畢業(yè)設計---塑料桶注射模設計說明書

1、<p>　　畢業(yè)設計題目：塑料桶注射模設計</p><p><b>　　系別：機械工程系</b></p><p>　　專業(yè)：機械設計與制造</p><p><b>　　班級：</b></p><p><b>　　學號：</b></p><p>

2、<b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　日期： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要4</b></p><p><b>　　第一章.前 言5</b><

3、;/p><p>　　第二章.塑件的工藝分析7</p><p>　　2.1塑件原材料分析9</p><p>　　2.2塑件結構、尺寸精度及表面質量分析10</p><p>　　2.3塑件的體積與重量11</p><p>　　2.4塑件注塑工藝參數的確定12</p><p>　　第三章.擬定成

4、型方案13</p><p>　　3.1分型面的選擇13</p><p>　　3.2確定型腔布置15</p><p>　　3.3澆注系統(tǒng)的設計15</p><p>　　3.3.1主流道的設計15</p><p>　　3.3.2澆口設計17</p><p>　　第四章.模具成型零件的設計

5、與計算18</p><p>　　4.1凸模、凹模、型芯設計與計算19</p><p>　　4.2型腔側壁厚度的計算22</p><p>　　4.3螺旋槽的用途23</p><p>　　第五章.脫模機構的設計與計算24</p><p>　　5.1脫模機構的設計原則25</p><p>

6、　　5.2脫模力的計算25</p><p>　　第六章.合模導向機構設計27</p><p>　　第七章.退出機構28</p><p>　　第八章.注塑機的選定與相關參數的校核30</p><p>　　8.1注塑機初步的選定30</p><p>　　8.2注塑機相關參數的校核31</p>&l

7、t;p>　　第九章.溫度調節(jié)系統(tǒng)（冷卻系統(tǒng)）的設計33</p><p>　　第十章.設計小結37</p><p><b>　　參考文獻37</b></p><p><b>　　中英文摘要</b></p><p>　　摘要：熟悉注射模具設計的一般流程，掌握注射模具的結構特點及設計計算方法，

8、能用計算機編制相應的工程計算、分析和優(yōu)化的程序并進行塑料產品三維造型及設計出其模具； 分析了塑料保護蓋的結構特點及其成型材料的成型特征,介紹了如何設計該塑件的注射模具結構,著重介紹了斜導柱側向分型與抽芯機構的設計計算；設計的全過程都在計算機上進行，所用的繪圖軟件有Solidworks2003和AutoCAD2004, 用Microsoft Word 2003完成了說明書的整理；對以前所學相關課程有了一個全面的了解，自己的知識和技能也得到

9、了提高。</p><p>　　Abstract: Acquaint the general flow of injection mould design; Know the structure characteristics and the design calculating of injection mould; Can use computer to workout the process of which

10、 relevant the engineering calculate, engineering analyze and engineering optimize, and put up 3D sculpt to the plastic product, moreover design the mould of it. The structure characteristics and the forming characteristi

11、cs of the forming material of the protective cap were analyzed; How to design the struc</p><p>　　關鍵詞：水桶、注射模、側向分型、側向抽芯</p><p>　　Key words: bucket， injection mould，side parting ，side core pulling.

12、</p><p><b>　　第一章.前 言</b></p><p>　　本課題主要是針對塑料桶的注塑模具設計,該塑料桶材料為無毒PE材料，是日常生活中常見的一種塑件產品。通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設計出一副注塑模。該課題從產品結構工藝性，具體模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結構、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關參數的校核、都有詳細的設計

13、，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。根據題目設計的主要任務是塑料桶注塑模具的設計，也就是設計一副注塑模具來生產塑件產品，以實現自動化提高產量。針對塑件的具體結構，該模具是點澆口的雙分型面注射模具。</p><p>　　畢業(yè)設計是在修完所有大學課程之后的最后一個環(huán)節(jié)。本次設計的課題是塑料圓規(guī)盒的注射模具設計，它是對以前所學課程的一個總結。</p>

14、<p>　　對于一個模具專業(yè)的畢業(yè)生來說，對塑料模的設計已經有了一個大概的了解。此次畢業(yè)設計，培養(yǎng)了我綜合運用多學科理論、知識和技能，以解決較復雜的工程實際問題的能力，主要包括設計、實驗研究方案的分析論證，原理綜述，方案方法的擬定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設計思想，勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，掌握現代設計方法，適應社會對人才培養(yǎng)的需要。</p><p>　　畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)使我獨立承擔實際

15、任務的全面訓練，通過獨立完成畢業(yè)設計任務的全過程，培養(yǎng)了我的實踐工作能力。另外，本次畢業(yè)設計還必須具備一定的計算機應用的能力，在畢業(yè)設計過程中都應結合畢業(yè)設計課題利用計算機編制相應的工程計算、分析和優(yōu)化的程序，如利用Solidworks2003三維繪圖軟件進行塑件的3D造型、塑件的分模及其模具標準件的導出、工程圖的設計及將其導入AutoCAD2004軟件進行修改和繪制等。</p><p>　　隨著中國當前的經濟形

16、勢的日趨好轉，在“實現中華民族的偉大復興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一，模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質量提高，并能獲得極大的經濟效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽為“進入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布

17、的《關于當前國家產業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。  近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后，在注塑機的螺桿或活塞的推動下，經過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。  本次課程設計的主要任務是塑料桶注塑模具的設計。也就是設計一

18、副注塑模具來生產塑料桶塑件產品，以實現自動化提高產量。針對桶蓋的具體結構，通過此次設計，使我對點澆口雙分型面模具的設計有</p><p>　　本次畢業(yè)設計應達到的目的</p><p>　　通過本次畢業(yè)設計應達到如下目的：</p><p>　　熟悉注射模具設計的一般流程；</p><p>　　能用計算機進行零件三維造型;</p>

19、<p>　　對一般塑件能設計出其模具；</p><p>　　掌握注射模具的結構特點及設計計算方法；</p><p>　　利用計算機編制相應的工程計算、分析和優(yōu)化的程序；</p><p>　　具有初步分析、解決成型現場技術問題的能力。</p><p>　　第二章.塑件的工藝分析</p><p><b>

20、;　　產品視圖2.1</b></p><p><b>　　產品視圖 2.2</b></p><p>　　§ 2.1 塑件原材料分析</p><p>　　本塑件及塑料水桶為日常生活中所常見的塑料制品，主要用于盛裝水。根據其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，聚乙烯（PE）為最佳材料。</p><p>

21、;　　聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中常量最大的品種。按聚合時采用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少，相對分子質量、結晶度和密度較高（故又城高密度聚乙烯），所以低壓聚乙烯比較硬，耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對分子質量較小，結晶度和密度較低（故又稱低密度聚乙烯），且具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性。</p><p>　　聚乙烯無毒、無味、呈乳白色。密度為0

22、.91～0.96 ，為結晶型塑料。聚乙烯有一定的機械強度，但與其他塑料相比其機械強度低，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異，常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙烯有高度的耐水性，長期接觸水其性能可保持不變。聚乙烯透水性能較差，而透氧氣和二氧化碳以及許多有機物質蒸汽的性能好。聚乙烯在熱、光、氧氣的作用下會產生老化和變脆。一般高壓聚乙烯的使用溫度在80℃左右，低壓聚乙烯為10

23、0℃左右。聚乙烯能耐寒，在-60℃時仍有較好的力學性能，-70℃時仍有一定的柔軟性。</p><p>　　§ 2.2 塑件結構、尺寸精度及表面質量分析</p><p>　　（1）塑件結構分析：如圖，圖1、圖2分別為塑件的3D俯視圖和仰視圖。塑件整體高度為160mm，厚度為2mm，桶體底部有一個厚度為3mm高度為2mm的圓環(huán)的凸臺。水桶的內徑為150mm，外徑為154mm，桶口有厚

24、度為2mm、寬18mm、半徑180mm的圓形截面的圓環(huán)。另外，圓環(huán)下分布有一對下凸臺，長度為18mm，寬度18mm。兩凸臺外緣距離為180mm。（具體尺寸見塑件三視圖）</p><p>　　（2）塑件尺寸精度分析：因塑件材料為PE,此塑件上有兩個尺寸有精度要求，分別是和，均為MT6級塑料精度，屬于中等精度等級，在模具設計和制造過程中要嚴格保證這些尺寸的精度要求。其余尺寸均無精度要求為自由尺寸，可按MT5級精度查取

25、公差值。</p><p>　　（3）塑件表面質量分析：水桶表面精度要求不高，采用中心澆口流道的單分型面型腔注射模可以保證其表面精度。</p><p>　　§ 2.3 塑件的體積與重量</p><p>　　塑件主要尺寸及結構由見圖2.3，近似計算的塑件體積，查手冊聚乙烯密度，故塑件質量。</p><p>　　圖 2.3 產品設計圖&l

26、t;/p><p>　　§ 2.4 塑件注塑工藝參數的確定</p><p>　　根據情況，PE的成型工藝參數可作如下選擇，在試模時可根據實際情況作適當的調整。注射溫度包括料筒溫度和噴嘴溫度。</p><p>　　料筒溫度：前段溫度為230～250℃</p><p>　　中斷溫度為240～260℃</p><p>　

27、　后段溫度為230～240℃</p><p>　　噴 嘴：噴嘴選用直通式，噴嘴溫度為220～230℃</p><p>　　注射壓力：選用100MPa</p><p><b>　　注射時間：選用5s</b></p><p>　　保壓時間：選用30s</p><p>　　保壓壓力：選用50Mpa

28、　　</p><p>　　冷卻時間：選用40s</p><p><b>　　成型周期：75s </b></p><p>　　第三章.擬定成型方案</p><p>　　§ 3.1 分型面的選擇</p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置

29、、澆注系統(tǒng)設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則：</p><p>　?。?）保證塑料制品能夠脫模 這是一個首要原則，因為我們設置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平

30、面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 （2）使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對模具結構與制造有如下三方面的影響： ① 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時間越長，影響模具生產周期，同時增加生產成本。 ② 模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機對模具的最大厚度都有一定的限制，故型

31、腔深度不宜過大。 ③ 型腔深度越深，在相同起模斜度時，同一尺寸上下兩端實際尺寸差值越大，如圖2。若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時應盡可能使型腔深度最淺。（3）使塑件外形美觀，容易清理 盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會在塑件</p><p>　　（5）使分型面

32、容易加工 分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面度和動、定模配合面的平行度在公差范圍內。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現象。（6）使側向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動的距離越短，一方面能減少動、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。（7）有利于排氣 對中、小型塑

33、件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設在注射時熔融塑料最后到達的位置，而且不把型腔封閉 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術要求，模具結構簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。對于本塑件，水桶口下凸邊的下緣面為最佳第一分型面。</p>&

34、lt;p>　　§ 3.2 確定型腔布置</p><p>　　確定型腔的方法有：根據鎖模力確定；根據最大注射量確定；根據塑件精度確定和經濟性確定等。根據設計說明書的設計要求、塑件的幾何結構特點及尺寸精度要求，本制品采用一模一腔。</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設計</p><p>　　§ 3.3.1 主流道的設計</p>

35、<p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。</p><p>　　主流道通常設計在澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角為，流道表面粗糙度，小端直徑比注射機噴嘴直徑大?，F取錐角，小端直徑比噴嘴直

36、徑大。澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度。由于小端的前面是球面，其深度為(現取為)，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大。澆口套與模板間配合采用的過渡配合。</p><p>　　本塑件所用澆口套形式及其固定形式見圖4和圖5 </p><p>　　圖4 澆口套形式 </p><p>　　圖5 澆口套固定形式

37、</p><p>　　§ 3.3.2 澆口設計</p><p>　　澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。模具設計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設位置對塑件成型性能及質量影響很大，因此合理選擇澆口的開設位置是提高質量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同

38、還影響模具結構?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：</p><p>　　(1）盡量縮短流動距離。</p><p>　　(2）澆口應開設在塑件壁厚最大處。</p><p>　　(3）必須盡量減少熔接痕。</p><p>　　(4）應有利于型腔中氣體排出。</p><p&g

39、t;　　(5）考慮分子定向影響。</p><p>　　(6）避免產生噴射和蠕動。</p><p>　　(7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　(8）注意對外觀質量的影響</p><p>　　根據澆口的成型要求及型腔的排列方式，聯系產品實際使用要求，本產品選用中心澆口較為合適。具體形式見圖6。</p><p&

40、gt;<b>　　圖6 澆口形式</b></p><p>　　由于采用中心澆口，所以不設冷料井。</p><p>　　第四章.模具成型零件的設計與計算</p><p>　　成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異行零件的長和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任

41、何塑件制件都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，如在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。在模具設計時，應根據塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些影響因素應作為確定成型零件工作尺寸的依據。</p><p>　　§ 4.1型芯、型腔、側型芯設計與計算</p><p>　　型芯是成型塑件內表面的零件，成型其主體部分內表面的零件稱為

42、主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿，成型塑件塑件上內螺紋的稱為螺紋型芯。型腔是成型塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺紋的稱螺紋型環(huán)。凹、凸模按結構不同可分為整體式和組合式。</p><p>　　本產品模具型芯、型腔的結構均采用整體嵌入式，其形式如圖7、圖8所示。本設計中零件工作尺寸的計算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算，查表取PE的成型收縮率為0.01，模具制

43、造公差取z=Δ/3。</p><p>　　考慮到實際的模具制造條件和工件的實際要求，成型零件是公差等級取級。</p><p>　　由圖1可知塑件只有兩處有精度要求：和，故只需計算型腔工作尺寸和型芯，其余尺寸均無精度要求，可按塑件尺寸近似取得。</p><p>　　根據塑件尺寸可得出以下尺寸：</p><p><b>　??；</

44、b></p><p>　　§ 4.2 型腔側壁厚度的計算</p><p>　　該塑件模具型腔壁結構為整體式圓形側壁，其結構及受力情況如圖9所示。</p><p><b>　?。?）型腔壁厚計算</b></p><p>　　整體式圓形腔側壁可視為兩端開口、僅受均勻內壓力的厚壁圓筒。當型腔受到熔體的高壓作用時

45、，其內半徑增大，在側壁與底板之間產生縱向間隙，間隙過大會導致溢料。</p><p>　　側壁和型腔底配合處間隙值為</p><p>　　式中——型腔單位面積熔體壓力，MPa；</p><p>　　——型腔材料泊松比，碳鋼取0.25；</p><p>　　——型腔材料拉伸彈性模量，鋼彈性模量取；</p><p><

46、b>　　——型腔外壁半徑；</b></p><p><b>　　——型腔內壁半徑；</b></p><p>　　應使，則壁厚，由前面的計算與分析可知，型腔內壁半徑，取，P=100PMa，，，經計算整理并查表得：型腔壁厚S=100mm.</p><p><b>　　型腔受力分析： </b></p>

47、;<p><b>　　圖10</b></p><p>　　§ 4.3 螺旋槽的用途</p><p>　　塑料制件的形狀是多種多樣的，對于不同形狀的塑件，冷卻水道的位置和形狀也是不一樣的。其中有適用：</p><p>　　（1）淺型腔扁平塑件；</p><p>　?。?）中等深度的塑件；</p

48、><p><b>　?。?）深型腔塑件；</b></p><p><b>　　（4）細長塑件；</b></p><p>　　本設計塑件屬于深型腔塑件類型，而螺旋槽（如圖11）冷卻水道正是這類型塑件的常用冷卻方式，凸模設置螺旋式冷卻水道，入水口在澆口附近，水流流經凸模螺旋槽后在分型面附近流出，這種形式的冷卻水冷卻效果特別好。&l

49、t;/p><p><b>　　圖11</b></p><p>　　第五章.脫模機構的設計與計算</p><p>　　§ 5.1 脫模機構的設計原則</p><p>　?。?）推出機構應盡量設置在動模一側 由于推出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況下，推出機構設在動模一側。正因如此，在分

50、型面設計時應盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側。</p><p>　?。?）保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設計時應仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點應作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、

51、不損壞。</p><p>　?。?）機構簡單動作可靠 推出機構應使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。</p><p>　?。?）良好的塑件外觀 推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，或隱蔽面和非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量。</p><

52、p>　?。?）合模時的正確復位 設計推出機構時，還必須考慮合模時機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機構的種類按動力來源可分為手動推出，機動推出，液壓氣動推出機構。</p><p>　　本塑件模具采用推桿推出機構。</p><p>　　§ 5.2 脫模力的計算</p><p>　　圖12 型芯受力分析</p><p&

53、gt;　　塑件注射成型后在模內冷卻定形，由于體積收縮，對型芯產生包緊力，塑件從模具中推出時，就必須克服因包緊力而產生的摩擦力。對底部無孔的筒、殼類的塑料制件，脫模推出時還要克服大氣壓力。型芯的成型端部，一般均要設計脫模斜度。另外，塑件剛開始脫模時所需的脫模力最大，其后，推出力的作用僅僅克服了推出機構的移動摩擦力。</p><p>　　圖12所示為塑件脫模時型芯的受力分析。由于推出力的作用，使塑件對型芯總壓力降低了

54、，因此:</p><p><b>　　推出時摩擦力</b></p><p>　　式中——脫模時型芯受到的摩擦阻力；</p><p>　　——塑件對型芯的包緊力；</p><p><b>　　——脫模力；</b></p><p><b>　　——脫模斜度；</b

55、></p><p>　　——塑件對鋼的摩擦系數，一般為0.1～0.3。</p><p>　　根據力的平衡原理，可得：</p><p>　　故有，因實際上摩擦系數較小，更小，也小于1，故可簡化為，其中A為塑件包絡型芯的面積，p為塑件對型芯單位面積上的包緊力，一般情況下，模外冷卻的塑件，p?。荒壤鋮s的塑件，p取。本設計中的塑件采用模內冷卻，A=144026mm，

56、取，脫模斜度，。 </p><p>　　由于塑件為底部無孔制件，脫模時還應考慮克服大氣壓力， 即</p><p>　　F=Ap(=(144026X10X0.2+4.545X144026)N≈942KN</p><p>　　第六章.合模導向機構設計 </p><p>　　在模具進行裝配或成型時，合模導向機構主要用來保證動模和定

57、模兩大部分或模內其他零件之間的準確對合，確以保證塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導向機構主要有導柱導向和錐定位兩種形式。本設計采用導柱導向機構，其結構如圖13所示。</p><p>　　圖13 導柱導向機構形式</p><p>　　第七章.推出機構設計</p><p><b>　　1.脫模力的計算：</b><

58、;/p><p>　　根據脫模力=942K (之前已經計算出)；</p><p><b>　　2.推出機構的設計</b></p><p><b>　　1）推出機構的選擇</b></p><p>　　本次設計的塑件結構形狀較簡單,只有塑件兩側有側抽芯，只需簡單的推桿推出機構即可完成塑件的推出。另外，由于塑

59、件的外廓形狀為圓錐形，各內外表面連接處采用圓弧過渡，推桿設置在產品塑件（水桶）的中心內底面上，為使推桿的工作端面與塑件有更大的接觸，采用圓形推桿更符合要求。推桿工作部分與支承板或型芯上推桿孔的配合采用H8/f7的間隙配合；材料選用T10A。熱處理>55HRC；推桿工作端配合部分的粗糙度Ra取0.8。</p><p>　　2）推桿位置的設置 </p><p>　　對于推桿推出機構而言，

60、合理布置推桿的位置是推桿推出機構設計中最重要的工作之一，它一般從以下幾個方面去考慮：</p><p>　　推桿應設在脫模阻力大的地方</p><p><b>　　推桿應均勻布置</b></p><p>　　推桿應設在塑件強度剛度較大處</p><p>　　由于本塑件對型芯的漲緊力在四周最大，故在塑件的中心布置推桿，以使受

61、力平衡，使塑件均勻地推出。具體如下：</p><p><b>　　圖（14）</b></p><p>　　3. 推出機構的導向與復位</p><p>　　為了保證推出機構在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模前，推出機構應能回到原來的位置，所以需要設計推出機構的導向與復位裝置。</p><p>　　推出機構包括導向零件和復位零

62、件。導向零件由推板導柱與推板導套所組成，本次設計采取推板導柱與推板導套相配合的形式，因這樣推板導柱除了起到導向作用外，還能支承著動模支承板，這樣改善了支承板的受力狀況，提高了支承板的剛性。</p><p>　　復位零件一般有復位桿復位和彈簧復位兩種形式，本次設計采用彈簧復位形式，圓形截面，中心設一根。位置設在推桿固定板的中心，這樣可使推出機構合模時復位平穩(wěn)。推出機構推出后，復位桿高出分型面（其高度即為推出距離的大

63、小）。合模時，彈簧由壓縮變?yōu)閺臀宦趧幽７中兔媾c定模分型面接觸復位，在動模向定模逐漸合攏的過程中，彈簧伸展使推桿回位，從而與動模產生相對移動，直至分型面合攏時，推出機構變回到原來的位置。</p><p>　　當推桿把產品塑件（水桶）推到頂即動模下到下限位置時，塑件此時已經被推出，然后工人用個夾子之類的東西去夾出來，就可以了。</p><p>　　第八章.注塑機的選定與相關參數的校核<

64、/p><p>　　§ 8.1 注塑機初步的選定</p><p>　　前面已計算的出塑件體積V=150.8cm，且該塑件采用單型腔制造。根據計算的制品體積及質量來確定注射機的型號和規(guī)格。為了保證注射成型的正常進行，根據生產經驗，一次注射成型所需塑料的總量宜為最大注射量的80%，最大注塑量V=V/0.8=188.5cm，查手冊初步選定選定G54-S200/400型注塑機。該型號注塑的規(guī)格

65、和性能見下表:</p><p>　　§ 8.2 注塑機相關參數的校核</p><p>　?。?）注塑壓力的校核</p><p>　　查手冊可得到用熱塑性塑料注射成型工藝參數注射壓力80MPa<109MPa（選擇的注塑機實際注射壓力)，合乎要求。</p><p><b>　?。?）鎖模力的校核</b><

66、;/p><p>　　鎖模力是指當高壓熔體充滿模具型腔時，會在型腔內產生一個很大的力，力圖使模具分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上總的投影面積乘以型腔內塑料壓力。作用在這個面上的力應小于注塑機的額定鎖模力F 。</p><p>　　由注塑機的規(guī)格和性能表可知注射壓力P=109MPa，由圖3可算得塑件投影面積A=3.14X(99-75)=13112.64mm，因為為中心澆口澆注系統(tǒng)，故澆

67、注系統(tǒng)投影面積A=3.14X2.5=19.6mm。 故注射時所需合模力</p><p>　　F=x(A+A)=109x0.8x13112.64x19.6x10=2241kN</p><p>　?。樗芰先垠w對型腔成型的壓力，其大小一般為注射壓力的）。</p><p>　　故F=2241Kn<2540kN，所以鎖模力符合要求。</p><p&

68、gt;　　（3）開模行程的校核</p><p>　　注射機的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時所需要的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。由于注射機的鎖模機構不同，開模行程可按三種情況校核。</p><p>　?、僮⑸錂C的最大開模行程與模具厚度無關</p><p>　?、谧⑸錂C的最大開模行程與模具厚度有關</p><

69、;p>　　③有側向抽芯時的最大開模行程</p><p>　　因該模具有側向抽芯，所以開模行程按③來校核：</p><p>　　設完成側向抽芯所需的開模行程為Hc,由開模可知Hc<H+H,所以對單分型面注射模具，校核公式為：</p><p>　　s≥ H+H+(5～10)mm</p><p><b>　　而</b&g

70、t;</p><p>　　H+H+(5～6)mm=78+204+8=290mm>s=260mm 因此所選注射機不符合，則需選s>290型號的注射機，查教材表4.2得符合要求的注射機型號為XS-ZY-500, 該型號注塑的規(guī)格和性能見下表:</p><p>　　第九章.溫度調節(jié)系統(tǒng)（冷卻系統(tǒng)）的設計</p><p>　　無論什么塑料進行注射成型，均有一個

71、比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內，塑料熔體的流動性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學性能以及表面質量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內，現設計一模具溫度調節(jié)系統(tǒng)。由于本次設計的塑料為PE，黏度低、流動性好，模溫為20～60℃，故無須設計加熱系統(tǒng)，只需設計冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。為了盡快縮短模內的冷卻時間，本設計采用冷凝處理后的冷卻水冷卻，提高生產效率，且經濟實惠。</p>&

72、lt;p>　　1.冷卻回路尺寸的確定：</p><p>　　1）冷卻回路所需的總表面積</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中 ——冷卻回路總表面積，；</p><p>　　——單位時間內注入模具中樹脂的質量，；</p><p>　　——單位質量樹脂在模具內釋

73、放的熱量，；</p><p>　　——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂担?lt;/p><p>　　——模具成型表面的溫度，℃；</p><p>　　——冷卻水的平均溫度，℃。</p><p>　　冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂涤孟率接嬎悖?lt;/p><p><b>　?。?）</b></p><p>

74、;　　式中 ——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?，?lt;/p><p>　　——冷卻水在該溫度下的密度，；</p><p>　　——冷卻水的流速，m/s；</p><p>　　D——冷卻水孔直徑，m；</p><p>　　——與冷卻水溫度有關的物理系數，查《塑料成型工藝與模具設計》表5-26，得=8.40（平均水溫為30℃）</p>&l

75、t;p>　　在（2）式中，=1.66m/s（冷卻水直徑D=10mm）見《實用注射模設計手冊》表4-20，代入（2）式得=8312.8</p><p>　　在式（1）中，M =407，，=40℃，=30℃</p><p>　　算得A=0.0802</p><p>　　2）冷卻回路的總長度</p><p><b>　?。?）<

76、;/b></p><p>　　式中 L——冷卻回路總長度，；</p><p>　　A——冷卻回路總表面積，</p><p>　　d——冷卻水孔直徑，mm。</p><p>　　經計算得L=3. 934m </p><p>　　3）冷卻水體積流量的計算</p><p>　　查《實用注

77、射模設計手冊》表4-20，得。</p><p>　　2.冷卻水回路的布置</p><p>　?。?）冷卻水設置的基本原則</p><p>　　1）冷卻水道應盡量多、截面尺寸應盡量大</p><p>　　2）冷卻水道至型腔表面距離應盡量相等</p><p>　　3）澆口出加強冷卻、冷卻水道出入口溫差盡量小</p&g

78、t;<p>　　4）冷卻水道應沿著塑料收縮的方向設置</p><p>　　5）冷卻水道的布置應避開塑件易產生熔接痕的部位</p><p>　　6）考慮水的密封防漏措施</p><p>　　（2）冷卻水回路的具體布置</p><p>　　考慮到中間板和動模板上導柱導套孔等的影響，綜合各方面原則，冷卻水道布置如下：</p>

79、;<p><b>　　圖（15）</b></p><p><b>　　第十章.設計小結</b></p><p>　　鑒于本次課程設計只是初步了解模具的設計過程中，在選用課題時刻意避免了帶有側抽芯的的情況。另外，在設計過程中省略了一些相關機構的設計、計算與校核，如模具的導向機構設計、冷卻系統(tǒng)的設計、模具開合模行程的校核等。盡管如此，通

80、過本次課程設計還是收益匪淺。首先，我對模具基本設計步驟以及相關參數的選用、計算及校核有了初步的了解；其次，本次課程設計是對我們前面所學的知識的一次鞏固與復習過程，使我們對以前所學知識有了更深一步的認識；最后，本次課程設計為我們以后的畢業(yè)設計乃至走上工作崗位后的設計工作打下了一定的基礎。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 史鐵梁

81、 《模具設計指導》 機械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 黃雁 彭華太 《塑料模具制造技術》</p><p>　　[3] 屈華昌 《塑料成型工藝與模具設計》 高等教育出版社</p><p>　　[4] 陳劍鶴 吳云飛 黃桂林 《塑料模具設計圖冊》 清華大學出版社</p><p>　　[5] 屈華昌 《塑料成型工藝

82、與模具設計》 機械工業(yè)出版社湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??

83、廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>

84、&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1幝:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K彼v舉n鷻*vwaq]&I?c戯?v蟧竆o圎▇_迎ZM槹覍 ?5?維#鵎mg</p><p>　　匃懍動8=q镼掏<雗憤藹蘞阷ヽ9;鄝c8炘鲺/?┵ 忎 鞽踈C仢?{躉4璹lZ?@f颵慬煢勡Ｚ疁歏d陔R??=[庉)間墱I竵拱8_AK:湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~

85、5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;&

86、quot;塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K</p

87、><p>　　湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||

88、??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?&g

89、t;&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1幝:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K彼v舉n鷻*vwaq]&I?c戯?v蟧竆o圎▇_迎ZM槹覍 ?5?維#鵎mg@1豥Oq醐忖迣mФ⒘?丑T鋊9圊鼁詵閡；\4鉫勖n{</p><p>　　匃懍動8=q镼掏<雗憤藹蘞阷ヽ9;鄝c8炘鲺/?┵ 忎 鞽踈C仢?{躉4璹lZ?@f颵慬煢勡Ｚ疁歏d陔R??=[庉)間墱I竵拱8_

90、AK:湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟

91、? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>&料~偞磣藖ノ

92、H〝Tu[搆+?剢1:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K</p><p>　　湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?

93、穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭

94、儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1幝:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K彼v舉n鷻*vwaq]&I?c戯?v蟧竆o圎▇_迎ZM槹覍 ?5?維#鵎mg@1豥Oq醐忖迣mФ⒘?丑T鋊9圊鼁詵閡；\4鉫勖n{</p><p>　　匃懍動8=q镼掏<雗憤藹蘞阷ヽ9;鄝c8炘鲺/?┵ 忎 鞽踈C仢?{躉

95、4璹lZ?@f颵慬煢勡Ｚ疁歏d陔R??=[庉)間墱I竵拱8_AK:湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q&

96、#39;o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽

97、4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K</p><p>　　湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo

98、?v礶X鈲LZ侶cd {冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺

99、??q錮xN=轟S殩潊$夼w搇厙#?5=ダq邾g鹿v蕭儐`8烰O3fPw颲酁匽4jピPD悪C?J侴隥爾燒~c?>&料~偞磣藖ノH〝Tu[搆+?剢1幝:橨搧専皙癬鶅€N*溡藂(?K彼v舉n鷻*vwaq]&I?c戯?v蟧竆o圎▇_迎ZM槹覍 ?5?維#鵎mg@1豥Oq醐忖迣mФ⒘?丑T鋊9圊鼁詵閡；\4鉫勖n{</p><p>　　匃懍動8=q镼掏&

100、lt;雗憤藹蘞阷ヽ9;鄝c8炘鲺/?┵ 忎 鞽踈C仢?{躉4璹lZ?@f颵慬煢勡Ｚ疁歏d陔R??=[庉)間墱I竵拱8_AK:湠繰?剮? ìvz悡餃?bf館'?產~5n雓[L?Dm?河,項7?TWrk&N7)㈩S%筒I#惔S0郫(農颭晾立抑IbQ?綠顢??b鸌Ud銓治k沄[q塣g穔塢?夠?i遲Mof尗(,尳;仰-掁H晛@ ?C鏌Х廞?扚??榲戂Zo?v礶X鈲LZ侶cd {

101、冎厼3狪#繾撉OQ歡hel:WZv?穼?.橽s磶刻qU$穙q'o?盂寬嵿?S仧髪嵸妢猋€||??廚樏{8'鍟? 夃唟戹vVA?N)+/?w乜鞡(葫箋測?謗2募廭3;"塰C?In鮚y微盄0?鏲?首暫I蜂X峔B?民礎'<黥〣矞喉8雩[B?吏湔V禾*?欠o隦睜CWc甦€麕礦I鯪4拴C+/?9薲*}z熞?蒼?渫蟲 8Y0[璱Im濘@w覺??q錮xN=轟