ph4 s?0.56E???式中E——模具材料的弹性模量，MPa，碳刚为2.1?105MPa
p——型腔压力，MPa，由前面所知为25或30 MPa [δ]——刚度条件，即允许变形量，㎜，由１得出pc 的[δ]值允许范围为0.025～0.04㎜ h——型腔深度尺寸，㎜
430?9.93所以s?0.56 2.1?105?0.06 ≧2.69
按强度计算底板的厚度hs
s?0.87pr2???
式中r——型腔径向半径，㎜
p——型腔压力，MPa，由前面所知为1.8或3MPa [ζ]——模具材料的许用应力，MPa，已知为160 MPa
230?8所以 s?0.87 160≧3.01
由此可以选取hs=4㎜。
⑦模架的选择：
7.1模架采用龙记大水口 3035
定模座板：250x250x25 动模座板：250x250x25
闭合高度：240 定模板(A板)：200x200x25 动模板（B坂）：200x200x35
7.2支承与连接零件的设计与选择
7.2.1非标零件的设计
在本次设计中非标零件主要有定模座板，动.定模板，方铁，动模座板，导柱导套等。
7.2.2标准零件的选取
在本次设计中，采用的标准零件有螺钉.螺母.轴承和键
表1 设计中所用螺钉 作用 名称 规格 固定定位环 开槽盘头螺钉 GB67-85-Ｍ6?20 固定主流道 开槽沉头螺钉 GB67-85 M5?20
11
数目 4 4 连接模板 内六角圆柱头螺GB70-85-M15?34 钉 GB70-85-M15?25 表2设计中所用螺母 作用 名称 规格 数目 紧固小锥齿轮 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M8 1 紧固与齿条啮合的齿Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M24 1 轮 紧固大锥齿轮 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M10 1 固定齿轮轴1上套筒 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M22 1 表3设计中所用键 作用 名称 规格 固定直齿圆柱大齿轮 固定型芯齿轮 固定直齿圆锥小齿轮 固定直齿圆锥大齿轮 2 2 数目 圆头普通平键 键3.8?10 1 GB1096-79 圆头普通平键 键2?8 GB1096-79 1 圆头普通平键 键8?6 GB1096-79 1 圆头普通平键 键1.5?8 1 GB1096-79 固定与齿条啮合直齿圆柱小齿圆头普通平键 键4.5?16 1 轮 GB1096-79 在此次设计中用到的滚动轴承6005GB/T 276-94,数目为2。 7.3合模导向机构的设计
7.3.1成型零件的导向及定位
因为此次设计的模具是小型模具，所以只用四个直径相同且对称分布的导柱。在合模时要使导向零件先接触，避免凸模先进入型腔，导致成型零件损坏。导柱固定部分按H7/m8过渡配合。导柱滑动部分按H8/f8间隙配合。导柱工作部分的表面粗糙度为Ra0.4μm。
⑧脱模机构的设计和计算 8.1脱模阻力的计算
因为塑件的壁厚为2㎜，内孔直径为12mm，又由于塑件的断面为圆环形
f?tg?Q?2?E?tLcos???10B ??1???K??1式中E——塑料的拉伸模量，MPa ε——塑料成型平均收缩率，% t——塑料的平均壁厚，㎜ L——塑料包容型芯的长度，㎜ μ——塑料的泊松比
φ——脱模斜度(塑料侧面与脱模方向之夹角)
12
?——塑料与钢材之间的摩擦因数
B——塑件再与开模方向垂直的平面上的投影面积(㎝2),当塑件底部有通
孔时，10B项应为零。
K1——由?和φ决定的无因次数，可由下式计算
K1?1?fsin?cos?
已知E=1.6～1.7?103MPa ε=2% t=2㎜L=8㎜ μ=0.43 φ=1o ?=0.50
根据前面所知的B＝147.76㎜2 K1=1+0.50?sin1ocos1o=1.01
Q=2082.55N
8.2脱模机构的设计
在本次设计中，我采用的脱模机构是先由齿条带动锥齿轮传动，再由锥齿轮带动螺纹型环转动，使得塑件的螺纹部分被脱出，在自身重力的作用下浇道和塑件就会掉下来
为避免推板运动时发生偏斜，造成运动卡滞或推杆弯曲损坏等问题，设计推出导向装置。因为是中小型模具采用4根导柱导向。并且设置导向套。
8.3脱螺纹机构的设计
8.3.1脱螺纹的形式
在本设计中采用的是开模时齿条带动锥齿轮传动，再由锥齿轮带动螺纹型环转动，使得塑件的螺纹部分被脱出。
8.3.2旋转脱螺纹扭距的计算
根据１得出对于内螺纹塑件，旋转脱模所需最小扭距由下式计算：
4?E?trLfMmin=??
Scos?式中E——塑料的拉伸弹性模量，MPa
ε——塑料成型平均收缩率，% t——螺纹塑料的平均壁厚，㎜
r——螺纹型芯或型环的中半径，㎜ L——螺纹型芯或型环螺纹段的长度，㎜ ?——塑料与钢材之间的摩擦因数 S——螺距，㎜ λ——螺纹升角，o
Ψ——螺纹形状因子，由螺纹类型决定 由１得出螺纹形状因子可由下式计算
Ψ=h/cosα
式中h——螺纹型芯或螺纹型环的螺纹工作高度，㎜
α——螺纹牙尖角之半，o
已知E=1.6～1.7?103MPa ε=2% t=2㎜ L=8 r=14mm S=2.0 ?=0.50 λ=20o α=15o h=7
13
Mmin=4.46?104N·㎜
旋出螺纹型芯所需的实际扭距Mco(N·㎜)：
Mcomin=φMmin
式中φ——由试验确定之系数，一般旋出螺纹型环所需的实际扭距约等于最小扭距。
8.4对主流道凝料能否脱出的校核
主流道凝料能否脱出要看浇口处塑件对型芯的力是否大于凝料的扭转力，只有当力大于扭转力时主流道的凝料才能旋转脱出螺纹，最后随塑件脱出。
对于厚壁内螺纹塑件，旋转脱模所需的最小扭距由下式得出：
4?E?r2lfM??? minS?cos?式中E——塑料的拉伸弹性模量，MPa
ε——塑料成型平均收缩率，%
r——螺纹型芯或型环的中半径，㎜ L——螺纹型芯或型环螺纹段的长度，㎜ ?——塑料与钢材之间的摩擦因数 S——螺距，㎜ λ——螺纹升角，o
θ——厚壁螺纹塑件无量纲特征因数，对于内螺纹塑件
22θ=R?r??
R2?r2μ——塑件的泊松比
R——塑件内螺纹的外半径，㎜ r0——塑件内螺纹的内半径，㎜ 已知R=6.5㎜ r0=6mm μ=0.43
θ=6.52+62/(6.52-62)+0.43 =12.95
Ψ——螺纹形状因子，由螺纹类型决定。螺纹形状因子可由下式计算
??hcos?
式中h——螺纹型芯或螺纹型环的螺纹工作高度，㎜
α——螺纹牙尖角之半，o
已知E=1.6～1.7?103MPa ε=2% L=4.00㎜ r=6㎜ S=2㎜ ?=0.50 λ=20o α=15o h=7.00㎜
所以
Mmin=319.14N·㎜
又由于r=6㎜，所以旋出主流道凝料所要的力为
MF?min?319.14?53.19N
r6F??4.46?10414?3.1?103?53.19
所以塑件对型芯的力大于凝料的扭转力，主流道的凝料能够旋转脱出螺纹，最后
14
随塑件脱出。
8.5止转装置的设计
因为分型面设置在螺纹起始处，而螺纹下还有1mm卡在动模板内。起到止转作用。
8.6驱动装置和传动装置的设计和计算
在本次设计中，我采用的靠开模力来带动齿条移动，然后带动锥齿轮尾端的齿轮转动，从而带动锥齿轮传动，再由锥齿轮带动螺纹型环和圆头冷料穴转动，使得塑件和流道凝料旋转脱出，再在顶杆的作用下脱落。 （1） 锥齿轮传动的校核
在本次设计中，采用的直齿圆锥齿轮的大端模数为3.5，压力角为20°。 小齿轮的齿数为20采用20CrMnTi渗碳淬火回火HRC=62； 大齿轮的齿数为28采用20Cr渗碳淬火回火HRC=57； 根据2得一对钢制直齿圆锥齿轮的齿面接触强度验算公式为
??????32u?1?KT??1???
HubζH=
335?Re?0.5b??式中Re——为齿宽和齿宽系数之比，齿宽系数一般取0.25～0.3
b——齿轮的齿宽，㎜ K——载荷系数
u——齿数比，对于单级直齿圆锥齿轮传动，一般u为1～3 [ζH]——许用接触应力，MPa
[ζH]=ζHlim/SH=1440/1.1=1309MPa
其中 ζHlim——试验齿轮的接触疲劳极限，可由[4]得
SH——齿面接触疲劳安全系数，可由[4]得
已知 T1=2082.55?27?2=1.124?105N·㎜ 齿轮按8级精度得K=1.2 b1=24㎜ u=28/20=1.4 b2=26㎜ Re=96㎜
ζH=1286MPa
又因为[ζH]=ζHlim/SH=1309MPa＞1286MPa
根据[3]得钢制齿轮传动的轮齿弯曲强度验算公式
2KTY1F??MPa ??FFbm2Z1已知 T1=1.124?105N·㎜ 齿轮按8级精度K=1.5 b=24㎜ z1=20 z2=28 m=3.5 YF1=2.91 YF2=2.64
所以
ζF1=2?1.5?1.124?105?2.91/(24?3.52?20)
=167MPa
ζF2=2?1.5?1.124?105?2.64/(24?3.52?28) =108MPa
????F???FlimS
F15