大水杯蓋注塑模畢業(yè)設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 緒論............................................................................................................................................................ 1<

2、;/p><p>　　2 零件材料的選擇及其性能........................................................................................................................ 2</p><p>　　2.1塑件材料選擇................................

3、............................................................................................... 2</p><p>　　2.2PP 性能分析 ........................................................................................

4、......................................... 2</p><p>　　2.2.1化學和物理特性................................................................................................................ 2</p><p>　　2.2.

5、2注塑工藝條件.................................................................................................................... 3</p><p>　　2.3PP 的成型條件 ..........................................................

6、................................................................... 3</p><p>　　3 注射機的選擇........................................................................................................................

7、.................... 4</p><p>　　3.1制品的幾何屬性........................................................................................................................... 4</p><p>　　3.1.1塑件的壁厚.....

8、................................................................................................................... 4</p><p>　　3.1.2塑件的圓角.....................................................................

9、................................................. 4</p><p>　　3.1.3脫模斜度.......................................................................................................................... 4</p>

10、<p>　　3.1.4制品的表面質量................................................................................................................ 4</p><p>　　3.2注射機的選用.................................................

11、.............................................................................. 6</p><p>　　3.2.1注射機的兩種類型的優(yōu)缺點.......................................................................................... 6</p&

12、gt;<p>　　4 澆注系統(tǒng)設計............................................................................................................................................ 7</p><p>　　4.1 主流道設計.....................

13、................................................................................................................ 8</p><p>　　4.1.1 主流道的作用.......................................................................

14、............................................... 8</p><p>　　4.1.2 主流道設計要點................................................................................................................... 8</p><p&

15、gt;　　5 成型零件的設計...................................................................................................................................... 11</p><p>　　5.1 成型零件的結構設計................................

16、................................................................................... 11</p><p>　　5.1.1 凹模的結構...................................................................................................

17、..................... 11</p><p>　　5.1.2 凸模結構............................................................................................................................. 11</p><p>　　5.2 成型零件工作尺寸

18、的的計算...................................................................................................... 12</p><p>　　5.2.1 影響工作尺寸的因素.........................................................................

19、................................ 12</p><p>　　5.2.2凹、凸模工作尺寸的計算.............................................................................................. 13</p><p>　　6 模架的確定和標準件的選用...........

20、....................................................................................................... 18</p><p>　　7 合模導向機構的設計................................................................................

21、..............................................20</p><p>　　7.1 導向機構的總體設計....................................................................................................................20</p><p&

22、gt;　　7.2 導柱設計....................................................................................................................................... 20</p><p>　　7.3 導套設計....................................

23、................................................................................................... 21</p><p>　　7.4 限位拉桿的設計...................................................................................

24、........................................ 22</p><p>　　8 側抽芯機構的設計.................................................................................................................................. 24</p>

25、<p>　　8.1 側向分型與抽芯機構類型的確定............................................................................................... 24</p><p>　　8.2 抽芯結構尺寸計算.......................................................

26、................................................................ 24</p><p>　　8.2.1 抽拔距........................................................................................................................

27、........ 24</p><p>　　8.2.2 抽拔力................................................................................................................................ 24</p><p>　　8.2.3 斜導柱彎曲力計算.......

28、..................................................................................................... 24</p><p>　　8.2.4 斜導柱截面尺寸確定.............................................................................

29、........................... 25</p><p>　　8.2.5 斜導柱長度......................................................................................................................... 25</p><p>　　8.2.6 斜導

30、柱與滑塊斜孔的配合................................................................................................ 25</p><p>　　8.2.7 滑塊設計..............................................................................

31、.............................................. 26</p><p>　　8.2.8 楔緊塊的設計.................................................................................................................... 26</p><

32、p>　　9 排氣系統(tǒng)的設計.................................................................................................................................... 27</p><p>　　9.1 排溢設計.....................................

33、........................................................................................................ 27</p><p>　　9.2 引氣設計.................................................................................

34、.................................................... 27</p><p>　　9.3 排氣系統(tǒng)幾種方式..................................................................................................................... 27</p>

35、;<p>　　9.4 該套模具的排氣方式................................................................................................................. 27</p><p>　　10 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計.........................................

36、....................................................................................... 28</p><p>　　11.1 加熱系統(tǒng).................................................................................................

37、.................................... 28</p><p>　　11.2 冷卻系統(tǒng)..................................................................................................................................... 29</p>

38、<p>　　11 典型零件的制造工藝............................................................................................................................ 32</p><p>　　12.1 加工工藝....................................

39、................................................................................................. 33</p><p>　　12.2 工序 2 數控編程...................................................................................

40、...................................... 33</p><p>　　12 注射模具選材........................................................................................................................................ 35</p&g

41、t;<p>　　13 模具工作過程.................................................................................................................................... ..... 37</p><p>　　參考文獻...........................

42、..................................................................................................................... .. .. 38</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　此次的設計任務即大口杯蓋注射模具設計，零件模型擺在

43、面前，如何才能以最快的速度設計出 模具來，并降低成本，首先應考慮ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術如何才能在設計中發(fā)揮其主要優(yōu)勢， 因此，我使用了強大的模具設計軟件——PRO/ENGINEER，從最初的零件 3D 建模到最后的模具各 部分零件的裝配，都完全依靠 PRO/ENGINEER 的各個模塊，因此設計的關鍵就是 PRO/ENGINEER 設計軟件在注射模設計中的應用問題，并且由于該零件的尺寸及復雜程度，使得分模與型腔及型芯 的設計工作變的

44、尤為關鍵，為圓滿完成這次設計任務，我對該軟件的幾個常用模塊，特別是零件、 曲面、工程圖及模具模塊進行了比較深入的學習，相信能借助 PRO/ENGINEER，使設計工作達到 事半功倍的效果。</p><p>　　根據當前注射模具的發(fā)展要求，設計工作應廣泛運用ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ技術，提高模具 精度、延長模具壽命、降低模具制造成本，提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。為達到這 一設計目標，此次設計完成了以下工作

45、:由產品的 3D 建模，借助 PRO/ENGINEER 設計軟件創(chuàng)建型 腔、活塊以及其他零件，并自動生成所需要的零件工程圖 ；使用草圖和厚度檢測，評估零件；直 接參照產品三維模型,創(chuàng)建分模曲面及滑塊，再生成模具型腔組件（動模、定模）；還利用 PRO/E 的分析功能,進行拔模檢測,仿真模具開模順序,計算填充容積、型腔曲面面積等，其中型腔組件的 實體模型與產品模型相關聯(lián)；對于模架的設計,利用 PRO/E 模座專家 Expert Moldba

46、se Extension 即 EMX 來完成,從標準模架選擇到產品輸出,全部采用 3D 化設計,可大大縮短模具設計周期。我在大 口杯蓋模具設計過程中，從零件建模到型腔、型芯的設計、模架設計，直至最后的模具開模動作模 擬都充分發(fā)揮了 PRO/ENGINEER 設計軟件的各個模塊和插件的優(yōu)勢，基本做到了無圖紙化設計， 這樣不但提高了模具的制造精度，而且能縮</p><p>　　在設計過程中，本人遇到了不少的困難，但通

47、過查閱相關資料、虛心請教以及和同學相互討論， 尤其是指導老師的悉心指導，都一一把困難克服了。相信本設計能符合設計要求，順利完成畢業(yè)設 計任務。由于本人知識水平不高，設計中肯定還會有不完善的地方，懇請老師們批評指正。</p><p>　　摘要本論文詳細介紹了 大水杯蓋的注 射模設計過程 。包括了塑件 結構的分析和 材料的選擇、 擬定 模</p><p>　　具結構形式、注塑機型號的選擇、澆

48、注系統(tǒng)的形式和澆口的設計、成型零件的設計、模架的確定和標準 件的選用、合模導向機構的確定、脫模推出機構的確定、側向抽芯機構的設計、排氣系統(tǒng)的設計。</p><p>　　2 零件材料的選擇及其性能</p><p>　　2.1塑件材料選擇</p><p>　　如圖 2-1，該塑件是一日用品容器—大水杯蓋，，塑件壁薄屬薄壁塑件，生產批量很大。要求其 化學穩(wěn)定性好，熔點高

49、，故選用 PP，玻纖增強，成型工藝性很好，可以注射成型。</p><p>　　2.2PP 性能分析</p><p>　　2.2.1化學和物理特性</p><p>　　圖 2-1 大水杯蓋</p><p>　　PP 是一種半結晶性材料。它比 PE 要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的 PP 溫度高于</p><p&g

50、t;　　0C 以上時非常脆，因此許多商業(yè)的 PP 材料是加入 1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量 的鉗段式共聚物。</p><p>　　共聚物型的 PP 材料有較低的熱扭曲溫度（100C）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更 強的抗沖擊強度。PP 的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP 的維卡軟化溫度為 150C。由于結晶度 較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。</p><p

51、>　　PP 存在環(huán)境應力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對 PP 進 行改性。PP 的流動率 MFR 范圍在 1~40。低 MFR 的 PP 材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對 于相同 MFR 的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。</p><p>　　由于結晶，PP 的收縮率相當高，一般為 1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻性比 PE-HD 等材料 要好得多。加入 30

52、%的玻璃添加劑可以使收縮率降到 0.7%。</p><p>　　均聚物型和共聚物型的 PP 材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它</p><p>　　對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP 也不象 PE 那樣在高溫下仍具</p><p><b>　　有抗氧化性。</b></p><

53、;p>　　2.2.2注塑工藝條件 干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理； 熔化溫度：220~275C，注意不要超過 275C； 模具溫度：40~80C，建議使用 50C。結晶程度主要由模具溫度決定；</p><p>　　注射壓力：可大到 1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內部壓力減小到最小，如</p><p>　　果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應使用較高溫度下的低

54、速注塑；</p><p>　　流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是 4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流 道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是 1~1.5mm，但也可以使用小到 0.7mm 的澆 口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半；最小的澆口寬度應至少為壁厚的兩倍。PP 材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。</p><p>　　2.3PP 的成型條件<

55、;/p><p>　　表 2-1 PP 成型條件</p><p>　　項目數值 注射成型機類型螺桿式</p><p>　　密度1.04——1.05</p><p>　　計算收縮率0.4——0.8</p><p>　　溫度 t(℃)80——100</p><p><b>　　預熱和

56、干燥</b></p><p><b>　　料筒溫度</b></p><p>　　時間 r(h)2——3 后段150——170 中段165——180</p><p>　　t(℃)前段180——200 成型溫度 t(℃)230——290 模具溫度 t(℃)80——90 注射壓力 p(MPa) 70——140<

57、/p><p><b>　　成型時間 r(s)</b></p><p>　　注射時間20——60</p><p>　　高壓時間0——3 冷卻時間 20——90 總周期50——160</p><p><b>　　3 注射機的選擇</b></p><p>　　3.1制品的幾

58、何屬性</p><p>　　3.1.1塑件的壁厚 制品的壁厚對其質量有很大的影響，壁厚過小難以滿足使用強度和剛度的要求，對于大型復雜</p><p>　　難以充滿型腔制品的內部易產生氣泡，外部易產生凹陷等缺陷，同時還會增加生產成本。本設計的 制品壁厚為 1.5 ㎜，屬于中型塑件壁厚。</p><p>　　3.1.2塑件的圓角 塑件制品設計圓角，能使其成型時的流

59、動性能好，成型順利進行。因為當制品帶有尖角時，往</p><p>　　往會在尖角處產生應力集中，在受力或受沖擊振動時發(fā)生破裂。本設計的制品均采用圓角半徑為 0.2</p><p><b>　　㎜</b></p><p>　　3.1.3脫模斜度 制品冷卻后會緊緊包在凸模上，為了便于脫模，防止制品表面在脫模時劃傷，擦毛等在制品設</p>

60、;<p>　　計時應考慮其表面具有合理的脫模度。本設計采用的脫模度為 1°。</p><p>　　3.1.4制品的表面質量 制品的表面質量包括表面粗糙度和外觀質量等，制品的外觀要求越高，表面粗糙度值應越低。</p><p>　　這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等缺陷來保證外，主要取決于模具型腔表面的粗糙 度。一般模具表面的 粗糙度要比制品的要求低 1～

61、2 級。精度要求采用 MT5。</p><p>　　如圖 3-1，由于該塑件的特殊形狀和尺寸，這里擬采用回轉式型腔一次成型脫模，所以采用一 模一腔的模具結構較為合理。</p><p>　　圖 3-1 塑件三視圖</p><p>　　分型面即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結構 形狀。</p><p>　　

62、型腔的排氣情況也與分型面的開設密切相關。 分型面的選擇應注意以下幾點：</p><p>　　¾ 不影響塑件外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品；</p><p>　　¾ 有利于保證塑件的精度要求；</p><p>　　¾ 有利于模具加工，特別是型腔的加工；</p><p>　　¾ 有利于澆注系統(tǒng)、

63、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計;</p><p>　　¾ 便于制件的脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊.</p><p>　　¾ 分型面應有利于側向抽心；</p><p>　　¾ 分型面應取塑件尺寸最大處； 拔模斜度小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件的中間部位。 本塑件分型面位置如圖 3-2 所示。</p>

64、<p>　　3.2注射機的選用</p><p>　　3.2.1注射機的兩種類型的優(yōu)缺點</p><p><b>　　圖 3-2 分型面</b></p><p>　　采用臥式注射機的優(yōu)點是注射部分和鎖模部分在同一水平線上，工作位置低，操作方便，穩(wěn) 定性好，頂出后塑</p><p>　　M ——注

65、射機的額定塑化量（16.8g/s）</p><p>　　t ——成型周期，取 30s</p><p>　　3.2.4.2注射機壓力的校核</p><p>　　Pe ≥ K ′P0 ? 1.3? 90 ? 117MPa 。而 Pe ? 126MPa ，注射壓力校核合格。 式中 K ′ ——取 1.3</p><p>　　P0 ——取

66、90 MPa （壁厚易流動）</p><p>　　3.2.4.3鎖模力的校核</p><p>　　F ≥ KAP型 ? 1.2 ? 441.79 ? 530KN， 而 F ? 530KN 鎖模力校核合格。其它安裝尺寸的校 核要待模架選定，結構尺寸確定以后才可進行。</p><p><b>　　4 澆注系統(tǒng)設計</b></p>&

67、lt;p>　　澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道，它的作用是將塑料熔體順 利的充滿型腔的各個部位。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質的塑料制品極為重要。注射成型的基本要 求是在合適的溫度和壓力下使足量的塑料熔體盡快充滿型腔，影響順利充模的關鍵之一就是澆注系 統(tǒng)的設計。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)設計原則</b></p><p>　　1.

68、結合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；</p><p>　?。?盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時間；</p><p>　　3.澆口尺寸、位置和數量的選擇十分關鍵，應有利于熔體流動、避免產生湍流、渦流、噴射和 蛇形流動，并有利于排氣和補縮；</p><p>　　4.避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產生沖擊，防止變形和位移的產生；</p>

69、<p>　　5.澆注系統(tǒng)凝料脫出應方便可靠，凝料應易于和制品分離或者易于切除和整修；</p><p>　　6.熔接痕部位與澆口尺寸、數量及位置有直接關系，設計澆注系統(tǒng)時要預先考慮到熔接痕的部 位、形態(tài)，以及對制品質量的影響；</p><p>　　7.盡量減少因開設澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；</p><p>　　8.澆注系統(tǒng)的模具工作表面應達到所需的

70、硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應有 IT8 以上的 精度要求；</p><p>　　9.設計澆注系統(tǒng)時應考慮儲存冷料的措施；</p><p>　　10.盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應使兩者的偏離距離盡可能小。</p><p>　　由于該模具是一模一腔，中心澆口，所以澆注系統(tǒng)主要計算主流道。</p><p>　　4.1 主流

71、道設計</p><p>　　4.1.1 主流道的作用 主流道（也叫進料口），它是連接注射機料筒噴嘴和注射模具的橋梁，也是熔融的塑料進入模</p><p>　　具型腔時最先經過的地方。主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有著密切關系。若 主流道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時間增長，使包藏的空氣增多，如果排氣 不良，易在塑料制品內造成氣泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品

72、質量，同時也易造成進料時形成 旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相應增加， 熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成形困難。</p><p>　　主流道部分在成型過程中，其小端入口與注射機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔要冷熱交替地 反復接觸，屬易損件，對材料的要求較高因而模具的主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套 式（俗稱澆口套），以便有效地選

73、用鋼材單獨進行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼 T8A、T10A 等，熱處理要求淬火 53HRC～57HRC。</p><p>　　在一般情況下，主流道不直接開設在定模板上，而是制造成單獨的澆口套，鑲定在模板上。小 型注射模具，批量生產不大，或者主流道方向與鎖模方向垂直的模具，一般不用澆口套，而直接開 設在定模板上。</p><p>　　澆口套是注射機噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時它承受

74、很大的注射機噴嘴端部的壓力同時 由于澆口套末端通過流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作用力。為了防止?jié)部?套因噴嘴端部壓力而被壓入模具內，澆口套的結構上要增加臺肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦 可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂出。</p><p>　　4.1.2 主流道設計要點</p><p>　　(1) 澆口套的內孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2°～ 6

75、6;。若錐度過大會造成壓力減弱，流速 減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大， 表面黏度上升，造成注射困難。</p><p>　　(2) 澆口套進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔直徑 d1 大 0.5～１mm。若等于或小于注射機噴嘴直 徑， 在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降，塑料冷凝后，脫模困難。</p><p>　　(3)

76、 澆口套內孔出料口處（大端）應設計成圓角 r，一般為 0.5～3mm。</p><p>　　(4) 澆口套與注射機噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設球面澆口套球面半徑為 SR，注射機 球面半徑為 r，其關系式如下：</p><p>　　SR＝r＋1～2mm</p><p>　　澆口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑大，接觸時圓弧度吻合的好。</p>&l

77、t;p>　　(5) 澆口套長度（主流道長度）應盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。 (6) 澆口套錐度內壁表面粗糙度為 Ra1.6～Ra0.8µm,保證料流順利，易脫模。</p><p>　　(7) 澆口套不能制成拼塊結構，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。</p><p>　　(8) 澆口套的長度應與定模板厚度一致，它的端部不應凸出在分型面上，否則會造

78、成合模困難， 不嚴密，產生溢料，甚至壓壞模具。</p><p><b>　　(9) 澆口</b></p><p>　　3）主流道剪切速率校核</p><p>　　由經驗公式??? 3.3q ? 3.3? 67.5535 ? 2.367 ?102 s ?1 ? 5 ?103 s ?1</p><p><b>

79、　　?R3</b></p><p>　　3.14 ? (0.3)3</p><p><b>　　式中 q ? q主</b></p><p><b>　　? q塑件</b></p><p>　　? 2.1535 ? 65.4 ? 67.5535cm3</p><p>

80、;<b>　　Rn ?</b></p><p>　　(5 ? 8) / 2</p><p><b>　　2</b></p><p>　　? 3.25mm ? 0.3cm</p><p><b>　　0.8</b></p><p><b>　　

81、0.4</b></p><p><b>　　1.6</b></p><p>　　圖 4-1襯套截面形狀圖 4-2定位圈截面形狀</p><p>　　圖 4-3定位圈和襯套組合形式</p><p><b>　　5 成型零件的設計</b></p><p>　　

82、直接與塑料接觸構成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構成塑料外形的成型零件稱為凹模， 構成塑件內部形狀的成型零件稱為凸模（或型芯）。由于凹、凸模件直接與高溫，高壓的塑料接觸， 并且在脫模時反復與塑料摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐 腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。</p><p>　　5.1 成型零件的結構設計</p><p>　　5.1.1 凹模的結構&l

83、t;/p><p>　?。?）整體式凹模 直接在模架板上開挖型腔。其優(yōu)點是加工成本低。但是，通常模架的模板材料為普通的中碳鋼，</p><p>　　用做凹模，使用壽命短，若采用好的材料模板制作整體凹模，則制作成本高。</p><p>　　通常，對于成型 1 萬次以下塑件的模或塑件精度要求低，形狀簡單的模具可采用整體式凹模結 構。</p><p>　

84、?。?）整體嵌入式凹模 將稍大于塑件外形（大一個足夠強度的閉厚）的較好材料（高碳鋼或合金工具鋼）制作成凹模，</p><p>　　再將此凹模嵌入模板中固定。 其優(yōu)點是“好鋼用在刀刃上”。既保證了凹模的使用壽命，又不浪費價格昂貴的材料。并且凹</p><p>　　模損壞后，維修、更換方便。</p><p>　　（3）局部鑲拼式凹模 對于形狀復雜或某局部易損壞的凹模，將

85、難于加工或易損壞的部分設計成鑲拼形式，嵌入型腔</p><p>　　主體上。既節(jié)省了工具鋼，又易于更換損壞的凹模。</p><p>　?。?）四壁拼合式凹模 對于大型的復雜的凹模，可以采用將凹模四壁單獨加工后鑲入模套中，然后再和底板組合。這</p><p>　　樣既易于加工又省料。</p><p>　　5.1.2 凸模結構</p>

86、<p>　　（1）整體式凸模 這是形狀最簡單的型芯，用一塊材料加工而成，結構牢固，加工方便，但僅適用于塑料件內表</p><p><b>　　面形狀簡單的情況。</b></p><p>　?。?）嵌入式凸模 主要用于圓形、方形等形狀比較簡單的型芯。最常使用的嵌入形式是型芯帶有凸肩，型芯嵌入</p><p>　　固定板的同時，凸肩部

87、分沉入固定板的沉孔部分，再墊上墊板，并用螺釘將墊板和固定板連接。</p><p>　?。?）異形凸模結構形式</p><p>　　對于形狀特殊或結構復雜的凸模，需要采用組合式結構或特殊固定形式，但應視具體形狀而定。</p><p>　　（4）小型芯安裝固定形式 直徑較小的型芯，如果數量較多，采用凸肩墊板安裝方法較好。若各型芯之間距離較近，可以</p>

88、<p>　　在固定板上加工出一個大的公用沉孔。因為對每個型芯分別加工出單獨的沉孔，孔間距較薄，熱處 理時易出現(xiàn)裂紋。各型芯的凸肩如果重疊干涉，可將相干涉的一面削掉一部分。</p><p>　　對于單個小型芯，既可以采用凸肩墊板固定方法，也可以采用省去墊板的固定方法。凸肩墊板 固定方法，為了安裝方便，將固定部分僅留 3~ 5mm 配合段防止塑料進入，固定孔長度的其余部分 擴大 0.1 ~ 1mm 。<

89、;/p><p>　　整體式凸模結構浪費材料太大且切削加工量大，在當今的模具結構中幾乎沒有這種結構，主要</p><p>　　是嵌入式凸模和鑲拼組合式凸模。</p><p>　　本設計的的凸，凹模設計成整體嵌入式，如圖 5-1、圖 5-2，這樣既保證了凹模的使用壽命，又 不浪費價格昂貴的材料。并且凸、凹模損壞后，維修、更換方便。</p><p>&

90、lt;b>　　圖 5-1 型芯</b></p><p>　　5.2 成型零件工作尺寸的的計算</p><p><b>　　圖 5-2 型腔</b></p><p>　　成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構成的塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影 響著塑件的精度。</p><p>　　5.2.1 影

91、響工作尺寸的因素</p><p>　?。?）塑件收縮率的影響</p><p>　　由于塑件熱脹冷縮的原因，成型冷卻后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。</p><p>　　（2）凸、凹模工作尺寸的制造公差 它直接影響塑件的尺寸公差。通常凹、凸模的尺寸公差取塑件公差的1/3~1/6 ，表面粗糙度取</p><p>　　Ra 值為 0.8?m~0.4

92、?m 。</p><p>　?。?）凸、凹模使用過程中的磨損量 生產過程中的磨損以及修復會使凸模尺寸變小，凹模的尺寸變大。</p><p>　?。?）模具在分型面的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般</p><p>　　當模具分型面的平面度較高，表面粗糙度較低時，塑件產生的飛邊也較小。飛邊的厚度一般為<

93、/p><p>　　0.02~0.1mm 。 因此，成型大型塑件時，收縮率對塑件的尺寸影響較大；而成型小型塑件時，制造公差與磨損</p><p>　　量對塑件的尺寸的影響較大。常用塑件的收縮率通常在白分之幾到千分之幾之間。具體塑料的收縮 率可查找相關手冊或某種塑料說明書。</p><p>　　5.2.2凹、凸模工作尺寸的計算 通常，凹、凸模的工作尺寸根據塑料的收縮率，

94、凹、凸模零件的制造公差以及磨損量三個因素</p><p>　　確定。該設計中，塑件的尺寸如圖 5.1 所示</p><p>　?。?）凹模工作尺寸的計算</p><p>　　圖 5-3 塑件尺寸</p><p>　　凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過程中凹模的磨損會使包容 尺寸逐漸增大。所以，為了使得模具的磨損留有修

95、模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，包容 尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取下偏差。</p><p>　　凹模的徑向尺寸計算公式如下：</p><p>　　LM ? [?1 ? S ? LS ? ??]0</p><p>　　式中： LM —型腔的徑向尺寸， mm ；</p><p>　　S —塑件的平均收縮率， S ? 0.004 ?

96、0.008 ? 0.006 ；</p><p><b>　　2</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　凸模的工作尺寸的計算</p><p>　　凸模是成型零件外形的，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過程中凸模的磨損會使被包容尺寸 逐漸變小。所以，為了使得模具的磨損留有

97、修模的余地以及裝配的需要，在設計模具時，被包容尺 寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。具體計算公式如下</p><p>　　lM ? ??1 ? S ?lS</p><p><b>　　? ???0</b></p><p><b>　　Z</b></p><p>　　式中： lM —型芯徑向尺寸，

98、 mm ；</p><p>　　S —塑件的平均收縮率， S ? 0.004 ? 0.008 ? 0.006 ；</p><p><b>　　2</b></p><p>　　lS —塑件的內徑尺寸， mm ；</p><p>　　? —修正系數，（ 0.5~0.8 ），同樣取 0.6 ；</p><p

99、>　　? —塑件的公差值，因尺寸的大小而變，按照 GB/T14486—1993 選?。?lt;/p><p>　　? Z —制造公差，取 ? /5 。</p><p>　　d ? ??1 ? 0.006??143 ? 0.6 ? 0.5?0</p><p><b>　　1? 0.5</b></p><p><b

100、>　　5</b></p><p>　　? 144.160mm</p><p>　　d ? ??1 ? 0.006??100 ? 0.6 ? 0.38?0</p><p><b>　　2? 0.38</b></p><p><b>　　5</b></p><

101、p>　　? 100.8280mm</p><p>　　r ? ??1 ? 0.006?? 2 ? 0.6 ? 0.10?0</p><p><b>　　3? 0.10</b></p><p><b>　　5</b></p><p>　　? 2.0180mm</p><

102、;p>　　r ? ??1 ? 0.006?? 3.5 ? 0.6 ? 0.12?0</p><p><b>　　4? 0.12</b></p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　?0.024&

103、lt;/b></p><p>　　l ? ??1 ? 0.006?? 20 ? 0.6 ? 0.2?0</p><p><b>　　5? 0.2</b></p><p><b>　　5</b></p><p>　　? 20.240mm</p><p>　　l ?

104、 ??1 ? 0.006?? 5 ? 0.6 ? 0.12?0</p><p><b>　　6? 0.12</b></p><p><b>　　5</b></p><p><b>　　0</b></p><p><b>　　?0.024</b></

105、p><p>　　型芯的高度尺寸計算公式如下：</p><p><b>　　hM</b></p><p>　　? ??1 ? S ?hS</p><p><b>　　? ???0</b></p><p><b>　　Z</b></p><p

106、>　　式中： hM —型腔的高度尺寸， mm ；</p><p>　　S —塑件的平均收縮率， S ? 0.004 ? 0.008 ? 0.006 ；</p><p><b>　　2</b></p><p>　　hS —塑件的外徑尺寸， mm ；</p><p>　　? —修正系數，（ 0.5~0.8 ），同樣取

107、0.6 ；</p><p>　　? —塑件的公差值，因尺寸的大小而變，按照 GB/T14486—1993 選?。?lt;/p><p>　　? Z —制造公差，取 ? /5 。</p><p>　　h ? ??1 ? 0.006?? 38.5 ? 0.6 ? 0.24?0</p><p><b>　　1? 0.24</b>&

108、lt;/p><p><b>　　5</b></p><p>　　? 38.8750mm</p><p>　　h ? ??1 ? 0.006?? 30 ? 0.6 ? 0.22?0</p><p><b>　　2? 0.22</b></p><p><b>　　5&

109、lt;/b></p><p>　　? 30.3120mm</p><p>　　h ? ??1 ? 0.006??1.5 ? 0.6 ? 0.10?0</p><p><b>　　3? 0.10</b></p><p><b>　　5</b></p><p>　　?

110、 1.5690mm</p><p>　　成型孔之間間距的計算公式如下：</p><p><b>　　CM</b></p><p>　　? ??1 ? S ?CS</p><p><b>　　?? ? Z</b></p><p><b>　　2</b>&

111、lt;/p><p>　　式中： hM —型腔的高度尺寸， mm ；</p><p><b>　　S—</b></p><p>　　許 用應力 ?? ? 時，型腔將導致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導致過大的彈性變形，</p><p>　　從而產生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤

112、其對重要的、 精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經驗確定型腔壁厚和底板厚度。</p><p>　　理論分析和生產實踐證明，在塑料熔體的高壓作用下，小尺寸模具強度不足是主要矛盾，因此 要用強度條件計算公式來進行型腔壁厚和底板的厚度的設計計算，再用剛度條件進行校核；大尺寸 模具剛度不足是主要矛盾，因此要用剛度條件計算公式來進行型腔壁厚和底板的厚度的設計計算， 再用強度條件進行校核。在本設計中，塑件尺寸較大，因此用剛

113、度條件計算公式來進行型腔壁厚和 底板的厚度的設計計算，再用強度條件進行校核。</p><p>　　根據型腔結構形式，可按圓形組合型腔進行計算，其基本尺寸如下： 型腔高度 h = 35.066mm，型腔底面直徑 D 1 = 146.6mm。</p><p>　　（1）側壁厚度計算公式如下：</p><p><b>　　?</b></p>