《茶杯杯盖的注塑模具设计》13000字【论文】

茶杯杯盖的注塑模具设计目录TOC\o"1-2"\h\u23590第一章概述 11747第二章制品的分析 2229912.1制品(茶杯杯盖)的简介 2268822.2制品的工艺性及结构分析 3299422.3注射成形过程 318052第三章拟订模具的结构形式 531543.1确定型腔数量及排列方式 528473.2模具结构形式的确定 5211153.3注塑机型号的确定 6197113.4分型面位置确定 7168323.5浇注系统的设计 8116053.6脱模推出机构的确定 1629183.7抽芯机构的设计与侧向分型 171913.8合模导向机构的设计 18135333.9模架的确定和标准件的选用 20170773.10成形零件的结构和计算 219862第四章塑料模材料的选用及技术要求 26284714.1塑料模材料的性能要求 2692564.2塑料模零件选材原则 26220094.3塑料模材料的选用 2655134.3模具的精度要求 2717157第五章模具工作过程 29304825.1成型前的准备 2972585.2注射过程 2939575.3脱模过程 29170895.4制品的后处理 307696参考文献 30第一章概述1.2我国塑料模现状塑料模具是现代塑料工业生产中的重要技术和设备。塑料模具产业是国民经济的基础产业。塑料模具生产成型零件的主要优点是制造简单，材料利用率高，生产率高，产品尺寸规格齐全，尤其适用于批量生产的机电产品，价格更实惠，经济效益好。在模具方面，尽管中国的模具总数已跃居世界第三，但设计和制造水平通常远低于德国，美国，日本，法国，意大利和其他发达国家，模具的商业化和标准化程度远低于国际水平。在模具价格方面，中国远低于发达国家，约为发达国家的1/3〜1/5，工业发达国家将模具转移到中国的趋势更加明显。随着中国改革开放的进一步加快，中国正逐渐成为全球制造业的基础，特别是加入世界贸易组织后，模具工业作为制造业的基础近年来发展迅速。塑料模具的设计，制造技术，CAD技术，CAPP技术，确实已经有了相当规模的开发和应用。在设计技术和制造工艺上与发达国家和地区差距较大，在模具材料，特种塑料模具钢品种，规格不齐全，质量不稳定方面。模具标准化程度不高，[序列化]商品化尚需规模；CAD，CAE，FlowCool软件等应用不高；独立模具厂少；还没有计划将专业性和灵活性相结合。企业规模大，整体占多数，大部分属于劳动密集型企业。因此，为了从制造业国家向制造业强国发展，中国必须振兴和发展模具工业，努力提高模具工业的整体技术水平，提高模具工业的设计制造水平。模具，提高国际竞争力。1.3塑料模发展趋势作为四种现代工业基础材料之一，塑料广泛应用于各行各业。其中，在各种塑料成型工艺中注射成型的比例也在增加。随着社会经济和技术的发展，注塑产品的质量和精度得到了不同程度的提高。塑料制品的形状和精度直接关系到模具的设计和制造，注射制品的要求是模具的要求。由于计算技术和数控加工的飞速发展，CAD/CAM在过去已经逐渐取代了塑料模具的设计和制造技术，传统的设计和制造方法以及生产方式发生了深刻的变化。开发塑料模具CAD/CAM不仅可以提高塑料模具的质量，减少塑料模具的设计和制造时间，缩短塑料模具的生产周期，加速塑料零件的生产和产品更新。经过发展的塑料模具主要有以下几个方面：1、注射模CAD实用化；2、挤塑模CAD的开发；3、压模CAD的开发；4、塑料专用钢材系列化。第二章制品的分析2.1制品(茶杯杯盖)的简介对产品的分析对要模制的产品具有基本的了解，并且在收到设计工作文件后，将对塑料类型，批量大小，尺寸精度和技术条件，产品的用途和工作条件等总体概念进行理解。在设计模具时，会以各种首选的方式模制零件。2.1.1产品分析着重于以下几点1、图纸尺寸精度和产品尺寸精度；2、脱模斜度是否合理；3、塑件厚度及其均匀性；4、塑件种类及其收缩率；5、表面质量要求及塑件颜色。2.1.2本设计中塑件各项要求1、塑料名称：聚乙烯(PE)；2、色调：淡绿色不透明；3、生产纲领：大批大量。2.2制品的工艺性及结构分析2.2.1结构分析该产品是杯盖，其表面上带有小阶梯，而小阶梯的外圆形部分上有突起，这使得成型更加困难。内部有不均匀的螺纹，这也使得很难将其从模具中取出。见图2—1。2.2.2成型工艺分析1、精度等级：采用一般精度IT6级。2、脱模斜度：无需考虑脱模斜度，即脱模斜度为零度，因为在此设计中使用了一个闭合模具。2.2.3材料的性能分析PE是由乙烯聚合而成的，而聚乙烯具有合适的原料来源。此外，聚乙烯具有优异的电绝缘性能，耐化学腐蚀性能，耐低温性和良好的加工流动性，因此聚乙烯及其产品的生产非常快。2.3注射成形过程检查PE的颜色，细度和均质性等在加热并塑化注塑机筒中的塑料后，浇铸系统进入模具型腔。该过程可分为五个阶段：填充，压实，保留，返回和冷却。2.3.1PE的注射工艺参数图2—1塑件零件图注射机：注塞式喷嘴形式：直通式喷嘴温度:230~240料筒温度（）：前段250~280中段后段240~260模具温度（）：80~100注射压力（）：80~130保压力（）：40~50成形时间（s）：注射0~5.0s保压时间（s）：20~50冷却时间（s）：20~50成形周期（s）：50~1402.3.2PE的使用性能耐腐蚀，极好的电绝缘(特别是在高频率下)，可在辐射下发生氯化和变化。熔化温度可以用高硬度、硬度和强度、低吸收、电性能和高强度的辐射强度来增强玻璃纤维。高压聚乙烯是灵活的、加长的、透明的、具有高分子质量的聚乙烯——冲击性、疲劳性和耐用性，由冷粘结法铸造。2.3.3PE的主要性能指标表2-1PE的主要性能指标密度g/cm³0.95弹性模量MPa0.84~0.95×10³比容cm³/g1.03~1.06弯曲强度MPa208~400吸水率%（24h）小于0.01抗拉屈服强度MPa220~390收缩率%1.5~3.0熔点°C105~137第三章拟订模具的结构形式模具的结构形状是在设计压力下对铸造机的定义，铸造系统的形状和铸造孔的位置，铸造的结构以及铸造机构的设计。横向分离和抽出机构的结构，固定和引导机构的结构，单个组件和安装电路的设计。3.1确定型腔数量及排列方式在完成塑料部件设计和选择塑料材料后，是否使用单个腔或多层塑料材料需要决定。相机。与多共振器模型相比，单共振器模型提供以下好处:1、塑料部件大小的形状和精度总是不变的；2、工艺参数易于控制；3、设计简单而紧凑，大大简化了设计、制作和维护。通常，要求高精度的小产品的结构和优先采用大中型产品的结构是不需要精度（不满足精度要求），形状简单且质量大的小产品。当时，如果使用的话，剩余型腔型提供了独特的优越条件，并且生产率大大提高了。如图3-1，根据以上分析，我们决定使用一模两腔结构。3.2模具结构形式的确定3.2.1多型腔单分型面模具这种结构可用于外观质量低且尺寸精度一般的小型产品。3.2.2多型腔多分型面模具这种结构可用于需要外观质量和尺寸精度的普通小产品中。图3—1分布示意图该产品高于要求的外观质量，该产品样本可以分析浇口位置，模具分类表面位置，挤压机构的垂直方向，并且知道该浇口是普通的侧浇口，因此可以粗略地创建使用两个型腔的双模具分割面的模具结构的形状，以及双模具分割面是：水平和垂直模具分割面。3.3注塑机型号的确定由于注射模具是安装在注射台上并使用的加工设备，因此可以在充分了解注射台的技术规格后设计出满足要求的模具。注塑机识别产品的主要依据是规格尺寸和数量的确定和分布，在确定模具的结构和设计的前提下进行初步估算，对注射压力，锁模，轧制模具，轴的响应进行设计间距，最大，最小厚度，发射，位置，发射行程，计算距离等。如果用户提供了注塑机的型号和规格，则设计者必须对其进行验证，并且如果不满足要求，则必须进行自己的调整或咨询用户。3.3.1有关制品的计算根据图纸上的样品，产品的体积可以根据示意图绘制。与此同时，产品模型可以通过计算机软件安装。此次产品设计的数据：1）制品的体积为：V1=36.99（cm³） 质量为：m=0.95g/cm³36.99cm³=35.15g2）据估计，浇注系统体积大概是塑件的70%：V2=36.990.7=24.605（cm³）本设计中取V2=25（cm³）3）总共的塑料体积约为：V0=2V1+V2=98.98（cm³）3.3.3注射机型号的确定根据上述计算，选择了XS-ZY-125注射机。3.3.4注射机及各个参数的校核1、注射压力的校核：此机器注射压力=150.0MPa，注射PE压力是80-130MPa，所以满足设计要求。2、由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n：上式右边=3.652（满足要求）式中K——利用系数，取0.83、最大注射量校核型腔数量n：=2.0632.0637.32，达到预期要求。式中Mn——注射机所支持最大的注射量（g或cm³）4、按注射机的锁模（合模）力的校核：从注射模具产生的力（模具夹紧力）必须小于注射台的额定模具夹紧力，既FP（nA1+A2）式子的右面为429932.8，取40.0Mpa5、开模行程的校核：SmaxS=H1+H2+5～10上式右边S=32+34+46+5=117.0mm最大行程=300.0mm，达到预期要求。 3.4分型面位置确定可分离的接触表面被称为模具分离表面，以去除模具上的产品和/或浇注系统的附聚物。模具分离表面的选择与成型产品的正常成型和脱模无关，而且与模具结构和制造成本也无关。在产品设计阶段，除非考虑到成型时模具表面的形状和位置，否则无法用模具进行成型。在模具设计阶段，首先确定模具分割面的位置，然后选择模具结构。模具分离表面的合理设计对产品的质量，处理过程的简便性以及模具的设计和制造都有很大的影响。因此，成型表面的选择是注塑模具设计中的重要因素。1、定模板2、第一分型面3、瓣合模4、第二分型面图3-2分型面位置图3.5浇注系统的设计浇注系统是一条完整的供应路径，可将塑料熔体从注射台的喷嘴引导到模具的型腔，具有传质，压力传递和传热的能力，并且对产品的质量有很大的影响。他的作用是将塑料熔体平稳地填充到模具型腔中，以获得轮廓分明，填充良好的塑料产品。 该模具采用普通流道浇注系统，其包括：主流道、分流道、冷料穴、浇口。3.5.2主流道的设计主通道通常位于模具中央的塑料熔融物的入口，由注塑成型机排出的熔融物被引导到分流通道或腔内。主通道的形状是圆锥形，以方便溶解物的流动和在打开模具时主通道内的冷凝液的顺利抽出。1、主流道尺寸1）主流道小端直径d=注射机喷嘴直径+0.5～1.0=4+0.5～1取d=5（mm）以这种方式，喷嘴和主流道可以同轴对准，并且主流道凝料可以被平滑地移除。2）主流道球面半径主流入口处的凹坑球面半径r应比注射台喷嘴的喷头半径大2-3mm。另一方面，如果两者不能很好地粘合，则模制产品中的熔体将回吹并发生溢出，从而使模切困难。SR=注射机喷嘴球头半径+2～3取SR=12+2=14（mm）3）主流道长度L一般由模板的厚度决定，但为减少材料损失以减少填充过程中的压降，最好将其短一些，小模具太长以至于不能控制在50以内，当通道出现时，可以将主流道衬套挖出深凹坑，让喷头进入模具。本设计中结合该模具的结构取L=35（mm）4）主流道大端直径D=d+2Ltgα（半锥角α为1°～2°，取α=2°）≈8取D=8（mm）2、主流道衬套的形式及尺寸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套，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，以便有效的选用优质钢材单独进行加工和图3-3浇口套热处理，常采用如T8A、T10A等碳素工具钢，热处理硬度为53-57HRC。由于该模具主流道较长设计成分体式较宜。3、定位圈的结构尺寸图3-4定位圈4、主流道衬套的固定1、定位圈2、内六角螺钉3、浇口套4、定模座板5、浇注凝料图3-5主流道衬套的固定3.5.3冷料穴的设计在一个注射周期结束时，考虑到注射台喷嘴和主流进口的融化温度低于从喷嘴端到注射台气缸内部的辐射散热所需的塑料熔融温度。仅当温度逐渐升高到约10至25mm的深度时，才可以达到正常的塑料熔化温度。该区域中的塑料的流动性和成型性差，如果相对较低的冷材料进入孔中，则会出现次品。为了克服这种现象的影响，使用孔将主流道延伸以接收冷却剂，从而使没有冷的材料进入注射系统的流路和型腔。该孔被称为冷料井，以容纳由注射间隔产生的冷材料。1、主流道冷料穴D为主流道大端直径,该模具取D=d=8.0mm,1、浇料2、冷料穴3、定模板4、瓣合模5、拉料杆图3-6主流道冷料穴2、分流道冷料穴该模型是半圆形，其横截面形状与流路相同，并且直径逐渐减小，见图3—7。1、定模座板2、冷料穴3、定模板图3-7分流道冷料穴3.5.4分流道的设计对于多腔或单腔多浇口，必须提供转移通道。分支流路是主流末端与浇口之间用于塑料熔体的流路，因此溶剂可以通过更改流路的横截面和方向来平稳地改变流入注入腔的流量。流道的理想设计是使流过流道的树脂的压降最小化。在多个公共横截面中，圆形横截面中的压降最小。1、分流道的形状及尺寸为了促进附聚物的加工和脱模，许多分流道被安装在模具分割面上，并且分流道的横截面形状通常是圆形，梯形，U形，半圆形，矩形，六边形等。为了减小流路中的压力损失和传热损失，期望截面积大且表面积小。因此，流道的效率可以用流道的横截面积与其周长之比来表示。各种截面的效率见表3—2。表3—2各种截面的效率表截面形状圆形方形六边形半圆形梯形矩形效率0.25D0.25D0.217D0.153D0.195D0.100D该设计最终使用半圆形横截面，以确保从经济和加工角度来看塑料零件的质量。由于塑料的流动性存在各种差异，因此可以根据塑料的种类粗略估计分支通道的直径。另外，经常使用塑料分流器直径的推荐值。对于壁厚为3.0mm或更小且质量为200.0g或更小的塑料，分流器的直径可以通过以下经验公式确定：式中B―分流道直径（mm） m―流经分流道的塑料量（g） L―分流道的长度（mm）根据公式计算得=9.05（mm）（故不在适用范围）在本设计中取12mm表3-3部分常用塑料常用分流道断面尺寸推荐范围塑料名称分流道断面尺寸mm塑料名称分流道断面尺寸mmABS、AS4.8～9.5聚苯乙烯3.5～10聚乙烯1.6～9.5软聚氯乙烯3.5～10尼龙类1.6～9.5硬聚氯乙烯6.5～16聚甲醛3.5～10聚氨酯6.5～8.0聚丙烯5～10聚苯醚6.5～10丙烯酸塑料8～10聚砜6.5～101、定模座板2、分流道截面形状3、定模板图3-8分流道的截面形状2、分流道的表面粗糙度由于与模具接触的塑料外层被迅速冷却，因此塑料熔体仅在中心的流动状态是理想的，因此模具的内表面粗糙度不必较低。表面变得有些光滑，可以增加塑料熔体的外层流动阻力。避免在熔化的表面上打滑，以使中心层具有较高的剪切速率。在此，Ra＝0.8μm。3、分流道的布置形式分流道在分型面上的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分为平衡式与非平衡式两种。不管有多少种布置形式，总的来说应遵循两方面原则：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4、分流道与浇口部分的连接1、定模座板2、分流道截面形状3、定模板图3-9分流道与浇口的连接 3.5.5浇口的设计浇口是连接流道和模具腔的狭窄而短的通道，是浇注系统的重要部分。它的作用是增加并控制塑料对模具腔的流量，使模具内的塑料密封。浇口的形状、位置、尺寸对产品的质量有很大的影响。4、浇口结构的形式对于此模具，它是中小型产品的多腔模具。同时，通过对塑料部件的形状的分析得知，使用了点浇口。点门，又称橄榄门或菱形门，是一种截面较小的圆形门。点浇口一般位于型腔的底部，排气顺畅，模压良好，塑料件无不良痕迹。有利于实现制动操作。它通常用于形成中小型塑料零件，例如壳体和盒子，也可以用于单腔模具或表面有较大痕迹的塑料零件，见图3—10。图3-10点浇口的结构尺寸5、浇口结构尺寸的经验计算根据模具的实际情况，浇口直径=1.0，长度=1.0，见表3—4。表3—4侧浇口和点浇口的推荐尺寸制品壁厚/mm侧浇口尺寸/mm点浇口的直径d（mm）浇口长度l/mm深度h宽度w<0.80~0.50~1.00.8~1.31.00.8~2.40.5~1.50.8~2.42.4~3.21.5~2.22.4~3.33.2~6.4.2~2.43.3~6.41.0~3.03.5.6浇注系统凝料的脱出机构通过比较不同的方法，使用侧面凹面来制作浇铸轨道的布局：在浇铸轨道的末端附近钻一个斜孔，以确保浇口首先与浇铸面分离，浇口将其拉出，并通过中心杆从腔室板侧拉出浇口冷凝水。拉断点浇口凝料的侧凹，见图3-11。1、浇口套2、定模座板3、拉断点侧凹4、定模板图3-11侧凹拉断点浇口的系统3.5.7浇注系统的平衡对于广泛用作多型腔模具的中小型产品注射模具，应注意确保同时填充和成型所有型腔。通常情况下模具的形状和结构会根据情况允许，并入旁通模腔会采用相同的尺寸和轮廓，否则需要调整漏斗尺寸的流量和达到的成型条件，这就是铸造系统的平衡。1、分流道平衡计算公式如下：式中L1，L2——分流道1、2的长度（cm）Q1，Q2——熔料在流道1、2的流量（cm3/s）d1d2——分流道1、2的直径（cm）2、浇口平衡BGV=式中Sg——浇口的截面积，mm2;Lg——浇口的长度，mm;Lr——分流道的长度，mm。该模具明显平衡，从主模到每个模腔的导流通道长度相同，形状和横截面尺寸相同。3.6脱模推出机构的确定在每个注射成型周期中，塑料产品无疑会离开模具的凹模或型芯，并离开模具中的此类成型产品，通常称为脱模机构，也通常称为推出机构。脱模机制有两个动作：逃脱和移除。另外，模制产品和浇注系统的固化与模具分离，称为脱出，脱出的产品会从模具中取出。3.6.1脱模推出机构的设计原则产品推出（挤出）是注塑成型过程的最后阶段，挤出的质量取决于产品的质量，因此产品挤出不可忽视。设计模切机构时，应遵循以下原则：1、结构可靠；2、产品不会因为推出的原因而造成损坏以及变形；3、机构简单动作可靠；4、保证良好的制品外观；5、尽量让塑件在动模一侧结束脱模动作。3.6.2制品推出的基本方式按模具中的推出零件分1、推管推出；2、推杆推出；3、推块式脱模；4、推件板推出；5、多元联合式脱模；6、利用成型零件推出制品的脱模。3.6.3带螺纹塑件的脱模机构在此次设计中，塑料零件的材料是聚乙烯，不需要精度等级，因此适用于强制模切，结构见图3—12。1、脱模板2、塑件3、带螺纹的型心图3-12强制脱模结构3.6.4脱模斜度的确定在注射模具的总体设计中，为了促进模制后模具型腔的脱模，有必要在固定和动态模型型腔以及型芯的工作表面上提供脱模的偏差。由于塑料零件的特殊形状和尺寸以及凸角模制，在设计时不再需要考虑脱模偏差。3.7抽芯机构的设计与侧向分型当与模具的打开方向不一致的孔或侧壁具有凸形时，除非在极少数情况下可以强制脱模，否则通常需要从侧孔或侧壁上形成可移动的结构并将其抽出，然后再将其全部去除。在塑件脱模前，先将其抽出，然后才能将整个塑件从模具中取出，这种机构就叫做抽芯机构。3.7.1脱模阻力的计算Q=Ahq（μcosa-sina）=105.600（KN）式中Q—抽拔力（N）侧型心被包紧的截面周长（cm）；h—成型部分深度（cm）；q—单位面积积压力，一般取800~1200（N/mm²）；μ—摩擦系数，取0.1~0.2；a—脱模斜度。因为采用瓣合模，脱模斜度=0。3.7.3抽拔距的计算其抽拔距按以下公式计算：取S=18根据计算结果和塑件的形状分析本设计中采用斜导柱侧抽芯机构3.7.4斜导柱侧抽芯机构最常用的一种侧抽芯机构是斜导柱侧抽芯机构，制造方便、结构简单、安全可靠，斜导柱侧抽芯结构常见的形式：斜导柱在动模，滑块在定模；斜导柱在定模，滑块在动模；滑块、斜导柱同在动模；滑块、斜导柱同在定模；本文采用：滑块在定模，斜导柱在动模。1、斜导柱的长度、开模行程的计算1）开模行程的计算开模行程是指从模具中取出塑件所需要的最小开合距离，它必须小于注射机移动模板的最大行程，由于注射机的锁模机构不同，开模行程有不同的计算方式：=1\*GB3①对单分型面注射模，所需开模行程H为：S≥H=H1+H2+（5~10）mm式中，H1—凸模高度（mm）；H2—塑件高度（mm）；H—所需开模行程（mm）；S—移动板最大行程（mm）；=2\*GB3②对双分型面注射模，开模行程为：S≥H=H1+H2+a+（5~10）mm式中，a—中间板与定模的距离（mm）。根据以上情况和对塑件的分析得：S≥H=H1+H2+（5~10）mm=32+34+（5~10）mm取开模行程为72mm2、斜导柱长度的计算根据以上的要求，取斜导柱的倾角=22.0°，其抽芯有效长度：L=18/sina约为51.5其中18是瓣合模的厚度综合以后的考虑初步确定其总长为70.0mm图3—13斜导柱的设计3.8合模导向机构的设计必须在注射模具上提供导向机构，以确保将注射模具组合并打开。导向部件的作用：在组装和调整模具测试台时，模具必须确保工件和模具之间一定的方向和位置，并且导向部件必须承受一定的侧向力。如图3-14浇口套2、定模板3、导柱4、定模座板5、支承板6、瓣合模7、推杆8、型心图3-14合模导向机构示意图在标准模架的情况下，由于模架本身配备有导向装置，因此设计人员通常根据模架的规格简单地选择。如果需要精密导向的定位装置，则应由设计人员根据模具结构专门设计。3.8.1导向机构的分类导向机构的形式:锥面定位、导柱导向。3.8.2本设计中导柱的设计在综合考虑以上条件的情况下，设计采用四个导柱的等径对称安置。图3-15导柱3.9模架的确定和标准件的选用确认以上内容后，根据内容设计框架。在学校设计时，必须自行设计模架结构。在生产设计时，请尽可能选择一个标准框架，并确定该标准框架的格式，标准和标准代号。模板的外部尺寸如果在括号中使用尺寸，则可以增加或减小原始装配体的指定尺寸。模具上所有的螺钉尽量采用内六角螺钉；选用标准模架L×180，其中L取250.0mm。模具外表面应光洁，加涂防锈油；模具外表面尽量不要有突出部分。3.9.1定模座板（250250，厚30mm）固定模具的底板是位于模具和注塑机之间的连接处的板。当打开模具时，固定模具基板和固定模具基板直接分离并形成第一分隔表面。由于导柱固定在固定模具部分中，并且固定模具支撑板与注塑机直接接触，因此导柱的台阶被压缩在固定模具支撑板上，因此只有H7/m6符合要求。主通道衬套和固定孔H7/m6过渡配合，以防止零件出现较大的间隙和溢出。3.9.2定模板（180250，厚16mm）通常应该是固定模板的固定，但是考虑到零件的特殊性，定模和板型腔直接以一体制成。导柱与定模板上的导柱孔采用H7/f6的间隙配合同时，为了顺利进行第二次分型，安装了一个限位螺钉以控制固定模具的开模行程，在该行程中还设了浇口和分流道。3.9.3瓣合模（180250，厚33mm）瓣合模是用以成型塑件的外部表面的,边上设有导滑槽起着导轨的导向和定位的作用采用H7/f7的配合.配以瓣合模分型的斜导柱,与瓣合模采用的是H7/m6的配合.板合模的材料是相当于是型腔板,故应选用型腔的材料.3.9.4型心固定板（160250，厚20mm）3.9.5支承板（180250，厚20mm）3.9.6垫块（38250，厚54mm）垫块的高度计算：h垫块=h1+h2+h3+Δ=28+8+10=54mm式中h1—被推出塑件的高度；h2—推杆固定板的厚度；h3—推板的厚度；Δ—顶出行程量，一般为3.0--8.0mm，以免顶出板顶到动模垫板3.9.7动模座板（250250，厚25mm）按标准选取，其注射机顶杆孔为ø40.0mm；3.9.8推件板（78196，厚5mm）3.9.9推板(102250,厚10mm)用以配合注射机来推出塑件.3.10成形零件的结构和计算在塑料成型过程中用于填充熔融塑料块以成型产品的空间称为型腔。构成该腔的零件称为成型零件。注塑成型零件包括中空模具，尖头模具，小型芯，螺纹型芯，模制环或棒等。由于这些模塑零件在高温和高压下直接与熔融塑料团块接触，并且在脱模过程中反复摩擦该零件，因此需要足够的强度，刚度，韧性，耐磨性和低表面粗糙度。还必须考虑零件的可加工性和模具的制造成本。3.10.1定模（凹模）的设计1、凹模的结构凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件，按其结构可分为整体式和组合式两大类：整体式凹模凹模由整体材料制成，成型的塑件精度要求高，没有拼合缝，外形美观，适合成型外形简单的中小型塑件。如各类化装品器皿和带有装饰性的各种塑件。组合式凹模指凹模由两个或两个以上零件组合而成。按其组合结构，可分为整体嵌入式、局部镶嵌式、底部镶拼式、侧壁镶拼式和四壁拼合式等形式。在设计中采用何种形式，要视塑件的尺寸大小和复杂程度来合理选用。如各类化装品器皿和带有装饰性的小型日用品可采用整体嵌入式；日常用瓢、盆和桶之类的塑件可采用局部镶嵌式；电视机、显示器前后罩等复杂塑件均采用四壁拼合式等形式。无论采用何种形式，其总的原则就是要简化凹模的加工工艺，减少热处理变形，便于模具的维修和节约贵重的模具钢材。图3-16凹模零件图该产品在典型杯子的顶部增加了两个对称的突起以连接钩环，使杯子更易于携带。仅凭经验，查看零件后的第一个想法就是设计并不是那么困难。但是仔细分析其结构表明，需要两个模切面才能完成零件的注塑成型。还有一些内部线程使脱模更加困难。综合各种因素得，采用瓣合模。因此，有必要在移动和固定模具零件的同时设置型芯。由于塑料零件的尺寸不大，因此出于经济性将凹模制成一个整体。见图15。由于这种塑料用于日常生活，并且没有需要配合或组装的表面，因此选择通用精度等级IT6降低加工难度并节省成本。2、凹模径向尺寸的计算查表得，塑件的径向尺寸公差是，3、凹模深度尺寸的计算塑件的高度，依据公式有，3.10.2型心（凸模）的设计凸模和型芯都是成型塑件内表面的零件。通常，凸模是模制件和主要内腔的最大部分，这就是为什么它们也被称为主型芯。芯通常是指模制零件中具有最小孔和凹槽的零件。1、主型芯的结构主型芯有两种类型，根据结构的不同，可以是组合式和整体式，并且整体式主要用简单型芯。通常，模具的型芯是单独加工的，然后镶到模板中。通过某种结构或某种方式对型芯进行轴向或周向定位。为了便于加工，复杂形状的型芯通常为镶拼式组合结构。2、小型芯结构为了方便加工，常将型芯设计成两段，固定段和连接段制成圆形，并用模板和凸肩连接。3、螺纹型芯和螺纹型环的结构设计螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的活动镶块。另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。图3—17圆柱型芯4、型心（凸模）的计算1）查表：内腔径向尺寸= 2）查表：内腔深度尺寸=依公式，则式中S—是整个塑件的平均收缩率，，；—模具的制造公差当尺寸小于50mm时，δ=1/4Δ；当制品尺寸大于50mm时，δ=1/5Δ；Δ—制品的尺寸公差；3.10.3型腔侧壁的计算及校核在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此型腔应具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板厚度不足，或者型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的允许应力，型腔将导致零件变形甚至破裂。同时，缺乏刚性会导致过度的弹性变形，从而导致向外膨胀和模具中的灰尘间隙。因此，有必要计算模具的强度和刚度。1）对圆形整体型腔侧壁厚度按刚度条件校核式右边为3.38mm，而实际上最薄的壁厚是8.0mm，达到要求；2）对圆形整体型腔侧壁厚度按强度条件校核经计算得式的右边为3.864mm，设计中的壁厚为8.0mm，达到要求；3）对圆形整体型腔底版厚度按刚度条件校核上式右边为1.65mm，设计中的实际最小厚度为6.0mm，达到要求；4）对圆形整体型腔底版厚度按强度条件校核上式右边为2.12mm，设计中的实际厚度为6.0mm，达到要求式中r—凹模内半径（mm），p—型腔压力，一般为25～45MPa[σ]—弯曲许用应力（MPa），具体值为40Cr785（MPa）δ—允许变形量（mm），按塑料性质选取，一般不超过塑料的溢边值，为0.025～0.04mmE—弹性模量，钢取h—型腔的深度；表3-5常用塑料值选取范围黏度特性塑料品种值允许范围（mm）高黏度PC、PPO、PSF、HPVC0.06～0.08中黏度PA、PE、PP、POM0.025～0.04低黏度PS、ABS、PMMA0.04～0.05第四章塑料模材料的选用及技术要求4.1塑料模材料的性能要求塑料模具包括热固性塑料压缩模具和热塑性塑料注射模具。这种类型的模具具有复杂的产品形状并需要表面粗糙度，而主要的故障类型是由于磨损，工作部件堆叠破裂，裂纹等导致的产品粗糙度，因此，塑料模具本身应选择的钢材需有相关要求：1、应有足够的抗腐蚀性能；2、应具有良好的抛光性能；3、应有足够的硬化层深度及心部强度；4、应具有良好的耐磨性；5、应具有良好的冷压性能；6、应具有良好的机加工性能；4.2塑料模零件选材原则1、根据模具加工方法选择模具钢材；2、为了满足模具的工作要求，必须选择一种具有良好总体机械性能的钢材；3、模具钢应根据材料选择的原则选择成本最低的产品，具体取决于批量；4、应根据模具的精度以及对质量和产品性能的要求来选择钢材。4.3塑料模材料的选用1）成型工作零件的选用表4—1塑料模成型工作零件材料的选用零件名称工作条件选用材料凹模型芯（凸模）、螺纹型芯、螺纹型环、成型镶嵌件、成型推杆形状简单，产量不大的小型芯型腔45、T8A、T10A形状复杂，要求热处理变形小的型腔、型芯或镶嵌件和整强塑料的成型模CrWMn、9Mn2V、Cr12、Cr4W2MoV、20CrMnMo、20CrMnTi续表4—1凹模型芯（凸模）螺纹型芯纹型环成型镶嵌件成型推杆需高耐磨、高强度和高韧性的大型性芯、型腔5CrMnMo、40CrMnMo形状复杂，要求耐腐蚀的高精度型腔、型芯3Cr2W8V、38CrMoA1A形状复杂，精度要求较高，产量大的热塑性塑料注射模型腔、型芯、镶块5Cr2MnWMoVS5CrNiMnMoVSCa需冷压加工的型腔、型芯20、20Cr2）本设计的材料选用表4—2本设计中的材料选用零件名称选用材料零件名称选用材料动、定模座板45瓣合模40Cr推板45推件板T10A推杆固定板Q235A圆柱型芯Cr12MoV垫块Q235A浇口套T10A支撑板Q235A拉料杆T10A楔紧块T10A限位螺钉45斜导柱T10A定模板40Cr定位圈45型芯固定板45导柱T10A推板T8A3）该套模具所用材料的性能比较表4—3材料性能比较钢号切削加工性淬透性淬火不变形性耐磨性耐热性Q235A优差差45优差差中差T8A优差差中差T10A良差差良差40Cr良优优优良4.3模具的精度要求模具是一种高精密成型工具。高精度是模具制造商的主要业务。因此，模具设计和制造商必须意识到质量和精度，对精度有强烈的要求，并根据产品的形状，尺寸和位置来设计和制造产品。它是保证设计和制造的模具的准确性和质量，具有高度的兼容性并确保一定的生产规模的优秀产品。4.3.1模具的公差与配合选择1、基准制的选用在模具设计中，通常优先考虑基本孔系统。模具零件上的孔通常用钻刀具等来加工，并用极限量规进行检查，因此可以使用基孔制减少孔公差带的数量。可以减少测量仪器的规格和数量，易于加工并且经济合理。但是，在特殊情况下，可以采用基轴制。2、公差等级的选用公差的选择是模具设计中的重要任务。实际上，公差水平直接影响模具的使用性能和经济性。选择的公差太低，无法满足使用要求。相反，如果公差设置得太高，则会导致加工难度增加，成本增加，从而不利于改善经济效果。因此，必须综合考虑模具的设计，即，在保证模具使用特性的前提下，必须尽可能选择最小的公差。1）、模具与制品精度关系模具用于加工产品零件，通常需要以比产品零件高2-4度的精度来制作模具。2）、标准公差数值模具设计中使用的标准公差值可以直接在相应的表格中查看，而无需在设计过程中出于选择目的进行计算。3）、配合种类的选择零件配合可分为三种：间隙配合、过盈配合和过渡配合。设计模具时，需要根据使用要求和零件的结构特点确定选择的类别。4.3.2模具形位公差的选用在模具设计中正确选择形状和位置公差可以确保模具零件的使用要求，有助于加工并提高模具的整体质量和精度。1、形位公差项目的选择零件形状和位置公差的元素是根据几何元素的形状特征定义的，因此，元素的几何特征构成了选择唯一公差元素的基础。同样，位置公差元素是根据几何元素的方位角关系定义的，因此相关元素的公差元素应主要基于其基准面的几何方位角关系。因此，在设计时，首先必须根据几何特征定义元素，结构特征，用途，定义标签位的几何公差元素，该元素以及议程上某些问题上的相应参考元素。在考虑模具的易用性的同时，确定模具中的功能装配零件的尺寸并确定公差。2、形位公差等级的确定确定形状和位置公差后，设计人员选择公差等级。选择原则如下：只要满足零件的功能要求，就选择尽可能低的等级。确定公差等级的方法有类比法和计算法，其中类比法通常用于模具设计中，即根据经验和现有信息，通过分析比较，