大油壺蓋注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說(shuō) 明 書(shū)</p><p>　　題 目 大油壺蓋注塑模具設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 生 </p><p>　　系 別 機(jī) 電 工 程 系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)

2、 班 級(jí) 材料成型及控制工程1班 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文是關(guān)于大油壺蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，針對(duì)的主要是模具成型中的自動(dòng)脫螺紋方法。在正確分析塑件工藝特點(diǎn)和HDPE的性能的基礎(chǔ)上，采用了最簡(jiǎn)單的絕熱流道結(jié)構(gòu)——井坑試噴嘴模具。介紹了對(duì)螺紋型芯，凹模，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，選擇標(biāo)準(zhǔn)零件，設(shè)計(jì)非標(biāo)件的設(shè)計(jì)過(guò)程。涉及

3、模具結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、壽命計(jì)算及熔融塑料在模具中流動(dòng)預(yù)測(cè)等復(fù)雜的工程運(yùn)算問(wèn)題；運(yùn)用了（CAD）、輔助制造（CAM）、輔助工程（CAE）等不同的軟件分別對(duì)模具的設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析。大油壺蓋注射模具設(shè)計(jì)，采用一般精度，利用CAD、CAE、CAM來(lái)設(shè)計(jì)或分析注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，導(dǎo)向部件和脫模機(jī)構(gòu)等等。綜合運(yùn)用了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)課知識(shí)設(shè)計(jì)，其核心知識(shí)是塑料成型模具、材料成型技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、塑料成型工藝、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模具CAD

4、\CAM\CAE等。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 熔融塑料 ,絕熱流道, 螺紋型芯, 長(zhǎng)導(dǎo)程螺桿，脫模機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This is the lard on the handle of the plastic injection mold design, which is m

5、ainly aimed at the Molding of Automatic Screw methods. I choice the most simple structure must Abstracts -- pits trial nozzle mold on the basis of The correct analysis of the characteristics of plastic parts and the per

6、formance of HDPE. This article includes the design process of thread core, die, casting system, stripping institutions, the selection criteria parts, and the non-standard pieces . It also involve many </p><p&g

7、t;　　Key word: Fusing plastic heat insulation flow channel thread core, long lead screw, drawing of patterns organization.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要 ……………………………………………………………

8、………………………Ⅰ</p><p>　　英文摘要 ……………………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　第一章 概述 ……………………………………………………………………………… 1</p><p>　　1.1國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展的新動(dòng)態(tài) ………………………………………………… 1</p><p>　

9、　1.2我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………………………………………… 3</p><p>　　1.3我國(guó)模具設(shè)計(jì)技術(shù)今后發(fā)展方向 …………………………………………………… 5</p><p>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料查詢……………………………………………………………… 5</p><p>　　1.4.1分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)要求 …………………………

10、…………………………6</p><p>　　1.4.2了解塑件的加工性能和工藝性能 …………………………………………………6</p><p>　　1.4.3塑料的適用范圍……………………………………………………………………6</p><p>　　1.4.4塑件收縮及補(bǔ)縮問(wèn)題，盡量減少殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形……………………………6</p><p>

11、;　　1.4.5注塑工藝及模具條件………………………………………………………………7</p><p>　　1.4.6模具材料 …………………………………………………………………………7</p><p>　　1.4.7模具的熱量損耗，冷卻水用量，生產(chǎn)效率…………………………………………7</p><p>　　1.5畢業(yè)設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)述 ………………………………………………

12、……………………7</p><p>　　第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………9</p><p>　　2.1成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析………………………………………………………… 9</p><p>　　2.2 塑件三維CAD建模及CAE分析 ………………………………………………………10</p><p>

13、;　　2.2.1利用CAD建模，完成三維零件的設(shè)計(jì) ……………………………………………10</p><p>　　2.2.2 CAE分析及其結(jié)果 ……………………………………………………………10</p><p>　　2.3根據(jù)CAE分析結(jié)論進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………14</p><p>　　2.3.1.型腔數(shù)量的決定 ……………………

14、……………………………………………14</p><p>　　2.3.2型腔布置 ………………………………………………………………………14</p><p>　　2.3.3確定分型面 ……………………………………………………………………14</p><p>　　2.3.4 主流道和主流道襯套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………16</p>&

15、lt;p>　　第三章 選擇注射機(jī)及注射機(jī)工藝參數(shù)校核 ……………………………………… 19</p><p>　　3.1注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范……………………………………………………………………19</p><p>　　3.2最大注射量的校核……………………………………………………………………19</p><p>　　3.3注塑壓力的核核……………………………………

16、…………………………………20</p><p>　　3.4鎖模力的校核…………………………………………………………………………20</p><p>　　3.5 模具閉合高度校核……………………………………………………………………21</p><p>　　第四章 模具設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………22</p><p&

17、gt;　　4.⒈確定標(biāo)準(zhǔn)注塑模架……………………………………………………………………22</p><p>　　4.2模具成型零件設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………22</p><p>　　4.2.1凹模（陰模）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………………………………22</p><p>　　4.2.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) …………………………………

18、………………………………22</p><p>　　4.2.3確定模具零件厚度及外形尺寸………………………………………………………23</p><p>　　4.2.4排氣方式及排氣孔的設(shè)計(jì) ………………………………………………………23</p><p>　　4.3型腔成型尺寸計(jì)算 ……………………………………………………………………24</p><

19、p>　　4.3.1塑件精度影響誤差值的確定 ………………………………………………………24</p><p>　　4.3.2按平均收縮率計(jì)算成型尺寸 ………………………………………………………24</p><p>　　4.3.3型芯徑向尺寸計(jì)算 ………………………………………………………………25</p><p>　　4.3.4型腔深度尺寸計(jì)算 …………

20、……………………………………………………26</p><p>　　4.3.5型芯高度尺寸的計(jì)算 ……………………………………………………………27</p><p>　　4.4脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………28</p><p>　　4.5模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………30</p

21、><p>　　4.5.1注射模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 ………………………………………………………30</p><p>　　4.5.2模具熱平衡計(jì)算 …………………………………………………………………31</p><p>　　4.6模具主要連接、定位、導(dǎo)向件設(shè)計(jì) ………………………………………………………33</p><p>　　第五章 繪制模具

22、圖 ……………………………………………………………………35</p><p>　　第六章 結(jié)論 ……………………………………………………………………………37</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………39</p><p>　　致謝 ………………………………………………………………………………40</p>

23、;<p><b>　　第一章 概 述</b></p><p>　　1.1國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展的新動(dòng)態(tài) </p><p>　　 快速模具( Rapid Tooling以下簡(jiǎn)稱RT)制造技術(shù)是一種快捷、 方便、實(shí)用的模具制造技術(shù), 是傳統(tǒng)金屬模具所不能涵蓋的，亦無(wú)法取代的制模手段，它既是模具制造的一個(gè)重要分支, 又是對(duì)傳統(tǒng)金屬模具的有力補(bǔ)

24、充。 隨著社會(huì)需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)愈來(lái)愈激烈，更新的周期越來(lái)越短，因而要求設(shè)計(jì)者不但能根據(jù)市場(chǎng)的要求很快地設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品，而且能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)制造出產(chǎn)品，進(jìn)行必要的性能測(cè)試，征求用戶的意見(jiàn)并進(jìn)行修改，最后形成能投放市場(chǎng)的定型產(chǎn)品。 用傳統(tǒng)方法制作樣件時(shí), 需采用多種機(jī)械加工機(jī)床, 以及相應(yīng)的工卡量具，既費(fèi)時(shí)，成本又高， 根本不適應(yīng)日新月異的變化。正是基于這樣一個(gè)背景，快速原型，快速模具，快速樣件的快速制作工

25、藝相繼涌現(xiàn)。 快速原型制造技術(shù)(Rapid Prototyping以下簡(jiǎn)稱RP)是80年代末發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)高新技術(shù), 它是集CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制技術(shù)(CNC)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高分子材料合成技術(shù)于一體。 RP技術(shù)的原理就是: 將計(jì)算機(jī)內(nèi)的三維實(shí)體模型進(jìn)行分層切片得到各層截面的輪廓, 計(jì)算機(jī)據(jù)此信息控制激光器有</p><p>　　1.2我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀</p>

26、<p>　　80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(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英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、

27、6.5Kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)50～100萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。  </p><p>　　成型工藝方面

28、：多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單

29、位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%～80%相比，差距較大?！　?lt;/p><p>　　在制造技術(shù)方面：CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)D

30、eltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展?！?lt;/p><p&

31、gt;　　近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大影響，但總體使

32、用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有差距。</p><p>　　表1-1　國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表</p><p>　　據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它

33、模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時(shí)，由于近年來(lái)進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類(lèi)高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要

34、求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。</p><p>　　1.3我國(guó)模具設(shè)計(jì)技術(shù)今后發(fā)展方向</p>&

35、lt;p>　　1.提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 </p><p>　　2.在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條

36、件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 </p><p>　　3.推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制

37、件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，

38、繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要?！　?lt;/p><p>　　4.開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式?！?lt;/p><p>　　5.提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)

39、準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。</p><p>　　6.應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要?！?lt;/p><p>　　7.研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉

40、價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。</p><p>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)課題資料查詢</p><p>　　1.4.1分析塑件結(jié)構(gòu)及工藝技術(shù)要求</p><p>　　該塑件名為大油壺蓋，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，關(guān)鍵在于自動(dòng)卸螺紋，采用的材料：HDPE（高壓聚乙烯），其技術(shù)要求1.大批量生產(chǎn) ；2.自動(dòng)卸螺紋。在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)會(huì)比較復(fù)雜，而且要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。&

41、lt;/p><p>　　1.4.2了解塑件的加工性能和工藝性能。</p><p>　　HDPE(高密度聚乙烯) High density polyethylene [7]</p><p>　　⑴．密度：  0.941～0.965g/</p><p>　　⑵．熔料溫度 ：220～280℃</p><

42、;p>　?、牵贤埠銣?#160;：220℃</p><p>　?、龋＞邷囟?#160;：20～60℃</p><p>　　⑸．注射壓力 ：具有很好的流動(dòng)性能，避免采用過(guò)高的注射壓力80～140MPa（800～1400bar）；一些薄壁包裝容器除外可達(dá)到180MPa (1800bar)</p><p>　?、剩簤毫?#160;：收縮程度較高，需

43、要長(zhǎng)時(shí)間對(duì)制品進(jìn)行保壓，尺寸精度是關(guān)鍵因素，約為注射壓力的30％～60％</p><p>　?、耍硥海?～20MPa（50～200bar）；背壓太低的地方易造成制品重量和色散不均</p><p>　　⑻．注射速度 ：對(duì)薄壁包裝容器需要高注射速度，中等注射速度往往比較適用于其它類(lèi)的塑料制品</p><p>　　⑼．螺桿轉(zhuǎn)速 ：高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為

44、1.3m/s）是允許的，只要滿足冷卻時(shí)間結(jié)束前就完成塑化過(guò)程就可以；螺桿的扭矩要求為低</p><p>　?、危?jì)量行程 ：0.5～4D（最小值～最大值）；4D的計(jì)量行程為熔料提供足夠長(zhǎng)的駐留時(shí)間是很重要的殘料量    2～8mm，取決于計(jì)量行程和螺桿直徑</p><p>　?、希厥章?#160;：可達(dá)到100％回收</p><

45、p>　?、校湛s率 ：1.2～2.5％；容易扭曲；收縮程度高；24h后不會(huì)再收縮（成型后收縮）</p><p>　　1.4.3塑料的適用范圍</p><p>　　典型應(yīng)用范圍 電冰箱容器、存儲(chǔ)容器、家用廚具、密封蓋等。</p><p>　　1.4.4塑件收縮及補(bǔ)縮問(wèn)題，盡量減少殘余內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。</p><p>　?、?/p>

46、．HDPE是半結(jié)晶材料，成型收縮率較大，在1．5％～2.5％之間。</p><p>　　⑵．HDPE 容易發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^(guò)采用很低流動(dòng)特性的品種以減小成型塑件的內(nèi)部應(yīng)力，從而減輕開(kāi)裂現(xiàn)象。在溫度高于60℃的環(huán)境中，HDPE成型的塑件很容易在烴類(lèi)溶劑中溶解，但其抗溶解性比LDPE還要好一些。</p><p>　　1.4.5注塑工藝及模具條件</p><p&g

47、t;　　⑴．干燥：如果貯存恰當(dāng)則無(wú)須干燥。</p><p>　?、疲＞邷囟龋?0～95℃ 。6mm以下壁厚的塑件應(yīng)使用較高的模具溫度，6mm以上壁厚的塑件使用較低的模具溫度。塑件冷卻溫度應(yīng)當(dāng)均勻以減小收縮率的差異。為了取得合理的成型周期，冷卻回路直徑應(yīng)不小于8mm，并且距模具表面的距離應(yīng)在1．3J之內(nèi)(這里“J，’是冷卻回路的直徑)。</p><p>　　⑶．注射壓力：70～105MPa

48、 。</p><p>　?、龋⑸渌俣龋航ㄗh使用高速注射。</p><p>　?、桑鞯篮蜐部冢毫鞯乐睆綉?yīng)在4～7．5mm之間，流道長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短一些的澆口，澆口長(zhǎng)度不要超過(guò)0.75mm。這種樹(shù)脂特別適十采用熱流道。</p><p><b>　　1.4.6模具材料</b></p><p>　　模具多采用45鋼，各標(biāo)準(zhǔn)模架

49、和凹模也采用45鋼，部分零件采用T8A，T10A。45鋼屬于低碳碳素鋼，強(qiáng)度低，韌度、塑性和焊接性均好，主要用于型腔簡(jiǎn)單，生產(chǎn)批量較小的塑料模，采用反印法制造模具，然后經(jīng)滲碳淬火、回火處理，可或的外表高硬度又耐磨，心部韌性好的模具，其加工性能較好，脫碳敏銳性較小。該模具的其他各部分零件詳見(jiàn)后面章節(jié)內(nèi)容。</p><p>　　1.4.7模具的熱量損耗，冷卻水用量，生產(chǎn)效率</p><p>　

50、　模具的熱量損耗，冷卻水用量，生產(chǎn)效率見(jiàn)第四章第5節(jié)。</p><p>　　1.5畢業(yè)設(shè)計(jì)思想簡(jiǎn)述</p><p>　　本次模具設(shè)計(jì)盡量借用計(jì)算機(jī)來(lái)完成復(fù)雜的計(jì)算和建模分析，總結(jié)前人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合塑件的具體結(jié)構(gòu)和塑料材料的具體性能，盡量設(shè)計(jì)出高的，科學(xué)的，自動(dòng)化高的先進(jìn)的模具。在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，降低模具設(shè)計(jì)工作量，節(jié)約原材料，降低成本，在保證質(zhì)量的前提下盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)

51、。</p><p>　　大學(xué)四年的本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的

52、目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努

53、力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。</p><p>　　第二章 塑料制件的工藝性分析及工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　尺寸精度分析：塑料制件圖樣上未注公差尺寸的允許偏差，采用塑料制件尺寸公差(SJl372－78) 7級(jí)精度。用于孔時(shí)，取“

54、公差數(shù)值表”中數(shù)值冠以（+）號(hào)，用于軸時(shí)，取“公差數(shù)值表”中數(shù)值冠以（-）號(hào)。用于長(zhǎng)度尺寸時(shí)，取“公差數(shù)值表”中數(shù)值之1/2冠以（±）號(hào)[7]。</p><p>　　根據(jù)塑件材料加工精度分析，選用較低精度制造，經(jīng)查選用IT7級(jí)制造，塑件其他尺寸均按該精度等級(jí)制造。 </p><p>　　表2-1 (SJl372－78) 7級(jí)精度 公差數(shù)值簡(jiǎn)表</p><

55、p>　　粗糙度：由塑料制件的粗糙度確定模具的粗糙度，模具的粗糙度比塑料制件的粗糙度小一級(jí)。按制件的使用要求和工藝條件可選用模具的粗糙度為0.4，</p><p>　　斜度設(shè)計(jì)：便于拔模和留模。基于本設(shè)計(jì)，由于是螺紋型芯所以開(kāi)模時(shí)塑件留在型芯上。</p><p>　　壁厚：壁厚應(yīng)均勻，薄壁處是否有強(qiáng)度。本塑件壁厚均勻且符合材料最小壁厚要求，也同時(shí)能滿足使用要求。</p>

56、<p>　　圓角設(shè)計(jì)、螺紋設(shè)計(jì)：該塑件最小圓角R=2mm 滿足加工要求；螺紋M80×1.5也能滿足工藝要求。</p><p>　　塑件質(zhì)量的初步估算：根據(jù)CAE建模分析可得制件的體積和質(zhì)量如圖2-1-1</p><p><b>　　V=22.39</b></p><p>　　密度取：0.96 g/ </p>

57、<p>　　質(zhì)量：M=21.50g </p><p>　　2.2 塑件三維CAD建模及CAE分析</p><p>　　2.2.1利用CAD建模，完成三維零件的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2-2-2 制件三維模型圖</p><p>　　2.2.2 CAE分析及其結(jié)果</p><p>　　2.2.2.1最佳澆口

58、位置分布分析</p><p>　　從分析結(jié)果圖2-2-3中可以看到由紅到藍(lán)不同的顏色，紅色的位置是澆口分布最差的位置，而藍(lán)色的地方卻是最佳的澆口位置分布。我們?cè)谶x折澆口的時(shí)候可以根據(jù)此圖和實(shí)際情況（比如：分型面的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)等）來(lái)確定。在選擇好最佳澆口位置后，便可以開(kāi)始對(duì)塑件進(jìn)行模流分析，包括注射時(shí)間分布、注射質(zhì)量分布、注射壓力分布、注射壓力損失分布、注射溫度分布、注射熔接痕分布、注射氣泡分布等。根據(jù)模流的分析

59、情況可以對(duì)塑件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行可行的修改和優(yōu)化，達(dá)到最佳的效果。</p><p>　　根據(jù)最佳交口位置分析，現(xiàn)在提出兩種方案：A：中心點(diǎn)澆口 B：邊緣點(diǎn)澆口。</p><p>　　2.2.2.2注射時(shí)間分布分析</p><p>　　在選擇好最佳澆口位置后，便可以開(kāi)始對(duì)塑件進(jìn)行模流分析了。首先看看注射時(shí)間的分布情況。如圖2-2-4紅色的地方注射時(shí)間最短

60、，而藍(lán)色的地方是注射時(shí)間最長(zhǎng)的地方，可根據(jù)該圖計(jì)算注射的時(shí)間差，該時(shí)間為塑件的參考注射時(shí)間，并不是塑件的真實(shí)的注射時(shí)間，但我們可以參考該時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)模具。</p><p>　　從圖片上看來(lái)A方案的注塑時(shí)間比B方案短0.18秒，但是都滿足工藝條件。</p><p>　　2.2.2.3注射質(zhì)量分布分析</p><p>　　由質(zhì)量分布分析圖2-2-5中可以看到有兩種不同的顏

61、色，綠色和黃色。其中綠色代表質(zhì)量最佳的分布情況，而黃色則表示一般質(zhì)量的分布情況。紅色表示質(zhì)量最差的分布</p><p>　　情況，在圖中A B方案都看不見(jiàn)紅色和黃色，那么就表示該塑件注射質(zhì)量可行。</p><p>　　2.2.2.4注射壓力分布分析</p><p>　　由注射壓力分布圖2-2-6可以看到由藍(lán)到紅的不同顏色，表示不同的壓力分布情況。藍(lán)色表示壓力最小的分

62、布位置，橘紅色表示壓力最大的分布位置，藍(lán)色變到橘紅色的其他顏色則表示壓力的變化位置。我們可以看到離澆口近的位置壓力小，隨著距澆口距離的變化，壓力也逐步變大，這和我們預(yù)想是一致的。其壓力差為20.49MPa。</p><p>　　2.2.2.5注射壓力損失分布分析</p><p>　　由注射壓力損失分布分析圖2-2-7也可以看出A B 兩種方案壓力損失都在5 MP左右，完全符合工藝條件。都可

63、看到到由藍(lán)色到紅色的不同分布情況，把他和注射壓力分布圖比較可以看到此二圖是相對(duì)應(yīng)的，注射壓力小的地方則壓力損失大，注射壓力大的地方壓力損失小。其壓力損失為5.14MPa。</p><p>　　2.2.2.6注塑溫度分布分析</p><p>　　如圖2-2-8 A B兩種方案分溫度分布都在允許范圍之內(nèi)。其溫度差</p><p>　　A：ΔΤ=220–197=23℃，。

64、</p><p>　　B：ΔΤ=220–207=13℃，。</p><p>　　2.2.2.7注射熔接痕與氣泡分布分析</p><p>　　如圖2-2-9中可知：</p><p>　　A方案有較多的熔接痕和氣泡，大多數(shù)的熔接痕分布在側(cè)壁和螺紋處。在不影響塑件本身的強(qiáng)度和裝配的前提下，要在熔接痕位置處對(duì)塑件壁厚進(jìn)行適當(dāng)處理，同時(shí)通過(guò)適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)

65、整，盡量減少熔接痕的產(chǎn)生。那樣的話我們就需要設(shè)置專(zhuān)門(mén)的排氣系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)會(huì)復(fù)雜許多。</p><p>　　B方案的熔接痕與氣泡相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少了，那樣我們就可以完全采用分型面排氣就可以解決問(wèn)題，模具結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單了很多。</p><p>　　2.3根據(jù)CAE分析結(jié)論進(jìn)行模具工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1.型腔數(shù)量的決定（型腔數(shù)必需同時(shí)滿足：交貨期、注塑機(jī)最大

66、注塑質(zhì)量、注塑機(jī)的塑化能力、鎖模力和模板尺寸）</p><p>　　2.3.1.1由交貨期計(jì)算型腔數(shù)[7]</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 1.05——故障系數(shù)（以5％計(jì)）</p><p>　　N——一副模具定貨量（件） 20萬(wàn)件</p>&l

67、t;p>　　tc——成型周期（s） 20秒 （注射保壓5s 冷卻10s開(kāi)模5s） </p><p>　　to——從定貨到交貨時(shí)間（月） 7月</p><p>　　tm——模具制造時(shí)間（月） 1月</p><p>　　th——所在廠的每月工作時(shí)間計(jì)／月） 300小時(shí)/月</p>

68、<p>　　所以代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：n = 0.975 個(gè)</p><p>　　2.3.1.2根據(jù)注塑機(jī)最大注塑質(zhì)量求型腔數(shù)</p><p>　　⑴普通聚苯乙烯實(shí)際注塑量：（注人模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增加，加大了沿螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)取為機(jī)器最大注塑能力的85％。）。</p><p>　　型腔數(shù)量計(jì)算：

69、 (2-2)</p><p>　?。?個(gè)塑件與均分到的澆注系統(tǒng)的質(zhì)量質(zhì)量之和，當(dāng)不到1時(shí)則應(yīng)改用較大的機(jī)器</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果得：=</p><p><b>　　2.3.2型腔布置</b></p><p>　　由于HDPE特別適合采用熱流道，但熱流道模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有一定難度。根據(jù)自

70、身情況選用井坑式噴嘴模具又名絕熱主流道，它是最簡(jiǎn)單的絕熱式流道，適用于單型腔模。所以采用一模一腔。</p><p>　　2.3.3確定分型面</p><p>　　分型面的位置要有利于模具加工，排氣、脫模及成型操作，塑料制件的表面質(zhì)量等。</p><p>　　2.3.3.1型腔分型面位置的設(shè)計(jì)[1]</p><p>　　外表質(zhì)量：分型面最好不選

71、在制品光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處 </p><p>　　方便脫模，制件留在動(dòng)模邊：從制件的推出裝置設(shè)置方便考慮。</p><p>　　包緊力大的，芯應(yīng)設(shè)在動(dòng)模邊 而將凹模放在定模邊</p><p>　　包緊力小且不能確切判斷留向的將型芯和凹模的主要部分都設(shè)在動(dòng)模邊</p><p>　　對(duì)型芯無(wú)包緊力，對(duì)凹模粘附力較大的，將粘附力較大的設(shè)

72、在動(dòng)模邊</p><p>　　同心度要求：要求同心的部分放在模具分型面的同一側(cè)。</p><p>　　排氣：當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí) 料流的末端應(yīng)在分型面上以利排氣。</p><p>　　2.3.3.2分型面形狀的決定（如圖2-3-4）</p><p>　　圖2-3-1 分型面三維圖</p><p>　　2.3.3.

73、3確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)</p><p>　　在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素[1]：</p><p>　　⑴. 塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。</p><p>　?、? 模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。</p><p>　?、? 塑

74、件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。</p><p>　　⑷. 塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。</p><p>　?、?

75、注射機(jī)安裝模板的大小：在塑件投影面積比較大時(shí)，設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到注射機(jī)模板大小是否允許，并應(yīng)防止模具偏單邊開(kāi)設(shè)進(jìn)料口，造成注射時(shí)受力不勻。</p><p>　　⑺. 冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。</p><p>　?、? 根據(jù) 圖2-2-9 A 可看出氣泡分布位置明顯且比較多，可在模具型腔上加排氣系統(tǒng)。

76、</p><p>　　2.3.4 主流道和主流道襯套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　絕熱流道澆注系統(tǒng)[1]　這種澆注系統(tǒng)是將流道設(shè)計(jì)得相當(dāng)粗大，使其在注射過(guò)程中只有周?chē)鼙∫粚铀芰夏?。由于塑料的?dǎo)熱性能差，這層凝固的塑料層便起著絕熱層的作用，使中心的塑料保持熔融狀態(tài)。這種流道稱為絕熱流道。絕熱流道有兩種常用形式。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用井坑式絕熱流道這種絕熱

77、流道澆注系統(tǒng)只用于單型腔模具，是最簡(jiǎn)單的絕熱流道澆注系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖2-3-2所示。用一個(gè)直徑較大的錐形井坑代替直接澆口的主流道襯套，澆口處按點(diǎn)澆口形式設(shè)計(jì)，井坑一端與注射機(jī)噴嘴連接。正常工作時(shí)，井坑錐面有一層塑料凝固層，中心是熔融塑料；這種澆口雖有一定的絕熱保溫性能，但畢竟只是靠塑料自身的熱量保持一定溫度，故只適用于每次注射周期較短的模具。如果每次注射間隔時(shí)間太長(zhǎng)，井坑內(nèi)的塑料也會(huì)凝固而使通道變小或堵塞。</p><

78、;p>　　主流道村套結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)成井坑式絕熱流道型；設(shè)計(jì)過(guò)程如下：</p><p>　　容積的計(jì)算： = 1.7542 (2-3)</p><p>　　p1——熔體在澆道中所受的外部壓力（MPa）；119</p><p>　　p2——熔體在澆道中所受的內(nèi)壓（MPa）；34.8</p>

79、<p>　　V——熔體在該狀態(tài)下的容積（cm^3/g）；1.7542</p><p>　　ω——熔體在－273℃下的比容（cm^3/g）；0.956</p><p>　　R′——修正的氣體常數(shù)；0.271</p><p>　　T——熱力學(xué)溫度（℃+273）。453</p><p>　　容積流率的計(jì)算： = 94.2883

80、 (2-4)</p><p>　　Q——容積流率（cm^3/s）；94.2883</p><p>　　V——熔體在該狀態(tài)下的容積（cm^3/g）；1.7542</p><p>　　W——塑件的重量（g）；21.5</p><p>　　t——注射時(shí)間（s）。4</p><p&g

81、t;　　主流道直徑的計(jì)算：= 5.78 (2-5)</p><p>　　Qs——主澆道流率（cm^3/s）;94.2883</p><p>　　Ds——主流道直徑(mm)。5.7804</p><p>　　縫隙寬度的計(jì)算：= 2.23 (2-6)</p><p&

82、gt;　　Qs——主澆道流率（cm^3/s）；94.2883</p><p>　　hs——主澆道縫隙寬度(mm)。2.2302</p><p>　　點(diǎn)澆口直徑：=2.1 (2-7)</p><p>　　——澆口流率（cm^3/s）；94.2883</p><p>　　——點(diǎn)澆口

83、直徑（mm）。2.1 </p><p>　?、聘鶕?jù)以上要求按《塑料成型模具》一書(shū)P76 圖3-4-2 主流道杯主要尺寸設(shè)計(jì)主流道襯套結(jié)構(gòu)如圖2-3-3</p><p>　?、菨部谔椎墓潭ǚ绞剑憾ㄎ蝗εc澆口套為一體，壓配于定模板內(nèi)，能防止從定模板內(nèi)頂出。</p><p>　?、艥部跀嗝妫?如圖2-3-4</p><p>　?、茲部跀嗝娉叽纾?/p>

84、按《塑料成型模具》一書(shū)P76 圖3-4-2 主流道杯主要尺寸設(shè)計(jì)。</p><p>　　澆口位置設(shè)計(jì)說(shuō)明，澆口的設(shè)計(jì)需要滿足一下條件：</p><p>　　1.有利于減小制品翹曲變形</p><p>　　2.有利于改善注塑制品的力學(xué)性質(zhì)</p><p>　　3.有利于避免注塑成型時(shí)的噴射現(xiàn)象 </p><p>　　4.

85、有利于充模流動(dòng)、排氣和補(bǔ)料</p><p>　　5.有利于減少熔接痕，增加熔接牢度</p><p>　　6.澆口位置應(yīng)防止料流將型芯或嵌件擠歪變形 </p><p>　　第三章 選擇注射機(jī)及注射機(jī)工藝參數(shù)校核</p><p>　　3.1注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范 </p><p>　　注射模是安裝在注塑機(jī)是使用得工藝設(shè)備，因此

86、設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)范，放能設(shè)計(jì)出符合要求模具。從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需了解注塑機(jī)技術(shù)規(guī)范的主要項(xiàng)目有：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖（合）模力，模具安裝尺寸以及開(kāi)模行程等。根據(jù)《材料成型設(shè)備》一書(shū)P169表5-1部分國(guó)產(chǎn)SZ塑料注射成型機(jī)的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)，選擇確定注射機(jī)型號(hào)SZ-60/450，其規(guī)格如下[2]：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)形式：臥式</b><

87、;/p><p><b>　　額定注射量/：78</b></p><p>　　螺桿注射直徑/mm：30</p><p>　　注射壓力/MPa：170</p><p>　　注射速率g/s: 60</p><p>　　塑化能力g/s: 5.6</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速r/min：

88、 14～200</p><p><b>　　注射方式：螺桿式</b></p><p><b>　　鎖模力kN：450</b></p><p>　　最大開(kāi)合模行程：220mm</p><p>　　拉桿內(nèi)間距：280×250mm</p><p>　　最大模具厚度：300

89、mm</p><p>　　最小模具厚度：100mm</p><p><b>　　合模形式：雙曲肘</b></p><p><b>　　噴嘴口孔徑：2mm</b></p><p>　　噴嘴球半徑：20mm</p><p>　　3.2最大注射量的校核</p><

90、;p>　　>+ (3-1)</p><p>　　式中，--制品的質(zhì)量 21.5g</p><p>　　--澆道凝料質(zhì)量 5g（第一次注射時(shí)才有）</p><p><b>　　K—0．8</b></p><p>　　-----最大

91、注射量 HDPE的密度為 0.941--0.965g/</p><p>　　得65>30滿足要求</p><p>　　3.3注塑壓力的核核[1]（可計(jì)算、可應(yīng)用CAE分析結(jié)論）</p><p>　　注射成型時(shí)需要選擇與控制的壓力包括注射壓力、保壓力和背壓力。其中的注射壓力與注射速度相輔相承，對(duì)塑料的流動(dòng)和沖模有決定性的作用；保壓力和保壓時(shí)間密切相關(guān)，

92、主要是影響模腔壓力以及最終的成型質(zhì)量;背壓力的大小影響塑料的塑化程度、塑化效果和塑化能力,并于螺桿轉(zhuǎn)速有關(guān)。由塑料的要求可知：此材料為HDPE，由《注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）》可查得：HDPE塑料的注射壓力為：Po=80～140MPa</p><p>　　注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)該大于塑件成型所要的注射壓力：</p><p>　　即：P

93、 </p><p><b>　　式中:</b></p><p>　?。鹤⑸錂C(jī)的最大注射壓力</p><p>　　P：塑件成型所要的注射壓力</p><p>　　=150MPa 大于 P=100MPa </p><p><b>　　滿足要求</b>

94、;</p><p><b>　　3.4鎖模力的校核</b></p><p>　　由于熔體塑料是在高溫下充滿型腔，會(huì)對(duì)注塑機(jī)的軸向產(chǎn)生很大的后壓力，因此需要對(duì)模具加有一定的鎖模力，否則就會(huì)產(chǎn)生溢流飛邊，塑料形狀發(fā)生改變等缺陷，造成不應(yīng)有的損失。型腔內(nèi)的塑料熔體的壓力可由：P=K×Po計(jì)算 k為壓力損失系數(shù) 取0.2～0.4以：p=(0.2～0.4)×

95、(80～140)MPa=16～56MPa型腔壓力(HDPE)取p=50MPa</p><p>　　A=3.14×4.6×4.6=66.45 ㎝2</p><p>　　鎖模力計(jì)算： (3-2)</p><p>　　F——注塑機(jī)的額定鎖模力，kN</p>

96、<p>　　A——制件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，㎝2</p><p>　　F要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于F=0.1P×A=0.1×50×66.45=332.6kN因此鎖模力應(yīng)大于332kN既：450KN332KN鎖模力滿足要求。</p><p>　　3.5 模具閉合高度校核[1]</p><p>　　H<H<

97、 (3-3)</p><p>　　式中，=100mm， =300mm</p><p><b>　　模具總度240mm</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p><b>　　

98、第四章 模具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.⒈確定標(biāo)準(zhǔn)注塑模架</p><p>　　考慮到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要較大空間固定所以選用A4型模架如圖4-1[7]</p><p>　　圖4-1-1 A4標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p>　　4.2模具成型零件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1凹模（陰模）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)<

99、/p><p><b>　　結(jié)構(gòu)如圖4-2-1</b></p><p>　　圖4-2-1 凹模結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.2.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　型芯的設(shè)計(jì)和尺寸如圖4-2-2。根據(jù)塑件的外型特征和材料的性能將型芯設(shè)計(jì)成為整體鑲嵌式，節(jié)約貴重材料。</p><p>　　圖4-2-

100、2 凸模結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4.2.3確定模具零件厚度及外形尺寸</p><p>　　中小型模具（模板的長(zhǎng)度和寬度在500mm以下的模具）的強(qiáng)度，模板的有效使用面積不大于其長(zhǎng)度和寬度的60％，深度不超過(guò)其長(zhǎng)度的10％，可以不必通過(guò)計(jì)算[1]。</p><p>　　大型模具（長(zhǎng)度或?qū)挾仍?30mm以上）的凹模強(qiáng)度必須通過(guò)計(jì)算。</p><p

101、>　　在該設(shè)計(jì)中，凹模壁厚的取值較大，可以不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的效核。</p><p>　　4.2.4排氣方式及排氣孔的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于經(jīng)過(guò)CAE分析在制件表面出現(xiàn)的氣泡和容接痕太多（見(jiàn)圖2-2-9 A），所以在排氣上采用一氣塞輔助排氣，氣塞是一種特殊少制的帶氣孔的有色金屬，使用時(shí)鑲嵌于排氣孔內(nèi)，從而改善排氣[7]。</p><p>　　圖4-2-3

102、 排氣孔的開(kāi)設(shè) </p><p>　　4.3型腔成型尺寸計(jì)算</p><p>　　4.3.1塑件精度影響誤差值的確定</p><p>　　⑴成型零件制造誤差=0.6%</p><p>　?、剖湛s率波動(dòng)值=2%</p><p>　　⑶型腔成型零件磨損量的影響 </p><p>　　4.3.2按平均

103、收縮率計(jì)算成型尺寸</p><p>　　4.3.2.1型腔徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　塑件型腔平均尺寸為：</p><p>　　+· (4-1)</p><p>　　=+·+· (4-2)</p><p>　　型腔

104、名義尺寸為： (4-3)</p><p>　　塑件平均尺寸為： (4-4)</p><p>　　出于修?？紤]型腔（孔）的為名義尺寸： (4-5)</p><p>　　對(duì)于注射成型模具，當(dāng)型腔磨損量很小時(shí)型腔名義尺

105、寸計(jì)算：</p><p>　　允許磨損量和修模余量關(guān)系： (4-6)</p><p>　　采用平均收縮率計(jì)算法計(jì)算，型腔徑向尺寸 L = [(1+S)L- X] (4-7)</p><p>　　圖4-3-1 型腔徑向尺寸</p><p>　　表4-1 型腔徑向尺寸計(jì)算</p><p>

106、　　4.3.3型芯徑向尺寸計(jì)算：</p><p><b>　?、懦叽?、偏差規(guī)定：</b></p><p>　　型芯（軸）的最大尺寸為名義尺寸，制造偏差為負(fù)值；</p><p>　　塑料件的內(nèi)表面（孔）的最小尺寸為名義尺寸，偏差為正值；</p><p>　?、菩托緩较虺叽缬?jì)算：</p><p>　　

107、型芯徑向平均尺寸（考慮了型芯允許磨損之后）： (4-8)</p><p>　　塑件上孔的平均尺寸： (4-9)</p><p>　　型芯名義尺寸（出于修模考慮）； (4-10)</p><p>　　型芯名義尺寸（出于修模考慮并標(biāo)上制造公差）：(4-11)&l

108、t;/p><p>　　對(duì)注塑模具當(dāng)磨損量很小 修模余量也很小時(shí)，允許磨損量和修模余量關(guān)系： (4-12)</p><p>　　磨損量，修模余量都很小，并標(biāo)上制造公差則型芯名義尺寸；(4-13) </p><p>　　采用平均收縮率計(jì)算法計(jì)算，型芯徑向尺寸

109、 l = [(1+S)l+ X] (4-14)</p><p>　　按平均收縮率計(jì)算成型尺寸</p><p>　　型芯名義尺寸（出于修?？紤]）； (4-15)</p><p>　　型芯名義尺寸（出于修模考慮并標(biāo)上制造公差）：(4-16)</p><p>　　圖4-3-2 型芯徑向尺寸 <

110、/p><p>　　表4-2型芯徑向尺寸計(jì)算</p><p>　　4.3.4型腔深度尺寸計(jì)算</p><p>　　⑴尺寸、偏差規(guī)定： </p><p>　　型腔深度最小尺寸為名義尺寸，同時(shí)有正公差，標(biāo)注為。</p><p>　　型腔深度平均尺寸（不考慮脫模磨損）： (4-17)</p>

111、<p>　　塑件上的高度名義為最大尺寸、（尺寸公差）偏差為負(fù)偏差</p><p>　　塑件平均尺寸 (4-18)</p><p>　　型腔深度平均尺寸+· (4-19)</p><p>　　+·+·

112、 (4-20)</p><p>　?、菩颓簧疃瘸叽缬?jì)算：</p><p>　　型腔深度計(jì)算公式 (4-21)</p><p>　　若取修模余量= 則當(dāng)型腔容易修淺時(shí)，修模余量取值為正，型腔深度 </p><p>　　型腔容易修深時(shí)取值為負(fù)，型腔深

113、度 (4-22)</p><p>　　采用平均收縮率計(jì)算法計(jì)算，型腔深度尺寸 H = [(1+S)H- X] (4-23)</p><p><b>　?、疟阌谛逌\的型腔</b></p><p><b>　?、票阌谛奚畹男颓?lt;/b></p><p>　　型腔深度計(jì)算公式

114、 (4-24)</p><p>　　圖4-3-3 型腔深度尺寸</p><p>　　采用便于修淺計(jì)算： </p><p>　　表4-3 修淺時(shí)型腔深度尺寸計(jì)算</p><p><b>