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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流基于UG的注射模具毕业设计论文.精品文档.毕业设计说明书设计题目：基于UG的注射模设计学生：陈淑军学号：20111888班级：110103指导老师：李迎春摘要UGMoldWizard是UG系统的一个独立的智能化设计注射模具的模块,它运用知识嵌入的基本理念,按照注射模具设计过程的一般顺序来实现模具设计的整个过程。在此过程中,它只需根据一个产品的三维实体模型,即可建立一套完整的且与产品造型参数相关的三维实体模具。在UG平台上设计注射模具,大大提高了模具设计的效率。以洗发水瓶盖为例，设计者利用UG软件提供的MoldWizard模块，完成模具设计的全
2、过程。这样就大大减少了模具设计制造的周期，取得了显著的经济效益。关键词:UG;按钮;模具;设计。AbstractUGMoldWizard is an independent mode of UG system to design injection mold intelligently, which uses the basic knowledge-embedded theory to realize thewholemold designing process in a normal order of injectionmold designing process. In the proce
3、ss, UG can establish a complete 3-D mold related to the product parameters only on the 3D productmode. The efficiency of the mold design are greatly improved by using UG to design and program injection mold.As the Shampoo bottle cap for example, the designers complete the design of plastic injection
4、 mold .So, it decreases the time of moldmaking with the result of increasing economic efficiency.Key words:UG; button; mold; design.目 录摘要IIAbstractIII第一章 绪 论11.1 前言11.2UG/NX提供的注射模具设计功能2第二章 产品分析41、 产品名称42、 产品材质及外观分析53、 产品成型结构分析64、 确定模具结构7第三章 注射机的选择73.1注射机及其技术规范73.2注射机的选择及注射成型原理9第四章 塑料成型性能124.1热塑性塑料的特
5、性124.2塑料的成型收缩特性15第五章 注射模具结构设计185.1分型面的选择与浇注系统的设计195.2成型零部件设计215.3结构零部件设计255.4推出机构设计285.5力的计算和注射机的校核305.6强度的计算31第六章 塑件成形不良的原因32参考文件36致谢37第一章 绪 论1.1 前言在工业生活中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属和非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，60%90%的工业产品需要使用模具，模具工业已成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产。而
6、作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械制造工业的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一，世界上许多国家，特别是一些工业发达的国家都十分重视模具技术的开发。随着模具工业的发展，传统的模具设计制造方法已经不能适应产品生产的要求。缩短模具设计与制造周期，提高模具精度和质量，加快新产品的上市速度，最有效的手段就是采用CAD/CAE/CAM一体化技术。近几年来国外先进工业国家对模具CA
7、D/CAE/CAM技术的开发非常重视，在CAO/CAE/CAM开发匕投入了很人的人力和物力，将通用CADC/AM系统改造成为适合模具行业的专用CADC/AE/CAM系统，并将其应用于模具的设计与制造。UnigraphicsNX是美国EDS公司开发的面向制造业的CAD/CAE/cAM系统。UGNX有强大的建模工具和分析模块，被广泛地应用于航空、航天、汽车、机械、模具、工业设计等行业。UG/MoldWziard是UG系列软件中一个独立的应用模块，也是应用于注塑模具自动设计的专业应用模块。它应用知识嵌入的基本理念，按照注塑模具设计过程的一般顺序来模拟模具设计的整个过程，在此过程中，它只需根据一个产品
8、的二维实体造型建立一套与产品造型参数相关的三维实体模具。它不但能自动设计一般模具，还能结合应用UG软件的其它应用模块来拓展其功能，设计出复杂程度较高的模具。此外，UG还提供了UG/DieEngineernigwizard(冲压模工程向导)、UO/ProgressiveDiewizard(多工位级进模向导)等专用。1.2UG/NX提供的注射模具设计功能UG/NX提供的注射模具设计整合了模具专家的经验，提供实务的设计流程，参数式图形建构，使模具设计经验较少的工程师也能在循序渐进的导览设计之下，快速完成从产品、型芯、型腔、模架与标准件的设计与装配、工程图一系列过程。提高产品的设计质量并大幅度缩短制模
9、周期，降低了生产成本。以下为其功能：(1)加载产品零件Load Product; (2)模腔阵列Family Mold Layout;(3)分模坐标系Mold CSYS; (4)缩水率设置Shrinkage;(5)加载毛坯Work Piece; (6)模具阵列Layout;(7)模具工具Mold Tools; (8)分模设计Parting;(9)模架选择Mold Base; (10)标准件选择Standard Parts;(11)顶出机构Ejector Pin; (12)滑块设计Slider&Lifter;(13)镶件设计SubInsert ; (14)浇口设计Gate;(15)流道设计 Ru
10、nner; (16)冷却系统Cooling;(17)电极设计 Electrode; (18)模具裁剪Mold Trim;(19)标准件安装 Create Pockets; (20)零件清单Bills of Material;(21)模具工程图 Mold Drawing; (22)专家系统设置Default Settings.第二章 产品分析1、 产品名称产品名称：飘柔洗发水瓶盖。其外形再同类洗发水瓶盖中属于比较经典的类型，如下图所示： 图2.1图2.2图2.32、 产品材质及外观分析 洗发水瓶盖属于外观产品，对外观要求较严格：外观光泽；材质为：PP+GF20%(海蓝色)，收缩率：1.5%。 聚
11、丙烯(PP) 属于结晶性塑料，流动性极好，吸湿性小，可能发生熔融破裂，模温不宜太高(8090) ，冷却速度快，所以浇注系统应散热缓慢而可以不必设计冷却系统；其成型收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强，注射时应严格控制成型温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50以下塑件不光泽，且易产生熔接不良、流痕；模具温度高于90以上时易发生翘曲、变形；要求塑件壁厚均匀，应避免缺口、尖角，防止成型时应力集中。模具应设计有足够的排气。 对聚丙烯(PP) 料的成型壁厚应不低于1mm。 产品成型壁厚低于1mm，为增加产品强度，需改性加GF15%。 3、 产品成型结构分析 此产
12、品成型壁厚较薄，成型时易发生翘曲、变形；小盖咀与大盖口的配合应紧固，不宜松动；小盖折合处成型时不宜太薄或太厚，应具有足够的耐折和易折性，胶型弹片弧形不应太长，要保证小盖扣上后，表面无拱形、吻合恰好。此外，瓶盖壁厚应尽量一致，以防止因冷却和固化速度不均而产生附加应力，引起翘曲变形，其壁厚变化应不超过1：3 。其产品内部结构成型较困难：内部结构整体位置将决定着与瓶身装配后瓶盖和身的外观；内部结构与瓶口内接处较薄，且直径和高度应保证装配后能伸进瓶口并能胀紧内壁，起到密封作用，使洗发水不能从瓶盖内部流出；此洗发水瓶盖是采用胀性锁扣在瓶口外肋上，洗发水瓶盖内肋不宜成型后脱模；由于芯圆柱面对称处有凸起，所
13、以瓶盖内肋在模具型芯上加工困难。 4、 确定模具结构 为保证产品外观，采用产品顶面接近连接处(小盖覆盖面) 进浇 三板模直接点浇口形式；瓶盖在成型时小盖为开状，小盖型芯须装在A模板上，这样必须在开模时小盖部分先从定模脱出，才能确保小盖折合处不受损坏与大盖连接；模具必须有可靠的定模顶出结构 定模顶出；考虑成型因素，采用1模2腔，需有浇口板且分型，此模浇口设计成自动脱落，模具需对浇口板分型面有定距分型装置 定距分型。 洗发水瓶盖外形大致为椭圆，成型壁厚较薄，且瓶盖有内肋，较小，采用强制脱模，需用较大的脱模力，根据斜顶原理，动模脱模方式设计为型芯斜顶出，顶出力较大、可靠，动模顶出系统结构简单。 第三
14、章 注射机的选择3.1注射机及其技术规范注射机为热塑性或热固性塑料注射成形所用的主要设备。按螺杆类型划分为：柱塞式注射机、螺杆式注射机和排气式注射机等。注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压驱动装置和电气控制系统四部分构成，用来成型热塑性塑料、热固性塑料、橡胶、泡沫塑料等。生产方式是将预热胶料由螺杆或柱塞推挤经喷嘴高压、快速注入模具型腔而经行硫化成型的通用橡胶塑料设备。注射最大容量在60cm3以下时，可使用柱塞式注射机；大注射量时均采用螺杆式注射机。注射机的技术规范注射机的压力表所示读数为注射油缸压力，实际注射压力应按以下换算：P注=P油d油/d螺P成式中：P注注射压力 (公斤力/厘米2)
15、P油压力表读数（公斤/厘米2） d油注射缸内径（厘米） d螺螺杆式柱塞直径（厘米） P成成形时需要成形压力（公斤力/厘米2） 注射速度是指每分钟射入融料的射程（米/分）也有用射出每次注射量需用最短时间，即注射时间（秒）或每秒钟注入型腔内最大融料的体积（厘米2/秒）即注射速率表示。一般注射机都有高速、低速两种特性并可调节使用。 最大成形面积为塑件在分型面上投影面积。 开模力一般设备说明书都未标注通常可取锁模力的1/10-1/20. 模具厚度及开模距的关系与锁模机构形式有关，可按下式计算： H=LL1=L2H1式中：H最大模具厚度（毫米） H1最小模具厚度（毫米） L模板最大升模 L1模板行程（毫
16、米） L2曲肘机构调模装置的可调节长度 顶出装置一般分为液压顶出及机械顶杆等结构 3.2注射机的选择及注射成型原理 根据产品的特点以及经济性考虑，确定为一模两件两腔，即定模和动模同时加工成形。由于产品净重约20g，聚丙烯的密度为1.18克/cm3,即塑件体积： V件= 20/1.18 =16.93根据产品特点和塑件体积，选择柱塞式注射机。经查表，选用XSZ60型注射机，其各项主要参数如下： 螺杆直径： 38mm 注射压力: 122MPa 注射行程: 170 mm 注射方式： 柱塞式 锁模力: 500 KN 最大成型面积: 130cm2 最大模具厚度H: 200 mm最小模具厚度H： 70 mm
17、最大开合模行程： 180 mm喷嘴圆弧半径R 12 mm喷嘴孔直径d 4 mm动定模固定板尺寸： 330340 mm拉杆空间： 190300 mm合模方式： 液压机械根据所设计的产品材料为聚丙烯，经查塑料成型工艺与模具设计中表4.1，应选择柱塞式注射机。柱塞式注射机的结构主要由柱塞式塑化装置、开合模机构和电气液压控制系统三大部分组成。柱塞式注射成型原理如图3.1所示。首先塑料原材料被加入到注射机的料斗中，经过料筒外的加热器加热，塑料熔融变为粘流态，然后注射机开合模机构带动模具的活动部分(动模)与模具的固定部分(定模)闭合，塑化装置中的柱塞将物料沿着料筒内轴线向前推进，并采用高压把积存在头部的已
18、经熔融成拈流态的塑料通过料筒端部的喷嘴和模具的注浇系统射入模具的型腔中，充满型腔的塑料熔体在受压的情况下经冷却固化而保持模具型腔所赋予的形状。最后，柱塞复位，开合模机构带动模具的动模打开模具，在推出机构的作用下，注射成型的塑料制件被推出模外。如此完成注射的一个周期。第四章 塑料成型性能4.1热塑性塑料的特性热塑性塑料品种极多，性能复杂，即使同一种类的塑料也仅供注射或挤出之分，故本章主要介绍各种注射用的热塑性塑料。(1)吸湿性；具有吸湿或粘附分倾向的塑料，尤其是尼龙有机玻璃，聚碳酸脂等。若在成形前水分含量超过限度，则在料筒内加热时，水分将挥发成气体，使塑件有气泡，影响塑件的强度及美观，为此将塑料
19、在烤箱内进行烘烤干燥处理。(2)塑料状态与温度的关系；如图4.1所示为结晶形塑料和无定形塑料三态与温度之间的关系。温度小于Tg时塑料是玻璃态，温度在Tg-Tf之间是高弹态（即塑性良好的状态），温度小于Td时塑料降解而变稀。这时模内分型面处易溢料。塑料在玻璃态时可进行机械加工；高弹态时可进行热冲压、弯曲、热锻及真空成形；粘流态时可注射、模压、吹塑挤压成型等。图4.1(3)流变性；塑料的粘度随着压力的增大而降低，随着温度的升高也降低。如图3-2，粘度降低可增加塑料的流动性，并利用塑件成形。(4)流动性；在一定压力和温度下，塑料在流道及型腔内流动并充满的性能称为塑料的流动性，不同品种的塑料具有不同的
20、流动性，流动性差的塑料要增大浇口尺寸，并需要较大的压力。(5)结晶性；部分塑料如聚氯乙烯，聚丙烯，聚酰胺（尼龙）从加热熔融到流动成形，冷却凝固的整个过程中，高分子聚合物由无次序的杂乱状态变成有次序的正规模型，此部分塑料称之为结晶性塑料。结晶性塑料具有较大的收缩率及收缩变动范围，因此，不宜作精度要求比较高的塑料制品。(6)相容性；两种以上的塑料分子结构相似，在熔融状态下具有混容的性质，并可提高其综合性能，如苯乙烯与丁二烯共聚可得203A改性聚苯乙烯，苯乙烯与丙烯腈共聚可得AS树脂苯乙烯与丁二烯，丙烯腈三元共聚可得ABS树脂。(7)热敏性；塑料温度过高时，降解分解变危，具有对高温敏感的性质，因此要
21、求模具浇注系统、冷却系统应设计合理，以防止塑料某处料温过高，因排气不良，气体集中在塑料某处。在高压状态下，亦可能使该料温升高而变色。(8)毒性 刺激性 腐蚀性。当此塑料加热到分解温度时，降解产生毒气，如聚四氟乙烯可产生氯化氢有毒气体，聚四氟乙烯可产生氟化氢毒气。聚氟乙烯对模具表面有腐蚀作用，可考虑电镀等表面处理。4.2塑料的成型收缩特性塑件自模具中取出冷却到室温后，一般都会产生尺寸收缩的现象，这种塑料成型冷却后发生体积收缩的特性称为塑料的成型收缩性。 1）： 收缩的形式（1） 塑件的线尺寸收缩。由于热胀冷缩，塑件脱模时的弹性恢复，塑件变形等原因导致塑件脱模时的弹性恢复，塑性变形等原因导致塑件脱
22、模冷却到室温后，其尺寸缩小。为此型腔设计时必须考虑予以补偿。（2） 收缩的方向性。由于成形时分子按方向排列，使塑件呈现各向异性。设各个方向的收缩大小不均，因此模具设计时应考虑收缩方向性。按塑件形状，该料方向选取选取收缩率为宜。（3） 后收缩。塑件成形时，受各个因素的影响，引起一系列应力的作用，在粘流时，不能全部消失，故塑件成形时存在残余应力。当脱模后由于应力发生变化而使塑件发生再收缩。一般塑件在脱模后10小时内变化最大，24小时后基本定型，但最后稳定要经过30-60天。2）： 收缩性的表达塑件成形时收缩值可用收缩率来表达，如公式（2-1）及公式（2-2）所示：SS = a-b/b 100 %
23、(2-1)Sj = c-b/b 100 % (2-2) 式中：SS -实际收缩率（%） Sj -计算收缩率（%） a - 模具型腔在成形温度时的尺寸（mm）； b - 塑料制品在常温时的尺寸（mm）； c - 塑料模具型腔在常温时的尺寸（mm）。实际收缩率为表示塑料实际所发生的收缩。Sj常用于小型模具及普通模具成型塑件的尺寸计算，这是因为，这种情况下实际收缩率SS和计算收缩率Sj差别不大。所以模具设计时，常以计算收缩率为设计参数来计算型腔及型芯尺寸。3）： 影响热塑性塑料成形收缩的因素(1)塑料品种 结晶性塑料收缩率大，收缩率变动范围大，加入玻璃纤维填料后，收缩率减小，压塑粉加酒精后挥发收缩率
24、增大。 (2)塑料特性 成形时融料与型腔表面接触，外层立即冷却形成低密度的固态外壳。由于塑料的导热性能较差，使塑料内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。所以壁厚处冷却慢，高密度层厚的收缩大。另外有无嵌件及嵌件布局，数量都直接影响流料方向，密度分布及收缩阻力大小等。所以，塑件的特性对收缩大小，方向性影响较大。(3)进料口形式、尺寸、分布 这些因素均直接影响料流方向，密度分布，保压补缩作用及成形时间直接进料口。进料口截面大则收缩小，但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小，距进料口近的或与料流方向平行的则收缩大。(4)成形条件 模具温度高，融料冷却慢，密度高，收缩大，尤其对结晶料，则因结晶度高，
25、体积变化大，故收缩更大。模温分布与塑件内外冷却及密度均匀性也有关，直接影响到各部分收缩量大小及方向性。另外保压及时间收缩影响也较大。压力大，时间长的则收缩小，但方向性大，注射压力高，融料粘度差，层间剪切应力小，脱模后弹性回跳大，故收缩也可适量的减少，料温高，收缩大，但方向性小。因此，在成形时调整模温压力，注射速度及冷却时间等诸多因素，也可适当改变塑件收缩情况。 模具设计时，根据各种塑料的收缩范围，塑件壁厚形状，进料口形式，尺寸及分布情况，按经验确定各部分的收缩率，再来计算型腔尺寸，对高粘度塑料及难以掌握收缩率时，一般运用如下方法设计模具： 对塑件外径取较小收缩率，内径取较大收缩率，内径取较大收
26、缩率，以留有试模后修正的余地；试模确定，浇注，分流形式，尺寸及成形条件；要后处理的塑件经后处理确定尺寸变化情况，测量时必须在脱模后24小时以后；按实际收缩情况修正模具； 再试模并可适当地改变工艺条件，略微修正收缩值以满足塑件要求。在了解了塑料工艺特性、收缩特性的基本知识后，我们根据零件要求，查阅有关手册，得到聚丙烯。聚丙烯的弹性、屈服强度、硬度及抗拉、抗压强度都高于聚乙烯，其中拉伸强度甚至高于聚苯乙烯和ABS，可制作铰链。且由于其吸水率0.02%,几乎不吸水，因此其高频绝缘性好，绝缘性能不受湿度的影响。抗弯曲疲劳强度特别高。但易降解、老化，所以必须加入防腐剂。由于以上等优点，故选择聚丙烯作为制
27、作洗发水瓶的材料。第五章 注射模具结构设计塑料注射成型模具主要用于热塑性制件的成型。注射成型的特点是生产率高，容易实现自动化生产。按其经典结构特征可分为单分型面注射模具、双分型面注射模具、斜导柱(弯销、斜倒槽，斜滑块、齿轮齿条)侧向分型与抽芯注射模具、带有活动镶件的注射模具、定模带有推出装置的注射模具和自动卸螺纹注射模具等。注射模具的结构由以下部分组成：1、成型部分 2、浇注系统、3、导向机构 4、侧向分型与抽芯机构5、推出机构 6、温度调节系统 7、排气系统 8、支承零部件。5.1分型面的选择与浇注系统的设计(1) 分型面的设计原则：分型面应选在塑件外形最大轮廓处；分型面的选择应有利于塑件顺
28、利脱模；分型面的选择应保证塑件的尺寸精度和表面质量；分型面的选择应有利于模具的加工;分型面的选择应有利于排气。根据产品的轮廓，应该选择三个分型面，其主要分型面为瓶盖底部最大轮廓处，以保证塑件可以顺利脱模；翻盖顶部一个辅助分型面，以保证其表面质量；还有一个辅助分型面可以使点浇口凝料从浇口套中顺利脱出。(2)普通浇注系统的组成：主流道、分流道、浇口和冷穴料穴。主流道设计：为了让主流道凝料能顺利从胶口套中拔出，主流道设计成圆锥形，锥角取4，流道的表面粗糙度Ra0.8m。胶口套与模板间配合采用H7/m6的过渡配合。浇口套与定位圈设计成整体式的形式，用螺钉固定于定模座板上，如下图所示：主流道分流道设计：
29、分流道截面形式选择常用的U形截面；U形截面的宽度取8mm,半径R为4mm,深度h为5mm；根据塑件型腔在分型面上的排布情况，分流道可分为一次分流道、二次分流道，其中二次分流流道L1取10mm，一次分流流道末端L2取3mm，一次分流流道总长L取86mm；分流道采用非字状对称布置；分流道的表面粗糙度Ra取1.6m。如下图所示：分流道浇口的设计：根据塑件的体积小和多模具型腔以及材料的特性选择点浇口的直接式。d取1mm，取10。如下图所示：冷料穴和拉料杆的设计：冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料，以免这些冷料注入型腔，既影响熔体充填的速度，又影响成型塑件的质量。三板模直接点浇口形式不许设置
30、拉料杆，否则定模部分不能分型。(3)排气系统的设计：为了使塑料熔体顺利充填模具型腔，必须将浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。否则，塑件上就会形成气泡、凹陷、熔接不牢、表面轮廓不清晰等缺陷，另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度。由于所设计的塑件体积小、材料流动性好，故选择利用配合间隙排气，其配合间隙为0.03mm 。5.2成型零部件设计(1)凹模和凸模的结构设计：根据塑件的结构，凹模应该采用组合式镶拼，这样不仅简化了复杂成型零件的加工工艺，减少了热处理变形，而且使拼合处有间隙利于排气，便于模具的维修，节省了贵重的模具钢；根据塑件的形状，型芯的结构
31、如下图所示：(2)影响成型零件工作尺寸的因素：塑件的收缩率波动:S=（Smax-Smin）LS式中 S塑料收缩率波动误差；Smax塑料的最大收缩率；Smin塑料的最小收缩率； LS塑件的基本尺寸。因而实际收缩率与计算收缩率有差异。按照一般要求，塑料收缩率波动所引起的误差应小于塑件公差的1/3。模具成型零件的制造误差：模具成型零件的制造精度愈低，塑件尺寸精度也愈低，尤其是对尺寸小的塑件精度影响更大。一般成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差值的1/31/4或取IT78作为制造公差。组合式型腔或型芯的制造公差应根据尺寸链来确定。模具成型零件的磨损：模具 在使用过程中，由于塑料熔体流动的冲刷、成型过程
32、中可能产生的腐蚀性气体的锈蚀、脱模时塑件与模具的摩擦，以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度提高而重新打磨抛光等原因，均造成成型零件尺寸的变化。这种变化称为成型零件的磨损。为简化计算，凡与脱模方向垂直的表面因磨损小而不考虑，与脱模方向平行的表面应考虑磨损。对于中小塑件，最大磨损量可取塑件公差的1/6。模具安装配合误差：塑件在成型过程中产生的尺寸误差公式：=z+s+c+j+a式中 塑件的成型误差； z模具成型零件制造误差； s塑料收缩率波动引起的误差； c模具成型零件的磨损引起的误差； j模具成型零件配合间隙变化误差； a模具装配引起的误差。(3)型腔和型芯径向尺寸的计算：型腔径向尺寸的计算公
33、式：=(1+) LS -(0.50.75)式中 Lm模具型腔径向基本尺寸； LS塑件外表面的径向基本尺寸； 塑料平均收缩率；塑件外表面径向基本尺寸的公差。型芯径向尺寸的计算公式：=(1+) +(0.50.75) lm模具型芯径向基本尺寸； l塑件内表面的径向基本尺寸； 塑件内表面径向基本尺寸的公差； z模具制造公差。(4)型腔深度和型芯高度尺寸的计算：计算型腔深度和型芯高度时，由于型腔的底面或型芯的端面磨损很小，所以可以不考虑磨损量，由此推导出型腔深度公式为：（Hm）=(1+) Hs式中 Hm模具型腔深度基本尺寸； Hs塑件凸起部分高度基本尺寸； 修正系数，=1/31/2,当塑件尺寸较大、精度
34、要求低时取小值；反之取大值。同理，型芯高度公式为：（hm）=(1+)hs+式中 hm模具型芯高度基本尺寸； hs塑件孔或凹槽深度尺寸。 5.3结构零部件设计结构零部件包括：注射模的标准模架、注射模的支承零部件和合模导向机构。(1)注射模的标准模架：模架是注射模的骨架和基体，通过它将模具的各个部分有机的联合成为一个整体。标准模架一般由定模座板、定模板、动模板、动模支承板、垫块、动模座板、推杆固定板、推板、导柱、导套及复位杆等组成。另外还有特殊结构的模架，如点浇口模架、带推件板推出的模架等。根据我国塑料注射模具架的国家标准，设计模板适用尺寸为：B(宽)L(长)560900。其组成为派生型组合。(2
35、)支承零部件设计：支承零部件主要由固定板（动、定模板）、支承板、垫板和动、定模座板等组成。固定板：固定板在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机构以及推出脱模机构等零部件的作用。为了保证固定零件的稳定性，固定板应该具有一定的厚度和足够的刚度和强度。为了保证其模具有较长的寿命选择合金结构钢45号钢制造。 支承板：支承板是盖在固定板上面或垫在固定板下面的平板，它的作用是防止固定板固定的零部件推出固定板，并承受固定部件传递的压力，因此它要具有较高的平行度、刚度和强度。采用45钢制成，经热处理调制至2832HRC。垫块：垫块的作用主要是在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需的动作空间。另外，也起到
36、调节模具总厚度，以适应注射机模具安装厚度要求的作用。它的计算式如下：H=h1+h2+h3+S+(36)式中 H垫块高度； h1推板厚度； h2推杆固定板厚度； h3推板限位钉高度(若无限位钉，则取零)； S推出塑料制件所需的顶出行程。支承柱：在垫块间距较大的情况下，为了保证动模支承板的刚度和强度动模板厚度必将大大增加，既浪费材料，又增加模具重量。这时，通常在动模支承板下面加设圆柱形的支柱以减少垫板的厚度。(3)合模导向机构设计：合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。导柱：根据塑件模具的结构比较简单和精度要求不是很高、生产批量大等特点应该选用带头形式的导柱，并且在模板中加设导套，导柱的形
37、状如下图所示：导柱根据导柱的技术要求导柱的长度L=，采用20钢经渗碳淬火处理，其固定表面粗糙度Ra一般为0.80.4m。导柱固定部分与模板之间采用H7/m6的过渡配合，设置4个导柱。导套：根据导柱结构，选择直导套的形式。导套采用青铜制造，其固定部分表面粗糙度Ra=0.8m，用H7/n6过盈配合。如下图：直导套5.4推出机构设计(1)推出机构的结构组成与分类：推出机构一般由推出、复位和导向等三大元件组成。按基本传动形式分类，推出机构可分为机构推出、液压推出和手动推出等三类；按推出元件的类别分类，推出机构可分为推杆推出、推管推出、推件板推出等；按模具的结构特征分类，推出机构可分为简单推出机构和复杂
38、推出机构。(2)推出机构的设计要求：推出机构设计时应尽量使塑件留于动模一侧；塑件在推出过程中不发生变形和损坏；不损坏塑件的外观质量；合模时应使推出机构正确复位；推出机构应动作可靠。依据以上原则及产品特点和要求，我们采用一次顶杆脱模机构，并利用反推杆使顶杆复位。为了使塑件易脱模，在凹凸模上沿塑件脱模方向设有脱模斜度和获得较高的光洁度。(3)推出力的计算：推出机构推出时的摩擦力公式为：Fm=(Fb-Ftsin)式中 Fm脱模时型芯受到的摩擦阻力； Fb塑件对型芯的包紧力；Ft脱模力；脱模斜度；塑件对钢的摩擦系数，一般为0.10.3。脱模力的简化公式为：Ft=Ap(cos-sin)式中 A塑件包裹型
39、芯的面积； p塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，p取(2.43.9)107Pa;模内冷却的塑件，p取(0.81.2)107Pa。因为是模外冷却，所以p取3107Pa。=0.5，=0.2，所以cos-sin0.2。Ft=270010-6m23107Pa0.2=16200N。5.5力的计算和注射机的校核(1)型腔压力的计算：塑料筒内作用于塑料的注射压力经过喷嘴、流道浇口到型腔内的压力有所损失，型腔压力Px的计算公式如下：Px=KPz式中 Pz塑料筒内的最大注射压力； K压力损失系数，一般取30%80%。取K=60%，又Pz=122106Pa，则Px= KPz=0.51221
40、06=73.2106 Pa。(2)分模力的计算：型腔压力使动模分开的力称为分模力。分模力的计算公式如下：F=PxA式中 A塑件与流道的水平投影面积；A=nA塑A流，n=4，Px=61106 Pa，A塑=2234430=868mm2，A流1000 mm2.则A=28681000=2736 mm2，F= PxA=73.2106 Pa2736 mm2 =200KN. (3)锁模力校核：安全锁模力Pa=0.8Pe=0.8500KN=400KN。所以，安全锁模力Pa F。故，所选的注射机适用。模具的个零件必须具有足够的强度和刚度以承受工作时的各种作用力，使用期间不变形不损坏，以保证模具的寿命。因此在设计
41、模具时，必须计算各型板的厚度，以保证模具能正常工作。5.6强度的计算模具的每个零件必须具有足够的强度和刚度以承受工作时的各种作用力，使用期间不变形不损坏，以保证模具的寿命。因此在设计模具时，必须计算各型板的厚度，以保证模具能正常工作。动模支承板的厚度计算公式如下：h=k 其中=Fp式中 动模支承板的总压（攻击力）F塑件及浇注系统在分型面上的投影面积（厘米2） B动模支承板宽度（厘米） L支承块距离（厘米） P型腔压力 弯曲许应力（公斤/厘米） K修正系数，取0.60.75 已知:F=92厘米2, P=73.2106 Pa=732公斤力/厘米2, L=120mm, B=220mm, =138公斤
42、力/厘米2，=92732 =67344公斤力/厘米2 h=k=0.667344120/(2220138)=30mm。第六章 塑件成形不良的原因原因成形不良的种类由于成形机由于模具由于成形材料填充不良1、注射压力过低2、料筒温度过低3、料筒或喷嘴堵塞4、喷嘴过小5、供料少6、料斗堵塞7、注射速度过慢1、进料口位置不妥当2、通气方法不好3、流通太狭小4、模具温度过高5、冷料堵塞流道或进料口6成形件有特别薄部位1、流动性差2、润滑剂不够气体或气泡裂纹斑点1、注射压力不够2、注射速度过快3、注射断续4、加压（保压定模）时间不足1、进料口位置不适当2、通气方法不好3、成形件厚度不够4、流道太狭小1、流动
43、性差2、受潮3、含挥发性物质表面关泽不好1、在料筒中加热不均匀2、喷嘴局部堵塞3、喷嘴口径太小4、成形件超过成形机容量5、料筒温度过低6、供料量不足1、安全度不好2、进料口或流道过小3、冷料穴不够4、模具表面有水和油5、模具温度过低6、通气方法不好1、受潮2、含挥发物质3、混入异物受污熔接痕1、喷嘴温度过低2、注射压力不足3、注射速度慢1、进料口流道过小2、进料口位置不合适3、模具温度过低4、通气方法不好1、材料固化太快2、受潮3、润滑剂不好产生飞边1、注射压力过高2、锁模力不组3、成形材料共给量过多4、加压（保压、锁模）过长1、模具未闭合2、模具有异物或飞边，未完全闭合材料流动性太好缩孔1、注射压力不足2、加热温度过高3、注射速度过快4、材料供给量不足5、成形件超过成形机容量6、加压时间过短1、模具温度过高或不均匀2、流道扣过小3、进料口过于狭小4、成形件厚度不够5、喷嘴口过小6、周期太短7、保压时间不足材料过软主流道或成形件附在磨具上1、注射压力过高或材料供应量过多2、加热温度过高或过低3、加压时间（保压、锁模）过长4、顶出机构差