奶粉匙塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　塑料工業(yè)作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)之一，越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來(lái)越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不斷向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。有人說(shuō)，模具是現(xiàn)代工業(yè)之母。新的已經(jīng)到來(lái)，世界各

2、國(guó)對(duì)模具生產(chǎn)技術(shù)非常重視，出現(xiàn)許多新工藝、新技術(shù)。從而促進(jìn)注塑工藝的不斷提高和發(fā)展。</p><p>　　1．1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展</p><p>　　塑料是以樹(shù)脂為主要成分的高分子有機(jī)化合物，在一定溫度和壓力下具有可塑性，可利用模具成型為一定幾何形狀和尺寸的塑料制件。塑料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍，成為各個(gè)部門(mén)不可缺少的一種化學(xué)材料。塑料工業(yè)是一門(mén)新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而

3、生的，塑料作為一種新的工程材料，由于其不斷被開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，加之成型工藝不斷成熟與完善，極大地促進(jìn)了塑料成型模具的開(kāi)發(fā)與制造。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原料成型。在電子、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又

4、是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品</p><p>　　1．2 塑料模具設(shè)計(jì)的發(fā)展</p><p>　

5、　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類(lèi)之一。自從聚氯乙烯塑料問(wèn)世以來(lái)，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步、愈來(lái)愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促進(jìn)塑料工業(yè)的發(fā)展。模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工藝裝備或工具，它屬于型腔模的范疇。通常情況下，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，其模具的因素占80%。然而模具的質(zhì)量的好壞又直接與模具的設(shè)計(jì)與制造有很大關(guān)系。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的各個(gè)部門(mén)

6、對(duì)塑件的品種和產(chǎn)量需求越來(lái)越大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來(lái)越短、用戶對(duì)塑件的質(zhì)量要求也越高，因而模具制造與設(shè)計(jì)的周期和質(zhì)量要求也相應(yīng)提高，同時(shí)也正是這樣促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)于制造技術(shù)不斷向前發(fā)展。就目前的形式看，可以說(shuō)，模具技術(shù)，特別是設(shè)計(jì)與制造大型、精密、長(zhǎng)壽命的模具技術(shù)，便成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄

7、模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品，就中國(guó)就有比較遠(yuǎn)大的市場(chǎng)，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。 </p><p>　　在高分子材料加工領(lǐng)域中,用于塑料制品成形的模具,稱(chēng)為塑料成形模具,簡(jiǎn)稱(chēng)塑料模。 </p><p>　　塑料模具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過(guò)合理設(shè)計(jì)制造出來(lái)的模具不僅能順利地成型高質(zhì)量的塑件，還能簡(jiǎn)化模具的

8、加工過(guò)程和實(shí)施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價(jià)值的目的，塑料模的優(yōu)化設(shè)計(jì),是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。</p><p>　　塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以

9、及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。</p><p>　　現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具，被譽(yù)為塑料制品成型技術(shù)的“

10、三大支柱”。尤其是加工工藝要求、塑件使用要求、塑件外觀要求，起著無(wú)可替代的作用。高效全自動(dòng)化設(shè)備，也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具，才能發(fā)揮其應(yīng)有的效能。此外，塑件生產(chǎn)與更新均以模具制造和更新為前提。</p><p>　　塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，常標(biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展

11、程度。</p><p>　　塑料模是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，塑料模工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。用塑料模生產(chǎn)成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)、材料利用率高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p>　　在模具方面，我國(guó)模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比

12、國(guó)際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家低許多，約為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/3~1/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將模具向我國(guó)轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)進(jìn)一步明朗化。</p><p>　　隨著我國(guó)改革開(kāi)放步伐的進(jìn)一步加快，我國(guó)正逐步成為全球制造業(yè)的基地，特別是加入WTO后，作為制造業(yè)基礎(chǔ)的模具行業(yè)近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)差距較大，在模

13、具材料方面，專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化]商品化尚待規(guī)模化；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專(zhuān)業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無(wú)規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動(dòng)密集型企業(yè)。因此，我國(guó)要從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)發(fā)展成為一個(gè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)，必須要振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，努力提高模具工業(yè)的整體技術(shù)水平，提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。</p><p>　

14、　塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注塑成型在塑料的各種成型工藝中所占的比例也越來(lái)越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。</p><p>　　由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得CAD/CAM逐漸取代了過(guò)去塑料模的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及

15、組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料模CAD/CAM的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí)，縮短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高、交貨快、價(jià)格低”的要求。</p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工技術(shù)，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在新產(chǎn)品層出不窮的今天，許多產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)都依賴(lài)于模具生產(chǎn)。

16、根據(jù)國(guó)際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會(huì)的預(yù)測(cè)，21世紀(jì)機(jī)械制造工業(yè)零件粗加工的75％，精加工的50％都需要通過(guò)模具來(lái)完成，其中汽車(chē)、電器、通信、石化、建筑等行業(yè)最為突出。近年來(lái),塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、精密、長(zhǎng)壽命模具在模具總產(chǎn)量中所占比例越來(lái)越大。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造CAD/CAM技術(shù)采用計(jì)算機(jī)程序，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、控制數(shù)字機(jī)床的刀具和工件運(yùn)動(dòng)軌跡和加工程序，來(lái)完成模具的設(shè)計(jì)加工過(guò)程。</p>

17、<p>　　我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，自主創(chuàng)新、構(gòu)建和諧社會(huì)的成果不斷顯現(xiàn)，裝備制造業(yè)得到高度重視，機(jī)械工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，這些都有力地促進(jìn)了我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展。除了國(guó)內(nèi)良好的市場(chǎng)環(huán)境外，對(duì)中國(guó)模具行業(yè)來(lái)說(shuō)，國(guó)際磨具市場(chǎng)也加呈現(xiàn)出高速前行的態(tài)勢(shì)。近幾年我國(guó)國(guó)內(nèi)的模具制造企業(yè)以每年10％－15％的速度保持著高增長(zhǎng)，在約400億元的模具工業(yè)產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用模具的企業(yè)約占2/3，50％－60％的企業(yè)較好地應(yīng)用模具CAD/CAE

18、/CAM/技術(shù)。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)一直是研究開(kāi)發(fā)、教育培訓(xùn)和推廣應(yīng)用的熱點(diǎn)。我國(guó)塑料模較過(guò)去已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但總體水平與國(guó)外比尚有較大差距。</p><p>　　表1-1 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表</p><p>　　隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要是手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有重要的地位，其中注射模具占有很大的比

19、例。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，注射產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。特別是在電子電器和汽車(chē)工業(yè)，注射產(chǎn)品的數(shù)量與日俱增。對(duì)其質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。而注射模具的設(shè)計(jì)在其生產(chǎn)使用過(guò)程中是至關(guān)重要的。特別是當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件和CAD/CAM軟件的環(huán)境下，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)加工、裝配、工期、成本及注射制品質(zhì)量及生產(chǎn)效率等會(huì)產(chǎn)生很大的影響。</p><p>　　1．3 塑料模具的分類(lèi)</p><p>　　塑料

20、成型模具是保證塑件形狀、尺寸、精度和表面質(zhì)量的主要工具，是模塑工藝三大要素之一。根據(jù)塑料類(lèi)型、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量、成型方法與加工設(shè)備的不同，采用各種不同形式的模具。</p><p>　　塑料成型模具的種類(lèi)繁多，分類(lèi)方法不盡相同，現(xiàn)介紹下述幾種常用的塑料模具：</p><p>　　1．4按塑料制件的成型方法分類(lèi)：</p><p>　　（1）壓縮模 壓縮模具又稱(chēng)為壓塑

21、?；驂耗＃窃谝簤簷C(jī)上采用壓縮工藝來(lái)成型塑件的模具。這種模具主要用于熱固性塑件的成型，也有用于熱塑性塑件的成型。</p><p>　　（2）壓注模 它又稱(chēng)為傳遞模、擠塑模，是在液壓機(jī)上采用壓注工藝來(lái)成型塑件的模具。這種模具用于熱固性塑件的成型。壓注模比壓縮模具多了加料腔、柱塞和澆注系統(tǒng)等</p><p>　?。?）注射模 注射模又稱(chēng)為注塑模，是在注射機(jī)上采用注射工藝來(lái)成型塑件的模具。它

22、主要用于熱塑性塑件的成型，也可用于熱固性塑件的成型。</p><p>　?。?）擠出模 擠出模常稱(chēng)擠出機(jī)頭，能連續(xù)不斷的生產(chǎn)斷面形狀相同的熱塑性塑料的型材，如塑料管材、棒材、片材等。</p><p>　　1.4.1 按型腔數(shù)目分類(lèi)</p><p>　?。?）單型腔模具 這是在一副塑料模具中只有一個(gè)型腔，一個(gè)模具周期生產(chǎn)一個(gè)塑件的模具。這種模具與多型腔模具相比，結(jié)構(gòu)

23、簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，但生產(chǎn)率低，往往不能充分發(fā)揮設(shè)備潛力。單型腔模具主要用于大型塑件和形狀復(fù)雜或嵌件多的塑件的生產(chǎn)，或生產(chǎn)批量不大的場(chǎng)合。</p><p>　?。?）多型腔模具 這是在一副塑料模具中有兩個(gè)以上型腔，一個(gè)模塑周期能夠同時(shí)生產(chǎn)兩個(gè)以上塑件的模具。這種模具生產(chǎn)率高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)較高。</p><p>　　第二章 奶粉匙的工藝分析</p><p>　　2

24、.1分析塑件使用材料的種類(lèi)及工藝特征</p><p>　　2.1.1塑件材料的選用</p><p>　　該塑件材料選用PP 聚丙烯</p><p>　　2.1.2 PP 聚丙烯典型應(yīng)用范圍</p><p>　　汽車(chē)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(mén)襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門(mén)襯墊等），日

25、用消費(fèi)品（草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等）。 </p><p>　　2.13 PP 聚丙烯化學(xué)和物理特性 </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

26、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，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)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

27、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>　　聚丙烯（PP）是常見(jiàn)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(shí)因比容

28、積變化大、分子取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率(1.0％-1.5％)。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來(lái)降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過(guò)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>　　2.1.4 PP成型各階段所需壓力及熔體流動(dòng)過(guò)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(gè)階段所需壓力各有不同，熔體流動(dòng)情況也有所不同。<

29、;/p><p><b>　　1.1 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(kāi)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(dòng)壓作用下的高壓高速充模過(guò)程。此時(shí)高溫熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)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(dòng)情況是受注塑壓力和熔體自身影響的。當(dāng)注塑壓力過(guò)低時(shí)，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

30、會(huì)因溫度急速下降而使粘度增高凝固，并很快向中心波及，使熔體的流動(dòng)通道在很短時(shí)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(guò)高時(shí)，熔體充模過(guò)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(lái)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(guò)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(shuō)，過(guò)高的壓力

31、會(huì)使熔體粘度增大，這是因?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(cuò)動(dòng)更加困難，熔體流動(dòng)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(duì)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(jí)注</p><p><b>　　1.2 增密階段</b></p><p>　　充模結(jié)束后，PP熔體的快速流動(dòng)停止

32、，模腔壓力開(kāi)始增加，與此同時(shí)注塑壓力也迅速增加。當(dāng)注塑壓力達(dá)到最大值時(shí)，模腔壓力并沒(méi)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(shí)間，此間熔體的流動(dòng)過(guò)程為增密過(guò)程。在這段很短的時(shí)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(shí)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(dòng)性)?？梢哉f(shuō)注塑壓力的最大值在注塑增密過(guò)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

33、提高，模腔壓力也達(dá)到最大值，模腔內(nèi)產(chǎn)生很大的動(dòng)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(kāi)模具。在正常變形條件下，模具微動(dòng)脹開(kāi)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(gè)整體。但注塑壓力也不能過(guò)大，否則會(huì)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>　　1.3 保壓階段</b></p&

34、gt;<p>　　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(guò)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(dòng)，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(shí)，熔體中大分子會(huì)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(lái)克服澆口阻力以進(jìn)行補(bǔ)料。保壓壓力的增大還會(huì)令制品的

35、密度增加，出模后的制品表面自由變化程度減小，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(shí)間是保壓過(guò)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(shí)間而增加，達(dá)到一定時(shí)間不再增加。延長(zhǎng)保壓時(shí)間有助于減少制品的收縮率，但過(guò)長(zhǎng)的保壓時(shí)間會(huì)使制品的徑向收

36、縮率與軸向收縮率程度不同，令制品各個(gè)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(shí)，保壓時(shí)間的選擇應(yīng)取決于澆口凝固時(shí)間。</p><p><b>　　1.4 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(shí)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

37、統(tǒng)回流，模腔內(nèi)壓力迅速下降，直至模腔與流道之間的通道被逐漸凝固的熔體阻斷(阻斷時(shí)模腔內(nèi)的壓力和溫度稱(chēng)為封口壓力和封口溫度)，回流方停止。這時(shí)，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(gè)相反效應(yīng)，一個(gè)是熔體的冷卻收縮，一個(gè)是釋壓膨脹，兩個(gè)效應(yīng)是相互矛盾的。如果收縮占優(yōu)勢(shì)，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(wú)光澤等缺陷；如果膨脹占優(yōu)勢(shì)，會(huì)造成制品粘模、開(kāi)模拉傷等缺陷。生產(chǎn)實(shí)踐證明，當(dāng)封口溫度一定時(shí)，封口

38、壓力越高，制品密度越大，釋壓膨脹越明顯；當(dāng)封口壓力一定時(shí)，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(zhǎng)保壓時(shí)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。　隨著冷卻時(shí)間的延長(zhǎng)，制品凝固層加厚，模腔內(nèi)熔體在沒(méi)有外界壓力作用下不再流動(dòng)，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(yǔ)</b></p>

39、;<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(guò)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(duì)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(lái)達(dá)到向模腔補(bǔ)料的目的。保壓壓力一般可取最

40、高注塑壓力值的60％-70％。</p><p>　　(4)冷卻階段模腔內(nèi)熔體會(huì)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>　　2.2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(jiǎn)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(duì)較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故

41、選一般精度等級(jí)： 5級(jí)。</p><p><b>　　2.3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(kāi)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>　　2.3.1注塑模工藝條

42、件 </p><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：可大到1800bar。 </p><p>　　注射速度

43、：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(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(lèi)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

44、系統(tǒng)。</p><p>　　第三章 初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　3.1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4件的結(jié)構(gòu)。</p><p>

45、　　第四章 注射機(jī)的選擇</p><p>　　4.1 塑件體積的計(jì)算</p><p><b>　　塑件：</b></p><p>　　零件塑件的體積 V=6.37cm</p><p>　　澆注系統(tǒng)的體積：V2=5.8cm</p><p>　　塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=6.37+4.26=10

46、.63cm</p><p>　　4.2 計(jì)算塑件的質(zhì)量計(jì)算</p><p>　　查手冊(cè)取密度ρ=0.904g/cm</p><p>　　塑件體積：V=6.37cm</p><p>　　塑件質(zhì)量：根據(jù)有關(guān)手冊(cè)查得：ρ=0.904g/cm</p><p>　　所以，塑件的重量為：</p><p>　

47、　M=V×ρ=6.37cm×0.904=5.76g</p><p>　　4.3按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目</p><p>　　根據(jù) （4-1）</p><p>　　得 (4-2

48、)</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>　　單個(gè)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(shí)采用1模4腔 </p&

49、gt;<p>　　4.4 計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設(shè)定方案如下 </p><p>　　圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖</p><p>　　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=4.26cm</p><p><b>　　注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　注塑機(jī)的分類(lèi)方式很多,目前

50、尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)方法.常用的說(shuō)法有:</p><p>　?。?）按設(shè)備外形特征分類(lèi):臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；</p><p>　?。?）按加工能力分類(lèi):超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類(lèi)和按合模裝置的特征分類(lèi),但日常生活中用的較少。</p><p><b>　　注塑機(jī)基本參數(shù)</b></p>

51、;<p>　　注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱(chēng)注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺寸,開(kāi)合模速度,空循環(huán)時(shí)間等.這些參數(shù)是設(shè)計(jì),制造,購(gòu)買(mǎi)和使用注塑機(jī)的主要依據(jù).</p><p>　　(1)公稱(chēng)注塑量；指在對(duì)空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力.</p><p>　　(2)注射壓力；為了克服熔

52、料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力,螺桿(或柱塞)對(duì)熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱(chēng)為注射壓力.</p><p>　　(3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度.</p><p>　　常用的注射速率如表3-4所示。</p><p>　　表3-4 注射量與注射時(shí)

53、間的關(guān)系</p><p>　　(4)塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng),則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期.</p><p>　　(5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開(kāi).</p><p>　　(6)合模裝置的基本尺寸；

54、包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開(kāi)距,動(dòng)模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍.</p><p>　　(7)開(kāi)合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn),以及開(kāi)模,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理,即合模時(shí)從快到慢,開(kāi)模時(shí)由慢到快在到停.</p><p>　　(8)空循環(huán)時(shí)間；在沒(méi)有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動(dòng)作的情況下,

55、完成一次循環(huán)所需的時(shí)間.</p><p>　　查表文獻(xiàn)4、2得選用CJ80NC3型號(hào)注射機(jī)，其參數(shù)如下：</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</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(shí)澆口的清理；澆口位置距型腔各個(gè)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(shí)，對(duì)著型腔中寬敞、壁厚位

56、置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時(shí)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(shí),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>　　5.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道

57、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(dòng)通道</p><p>　　根據(jù)選用的CJ80NC3型號(hào)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><p>　　根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系</p><p>　　取主流

58、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</p><p>　　2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為9.94MM。</p><p>　　圖5.1 主流道示意圖</p><p>　　5

59、.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(kāi)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。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>　　分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和

60、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(zhǎng)的比值來(lái)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7mm。分流道選用圓形截面：直徑D=7mm流道表面粗糙度 </p><p>　　圖5.2 分流道示意圖</p><p>　　5.3分型面的選擇設(shè)

61、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(dòng)特性及塑料的脫模。</p><p><b>　　分型面的形式</b></p><p>　　該塑件的模具只有一個(gè)分型面，垂直分型。</p><p><b>　　分型面的設(shè)計(jì)原則&

62、lt;/b></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(shí)應(yīng)綜合分析。</p><p>　　選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　　1分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>

63、　　2確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><p><b>　　3保證塑件的精度</b></p><p>　　4滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p><b>　　5便于模具制造加工</b></p><p>　　6注意對(duì)在型面積的影響</p><p><b>

64、;　　7對(duì)排氣效果</b></p><p><b>　　8對(duì)側(cè)抽芯的影響</b></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>　　其分型面如圖5.3.1</p><p>　　圖5 .3 .1 分型面示意圖</p>

65、<p><b>　　5.4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(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開(kāi)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(duì)于分流道來(lái)說(shuō)斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開(kāi)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

66、于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時(shí)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(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。</p><p>　　該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性:</p><p>　　1.形狀簡(jiǎn)單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；</p><p>　　2.試模時(shí)如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時(shí)修改；</p><p>

67、;　　3.能相對(duì)獨(dú)立地控制填充速度及封閉時(shí)間；</p><p>　　4.對(duì)于殼體形塑件，流動(dòng)充填效果較佳。</p><p><b>　　澆口設(shè)計(jì)如圖5.3</b></p><p>　　圖5.3 澆口示意圖</p><p><b>　　5.5冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p&g

68、t;　　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(shí)，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(kāi)始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。</p><p><b>　　其設(shè)計(jì)如下圖</b></p&g

69、t;<p>　　圖5.5 冷料穴示意圖</p><p>　　第六章 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)</p><p>　　6.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　　構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱(chēng)為成型零件，在本注塑模中主要包括凹模、凸模、側(cè)型芯。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，因此要求它有足夠的強(qiáng)度、剛

70、度、硬度、耐磨性，以及承受塑料的擠壓力和料流的摩擦力，又足夠的精度和表面粗糙度（一般在Ra0.4μm以下），以保證塑料制品的表面光亮美觀、容易脫模。一般來(lái)說(shuō)，成型零件都應(yīng)該進(jìn)行熱處理，或預(yù)硬化處理，使其具有HRC30以上的硬度。</p><p>　　該模具型腔屬于中小型型腔。為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開(kāi)的兩半在合模時(shí)的對(duì)中性，將凸凹模分別做成整體嵌入式，兩嵌塊的外輪廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對(duì)中的動(dòng)定模

71、模板的通孔內(nèi)為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可以將動(dòng)定莫配合后一道加工，或在高精度機(jī)床上分別加工。</p><p>　　凸凹模鑲塊的外形采用帶軸肩臺(tái)階的圓柱形，然后分別從上下嵌入凸凹模的固定板中，用墊板和螺釘將其固定。</p><p>　　下面對(duì)型腔進(jìn)行力學(xué)設(shè)計(jì)：</p><p>　　在塑料注塑成型過(guò)程中，注塑模的型腔內(nèi)熔體壓力很高，其工作狀態(tài)可視為型腔壓力高達(dá)100Mp

72、a的耐高壓容器。在成型零件中，凹模和動(dòng)模墊板是構(gòu)成型腔的主要受力構(gòu)件，經(jīng)常需要對(duì)它們進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　由理論分析和生產(chǎn)實(shí)際證實(shí)，在塑料熔體的高壓作用下，小尺寸模具主要是強(qiáng)度問(wèn)題，首先要防止模具的塑性變形和斷裂破壞。因此，用強(qiáng)度條件計(jì)算公式進(jìn)行凹模壁厚和墊板厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　PP塑料的收縮率是1%--2.5%</p><p>　　

73、平均收縮率: =（0.3%--0.8%）/2=0.55% </p><p>　　型腔內(nèi)徑： =40.03mm</p><p>　　型腔深度： =25.13mm</p><p>　　型芯外徑： =39.02mm</p><p>　　型芯深度： =24.12mm</p><

74、;p>　　型腔徑向尺寸（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>

75、;　　-塑件內(nèi)形基本尺寸（ 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>&

76、lt;p>　　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>　　6.2模架的選擇</b></p><p>　　注塑模模架?chē)?guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，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《

77、塑料注射模大型模架》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)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(hào)為：CI30350A80B90。</p><p>　　圖6.1 模架模型圖</p><p>　　第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</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><p>&l

78、t;b>　　7.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7.1.1導(dǎo)柱長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)</p><p>　　末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。</p><p>　　7.1.2導(dǎo)柱形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。</p><p>　　7.1.3導(dǎo)

79、柱材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼</p><p>　　（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55HRC。</p><p>　　7.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　7.2.1導(dǎo)套材料 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</p><p>　　磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?l

80、t;/p><p>　　7.2.2導(dǎo)套形狀 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</p><p><b>　　排出孔內(nèi)的空氣。</b></p><p>　　7.3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(dòng)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)

81、。由于分型面有臺(tái)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(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時(shí) 不影響外觀，設(shè)立五個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，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(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。結(jié)合制品的結(jié)

82、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(guò)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(guò)程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，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(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。

83、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)與型腔底面平齊或搞出型腔0.05—0.1cm.</p><p>　　7.3.1推件力的計(jì)算</p><p>　　對(duì)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

84、被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（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</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；<

85、/b></p><p><b>　　L=122.5MM</b></p><p><b>　　H=24.12MM</b></p><p>　　Q=122.5MM*24.12MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)*4</p><p>　　=1181.9 (N)</p>

86、<p>　　7.3.2 推桿的設(shè)計(jì)</p><p>　?、偻茥U的強(qiáng)度計(jì)算 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二》由式5-97得</p><p>　　d=（） (8-2) </p><p>　　d——圓形推桿直徑cm</p><p>　　——推桿長(zhǎng)度系數(shù)≈0.7</p><p><b>　　

87、l——推桿長(zhǎng)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/)</p><p><b>　　Q——總脫模力</b></p><p>　　取 D=12MM。</p>&

88、lt;p>　　②推桿壓力校核 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》式5-98</p><p>　　= (8-3)</p><p><b>　　取320N/mm²</b></p><p>　　< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～65</p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)<

89、;/p><p>　　冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應(yīng)盡量多，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(wú)阻； f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)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

90、端到每個(gè)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—型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對(duì)于該小型什的注射成型來(lái)說(shuō)，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(lèi)型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于成型小型件的1模多腔模具來(lái)說(shuō)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(dòng)模利腔板內(nèi)開(kāi)沒(méi)了如圖所示

91、的水道，橫向穿過(guò)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><p>　　本塑件在注射成型機(jī)時(shí)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)。</p><p>　　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>　　8.1 確定冷卻水道直徑</p><p>　

92、　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符合要求。</p><p><b>　　冷卻水示意圖：</b></p><p>　　第九章 模具排氣槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，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(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓

93、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(duì)大型塑件、容器類(lèi)和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來(lái)很大的影響，對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類(lèi)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(dòng)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>　　第十章 校核</b></p><p&g

94、t;　　10.1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><b>　　(10-4)</b></p><p>　　--注射時(shí)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

95、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CJ80NC2型注射機(jī)額定鎖模力為800</p><p>　　10.2模具厚度H與注射機(jī)閉和高度</p><p>　　注射機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模距離</p><p><b>　　即滿足下式</b></p

96、><p><b>　　(10-5)</b></p><p>　　式中 --注射機(jī)最大開(kāi)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+118.78mm=163.78mm</

97、p><p>　　Sk≤S=570mm 條件成立</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過(guò)這兩個(gè)月以來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，充分運(yùn)用四年所學(xué)到的理論知識(shí)和掌握的技能進(jìn)行一次綜合考察，可以檢驗(yàn)我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力和思考、解決工程問(wèn)題的水平。是對(duì)自我的一次重要考驗(yàn)。在四年里的理論學(xué)習(xí)和工廠實(shí)踐, 使我熟練地掌握了機(jī)械制圖、

98、機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型設(shè)備等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。 對(duì)機(jī)械的制造原理、加工方法和工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、完整的了解, 達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的，培養(yǎng)了良好的設(shè)計(jì)思路和思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和獨(dú)立的工作能力、綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和基本技能解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力、充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為日后從事本專(zhuān)業(yè)的工作奠定了穩(wěn)固扎實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)也我深深體會(huì)到自身存在的許多不足之處，這也是今后在社會(huì)上學(xué)習(xí)的一種動(dòng)力，我將會(huì)不斷地學(xué)習(xí)

99、，不斷的充實(shí)自己.</p><p>　　至此，感謝學(xué)校，感謝老師們?cè)谶@四年里對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過(guò)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(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)和耐心幫教。通過(guò)這次設(shè)計(jì)能夠更進(jìn)一步地了解到設(shè)計(jì)塑料模具的順序和步驟，使自己的思維能力有了一定的提高。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

100、<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(guó)鐵道出版社</p><p>　　3. 賈潤(rùn)禮主編《實(shí)用塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　4.單巖 王蓓主編《MOLDFLOW分析基礎(chǔ)》 青華大學(xué)出版社</p>&

101、lt;p>　　5.王孝培主編 《塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》 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(cè)》 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</p><p>　　《注射成型手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社<

102、/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(cè)》中國(guó)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>　　11.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>&