卷连门配件注塑模设计论文(编辑修改稿)

卷连门配件注塑模设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

14 第三章 浇注系统的设计及计算 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 15 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 16 第四章 成型零件设计 成型零件结构设计 注射模具的成形零件系指构成成型腔的模具零件，包括凹模、型芯、成形杆等。 凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的内表面，成形杆用以形成制品的局部细节。 成形零件作为高压容器，其内部尺寸、强度、刚度，材料和热处理以及加工工艺性，是影响模具质量和寿命的重要因素。 凹模的结构设计 凹模是成形制品外表面的成形零件。 按凹模结构的不同可以卵击石其分为整体式、整体嵌入式、组合式各镶拼式四种形式。 本模具上凹模采用整体式凹模，用电火花加工（电火花成形加工 又称放电加工或电蚀加工。 它是指在一定的介质中，通过工具电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用对工件进行加工的一种工艺方法。 电火花成形可加工多种高熔点、高强度、高纯度、高韧性材料，可加工特殊及复杂形状的零件，因此被广泛用于各类模具加工中）。 整体式凹模的特点是强度和刚度高，不会使制品产生拼接缝痕迹。 但加工较困难，需用电火花机床或立式铣床加工，热处理也不方便，仅适合于形状简单的中小型制品。 另外本模具下凹模的型腔比较复杂，采用整体嵌入式凹模，用线切割加工模子（电火花线切割加工是利用移动的细金属丝作工具电极，即电极， 在电极和工件间施以脉冲电压，通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工作进行加工）。 适用于中小型制品的多型腔模具。 将做好的模腔嵌入到凹模固定板中。 整体凹模的外形多采用带台阶的圆柱体或长方体，从下部嵌入到凹模固定板中，整体嵌入式凹模和固定板之间采用过渡紧配合，甚至过盈配合，以便使凹模固定牢靠。 成型零件工作尺寸计算 该成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸、平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量来进行计算。 在计算成型零件型腔和型芯的尺寸时，塑件和成型零件的尺寸均按单向极限制，如果塑件的公差值双向分布 的，则应按这个要求加以换算。 而孔中心矩尺寸则按公差带对称分布的原则进行计算。 查表可知聚乙烯材料的成型收缩率为 S＝ ％～ ％ ，故平均收缩率 S cp ＝（ +）％ /2＝ ％ ，查表 3/m。 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 17 凹模的径向尺寸计算 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。 所以，为了使得模具的磨损留有修模的余地以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下 限尺寸，尺寸公差取上偏差。 上凹模的径向尺寸计算公式：     0)4/3(1 塑LkL （式 61） 式中 塑L — — 凹模径向名义尺寸（最小尺寸）； k — — 所采用的塑料的平均成型收缩率；  — — 塑件的尺寸公差；  — — 模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的 1/3～ 1/6。 尺寸 0  ：   06/00])(25[)4/3(1 塑LkL 上凹模的深度尺寸计算 凹模的深度尺寸计算公式：     0)3/2(1 mHkH （式 ） 式中： mH — — 塑件高度方向的公称尺寸。 尺寸  ：    06/00)0 3 ()3/2(1 mHkH 下凹模的径向尺寸计算 尺寸 0  ：   06/00])(22[)4/3(1 塑LkL 尺寸  ： 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 18   06/00])03 (6[)4/3(1 塑LkL 尺寸  ：   06/00])03 (9[)4/3(1 塑LkL 尺寸 0  ：    06/00)03 5 ()3/2(1 mHkH 尺寸  ：    06/00)03 5 ()3/2(1 mHkH 成型零件的力学计算 在塑 料模塑过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力。 在塑料熔体的压力作用下，型腔将产生内应力及应变。 如果型壁厚和底版厚度不够，当行型腔中产生的内应力超过型 5材料的许用应力时，型腔即发生强度破坏。 与此同时，刚度不足则发生过大的弹性变形，从而产生溢料和影响塑件尺寸及成型精度，也可能导致脱模困难等。 因此，有必要建立型腔强度和刚度的科学的计算方法，尤其对重要的、塑件精度要求高的和大型塑件的型腔，不能单凭经验确定凹模侧壁和底版厚度，而应通过强度和刚度的计算来确定。 型腔刚度和强度计算的依据归纳为如下几个方面： （ 1） 成型过程不发 生溢料。 当型腔内受塑料熔体高压作用下，模具成型零件产生弹性变形而在某些分型面和配合面可能产生足以溢料的间隙。 这是，应根据塑料的粘度不同，在不产生溢流的情况下，将允许的最大间隙  作为塑料模型腔的刚度条件。 （ 2） 保证塑件的精度要求。 型腔侧壁及其底版应有较好的刚度，以保证在型腔受到熔体高压作用时不产生过大的、使塑件超差的弹性变形。 此时，型腔的允许变形量  受塑件尺寸和公差值的限制。 一般取塑件允差值的 1/5左右，或 以下。 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 19 （ 3） 保证塑件顺利脱模。 型腔的刚度不足，模塑成型时变形大，不利用塑件脱模。 当变形量大于塑件的 收缩值时，塑件将被型腔包紧而难以脱模。 此时，型腔的允许变形量  受塑件收缩值限制，即  =St ，式中 S为塑件材料的成型收缩率（ % ） ， t为塑件的壁厚（ mm ）， 在一般情况下，其变形量不得大于塑料的收缩量。 （ 4） 型腔力学计算的特征和性质，随型腔尺寸及结构特征而异。 对大尺寸型腔，一般以刚度计算为主；对小尺寸型腔，因在发生大的弹性变形前，其内应力往往已超过材料许用应力，当以强度计算为主。 其力学计算的尺寸分界值取决于型腔的形状、型腔内熔体的最大压力、模具材料的许用应力及型腔允许的变形量等。 当以强度计算和刚度计算，算出的型腔尺寸，取大者为型腔壁厚尺寸。 刚度条件通常是保证不溢料，但当塑件精度要求较高的应按塑件精度要求确定刚度条件。 凹模型腔侧壁厚度计算 凹模型腔 为矩形整体式型腔，根据矩形整体式型腔的计算公式 3 4][ECpah （式 329） 式中 h — — 型腔侧壁厚度（ mm ）； C— — 系数，由 L/a值选定，（查塑料模设计及制造表 39）； P— — 型腔内熔体的压力，一般取 25～ 45MPa； a— — 型腔侧壁受熔体压力部分的高度（ mm ）； E— — 弹性模量，钢材取 105 MPa； [δ]— — 允许变形量（ mm ）； 在高压下，型腔侧壁将发生弯曲，使侧壁与底板产生纵向间隙，为防止溢料， [δ]应根据不同塑件的最大不同溢料间隙决定，（查塑料模设计及制造表 38）得允许变形值[δ]≤～ ，取。 L/a＝ ，查表 39可知已超出了系数 C的选取范围内。 所以选用经验公式算 代入公式计算： mmLh  综合模具结构，暂取 h =55mm。 凹模底板厚度计算： 根据底板厚度的刚度公式可得底板厚度 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 20 3 4][EpbCH  （式 330） 式中 /C — — 常数，有底板内壁边长比 L/b值选定，查表 310，其它同上。 L/b＝  ， 查塑料模设计及制造表 310得 /C = 代入公式计算： mmH 54   暂取 mmH 。 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 21 第五章 导向与定位机构设计 导向机构的设计 注射模的导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。 定位机构分模外定位和模内定位。 模外定位是通过定位圈使 模具易于在注射机上安装以及模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位，而模内定位则通过锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。 在注射模中，引导动模和定模之间按一定方向闭合或开启的装置，称为导向机构。 此外，用于卧式注射机的注射模，其脱模机构也需设置导向机构。 导向机构由导柱各导套组成，分别安装在动、定模两边。 本模具的导向机构是利用导柱和导套之间的配合来保证模具的对合精度。 导向结构的设计内容包括：导柱和导套的机构设计；导柱和导套的配合；导柱和导套的数量和布置等。 导向机构的功用： 1）导向作用 在动模与定上模 和下模合模时，首先是导向零件相接触，引导上下模准确合模，避免凸模和型芯进入型腔，以保证不损坏成型零件。 2）定位 避免模具接触时错位而损坏模具，并且在模具闭合后使型腔保持正确的形状，不至于由于位置的偏移而引起零件壁厚不均匀； 3）承受一定的侧向压力，塑料注入型腔过程中会产生单向侧面压力，或由于成型设备精度的限制，使导柱在工作中承受一定的侧压力。 4）承载作用 当采用推件板脱模或双分型面模具结构时，导柱有承受推件板和型腔板重量的作用。 5）保持机构运动平衡 对于大、中型模具的脱模机构，导向机构 有使机构运动灵活平衡的作用。 导柱设计（ GB/） 1）导柱直径 表 导柱直径 d 与模板外形尺寸关系 （ mm ） 模板外形尺寸 150 150 ～200 200 ～250 250 ～300 300 ～400 导柱直径 d  16 16～ 18 18～ 20 20～ 25 25～ 30 根据动模板尺寸： 502160 ，选定导柱直径 d =16mm。 徐州师范大学本科生毕业设计 卷连门配件注塑模设计 22 2）导柱配合精度 导柱工作部分的配合精度采用间隙配合 H7/f7，表面粗燥度为 m ；导柱固定部分配合精度采用过渡配合 H7/k6,表面粗糙度 m。 3）材料 导柱必须具有足够的抗弯强度，且表面要耐磨，芯 部要坚韧，因此导柱的材料选用碳素工具钢（ T8A）淬火处理，硬度 50～ 55HRC。 4）导柱的长度通常高出凸模端面 6～ 8mm,以免在导柱还未导正时，凸模就先进入型腔与其碰撞而破坏。 为了便于导柱顺利进入导套，导柱的端面应该设计成锥形。 导套设计 （ GB/） 导套是与安装在另一半模上的导柱相配合，用以确定动定模的相对位置，保证模具运动导向精度的圆套形零件。 导套有直导套和带头导套两种形式，本设计中采用带头导套。 导套的材料选为： T8A，淬硬 HRC50～ 55。 导套内外圆柱面表面 粗燥度都取为 m。 导套孔的滑动部分按 H7/f7间隙配合，导套外径按 H7/k6 过渡配合。 定。