圓蓋注塑模具設(shè)計【計算機按鍵】【說明書+CAD】

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河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計說明書 圓蓋注塑模設(shè)計 緒　論 模具工業(yè)在工業(yè)發(fā)展中占有很重要的地位，各行各業(yè)均離不開模具，特別在汽車、摩托車、玩具、及家電等行業(yè)。其中塑料模具又是模具工業(yè)中重要的組成部分，彩電、電冰箱、洗衣機、空調(diào)機等產(chǎn)品，需要的塑料模具量很大，在建筑、建材方面，今后塑料門窗、塑料水管和裝飾塑料制品將會有一個很大的發(fā)展。到2010年，塑料門窗的普及率和塑料管的普及率將達到30%-50%,對模具的需求會有很大增長。在工業(yè)發(fā)達國家，據(jù)1991年統(tǒng)計，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占40 ;韓國模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占43.9 ，生產(chǎn)沖壓模的占44.8%;新加坡全國有460家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模，35%生產(chǎn)沖模和夾具。中國模具工業(yè)一直以每年巧%左右的增長速度快速發(fā)展，2000年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值己達280億元人民幣，在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占110。由以上事實可以看出塑料模具已處于同沖壓模具并駕齊驅(qū)的地位。 在塑料模具中注射模具是應(yīng)用最廣泛、類型最多、結(jié)構(gòu)最復雜的一種。在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、滿足塑料制件的使用要求、降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注塑?？沙尚蜕习偃f次，一副優(yōu)良的壓鑄模大約能成型25萬次，這與模具的設(shè)計、模具材料及模具的制造有著很大的關(guān)系。 第1章 注射模具的設(shè)計 1.1　塑件分析與模具材料和注射機的選取 1.1.1塑件結(jié)構(gòu)分析 　　該圓蓋材料為改性PS，制品內(nèi)孔中部有三處長20mm凸起結(jié)構(gòu)，外觀質(zhì)量求較高。模具設(shè)計的關(guān)鍵在于如何實現(xiàn)順利脫模。 1.1.2塑件零件圖技術(shù)要求分析 由塑件零件圖中的技術(shù)要求可見，此零件材料為改性聚苯乙烯，批量生產(chǎn)，，各配合尺寸精度要求一般，所以制造的模具精度取一般精度就已經(jīng)滿足要求。因為塑件是批量生產(chǎn)，所以型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比較高。 1.2塑料材料的成型特性與工藝參數(shù) 由圓蓋零件圖中的技術(shù)要求可知，塑件材料為改性聚苯乙烯，其特點如下： 1.2.1基本特性： 　　聚苯乙烯流動性好，加工性能好，易著色，尺寸穩(wěn)定性好?？捎米⑺?、擠塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機加工、印刷等方法加工成各種制件。特別適用于注塑成型，注塑成型時物料一般可不經(jīng)過干燥直接使用。但為了提高制品質(zhì)量，可在55-70攝氏度鼓風箱內(nèi)預干燥1-2小時。具體加工條件大致為：料筒溫度200攝氏度左右，模具溫度60-80攝氏度，注塑溫度170至220攝氏度，注塑壓力比為1.6-4.0。成型后的制品應(yīng)在紅外線或鼓風烘箱內(nèi)，于70攝氏度恒溫處理2-4小時。 1.2.2主要用途 聚苯乙烯，可用于日用品、電氣、儀表外殼、玩具、燈具、家用電器、文具、化妝品容器、室內(nèi)外裝飾品、果盤、光學零件（如三棱鏡、透鏡）透鏡窗和模塑、車燈、電訊配件，電頻電容器薄膜，高頻絕緣材料、電視仙等集裝箱、波導管，化工容器等。懸浮聚合樹脂可制成不同密度的泡沫塑料，用作絕熱、隔音、防震、漂浮、包裝材料，軟木代用品，預發(fā)泡體可作水過濾介質(zhì)及制配輕質(zhì)混凝土，低發(fā)泡塑料可制成合成木材做家具等。 高沖擊級聚苯乙聚（HIPS）可注塑或擠塑成各種制品，適合家電產(chǎn)品外殼，電器用品、儀表儀器配件、冰箱內(nèi)襯、板材、電視機、收錄機、電話機殼體、文教用品、玩具、包裝容器、日用品、家具、餐具、托盤、結(jié)構(gòu)泡沫制品等。 1.3模具材料的選取及熱處理 由塑件技術(shù)要求分析可知，型腔板和型芯的硬度、耐磨性能要求比較高。所以在本設(shè)計中，型腔板和型芯的材料，本人選取40Cr，調(diào)質(zhì)處理。模架各板的材料和熱處理參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中表2-177選取。則模具中各板的材料和熱處理如表1.3.1所示： 表1.3.1 零件名稱 材料牌號 熱處理方法 硬度 定模板 45 調(diào)質(zhì) HB230～270 型腔板 40Cr 調(diào)質(zhì) HRC54～58 型芯 40Cr 調(diào)質(zhì) HRC54～58 型芯固定板 45 調(diào)質(zhì) HB230～270 支承板 45 淬火 HRC43～48 推板 45 淬火 HRC43～48 推桿固定板 45 模腳 45 1.4注射機的選取 塑件成形所需的注射總量應(yīng)該小于所選注射機的注射量。注射容量以容積（cm3）表示時，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機的注射容量，其關(guān)系按《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式2-54校核： V件≤0.8V注 式中 V件——塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm3）；取V件=80cm3； V注——注射機的注射容量（cm3）； 0.8——最大注射容量利用系數(shù)。 則有： 1.25×80=100 cm3≤V注 根據(jù)V注≥100 cm3和《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40初步選取的注射機型號為XS－ZY－500。其主要參數(shù)如下： 螺桿直徑（mm）：φ65； 注射容量（cm3）：500； 注射壓力（MPa）：104； 鎖模力（kN）： 3500； 最大注射面積（cm2）：1000； 模具厚度（mm）：最大450mm，最小300mm； 模板行程（mm）：700； 噴嘴：球半徑（mm）：18；孔直徑（mm）：φ7.5； 定位孔直徑（mm）：φ； 頂出：中心孔徑（mm）：φ150；兩側(cè)孔徑：φ24.5；孔距：φ530。 第2章　確定模具的結(jié)構(gòu)方案 2.1 確定塑件在模具中的位置和分型面位置 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： （1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 （2）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 （3）保證塑件的精度要求。 （4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 （5）便于模具加工制造。 （6）對成型面積的影響。 （7）對排氣效果的影響。 （8）對側(cè)向抽芯的影響。 其中最重要的是第5）和第2）、第8）點。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。 2.1.1型腔數(shù)目的確定 在設(shè)計實踐中，型腔數(shù)目的確定，一般考慮的要點有： 1、 料制件的批量和交貨周期； 2、 量控制要求； 3、 成型的塑料品種與塑件的形狀及尺寸； 4、 塑料制件的成本； 5、 所選用的注射機的技術(shù)規(guī)范。 根據(jù)上述要點所確定的型腔數(shù)目，既要保證最佳的生產(chǎn)經(jīng)濟性，技術(shù)上又要充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量，也就是應(yīng)保證塑料制件最佳的技術(shù)經(jīng)濟性。因此根據(jù)本塑件的形狀及尺寸，確定型腔的數(shù)目為一模一腔。 2.1.2塑件在模具中的位置和分型面的方案確定 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置、形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。在選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：1：塑件脫摸方便2：模具結(jié)構(gòu)簡單3：型腔排氣順利4：確保塑件質(zhì)量5：無損塑件外觀6：設(shè)備利用合理 對于圓蓋塑件，分型方案如下： 圓蓋的外觀質(zhì)量要示較高，應(yīng)將分型面定在圓蓋底部，表面不允許有澆口痕跡，故采用點澆口澆注。制品內(nèi)孔中有三處長20mm的凸起結(jié)構(gòu)，必須進行側(cè)向抽芯。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)，設(shè)計的模具為，塑件全部在上模型腔中，設(shè)計定模抽芯方式對其進行側(cè)抽芯，因抽芯行程較短，采用斜滑塊抽芯機構(gòu)，并將三個斜塊做成一個整體。頂出機構(gòu)采用動模后退，點澆口拉斷后，斜滑塊沿主型芯T型導軌向內(nèi)移動與制品脫離。 2.2選擇澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的方式 2.2.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計和澆口的選擇 澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進行總體設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本規(guī)則： （1）排氣良好 能順利的引導熔融塑料填充到型腔的各個深度，不產(chǎn)生渦流和紊流，并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出； （2）流程短 在滿足成型和排氣良好的情況下，要選取短的流程來充滿型腔，且應(yīng)盡量減少彎折，以降低壓力損失，縮短填充時間； （3）防止型芯和嵌件變形 應(yīng)盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯彎曲變形和嵌件移位； （4）整修方便 澆口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無損塑件的外觀和使用； （5）防止塑件翹曲變形； （6）合理設(shè)計冷料穴和溢料槽； （7）澆注系統(tǒng)的斷面積和長度。 除滿足以上各點外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應(yīng)盡量取最小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。因為本塑件不是大型或薄壁塑料制件，所以無需進行流動距離比和流動面積比的校核。 1.主流道設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動距離。主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復接觸，屬于移損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式（也稱澆口套），以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火53～57HRC。主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中芯位置上，并盡可能保證與相聯(lián)接的注射機噴嘴為同一軸芯線。 主流道襯套形式如圖2．2．1所示，圖2．2．1 a為主流道與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；圖2．2．1 b和圖2．2．1 c所示為將主流道襯套和定位圈設(shè)計成 a) b) c) 圖 2．2．1 兩個零件，然后配合固定在模板上。在本設(shè)計中，為了安裝與拆卸方便，所以采用圖2．2．1 b的形式。 2.澆注口位置的選擇 模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模之后有時還需修改澆口尺寸。無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝特征、成型質(zhì)量和技術(shù)要求，并綜合分析塑料熔體在模內(nèi)的流動特性、成型條件因素。以下幾項原則可以參考： （1）盡量縮短流動距離； （2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件最大壁厚處； （3）必須盡量減少或避免熔接痕； （4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 （5）考慮分子定向的影響； （6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動（蛇形流）； （7）不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口； （8）澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量。 預先擬訂澆注口位置的設(shè)計方案有兩種，分別為在I處和II處。根據(jù)上面的幾項原則來分析：如果開在I處，那就產(chǎn)生澆注口不平衡，而且會影響塑件外觀質(zhì)量，而在II處開澆注口是非常平衡的，也盡量縮短了塑料的流動距離，不影響塑件的外觀質(zhì)量，澆口凝料也易于去除，還能夠同時填充滿型腔，所以我選擇在II處開澆注口。 3.澆口的選擇 澆口亦稱進料口，連接分流道與型腔的通道。除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。 根據(jù)所采取澆口的位置，擬訂采用澆口的形式如下： （1）環(huán)形澆口 環(huán)形澆口主要用來成型圓筒形塑件，它開設(shè)在塑件的外側(cè)，采用這類澆口，塑料熔體在充模時進料均勻，各處料流速度大致相同，模腔內(nèi)氣體易排出，避免了使用側(cè)澆口時容易在塑件上產(chǎn)生的熔接痕，但澆口去除較難，澆口痕跡明顯。 （2）輪輻澆口 輪輻澆口是在內(nèi)側(cè)開設(shè)的環(huán)形澆口的基礎(chǔ)上加以改進，由四周進料改為幾段小圓弧進料，澆口尺寸與側(cè)澆口類似。這樣澆口凝料易于去除且用料也有減少，這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛，但塑件易產(chǎn)生多條熔接痕從而影響了塑件的強度。 （3）潛伏澆口 潛伏澆口又稱剪切澆口，由點澆口演變而來。這類澆口的分流道位于分型面上，而澆口本身設(shè)在模具內(nèi)的隱蔽處，塑料熔體通過型腔側(cè)面斜向注入型腔，因而塑件外表面不受損傷，不致于因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量及美觀效果。 三種澆口的優(yōu)缺點經(jīng)比較易見，環(huán)形澆口凝料去除比較難，增加了工人的勞動強度，所以不采用環(huán)形澆口。潛伏澆口的優(yōu)點比較多，但因為本塑件是摩托車燈罩的內(nèi)部零件，對塑件的外表面質(zhì)量及美觀效果要求不是很高，只須能保證其一般的尺寸精度就可以了，而輪輻澆口已經(jīng)滿足其設(shè)計要求。為了加工的方便性，所以決定采用輪輻澆口。 4.冷料穴的設(shè)計 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考察注射機噴嘴和主流道入口小端間的溫度狀況時，發(fā)現(xiàn)噴嘴端部的底于所要求的塑料熔體溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10～25㎜的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上，其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為1～1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。.冷料穴的各種形式如圖所示。圖2．2．2 a～c是底部帶推桿的冷料穴形式，圖2．2．2 a是端部部為Z字形拉料桿形式冷料穴，是最常用的一種形式，開模時主流道凝料被拉料桿拉出， a) b) c) d) e) 圖 2.2.2 推出后常常需用人工取出而不能自動脫落；圖2．2．2 b是靠帶倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式；圖2．2．2 c是環(huán)形槽代替了倒錐形用來拉主流道凝料的形式，b圖和c圖適用于彈性較好的軟質(zhì)塑料，能實現(xiàn)自動化脫模。圖2．2．2 d和圖2．2．2e是適用于推件板脫模的拉料桿形式冷料穴。 在比較了這幾種冷料穴的特點后，和經(jīng)過對塑件的結(jié)構(gòu)分析，可能將采用推桿將塑件推出，所以在這里預先選用圖2．2．2 b形式的冷料穴。 2.2.2　排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體，不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導致塑件局部炭化或燒焦（褐色斑紋），同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。有時在注射成型過程中，為保證型腔充填的均勻合適及增加塑料熔體匯合處的熔接強度，還需在塑料最后充填到的型腔部位開設(shè)溢流槽以容納余料，也可以容納一定量的氣體。 注射模具成型時的排氣通常以如下四種方式進行： 1、利用配合間隙排氣； 2、在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； 3、利用排氣塞排氣； 4、強制性排氣。 在本設(shè)計中，利用配合間隙就足以滿足排氣的需要，所以就無須再設(shè)計其它方式排氣。 2.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲件、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖殺刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 2.3.1凹模 凹模是成型零件外表面的主要零件，按其結(jié)構(gòu)不同，可分為整體式和組合式兩類。 1、體式凹模 整體式凹模由整快材料加工而成。 2、組合式凹模 組合式凹模是指凹模由兩個以上零件組合而成。按組合方式的不同分為以下幾種形式： ①、嵌入式凹模 ②、局部鑲嵌式凹模 ③、底部鑲拼式凹模 ④、側(cè)壁鑲拼式凹模 ⑤、多件鑲拼式凹模 ⑥、四壁拼合式凹模 根據(jù)以上這些原則和特點，本人對型腔的設(shè)計提出了三種設(shè)計方案，其設(shè)計結(jié)構(gòu)如下： 方案（一）： 型腔根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點，把型腔設(shè)計成左右兩半拼合式。這樣的話，就方便了型腔的加工，降低了加工成本，但由于是兩對半式拼合，所以在拼合處塑件會產(chǎn)生痕跡，影響塑件的外觀質(zhì)量，同時使得模具安裝困難。 方案（二）： 這種方案的特點是結(jié)構(gòu)加工效率高，裝拆方便，節(jié)省了模具加工需要的模具工具鋼材料，適合于多型腔或大型模具。 方案（三）： 采用的是整體式型腔結(jié)構(gòu)。它的特點是結(jié)構(gòu)牢固，使用中不容易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但由于加工困難熱處理不方便，整體式凹模常用在形狀簡單的、中小模具上。 因為塑件表面輪廓簡單，而且塑件又不是很大，加工后的模具也不大，為了使得加工簡單和節(jié)省模具制造成本，所以決定采用整體式凹模。 2.3.2凸模和型芯 凸模和型芯均是成型塑件內(nèi)表面的零件。凸模一般是指成型塑件中比較大的、主要內(nèi)形的零件，又稱主型芯；型芯一般是指成型塑件上比較小的孔槽的零件。 主型芯的結(jié)構(gòu) 主型芯按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種。整體式結(jié)構(gòu)牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝實驗或小型模具上的形狀簡單的型芯。組合式型芯的優(yōu)缺點和組合式凹模的基本相同。 在此本人對型芯的機構(gòu)提出了兩種方案。 方案（一）： 采用整體式型芯，因為采用了整體式型芯，所以對于型芯內(nèi)的結(jié)構(gòu)布置就容易了許多，如水道、推出機構(gòu)等的設(shè)計，因為塑件兩邊有凸出的臺肩，所以其加工的工藝性就不好。 方案（二）： 經(jīng)過對塑件的分析，因為塑件兩邊有凸出的臺肩，所以對其采取鑲塊處理，這樣的話，型芯的加工制造就容易多了，節(jié)省了制造成本。 在經(jīng)過多方面的考慮之后，本人決定采取方案（二）的型芯結(jié)構(gòu)方式。 2.4　合模導向機構(gòu)設(shè)計 導向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的兩件。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種形式，通常采用導柱導向定位。 2.4.1導向機構(gòu)的作用 1、定位作用 模具閉合后，保證動定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證形腔的形狀和尺寸精確；導向機構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。 2、導向作用 合模時，首先時導向零件接觸，引導動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入形腔造成成型零件損壞。 3、承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導柱承受了一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)壓力很大時，不能單靠導柱來承擔。需要增設(shè)錐面定位機構(gòu)。 4、保持運動的平穩(wěn)作用。 2.4.2導柱導向機構(gòu) 導柱導向機構(gòu)的主要零件是導柱和導套。 1導柱 導柱的結(jié)構(gòu)形式 導柱的典型結(jié)構(gòu)如圖2．4．1所示。圖2．4．1 a為帶頭導柱，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具。小批量生產(chǎn)一般不需要導套，而是導柱直接與模板中的導向孔配合。生產(chǎn)批量大時，也可在模板中設(shè)置導套，只需更換導套即可；圖2．4．1 b和圖2．4．1 c是有肩導柱的兩種形式，其結(jié)構(gòu)較為復雜，用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具，導柱與導套相配合，導套固定孔直徑與導柱固定孔直徑相等，兩孔同時加工，確保同軸度的要求。其中圖2．4．1c所示導柱用于固定板太薄的場合，在固定板下面再加墊板固定，這種結(jié)構(gòu)不太常用。導柱的導滑部分根據(jù)需要可加工出油槽，以便潤滑和集塵，提高使用壽命。 　　　　　　a b c 2．4．1 在分析了以上三種導柱的特點后，因為本塑件的生產(chǎn)批量比較大，而且塑件的精度要求也比較高，所以決定采用帶頭導柱與導套配合的導向機構(gòu)，故導柱采用圖2．4．1 b的形式。 2.導套 導套的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2．4．2 a為直導套（Ⅰ型導套），結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合；圖2．4．2 b和圖2．4．2 c為帶頭導套（Ⅱ型導套），結(jié)構(gòu)較復雜，用于精度較高的場合，導套的固定孔便于與固定孔同時加工，其中圖2．4．2 c用于兩塊板固定的場合。 在本模具設(shè)計中，塑件對模具的精度要求比較高，所以我采用圖2．4．2 b（Ⅱ型導套）。 a) b) c) 圖 2．4．2 2.5推出機構(gòu)設(shè)計 塑件在從模具上取下以前，還有一個從模具的成型零件上脫落的過程，使塑料件從成型零件上脫落的機構(gòu)為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿或者液壓缸來完成的。 推出機構(gòu)可按其推出動作的動力來源分為手動推出機構(gòu)、機動推出機構(gòu)、液壓和氣壓推出機構(gòu)。手動推出機構(gòu)是模具開模后，由人工操縱的推出機構(gòu)推出塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；機動推出機構(gòu)利用注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構(gòu)，實現(xiàn)塑件的自動脫模；液壓和氣動推出機構(gòu)是依靠設(shè)置在注射機上的專用液壓和氣動裝置，將塑件推出或者從模具中吹出。推動機構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類別分類，可分為推桿推出機構(gòu)、推管推出機構(gòu)、凹?；虺尚屯茥U（塊）推出機構(gòu)、多元綜合推出機構(gòu)等。另外還可以根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特征來分類，如：簡單推出機構(gòu)、動定模雙向推出機構(gòu)、順序推出機構(gòu)、二級推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機構(gòu)；帶螺紋塑件的脫模機構(gòu)等等。 推出機構(gòu)的設(shè)計原則： （1）推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 （2）保證塑件不因推出而變形損壞。 （3）機構(gòu)簡單動作可靠。 （4）良好的塑件外觀。 （5）合模時的正確復位。 2.5.1推桿推出機構(gòu) 由于設(shè)置推桿位置的自由度較大，因而推桿推出機構(gòu)時最常見的推出機構(gòu)，常被用來推出各種塑件。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出情況而定，可設(shè)計成圓形、矩形等等。其中圓形最為常用，因為使用圓形推桿的地方，較容易達到推桿合模板或型芯上推桿孔的配合精度，另外圓形推桿還具有減少運動阻力、防止卡死現(xiàn)象等優(yōu)點，損壞后還便于更換。 合理地布置推桿的位置時推出機構(gòu)設(shè)計中的重要工作之一，推桿的位置分布得合理，塑件就不致于變形或被頂壞。推桿應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方；推桿應(yīng)均勻布置；推桿應(yīng)設(shè)在塑件強度剛度較大處；推桿的直徑；推桿的形狀及固定形式。 2.5.2推件板推出機構(gòu) 推件板推出機構(gòu)是由一塊于凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑件的整個周邊端面上進行推出，因此，作用面積大。推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，并且塑件上無推出痕跡。但如果型芯合推件板的配合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會滯留在推件板上。 方案（一）： 采用推桿推出，如圖2.5.1所示，利用塑件的兩個凸臺安置推桿，還有頂部可安置一根。 圖2．5．1 方案（二）： 采用推板推出，如圖2.5.2所示，用推板將塑件推出。 經(jīng)過對塑件的分析，因為塑件壁厚為3㎜，所以本人采用方案（二）推板推出塑件。 圖2．5．2 2.5.3推出機構(gòu)的導向與復位機構(gòu)設(shè)計 為了保證推出機構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出元件能回到原來的位置，通常還需要設(shè)計推出機構(gòu)的導向與復位裝置。 1.導向零件 推出機構(gòu)的導向零件，通常由推板導柱與推板導套組成，簡單的小模具也可由推板導柱直接與推板上的導向孔組成。導向零件使各推出元件得以保持一定的配合間隙，從而保證推出和復位動作順利進行。有的導向零件在導向的同時還起支承作用。推板導柱與推板導套相配合的，推板導柱除了起導向作用外，還支承著動模支承板，從而改善了支承板的受力狀況，大大提高了支承板的剛性，推板導柱固定在支承板上的結(jié)構(gòu)，則推板導柱直接與模板上的導線孔相配合，推板導柱也不起支承作用，這種相似用于生產(chǎn)較小批量素件的小型模具。當模具較大時。推板導柱的數(shù)量根據(jù)模具的大小而定，至少要設(shè)置兩根，大型模具需要四根。 圖2．5．3 在分析了幾種形式的推板導向機構(gòu)后，本人決定采用圖 15a形式的推板導向機構(gòu)，不過其具體結(jié)構(gòu)有一點改變，其設(shè)計如圖2．5．3所示。 2.復位桿復位 為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同時裝由復位桿，如圖所示。常用的復位桿均采用原形截面， 一般每副模具設(shè)置四復位桿，其位置近來能夠設(shè)在固定板的四周，以便推出機構(gòu)合模時復位平穩(wěn)，復位桿端面與所在動模分型面平齊。 3.彈簧復位 彈簧復位時利用彈簧的彈力使推出機構(gòu)復位。彈簧復位與復位桿復位的主要區(qū)別是：用彈簧復位時，推出機構(gòu)的復位先于合模動作完成，所以，通常為了便于活動鑲件的安放而采用彈簧先復位機構(gòu)。 在本模具設(shè)計中，沒有活動鑲件，所以使用復位桿復位已經(jīng)滿足設(shè)計要求，而且復位桿復位將會使得模具加工方便，所以在設(shè)計中我采用復位桿復位。 2.6側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 在第一節(jié)第二部分的分型面設(shè)計的方案（一）里，需要對圓蓋內(nèi)孔設(shè)計側(cè)向抽芯機構(gòu)，抽芯機構(gòu)與側(cè)向分型按其動力來源可分為手動、機動、氣動或液壓三大類。 2.6.1手動側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用人力將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從成型塑件中抽出。這一類機構(gòu)操作不方便、工人勞動強度大、生產(chǎn)率低，但模具的結(jié)構(gòu)簡單、加工制造成本低，因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)或無法采用其他側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的場合。 手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的形式很多，可根據(jù)不同塑料制件設(shè)計不同形式的手動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。手動側(cè)向分型與抽芯可分為兩類，一類是模內(nèi)手動分型抽芯，另一類是模外手動抽芯，而模外手動抽芯機構(gòu)實質(zhì)上是帶有活動鑲件的模具結(jié)構(gòu)。 2.6.2氣動或液壓側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是以液壓力或壓縮空氣作為動力進行側(cè)向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側(cè)向成型零件復位。 液壓或氣動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)多用于抽拔力大、抽芯距比較長的場合，例如大型管子塑件的抽芯等。這類分型與抽芯機構(gòu)是靠液壓缸或汽缸的活塞來回運動進行的，抽芯的動作比較平穩(wěn)，特別是有些注射機本身就帶有抽芯液壓缸，所以采用液壓側(cè)向分型與抽芯更為方便，但缺點是液壓或氣動裝置成本較高。 2.6.3機動側(cè)向分型抽芯機構(gòu) 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用注射機開模力作為動力，通過有關(guān)傳動零件（如斜導柱）使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型或把側(cè)向型芯從塑料制件中抽出，合模時又靠它使側(cè)向成型零件復位。這類機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)比較復雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)傳動零件的不同，這類機構(gòu)可分為斜導柱、彎銷、斜導槽、斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。 本題中對圓蓋內(nèi)孔中部凸起結(jié)構(gòu)的抽芯機構(gòu)設(shè)計擬定了幾個抽芯方案： （1）開模后手工抽芯； （2）用彈簧實現(xiàn)抽芯和斜面壓回復位； （3）液壓抽芯； （4）斜導柱機構(gòu)抽芯。 由于抽芯距離比較短。而且塑件是大批量生產(chǎn)的，所以最好能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)。因此，在這個設(shè)計中，如果采用手動的抽芯方式就會使生產(chǎn)率大大降低，并且會加大工人的勞動強度，浪費了人力資源；而如果采用氣動或液壓的抽芯方式則顯得太不現(xiàn)實，因為這個塑件的抽芯距不大；所以本人也不太贊成采用這種抽芯方式，很明顯用機動抽芯機構(gòu)是最合理的選擇。 因此，采用彈簧側(cè)抽芯或者斜導柱抽芯。 用彈簧進行側(cè)抽芯也是可以的，但因為型腔受的壓力比較大，若采用彈簧側(cè)抽芯的話，可能會因為彈簧產(chǎn)生的壓力不夠而產(chǎn)生溢料。因此不推薦使用這種抽芯形式。而用斜導柱進行側(cè)抽芯的話，就沒有這種問題 存在，因為斜導柱產(chǎn)生的側(cè)壓力很大，所以 在此本人采用斜導柱側(cè)抽芯的抽芯形式。 其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2．6．1所示： 對于內(nèi)抽芯，其設(shè)計結(jié)構(gòu)形式有彈簧 內(nèi)抽芯、斜滑塊內(nèi)抽芯,開模后手工抽芯。 由圖2．6．2可見掛鉤的尺寸比較小，　　　　　　 長只有25㎜。需要抽芯部分也只有3㎜深。　　　　　　　　　圖 2．6．1 因為是大批量生產(chǎn)的，所以不采用開模后手工抽芯。而采用彈簧內(nèi)抽芯，因為型芯比較小，不好設(shè)計，況且如果彈簧的強度不夠的話會產(chǎn)生溢料、變形，不能保證尺寸精度，所以本人在此不采用彈簧內(nèi)抽芯。采用斜滑塊內(nèi)抽芯，其既可以滿足了設(shè)計要求，也可以作為推桿把塑件頂出。在此本人擬定了兩個方案，其分別如圖2．6．3、圖2．6．4所示。 經(jīng)過考慮和比較，兩個方案各有各的優(yōu)點，在此，本人采取圖2．6．3 的方案。 圖2．6．2 　圖2．6．3 　　圖2．6．4 2.7溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模具設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。 2.7.1模具溫度調(diào)節(jié)的重要性 1.溫度及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)對塑件質(zhì)量的影響 無論何種塑料進行注射成型，均有一個比較適宜的模具溫度范圍，在此溫度范圍內(nèi)塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質(zhì)量也比較高。為了使模溫能控制在一個合理的范圍內(nèi)，必須設(shè)計模具溫度的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 模具溫度的調(diào)節(jié)是指對模具進行冷卻或加熱，必要時兩者兼有，從而達到控制模溫的目的。對模具進行冷卻還是加熱，與塑料品種、塑件的形狀與尺寸、生產(chǎn)效率及成型工藝對模具溫度的要求有關(guān)。 對于粘度低、流動性好的塑料（例如聚乙烯、聚丙烯，聚苯乙烯，聚酰胺等），因為成型工藝要求要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻，有時為了進一步縮短在模內(nèi)的冷卻時間，也可用冷水控制模溫。對于粘度高、流動性差的的塑料（例如聚碳酸脂，聚砜、聚甲醛，聚苯醚和氟塑料等），為了提高充型性能，成型工藝要求有較高的模溫，因此經(jīng)常需要對模具加熱。對于粘流溫度或熔點較低的塑料，一般需用常溫或冷水對模具進行冷卻；而對于高粘流溫度或高熔點的塑料，可用溫水控制模溫。對于熱固性塑料，模溫要求在150～200℃，必須對模具加熱。流程長、壁厚較大的塑件，或者粘流溫度或熔點雖不高，但成型面積很大時，為了保證塑料熔體在充模過程中不至溫降太大而影響蟲型，可對模具采取適當?shù)募叶胧?。對于大型模具，為了保證生產(chǎn)之前用較短的時間達到工藝所要求的模溫，可設(shè)置加熱裝置對模具進行預熱。對于小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫不太高時?？梢圆辉O(shè)置冷卻裝置依靠自然冷卻。 設(shè)置溫度調(diào)節(jié)裝置后，有時會給注射帶來一些問題，例如，采用冷水調(diào)節(jié)模具時，大氣中水分易凝聚在模型表壁，影響塑件表面質(zhì)量。而采用加熱措施后，模內(nèi)一些間隙配合的零件可能由于膨脹而使間隙減小或消失，從而造成卡死或無法工作，設(shè)計時應(yīng)予以注意。 2.模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系 模具溫度與生產(chǎn)效率的關(guān)系主要是由冷卻時間來體現(xiàn)的，塑件在模內(nèi)停留冷卻的時間與其傳遞給模具的熱量有如下關(guān)系： Q=h1A1Δθt2 式中 Q——塑料傳給模具的熱量（J）； h1——塑料對模型材料的傳熱系數(shù)（W/（m2.K））; A1——模腔的表面積； Δθ——模腔內(nèi)塑料與模腔表壁的溫度差（0C）； t2——塑件在模內(nèi)停留冷卻的時間（s）。 如果塑料的品種、模具設(shè)計和成型工藝已定，那么h1, 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圖2．7．1 A1及Q也就基本確定。則有： t2∝ 上式說明，塑料在模具內(nèi)停留冷卻的時間t2與溫差Δθ成反比關(guān)系，若要縮短塑件在模內(nèi)的停留冷卻時間以提高生產(chǎn)率，就必須在工藝條件允許的情況下盡量增大塑料與模腔的溫差。但是，如果模具沒有溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，模內(nèi)的熱量就會伴隨著注射次數(shù)的增加而逐漸積累，使模溫升高，導致Δθ減小，從而生產(chǎn)效率隨著塑件在模具內(nèi)停留時間和成型周期的延長而下降，因此，模具內(nèi)設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常必要的。 2.冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則與冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) （1）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大； （2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等； （3）澆口處加強冷卻； （4）冷卻水道出、入口溫差盡量??； （5）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置； （6）合理確定冷卻水接頭位置。 此外，冷卻水道的設(shè)計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度；冷卻水道要易于加工清理，一般水道孔徑為10㎜左右（不小于8㎜）；冷卻水道的設(shè)計要防止冷卻水的泄漏，凡是易漏的部位要加密封圈等等。 根據(jù)這些原則，和針對本塑件的特點和要求，本人設(shè)計了型腔冷卻水道和的型芯冷卻水道。型芯的進水由孔A進孔B出。 第3章　工作尺寸的計算和注射機的校核 3.1 模架各零件的計算和選取 3.1.1腔板尺寸的計算 在確定型腔壁厚和底板厚度時，應(yīng)分別從強度和剛度兩方面來計算，相互校核后取其大值。在型腔的機構(gòu)方式里已經(jīng)采取整體式型腔，所以型腔板的壁厚和底板厚按整體式圓形型腔來計算。 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》，型腔的側(cè)壁厚和底板厚計算如下： 1.側(cè)壁厚度的計算 整體式圓形型腔的側(cè)壁可以 看作是封閉的厚壁圓筒，側(cè)壁在 塑料熔體壓力作用下變形，由于 側(cè)壁變形受到底板的約束，在一 定高度h2范圍內(nèi)，其內(nèi)半徑增大 量較小，愈接近底板約束愈大， 側(cè)壁增大量愈小，可以近似地認 為底板處側(cè)壁內(nèi)半徑為零。當側(cè) 壁高到一定界限（h2）以上時， 側(cè)壁就不再受底板約束的影響， 圖 3.1.1 其半徑增大量與組合式型腔相 同，故高于h2的整體式圓形型腔可按組合式圓形型腔作剛度和強度計算。 整體式圓形型腔內(nèi)半徑增大受底板約束的高度h2，由式（5-51）有： h2= R——型腔外半徑（㎜）； r——型腔內(nèi)半徑（㎜）； h2——受約束高度（㎜）。 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中表5-19列舉的圓形型腔壁厚的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，和塑件的直徑為83，故取型腔壁厚為R-r=65mm，則有： h2===69.09㎜ 2.型腔的底板厚度 型腔的底板厚度按照整體式來計算，按剛度條件，根據(jù)式（5-55）底板厚度為： h剛==17.93mm 按強度條件，根據(jù)式（5-56）底板厚度為： h強=r=20.08mm 因為h強>h剛，所以按強度條件計算的結(jié)果來確定底板的厚度，取底板厚度為h底=25mm。因為型心還要與型腔咬合，故選取型腔底板厚為30mm。 3型腔板的最小尺寸計算 型腔板高度: h凹=h塑+h底=30+37=67mm 型腔板長： L=83+60×2=203mm 型腔板寬： L=83+60×2=203mm 因此，初步確定型腔板的尺寸為：203×203×67㎜。 3.1.2型芯固定板尺寸的計算 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中型芯板厚度的選取，則有： h=h塑 式中 h——型芯板的厚度（㎜）； h塑——塑件的高度（㎜）；h塑=37㎜。 則有 h=h塑=×37=12.33mm 圓整后初步選取型芯固定板厚度為：h=12mm。 3.1.3模架各板尺寸的選取與校核 根據(jù)型腔板的外形尺寸和型心固定板的厚度，參照《中國模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》表13.3-11注射模中小型模架組合尺寸，選取355×L中派生型A2型號標準模架尺寸。其圖和尺寸數(shù)據(jù)如圖3.1.2所示。 圖3.1.2 1、模架各板尺寸的選取 參照《模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》中表3.3.11注射模中、型模架組合尺寸，和型腔型芯板厚的尺寸；本人設(shè)計模架各板的尺寸如下： 定模板 450×415×12 推桿固定板 450×225×20 型腔板 450×355　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　×67 推件板 450×225×25 型芯固定板 450×355×12 模腳 450×100×120 型芯支承板 450×355×50 表3.2 注射機的校核 選取的注射機型號為XS－ZY－500，其主要參數(shù)在第一章第四節(jié)里有。 3.2.1校核鎖模力： 模具所需的最大鎖模力應(yīng)該小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系按下《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式2-56校核 P腔F≤P鎖 式中 P腔——模具型腔壓力，取30MPa； P鎖——注射機額定鎖模力（N）； F——塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）； 則有： P腔F =30×3.14×752=529.875kN≤P鎖=3500kN 所以鎖模力符合要求。 3.2.2校核注射壓力 塑件成形所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力，其關(guān)系按《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式2-57校核 P成≤P注 式中 P成——塑件成形所需的注射壓力（MPa），根據(jù)《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中表2-36，和塑件材料為改性PS可查得P成大于60小于100。 P注——所選注射機的額定注射壓力（MPa）。P注=104； 則有： P成≤P注=104 所以注射機的注射壓力符合塑件的注射壓力。 3.2.3校核模具的閉合厚度 模具閉合時的厚度應(yīng)在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式2-58校核 H最?。糎模＜H最大 式中 H最小——注射機所允許的最小模具厚度，此型號為300mm； H最大——注射機所允許的最大模具厚度，此型號為450mm； H?！＞唛]合高度；H模=376mm。 因為300＜376＜450，則有H最?。糎模＜H最大。所以模具閉合高度符合所選注射機的模具厚度。 3.2.4校核最大開模行程 塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機的最大開模行程。因為所采用的澆口形式是潛伏澆口，所以可以采用點澆口的公式校核，其關(guān)系按《模具設(shè)計與制造簡明手冊》中式2-56校核 H1+H2+a+5～10mm≤S 式中 H1——脫模距離（推出距離）（mm）；H1=30mm； H2——塑件高度（mm）；H2=37mm； a——點澆口取出距離（mm）；a=40mm； S——注射機模板行程。 則有 30+37+40+5～10=112～127≤S=700 所以塑件的開模距符合注射機的最大開模行程。 經(jīng)過校核，所選擇的注射機符合要求。 3.3 型腔、型心尺寸的計算 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中式5-16，塑料的平均收縮率計算如下： S= 式中 S——塑料的平均收縮率； Smax——塑料的最大收縮率； Smin——塑料的最小收縮率。 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》附錄B常用塑料的收縮率，改性PS為0.3%～0.8%，取SMAX=0.8%，SMIN =0.3%，則有： S==0.55% 3.3.1型腔尺寸的計算 1.型腔的大、小端徑向尺寸 根據(jù)《塑料注射模具設(shè)計技巧與實例》中的公式5-15有： D=[ 式中 D——型腔的最小基本尺寸； D0——塑件的最大基本尺寸； S——塑料的平均收縮率； Δ——塑件的公差；根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中表3-8選取； δ——模具制造公差，精度要求不高的塑件按（～）選取。 根據(jù)塑件零件圖有：D0=83， =80，高H0=37，=34. 則有型腔直徑為： D=[=[83×（1+0.55%）-×0.31= 2.型腔深度尺寸計算 根據(jù)《塑料注射模具設(shè)計技巧與實例》中式5-16有： H=[H0（1+S）- 式中 H——型腔深度的最小基本尺寸； H0——塑件的最大基本尺寸。 則有型腔最大深度尺寸為： H=[H0（1+S）-=[37×（1+0.55%）-= 最小深度直徑為 =[（1+S）-=[34×（1+0.55%）-= 3.3.2型芯尺寸的計算 1.型心端徑尺寸計算： 根據(jù)《塑料注射模具設(shè)計技巧與實例》中式5-17有： d=[d0(1+S)+ 式中 d——型心的最大基本尺寸； d0——塑件的最小基本尺寸；d0=80 其余符號與公式5-15相同。 則有型芯直徑為： d=[(1+S)+=[80×（1+0.55%）+= 2.型心的高度尺寸計算 根據(jù)《塑料注射模具設(shè)計技巧與實例》中式5-18有： h=[(1+S)+ 式中 h——型心高度的最大尺寸； h0——塑件內(nèi)形深度的最小尺寸。 其余符號與公式5-15相同。 則有： h=[(1+S)+=[32.5×（1+0.55%）+2×0.22/3= 3.4 斜導柱和其它零件的尺寸計算 3.4.1斜導柱的計算與確定 1.抽心力的計算 參照《塑料成型工藝與模具設(shè)計》，對于側(cè)型芯的抽心力，采用式5-59進行估算： 式中 FC——抽心力（N）； c——側(cè)型心成型部分的截面平均周長（m）； h——側(cè)型心成型部分的高度（m）； p——塑件對側(cè)型心的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p=(0.8～1.2)×107Pa,模外冷卻的塑件，p=(2.4～3.9)×107Pa； μ——塑料在熱狀態(tài)時對鋼的摩擦系數(shù)，一般μ=0.15～0.20； α——側(cè)型心的脫模斜度或傾斜角（0）。 根據(jù)塑件，取c=3.14×10=31.4mm,h=5mm,p=1.2×107Pa, α=2.50。 則有 =31.4××5××1.2× （0.20×cos2.5-sin2.5）=294.26N 2.斜導柱傾斜角確定 參照《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中式5-60、5-61，斜導柱工作長度與抽心距、傾斜角開模距的關(guān)系如下： L=s/sin 5-60 H=sctg 5-61 式中 L——斜導柱的工作長度； s——抽心距；s=7mm； α——斜導柱的傾斜角；α﹤250，常用120≤α≤220，取α=200。 H——與抽心距s對應(yīng)的開模距。 則有 L=s/sin=7/sin=20.47mm H=sctg=7×ctg=19.23mm 3.彎曲力與開模力的計算 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中式5-62和5-63有 FW = FK = Ft tgα 式中 FW——側(cè)抽心時斜導柱所受的彎曲力； Ft——側(cè)抽心時的脫模力，其大小等于抽心力FC； FK——側(cè)抽心時所需的開模力。 則有 ===313.14N =tg=294.26×tg=107.11N 4.斜導柱的直徑計算 根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計》中式5-74有 d= 式中 HW——側(cè)型心滑塊受的脫模力作用線與斜導柱中心線的交點到斜導柱固定板的距離，HW =H+M；式中M為開模瞬間斜導柱空程距，M===1.17mm，根據(jù)模具設(shè)計，H=33mm；式中δ為斜導柱與側(cè)型心斜孔的間隙； [σW]——斜導柱所用材料的許用彎曲應(yīng)力；對碳素鋼取[σW]=137.2MPa； 則有 =H+M=33+1.17=34.17mm 所以有 d===13.07mm 參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-121斜銷推薦尺寸表，確定斜導柱直徑為d=16mm，所選取的斜導柱為：斜導柱φ16×180。 3.4.2其它零件的計算 1.澆口套的參數(shù)確定 根據(jù)《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-48有 d=d0+0.5～1 R=R1+1～2 =2～ 式中 d0——噴嘴直徑，見熱塑性塑料注射機技術(shù)規(guī)格；參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40中的XS－ZY－500有， d0=7.5； R——噴嘴球半徑，見熱塑性塑料注射機技術(shù)規(guī)格；參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-40中的XS－ZY－500有，R=18。 則有： d=d0+0.5～1=7.5+0.5～1=8～8.5 R=R1+1～2=18+1～2=19～20 根據(jù)所計算得的尺寸，參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-118中注射模澆口套推薦尺寸表選取的澆口套參數(shù)如下： 材 料 T10A 熱處理 HRC50～55 d(k6) d2(f8) d3 h R d1 L 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 25 +0.015 +0.002 35.5 -0.025 -0.064 45 5 20 8.5 31.5～100 L 40 2.定位圈的參數(shù)確定 因為所選注射機的定位孔直徑為 ，所以參照《模具設(shè)計與制造簡明手冊》表2-138中注射模定位圈推薦尺寸表選取的定位圈的外直徑為 。其主要參數(shù)如下： 材料 45鋼 D d d1 d2 d3 h c H 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 150 -0.20 -0.40 35.5 +0.039 0 80 9 13.5 8.5 2 12 3.導柱、導套的確定 由圖3.1.2可見導柱的基本直徑為φ32，根據(jù)第二章第四節(jié)合模導向機構(gòu)設(shè)計中選取的導柱形式為圖2．4．1 b的形式，根據(jù)《模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》中表13.2-6選導柱的肩長為40㎜，因為型腔的高度為125㎜，所以選取的導柱為：導柱φ32×170×50。 由圖3.1.3可見導套的基本直徑為φ32，根據(jù)第二章第四節(jié)合模導向機構(gòu)設(shè)計中選取的導套形式為圖2．4．2 b（Ⅱ型導套）。因為定模板和型芯固定板的厚度為50㎜，所以根據(jù)《模具設(shè)計大典數(shù)據(jù)庫》中表13.2-7選導套的尺寸為：導套φ32×64。 小　結(jié) 經(jīng)過自己的努力奮斗，我終于完成了大學期間的最后一次作業(yè)——畢業(yè)設(shè)計。為了能把這次設(shè)計做得更好些，在進行設(shè)計前我翻讀了大量的書籍，并上網(wǎng)查找了許多相關(guān)的資料。實習時候?qū)W到的知識在這次畢業(yè)設(shè)計中起到了巨大的作用，比如說抽芯機構(gòu)的設(shè)計和模具各零件的加工等，特別是零件圖的繪制，要結(jié)合實際的加工工藝。 我個人覺得這次畢業(yè)設(shè)計比我以前做的任何一次設(shè)計的強度和難度都大，因為在這次設(shè)計中我遇到以不少的問題和困難，但這些問題和困難都在指導老師的耐心指導和同學的幫助下被我一一克服，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成了這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學