肥皂盒盖塑料模具设计说明书48399.pdf

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1、塑件工艺分析 一、使用性能、零部件技术要求及生产要求 塑料部分为防尘盖的形状。根据要求，采用批量生产和注塑成型。2.了解塑料件 所选材料：高密度聚乙烯(HDPE)材料特性：1.低密度，-75柔软 2.耐酸碱和有机溶剂 3、介电性能好 4、成本低，成型加工方便 应用：常用于机床的机盖、盖板、把手、低速导轨、滑轨、工具箱、日用品、周转箱 成型条件：料筒温度 200300 模具 10温度60 成型收缩率 1.5%-5%流量比（L/T）200-600 密度(g.cm-3)0.941 0.965 3、塑件结构工艺分析(1)塑件厚度为 2mm，壁厚均匀，塑件成型性能好；(2)塑件本身有一定的坡度，有利于脱

2、模；(3)从塑件结构的角度，设置分型面 注塑机的选择（一）注塑机的初级选择 1.塑件体积计算 使用 PRO/E 软件进行 3D 实体建模，直接通过软件进行分析。查询的塑件体积为：V=26.8 cm3 2、注塑机的选择 在选择注塑机时，通常是根据塑件（或模具）实际所需的注塑量来初步选择标称注塑量的注塑机型号，然后按照公称注塑压力、公称锁模力、模型的模板。行程与模具安装部分的尺寸一一核对。根据实际注射量初步选择标称注射量的注射机型号；为保证正常注塑成型，模具每次所需的实际注射量应小于某台注塑机的标称注射量，即：公实VV 式中，实V实际塑件（包括浇注系统骨料）的总体积（3cm）。考虑到 2型腔的设计

3、和浇注系统的冷凝，在塑料模具设计手册中查看国产注塑机的技术规格和特点，可以选择 XS-ZY-125。其技术参数如下：XS-ZY-125 注塑机 单元 XS-ZY-250 额定注射量 立方厘米 125 螺杆直径 毫米 42 注射压力 兆帕 120 注射行程 毫米 115 注射时间 s 1.6 夹紧力 千牛 900 螺杆转速 转/分钟 29,43,56,69,83,101 拉杆间距 毫米 260290 最大开（合）模行程 毫米 300 最大模具厚度 毫米 300 模具最小厚度 毫米 200 锁模形式 双弯头 喷嘴孔径 毫米 3 定位孔直径 毫米 160 型 号 项 目 喷嘴球半径 毫米 SR12

4、(2)注塑机相关参数的检查和最终选型 1.检查注射量 由公式：KV公V片+V 浇注 式中，V公注射机的最大注射量（3cm）V件几个塑料件的体积总和(3cm)V浇注-浇道骨料和溢料量(3cm)K 利用系数，K=0.8 所以 KV公0.8125=100 cm3V 片+V浇=26.8 2+10=63.6cm 3满足要求 2.检查注射压力 所选注塑机的公称压力 P 能满足塑件成型时所需的注塑压力P 0。我们这里选择 70MPa。3.夹紧力的检查 锁模力是指注塑机的锁模机构对模具施加的最大锁模力。当高压塑料熔体充满模具型腔时，沿合模方向会产生很大的膨胀力。为此，注塑机的额定锁模力必须大于胀形力，即：F

5、锁F 扩展=A 点P 型 F lock注塑机的额定锁模力（N）；P 型模腔内塑料熔体的平均压力（MPa）；一般为注射压力的 0.30.65倍，一般为 2040MPa。我们这里选择 P 型=30MPa。A 点塑料与浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm 2）从 PRO/E 分析面看，投影面积为 102.4cm 2，门控系统投影面积不超过 10cm 2 F 锁F 扩展=A 点P 型=102.4230100=6.44410 5(N)合模力为 900KN，大于 644.4KN，满足要求。4、检查开模行程 开模行程是指从模具中取出塑料所需的最小开合距离，用 H 表示，必须小于注塑机移动模板的最大行程 S

6、。由于注塑机的合模机构不同，开模行程可根据以下两种情况进行检查：一是开模行程与模具厚度无关；二是开模行程与模具厚度无关；二是开模行程与模具厚度有关。我们这里选择的是开模行程与模具厚度无关，是单分型面注塑模具。1、开模行程与模具厚度无关时 这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注塑机。模板行程由连杆机构行程决定，与模具厚度无关。这种情况还有两种：对于单分型面注塑模具，所需的开模行程 H 为：S H=H1+H2+(510)mm 式中，H1塑件顶出距离（也可作为冲头高度）（mm）；H2包括浇注系统的塑料高度（mm）；S注射机动板最大行程（mm）；H所需开模行程（mm）。在这里我们可以从数据中

7、得出：H=10+100+8=118 mm 300 mm。5.检查模具安装部分 注塑模动、定模合模后，沿合模方向的长度称为模厚或合模高度。由于注塑机的动模与定板之间的距离有一定的调整量 h，因此对安装所用模具的厚度有一定的限制。一般来说，实际模具厚度 Hm 必须在注塑机允许安装的最大厚度 Hmax 和最小厚度 Hmin之间。即，H min Hm H max 式 中 H max=H min+h 若 Hm H max，只需重新设计模具厚度或更换注塑机即可满足合模要求。模具外形尺寸为 400mm 400mm，XS-ZY-125 注塑机模板最大安装尺寸为428mm458mm，可以满足模具安装要求。模具厚

8、度 H=290 mm H最小值=200 mm Hm H最大值=300 mm 分型面的选择 分型面是指分离模具以取出塑件和浇注系统冷凝液的可分离接触面。一对模具可根据需要具有一个或多个分型面。分型面可以垂直于夹持方向，也可以平行或倾斜于夹持方向。我们在这里选择与夹紧方向倾斜。1、分型面的形式：分型面的形式与塑件的几何形状、脱模方式、模具的类型和排气条件、浇口形式等有关。我们常见的有以下五种形式：水平分型面、垂直分型面曲面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。2、分型面的选择原则：a)、便于塑件脱模：一、开模时尽量将塑件保持在动模内 应该有利于侧分和抽芯 三、型腔内塑件的方位应合理布置；b)、考虑并

9、保证塑件的外观不被损坏 c)、尽量保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d)、有利于排气 e)、尽量使模具加工方便 3.我们这里选择曲线分型面 红线是分界线 型腔数的确定和排列 为了使模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，保证塑件的精度，模具设计时应确定型腔数。常用的方法有四种：a)、根据型腔的经济性能确定型式；b)、根据注塑机的额定锁模力确定型腔数；c)、根据注射机的最大注射量确定型腔数；d)、根据产品精度确定型腔数。我们这里选择 a)，其计算过程如下：我们设置型腔数为 n，产品总数为 N，每个型腔的模具成本为 C 1，与型腔无关的模具成本为 C 0，加工每小时注塑成本为 y（元

10、/h），成型周期为 t（min），则：模具成本为01CnCXM（元），注塑成本为)60(ytNXs（元），成型加工总成本SMXXX为 01)60(CnCnytNX 为了使总成型加工成本最小化，即使nxdd=0，也有：0)1)(60(12CnytN 所以 n=160CNyt。对于高精度产品，由于型腔模具很难使每个型腔的成型条件均匀，一般建议型腔数不超过 4 个，塑件精度为 6 个左右，即与模具制造成本、制造难度和生产效率有关。综合考虑，型腔数初始设置为 2 个，布局为矩形平衡布局（详细布局见零件布局图）。浇注系统设计.设计要点 1）流道尽量少弯曲，表面粗糙度为1.6 0.63。2）需要考虑模具是

11、否在一个模具中有多个型腔。根据型腔布局，尽量与模具中心线对称。3）塑件投影面积较大时，浇口应避免在模具的一侧，否则注射压力不均，影响塑件质量。4）应考虑浇口的拆除和校正，以保证产品的外观。5)多件接触时，不要将尺寸差异较大的塑料件放在一起。6)避免熔融塑料直接冲击小直径型芯和嵌件，以免弯曲或断裂。7）在其他情况下，应选择尽可能短的行程，以减少填充时间。8)保证熔融塑料顺利充填到各个部位，充填时不产生涡流和湍流，使型腔内的气体能顺利排出模具。9）大批量生产时，在保证塑料制品质量的前提下，要缩短冷却时间和成型周期。10)主渠道将收缩。如果塑料制品各部分的精度要求较高，主通道应有加工余量或修正余量。

12、一、浇注系统的组成 图 4 浇注系统的组成 所谓注塑模具的浇注系统是指从主通道开始到型腔的熔体流动通道。其作用是将塑件熔体顺利、有序地填充到型腔中，以获得组织致密、轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统非常重要。浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两种。我们这里使用的是普通的浇注系统，一般由主流道、流道、浇口和冷料腔四部分组成，如图 4 所示：2、浇注系统各部件的设计 A.主通道设计：一、主渠道的作用 浇口，也称为进料口，是熔融塑料首先通过的地方。浇口的大小和塑料进入型腔的速度与填充时间密切相关。主流道过大，会导致主流道的塑料体积增大，回收冷料量增加，冷却时间增加，使所含空气量增加。同时，加

13、料时也容易造成涡流形成和冷却不充分，主通道外难以脱模；如果主通道太小，塑料在流动过程中的冷却面积会相应增加，热量损失会增加，粘度会增加，流动性会降低。注射压力的增加很容易导致塑料制品成型困难。通过对主通道功能的了解不难看出，主通道的设计直接影响塑件能否顺利脱模，塑件质量是否符合要求。因此，必须注意主通道的设计。2、主通道设计要点 主通道是连接注射机喷嘴和流道的通道。它通常与注塑机的喷嘴在同一轴线上。横截面为圆形，具有一定的锥度。主要设计要点有：主通道锥角=2o6o，流动性差的塑件为3o 6o，壁面粗糙度为 Ra0.63m。(2)主通道大端倒圆，半径 r=13mm，以减少过渡时物料流动的阻力。(

14、3)在模具结构允许的情况下，主通道应尽量短，一般小于此 60mm，过长会影响熔体的顺利充填。对于小型模具，浇口套和定位环可以设计成一体式。但大多数情况下，浇口套和定位环设计成两部分，然后固定在模板上。浇口套与定模座板采用 H7/m6过渡配合，与定位环的配合采用99hH间隙配合。主流道衬套一般采用 T8、T10 材质，热处理强度为 52-56HRC。3.浇口尺寸的确定 浇口是直接与注塑机的喷嘴相连的零件。便于将流道冷凝水从浇道衬套中拉出，浇道设计为锥形。取5.0Ra锥角4粗糙度63.0Ra，与喷嘴的接头设计成半球形凹坑，球体半径略大于喷嘴头半径。取 R=13mm。取小端的直径 5mm。浇口直径计

15、算的经验公式：)(4mmKVD 式D中主浇道直径mm V流过主流道的熔体量3cm K-因熔体材料而异的常数 表 3.4 K 值 塑料种类 PS PPPE PA PC POM CA K价值 5.2 4 5 5.1 1.2 25.2 所以 D=6mm 浇口套的材质通常采用 T8A 和T两种材质10A，热处理后的硬度为50-55HRC。浇道套与固定模板采用 H7/m6 过渡配合。浇口套和定位环设计为一体式，其结构如图所示。B.分流道设计 流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向作用。多型腔模具必须设计流道，单型腔大型腔塑件采用多点浇口时也应设置流道。流道截面形状：通常流道截面形状

16、有圆形、矩形、梯形、U 形和六角形。为了减少流道的压力损失和传热损失，提高效率，我们选择了圆形分流器，如图6 所示。由于圆形截面 跑步者的效率是跑步者中最高的，并且是扎实的选择。流道尺寸：因各种塑料的流动性不同，图6 中的圆形流道 因此，流道的直径可以根据塑料的种类来粗略估算。常用塑料流道的推荐直径见表 1。但对于壁厚小于 100 且 3mm 质量 200g 如下的塑料，可用此经验公式确定流道直径：式中，m流过流道的塑料量（g）；L流道长度（mm）；D流道直径（mm）。对于粘度较高的塑料，可将上式计算的 D 值乘以 1.21.25 的系数。这里我们取 m=60*1.05=63g，L=50mm。

17、实心分流道尺寸为 1.2D，即 D=1.2D=1.2 0.26563 =4508(mm)。所以 S=8*8/2 2 1.2 2=72.4(mm 2)流道的布置：流道的布置取决于型腔的布置，两者相互影响。转轮的布局分为平衡式和不平衡式两种。这里我们选择平衡布局。流道与浇口的连接：流道与浇口的连接处应加工成斜面，并采用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动和充填。C.浇口设计：浇口是连接流道和型腔的短而细的通道，是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和大小对塑件的质量有很大的影响。门的理想尺寸很难用理论公式计算，通常是根 根据经验确定，取下限，然后在试模过程中逐步修正。一般浇口截面积为流道截面积的 3%9

18、%，截面形状通常为矩形或圆形，浇口长度为 0.5 2mm，表面粗糙度 Ra 为不小于 0.4m。闸门的结构形式有很多种，按闸门形状可分为点闸门、扇形闸门、圆盘闸门、环形闸门、片式闸门等。我们在这里使用点门。示意图如图 7 所示 图七点闸 浇口的横截面一般只有流道横截面积的 3%9%，浇口的长度约为 0.5mm 2mm。现在我们可以计算出我们需要的浇口面积 S=5%s=3.9 2mm。浇口位置的选择直接影响到产品的质量，所以我们在打开浇口时要注意以下几点：浇口应开在能同时填满型腔各个角落的位置。浇口应位于产品较厚的部位，以利于进料。浇口的位置应有利于腔内气体的排除。浇口位置应选择在能避免产品熔合

19、图案的位置。型芯细长的模具，应采用中心顶进料方式，避免型芯冲击变形。浇口应设在不影响产品外观的位置。请勿在产品承受弯曲载荷或冲击的部位安装闸板。排气措施和冷料袋设计有冷凝水推杆 在注塑模具的型腔中，在填充熔融塑料的过程中，除了模具型腔中的空气外，还有塑料受热产生的气体，所以这部分模具设计也是特别重要。3.5.1 排气措施 1、排气方式 1）利用模具零件与分型面的配合间隙自然排气。2)打开排气槽进行排气。3)使用粉末烧结合金块排气。4）采用强力排气措施，在气体汇合处封闭部位设置排气杆或真空泵排气；但是，这种排气方式会在塑料件上留下棒的痕迹。2、排气槽的开孔要点 1）根据进料口的位置，排气槽应开在

20、最后一次充满型腔的地方。根据浇口的位置和零件的形状，本设计利用凹板和推板之间的间隙进行排气。2）尽量在模具分型面上开排气槽。在模具的设计中，底部有一个小孔，需要用于型芯。芯子设计好后，上面有一个空隙，也是用来排气的。3)手动操作侧不能打开排气槽，此设计符合此要求。4）排气槽的大小根据塑料的流动性来选择。因为这次的排气措施主要是利用两板之间的间隙和铁芯的预留部分，所以尺寸在允许范围内。3.5.2 冷料腔及冷凝水推杆设计 冷料孔一般位于与主流道相对的动压板上。当流道较长且浇口有拐角时，还应开设冷料腔。其作用是储存料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔形成接头；此外，它还可以在开模时从固定模板中拉

21、出主流道冷凝水。冷料孔的尺寸应略大于主流道大端直径，长度约为主流道大端直径。冷料袋分三种：一种是与推杆配套的冷料孔；二是与拉杆配套的冷料孔；三是没有拉杆的冷料孔。这里我们选择与推杆相匹配的倒锥形冷料孔，其结构如图 5 所示：1.图 5 冷料孔 2.1 定位环 2 冷料袋 3.3 推杆 4 移动模板 由于一模四腔的设计，流道比较长，所以冷料孔要开在流道的拐角处。根据流道尺寸，选择合适尺寸的冷料孔。本次设计的冷料孔尺寸为 5mm 直径 10 万的凹槽。4mm 2、骨料推杆设计 为了使冷凝液脱离，便于下一次成型，冷凝液必须与流道脱离。设计中采用弹簧，通过弹簧的自动作用实现开模后材料的自动切断。顶杆的

22、大小根据流道的大小而定。成型件设计工作尺寸计算 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件是成型零件的设计，包括型腔、型芯、嵌件和成型杆。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构和使用要求确定型腔的整体结构，选择分型面和浇口位置，脱模方式，排气位置等。.应确定，然后根据成型零件。加工、热处理、装配等需要成型件的结构设计、成型件的工作尺寸计算、关键件的强度和刚度校核。5.1 成型件的结构设计 在材料方面，成型件一般采用优质钢材。成型件与塑料直接接触，受到物料流的高速冲刷、脱模时塑料件给与的摩擦力、高压高温塑料的挤压力。熔体，因此要求它们具有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性。.成型具有腐蚀性气体的塑料时

23、，模具材料还需要具有良好的耐腐蚀性或表面镀硬铬。成型件一般应进行热处理或预硬化，要求热处理变形小，硬度应在 30HRC 以上。为了降低流动阻力，一般粗糙度 Ra 值应在 0.4um 以下。模具材料为预硬塑料模具钢中的 3Cr2Mo（GB/T 1299-2000）。3Cr2Mo 是世界上广泛使用的预硬塑料模具钢。具有良好的综合力学性能和较高的淬透性。它可以使截面较大的钢材获得比较均匀的硬度，并具有良好的抛光性能和较低的表面粗糙度。.用这种钢制作模具时，一般先调质，硬度为 2835HRC（即预硬化），然后冷加工制成模具，可直接使用。这样既保证了模具的性能，又避免了热处理引起的模具变形。因此，该钢种

24、适用于制造尺寸精度和表面粗糙度要求较高的塑料模具和低熔点合金的大尺寸或复杂形状。1.模具（或型腔）的设计 型腔是形成塑料零件外表面的凹形零件。根据其结构不同，可分为整体式和组合式。两种类型。塑件的底面比较简单，相比之下，采用整体模具结构。整体模具 结构比较牢固，不易变形，成型的塑件表面不会有模具的缝痕。当塑料件的形状 简单时，更容易制作整体模具。使用多腔模具生产中小型零件时，常用于 用单模或多模对材料进行整体加工，然后将它们嵌入模板中。每个单模 一般采用冷挤压、电加工、电镀等方法制成。由于塑件是小型制品，是多腔模具，所以采用整体嵌入的凹模，凹模与固定板之间采用过渡紧配合甚至极好的配合，使凹模可

25、以牢固固定。2.芯（或冲头）设计：型芯是形成塑料零件表面的部分。铁芯按其结构还可分为整体式和组合式。整体式结构牢固，不会造成塑件出现拼接线，但加工不便，消耗模具钢材较多，热处理不便。常用于形状简单的中小型模具或工艺试验模具。组合冲头是由两个或多个零件组合而成的冲头。冲头形状复杂时，设计为通孔肩型，冲头有肩，模板从底部嵌入，然后用垫板螺丝固定，这是最常见的方法。在设计和制造中，必须注意结构合理，保证型芯和镶件的强度，防止热处理时变形，避免镶件尖叫。分析塑料件，结构不太复杂，位置关系有一定要求。为了保证位置关系和尺寸，铁芯设计为组合式 5.2 成型件工作尺寸的计算 为了降低模具加工的难度和制造成本

26、，在满足塑料件使用的前提下，使用较低的尺寸精度，查表：塑料件的精度等级与塑料的品种有关。根据塑料收缩率的变化，塑料的公差精度分为高精度、一般精度和低精度三种。参见手册如表 3.1 所示 表 5.1 塑料品种及精度等级 塑料品种 推荐精度等级 高精准度 一般精度 精度低 聚乙烯 5 6 7 从塑件的工作环境可知，工件的精度是比较高的，所以精度等级选择一般精度。表 5.2 塑件成型工艺参数 材料 代码 密度(kg.m-3)收缩(%)模具温度()注射压力(兆帕)最大非飞边间隙/mm 体育 940-960 1.5-3.6 60-70 60-100 0.02 聚丙烯 900-910 1.0-2.5 80

27、-90 70-100 0.03 ABS 1030-1070 0.3-0.8 50-80 60-100 0.04 PVC 1380 0.6-1.5 30-60 80-130 0.03 5.1 型腔尺寸计算 计算中取聚乙烯，平均收缩率%5.2，公差按文献1表 3.9 和表 3.10 核对的公差计算。模具制造公差统一取自塑料零件的尺寸公差31。5.1.1 型腔径向尺寸计算 对于 8mm 尺寸的塑件模具设计，塑件的尺寸公差取 0.32 因为011211SLLS 公式1SL中塑件的形状和尺寸 S塑件平均收缩率 塑件尺寸公差 模具制造公差，取塑件尺寸公差31 所以11.0032.031104.832.02

28、1025.018L 对于塑料零件mm14尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.44 15.0044.031213.1444.021025.0114L 对于塑料零件mm84尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.88 29.0088.031366.8588.021025.0184L 对于塑料零件mmR46尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.56 19.0056.031487.4656.021025.0146L 对于塑件 R5mm 尺寸模具设计，塑件尺寸公差为 0.28 09.0028.031573.428.021025.015L 对于塑件 R2mm 尺寸模具设计，塑件尺寸公差为 0.24 08.

29、0024.03193.124.021025.0126L 对于塑料零件mm3尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.24 08.0024.03196.224.021025.0137L 对于塑料零件mmR38尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.52 17.0052.03169.3852.021025.01388L 对于塑料零件mmR 5.1尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.24 08.0024.03142.124.021025.015.19L 5.1.2 型腔深度尺寸计算 件高度mm43尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取 0.56 因为011211SHHS 1H塑件的最高尺寸 所以19.0056.

30、031180.43.021025.0143H 件高度mm15尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取 0.44 15.0044.0310212.1544.021025.0115H 件高度mm2尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取 0.24 08.0024.0310393.124.021025.012H 件高度mm1尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取 0.24 08.0024.0310491.024.021025.011H 5.2 铁芯尺寸计算 5.2.1 铁心径向尺寸计算 因为011211SllS 1l大塑件径向尺寸 132mm尺寸模具设计，塑件尺寸公差为 1.12 057.0012.131186.13512.1

31、21025.01132L 对于塑料零件mmR3尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.24 008.0024.03122.324.021025.013L 对于塑料零件mm5尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.28 009.0028.031327.528.021025.015L 对于塑料零件mmR2尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.24 008.0024.031417.224.021025.012L 对于塑料零件mm6尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.28 009.0028.031529.628.021025.016L 对于塑料零件mmR39尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.52 0

32、17.0052.03124.4052.021025.01396L 对于塑料零件mmR44尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.56 019.0056.03138.4556.021025.01447L 对于塑料零件mmR8尺寸模具设计，塑料零件尺寸公差为 0.32 011.0032.031836.832.021025.018L 5.2.2 芯高尺寸的计算 对于mm15塑件尺寸的模具设计，塑件的尺寸公差取 0.4 因为011211ShhS 1h-塑料件高度方向的尺寸 所以013.004.031158.154.021025.0115h 对于mm5塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差为0.28 009.0

33、028.031213.528.021025.015h 对于mm2塑件尺寸的模具设计，塑件的尺寸公差取0.24008.0024.031317.224.021025.012h 5.2.3 中心距的尺寸计算 对于mm44塑件尺寸的模具设计，塑件的尺寸公差取 0.56 2111SCCS 1C模具上中心距的大小 所以28.01.45256.0025.01441C 对于mm24塑件尺寸的模具设计，塑件的尺寸公差取 0.44 所以22.06.24244.0025.01242C 对于mm36塑件尺寸的模具设计，塑件的尺寸公差取 0.52 所以26.09.36252.0025.01363C 对于mm5塑件尺寸的

34、模具设计，塑件尺寸公差为0.28 所以14.013.5228.0025.0154C 型腔壁厚和底板厚度的计算 在注塑成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板厚度不够，当型腔内产生的应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔就会产生塑性变形甚至开裂。同时，如果刚度不足，会导致弹性变形过大，导致型腔向外膨胀或飞边间隙。因此，有必要计算型腔的强度和刚度，特别是对于大型塑件。模具加热和冷却系统的确定 4.1 冷却系统设计原则 为了提高冷却系统的效率，使型腔表面温度分布均匀，在设计冷却系统时应遵循以下原则：(1)冷却系统应设计在推出机构之前，即在推出机构

35、设计完成后，不再考虑冷却回路的布置。冷却效果好。将这一点作为主要设计原则的依据是，在传统设计中，推出机构的设计往往先于冷却系统，而冷却系统的重要性尚未得到充分认识。(2)注意模具和型芯的热平衡。一些塑料零件的形状使塑料散发的热量被模具和芯等量吸收。但是，大多数塑料零件的模具都具有一定高度的型芯和围绕型芯的型腔。对于这样的模具，型腔和型芯吸收的热量是不同的。这是因为塑件在凝固过程中因收缩而紧紧包裹在型芯上，塑件与模具之间会形成间隙。这时大部分热量会通过铁芯的冷却回路传递，再加上铁芯布局的散热回路的狭小空间和推力的干扰，使得铁芯的热传递更加困难。因此，在散热设计中，应主要关注铁芯的散热。(3)对于

36、简单的模具，可以先设定冷却水进出口的温差，再计算冷却水的流量和冷却管的直径，保证流量湍流和维持该流速所需的压降就足够了。(4)生产批量大的普通模具和精密模具的冷却方式不同。对于大批量生产的普通塑件，可以采用快速冷却来获得更短的循环注塑周期。所谓快速冷却，就是将冷却管靠近型腔布置，使用较低的模具温度。精密塑件需要精确的尺寸公差和良好的机械性能，所以需要缓冷，即模具温度高，冷却管的尺寸和位置也适合缓冷。(5)模具内冷却水温度升高会降低传热，精密模具进出水温度应相差 5 度。从压力损失的角度来看，冷却回路的长度应为 1.21 个.5m 或更少，回路中的弯头数量不应超过 5 个。(6)由于模具和型芯的

37、冷却条件不同，一般应采用两条冷却回路分别对模具和型芯进行冷却。(7)模具只有一个进水口时，冷却管应串联。如果采用并联方式，由于各回路的流阻不同，难以形成相同的冷却条件。当需要并联时，需要在每个回路中安装一个水量调节泵和一个流量计。(8)冷却水道多而细，比冷却管大。由于冷却管多且细，扩大了模具温度的调节范围，但管道不宜过细，以免堵塞。一般管径为 8-25mm。在收缩率较大的塑件模具中，应沿其收缩方向设置冷却回路。(9)通过模具的冷却水应为常温水，通常通过调节水流量来调节模具温度。对于小型塑件，由于注射时间和保压时间短，成型周期主要由冷却时间决定。为提高成型效率，可采用冷却水进行冷却。水。用冷水冷

38、却时，大气中的水分会凝结在型腔表面，使塑件产生缺陷。对于流程长、成型面积大的塑件，为了防止填充不足或变形，有时需要通热水。简而言之，模具温度最好通过过冷系统或特殊装置进行调节。(10)确定冷却管的中心距至冷却管与型腔壁的距离。冷却管与型腔壁的距离过大，冷却效率会下降，距离过小，冷却不均匀。根据经验，冷却管中心线与型腔壁的距离应为冷却管直径的 1 2 倍。冷却管的中心距应为管径的 3 5 倍。(11)所有冷却管孔到各型腔表面的距离应尽可能相等。当零件壁厚均匀时，所有冷却管孔到型腔表面的距离应尽可能相等。(12)浇口处的冷却要加强。当熔体充满模具时，浇口附近的温度最高。一般来说，离浇口越远，温度越

39、低。因此，浇口附近应加强冷却。一般冷却回路的入口可设在浇口处，使冷却水道先在浇口附近通过。(13)在塑件熔合线部分应尽量避开冷却水道。当采用多浇口进料或型腔形状复杂时，多道熔体会在汇合处产生熔合线。熔合线的温度一般低于其他温度。为了不进一步降低温度，保证熔合质量，熔合线尽量不要开冷却水通道。(14)水管的密封问题，避免漏水。一般情况下，冷却管应避免穿过嵌件，否则接头处会漏水。如果它必须穿过插件，则应添加套筒密封。(15)进、出水管的接头应尽量位于模具的同一侧。为了不影响操作，进出水管通常应接在注塑机背面的模具一侧。4.2 冷却水体积流量的确定 冷却回路的设计应使回路系统中流动的介质能充分吸收成

40、型塑件传导的热量，使模具成型面的温度稳定地保持在要求的温度范围内，冷却介质必须在回路系统中流动。畅通无阻，没有停滞的部分。一般可根据塑件的平均壁厚确定出水孔的直径。当平均壁厚为 1 时，水孔直径为宜mm2mm108；平均壁厚越大，水孔直径越小mm42mm1210；当 平均 壁厚 为 时,以 水 孔 直径 为佳mm64mm1410.由塑件壁厚 2mm 取冷却水道直径 d=10mm 如果模具中塑料树脂放出的热量全部由冷却水传导，即忽略其他传热因素，则模具所需的冷却水体积流量可按下式计算：2160cMqqV 式vq中-冷却水的体积流量，min3m；M-单位时间内注入模具的树脂质量hkg；q-模具中单

41、位质量树脂放出的热量，KgJ；c-冷却水的比热容，KKgJ；-冷却水的密度，3mKg 1-冷却水出口温度，2-冷却水入口温度，。由于计算繁琐不便，设计时可考虑经验值。冷却水体积流量值见下表。表 4.1 冷却水流量与水孔直径的关系 冷却水通道直径 d/mm 底部流速 v(m/s)冷却水体积流量 V(min3m)8 1.66 5.0310 10 1.32 6.2310 12 1.10 7.4310 15 0.87 9.2310 20 0.66 12.4310 25 0.53 15.5310 30 0.44 18.7310 查表得底部流速v=1.32 m/s，冷却水体积流量V=6.2310min3m

42、 冷却水表面传热系数的测定 冷却水的表面传热系数可由下式计算 2.08.0d 式中冷却水的表面传热系数，KmW2；-此温度下冷却水的密度，3mKg-冷却水流量，sm；d-冷却水孔直径，m-与冷却水温度有关的物理系数，数值见表 4.2 表 4.2水的值与温度的关系 平 均 水温/5 10 15 20 25 30 35 40 45 56 价值 6.16 6.60 7.06 7.50 7.95 8.40 8.84 9.28 9.66 10.05 所以6.95)1010(101102.6840.82.038.033KmW2 4.4 冷却回路所需总面积的计算 冷却回路所需的总表面积可计算如下 WMMqA

43、3600 其中A-冷却回路的总表面积，2m M-单位时间内注入模具的树脂质量，hkg q-模具中每单位质量树脂释放的热量，KgJ-冷却水的表面传热系数，KmW2 M模具成型面的温度，C W冷却水平均温度，C 2564.025356.95360010366.3mCCA 4.5 冷却回路总长度的计算 冷却回路的总长度可通过以下公式计算 dAL1000 在公式L中-冷却回路的总长度m A-冷却回路的总表面积2m d-冷却水孔直径mm mL32.201064.01000 4.6 冷却水回路布置 冷却水回路的布置一般遵循以下几点：1、冷却水通道应尽可能多，截面尺寸应尽可能大。型腔表面的温度、冷却水通道的

44、数量和截面尺寸都与冷却水的温度有关。2、冷却水道与型腔表面的距离一般为 10 15mm。3、浇口处应加强冷却，冷却水道进出口温差应尽量小。4 对于聚乙烯、聚丙烯等收缩率较大的塑料，应尽量沿塑料收缩方向设置冷却水通道。5 冷却水道的布置应尽量避开塑件易产生熔接线的部位。模具设计中冷却水道的布置如下：导柱导向机构的设计 为了保证注塑模具的准确合模和开模，必须在注塑模具中设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位和承受一定的侧向压力。导向机构主要有两种：导柱导向和锥面定位。这里我们选择导柱导向机构，其结构如图 10 所示：我们在设计这个机制的时候还应该注意以下几点：.导柱应合理均匀分布在模具分型面周围

45、，导柱中心到模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。（2）导柱长度应比芯（冲头）端面高度高6-8mm（图 10），以免出现图10 的导引机构。当型芯进入模具时，会与模具碰撞而损坏。(3)导柱和导套应有足够的耐磨性和强度。为使导柱顺利进入导套，导柱端部应为锥形或半球形，导套前端也应倒角。、导柱的设置应根据装配方式的需要确定。一般导柱滑动部分的配合形式为 H8/f8，导柱与导套固定部分的配合为H7/k6，导套外径为 H7/k6。一般在动模底板与推板之间应设置导柱和导套，以保证顶出机构的正常运动。导柱的直径应根据模具的大小来确定。参考准芯片基础数据选择。第九部分脱模机构的设计 1.什么是脱模机构？

46、在注塑成型的每个循环中，塑料零件都必须从模腔或型芯中顶出。将塑料件在模具中顶出的机构称为顶出机构。2、脱模机构的分类和选择 脱模机构的种类很多，我们使用其中一种混合分类：推杆一次脱模机构，因为这种机构是最简单也是最常用的一种，制造简单，更换方便，顶出效果好。优点，在生产实践中更加实用直观。所谓一次性脱模是指在脱模过程中推杆需要一次动作来完成塑件脱模的机构。通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多组分组合脱模机构和气动脱模机构等。三、脱模机构设计原则 在设计释放机制时，应遵循以下原则：(1)结构可靠：机器动作准确、可靠、灵活，具有足够的刚性和强度。(2)确保塑料件不变形或损坏。(3)确保塑件具有良好的外观。(4)尽量将塑件保持在动模一侧，使脱模装置受开模力带动完成脱模动作。4、推杆的结构和形状 在产品的几何形状和型腔结构上，所用推杆的截面形状也不同，常用的推杆截面形状为圆形。推杆可分为普通推杆和模压推杆。我们这里使用普通的推杆。其结构如图 11 所示。五、推杆的固定方法（图 12）图 11 推杆 图 12 推杆固定