刷座注射模具的设计

1、刷座注射模具的设计1绪论毕业设计是为模具设计与制造专业学生在学完全部课程后，大学毕业之前所设置的一个重要的实践性环节。其目的有：1、综合运用本专业所学课程的理论和生产实习知识，进行一次塑料模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生自己的独立工作能力。2、巩固“塑料模具设计与制造”等课程所学的内容，掌握模具设计的方法和步骤。3、掌握塑料模具设计与基本技能，如模具相关尺寸计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。注塑模的现状：目前，我国的模具技术有了很大发展，模具的精密度，复杂程度和寿命都有很大提高。模具的标准化程度也有一定提高。但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差

2、距，主要体现在：产需矛盾：随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的加快，对模具的需求越来越磊。无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要，只达到70%左右。造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化，标准化程度低，生产周期长。另外，设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要。企业结构不合理：我国很多模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂或车间内，模具的商品化程度低，面国外面70%、上都是专业模具厂，且走的是“小而精”的道路，因此生产效率和经济效益俱佳。产品水平：衡量模具的产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度，以及模具的制造周期和使用寿命。而这几项指标与国外相比的差距

3、都十分明显。止匕外，模具工业的整体装备水平也存在相对落后，利用率低的现象。高素质的模具技术人才缺乏，产品的综合开发能力还急需加强。近年来，外企进入中国加剧了竞争，也出现一些价格方面的恶性竞争。为了避免顺为暂的利益而损失长远利益和整体的发展，未来一年中，待业协会也将加强团结模具企业间的组织和协调，制定合理的价格水平。同时，研究国际模具价格水平，以对行业进行指导和信息沟通。共35页塑料模具行业发展趋势：改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业企业的所有制成份也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体，合资，独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的

4、“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙，美的，康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量，成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一切的标准。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国空相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CA胧术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型，精密，复杂和长寿命模具依赖

5、进口。未来塑料模具制造技术发展趋势：模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”，“精度高”，“质量好”，“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：1全面推广CAD/CAM/CAE术模具CAD/CAM/CA技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CA技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CA瞰术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CA技术跨地区，跨企业，跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使用权虚拟制造成为可能。2提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计

6、目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30流右。国外发百叶窗国家一役为80流右。3具研磨抛光将自动化，智能化模具表面的质量对模具使用寿命，制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化，智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，心提高模具质量是重要的发展声势为。本课程要求每个学生独立完成零件的工艺设计，模具结构设计与计算，典型零件制造工艺规程制定等工作，并画出一套模具总装配图及零件图，写出设计说明书一份，毕业设计完成后要进行答辩共35页第2页2工艺性分析2.1 塑件的原材料分析吆塑料，化学名称：聚氯乙烯英文名称:Poly(VINylChloride)比重:1.38克/立方厘米成型收缩率：0.6-1.5

7、%成型温度：160-190C特点：力学性能，电性能优良，耐酸碱力极强，化学稳定性好，但软化点低.适于制作薄板，电线电缆绝缘层,密封件等.成型特性：1 .无定形料，吸湿小,流动性差.为了提高流动性，防止发生气泡，塑料可预先干燥.模具浇注系统官粗短，浇口截面宜大，不得有死角.模具须冷却，表面镀缸.2 .由于其腐蚀性和流动性特点，最好采用专用设备和模具。所有产品须根据需要加入不同种类和数量的助剂。3 .极易分解，在200度温度下与血.期接触更易分解，分解时逸出腐蚀.刺激性气体.成型温度范围小.4 .采用螺杆式注射机喷嘴时，孔径直大，以防死角滞料.好不带镶件，如有镶件应预热.制品材料为聚氯乙烯，是一种

8、无毒、外观为白色的粉末，由于它对光热稳定性较差，只由加入多种助剂后，才能使它具有实用价值，它的制品一般多为组合的塑料。从使用性能上看，聚氯乙烯机械强度取决于分子量的大小及各种助剂的含量，分子量越大，机械强度越高，助剂含量越大，则强度越低，聚氯乙烯的吸水性很小(<50%透气性也很低，硬度和钢性比聚氯乙烯好，耐磨性超过硫化橡胶，聚氯乙烯具有良好的电绝缘性，且具有非常良好的化学稳定性，能耐浓酸，很适于做防腐材料，聚氯乙烯在光作用下会导致降解，但只要添加适当的光稳定剂，聚氯乙烯的耐老化性大大提高，可几十年保持稳定，从成型工艺上看，如果塑料坯料中含有水分，则制品表面，就会缺乏光泽，并产生银纹，从而

9、降低制品的力学及电性能，聚氯乙烯属于热敏性塑料，加工温度与材料分解温度很接近，受温度影响，极易产生氯化氢气体，导致树脂变色，所以必须严格控制料管温度，并尽共35页第3页可能采用的较低的成型温度。料管温度的选用：后段料管为160170C中段料管为160165C前段料管为140150C喷嘴处温度150190C标准180c模具温度40-70C2.2 制品的工艺性分析由制品图可知，制品最大外径为060nlm制品高度为116nlm，总体尺寸较大，成型较为困难，制品最大壁厚为45mm,最小壁厚为1,满足注射成型时壁厚的范围要求制品的尺寸精度为060±0.15,032±0.1,030&#

10、177;0.05038±0.05其精度为7级精度，为一般精度级别，由于制品成型较为复杂，而且成型尺寸较为大，可采用一模两腔。制品为不规则旋转体，成型脱模都比较困难，制品图上脱模斜度但为便于脱模凹模设计时取脱模斜度为1。，凸模为30',制品上各处的轮廓过渡处和壁厚过渡处均用圆角连接，凹槽采用组合凹槽，有侧抽芯结构，故综合可知，该制品工艺复杂，在成型时，应严格控制工艺条件。由于聚氯乙烯塑料有容易热分解，和流动性差的弱点，模具中的流道和浇口，应尽可能粗、短、厚。模腔表面镀以硬铭或氮化处理，以防止受腐蚀。1、严格控制加工温度，模具温度高，制品透明度好，并可减少熔接不良，尤其是可降低制

11、品中的内应力，且容易成型。2、严格控制模具塑料中的水分，含水率必须低于0.03%,由于干燥不充分会产生银纹，干燥条件：干燥温度为95-100C。时间6小时，（鼓风电烘箱），料层厚度不宜超过30mm,以防连结成块，若料层厚超过30mm则在干燥过程中应不断地翻料，防止粘连，又提高干燥效果，料斗应预热保温，避免已干燥的模塑料重新吸潮。3、聚氯乙烯流动性差，宜高压成型，一般在90mp时右，采用低温高压注射，背压0.51.5mpa。2.3 发展概述聚氯乙烯是当今世界上产量最大，应用最广的热塑性塑料之一。在我国是发共35页第4页展较早、产量最大、用途也最广的一种。由于它是具有良好的耐化学腐蚀性能，在常温下

12、对一般浓度的酸碱均较稳定，同时由于其材料来源丰富，成本低廉，国内生产单位较多，而且有一定的机械强度，加工成型方便，焊接性能良好等，因此在水处理中采用得比较广泛。聚氯乙烯塑料本身无色透明，加入增塑剂、稳定剂、着色剂等辅助材料后可制成各种不同用途的制品。聚氯乙烯塑料分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯两种。硬聚氯乙烯除强氧化性酸（如浓硝酸、发烟硫酸）和芳香族及含氟的碳氢化合物和有机溶剂外，对其它一般酸、碱介质，都具有较高的化学稳定性，它在各种腐蚀性介质中的化学稳定性见表03-04-12。表030412硬聚氯乙烯的化学稳定性硬聚氯乙烯耐热性不好，耐低温也差，使用温度为-1050%抗冲击性能不好，使用压力为0.

13、25MPa以下，所有这些都限制了硬聚氯乙烯在水处理中的应用。刷座注朔的工艺条件注射机机筒温度螺杆式注射温度200C-226c后段160C-170c中段165c-180C前段150c-170C注射时间2-5S模具温度30C-60C冷却时间15-40S保压时间15-40S注射压力80-130MPa成型周期40-90S收缩率0.0060.015后处理方法：热风循环箱式红外灯烘箱.温度60c时间4h.共35页第5页3确定模具结构制品精度等级为一般精度等级，由于形状复杂，尺寸较大，最多采用一模两腔，根据制品形状结构，采用推板推杆脱模.帅制品精度和尺寸选择.上模座凹模板垫块推板31520032118x50

14、0x25x315x100x160x80x200x12.5定模板200凹模固定板200下模座315x315x2531532x400x40制品刷座根据其使用环境，要求不高，可以有浇口痕，故采用梯形浇口，开模时不能自动拉断，需用手动拉断，不需修整，采用梯形浇口，可以使塑件熔体的表现粘度以及通过剪切热，提高料温等.对于PVC这种流动性差，注射工艺条件要求较严格的塑料来说，梯形浇口优于其它形式的浇口.本模具为一模两腔，采用梯形浇口，双分型面，合模导向采用导柱，导套.浇注系统与梯形浇口，流道平衡分布，以方便设计与加工.脱模方法：推板推杆.模具排气方式：分型面推杆间隙排气.温度调节系统：采用冷却水环浇调节模

15、温.模具安装尺寸315x500模具结构示意图：共35页第6页3.1 模腔数量的确定与校核N=2个，单个制品的体积M1=22cm浇注系统和飞边所需的的塑料体积M2=24cm按注射机的最大注射量校核模腔数量Nkm0-m2N=F式中：K一注射机量子注射量的利用系数取0.8M0注射机允许的最大注射量(cm3)M1一单个制品的体积(cm3)M2浇注系统和飞边所属的塑料体积(cm3)代入数据：N=故满足.0.8120-2.44.25N22=23.2 按注射机的额定合模力校核模腔数量共35页第7页N=F1-P2AjplAs式中：F1注射机的额定合模力（N）Pl一单位投影面积需要的合模力（MPa）,可近似取塑

16、料熔体对模腔的平均压力<<>料成型工艺与模具设计>417，取PL=20MPaAj浇注系统和飞边在模具水平分型面上的投影面积（mm）Aj=5cm2As一单个制品在模具水平分型面上的投影面积（mnm）,Aj=17cm2代入数据：3=17.35-N二290010-30500301700故满足.3.3 模具厚度的校核实际模具厚度Hm与注射机允许安装的最大模具厚度Hmax及最小厚度Hmin之间必须满足下列条件：即.HminHmHmax已知：二294，已选注射机XS-TY125型注射机.Li=300,Hmin=200.mmaxHminHmHmax200<294<300故

17、满足模厚要求.3.4 开模行程校核模具为双分型面注射模，故需满足下式：Smax-H1H2（5-10）mm式中：S注射机的最大开模距离jmaxH1一制品所用的脱模距离H2一制品高度代入数据：右边二H1H2（5-10）mm=88+43.8+10=142mmcSmax=300mm共35页第8页故满足.3.5 制品在水平分型面上的投影面积与合模力的校核制品投影面积A=34cm2注射机最大成型面积a1=300cm2AcA1故满足.3.合模力的校核.为可靠闭合模腔，不使成型过程中出现溢料现象，需满足:F1M0.80.9Fi式中：Fl工艺合模力Fi一注射机额定合模力又因Fi=Apm.其中,A为制品（包括浇注

18、系统和飞边）在模具分型面上的投影面积.A=39cm2:pm为平均模腔压力.由塑料成型工艺与模具设计沙417已知Pm=20MPa已知A=34crnFi=34X20=680KN（0.8：0.9）Fi=（0.80.9）X900=720-810KNF1<(0.80.9)故满足.3.6 注射压力校核对于初步选择确定的模具结构，还应对其流动比所需的注射压力进行校核以保证不超过注射机允许使用的最大注射压力.流动比的计算：nlV='i=1ti式中：V流动比一模具中各段料流通道以及各段模腔的压力ti一模具中各段料流通道以及各段模腔截面高度共35页第9页代入数据:V二空"6;21.8MPa

19、5540.5、流动比很小，所需注射压力小于注射机允许使用的最大注射压力3.7 推顶装置校核XSZ上125注射机采用顶杆机械顶出，故可在模具的动模开设中心孔，使模具的顶出系统与注射机的相连，顶出制品及浇注系统凝料.3.8 模具在注射机上的安装固定尺寸校核模具定模座外形尺寸：315X500mm模具动模座外形尺寸:200X315mm又根据XS-Z-125注射机动定模固定板上安装孔的布置可知，采用螺栓固定如模具的方法比较合适图所示形共35页第10页4注射机的选择及校核单个制品体积V1燧注系统体积V2V1+V2=23911mm3注射量为21511+240024cm3握以上根据可选择xs-zy-125型注

20、射机螺杆直径.一42mm注射行程210mm注射方法螺杆式最大成型面积320m2模具最大厚度200mm其性能参数为146cm额定注射量120MPa注射时间2.9s合摸力900KN最大开模行程375mm注射机的性能参数校核共35页第11页5模具零部件设计5.1浇注系统设计浇注系统由主流道，浇口和冷料穴四部分组成，其作用是将熔体从喷嘴处平稳地引进模腔，并在熔体充模和固化定型过程中，将注射压力和保压力充分传递到模腔的各个部位，以获得组织致密，外形清晰，表面光洁和尺寸精确的塑料制品.本模具为一模两腔的多腔模，为达到成型料流平衡，采用如下图所示的平衡布排，通往各个模腔的料流通道的截面形状，截面尺寸及其长度

21、皆对应相对相等图示图形布排：两腔相对，水平布置使型腔排列紧凑，并减少模具外形尺寸.从制品表现质量和操作时自动化方向考虑，以及根据制品材料自身性能，拟采用侧浇口，侧浇口去除浇口后留痕迹小，不影响塑件外观，且开本K时，可将冷料拉出，有利于模具设计的简化.共35页第12页采用侧浇口，只需采用二板式模，一次分型，分流道在主流道末端开设冷料井以避免冷料进入模腔，影响制品成型质量或防止冷料堵塞浇口造成制品缺料.综上所述，浇注系统示意图如下：(1).主流道(2).冷料井(3).分流道5.1.1 主流道设计主流道貌岸然进口端直径一般都要比喷嘴口径大0.51mm,本模具采用XSZY-125卧式注射机，其喷嘴出口

22、直径为04,故主流道进口端直径D1=4+(0.51)mm=4.55mm,MD1=4.5mm,为便于取出主流道凝料，主流道貌岸然应呈圆锥形，锥角a=4。.主流道出口端应有圆角，圆角半径R取3mm;主流道表壁的表面粗糙度小于Ra0.63mm;主流道长度根据定模座及定模的厚度，取Lz<60mm;主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成凹下的球面，以便与喷嘴头部的球面半径匹配，以免造成漏料，给脱卸主法道凝料造成困难，通常主流道进口端凹下约35mm寸于XSZY125注射机，R1=12mmR2=14mm凹下深度为3mm.综上所述，主流道如下图所示：共35页第13页主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易

23、损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套，这边称唧咀），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理.将主流道开在浇口套中再嵌入定模座内，不仅对主流道貌岸然的加工和热处理以及衬套本身的选材等带来很大的方便，而且在主流道损坏后也便于修磨或更换.浇口套材料:T8A热处理后硬度为5357HRC与定模座之间的配合采用H7/m6浇口套的结构示意图：为使主流道与喷嘴和机筒对中，另加设定位环，其材料为T8A,热处理后硬度为共35页第14页5357HR*注射机定模固定板之间采用H11/hn的间隙配合.其图样如下图5.1.2 分流道的设计分流道是将高温高压的塑料熔体流

24、向，从主流道转换到模腔，因此设计时要求熔体通过分流道时的温度下降和压力损失都应尽可能小，而且，还要求平稳,均衡地将熔体分配到各个模腔故分流道应设计行短而粗.由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6pm左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。实际加工时，用铳床铳出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨

25、工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）由于PVC流动性差，故分流道直径应取较大值,而且，宜采用较高的注射压力和注射温度.故采用热量损失小且加工性能较好的梯形分流道.根据制品外形尺寸及模腔的布排，分流道长度1f，取1f=15mmR分流道貌岸然共35页第15页为平衡布排,另外分流道表壁的表面粗糙度取Ra=25pm,以免过大将冷料带入模腔.分流道截面尺寸的计算：根据制品体积及<<塑料成型工艺与模具设计>>表3-10可得体积流率a=301=3Ocm%,分流道中体积流率口R=30/2=15cm%,取pR=5乂10、.分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，

26、有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式，如下图：5.1.3 冷料穴的设计为防止冷料进入模腔，影响制品质量，或防止冷料堵塞浇口，造成制品缺料，在主流道貌岸然末端开设冷料穴.冷料穴的直径取与主流道的出口端直径相同D=6mm深度h=5mm5.1.4 锁模力的校核设PVC勺加工温度T=220C,则由表1-20查找非牛顿指数，由表1-28查找粘度系数KK=21）由前述所选定的XS-ZY125型卧式注射机装置的结构特性可知RS=3.8cm,RN=0.12cm,L=17cm再结合PRC§体流动

27、性数据n=0.2,K1=70.6x共35页第16页104，代入方程:PEn,42K11nl七)E(R，R/n)式中：APE-螺杆头与喷嘴入口区间，熔体发生剪切流动所引起的压力降(MPa)n一塑料熔体非牛顿指数'-、一、一，k一熔体男切粘度系数a一熔体体积流量(cm3/s),根据已知a=30cm3/sL熔体流道长度(cm)Rs一注射机螺杆半径(cm)Rn一注射机喷嘴内半径(cm)代入数据：nPE=(4)27.610-3050(0.120.2-3.830.2)cm3/s(一)3.8-0.12JL=12.4106=12.4MPa又Rn=0.12cm,ln=2.0cm熔体流经注射机喷嘴时，特性

28、数据,N=0.20,k=7.0X104,压降由下式可得：式中:代入数据:,4、PE=()2工：nLD(3n4)RnPE-熔体流经注射机喷嘴时产生的压降(MPa)其余参数含义同上式0.204、2上300.250(1)0.12(30.21)一=17.06MPa故Pp=PEPN=12.417.06=29.46MPa共35页第17页式中：APp熔体流经注射机喷嘴的压力降(MPa)2) .由前所得得浇注系统组成，分别示出熔体流经主流道，分流道所引起的压力降. .熔体流经主流道的压力降.由前所述计算可知：R=0.275cm,R2=0.225cm,L=2.6cm,又因90°转向的两分支，所以ls=

29、5de=5父(0.55.0.45)=2.5cm,熔体特性数据2n=0.2,K'=7.0父104，代入方程：JIPs=()s4n2k：n(lls)3n(电-R2)R2n一RJ3n式中：APs一熔体流经主流道及其分支与转向所产生的压降(MPa)R一主流道小端直径R2主流道大端直径L一熔体流道长度(即主流道长度)ls一主流道分支及改向的当量长度代入数据兀;(NPs0227.010(2.62.5)02020.207-0.2250.2-0.2750.23(0.275-0.225)=4.14x106Pa=4.14MPa .熔体流经分流道的压降由前述计算可知L1=3.5cm,l_2=0.6cm,R=

30、0.225cm,R2=0.204cm熔体特性数据n=0.2,K'=7.06m104，由方程：K=Gn式中：K”一熔体剪切粘度系数当量值代入数据K=7.06X104x4(20.21)0.23(30.21)=7.43X104.再由分流道截面K8知h=0.5cm.又由分流道截面面积F=0.24cm22nd2/4得d0=0.55cm.2de=1.1cm=LRw=0.46共35页第18页由方程式:保=2;6nK(LLr)n2n1wh()nKl2(R2'n-Ri"n)3n(Ri-R2)式中：APR熔体流经第一分流道及展向和流经第二分流道的压降(MPa)L一分流道中的熔体流率12一

31、第二分流道长度Lr一分流道分支及改向的当量长度W一分流道截面的宽度h一分流道截面矩形的高度其余参数含义同前.代入数据玲=2()7.52”.431(4(4.01.1),(77.0610*0.6。20r2-0.225°.2)0.4820.5。2130.2(0.2250.204)=6.7MPa将以上算得的值相加，得Pq=4.14+6.7=10.84MPa式中：巳一塑料熔体流经浇注系统的压力降5.1.5求型腔压力E=P一(PpPq)=120-(29.46+10.84)=79.7MPa上式中：PC一型腔压力P一注射设定压力5.1.6校核锁模力共35页第19页由式：胀模力投影面积xPc得T=41

32、.65X7970=639KN：900KN胀模力小于注射机最大合模力，故注射机符合要求.4.2成型零部件的设计模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，止匕外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结

33、构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。5.2.1 成型零部件的结构设计本模具为一模两腔，为便于取模，节省材料，降低成本方面考虑，凸模采用整体嵌入式和齿条抽芯机构，因考虑到制品的实际情况，凹模采用组合式凹模，用支承板,螺钉固定，工件上凸模与定模板之间采用H7/js6的配合形式，凹模与定模板之间采用H9/f9的配合形式.5.2.2 成型零部件工作尺寸计算本模具成型零部件包括凹模，凸模两部分，由前可知，制品的精度等级要求为一般精度，故采用公差带法计算型芯型腔的工作尺寸.5.2.2.1 模腔工作尺寸的计算制品成型时，分型面取在高8的台阶处，故可知模腔的尺寸有：径向尺寸：一

34、60mm,-48mm,-42.8mm连由向尺寸：15mm,7mm13mm.台阶以下部分，模腔尺寸有：径向尺寸：032mm由向尺寸:50mm27mm60mm.径向尺寸计算：Ls1=-60mnmcLm1060mm为自由尺寸，按10级精度级别查<<公差配合手册>>得制品公差共35页第20页1=1.2mm其制造偏差切和磨损量6c分别按制品公差的1/3和1/6取值，根据预定收缩率0.0060.015.初算结果为(&=0.4,6c=0.2)式Lm1=(1+Smax)Ls-1式中：Lm1一基本尺寸Ls一原始尺寸1一制品在尺寸内的公差Smax该种塑料制品的最大成型收缩率代入数据

35、：Lm1=(1+0.015)X60-1.2=59.7mm用公式(Lm+8+&)-LSmin<验算以上计算结果.式中：»一成型零部件的制造公差飞一成型零部件的磨损量cSmin该种塑料制品的最小成型收缩率因为：Fz=(59.7+0.4+0.2)-60X0.6=59.94<LS1故有Lm1=59.94堂 .凹模深度H口S=8mmg表5-5，得=0.82,故z=0.27,c=0.14初算：由式Hm=m(Sis1n的z)验算：由式Hm一Hsmax.&'Ns,=7.8-8X0.015+0.82=8.5mm>8mm0.27故有Hm=8-o共35页第21页

36、.径向尺寸计算IS5=42.8求Lm1032mm为自由尺寸,7级精度；查公差配合手册得制品公差&=0.86mm其制造偏差z和磨损量屋分别按制品公差的1/3和1/6取值，根据预定收缩率、二一e、，66c0.0060.015初算结果为z=0.29,c=0.14Lmi=(1Smax)LS1-1式中：Lm1一基本尺寸LS1_原始尺寸&1制品在尺寸内的公差Smax该种塑料制品的最大成型收缩率代入数据：Lm1=(1+0.015)X42.8-0.86=42.3mm用公式，(lm+z+c)-lsminIs验算以上计算结果d式中z一成型零件制造公差°c一成型零部件磨损量Smin该种塑料

37、制品的最小成型收缩率代入数据：(42.15+0.29+0.14)-42.8X0.006=42.3mmLm1=42.30.29mm .凹模深度H。s=7mm查表5-5，得1=0.67mm故z=0.22mm,c=0.11mm共35页第22页态复萌初算：由式Hm=(1+Smin)也一台z=(1+0.006)X7-0.22=6.82mm验算：由式Hm一Hsmax十八'Hs左边=6.82-7X0.015+0.67=7.39mm故有Hm=6.8222Hm=6.82+8=14.82mm .拼合凹模模腔尺寸计算.径向尺寸032mm轴向尺寸60mm,50mm,27mm,26mm径向尺寸计算：Ls尸-32

38、mm,求Lm1032mm为自由尺寸，按10级精度，查<<公差配合手册>>得制品公差.屋1 =0.86mmM制造偏差z各磨损量c分别按制品公差的1/3和1/6取值,根据预定收缩率0.0060.015mm,初算结果为：z=0.25mm,c=0.13mmLm1=(1Smax)LSi-1式中：Lm1基本尺寸Ls1上1 一原始尺寸A1一制品在尺寸内的公差Smax该种塑料制品的最大成型收缩率代入数据：Lm1=(1+0.015)X32-0.76=31.72mm用公式Lm+6z+6c-LSmin工LS验算以上计算结果.共35页第23页径向尺寸计算：A6z=0.043mm6z=0.31m

39、mdz=0.27mmLs1=-3mmLs2“s2=-38mmLs3=.30mm1=0.13mmA1.=0.92mmA1，=0.82mm共35页第24页6式中：z一成型零部件制造公差c一成型零部件磨损量Smin该各塑料制品的最小成型收缩率代入数据：左边=(31.7+0.25+0.13)-32X0.006=32.1-0.109=31.9mm<Ls1故有Lm1=31.9誓5凹模深度1Hs=26+60=86mm,i表5-5，得=2.87mm,故，z=0.96mm,c=0.48mm初算：由式Hm=(1+Smin)Hs-5z=(1+0.006)X86-0.96=85.56mm验算：由式Hm-Hsma

40、x+A之Hs左边=85.56-1.29+2.87=87.14mmH故有m=85.56譬5.2.2.2型芯工作尺寸计算需计算的尺寸有：径向03mm,038mm夕30mm轴向尺寸有：'15+17.32=32.32mm,60mm,5mm6c=0.022mmdc=0.15mm6c=0.14mm由式:LmiLsmaxLs左边二Lm1-'z-'cLsmax=3.15-0.043-0.022-3X0.015=3.04mm左边二Lm1zcLsmax=39.15-0.31-0.15-38X0.015=38.12mm左边二Lm1、zcLsmax=31-0.27-0.14-30X0.015=

41、30.14mm故有：Lm1=3.151.043mm,Lm2=39.151.13mm,Lm3=311.27mm型芯高度“s1=26mm1=1.9,z=0.63.c=0.32hs2=60mm1=4.32,dz=1.44.5c=0.72Hm一HsmaxHs验算得:左边1=27.02-26X0.006-1.9=24.96左边2=62.34-60X0.006-4.32=57.66故有Hm1=27.°2-3,Hm2=62.32L4齿轮型芯结构的设计：由于在模具中塑件对型芯的包紧力较小，只需采用一般的齿轮结构即可，因此齿轮结构不需要校核，选用Z=17,m=2.分度圆直径:d=34齿根圆直径:d=2

42、9齿顶圆直径:d2=38齿顶高：ha=2a共35页第25页齿根高：hf=2.5齿高：h=4.5齿距：p=6.28齿轮抽芯辅助机构的设计如下图所示共35页第26页6成型零部件材料的选择制品刷座精度等级为一般精度，变形小，生产批量为大批在量，根据制品的材料为PVCS自身性能，成型零部件选用PMS.PMS是镜面塑料模具钢，是一种新型的析出硬化型塑料钢，热处理后，为贝氏体和马氏体混合组织，具有良好的冷热加工性能和综合力学性能.热处理工艺简便变形小，淬透性高，适宜进行表面强化处理，在经固溶处理和时效处理后，其硬度为4042HRC.型腔壁厚的计算型腔采用组合式,材料为PMS由公式得：1E/rp-1Vli,

43、刚度计算：强度计算：S二r()2-1E/rp-1一二S=r(-)2-1二一2p代入数据：按刚度计算：一，=5=一12.11050.040.253085.57,2-S=30()2-12.11050.041.253085.57=11.4mm11264.51按强度计算：S=30(-2)2-11264.5-285.572=5.45mm共35页第27页2.11050.040.7521.485.57；按刚度计算：S=21.4(5。一/2一12.1100.04-1.2521.485.57=5.67mm11264.5按强度计算：S=21.4(-211264.5-285.572=3.89mm512.11050.

44、040.756085.57、万按按强度计算：S=60(5)2-12.11050.04-1.256085.57=2.31mm按强度计算:11)2-11264.5S=60(211264.5-285.572=10.91mm由计算结果结合实际经验数据以及模具自身制造工况，取型腔壁厚S=12mn*凹模图样见附图，加工工艺卡片.共35页第28页6分型面的选择与设计如何确定分型面，需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较，从几种方案中优选出较为合理

45、的方案。选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处。2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。3）保证塑件的精度要求。4）满足塑件的外观质量要求。5）便于模具加工制造。6）对成型面积的影响。7）对排气效果的影响。8）对侧向抽芯的影响。其中最重要的是第5）和第2）、第8）点。为了便于模具加工制造，应尽是选择平直分型面工易于加工的分型面。本模具采用一模两腔的平衡布排，由于采用窄浇口和组合凹模需用顶出机构脱出制品及浇注系统凝料，水平分型是为脱出凝料及定模板内部分，侧分型是为顶出制品.采用侧分型有以下几点好处，1选择在最大外圆处可以方便凸凹模的加工.2如果开设在凸台上方，则凹模加工复杂度提高，提高了模具成本.为了确保分型的次续及正确性，如下图所示加斜导柱，确保第一次分型与侧分型同时进行.排气结构设计本模具为中小型模具，由于其采用组合型芯和拼合凹模，可通过拼合间隙来排气,不需另加排气装置.共35页第29页8顶由机构的设计本模具采用一次分型和侧分型，需考虑制品的顶出和凝料的脱卸，浇注系统凝料的脱卸.浇注系统凝料的脱卸可利用窄浇口的强度和刚度将凝料带出.制品的顶出：模具为一模两腔，且制品为非规则旋转体，而且具有台阶，故采用推板顶杆脱模，可简化模具，具有脱模可靠，脱模力均匀分布，对保证制品的质量有利，而需用弹簧复位装置.模具导向机构设计模具为中小