纱窗滑轮塑料模具设计要点fsiz.docx

1塑件分分析1.1塑塑件工艺艺性分析析在进行模模具设计计之前，首首先对制制品图及及形状结结构分析析，其内内容主要要包括以以下几个个方面：1.纱窗窗轮滑轮轮（见图图1-11），材料为为聚丙烯烯（PP），要求求形状规规则，滑滑轮槽面面光滑，表表面无毛毛刺，无无凹陷，大大批量生生产，采采用注塑塑成型。图1-11纱窗轮轮滑轮2.制品品的尺寸寸精度和和表面粗粗糙度：塑料的的尺寸精精度主要要决定于于塑料收收缩率的的波动和和模具制制造误差差。本塑塑料制品品的尺寸寸按MTT5级精度度取值。塑塑件的表表面粗糙糙度主要要取决于于模具成成型部分分粗糙度度，一般般情况下下，塑件件的表面面粗糙度度比模具具成型部部分的粗粗糙度高高12级。3.制品品的脱模模斜度：脱模斜斜度的取取向根据据塑件的的内外形形尺寸而而定，以以塑件内内孔型芯芯小端为为准，尺尺寸符合合图纸要要求，斜斜度由扩扩大方向向取得；塑件外外形，以以型腔大大端为准准，尺寸寸符合图图纸要求求，斜度度由缩小小方向取取得。一一般情况况，脱模模斜度不不包括塑塑件的公公差范围围内。由由于本塑塑件导滑槽具具有斜度度，滑轮轮的轴肩肩厚度尺尺寸又较小，所所以本设设计不设设置脱模模斜度。1.2塑塑件材料料及性能能1.2.1聚丙丙烯（PP）聚丙烯（PP）作为为热塑塑塑料聚合合物于19557年开始始商品化化生产，其其历史意意义更体体现在，它它一直是是增长最最快的主主要热塑塑性塑料料，19991年它的的世界总总产量达达到240亿磅。它它在热塑塑性塑料料领域内内有十分分广泛的的应用，特特别是在在纤维和和长丝、薄薄膜挤压压、注塑塑加工等等方面。基本特特性聚丙烯烯无色、无无味、无无毒。外外观似聚聚乙烯，但但比聚乙乙烯更透透明更轻轻。密度度仅为0.9900.991g/cm。它不吸水水，光泽泽好，易易着色。屈屈服强度度、抗拉拉、抗压压强度和和硬度及及弹性比比聚乙烯烯好。定定向拉伸伸后聚丙丙烯可制制作铰链链，有特特别高的的抗弯曲曲疲劳强强度。如如用聚丙丙烯注射射成型一一体铰链链（盖和和本体合合一的各各种容器器），经经过7×107次开闭闭弯折未未产生损损坏和断断裂现象象。聚丙丙烯熔点点为164417000C，耐热热型好，能能在10000C以上的的温度下下进行消消毒灭菌菌。其低低温使用用温度达-1550C，低于-3550C时会断断裂。聚聚丙烯的的高频绝绝缘性能能好。因因不吸水水，绝缘缘性能不不受湿度度的影响响。但在在氧、热热、光的的作用下下极易解解聚、老老化，所所以必须须加入防防老化剂剂。（2）主主要用途途聚丙烯烯可用作作各种机机械零件件如法兰兰、接头头、泵叶叶轮、汽汽车零件件和自行行车零件件。作水水、蒸气气、各种种酸碱等等的输送送管道，化化工容器器和其他他设备的的衬里、表表面涂层层。制造造盖和本本体合一一的箱壳壳，各种种绝缘零零件，并并用于医医药工业业中。成型特特点1)结晶晶性好料料,吸湿性小,可能发发生熔融融破裂,长期与与热金属属接触易易发生分分解。2)流动动性极好好，溢边边值0.033mm左右。3)聚丙丙烯热容容量大，注注射成型型模具必必须设计计能充分分进行冷冷却的冷冷却回路路。4)成形形收缩范范围大，收收缩率大大，易发发生缩孔孔、凹痕痕、变形形，方向向性强。5）注意意控制成成形温度度，料温温低方向向性明显显，尤其其低温高高压时更更明显，聚丙烯成型的适宜模温为80左右，模具温度低于50以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90以上易发生翘曲、变形。6)塑件件应壁厚厚均匀，避免缺口，尖角，以避免应力集中。1.2.2聚炳炳烯塑料料的主要要技术指指标:(查塑料料模具设设计指导导第2版表9-66)密度(Kg.dm-3)比体积dm3.kg-111.1001.111吸水率（24h）0.0110.883收缩率%1.03.00熔点1701766热变形温温度0.466MPaa10211550.1885MPPa56667抗拉屈服服强度MPa37抗弯强度度MPa67.55冲击韧度度无缺口78缺口3.54.88硬度HB8.655R951055体积电阻阻系数>击穿强度度301.2.3聚丙丙烯（PP）的注射射成型工工艺参数数注射机类类型螺杆式料筒温度度前段1501700中段1801900后段1902055加热和干干燥温度1701900时间h3 55喷嘴温度度1701900模具温度度40660注射压力力MPaa601100成型时间间S注射时间间15高压时间间5 110冷却时间间10220总周期15335螺杆转速速r/mmin308802注塑设设备选择择2.1拟拟订模具具结构形形式和初初选注射射机2.1.1分型型面位置置的确定定模具上用用来取出出塑件和和（或）浇浇注系统统凝料可可分离的的接触表表面称为为分型面面。在模模具设计计的初始始阶段，首首先应确确定分型型面的位位置，然然后才能能确定模模具的结结构形式式。分型型面设计计的是否否合理，对对塑件质质量、工工艺操作作难易程程度和模模具复杂杂程度具具有很大大影响。本设计浇注系统凝料分型面为定模板与中间板之间的配合面。塑件分型面选择如图2-1示。图2-11塑件分分型面2.1.2 型腔数量量和排位位方式的的确定由于本塑塑件要求求大批量量生产，故故应采用用一模多多腔的结结构，考考虑到模模具大小小，初步步确定为为一模四四腔，浇浇口形式式采用点点浇口，如如图2-2示。图2-22模具型型腔布局局2.2 注射机选选择2.2.1 注射量量计算该塑件材材料为聚聚丙烯（PP），其密密度为0.990.991g/cm,收缩率率为1%2.55%，本塑件件取其密密度为=0.99 g/cm,平均收收缩率为为1.775%。通过Proo/E造型，对对塑件进进行分析析，如图图2-3示，得得知塑件件体积VV1=1.117cm3，塑件质质量m1=1.05gg浇注系系统凝料料的质量m2还是个个未知数数，由于于该塑件件属于小小型制件，可可按塑件件质量的的4倍来估算,图2-33 塑塑件质量量属性即m2=4m1从上述分分析中确确定为一一模四腔，所所以注射射量为：m=8mm1=81.005=88.4ggV=m/=8.44/0.9=99.32.1.2 选择注注射机根据塑料料制品的的体积或或质量，查查模具具设计与与制造实实训书书附录55的附表5-2或查有有关手册册选定注注塑机型型号为SSZ-660/440。注塑机机的参数数如下：螺杆直径径/mmm30理论注塑塑容量/60注塑压力力/MPPa180注塑速率率（g/ss）70塑化能力力(kgg/h)35锁模力/kN400拉杆间距距模板行程程/mmm250模具最小小厚度/mmm150模具最大大厚度/mmm250定位孔直直径/mmm80定位孔深深度/mmm10喷嘴伸出出量/mmm20顶出行程程/mmm70喷嘴球面面半径/mmm10喷嘴孔直直径/mmm3.5顶出力/kN123浇注系系统的设设计普通浇注注系统由由主流道道、分流流道、浇浇口和冷冷料井组组成。在在设计浇浇注系统统前首先先必须确确定塑件件的成型型位置，该该纱窗轮轮滑轮模模具采用用一模四四腔三板式结结构，点点浇口，顶顶出装置置采用推推杆式结结构。3.1 主流道道设计3.1.1 主主流道的的作用主流道（也也叫进料料口），它它是连接接注射机机料筒喷喷嘴和注注射模具具的桥梁梁，也是是熔融的的塑料进进入模具具型腔时时最先经经过的地地方。主主流道的的大小和和塑料进进入型腔腔的速度度及充模模时间长长短有着着密切关关系。若若主流道道太大，其其主流道道塑料体体积增大大，回收收冷料多多，冷却却时间增增长，使使包藏的的空气增增多，如如果排气气不良，易易在塑料料制品内内造成气气泡或组组织松散散等缺陷陷，影响响塑料制制品质量量，同时时也易造造成进料料时形成成旋涡及及冷却不不足，主主流道外外脱模困困难；若若主流道道太小，则则塑料在在流动过过程中的的冷却面面积相应应增加，热热量损失失增大，粘度提高，流动性降低，注射压力增大，易造成塑料制品成形困难。主流道部部分在成成型过程程中，其其小端入入口与注注射机喷喷嘴及一一定温度度、压力力的塑料料熔要冷冷热交替替地反复复接触，属属易损件件，对材材料的要要求较高高因而模模具的主主流道部部分常设设计成可可拆卸更更换的主主流道衬衬套式（俗俗称浇口口套），以以便有效效地选用用钢材单单独进行行加工和和热处理理。一般般采用碳碳素工具具钢T8A、T100A等，热热处理要要求淬火火5357HHRC。在一般情情况下，主主流道不不直接开开设在定定模板上上，而是是制造成成单独的的浇口套套，镶定定在模板板上。小小型注射射模具，批批量生产产不大，或或者主流流道方向向与锁模模方向垂垂直的模模具，一一般不用用浇口套套，而直直接开设设在定模模板上。浇口套是是注射机机喷嘴在在注射模模具上的的座垫，在在注射时时它承受受很大的的注射机机喷嘴端端部的压压力同时时由于浇浇口套末末端通过过流道浇浇口与型型腔相连连接，所所以也承承受模具具型腔压压力的反反作用力力。为了了防止浇浇口套因因喷嘴端端部压力力而被压压入模具具内，浇浇口套的的结构上上要增加加台肩，并并用螺钉钉紧固在在模板上上，这样样亦可防防止模腔腔压力的的反作用用力而把把浇口套套顶出。3.1.2 主流道设设计要点点(1) 浇口套的的内孔（主主流道）呈呈圆锥形形，锥度度2° 6°。若锥度度过大会会造成压压力减弱弱，流速速减慢，塑塑料形成成涡流，熔熔体前进进时易混混进空气气，产生生气孔；锥度过过小，会会使阻力力增大，热热量损耗耗大，表表面黏度度上升，造造成注射射困难。(2) 浇口套进进口的直直径d应比注注射机喷喷嘴孔直直径d1大0.5mm。若等等于或小小于注射射机喷嘴嘴直径，在在注射成成型时会会造成死死角，并并积存塑塑料，注注射压力力下降，塑塑料冷凝凝后，脱脱模困难难。(3) 浇口套内内孔出料料口处（大大端）应应设计成成圆角r，一般般为0.53mm。(4) 浇口套与与注射机机喷在接接触处球球面的圆圆弧度必必须吻合合。设球球面浇口口套球面面半径为为SR，注射射机球面面半径为为r，其关关系式为为：SR喷嘴球球面半径径0.51mm。浇口套球球面半径径比注射射机喷嘴嘴球面半半径大，接接触时圆圆弧度吻吻合的好好。(5) 浇口套长长度（主主流道长长度）应应尽量短短，可以以减少冷冷料回收收量，减减少压力力损失和和热量损损失。(6) 浇口套锥锥度内壁壁表面粗粗糙度<<Ra00.8m,保证料料流顺利利，易脱脱模。(7) 浇口套不不能制成成拼块结结构，以以免塑料料进入接接缝处，造造成冷料料脱模困困难。(8) 浇口套的的长度应应与定模模板厚度度一致，它它的端部部不应凸凸出在分分型面上上，否则则会造成成合模困困难，不不严密，产产生溢料料，甚至至压坏模模具。(9) 浇口套部部位是热热量最集集中的地地方，为为了保证证注射工工艺顺利利进行和和塑件质质量，要要考虑冷冷却措施施。3.1.3 主流道道的设计计根据所选选注塑机机、则主流道道小端尺尺寸为：d=注塑塑机喷嘴嘴尺寸+（0.51）=3.5+00.5=4mmm，主流道球面半半径SR=喷嘴球球面半径+（12）=10+2=112mmm3.1.4 主主流道衬衬套形式式设计浇口口套的结结构形式式有两种种，一种种是整体体式，即即定位圈圈与浇口口套为一一体，并并压配于于定内，一一般用于于小型模模具；另另一种为为将浇口口套和定定位圈设设计成两两个零件件，然后后配合在在模板上上，主要要用于中中、大型型模具。本本设计塑塑件为小小型塑件件所以采采用整体体式。材料选用用T100A钢，热热处理淬淬火后表表面硬度度为5357HHRC具具体如下下：图3-11主流道道锥度2º，主流道道小端直直径d4mmm，球面配配合高度度h=33mm，主流道道球面半半径SRR=12 mmm，主流道道长度L=577.3mmm，主流道道大端直直径D=66 mmm，主流道凝凝料体积积近似为：= dLL=()X57.3=11225mmm=1.113cm3.2 分流流道的设设计3.2.1 分流道道的作用用分流道式式指主流流道末端端与浇口口之间着着一段塑塑料熔体体的流动动通道。其其基本作作用是在在压力损损失最小小的条件件下，将将来自主主流道的的熔融塑塑料，以以较快的的速度送送到浇口口处充模模。同时时，在保保证熔体体均匀地地分配到到各型腔腔的前提提下，要要求分流流道中残残留的熔熔融塑料料最少，以以减少冷冷料的回回收。3.2.2 分流流道的设设计要点点（1）由由于机械械加工及及凝料脱脱模，分分流道大大多设置置在分型型面上。常常用的分分流道截截面形状状一般分分为圆形形、梯形形、U形、半半圆形及及矩形等等；圆形形分流道道的直径径一般在在3.229.55mm，对于于粘度大大透明度度要求高高的塑料料（如聚聚甲基丙丙烯酸甲甲酯等）应应采用较较大的分分流道，但但对于流流动性好好的聚丙丙烯，尼尼龙等，分分流道短短时，可可小到直直经为2mm。（2）在在保证正正常的注注射成型型工艺条条件下，分分流道的的截面尺尺寸应尽尽量小，长长度尽量量短。（3）较较长的分分流道应应在末端端开设冷冷料穴，以以便容纳纳注射开开始时产产生的冷冷料和防防止空气气进入模模腔。（4）在在多型腔腔注射模模具中，各各分型面面的长度度均应一一致，保保持相对对平衡，以以保证熔熔融的塑塑料同时时均匀地地充满各各个型腔腔。主流流道的截截面积应应大于各各分流道道截面积积之和。（5）设设计分流流道时，应先取较小的尺寸，以便于试模后根据实际情况进行修正。（6）如如果分流流倒道较较多时，应应加设分分流锥。（7）分分流道内内表面粗粗糙度Ra并不要要求很低低，一般般取1.66 m左右即即可，这这样表面面稍不光光滑，有有助于塑塑料熔体体的外层层冷却皮皮层固定定，从而而与中心心部位的的熔体之之间产生生一定的的速度差差，以保保证熔体体流动有有适宜的的剪切速速率和剪剪切热。多腔模中中，分流流道的布布置有平平衡式和和非平衡衡式，而而以平衡衡式布置置为佳，所所谓平衡衡式的布布置，就就是从流流道到各各个腔的的分流道道其长度度、形状状、断面面尺寸都都是对应应相等的的，这种种设计可可达到各各个型腔腔均衡地地进料。在本设计计中由于于塑件体体积很小小，分流流道采用用非平衡式式分流道道如下图图3-22所示：图3-22分流道道3.2.3 分流道道形状、截截面尺寸寸（1）一一级分流道形形状、截截面尺寸寸为了便与与机械加加工及凝凝料脱模模，本设设计的一一级分流流道设置置在中间间板分流流道上，截截面形状状采用加加工工艺艺性比较较好的半半圆形截截面。半半圆形截截面对塑塑料熔料料体及流流动阻力力均不大大，查塑塑料成型型工艺与与模具设设计表表5-44知聚丙丙烯（PP）的圆圆形截面面分流道道直径推推荐值为为4.779.55mm，本设设计取一一级分流流道直径径为6mm。其余尺尺寸如图图3-2示。一一级分流流道截面面形状如如图所示示图3-33一级分分流道截截面形状状一级分流流道的表表面粗糙糙度值并不要要求很低低，一般般取0.8m1.6m即可。在在此取11.6m。一级分流流道体积积（2）二二级分流流道形状状、截面面尺寸二级分流流道采用用圆锥形形，根据据所选模模板厚度度（30mmm）圆锥锥分流道道单向长长度为L=228.77mm，大端直直径取5mm，小端端取1mm。见图3-2。二级分流流道体积积近似为为3.3 冷料穴穴当注射机机未注射射塑料之之前，喷喷嘴最前前端的熔熔融塑料料的温度度较低，形形成冷料料渣，为为了集存存这部分分冷料渣渣，在进进料口的的末端的的动模板板上开设设一个洞洞穴或者者在流道道的末端端开设洞洞穴，这这个洞穴穴就是冷冷料穴。在注射时时必须防防止冷料料渣进入入流道或或模具型型腔内，否否则将会会堵塞流流道和减减缓料流流速度，进进入模具具型腔就就会造成成塑料制制品上的的冷把或或冷斑。冷料穴位位于主流流道正对对面的动动模板上上,或者处处于分流流道的末末端，其其作用是是收集熔熔体前锋锋的冷料料,防止冷冷料进入入模具型型腔而影影响制品品质量。冷冷料穴分分两种,一种专专门用于于收集、贮贮存冷料料，另外外一种除除贮存冷冷料外还还兼有拉拉出流道道凝料的的作用。根据需要要，不但但在主流流道的末末端，而而且可在在各分流流道转向向的位置置，甚至至在型腔腔的末端端开设冷冷料穴。冷冷料穴应应设置在在熔体流流动方向向的转折折位置，并并迎着上上游的熔熔体流向向，冷料料穴的长长度通常常为流道道直径d的1.52倍,如图3-44所示。有有的冷料料穴兼有有拉料的的作用，在在圆管形形的冷料料穴底部部装有一一根Z形头的的拉料杆杆，称为为钩形拉拉料杆，这这是最常常用的冷冷料穴形形式。同同类形的的还有倒倒锥形和和圆环糟糟形的冷冷料穴。本本设计采采用常用用的圆管管形冷料料穴。图3-44冷料穴穴并不是所所有注射射模都需需要开设设冷料穴穴，有时时由于塑塑料性能能或工艺艺控制较较好，很很少产生生冷料或或塑件要要求不高高时，可可不必设设置冷料料穴。如如果初始始设计阶阶段对是是否需要要开设冷冷料穴尚尚无把握握，可流流适当空空间，以以便增设设。本设设计开设设冷料穴穴长度为为1.5dd=1.5×66=9mmm。3.4浇浇口的设设计3.4.1浇口口的作用用浇口是分分流道和和型腔之之间的连连接部分分，也是是注射模模具浇注注系统的的最后部部分，通通过浇口口直接使使熔融的的塑料进进入型腔腔内。浇浇口的作作用是使使从流道道来的熔熔融塑料料以较快快的速度度进入并并充满型型腔，型型腔充满满塑料后后，浇口口能迅速速冷却封封闭，防防止型腔腔内还未未冷却的的热料回回流。浇口设计计与塑料料制品形形状、塑塑料制品品断面尺尺寸、模模具结构构、注射射工艺参参数（压压力等）及及塑料性性能等因因素有关关。浇口口的截面面要小，长长度要短短，这样样才能增增大料流流速度，快快速冷却却封闭，便便于使塑塑料制品品分离，塑塑料制品品的浇口口痕迹亦亦不明显显。塑料制品品质量的的缺陷，如如缺料、缩缩孔、拼拼缝线、质质脆、分分解、白白斑、翘翘曲等，往往往都是是由于浇浇口设计计不合理理而造成成的。3.4.2 浇口设设计的基基本要点点（1）尽尽量缩短短流动距距离浇口位位置的安安排应保保证塑料料熔体迅迅速和均均匀地充充填模具具型腔，尽尽量缩短短熔体的的流动距距离，减减少压力力损失，有有利于排排除模具具型腔中中的气体体，这对对大型塑塑件更为为重要。（2）浇浇口应设设在塑件件制品断断面较厚厚的部位位当塑件件的壁厚厚相差较较大时，若若将浇口口开设在在塑件的的薄壁处处，这时时塑料熔熔体进入入型腔后后，不但但流动阻阻力大，而而且还易易冷却，以以致影响响了熔体体的流动动距离，难难以保证证其充满满整个型型腔。另另外从补补缩的角角度考虑虑，塑件件截面最最厚的部部位经常常是塑料料熔体最最晚固化化的地方方，若浇浇口开设设在薄壁壁处，则则厚壁处处极易因因液态体体积收缩缩得不到到收缩而而形成表表面凹陷陷或真空空泡。因因此为保保证塑料料熔体的的充分流流动性，也也为了有有利于压压力有效效地传递递和比较较容易进进行因液液态体积积收缩时时所需的的补料，一一般浇口口的位置置应开设设在塑件件壁最厚厚处。（3）必必须尽量量减少或或避免熔熔接痕由于成成型零件件或浇口口位置的的原因，有有时塑料料充填型型腔时造造成两股股或多股股熔体的的汇合，汇汇合之处处，在塑塑件上就就形成熔熔接痕。熔熔接痕降降低塑件件的强度度，并有有损于外外观质量量，这在在成型玻玻璃纤维维增强塑塑料的制制件时尤尤为严重重。有时时为了增增加熔体体的汇合合，汇合合之处，在在塑件上上就形成成熔接痕痕。熔接接痕降低低塑件的的强度，并有损于外观质量，这在成型玻璃纤维增强塑料的制件时尤其严重。一般采用直接浇口、点浇口、环形浇口等可以避免熔接痕的产生，有时为了增加熔体汇合处的溶接牢度，可以在溶接处外侧设一冷料穴，使前锋冷料引如其内，以提高熔接强度。在选择浇口位置时，还应考虑熔接的方位对塑件质量及强度的不同影响。（4）应应有利于于型腔中中气体的的排除要避免免从容易易造成气气体滞留留的方向向开设浇浇口。如如果这一一要求不不能充分分满足，在在塑件上上不是出出现缺料料、气泡泡就是出出现焦斑斑。同时时熔体充充填时也也不顺畅畅，虽然然有时可可用排气气系统来来解决，但但在选择择浇口位位置时应应先行加加以考虑虑。（5）考考虑分子子定向影影响充填模模具型腔腔期间，热热塑性塑塑料会在在流动方方向上2呈现一一定的分分子取向向，这将将影响塑塑件的性性能。对对某一塑塑件而言言，垂直直流向和和平行于于流向的的强度、应应力开裂裂倾向等等都是有有差别的的，一般般在垂直直于流向向的方位位上强度度降低，容容易产生生应力开开裂。（6）避避免产生生喷射和和蠕动（蛇蛇形流）塑料熔熔体的流流动主要要受塑件件的形状状和尺寸寸以及浇浇口的位位置和尺尺寸的支支配，良良好的流流动将保保证模具具型腔的的均匀充充填并防防止分层层。塑料料溅射进进入型腔腔可能增增加表面面缺陷、流流线、熔熔体破裂裂及气，如如果通过过一个狭狭窄的浇浇口充填填一个相相对较大大的型腔腔，这种种流动影影响便可可能出现现。特别别是在使使用低粘粘度塑料料熔体时时更应注注意。通通过扩大大尺寸或或采用冲冲击型浇浇口（使使料流直直接流向向型腔壁壁或粗大大型芯），可可以防止止喷射和和蠕动。（7）浇浇口与塑塑件连接接得部位位应成R0.5的圆角角或0.55×45°的倒角角；浇口口和流道道连接的的部位一一般斜度度为30°45°，并以R1R2的圆弧弧和流道道底面相相连接。本次设计计采用点点浇口形形式。由由于塑件件为小型型制件,根据经验验值取浇浇口直径径d=11mm,l=11mm,如图3-5示。浇口口凝料体体积很小小，可近近似看为为零。图3-55 浇浇口尺寸寸4成型零零件结构构设计与与计算4.1成成型零件件结构设计计及钢材材选用所谓工作作尺寸是是零件上上直接用用以成型型塑件部部分尺寸寸，主要要有型腔腔和型芯芯的径向向尺寸。（包包括矩形形和异形形型芯的的长和宽宽），型型腔深度度和型芯芯高度和和尺寸。中中心距尺尺寸等。由由于本塑塑件是直直接由型型腔成型型的，所所以只需需计算型型腔各尺尺寸就可可以了。本设计采用组合式凹模，如图4-1示。根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件要有足够的刚度、强度、耐磨性及良好的抗疲劳性。同时考虑其机械加工性能和抛光性能，又因为塑件为大批量生产，所以构成型腔主体部分的材料选用性能良好的40Cr合金结构钢。40Cr钢的强度要比40钢高20%，同时具有良好的塑性和韧性。而对于两个5的轴肩，一个直接在中间板上成型，一个由动模板和推杆成型。图4-11型腔结构构组合形形式4.2成成型零件件工作尺尺寸的计计算塑件精度度等级按按塑件公公差数值值表（GB/T 1144886-119933），取MT5级，计计算中按按相应公公差来查查取，采采用平均均值法来来计算。4.2.1凹模径向向尺寸计计算：塑件外部部径向尺尺寸的转转换，各各尺寸按按MT5查得：Ls1=20.4±0.222mmm=200.622mm,相应塑塑件制造造公差1=00.444mmLs2=15±±0.119mmm=155.199mm,相应塑塑件制造造公差2=00.388mmLs3=5±0.112mmm=5.12mmm,相相应塑件件制造公公差3=00.244mm计算公式式为：(LM)0+z=(1+Scpp)lss-x（式4-1）式中是塑塑件平均均收缩率率，塑件件平均收收缩率为为1%2.55%，所以以其平均均收缩率率Scpp=（0.001+00.0225）/2=0.001755（下同同）；X是系数数，查塑塑料模具具设计指指导（第第2版）表表2-110，取X11=0.6，2=00X.65，X3=00.700；是塑件件相应尺尺寸的公公差；z是塑件件上相应应尺寸制制造公差差，查塑塑料模具具设计指指导（第第2版）表表2-111，取z1=0.0052mmm,z2=0.0043mmm,z3=0.0030mmm。将各数数值代入入（式4-1）中，得得LM1=20.7mmmLM2=15.2mmmLM3 =5 mmm4.2.2凹模中中心距尺尺寸计算算：塑件中心心距尺寸寸的转换换，各尺尺寸按MT5查得：Cs1=7±0.114mmmCs2 =4.4±0.112 mmmCs3 =2.4±0.11 mmmCs4=1.88±0.11 mmm计算公式式为：CM±z/2=（1+Sccp）Cs±z/2（式4-2）式中Sccp=00.01175，z1=00.0336mmm，z2=0.0030mmm，z3=0.0025mmm，z4=0.0025mmm，将将各数值值代入（式式4-2）中，得得CM1 =7.1mmmCM2 =4.4 mmmCM3 =2.4 mmmCM4 =1.8 mmm4.3成成型零件件尺寸及及动模垫垫板厚度度计算4.3.1凹模侧侧壁厚度度计算本设计型型腔为圆圆形型腔腔，由于于该塑件件为小型型制件，所所以凹模模侧壁厚厚度以强强度条件件来计算算。型腔腔侧壁厚厚度计算算公式为为：S=r（式式4-3）式中S 型腔腔侧壁厚厚度（mm）r型型腔内半半径（mm），在此此取最大大半径rr=100.2mmm材料料许用应应力（MPa），=/nss(为材材料屈服服点，440Crr的屈服服点为=7844MPaa，ns为安全系数数，通常常取1.552.0，在此此取2.0，得=/nss=7884/22=3992MPPaP 型腔内内塑料熔熔体压力力（MPa），查塑塑料模具具设计指指导（第第2版）表表2-2常用塑塑料注射射成型时时型腔平平均压力力，取P=225（MPa）将各数据据代入公公式求得得S=00.722mm，本设设计最小小侧壁厚厚度S=55mm>>0.772，满足足要求。5脱模推推出机构构的设计计在注射成成型的每每一个循循环中，都都必须使使塑件从从模具型型腔中或或型芯上上脱出，模模具中这这种脱出出塑件的的机构称称为脱模模机构（或或称推出出、顶出出机构）。推推出是注注射成型型过程中中的最后后一个环环节，推推出质量量的好坏坏将最后后决定塑塑件的质质量，因因此，塑塑件的推推出机构构是不可可忽视的的。在设设计脱模模推出机机构时应应遵循下下列原则则。(1)推推出机构构应尽量量设在动动模一侧侧。由于于推出机机构的动动作是通通过装在在注射机机合模机机构上的的顶杆来来驱动的的，所以以一般情情况下，推推出机构构设在动动模一侧侧。正因因为如此此，在分分型面设设计时应应尽量注注意，开开模后使使塑件能能留在动动模一侧侧。(2)保保证塑件件不因推推出而变变形损坏坏。为了了保证塑塑件在推推出过程程最后不不变形、不损坏，设计时应仔细分析塑件对模具包紧力和黏附力的大小，合理的选择推出方式和推出位置。推力点应作用在塑件刚性好的部位，如肋部、凸缘、壳体形塑件的壁缘处，尽量避免推力点作用在塑件的薄平面上，防止塑件破裂、穿孔。从而时塑件受力均匀、不变形、不损坏。用推杆推出时，推杆作用在塑件表面的面积要进行计算，以防推出力过大而使塑件发白或变形报废。(3)机机构简单单、动作作可靠。推推出机构构应使推推出动作作可靠、灵灵活，制制造方便便，机构构本身要要有足够够的强度度、刚度度和硬度度，以承承受推出出过程中中的各种种力的作作用，确确保塑件件顺利脱脱模。(4)良良好的塑塑件外观观。推出出塑件的的位置应应尽量设设置在塑塑件内部部或隐蔽蔽面好非非装饰面面，对于于透明塑塑件尤其其要注意意顶出位位置和顶顶出形式式的选择择，以免免推出痕痕迹影响响塑件的的外观质质量。(5)合合模时的的正确复复位。设设计推出出机构时时，还必必须考虑虑合模时时推出机机构的正正确复位位，并保保证不与与其他模模具零件件相干涉涉。推出机构构的种类类按动力力来源可可分为手手动推出出、机动动推出、液液压或气气动推出出机构。由于设置置推杆位位置的自自由度较较大因而而推杆推推出机构构是最常常用的推推出机构构，常被被用来推推出各种种塑件。推推杆推出出机构的的特点：推杆加加工简单单，更换换方便，脱脱模效果果好。推推杆设计计的注意意事项：（1）推推杆的推推出位置置应设在在脱模阻阻力大的的地方，推推杆不宜宜设在塑塑作最薄薄的处，以以免塑件件变形或或损坏，当当结构需需要顶在在薄壁处处时，可可增加推推出面积积来改善善塑件受受力状况况。推出出面积较较少时，一一般采用用推出盘盘推出，此此设计的的推杆放放置在产产品的中中央。（2）推推杆直径径不宜过过细，应应有足够够的刚度度和强度度，能承承受一定定的推力力，一般般推杆的的直径为2.5515mmm。为为了避免免细长杆杆变形，对对于直径径为2.55mm以下的的推杆最最好设计计成阶梯梯形。（3）装装配位置置推杆端端面应和和型腔在在同一平平面或比比型腔的的平面高高出0.0051mm，否则则，会影影响塑件件使用。（4）推推杆的材材料多用用钢45、T8、T100,推杆杆头部要要淬火处处理HRCC50以上，工工作端面面的粗糙糙度低于于Ra00.8。常用的推推杆形式式有、矩矩形、D形。圆圆形结构构简单，应应用最广广。推杆杆直经d与形腔腔部分推推杆孔采采用H7/e7H8/f8的间隙隙配合。本设计计塑件结结构比较较简单，采采用推杆杆推出塑塑件，同同时在本本设计中中，推杆杆还起成成型塑件件轴肩端端面的作作用。见见图4-1。由于于滑轮轴轴肩高度度很小，且且塑件冷冷却后会会收缩，因因此脱模模力极小小，推杆杆足够推推出塑件件。由于成成型要求求，只能能选择直直径为5mmm的圆形形推杆。本设计计推杆才才用T8钢，热热处理5055HHRC。参照GB/T 441699.1-19884设计其其结构主主要尺寸寸如图5-11：图5-11 推杆杆其中D=5mm，d=10mm，s=3mm，L=933.7mmm，数目：4根。6 侧向向分型与与抽芯机机构的设设计6.1侧侧向分型型与抽芯芯机构当注射成成型侧壁壁带有孔孔、凹穴穴、凸台台等塑料料制件时时模具上上成型该该处的零零件就必必须制成成侧向移移动的零零件，以以便在脱脱模之前前先抽掉掉侧向成成型零件件，否则则就无法法脱模。带带动侧向向成型零零件作侧侧向移动动（抽拔拔与复位位的整个个机构称称为侧向向分型与与抽芯机机构。对对于成型型侧向凸凸台的情情况（包包括垂直直分型的的瓣合模模），常常称为侧侧向分型型，对于于成型侧侧孔或侧侧凹的情情况，往往往称为侧向向抽芯。但是，在一般的设计中，侧向分型与侧向抽芯常常混为一谈，不加分辨，统称为侧向分型抽芯，甚至只称侧向抽芯。根据动力力来源的的不同，侧侧向分型型与抽芯芯机构一一般可分分为机动动、液压压（液动动）或气气动以及及手动等等三大类类。1.机动动侧向分分型与抽抽芯机构构2.液压压或气动动侧向分分型与抽抽芯机构构3.手动动侧向分分型与抽抽芯机构构6.2 侧向分分型机构构的设计计该塑件为为纱窗轮轮滑轮，外外侧为深深度较浅浅的导滑滑槽，滑滑块设计计成对开开式（瓣瓣合式）镶镶块，即即型腔由由两个斜斜滑块组组成。由由于侧向向成型零零件所需需的分型型力和分分型距都都不大，本本设计采采用弹性性元件侧侧向分型型机构。弹弹性元件件为强力力弹簧。6.2.1滑块块的设计计滑块是侧侧向型芯芯（小型型芯）的的安装和和固定的的基本或或者是部部分侧向向型腔，在在模板和和和压块块构成的的导滑槽槽中滑动动，要求求滑动灵灵活，感感觉无明明显间隙隙而又不不会有卡卡滞现象象。如图6-1滑块受受力分析析图，滑滑块楔角角不宜过过大或过过小,增大，F1增大，F2减小；减小，F1减小，F2增大。图6-11 滑块块受力分分析图由于滑块块F2方向上上还受到到模板之之间的压压力，所所以F2值可稍稍微取小小些，的取值值应在20°30°左右。在在本设计计中取=300°。滑块块的结构构如图6-1所示。图6-22 滑块块部分尺寸寸如图66-3所所示。图6-33滑块6.2.2 滑块导滑滑形式的的确定考虑到综综合机械械加工因因素，本本设计采采用“T”形导滑滑块进行行导滑，其其结构如如图6-4所示。图6-44“T”形导滑滑块与滑块关关系“T”形形导滑块块部分尺尺寸如图图6-55所示。图6-55“T”形导滑滑块6.3抽抽芯距的的确定侧向型芯芯或侧向向成型模模腔从成成型位置置到不妨妨碍塑件件的脱模模推出位位置所移移动的距距离称为为抽芯距距，用S表示。为为了安全全起见，侧侧向抽芯芯距离通通常比塑塑件上的的侧孔、侧侧凹的深深度或侧侧向凸台台的高度度大23mm，但在某某些特殊殊情况下下，当侧侧型芯或或侧型腔腔从塑件件中虽已已脱出，但但仍阻碍碍塑件脱脱模时，就就不能简简单地使使用这种种方法确确定抽芯芯距离。本设计的抽芯距如图6-6所示。图6-66抽芯距距抽芯距计计算公式式为S=S11+23mmm （式6-1）式中S11=所以抽芯芯距S=66.933+23mm，在此此设计中中取S=110mmm。由限位位螺钉对对滑块限限位。塑件的开开模行程程H1=塑件厚厚度+（510）mm=7+（510）mm=（1217）mm，本设设计取HH1=155mm。浇口凝料料开模行行程H2,考虑到到模具结结构及加加工，而而且塑件件加工批批量不是是很大，本本设计浇浇口凝料料采用手手工取出出。所以以H2取40mmm。6.4 楔紧紧块的设设计（1）滑滑块的锁锁紧形式式：为了了防止滑滑块在成成型过程程中受力力而移动动，滑块块应采用用楔紧块块锁紧。该该模具采采用组合合式楔紧紧块（制制造精度度比较高高）。（2）楔楔紧块的的楔角：模具在在合模时时，为了了使滑块块能够复复位，锁锁紧，其其楔角应等等于滑块块楔角，为30°。（3）楔楔紧块的的固定方方式：楔楔紧块用用螺钉固固定在中中间板上上。如图图6-7所示。图6-77 楔紧紧块的固固定7 模架的确确定根据滑块块的大小小及滑块块滑动行行程为1144mm××1222mm，同同时考虑虑到导柱柱、复位位杆的安安装以及及模板之之