模具課程設(shè)計碗注塑模具設(shè)計

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1、模 具 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計課程名稱：碗注塑模具設(shè)計 姓 名：11111111111111111111222222222222222222指導教師： 學 院：機 電 學 院 專業(yè)班級：08 級 工 業(yè) 設(shè) 計 日 期：二零一一年十二月摘 要本設(shè)計針對分析碗的塑件圖，完成其造型設(shè)計，根據(jù)分析碗的塑件的特點完成其注射模設(shè)計，本文主要闡述了塑料碗注塑成型的基本遠離，注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法及過程。采用AUTO CAD的軟件完成對塑料碗的模具的計算機輔助設(shè)計。通過這次課程設(shè)計使得自己得到了很大的鍛煉關(guān)鍵詞 計算機輔助設(shè)計，注射模具，塑料碗目 錄摘要摘要 -1前言前言-11 工藝分析工藝分析-21.11

2、.1 材料特性分析材料特性分析-21.21.2 材料的參數(shù)材料的參數(shù)-21.31.3 注射參數(shù)注射參數(shù)-21.41.4 塑件制作數(shù)據(jù)塑件制作數(shù)據(jù)-31.4.1 塑件的尺寸-31.4.2 塑件尺寸公差標準-71.4.3 塑件的表面質(zhì)量-71.51.5 確定注射機確定注射機-82 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計模具結(jié)構(gòu)設(shè)計-102.12.1 分型面選擇分型面選擇-102.22.2 澆口設(shè)計澆口設(shè)計-112.32.3 流道設(shè)計流道設(shè)計-132.42.4 澆口套設(shè)計澆口套設(shè)計-132.52.5 冷料穴及拉料桿冷料穴及拉料桿-143 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計-153.13.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計排氣系統(tǒng)設(shè)計

3、-153.23.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的設(shè)計-154 脫模結(jié)構(gòu)脫模結(jié)構(gòu)-174.14.1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則-174.24.2 推件力的計算推件力的計算-174.2.1 脫模力-175 底板設(shè)計底板設(shè)計 -195.15.1 凹模尺寸設(shè)計凹模尺寸設(shè)計-195.1.1 凹模的徑向尺寸計算-195.25.2 凸模尺寸設(shè)計凸模尺寸設(shè)計-205.2.1 凸模的徑向尺寸計算-205.2.2 凸模的高度尺寸計算-205.35.3 剛度計算公式為剛度計算公式為-205.45.4 型腔底板厚度計算型腔底板厚度計算-216 模架選擇模架選擇-226.16.1 模架選擇模架選擇-227

4、 導柱設(shè)計導柱設(shè)計-247.17.1 導柱導柱-247.27.2 導套導套-247.37.3 推桿的選擇推桿的選擇-258 材料選擇材料選擇-268.18.1 凹凸模材料的選擇凹凸模材料的選擇-269 注射機校核注射機校核-279.19.1 注射量注射量-279.29.2 注射壓力注射壓力-279.39.3 鎖模力鎖模力-279.49.4 開模行程開模行程-2710 小結(jié)小結(jié) -29參考文獻參考文獻-30前前 言言模具課程設(shè)計是在完成冷沖模具設(shè)計、塑料模具設(shè)計、CAD 軟件等相關(guān)專業(yè)課程學習之后,一個重要的綜合性的環(huán)節(jié)。在設(shè)計之前,要具備機械制圖、公差與技術(shù)測量、機械原理及零件、模具材料及熱處

5、理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識。初步了解塑件的成型工藝和出產(chǎn)過程,認識各類塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。（1）綜合運用塑料模具設(shè)計、機械制圖、公差與技術(shù)測量、機械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識,分析和解決塑料模具設(shè)計問題,進一步鞏固加深和拓寬所學的知識。 (2)通過設(shè)計實踐,逐步樹立正確的設(shè)計思想,增強創(chuàng)新意識和競爭意識,基本掌握塑料模具設(shè)計的一般規(guī)律,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。 (3)通過計較、繪圖和運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料,進行塑料模具設(shè)計全面的基本技能訓練,為畢業(yè)設(shè)計打下

6、一個良好的實踐基礎(chǔ)。1 工藝分析1.1 材料特性分析PP是一種半結(jié)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0以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%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。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、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150。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(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140。低MFR的PP材料

7、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。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。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那樣在高溫下仍具有抗氧化性。1.2 材料的參數(shù)PP 聚丙烯(純)的主要技術(shù)指標密度 （kg/cm3）:0.90-0.91比體積：v/(dm3kg-1)：1.10-1.11吸水率(24h)wpc100:0.01-0

8、.3收縮率 s:1.0-3.0熔點 t/C：170-176熱變形溫度 t/C0.46mpa 102-115抗拉屈服強度 w /mpa:67.5沖擊韌度dn/(kJ.m-2)無缺口 78硬度 HB:8.65 1.3 注射參數(shù)干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。熔化溫度：220275，注意不要超過 275。模具溫度：4080，建議使用 50。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。注射壓力：可達到 1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是 47mm。建議使用通體為圓形的注入口和

9、流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是11.5mm，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)。成型時間：注射時間 20s60s 高壓時間 0s3s 冷卻時間 20s90s 總周期 50s160s1.4 塑件制作數(shù)據(jù)1.4.1 塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：1 取決于用戶的使用要求。2 受制于塑件的流動性。3 受制于塑料熔體在流動充填過程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力 根據(jù)日常需要取碗的碗口半徑為 65mm，碗底半徑為 30mm，碗高 65mm，碗壁厚 2mm。圖1.1 碗的實

10、體模型圖1.2 碗的工程圖圖1.3 分模圖壁厚檢測如圖圖 1.4 壁厚檢測圖 1.5 壁厚檢測拔模斜度檢測如圖圖 1.6 拔模斜度檢測1.4.2 塑件尺寸公差標準影響塑件尺寸精度的因素主要有：（1）塑料材料的收縮率及其波動。（2）塑件結(jié)構(gòu)的復雜程度。（3）模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計的不合理所可能帶來的形位誤差等）。（4）成型工藝因素（模塑成型的溫度 T、壓力 p、時間 t 及取向、結(jié)晶、成型后處理等）。（5）成型設(shè)備的控制精度等。（6）其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動及模具制造誤差。題中沒有公差值，則我們按未注公差的尺寸許偏差計算。1.4

11、.3 塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應比塑件對應部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2 級。1.5 確定注射機從節(jié)省材料的角度我們選擇一模一腔的澆注系統(tǒng)估算出制品體積 V=103cm3所需熔體 PP 塑料質(zhì)量 M= 94g制品的正面投影面積 S=2R2=26533mm2所需注射量 80%注射機最大注射量；注射壓力；鎖模壓力根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計算澆注系統(tǒng)的體積： mmVC310 V=103+10=113塑件凝料體積（cm3）V塑件 3113141.250.80.8

12、Vcm（2）注射壓力PP注成型 PP 塑料成型時的注射壓力P70 120MPa成型（3）鎖模力： PPF鎖模力式中 P模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.30.65 倍。PP 塑料成型時的注射壓力，我們選擇P70 120MPa成型P=0.65120=80MPaP塑料成型時型腔壓力 80MPaF塑件在分型面上的投影面積（mm）F=26533mm=0.025633 mP 鎖模力=80*26533=2123=2.12KN100KN確定注射機型號 SZ-160/100（臥式）SZ-160/100（臥式）型注塑機的主要技術(shù)規(guī)格如下表：表 1-1 注塑機的主要參數(shù)理論注射容積(cm）

13、160螺桿直徑(mm)40注射壓力(MPa)150注射速率(g/s)105塑化能力(g/s)45螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0220鎖模力(kN)100拉桿有較距離(mm)345345移模行程(mm)325模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)200鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)100噴嘴球半徑(mm)SR15噴嘴口孔徑(mm)4模板尺寸(mm)2003152 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 分型面選擇如何確定分型面，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

14、型面時應綜合分析比較，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遵循以下幾項原則：1保證塑料制品能夠脫模 這是一個首要原則，因為我們設(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 2使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響： 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時間越長，影響模具生產(chǎn)周期，同時增加生產(chǎn)成本。 模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動、定模越厚。一方面加工比

15、較困難；另一方面各種注射機對模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜過大。 型腔深度越深，在相同起模斜度時，同一尺寸上下兩端實際尺寸差值越大，如圖2。若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時應盡可能使型腔深度最淺。3使塑件外形美觀，容易清理 盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應避免設(shè)在塑件光滑表面上。4盡量避免側(cè)向抽芯塑料注射模具，應盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因為側(cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時耗

16、財，制造成本顯著增加，故在萬不得己的情況下才能使用。5使分型面容易加工 分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。6使側(cè)向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動的距離越短，一方面能減少動、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。7有利于排氣 對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設(shè)在注射時熔融塑料最后到達的位置，而且

17、不把型腔封閉。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。對于本塑件，圖示為最佳第一分型面。圖2.1 分型面2.2 澆口設(shè)計澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還

18、影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：(1）盡量縮短流動距離。(2）澆口應開設(shè)在塑件壁厚最大處。(3）必須盡量減少熔接痕。(4）應有利于型腔中氣體排出。(5）考慮分子定向影響。(6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動。(7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8）注意對外觀質(zhì)量的影響根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，聯(lián)系產(chǎn)品實際使用要求，本產(chǎn)品選用點澆口較為合適。圖2.2.1 注塑機噴嘴圖圖2.2.2澆注點2.3 流道設(shè)計流道是一端與注射機噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。其設(shè)計要點：主流道設(shè)計

19、成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工時應沿道軸向拋光。主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機的、噴嘴球半徑R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般d=2.55mm。取d=2mm主流道末端呈圓無須過渡，圓角半徑r=13mm。主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度5357HRC。2.4 澆口套設(shè)計澆口套選用根據(jù)注射機噴嘴球半徑15mm，再根據(jù)書111頁點澆口的選擇條件，翻書查閱資料，得到澆口套如圖所示。圖2.4 澆口套2.5

20、冷料穴及拉料桿冷料穴是用來儲藏在注射間隔時期內(nèi)由于噴嘴部文都低而形成的所謂冷料渣，以及用它拉出在澆口內(nèi)的塑料。查手冊冷料穴及拉料桿的形式，選用冷料穴為圓扣形，應用在脫模板脫模無冷料穴時的情況，冷料穴及拉料桿結(jié)合情況如圖。拉料桿動模板冷料井定模座板圖 2.5 拉料桿3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計3.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原有的空氣及成型過程中產(chǎn)生的氣體順利的排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷而影響成型及表面質(zhì)量。排氣槽的作用主要有兩點。一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對

21、于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機器的能量消耗。其設(shè)計 往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。排氣槽的設(shè)計原則：（1）排氣槽盡量開設(shè)在分型面；（2）排氣槽應在型腔最后充滿的地方；（3）排氣槽

22、一般應開設(shè)在分型面動模一方；（4）排氣槽的槽深按表3-3選用為0.02mm；（5）排氣槽的式要預防溢料濺出傷人，最好不要面對操作者；3-1 排氣槽深度塑料名稱深度 h塑料名稱深度 h聚乙烯0.02聚酰胺0.01聚丙烯0.01-0.02聚碳酰脂0.01-0.03聚氯乙烯0.02聚甲醛0.01-0.03ABS0.03丙烯酸共聚物0.03由于此類事小產(chǎn)品排氣槽可以直接用分型面不必特別制作排氣槽3.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計注塑模在塑料成型過程中如果橫溫過高，成型收縮率會變大、塑件變化也相應增加，并且容易粘模，難以取出。為防止塑件脫模變形、縮短成型周期，注塑模一般都應設(shè)計冷卻系統(tǒng)裝置，以控制模溫。冷卻水孔開設(shè)

23、原則：（1）孔邊離型腔的距離一般保持在1525mm，太近則效率低，水孔直徑一般在8mm以上，根據(jù)模具大小決定；（2）孔管路應暢通無阻；（3）水管接頭的位置應盡可能放置在不影響操作的一側(cè)；（4）冷卻水管最好不開設(shè)在型腔塑料熔接的地方以免影響塑件強度；因為本塑件的加熱溫度對塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（分解溫度250）、成型時要控制模溫在50-80 ，具體措施是布置冷卻水管，0C0C具體要求：1）冷卻水管直徑8mm；2）冷卻回路形式為直流循環(huán)式；3.1 冷卻系統(tǒng)4 脫模結(jié)構(gòu)4.1 脫模機構(gòu)設(shè)計的總體原則（1）要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè)，以便推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，從而簡化模具結(jié)構(gòu)。

24、（2）正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點應靠近塑件對凸模包緊力最大的位置，同時也應是塑件剛度與強度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過程中變形或損壞。（3）推出位置應盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。（4）推出機構(gòu)應結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠（即：推出到位、能正確復位且不與其他零件相干涉，有足夠的強度與剛度），遠動靈活，制造及維修方便。（5）為了便于塑件從模具型腔中或從塑件中抽出型芯、在設(shè)計時必須考慮塑件內(nèi)外壁應具有足夠的脫模斜度。表 4-1 各種材

25、料推薦脫模斜度材料脫模斜度聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯- 30，01ABS、尼龍、聚甲醛、聚苯醚氯化聚醚-40，0130，硬氯乙烯、聚碳酸醋、聚砜、聚苯乙烯、有機玻璃-50，02熱固性塑料-20，01本塑件模具采用推件板推出機構(gòu)。模型本身就可以脫模。4.2 推件力的計算4.2.1 脫模力sincosfLhpQ式中：L凸模被包緊部分的斷面周長（cm） h被包緊部分的深度（cm） p由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積的正壓力，一般取7108 . 0 7102 . 1Pa f摩擦系數(shù)，一般取0.1 脫模斜度。則： L=2*3.14*63=395.64mmh=63mmQ=395.64mm*63mm*10MPa（

26、0.1*cos0-sin0）=24925.3N5 底板設(shè)計5.1 凹模尺寸設(shè)計根據(jù)制件的特性，選用整體式凹模。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。有關(guān)凹模的工作尺寸如下：5.1.1 凹模的徑向尺寸計算0.780.75-0.017511301/60.780）（131.690.130塑件外形公稱尺寸；K塑料的平均收縮率；塑件的尺寸公差；模具制造公差，取塑件相應尺寸公差的 1316,取 1/6。查書得 k=(1.0+2.5)/2=0.0175。5.1.2 凹模的深度尺寸計算塑件高度方向公稱尺寸。 4 . 03/20175. 01706/14

27、 . 00）（96.7007. 005.2 凸模尺寸設(shè)計凸模是成型塑件的外形，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過程中凸模的磨損會使包容尺寸逐漸減小。5.2.1 凸模的徑向尺寸計算塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸7 . 075. 0)0175. 01 (12606/17 . 0-73.128012. 0-5.2.2 凸模的高度尺寸計算塑件深度方向的公稱尺寸。4 . 03/20175. 016306/14 . 0-）（37.64007. 0-5.3 剛度計算公式為41/31/311()0.31 ()32 apLapLsLEAEA式中 s-矩形型腔長邊側(cè)壁厚度 （mm） ；P-型腔所受壓力 （MPa） ；L-型腔

28、長邊長度 （mm） ；a-型腔側(cè)壁受壓高度 （mm） ；-型腔側(cè)壁全高度 （mm） ；1A-允許變形量 （mm） ，E-模具材料的彈性模量 （MPa） ；-模具材料的許用應力 （MPa） ；由前面的計算與分析可知，型腔內(nèi)壁尺寸 L=130mm，取 a=63mm， 1A=70mm，P=80MPA，E=MPA=0.03/mm，經(jīng)計算整理52.1 10 得：型腔壁厚 =45.99mms5.4 型腔底板厚度計算剛度計算公式為:h=0.54L(PA/EL1P)1/3式中 p-型腔壓力 80（MPa） ； L1 是動模墊板的長度 L1=221.98 mm 參照標準取 L1=250 mm A 為投影面積 A

29、=26533 mm2得 h=77mm圖 5.1 型腔結(jié)構(gòu)及受力狀況6 模架選擇6.1 模架選擇根據(jù)上面的分析得到型腔 B=130+45.992=221.98 底板厚度為 77 mm根據(jù)中小型模架的規(guī)格依照品種，長寬比例選用 250355 的模架A 板尺寸 A 板是定模型腔板，塑件高度為 70 mm，又考慮在模板上還要開設(shè)冷卻管道，還需留出足夠的距離，故 A 板厚度為 125mm。B 板尺寸 B 板根據(jù)底板厚度為 77 mm 參照標準選擇 80 mm。C 板（支承板）尺寸 支承板=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(510)mm=63+45+10+（510）=123128mm，初步選定 C 板

30、尺寸為 125mm。根據(jù)以上分析,計較和型腔尺寸位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)型式和規(guī)格,查表選用模架。 定模板厚度:A=125mm動模板厚度:B=80mm 墊塊厚度:C=125mm 模具厚度：H=64+A+B+C=（64+125+80+125）=394mm選用 A1-250355-16-Z1 圖 6.1.1 模架圖 6.1.2 模具總裝圖7 導柱設(shè)計7.1 導柱在模具進行裝配或成型時，合模導向機構(gòu)主要用來保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準確對合，確以保證塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐定位兩種形式。本設(shè)計采用導柱導向機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如

31、圖所示。圖7.1.1 導柱 導柱布局原則： 1） 、等徑不對稱； 2） 、不等直徑對稱分布； A、材料 20鋼 B、技術(shù)要求： a熱處理5055HRC，20鋼滲碳0.8mm 5660HRC； b倒角不大于145； c其它按GB/T 4169.41984; d. 長度為動模型板A和墊板B 的厚度A+B=80 MM7.2 導套根據(jù)導柱長度及所選模架的動模型板選擇導套，如圖。A、材料 T8A B、技術(shù)要求： a熱處理5055HRC，20鋼滲碳0.5-0.8mm 5660HRC； b倒角不大于145；圖7.2.1 導套7.3 推桿的選擇由模具的工作行程及所選模架的要求知所選的推桿長度A、材料 T8A；

32、B、技術(shù)要求：a工作端不允許倒錐； b工作端面不允許有中心孔；圖7.3.1 推桿8 材料選擇8.1 凹凸模材料的選擇本模具凹凸模采用鋁合金?，F(xiàn)今人們已經(jīng)改變了過去不愿意使用軟質(zhì)金屬鋁的觀念，因為鋁材料供貨商對其性能和使用性做了顯著的改進，鋁（第三代鋁，大約在1990年后投入使用）很多優(yōu)點的應用日益增加，鋁熔點低，熱工作特性好（與鋼相比） ，良好的機加工性能；此外，易于回收再利用，相對較低的能量消耗，這些使得鋁這種材料在模具加工中廣泛應用。第三代鋁合金的特性一點也不遜于塑料模具鋼：其有較低密度，足夠強度，良好的機加工性能，良好的熱傳導性，良好的耐腐性，易于得到，合理的價格體積比。9 注射機校核9

33、.1 注射量塑件體積：V=1033cm注射機理論注射容量：V理=1603cmVV理*80%=160*0.80=128,故符合要求。9.2 注射壓力所選注射機的須大于塑件所需的注射壓力，聚丙烯的注射壓力為70120MPa，注射機的注射壓力為104MPa，符合要求。注射壓力PP成型注9.3 鎖模力鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： PPF鎖模力式中P模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa） ；一般為注射壓力的0.30.65倍。PP塑料成型時的注射壓力，我們選擇P70 120MP

34、a成型P=0.65120=80MPaP塑料成型時型腔壓力80MPaF塑件在分型面上的投影面積（mm）F=26533mmP鎖模力=8026533=2123N=2.13KN100KN 符合條件。9.4 開模行程對雙分型面注射模，雙分型面模具最小開模行程HminH=H1+H2+A+C+(510)mm式中，H1塑件推出的最小距離 H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 A-澆注系統(tǒng)凝料高度+10mm C-610mm 510mm-安全距離選用原則：注射機的動模板最大行程SmaxHmin注射機的動模板和定模板之間的最小間距Hmin 模具的最小厚度H0 H=63+125+10+65+（510）=268273mm所選

35、注塑機的移模行程為325mm273mm,滿足要求；結(jié)果:所選注射機滿足要求。10 小結(jié)經(jīng)過幾周的課程設(shè)計，我基本上了解了模具設(shè)計的思想,并逐步樹立了正確的設(shè)計思想,并且根據(jù)設(shè)計思路完成了一套塑料碗的模具。剛開始做設(shè)計的時候感覺有點困難,不知該從何下手去做,有點茫然,通過看參考書上的設(shè)計步驟,漸漸曉得了整個設(shè)計過程,這確實是項很有挑戰(zhàn)性的工作,首先要對模具的結(jié)構(gòu)有很好的了解,并知道各部分的名稱及效用是啥子,這對于設(shè)計是非常重要的,如果連模具結(jié)構(gòu)都不清楚,那還談啥子設(shè)計,根本完成不了的工作;再次要有很好的制圖能力,如果這項不行,那設(shè)計圖紙就無法很好的完成,其次要能熟練掌握CAD繪圖軟件,這是基本了

36、,整個圖形的繪制都要用它。通過設(shè)計我將所學的定見很好的運用到中實踐來了,對于模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識有了進一步的了解,這次設(shè)計我的收成很大,我很喜歡這次課程設(shè)計。參 考 文 獻1 楊占堯主編.塑料模具標準件及設(shè)計應用手冊M. 北京: 化工業(yè)出版社,20082 張維合主編.注塑孫玲主模具設(shè)計實用教程M. 北京: 化學工業(yè)出版社,20073 編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計M. 北京: 清華大學出版社, 20084 洪慎章主編. 實用注塑成型及模具設(shè)計M .北京.機械工業(yè)出版社；20065 許洪斌 范澤興等塑料注射成型工藝及模具M化學工業(yè)出版社6 許發(fā)樾主編.模具常用機構(gòu)設(shè)計M. 北京; 機械工業(yè)出版社20037 李海梅主編.注塑成型及模具設(shè)計實用技術(shù)M. 北京: 化工業(yè)出版社,2002