塑料模具设计论文(编辑修改稿)

塑料模具设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

1 1 2 SR（ 4+1）、 SR（ 5+1）、  5 1  50、1 2 1 28，还有螺纹尺寸 M14X2，通过查手册螺纹的大径为  1中径 、小径 。 其中 A 类尺寸有 SR SR 8 、   5  1  1 1  2 SR（ 4+1）、 SR（ 5+1）、  5  50、 1 2 1 2螺纹大径为  1中径  、小径  ， B 类尺寸有 1 10（ A 类尺寸是指塑件上不受成型零件移动的影响的尺寸， B 类尺寸是指塑件上受成型零件移动的影响的尺寸）。 图 22 加公差之后的塑件零件图 由于尺寸未注公差，查资料得知 ABS塑件未注公差的尺寸按 MT5 级标注，并根据塑料模具设计论文 18 A、 B类尺寸查手册将以上尺寸加公差如下，标注如图 22 所示： A 类尺寸 ： SR4  、 SR5 、 8  、  4 、 8 、  54 、 12 、  14 、  18 、  22 、 SR（ 4+1）  、 SR（ 5+1）  、  58 、  50 、 17 、 25 、 2 、12  、 20  、 28  、  14  、   、 。 B 类尺寸 ： 6 、 9 、 1 、 11 、 4 、 10 将塑件上尺寸分类如下： 孔类尺寸 ： SR4  、 SR5 、 9 、 8  、  4 、 1 、 8 、6 、  54 、 4 （其中横向尺寸有： SR4  、 SR5 、8  、  4 、  54 ，其余为纵向尺寸） 轴类尺寸 ：  12 、  14 、  18 、  22 、 SR（ 4+1）  、SR（ 5+1）  、  58 、 11 、 10 、  50 （其中横向尺寸有：  12 、  14 、  18 、  22 、 SR（ 4+1） 、 SR（ 5+1）  、  58 、  50 ，其余为纵向尺寸） 中心距尺寸 ： 17 、 25 、 2 、 12 、 20 、 28 螺纹尺寸 ：大径  14 、中径   、小径   对以上各尺寸按“入体原则”标注，处理后的数据如下： 孔类尺寸 ：  、  、  、   、   、  、  、  、   、  轴 类尺寸 ：   、   、   、   、  、 、   、  、  、   中心距尺寸 ： 17 、 25 、 2 、 12 、 20 、 28 螺纹尺寸 ：大径   、中径   、小径   ① 对于横向尺寸 Lm =   z0cp 431   SLS ② 对于纵向尺寸 Hm =   z0scp 321   HS ①对于横向尺寸 Lm =   0cp 431ZSLS   ②对于纵向尺寸 塑料模具设计论文 19 Hm =   0scpz321  HS Cm =    21 zscp  CS 式中 Lm 、 Cm 、 Hm —— 成型零件工作尺寸 (mm)； Scp —— 塑料平均收缩率 (%)， ABS 的平均收缩率为 %； Ls 、 Cs 、 Hs —— 塑件基本尺寸（ mm）；  —— 塑件公差值（ mm）； z —— 成型零件制造公差（ mm），其值取 3/~6/ 。 当成型大型塑件时，取偏下限；当成型小塑件或采用组合式型芯与凹模，取偏上限。 大径： d 大m =   0scp md1  中大S 中径： d 中m =   0scp md1  中中S 小径： d 小m =   0scp md1  中小S 螺距： Lm =    2cp1 ms  LS 式中 d 大m 、 d 中m 、 d 小m —— 螺纹型芯的大径、中 径、和小径的基本尺寸（ mm）； d 大m 、 d 中m 、 d 小m —— 塑料上螺孔的大径、中径、和小径的基本尺寸（ mm）； Scp —— 塑料的平均收缩率（ %）； 中 —— 塑料内螺纹中径公差（ mm），可按金属螺纹公差标准之最低精度取值； m —— 螺纹型芯或型环中径制造公差（ mm），一般取塑料螺纹中径公差（ 4/1~5/1 ） 中 ； Lm —— 螺纹型芯或型环的螺距（ mm）； Ls —— 塑件上螺纹的螺距（ mm），对型芯而言是指内螺纹螺距，对型环是指螺纹螺距。 1）计算成型零件凹模类尺寸 ①对于横向尺寸 Lm =   z0cp 431   SLS ， z 取 41   Lm1=   0%   =  mm 塑料模具设计论文 20  Lm2=   0%   =  mm  Lm3=   0%   =  mm  Lm4=   0%   =22  mm Lm5=   0%   =  mm Lm6=   0%   =  mm  Lm7=   0%   =  mm  Lm8=   0%   =  mm ②对于纵向尺寸 Hm =   z0scp 321   HS Hm1=   0%   =  mm Hm2=   0%   =  mm 2）计算成型零件型芯类尺寸 ①对于横向尺寸 Lm =   0cp 431ZSLS   + Lm9=   0%Z  = mm + Lm10 =   0%Z  = mm  + Lm1 =   0%Z  = mm 塑料模具设计论文 21  + Lm12 =   0%Z = mm  + Lm13 =   0%Z = mm ②对于纵向尺寸 Hm =   0scpz321  HS + Hm3=   0%  = mm + Hm4=   0%  = mm + Hm5=   0%  = mm + Hm6=   0%  = mm + Hm7=   0%  = mm 3）中心距工作尺寸计算 Cm =    21 zscp  CS 17 Cm1=    %  = 25 Cm2=    %  = 2 Cm3=    %  = 12 Cm4=    %  = 20 Cm5=    %  = 28 Cm6=    %  = 4）螺纹型芯的计算（ m 取中51） 大径： d 大m =   0scp md1  中大S=   0 . 0314% = mm 塑料模具设计论文 22 中径： d 中m =   0scp md1  中中S=   0 . 0 31 2 . 7 0 1% = mm 小径： d 小m =   0scp md1  中小S=   0 . 0 31 1 . 8 3 5% = mm 螺距： Lm =    2cp1 ms  LS=    %  = 型腔侧壁厚度的计算 组合式圆形型腔侧壁和底板厚度的计算，组合式圆形型腔按结 构及受力状况如下图所示： 图 23 组合式型腔结构及受力状况 ①按刚度条件计算，侧壁和型腔底配合处间隙值为：    22 22rp rR rRE 式中 P—— 型腔内单位面积熔体压力， P= 45~20 Map，取 30Map；  —— 型腔材料泊桑比，碳钢取 ， mm； E—— 型腔材料拉伸弹性模量，钢弹性模量取  105 MPa； R—— 型腔外壁半径， mm； r—— 型腔内壁半径， mm。 应使 max  ，则 s=Rr   11p2rprp1rEE 所以： s=Rr 29 13029302955= ②按强度条件计算壁厚为： s      1p2rr  R ，  取 355MPa s=Rr 29   13023 5 5 3 5 5 = 塑料模具设计论文 23 为了方便型腔工作零件加工时装夹以及减小变形，取 s=10mm。 2）组合式圆形型腔底板厚度 (即本设计中的支承板 )的计算 组合式圆形型腔底板固定在圆环形的模上，并假定模脚的内半径等于型腔内半径，这样底板可视作周边简支的圆板，最大变形发生在板中心。 ①按刚度条件计算，型腔底板厚为： h  3 E 所以 h 354  = ②按强度条件计算，型腔底板厚为： h   所以 h355 2 = 因此凹模型腔的底厚只要大于或等于 即可，为了缩短模具的制造周期，其厚度采用标准值，取 20mm。 嵌件在模具中的固定方案设计 嵌件在模具内的定 位应可靠 ，为避免嵌件在成型过程中受高压高速的塑料流冲击而可能发生位移或变形，同时，也防止塑料挤入嵌件上预留的孔或螺纹中影响其使用，安放在模具内的嵌件必须定位可靠。 在注射成型过程中，塑料的压力会使嵌件发生位移或变形，所以在嵌件设计时，无论杆形或环形嵌件，其高度不宜超过其定位部分直径的两倍。 本设计中，嵌件的形状为薄壁形，直接利用其两个螺纹孔定位，如图 24和图 25 所示，由嵌件定位器将其固定。 图 24 嵌件在模具中的位置 图 25 嵌件的固定方式 脱模机构设计 脱模方案的 确定 本次毕业设计中塑件带有螺纹结构，因此应设计脱螺纹的机构来实现塑件的脱模。 带螺纹塑件的脱模方法主要有强制脱螺纹、机动（或手动）旋转脱螺纹、侧向瓣合式非旋转脱螺纹。 在这里选用螺纹塑件的旋转脱模，其条件是：有能保证塑件与螺纹型芯或型环之间可保持相对的螺旋运动机构。 具体设计上应做到：首先塑件上必须塑料模具设计论文 24 带有止转结构；其次模具应能为脱模机构中提供旋转运动。 此次设计中模具螺纹塑件的旋转脱模：开模过程中，借助开模运动，带动齿轮转动，并通过齿轮轴、锥齿轮、圆柱齿轮，最终带动螺纹型芯和螺纹拉料杆旋转，实现螺纹型芯从塑件中脱出 及拉出浇注系统系统凝料，完成塑件与浇注系统凝料的同步脱模。 本次毕业设计中塑件的螺纹结构属于纵向结构，因此采用如上方案：开模力旋转脱纵向螺纹。 脱模机构的具体结构如图 26 所示，在开模过程中，借助开模运动，由齿条带动齿轮转动，并通过齿轮轴、锥齿轮传动、圆柱齿轮传动，最终带动螺纹型芯和螺纹拉料杆旋转，实现螺纹型芯从塑件中脱出及拉出浇注系统系统凝料，完成塑件与浇注系统凝料的同步脱模，脱模机构中螺纹拉料杆的螺纹与螺纹型芯上的螺纹旋向应相反，塑件上的螺纹旋向为右旋，这拉料杆上为左旋，螺距成比例（与拉料杆和螺纹型芯的转速 比成反比）。 图 26 脱模机构的结构 脱模力（旋转扭矩）的计算 塑件在冷却时，将包紧型芯，产生包紧力：包紧力的大小，与塑件的收缩率、塑件的壁厚和形状及大小所形。