材料成型及控制工程畢業(yè)設(shè)計(jì)-防偽瓶蓋成型技術(shù)及注塑模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　防偽瓶蓋成型技術(shù)及注塑模設(shè)計(jì)</p><p><b>　　誠(chéng)信聲明 </b></p><p>　　本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)

2、下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。</p><p>　　本人簽名： 年 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：防偽瓶蓋成型技術(shù)及注射模具設(shè)計(jì)</p><p>　　1．設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)&l

3、t;/p><p><b>　?。?）任務(wù)： </b></p><p>　　1)模具裝配圖及零件圖</p><p><b>　　2)設(shè)計(jì)說明書一本</b></p><p><b>　　（2）目標(biāo)：</b></p><p>　　在教師的指導(dǎo)下，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所

4、學(xué)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，分析與解決工</p><p>　　2．設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容</p><p>　　（1）設(shè)計(jì)的基本要求： </p><p>　　1) 收集、學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)資料，熟練使用有關(guān)沒計(jì)手冊(cè)；</p><p>　　2) 同學(xué)間互相討論，按時(shí)向老師匯報(bào)和討論，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　3) 模

5、具圖紙符合機(jī)械制圖規(guī)范，使用計(jì)算機(jī)繪制； </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容</p><p>　　1）分析的瓶蓋4～5種成型工藝</p><p>　　類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)合</p><p>　　2）對(duì)給定工件進(jìn)行工藝分析，確定工藝方案；</p><p>　　3）進(jìn)行注塑工藝設(shè)計(jì)：</p><

6、;p>　　4）模具的總體設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　4.進(jìn)度安排</b></p><p>　　防偽瓶蓋成型技術(shù)及注射模具設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)瓶蓋成型技術(shù)的分析及注射模具的設(shè)計(jì), 重點(diǎn)對(duì)塑件的成型原理、原料選用和注射技術(shù)進(jìn)行分析。通過根據(jù)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

7、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。該塑件有內(nèi)螺紋，需一次分型。故設(shè)計(jì)中主要解決了分型面的選擇，型腔數(shù)目的確定，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).采用了強(qiáng)制脫模機(jī)構(gòu)來脫模，保證塑件能順利的成型出模。</p><p>　　關(guān)鍵詞：脫模機(jī)構(gòu)，注射模，聚丙烯</p><p>　　Anti-fake bottle cap molding technology and inject

8、ion mold design </p><p>　　Abstract ：The main design graduate of lid injection mold design. Focus on the analysis of the principle of molding plastic parts, materials selection and injection technique. Adopte

9、d under the shape, size, accuracy and surface quality requirements of the analysis results, the program required molding, products after processing, the choice of parting, the number and arrangement of the cavity, formin

10、g part of the structure, pouring system . The plastic parts within a thread,need twice disport mode</p><p>　　Key words： selection of the sub-type parts,Plastics injection Mold，Polypropylene</p><p&

11、gt;<b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p><b>　　1.1 概述1</b></p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　

12、2 塑件的分析4</p><p>　　2.1塑件的成型分析4</p><p><b>　　2.2壁厚分析4</b></p><p><b>　　2.3圓角分析4</b></p><p>　　3 塑件材料的選擇及材料特性5</p><p>　　3.1材料的選擇5

13、</p><p><b>　　3.2材料簡(jiǎn)介5</b></p><p><b>　　3.3基本特性5</b></p><p><b>　　3.4物理性質(zhì)5</b></p><p><b>　　3.5成型特性6</b></p><

14、p>　　4 型腔數(shù)目的確定及排布7</p><p><b>　　4.1型腔數(shù)目7</b></p><p>　　4.2型腔的排布8</p><p>　　5 注射機(jī)的選擇及型號(hào)和規(guī)格10</p><p>　　5.1估算塑件的體積和質(zhì)量10</p><p>　　5.2選擇注射機(jī)10&

15、lt;/p><p>　　6 分型面的選擇12</p><p>　　7.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則13</p><p>　　7.2主流道設(shè)計(jì)13</p><p>　　7.3分流道設(shè)計(jì)13</p><p>　　7.5冷料穴的設(shè)計(jì)14</p><p>　　7.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15</p>

16、<p>　　8 塑料工藝尺寸的計(jì)算16</p><p>　　8.1凹模的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　8.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　8.3凹模徑向尺寸計(jì)算17</p><p>　　8.4凸模徑向尺寸計(jì)算17</p><p>　　8.5螺紋型芯的工作尺寸17</p&

17、gt;<p>　　8.6型腔壁厚和底板厚度計(jì)算18</p><p>　　9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19</p><p>　　9.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用19</p><p>　　9.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則19</p><p>　　9.3導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)20</p><p>　　9.4導(dǎo)柱與導(dǎo)套的布置21&l

18、t;/p><p>　　10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)22</p><p>　　10.1脫模機(jī)構(gòu)的組成22</p><p>　　10.2設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　11溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　11.1模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　11.2模具冷卻時(shí)間的確定2

19、4</p><p>　　11.3冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則24</p><p>　　11.4冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　11.5冷卻系統(tǒng)的計(jì)算25</p><p>　　總結(jié)...............................................................................

20、..................................................................27</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　1 前言</b></p>

21、;<p><b>　　1.1 概述</b></p><p>　　注射成型也稱為注射或注塑，是熱塑性塑料的一種重要成型方法。到現(xiàn)在為止，有超過1/3的塑料原材料，是通過注射成型工業(yè)加工的，除氟塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可以采用此成型方法。它的特點(diǎn)是生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高的、易自動(dòng)化，因此廣泛應(yīng)用于塑料制品的生產(chǎn)?，F(xiàn)在塑料成型生產(chǎn)中，塑料制件的質(zhì)量與塑料成型模具、塑料成型設(shè)備和

22、塑料成型工藝密切相關(guān)。在這三要素中，塑料成型模具的質(zhì)量最為關(guān)鍵，他的功能是雙重的：賦予塑料熔體以期望的形狀、性能、質(zhì)量；冷卻并推出成型的塑件。模具是決定最終產(chǎn)品的性能、規(guī)格、形狀以及尺寸精度的載體，塑料成型模具是使塑料成型生產(chǎn)過程順利進(jìn)行、保證塑料成型質(zhì)量不可缺少的工藝裝備，是體現(xiàn)塑料成型設(shè)備高效率、高性能和合理先進(jìn)塑料成型工藝的具體實(shí)施者，也是新產(chǎn)品開發(fā)的決定環(huán)節(jié)。由此可見，周而復(fù)始地獲得符合技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求及質(zhì)量穩(wěn)定的塑料制件，塑料成型

23、模具的優(yōu)劣是關(guān)鍵，它最能反映出整個(gè)塑料成型生產(chǎn)過程的技術(shù)含量以及經(jīng)濟(jì)效益。因此，注射成型的模具設(shè)計(jì)制造成為當(dāng)今社會(huì)模具發(fā)展的熱點(diǎn),己發(fā)展成為熱塑性塑料最主要的成型加工方法。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也

24、十分迅速。近年來，每年都以15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α４送猓S多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。</p><p>　　中國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了

25、很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122CM）大屏幕彩電塑殼注</p><p>　　射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在

26、提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。</p><p>　　(1

27、)注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期。</p><p>　　1.3 國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，據(jù)1991年統(tǒng)計(jì)，日本生產(chǎn)塑料模和生產(chǎn)沖壓模的企業(yè)各占40；韓國(guó)模具專業(yè)廠中，生產(chǎn)塑料模的占43.9，生產(chǎn)沖壓模的占44.8%;新加坡全國(guó)有460家模具企業(yè)，60%生產(chǎn)塑料模

28、，35%生產(chǎn)沖模和夾具。</p><p>　　當(dāng)今世界注射模具的基本格局是以日、美及歐洲各工業(yè)化國(guó)家作為世界模具技術(shù)的領(lǐng)頭羊，占據(jù)了世界注射模具市場(chǎng)的半壁江山，他們擁有現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)的模具制造設(shè)備，特別是近幾年來這些國(guó)家把CAD/CAM/CAE系統(tǒng)作為模具工業(yè)發(fā)展的臂翼，其發(fā)展的趨勢(shì)如日中天 [6] 。在注塑模具設(shè)計(jì)工業(yè)中，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家（日本、德國(guó)、美國(guó)等）從20世紀(jì)80年代中期已廣泛使用計(jì)算機(jī)對(duì)塑料模進(jìn)行

29、輔助設(shè)計(jì)（CAD），輔助制造（CAM），并對(duì)模具設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行定量計(jì)算機(jī)和數(shù)值分析（CAE），已由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)逐步過渡到計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，對(duì)模具澆注系統(tǒng)和型腔的熔料流動(dòng)行為以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱量分布都采用了微機(jī)輔助設(shè)計(jì)[9]。</p><p>　　目前，塑料成型技術(shù)正朝向精密化、微型化和超大型化方向發(fā)展。精密注射成型可將成型制件的尺寸公差控制在10~1微米之內(nèi)，其制件主要用于電子、儀器儀表等工業(yè)。英、美、德等國(guó)及我國(guó)一

30、些高等院校和科研院所開發(fā)的模具軟件，具有新一代模具CAD/CAM軟件的智能化、集成化、模具可制造性評(píng)價(jià)等特點(diǎn)。新一代模具軟件應(yīng)建立在從模具設(shè)計(jì)實(shí)踐中歸納總結(jié)出的大量知識(shí)上。這些知識(shí)經(jīng)過了系統(tǒng)化和科學(xué)化的整理，以特定的形式存儲(chǔ)在工程知識(shí)庫中并能方便地被模具所調(diào)用。在智能化軟件的支持下，模具CAD不再是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算方法的模仿，而是在先進(jìn)設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)下，充分運(yùn)用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識(shí)和成功經(jīng)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)結(jié)果必然具有合理性和先進(jìn)性。</

31、p><p>　　美國(guó)塑料(原料)的產(chǎn)量多年來一直雄居各國(guó)之首。早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬噸之多，1986年增至23l0萬噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬噸、2810萬噸、3010萬噸、3410萬噸、4000萬噸和4360萬噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到

32、30％以上。2001年美國(guó)塑料產(chǎn)量為4170萬噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬噸。其次分別是氯乙烯650萬噸、聚丙烯720萬噸、聚苯乙烯對(duì)酞酸脂320萬噸、聚苯乙烯280萬噸。國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量)，美國(guó)也是全球最多的[10-11]。</p><p>　　德國(guó)是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料產(chǎn)量都為990多萬噸，1994年增達(dá)

33、超過1000萬噸的1110萬噸．1998年達(dá)近1300萬噸，1999年為近1400萬噸，2000年增至1550萬噸，超過日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬噸，2002年已過1600萬噸。德國(guó)2001年的國(guó)內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬噸，其中聚乙烯265萬噸，聚丙烯155萬噸，氯乙烯152萬噸。德國(guó)人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排在世界第2位。</p&g

34、t;<p>　　日本在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬噸，1987年突破1000萬噸，1991年達(dá)約1300萬噸。 2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬噸以下的1364萬噸和1361萬噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬噸。而中國(guó)則增為1366萬噸，日本又退居第4位[14-17]。塑料產(chǎn)量位居

35、世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬噸、比利時(shí)600萬噸、中國(guó)臺(tái)灣598萬噸、加拿大432萬噸和意大利385萬噸(均為2001年產(chǎn)量)。</p><p><b>　　2 塑件的分析 </b></p><p>　　2.1塑件的成型分析</p><p>　　此次的塑件是瓶蓋，整個(gè)塑件呈現(xiàn)半開狀的圓筒形，該構(gòu)件的表面的形狀和整體的結(jié)構(gòu)較其他塑件

36、較為簡(jiǎn)單，經(jīng)過對(duì)大量的飲料瓶蓋的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，整個(gè)瓶蓋的外部輪廓高達(dá)24.5mm,外徑45.5mm,壁厚1mm，作為對(duì)表面粗糙度要求不太高的塑件，而且較為實(shí)用性零件對(duì)其尺寸公差沒有太嚴(yán)格的要求。且本身塑件壁厚較小、均勻，可以用大批量的注塑模具加以生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.2壁厚分析</b></p><p>　　各種塑件，不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁，根據(jù)使用要求具有

37、一定的厚度，以保證其力學(xué)強(qiáng)度。塑件的壁厚對(duì)塑件質(zhì)量的影響很大，如果壁厚過大，會(huì)浪費(fèi)原料，而且使冷卻時(shí)間增加，更重要的還會(huì)使塑件產(chǎn)生氣泡、縮孔、翹曲變形等缺陷，一般地說，在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚，不僅可以節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時(shí)間縮短，提高生產(chǎn)率。因此，該塑件的壁厚均為1mm，在其最小壁厚范圍內(nèi)，塑件符合注塑的模具成型的厚度要求。</p><p><b>　　2.

38、3圓角分析</b></p><p>　　帶有圓角的塑件，在成型時(shí)往往會(huì)在該處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在受力或沖擊下會(huì)發(fā)生開裂，所以，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的局部強(qiáng)度，減小應(yīng)力集中，改善熔體的流動(dòng)性能且便于脫模，在塑件各內(nèi)外表面的過渡連接處，應(yīng)采用過渡圓弧。采用圓弧過度可增加塑件的美觀程度和增加塑件的強(qiáng)度，根據(jù)應(yīng)力集中系數(shù)和圓角半徑的關(guān)系可得，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上，通常塑件內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是

39、壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍。這次設(shè)計(jì)要求該塑件的2內(nèi)外圓弧半徑結(jié)合實(shí)際情況來設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)力狀況以及條件設(shè)備，此塑件的內(nèi)外過渡圓弧是小半徑為0.5mm，適合注塑制品的結(jié)構(gòu)和工藝要求。</p><p>　　3 塑件材料的選擇及材料特性</p><p><b>　　3.1材料的選擇</b></p><p>　　選擇塑件的材

40、料依據(jù)是它的使用性能要求及工作環(huán)境，以及生產(chǎn)商提供的材料性能數(shù)據(jù)；對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，其考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性變形，表面硬度，彎曲強(qiáng)度，耐腐蝕性等。該塑件對(duì)材料的要求首先必須是密封性能好，而后是成型難易和經(jīng)濟(jì)性問題，模具成型也要考慮到材料的注射特性，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)，該塑件在尺寸上要求比較高，且在長(zhǎng)期的使用過程中需要較高的強(qiáng)度和硬度，而且從經(jīng)濟(jì)性上講，在保證塑料制品的功能和性能的同時(shí)還應(yīng)

41、考慮到加工生產(chǎn)、成本。綜合上述各方面的考慮和甄選以及結(jié)合工廠的實(shí)際情況，選用收縮率較小、綜合性能優(yōu)良、在工程技術(shù)中應(yīng)用廣泛的塑料聚丙烯。</p><p><b>　　3.2材料簡(jiǎn)介</b></p><p>　　pp 中文名：聚丙烯</p><p>　　英文名：Polypropylene</p><p><b>

42、　　3.3基本特性</b></p><p><b>　　化學(xué)性質(zhì)</b></p><p>　　聚丙烯抗多種有機(jī)溶劑，抗多種酸堿腐蝕，但是不抗氧化性酸，在氧化性環(huán)境中聚乙烯會(huì)被氧化。</p><p><b>　　3.4物理性質(zhì)</b></p><p>　　聚丙烯在薄膜狀態(tài)下可以被認(rèn)為是透明

43、的，但是在塊狀存在的時(shí)候由于其內(nèi)部存在大量的晶體，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的光散射而不透明。聚丙烯結(jié)晶的程度受到其枝鏈的個(gè)數(shù)的影響，枝鏈越多，越難以結(jié)晶。聚丙烯的晶體融化溫度也受到枝鏈個(gè)數(shù)的影響，分布于從90攝氏度到130攝氏度的范圍，枝鏈越多融化溫度越低。聚丙烯單晶通?？梢酝ㄟ^把高密度聚丙烯在130攝氏度以上的環(huán)境中溶于二甲苯中制備。</p><p><b>　　3.5成型特性</b></p>

44、;<p>　　從成型性能上看該塑料吸水性小，熔料流動(dòng)性好，成型容易，但收縮率大，此外，該塑料成型易產(chǎn)生縮孔凹痕變形等缺陷．成型溫度底時(shí)，方向性明顯，凝固速度快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此在成型時(shí)一注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，冷卻速度不易過快。聚丙烯是采用丙烯制作得到的一種具有熱塑特性的樹脂，它按照分子構(gòu)成型式的不一樣，能夠被分成等規(guī)聚丙烯、間規(guī)聚丙烯與無規(guī)聚丙烯三種類型。聚丙烯擁有的成型特性是：</p>&

45、lt;p>　　1、聚丙烯擁有的物理性能是：聚丙烯是沒有毒素、沒有味道的乳白色、結(jié)晶程度較高的聚合物質(zhì)，是現(xiàn)在全部塑料里面質(zhì)量最輕的類型之一。聚丙烯對(duì)水十分穩(wěn)定，在水里面14個(gè)小時(shí)的吸水率只有大概0.01%。分子量大概是在8到15萬之間，成型特性優(yōu)良。但是因?yàn)槭湛s率比較大，原壁制品容易出現(xiàn)凹陷的問題，聚丙烯制品表層的光澤程度比較好，容易上色。</p><p>　　2、聚丙烯擁有的力學(xué)性能是：聚丙烯的結(jié)晶程度比

46、較高，構(gòu)造整齊有規(guī)則，所以擁有優(yōu)異的力學(xué)特性，它的強(qiáng)度與堅(jiān)硬程度、彈性都比高密度PE高。聚丙烯最顯著的優(yōu)點(diǎn)是抵抗彎曲疲勞特性(7×10^7)次也不會(huì)小懷念損壞痕跡。</p><p>　　3、聚丙烯擁有的熱性能是：聚丙烯擁有優(yōu)良的耐熱特性，它的熔點(diǎn)在164到170攝氏度，聚丙烯制品能在溫度100℃以上的時(shí)候進(jìn)行進(jìn)行消毒滅菌。在不遭受外部壓力的作用下，150℃也不會(huì)出現(xiàn)形狀改變的問題。它的脆化溫度大概是-3

47、5℃，在溫度小于-35℃的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)脆化，耐熱特性沒有PE優(yōu)良。</p><p>　　4、聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定特性是：聚丙烯擁有比較優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定特性，除了能夠被濃硫酸、濃硝酸侵害腐蝕之外，對(duì)于另外各類化學(xué)試劑都相對(duì)比較平穩(wěn)。</p><p>　　盡管聚丙烯具有優(yōu)良的成型特性，但是低分子量的脂肪烴、芳香烴等能夠讓聚丙烯軟化以及溶脹，化學(xué)穩(wěn)定特性伴隨著結(jié)晶程度的加強(qiáng)還有所提升。</p&g

48、t;<p>　　4 型腔數(shù)目的確定及排布</p><p><b>　　4.1型腔數(shù)目</b></p><p>　　計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)量。</p><p>　　計(jì)算塑料制件的體積：</p><p>　　V= 9.92cm3</p><p>　　查《塑料

49、注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》知聚丙烯密度為ρ=0.9～0.91g/ cm3 .這里取ρ=0.905g/cm3 </p><p>　　由密度可得出單個(gè)制件的質(zhì)量：</p><p>　　Q=ρV=9.92×0.905</p><p><b>　　=8.978g</b></p><p>　　注射模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,

50、也可以是一模多腔，在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：</p><p>　　（1）塑件的尺寸精度；</p><p>　?。?）模具制造成本； </p><p>　　（3）注射成型的生產(chǎn)效益；</p><p>　?。?）模具制造難度。</p><p>　　為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性并與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相配合，保證塑

51、件較高的精度，</p><p>　　模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有以下《塑料模具設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》：</p><p>　　1、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目。</p><p>　　根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則，僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi)，并忽略試生產(chǎn)原材料費(fèi)用。</p><p>　　2、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。</p><

52、p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度要降低4-6%,高模具中的型腔數(shù)目為n,制品的基本尺寸為L(zhǎng)，塑件尺寸公差為,單型腔模具注塑模具生產(chǎn)時(shí)可能性產(chǎn)生的尺寸誤差為(不同的材料，有不同的值，如：尼龍66為0.3% ,聚甲醛為0.2%,聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非結(jié)晶型塑料為0.05%),則有塑件尺寸精度的表達(dá)式為：</p><p>　　L%+ （n-1）L%4%

53、 </p><p>　　簡(jiǎn)化后可得型腔數(shù)目為：</p><p><b>　　n </b></p><p>　　3、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。</p><p>　　當(dāng)成型大型表面積塑件時(shí)，常用這種方法。設(shè)注射機(jī)的額定鎖模力大小為F（N），型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力為Pm,單個(gè)制品在分型面上的投影面積為A1

54、，澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為A2，則：</p><p>　　(nA1+A2)PmF即：</p><p><b>　　n </b></p><p>　　對(duì)于高精度制品，由于多型腔模具難以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(gè).</p><p>　　4、根據(jù)注射機(jī)的額定最大注射量確定型腔數(shù)目。<

55、;/p><p>　　設(shè)注射機(jī)的最大注射量G（g），單個(gè)制品的質(zhì)量為W1（g），澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為W2（g），則型腔數(shù)目n為：</p><p>　　n n 4.1 </p><p><b>　　型腔數(shù)目確定為2</b></p><p><b>　　4.2型腔的排布</b></p>

56、<p>　　多型腔有模板上的排列形式通常有圓形、H形、直線型及復(fù)合型等。</p><p>　　在設(shè)計(jì)時(shí)有以下原則：</p><p>　?。?）盡量采用對(duì)稱式排布，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。</p><p>　?。?）塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)盡量使型腔緊湊排列，而減小模具的外形尺寸。</p><p>　?。?）分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體

57、布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短。</p><p>　　（4）為了避免模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，澆口開口部位與型腔布置應(yīng)對(duì)稱。</p><p>　　因?yàn)樵撍芗俅笈可a(chǎn)的小型塑件，但對(duì)產(chǎn)品的精度、表面粗糙度還是有較高的要求，通過前面算出的單個(gè)產(chǎn)品的體積V和質(zhì)量W, 綜合考慮生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本及產(chǎn)品質(zhì)量等各種因素，以及注射機(jī)的類型選擇確定采用一模四腔對(duì)稱排布。分流道是主流道與澆口之

58、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(zhǎng)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,參見《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》P59表4-3部分塑料常用分流道斷面尺寸推薦范圍，分流道直徑可選1.6~9.5mm【1】</p><p>　　表6-1 分流道斷面直徑選擇</p><p>　　根據(jù)塑件的壁厚（0.8<1.0<

59、2.4）和外形因素和機(jī)械加工因素來確定澆注方式，確定為澆注方式，參見《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》并采用對(duì)稱平衡的排布方式。</p><p>　　5 注射機(jī)的選擇及型號(hào)和規(guī)格</p><p>　　塑料成型設(shè)備依據(jù)成型工藝的不同而不同，塑料成型設(shè)備主要有用于注射成型工藝的注射機(jī)，用于壓縮成型工藝和壓注成型工藝的壓力機(jī)，用于擠出成型的擠出機(jī)。本設(shè)計(jì)采用用于注射成型工藝的注射機(jī)作為成型設(shè)備。<

60、;/p><p>　　注射成型工藝是塑料成型的一種最常用的方法。它將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過加熱到流動(dòng)狀態(tài)，在注射機(jī)的柱塞或螺桿的推動(dòng)下，以一定的流速，通過噴嘴和閉合模具的澆注系統(tǒng)而充滿型腔，經(jīng)過一定的時(shí)間的冷卻定型，打開模具，從模內(nèi)取出成型的塑件。 </p><p>　　5.1估算塑件的體積和質(zhì)量</p><p><b>　　估算塑

61、件體積和質(zhì)量</b></p><p>　　該產(chǎn)品材料是低密度聚乙烯，查有關(guān)數(shù)據(jù)得知其密度g/cm3。</p><p>　　使用UG軟件畫出三維圖建模，并可直接用軟件進(jìn)行分析，查詢到塑件的體積V件=9.92cm3</p><p>　　由ρ=0.9～0.91g/cm3可得塑件質(zhì)量m=2ρv=17.956g</p><p><b&

62、gt;　　5.2選擇注射機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為xs-60/450臥式</p><p>　　查材料可知： 【4】(模具設(shè)計(jì)大典)</p><p>　　注射容量： 78cm3</p><p>　　注射壓力

63、： 170mpa</p><p>　　鎖模力： 450KN</p><p>　　模具厚度： 100～300mm</p><p>　　鎖模型式: 雙曲肘</p><p>　　噴嘴球半徑： SR20mm</p><p>　　模具定位孔直徑： Ф55mm</p>&l

64、t;p>　　柱塞式成型機(jī)中，塑料熔化成黏流態(tài)的熱量主要由筒外部的加熱器提供。在柱塞的平穩(wěn)推動(dòng)下，料流是一種平緩的滯流態(tài)勢(shì)。料筒內(nèi)同一橫截面上不同徑距的質(zhì)點(diǎn)有著梯度變化的流速，結(jié)果靠料筒軸心的流速快，靠近料筒壁的流速慢。料筒同一截面上的溫度分布也有差異，靠近筒壁的料，因流速慢，又直接接受外壁的電熱圈加熱，所以溫度高；而靠近軸心的料，因流動(dòng)快，且又與料筒加熱圈隔了一層熱阻很大的塑料層，所以溫度低。可見在柱塞式料筒內(nèi)，塑料的塑化程度很不

65、均勻。</p><p><b>　　6 分型面的選擇</b></p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝的有關(guān)，一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)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。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵。</p><

66、p>　　根據(jù)分型面的選擇原則： </p><p>　?。?）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； </p><p>　?。?）在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模；</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量；</p>&

67、lt;p>　?。?）有利于排氣和模具的加工方便；</p><p>　?。?）有助于避免側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯。</p><p>　　該塑件為瓶蓋對(duì)美觀不太要求，無斑點(diǎn)和熔接痕，表面質(zhì)量要求一般。在選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，瓶蓋屬于薄壁殼小型塑件，塑件冷卻時(shí)會(huì)因?yàn)槭湛s作用而包覆在凸模上，所以，應(yīng)有利于塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)，以便于脫模

68、，并不影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度，以及外觀形狀。</p><p>　　綜上所述，瓶蓋合理的分型面應(yīng)選擇在下部。如圖所示：</p><p><b>　　圖6-1分型面圖</b></p><p>　　7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模的澆注系統(tǒng)是指從注流道的開始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。它由主流道，分流道，冷料

69、穴和澆口組成。它向型腔中的傳料，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度。</p><p>　　7.1澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)保證塑件熔體的流動(dòng)平穩(wěn)、流程應(yīng)盡量短、防止型芯變形、整修應(yīng)方便、防止制品變形和翹曲、應(yīng)與塑件材料品種相適用、冷料穴設(shè)計(jì)合理、盡量減少塑料的消耗。</p><

70、;p><b>　　7.2主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時(shí)也改善料流的速度，因?yàn)橐妥⑸錂C(jī)相配，所以其尺寸與注射機(jī)有關(guān)。</p><p>　　本塑件所用的材料為聚丙烯，根據(jù)其流動(dòng)性特點(diǎn)，主流道設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下：</p>

71、;<p>　　主要參數(shù)： 錐角=3°；內(nèi)表面粗糙度Ra=0.08；</p><p>　　主流道大端呈圓角，半徑r=3mm,以減小料流轉(zhuǎn)過渡時(shí)的阻力，小端直徑d =D—(1-2)</p><p>　　襯套與主流道設(shè)計(jì)成整體,材料為T8，熱處理要求淬火為53-57HRC。</p><p><b>　　7.3分流道設(shè)計(jì)</b&g

72、t;</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U型等圓形和正方形截面流道的表面積與體積之比最小，塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高，但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。</p><p>　　在分流道的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)

73、的壓力損失，盡可能避免熔體溫度的降低，同時(shí)還要考慮減小流道的容積。在此，選擇半圓形，取半圓直徑8mm.參見《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》。</p><p><b>　　7.4澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。</p><p><b>　　其主要作用是：<

74、/b></p><p>　?。?）熔體充模后，澆口處首先凝固，可防止其倒流；</p><p>　?。?）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模；</p><p>　?。?）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積的0.03-0.09，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm-2mm,澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值。</p><

75、p>　　當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)摩擦加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。</p><p><b>　　澆口位置的選擇：</b></p><p>　　澆口開設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　澆口應(yīng)開在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置</p&

76、gt;<p>　　澆口應(yīng)開設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮，</p><p>　　澆口的位置應(yīng)選擇在有利于型腔中氣體的排除</p><p>　　澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位，對(duì)于圓筒類制品，采用中心澆口比側(cè)澆口好。對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)的型芯模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯因沖擊變形。澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位</p><p>　　根

77、據(jù)以上原則，瓶蓋屬于圓筒類制品，故而采用側(cè)澆口。</p><p><b>　　7.5冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷料穴是將主流道或分流道延長(zhǎng)所形成的井穴。冷料穴一般設(shè)在主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上或處于分流道末端。其作用是存放料流前鋒的冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔而形成接縫；另外，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑宜大于大端直徑。冷料穴的形式有三種：一是與

78、推桿匹配的冷料穴；二是與拉料桿匹配的冷料穴；三是無拉料桿的冷料桿。</p><p>　　本塑與拉料桿匹配的冷料穴</p><p>　　7.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　排氣槽的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　塑料熔體在充模的型腔過程中同時(shí)要排出型腔及流道原有的空氣，另外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體

79、，所以長(zhǎng)在分型面上開設(shè)排氣槽進(jìn)行排氣。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦或塑件產(chǎn)生泡沫，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。</p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必需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地排出，塑件會(huì)由于充填不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點(diǎn)；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。</p><p>　

80、　排氣方式：排氣槽一般通常開設(shè)在分型面上凹模一邊，位置位于塑料熔體流動(dòng)的末端。一般情況下，排氣槽尺寸以氣體能夠順利排出而不產(chǎn)生溢料為原則。排氣槽寬度可取1.5～6 mm，深度可取0.025～0.1 mm，長(zhǎng)度可取0.8～1.5 mm。</p><p>　　但對(duì)于此模具，無需設(shè)計(jì)專門的排氣槽來排氣，可通過分型面及活動(dòng)型芯與模板之間配合間隙來排氣，足夠能使氣體順利排出。</p><p>　　在

81、本設(shè)計(jì)中，可利用頂桿間隙和定模型芯間隙排氣，不再開設(shè)排氣系統(tǒng)。</p><p>　　8 塑料工藝尺寸的計(jì)算</p><p>　　注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型桿等。模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因

82、剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo)致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸。</p><p>　　8.1凹模的的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凹模又稱陰模，是成型塑件外輪廓的零件。凹模有整體結(jié)構(gòu)式和組合式。&l

83、t;/p><p>　?。?）整體式凹模：由整塊金屬材料直接加工而成，這種形式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量較好。但當(dāng)塑件形狀復(fù)雜時(shí)，采用一般機(jī)械加工方法制造型腔比較困難。因此它適用于形狀簡(jiǎn)單的塑件。</p><p>　?。?）組合式凹模：對(duì)于形狀復(fù)雜的塑件或難于機(jī)械加工的整體式凹模，為了節(jié)省貴金屬，便于型腔加工，減少熱處理，通常采用組合式凹模。</p><p

84、>　　本塑件的外形簡(jiǎn)單，采用整體式凹模。其適用于形狀簡(jiǎn)單且凸模高度較小的塑件，整體式凹模為非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形。</p><p>　　8.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　凸模，即型芯，是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式。</p><p>　　組合式凸模：當(dāng)塑件的內(nèi)形比較復(fù)雜而不便于機(jī)械加工時(shí)，或形狀雖不復(fù)雜，但為了節(jié)省貴金屬，

85、減少加工量，通常采用組合式凸模。固定板和凸?？煞謩e采用不同的材料制造和熱處理，然后再連接成一體，這種結(jié)構(gòu)形式適用于大型凸模。</p><p>　　塑件為pp制品，屬于大批量生產(chǎn)的小型塑件，預(yù)定的收縮率取1.5%至 3.5％。平均收縮率為2.5%,此產(chǎn)品采用6級(jí)精度，屬于一般精度制品。凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到IT７～I(xiàn)T8級(jí)。</p><p>

86、　　8.3凹模徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　8.4凸模徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　(AM1) 0-δz =[ (1+ s¯ )LM1S+0.5×Δ] 0-δz</p><p>　　=[ (1+1.75%)×40.6+0.5×0.8]0-0.8/4</p><p>　　=48.110-0.

87、20</p><p>　　(BM1)0+δz =[(1+ s¯ )lXS - 0.5×Δ]0+δz</p><p>　　=[(1+1.75%)×23 - 0.5×0.80]+0.84040</p><p>　　=27.40+0.200</p><p>　　8.5螺紋型芯的工作尺寸</p

88、><p>　　螺紋型芯大徑： (dM大)0-δz=[(1+ s¯ )ds大+Δ中] 0-δz</p><p>　　螺紋型芯中徑： (dM中)0-δz=[(1+ s¯ )ds中+Δ中] 0-δz</p><p>　　螺紋型芯小徑： (dM小)0-δz=[(1+ s¯ )ds小+Δ中] 0-δz</p><

89、p>　　dM大, dM中, dM小——— 分別為螺紋型芯的大，中，小徑；</p><p>　　ds大， ds中，ds小——— 分別為塑件內(nèi)螺紋大，中，小徑基本尺寸；</p><p>　　Δ中———塑件螺紋中徑公差；</p><p>　　δz———螺紋型芯的中徑制造公差，其值取Δ/5。</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入以上公式計(jì)算得：&

90、lt;/p><p>　　(dM大)0-δz =[(1+1.75%)×41.8+0.355]0-δz </p><p>　　=49.470-0.20</p><p>　　(dM中)0-δz =[(1+1.75%)×41.2+0.355]0--δz</p><p>　　=48.770-0.20</p><

91、p>　　(dM小)0-δz =[(1+1.75%)×48.06+0.355]0-δz </p><p>　　=40.60-0.20</p><p>　　8.6型腔壁厚和底板厚度計(jì)算</p><p>　　注射模在其工作過程需要承受多種外力，如注射壓力、保壓力、合模力和脫模力等。如果外力過大，注射模及其成型零部件將會(huì)產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，或產(chǎn)生較大的

92、彈性彎曲變形，引起成型零部件在它們的對(duì)接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象，從而導(dǎo)致整個(gè)模具失效或無法達(dá)到技術(shù)質(zhì)量要求。</p><p>　　塑件的壁厚對(duì)質(zhì)量影響很大。如果壁厚過薄，塑件在使用上可能不具備足夠的強(qiáng)度和剛度，且在成型時(shí)流動(dòng)阻力大，大型復(fù)雜的制件難以充滿型腔；在脫模時(shí)，難以承受脫模機(jī)構(gòu)的沖擊和振動(dòng)，裝配時(shí)不能承受緊固力；在運(yùn)輸中，會(huì)造成變形甚至損壞。如果塑件過厚，會(huì)因?yàn)橛昧线^多，而使

93、成本增加，并且會(huì)使成型時(shí)間加長(zhǎng)，從而降低生產(chǎn)效率。此外，壁厚過厚的塑件也易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。</p><p>　　因此，由于塑件屬于中小型制品，這里我們?nèi)⌒颓槐诤駷?mm，底板厚度取2mm。</p><p>　　9 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開模，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，定位以及承愛一定的

94、側(cè)向壓力。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定們兩種，根據(jù)本塑件的實(shí)際情況，采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。</p><p>　　9.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用</p><p><b>　　定位件用：</b></p><p>　　模具閉合后，保證動(dòng)定?；蛏舷履Ｎ恢谜_，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。</p><

95、;p><b>　　導(dǎo)向作用：</b></p><p>　　合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定?；蛏舷履?zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。承受一定的側(cè)向壓力。</p><p>　　9.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)原則</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)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。<

96、/p><p>　?。?）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面的高度高出6-8mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。</p><p>　　（3）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)柱能順利的進(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)倒角.</p><p>　?。?）導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不愛損傷，而設(shè)在定模一

97、側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。</p><p>　　(6)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H6/k6;</p><p>　　(7)除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外、，一般還在動(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>　　(8)導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大

98、小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)框架數(shù)據(jù)選取。</p><p>　　9.3導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，且不加油槽；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高度高出6～8mm；</p><p>　　（3）為使導(dǎo)柱能順

99、利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p><b>　　知為ø20；</b></p><p>　?。?）導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/m6配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/f7或H8/f7的<

100、;/p><p><b>　　間隙配合；</b></p><p>　　（6）導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4μm；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H8/h8間隙配合，固定部分按H7/m6過渡配合</p><p><b>　　導(dǎo)柱的尺寸如下圖：</b></p><p>

101、<b>　　圖10.1 導(dǎo)柱圖</b></p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套選用間隙配合.</p><p><b>　　導(dǎo)套的設(shè)計(jì):</b></p><p><b>　　對(duì)導(dǎo)套的要求：</b></p><p>　?。?）為使導(dǎo)柱比較順利地進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒有圓角R。</

102、p><p>　?。?）對(duì)于大型注射模，當(dāng)開模力過大時(shí)，為了防止導(dǎo)套拔出，應(yīng)在導(dǎo)套上部加裝蓋板。</p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　?。?）導(dǎo)套配合部分的表面光潔度不能過低。</p><p>　?。?）導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按H8/h8間隙

103、配合，導(dǎo)套外徑按H7/m6過渡配合。</p><p>　　導(dǎo)套設(shè)計(jì)及尺寸如下圖所示: </p><p><b>　　圖10.2 導(dǎo)套圖</b></p><p>　　9.4導(dǎo)柱與導(dǎo)套的布置</p><p>　　定端與模板間用H7/m6或H7/k6的過渡配合,導(dǎo)向部分通常采用H7/f7或H8/f7的間隙配合。</

104、p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求，與導(dǎo)柱同動(dòng)作的彈簧應(yīng)布置4個(gè)，并盡可能對(duì)稱布置于A分型面的四周，以保持分型時(shí)彈力均勻，中間板不被卡死。</p><p><b>　　布局形式如圖所示：</b></p><p>　　圖10.3 導(dǎo)柱排布圖 </p><p>　　10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>

105、;　　在注射成型的每一循環(huán)中，都必須便塑件從模具型腔中型芯上脫出,模具中這種脫出機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)（或推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)）。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出。</p><p>　　10.1脫模機(jī)構(gòu)的組成</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)由推出零件、推出零件固定板和推板、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位部件組成。即推件板、推

106、件板緊固螺釘、推板固定板、推桿墊板、頂板導(dǎo)柱、頂板導(dǎo)套以及推板緊固螺釘。</p><p>　　按推出零件的類別分類：</p><p>　?。?）推桿式脫模 （2）推管推出脫模 （3）推件板推出脫模，又稱卸料板或刮板。（4）利用成型零件推出制品的脫模，適用于螺紋型環(huán)一類的制品，利用模具中某些成型零件推出塑件。 （5）多元聯(lián)合式脫模</p><p><b>

107、;　　按脫模動(dòng)作分類：</b></p><p>　　(1)一次推出脫模 （2）二次推出脫模 （3）動(dòng)定模雙向推出脫模 （4）帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)可采用強(qiáng)制脫模、活動(dòng)型芯和型環(huán)形式脫螺紋及回轉(zhuǎn)式脫螺紋。</p><p><b>　　10.2設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)以便借助于開模力驅(qū)

108、動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作；</p><p>　　(2)保證塑件不因推出而變形損壞,外形良好；</p><p>　　(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠: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>　　用推件板推出機(jī)構(gòu)中，為了減少推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.20~0.25mm的間隙，并用錐面配合，防止推件因偏心而溢料。</p><

109、;p><b>　　復(fù)位零件：</b></p><p>　　對(duì)于推件板推出機(jī)構(gòu)而言，由于推桿端面與推件板接觸，可以起到復(fù)位桿的作用。因此，可以不必再另外設(shè)置復(fù)位桿。</p><p>　　11溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　11.1模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　塑料在成型過程中，模具溫度會(huì)直接影響塑料

110、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)行有效地冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，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

111、具課簡(jiǎn)單地進(jìn)行冷卻或利用自然冷卻不設(shè)定冷卻系統(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。</p><p>　　11.2模具冷卻時(shí)間的確定</p><p>　　在注射過程中，塑件的冷卻時(shí)間是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時(shí)為止的這段時(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)，確定生產(chǎn)周期：</p><p>　　式中t為生

112、產(chǎn)周期（s）,t注為注射時(shí)間，t冷為冷卻時(shí)間，t澆為脫模時(shí)間,由《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》 第237頁附錄D可查得t注15-60s,t冷15-60s，總周期t為40-140s;</p><p>　　11.3冷卻系統(tǒng)的設(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）冷卻水孔數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越

113、均勻；</p><p>　?。?）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等；</p><p>　?。?）澆口處加強(qiáng)冷卻；</p><p>　?。?）應(yīng)降低進(jìn)水和出水的溫差；</p><p>　　（6）合理選擇冷卻水道的形式；</p><p>　?。?）合理確定冷卻水管接頭位置；</p><p>　　

114、（8）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)出接口應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中損壞。</p><p>　　11.4冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)塑料制品的形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回跟可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋式、噴射式、隔板式等多種樣式，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。<

115、/p><p>　　(1)簡(jiǎn)單流道式 (2)螺旋式 (3)隔片導(dǎo)流式 (4)噴流式 (5)導(dǎo)熱桿及導(dǎo)熱型芯式</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的主要零件：</p><p>　　冷卻系統(tǒng)對(duì)應(yīng)不同的冷卻裝置有不同的零件，主要有以下幾種：</p><p>　　(1)水管接頭(2)螺塞(3)密封圈(4)密封膠帶(5)軟管</p><

116、p>　　11.5冷卻系統(tǒng)的計(jì)算</p><p>　　LDPE的單位熱流量： LDPE(低密度聚乙烯)的單位熱流量Qs為590-690 kJ/kg</p><p>　　每小時(shí)需要注射的次數(shù)N=3600/t;</p><p>　　取t=120s，可求得N=30次.</p><p><b>　　每小時(shí)的注射量：</b>