模具相关的计算 1,成型零件的尺寸的计算 平均收缩率为Q2%。根据复件尺寸公差要求，核具的制造公差取：△/4。成型零件 尺寸计算如下表1-3： 表1-3 己知条件：平均收缩率Sc-0.002:核具的制造公差取6Z=△/4 零件 塑件尺寸 计算公式 型粒或型芯工 别 名称 作尺寸 01210.92 L=(Ls+LseSc 0123.320▣ 1150驻 pwd)“。 11505 大型 086# 067.5401 整 06824a 069.21 腔 0119' 0121.180电 计 0224 022.360, 算 94'ou 94.01, 路 281 39.w 39.17。 小型 R5'o.u L=(Ls+Ls*Sc R5.G7。u 粒 12.4w p-wd)“。 11.16am 1.5 1.49 小型 0224 Ln=(Ls+Ls+5c 223644 芯 芯 pt△)°- 计 测型 03.4 L=(Ls+Ls*Scp- 0服.434 算 芯 08.71。 A)'n 06.9640 大型 081, 082.4544 芯 068.。 067.15a 7.04。 6.964■
模具相关的计算 1.成型零件的尺寸的计算 平均收缩率为 0.2﹪。根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取δZ=△/4。成型零件 尺寸计算如下表 1-3： 表 1-3 已知条件：平均收缩率 Scp=0.002; 模具的制造公差取δZ=△/4 类 别 零 件 名称 塑件尺寸 计算公式 型腔或型芯工 作尺寸 型 腔 计 算 大 型 腔 Ø1210 0.92 Lm=(Ls+Ls*Sc p-¼Δ) + δZ 0 Ø123.3200.23 1150+0.82 115.060 0.203 Ø860 0.72 Ø87.540+0.18 Ø680 -0.64 Ø69.21+0.16 0 Ø1190 -0.72 Ø121.180 +0.205 Ø220 -0.32 Ø22.3600 +0.36 940 -0.72 94.010 +0.18 2 0 -0.16 20 +0.04 390 0.042 39.170 +0.0105 小 型 腔 R50 -0.18 Lm=(Ls+Ls*Sc p-¼Δ) + δZ 0 R5.070 +0.045 120 -0.48 11.160 -0.06 1.50 -0.36 1.49+0.04 0 型 芯 计 算 小 型 芯 Ø22+0..54 0 Lm=(Ls+Ls*Sc p+Δ) 0 -δZ Ø22.360 -0.04 侧 型 芯 Ø3.4+0.16 0 Lm=(Ls+Ls*Scp+ Δ) 0 -δZ Ø3.430 -0.04 Ø6.7+0.2 0 Ø6.960 -0.05 大 型 芯 Ø81+0.54 0 Ø82.450 -0.14 Ø66+0.54 0 Ø67.15-0.18 0 7.0+0.20 0 6.960 -0.05
12.0 11.16a 28.0 29.19◆m的 113.号。 113024 2冷却系统水管孔径的计算 根据热平衡计算： 在单位时间内熔体凝园时放出等热量等于冷卸水所带走的热量，故有 公式 w=w91/e1(1-2) gr一一冷却水的体积流量(din): 导一一单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料重量（属g/M■）： Q1一一单位的重量的塑料制品在凝圆时所成出的热量(KJ/红)： 一一冷却水密度： c1冷却水的比热容： 冷却水出口温度 冷却水入口温度： 1》,求服料制品在固化时每小时释故的热量Q 没注则时间为28，冷却时间为20s,保压时间为15s,开模取作时间为3，。得注则成 型周期为40s。设用20℃的水作为冷却介质，其出口温度为28℃，水呈浅流状态，一个小 时成型次数n=3800/40=90 号=M×n=66.61×90=59的7g/-6球g/h 查手册得P单位重量成出的热量Q1-5.9×10J/h 故 0401=6×5.9×10KJ/h=3.54×10J/h 2》.水的体积瓷量 由公式qw-Q1/c1(1-2)-(3510/60)/(10㎡×4.187×(28-20))口/Win-1.8 ×10Min 3动.求冷却水道直径d 根据水的体积流量查手精口得-8m 怎浇注系统尺寸的计算 1》分蓬道截面尺寸的计算
12.0+0.24 0 11.160 -0.08 28.0+0.32 0 29. 190 -0.0033 113+0.82 0 113.020 -0.205 2.冷却系统水管孔径的计算 根据热平衡计算： 在单位时间内熔体凝固时放出等热量等于冷却水所带走的热量，故有 公式： qv＝WQ1/ c1（ 1- 2） qv——冷却水的体积流量（m³/Min）； W——单位时间（每分钟）内注入模具中的塑料重量（Kg/Min）； Q1——单位的重量的塑料制品在凝固时所放出的热量（KJ/kg）； ——冷却水密度； c1 冷却水的比热容； 冷却水出口温度； 冷却水入口温度； 1).求塑料制品在固化时每小时释放的热量 Q 设注射时间为 2s，冷却时间为 20s，保压时间为 15s，开模取件时间为 3 s.，得注射成 型周期为 40S。设用 20℃的水作为冷却介质，其出口温度为 28℃，水呈湍流状态，一个小 时成型次数 n＝3600/40＝90 W＝M×n＝66.64×90＝5997g/h=6Kg/h 查手册[1]得 PP 单位重量放出的热量 Q1＝5.9×10²KJ/h 故 Q=WQ1＝6×5.9×10²KJ/h＝3.54×10³KJ/h 2).水的体积流量 由公式 qv＝WQ1/ c1（ 1- 2）＝(3540/60)/（10³×4.187×(28-20)）m³/Min＝1.8 ×10- ³m³/Min 3).求冷却水道直径 d 根据水的体积流量查手册[1]得 d=8mm 3.浇注系统尺寸的计算 1)分流道截面尺寸的计算
对于壁厚小于3m、重量小于200g以下塑料制件品，可采用如下的经验公式来计算分 流道的直径： D-0.2654GL 式中 D一分流道的直径(m): G—一制品质量(g): 1一一分流道的长度(m): 将数据代入公式得： 0=0.26546礼=0.2564(66.64)2(4.75)L3.18mm 2)侧瓷口深度(h)和党度()的经验公式如下： h=nt 1=nA/30 一一塑料材料系数，查得甲的系数为0.7： t一一制品的屋厚（国）： A一一型腔外表面积（雷）。 将量据代入公式得： h=1.4m 7=4.42m 1取经验值0.5m 由公式 a/(h)≥10s进行校核是否合理 g一一培体的充模速度(c/s) 制件的体积为Y1=7254c,由前述知充棱时间为2s,故g=6.27 a/s 于是 g/h2)=6×38.27/0.3×0,14=3.7×10心s ≥10s 符合要果 4.凹核度厚和缕板厚度，刚度与强度计算与校核 R—一凹模外半径(m: 一一四慎内半径(m: E一一核具钢材的弹性核量(》： P一一模具裂腔内最大的压力a): u一一模具钢材的泊松比u025:
对于壁厚小于 3mm、重量小于 200g 以下塑料制件品，可采用如下的经验公式来计算分 流道的直径： D=0.2654G1/2*L1/4 式中 D——分流道的直径(mm) ； G——制品质量(g)； L——分流道的长度(mm)； 将数据代入公式得： D=0.2654G1/2*L1/4＝0.2564(66.64)1/2*(4.75)1/4=3.18mm 2)侧浇口深度（h）和宽度（w）的经验公式如下： h=nt W＝nA1/2/30 n——塑料材料系数，查得 PP 的系数为 0.7； t——制品的壁厚（mm）； A——型腔外表面积(mm²) ； 将数据代入公式得： h=1.4mm W=4.42mm L 取经验值 0.54mm 由公式 q/(Wh²)≥104 s -1 进行校核是否合理 q——熔体的充模速度(cm³/s) 制件的体积为 V1=72.54cm³，由前述知充模时间为 2s，故 q=36.27 cm³/s 于是 q/(Wh²)=6×36.27/0.3×0.14²=3.7×104 s -1 ≥104 s -1 符合要求 4.凹模壁厚和垫板厚度、刚度与强度计算与校核 R——凹模外半径(mm)； r——凹模内半径(mm)； E——模具钢材的弹性模量(Mpa)； P——模具型腔内最大的压力(Mpa)； u——模具钢材的泊松比 u=0.25；
6一一核具强度计算的许用变形量(m》: 。一模具强度计算许用应力)： 由组合式。低粘度和4级精度的条件，查长手厨得： 5p=251=25035r5+0.001r）=250,35(81.63)4+0.001×81.63)=23n=0,023m Tr=52mE=2.2×10pmP-40%a u=,025 。-300lpa 》.凹模侧壁附度条件计算 公式： R=(《5pE/r)+1-w/((spE/rP+1-))】a 将数暴代入公式得： R-52(0.023×2.2×10+0.75×52×40/0.023×2.2×10-1.25×52×40)-85m 》,凹核侧量强度条件计算 公式： R=r[(/,-2)a-l] (>2P9 -133pa P=25Vpa 将数据代入公式得： R=64.4m 综合1)、2)得：R-85m 3》,凹模袋板的刚度计算 公式： t-0.91r(Pr/E8) 将数据代入公式得： t=34m 4》,凹核垫板的强度计算 公式： t=1.Ir(P/)% 将数据代入公式得： =21■ 综合3)，4)得： 1=34m 5、推件板厚度的计算 倒度计算 h=(C-QR /EB 5 p) 强度计算 h=[K (0/)]
δp——模具强度计算的许用变形量(mm)； p ——模具强度计算许用应力(Mpa)； 由组合式，低粘度和 4 级精度的条件，查长手册[1]得： δp＝25i1=25(0.35r1/5+0.001r)＝25(0.35(81.63) 1/5+0.001×81.63)＝23 m＝0.023mm r=52mm E＝2.2×105 Mpa P=40Mpa u＝ p 0.25 p ＝300Mpa 1).凹模侧壁刚度条件计算 公式： R=r[((δp E/rP)+1-u)/( (δp E/rP)+1-u) ) ]1/2 将数据代入公式得: R=52(0.023×2.2×105 +0.75×52×40/0.023×2.2×105 -1.25×52×40)=85mm 2). 凹模侧壁强度条件计算 公式： R=r[( p/ p-2P)1/2 -1] ( p>2P) p=133Mpa P=25Mpa 将数据代入公式得： R＝64.4mm 综合 1)、2)得：R＝85mm 3).凹模垫板的刚度计算 公式： t=0.91r(Pr/Eδp) 将数据代入公式得： t＝34mm 4).凹模垫板的强度计算 公式： t=1.1r(P/ p)½ 将数据代入公式得： t= 21mm 综合 3)、4)得： t=34mm 5、推件板厚度的计算 刚度计算 h=(C2QeR²/EBδp) 1/3 强度计算 h=[K2 (Qe/ p)]1/2
式中 h=推件板的厚度(a): C一一随R/r值变化系数： R一一推杆作用在推件板上的几何半径)， T一一推件板圆形内孔■： K一一随R/r值变化系数： Q一一脱模阻力()1 E一一推轩材料的弹性模量(》： 。一一推件板材料的许用应力侧)： 5p一一裤件板中心允许的变形的量，通常取制作尺寸公差的1/B-1/10(■)： 查手期得： C0.0249 =028 =174.14m r=120.4Hm E-209×10'Pa 0-6.283×10'% =300Pa 6=0.92/5=0.15 按强度计算代入数据得：h-3.2■ 按刚度计算代入数据得：h=4.5■ 取h=4,5m 6恩横机构相关计算 1).酸模力、斜销直径、推杆直径的计算 A》侧型芯脱横力计算 公式： 0e1=10t TT,th 式中 Q1一制作对型芯包紧脱模阻力)： E。一一脱模系数 一一数料的战账系数(1/C) 一一在脱模智度下型料的抗拉弹性模量(》 T一一软化温度（℃） T一一履模顶出时的制品温度（℃） t一一制件的厚度(m 一一型芯脱核方向的高度(m
式中 h=推件板的厚度(mm)； C2 ——随 R/r 值变化系数； R——推杆作用在推件板上的几何半径(mm)； r——推件板圆形内孔(mm)； K2——随 R/r 值变化系数； Qe——脱模阻力(N) ； E——推杆材料的弹性模量(Mpa) ； p——推件板材料的许用应力(Mpa)； δp——推件板中心允许的变形的量，通常取制件尺寸公差的 1/5-1/10 (mm)； 查手册[1]得： C2=0.0249 K2=0.428 R=174.14mm r=120.44mm E=209×10 ³ MPa Qe=6.283×10 ³ N p=300MPa δp=0.92/5=0.15 按强度计算代入数据得：h=3.2mm 按刚度计算代入数据得：h=4.5mm 取 h=4.5mm 6.脱模机构相关计算 1).脱模力、斜销直径、推杆直径的计算 A)侧型芯脱模力计算 公式： Qc1=10fc Tf-Tj th 式中 Qc1——制件对型芯包紧脱模阻力(N)； fc——脱模系数 ——塑料的线胀系数(1/℃) ——在脱模温度下塑料的抗拉弹性模量(Mpa) Tf——软化温度(℃) Tj——脱模顶出时的制品温度(℃) t——制件的厚度(mm) h——型芯脱模方向的高度(mm)
在阅手研0得：〔0.5 -7.8×10r℃.1.2×10p,T,110℃. T=60℃， t=2m. he17. 将数据代入公式得： Qc1-716N 查手册0得：斜销直径d-20国 )主型芯酸模力计算：d/1=58>20属于厚壁 公式为： QL2ET-工人 =22+域2+ (d2t)2-d2 式中 Q:一制件对型芯包紧税模阻力风)： c一一制件包紧型的有效面积()： d—一制件直径m): K一一税模刻度系数；其中K=(E.Cos Sin)/E.1f. Cos Sin —一在脱横温度下的泊松比： 将数据代入得： Q-5567N 总脱模阳力为：Q=Q1+4:-8283W-6.283×10N 推杆直径计算 直径确定公式： 城(1P0/nE0n 直径校核公式：，-4Q/Π乎写， 式中 d一一推杆的直径m): K一一安全系数： 1一一推杆长度(m)■ Q—一税模阻力N): E一一推杆材料的弹性模量即a): 一一推杆的数目： 。一一推杆所受的压应力侧》： ,一一指杆材料的屈服点侧a）:
查阅手册[1]得： fc =0.45, =7.8×10-5℃-1 , =1.2×10³Mp, Tf=110℃, Tj=60℃, t=2mm, h=17. 将数据代入公式得： Qc1=716N 查手册[1]得：斜销直径 d＝20 mm B)主型芯脱模力计算：d/t=58>20 属于厚壁 公式为： Qc2=1.25Kfc Tf-Tj Ac ＝(dk+2t)²+dk² + (dk+2t)²-dk² 式中 Qc2——制件对型芯包紧脱模阻力(N)； c——制件包紧型芯的有效面积(mm²)； dk——制件直径(mm) ； K——脱模斜度系数；其中 K=(fcCos Sin )/ fc(1+ fc Cos Sin )； ——在脱模温度下的泊松比； 将数据代入得： Qc2=5567N 总脱模阻力为：Qe= Qc1+ Qc2=6283N=6.283×10³N 推杆直径计算 直径确定公式： d=K(l²Qe/nE)1/4 直径校核公式： c=4 Qe/n∏d²≤ s 式中 d——推杆的直径(mm) ； K——安全系数； l——推杆长度(mm) ； Qe——脱模阻力(N) ； E——推杆材料的弹性模量(Mpa) ； n——推杆的数目； c——推杆所受的压应力(Mpa) ； s——推杆材料的屈服点(Mpa) ；
查手用得1K=1,6 1=215.60=6.283×10N E=209X10'0a .-353pa 将数据代入公式得： d=8mm 用公式=49/mΠF校核得： 31.25P.353P,故d-8m符合要求. 2)推杆长度计算 公式Lx-5+推杆行程+3m-215.5m 3)侧抽芯距计算 光成抽拔距为8所需的最小开模行程H由以下公式和得： -s×Ctg 一斜销的斜角”；在此取20 由制件图可知S=11■ 故11×Ctg20°=31m
查手册[1]得： K=1.6 l=215.6 Qe=6.283×10³N E=209×10³MPa s=353MPa 将数据代入公式得： d=8mm 用公式 c=4 Qe/n∏d²校核得： c=31.25MP< s=353MP，故 d=8mm 符合要求。 2）推杆长度计算 公式 L 工 =S+推杆行程+3mm＝215.5 mm 3）侧抽芯距计算 完成抽拔距为 s 所需的最小开模行程 H 由以下公式和得： H=S×Ctg ——斜销的斜角 ° ；在此取 20° 由制件图可知 S=11mm 故 H=11×Ctg20°=31mm