 3mm = 3 ,則 W = 410 3??Vg? = 4 3???? =（ N ） 所以 453 ???? ??? ?d=(mm ) 由 [1]表 53選有肩導(dǎo)柱（ ），其其主要參數(shù)如下： (單位： mm ) 80,315,8,71,63,63,50 ?????????? ??????? LLsDddd 材料為 20 鋼，滲碳 ～ 厚淬硬到 HRC5660。而： W = 4Vg? 式中 ? —— 模具鋼的的密度，對(duì)于合金鋼 ? = 3/ cmg ； V —— 動(dòng)模的近似體積（ 3cm ）； g —— 重力加速度， kgNg /? 。 導(dǎo)柱固定孔直徑與導(dǎo)套固定孔直徑相等，便于兩孔同時(shí)加工，確保同軸度，導(dǎo)柱采用帶儲(chǔ)油槽階梯形，其帶油槽便于潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)模和定模的開(kāi)合模 導(dǎo)向以及脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向?？估瓘?qiáng)度約為 1330 2/mmN 。用于中、小型熱塑性塑料注射模。 本設(shè)計(jì)模具鋼的選擇 基于上述各個(gè)原則并逐次考慮之，結(jié)合制件為大批量生產(chǎn)、塑件尺寸精度要求較高、制件形狀相對(duì)簡(jiǎn)單、體積較大以及制件要求 外觀比較光滑等特點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)性、加工性等方面進(jìn)行綜合考慮，本設(shè)計(jì)決定選用 3Cr2Mo(P20)模具鋼。小模具多先作預(yù)硬化處理后加工，要考慮加工的可能性。制件小時(shí)，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。用大吃刀量切削時(shí)，切削應(yīng)力也大。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。 制件的復(fù)雜程度 制件越復(fù)雜，型腔的加工就越難，因而必須選用切削性能好的鋼材。而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率。 批量小，則對(duì)鋼材的要求可以低些；而批量大時(shí)，必須選擇優(yōu)質(zhì)鋼材，以延長(zhǎng)使用壽命而避免重復(fù)制做模具。最理想的情況是當(dāng)模具壽命終了時(shí)，該產(chǎn)品正好退出市場(chǎng)。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計(jì)產(chǎn)量，又因市場(chǎng)需求而定。 模具鋼的選擇 選擇模具鋼的原則 塑件的生產(chǎn)批量 模具是高效率的生產(chǎn)工具。代入可得： h=。代入可得： h=。所以應(yīng)取 。代入可求得： b== 按強(qiáng)度計(jì)算 ]2[ )12( ??? prbPP? ? 式中 r —— 凹模型腔內(nèi)孔半徑，為 110mm； P? —— 材料許用應(yīng)力，為 320MPa ； 其余參數(shù)同上 。1l=.。代入可求得 c= B 求系數(shù) ? φ = 12llf? 式中 φ —— 系數(shù)； 2l —— 凹模型腔短邊長(zhǎng)度（ cm）； 1l—— 凹模型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（ cm）； 注：計(jì)算φ時(shí)，先確定1l， 2l 的值，然后單擊 2l /1l文本框，再單擊φ文本框自動(dòng)調(diào)用曲線圖計(jì)算出系數(shù)φ。 側(cè)壁的理論寬度計(jì)算 按剛度計(jì)算 ]7[ A 求系數(shù) c: C= 1lhf? 式中 c—— 系數(shù)； h—— 凹模型腔的深度（ cm）； 1l—— 凹模型腔的寬度（ cm）； 注：計(jì)算 c時(shí)，先確定 h，1l的值，然后單擊 h/1l文本框，再單擊 c文本框自動(dòng)通過(guò)曲線圖計(jì)算出系數(shù) c。 實(shí)踐證明，在型腔壁厚計(jì)算中，對(duì)于大尺寸型腔來(lái)說(shuō)，剛度是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算；對(duì)于小尺寸型腔而言，因?yàn)樵诎l(fā)生大的彈性變形以前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過(guò)許用應(yīng)力，所以強(qiáng)度是主要矛盾，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。 代入各數(shù)據(jù)可行： Mh ＝（ + % ???? ）＝ ? （ mm ）。 代入各數(shù)據(jù)可得： 橢圓短軸長(zhǎng)： MDd ＝（ 200+200 % ???? ）＝ ? （ mm ）； 橢圓短軸長(zhǎng)： CMd ＝（ 221+221 % ???? ）＝ ? （ mm ）。 代入各數(shù)據(jù)可得： MH ＝（ 160+160 % ???? ））＝ ? （ mm ）。 型腔深度尺寸的計(jì)算（凹模深度計(jì)算） ZQhh ????? )32H 11M ＝（ 式中 MH ――型腔深度尺寸（ mm ）； 1h――制品高度最大尺寸（ mm ）。 由上式易得： 制品總長(zhǎng)： MLD ＝（ 280+280 %? － ?） ? ＝ ? （ mm ）； 橢圓短軸長(zhǎng)： MDD ＝（ 205+205 %? － ?） ? ＝ ? （ mm ）； 橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)： MCD ＝（ 226+226 %? － ?） ? ＝ ? （ mm ）。這里取 ； Z? ――模具制造公差，一般?。?1/6～ 1/4） mm 。一般取 ～ 之間。 設(shè)型腔內(nèi)徑名義尺寸 MD 為最小尺寸，其公差 Z? 為正偏差，則其平均值為 MD + Z? 。制品的平均徑向尺寸?。?D－ ）2? 。 計(jì)算模具成型零件最基本的公式為： AQAm ??A 式中 mA ――模具成型零件在室溫（ 20C? ） 時(shí)的尺寸（ mm ）； A――塑料制品在室溫時(shí)的 尺寸（ mm ）； Q――塑料的平均收縮率，對(duì)于 ABS為 %～ %，這里取 % 型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算 模具的開(kāi)腔內(nèi)徑尺寸是由制品的外徑尺寸所決定。 成型零件工作尺寸的計(jì)算 制 品尺寸能否達(dá)到圖紙尺寸要求與型腔、型芯的工作尺寸的計(jì)算有很大的關(guān)系。 綜上四點(diǎn)，根據(jù)制品的形狀，應(yīng)選用單分型面，以制品的最大端面作為分型面。故選擇高度方向可將模板間距減小到最小。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小分型需接觸面積，從而可以增加分 型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡(jiǎn)化分型面的加工。 分型面的確定 從制品的形狀出發(fā)，確定分型面主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行考慮： 確保塑件表面要求：分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。分析制品的形狀特點(diǎn)：兩側(cè)有 48個(gè)小孔。本設(shè)計(jì)中的制品形狀比較簡(jiǎn)單，宜設(shè)計(jì)成完全整體凹模，其特點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好。 第 5 章 成型零件的設(shè)計(jì) 型腔數(shù)的確定 根據(jù)制件的幾何形狀、材料、注射類型及生產(chǎn)批量通過(guò)經(jīng)驗(yàn)圖確定型腔數(shù)為單腔；為避免出現(xiàn)飛邊，要求注射壓力以及鎖模力作用在主流道中心。定位圈一般采用 45 或 Q235 鋼。 定位圈的設(shè)計(jì) 其直徑 D 為與注射機(jī)定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔確定。 附圖 澆口套的設(shè)計(jì) 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分通常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如 T8A等）單獨(dú)加工和熱處理（硬度為 53～ 57HRC），或用 45， 50， 55等鋼表面淬火（ ? 55HRC）。如附圖 所示。主流道大端處應(yīng)呈圓角，其半徑常取 1?r ～ mm3 ，這里取2mm。襯套的球形凹坑嘗試常取 3～ 5mm，這里取 4mm。 由直澆口的特點(diǎn)（加工薄壁塑件時(shí)，澆品根部的直徑最多等于塑件壁厚 的兩倍）確定澆品根部直徑為 mm5? 。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動(dòng)阻力小，進(jìn)料快，容易成型，適用于任何塑料。為此擬定直接澆口類型。其作用是使熔融塑料平穩(wěn)、有序地填充到型腔中去且把壓力充分地傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰、美觀的制品。而與模具厚度無(wú)關(guān)。 已知所選注射機(jī)最大開(kāi)模行程 L =700mm ,故而可知 ?L +190+＝ 353（ mm ） ,能滿足要求。 模具閉合厚度的校核 模具閉合時(shí)的厚度在注射機(jī)，動(dòng)、定模板的最在閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核： minH ? mH ? maxH 式中 minH —— 注射機(jī)允許的最小模具厚度（ mm） mH —— 模具閉合厚度（ mm） maxH —— 注射機(jī)允許的最大模具厚度 (mm) 已知 minH = 300 mm， maxH =700 mm， 初步可設(shè) mH = 其他動(dòng)推桿行程定 hhhh ??? 式中 定h —— 定模的高度，比制品高度高，初取為 200mm； 推桿行程h —— 推桿行程，比制品高度略高，初取為 170mm； 動(dòng)h —— 動(dòng)模不包括制品型腔部位的高度，初取為 40； 其他h —— 其他厚度包括動(dòng)定模板厚度、支承板厚度等，取為200mm。 已知 A ab?? 式中 a—— 橢圓長(zhǎng)半軸，取 140mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，型腔內(nèi)平均壓力 Cp 常取 20～ 40MPa 。 注p =10800（ Mpa） 所以滿足 成p ? 注p 鎖模力的校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核： 1000AkpC ? F （ kN ） 式中 k —— 安全系數(shù)，常取 k =～ ，這里取值 。結(jié)合本國(guó)國(guó)情，初選國(guó)產(chǎn)XSZY1000 型臥式注射機(jī)。 而由上 知 件V 為 3mm （合 )3cm ，所以可得： 注V ? 件V / %80 通過(guò)計(jì)算可得： 注V ? 3cm 。 由制品體積計(jì)算注射機(jī)的最大注射量 設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)使成型制品每次所需注射量總量 件V 小于注射機(jī)的最大注射量注V 。塑料依靠螺桿在料筒內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)而加熱塑化，提高了注射成型質(zhì)量，并可增大注射量，擴(kuò)大了注射成型塑料的范圍。但控制溫度和壓力比較困難。 從制品材料的成型條件 從制品材料的成型條件知其適用注射機(jī)類型為螺桿式或柱塞式均可。 塑件質(zhì)量計(jì)算 ABS 的密度為 ～ g/cm3 取 ? = g/cm3 塑件質(zhì)量 M=? V= g/cm3 ?? 310? c