肥皂盒課程設(shè)計(jì)--肥皂盒底蓋塑料模具設(shè)計(jì)

1、<p>　　塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　題 目： 肥皂盒底蓋塑料模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　本說(shuō)明書為塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書，是根據(jù)塑料模具手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)

2、工藝編寫的。本說(shuō)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(shuō)明書、參考文獻(xiàn)等。</p><p>　　編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)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>　　本說(shuō)明書在編寫過(guò)程中，得到江五貴老師和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)表謝意。</p><p>　　由于本人設(shè)

3、計(jì)水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書</b></p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　塑料肥皂盒 材料：PVC</p><p>　　二、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集有關(guān)資料：</p><p

4、>　　1、了解設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟，制定設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃</p><p>　　2、將UG零件圖轉(zhuǎn)化為CAD平面圖，并標(biāo)好尺寸</p><p>　　3、查閱、收集有關(guān)的設(shè)計(jì)參考資料</p><p>　　4、了解所設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能，在整個(gè)產(chǎn)品中裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量</p><p>　　5、塑膠廠車間的設(shè)備資料<

5、;/p><p>　　6、模具制造技能和設(shè)備條件及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況</p><p><b>　　三、工藝性分析</b></p><p>　　分析塑膠件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面，在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，只要分析塑膠件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等因素，是否符合模塑工藝要求；在經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)塑膠件的生產(chǎn)批

6、量分析產(chǎn)品成本，闡明采用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1、塑膠件的形狀和尺寸：</p><p>　　塑膠件的形狀和尺寸不同，對(duì)模塑工藝要求也不同。</p><p>　　2、塑膠件的尺寸精度和外觀要求：</p><p>　　塑膠件的尺寸精度和外觀要求與模塑工藝方法、模具結(jié)構(gòu)型式及制造精度等有關(guān)。</p><

7、p><b>　　3、生產(chǎn)批量</b></p><p>　　生產(chǎn)批量的大小，直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式，一般大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)率；小批量生產(chǎn)時(shí)，可采用單型腔模具等進(jìn)行生產(chǎn)來(lái)降低模具的制造費(fèi)用。</p><p><b>　　4、其它方面</b></p><p>　　在對(duì)塑膠件進(jìn)行工藝分析時(shí)，除了考慮上訴因

8、素外，還應(yīng)分析塑膠件的厚度、塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見(jiàn)的制品缺陷問(wèn)題對(duì)模塑工藝的影響。</p><p>　　確定成型方案及模具型式：</p><p>　　根據(jù)對(duì)塑膠零件的形狀、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。</p><p><b>　　工藝計(jì)算和設(shè)計(jì)&

9、lt;/b></p><p>　　1、注射量計(jì)算：涉及到選擇注射機(jī)的規(guī)格型號(hào)，一般應(yīng)先進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于形狀復(fù)雜不規(guī)則的制品，可以利用UG的“分析/質(zhì)量屬性”來(lái)計(jì)算質(zhì)量?；蛘卟捎霉浪愎烙?jì)塑料的用量，及保證足夠的塑料用量為原則。</p><p>　　2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：這是設(shè)計(jì)注射模的第一步，只有完成注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后才能估算型腔壓力、注射時(shí)間、校核鎖模力，從而進(jìn)一步校核所選擇的注射機(jī)是否符

10、合要求。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計(jì)算、澆注系統(tǒng)壓力降計(jì)算和型腔壓力校核。</p><p>　　3、成型零件工作尺寸計(jì)算：主要有凹模和型芯徑向尺寸高度尺寸，其最大值直接關(guān)系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計(jì)算方便，凡孔類尺寸均及其最小尺寸作為公稱尺寸，凡軸類尺寸均及最大尺寸作為公稱尺寸；進(jìn)行工作尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮塑料的收縮率和模具壽命等因素。</p>

11、<p>　　4、模具冷卻與加熱系統(tǒng)計(jì)算：冷卻系統(tǒng)計(jì)算包括冷卻時(shí)間和冷卻參數(shù)計(jì)算。冷卻參數(shù)包括冷卻面積、冷卻水空長(zhǎng)度和孔數(shù)的計(jì)算及冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫差的校核。模具加熱工藝計(jì)算主要是加熱功率計(jì)算。</p><p>　　5、注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核：模具初步設(shè)計(jì)完成后，還需校核所選擇的注射機(jī)注射壓力和鎖模力能否滿足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安裝，行程是否滿足模塑成型及

12、取件要求。</p><p><b>　　進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1、確定凹模尺寸：先計(jì)算凹模厚度，再根據(jù)厚度確定凹模周界尺寸，在確定凹模周界尺寸時(shí)要注意：第一，澆注系統(tǒng)的布置，特別是對(duì)于一模多腔的塑料模應(yīng)仔細(xì)考慮模腔位置和澆道布置；第二，要考慮凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心與模板的幾何中心應(yīng)重合；第四，凹模外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。&

13、lt;/p><p>　　2、選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù)；在確定模架結(jié)構(gòu)形式和定模、動(dòng)模板的尺寸后，可根據(jù)定模、動(dòng)模板的尺寸，從《塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中確定模架規(guī)格。待模架規(guī)格確定后即可確定主要塑模零件的規(guī)格參數(shù)。再查閱有關(guān)零件圖表，就可以畫裝配圖了。</p><p><b>　　七、畫裝配圖</b></

14、p><p>　　一般先畫上主視圖，再畫側(cè)視圖和其他視圖。由于注射機(jī)大多為臥式的，故注射模也常按安裝位置畫成臥式，畫主視圖最好從分型面開(kāi)始向左右兩個(gè)方向畫比較方便。</p><p>　　1、主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖</p><p>　　2、側(cè)視圖：一般情況下繪制定模部分視圖</p><p>　　3、俯視圖、局部剖視圖等</p>

15、<p>　　4、列出零件明細(xì)表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡標(biāo)準(zhǔn)件須注明規(guī)格</p><p>　　5、技術(shù)要求及說(shuō)明，包括所選注射機(jī)設(shè)備型號(hào)，所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)，模具閉合高度，模具間隙及其它要求。</p><p>　　八、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖</p><p>　　零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差與配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求</p&

16、gt;<p><b>　　九、編寫技術(shù)文件</b></p><p>　　1、編寫注射成型工藝卡片：根據(jù)塑料的成型特點(diǎn)，查閱有關(guān)資料，確定合理的注射成型工藝參數(shù)，并作成工藝卡片。</p><p>　　2、編寫加工工藝過(guò)程卡片：選取兩個(gè)重要模具成型零件，確定加工工藝路線，并作成加工工藝過(guò)程卡片</p><p><b>　　3

17、、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明 </p><p>　　第 二 部分 塑件分析

18、 </p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 </p><p>　　第 四 部分 型腔的數(shù)目決定及排布 </p><p>　　第 五 部分 分型面的選擇 </

19、p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)形式 </p><p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)置 </p&

20、gt;<p>　　第 九 部分 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置 </p><p>　　第十一部分 模具的動(dòng)作過(guò)程 </p><p>　　第十二部分

21、 設(shè)計(jì)小結(jié) </p><p>　　第十三部分 參考資料 </p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說(shuō)明</p><p>　　肥皂盒是日常用品，幾乎家家戶戶都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各樣，豐富多彩，有很特別的設(shè)計(jì)以贏得消費(fèi)者

22、的喜愛(ài)。此次設(shè)計(jì)的是肥皂盒底座，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但考慮的是其實(shí)用性。為了防止香皂遇水軟化，將底座設(shè)計(jì)成了中間凸起的曲面，并在底座水平放置面處開(kāi)了漏水孔。為了防止使用香皂后手滑，特別將肥皂盒側(cè)面設(shè)計(jì)成了內(nèi)凹的曲面。此次產(chǎn)品是在UG 6.0的輔助下完成的。</p><p><b>　　產(chǎn)品圖如下：</b></p><p><b>　　圖一 零件實(shí)體圖</b

23、></p><p>　　第 二 部分 塑件的分析</p><p>　　PVC塑料 化學(xué)名稱：聚氯乙烯比重:1.38克/立方厘米 成型收縮率:0.6-1.5% </p><p>　　產(chǎn)品需要預(yù)熱到70~90度，預(yù)熱時(shí)間為4~6小時(shí)成型溫度：230~330℃ 成型時(shí)間為40~130秒 成型特性： 1.無(wú)定形料,吸濕性小,但為了提高流動(dòng)性，防止

24、發(fā)生氣泡則宜先干燥。 2、流動(dòng)性差，極易分解，特別在高溫下與鋼、銅金屬接觸更易分解，分解溫度為200°C.分解時(shí)有腐蝕及刺激性氣體</p><p>　　3、成型溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫</p><p>　　4、用螺桿式注射機(jī)及直通噴嘴，孔徑易大，以防死角滯料，滯料必須及時(shí)處理清除</p><p>　　5、模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大，不得有

25、死角滯料，模具應(yīng)冷卻，其表面應(yīng)鍍鉻</p><p>　　第 三 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠

26、家提供的有關(guān)“注射機(jī)使用說(shuō)明書”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范，。因?yàn)榧词雇灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p><b>　　1、注射機(jī)的選用</b></p><p>　　選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。<

27、;/p><p>　　以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)；為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于某注射機(jī)的公稱注射量，即：</p><p>　　式子中，—實(shí)際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積（）。 </p><p>　　由UG分析/體測(cè)量，可得塑料盒的體積為19.60cm3，考慮到設(shè)計(jì)為2腔，加上澆注系統(tǒng)的冷凝料，查閱塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)的國(guó)產(chǎn)注

28、射機(jī)技術(shù)規(guī)范及特性，可以選擇XS—ZY—60.其最大理論注射容量為60cm3，注射壓力為122MPa，鎖模力為500KN，最大注射面積為130cm2.模具高度在200~300mm，最大開(kāi)模行程180mm。噴嘴圓弧半徑為12mm，噴嘴孔直徑為4mm。</p><p><b>　　2、注射壓力的校核</b></p><p>　　該項(xiàng)工作是校核所選注射機(jī)的公稱壓力P能否滿足

29、塑件所成型時(shí)需要的注射壓力P0，其值一般為70～150MPa，通常要求P> P0。我們這里選70MPa。</p><p><b>　　3、鎖模力的校核</b></p><p>　　鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：</p>

30、<p>　　F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　　F鎖—注射機(jī)的額定鎖模力（N）； </p><p>　　P分—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我們這里選P型=30MPa。</p><p>　　A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）<

31、/p><p>　　由UG分析/面測(cè)量，可得投影面積為70cm2，澆注系統(tǒng)的投影面積不超過(guò)10cm2</p><p>　　∴ F鎖 F脹 = A 分 × P型</p><p>　　= 80×200×30=4.8×105（N）</p><p>　　而鎖模力為500KN，大于480KN，符合要求。<

32、;/p><p>　　4、開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核</p><p>　　開(kāi)模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開(kāi)合距離，用H表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程S。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開(kāi)模行程可按以下兩種情況進(jìn)行校核：一種是開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)；二種是開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)。我們這里選用的是開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)，且是單分型面注射模具。</p><p>　　

33、1、當(dāng)開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)</p><p>　　這種情況主要是指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓-機(jī)械聯(lián)合作用的注射機(jī)，其模板行程是由連桿機(jī)構(gòu)的做大沖程決定的，而與模厚度是無(wú)關(guān)的。此情況又兩種類型：</p><p>　?、?對(duì)單分型面注射模，所需開(kāi)模行程H為：</p><p>　　S H = H1 + H2 + （5～10） mm</p><p>　　

34、式中，H1—塑件推出距離（也可以作為凸模高度） （mm）；</p><p>　　H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （mm）；</p><p>　　S —注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （mm）；</p><p>　　H —所需要開(kāi)模行程 （mm）。</p><p>　　而我們這里通過(guò)資料可得出（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖六）： </p><p&g

35、t;　　H = 15 + 95 + 8 = 118（mm）。</p><p>　?、?對(duì)雙分型面注射模，所需開(kāi)模行程為：</p><p>　　S機(jī) H = H1 + H2 + a +（5～10） mm</p><p>　　式中，a—中間板與定模的分開(kāi)距離 （mm）。</p><p><b>　　2、推出機(jī)構(gòu)的校核</b&

36、gt;</p><p>　　各種型號(hào)注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離各不同，設(shè)計(jì)模具時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)與注射機(jī)相適應(yīng)，具體可查資料。</p><p>　　第 四 部分　　　分型面的選擇</p><p>　　分型面是指分開(kāi)模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。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，我們?cè)?/p>

37、這里選用與合模方向傾斜。</p><p><b>　　1、分型面的形式：</b></p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，我們常見(jiàn)的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。</p><p>　　2、分型面的選擇原則：</p><p>

38、　　a）、便于塑件脫模：</p><p>　　Ⅰ、 在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi) </p><p>　　Ⅱ 、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 </p><p>　?、?、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位；</p><p>　　b）、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞</p><p>　　c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）<

39、;/p><p>　　d）、有利于排氣 </p><p>　　e）、盡量使模具加工方便</p><p>　　3、我們這里選擇曲線分型面 </p><p><b>　　圖二 分型面</b></p><p>　　第 五 部分 型腔數(shù)目的決定及排布</p><

40、p>　　1、型腔數(shù)目的確定：</p><p>　　為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力的匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件體精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目，常用的方法有四種：a）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性能確定型腔數(shù)目； b）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； c）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； d）、根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。我們這里選用a），其計(jì)算過(guò)程如下：</p><p>　　我們?cè)O(shè)

41、型腔數(shù)目為n，制品總件數(shù)為N，每一個(gè)型腔所需的模具費(fèi)用為C1，與型腔無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用為C０，每小時(shí)注射制品成型的加工費(fèi)用為y（元／h），成型周期為t（min），則：</p><p><b>　　模具費(fèi)用為（元），</b></p><p>　　注塑成型費(fèi)用為（元），</p><p>　　總成型加工費(fèi)用為，即</p><p>

42、　　為使總的成型加工費(fèi)用最少，即令＝０，則有 ： </p><p><b>　　所以n＝。</b></p><p>　　對(duì)于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過(guò)４個(gè)，塑料件的精度為6級(jí)左右，以及模具制造成本、制造難度和生產(chǎn)效率的綜合考慮，型腔數(shù)目初定為2腔，排布形式為矩形的平衡布局（詳細(xì)的布局參見(jiàn)

43、零件布局圖）。</p><p>　　圖三 型腔布局圖</p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、澆注系統(tǒng)的組成</b></p><p>　　圖四 澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其

44、作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。我們?cè)谶@里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖四所示： </p><p>　　2、澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　A、主流道設(shè)計(jì)：</b></p>

45、<p>　　主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為：</p><p>　　⑴ 主流道圓錐角α=2o～6o，對(duì)流動(dòng)性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm。</p><p>　　⑵主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。</p><p>　　

46、⑶在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。</p><p>　?、葘?duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m6過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。</p><p>　?、芍髁鞯酪r套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56H

47、RC。</p><p><b>　　B、冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配的冷料穴；二種是與拉料桿匹配的冷料穴；三種

48、是無(wú)拉料桿的冷料穴。我們這里選用與推出桿匹配的倒錐形冷料穴，其結(jié)構(gòu)如圖五： </p><p><b>　　圖五 冷料穴</b></p><p>　　1 — 定位圈 2 — 冷料穴 </p><p>　　3 — 推

49、 桿 4 — 動(dòng)模板</p><p><b>　　C、分流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　分流道就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)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計(jì)分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個(gè)點(diǎn)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。 </p><p>　　①分流道的截面形狀：通常分流道

50、的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率，我們這里就選用圓形分流道，如圖六。因?yàn)閳A形截面 </p><p>　　分流道的效率是分流道中效率最高的，固選它。</p><p>　　②分流道的尺寸：因?yàn)楦鞣N塑料的流動(dòng)性有差異， 圖六 圓形流道</p><p>　　所以可以根據(jù)塑料 的品種來(lái)粗略地估計(jì)

51、分流道的直徑，常用塑料的分流道直徑推薦值如下表一。 </p><p>　　但對(duì)于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑料，可用此經(jīng)驗(yàn)公式確定其流道直徑：</p><p>　　式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道長(zhǎng)度（mm）；D—分流道直徑（mm）。對(duì)于黏度較大的塑料，可按上式算得的 D值再乘

52、以1.2~1.25的系數(shù)。我們這里取m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即D`=1.2D=1.2×0.265×√63×=8（ mm）。所以S=Л×8*8/22×1.22=72.4（mm2） </p><p>　　③分流道的布置：分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式

53、的布置方法。</p><p>　?、芊至鞯琅c澆口的連接：分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)及充填。</p><p><b>　　D、澆口的設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。

54、 </p><p>　　澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根</p><p>　　據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。 一般澆口的截面積為分流道截面積的3%～9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為0.5～2mm，表面粗糙度Ra不低于0.4μm。</p><p>　　澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形

55、澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是點(diǎn)澆口。簡(jiǎn)圖如圖七</p><p><b>　　圖七 點(diǎn)澆口</b></p><p>　　澆口的截面一般只取分流道截面積的3％～9％，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm，現(xiàn)在可算出我們需要的澆口面積S=5％×s=3.9。 </p&

56、gt;<p>　　澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問(wèn)題，所以我們?cè)陂_(kāi)設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、贊部趹?yīng)開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。</p><p>　　②澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。</p><p>　?、蹪部诘奈恢眠x擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p><p>　　④澆口的位置應(yīng)選擇

57、在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。</p><p>　　⑤對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形。</p><p>　?、逎部趹?yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。</p><p>　?、卟灰谥破烦惺軓澢d荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。</p><p>　　第 七 部分 成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p&

58、gt;　　一、凹模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、組合式凹模、拼塊組合式凹模，我們的產(chǎn)品屬于小型制件，從各方面分析我們</p><p>　　可選用組合式凹?！w嵌入式凹模。</p><p>　　整體嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是將每個(gè)型腔單獨(dú)加工后壓入定模中。這種結(jié)構(gòu)的凹

59、模形狀、尺寸一致性好，更換方便。凹模的外形通常是用帶臺(tái)階的圓柱形，由臺(tái)階定位，以過(guò)渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板將其固定。其結(jié)構(gòu)如圖六所示：</p><p><b>　　二、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1、凸模的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可非為整體式和組合式兩種類型。我們根

60、據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模——整體裝配式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成，如下圖所示：</p><p><b>　　圖八 型芯圖</b></p><p>　　2、凹模的形狀 </p><p><b>　　圖九 型腔圖</b>

61、;</p><p>　　三、成型零件的工作尺寸計(jì)算</p><p>　　現(xiàn)設(shè)制品的名義尺寸LS是最大尺寸，其公差按規(guī)定為負(fù)值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”現(xiàn)由公式可得：</p><p>　　式中，“Δ”前的系數(shù)（此處為0.5）可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0.5～0.75之間，ABS的收縮率S為0.005.制品偏差大則取小值

62、，偏差小則取大值。Δ值由塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)《公差數(shù)值表》可查基本尺寸為120mm時(shí)，其Δ值為0.68，基本尺寸為70mm時(shí)，其Δ值為0.52,基本尺寸為15mm時(shí)Δ為0.24.（這里塑料件的精度取5級(jí)）</p><p>　　固可由以上公式算出其尺寸：</p><p><b>　　A、型腔尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　=[120（1+0.0

63、05）-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26+0.14 （mm） </p><p>　　= [70(1+0.005)-0.5*0.52]+0.2*0.52=70.14+0.10mm</p><p>　　=[15(1+0.005)-0.5*0.24]+0.2*0.24</p><p>　　=15.0+0.04 (mm) </p>

64、<p><b>　　B、型芯尺寸的計(jì)算</b></p><p>　　設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，經(jīng)過(guò)與上面凹模徑向尺寸相似推理，可得：</p><p>　　由于我們塑料件的厚度為2mm。因此相應(yīng)的尺寸上減去4mm或者2mm。Δ值的取值分別為?；境叽鐬?16mm的為0.68，66mm的為0.52，13mm的為0.2

65、4.</p><p>　　=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.2*0.68 </p><p>　　=116.92-0.14mm</p><p>　　=[66(1+0.005)+0.5*0.52]-0.2*0.52</p><p>　　=66.6-0.10mm</p><p>　　=[13(

66、1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24</p><p>　　=13.185-0.04mm</p><p>　　C、型腔壁厚和底板厚度計(jì)算</p><p>　　在注射成型過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)型腔材料本身的許用應(yīng)力時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。

67、與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對(duì)型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算，尤其是對(duì)大型塑件。但我們這里的塑件較小，故不需要對(duì)型腔壁厚和底板厚度進(jìn)行計(jì)算，大致得體即可。</p><p>　　第 八 部分 導(dǎo)柱導(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(kāi)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、定位以及承受一定的側(cè)向

68、壓力。</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，我們這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖十：</p><p>　　我們?cè)谠O(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)的同時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</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。</p><p>　?、?、導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯（凸模）端面

69、的高度高出6～8mm（圖十），以免型 圖十 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 </p><p>　　⑶、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)柱能順利地進(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)該倒角。</p>&

70、lt;p>　?、?、導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要而決定裝配方式。</p><p>　?、?、一般導(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H7/k6。</p><p>　?、?、一般應(yīng)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>　?、?、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可</p>

71、<p>　　參考準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 </p><p>　　第 九 部分 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、何為脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種出塑件的機(jī)構(gòu)稱

72、為脫模機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2、脫模機(jī)構(gòu)的分類及選用</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)的分類分多，我們采用的是混合分類中的一種：推桿一次脫模機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)是最簡(jiǎn)單、最為常用的一種，具有制造簡(jiǎn)單、更換方便、推出效果好等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中比較實(shí)用和直觀。所謂一次脫模就是指在脫模過(guò)程中，推桿就需要一次動(dòng)作，就能完成塑件脫模的機(jī)構(gòu)。它通常包括推桿脫模機(jī)構(gòu)、推管脫模機(jī)構(gòu)、脫模板脫模機(jī)構(gòu)、推塊脫模

73、機(jī)構(gòu)、多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　3、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)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>　?。?）保證塑件不變形、不損壞。</p><p>　?。?）保證塑件外觀良

74、好。</p><p>　?。?）盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。</p><p>　　4、推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀</p><p>　　因制品的幾何形狀及型腔結(jié)構(gòu)等的不同，所用推桿的截面形狀也不盡相同，常用推桿的截面形狀為圓形。推桿又可分為普通推桿與成型推桿兩種，我們這里選用普通推桿。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖十一。</p><

75、;p>　　5、推桿的固定方式（圖十二）</p><p>　　圖十一 推桿 圖十二 推桿固定</p><p>　　第 十 部分 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接

76、影響到塑料的充模、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)行有效的冷卻，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

77、塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)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，以</p><p><b>　　2、冷卻時(shí)間的確定</b></p><p>　　在注射過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開(kāi)模取出塑件時(shí)止的這一段時(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)，這段冷卻時(shí)間一般約占整

78、個(gè)注射生產(chǎn)周期的80%。因?yàn)槲覀兯枰乃芗容^薄，固用此公式：</p><p>　　式中，a — 塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；</p><p>　　現(xiàn)我們根據(jù)已知條件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為2mm：</p><p><b>　　∴ </b></p&

79、gt;<p><b>　　=4.5s</b></p><p>　　3、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　?、佟⒈M量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　?、凇⒗鋮s水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。</p><p>　　③、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。</p

80、><p>　?、?、澆口處加強(qiáng)冷卻。</p><p>　?、荨?yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。</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>　?、唷⒗鋮s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>　?、帷⒗鋮s水管進(jìn)

81、出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。</p><p>　　4、冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡(jiǎn)單流道式。</p><p>　　簡(jiǎn)單流道式即通過(guò)在模具上直接打孔，并通過(guò)以冷

82、卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。其結(jié)構(gòu)如圖十三：</p><p>　　圖 十三 冷卻系統(tǒng) </p><p><b>　　5、冷卻系統(tǒng)的計(jì)算</b></p><p>　　由塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)查閱可得，ABS的單位質(zhì)量成型時(shí)放出的熱量為300KJ~400KJ/Kg。放出熱量為60*1.

83、05/1000*350KJ=22.05KJ</p><p>　　其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。</p><p>　　第 十一 部分 模具動(dòng)作過(guò)程</p><p>　　隨著動(dòng)模部分的開(kāi)模，拉料桿5將塑件及冷凝料從型芯板10上拉出，頂桿7將塑料件和冷凝料從型腔板12中頂出。隨著動(dòng)模機(jī)構(gòu)后移，將塑料件完全頂出。合模時(shí)，在導(dǎo)柱23和導(dǎo)套1的作用下將完全合

84、模，進(jìn)入下一次澆注。</p><p>　　第 十二 部分 設(shè)計(jì)小結(jié)</p><p>　　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上最快的工業(yè)門類之一，對(duì)于我國(guó)而言，它在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用。我們大學(xué)生對(duì)于塑料工業(yè)的認(rèn)識(shí)還是很膚淺的，但是通過(guò)這次塑料模具課程設(shè)計(jì)，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，更進(jìn)一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計(jì)的步驟和方法，對(duì)塑料模有了一個(gè)更高的認(rèn)識(shí)。這

85、對(duì)我們?cè)诮窈蟮纳a(chǎn)實(shí)踐工作中無(wú)疑是個(gè)很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗(yàn)有了一定的積累。 </p><p>　　塑料制品成型及模具的設(shè)計(jì)還是個(gè)很專業(yè)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)，而它的主要內(nèi)容都是在今后的生產(chǎn)實(shí)踐中逐步積累和豐富起來(lái)的。因此，我們要學(xué)好這項(xiàng)技術(shù)光靠書本上的點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)還是不夠的，我們更多的還應(yīng)該將理論與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，這還需要我們到工廠里去實(shí)踐。我相信在未來(lái)的我一定能走到最前頭。</p>&l