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-i- 目 錄 第一章 前 言 .................................................................................................................... 1 第二章 塑件結(jié)構(gòu)分析與材料的選擇 .......................................................................... 2 2.1 塑件設(shè)計(jì)要求及其成型工藝分析,如圖2.1所示 ................................................... 2 2.1.1 產(chǎn)品基本要求.......................................................................................... 3 2.2 產(chǎn)品材料分析 ......................................................................................................... 4 2.2.1 PS 的主要主要性能特點(diǎn) ..................................................................... 4 2.2.2 PS 的成型工藝性能 ............................................................................. 4 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 ........................................................................................ 7 3.1 概述 ......................................................................................................................... 7 3.1.1 分型面位置和形式的確定....................................................................... 7 3.1.2 型腔數(shù)量和排位方式的確定.................................................................. 8 第四章 注塑機(jī)型號(hào)選擇與確定.................................................................................... 9 4.1 公稱注射量的計(jì)算 ................................................................................................. 9 4.1.1 塑件質(zhì)量、體積計(jì)算............................................................................... 9 4.2 注射機(jī)型號(hào)的選定 ................................................................................................. 9 4.3注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 ........................................................................................ 11 4.3.1 最大鎖模力校核..................................................................................... 11 4.3.2 最大注塑量的校核................................................................................ 11 4.3.3 最大注塑壓力的校核............................................................................ 12 第五章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................. 13 5.1 澆口系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 13 5.1.1 流道系統(tǒng)尺寸的確定.......................................................................... 13 第六章 澆口的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 15 6.1 澆口直徑的確定 ................................................................................................... 15 6.2 澆口的類型及確定 ............................................................................................... 15 第七章 澆注系統(tǒng)的平衡................................................................................................ 16 7.1 澆注系統(tǒng)凝料體積計(jì)算 ....................................................................................... 16 7.2 澆注系統(tǒng)各截面流過熔體的體積計(jì)算 ............................................................... 16 -ii- 7.3 普通澆注系統(tǒng)截面尺寸的計(jì)算與校核 ............................................................... 16 7.3.1 確定適當(dāng)?shù)募羟兴俾?........................................................................... 16 7.3.2 確定體積流率......................................................................................... 17 7.3.3 注射時(shí)間（充模時(shí)間）的計(jì)算............................................................. 17 7.3.4 校核剪切速率........................................................................................ 18 第八章 模具成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 ............................................................... 19 8.1 成型零件的要求及選材 ....................................................................................... 19 8.2 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 19 8.3 成型零件尺寸的計(jì)算 ........................................................................................... 19 8.3.1 影響工件尺寸因素................................................................................ 19 8.3.2 各零件的計(jì)算........................................................................................ 20 8.4型腔剛度的校核 .................................................................................................... 21 8.4.1 型腔側(cè)壁的厚度.................................................................................... 21 8.4.2 型腔底板的厚度.................................................................................... 21 8.5 成型零件的創(chuàng)建 ................................................................................................... 22 第九章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .........................................................................27 9.1模架調(diào)用 .................................................................................................................27 9.2模架 ........................................................................................................................ 31 第十章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 33 10.1 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì) ......................................................................................... 33 10.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)...........................................................................................33 10.1.2 導(dǎo)柱的布置方式................................................................................... 33 10.1.3 導(dǎo)柱的尺寸長(zhǎng)度.................................................................................. 33 10.1.4 導(dǎo)柱材料的選用.................................................................................. 34 10.1.5 導(dǎo)柱的形狀.......................................................................................... 34 10.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 34 10.2.1 導(dǎo)套的形狀.......................................................................................... 34 10.2.2 導(dǎo)套的材料選用.................................................................................. 34 10.2.3 導(dǎo)套的尺寸........................................................................................ 35 第十一章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).................................................................................. 36 11.1 塑件的推出機(jī)構(gòu) ................................................................................................. 36 11.2 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 36 -iii- 11.2.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則.................................................................. 36 1.2 制品推出的基本方式 ........................................................................................ 37 11.3 壓縮空氣頂出的基本要求 ................................................................................. 37 11.3.1 無(wú)機(jī)械輔助裝置的氣體頂出的優(yōu)點(diǎn)................................................... 38 11.3.2 空氣頂出的缺點(diǎn).................................................................................. 38 11.3.3 閥桿頂出方式....................................................................................... 38 11.4 脫模力的計(jì)算 ..................................................................................................... 39 11.5 主型芯的脫模力 ............................................................................................... 40 11.6 脫模力的校核 ..................................................................................................... 41 11.7型腔剛度的校核 .................................................................................................. 41 11.7.1 型腔側(cè)壁的厚度（按整體式矩形型腔計(jì)算）................................ 41 11.7.2 型腔底板的厚度................................................................................... 42 11.8 整體型腔邊沿的距離校核 ................................................................................. 42 11.8.1 按強(qiáng)度校核.......................................................................................... 42 11.8.2 按剛度校核.......................................................................................... 43 第十二章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).................................................................... 44 12.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定 ..................................................................... 44 12.2側(cè)型芯脫模力的計(jì)算 .......................................................................................... 44 12.3 抽芯距計(jì) ............................................................................................................. 45 第十三章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................... 46 13.1 冷卻系統(tǒng) ............................................................................................................. 46 13.1.1 塑件制品的體積................................................................................... 46 13.1.2 塑料制品的質(zhì)量.................................................................................. 46 13.1.3 求塑件在固化時(shí)每分鐘釋放的熱量.................................................. 46 13.1.4 計(jì)算冷卻水的體積流量...................................................................... 46 13.1.5 定冷卻水管的直徑.............................................................................. 47 13.1.6 確定冷卻水在管道的流速.................................................................. 47 13.1.7 求冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù).................................. 47 13.1.8 確定冷卻管道的總傳熱面積.............................................................. 48 13.1.9 模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù).............................................................. 48 第十四章 注射機(jī)安裝尺寸的校核 ............................................................................. 49 14.1 最大與最小模具厚度校核 .................................................................................. 49 14.2 開模行程校核 ..................................................................................................... 49 -iv- 14.3 模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核 ................................................................. 49 第十五章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 50 15.1 排溢設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 50 15.2 引氣設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 50 15.3 排氣系統(tǒng)方式 ..................................................................................................... 50 15.4 該套模具的排氣方式 ......................................................................................... 50 第十六章 典型零件制造工藝 ......................................................................... 52 16.1定模型芯的加工工藝 .......................................................................................... 52 第十七章 模具材料的選用......................................................................................... 54 17.1 模具材料選用原則 ............................................................................................. 54 17.2 注塑模具常用材料 ........................................................................................... 54 17.2.1 型腔、型芯類零件.............................................................................. 54 17.2.2 導(dǎo)向類零件.......................................................................................... 54 17.2.3 澆注系統(tǒng)零件...................................................................................... 55 17.2.4 推出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)零件.................................................................. 55 17.2.5 模板類零件.......................................................................................... 55 17.1 塑料模具成型零件的選材 ................................................................................. 55 17.2 模板零件的選材 ............................................................................................... 55 17.3 澆注系統(tǒng)零件的選材 ......................................................................................... 55 17.4 導(dǎo)向零件的選材 ................................................................................................. 55 17.5 推出機(jī)構(gòu)零件的選材 ......................................................................................... 56 17.6 其它零件 ............................................................................................................. 56 17.7 該套模具所用材料的性能比較 ......................................................................... 56 第十八章 模具的操作和工作過程........................................................................... 57 18.1 模具的工作工程 ............................................................................................... 57 設(shè)計(jì)總結(jié) .............................................................................................................................. 58 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 59 致 謝................................................................................................................................... 60 - 1 - 第一章 前 言 注射成型在整個(gè)塑料制品生產(chǎn)行業(yè)占有非常重要的地位，目前，除少數(shù)幾種塑 料外，幾乎所有的塑料品種都可以采用注射成形。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射制品約占所有塑料制 品總產(chǎn)量的 30，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的 50。 早期的注射成型方法主要用于生產(chǎn)熱塑性塑料制品，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑 料制品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，目前的注射成形方法已經(jīng)推廣應(yīng)用到熱固性塑料制品和 一些塑料復(fù)合材料制品的生產(chǎn)中。例如，日本的酚醛（熱固性塑料）制品生產(chǎn)過去基 本上依靠壓縮和壓注方法生產(chǎn)，但目前已經(jīng)有 70被注射成型所取代。注射成型方法 不僅廣泛應(yīng)用于通用塑料制品生產(chǎn)，而且就工程塑料而言，它也是一種最為重要的成 型方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前的工程塑料制品中，80以上都要采用注射成型的生產(chǎn)方法。 我國(guó)塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，在我國(guó)，起步較晚，但發(fā)展很 快，特別是近幾年，無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大的發(fā)展，取得了很大成 績(jī)。 現(xiàn)在 CAD/CAM/CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍，特別是 CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，取得了很大成績(jī)。目前，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件 造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程已成為精密、大型塑料 模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水 平。這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間，而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件，也 相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。此外，氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟， 熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛，精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高，模具 壽命及效率不斷提高，同時(shí)還采用了先進(jìn)的模具加工技術(shù)和設(shè)備。 研究的目的與意義 1、檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。 2、掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法、過程，為將來走向工作崗位進(jìn)行科技開發(fā)工作和撰 寫科研論文打下基礎(chǔ)。 3、培養(yǎng)獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、運(yùn)用機(jī)械行業(yè)相關(guān)軟件 UG、AUTOCAD 的能力。 - 2 - 第二章 塑件結(jié)構(gòu)分析與材料的選擇 2.1 塑件設(shè)計(jì)要求及其成型工藝分析,如圖2.1所示 圖2.1 塑件三維圖 塑件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，表面質(zhì)量要求也較高。如上圖所示，塑件的前端有三處凹槽， 且在圓筒內(nèi)部，因而需要考慮內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)置。塑件外表面是環(huán)狀的凹槽，內(nèi)部是 條狀是凸梗，且相互垂直，開口處結(jié)構(gòu)斜度達(dá) ，深腔出結(jié)構(gòu)斜度 左右。塑件外觀73 質(zhì)量要求高，外表面應(yīng)避免出現(xiàn)劃傷、氣泡、縮孔、熔接痕等缺陷， 因而選用點(diǎn)澆口。 脫模斜度較小，可考慮在此設(shè)置推推板頂出裝置。 - 3 - 圖 2.2 塑件二維圖 2.1.1 產(chǎn)品基本要求 塑件三維圖如圖 2.1 最大幾何尺寸：（DH）156mm183mm 精度要求：一般（4 級(jí)） 外觀要求：光澤性好、無(wú)成型缺陷 塑料 PS( Polystyrene 聚 苯 乙 烯 ) 塑料件質(zhì)量 302.1g - 4 - 塑料件體積 284903 3m 色條 半透明、橘紅色 生產(chǎn)綱領(lǐng)：批量生產(chǎn) 2.2 產(chǎn)品材料分析 2.2.1 PS 的主要主要性能特點(diǎn) PS 具有較強(qiáng)的綜合性能，具有較好的韌性、剛性、抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度、很好的 耐熱、耐寒性能；具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性；很易加工、染色。但是，耐磨性差，質(zhì)脆， 抗沖擊強(qiáng)度差。PS 的成型性能很好，成型前可不干燥，但注射成型時(shí)應(yīng)防止涎料，制 品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開裂。 2.2.2 PS 的成型工藝性能 2.2.2.1注射壓力的確定原則 注射壓力的大小主要取決于制品的結(jié)構(gòu)和壁厚，一般控制在60120 。壁薄流MPa 道較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力較大時(shí)，注射壓力可高至130150 。壁厚，澆口截面較大，流Pa 動(dòng)阻力小時(shí)，注射壓力可略底些。提高注射壓力可以提高PS制品的光澤度。 注射過程中，保壓壓力的大小，對(duì)制品的表觀質(zhì)量和銀絲狀缺陷都有較大的影響。 壓力過小，塑料收縮大，與型腔表面脫離接觸的機(jī)會(huì)大，在溫度較高時(shí)，制品表面易 霧化。壓力過大，塑料型腔表面摩擦作用強(qiáng)烈，容易造成黏模。所以一定要調(diào)整配好 保壓壓力和保壓時(shí)間。保壓壓力為注射壓力的30%60%。背壓控制得越低越好，背壓 最高時(shí)可采用1.5 。螺桿前進(jìn)速度采用慢速，一般不超過 0.550.65m/s 。MPa 2.2.2.2注射速度的確定 PS 采用中等注射速度效果較好。當(dāng)注射速度過快時(shí)，塑料容易分解，甚至燒焦， 從而在制品上出現(xiàn)熔接縫，光潔度差，及澆口附近的物料發(fā)紅等缺陷。但在生產(chǎn)薄制 品或復(fù)雜制品時(shí)，還是要保證。 2.2.2.3 PS 主要性能 PS，易燃，屈服強(qiáng)度 50 ，拉伸強(qiáng)度 38 ，伸長(zhǎng)率 35%，摩擦系數(shù) 0.45，MPaPa 熱變形溫度 (45 )(180 ) ，計(jì)算收縮率 0.5%-0.6%。具體如表 2.1：a659C - 5 - 表 2.1 PS 的主要主要性能指標(biāo) 性能 單位 數(shù)值 密度 3dmkg1.041.06 比體積 3 0.940.96 吸水率（24h） 10cp 0.030.05 收縮率（% ） 0.50.6 熔點(diǎn) C131165 抗拉屈服強(qiáng)度 MPa3563 拉伸彈性模量 2.83.510 3 抗彎強(qiáng)度 a3570 沖擊韌度 2kJ/m0.540.86 硬度 HBM6580 體積電阻系數(shù) c1 擊穿強(qiáng)度 -1E/kVm 19.727.5 2.2.2.4 注射成型工藝過程及工藝參數(shù) 1. 預(yù)烘裝入料預(yù)塑注射裝置準(zhǔn)備注注射保壓冷卻脫模塑件送下 工序。 2.塑料 PS 成型工藝參數(shù) （1）注射機(jī)：螺桿式 （2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：30 （3）預(yù)熱和干燥：溫度（ ） 80 85 時(shí)間（ h ） 2 3C （4）料筒溫度：（ ） - 6 - 后段 150 170 中段 165 180 前段 180 220 （5）噴嘴溫度（ ）： 170 180；噴嘴形式 自鎖式C （6）模具溫度（ ）： 50 80 （7）注塑壓力（ ）：60 100MPa （8）成型時(shí)間（s）50 220 成型時(shí)間（s）/注塑時(shí)間 20 90 成型時(shí)間（s）/保壓時(shí)間 0 5 成型時(shí)間（s）/冷卻時(shí)間 20 120 （9）后處理 方法：用紅外線燈、烘箱烘烤 溫度：70 C 時(shí)間：2 4 小時(shí) 2.2.2.5 模具溫度 PS 比 ABS 加工容易，取適宜的料溫、模溫，料溫對(duì)物性影響較大、料溫過高易 分解（分解溫度為 左右，與在料筒中停留時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)） ，對(duì)要求精度較高塑料C250 模溫宜取 ,要求光澤及耐熱型料宜取 。 ，形狀比較規(guī)則，故6 C806 不用考慮專門對(duì)模具加熱。 2.2.2.6 料量控制 注射機(jī)注射PS塑料時(shí)，其每次注射量?jī)H達(dá)標(biāo)準(zhǔn)折射量的80%。為了提高塑件質(zhì)量 及尺寸穩(wěn)定，表面光澤、色調(diào)的均勻，注射量選為標(biāo)定注射量的50%為宜。 通常要確保注射機(jī)生產(chǎn)條件及參數(shù)有一個(gè)很寬的范圍，使大多數(shù)的產(chǎn)品和生產(chǎn)能 力要求包含于這范圍內(nèi)，并且在調(diào)整去頂這范圍的過徹骨時(shí)盡量按常規(guī)的工藝流程， 這種生產(chǎn)條件范圍越大，生產(chǎn)過程越穩(wěn)定，使注射產(chǎn)品越不容易受到生產(chǎn)條件的改變 而產(chǎn)生明顯的質(zhì)量降低。 - 7 - 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 3.1 概述 在對(duì)塑件進(jìn)行材料選定、零件工藝性分析、成型工藝過程分析和工藝參數(shù)大致選 定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式。 3.1.1 分型面位置和形式的確定 （1）在塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法用模具成 型。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很 大的影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 分型面的選擇原則參照塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) （第 2 版）2.1.2 節(jié)。 （2）根據(jù)分型面選擇原則和塑件的結(jié)構(gòu)形式，確定該模具采用瓣合模結(jié)構(gòu)，有利 于制造和減少脫模高度。首先在與開模方向垂直的面上選擇一分型面為主分型面，對(duì) 動(dòng)定模的型芯進(jìn)行分型，有利于排氣和取出塑件；當(dāng)定模型芯分型后，塑件冷卻后收 縮包緊在動(dòng)模型芯上，同時(shí)瓣合模的兩個(gè)滑塊在液壓泵的作用下進(jìn)行分型；最后由內(nèi) 抽芯滑塊進(jìn)行抽芯，推出機(jī)構(gòu)將塑件從動(dòng)模部分頂出。如圖 3.1 所示： 圖3.1分型面的位置及形式 - 8 - 3.1.2 型腔數(shù)量和排位方式的確定 3.1.2.1 型腔數(shù)量的確定 由于該塑件的精度要求較高，塑件尺寸較大，批量生產(chǎn)，且外表面為瓣合成型， 塑件開口處有三個(gè)內(nèi)抽芯，故適合采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。 3.1.2.2型腔排列形式的確定 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模一腔，如圖3.2所示。 圖3.2 型腔的布置形式 - 9 - 第四章 注塑機(jī)型號(hào)選擇與確定 4.1 公稱注射量的計(jì)算 4.1.1 塑件質(zhì)量、體積計(jì)算 通過 Pro/E 建模分析，如圖 4.1 所示，塑件體積 == ，塑件質(zhì)量1V3284.9cm =302.1g（PS 的密度為 1.041.08g/ ，取 1.06 g/ ） ，流道凝料的質(zhì)量 還是個(gè)1m3cm3 2 未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的 0.2 倍來計(jì)算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為：1.2.302.16.5gn總 3.84.9.cmV總 根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為 ，由參考文獻(xiàn) 式 4-1 ，可知31.c總 1公澆塑 Vn8.03/084./0827.5cV公 總 根據(jù)以上的計(jì)算，初步選擇公稱注射量為 500 3cm 圖 4.1 Pro/E 質(zhì)量屬性分析圖 4.2 注射機(jī)型號(hào)的選定 - 10 - 一般注射機(jī)都有高速、低速兩種特性（或稱高壓時(shí)間，低壓時(shí)間）并可調(diào)節(jié)選用。 1000 以下的中、小型注射機(jī)，其注射時(shí)間常為 4s，大型注射機(jī)注射時(shí)間在 12s 以3cm 內(nèi)，注射速度一般為 57m/min，常用低速注射選用低速注射的注射機(jī)時(shí)，模具設(shè) 計(jì)應(yīng)注意防止產(chǎn)生冷接縫，型腔充填不足。選用高速注射的或用大注射量、大鎖模力 的注射機(jī)注射大面積、小重量的塑件時(shí)，模具設(shè)計(jì)應(yīng)防止融料內(nèi)充入空氣、排氣不良、 融接不良、塑件內(nèi)應(yīng)力增大、塑料易分解、嵌件型芯受沖擊力大及易發(fā)生飛邊等弊病。 根據(jù)以上的初步計(jì)算選定型號(hào)為 SZ-500/2000 的臥式注射機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見 表 4.1 所示： 表 4.1 注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 注塑機(jī)各項(xiàng)目 單位 參數(shù) 螺桿直徑 m55 螺桿轉(zhuǎn)速 inr 0180 理論容量 3c500 塑化能力 kg/h110 注射速率 s 173 額定注射壓力 MPa150 鎖模力 kN2000 拉桿內(nèi)間距 m570 最大模具厚度 500 最小模具厚度 280 開模行程 500 定位孔直徑 m160 噴嘴球半徑 SR 20 噴嘴口半徑 SR 5 - 11 - 4.3注射機(jī)工藝參數(shù)的校核 4.3.1 最大鎖模力校核 流道凝料在分型面上的投影面積 ，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的2A 統(tǒng)計(jì)分析， 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 的 0.2 倍 0.5 倍，因此可用2A1 來進(jìn)行估算，所以：135.0n = =2121.3580.mnA 式中 =1A2279.D =2 210.35.3.5=68.7n 模具所需鎖模力 m20.9310.1kNFAp型 式中 熔融塑料在型腔內(nèi)的壓力為 20 40 ，取 35 （見參型p MPaMPa 考書 表 2-2） 。1 通過計(jì)算可得 903.11kN<2000kN，故上選的注射機(jī)的鎖模力為 2000kN，滿足要求。 4.3.2 最大注塑量的校核 在注射生產(chǎn)中，注射機(jī)在每一個(gè)成型周期內(nèi)模腔內(nèi)注入熔融質(zhì)量稱為塑件的注塑量 M，塑件的注塑量 M 必須小于或等于注射機(jī)的實(shí)際注塑量。 注射量以容積表示，最大注射量容積為 =maxV30.8540cm - 12 - 式中 模具型腔和流道的在注射壓力下所能注射的最大容積（ ） ；maxV 3cm 指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積； 注射系數(shù)，取 0.75 0.85，無(wú)定性塑料可取 0.85，結(jié)晶型塑料可取 0.75， 該處取 0.80. 倘若實(shí)際注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時(shí)間就 會(huì)過長(zhǎng)。所以最小注射量容積 = 。故每次注射的實(shí)際注射量minV30.25.0125cm 容積 應(yīng)滿足 < 10 被視為薄壁圓筒塑件rt685 - 42 - 1220.1rSLcos(ftan)FAK主 = 32 23.468..54cos1(0.5tan)0.13478(0).9 =11556.0N 11.6 脫模力的校核 當(dāng)進(jìn)行塑件的推出時(shí)，由于注射機(jī)的頂出力（40KN）大于動(dòng)模部分的脫模力 （6199.62N）,因此塑件可順利脫出。 脫模板接觸面總面積： =1442.0221156044Ad總 推 （ ） =（ ） 2m 接觸應(yīng)力： <56.08MPa142F10.Pa 式中 PS 塑料在脫模溫度下的作用接觸應(yīng)力，見參考書 表 2-12 取 8.2 1 < 側(cè)壁的厚度 s 取 10 。2.605.1.23 314 11.7.2 型腔底板的厚度 1432shcpLE 式中 模具材料的彈性模量（ ） ，碳鋼為 ；MPaMPa10.25 由板短邊與長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)之比 決定的系數(shù)，可查表得 0.0226;1c 21/L 型腔壓力，一般取 ，取 ;p35Pa35a 底板短邊的長(zhǎng)度， （ ）;2Lm 剛度條件，即允許變形量（ ） ，可查表得 0.025; 6.025.1.360 314s h 滿足剛度條件。 11.8 整體型腔邊沿的距離校核 11.8.1 按強(qiáng)度校核 由公式 )12(1prh =1.10 6.2 （符合要求）m 式中 凹模內(nèi)半徑（ ） ，約為 4 ；r m - 44 - 型腔壓力，一般為 36 ；pMPa 彎曲許用應(yīng)力（ ） ，具體值為 785（ ） 。 Pa 11.8.2 按剛度校核 由公式 11rph =0.985 m （符合要求）2.6 式中 凹模內(nèi)半徑（ ） ，約為 4 ；r m 泊松比，常取 0.250.3； 允許變形量（ ） ，按塑料性質(zhì)選取，一般不超過塑料的溢邊值為 0.0250.04 ；m 型腔壓力，一般為 2545 ；pMPa 彈性模量，鋼取 。E10.25 - 45 - 第十二章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 側(cè)向分型抽芯與抽芯機(jī)構(gòu)，用來成型蘇肩上的外側(cè)凸起、凹模和孔以及殼體塑件 的內(nèi)側(cè)局部凸起、凹槽和不通孔。具有側(cè)抽機(jī)構(gòu)的注射模具，其活動(dòng)零件多、動(dòng)作復(fù) 雜，在設(shè)計(jì)中特別要注意其機(jī)構(gòu)的可靠、靈活和高效。側(cè)抽機(jī)構(gòu)類型很多，根據(jù)動(dòng)力 來源的不同，一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)三大類型。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行合 理選用。 12.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定 由于塑件的側(cè)向抽芯距和抽芯力過大，綜合考慮各方面的因素采用液壓側(cè)向分型及 抽芯機(jī)構(gòu)。 在本次設(shè)計(jì)中，在動(dòng)、定模分開后，液壓缸工作，帶動(dòng)瓣合模及內(nèi)抽芯滑動(dòng)，使之 產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動(dòng)，先行脫出塑件，然后再由脫模板將塑件推出。 12.2側(cè)型芯脫模力的計(jì)算 內(nèi)抽芯 22()(tan)0.11abESLfFAK: = 320.8.5.cos(0.5tan1)0.28.(0)1 =1021.78N 另外兩個(gè)內(nèi)抽芯的脫模力與內(nèi)抽芯一樣，即分型面開模時(shí)的脫模力為 3063.34N 瓣合滑塊 b11220.1rSLcos(ftan)FAK = 32 23.468..537cos1(0.5tan)0.134.570(0).9 =8012.6N 另外一個(gè)瓣合滑塊的脫模力與瓣合滑塊一樣，即分型面開模時(shí)的脫模力為 - 46 - 16025.2N 式中 塑料的彈性模量，取 ，見參考文獻(xiàn)2表 4-24E3.10MPa 塑料成型的平均收縮率，取 0.0055，見參考文獻(xiàn) 2表 4-24S 塑料的壁厚，取t 5m 被包型芯的長(zhǎng)度L 塑料的泊松比，取 0.32，見參考文獻(xiàn)2表 4-24 脫模斜度，為1 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，取 0.5，見參考文獻(xiàn)2表 4-24f 型芯的平均半徑r 矩形型芯短邊長(zhǎng)度a 矩形型芯長(zhǎng)邊長(zhǎng)度b cos2s1K cosin12fK 12.3 抽芯距計(jì) 瓣合滑塊： 抽芯距離為 ，瓣合滑塊 ：抽芯距離為 ，50m50m 內(nèi)抽芯的抽芯距離均為 2 抽芯距離過長(zhǎng)則采用液壓抽芯，油缸都采用 ，采用螺紋連接。見圖 12.130 - 47 - 圖 12.1 液壓油缸 第十三章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模設(shè)計(jì)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。PS 的成型溫度和模具溫度分別為 210310 、 90110 。由于成型溫度在 90 110 之間，必須對(duì)模具先進(jìn)行預(yù)熱。C C 13.1 冷卻系統(tǒng) 一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為 250 左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其C 溫度在 60 以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑C 料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W 13.1.1 塑件制品的體積 = =Vn塑主 0.284.912.341.8cm 13.1.2 塑料制品的質(zhì)量 = =m341.80632.5g - 48 - 13.1.3 求塑件在固化時(shí)每