筆筒抽屜注射模實體設(shè)計及數(shù)控加工（全套設(shè)計含CAD圖紙、說明書、三維圖紙）

抽屜注塑模具設(shè)計大綱第 1 章緒論1、1、1 何謂注塑成型所謂注塑成型（Injection Molding）是指，將已加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化后，得到成形品的方法。適用于量產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成形加工領(lǐng)域。1、1 、2 注塑成型機 注塑成型機可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。合模裝置是開閉模具以執(zhí)行脫模（eject）作業(yè)。注射裝置是將樹脂予以加熱融化後再射入模具內(nèi)。1、1、3 模具所謂模具（Mold）是指，為了將材料樹脂做成某種形狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。已溶解的材料是從澆口進入模具內(nèi)，再經(jīng)由流道與流道口填充到模槽內(nèi)。接下來則經(jīng)由冷卻工程與開模成型機脫模桿上的模具脫模板，推頂出成形品。1、1、4 成形品成形品是由流入融化樹脂的澆口、導(dǎo)入模槽的流道與產(chǎn)品部份所構(gòu)成。1、1、5 使用回料成形品中的澆口與流道并不屬于產(chǎn)品。因此該部分往往被廢棄，甚至粉碎后再度用作成形專用材料，這就稱為回料?；亓喜荒軉为氉鳛槌尚螌Ｓ貌氖褂?，通常都是配合造粒才能予以使用。由于會經(jīng)過成形工程，因此可讓樹脂做出各種特性的變化?；亓现浞奖壤纳舷逓?30％左右，若配方比例過高就有可能會損害到樹脂的原有性質(zhì)。1、1、6 成形條件所謂成形條件是指，為了獲得所需的成形品，而利用成型機的汽缸溫度、射出速度、模具溫度等組合成無數(shù)個設(shè)定條件。由于可獲得的成形品外觀、尺寸、機械物性會因成形條件而異，因此要找出最佳的成形條件，就必須仰賴熟練的技術(shù)與經(jīng)驗。1、2CAD/CAM 的技術(shù)現(xiàn)狀經(jīng)過四十多年的發(fā)展，CAD/CAM 技術(shù)有了長足的進步。現(xiàn)在 CAD/CAM主要運行在工作站或微機平臺上。工作站雖然性能優(yōu)越，圖形處理速度快，但價格卻十分昂貴，這在一定程度上限制了 CAD/CAM 技術(shù)的推廣。隨著 Pentium 芯片和 WindowsNT 操作系統(tǒng)的出現(xiàn)并流行，以前只能運行在工作站上的 CAD/CAM 軟件現(xiàn)在也可以運行在微機上。由于微機的價格遠遠比工作站低，性能也不比中低檔工作站遜色多少，并且windowsNT 操作系統(tǒng)的安全性與 DOS、Windows3.x 、Windows95/98等操作系統(tǒng)相比有了很大提高。所以，微機平臺為普及 CAD 應(yīng)用創(chuàng)造了絕好的條件。在此基礎(chǔ)上，CAD/CAM 軟件廠商展開了新一輪的競爭。一方面工作站上著名的 CAD/CAM 的軟件（如 UG、CATIA ）全功能地移植到微機平臺，使微機完全對等地實現(xiàn)了工作站環(huán)境的處理能力；另一方面 CAD/CAM 軟件打破了原有 Unix 環(huán)境的桎梏，在 Windows 平臺上全面拓展。Pentium 以上處理器和 NT 環(huán)境已經(jīng)或者正在成為 CAD/CAM軟件運行和應(yīng)用的主流平臺。當今 CAD/CAM 軟件動態(tài)如下 :(6) 一、使用微機作為開發(fā)和應(yīng)用平臺微機平臺的 CAD/CAM 軟件的特點是:1.采用 Windows 環(huán)境采用 WindowsNT 操作系統(tǒng)是新一代推出的微機 CAD/CAM 軟件的共同特點?，F(xiàn)在，個人計算機已經(jīng)具備了與中低檔工作站競爭的實力，再加上其價格低廉，使得普及 CAD 應(yīng)用成為可能。Windows平臺上的新一代 CAD/CAM 軟件基本上都采用典型的 Windows 界面和操作規(guī)范，同時由于 DDE 和 OLE 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，這些CAD/CAM 軟件可以與 Windows 平臺的其他軟件進行動態(tài)數(shù)據(jù)交換，也可以在不退出 CAD/CAM 軟件的前提下嵌入（或鏈接）其他應(yīng)用程序的對象。2.采用 COM 技術(shù)COM(ComponentObjectModel)是國際上為提高軟件穩(wěn)定性和開發(fā)效率而引入的重要技術(shù)。現(xiàn)今推出的 Windows 平臺的 CAD/CAM 軟件都或多或少地應(yīng)用了 COM 技術(shù)。通過使用現(xiàn)成的組件，軟件開發(fā)商可以避免軟件開發(fā)中許多煩瑣和困難的基礎(chǔ)部分，從而可以從極高的起點出發(fā)，大大縮短 CAD 軟件上市周期，這樣容易取得競爭優(yōu)勢。同時，由于采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，使得微機 CAD 軟件的可維護性和可擴展性得以增強。3.吸收 Unix 平臺軟件的優(yōu)點新一代微機平臺 CAD 軟件充分吸取 Unix 工作站軟件的精華。諸如參數(shù)驅(qū)動、特征造型、動態(tài)導(dǎo)航、二維與三維雙向相關(guān)、STEP 標準和動態(tài)圖形顯示等這些比較好的特點已經(jīng)被微機平臺軟件全部吸收。二、PDM 技術(shù)的實施隨著 CAD 技術(shù)的推廣，原有的技術(shù)管理系統(tǒng)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在采用計算機輔助設(shè)計以前，產(chǎn)品的設(shè)計、工藝和經(jīng)營管理過程中涉及到的各類圖紙、技術(shù)文檔、工藝卡片、生產(chǎn)單、更改單、采購單、成本核算單和材料清單等均由人工編寫、審批、歸類、分發(fā)和存檔，所有的資料均通過技術(shù)資料室進行統(tǒng)一管理。自從采用計算機技術(shù)之后，上述與產(chǎn)品有關(guān)的信息都變成了電子信息。簡單地采用計算機技術(shù)模擬原來人工管理資料的方法往往不能從根本上解決先進的設(shè)計制造手段與落后的資料管理之間的矛盾。要解決這個矛盾，必須采用 PDM 技術(shù)。PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）是從管理 CAD/CAM 系統(tǒng)的高度上誕生的先進的計算機管理系統(tǒng)軟件。它管理的是產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的全部數(shù)據(jù)。工程技術(shù)人員根據(jù)市場需求設(shè)計的產(chǎn)品圖紙和編寫的工藝文檔僅僅是產(chǎn)品數(shù)據(jù)中的一部分。PDM 系統(tǒng)除了要管理上述數(shù)據(jù)外，還要對相關(guān)的市場需求、分析、設(shè)計與制造過程中的全部更改歷程、用戶使用說明及售后服務(wù)等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一有效的管理。由此可見，PDM 系統(tǒng)管理的產(chǎn)品信息將涉及到企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、工藝、制造、經(jīng)營和服務(wù)等部門。因此，PDM 系統(tǒng)的實施具有涉及面廣、信息工作量大等特點。實施 PDM 技術(shù)可以實現(xiàn)并行工程，提高產(chǎn)品設(shè)計效率，支持全面質(zhì)量管理，實現(xiàn)人、過程、技術(shù)三者的平衡。因此它可以為企業(yè)帶來巨大收益。PDM 技術(shù)實施與 CAD/CAM 技術(shù)的實施不一樣，前者調(diào)整的是企業(yè)的管理模式。將原來的人工管理方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PDM 的計算機管理模式，既要兼顧原有的管理習(xí)慣，又要考慮信息集成的要求。由于企業(yè)技術(shù)環(huán)境、管理水平、企業(yè)文化等方面的差異，每個企業(yè)的 PDM 實施過程都不會相同。只有對企業(yè)的計算機環(huán)境、企業(yè)過程以及 PDM 的總體目標有了充分的理解后，全面地分析企業(yè)對 PDM 產(chǎn)品的詳細需求，才能選出最適合本企業(yè)發(fā)展的 PDM 產(chǎn)品和解決方案。目前國際主流的 PDM 產(chǎn)品有 UG 的 IMAN，SDRC 的 Metaphase 等軟件，國內(nèi) PDM 產(chǎn)品有高華 PDM，華中 PDM 等。第 2 章 CAD/CAM 軟件簡介2．1PRO/E 簡介Pro/Engineer 包括三維實體造型、裝配模擬、加工仿真 NC 自動編程，鈑金設(shè)計、電路布線、裝配管路設(shè)計等專有模塊，ID 反求工程，鈰并行工程等先進的設(shè)計方法和模式。其主要特點是參數(shù)化的特征造型；統(tǒng)一的能使各模塊集成起來的數(shù)據(jù)庫；設(shè)計修改的關(guān)聯(lián)性，即一處修改，別的模塊中相應(yīng)圖形或數(shù)據(jù)也會自動更新。它的性能優(yōu)良、功能強大，是一套可以應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計、機械設(shè)計、功能仿真、制造和管理等眾多領(lǐng)域的工程自動化軟件包。Pro/Engineer 自 1988 年問世以來，10 多年來已成為全世界最普及的 3DCAD/CAM 系統(tǒng)。Pro/Engineer 在今日儼然已成為 3DCAD/CAM 系統(tǒng)的標準軟件，廣泛應(yīng)用于電子、機械、模具、工業(yè)設(shè)計、汽車、自行車、航天、家電、玩具、等各行業(yè)。Pro/Engineer可謂是全方位的 3D 產(chǎn)品開發(fā)軟件，集成了零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC 加工、鈑金件設(shè)計、鑄造設(shè)計、造型設(shè)計、逆向工程、自動測量、機構(gòu)模擬、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理于一體，其模塊眾多。Pro/Engineer 是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。2．1 AUTOCAD 的簡介20 世紀 60 年代初，由美國學(xué)者首先提出 CAD 的概念。CAD（Computer Aided Design）是“計算機輔助設(shè)計”這三個詞的英文縮寫。30 多年來，CAD 技術(shù)飛速發(fā)展，其內(nèi)涵也有了充實和延伸，它與 CG（Computer Graphics— 計算機圖形學(xué)）相結(jié)合形成了一門新學(xué)科。計算機繪圖是由計算機及圖形輸入/輸出設(shè)備實現(xiàn)圖形顯示及繪圖輸出，它是圖形學(xué)、計算學(xué)和計算機科學(xué)的三者結(jié)合的結(jié)晶，是CAD/CAM 的基礎(chǔ)之一。計算機輔助設(shè)計是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，按照設(shè)計師的意圖進行分析和計算，作出判斷和選擇，最后得到滿意的設(shè)計效果和生產(chǎn)圖紙，大大地提高提高了設(shè)計效率。第 3 章模型的設(shè)計3D 模型的建立零件模具的設(shè)計第 4 章 模型的仿真加工第 5 章 零件材料的選擇及材料性能5．1 制品的材料選擇依據(jù)5．1 ．1 PS 聚苯乙烯化學(xué)和物理特性： 大多數(shù)商業(yè)用的 PS 都是透明的、非晶體材料。PS 具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.4~0.7%之間。 注塑模工藝條件 干燥處理：除非儲存不當，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80C、2~3 小時。熔化溫度：180~280C 。對于阻燃型材料其上限為 250C。模具溫度：40~50C 。注射壓力：200~600bar。注射速度：建議使用快速的注射速度。流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。典型用途： 產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等） ，電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等） 。5．1 ．2 PS 主要技術(shù)指標如下表：密度（g/cm3） 1.05~1.08 抗拉屈服強度(Mpa) 42~56比容(cm3/g) 0．92 拉伸彈性模量(Mpa)吸水率 24h(%) 0.03~0.10 沖擊強度 無缺口收縮率(%) 0.4~0.7 kj/m2 缺口熔點(℃ ) 180~280(230) 彎曲強度(Mpa)硬度(HB)熱變形溫度(℃)體積電阻率5、2 分析計算：在 PRO/E 中可以分析得到:體積 = 1.0808451e+05 毫米^3曲面面積 = 1.3020789e+05 毫米^2密度 = 1.0500000e-03 克 / 毫米^3質(zhì)量 = 1.1348874e+02 克 根據(jù)_PART 坐標邊框確定重心:X Y Z -1.8645351e-03 1.7856011e+01 7.9160117e+00 毫米相對于_PART 坐標系邊框之慣性. (克 * 毫米^2)慣性張量Ixx Ixy Ixz 6.4489761e+05 0.0000000e+00 1.8113848e+01Iyx Iyy Iyz 0.0000000e+00 8.3525619e+05 -1.5908008e+04Izx Izy Izz 1.8113848e+01 -1.5908008e+04 3.3634826e+05重心的慣性(相對_PART 坐標系邊框) (克 * 毫米^2)慣性張量Ixx Ixy Ixz 6.0160161e+05 -3.5702160e+00 1.6438790e+01Iyx Iyy Iyz -3.5702160e+00 8.2814462e+05 1.3344275e+02Izx Izy Izz 1.6438790e+01 1.3344275e+02 3.0016384e+05主慣性力矩 (克 * 毫米^2)I1 I2 I3 3.0016381e+05 6.0160161e+05 8.2814465e+05從_PART 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)矩陣:-0.00005 1.00000 -0.00002-0.00025 0.00002 1.000001.00000 0.00005 0.00025從_PART 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)角( 度):相對 x y z 的夾角 -89.986 0.000 -90.003 相對主軸的回旋半徑：R1 R2 R3 5.1428372e+01 7.2807835e+01 8.5423374e+01 毫米208*156*52-13第 6 章 塑料注射成型模具的設(shè)計6、1 注射機類型的選擇根據(jù)產(chǎn)品的注射形式和最大注射量等要求，選用臥式注射機型號 SZ160/1000 拉桿內(nèi)間距(mm) 360*260結(jié)構(gòu)型式 臥式 移模行程(mm) 280理論注射容量(cm3) 179 最大模具厚度(mm) 360螺桿直徑(mm) 44 最小模具厚度(mm) 170注射壓力(Mpa) 150 鎖模形式 液壓注射速率(g/s) 110 模具定位孔直徑(mm) 125塑化能力(g/s) 10.5 噴嘴球半徑(mm) SR10螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 10~150 噴嘴口孔徑(mm)鎖模力(KN) 10006、2 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核6、2 、1 注射量的校核據(jù)式 注件 V8.0?式中： —塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ ）件 3cm—注射機的注射量（ ）注 30.8—最大注射容量的利用系數(shù)0．8V V注 ?件0．8V =0。8*179=143.2cm注 3巳知：產(chǎn)品 V =113.5 cm件 3符合條件。6、2 、2 鎖模壓力的校核鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力，用于實現(xiàn)動、定模緊密閉合保證塑料制品的尺寸精度，盡量減少分型面處的溢邊（或毛邊）厚度和確保操作者的人身安全。因此，成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力（或稱推力）應(yīng)小于鎖模力。/1000(KN) [4]155 mKAPF?鎖式中: —注射機的額定鎖模力（KN）鎖A— 制品和分流道在分型面上的投影面積（ ）2cm—型腔的平均壓力（Mpa） ，PS 等薄壁類容器制品一般取mP30MpaK—安全系數(shù)，通常取 K=1.1~1.2已知：K=1.1， 模型的投影面積 = 29252.9MpaPm30? 2mK A/1000=1.1*30* 29252.9/1000=960.382KN 1000KNmP ?滿足要求。6、2、3 注射壓力的校核注射壓力是成型時柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力。常取70~150Mpa。注成 P?式中 —塑件成型所需要的注射壓力（Mpa） ，一般取 100Mpa成—所選注射機的額定注射壓力（Mpa）注P已知 ；P =132MpaMpa10?成 注故滿足要求6、2 、4 注射速率注射速率即注射過程中每秒鐘通過噴嘴的塑料容量。常取 33～58 mm/s.6、2 、5 模具閉合厚度的校核模具閉合時的厚度在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核Hmin≤H m≤H max式中 Hmin—注射機允許的最小模具厚度（mm）Hm—模具閉合厚度（mm）Hmax—注射機允許的最大模具厚度（mm）已知：H = 170mm H =mm H =360mmminmmax所以滿足要求第 7 章 成型零件的設(shè)計7、1 型腔分型面的設(shè)計a 分型面的位置要不影響制品的精度和外觀b 盡量簡單，避免采用復(fù)雜形狀，使模具制造增加困難c 要盡量有利于塑料制品的脫模和抽芯d 有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置e 盡可能與料流末端重合，以利于系統(tǒng)排氣按以上原則選取。7.2 排氣槽的設(shè)計該注射模屬于中小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，已能滿足要求，故不再考慮排氣槽。7·3 成型零件的設(shè)計7、3、1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮到注塑零件的結(jié)構(gòu)和模具的加工，凹模結(jié)構(gòu)采用整體式，其特點是牢固，不易變形。7、3、2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計主型芯采用局部嵌入固定。其特點是節(jié)約模具鋼的便于加工。7、3、3 成型零件工件尺寸7、3、3、1 型腔與型芯的尺寸計算（1）型腔內(nèi)徑尺寸計算Dm=(D+DQ-3/4* ) (mm) ?z??Dm——型腔內(nèi)徑 （mm）D——制品的最大尺寸（ mm）Q——塑料平均收縮率（％） 取 0.5 % ——制品公差 ?3/4——系數(shù)，可隨制品精度變化。一般取 0.5～0.8 之間。若制品偏差大則取小值，若制品偏差小則取大值——模具制造公差，一般取 ＝(1/6～1/4) z?零件的長度最大尺寸為 D =208mm，取 9 級精度，查得 =0.115,則1 ?D =(207+207*0.005- *0.115) =208.124 mm1M4325.0?25.0?零件的寬度最大尺寸 D =156mm，同樣查得 =0.100,則2 ?D =（154+154*0.005- *0.100） =154.855 mm2M4325.0?25.0?(2)型芯徑向尺寸的計算模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的,與型腔徑向尺寸的計算原理一樣,分為兩個部分來計算:dm= mm??ZQD????341式中: dm—型芯外徑尺寸(mm)D1—制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)其余的符號含義同型腔計算公式零件內(nèi)徑長度最大尺寸 d =197mm, =0.1151?d =(197+197*0.005+ *0.115) = 198.060 mm1m4325.0?25.0?零件內(nèi)徑寬度最大尺寸 d =147mm， =0.100mm2d =(147+147*0.005+ *0.100) =147.810 mm2m4325.0?25.0?（3）型腔深度尺寸計算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸，其公差 為負偏差。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，?其公差為正偏差+ 。z?HM= (mm)ZQh???????????321H ——型腔深度尺寸（mm）h1——制品高度最大尺寸(mm)最大尺寸 h1=52mm, =0.074?H =(52+52*0.005+ *0.074) = 52.310 mmM3225.0?25.0?（4）型芯高度尺寸計算模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸決定的，假設(shè)制品深度尺寸H1 為最小尺寸，其公差為正偏差+△，型芯高度尺寸為最大尺寸，其公差為負偏差- 。根據(jù)有關(guān)的經(jīng)驗公式：z?hM= (mm) 0132ZQH??????????hM—型芯高度尺寸(mm)H1—制品深度最小尺寸(mm)其余公式中字母的含義同前面的含義深度最小尺寸 H =48.5mm, =0.0431?h =(48.5+48.5*0.005+ *0.043) =48.772 mmM3225.0?25.0?（5）型腔壁厚與底板厚計算注射成型模型壁厚得確定滿足模具剛度好、強度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作方便等要求。在塑料注射充型過程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應(yīng)有足夠的強度、剛度。否則可能因為剛度不足而產(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會彎曲變形而導(dǎo)致溢料和飛邊，降低塑料的尺寸精度，并影響塑料制品的脫模。從剛度計算一般要考慮下面幾個因素：a. 使型腔不發(fā)生溢料，ABS 不溢料的最大間隙為 0.05。b. 保證制品的順利脫模，為此，要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮量。c. 保證制品達到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求比較高的精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。經(jīng)驗數(shù)據(jù)A、矩形型腔側(cè)壁厚度的確定。側(cè)壁厚度一般取制品長度 （長的邊長）或直徑 D 的 0.2~0.5 倍。當1L型腔為整體式， 100mm,需要乘以 0.85~0.9。在 p49Mpa 時，1mS72.01??因此S=0.2*208*0.9+17=58.6mm取側(cè)壁厚度 60mm 就滿足要求。B、矩形型腔底板厚度的確定因為 p49Mpa, L 1.5b?查表可得 S =0.08*156=0.08*156=12.3mmh取底板厚度 15mm 就滿足要求。7、4 塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計由于改塑件脫模阻力不大，而頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機構(gòu)。而中間的部分采用推管機構(gòu)。推桿位置的設(shè)置采取了以下的原則：a 推桿設(shè)在脫模阻力大的地方b 推桿位置均勻分布c 推桿設(shè)在塑料制品強度剛度大的地方d 推桿直徑應(yīng)滿足相應(yīng)的剛度、強度條件，在滿足條件的前提下，應(yīng)盡量選用直徑較大的推桿。本次設(shè)計的零件，所以推桿直徑取得比較小，為了達到強度剛度要求設(shè)置了較多的推桿。7、4 脫模力計算矩環(huán)形薄壁制品 s/d 0.05 F＝ （N）? AktgfSEQl1.0)1(cos22????r——型芯平均半徑 （m）S——制品壁厚 （m）E——塑料彈性模量 （Mpa） Q——塑料平均收縮率 （%）l——制品對型芯的包容長度 （m）f——制品與型芯靜摩擦系數(shù) f=0.1～0.2——脫模斜度 （ ） 取 1 ?om——塑料的泊松比 m=0.38～0.42 k ——系數(shù) k =2 /(cos +2 cos )1 12?2??k ——系數(shù) k =1+fsin cos 12 2?A——盲孔制品型芯在脫模方向投影面積 （m ）2已知 ， ，S3105.???MpaE3108.??05.?Q， ， ， ，l2.f??2k43?、29.mAF= +0.1*0.029=6052N1*)43.0( )12.0(cos51*8.05.*9??tg7、5 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計本次設(shè)計有一個側(cè)向型芯。所以使用外側(cè)抽芯。（1）斜導(dǎo)柱 斜導(dǎo)柱直徑 d 與導(dǎo)柱孔應(yīng)保持 0.5~1mm 的間隙。（2）導(dǎo)柱的角度 本設(shè)計 α=18°，楔緊塊角度為 20°。（3）抽心距的計算 通常抽心距等于側(cè)芯深度加 2~5mmS=13+4=17mm(4)斜導(dǎo)柱工作部分長度L =S/sin18 =5640開模行程H=Sctg18 =530(5)抽拔力的計算F1=lhp(fcosθ-sinθ)式中 l—活動側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長(m);h—成型芯部分的深度(m);p—制品對側(cè)心的壓力,一般取 8~12Mpa;f—塑料對鋼的摩擦系數(shù),常用 f=0.1~0.2;θ—側(cè)芯的脫模斜度,常取 θ=1°~2°。已知 l=132mm,h=13mm,p=10Mpa,f=0.2, θ=1°F1=0.132×0.013×10×106×(0.2×cos1°-sin1°)=3132N（6）斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算P=θ/cosαP—彎曲力Q—抽拔阻力(與抽拔力大小相等,方向相反)α—斜導(dǎo)柱的傾斜角∴P=3132/cos18°=3293N（7）斜導(dǎo)柱直徑的計算d= ??31.0彎?pl式中 p—最大彎曲力；l—斜導(dǎo)柱有效工作長度；［σ］ 彎 —彎曲許用應(yīng)力，對碳鋼可取 137Mpad=23.79mm取標準斜導(dǎo)柱的公稱直徑為 25。第 8 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能，外觀和成型難易程度影響頗大。根據(jù)注塑件的要求及模具的結(jié)構(gòu)等方面來考慮選擇澆注系統(tǒng)。設(shè)計原則（1）能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。（2）在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少彎折，以減小壓力損失，縮短填充時間。（3）盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯位移或變形。（4）澆口料容易清除，整修方便，無損制品的外觀和使用。（5）澆注系統(tǒng)流程較長或需要開設(shè)兩面?zhèn)€以上澆口時，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致制品變形，應(yīng)設(shè)法防止。（6）在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)充澆，以保證各個制品一致性。（7）合理設(shè)置冷料井、溢料槽，使冷料不得直接進入弄腔及減小毛邊的負作用。（8）在保證制品質(zhì)量良好的條件下，澆注系統(tǒng)的斷面和長度應(yīng)盡量取小值，以減小對塑料的占用量，從而減小回收料。8、1 主流道的設(shè)計斷面形式:截面形狀采取圓形，這種形狀熱量損失小，流動阻力小，效果最佳，但加工較難。注射機的噴嘴頭部與主流道襯套的凹下的球面半徑 R 相接觸，二者必須匹配，無漏料。一般要求主襯套球面半徑 R 比噴嘴球面半徑大1~2mm，主流道進口直徑 d 比注射機噴嘴出口直徑 d 應(yīng)大 0.5~1mm.其1作用：一是補償噴嘴與澆注道的對口誤差；二是使噴嘴與主襯套球面配合良好。為了便于凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其半錐角a=2°~4°，表面粗糙度應(yīng)有 Ra=0.8 以上。主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑 r=0.3~0.5mm 或 r=d /8.為減少壓力損失，主流道長度盡可能短些，2常取 L 60mm。?噴嘴球面半徑為 10mm （見上注射機技術(shù)參數(shù)）主襯套球面半徑 R 取 12mm主流道進口直徑 d 取 4.5mm1主流道出口直徑 d 取 6mm2半錐角 a=3°主流道長度 L 取 45mm8、2 澆口的設(shè)計取用直接澆口,直接澆口是直接和主流道連接，由主流道直接進料。它可以做成頂澆口和中心澆口。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動阻力小，進料快，容易成型，適用于任何塑料，常用于成型單腔模，大而深的殼型制品。因為流程短，壓力傳遞好。熔體從上端流向分型面（低端） ，故有利于排氣和消除接痕。直接澆口進、出口端直徑 d 、d 可以由主澆道的尺寸決定，它12第 9 章塑料溫控系統(tǒng)設(shè)計在注射工藝過程中，模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期，各種塑料的性能、成型工藝要求的不同相應(yīng)的模具對溫度的要求也不同，PS 在注射成型進所需要的模具溫度為 40~60℃，對于任何塑料制品，模具的溫度的波動較大都是不利的，過高的模具溫度會使塑料制品在冷卻脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間降低生產(chǎn)率，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就必須采取模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。塑料傳給模具的熱量：Q=n m C (T1-T2)式中: Q—單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量 KJ/h;n—每小注射的次數(shù);m—每次注射的塑料量,包括澆江系統(tǒng)(kg);C—塑料的比熱容（J/kg·℃） ；T1—熔融塑料進入模腔的溫度（℃） ；T2—制品脫模溫度（℃） ；選定注射機每小時注射的次數(shù)為 50，則根據(jù)以上公式：PS 的 C=1340（J/ kg·℃）;已知 m=0.16, T1=180℃, T2=60℃,選定注射機的每小時注射的次數(shù)為 50，則根據(jù)以上的公式，得Q=50×0.16×1340×(180-60)=1.30×106 (KJ/h)冷卻時所需要的冷卻水量 )(431TQM???式中： M1—通過模具的冷卻水的質(zhì)量(kg)；T3—出水溫度（℃） ；T4—進水溫度（℃） ；λ—導(dǎo)熱系數(shù)（J/m·℃）;由由［4］表 8-26，查得 λ=452（J/m·℃）所以有冷卻水的質(zhì)量：M1= kg2486350.6??根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v 與水管道直徑 d 的關(guān)系，確定模具冷卻水道直徑 d:d= ??v/10413?式中：M 1—冷卻水的質(zhì)量(Kg);v—管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取 0.8~2.5m/s;ρ—水的密度(Kg/m 3)。根據(jù)以上公式： md2.14)02/(486103?????取冷卻水管道的直徑為 14mm.冷卻管道總傳熱面積計算公式： TRMA??1式中：R—冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)（J/m 2·℃）（J/m 2·℃）??2.08.47dvf?f—與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)，查表 8-29［4］ 得，f=7.98ΔT— 模具溫度與冷卻介質(zhì)之間的平均溫度；其余符號意義同上∴??2363 62.08.1751.80649.74mAR?????其中 ΔT=（60+40）/2=50℃冷卻管道的孔數(shù)：n= dLA?式中 A—冷卻裝置總的傳熱面積（m 2）;d—冷卻水管管道直徑（m）;L—冷卻管道的長度（m） 。則 08.1201473.033????????n所以，冷卻水道的孔數(shù)在動、定模板之中各取一個就可以達到冷卻的要求。由于 PS 是要求模溫較低的塑料，不斷注入的熔融塑料使模溫能夠達到PS 注射成型所需的模溫，所以不必考慮需要加熱提升溫度的。第 10 章 標準模架的選擇本次設(shè)計選用的標準模架型號是：A —500500—42—Z GB/T12556.1—902 3A ——品種（基本型號）500500——系列（模板周邊尺寸）42——規(guī)格（基本組合編號）Z ——導(dǎo)柱的安裝方式3