課程設(shè)計(jì)說明書---瓶蓋形狀注塑設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　0引言</b></p><p>　　第1章 塑件成型工藝分析…………………………………………………1 </p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)目的…………………………………………………………………1</p><p>　　1

2、.2塑料性能分析…………………………………………………………………2</p><p>　　1.3尺寸精度分析…………………………………………………………………2</p><p>　　第2章 分型面的選擇………………………………………………………4 </p><p>　　2.1分型面的選擇原則……………………………………………………………4</p>&l

3、t;p>　　2.2 確定型腔布局…………………………………………………………………5 </p><p>　　第3章 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇………………………………………6 </p><p>　　3.1注射機(jī)的選擇……………………………………………………

4、……………6</p><p>　　3.2注射機(jī)的終選…………………………………………………………………7</p><p>　　第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………8 </p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則……………………………………………………………8</p><p>　　4.2 主流道設(shè)計(jì)………………………

5、……………………………………………8</p><p>　　4.3 分流道的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………9</p><p>　　4.4 澆口的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9 </p><p>　　第5章 模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)…………………………………………12</p><

6、;p>　　5.1確定模架………………………………………………………………………12 </p><p>　　第6章 成型零件的設(shè)計(jì)……………………………………………………14</p><p>　　6.1 成型零件的尺寸計(jì)算…………………………………………………………14</p><p>　　6.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…

7、……………………………………………………………14</p><p>　　6.3 合模定位和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………16</p><p>　　6.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（冷卻系統(tǒng)）……………………………………………17</p><p>　　6.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………………18</p><

8、;p>　　第7章 成型設(shè)備的選擇及校核…………………………………………19 </p><p>　　7.1 模具閉合高度的校核…………………………………………………………19 </p><p>　　第8章 模具特點(diǎn)和工作原理 ……………………………………………21 </p><p>　　8.1 模具的特點(diǎn)

9、……………………………………………………………………21</p><p>　　8.2 模具的工作過程………………………………………………………………21</p><p>　　第9章 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………………22 </p><p>　　參考資料…………………………………………………………………

10、………23 </p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)越來越得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)對(duì)模具的要求也越來越高。在未來的模具市場(chǎng)中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其他模具，在模具行業(yè)比重也逐步提

11、高。</p><p>　　塑料模具制造的方法很多，例如：注射、擠出、傳遞、壓縮、粉末冶金、鑄造、熱成型等等。其中注射成型是當(dāng)今市場(chǎng)最常用、最具有前景的塑料成型方法之一，因此塑料注射模作為塑料模具的一種，就具有了很大的市場(chǎng)需求量。</p><p>　　本說明書為塑料注射模具設(shè)計(jì)說明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過程及相關(guān)工藝編寫的。本說明書的內(nèi)容包括：目錄、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、課程設(shè)計(jì)說明書、參

12、考文獻(xiàn)等。</p><p>　　編寫本說明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說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>　　塑料模設(shè)計(jì)是“模具設(shè)計(jì)與制造”專業(yè)非常重要、也是對(duì)于學(xué)生進(jìn)行的一次全面綜合應(yīng)用模具設(shè)計(jì)知識(shí)和CAD軟件、PROE軟件應(yīng)用的實(shí)踐性訓(xùn)練，對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作能力進(jìn)行培養(yǎng)和提高，是模具設(shè)計(jì)等專業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)

13、。</p><p>　　通過模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在塑料制件工藝性分析、工藝方案論證、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料模標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用、編寫技術(shù)文件和查閱文獻(xiàn)方面受到一次綜合訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。</p><p>　　1、塑件成形工藝分析</p><p>　　1.1塑料蓋子塑件分析</p><p>　　如圖1.1所示。塑件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，

14、塑件質(zhì)量要求是不允許有裂紋、變形缺陷，脫模斜度30′-1°；材料要求為ABS，生產(chǎn)批量為大批量，塑件公差按模具設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。</p><p>　　外形尺寸 該塑件壁厚為2mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，塑件材料為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型。</p><p>　　精度等級(jí) 塑件每個(gè)尺寸的公差不一樣，任務(wù)書已給定尺寸公差，未注公差的尺寸取公差為MT5級(jí)

15、。</p><p>　　脫模斜度 ABS的成型性能良好，成型收縮率較小，表選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為0.7°。</p><p>　　圖1.1 制品零件圖</p><p>　　1.2塑料性能分析{8}</p><p>　　ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物化學(xué)和物理特性 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。

16、每種單體都具有不同特性： 丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性； 苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。 三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。 ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相 中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng) 上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了

17、不同的特性，例如從中等 到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。 ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高 的抗沖擊強(qiáng)度。 注塑模工藝條件 干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件 為80~90C下最少干燥2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小于0.1%。 熔化溫度：210~280C；建議溫度：245C。 </p>

18、<p><b>　　1.3尺寸精度分析</b></p><p>　　1.3．1 塑件表面質(zhì)量分析</p><p>　　該塑件表面沒有提出特殊要求，一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到。沒有特殊要求時(shí)，塑件內(nèi)部表面粗糙度可取。</p><p>　　1.3．2塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　?。?

19、）壁厚分析：設(shè)計(jì)合理，壁厚相對(duì)均勻，且符合最小壁厚的一昂球。</p><p>　?。?）脫模斜度：為便于塑件從模腔中取出，塑件的內(nèi)外壁需要足夠的脫模斜度。外形尺寸以大端為基準(zhǔn)，斜度往小處取；內(nèi)形尺寸以小端為基準(zhǔn)，斜度往大處取。根據(jù)ABS的性能和《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）》P433—表2-2-5：型芯脫模斜度為：0.7°，型腔脫模斜度為0.5°。</p><p>

20、　　1.3．3 生產(chǎn)實(shí)際考慮</p><p>　　該塑件的生產(chǎn)類型應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要提要塑件的生產(chǎn)效率，傾向于采用多型腔，以降低生產(chǎn)成本。</p><p><b>　　2、分型面的選擇</b></p><p>　　2.1分型面的選擇原則</p><p>　　如何確定分型面。由于分型面受到塑件在模具中的

21、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><p>　?。?）分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處，無論塑件以何形式布置，都應(yīng)將此作為首要原則；</p><p>　?。?）便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在

22、動(dòng)模一邊。</p><p>　?。?）有利于保證塑件的精度要求。</p><p>　?。?）盡可能滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。分型面上型腔壁面稍有間隙，就會(huì)產(chǎn)生飛邊。</p><p>　?。?）便于模具加工制造，在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。</p><p>　　（6）對(duì)成型面積的影響，盡量減少制品在合模方向上的投影面積

23、,以減小所需鎖模力。</p><p>　　（7）對(duì)排氣效果的影響，盡可能有利于排氣。</p><p>　?。?）對(duì)側(cè)向抽芯的影響。</p><p>　　其中最重要的是第（2）和第（5）、第（8）點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。</p><p>　　圖2.1 分型面示意圖</p><p>

24、;　　從圖上來看，該產(chǎn)品必須要抽芯機(jī)構(gòu)，也就是要垂直分型面，排除2分型面。如果將圖倒過來看，產(chǎn)品留在定模，不好取出，故排除3分型面，故我選擇1分型面最合理。</p><p>　　2.2 確定型腔布局</p><p>　　由考慮經(jīng)濟(jì)性實(shí)用性，經(jīng)分析模具采用一模四腔，布局見零件圖。</p><p>　　圖2.2 型腔布局圖</p><p>　　3

25、、注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇</p><p><b>　　3.1注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　3.1.1計(jì)算塑件的體積</p><p>　　根據(jù)制件大概得塑件的體積為：V1=3.14*（100*10-81*8）=1105.28mm3。</p><p>　　3.1.2計(jì)算所需的體積</p><p

26、>　　澆注系統(tǒng)凝料按1：1取，故：V2= V1=1105.28mm3</p><p>　　塑件和澆注系統(tǒng)凝料總體積為（按一模四腔算）：</p><p>　　V= 4（V1 +V2 ）=8842.24mm3 =8.84 cm3</p><p><b>　　壓實(shí)后的總體積為：</b></p><p>　　S=S1+S2

27、=8.84*1.8+(3.14*0.02*4.8+3.14*0.04*6)*1.8= 17.8cm3</p><p>　　其中S1為產(chǎn)品壓實(shí)后所需的料，S2為流道壓實(shí)后所需料。</p><p>　　3.1.3選用注射機(jī)</p><p>　　根據(jù)總體積V=17800 mm3，初步選取SZ-60-400型螺桿式注射成型機(jī)。SZ-60-400型螺桿式注射成型機(jī)主要參數(shù)如下

28、表所示</p><p>　　表3.1 SZ-60-400型注射機(jī)參數(shù)表</p><p><b>　　3.2注射機(jī)的終選</b></p><p>　　3.2.1注射量的校核公式是</p><p>　?。?.8 ~ 0.85）</p><p>　　式中 ——注射機(jī)的公稱注射量，cm3</p&g

29、t;<p>　　——每模的塑料體積量，cm3</p><p>　　如前所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為17.8cm3，遠(yuǎn)小于注射劑的理論注射量51 cm3，故滿足要求。</p><p><b>　　4、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則{3}</p><p>　　（1）澆注系

30、統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降，流量和溫度的分布的均衡布置；</p><p>　?。?）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；</p><p>　　（3）盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；</p><p>　?。?）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚

31、的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；</p><p>　?。?）避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修；</p><p>　?。?）熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影

32、響；</p><p>　?。?）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求；</p><p>　?。?0）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施；</p><p>　　（11）盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應(yīng)使兩者

33、的偏離距離盡可能小。 </p><p><b>　　4.2 主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。</p><p>　　主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料

34、的順利拔出。</p><p>　　4.2.1 主流道尺寸</p><p>　　（1）主流道小端直徑d</p><p>　　主流道小端直徑d = 注射機(jī)噴嘴直徑+0.5 ～ 1= 4 + 0.5～1 </p><p>　　取d = 5（mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn)，也能使的主流道凝料能順利脫出。</p><p>

35、　?。?）主流道球面半徑</p><p>　　主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的2～3mm。反之，兩者不能很好的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.</p><p>　　SR = 注射機(jī)噴嘴球頭半徑 + 2～3</p><p>　　SR = 15 + 2～3</p><p>　　取d = 18（mm）</

36、p><p><b>　?。?）主流道長(zhǎng)度L</b></p><p>　　一般按模板厚度確定，但為了減小充模時(shí)壓力降和減少物料損耗，以短為好，小模具控制在50之內(nèi)。在出現(xiàn)過長(zhǎng)流道時(shí)，可以將主流道襯套挖出深凹坑，讓噴嘴伸入模具。本設(shè)計(jì)中結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=50（mm）</p><p>　?。?）主流道大端直徑 </p><p&g

37、t;　　D = d + 2 Ltgα（半錐角α： 為1°～ 2°，取α=2°）≈ 12</p><p>　　4.2.2 主流道襯套形式及其固定 </p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，即澆口套。本模具是三板模，因此需要盡量減少主流道長(zhǎng)度。</p>

38、<p>　　方案一：用澆口套標(biāo)準(zhǔn)件，這樣只需購(gòu)買，但是主流道長(zhǎng)度過大，在凝料脫模時(shí)會(huì)產(chǎn)生困難。。固定形式：用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　方案二：在定模座板上開設(shè)階梯孔，將澆口套放入減小主流道長(zhǎng)度。澆口套自行設(shè)計(jì)。在定模座板上在安裝定位圈定位。</p><p><b>　　故選擇方案一。</b></p>

39、<p>　　4.3 分流道的設(shè)計(jì) </p><p>　　本模具的流道布置形式采用平衡式。</p><p>　　分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積不大而且形狀不復(fù)雜，且壁厚均勻，可以考慮采用點(diǎn)進(jìn)料的方式，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為0形的分流道.查有關(guān)的手冊(cè),選擇R=5mm。</p&

40、gt;<p>　　此外該模具是一模4件，型腔的數(shù)量較多,模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而不緊湊，所以采用平衡式，各個(gè)型腔的分流道的斷面形狀及大小、分流道長(zhǎng)度都取作一致。這樣，熔體就能以相同的成型壓力和溫度同事充滿各個(gè)型腔，使一模內(nèi)成型出的各個(gè)塑件的尺寸及性能容易保持一致。</p><p>　　4.4 澆口的設(shè)計(jì){8}</p><p>　　澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆

41、口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。</p><p>　　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)一步修改

42、澆口尺寸，無論采用何種澆口，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)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c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>　　a.盡量縮短流動(dòng)距離。</p><p>　　b.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。</p><p>　　c.必須盡

43、量減少熔接痕。</p><p>　　d.應(yīng)有利于型腔中氣體排出。</p><p>　　e.考慮分子定向影響。</p><p>　　f.避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。</p><p>　　g.澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　h.注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。</p><p>　　4.4.1 澆口形

44、式的選擇</p><p>　　由于該塑件外觀質(zhì)量要求高，澆口的位置和大小還是要不能太影響塑件的外觀，同時(shí)，也應(yīng)該盡量使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的分析及已確定的分型面的位置，可選的澆口形式有幾種方案，如下：</p><p><b>　　（1）方案一：</b></p><p>　　側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，有塑件側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口斷面易取矩形形狀

45、（必要時(shí)用圓形），它能方便地調(diào)節(jié)剪切速率，充模流量速率，流動(dòng)狀態(tài)和澆口封閉時(shí)間，并可以靈活地選擇塑件進(jìn)澆位置，廣泛使用于多腔模中，但此模具的外形有齒，這樣會(huì)破壞制件的外觀質(zhì)量，并且在側(cè)面產(chǎn)生痕跡，影響塑件的使用性能以及外觀性能。適用于表面質(zhì)量要求不高的產(chǎn)品。</p><p><b>　　（2）方案二</b></p><p>　　點(diǎn)澆口是一種斷面尺寸很小的澆口,當(dāng)物料通

46、過時(shí)產(chǎn)生很高的剪切速率,這對(duì)于表觀粘度隨剪切速率變化而明顯變化的塑料熔體和粘度較低的塑料熔體是適合用的.點(diǎn)澆口在開模時(shí)容易自行切斷,并且在塑件上留下的殘痕極小,不容易覺察,故無需修剪澆口的工序.點(diǎn)澆口的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它很容易向模腔多點(diǎn)進(jìn)料,澆口位置選擇靈活,對(duì)于單腔模和多腔模均適用.因此點(diǎn)澆口能實(shí)現(xiàn)模具自動(dòng)化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高. 采取雙分型面模具(亦稱三板式模具),可以自動(dòng)脫膠無需要設(shè)計(jì)機(jī)械手或者人工將澆注系統(tǒng)的凝料從主流道中取出，并且塑

47、件的表面經(jīng)過很小的修整就可以達(dá)到塑件的表面質(zhì)量要求。加工成本比較大。</p><p>　　綜上所述，對(duì)塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高，從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮，確定成型該塑件的模具采用側(cè)澆口的形式。（采用方案一） </p><p>　　5、模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)</p><p&

48、gt;<b>　　5.1確定模架</b></p><p>　　5.1.1 確定模板尺寸</p><p>　　根據(jù)上面的B和L，考慮注塑機(jī)的大小、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和螺釘?shù)炔贾茫鶕?jù)GB/T 12556-1990《塑料注射模模架》，模架型號(hào)為：A型，150mm×150mm。</p><p>　　5.1.2 確定模架尺寸</p>&

49、lt;p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。</p><p>　　1. 定模座板（200mm×150mm、厚20mm）</p><p>　　定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，定模座板上固定導(dǎo)柱和定位圈，材料為45鋼。定位圈通過2個(gè)M

50、6的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。定模座板上的導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔采用H7/j6配合，定模座板與拉料桿采用H7/j6配合。</p><p>　　2. 定模板（150mm×150mm、厚35mm）</p><p>　　用于固定定模模仁（型腔鑲塊）和導(dǎo)套。應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。一般用45鋼。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/r6配合，定模與定模模仁（型腔鑲塊）采用H7/g6配合。<

51、/p><p>　　3. 動(dòng)模板（150mm×150mm、厚30mm）</p><p>　　用于固定動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）和導(dǎo)套。一般用45鋼。動(dòng)模板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）通過2個(gè)沉頭螺釘M10固定在動(dòng)模板上面。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/r6配合，動(dòng)模與動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）采用H7/g6配合。</p><p>　　4. 墊塊（28mm

52、×150mm、厚60mm）</p><p>　　主要作用：在動(dòng)模座板與支承板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。</p><p>　　結(jié)構(gòu)形式：可以是平行墊塊或拐角墊塊，該模具采用平行墊塊。</p><p>　　墊塊材料：墊塊材料為45</p><p><b>　　墊塊的高度h

53、校核：</b></p><p>　　h=h1+h2+h3+s+δ=2+15+13+24+4=58mm</p><p>　　式中 h1——頂出板限位釘?shù)暮穸龋撃＞呦尬会敽穸?，?mm；</p><p>　　h2——推板厚度，為15mm；</p><p>　　h3——推桿固定板厚度，為13mm；</p><p&g

54、t;　　s——推出行程，為24mm；</p><p>　　δ——推出行程富余量，取4mm。</p><p>　　5．動(dòng)模座板（200mm×150mm、厚20mm）</p><p>　　動(dòng)模座板上的注射機(jī)頂桿孔為Φ60mm，動(dòng)模座板上還有四個(gè)擋釘孔，動(dòng)模座板的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)柱采用H7/n6配合。擋釘與擋釘孔采用H7/n6配合，材料為45鋼。</p&

55、gt;<p>　　6．推板（90mm×150mm、厚15mm）</p><p>　　推板上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合。用4個(gè)M10的內(nèi)六角圓柱螺釘與推半固定板固定。材料為45鋼。</p><p>　　7．推桿固定板（90mm×150mm、厚13mm）</p><p>　　材料為45鋼。其上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7

56、/f9配合。</p><p><b>　　圖5.1 模架圖</b></p><p><b>　　6、成型零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1 成型零件的尺寸計(jì)算</p><p>　　平均收縮率尺寸偏差取MT5級(jí)</p><p>　?。?）型腔尺寸計(jì)算：</p&

57、gt;<p>　　?徑向尺寸計(jì)算公式：</p><p>　　?高度尺寸計(jì)算公式：</p><p><b>　　?</b></p><p><b>　　?</b></p><p>　?。?）型芯尺寸計(jì)算：</p><p><b>　　徑向尺寸計(jì)算公式：&

58、lt;/b></p><p><b>　　高度尺寸計(jì)算公式：</b></p><p>　　6.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1 頂桿設(shè)計(jì)</p><p>　　注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上托出，完成拖出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。</p>

59、<p>　　脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　　（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。</p><p>　?。?）保證塑件不因推出而變形損壞。</p><p&g

60、t;　?。?）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠。</p><p>　?。?）良好的塑件外觀。</p><p>　?。?）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。</p><p>　　本模具采用頂桿頂出，頂出桿頂出出是一種基本的、也是一種常用的塑件頂出方式。常用的頂桿形式有圓形、矩形、階梯形。我們采用圓形頂桿。</p><p>　　6.2.2脫模力的計(jì)算</p>&

61、lt;p>　　因?yàn)楸诤衽c直徑之比 >0.05，故，該塑件為厚壁制件。</p><p>　　該制件為圓環(huán)形截面，脫模力計(jì)算公式為</p><p>　　式中 r——型芯平均半徑 r=4mm</p><p>　　K2——無量綱系數(shù)，其值隨f和φ而異，查表得，K2=1.0013</p><p>　　K1——無量綱系數(shù)，其值隨λ和φ而異，查

62、表得，K1=1.6</p><p>　　S——塑料平均成型收縮率 S=0.6%</p><p>　　E——塑料的彈性模量，MPa，查表得E=2900MPa</p><p>　　L——塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度，mm，L=8mm</p><p>　　f——塑件與型芯之間的摩擦因數(shù)，f=0.21</p><p>　　φ——模具型

63、芯的脫模斜度，φ=0.7°</p><p>　　μ——塑料的泊松比，μ=無</p><p>　　A——盲孔塑件型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，A=0mm2</p><p><b>　　由上可得，脫模力</b></p><p>　　6.2.3 塑件的頂出方案</p><p>　　頂桿布置

64、在包緊力較大的地方。布置在：角、加強(qiáng)筋、四周等。推桿不能太靠邊，距離邊界1~2mm。盡量不要放在鑲拼處。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)放置4根。</p><p>　　6.3 合模定位和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p><p>　

65、　6.3.1. 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。</p><p>　?。?）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。</p><p>　?。?）該模具導(dǎo)柱安裝在定模座板上，導(dǎo)套有三個(gè)，分別安裝在流道推板、定模板和動(dòng)模

66、板。</p><p>　?。?）為了保證分型面很好接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。</p><p>　?。?）在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。</p><p>　?。?）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p>　　6.3.2 導(dǎo)柱

67、設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽，如圖所示。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模斷面高度高出6mm~8mm。</p><p>　?。?）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先到部分。</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)

68、準(zhǔn)模架可知為Φ16mm）。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/g6配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/g6配合。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱工作不分的表面粗糙度為Ra=0.4μm。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼20Cr經(jīng)熱處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)

69、調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。本模具采用T8A。</p><p>　　6.3.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套（GB/T4169.2-1984）、帶頭導(dǎo)套（GB/T4169.3-1984）。</p><p>　?。?）

70、結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套，如圖所示。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔內(nèi)剩余空氣。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的滑動(dòng)部分按H7/g6配合，表面粗糙度為0.4μm。帶頭導(dǎo)套外徑與動(dòng)定模板一端采用H7/r6配合；與流道推板一端采用H7/n6配合鑲?cè)肽０濉?lt;/p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等

71、耐磨材料制造，該模具中采用T8A。</p><p>　　6.3.5 推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套設(shè)計(jì) </p><p>　　該套模具采用推板導(dǎo)柱固定在動(dòng)模座板上的形式。推板導(dǎo)柱除了起導(dǎo)向作用外，還支撐著支承板，從而改善了支承板的受力狀況，大大提高了支承板的剛性。該模具設(shè)置了4套推板導(dǎo)柱與導(dǎo)套，它們之間采用H7/h6配合。</p><p>　　6.4 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（冷卻系統(tǒng)）&

72、lt;/p><p>　　該塑件為小批量生產(chǎn)，應(yīng)該盡量縮短成型周期，提高生產(chǎn)率。LDPE是結(jié)晶型塑料，成型時(shí)需要充分冷卻，冷卻要均勻。因此，該模具的定模板開設(shè)冷卻水道，采用冷卻水進(jìn)行循環(huán)冷卻。</p><p>　　冷卻水道直徑按經(jīng)驗(yàn)取8mm，水嘴采用外置型水嘴。</p><p>　　6.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì){7}</p><p>　　在注射成型過程中

73、，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固時(shí)產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。這些氣體若不能順利排出，則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成性缺陷。另外氣體的 存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問題。</p><p>　　由于該模具的總體尺寸一般，屬于中小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯以及型芯端部與模板的配合間

74、隙、分型面進(jìn)行排氣。其配合間隙為0.03~0.05mm。</p><p>　　7、成型設(shè)備的選擇及校核</p><p>　　7.1 模具閉合高度的校核</p><p>　　模具閉合高度的校核公式為：</p><p>　　由裝配圖可知模具的閉合高度=193mm，而注射機(jī)的最大模具厚度=240mm，最小模具厚度=130mm，滿足安裝要求。<

75、/p><p>　　7.1.2 模具安裝部分的校核</p><p>　　模具定位圈的直徑Φ90mm大于注射機(jī)定位孔的直徑Φ55，滿足安裝要求。</p><p>　　澆口套的球面半徑SR1=SR+（1~2）mm=15mm，滿足要求。</p><p>　　澆口套小端直徑R1=R+（1~2）mm=8mm，滿足要求。</p><p>

76、;　　7.1.3 模具開模行程的校核</p><p>　　模具開模行程的校核公式為：</p><p>　　式中 ——模具的開模行程，mm</p><p>　　——注射機(jī)的移模行程，mm</p><p>　　——制件的推出距離，mm</p><p>　　——包括流道凝料在內(nèi)的制品的高度，mm</p><

77、;p>　　——取出凝料所需分開的距離，mm</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：，滿足要求。</p><p>　　7.1.4鎖模力的校核</p><p>　　鎖模力的校核公式為：</p><p>　　式中 F——注射機(jī)的額定鎖模力，kN</p><p>　　A——制件和流道在分型面上的投影面積之和，cm2</p

78、><p>　　——型腔的平均壓力，MPa</p><p>　　K——安全系數(shù)，通常取1.1~1.2</p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：。滿足要求。</p><p>　　7.1.5注射壓力的校核</p><p>　　注射壓力的校核公式為：</p><p>　　式中 ——注射機(jī)的額定注射壓力，MPa<

79、;/p><p>　　——注射成型時(shí)的所需用的注射壓力，MPa</p><p><b>　　——安全系數(shù)</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得：。滿足要求。</p><p>　　綜上所述：選取sz-60-400型螺桿式注射成型機(jī)完全符合本模具的使用要求</p><p>　　8、 模具特點(diǎn)和工作原理&l

80、t;/p><p><b>　　8.1 模具的特點(diǎn)</b></p><p>　　該模具是兩板模，設(shè)計(jì)了1個(gè)水平分型面。設(shè)計(jì)了定距拉桿， A分型面是為了取出制件。該模具一模4件，，節(jié)省了成本，降低了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　8.2 模具的工作過程{7}</p><p>　　模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工

81、作狀態(tài)，其基本工作過程如下。</p><p>　?。?）對(duì)塑料ABS進(jìn)行烘干，并裝入料斗。</p><p>　　（2）清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱。</p><p>　?。?）合模、鎖緊模具。</p><p>　?。?）對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射。</p><p>　?。?）注射過程包括充模

82、、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模。</p><p>　　（6）脫模過程。制件的推出同一般注塑模具推出方式相同，即由注塑機(jī)推桿推動(dòng)模具推板，從而推動(dòng)推件桿將之間頂出。</p><p><b>　　9、 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過對(duì)塑料蓋子注塑模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模

83、具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程充分利用了各種可以利用的方式，參考各類書籍，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解，在設(shè)計(jì)中充分利用Proe、CAD軟件就是一例，軟件的利用，大在提高了工作效率。</p><p>　　以計(jì)算機(jī)為手段，專用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計(jì)效率

84、更為提高。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中模架尺寸，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　總之，通過課程設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚：注塑模的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，同時(shí)充分利用PROE、CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美并且實(shí)用性更強(qiáng)的模具。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)能順利完成，需要感謝xx老師的精心指導(dǎo)。但錯(cuò)誤之處在所難免，

85、望批評(píng)指正。非常感激！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 馮炳蕘等編.《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006</p><p>　　[2] 張維合.《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》 [M].化學(xué)工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[3] 楊占堯.《塑料模具課程設(shè)

86、計(jì)指導(dǎo)與范例》[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2007</p><p>　　[4] 伍先明等編.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[5] 陸寧編.《實(shí)用注塑模具設(shè)計(jì)》[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社,2005</p><p>　　[6] 黃虹.《塑料成型加工與模具》[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2007</p><p>