1、 摘 要本課題零件為MP4面板模型，綜合運用所學(xué)注塑工藝及注塑模具設(shè)計的理論和實踐知識，經(jīng)工藝分析、CAE模擬分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等，制定了模具工藝以及模具設(shè)計方案；并對其主要零部件的設(shè)計分別進(jìn)行了說明。整套模具設(shè)計分析過程中運用了注射模CAE分析軟件moldflow，進(jìn)行了注塑工藝的分析及模具設(shè)計優(yōu)化；同時采用了三維設(shè)計軟件UG進(jìn)行了模具的三維設(shè)計，二維圖的生成。關(guān)鍵詞：注射模、注塑工藝、UG、moldflow AbstractPart of the issue to MP4 panel model, integrated use of injection molding process an

2、d die design theory and practical knowledge, the process analysis, CAE simulation analysis, structural design calculations, developed a mold process and die design; and its main parts The design components are described separately. Whole process of mold design and analysis using the injection mold C

3、AE analysis software moldflow, conducted the analysis of injection molding process and mold design optimization; the same time using three-dimensional design software UG for three-dimensional design of the die, two-dimensional schematic diagram.Key words: injection mold, injection molding process, U

4、G, moldflow目 錄第一章 概論1.1 課題來源及其背景和意義 11.2 國內(nèi)外注塑成型工藝與模具的技術(shù)現(xiàn)狀及開展趨勢 1 注塑成型設(shè)備與注塑工藝的開展現(xiàn)狀 2 我國塑料模具開展趨勢 2第二章 制件分析及最正確澆口位置確實定 制件結(jié)構(gòu)與原料特性分析 4制件結(jié)構(gòu)分析4塑件原材料分析62.2.Moldflow分析準(zhǔn)備及澆口位置確實定6 moldflow 模流分析前的準(zhǔn)備 6.最正確澆口位置分析及確定7第三章 注塑機型號確實定3.1估算模具一次注射原料ABS量 13估算塑件的體積和質(zhì)量133.估算澆注系統(tǒng)凝料體積 133.2 估算鎖模力133.3 選擇注塑機14第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系

5、統(tǒng)的組成及作用154.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計要求154.3 主澆道的設(shè)計154.4 分流道設(shè)計164.4.1 分流道的作用 164.4.2 分流道的形狀及尺寸 164.5 澆口的設(shè)計184.6 moldflow澆注系統(tǒng)模型建立及分析 19第五章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原那么20冷卻系統(tǒng)的計算20需要用冷卻水?dāng)U散的模具熱量 20冷卻水的體積流量 215.2.3冷卻水在冷卻管道中的流速 215.2.4熱傳導(dǎo)的面積的計算 215.2.5冷卻水道的總長度225.3 moldflow中冷卻系統(tǒng)模型建立及分析23第六章 moldflow的流動、冷卻、翹曲綜合分析 填充+保壓+冷卻過程分析24246.3.

6、主要冷卻結(jié)果分析2729第七章 抽芯機構(gòu)7.1 抽芯距的計算31 斜導(dǎo)柱的安裝角度，開模行程H的計算327.3 抽芯力337.4 脫模推出機構(gòu)的計算34 脫模機構(gòu)的選用原那么 34.脫模力的計算 34推桿計算 35第八章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3737 模具的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計39 導(dǎo)柱導(dǎo)套 39 定位圈和澆口套 40 拉料桿 40 推出機構(gòu) 41.復(fù)位桿 42第九章 配合與公差及其計算9.1 澆口套43 鉤型拉料桿4343配合439.5.滑塊導(dǎo)滑局部449.6 側(cè)型芯的配合449.7 導(dǎo)柱與導(dǎo)套459.8 復(fù)位桿459.9 總體結(jié)構(gòu)圖45第十章 注塑機有關(guān)工藝參數(shù)的校核10.1 腔數(shù)量的校核 48 注射量的

7、校核 48 塑件鎖模力的校核 49 開模行程的校核 49 模具厚度的校核 50第十一章 結(jié)論.51參考文獻(xiàn) 52第一章 概論1.1 課題來源及其背景和意義此課題是來自于實際生產(chǎn)，屬于工程設(shè)計類型。此課題主要是要求我們通過三維模型設(shè)計出相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)以及模具各局部的零件。 畢業(yè)設(shè)計是本科四年的最后一個也是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。做好畢業(yè)設(shè)計可以使我們在學(xué)完培養(yǎng)方案所規(guī)定的根底課、專業(yè)根底課及各類必修和選修專業(yè)課程之后，通過畢業(yè)設(shè)計這一環(huán)節(jié)，較為集中和專一地培養(yǎng)我們自己綜合運用所學(xué)的根底理論、根本知識和根本技能，分析和解決實際問題的能力。和以往的理論教學(xué)不同，畢業(yè)設(shè)計是要求我們在老師的指導(dǎo)下，獨立地、系

8、統(tǒng)地完成一個工程設(shè)計，以期能掌握一個工程設(shè)計的全過程，在穩(wěn)固已學(xué)課程的根底上，學(xué)會考慮問題、分析問題和解決問題，并可以繼續(xù)學(xué)習(xí)到一些新的專業(yè)知識，有所創(chuàng)新。作為一名工科畢業(yè)生更應(yīng)該珍惜和利用這次時機，充分利用學(xué)校的各種資源，在老師的帶著下做好這次畢業(yè)設(shè)計。通過自己設(shè)計出這套模具，進(jìn)一步的穩(wěn)固所學(xué)的理論知識，并且在摸索中不斷的提高自己運用于實踐的能力，提高自己應(yīng)用三維軟件制圖，造型以及分模的能力，使自己能夠熟練的掌握注塑模具設(shè)計的全過程。1.2 國內(nèi)外注塑成型工藝與模具的技術(shù)現(xiàn)狀及開展趨勢 注塑成型設(shè)備與注塑工藝的開展現(xiàn)狀注塑機是注塑成型的主設(shè)備，注塑機的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有

9、著密切的關(guān)系。隨著塑料和成型工藝的開展，注塑機無論從產(chǎn)量上還是從品種上都有很大的增長。 特別是新型工程塑料的開展和應(yīng)用對注塑成型機械和設(shè)備提出更高的要求，實質(zhì)向品種多、規(guī)格全、高效、高速、高精度、低能耗和低噪音方向開展。大型注塑機又重新崛起。70年代以來，由于工程塑料的開展，特別是結(jié)構(gòu)泡沫塑料等制品在汽車、機械、大型家用電器、建筑、宇航、船舶等工業(yè)部門的廣泛開發(fā)和應(yīng)用，使注塑機又轉(zhuǎn)向大型化。美國、聯(lián)邦德國、日本、法國、意大利等都具有生產(chǎn)大型注塑機的能力。在大型注塑機的技術(shù)開展方面，合模系統(tǒng)采用全液壓式或液壓機械式，即曲軸連桿式，兩者在市場上均有競爭力能力。有的開展超高系列，其注射壓力已達(dá)451

10、MPa4600kgf/cm，在這種設(shè)備上模腔壓力可到達(dá)451MPa4600kgf/cm，使注塑制品的收縮率幾乎為零，可注塑0.1-0.2mm厚的薄件制品。90年代的注塑機正向節(jié)能、精密成型、超精密成型、低噪音和高級自動化方向開展。所謂節(jié)能是指注塑機要節(jié)省泵的動力，節(jié)約電力，少做無用功。精密成型是指生產(chǎn)制品尺寸精度的范圍在0.001-0.0001；低噪音是指注塑機能平穩(wěn)、無撞擊和無振動下工作，按確定方位、在距離機器1m左右的地方，所測的噪音應(yīng)低于70分貝；高級自動化是指注塑機能遠(yuǎn)距離操作或無人操作，保證制品的精度、注塑工藝條件的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性。另外，微處理機在注塑機上的應(yīng)用是注塑機在自動控制方面

11、的最重要的開展。注射成型工藝對各種塑料的加工具有良好的適應(yīng)性，生產(chǎn)能力較高，并易于實現(xiàn)自動化。在塑料工業(yè)迅速開展的今天，注塑機無論是在數(shù)量上或品種上都占有重要地位，其生產(chǎn)總數(shù)占整個塑料成型設(shè)備的20%-30%，從而成為目前塑料機械中增長最快、生產(chǎn)數(shù)量最多的機種之一。 我國塑料模具開展趨勢我國國民經(jīng)濟的高速開展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求， 預(yù)計到 2005年， 僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件36 萬噸； 電冰箱、 洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000萬臺；彩電的年產(chǎn)量已超過 3000萬臺。到2021年， 在建筑與建材行業(yè)方面， 塑料門窗的普及率為 30%， 塑料管的普及率將到達(dá)50% ， 這些

12、都會大大增大對模具的需求量。近年來，我國的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長速度快速開展。據(jù)預(yù)測， 我國模具行業(yè)在 “十五 期間的增長速度將到達(dá)13%-15% 。模具鋼的需求量也將以每年12% 的速度遞增，全國年需求量約70 萬噸左右，而國產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國外模具鋼品種的， 每年進(jìn)口模具鋼約 6萬噸。我國每年進(jìn)口模具約占市場總量的 20%左右， 已超過 10億美元， 其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的50% 以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模具約40% 。目前， 全世界模具的年產(chǎn)值約為 650億美元， 我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在國際上排名位居第三位， 僅次于日本和美國。雖然近幾年來， 我國模具工業(yè)的

13、技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步， 但總體上與工業(yè)興旺的國家相比仍有較大的差距。目前， 我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步， 調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)， 增加高檔模具的比重， 通過求品質(zhì)來求效益， 提高模具的國產(chǎn)化程度， 減少對進(jìn)口模具的依賴。 未來我國模具工業(yè)和技術(shù)的主要開展方向?qū)⑹牵?大力普及、廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計制造不僅應(yīng)強調(diào)信息的集成， 更應(yīng)該強調(diào)技術(shù)、 人和管理的集成。 提高大型、 精密、 復(fù)雜與長壽命模具的設(shè)計與制造技術(shù)， 逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。 在塑料注射成型模具中， 積極應(yīng)用熱流道， 推廣氣輔或水輔注射成型， 以及高壓注射成型技術(shù)

14、， 滿足產(chǎn)品的成型需要。 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具根底， 其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計制造周期，同時也會顯著提高模具的制造精度和使用性能， 大大地提高模具質(zhì)量。我國模具商品化、 標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30% ， 而先進(jìn)國家均高于70% ， 每年我們要從國外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費用約占年模具進(jìn)口額的3%-8% 。 開展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)， 以便迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具， 降低本錢。 積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料， 滿足特殊產(chǎn)品的需要。 推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝， 滿足模具制造的需要。 開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和

15、先進(jìn)的外表處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)、 逆向工程與并行工程， 最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率。 開發(fā)新的成型工藝與模具，以滿足未來的多學(xué)科、 多功能綜合產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計技術(shù)。第二章 制件分析及最正確澆口位置確實定2.1 制件結(jié)構(gòu)與原料特性分析制件結(jié)構(gòu)分析 .1型腔數(shù)目注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個塑件。也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個塑件。每一副模具中型腔數(shù)目的多少與塑件尺寸精度、模具制造本錢、注塑成形的生產(chǎn)效益、制造難度等因素有關(guān)。型腔數(shù)越多，精度也相對地降低，這不僅由于型腔加工精度的參差，也由于熔體在模具內(nèi)的流動不均所致。多模腔的制造

16、本錢高于單模腔，但不是簡單的整數(shù)比，因此從塑件本錢中所占的模具費比例來看，多腔模比單腔模要低。從最經(jīng)濟的條件上考慮一模一腔的好。多模腔的制造難度比單模腔大，當(dāng)其中一腔先損壞時，應(yīng)立即停機維修，影響生產(chǎn)。綜上所述，從模具制造者角度考慮，一般愿意制作單腔模。結(jié)合本次零件圖，如下圖，MP4塑料面板的原料采用ABS，粗略測量可以知道該注塑件的長為125mm，寬為75mm，深度方向約為10mm，平均壁厚只有1mm，這樣的注塑件大而薄，而且此件還有許多地方的的結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜，凸臺、小孔等結(jié)構(gòu)比擬多，制件的制造要求較高，為了保證精度，不宜使用一模多腔，并且注意到此塑件四周都存在側(cè)抽芯，進(jìn)一步說明不宜使用一模多

17、腔，所以只能采用一模一腔才能滿足要求。.2制件分型面分型面為定模與動模的分界面。每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也有可能有多種選擇。合理地選擇分型面是是塑件能完好成形的先決條件。圖分型面選擇分型面時，應(yīng)該從以下幾個方面考慮:使塑件在開模后留在動模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)，特別是澆口能夠合理的安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀外表上；使塑件易于脫模。本次的零件大概形狀為長方體，形狀較為規(guī)那么，分型面較簡單，也較易確定，設(shè)計中確定的分型面如下圖。塑件原材料分析此塑料制件采用ABS做原料，ABS英文全名Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer

18、中文名稱：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料。ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點，在160C以上可以定型。ABS的熱穩(wěn)定性好，不易降解或分解。ABS通常在270以上才開始分解。ABS熔體黏度適中，熔體冷卻固化速率較快。熔體流動性與注射溫度和壓力都有關(guān)系，其中對注射壓力稍微敏感些。下面為ABS的一些根本特性。密度：拉伸強度：380Kg/cm2抗裂伸長率：20%0.5%射出成型溫度：180280射出成型壓力：7001400Kg/cm2成形收縮率：0.4%0.9%模具溫度：6090 moldflow 模流分析前的準(zhǔn)備使用moldflow doctor CAD 3.0對工件三維模型進(jìn)行模流分析前的處理。 圖2

19、.4模型診斷結(jié)果 圖2.5模型修復(fù)后結(jié)果1 使用moldflow doctor CAD 3.0對模型進(jìn)行診斷與修復(fù)Translation錯誤診斷check-excute：結(jié)果如下圖。自動縫合自由邊modify-auto stitch， 對于公差小于0.025 mm的自由邊進(jìn)行自動縫合。自動修復(fù)與內(nèi)核轉(zhuǎn)換modify-auto-auto heal，消除剩余的缺陷，如圖2.5所示。2 模型簡化Simplification 即去除一些小特征去圓角fillet：將一些較小的圓角予以去掉，便于進(jìn)行網(wǎng)格劃分。此模型中將小于2mm的圓角全部去除。去倒角chamfer：將一些較小的倒角予以去掉，便于進(jìn)行網(wǎng)格劃

20、分。此模型中將小于2mm的倒角全部去除。去字符step：將模型面上的字符去掉，以便于進(jìn)行網(wǎng)格劃分。 圖2.6簡化后的診斷結(jié)果 圖2.7最終處理后結(jié)果3 對于簡化以后模型再次進(jìn)行診斷與修復(fù)，修復(fù)前的診斷結(jié)果如圖2.6所示，修復(fù)后的結(jié)果如圖2.7所示。這樣我們就完成了制件三維模型模流分析之前的前處理，導(dǎo)出文件，再導(dǎo)入到moldflow 中即可進(jìn)行相關(guān)的模流分析。最正確澆口位置分析及確定moldflow 6.1分析中的網(wǎng)格處理完畢后最后的網(wǎng)格統(tǒng)計如下列圖2.8。對于一般的注塑工件做模流分析網(wǎng)格匹配率到達(dá)87.1%，最大縱橫比在10以下，已經(jīng)滿足要求。圖2.8網(wǎng)格統(tǒng)計 使用moldflow進(jìn)行最正確澆

21、口位置分析，分析結(jié)果如圖2.9所示。 圖2.9最正確澆口位置分析 圖2.10第一進(jìn)澆口暫定位置從上面的的moldflow分析可以提出以下幾種方案：方案一：設(shè)置一個進(jìn)澆口從上面的moldflow模擬分析可以知道如果設(shè)置一個澆口，那么在藍(lán)色位置最好，但是這樣會得到如圖2.11所示的畸形模具結(jié)構(gòu)，這種畸形模具在壓力和結(jié)構(gòu)上都無法到達(dá)平衡，因此這種方案因淘汰。圖2.11畸形模具方案二：設(shè)置兩個進(jìn)澆口 考慮到此注塑件的結(jié)構(gòu)，以及以后的模具結(jié)構(gòu)，希望采用兩個進(jìn)澆口進(jìn)行澆注，以到達(dá)模具結(jié)構(gòu)和壓力的平衡。由圖2.9的分析結(jié)果，以及結(jié)合實際經(jīng)驗、模具結(jié)構(gòu)等方面的考慮，可以提出第一個進(jìn)澆口的三個位置如圖2.10所

22、示。使用moldflow再次使用“最正確澆口位置分析尋找第二個進(jìn)澆口。方案的第二進(jìn)澆口分析如圖2.12所示；方案的第二進(jìn)澆口分析如圖2.13所示；方案的第二進(jìn)澆口分析如圖2.14所示； 圖2.12方案 3方案 4方案根據(jù)上面模擬分析結(jié)果、自己的經(jīng)驗以及結(jié)合模具結(jié)構(gòu)、壓力平衡方面綜合考慮分別設(shè)置兩個進(jìn)膠口，并用moldflow中的“快速填充進(jìn)行分析，判斷，篩選出最好的澆口位置。分析結(jié)果如下列圖：充填時間 氣穴位置 速度/壓力切換時的壓力 熔接痕： 5方案 6方案 7方案7澆口位置從上面的模擬分析圖可以知道，從充填時間上可以看出方案時間最長，故不可??；從氣穴的位置考慮方案、方案的氣穴位置在平面光滑

23、的位置多于方案，氣體難于排出，故從氣穴上考慮應(yīng)該選擇方案；從速度/壓力切換時的壓力可以知道塑膠流動前沿的壓力值都為0Mpa，說明兩澆口填充平衡，未出現(xiàn)過保壓現(xiàn)象，但是單從壓力值可以知道選擇方案最適合；從熔接痕上可以知道熔接痕應(yīng)該盡量少在橫向位置，少在零件復(fù)雜位置，從這點分析也可以知道選擇方案方案；綜上所述可以知道，選擇方案方案為最正確方案，為了使熔接痕均勻分布，同時兼顧模具結(jié)構(gòu)，壓力平衡，調(diào)整兩澆口位置，最后確定兩澆口最正確7所示。第三章 注塑機的選擇模具一次注射需要的原料ABS量主要是由塑件和澆注系統(tǒng)凝料組成。估算塑件的體積和質(zhì)量使用UG中分析/測量體命令可以知道，三維模型的體積為查表可以知

24、道ABS的密度 此處取由m=* 3.1m估算澆注系統(tǒng)凝料體積澆注系統(tǒng)凝料體積可以按照塑件體積的0.6倍計算，由于此模具按照一模一腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為：=5474即該模具一次注射需要的ABS量體積：=+ 3.2=9123.2310+5474=14597質(zhì)量：3.2 估算鎖模力當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生使模具分型面漲開的力，這個力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機的額定鎖模力，才能保證注射時不發(fā)生溢料現(xiàn)象。使用UG中的注塑模模塊下的投影區(qū)域命令可以得到塑件在分型面即XOY面上的投影面積為 =4520 流道凝料在分型面上的投影面積按經(jīng)驗取

25、為：=500即總的投影面積 =4520+500=5020所以所需的鎖模力 F=P*P為塑料熔體對型腔的成型壓力其大小一般是注射壓力的80% ，ABS的注射壓力為60-100Mpa，因為是薄壁的，所以取大的。即F=P*=5020*80=402 KN3.3 選擇注塑機根據(jù)模具一次注射量和鎖模力的估算值，可以選用國產(chǎn)常用注射機XS-ZY-125，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：型號注射方式螺桿直徑/mm最大注射量/g注射壓力/Mpa鎖模力/KN最大注塑面積/臥式螺桿式42125120900320最大模具厚度/mm最小模具厚度/mm最大開模行程/mm噴嘴球半徑/mm噴嘴孔半徑/mm定位圈直徑/mm模板尺寸/

26、mm*mm30020030012100428*458第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1 澆注系統(tǒng)的組成及作用普通流道澆注系統(tǒng)一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四局部組成的。澆注系統(tǒng)的作用：將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利排出。在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。4.2 普通澆注系統(tǒng)設(shè)計要求澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大、而且還與塑件所用的塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計時，一般要

27、遵循如下根本原那么：結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。在平衡式布置中，從主流道末到各型腔的分流道和澆口，其長度、斷面面積和尺寸都對應(yīng)相等。這種布置能使塑料熔體均衡地進(jìn)料，在同一時刻，以相同的額定壓力和溫度充滿型腔。采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損、縮短充模時間。為此，澆注系統(tǒng)的長度應(yīng)盡量短、斷面尺寸應(yīng)合理、應(yīng)盡量減少流道的彎折。澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動、防止產(chǎn)生渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣和不縮。防止高壓熔體對模具型芯和嵌件的沖擊，防止型芯變形和嵌件位移。澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品別離或者易于切除和修整。熔接痕部位與澆口尺寸、

28、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對制品質(zhì)量的影響。盡量 減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。澆注系統(tǒng)的模具工作外表應(yīng)到達(dá)所需的硬度、精度和外表粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。應(yīng)盡可能使主流道中心與模板中心重合，假設(shè)無法重合也應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能縮短。4.3 主澆道的設(shè)計主流道是澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。主流道上的一些尺寸主要是由所選的注塑機決定的。主流道局部在成型過程中，其小端入口處于注塑機噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替地反復(fù)接觸，屬于易

29、損件，對材料的要求較高，因而模具的主流道局部常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套式俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理要求淬火5357HRC。澆口套應(yīng)設(shè)置在模具的對稱中心位置上，并盡可能保證與相連接的注塑機噴嘴為同一軸心。澆口套主流道的尺寸各種參數(shù)意義如圖4.1所示主流道小端直徑 d=注射機噴嘴直徑+0.5-1=4.0+1=5 mm主流道球面半徑 SR=噴嘴球面半徑+1-2=12+1=13 mm球面配合高度取 h=5 mm 主流道錐角 =3主流道長度L由模具結(jié)構(gòu)來確定，從模具的結(jié)構(gòu)上知道L=107.5 mm4.4 分流道設(shè)計 分流道

30、的作用在多型腔或單型腔多澆口塑件尺寸大時應(yīng)該設(shè)置分流道。分流道是指主流道末端與澆口直徑這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地流經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡的分配到各個型腔。 分流道的形狀及尺寸為了便于機械加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。常用的分流道截面形狀一般可以分為圓形、體形、U形及矩形等。由理論分析可以知道，圓形截面的流道總是比任何其他形狀截面的流道更可取，因為在相同截面積

31、的情況下，其比外表積最小流道外表積與體積之比值稱為比外表積，即它在熱的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供的接觸面積最小，因此從流動性、傳熱性等方面考慮，圓形截面是分流道比擬理想的形狀。但是考慮到圓形截面分流道因其要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才能利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，且模具閉合難以精確保證兩半圓對準(zhǔn)，故生產(chǎn)中不常使用，許多模具設(shè)計采用梯形截面的分流道。梯形截面分流道容易加工，且塑料熔體的熱量散失及流動阻力均布大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可以確定其截面尺寸 4.1 4.2式中：B梯形的大底邊寬度mm；m塑件的重量g；L分流道的長度mm；H梯形的高度mm。分流道示意圖由上面的計算以及

32、式子4.1、4.2有:= =2.67mm 根據(jù)經(jīng)驗9.5mm內(nèi)才合理，因此這里計算的結(jié)果不合理，因此據(jù)經(jīng)驗知道截面大底邊尺寸一般為5-10mm 這里取8mm高度取 取H=6mm梯形的側(cè)面斜角常取5-10，這里取6。最終確定的分流道外觀如圖4.2所示。4.5 澆口的設(shè)計澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除了直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的局部，但卻是澆注系統(tǒng)中的關(guān)鍵局部。澆口的位置、形狀及尺寸對塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。本例通過前面的moldflow分析結(jié)果分析最終采用兩個側(cè)向澆口，位置如圖4.3所示。圖 4.3澆口位置側(cè)向澆口截面為梯形，其寬度指梯形大口寬度W，深度h由下式?jīng)Q定

33、：h=n*t 4.3式中 h側(cè)向澆口之深mm；t塑件在澆口位置處的壁厚mm；n系數(shù)，依塑料種類而異，查表可以知n=0.6；測量可以知道 t=0.65 mm 即 h=n*t=0.6*0.65=0.39 mmW= 4.4式中W側(cè)向澆口之寬mm；A型腔一側(cè)的外表積等于V/tn同上系數(shù)即 由式子4.4有：W= 2.37 mm4.6 moldflow中澆注系統(tǒng)模型建立圖4.4 moldflow中的澆注系統(tǒng)在moldflow中按上述計算結(jié)果及要求的建立澆注系統(tǒng)進(jìn)行模擬，如圖4.4是澆注系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連通性的診斷圖。第五章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計一般注射模具內(nèi)的塑料溫度為200C左右，而塑件固化后從模具型腔中取出來的溫度在

34、60C以下。熱塑性塑料在注射成形后，必須對模具進(jìn)行有效冷卻，使熔融塑料的熱量盡快傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。常用的冷卻介質(zhì)是水，這里我們也采用水來做冷卻介質(zhì)。冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大；冷卻水道至型腔外表距離應(yīng)盡量相等；澆口處加強冷卻；冷卻水道出入口溫差應(yīng)盡量小；冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置；此外，冷卻水道設(shè)計還必須盡量防止接近塑件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑件強度；冷卻水道要易于加工清理，一般孔徑為10mm左右不小于8mm；冷卻水道的設(shè)計要防止冷卻水的泄露，但凡易漏的部位要加密封圈等等。冷卻系統(tǒng)的計算包括熱傳導(dǎo)面積的計算、溫控介質(zhì)通道的尺寸和介質(zhì)用量確實定以

35、及通道回路的排布等等。需要用冷卻水?dāng)U散的模具熱量塑料傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機熱量的差值即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。 單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量可用下式計算：Q=n*m*q 5.1Q單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量kJ/h；n每小時的注射次數(shù)；m每次注射的塑料量，包括澆注系統(tǒng)kg；q單位質(zhì)量的塑料在模腔內(nèi)的熱量kJ/kg；只考慮塑料在模內(nèi)處于單相粘流態(tài)，那么q= 5.2塑料的比熱容kJ/kg.K；塑料熔體充模時的溫度C；塑料脫模時的溫度C；注塑機XS-ZY-125的注射時間為1.6s，而ABS的成型周期為30-70s左右，因此取每小

36、時的注射次數(shù)為60次即n=60q=1.047*230-60=178.0 kJ/kgQ=n*m*q=60*15.3*178.0=163.4 kJ/h冷卻水的體積流量為保證冷卻效果，忽略自然對流散發(fā)到空氣中模具的潛熱、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量、以及模具傳給注射機的熱量。因此計算中我們要用冷卻液傳遞163.4 kJ/h的模具熱量。 5.3冷卻水的體積流量；Q單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量kJ/h；冷卻水出口溫度C；冷卻水進(jìn)口溫度C；水的密度=1000 kg/；水在此溫度的比熱容=4.183 kJ/kg*k；冷卻水出口溫度=28 C冷卻水進(jìn)口溫度=25C即= /h冷卻水在冷卻管道中的流速由于模具比擬小

37、采用冷卻水道直徑為6mm=0.13 m/s熱傳導(dǎo)的面積的計算 5.4熱傳導(dǎo)面積；冷卻水對你通道表壁的傳熱系數(shù)W/K；熱傳導(dǎo)面的平均溫度與冷卻水平均溫度的差值，其中冷卻水的平均溫度為冷卻水在進(jìn)口處和出口處溫度的平均值。冷卻水對你通道表壁的傳熱系數(shù)的簡化計算公式為： =940.1 W/K即由式子5.4有：=1.44* 冷卻水道的總長度由經(jīng)驗公式有：=76.5 mm由上計算可以知道此模具的的冷卻效果很好，所要的冷卻管路很少，所以冷卻水路的排布根據(jù)工件結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)排布即可滿足冷卻要求。如圖5.1所示為在UG中建立的冷卻水路排布圖。圖5.1 UG中建立的冷卻水路布置圖5.3 moldflow中冷卻系統(tǒng)模

38、型建立在moldflow中建立結(jié)合模具結(jié)構(gòu)以及滿足上述要求的的冷卻水道模型，如圖5.2所示的冷卻水路排布模型。圖5.3是開始第一次建立的冷卻回路排布模型，由于后來設(shè)計中與小型芯、推桿的分布有干預(yù)而不得不舍棄。圖 5.2最終確定的冷卻水路布置圖圖5.3產(chǎn)生干預(yù)的冷卻水路布置圖第六章 moldflow的流動、冷卻、翹曲綜合分析6.1 填充+保壓+冷卻過程分析充填階段狀態(tài): V = 速度控制 P = 壓力控制 V/P= 速度/壓力切換|-| 時間 | 體積 | 壓力 | 鎖模力 | 流動速率|狀態(tài) | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) |(cm3/s) | |-| 0.05 |

39、 4.46 | 6.41 | 0.00 | 15.44 | V | | 95.63 | 24.84 | 17.55 | V/P | | 1.27 | 99.53 | 76.50 | 25.54 | 0.83 | P |保壓及冷卻階段|-| 時間 | 保壓 | 壓力 | 鎖模力 | 狀態(tài) | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) | |-| 1.50 | 0.71 | 76.50 | 21.72 | P | | 11.13 | | | |壓力已釋放| | 30.02 |100.00 | 0.00 | 0.02 | P |從上面的moldflow分析可以知道在1.27s的時候型腔

40、幾乎充滿：在11.13s的時候保壓壓力釋放，保壓結(jié)束；在30.02s的時候冷卻結(jié)束，所以此次分析的填充+保壓+冷卻總時間為30.02s。主要流動結(jié)果分析 圖 6.1充填時間 圖6.2 速度壓力切換時的壓力由圖6.1可以知道型腔在1.296s時完成了充填過程，圖中的灰色位置是沒有充填完的位置，需要改良工藝參數(shù)，提高熔體溫度等，使型腔充填完整。速度壓力切換時的壓力就是速度控制向壓力控制轉(zhuǎn)換時的最高注射值，在圖6.2中的已著色區(qū)域，就是在速度控制下完成填充的，灰色區(qū)域為未填充區(qū)域，就是型腔末端在壓力控制下完成的填充的。從這可以看到速度控制向壓力控制轉(zhuǎn)換時的最高注射值為95.63Mpa，小于注射機的1

41、25Mpa的注射壓力。根據(jù)V/P轉(zhuǎn)換點可以為注射機設(shè)置多段壓力提供參考。 圖6.3 流動前沿的溫度 圖6.4 縮痕指數(shù)流動前沿處的溫度：熔融塑膠流經(jīng)型腔不同位置時的溫度顯示。一般的ABS熔點為170左右，分解溫度為260；注塑溫度的可調(diào)區(qū)間比擬大。注塑時，一般使用溫度為180-240，從圖6.3中可以知道存在熔點以下的區(qū)域，易出現(xiàn)短射，說明充填不順利，因此，在設(shè)計時應(yīng)該適當(dāng)提高模溫、熔溫提高射壓，加快射速，增大剪切作用，增大剪切熱和摩擦熱，減緩塑膠冷卻。由圖6.4 縮痕指數(shù)可以看出在拐角處、短邊壁厚處是熱量集中的區(qū)域，冷卻速率最慢，從型腔中取出后在沒有外力的約束下收縮的指數(shù)最高。因此在實際生產(chǎn)

42、時應(yīng)注意這些地方的冷卻問題。 圖6.5 體積收縮率 圖6.6 氣穴位置均勻的體積收縮可以防止制品出現(xiàn)較大的翹曲。由圖6.5 體積收縮率可以知道這里的體積收縮率也不算均勻，要調(diào)整冷卻水道的排布，到達(dá)冷卻的整體均勻，使體積收縮到達(dá)均勻，減少翹曲。從圖6.6中可以看出這里的氣穴位置一般都在制品的邊緣處，但是有些氣穴在型腔深處，其氣體不易排出，因此應(yīng)考慮在這些地方采取排氣措施。 圖6.7 熔接痕圖 6.8 鎖模力從圖6.7中可以知道熔接痕一般都在制品的邊緣處，這樣在實際生產(chǎn)中中比擬容易剔除，對制品的影響不大。由圖 6.8可知，在2-3s之間鎖模力到達(dá)最大，這為在時間生產(chǎn)中選擇注射機提供參考，在選擇注射

43、機的同時還要考慮注射機的塑化量是否可以滿足成型制品的質(zhì)量。主要冷卻結(jié)果分析 圖6.9 制品溫度 圖6.10 模具溫度制品不同部位的溫度差異，尤其的制品型芯和型腔的溫差較大是引起制品翹曲、延長制品成型周期的主要原因。從圖6.9分析可以知道，制品溫度最高處不超過冷卻液入口溫度的25C，制品上不存在過冷或過熱點，說明冷卻回路的效果較好。模具溫度顯示的是和制品外表接觸的模比溫度，是顯示型腔內(nèi)溫度分布均勻性的一個重要結(jié)果。制品上下外表的溫度和目標(biāo)模具溫度差值不宜超過10C，模腔外表的溫差不宜超過10C。從圖6.10可以知道在制品的四個拐角及邊緣位置的溫度較高，說明經(jīng)過冷卻以后，制品這個部位的熱量仍然很多

44、，制品頂出后，脫離模腔的限制，高溫區(qū)域的收縮明顯高于其他部位。 圖6.11回路冷卻介質(zhì)溫度 回路冷卻介質(zhì)的溫度不應(yīng)超過2-3C，而且模擬的介質(zhì)溫差范圍也應(yīng)該在2-3C，C，變化很小，冷卻效果也不是很明顯，故應(yīng)該考慮調(diào)整冷卻管路的設(shè)置與布置?；芈饭鼙跍囟壬呙黠@的位置就是熱量集中的區(qū)域，對于這些位置需要加強冷卻。由圖6.12可以知道，在四個拐角處以及冷卻液進(jìn)出口的位置管壁溫度變化比擬明顯，所以要注意這些地方的冷卻，但是這里的溫度變化也只接近一度而已，對制品的影響不大。 圖6.13凍結(jié)時間 圖6.14 制品平均溫度制品上壁薄，突出部位的散熱快，冷卻速率也最快，壁厚位置，復(fù)雜位置散熱慢冷卻慢，凍結(jié)時

45、間長。從圖6.13分析可以知道在四個拐角處以及壁厚、深腔處的凍結(jié)最慢，但是總體上凍結(jié)只用了不到17s時間，時間間隔較小，對制品影響不大。由圖6.14可以知道，冷卻結(jié)束以后的制品平均溫度在50C以下，滿足頂出時制品的溫度在60C以下，這與我們之前的設(shè)想是一致的，從這個角度去設(shè)想，我們這次的模擬是成功的。.所有因素引起的綜合翹曲變形從圖6.15的綜合因素翹曲變形分析圖可以知道，制品在X、Y、Z三個方向上的綜合變形比擬均勻，沒有出現(xiàn)制品在哪一個方向上的翹曲變形特別厲害。.獨立因素引起的翹曲變形對圖 6.16引起翹曲變形的獨立因素分析可以知道，制品的翹曲變形主要因素是由不同的收縮差異引起的。收縮不均引

46、起的翹曲主要位于拐角，短邊位置，從其他的分析結(jié)果可以觀察到這些區(qū)域是熱量集中處，冷卻結(jié)束后，溫度依然明顯高于其他部位，但限于模具結(jié)構(gòu)和成型零部件的強度，無法使冷卻水道靠近這些區(qū)域。在實際生產(chǎn)中應(yīng)該加強這些部位的冷卻，減少制品的整體溫差，縮小高溫區(qū)域的面積，從整體上優(yōu)化冷卻水管的排布，使制品內(nèi)部應(yīng)力在冷卻階段均勻釋放。圖 6.16 獨立因素引起的翹曲變形第七章 抽芯機構(gòu)對于一些有側(cè)面孔或側(cè)面凹凸的塑件，常采用斜銷及斜滑塊側(cè)面抽芯機構(gòu)。對于本設(shè)計中主要涉及的就是四面的側(cè)抽芯。此套模具中有十個側(cè)抽芯，如圖7.1所示。此套模具中的側(cè)抽芯主要是采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。側(cè)型芯的分布圖7.1 抽芯距s的計算抽

47、芯距應(yīng)保證型芯從成形位置抽撥到不阻礙塑件的取出。抽芯距即型芯滑塊移動的距離，應(yīng)等于側(cè)面型孔或凹凸深度加2-3mm以上。=0.75+4=4.75 mm=1.5+4=5.5 mm=1.5+4=5.5 mm=1.35+4=5.35 mm=0.85+4=4.85 mm=1.6+4=5.6 mm=0.7+4=4.7 mm=0.9+4=4.9 mm=0.8+4=4.8 mm=0.85+4=4.85 mm在實際設(shè)計中1,2,3,4四個側(cè)滑塊設(shè)計成一個大滑塊因此此大滑塊的抽芯距為5.5 mm；5,6兩個側(cè)滑塊設(shè)計成一個大滑塊其抽芯距為5.6 mm；7，8兩個側(cè)滑塊設(shè)計成為一個大滑塊其抽芯距為4.9 mm；9,

48、10兩個側(cè)滑塊設(shè)計為一個大滑塊其抽芯距為4.85 mm。斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機構(gòu)7.2 斜導(dǎo)柱的安裝角度，開模行程H的計算斜導(dǎo)柱的安裝角度開模所需的力、斜導(dǎo)柱所受彎曲力、實際能得到的抽撥力和開模行程等有關(guān)。大那么抽撥力大，但斜導(dǎo)柱所受彎曲力亦大。當(dāng)抽芯距為一定時，小那么使斜導(dǎo)柱工作長度和開模行程增大，降低斜導(dǎo)柱的剛性。因此確實定應(yīng)兼顧抽芯距和斜導(dǎo)柱的剛性。一般取15-20，不大于25，楔緊塊的斜度應(yīng)比斜導(dǎo)柱安裝角度大2-3，以保證開模時斜導(dǎo)柱的抽芯滯后于鎖緊模與滑塊的脫離。斜導(dǎo)柱安裝角度與抽芯距、斜導(dǎo)柱工作長度之間的關(guān)系如下如圖7.2所示：抽芯方向與模具安裝平面平行時：s=L*sin 7.1H=s/t

49、an=L*cos 7.2s為抽芯距mm；L斜導(dǎo)柱的工作局部長度mm；斜導(dǎo)柱的安裝角度；H抽芯距為s時所需開模行程mm。這里的斜導(dǎo)柱的角度均取15= /tan=17.75 mm= /tan=20.55 mm= /tan=20.55 mm= /tan=20.0 mm= /tan=18.13 mm= /tan=20.93 mm= /tan=17.56 mm= /tan=18.31 mm= /tan=17.94 mm = /tan=16.81 mm7.3 抽芯力塑件在冷卻時包緊型芯，產(chǎn)生的包緊力。因此型芯抽芯力必須克服包緊力和摩擦阻力。在開始抽芯的瞬間抽芯力為最大。影響抽芯力的因素很多，它與塑件包容的

50、斷面形狀和大小、塑件壁厚、塑料收縮率、剛性、對型芯的摩擦系數(shù)、成形工藝上的注射壓力、開模時間以及型芯的脫模斜度、型芯的加工紋向等有關(guān)。由于要考慮到一切因素較為困難，在實用上只考慮主要因素按下面公式計算。 7.3式中Q抽芯力N；A型芯被塑件包緊的斷面形狀周長cm；h型芯成形深度cm；q由于塑件收縮形成的單位正壓力，一般取8-12Mpa，這里取q=10 Mpa摩擦系數(shù)，取0.1-0.2，這里取=0.2；脫模斜度，ABS對于模芯局部沿模方向的脫模斜度取35-1，這里取50。=0.75 mm =3*2.26*2=13.56 mm=1.5 mm =1.3*2+2.46*2*2=15.04 mm=1.5

51、mm =5.7*2+1.3*2=14.0 mm=1.35 mm =3*1.36*2=8.16 mm=0.85 mm =7.04*2+1.21*2=16.5 mm=1.6 mm=3.27*3.14+1.21*3.14+7.65+0.8*2+4.12+0.7*2+3.06*2+1+1.81*4*1.21*2+0.6*2+1.21*2+1.22*2+1.81*2+1.81*2+1.12*2+1.21*2+1.81*2+0.6*2+1.21*2=69.72 mm=0.7 mm =1.13*2+2.62*2=7.5 mm=0.9 mm =3.62*2+0.91*2=9.06 mm=0.8 mm =0.9

52、1*2+7.04*2=15.9 mm=0.85 mm =7.04*2+1.21*2=16.5 mm即抽芯力如下：=13.56*0.75*10*0.2*cos20-sin20=-13.56*0.75*10*0.15=-15.26 N=15.04*1.5*10*0.2*cos20-sin20=-15.04*1.5*10*0.15=-33.84 N=14.0*1.5*10*0.2*cos20-sin20=-14.0*1.5*10*0.15=-31.5 N=8.16*1.35*10*0.2*cos20-sin20=-8.16*1.35*10*0.15=-16.52 N=16.5*0.85*10*0.2

53、*cos20-sin20=-16.5*0.85*10*0.15=-21.04 N=69.72*1.6*10*0.2*cos20-sin20=69.72*1.6*10*0.15=-167.33 N=7.5*0.7*10*0.2*cos20-sin20=-7.5*0.7*10*0.15=-7.88 N=9.06*0.9*10*0.2*cos20-sin20=-9.06*0.8*10*0.15=-12.23 N=15.9*0.8*10*0.2*cos20-sin20=-15.9*0.8*10*0.15=-19.08 N=16.5*0.85*10*0.2*cos20-sin20=-16.5*0.85*

54、10*0.15=-21.04 N7.4 脫模推出機構(gòu)的計算 脫模機構(gòu)的選用原那么使塑件脫模時不發(fā)生變形略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久的變形；推力分布依脫模阻力的大小要合理安排；推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；推桿的強度及剛性應(yīng)足夠，在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形；推桿位置痕跡必須不影響塑件外觀；脫模機構(gòu)的運動應(yīng)保證靈活，可靠，不發(fā)生誤動作。 脫模力的計算塑料在成型時，由于有尺寸上的收縮，所以對模具的突出部位有包緊力。脫模機構(gòu)的負(fù)荷就是這種包緊力對脫模方向上形成的阻力。當(dāng)脫模斜度不大時，一般指小于5初始脫模力最大，一經(jīng)推動，脫模力即迅速減小。所以脫模力的計算計算

55、的目的是為了設(shè)計推桿必須按照無脫模斜度的條件計算。當(dāng)脫模斜度大于5時，可以計入脫模斜度的影響。脫模力包括三個內(nèi)容：塑件從模具上脫出時的摩擦阻力、大氣壓力、脫模機構(gòu)的運動阻力一般可以忽略不計及塑料對鋼材的粘附力一般可以忽略不計。初始脫模力計算當(dāng)脫模開始時，阻力最大。推桿剛度及強度按此時的受力計算。亦即無視脫模斜度=0。R=75+125/3.14=64 R/20=3.21tR/20, 故此塑件為薄壁件。薄壁矩形件的初始脫模力計算公式： 7.4Q為脫模力N；t為平均壁厚cm；E塑料的彈性模量N/c；S塑料平均成形收縮率mm/mm；L包容凸模的長度cm； f塑料和鋼的摩擦系數(shù)； m塑料的泊松比；r圓柱

56、形半徑cm；a、b矩形的長、寬cm。即初始脫模力的計算如下t=0.1cm ，E=200000 N/c，L=1.1 cm ，f=0.3 ，m=0.3 ，a=12.5cm ，b=7.5 cm， B=179.6 =2144 N推桿計算.1 圓形推桿的直徑d 7.5d圓形推桿的直徑cm；推桿的長度系數(shù)0.7；l推桿長度cm；E推桿材料的彈性模量N/c； 鋼 E=21000000=2.1* N/c；Q總脫模力N。此套模具中推桿長度為l=11.5 cm 推桿數(shù)量暫定位8，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)，8根推桿的分布如圖7.3所示。推桿的分布圖d=0.2 cm在實際模具設(shè)計過程中，我們選擇使用直徑0.4 cm的推桿。.2

57、推桿的應(yīng)力校核 N/c 7.6=2133 N/c查表知一般中碳鋼 =32000 N/c即： 推桿滿足要求。第八章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)過綜合分析選擇A1型模架，即只有定模板和動模板兩塊組成，無支撐板，根本結(jié)構(gòu)如圖8.1所示。模架結(jié)構(gòu)示意圖及校核型腔的根本結(jié)構(gòu)所謂的型腔cavity是指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形。除去具體尺寸比塑料大由于塑件在成形時有收縮以外，其他都和塑件完全相同，只不過凹凸相反而已。注射成形是先閉模以形成空腔，而后進(jìn)料成形，因此必須由兩局部(或兩局部以上)形成這一空腔型腔。其凹入的局部稱為凹模cavity，凸出的局部稱為型芯core。型腔構(gòu)成的要點是：使塑件開模后留在

58、動模一側(cè)，因此必須考慮把脫模阻力大的一側(cè)做在動模上。結(jié)合本次的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔采用組合式凹模結(jié)構(gòu)整體嵌入式凹模。8.2.2.脫模斜度脫模斜度只要是為了便于脫模。脫模斜度的大小與塑件的形狀、脫模方向的長度，塑料的外表質(zhì)量有密切關(guān)系。熱塑性塑料在脫模時有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度，也可以順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，應(yīng)選用2的脫模斜度作為標(biāo)準(zhǔn)斜度。塑料的性質(zhì)不同，所必須的脫模斜度也不同，查表可以知道ABS脫模斜度推薦值為凹模型腔40-120，凸模型芯為35-1。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料的脫模斜度大塑件的壁厚大時，成形收縮大，脫模斜度要大；形狀復(fù)雜的局部要比形狀簡單的

59、局部需要較大的脫模斜度；型腔的深溝槽局部如加強筋的脫模斜度一般為3-5型腔的深溝槽局部的脫模斜度一般為3-5，型腔比擬深脫模斜度設(shè)置為4。脫模斜度的取得規(guī)律:凹模以大端為準(zhǔn)，斜度由小端取得。但是圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以小端為準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)行計算凸模以小端為準(zhǔn)，斜度由大端取得。但是圖樣上尺寸標(biāo)注應(yīng)以大端為準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)行計算8.2.3 凹模型腔的強度校核由于注射壓力的作用，凹模型腔有向外脹出的變形產(chǎn)生。當(dāng)變形量大于塑件在壁厚方向的成型收縮量時，就會造成脫模困難。嚴(yán)重是還會不能開模。另外也由于成型過程中，各種工藝因素的影響，型腔內(nèi)的實際受力情況有時非常復(fù)雜，不可能以一種簡單的模式完全代表；因此，在強度計算上采取比擬寬容

60、的做法，原那么是：寧可有余而不可缺乏。換言之，就是平安系數(shù)較大。此模具是嵌套式組合凹模中小型模具是指模板的長度和寬度在500mm一下的模具這僅是從模具的力學(xué)角度來劃分，而不是以塑件質(zhì)量來劃分的。這類模具的強度，只要模板的有效使用面積不大于其長度的60%，深度不超過其長度的10%，可以不必計算。此Mp4面板的尺寸為75*125mm，模仁尺寸125*175mm，深度方向為50mm，而我選用的模具模板的尺寸為350*350，350500350500故此屬于中小型模具，由經(jīng)驗可以知道對于這類模具的強度，只要模板的有效使用面積不大于其長度的60%，深度不超過其長度的10%，可以不必計算。模板的有效使用面