《塑料殼體課程設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《塑料殼體課程設(shè)計(jì)（28頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》 ——課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本要求 1．獨(dú)立擬定塑料制品的成型工藝，正確選用成型設(shè)備。 2．合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。 3．正確設(shè)計(jì)模具成型零件的形狀和尺寸。 4．所設(shè)計(jì)的模具其澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高。 5．所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)達(dá)到制造工藝簡(jiǎn)單、組裝方便、造價(jià)合理的要求。 6．充分考慮塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)盡量通過(guò)模具一次性成型出如孔、槽、凸、凹等結(jié)構(gòu)，減少后加工工序。 二、設(shè)計(jì)工作量 1．根據(jù)所選定的塑件，繪制1張制品零件圖，按制品精度設(shè)計(jì)要求確定塑件公差，并按模

2、具設(shè)計(jì)要求對(duì)塑件的公差進(jìn)行變換。 2．完成模具裝配圖1張，用手工繪制成A0或A1圖幅，按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。 3．完成模具零件圖3張～8張。其中，定模板、動(dòng)模板、凸模、凹模任選2件用手工繪制出零件圖，其他零件圖及其繪制方法自定。 繪制的零件圖要求在零件圖上標(biāo)明該零件的材料、數(shù)量、圖號(hào)（代號(hào)）、尺寸公差和形位公差、熱處理及其他技術(shù)要求。 4．編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（20頁(yè)～30頁(yè)） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包括以下內(nèi)容： （1）目錄； （2）設(shè)計(jì)題目或設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； （3）塑件分析（含制品圖）； （4）所選塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)； （5）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分型面選擇、型腔布置，澆注系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)的形式

3、、部位與尺寸及流動(dòng)比的校核等； （6）成型零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算：型腔、型芯等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸計(jì)算、強(qiáng)度校核等； （7）脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：脫模力的計(jì)算，拉料機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的結(jié)構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合等； （8）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：抽拔距離和抽拔力的計(jì)算，抽芯機(jī)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸以及必要的驗(yàn)算； （9）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：組成元件、結(jié)構(gòu)尺寸、安裝方式等； （10）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算； （11）其他技術(shù)說(shuō)明； （12）設(shè)計(jì)小結(jié)：有何體會(huì)與建議等； （13）參考資料：資料編號(hào)、名稱(chēng)、作者、出版年月。 在編寫(xiě)過(guò)程中要注意：文字簡(jiǎn)明通順、書(shū)寫(xiě)整齊清晰，計(jì)算正確完整，并畫(huà)出

4、有關(guān)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，圖的下方有圖號(hào)和圖題。計(jì)算部分只要求列出公式，代入數(shù)據(jù)，得出結(jié)果，其運(yùn)算過(guò)程從略。最后打印裝訂成冊(cè)。 三、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排 1．設(shè)計(jì)時(shí)間：校歷第14～16周 2．進(jìn)度安排： 第1周：制定塑件成型工藝；論證并確定設(shè)計(jì)方案；完成有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇；完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿。 第2周：完成模具裝配圖的繪制，完成零件圖草圖的繪制。 第3周：完成3張～8張零件圖的繪制，并進(jìn)一步修正裝配圖，完成說(shuō)明書(shū)正稿的謄寫(xiě)。 四、設(shè)計(jì)題目 1、按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中給定的題目每個(gè)同學(xué)按學(xué)號(hào)順序選擇一題，不得重復(fù)。獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 2、選擇題目后，按要求繪制出制品圖。題目名稱(chēng)定為“塑料殼體（

5、4）注塑成型模具設(shè)計(jì)”，例如：“塑料盒（02）注塑成型模具設(shè)計(jì)”。在本人的課程設(shè)計(jì)的所有文檔中要求題目名稱(chēng)一致。 目錄 一、塑件成型工藝性分析 7 1、塑件的分析 7 2、PP的性能分析 7 （1）、使用性能 7 （2）、成型性能 7 （3）、PP的主要性能指標(biāo) 8 3、PP的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 8 二、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 10 1、型面的確定 10 2、型腔數(shù)量及排列方式的確定 10 3、射機(jī)型號(hào)的確定 11 （1）、注射量的計(jì)算 11 （2）、澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 11 （3）、選擇注射機(jī)

6、 11 4、注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 12 三、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 1、主流道的設(shè)計(jì) 13 2、澆口的設(shè)計(jì) 14 3、校核主流道的剪切速率 16 四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 17 1、 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 2、成型零件鋼材的選用 17 3、 成型零件工作尺寸的計(jì)算 17 4、成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 20 五、模架的確定 21 1、模板尺寸的確定 21 2、架各尺寸的校核 22 六、排氣槽的設(shè)計(jì) 23 七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 1、脫模方式的確定 23 2、脫模力的計(jì)算 23 3、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 24 八、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

7、的設(shè)計(jì) 24 1、側(cè)抽芯方式的選擇 24 2、相關(guān)計(jì)算 25 3、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 25 4、導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 26 九、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 1、冷卻介質(zhì) 27 2、冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 27 十、小節(jié) 28 參考文獻(xiàn) 29 塑料殼體注射成型模具設(shè)計(jì) 一、塑件成型工藝性分析 1、塑件的分析 （1）、外形尺寸 該塑件壁厚為2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不長(zhǎng)，適合于注射成型。 （2）、精度等級(jí) 每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。 （3）、脫模斜度 PP屬非結(jié)晶型塑料，成型收縮率較

8、大，參考表2-10［1］選擇該塑件上型芯和凹模的 圖1 統(tǒng)一脫模斜度為1°。 2、PP的性能分析 （1）、使用性能 為白色蠟狀塑料，強(qiáng)度、剛度、硬度、耐熱性均優(yōu)于聚乙烯，有良好的電性能和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫時(shí)易變脆，不耐磨、易老化，適于制造一般機(jī)械零件，耐磨蝕零件和絕緣零件。 （2）、成型性能 ①是非極性結(jié)晶型塑料，吸濕性小，約為0.03%~0.04%，一般不需要干燥，易發(fā)生融體破裂吧，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解； ②流動(dòng)性好，熔體流動(dòng)速率為2~9g/10min。收縮性范圍及收縮值大，成型收縮率為1.0%~2.5%，并具有各向異性，易發(fā)

9、生收縮、凹痕和變形； ③熱穩(wěn)定性好，熔點(diǎn)溫度范圍為165~170℃，分解溫度高于350℃，成型溫度范圍較寬，一般為205~315℃； ④冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低方向性明顯； ⑤抗氧化能力低，在塑化前應(yīng)加入一定比例的抗氧劑。 （3）、PP的主要性能指標(biāo) 表1 密度（g／cm3） 0.9~0.91 屈服強(qiáng)度(Mpa) 78~90 比體積（cm3／g） 1.10~1.11 拉伸強(qiáng)度(Mpa) 37 吸水率（%） 0.03~0.04 拉伸彈性模量(Mpa) 2800~4200 熔點(diǎn)（℃） 160 抗彎強(qiáng)度(Mpa

10、) 67 計(jì)算收縮率(%) 1.0~2.5 抗壓強(qiáng)度(Mpa) 56 比熱容(Kg／℃) 1930 彎曲彈性模量(Mpa) 14500 3、PP的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) （1）、注射成型過(guò)程,注射成型工藝過(guò)程包括：成型前的準(zhǔn)備、注射成型過(guò)程及塑件的后處理三個(gè)階段。 ①、成型前的準(zhǔn)備。 對(duì)PP的色澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)，由于PP的吸水率＜0.03%，允許水含量為0.05%~0.20%，由于該塑料不易吸水，故可以不進(jìn)行干燥處理；對(duì)料筒通常需要清洗，螺桿式料筒可采用對(duì)空注射法清洗，柱塞式料筒可拆卸清洗。 ②、注射過(guò)程。

11、塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 ③、塑件的后處理。 塑件經(jīng)過(guò)注射成型后，去除澆口凝料、修飾澆口處余料及飛邊毛刺外，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，查?-2［3］處理的介質(zhì)為空氣，處理的溫度為150℃，處理的時(shí)間為30~60min。 （2）、注射工藝參數(shù) ①、注射機(jī)：查表3-1［1］選螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為45r/min，高螺桿轉(zhuǎn)速是允許的，只要滿足冷卻時(shí)間結(jié)束前完成塑化過(guò)程就可以。 ②、料筒溫度（℃）：查表3-3［4］PP的料筒溫度和噴嘴溫度如下： 進(jìn)料段： 150~210

12、 塑化段： 170~230 出料段： 190~250 噴嘴溫度：240~250 ③、查表3-4［4］模具溫度（℃）：20~40 ④、查表3-1［1］注射壓力（MPa）：70~120，注射時(shí)間為：1~5s 保壓壓力（MPa）50~60，保壓時(shí)間20~50s。 ⑤、注射時(shí)間：1.6s 冷卻時(shí)間：12.5s 輔助時(shí)間：8s 二、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 1、型面的確定 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋

13、截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的底平面上，其位置如圖2所示A-A截面。 圖2塑件分型面 2、型腔數(shù)量及排列方式的確定 為了制模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。型腔數(shù)目的確定一般可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、注射機(jī)的額定鎖模力、注射機(jī)的最大注射量、制品的精度等。一般來(lái)說(shuō)，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，且具有兩邊抽芯，但抽芯距較短，從模具尺寸考慮，故擬定為一模一腔。采用一模一腔，能夠適應(yīng)生產(chǎn)的需求，潛伏式點(diǎn)澆口，澆口去除方便，模具結(jié)構(gòu)孔不復(fù)雜，容易保證塑件質(zhì)量。 3、射機(jī)型號(hào)的確定 （

14、1）、注射量的計(jì)算 通過(guò)Pro/E三維建模設(shè)計(jì)分析得 塑件體積： V塑=130.6cm3 塑件質(zhì)量： m塑=ρV塑=130.6×0.9g=117.54g （2）、澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值的，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑料體積的0.2～1倍來(lái)估算。根據(jù)流道的設(shè)計(jì)要求，澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來(lái)計(jì)算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)凝料和1個(gè)塑件體積之和）為： V總=V塑（1+0.2）=117.54×1.2cm3=156.72cm3 （3）、選擇注射機(jī) 根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料

15、總體積 V總=156.72cm3 V總/0.8=156.72/0.8cm3=195.9cm3 根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱(chēng)注射量為250cm3的注射機(jī)，注射機(jī)型號(hào)為SZ—500/200臥式注射機(jī)。其主要參數(shù)見(jiàn)表（2） 表（2） 理論注射容量/cm3 500 移模行程/mm 500 螺桿直徑/mm 55 最大模具厚度/mm 500 注射壓力/MPa 150 最小模具厚度/mm 280 注射速率/(g/s) 173 鎖模形式 增壓式 塑化能力/(g/s) 110 模具定位孔直徑/mm 160

16、 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 0~180 噴嘴球半徑/mm 20 鎖模力/KN 2000 噴嘴口孔徑/mm 5 拉桿內(nèi)間距/mm 570X570 注射機(jī)頂出/KN 70 4、注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 ①、注射壓力校核 查表4-1［］可知，PP所需注射壓力為70~120MPa。這里取Po=100MPa，該注射機(jī)的公稱(chēng)注射壓力P公=150MPa。注射壓力安全系數(shù)k1=1.25~1.4,這里取k1=1.3，則： 公，所以注射機(jī)壓力合格。 ②、鎖模力的校核 a、塑件在分型面上的投影面積A塑，則 b、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A澆，即流道凝料（它包括澆口

17、）在分型面上的投影面積和A澆數(shù)值，可以按照多腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。A澆是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A塑的0.2~0.5倍。由于本例流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，分流道有一定的長(zhǎng)度，因此流道凝料投影面積可以取A澆=0.3A塑。 c、塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積A總，則 A總=n（A塑+A澆）=n（A塑+0.3A塑）=1.3A塑=24834.88 d、模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則 F脹=A總P模=24834.88×25N=620.9KN 式中P模是模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力值（MPa），一般為注射壓力的0.3~0.65倍。查表4-2［1］得PP塑料模具型腔內(nèi)的壓力P模為25MPa。 由上

18、表2知該注射機(jī)的公稱(chēng)鎖模力F鎖=2000KN，鎖模力安全系數(shù)為k2=1.1~1.2，這里取k2=1.2，則 k2F脹=1.2F脹=1.2×620.9=745.08

19、+2）=20mm ⑤、球面的配合高度：h=（3~5）mm，取h=5mm。 （2）、主流道的凝料體積 （3）、主流道當(dāng)量半徑 （4）、主流道澆口套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格，為了防止?jié)部谔妆粩D出，用螺釘固定。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50～55HRC，如圖3所示。 圖3 2、澆口的設(shè)計(jì) 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模一腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)

20、間。 在注塑模設(shè)計(jì)中，按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)，常用的澆口形式有如下幾種： 直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口 、環(huán)行澆口、輪輻式澆口、爪形澆口 、點(diǎn)澆口、 潛伏式澆口?。 澆口的設(shè)計(jì)與塑件的形狀，截面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注射工藝參數(shù)及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面尺寸要小，長(zhǎng)度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉。便于與塑件分離或切除，且澆口的痕跡不明顯。由于我設(shè)計(jì)的是中小型塑件一模多腔表面不允許有大的痕跡的塑件，所以選用點(diǎn)澆口。 （1）點(diǎn)澆口尺寸的確定 點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)形式如圖4： 圖 4澆口的結(jié)構(gòu)形式 本模具采用的點(diǎn)澆口的結(jié)構(gòu)形式如圖5： 圖5 根據(jù)表可得

21、澆口大端直徑處=0.3mm 點(diǎn)澆口大端直徑 查表，取，小端直徑=1.6mm則 （2）點(diǎn)澆口的剪切速率的校核 ①當(dāng)量直徑R= ②校核澆口的剪切速率 a、確定注射時(shí)間： 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-8 可得 t=1.6s b、計(jì)算澆口的體積流量： Q=V／T=130.6/2.0=65.3 c、計(jì)算澆口的剪切速率： γ= 該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口最佳剪切速率之間，所以澆口的剪

22、切速率合格。 3、校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。 （1） 、計(jì)算主流道的體積流量 q=( V+ V+n V)／t=（1.6+130.6）/2.0=66.1cm3／s （2）計(jì)算主流道的剪切速率 γ= = s 主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率s之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。 四、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 1、 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外

23、表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式凹模，如零件圖所示。 （2）、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯） 凸模是成型零件內(nèi)表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類(lèi)型，通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件有三個(gè)型芯，一個(gè)事成型零件內(nèi)表面的大型芯，另兩個(gè)是側(cè)孔成型零件的圓孔的小型芯，兩側(cè)孔采用斜導(dǎo)柱滑塊形式。 2、成型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型零件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨度及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材

24、選用T10A。對(duì)于成型零件大型芯來(lái)說(shuō)，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選用高合金工具鋼Cr12MoV。 3、 成型零件工作尺寸的計(jì)算 采用 《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4-15中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。 （1）、凹模徑向尺寸的計(jì)算 塑件外表面的長(zhǎng)度: ,相應(yīng)的塑件制造公差 , 式中—塑件的平均收縮率，查表1-1可得PP的收縮率為1.%~2.5%，所以=0.015 —系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[1] 表4-15可知x一般在05~0.8之間，取==0.6 —分別是塑件上相應(yīng)的公差 —是塑件相應(yīng)尺寸的制造公差，對(duì)于中小

25、型塑件取==／6，,=0.09 =0.03(下同) （2）、凹模深度尺寸的計(jì)算 塑件高度： ，相應(yīng)的 式中是系數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4—15可知一般在0.5～0.7之間，此處取==0.6。 （3）、型芯徑向尺寸的計(jì)算 塑件內(nèi)表面長(zhǎng)度：，相應(yīng)的塑件制造公差； 式中是系數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4—15［］可知一般在0.5～0.8之間，此處取==0.7(下同)。 （4）、型芯高度尺寸的計(jì)算 成型塑件內(nèi)腔型芯高度： 式中是系數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4—15可知一般在0.5～0.8之間，此處取==0.7 。

26、（5）、小型芯徑向尺寸的計(jì)算 小型芯直徑為，參考《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表2-3［1］和表2-4［1］，相應(yīng)的塑件制造公差取 式中是系數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4—15可知一般在0.5～0.8之間，此處取=0.7。 （6）小型芯高度尺寸的計(jì)算 式中是系數(shù)，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4—15可知一般在0.5～0.8之間，此處取=0.7。 4、成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(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)，其厚度擦考文獻(xiàn)[1] 表4-19中的剛度計(jì)算公式計(jì)算： 式中P—型腔壓力，P一般為30~50Mp

27、a E—材料彈性模量 E=2.1×10Mpa h=w w,—影響變形的最大尺寸 h=w=75mm —模具剛度計(jì)算許用變形量 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-20 得=25 =25=23=0.023mm 凹模側(cè)壁是采用嵌件，為結(jié)構(gòu)緊湊，這里凹模嵌件單邊厚度取15mm，由于塑件兩旁均有側(cè)抽芯，故模架長(zhǎng)度方向應(yīng)該盡量選大些。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來(lái)確定。根據(jù)型腔的布置，初步估算模板平面尺寸選用270mm×400mm。它比型腔布置的尺寸大得多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度要求。 （2）、動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 動(dòng)模墊板厚度和所選模架的兩個(gè)墊塊之間的跨度有關(guān)，

28、根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在270mm×400mm這個(gè)范圍之內(nèi)。墊塊之間的跨度大約為118mm，根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)動(dòng)模墊板的壓力可以計(jì)算得到動(dòng)模墊板的厚度，即： 式中 —?jiǎng)幽|板剛度計(jì)算許用變形量 =25 =25=23=0.023mm L—兩個(gè)墊塊之間的距離 L=118mm —?jiǎng)幽|板的長(zhǎng)度 =400mm A—型芯投影到動(dòng)模墊板上的面積 故動(dòng)模墊板厚度可以按照模架標(biāo)準(zhǔn)厚度取25mm。 五、模架的確定 根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所

29、占的平面尺寸為115mm×115mm，又考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再參考《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4-38［1］，可確定選用模架序號(hào)為4號(hào)（W×L=270mm×400mm），模架結(jié)構(gòu)為A4型。 1、模板尺寸的確定 （1）、A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為75mm，考慮到要再模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水電，還需留出足夠的距離，故A板厚度取 100mm 。 （2）、板尺寸。B板式型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取35mm 。 （3）、C板（墊塊）尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+5～10）mm=85～150mm ，查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表7-13［2］初步選定C為1

30、45mm 。 經(jīng)上述尺寸的計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號(hào)為4號(hào)，板面為270mm×400mm，模架結(jié)構(gòu)形式為A4型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬×高×長(zhǎng)=270mm×400mm×395mm，如圖6 所示 。 2、架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 （1）、模具平面尺寸，模具平面尺寸270mm×400mm570mm×570mm校核合格。 （2）、模具高度尺寸 (模具的最大厚度和最小厚度)，校核合格。 （3）、模具的開(kāi)模行程 ，校核合格。 六、排

31、氣槽的設(shè)計(jì) 該塑件由于采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，三板式其兩個(gè)分型面和型芯和脫模板之間的間隙向外排出。 七、脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、脫模方式的確定 由于本塑件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可四周采用脫模板的推出方式，脫模板推出時(shí)為了減小脫模板與型芯之間的摩擦，設(shè)計(jì)中在推件板與型芯之間留出0.2mm的間隙，并采用錐面配合，錐面的斜度取，可以防推模板因偏心而產(chǎn)生溢料，同時(shí)避免了推模板與型芯產(chǎn)生摩擦。 2、脫模力的計(jì)算 型芯脫模力 ，所以該塑件為薄壁圓筒形塑件，參考文獻(xiàn)[1] 4-24式可得脫模力F 式中E—塑料的彈性模量（Mpa） 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 E=110

32、0~1600 取E=1500 S—塑料成型的平均收縮率（%）查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 S=0.015 t—塑件壁厚（mm） t=2mm L—被包型芯長(zhǎng)度（mm） L=72mm μ—塑料的泊松比 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 μ=0.32 —脫模斜度 f—塑料與鋼材間的摩擦因數(shù) f為0.49~0.51 這里取f=0.5 —是由λ和φ決定的無(wú)因此數(shù) A—是塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（mm 2） A= 3、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 （1）、 推出面積 （2）、 推出應(yīng)力

33、 （抗壓強(qiáng)度）合格 八、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1、側(cè)抽芯方式的選擇 采用斜導(dǎo)柱抽芯，它具有結(jié)果簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特點(diǎn)。其動(dòng)作原理見(jiàn)裝配圖。 2、相關(guān)計(jì)算 （1）、抽芯距的計(jì)算 S抽=h+（2~3）mm=5+3=8mm （2）、抽芯力的計(jì)算 抽芯力的計(jì)算跟脫模力的計(jì)算方法一樣。 因?yàn)?，所以該塑件為厚壁圓筒形塑件，參考文獻(xiàn)[1] 4-24式可得抽芯力F 式中E—塑料的彈性模量（Mpa） 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 E=1100~1600 取E=1500 S—塑料成型的平均收縮率（%）查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 S=0.015 t—塑件

34、壁厚（mm） t=2mm L—被包型芯長(zhǎng)度（mm） L=5mm μ—塑料的泊松比 查參考文獻(xiàn)[1] 表4-24 μ=0.32 —脫模斜度 f—塑料與鋼材間的摩擦因數(shù) f為0.49~0.51 這里取f=0.5 —是由λ和φ決定的無(wú)因此數(shù) K1—是由和決定的無(wú)因次數(shù)，K1= 3、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 （1）、推出面積 （2）、推出應(yīng)力 (抗壓強(qiáng)度）合格 4、導(dǎo)柱設(shè)計(jì) （1）、參考文獻(xiàn)附錄F，選取斜導(dǎo)柱為, 由于抽拔方向與開(kāi)模方向垂直，斜導(dǎo)柱所需有效長(zhǎng)度

35、選取。 完成抽芯距所需最小行程 （2）、斜導(dǎo)柱彎曲力計(jì)算 抽拔方向與開(kāi)模方向垂直，斜導(dǎo)柱彎曲力 （3）、滑塊、導(dǎo)滑塊及定位裝置的設(shè)計(jì) 活動(dòng)型芯與滑塊采用燕尾槽連接，滑塊與導(dǎo)滑塊采用T形槽連接。見(jiàn)裝配圖。 九、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝料時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。 1、冷卻介質(zhì) PP材料的成型溫度及模具溫度分別為300℃和40 ～80℃。出選模具溫度為40℃，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 2、冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 （1）、單位時(shí)

36、間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W ①、塑料制品的體積 V= V+ V=1.6+130.6 =132.2 ②、塑料制品的質(zhì)量 m=Vρ=132.2×0.9g=118.98g0.119kg ③、塑件壁厚為2mm，可以查表4-34［1］得t冷=12.5s。取注射時(shí)間t注 =2s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注射周期：t=t注+t冷+t脫=（2+12.5+8）s=22.5s。 由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=（3600/22.5）次=160次 ④、單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量： W=Nm=160×0.119kg/h=19.0

37、4kg/h （2）、確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Qs 查表4-35［1］直接可知PA的單位熱流量Qs的值為590kj/kg。 （3）、計(jì)算冷卻水的體積流量qv 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為θ2=22℃，出水口的水溫為θ1=25℃，取水的密度ρ=1000kg/m3,水的比熱容c=4.187kj/kg。則根據(jù)公式可得： (4)、確定冷卻水路的直徑d 當(dāng)=0.0149Kg／min時(shí)，查參考文獻(xiàn)[1] 表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔直徑d=20mm。 （5）、冷卻水在管內(nèi)的流速 （6）、求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h

38、 平均水溫t=23.5℃查參考文獻(xiàn)[1] 表4-31可知f=0.67 則有： KJ／(m 2·h·℃) （7）、計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A （8） 計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度L 十、小節(jié) 為期3周的課程設(shè)計(jì)將要結(jié)束了。在這3周的學(xué)習(xí)中，我學(xué)到了很多， 到了自己身上的不足。感受良多，獲益匪淺。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我更加懂得并親身體會(huì)到了理論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，理論與實(shí)際結(jié)合，從實(shí)際中得出結(jié)論才能真正提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，并且發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處，發(fā)現(xiàn)知識(shí)掌握不

39、牢靠有待加強(qiáng)。 在這次設(shè)計(jì)中，我總結(jié)了：學(xué)無(wú)止盡。這次設(shè)計(jì)過(guò)程中還有許多不如意和不完善的地方，通過(guò)這次的經(jīng)歷，希望以后會(huì)越做越好！同時(shí)感謝老師們耐心的教導(dǎo)和幫助。 參考文獻(xiàn) [1] 葉久新，王群主編.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.11. [2] 伍先明主編.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M] .北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2011.2. [3] 熊小平，張?jiān)黾t主編.塑料注射成型[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.3. [4] 王孝培主編.塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.6. [5] 許洪斌主編.塑料注射成型工藝及模具[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.11. [6] 王文廣主編.塑料注射模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例[M] .北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.12. [8] 馮炳堯主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2001.5.