眼镜盒塑料注塑模具设计与制造

1、 扬州市职业大学毕业（论文）设计课题：眼镜盒塑料模具设计系 别： 机械工程学院 专 业： 模具设计与制造班 级： 09模 具（2）姓 名： 张浦 学 号： 0901030241 指导教师： 孙庆东 完成时间： 2012年5月 目 录摘要 5一、 塑件成型工艺分析 7（1） 塑件的分析 7（2） 塑件材料HIPS的使用性能分析 7（3） HIPS的注射成型过程及工艺参数定 8二、 模具的结构形式 9（1） 分型面位置的确定 9（2） 型腔数量和排列方式的确定 10（3） 模具结构形式的初步确定 10三、 注射机型号的确定 10（1） 所需注射量的计算 10（2） 注射机型号的初步选定 12四、

2、型腔数量及注射机有关工艺参数的校核 12（1） 型腔数量的校核 12（2） 注射机的工艺参数的校核 13五、 浇注系统形式和浇口的设计 15（1） 主流道的设计 15（2） 冷料穴的设计 16（3） 分流道的设计 17（4） 浇口的设计 18（5） 浇注系统的平衡 18（6） 浇注系统凝料体积的计算 19六、 模具成型零件的结构设计和计算 19（1） 塑件的成型收缩率 19（2） 明确塑件尺寸公差等级 19（3） 型腔型芯各尺寸的计算 20（4） 型腔零件强度、刚度的校核 23七、 模架的确定和标准件的选用 25（1） 定模座板 25（2） 定模板 25（3） 动模板 25（4） 支承板 25

3、（5） 垫块 25（6） 动模座板 26（7） 推板 26（8） 推杆固定板 26八、 合模导向机构设计 26（1） 导向机构的总体设计 26（2） 导柱的设计 27（3） 导套的设计 27九、 脱模推出机构的设计 28（1） 脱模推出机构的设计原则 28（2） 塑件推出的基本方式 28（3） 塑件的推出机构的设计 29（4） 脱模力的计算 29（5） 脱模力的校核 29十、 侧向分型与抽芯机构的.设计 30（1） 斜滑块布置的几种形式 30（2） 斜滑块的组合形式 30（3） 斜滑块的导滑形式 30（4） 侧向分型与抽芯机构类型的确定 30（5） 塑件在脱模过程的设计 34（6） 设计要领

4、34十一、 排气系统的设计 34十二、 温度调节系统的设计 34（1） 温度调节系统的作用 34（2） 冷却系统的简单计算 34十三、 模具的装配、调试与维护 36（1） 模具的装配 36（2） 模具的调试 37（3） 模具的维护 38（4） 模具的工作过程 38毕业设计小结 39 谢辞 41参考文献 42眼镜盒塑料模具设计摘 要 :本次毕业设计课题是针对现实生活中使用的眼镜盒塑料产品进行的注射模具结构设计。眼镜盒是一种在生活中广泛使用的于放置保护眼镜的塑件，其主要特征是尺寸中等、强度高、抗弯抗拉，部分尺寸有精度要求，外观质量也有一定要求。塑件材料是HIPS，生产批量为大批量。根据塑件结构特点

5、、技术要求和生产批量，本文确定该塑件成型的注射模具总体结构方案是一模两腔的侧浇口进料方式的两板模结构。该模具结构中设计了斜导柱侧抽芯机构用于成型塑件外表面的侧凹，斜顶杆用于成型塑件内表面的侧凹。这两部分是本注射模具设计的重点。利用推件板一次推出塑件，保证塑件顺利脱模而又不影响制品表面质量，侧抽芯机构和推出机构也是本模具结构设计的重要内容。本次设计还应用了基于CAD技术的现代模具设计方法，借助于Pro/Engineer三维设计平台对模具的分型面和成型零件进行了计算机辅助设计。其他结构设计在此不再赘述，详细内容见后面章节关键词：一模两腔 斜顶杆 侧向分型 一次推出 AbstractThe grad

6、uation design task is for real life use glasses box of plastic product injection mould structure design. Eyeglasses box is a kind of life is widely used in place of protection glasses plastic parts, its are main the feature is medium size, high strength, flexural tensile, part of a size accuracy req

7、uirement, and also have the appearance quality requirements. Plastic parts material is HIPS, production batch for a large amount.According to the plastic parts structure characteristics, technical requirements and production batch, is determined in this paper the plastic parts molding injection moul

8、d for general structure scheme is a module and two side of the chamber gate way of feeding two board mode structure. The mould structure design of slanting guiding pole side core-pulling mechanism for molding plastics the outer side concave, inclined top bar is used in plastics molding the inner sur

9、face of the concave. The two parts of the design of injection mould is the key. USES push a board launched a plastic parts, ensure smooth plastic parts stripping and not influence the surface quality of the products, side core-pulling mechanism and launch institutions also is the important content o

10、f the mould design.The design is based on the application of CAD technology, the modern mold design method, with the aid of Pro/e 3 d design platform to mold the parting surface and forming parts the computer aided design. Other structure design in this no longer say, detailed the content behind see

11、 chapter一、塑件成型工艺性分析1.1塑件的分析如图1所示：塑件如图1所示图1 塑件图产品名称：眼镜盒产品材料：HIPS（聚苯乙烯）产品数量：较大批量生产塑件尺寸：如图1所示塑件重量：91克塑件颜色：绿色塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度0.5°1.2、塑件材料HIPS的使用性能分析高冲击强度聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法二生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。这种聚苯乙烯产品通过添加微米级橡胶颗粒的并通过枝接的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起。当受到冲击是，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉。因此裂纹的扩展受

12、到阻碍，抗冲击性得到了提高。HIPS为乳白色不透明颗粒。密度1.05g/cm3，熔融温度150-180°C.,热分解温度300°C.荣誉芳香烃，氯化烃和脂类。HIPS是最便宜的工程塑料之一，和ABS，PC相比，材料的光泽性比较差，综合性能也相对差些。PS的冲击强度很低，做出的产品很脆，PS经改性后，可使PS的冲击性能提高2倍-3倍。起性能指标见表6-1。1.3 HIPS的注射成型过程及工艺参数确定1，注射成型过程（1）成型前的准备。对HIPS的色泽，粒度和均匀度等进行检验，HIPS成型前须进行干燥，处理温度60-80°C，干燥时间2h。密度g/cm31.01 1.

13、07 抗拉屈服强度MPa1448比体积0.911.02.拉伸弹性模量E/MPa（1.43.1）*103吸水率24h/0.10.3抗弯强度MPa3570收缩率4/0.30.6冲击韧度1.123.6热变形温度t/6492.5硬度(HB)M2080熔点t/131165体积电阻系数>1016(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行腔成型，其过程分为充模，压实，保压，倒流和冷却五个阶段。（3）塑件的后处理（退火）。退火处理的方法分为红外线灯，烘箱，处理温度为70，处理时间为2h4 h。2）注射工艺参数（1）注射机： 螺杆式（2）料筒温度t/ ：

14、前段180C°200C° 中段165C°180C°，后段150C°170C°(3)模具温度t/ ： 50C° 80C°；(4)注射压力(p/Mpa)： 60 100 MPa ；(5)成型时间 ： 注射时间20 90s ，保压时间0 5s ，冷却时间20 120s 。二 、模具的结构形式1、分型面位置的确定1.1 分型面的选择原则（1）有利于保证塑件的外观质量（2）分型面应选择在塑件的最大截面处（3）尽可能使塑件在动模一侧（4）有利于保证塑件的尺寸精度（5）尽可能满足塑件的使用要求（6）尽可能减少塑件在合模方向的投影

15、面积（7）长型芯应置于开模方向（8）有利于排气（9）有利于简化模具结构该塑件在进行模具设计时，已经充分考虑的上述原则，同时从所提供的塑件图样可看出该塑件表面有10mm凹槽，所以在分型时需进行侧向抽芯分型。图3 分型面选择2、型腔数量和排列方式的确定2.1.型腔数量的确定 由于该塑件的精度要求不高，塑件尺寸较大，且为大批量生产，课采用一模多腔的结构形式。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用,并结合模具结构，防止模具结构过于复杂，初步定为一模两腔结构形式。2.2型腔排位方式的确定 由于该塑件形状较简单，重量较轻，生产批，量较大。考虑到塑件需侧向抽芯，所以模具采用一模

16、二腔、平衡布置。这样模具尺寸较小，制造加工方便，生产效率高，塑件成本较低。型腔布置如下。图2 型腔布置3、模具的结构形式的初步确定 由以上分析可知，笨模具设计为一模两腔，对称直线排列，根据速记结构形状，推出机构初步选为推件板推出方式。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，动模部分需要添加型芯固定板，支撑板不货推件板。由上综合分析可确定采用大水口的单分型面注射模。三、注射机型号的确定注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注塑模是应该详细了解注射机的技术规范，才能设计出符合要求的模具。 注射机规格的确定主要是根据塑件

17、的大小及型腔数目和排列方式，在确定模具结构形式及初步估算外形尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。根据这些参数选择一台和模具相匹配的注射机，倘若用户已提供了注射机的型号和规格，设计人员必须对这些参数进行校核，倘若不能满足要求，则必须自己调整或与用户取得商量再进行调整。1、所需注射量的计算1.1注射量的计算通过Pro/E建模分析的塑件质量属性如图所示。塑件质量属性塑件体积：V塑 = 86.99 cm3塑件质量：m 塑=V塑=86.99 * 1.05 = 91.3g式中，可根据参考文献取1.05

18、 g/cm31.2浇注系统凝料体积的初步估算 (1) 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塑件体积的0.21倍来估算。由于本设计采用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的塑料熔体的总体积（即浇注系统的凝料和2个塑件体积之和）为 V总 = 1.3 n V塑 = 1.3*2*87=226。2 (2) 塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算。 塑件在分型面上的投影面积： A塑=（162*56*2+140*4）=18704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，

19、可以按照多型腔模具的统计分析来确定。 A浇是每个塑件在分型面上的投影面积 的0.2 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。这里取A浇= 0.2 A塑 塑件和浇注系统在分型面上的投影面积，则： A总 =n (A塑 + A浇) = n (A塑 + 0.2 A塑) = 2* 1.2 A塑 =44889.6mm模具型腔内的涨型力F涨 ，则： F涨 = A总 p模 = 44889.6 * 35 =1571.14 kN式中， 是型腔的平均计算压力值。 是模具型腔内的压力，通常取注射压力2040 ，大致范围为25 MPa 40 MPa 。对于黏度较大的精度较

20、高的塑料制品应取较大值。HIPS 属中等黏度的塑料，故取35MPa.。锁模力的安全系数为 K2 =1.1 1.2 这里取K2 = 1.2 ，则取K2 F涨 =1.2 F涨 =1.2 *1571.14 = 1885.36 kNF锁 = 1885.36 kN2、注射机型号的初步选定近年来我国引进注射机型号很多，国内注射机生产厂的新机型也日益增多。掌握使用设备的技术参数是注塑模设计和生产所必需的技术准备。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的注射机使用说明上标明的技术参数。根据以上的计算初步选定型号为式xszy500注射机，其主要技术参数如下：理论注射量/ cm3500拉杆内向距/mm540 *

21、450螺杆直径/mm65移模行程/mm500 注射压力/MPa145最大模具度mm/450注射速率/g*s168最小模具度/mm300塑化能力/g*s28锁模形式液压锁模力/kN3500模具定位孔直径/mm150顶出力/kN58顶出行程/mm100喷嘴孔直径/mm7.5喷嘴球半径/mm18注：以上参数由参考文献5第392页及公司提供部分参数（四）型腔数量及注射机有关工艺参数的校核1、型腔数量的校核（1）由注射机料筒塑化速率校核型腔数量: 上式右边11.862，符合要求。式中 K注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8； M注射机的额定塑化量（g/s），该注射机用户提供为28g/s； t成型周期

22、，因塑件小，壁厚不大，取50s进行校核； m1单个塑件的质量和体积（g或cm3），取m191.34 浇注系统塑料质量或体积（g或cm3），取0.2 nm136.536 g 。表中注射速率、塑化能力是以PS为标准，而ABS的密度与PS 相差不大，所以上述计算不需要进行换算。（2）由注射机的最大注射量校核型腔数量=3.979上式右边3.9792，故型腔数校核符合要求。式中 注射机允许的最大注射量（g或cm3），该注射机为500 cm3。其他符号意义与取值同前。（3）由注射机的额定锁模力校核型腔数量塑件在充模过程中产生的胀模力主要作用在两个位置： = 4.996上式右边4.9962，符合要求。式中

23、F 注射机的额定锁模力（N），该注射机为35×105N;A11个塑件在分型面上的投影面积（mm2），A118704mm2；A2浇注系统在模具分型面上的投影面积（mm2），A20.35*187046546.4mm2；塑料熔体对型腔的成型压力（）该处取352注射机的工艺参数的校核2.1注射量校核注射量以容积表示最大注射容积为 0.80×500 = 400 cm3式中 模具型腔和流道的最大容积（cm3）； V 指定型号与规格的注射机注射量容积（cm3），该注射机为500cm3； 注射系数，取0.750.85，该处取0.80。倘若实际注射量过小，注射机的塑化能力得不到发挥，塑料在料

24、筒中停留的时间就会过长。所以最小注射量容积。故每次注射的实际注射量容积应满足，而1.2n V=1.2*2*86.9=208.56cm3>125, 符合要求。2.2 锁模力的校核 在前面已经进行，符合要求。2.3 最大注射压力的校核 注射机的额定注射压力即为该机器的最高压力Pmax=104,应该大于注射成型所需用的注射压力,即 = 1.4 *(70100) = 98 140式中 安全系数，常取1.251.4,该处取1.4。实际生产中，该塑件成型时所需注射压力为70100。其他安装尺寸及开模行程的校核待模具设计完成之后进行。2.4 安装尺寸的校核（1）喷嘴尺寸主流道的小端直径D大于注射机喷嘴

25、d,通常为 D=d+(0.51)mm对于该模具d=7.5mm,取D=8mm,符合要求。主流道入口的凹球面半径SR0应大于注射机喷嘴球半径SR，通常为 SR0SR+(12)mm对于该模具SR=18mm,取SR0=20mm,符合要求。（2）定位圈尺寸 注射机定位孔尺寸为150mm,定位圈尺寸取150mm，两者之间从呈较松动的间隙配合，符合要求。（3）最大与最小模具厚度 模具厚度H应满足 式中=300 =450而该模具厚度H = H4 + A + H3 + B + H2 + C + H1 = 60+50+40+50+60+100+35=395mm,符合要求。式中 H1 、H4 动、定模座板的厚度；A

26、 动模型腔厚度；H3推件板厚度；B 凸模固定板厚度；H2支撑板是厚度；C 垫块的高度；2.5.开模行程和推出机构的校核 （1）开模行程校核 HH1+H2+(510)mm式中H注射机动模板的开合模行程（mm）,取450mm, H1塑件推出行程（mm）,取15.84mm（模具型芯的高度）H2包括流道凝料在内的塑件高度（mm）,其值为H2106.74mm上式右边106.74+15.84+（510） 128 < 500mm，符合要求。（2）推出机构校核该注射机推出行程为100mm,大于H1=12.81mm,符合要求。2.6模架尺寸与注射机拉杆内间距校核 该套模具模架的外形尺寸为450mm

27、5;500mm,而注射机拉杆内间距为450mm×540 mm,符合要求。注：对于上面2、3、4、5的校核内容是与后面的模具结构设计交叉进行的，但为了行文整体形式与内容的统一，所以将此部分内容放与此。五、浇注系统形式和浇口的设计浇注系统是引导塑料熔体从注射机喷嘴到模具型腔的进料通道，具有传质、传压和传热的功能，对塑料质量影响很大。它分为普通流道系统和热流道浇注系统。该模具采用普通流道浇注系统，包括主流道、分流道、冷料穴、浇口。1、主流道的设计主流道通常位于模具中心塑料熔体的入口处，它将注射机喷嘴射出的熔体导入分流道或型腔中。主流道的形状为圆锥形，以便于熔体的流动和开模时主流道凝料的顺利

28、拔出。其顶部设计成半球形凹坑，以便与喷嘴衔接，为避免高温塑料熔体溢出，凹坑球半径比喷嘴球头半径大12mm ，如果凹坑球半径小于喷嘴球头半径则主流道凝料无法一次脱出。1.1主流道尺寸（1） 主流道长度 由实际设计的模架结合该模具的结构，由于本模具所需取L112mm（2） 主流道小端直径 d 注射机喷嘴直径（0.51） 7.5（0.51），取d = 8mm（3） 主流道大端直径 （半锥角为1º2 º，取2 º），=16mm, L取112mm（4）主流道球面半径 SR0注射机喷嘴球头半径（12） 18（12），取SR020mm （5）球面配合高度 取h3mm。1.2主流

29、道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，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即浇口道，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理，常采用碳素工具钢，如T8A、T10A等，热处理硬度为50HRC55HRC,如图7所示。浇口套由于该模具主流道较长，定位圈和衬套设计成分体式较宜，其定位圈结构尺寸如图7所示。定位圈1.3主流道衬套的固定主流道衬套的固定形式如图9所示2、冷料穴的设计2.1主流道冷料穴的设计为避免前端冷料进入分流道和型腔二造成成型缺陷，主流道的对面设冷料井，对于卧式塑料注射机冷料穴设在主流道末端相对的动模上。开模时应将主流道中的凝料拉出

30、，所以冷料穴直径应稍大于主流道大端直径。由于该模具具有垂直分型面即侧向分型，冷料穴分别开在左右侧滑块上，开模时，将主流道中的凝料拉出，侧向分型时，冷料穴中的凝料及塑件同时被推出。该模具采用球头形拉料杆的结构形式。3、分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面上，起分流和转向德作用，分流道的长度取决于模具型腔的总体布置和浇口位置，分流道的设计应尽可能短，一减少压力损失，热量损失和流道凝料的增加。3.1 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：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

31、衡。该模具的流道布置形式采用平衡式，在瓣合模部分开设分流道。该流道形式是由本模具结构形式所确定，无其他最佳方案选择， 图10是最佳分流道布置形式。分流道的布置形式3.2 分流道的长度 根据型腔在分型面上的排布情况，分流道长度应尽量短，且少弯折，以便减少压力损失和热量损失，节约塑料的原材料和能耗。根据该模具的结构形式，由设计图中得该模具分流道的长度为单边为35mm，分流道总长度为L=2×3570mm，如上图所示。3.3 分流道的形状及尺寸为了便于加工及凝料的脱模，分流道大多设置在分型面上。工程设计中的截面形状应尽量使其比表面积（流道表面积与其体积之比）小，在温度较高塑料熔体和温度相对较

32、低的模具之间提供较小的接触面积，以减少热量损失。常采用的分流道截面形式有圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等几种形式。圆形截面的比表面积最小，但需开设在分型面的两侧，在制造时一定要注意模板上两部分形状对中吻合；梯形及U形截面分流道加工较易，且热量损失与压力损失均不大，为常用的形式；半圆形截面分流道需用球头铣刀加工，其表面积比梯形和U形截面分流道略大，在设计中也有采用；矩形截面分流道因其比表面积较大，且流动阻力也大，故在设计中不常采用。本模具为一般模具结构，为了便于在模具上分流道的加工， 所以开设梯形分流道最好，其图64.5分流道的截面形状3.4 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅

33、速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较理想，因此分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.631.6，这样表面稍有不光滑，有助于增大塑料熔体的外层流动阻力。避免熔流表面滑移，使中心层具有较高的剪切速率。此处Ra0.8。4、浇口的设计浇口是连接流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部位。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口截面积通常为分流道截面积的0.07倍0.09倍，浇口截面积形状多为矩形和圆形两种，浇口长度为0.5mm2.0mm。浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模时逐步修正。4.1 浇口类型及位置的确定 该模具是中小型塑件的多型腔模具，同时从

34、所提供塑件图样中可看出，该塑件设置侧浇口比较合适。侧浇口开设在平行分型面上，从型腔（塑件）外侧面进料，侧浇口是典型的矩形截面浇口，能很方便的调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间，因而又成为标准浇口。这类浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活的选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。4.2 浇口结构尺寸的经验计算（1）侧浇口各数据的经验取值参照本书的同种塑料的其他塑件产品的模具的浇口经验值初步确定侧浇口各尺寸： 高度 宽度 长度其尺寸实际应用效果如何，应在试模中检验与改进。5、浇注系统的平衡对于该模具，从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形

35、状及截面尺寸对应相同，各个浇口也相同，浇注系统显然是平衡的。6、浇注系统凝料体积的计算6.1 主流道凝料的体积计算6.2 分流道凝料体积计算6.3 浇口凝料体积计算很小，可取为0。6.4浇注系统凝料体积的计算 六、模具成型零件的结构设计和计算塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。因此应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能单纯凭经验来确定型腔壁厚和底板厚度。1、塑件的成型收缩率查有关手册的，此塑件（聚苯乙烯）的收缩率为0.5%0.62、明确

36、塑件尺寸公差等级 模具尺寸名称塑件尺寸塑件公差等级塑件尺寸公差型腔长度尺寸162MT5162型腔宽度尺寸56MT556型腔深度尺寸15.84MT515.84型芯长度尺寸156MT5156型芯宽度尺寸50MT550型芯高度尺寸12.84MT512.84小型芯长度尺寸140MT5140小型芯宽度尺寸2MT52小型芯高度尺寸6.9MT56.9（本部分计算公式均参照参考文献1第143148页）3、型腔型芯各尺寸的计算3.1 型腔的径向尺寸的计算 （公式6.5）式中 模具成型零件在常温下的实际尺寸； 塑件的计算收缩率，有图2知0.0055； 塑件在常温下的实际尺寸； 塑件尺寸大精度低，取0.75。162

37、 146 56 23.2型芯径向尺寸的计算 （公式6.7）式中各符号意义与取值同前。50 8 10 15614033.3 型腔深度尺寸的计算 （公式6.8）15.843.4 型芯高度尺寸的计算 （公式6.9）13.18 6.91024、型腔零件强度、刚度的校核（1）凹模侧壁厚度的计算。 凹模侧壁厚度与型腔没压强及凹模的深度有关，起厚度根据本节参考文献【1】表419 中的刚度公式计算S = = mm = 8.812mm式中，p 是型腔压力取35Mpa；E是材料（45钢）弹性模量； h=W ,W是影响变形的最大尺寸，而h=15.84mm ；是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料制品查本节参考文献1

38、表420的= 25 * i2 = 25 * 0.918 um = 0.023 mm式中，i2 模 =0.45 *30(1/5) +0.001 *30 = 0.918 um 。凹模嵌件初定单边厚选15mm ，由于型腔壁厚15mm > 8.812mm 所以满足要求，由于型腔采用直线对称结构布置，型腔之间的壁厚S1 = 84mm ，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450mm * 500mm,它比型腔布置的尺寸大的多，所以完全能，满足强度和刚度要求。（2）动模垫板厚度的计算。动模垫板厚度和锁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

39、架应选 450mm * 500mm。T =0.54 L = 0.54 * 264 * = 90.31mm式中，是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料制品查本节参考文献1表420的= 25 * i2 = 25 * （0.45 * 2941/5 + 0.001 *294）=24.7umL是两个垫块之间的距离，为294mm ，L1是动模垫板的长度500mm ，A是两个型芯投影到动模板上的面积:A =2 * 156 *50 *2 =31200mm2 动模垫板可按照标准厚度取50mm ，显然不符合要求，可采用支撑住的形式来增加支撑板的刚度。采用两根直径为50mm的支撑柱，且布置在支撑板正中间，根据力学模

40、型认为n =1 ，所以垫板的厚度计算为T = T = = 35.8mm < 50符合要求。七、模架的确定和标准件的选用以上内容计算确定之后，便可根据计算结果选定模架。在学校做设计时，模架部分可参照各模板标准尺寸来绘图；在生产现场设计中，尽可能选用标准模架，确定出标准模架的形式、规格及标准代号，这样能大大缩短模具制造的周期，提高企业经济效益。 模架尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的刚度或强度的计算，以校核所选模架是否适当，尤其对大型模具，这一点尤为重要。 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根据成型零件尺寸结合标准模架，发现有较合适的标准模架，故最终以400×L 、A4型

41、模架为参照，自主设计各成型零件结构和尺寸，并选用部分标准零部件和参数。 模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；模具外表面尽量不要有凸出部分；模具外表面应光洁，加涂防锈油。两模板之间应有分模间隙，即在装配、调试、维修过程中，可以方便的分开两块模板。1、定模座板（550mm×500mm、厚60mm）定模座板是模具与注射机连接固定的板，材料为45钢。通过4个M18的内六角圆柱螺钉与上凸模固定板连接；定位圈通过4个M8的内六角圆柱螺钉与其连接；定模座板与浇口套为H8/f8配合。2、定模板（450mm×500mm、厚50mm）用于固定凸模固定块及型芯和导套、浇口套等。固定板应有一定的厚

42、度和足够的强度，一般用45钢或Q235A制成。最好调制处理230HB270HB。3、动模板（450mm×500mm、厚50mm）用于固定型芯，斜滑块等。固定板应有一定的厚度和足够的强度，一般用45钢或Q235A制成。最好调制处理230HB270HB。4、支承板（450mm×500mm、厚50mm）支承板应具有较高的平行度和硬度。该套模具的下型芯固在凸模固定板上，然后由支承板支承其强度、压力。材料为45钢。5、垫块（100mm×500mm、厚78mm）5.1主要作用 在动模座板与支承板之间形成推出机构的动作空间，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求。

43、5.2结构形式 可以是平行垫块或拐角垫块，该模具采用平行垫块。5.3垫块材料 垫块材料为Q235A，也可以用HT200、球墨铸铁等。该模具用Q235A制造。5.4垫块的高度校核符合要求。式中 推板的厚度，为30mm； 推出行程，为15.84mm；推出行程富余量，一般为3mm6mm，取3.5mm。6、动模座板（450mm×500mm，厚50mm）材料为45钢，其上的注射机拉料杆孔为6mm。其上的推板导柱孔与导柱采用H7/m6配合。用4个M10的内六角螺钉将到下凸模固定板直径的模板固定。7、推板（450mm×500mm，厚40mm）材料为45钢。其上的推板导套孔与推板导套采用H

44、7/k6配合。用4个M16的内六角圆柱螺钉与推杆固定板固定。8、推杆固定板（290mm×500mm，厚25mm）材料为45钢。其上的推板导套孔与推板导套采用H7/f9配合。八、合模导向机构的设计当采用标准模架时，因模架本身带有导向装置，一般情况下，设计人员只要按模架规格选用即可。若需采用精密导向定位装置时，则需设计人员根据模具结构进行具体设计。本模具采用非标准模具（自主设计），但为了减少制造成本和制造周期，提高经济效率，导向机构尽量外购。1、导向机构的总体设计1.1 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和

45、导套后变形。1.2 该模具采用4根导柱，为不使在装配和维修时出错，在均匀分布的基础上把其中一根导柱偏移2mm。1.3 该模具导柱安装在支承板和凸模固定板上，导套分别安装在模套及上凸模固定板和定模座板上。1.4 为了保证分型面很好的接触，导柱和导套在分型面处应制有承屑槽，即可削去一个面或在导套的孔口倒角，该模具采用后者。1.5 在合模时，应保证导向零件先接触，避免凸模先进入型腔，导致模具损坏。1.6 动定模板采用合并加工，可保证同轴度要求。2、导柱设计2.1 该模具采用带头导柱，不加油槽，如图11所示。2.2 导柱的长度必须比凸模端高度高出6mm8mm。 2.3 为使导柱能顺利地进入导向孔，导柱

46、的端部常做成圆锥形或球形先导部分。 2.4 导柱的直径 应根据模具尺寸来确定，应保证具有足够的抗弯强度（该模具导柱参照A4型模架可知为35） 2.5 导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7的间隙配合。 2.6 导柱工作的部分的表面粗糙度为Ra0.8。2.7 导柱应具有坚硬耐磨的表面、坚韧而不易折断的内芯。多采用低碳钢经渗碳淬火处理或碳素工具钢T8A、T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45钢经调质、表面淬火、低温回火，硬度为50HRC以上。3、导套的设计导套与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动、定模的相对位置，保证模具运动导向精密的圆套形零件。导套常用的结构有两种形式：直导套（GB/T4169.21984）、带头导套（GB/T4169.3 1984）。3.1 结构形式。分别采用带头导套（I型），如图12 所示。3.2 导套的端面应倒圆角，导套孔最好做成通孔，有利于排出孔内剩余空气。3.3 导套孔的滑动部分按H8/f7或H7/f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4。导套外径与模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/f7配合。3.4 导