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1、
目 錄
一、塑件分析 …………………………………………………………………………
1、明確塑件設計要求 ……………………………………………………………
2、明確塑件批量 …………………………………………………………………
3、計算塑件的體積和質(zhì)量 ………………………………………………………
二、注塑機的確定 ……………………………………………………………………
三、模具設計的有關計算 ………………………………………………………………
四、模具結構設計 ………………………………………………………
2、……………
1、澆口套設計……………………………………………………………………………………
2、頂桿的設計……………………………………………………………………
3、模具的主要型腔零件設計……………………………………………………………………
五、注塑機參數(shù)校核 ……………………………………………………………………
1、最大注塑量校核 …………………………………………………………………
2、鎖模力校核 ………………………………………………………………………
3、模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 …………………………………………
（1）模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿問距
3、相適合 ……………
（2）模具閉合高度校核 ………………………………………………………………
4、開模行程校核 ……………………………………………………………………
5、型腔壁厚、底板厚度的確定 ……………………………………………………
6、模具冷卻系統(tǒng)的設計……………………………………………………
六、試模時可能出現(xiàn)的缺陷及解決方法：
1、充填不足……………………………………………………………………………
2、溢邊……………………………………………………………………………
3、龜裂……………………………………………………………………………
一
4、、塑件分析
⑴明確塑件設計要求
如下圖所示分別為蛋糕叉二維工程圖。該產(chǎn)品普遍用于日常生活中，主要用來叉生日蛋糕用!由于該產(chǎn)品是一次性用品，且是面向低端市場開發(fā)，所以在各方面的要求都不高！
⑵明確塑件批量
該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，故設計的模具要有較高的注塑效率，所以模具采用一模八腔結構，澆口形式采用側澆口，如下圖所示：
⑶計算塑件的體積和質(zhì)量
該產(chǎn)品為蛋糕叉，需采用無毒、無味、且價格較低的材料。故選取聚苯乙烯（PS）查課本附錄得知其密度為1.06。收縮率為0.7%。
使用Pro/E畫出產(chǎn)品的三維實體圖，并計算出其體積V塑=9c
5、m3 由此可得塑件的質(zhì)量為
M塑件＝V塑ρ＝1.069=9.54g
式中：ρ——塑料密度，g/cm3。
通過Pro/E軟件自動計算澆注系統(tǒng)體積V澆＝12cm3可計算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為
M澆＝V澆ρ＝121.06＝12.72g
故
M總＝M塑件+ M澆＝89.54＋12.72＝89g
二、 注塑機的確定
根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查本教材表5－3選定注塑機型號為：JPH180A
注塑機的參數(shù)如下：
注塑機最大注塑量：672g； 鎖模力：2500kN；
注塑壓力：196MPa； 最小模厚：220mm；
開模行程
6、：830mm； 最大開距：1050mm；
頂出行程：100mm； 注塑機定位孔直徑：φ150mm；
噴嘴前端孔徑：φ3mm; 噴嘴球面半徑：SR15mm；
注塑機拉桿的間距：560510/mmmm。
三、模具設計的有關計算
由于蛋糕叉外形尺寸無精度要求，且無需與其他零件相配，所以凹凸模零件形腔尺寸可直接按產(chǎn)品尺寸加工。
四、模具結構設計
模具結構采用一模八腔結構，側澆口澆注系統(tǒng)結構，頂出機構直接采用頂桿項出。
根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸及結構設計，選取模架4545-AI-60-80-90模架結構如下圖所示：
澆口套設計，因為注塑機噴嘴口直徑為φ3，根據(jù)表4－1選進料
7、口直徑為φ3.5的澆口套。具體結構見裝配圖所示。
頂桿的設計見裝配圖所示。
該模具的主要型腔零件見后面圖所示：
五、注塑機參數(shù)校核
1、 最大注塑量校核
注塑機的最大注塑里應大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑里好在注塑機的最大量的80%。所以，選用的注塑機最大注塑量應：
0．8M機≥M塑件＋M澆
式中：M機——注塑機的最大注塑里，g;
M塑件——塑件的體積，g，該產(chǎn)品M塑件＝9.54g;
M澆——澆注系統(tǒng)體積，g,該產(chǎn)品M澆＝12.72g。
故 M機≥（M塑件＋M澆）0.8＝（89.54＋12.72）
8、0.8＝111.3g
此處選定的注塑機注塑量為672g，所以滿足要求。
2、鎖模力校核
式中：P模——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（20MPa～40MPa）；
A——通過Pro/E軟件計算過塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和為6104㎜2；
F鎖機——注塑機的額定鎖模力，kN。
故 F鎖機＞P模A＝406104＝244.16kN
此處選定的注塑機為2500kN。滿足要求！
3、模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核
（1）模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿問距相適合：
模具長寬＜拉桿面積；
模具的長寬為50
9、0450（mmmm）＜注塑機拉桿的間距560510（mmmm），
故滿足要求。
（2）模具閉合高度校核：
模具實際厚度 H模＝300mm;
注塑機最小閉合厚度 H最小＝220mm；
即 H模＞H最小，故滿足要求。
4、開模行程校核
所以選注塑機的最大行程與模具厚度有關（如全液壓合模機構的注塑機），故注塑機開模行程應滿足下式：
S機－（H模－H最?。綡1＋H2＋（5～10）mm
因為 S機－（H模－H最?。?30－（300－220）＝750mm
H1＋H2＋（5～10）＝15＋115＋10＝140mm
故滿足要求。
式中：H1——
10、推出距離，mm；
H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm;
S機——注塑機最大開模行程，mm。
5、型腔壁厚、底板厚度的確定——具體厚度見模具裝配圖
6、模具冷卻系統(tǒng)的設計
在模具上開設冷卻水道，通循環(huán)水對模具進行冷卻，具體見裝配圖。
六、試模時可能出現(xiàn)的缺陷及解決方法：
1、充填不足
充填不足的主要原因有以下幾個方面：
（1）、塑料容量不足。
（2）、型腔內(nèi)加壓不足。
（3）、塑料流動性不足。
（4）、排氣效果不好。
作為改善措施，主要可以從以下幾個方面入手：
①加長注射時間，防止由于成型周期過短，造成澆口固化前塑料逆流而難于充滿型腔。
11、
②提高注射速度。
③提高模具溫度。
④提高塑料溫度。
⑤提高注射壓力。
⑥擴大澆口尺寸。一般澆口的高度應等于制品壁厚的1／2～l／3。
2、溢邊
對于溢邊的處理重點應主要放在模具的改善方面。而在成型條件上，則可在降低流動性方面著手。具體地可采用以下幾種方法：
（1）降低注射壓力。
（2）降低塑料溫度。
（4）選用高粘度等級的材料。
（5）降低模具溫度。
（6）研磨溢邊發(fā)生的模具面。
（7）采用較硬的模具鋼材。
（8）提高鎖模力。
（9）調(diào)整準確模具的結合面等部位。
（10）增加模具支撐柱，以增加剛性。
3、龜裂
龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷，產(chǎn)生的主
12、要原因是由于應力變形所致。主要有殘余應力、外部應力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應力變形。
?。ǎ堄鄳σ鸬凝斄?殘余應力主要由于以下三種情況，即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手：
?。?）由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，則可考慮改用多點分布點澆口、側澆口及柄形澆口方式。
?。?）在保證樹脂不分解、不劣化的前提下，適當提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動性，同時也可以降低注射壓力，以減小應力。
?。?）一般情況下，模溫較低時容易產(chǎn)生應力，應適當提高溫度。但當注射速度較高時，即
13、使模溫低一些，也可減低應力的產(chǎn)生。
?。?）注射和保壓時間過長也會產(chǎn)生應力，將其適當縮短或進行幾次保壓切換效果較好。
脫模推出時，由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙，使推出力過大，產(chǎn)生應力，有時甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細觀察龜裂產(chǎn)生的位置，即可確定原因。
另外，成型前對金屬嵌件進行預熱，也具有較好的效果。
蛋糕叉模具設計
系別： 機械工程系
班級： 高模0431
學生： 盧國志
指導老師： 呂超珍
2010年6月8日
畢業(yè)設計塑料蛋糕叉模具設計.doc
