?
?
?
+
+
=
，计算结果表
（表3-4）。
表3-4凸模高度尺寸表
基本
尺
寸塑
件公差值?
材料
收缩率S
计算得
尺寸
取值?/3
模具
公差
?T=?/3
1 9
0.
62
0.01
75
19.745
83
19.75
0.2066
67
0.21
9 2
1.
48
0.01
75
94.596
67
94.60
0.4933
33
0.49
3.3.2 凹模壁厚确定
刚度要求计算型腔壁厚：
13 式3-1
强度要求计算型腔壁厚：
式3-2
式中 p-----------型腔内塑料熔体的压力Mpa E-----------型腔材料的弹性模量，碳素钢取5101.2?MPa
r-----------型腔半径mm
μ-----------泊松比，碳素钢取0.25
[σ] --------模具材料的许用应力，45钢取160MPa ，一般材料取200MPa
[δ] ---------型腔内半径的允许增大量mm
当p=50MPa ，许用应力[σ]=160MPa,允许的变形量[δ]=0.05mm 条件下,r>86mm,用刚度计算公式,r<86mm 用强度计算公式，显然应采用强度计算公式。由前Moldflow 分析可得p 为20.93MPa ；查得[σ] 为160MPa ；显然r 为50mm （应除去Ф22的孔）。
采用强度计算公式计算可得：h ≥8.5mm
设计过程中其壁厚由于结构的需要，可选择h=26mm
3.3.3 底板厚度确定
刚度要求计算底板厚度：
式3-3
强度要求计算底板厚度：
式3-4
式中 p-----------型腔内塑料熔体的压力Mpa
E-----------型腔材料的弹性模量，碳素钢取5101.2?MPa r-----------型腔半径mm
[σ] -------模具材料的许用应力，45钢取160MPa ，一般材料取200MPa
当p=50MPa ，许用应力[σ]=160MPa,允许的变形量[δ]=0.05mm 条件下,r>67mm,用刚
度计算公式,r<67mm用强度计算公式。p为20.93MPa；查得[σ] 为160MPa；显然r为50mm。
采用强度计算公式计算可得：H≥20mm
在设计时采用H=40mm，
3.3.4 成型零件的位置布置及其三维造型
采用镶嵌的结构，各个部分如下：
凸模组合件01图3-7
14
凸模组合件02图3-8
凸模组合件03图3-9
15
装配后凸模图3-10
16
凹模图3-12
3.4 导向机构的设计
导向机构主要功能是保证其动模部分和定模部分在模具工作时，能够进行正确的导向与定位。有时在顶出机构中设置导向机构，为了使模具的顶出机构平稳的工作。
在该模具的设计时主要采用导柱和导套的结构，导柱布置在模具的四周，并且采用对称不等径布置；导柱和导套采用T8碳素工具钢，淬火处理，配合面的Ra值要求为0.4μm，而固定部分的Ra值要求为0.8μm；导柱滑动部分的配合精度按H7/g6（间隙配合）；导柱固定部分的配合精度按H7/k6（过渡配合）；导套外径的配合精度按H7/k6（过渡配合），并用一个Ф6mm紧定螺钉固定其位置，这样主要是为了增加导套嵌入的牢固性，防止开模时背拉出，因此将导套的侧面极加工出缺口，从模板的侧面用紧定螺钉固定导套。
3.5 推出部分的设计
3.5.1脱模力的计算
由于推出部分的设计计算在很大程度上与塑件的脱模力有关，因此在设计计算之前就
17
18 必选先计算塑件在脱模过程中的脱模力，塑件的属于薄壁件（1δ/d ≤0.05，其中1δ为塑件壁厚，d 为塑件的直径）。
脱模力的计算公式为：
式3-5
其中 K2--------无量纲系数 1δ--------圆环形塑料件的壁厚(mm ）
Scp--------塑件平均成型收缩率
E-----------塑料的弹性模量（MPa ）
L-----------塑料件对型芯的包容长度（mm ）
f-----------塑料件与型芯之间的摩擦因数
φ---------模具型芯的拔模斜度
μ---------塑料的泊松比
A----------不通孔塑料件型芯在垂直于脱模方向上的投影面积（mm^2）,通孔
为0
经查得：K2=1.07；δ1=2mm ；Scp=1.75%；E =1340MPa ；L =3.14*121=380mm ；f= 0.392；φ=10°；μ= 0.25；A=0 mm^2。
计算可得脱模力F=15040N
3.5.2 推件板的厚度计算
为了使制件在推迟时不发生表形，可采用推件板推出的结构形式，推板推出机构是由一块与凸模按一定配合精度相配合的模板，在塑料件的整个周边端面上进行推出，作用面积大，推出力大而且均匀，动作平稳顺畅，在塑料件上无推出痕迹。
推件板的厚度计算：
式3-6
式3-7
式中 C3------------系数，随R/r 而异，按表格选取
R-------------推杆作用在推板上所形成的几何半径（mm ）
r--------------推件板环形内孔（或型腔）的半径（mm ）
[δ]----------- 推件板板中心所允许的最大变动量，一般可取塑料件在被推
出方向上的尺寸公差的1/5～1/10（mm）
F-------------脱模力（N）
K3-----------系数，随R/r而异，按表格选取
[σ]----------- 推件板材料的许用应力
经查得：K3=13.5；[σ]= 160MPa。而脱模力由前计算可得F=15040N。
采用强度计算可得：t≥11mm。
设计过程中取推件板的厚度t=16mm
3.6 侧向分型与抽芯机构的设计
由于在注塑件上部有一个沉孔，因此在模具上成型该沉孔的零件就必须制作成可以侧向移动的，为了使模具在脱模具过程中能够顺利的脱模，因此必须采用侧向分型与抽芯机构。
结构采用斜销机动分型与抽芯，该种结构简单，加工方便，动作可靠，劳动强度小，生产效率高，借助机床开模行程来完成抽芯动作，广泛用于延时抽芯或接近分型面抽芯力不大的型芯。斜导柱的使用材料为T8A。由于导柱经常和滑块摩擦，所以，其热处理硬度要求为55～58HRC，表面粗糙度值低于Ra0.4μm。斜导柱与其固定板之间采用过渡配合形式H7/k6。
a、抽芯行程的计算：侧抽芯的倾斜角α=20°(一般α的选取范围为15°≤α≤22°，
以20或22选用最多。),抽芯距s=13.5mm。
工作长度L=s/sinα=39.5mm，取40mm
开模距 H=s/tanα=37.1mm，取38mm
实际的模具中工作长度L取48mm
b
式3-8
式中 c----------侧抽芯成型部分的截面平均周长（m）
h-----------侧抽芯成型部分的高度（m）
p----------塑料件对侧抽芯的收缩应力（包紧力），一般模内冷却的塑件，
p=（0.8～1.2）×10^7Pa，模外为(2.4～3.9)×10^7Pa μ---------塑料在热状态对钢的摩擦因数，一般0.15～0.2
α---------斜导柱的斜度（°）
经查及计算可得：c=0.022m，h=0.0135m，p=3×10^7Pa，μ=0.18,α=20°
计算得抽芯力Fc=1541N
而弯曲力Fw=Fc/cosα=1640N，由Fw和Hw（Hw为脱模力的作用线到斜导柱中心线交点到斜导柱固定板之间的距离，为6.5mm）及导柱斜角α确定斜导柱的直径，查得直径可取Ф14mm。
19
图3-7斜导柱的工作结构
3.7 冷却部分的设计
图3-8
显然，通过分析可知在沉孔的厚实部分易使模具在冷却过程中温度高于其他的部位，
20
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