湖南涉外经济学院本科生毕业论文（设计）
第五章 成型零件的结构设计及计算
5.1 成型零件的结构设计
5.1.1凹模的结构设计
成形制品的成型零件外表面是凹模具制的。可以是从模具不同的成型结构可分为，整体楔式，整体式，镶拼式，组合式和四种。根据对塑件的结构分析，本设计采用整体楔入式定模和型芯如图5.1，5.2所示。
图5.1 整体楔入式定模
图5.2 型芯结构图
5.1.2凸模的结构设计
凸模是塑料零件成型零件的内表面通常可以分为整体式和组合式。塑件的结构的分析，本设计采用组合式和镶拼式，与两个芯：一个是成型零件的内表面的大型芯和和一个圆柱中型型芯如图5.3和5.4所示。
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图5.3 动模嵌件结构
图5.4 大型芯与小型心结构
5.2 成型零件钢材的选用
根据塑件的整体分析。成形的塑料零件具有足够的刚度，强度，耐磨性和耐疲劳性。考虑到其加工性能和抛光性能。由于是大规模生产的塑料件，因此构成型腔模具楔入式凹模钢材选择P20。成型塑件的外筒型芯来说，因为当剥离的塑料部件磨损严重，因此高合金工具钢Cr12钢的选择。由于小型芯小，塑件紧抱型芯，其中热量集中了，所以小型芯中通水冷却。
5.3 成型零件工作尺寸的计算
采用参考文献[1]表4-15中的平均法计算成型零件尺寸。塑件尺寸公差按照塑件零件图中给定。
5.3.1凹模径向尺寸的计算
0.34?0?0.20?0?0.34?0，，ls1?76?mm?76.34mml?68mm?68.2mml?40mm?40.34?0.30?0.64s2?0.10?0.30s3?0.22?0.56mm 0.35?0?0.34?0ls4?35??0.20mm?35.35?0.55mm，ls5?68?0.30mm?68.34?0.64mm
塑件的制造公差分别为：0.64 mm，0.30 mm，0.56 mm，0.55 mm，0.30 mm，0.64 mm。
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?δz1?0.11?0.11LM1?[(1?Scp)ls1??1?1]0?[(1?0.015) ?76.34?0.7?0.64]0?77.040mm ?δz2?0.11?0.54LM2?[(1?Scp)ls2??2?2]0?[(1?0.015) ?68.2?0.7?0.3]0?69.010mm ?δz3?0.093?0.093LM3?[(1?Scp)ls3??3?3]0?[(1?0.015) ?40.34?0.7?0.56]0?40.530mm ?δz4?0.092?0.092LM4?[(1?Scp)ls4??4?4]0?[(1?0.015) ???????0.7?0.55]0?35.470mm ?δz5?0.11?0.11LM5?[(1?Scp)ls5??5?5]0?[(1?0.015) ?68.34?0.7?0.64]0?68.880mm
～2%，所以其平均式中Scp为塑件的平均收缩率，查表1-3可得PP的收缩率为1%收缩率Scp?0.01?0.02?0.015；χ为系数，查参考文献[1]表4-15系数?1和?2取0.7，2?3、?4、?5、?6取0.75。分别是塑件上相应的尺寸的公差；是塑件上相应尺寸制造公
差，对于中小型塑件取δz?5.3.2凹模深度尺寸的计算
塑件高度方向尺寸的转换：塑件高度的最大尺寸Hs1?23?0.16mm?23.160?0.32mm，相应的?s1?0.32mm。Hs2?26?0.16mm?26.160?0.32mm，相应的?s2?0.32mm。
1?。 6Hs3?9?0.14mm?9.140?0.28mm，相应的?s1?0.28mm。
?δz1?0.053?0.053HM1?[(1?Scp)ls1??1?1]0?[(1?0.015) ?23.16?0.67?0.32]0?23.290mm ?δz2?0.053?0.053HM2?[(1?Scp)ls2??2?2]0?[(1?0.015) ?26.16?0.67?0.32]0?26.340mm ?δz3?0.047?0.047HM3?[(1?Scp)ls3??3?3]0?[(1?0.015) ?9.14?0.67?0.28]0?9.090mm
式中，?s1是系数，查参考文献[1]表4-15可知一般在0.5~0.7之间，此取??0.67，
1取δz????。
65.3.3型芯径向尺寸计算
（1）动模型芯径向尺寸的计算 塑件内部径向尺寸的转换
0.10?0.300.34?0.56ls1?45?mm，?s3?0.30mm，， ls2?25?mm，?0.20mm?44.90?0.22mm?24.7800.34?0.56?s2?0.56mm, ls3?26?mm，?s3?0.56mm ， ?0.22mm?26.78000LM1?[(1?Scp)ls1??1?1]0?[(1?0.0045) ??????0.7?0.42]?45.40??z2?0.077?0.077mm 00LM2?[(1?Scp)ls2??2?2]0??z2?[(1?0.0045) ?24.9?0.7?0.35]?0.059?25.27?0.0590mm
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00LM3?[(1?Scp)ls3??3?3]0?[(1?0.0045) ?25.9?0.7?0.30]?26.23??z3?0..50?0.050mm
式中χ是系数，查参考文献[1]表4-15取χ=0.7，取δz?（2）动模型腔内孔尺寸
1?。 6ls4??24?0.22mm，?s4?0.44mm
??z4?0.073?0.73LM4?[(1?Scp)ls4??4?4]0?[(1?0.015)?24.22?0.7?0.44]0?24.280mm
χ是系数，查参考文献[1]表4-15取χ=0.7，取δz?（3）动模型芯尺寸的计算 塑件内孔径向尺寸的转换
1?。 6ls5??22?0.22mm，?s5?0.44mm
00LM5?[(1?Scp)ls5??5?5]0??z5?[(1?0.015) ?21.78?0.65?0.44]?0.073?22.39?0.073mm
式中χ是系数，查参考文献[1]表4-15取??0.65，取δz?5.3.4型芯高度尺寸的计算
（1）成型内腔大型芯高度计算
0.2 Hs1?15?0.1mm?14.9?01?。 600HM1?[(1?Scp)ls1??1?1]0??z1?[(1?0.0045) ?14.9?0.6?0.2]?0.034?15.07?0.034mm式中χ
是系数，查参考文献[1]表4-15取??0.6，取δz?（2）成型塑件中心圆筒的型芯高度计算
0.2 Hs2?10?0.1mm?9.9?01?。 600HM2?[(1?Scp)ls2??2?2]0??z2?[(1?0.015) ?9.9?0.6?0.2]?0.034?10.17?0.034mm
式中χ是系数，查参考文献[1]表4-15取??0.6，取δz?5.3.5成型孔间间距的计算
1?。 6Cs?42?0.18 ??0.36
1CM??1?sC??zmm??1.015?42??0.03?42.63?0.03mm ???S??217
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5.4 成型零件尺寸及动模垫板厚道的计算
5.4.1凹模侧壁厚度的计算
凹模侧壁厚度与型腔内腔压强及压膜的深度有关，根据型腔的布置。根据参考文献[1] 表4-19中刚度公式计算。
143ph413?35?263S?(）?（)3mm?18.87 52Eδp2?2.1?10?0.017式中，p是型腔压力（MPa）；E是材料弹性模量（MPa）；h?W,W是影响变形的最大尺寸，而h?26mm；P是模具刚度计算许用变形量。根据注射塑料品种查参考文献[1]表4-20。
?p?25i2?25?0.698?17.45?m?0.017mm
其中i2?0.35?26?0.001?26?0.698?m
凹模侧壁用嵌件插入，使用紧凑，在厚度的模具嵌件插入单边厚度选取15mm，模板和型腔一起承受型腔压力。由于型腔采用对排形直线对称结构布置，与型腔之间的壁
15S1 ? 50mm，由于型腔不深，这个区间可以满足。据初步布局选择350mm?400mm，安排了一个大的尺寸比腔，所以刚度强度完全满足要求。 5.4.2动模垫板厚度的计算
动模板垫厚度和选定的模具的两个垫块之间的跨度相关，根据型腔前面的布置，模具应选择350mm?400mm此范围。查参考文献[2]表7-4垫块之间的跨度大约为：
L?W?2W2?350?263?224mm
那么，根据型腔布置及型芯对动模垫板的压力就可以计算得到动模垫板的厚度。即
1pA35?15386T?0.54L()?0.54?224?()3mm?64.23mm 5EL1δp2.1?10?400?0.029式中，E是材料弹性模量MPa；L是两个垫块之间的距离，224mm；L是动模垫板的长度，取400；A是4个型芯投影到动模垫板上的面积。?p是动模垫板刚度计算许用变形量：
1??p?25i2?25??0.35?2245?0.001?224??31.43?0.031mm
??单件压力上的力面积为 两个型芯面积A1?0.785?70?3846.5mm2
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