畢業(yè)論文---左下踏板護罩的注塑工藝及模具設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文介紹了左下踏板護罩的工藝結(jié)構(gòu)特點，經(jīng)過可行性分析后確定了合理的工藝方案。重點闡述了其注塑模的設(shè)計,內(nèi)容包括注射機的選用、澆注系統(tǒng)、成型零件、冷卻系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑模設(shè)計，工藝方案，左下踏板護罩</p><p><b>　　

2、ABSTRACT</b></p><p>　　In this paper, the structural characteristic of the shield of the left bottom footboard was introduced, and the reasonable technical project was gotten after the feasible anal

3、ysis. The design of injection mould , including the selection of injection machine, the design of Gating system、 shaping part, cooling system、 the structure of injection mould and so on was mainly narrated .</p>

4、<p>　　Key Words: The design of Injection Mould， Technical project，The shield of the left bottom footboard </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 概 論1</p><p>

5、　　1.1　課題背景及意義1</p><p>　　1.2國內(nèi)外塑料成型技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2.1我國塑料模具的發(fā)展1</p><p>　　1.2.2注射成型技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢3</p><p>　　1.2.3注塑成型設(shè)備的發(fā)展4</p><p>　　1.3注塑模設(shè)計的有關(guān)介紹5&l

6、t;/p><p>　　1.3.1注塑模的結(jié)構(gòu)組成及分類5</p><p>　　1.3.2注塑模的設(shè)計程序6</p><p>　　第2章　工藝及模具結(jié)構(gòu)方案的確定7</p><p><b>　　2.1材料分析7</b></p><p>　　2.1.1材料簡介7</p><p

7、>　　2.1.2　工藝參數(shù)8</p><p>　　2.1.3 材料的主要用途8</p><p>　　2.2 塑件結(jié)構(gòu)分析9</p><p>　　2.3尺寸精度分析9</p><p>　　2.4注射機的選擇9</p><p>　　2.5分型面的選擇10</p><p>　　2.6

8、澆注系統(tǒng)的確定11</p><p>　　2.6.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則11</p><p>　　2.6.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計12</p><p>　　2.7模具結(jié)構(gòu)初定12</p><p>　　2.8模架的選擇13</p><p>　　第3章　模具零件的設(shè)計及計算13</p><p>　　

9、3.1成型零件工作尺寸的計算13</p><p>　　3.2模具型腔側(cè)壁和底板厚度的校核15</p><p>　　3.2.1型腔側(cè)壁厚度的校核15</p><p>　　3.2.2底板厚度的校核：16</p><p>　　3.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計16</p><p>　　3.3.1定模的設(shè)計16</p&

10、gt;<p>　　3.3.2動模的設(shè)計17</p><p>　　3.4 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計17</p><p>　　3.4.1導(dǎo)柱18</p><p>　　3.4.2導(dǎo)套18</p><p>　　3.5推出機構(gòu)的設(shè)計19</p><p>　　3.5.1脫模力的計算19</p>

11、<p>　　3.5.2推桿推出機構(gòu)20</p><p>　　3.5.3推桿的受力計算20</p><p>　　3.5.3.2推桿的強度校核21</p><p>　　3.6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計21</p><p>　　3.6.1加熱裝置的確定21</p><p>　　3.6.2模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計

12、22</p><p>　　第四章　模具總體結(jié)構(gòu)23</p><p>　　4.1注射機參數(shù)的校核23</p><p>　　4.1.1最大注射量的校核23</p><p>　　4.1.2鎖模力的校核：23</p><p>　　4.1.3注射壓力的校核24</p><p>　　4.1.4模具

13、厚度的校核24</p><p>　　4.1.5開模行程的校核24</p><p>　　4.2模具結(jié)構(gòu)圖25</p><p><b>　　結(jié) 束 語27</b></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p>　　參 考 文 獻29<

14、;/p><p>　　第1章 概 論</p><p>　　1.1　課題背景及意義</p><p>　　本課題來源于東風(fēng)汽車公司，課題名稱為左下踏板護罩（如圖1.1所示）的注塑工藝及模具設(shè)計，屬于工程設(shè)計（技術(shù)）類課題。本課題來源于生產(chǎn)實際，工作量適中，難度一般，通過對本課題的分析及設(shè)計，能掌握注射成型的工藝特點及正確分析成型工藝對模具的要求；能利用三維軟件（UG，P

15、ro/E等）獨立完成模具設(shè)計、裝配、和檢測，從而進一步提高識圖繪圖能力；能掌握注塑模具的結(jié)構(gòu)特點及其工作原理、設(shè)計計算方法，從而奠定了注塑模設(shè)計的基礎(chǔ)；同時對本模具的設(shè)計，可以鞏固大學(xué)以來學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，提高將其運用于實踐的能力。雖然塑料制件的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制件首先取決于模具設(shè)計的質(zhì)量，其次取決于合理的成型工藝，因此進行模具設(shè)計的研究具有非常重要的意義,此外通過設(shè)計可以指導(dǎo)生產(chǎn)，為將來的工作奠定基礎(chǔ)。</p>

16、;<p>　　圖1.1左下踏板護罩</p><p>　　1.2國內(nèi)外塑料成型技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1我國塑料模具的發(fā)展</p><p>　　塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國,起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績。這可以從下列幾個方面來看[1]：<

17、/p><p>　?。?）CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)的應(yīng)用 現(xiàn)在CAD/ CAM/ CAE 技術(shù)在塑料模的設(shè)計制造上應(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。目前,使用計算機進行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計、數(shù)控機床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計生產(chǎn)的主要手段。一些塑料模主要生產(chǎn)企業(yè)利用計算機輔助分析(CAE) 技術(shù)對塑料注塑過程進行流動分析、冷卻

18、分析、應(yīng)力分析等,合理選擇澆口位置、尺寸、注塑工藝參數(shù)及冷卻系統(tǒng)的布置等,使模具設(shè)計方案進一步優(yōu)化,也縮短了模具設(shè)計和制造周期。</p><p>　?。?）注射成型技術(shù)不斷發(fā)展 如:氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟：目前,不少企業(yè)已能在電視機外殼、洗衣機外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運用氣輔技術(shù),一些廠家還使用CMOLD氣輔軟件,取得了良好效果；熱流道技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛：近年來,熱流道技術(shù)

19、發(fā)展很快,熱流道模具比例不斷提高。雖然在全國范圍來說,熱流道模具比例仍舊不高,但也有些模具企業(yè),熱流道模具已占其模具生產(chǎn)總量的1/3 左右?，F(xiàn)在,一般內(nèi)熱式、外熱式元件以及分流板多點熱噴嘴的結(jié)構(gòu)應(yīng)用已比較普遍,具有先進水平的針閥式噴嘴和通斷控制式噴嘴國內(nèi)也能自行設(shè)計制造。</p><p>　?。?）精密、復(fù)雜、大型模具的制造水平有了很大提高 目前,國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達到國外同類產(chǎn)品水平

20、。在齒輪模具設(shè)計中采用最新的齒輪設(shè)計軟件,糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差,達到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔離器注塑模、多注射頭塑封模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模、洗衣機滾筒注塑模、塑料管路三通接頭注塑模、汽車燈及汽車飾件注塑模、冰箱吸塑發(fā)泡模等一大批精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計制造水平也已達到或接近國際水平。使塑件尺寸精度達到6～7級的塑料模具國內(nèi)已可生產(chǎn),其分型面接觸間隙為0.02mm ,模板的彈性變形0.05mm ,型

21、面的表面粗糙度為Ra = 0.05mm～0.025mm 。使用CAD 三維設(shè)計、計算機模擬注塑成形、有些模具零件達到互換、抽芯脫模機構(gòu)設(shè)計新穎等,對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20 噸以上的大型塑料模具的設(shè)計制造也已達到相當(dāng)高的水平。34 英寸彩電塑殼和48 英寸背投電視機殼模具,615kg 洗衣機塑料模具、汽車保險杠和儀表盤的注塑模等大型模具,國內(nèi)都已可生產(chǎn)。</p><p>　　（4）模具壽命

22、不斷提高 通過采用優(yōu)質(zhì)模具鋼、對模具工作零件進行相應(yīng)的熱處理、采用高質(zhì)量模架再鑲?cè)氪慊鸸ぞ咪摷冉Y(jié)構(gòu),近年來模具壽命不斷提高,不少模具的壽命已能達到100萬次以上。</p><p>　?。?）模具生產(chǎn)效率不斷提高 擠出速度達215m/min 以上的高速塑料異型材擠出模國內(nèi)已能商品化供應(yīng)。雙腔共擠、多腔注塑(塑封膜已達600腔)、采用熱流道技術(shù)等使模具生產(chǎn)效率不斷提高。不少企業(yè)在自動脫模(脫流道) 方面

23、精心設(shè)計,更加重視冷卻系統(tǒng)的設(shè)計,使模具的生產(chǎn)效率大幅度提高,有的甚至能使注塑生產(chǎn)效率提高幾倍。</p><p>　　1.2.2注射成型技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著塑料、橡膠、玻璃鋼等非金屬材料在工業(yè)產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用,模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重也越來越大.在機械、電子大行業(yè)中,有一半以上的產(chǎn)品采用模具制造的方法很多, 其成型的方法也很多，有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出

24、成型、氣動與液壓成型等，但最主要的成型方法仍為注射成型，其制品占全部塑料制品的60%-70%。到目前為止，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可采用此方法成型。其中注塑成型模具具有制成品精度高、生產(chǎn)效率高和可以生產(chǎn)幾何形狀非常復(fù)雜的產(chǎn)品等特點，在整個塑料制品行業(yè)中具有非常重要的地位。模具作為成型必須的工藝裝備,其設(shè)計周期、生產(chǎn)效率和質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的進度、成本和效率。過去模具設(shè)計工作主要依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗，模具的加工制造又在很大程度上依賴

25、于生產(chǎn)者的操作技能，因此存在模具設(shè)計水平低、加工質(zhì)量差、生產(chǎn)周期長、使用壽命短等缺陷，隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的迅速發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來越普遍，出現(xiàn)了許多可用于注塑模具設(shè)計和制造的軟件，Pro/E、UG、CATIA作為參數(shù)化CAD/CAM軟件的代表，實現(xiàn)產(chǎn)品從概念設(shè)計到制造全過程的設(shè)計制造一體化。20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的注射</p><p>　　在傳統(tǒng)注射成型技術(shù)基礎(chǔ)上創(chuàng)新或揉和其他先進技術(shù)，利

26、用“雜交優(yōu)勢”出新，仍是注射成型技術(shù)發(fā)展的主流。新技術(shù)使制品用料更省、性能更高?！八o助注射成型”、“薄壁注射成型”、“金屬粉末注射成型”等這些尚有些陌生的術(shù)語,已在企業(yè)中得到應(yīng)用。新型成型加工技術(shù)的發(fā)展仍在繼續(xù),其近期發(fā)展趨勢是[6]：</p><p>　?。?）由單一技術(shù)向組合技術(shù)發(fā)展,如注射-拉深-吹塑成型技術(shù)和擠出-模壓-熱成型技術(shù)等；</p><p>　?。?）由常規(guī)條件下的成型

27、技術(shù)向特殊條件下的成型技術(shù)發(fā)展,如超高壓和高真空條件下的塑料成型加工技術(shù)；</p><p>　　（3）由基本不改變原有性能的保質(zhì)成型加工向賦予塑料型新性能的變質(zhì)性成型加工技術(shù)發(fā)展,如發(fā)泡成型、借助電子束與化學(xué)交聯(lián)機使熱塑性塑料在成型過程中進行交聯(lián)反應(yīng)的交聯(lián)擠出等；</p><p>　?。?）為提高加工精度、縮短制造周期,在模具加工技術(shù)方面更廣泛的用仿真加工、數(shù)控加工等；</p>

28、<p>　?。?）廣泛應(yīng)用模具新材料。模具材料的選用直接影響到模具的加工成本、使用壽命以及塑料制品的成型質(zhì)量等,因此國內(nèi)外已開發(fā)出許多具有良好使用性能、加工性能、熱處理變形小的新型塑料模具鋼,如:預(yù)硬鋼、新型淬火回火鋼、馬氏體時效鋼、析出硬化鋼和耐腐蝕鋼，經(jīng)過試用，均取得了較好的技術(shù)和經(jīng)濟效果；</p><p>　?。?）CAE技術(shù)將在注塑領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用,其本身也將隨注塑技術(shù)的發(fā)展要求而更

29、加完善、實用、方便。</p><p>　　1.2.3注塑成型設(shè)備的發(fā)展</p><p>　　注塑機是注塑成型的主設(shè)備，主要由注射裝置、鎖模裝置、液壓傳動及電器控制系統(tǒng)、機架等組成，如圖1.2所示：</p><p>　　圖1.2　注射機的組成　</p><p>　　1－鎖模油缸　2－鎖模機構(gòu)　3－移動模板　4－頂出桿　5－固定模板　6－控制臺&

30、lt;/p><p>　　7－料筒及加熱器　8－料斗　9－定量供料裝置　10－注射油缸</p><p>　　注塑機的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。注塑成型設(shè)備的進一步完善和發(fā)展必將推動注塑成型技術(shù)的進步，為注塑制品的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。 隨著塑料和成型工藝的發(fā)展，注塑機無論從產(chǎn)量還是品種上都有很大增長。從世界塑料機械主要生產(chǎn)國美、德、日、意來看，注塑機產(chǎn)量在逐年增長，并在

31、整個塑料機械中占有很大比重。 新型工藝和塑料的發(fā)展和應(yīng)用對注塑成型機械和設(shè)備提出更高的要求，使之向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、低能耗和低噪音方向發(fā)展，大型注塑機又重新崛起。從注塑機生產(chǎn)的幾個發(fā)達國家來看，70年代中期生產(chǎn)鎖模力在600噸以上的占注塑機的4%，千噸以上的占2%。但到70年代末期，由于工程塑料發(fā)展特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等在汽車、機械、大型家用電器、，建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門的廣泛發(fā)展和應(yīng)用，使注塑機又轉(zhuǎn)向大型化。美國、

32、德國、日本、法國、意大利等都具有生產(chǎn)大型注塑機的能力。 在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓一機械式，即曲軸連桿型式，兩者在市場上均有競爭能力。但不論哪種形式的注塑機，其發(fā)展方向都必須向低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修方向發(fā)展</p><p>　　1.3注塑模設(shè)計的有關(guān)介紹</p><p>　　1.3.1注塑模的結(jié)構(gòu)組成及分類</p>

33、<p>　　注塑模的結(jié)構(gòu)是根據(jù)選用的注塑機種類、規(guī)格和塑件本身的形狀特點所決定的。注塑機的規(guī)格和種類很多，而塑件的形狀結(jié)構(gòu)根據(jù)使用要求不同更是千變?nèi)f化，從而導(dǎo)致注塑模的結(jié)構(gòu)形式也是十分繁多。經(jīng)過歸納分析后發(fā)現(xiàn)，不管模具結(jié)構(gòu)如何變化，每副模具都有以下幾部分組成，而且它們在不同模具中所起的作用是相同的。</p><p>　　從模具的使用和注塑機上的安裝來看，每一副模具都可分為定模部分和動模部分。成型時動

34、模和定模閉合構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)，開模時動模和定模分離取出塑件。從模具上各個部件所起的作用來看，一般注塑模具可以有成型零部件、合模導(dǎo)向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、脫模機構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、加熱冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和支承零部件組成。</p><p>　　注塑模的分類方法很多，按照不同劃分，標(biāo)準(zhǔn)通常如下表1.1</p><p>　　表1.1不同分類方法下的模具名稱</p><p>

35、　　1.3.2注塑模的設(shè)計程序　</p><p>　　1.3.2.1設(shè)計前應(yīng)明確的事項</p><p>　?。?）制品圖紙，或樣品實物，明確制品的使用性能和各項技術(shù)要求；</p><p>　?。?）制品的生產(chǎn)要求，如生產(chǎn)數(shù)量、交貨時間；</p><p>　?。?）對模具成型有無設(shè)備要求，如限定注射機的規(guī)格型號；</p><

36、p>　?。?）模具制造費用的限制。</p><p>　　1.3.2.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟</p><p><b>　?。?）確定分型面；</b></p><p>　?。?）確定型腔數(shù)目；</p><p>　?。?）初步確定使用注射機的型號；</p><p>　?。?）布置型腔和澆注系統(tǒng)；<

37、;/p><p>　?。?）設(shè)計型腔和型芯的結(jié)構(gòu)；</p><p>　　（6）設(shè)計排氣結(jié)構(gòu)；</p><p>　　（7）設(shè)計脫模機構(gòu)；</p><p>　　（8）設(shè)計冷卻系統(tǒng)；</p><p>　?。?）設(shè)計合模機構(gòu)和其它機構(gòu)零件，完成模具裝配草圖的繪制； </p><p>　　（10）最終確

38、定成型設(shè)備的規(guī)格型號；</p><p>　　（11）模具裝配圖表達方法；</p><p>　　（12）繪制模具的零件；</p><p><b>　　（13）審核設(shè)計。</b></p><p>　　1.3.2.3擬制制品注射成型工藝卡</p><p>　?。?）填寫成型塑料的情況；</p>

39、;<p>　　（2）繪制制品成型工藝簡圖；</p><p>　?。?）注明使用設(shè)備的情況；</p><p>　?。?）擬訂制品注射成型工藝參數(shù)；</p><p>　?。?）編制制品成型工藝過程。</p><p>　　第2章　工藝及模具結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p><b>　　2.1材料分析&l

40、t;/b></p><p><b>　　2.1.1材料簡介</b></p><p>　　塑件的材料是GPP[6]，利用了聚合物合金化、無機剛性粒子增韌增強聚合物以及彈性體增韌聚合物的基本原理，采用多元復(fù)合材料體系，即以聚丙烯（PP）為原料，在其中加入了30%的玻纖，經(jīng)過雙螺桿擠出造粒等重要工序制備。該材料解決了PP材料低溫脆性大、收縮率高、剛性不足、表面難于噴涂

41、和難以阻燃等一系列技術(shù)難題，用于替代ABS或HIPS，已通過技術(shù)鑒定并申報國家發(fā)明專利（申請?zhí)?3119614.4）。其耐熱性好，軟化點高，可在135°以下長期使用。產(chǎn)品特點[7]如下：</p><p>　　（1）性價比高，采用本產(chǎn)品（GPP）替代ABS、HIPS可以大幅度降低用戶的材料成本，經(jīng)濟效益十分顯著。  　　（2） 本產(chǎn)品具有較低的密度，與同類改性聚丙烯相比，對制品的增重不大。 &

42、#160; 　?。?） 本產(chǎn)品可通過用戶要求的顏色，無需在制品生產(chǎn)中再加入色母料，可以提高生產(chǎn)效率并降低成本。  　　（4） 本產(chǎn)品屬于緩燃級材料，阻燃等級達到UL94HB級，燃燒過程中不產(chǎn)生對人體有害的煙塵，屬環(huán)保型材料。   　?。?） 本產(chǎn)品具有優(yōu)良的注塑和擠出成型工藝性，可用現(xiàn)有HIPS或ABS模具、注塑或擠出工藝進行制品生產(chǎn)。如果對原有模具進行修整或者重新開模，其效果將更為優(yōu)良。</p>

43、<p>　　2.1.2　工藝參數(shù)</p><p>　　表2.1 GPP的性能參數(shù)</p><p>　　2.1.3 材料的主要用途</p><p>　　GPP的原料是聚丙烯，在汽車塑料件所用塑料材料中，聚丙烯是用量最大、發(fā)展最快的塑料品種，其原因不僅是由于聚丙烯材料本身具有密度小、成本低、產(chǎn)量大、性價比高、化學(xué)穩(wěn)定性好、易于加工成型和可回收利用等突出特點，

44、而且還因為該種材料可通過共聚、共混、填充增強等方法得到改性，因而可適合不同的汽車零件的使用性能要求，其中加入玻纖就是其中方法之一。 　　目前可用于汽車零部件的聚丙烯材料已有多個牌號的品種，可分別作為汽車保險杠、儀表板、方向盤、車門護板、發(fā)動機冷卻風(fēng)扇以及車身暖風(fēng)組件等多種零部件的材料。盡管如此，為了提供高性能品種以滿足高品質(zhì)汽車在美觀、舒適、安全、防腐以及輕量化方面提出的更高要求，人們?nèi)匀辉诓粩嗟剡M行著聚丙烯材料的改性和應(yīng)用方面的研究

45、。</p><p>　　2.2 塑件結(jié)構(gòu)分析 </p><p>　　塑件的結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1　塑件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　塑件為兩面開口、四面封閉的薄殼體零件, 塑件壁厚為4mm, 壁厚均勻，塑件的各面及內(nèi)部連接處均采用圓弧過渡，其中最小圓弧半徑為2mm,而且有一定的形狀斜度，這些因素都有利于注射成形。

46、塑件有一個大約235×136×4mm（如圖中C）的大孔、三個Ф10（如圖中A）的孔開孔方向不一致，因此要考慮抽芯，但向外抽塑件有倒扣會發(fā)生干涉，又塑件上Ф10的孔與內(nèi)部Ф21（如圖中B）的凸臺距離為15mm,因此向內(nèi)抽芯難度大。所以怎樣成型塑件上的孔是此模具設(shè)計的難點[8]。</p><p><b>　　2.3尺寸精度分析</b></p><p>

47、　　注塑件按要求取5級精度。由以上分析可見,該零件的尺寸精度為一般精度,對應(yīng)的模具相關(guān)的零件可以用IT9級加工保證[9]。</p><p><b>　　2.4注射機的選擇</b></p><p>　　由以上可取V＝889.3cm3，</p><p>　　澆注系統(tǒng)的體積取塑件體積的20% ，V澆＝889.3×20%＝177.8cm3，&

48、lt;/p><p>　　V塑＝V＋V澆＝889.3+177.8＝1067.1 cm3 ，v塑為成型塑件與澆注系統(tǒng)的體積之和，</p><p>　　=1.09～1.15g/cm3 =1.12g/ cm3 m=1.12×1067.1=1195.2g，</p><p>　　V塑≤0.8 V注,V注≥1067.1 cm3÷80%=1333.9 cm3，

49、</p><p>　　查手冊初選注射機為SZY-2000，其參數(shù)如下表2.2</p><p>　　表2.2 SZY-2000注射機的主要參數(shù)</p><p><b>　　2.5分型面的選擇</b></p><p>　　在注塑模中,用于取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面,通稱為分型面。制品成型的分型面選擇不僅影響制品的脫模及外觀，

50、還影響成型零件的加工工藝性。分型面的選擇一般遵循如下原則[10]:</p><p>　　應(yīng)選擇塑件外形最大輪廓處；</p><p>　　確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；</p><p>　　保證塑件的精度要求；</p><p>　　滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；</p><p><b>　　便于模具加工制造；

51、</b></p><p><b>　　對成型面積的影響；</b></p><p><b>　　注意排氣效果；</b></p><p>　　保證抽芯機構(gòu)安置容易以及抽芯能夠順利完成。</p><p>　　該塑料件為一不對稱的圖形，基于以上原則，分型面可選在塑件截面積最大處，如下圖所示：&l

52、t;/p><p>　　圖2.2 分型面的選擇</p><p>　　2.6澆注系統(tǒng)的確定</p><p>　　2.6.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注塑機噴嘴出來后，到達模腔之前在模具中流經(jīng)的通道。澆注系統(tǒng)分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)，作用是將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使之充滿型腔內(nèi)各個角落，在熔體填充和凝固過程中，能

53、充分地將壓力傳遞到型腔的各個部位，獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則如下[11]：</p><p>　　1.確保塑料充滿整個型腔；</p><p>　　2.保證塑料熔體流動平穩(wěn)；</p><p>　　3.應(yīng)盡量減短流程；</p><p>　　4.流道表壁的粗糙度要低；</p><p>　　5.防

54、止制品變形和翹曲；</p><p>　　6.防止型芯變形和嵌件位移；</p><p>　　7.去除澆口應(yīng)盡量方便，且不影響制品質(zhì)量 。</p><p>　　2.6.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　由于制件的特殊要求和形狀限制，制件必須要留在定模內(nèi)，這時就應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)置推出機構(gòu)，以便將制品從定模內(nèi)脫出。因此，定模一側(cè)尺寸較大。如采用普通

55、的直澆口，澆注系統(tǒng)凝料很多，而且取出不方便，因此采用熱流道，查閱文獻塑件材料GPP熔融溫度的范圍較寬,粘度隨溫度改變而改變甚小，在較低溫度下具有較好流動性，在較高的溫度下具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,對壓力敏感,熱變形溫度較高，因此采用熱流道澆注系統(tǒng)。如圖2.4，原理如下：澆口套1的外側(cè)帶有多組電加熱圈對澆口套進行加熱，澆口套與模具模板間采用空氣間隙絕熱。由于澆口套過于細長，中間位置增加卡環(huán)5，用以給澆口套定位。模具注射時，熔料經(jīng)澆口套1進入模腔

56、。采用熱流道同時有如下優(yōu)點：縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約原料，大大提高生產(chǎn)效率，減低成本，保證注射壓力在流道中的傳遞，在一定程度上克服了塑件因補縮不足而產(chǎn)生的凹陷、縮孔等缺陷[12]。</p><p>　　圖2.3熱流道澆注系統(tǒng)</p><p>　　1－澆口套2－加熱圈　3－傳熱鋁套　4－外殼　5－卡環(huán)　6－芯體</p><p>　　7－定模座板　8－型腔　9－型芯</

57、p><p><b>　　2.7模具結(jié)構(gòu)初定</b></p><p>　　由于塑件的外形尺寸較大，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)模具設(shè)計成兩板式。因為塑件精度要求不高，直澆口設(shè)置在塑件頂部正中央位置。塑件上Ф10的孔由于向外有倒扣無法抽芯，經(jīng)計算向內(nèi)抽會與兩個的Ф21的凸臺會發(fā)生干涉，因而可在凹模上設(shè)置一鑲塊來成型。</p><p><b

58、>　　2.8模架的選擇</b></p><p>　　根據(jù)塑件的主要尺寸及質(zhì)量來選用注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架，并盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模具零件。模架由模板、導(dǎo)柱和導(dǎo)套等零件組成，是型腔未加工的組合體。</p><p>　　故選用GB/T12555-1990《塑料注射模大型模架》中的A1型模架，定模采用一塊模板[4]，動模采用一塊模板，設(shè)置推桿推出機構(gòu)，如圖2.5所示。初選800㎜×

59、710㎜的標(biāo)準(zhǔn)模架[13]。</p><p>　　圖2.4　A1型模架</p><p>　　第3章　模具零件的設(shè)計及計算</p><p>　　3.1成型零件工作尺寸的計算</p><p>　　通常凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率、凹、凸模零件的制造公差和磨損量三個因素確定[14]。</p><p>　　塑件選5級精度

60、，模具制造公差按IT9級精度選取，制造偏差取公差的1/4。</p><p>　　塑料GPP的成型收縮率：</p><p>　　S= （3.1）</p><p>　　由表2.1可知=0.5　　　　　=0.3%</p><p><b>　　S=0.4%</b></p>

61、<p>　?。?）凹模有關(guān)尺寸的計算</p><p>　　凹模徑向尺寸的計算公式為L=[L塑（1＋s）-(3/4)△]0+δ （3.2）</p><p>　　L塑—塑件外形公稱尺寸，s—塑件的平均收縮率，　△—塑件的尺寸公差，</p><p>　　δ-模具的制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1／3～1／6。</p><p>　　4

62、09.3-20　 L1=[409.3(1+0.4%)-0.75×2]0+0.5=409.40+0.5</p><p>　　408.5-20 L2=[408.5(1+0.4%)-0.75×2]0+0.5=408.60+0.5</p><p>　　380.7-1.80 L3=[380.7(1+0.4%)-0.75×1.8]0+0.45=380.9

63、0+0.45</p><p>　　317.2-1.60 L4=[317.2(1++0.4%)-0.75×1.6]0+0.4=317.30+0.4</p><p>　　305.20-1.4 　L5=[305.2(1+0.4%)-0.75×1.4]0+0.35=305.40+0.35</p><p>　　R200-0.28L6=20(1+

64、0.4%)-0.75×0.28]0+0.07=19.870+0.08</p><p>　　凹模深度尺寸計算公式為H＝[H塑(1+ s)-(2/3)△]0+δ （3.3）</p><p>　　H塑為塑件高度方向的公稱尺寸，</p><p>　　179.50-0.92　　H1=[179.5（1+0.4%）-2/3×0.92]0+0.23=17

65、9.60+0.23</p><p>　　177.4-0.920　 H2=[177.4（1+0.4%）-2/3×0.92]0+0.23=177.50+0.23</p><p>　　163.9-0.920　　H3=[166.9（1+0.4%）-2/3×0.92]0+0.23=170.00+0.23</p><p>　　127.70-0.76　　H4

66、=[127.7（1+0.4%）-2/3×0.76]0+0.19=127.70+0.19</p><p>　　121.6-0.760 H5=[121.6（1+0.4%）-2/3×0.76]0+0.19=121.60+0.19</p><p>　?。?）凸模有關(guān)尺寸的計算</p><p>　　凸模徑向尺寸的計算公式為ｌ=[ｌ塑（1＋s）+(3/

67、4)△]0-δ （3.4）</p><p>　　338.30+1.6　?。?=[338.3(1+0.4%)+3/4×1.6]0-0.4=340.90-0.4</p><p>　　306.10+1.4　 ｌ2=[306.1(1+0.4%)+3/4×1.4]-0.350=308.4-0.350</p><p>　　299.20+1.4　

68、ｌ3=[299.2(1+0.4%)+3/4×1.4]-0.350=301.4-0.350</p><p>　　285.20+1.4 ｌ4=[285.2(1+0.4%)+3/4×1.4]-0.350=287.4-0.350</p><p>　　269.90+1.3 ｌ5=[269.9(1+0.4%)+3/4×1.3]0-0.33=272.00-0

69、.33</p><p>　　2340+1.2 ｌ6=[234(1+0.4%)+3/4×1.2]0-0.3=235.80-0.3</p><p>　　207.90+1.1　　?。?=[207.9(1+0.4%)+3/4×1.1]0-0.28=209.60-0.28</p><p>　　192.3+1.00　　 ｌ8=[192.3(1

70、+0.4%)+3/4×1.0]0-0.25=193.80-0.25</p><p>　　1280+0.76 ｌ9=[128(1+0.4%)+3/4×0.76]0-0.19=129.10-0.19</p><p>　　凸模的高度尺寸計算h=[h塑（1+s）+(2/3) △]0-δ （3.5）</p><p>　　159

71、.7+0.840 h1=[159.7(1+0.4%)+2/3×0.84]0-0.21=160.90-0.21　</p><p>　　117.70+0.68 　h2=[117.7(1+0.4%)+2/3×0.56]-0.270=118.50-0.27</p><p>　　16500.92 　h3=[165((1+0.4%)+2/3×

72、0.92]0-0.23=166.30-0.23</p><p>　　(3)模具型芯位置尺寸計算</p><p>　　C=C塑（1+s）±δ/2 　 C塑為塑件位置尺寸 （3.6）</p><p>　　120+0.680 C1=120(1+0.4%)±0.68/2=120.5±0.34</p>

73、;<p>　　180+0.920 C2=180(1+0.4%)±0.92/2=180.7±0.46</p><p>　　3.2模具型腔側(cè)壁和底板厚度的校核</p><p>　　塑料模型腔在注射成型過程中，在型腔全部充滿的瞬間，熔體壓力可達到一較高值。型腔必須具有足夠的壁厚以承受熔體充模時產(chǎn)生的高壓，否則可能因強度不足，產(chǎn)生塑性變形甚至破裂；或因剛度不足

74、，產(chǎn)生大的彈性變形，引起成型零部件在其接觸或配合表面出現(xiàn)較大的間隙，形成溢料或飛邊，降低塑料制品的精度和影響塑料制品脫模。因此，在設(shè)計時對重要的、制品精度高的和大型制品的型腔，不能單憑經(jīng)驗確定型腔側(cè)壁與底板厚度，而應(yīng)通過強度與剛度計算確定型腔的強度與剛度是型腔應(yīng)具備的力學(xué)性能的兩個方面，根據(jù)分析塑料模具型腔對強度與剛度并非在各種情況下都提出較高要求，而是有側(cè)重的。對于大尺寸型腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)首先對模具剛度進行校核；對于小尺寸型

75、腔，在其發(fā)生大的彈性變形之前，內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)超過許用應(yīng)力，因而強度是主要矛盾，設(shè)計型腔側(cè)壁和底板厚度應(yīng)按強度計算，此塑件屬于大尺寸型腔，因此按剛度進行校核。</p><p>　　3.2.1型腔側(cè)壁厚度的校核</p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　式中： c——由H1/決定的系數(shù)由塑料成型工藝與模具設(shè)計中P159查c

76、為0.930</p><p>　　——型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（Mpa）； 50</p><p>　　——承受熔體壓力的側(cè)壁高度（㎜）；141 </p><p>　　——型腔側(cè)壁長邊長（mm）500 </p><p>　　E——鋼的彈性模量取2.06×105MPa</p><p>　　H——型腔側(cè)壁總高度（mm）

77、200 </p><p>　　〔δ〕——允許變形量（mm）0.04</p><p>　?。?30.66　mm</p><p>　　實際設(shè)計時壁厚取150 mm,故滿足要求。</p><p>　　3.2.2底板厚度的校核：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><

78、;p>　　式中 ——由型腔長邊長比L/b所決定的系數(shù)，L=500,b=420,查課本P160表5-15。</p><p><b>　　=150.35</b></p><p>　　而實際設(shè)計的底板厚度為185㎜>150.35㎜，所以滿足要求。</p><p>　　3.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3

79、.3.1定模的設(shè)計</p><p>　　因為定模的形狀復(fù)雜，采用整體嵌入式定模，既保證了模具壽命，又降低</p><p>　　模具成本[15]。根據(jù)塑件的形狀可把定模鑲塊分成兩部分，圖3.1是成型零件的主要部分，圖3.2是成型塑件上的大孔。把兩個鑲塊與定模固定板裝配在一起構(gòu)成整個定模如圖3.3。根據(jù)所選的模架可選定模板800mm×710 mm×200 mm。</p

80、><p>　　圖3.1定模鑲塊1　　　　　　　　　　　　　　圖3.2定模鑲塊2</p><p>　　圖3.3定模結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.3.2動模的設(shè)計</p><p>　　整體式凸模浪費材料太大且切削量大，因此采用整體嵌入式凸模。結(jié)構(gòu)如下圖所示，所選動模板的尺寸為800mm×710 mm×185 mm。</p

81、><p>　　圖3.4　動模的設(shè)計</p><p>　　3.4 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　模具在閉合時要求有一定的方向和位置，必須導(dǎo)向。導(dǎo)向機構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個作用。導(dǎo)向作用是在動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動模、定模正確閉合，避免凸模或型芯撞擊型腔，損壞零件。在該設(shè)計中采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。而導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。&

82、lt;/p><p>　　3.4.1導(dǎo)柱　　　　　　　　　　　　　　　　　</p><p>　　導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求</p><p>　　1、長度 導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高6-8毫米，以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模先進入型腔與其相碰而損壞</p><p>　　2、形狀　 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔。

83、 </p><p>　　3、材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，多用低碳鋼（20號）滲碳淬火處理，或者T8、T10淬火處理。 </p><p>　　4、數(shù)量及布置　導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心到模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度。在不妨礙脫</p><p>　　模取件的條件下，導(dǎo)柱通常設(shè)置在型芯高出分型面較多的一側(cè)。

84、 </p><p>　　5、配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/k6過渡配合；導(dǎo)柱導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合，設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)件（GB4169.4-84）。</p><p>　　在本設(shè)計中，采用Ф60的導(dǎo)柱，長度取460mm。</p><p><b>　　3.4.2導(dǎo)套</b></p><p

85、><b>　　導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求</b></p><p>　　形狀　為使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。</p><p>　　材料　導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料，其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損。</p><p>　　選用不同型號的導(dǎo)套采用不同的配合，為了可　　</p><p>　　靠，再用

86、止動螺釘緊固。本設(shè)計中采用標(biāo)準(zhǔn)（GB4169.3-84）材料T10A，熱處理HRC 50-55，采用H7/ k6配合鑲?cè)肽０濉?lt;/p><p>　　此注射模具的頂出機構(gòu)為避免在頂出過程中發(fā)生歪斜，也設(shè)有導(dǎo)向零件，使推板保持水平運動。 </p><p>　　3.5推出機構(gòu)的設(shè)計 </p><p>　　使塑件從模具上脫出來的機構(gòu)稱為頂出機構(gòu)或脫模機

87、構(gòu)。頂出機構(gòu)的動作方向與模具開模方向是一致的。良好的頂出機構(gòu)要求脫模時塑件不變形和不損壞，而且頂出機構(gòu)的位置應(yīng)位于制件不明顯處。</p><p>　　在設(shè)計頂出系統(tǒng)時應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　（1）制品不致因頂出而產(chǎn)生變形，推力點應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位如制品上細長的中空圓柱，多采用推管（標(biāo)準(zhǔn)件通常為司筒）頂出。推力點的布置應(yīng)盡量均勻。</p><p&

88、gt;　?。?）推力點應(yīng)作用在制品上承受力最大的部位，即剛性好的部位，如筋部、突緣和殼體形制品的壁緣等處。</p><p>　?。?）盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制品破裂和穿孔等，如殼體形制品及筒形制品多采用推板頂出。</p><p>　　（4）為避免使頂出的痕跡影響制品的外觀，頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽面或非裝飾表面。對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。</p

89、><p>　　3.5.1脫模力的計算</p><p>　　對于矩形型芯脫模力的計算公式如下:</p><p><b>　　（3.9）</b></p><p>　　式中: ——脫模力；</p><p>　　a ——矩形型芯短邊長度；cm</p><p>　　b ——矩形型芯長邊長

90、度； cm</p><p>　　——塑件包裹型芯的長度；cm</p><p>　　——塑料的彈性模量；4500MP </p><p>　　——塑料的成型收縮率；0.004</p><p>　　——型芯的拔模斜度；2</p><p>　　——塑料的泊松比；為0.43</p><p>　　——與及有

91、關(guān)的系數(shù)；，一般為1.0025</p><p>　　——塑料與型芯間的靜摩擦系數(shù)；0.5</p><p>　　——；一般取1.6；</p><p>　　——為盲孔制品型芯在脫模方向上的投影面積，通孔制品=0，此設(shè)計中=0</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)可得：</b></p><p>　　=8

92、02786.7N</p><p>　　即所要脫模力為802786.7N</p><p>　　3.5.2推桿推出機構(gòu) </p><p>　　推桿推出機構(gòu)是頂出機構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于頂桿截面多為圓形，因此其制造和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本設(shè)計采用頂桿。由于塑件的特殊結(jié)構(gòu)，推出機構(gòu)設(shè)在定模部分。</p><p>　　推

93、桿固定端與推桿固定板，采用臺肩的推桿與固定板聯(lián)接形式，采用單邊0.5－1㎜間隙，這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象。</p><p>　　推桿材料采用T8A，熱處理要求硬度HRC54-58，工作端配合部分的表面粗糙度Ra為0.8m.</p><p>　　3.5.3推桿的受力計算　</p><p>　　由于

94、脫模力F＝802786.7N，由塑件形狀及保證塑件穩(wěn)定推出可設(shè)推桿9根，每個推桿平均受力為89198.5N。</p><p>　　3.5.3.1推桿的直徑計算　 </p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　式中： ——推桿的直徑；㎜</p><p>　　——推桿

95、的長度；200㎜</p><p>　　——推桿所承受的力；6111N</p><p>　　——推桿材料的彈性模量；</p><p><b>　?。?.5㎜</b></p><p>　　即 最小為2.5㎜,在設(shè)計中，=10㎜，滿足要求。</p><p>　　3.5.3.2推桿的強度校核</

96、p><p><b>　?。?.11）</b></p><p>　　式中： ——推桿所承受的最大正應(yīng)力；</p><p>　　——推桿截面上承受的正壓力；</p><p><b>　　——推桿的直徑；</b></p><p>　　——推桿材料的許用應(yīng)力150000N/ c㎡&l

97、t;/p><p>　　<150000N/ c㎡</p><p>　　3.6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.6.1加熱裝置的確定</p><p>　　模具溫度的調(diào)節(jié)是指對模具進行冷卻或加熱，從而達到控制模溫的目的。在比較適合的模具溫度范圍內(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(xué)性

98、能以及表面質(zhì)量也比較高。由于所用的材料GPP在135℃下長期使用，故無須設(shè)置加熱裝置。</p><p>　　3.6.2模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　在注射成形工藝過程中，模具溫度直接影響塑件的充模和塑件的定形，也直接影響注射周期和塑件質(zhì)量，因此，必須對模具進行有效冷卻，使其溫度保持在一定范圍內(nèi)。因此只需要對其冷卻系統(tǒng)進行設(shè)計。</p><p>　　冷卻回路

99、的設(shè)計應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且做到使冷卻介質(zhì)的回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通，無滯留部位。</p><p>　　注塑成型中常用的冷卻劑用常溫（22℃）的水作為模具冷卻介質(zhì)，取其出口溫度為28℃，并且冷卻水在通道內(nèi)呈湍流狀態(tài)。已知模具溫度為80℃。模具寬度為710mm。</p><p>　　根據(jù)熱平衡原理，單位時間內(nèi)塑

100、料熔體凝固釋放的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。于是有： </p><p>　　Qin= （3.12）</p><p>　　式中 Qin ——塑料傳給模具的熱量</p><p>　　n——每小時注射次數(shù)</p><p>　　G ——每次的注射量（Kg）</p>

101、<p>　　m——每小時注射的塑料量（Kg）</p><p>　　Δ——塑料的熱焓量之差（KJ/Kg）</p><p>　　取Δ=180KJ/Kg</p><p>　　設(shè)注射周期為60s,則：n=3600÷60=60</p><p>　　Qin=180×60×1.195=12906 KJ·

102、h-1</p><p>　　Qout=mwCw(tout－tin) </p><p>　　式中 Qout ——冷卻水每小時從模具攜走的熱量（KJ/h）</p><p>　　mw ——冷卻水每小時的用量（kg/h）</p><p>　　Cw ——冷卻水的比熱容4.2KJ

103、83;Kg-1·ºC</p><p>　　tout ——模具的出水溫度ºC</p><p>　　tin ——模具的進水溫度ºC</p><p>　　由熱平衡條件：Qout=Qin 可得：</p><p>　　mw=ΔnG/[CW(tout－tin)]

104、 （3.13）</p><p>　　其中，tin為22℃；根據(jù)入口與出口溫度控制在2～3℃，取tout為28℃；</p><p>　　mw=12906÷4.2÷(28-22)</p><p>　　≈512.1kg/h</p><p>　　冷卻水的體積流量V=mw/60，求得V≈8.5×10-3m3/min ，查

105、《實用注塑模設(shè)計手冊》得，其對應(yīng)冷卻道直徑為12㎜。同時通過Mold flow分析，采用冷卻道直徑12㎜，管道數(shù)為4，能夠很好的滿足要求。</p><p>　　第四章　模具總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.1注射機參數(shù)的校核</p><p>　　4.1.1最大注射量的校核</p><p>　　模具型腔能否充滿與注塑機允許的最大注塑量密切相關(guān)，

106、設(shè)計模具時，應(yīng)保持注塑模內(nèi)所需熔體總量在注塑機實際的最大注塑量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注塑機的最大注塑量是其允許最大注塑量（額定注塑量）的80％，由此有：</p><p><b>　　≤80％m</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　m——注塑機允許的最大注塑量（g或者cm3）；</

107、p><p>　　——單個塑件的質(zhì)量或者體積（g或者cm3）；</p><p>　　——澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或者體積（g或者cm3），在設(shè)計中取塑件體積的20%；</p><p><b>　　n——型腔數(shù)目。</b></p><p>　　1×889.3＋177.8＝1067.1 cm3≤80％×2000＝1

108、600 cm3即符合要求。</p><p>　　4.1.2鎖模力的校核：</p><p><b>　　R×P機×S﹤F鎖</b></p><p>　　S——塑件在分型面上的總投影面積，由UG中分析功能得S=1283.6 cm2 </p><p>　　F鎖_注射機的額定鎖模力，KN；</p>

109、;<p>　　R——損耗系數(shù)，一般R=0.25～0.5；一般熔料經(jīng)噴嘴注入模具型腔的注射壓力只有注射機最大注射壓力的0.25～0.5；</p><p>　　P機——注射機的最大注射壓力，N/cm2取9000</p><p>　　0．35×9000×1283.6 ≈4043 KN﹤6000KN　即符合要求。</p><p>　　4.1

110、.3注射壓力的校核</p><p>　　塑件成型所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力，其關(guān)系式按下式校核： </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——塑件成形所需的注射壓力為50MPa；</p><p>　　——所選注射機的額定注射壓力：9

111、0MPa；</p><p><b>　　,即符合條件。</b></p><p>　　4.1.4模具厚度的校核</p><p>　　對于注射機來說,模具閉合時的厚度應(yīng)在注射機動定模板最大閉合高度和最小閉合高度之間,其關(guān)系式按下式校核:</p><p>　　式中——注射機所允許的最小模具厚度；500mm </

112、p><p>　　——模具的閉合高度； 595mm</p><p>　　——注射機所允許的最大模具厚度；800mm</p><p>　　500﹤595﹤800 ,故滿足要求。</p><p>　　4.1.5開模行程的校核</p><p>　　塑件所需要的開模距離應(yīng)小于注射機的最大開模行程，其關(guān)系式按下式校核：

113、 </p><p><b>　　式中：式中：</b></p><p>　　——推出距離（脫模距離）；=150㎜</p><p>　　——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度；=185㎜</p><p>　　S ——注射機的模板行程；S=750㎜</p><p><b

114、>　　因此，即符合條件。</b></p><p><b>　　4.2模具結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計計算，設(shè)計模具結(jié)構(gòu)圖如圖4.1</p><p><b>　　圖4.1模具結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　1－定模座板　2－圓柱銷　3－推板　4－液壓缸活塞桿　

115、5－熱流道主澆口　6－定位圈　7－導(dǎo)熱零件　8－內(nèi)六角螺釘　9－推桿固定板　10－定模鑲塊1　11－推板導(dǎo)套　12－內(nèi)六角螺釘　13－導(dǎo)套　14－推板導(dǎo)柱　15－墊塊　16－內(nèi)六角螺釘　17－導(dǎo)柱18－定模鑲塊2　19－動模鑲塊　20－內(nèi)六角螺釘　21－動模座板　22－圓柱銷　23－動模板　24－圓柱銷　25－推桿　26－復(fù)位桿　　27－定模板　　28－卡環(huán)　29－支座</p><p>　　模具工作原理：合模時，

116、注射機開合模系統(tǒng)帶動動模向定模方向移動，在分型面處與定模對合，其對合的精度由合模導(dǎo)向機構(gòu)（圖4.1中13、17）保證。動模和定模對合后，定模板27上的鑲塊10、18與固定在動模板上的動模鑲塊19組成與塑件形狀和尺寸一致的封閉型腔，型腔在注射成型過程中被注射機合模系統(tǒng)所提供的鎖模力鎖緊。注射機從噴嘴中注射出的塑料進入型腔待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型后開模。開模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模后退，當(dāng)動模退到一定位置，安裝在定模的推

117、出機構(gòu)在液壓缸活塞桿的作用下，使推桿25和定模鑲塊10上的推板推出，然后將塑件取下，至次完成一次注射過程。合模時推出機構(gòu)靠復(fù)位桿26復(fù)位，從而準(zhǔn)備下一次注射。其中定模鑲塊1（圖4.1中10）一部分成型零件的形狀，一部分起導(dǎo)向的作用。10中三個Ф10的型芯高度只有4mm,因此在開模后塑件和如圖的鑲塊一起被推出，人工取件時向外抽4mm，再取件，這樣可簡化了模具結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　結(jié) 束 語&