机械5

目录 前言1 1绪论2 1.1课题研究的目的及意义2 1.2国内外研究状况3 1.3课题研究基本设计思路和研究手段5 1.4结论和成果形式6 2方案分析7 2.1设计任务7 2.2产品分析7 2.3塑件所用塑料名称、性能及工艺参数8 2.4塑件结构要素11 2.4.1塑件脱模斜度： 11 2.4.2塑件精度等级的选用11 2.4.3圆角设计11 2.5注射机的选择11 2.5.1注射机相关参数计算与校核11 2.5.2注射压力： 13 2.5.3锁模力的校核： 13 2.5.4开模行程校核： 14 2.5.5螺杆转速： 14 3成型部分及其零部件设计16 3.1分型面的设计16 3.1.1考虑塑件质量16 3.1.2确保塑件表面质量16 3.1.3考虑模具结构16 3.2型腔数的确定17 3.2.1根据所用注射机的最大注塑量确定型腔数目17 3.2.2根据注射机最大锁模力确定型腔数18 3.2.3根据塑件的精度确定型腔数目18 3.2.4根据经济性确定型腔数目18 3.3凹模结构设计19 3.3.1凹模型腔的大小尺寸计算20 3.3.2型腔的深度尺寸计算21 3.4凸模结构尺寸21 3.4.1凸模/型芯的外形尺寸计算22 3.4.2凸模/型芯的高度尺寸计算23 3.5型腔壁厚的计算24 3.5.1型腔的强度及刚度要求24 3.5.2型腔壁厚计算25 4浇注系统的设计28 4.1浇注系统的组成及设计原则28 4.1.1浇注系统的组成28 4.1.2浇注系统的设计原则： 28 4.2主流道的设计29 4.2.1主流道分析29 4.2.2主流道的结构设计29 4.2.3主流道浇口套设计31 4.3分流道的设计32 4.3.1分流道的形状和尺寸32 4.3.2分流道的分布设计34 4.4浇口的设计34 4.4.1浇口位置的选取原则34 4.4.2浇口形式的设计35 4.5冷料穴的设计35 4.5.1冷料穴的结构35 4.5.2拉料方式36 5排溢系统设计37 6脱模机构设计38 6.1脱模机构的构成与功能38 6.2取出机构的方式38 6.3脱出机构设计原则38 6.3.1脱出机构设计基本考虑38 6.3.2脱出机构的结构39 6.3.3所需顶出行程、开模行程计算39 6.3.4顶出力、抽拔力，开模力计算40 6.4塑件的脱出机构设计42 6.4.1顶杆的长度计算42 6.4.2顶杆直径d的设计43 6.4.3顶杆应力校核43 6.4.4顶杆在塑件上的布局44 6.4.5顶杆固定及配合45 6.4.6顶出机构中附属零部件45 7冷却系统的设计46 7.1冷却装置设计分析46 7.2传热面积计算47 7.2.1注射周期的确定47 7.2.2冷却水计算48 7.2.3计算单位时间内所释放的热量49 7.2.4冷却水的导热总面积49 7.2.5确定冷却水路的直径d 50 7.2.6冷却水孔的总长度50 7.2.7冷却水管数量的确定51 7.2.8系统的其它零件51 8模体与支撑连接零件52 参考文献56 附录： 57 外文资料与中文翻译57 塑件模具的型腔侧壁和底壁厚度的计算是模具设计中经常遇到的问题，尤其对大型模具更为突出。目前许多单位都是凭经验决定的，但常因估计不准确而造成模具报废和浪费材料，为此建立科学的计算方法是实属必要的。目前常用的计算方法有按刚度和强度两大类，但是实际的塑料模具却要求既并不允许因刚度不足而影响变形，甚至破坏，也不允许因刚度不足而发生过大变形。因此，要求刚度和强度加以合理考虑。 在注塑成型过程中，型腔所受的力有塑件熔体的压力，合模时的压力，开模时的拉力等，其中最主要的是熔体的压力，在塑料熔体压力作用下，型腔将产生有应力及变形。如果型腔侧壁和壁厚不够，当型腔中产生的内应力超过材料的许用应力时，型腔即发生强度破坏。与此同时，刚度不足侧壁发生过大的弹性变形，从而产生溢料和影响塑件尺寸及强度的要求并非同时兼顾。对于大尺寸型腔，刚度不足是主要问题，应按强度计算。强度计算的条件是满足各种受力状态下的许用应力。刚度计算的条件则因模具性，从几个方面考虑： 1.要防止益料 模具型腔的某些配合面当高压塑料熔体注入时，会产生足以益料的间隙。对于PS而言，间隙为0.05mm. 2.应保证塑件精度 塑件均有尺寸要求，这就要求模具塑腔具有良好的刚性，即塑件注入时不产生过大的弹性变形。最大的弹性变形值可取塑件的允许公差的1/5。常见中小塑件公差为0.13mm～0.25mm。因此允许弹性变形量为0.025mm～0.05mm，可按塑件大小和精度等级选龋 3.应利于脱模 当变形量大于塑件冷却收缩时，塑件的周边将被型腔紧紧的包住而难以脱模，强制顶住易使塑件划伤或损坏，因此型腔允许弹性变形量小于塑件的收缩值。型芯的强度、刚度相当于杆类零件的校核计算。 3.5.2型腔壁厚计算 在注射成型过程中，型腔承受塑料熔体的高压作用。因此模具型腔应该有足够的高度。型腔强度不足，将发生塑性变形，甚至破裂，刚度不足将产生过大的弹性形变，导致型腔的向外膨胀，并产生溢流间隙。 型腔厚度的计算 本塑件中的型腔为矩型壳类形状，其厚度算法可用矩形型腔厚度公式计算。