塑料殼體-注塑模課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　COURSE PROJECT</p><p>　　題目： 注塑模課程設(shè)計(jì) </p><p>　　系別： 機(jī)械工程系 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)： 08材料成型及控制工程（2）班

2、</p><p>　　學(xué)制： 四年 </p><p>　　姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　導(dǎo)師：

3、 </p><p>　　2011年 9 月 15 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 塑件成型工藝分析3</p><p>　　1.1 塑件分析3</p><p>　　1.1.1、外形尺寸分析3</p><p>　　1.1.2、

4、精度等級(jí)分析4</p><p>　　1.1.3、脫模斜度4</p><p>　　1.2 ABS的性能分析5</p><p>　　1.2.1、使用性能5</p><p>　　1.2.2、成型性能5</p><p>　　1.3 ABS的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)6</p><p>　　1.

5、3.1、注射成型過(guò)程6</p><p>　　1.3.2、注射工藝參數(shù)6</p><p>　　第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定6</p><p>　　2.1 分型面的確定6</p><p>　　2.1.1、分型面的形式6</p><p>　　2.1.2、分型面的選擇原則6</p><p>　

6、　2.1.3本設(shè)計(jì)分型面的選擇7</p><p>　　2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定7</p><p>　　2.2.1、型腔數(shù)量的確定7</p><p>　　2.2.2、型腔排列形式的確定8</p><p>　　2.2.3、模具結(jié)構(gòu)形式的確定8</p><p>　　2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定8</p&

7、gt;<p>　　2.3.1、注射量的計(jì)算8</p><p>　　2.3.2、澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)9</p><p>　　2.3.3、注塑機(jī)的選擇9</p><p>　　2.3.4、注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核9</p><p>　　第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 主流道設(shè)

8、計(jì)10</p><p>　　3.1.1、主流道尺寸11</p><p>　　3.1.2、主流道的凝料體積11</p><p>　　3.1.3、主流道當(dāng)量半徑11</p><p>　　3.1.4、主流道澆口套的形式11</p><p>　　3.2 分流道設(shè)計(jì)12</p><p>　　3

9、.2.1、分流道設(shè)計(jì)原則12</p><p>　　3.2.2、分流道的布置形式12</p><p>　　3.2.3、分流道相應(yīng)參數(shù)的確定12</p><p>　　3.2.4校核剪切速率13</p><p>　　3.3 澆口的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3.1、側(cè)澆口尺寸的確定13</p>

10、<p>　　3.3.2、側(cè)澆口剪切速率的校核14</p><p>　　3.4 校核主流道的剪切速率14</p><p>　　3.5 冷料穴的設(shè)計(jì)與計(jì)算15</p><p>　　第四章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算15</p><p>　　4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1.1、

11、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1.2、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.2 成型零件鋼材的選用17</p><p>　　4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算17</p><p>　　4.3.1、凹模徑向尺寸的計(jì)算17</p><p>　　4.3.2、凹模深度尺寸的計(jì)算18</p>

12、;<p>　　4.3.3、型芯徑向尺寸的計(jì)算18</p><p>　　4.3.4、型芯高度尺寸的計(jì)算19</p><p>　　4.3.5、成型孔間距的計(jì)算19</p><p>　　4.4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算20</p><p>　　4.1.1、凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算20</p><p>

13、;　　第五章 模架的確定20</p><p>　　5.1 各模板尺寸的確定20</p><p>　　5.2 模架各尺寸的校核21</p><p>　　第六章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　6.1 冷卻介質(zhì)21</p><p>　　6.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算21</p><p&g

14、t;　　6.2.1、單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W21</p><p>　　6.2.2、其他相關(guān)參數(shù)計(jì)算22</p><p>　　6.3 凹模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)22</p><p>　　第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23</p><p>　　7.1 退出方式的確定23</p><p>　　7.2 脫模力的計(jì)

15、算23</p><p>　　7.2.1、圓柱大型芯脫模力23</p><p>　　7.2.2、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位應(yīng)力23</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p>　　第一章 塑件成型工藝分析</p><p><b>　　1.1 塑件分析&l

16、t;/b></p><p>　　1.1.1、外形尺寸分析</p><p>　　該塑件壁厚為4mm，其外形尺寸不大，同時(shí)塑料熔體流程不太長(zhǎng)；有臺(tái)階，但不影響模具制造，適合于注塑模成型，如圖1-1所示。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　1.1.2、精度等級(jí)分析</p>&

17、lt;p>　　塑件精度等級(jí)為MT5，未標(biāo)注尺寸都是按照這一精度查取的，屬于較低精度的塑件。</p><p>　　1.1.3、脫模斜度</p><p>　　ABS屬于無(wú)定形塑料，成型收縮率較小為（0.4~0.7）%，按照表1-1選擇型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1?。</p><p>　　表1-1 常用塑料的脫模斜度</p><p>　　1

18、.2 ABS的性能分析</p><p>　　1.2.1、使用性能</p><p>　　ABS塑料綜合性能良好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電器性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機(jī)械零件、減磨零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。</p><p>　　1.2.2、成型性能</p><p>　　1、無(wú)定型塑料 其品

19、種很多，各品種的機(jī)電性能及成成型特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型條件。</p><p>　　2、吸濕性強(qiáng) 該塑料含水量小于0.3%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件硬要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱。</p><p>　　3、流動(dòng)性中等 溢邊料0.04mm左右。</p><p>　　4、模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。避免退出力過(guò)大或機(jī)

20、械加工時(shí)塑件表面呈白色痕跡。</p><p>　　1.2.3、ABS的主要性能指標(biāo)見(jiàn)表1-2。</p><p>　　表1-2 ABS的性能指標(biāo)</p><p>　　1.3 ABS的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)</p><p>　　1.3.1、注射成型過(guò)程</p><p>　　1、成型前準(zhǔn)備 對(duì)ABS的色澤、粒度和均

21、勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于ABS吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。</p><p>　　2、注射過(guò)程 塑料原料在注射機(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5個(gè)階段。</p><p>　　3、塑件的后處理 處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度60~75℃，處理時(shí)間為1620s。</p><p>

22、;　　1.3.2、注射工藝參數(shù)</p><p>　　1、注射機(jī)：螺旋式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30r/min。</p><p>　　2、料筒溫度（℃）：后段 150~170；</p><p>　　中段 165~180；</p><p>　　前段 180~200。</p><p>　　3、噴嘴溫度（℃）：170~180。</p

23、><p>　　4、模具溫度（℃）：50~80。</p><p>　　5、注射壓力（Mpa）：60~100。</p><p>　　6、成型時(shí)間（s）：30s（注射時(shí)間取1.61s，冷卻時(shí)間20.4s，輔助時(shí)間8s）。</p><p>　　第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定</p><p>　　2.1 分型面的確定</p>

24、<p>　　2.1.1、分型面的形式</p><p>　　分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類(lèi)型及排氣條件等有關(guān)，常見(jiàn)的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。</p><p>　　2.1.2、分型面的選擇原則</p><p>　　1、復(fù)合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面應(yīng)設(shè)在脫模方向最大的

25、投影邊緣部位；</p><p>　　2、分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面；</p><p>　　3、確定塑件留在動(dòng)模一側(cè)，利于推出且推桿痕跡不顯露于外觀面；</p><p><b>　　4、確保塑件質(zhì)量；</b></p><p>　　5、要立秋盡量避免成型孔、側(cè)凹，若須要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

26、單，盡量避免定?；瑝K；</p><p>　　6、滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積最大的方向放在定動(dòng)模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面的，應(yīng)加斜面鎖緊；</p><p>　　7、合理安排澆注系統(tǒng)，特別是澆口位置，有利于開(kāi)模。</p><p>　　2.1.3本設(shè)計(jì)分型面的選擇</p><p>　　通過(guò)對(duì)塑件的

27、結(jié)構(gòu)形式的分析，同時(shí)根據(jù)以上分型面的選擇原則的綜合考慮，決定將分型面選在塑件面積最大且有利于開(kāi)模取出塑件的底平面上，其位置如圖2-1所示。</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定</p><p>　　2.2.1、型腔數(shù)量的確定</p><p>　　該塑件采用的精

28、度是MT5，屬于較低精度，且生產(chǎn)量為大批量生產(chǎn)，故可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)考慮到模具尺寸與塑件尺寸之間的關(guān)系，加之制造成本和經(jīng)濟(jì)利益的因素，決定選用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　2.2.2、型腔排列形式的確定</p><p>　　1、型腔排列的一般原則</p><p>　?。?）流動(dòng)長(zhǎng)度要適當(dāng)，流道廢料盡量少，澆口位置要合適統(tǒng)一，進(jìn)料要平衡，還

29、要使型腔壓力平衡；</p><p>　?。?）排位應(yīng)保證流道、澆口套距定模型腔邊緣有一定的距離，以滿足封膠要求；</p><p>　　（3）排位應(yīng)滿足模具結(jié)構(gòu)等空間要求；</p><p>　?。?）為了使模具達(dá)到較好的冷卻效果，排位應(yīng)注意螺釘、推桿對(duì)冷卻水孔的影響，預(yù)留冷卻水空的位置；</p><p>　?。?）排位要盡可能緊湊，以減小模具的

30、外形尺寸，且長(zhǎng)寬比例要適中，同時(shí)也要考慮注射機(jī)的要求。</p><p>　　2、型腔排列形式的確定</p><p>　　綜合考慮上述排列原則及加工難度、經(jīng)濟(jì)性、效率、成本等因素，又由于本設(shè)計(jì)選擇的是一模兩腔，故采用直線式對(duì)稱排列。</p><p>　　2.2.3、模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模兩腔結(jié)構(gòu)

31、，對(duì)稱直線式排列型腔，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)采用推件桿的推出形式。</p><p>　　澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)分開(kāi)設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模板。</p><p>　　由上述綜合分析可確定選用帶推件桿的單分型面的注射模。</p><p>　　2.3 注射機(jī)型號(hào)的確

32、定</p><p>　　2.3.1、注射量的計(jì)算</p><p><b>　　1、注射的體積</b></p><p>　　2、塑件質(zhì)量m的計(jì)算</p><p>　　2.3.2、澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計(jì)</p><p>　　雖然設(shè)計(jì)之前難以確定澆注系統(tǒng)凝料的準(zhǔn)確數(shù)值，但可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0

33、.2~1倍來(lái)估算。由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)凝料按塑件體積的0.3倍來(lái)估算。故，一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積為：</p><p>　　2.3.3、注塑機(jī)的選擇</p><p>　　根據(jù)計(jì)算得出一次注塑模具型腔的塑料總體積,并結(jié)合參【1】式4-18有：。根據(jù)以上計(jì)算，初步選定公稱注射量為，根據(jù)參【2】表5-1，選注射機(jī)型號(hào)為SX-ZY-500臥式注射機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)

34、表2-1。</p><p>　　表2-1 注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.3.4、注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)校核</p><p><b>　　1、注射壓力校核</b></p><p>　　查參【1】表4-1知，ABS所需注射壓力為80~110Mpa，在這里取，該注射機(jī)的公稱壓力，注射壓力安全系數(shù)，這里取，則：<

35、/p><p>　　，所以，注射機(jī)壓力合格。</p><p><b>　　2、鎖模力校核</b></p><p>　　（1）塑件在分型面上的投影面積：</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積：</p><p>　　即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積。按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定，

36、即是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2~0.5倍。由于本次設(shè)計(jì)流道簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一點(diǎn)，這里取。</p><p>　?。?）塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積：</p><p>　?。?）模具型腔內(nèi)的脹形力：</p><p>　　式中是型腔的平均壓力值，通常取注射壓力的20%~40%。對(duì)于粘度較大的塑料制品應(yīng)取大值，ABS塑

37、料屬于中等粘度的塑料，故取35Mpa。</p><p>　　查表2-1，可得該注射機(jī)的公稱鎖模力，鎖模力的安全系數(shù)為，這里取1.2，則</p><p>　　，所以，注射機(jī)鎖模力合格。</p><p>　　第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>

38、;　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間。另外，由于其與高溫熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。</p><p>　　3.1.1、主流道尺寸</p><p><b>　　1、主流道長(zhǎng)度<

39、;/b></p><p>　　小型模具應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2、主流道小端直徑</b></p><p><b>　　3、主流道大端直徑</b></p><p><b>　　4、主流道球面半徑</b></p&

40、gt;<p><b>　　5、球面的配合高度</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　3.1.2、主流道的凝料體積</p><p>　　3.1.3、主流道當(dāng)量半徑</p><p>　　3.1.4、主流道澆口套的形式</p><p>　

41、　主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。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)材料要求嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谂c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。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)中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為50~55HRC。</p><p><b>　　3.2 分流道設(shè)計(jì)</b><

42、/p><p>　　3.2.1、分流道設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1、塑料流經(jīng)分流道時(shí)的壓力損失及溫度損失要小；</p><p>　　2、分流道的固化時(shí)間應(yīng)稍后于制品的固化時(shí)間，以利于壓力的傳遞及保壓；</p><p>　　3、保證塑料迅速而均勻地進(jìn)入各型腔；</p><p>　　4、分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短，其容積要?。?

43、lt;/p><p>　　5、要便于加工和刀具選擇。</p><p>　　3.2.2、分流道的布置形式</p><p>　　根據(jù)上面的設(shè)計(jì)原則，考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式中的單排式分流道。</p><p>　　3.2.3、分流道相應(yīng)參數(shù)的確定</p>

44、<p><b>　　1、分流道的長(zhǎng)度</b></p><p>　　由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)兩個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)分流道設(shè)計(jì)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度取</p><p>　　2、分流道的當(dāng)量直徑</p><p>　　因?yàn)樗芗馁|(zhì)量，根據(jù)參【1】式4-16得，分流道當(dāng)量直徑為：</p><p>

45、<b>　　3、分流道截面形狀</b></p><p>　　常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、U形、六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上。綜合考慮各方面的因素，本設(shè)計(jì)決定采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失和流動(dòng)主力均不大。</p><p><b>　　4、分流道截面尺寸</b></p><

46、;p>　　設(shè)梯形下底寬度為，底面圓角的半徑，并根據(jù)參【1】表4-6設(shè)梯形高度，則該梯形的截面積為：</p><p>　　再根據(jù)該面積與當(dāng)量直徑為4.5mm的園面積相等，可得：</p><p>　　，即可得：，則梯形的上底約為22.7mm。</p><p><b>　　5、凝料體積計(jì)算</b></p><p><

47、;b>　　（1）分流道長(zhǎng)度；</b></p><p>　　（2）分流道截面積；</p><p><b>　?。?）凝料體積。</b></p><p>　　6、分流道的表面粗糙度和脫模斜度</p><p>　　分流道表面粗糙度要求不是很低，一般在即可，此處取。另外，脫模斜度一般在之間，這里取脫模斜度為。&

48、lt;/p><p>　　3.2.4校核剪切速率</p><p>　　1、確定注射時(shí)間：查參【1】表4-8，可??；</p><p>　　2、計(jì)算分流道體積流量：；</p><p>　　3、由參【1】式4-20可得剪切速率</p><p>　　該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以分流道內(nèi)熔體的剪切速

49、率合格。</p><p><b>　　3.3 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　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，采用一模兩腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后修正，且開(kāi)設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。</p><p>　　3.3.1、側(cè)澆口尺寸的確定<

50、/p><p><b>　　1、計(jì)算側(cè)澆口深度</b></p><p>　　根據(jù)參【1】表4-10可得，側(cè)澆口的深度h計(jì)算公式為：</p><p>　　式中，t是塑件厚度，這里t=4mm；n是塑料成型系數(shù)，對(duì)于ABS，其成型系數(shù)n=0.7。</p><p>　　在工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，澆口深度常常先取小值，以便今后在試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)

51、行修模處理，并根據(jù)參【1】表4-9中推薦的ABS澆口厚度為，故此處澆口深度h取1.3mm。</p><p><b>　　2、計(jì)算澆口的寬度</b></p><p>　　根據(jù)參【1】表4-10，可得側(cè)澆口的寬度B計(jì)算公式為：</p><p>　　式中，n是塑料成型系數(shù)，對(duì)于ABS，其成型系數(shù)n=.07；A是凹模的內(nèi)表面積（約等于塑料外表面積）。&

52、lt;/p><p>　　3.3.2、側(cè)澆口剪切速率的校核</p><p>　　1、計(jì)算澆口的當(dāng)量直徑</p><p>　　由面積相等可得，由此可得矩形澆口的當(dāng)量半徑。</p><p>　　2、校核澆口的剪切速率</p><p>　?。?）確定注射時(shí)間：查參【1】表4-8，可??；</p><p>　　

53、（2）計(jì)算澆口的體積流量：</p><p>　　(3)計(jì)算澆口的剪切速率</p><p>　　由參【1】式4-20可得：，則</p><p>　　該矩形澆口的剪切速率處于澆口分流道的最佳剪切速率之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。</p><p>　　3.4 校核主流道的剪切速率</p><p>　　上面分別求出了塑件

54、的體積、主流道體積、分流道體積（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。</p><p>　　1、計(jì)算主流道的體積流量</p><p>　　2、計(jì)算主流道的剪切速率</p><p>　　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之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。</p><p>　　

55、3.5 冷料穴的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入熔體型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒(méi)有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭型拉料桿匹配的冷料穴。開(kāi)模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。</p><p>　　第四章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p>

56、<p>　　4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲嵌式四種形式。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體式凹模，如圖4-1所示。</p><p><b>　　圖4-1</b></p>

57、;<p>　　4.1.2、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w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，因塑件包緊力較大，故設(shè)在動(dòng)模部分，如圖4-2所示。</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　4.2 成型零件鋼材的選用</p><

58、p>　　根據(jù)對(duì)成型零件的綜合分析，該塑件的成型零件需具有足夠的耐磨性和良好的抗疲勞性能，又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以凹模材料選用40Cr。對(duì)于大型芯而言，由于開(kāi)模時(shí)與塑件磨損嚴(yán)重，因此選用合金工具鋼Cr12MoV。</p><p>　　4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　采用參【1】表4-15中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照精度MT5查表得出的公差計(jì)

59、算。</p><p>　　4.3.1、凹模徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　塑件外部徑向部分尺寸的轉(zhuǎn)換：，相應(yīng)的塑件制造公差。</p><p>　　式中，是塑件的平均收縮率，查參【1】表1-2可得ABS得收縮率為，其平均收縮率；是系數(shù)，查參【1】表4-15可知一般在之間，此處??；是塑件上相應(yīng)尺寸的按相應(yīng)精度查的公差（下同）；是塑件上相應(yīng)的尺寸制造公差，對(duì)于小中型塑

60、件取（下同）。</p><p>　　4.3.2、凹模深度尺寸的計(jì)算</p><p>　　塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換：塑件高度的最大尺寸，相應(yīng)的。</p><p>　　式中是系數(shù)，查參【1】表4-15可知一般在</p><p>　　4.3.3、型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　定模型芯徑向尺寸的計(jì)算</p>

61、<p>　　塑件外部徑向部分尺寸的轉(zhuǎn)換：；</p><p>　　動(dòng)模型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　式中是系數(shù)，查參【1】表4-15可知一般在</p><p>　　4.3.4、型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　1、成型塑件內(nèi)腔大截面型芯高度</p><p><b>　　塑件尺寸轉(zhuǎn)換

62、：</b></p><p>　　式中是系數(shù)，查參【1】表4-15可知一般在</p><p>　　2、成型塑件小截面型芯高度</p><p><b>　　塑件尺寸轉(zhuǎn)換：</b></p><p>　　式中是系數(shù)，查參【1】表4-15可知一般在</p><p>　　4.3.5、成型孔間距的計(jì)

63、算</p><p>　　塑件型芯及凹模的成型尺寸的標(biāo)注如圖4-3</p><p><b>　　圖4-3</b></p><p>　　4.4 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算</p><p>　　4.1.1、凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算</p><p>　　凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布

64、置來(lái)確定。</p><p><b>　　第五章 模架的確定</b></p><p>　　5.1 各模板尺寸的確定</p><p><b>　　1、定模型腔板尺寸</b></p><p>　　塑件的高度為35mm，凹模深度為30mm，又考慮到模板上還要開(kāi)設(shè)水道，還需留出足夠的距離，故該板厚取40mm。

65、</p><p><b>　　2、型芯固定板尺寸</b></p><p>　　按模架標(biāo)準(zhǔn)，板厚取32mm。</p><p><b>　　3、墊塊尺寸</b></p><p>　　根據(jù)墊塊=推出行程+推件桿推送長(zhǎng)度+推件桿固定板厚度+（）mm</p><p>　　=35+12.

66、5+16+（）mm=mm，初步選定為80mm。</p><p>　　經(jīng)過(guò)上述尺寸的計(jì)算，模架面板尺寸為200mm×315mm，模架結(jié)構(gòu)形式為型的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬×長(zhǎng)×高=200mm×315mm×240mm。如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1</b></p><p>　

67、　5.2 模架各尺寸的校核</p><p>　　根據(jù)所選注射機(jī)的參數(shù)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸：</p><p>　　1、模具平面尺寸355mm×500mm＜515mm×515mm，校核合格；</p><p>　　2、模具高度尺寸408mm，315mm＜408mm＜450mm，校核合格。</p><p>　　第六章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)

68、計(jì)</p><p><b>　　6.1 冷卻介質(zhì)</b></p><p>　　ABS屬于中等粘度材料，其成型溫度及模具溫度分別是200℃和，所以模具溫度初步選定為50℃，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。</p><p>　　6.2 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算</p><p>　　6.2.1、單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W<

69、;/p><p><b>　　1、塑料制品的體積</b></p><p><b>　　2、塑料制品的質(zhì)量</b></p><p>　　3、塑件壁厚為4mm，查參【1】表4-34得。注射時(shí)間為2.5s，脫模時(shí)間為7.5s，則注射周期。由此得每小時(shí)注射次數(shù)</p><p>　　4、單位時(shí)間內(nèi)注射入模具中的速率

70、熔體總質(zhì)量：</p><p>　　6.2.2、其他相關(guān)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　1、單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量：查參【1】表4-35直接可知ABS的單位熱量的值范圍在之間，故可取</p><p>　　2、計(jì)算冷卻水的體積流量</p><p>　　設(shè)冷卻水道入水口的水溫為，出水口的水溫為，取水的密度為</p><

71、p>　　，水的比熱容。則根據(jù)公式可得：</p><p>　　3、確定冷卻水路的直徑d</p><p>　　當(dāng)時(shí)，查參【1】表4-30可知模具冷卻水孔的直徑d=20mm。</p><p>　　4、冷卻水在管內(nèi)的流速v</p><p>　　5、求冷卻壁與水交界面得膜傳熱系數(shù)h</p><p>　　因?yàn)槠骄疁貫?3.

72、5℃，查參【1】表4-31可得，則有：</p><p>　　6、計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱面積</p><p>　　7、計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度L</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。</p><p>　　6.3 凹模的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模的冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與方法與以上類(lèi)似，

73、凹模小型芯使用的是空冷。</p><p>　　第七章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 退出方式的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用推桿退出塑件，為了減小塑件的變形，推桿設(shè)在凸模內(nèi)部，且在兩孔中心線上，靠近塑件直壁處。為了減小摩擦，采用圓形推桿，取推桿R=5mm。</p><p>　　7.2 脫模力的計(jì)算</p>

74、<p>　　7.2.1、圓柱大型芯脫模力</p><p>　　因?yàn)?，所以，此處視為薄壁圓筒塑件，根據(jù)參【1】式4-24，脫模力為：</p><p>　　7.2.2、校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位應(yīng)力</p><p><b>　　1、推出面積</b></p><p><b>　　2、推出應(yīng)力</

75、b></p><p><b>　　，合格。</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的練習(xí)，我對(duì)以前的知識(shí)有了更深的了解。在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、文獻(xiàn)資料的查閱、各種設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用以及文檔的撰寫(xiě)等方面的能力要求，需要得到全面的訓(xùn)練與提高。&l

76、t;/p><p>　　在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有很多不夠了解的問(wèn)題，感謝同學(xué)們和老師的幫忙解答,這次課程設(shè)計(jì)，為我以后的學(xué)習(xí)和工作提供了很多有益的經(jīng)驗(yàn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]葉久新，王群.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.</p><p>　　[2]

77、王衛(wèi)衛(wèi).材料成型設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[3]《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.</p><p>　　[4]馮炳堯，韓泰榮，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第二版）[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.</p><p>　　[5]孫玲.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：