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XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 1 頁 共 42 頁 前 言 在 現(xiàn) 代 工 業(yè) 發(fā) 展 的 進 程 中 模 具 的 地 位 及 其 重 要 性 日 益 被 人 們 所 認 識 模 具 工 業(yè) 作 為 進 入 富 裕 社 會 的 原 動 力 之 一 正 推 動 著 整 個 工 業(yè) 技 術(shù) 向 前 邁 進 模 具 就 是 高 效 益 模 具 就 是 現(xiàn) 代 化 之 深 刻 含 意 也 正 在 為 人 們 所 理 解 和 掌 握 當 塑 料 品 種 入 其 成 型 加 工 設 備 被 確 定 之 后 塑 料 制 品 質(zhì) 量 的 優(yōu) 劣 及 生 產(chǎn) 效 率 的 高 低 模 具 因 素 約 占 80 由 此 可 知 推 動 模 具 技 術(shù) 的 進 步 應 刻 不 容 緩 塑 料 模 具 設 計 技 術(shù) 與 制 造 水 平 常 標 志 一 個 國 家 工 業(yè) 化 發(fā) 展 的 程 度 由 此 可 知 塑 料 模 具 設 計 對 于 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 與 產(chǎn) 量 的 重 要 性 是 不 言 而 喻 的 對 于 一 個 機 械 專 業(yè) 的 畢 業(yè) 生 來 說 對 塑 料 模 的 設 計 已 經(jīng) 有 了 一 個 大 概 的 了 解 此 次 畢 業(yè) 設 計 培 養(yǎng) 了 我 綜 合 運 用 多 學 科 理 論 知 識 和 技 能 以 解 決 較 復 雜 的 工 程 實 際 問 題 的 能 力 主 要 包 括 設 計 實 驗 研 究 方 案 的 分 析 論 證 原 理 綜 述 方 案 方 法 的 擬 定 及 依 據(jù) 材 料 的 確 定 等 它 培 養(yǎng) 了 我 樹 立 正 確 的 設 計 思 想 勇 于 實 踐 勇 于 探 索 和 開 拓 創(chuàng) 新 的 精 神 掌 握 現(xiàn) 代 設 計 方 法 適 應 社 會 對 人 才 培 養(yǎng) 的 需 要 畢 業(yè) 設 計 這 一 教 學 環(huán) 節(jié) 使 我 獨 立 承 擔 實 際 任 務 的 全 面 訓 練 通 過 獨 立 完 成 畢 業(yè) 設 計 任 務 的 全 過 程 培 養(yǎng) 了 我 的 實 踐 工 作 能 力 另 外 畢 業(yè) 設 計 必 須 具 備 一 定 的 計 算 機 應 用 的 能 力 在 設 計 過 程 中 都 應 結(jié) 合 設 計 課 題 利 用 利 用 Pro E 軟 件 進 行 塑 件 的 3D 塑 件 分 模 同 時 還 具 備 必 要 的 計 算 機 繪 圖 能 力 如 利 用 AutoCAD 進 行 二 維 圖 的 繪 制 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 2 頁 共 42 頁 在這個過程之中 首先是對零件的分析 消化現(xiàn)有的資料 對設計的 目的和要求有一個大致的了解 然后是大致測量零件的尺寸著手畫出實物 的零件圖 利用所學知識分析出零件的凸模和凹模 查找手頭的資料進行 相關(guān)數(shù)據(jù)的計算 根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出草圖 檢查和核對之后繪制零件的裝 備圖 最后分析總結(jié) 寫出自己的設計思路 設計過程和設計體會 此 次 畢 業(yè) 設 計 除 了 對 知 識 和 能 力 培 養(yǎng) 的 收 獲 感 受 外 還 得 到 思 想 道 德 方 面 的 鍛 煉 通 過 這 次 畢 業(yè) 設 計 讓 我 感 受 到 了 作 為 一 名 高 級 工 程 技 術(shù) 人 員 應 該 具 備 的 基 本 精 神 需 要 強 化 的 工 程 實 踐 意 識 以 及 對 設 計 工 作 的 質(zhì) 量 要 負 責 具 有 高 度 的 責 任 感 樹 立 實 事 求 是 的 科 學 作 風 并 嚴 格 遵 守 規(guī) 章 制 度 本 次 畢 業(yè) 設 計 我 主 要 是 完 成 香 水 蓋 子 的 造 型 以 及 其 模 具 設 計 在 本 設 計 中 從 塑 料 原 材 料 的 選 用 出 發(fā) 對 成 型 設 備 的 選 擇 對 成 型 模 具 的 設 計 與 制 造 和 成 型 工 藝 的 制 定 等 幾 個 必 要 的 環(huán) 節(jié) 進 行 了 設 計 由 于 設 計 水 平 有 限 時 間 倉 促 此 設 計 說 明 書 中 難 免 有 錯 誤 和 欠 妥 之 處 懇 請 各 位 老 師 批 評 指 正 目 錄 前言 2 摘要 4 設計題目和任務書 5 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 3 頁 共 42 頁 緒論 6 一 塑件工藝分析 16 二 注射機型號的確定 19 三 注射模的結(jié)構(gòu)設計 20 四 模具設計的有關(guān)計算 31 五 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 37 六 繪制模具總裝配圖和非標準零件工作圖 43 七 注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 44 八 設計小結(jié) 44 謝辭 45 參考文獻 46 摘要 分 析 了 香 水 蓋 外 殼 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 敘 述 了 該 塑 件 成 型 工 藝 注 射 模 的 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理 其 原 理 是 采用定距螺釘和彈簧進行二 次分型 用斜導柱外側(cè)抽芯 型芯頂出零件 進料時采用潛伏式澆口進料形 式 當開模的時候 用球頭拉料桿把澆注系統(tǒng)凝料頂出 然后利用型芯內(nèi)抽 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 42 頁 推板推出塑件 合模時用彈簧先復位 然后進行下一次成型開始 提 高 了 生 產(chǎn) 效 率 關(guān) 鍵 詞 香 水 蓋 注 射 模 定 距 螺 釘 彈 簧 斜 導 柱 側(cè) 抽 芯 型 芯 球 頭 拉 料 桿 推 板 Abstract Analyzed the structure characteristics of the perfume cover outer shell plastics piece described the piece s structure and work principle which model a craft and inject a mold its principle adopt and certainly be apart from bolt and spring coil and carry on two cents type use inclined lead a side outside the pillar and take out heart type the heart crest spare parts while entering and anticipating adoption incubate the type sprinkle into anticipate a form while opening a mold with the ball head pull and anticipate a pole sprinkle and note system and anticipate then make use of and take out and push plank and release a plastics piece inside a heart use spring coil and reset first while matching a mold then carry on willing model a beginning next time Raised to produce an efficiency Keyword perfume cover inject a mold certainly be apart from bolt spring coil inclined to lead pillar the side takes out heart type heart the ball head pulls to anticipate a pole push plank 設 計 題 目 和 任 務 書 一 設 計 題 目 香 水 蓋 子 及 模 具 設 計 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 42 頁 要 求 獨 立 完 成 二 課 題 內(nèi) 容 1 根 據(jù) 香 水 蓋 子 的 使 用 性 能 設 計 其 外 殼 形 狀 與 尺 寸 2 設 計 香 水 蓋 子 的 注 塑 模 具 3 編 制 模 具 的 主 要 零 件 的 加 工 工 藝 4 編 制 數(shù) 控 機 床 加 工 主 型 腔 的 加 工 程 序 5 翻 譯 英 文 資 料 三 設 計 要 求 a 模 具 裝 配 圖 用 1 或 0 圖 打 印 b 根 據(jù) 零 件 的 大 小 不 同 零 件 圖 用 2 3 或 4 圖 打 印 c 計 說 明 書 及 英 文 資 料 打 印 裝 訂 成 冊 最 后 與 相 相 關(guān) 資 料 一 起 裝 入 檔 案 袋 四 參 考 資 料 d 塑 料 成 型 技 術(shù) 及 模 具 設 計 e 塑 料 模 具 計 算 機 輔 助 設 計 f 塑 料 模 具 設 計 手 冊 g 模 具 制 造 工 藝 學 緒 論 一 塑 料 及 塑 料 工 業(yè) 的 發(fā) 展 塑 料 是 以 樹 脂 為 主 要 成 分 的 高 分 子 有 機 化 合 物 簡 稱 高 聚 物 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 42 頁 塑 料 其 余 成 分 包 括 增 塑 劑 穩(wěn) 定 劑 增 強 劑 固 化 劑 填 料 及 其 它 配 合 劑 塑 料 制 件 在 工 業(yè) 中 應 用 日 趨 普 遍 這 是 由 于 它 的 一 系 列 特 殊 的 優(yōu) 點 決 定 的 塑 料 密 度 小 質(zhì) 量 輕 大 多 數(shù) 塑 料 的 密 度 都 1 0 1 4g 3 之 間 相 當 于 鋼 材 密 度 的 0 11 和 鋁 材 密 度 的 0 5 左 右 所 以 有 以 塑 代 鋼 的 優(yōu) 點 塑 料 比 強 度 高 絕 緣 性 能 好 介 電 損 耗 低 是 電 子 工 業(yè) 不 可 缺 少 的 原 材 料 塑 料 的 化 學 穩(wěn) 定 性 高 對 酸 堿 和 許 多 化 學 藥 品 都 有 很 好 的 耐 腐 蝕 能 力 塑 料 還 有 很 好 的 減 摩 耐 磨 及 減 震 隔 音 性 能 也 較 好 因 此 塑 料 躋 身 于 金 屬 纖 維 材 料 和 硅 酸 鹽 三 大 傳 統(tǒng) 材 料 之 列 在 國 民 經(jīng) 濟 中 塑 料 制 件 已 成 為 各 行 各 業(yè) 不 可 缺 少 的 重 要 材 料 之 一 塑 料 工 業(yè) 的 發(fā) 展 階 段 大 致 分 為 一 下 及 個 階 段 1 初 創(chuàng) 階 段 30 年 代 以 前 科 學 家 研 制 分 醛 硝 酸 纖 維 和 聚 酰 胺 等 熱 塑 料 他 們 的 工 業(yè) 化 特 征 是 采 用 間 歇 法 小 批 量 生 產(chǎn) 2 發(fā) 展 階 段 30 年 代 低 密 度 聚 乙 烯 聚 氯 乙 烯 等 塑 料 的 工 業(yè) 化 生 產(chǎn) 奠 定 了 塑 料 工 業(yè) 的 基 礎(chǔ) 為 其 進 一 步 發(fā) 展 開 辟 了 道 路 3 飛 躍 階 段 50 年 代 中 期 到 60 年 代 末 塑 料 的 產(chǎn) 量 和 數(shù) 量 不 斷 增 加 成 型 技 術(shù) 更 趨 于 完 善 4 穩(wěn) 定 增 長 階 段 70 年 代 以 來 通 過 共 聚 交 聯(lián) 共 混 復 合 增 強 填 充 和 發(fā) 泡 等 方 法 來 改 進 塑 料 性 能 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 擴 大 應 用 領(lǐng) 域 生 產(chǎn) 技 術(shù) 更 趨 合 理 塑 料 工 業(yè) 向 著 自 動 化 連 續(xù) 化 產(chǎn) 品 系 列 化 以 及 不 斷 拓 寬 功 能 性 和 塑 料 的 新 領(lǐng) 域 發(fā) 展 我 國 塑 料 工 業(yè) 發(fā) 展 較 晚 40 年 代 只 有 酚 醛 和 賽 璐 珞 兩 種 塑 料 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 共 42 頁 年 產(chǎn) 僅 200t 50 年 代 末 由 于 萬 噸 級 聚 氯 乙 稀 裝 置 的 投 產(chǎn) 和 70 年 代 中 期 引 進 石 油 化 工 裝 置 的 建 成 投 產(chǎn) 使 塑 料 工 業(yè) 有 了 兩 次 的 躍 進 于 此 同 時 塑 料 成 型 加 工 機 械 和 工 藝 方 法 也 得 到 了 迅 速 的 發(fā) 展 各 種 加 工 工 藝 都 已 經(jīng) 齊 全 塑 料 由 于 其 不 斷 的 被 開 發(fā) 和 應 用 加 之 成 型 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 成 熟 于 完 善 極 大 地 促 進 了 成 型 模 具 的 開 發(fā) 于 制 造 隨 者 工 工 業(yè) 塑 料 制 件 和 日 用 塑 料 制 件 的 品 種 和 需 求 的 日 益 增 加 而 且 產(chǎn) 品 的 更 新 換 代 周 期 也 越 來 越 短 對 塑 料 和 產(chǎn) 量 和 質(zhì) 量 提 出 了 越 來 越 高 的 要 求 二 塑 料 成 型 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 重 要 作 用 模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 重 要 的 工 藝 裝 備 模 具 工 業(yè) 是 國 民 經(jīng) 濟 各 部 門 發(fā) 展 的 重 要 基 礎(chǔ) 之 一 塑 料 模 是 指 用 于 成 型 塑 料 制 件 的 模 具 它 是 型 腔 模 的 一 種 類 型 模 具 設 計 水 平 的 高 低 加 工 設 備 的 好 壞 制 造 力 量 的 強 弱 模 具 質(zhì) 量 的 好 壞 直 接 影 響 著 許 多 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 和 老 產(chǎn) 品 的 更 新 換 代 影 響 著 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 經(jīng) 濟 效 益 的 提 高 美 國 工 業(yè) 界 認 為 模 具 工 業(yè) 是 美 國 工 業(yè) 的 基 礎(chǔ) 日 本 則 稱 模 具 是 促 進 社 會 繁 榮 富 裕 的 勞 動 力 近 年 來 我 國 各 行 業(yè) 對 模 具 的 發(fā) 展 都 非 常 重 視 1989 年 國 務 院 頒 布 了 當 前 產(chǎn) 業(yè) 政 策 要 點 的 決 定 在 重 點 支 持 改 造 的 產(chǎn) 業(yè) 產(chǎn) 品 中 把 模 具 制 造 列 為 機 械 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 它 確 定 了 模 具 工 業(yè) 在 國 民 經(jīng) 濟 中 的 重 要 地 位 也 提 出 了 振 興 模 具 工 業(yè) 的 主 要 任 務 總 之 要 盡 快 提 高 我 國 模 具 工 業(yè) 的 整 體 技 術(shù) 水 平 并 迎 頭 趕 上 發(fā) 達 國 家 的 模 具 技 術(shù) 水 平 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 42 頁 三 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢 一 副 好 的 塑 料 模 具 與 模 具 的 設 計 模 具 材 料 及 模 具 制 造 有 很 大 的 關(guān) 系 總 觀 世 界 發(fā) 展 趨 勢 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 發(fā) 展 可 以 歸 納 為 以 下 幾 個 方 面 1 模 具 的 標 準 化 為 了 適 應 大 規(guī) 模 成 批 生 產(chǎn) 塑 料 成 型 模 具 和 縮 短 模 具 制 造 周 期 的 需 要 模 具 的 標 準 化 工 作 十 分 重 要 目 前 我 國 模 具 標 準 化 程 度 只 達 到 了 20 注 射 模 方 面 關(guān) 于 模 具 零 件 模 具 技 術(shù) 條 件 和 標 準 模 架 等 有 了 一 些 國 標 當 前 的 任 務 是 重 點 研 究 開 發(fā) 熱 流 道 標 準 元 件 和 模 具 溫 控 標 準 裝 置 精 密 標 準 模 架 精 密 導 向 件 系 列 標 準 模 板 及 模 具 標 準 件 的 先 進 技 術(shù) 和 等 向 性 標 準 化 模 塊 等 2 加 強 理 論 研 究 隨 著 塑 料 制 件 的 大 型 化 和 復 雜 化 模 具 的 重 量 達 到 數(shù) 噸 甚 至 十 多 噸 這 樣 大 的 模 具 若 只 憑 經(jīng) 驗 設 計 往 往 會 因 設 計 不 當 而 造 成 模 具 報 廢 大 量 的 資 金 被 浪 費 所 以 大 型 模 具 還 是 要 向 理 論 設 計 方 面 發(fā) 展 如 模 板 剛 度 強 度 的 計 算 和 充 型 流 動 理 論 的 建 立 3 塑 料 制 件 的 精 密 化 微 型 化 和 超 大 型 化 為 了 滿 足 各 種 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 塑 料 成 型 技 術(shù) 正 朝 著 精 密 化 微 型 化 和 超 大 型 化 等 方 面 發(fā) 展 精 密 注 射 成 型 是 能 將 塑 料 制 件 尺 寸 公 差 保 持 在 0 01 0 001 之 內(nèi) 的 成 型 工 藝 方 法 其 制 件 主 要 用 于 電 子 儀 表 工 業(yè) 微 型 化 的 塑 料 制 件 要 求 在 微 型 的 設 備 上 生 產(chǎn) 目 前 德 國 已 經(jīng) 研 究 出 注 射 量 只 有 0 1g 的 微 型 注 射 機 而 法 國 有 注 射 量 為 17 萬 g 的 超 大 型 注 射 機 合 模 力 為 150MN 美 國 和 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 9 頁 共 42 頁 日 本 也 有 較 先 進 的 注 射 機 目 前 國 產(chǎn) 注 射 機 的 注 射 量 也 已 達 3 5 萬 g 合 模 力 為 80MN 4 新 技 術(shù) 新 工 藝 的 研 制 開 發(fā) 和 應 用 隨 著 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 模 具 新 材 料 模 具 加 工 新 技 術(shù) 和 模 具 新 工 藝 方 面 的 開 發(fā) 已 成 為 當 前 模 具 工 業(yè) 生 產(chǎn) 和 科 研 的 主 要 任 務 之 一 十 多 年 來 國 內(nèi) 外 在 塑 料 行 業(yè) 投 入 了 大 量 的 資 金 和 研 究 力 量 取 的 了 許 多 成 果 例 如 材 料 方 面 有 預 硬 鋼 馬 氏 體 時 效 鋼 耐 腐 蝕 鋼 等 模 具 加 工 技 術(shù) 方 面 有 廣 泛 應 用 仿 形 加 工 電 加 工 數(shù) 控 加 工 及 微 機 控 制 加 工 等 另 外 模 具 CAD CAM CAE 技 術(shù) 也 進 入 了 實 用 階 段 1 全 面 推 廣 CAD CAM CAE 技 術(shù) 模 具 CAD CAM CAE 技 術(shù) 是 模 具 設 計 制 造 的 發(fā) 展 方 向 隨 著 微 機 軟 件 的 發(fā) 展 和 進 步 普 及 CAD CAM CAE 技 術(shù) 的 條 件 已 基 本 成 熟 各 企 業(yè) 將 加 大 CAD CAM 技 術(shù) 培 訓 和 技 術(shù) 服 務 的 力 度 進 一 步 擴 大 CAE 技 術(shù) 的 應 用 范 圍 計 算 機 和 網(wǎng) 絡 的 發(fā) 展 正 使 CAD CAM CAE 技 術(shù) 跨 地 區(qū) 跨 企 業(yè) 跨 院 所 地 在 整 個 行 業(yè) 中 推 廣 成 為 可 能 實 現(xiàn) 技 術(shù) 資 源 的 重 新 整 合 使 虛 擬 制 造 成 為 可 能 2 模 具 掃 描 及 數(shù) 字 化 系 統(tǒng) 高 速 掃 描 機 和 模 具 掃 描 系 統(tǒng) 提 供 了 從 模 型 或 實 物 掃 描 到 加 工 出 期 望 的 模 型 所 需 的 諸 多 功 能 大 大 縮 短 了 模 具 的 在 研 制 制 造 周 期 有 些 快 速 掃 描 系 統(tǒng) 可 快 速 安 裝 在 已 有 的 數(shù) 控 銑 床 及 加 工 中 心 上 實 現(xiàn) 快 速 數(shù) 據(jù) 采 集 自 動 生 成 各 種 不 同 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 加 工 程 序 不 同 格 式 的 CAD 數(shù) 據(jù) 用 于 模 具 制 造 業(yè) 的 逆 向 工 程 模 具 掃 描 系 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 10 頁 共 42 頁 統(tǒng) 已 在 汽 車 摩 托 車 家 電 等 行 業(yè) 得 到 成 功 應 用 相 信 在 十 五 期 間 將 發(fā) 揮 更 大 的 作 用 加 入 世 貿(mào) 組 織 后 我 國 將 獲 得 一 個 更 加 穩(wěn) 定 的 國 際 經(jīng) 貿(mào) 環(huán) 境 從 而 有 利 于 我 國 的 改 革 開 放 有 利 于 我 國 與 各 國 各 地 區(qū) 的 經(jīng) 濟 貿(mào) 易 合 作 有 利 于 世 界 經(jīng) 濟 的 穩(wěn) 定 發(fā) 展 我 國 在 制 定 法 律 法 規(guī) 時 要 遵 守 WTO 的 規(guī) 則 增 加 透 明 度 減 少 行 政 干 預 等 在 市 場 開 放 方 面 需 要 逐 步 降 低 關(guān) 稅 取 消 非 關(guān) 稅 措 施 開 放 服 務 業(yè) 市 場 等 這 無 論 在 觀 念 上 還 是 在 體 制 上 都 會 帶 來 一 定 的 變 化 我 國 加 入 WTO 同 時 也 將 為 各 國 各 地 區(qū) 的 貿(mào) 易 伙 伴 提 供 更 好 更 穩(wěn) 定 的 市 場 進 入 機 會 使 我 國 的 投 資 環(huán) 境 將 更 為 寬 松 透 明 穩(wěn) 定 我 國 的 利 用 外 資 領(lǐng) 域 將 進 一 步 擴 大 我 國 的 市 場 體 系 將 更 加 完 善 和 發(fā) 達 國 內(nèi) 和 國 外 模 具 企 業(yè) 都 可 以 從 中 得 到 更 多 的 機 會 和 收 益 四 塑 料 模 具 的 分 類 按 塑 件 成 型 方 本 法 不 同 可 分 為 1 注 射 模 注 射 模 又 稱 注 塑 模 注 射 成 型 主 要 是 通 過 注 射 機 把 粒 狀 塑 料 或 粉 狀 塑 料 熔 融 后 注 射 成 型 成 塑 料 制 品 它 主 要 用 于 熱 塑 性 和 熱 固 性 塑 料 2 壓 縮 模 壓 縮 模 又 稱 壓 塑 模 它 主 要 是 通 過 把 預 熱 過 的 塑 料 直 接 壓 入 模 具 型 腔 由 于 化 學 反 應 或 物 理 反 應 使 塑 料 逐 漸 硬 化 成 型 3 壓 鑄 模 壓 鑄 模 又 稱 傳 遞 模 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 11 頁 共 42 頁 4 擠 出 模 擠 出 模 常 稱 擠 出 機 頭 擠 出 成 型 是 利 用 擠 出 機 筒 內(nèi) 的 螺 桿 旋 轉(zhuǎn) 加 壓 的 方 式 連 續(xù) 地 將 塑 化 好 的 呈 熔 融 狀 態(tài) 的 物 料 從 擠 出 機 的 機 筒 中 擠 出 成 型 5 氣 動 成 型 模 氣 動 成 型 模 包 括 中 空 吹 塑 成 型 模 真 空 成 型 模 壓 縮 空 氣 成 型 模 等 五 典 型 塑 料 注 射 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 組 成 塑 料 注 射 成 型 模 具 主 要 用 于 成 型 熱 塑 性 塑 料 制 件 近 年 來 在 熱 固 性 塑 料 的 成 型 中 也 得 到 了 日 趨 廣 泛 的 應 用 由 于 塑 料 注 射 成 型 模 具 的 適 用 性 比 較 廣 而 且 用 這 種 方 法 成 型 塑 料 制 件 的 內(nèi) 在 和 外 觀 質(zhì) 量 均 較 好 生 產(chǎn) 效 率 特 別 高 所 以 塑 料 注 射 模 具 已 日 益 引 起 人 們 的 重 視 注 射 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 的 合 理 性 將 直 接 影 響 塑 件 的 成 型 質(zhì) 量 生 產(chǎn) 效 率 勞 動 強 度 模 具 壽 命 和 成 本 等 一 副 典 型 的 注 射 模 具 可 由 以 下 幾 部 分 組 成 1 成 型 零 件 成 型 零 部 件 是 指 動 定 模 部 分 有 關(guān) 組 成 型 腔 的 零 件 如 成 型 零 件 內(nèi) 表 面 的 凸 模 和 成 型 塑 件 外 表 面 的 凹 模 以 及 各 種 成 型 桿 鑲 件 等 2 合 模 導 向 機 構(gòu) 合 模 導 向 機 構(gòu) 是 保 證 動 模 和 定 模 在 合 模 時 準 確 對 合 以 保 證 塑 件 形 狀 和 尺 寸 的 精 確 度 并 避 免 模 具 中 其 他 零 件 發(fā) 生 碰 撞 和 干 涉 常 用 的 合 模 導 向 機 構(gòu) 是 導 柱 和 導 套 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 12 頁 共 42 頁 3 澆 注 系 統(tǒng) 澆 注 系 統(tǒng) 是 熔 融 塑 料 從 注 射 機 噴 嘴 進 入 模 具 型 腔 所 流 經(jīng) 的 通 道 它 包 括 主 流 道 分 流 道 澆 口 及 冷 料 穴 等 4 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機 構(gòu) 當 塑 件 的 側(cè) 向 有 凹 凸 形 狀 的 孔 或 凸 臺 時 在 開 模 推 出 塑 件 之 前 必 須 先 把 成 型 塑 件 側(cè) 向 凹 凸 形 狀 的 型 芯 從 塑 件 上 脫 開 塑 件 方 能 順 利 脫 模 5 推 出 機 構(gòu) 推 出 機 構(gòu) 是 指 分 型 后 將 塑 件 從 模 具 中 推 出 的 裝 置 又 稱 脫 模 機 構(gòu) 一 般 情 況 下 推 出 機 構(gòu) 由 推 桿 推 桿 固 定 板 推 板 主 流 道 拉 料 桿 復 位 桿 及 導 向 機 構(gòu) 所 組 成 常 見 的 推 出 機 構(gòu) 有 推 桿 推 出 機 構(gòu) 推 管 推 出 機 構(gòu) 推 薦 板 推 出 機 構(gòu) 等 6 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 亦 稱 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 它 是 為 了 滿 足 注 射 成 型 工 藝 對 模 具 溫 度 的 要 求 而 設 置 的 其 作 用 是 保 證 塑 料 熔 體 的 順 利 充 型 和 塑 件 的 固 化 定 型 注 射 模 具 中 是 設 置 冷 卻 回 路 還 是 設 置 加 熱 裝 置 要 根 據(jù) 塑 料 品 種 塑 件 成 型 工 藝 來 確 定 冷 卻 系 統(tǒng) 一 般 是 在 模 具 上 開 設 水 道 加 熱 系 統(tǒng) 則 在 模 具 內(nèi) 部 或 四 周 安 裝 加 熱 元 件 7 排 氣 系 統(tǒng) 在 注 射 成 型 成 型 過 程 中 為 了 將 型 腔 中 的 氣 體 及 注 射 成 型 過 程 中 塑 料 本 身 揮 發(fā) 出 來 的 氣 體 排 出 模 外 以 避 免 它 們 在 塑 料 熔 體 充 型 過 程 中 造 成 氣 孔 或 充 不 滿 等 缺 陷 常 常 需 要 開 設 排 氣 系 統(tǒng) 排 氣 系 統(tǒng) 是 在 分 型 面 上 有 目 的 地 開 設 幾 條 排 氣 槽 許 多 模 具 的 推 桿 或 活 動 型 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 13 頁 共 42 頁 芯 與 模 板 之 間 的 配 合 間 隙 可 起 排 氣 作 用 小 型 塑 料 制 件 的 排 氣 量 不 大 因 此 可 直 接 利 用 分 型 面 排 氣 8 支 承 零 部 件 用 來 安 裝 固 定 或 支 承 成 型 部 件 及 前 述 的 各 部 分 機 構(gòu) 的 零 部 件 均 稱 為 支 承 零 部 件 支 承 零 部 件 組 裝 在 一 起 可 以 構(gòu) 成 注 射 模 具 的 基 本 骨 架 六 畢 業(yè) 設 計 應 達 到 的 要 求 通 過 這 次 畢 業(yè) 設 計 應 達 到 學 校 對 畢 業(yè) 設 計 的 要 求 同 時 通 過 對 話 筒 塑 料 注 射 模 的 設 計 應 達 到 如 下 目 的 1 更 深 入 了 解 聚 合 物 的 物 理 性 能 流 動 性 成 型 過 程 中 的 物 理 化 學 變 化 以 及 塑 料 的 組 成 分 類 及 其 性 能 2 更 深 入 了 解 塑 料 成 型 的 基 本 原 理 和 工 藝 特 點 正 確 分 析 成 型 工 藝 對 模 具 的 要 求 3 掌 握 各 種 成 型 設 備 對 各 類 模 具 的 要 求 4 掌 握 各 類 成 型 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 及 設 計 計 算 方 法 能 設 計 中 等 復 雜 模 具 5 具 有 分 析 解 決 成 型 現(xiàn) 場 技 術(shù) 技 術(shù) 問 題 的 能 力 包 括 具 有 分 析 成 型 缺 陷 產(chǎn) 生 的 原 因 和 提 出 克 服 辦 法 的 能 力 結(jié) 合 以 前 學 過 的 各 門 課 程 綜 合 運 用 各 種 知 識 來 完 善 這 次 畢 業(yè) 設 計 在 設 計 過 程 中 還 應 該 注 意 了 解 塑 料 模 具 的 新 工 藝 新 技 術(shù) 和 新 材 料 的 發(fā) 展 動 態(tài) 閱 讀 外 文 資 料 學 習 掌 握 新 知 識 更 好 地 為 本 設 計 和 振 興 我 國 的 塑 料 成 型 加 工 技 術(shù) 服 務 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 14 頁 共 42 頁 一 塑 件 工 藝 分 析 1 塑件材料及其工藝特性分析 聚丙烯 PP 塑料基本特性 成型工藝 用途 1 基本特性 聚丙烯無味 無色 無毒 外觀似聚乙烯 但比聚乙烯更透明更輕 密度僅為 0 90 0 91g cm3 它不吸水 光澤好 易著色 聚丙烯的屈服強度 抗拉 抗壓強度和硬度及彈性比聚乙烯好 定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈 其具有特別高的抗彎曲疲勞強度 如用聚丙烯注射成型的一體鉸鏈 蓋和本體合一的各種容器 經(jīng)過 7 107 次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象 聚丙烯的熔點為 164 170 0C 其耐熱性好 能在 1000C 以上的溫度下 進行消毒滅菌 聚丙烯耐低溫的使用溫度可達 15 0C 在低于 35 0C 時會 脆裂 聚丙烯的高頻絕緣性能好 而且由于其不吸水 絕緣性能不受濕度 的影響 聚丙烯在氧 熱 光的作用下極易解聚 老化 所以必須加入防 老化劑 2 成型工藝條件 結(jié)晶性料 吸濕性小 可能發(fā)生熔融破裂 長期與熱金屬接觸易發(fā)生 分解 流動性極好 溢邊值 0 03mm 左右 聚丙烯熱容量大 注射成型模具必須設計能充分進行冷卻的冷卻回路 冷卻速度快 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應散熱緩慢 成形收縮范圍大 收縮率大 易發(fā)生縮孔 凹痕 變形 方向性強 注意控制成形溫度 料溫低方向性明顯 尤其低溫高壓時更明顯 模 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 15 頁 共 42 頁 具溫度低于 500C 以下塑件不光澤 易產(chǎn)生熔接不良 流痕 90 以 上時易發(fā)生翹曲 變形 因此 適宜模溫為 800C 左右 不可低于 500C 模具溫度將影響塑件光潔度 溫度較低則導致光潔度較低 塑件應壁厚均勻 避免缺口 尖角 以避免應力集中 注射壓力 60 100MPa 3 用途 聚丙烯可用于制作各種機械零件如法蘭 接頭 泵葉輪 汽車零件和 自行車零件 可作水 蒸汽 各種酸堿等的輸送管道 化工容器和其他設 備的襯里 表面涂層 可制造蓋和本體合一的箱殼 各種絕緣零件 并用 于醫(yī)藥工業(yè)中 2 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析 1 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析 該零件總體形狀是圓筒形 里面有一個 4mm 高 7 5mm 的小圓筒抽芯和有一個 4mm 的側(cè)抽芯 還有加強筋 該塑件屬于 一般復雜程度 如下圖 1 所示 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 16 頁 共 42 頁 圖 1 香水蓋零件 3D 圖 2 尺寸精度分析 該塑件沒有什么重要尺寸 尺寸精度為 5 到 6 級 由以上分析可見 該零件的尺寸精度為低精度 對應的模具的相關(guān)零件的尺寸加工可以保證 該塑件形狀簡單 是一個較薄的圓形制品 壁厚最大處為 3 5mm 最 小壁厚處為 0 8mm 壁厚差不多 較均勻 為了便于從成型零件上順利脫 出塑件 塑件的精度為一般精度 即塑件的精度等級是 MT3 級 3 表面質(zhì)量分析 該零件的表面和配合面除要求沒有缺陷 毛刺 沒有特別的表面質(zhì)量 要求 故比較容易實現(xiàn) 綜上分析可以看出 注射時在工藝參數(shù)控制得好的情況下 零件的成 型要求可以得到保證 4 方案 方案一 斜導柱與側(cè)滑快同時安裝在定模 方案二 斜導柱固定在定模 側(cè)滑塊安裝在動模 經(jīng)分析 綜合考慮各方面的因素 方案一較合理 二 注射機型號的確定 1 計算塑件的體積和質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機及確定型腔參數(shù) 經(jīng)計算塑件的體 積為 V 1677 19 立方毫米 計算塑件的質(zhì)量 根據(jù) 塑料模設計手冊 中 13 頁表 1 4 常用熱塑性塑料成形條件知 PP 的密度為 p 0 90 0 91 g cm 3 選 p 0 90 g cm 3 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 17 頁 共 42 頁 故塑件的質(zhì)量為 w v p 1677 19 0 90 9 03g 采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu) 考慮其外形尺寸 注射機所需壓力和現(xiàn)有 設備等情況 初步選用注射機 XS ZS 22 型 103 頁 表 4 2 常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能 型號 XS ZS 22 臥式 螺桿 柱塞 直徑 mm 20 注射壓力 MPa 75 鎖模力 KN 50 最大成型面積 c 130 模具厚度 最大 180mm 最小 60mm 最大開合模行程 mm 160 噴嘴 球半徑 mm 12 孔直徑 mm 2 動定模固定板尺寸 mm 250 280 2 塑件注射工藝參數(shù)的確定 查 塑料成型工藝與模具設計 47 頁表 3 1 各種塑料的注射工藝參數(shù) 選用螺桿式注射機各溫度為 噴嘴溫度 170 190 模具溫度 40 80 料筒溫度 前段 180 200 中段 200 220 后段 160 170 三 注射模的結(jié)構(gòu)設計 注射模結(jié)構(gòu)設計主要包括 分型面的選擇 模具型腔數(shù)的確定及型腔 的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設計 推 出機構(gòu)的設計等內(nèi)容 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 18 頁 共 42 頁 1 分型面選擇 為了將塑件從閉合的模腔中取出 為了取出澆注系統(tǒng)凝料 或為了滿 足模具的動作要求 必須將模具的一些面分開 這些可分開的面可統(tǒng)稱為 分型面 分開型腔取出塑件的面叫型腔分型面 塑件在型腔中的方位選擇 是否合理 將直接影響模具總體結(jié)構(gòu)的復雜程度 一般應盡量避免與開合 模方向垂直或傾斜的側(cè)向分型和抽芯 使模具結(jié)構(gòu)盡可能簡單 為此 在 選擇塑件在型腔中的方位時 要盡量避免與開合模方向垂直或傾斜的方向 有側(cè)孔側(cè)凹 在選擇分型面位置時 應注意以下幾點 1 分型面在塑件外形最大輪廓處 2 便于塑件順利脫模 3 保證塑件的精度要求 4 滿足塑件的外觀要求 5 便于模具加工制造 6 減少塑件在合模分型面上的投影面積 可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象 7 有利于排氣 8 保證抽心機構(gòu)順利抽心 模具設計中分型面的選擇很關(guān)鍵 它決定了模具的結(jié)構(gòu) 應根據(jù)分型面選 擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面 根據(jù)塑件的形狀和尺寸 采用平 直分型面 分型面的位置和形狀如圖 2 所示 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 19 頁 共 42 頁 圖 2 平直分型面示意圖 2 確定型腔的排列方式 型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的質(zhì)量 投影面積 幾何形狀 制品 精度 批量以及經(jīng)濟效益來確定 以上這些因素有時是相互制約的 在確 定設計方案時必須進行協(xié)調(diào) 以保證滿足其主要條件 型腔數(shù)量確定之后 便進行型腔的排列 型腔的排列涉及模具尺寸 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的平衡 抽芯機構(gòu)的設計 鑲件及型心的設計 以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 以上這些問題又與分型面及澆口的位置選擇有 關(guān) 所以在具體設計過程中 要進行必要的調(diào)整 以達到比較完善的設計 本塑件在注射時采用一模四件 即模具需要四個型腔 綜 合考慮澆注系統(tǒng) 模具結(jié)構(gòu)的復雜程度等因素 擬采取如圖 3 所示的型腔排列方式 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 20 頁 共 42 頁 圖 3 型腔排列方式示意圖 該塑件有側(cè)向抽芯 這種排列方式的最大優(yōu)點是料流長度較短 易充滿型 腔 成型周期短 3 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)設計是否合理不僅對塑件性能 結(jié)構(gòu) 尺寸 內(nèi)外在質(zhì)量 等影響很大 而且還于塑件所用的塑料的利用率 成型生產(chǎn)效率等相關(guān) 因此這是一個重要環(huán)節(jié) 澆注系統(tǒng)是指模具中注射機噴嘴到型腔之間的進料通道 流注系統(tǒng)包 括主流道 分流道 澆口和冷料穴等四部分組成 澆注系統(tǒng)的作用是將塑 料熔體充滿型腔 并將注射壓力傳遞到模腔的各個部位 以獲得組織致密 外觀清晰 表面光潔和尺寸精確的塑件 采用普通澆注系統(tǒng)時 制件脫模后還需將澆注系統(tǒng)凝料從制件上切除 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 21 頁 共 42 頁 點澆口除外 凝料可再加以回收利用 因此 在設計澆注系統(tǒng)時 應 在不影響制件質(zhì)量的前提下盡量減小流道尺寸 以減小流道回料 4 主流道設計 根據(jù) 塑料成型工藝與模具設計 103 頁表 4 2 常用國產(chǎn)注射機的規(guī) 格和性能 查得型號 XS ZS 22 臥式 注射機噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑 d0 2 mm 噴嘴前端球面半徑 R0 12mm 則主流道主要尺寸可根據(jù)如下 計算獲得 主流道小端直徑 d d0 0 5 1 mm 3mm 主流道球面半徑 R R 1 2 mm 13mm 球面配合高度 3 5 取 5 主流道錐角 2 6 取 3 主流道長度 60 取 45 主流道大端直徑 mtgLtgdD57 4232 主流套材料 T10A 熱處理 HRC50 55 為了使熔料順利進入分流道 在主流道出料端設計半徑 r 4 mm 的圓 弧過渡 1 主流道襯套的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 4 所示 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 22 頁 共 42 頁 圖 4 澆口套形式及尺寸 2 主流道襯套的固定 澆口套與模板間配合采用 H7 m6 的過渡配合 與定位圈采用 H9 f9 的配合 5 分流道設計 圓形截面分流道的缺點 其的加工要以分型面為界分成兩半進行加工 才利于凝料脫出 這種加工的工藝性不佳 其模具閉合后難以保證兩半圓 對準 梯形截面分流道的優(yōu)點 容易加工 且塑料熔體熱量散失及流動阻力 均不大 比較以上的兩種形式 再考慮加工的經(jīng)濟性 采用梯形截面分流道更 符合設計的要求 故本模具的分流道設計形式采用了梯形截面分流道的形 式 分流道截面形狀如圖 5 所示 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 23 頁 共 42 頁 圖 5 分流道截面形狀 經(jīng)查表計算 取 H 4 L 22 b 6 點澆口長度 Lg 1mm 6 澆口設計 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式 選用潛伏澆口較為理想 設 計時考慮選擇從壁厚為 1 5 mm 處進料 且模具結(jié)構(gòu)采用鑲拼式型芯 有 利于排氣 采用截面為矩形的潛伏澆口 初選尺寸為如圖 6 所示 其中錐 角取 10 20 傾斜角為 42 45 試模時修正 圖 6 潛伏式澆口形式 澆口位置的選擇需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征 成型質(zhì)量和技術(shù)要 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 24 頁 共 42 頁 求 并綜合分析塑料熔體在模內(nèi)的流動性 成型條件等因素 通常可考慮 一下原則 1 盡量縮短流動距離 2 澆口應開設在塑件壁厚最厚處 3 必須盡量減少或避免熔接痕 4 應有利于型腔中氣體的排除 5 考慮分子定向的影響 6 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 7 不在承受彎曲和沖擊載荷的部位設置澆口 8 澆口位置的選擇應考慮塑件外觀質(zhì)量 綜上所述 澆口位置如圖 7 所示 圖 7 澆口的位置分布圖 7 成型零件的結(jié)構(gòu)設計 1 凹模的結(jié)構(gòu)設計 模具采用一模四件的結(jié)構(gòu)形式 考慮加工難易程度和材料的價值利用等因 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 25 頁 共 42 頁 素 凹模采用整體式型腔結(jié)構(gòu) 其特點是牢固 不易變形 不會使塑件產(chǎn) 生拼接線痕跡 結(jié)構(gòu)如圖 8 所示 圖 8 型腔 如上圖成型型腔在定模板上 根據(jù)分流道與澆口的設計要求 分流 道與澆口均開設在定模型板和凹模板上 2 凸模結(jié)構(gòu)設計 凸模主要是與凹模結(jié)合構(gòu)成模具的型腔座 其凸模 主型芯與分型芯 采 用鑲嵌結(jié)構(gòu)形式 其結(jié)構(gòu)如圖 9 所示 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 共 42 頁 圖 9 型芯 8 合模導向機構(gòu)的設計 1 導柱的設計 長度 導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出 8 12mm 以避免 出現(xiàn)導柱未導正方向而型芯先進入型腔 形狀 導柱前端應做成錐臺形或半球形 以使導柱順利進入導向孔 材料 導柱應有硬而耐磨的表面 堅韌而不易折斷的內(nèi)芯 故采用 T8A 經(jīng)淬火處理 硬度為 50 55HRC 導柱固定部分表面粗糙度 Ra 0 8 m 導向部分 Ra 為 0 8 0 4 m 取 0 5 m 布置 導柱應合理均布在模具分型面的四周 導柱中心至模具邊緣應 有足夠的距離 以保證模具強度 導柱中心到模具邊緣通常為導柱直 徑的 1 1 5 倍 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 27 頁 共 42 頁 配合精度 導柱固定端與模板之間采用 H7 m6 的過渡配合 導柱的導 向部分采用 H7 f7 間隙配合 具體尺寸 單位 mm d f7 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 定 模 導 柱 16 0 018 0 025 動 模 導 柱 16 0 018 0 025 導柱總長 定模導柱為 70mm 動模導柱為 55mm 2 導套的設計 材料 T8A 熱處理 硬度 HRC50 55 應低于導柱 配合精度 型導套用 H7 r6 配合鑲?cè)肽０?具體尺寸 單位 mm d H7 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 定 模 導 套 16 0 0180 動 模 導 套 16 0 0180 四 模具設計的有關(guān)計算 本模具中成型零件工作尺寸計算時均采用平均法計算 查 塑料模設 計手冊 知 PP 的收縮率為 1 0 2 5 故平均收縮率為 Scp 1 0 2 5 2 1 75 考慮到模具制造的現(xiàn)有條件 模具公差去 3 1 型腔和型芯工作尺寸計算 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 28 頁 共 42 頁 查 塑料成型工藝與模具設計 189 頁表 4 4 5 按平均收縮率計算模具 成型零件工作尺寸的公式表 型腔徑向尺寸 Dm 1 Scp d x 17 12 x 0 75 m 0043 型芯徑向尺寸 dm 1 Scp D x 14 08 x 0 75 0m 043 型腔深度尺寸 Hm 1 Scp h x 16 14 x 0 6 0043 型芯高度尺寸 hm 1 Scp H x 7 5 x 0 6 0m 036 中心距 Lm 1 Scp L 2 型腔內(nèi)凸臺或孔的中心線至側(cè)壁距離 Lm 1 Scp L 2 型芯上凸臺或孔的中心線至側(cè)壁距離 Lm 1 Scp L 2 m 2 型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計算 在塑料制品的成型過程中 塑料熔體在型腔中產(chǎn)生很高的壓力 使型 腔發(fā)生變形甚至破裂 型腔的變形 不但影響塑件的尺寸精度 還可能使 拼合處產(chǎn)生間隙 形成溢料飛邊 變形過大 甚至會影響塑件的順利脫模 為了保證模具的強度 剛度 應根據(jù)模具零件的結(jié)構(gòu)和工作時的受力狀況 進行必要的強度 剛度計算 對大型模具 應以剛度計算為主 對小型模 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 29 頁 共 42 頁 具 以強度計算為主 1 壁厚的計算 查 塑料模具設計師指南 和 塑料成型工藝與模具設計 156 頁 按剛度條件計算 p 型腔內(nèi)塑料熔體壓力 取 p 60MPa h1 型腔側(cè)壁高度 H1 16mm E 型腔材料彈性模量 中碳鋼 E 2 1 100000MPa 按 塑料模具設計師指南 表 4 4 13 算 mWi013 9701 5 2 3 151 w r 經(jīng)計算得 S 12 99mm 取 S 13mm 2 型腔底板厚度計算 查 塑料成型工藝與模具設計 157 頁 按強度計算 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 30 頁 共 42 頁 取 P 60MPa r 8 5mm 模具強度計算的許用應力 一般中碳鋼 160MPa 計算得 h 4 53mm 3 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算 冷卻系統(tǒng)的設計原則 1 冷卻水道應盡量多 截面尺寸應盡量大 2 冷卻水道離模具型腔表面的距離 3 水道出入口的布置 a 澆口處加強冷卻和 b 冷卻水道的出入口溫差應 盡量小 4 冷卻水道應沿著塑料收縮方向設置 5 冷卻水道內(nèi)不應有存水和產(chǎn)生回流的部位 應暢通無阻 6 水管接頭的部位要設置在不影響操作的方向 7 冷卻水道的布置應避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 8 考慮水的密封防漏措施 型腔表面的溫度與水道孔徑 孔間距 孔至型腔表面的距離和冷卻 水的溫度等因素有關(guān) 為了保證冷卻系統(tǒng)具有足夠的冷卻能力 為保證 冷卻的均勻性 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下 冷卻水孔數(shù)量應盡量多 孔 徑盡量大 如圖 10 所示 圖 10 A 型腔表面溫度較均勻 制品內(nèi)應力 小 變形小 精度高 圖 10 B 型腔表面溫度差較大 冷卻不均勻 為保證傳熱效果 水道中水應處于絮流狀態(tài) 一定的孔徑應有一定的流 量與之想對應 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 31 頁 共 42 頁 圖 10 A 冷卻水道布置方式 圖 10 B 冷卻水道布置方式 根據(jù)中間板的厚度和型腔尺寸 參考設計手冊推薦值 在中間板中開 設 5 條直通式冷卻水道 直徑為 10 由于型芯是采用鑲拼組合 而且不 規(guī)則 又有頂桿 故在型芯中不能開設冷卻水道 又由于本塑件比較薄 只在型腔中開設冷卻水道是可行的 為了單位時間內(nèi)帶走更多的熱量 同 時平衡型芯處較熱的情況 要提高冷卻液的壓力 即單位時間的流量 冷卻水道和外界的連接采用標準件水嘴連接 1 冷卻水孔至型腔表面距離相等 為使塑件均勻冷卻 當塑件的壁厚均勻時 冷卻水孔與型腔表面的距 離最好相等 分布盡量與型腔輪廓相吻合 如圖 11 A 所示 當塑件 壁厚不均勻時 厚壁處應加強冷卻 如圖 11 B 所示 冷卻水孔至型 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 32 頁 共 42 頁 腔表面的距離應適當 一般可為 10 15mm 過大會影響冷卻效果 過 小會導致模腔表面溫差增大 冷卻水孔間距離不宜太大或太小 一般在 1 7 3 之間 圖 11 A 冷卻水道布置方式 圖 11 B 冷卻水道布置方式 2 澆口處加強冷卻 當塑件熔體剛充滿模腔時 澆口附近溫度最高 離澆口越遠處 溫 度越低 為保證冷卻均勻 對澆口處應加強冷卻 進水口設置在靠近澆 口處 出水口設置在遠離澆口處 3 降低進出口的溫差 為使整個塑件冷卻均勻一致 提高塑件質(zhì)量 當模腔各處溫度要求較 均勻時 則必須盡量降低冷卻水進出口的溫差 一般情況下冷卻水進出口 XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 33 頁 共 42 頁 的溫差應在 5 攝氏度以下 精密塑件應控制在 2 攝氏度左右 一般可通過 并聯(lián)水道或改變水孔的排列方式來降低進出是水口的溫差 如圖 12 所示 圖 12 A 所示形式水孔過長 進出口水的溫差較大 圖 12 B 所示形 式進出水口的溫差則較小 冷卻效果好 圖 12 A 冷卻水道方式 圖 12 B 冷卻水道方式 冷卻水孔避開熔接縫 冷卻水孔不宜設在靠近熔接縫處 以免影響熔接牢固 便于加工清理 冷卻水通道要易于加工 便于清理 水孔不宜過小 一般為 6 12mm XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 34 頁 共 42 頁 密封可靠 當冷卻水道設在模具零件的結(jié)合面上或穿過模具零件的結(jié)合面 時 應密封可靠 不能在結(jié)合面上產(chǎn)生泄露現(xiàn)象 另外進出口處 堵頭也應有很好的密封 本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫 因而在模具上不 設加熱系統(tǒng) 4 模具閉合高度的確定 根據(jù)支撐與固定零件的設計中提供的數(shù)據(jù) 確定模具的閉合高度 為 H H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 20 15 25 25 25 50 20 180 mm 五 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核 模具開模后為了便于取出制件 要求有足夠的開模距離 而注射 機的開模行程是有限制的 因此 模具設計時必須進行注射機開模行 程的校核 對于帶有不同形式的鎖模機構(gòu)的注射機 其最大開模行程 有的與模具厚度有關(guān) 有的則與模具厚度無關(guān) 1 注射機最大開模行程與模具厚度無關(guān)時的校核 對于具有液壓 機械式合模機構(gòu)的注射機 其最大開模行程系由 肘桿機構(gòu)和合模液壓缸的沖程決定 不受模具厚度的影響 模厚變化 時可由注射機模厚調(diào)節(jié)裝置調(diào)整 使注射機動定模板之間的距離與實 際模厚相適應 故校核時只需使注射機最大開模行程大于模具所需的 開模距離 即 S 最大 S XXXX 學校畢業(yè)設計說明書 第 35 頁 共 42 頁 式中 S 最大 注射機最大開模行程 mm S 模具所需要開模距離 mm 2 注射機最大開模行程與模具厚度有關(guān)時的校核 對具有側(cè)向抽芯時的最大開模行程 當模具需要利用開模動作完 成側(cè)向抽芯時 開模行程的校核應考慮側(cè)向抽芯所需的開模行程 若設完成側(cè)向抽芯所需的開模行程為 Hc 當 Hc H 1 H2 時 H c 對開模行程沒有影響 用 smax sk Hm H 1 H2 5 10 mm 公式進行 校核 當 Hc H 1 H2 時 可用 Hc 代替前述校核公式中的 H1 H2 進行校核 式中 Sk 注射機與固定模板之間的最大開距 mm Hm 模具厚度 mm 本模具的外形尺寸為 160mm 200 mm 180 mm XS ZS 22 型注 射機模板最大安裝尺寸為 250 mm 280 mm 故能滿足模具的安裝要 求 由上述的計算模具的閉合高度 H 180 mm XS ZS 22 型注