畢業(yè)論文 --接頭塑料注射模具設(shè)計(jì)

1、<p>　　接頭塑料注射模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)。本設(shè)計(jì)介紹了塑料注射模具的設(shè)計(jì)與制造方法。該注射模采用了1模1腔的結(jié)構(gòu)。</p><p>

2、;　　關(guān)鍵詞：塑料；注射模具；設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The die making technology rapidly expand, has become the modern technique of manufacture the important component. If mold's CA

3、D/CAM technology, mold's laser fast formation technology, mold's precise form technology, mold's ultra precision sizing technology. This design introduced the plastic injects mold's design and the manufac

4、ture method. This injection mold has used 1 mold 1 cavity structures.</p><p>　　Key word: Plastic；injection mold；design</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘 要··

5、3;····································&#

6、183;·················1</p><p>　　ABSTRACT·············

7、3;····································&#

8、183;······1</p><p>　　塑件的工藝分析·························

9、;··················3</p><p>　　1.1分析塑件使用材料的種類及工藝特征···········&#

10、183;············3</p><p>　　1.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性··················

11、;··················4</p><p>　　1.3工藝性分析·············&

12、#183;································4</p><p>　

13、　第二章 初步確定型腔數(shù)目··································

14、83;·······4</p><p>　　2.1初步確定型腔數(shù)目·······················&#

15、183;················4</p><p>　　第三章 注射機(jī)的選擇··············&

16、#183;······························ 5</p><p>　　3.1塑件體積的計(jì)算

17、····································

18、3;····· 5</p><p>　　3.2計(jì)算塑件的質(zhì)量·························

19、83;·················5</p><p>　　3.3按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目············

20、·············6</p><p>　　3.4計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設(shè)定方案如下················

21、···6</p><p>　　3.5查表文獻(xiàn)4、2得選用CJ150NC型號注射機(jī)····················8</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)

22、的設(shè)計(jì)····································&

23、#183;·······8</p><p>　　4.1 主流道的設(shè)計(jì)·······················&

24、#183;······················9</p><p>　　4.2分流道的設(shè)計(jì)········&#

25、183;····································

26、·9</p><p>　　4.3分型面的選擇設(shè)計(jì)原則·····························

27、83;········10</p><p>　　4.4澆口的設(shè)計(jì)······················

28、3;·························11</p><p>　　4.5冷料穴的設(shè)計(jì)·····

29、3;····································&#

30、183;···12</p><p>　　第五章 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)··············12</p><p>　　5.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算····

31、;·································12</p><p&g

32、t;　　5.2模架的選擇··································

33、3;··············14</p><p>　　第六章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)················&

34、#183;····························14</p><p>　　6.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)··&#

35、183;····································

36、··········14</p><p>　　6.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)·····················

37、;························14</p><p>　　6.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)······

38、3;····································&#

39、183;·15</p><p>　　第七章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)·····························

40、;················17</p><p>　　7.1 確定冷卻水道直徑··············&#

41、183;····························17</p><p>　　第八章 模具排氣槽的設(shè)計(jì)·

42、3;····································&#

43、183;···18</p><p>　　第九章 校核···························

44、3;··························18</p><p>　　9.1注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核···

45、3;·······························18</p><p>　　9.2模具厚度

46、H與注射機(jī)閉和高度·································19</p>

47、<p>　　結(jié)束語··································&

48、#183;··························19</p><p>　　參考文獻(xiàn)·····

49、····································

50、3;·················19</p><p><b>　　一、塑件的工藝分析</b></p><p>　　1.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征</p><p&g

51、t;　　該塑件材料選用PP。</p><p><b>　　PP 聚丙烯</b></p><p><b>　　典型應(yīng)用范圍: </b></p><p>　　汽車工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的PP：擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等），器械（洗碗機(jī)門襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門襯墊等），日用消費(fèi)品（草坪和園藝設(shè)備如 剪草機(jī)和

52、噴水器等）。 </p><p><b>　　化學(xué)和物理特性: </b></p><p>　　PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有

53、更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進(jìn)行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8~2.5%。并且收縮率的方向均勻

54、性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。 </p><p>　　聚丙烯（PP）是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高頻絕緣材料應(yīng)用。PP屬結(jié)晶性聚合物，熔體冷凝時因比容積變化大、分子

55、取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率(1.0％-1.5％)。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應(yīng)以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品的成型質(zhì)量。</p><p>　　（1） PP成型各階段所需壓力及熔體流動過程</p><p>　　PP成型主要包括充模階段、增密階段、保壓階段和冷卻階段，每個階段所需壓力各有不同，熔體流動情況也有所不同。</p>

56、<p><b>　　a、充模階段</b></p><p>　　PP在注塑機(jī)機(jī)筒內(nèi)經(jīng)預(yù)塑受熱熔融。注塑開始，螺桿頭部產(chǎn)生注塑壓力到熔體充滿模腔這一階段是在動壓作用下的高壓高速充模過程。此時高溫熔體在模腔內(nèi)的流動情況很大程度上決定著制品表面質(zhì)量和物理性能，而熔體流動情況是受注塑壓力和熔體自身影響的。當(dāng)注塑壓力過低時，熔體進(jìn)入模腔緩慢，緊貼在模腔內(nèi)壁表面的那一層熔體會因溫度急速下降而使粘

57、度增高凝固，并很快向中心波及，使熔體的流動通道在很短時間內(nèi)變得十分狹窄，大大削弱了進(jìn)入模腔的熔體流量，結(jié)果使制品表面出現(xiàn)波紋、缺料、氣泡。當(dāng)注塑壓力過高時，熔體充模過快，在澆口附近以湍流形式進(jìn)入模腔，且發(fā)生自由噴射，模腔內(nèi)氣體來不及排出，于是制品表面呈現(xiàn)云霧斑等缺陷，制品脫模殘余應(yīng)力大，易產(chǎn)生飛邊使脫模困難。雖然高的注塑壓力在注塑過程中能提高注射速率而獲得大的剪切作用。從而降低熔體粘度，但從物理意義上說，過高的壓力會使熔體粘度增大，這是

58、因?yàn)殡S著壓力的增大，分子鏈之間的距離被壓縮，分子鏈間的錯動更加困難，熔體流動困難，粘度也就增大了。因此，在充模階段應(yīng)注意把握高速注塑，即高剪切速率的作用，而不應(yīng)一味地提高注塑壓力。對一些高檔的壁厚變化大、有較厚突緣和筋的制品，應(yīng)采用多級注</p><p><b>　　b、增密階段</b></p><p>　　充模結(jié)束后，PP熔體的快速流動停止，模腔壓力開始增加，與此同

59、時注塑壓力也迅速增加。當(dāng)注塑壓力達(dá)到最大值時，模腔壓力并沒有達(dá)到最大值，模腔壓力的極值要滯后于最大注塑壓力一段時間，此間熔體的流動過程為增密過程。在這段很短的時間內(nèi)，熔體要充滿模腔的各部分縫隙，本身要受到壓縮，熔體流速很小，溫度變化也不明顯，這時注塑壓力也被熔體傳遞到模腔表面，產(chǎn)生模腔壓力(傳遞的難易程度取決于熔體的流動性)?？梢哉f注塑壓力的最大值在注塑增密過程中決定了模腔壓力所能達(dá)到的最大值。隨著注塑壓力迅速提高，模腔壓力也達(dá)到最大值

60、，模腔內(nèi)產(chǎn)生很大的動能沖擊，使注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)及模具系統(tǒng)發(fā)生變形，并微脹開模具。在正常變形條件下，模具微動脹開有放氣作用，因此要以偏高的壓力注塑，這樣既能壓緊熔體，又能使從不同方向先后充滿模腔的粘流態(tài)熔體熔成一個整體。但注塑壓力也不能過大，否則會造成制品粘模，出模后制品有溢邊、尺寸脹大，影響成型質(zhì)量。</p><p><b>　　c、 保壓階段</b></p><p>

61、　　保壓階段PP熔體在模腔內(nèi)的壓力和比容積不斷變化(PP的比容積變化為16％)，并一直維持到澆口封閉為止。影響保壓過程的主要因素是壓力。保壓壓力能使模腔內(nèi)熔體在完全凝固前始終獲得充分的壓力和補(bǔ)料，從而出現(xiàn)熔體的流動，特點(diǎn)是流速慢，原因是熔體因降溫而收縮。因?yàn)镻P熔體從注塑溫度降低到模具溫度時，熔體中大分子會松弛、結(jié)晶，體積收縮較大，所以必須以足夠大的保壓壓力來克服澆口阻力以進(jìn)行補(bǔ)料。保壓壓力的增大還會令制品的密度增加，出模后的制品表面自

62、由變化程度減小，獲得接近模面的表面租糙度，減少成型收縮，增進(jìn)熔體各部分之間的熔合，提高制品的力學(xué)性能。一般保壓壓力可取最高注塑壓力值的60-70％，為改善制品成型質(zhì)量，也可采用分段保壓進(jìn)行壓力控制。</p><p>　　保壓時間是保壓過程中的另一重要工藝參數(shù)。在保壓初期，制品件重隨保壓時間而增加，達(dá)到一定時間不再增加。延長保壓時間有助于減少制品的收縮率，但過長的保壓時間會使制品的徑向收縮率與軸向收縮率程度不同，令

63、制品各個方向上的內(nèi)應(yīng)力差異增大，造成制品翹曲、粘模。在保壓壓力及熔體溫度一定時，保壓時間的選擇應(yīng)取決于澆口凝固時間。</p><p><b>　　d、冷卻階段</b></p><p>　　保壓結(jié)束后，保壓壓力解除，流道內(nèi)的壓力隨之急劇下降，大大低于模腔內(nèi)的壓力。這時澆口雖然封閉，但尚未完全凝固，在模腔壓力的反作用下，模腔內(nèi)熔體將向澆注系統(tǒng)回流，模腔內(nèi)壓力迅速下降，直至

64、模腔與流道之間的通道被逐漸凝固的熔體阻斷(阻斷時模腔內(nèi)的壓力和溫度稱為封口壓力和封口溫度)，回流方停止。這時，模腔中熔體的物料量雖不再發(fā)生變化，但卻產(chǎn)生了兩個相反效應(yīng)，一個是熔體的冷卻收縮，一個是釋壓膨脹，兩個效應(yīng)是相互矛盾的。如果收縮占優(yōu)勢，制品很快與模腔表面脫離，在殘余熱量作用下，制品表面出現(xiàn)霧霾、麻點(diǎn)、無光澤等缺陷；如果膨脹占優(yōu)勢，會造成制品粘模、開模拉傷等缺陷。生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)封口溫度一定時，封口壓力越高，制品密度越大，釋壓膨脹

65、越明顯；當(dāng)封口壓力一定時，封口溫度越高，制品密度越小，冷卻收縮效應(yīng)越明顯。為了避免這兩種效應(yīng)的產(chǎn)生，應(yīng)延長保壓時間，目的在于控制封口壓力，降低封口溫度，以獲得高質(zhì)量的制品。</p><p>　　隨著冷卻時間的延長，制品凝固層加厚，模腔內(nèi)熔體在沒有外界壓力作用下不再流動，只進(jìn)行熱傳導(dǎo)，直到制品有足夠的剛度從模具中脫出。</p><p><b>　　2 結(jié)語</b><

66、;/p><p>　　(1)充模階段應(yīng)注意調(diào)整注塑壓力和注射速率，使其配合得當(dāng)，以控制剪切速率，使熔體在模腔推進(jìn)過程中每點(diǎn)線速度接近一致。</p><p>　　(2)增密階段是注塑壓力向模腔內(nèi)傳遞并產(chǎn)生模腔壓力的階段，注塑壓力決定模腔壓力的大小，用相對偏高的壓力注塑，熔體才能被壓緊成一整體。</p><p>　　(3)保壓階段要以控制保壓壓力來達(dá)到向模腔補(bǔ)料的目的。保壓壓

67、力一般可取最高注塑壓力值的60％-70％。</p><p>　　(4)冷卻階段模腔內(nèi)熔體會發(fā)生倒流，模腔壓力下降，控制封口壓力，降低封口溫度，有利于提高制品成型質(zhì)量</p><p>　　1.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其

68、材料性能，故選一般精度等級： 5級。</p><p><b>　　1.3工藝性分析</b></p><p>　　為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用側(cè)澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處，澆口橫向開設(shè)在模具的型腔處，從塑料件側(cè)面進(jìn)料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。</p><p><b&g

69、t;　　注塑模工藝條件: </b></p><p>　　干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。 </p><p>　　熔化溫度：220~275℃，注意不要超過275℃。 </p><p>　　模具溫度：40~80℃，建議使用50℃。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。 </p><p>　　注射壓力：可大到1800bar。 </p

70、><p>　　注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。 </p><p>　　流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑范圍是4~7mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至

71、少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。</p><p>　　二、初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　2.1初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，1模1件的結(jié)構(gòu)。<

72、;/p><p><b>　　三、注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　3.1 塑件體積的計(jì)算</p><p><b>　　塑件：</b></p><p><b>　　圖3－1</b></p><p>　　零件塑件的體積 V=58.7cm</p&g

73、t;<p>　　澆注系統(tǒng)的體積：V2=3.5cm</p><p>　　塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=58.7+3.5=62.2cm</p><p>　　3.2計(jì)算塑件的質(zhì)量：</p><p>　　查手冊取密度ρ=0.904g/cm</p><p>　　塑件體積：V=58.7cm</p><p>　　塑件質(zhì)量

74、：根據(jù)有關(guān)手冊查得：ρ=10.904g/cm</p><p>　　所以，塑件的重量為：</p><p>　　M=V×ρ=58.7cm×0.904=53.06g</p><p>　　3、3按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù)

75、 （4-1）</p><p>　　得 (4-2)</p><p>　　注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;</p><p>　　注射機(jī)最大注射量，cmз或g; </p><p>　　澆注系統(tǒng)凝料量，cmз或g；</p><p>

76、;　　單個塑件體積或質(zhì)量，cmз或g；</p><p>　　根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求,該塑件在注射時采用1模1腔 </p><p><b>　　圖3－2</b></p><p>　　3.4計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設(shè)定方案如下 </p><p>　　圖3－3 澆注系統(tǒng)示意圖</p><p&g

77、t;　　根據(jù)三維模型，利用三維軟件直接可查詢到澆注系統(tǒng)的體積V2=3.5cm</p><p>　　3.5 查表文獻(xiàn)4、2得選用CJ150NC型號注射機(jī)，其參數(shù)如下：</p><p><b>　　四、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個

78、部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。</p><p><b>

79、　　4.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動通道</p><p>　　根據(jù)選用的CJ150NC型號注射機(jī)的相關(guān)尺寸得</p><p>　　噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm；</p><p>　　噴嘴前端球面半徑：R0=10mm；</p><

80、;p>　　根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系</p><p>　　取主流道球面半徑：R=11mm；</p><p>　　取主流道小端直徑：d=4.5mm</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為，此處選用3°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為6.39MM。</p><p>　　圖4－1 主流道示意圖

81、</p><p>　　4.2 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4-1所示。</p><p>　　表4-1流道斷面尺寸推薦值</p><p>

82、;　　分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為6mm。</p><p>　　分流道選用圓形截面：直徑D=6mm</p><p><b>

83、　　流道表面粗糙度 </b></p><p>　　圖4－2 分流道示意圖</p><p>　　4.3分型面的選擇設(shè)計(jì)原則</p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。</p><p><b>　　分型面的形式<

84、/b></p><p>　　該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。</p><p>　　2、分型面的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析。</p><p>　　選擇分型面時一般

85、應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　?。?）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>　?。?）確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><p>　?。?）保證塑件的精度</p><p>　　（4）滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p>　　（5）便于模具制造加工</p><p&g

86、t;　?。?）注意對在型面積的影響</p><p><b>　?。?）對排氣效果</b></p><p>　　（8）對側(cè)抽芯的影響</p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。</p><p><b>　　其分型面如圖4－3</b><

87、;/p><p>　　圖4－3 分型面示意圖</p><p><b>　　4澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。采用扇形澆口可以保持產(chǎn)品外觀精度。本設(shè)計(jì)采用邊緣澆口，邊緣澆口（又名為標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口） 該澆口相對于分流道來說斷面尺寸較小，屬

88、于小澆口的一種。邊緣澆口一般開在分型面上，具有矩形或近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。</p><p>　　該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性:</p><p>　　①形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；</p><p>

89、;　?、谠嚹r如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時修改；</p><p>　?、勰芟鄬Κ?dú)立地控制填充速度及封閉時間；</p><p>　?、軐τ跉んw形塑件，流動充填效果較佳。</p><p><b>　　澆口設(shè)計(jì)如圖5－4</b></p><p>　　圖4－4 澆口示意圖</p><p><b>　　

90、4.5冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，有影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。</p><p&

91、gt;<b>　　其設(shè)計(jì)如下圖</b></p><p>　　圖4－5 冷料穴示意圖</p><p>　　五、確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　　PP塑料的收縮率是1%--2.5%</p><p>　　平均收縮率:

92、 =（1%--2.5%）/2=1.75% </p><p>　　型腔內(nèi)徑： =96.66mm</p><p>　　型腔深度： =32.56mm</p><p>　　型芯外徑： =73.26mm</p><p>　　型芯深度： =27.98mm</p><p>　　型

93、腔徑向尺寸（mm ）;</p><p>　　- 塑件外形基本尺寸（mm）;</p><p><b>　　-塑件平均收縮率；</b></p><p><b>　　-塑件公差</b></p><p>　　-成形零件制造公差，一般取1/4—1/6；</p><p>　　-塑件內(nèi)形基

94、本尺寸（ mm）;</p><p>　　-型芯徑向尺寸（mm）;</p><p>　　-型腔深度（mm）；</p><p><b>　　-塑件高度（mm）</b></p><p>　　-型芯高度（mm）；</p><p>　　-塑件孔深基本尺寸（mm）；</p><p>　

95、　型腔：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型</p><p>　　型芯：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型</p><p><b>　　5.2模架的選擇</b></p><p>　　注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架

96、》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，型號為：CI3030A60B80。</p><p>　　圖5－1 模架模型圖</p><p><b>　　六、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承受一定的側(cè)向壓力</p><

97、p><b>　　6.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1.1長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。</p><p>　　6.1.2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。</p><p>　　6.1.3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表

98、面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55HRC。</p><p>　　6.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1材料 用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　　6.2.2形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于

99、排出孔內(nèi)的空氣。</p><p>　　6.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型心在動模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時 不影響外觀，設(shè)立五個推桿平衡布置，既達(dá)到了推出

100、塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm</p><p>　　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。結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小

101、，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計(jì)推桿，全部固定在頂桿固定板。</p><p>　　推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.05—0.1cm.</p><p>　　6.3.1推件力的計(jì)算</p><p>

102、;　　對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（Q）：</p><p><b>　　(8-1)</b></p><p>　　式中 --型芯或凸模被包緊部分的斷面周長（cm）;</p><p>　　--被包緊部分的深度（cm）;</p><p>　　--由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取</

103、p><p>　　7.8——11.8MPa；</p><p>　　--磨擦系數(shù)，一般取0.1~1.2；</p><p><b>　　--脫模斜度；</b></p><p>　　L= 230.04MM</p><p><b>　　H=27.98MM</b></p>&l

104、t;p>　　Q=230.04MM*27.98MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)</p><p>　　= 643.65(N)</p><p>　　6.3.2 推桿的設(shè)計(jì)</p><p>　　①推桿的強(qiáng)度計(jì)算 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊之二》由式5-97得</p><p>　　d=（） (8-2) <

105、/p><p>　　d——圓形推桿直徑cm</p><p>　　——推桿長度系數(shù)≈0.7</p><p><b>　　l——推桿長度cm</b></p><p><b>　　n——推桿數(shù)量</b></p><p>　　E——推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/)

106、</p><p><b>　　Q——總脫模力</b></p><p>　　取 D=8MM。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用斜頂桿結(jié)構(gòu)，依據(jù)塑料件脫模部位尺寸設(shè)計(jì)斜頂桿截面尺寸16mm*28mm</p><p>　?、谕茥U壓力校核 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊》式5-98</p><p>　　=

107、 (8-3)</p><p><b>　　取320N/mm²</b></p><p>　　< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～65</p><p><b>　　七、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應(yīng)盡量

108、多，b) 截面尺寸應(yīng)盡量大； c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)； d) 適當(dāng)布置水道的出入口； e) 冷卻水道應(yīng)暢通無阻； f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位； 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積</p><p>　　澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設(shè)計(jì)可以使進(jìn)人每

109、—型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對于該小型什的注射成型來說，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于成型小型件的1模多腔模具來說是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均勻，特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道，橫向穿過這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻</p>

110、<p>　　本塑件在注射成型機(jī)時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)算計(jì)。 設(shè)定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為。</p><p>　　7.1 確定冷卻水道直徑</p><p>　　查表3-26得PP的單位流量依據(jù)塑件體積設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為8mm。</p><p><b>　　

111、冷卻水示意圖：</b></p><p>　　八、模具排氣槽的設(shè)計(jì) </p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對于在高速成行中排氣槽

112、的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取0.04㎜。</p><p><b>　　九、校核</b></p><p>　　9.1注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　1）鎖模力與注射壓力的校核</p><p&

113、gt;<b>　　(10-4)</b></p><p>　　--注射時型腔壓力 查參考文獻(xiàn)得 113MPa</p><p>　　--塑件在分型面上的投影面積（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）</p><p>　　--注射機(jī)額定鎖模力，按CJ250M2型注射機(jī)額定鎖模力為1500<

114、/p><p>　　9.2模具厚度H與注射機(jī)閉和高度</p><p>　　注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離</p><p><b>　　即滿足下式</b></p><p><b>　　(10-5)</b></p><p>　　式中 --注

115、射機(jī)最大開模行程，mm；</p><p>　　--推出距離（脫模聚居），mm；</p><p>　　--包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm；</p><p>　　Sk=45mm+82.23mm= 127.23mm</p><p>　　Sk≤S=800mm 條件成立</p><p><b>　　結(jié)束語&l

116、t;/b></p><p>　　通過這五個星期以來的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，不僅是對我四年來學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧，同時也讓我深深體會到自身存在的許多不足之處，這也是今后在社會上學(xué)習(xí)的一種動力，我將會不斷地學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己。至此，感謝學(xué)校，感謝老師們在這四年里對我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過了這四年的大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財(cái)富。最后，感謝我的指導(dǎo)老師對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)和耐心幫教。</p>

117、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.屈華昌主編 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 高等教育出版社</p><p>　　2.黃圣杰主編 《實(shí)用PRO/E2001模具設(shè)計(jì)》 中國鐵道出版社</p><p>　　3. 賈潤禮主編《實(shí)用塑料模設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　4

118、.單巖 王蓓主編《MOLDFLOW分析基礎(chǔ)》 青華大學(xué)出版社</p><p>　　5.王孝培主編 《塑料成型工藝及模具簡明手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　6.[德] K.Stoeckhert/G.Menning 編 任冬云等譯《模具制造手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　7.[美] T.A 奧斯瓦德 L.特恩格 P.J.格爾曼編 吳其曄譯

119、</p><p>　　《注射成型手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　8. 黃毅宏主編 《模具制造工藝》 上海科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　9.陳孝康等編 《實(shí)用模具技術(shù)手冊》中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　10.繆德建主編 《CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)》 東南大學(xué)出版社</p><p>　　1

120、1.潘雪增主編 《現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造理論與技術(shù)》青華大學(xué)出版社</p><p>　　12.Mold Engineering,2nd Edition/byHerber Ress.carl Hanser Verlag.</p><p>　　13.黃毅宏主編 《模具制造工藝》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　14繆德建主編 〈CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)〉 東南大