注射器蓋畢業(yè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)中，模具工業(yè)已成為制造業(yè)的基礎(chǔ)。而在模具行業(yè)中塑料又是重中之重，這類模具占模具行業(yè)的百分之五十以上。我國(guó)的塑料成型模具設(shè)計(jì)制作技術(shù)起步較晚，整體水平還比較低。本文介紹了模具行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，另外還重點(diǎn)介紹了注射器蓋的注射模設(shè)計(jì)過(guò)程。文中對(duì)塑件分析，注射機(jī)的選擇，型腔數(shù)量和布局的確定，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，脫模和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的

2、設(shè)計(jì)，成型零部件的設(shè)計(jì)及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等一一進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，最后對(duì)模具與注射機(jī)進(jìn)行了相關(guān)校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注射模；注射器蓋；設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In modern industry ,mould industry has become the foundation

3、of manufacturing industry.But in the mould industry,plastic mould is the most important part.This kind of mould account for above 50% of the total share .In our country,mould design of plastic formation technology starts

4、 late,the overall level is still relatively low.In this paper,development trend and status in quo of mould industry are discussed.Besides that,the design process of syringe cover injection mould is introduced with empha&

5、lt;/p><p>　　Keywords:injection mould;syringe cover;design </p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本說(shuō)明書為機(jī)械塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫的。本說(shuō)明書的內(nèi)容包括：目錄、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書、參考文獻(xiàn)等。

6、</p><p>　　編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于本人設(shè)計(jì)水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)者： 馬偉樂(lè)</b></p><p><

7、;b>　　2012-6-20</b></p><p>　　注射器蓋的注射模具課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　注射器蓋 材料：聚丙稀（PP）</p><p>　　二、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集有關(guān)資料：</p><p>　　1、了解設(shè)計(jì)的任

8、務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟，制定設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　2、將Pro/E零件圖轉(zhuǎn)化為CAD平面圖，并標(biāo)好尺寸</p><p>　　3、查閱、收集有關(guān)的設(shè)計(jì)參考資料</p><p>　　4、了解所設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能，在整個(gè)產(chǎn)品中裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量</p><p>　　5、塑膠廠車間的設(shè)備資料</p>&l

9、t;p>　　6、模具制造技能和設(shè)備條件及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況</p><p><b>　　三、工藝性分析</b></p><p>　　分析塑膠件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面，在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，只要分析塑膠件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等因素，是否符合模塑工藝要求；在經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)塑膠件的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品成本，闡明采

10、用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1、塑膠件的形狀和尺寸：</p><p>　　塑膠件的形狀和尺寸不同，對(duì)模塑工藝要求也不同。</p><p>　　2、塑膠件的尺寸精度和外觀要求：</p><p>　　塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法、模具結(jié)構(gòu)型式及制造精度等有關(guān)。</p><p><b&

11、gt;　　3、生產(chǎn)批量</b></p><p>　　生產(chǎn)批量的大小，直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式，一般大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)率；小批量生產(chǎn)時(shí)，可采用單型腔模具等進(jìn)行生產(chǎn)來(lái)降低模具的制造費(fèi)用。</p><p><b>　　4、其它方面</b></p><p>　　在對(duì)塑膠件進(jìn)行工藝分析時(shí)，除了考慮上訴因素外，還應(yīng)分析塑膠件的

12、厚度、塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見(jiàn)的制品缺陷問(wèn)題對(duì)模塑工藝的影響。</p><p>　　確定成型方案及模具型式：</p><p>　　根據(jù)對(duì)塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。</p><p><b>　　工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)</b>&l

13、t;/p><p>　　1、注射量計(jì)算：涉及到選擇注射機(jī)的規(guī)格型號(hào)，一般應(yīng)先進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于形狀復(fù)雜不規(guī)則的制品，可以利用Pro/E，的“分析/模塑分析/模塑質(zhì)量屬性”來(lái)計(jì)算質(zhì)量。或者采用估算估計(jì)塑料的用量，及保證足夠的塑料用量為原則。</p><p>　　2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：這是設(shè)計(jì)注射模的第一步，只有完成注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后才能估算型腔壓力、注射時(shí)間、校核鎖模力，從而進(jìn)一步校核所選擇的注射機(jī)是否符

14、合要求。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計(jì)算、澆注系統(tǒng)壓力降計(jì)算和型腔壓力校核。</p><p>　　3、成型零件工作尺寸計(jì)算：主要有凹模和型芯徑向尺寸高度尺寸，其最大值直接關(guān)系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計(jì)算方便，凡孔類尺寸均及其最小尺寸作為公稱尺寸，凡軸類尺寸均及最大尺寸作為公稱尺寸；進(jìn)行工作尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮塑料的收縮率和模具壽命等因素。</p>

15、<p>　　4、模具冷卻與加熱系統(tǒng)計(jì)算：冷卻系統(tǒng)計(jì)算包括冷卻時(shí)間和冷卻參數(shù)計(jì)算。冷卻參數(shù)包括冷卻面積、冷卻水空長(zhǎng)度和孔數(shù)的計(jì)算及冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫差的校核。模具加熱工藝計(jì)算主要是加熱功率計(jì)算。</p><p>　　5、注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核：模具初步設(shè)計(jì)完成后，還需校核所選擇的注射機(jī)注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安裝，行程是否滿足模塑成型及

16、取件要求。</p><p><b>　　進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1、確定凹模尺寸：先計(jì)算凹模厚度，再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸，在確定凹模周界尺寸時(shí)要注意：第一，澆注系統(tǒng)的布置，特別是對(duì)于一模多腔的塑料模應(yīng)仔細(xì)考慮模腔位置和澆道布置；第二，要考慮凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心與模板的幾何中心應(yīng)重合；第四，凹模外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。&

17、lt;/p><p>　　2、選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù)；在確定模架結(jié)構(gòu)形式和定模、動(dòng)模板的尺寸后，可根據(jù)定模、動(dòng)模板的尺寸，從《塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中確定模架規(guī)格。待模架規(guī)格確定后即可確定主要塑模零件的規(guī)格參數(shù)。再查閱有關(guān)零件圖表，就可以畫裝配圖了。</p><p><b>　　七、畫裝配圖</b></

18、p><p>　　一般先畫上主視圖，再畫側(cè)視圖和其他視圖。由于注射機(jī)大多為臥式的，故注射模也常按安裝位置畫成臥式，畫主視圖最好從分型面開(kāi)始向左右兩個(gè)方向畫比較方便。</p><p>　　1、主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖</p><p>　　2、側(cè)視圖：一般情況下繪制定模部分視圖</p><p>　　3、俯視圖、局部剖視圖等</p>

19、<p>　　4、列出零件明細(xì)表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡標(biāo)準(zhǔn)件須注明規(guī)格</p><p>　　5、技術(shù)要求及說(shuō)明，包括所選注射機(jī)設(shè)備型號(hào)，所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)，模具閉合高度，模具間隙及其它要求。</p><p>　　八、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖</p><p>　　零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差與配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求</p&

20、gt;<p><b>　　九、編寫技術(shù)文件</b></p><p>　　1、編寫注射成型工藝卡片：根據(jù)塑料的成型特點(diǎn)，查閱有關(guān)資料，確定合理的注射成型工藝參數(shù)，并作成工藝卡片。</p><p>　　2、編寫加工工藝過(guò)程卡片：選取兩個(gè)重要模具成型零件，確定加工工藝路線，并作成加工工藝過(guò)程卡片。</p><p>　　3、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書

21、。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明 </p><p>　　第 二 部分 塑件分析

22、 </p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 </p><p>　　第 四 部分 型腔的數(shù)目決定及排布 </p><p>　　第 五 部分 分型面的選擇 </p><p>　

23、　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)形式 </p><p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)置 </p><p>　　第 九 部分

24、 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置 </p><p>　　第十一部分 設(shè)計(jì)小結(jié) </p><p>　　第十二部分

25、 參考資料 </p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明</p><p>　　本產(chǎn)品主要用于醫(yī)藥藥品蓋，它要求質(zhì)量輕、成本低廉、能大規(guī)模的生產(chǎn)、無(wú)毒，下列為其圖樣。</p><p>　　第 二 部分 塑件的分析</p><p>　　PP于1957年由意大利M

26、ontecatin公司首先開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)，目前已成為發(fā)展速度最快的塑料品種，其產(chǎn)量位居第三。</p><p>　　PP學(xué)名聚丙烯，其相對(duì)分子質(zhì)量一般為10～50萬(wàn)。分子式為</p><p>　　PP的主要特點(diǎn)如下：</p><p>　　①成白色蠟狀，無(wú)毒，透明；</p><p>　?、谟兄鴺O低的密度（0.89～0.92），固質(zhì)量很輕，是大品種

27、塑料中最輕的一種；</p><p>　　③化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫下溶劑不能溶解PP，且有著優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性和耐；</p><p>　?、苣蜔嵝院茫茉?30使用；</p><p>　?、蓦娦阅軆?yōu)異，耐高頻電絕緣性好，在潮濕環(huán)境中也具有良好的電絕緣性；</p><p>　?、抻兄鴥?yōu)異的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，突出的剛性和耐彎曲疲

28、勞性能；</p><p>　?、逷P比PE容易發(fā)生熱、光氧化，耐氣候老化性差，必須添加抗氧劑或紫外線吸收劑；</p><p>　　⑧耐抗沖擊性能較差，尤其是低溫沖擊性差，對(duì)缺口十分敏感；</p><p>　?、酨P的結(jié)晶性能導(dǎo)致制品的不透明性。</p><p><b>　　PP的成型條件：</b></p>

29、<p>　　塑料名稱 聚丙烯</p><p>　　縮寫 PP</p><p>　　注射成型機(jī)類型 螺桿式</p><p>　　計(jì)算收縮率 1.0—2.5</p><p>　　

30、預(yù)熱／溫度 80—100</p><p>　　預(yù)熱／時(shí)間 1—2</p><p>　　料筒溫度（℃）／后段160—180 </p><p>　　料筒溫度（℃）／中段 180—200</p><p>　　料筒溫度（℃）／

31、前段 200—220</p><p>　　模具溫度（℃）80—90</p><p>　　注射壓力（MPa） 70—100</p><p>　　成型時(shí)間（s）／注射時(shí)間 20—60</p><p>　　成型時(shí)間（s）／高壓時(shí)間

32、 0—3</p><p>　　成型時(shí)間（s）／冷卻時(shí)間 20—90</p><p>　　成型時(shí)間（s）／總周期 50—160</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速（r／min）48</p><p>　　適用注射機(jī)類型

33、 螺桿，柱塞均可</p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的有

34、關(guān)“注射機(jī)使用說(shuō)明書”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范，。因?yàn)榧词雇灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p><b>　　1、注射機(jī)的選用</b></p><p>　　選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。</p&g

35、t;<p>　　以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于某注射機(jī)的公稱注射量，即：</p><p>　　式子中，—實(shí)際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積（）。 </p><p>　　從PP的物理性質(zhì)可得：ρ=0.89～0.92，取m=100g，故 ，現(xiàn)選擇XS-ZY-125型號(hào)的注射成型機(jī)，此型號(hào)表示液壓注射成型

36、機(jī)，其公稱注射量為。其相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表所示：</p><p>　　表1—1注射機(jī)的性能參數(shù)</p><p><b>　　2、注射壓力的校核</b></p><p>　　該項(xiàng)工作是效核所選注射機(jī)的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時(shí)需要的注射壓力P0，其值一般為70～150MPa，通常要求P> P0。這里選70MPa</p>&l

37、t;p><b>　　3、鎖模力的校核</b></p><p>　　鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：</p><p>　　F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　　F鎖—注射機(jī)的額定

38、鎖模力（N）； </p><p>　　P分—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我們這里選P型=30MPa。</p><p>　　A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）</p><p>　　∴ F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　

39、　= 80×200×30=4.8×105（N）</p><p>　　4、開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核</p><p>　　開(kāi)模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開(kāi)合距離，用H表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程S。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開(kāi)模行程可按以下兩種情況進(jìn)行校核：一種是開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)；二種是開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)。這里選用的是開(kāi)模行程與模具

40、厚度無(wú)關(guān)，且是單分型面注射模具。</p><p>　　1、當(dāng)開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)</p><p>　　這種情況主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的注射機(jī)，其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的做大沖程決定的，而與模厚度是無(wú)關(guān)的。此情況又兩種類型：</p><p>　?、?對(duì)單分型面注射模，所需開(kāi)模行程H為：</p><p>　　S H = H1 +

41、 H2 + （5～10） mm</p><p>　　式中，H1—塑件推出距離（也可以作為凸模高度） （mm）；</p><p>　　H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （mm）；</p><p>　　S —注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （mm）；</p><p>　　H —所需要開(kāi)模行程 （mm）。</p><p>　　而

42、這里通過(guò)資料可得出（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖六）： </p><p>　　H = 16 + 57 + 8 = 81 （mm）。</p><p>　?、?對(duì)雙分型面注射模，所需開(kāi)模行程為：</p><p>　　S機(jī) H = H1 + H2 + a +（5～10） mm</p><p>　　式中，a—中間板與定模的分開(kāi)距離 （mm）。</p>

43、<p><b>　　2、推出機(jī)構(gòu)的校核</b></p><p>　　各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離各不同，設(shè)計(jì)模具時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)與注射機(jī)相適應(yīng)，具體可查資料。</p><p>　　第 四 部分　　　分型面的選擇</p><p>　　分型面是指分開(kāi)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)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以

44、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，這里選用與合模方向傾斜。</p><p><b>　　1、分型面的形式：</b></p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，常見(jiàn)的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。</p><p>　　

45、2、分型面的選擇原則：</p><p>　　a）、便于塑件脫模：</p><p>　?、?、 在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi) </p><p>　　Ⅱ 、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 </p><p>　　Ⅲ、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位；</p><p>　　b）、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞</p><p

46、>　　c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）</p><p>　　d）、有利于排氣 </p><p>　　e）、盡量使模具加工方便</p><p>　　3、這里選擇水平分型面 （如圖一：）</p><p><b>　　圖 一</b></p><p>　　第 五

47、 部分 型腔數(shù)目的決定及排布</p><p>　　1、型腔數(shù)目的確定：</p><p>　　為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力的匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件體精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：a）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能確定型腔數(shù)目； b）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； c）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； d）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。這里選用a），其計(jì)算過(guò)

48、程如下：</p><p>　　我們?cè)O(shè)型腔數(shù)目為n，制品總件數(shù)為N，每一個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為C1，與型腔無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用為C０，每小時(shí)注射制品成型的加工費(fèi)用為y（元／h），成型周期為t（min），則：</p><p><b>　　模具費(fèi)用為（元），</b></p><p>　　注塑成型費(fèi)用為（元），</p><p>　　總

49、成型加工費(fèi)用為，即</p><p>　　為使總的成型加工費(fèi)用最少，即令＝０，則有 ： </p><p><b>　　所以n＝。</b></p><p>　　對(duì)于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過(guò)４個(gè)，因?yàn)樗芗纫蟛桓呷＝4。</p><p>

50、<b>　　2、多型腔的排列：</b></p><p>　　多型腔在模板上排列形式通常有圓形、H形、直線形及復(fù)合形等，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　①盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。</p><p>　?、谛颓徊贾门c澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力求對(duì)稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。</p><p&

51、gt;　　③盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。</p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、澆注系統(tǒng)的組成</b></p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此，澆注系

52、統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。這里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖二所示： </p><p><b>　　圖 二 </b></p><p>　　1—主流道 2—主流道襯套 3—定位圈 4—分流道</p><p>　　5—澆口 6

53、—型腔 7—冷料穴 8—中間板</p><p>　　9—定模板（或定模座板）</p><p>　　2、澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　A、主流道設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的

54、錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為：</p><p>　?、?主流道圓錐角α=2o～6o，對(duì)流動(dòng)性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm。</p><p>　?、浦髁鞯来蠖顺蕡A角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。</p><p>　?、窃谀＞呓Y(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。</p>&

55、lt;p>　?、葘?duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。</p><p>　?、芍髁鞯酪r套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。</p><p><b>　　B、冷料穴的設(shè)計(jì)</b></

56、p><p>　　冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配的冷料穴；二種是與拉料桿匹配的冷料穴；三種是無(wú)拉料桿的冷料穴。我們這里選用與推出桿匹配的倒錐形冷料穴，其結(jié)構(gòu)如圖三：

57、 </p><p><b>　　圖 三</b></p><p>　　1 — 定位圈 2 — 冷料穴 </p><p>　　3 — 推 桿 4 — 動(dòng)模板</p><p><b>　　C、分流道的設(shè)計(jì)&

58、lt;/b></p><p>　　分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計(jì)分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。 </p><p>　?、俜至鞯赖慕孛嫘螤睿和ǔ７至鞯赖臄嗝嫘螤钣袌A形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率，我們這里就選用圓形分流道，如圖

59、四。因?yàn)閳A形截面 圖 四</p><p>　　分流道的效率是分流道中效率最高的，固選它。</p><p>　?、诜至鞯赖某叽纾阂?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異，所以可以根據(jù)塑料 的品種來(lái)粗略地估計(jì)分流道的直徑，常用塑料的分流道直徑推薦值如下表一。 </p><p>　　但對(duì)于壁

60、厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑料，可用此經(jīng)驗(yàn)公式確定其流道直徑：</p><p><b>　　D=0.2654</b></p><p>　　式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道長(zhǎng)度（mm）；D—分流道直徑（mm）。對(duì)于黏度較大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。我們這里取m=100g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即D

61、`=1.2D=1.2×0.265××=10（ mm）。所以S=Л× ×1.22=78.5（mm2） </p><p>　?、鄯至鞯赖牟贾茫悍至鞯赖牟贾萌Q于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。</p><p>　?、芊至鞯琅c澆口的連接：分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用

62、圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)及充填。</p><p><b>　　D、澆口的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 圖 五</p><p>　　澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根

63、</p><p>　　據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。 一般澆口的截面積為分流道截面積的3%～9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。</p><p>　　澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是點(diǎn)澆口。簡(jiǎn)圖如圖五</p><p&

64、gt;　　澆口的截面一般只取分流道截面積的3％～9％，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm，現(xiàn)在可算出我們需要的澆口面積S=5％×s=3.9。 </p><p>　　澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問(wèn)題，所以我們?cè)陂_(kāi)設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　①澆口應(yīng)開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。</p&g

65、t;<p>　?、跐部趹?yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。</p><p>　　③澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p><p>　?、軡部诘奈恢脩?yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。</p><p>　?、輰?duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形。</p><p>　?、逎部趹?yīng)設(shè)在不影響制品

66、外觀的部位。</p><p>　?、卟灰谥破烦惺軓澢d荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。</p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　一、凹模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、組合式凹模、拼塊組合式凹模，我們的產(chǎn)品屬于小型制件，從各方

67、面分析我們</p><p>　　可選用組合式凹?！w嵌入式凹模。</p><p>　　整體嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是將每個(gè)型腔單獨(dú)加工后壓入定模中。這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。凹模的外形通常是用帶臺(tái)階的圓柱形，由臺(tái)階定位，以過(guò)渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板將其固定。其結(jié)構(gòu)如圖六所示：</p><p><b>　　二、凸

68、模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、凸模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可非為整體式和組合式兩種類型。我們根據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模——整體裝配式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成，如圖七所示：</p><p>　　圖 六

69、 圖 七</p><p>　　三、成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　1、凹模徑向尺寸計(jì)算（此題公差為自己標(biāo)注）</p><p>　　現(xiàn)設(shè)制品的名義尺寸LS是最大尺寸，其公差按規(guī)定為負(fù)值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”現(xiàn)由公式可得：</p><p>　　式中，“Δ”前的系數(shù)（此

70、處為3/4）可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0.5～0.8之間，制品偏差大則取小值，偏差小則取大值。</p><p>　　固可由以上公式算出其尺寸：（由于這里塑件為圓，故公式中為D）</p><p>　　2、凹模型腔高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　由于該尺寸屬于塑件外輪廓尺寸，故有：</p><p>　　我們現(xiàn)根據(jù)圖八可得：</p&

71、gt;<p><b>　　圖 八</b></p><p>　　3、型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，經(jīng)過(guò)與上面凹模徑向尺寸相似推理，可得：</p><p>　　現(xiàn)在可算得：（由于這里塑件為圓，故公式中為d）</p><p>　　4

72、、型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　設(shè)制品孔深為hs，其公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，同理可得：</p><p><b>　　由圖五可得出：</b></p><p>　　5、型腔壁厚和底板厚度計(jì)算</p><p>　　在注射成型過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度

73、。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料本身的許用應(yīng)力時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其是對(duì)大型塑件。但這里的塑件較小，故不需要對(duì)型腔壁厚和底板厚度進(jìn)行計(jì)算，大致得體即可。</p><p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>

74、;　　為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，我們這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖九：</p><p>　　我們?cè)谠O(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的同時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、?、導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足

75、夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。</p><p>　?、?、導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出6～8mm（圖九），以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 圖 九</p><p>　　⑶、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度。</p><p>　?、?、為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)該

76、倒角。</p><p>　?、?、導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要而決定裝配方式。</p><p>　?、?、一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。</p><p>　?、?、一般應(yīng)在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。</p><p>　?、獭?dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而

77、決定，可</p><p>　　參考準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 </p><p>　　第 九 部分 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、何為脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯

78、上脫出，模具中這種出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2、脫模機(jī)構(gòu)的分類及選用（圖十）</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)的分類分多，我們采用的是混合分類中的一種：推桿一次脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最為常用的一種，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中比較實(shí)用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過(guò)程中，推桿就需要一次動(dòng)作，就能完成塑件脫模的機(jī)構(gòu)。它通常包括推桿脫模機(jī)構(gòu)

79、、推管脫模機(jī)構(gòu)、脫模板脫模機(jī)構(gòu)、推塊脫模機(jī)構(gòu)、多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　3、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。</p><p>　　（2）保證塑件不變形、不損壞。</p>&

80、lt;p>　?。?）保證塑件外觀良好。</p><p>　　（4）盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。</p><p>　　4、推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀</p><p>　　因制品的幾何形狀及型腔結(jié)構(gòu)等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，這里選用普通推桿。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖

81、十一。</p><p>　　5、推桿的固定方式（圖十二）</p><p>　　圖 十一 圖 十二</p><p><b>　　圖 十</b></p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>&

82、lt;b>　　1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。</p><p>　　一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷

83、卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻，以</p><p><b>　　2、冷卻時(shí)間的確定</b></p><p>　　在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充

84、滿模具型腔起到可以開(kāi)模取出塑件時(shí)止的這一段時(shí)間。這一時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)常以制品已充分固化定型而且具有一定的強(qiáng)度和剛度為準(zhǔn)，這段冷卻時(shí)間一般約占整個(gè)注射生產(chǎn)周期的80%。因?yàn)槲覀兯枰乃芗容^薄，固用此公式：</p><p>　　式中，a — 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；</p><p>　　現(xiàn)根據(jù)已知條件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃

85、，而塑件的厚度為2mm：</p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　=4.5s</b></p><p>　　3、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　①、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　　②、冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越

86、大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。</p><p>　?、?、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。</p><p>　　④、澆口處加強(qiáng)冷卻。</p><p>　?、荨?yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。</p><p>　　⑥、合理選擇冷卻水道的形式。</p><p>　?、摺⒑侠泶_定冷卻水管接頭位置。</p><

87、p>　?、?、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。</p><p>　?、?、冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。</p><p>　　4、冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本

88、形式有六種，我們這里選用的是簡(jiǎn)單流道式。</p><p>　　簡(jiǎn)單流道式即通過(guò)在模具上直接打孔，并通過(guò)以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。其結(jié)構(gòu)如圖十三：</p><p>　　圖 十三 </p><p><b>　　5、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算</b></p><p>

89、　　設(shè)PP塑料的密度ρ=0.90，且流量為125，Qs=590。</p><p><b>　　現(xiàn)有公式可得：</b></p><p>　　Q = n · G · Qs</p><p>　　式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量</p><p>　　N — 每小時(shí)的注射次數(shù) </p>

90、<p>　　G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的質(zhì)量（Kg） </p><p>　　∵ G = nG件 + G澆 = 4 × 0.9 ×100 + 140 = 500 （g）</p><p>　　∴ Q = 30 × 0.5 × 590</p><p>　　= 8850（Kj）</p><p

91、>　　其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。</p><p>　　第 十一 部分 設(shè)計(jì)小結(jié)</p><p>　　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上最快的工業(yè)門類之一，對(duì)于我國(guó)而言，它在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。我們大學(xué)生對(duì)于塑料工業(yè)的認(rèn)識(shí)還是很膚淺的，但是通過(guò)這次塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，更進(jìn)一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計(jì)的步

92、驟和方法，對(duì)塑料模有了一個(gè)更高的認(rèn)識(shí)。這對(duì)我們?cè)诮窈蟮纳a(chǎn)實(shí)踐工作中無(wú)疑是個(gè)很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗(yàn)有了一定的積累。 </p><p>　　塑料制品成型及模具的設(shè)計(jì)還是個(gè)很專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，而它的主要內(nèi)容都是在今后的生產(chǎn)實(shí)踐中逐步積累和豐富起來(lái)的。因此，我們要學(xué)好這項(xiàng)技術(shù)光靠書本上的點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)還是不夠的，我們更多的還應(yīng)該將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，這還需要我們到工廠里去實(shí)踐。我相信在未來(lái)的我一定能

93、走到最前頭。</p><p>　　第 十二 部分 參考資料</p><p>　　1、《塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例》模具實(shí)用技術(shù)叢書編委員編機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　2、《塑料模具設(shè)計(jì)》卜建新主編，中國(guó)輕工業(yè)出版社</p><p>　　3、《塑料模具設(shè)計(jì)》申樹(shù)義、高濟(jì)編，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　4、