(2-7)

式中：表示为圆形型腔的内半径，mm;其余参数同上。

2。2  注塑模具型芯的结构设计

2。2。1 螺纹型芯结构尺寸的确定

螺纹型芯，即用来形成内螺纹的活动镶块，或者用来固定带螺纹孔嵌件。对于螺纹型芯来说，一般可以采用模内自动脱卸的方法和模外手动脱卸的方法。本文螺纹型芯采用台阶定位方式，并且还能避免成型螺纹时塑料的挤入，安装的形式采用圆柱面配合来进行固定。在进行螺纹型芯的尺寸计算时，可将其归类于型芯类尺寸，中径作为可决定螺纹配合性质的重要因素，同样决定了螺纹的连接可靠性及可旋入性，因此计算螺纹型芯的尺寸，即大径、小径、中径，需要将塑件螺纹的中径公差作为依据[16]，则：

螺纹型芯大径：

                      (2-8)

螺纹型芯中径：

                      (2-9)

螺纹型芯小径：

                     (2-10)

螺纹型芯螺距尺寸：

                           (2-11)

以上各式中：是螺纹型芯大径，是螺纹型芯中径，是螺纹型芯小径，螺纹型芯螺距；塑件盖内螺纹大径，塑件盖内螺纹中径，塑件盖内螺纹小径，塑件盖内螺纹螺距的基本尺寸； 为塑料的平均收缩率；是塑件盖的螺纹中径公差值；为螺纹型芯的中径制造公差或者为螺距制造公差。

2。2。2 商标芯结构尺寸的确定

在注塑模具中，型芯作为成型塑件内表面的重要零件，可将其分为三种结构，包括整体式、组合式以及镶嵌式。商标芯属于型芯的一种，用于成型塑件20L盖子的外表面的商标。此商标芯属于组合式结构，属于组合式结构中的通孔台肩式。其通过台阶进行固定，便于装卸更换。另外，型芯的尺寸计算同样需要考虑成型收缩率、磨损量以及成型零件的制造误差这三种因素的影响。则：

型芯径向尺寸：

             (2-12)

型芯高度尺寸：

                 (2-13)

第三章 注塑模具成型零件的有限元分析

3。1 注塑模具成型零件有限元分析过程

3。1。1 有限元模型的导入

有限元软件的分析过程包括网格划分、单元分析、整体分析以及结果输出。首先根据理论计算获得的成型零件的尺寸，通过Pro/E三维建模软件对成型零件进行建模，绘制出成型零件的三维模型[17]，将建立好的各个零件的三维模型保存为IGES格式，便于后续导入ANSYS中进行有限元分析[18-20]。为了体现塑件盖的结构特征，一般成型零件在Pro/E中会采用较为精确的几何表达，常常包含一些较细微的结构，例如较小倒角、小孔及凹槽等，然而在进行有限元分析时，较细微的结构会造成网格划分的工作量的加大，对电脑内存要求很高。因此，在进行有限元分析以前需要进行结构的简化。如图3-1、3-2、3-3，分别为简化后的型腔、商标芯以及螺纹型芯的模型。

3。1。2 选取单元类型及定义材料属性

在模型导入ANSYS之后，需要根据自己的具体问题进行选择和定义合适的单元，如果单元选择不合适，将会影响到分析结果的精确性，甚至直接影响计算的能否进行。在ANSYS软件中，其单元库里包含了100多种的单元类型，可以解决大部分的常见问题。另外每个单元都有各自的编号，根据不同的前缀和号来进行识别，不同的前缀代表着不同单元类型，不同号代表该类型的单元具体的形式，根据本文各个成型零件