裝配圖蓋塑料模具,裝配,塑料模具 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目： 蓋塑料注塑模具(Φ80*25) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級： 1102 學(xué)生姓名： 王秋實(shí) 指導(dǎo)教師： 陳慧珍 論文提交日期：2015年6月1日 論文答辯日期：2015年6月5日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 1102班 學(xué)生：王秋實(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 蓋塑料注塑模具(Φ80*25) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)說明書一份 2、AutoCAD軟件繪圖一套（包括裝備圖，零件圖） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)蓋塑料注塑模具 1、設(shè)計(jì)方案的選擇，計(jì)算選擇合適成型零件尺寸。 2、撰寫設(shè)計(jì)說明書和CAD圖紙。 起止時(shí)間： 2015年3月6日至2015年6月5日 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 摘要 此次課題主要研究蓋塑料注塑模具的設(shè)計(jì)，圓蓋的應(yīng)用材料為聚丙烯（pp）是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料。具有較好的耐沖擊性，機(jī)械性質(zhì)較為強(qiáng)韌，具有抗多種有機(jī)溶劑和酸堿腐蝕。在工業(yè)界具有廣泛的應(yīng)用，是我們現(xiàn)如今常見的高分子材料之一。 現(xiàn)在模具已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，然而，對塑料模具占模具總量的比例37％，可見塑料成型沒模具在生活應(yīng)用領(lǐng)域中占有很重要的部分，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，塑料制品生產(chǎn)越來越廣泛，塑料何曾性工業(yè)在工業(yè)中地位日益提高。 本次畢業(yè)的設(shè)計(jì)通過對塑件進(jìn)行工藝性的分析和比較從而了解蓋塑料模具的生產(chǎn)過程以及工作原理。此次課題從多個(gè)方面介紹了注射成型的基本原理，完整零件的尺寸計(jì)算到模具動(dòng)作過程、從注射機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)的組成，并對模具強(qiáng)度要求做了說明，較為詳細(xì)的研究了蓋塑料注塑模具的設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)，使我對塑料注射模有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和見解，從中也注意到了生產(chǎn)過程中的細(xì)節(jié)問題，研究注塑模具來生產(chǎn)塑件產(chǎn)品，也讓我了解其生產(chǎn)過程和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量有很大的生活意義。 關(guān)鍵詞： 注塑模；圓蓋 Abstract This topic mainly studies cover plastic injection mold design, the application of the dome material for polypropylene (pp) is a semicrystalline thermoplastic plastics. Has good resistance to impact, mechanical properties is relatively strong, with a variety of organic solvent and acid and alkali corrosion resistance. Has wide application in industry, is one of our nowadays common polymer materials. Now the mold has become the foundation for the development of the industry, however, the plastic mold accounted for 37% of the total mould, plastic molding didn't die in life occupies a very important part of the application field, along with our country economic development, the plastic products production is more and more widely, plastic ever sex industry growing status in the industry. The graduation design through the analysis of plastic parts for manufacturability and comparison to understand what the cover plastic mold production process and working principle. The subject, the basic principle of the injection molding are introduced from several aspects, the size of the complete parts calculation to mold action process, including the selection of injection machine, the composition of gating system, and has proved to mold strength requirement, more detailed study of the cover of plastic injection mould design. Through the design, make me to plastic injection mould has a preliminary understanding and insights, which also noticed the details in the process of production, plastic injection mold to produce a product, also let me know the production process and automation to increase production has a lot of life meaning. Key words: Injection mold; round cap 目 錄 第一章產(chǎn)品的說明 1 第二章塑件的分析 2 2.1 PP的主要特點(diǎn) 2 第三章注射機(jī)的型號和規(guī)格選擇及校核 4 3.1 注射機(jī)的選用 4 3.2 注射壓力的校核 4 3.3 鎖模力的校核 5 3.4 開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 5 第四章分型面的選擇 7 4.1 分型面的形式 7 4.2 分型面的選擇原則 7 4.3 我們這里選擇水平分型面 8 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 9 5.1 型腔數(shù)目的確定 9 5.2 多型腔的排列 9 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 6.1 澆注系統(tǒng)的組成 11 6.2 澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì) 11 6.2.1 主流道設(shè)計(jì) 11 6.2.2 冷料穴的設(shè)計(jì) 12 6.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 13 6.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 14 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 16 7.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式 16 7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 7.3 成型零件的工作尺寸計(jì)算 17 7.3.1 凹模徑向尺寸計(jì)算 17 7.3.2 凹模型腔高度尺寸的計(jì)算 17 7.3.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 18 7.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 19 7.3.5 型腔壁厚和底板厚度計(jì)算 19 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 9.1 何為脫模機(jī)構(gòu) 22 9.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類及選用 22 9.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 22 9.4 推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀 22 9.5 推桿的固定方式 23 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 10.2 冷卻時(shí)間的確定 24 10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 25 10.4 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 25 10.5 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 26 結(jié)論 27 參考文獻(xiàn) 28 致謝 29 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章產(chǎn)品的說明 第一章產(chǎn)品的說明 這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要用于醫(yī)藥蓋，因?yàn)樗某杀据^低、質(zhì)量輕、而且可以大規(guī)模的生產(chǎn)、無毒。所使用的材料是聚丙烯，簡稱PP，它的物理性質(zhì)是無毒，無味，密度小，其強(qiáng)度，剛度，硬度及其耐熱性較比常壓聚乙烯更好，可以在近100度被采用。良好的電氣和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)易變脆，不耐磨且容易老化。它適用于生產(chǎn)一般機(jī)械部件，耐腐蝕零件和絕緣部件。常見的酸，它的堿和有機(jī)溶劑具有很少或沒有影響，可用于餐具。圖樣見1-1。 圖1-1 產(chǎn)品蓋 14 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章塑件的分析 第二章塑件的分析 PP是一種半結(jié)晶性可塑性塑料。具有較高耐沖擊性，強(qiáng)機(jī)械性，且具備很多種有機(jī)溶劑和酸堿的腐蝕。應(yīng)用在廣泛工業(yè)界，是通常常見的高分子材料中的一種。目前已成為發(fā)展最快的塑料品種。它的加工溫度為200～300℃，可以注塑，擠出，吹塑，如旋轉(zhuǎn)成型加工方法可以和不同的成型工藝有不同的溫度選擇和最優(yōu)的成型溫度應(yīng)根據(jù)材料牌號和配方，加工技術(shù)和設(shè)備，產(chǎn)品形狀來調(diào)整確定。 對聚丙烯的透明性的透明性的效果是不成型的溫度，但結(jié)晶度。該結(jié)晶度降低，由水淬，分子結(jié)構(gòu)的形成的增加的透明度，例如，在生產(chǎn)聚丙烯薄膜的小晶粒，減少大球晶，提高透明度。為了提高聚丙烯還可以添加成核劑（如山梨糖醇，苯甲酸等）的透明性。成核劑是促進(jìn)聚丙烯的結(jié)晶度和添加劑的結(jié)晶化速度，球晶尺寸微細(xì)化，具有抗反射和改性剛度和信用賦予該產(chǎn)品。 聚丙烯，簡稱PP，其相對分子質(zhì)量一般為10～50萬，分子式為(C?H?)n。 (2-1) 2.1 PP的主要特點(diǎn) ① 形狀為白色蠟狀，無毒且透明； ② 有極低的密度為（0.89～0.92），所以質(zhì)量很輕，是現(xiàn)在大型品種塑料中最輕的一種材料； ③ 化學(xué)穩(wěn)定性好，在常溫下溶劑不能夠溶解PP，而且有著優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性。 ④ 耐熱性好，可以在130下使用； ⑤ 電性能好，耐高頻電絕緣性好，在潮濕的環(huán)境中也可以具有良好的電絕緣性； ⑥ 有著良好的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，較為突出的剛性和耐彎曲性； ⑦ PP容易發(fā)生熱、光氧化，耐氣候老化性較差，必須添加一些抗氧劑或紫外線吸收劑； ⑧ 耐抗沖擊性較差，尤其是對低溫沖擊性能差，對缺口非常敏感； ⑨ PP的結(jié)晶性能會(huì)導(dǎo)致成品的不透明性。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章注射機(jī)的型號和規(guī)格選擇及校核 第三章注射機(jī)的型號和規(guī)格選擇及校核 注塑模具安裝在注塑機(jī)上，所以在注塑模具的設(shè)計(jì)應(yīng)是注射機(jī)上，必要時(shí)，了解相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，使得設(shè)計(jì)能滿足模具的要求，同時(shí)適合注射機(jī)號。 認(rèn)為在模具設(shè)計(jì)而言，有必要知道注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。在模具的設(shè)計(jì)，最好咨詢注塑機(jī)制造商提供了相關(guān)的“注射機(jī)使用說明書”標(biāo)記的技術(shù)規(guī)范。由于注塑機(jī)即使是同樣規(guī)格的制造商也是不同的，其技術(shù)規(guī)格也略有不同。 3.1 注射機(jī)的選用 選擇注射機(jī)，通常在塑料件（或模具）的注射量注射機(jī)，一個(gè)面值的實(shí)際需求，然后依次公稱壓力，統(tǒng)稱鎖模力，模板行程模型和模具部件的尺寸，檢查一個(gè)接一個(gè)，進(jìn)行校核。 實(shí)際噴射量注射機(jī)的標(biāo)稱為主噴射量;為了保證正常的注射成型，模具的每一個(gè)需要的實(shí)際噴射量的應(yīng)小于一定量的標(biāo)稱噴射注射機(jī)，即： -實(shí)際塑件（含澆注系統(tǒng)凝料）的總體積為（）。 從PP的物理性質(zhì)可得：ρ=0.89～0.92，取m=100g，故 (3-1) 這里選用型號為XS-ZY-125的注射成型機(jī)注射，該型號表示為液壓注射成型機(jī)，其公稱的注射量為。 3.2 注射壓力的校核 這主要是檢查由所選的注射機(jī)公稱壓力P是否能滿足注射壓力P0時(shí)的塑料部件成型，所需要的注射壓力P0，該值一般為70～150MPa，通常要求P> P0。這里選擇70MPa的。 3.3 鎖模力的校核 鎖模力是指注入以克服腔熔體模塑膨脹力，施加到模具的鎖定力的注塑機(jī)，將發(fā)生一個(gè)支撐管芯強(qiáng)度時(shí)的原料內(nèi)高壓注塑模腔，所以注塑機(jī)鎖定模式單位必須提供足夠的“鎖定模力”，以免被軟化。當(dāng)高壓塑料熔體填充空腔，可以產(chǎn)生大的沿鎖模膨脹力的方向。因此，在注塑機(jī)的夾緊力的額定值必須大于壓力膨脹力，即： F鎖 F脹 = A 分 × P型 F鎖-注射機(jī)的額定鎖模力（N）； P型-模具型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。這里選P型=30MPa。 A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2） ∴ F鎖 F脹 = A 分 × P型 (3-2) = 80×200×30=4.8×105（N） 3.4 開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 開模行程是指模具沖程需要去除從開閉之間的模具最小距離的塑料，表示用H，它必須比注射機(jī)的行程S大移動(dòng)模板較小。由于注射機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)，模具沖程可以根據(jù)下列兩個(gè)條件檢查：其一是模具無關(guān)與模具厚度;二是打開的行進(jìn)距離和該模具的厚度。我們這里選擇的是開模進(jìn)度無關(guān)與模具的厚度，和一個(gè)單一的分型面注塑模具。 ⑴ 當(dāng)開模行程與模具厚度無關(guān)時(shí) 這種情況主要是指夾緊機(jī)構(gòu)為液壓-注射機(jī)的機(jī)械組合，其模板行程由更大行程的聯(lián)動(dòng)確定，并且無關(guān)與模具厚度。這個(gè)條件是兩種類型的： ① 對單分型面注射模，所需開模行程H為 S H = H1 + H2 + (5～10) mm (3-3) 公式（3-3）中，H1-塑件被推出的距離（可當(dāng)做凸模高度）（mm）； H2-包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （mm）； S-注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （mm）； H-所需要開模行程 （mm）。 這里可通過資料而得出（結(jié)構(gòu)見圖7-1）： H = 16 + 57 + 8 = 81（mm）。 ② 對雙分型面注射模，所需開模行程為 S機(jī) H = H1 + H2 + a +（5～10）mm a-中間板與定模的分開距離（mm）。 ⑵ 推出機(jī)構(gòu)的校核 由于各類注射機(jī)型號的推出裝置機(jī)構(gòu)和最大推出距離范圍各有不同，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)該與注射機(jī)相適應(yīng)，進(jìn)一步研究具體可以查閱相關(guān)材料。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章分型面的選擇 第四章分型面的選擇 分型面是指兩者在閉和狀態(tài)時(shí)能接觸的部分，也就是工件或模具部件到模具件的混凝土產(chǎn)品塊的分隔表面。根據(jù)需要可具有多于一個(gè)或兩個(gè)分型面的一對模具，分型面可在垂直方向上，以夾緊方向平行或傾斜夾緊，這里我們選擇和夾緊方向。分型面的設(shè)計(jì)方式會(huì)直接影響產(chǎn)品、模具的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量和操作方便，一個(gè)是在模具設(shè)計(jì)的成功或失敗的關(guān)鍵因素。 4.1 分型面的形式 分型面的形式和類型的幾何體，剝離法，模具和排氣條件，澆口形式等方面，我們有以下5種常見的形式：分型面傾斜的階梯分型面，分型面和曲線分型面水平，垂直分型面。 4.2 分型面的選擇原則 ⑴ 有利于塑料脫模，如開模后盡量使塑件留在動(dòng)模邊以利用注塑機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu)，避免側(cè)向長距離抽芯以減小模具尺寸等； ① 在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)； ② 要有利于側(cè)面分型和抽芯； ③ 需要合理安排塑件在型腔中的位置； ⑵ 考慮和確保塑件的外觀不被損壞，在分型面處不可避免地出現(xiàn)飛邊，因此應(yīng)避免在外觀光滑面上設(shè)計(jì)分型面； ⑶ 盡力確保塑件尺寸的準(zhǔn)確度要求，如盡量把有尺寸精度要求的部分設(shè)在同一模塊上以減小制造和裝配誤差等； ⑷ 有利于排氣，如分型面盡可能與最后充填滿的型腔表壁重合，以利于型腔排氣； ⑸ 盡量使模具加工方便，如避免或減少側(cè)向分型，采用異型分型面減少動(dòng)、定模的修配以降低加工難度等。 4.3 選擇水平分型面 圖4-1 水平分型面 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 5.1 型腔數(shù)目的確定 為了可以使模具和配套的注塑機(jī)更有效的組成，從而提高生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證了精密塑料機(jī)身，在設(shè)計(jì)時(shí)，有四種常用的方法型腔數(shù)量應(yīng)確定：a、按經(jīng)濟(jì)性能，以確定腔體的數(shù)目; b、根據(jù)該注射機(jī)鎖模力，以確定腔體的數(shù)目的等級; c、根據(jù)注射注射機(jī)腔數(shù)的最大數(shù)量; d、根據(jù)產(chǎn)品的精度，確定型腔數(shù)目。我們選擇一個(gè)a它的計(jì)算過程如下： 設(shè)置一個(gè)腔數(shù)n，產(chǎn)品n的總數(shù)，每個(gè)腔C1的模具成本，無關(guān)的模具費(fèi)用C0，每小時(shí)可注射成型制品的加工費(fèi)用為Y（元/h），成型周期為T（min），則： 模具費(fèi)用為（元）， (5-1) 注塑成型制品費(fèi)用為（元）， (5-2) 總成型加工費(fèi)用為，即 (5-3) 為使總的成型加工費(fèi)用最少，即令＝０，則有 ： 所以n＝。 對于完成產(chǎn)品的精度高，因?yàn)樾颓荒Ｊ呛茈y使各個(gè)空腔形成均勻，所以它通常是建議腔數(shù)小于4，因?yàn)樗芰狭慵木纫蟛桓?，n = 4。 5.2 多型腔的排列 多型腔模板形式通常有直線形、復(fù)合形、圓形及H形等，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面： ① 用平衡的安排盡可能，以確保均一和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量； ② 安排和門打開位置，以對稱空腔，以防止模具部分負(fù)荷下，溢出； ③ 盡可能使空腔緊湊布置，以降低模具的形狀的大小。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.1 澆注系統(tǒng)的組成 注塑模具的澆注系統(tǒng)是指從主流路之間的熔化腔流的開始。它的作用是控制灌裝的速度熔融金屬在模具和完整的施法時(shí)間,使液態(tài)金屬順利進(jìn)入模具,避免動(dòng)蕩和模具清洗;防止熔渣和其他夾雜物進(jìn)入腔;倒沒有參與氣體的時(shí)候,盡量和鑄件的冷卻凝固順序的原則,從熔化室流之間的主要道路的開始。因此，該澆注系統(tǒng)是非常重要的。一般可分為澆注系統(tǒng)和普通澆注系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)選擇普通澆注系統(tǒng)，其組成部分 為主流方式，澆口，冷孔和分流道四部分如圖6-1所示： 圖6-1 澆注系統(tǒng)圖 1—主流道 2—主流道襯套 3—定位圈 4—分流道 5—澆口 6—型腔 7—冷料穴 8—中間板 9—定模板（或定模座板） 6.2 澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì) 6.2.1 主流道設(shè)計(jì) ① 主流道是注塑機(jī)噴嘴從注塑機(jī)噴嘴流道的導(dǎo)流通道。一般性，噴嘴在相同軸上，橫截面是圓形的且附有一些錐度，對于這種復(fù)雜的主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： 主流道圓錐角α=2o～6o，對流動(dòng)性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm； ② 主流道澆口端圓，半徑r=1～3mm，為了減少轉(zhuǎn)向時(shí)的物料流過渡電阻； ③ 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主要道路應(yīng)盡可能短，通常不超過60毫米，時(shí)間太長會(huì)影響熔體填充順利； ④ 為小型模具定位澆道襯套和圓設(shè)計(jì)成一個(gè)整體的。大部分的設(shè)計(jì)通常是將橫澆道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)為兩部分，之后固定在模板。主通道襯套和固定模座板通過過渡配合，主通道襯套與定位圈通過間隙配合； ⑤ 主流道襯套通常選用T8、T10的材料制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。 6.2.2 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于動(dòng)模板對面的主干道，熔體溫度最前方的噴嘴較低，形成冷渣渣。在進(jìn)料口的端部，在進(jìn)料孔的端部的孔的開口被提供，為阻止?fàn)t渣進(jìn)入模腔，造成流道的堵塞。緩慢的物質(zhì)流率，形成對產(chǎn)品的冷料分?jǐn)?shù)線。為了設(shè)置了從模具時(shí)秦內(nèi)拉縮合物，大致拉桿布置在冷料端（頂針）。它的功能是存儲(chǔ)在“冷”正面材料流動(dòng)，這是由于冷澆道的兩次注射之間的間隔和熔融流動(dòng)前鋒冷庫，以防止熔體冷材料到空腔中。冷料穴一般是設(shè)在路的盡頭的主流，當(dāng)導(dǎo)流明渠較長，在分流的結(jié)尾有時(shí)還開冷洞。這里與推桿匹配倒置錐體冷卻孔被選擇，其結(jié)構(gòu)如圖6-2： 圖6-2 冷料穴結(jié)構(gòu)圖 1 — 定位圈 2 — 冷料穴 3 — 推 桿 4 — 動(dòng)模板 6.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道與澆口之間的通道，通常為通道開口在分型面之間，作用為分流和轉(zhuǎn)向。分流通道是至關(guān)重要的，而在單類型的模具室，有時(shí)泄水渠有時(shí)省略。在引水渠道的設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該考慮壓力損失和盡量避免體溫，而且降低音量的通道。多腔模具類型替補(bǔ)選手，必須設(shè)計(jì)單腔大空腔的塑料部件在使用多個(gè)點(diǎn)門也將分流。 ⑴ 分流道的截面形狀 通常分流道的斷面形狀一般有矩形、梯形、圓形、U形和六角形等。為了減少在流動(dòng)通道中的壓力損失，提高熱損失的效率，圓形分流被選擇，如圖6-3。因?yàn)閳A形截面的效率是最有效的，在導(dǎo)流通道，這里選擇它。 圖6-3 分流道截面圖 ⑵ 分流道的尺寸 由于存在流動(dòng)性的各種塑料之間的差異，所以根據(jù)粗略的估計(jì)直徑的跑步者的各種類型的塑料,常見塑料的推薦值轉(zhuǎn)移通道直徑如下。 但對于壁厚小于3mm，質(zhì)量小于200g的塑料，通過查閱分析斷定其流道直徑： D=0.2654 (6-1) 公式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道尺寸（mm）；D—分流道直徑（mm）。對于黏度較大的塑料來說，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。此步驟可以取m=100g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即 D=1.2D=1.2×0.265××=10（ mm）。 S=Л× ×1.22=78.5（mm2） ⑶ 分流道的布置 分流道的安排取決于腔布局，這兩個(gè)因素相互制約。分流安排分為平衡和不平衡的兩種，這里的布置方式選用平衡式。 ⑷ 分流道與澆口的連接 分流道和澆口的配件應(yīng)加工成一個(gè)斜面，過渡和循環(huán)，有利在塑料熔體流動(dòng)和填充。 6.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口也被稱為進(jìn)料口，是橫澆道與型腔，同時(shí)也是最短肉薄部之間的狹窄通道。交接流道和空腔之間的通道，它是澆注系統(tǒng)澆口的部位，形狀和大小直接影響成品塑料零件的質(zhì)量的一個(gè)重要部分。 澆口的作用在與緊固表面流和進(jìn)料以達(dá)到加速度，具有良好的流動(dòng)性的材料的高剪切速率的效果，粘性加熱的升溫效果也可望提高低溫粘度降低效果。在成型中，柵極是第一固化和密封，這樣可以防止進(jìn)料回流以及避免空腔的壓力降低成形之后，可以很方便地切斷流道系統(tǒng)和類型的部件。它是很難使用的理論公式為理想尺寸，通常根據(jù)理想的尺寸，取下限，然后在模具中逐漸修改和調(diào)整的過程。橫截面形狀通常為矩形或圓形，0.5?2毫米柵極長度，表面粗糙度Ra不大于0.4μm以下的平均轉(zhuǎn)輪區(qū)域。 澆口有很多的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)澆口的形狀可以分為圓盤閘，環(huán)形閘門，點(diǎn)澆口，扇形澆口和薄柵極芯片柵極。此設(shè)計(jì)選擇的是點(diǎn)澆口。其設(shè)計(jì)簡圖如圖6-4 圖6-4 澆口圖 澆口的截面通常只取分流道橫截面積的3％～9％，澆口的長度大致為0.5mm～2mm，可以計(jì)算出所需的澆口面積為S=5％×s=3.9。 要選擇合適的澆口位置，它會(huì)直接影響到成型產(chǎn)品的質(zhì)量問題，因此設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： ① 澆口應(yīng)開放在可以使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置； ② 澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以方便進(jìn)料； ③ 澆口的位置選擇應(yīng)有利于排除型腔中氣體； ④ 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的位置； ⑤ 用于帶細(xì)長型芯的模具，宜采用在饋送方式的頂部中心，以避免芯沖擊變形； ⑥ 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品美觀的部位； ⑦ 不能在制品承受彎曲載荷或者沖擊的部位設(shè)置澆口。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 7.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式 凹模又稱陰模，凹模也是型腔，是主要部分的塑料零件外表面?？梢园惭b在固定的模具也可以安裝在動(dòng)態(tài)模具。有許多類型的凹模、凹模的形狀是圓和矩形；結(jié)構(gòu)形式有組合式凹模、整體式凹模、拼塊組合式凹模，因?yàn)樵O(shè)計(jì)產(chǎn)品是小零件，從各方面分析選用組合式凹模-整體嵌入式凹模。 整體嵌入式凹模：每個(gè)型腔通常是獨(dú)自處理后壓人定模中。模具結(jié)構(gòu)的形狀、大小均勻性好,容易改變。凹模的形狀通常是圓柱形的，和定位方法，以過渡配合嵌入定模板，然后用一個(gè)固定的模板固定座位板。其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示： 7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是模具中用于成型制品內(nèi)表面的零件。模制的塑料成型件，通常可分為組合式和整體式兩種。根據(jù)凹模模具的結(jié)構(gòu)形式，選擇組合式作為管芯的組件，它是將凸模獨(dú)自加工后再與動(dòng)模板之間進(jìn)行安裝而成的，如圖7-2所示： 圖7-1 凹模結(jié)構(gòu)圖 圖7-2 凸模結(jié)構(gòu)圖 7.3 成型零件的工作尺寸計(jì)算 7.3.1 凹模徑向尺寸計(jì)算 設(shè)制品的名義尺寸LS為最大尺寸，其公差按規(guī)定為負(fù)值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”由公式可得： (7-1) 式中，“Δ”前的系數(shù)（此處為3/4）可隨制品的大小和精度而變化，通常在0.5～0.8之間，制品偏差大則取小，偏差小則取大。 固可出于上述公式算出尺寸大小：（由于塑件為圓，所以公式中為D） 7.3.2 凹模型腔高度尺寸的計(jì)算 由于該尺寸屬于塑件外輪廓尺寸，因此有： （7-2） 18 根據(jù)圖7-3可得： 圖7-3 凹模型腔高度示意圖 7.3.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，經(jīng)過與上面推得公式凹模徑向大小相近可推理，從而計(jì)算出： (7-3) 現(xiàn)在可算得：（由于這里塑件為圓，故公式中為d） 7.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 設(shè)制品孔深為hs，其公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，同理得： （7-4） 我們由圖7-2可得出： 7.3.5 型腔壁厚和底板厚度計(jì)算 在注射成型中，型腔主要承受來自塑料熔體的壓力，因此,模具型腔應(yīng)該足夠強(qiáng)大的韌性和剛性。如果腔的壁厚是厚和底板的厚度不夠，空腔的腔的容許應(yīng)力高于許用應(yīng)力的腔本身，腔室會(huì)引起塑性變形，甚至開裂。同時(shí)，假定勁度不足會(huì)造成大的彈性變形，從而導(dǎo)致空腔向外膨脹或閃蒸間隙。因此，有必要的強(qiáng)度和剛度計(jì)算空腔，特別是大型的塑料部件。但由于設(shè)計(jì)的塑料部件很小，所以不需要模具型腔壁厚和底厚計(jì)算，大致得體即可。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了保證在注射模具的精度及模具和模具，必須設(shè)置在注射模的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是可保證動(dòng)態(tài)模型和精密模具的夾緊方式；導(dǎo)向功能強(qiáng)，保證凸模的相對位置和模具的精度；還可以承受一定側(cè)壓力。 圖8-1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)圖 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式著重有錐面定位和錐面定位導(dǎo)柱導(dǎo)向兩種，此步驟選擇導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其布局如圖8-1，在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 導(dǎo)銷應(yīng)圍繞模具分型面，所述導(dǎo)柱中心到外模相當(dāng)均勻，應(yīng)具有足夠的距離，以確保模具的強(qiáng)韌度； ② 導(dǎo)柱的長度應(yīng)該是6 ~ 8毫米高于核心(凸模)端面高度，和導(dǎo)套通常是設(shè)置在高的核心表面更多的一方； ③ 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度； ④ 為了引導(dǎo)銷能進(jìn)入導(dǎo)套，引導(dǎo)應(yīng)在圓錐形或半球形，導(dǎo)套也應(yīng)該為倒角； ⑤ 導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要和組裝的方式確定； ⑥ 在正常情況下導(dǎo)柱滑動(dòng)配合形式按設(shè)置，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分與固定部分配合按設(shè)置，導(dǎo)向套直徑設(shè)置部分配合按設(shè)置； ⑦ 通常是板塊之間的動(dòng)態(tài)模型和推盤設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)； ⑧ 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小來確定，可與準(zhǔn)確的模具數(shù)據(jù)來進(jìn)行參考和選取。 28 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1 何為脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)是指在每個(gè)循環(huán)的注射成型，使塑件及澆注系統(tǒng)從模腔或型芯脫出來的機(jī)構(gòu)，該塑料部件的機(jī)構(gòu)的模具稱為脫模機(jī)構(gòu)。 9.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類及選用 脫模機(jī)構(gòu)的分類很多，一種是按動(dòng)力來源分類；另一種是按模具結(jié)構(gòu)分類。本次設(shè)計(jì)采用的是混合分類中的一種：因?yàn)樗亲詈唵魏妥畛Ｒ姷?，具有操作簡單，更換方便，引進(jìn)效果好，更實(shí)用，直觀生產(chǎn)實(shí)踐的優(yōu)勢。汽提是指在脫模的過程中，推桿需要一個(gè)動(dòng)作，就可以完成塑料脫模機(jī)構(gòu)。它通常包括卸料板及頂桿塊脫模機(jī)構(gòu)，推桿脫模機(jī)構(gòu)，和脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)和多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)等。簡圖見圖9-1 9.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： ① 結(jié)構(gòu)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)精確、可靠、靈活，且具有足夠的剛性和強(qiáng)韌度； ② 確保塑件不變形、不被損壞； ③ 確保塑件外觀良好； ④ 試圖讓塑料部件動(dòng)模一側(cè),便于開啟力脫模裝置,從而完成脫模。 9.4 推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀 由于成型制品的幾何樣式和型腔模具構(gòu)造是不一樣，所用推桿的截面形狀也不一，常用的推桿截面形狀為圓形截面形狀。推桿又可分為成型推桿與普通推桿兩種類型，這里選用普通推桿。如圖9-2。 9.5 推桿的固定方式（9-3） 圖9-2 推桿結(jié)構(gòu) 圖9-3推桿固定方式 圖9-1 脫模機(jī)構(gòu) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑料在成型過程中，模具度可以直接影響塑料成型，成型周期時(shí)間和質(zhì)量的塑料部分。因此，模具溫度控制系統(tǒng)的必要性，以達(dá)到所需的溫度要求。 通常在塑料熔體溫度約為200℃，塑件從模腔的注塑模具時(shí)其溫度要低于60℃。因此熱塑性塑料注塑成型之后，務(wù)必進(jìn)行對模具進(jìn)行有效的冷卻處理，使可靠的冷卻定型，從而提高生產(chǎn)效率和塑件質(zhì)量。為更好的塑料熔融粘度低，流動(dòng)性的，諸如聚丙烯，有機(jī)玻璃等，當(dāng)該部分是小薄壁，如我們的塑料件，模具可被冷卻或簡單的可以使用自然冷卻的冷卻系統(tǒng)是不建立;當(dāng)生產(chǎn)的塑料件都是大型產(chǎn)品時(shí)，就需要進(jìn)行人工冷卻模具。 10.2 冷卻時(shí)間的確定 在注射的過程中，塑件的冷卻時(shí)間通常是指在塑料從模腔模具開口的熔體可取出塑件。此標(biāo)準(zhǔn)傾向于在產(chǎn)品完全固化定型，并具有一定的強(qiáng)度和剛性，冷卻時(shí)間通常占整個(gè)周期的80％左右，整個(gè)生產(chǎn)周期注射，由于塑件需要更輕薄，固用此公式： (10-1) 公式中，a-塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）；S-制品壁厚 （mm）；現(xiàn)根據(jù)已知規(guī)格可知PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為2mm。 ∴ =4.5s 10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ① 盡量確保塑件均勻收縮，保持模具的熱平衡 ② 冷卻孔的數(shù)量越多，較大的孔，塑料件的更均勻的冷卻效果。 ③ 盡可能使冷卻劑通道為距離相隔正好等于模腔表面的長度。 ④ 澆口處加強(qiáng)冷卻。 ⑤ 應(yīng)減少在入水口和出水口之間的溫度差。 ⑥ 合理選擇在冷卻水通道的形式。 ⑦ 合理確定冷卻水管接頭位置。 ⑧ 冷卻系統(tǒng)水路與其他機(jī)構(gòu)合作，盡量避免在模具發(fā)生干涉。 ⑨ 冷卻水管道和接頭的裝置應(yīng)嵌入模板，以避免在運(yùn)輸過程中損壞模具。 10.4 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 查閱資料根據(jù)塑料制品的成型形狀和要求的冷卻，冷卻回路可分為多級式、隔膜式、直通式、循環(huán)式、噴氣機(jī)、螺旋等等，同時(shí)也可以配合使用，構(gòu)成各種冷卻回路。有六種基本形式，這里選擇一個(gè)簡單的直通式。 通過直接沖壓模具，并且通過冷卻水用于冷卻簡單的流型，通常用于生產(chǎn)一種形式。其結(jié)構(gòu)示于圖10-1： 圖10-1 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 10.5 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 設(shè)PP塑料的密度ρ=0.90，且流量為125，Qs=590。 故公式可得： (10-2) 公式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量 N — 每小時(shí)的注射次數(shù) G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的質(zhì)量（Kg） ∵ G = nG件 + G澆 = 4 × 0.9 ×100 + 140 = 500 （g） ∴ Q = 30 × 0.5 × 590 = 8850（Kj） 其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論 結(jié)論 在這次的設(shè)計(jì)過程中，自己學(xué)到了很多東西，通過對大量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和研究的設(shè)計(jì)，使我對整個(gè)注塑模過程以及工藝分析有了更為全面的了解，對注塑模具有了更深刻的認(rèn)識(shí)，這對作為大學(xué)生的我無論是在今后的生活還是不久之后的工作中都是一個(gè)很好的幫助，同時(shí)也間接的積累了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 由于自己對專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)程度不夠，在設(shè)計(jì)的過程中對于一些結(jié)構(gòu)分析，數(shù)據(jù)計(jì)算不能很好的運(yùn)用，很多工藝參數(shù)和修改問題也遇到了不少的麻煩，還是有很多沒有考慮的因素，例如注射機(jī)的選用規(guī)格有很多，什么樣規(guī)格的更適合蓋模具的生產(chǎn)，使其能夠達(dá)到產(chǎn)量且品質(zhì)有保證，還有尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一塊，我覺得一定是是很嚴(yán)密的一些精密數(shù)據(jù)才可以做出好的模型來進(jìn)行生產(chǎn)。 現(xiàn)在，塑料制品越來越多的出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中，對于它成型以及模具的設(shè)計(jì)還是一個(gè)很專業(yè)性且實(shí)踐性很強(qiáng)的一門技術(shù)，而它的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)逐步擴(kuò)展到我們今后生活的各個(gè)領(lǐng)域，所以我們要好好學(xué)習(xí)這門技術(shù)，不能光靠書本上的這一點(diǎn)知識(shí)，我們應(yīng)該做的是把理論和時(shí)間相結(jié)合，運(yùn)用到生產(chǎn)中去。 總之，通過這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從中受益很多，不僅加深了對注塑模具的理解而且鞏固了專業(yè)知識(shí)，為今后的工作和求學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 楊安主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京理工大學(xué)出版社,2007,8. 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