畢業(yè)設(shè)計---手柄注射模設(shè)計

1、<p>　　2011屆畢業(yè)設(shè)計說明書</p><p><b>　　手柄注射模設(shè)計</b></p><p>　　系 、 部： 機械工程系 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文闡述了電水壺手柄注射模設(shè)計的過程。首先，對塑件進行工藝性

2、分析后，利用Pro/e參數(shù)化三維實體造型軟件完成塑件的三維造型。然后，通過分析確定塑件的分型面、最佳澆口等。本模具采用了一模兩腔及側(cè)澆口等結(jié)構(gòu)。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性、具體結(jié)構(gòu)模具出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核等都有詳細的設(shè)計。通過整個設(shè)計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。此外，設(shè)計中還采用了斜導柱側(cè)向抽芯機構(gòu)。在模具成型零件設(shè)計方面，設(shè)計中對成型零件的機構(gòu)和尺寸

3、進行了合理的考慮和計算。最后，設(shè)計還包括零件圖和裝配圖的繪制。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ： 注射模;手柄;側(cè)澆口;側(cè)向抽芯</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This paper expounds the electric kettle handle injection mould design pr

4、ocess. First of all, on the craft of plastic parts after analysis and Pro/e parameterized using three-dimensional modelling software plastics three-dimensional modelling. Then, through the analysis to identify the plasti

5、c parts parting surface, best runner, etc. This mould adopts a mold two cavity and side gate structure. This topic from product structure manufaturability and specific structure of mould, starting the mould c</p>

6、<p>　　Key words: injection mould;handle;side gate;side core-pulling</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　1.塑件成型工藝分析5</p><p>

7、;　　1.1塑件的分析5</p><p>　　1.2 PP工程塑料的性能分析5</p><p>　　1.2.1 PP的成型加工性能5</p><p>　　1.2.2 PP的主要注塑成型條件6</p><p>　　2. 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注塑機7</p><p>　　2.1 分型面位置的確定7</

8、p><p>　　2.1.1分型面的選擇7</p><p>　　2.2 型腔數(shù)量和排位方式8</p><p>　　2.2.1 型腔數(shù)目的確定8</p><p>　　2.3 注射機型號的確定9</p><p>　　2.3.1 注射量的計算9</p><p>　　2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初

9、步估算9</p><p>　　2.3.3 選擇注塑機10</p><p>　　2.3.4 注射機相關(guān)參數(shù)的校核11</p><p>　　3. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計12</p><p>　　3.1 主流道的設(shè)計12</p><p>　　3.1.1 主流道的長度12</p><p>　　3.1

10、.2 主流道凝料體積13</p><p>　　3.1.3 主流道的當量半徑13</p><p>　　3.1.4 主流道澆口套形式13</p><p>　　3.2 分流道的設(shè)計14</p><p>　　3.2.1分流道的布置形式14</p><p>　　3.2.2 分流道的長度14</p>&l

11、t;p>　　3.2.3 分流道的當量直徑14</p><p>　　3.2.4 分流道的界面形狀15</p><p>　　3.2.5 分流道截面尺寸15</p><p>　　3.2.6 凝料體積15</p><p>　　3.2.7 校核剪切速率15</p><p>　　3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模

12、斜度15</p><p>　　3.3 澆口設(shè)計16</p><p>　　3.3.1 尺寸的計算16</p><p>　　3.3.2 澆口的位置的選擇16</p><p>　　3.4 校核主流道的剪切速率17</p><p>　　3.4.1 計算主流道體積流量17</p><p>　　

13、3.4.2 計算主流道的剪切速率17</p><p>　　3.5側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計17</p><p>　　3.5.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類18</p><p>　　3.5.2抽芯距確定與抽芯力的計算18</p><p>　　3.5.3斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)18</p><p>　　3.5.4斜導柱尺

14、寸的設(shè)計18</p><p>　　3.6 冷料穴的設(shè)計19</p><p>　　4. 成型零件的結(jié)構(gòu)及其計算20</p><p>　　4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>　　4.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>　　4.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>

15、;　　4.2 成型零件的鋼材選用21</p><p>　　4.3 成型零件工作尺寸的計算21</p><p>　　4.4 成型零件的尺寸及動模墊板厚度的計算22</p><p>　　4.4.1 凹模側(cè)壁厚的計算22</p><p>　　4.4.2 定模板厚度23</p><p>　　4.4.3 動模板厚度2

16、3</p><p>　　5. 脫模推出機構(gòu)設(shè)計24</p><p>　　5.1 脫模力的計算24</p><p>　　5.2 推出方式的確定25</p><p>　　5.2.1 推出面積25</p><p>　　5.2.2 推桿推出應(yīng)力25</p><p>　　6. 模架的確定26&

17、lt;/p><p>　　6.1 各模板尺寸的確定26</p><p>　　7. 排氣設(shè)計27</p><p>　　8. 冷卻系統(tǒng)設(shè)計28</p><p>　　8.1 冷卻介質(zhì)28</p><p>　　8.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算28</p><p>　　8.2.1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料

18、熔體總質(zhì)量W28</p><p>　　8.2.2 確定單位質(zhì)量的模具在凝固時所放出的熱量28</p><p>　　8.2.3 計算冷卻水體積流量29</p><p>　　8.2.4 確定冷卻水路的直徑d29</p><p>　　8.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速v29</p><p>　　8.2.6 求冷卻管壁與

19、水交界面的膜傳熱系數(shù)h29</p><p>　　8.2.7 計算冷卻水通道導熱總面積A30</p><p>　　8.2.8 計算模具冷卻水管總長度L30</p><p>　　8.2.9 冷卻水路根數(shù)x30</p><p>　　9. 導向與定位機構(gòu)的設(shè)計31</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)32

20、</b></p><p><b>　　參考文獻33</b></p><p><b>　　致 謝34</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位</p><p>　　第一，模具工業(yè)是

21、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。例如：屬于高新技術(shù)領(lǐng)域的集成電路的設(shè)計與制造，不能沒有做引線框架的精密級進沖模和精密的集成電路塑封模；計算機的機殼、接插件和許多元器件的制造，也必須有精密塑料模具和精密沖壓模具；數(shù)字化電子產(chǎn)品(包括通訊產(chǎn)品)的發(fā)展，沒有精密模具也不行。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離不開精密模具。例如：形狀誤差小于0.1～0.3µ的空空導彈紅外線接收器的非球面反射鏡，就必須用高精度的塑料模具成形。因此可以說，許

22、多高精度模具本身就是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分。有些生產(chǎn)高精度模具的企業(yè)，已經(jīng)被命名為“高新技術(shù)企業(yè)”。</p><p>　　第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。用信息技術(shù)帶動和提升模具工業(yè)的制造技術(shù)水平，是推動模具工業(yè)技術(shù)進步的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，快速原型制造技術(shù)的應(yīng)用，使模具的設(shè)計制造技術(shù)發(fā)生了重大變革。模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設(shè)備。逆向工

23、程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。在1998年以前，許多人把機械工業(yè)當作一般的加工工業(yè)。1998年11月召開的中央經(jīng)濟工作會議，首次明確提出了加大裝備工業(yè)的開發(fā)力度，推進關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。將機械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開來，是對機械工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位

24、與作用的重新定位。模具作為基礎(chǔ)工藝裝備，在裝備工業(yè)中自然有其重要地位。因為國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門需要的裝備，其零部件有很大一部分是用模具做出來的。</p><p>　　第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。機械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠不能滿足這些支柱產(chǎn)

25、業(yè)發(fā)展的需要。這幾年，我國每年要進口近10億美元的模具。我國石化工業(yè)一年生產(chǎn)500多萬噸聚乙烯、聚丙烯和其他合成樹脂，很大一部分需要塑料模具成形，做成制品，才能用于生產(chǎn)和生活的消費。生產(chǎn)建筑業(yè)用的地磚、墻磚和衛(wèi)生潔具，需要大量的陶瓷模具;生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。從五大支柱產(chǎn)業(yè)對模具的需求當中，也可以看到模具工業(yè)地位之重要。</p><p>　　注塑成型是塑料制品成型加工最重要的工藝過程之

26、一。迄今，多于1/3的熱塑性樹脂采用注射成型加工，而半數(shù)以上的聚合物加工設(shè)備是用于注塑成型的。注塑成型尤其適用于大批量生產(chǎn)具有復雜外形且尺寸要求精確的制品。 </p><p>　　中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟進入高速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量也進一步的增加。模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制

27、成分的巨大變化，一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來，同時也帶來了以集體、獨資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。</p><p>　　賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國規(guī)模最大的兩個地方；廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮；其中科龍、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。</p><p>　　近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進

28、步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆

29、蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。</p><p>　　雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不

30、夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。</p><p>　　中國沖壓模具的發(fā)展方向</p><p>　　模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：</p><p>　　(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向

31、。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(wù)的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)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。</p><p>　　(2)高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔

32、度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。</p><p>　　(3)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?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T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

33、、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”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 </p><p>　　(4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這

34、顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。</p><p>　　(5)提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。</p><p>　　(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處

35、理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 </p><p>　　(7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 </p><

36、p>　　(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。</p><p>　　我國模具工業(yè)與發(fā)達國家企業(yè)之間的差距不小，因此要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力，要加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、完善合作機制，創(chuàng)造性地工作。也需要加大對模具相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)培訓投入。</p>&

37、lt;p><b>　　畢業(yè)設(shè)計目的</b></p><p>　　隨著塑料制品日益廣泛的應(yīng)用，在注塑成型過程中起著重要作用的模具越來越受到重視，除了塑料制品的表面質(zhì)量、成型精度完全由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也受模具的控制，所以如何高質(zhì)量，簡明、快捷和規(guī)范化地設(shè)計注塑模具，成為發(fā)揮注塑成型工藝優(yōu)越性、擴大注塑制品應(yīng)用的首要問題。在本課題設(shè)計中將介紹注塑模具的較為完整的設(shè)計

38、過程。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是在完成塑料模具設(shè)計相關(guān)專業(yè)課程學習之后,一個重要的綜合性環(huán)節(jié).在設(shè)計之前,要具備機械制圖,公差與技術(shù)測量,機械原理以及零件,模具材料及熱處理,模具制造工藝,塑件成型工藝及模具設(shè)計等方面必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識.初步了解塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的基本目的：</p><p>　　1) 綜合運用沖壓

39、模具設(shè)計，機械制圖，公差與技術(shù)測量，機械原理及零件，模具材料及熱處理，模具制造工藝及模具設(shè)計等方面的必要的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，了解和解決塑料模具設(shè)計問題進一步鞏固加深和拓寬所學的知識。</p><p>　　2) 通過設(shè)計實踐，逐步樹立正確的設(shè)計理念，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，基本掌握塑料模具設(shè)計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　3)  通過計

40、算，繪圖的運用技術(shù)標準，規(guī)范，手冊等有關(guān)設(shè)計資料，進行塑料模具設(shè)計全面的基本技能訓練，為將來的工作打下一個良好的實踐基礎(chǔ)。</p><p>　　1.塑件成型工藝分析</p><p><b>　　1.1塑件的分析</b></p><p>　　1）外形尺寸 該塑件的外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，塑件的材料為熱塑性材料，流動性好，適合于注塑成型

41、。</p><p>　　2）精度等級 塑件的每一個尺寸公差均取公差為MT5級。</p><p>　　3）脫模斜度 PP的成型性能良好，成型收縮率較小，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計》P36表2-10取塑件上模型芯和凹模的同意脫模斜度為30’。</p><p>　　1.2 PP工程塑料的性能分析</p><p>　　1.2.1 PP的成型加工性

42、能</p><p>　　1）PP的吸濕性很小，因此在成型前一般不需要迸行干燥處理，若濕度超過</p><p>　　允許值，則應(yīng)進行干燥處理。</p><p>　　2）PP分子結(jié)構(gòu)申含有叔碳原子，故抗氧化能力很低，在塑化時應(yīng)加入抗氧</p><p><b>　　化劑。</b></p><p>　　3

43、）PP在超過280C時會發(fā)生熱降解，使性能劣化，熔料和金屬壁面接觸會</p><p>　　加速熱降解，故成型時應(yīng)避免熔料長時間滯留在料筒內(nèi)。</p><p>　　4）PP熔體流動性良好，介于HDPE和LDPE之間，易成型薄壁、長流程塑</p><p><b>　　件。</b></p><p>　　5) PP具有結(jié)晶性、成

44、型收縮率的變化范圍較大，為1·0~3.0，且有</p><p>　　較明顯的后收縮性，故易產(chǎn)生縮孔、凹痕和變形，且方向性強。</p><p>　　6) PP的熔點和熔體熱能量比LDPE高，在結(jié)晶和冷卻過程中會放出較多熱</p><p>　　量，因此模具要有較好的冷卻系統(tǒng)，以減少塑件變形。</p><p>　　7)由于PP的熱收縮和結(jié)

45、晶作用，在成型過程中的比容積有較大變化，塑</p><p>　　件的筋、孔及壁厚較大的部位容易產(chǎn)生氣泡及凹痕等缺陷。</p><p>　　8) PP熔料溫度低時取向明顯，尤其在低溫高壓時更甚，因此要控制成型</p><p><b>　　度。</b></p><p>　　9) PP塑件脫模時收縮性較大，應(yīng)在脫模后在定型裝置

46、上放置1天以上以定</p><p>　　型，對于尺寸精度較高的塑件，可及時進行熱處理。</p><p>　　1O) 由于PP的成型收縮率較大，低溫呈脆性，故塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺</p><p>　　口、尖角出現(xiàn)，防止產(chǎn)生應(yīng)力集中。</p><p>　　11) 如果保壓時間過長，會使塑件出現(xiàn)較大的收縮而出現(xiàn)質(zhì)量缺陷j因此在</p>

47、<p>　　保證補充熔體固化收縮用料的基礎(chǔ)上，盡量縮短保壓時間。</p><p>　　12) PP熔體具有較明顯的非牛頓性，粘度時剪切速率和溫度都較敏感。</p><p>　　1.2.2 PP的主要注塑成型條件</p><p>　　1)料筒溫度。在需要注射壓力和注射速度較小時，可選擇較低的料筒溫度。</p><p>　　一般料筒

48、溫度控制在210~280C，噴嘴溫度比料筒溫度低10-30C。當成型薄</p><p>　　壁、復雜塑件時，料筒溫度取高者;當塑件較厚時，料筒溫度取低者。</p><p>　　2)模具溫度。旺的結(jié)晶能力較強，提高模溫有助于增加結(jié)晶度，也有利于</p><p>　　大分子松弛，減少分子的取向作用，從而降低塑件的內(nèi)應(yīng)力，減少缺料、氣泡</p><p&

49、gt;　　等缺陷，生產(chǎn)中常把模溫調(diào)整到20-60C。</p><p>　　3)注射壓力。在注塑成型時，提高注射壓力有利于增大熔料的流動性。柱</p><p>　　塞式注塑機的注射壓力比螺桿式要高。一般控制在70~1OOMPa，具體數(shù)值以試</p><p>　　模來決定，以塑件不缺料、溢料以及不產(chǎn)生凹痕和氣泡為準。</p><p>　　2. 擬

50、定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注塑機</p><p>　　2.1 分型面位置的確定</p><p>　　分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需在可能有一個或兩個以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜。</p><p>　　2.1.1分型面的選擇</p><p>　　分型面的形式與塑件的

51、幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)。</p><p><b>　　1）便于塑件脫模</b></p><p>　　a.在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi)。</p><p>　　b.應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯。</p><p>　　c.應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。</p><p>　　2）

52、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞。</p><p>　　3）盡量保證塑件尺寸的精度要求。</p><p><b>　　4）有利于排氣。</b></p><p>　　5）盡量使模具加工方便。</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)我選擇的分型面如圖所示： </p><p><b>　　圖1 分

53、型面</b></p><p>　　2.2 型腔數(shù)量和排位方式 </p><p>　　2.2.1 型腔數(shù)目的確定</p><p>　　為了使模具與注射機的生產(chǎn)能力相匹，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目。</p><p>　　根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗

54、，在模具中每增加一個型腔制品尺寸精度要降低4%。設(shè)模具中的型腔數(shù)目為n，制品的基本尺寸為L（mm），塑件的尺寸公差為±δ，單型腔模具注塑生產(chǎn)時可能產(chǎn)生的尺寸誤差為±△s(PP為±0.05%)，則有塑件尺寸精度的表達式為：</p><p>　　L·△s+（N-1）L·△s·4%≤δ……………………………………………(1)</p><p&

55、gt;　　簡化后可得型腔數(shù)目為:</p><p>　　n≤（25δ/△s·L）-24 ………………………………………………………(2)</p><p>　　對于高精度制品,由于多型腔模具難為使各型腔的成型條件均勻一致,故通常推薦型腔數(shù)目不超過4個。</p><p>　　而我所制造的塑件精度等級為5級精度，是高精度的塑件，根據(jù)高精度塑件推薦型腔數(shù)目不超過4個

56、的原則，最終確定型腔數(shù)目為一模兩腔。</p><p>　　2.3 注射機型號的確定</p><p>　　2.3.1 注射量的計算</p><p>　　通過Pro/E建模分析得到塑件的質(zhì)量屬性如下圖：</p><p>　　圖2 塑件質(zhì)量分析</p><p>　　塑件的體積：V塑=13.6cm3</p>&

57、lt;p>　　塑件質(zhì)量：M塑=g………………………………………（3）</p><p>　　式中取0.91g/cm3</p><p>　　2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算</p><p>　　由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能確定準確的數(shù)目，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2~1倍來估算。由于本次設(shè)計采用的流道簡單且比較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0

58、.3倍計算，但一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積為</p><p>　　cm……………………(4)</p><p>　　2.3.3 選擇注塑機</p><p>　　根據(jù)以上計算得出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料總體積cm…………………………………（5)</p><p>　　由參考《塑料成型工藝及模具設(shè)計》根據(jù)以上的計算初選工稱注射量為60

59、cm3，注射機型號為XS—Z—60注塑機，其主要技術(shù)參數(shù)見下表</p><p>　　表1 XS—Z—60注射機主要參數(shù)表</p><p>　　2.3.4 注射機相關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　1）注塑壓力校核。參考《塑料成型工藝及塑料模具設(shè)計》P74表4-1可知，PE所需的注射壓力為70Mpa~100Mpa，而PP與PE相差不大，這里取P0=100Mpa，該注

60、射機的公稱壓力為120Mpa，注射壓力安全系數(shù)K1=1~1.2這里取K1=1.0，則：</p><p>　　K1P0=1.0×100=100Mpa小于注射機的公稱壓力，所以，注射機的注射壓 力合格。</p><p><b>　　2）鎖模力的校核。</b></p><p>　　a.塑件在分型面上的投影面積=</p><

61、;p>　　b.澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即澆流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計分析來確定。是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2~0.5倍。由于本設(shè)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些，這里取。</p><p>　　c.塑件在澆注系統(tǒng)分型面上總的投影面積，則</p><p><b>　　…………(6)<

62、;/b></p><p>　　d.型腔內(nèi)的脹模具型力，則</p><p>　　……………………………………………………(7)</p><p>　　式中，是型腔的平均壓力計算壓力值。是型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%~40%，大致范圍是25Mpa~40Mpa。對于容易成型塑件制品應(yīng)取較小值。PP屬于容易成型塑件，故取40Mpa。</p><

63、;p>　　由表知該注射機的公稱壓鎖模力=250KN，鎖模力安全系數(shù)為K2=1.1~1.2這里取K2=1.2，則取K2 =1.2 =1.2×60.4=KN< ，所以注射機鎖模力滿足要求。對于其他安裝尺寸的校核要等模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進行。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計</b></p><p>　　3.1 主流道的設(shè)計</

64、p><p>　　主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計要點力：</p><p>　　1）主流道圓錐角a=2º～6º,對流動性關(guān)節(jié)的塑料可取3º～6º，內(nèi)壁粗糙度R00.63μm。</p><p>　　2）主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小煽動流轉(zhuǎn)向過

65、渡時的阻力。</p><p>　　3）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利充型。</p><p>　　4）對小型模具可將主流襯套與定位圈設(shè)計成整體式，如圖4-2所示。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過渡配合。</p><p>　　5）主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強度為52～56HRC。</p>

66、<p>　　根據(jù)設(shè)計手冊查的XS—Z—60注射機有關(guān)尺寸為噴嘴球半徑12mm，噴嘴口直徑4mm，取主流道球面半徑R=10mm。</p><p>　　3.1.1 主流道的長度</p><p>　　1）主流道的長度 </p><p>　　一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于小型的模具L應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計中初取50mm進行計算。</p>&l

67、t;p>　　2）主流道小端的直徑 </p><p>　　d=注射機噴嘴尺寸+（0.5~1）mm=4+0.5=4.5mm。</p><p>　　3）主流道大端直徑 </p><p>　　D=d+2Ltan（a/2）= 4.5+100*tan(2*pi/180)=7.99mm，取8mm，這里圓錐角a=4°。</p><p>

68、;　　4）主流道球面半徑 </p><p>　　SR=注射機噴嘴球頭半徑+（1~2）mm=12+2=14mm</p><p>　　5）球面的配合高度 h=3mm</p><p>　　3.1.2 主流道凝料體積</p><p>　　=1573.3mm………………………………(8）</p><p>　　3.1.

69、3 主流道的當量半徑</p><p>　　3.1.4 主流道澆口套形式</p><p>　　主流道襯套為標準件可選購，主流道小端入口處與注塑機噴嘴反復接觸，容易磨損，對材料有嚴格要求，因而盡管小型注塑?？梢詫⒅髁鞯酪r套與定位圈設(shè)計成整體，但考慮上述因素，通常然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸跟換。同時也選用便于選用優(yōu)質(zhì)的鋼材進行單獨加工和熱處理。本設(shè)計中澆口套選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼T10A，熱處理淬火表

70、面硬度為50HRC~55HRC。</p><p>　　圖3 主流道澆口套結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　3.2 分流道的設(shè)計</p><p>　　3.2.1分流道的布置形式</p><p>　　為了盡量減少在流道內(nèi)的的壓力損失和盡可能的避免熔體溫度降低，同時還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道，如下圖所示</p>

71、;<p><b>　　圖4 分流道</b></p><p>　　3.2.2 分流道的長度</p><p>　　根據(jù)2個型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，分流道長素適中，如上圖所示為40mm。</p><p>　　3.2.3 分流道的當量直徑</p><p>　　流過分流道塑料的質(zhì)量</p><p>

72、<b>　　M塑=g<200g</b></p><p>　　該塑件壁厚在2~3mm，可用下列經(jīng)驗公式確定分流道的當量直徑：</p><p>　　D=0.2654=0.2654=3.32mm……………………（9）</p><p>　　式中 D—分流道直徑（mm）；</p><p>　　m—塑件質(zhì)量（g）；</

73、p><p>　　L—分流道長度（mm）。</p><p>　　3.2.4 分流道的界面形狀</p><p>　　本設(shè)計采用圓形截面，其加工工藝性好，且塑料的熔體熱量損失，流動阻力均不大。</p><p>　　3.2.5 分流道截面尺寸</p><p><b>　　直徑為8mm的圓孔</b></p

74、><p>　　3.2.6 凝料體積</p><p>　　1)分流道的長度L分=40mm</p><p>　　2)分流道截面面積A分=42*pi=50.24mm2</p><p>　　3)凝料體積V分=L分A分=2009.6mm3=2.01cm3…………………………(10)</p><p>　　3.2.7 校核剪切速率<

75、;/p><p>　　1)確定注塑時間：取t=1.0s</p><p>　　2)計算單邊分流道體積流量：</p><p><b>　　……(11)</b></p><p><b>　　3)剪切速率</b></p><p>　　…………………………………(12)

76、 </p><p>　　式中 —分流道體積流量（），工程中常采用上式（經(jīng)驗公式） </p><p><b>　　來計算；</b></p><p>　　—分流道截面當量半徑（cm）。</p><p>　　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在5×102~5×103s-1之

77、間，所以分流道熔體的剪切速率合格。</p><p>　　3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度</p><p>　　分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.25um~2.5um即可，此處取Ra1.6um。另外脫模斜度一般在5~10°之間，通過上面計算，脫模斜度足夠。</p><p><b>　　3.3 澆口設(shè)計</b><

78、/p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短流道（除直接澆口以外），它是 澆注系的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對塑件質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用是：（1）型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；（2）易于切除澆口凝料；（3）對于多型腔模具，用以平衡進料，；對于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。澆口截面積通常為分流道截面積的0.03～0.09。澆口截面形狀有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0

79、.5～2 mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。該塑料選用側(cè)澆口。</p><p>　　3.3.1 尺寸的計算</p><p><b>　　圖5 澆口及型腔</b></p><p><b>　　其中澆口直徑</b></p><p>　　………………………………………

80、…（13）</p><p>　　式中 n—塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定，見表注；</p><p>　　A—型腔表面積（）。 </p><p>　　3.3.2 澆口的位置的選擇</p><p>　　澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口位置時，應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　　a.澆口應(yīng)開在能使型腔各個角落同時

81、充滿的位置。</p><p>　　b.澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮。</p><p>　　c.澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p><p>　　d.澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。如對圓筒類制品，采用中心澆口比側(cè)澆口好。</p><p>　　f.對于帶細長型芯的模具，宜采用中心頂部進料方式以避免型芯受沖擊

82、變</p><p><b>　　形。</b></p><p>　　g.澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。</p><p>　　不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。本塑件的澆口位置如上圖所示。</p><p>　　3.4 校核主流道的剪切速率</p><p>　　上面分別求出了塑件的體積

83、、主流道的體積、分流道的體積、（澆口體積大小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流道的熔體剪切速率。</p><p>　　3.4.1 計算主流道體積流量</p><p>　　……………………………………（14）</p><p>　　3.4.2 計算主流道的剪切速率</p><p>　　………………………………………（15）&l

84、t;/p><p>　　式中 —單位時間注射量（注射量/注射時間）,單位；</p><p>　　—主流道的當量直徑（cm）。</p><p>　　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在5×102~5×103s-1之間，所以分流道熔體的剪切速率合格。</p><p>　　3.5側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計</

85、p><p>　　當注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑件時，模具上成型該處的零件就必須制成可側(cè)向移動的機構(gòu)，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動（抽拔與復位）的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。</p><p>　　3.5.1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類</p><p>　　根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)一般可分為機動、液壓或氣

86、動以及手動等三大類型。根據(jù)塑件機構(gòu)尺寸和抽芯力大小進行合理選用。</p><p>　　3.5.2抽芯距確定與抽芯力的計算</p><p>　　側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離稱為抽芯距，用s表示。為了安全起見，側(cè)向抽芯距離通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)向凸臺的高度大2mm~3mm，但某些特殊零件（如繞線骨架），就不能簡單地使用這種方法，必須作圖計算

87、來確定抽芯距離。也可以參考教材的有關(guān)計算公式。抽芯力的計算同脫模力計算相同。</p><p>　　3.5.3斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)</p><p>　　斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用斜導柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成型塊，使之產(chǎn)生側(cè)向運動完成抽芯與分型動作。這類側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作安全可靠、加工制造方便，是設(shè)計和制造注射模抽芯時最常用的機構(gòu)，但它的抽芯力和抽芯距受

88、到模具結(jié)構(gòu)的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于80mm的場合。</p><p>　　斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)主要由與開模方向成一定的角度的斜導柱、側(cè)型腔或型芯滑塊、導滑槽、鍥緊塊和側(cè)滑塊定距限位裝置等組成。</p><p>　　3.5.4斜導柱尺寸的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)裝配圖的尺寸要求，可大致設(shè)計斜導柱尺寸。其長度L的計算公式為：</p>

89、<p>　　………………（16）</p><p>　　式中，L是斜導柱總長度（mm）；D是斜導柱固定部分大端直徑（mm）；h是斜導柱固定板厚度（mm）；d是斜導柱直徑（mm）；是斜導柱的傾角；稱斜導柱的有效長度；</p><p>　　抽拔方向與開模方向垂直，斜導柱的有效長度為：</p><p>　　…………………………………………（17）</p&g

90、t;<p>　　完成抽芯距所需最小開模行程H(mm)為：</p><p>　　……………………………（18）</p><p>　　3.6 冷料穴的設(shè)計</p><p>　　冷料穴位于主流道的正對面的動模板上，其作用主要是儲存熔體前鋒冷料， 防止冷料進入模具型腔而影響塑件表面質(zhì)量。本設(shè)計既有主流道的冷料穴，又有分流道的冷料穴。本模具采用推桿形式頂出塑件

91、，故材料Z型拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對Z處的包緊力，將凝料從主流道襯套中脫出。</p><p>　　成型零件的結(jié)構(gòu)及其計算</p><p>　　4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　4.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四

92、種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計及中采用整體嵌入式，結(jié)構(gòu)如下圖所示。</p><p><b>　　圖6 凹模</b></p><p>　　4.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可以氛圍整體式和組合式兩類型。該塑件采用整體式型芯，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。</p><p><b

93、>　　圖7 凸模</b></p><p>　　4.2 成型零件的鋼材選用</p><p>　　根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮他的機加工性能和拋光性能。又因該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式鋼材選用P20。對于成型塑件表面內(nèi)的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用P20鋼，進行滲氮處理。&

94、lt;/p><p>　　4.3 成型零件工作尺寸的計算 </p><p>　　該塑件的成型零件尺寸計算時均采用平均尺寸,平均收縮率,平均制造公差和平均磨損量來進行計算。查有關(guān)模具設(shè)計手冊得PP的收縮率為s=1%～3%,故平均收縮率為。根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取，X統(tǒng)一取0.6。型腔和型芯工作尺寸計算如下：</p><p>　　表2 成型零件尺寸</p

95、><p>　　4.4 成型零件的尺寸及動模墊板厚度的計算</p><p>　　4.4.1 凹模側(cè)壁厚的計算</p><p>　　凹模側(cè)壁厚與型腔內(nèi)壓強及凹模深度有關(guān)，其厚度又剛度公式計算。</p><p><b>　　……………（19）</b></p><p>　　式中P是型腔壓力（Mpa）；E是材料

96、彈性模量（Mpa）；h=W，W是影響變形的最大尺寸，</p><p>　　而h=47mm；是模具剛度許用變形量。根據(jù)注塑材料品種查表得，初選壁厚100和90，這樣再加上模板的預(yù)緊力（這里模板選400mmX500mm），這樣絕對可以滿足強度和剛度要求。</p><p>　　4.4.2 定模板厚度</p><p>　　定模板厚度取90mm，可以滿足強度和剛度要求。<

97、;/p><p>　　4.4.3 動模板厚度</p><p>　　動模板厚度取100mm，可以滿足強度和剛度要求。</p><p><b>　　脫模推出機構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)簡單，可采用推桿推出、推件板推出、或推件板加推桿的綜合推出方式。根據(jù)脫模力來計算。</p><p>　　

98、注塑模必須設(shè)有準確可靠的脫模機構(gòu)，以便在每一循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動地脫出模外。因此，對脫模機構(gòu)有以下要求：</p><p>　　1.結(jié)構(gòu)優(yōu)化、運行可靠，機構(gòu)盡可能簡單，零件制造方面，容易替換。機構(gòu)動作要準確可靠、運動靈活、機構(gòu)本身有足夠的剛度和硬度，以抵抗脫模阻力。</p><p>　　2.不影響塑件外觀，不造成塑件變形破壞，推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或隱藏處，以免損壞塑件

99、外觀，要保證塑件在脫模過程中不變形、不檫傷。</p><p>　　3.塑件留在動模。模即的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證塑件在開模過程中留在具有脫模裝置的半模，即動模上。</p><p>　　綜合考慮以上原則，該副模具采用順序分型脫模機構(gòu)即可順利取出制品。該脫模機構(gòu)由以下零件組成：推桿、推桿固定板、推板、推件板以及連接推桿固定板和推桿墊板用的螺釘?shù)取?lt;/p><p>　　5.1 脫模力

100、的計算</p><p>　　主型芯脫模力計算 因為 。所以此處視為薄壁塑件，參考《塑料成型工藝及模具設(shè)計》P143式（4-26）脫模力為 </p><p>　　……………………………（20）</p><p>　　式中E----------------塑料的拉伸彈性模量（Mpa）；</p><p>　　S-----------------塑

101、料成型的平均收縮率（%）；</p><p>　　t------------------塑件的壁厚（mm）；</p><p>　　L-----------------被包型芯長度（mm）；</p><p>　　-----------------塑料的泊松比；</p><p>　　-----------------脫模斜度（°）；<

102、;/p><p>　　f-------------------塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；</p><p>　　r-------------------型芯的平均直徑（mm）；</p><p>　　A------------------塑件在開模方向垂直平面上的投影面積（mm2）；</p><p>　　K2----------------由f和決定的

103、無因次數(shù)，K2=；</p><p>　　5.2 推出方式的確定</p><p><b>　　采用推桿推出</b></p><p>　　5.2.1 推出面積 </p><p>　　設(shè)6mm的圓推桿設(shè)置4根，那么推出面積</p><p>　　5.2.2 推桿推出應(yīng)力</p><p

104、>　　查表得需用應(yīng)力=8Mpa</p><p><b>　　<</b></p><p>　　通過上訴計算，應(yīng)力合適，所以采用推桿推出的方式合適，即采用4根6mm的圓桿。</p><p><b>　　模架的確定</b></p><p>　　根據(jù)模具的型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，這里選

105、擇的模架為龍記（LKM），模胚類型大水口，模胚型號CI，模胚規(guī)格2025。（燕秀工具箱）</p><p>　　6.1 各模板尺寸的確定</p><p><b>　　1)A板尺寸</b></p><p>　　400mm×450mm×90mm</p><p><b>　　2)B板尺寸</b

106、></p><p>　　400mm×450mm×100mm</p><p>　　3)C板尺寸（墊板）</p><p><b>　　高度為120mm</b></p><p>　　經(jīng)上述尺寸計算，模架的尺寸已經(jīng)確定，如下圖所示</p><p><b>　　圖8 模

107、架</b></p><p><b>　　排氣設(shè)計</b></p><p>　　在塑料熔體填充注射模腔過程中，模腔內(nèi)除了原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而形成的水蒸汽，塑料局部分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，塑料助劑揮發(fā)（或化學反應(yīng)）所產(chǎn)生的氣體以及熱固性塑料交聯(lián)硬化釋放的氣體等；這些氣體如果不能被熔融塑料順利地排出模腔，將在制件上形成氣孔，接縫，

108、表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時，還會因為氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕，色澤不佳等缺陷。模具的排氣可以利用排氣槽排氣，分型面排氣，利用型芯，推桿，鑲件等的間隙排氣。因該制品屬于小型排氣</p><p>　　量不大，綜合考慮，可利用分型面間隙以及推桿與孔配合間隙處排氣，所以，不需開設(shè)排氣槽。</p><p><b>　　冷卻系統(tǒng)設(shè)計</b></

109、p><p>　　設(shè)計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機接觸散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝料凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水帶走的熱量。</p><p><b>　　8.1 冷卻介質(zhì)</b></p><p>　　PP屬流動性中等的材料，其成型溫度及模具溫度分別為200℃和40℃~80℃，熱變形溫度為80℃~100℃。所以模具溫度初步選定為40℃

110、，用常溫水對模具進行冷卻。</p><p>　　8.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算</p><p>　　8.2.1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量W</p><p><b>　　1)塑料制品的體積</b></p><p>　　………………（21）</p><p><b>　　2)塑件制品的

111、質(zhì)量</b></p><p>　　3)塑件壁厚為6mm，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計》P210表4-34得=17.5s。取注射時間，脫模時間，則注塑注塑周期： </p><p>　　由此得到每小時注射次數(shù)N=141次。</p><p>　　4)單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量W=Nm=141*0.028≈3.948Kg/h</p><

112、;p>　　8.2.2 確定單位質(zhì)量的模具在凝固時所放出的熱量</p><p>　　查《塑料成型工藝及模具設(shè)計》P211表4-35得PP的單位熱量Qs的值的范圍在590KJ/Kg。</p><p>　　8.2.3 計算冷卻水體積流量</p><p>　　冷卻水道入水口的溫度為℃，出水口的溫度為℃，取水的密度，水的比熱容℃）。根據(jù)公式可得：</p>

113、<p>　　………………………………………………（22）</p><p><b>　　則</b></p><p>　　8.2.4 確定冷卻水路的直徑d</p><p>　　當時，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計》P200表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具的冷卻水孔直徑d=25mm。</p><p>　　

114、8.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速v</p><p>　　………………………………………………………………（23）</p><p>　　則=2.63mm/s</p><p>　　8.2.6 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h </p><p>　　因為平均水的溫度為23.5℃，查表《塑料成型工藝及模具設(shè)計》表4.31 可得f=6.7，則有：<

115、;/p><p>　　………………………………………………………（24）</p><p>　　則h=483.326</p><p>　　8.2.7 計算冷卻水通道導熱總面積A</p><p>　　………………………………………………………………（25）</p><p><b>　　則A=</b><

116、/p><p>　　8.2.8 計算模具冷卻水管總長度L</p><p>　　8.2.9 冷卻水路根數(shù)x</p><p>　　設(shè)每條水路的長度l=100mm，則冷卻水路的總根數(shù)為</p><p>　　由上述計算可以看出，1條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適的，因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分冷卻。</p&g

117、t;<p>　　導向與定位機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　注塑模的導向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構(gòu)的運動導向。按作用可分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈與注塑機相配合，使模具的澆口套能與注射機的噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機構(gòu)則是通過導柱導套進行和模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不高，因此采用模架本身所帶的定位機構(gòu)。<

118、;/p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一，對于我國而言，它在整個國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具畢業(yè)設(shè)計，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具</p><p>　　設(shè)計的基本知識，更進一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計的步驟和

119、方法，對塑料模有了一個更高的認識。這對我們在今后的生產(chǎn)實踐工作中無疑是個很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗有了一定的積累。 </p><p>　　塑料制品成型及模具的設(shè)計還是個很專業(yè)性、實踐性很強的技術(shù)，而它的主要內(nèi)容都是在今后的生產(chǎn)實踐中逐步積累和豐富起來的。因此，我們要學好這項技術(shù)光靠書本上的點點知識還是不夠的，我們更多的還應(yīng)該將理論與實際結(jié)合起來，這還需要我們到工作中去實踐。我相信在未來的我一定能走到