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畢業(yè)設計 論文 評閱教師評閱意見表 專業(yè) 機械設計制造及 其自動化 班級 1103 姓名 柴銳 題目 PP 材質(zhì) 310 x 260mm 廢紙簍注射模 該生論文選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標畢業(yè)論文 能夠達到綜合訓練 目標 題目有難度 工作量較大 論文結(jié)構(gòu)合理清晰 層次分明 結(jié)論具有邏輯性和科學性 文字表述通順 論文格式較為規(guī)范 能 較好的運用技術用語和計量單位 格式 圖表 數(shù)據(jù) 計算過程全 面豐富圖紙按規(guī)范進行折疊 同意參加答辯 評 閱 人 評 語 簽字 年 月 日 畢業(yè)設計 論文 指導教師評閱意見表 專業(yè) 機械設計制造 及其自動化 班級 1103 姓名 柴銳 題目 PP 材質(zhì) 310 x 260mm 廢紙簍注射模 該同學在畢業(yè)設計期間遵守紀律 積極努力學習與設計有關的 專業(yè)知識 工 作 量 符 合 教 學 要 求 根據(jù)畢業(yè)設計進度計劃 完成了文 獻資料查詢?nèi)蝿?并完成存檔說明的各項內(nèi)容 其英文翻譯符合要 求 翻譯準確 語句基本通順設 計 方 案 基 本 合 理 CAD繪 圖 基 本 準 確 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 文 理 通 順 結(jié) 構(gòu) 合 理 技 術 用 語 基 本 準 確 符 合 規(guī) 范 同 意 答 辯 指 導 教 師 評 語 簽字 年 月 日 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 PP 材質(zhì) 310 x 260mm 廢紙簍注射模 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 1103 班 學生姓名 柴銳 指導教師 陳慧珍 論文提交日期 2015 年 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 月 4 日 畢業(yè)設計 論文 任務書 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 1103 班 學生 柴銳 畢業(yè)設計 論文 題目 PP 材質(zhì) 310 x 260mm 廢紙簍注射 模 畢業(yè)設計 論文 內(nèi)容 一號圖紙 1 張 二號圖紙 3 張 裝配圖 零件圖 計算說明書一份 A4 紙小 4 字 30 頁 畢業(yè)設計 論文 專題部分 注塑成型工藝方案及模具結(jié) 構(gòu)的分析和確定 起止時間 2015 年 4 月 8 日 2015 年 6 月 20 日 指導教師 簽字 年 月 日 摘要 廢紙簍在日常生活中非常普遍 幾乎家家戶戶都有需要用到的地方 此次所設計的廢紙簍結(jié)構(gòu)簡單 但考慮它的實際應用 相應的設計了一 些曲面 并且計算也比較多 在設計注塑模時 可以方便 精確 迅速 地查詢和計算出所需要的設計參數(shù) 它是體現(xiàn)模具設計智能化 快速化 的重要方式之一 在塑料成型過程進行了全面的分析 我們設計了塑料模具的模具對 模腔 模制的塑料零件與在工作的直接接觸 在一定溫度下承受高的溫 度和壓力熔化 它必須有一個結(jié)構(gòu)合理 高強度和剛度 耐磨損性良好 正確的幾何形狀 尺寸精度高和低表面粗糙度相比 選擇和工藝參數(shù)的 重要組成部分 以及引進機構(gòu)的計算和澆注系統(tǒng)設計等結(jié)構(gòu) 根據(jù)塑料現(xiàn)有的設計計算資料及已知的設計參數(shù) 確定了塑料廢紙 簍注射?？傮w設計方案 對塑料廢紙簍的工藝性能進行了分析 注射機 的選擇 分型面的確定 型腔數(shù)目的確定 成型零件的設計 澆注系統(tǒng) 的設計 脫模機構(gòu)的設計 根據(jù)計算結(jié)果最后完成了塑料廢紙簍注射模 結(jié)構(gòu)設計 關鍵詞 模具設計 方便 注射 Abstract The wastebasket is very common in daily life almost every family should be used The design of the waste paper basket structure is relatively simple but in the design consider its application also do some surface so surface structure more calculated is greater In the injection mold design convenient accurate fast query and calculation of all design parameters It is an important technology tool for intelligent and fast design of die design Through the correct analysis of plastic molding process a mould of plastic mould is designed Molding parts in direct and plastic contact under high temperature and high pressure melt under a certain temperature Therefore it is necessary to have reasonable structure high strength and rigidity good wear resistance the correct geometry high dimensional accuracy and low rough surface of The selection and calculation of the technological parameters of the important parts the design process of the mechanism and the pouring system and other structure of the system The data and the known design parameters is calculated on the basis of the existing plastic design to determine the plastic wastebasket injection mould overall design scheme Analysis of plastic waste basket of process performance the choice of injection machine surface determined the number of cavity forming part of the design gating system design demould mechanism design According to the calculation results and finally completed the design of the injection mold plastic wastebasket Keywords die design easy injection 目 錄 第一章緒論 1 1 1 塑料模具的特點 1 1 2 注塑成型及注塑模 1 1 3 塑料成型技術的發(fā)展趨勢 2 1 3 1 模具的標準化 2 1 3 2 加強理論研 2 1 3 3 塑料制件的精密化 微型化和超大化 2 第二章塑料件結(jié)構(gòu)分析 3 2 1 注塑材料結(jié)構(gòu) 3 2 2 注塑材料的選擇 3 第三章塑件的工藝分析 4 3 1 塑件適用材料的種類 4 3 2 PE 注塑成型的工藝條件 4 3 3 塑件材料的加工特性 5 3 4 塑料件壁厚的確定 5 3 5 塑件的結(jié)構(gòu)分析 6 第四章注射機的選用 7 4 1 注射模的形成 7 4 2 注射模的特點 7 4 3 注射部分的選擇 8 4 3 1 注射壓力的校核 8 4 3 2 最前端的孔和球 8 4 4 注射量的校核 8 4 5 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 9 第五章澆注系統(tǒng)的設計 10 5 1 澆注系統(tǒng)的設計 10 5 1 1 澆注系統(tǒng)設計原則 10 5 1 2 主流道設計 11 5 1 3 主流道襯套的設計 11 5 1 4 分流道的設計 12 5 1 5 澆口的設計 14 5 1 6 冷卻槽的設計 15 5 2 分型面的設計 15 5 2 1 分型面的定義 16 5 2 2 分型面的選擇設計原則 16 第六章成型零件部的設計 17 6 1 型腔尺寸計算 17 6 2 型芯尺寸計算 17 6 3 脫模機構(gòu)的設計 18 6 3 1 脫模機構(gòu)的分類 18 6 3 2 脫模力的計算 18 6 3 3 脫模機構(gòu)的要求 19 6 3 4 模機構(gòu)的選用原則 19 6 4 推出機構(gòu)的設計 20 第七章加熱 冷卻系統(tǒng)的設計 21 7 1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q 21 7 2 求冷卻水的體積流量 V 21 7 3 冷卻系統(tǒng)設計原則 21 參考文獻 22 致謝 23 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 0 第一章緒論 在社會發(fā)展需要的趨勢下 市場對模具的需求量持續(xù)增加 它是在某些方面 這樣的成型材料通過特定的形狀 塑料薄膜是指模具成型的塑料產(chǎn)品 這是一種類 型的型腔模具的社會已經(jīng)普遍認識到 他們的地位和重要性 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝設備 塑料制品的應用范圍也在不斷的擴大 例如 家用電器 儀器儀表 建筑用材 汽車制造 日用五金等眾多行業(yè) 塑料制品所占 有的比例正在迅猛增加 由于在工業(yè)產(chǎn)品中 一件設計合格的塑料件旺旺能夠代替 幾個甚至多個金屬制品件 可以一性形成機構(gòu)復雜的的零件 成倍節(jié)省了產(chǎn)品中所 需要的各種緊固件 因此 近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料件的需求量不斷增加 1 1 塑料模具的特點 模具一般不能批量生產(chǎn) 只能單件產(chǎn)出 有比較高的制作要求 1 模具的精度 要求比較高 他能直接影響塑料成型后是否合格 注射塑料模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成 包括 成型零件 澆注系統(tǒng)零件 脫模系統(tǒng)零件 冷卻 加熱機構(gòu) 導 向零件 分型抽芯機構(gòu) 緊固零件 原料的特性起著注塑模具決定性的作用 有兩個主要特點 一是注射塑料熔體 流動性的模具 和第二 當腔體體積會收縮塑料冷卻正式由于這兩點確定的特異性 和注塑模具設計的難度 由于塑料熔體有一定的粘度并有一定的彈性 熔體流動過 程中粘度隨著剪切應力 剪切速率的變化而變化 流動過程中大分子隨著流動方向 產(chǎn)生固定的方向 1 2 注塑成型及注塑模 要了解注塑成型和注塑成型 我們必須先了解一些基本的結(jié)構(gòu)和注塑機的工作 原理 注塑機注塑成型的主要設備 該設備將在高壓下取決于顆粒的塑料注射的加 熱過程 注射機為熱塑性和熱塑性塑料注塑成型的所需的主要設備 根據(jù)它們的形 狀可分為垂直 水平 傾斜的三種 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 緒論 1 1 3 塑料成型技術的發(fā)展趨勢 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前 由設計人員憑自己的工作經(jīng)驗和一些簡單的 計算設計模具 模具裝配完畢后 通常需要進行幾次嘗試性的試模 如出現(xiàn)問題 不僅需要重新設計和計算工藝參數(shù) 甚至還需要修改注塑所需的模具或者塑料制品 的結(jié)構(gòu) 這必然會增加生產(chǎn)成本 影響產(chǎn)品的研發(fā) 在注塑時正確而又合理的加工工藝 高效的設備 精確的模具是塑料件成型的 必不可少的要素 特別是 在完成的塑料模具的塑料加工的要求 以滿足使用的塑 料件的要求的條件下 降低塑件的成本起著關鍵的作用 1 3 1 模具的標準化 為了適應大批量生產(chǎn)塑料模具 縮短所需的時間需要模具 模具制作統(tǒng)一標準 的模具制造項目的重要標準目前僅達到 20 模具零件 模具制造技術條件和標準 注塑方面已經(jīng)開發(fā)的標準的一部分 1 1 3 2 加強理論研 隨著對塑料大型和復雜模具的需求日益增加的需求也逐漸增加模具的重量增加 了噸或甚至十幾噸的模具的大 這種大型號的數(shù)量 如果只憑借經(jīng)驗來設計 將導 致大量的產(chǎn)生的廢物的模具材料 相應的生產(chǎn)成本也隨之增加 所以對大型模具的 發(fā)展或想理論設計 1 3 3 塑料制件的精密化 微型化和超大化 為了滿足各種復雜的工業(yè)產(chǎn)品的要求 塑料成型技術正朝著高精度 小型化和 大類型 每個聲音的全面發(fā)展的其他方面 塑料件的精密注塑成型可以精確尺寸公 差保持在成型過程中 0 01 0 001mm 方法 這些產(chǎn)品主要應用于電子設備 儀器儀 表等行業(yè) 小型化對小型設備的塑料部件的要求 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 2 第二章塑料件結(jié)構(gòu)分析 2 1 注塑材料結(jié)構(gòu) 此廢紙簍的結(jié)構(gòu)是生活中最普通的一款 結(jié)構(gòu)是長方形截面 大小適中 構(gòu)造 簡單 塑件成型壁厚較薄 1 5mm 成型時易發(fā)生變形 斷裂 起分型面也較容 易確定 選擇截面積最大的廢紙簍口的位置為分型面 在紙簍底設置注塑口注塑成 型 能保證工件的質(zhì)量 2 2 注塑材料的選擇 廢紙簍注塑模用的材料是 PE PE 為結(jié)晶性原料 吸濕性極小 因此在加工前 無需進行干燥處理 PE 分子聯(lián)鏈柔性好 分子鍵之間的作力用小 熔體在模腔內(nèi)粘 性低 流動性極好 所以成型時不需要很高的壓力就能制造出薄壁長流的工藝制品 PE 的收縮率比較高且范圍大 收縮方向比較明顯 本塑料制品大多是日常生活中的用品 除了要保證外形美觀 在環(huán)保方面也達 到一定的標準 且在一定溫度范圍內(nèi)保持其形狀 不能在裝入沸水時制件的外觀發(fā) 生形狀變化 并且在盛水制件的水中不能含有有毒物質(zhì)和異味 所以材料選用的是 聚丙烯 聚丙烯的材料很多很多 不僅價格較便宜而且有許多優(yōu)良的特性 聚丙烯是日 常所用的密度比較小的塑料 相較于其他塑料有較好的耐熱性能 在無其它條件的 影響下加熱到 150 也不會變形 并且聚丙烯也就有一定的力學性能 聚丙烯具有較高的結(jié)晶能力 模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有較大的影響 較 高的模具溫度 冷卻該熔融成型高結(jié)晶度 高強度也 不高的溶點聚丙烯 但其具 體的熱容量比較大 所以在需要時塑化消耗更多的熱量 所以塑化單元有一個比較 大的加熱功率 這樣可以更好地提高工作效率 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 3 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 4 第三章塑件的工藝分析 3 1 塑件適用材料的種類 該塑件材料選用 PE 丙烯晴 丁二烯 苯乙烯共聚物 PE 有良好的耐劃學腐 蝕及表面硬度 有良好的加工性和染色性能 PE 無毒 無味 微黃色 鑄就了比較良好的光澤度后的部分 聚乙烯具有一定 的硬度和相對穩(wěn)定的大小 容易成型和加工 后的調(diào)色劑可以被配制所需的任何顏 色 PE 溫度越高粘度越高 因此 較高的成形時所需的壓力 所以在較大的塑料 零件所需的釋放的斜率 良好的機械強度和一定程度的耐磨損性 耐寒性 耐油性 耐化學穩(wěn)定性和電性能 當時由冰醋酸 植物油和其它化學品 PE 塑料表面能導致鉛 強調(diào) 易受這些物質(zhì)的腐蝕的結(jié)構(gòu)的腐蝕開裂 3 2 PE 注塑成型的工藝條件 PE 是一種結(jié)晶材料 吸濕性小 不超過 0 01 因此在加工前不需要進行干 燥處理 2 PE 分子鏈的靈活性 債券力 低熔融粘度 流動性極好 無時過高的成型壓 力成型繼承可以形成薄壁型件的一個漫長的過程 PE 收縮 大范圍 明確的方向 并且因此變形翹曲 對收縮模冷卻條件是大 的 它應該控制模具溫度 保持冷卻均勻而穩(wěn)定 PE 結(jié)晶模具對結(jié)晶條件模具溫度更大的能力影響了塑料件 模具溫度 熔體 緩慢冷卻 結(jié)晶度高塑料件 強度高 霉斑的大塑料件的性質(zhì)溫度 PE 是不高的熔點 但在特定的熱容量大 因此 仍然需要當塑化 并要求該 增塑單元應該具有較大的加熱功率 以提高生產(chǎn)效率 以消耗更多的熱量 PE 熱軟化溫度范圍比較小 和融化在該溫度范圍內(nèi)很容易被氧化 由于這個 原因 在形成熔體應盡可能與氧氣接觸來避免 從而不降低塑料件的質(zhì)量 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 5 PE 制作的塑件質(zhì)地較軟 且易脫模 因此當塑件有淺惻凹槽時 可強力使其 脫模 PE 熔體明顯非牛頓 對粘度變化的剪切速率是小的 體育的溫度的影響熔體 粘度太小 PE 熔體冷卻速度慢 因此必須充分冷卻 模具應具有更好的冷卻系統(tǒng) 如果 PE 熔體注入原料中直接導入 容易增加的應力 并產(chǎn)生不均勻的收縮 和顯著增加定向變形 因此應選定的入口參數(shù) PE 成一個寬的溫度范圍 在流動狀態(tài)下 一點點溫度波動對注塑成型沒有影 響 PE 的熱穩(wěn)定性較好 攝氏通常為約 300 攝氏度無明顯的分解現(xiàn)象 并且對質(zhì) 量沒有影響 3 3 塑件材料的加工特性 結(jié)晶性塑料 吸濕性小 可能發(fā)生熔體破裂 長期余熱金屬接觸已發(fā) 生分解 流動性極好 溢邊值 0 03mm 左右 冷卻速度快 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應適度 成型收縮范圍大 收縮率大 已發(fā)生縮孔 凹痕 變形 取向性強 注意控制成型溫度 低溫材料方向顯著 特別是更明顯的低氣壓 模具溫度 低于 50 以下塑件無光澤 產(chǎn)生焊痕 流痕 經(jīng)易發(fā)生超過 90 不變形 3 4 塑料件壁厚的確定 廢紙簍的注塑件材料選擇的是聚丙烯 應選擇適中壁厚 選擇推薦厚度易于加 工 所以水杯的壁厚設計為 1 45mm 聚丙烯是流動性比較好的住宿材料 其 H L 關系式為 H L 100 0 5 0 6 H 壁厚 L 流程 見表 3 1 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 塑件的工藝分析 6 表 3 1 塑料件壁厚參數(shù)表 密度 g cm3 0 90 0 91 質(zhì)量體積 cm3 g 1 10 1 11 吸水率 24h 0 01 0 03 熔點 170 176 熔融指數(shù) g 10min 230 維卡針入度 140 150 熱變行溫度 102 115 線膨脹系數(shù) 10 5 9 8 比熱容 J Kg K 1930 熱導率 w m K 0 126 3 5 塑件的結(jié)構(gòu)分析 脫模基于塑料部件和尺寸的內(nèi)部尺寸來確定來放下 在塑料零件的基部的小端 的芯孔 其尺寸應符合圖紙要求 斜率被確定所需要的塑料部件的方向拓展 塑料 會員資料 大端受腔的大小應符合圖紙要求 通過狹窄的方向獲得的斜率 在正常 情況下包含在塑料零件的尺寸公差的形狀的脫模 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 7 第四章注射機的選用 4 1 注射模的形成 塑料中含有許多種類的 其廣泛的成型方法 注射成型 壓縮成型 澆鑄成型 擠壓成型 氣動和液壓成型 發(fā)泡成型 其中所述注塑模具稱為注塑模具 注塑模 具調(diào)用 主要用于熱塑性模塑成形塑料 因此注塑 根據(jù)分析的一部分 塑料垃圾 該 PC 材料注射成型是最好 見圖 4 1 圖 4 1 注射機 4 2 注射模的特點 通過第一模注射機夾緊機構(gòu)框緊密相連 然后 由注射機注射裝置到高的溫度 和壓力 以塑料熔體進入模腔 冷卻或固化定型后 取出塑料模具 因此 為了創(chuàng) 建一個一次性注射成型的形狀的建筑的復雜性 尺寸精度高的塑料零件與插入 為 精細的外觀的條件下 沒有明顯的毛刺和其他要求 注塑的應用可以實現(xiàn)更高需求 工藝要求 注射成型所用的設備是注射機 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 8 4 3 注射部分的選擇 4 3 1 注射壓力的校核 P1 P2 122 Mpa 60 100 Mpa P1 注射機的最大注射壓力 P2 塑件成型所需的實際注射壓力 4 3 2 最前端的孔和球 D2 D1 0 5 1 mm 4 0 5 mm R2 R1 1 2 mm 12 1 13 mm D2 模具流刀入口直徑 mm D1 噴嘴注口直徑 mm R2 模具澆注套球面半徑 mm R1 噴嘴球面半徑 mm 4 4 注射量的校核 在模具設計必須使得少于 80 體積的注射模制的塑料或質(zhì)量熔體在注塑機在額 定噴射量 校核公式為 4 mn 8021 1 式中 型腔數(shù)量 單個塑件的體積 1 3c 澆注系統(tǒng)所需塑料的體積 2m3m 本設計中 n 2 24 35 1 99 132c 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 9 M 2 24 35 1 99 50 69cm 1 05 53 21g 3 注塑機額定注塑量為 113g 113 0 8 90 4g 53 21g 注射量符合要求 4 5 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 在注射成型塑料零件的模具分型面的投影面積是影響夾緊力的主要因素 如果 這個值超過由注塑機領域允許的最大值 在模制過程將達到模具溢現(xiàn)象 必須滿足 以下關系 nA A A 4 2 2 n 型腔數(shù)目 n 2 A 單個塑件在模具分型面上的投影面積1 A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 A 2276 8mm A 129 8mm 122 nA A 2 2276 8 129 8 4684mm 為可靠的夾緊應作出的塑料熔融模塑腔壓力和塑料零件和鑄造系統(tǒng)中的分型線 的投影面積和所述乘積小于標稱鎖模力的注塑機注射成型 即 nA A P F12 式中 P 塑料熔體對型腔的成型壓力 MPa F 注射機額定鎖模力 N 如表 5 1 所示上面定義根據(jù)教科書其他含義 型腔通常是 20 40MPa 一般產(chǎn)品 為 24 34MPa 產(chǎn)品精度是 39 44MP P 4684 1 1 30 0 001 150KN 800KN 0 8 4 21An 3 鎖模力符合要求 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 注射機的選用 10 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 11 第五章澆注系統(tǒng)的設計 根據(jù)塑料垃圾零件圖分析的尺寸可以形成模具標 GB T12556 1 90 的模具標 準 它是基于點表面主柵極和多分結(jié)構(gòu)衍生組合類型 3 代碼取 P 衍生投資組合 給予單位成功定制的動態(tài)和連接固定模底板 見圖 5 1 圖 5 1 裝配圖 5 1 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是從注射機噴嘴到柵極本條塑料流動通道被稱為澆注系統(tǒng)的模腔中 澆注系統(tǒng)從主亞軍 亞軍 冷料穴 蓋茨和其他組件 5 1 1 澆注系統(tǒng)設計原則 重點考慮型腔布局 熱和壓力損失是小的 這個過程應該盡可能短澆注系統(tǒng) 橫截面尺寸應盡可 能的大 以最小化彎曲 表面粗糙度降低 均衡進料 即分流道盡可能采用平衡式布置 塑料消耗少 滿足填充空腔 澆以減少塑料消費系統(tǒng)體積盡可能小的前提下 消除冷料 澆注系統(tǒng)應能收集溫度較低的 冷料 排氣良好 防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔 縮孔 殘余應 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 12 力 保證塑件外觀質(zhì)量 較高的生產(chǎn)效率 塑料熔體流動特性 充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為 5 1 2 主流道設計 澆道是噴嘴通道熔融的塑料注入模腔的第一部分 當它直接影響的形狀和塑性 流動速率的大小和填充時間 澆道大致圓錐形錐度一般為 2 4 度 噴嘴直徑大于 0 5 1mm 的小端 為了補償在噴嘴錯誤 主通道的最佳長度一般為 20 40mm 根據(jù)所選注射機 小端尺寸直徑應為 d 注射機噴嘴尺寸 0 5 1 3 5 0 5 1 4 4 5mm 5 1 主流道球面半徑應為 R 噴嘴球面半徑 1 2 20 2 22mm 5 2 球面配合高度 h 3 5 取 h 5 mm 5 1 3 主流道襯套的設計 主流道的注塑機噴嘴反復接觸的小端的主要道路 屬易損件 更嚴格的要求的 材料 通常是設計成可移動和更換的澆口套模具澆口套的部分是如此有效 高單獨 質(zhì)量鋼材加工和熱處理 通常碳素工具鋼 熱處理 硬度 53 57HRC 旨在分裂的 大型模具 然而 由于模具澆口較長旨在分裂更合適 為了便于處理 縮短了注口 襯套和定位環(huán)旨在分裂的長度 澆口 90 見圖 5 2 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 13 圖 5 2 澆口套 澆道襯套材料采用 T10A 鋼 熱處理 53 57HRC 淬火或表面硬度 在本設計中 主通道和固定模底板與 H7 K6 與以上 與定位環(huán)使用 H9 F9 間隙配合 見圖 5 3 圖 5 3 主流道 主流道的固定 主流道凝料體積為 q 4 d L 4 5 3 3 77 082 50 1123 4mm 1 123cm 主流道剪切速率校核由經(jīng)驗公式 33 3nRq 372 214 3845 443 3 2342 1s 在 5001s 50001s 之間式中 塑件澆道 qqq 主 q 1 1 43 745 44 845 R 22 08 778 3 2 72mm 生產(chǎn)實踐表明 當剪切速率在注射模具澆道 5001s 50001s 之間更好的質(zhì)量 塑料部件的成型 所以澆道剪切速率 以滿足設計的要求 5 1 4 分流道的設計 1 分流道布置形式 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 14 分流道是主道和澆口 通常在離別開放 疏導交通和轉(zhuǎn)向的作用之間的通道 這樣的設計是一個多腔模具 必須設置分流 分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持所需的填充狀態(tài) 所述塑料通過均勻地 分布到每個型腔 因此 本設計采用均衡澆道澆道熔化 見圖 5 4 圖 5 4 分流道 尺寸分流大小和各級分流道如圖所示 分流的橫截面尺寸和形狀凌料體積和橫 截面尺寸的形狀 為了便于加工和凝料提材料 分流的設計被設置在分型線 使用過程中更好梯 形橫截面的橫截面形狀 塑料的梯形截面熔融小的流動阻力 以下通用經(jīng)驗式來確 定所述橫截面尺寸 B 0 26544Lm 0 2654 查資料取 B 6 H 32B 326 4 查資料 3 取標準值 其中深度 H 5mm 寬度 L 6mm 底部寬度取 4 5mm 分流密切相關的先前安排的型腔裝置 布置在多種不同形式的分型 但應遵循 兩個原則 一方面緊湊布置中 管芯縮小模具板面尺寸 另一方面過程盡可能短和 努力來平衡夾緊力 流道截面形狀及尺寸 見圖 5 5 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 15 圖 5 5 流道 分流小 10 的第一階段的截面尺寸理論上可比第二級澆道截面尺寸 該尺寸取 寬次級轉(zhuǎn)輪是 4 梯形 3 高度 3 的底部寬度分流道 分流道長度 l 51 4mmL 14 544 58 16mm 分流道截面積 A 525 46 26 252mm B 3243 10 52mm 分流道凝料體積 q 51426 31823 19603mm 1 963cm 分流道剪切速率校核根據(jù)經(jīng)驗公式 33 3nRq 757 21 S 在 5001S 50001S 剪切速率校核合理 其中 q 13 67 2 27 343cm R 322c F 15 59mm 1 56cm 其中 F 為鎖模力 F 278 19KNc 為梯形截面周長 1 3cm 分流道的表面粗糙度 表面粗糙度轉(zhuǎn)輪不是很低 一般可以采取達到 0 8um 1 6um 因此 設計 1 5um 分流安排 分流密切相關的先前安排的型腔裝置 布置在多種不同形式的分型 但應遵循 兩個原則 一方面緊湊布置中 管芯縮小模具板面尺寸 另一方面過程盡可能短和 努力來平衡夾緊力 本模具的流道布置形式一般采用平衡式 采用定模部分與瓣合模上均開有分流 道 5 1 5 澆口的設計 避免在零件注塑缺陷 有兩種方法 以避免噴射 柵極截面尺寸增加 低的熔 體流動速率 使用沖擊型柵極 提高了塑料熔體流動條件 使用該方法的模具 a 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 16 澆口應開設在塑件截面最厚處 有利于塑件熔體流動 有利于型腔排氣 考慮塑件使用時的載荷狀況 減少或避免塑件的熔接痕 考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?考慮澆口位置和數(shù)目對塑件成型尺寸的影響 防止將型芯或嵌件擠歪變形 5 1 6 冷卻槽的設計 當注射機未注射塑料之前 最前端的下噴嘴溫度熔化的塑料以形成冷渣 這部 分的蓄冷材料爐渣 打開在所述流動通道的端部的可動臺板或開口洞穴的入口端的 孔 這個洞是冷料穴 必須防止冷料渣進入流路或模腔中的排放 否則會堵塞流路和減緩氣流速度 入模腔會引起感冒或冷點的塑料制品 在主流道中的可動臺板的 或在旁路的端 其作用相對點是收集熔體冷料 防 止冷材料進入模腔和影響產(chǎn)品質(zhì)量 冷料兩種 一種專門用于收集 儲存冷料 另 一除了冷庫物質(zhì)的東西 無論是拉出凝料的效果 5 2 分型面的設計 去除模具表面是指分離塑料件和可分離接觸面的澆注系統(tǒng)凝料 一對模具 可 能需要一個或兩個以上的子表面 子表面可以是在垂直于夾緊方向 它可以是平行 的或傾斜的夾緊方向 除去塑料表面模具打開或澆注系統(tǒng) 稱為子表面 除了分面影響出線 也由塑 料件 外觀的形狀 的各種因素 澆口位置 滑動件 頂出 加工等的效果的精度 合理的分型面是塑料部件可良好的成型的先決條件 一般應從以下幾方面綜合考慮 5 2 1 分型面的定義 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 澆注系統(tǒng)的設計 17 確保塑件保持在移動模側(cè) 并且有利于所述頂針的上面 并且不露出表面跡 的外觀 符合塑件脫模的基本要求 就是能使塑件從模具分型線的位置應設在最大塑 料部件松脫突緣的方向上除去 分型面的選擇應該盡量避免在側(cè)面形成小孔和凹槽 如果需要用滑塊成型的 方式 盡量保證滑塊結(jié)構(gòu)簡單 盡量避免定?；瑝K 合理安排澆注系統(tǒng) 特別是澆口位置 分型線不影響塑件外觀 分型面應盡量不破壞塑件光滑的表面 確保塑件質(zhì)量 滿足模具的鎖緊要求 塑件中的大的投影面積的方向 所設定的 所述可動 合模方向 和小區(qū)域作為側(cè)分型面的方向 此外 分型面是彎曲的 傾斜的緊固應添 加 有利于模具加工 保證模具強度 為了便于開模 表面通常留在何時進行成品芯模 以免粘模腔模具 但要注 意不要影響美觀 4 5 2 2 分型面的選擇設計原則 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模 分型面的選擇應保證塑件的精度要求 分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 分型面的選擇要便于磨具的加工制造 分型面的選擇應有利于排氣 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的其分型面 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 成型零件部的設計 18 第六章成型零件部的設計 成型零部件結(jié)構(gòu)設計主要應在保證塑件質(zhì)量要求的前提下 從便于加工 裝配 使用 維修等角度加以考慮 6 1 型腔尺寸計算 基本尺寸 mm 為 100 公差值 mm 為 0 44 D 100 6 4 0343 1 5 01 0 3 02 1 6 2 型芯尺寸計算 基本尺寸 mm 為 96 公差值 mm 為 0 44 d 96 6 4 0143 5 096 YY 86 075 2 基本尺寸 mm 為 24 公差值 mm 為 0 24 I 24 6 24 0 5 024 143 372 01 3 見圖 6 1 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 成型零件部的設計 19 圖 6 1 型芯 6 3 脫模機構(gòu)的設計 塑件從模具上取下以前還有一個從模具的成型零部件上脫出的過程 除去塑料 之前有一個從成形零件從模具的模具加工出來 除去在成型模具的部分 以便模制 塑料的身體部位出稱為頂出機構(gòu)的從擠壓塑料前存在死 主要是通過引進引進了固 定板司管和部分的一部分 它推出引導機構(gòu)和復位部分等組成 6 3 1 脫模機構(gòu)的分類 塑件頂出方法受蘇建材料及形狀等影響 由于塑件復雜多變 要求不一 導致 膠件的 5 手動推出機構(gòu) 指當模具由人工操縱的釋放機構(gòu)的分離 以使塑料部件的出 現(xiàn) 它可被引入到所述模具由手和手啟動了兩個外模 這種結(jié)構(gòu)被用于復雜形狀無 法設置的模具或塑料零件排出機構(gòu) 小生產(chǎn) 很少使用的電流的簡單的結(jié)構(gòu) 機動推出機構(gòu) 依靠注塑機模具模具我省啟動驅(qū)動機構(gòu)的操作 實現(xiàn)塑料件 的自動彈出 這種模具結(jié)構(gòu)復雜 用于生產(chǎn)大批量的情況下 是目前最廣泛使用的 發(fā)射機構(gòu) 它包括一個頂針型剝離 剝離司筒 推盤剝 剝空氣 剝離和遵守內(nèi)螺 紋剝離 液壓和氣動推出機構(gòu) 一般是指對注射特殊的液壓或氣動裝置 由模具客場 推出塑料模具脫模機構(gòu) 7 6 3 2 脫模力的計算 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 成型零件部的設計 20 塑件對型芯的總的徑向包緊力 F 為型芯對塑件的摩擦力 Q 為脫模力 P4 為 沿型芯軸方向的大氣總壓力 a 為型芯的斜角對塑件作用脫模力 Q 時 型芯對件的 摩擦力為 F f P 總 cos Q P4 sin 6 4 試中 f 摩擦因數(shù)沿型芯的表面方向列出的平衡方程式 Q P4 cos P 總 sin 6 5 F Q P4 cos P 總 sin P 總 cos Q P4 sin F Q P 總 fcos sin fsin cos P4 20 由脫模斜度 一般較小 cos 1 sin 0 Q P 總 f P4 式中 E 塑料的彈性模量 查 塑料模具設計資料 第 16 頁 2 16 可知 E 型芯的平均半徑 10mm S 塑件平均成型收縮率 由前面已知 s 1 03 L 塑件對型芯的包容長度 由塑件高度可知 25mm f 塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù) 常取 0 1 0 2 這里 f 0 15 是模具型芯的脫模斜度 查 塑料模具設計資料 第 19 頁可知型芯脫模斜度 20 40 塑料的泊松比 查資料得知 0 33 則把以上帶入公式 可知 F 5 8kn 6 3 3 脫模機構(gòu)的要求 制品尺寸較大 形狀如盒蓋 帽形或殼形 前模沒有空氣進氣裝置 開模時 錢模型腔與制品之間形成真空狀態(tài) 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 成型零件部的設計 21 分型面設計不合理 塑件對前模額粘附力大于對后模的粘附力 前模型腔拋光不夠 或拋光方法不對 前模型腔脫模濕度太小 分型面在中間的板狀或片狀塑件很易粘前模 6 3 4 模機構(gòu)的選用原則 使塑件脫模時不發(fā)生變形 略有彈性變形在一般情況下是允許的 但不能形 成永久變形 推桿的受力不可太大 以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂 推桿的強度及剛性應足夠 在推出動作時不產(chǎn)生彈性變形 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀 6 4 推出機構(gòu)的設計 采用推桿推出 推桿截面為圓形 推桿推出動作靈活可靠 推桿損壞后也便于 更換 推子選擇一個釋放 其中最大的阻力 剝離的塑料件阻力遍及相同均勻布置 以確保發(fā)射塑料部件的受力 引入塑料部件光滑和不變形的 根據(jù)推桿本身的剛度 和強度的要求 使用四個推桿推出 推桿進入模具后 從端表面應與腔或腔的底表 面向上 0 05 0 1cm 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 加熱 冷卻系統(tǒng)的設 計 22 第七章加熱 冷卻系統(tǒng)的設計 本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng) 7 是 否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設計計算 設定模具平均工作溫度為 60 攝氏度 用常溫 20 攝氏度的水作為模具冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 30 攝氏度 7 1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q PE 的單位流量為 35 10000J Kg Q WQ 0 26 35 10000J Kg 91000J Kg 7 12 1 7 2 求冷卻水的體積流量 V V Q Cp t1 t2 91000 1047000 30 20 0 00014 7 2 1 查表可知所需的冷卻水管直徑較小 7 3 冷卻系統(tǒng)設計原則 冷卻系統(tǒng)是指模具中開設的水消系統(tǒng) 它與外界水源聯(lián)通 根據(jù)需要組成一個 或者多個回路的水道 6 冷卻系統(tǒng)的設計原則如下 合理的進行冷卻水道總體布局 當塑件厚度均勻時 各冷卻水孔壘型腔表面 的距離最好相同 以使塑件冷卻均勻 合理確定冷卻水道與型腔表壁的距離 考慮和利用模具材料的導熱 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 23 參考文獻 1 陸寧 使用注塑模具設計 M 北京 國防工業(yè)出版社 1997 2 唐金松 簡明機械設計手冊 M 上海 科學技術出版社 1992 3 李澄等 機械制圖 M 北京 高等教育出版社 1997 4 曹宏深 趙仲治主編 塑料成型工藝及模具設計 M 北京 機械工業(yè)出版社 1993 5 黃銳 塑料成型工藝學第二版 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 6 黃宏 塑料成型加工與模具 M 上海 化學工業(yè)出版社 2003 7 侯文義 塑料模具設計手冊 軟件版 M 北京 機械工業(yè)出版社 2001 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致謝 24 致謝 在這幾個月的畢業(yè)設計過程中 讓我意識到了在這四年的學習當中的不足 它 不僅僅是對我大學四年的學習的一個總結(jié) 這也是在我踏入社會之前教我怎樣去獨 立的去學習 思考僅憑借自己去完成以后的工作 同時也要注意團隊的配合 為自 己走入社會打下一定的基礎 在這次畢業(yè)設計中通過自己獨自查閱 搜集有關模具方面的資料 遇到設計中 所涉及的重點難點主動的去尋求指導老師和團隊之內(nèi)同學的幫助 認真弄清楚模具 相關的設計要求及時的發(fā)現(xiàn)自己的問題反復思考直至問題解決 在這次設計中使我 更加深刻的的認識了模具的制造 塑件的成型 以及塑件成型的條件和使用的材料 是產(chǎn)品就存在缺陷 在尋求產(chǎn)品缺陷的過程中我對模具的總體結(jié)構(gòu)設計和零件設計 有了進一步的提高 同時在一定程度上提高了我對我的學習能力 也想當時對于我 大學學習模具知識的一個升華 在這個模具地位日益重要 適用范圍逐漸廣泛的社 會生活中 掌握模具的設計方法以及模具塑件的特性對我以后的工作和發(fā)展有著重 要的意義 致此 感謝學校 感謝老師們在這四年大學學習生活中對我的教誨 讓我的大 學四年能夠正真的學有所長 這四年來的學校生活經(jīng)驗更會是我走向社會在工作中 的一筆寶貴的財富 最后 感謝我的指導老師陳慧珍對我的畢業(yè)設計的悉心指導和 耐心幫助 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致謝 25