斜齿轮注塑模设计
第四章 成型零件的结构设计及计算
4.1成型零件的结构设计
1、成型凹模的结构设计
成型零件在工作时是直接与塑料接触的,对塑件的质量有直接关系。因此选择结构时,即要保证成型塑件,又要便于加工制造。由于塑件较复杂,有齿轮与侧孔,因此用整体式,肯定不行,而采用组合式比较适当,但组合拼块也有其缺点,制造较麻烦,且塑件宜产生拼痕迹。不过,也有其好,可解决复杂型面的加工困难。通常为保证侧壁之间连接准确性,常在连接处外侧保留0.3～0.4mm间隙, 可使内侧连接紧密。因此本模具型腔选择组合较合适。
2、成型凸模的结构设计
通常凸模的机械加工比凹模方便,而工作中受力比较集中,所以多数凸模是整体结构。
4.2 成型零件钢材的选用
根据对成型塑件的综合分析，该塑件的成型零件有足够的刚度、强度、耐磨性及良
好的抗疲劳性能，同时考虑它的机械加工性能和抛光性能。所以构成型腔的凹模钢材选用P20。对于成型塑件内孔的型芯来说，由于脱模时与塑件的磨损严重，因此钢材选用高合金工具钢Cr12MoV。
4.3 成型零件工作尺寸的计算
采用平均尺寸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的公差计算。
型腔的制造尺寸是包括了塑料的成型收缩在内的。因此,在计算尺寸之前,首先要确定使用塑料的成型收缩率。
a)塑料的成型收缩率
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理论的成型收缩率：
塑件在20℃温度下的体积／型腔在20℃温度下的容积＝成型收缩率
也就是体积的收缩,在设计型腔时,常按长度收缩计算。聚甲醛是结晶性塑料,因此,成型中收缩率较大,且其收缩有导向性。查得聚甲醛厚度大于8mm时,收缩率为1.2～3.0mm,根据塑件复杂程度与精度取其平均值较合适,取S=2.1mm。
b)工作尺寸计算
型腔的制造公差,按精度等级查得δm＝Δ/3(Δ为塑件公差值)。 查表得各尺寸制造公差值与塑件公差值：
表4-1(mm) 制造公差值δ尺寸 ｚ φ52 φ18 0.030 0.043 差 0 0.800 差 -1.200 0 塑件公差值正偏塑件公差值负偏其平均收缩率：
Scp＝［(1.2+3.0)/2］％＝2.1％ ①计算型腔径向尺寸： Ｄ52
型腔径向尺寸计算公式： ＤM＝[ds(1+Scp)-3/4Δ]+0δz
Ｄ52＝[52(1+2.1％)-3/4×1.4]+00.467
＝52.042+00.467 mm
②计算型芯径向尺寸： d18
型芯径向尺寸计算公式： dM＝[ds(1+Scp)+3/4Δ]-0δz
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d18＝[18(1+2.1％)+3/4×0.80]0-0.267 ＝18.9780-0.267 mm
③计算型腔深度尺寸：
H14
型腔深度尺寸计算公式： HM＝[Hs(1+Scp)-2/3Δ]+δz0 H14＝[14(1+2.1%)2/3×0.72]+0.240 0 ＝13.814+0.240 0mm ④计算型芯深度尺寸： H14
型芯深度尺寸计算公式： hM＝[hs(1+Scp)+2/3Δ]0-δz h14=[14(1+2.1%)2/3×0.72]+0.240 0 ＝13.814+0.240 0mm
⑤齿轮成型尺寸计算： ｄ＝ｍN／cos4°24'ˊ
＝（0.5／cos4°24'）×100＝50.148 mm ｄa＝ｄ＋2ｍz
＝50.148＋2×0.5＝51.148 mm Ｄ51.15＝51.15×（1＋0.021）＋0.467 0 ＝52.224＋0.467 0mm
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第五章 模架的确定
根据模具型腔布局所占的平面尺寸为115mm?115mm，又考虑凹模最小壁厚，导柱、导套的布置等，同时参考资料中小型标准模架的选型经验，可确定选用模架序号为5号（W?L?200mm?200mm），模架结构为A4型。
5.1 各模板尺寸的确定
1）A板尺寸。 A板是定模型腔板，塑件高度为14mm，又考虑脱模模板与塑件间的相互作用力影响，故A板取32mm。
2）B板尺寸。 B板是型芯固定板，按模架标准厚取32mm。
3）C板（垫块）尺寸。 垫块=推出行程 + 推板厚度 + 推板固定板厚度 +（5—10）mm=70—75mm。初步选定C为75mm。
经上述尺寸的计算，模架尺寸已经确定为模架序号为5号，板面为230mm×230mm，模架结构形式为A4型的标准模架。其外形尺寸：宽×长×高=230mm×230mm×287mm。
5.2 模架各尺寸的校核
根据所选注射机来校核模具设计尺寸。
a) 模具平面230mm×230mm<260mm×290mm（拉杆间距），校核合格。 b) 模具高度尺寸287mm，200mm<287mm<300mm（模具的最小厚度和最大厚度），
校核合格。
c) 模具的开模行程S=H1+H2+（5—10）mm=85—90mm<300mm（开模行程），校核
合格。
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