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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)
（201 屆）
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料（宋體一號(hào)）
題 目 名 稱：
小油壺蓋注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
學(xué) 院：
專 業(yè)：
學(xué) 生 姓 名：
班 級(jí)：
學(xué)號(hào)
指導(dǎo)教師姓名：
職稱
職稱
最終評(píng)定成績：
小油壺蓋注塑模具設(shè)計(jì)
摘 要
注射成型是成型熱塑性塑料的一個(gè)主要方法，可以一次成型形狀復(fù)雜且要求精密的塑件。本設(shè)計(jì)主要是小油壺蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，以此為例，介紹了常用注塑模具的設(shè)計(jì)方法和流程。首先對(duì)小油壺蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析，采用LDPE塑件作為材料。根據(jù)制件所用材料的工藝性能，選擇注射機(jī)。再根據(jù)制件質(zhì)量要求及外形特點(diǎn)選取標(biāo)準(zhǔn)模架，將已經(jīng)測(cè)得的小油壺蓋各部位尺寸代入公式進(jìn)一步確定各零件的尺寸，進(jìn)一步設(shè)計(jì)型腔、型芯、澆注系統(tǒng)、脫模系統(tǒng)等。接著對(duì)模具的材料進(jìn)行了選擇，以便設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠。本設(shè)計(jì)主要用UG8.5進(jìn)行小油壺蓋三維圖形的繪制，最后使用cad2014來完善裝配圖和各零件圖。該設(shè)計(jì)方法對(duì)其他的一些不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的注塑模具設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：小油壺蓋，注塑模具，LDPE，模具設(shè)計(jì)
LDPETRACT
Injection molding is one of the main thermoplastics forming method, can be a complex shape and require precision for the plastic forming parts. This design is recited about mobile phone rear cover injection 沒落的, as an example, this paper introduces the design methods of injection mould and process. First of all, the rear cover structure of mobile phone is executed through technical analysis, and the pristine material is used LDPE as the plastic parts. According to the stamping process performance of the materials used, the requirements of the quality and the shape the injection machine and standard mould frame are properly selected. The measured sizes of the mobile phone shell are generated into the formula to further determine the size of each part, and the cavity, core, pouring system, ejection system, etc. are further designed. In order to design the structure of reliable operation to ensure the mold work, the mould material is followed to choose. The 3-dimensional (3D) graphics drawing of rear cover of mobile phone is mainly designed using the software of UG8.5. Finally, the assembly drawing and part drawing is improved by using the software of cad2014. This design method of injection mould supplies a certain reference to other different structure product design.
KEY WORDS: Rear cover of mobile phone，Injection mold，LDPE，Mold design
1
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)
目 錄
前 言 4
第1章 緒論 6
1.1 模具在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用 6
1.2 塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 6
1.3塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及存在的問題 7
第2章 塑件的成型工藝性分析 10
2.1 小油壺蓋材料的選擇與性能分析 10
2.1.1 材料的選擇 10
2.1.2 LDPE材料的性能分析 11
2.2 小油壺蓋塑件的測(cè)繪 13
2.2.1 小油壺蓋塑件的二維圖 13
2.2.2 小油壺蓋塑件的三維圖 13
2.3 小油壺蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析 14
第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的初步擬定 15
3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 15
3.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定 16
第4章 成型設(shè)備的選用 18
4.1 注塑機(jī)的選擇 18
4.1.1 小油壺蓋塑件的計(jì)算 18
4.1.2 注塑機(jī)型號(hào)的初步確定 19
4.2 模架的選擇 20
4.3 模具參數(shù)的校核 21
第5章 型腔排列方式與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24
5.1 型腔數(shù)量及排列方式的確定 24
5.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24
5.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 24
5.2.2 分流道設(shè)計(jì) 25
5.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 27
第6章 成型零部件設(shè)計(jì) 29
6.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 29
6.2 成型零部件尺寸的計(jì)算 30
6.2.1 定模型腔尺寸計(jì)算 31
6.2.2動(dòng)模型芯尺寸計(jì)算 32
第7章 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 35
7.1 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 35
8.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 36
8.2 推板設(shè)計(jì) 38
第9章 模具冷卻系統(tǒng) 41
9.1 冷卻水管管道的設(shè)置 41
第10章 支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇 42
10.1 固定板 42
10.2 支承板和墊塊 43
10.3模座 43
結(jié) 論 44
參考文獻(xiàn) 46
前 言
隨著我國科技文化技術(shù)以及國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，一些新興產(chǎn)業(yè)也取得了長足的進(jìn)步。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、機(jī)械、汽車、通信以及航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。隨著人民生活水平的不斷提高，日常生活中使用的物品很多都能用到模具。目前，模具生產(chǎn)水平的高低已經(jīng)是衡量一個(gè)國家制造水平高低的重要標(biāo)志。
20世紀(jì)80年代以來，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，同時(shí)為模具的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。這些年來，中國模具發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。振興和發(fā)展中國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。盡管我國模具工業(yè)近年來發(fā)展迅猛，但是發(fā)展過程中仍然存在許多問題有待我們解決，包括：
（1） 許多模具企業(yè)規(guī)模很小、技術(shù)很低、產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域比較狹窄，對(duì)相關(guān)行業(yè)影響力不足。
（2） 部分模具企業(yè)不能準(zhǔn)確把握市場，以致盲目投資，引起惡性競爭，損害了模具行業(yè)的集體利益。國內(nèi)模具制造的綜合技術(shù)仍然比較落后，參差不齊，缺乏自主創(chuàng)新能力。
（3） 由于全球原材料提價(jià)，高技能人才緊缺或流動(dòng)過大，導(dǎo)致模具制造成本提高，模具利潤降低，制約了模具行業(yè)的發(fā)展。
（3） 模具工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。模具生產(chǎn)大部分以中小型企業(yè)為主。模具行業(yè)管理體制分散，除了依據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)籌規(guī)劃以外，沒有統(tǒng)一管理的部門。
在國外，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家在模具設(shè)計(jì)上已經(jīng)大量使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件進(jìn)行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在注塑模具設(shè)計(jì)中，已經(jīng)開始普及應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）軟件，對(duì)塑料的流動(dòng)、填充、冷卻情況及模具的澆口配置、流道大小、冷卻加熱系統(tǒng)和模具的剛度、強(qiáng)度等進(jìn)行科學(xué)的分析和計(jì)算，從而保證注塑品的質(zhì)量與合理的生產(chǎn)節(jié)拍。另外，國外的注冊(cè)模具中，多型腔、多層、大型精密模具已占50%，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且節(jié)省了大量塑料原料。
在我們的日常生活中，手機(jī)已經(jīng)成為人們的一個(gè)生活必須品，從最古老的“防身磚頭”到現(xiàn)在厚度不足5.9 mm的超薄，從簡單的通話功能，到能上網(wǎng)能看電視、手機(jī)電影，甚至可以手機(jī)視頻聊天。手機(jī)的功能在不斷增多，而手機(jī)價(jià)格則在不斷下降，它已經(jīng)從一個(gè)奢侈品成為一件生活必需品。
本論文以小油壺蓋注塑模具設(shè)計(jì)為主線，依據(jù)模具的基本組成部分，理論與實(shí)踐相結(jié)合，基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)技巧相結(jié)合，對(duì)小油壺蓋模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵之處以及可能出現(xiàn)的問題和處理方式進(jìn)行分析。在技術(shù)上，使用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來繪制三維圖與二維圖相結(jié)合達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，肯定會(huì)遇到很多困難和許多疑惑，但是在指導(dǎo)教師老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，克服了所有的困難，完滿的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于我的水平有限，缺乏實(shí)際的模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中肯定會(huì)存在不妥之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。
第1章 緒論
1.1 模具在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用
模具作為制造業(yè)的重要基礎(chǔ)工藝裝備，是國民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)。工業(yè)產(chǎn)品大批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)都離不開模具，模具技術(shù)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量的提高，并獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益。在美國，把模具稱為“美國工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”。日本則把模具說成是“促進(jìn)社會(huì)繁榮的動(dòng)力”，把模具工業(yè)視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。
在我國，模具工業(yè)幾經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。國民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑都要與模具工業(yè)的發(fā)展相適應(yīng)，都需要大量模具，特別是汽車、電動(dòng)機(jī)、電器、家電和通信類等產(chǎn)品中60%-80%的零部件都依靠模具成型。
1.2 塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀
塑料模具技術(shù)是一門涉及面廣、技術(shù)綜合性強(qiáng)的精密基礎(chǔ)工藝裝備技術(shù)，包括：各類模具設(shè)計(jì)、制造、保管、修理、調(diào)試、標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)。涉及到冶金、理化、材料、計(jì)量、機(jī)械、摩擦與潤滑、電子、計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科以及鑄、鍛、熱處理、檢測(cè)、有削及無削加工等有關(guān)工種，是一個(gè)要由上述眾多學(xué)科和工種共同打造地龐大的系統(tǒng)工程。
中國塑料模具工業(yè)從起步發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間了，模具水平有了較大提高。在大型模具方面，已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、以及汽車保險(xiǎn)杠以及6.5 kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具等塑料模具；精密塑料模具方面，已經(jīng)能生產(chǎn)出相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具、塑封模具、厚度僅為0.08 mm的航空杯模具和難度很高的塑料門窗擠出模等等。在成型工藝方面，高效多色注射模、多材質(zhì)塑料成型模、抽芯脫模機(jī)構(gòu)和鑲件互換結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得很大成績，氣體輔助注射成型技術(shù)的使用趨向成熟，熱流道模具已經(jīng)開始推廣，但總體上熱流道的采用率與國外相比，差距較大。在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用得到推廣，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸陸續(xù)續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖然花費(fèi)了大量資金，但依就取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。
在最近的幾年里，國內(nèi)正在廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的使用壽命和質(zhì)量有著重大的影響，但是總體使用量仍然較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推板和彈簧等越來越廣泛應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國產(chǎn)的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和國外先進(jìn)工業(yè)國家相比，仍有很大差距。
1.3塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及存在的問題
從市場情況來看，模具行業(yè)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來的市場中，塑料模具的發(fā)展速度將高于在模具工業(yè)的整體發(fā)展速度。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來越高的要求是正常的。
1. 通過近幾年的發(fā)展，在塑料模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢(shì)：
（1） 在模具的質(zhì)量、價(jià)格、交貨周期、服務(wù)四要素中，已經(jīng)有更多的用戶將交貨周期放在第一位。要求模具公司盡快交貨，這已成為一種趨勢(shì)。企業(yè)要提高自己的適應(yīng)能力、技術(shù)水準(zhǔn)、管理水平、裝備水平及效率等都是縮短模具生產(chǎn)周期的有效手段。
（2） 要大力開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。
（3） 在塑料模具工業(yè)中，模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。不在是單單利用CAD/CAM技術(shù)，許多企業(yè)還采用了CAE、PDM、CAPP、CIMS、KBE、KBS、CAT、RE、ERP等技術(shù)及其它先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。
（4） 應(yīng)該提高塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍然比較低，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為了提高模具的質(zhì)量和降低模具的制造成本，要大力推廣模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。
（5） 發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具正快速向中國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是投資，二是遷廠，三是采購。中國的模具企業(yè)應(yīng)及時(shí)抓住機(jī)遇，多借用并學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)，加快自己的發(fā)展步伐。
（6） 加大高速銑削在模具業(yè)務(wù)的應(yīng)用。還要進(jìn)一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備。
2. 塑料模具發(fā)展中仍存在的問題：
（1） 發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低。雖然有個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平，但總的來說，模具的精度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比有很大差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有至少10年的差距。
（2） 大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力不夠，創(chuàng)新能力不足。一方面是技術(shù)人員比較少、水平不夠高，另一方面是對(duì)科研開發(fā)投入較少；更重要的是觀念不夠先進(jìn)，不看重創(chuàng)新和開發(fā)。
（3） 工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然有部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已經(jīng)比較先進(jìn)，但大部分企業(yè)的工藝裝備還是比較落后。更為主要的是，企業(yè)的組織協(xié)調(diào)能力差，難以調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就很難承接比較大的項(xiàng)目。
（4） 在短時(shí)間內(nèi)難以緩解供需矛盾。在近幾年，中國自己生產(chǎn)的塑料模具在國內(nèi)市場的滿足率一直不足74%，其中精密、大型、長壽命的模具滿足率更低。于此同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具正在快速的向中國轉(zhuǎn)移，國際市場前景大好。在國內(nèi)，市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展暫時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。
（5） 體制和人才問題的解決還需要一段時(shí)間。在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)中，競爭性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶、需單件生產(chǎn)的行業(yè)，原來的體制和經(jīng)營機(jī)制顯得越來越不適應(yīng)。人才的素質(zhì)和數(shù)量都跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。
第2章 塑件的成型工藝性分析
2.1 小油壺蓋材料的選擇與性能分析
2.1.1 材料的選擇
成型原材料的選取應(yīng)從力學(xué)性能、加工性能、物理性能等多方面因素考慮來選擇適合的材料進(jìn)行生產(chǎn)，本次小油壺蓋原材料是根據(jù)材料特性進(jìn)行選擇的。
根據(jù)塑料加熱后表現(xiàn)出的性能和加入不同的輔助料成分可分為熱塑性材料和熱固性材料，由于熱固性塑料主要用于擠塑、壓塑成型，而熱塑性塑料適合注塑成型，由于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)為注塑模具設(shè)計(jì)，所以應(yīng)該采用熱塑性塑料。
熱塑性塑料還包括很多種類，例如聚丙稀、聚乙稀、聚苯乙烯、聚氯乙烯和LDPE等等，為了能選到適合的小油壺蓋原材料，對(duì)小油壺蓋進(jìn)行了分析，還查閱了有關(guān)資料，得出可選擇LDPE和聚乙烯。以下是兩者的對(duì)比：
表2-1 注塑塑料對(duì)比
塑料名稱
LDPE
聚乙烯
材料特性
較大的機(jī)械強(qiáng)度和良好的綜合性能。
結(jié)晶部分多時(shí)，塑料硬度高、韌性大、抗拉強(qiáng)度高，但整體尺寸變小，耐沖擊強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度底。
成型
工藝
特點(diǎn)
LDPE的吸濕性和對(duì)水分子的敏感性較大，在加工前必須進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱。原料控制水分在0.3%以下。
聚乙烯制件最顯著的特點(diǎn)是收縮率大，這與材料的可結(jié)晶性和模具溫度有關(guān)。定型后塑件在強(qiáng)的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹曲。
注射溫度
LDPE的溫度與熔融粘度的關(guān)系比較獨(dú)特，達(dá)到塑化溫度后繼續(xù)盲目升溫，LDPE會(huì)熱降解。
聚乙烯的注射溫度一般在120～310℃之間，溫度超過300℃時(shí)，收縮率會(huì)明顯增大。
注射速度及壓力
LDPE采用中等注射速度效果較好，注射時(shí)需要采用較高的注射壓力，其溢邊料為0.04mm左右。并需要調(diào)配好保壓壓力和保壓時(shí)間。
聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6～137.2Mpa之間。注射速度不易過快，以保證結(jié)晶程度高。
模具溫度
LDPE的模具溫度相對(duì)較高，一般調(diào)節(jié)在75～85℃。
由于模具溫度對(duì)收縮率影響很大，因此要經(jīng)常保持模具相對(duì)恒定的溫度，一般在40～80℃之間。
經(jīng)過以上兩種備選材料的性能對(duì)比，考慮到小油壺蓋的使用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用LDPE作為最終小油壺蓋原材料。
2.1.2 LDPE材料的性能分析
1. LDPE的使用性能：
（1） LDPE的綜合性能良好，沖擊韌度和力學(xué)強(qiáng)度都較高，并且在低溫下也不會(huì)迅速下降。
（2） 無機(jī)鹽、水、酸、堿對(duì)LDPE的使用性能幾乎都沒有影響。
（3） LDPE的耐磨性、耐水性、耐寒性、耐電氣和耐化學(xué)腐蝕性能良好。
（4） LDPE的尺寸穩(wěn)定，便于成型和機(jī)械加工，與372有機(jī)玻璃的能良好地熔接，并且通過調(diào)色可配成各種顏色，也可作出雙色成型塑件，而且表面可鍍上鉻。
2. LDPE的成型性能：
（1） LDPE是無定型塑料，它的品種繁多，各種品種的成型性能及機(jī)電特性也各有不同，應(yīng)按品種不同確定其成型方法及成型條件。
（2） LDPE的流動(dòng)性中等，溢邊料大約0.04mm（流動(dòng)性比AS和聚苯乙烯差，但比聚氯乙烯和聚碳酸酯好）。
（3） LDPE的吸濕性很強(qiáng)，必須充分干燥，對(duì)表面光澤有要求的塑件需要長時(shí)間預(yù)熱干燥。
（4） LDPE在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率方面的影響極小。
（5） LDPE易產(chǎn)生熔接痕，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，還要注意澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇好進(jìn)料口的位置和形式。如果機(jī)械加工或推出力過大時(shí)塑件表面就會(huì)出現(xiàn)“白色”痕跡（在熱水中加熱可消失）。
3. LDPE的技術(shù)指標(biāo)及注射工藝參數(shù)
表2-2 LDPE技術(shù)指標(biāo)
LDPE技術(shù)指標(biāo)
密度
1.02~1.05
比容
0.86~0.98
吸水率
0.2~0.4%
收縮率
0.4~0.7%
熔點(diǎn)
130~160℃
硬度
9.7 HB
拉伸彈性模量
1.8×Mpa
彎曲強(qiáng)度
80Mpa
拉伸屈服強(qiáng)度
50Mpa
溫度傳導(dǎo)系數(shù)
1.3×10m/s
表2-3 LDPE的注射工藝參數(shù)
注射機(jī)類型
螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速
30 ~ 60r/min
噴嘴形式
直通式噴嘴
噴嘴溫度
180~190℃
模具溫度
50 ~ 70℃
注射壓力
60 ~100Mpa
保壓壓力
5 ~ 10 Mpa
冷卻時(shí)間
5 ~ 15s
周期
15 ~ 30s
后處理方法
紅外線烘箱溫度70℃時(shí)間0.3 ~ 1h
備注
原材料應(yīng)預(yù)干燥0.5h以上
4. 用LDPE成型的塑件的主要缺陷及消除措施：
主要缺陷：氣孔、缺料、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性和耐氣候性差（在紫外線作用下容易變硬變脆）。
消除措施：提高模具預(yù)熱溫度，加大主流道、分流道、澆口和噴嘴，增大注射壓力。
2.2 小油壺蓋塑件的測(cè)繪
2.2.1 小油壺蓋塑件的二維圖
所有的零件從傳統(tǒng)意義上來說，必須含有二維平面圖紙，這樣它的尺寸就能看得很清楚。本次的小油壺蓋塑件經(jīng)測(cè)繪后的平面圖見圖2-1：
圖2-1 小油壺蓋制件二維圖
2.2.2 小油壺蓋塑件的三維圖
本次設(shè)計(jì)的小油壺蓋為注射機(jī)一次成型，采用一模四腔的潛伏式澆口進(jìn)料機(jī)構(gòu)。小油壺蓋的三維效果圖見圖2-2：
圖2-2 塑件三維效果圖
2.3 小油壺蓋塑件的結(jié)構(gòu)分析
（1） 結(jié)構(gòu)分析
該塑件是手機(jī)外殼的下半部分，應(yīng)該具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于后殼內(nèi)部有與手機(jī)聯(lián)接的塑料扣，所以應(yīng)有一定的裝配精度；由于該塑件為手機(jī)外殼，因此對(duì)表面粗糙度的要求不會(huì)太高。
（2） 工藝性分析
精度等級(jí)：采用4級(jí)低精度
（3） 成型分析
該小油壺蓋結(jié)構(gòu)對(duì)稱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，可以直接成型。由于在小油壺蓋內(nèi)部有邊緣，為避免拉傷，要在邊緣位置設(shè)置推板，塑件就可以由推板直接頂出了。
第3章 模具結(jié)構(gòu)形式的初步擬定
3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式
一般來說，一些精度要求高的小型塑件和中大型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)；對(duì)于那些精度要求不高的小型塑件，且形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)該采用多型腔模具，這樣可以使生產(chǎn)效率大大提高。型腔的數(shù)目是根據(jù)模型的大小情況確定的。
該塑件對(duì)精度的要求不太高，是低精度塑件，再根據(jù)塑件的大小，采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)。型腔的排列方式見下圖：
圖3-1 型腔排列方式
3.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定
多型腔單分型面模具結(jié)構(gòu)適用于那些塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件。而多型腔多分型面模具結(jié)構(gòu)適用于那些塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般的小型塑件。
由于該設(shè)計(jì)塑件的外觀質(zhì)量要求不高，也是尺寸精度要求較低的小型塑件，因此可采用多型腔單分型面模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。分型面位置在截面積最大處。
圖3-2 分型面位置圖
本次設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口，該澆口相對(duì)分流道來說斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。潛伏式澆口一般開在分型面上，從制件邊緣進(jìn)料。潛伏式澆口具有矩形或接近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時(shí)澆口的尺寸容易修整，適于各種塑料品種，其最大的特點(diǎn)是可以分別調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間。
第4章 成型設(shè)備的選用
4.1 注塑機(jī)的選擇
對(duì)于一整套的模具設(shè)計(jì)，選取合適的注塑機(jī)型號(hào)是第一位，然后就能確定額定注射量、最大注射壓力、最大鎖模力及開模行程等技術(shù)規(guī)范，才能將下面真正的模具設(shè)計(jì)進(jìn)行下去。
4.1.1 小油壺蓋塑件的計(jì)算
通過計(jì)算塑件在分型面上的投影面積：A=250mm2，塑件的體積：V塑=22.1 cm3，可得塑件的質(zhì)量為M塑=ρV塑=1.05×3.55=23.2 g，因?yàn)橐荒Ｋ那凰訫=23.2×4=94 g
式子中ρ塑料密度g/cm3。
由澆注系統(tǒng)體積V澆=10 cm3可計(jì)算出澆注系統(tǒng)質(zhì)量為
M澆=ρV澆=10×1.05=10.5g
因?yàn)橐荒Ｋ那?故V總=4V塑＋V澆= 110 cm3
M總=M＋M澆=115 g。
4.1.2 注塑機(jī)型號(hào)的初步確定
查閱相關(guān)資料，根據(jù)上述塑件的質(zhì)量選注塑機(jī)設(shè)備為HTF120X。其主要技術(shù)規(guī)格見表4-1。
表4-1 HTF120X設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格
4.2 模架的選擇
在塑料注射模中小型模架中，基本型分為A1、A2、A3、A4四個(gè)品種。它們的組成和用途如下：
1. 基本型A1 定模為兩塊模板，動(dòng)模為一塊模板，采用推板推出機(jī)構(gòu)。適合于單分型面注射膜。
2. 基本型A2 定模和動(dòng)模均為兩塊模板，采用推板推出機(jī)構(gòu)。適用于直流道斜導(dǎo)柱抽芯的注射膜。
3. 基本型A3 定模為兩塊模板，動(dòng)模為一塊模板，采用推板推出機(jī)構(gòu)。適合于脫模力大的塑件、薄殼型塑件及塑件表面不允許有頂出痕跡塑件的注射模。
4. 基本型A4 定模和動(dòng)模均為兩塊模板，采用推板推出機(jī)構(gòu)。適合范圍類似A1。
通過對(duì)塑件的分析以及注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格要求，選用A3型模架。
圖4-1 四種基本型模架示意圖
4.3 模具參數(shù)的校核
1. 注射量的校核
注射量不得超過注射機(jī)的最大注射量，在注塑成型中，注塑機(jī)在一個(gè)成型周期內(nèi)，向模腔注入的熔料體積或質(zhì)量稱為塑件的注射量，其中也包含澆注系統(tǒng)內(nèi)所存留的熔料體積。選擇注塑機(jī)時(shí)，必須保證塑件的注射量小于注塑機(jī)的額定注射量的（80～85）%，最小注射量不小于注塑機(jī)注射量的20%，根據(jù)公式
kMmaxM，M=Mi+m （4.1）
式中
Mmax-----注塑機(jī)額定注射量/ cm3；
Mi-----澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量或體積/ cm3；
m-----單個(gè)制件質(zhì)量或體積/ cm3；
n-----型腔數(shù)目/個(gè)；
k-----注射機(jī)額定注射量利用系數(shù)，一般取0.8。
0.8×1254×3.55+10=25 cm3。
所以注射機(jī)注射量滿足要求。
2. 注射壓力的校核
塑料成型時(shí)所需要的注射壓力是由塑料品種、塑件形狀、噴嘴形式、注射機(jī)類型以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。注射壓力的校核就是為了檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否能滿足制品的成型要求。
由于所選擇的塑料原料為LDPE，制件的結(jié)構(gòu)合理，流體流動(dòng)性能好，其注射壓力在（100～140）Mpa之間，這個(gè)值在所選的注塑機(jī)成型范圍之內(nèi)，故滿足要求。
3. 模具厚度校核
由于注塑機(jī)的動(dòng)模和定模固定板之間的距離都有一定的可調(diào)節(jié)量H，所以對(duì)安裝使用的模具厚度有限制，在一般情況下，模具的實(shí)際厚度H必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度Hmax和最小模具厚度Hmin之間。
由表格4-1知型號(hào)為HTF120X的注射機(jī)的模具最大厚度Hmax為300mm，最小模具厚度Hmin為200mm。所設(shè)計(jì)的模具總厚度H為295mm，滿足關(guān)系：Hmin
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