波轮注射模设计

外部结构形状虽然呈对称分布，但是，波轮叶片形状不规则，这给模具的制造带来定的难度。

另外，波轮中间螺钉孔四周的壁厚比较厚，而且厚度不均匀，这个有可能会在注塑时产生气泡。

这些都是波轮零件限定的，无法纠正。

不过，高度不大，相信产生气泡的几率不大，可以投入生产。

第二章选择注射机确定型腔数.根据塑件的形状估算体积和重量波轮的三维零件图已经在中按比例画出，故此可以用中的查询功能查出波轮的体积为.㎝波轮的表面积为.㎝塑件重量•.。

式中为塑料容量，塑料的容量.㎝。

.根据塑件的计算重量和体积选择设备型号规格，确定型腔数.设备未限，故需要考虑以下因素注射机额定注射量。

注射机每次注射量不超过最大注射量的，即式中，型腔数浇注系统体积㎝塑件体积㎝注射机额定注射量㎝。

估算浇注系统的体积，根据浇注系统初步设计方案图浇注系统，进行估算㎝设，则得.㎝根据塑件精度确定型腔数。

波轮塑件精度为高精度，故此选单腔，即。

根据生产批量确定型腔数。

这次为了毕业设计，可以算为试制或者小批量，故此选单腔。

从综合上面个因素，并根据塑料注射机技术规格，选取型号为的注射机。

注经过下面系列验算得出，如果选取型号为的注射机，在模具最大厚度方面不符合要求设计模具厚度为，该注射机规定模具最大厚度为，故此选取型号为的注射机。

该型号的注射机能够满足要求该注射机规定模具最大厚度为。

故此，综合各方面因素，应该选取型号为的注射机。

关于该注射机的些重要系数额定注射量㎝螺杆直径注射压力注射行程注射时间.螺杆转速注射方式螺杆式合模力最大成型面积㎝最大开合模行程模具最大厚度模具最小厚度动定模固定板尺寸拉杆空间合模方式两次动作液压式定位圈尺寸喷嘴球头半径顶出方式两侧顶出顶杆中心距机器外形尺寸第三章确定成形方案.确定成型位置由于波轮塑件上表面有叶片，下表面有筋板，中心孔还有金属镶件。

考虑到使脱模方便，镶件容易定位，故塑件成形位置选择如图示。

.确定分型面考虑到波轮塑件的外观质量，同时为保证塑件在分模时能够留在动模侧，便于脱模。

故此将分型面设在面上，见图。

.脱模方式从波轮塑件的结构形状分析，宜采用以推杆为主和推管为辅的联合脱模方式。

用四根推杆均布在四条轮辐状筋板上，推杆中心线的位置在的圆周上。

推管推在波轮镶件及其周边塑料层上，主要为了不让塑件在脱模时产生变形及顺利推出如图示。

.浇注系统形式塑件上表面为洗衣工作面，要求光洁，不允许有较大的浇口痕迹。

所以应该采用点浇口浇注系统。

浇口设置在上部上表面。

由于波轮塑件的外形尺寸比较大，所以应该设计双点浇口的浇注形式。

这样可以是熔融塑料在填充型腔时更快，更稳，不容易产生涡流如图示。

.冷却系统和加热系统考虑由于塑料成形时要求模温在，所以模具之考虑冷却系统。

冷却系统采用最简单的外连直通式冷却水道，冷却剂用水。

.确定成形零部件的结构形式整体式和镶拼式虽然塑件局部结构比较特殊，但是对现有的加工环境来看，主要成形零件还是做成整体式的。

图波轮设计总装图第四章绘制结构方案草图进行模具结构设计并初步绘出模具完整的结构，如图所示。

校验所需注射机的能力。

校核注射机有关工艺参数.注射量的校核塑件包括浇注系统在成型时每次所需注射量小于注射机的最大注射量的，即•.注注射机最大注射量㎝波轮塑件成型时每次所需注射总量㎝成型时浇注系统每次所需注射总量㎝型腔数。

由前面计算得知，波轮塑件体积为.㎝，浇注系统体积㎝。

则，每次注射所需塑料量为按模腔㎝注射机的最大注射量.㎝.㎝能够满足要求。

.锁模力与型腔内平均压力注射压力的校核锁模力是在成型时锁模模具的最大力，成型时高压熔融塑料在分型面上显现的涨力应该小于锁模力。

该涨力与注射机额定锁模力的关系如下示式中注射机的额定锁模力塑料制品与浇注系统在分型面上的总投影面积熔融塑料在型腔内的平均压力安全系数，常取。

从表查得熔融塑料在型腔内的平均压力为总投影面积为即有型号为注射机的额定锁模力为满足要求同时，注射机的额定注射压力为。

满足塑料成形需要注射压力成形时注射压力的要求。

.模具厚度与注射机闭合高度校核选择的模架为标准模架关于它的些重要数据如下单位表模具明细表座板宽度厚度定模动模垫块宽带厚度.厚度支撑板推件板推件固定板卸流道板直径导柱导套复位杆内六角螺钉中心距续表模具明细表模具厚度与注射机闭合高度按式校核式中，注射机允许最小模厚注射机允许最大模厚模具闭合高度。

预选模架，则有模具的闭合高度为因为，所以，能够满足要求。

.注射机开模行程注射机开模行程应该大于模具开模时取出塑件包括浇注系统所需的开模距，即满足下式式中，脱模距离不包括浇注系统在内的制品高度注射机开模行程定模板与型腔板的分离距离则，模具的开模行程为所以，注射机开模行程能够满足要求。

第五章计算说明.脱模力计算当脱模开始时，阻力最大。

推杆刚度和强度也按此时的受力计算，也就是无视脱模斜度.对于波轮塑件来说，壁厚与凸模最大直径之比为.，小于.。

故此，脱模力可以按照薄壁圆形件来计算。

对波轮塑件来说，塑件从模具中脱出时的摩擦力为最主要，所以，它的脱模力主要计算塑件从模具中脱出时的摩擦力。

计算公式薄壁圆形件的脱模力计算公式如下式中，脱模力塑件平均壁厚㎝，.㎝塑料弹性模量㎝，常取㎝，这里取.㎝塑料平均成形收缩率，常取，这里取.包容凸模的长度㎝塑料与钢的摩擦系数，取.塑料的泊松比，取.圆柱形半径㎝。

因为波轮三维零件图已经在中画出，所以，可以用实测的方法得到，则有.。

代入数据有.根据计算结果，取。

则，脱模力为。

.成型零部件工作尺寸计算定模动模型腔型芯选用材料表材料及性能材料力学性能主要用途抗拉强度屈服强度供应状态硬度许用应力用作齿轮涡轮塑料模具气轮机密封轴套等。

型腔侧壁厚度和底板厚度确定型腔结构形式整体式。

型腔圆形壁厚的强度和刚度计算按强度计算型腔侧壁厚度计算公式•型腔底板厚度计算公式式中，材料许用应力熔融塑料在型腔内的平均压力，塑料的值取型腔内最大半径，由波轮三维零件图知。

代入数据有型腔侧壁厚度•.型腔底板厚度.按刚度计算型腔侧壁厚度计算公式型腔底板厚度计算公式式中，弹性模量，取泊松比，常取，故取.成型零件的许用变型量，取.。

代入数据型腔侧壁厚度.型腔底板厚度.综合刚度和强度的计算结果取以下值型腔侧壁厚度.，取型腔底板厚度.，取型腔型芯工作尺寸确定塑件成型收缩率为塑件在收缩范围内的平均值，其计算公式如下塑件最大收缩率塑件最小收缩率。

查表得塑件的收缩率为则，塑料的平均收缩率为.查得塑件精度取级精度，按该精度等级可以从“塑件公差数值表”中查到尺寸公差值表塑件公差数值表基本尺寸公差数值基本尺寸公差数值型腔与型芯工作尺寸计算公式型腔工作尺寸计算公式径向工作尺寸轴向工作尺寸型腔工作尺寸计算公式径向工作尺寸轴向工作尺寸式中，塑料平均收缩率，塑件的.塑件公差，见表成型零件制造公差，修正系数，般为，取修正系数，般为，取型腔径向尺寸型腔轴向尺寸塑件径向基本尺寸塑件向轴基本尺寸塑件内形基本尺寸塑件孔深基本尺寸型芯径向尺寸型腔轴向尺寸型腔工作尺寸计算图波轮型腔径向工作尺寸计算如图塑件径向基本尺寸查表得当时，塑件公差.当时，塑件公差.。

则有成型零件制造公差代入已知数据得则，型腔径向工作尺寸为。

型腔轴向工作尺寸计算如图塑件最大轴向基本尺寸，查表得塑件公差.，则有成型零件制造公差代入已知数据得.则，型腔轴向最大工作尺寸为.型芯工作尺寸计算型芯径向工作尺寸计算图波轮如图示，波轮塑件内形向基本尺寸。

查表得当时，塑件公差.当时，塑件公差.当时，塑件公差.。

则有成型零件制造公差。

代入已知数据得.则，型芯径向工作尺寸为.型芯轴向工作尺寸计算如图示，波轮塑件孔深基本尺寸。

查表得当时，塑件公差.当时，塑件公差.。

则有成型零件制造公差代入已知数据得则，型腔轴向最大工作尺寸为。

.推杆计算由于波轮塑件形状特殊，所以采用矩形推杆，而且推杆在塑件脱模的时候起到主要作用。

所以在计算的时候，把初始脱模力作为在推杆在工作时承受的最大负荷。

四筋板总共有四条轮辐状筋板上，推杆中心线的位置在的圆周上。

由于筋板的厚度为，故可以设计推杆截面形状如图筋板示推杆选用的材料推杆选用的材料为钢。

计算推杆长度根据塑料模设计手册公式得到推杆长度计算公式式中，推杆长度㎝推杆数量，推杆材料的弹性模量㎝，钢的.㎝推杆承受的最大负荷，在这里最大负荷等于塑件最大脱模力，即推杆截面长度㎝，.㎝推杆截面宽度㎝，.㎝。

代入数据得.㎝取㎝。

则，每根矩形推杆长度㎝根据模具的实际情况，推杆需要做成阶梯状。

上部为矩形推杆，长度为，下部为实心圆柱状，。

推杆长度为，。

如图推杆示.进行关键零件的强度和刚度校核推杆的强度和刚度校核截面为矩形部分推杆校核矩形部分推杆尺寸如下.㎝.㎝.㎝最大负荷校核根据根据塑料模设计手册公式得到，矩形截面推杆所能承受的最大负荷计算公式为式中，推杆长度㎝，.㎝推杆材料的弹性模量㎝，钢的.㎝每条推杆承受的最大负荷推杆截面长度㎝，.㎝推杆截面宽度㎝，.㎝。

代入数据可得到每根矩形的推杆能够承受最大负荷为.则，四条矩形推杆所能够承受最大负荷为.所以，截面为矩形的推杆能够承受脱模力带来的负荷。

应力校核截面为矩形的推杆主要受压应力，参考材料力学得到推杆的应力校核公式如下式中，推杆承受的最大负荷，在这里最大负荷等于塑件最大脱模力，即矩形推杆应力㎝推杆钢材的屈服极限强度㎝，钢㎝推杆数量，。

代入数据.㎝所以，.㎝㎝综合计算结果，截面为矩形的推杆满足要求。

截面为圆形部分推杆校核圆形部分推杆尺寸如下.㎝，㎝最大负荷校核根据塑料模设计手册公式得到，圆形截面推杆所能承受的最大负荷计算公式为式中，推杆长度㎝，.㎝每条推杆承受的最大负荷推杆截面直径㎝，.㎝推杆长度系数.。

代入数据可得到每根圆形推杆所能承受的最大负荷为.则，四条圆形推杆所能承受的最大负荷为.所以，截面为圆形的推杆能够承受脱模力带来的负荷。

应力校核参考塑料模设计手册可以得到截面为圆形的推杆的应力校核公式如下式中，推杆承受的最大负荷，在这里最大负荷等于塑件最大脱模力，即推杆数量，。

推杆钢材的屈服极限强度㎝，钢㎝代入数据㎝所以，㎝㎝综合计算结果，截面为圆形的推杆满足要求。

故此，推杆满足要求。

型腔壁厚和底板厚度校核型腔壁厚校核由于所选模架为，根据型腔计算结果知，型腔最大径向工作尺寸为.根据型腔侧壁厚度计算结果知。

故此.。

故此，型腔壁厚满足要求