I 摘 要 該塑料骨架總體形狀為回轉體，整體尺寸不小，需要大批量生產，為了提高生產率，降低成本，故采用模具成批注射生產。 。該模具 采用普通澆注系統，由于一模一腔，利用分型面間隙排氣，該分型面位于熔體流動的末端利用分型面間隙排氣。本模具采用楔緊塊與定模板制成一體的整體式結構，牢固可靠性大。利用 導滑條導滑。 選尼龍 (PA6) 關鍵詞：斜導柱 ；斜滑塊 ；澆注系統 II Abstract The key point of the structure design of plastic injection mould with V-belt pulley groove is the parting(i.e,side action) and eyecting mechanism.Based on the analysis of the technologacical characteristics of plastic pulley,a practical mould structure is presented,involving the design of components of mold and their working principle.To ensure the quality product,the side pulls and demoulding are accomplished by use of the arrester,which prevents the side action of cavity splits at from the beginning of mould opening to a certain travel,as well as by use of angle slide ejecting device.The mould is compact in structure,credible in push-out and easy in installing,maintaining and operating,The quality of product is good and the production effciency is high. Key words:pulley； injection mould；Angled-lift splits；Parting；Arrester device 1 目錄 摘 要 . I 第一章、塑件工藝分析 . 3 1.1 塑件的原始材料分析 . 3 1.2 塑件的結構、尺寸精度及表面質量分析 . 6 1.2.1 結構分析 . 6 1.2.2、尺寸精度分析 . 6 1.2.3、表面質量分析 . 6 1.3、 明確塑件生產批量 . 7 1.4、估算塑件的體積和重量 . 7 1.5、分析塑 件的成型工藝參數 . 7 第二章、確定模具結構方案 . 8 2.1、脫模原理 . 8 2.2、確定型腔數量及布局形式 . 9 2.3、選擇分型面 . 9 2.4、確定澆注系統與排氣系統 . 9 2.4.1、澆注系統形式 . 9 2.4.2、主流道設計 . 9 2.4.3、分流道設計 .10 2.4.3.1、分流道的形狀和尺寸 .10 2.4.3.2、分流道的表面粗糙度 . 11 2.4.4、澆口的設計 . 11 2.4.5、排氣系統 .13 2.5、選擇推出方式 .13 第三章、模具設計的有關計算 . 15 3.1、型芯和型腔工作尺寸的計算 .15 3.2、側壁厚度與推板厚度的計算 .16 3.2.1、側壁厚度 .16 2 3.2.2、推板厚度 .16 3.3、斜導柱等側抽芯有關計算 .16 3.3.1、斜導柱的設計與計算 .16 3.3.2、斜滑塊（型腔）的設計 .19 3.3.3、楔緊塊的設計 .19 3.3.4、導滑條的設計 .19 3.4、冷卻與加熱系統 .20 第四章、選擇模架 . 21 4.1、初選注射機 .21 4.1.1、 澆注系統重量 .21 4.1.2、注射壓力 .23 4.2、選標準模架 .23 第五章、校核注射機 . 24 5.1、注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 .24 5.2、開模行程的校核 .24 5.3、模具在注射機上的安裝 .24 第六章、推出機構的設計與校核 . 25 6.1、推件力的計算 .25 6.2、推桿的設計 .25 6.2.1、推管的直徑計算 .25 6.2.2、推管壓力校核 .25 6.3、推板強度校核 .26 總結 . 27 參考文獻 . 28 致 謝 . 29 河北工程大學畢業設計 2 概 述 模具是制造業的重要基礎裝備，是工業化國家實現產品批量生產和新產品研發所不可缺少的工具。用模具生產制品所表現出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復雜程度是其他任何制造方法所不及的。 換句話說， 沒有高水平的模具就不會 有高水平的工業產品。 模具業是否強盛也反映出一個國家工業的強弱。 其開始是從零件的材料選擇擇接下是成型參數、密度、收縮率的確定的模具種類與模具設計的關系、塑件的尺寸精度與結構、注射機的選擇、模具設計有關尺寸的計算（包括模具行腔型芯的計算及其公差的確定）、注塑機參數的校核、模具結構設計、模具冷卻、加熱系統計算、注射模標準件的選用及總裝技術要求等內容。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次設計不僅讓我熟悉了課本所學的知識，而且讓我做到所學的運用到實踐當中，更讓我了解了塑料模具設計的全過程和加工 實踐的各種要點。 最后也是最重要的一部，即要畫出模具的裝配圖，并要表示出分型面的位置和最后的的試模。 這次畢業設計的設計過程得到了指導老師的大力幫助，在此表示忠心的感謝。 由于本人的設計水平有限，書中難免有不足的地方，懇請各位老師能給予我批評和指正。 河北工程大學畢業設計 3 第一章、塑件工藝分析 塑 件： 塑料滑輪如圖 1 產品名稱： 塑料滑輪 產品材料 : PA 產品數量： 大批量生產 塑件尺寸： 如圖 1 所示 塑件要求： 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷 ，且不能有頂桿痕跡。 圖 1 塑件 1.1 塑件的原始材料分析 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷，且不能有頂桿痕跡。 PA材料性質： + 河北工程大學畢業設計 4 尼龍類工程塑料外觀上都呈現為角質、韌性、表層光亮、白色（或乳白色）或微黃色、透明或半透明的結晶性樹脂，它容易被著成任一種顏色。作為工程塑料的尼龍分子量一般為 1.5-3 萬。它們的密度均稍大于 1，密 度： 1.14-1.15g cm3。拉伸強度： 60 0MPa。伸 長 率： 30%。彎曲強度： 90.0 MPa 。缺口沖擊強度： (kJ m2) 5。尼龍的收縮率為 1% 2%. 需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率 100% 相對吸濕飽和時能吸 8%.使用溫度可 40 105之間。熔 點： 215 225。合適壁厚 2 3.5mm. PA的機械性能中如抗拉抗壓強度隨溫度和吸濕量而改變，所以水相對是 PA 的增塑劑，加入玻纖后，其抗拉抗壓強度可提高 2 倍左右，耐溫能力也相應提高， PA 本身的耐磨能力非常高，所以可在無潤滑下不停操作，如想得到特別的潤滑效果，可在 PA 中加入硫化物。 PA性能的主要優點 1. 機械強度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強度。比拉伸強度高 于金屬，比壓縮強度與金屬不相上下，但它的剛性不及金屬。抗拉強度接近于屈服強度，比 ABS 高一倍多。對沖擊、應力振動的吸收能力強，沖擊強度比一般塑料高了許多，并優于縮醛樹脂。 2. 耐疲勞性能突出，制件經多次反復屈折仍能保持原有機械強度。常見的自動扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場合經常應用 PA。 3.軟化點高，耐熱 (如尼龍 46等 ,高結晶性尼龍的熱變形溫度高 ,可在 150 度下長期使用 .PA66 經過玻璃纖維增強以后 ,其熱變形溫度達到 250 度以上 ). 4. 表面光滑，摩擦系數小，耐磨。作活動 機械構件時有自潤滑性，噪聲低，在摩擦作用不太高時可不加潤滑劑使用；如果確實需要用潤滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而 ,做為傳動部件其使用壽命長 . 5. 耐腐蝕，十分耐堿和大多數鹽液，還耐弱酸、機油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對芳香族化合物呈惰性，但不耐強酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。可作潤滑油、燃料等的包裝材料。 6. 有自熄性，無毒，無臭，耐候性好 ,對生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。 7. 有優良的電氣性能。電絕緣性好 ,尼龍的體積電阻很高 ,耐擊穿電壓高 ,在干燥環境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環境下仍具有較好的電絕緣性。 8. 制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動。易于充模，充模后凝固點高，能快速定型，故成型周期短，生產效率高。 PA性能的主要缺點 1. 易吸水。吸水性大，飽和水可以達到 3%以上 .一定的程度上影響尺寸穩定性和電性能，特別是薄壁件增厚影響較大；吸水亦會大大降低塑料的機械強度。在選材時，應顧及使用環境及與別的元件的配合精度的影響。纖維增強可降低樹脂吸水率，使其能河北工程大學畢業設計 5 在高溫、高濕下工作。尼龍 與玻璃纖維親合性十分良好。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網袋繩、水果外包裝袋等等。無毒性，但不可長期與酸堿接觸。 值得注意的是 ,加入玻纖后 ,尼龍的抗拉強度可提高 2 倍左右 ,耐溫能力也相應得到提高 . 2. 耐光性較差。在長期偏高溫環境下會與空氣中的氧發生氧化作用 ,開始時顏色變褐，繼面破碎開裂。 3. 注塑技術要求較嚴：微量水分的存在都會對成型質量造成很大損害 ；因熱膨脹作用使制品尺寸穩定性較難控制；制品中尖角的存在會導致應力集中而降低機械強度；壁厚如果不均勻會導致制件的扭曲、變形；制件后加工時設備精度要求 高。 4. 會吸收水、醇而溶脹，不耐強酸及氧化劑，不能作耐酸材料使用。 PA用途 尼龍主要用于汽車工業 ,電氣電子工業 ,交通運輸業 ,機械制造工業 ,電線電纜通訊業 ,薄膜及日常用品 .制造各種軸承 ,齒輪 ,圓齒輪、凸輪、傘齒輪、輸油管 ,儲油器 ,保護罩 ,支撐架 ,車輪罩蓋 ,導流板 ,風扇 ,空氣過濾器外殼 ,散熱器水室 ,制動管 ,發動機罩 ,車門把手 .軸承、齒輪、滑輪泵葉輪、葉片、高壓密封圈、墊、閥座、襯套、輸油管、貯油器、繩索、傳動帶、砂輪膠粘劑、電池箱、電器線圈、電纜接頭各種滾子、滑輪、泵葉輪、風扇葉片、蝸輪、推進器、螺釘 、螺母、耐油密封墊片、耐油容器、外殼、軟管、電纜護套、剪切機、滑輪套、牛頭刨床滑塊、電磁分配閥座、冷陳設備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機上各種輸油管、活塞、繩索、傳動皮帶，紡織機械工業設備零霧料，以及日用品和包裝薄膜等。等。還有包裝用帶、食品用薄膜（熟食用的高溫薄膜和清涼飲料用的低溫薄膜）的產量也相當大。 PA成型及后處理 除透明尼龍外，其它尼龍都屬于結晶性塑料，有較高的熔點，熔融溫度范圍較窄，熱穩定性不好。 PA 較易吸濕，潮濕的尼龍在成型過程中，表現為粘度急劇下降并混有氣泡制品表面出現銀絲，所得制品機械 強度下降，所以加工前材料必需干燥處理，可在80 110干燥 6小時，成型時允許含水量尼龍 6和尼龍 66 為 0.1%，尼龍 11 為 0.15%，尼龍 610 為 0.1% 0.15%，最高不得超過 0.2%。注意， PA 類塑料在 90以上干燥易引起變色。 PA 流動性好，易溢料，宜用自鎖時噴嘴，并應加熱。同時由于溶體冷凝速度快，應防止物料阻塞噴嘴、流道、澆口等引起制品不足現象。模具溢邊值 0.03，而且熔體粘度對溫度和剪切力變化都比較敏感，但對溫度更加敏感，降低熔體粘度先從料筒溫度入手。成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易發生 縮孔，變形等。 PA再生料的使用最好不超過三次，以免引起制品變色或機械物理性能的急劇下降，應用量應控制在 25%以下，過多會引起工藝條件的波動，再生料與新料混合必須進行干燥。 河北工程大學畢業設計 6 開機時應首先開啟噴嘴溫度，然后再給料筒加溫，當噴嘴阻塞時，切忌面對噴孔，以防料筒內的溶體因壓力聚集而突然釋放，發生危險。在停機時要清空螺桿，防止下次生產時，扭斷螺桿。 使用少量的脫模劑有時對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。 尼龍制品的 后處理是為了防止和消除制品中的殘留應力或因吸濕作用所引起的尺寸變化。后處理方法有熱處理法和調濕法兩種。 a). 熱處理常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點液體中，熱處理溫度應高于使用溫度 10 20，處理時間視制品壁厚而異，厚度在 3mm 以下為 10 15 分鐘，厚度為 3 6mm 時間為 15 30分鐘，經熱處理的制品應注意緩慢冷卻至室溫，以防止驟冷引起制品中應力重新生成。 b). .調濕處理調濕處理主要是對使用環境濕度較大的制品而進行的，其辦法有兩種：一沸水調濕法，二醋酸鉀水溶液調濕法（醋酸鉀與水的比例為 1.25:1,沸點 121） ,沸水調濕法簡便 ,只要將制品放置在濕度為 65%的環境下 ,使其達到平衡吸濕量即可 ,但時間較長 ,而醋酸鉀水溶液調濕法的處理溫度為 80 100醋酸鉀水溶液調濕法 ,處理時間主要取決制品壁厚 ,當壁厚為 1.5mm 時約 2 小時 ,3mm 為 8小時 ,6mm 為 16 18 小時 . 1.2 塑件的結構、尺寸精度及表面質量分析 1.2.1 結構分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為回轉體，在一個直徑為 118mm 高為 28mm 的圓柱中間有一個直徑為 30mm 孔，上下表面還有對稱的凹面，然后留壁厚為 5mm 。該塑件有凹槽，因此，模具設計時必須設置側向分型抽心機構，該零件屬于中等復雜程度。 1.2.2 尺寸精度分析 該塑件所有尺寸的精度為 IT4 級，對塑件的尺寸精度要求不高，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上來看，該塑件的所有壁厚均勻，都為 5mm ，有利于塑件的成型。 1.2.3 表面質量分析 對該 塑件表面沒有什么要求，故比較容易實現。 綜合以上分析，注射時在工藝參數控制的好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 河北工程大學畢業設計 7 1.3 明確塑件生產批量 該塑件要求大批量生產。 1.4 估算塑件的體積和重量 按照圖 2 塑件各部分體積近似計算： V總 =3.14*56.52 *28=306049.52mm3 V1=3.14*152 *28=19782mm3 V2=3.14*92 *3.14*88=70279.23mm3 V3=10*18*3.14*98=55389.6mm3 V4=15*23*3.14*55=59581.5mm3 V5=(23*18-3.14*92 )*3.14*79=39605.26mm3 故塑件的體積為： V總 =306049.52-19782-70279.23-55389.6-59581.5- 39605.26=61712 mm3 塑件重量為 GS= V* =61.712*1.15=70.97g 式中 為塑料密度 (PA 的密度 1.14-1.15 3cmg ) 圖 2 塑件各部分體積 1.5 分析塑件的成型工藝參數 干燥處理： PA 材料具有吸濕性 ,加工前材料必需干燥處理，可在 80 110干燥 6小時 熔化溫度： 215225；建議溫度： 220。 模具溫度： 4060。（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導致光潔度較低）。 注射壓力： 8090MPa。 注射速度：中高速度。 根據塑件形狀及尺寸采用一模二件的模具結構，考慮外形尺寸及注射時所需的壓力情況，參考模具設計手冊初選螺桿式注射機： XS Z 125。 河北工程大學畢業設計 8 第二章、確定模具結構方案 2.1 脫模原理 制品為骨架。該模具采用斜導柱抽心機構來實現垂直分型動作。鎖緊鍥與定模板做成整體，確保凹模滑塊 14的定位鎖緊。 工作原理 模具分流道與側澆口開設在垂直分型面 A A上，并由骨架凸翼腔底進料。開模時，分型面分型，斜導柱帶動凹模滑塊做 A A 垂直分型面分型。最后，由推板推出塑件制品。如圖 3： 圖 3 模具結構原理圖 河北工程大學畢業設計 9 2.2 確定型腔數量及布局形式 該塑件在注射時采用一模一件，即模具需要一個型腔。 2.3 選擇分型面 2.4 確定澆注系統與排氣系統 2.4.1 澆注系統形式 采用普通澆注系統。 2.4.2 主流道設計 根據塑料模具設計手冊初步得 XS Z 125 型注射機噴嘴的有關尺寸： 型號 XS-ZY-125 額定注射量 /cm3 125 螺桿直徑 /mm 42 注射壓力 /MPa 120 注射行程 /mm 115 注射方式 螺桿式 鎖模力 /KN 900 最大成型面積 /cm3 320 最大開合模具行程 /mm 300 模具最大厚度 /mm 300 模具最小厚度 /mm 200 河北工程大學畢業設計 10 噴嘴圓弧半徑 /mm 12 噴嘴直徑 /mm 4 動、定模固定板尺寸 /mm 428*458 拉桿空間 /mm 260*290 合模方式 液壓 -機械 液壓泵 流量 /(L min1 ) 100、 12 壓力 /MP 6.5 電動機功率 /KW 11 螺桿驅動力 /KN 4 加熱功率 /KW 5 機器外形尺寸 /mm 3340*750*1150 噴嘴前端孔徑： mm 4d 0 ； 噴嘴前端球面半徑： mm 12R 0 ； 根據模具主流道與噴嘴的關系： mm 2)(1RR 0 mm 1)(0.5d d 0 取主流道球面半徑： mm 13R ； 取主流道的小端直徑 mm 5d ； 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為 62 ，取 4 ，經換算得主流道大端直徑為 mm8D 。 2.4.3 分流道 設計 2.4.3.1 分流道的形 狀 和尺寸 分流道的形狀和尺寸應根據塑件的體積、 壁厚、形狀的復雜程度、注射速度、分流道的長度等因數來確定。本塑件的形狀不復雜，熔料填充型腔比較容易。根據型腔的排河北工程大學畢業設計 11 列方式可知分流道的形狀長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形分流道，查表 5-40(塑料模具設計手冊 )得 mm 2.5R 。 2.4.3.2 分流道的表面粗糙度 由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內部的熔體流動狀態比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不太低，一般 Ra 取 m1.6 左右，這可增加對外層塑料熔體的阻力，使外層 塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 2.4.4 澆 口的 設計 根據塑件的成型要求及型腔的排列方式，采用中心輻射式澆口，如圖 6。 河北工程大學畢業設計 12 圖 6 中心輻射澆口示意圖 查表 5-45(塑料模具設計手冊 )選尺寸為直徑 mm 1 ,試模時修正。 河北工程大學畢業設計 13 2.4.5 排氣系統 該模具為小型模具，可利用分型面間隙排氣，該分型面位于熔體流動的末端。 2.5 選擇推出方式 該塑件為簿壁塑件，綜合各個因素，選定為推板推出機構，如圖 7。因為不允許有推桿痕跡，所以推料用推管。 河北工程大學畢業設計 14 圖 7 頂出方式 河北工程大學畢業設計 15 第三章、模具設計 的有關計算 3.1 型芯和型腔工作尺寸的計算 查表塑料模設計手冊表 1-4 塑料 PA 收縮率： 1% 2%.。 平均收縮率： S=(1%+2%)/2=1.5% 計算如下表： 類別 尺寸類型 塑件尺寸 計算公式 型腔或型芯的工作尺寸 型腔的計算 徑向尺寸的計算 108 ZZ SM LSL 00 43)1()( 109.58 009.00 40 40.6 2.5 2.53 9 9.13 14 14.2 深度尺寸的計算 11.5 ZZ SM HSH 00 32)1()( 11.67 11.5 11.67 型芯的計算 徑向尺寸的計算 30 00 43)1()(ZZ SM LSL 30.510006.0 70 71.080008.0 1.5 1.52 深度尺寸的計算 28 00 32)1()(ZZ SM hSh 28.42 11.5 11.67 河北工程大學畢業設計 16 型芯中心距尺寸 56.5 2)1( ZSM LSL 023.035.57 3.2 側壁厚度與推板厚度的計算 3.2.1 側壁厚度 該型腔為組合式。因此，型腔的強度和剛度按組合式進行計算。由于型腔壁厚計算比較麻煩，也可以參考經驗推薦數據。查塑料成型工藝與模具設計表 6.10型腔側壁厚表，取 mmS 20 。 3.2.2 推板厚度 3474.0EprH 其中查， MPaE 5101.2 ， 可取制品軸向尺寸公差的 1/10，取 mm03.0 ， p由表 4.1取 MPa30 。 3 5400003.0101.28.03074.0H cm13.1 mm16 3.3 斜導柱等側抽芯有關計算 3.3.1 斜導柱的設計與計算 斜導柱的傾斜角 取 5.22 。 則脫模力的計算為： )k ) ( 1m(12 f fLSErF t tF 脫模力（推出力）（ N ） E 塑料彈性模量（ 2cmN ， PA塑料取 261032.2 cmN ） S 塑料的平均成型收縮率（ 0.015） 河北工程大學畢業設計 17 L 包容凸模的長度（ 2.8cm ） f 塑料與剛的摩擦系數（ ABS塑料取 0.36） m 塑料的帕松比（取 0.34） rttk 2222 t 塑料平均壁厚 (0.5cm ) r 圓柱半徑 (1.5cm ) )36.0(1)26.1034.0(1 36.08.2015.02 3 2 0 0 0 05.1222 tF =41891.3（ N ） 查塑料成型工藝與模具設計表 9.1 取 KNFw 10 。 再查表 9.2 得 mmd 16 在斜導柱的設計中斜導柱采用了理論上最佳的斜角： 5.22 ，直徑取 mm20 。 先計算抽心距： mmrRS )32(22 抽 其中： R 塑件的大圓盤半徑 r 塑件的最小的腰部外圓半徑 )32(405.56 22 抽S )32(40 mm42 然后在 CAD里根據抽心距算出斜導柱的長度，如圖 8： 河北工程大學畢業設計 18 圖 8 斜導柱長度的計算 其強度校核： 河北工程大學畢業設計 19 cos抽彎FF 其中： 彎F 斜導柱所受的彎曲力 （ N ） 抽F 抽拔力（ N ） 斜導柱的斜角 NFF 15.453425.22c o s 3.41891c o s 抽彎 wFF 彎 ，所以斜導柱強度合格。 3.3.2 斜滑塊（型腔）的設計 斜滑塊設計如圖 9： 圖 9 斜滑塊 3.3.3 楔緊塊的設計 本模具采用楔緊塊與定模板制成一體的整體式結構。如圖 10 圖 10 楔緊塊 3.3.4 導滑條的設計 導滑條的設計如圖 11： 河北工程大學畢業設計 20 圖 11 導滑條 斜滑塊的導滑長度不能太短，一般應保證滑塊在完成抽拔動作后，留在導滑條中的長度不小于有效長度的 32 ，經計算，該滑塊在完成抽拔動作后留在導滑條中的長度為mm180 ，總的有效長度為 mm240 ，所以導滑條的長度足夠。 3.4 冷卻與加熱系統 本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，所以在模 具上可不設加熱系統。是否需要冷卻系統可作如下計算 設定模具平均工作溫度為 50，用常溫 20的水作為模具冷卻介質，其出口溫度為30，產量為（初選每二分鐘一套）。 2.129Kg/h 故冷卻水體積流量： )(60 21 TTc MqV 式中： V 冷卻水體積流量，（ min3m ） M 單位時間注射人模具內的樹脂質量，（ hkg ） q 單位時間內樹脂在模具內釋放的熱量，（ kgJ ， PA為 J/kg105.6 5 ） c 冷卻水的比熱容，（ J ） 冷卻水的密度，（ 3mkg ） 1T 冷卻水出口處溫度，（） 河北工程大學畢業設計 21 2T 冷卻水進口處溫度，（） )2030(100.1102.460106.5258.4335V q=0.0014 m3 /min 查表可知所需的冷卻水道直徑 10-14mm,取冷卻水直徑 10mm。 冷卻水在管內的流速： 21.014.3600014.04 v =0.297m/s 冷卻管壁與水交界的膜傳熱系數 h= 2.08.0)(2.4d qvf )/(01.0 )297.01000(7.62.4 022.08.0 ChmKJ =9 310 )/( 02 ChmKJ 冷卻水通道的導熱總面積 A= hWQS = 5.22109 450258.4 3 =0.00946mm2 模具所需冷卻水的總長度 L= dA = 01.014.3 00946.0 =0.301m=301mm X=L/l=1.5 所以冷 卻水管為 2根 第四章 選擇模架 為了方便加工熱處理，其型腔鑲塊可分為兩部分。如圖 12： 圖 12 型腔鑲塊 4.1 初選注射機 4.1.1 澆注系統重量 單件塑件重量 gM s 97.70 注射機額定注射量 Gb，每次注射量不超過最大注射量的 80% 河北工程大學畢業設計 22 即 sGG j b0.8Gn 式中 n 型腔數 jG 澆注系統重量 (g ) sG 塑件重量 (g ) bG 注射機額定注射量 (g ) 澆注系統估算結果： 3221 5 7 5 . 7 m m40)5.14(31 V 322 88.602104 mmV 323 8.84715322 mmV 33j cm 2 .0 2 6mm 2 0 2 68 4 7 .86 0 2 .8 85 7 5 .7V 澆注系 統重量 g 2 .3 91 .1 82 .0 2 6G j 設 1n 則得： 0.8 G nGG jsb g7.910 .8 39.297.70 總質量： gM 7.91 滿足注射量： 8.0塑件機 VV 式中 機V 額定注射 ( 3cm ) 塑件V -塑件與澆 注系統凝料體積和（ 3cm ） 33 67.798.0 738.638.0 cmcmVV 塑件機 或滿足注射量 8.0塑件機 MM 河北工程大學畢業設計 23 ggMM 625.1148.0 7.918.0 塑件機 4.1.2 注射壓力 成型注 PP 查塑料模具設計手則表 1-8 PA塑料成型時的注射壓力 M paP 281106成型 鎖模力： pFP 鎖 式中 p 塑料成型時型腔壓力 PA塑料的型腔壓力，取 Mpap 30 F 澆注系統和塑件在分型面上的投影面積和分型腔及澆住引流及型腔在分型面上的投影面積 22 mm75836) m m5538922 0 0 .9 62( 1 0 0 2 3 .6 6 5 F KNpF 5.2 2 77 5 8 3 630 根據以上分析與計算 ,根據塑料注射機技術規格表 4.2塑料成型工藝與模具設計選用 XS Z 60型注射機。 注射機 XS Z 60有關技術參數如下 : 模具鎖模力： 900KN 模板最大開合模行程 300mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度 200mm 噴嘴圓弧半徑 12mm 噴嘴孔直徑 4mm 動、定模板尺寸 425mm 458mm 拉桿空間 300mm 4.2 選標準模架 根據以上分析計算型腔尺寸及斜導柱位置尺寸可確定模架的結構形式和規格。 查塑料成型工藝與模具設計表 7-4 選用： A4型 (GB/T12556-90) 河北工程大學畢業設計 24 定模底板厚 ： 20 mm 定模板厚： A=50 mm 滑塊厚度： 28 mm 推板厚度 : 16 mm 動模板厚 : B=25 mm 動模墊板厚： 32 mm 墊塊厚度 : C=80 mm 下模座厚： 20 mm 模具厚度： H模 =32+20+25+25+32+80+20=225mm 模具外形尺寸 ： 200*400*225mm 第五章、校核注射機 5.1 注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 由于在初選注射機和標準模架時是根據以上四個技術參數及計算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進行校核，已符合所選注射機要求。 5.2 開模行程的校核 注射機最大行程 S )105(2 澆件 hhS 式中 件h 塑料制品高度 (mm)； 澆h 澆注系統高度 (mm)。 mmhh 1181052282)105(2 澆件 S=300mm 118mm 故滿足要求。 5.3 模具在注射機上的安裝 從標準模架外形尺寸看小于注射機拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以選注射機規格滿足要求。 河北工程大學畢業設計 25 第六章、推出機構的設計與校核 6.1 推件力的計算 則脫模力的計算為： )k ) ( 1m(12 f fLSErF t tF 脫模力（推出力）（ N ） E 塑料彈性模量（ 2cmN ， PA塑料取 261032.2 cmN ） S 塑料的平均成型收縮率（ 0.015） L 包容凸模的長度（ 2.8cm ） f 塑料與剛的摩擦系數（ ABS塑料取 0.36） m 塑料的帕松比（取 0.34） rttk 2222 t 塑料平均壁厚 (0.5cm ) r 圓柱半徑 (1.5cm ) )36.0(1)26.1034.0(1 36.08.2015.02 3 2 0 0 0 05.1222 tF =41891.3（ N ） 6.2 推桿的設計 6.2.1 推管的直徑計算 根據零件的要求 推管外直徑 D1=40mm，內直徑 D2=30mm 6.2.2 推管壓力校核 查塑料模設計手冊式 5-98 sdn Q 24 s 取 2320 mmN 河北工程大學畢業設計 26 22 /2 0 8 . 4 684 4 1 8 9 1 . 34 mmN s 推桿應力合格，硬度 65HRC50 6.3 推板強度校核 推板選用 45鋼，允許變形 0.3mm 。 查塑料模設計手冊由式 5-103得： 3 54.0 EByQLH H 推板厚度 cm L 推桿間距 cm Q 總脫模力 N B 推板寬度 cm E 鋼材的彈性模量 2cmN (鋼的彈性模量 2710 2.1E cmN ) y 推板允許最大變形量 cm mmmmH 1608.5003.080 10 2 . 1 3.418914.654.03 7 所以推板強度合格。 河北工程大學畢業設計 27 總結 畢業設 計我在大學 4年中的最后一個重要的環節，是對 4年中的所學知識的一個匯總和概括，它要我們每個人都用自己所學到的知識和對其的理解，充分運用到這次的設行中去，雖然還有很多知識不了解，需要進一步加深理解，但我會努力使這次畢業設計做好。 在校的這四年期間，開設的各門課程，比如機械制圖及 AUTOCAD、機械設計、機械制造、液壓傳動、數控機床及編程等課程，這些課程對我們搞好這次畢業設計有很大的幫助，我們右以綜合運用所學的這些課程，加之我們平時的知識積累和老師的極大幫助和指導，為這次畢業設計提供了非常有 利的保障。 即將畢業的我，屆即將要面對自己以后的人生，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩，這時就要靠自己以前所學的知識和積累的經驗去解決它。隨著科學技術的高度發達，一些質量優、性能好、效率高、能耗低、價格低廉的產品將開