蛋糕切刀注塑模具設計【一模二腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維20張CAD圖紙+帶外文翻譯】-zsmj09

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蛋糕切刀注塑模具設計【一模二腔含20張CAD圖紙及proe三維】

摘  要

塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產品制造中具有不可替代的作用，應用極其廣泛。注射成 形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。

本次的畢業(yè)設計是蛋糕切刀的注塑模的設計。蛋糕切刀具有重量輕、易清潔、耐腐蝕老化、強度高、有一定韌性 ，制作方便、價格低廉、美觀等特點。

  依據產品的數量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產。該產品設計為大批量生產，故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質量采用側澆口，因此選用單分型面注射模，側澆口自動脫模結構。模具的型腔采用一模兩腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用側澆口成形，推出形式為四推桿推出機構完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設計中也進行了設計。本次的設計中不僅參考了大量紙質文獻，而且在互聯(lián)網上查閱資料，設計過程比較完整。EMX可以使設計師直接調用公司的模架，節(jié)省模具設計開發(fā)周期，節(jié)約成本，減少工作量。故本次設計基于EMX插件完成，即順應了時代發(fā)展的要求你，又大大減少了設計時間。

關鍵詞： 單分型面注射模具  蛋糕切刀 EMX

ABSTRACT

  Plastic products with rich sources of raw materials, low prices, excellent performance and so on. It is in the computer, mobile phone, automobile, electrical, electrical, instrumentation, home appliances and communications products manufacturing has an irreplaceable role, the application is extremely extensive. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so the application range is very wide.

  According to the number of products and the performance of plastic to determine the use of plastic injection molding method. The product is designed for mass production, so the design of the mold to have a higher injection efficiency, gating system to be able to automatically stripping, in addition to ensure that the plastic surface quality side gate, so use single-point injection mold, side Gate automatic stripping structure. The cavity of the mold is arranged in a mold and two chambers, and the pouring system adopts the side gate forming, and the form of the four push rods is introduced to complete the introduction of plastic parts. As the plastic parts of the process performance requirements of the injection mold has a cooling system, so the mold design is also designed. This design not only refers to a large number of paper documents, but also access to information on the Internet, the design process is relatively complete.

  EMX can make the designer directly call the company's mold, saving mold design and development cycle, cost savings, reduce the workload. So this design is based on EMX plug-in completed, that is, conform to the requirements of the development of the times, but also greatly reduces the design time.

Key words:  Single part injection mold  Cake cutter  EMX

目  錄

第一章  緒 論……………………………………………………………1

1.1 塑料模的功能 ………………………………………………………1

1.2 塑料模的發(fā)展狀況 …………………………………………………1

1.3 本設計的意義和目的 ………………………………………………2

第二章  塑件成型工藝性分析 …………………………………………4

2.1 塑件及材料的分析 …………………………………………………4

2.2 擬定模具的結構形式 ………………………………………………6  

2.3 澆注系統(tǒng)的設計 ……………………………………………………9

2.4 章節(jié)小結……………………………………………………………13

第三章  成型零件的結構設計及計算  ………………………………14

3.1成型零件的結構設 …………………………………………………14

3.2 成型零件鋼材的選用  ……………………………………………14

3.3成型零件工作尺寸的計算 …………………………………………16

3.4模架的確定 …………………………………………………………17

3.5排氣槽的設計 ………………………………………………………18

3.6 脫模推出機構的設計 ……………………………………………19

3.7 導向與定位結構的設計 …………………………………………19

3.8 章節(jié)小結  …………………………………………………………19

第四章  整體設計   …………………………………………………21

4.1模具總裝圖 …………………………………………………………21

4.2模具的工作原理 ……………………………………………………22

4.3模具的安裝試模 ……………………………………………………22

設計小結  ………………………………………………………………24

謝辭………………………………………………………………………25

參考文獻  ………………………………………………………………26

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Lo w d e n y p o t h n e (. o ). is a or to to a is is to an O if at ig h d e n y p o t h n e (a of In ), a if an a in to in a is It is to an . O to a 0). In is in in a An in a no Sh ip p in g a n d h a n d g p o le re s to of of al is It is of to to in 0of of of to a of . O in e a r lo w d e n y p o t h n e (a 1). is 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 1 聚烯烴注塑成型指南 介紹 聚烯烴是 注塑成型 使用 最廣泛的二手塑料。本手冊“聚烯烴 注塑成型 指南” ， 包含 一般材料信息 、 設備 信息和 聚烯烴制品最佳 注塑成型方法 。 可注射成型的聚烯烴包括： ?低密度聚乙烯（ ?線性低密度聚乙烯（ ?高密度聚乙烯（ ?乙烯共聚物，如乙烯醋酸乙烯酯（ ?聚丙烯和丙烯共聚物（ ?熱塑性烯烴（ 一般來說，與其他塑料相比，注塑聚烯烴的優(yōu)點是： ?重量輕 ?出色的耐化學性 ?在較低溫度下韌性好 ?優(yōu)異的介電性能 ?不吸濕 聚烯烴的特點是有 廣泛的填料， 可用 增強劑和化學改性劑進行改性。 此外， 一般 聚烯烴相對容易注塑成型。 聚烯烴注塑的主要應用領域是： ?家電 ?汽車產品 ?消費產品 ?家具 ?家庭用品 ?工業(yè)容器 ?材料處理設備 ?包裝品 ?體育用品 ?玩具和新產品 本手冊包含有關聚烯烴注射成型的大量信息 ;， 然而，對于特定應用的 脂的加工沒有具體的建議。 有關更多詳細信息，請聯(lián)系您的 烯烴銷售或技術服務代表。 聚烯烴衍生自石油化學品 聚烯烴是由石油基氣體聚合的塑料樹脂。 兩種主要氣體是乙烯和丙烯。 乙烯是制造聚乙烯（ 乙烯共聚物樹脂的主要原料 ; 丙烯是制備聚丙烯（ 丙烯共聚物樹脂的主要成分。 聚烯烴樹脂被 歸類于 熱塑性塑料，這意味著它們可以被熔化，固化并再次熔化。 這與熱固性樹脂（例如酚醛樹脂）形成對比，其一旦固化就不能再 次 加工。 用于注塑的聚烯烴樹脂 大多數 以 其 顆粒形式使用。 顆粒的直徑約 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 2 為 1/8 英寸長， 直徑為 1/8 英寸，通常 為 稍微半透明至白色。 許多聚烯烴樹脂含有添加劑，如熱穩(wěn)定劑。 它們還可以與著色劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、填料、 增強劑和其它功能添加劑如抗靜電劑和潤滑劑混合。 分子結構和組成影響特性和加工性 四種基本的分子性質影響注塑 聚烯烴 優(yōu)質 部件所必需的大部分樹脂特性。 這些分子性質是： ?鏈分支 ?結晶度或密度 ?平均分子量 ?分子量分布 所使用的材料和 工藝 會 確定聚合聚烯烴的 分子性質。 衍生聚烯烴 氣體的基本結構單元是氫和碳原子。 對于聚乙烯，將這些原子合并形成亞甲基單體 C 2 H 4。 H H | | C = C | | H H 在聚合過程中，連接碳原子的雙鍵斷裂。 在合適的條件下，這些鍵與其他乙烯分子改性形成長分子鏈。 得到的產物是聚乙烯樹脂。對于聚丙烯，將氫和碳原子合并形成丙烯單體 。 第三個碳原子形成一個側分支，使得主鏈呈螺旋狀。 通過乙烯單元與乙酸乙烯酯（ 無規(guī) 則分布的共聚單體聚合制成 乙烯 - 乙酸乙烯酯（ 乙烯共聚物。 鏈分支 聚合物鏈可以是線性的，如在高密度聚乙烯中，或者如在低密度 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 3 聚乙烯中那樣 。 對于聚乙烯分子鏈中的每 100 個乙烯單元，可以有 1到 10 個短或長的 三維輻射 分支 （圖 1）。 分支的程度和類型由工藝（反應器）、催化劑 或任何使用的共聚單體控制。 鏈分支影響聚乙烯的許多性質，包括密度、硬度、 柔韌性和透明度等等。 鏈分支也是 可能發(fā)生氧化的分子結構的 重 點。 如果在加工過程中達到過高的溫度，則會發(fā)生氧化，這可能 影響聚合物的性能。 這種氧化或降解可能導致聚乙烯中的交聯(lián)和聚丙烯中的鏈斷裂。 圖 另一方面，聚丙烯可以看成是 線性（無支化）或非常高度支化的。 盡管懸浮的碳在每個重復單元上形成短分支，但它也是聚丙烯分子獨特螺旋和線性構型的原因。 密度 聚烯烴是半結晶聚合物，這意味著它們由排列成非常有序（結晶）結構的分子和隨機取向（無定形）的分子組成。 晶體和非晶區(qū)域的這種混合物（圖 2）對于向注模部件提供 可靠 的性能是必不可少的。 完全無定形的聚烯烴 的物理性能 類似 于潤滑脂但 有 一些 差 異 。 完全結晶的聚烯烴將是非常硬和脆的。 圖 A）和無定形（ B）區(qū)域 脂具有線性分子鏈，其側鏈分支較少。 因此，鏈條更緊密地貼 在一起（圖 3），其 結晶度高達 95％。 脂通常具有60％至 75％的結晶度。 脂的結晶度為 60％至 85％。 它們不是非常密集。 脂的標稱比重范圍為 ，這是商品熱塑性塑料的最低值，并且各 制造商的 產品 差異不大。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 4 對于聚乙烯，密度和結晶度直接相關，結晶度越高，樹脂密度越高。 更高的密度又影響了許多性能。 隨著密度的增加，熱軟化點、耐油性 和水汽滲透和剛度增加。 然而，增加的密度通常導致抗應力開裂性和低溫韌性降低。 ?脂的密度范圍為 /立方厘米（ g / ?脂的范圍為 g / 脂的范圍為 > > g / 以看出，所有天然聚烯烴樹脂，即沒有任何填料或增強劑的那些， 其密度 小于 。 這種輕質量是聚烯烴注塑成型 部件的關鍵優(yōu)點之一。 密度對各種類型的聚乙烯樹脂的性能的一般指標在 表1 中。 分子量 不同元素的原子，如碳、 氫等具有不同的原子量。 碳的 原子量為12，氫的 原子 量為 1。 因此，乙烯單元的分子量是其六個原子（兩個碳原子 x 12 +四個氫 x 1） 的重量之和 ，等于 28。 與簡單的化合物（如乙烯或丙烯）不同，每種聚烯烴樹脂由大小鏈的混合物組成，即高分子量和低分子量的鏈。 聚合物鏈的分子量一般為數千， 有些 可能高達一百多萬。 這些的平均值 稱為 相對 平均分子量。 表 熔融指數增加 密度 增加 硬度計硬度（表面） 保持原本性質 增加 光澤程度 加強 加強 耐熱性（軟化點） 保持原本性質 加強 抗應力開裂性 減弱 減弱 機械柔性壽命 減少 減少 加工性能（模具壓力較?。? 提高 保持原樣 模具收縮性 減小 增加 成型速度（凝固速度） 保持 原樣 加快 耐滲透性 保持原樣 加強 剛性 保持原樣 加強 韌性 減弱 減弱 透明度 保持原樣 減弱 翹曲程度 減弱 加強 隨著平均分子量的增加，樹脂的韌性增加。 同樣，抗拉 強度和耐環(huán)境應力開裂性（ 增加 。 當成型件時 受到 材料 如溶劑、油、洗滌劑 等的壓力時可能會開裂。然而，較高的分子量會增加在熔體粘度和流動 阻力 ，較高的 平均分子量 使注射成型更加困難 。 熔體流動速率（ 在標準溫度和靜態(tài)載荷（壓力）條件下對 聚合物熔體粘度的簡單測量。對于聚乙烯，它通常被稱為熔融指數（ 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 5 在 10 分鐘（ g / 10 分鐘）內流過標準尺寸孔口的熔融樹脂的 重量。熔體流動速率與樹脂的平均分子量成反比：隨著平均分子量的增加， 低，反之亦然。 熔體粘度或樹脂流動的阻力是非常重要的特性，因為它影響填充模腔的熔融聚合物 的流動。具有較高熔體流動速率的聚烯烴需要較低的注射成型加工壓力、溫度和較短的成型周期（從模具中排出之前冷卻所需的時間較少）。具有高粘度和較低熔體指數的樹脂 注射成型 需要 相反 的 條件。 應該知道的是 ，壓力影響流動特性。 兩種樹脂可以具有相同的熔體指數，但是具有不同的高壓流動性能。 因此， 須與其他特性（如分子量分布）一起使用，以測量樹脂的流動性和其他性能。 通常，注塑樹脂的特征是具有中等、 高或非常高的流量。 對于注塑級 聚乙烯的 通常在 190℃（ 374° F）下使用 2160g 的靜態(tài)載荷測定。 聚丙烯的 在相同的負載下測定，但在 230℃（ 446° F）的較高溫度下測定。 其他熱塑性塑料的 因此，使用 據的不同材料的相對加工性 是不可能 準確預測 的 。 分子量分布 在聚合過程中，產生長度不同的分子鏈混合物。 有些可能很短 其它 可能非常長，包含數千個單體單元。 大分子鏈和中小分子鏈在聚烯烴樹脂中的相對分布對其性質很重要。 當分子鏈 由接近平均長度的鏈構成時，稱為具有“窄分子量分布”的樹脂。具有“寬分子量分布”的聚烯烴是具有更寬鏈條長度的樹脂。 通常，具有窄分子量分布的樹脂具有良好的低溫沖擊強度和低翹曲。 具有寬分子量分布的樹脂通常具有較高的抗應力開裂性和更易于加工性 （圖 4）。 用于制備聚烯烴的催化劑類型和聚合方法 決定其分子量分布。 脂的分子量分布（ 可以 是通過在生產過程中改變 添加劑選擇性斷裂 較 長 的 子 鏈 。這導致較窄的分子量分布和更高的熔體流動速率。 共聚物 用一種堿性類型的單體制成的聚烯烴稱為均聚物。 然而，存在由兩種或多種單體制成的大量 聚烯烴，稱為共聚物。 許多注塑級 是由 特定性能改進的共聚單體制成的。 最常用于 共聚單體稱為α 它們包括丁烯、 己烯和辛烯。 與乙烯一起制備注塑級別的其它共聚單體是丙烯酸乙酯， 用 共聚物乙烯丙烯酸乙酯（ 乙酸乙烯酯生產乙烯醋酸乙烯酯（ 乙烯用作丙烯與丙烯的共聚單體，生成聚丙烯無規(guī)共聚物。 通過在形成細 而 分散的乙丙橡膠的第二反應器中生產高乙烯 - 丙烯共聚物，可以使聚丙烯更具抗沖擊性。 以這種方式制備的產品通常稱為抗沖共聚物。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 6 改性劑和添加劑 許多化學改性劑和添加劑可以與聚烯烴注塑樹脂混合。 在某些 樹脂制造過程中 可以 添加化學改性劑。 這些添加劑中的一些包括： ?抗氧化劑 ?酸清除劑 ?工藝穩(wěn)定劑 ?防靜電劑 ?脫模添加劑 ?紫外線（ 穩(wěn)定劑 ?成核劑 ?澄清器 ?潤滑劑 與模塑商緊密合 作 供各種注塑用聚烯烴樹脂，包括 P，聚物和 這些特定樹脂 以滿足許多應用領域的要求。 可以通過控制樹脂生產過程中的四種基本分子性質和通過使用改性劑、 添加劑來制備具有明顯不同特性的聚烯烴樹脂。 注塑機 商家 可以與他們的 烯烴銷售或技術服務代表密切合作，以確定最能滿足其需求的 樹脂。 烯烴技術服務代表還可以通過改進工具、零件和指導開發(fā)特殊產品 滿足新型 應用的要求，來協(xié)助注塑機 終端用戶。 如何制造聚烯烴 高純度乙烯和丙烯氣體是制備聚烯烴的基本原料（圖 5）。 這些氣體可以是煉油廠的副產物， 它們 也 可以從通過氣田的管道從乙烷 、丙烷液化氣體混合物中提取出來。 乙烷 、丙烷裂解和純化中的高效率可以 保證 非常純的乙烯和丙烯，這對于生產高質量的聚烯烴是至關重要的。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 7 以通過更多的聚合技術和 用 比任何其他供應商 更大范圍的催化劑生產聚烯烴。 兩個植物如圖 6 所示。 圖 利諾伊州莫里斯的聚丙烯裝置。 右邊 ，德州工廠 置 低密度聚乙烯（ 為了制造 脂， 用高 壓、 高溫管式和高壓釜聚合反應器（圖 7 和 8）。將乙烯泵入反應器并與催化劑或引發(fā)劑組合以制備 形成的 體流入分離器，其中未使用的氣體被除去，回收并循環(huán)回到該過程中。 然后將 入擠出機進行造粒。如果需要特定的 功能，此時需要加入添加劑 。 圖 7. 溫管狀工藝圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 8 圖 8. 溫高壓釜工藝圖 高密度聚乙烯（ 備 用了 許多 用于注塑應用的基本工藝，包括溶液工藝和漿料工藝。 在 9）使用的多反應器漿料方法中，將乙烯和共聚單體（如果使用的話）與惰性烴載體一起泵送到反應器中，在反應器中與催化劑結合。 然而，與 產相反，使用相對較低的壓力和溫度來生產 顆粒狀聚合物以液體漿料離開反應器系統(tǒng)并分離并干燥。 然后將其輸送到擠出機，并 在造粒之前加入添加劑。 利用多反應器溶液工藝生產 10）。 在該 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 9 方 法中， 形成的 解在溶劑載體中，然后在下降 過程中沉淀。 另外的吸附步驟產生幾乎沒有催化劑殘留物的非常干凈的產品。 因為這兩種方法都使用多個反應器，所以 有定制和優(yōu)化各種 級別 產品 的分子量分布的能力，以提供獨特的加工性能和物理性能 。 圖 9. 行反應器 - 漿料過程 線性低密度聚乙烯（ 用氣相工藝制造 11）。 這個過程與 與 藝有些相似。 與 法的主要區(qū)別是使用相對低壓和低溫聚合反應器。 另一個區(qū)別是在反應器中乙烯與丁烯或己烷共聚單體共聚。 與 同，聚合物以干燥顆粒形式離開反應器，其隨后與擠出機中的添加劑混合。 圖 10. 解 工藝 圖 11. 化床工藝 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 10 隨著催化劑和操作條件的變化， 脂也可以在這些 聚丙烯 為了制造 用垂直攪拌的液體 - 漿料方法（圖 12）和垂直攪拌、流化床、 氣相 技術相結合的 方法（圖 13）。 P 的聚丙烯供應商。 使用兩個串聯(lián)操作的流化床、氣相反應器生產 沖擊共聚物 聚烯烴生產設備如表 2 所述。 圖 12. 料工藝 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 11 圖 13. 反應器 - 氣相工藝 表 國） 聚丙烯 低密度聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 線性低密度聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 線性低密度聚乙烯 聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 運輸和處理聚烯烴樹脂 保持聚烯烴樹脂清潔是至關重要的。 聚烯烴樹脂通過料斗車、 瓦楞紙箱和塑料袋 運送到 成型機上。 在樹脂制造和后續(xù)處理過程中 進行 嚴格的質量控制，直到 運輸到 成型機，確保產品的清潔。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 12 當散裝貨物運送時，造紙商必須使用 正確 的卸載樹脂的程序。 植物材料處理系統(tǒng)的維護也是至關重要的。 當使用袋子和箱子時，打開容器時要特別小心，并且在卸下時要蓋住它們。 無論是作為混合物還是原樣使用，地面樹脂也應受到嚴格保護，以免污染。 只要有可能，應該使用回收材料。 當不可能時，廢料應收集在封閉的系統(tǒng)中，并以與原始樹脂相同的預防措施進行回收。 在任何 情況下，應仔細控制使用的再研磨比例，以確保加工和零件性能的一致性。 物料搬運 用材料處理系統(tǒng)和檢測程序，該設計用于在生產、儲存、 裝載和運輸過程中防止外部污染和產品交叉污染。 由于聚烯烴樹脂是 的 不吸濕性 （不吸水），因此它們在制模 之前不需要干燥。然而，在某些條件下，會在顆粒表面上形成冷凝。 當 裝樹脂 的紙箱從冷庫環(huán)境移動到溫暖的成型區(qū)域或將冷顆粒從筒倉轉移到室內存儲系統(tǒng)時，應 使 材料的溫度平衡 八個小時，以便在成型前排除所有 冷凝物。 提高樹脂利用率的最佳方法是消除轉移系統(tǒng)中的污染物。如果散裝處理系統(tǒng)不 是專用于一種材料或不能充分清除，則有可能會被以前轉移的材料 污染。 有時候 ， 絲帶殘留物 組 成 的團塊可能積聚在 筒倉中并堵塞出口。這種類型的污染物也可能導致傳送系統(tǒng)過濾器堵塞或影響成型機 。所有這些問題都可能導致成型機停機，過多的廢料 會導致清潔筒倉、 輸送管線和過濾器的時間和成本 增加 。 聚合物通過平滑孔管道傳輸過程中可能會產 生聚烯烴粉塵、絲狀殘留物 污染 現(xiàn)象 。這些傳送系統(tǒng)還 包含長半徑的彎曲部，用于將樹脂從料斗輸送到筒倉或料倉。通過輸送管線輸送的聚烯烴顆粒以非常高的速度行進。 當顆粒接觸光滑的管壁時，它滑動并產生摩擦。摩擦又產生足夠的熱量 將顆粒表面的溫度升高到樹脂的軟化點。當這種情況發(fā)生時，少量的熔融聚烯烴沉積在管壁上并幾乎立即 凝結。隨著時間的推移，將會形成絲狀或帶狀的堆積物 。 當 顆粒與管壁相遇時，沿著長半徑彎曲的內表面，沉積物幾乎連續(xù)并形成飄帶物 。 最后， 絲狀物和飄帶物從管壁上移開，經過成型進入 儲物倉或轉移過濾器 中 。 形成的 飄帶物 數量隨著傳送空氣溫度和速度的增加而增加。 材料處理的其他正確做法包括 空氣溫度 控制（冷卻） ， 通過溫度轉移使 顆粒的軟化和熔化 程度最小 。 傳輸線的正確設計在利用最佳彎曲半徑、 盲孔和適當角度方面也是至關重要的。 請咨詢您的 獲得有關該領域的指導。 如何解決物料搬運問題 光滑的管道是 造成絲狀物和帶狀物的主要原因 ，一個解決方案是使用 粗糙的管道內壁。 這會讓顆粒滾動 而不是沿管道滑動，從而最大限度地減少 帶狀物 的形成。 然而，快速移動的聚烯烴顆粒接觸非常粗糙的 管道內壁 表面，小顆?？赡軙扑槎a生細粉或灰塵。 特別是，已經有兩個管道成品證明有效延長系統(tǒng)壽命的方法是最 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 13 大限度地減少堆積物 。 一個是 600糙度的噴砂處理 后的管道 。 這個 可能是最容易獲得的。 然而，由于其鋒利的邊緣，它 最初 會 產生灰塵和細粉，直到邊緣變圓。 另一個 通過使用 55氏硬度的噴丸 處理 實現(xiàn)，以產生 900 粗糙度。 這種表面的變化通常被稱為“錘磨”表面。 噴丸允許更深的穿透和 高 硬度，這又 使其 表面壽命 更長 。 獲得的圓形邊緣可以最大限度地減少灰塵和細粉所遇到的 問題。它們還可以減少可能與噴砂處理相關的金屬污染。 每當安裝新的傳輸系統(tǒng)或者當現(xiàn)有系統(tǒng)的一部分被更換時，內表面應該用 沙子或噴丸處理。這樣做 可以減少成本和 防患于未然 在可能的情況下 避免 長半徑彎曲也很重要，因為它們可能是 帶狀物 形成的主要 原因 。當使用這種類型的彎頭時， 內表面應該用 沙粒或噴丸 處理 。 使用自潔式的不銹鋼“三通”代替長彎，可以防止沿彎曲面形成帶狀物 ，導致樹脂翻轉而不是滑動（圖 14）。然而，當使用這種方法時，傳 輸系統(tǒng)中的效率會降低。應采取預防措施，以確保有足夠大的鼓風機使 輸送管線 一直通順 并保持所需的傳輸速率。 圖 半徑彎曲。 使用不銹鋼“三通”可防止沿彎曲面形成帶狀物 。 為了延長輸送管道的壽命，應定期 旋轉 90°。 樹脂顆粒在轉移時 容易 在管道底部磨損凹槽，這不僅 會加速細粉形成 ，而且還會由于不均勻磨損而加速磨損。 不管使用的設備類型或轉移的材料如何，轉移系統(tǒng)應 該用與其他生產設備相同的方式維護與 保持清潔。 定期清洗和干燥筒倉、 收箱可以減少由靜電引起的細粉和灰塵的堆積問題。 消除污染的其他步驟包括： ?定期檢查整個轉運系統(tǒng) ?定期清潔傳送系統(tǒng)中的所有過濾器 ?確保吸入管路在儲存期間或系統(tǒng)啟動時不會躺在地面上，以防止碎屑進入系統(tǒng) ?在卸載過程中將空氣過濾器放置在料斗車廂和底閥上，以防止碎屑或水 污染材料 ?在填充儲存?zhèn)}庫或垃圾箱之前，先用空氣吹掃生產線，然后用少量的產品清洗 ?卸料后讓鼓風機運行數分鐘，以清理 管路，減少產品交叉污染的幾率 減少產品交叉污染的機會 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 14 有關轉移系統(tǒng)和室內裝飾類型的信息可以從大多數材料處理設備供應商處獲得，或者咨詢您的 術服務工程師。 可以提供完整的系統(tǒng) 資料 ，在適當維護時，可有效地傳送無污染物產品。 摘 要 塑料制品具有原料來源豐富 ,價格低廉 ,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產品制造中具有不可替代的作用，應用極其廣泛。注射成 形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。 本次的畢業(yè)設計是 蛋糕切刀 的注塑模的設計 。蛋糕切刀 具有重量輕、易清潔、耐腐蝕老化、強度高 、 有一定韌性 ，制作方便、價格低廉、美觀等特點。 依據產品的數量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產。該產品設計為大批量生產，故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質量采用側澆口， 因此選用單分型面注射模，側澆口自動脫模結構。模具的型腔采用一模兩 腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用側澆口成形，推出形式為四推桿推出機構完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設計中也進行了設計。本次的設計中不僅參考了大量紙質文獻，而且在互聯(lián)網上查閱資料，設計過程比較完整。 省模具 設計開發(fā)周期，節(jié)約成本，減少工作量。 故本次設計基于 順應了時代發(fā)展的要求你，又大大減少了設計時間。 關鍵詞 ： 單分型面注射模具 蛋糕切刀 of so It is in an is is of so is to of of to of is so of to a to be to in to so of is in a of is to of As of of a so is to a of to on is s So is MX to of of 目 錄 第一章 緒 論 ?????????????? ???? ????? 1 料模的功能 ??????????????? ?????? 1 料模的發(fā)展狀況 ???????????????? ??? 1 設計的意義和目的 ???????????????? ?? 2 第二章 塑件成型工藝性分析 ???????????? ???? 4 件及材料的分析 ?????????????? ????? 4 定模具的結構形式 ?????????????? ???? 6 注系統(tǒng)的設計 ? ???????????????? ??? 9 節(jié)小結 ???????????????????? ??? 13 第三章 成型零件的結構設計及計算 ?? ????? ????? 14 ?? ?? ? ???? ? ??????? ?? 14 型零件鋼材的選用 ??????????????? ?? 14 ? ??????????? ?? ?? 16 ??????????????????? ??? 17 ????????????????? ???? 18 模推出機構的設計 ????????????????? 19 向與定位結構的設計 ???????????? ???? 19 節(jié)小結 ????????????????? ?? ?? ? 19 第四章 整體設計 ????????? ?????????? 21 ????????????? ?? ????? ?? 21 ???????????????? ???? 22 ???????????????? ???? 22 設計小結 ??????????????????? ????? 24 謝辭 ???????????????????????? ??? 25 參考文獻 ????????????????????? ??? 26 1 第一章 緒論 料模具的功能 及模具業(yè)的地位 塑料 模具是實現(xiàn)塑料成型生產的專用生產工具和主要工藝設備。利用塑料模具可以成型各種形狀和尺寸的塑料制件，如日常生活中常見的塑料茶具、塑料餐具及家用電器中的各種塑料外殼。 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業(yè)中 ??1 。 模具是一種重要的國工工藝裝備，是國民經濟各工業(yè)部門發(fā)展的重要基礎之一。模具是壓力加工或其它成形加工工藝中，使材料變形制成產品的一種重要工藝裝備，應用廣泛。它在鍛造、塑料加工、壓鑄等行業(yè)中起著重要作用。模鍛件、沖壓件、擠壓和拉拔件等，都是使金屬材料在模具中發(fā)生塑性變形而獲得的；壓鑄零件、粉末冶金零件也在模具中充填加工成形的；而塑料、陶瓷、玻璃制品等非金屬材料的成形加工也多是依靠模具。少無切削加工是機械制造業(yè)發(fā)展的一個方向，而模具是利用壓力加工實現(xiàn)無切削工藝的關鍵。模具成形有優(yōu)質、高產、低消耗和低成本等特點，因 此得到了廣泛應用。據初步統(tǒng)計：依靠模具加工的產品和零件，電行業(yè)占 80%，機電行業(yè)占 70%以上。輕工、軍工、冶金及建材等行業(yè)大部分產品和生產都離不開模??2具 。 國塑料模的發(fā)展及現(xiàn)狀 近年來我國的模具技術有了很大的發(fā)展，在大型模具方面，已能生產大屏彩電注塑模具、大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具。機密塑料模具方面，已能生產照相機塑料件模具、多型腔小模數齒輪模具及塑封模具。 在成型工藝方面，多材質塑料成行模、高效多色注塑模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新業(yè)取得了較大進展。氣體輔助注射成形技術的使用更趨成熟。熱流道模具開始推廣，有些單位還采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具 。 近年來 ,隨著塑料工業(yè)突飛猛進地向前發(fā)展 ,模具設計和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化 動化、大型、超小型、高精度、高 壽2 命的模具在整個模具產量中所占的比例越來越大。據統(tǒng)計 ,汽車、拖拉機、電機電器、儀器儀表、自行車、電冰箱、電風扇等，分別有 60%、85%和 92%以上的零件用模具進行成型加工。模具生產的費用將占產品成本的 10%逐步提高。因此日本稱模具是進入“富裕社會的原動力” 德國稱為“金屬加工中的帝王”工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)已成為獨立的行業(yè)，把模具技術水平作為國家機械制造工藝水平的重要標志之一。而國內塑料塑件在人們的日常生活中及現(xiàn)代工業(yè)生產領域中占有很重要的地位。采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生 產效率，保證零件質量，節(jié)約材料，降低生產成本，從而取得很高的生產效率。因此，在機電、儀表、化工、汽車和航天航空等領域，塑料已成為金屬的良好代用材料并得到了廣泛的應用，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。作為最有效的塑料成型方法之一的注射成型技術具有可以一次成型各種結構復雜和尺寸精密的塑件。成型周期短、生產率高、大批生產時成本低廉、易于實現(xiàn)自動化或自動化生產等優(yōu)點，因此，世界塑料成型模具產量中約半數以上是注射模具 ??2 。 近幾年來，在我國其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所 未有的，但總體上與工業(yè)發(fā)達的國家相比仍有較大的差距。目前，我國模具工業(yè)的當務之急是加快技術進步，調整產品結構，增加高檔模具的比重，質中求效益，提高模具的國產化程度，減少對進口模具的依賴。未來國內外塑性模具的制造技術和成型技術有如下發(fā)展趨勢： 1)在模具設計制造中廣泛應用 術； 2)高速銑削加工將得到更廣泛地應用； 3)在塑料模具中推廣應用熱流道技術、注射成型和高壓注射成型技術； 4)提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 5)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 6)虛擬技術將得到發(fā)展； 7)模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。廣泛應用 步走向集成化的方向發(fā)展。 設計的依據和意義 隨著現(xiàn)代制造技術的迅速發(fā)展、計算機技術的應用， 模具已經成為生產領域中 的重要工藝裝備。特別是在塑料產品的生產過程中，塑料模具的應用及其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，成為各類模具設計、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。而注塑模具已經成為制造塑料制造品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。注射成型是當今市場上最常用、最具前景的塑料成型方法之3 一，因此 注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的市場需求量。所以我選蛋糕切刀 注塑模具設計作為我畢業(yè)設計的課題。 本課題應用性強，涉及的知識面與知識點較多，如注塑成型、模具設計、三維造型、運動仿真以及二維三維軟件的應用。 通過本課題的設計， 培養(yǎng)和鍛煉了我以下基本能力： （ 1）塑料件制品涉及及成型工藝的選擇（ 2）一般塑料件制品成型模具的設計能力（ 3）掌握模具設計常用的商業(yè)軟件（ 同實際設計的結合的能力 (4)掌握了模具行業(yè)中常用輔助軟件 5）使自己在文檔組織與檢索方面的能力得到提高（ 6）掌握 寫論文的一般步驟及格式方法，同時提高自己的學習、思考、解決問題的能力，因為注塑模具對我來說是一個新的領域。 4 第二章 塑件成型工藝性分析 件及材料的分析 糕切刀的成型工藝性分析 如圖為 蛋糕切刀的塑件圖，單位 2塑件圖 (1)產品名稱 :水果刀刀殼 (2)產品材料： 聚乙烯（ 塑件材料特性：聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產量最大品種。按聚合時采用的壓力不同可分高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少，相對分子質量、結晶度和密度較高，所以低壓聚乙烯比較硬，耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對分子質量較低，且具有較好的有軟性、耐沖擊性及透明性 (3)塑件材料成形性能：聚乙烯成型時，在流動方向與垂直方向的收縮差異較大。注射方向的收縮大于垂直方向的收縮率，易產生變形，聚乙烯收縮率的絕對值較大成型收縮率 也較大，易產生縮孔，冷卻速度慢，必須充分冷卻， 且冷卻速度要均勻 ;質軟易脫模，塑件有淺的側凹時可強行脫模。 (4)產品數量：大批量生產 (5)塑件尺寸：如圖 2 (6)塑件顏色：土黃、米白、乳白等各種顏色，可根據需要任意選擇 (7)塑件材料物理性能 (查文獻 [1]可得 )： 1)密度 : 30 ~ 0 g 縮率 : 5 3)熱變形溫度： 83℃ 103℃ 4)熔點： 92℃ 5)屈服強度： 37)抗彎強度 ： 67)彎曲彈性模量： )抗壓強度 ： 568)塑件質量：該產品材料為 上得知其密度30 ~ 0 g 平均收縮 通過 的分析功能，得到蛋糕切刀的大致和質量。 體積 V=13200 3質量 m= = (9)塑件分析 ： 塑件外側表面光滑，下端外沿不允許有澆口痕跡。 塑件厚度為 2形尺寸不大 ，塑料熔體流程不是太長，適合于注射成型。參考教材表 2°。 E 成型工藝參數 查文獻 ??3 表 3 （ 1）預熱溫度： 80℃ 85℃ （ 2）預熱時間： 2h （ 3） 溫度 ： 1）后段： 230℃ 250℃ 2） 中段 ： 240℃ 260℃ 3） 前段 ： 230℃ 240℃ 4）噴嘴溫度： 220℃ 230℃ 5） 模具溫度 ： 80℃ 100℃ （ 4） 注射壓力： 8020 5）成型時間： 1）注射時間： 0 5s 2) 保壓時間： 20 80s 3）冷卻時間： 20 50s 4) 成型周期： 50 140s (6) 塑化形式：螺桿式 （ 7）噴嘴形式：直通式 于 計時應該考慮的問題 (1)結晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 6 (2)成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形、取向性強。 (3) 塑件應壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應力集中。 (4) 注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于 50° 產生熔接痕，流痕；90° 形 。 定模具的結構形式 型面位置的確定 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結構工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較以選出較為合理的方案。通過對塑件結構形式的分析，分型面應選在有利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖 2 圖 2腔數量和排列方式的確定 由于 塑件形狀比較簡單，質量較小，且需求大批量生產，考慮到塑件的長寬比，所以模具選用一模兩 腔平衡布置，采用單分型面注塑7 模。澆口形式采用側澆口進料，這樣模具尺寸較小，制造 方便，利于充滿型腔，塑件質量高，生產效率高，成本低，型腔排列如 圖 2 圖 2從上面的分析可知，本模具設計為一模兩腔，非完全對稱直線排布，根據塑件結構形狀，推出機構擬采用脫模版 推出的形式。澆注系統(tǒng)設計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側澆口，且開設在分型面上。因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料，動模部分需要添加型芯固定板、支撐板和脫模板。由上分析可選用帶脫模板的單分型面注射模。 射機型號的確定 （ 1） 注射機的選擇 澆注系統(tǒng) 的凝料在設計之前是不能確定準確的數值 ， 但是可以根據經驗按照塑件體積的 倍來估算 。 由于本次采用的流道簡單并且較短 ， 因此澆注系統(tǒng)的凝料按照體積的 一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積 (即澆注系統(tǒng)的凝料和 2個塑件體積之和 )為 33= 1 0 . 2 = = 3 1 . 7V V c m? ? ? ?總 塑（ ） 2 1 3 2 0 0 （ 1+ 317000合 文獻 ??3 中式 （ 4有： 3/ 0 . 8 3 1 . 7 / 0 . 8 3 9 . 6 2 5V c m??總。根據以上 對凝料體積 的 初步 計算 ， 初步選定公稱注射量為 163 3 型號為 其主要參數見下表 表 2理論注射容量 /2163 頂出 行程 /20 螺桿柱塞直徑 /5 注射方式 螺桿式 注射壓力 /83 開模行程 /30 注射 速率 / 1 130 回縮力 /5 鎖模結構 曲肘 模板最大厚度 /0 射出重量 /g 89 頂出力 /0 鎖模力 /500 頂出行程 /20 拉桿內間距 /60? 460 模板最小厚度 /60 （ 2） 注射機相關參數的校核 1）注射壓力校核。查文獻 ??3 式 40 100里取0 90 P?,注射機注射壓力為 83注射機安全系數1 1 1 ， 這里取1k=則 ： 10 0 =1 1 7 p?公＜， 所以注射機注射壓力合格 。 2）鎖模力校核 ① 塑件在分型面上的投影面積 則 由 塑=， 取整為 6549 2 ② 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 即流道凝料 （包括澆口）在分型面上的投影面積 可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定 。 倍。 由于本次設計的流道簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一些。這里取 = ③ 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 則 2= ( = 2 1 . 2 = 2 1 . 2 6 5 4 9 = 1 5 7 1 7 . 6A n A A A m m? ? ? ?總 塑 塑澆 ） ④ 模具型腔內的脹型力 ， 則 = = 1 5 7 1 7 . 6 3 5 5 5 0 1 1 6 5 5 0 . 1 1 6F A p N N K N? ? ?脹 總 模 式中 ， 是 型 腔 的 平 均 計 算 壓 力 值 。是模具型腔 內的壓力你，通常取注射壓力的 20% 40%， 大致范圍為 20 40由于本設計對塑件精度要求不高 ， 可取 5 由 文獻 ??3 表 2500模力安全系數為221 . 1 1 . 2 , k 1 . 2k ??這 里 取， 則 9 2 = =所以 ， 注射機鎖模力合格 。 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定 ， 結構尺寸確定后方可進行 。 注系統(tǒng)的設計 流道的設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的澆口套。 (1)主流道尺寸 1）主流道的長度：本設計中初取 L=50行設計。 2）主流道小端直徑： d=噴嘴尺寸＋（ 1） （ 4＋ 0.5） 3）主流道大端直徑： d′ =d＋ 2 L 2)?（ ≈ 8中 ? =4° 。 4）主流道球面體積： 射機噴嘴球頭半徑＋（ 1～ 2） 12＋ 2） =14 5）球面的配合高度： h=3 (2)主流道的凝料體積 2 2 2 23 . 1 4= = 5 0 4 . 5 2 . 2 5 4 2 . 2 533V L R r R r? ? ? ? ? ? ? ?主 主 主 主 主 主（ ） （ ）331 1 5 0 m m = 11 . 5 (3)主流道當量半徑 2 =4) 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質鋼材進行單獨加工和熱處理。設計中常采用碳素鋼（ 熱處理淬火表面硬度為 50～ 55圖 2示。 10 圖 2流道澆口套結構形式 流道的設計 （ 1）分流道的布置形式 在設計時應考慮盡量減少在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，把塑料熔體均衡地分配到各個型腔，因此采用非平衡式分流道。 （ 2）分流道長度 由于流道設計簡單，根據兩個型腔的結構設計，分流道較短，故設計時可適當選小一些。單邊分流道長度 L 取 28圖 2示。 （ 3）分流道的當量直徑 因為該塑件的質量 m =200g，根據 文獻 ??3 式 （ 4分流道的當量直徑為 44= 0 . 2 6 5 4 = 0 . 2 6 5 4 1 2 . 1 4 4 3 5D m L ??分 塑 分 =際設計 參照表 4 取整為 5 （ 4）分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形、六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設計在分型面上。本設計采用圓形截面，其效率最高，即具有最小的壓力降和熱損失。 11 （ 5）分流道截面尺寸 2 2 25= 1 9 . 6 2 544DA m m? ? ???分分（ 6）凝料體積 1）分流道長度 = 2 8 2 = 5 6L m m?分2） 凝料體積 = = 5 6V L A ?分 分 099 （ 7）校核剪切速率 1）確定注射時間：查 文獻 ??3 表 4取 t= 2）計算分流道體積流量： 1 . 1 1 3 . 2 8???分 分分= 3）由 文獻 ??3 式 4得剪切速率 333 . 3 3 . 3 7 . 9==3 . 1 4 2 . 5??分分 分=110s?? 該分流道的剪切速率處于 澆口主流道與分流道的最佳剪切速率25 10? 315 10 s?? 之間 ， 所以，分流道內熔體的剪切速率合格。 （ 8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般 取 2 5 2 .5 m? 即 可,此處取 m? 。 口的設計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模八腔注射，為便于充模時的剪切速率和封閉時間，因此采用側澆口。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，且開設在分型面上，從型腔的邊緣進料。 （ 1）側澆口尺寸的確定 1）計算側澆口的深度。根據 文獻 ??3 表 4得側澆口的深度 h 計算公式為 0 . 7 2 1 . 4h n t m m? ? ? ? 式中 ， t 是塑件壁厚 ， 這里 t=2， 對于 其成型系數 n= 在工廠進行設計時，澆口深度常常先取小值，以便在今后試模時發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理，故此處澆口深度 h 取 2 2）計算測澆口的寬度。根據表 4得側澆口的寬度 B 的計算公式為 0 . 7 7 4 2 3 2 . 0 1 c 3 0? ? ? 12 式中 ， n 是成型系數 ， 對于 =A 是凹模的內表面積，通過 模得到。 3）計算側澆口的長度。根據表 4得側澆口的長度 里取 （ 2）側澆口剪切速率的校核 1）計算澆口的當量半徑。由于面積相等可得 ，由此矩形澆口 的當量半徑 12=) （= 2）校核澆口的剪切速率 ①確定注射時間：查表 4取 t= 計算澆口的體積流量 ： 333 9 . 6 2 5= 8 . 2 5 c m / s 8 2 5 0 /1 . 6Vq m m ? ?塑澆 ③計算澆口的剪切速率：由式（ 4得：33.3=澆 ， 則 333 . 3 8 2 5 0= = 2 3 6 6 0 m 1 4 0 . 7 1 5 6?? ?澆 該矩形側澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5000150000s? 之間 ， 所以 ， 澆口的剪切速率合格 。 核主流道的剪切速率 （ 1）計算主流道的體積流量 1 5 0 0 6 1 2 . 5 2 1 3 2 0 01 . 6v v n vq t?? ? ? ???主 分 塑主=（ 2）計算主流道的剪切速率 333 . 3 3 . 3 1 7 8 2 0 . 3=3 . 1 4 3 . 1 2 5???主主=s? 主流道內熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率1500 5000s? 之間，所以，主流道的剪切速率校核合格 。 料穴的設計及計算 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質量。本設計僅有主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用脫模板推出塑13 件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出 節(jié)小結 本章主要對 塑件及 其材料進行了簡單 分析， 初步 選擇注射機型號 ，并且簡單設計了澆注系統(tǒng)的結構形式。 14 第三章 成型零件的結構設計及計算 型零件的結構設計 模的結構設計 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結構的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據對塑件的結構分析，本設計采用整體嵌入式凹模。如圖 3示。 圖 3模 模的結構設計（型芯 ） 凸模是成型塑件內表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。通過對塑件的結構分析，選用整體式凸模 ,且無需設計型芯塊。 型零件鋼材的選用 根據對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型塑件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件是大批量生產，所以構成腔的嵌入式凹模鋼材選用 型零件工作尺寸的計算 15 表 3差數值表 [根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級為 4 級精度選取。 此產品采用 4 級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數 x 取值可在 范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機械加工的型腔和型芯的制造公差可達到 ，綜合參考， 查 文獻 ??3 表 4 ? ?(1 ) P l ?? ?? ? ? ? 凹模徑向尺寸 （ 塑件徑向基本尺寸 塑料的平均收縮率 ? ： 塑件公差值 z?： 凹模制造公差 （ 1）凹模徑向尺寸的計算 由 文獻 ??3 表 1 均收縮率 查 文獻 ??3 表 4 ?=? 是塑件上相應尺寸的公差，z?是塑件上相應尺寸制造公差 ，對于中小型塑件取z?=14? ? ? 0 . 8 5 0 . 2 83 00(1 0 . 0 1 7 5 ) 1 9 0 0 . 6 0 . 8 5 1 9 1 . 4 1 5 ? ? ? ? ? 6 ? ? 0 . 4 4 0 . 1 53 00(1 0 . 1 7 5 ) 2 5 0 . 6 0 . 4 4 2 5 . 1 5 6L m m? ? ? ? ? ? （ 2）凹模深度尺寸的 計算 ? ? ? ? 0 . 0 5 0 . 0 5000( 1 ) 2 ( 1 0 . 0 1 7 5 ) 0 . 6 0 . 1 6 1 . 9 4 P H ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 是系數，查表 4知一般在 間 ， 此處取 架的確定 本次設計采用 照 準對模具配件進行設計 。 準是世界三大模具配件生產標準之一，以其互配性強，設計簡潔，容易安裝，可換性好，操作可靠，性能穩(wěn)定，兼容各國家工業(yè)標準等優(yōu)點屹立于世界各模具標準，與美國的 準、日本的 準齊名是世界覆蓋范圍最廣的模具配件生產標準。 根據型腔的大小 和導柱、導套的布置 確定模架的基本尺寸為 346 346? ，模架結構如下圖 3 3 各模板尺寸的確定 1） 板，凹模 嵌 板深度為 21慮到要在模板上開設冷水道， 6 2） 照模架標準取 46 3） 塊）尺寸。墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5 10） 5+17+24+(5 10） 1 76照標準件 初步選定 76 架各尺寸的校核 17 根據所選注射機來校核模具設計的尺寸。 1）模具最大平面尺寸 346396460460桿間距），校核合格。 2）模具高度尺寸 26780267450具的最大厚度和最小厚度），校核合格。 3）模具的開模行程 S=12(5 10)0+2+(5 10)833＜ 430射機開模行程），校核合格。 氣槽的設計 該塑件由于采用側澆口進料，熔體經塑件下方的臺階及中間的肋板充滿型腔，其間隙配合可作為氣體排出的方式，不會在頂部產生憋氣的現(xiàn)象。同時，底面的氣體會沿著分型面和型芯與脫模板之間的間隙向外排出。 模推出機構的設計 出方式的確定 本塑件底面采用 推桿 推出方式。 推桿脫模機構是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推出機構的復位采用復位桿復位，為避免長期對定模扳的撞擊，復位桿斷面低于定模板平面 模力的計算 開始脫模時所需的脫模力最大，其后推出的作用僅僅是為了克服推出機構移動的摩擦力，所以計算摩擦力的時候，一般只計算剛開始脫模時的初始脫模力。由于脫模力的大小與塑件壁厚、與垂直于脫模方向塑件的投影面積、型芯長度、塑料袋收縮率、涂抹斜度有關，同時也塑料盒型芯材料之間的摩擦系數有關。另外 ，還與型芯數目有關。實際上，影響脫模力的因素很多，在計算公式中完全反應，所以只對脫模力做了大概的分析和計算。其計算式如下： ( c o s s i n ) p ? ? ??? 式中 ， 7423m 2m ； 內冷卻的塑件，一般 71 0 1 0??里取 10? ° ? 查 文獻 ??4 表 4 入式中計算得出4472N 核推出機構作用在塑件上的單位壓應力 18 （ 1）推出面積 549m 2m （ 2）推出應力 1 . 2 1 . 2 1 4 4 7 2= 2 . 6 56549F M P ??? 卻系統(tǒng)的設計 卻系統(tǒng)的計算很麻煩， 由于能力有限， 在此只進行簡單的計算。設計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量。 卻介質 查表 4 其成型溫度及模具溫度分別為 150℃ 250℃ 和 50℃～ 70℃。所以，模具溫度初步選定 60℃，用常溫水對模具進行冷卻。 卻系統(tǒng)的簡單計算 （ 1）單位時間內注入模具中的塑料熔體總質量 1） 塑料制品的體積 n V =V V V? ? ?主 分 塑 （ × 2)塑料制品的質量 0 . 9 2 2 8 . 5 2 2 6 . 2 4m V g?? ? ? ?=） 塑件壁厚為 2表 4參考選用注射機 取注射時間 據塑件的取出難易程度設 脫模時間 s，則塑件 注射周期 t t t t? ? ?注 脫冷=（ ） s=此得每小時注射次數： N=（ 3600/=161次。 4） 單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量 ： 1 6 1 0 . 0 2 6 2 / 4 . 2 1 8 2 /W N m k g h k g h? ? ? ? 。 (2) 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量查表 4范圍在 （ 690 810） KJ/故可取50KJ/ (3)計算冷卻水的體積流量 這里假定塑料凝熔體凝固和冷卻過程中放出的熱量全部被冷卻水帶走， 設冷卻水道入口的水溫為2?=22℃ ， 出水口的水溫為1?=25℃ ， 取水的密度 ? =10003m ， 水的比熱容 4 . 1 8 7 / (c k J k g? ℃ ）。 則根據公式可得 ： 124 . 2 1 8 2 7 5 06 0 ( ) 6 0 1 0 0 0 4 . 1 8 7 ( 2 5 2 2 )c? ? ? ??? ? ? ? ? ? = 30 4 2 / m 19 （ 4）確定冷卻水路的直徑 d。當 30 4 2qv m? / 查表 4了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑 d= （ 5）冷卻水在管內的流速 224 4 0 . 0 0 4 26 0 6 2 3 . 1 4 0 . 0 0 8qv d? ? ???? ? ? =s （ 6） 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數 h。查表 4f=,則有： 0 . 8 0 . 8 20 . 2 0 . 24 . 1 8 7 ( ) 4 . 1 8 7 6 . 7 ( 1 0 0 0 1 . 3 9 3 ) / ( 0 0 8fh k J ? ? ? ?? ? ?℃ ） 422 . 4 1 0 /k J c m h? （ ℃ ） （ 7）計算冷卻水通道的導熱總面積 A 2244 . 2 1 8 2 7 5 0 0 . 0 0 3 62 2 2 52 . 4 1 0 6 02m ?? ? ??? ??? ? ?????其中 ?? 是模具平均溫度與冷卻水平均溫度之間的差值 （ 8） 計算模具所需冷卻水管的總長度 L 0 . 0 0 3 6 0 . 1 4 3 3 1 4 3 . 33 . 1 4 0 . 0 0 8AL m m ? ? ?? （ 9）冷卻水路的根數 ? 。 設每條水路的長度為 300l ， 則冷卻水路的根數 為 1 4 3 . 3 0 . 4 8300? ? ? 根 單從計算結果來看 ，一條冷水道夠用。為了提高生產效率，凹模和型芯都應得到充分的冷卻，應根據實際情況加以修改。 向與定位結構的設計 注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和模內定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確 定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位 。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所帶的定位結構 。 節(jié)小結 本章主要進行成型零件的結構設計和計算， 參照 步擬定了模架的結構形式，確定了模架各模板的尺寸，還簡單設計了排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，擬定了退出機構的形式。 20 第四章 整體設計 具總裝圖 圖 4圖 421 具的工作原理 合模 時，在導柱和導套的導向定位下，動模和定模閉合。型腔是設在定模板上的凹模 ，并由注射機合模系統(tǒng)提供的鎖模力 使定模板和動模板 鎖緊。然后注射機開始注射，塑料熔體經定模上的澆注系統(tǒng)進入型腔，待熔體充滿型腔并經過保壓、補縮和冷卻定模 一定時間 后開模。開模時，注射 機合模系統(tǒng)帶動動模板后退，模具從動模和定模分型面分開，塑件留在凹 模 由于重力作用而掉落 ，同時拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆 口套中拉出。當動 摸移動一定距離后，注射機的頂桿接觸推板，推出機構開始動作，使推桿 將 落在定模板上的 塑件推出，塑件從 模具中落下，至此完成一次注射過程。合模時，推出機構靠復位桿復位并準備下一次注射。 具的安裝試模 具的安裝 試模前要對模具及試模用的設進行檢驗。模具的閉合高度，安裝與注射機的各個配合 零件配合間隙適當，無卡住 現(xiàn)象?；顒右`活、可靠，起止位置的定位要準確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設備也要進行全面檢查，即對設備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調整，使之處于正常運轉狀態(tài)。 模具安裝時要注意以下幾個問題 ： 1) 模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求。 2) 模具中有側向滑動機構時，盡量使其運動方向為水平方向。 3) 當模具長度與寬度尺寸相差較大時，應盡可能使較長的邊與水平方向平行。 4) 模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道 元件接線板時，盡可能放置在非操作一側，以免操作不方便。 模 將模具安裝在注射機上，選用合格的原料，根據推薦的工藝參數調整好注射機，采用手動操作。開始注射時，首先采用低壓，低溫和較長的時間條件下成形。如果型腔未充滿，則增加注射時的壓力。在提高壓力無效的時，可以適當提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應進行詳細記錄，將結果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。 22 在模具加工 完成以后，進行試模實驗，看成型的制品質量如何，及時找出造成塑件缺陷的原因并針對不同情況進行合理的修復。 針對試模中出現(xiàn)的各種問題 ， 對模具進行修改 、 調整 、 再試模 ，使模具和生產的塑件達到預期要求 。 23 設計小結 注塑模具的設計，使我獲益良多，首先，通過查閱注塑模具設計相關資料，基本掌握了模具設計的原理和基本過程，對注塑模具各個組成部分有了一定的感性認識。其次，增強了我獨立思考問題、解決問題的能力，因為所有資料都要去自學，從中發(fā)現(xiàn)問題，然后再去想辦法解決問題。這對即將踏入社會的我有很大的幫助。 最后，認真學習了 有了新的認識和提高。因為不熟練，畫裝配圖和建模時總是出現(xiàn)各種問題 ， 除了尋求指導教師和同學的幫助之外， 又去學習了模具設計的兩個工具： 河云 畫出的圖更標準、美觀。 通過這次設計，我對注塑模具有了更專業(yè)的零件，對模具行業(yè)有了更深的認識， 知道了目前模具行業(yè)中 具的重要性， 明白了遇到問題自己無法獨立解決時，要學會尋求他人的幫助。 24 謝 辭 首先，非常感謝指導教師朱建寧老師的悉心教導 。在每個星期的答疑會中，老師除了耐心輔導我設計中遇到的困難，還總能幫我找出設計過程中自己沒注意到的問題，使自己避免了在后續(xù)設計過程中不會因積累的問題太多而無法按時完成設計任務。 其次 ，還要感謝我的室友們 。 在我 能隨叫隨到，并解決我遇到的問題。因為總是跟他們一起學習、討論，無形中讓自己學到了加快建?；虍媹D的方法，并及時改正了設計 中可能忽視掉的小問題。 最后 ， 感謝同組的同學們 。因為大家的設計任務和要求大體相同，所以遇到的問題有很多是相同，通過大家一起討論，能及時解決 出現(xiàn)的問題。 感謝 大學四年來教授我的老師們和同學們，讓我有了一定的基礎才能順利完成這次設計。 25 參考文獻 ??1 邱建新 , 李發(fā)根 , 李國祿 . 模具工業(yè)發(fā)展趨勢綜述 [J]. 智能制造 , 2003(11):3??2 汪克飛 , 杜濟美 . 我國緊固件行業(yè)模具生產現(xiàn)狀 [J]. 模具技術 , 1992(5):104??3 葉久新 , 王群 . 塑料成型工藝及模具設計 [M]. 機械工業(yè)出版社 , 2008. ??4 齊衛(wèi)東 . 塑料模具設計與制造 [M]. 北京 :北京理工大學出版社， 2007 ??5 譚雪松，林曉新，溫麗 . 新編塑料模具設計手冊 [M]. 北京 :人民郵電出版社， 2007. ??6 賀平 . 模具設計及制造 [J]. 仲愷農業(yè)技術學院學報， 2004， 17(3)： 66～71 ??7 田寶善 , 田雁晨 , 劉永 . 塑料注射模具設計技巧與實例 [M]. 化學工業(yè)出版社 , 2009. ??8 洪慎章 . 《實用注塑成型及模具設計》 [J]. 模具制造 , 2006(7):77??9 周永泰 . 我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J]. 塑料 , 2000, 29(6):23? ?10 羅河勝 . 塑料材料手冊 [M]. 廣東科技出版社 , 2010. ? ?11 Q. of ]. 2007.