水杯注塑模畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</b></p><p>　　2012 年 5月 20 日</p><p>　課題名稱水杯注塑模畢業(yè)設(shè)計</p><p>　院/專 業(yè) 機械工程學(xué)院/模具設(shè)計與制造</p><p>　班 級</p><p>　學(xué) 號</p>

2、<p>　學(xué)生姓名***</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解注塑產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計介紹了注塑成型的基本原理，特別是單分型面注塑模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原理；詳細介紹了冷流道注射模具

3、澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出 系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明，通過本設(shè)計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設(shè)計中的某些細節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞：塑料模具；分型面；設(shè)計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Plastics industry is the

4、world's fastest growing one of the industry categories, and the injection mold is one of the types of rapid development, therefore, study of injection mold to understand the plastic product the production process and

5、 improves the product quality to have the very big significance. This design introduced the fundamentals of injection molding, in particular single parting surface of injection mold structure and working principle of inj

6、ection molding product, put forward the</p><p>　　Key words: plastic mold; parting surface design;</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概述1</b></p><

7、;p>　　1.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展1</p><p>　　1.2 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用1</p><p>　　1.3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.4 CAD/CAM開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.5 塑料模具的分類2</p><p>　　1.6 畢業(yè)設(shè)

8、計應(yīng)達到的要求3</p><p>　　第二章 零件的分析4</p><p>　　2.1 材料的選擇4</p><p>　　2.2塑件尺寸精度和表面粗糙度5</p><p>　　第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計6</p><p><b>　　3.1噴嘴尺寸6</b></p><

9、p>　　3.2.主流道的設(shè)計6</p><p>　　3.3 定位環(huán)尺寸7</p><p>　　第四章 模具的計算8</p><p><b>　　4.1模具厚度8</b></p><p>　　4.2模具的長度與寬度8</p><p>　　第五章 注射模設(shè)計步驟9</p>

10、<p>　　5.1塑件成型方案的確定9</p><p>　　5.1.1型腔數(shù)目的確定9</p><p>　　5.2成型零部件的設(shè)計計算9</p><p>　　5.2.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計11</p><p>　　5.3合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)12</p><p>　　5.3.1側(cè)向抽芯系統(tǒng)設(shè)計13<

11、/p><p>　　5.3.2側(cè)向分型抽芯距的確定13</p><p>　　5.3.3側(cè)向分型抽芯力的計算13</p><p>　　5.4推出脫模機構(gòu)14</p><p>　　5.4.1脫模斜度的選擇14</p><p>　　5.5排氣系統(tǒng)設(shè)計15</p><p>　　第六章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的

12、設(shè)計與計算16</p><p>　　6.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響16</p><p>　　6.2溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)力的影響16</p><p>　　第七章 注塑機的選用17</p><p>　　第八章 開模行程的校核18</p><p>　　8.1注射量的校核18</p><p>　　

13、8.2鎖模力的校核19</p><p><b>　　第九章 總結(jié)20</b></p><p><b>　　謝 辭21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p><b>　　第1章 概述</b></p>

14、<p>　　1.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展</p><p>　　塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物。塑料其余成分包括增塑劑、穩(wěn)定劑、增強劑、固化劑、填料及其它配合劑。</p><p>　　塑料制件在工業(yè)中應(yīng)用日趨普遍，這是由于它的一系列特殊的優(yōu)點決定的。塑料密度小、質(zhì)量輕。塑料比強度高；絕緣性能好，介電損耗低，是電子工業(yè)不可缺少的原材料；塑料的化學(xué)穩(wěn)定性高，對酸、

15、堿和許多化學(xué)藥品都有很好的耐腐蝕能力；塑料還有很好的減摩、耐磨及減震、隔音性能也較好。因此，塑料躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大傳統(tǒng)材料之列，在國民經(jīng)濟中，塑料制件已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。</p><p>　　塑料工業(yè)的發(fā)展階段大致分為一下及個階段：</p><p>　　初創(chuàng)階段 30年代以前，科學(xué)家研制分醛、硝酸纖維和聚酰胺等熱塑料，他們的工業(yè)化特征是采用間歇法、小批量生產(chǎn)

16、。</p><p>　　發(fā)展階段 30年代，低密度聚乙烯、聚氯乙烯等塑料的工業(yè)化生產(chǎn)，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)，為其進一步發(fā)展開辟了道路。</p><p>　　飛躍階段 50年代中期到60年代末，塑料的產(chǎn)量和數(shù)量不斷增加，成型技術(shù)更趨于完善。</p><p>　　穩(wěn)定增長階段 70年代以來，通過共聚、交聯(lián)、共混、復(fù)合、增強、填充和發(fā)泡等方法來改進塑料性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，

17、擴大應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。塑料工業(yè)向著自動化、連續(xù)化、產(chǎn)品系列化，以及不拓寬功能性和塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。</p><p>　　我國塑料工業(yè)發(fā)展較晚。50年代末，由于萬噸級聚氯乙稀裝置的投產(chǎn)和70年代中期引進石油化工裝置的建成投產(chǎn)，使塑料工業(yè)有了兩次的躍進，于此同時，塑料成型加工機械和工藝方法也得到了迅速的發(fā)展，各種加工工藝都已經(jīng)齊全。</p><p>　　塑料由于其不斷的被開發(fā)和應(yīng)用，

18、加之成型工藝的不斷發(fā)展成熟于完善，極大地促進了成型模具的開發(fā)于制造。隨著工工業(yè)塑料制件和日用塑料制件的品種和需求的日益增加，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短，對塑料和產(chǎn)量和質(zhì)量提出了越來越高的要求。</p><p>　　1.2 塑料成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用</p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它

19、是型腔模的一種類型。</p><p>　　模具設(shè)計水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強弱、模具質(zhì)量的好壞，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益的提高。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基礎(chǔ)”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的勞動力”。</p><p>　　近年來，我國各行業(yè)對模具的發(fā)展都非常重視。1989年，國務(wù)院頒布了“當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定”，

20、在重點支持改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機械技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。</p><p>　　1.3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p>　　一副好的塑料模具與模具的設(shè)計、模具材料及模具制造有很大的關(guān)系。塑料成型技術(shù)發(fā)展趨勢可以簡單地歸納為一下幾個方面:</p><p>　　模具的標準化 為了

21、適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要，模具的標準化工作十分重要，目前我國標準化程度只達到20％。注射模具零部件、模具技術(shù)條件和標準模架等有一下14個標準：</p><p>　　當前的任務(wù)是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置；精密標準模架、精密導(dǎo)向件系列；標準模板及模具標準件的先進技術(shù)和等向標準化模塊等。</p><p><b>　　加強理論研究<

22、/b></p><p>　　塑料制件的精密化、微型化和超大型化</p><p>　　新材料、新技術(shù)、新工藝的研制、開發(fā)和應(yīng)用</p><p>　　各種新材料的研制和應(yīng)用，模具加工技術(shù)的革新，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用都是模具設(shè)計制造的發(fā)展趨勢。</p><p>　　1.4 CAD/CAM開發(fā)平臺及其發(fā)展趨勢</p>

23、<p>　　CAD/CAM技術(shù)從誕生至今已有三十多年的歷史，歷經(jīng)二維繪圖、線框模型、自由曲面模型、實體造型、特征造型等重要發(fā)展階段，其間還伴隨著參數(shù)化、變量化、尺寸驅(qū)動等技術(shù)的融入。</p><p>　　通過三十多年的努力，CAD/CAM技術(shù)在基礎(chǔ)理論方面日趨成熟，同時推出了許多商品化系統(tǒng)，諸如Pro/Engineer，UGII,CATIA，Solid Works等。“美酒愈陳愈香”，但軟件技術(shù)則不同，

24、停止就意味著被淘汰，CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)正伴隨著計算機軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展向著更高、更深層次方向發(fā)展。AD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)主要可分為三種方式：（1）完全自主版權(quán)的開發(fā)，一切需從底層做起；（2）基于某個通用CAD 系統(tǒng)的二次開發(fā)，如基于AutoCAD軟件的二次開發(fā)；（3）基于CAD/CAM軟件平臺的開發(fā)，此類開發(fā)界于前兩種方式之間，較二次開發(fā)可以更深入核心層，具有開發(fā)周期短、見效快、系統(tǒng)穩(wěn)定性好和功能強等特點，當然平臺的價格也很昂貴

25、.當今比較流行的CAD/CAM平臺很多，主要有ACIS，PARASOLID，CAS.CADE，Pelorus，DESIGNBASE等。</p><p>　　1.5 塑料模具的分類</p><p>　　塑料模具的分類的方法很多，按照塑料制件的成型方法不同可以分為以下幾類：</p><p>　　1、注射模（又稱注塑模）；</p><p><

26、b>　　2、壓縮模；</b></p><p><b>　　3、壓注模；</b></p><p><b>　　4、擠出模；</b></p><p><b>　　5、氣動成型模。</b></p><p>　　以上是常見的成型方法，還有泡沫塑料成型模、搪塑模、澆鑄模

27、、回轉(zhuǎn)成型模、聚四氟乙稀壓錠模等。</p><p>　　1.6 畢業(yè)設(shè)計應(yīng)達到的要求</p><p>　　通過這次畢業(yè)設(shè)計，應(yīng)達到學(xué)校對畢業(yè)設(shè)計的要求，同時對于本具體的塑料注射模的設(shè)計，應(yīng)達到如下目的：</p><p>　　更深入了解聚合物的物理性能、流動性、成型過程中的物理、化學(xué)變化以及塑料的組成、分類及其性能。</p><p>　　更深入

28、了解塑料成型的基本原理和工藝特點，正確分析成型工藝對模具的要求。</p><p>　　掌握各種成型設(shè)備對各類模具的要求。</p><p>　　掌握各類成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，能設(shè)計中等復(fù)雜模具。</p><p>　　具有分析、解決成型現(xiàn)場技術(shù)技術(shù)問題的能力，包括具有分析成型缺陷產(chǎn)生的原因和提出克服辦法的能力。</p><p>　　在

29、設(shè)計中熟練使用Pro Engineer和UG等3D造型軟件和Auto CAD等2D繪圖軟件。</p><p>　　結(jié)合以前學(xué)過的各門課程，綜合運用各種知識來完善這次畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　在設(shè)計過程中，還應(yīng)該注意了解塑料模具的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展動態(tài)，閱讀外文資料，學(xué)習(xí)掌握新知識，更好地為本設(shè)計和振興我國的塑料成型加工技術(shù)服務(wù)。</p><p>&l

30、t;b>　　第二章 零件的分析</b></p><p><b>　　2.1 材料的選擇</b></p><p>　　聚丙烯（PP）水杯是我們?nèi)粘Ｉ钏仨毜挠闷?，是裝水的良好用具。其產(chǎn)品主要通過注塑模成型制造，塑件產(chǎn)品圖和詳細尺寸見圖2-1和圖2-2。</p><p><b>　　圖2-1主要尺寸</b>

31、</p><p><b>　　圖2-2三維圖</b></p><p>　　前人已經(jīng)為我們總結(jié)了常用的塑料常用收縮率，對于生產(chǎn)性的塑件，實際已經(jīng)證明，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠應(yīng)付實際的生產(chǎn)要求了。即使對于精密塑件也給予了其它方面的補償。故而，對于實際的生產(chǎn)只要按照經(jīng)驗數(shù)據(jù)就可以滿足生產(chǎn)要求了。表1-3給出常見塑料的收縮率，以備查詢：</p><p>　　

32、表 2-1 常用塑料的收縮率</p><p>　　對于聚丙烯水杯產(chǎn)品，材料為PP，理論收縮率為15/1000，而實際與理論是有區(qū)別的。按照前人經(jīng)驗此項設(shè)計收縮率取20/1000。</p><p>　　2.2塑件尺寸精度和表面粗糙度</p><p>　　塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條

33、件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點又在相當大程度上影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對于本產(chǎn)品，水杯也是我們生活的長用品，要求精度頁不需要太高，而且圖紙未注明尺寸精度，所以我們?nèi)T7級精度。</p><p>　　第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　3.1噴嘴尺寸</b>

34、;</p><p>　　注塑機噴嘴頭一般為球面，其球面半徑R應(yīng)與模具的主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從隙縫處溢出，一般模具的主流道始端的球面半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大2～5mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出，</p><p>　　3.2.主流道的設(shè)計</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或是型腔。由于主

35、流道要與高溫塑料熔體及注塑機噴嘴反復(fù)接觸，所以在注塑模中主流道部分常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注塑機上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。</p><p>　　為了使塑料熔體按順序的向前流動，開模時塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計成圓錐形，具有2°～4°的錐角，內(nèi)壁有Ra0.8以下的表面粗糙度，拋光時應(yīng)沿軸向進行，其結(jié)構(gòu)如圖4-5。若沿圓周進行拋光，產(chǎn)生側(cè)向

36、凹凸面，使主流道凝料難以拔出。同時澆口套與注塑機噴嘴接觸平凡，為防止撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度（48HRC～52HRC）。</p><p>　　在直角式注塑機上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計成等粗的圓柱形。</p><p>　　主流道的基本尺寸通常取決于兩個雙方面：</p><p>　　第一個

37、方面是所使用的塑料種類，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。其表如表3-1：</p><p><b>　　表3-1 參考表</b></p><p>　　第二個方面，注塑機噴嘴的幾何參數(shù)與主澆道尺寸的關(guān)系</p><p>　　熱塑性塑料的主流道襯套與注塑機噴嘴的尺寸：主流道始端直徑φB=φA+（0.5～1）mm，球面凹坑半徑R=X+（2~5）mm，半錐角

38、a為2°～4°，盡可能縮短長度L（小于60mm為佳）。</p><p>　　本套模具主流道設(shè)計要點是：</p><p>　　為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角=3° ，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63，整個主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。</p><p>　　主流道大端處是根據(jù)注塑機的噴嘴頭來設(shè)計的，呈圓角，其半徑R

39、=21mm，以減小料流在轉(zhuǎn)向時過渡的阻力。</p><p>　　為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注塑機的噴嘴緊密接觸，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑R= X +( 2~5 )mm，X=18mm，取R=21mm。其主澆道小端直徑d1 =d2 +( 0.5~1 ) mm,取d1=4mm。</p><p>　　流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動和脫模的尖角毛刺

40、等。</p><p><b>　　3.3 定位環(huán)尺寸</b></p><p>　　注塑機定模固定板上有一規(guī)定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相應(yīng)設(shè)計有定位環(huán)。為了使模具的主流道的中心線與注塑機噴嘴的中心線相重合，模具定模固定板上的定位環(huán)或主流道襯套與定位環(huán)的整體式結(jié)構(gòu)的外徑尺寸d應(yīng)與注塑機固定模板上的定位孔呈間隙配合，便于模具安裝。定位環(huán)的高度小型模具為7～10mm，大型

41、模具為 10 ～15mm，定位孔深度應(yīng)大于定位環(huán)的高</p><p><b>　　第四章 模具的計算</b></p><p><b>　　4.1模具厚度</b></p><p>　　在模具設(shè)計時應(yīng)使模具的總厚度位于注塑機可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間.同時應(yīng)校核模具的外形尺寸,使得模具能從注塑機拉桿之間裝入.</

42、p><p>　　模具閉合后的厚度（閉合厚度）Hm應(yīng)在注塑機允許的最大模具厚度和最小模具厚度之間，即</p><p><b>　　式中: </b></p><p>　　4.2模具的長度與寬度</p><p>　　模具外形尺寸要與注塑機拉桿間距相適應(yīng)，校核其安裝時能否穿過拉桿空間在動、定模固定板上固定。模具在注塑機動、定

43、模固定板上安裝的方式有兩種：用螺釘直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺釘、壓板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一種方法時，動、定模座板上的螺釘孔尺寸及間距應(yīng)與注塑機對應(yīng)模板上所開設(shè)的螺孔相適應(yīng)（注塑機動、定模安裝板上開著許多不同間距的螺釘孔，只要保證與其中一組相適應(yīng)即可）;若采用后一種方法，靈活性大，只需在模具動、定模固定板附近有螺孔就行。第五章 注射模設(shè)計步驟</p><p>　　5.1塑件成型方案的確定&

44、lt;/p><p>　　通常，塑料按照性能分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩種，兩種塑料的成型方式有所不同，對于熱塑性塑料大多數(shù)都是注射成型，本產(chǎn)品聚丙烯，要求材料為PP，PP為熱塑性塑料，且多為注射成型，根據(jù)實際，我們采用注射成型。</p><p>　　5.1.1型腔數(shù)目的確定</p><p>　　對于一個塑件的模具設(shè)計的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點是：塑件

45、精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。缺點是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。</p><p>　　多型腔模具的優(yōu)點是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長。多型腔模具適用于大批量、長期生產(chǎn)的小塑件。</p><p>　　根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗

46、，在模具中每增加一個型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。</p><p>　　確定型腔數(shù)目的方法：</p><p>　　考慮到塑件的技術(shù)要求，本設(shè)計采用根據(jù)注射量方法確定型腔數(shù)目。即：</p><p>　　式中，G—注塑機的最大注射量（200g）</p><p>　　M1—單個塑件的重量（25g）</p><p>　　M

47、2—澆注系統(tǒng)的重量（14.9g）</p><p>　　但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸形狀來看，為了加強塑件的精度，只能為一模一腔。根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，中心分布。</p><p>　　5.2成型零部件的設(shè)計計算</p><p>　　成型零部件的設(shè)計計算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸計算。而對于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面：&

48、lt;/p><p>　　1.成型零部件的磨損 其主要是塑料熔體在成型行腔中的流動以及脫模時塑件與型腔或型心的摩擦，而一后者為主。為簡化設(shè)計計算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對于垂直方向的不于考慮，而忽略不計。中小形塑件我們?nèi)ˇ腸=1/6Δ。</p><p>　　2.成型零部件的制造誤差 成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設(shè)計時一般將成型零部件

49、的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右 ，δz=1/3Δ ,通常取IT6—IT9級精度。</p><p>　　3.塑件的基本尺寸計算：</p><p>　　5.2.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計</p><p><b>　　1.斜導(dǎo)柱形狀</b></p><p>　　采用圓形截面的斜導(dǎo)柱</p><p><

50、;b>　　2.斜導(dǎo)柱傾角</b></p><p>　　一般在設(shè)計時不大于25°，最常用為12°≤≤22°，通常抽芯距短時取小些，抽芯距長時取大些;抽芯力大時可取小些，抽芯力小時可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對稱布置時，抽芯力可相互抵消，可取大些，而斜導(dǎo)柱非對稱布置時，抽芯力無法抵消，要取小些。</p><p>　　綜上所述，因模具的斜導(dǎo)柱為對稱布置

51、，且抽芯距較小，抽芯力也不大，取</p><p><b>　?。?0°。</b></p><p>　　3.斜導(dǎo)柱的直徑計算</p><p>　　由抽芯力Fc，傾角＝20°，查表得最大彎曲力Fw、Hw，根據(jù)Fw和Hw以及，查表得斜導(dǎo)柱直徑為25mm。</p><p><b>　　3斜導(dǎo)柱的長度

52、計算</b></p><p>　　粗略計算：L3=S％sinａ，取L為118mm。</p><p>　　4.斜導(dǎo)柱的材料及安裝配合</p><p>　　斜導(dǎo)柱的材料多為T8,T10等碳素工具鋼，也可以用45鋼滲碳處理。此斜導(dǎo)柱的材料選45鋼。由于斜導(dǎo)柱經(jīng)?；瑒幽Σ?，熱處理要求硬度HRC≥55。表面粗糙度Ra≤0.8µm。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間

53、采用過度配合H7/m6。為了運動的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合H11/b11，或在兩者之間保留0.5～1mm的間距。</p><p>　　5.3合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)</p><p>　　注塑模閉合時為了保證型腔形狀和尺寸的準確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機構(gòu)，最常見的導(dǎo)向定位機構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)2～4對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動模邊或

54、在定模邊均可，但一般設(shè)在主芯型周圍。</p><p>　　導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)向定位和承受注塑時產(chǎn)生側(cè)壓力三個作用：</p><p><b>　　1.導(dǎo)向作用</b></p><p>　　動定模合模時按導(dǎo)向機構(gòu)的引導(dǎo)，使動定模按正確方位閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具或因定位不準而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少6～8

55、mm。這對于移動式模具采用人工合模時特別重要。</p><p><b>　　2.定位作用</b></p><p>　　在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動定模合模構(gòu)成的尺寸的精度，例如定位不準引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。</p><p>　　3.承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力</p><p>　　當塑件形狀不對稱或通

56、過側(cè)澆口注入塑件時都會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會使動定模在分型面處產(chǎn)生錯動，當側(cè)壓力很大時，還不能單靠導(dǎo)柱來承擔，需要設(shè)錐面或斜面進行定位，例如采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。</p><p>　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上的安裝使用如模架圖。</p><p>　　1.對導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點要求：</p><p>　　（1）直徑和長度 導(dǎo)柱的直徑在12～63mm之

57、間時，按經(jīng)驗其直徑d和模板寬度B之比為d/B≈0.06～0.1，圓整后選標準值。導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過最大實體尺寸，而軸的局部實際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。導(dǎo)柱長度應(yīng)該比凸模端面的高度高出6～8mm</p><p>　?。?）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其

58、能順利進入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開設(shè)油槽，以儲存潤滑油脂。</p><p>　?。?）公差配合 安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動配合（間隙配合）H7/f7。</p><p>　?。?）粗糙度 固定段表面用Ra0.8μm,導(dǎo)向段表面采用Ra0.4μm。</p><p>　?。?）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易

59、折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號鋼），碳（0.5～0.8mm深），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）。</p><p>　　2.對導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下幾點要求。</p><p>　　導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡便，但模板上未淬火的導(dǎo)向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提

60、高壽命，又可在磨損后方便更換。</p><p>　?。?）形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。</p><p>　　（2）公差配合與表面粗糙度 導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間采用動配合H7/f7。 外表面與模板孔為較緊的過度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計長3mm的引導(dǎo)部分，按松動配合H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用Ra0.8μm或Ra1.6μm。</p

61、><p>　?。?）材料 導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當用碳鋼時也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采用45號鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。</p><p>　　本注塑模選帶軸肩的導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采用過渡配合的固定方式。</p><p>　　5.3.1側(cè)向抽芯系統(tǒng)設(shè)計</p>&

62、lt;p>　　側(cè)向抽芯機構(gòu)是由斜導(dǎo)柱等構(gòu)成。側(cè)向抽芯的實現(xiàn)是在開模時定模底座帶動斜導(dǎo)柱運動，而斜導(dǎo)柱又帶動定模板運動分開，從而實現(xiàn)側(cè)抽芯。</p><p>　　本產(chǎn)品就是運用了側(cè)抽芯的技術(shù)。</p><p>　　5.3.2側(cè)向分型抽芯距的確定</p><p>　　一般情況下，側(cè)向抽芯距通常比塑件上的側(cè)孔、側(cè)凹的深度或側(cè)凹凸臺的高度大2～3mm。塑件上側(cè)凹深38

63、mm，。定抽芯距最少為（38＋2）mm即40mm。</p><p>　　5.3.3側(cè)向分型抽芯力的計算</p><p>　　其中，F(xiàn)c—抽芯力（N）</p><p>　　c—側(cè)型芯成形部分的截面平均周長。</p><p>　　h—側(cè)型芯成形部分的高度。</p><p>　　p—塑件對側(cè)抽芯的收縮力（包緊力），模內(nèi)冷卻的

64、塑件，</p><p>　　p＝（0.8～1.2）X 107 Pa。取p＝1.0 X 107 Pa。</p><p>　　μ—塑件在熱關(guān)態(tài)時對鋼的摩擦系數(shù)，一般＝0.15～0.2，</p><p><b>　　?。?.18。</b></p><p>　　α—側(cè)抽芯的脫模斜度或傾余角，取20°。</p>

65、;<p><b>　　代入上式得: </b></p><p><b>　　5.4推出脫模機構(gòu)</b></p><p>　　1.推出脫模機構(gòu)的選用原則</p><p>　　設(shè)計推出脫模機構(gòu)，必須根據(jù)制品的形狀，復(fù)雜程度和注塑機推出機構(gòu)形式選取。采用何種不同類型的推出脫模機構(gòu)，其選用原則如下：</p>

66、<p>　?。?）使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。</p><p>　?。?）制品在推出時不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方，如肋部、凸緣、殼體壁等處。</p><p>　　(3)盡量不損傷制品的外觀。</p><p>　　(4)推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠，運動靈活，制造方便，配換容易。</p><

67、;p><b>　　2.推桿的形式</b></p><p>　　推桿是注塑模中使用最多的一種推出零件。推桿的形式很多，最常用的是圓形截面推桿。對于此塑料制品，是采用14根圓形截面的推桿。</p><p><b>　　(1)推桿材料</b></p><p>　　推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火

68、處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6μm以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長使用壽命。在存放推桿時，為防止有害氣體及介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)涂上二硫化鉬。</p><p><b>　　(2)推桿的導(dǎo)向</b></p><p>　　對于含有數(shù)量較多并且頂出較細小的頂管頂出機構(gòu)，以及大面積的推板頂出機構(gòu)來講，防止頂出機構(gòu)的歪斜和扭曲是非常重要的，不然會造成細小

69、頂管的變形甚至折斷，推板與型芯間的磨損擦傷，為了避免以上現(xiàn)象的發(fā)生，要求在脫模機構(gòu)導(dǎo)向的同時還起到支撐中間墊板的作用，防止中間墊板的彎曲。由于本模具中的頂出桿比較多，必須設(shè)計導(dǎo)向系統(tǒng)，即有導(dǎo)柱和導(dǎo)套。</p><p><b>　　(3)推桿的復(fù)位</b></p><p>　　使用推桿作為推出零件的脫模機構(gòu)，在完成一次脫模動作，開始下一次注射工作循環(huán)時，與制品接觸的推桿

70、必須回復(fù)到初始位置。因此，必須設(shè)有復(fù)位裝置。本模具設(shè)置復(fù)位桿,復(fù)位桿用45鋼，HRC45～50</p><p>　　5.4.1脫模斜度的選擇</p><p>　　由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。目前并沒有精確的計算公式，只能靠

71、前人總結(jié)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取0.5度，最小為15分到20分。下表為常用的脫模斜度如表2-2：</p><p>　　表2-2 幾種塑料的常用脫模斜度</p><p>　　由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件的外壁有2°的斜度。此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度范圍內(nèi)，本身就有利于制品脫模，且此塑料制品的材料為PP，此產(chǎn)品能夠脫模，故

72、無需另行設(shè)計。</p><p><b>　　5.5排氣系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　當塑件熔體充填型腔時，必須排出型腔以、澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化。考慮該塑件尺寸，屬于中小型簡單型腔模具，故可以利用推出機構(gòu)與模板之間的配合間隙進行

73、排氣，間隙值為0.03mm。</p><p>　　第六章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計與計算</p><p>　　6.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響</p><p>　　溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響主要有以下幾個方面:</p><p><b>　　a．尺寸精度</b></p><p>　　利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保持模具

74、溫度的恒定或采取較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動，提高塑件精度。</p><p><b>　　b．形狀精度</b></p><p>　　模具型芯與型腔各部分溫差過大，會使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，影響塑件的美觀和使用。特別對于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，必須采用合適的冷卻回路，使模具型腔各個部位的溫度基本上均勻。</

75、p><p><b>　　c．表面粗糙度</b></p><p>　　模溫過低會使塑件輪廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件的表面粗糙度降低。</p><p><b>　　d．塑件的力學(xué)性能</b></p><p>　　6.2溫度調(diào)節(jié)對生產(chǎn)力的影響</p><

76、;p>　　溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)對生產(chǎn)力的影響主要由冷卻時間來體現(xiàn)。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為200℃左右，塑件從型腔中取出的溫度在60℃以下。熔體在成型時釋放的熱量中約有5%以輻射、對流的形式散發(fā)到大氣中，其余95%需冷卻水帶走，否則由于塑料熔體的反復(fù)注入將使模溫升高。為了保持模溫的恒定，在每一循環(huán)中，必須由冷卻系統(tǒng)把塑料熔體的熱量帶走。因此模具的冷卻時間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。一般的模具冷卻時間占整個注射循環(huán)周期的2/3，

77、因此縮短成型周期中的冷卻時間是提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。當所需傳遞的熱量不變時，可通過提高傳遞系數(shù)，提高模具與冷卻介質(zhì)溫度差及增大冷卻介質(zhì)的傳熱面積A等三種方法來縮短冷卻時間，提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　第七章 注塑機的選用</p><p>　　注塑機的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注塑機的型號，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑機的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機的規(guī)格參數(shù)范圍之內(nèi)；二是

78、調(diào)整注塑機的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。 </p><p>　　根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝等進行選擇。</p><p>　　本制品采用臥式注塑機低壓注射。選用G54-S200/400螺桿式注塑機。</p><p><b>　　其技術(shù)規(guī)格為：</b></p><p>　　1.螺桿直徑

79、 55mm</p><p>　　2.注射容量（理論） 400 cm3</p><p>　　3.注射重量（PS） 482g</p><p>　　4.注射壓力 109MPa</p><

80、;p>　　5.注射速率 2000g/s</p><p>　　6.塑化能力（PS） 31g/s</p><p>　　7.注射行程 160mm</p><p>　　8.螺桿轉(zhuǎn)速

81、16/28/48r/min</p><p>　　9.料筒加熱功率 10KW</p><p>　　10.鎖模力 2540KN </p><p>　　11．拉桿內(nèi)間距（水平X垂直） 290X368mm</p><p>　　12．允許最大模

82、具厚度 406mm</p><p>　　13．允許最小模具厚度 165mm</p><p>　　14．移模行程 666mm</p><p>　　15．模板最大開距 260mm</p><p>　　16

83、．油泵電機功率 18.5KW</p><p>　　17．油箱容積 456L</p><p>　　18．機器尺寸（長X寬X高） 4.7X1.44X1.8m</p><p>　　19．最小模具尺寸（長X寬） 532X634mm</p>

84、<p>　　23．定位圈直徑 φ125mm</p><p>　　24．噴嘴前端孔徑 φ4mm</p><p>　　25．噴嘴前端球面半徑 R18</p><p>　　26．螺桿與機箱徑向間隙 <=0.03mm

85、</p><p>　　27．冷卻系統(tǒng)效率：連續(xù)運轉(zhuǎn)一小時，油溫不超過56℃</p><p>　　第八章 開模行程的校核</p><p>　　模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。注塑機最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時塑件無法從動、定模之間取出。因此模具設(shè)計時必須進行注塑機開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應(yīng)。對于帶

86、有不同形式的鎖模機構(gòu)的注塑機，其最大開模行程有的與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。</p><p>　　選擇液壓－機械式鎖模機構(gòu)的注塑機，其最大開模行程是由肘桿機構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當模具厚度變化時可由其調(diào)模裝置。用校核時只需使注塑機最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。</p><p>　　模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核：</p&g

87、t;<p>　　式中，—注塑機最大開模行程（666mm）。</p><p>　　S—模具所需開模距離（330mm）。</p><p>　　H1—塑件脫模距離（120mm）。</p><p>　　H2—包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（200mm）。</p><p>　　代入上式可得:左邊=666≥右邊=120+200+10=330

88、mm.</p><p>　　通過上式可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，達到設(shè)計要求。頂出裝置的校核</p><p>　　各種型號注塑機開合模系統(tǒng)中采用的頂出裝置和最大頂出距離不盡相同，設(shè)計的模具必須與其相適應(yīng)。</p><p>　　采用注塑機G54-S200/400，為中心兩側(cè)雙頂桿液壓頂出。模具設(shè)計成推桿頂出，符合要求。</p><p><

89、b>　　8.1注射量的校核</b></p><p>　　在設(shè)計模具時，為確保塑件質(zhì)量，應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需注射量在注塑機實際的最大注射量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注塑機的最大注射量是其額定注射量的80％，換句話來說，一個注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的總量必須在注塑機額定注射量的80％以內(nèi)。注塑機額定注射量有兩種表示方法，一是用容量（cm3），一是用質(zhì)量（g）表示。國產(chǎn)的標準注塑機的注射量均以容量（c

90、m3）表示。設(shè)計采用國產(chǎn)注塑機，以容量校核。</p><p>　　在一個注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和，即</p><p>　　式中，V—一個成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積（cm3）。</p><p><b>　　n—型腔數(shù)目。</b></p><p>　　—單個塑件的容量

91、（cm3）， （157cm3）。</p><p>　　—澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量（18cm3）。</p><p><b>　　故應(yīng)使</b></p><p>　　式中，—注塑機額定注射量（）。</p><p>　　左邊=157+18=175 400</p><p>　　根據(jù)以上公式計算，注

92、塑機的注射量在注塑機的最大范圍內(nèi)達到合格。</p><p><b>　　8.2鎖模力的校核</b></p><p>　　注射成形時，高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，此脹模力等于塑件和澆道系統(tǒng)在分型面上投影面積與型腔壓力之積。為防止模具分型面被脹模力頂開，必須對模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。因此模具設(shè)計時應(yīng)使注塑機的額定鎖

93、模力大于脹模力。則：</p><p>　　式中，F(xiàn)—注塑機額定鎖模力（2540KN）。</p><p>　　、—分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（8000mm2）。</p><p>　　—塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力(查模具設(shè)計手冊)（20~40MPa）。</p><p>　　左邊=2540右邊==160KN</p>

94、<p>　　通過上面公式計算得出-鎖模力符合要求。</p><p><b>　　第九章 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一個多月的辛苦與汗水,我的畢業(yè)設(shè)計終于圓滿結(jié)束,在這一個月里,我?guī)缀趺繒r每刻都在想著設(shè)計的事情,查找關(guān)于模具的有一些書籍與資料，在做完這份設(shè)計時，也算是對這四年大學(xué)生涯的告別。</p><p>　　在做這個課題

95、的時候，讓我學(xué)到了Pro/E，AUTOCAD，UG, Microsoft Word,等等一些應(yīng)用軟件和程序，對于水杯的材料聚乙烯（PP）也有了更高一層的了解，它是一種熱塑性塑料，有很好的耐熱性，這是做水杯的首要條件，還有它的無毒，無味，這樣才是對消費者的一種負責(zé)，畢竟水杯的功用是喝水的，所以它的材料一定要安全。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計讓我學(xué)會了自己一人去獨自查資料，看書籍，計算的能力，也鍛煉我的設(shè)計方面

96、的思考能力，以及對我的專業(yè)知識的一種考驗，對于這次的設(shè)計，我很感謝！</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　從去年10月份實習(xí)以來，時至今日，論文已基本完成。本論文在選題和研究的過程中，得到XXX老師的悉心指導(dǎo)和不懈的支持。他多次指導(dǎo)，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。陳顯冰老師一絲不茍的作風(fēng)。</p>&

97、lt;p>　　此外，感謝xx等老師在大學(xué)期間對我的教育和培養(yǎng)，他們細心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與研究，在此，感謝老師一直給我解惑，直至論文的順利完成。</p><p>　　時光匆匆，大學(xué)生活馬上就要結(jié)束了。從開始確定選題一直到論文的順利完成，都離不開老師、朋友、同學(xué)給我的熱心幫助在這里請接受我最誠摯的謝意。</p><p><b>　　參考文獻</b></p>

98、<p>　　【1】李秦蕊 塑料模具設(shè)計 西安 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1995</p><p>　　【2】屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計 北京機械工業(yè)出版社 2005</p><p>　　【3】王文廣 注射模具設(shè)計技巧與實例 北京 清華大學(xué)出版社 2004</p><p>　　【4】高為國 模具材料 北京 機械工業(yè)大學(xué)出版社 2005</p&g

99、t;<p>　　【5】申開智 塑料模具設(shè)計與制造 北京 化學(xué)工業(yè)大學(xué)出版社 2006</p><p>　　【6】唐志玉 塑料設(shè)計師指南 北京 國防工業(yè)大學(xué)出版社 1999</p><p>　　【7】錢泉森 塑料成型工藝與模具設(shè)計 山東 山東科學(xué)技術(shù)出版社 2004</p><p>　　【8】王樹勛 鄧慶厚 典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖