模具设计与制造毕业论文小圆盘注射模具设计.doc

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1、浙江工业职业技术学院毕业论文（2011届）小圆盘注射模具设计学生姓名 学 号 院 系 数字控制工程分院 专 业 模具设计与制造 指导教师 完成日期 2011.05. 小圆盘注射模具设计摘 要 本文主要从实用型、简单型的角度出发进行注射模设计。此注射模在设计上满足其性能要求，适应工作条件、工作可靠，力求其结构简单、尺寸紧凑、成本低、生产效率好和操作维修方便等。 本文设计的是单分型面注射模，这是注射模中最常用的一种。此模具对生产效率、设备占用情况、模具的使用寿命提出了较高的要求，用于塑件表面质量较高的生产中。本设计从模具的初步设计：包括（1）明确设计任务，收集有关资料；(2) 注射工艺分析及工艺方

2、案制定；（3）确定模块尺寸（4）确定注射模类型及结构形式（5）注射工艺计算及设计等各个方面展开设计计算的，在满足设计要求的前提下，并且进行优化，使的各零件既满足载荷要求，又使得其尺寸最小，所占空间也大大减少，并且节约大量制造成本，在使用过程中也真正体现了实用性关键词 注塑模具，单分型面，PP目 录 前言 3第一章 塑件成型工艺分析.41.1 塑件的分析41.2 PP工程塑料的性能分析51.3 PP的注射成型过程及工艺参数7第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机82.1 分型面位置的确定82.2 型腔数量和排位方式的确定 82.3 注射机型号的确定9第三章 浇注系统的设计133.1 主流道的设计

3、133.2 分流道的设计143.3 浇口的设计173.4 校核主流道的剪切速率183.5 冷料穴的设计及计算19第四章 成型零件的结构设计及计算204.1 成型零件的结构设计204.2 成型零件钢材的选用204.3 成型零件工作尺寸的计算214.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算23第五章 脱模推出机构的设计255.1 脱模力的计算255.2 推出方式的确定26第六章 模架的确定276.1 各模板尺寸的确定276.2 模架各尺寸的校核28第七章 排气槽的设计29第八章 冷却系统的设计308.1 冷却介质308.2 冷却系统的简单计算30第九章 导向与定位结构的设计33结论 34致谢 35参考

4、文献36引 言模具是现代工业生产中使用极为广泛的主要工艺设备，采用模具生产零部件，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点。随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现我国塑料制品使用极为普遍，因此，塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右，而在整个塑料模具市场以注塑模具需求为主 近几年来，虽然我国的模具工业每年增长速度发展一直较快，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如CAD/CAE/CAM技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国

5、民经济各行业的发展需要。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志之一。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。本书的主要内容为小圆盘注射模设计。对于塑件的基本概况、射机设备、注射常用的材料以及其它注射工艺及其模具作了概要的介绍，并且通过此课题设计，对我们学过的知识进行综合应用，加深对已学知识的理解，也可以加强创新以及动手能力，加强独立分析和解决问题的能力。第一章 塑件成型工艺性分析1.1 塑件的分析（1）外形尺寸 塑件外形尺寸

6、不大, 塑料熔体流程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。要求塑件表面平整光滑，无翘边、皱折、裂纹等缺陷，防止产生熔接痕。尺寸如图。（2）精度等级 该塑件的精度等级要求为MT3。（3）脱模斜度 该塑件壁厚为2，其脱模斜度查书1得到塑件材料为聚丙烯pp其型腔脱模斜度:25-45,其型心脱模斜度为:20-45.由于该塑料成型时收缩大，塑料上脱模斜度宜稍大。根据参考文献（摘自洪慎章. 实用注塑成型及模具设计.北京:机械工业出版社.2006）确定塑件脱模斜度为2。） 1.2 PP工程塑料的性能分析 （1） 材料性质： 聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂通常为半透明无色固体，无

7、味、无毒，不吸水、光泽好、易着色，其高频绝缘性能也强而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度影响。由于结构规整而高度结晶化,故熔点高达167,耐热, 密度为0.90-0.91g/cm3,是最轻的通用塑料。机械性能比聚乙烯好，化学稳定性较好；但不耐磨，耐寒性差,光、氧作用下易降解、老化 其性能指标如下表 密度/ kgdm-0.900.91抗拉屈服强度b/MPa37比体积v/ dmkg-1.101.11拉伸弹性模量E1/ MPa吸水率24 h/%0.010.83抗弯强度/ MPa67.5收缩率s/%1.03.0冲击韧度（缺口） k/(kJm-)3.5-4.8热变形温度t/0.46MPa102115硬度（

8、HB）8.65 R951050.185MPa56-67熔点t/170176体积电阻系数v/（cm）1016（2） 主要用途：板、片、透明薄膜、绳、绝缘零件、汽车零件、阀门配件、日用品等（3） 成型特点：成型时收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80左右，不可低于50，否则会造成塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷，而且温度过高会产生翘曲现象。其柔软性也好，有“铰链”特性（4） PP塑料成型参数：1) 熔化温度：PP的熔点为160-175，分解温度为350注射加工时温度设定不能超过275。熔融段温度最好在240。 2)模具

9、温度：50-90，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5以上。 3）使用温度：10-1204）注射压力：采用较高注射压力1500-1800MPa5)保压压力：约为注射压力的80%。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。 6)注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。 7)流道和浇口：流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增

10、加。模具必须有良好的排气性，排气孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。8)背压：5MPa，色粉料的背压可适当调高。1.3 PP的注射成型过程及工艺参数1.31注射成型过程（1）成型前的准备。对PP的色泽、粒度和均匀度等进行检验，PP如果储存适当则不需要干燥处理。（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具的型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段（3） 塑件的后处理（退火）。退火处理的方法为红外线灯、烘箱、处理温度为70，处理时间为

11、2-4h.1.3.2 注射工艺参数（1）注射机：螺杆式，螺杆转速为48r/min。（2）料筒温度t/：前段180200中段190220后段160170（3）模具温度t/：8090（4）注射压力（p/MPa）：70100（5）成型时间（s）：30（注射时间初取1.6，冷却时间取20.4，辅助时间取8）。第二章 拟定模具的结构形式和初选注射机2.1 分型面位置的确定通过对塑件结构形式的分析，分型面应选在小圆盘截面积最大且利于开模取出塑件、保证塑件精度要求及外观质量要求、有利于排气，根据要求则选择下底面：2.2 型腔数量和排位方式的确定（1）型腔数量的确定 由于塑件尺寸不大，且为大批量生产，可采用一

12、腔多模的形式。，同时，考虑到塑件尺寸、模具结构尺寸的关系，以及制造费用和各种成本费等因素，初步确定为一模四腔。（2）型腔排列形式的确定由于该模具选择的是一模四腔，故流道采用H型对称排列，使进料平衡。其型腔排列形式如图所示：（3）模具结构形式的初步确定由以上分析可知，本模具设计为一模四腔，对称H型直线排列，根据塑件结构形状，推出机构初选为推杆推出或推件板推出方式。浇注系统设计时，流道采用对称平衡式，浇口采用侧浇口，且开设在分型面上。因此，定模部分不需要单独开设分型面取出凝料，动模部分需要添加支撑板。由上综合分析可确定采用大水口的单分型面注射模。2.3 注射机型号的确定2.3.1 注射量的计算通过

13、Pro/E建模分析得塑件质量属性如下图所示。塑件体积：V塑=4.149cm塑件质量：m塑=V塑=0.904.149=3.7g式中，根据参考文献取0.90g/ cm2.3.2 浇注系统凝料体积的初步估算由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值,但是可以根据经验按照塑件体积的0.2倍1倍来估算。由于本次设计彩的流道简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和4个塑件体积之和）为V总=1.3V塑=1.344.149=21.58cm2.3.3 选择注射机根据以上计算得出在一次注射过程中注入模具型腔的塑料的总体积为V总=21.5

14、8cm，由参考文献1式（4-18）V公= V总/0.8=21.58/0.8=27.0cm。根据以上的计算，初步选择公称注射量为30 cm，但最大模具厚度不够，所以注射机型号为XS-ZY-125卧式注射机，其主要参数见如下表理论注射量/cm104拉杆内向距/mm260*360螺杆柱塞直径/mm30移模行程/mm300注射压力/MPa150最大模具厚度/mm300注射时间/s1.8最小模具厚度/mm200塑化能力/kg.h16.8锁模形式液压-机械螺杆转速/r.min80模具定位孔直径/mm100锁模力/kN900喷嘴球半径/mm12喷嘴孔直径/mm4注射方式螺杆式2.3.4 注射机的相关参数的校

15、核注射压力校核。查参考文献1表4-1可知，PP所需注射压力为70 MPa100MPa，这里P=80MPa，该注射机的公称注射压力P=119MPa，注射压力安全系数k1=1.251.4，这里取k1=1.3，则：k1P0= 1.380=104MPaP，所以，注射机注射压力合格。锁模力校核塑件在分型面上的投影面积A塑 =(20-7-)/4=250.4浇注系统在分型面上的投影面积A浇，即浇道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A浇数值，可以按照多型腔模具的统计分析来确。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.2倍0.5倍。由于本设计的流道较简单，分流道相对较短，因此流道凝料投影面积可以适当取小些。

16、这里取A浇=0.2A塑。塑件和浇注系统在分型面上总的投影面积，则A总=n（塑A浇）= n（塑0.2塑）=41.2塑=1202.02模具型腔内的胀型力F胀，则F胀= A总P模=1202.025=30.050kN式中，P模是型腔的平均计算压力值。P模是模具型腔内的压力，通常取注射压力的2040，大致范围为16 MPa32 MPa。对于黏度较大的精度较高的塑料制品应取较大值。PP属中等黏度的塑料且塑件有精度要求故P模取25MPa。由表6-2可知该注射机的公称锁模力F锁=250 kN，锁模力安全系数为k2=1.11.2这里取k2=1.2，则取k2 F胀= 1.2 F胀= 1.230.050=36。06

17、0 kNF锁，所以注射机锁模力满足要求。对于其他安装尺寸的校核要等到模架选定，结构尺寸确定后方可进行。第三章 浇注系统的设计3.1. 主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料深体的入口处，它将注射机喷嘴注射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利拔出。主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和充模时间。另外，由于主流道与高温塑料熔体及注射机喷嘴反复接触，因此设计中常设计成可拆卸更换的浇口套。1） 主流道尺寸（1）主流道的长度 一般由模具结构确定，对于小型模具L尽量小于60，本次设计中初取50进行计算。（2）主流道小端直径 d=注射机喷嘴尺寸+（0.51

18、）=4.5（3）主流道大端直径 D=d2L主tan（/2）=8式中4（4）主流道球面半径 SR=注射机喷嘴球头半径+(1-2)mm=12+2=14mm（5）球面的配合高度 h=3。2） 主流道的凝料体积V主=L主（R主r主 R主r主）/3=50（4 2.2542.25）3.14/3=1573.33） 主流道当量半径Rn=（2.254）2=3.1254） 主流道浇口套的形式主流道衬套为标准件可选购。主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，易磨损。对材料的要求较严格，因而尽管小型注射模可以将主流道衬套与定位圈设计成一个整体，但考虑上述因素通常仍然将其分开来设计，以便于拆卸更换。同时也便于选用优质钢材

19、进行单独加工和热处理。本设计中浇口套采用碳素工具钢T10A，热处理淬火表面硬度为50HRC55HRC。如下图所示。定位圈的结构由总装图来确定。3.2 分流道的设计1）分流道的布置形式 为了尽量减少在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度降低，同时还要考虑减少分流道的容积和压力平衡，因此采用平衡式分流道。如下图2）分流道的长度 根据四个型腔的结构设计，分流道长度适中。3）分流道的当量直径 流过一级分流道塑料的质量m=V塑=4.1490.904=15 g100g但该塑件壁厚在2-2.5mm之间，按照经验曲线查得D=4，再根据单向流道长度60mm查得修正系数为f=1.05,则分流道直径修正后为D= f

20、 D=4.2mm4.5mm4)分流道的截面形状本设计采用梯形截面，其加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失、流动阻力均不大。5）分流道界面尺寸设梯形的上底宽度为B=6mm（为了便于选择刀具），底面圆角半径R=1mm，梯形高度取H=2B/3=4mm,设下底宽度为b，梯形面积应满足： (B+b)H/2=D/4得b=3.813，考虑到梯形底部圆弧对面积的减小及脱模斜度等因素，取b=4.5mm。通过计算梯形斜度=10.6，基本符合要求。如图所示6）凝料体积 （1）分流道的长度为L=100+24+89=213mm （2）分流道截面积A=4=21mm（3）凝料体积V分=L分A分=21321=4473mm3=4

21、.473cm3考虑到圆弧的影响取V分= 4cm37）校核剪切速率(1)确定注射时间：查表可取t=0.86s（2）计算单边分流道体积流量q分=(V分/2+2V塑)/t=(424.149)/0.86=11.97cm3. s-1（3）由公式可得剪切速率 分=3.3q分/R3分=3.311.97/(3.142.2510)=1.104s-1 该分流道的剪切速率处于浇口主流道与分流道的最佳剪切速率在5102-5 103 s-1 之间，所以，分流道的内容体的剪切速率合格。8）分流道的表面粗糙度和脱模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25m2.5m即可，此处取Ra1.6m.另外其脱模斜度一般

22、在510之间，通过上述计算脱模斜度为10.6，脱模斜度足够。3.3 浇口设计该塑件要求不允许有裂纹和变形缺陷，表面质量要求较高，采用一摸四腔注射，为便于调整冲模时的剪切速率和封闭时间，因此采用侧浇口。其界面形状简单，易于加工，便于试模后修正，且开设在分型面上，从型腔的边缘进料。1） 侧浇口尺寸的确定（1） 计算侧浇口的深度。根据表可得侧浇口的深度h计算公式为h=nt=0.72=1.4mm式中 t塑件壁厚n塑料成型系数，取n=0.7.为而来便于今后试模时发现问题进行修模处理，并根据参考文献表4-9中推荐的PP侧浇口厚度为0.8mm1.1mm，故此处浇口深度h取1.0mm。（2）计算侧浇口的宽度。

23、根据表26，可得侧浇口的宽度B的计算公式为B=n/30=0.7/30=1.1mm式中 n塑料成型系数，对于PP取0.7A凹模的内表面积（约等于塑件的外表面积）（3）计算侧浇口的长度。根据表可取侧浇口的长度L浇=1mm2） 侧浇口剪切速率的校核（1） 确定注射时间：查表可取t=0.86s（2） 计算浇口的体积流量：q浇=V塑/t=4.149/0.86=4.82cm2 s-1 （3） 计算浇口的剪切速率：对于矩形浇口可得：=3.3q浇/R3n 410s-1 ，则=3.3q浇/R3n=3.34.82/(3.140.075)=1.210410 s-1剪切速率合格.式中R为矩形浇口的当量半径，即R=0.

24、75mm式中 t注射时间 A矩形面积 C 矩形周长该矩形侧浇口的剪切速率比较大,首先把浇口面积适当做小一点,通过试模根据塑件成型情况来调整.3.4 校核主流道的剪切速率 上面分别求出了塑件的体积、主流道的体积、分流道的体积（浇口的体积大小可以忽略不计）以及主流道的当量半径，这样就可以校核主流道熔体的剪切速率。1） 计算主流道的体积流量q主=V主+V分+nV塑/t=（1.573+4.2+44.149）/0.86=26.01 cm3 s-12） 计算主流道的剪切速率主=3.3q主/R主=3.326.01/3.143.125310-3=0.9103 s-1 主流道的剪切速率处于浇口与分流道的最佳剪切

25、速率5102 s-1-5103 s-1之间，所以，主流道的剪切速率合格。3.5 冷料穴的设计及计算 冷料穴位于主流道正对面的动模板上，其作用主要是贮存熔体前锋的冷料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的表面质量。本设计既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于该塑件表面要求没有印痕，采用推件杆推出塑件，故采用Z形头拉料杆作为冷料穴。开模时，利用拉料杆对凝料的拉紧力使凝料从主流道村套中脱出。第四章 成型零件的结构设计及计算4.1 成型零件的结构设计（1）凹模的结构设计。凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模结构不同可将其分为整体式、整体嵌入式、组合式和镶拼式四种。根据对塑件的结构分析，本设计中采用整体

26、嵌入式凹模。（2） 凸模的结构设计。凸模是成型塑件内表面的成型零件，通常可以分为整体式和组合式两种类型。该塑件采用组合式型芯，因塑件的包紧力较大，所以设在动模部分。4.2 成型零件的钢材的选用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，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。又因为该塑件为大批量生产，所以构成型腔的嵌入式凹模刚才选用P20。对于成型塑件内表面的型心来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此刚才选用P20钢，进行渗氮处理。4.3 成型零件工作尺寸的计算采用相应公式的平均尺寸法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件图种给定的公差计算。塑件尺寸

27、公差/mm凹模和型芯径向工作尺寸计算的x值凹模深度和型芯高度工作尺寸计算的x值大于至-0.10.20.30.40.10.20.30.40.50.80.750.700.650.600.650.630.600.580.56 （1）凹模径向尺寸的计算 塑件外部径向尺寸的转换Ls1400+0。32 mm,相应的塑件制造公差1=0.32mm；Ls2=180+0.20mm，相应的塑件制造公差2=0.20mm；LM1= (1+Scp ) ls1-x11 +&z1= 1+0.0055173-0.650.32 0 +0.053=40.120+0.053LM2 = (1+Scp ) ls1-x22 +&z2= 1

28、+0.0055180.750.20 0+0.033 17.950+0.033式中，Scp是塑件的平均收缩率，查表6-1可得PP的收缩率为0.40.7，所以其平均收缩率Scp=0.004+0.0072=0.0055，x1,x2是系数，查表可知x1=0.65,x2=0.75; 1，2分别是塑件上相应尺寸的公差；1，2是塑件上相应的尺寸制造公差，对于中小型塑件取z=6同下） （2） 凹模深度尺寸的计算 塑件高度方向尺寸的换算：塑件的高度最大尺寸Hs1=100+0.16mm 相应的s1=0.16mm；塑件内部凸缘的最大尺寸Hs2=10+0.12mm 相应的s2=0.12mm。 HM1= 1+Scp )

29、 H1-x110+z1=（1+0.0055）10-0.160.63+0.161/6=9.950+0.027HM2= 1+Scp ) H2-x210+z2=（1+0.0055）1-0.120.63 0+0.121/6=0.930+0.02式中x1、x2是系数，由表可知x1=0.63，x2=0.63。（3）型芯径向尺寸的计算 塑件内不径向尺寸的转换l s1=360+0.32 s1=0.32l s2=140+0.78 s2=0.18lM1=1+Scp )ls1 +x11 -&z10=1+0.0055）36+0.650.32-0.32/60=36.31-0.0530lM2=1+Scp ) ls2 +x

30、11 -&z20=1+0.0055）14+0.750.18-0.18/60=14.21-0.030式中X1、x2是系数查表取x1=0.65,x2=0.75。（4） 型芯高度尺寸计算 塑件内腔高度尺寸转换： h s1=80+0.16 1=0.16 h s2=30+0.12 2=0.12 h M1 =1+Scp ) hs1 +x11 -&z10=1+0.0055 )8+0.630.16-0.16/60=8.14-0.0260 h M2 =1+Scp ) hs2 +x12 -&z20=1+0.0055 )3+0.630.12-0.12/60=3.09-0.020式中X1、x2是系数查表取 X1=0.

31、63,x2=0.634.4 成型零件尺寸及动模垫板厚度的计算（1）凹模侧壁厚度的计算。凹模侧壁厚度与型腔内压强及凹模的深度有关，其厚度根据本节参考文献【1】表表4-19中的刚度公式计算。 s=(3Ph4/2Ep)1/3=(335304/22.11050.023)1/3=25.36mm式中p是型腔压力（mpa）;E是材料弹性模量（MPa）;h=w,w是影响变形的最大尺寸，而h=30mm；p是模具刚度计算许多变形量。根据注射塑料品种查文献【1】表4-20得 p=25i2=25x0.918m=22.95m=0.023mm式中，i2=0.45x301/5+0.001x30=0.918m。 凹模嵌件初定

32、单边厚度15mm。由于壁厚不能满足25.36mm要求，所以凹模嵌件采用预应力的形式压入模板中，由模板和型腔共同来承受型腔压力。由于型腔采用H形直线对称结构布置，型腔之间的壁厚s1=120（中心距）-70（型腔直径）=50mm，由于不是深大型腔，这个间隔是能够满足要求的。根据型腔的布置，初步估算模板平面尺寸选用300mmx300mm，它比型腔布置的尺寸大得多。所以完全满足强度和刚度要求。 （2）动模垫板厚度的计算。动模垫板厚度和所选模架的两个垫块之间的跨度有关，根据前面的型腔布置，模架应选在300mm300mm这个范围之内，查表7-4垫块之间的跨度大约为L=W-2W2=(300-258)MM=1

33、84MM.那么，根据型腔布置及型芯对动模垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度，即T=0.54L(PA/EL1p)1/3=51.5mm式中p是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种查参考文献1表4-20得p=25i2=0.0365mm。 L是两个垫块之间的距离，约184mm；L1是动模垫板的长度，取300mm；A是2个型芯投影到动模垫板上的面积。 单件型芯所受压力的面积为 A1=D2/4=2289.06mm2 两个型芯的面积 A=2A1=4578.12mm2 动模垫板可按照标准厚度取45mm，显然不符合要求，可采用支撑柱的形式来增加支承板的刚度。采用两根直径为50mm的支撑柱，且布置在支承板

34、正中间，根据力学模型认为n=1，所以垫板的厚度计算为 T=1/（n+1）4/3T=20.4451.5mm 符合要求第五章 脱模机构的设计 本塑料件结构简单，可采用推件板推出.推杆推出、或推件板加推杆的综合推出方式。根据脱模力计算来决定。5.1 脱模力的计算（1） 36主型芯脱模力 因为=r/t=18/3=6小于10，所以此处视为厚壁圆筒塑件，根据本节参考文献1式4-26脱模力为 F1=（2rESL(-tan)/( 1+K1)K2+0.1A=2326.4N 式中 E-塑料的拉伸弹性模量（MPa）； S-塑料成型的平均收缩率（%） t-塑件的壁厚（mm） L-被包型芯长度（mm）; -塑料的泊松比

35、（查本书表2-12）; -脱模斜度（。） f-塑料与刚才之间的摩擦因数； r-型芯的平均半径（mm）； A-塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积（mm2）; K1-由和决定的无因次数，K1=22/(cos2+2cos); K2-由f和决定的无因次数，K2=1+ sincos （4）总脱模力 F=F1=2326.4N5.2 推出方式的确定5.2.1 采用推杆推出 （1）推出面积 设6mm的圆推杆设置16根，那么推出面积为 A杆=d12/48=262=226.08mm2 （2）推杆推出应力 根据表2-12取许用应力=12MPa =F/A杆=2326.4/226.08=10.29Mpa 通过上述计

36、算，应力不大，推出时无顶白或顶破的可能，在此采用推杆推出。第六章 模架的确定 根据模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸为180mm180mm，型腔所占的平面尺寸为160mm160mm，利用经验公式进行计算，即W3=W+10=160+10=170mm，查表得W=300mm，因此采用300mm300mm的模架。但又考虑到时采用推件板和推杆综合推出方式，且推杆布置在靠近凸模的中心，这样推杆边缘与推杆固定板边缘距离较大，因此为降低模具成本可适当减少模具架尺寸，同时又考虑到导柱导套，水路的布置等因素，可确定采用带推件板的直浇口B型模架，查表得WL=300mm300mm及各板

37、的厚度尺寸。6.1 各模板的尺寸确定（1） A板尺寸 A板式定模型腔板，塑件高度为10mm，考虑到模板上还要开设冷却水道还需留出足够距离，故A板厚度为35mm（2） B板尺寸 B板式型芯固定板，按模架标准板厚取45mm。（3） C板（垫块）尺寸 垫块=推出行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（10-15）mm=（30+25+20+5-10）mm=85mm90mm初步选定C为90mm。经上述尺寸计算，模架尺寸已经确定，标记为：B3030-504080GB/T12555-2006.其他尺寸按标准标注，如图 6.2 模架各尺寸的校核根据所选注射机来校核模具设计的尺寸。（1） 模具平面尺寸300mm300

38、mm355mm385mm（拉杆距离），校核合格。（2） 模具高度尺寸 255mm,230mm255mm400mm（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。（3） 模具的开模行程S=H1+H2+（5-10）mm=30+45+（5-10）mm=80-85350mm，校核合格。 第七章 排气槽的设计该塑件由于采用侧浇口进料熔体经塑件下方的台阶向上充满型腔，每个型芯上有两根或4根推杆，其配合间隙可作为气体排气方式，不会在顶部产生憋气现象。同时，底面的气体会沿着分型面，型芯和推杆之间的间隙向外排出。第八章 冷却系统的设计冷却系统的计算机很麻烦，在此只进行简单的计算。设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射

39、机接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却所带走的热量。8.1 冷却介质PP属黏度低、流动性较好的材料，其成型温度及模具温度分别为240和50-90，热变形温度为102-115。所以模具温度初步选定为80，用常温水对模具进行冷却。8.2 冷却系统的简单计算1） 单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量W（1）塑料制品的体积V=V主+V分+NV塑=1.573+4.473+44.149=22.64 cm3（2）塑料制品的质量 M=V=22.640.9=20.4g0.0204kg（3）塑件壁厚为2mm，查本节参考文献（1）表4-34得t冷=20.5s。取注射时间t注=2s，脱

40、模时间t脱=7.5s，则注射周期t=t冷+t注+ t脱=30s由此得每小时注射次数N=120次。（4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量：W=Nm=1200.0204=2.4kg/h2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Q查本节参考文献表4-35直接可知PP的单位质量放出热量QS=590kJ/kg.3)计算冷却水的体积流量qv设冷却水口的温度为2=22，出2水口的水温为1=25，取水的密度=1000kg/m3,水的比热容C=4.187KJ/(kgC)。则根据公式可得： qv=wQS/60c（Q1-Q2）=2.4590/（6010004.1873）=2.4710-3m3/min4)确定冷却水路的直径d当qv=2.4710-3/min时，查本节参考文献（1）表4-30可知，为了使冷却水处于流状态，取模具冷却水孔的直径d=5mm。5）冷却水在管内的流速vv=4qv/(603.14d2)=42.4710-3/(603.140.0052)=2.10 m/