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沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 前言 沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文 題 目： 塑料花盆注射模 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 1102班 學生姓名： 王曉宇 指導教師： 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 摘要 近些年來，在我國,模具工業(yè)的發(fā)展十分的快速。其中尤其是塑料注塑模的制品，隨著模具制造業(yè)的發(fā)展，熱流道技術(shù)也得到了十分廣泛的應用。它具有質(zhì)料來源廣,價格對比下惠而不費,通性出色等表征。它在電腦、手機、汽車、電機、家用產(chǎn)品等制造中具有極其重要的作用，注射成形是成形熱塑件的顯要法門，據(jù)此它的動用層面廣闊。 把塑料原料放入料筒中加熱熔化是注射成形的方法，采用一些加壓工具，比如柱塞或者螺桿等等，使熔化的塑料經(jīng)過噴嘴在較高壓力的推動下注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻以及凝固等階段，然后脫模，我們想要的塑料制品就誕生了。 我的畢業(yè)設(shè)計題目是花盆的注塑模，塑料花盆具有份量輕、色澤和圖案豐饒、耐老化、強度較高、打造方便、價錢便宜等長處，完全可以取而代之陶土花盆、也是花盆毫無疑問的發(fā)展方向。 本文討論了塑料花盆注塑模的設(shè)計規(guī)劃過程，介紹了花盆注射模成型工藝，以及注射模具的結(jié)構(gòu)和工作的原理。規(guī)定了分型面，澆口結(jié)構(gòu)，頂出機構(gòu)，選取了注射機，籌劃了零件大小，歸因于該產(chǎn)品企劃為大批量推出，就此模具要有相當高注塑速率，來保證成本加盟。出于塑件工藝性能要求，注塑模中必須要有負責冷卻的東西，在我的模具設(shè)計中也進行了統(tǒng)籌。 關(guān)鍵詞: 熱流道; 注射模; 花盆; 模具設(shè)計; Abstract In recent years, the rapid development of mold industry in china ,especially in the plastic injection molding products ,with the development of mold manufacturing ,hot runner technology has also been very wide range of applications ,It has a wide source of raw materials ,relatively low prices ,excellent performance characteristics ,It has a very important role in the manufacture of computers ,automotive electrical ,household products , injection is the primary means of forming thermoplastic,therefore its widely used. Method of injection molding is the plastic material into the melted barrel， with a plunger or screw as a heating tool to melt at high pressure through the muzzle into the mold cavity after cooling and sdification stages of heating , Out from the mold ,a plastic products we want. My praduaction design topic is a pot of injection mold ,plastic flower pot has the advantages of light weight rich color patterns ,aging resistance high strength convenient manufacture and low price ,Is the ideal substitute of clay pots ,pots is the inevitable direction of development. The design process of the injection mould for the plastic flower pots are discussed in the paper ,the flower pot injection molding process and injection mold structure and working principle of determine the type face ,gate structure ejection mechanism .choice of injection molding machine ,design the part size . Because the product for mass production .So the mold have a high injection efficiency to ensure investment ,Because the plastic process performance requirements of injection mold cooling system must be have ,In my design also have design. Key words: Hot runner; Injection mold; Flowerpot; Mold design; 目 錄 第一章 塑料花盆塑件的工藝分析 3 1.1塑件成形工藝分析 3 1.2模具結(jié)構(gòu)的分析 4 1.3塑件體積和質(zhì)量計算 4 第二章 塑件成形工藝參數(shù)確定 5 第三章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 3.1確定成形方法 6 3.2型腔數(shù)目和排列形式 6 3.3分型面的設(shè)計 7 3.3.1分型面設(shè)計 7 3.3.2排氣槽設(shè)計 7 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計 7 3.4.1主流道設(shè)計 8 3.4.2分流道設(shè)計 9 3.4.3澆口設(shè)計 11 3.5脫模機構(gòu)設(shè)計 13 3.6導向機構(gòu)的設(shè)計 13 3.7選擇模架 14 3.7.1模架設(shè)計 14 3.7.2模架周界尺寸選擇 15 3.7.3塑料注射模具技術(shù)要求 15 第四章 成形設(shè)備的選擇 16 4.1注塑機的選擇 16 4.1.1一次性注入的塑料的體積 16 4.2工藝參數(shù)的校核 16 4.2.1最大注射量校核 16 4.2.2鎖模力校核 17 4.2.3模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 17 4.2.4模具閉合高度校核 17 4.2.5開模行程校核 18 第五章 結(jié)構(gòu)尺寸計算 19 5.1型腔尺寸計算 19 5.1.1型腔徑向尺寸計算 19 5.1.2 型腔深度尺寸計算 20 5.2型芯的尺寸計算 20 5.2.1型芯徑向尺寸計算 20 5.2.2型芯高度尺寸計算 21 5.3模具冷卻、加熱系統(tǒng)計算 21 5.3.1模具冷卻 21 5.3.2模具加熱 24 第六章 模具工作原理及裝配、試模 25 6.1 模具的工作原理 25 6.2模具的安裝試模 26 6.2.1試模前的準備 26 6.2.2模具的安裝及調(diào)試 27 6.3.3試模 27 6.2.4修模 27 6.2.5檢驗 28 結(jié) 束 語 29 致 謝 31 參考文獻 32 前 言 模具在國民經(jīng)濟中的地位 模具是一個國家工業(yè)生產(chǎn)比不可少的“寶貝”，它也是是國民經(jīng)濟以及各工業(yè)部門發(fā)展的基石，是衡量一個國家工業(yè)水平的標志。模具在鍛造、塑料產(chǎn)品加工、等行業(yè)具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的本，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。其顯要程度非同小可。 用模具生產(chǎn)出來的制品，有很多優(yōu)良特性，比如生產(chǎn)的效率大大提高、省錢、產(chǎn)品相似度高、強度非常高，這些優(yōu)點是其他任何一個制造方法沒有的。換句話說，低水準水平的模具，就也不會有高程度的工業(yè)產(chǎn)品。而模具業(yè)進化的強盛與否也直接反饋出一個國家工業(yè)的興盛。 塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位 塑料制品享有原料來源富饒,價錢便宜,通性完美等特點。它在微處理器、手機、汽車、電子、汽車、電滾子、電料、儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有很重要的作用，采用極其大規(guī)模。 注射成形是成形熱塑件的主要方法，故應用范圍很廣。注射成形是把我們準備好的原材料放到料筒中加熱，使之熔化掉，從而成為流體，并且很粘，用加壓工具，使熔體經(jīng)過噴嘴，注入模具的型腔中，經(jīng)過冷凝等一些階段，脫模脫出，成為精良的塑料制品。 塑料注射成形工藝的最大性狀是復制，能夠復制出所需任何數(shù)額的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種得宜盛產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上出資較大，然而可以生產(chǎn)制品的數(shù)額非常大，算得上是一種經(jīng)濟快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應用和快速的發(fā)展。 模具在我國的發(fā)展情況 我國模具行業(yè)的發(fā)展情況，一直都是以一個前進的姿態(tài)，而且越來越受到人們的重視。經(jīng)過如此多年的發(fā)展的長河，我國模具行業(yè)已經(jīng)步入了高速提高的時代，最近幾年的過程中，我國模具行業(yè)增長速度一直很可觀，十五期間，我國的模具行業(yè)年增長速度達到高潮，現(xiàn)在我國大約有模具生產(chǎn)廠家3萬多家，從業(yè)人員80多萬人，很好的推動了我國經(jīng)濟發(fā)展。眼下，我國模具業(yè)發(fā)展一如既往很好，雖然我國模具行業(yè)的技術(shù)初步有些遲，與一些技術(shù)很高的發(fā)達國家存在著差距，但是近些年，我國通過引進外資、學習借鑒國外先進的經(jīng)驗、先進的技術(shù)，聘用高水平的人才，從而致使我國的設(shè)計和制造水平都有了長足的進步。 我國模具工業(yè)雖然有了很大的發(fā)展，并且收獲了穩(wěn)定的進步，但是我們也還要清醒地認識到，我們還不是站在世界的尖端，與我國制造業(yè)提高的最終要求相比差距還是蠻大；我們的技術(shù)以及裝備還相對比較落后，勞動生產(chǎn)率較低；模具生產(chǎn)標準化程度也達不到要求；生產(chǎn)出來的模具產(chǎn)品不夠高檔，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很繁重；專業(yè)人才稀缺，管理滯后的狀況依然顯著。可見，我國模具工業(yè)的發(fā)展情況任重而道遠。但我深信，在黨中央的正確領(lǐng)導和指引下，我們一定可以提高水平，改進技術(shù)，取得很大進步。讓我國裝備制造業(yè)上升一個新臺階，把我國建設(shè)成為制造業(yè)的強國而奮斗努力。 畢業(yè)設(shè)計題目選定 接到進行畢業(yè)設(shè)計的通知，我選擇了陳老師的塑料模具設(shè)計，我便開始著手畢業(yè)題目的選擇。聯(lián)想到家里面一直養(yǎng)花，而我又一直不喜歡家里的陶土花盆，因為陶土的花盆又厚又重，顏色單一，為花兒換土的時候土會沾在壁上不易清理。據(jù)調(diào)查，目前，塑料花盆雖然在市場上有賣的，但是主要還以陶土花盆的銷售為主。陶土花盆有顏色單一，質(zhì)量大，易碎，不易清潔、耐腐蝕性不高、制造成本高、難度大等缺點，而塑料花盆在這些方面都彌補了陶土花盆的不足，是陶土花盆的理想替代品、也是花盆的必然發(fā)展方向。因此，就考慮設(shè)計一種適用于家庭、辦公室等小型品種花養(yǎng)植或盆景裝飾上的一途多用的花盆，于是就選擇了這個塑料花盆做為我的畢業(yè)設(shè)計題目。 40 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 塑料花盆塑件的工藝分析 第1章 塑料花盆塑件的工藝分析 1.1塑件成形工藝分析 如圖1—1為塑料盆景花盆的二維圖, 單位 圖1.1 塑件圖 材料特性：硬聚氯乙烯（PVC），硬聚氯乙烯是氯乙烯單體經(jīng)聚合反映而制成的無定型熱塑形樹脂加一定的添加劑(如穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑等)組成，它的機械強度較高，有較好的抗拉、抗壓和抗沖擊性能，耐磨強度好、耐化學腐蝕，化學穩(wěn)定性好，價格低廉，但成型溫度與熱 分解溫度相似，能夠進行成型的溫度范圍很窄，成形可能會有些困難，而且它不耐熱。 主要用途：聚氯乙烯型材、異型材是中國消費的最大領(lǐng)域，它的應用可以用于制作門窗和節(jié)能材料；管道，聚氯乙烯膜，熱合加工產(chǎn)品、塑料的雨衣、餐桌布、窗簾、玩具等。聚氯乙烯制品還可以用于一些包裝，塑料容器。還可以用于生產(chǎn)礦泉水飲料瓶子。應用很廣泛。由于其生產(chǎn)成本低，市場具有一定的優(yōu)勢。 成形特點：流動性差，所以加入穩(wěn)定劑和潤滑劑并嚴格控制成形溫度及溶料的滯留時間。成形溫度范圍小，受熱易分解，必須嚴格控制料溫。我設(shè)計的模具有冷卻裝置，防止溫度過高。模具澆注系統(tǒng)盡量粗一點，不能太長，澆口截面大一些，不得有死角，以免材料出不去。其表面應該做鍍鉻處理。 塑件要求：應該避免的問題是塑件有毛邊，而且通孔處不能有銳邊，外表面要光滑，易清理。 1.2模具結(jié)構(gòu)的分析 塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。我們在保證塑件的適用性下以節(jié)約成本我們選擇最低精度,由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求不高，所以精度等級按照花盆注射模的要求我們選擇一般精度，選擇IT6級。 1.3塑件體積和質(zhì)量計算 該產(chǎn)品材料為硬聚氯乙烯,由上得知其密度為,收縮率為，取中間值, ?？捎嬎愕玫交ㄅ璧捏w積和質(zhì)量： 通過計算得：塑件的體積 塑件的重量 ： (1-1) （ ——塑料密度） 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 塑件成形工藝參數(shù)確定 第2章 塑件成形工藝參數(shù)確定 硬聚氯乙烯成形的工藝參數(shù)：查資料得如表2-1： 表2-1硬聚氯乙烯工藝參數(shù) 模具溫度 噴嘴溫度 料筒溫度 前段溫度： 中段溫度 后段溫度： 注射壓力 保壓壓力 塑化形式 螺桿式 噴嘴形式 通用式 注射時間 保壓時間 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計 第三章 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1確定成形方法 我們的塑件采用注射成形法生產(chǎn)。因為產(chǎn)品需要，塑料花盆要為大批量生產(chǎn)，這樣才能保證資金投入合理，因此我們設(shè)計的模具注塑效率要高，我們選用雙分型面的注射模，自動脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 3.2型腔數(shù)目和排列形式 根據(jù)塑料花盆的生產(chǎn)特點和要求，由于該塑件體積質(zhì)量小，而且根據(jù)生產(chǎn)要求大批量生產(chǎn)，因此我的模具選用一模兩腔結(jié)構(gòu)，對稱分布排列。采用雙分型面的設(shè)計，點澆口進料，這樣的設(shè)計滿足了花盆注塑模模具尺寸小，加工也比較方便的特點。而且利于料充滿型腔。生產(chǎn)的塑件質(zhì)量高，效率高，成本低。排列方法如下圖3—1所示： 圖3.1 型腔排列示意圖 3.3分型面的設(shè)計 3.3.1分型面設(shè)計 熱固性塑料注射模的一個突出問題就是分型面溢料。我們可以采用減少接觸面積，增加接觸壓力的方法，這是可以改善塑料溢邊問題的兩個主要方法。 本塑件的分型面有多種選擇,如圖a中分型面選擇在軸線上,但是這種設(shè)計會使花盆表面留下不好的痕跡,影響我們產(chǎn)品花盆塑件表面粗糙度。而圖b中選擇在花盆的上端設(shè)計分型面，會使塑件可以在整體凹模型腔內(nèi)成形外表面。所以綜上所述我們選擇如圖b示的分型面。型腔周圍外部的平面凹下0.6—1.0㎜。分型面上不可以有凹陷，其表面硬度在以上。 圖3.2 分型面選擇示意圖 3.3.2排氣槽設(shè)計 注塑過程中，由于熔融的塑料進入型腔時候會一瞬間排凈空氣，塑料原料由于有水分在高溫下蒸發(fā)而產(chǎn)生的水蒸氣等等，因此合理的開設(shè)排氣槽可以大大的降低注射壓力，從而改變注射時間，來降低生產(chǎn)成本，降低機器的能耗，提高我們的生產(chǎn)效率。我們設(shè)置的排氣槽深度為0.04㎜，寬7㎜.這樣有利于排出氣體。 3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計 塑料熔體在注射機的噴嘴射出以后，進入模具型腔以前流經(jīng)的一段路程總稱是澆注系統(tǒng)。流道設(shè)計通常分為主流道、分流道、澆口和冷卻穴四部分組成。查資料得雙分型面注射模使用的澆注點澆口澆注系統(tǒng)。 3.4.1主流道設(shè)計 主流道熔體進入型腔的時候最先經(jīng)過的地方，是注塑機從噴嘴到型腔之間的進料通道。熔體從噴嘴噴出后具有一定的動能.因為熔體在料筒內(nèi)的時候已經(jīng)被壓縮,此時流入注射模的空腔內(nèi),其體積一定會增大,流速也將會略為減小。我們這里將塑料花盆注塑模的主流道設(shè)計成錐形，便于凝料拔出。錐角大概在3°，粗糙度小于0.65，與噴嘴接觸的地方采用半球形，半徑應該略大于噴嘴頭半徑。 ，由于花盆注塑模的要求，我們設(shè)計成可拆卸的，所以對主流道的要求是耐摩擦。襯套頂端的距離高出定模端面，并與注射機定位孔性成間隙配合，起到一個定位隙作用。 查資料，得主流道直徑計算公式： （3-1） 式中 ——主澆道大頭直徑 ——流經(jīng)主澆道的熔體體積 ——因熔體材料而異的常數(shù) 如表3-1： 表 塑料種類與K值表 塑料種類 值 由表3-1，K取4，得： 主流道尺寸的確定：主流道位于塑料花盆模具的中心，且設(shè)在定模板上，與噴嘴設(shè)置在同一軸線上，如下圖3-3： 圖3.3主流道襯套示意圖 表 主流道襯套中尺寸關(guān)系表 16 d 20 D 25 SR 30 16 注射機噴嘴直徑+（0.5～1） 20 與注射機定位孔間隙配合 25 注射機噴嘴球面半徑+（1～2） 主流流道大頭直徑我們確定為6mm ，根據(jù)硬聚氯乙烯的物理特性--流動性較差，所以主流道如下選擇，錐度、、、、 3.4.2分流道設(shè)計 在主流道末端與澆口之間,有一段通道,我們叫它分流道。能讓塑料熔體從主流道進入各個型腔的通道，可以改變?nèi)垠w流向，使流態(tài)平穩(wěn)。設(shè)計的過程中最好盡量使熔體壓力和熱量在分流道中損失小。 分流道設(shè)計過程中注意的問題： 分流道截面的形狀應根據(jù)要求進行選擇，分流道的截面尺寸應根據(jù)塑件的大小和壁厚、以及種類、注塑速率來設(shè)計；根據(jù)設(shè)計題目以及考慮現(xiàn)實要求，分流道表面粗糙度為1.6um。截面形狀設(shè)計如下圖: 截面形狀 熱量損失 加工性能 流動阻力 效果 圓形 小 較難 小 最佳 梯形 較小 易 較小 良 U形 較小 易 小 佳 矩形 大 易 大 不良 表 截面形狀的對比表 根據(jù)表3—3所示截面形狀的對比，雖然圓形最佳，但我們充分考慮加工難度以及經(jīng)濟條件，我們選擇第二佳的梯形截面。且平衡分布。根據(jù)經(jīng)驗，分流道斷面尺寸要綜合考慮塑件的大小，一般花盆注塑模分流道直徑如果設(shè)置在在以下時，對流動性會有影響，當直徑大于時，較為合適。 分流道計算經(jīng)驗公式 （3-2） 式中 b——梯形大底邊寬度 ——塑件的質(zhì)量 L——分流的長度 h——梯形的高度 所以有 表 各種塑料的分流道推薦值 塑料種類 查資料得梯形分流截面?zhèn)让嫘苯浅Ｈ?o—10o，底部以圓角相連。綜上所述，梯形分流道的截面尺寸及圖形如3-4： 圖3.4 分流道截面示意圖 3.4.3澆口設(shè)計 澆口會使從流道流過來的料進入并充滿型腔，型腔被熔體充滿以后，澆口冷卻并且封閉。澆口的設(shè)計不僅對熔體的流動性有關(guān)還和充模特征有關(guān)，而且與塑件成形質(zhì)量也有關(guān)系。在這里我們選擇點澆口形式，采用帶圓角的圓錐過渡式點澆口，因為這種結(jié)構(gòu)更有利于熔料充滿型腔。 澆口位置的選擇：盡量避免小澆口直接對著大型腔，縮短熔體流動的距離，保證熔料能短時間的迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，應減少沖紋、氣泡、熔痕，這樣有利于型腔氣體的排出。所以，我們塑件澆口選擇在花盆的底部中間，這樣可以提高充模速度。 點澆口的直徑計算公式 （3-3） 式中 ——點澆口的直徑 ——系數(shù)，依塑料種類而異 查資料得 ——依塑件壁厚而異的系數(shù) 查資料得 ——型腔表面積 表 塑料種類與n值表 塑料種類 值 表 點澆口經(jīng)驗直徑尺寸 厚度 塑料種類 小于1.5 大于3 查表得 與經(jīng)驗尺寸一致，所以點澆口取。由上可知，塑件采用點澆口成形，澆注系統(tǒng)平衡布置，如圖3-5所示。主流道為圓錐形，上直徑與噴嘴相配合，下直徑為，錐角6o。分流道采用梯形截面，高為，寬為。點澆口直徑為。 圖3.5分流道示意圖 3.5脫模機構(gòu)設(shè)計 在注射模中，將冷卻固化后的產(chǎn)品從模具中沒有損壞的推出，我們稱其為推出機構(gòu)。塑件要求不變形，部粘連，部影響美觀。注射動作結(jié)束，塑件在模腔中冷卻成形后，便可以從模具中取下，由于體積的收縮，當塑件被推出時，必須克服由外力產(chǎn)生的摩擦力，還要克服大氣壓力。須有一個足夠大的脫模力，脫模力計算： （3-4） 式中 ——脫模力 ——型芯的脫模斜度 ——塑件包容型芯的面積 ——塑件對鋼的摩擦系數(shù) 取0.2 ——塑件單位面積上的包緊力 故 因為本塑件結(jié)構(gòu)簡單，選用一般的推桿推出機構(gòu)、推板推出機構(gòu)既可滿足要求。 3.6導向機構(gòu)的設(shè)計 在模具各類機構(gòu)中都可能設(shè)置導向機構(gòu)，導向機構(gòu)分為導柱及導套等，作用可以保證各配件在工作的過程中起到定位效果。導向機構(gòu)有兩種形式，分別是導銷和導柱導套，而導銷主要用于移動式的小型壓模，不符合我們花盆注塑模的要求，所以我們模具中采用導柱導套形式的導向機構(gòu)。 模具的配合形式及尺寸如下圖 3-6： 圖 3.6導柱和導套的配合形式 3.7選擇模架 3.7.1模架設(shè)計 模架一般都會采用標準模架以及的標準配件，這對縮短制造產(chǎn)品的時間，降低制作成本是非常有利的。在實際投入生產(chǎn)過程中，一般會根據(jù)模具的價格、結(jié)構(gòu)、以及設(shè)計制作加工的復雜難易程度來選擇，當然，遇到特殊情況的時候，或者客戶有特殊的指定要求的情況時，我們要仔細研究分析各個模架圖，對模架的形狀、尺寸、材料做出些許更改，標出訂購的與標準的不同之處，僅供客戶選擇挑選。 注射模標準模架選擇的方法和步驟分為如下幾點：按照制件的型腔、型芯結(jié)構(gòu)形式、脫模動作、澆注形式來確定模架結(jié)構(gòu)型號；根據(jù)制件最大外形尺寸、之間方向，以及模具零件的結(jié)構(gòu)、動作范圍，來選擇模板的尺寸，尺寸要按照注塑機對模具的安裝要求，來確定模架的系列；分析模板的受力部位，進行強度的計算，在在規(guī)定的范圍內(nèi)來選擇模板的厚度和長度，這樣就可以確定出模架的規(guī)格。 模架選擇的注意事項：模架板面的尺寸確定以后，導柱、導套、推桿、緊固螺釘孔的孔徑尺寸，推板、墊塊的尺寸都可以在標準尺寸中找出；根據(jù)制件推出距離和調(diào)節(jié)模具的厚度，就可以確定墊塊的厚度和推桿的長度。綜上所述，動、定模均采用兩塊模板，在中間設(shè)置一塊推件板。更加適合我們本次的花盆注射模設(shè)計情況。 3.7.2模架周界尺寸選擇 根據(jù)我們設(shè)計的花盆注塑模的實際尺寸要求，應該選擇中小型模架，中小型模架的周界尺寸規(guī)格有：100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：模具結(jié)構(gòu)應選擇為雙分型面，采用拉桿和限位螺釘?shù)淖⑸淠?，來控制分型面打開距離，其開距應大于，為了方便方便取出制件，四周尺寸我們選擇250mm×250mm，上、下模板的厚度我們選取為42mm，墊板厚度為65mm。 3.7.3塑料注射模具技術(shù)要求 塑料注射模具應優(yōu)選用標準模架和標準件。模具成形零件材料和熱處理要求，參照下表3-7內(nèi)容選用： 表3-7模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度 模具材料 熱處理硬度 牌號 標準號 HBS HRC 45 GB699 216—260 40—45 4Cr GB3077 216—260 40—45 40CrNiMOA GB3077 216—260 40—45 3Cr2Mo GB1299 預硬狀態(tài) 35—45 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246—280 45—55 3Cr13 GB1220 246—280 45—55 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 成形設(shè)備的選擇 第四章 成形設(shè)備的選擇 4.1注塑機的選擇 4.1.1一次性注入的塑料的體積 我們設(shè)計的花盆注塑模為一模二腔，一個花盆塑件的體積約。 根椐我們所設(shè)計的澆注系統(tǒng)，可以計算出澆注系統(tǒng)體積約為。 所以一次性注入的塑料的體積為： 查資料選定注塑機型號為： 注塑機的參數(shù)如下： 表 4-1 注塑機最大注塑量 噴嘴球面半徑 注塑機拉桿的間距 鎖模力 注塑壓力 最小模厚 模板最大距離 模板行程 噴嘴前端孔徑 4.2工藝參數(shù)的校核 4.2.1最大注射量校核 花盆的重量以及體積（包括凝料和飛邊）應小于最大注塑量，根據(jù)查出的理論經(jīng)驗值注我們可以得知實際注塑量是最大注塑量的80%。 所以，選用的注塑機最大注塑量應 （4-1） 式中——注塑機的最大注塑量：單位 ——注塑機的體積，單位 ——澆注系統(tǒng)體積，單位 故 確定的注塑機注塑量為： 滿足要求。 4.2.2鎖模力校核 當熔體產(chǎn)生高壓注滿模具的型腔時候，分型面會產(chǎn)生向外張開的力，力的大小要小于注射機產(chǎn)生的鎖模力，才可以保證注射的時候不產(chǎn)生溢料情況。根據(jù)公式： > （4-2） 式中 ——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（72—102 Mpa）80％ ——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面和塑件和 ——額定鎖模力 故 ＞ =68×14=958（KN） 所以選定的注塑機為： 滿足要求 4.2.3模具安裝尺寸的校核 根據(jù)要求：模具長寬＜拉桿間距 模具的長寬為分別為250，250，注塑機拉桿間距， 250×250=62500＜260×290=75400，滿足要求。 4.2.4模具閉合高度校核 模具的實際厚度為H模=200 mm 注塑機的最小閉合厚度H最小= 得出 H模＞H最小 所以設(shè)計合格，滿足要求 4.2.5開模行程校核 注塑機的開模行程應滿足下式： （4-3） 式中 H1——型芯的高度 H2——塑件高度 S——最大開模行程 a——中間板與定模板之間的距離 滿足要求。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 結(jié)構(gòu)尺寸計算 第五章 結(jié)構(gòu)尺寸計算 5.1型腔尺寸計算 查資料得硬聚氯乙烯的平均收縮率為。公差按照資料中所查的公差進行計算。我們花盆注塑模模具的制造公差，我們?nèi)〕叽绻畹?.2。 5.1.1型腔徑向尺寸計算 對于塑件 塑件尺寸公差取0.69 （5-1） 式中 ——塑件的形狀尺寸 ——塑件平均收縮率 ——塑件尺寸公差 —— 模具的制造公差 對于塑件 塑件尺寸公差取0.47 對于圓弧 塑件尺寸公差取0.23 (5-2) 5.1.2 型腔深度尺寸計算 對于塑件高度尺寸模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.37 （5-3） 式中——塑件最高方向最大尺寸 5.2型芯的尺寸計算 5.2.1型芯徑向尺寸計算 對于尺寸的模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.5 （5-4） 式中 ——大塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸 5.2.2型芯高度尺寸計算 對于塑件尺寸的模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.32 （5-5） 式中 ——大塑件內(nèi)腔的深度最小尺寸 對于塑件尺寸的模具設(shè)計，塑件尺寸公差取0.15 （5-6） 5.3模具冷卻、加熱系統(tǒng)計算 5.3.1模具冷卻 冷卻回路總表面積可按下式計算： （5-7） 式中 ——冷卻回路表面積， ——單位時間內(nèi)注入模具中樹脂質(zhì)量， ——單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放熱量，， ——冷卻水表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， ——模具成形表面溫度，℃; ——冷卻水的平均溫度，℃ 。 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計算 式中 ——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ; ——冷卻水在該溫度下密度 ——冷卻水的流速 ——冷卻水孔直徑 ——與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù) 表 水的值與溫度關(guān)系表 平均水溫/℃ 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃ 45℃ 值 6.1 6.6 7.0 7.5 7.9 8.4 8.8 9.2 9.6 冷卻回路總長度可用下式計算 （5-8） 式中 ——冷卻回路總長度 ——冷卻回路總表面積 ——冷卻水孔直徑 計算得 無論我們選擇多大模具，我們選擇的孔，直徑不能大于，否則會造成冷卻水不能成為流動，導致熱交換效率會大幅度降低。查資料得知一般孔的直徑根據(jù)塑件厚度來確定。平均的壁厚為時，水孔直徑可取。我們孔直徑取。 （5-9） 式中 ——冷卻水體積流量 ——單位時間注射入樹脂質(zhì)量 ——單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量 ——冷卻水比熱容 ——冷卻水的密度 ——冷卻水出口處溫度 ℃ ——冷卻水入口處溫度 ℃ 圖5.1 冷卻回路排布圖 5.3.2模具加熱 模具中需有加熱裝置，由于我們選擇的材料硬聚氯乙烯，注射成形工藝要求模具溫度大概要在20—60℃左右，因此模具中不用設(shè)置加熱裝置也可以滿足注射成形需要。綜上所述，我們模具設(shè)計中不設(shè)有加熱裝置。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 模具工作原理及裝配、試模 第六章 模具工作原理及裝配、試模 6.1 模具的工作原理 模具工作原理: A—A為第一分型面,B—B為第二分型面,首先我們模具開模,注射機的開模系統(tǒng)帶動動模部分向后移動一部分，先將 A—A分型面打開了,導致中間板7也跟著動模往后移動，這時候與拉料板9也分離開來,操作人員可以這時候取出凝料.如果動模移動一定距離了，固定在中間板7上的限位銷6與定距拉板3后端接觸之后，中間板就會停止移動，緊接著動模還是向后移，第二分型面B—B打開,塑件緊緊包裹在型芯12上，這時凝料就會在澆口處產(chǎn)生拉斷，然后在分型面之間脫落掉，或者也可以人工取出。然后動模繼續(xù)向后移，當推桿接觸到推板25時，推出機構(gòu)也開始工作了，推桿23將花盆的塑件從型芯12上推出，塑件在B—B分型面自行落下，這樣就完成了。 模具的組成： 成形零件：型芯12 中間板7 澆注系統(tǒng) ：澆口套15、中間板7 導向：導柱19、導套17、中間板7、拉料板9上的導向孔 推出部分：推板25、推桿固定板24、推桿23 分型部分：定距拉板3、限位銷6、銷釘8、拉桿4、限位螺釘11 結(jié)構(gòu)零件：動模座板1、支承板5、型芯固定板16、定模座板10 圖6.1 模具工作原理圖 模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容： 　　① 對于模具系統(tǒng)的性能方面的要求。 　　② 對模具裝配工藝方面的要求。 　　③ 模具使用方法，裝拆方法以及操作要求。 　?、?模具要進行編號碼、采用油封、保管等等要求。 ⑤ 有關(guān)試模及檢驗方面的要求。 6.2模具的安裝試模 6.2.1試模前的準備 通過試沖對模具和之間進行綜合的檢測，找出出現(xiàn)問題的原因，根據(jù)出現(xiàn)的問題以及生產(chǎn)過程中的缺陷進行分析和改進，從而進行調(diào)整使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的方法叫做試模，試模是我們設(shè)計中不可缺少的重要一步試模結(jié)果的好壞，直接影響到以后投入生產(chǎn)時的質(zhì)量和效率，因此在試模過程中一定不能有絲毫的馬虎和懈怠，遵循合理的步驟和方法，詳細記錄各個參數(shù)。 6.2.2模具的安裝及調(diào)試 首先我們先將模具從制造的地方運到注塑機所在的地方，并安裝在指定注射機的這個過程，我們叫模具的安裝。模具安裝到注射機上要注意以下幾個問題： ① 模具安裝方向一定要滿足設(shè)計的要求。 ② 模具中如果有滑動機構(gòu)，應該盡量不采用側(cè)面而采用水平面。 ③ 當模具尺寸相差較大情況下，盡量使較長的尺寸跟水平面平行。 ④ 模具如果有接線板一類危險的東西，要遠離操作面。 我們采用螺釘或者壓板的形式固定，每側(cè)大概采用4---8塊，結(jié)構(gòu)對稱。 模具安裝完畢之后，首先要進行空走機操作。主要目的為了檢驗我們所安裝的模具上機構(gòu)是否可靠、定位裝置是否有效。要注意觀察以下幾點： ① 合合模力要足夠大，合模后不能有間隙。 ② 定位要正確，機構(gòu)運行要平穩(wěn)。 ③ 凝料推出時一定要保證完整。 ④ 冷卻水要暢通無阻，不能漏水，閥門控制要正常。 6.3.3試模 把設(shè)計好的模具安裝好，選用合理的原料，根據(jù)工藝參數(shù)調(diào)整好注射機，采用手動操作的形式開始注射。首先我們采用低壓注射，這是為了安全方面考慮的，采用低溫的條件下并且較長的時間條件下成形。但是如果型腔還沒有注滿，我們可以開始增加壓力。如果提高壓力沒有效果不行，我們可以適當升高溫度。試模注射出花盆樣件。試模過程中，應詳細記錄，包括其中出現(xiàn)的問題，將試模結(jié)果填入試模記錄表，并保留試模的樣件，以便以后查證。 6.2.4修模 　　在設(shè)計中我們都是查閱資料根據(jù)理論和經(jīng)驗值來選取的數(shù)值，但人無完人，總要不斷的認識到自己的不足然后改正，因此我們必須在模具加工完成以后，做一次試模試驗這是必須的，看成型的產(chǎn)品質(zhì)量怎么樣。發(fā)現(xiàn)問題和毛病以后，進行改正錯誤性的修模。 　 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類很多，原因也相當復雜，有模具材料選擇的方面的原因，也有工藝條件不行的原因，也有設(shè)計過程中的誤差，幾個問題往往在一起。在修模前，應當細致針對生產(chǎn)出來的花盆產(chǎn)品出現(xiàn)的不良現(xiàn)象原因，仔細再研究一下，找出造成塑件缺陷的原因，并且提出改進方法。。 6.2.5檢驗 試模是設(shè)計中必不可少的一部分，能檢驗出我設(shè)計的模具是否合理，生產(chǎn)出來的的花盆的樣件是否符合客戶心理的需求，能否完成批量生產(chǎn)，經(jīng)濟是否達標。我們可以針對本次試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對模具進行調(diào)整、然后繼續(xù)試模再發(fā)現(xiàn)問題的所在，如此才能使樣件滿足客戶的要求。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 結(jié)束語 結(jié) 束 語 伴隨著我畢業(yè)設(shè)計的完成，我的大學生活也將宣告結(jié)束。這是我大學生涯里面的最后一項內(nèi)容，它對于我們而言具有非同尋常的意義，它對我們大學四年專業(yè)知識的學習是一次檢驗，它考驗了我是否真的牢固的掌握了全部的知識點，通過此次的畢業(yè)設(shè)計，也讓我深深的感受到了自己還有很多很多的不足。同時也讓我反思了在我們科亞大學的學習生活中，我著實還是有很多懶惰散漫的行為，這對于我以后的工作是一個警醒。 在學校教務(wù)組織在網(wǎng)上選擇完畢業(yè)設(shè)計題目后，實話說自己的腦中真的是一片空白，不知道自己應該從何下手，于是就在網(wǎng)上查找了一些關(guān)于花盆注射模的相關(guān)資料，接著我又找到了我的指導老師陳老師，老師告訴我應該如何去做，首先她讓我去市場買一個塑料花盆的樣品，然后測量出它的各個尺寸，然后讓我根據(jù)網(wǎng)上的一些資料，了解那些零件都是起什么作用的。有了這些資料和老師給我的思路我便有了“燈塔”，就這樣我開始了我的設(shè)計。 我們機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)開設(shè)了《機械制圖及AUTOCAD》、《機械設(shè)計》以及《計算機基礎(chǔ)》等課，《數(shù)控機床》、《塑料模具設(shè)計與制造》等專業(yè)課，這些課程對我順利進行畢業(yè)設(shè)計起到了很大的作用。比如，畢業(yè)設(shè)計中零件圖和裝配圖的繪制與陳慧珍老師教授的《機械制圖及AUTOCAD》的學習是分不開的，模具的設(shè)計與侯志敏老師教授的《機械設(shè)計》《公差測量與配合》等課程都是密不可分的。在大二的時候，學校里又安排我們進行金工實習。其中的鑄工實習讓我們更好了解模具的構(gòu)造，雖然與我的畢業(yè)設(shè)計有很大的不同，但對我模具的設(shè)計和制造也有很大的啟發(fā)。 通過本次學校的畢業(yè)設(shè)計，許多課本上學習不到的東西充實了我的頭腦，本次的設(shè)計全面的鍛煉了我對所學知識的總體掌握和運用，使我對這四年來所學習的知識有一個明確化、條理化、規(guī)范化的深刻理解，也讓我懂得了如何去應用自己頭腦里所學的知識，而不是機械化的去學習，去生搬硬套這樣是不會有好結(jié)果的。以前總是聽高中的老師告訴我們，大學的學習生活，教會給我們的不僅僅是知識，而更多的是學習知識的這方面能力，這個觀點對于現(xiàn)在的我深有體會。做這個花盆畢業(yè)設(shè)計，也激發(fā)了我對未知知識的渴望和探索的精神，也教會了我怎樣去查閱在學校課本上沒有的知識，人啊真的是要活到老，學到老。這次的畢業(yè)設(shè)計還提高了我對日常辦公室軟件的應用能力，也提高了我在互聯(lián)網(wǎng)上尋找和篩選知識的能力。我想這對于我來說一輩子都是一種財富。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致謝 致 謝 四年的大學生活轉(zhuǎn)瞬即逝，直到現(xiàn)在我的腦海里依然能清晰的浮現(xiàn)出我來到學校時候的一點一滴。回首，有歡笑有淚水有感恩更有不舍，但更多的還是希望與憧憬，在這大學四年里，我相信我和我的同學們都會遇到很多的挫折和失敗，慶幸的是我們都在學校和老師的陪伴和教導下走了過來。 本次畢業(yè)論文我最要感謝的就是我的指導老師--陳慧珍老師，在我們開始做設(shè)計的時候。她已經(jīng)是一個準媽媽了，即使在這樣的情況下，她依然堅持時常給我們開會指導，只要有同學向她提問她就一定耐心細致的講解。從我畢業(yè)設(shè)計最初的定題，到資料的收集，到寫作，修改，到論文初稿，她都給了我無私的幫助，犧牲了很多她自己的休息時間，在這里請允許我真誠的說一句感謝您陳老師，真的辛苦您了。 同時也要感謝和我共度四年美好青春的2011級化工科亞機械的全體老師和同學們，感謝我們所有科亞機制授課的老師們，是你們?nèi)諒鸵蝗盏母冻龊团Σ庞辛宋覀兘裉祉樌漠厴I(yè)，感謝同我朝夕相處機制的同學們，還有我親愛的機械十三個女孩兒們。是你們共同組成了我四年的大學生涯，你們是我珍貴的財富。 最后感謝百忙中審查我論文的老師。 感謝大家。 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 參考文獻 [1] 編寫組編著.塑料模設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1994. 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