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.目錄 前言…………………………………………………………………………………2一:塑件的工藝性分析 ……………………………………………………………….31、塑件的分析………………………………………………………………………32、PP 的性能分析………………………………………………………………….33 : PP 的注射成型工藝及參數(shù) ……………………………………………………4二: 擬定模具的結構形式……………………………………………………………4 1:分型面位置確定……………………………………………………………………42: 型腔數(shù)量和排列方式的確定 ……………………………………………………53: 注射機型號的確定………………………………………………………………5三: 澆注系統(tǒng)的確定…………………………………………………………………61: 主流道的設計……………………………………………………………………62: 分流道的設計……………………………………………………………………73:澆口的設計…………………………………………………………………………84: 校核主流道的剪切速率………………………………………………………….95: 冷料穴的設計及計算…………………………………………………………….9四: 成型零件的結構設計及計算………………………………………………….101: 成型零件的結構設計……………………………………………………………102: 成型零件鋼材的使用……………………………………………………………103: 成型零件鋼材的選用……………………………………………………………104:成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 ……………………………………………12五: 模架的設計………………………………………………………………………131、各模板尺寸的確定………………………………………………………………13六:排氣槽的設計…………………………………………………………………….13七:脫模推出機構的設計………………………………………………………………131: 推出方式的確定…………………………………………………………………….142: 脫模力的計算……………………………………………………………………….143: 校核推出機構作用在塑件上的單位應變力 ……………………………………….14八．冷卻系統(tǒng)的設計…………………………………………………………………151、冷卻介質……………………………………………………………………………152、冷卻系統(tǒng)的簡單計算………………………………………………………………15九、導向與定位結構的設計…………………………………………………………16十、總裝配圖和零件的繪制…………………………………………………………162前 言： 隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的高速發(fā)展，在“實現(xiàn)中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”。可見模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989 年 3 月頒布的《關于當前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或柱塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。本次課程設計的主要任務是塑料圓管接頭注塑模具的設計，也就是設計一副注塑模具來生產(chǎn)圓管接頭塑件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對圓管接頭的具體結構，通過此次設計，使我對分型面模具的設計有了較深刻的認識；同時，在設計過程中，通過查閱大量資料、手冊、標準等，結合教材上的知識也對注塑模具的組成結構（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構、側抽機構、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累了一定的經(jīng)驗。3一．塑件成型工藝性分析1 塑件的分析⑴ 外形尺寸 該塑件壁厚為 2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合于注塑成型⑵ 精度等級 每個尺寸的公差一樣，就按實際公差進行計算。⑶ 脫模斜度 PP 屬無定型塑料，成型收縮率較小，選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為 1 度。1. PP 的性能分析⑴ 使用性能 聚丙烯是無色、無味、無毒的材料。它的綜合性能好，彈性、屈服強度、硬度及抗拉強度、抗壓強度等都高于聚乙烯，其中，拉伸強度甚至高于聚苯乙烯和 ABS。易于成型和機械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機械零件、減摩零件、傳動零件和結構零件。⑵ 成型性能1） 無定形塑料。其品種很多，各品種的機電性能及成型特性也各有差異，應按品種來確定成型方法及成型條件。2） 吸濕性強。含水量小于 0.02%（質量） ，幾乎不吸水，塑件的表面光澤好。3） 流動性中等。溢邊料 0.04mm 左右。4） 模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進料口位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。⑶ PP 的主要性能指標 其性能見表 1。表 14密度/g 3??cm0.9~0.91 屈服強度/MP 50比體積 / 1g0.86~0.98 拉伸強度/MP 37吸水率（ %） 0.02 拉伸彈性模量/MP 1.4 10?3熔點/ C?170~176 抗彎強度/MP 67.5計算收縮率（ %） 0.4~0.7 抗壓強度/MP 78比熱容/ 1)(???kgJ1900 彎曲彈性模量/MP 1.4 310?3.PP 的注射成型工藝及參數(shù)（1）注射成型過程1）成型前的準備。對 PP 的色澤、粒度和均勻度等進行檢驗，由于 PP 的吸水較大，成型前應進行充分的干燥。2）注射過程。塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱，塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可分為沖模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。3）塑件的后處理。處理的介質為空氣和水，處理溫度為 60~75 ，處理時間為C?16~20s。（2）注射工藝參數(shù)1）注射機：螺桿式，螺桿轉速為 30/min。2）料筒溫度（ ）：后段 150~170；C?中段 165~180；前段 180~200。3）噴嘴溫度（ ）：170~180。4）模具溫度（ ）：50~80。?5) 注射壓力（MPa）：60~100。6）成型時間（s）：30（注射時間 1.6，冷卻時間 20.4，輔助時間 8） 。二．擬定模具的結構形式1.分型面位置的確定通過對塑件結構形式的分析，分型面應選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上。2.型腔數(shù)量和排列方式的確定（1）型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 3 級，且為小批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結構形式。同時，考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的大小關系，以及制造費用和各種成本費等因素，初步定為一模一腔結構形式。分型面為：5（2）模具結構形式的確定 從上面的分析可知，本模具設計為一模一腔，根據(jù)塑件結構形狀，推出機構擬采用脫模板推出形式。澆注系統(tǒng)設計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側澆口，且開設在分型面上。因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料，動模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模板。由上綜合分析可確定選用帶脫模板的單分型面注射模。3.注射機型號的確定（1）注射量的計算 通過三維軟件建模設計分析計算得塑件體積： 27.43mV?塑塑件質量： g3.9.0??塑塑 ?式中， 參考表 1 可取 。/g（2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能確定準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 0.2~1 倍來估算。由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 0.2 倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 2 個塑件體積之和）為 328.104.743.01cmcV??????）（塑總（3）選擇注射機 根據(jù)第二步計算得出一次注入模具型腔的塑料總質量 ,并37.4cmV?總結合式則有： 。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注33.8./18./ cc總射量為 160 ，注射機型號為 G5-S200 臥式注射機，其主要技術參數(shù)見表 2。3cm表 2 注射機主要技術參數(shù)理論注射容量/ 3c160 最大開合模行程 /m26021 最大模具厚度 406螺桿柱塞直徑/V 注射壓力/MPa 100 最小模具厚度 165注射速率 1/gs??105 鎖模形式 雙曲肘塑化能力 45 模具定位孔直徑 /m1256螺桿轉速 1/minr??0~200 噴嘴球半徑 /m18鎖模力 k?2540 噴嘴口孔徑 4拉桿內(nèi)間距 /290368?（4）注射機的相關參數(shù)的校核1）注射壓力校核。PP 所需注射壓力為 70~120 ，這里取 ，該注射機的a??08pa??公稱注射壓力 ，注射壓力安全系數(shù) ，這里取 ，則：MP109?公 1.25~4k1.3k，所以，注射機注射壓力合格。公ppk??483.012）鎖模力校核①塑件在分型面上的投影面積 ，則塑A2263.4905.1mA????塑②澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 ，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。 是每個塑件在分型面上的投影面積澆 澆A的 0.2~0.5 倍。由于本例流道設計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以塑A適當取小一些。這里取 =0.2 =98.125 。澆A塑 2m③塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 ，則 =n( + )=n( +0.2 )總A總 塑 澆A塑 塑=2 2251.763.4902.1m??④模具型腔內(nèi)的脹型力 ，則脹F=脹F總AKNp203096.???模式中， 是型腔的平均計算壓力值。 是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的模 模p20%~40%，大致范圍為 25~40 。對于粘度較大地精度較高的塑料制品應采取較大值。a??ABS 屬于中等粘度塑料及有精度要求的塑件，故 取 32 。模 a??查表 2 可得該注射機的公稱鎖模力 ，鎖模力安全系數(shù)為 這里KNF2540?鎖 21.~k?取 ，則1.k?7，鎖脹脹 FFk ????924.102.1.2所以，注射機鎖模力合格。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結構尺寸確定后方可進行。三．澆注系統(tǒng)的設計1.主流道的設計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時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速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的澆口套。（1）主流道的尺寸1）主流道的長度：小型模具 應盡量小于 60mm，本次設計中初取 50mm 進行設計。主L2）主流道小端直徑：d=注射機噴嘴尺寸+（0.5~1）mm=(4+0.5)mm=4.5mm。3）主流道大端直徑： ,式中md8tan2' ????總 ??44）主流道球面半徑： 注射機噴嘴球頭半徑+（1~2）mm=(18+2)mm=20mm。0SR5）球面的配合高度： 。.5h（2）主流道的凝料體積 3222 m5.4.03143 ）（）（ 主主主主主 ??????rLV?=1573.3 =1.57mmm3（3）主流道當量半徑 。.5.1252nRm（4）主流道澆口套的形式 主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質鋼材進行單獨加工和熱處理。設計中常采用碳素工具鋼（T8A 或 T10A） ，熱處理淬火表面硬度為 50~55HRC。2 分流道的設計（1）分流道的布置形式 在設計時應考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。（2）分流道的長度 由于流道設計簡單，根據(jù)兩個型腔的結構設計，分流道較短，故設計時可適當選小些。單邊分流道長度 取 35mm。分L（3）分流道的當量直徑 因為該塑件的質量 200g,gVm3.9.0743???塑塑 ?所以，分流道的當量直徑為 mLmD.253.9125.02654.04???分塑分8（4）分流道截面形狀 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，分流道大多設計在分型面上。本設計采用梯形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大。（5）分流道截面尺寸 該梯形的下底寬度為 x，底面圓角的半徑 R=1mm,并根據(jù)表設置梯形的高 h=3.5mm，則該梯形的截面積為 5.3)8tan.(28tan5.3????????hxA）（分再根據(jù)該面積與當量直徑為 4.5mm 的圓面積相等，可得，即可得：4.135.38tan. 22分）（ Dx??,則梯形的上底約為 5mm。m4?（6）凝料體積1）分流道的長度 。mL70235??分2）分流道截面積 。225.1.4A?分3）凝料體積 。331.cmV?分分分（7）校核剪切速率1）確定注射時間：可取 t=3s。2）計算分流道體積流量： 。scsctVq /54.21/35.633???塑分分3）可得剪切速率 13133 098.25.41.0. ?????ssRq）（分分分 ??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，13205~??s所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。（8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取即可，此處取 。另外，其脫模斜度一般在 之間，這里mRa?5.2~.1mRa?6.1 ?1取脫模斜度為 。?83.澆口的設計該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模一腔注射，為便于調(diào)整充模時的剪切速率和封閉時間，因此采用輪輻式澆口。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，且開設在分型面上，從型腔的邊緣進料。塑件輪轂和外周有 4 條肋板相連，而澆口正對其中一塊肋板，有利于向輪轂和頂部填充。（1）輪輻式澆口尺寸的確定91）計算澆口的深度。澆口的深度 h 計算公式為 mnth8.247.0???式中，t 是塑件壁厚，這里 t=4mm；n 是塑料成型系數(shù)，對于 PP，其成型系數(shù) n=0.7。在工廠進行設計時，澆口深度常常先取小值，以便在今后試模時發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理，PP 側澆口的厚度為 1.2~1.4mm，故此處澆口深度 h 取 1.3mm。2）計算澆口的寬度。澆口的寬度 B 的計算公式為cmcAnB364.230.178. ????式中，n 是塑料成型系數(shù)，對于 ABS 其 n=0.7；A 是凹模的內(nèi)表面積（約等于塑件的外表面積） 。3）計算澆口的長度。澆口的長度 一般選用 0.7~2.5mm，這里取 =0.7mm。澆L澆L（2）澆口剪切速率的校核1）計算澆口的當量半徑。由面積相等可得 ,由此矩形澆口的當量半徑BhR?澆2?。21）（澆 ?BhR?2）校核澆口的剪切速率①確定注射時間：取 t=2.1s；②計算澆口的體積流量： 。smscmtVq /1073.2/31.276.434???塑澆③計算澆口的剪切速率：可得： ，則3nRqv??澆 141234233 01.07 ??????????????????? ssBhqR??澆澆 澆澆該輪輻式澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 之間，所1435~1?s以，澆口的剪切速率校核合格。4.校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。（1）計算主流道的體積流量 scmsctnVq /89.42/1.27.4357. 3??????塑分主主（2）計算主流道的剪切速率 13133 0.5.4089 ????ssRq主 主主 ??10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13205~1??s以，主流道的剪切速率校核合格。5.冷料穴的設計及計算冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質量。本設計僅有主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的抱緊力使凝料從主流道襯套中脫出。四．成型零件的結構設計及計算1.成型零件的結構設計（1）凹模的結構設計 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結構的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和 鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結構分析，本設計中采用組合式凹模。圖為裝置的凹模示意圖： （2）凸模的結構設計（型芯） 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。通過對塑件的結構分析可知，該塑件只有一個型芯有，即：成型零件的內(nèi)表面的大型芯，因塑件包緊力較大，所以設在動模部分，內(nèi)部大型芯上有口徑處的小型芯，兩者作為一個整體。2.成型零件鋼材的選用根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量成產(chǎn)，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 9CrWMn。對于成型塑件外圓筒的大型芯來說，由于脫模11時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用高合金工具鋼 Cr12MoV。而對于成型內(nèi)部圓筒的型芯而言，型芯較小，但塑件中心輪轂包住型芯，型芯需散發(fā)的熱量比較多，磨損也比較嚴重，因此也采用 Cr12MoV，型芯中心通冷水冷卻。3.成型零件工作尺寸的計算采用平均尺寸法計算成型零件尺寸，塑件的尺寸公差全部都為 MT3,根據(jù)書中表格查得：（1）凹模高度尺寸的計算06.1,34.0,8.61,4.0221 ????5.s對于圓管接頭的高度 30，外螺紋處的高度 6????08.08.04.1 52943205.123)( ??? ??????????????hmSHCP06.06.2 8605. ??(2)凸模高度尺寸計算4.03??07.613?36.4?0.14?5.s凹模中高度尺寸 22 和 8??07.07.3 3243205.1????????????H06.06.4. ??(3)凹模的徑向尺寸 ??00431zzsmll ?????????????6?05.s0.06 28.5?607.28.5?3.61?6????047.047.825.0.1 ?????? 06.06.9375??12（4）型芯的徑向尺寸計算取 zs6?05.?s① ??mls4.0012??m4.7 mz073.61???m34.08??公式為 z6.2???04zzsll ?????????????lsl zzm 073.073.07101 4521215.143 ???? ??????????????????② mlz 06.06.02 3465. ??? ????????2. 成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算（1）凹模側壁厚度的計算 凹模側壁厚度與型腔內(nèi)壓強及凹模的深度有關，根據(jù)型腔的布置，模架初選 的標準模架，其厚度的剛度公式計算。m3520?mEphS 67.2503.1.68315414 ???????????????式中，p 是型腔壓力（MPa） ；E 是材料彈性模量（MPa） ；h=W，W 是影響變形的最大尺寸，而 h=160mm； 是模具剛度計算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。pmip 023.95.218.025?????式中， 。mi 4.16.64.2??凹模側壁是采用嵌件，為結構緊湊，這里凹模嵌件單邊厚選 30mm。由于型腔采用直線、對稱布置，故兩個型腔之間壁厚滿足結構設計就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估算模板平面尺寸選用 ，它比型腔布置的尺寸大250?得多，所以完全滿足強度和剛度要求。（2）動模墊板厚度的計算 動模墊板厚度和所選模架的兩個墊塊之間的跨度有關，根據(jù)前面的型腔布置，模架應選在 這個范圍之內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為m50?500mm-50mm-50mm=400mm。那么，根據(jù)型腔布置及型芯對動模墊塊的壓力就可以計算得到動模墊塊的厚度，即 mELpAT 05.18047.51.293405.54.0 331 ??????????????????式中， 是動模墊塊剛度計算許用變形量，p13；L 是mmip 047.0129.5401.405.251 ??????????????兩個墊塊之間的距離，約 400mm； 是動模墊板的長度，取 500mm；A 是兩個型芯投影1L到動模墊板上的面積為 22221 973.650344DA????????兩個型芯的面積 2195.0mA對于此動模墊板計算尺寸相對于小型模具來說還可以再小一些，可以增加 2 根支承柱來進行支撐，故可以近似得到動模墊板厚度 Tn4379.213434?????????????故動模墊板可按照標準厚度取 43mm。五、模架的確定根據(jù)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為，又考慮凹模最小壁厚，導柱、導套的布置等，可確定選用模架序號為m4018?5 號（ ） ，模架結構為 P8 型。LW50??1.各模板尺寸的確定1）A 板尺寸。A 板是定模型腔板，塑件高度為 160mm，凹模第一嵌件深度 68mm，第二嵌件深度 92mm，又考慮在模板上還要開設冷卻水道，還需留出足夠的距離，故 板厚度1A取 88mm， 板厚度取 92mm。22）B 板尺寸。B 板是型芯固定板，按模架標準板厚取 32mm。3）C 板（墊塊）尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度 +（5~10）mm=（160+16+12.5+5~10 ）mm=193.5~198.5mm，初步選定 C 為 195mm。經(jīng)上述尺寸的計算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號為 5 號，板面為 ,模架m31560?結構形式為 P8 型的標準模架。其外形尺寸： 。1??高長寬2.模架各尺寸的校核根據(jù)所選注射機來校核模具設計的尺寸。1）模具平面尺寸 （拉桿間距） ，校核合格。mm34531560??2）模具高度尺寸 264mm，160mm505mm700mm（模具的最大厚度和最小厚度） ，校核合格。3）模具的開模行程（開模行程） ，校核合????S 17562~574010~50 ??????格。六、排氣槽的設計該塑件由于采用側澆口進料，熔體經(jīng)塑件下方的臺階及中間的肋板充滿型腔，頂部有一個14小型芯，其配合間隙可作為氣體排出的方式，不會在頂部產(chǎn)生憋氣的現(xiàn)象。同時，m10?底面的氣體會沿著推桿的配合間隙、分型面和型芯與脫模板之間的間隙向外排出。七、脫模推出機構的設計1.推出方式的確定本塑件圓周采用脫模板。脫模板推出時為了減小脫模板與型芯的摩擦，設計中在用脫模板與型芯之間留出 0.2mm 的間隙，并采用錐面配合，可以防脫模板因偏心而產(chǎn)生溢料，同時避免了脫模板與型芯產(chǎn)生摩擦。2.脫模力的計算（1）圓柱大型芯脫模力 因為 ，所以，此處視為薄壁圓筒塑件，105.26.??tr?脫模力為 ??AKftESLF1.0tancos221 ??????= ??????????cosi45.311tan45.0608.64.3??????.273.102（2）成型零件內(nèi)部圓筒型芯的脫模力計算 因為 ，所以，此處視為厚10236??tr?壁圓筒塑件，同時，由于該塑件的內(nèi)孔是通孔，所以，脫模時不存在真空壓力，可得脫模力為 ??212tancosKfrESLF?????????????????????? ????????????? 4.13cos1in45.01cos21cos3.0 ta.5.08.64.23對于塑件的四個肋板，由于是徑向布置，冷卻收縮是徑向的收縮，所以對型芯的箍緊力不是太大，主要是粘膜力，可以按計算脫模力乘以一個不太大的系數(shù)，此處考慮為 1.2。3.校核推出機構作用在塑件上的單位壓應力（1）推出面積 2224.134mdDA?????（2）推出應力（抗壓強度）合格MPaPaF58.7.13057. ??八、冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進行簡單的計算。設計時忽略模具因空氣對流、輻射15以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量。1.冷卻介質PP 屬中等黏度材料，其成型溫度及模具溫度分別為 和 。所以，模C?20?80~5具溫度初步選定為 ，用常溫水對模具進行冷卻。C?502.冷卻系統(tǒng)的簡單計算（1）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質量 W1)塑料制品的體積 ??3307.9.421.57cmcnVV??????塑分主2）塑料制品的質量 kggm0869.0??3)塑件壁厚為 4mm， 。取注射時間 ，脫模時間 ，則脫模周st42?冷 st15.2?注 st8?脫期： 。由此可得每小時注射次數(shù)：??t .31.???脫注冷??次次 8306?4）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質量：。hkghkgNmW/629./1.???（2）確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量 可知 ABS 的單位熱流量 的值的sQsQ范圍在（310~400）kJ/kg 之間，故可取 =370kJ/kg。s（3）計算冷卻水的體積流量 qv 設冷卻水道入水口的水溫為 ，出水口的水溫C??24?為 ，取水的密度 ，水的比熱容 。則根C??251?3/10mkg?? )/(187.kgJc?據(jù)公式可得： ????min/06.in/2587.4660 3321cWQqvs ?????（4）確定冷卻水路的直徑 d 當 時，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，i/063mqv?取模具冷卻水孔的直徑 d=0.01m。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速 v ssdqv /28.1/0.14367022????（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因為平均水溫為 ，可得 ，C?5.2367.0?f則有：16??????ChmkJdvfh ????? 22.08.02.08. /167.64174?ChmkJ???4/6.（7）計算冷卻水通道的導熱總面積 A 2243 0148.17608106.23.5hWQA?????????????（8）計算模具所需冷卻水管的總長度 L mdL59.01.43???（9）冷卻水路的根數(shù) x 設每條水路的長度為 ，冷卻水路的根數(shù)為l0根根 .5?lx由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適的，因此應根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應得到充分的冷卻。3.凹模嵌件和型芯冷卻水道的設置型芯的冷卻系統(tǒng)的計算與凹模冷卻系統(tǒng)的計算方法基本上是一樣的，因此不再重復。尤其需要指出的是大型芯和小型芯的冷卻方式。由于塑件上有四條肋板，大型芯設計時要在型芯上開四條溝槽，同時考慮推桿要通過大型芯推出塑件的輪轂部分，因此給冷卻系統(tǒng)帶來了難度。設計時在大型芯的下部采用簡單冷卻流道式來設計，小型芯采用隔片式冷卻水道。凹模嵌件擬采用兩條冷卻水道進行冷卻。九、導向與定位結構的設計注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和膜內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而膜內(nèi)定位機構則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所帶的定位結構。十、總裝圖和零件圖的繪制經(jīng)過上述一系列計算和繪圖，把設計結果用總裝圖來表示模具的結構，如圖所示。零件圖可由總裝圖來拆分，如圖所示。11．設計感想通過模具設計，我們從中學到了很多東西，認識到自己掌握的知識的淺薄。學會了合作。設計的過程是一個思維進緊密的過程。在以后的學習生活，我們會好好掌握知識，不斷提高自己。最后，對在設計過程給我們提供幫助的同學和老師表示衷心的感謝。