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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?12100.92 Lm=(Ls+Ls*Scp-?Δ)+δZ0? 123.3200.231150+0.82115.060 0.203 ?860 0.72?87.540+0.18?680 -0.64?69.21+0.16 0 ?1190 -0.72?121.180+0.205?220 -0.32?22.3600+0.36940 -0.7294.010+0.1820 -0.1620+0.04390 0.04239.170+0.0105小型腔R50 -0.18Lm=(Ls+Ls*Scp-?Δ)+δZ0R5.070+0.045120 -0.4811.160 -0.061.50 -0.361.49+0.04 0型 芯 计 算小型芯?22+054 0Lm=(Ls+Ls*Scp+Δ)0 -δZ?22.360 -0.04侧型芯?3.4+0.16 0Lm=(Ls+Ls*Scp+Δ)0 - δZ?3.430 -0.04 ?6.7+0.2 0?6.960 -0.05 大型芯?81+0.54 0?82.450 -0.14 ?66+0.54 0?67.15-0.1807.0+0.2006.960 -0.05 12.0+0.24 011.160 -0.0828.0+0.32 029. 190 -0.0033113+0.820113.020 -0.2052.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（ m 3/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 3s. ， 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) ）m/Min ＝1.8 ×10-3m 3/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=3.18mm2) 侧浇口深度（ h）和宽度（ w ）的经验公式如下：h=ntW ＝nA1/2/30n ——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 (mm 2) ； 将数据代入公式得： h=1.4mmW=4.42mmL取经验值0.54mm 由公式q/(Wh2)≥104s-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=72.54cm 3，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 ≥104s-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——凹模外半径；——凹模内半径；——模具钢材的弹性模量a ；——模具型腔内最大的压力a ；——模具钢材的泊松比0.25；δ ——模具强度计算的许用变形量；p——模具强度计算许用应力(Mpa)； 组合式，低粘度和4 级精度的条件，查长手册[1]得：δ ＝25=25(0.35r1/5+0.001r) ＝25(0.35(81.63)1/5+0.001×81.63) ＝23 m ＝0.023mm=52mm＝2.2 ×105a=40a＝p 0.25p＝300a1). 凹模侧壁刚度条件计算公式： R=r[δ( δ ) ]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)=85mm2). 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 ＝85mm3). 凹模垫板的刚度计算公式： t=0.91r(Pr/Eδ )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) ? 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=(C2QeR 2/EBδ )1/3强度计算 h=[K2 (Qe/p)]1/2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)；δ ——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=120.44mmE=209 ×103MPa Qe=6.283×103N p=300MPaδ =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=10fcTf-Tjth 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) 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=1.25KfcTf-TjAc ＝(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(mm 2) ；dk——制件直径 (mm) ；K——脱模斜度系数；其中 K=(fcCosSin )/ fc(1+ fc Cos Sin) ； ——在脱模温度下的泊松比； 将数据代入得： Qc2=5567N 脱模阻力为： Qe= Qc1+ Qc2=6283N=6.283×103N2)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) ； 查手册[1]得： K=1.6 l=215.6 Qe=6.283×103N E=209 ×103MPas=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

3）推杆长度计算公式 L工=S+推杆行程 +3mm ＝215.5 mm 4）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。