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XXXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)
摘 要
《勺子注塑模模具設(shè)計(jì)》是編寫者兩個(gè)月以來所編寫的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。主要介紹：注射模的整個(gè)過程，包括成型零部件、推出機(jī)構(gòu)、流道等一些設(shè)計(jì)。在論文書寫過程中，通過一個(gè)月的時(shí)間對原始資料進(jìn)行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進(jìn)行討論，最終選擇了論文所寫的模具結(jié)構(gòu)。
本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；模具設(shè)計(jì)；CAD繪制二維圖；。
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Abstract
The key point of the structure design of plastic injection mould with V-belt pulley groove is the parting(i.e,side action) and eyecting mechanism.Based on the analysis of the technologacical characteristics of plastic pulley,a practical mould structure is presented,involving the design of components of mold and their working principle.To ensure the quality product,the side pulls and demoulding are accomplished by use of the arrester,which prevents the side action of cavity splits at from the beginning of mould opening to a certain travel,as well as by use of angle slide ejecting device.The mould is compact in structure,credible in push-out and easy in installing,maintaining and operating,The quality of product is good and the production effciency is high.
Key words: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG draw 3D maps, injection machine selection
1
摘 要 1
Abstract 2
第一章 緒論 1
1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1
1.2 模具的發(fā)展趨勢 1
1.2.1 加深理論研究 2
1.2.2 高效率、自動化 2
1.2.3 大型、超小型及高精度 2
1.2.4 革新模具制造工藝 2
1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 2
1.4 來源背景 3
1.4.1 目的 3
1.4.2 要求 3
1.4.3 實(shí)際意義 3
1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 4
第二章 原始資料 5
2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 5
2.2 塑料品種牌號 5
2.3 制品圖樣 12
2.3.1尺寸及要求 12
2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析 12
2.3.2.1 尺寸及公差 12
2.3.2.2 塑料制品的形狀 13
2.3.2.3 脫模斜度 13
分型面的選擇 14
第三章 基本參數(shù) 15
3.1 注射機(jī)選擇 15
3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算 16
3.2.1 計(jì)算原理 16
3.2.2 制品體積 16
3.2.3 型腔數(shù)目確定 16
3.3 模架選擇 17
第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 19
4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 19
4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式 19
4.2.2 型芯高度尺寸 20
4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
4.3.1型腔徑向尺寸 20
4.3.2 型腔深度尺寸 21
4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 21
4.3.4 型腔計(jì)算 22
第五章 模具結(jié)構(gòu) 23
5.1模具結(jié)構(gòu)圖 23
5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 23
5.2.1 制品及流道體積 23
5.2.2注射機(jī)的校核 24
第六章 澆注系統(tǒng) 26
6.1 概述 26
6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26
6.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 26
6.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 26
6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì) 28
6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29
7.1 概述 30
7.2 推出機(jī)構(gòu) 30
第八章 支承零件 32
8.1 緊固件及其他附件 32
8.1.1 上模部分 32
8.1.2 下模部分 33
第九章 冷卻系統(tǒng) 34
溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 34
冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 35
第十章 模具的裝配 36
10.1 模具的裝配順序 36
結(jié)論 39
參考文獻(xiàn) 40
致 謝 41
第一章 緒論
1.1 模具在加工工業(yè)中的地位
模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。
對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。
模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機(jī)構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。
現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。
1.2 模具的發(fā)展趨勢
4
近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個(gè)方面：
1.2.1 加深理論研究
在模具設(shè)計(jì)中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。
1.2.2 高效率、自動化
大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。
1.2.3 大型、超小型及高精度
由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。
1.2.4 革新模具制造工藝
在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。
1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化
開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。
1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用
通過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。
畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識。
1.4 來源背景
勺子為PE塑料制品，采用注射模進(jìn)行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡單，加工難度不大。
1.4.1 目的
通過本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握UG、CAD、Word等軟件的操作方法。
1.4.2 要求
設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識的同時(shí)，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價(jià)值。
1.4.3 實(shí)際意義
通過本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過程。在設(shè)計(jì)過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個(gè)設(shè)計(jì)做完之后，就會對知識有個(gè)系統(tǒng)的了解。另外，通過對UG、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財(cái)富。
1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容
本課題的設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計(jì)、推出與復(fù)位部分的設(shè)計(jì)、固定支承和緊固件的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、工藝過程的編寫及對UG、CAD、Word等軟件的操作技術(shù)。
第二章 原始資料
2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求
根據(jù)圖紙要求，此制品為大批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，但要能達(dá)到制品的各種要求。
2.2 塑料品種牌號
聚乙烯（polyethylene ，簡稱PE）是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達(dá)-100~-70°C），化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（不耐具有氧化性質(zhì)的酸）。常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(yōu)良。[1]?
物質(zhì)性能編輯
是以乙烯單體聚合而成的聚合物。聚乙烯乃1922年由英國ICI合成，1939年開始工業(yè)生產(chǎn)，在美國正式工業(yè)性生產(chǎn)，大戰(zhàn)中為重要的雷達(dá)用絕緣材料和軍需用品，戰(zhàn)后，日本三井石油化學(xué)、住友化學(xué)（1958年）開始正式生產(chǎn)，1975年14年廠年產(chǎn)140.7萬噸，僅次于美國。
1933年，英國卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司發(fā)現(xiàn)乙烯在高壓下可聚合生成聚乙烯。此法于1939年工業(yè)化，通稱為高壓法。1953年聯(lián)邦德國K.齊格勒發(fā)現(xiàn)以TiCl4-Al(C2H5)3為催化劑，乙烯在較低壓力下也可聚合。此法由聯(lián)邦德國赫斯特公司于1955年投入工業(yè)化生產(chǎn)，通稱為低壓法聚乙
聚乙烯
烯。50年代初期，美國菲利浦石油公司發(fā)現(xiàn)以氧化鉻-硅鋁膠為催化劑，乙烯在中壓下可聚合生成高密度聚乙烯，并于1957年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。60年代，加拿大杜邦公司開始以乙烯和 α-烯烴用溶液法制成低密度聚乙烯。1977年，美國聯(lián)合碳化物公司和陶氏化學(xué)公司先后采用低壓法制成低密度聚乙烯，稱作線型低密度聚乙烯，其中以聯(lián)合碳化物公司的氣相法最為重要。線型低密度聚乙烯性能與低密度聚乙烯相似，而又兼有高密度聚乙烯的若干特性，加之生產(chǎn)中能量消耗低，因此發(fā)展極為迅速，成為最令人注目的新合成樹脂之一。
低壓法的核心技術(shù)在于催化劑。德國齊格勒發(fā)明的TiCl4-Al(C2H5)3體
聚乙烯結(jié)構(gòu)式
系為聚烯烴的第一代催化劑，催化效率較低，每克鈦約得數(shù)千克聚乙烯。1963年比利時(shí)索爾維公司首創(chuàng)以鎂化合物為載體的第二代催化劑，催化效率達(dá)每克鈦得數(shù)萬至數(shù)十萬克聚乙烯。采用第二代催化劑還可省去脫除催化劑殘?jiān)暮筇幚砉ば?。以后又發(fā)展了氣相法高效催化劑。1975年，意大利蒙特愛迪生集團(tuán)公司研制成可省去造粒而直接生產(chǎn)球狀聚乙烯的催化劑，被稱作第三代催化劑，是高密度聚乙烯生產(chǎn)的又一變革。
聚乙烯是結(jié)晶熱塑性樹脂。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依賴于使用的聚合方法。聚合方法決定了支鏈的類型和支鏈度。結(jié)晶度取決件分子鏈的規(guī)整程度與其所經(jīng)歷的熱歷史。
聚乙烯對于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的，耐熱老化性差于聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和加工條。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法(見塑料加工)加工。用途十分廣泛，主要用來制造薄膜、包裝材料、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。1983年世界聚乙烯總生產(chǎn)能力為24.65Mt，在建裝置能力為3.16Mt。2011年最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果，全球產(chǎn)能達(dá)到96Mt，聚乙烯生產(chǎn)的發(fā)展趨勢顯示，生產(chǎn)消費(fèi)逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國日漸成為最重要的消費(fèi)市場。
在核物理，天體物理，反應(yīng)堆運(yùn)行中運(yùn)用聚乙烯作為漫化劑來測
聚乙烯
量中子。對核物理的研究做出了自己的貢獻(xiàn).
聚乙烯(PE)塑料一種，我們常常提的方便袋就是聚乙烯(PE)。聚乙烯是結(jié)構(gòu)最簡單的高分子，也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的–CH2–單元連接而成的。聚乙烯是通過乙烯（CH2=CH2 ）的發(fā)生加成聚合反應(yīng)而成的。
聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓)有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的，且分子鏈很長，分子量高達(dá)幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa)，高溫(190–210C)，過氧化物催化條件下自由基聚合，生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支鏈化合結(jié)構(gòu)的。
化學(xué)分類編輯
聚乙烯(POLYETHYLENE，PE)是由乙烯聚合而成之聚合物，產(chǎn)品發(fā)展至今已有60年左右歷史，全球聚乙烯產(chǎn)量居五大泛用樹脂之首。
聚乙烯依聚合方法、分子量高低、鏈結(jié)構(gòu)之不同，分高密度聚乙烯、低密度聚乙烯及線性低密度聚乙烯。
低密度聚乙烯(LOW DENSITY POLYETHYLENE，LDPE)俗稱高壓聚乙烯，因密度較低，材質(zhì)最軟，主要用在塑膠袋、農(nóng)業(yè)用膜等。[2]?
高密度聚乙烯(HIGH DENSITY POLYETHYLENE，HDPE)俗稱低壓聚乙烯，與LDPE及LLDPE相較，有較高之耐溫、耐油性、耐蒸汽滲透性及抗環(huán)境應(yīng)力開裂性，此外電絕緣性和抗沖擊性及耐寒性能很好，主要應(yīng)用于吹塑、注塑等領(lǐng)域。[2]?
線型低密度聚乙烯(LINEAR LOW DENSITY POLYETHYLENE，LLDPE)，則是乙烯與少量高級
??
-烯烴在催化劑存在下聚合而成之共聚物。LLDPE外觀與LDPE相似，透明性較差些，惟表面光澤好，具有低溫韌性、高模量、抗彎曲和耐應(yīng)力開裂性，低溫下抗沖擊強(qiáng)度較佳等優(yōu)點(diǎn)。[2]?
LLDPE應(yīng)用領(lǐng)域幾乎已滲透到所有LDPE市場?，F(xiàn)階段LLDPE和HDPE處于生命周期的成長階段；LDPE則在1980代末逐漸進(jìn)入發(fā)展成熟期，世界上已少有LDPE設(shè)備投產(chǎn)。聚乙烯可用擠出、注射、模塑、吹塑和熔紡等方法成型，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、包裝及日常工業(yè)中，在中國應(yīng)用相當(dāng)廣泛，薄膜是其最大的用戶，約消耗低密度聚乙烯77%，高密度聚乙烯的18%，另外，注塑制品、電線電纜、中空制品等都在其消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占有較大的比例，在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。
鑒定編輯
聚乙烯材料難以印刷（除非進(jìn)行本體改性或表面改性），故大多是無色或淺色制品，當(dāng)然又由于其具有良好的耐環(huán)境老化性能，運(yùn)動場上的人造草皮大多由聚乙烯制造。最簡單的鑒別方法就是用煤氣火焰（例如打火機(jī)）點(diǎn)燃一小塊樣品，樣品會持續(xù)燃燒，有煙，且具有燒蠟燭的味道。用指甲在其上劃一下，有劃痕的為低密度聚乙烯(LDPE)，否則則是高密度聚乙烯(HDPE)。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)編輯
CH2=CH2+CH2=CH2+······→—CH2—CH2—CH2—CH2······
簡寫：nCH2=CH2→—[CH2—CH2]n—
聚合壓力大?。焊邏骸⒅袎?、低壓；
聚合實(shí)施方法：淤漿法、溶液法 、氣相法；
產(chǎn)品密度大?。焊呙芏取⒅忻芏?、低密度、線性低密度、超低密度；
產(chǎn)品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。
結(jié)構(gòu)
聚乙烯的分子是長鏈線型結(jié)構(gòu)或支結(jié)構(gòu)，為典型的結(jié)晶聚合物。在固體狀態(tài)下，結(jié)晶部分與無定型共存。結(jié)晶度視加工條件和原處理?xiàng)l件而異，一般情況下，密度高結(jié)晶度就越大。L.DP E結(jié)晶度通常為55 %-- 6 5%，HDPF結(jié)晶度為80%-90%。圖2-1示出PE結(jié)構(gòu)示意圖。
從圖中可見，PE分子均有一定的支化度。而LDPE支化度高。在每1000個(gè)碳原子中含有15 ^-25個(gè)甲基側(cè)鏈以及少量的和丁基側(cè)鏈，由于側(cè)鏈或支鏈降低了分子的規(guī)整度，所以，會含大量支鏈的PE結(jié)晶度、密度和剛性均低。HDPE的支化低，每1000個(gè)碳原子的主鏈上只有5-7個(gè)乙基側(cè)鏈，故而結(jié)晶高，密度、剛性和硬度等性能均較好。度上依賴于聚合物的分子量、支化度和結(jié)晶度，如斷裂伸長率主要取決于PE密度高和結(jié)晶度大，其力學(xué)性能就好，但延展性就差，所以，了解聚合物結(jié)構(gòu)會對其結(jié)構(gòu)改性和其他改性有很大幫助·一般來說H DPE拉伸強(qiáng)度為20一25MPa，而LDPE拉伸強(qiáng)度僅為10-2f5MPa。這一數(shù)值距離工程材料的拉伸強(qiáng)度(100 -200MPa）
還相差很大的距離。
特點(diǎn)
聚乙烯為典型的熱塑性塑料，是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料，外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內(nèi)。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯f UHMWPE3。分子量越高，其物理力學(xué)性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點(diǎn)為100-130C·其耐低溫性能優(yōu)良。在-60℃下仍可保持良好的力學(xué)性能，但使用溫度在80~110℃。
聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性較好，室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強(qiáng)氧化的腐蝕，如發(fā)煙硫酸·濃硝酸、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚乙烯產(chǎn)生緩慢的侵蝕作用，而在90-100℃下，濃硫酸和濃硝酸會快速地侵蝕聚乙烯，使其破壞或分解。
聚乙烯在大氣、陽光和氧的作用下，會發(fā)生老化，變色、龜裂、變脆或粉化，喪失其力學(xué)性能。在成型加工溫度下，也會因氧化作用，使其熔體戮度下降，發(fā)生變色、出現(xiàn)條紋，故而在成型加工和使用過程或選材時(shí)應(yīng)予以注意。正因?yàn)榫垡蚁碛腥缟咸刭|(zhì)，容易加工成型，因此聚乙烯的再生回收具有非常深遠(yuǎn)的價(jià)值。
性質(zhì)編輯
1.聚乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì)腐蝕，但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強(qiáng)的破壞作用；
2.聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發(fā)生降解，炭黑對聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團(tuán)等反映。
由乙烯均聚以及與少量α-烯烴共聚制得的乳白色、半透明的熱塑性塑料。密度0.86～0.96g/cm3，按密度區(qū)分有低密度聚乙烯(也包括線性低密度聚乙烯)、超低密度聚乙烯等。無味、無毒。耐化學(xué)藥品，常溫下不溶于溶劑。耐低溫，最低使用溫度-70～-100℃。電絕緣性好，吸水率低。物理機(jī)械性能因密度而異。工業(yè)上低密度聚乙烯主要采用高壓(110～200MPa)、高溫(150～300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合，有時(shí)同一套裝置可生產(chǎn)密度0.87～0.96g/cm3的聚乙烯產(chǎn)品，稱全密度聚乙烯工藝技術(shù)。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護(hù)套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子電氣、機(jī)械、汽車、日用雜品等方面。
性能應(yīng)用編輯
聚乙烯
聚乙烯為白色蠟狀半透明材料，柔而韌，比水輕，無毒，具有優(yōu)越的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低，對有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下，透明度隨分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔點(diǎn)范圍為132-135℃，低密度聚乙烯熔點(diǎn)較低（112℃）且范圍寬。
常溫下不溶于任何已知溶劑中，70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑中。
化學(xué)性能
聚乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì)腐蝕作用，但硝酸和硫酸對聚乙烯有較強(qiáng)的破壞作用。
產(chǎn)品用途
高壓聚乙烯：一半以上用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、電線包裹層等
中低、壓聚乙烯：以注射成型制品及中空制品為主。
超高壓聚乙烯：由于超高分子聚乙烯優(yōu)異的綜合性能，可作為工程塑料使用。
熔點(diǎn) 140℃
熔化焓292.88J/g
印刷方面
適用于抗水、油及化學(xué)物品等性能較高的產(chǎn)品標(biāo)簽，瀚源印刷常將此材料應(yīng)用于化妝品、洗發(fā)水、洗滌和其他在使用過程中有耐潮、耐擠壓要求的日用化學(xué)品標(biāo)簽。優(yōu)異的柔軟性，尤其適用于塑料袋。也可用于因環(huán)保要求而不能使用PVC標(biāo)簽材料的情況。
加工方面
聚乙烯可用吹塑、擠出、注射成型等方法加工，廣泛應(yīng)用于制造薄膜、中空制品、纖維和日用雜品等。
應(yīng)用薄膜
低密度聚乙烯廣泛用作各種食品、衣物、醫(yī)藥、化肥、工業(yè)品的包裝材料以及農(nóng)用薄膜。也可用擠出法加工成復(fù)合薄膜用于包裝重物。
1975年以來，高密度聚乙烯薄膜也得到發(fā)展，它的強(qiáng)度高、耐低溫、防潮，并有良好的印刷性和可加工性。
此外，還可以在紙、鋁箔或其他塑料薄膜上擠出涂布聚乙烯涂層，制成高分子復(fù)合材料。
中空制品
高密度聚乙烯強(qiáng)度較高，適宜作中空制品。如牛奶瓶、去污劑瓶；
管板材
擠出法可生產(chǎn)聚乙烯管材，高密度聚乙烯管強(qiáng)度較高，適于地下鋪設(shè)；擠出的板材可進(jìn)行二次加工；也可用發(fā)泡擠出和發(fā)泡注射法將高密度聚乙烯制成低泡沫塑料，作臺板和建筑材料；防護(hù)套（例如纜索護(hù)套）。
纖維
中國稱為乙綸，一般采用低壓聚乙烯作原料，紡制成合成纖維。乙綸主要用于生產(chǎn)漁網(wǎng)和繩索，或紡成短纖維后用作絮片，也可用于工業(yè)耐酸堿織物。
研制出超高強(qiáng)度聚乙烯纖維（強(qiáng)度可達(dá)3～4GPa），可用作防彈背心，汽車和海上作業(yè)用的復(fù)合材料。
雜品
用注射成型法生產(chǎn)的雜品包括日用雜品、人造花卉、周轉(zhuǎn)箱、小型容器、自行車和拖拉機(jī)的零件等；電冰箱容器、存儲容器、家用廚具、密封蓋等；制造結(jié)構(gòu)件時(shí)要用高密度聚乙烯。
2.3 制品圖樣
2.3.1尺寸及要求
勺子2D制圖，如圖2.1
圖 2.1
2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析
2.3.2.1 尺寸及公差
從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-7為4級精度等級，查表3-8得4級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時(shí)模具精度等級也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級。
2.3.2.2 塑料制品的形狀
此制品為勺子方形制品，制品體積不大，如圖2.1。
塑料制品的壁厚
測量產(chǎn)品可知，此制品最大壁厚為2mm，最小壁厚為1mm。壁厚均勻，但是骨位較少，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。
2.3.2.3 脫模斜度
所設(shè)計(jì)的制品脫模斜度為0.5°，部分位置脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時(shí)較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時(shí)可噴涂脫模劑。
2.3.2.4分型面的選擇
塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則：
1.分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動模一側(cè)。
2.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。
3.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。
4.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。
分型面的選擇
第三章 基本參數(shù)
3.1 注射機(jī)選擇
根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號為HTF 80XB.
注塑機(jī)的參數(shù)如下：
型號
單位
80×A
80×B
80×C
參數(shù)
螺桿直徑
mm
34
36
40
理論注射容量
cm3
111
124
153
注射重量PS
g
101
113
139
注射壓力
Mpa
206
183
149
注射行程
mm
122
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~220
料筒加熱功率
KW
5.7
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
365×365
允許最大模具厚度
mm
360
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
310
移模開距(最大)
mm
670
液壓頂出行程
mm
100
液壓頂出力
KN
33
液壓頂出桿數(shù)量
PC
5
油泵電動機(jī)功率
KW
11
油箱容積
l
200
機(jī)器尺寸(長×寬×高)
m
4.3×1.25×1.8
機(jī)器重量
t
3.22
最小模具尺寸(長×寬)
mm
240×240
3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算
3.2.1 計(jì)算原理
通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80﹪，即
V實(shí) = Vmax×80﹪ (3-1)
式中 V實(shí) ---- 制品實(shí)際所需注射量，單位cm3。
Vmax ---- 注射機(jī)最大注射量，單位 cm3。
由表3.1 Vmax=124cm3
所以 V實(shí)=12.4cm3
3.2.2 制品體積
制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積通過3D測量可得出：
V制=5.3cm3
3.2.3 型腔數(shù)目確定
制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進(jìn)行計(jì)算，
n= V實(shí)/V制=124/5.3=23.4
通過計(jì)算可以設(shè)計(jì)型腔數(shù)量?？紤]到模具排位，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為一模二腔。
3.3 模架選擇
根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》表6-15初步選用230*250模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b)
模架型號采用CI-2325-A60-B80-C80，使用標(biāo)準(zhǔn)模架，可以降低計(jì)算量，節(jié)約成本。
圖3.1 （a）
圖3.1 (b)
第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu)
4.1聚苯乙烯的收縮率（S）
查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》表0.1ABS的收縮率范圍為0.4-0.6﹪，換算成平均收縮率Scp﹪
Scp﹪=(0.4﹪+0.6﹪)/2=0.5﹪ (4-1)
4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式
LM1=[ls1(1+Scp﹪)+△] (4-2)
制品的基本尺寸為：50.38X17.80X11.90查表公差為0.4、0.2、0.1
將數(shù)值代入計(jì)算
LM1=[50.38（1+0.5%）+×0.4]
=51.38
LM2=[17.8（1+0.5%）+×0.2]
=18.16
4.2.2 型芯高度尺寸
Hm = [hs(1+Scp%)+△] (4-3)
制品的基本尺寸為：10.9
查表公差為0.1
將數(shù)值代入計(jì)算
Hm= [10.9(1+0.5%)+2/3×0.1]
=11.12
4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.1型腔徑向尺寸
型腔徑向尺寸利用公式
LM=[ls(1+Scp﹪)-△] （4-6）
制品的基本尺寸為：50.38X17.80X11.90 查表公差為0.4、0.2、0.1
將數(shù)值代入計(jì)算
LM1=[50.38(1+0.5﹪)-×0.4]
=51.38
LM2=[15.8(1+0.5﹪)-×0.2]
=16.1
4.3.2 型腔深度尺寸
型腔深度尺寸利用公式
制品的基本尺寸為：2.5
查表公差為0.1
Hm = [Hs(1+Scp%)-△] (4-7)
將數(shù)值代入計(jì)算
LM3=[11.9（1+0.5%）+×0.1]
=12.14
4.3.3 型腔結(jié)構(gòu)
型腔結(jié)構(gòu)簡單，采用鑲嵌凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就鑲嵌在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。
4.3.4 型腔計(jì)算
型腔底厚、壁厚
1.按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式
t=r[（4-8）
代入計(jì)算得 t=9.6 mm
2.按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式
t=r(
代入計(jì)算t=8.7mm
取較大值9.6mm。
4.3.5 底厚計(jì)算
按剛度計(jì)算 h=5.23mm
按強(qiáng)度計(jì)算 h=4.87mm
取較大值5.23mm。
第五章 模具結(jié)構(gòu)
模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、 支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。
5.1模具結(jié)構(gòu)圖
通過對模具成型零件的計(jì)算，模架的確定，模具結(jié)構(gòu)圖如圖所示。
5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核
5.2.1 制品及流道體積
5.2.1.1 制品體積
Vi=5.3cm
5.2.2注射機(jī)的校核
1.最大注射量的校核
根據(jù)公式 KV0≥V+V流
代入計(jì)算得V=5.3x2+1.8=12.4cm
符合注射機(jī)的要求
2.鎖模力校核
F鎖﹥pA
式中p——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品
A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A= 2422mm3
F鎖——注塑機(jī)的額定鎖模力。
故 F鎖＞pA=30Mpa x 24220mm x1.1x0.001=79.9KN
選定的注塑機(jī)的壓力為800KN，滿足要求。
模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核
A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適
模具長×模具寬<拉桿面積
B模具閉合高度校核
Hmin——注塑機(jī)允許最小模厚=150mm
Hmax——注塑機(jī)允許最大模厚=360mm
H———模具閉合高度=270mm
故滿足Hmax＞H＞Hmin。
開模行程校核
注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：
S機(jī)>H+H1+H2+50
S機(jī)————注塑機(jī)最大開模行程=670mm;
H————模具厚度=270mm；
H1————頂出距離=20mm；
H2————澆注系統(tǒng)高度=95mm;
670>270+20+95+50=435
故：滿足條件
第六章 澆注系統(tǒng)
6.1 概述
注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢姡瑵沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，是注射成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。
6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.2.1 主流道的設(shè)計(jì)
主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為2°～6°，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用2°，小端直徑一般取3～6mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為3mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為3.5mm。主流道的長度一般不超過150mm,本模具設(shè)計(jì)為124mm。
由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時(shí)，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大1～2mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62《模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊》。
6.2.2 澆口的設(shè)計(jì)
澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是：
1.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。
2.易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。
當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。
澆口位置的選擇：
澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。
澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。
澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用潛伏澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。
澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會很多。流程不長時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強(qiáng)度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。
澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長型心或鑲件。
定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖
因潛伏澆口在脫開時(shí)會傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)澆口。分流道與澆口的連接。在利用了UG的塑料顧問對其進(jìn)行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢的澆口.
6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì)
塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。
因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣,鑲件間隙排氣，所以無需設(shè)計(jì)排氣槽。
6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。
定位作用：
為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?
塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。
動定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸模或型芯先進(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。
導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下：
第七章 推出機(jī)構(gòu)
7.1 概述
推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有：
1.盡量使制品留在動模上。
2.保證制品不變形，不損壞。
3.保證制品外觀良好。
4.結(jié)構(gòu)要可靠。
7.2 推出機(jī)構(gòu)
推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推板形式，下面采用復(fù)位桿提供動力固定，采用導(dǎo)柱導(dǎo)套保證裝配需要。
推出機(jī)構(gòu)
第八章 支承零件
在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、模腳等。
8.1 緊固件及其他附件
8.1.1 上模部分
定模部分由于產(chǎn)品較低，采用定模板嵌入方式制作嵌入型芯。
型腔
8.1.2 下模部分
下模部分設(shè)計(jì)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具鑲件。
型芯
第九章 冷卻系統(tǒng)
模具在注射時(shí)，應(yīng)對模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較大，不可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模具冷卻，冷卻水道需要注意設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)
在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的ABS料，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。
模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。
溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響
注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時(shí)間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。
模具冷卻水路圖
冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則
設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。
(1) 冷卻管路的位置與尺寸
塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。
通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取6mm。
第十章 模具的裝配
裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。
在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。
塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。
澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。
10.1 模具的裝配順序
1.確定裝配基準(zhǔn)；
2.裝配前要對零件進(jìn)行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈；
3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。
4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查；
5.組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象；
6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中；
7.試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。
① 模具預(yù)熱
模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。
筒和噴嘴的加熱
根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時(shí)進(jìn)行。
工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整
根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動。
注塑
在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。
8.模具的維護(hù)
模具在使。那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會導(dǎo)致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢。
最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過1000C。
結(jié)論
通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計(jì)人員所要具備的基本素質(zhì)及知識量及思考問題，解決問題的能力。同時(shí)也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識，在設(shè)計(jì)的過程中對于CAD、UG 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應(yīng)用有了更進(jìn)一步的掌握；在設(shè)計(jì)之初，面對從未涉及的問題，感到十分棘手，但經(jīng)過反復(fù)的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導(dǎo)幫助下，同學(xué)之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，詢問經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是寶貴的財(cái)富。
通過認(rèn)真仔細(xì)的資料查閱和軟件的反復(fù)模擬，特別在林老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的要求下，我確信這次畢業(yè)實(shí)際是成功的，在這表示特別感謝！當(dāng)然，由于本人的知識面欠全，設(shè)計(jì)中還存在不足，但我相信通過這次設(shè)計(jì)將為我今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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致 謝
這次勺子的模具設(shè)計(jì)，是對我這四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)，通過這次設(shè)計(jì)，我補(bǔ)充了在理論學(xué)習(xí)中的一些漏洞， 使我掌握了在注塑工藝中應(yīng)重視的問題，使我詳細(xì)的知道了塑件成型的工藝過程，并通過熟悉和查閱與注塑方面相關(guān)資料，掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧，而且對樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)我用所學(xué)專業(yè)知識去分析、解決在實(shí)際生產(chǎn)和生活中遇到問題能力都是有很重要的實(shí)際意義。培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，使我可以更多得考慮問題。考慮制品在使用，美觀，而且要占領(lǐng)市場所需要考慮的問題。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我的指導(dǎo)老師XXX老師，對我在資料的查找收集和整理以及模具設(shè)計(jì)的過程中所遇到的問題，給以極大的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)也得到了其他多位老師和同學(xué)們的熱心幫助，使我學(xué)到了很多課堂學(xué)不到的東西，培養(yǎng)了我多思考，勤查資料，多動手的習(xí)慣。這次我的設(shè)計(jì)結(jié)果，也是老師和同學(xué)們的功勞，對在此過程中給予我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)表示由衷心的感謝！我會繼續(xù)學(xué)習(xí)，不辜負(fù)老師的期望，也對的起同學(xué)們的幫助。祝愿老師們工作順利，身體健康，合家歡樂。祝福我的同學(xué)們學(xué)業(yè)有成，以后事業(yè)順心，前途無量！
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