茶杯塑件塑料注射模具設計,茶杯,塑料,注射,模具設計 洛陽理工學院畢業(yè)論文 CAD/CAM Computer technology has risen in an exponential curve. Only a generation ago computers were not really needed for NC control. Except for relatively few five-axis machines. NC was point to point, which was easily accomplished with manual programming. With the advent of two-dimensional profiling, hower, a need arose for numerous calculations to generate the curved profile. At that point the computer was looked upon as a useful tool in manufacturing engineering. After some development, it was found that punched or magnetic tape could be dispensed with entirely in favor of computer programs that controlled the machines directly. Then came the minicomputers, which when operating with the central processor brought about the first real concept of the automatic factory. All of these developments were important steps in the advance of technology. The computer is no longer viewed as a remote piece of hardware used primarily in accounting and engineering departments, but instead as an important tool to be used increasingly in CAD and CAM. Today CAD and CAM have become closely linked for complete processing from design to production. The desin engineer can now create the desired design on a CRT screen that is linked to a computerized graphics plotter. The same system can be used to determine the viability of the design by analyzing stresses and deflections that will take place under loading conditions. The functioning of mechanical linkages may also be checked. After the design is complete, the production group can draw on the information developed in CAD for computer-aided manufacture. Thus the unified CAD-CAM team has been developed to bring the product from the design concept through manufacture. CAD Functions Initially CAD systems were primarily automated drafting stations in which computer plotters produced engineering drawings. The systems were later linked to graphic display terminals, which allowed the user to communicate with the computer in pictures instead of raw columns of numbers. Now advanced systems have added analytical capabilities. CAD functions may be grouped into four major categories: geometric modeling, engineering analysis, kinematics, and automated drafting. Geometric Modeling Traditionally, engineers do the sketching and drafts-men the drafting. Engineers then discover needed changes or improvements and draftsmen draft what is required. Moving a bracket 2 in, to the left causes an entree chain reaction throughout a complete set of drawings. Now the computer has opened up a new way to meet design engineering needs with speed and reliability in products ranging from high-performance aircraft to complex, integrated circuits. The designer can sketch directly on the screen of a graphics terminal. Lines and contours are defined by pressing keys and positioning a light pen, and the computer displays what is expressed. Curve fitting, or reducing the design to a set of control equations is done at the terminal, eliminating coding, card punching, punching, and repeated computer batch runs;then CAD converts the preliminary design to a dimensional drawing with auxiliary views. If the drawing reveals a problem of compatibility with a subassembly, the pieces can be moved around with the light pen. The computer then converts this pictorial representation to a mathematical model stored in the computer data base for later use. The model may be used or other CAD fuctions or it may be recalled and refined by the engineer at any point in the design process. Geometric modeling is often considered to be the most important feature of a CAD system because so many other design functions in the system depend heavily on the model. The geometric model may be used to create a finite element model of a structure for stress analysis. The model may also serve as an input for automated drafting to produce engineering drawings. If CAD/CAM systems are interfaced, the geometric model can be used to create NC tapes for fabricating the part. Most modeling is done with a wire frame that represents the part shape with interconnected line elements . Analysis After the geometric modeling is done, the CAD system allows the designer to move directly to analysis. With simple keyboard instructions, the computer is asked to calculate weight, volume, surface area, moment to inertia, or center of gravity of a part. However, the most powerful method of analyzing a part is by the finite element method. In this technique the structure is broken down into a network of simple element that the computer uses to determine stresses, deflections, and other structural characteristics. Such analysis requires the tremendous computational power of a mainframe computer. Kinematics Many CAD system have kinematic features for plotting or animating the motion of simple, hinged parts such as doors or cranks. Such analysis can ensure that moving components do not impact on other parts of the structure. The design of an automobile hood linkage, for example, requires only a few minutes of interaction with a computer, whereas hundreds of hours of hours can be required for manual design of the same part. Experts believe that in the future computers and programs will be available to completely synthesize a complex mechanical system based solely on its intended function. Drafting With automated drafting, detailed engineering drawings may be produced automatically from a data base. In addition, most drafting systems have automatic scaling and dimensioning features. A typical CAD system with automated drafting can generate up to six views on the screen. Any design change made on one view is automatically added to the others. CAM Functions CAM functions center around four main areas: numerical control, process planning, robotics, and factory management. Numerical control As stated previously, NC uses coded information to control machine tool movements. The computer can now generate a NC program directly from a geometric model of a part. Automatic capillaries are generalities linked to highly symmetric geometric and other specialized shapes. Process Planning Process planning is involved with the detailed sequence of production steps from start to finish. Essentially, the process plan describes the state of the workplace at each workstation. The use of computers as an aid to process planning is comparatively recent and has led to a rebirth of what is known as group technology (G T). Group technology is based on organizing all similar parts into families to allow standardization of fabricating steps. Currently under development is process planning system that is able to produce process plans directly from the geometric model database with almost no human assistance. In this system ,the process planner would review the impact from the design engineer via communication and then enter this input into the CAM system, which would generate a complete set of process plans automatically. Robotics Many advances are being made to integrate robotics into CAM. One of these efforts is the U.S. Air Force Integrated Computer-Aided Manufacturing (ICAM) project, of which the goal is to organize every step of manufacturing around computer automation. As part of this program, a robot is used to drill sheet metal aircraft parts. The robot selects drill bit from a tool rack, drills a set of holes to 0.005 in tolerance, and machines the perimeter of any one of 250 types of parts. Production rates are four times faster than conventional manual fabrication. Factory management This portion of CAM ties together the other areas to coordinate operations of an entire factory. The management system relies heavily on group technology with its families of similar parts. Computers also perform various management tasks such as inventory control and scheduling in systems that have come to be known as material requirements planning (MRP) systems. CAD / CAM技術 計算機技術以指數(shù)曲線的形式上升。僅僅在上一代以前電腦在數(shù)字控制方面還并不是真的需要。除相對較少為五軸聯(lián)動機。數(shù)字控制是點對點，這是很容易完成的手工編程。 面對兩維剖面，然而 ，需要進行眾多計算來產生輪廓曲線。在這一點上，計算機在制造工程方面看作是一個有用的工具。經過一番發(fā)展之后，發(fā)現(xiàn)用針刺或磁帶可完全免除對計算機程序的依賴，從而直接控制機器的正常運行。緊接著是微型電腦，它在與中央處理機的經營過程中帶來了自動化工廠的第一次真正的概念。 所有這些事態(tài)發(fā)展在技術進步方面都是重要的步驟。計算機已不再被看作是一個硬件而僅用于計算和工程部門，而是作為一個重要的工具，被日益廣泛地應用于CAD和CAM 中。 今天CAD和CAM已為了能夠完成從設計到生產的加工而緊密聯(lián)系在一起?，F(xiàn)在設計工程師可以在連接著一臺計算機化的圖形繪圖機的CRT屏幕上創(chuàng)造理想的設計。同一系統(tǒng)可以通過分析應力和撓度來確定設計的可行性，從而將在加載條件得到證明。運轉機械的聯(lián)系，也可以進行檢查。在設計完成后，制作小組可以借鑒國際上在CAD方面發(fā)達的信息用于電腦輔助制造。這樣，統(tǒng)一的CAD-CAM小組已經研制成功，使產品從設計理念過渡到制造。 CAD的作用 最初的CAD系統(tǒng)，主要是通過計算機繪圖制作工程圖紙來自動監(jiān)測站起草工作。后來，系統(tǒng)和圖形顯示終端連接，使操作者可直接與計算機以圖形方式交流，代替了過去用原始數(shù)據(jù)的方式?，F(xiàn)在，先進的系統(tǒng)已經加入了分析能力。CAD的職能可分為四大類：幾何造型，工程分析，運動學和自動化起草。 幾何造型 在傳統(tǒng)上，工程師們做素描而制圖人員起草。這時工程師會發(fā)現(xiàn)需要進行調整或改進的地方，并需繪圖員起草。向左邊移動支架2英寸 ，會因為一套完整的草繪而引起一系列連鎖反應。 現(xiàn)在，計算機開辟了一條新的途徑，以滿足工程設計的需要，它在高性能的飛機，到復雜的集成電路這些產品方面具有快速和可靠的特點。設計者可以直接在屏幕上素描圖形終端。線和輪廓線的定義是通過按下按鍵和定位輕筆，從而在電腦顯示器上顯示 需要表達的內容。 曲線擬合，或降低設計到一套在終端已經完成的控制方程，從而消除編碼，卡沖床，沖壓，并重復電腦的運行軌道;這時CAD把初步設計轉換成三維輔助制圖。 如果繪畫揭示了一個與組件的相容性問題，這個組件就會圍繞光筆四周轉動。這時電腦就會把這個有代表性的圖案轉換成數(shù)學模型，從而儲存在電腦資料庫，以便日后使用。該模型也許被用到或在其它CAD 職能中或人們可能還記得，也有可能在任何一點上被工程師在設計過程中重新定義。 幾何造型，往往被認為是CAD系統(tǒng)中最重要的一個功能，因為很多其他的在系統(tǒng)上的功能設計嚴重依賴于模型。幾何模型可以被用來創(chuàng)造一個用于結構應力分析的有限元模型。該模型也可作為一項為自動化起草制作工程圖紙的投入。如果CAD / CAM系統(tǒng)是接口，幾何模型可以用來產生數(shù)字控制錄音帶編造的那部分。 大部分模型是用有代表部分的形狀與互聯(lián)線元素做成的一個線框。 分析 幾何造型被完成后， CAD系統(tǒng)就允許設計師直接進入分析。用簡單的鍵盤指令，使計算機計算重量，體積，表面積，時刻以慣性，或重心的一個組成部分。然而，對零件進行分析的最優(yōu)方法是有限元分析。用這種技術，結構就會分解成一個網絡的簡單成分，然后電腦運用它去決定壓力，撓度，和其他結構特征。這樣的分析，需要巨大的計算能力的電腦主機。 運動學 許多CAD系統(tǒng)在策劃方面都有運動學特征或動畫的簡單運動，鉸鏈部位，如門或曲柄。這樣的分析，才能確保運動部件不影響其他部分的結構。例如設計汽車的聯(lián)動裝置，用計算機設計僅需幾分鐘，然而，人工設計同樣的部件要花費上百個小時。 專家認為，在未來，計算機和程序，將完全基于其預定的功能可合成一個復雜的機械系統(tǒng)。 自動化起草 用自動化起草機構，可以從資料庫自動產生詳細的工程圖紙。此外，大部分起草系統(tǒng)具有自動縮放及標注功能。 一個帶著自動化起草工作的典型的CAD系統(tǒng)，可以在屏幕上產生多達6個的觀點。對某一個觀點的任何設計變更的制作會自動添加給其他人。 CAM的功能 CAM的功能中心主要圍繞四個領域：數(shù)值控制，工藝設計，機器人和工廠管理。 數(shù)值控制 如前所述，數(shù)字控制用編碼信息來控制機床運動。 計算機可以將一個零件的幾何模型直接轉換為數(shù)字控制程序。自動毛細血管都是以高度對稱的幾何和其他專門的形狀泛泛的聯(lián)系在一起。 工藝規(guī)劃 工藝規(guī)劃從開始到結束涉及到詳細序列的生產步驟?；旧希に嚪桨冈诿恳粋€工作站都描述了該區(qū)域的工作場所。使用計算機作為輔助工具的過程中的規(guī)劃是比較近的，并已導致了我們所熟悉的成組技術（ GT ）的重生。成組技術以組織全體類似零件進入某區(qū)域為基礎，并允許其進行標準化的制造步驟。 目前正在開發(fā)的是工藝設計系統(tǒng)，它能夠在幾乎沒有任何人的援助下直接從幾何模型數(shù)據(jù)庫中產生進程計劃。在這個系統(tǒng)中，這一過程規(guī)劃者將從同設計工程師通過交流審查其影響，然后再把它輸入到CAM系統(tǒng)中，這樣將產生一套完整的工藝方案自動。 機器人 CAM的許多改進得益于智能機器人技術的引入。其中的努力，是美空軍計算機集成計算機輔助制造（沿海）項目，其中的目標是組織管理圍繞計算機自動化生產的每一步。作為這項活動的一部分計劃，機器人將用于鉆飛機零部件的金屬板材。機器人從工具機架上選擇鉆頭，鉆了一套0.005英寸余量的洞 ，并且組裝了機器周邊250種零件中的任何一個。生產率是傳統(tǒng)的手工制作的4倍。 工廠管理 CAM技術的這部分和其他領域聯(lián)系在一起，用以協(xié)調整個一個工廠的操作。該管理系統(tǒng)在很大程度上依靠于成組技術及其領域的類似零件。電腦也做好各項管理工作，如庫存控制和調度系統(tǒng)，已被稱為物料需求計劃（ MRP ）系統(tǒng)。 9 第 頁 洛陽理工學院畢業(yè)論文 摘 要 隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平不斷得到提高，人們的生活觀念正在發(fā)生巨大的變化，由原來的物質享受逐漸轉變?yōu)榫穹矫娴南硎?，在此之中，喝茶，品茶，評茶已經在社會上廣泛流傳，特別對老年人來說，對此道的認識尤為深刻。 飲茶不但是傳統(tǒng)飲食文化，同時，由于茶中含有多種抗氧化物質與抗氧化營養(yǎng)素， 對于消除自由基有一定的效果。因此喝茶也有助防老，具養(yǎng)生保健功能，每天喝三兩杯茶可起到防老的作用。茶葉中含有多種維生素和氨基酸，喝茶對于清油解膩，增強神經興奮以及消食利尿也具有一定的作用。 常言道，美食還須美器配。喝茶也須有精美的茶具。茶杯就是人們喜歡的一種，茶杯的種類、大小應有盡有。喝不同的茶用不同的茶杯。近年來更流行邊喝茶邊聞茶香的聞香杯。根據(jù)茶壺的形狀、色擇，選擇適當?shù)牟璞?，搭配起來也頗具美感。為便于欣賞茶湯顏色，及容易清洗，杯內面最好上釉，而且是白色或淺色。對杯子的要求，最好能做到“握”、“拿”舒服，“就口”舒適，“入口”順暢。 本次設計的茶杯為塑料產品，結構簡單，尺寸適中，屬薄壁殼體塑件，本產品除了可以當茶具外，用作刷牙杯子也是不錯的選擇。在當今社會，刷牙基本已成為人們每天必不可少的組成部分，對盛牙膏，牙刷的工具以杯子為主，人們在此方面一般不是很講究，大部分以塑料杯子為主，就像我所設計的杯子就是人們喜歡的一種。 本產品由于外形尺寸不是很大，考慮到生產的效率及產品的成本問題，最好用一模多穴，注塑機盡量選用注塑量比較大的。注塑機選用比較常用的 G54-S200/400型螺桿式注射機，考慮到本注塑機的最大注塑量及所設計塑件的 體積及投影面積，經判定適合用一模四穴（具體內容見后面本塑件型腔數(shù)目和分 布的計算），又本塑件側向沒有孔和槽，模具不需要設計側分型與抽芯機構。但 由于塑件高度較高，為了節(jié)省澆道凝料，決定用雙分型面注塑模。由于茶杯對外觀要求比較嚴，不允許有推出痕跡，推出機構決定用推板推出。 結果表明：本次設計無論是在注塑機的選用上，還是在模架，每次分模的數(shù)量及推出機構的設計上，都采用了比較合理的選擇。我相信，以此模具生產的產品一定能夠達到以最低的投入，達到最高的效益的效果。 關鍵詞：喝茶，品茶，評茶， 茶具 Abstract With the development of society, the people's living standards have continued to improve, people's life concept is undergoing tremendous changes, from the enjoyment the commentary widespread in the community, especially the older people, understanding this, and especially profound. Tea is not only the traditional food culture, at the same time ,because tea contains a variety of antioxidants and antioxidant nutrients, the elimination of free radicals have some effect. Therefore tea will also help to old age, a health care function, the three drank two glasses of tea every day can play the role of old age. Tea contains a variety of vitamins and amino acids, tea tired of the Qingyou, enhance nerve excitability and Xiaoshi diuretic but also has a certain role. As the saying goes, but also the United States for food distribution. Tea should also have a fine tea. People like teacups is a kind of the type of cup, the size of everything. Drink different with different cup of tea. In recent years more and more popular side of the tea-Wen Wen-Cha-xiang Cup. According to the teapot shape, colors election, the selection of appropriate cup, with up are also full of beauty. In order to facilitate the appreciation of tea color, and easy to clean, the best glazing glass inside, and is white or light-coloured. On the request of the cup, would be best to "hold", "using" uncomfortable, "I" comfort, "Entrance" smooth. The design of the cup for plastic products, simple structure and modest size, is a thin-walled plastic shell of this product in addition to the tea, cups used for brushing is a good choice. In today's society, people brush their teeth every day has become a basic essential component of the Super toothpaste, toothbrush tools to the main cup, people in this area generally is not very particular about, most consisting mainly of plastic cups, like I designed the cup is that the people have a favorite. This product is not great because of Dimensions, taking into account the efficiency of production and the cost of products, it is best to use a multi-point mode, the injection molding machine to use than the larger injection. Injection Molding Machine G54-S200/400 use the more common type screw injection molding machine, taking into account the largest injection molding machine and the design of injection molding plastic parts and the size of the projected area, as determined suitable for a four-point (see details Plastic Parts cavity behind the number and distribution of the calculation), and the plastic parts lateral groove and had no holes, mold design does not require side typing and core-pulling mechanism. However, a high degree of higher plastic parts, in order to save runner condensate expected, decided to use the double-surface injection mold. Because of the cup relatively strict appearance requirements, does not allow any launch marks, the agency decided to launch push plates introduced. The results show that: the design of both in the selection and injection molding machine, or in the mold base, the amount of each sub-model and the introduction of the design, use a more reasonable choice. I believe that this mold products will be able to reach a minimum investment, achieve the highest efficiency results. Key words: tea, tea, tea commentary, tea 目 錄 第1章 前言 8 1.1選題背景及意義 8 1.2 塑料模具的種類和應用 9 1.2.1 塑料模具的種類 9 1.2.2 塑料模具的應用 7 1.3雙分型面注射模介紹 10 1.3.1概述 10 1.3.2雙分型面注射模具的澆注系統(tǒng) 12 1.3.3多型腔點澆口澆注系統(tǒng)凝料的推出機構 13 1.4 本次設計塑料注射模具的主要工作內容 14 第2章 塑料注射模具的設計步驟和結構組成 16 2.1塑料注射模具的設計步驟及內容 16 2.2 塑料注射模具的結構組成和作用 23 第3章 茶杯塑料件 24 3.1 塑料件的結構和特點 24 3.2 塑料件的材料 25 3.2.1對塑料的認識 25 3.2.2 塑料的成型工藝特點 26 3.2.3 設計塑料材料聚苯乙烯（PS）的特性 26 3.3 茶杯塑料件的參數(shù) 28 3.3.1 塑件的重量 28 3.3.2 塑件的投影面積 28 第4章 注射機的選用 29 4.1 選用注射機的方法和原則 29 4.2 注射機的選用 29 第5章 塑料注射模具設計 31 5.1 型腔數(shù)目和分布 31 5.1.1 型腔數(shù)目的確定 31 5.1.2 型腔的分布 32 5.2 分型面的選擇 32 5.3 型芯和型腔 33 5.3.1 型芯和型腔的結構 33 5.3.2 型芯和型腔的尺寸 34 5.4 澆注系統(tǒng) 36 5.4.1 澆注系統(tǒng)的作用 36 5.4.2 澆注系統(tǒng)的組成 36 5.4.3 澆注系統(tǒng)的設計 36 5.5 推出機構 39 5.5.1 推出機構的作用和種類 39 5.5.2 推板推出機構的組成 39 5.5.3 推板推出機構的設計 40 5.6 導向機構 43 5.6.1 導向機構的作用和組成 43 5.6.2 導向機構的設計 44 5.7 冷卻和排氣系統(tǒng) 44 5.7.1 冷卻系統(tǒng) 45 5.7.2 排氣系統(tǒng) 45 5.8注射模標準模架的設計 45 5.8.1選用標準模架應設計的內容 45 5.8.2注射模的設計結果參數(shù) 49 5.9模具裝配和分解過程 50 5.9.1模具的裝配 50 5.9.2模具的分解 50 5.9.2模具的分解 50 第6章 總結與體會 54 致 謝 55 參考文獻 56 第1章 前 言 三年的大學生活即將過去，從懵懵懂懂的大一新生到大三成熟自信的我，三年中無論是專業(yè)知識還是與人的社交，我都有了很大的進步。 本學期我們要進行塑料模具畢業(yè)設計，它是衡量大學三年學業(yè)成績的重要標志，是將以前學到的專業(yè)知識進行綜合的重要手段，同時也培養(yǎng)了我們獨立思考問題的能力。 模具在我們日常生產生活中有著舉足輕重的地位，從軍事上潛艇的消聲瓦、導彈上的耐熱塑料到日常生活中的瓶瓶罐罐，到處都有塑料的身影。 注塑模具是生產塑料產品的工具，俗話說的好：“工欲善其事,必先利其器”。塑料注塑模具設計的優(yōu)劣直接影響到塑料產品的質量，因此我們要 設計性能更加優(yōu)良的注塑模具。在傳統(tǒng)的模具設計中，工程師必須用鉛筆、丁子尺、圓規(guī)、直尺等在圖紙上畫出模型、模具型腔尺寸等諸多要素，從事著大量重復枯燥的工作。通常改動一個零件，就要修改很多張圖紙，不但效率低，而且創(chuàng)造的思維也被禁錮?，F(xiàn)在社會經濟高速發(fā)展，產品靈活性大，傳統(tǒng)的設計方法已不能適應當今社會經濟的發(fā)展。 1988年成立于美國波士頓的Parametric Technology Corporation（參數(shù)技術公司）旗下的主力產品pro/E應運而生，作為一代設計軟件的典范， pro/E有著參數(shù)化造型、全相關、單一數(shù)據(jù)庫等業(yè)界稱道的標準。它是一套集設計、制造、分析為一體的機械自動化軟件，是機械工程師的得力助手。 本次設計我將借助于pro/E wildfire3.0強大的設計功能，設計茶杯模型及其模具。 1.1選題背景及意義 我們日常生產、生活中所使用到的各種工具和產品，大到機床的底座、機身外殼，小到一個胚頭螺絲、紐扣以及各種家用電器的外殼，無不與模具有著密切的關系。模具的形狀決定著這些產品的外形，模具的加工質量與精度也就決定著這些產品的質量。因為各種產品的材質、外觀、規(guī)格及用途的不同，模具分為了鑄造模、鍛造模、壓鑄模、沖壓模等非塑膠模具，以及塑膠模具。 模具被稱為工業(yè)產品之母，所有工業(yè)產品莫不依賴，模具才得以規(guī)模生產、快速擴張，被歐美等發(fā)達國家譽為“磁力工業(yè)”。由于模具對社會生產和國民經濟的巨大推動作用和自身的高附加值，世界模具市場發(fā)展較快，當前全球模具工業(yè)的產值已經達到600億~650億美元，是機床工業(yè)產值的兩倍。 中國注塑模具行業(yè)也在快速發(fā)展，中國模具產品產值已從1993年的110億元增長到1997年的200億元，并超過了機床產品的產值，到2002年增長到360億元，1996年～2002年間的年均增長速度達到14%以上，在某些行業(yè)年均增速更是高達100%。2003年模具產值已達450億元，增長25%以上，出口3.368億美元 目前中國模具產品已經形成10大類46個小類，模具生產廠點兩萬多家從業(yè)人員約50萬人。在所有模具產品中，自產自用的比例占大部分，2003年實現(xiàn)了商品化流通的模具占45%左右。在10大類模具產品中，塑料模具的比例在2000年模具總量中已達到36%，2002年則接近40%，塑料模具在進出口中的比重更是高達50%~60%，并且隨著中國機械、汽車、家電、電子信息和建筑建材等國民經濟支柱產業(yè)的快速發(fā)展，這一比例還將持續(xù)提高。 本次設計以塑料注射模具為主，詳細介紹塑料模具的設計過程及步驟。 1.2塑料模具的種類和應用 1.2．1塑料模具的種類 塑料模具的種類很多，比較常見的有注射模、壓縮模、壓注模和擠出模。 1.2．2塑料模具的應用 注射模是安裝在注射機上，完成注射成形工藝所使用的模具。注射模的種類很多，其結構與塑料的品種、塑件的結構和注射機的種類等很多因素有關。一般情況，注射模是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導向機構、調溫系統(tǒng)和支撐零部件組成，如果塑件有側向的孔或凸臺，注射模還包括側向分型與抽芯機構。 壓縮?？煞譃楣潭ㄓ趬簷C上壓板的上模和下壓板的下模兩大部分，由型腔、加料室、導向機構、側向分型抽芯機構、脫模機構、加熱系統(tǒng)組成，主要應用于成形熱固性塑件。 壓注成型是在壓縮成型基礎上發(fā)展起來的一種熱固性塑料的成型方法，又稱傳遞成型，壓注成型的一般過程是，先閉合模具，然后將塑料加入模具加料室內，使其受熱成熔融狀態(tài)，在與加料室配合的壓料柱塞的作用下，使熔料通過設在加料室底部的澆注系統(tǒng)高速擠入型腔。塑料在型腔內繼續(xù)受熱受壓而發(fā)生交聯(lián)反應并固化成型。然后打開模具取出塑件，清理加料室和澆注系統(tǒng)后進行下一次成型。它由型腔、加料室、澆注系統(tǒng)、導向機構、側分型與抽芯機構、脫模機構、加熱系統(tǒng)組成。 擠出模是熱塑性塑料的成型方法之一，它可以成型各種塑料管材、棒材、板材、薄膜以及電線、電纜等連續(xù)型材，還可以對塑料進行塑化、混合、造粒、脫水以及喂料等準備工序或半成品加工。 1.3雙分型面注射模介紹 1.3.1 概述 許多塑料制品要求外觀平整、光滑，不允許有較大的澆口痕跡，因此采用單分型面注射模中介紹的各種澆口形式不能滿足制品的要求，這就需要采用一種特殊的澆口——點澆口。另外，對于大型塑料制件，如氣車門的內襯板，其制品面積非常大，因此每模只能成形一個制件，如果采用單分型面注射模，側澆口的位置無法擺放。如果采用中間直接澆口，則從制件中心到制件邊緣的距離較遠，塑料流動困難不利于成形，因此要采用多澆口成形，這也必須借助于點澆口。 點澆口是一種非常細小的澆口，又稱為針澆口。它在制件表面只留下針尖大的一個痕跡，不會影響制件的外觀。由于點澆口的進料平面不在分型面上，而且點澆口為一倒錐形，所以模具必須專門設置一個分型面作為取出澆注系統(tǒng)凝料所用，因此出現(xiàn)了雙分型面注射模。 1）雙分型面注射模結構特點： 雙分型面注射模具有兩個分型面，也稱為三板式注射板，也可稱為流道板。（1）采用點澆口的雙分型面注射?？梢园阎破泛蜐沧⑾到y(tǒng)凝料在模內分離，為此應該設計澆注系統(tǒng)凝料的脫出機構，保證將點澆口拉斷，還要可靠地將澆注系統(tǒng)凝料從定模板或型腔中間板上脫離。 （2）為保證兩個分型面的打開順序和打開距離，要在模具上增加必要的輔助裝置，因此模具結構較復雜。 2） 雙分型面注射模組成： 1).成形零部件，包括型芯(凸模)、中間板； 2)澆注系統(tǒng)，包括澆口套、中間板； 3)導向部分，包括導柱、導套、導柱和中間板與拉料板上的導向孔； 4)推出裝置，包括推桿、推桿固定板和推板； 5)二次分型部分，包括定距拉板、限位銷、銷釘、拉桿和限位螺釘； 6)結構零部件，包括動模座板、墊塊、支承板、型芯固定板和定模座板等。 3）雙分型面注射模具的工作過程： 開模時，注射機開合模系統(tǒng)帶動動模部分后移，由于彈簧的作用，模具首先在A-A分型面分型，中間板隨動模一起后移，主澆道凝料隨之拉幽。當動模部分移動一定距離后，固定在中間板上的限位銷與定距拉板左端接觸，使中間板停止移動。動模繼續(xù)后移，B-B分型面分型。因塑件包緊在型芯上， 這時澆注系統(tǒng)凝料再在澆口處自行拉斷，然后在A-A分型面之間自行脫落或人工取出。動模繼續(xù)后移，當注射機的推桿接觸推板時，推出機構開始工作，推件板在推桿的推動下將塑件從型芯上推出，塑件在B-B分型面之間自行落下。 1.3.2 雙分型面注射模具的澆注系統(tǒng) 1）點澆口澆注系統(tǒng) 雙分型面注射模具的澆注系統(tǒng)通常采用點澆口，點澆口是一種非常細小的澆口，又稱為針澆口。它在制件表面只留下針尖大的一個痕跡，不會影響制件的外觀。點澆口具有以下優(yōu)點：有利于充模；便于控制澆口凝固時間；便于實現(xiàn)塑件生產過程的自動化；澆口痕跡小，容易修整。但是，對注射壓力要求高；模具結構復雜；不適合高粘度和對剪切速率不敏感的塑料熔體。 點澆口可與主澆道直接接通（菱形澆口或橄欖形澆口），還可經分流道的多點進料。 2）潛伏式澆口 澆口開在型芯一側，開模時澆口自動切斷。又稱剪切澆口、隧道澆口，它是由點澆口變異而來，具備點澆口的一切優(yōu)點，應用廣泛。 潛伏澆口可以開在定模，也可開在動模。開設在定模的潛伏澆口一般只能開設在塑件的外側；開設在動模的潛伏澆口即可開在塑件外側，也可開在塑件內部的型芯上或推桿上。 潛伏澆口一般為圓錐形截面，其尺寸設計可參考點澆口。潛伏澆口的引導錐角應取10°~20°，對硬質脆性塑料應取大值，反之取小值。潛伏澆口的方向角愈大，愈容易拔出澆口凝料，一般取45°~60°，對硬質脆性塑料取小值。推桿上的進料口寬度為0.8~2mm，具體數(shù)值應根據(jù)塑件的尺寸確定。 采用潛伏澆口的模具結構，可將雙分型面模具簡化成單分型面模具。潛伏澆口由于澆口與型腔相連時有一定角度，形成了切斷澆口的刃口，這一刃口在脫模或分型時形成的剪切力可將澆口自動切斷，不過，對于較強韌的塑料則不宜采用。 1.3.3 多型腔點澆口澆注系統(tǒng)凝料的推出機構 (1)利用定模推板的自動推出機構 圖4·11所示為利用定模推板推出多型腔澆口澆注系統(tǒng)凝料的結構。圖4·11a為模具閉合注射狀態(tài)；圖4·11b為模具打開狀態(tài)；模具打開時，首先定模座板1與定模推板2分型，澆注系統(tǒng)凝料隨動模部分一起移動，從主流道中拉出。當定模推板2的運動受到限位釘3的限制后停止運動，型腔板4繼續(xù)運動使得點澆口被拉斷，并且凝料由型腔板中脫出，隨后澆注系統(tǒng)凝料靠自重自動落下。 (2)利用拉料桿拉斷點澆口凝料的推出機構 圖4·12所示是利用設置在點澆口處的拉斷桿拉斷點澆口凝料的結構。(3)利用分流道斜孔拉斷點澆口凝料的推出機構 圖4·13所示為利用分流道末端的斜孔將點澆口拉斷，并使點澆口凝料推出的結構。1.4本次設計塑料注射模具的主要工作內容 本次設計以雙分型面注射模具為主，主要內容包括所設計塑件的說明、注塑機的選用、塑料注射模具設計、五張零件圖和一張裝配圖的繪制。 第二章 塑料注射模具的設計步驟和結構組成 2.1 塑料注射模具的設計步驟及內容 1.接受任務書 成型塑料制件的任務書通常由制件設計者提出，其內容如下： 1）.經過審簽的正規(guī)制制件圖紙，并注明采用塑料的牌號、透明度等。 2）.塑料制件說明書或技術要求。 3）.生產產量。 4）.塑料制件樣品。 通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務書提出，模具設計人員以成型塑料制件任務書、模具設計任務書為依據(jù)來設計模具。 2.收集、分析、消化原始資料 收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工資料，以備設計模具時使用。 1）.消化塑料制件圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術要求。例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結構、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接、鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析，看看估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。 2）.消化工藝資料，分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規(guī)格、模具結構類型等要求是否恰當，能否落實。 成型材料應當滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。 3.確定成型方法 采用直壓法、鑄壓法還是注射法。 4、選擇成型設備 根據(jù)成型設備的種類來進行模具，因此必須熟知各種成型設備的性能、規(guī)格、特點。例如對于注射機來說，在規(guī)格方面應當了解以下內容：注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑及噴嘴球面半徑、澆口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具體見相關參數(shù)。 要初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。 5.具體結構方案 （一）確定模具類型 如壓制模（敞開式、半閉合式、閉合式）、鑄壓模、注射模等。 （二）確定模具類型的主要結構 選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備，理想的型腔數(shù)，在絕對可靠的條件下能使模具本身的工作滿足該塑料制件的工藝技術和生產經濟的要求。對塑料制件的工藝技術要求是要保證塑料制件的幾何形狀，表面光潔度和尺寸精度。生產經濟要求是要使塑料制件的成本低，生產效率高，模具能連續(xù)地工作，使用壽命長，節(jié)省勞動力。 影響模具結構及模具個別系統(tǒng)的因素很多，很復雜： 1）.型腔布置。根據(jù)塑件的幾何結構特點、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。 對于注射模來說，塑料制件精度為3級和3a級，重量為5克，采用硬化澆注系統(tǒng)，型腔數(shù)取4-6個；塑料制件為一般精度（4-5級），成型材料為局部結晶材料，型腔數(shù)可取16-20個；塑料制件重量為12-16克，型腔數(shù)取8-12個；而重量為50-100克的塑料制件，型腔數(shù)取4-8個。對于無定型的塑料制件建議型腔數(shù)為24-48個，16-32個和6-10個。當再繼續(xù)增加塑料制件重量時，就很少采用多腔模具。7-9級精度的塑料制件，最多型腔數(shù)較之指出的4-5級精度的塑料增多至50%。 2）.確定分型面。分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質量等。 3）.確定澆注系統(tǒng)（主澆道、分澆道及澆口的形狀、位置、大小）和排氣系統(tǒng)（排氣的方法、排氣槽位置、大?。? 4）.選擇頂出方式（頂桿、頂管、推板、組合式頂出），決定側凹處理方法、抽芯方式。 5）.決定冷卻、加熱方式及加熱冷卻溝槽的形狀、位置、加熱元件的安裝部位。 6）.根據(jù)模具材料、強度計算或者經驗數(shù)據(jù)，確定模具零件厚度及外形尺寸，外形結構及所有連接、定位、導向件位置。 7）.確定主要成型零件，結構件的結構形式。 8）.考慮模具各部分的強度，計算成型零件工作尺寸。 以上這些問題如果解決了，模具的結構形式自然就解決了。這時，就應該著手繪制模具結構草圖，為正式繪圖作好準備。 6.繪制模具圖 要求按照國家制圖標準繪制，但是也要求結合本廠標準和國家未規(guī)定的工廠習慣畫法。 在畫模具總裝圖之前，應繪制工序圖，并要符合制件圖和工藝資料的要求。由下道工序保證的尺寸，應在圖上標寫注明“工藝尺寸”字樣。如果成型后除了修理毛刺之外，再不進行其他機械加工，那么工序圖就與制件圖完全相同。 在工序圖下面最好標出制件編號、名稱、材料、材料收縮率、繪圖比例等。通常就把工序圖畫在模具總裝圖上。 （1）.繪制總裝結構圖 繪制總裝圖盡量采用1：1的比例，先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時畫出。 模具總裝圖應包括以下內容： 1）.模具成型部分結構 2）.澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結構形式。 3）.分型面及分模取件方式。 4）.外形結構及所有連接件，定位、導向件的位置。 5）.標注型腔高度尺寸（不強求，根據(jù)需要）及模具總體尺寸。 6）.輔助工具（取件卸模工具，校正工具等）。 7）.按順序將全部零件序號編出，并且填寫明細表。 8）.標注技術要求和使用說明。 模具總裝圖的技術要求內容： 1）.對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。例如對頂出系統(tǒng)、滑塊抽芯結構的裝配要求。 2）.對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于0.05mm模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。 3）.模具使用，裝拆方法。 4）.防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。 5）.有關試模及檢驗方面的要求。 （2）.繪制全部零件圖 由模具總裝圖拆畫零件圖的順序應為：先內后外，先復雜后簡單，先成型零件，后結構零件。 1）.圖形要求：一定要按比例畫，允許放大或縮小。視圖選擇合理，投影正確，布置得當。為了使加工專利號易看懂、便于裝配，圖形盡可能與總裝圖一致，圖形要清晰。 2）.標注尺寸要求統(tǒng)一、集中、有序、完整。標注尺寸的順序為：先標主要零件尺寸和出模斜度，再標注配合尺寸，然后標注全部尺寸。在非主要零件圖上先標注配合尺寸，后標注全部尺寸。 3）.表面粗糙度。把應用最多的一種粗糙度標于圖紙右上角，如標注“其余3.2?！逼渌植诙确栐诹慵鞅砻娣謩e標出。 4）.其它內容，例如零件名稱、模具圖號、材料牌號、熱處理和硬度要求，表面處理、圖形比例、自由尺寸的加工精度、技術說明等都要正確填寫。 （3）.校對、審圖、描圖、送曬 自我校對的內容是： 1）.模具及其零件與塑件圖紙的關系 模具及模具零件的材質、硬度、尺寸精度，結構等是否符合塑件圖紙的要求。 2）.塑料制件方面 塑料料流的流動、縮孔、熔接痕、裂口，脫模斜度等是否影響塑料制件的使用性能、尺寸精度、表面質量等方面的要求。圖案設計有無不足，加工是否簡單，成型材料的收縮率選用是否正確。 3）.成型設備方面 注射量、注射壓力、鎖模力夠不夠，模具的安裝、塑料制件的南芯、脫模有無問題，注射機的噴嘴與嘵口套是否正確地接觸。 4）.模具結構方面 4.1）.分型面位置及精加工精度是否滿足需要，會不會發(fā)生溢料，開模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊。 4.2）.脫模方式是否正確，推廣桿、推管的大小、位置、數(shù)量是否合適，推板會不會被型芯卡住，會不會造成擦傷成型零件。 4.3）.模具溫度調節(jié)方面。加熱器的功率、數(shù)量；冷卻介質的流動線路位置、大小、數(shù)量是否合適。 4.4）.處理塑料制件制側凹的方法，脫側凹的機構是否恰當，例如斜導柱抽芯機構中的滑塊與推桿是否相互干擾。 4.5）.澆注、排氣系統(tǒng)的位置，大小是否恰當。 5）.設計圖紙 5.1）.裝配圖上各模具零件安置部位是否恰當，表示得是否清楚，有無遺漏 5.2）.零件圖上的零件編號、名稱，制作數(shù)量、零件內制還是外購的，是標準件還是非標準件，零件配合處理精度、成型塑料制件高精度尺寸處的修正加工及余量，模具零件的材料、熱處理、表面處理、表面精加工程度是否標記、敘述清楚。 5.3）.零件主要零件、成型零件工作尺寸及配合尺寸。尺寸數(shù)字應正確無誤，不要使生產者換算。 5.4）.檢查全部零件圖及總裝圖的視圖位置，投影是否正確，畫法是否符合制圖國標，有無遺漏尺寸。 6）.校核加工性能 所有零件的幾何結構、視圖畫法、尺寸標‘等是否有利于加工 7）.復算輔助工具的主要工作尺寸 專業(yè)校對原則上按設計者自我校對項目進行；但是要側重于結構原理、工藝性能及操作安全方面。描圖時要先消化圖形，按國標要求描繪，填寫全部尺寸及技術要求。描后自校并且簽字。把描好的底圖交設計者校對簽字，習慣做法是由工具制造單位有關技術人員審查，會簽、檢查制造工藝性，然后才可送曬。 （4）.編寫制造工藝卡片 由工具制造單位技術人員編寫制造工藝卡片，并且為加工制造做好準備。 在模具零件的制造過程中要加強檢驗，把檢驗的重點放在尺寸精度上。模具組裝完成后，由檢驗員根據(jù)模具檢驗表進行檢驗，主要的是檢驗模具零件的性能情況是否良好，只有這樣才能俚語模具的制造質量。 （5）．試模及修模 雖然是在選定成型材料、成型設備時，在預想的工藝條件下進行模具設計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進行試模試驗，看成型的制件質量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進行排除錯誤性的修模。 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應當根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實際情況，進行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問題時，才考慮修理模具。 修理模具更應慎重，沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復原狀。 （6）．整理資料進行歸檔 模具經試驗后，若暫不使用，則應該完全擦除脫模渣滓、灰塵、油污等，涂上黃油或其他防銹油或防銹劑，關到保管場所保管。 把設計模具開始到模具加工成功，檢驗合格為止，在此期間所產生的技術資料，例如任務書、制件圖、技術說明書、模具總裝圖、模具零件圖、底圖、模具設計說明書、檢驗記錄表、試模修模記錄等，按規(guī)定加以系統(tǒng)整理、裝訂、編號進行歸檔。這樣做似乎很麻煩，但是對以后修理模具，設計新的模具都是很有用處的。 2.2 塑料注射模具的結構組成和作用 塑料注射模具一般是由成形部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構、調溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐零部件、側向分型與抽芯機構組成。 成形部件是指動、定模部分有關組成型腔的零件。 澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經的通道，它包括主流道、分流道、澆口、及冷料穴。 導向部分在注射模中，用導向部分對模具的動定模導向，以使模具合模時能準確對合。 推出機構是指分型后將塑件從模具中推出的裝置。 調溫系統(tǒng)是為了滿足注射工藝對模具溫度的要求，需要有調溫系統(tǒng)對模具的溫度進行調整。一般熱塑性塑料的注射模主要是設計模具的冷卻系統(tǒng)。 排氣系統(tǒng)是為了將成形時塑料本身揮發(fā)的氣體排出模外，常常在分型面上開設排氣槽。對于小塑件的模具，可直接利用分型面或推桿等與模具的間隙排氣。 支撐零部件是用來安裝固定或支撐成形零部件及前述的各部分機構的零部件。 側向分型與抽芯機構是當有些塑件有側向的凹凸形狀的孔或凸臺時，須先把側向的凹凸形狀的瓣合模塊或側向的型芯從塑件上脫開或抽出。 第三章 茶杯塑料件 所設計茶杯的模型及尺寸 3.1 塑料件的結構和特點 茶杯塑件的結構簡單，尺寸適中，屬薄壁殼體塑件。因塑件外形尺寸不是很大，經判定適合用一模四穴（具體內容見后面本塑件型腔數(shù)目和分布的計算），又本塑件側向沒有孔和槽，模具不需要設計側分型與抽芯機構。 根據(jù)茶杯塑件的特征，選用澆注系統(tǒng)為直澆口的雙分型面四型腔注射模。采用直澆口基本不影響塑件外觀。 3.2 塑料件的材料 3.2.1 對塑料的認識 塑料的主要成分是樹脂、填充劑、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑等。它有著以下諸多優(yōu)點： （1）重量輕：一般的塑料密度為0.83~2.2 g/cm，這對于減輕自重的汽車、飛機、航空航天等工程有著重要的意義。 （2）比強度度高：它是材料的強度和密度之比。在某些場合傳統(tǒng)的金屬制品往往強度上達到要求，但由于質量過大而不能夠被使用，特殊的塑料制品可以滿足這一要求。 （3）優(yōu)良的耐磨、自潤滑、和吸震性：基于此特點，塑料在電子設備的傳動機構和摩擦機構中有廣泛的應用。譬如數(shù)控機床中要求精度、穩(wěn)定性很高的導軌，其摩擦面就是用聚四氟乙烯貼塑而成。 （4）優(yōu)越的化學穩(wěn)定性：一般塑料對酸、堿、鹽均有一定的抗腐蝕性，因此在化工設備中有著極其廣泛的用途。 （5）優(yōu)良的電絕緣性能：某些塑料無論在高頻還是低頻，高壓還是低壓的情況下，絕緣性能都十分優(yōu)良。尤其在高頻，高壓的情況下，是陶瓷、云母等其它絕緣材料所不能相比的，因此塑料廣泛應用于電機、電器、電子工業(yè)的結構材料和絕緣材料。 3.2.2 塑料的成型工藝特點 塑料在常溫下是玻璃態(tài)，若加熱是高彈態(tài)，進而變?yōu)轲こ砹鲬B(tài)，從而有優(yōu)良的可塑性，可以用很多高生產率的成型方法制造產品。這就有了節(jié)約原料、易于大批量生產、節(jié)省工時等諸多優(yōu)點。 塑料成型有以下工藝特性： （1）收縮率：它是指塑料從熱的模具中取出冷卻到室溫后，其尺寸發(fā)生變化的特性稱為收縮率。 （2）流動性：流動性大的塑料容易造成溢料過多、填充不密實、塑件組織疏松等缺點。流動性過小則有填充不足、不易成型、成型壓力大等缺點。 （3）吸濕性：塑料中的水分很大程度上影響到塑件的物理、機械、介電性能。塑料中的水分量過大，在成型時產生內壓，脫模后水氣溢出極易造成塑件裂紋，降低機械強度。此外水分過多會使塑料的流動性過大，造成溢料、造型時間過長、收縮量過大、易產生蹺起、波紋、光澤性不好等缺點。 （4）定型速度：熱固性塑料在成型過程中要完成交聯(lián)反應，即樹脂分子由線型結構變成體型結構，這一過程稱為硬化。硬化的速度與塑料的品種、塑件形狀、壁厚、成型溫度有關。 3.2.3 設計塑料材料聚苯乙烯（PS）的特性 1．PS塑料的基本特性：聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色，透明，有光澤，無毒無味，落地時發(fā)出清脆的金屬聲,密度為1.054g/cm3。聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料，可以與熔融的石英相媲美。 它的化學穩(wěn)定性良好，能耐堿，硫酸，磷酸，10%~30%的鹽酸，稀醋酸及其它有機酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用，對水，乙醇，汽油，植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它的耐熱性差，只能在不高的溫度下使用質地硬而脆，塑件由于內應力而易開裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學性能僅次于有機玻璃。它的著色能力優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。 為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性，常用改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，從而大大擴大了聚苯乙烯的用途。 2．PS的成形特點： 聚苯乙烯性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，所以成形塑件脫模斜度不宜過小，頂出要受力均勻；熱漲系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱漲系數(shù)相差太大而導致開裂；由于流動性好，應注意模具間隙，防止成形飛邊，且模具設計中大多采用點澆口形式；宜用高料溫，高模溫，低注射壓力成形并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內應力，但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲；料溫低或脫模劑多，則塑件透明性差。 3、PS塑料的成型工藝參數(shù)： 參數(shù) 取值范圍 選取數(shù)值 密度ρ 1.054g/cm2 1.054g/cm2 收縮率S 0.6%~0.8% 0.7% 溫度/℃ 噴嘴 160~170 165 料筒 —— —— 模具 20~60 40 壓力MPa 注射 60~100 80 保壓 30~40 35 時間/S 注射 0~3 2 保壓 15~40 35 冷卻 15~30 25 總計 40~90 62 4．PS塑料的主要用途： 聚苯乙烯在工業(yè)上可用作儀表外殼，燈罩，化學儀器零件，透明模型等；在電氣方面可用作良好的絕緣材料，接線盒，電池盒等；在日用品方面廣泛用于包裝材料，各種容器，玩具等。 3.3 茶杯塑料件的參數(shù) 3.3.1 塑件的重量 經測量塑料件的重量為55.6g。 3.3.2 塑件的投影面積 經計算，可得塑件的投影面積為53.26 cm2. 第四章 注射機的選用 4.1 選用注射機的方法和原則 選用的方法： 1、使用現(xiàn)有設備 2、根據(jù)每次成型件數(shù)應滿足最大注射量、鎖模力、經濟性等要求選擇合適的注射機 4.2 注射機的選用 根據(jù)塑件的大小，注射茶杯塑件選用G54-S200/400型螺桿式注射機。 其主要參數(shù)為： 額定注射量－－－ 300cm3 注射壓力－－－－ 109MPa 鎖 模 力－－－－ 2540KN 最大成型面積－－645cm2 最大開模行程－－260mm 最大模具厚度－－ 406mm 最小模具厚度－－165mm 噴嘴圓弧半徑－－ 18mm 噴嘴孔直徑－－－ Φ4mm 模板尺寸－－－－532mm × 634mm 拉桿空間－－－－290mm × 368mm 注射機的參數(shù)校核 ： 1）．最大注射量的校核： 注射機的額定注射量為300cm3 塑件體積：52.75cm3，每次成型4個塑件。 假設澆道凝料為20cm3。 實際注射量＝52.75×4+20cm =231cm3 < 300 ×80%cm3=240cm3 最大注射量滿足要求。 2）、注射壓力的校核 PS塑料的注射壓力為60~100MPa, 取80MPa; G54-S200/400注射機的注射壓力為109MPa 注射機的注射壓力滿足要求。 3）、鎖模力的校核 G54-S200/400注射機的鎖模力為 2540KN； PS塑料的注射壓力為60~100MPa, 取80MPa; 單個塑件在分型面上的投影面積為53.26cm2; 澆道凝料為20cm2; 注射時模具的膨脹力＝ (53.26×4 + 20) × 80 = 1864.32 KN < 2540KN 鎖模力滿足要求。 4）、最大注射成型面積的校核 G54-S200/400注射機的最大注射成型面積為645cm2； 單個塑件在分型面上的投影面積為53.26cm2; 澆道凝料為20cm2; 注射時模具的成型面積＝ (53.26× 4 + 20) = 233.04cm2 < 645cm2 第5章 塑料注射模具設計 5.1 型腔數(shù)目和分布 5.1.1 型腔數(shù)目的確定 確定型腔數(shù)目時要考慮的因素： 1、滿足注射機的最大注射量 2、鎖（合）模力 3、塑件精度 4、經濟性 (1)、按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)量。 Vg(mg)—注射機量大注射量(cm3或g)，取300cm3； Vj(mj)——澆注系統(tǒng)凝料量(cm3或g), 假設澆道凝料為20cm3； Vz(mz)——單個制品的容積或質量(cm3或g),單個塑件為52.75cm3. (2).按注射機的額定合模力確定型腔數(shù)。 F ——注射機的額定合模力(N)。查手冊為2540 KN； Pm——塑料熔體對型腔的平均壓力 (MPa)。取60 MPa； Aj ——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2)。取50cm2 ； Az——單個制品在分型面上的投影面積(mm2)。由計算得53.26cm2. (3)按制品的精度要求確定型腔數(shù) 成型精度較高的塑件時，通常推薦不超過4腔，因為多腔難于使各腔的成型條件均勻一致。 L——塑件基本尺寸(mm)。 δ——塑件的尺寸公差(mm)，為雙向對稱偏差標注。 ΔS——單腔模注射時塑件可能產生的尺寸誤差的百分比。 (4)按經濟性確定型腔數(shù) 根據(jù)總成型加工費用最小的原則，并忽略準備時間和試生產原材料費用，僅考慮模具費和成型加工費。 C1——每一型腔所需承擔的與型腔數(shù)有關的模具費用。 N——制品總件數(shù)。 Y——每小時注射成型加工費(元／h)。 T——成型周期(min)。 5.1.2 型腔的分布 綜合以上分析可知：由于塑件的形狀簡單，重量較輕，因為生產批量較大，考慮到生產效率及成本問題應使用多型腔模具。綜合分析本設計采用一模四腔、平衡布置。這樣能夠保證本模具生產率高，塑件質量可靠，成本較低。 5 . 2 分型面的選擇 塑件的分型面應位于截面尺寸最大的部位，本實例中塑件的分型面選取如下圖所示。這樣選取的塑件的外表面可以在整體的定模型腔內成型，表面質量好，而且塑件脫模方便。 模具分模圖如圖（1）所示： 圖（1） 5.3 型芯和型腔 5.3.1 型芯和型腔的結構 確定型腔和型芯的結構形式： 型腔、型芯可分別有整體式和組合式兩種形式。 由于塑件的結構簡單，型腔加工容易，型芯比較難加工，所以選用整體式型腔和組合式型芯。在定模板上直接加工型腔。 型腔的結構采用整體式型腔 型腔在定模板上直接加工而成。如下圖（2）所示： 2）型芯的結構采用組合式型芯 圖（2） 型芯與動模板的配合方式為H7/m6的過渡配合,與塑件推板的配合方式為H8/g7的間隙配合。如下圖（3）所示： 圖（3） 5.3.2 型芯和型腔的尺寸 1）.型腔徑向尺寸： PS塑件的精度一般為4級，模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取x=0.75， S塑料的收縮率在0.6～0.8%，取0.7% 。 2）.型腔深度： 　 塑件高度尺寸90mm的公差值為0.24mm，模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取x=0.5。 3）.型芯徑向尺寸： 模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取x=0.75。PS的收縮率為0.6～0.8%，取0.7% 。 4）.型芯高度： 　　模具最大磨損量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；取x=0.5。 PS塑料的收縮率為0.6～0.8%，取平均收縮率為0.7% 。 5.4 澆注系統(tǒng) 5.4.1 澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)的作用是將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經的通道。 5.4.2 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、及冷料穴組成。 5.4.3 澆注系統(tǒng)的設計 塑件采用直澆口成型，其澆注系統(tǒng)如下圖（4）所示。圖（4）點澆口采用圓形的，其直徑d=1mm，長度l=1.5mm。 分流道采用半圓形流道，半圓的直徑d=5mm，主流道為圓錐形，上部直徑與注射機噴嘴相配合，下部直徑φ9mm。組成澆注系統(tǒng)的零件有： 澆口套，定位圈，拉料桿，定模板。 澆注系統(tǒng)的組成部分： 主流道，分流道，澆口，冷料穴。 1）、 澆口套的設計。 澆口套的結構如下圖（5）所示： 使用G54-S200/400注射機時定位孔直徑為100mm，與澆口套下部尺寸相差較大，所以選用定位圈與澆口套分離的結構。 圖（5） G54-S200/400注射機的注射部分噴嘴球頭半徑為18mm，噴嘴直徑為4mm 澆口套凹球面半徑取20mm，深度取5mm，進料口直徑取6mm，出料口直徑取9mm，外徑取50mm，材料選T10A碳素工具鋼，淬火處理HRC50-55。 2）、 定位圈的設計。 結構如下圖（6）所示： 圖（6） G54-S200/400注射機的固定模板上定位孔直徑為70mm。 定位圈的外徑取100mm，厚度15mm。 定位圈與澆口套的配合采用H7/m6的過渡配合。 定位圈的材料選用普通碳素結構鋼A3，不需熱處理。 3）、 拉料桿的設計。 拉料桿的結構如下圖（7）所示： 澆口套出料口直徑為8mm，取拉料桿的直徑與出料口相等為8mm。拉料桿端部采用球頭結構。材料選用45#鋼，淬火處理HRC40~45，表面粗糙度Ra1.6。 與動模座板的配合H8/f8，外徑尺寸取8mm。 圖（7） 4）澆注系統(tǒng)的主流道 主流道由澆口套形成，主流道上端直徑為6mm,下端直徑取9mm，高度為45mm,錐角3°。 5）澆注系統(tǒng)的分流道 分流道由定模板形成，分流道的截面形狀常選用梯形或U形，但考慮便于加工選半圓形，分流道直徑取5mm。 分流道在定模板上銑削加工形成。 6）澆注系統(tǒng)的澆口 澆口共有十種形式，按照塑件的結構特點選用標準直澆口，形狀為圓形，澆口直徑為1mm。 7）澆注系統(tǒng)的冷料穴 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結構組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料,以免這些冷料進入型腔。 主流道末端的冷料穴還有便于在該處設置主流道拉料桿的功能。在模具分型時，注射凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機構開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。 5.5 推出機構 5.5.1 推出機構的作用和種類 （1）推出機構的作用： 推出機構的作用就是指分型后將塑件從模具中推出的裝置。 （2）推出機構的種類： 推出機構的種類包括：推桿推出、推管推出、推板推出三種形式。 5.5.