设计说明书(论文)汽车轮帽的注射模(编辑修改稿)

设计说明书(论文)汽车轮帽的注射模(编辑修改稿)内容摘要：

可以从以下方面设计 〈 1〉 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处 〈 2〉 使塑件留在动模一边，利于脱模 〈 3〉 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度 〈 4〉 抽 芯机构要考虑 抽 芯距离 〈 5〉 分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。 考虑到本零件的表面粗糙度要求 较高，所以选择其上表面作为分型面，可以降低模具的制造难度，也便于塑件的成型和出件。 （ 1）主流道的设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。 其设计要点 : 主流道设计成圆锥形，其锥角可取 2176。 ～ 6176。 ，流道壁表面粗糙度取 Ra=0.桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 13 ８μ m，且加工时应沿道轴向抛光。 a) 主流道如端凹坑球面半径 R13 比注射机的、喷嘴球半径R12 大 1～ 2 mm；球面凹坑深度 3～ 5mm；主流道始端入口直径 d比注射机的喷嘴孔直径大 ～ 1mm；一般 d=～ 5mm。 b) 主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径 r=1～ 3mm。 c) 主流道长度 L以小于 60mm为佳，最长不宜超过 95mm。 d) 主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上；其材料常用T8A，热处理淬火后硬度 53～ 57HRC。 根据以上所选择注射机的有关参数 喷嘴前端孔直径： d0=4mm 喷嘴前端球面半径： R0=18mm 根据模具主流道与喷嘴的关系 R=R0+(12)mm d=d0+(12)mm 取主流道球面半径 R=20mm，主流道的小端直径 d=5mm 为了方便将凝料从主流道中取处，将主流道设计成圆锥形，其斜度为130，经计算可得主流道大端面直径 D=9mm，为了使熔料顺利进入分流道，可在主流道出料端设计半径 r=6mm的圆弧过渡 . (2)、浇口设计 根据塑件的成型要求及型腔的排列方式，选用中心浇口较为理想。 考虑到塑件本身的特殊性，从中心进料，在模具的本身又是采用镶拼式的结构，有利于填充、排气。 故采用截面为扇形的扇形浇口。 如下图所示 (3) 排溢系统设计 当塑料熔体填充型腔时，必须顺序排出型腔及浇注系统内的空气及塑料受 热或凝固产生的低分子挥发气体。 根据塑件的结构特点和型芯型腔以及模具的结构，本副模具因为型芯是采用镶拼结构，固采用利用间隙配合排气，同时，钳工在加工时，适当在分型面上开设很小的排气槽（ PP 排气槽深度为 ㎜）。 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 14 第四章 成型零件设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件即成型零件设计，包括凹模、型芯、镶块、凸模和成型杆等。 成型零件决定塑件的几何形状和尺寸。 成型零件工作时，直接与塑料接触，承受塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑料间还发生摩擦。 因此，成型零件要求有正确几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗 糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键零件进行强度和刚度校核。 成型工作零件的工作尺寸计算时应采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。 模具材料的选择 选择模具材料的主要指标有： 模具材料的基本性能 要考虑模具材料的耐磨性、韧性 、硬度和红硬性（红硬性是指模具材料在一定温度下保持其硬度和组织稳定性抗软化的能力）。 还要根据实际工作条件，分别考虑其实际要求的性能，如抗氧化能力、抗压强度、抗拉强度和抗弯强度、疲劳强度等。 模具材料的工艺性 模具材料的工艺性，经常考虑一下几种：可加工性；淬火温度和淬火变形；淬透性和淬硬性；氧化脱碳敏感性等。 模具材料的冶金质量及其它考虑因素 冶金质量也对模具材料的性能有很大的影响，只有优秀的冶金质量，才能充分发挥模具材料的各种性能。 常考虑的冶金质量指标有：冶炼质量，锻造轧制工艺，热处理和精加工，导热性，精料 和制品化等。 其它还要考虑选用的模具材料的价格和通用性。 总之，选用高质量、高性能、高精度的模具材料的精料和制品，高效率、高速度低成本地生产高质量的模具，已经成为当前工业发达国家模具制造的主要发展趋势，我国也正在向这一方向发展。 以下成型零件材料就根据以上原则选择。 42Cr4Mo 钢是机械制造工业中使用最广泛的钢种之一。 调质处理后具有良好的综合力学性能，良好的低温冲击韧度和低的缺口敏感性。 钢的淬透性良好，水淬时可淬透到φ 28～φ 60㎜。 油淬时可淬透到φ 15～φ 40㎜。 这种钢除调质处理外还适于渗氮和高频淬火处理。 切削性能较好，但 174～229HBS 时，相对切削加工性为 60％。 该钢适用于制作制品批量生产的中型塑料模具。 主要性能参数如下：调质，淬火（或表面淬火），硬度≥ 55HRC；σ s＝785N/㎜ 2, σ b＝ 980N/㎜ 2。 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 15 型芯和镶件常以棒料供应，采用淬火变形小、淬透性好的高碳合金钢，经热处理后在磨床上直接研磨至镜面。 选用 9CrWMn，该钢具有一定的淬透性和耐磨性，淬火变形较小，碳化物分布均匀且颗粒细小。 淬火、低温回火，硬度≥ 55HRC。 根据材料选择原则，综合塑料质量要求和模具结构等，本模具型腔和型芯就采用 3Cr4Mo。 成型零件的尺寸计算： 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 16 （ 3） 155尺寸的计算：查教材 P66表 38该尺寸的公差为 Δ= 0. 62。 利用公式 (LM)0 δz =[(1+ S )LS+] 0 δz =[(1+%) 155+ ]0 = mm （ 4） 22 尺寸的计算：查教材 P68表 39该尺寸的公差为 Δ=。 利用上述公式计算得： = mm 运用平均收缩率法： (hm)– δ z =[（ 1+Scp） LS+1/3Δ ]– δ z HＭ ———— 型芯高度尺寸（ mm） =107mm δ z———— 型芯高度制造公差（ mm） (hm)– δ =[(1+%) 107+]– δ = mm 中心距离尺寸的计算公式参考教材 P151式 522： (CM) δ Z/2=(1+S ) CS δ Z/2 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 17 式中 S —— 表示塑料的平均收缩率； (S =%) CS—— 表示塑件的基本尺寸； Δ —— 表示塑件尺寸的公差； δ Z—— 取 Δ /3。 ① 117尺寸的计算：查教材 P68表 39该尺寸的公差为 Δ= 0. 50。 利用公式 (CM) δ Z/2=(1+S ) CS δ Z/2 =(1+%) 117 = mm ② 121尺寸的计算：查教材 P68表 39该尺寸的公差为 Δ= 0. 56。 利用公式 (CM) δ Z/2=(1+S ) CS δ Z/2 =(1+%) 121 = ③ ：查教材 P68表 39该尺寸的公差为 Δ= 0. 38 利用公式 (CM) δ Z/2=(1+S ) CS δ Z/2 =(1+%)  = 4． 3模具型腔、型芯侧壁厚度的计算 （ 1）型腔侧壁的计算 塑料模具型腔在成型过程中受到 熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底版厚度过小，可能因硬度不够而产生塑性变形甚至破坏；也可能因刚度不足产生翘曲变形导致溢料和出现飞边，降低塑件尺寸精度和顺利脱模。 因此，应通过强度和刚度计算来确定型腔壁厚。 整体式型腔与组合式型腔相比刚度较大。 由于底板与侧壁为一体，所以在型腔底面不会出现溢料间隙，因此在计算型腔壁厚时变形量的控制主要是为保证塑件尺寸精度和顺利脱模。 矩形板的最大变形量发生在自由边的中点上。 壁厚的计算公式参考《模具设计与制造手册》表 2158凹模侧壁和底板厚度的计算。 S=3 4Ecpa 式中 C—— 常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。 因型腔的高度与型腔的长度之比 =10/112=，查手册得 C=。 桂林航天工业高等专科学校设计说明书专用纸 18 P—— 型腔压力，一般取 25~45MPa，在此取 40 MPa。 a—— 型腔的深度。 其值为 10。 E—— 弹性模量。 钢的取 105。 δ —— 允许变形量，查教材表 512ABS为 ≤ ，在此取。 则： S=3 4Ecpa =3 54  查教材表 517 矩形型腔壁厚推荐尺寸，取 50 mm。 所以本模具型腔的壁厚值为符合要求 （ 2）型腔底板厚度的校核 由于熔体压力，板的中心将产生最大变形量。 按刚度条件，型腔厚度为 h=3 ][ 4Epdc 式中 C， —— 常数，其值由型腔的高度与型腔的长度之比确定。 因型腔的高度与型腔的长度之比 =10/112=，查手册得 C=； P—— 型腔压力，一般取 25~45MPa，在此取 40 MPa； a—— 型腔的深度。 其值为 10.； E—— 弹性模量。 钢的取 105； δ —— 允许变形量，查教材表 512PP为 ≤ ，在此取。 h=3 ][ 4Epdc =3 5 4  =25 mm 查手册的推荐值在此取 32 mm。 根据手册的经验公式：型腔板壁厚 S的经验数据： S=+17。 S长 = +17=150mm S宽 = +17=90mm 底板厚度可根据刚度计算公式 H=。