陈洪振 水杯模具设计
成型零件平均收缩率
由表2.4知Smax=0.8 % Smin=0.2%
=0.5%
S?Smax?Smin?100%2
成型零件工作尺寸计算如图3.14
凹模径向尺寸计算 AM2＝[(1+Scp)Ls－3/4?]
＋?Z
＝[(1+0.0055)×70－0.75×0.43] 0+0.072
?0.07270.020 ＝mm
AM2——凹模径向尺寸（mm） Ls ——塑件径向公称尺寸 （mm） Scp ——塑件平均收缩率（％）
图3.14成型零件尺寸
? ——塑件公差值（mm）
??Z——凹模制造公差取制品相应尺寸之
?/3——?/6（mm）
凹模深度计算
AM1＝[(1+Scp)Hs－2/3?]
＋?Z
=[(1+0.0055)×90－2/3×0.5]+0.092
?0.09290.120 ＝mm
AM1——凹模深度尺寸 Hs——塑件高度公称尺寸 型心径向尺寸计算
BM2＝[(1+Scp)Ls＋3/4?]－?Z ＝[(1+0.0055)×54+0.75×0.5]-0.092
054.65?0.092mm ＝
BM2——型心径向尺寸（mm）Ls——塑件径向公称尺寸 （mm）
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型心高度计算
BM1＝[(1+Scp)Hs+2/3?]－?Z ＝[(1+0.0055)×81.5+2/3×0.5] -0.092
082.2?0.092mm ＝
型腔壁厚查表6-7圆形型腔壁厚经验数据，最终选用型腔壁厚为40mm。由凹凸模尺寸、型腔壁厚和模具的一模两腔布局将工件尺寸定位300㎜×160㎜×140㎜。
脱模力的计算 脱模斜度 a=arctan
1＝3.20 16 脱模力的计算公式为： F脱= F1×cosa(? cosa－sina)
又F1=Lchp包
式中 Lc－凸模成型部分的截面周长； h－凸模被制件包紧部分的高度；
p包－制件对凸模的单位包紧力，其数值与制件的几何特点及塑料的性质有关，一般
可取8～12MPa；
F1＝ Lchp包＝?Dhp包=3.14×62×10×85×10×12×10 ＝198573 (N) 所以脱模力为：F脱= F1×cosa(? cosa－sina)
=198573×0.998×（0.4×0.998－0.0623） =66765 (N)
?3?363.2.5 合模导向机构设计
注射模的导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种类型。导柱导向机构用于动、定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。锥面定位机构用于动、定模之间的精密对中定位。
导柱：国家标准规定了两种结构形式，分为带头导柱和有肩导柱，大型而长的导柱应开设油槽，内存润滑剂，以减小导柱导向的摩擦。若导柱需要支撑模板的重量，特别对于大型、精密的模具，导柱的直径需要进行强度校核。
导套：导套分为直导套和带头导套，直导套装入模板后，应有防止被拔出的结
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构，带头导柱轴向固定容易。
设计导柱和导套需要注意的事项有：
1、合理布置导柱的位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度；导柱不应设在矩形模具四角的危险断面上。通常设在长边离中心线的1/3处最为安全。导柱布置方式常采用等径不对称布置，或不等直径对称布置。
2、导柱工作部分长度应比型芯端面高出6～8 mm，以确保其导向与引导作用。 3、导柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度时可采取更低的配合要求；导柱固定部分配合精度采用H7/k6；导套外径的配合精度采取H7/m6。配合长度通常取配合直径的1.5～2倍，其余部分可以扩孔，以减小摩擦，降低加工难度。
4、导柱可以设置在动模或定模，设在动模一边可以保护型芯不受损坏，设在定模一边有利于塑件脱模。
3.2.6 推出机构设计
推出机构总的设计要求为：a）推出机构应尽可能设置在动模上，以便利用注射机驱动推出机构，当塑件因形状等关系不能保证留在动模端时，则须采用强留措施，或在定模上设置推出机构；b）推出机构须动作可靠、运动灵活、制造方便、维修与更换容易；c）根据塑件的尺寸、形状及塑件材料等选用推杆、推杆的位置及数量，以保证塑件不发生变形、破裂、擦伤以及外观、精度等质量要求。因此，推杆应设置在塑件承力较大的位置；d）对塑件推出阻力较大的部位，须有足够的推出力，以保证塑件各部位均匀推出；e）推杆孔须与推板运动方向平行，与推杆的配合不能过紧或过松，避免推杆折损或产生毛边，造成不易推出，标准规定采用 H7／f6 配合。
由于塑料杯制品是深腔、薄壁且不允许由顶杆痕迹的塑料件，所以采用推板形式来脱模。这种结构的脱件具有平稳、推理均匀、推出面积大的特点。 其结构如图3.16所示。
图3.16 推件板
推杆长度由模板厚度、推出距离确定。推杆直径不宜太细，应有足够的刚度和强度来承担推力，一般推杆直径为?2.5~?12mm，尽量避免?2 mm以下的推杆。推杆直径d的确定可根据压杆稳定公式求得
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d=k(
L2F脱nE)
21414?220?66765? = 1.5?? 5??4?2.1?10? =11.81 mm
d—推杆直径；； n—推杆的数量，n取4 L—推杆长度（参考模架尺寸，估取L=220）； E—推杆材料的弹性模量，取E=2.1×105MPa
k—安全系数，取k=1.5； F脱—总的脱模力，F脱=66765（N）； 此处取推杆直径为12mm。 推件板厚度的计算
1F脱H?0.54L（）3
BE[?]1366765??= 0.54?120??? 5160?2.1?10?0.065??＝19.8mm
式中 L—推杆对推件板的作用间距，参考模架取L取120mm； B—推件板宽度，B=160 mm；
[?]模板中心允许的最大变形量，[?]=0.065 mm，[?]取1/8塑件推出方向上的尺寸公差推出方向上的尺寸公差?=0.52 mm。
模具推件板的厚度为20mm，从计算结果看，满足强度要求。
3.2.7模具温度调节系统
注射成型是向模具注射200℃左右的塑料熔体，使熔体在模具内冷却定型，所以模具在成型过程中还起着热交换器的作用。模具温度调节系统直接影响着塑件的质量和生产效率。成型的塑料品种不同，塑件的质量要求不同，对模具的温度要求也不同。
模具温度调节系统的目的就是要通过控制模具的温度，使注射成型塑件有良好
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的产品质量和较高的生产效率。
在本课题中采用通过冷却水道来调节模具的温度。根据表2.4注射成型参数表知在此选择的模具温度为50℃~70℃。
3.2.8标准模架的选用
模具标准化的重要意义
1、使设计规范化并使设计人员摆脱大量重复的一般性设计，能专心于从事创造性劳动，解决模具中的关键技术问题
2、改变模具制造行业“大而全、小而全”的生产局面，转为专业化生产。模具标准件和标准模架由专业厂家大批量生产和供应，各模具厂家主要完成型腔部分的加工和装配。
3、模具的标准化是采用CAD/CAM技术的先决条件。
4、有利于模具技术的国际交流和组织模具出口，打入国际市场。
因此，模具标准化对提供模具设计和制造水平、提供模具质量、缩短制模周期、降低成本、节约金属和采用新技术都有重要意义。
注塑模模架国家标准有两个，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技术条件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者适用于模板尺寸为B×L≤560mm×900mm；后者的模板尺寸B×L为（630mm×630mm）～（1250mm×2000mm）。结合工件尺寸（300×160×140）选定标准模架为550mm×600mm。
模架的尺寸规格见表3.1
表3.1模架尺寸
模板名称 定模座板 定模垫板 定模板 动模板 模板尺寸 650×600×70 550×600×40 550×600×110 550×600×70 模板名称 支承块 推杆固定板 推板 动模座板 模板尺寸 550×600×70 340×600×25 340×600×30 650×600×35 由表3.1可计算出模架的高度为70+40+110+70+110+70+35=505
3.3注射模具与注射机的关系
注射模具是安装在注射机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注射成型工艺
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