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1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 摘 要 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)點(diǎn)滴瓶蓋的設(shè)計(jì)及其模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)滴瓶蓋的模具設(shè)計(jì)。 通過(guò)對(duì)點(diǎn)滴瓶蓋結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)特征分析，設(shè)計(jì)出該塑件的模具。在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，涉及到了塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注塑機(jī)和模架的選擇及注塑機(jī)的一些重要工藝參數(shù)的校核，并詳細(xì)敘述了模具設(shè)計(jì)中的分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、側(cè)抽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及模具的各種零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在此基礎(chǔ)上又增加脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)就是側(cè)抽機(jī)構(gòu)和脫螺紋機(jī)構(gòu)。 在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了UG、AutoCAD等的設(shè)計(jì)分析軟件，采用這些軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，優(yōu)化了設(shè)計(jì)的參

2、數(shù)和縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率。 通過(guò)整個(gè)模具設(shè)計(jì)，本人已經(jīng)能夠熟練地使用當(dāng)前常用的設(shè)計(jì)分析軟件，學(xué)會(huì)了根據(jù)計(jì)算或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇一些參數(shù), 對(duì)模具設(shè)計(jì)經(jīng)歷了由接觸到熟悉再到獨(dú)立做出一套模具的過(guò)程，對(duì)模具設(shè)計(jì)的各個(gè)流程有了很熟悉的了解，對(duì)一些模具的標(biāo)準(zhǔn)也有了一定的了解，而付出大部分時(shí)間的側(cè)抽的設(shè)計(jì)也取得了比較不錯(cuò)的效果.在本次設(shè)計(jì)之后，對(duì)模具的各個(gè)方面都有了一個(gè)全面的了解，為以后打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：點(diǎn)滴瓶蓋,模具設(shè)計(jì),分型面 Abstract Graduation design is th

3、e design of remote shell and its die design, the focus is on the remote control on the shell mold design. Based on the remote control on the analysis of characteristics of shell structure and related parameters, design the plastics mold. In the mold design process, involving the structure of th

4、e design, selection of injection molding machine and mold frame and check some important process parameters of injection molding machine, and describes the parting surface of mould design in detail design, gating system design, molding parts design, the side pumping mechanism design and cooling syst

5、em design and the structure of various parts of the mold design. And on the basis of the increase off thread mechanism design, in the whole design of the key is the side pumping mechanism and take off thread mechanism. In the process of die design, using the UG, AutoCAD and other design analysi

6、s software, using the software to design analysis, optimize the design parameters and shorten the design time, improve the design efficiency. Through the mould design, I have been able to skillfully use the current common design analysis software, learned according to the calculation or choose

7、some of the parameters on the basis of experience, familiar with mould design experienced by exposure to to make a set of independent mould process, familiar with mould design for each process with understanding, on some mould standard also had certain understanding, to pay most of the time of the d

8、esign of side smoke also relatively good results have been achieved. In this design, to all aspects of the mold have a comprehensive understanding, to lay a solid foundation for later. Keywords: remote controldie; die design; Parting surface; Side core-pulling 2 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 目

9、 錄 摘 要 I 1 前 言 4 1.1 模具概況 4 1.2 模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 4 1.3 本課題的內(nèi)容和具體要求 6 2 零件的工藝過(guò)程分析 8 2.1 零件的材料及材料的特性 8 2.2 注射成型的原理及工藝過(guò)程 9 3 注射成型機(jī)的選擇 11 3.1 零件的體積與質(zhì)量計(jì)算 11 3.2 選擇注射機(jī) 11 4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.1 成型零件工作尺寸的計(jì)算 13 4.2 成型零件的力學(xué)計(jì)算 14 4.3 分型面的選擇 15 4.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 4.6 澆口設(shè)計(jì) 21 4.7 冷料井設(shè)計(jì) 22 4.8 排氣槽的

10、設(shè)計(jì) 23 4.9 凹凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 4.10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24 4.11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 26 4.12 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 29 5 模具總體尺寸的確定 32 5.1 模架的選用 32 5.2 模具的尺寸及重要零件的工藝分析 322 6 注射機(jī)參數(shù)的校核 39 6.1 柱設(shè)計(jì)參數(shù)的校核 39 7 模具的裝配 41 7.1 模具的裝配順序 41 7.2開(kāi)模試模過(guò)程分析 42 參考文獻(xiàn) 43 附 錄 44 48 1 前 言 1.1 模具概況 模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品的工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝設(shè)備，模具工業(yè)

11、是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。沒(méi)有模具，就沒(méi)有高質(zhì)量的產(chǎn)品。使用模具加工零件，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、節(jié)約材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此已經(jīng)成為現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。因此，模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、大型模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。 根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)協(xié)會(huì)報(bào)告，在目前階段，工業(yè)品零件粗加工的75%、精加工的50%都是由模具成型完成的。目前，美國(guó)、日本、德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具工業(yè)的產(chǎn)值均已超過(guò)機(jī)床總產(chǎn)值；我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)模具工業(yè)也以每年35%以上的年增長(zhǎng)率迅速發(fā)展；我國(guó)大陸地區(qū)模具工業(yè)近幾年更是獲得了飛速發(fā)展，尤其是塑料模具，在模具設(shè)計(jì)和制造水平上都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步

12、。 注射模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括市場(chǎng)調(diào)研，塑料的選擇，塑件建模及其設(shè)計(jì)的工藝分析，注塑機(jī)、注射模架及其零部件的選擇，并進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)計(jì)算和校核，以及工程圖紙的繪制。在模具設(shè)計(jì)中CAD/CAE 技術(shù)的應(yīng)用，可大量縮短模具設(shè)計(jì)的時(shí)間并使設(shè)計(jì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。盡管如此，我們?cè)谡_地、高水平地使用注塑模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的各種軟件的同時(shí)，仍必須對(duì)模具設(shè)計(jì)的原則和方法有透徹地了解，以使CAD/CAE 技術(shù)在模具的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造過(guò)程中發(fā)揮最大的作用。 1.2 模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.2.1 國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀 近年來(lái)我國(guó)通過(guò)引進(jìn)國(guó)際的先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水品比十年前進(jìn)了一大步

13、，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對(duì)引進(jìn)技術(shù)的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)展也十分不平衡，因而，我國(guó)塑料模具總體水平與世界先進(jìn)技術(shù)尚有一段差距。塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國(guó)現(xiàn)有的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型模具為最低。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計(jì)中采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線造型要求。我國(guó)一些精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計(jì)制造水平也已達(dá)到或接近國(guó)際水平。使用CAD三維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬注塑成型抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎等對(duì)精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了

14、很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計(jì)制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平，國(guó)內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)50噸。 雖然近幾年注塑模具工業(yè)區(qū)的令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大的差距。特別在大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)需要，因此需要大量從國(guó)外進(jìn)口。 國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集中化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。 模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來(lái)越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。 國(guó)外注

15、塑成型技術(shù)也在向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。 我國(guó)注塑模具行業(yè)與國(guó)外先進(jìn)水平相比，主要存在五大問(wèn)題： 1. 發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平低。 2. 工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。 3. 多數(shù)企業(yè)開(kāi)發(fā)能力弱。 4. 供需矛盾一時(shí)難以解決。 5. 體制和人才問(wèn)題的解決尚待時(shí)日。 1.2.2 國(guó)內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨勢(shì) 據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)21世紀(jì)機(jī)械零部件中60%的粗工，80%的精加工要由模具來(lái)完成。所以模具工業(yè)對(duì)今后國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展將起到越來(lái)越重要的作用。模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)未來(lái)有如下的發(fā)展趨勢(shì)： 1） CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造

16、中的應(yīng)用 經(jīng)過(guò)多年的推廣應(yīng)用。模具設(shè)計(jì)“軟件化”和模具制造“數(shù)控化”已經(jīng)在我國(guó)模具企業(yè)中成為現(xiàn)實(shí).采用CAD技術(shù)是模具生產(chǎn)的一次革命,是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)。近年來(lái)，CAD技術(shù)發(fā)展主要有以下特點(diǎn)：模具CAD技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟； 基于網(wǎng)絡(luò)化的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪；CAD/CAM軟件的智能化程度正在逐漸提高。 2）大力發(fā)展快速原型制造 快速成型制造(RPM)技術(shù)是一種綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展成果,采用分層增材制造的新概念取代了傳統(tǒng)的去材或變形法加工,是當(dāng)代最具有代表性的制造技術(shù)之一。利用快速成型技術(shù)不需要工裝,可快

17、速制造出任意復(fù)雜的工件,這樣大大減少了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和加工費(fèi)用,縮短了研制周期。 3）研究和應(yīng)用模具的快速測(cè)量技術(shù)與逆向工程 在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中,設(shè)計(jì)與制造者往往面對(duì)的并非是CAD模型描述的復(fù)雜曲面實(shí)物樣件,這就必須通過(guò)一定的三維數(shù)據(jù)采集方法,將這些實(shí)物原型轉(zhuǎn)化為CAD模型,從而獲得零件幾何形狀的數(shù)學(xué)模型,使之能利用CAD、CAM、RPM等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行處理或管理。這樣從實(shí)物樣件獲取產(chǎn)品數(shù)學(xué)模型的相關(guān)技術(shù),稱為逆向工程。 4）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進(jìn)的熱處理和表面處理技術(shù) 模具材料的選用在模具設(shè)計(jì)與制造中是涉及模具加工工藝、模具使用壽命、塑料制件成型質(zhì)量和加工成本等的重要問(wèn)題。

18、模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法外,應(yīng)發(fā)展設(shè)備昂貴、工藝先進(jìn)的氣相沉積、等離子噴涂等技術(shù)。 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率 模具標(biāo)準(zhǔn)化的水平在某種意義上體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家模具工業(yè)發(fā)展的水平。采用標(biāo)準(zhǔn)模架和使用標(biāo)準(zhǔn)零件,可以滿足大批量制造模具和縮短模具制造周期的需要。 1.3 本課題的內(nèi)容和具體要求 1.3.1 本課題的內(nèi)容 （1）對(duì)點(diǎn)滴瓶瓶蓋的注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)； （2）繪點(diǎn)滴瓶瓶蓋的注塑模具各零件圖和整體裝配圖； （3）分析點(diǎn)滴瓶瓶蓋的注塑模具主要零件的機(jī)械加工工藝。 1.3.2 具體要求 1. 原始數(shù)據(jù)：圖1-1

19、為某醫(yī)用點(diǎn)滴瓶瓶蓋，材料為聚乙烯。瓶蓋內(nèi)側(cè)主體上有內(nèi)螺紋與瓶體連接，瓶蓋內(nèi)部有一凸起的環(huán)形臺(tái)，與點(diǎn)滴瓶的長(zhǎng)桿有配合關(guān)系，瓶蓋具體尺寸零件圖如圖所示； 圖1-1 瓶蓋尺寸 2.設(shè)計(jì)此點(diǎn)滴瓶瓶蓋的注塑模具，要求在滿足模具強(qiáng)度、剛度和壽命等條件下，使體積小，精度高。 3.運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識(shí)，靈活運(yùn)用傳統(tǒng)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法解決問(wèn)題的能力，進(jìn)一步提高讀圖、制圖等基本技能。 4.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的理論依據(jù)充分，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，公式推導(dǎo)正確，條理清晰，語(yǔ)

20、言流暢，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)； 5.能獨(dú)立應(yīng)用圖書(shū)館、互聯(lián)網(wǎng)檢索文獻(xiàn)資料并恰當(dāng)運(yùn)用，具備查閱中外文獻(xiàn)和搜集資料的能力。 1.3.3 目的和意義 （１） 檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。 （２） 步掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法，過(guò)程，為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)工作和撰寫(xiě)科研論文打下基礎(chǔ)。 （３） 培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。 2 零件的工藝過(guò)程分析

21、 2.1 零件的材料及材料的特性 2.1.1 零件的材料及其特點(diǎn) 此零件的材料選用聚乙烯。 聚乙烯簡(jiǎn)寫(xiě)PE，屬于熱塑性材料，其特點(diǎn)如下[3]： 耐腐蝕性、電絕緣性優(yōu)良，無(wú)臭無(wú)毒，具有優(yōu)良的耐低溫性能，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕，常溫下不容于一般的溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良；聚乙烯對(duì)于環(huán)境應(yīng)力（化學(xué)與機(jī)械作用）是很敏感的，耐老化性差[1]。 2.1.2 材料的成型特性 1.結(jié)晶料吸濕小，不需充分干燥，流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，成型時(shí)宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分，不宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大，應(yīng)注意澆口位置，防止產(chǎn)

22、生縮孔和變形。 2.收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。 3.加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)發(fā)生分解。 4.軟質(zhì)塑料有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模。 5.可能發(fā)生融體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開(kāi)裂。 2.1.3 塑件材料的物理性能、熱性能 表2-1塑件材料的力學(xué)、電氣性能 密度 g/cm3 0.91～0.93 質(zhì)量體積 cm3/g 1.07～1.10 吸水率 24h <0.01 熔點(diǎn) ℃ 105～125 熱變形溫度 ℃ 40～50 線膨脹系數(shù)

23、 10-5℃ 16~18 比熱容 J/(kg·K) 2310 熱導(dǎo)率 W/(m·K) 0.335 2.1.4 塑件材料的力學(xué)、電氣性能 表2-2 塑件材料的力學(xué)、電氣性能 抗拉強(qiáng)度 Mpa 7~16 斷裂伸長(zhǎng)率 % 90~650 抗彎強(qiáng)度 Mpa 25 屈服強(qiáng)度 Mpa 7 彎曲彈性模量 Gpa 0.24 抗壓強(qiáng)度 Mpa 22 沖擊韌度 KJ/m2 無(wú)缺口 78 有缺口 48 布氏硬度 HBS 8.65 電阻率 Ω·m ＞1014 2.1.6 PE的

24、注射成型工藝參數(shù) 聚乙烯的成型工藝參數(shù)如下[3]： 密度（）: 0.91～0.93； 計(jì)算收縮率（%）：1.5～3.6％； 注射機(jī)類型：螺旋式； 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：20～50； 料筒溫度（℃）：后段240～250，中段260～280，前段255～265； 噴嘴溫度/：250～260； 模具溫度/：60～120； 注射壓力/：80～130； 保壓壓力/：40～50； 成型時(shí)間（S）：注射0～5； 保壓時(shí)間/：20～50； 成型周期/：50～100； 冷卻時(shí)間/S:20～40。 2.2 注射成型的原理及工藝過(guò)程 2.2.1 注射成型的原理 將塑料顆粒定

25、量注入，加入大注塑機(jī)的料筒內(nèi)，通過(guò)料筒的傳熱，以及螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的剪切摩擦作用是塑料逐漸融化成流動(dòng)狀態(tài)，然后在螺桿的推擠下塑料以高壓和較快的速度通過(guò)噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中，由于模具的冷卻作用，使模腔內(nèi)的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開(kāi)模取出塑件[4]。 2.2.2 注射成型的工藝過(guò)程 注塑成型的工藝過(guò)程如圖2-1： 圖2—1 注塑成型的工藝過(guò)程 3 注射成型機(jī)的選擇 3.1 零件的體積與質(zhì)量計(jì)算 3.1.1 計(jì)算零件體積 通過(guò)計(jì)算或Pro/E建模分析塑件體積為 = 1.38cm,流道凝料的質(zhì)量還是個(gè)未知數(shù)，課按塑件體積的2

26、0%來(lái)估算。從上述分析中確定為一模16腔，所注射量為 V= 1.2n = 1.2 161.38 = 26.50 cm。 （3-1) 3.1.2 計(jì)算零件的質(zhì)量 取PE的密度為0.92g/ cm. 所以，塑件的質(zhì)量為ρ×=1.27g (3-2) 總的質(zhì)量為=16×1.2×1.27=24.38g 3.2 選擇注射機(jī) 3.2.1注射機(jī)的選擇 根據(jù)之前所查PE材料的成形工藝參數(shù)，查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》，初選SZ-60/450型臥式注射機(jī)(上海第一塑

27、料廠)。 3.2.2 SZ-60/450型注射機(jī)的主要參數(shù) 注射機(jī)的主要參數(shù)[4]如下 結(jié)構(gòu)形式：臥式 注射方式：螺旋式 螺桿直徑/：30 最大注射量/ ：78 注射壓力/：170 注射速率/(g/s)：60 塑化能力/(g/s)；5.6 鎖模力/ ：450 最大注射面積/ ： 模具最大厚度/ ： 模具最小厚度/ ：100 最大開(kāi)模行程/ ：220 噴嘴球半徑/ ：SR18 噴嘴孔半徑/ ：Φ3.5 定位圈直徑/ ：Φ55 頂出形式：中心頂出 4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

28、 4.1 成型零件工作尺寸的計(jì)算 4.1.1 影響塑件尺寸精度的因素 （1） 模具成型零件尺寸精度； （2） 模具成型零件的磨損量； （3） 毛邊厚度對(duì)塑件尺寸精度的影響； （4） 成型工藝條件的控制及操作技術(shù)對(duì)塑料塑件尺寸精度的影響。 4.1.2 模具成型零件的工作尺寸計(jì)算 塑料的收縮率是1.5%3.6%[2]。 平均收縮率 （4-1） 取S=2.5%。 型腔工作部位尺寸計(jì)算公式[3]如下： 型腔徑向尺寸 （4-2） 型腔深度

29、尺寸 （4-3） 型心徑向尺寸 （4-4） 型心高度尺寸 （4-5） 式中 —塑件型腔徑向基本尺寸的最大尺寸（mm）； —塑件型芯徑向基本尺寸的最小尺寸（mm）； —塑件型腔深度基本尺寸的最大尺寸（mm）； —塑件型芯深度基本尺寸的最小尺寸（mm）； —塑件公差（m

30、m）,成型零件精度等級(jí)取級(jí)[3]； —平均收縮率，??； —修正系數(shù)，取 [3]； —模具制造公差，取。 即，型腔徑向尺寸為： 同理得，型腔深度尺寸為： 型心徑向尺寸為： 型心高度尺寸為： 4.2 成型零

31、件的力學(xué)計(jì)算 在塑料模過(guò)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)力及應(yīng)變。如果型壁厚和底版厚度不夠，當(dāng)行型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型5材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生強(qiáng)度破壞。因此，有必要建立型腔強(qiáng)度和剛度的科學(xué)的計(jì)算方法，尤其對(duì)重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能單憑經(jīng)驗(yàn)確定凹模側(cè)壁和底版厚度，而應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度的計(jì)算來(lái)確定。型腔剛度和強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)歸納為如下幾個(gè)方面： （1）成型過(guò)程不發(fā)生溢料。當(dāng)型腔內(nèi)受塑料熔體高壓作用下，模具成型零件產(chǎn)生彈性變形而在某些分型面和配合面可能產(chǎn)生足以溢料的間隙。這是，應(yīng)根據(jù)塑料的粘度不同，在不產(chǎn)生溢流的情況下，將允許的最

32、大間隙[δ]作為塑料模型腔的剛度條件。 （2）保證塑件的精度要求。型腔側(cè)壁及其底版應(yīng)有較好的剛度，以保證在型腔受到熔體高壓作用時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的、使塑件超差的彈性變形。此時(shí)，型腔的允許變形量受塑件尺寸和公差值的限制。一般取塑件允差值的1/5左右，或0.025mm以下。 （3）保證塑件順利脫模。型腔的剛度不足，模塑成型時(shí)變形大，不利用塑件脫模。當(dāng)變形量大于塑件的 收縮值時(shí)，塑件將被型腔包緊而難以脫模。此時(shí)，型腔的允許變形量[δ]受塑件收縮值限制，即[δ]=St，式中S為塑件材料的成型收縮率（％），t為塑件的壁厚（），在一般情況下，其變形量不得大于塑料的收縮量。 （4）型腔力學(xué)計(jì)算的特征和性質(zhì)，

33、隨型腔尺寸及結(jié)構(gòu)特征而異。對(duì)大尺寸型腔，一般以剛度計(jì)算為主；對(duì)小尺寸型腔，因在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已超過(guò)材料許用應(yīng)力，當(dāng)以強(qiáng)度計(jì)算為主。其力學(xué)計(jì)算的尺寸分界值取決于型腔的形狀、型腔內(nèi)熔體的最大壓力、模具材料的許用應(yīng)力及型腔允許的變形量等。當(dāng)以強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算，算出的型腔尺寸，取大者為型腔壁厚尺寸。剛度條件通常是保證不溢料，但當(dāng)塑件精度要求較高的應(yīng)按塑件精度要求確定剛度條件。 4.2.1 型腔側(cè)壁厚度 按組合式圓筒形凹模計(jì)算: S = r= 10.5（）= 13.10mm （4-6） 式中 p──型腔壓力（取30MPa）; E──材料彈性模量（取2.110MPa

34、） ──根據(jù)注射塑料品種，模具剛度計(jì)算許用變形量。 = 25 = 250.57 = 14.25μm0.014mm （4-7） 式中 = 0.35W + 0.001W = 0.35 10.5 + 0.00110.5 = 0.57μm; W──型腔半徑。 型腔側(cè)壁是采用嵌件，嵌件單邊厚選5mm,兩型腔之間受力是大小相等、方向相反的，在和模狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生變形，因此兩型腔之間壁厚只要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的條件就可以了。型腔與模板周邊的距離由模板外形尺寸來(lái)確定，因模板平面尺寸比型腔布置的尺寸要大得多（36> 18.24）,所以完全

35、滿足強(qiáng)度和剛度的要求。 4.2.2 凹模底板厚度計(jì)算 根據(jù)底板厚度的剛度公式可得底板厚度： （4-8） 式中