模具課程設(shè)計(jì)---碗注塑模具設(shè)計(jì)

1、<p>　　模 具 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì)</p><p>　　課程名稱：碗注塑模具設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名：11111111111111111111</p><p>　　222222222222222222</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p

2、>　　學(xué) 院：機(jī) 電 學(xué) 院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí)：08 級(jí) 工 業(yè) 設(shè) 計(jì) </p><p>　　日 期：二零一一年十二月</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)針對(duì)分析碗的塑件圖，完成其造型設(shè)計(jì)，根據(jù)分析碗的塑件的特點(diǎn)完成其注射模設(shè)計(jì)，本文

3、主要闡述了塑料碗注塑成型的基本遠(yuǎn)離，注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及過(guò)程。采用AUTO CAD的軟件完成對(duì)塑料碗的模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使得自己得到了很大的鍛煉</p><p>　　關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，注射模具，塑料碗</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b>&

4、lt;/p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1 工藝分析2</b></p><p>　　1.1材料特性分析2</p><p>　　1.2材料的參數(shù)2</p><p><b>　　1.3注射參數(shù)2</b></p&

5、gt;<p>　　1.4塑件制作數(shù)據(jù)3</p><p>　　1.4.1塑件的尺寸3</p><p>　　1.4.2塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)7</p><p>　　1.4.3塑件的表面質(zhì)量7</p><p>　　1.5確定注射機(jī)8</p><p>　　2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><

6、p>　　2.1分型面選擇10</p><p>　　2.2澆口設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.3流道設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.4澆口套設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.5冷料穴及拉料桿14</p><p>　　3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.1排

7、氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15</p><p><b>　　4 脫模結(jié)構(gòu)17</b></p><p>　　4.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則17</p><p>　　4.2推件力的計(jì)算17</p><p>　　4.2.1脫模力17</p><

8、p>　　5 底板設(shè)計(jì) 19</p><p>　　5.1凹模尺寸設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.1.1凹模的徑向尺寸計(jì)算19</p><p>　　5.2凸模尺寸設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.2.1凸模的徑向尺寸計(jì)算20</p><p>　　5.2.2凸模的高度尺寸計(jì)算20</p>&

9、lt;p>　　5.3剛度計(jì)算公式為20</p><p>　　5.4型腔底板厚度計(jì)算21</p><p><b>　　6 模架選擇22</b></p><p>　　6.1模架選擇22</p><p><b>　　7 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)24</b></p><p><

10、b>　　7.1導(dǎo)柱24</b></p><p><b>　　7.2 導(dǎo)套24</b></p><p>　　7.3推桿的選擇25</p><p><b>　　8 材料選擇26</b></p><p>　　8.1凹凸模材料的選擇26</p><p>　

11、　9 注射機(jī)校核27</p><p><b>　　9.1注射量27</b></p><p>　　9.2注射壓力27</p><p><b>　　9.3鎖模力27</b></p><p>　　9.4開模行程27</p><p><b>　　10 小結(jié) 29

12、</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具課程設(shè)計(jì)是在完成冷沖模具設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)、CAD軟件等相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后,一個(gè)重要的綜合性的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)之前,要具備機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、

13、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。初步了解塑件的成型工藝和出產(chǎn)過(guò)程,認(rèn)識(shí)各類塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零件、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(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)問(wèn)題,進(jìn)一步鞏固加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。 (2)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐,逐步樹立正確的設(shè)

14、計(jì)思想,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),基本掌握塑料模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 (3)通過(guò)計(jì)較、繪圖和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料,進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)全面的基本技能訓(xùn)練,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。</p><p><b>　　1 工藝分析</b></p><p><b>　　1.1材料特性分析</b>

15、;</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(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無(wú)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

16、度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問(wèn)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(duì)PP進(jìn)行改性。PP的流動(dòng)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(duì)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

17、的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒(méi)有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。</p><p><b>　　1.2材料的參數(shù)</b></p><p>　　PP聚丙烯(純)的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　密度ρ（kg/cm3）:0.90-0.91比體積：v/(dm3×

18、;kg-1)：1.10-1.11吸水率(24h)wpc×100:0.01-0.3收縮率s:1.0-3.0熔點(diǎn)t/°C：170-176熱變形溫度t/°C{0.46mpa 102-115抗拉屈服強(qiáng)度σw /mpa:67.5沖擊韌度{dn/(kJ.m-2)無(wú)缺口 78硬度 HB:8.65 </p><p><b>　　1.3注射參數(shù)</b></p

19、><p>　　干燥處理：如果儲(chǔ)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(guò)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：可達(dá)到1800bar。</p><p>　　注射速度：通常，使用高速注塑可以

20、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(duì)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(duì)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)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。</p>

21、<p>　　成型時(shí)間：注射時(shí)間 20s~60s</p><p>　　高壓時(shí)間 0s~3s</p><p>　　冷卻時(shí)間 20s~90s</p><p>　　總周期 50s~160s</p><p><b>　　1.4塑件制作數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1.4

22、.1塑件的尺寸</p><p>　　塑件尺寸的大小受制于以下因素：</p><p>　　1取決于用戶的使用要求。</p><p>　　2受制于塑件的流動(dòng)性。</p><p>　　3受制于塑料熔體在流動(dòng)充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力 </p><p>　　根據(jù)日常需要取碗的碗口半徑為65mm，碗底半徑為30

23、mm，碗高65mm，碗壁厚2mm。</p><p>　　圖1.1 碗的實(shí)體模型</p><p>　　圖1.2 碗的工程圖</p><p><b>　　圖1.3 分模圖</b></p><p><b>　　壁厚檢測(cè)如圖</b></p><p><b>　　圖1.4

24、 壁厚檢測(cè)</b></p><p><b>　　圖1.5 壁厚檢測(cè)</b></p><p><b>　　拔模斜度檢測(cè)如圖</b></p><p>　　圖1.6 拔模斜度檢測(cè)</p><p>　　1.4.2塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　影響塑件尺寸精度的因素

25、主要有：</p><p>　?。?）塑料材料的收縮率及其波動(dòng)。</p><p>　　（2）塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。</p><p>　　（3）模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶來(lái)的形位誤差等）。</p><p>　?。?）成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時(shí)間t及取向、結(jié)晶、成型后處理等）

26、。</p><p>　?。?）成型設(shè)備的控制精度等。</p><p>　?。?）其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差。</p><p>　　題中沒(méi)有公差值，則我們按未注公差的尺寸許偏差計(jì)算。</p><p>　　1.4.3塑件的表面質(zhì)量</p><p>　　塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與

27、表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。</p><p>　　模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級(jí)。</p><p><b>　　1.5確定注射機(jī)</b></p><p>　　從節(jié)省材料的角度我們選擇一模一腔的澆注系統(tǒng)估算出制品體積V=103cm3</

28、p><p>　　所需熔體PP塑料質(zhì)量M= 94g</p><p>　　制品的正面投影面積S=2πR2=26533mm2</p><p>　　所需注射量(80%注射機(jī)最大注射量；注射壓力；鎖模壓力</p><p>　　根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積： </p><p>　　V=103+10=113</

29、p><p>　　——塑件凝料體積（cm3）</p><p><b>　?。?）注射壓力</b></p><p>　　PP塑料成型時(shí)的注射壓力</p><p><b>　?。?）鎖模力：</b></p><p>　　式中P—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.

30、3～0.65倍。PP塑料成型時(shí)的注射壓力，我們選擇P=0.65×120=80MPa</p><p>　　P——塑料成型時(shí)型腔壓力80MPa</p><p>　　F——塑件在分型面上的投影面積（mm²）</p><p>　　F=26533mm²=0.025633 m²</p><p>　　P鎖模力=80*

31、26533=2123=2.12KN＜100KN</p><p>　　確定注射機(jī)型號(hào) SZ-160/100（臥式）</p><p>　　SZ-160/100（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表：</p><p>　　表 1-1 注塑機(jī)的主要參數(shù)</p><p><b>　　2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p&g

32、t;<p><b>　　2.1分型面選擇</b></p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、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(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：</p>

33、<p>　　1保證塑料制品能夠脫模 </p><p>　　這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個(gè)平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢(shì)，不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 </p><p><b>　　2使型腔深度最淺 </b>

34、;</p><p>　　模具型腔深度的大小對(duì)模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響：</p><p>　　① 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時(shí)間越長(zhǎng)，影響模具生產(chǎn)周期，同時(shí)增加生產(chǎn)成本。 </p><p>　?、?模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動(dòng)、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機(jī)對(duì)模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜

35、過(guò)大。 </p><p>　?、?型腔深度越深，在相同起模斜度時(shí)，同一尺寸上下兩端實(shí)際尺寸差值越大，如圖2。若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導(dǎo)致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使型腔深度最淺。</p><p>　　3使塑件外形美觀，容易清理 盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會(huì)留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍

36、會(huì)在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應(yīng)避免設(shè)在塑件光滑表面上。</p><p><b>　　4盡量避免側(cè)向抽芯</b></p><p>　　塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因?yàn)閭?cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時(shí)耗財(cái)，制造成本顯著增加，故在萬(wàn)不得己的情況下才能使用。</p><p>　　5使分型面容易加工

37、 </p><p>　　分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動(dòng)、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。6使側(cè)向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動(dòng)的距離越短，一方面能減少動(dòng)、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。7有利于排氣

38、 對(duì)中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。</p><p>　　綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。對(duì)于本塑件，圖示

39、為最佳第一分型面。</p><p><b>　　圖2.1 分型面</b></p><p><b>　　2.2澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步

40、修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：</p><p>　　(1）盡量縮短流動(dòng)距離。</p><p>　　(2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。</p><p>　　(

41、3）必須盡量減少熔接痕。</p><p>　　(4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出。</p><p>　　(5）考慮分子定向影響。</p><p>　　(6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。</p><p>　　(7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　(8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響</p><p>　　

42、根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，聯(lián)系產(chǎn)品實(shí)際使用要求，本產(chǎn)品選用點(diǎn)澆口較為合適。</p><p>　　圖2.2.1 注塑機(jī)噴嘴圖</p><p><b>　　圖2.2.2澆注點(diǎn)</b></p><p><b>　　2.3流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是

43、噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取2°~6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。</p><p>　　主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑R1大1~2 mm；球面凹坑深度3~5mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.5~

44、1mm；一般d=2.5~5mm。取d=2mm</p><p>　　主流道末端呈圓無(wú)須過(guò)渡，圓角半徑r=1~3mm。</p><p>　　主流道長(zhǎng)度L以小于60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過(guò)95mm。</p><p>　　主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度53~57HRC。</p><p><b>　　2

45、.4澆口套設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口套選用根據(jù)注射機(jī)噴嘴球半徑15mm，再根據(jù)書111頁(yè)點(diǎn)澆口的選擇條件，翻書查閱資料，得到澆口套如圖所示。</p><p><b>　　圖2.4 澆口套</b></p><p>　　2.5冷料穴及拉料桿</p><p>　　冷料穴是用來(lái)儲(chǔ)藏在注射間隔時(shí)期內(nèi)由于噴嘴

46、部文都低而形成的所謂冷料渣，以及用它拉出在澆口內(nèi)的塑料。查手冊(cè)冷料穴及拉料桿的形式，選用冷料穴為圓扣形，應(yīng)用在脫模板脫模無(wú)冷料穴時(shí)的情況，冷料穴及拉料桿結(jié)合情況如圖。</p><p><b>　　圖2.5 拉料桿</b></p><p>　　3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b>

47、;</p><p>　　排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原有的空氣及成型過(guò)程中產(chǎn)生的氣體順利的排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷而影響成型及表面質(zhì)量。排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃?，還可以消除制品的各

48、種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。</p><p>　　適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì) 往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自

49、然排氣。</p><p><b>　　排氣槽的設(shè)計(jì)原則：</b></p><p>　?。?）排氣槽盡量開設(shè)在分型面；</p><p>　?。?）排氣槽應(yīng)在型腔最后充滿的地方；</p><p>　?。?）排氣槽一般應(yīng)開設(shè)在分型面動(dòng)模一方；</p><p>　　（4）排氣槽的槽深按表3-3選用為0.0

50、2mm；</p><p>　　（5）排氣槽的式要預(yù)防溢料濺出傷人，最好不要面對(duì)操作者；</p><p><b>　　3-1排氣槽深度</b></p><p>　　由于此類事小產(chǎn)品排氣槽可以直接用分型面不必特別制作排氣槽</p><p>　　3.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑模在塑料成型

51、過(guò)程中如果橫溫過(guò)高，成型收縮率會(huì)變大、塑件變化也相應(yīng)增加，并且容易粘模，難以取出。為防止塑件脫模變形、縮短成型周期，注塑模一般都應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)裝置，以控制模溫。</p><p><b>　　冷卻水孔開設(shè)原則：</b></p><p>　?。?）孔邊離型腔的距離一般保持在15—25mm，太近則效率低，水孔直徑一般在8mm以上，根據(jù)模具大小決定；</p>&

52、lt;p>　　（2）孔管路應(yīng)暢通無(wú)阻；</p><p>　?。?）水管接頭的位置應(yīng)盡可能放置在不影響操作的一側(cè)；</p><p>　?。?）冷卻水管最好不開設(shè)在型腔塑料熔接的地方以免影響塑件強(qiáng)度；</p><p>　　因?yàn)楸舅芗募訜釡囟葘?duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高易于分解（分解溫度250）、成型時(shí)要控制模溫在50--80 ，具體措施是布置冷卻水管，具體要求

53、：</p><p>　　1）冷卻水管直徑8mm；</p><p>　　2）冷卻回路形式為直流循環(huán)式；</p><p><b>　　3.1 冷卻系統(tǒng)</b></p><p><b>　　4 脫模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　4.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則</p>

54、<p>　?。?）要求在開模過(guò)程中塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）正確分析塑件對(duì)模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對(duì)性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對(duì)凸模包緊力最大的位置，同時(shí)也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過(guò)程中變形或損壞。</

55、p><p>　?。?）推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。</p><p>　　（4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動(dòng)靈活，制造及維修方便。</p><p>　?。?）為了便于塑件從模具型腔中或從塑件中抽出型芯、在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外壁應(yīng)具有足夠的脫模斜度。

56、</p><p>　　表4-1各種材料推薦脫模斜度</p><p>　　本塑件模具采用推件板推出機(jī)構(gòu)。模型本身就可以脫模。</p><p><b>　　4.2推件力的計(jì)算</b></p><p><b>　　4.2.1脫模力</b></p><p>　　式中：L—凸模被包緊部

57、分的斷面周長(zhǎng)（cm）</p><p>　　h—被包緊部分的深度（cm）</p><p>　　p—由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積的正壓力，一般取～ Pa</p><p>　　f—摩擦系數(shù)，一般取0.1</p><p><b>　　—脫模斜度。</b></p><p>　　則： L=2*3.14*63=

58、395.64mm</p><p><b>　　h=63mm</b></p><p>　　Q=395.64mm*63mm*10MPa（0.1*cos0-sin0）=24925.3N</p><p><b>　　5 底板設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1凹模尺寸設(shè)計(jì)</

59、b></p><p>　　根據(jù)制件的特性，選用整體式凹模。凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。</p><p>　　有關(guān)凹模的工作尺寸如下：</p><p>　　5.1.1凹模的徑向尺寸計(jì)算</p><p><b>　?。?lt;/b></p>&

60、lt;p>　?。?——塑件外形公稱尺寸；</p><p>　　K——塑料的平均收縮率；</p><p>　　——塑件的尺寸公差；</p><p>　　——模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的1／3~1／6,取1/6。</p><p>　　查書得k=(1.0+2.5)/2﹪=0.0175。</p><p>　　5.

61、1.2凹模的深度尺寸計(jì)算</p><p>　　——塑件高度方向公稱尺寸。 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　5.2凸模尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凸

62、模是成型塑件的外形，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過(guò)程中凸模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸減小。</p><p>　　5.2.1凸模的徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　——塑件內(nèi)形徑向公稱尺寸</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p&

63、gt;　　5.2.2凸模的高度尺寸計(jì)算</p><p>　　——塑件深度方向的公稱尺寸。</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　5.3剛度計(jì)算公式為</p><p>　　式中s---矩形型腔長(zhǎng)邊側(cè)壁厚度 （mm）；</p><p>　　P---型腔所受壓力 （MPa）；&

64、lt;/p><p>　　L---型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 （mm）；</p><p>　　a---型腔側(cè)壁受壓高度 （mm）；</p><p>　　--型腔側(cè)壁全高度 （mm）；</p><p>　　[]---允許變形量 （mm），</p><p>　　E--模具材料的彈性模量 （MPa）；</p><p&

65、gt;　　[]--模具材料的許用應(yīng)力 （MPa）；</p><p>　　由前面的計(jì)算與分析可知，型腔內(nèi)壁尺寸L=130mm，取a=63mm， =70mm，P=80MPA，E=MPA=0.03/mm，經(jīng)計(jì)算整理</p><p>　　得：型腔壁厚=45.99mm</p><p>　　5.4型腔底板厚度計(jì)算</p><p><b>　　

66、剛度計(jì)算公式為:</b></p><p>　　h=0.54L(PA/EL1δP)1/3</p><p>　　式中 p----型腔壓力 80（MPa）；</p><p>　　L1是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度L1=221.98 mm</p><p>　　參照標(biāo)準(zhǔn)取L1=250 mm</p><p>　　A為投影面積A

67、=26533 mm2</p><p><b>　　得h=77mm</b></p><p>　　圖5.1型腔結(jié)構(gòu)及受力狀況</p><p><b>　　6 模架選擇</b></p><p><b>　　6.1模架選擇</b></p><p>　　根據(jù)上面

68、的分析得到型腔B=130+45.99×2=221.98底板厚度為77 mm</p><p>　　根據(jù)中小型模架的規(guī)格依照品種，長(zhǎng)寬比例選用250×355的模架</p><p>　　A板尺寸 A板是定模型腔板，塑件高度為70 mm，又考慮在模板上還要開設(shè)冷卻管道，還需留出足夠的距離，故A板厚度為125mm。</p><p>　　B板尺寸

69、 B板根據(jù)底板厚度為77 mm 參照標(biāo)準(zhǔn)選擇80 mm。</p><p>　　C板（支承板）尺寸 支承板=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(5~10)mm=63+45+10+（5~10）=123~128mm，初步選定C板尺寸為125mm。</p><p>　　根據(jù)以上分析,計(jì)較和型腔尺寸位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)型式和規(guī)格,查表選用模架。 定模板厚度:A=125mm&l

70、t;/p><p>　　動(dòng)模板厚度:B=80mm 墊塊厚度:C=125mm 模具厚度：H=64+A+B+C=（64+125+80+125）=394mm</p><p>　　選用 A1-250355-16-Z1 </p><p><b>　　圖6.1.1 模架</b></p><p>　　圖6.1.2 模具總裝

71、圖</p><p><b>　　7 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　7.1導(dǎo)柱</b></p><p>　　在模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，確以保證塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐定位兩

72、種形式。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。</p><p><b>　　圖7.1.1 導(dǎo)柱</b></p><p><b>　　導(dǎo)柱布局原則：</b></p><p><b>　　1）、等徑不對(duì)稱；</b></p><p>　　2）、不等直徑對(duì)稱分布；</p>

73、<p>　　A、材料 20鋼</p><p><b>　　B、技術(shù)要求：</b></p><p>　　a．熱處理50—55HRC，20鋼滲碳0.8mm 56—60HRC；</p><p>　　b．倒角不大于1×45°；</p><p>　　c．其它按GB/T 4169.4—1984

74、;</p><p>　　d. 長(zhǎng)度為動(dòng)模型板A和墊板B 的厚度A+B=80 MM</p><p><b>　　7.2 導(dǎo)套</b></p><p>　　根據(jù)導(dǎo)柱長(zhǎng)度及所選模架的動(dòng)模型板選擇導(dǎo)套，如圖。</p><p>　　A、材料 T8A </p><p><b>　　B、技術(shù)要求

75、：</b></p><p>　　a．熱處理50—55HRC，20鋼滲碳0.5--0.8mm 56—60HRC；</p><p>　　b．倒角不大于1×45°；</p><p><b>　　圖7.2.1 導(dǎo)套</b></p><p><b>　　7.3推桿的選擇</b>

76、</p><p>　　由模具的工作行程及所選模架的要求知所選的推桿長(zhǎng)度</p><p><b>　　A、材料 T8A；</b></p><p><b>　　B、技術(shù)要求：</b></p><p>　　a．工作端不允許倒錐；</p><p>　　b．工作端面不允許有中心孔；&l

77、t;/p><p><b>　　圖7.3.1 推桿</b></p><p><b>　　8 材料選擇</b></p><p>　　8.1凹凸模材料的選擇</p><p>　　本模具凹凸模采用鋁合金?，F(xiàn)今人們已經(jīng)改變了過(guò)去不愿意使用軟質(zhì)金屬鋁的觀念，因?yàn)殇X材料供貨商對(duì)其性能和使用性做了顯著的改進(jìn)，鋁（第三

78、代鋁，大約在1990年后投入使用）很多優(yōu)點(diǎn)的應(yīng)用日益增加，鋁熔點(diǎn)低，熱工作特性好（與鋼相比），良好的機(jī)加工性能；此外，易于回收再利用，相對(duì)較低的能量消耗，這些使得鋁這種材料在模具加工中廣泛應(yīng)用。</p><p>　　第三代鋁合金的特性一點(diǎn)也不遜于塑料模具鋼：其有較低密度，足夠強(qiáng)度，良好的機(jī)加工性能，良好的熱傳導(dǎo)性，良好的耐腐性，易于得到，合理的價(jià)格體積比。</p><p><b>

79、;　　9 注射機(jī)校核</b></p><p><b>　　9.1注射量</b></p><p>　　塑件體積：V=103</p><p>　　注射機(jī)理論注射容量：V理=160</p><p>　　V<V理*80%=160*0.80=128,故符合要求。</p><p><

80、b>　　9.2注射壓力</b></p><p>　　所選注射機(jī)的須大于塑件所需的注射壓力，聚丙烯的注射壓力為70~120MPa，注射機(jī)的注射壓力為104MPa，符合要求。</p><p><b>　　注射壓力</b></p><p><b>　　9.3鎖模力</b></p><p>

81、;　　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>　　式中P—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。PP塑料成型時(shí)的注射壓力，我們選擇P=0.65×120=80MPa</p><p>　　P——塑料成型時(shí)型腔壓

82、力80MPa</p><p>　　F——塑件在分型面上的投影面積（mm²）</p><p>　　F=26533mm²</p><p>　　P鎖模力=80×26533=2123N=2.13KN＜100KN 符合條件。</p><p><b>　　9.4開模行程</b></p>&

83、lt;p><b>　　對(duì)雙分型面注射模，</b></p><p>　　雙分型面模具最小開模行程Hmin＞H=H1+H2+A+C+(5~10)mm</p><p>　　式中，H1——塑件推出的最小距離</p><p>　　H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度</p><p>　　A---澆注系統(tǒng)凝料高度+10mm<

84、;/p><p>　　C----6~10mm</p><p>　　5~10mm----安全距離</p><p>　　選用原則：①注射機(jī)的動(dòng)模板最大行程Smax＞Hmin</p><p>　?、谧⑸錂C(jī)的動(dòng)模板和定模板之間的最小間距Hmin ＜模具的最小厚度H0</p><p>　　H=63+125+10+65+（5~10）=2

85、68~273mm</p><p>　　所選注塑機(jī)的移模行程為325mm＞273mm,滿足要求；</p><p>　　結(jié)果:所選注射機(jī)滿足要求。</p><p><b>　　10 小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)幾周的課程設(shè)計(jì)，我基本上了解了模具設(shè)計(jì)的思想,并逐步樹立了正確的設(shè)計(jì)思想,并且根據(jù)設(shè)計(jì)思路完成了一套

86、塑料碗的模具。剛開始做設(shè)計(jì)的時(shí)候感覺(jué)有點(diǎn)困難,不知該從何下手去做,有點(diǎn)茫然,通過(guò)看參考書上的設(shè)計(jì)步驟,漸漸曉得了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,這確實(shí)是項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的工作,首先要對(duì)模具的結(jié)構(gòu)有很好的了解,并知道各部分的名稱及效用是啥子,這對(duì)于設(shè)計(jì)是非常重要的,如果連模具結(jié)構(gòu)都不清楚,那還談啥子設(shè)計(jì),根本完成不了的工作;再次要有很好的制圖能力,如果這項(xiàng)不行,那設(shè)計(jì)圖紙就無(wú)法很好的完成,其次要能熟練掌握CAD繪圖軟件,這是基本了,整個(gè)圖形的繪制都要用它。

87、 通過(guò)設(shè)計(jì)我將所學(xué)的定見(jiàn)很好的運(yùn)用到中實(shí)踐來(lái)了,對(duì)于模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的了解,這次設(shè)計(jì)我的收成很大,我很喜歡這次課程設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊占堯主編.塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)[M]. 北京: 化工業(yè)出版社,2008</p>&

88、lt;p>　　[2] 張維合主編.注塑孫玲主模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2007</p><p>　　[3] 編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2008</p><p>　　[4] 洪慎章主編. 實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)[M] .北京.機(jī)械工業(yè)出版社；2006</p><p>　　[5] 許洪斌 范澤興等《塑料