桶蓋塑料注塑模具設(shè)計(jì)-抽芯塑料注射模

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1、 桶蓋注塑模具設(shè)計(jì) 摘 要 模具是以特定的結(jié)構(gòu)形式通過(guò)一定方式使材料成型的一種工業(yè)產(chǎn)品，同時(shí)也是能成批生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的一種生產(chǎn)工具。大到飛機(jī)、汽車，小到茶杯、釘子，幾乎所有的工業(yè)產(chǎn)品都必須依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高一致性、高生產(chǎn)率是任何其它加工方法所不能比擬的。模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力。所以模具又有“工業(yè)之母”的榮譽(yù)稱號(hào)。 　模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)德、智、體、美等方面全面發(fā)展，具有良好的職業(yè)素質(zhì)，面向制造行業(yè)，從事模具設(shè)計(jì)、模具加工工藝編制、沖壓和塑料成型加工、數(shù)控機(jī)床的操作以及生產(chǎn)

2、管理等工作的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。體現(xiàn)為制造方面達(dá)到模具制造的補(bǔ)師水平，設(shè)計(jì)方面達(dá)到助理設(shè)計(jì)師的水平。 在本設(shè)計(jì)中，桶蓋作為日常用品適宜采用注射方法成型，通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝性分析，設(shè)計(jì)出一套一模一腔的塑料注射模具，并合理編寫出成型零件的制造工藝。在設(shè)計(jì)中，三維軟件的應(yīng)用貫穿到了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，首先利用三維軟件的零件模塊進(jìn)行桶蓋實(shí)體模型的創(chuàng)建，然后利用其制造模塊對(duì)模型進(jìn)行分模、型芯的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后利用其模具生成標(biāo)準(zhǔn)模架，再進(jìn)行頂桿、冷卻系統(tǒng)、支撐柱等綜合布置。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些重要的尺寸（如壁厚，頂桿直徑，流道尺寸等）都經(jīng)過(guò)了理論計(jì)算或取一個(gè)合理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，并進(jìn)行

3、了強(qiáng)度校核和流道剪切速率的校核。 關(guān)鍵詞：桶蓋；注射模具；型芯；澆注系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng) I Abstract Die is a kind of industrial product which makes the material shape by a certain way in a specific structure form. It is also a kind of production tool that can produce industrial product parts with certain shape and size require

4、ments in batches. From airplanes and cars to teacups and nails, almost all industrial products must be molded. The high precision, high consistency and high productivity of the parts manufactured by mould are incomparable with any other processing method. To a large extent, mold determines product q

5、uality, efficiency and new product development capability. Therefore, the mold has the honor of "the mother of industry". The training goal of mold design and manufacturing specialty is to cultivate all-round development of morality, intelligence, physique and beauty, with good professional quality

6、, and to apply advanced technology in mold design, mold processing technology preparation, stamping and plastic forming processing, CNC machine tool operation and production management, etc. for manufacturing industry. Professional talents. Embodies the level of makeup for mold manufacturing, and re

7、aches the level of assistant designer in design. In this design, the barrel cover is suitable for injection molding as a daily product. By analyzing the structure and process of the plastic parts, a set of plastic injection mold with one mold and one cavity is designed, and the manufacturing proces

8、s of the molding parts is reasonably prepared. In the design, the application of three-dimensional software runs through the whole design process. First, the solid model of the barrel cover is created by the parts module of three-dimensional software, then the model is divided into molds, the core i

9、s designed and the gating system is designed by the manufacturing module. Finally, the standard mold frame is generated by the mold, and then the ejector is made. The cooling system, supporting columns and other comprehensive layout. In the process of die design, some important dimensions (such as w

10、all thickness, plunger diameter, runner size, etc.) have been calculated theoretically or taken a reasonable empirical value, and strength checking and runner shear rate checking have been carried out. Key words: barrel cover; injection mold; core; gating system; cooling system I 目 錄 摘

11、 要 I Abstract II 1 前言 - 1 - 2塑件成型工藝分析 - 4 - 2.1 塑件的使用要求 - 4 - 2.1.1脫模斜度 - 4 - 2.1.2塑件的壁厚 - 4 - 2.1.3塑件的圓角 - 4 - 2.1.4孔 - 5 - 2.1.5 塑件尺寸及精度 - 5 - 2.1.6 塑件表面粗糙度 - 5 - 2.2 塑件的材料分析 - 6 - 2.2.1注射成型工藝過(guò)程分析[5] - 6 - 2.2.2 澆口種類的確定 - 7 - 2.3 塑件的尺寸精度、塑件表面質(zhì)量、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 - 7 - 2.3.1 塑件的尺寸精度分析 - 8

12、- 2.3.2 塑件的表面質(zhì)量分析 - 8 - 2.3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 - 8 - 2.4 注射機(jī)的選擇和校核 - 8 - 2.4.1 注射量的校核 - 9 - 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 - 10 - 2．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 - 10 - 3 成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)的編制 - 12 - 3.1 塑件的體積和重量 - 12 - 3.2 型腔數(shù)量確定 - 13 - 3.3 澆注系統(tǒng)凝料的估算 - 13 - 3.4 注射機(jī)的選用及其技術(shù)參數(shù) - 13 - 3.5 成型工藝參數(shù) - 14 - 4模具結(jié)

13、構(gòu)方案的確定 - 16 - 4.1 分型面位置確定 - 16 - 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 - 17 - 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) - 17 - 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) - 19 - 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) - 19 - 4.3 成型零件結(jié)構(gòu)的確定 - 21 - 4.3.1冷料穴的設(shè)計(jì) - 21 - 4.3.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 21 - 4.3.3 凸模（型芯）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 22 - 4.4 排氣與引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定 - 24 - 5 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 - 25 - 5.1 成型零件工作尺寸計(jì)算 - 25 - 5.2 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 -

14、 26 - 5.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 27 - 5.4 推出方式的確定 - 27 - 6模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 - 29 - 6.1 冷卻介質(zhì) - 29 - 6.2 冷卻系統(tǒng)計(jì)算 - 29 - 6.3 水路的布置形式 - 30 - 7注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 - 32 - 7.1 注射量的校核 - 32 - 7.2 注射壓力的校核 - 32 - 7.3 合模力校核 - 32 - 7.4安裝部分相關(guān)尺寸的校核 - 33 - 7.5 開(kāi)模行程的校核 - 33 - 第8章 模具材料的選用 - 34 - 8．1 成型零件材料選用 - 34 - 8．2 注射模用鋼種 - 3

15、4 - 結(jié)論 - 35 - 致謝 - 36 - 參 考 文 獻(xiàn) - 38 - V 1 前言 對(duì)于國(guó)家的經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō)，模具行業(yè)現(xiàn)在是非常重要的。 “模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在很多行業(yè)的零件生產(chǎn)里面，有六成到八成的產(chǎn)品都要通過(guò)模具來(lái)加工出來(lái)。通過(guò)模具加工出來(lái)的產(chǎn)品精確度都是很高的，批量生產(chǎn)的零部件都非常一致，生產(chǎn)時(shí)候效率很高，并且耗費(fèi)的能量也不高，這些優(yōu)勢(shì)都是別的加工方法沒(méi)有辦法比的。模具產(chǎn)生的效益是非?？捎^的，通常來(lái)說(shuō)效益都是模具自身價(jià)格的成百倍。機(jī)械加工行業(yè)里面，模具產(chǎn)業(yè)是一個(gè)基礎(chǔ)的行業(yè)，也是將技術(shù)轉(zhuǎn)變成為效益的一個(gè)體現(xiàn)，同時(shí)它也是看一個(gè)

16、行業(yè)是否先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)之一。 塑料簡(jiǎn)介 塑料的組成成分就是高分子，在溫度還有壓力達(dá)到要求的時(shí)候，它是可以進(jìn)行流動(dòng)的。它是可以用來(lái)加工成任何需要的形狀的，并且固化了之后它的形狀是不會(huì)發(fā)生改變的。塑料的好處是很多的，現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)還有我們的日常生活里面好多都在使用這種材質(zhì)，塑料的密度不大，質(zhì)量也不大，但是比強(qiáng)度是非常高的，還絕緣，介電損耗不高，化學(xué)穩(wěn)定性也是比價(jià)好的，減摩耐磨性能都是比較好的，還是隔絕噪音等等。另外，好多塑料還能夠防水，防潮，防透氣等等這些功能。之前我們生產(chǎn)零部件大多數(shù)用的都是金屬，木材，皮革等等，現(xiàn)在好多都不用這些材質(zhì)了，改為使用塑料了，所以說(shuō)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)里面，塑料已經(jīng)是非

17、常重要的原材料了。 注塑成型及注塑模 用塑料來(lái)生產(chǎn)加工產(chǎn)品，有很多的方法的，用的最多的就是注射，壓縮，壓注等等。在這個(gè)里面，用的最多的加工方法就是注射。只有含氟的塑料不能進(jìn)行注射加工，別的所有的熱塑性塑料都能用這樣的方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工。在生產(chǎn)的時(shí)候時(shí)間不長(zhǎng)，而且可以一次就加工出來(lái)需要的產(chǎn)品，就算產(chǎn)品的形狀比較復(fù)雜，大小精確度要求很高，它也是可以生產(chǎn)出來(lái)的，并且在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候是全自動(dòng)化的生產(chǎn)方式。所以說(shuō)，注射加工現(xiàn)在在塑料產(chǎn)品加工的時(shí)候用的是最多的，一般來(lái)說(shuō)塑料產(chǎn)品三成左右都是用這種方法來(lái)進(jìn)行加工。不過(guò)注射的機(jī)器成本是比較高的，數(shù)量不多的塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)是不適合用注射的方式生產(chǎn)的。 要

18、想知道什么是注射加工還有注射模，一開(kāi)始要知道關(guān)注注射機(jī)的一些基本內(nèi)容，在進(jìn)行注射加工的時(shí)候，主要的機(jī)器就是注射機(jī)，這個(gè)機(jī)器就是通過(guò)高溫對(duì)塑料顆粒進(jìn)行加熱，將它變?yōu)樗芰先垠w，然后在進(jìn)行注射。對(duì)注射機(jī)進(jìn)行分類，有三種，一種是立式的，一種是臥式的，還有一種是直角式的，它的組成部分有注射部分，鎖模部分，脫模部分還有模板機(jī)架。要 實(shí)際上注射加工的原理就是金屬壓鑄成型的原理，因?yàn)樗芰鲜强梢詳D壓，可以塑造的，所以可以用注射機(jī)對(duì)這個(gè)進(jìn)行擠壓還有塑造。一開(kāi)始，先將注射機(jī)里面裝好需要加工的塑料顆粒，之后再將這些塑料顆粒送到溫度很高的機(jī)筒里面進(jìn)行加熱，這個(gè)時(shí)候塑料顆粒就熔化，編程塑料熔體了，之后再用柱塞或者是螺桿

19、對(duì)這個(gè)熔體進(jìn)行推動(dòng)，講這些熔體都噴射到溫度沒(méi)有那么高的模具里面，當(dāng)然這個(gè)模具是閉合的，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的保壓冷卻，將產(chǎn)品進(jìn)行定型之后，將模具打開(kāi)，就可以從模具里面拿到需要生產(chǎn)加工的產(chǎn)品了。 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行注射加工的時(shí)候用的模具就是注射模，這是進(jìn)行注射加工的時(shí)候一個(gè)必要的生產(chǎn)設(shè)備。 注射模有很多種，它的構(gòu)造跟需要加工的產(chǎn)品的構(gòu)造還有需要加工的產(chǎn)品是否復(fù)雜，注射機(jī)用的哪一種等都有很大的關(guān)系，它的組成部分有兩個(gè)，一個(gè)是定模，一個(gè)是動(dòng)模。一般來(lái)說(shuō)在注射機(jī)的固定板上面安裝定模，在注射機(jī)的移動(dòng)模板上面安裝動(dòng)模，在進(jìn)行注射加工的時(shí)候跟著注射機(jī)上的合模進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)作。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行注射加工的時(shí)候，動(dòng)模還有定模都是通過(guò)

20、導(dǎo)柱導(dǎo)向進(jìn)行閉合的。注射模的組成部分有成型的零部件，合模時(shí)候的導(dǎo)向裝置，澆注裝置，還有側(cè)向分型部分，抽芯裝置，推出裝置，加熱系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，還有支撐零部件 [2] 。 因?yàn)橐M(jìn)行注射加工，所以說(shuō)注射模，還有塑料顆粒，還有注射機(jī)就連接在一起了。進(jìn)行注射加工的關(guān)鍵問(wèn)題就是要將塑料熔體很好的進(jìn)行塑化，然后再將這些熔體注射到型腔里面去，在一定條件的控制下，對(duì)模具進(jìn)行定型，這樣加工出來(lái)的產(chǎn)品就可以滿足質(zhì)量要求了。 注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，特別是加工的產(chǎn)品精密度要求很高的時(shí)候，要想讓產(chǎn)品成型時(shí)候的條件最佳不是那么簡(jiǎn)單的，因?yàn)槭苡绊懙臇|西實(shí)在是很多，比方

21、說(shuō)產(chǎn)品的形狀，模具的構(gòu)造，注射機(jī)，原材料，還有周邊的溫度等等。 在設(shè)計(jì)塑料模具的時(shí)候要用到CAD，還有CAE。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行注塑加工的時(shí)候有兩步，一個(gè)是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，還有一個(gè)就是投入生產(chǎn)。 原來(lái)用的注塑加工方式就是在正式進(jìn)行生產(chǎn)之前，通過(guò)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，再將模具裝配好了之后，還要進(jìn)行試模，在試模的時(shí)候發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后將這些存在問(wèn)題的參數(shù)重新進(jìn)行設(shè)置，有的問(wèn)題大的，整個(gè)設(shè)計(jì)方案要推掉重新再來(lái)，這樣一來(lái)生產(chǎn)成本就變大了，生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)間就變長(zhǎng)了。 現(xiàn)在在全球市場(chǎng)上用的比較多的分析軟件是澳洲，美國(guó)，還有我們國(guó)家研發(fā)的三種軟件，分別是MOLDFLOW、CFLOW、H-F

22、LOW。其中MOLDFLOW軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問(wèn)，簡(jiǎn)稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過(guò)程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）。 使用了CAE之后，試模就沒(méi)有必要了，用CAE技術(shù)之后，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，到產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)方案就都有了，在對(duì)模具進(jìn)行生產(chǎn)加工之前，在電腦上對(duì)整個(gè)注射加工過(guò)程進(jìn)行模擬試驗(yàn)，對(duì)熔體在填充，保壓還有冷卻時(shí)候的狀況做一個(gè)模擬，還有產(chǎn)品的應(yīng)力是怎么去分布的，產(chǎn)品怎么收縮，還有變形是哪一種狀況等等，這樣設(shè)計(jì)人員

23、就能及時(shí)的將問(wèn)題找出來(lái)，對(duì)方案進(jìn)行修改，對(duì)模具重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不是在試模完成之后再對(duì)模具進(jìn)行修改。對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具方式來(lái)說(shuō)這個(gè)是顛覆性的改變，這樣一來(lái)對(duì)于模具的成本可以降低很多，生產(chǎn)出來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量還提升了很多。 [3]。 2塑件成型工藝分析 2.1 塑件的使用要求 設(shè)計(jì)模具之前要先了解塑料加工產(chǎn)品的工藝，比方說(shuō)產(chǎn)品的構(gòu)造，產(chǎn)品的形狀，產(chǎn)品的大小，產(chǎn)品質(zhì)量要求，這些都要分析清楚，這樣才能將模具按照產(chǎn)品的要求生產(chǎn)出來(lái)。 2.1.1脫模斜度 因?yàn)樽⑸浼庸さ漠a(chǎn)品在進(jìn)行冷卻的時(shí)候會(huì)有收縮的狀況出現(xiàn)，所以脫離模具之前，它肯定會(huì)緊緊

24、的包裹柱模具的型芯，或者是型腔里面突出來(lái)的地方，要想讓產(chǎn)品從模具里面脫離的時(shí)候方便一點(diǎn)，避免因?yàn)槊撃r(shí)候的力量太大，將產(chǎn)品的面弄傷，那么在脫模的這個(gè)方向上，跟產(chǎn)品的面肯定要有一個(gè)脫模斜度。這個(gè)斜度有多大，跟產(chǎn)品的外形，產(chǎn)品的大小，產(chǎn)品的壁厚，還有產(chǎn)品的收縮率有很大的關(guān)系。這個(gè)斜度很小的話，生產(chǎn)的時(shí)候大小很難把握，這樣的話產(chǎn)品的面就會(huì)出現(xiàn)損傷或者是破裂的情況，斜度很大的話，雖然脫離磨具的時(shí)候很便利，不過(guò)產(chǎn)品的大小就不能那么精確了，這樣肯定會(huì)有材料被浪費(fèi)了。一般來(lái)說(shuō)，塑料加工產(chǎn)品的脫模斜度大小在零點(diǎn)五度到一點(diǎn)五度，查閱有關(guān)資料以后，PE的脫模斜度是在0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1

25、2.1.2塑件的壁厚 塑料產(chǎn)品的壁厚是一個(gè)關(guān)鍵因素，在對(duì)塑料產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候這還是一個(gè)比較重要的地方。塑料產(chǎn)品壁厚是多少，對(duì)于注射生產(chǎn)加工產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，很注射加工時(shí)候熔體流動(dòng)，產(chǎn)品固定成型時(shí)候冷卻的速度還有冷卻耗費(fèi)的時(shí)間，塑料產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品使用的原材料，還有生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本的關(guān)系都是很大的。通常來(lái)說(shuō)，要求都得到滿足的時(shí)候，塑料產(chǎn)品的壁厚一定要薄一點(diǎn)。因?yàn)槿绻竦脑?，那么使用的原材料就比較多了，這樣一來(lái)成本就變大了，最主要的就是產(chǎn)品在模具里面冷卻的時(shí)間會(huì)更加長(zhǎng)，而且產(chǎn)品的表面會(huì)有氣泡，縮孔這些缺陷出現(xiàn)在產(chǎn)品的表面上，那么加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量就達(dá)不到要求了。塑料產(chǎn)品的壁厚通常都是

26、一點(diǎn)五毫米到四毫米，用的最多的數(shù)值就是兩毫米到四毫米。這個(gè)管連接產(chǎn)品的壁厚還是比較運(yùn)城的，周邊的壁厚大約是三毫米，底部的壁厚大約也是三毫米。 2.1.3塑件的圓角 要想避免塑料產(chǎn)品在轉(zhuǎn)角的這個(gè)地方應(yīng)力他國(guó)集中，那么在生產(chǎn)的時(shí)候充模特性就要進(jìn)行改善，這樣跟它對(duì)應(yīng)的模具就要多一點(diǎn)，要在Sulia產(chǎn)品拐彎的地方還有里面連接的地方過(guò)度的時(shí)候用圓角。如果沒(méi)有什么特別的需求，塑料產(chǎn)品的每一個(gè)連接角的圓角半徑都是在零點(diǎn)五毫米到一毫米。通常來(lái)說(shuō)，外面圓弧半徑都比壁厚要厚，差不多是零點(diǎn)五倍，里面的圓角半徑也比壁厚厚一些，大約是壁厚數(shù)值的零點(diǎn)五倍。 2.1.4孔 一般來(lái)說(shuō)在塑料產(chǎn)品的上面有很多的通孔還有

27、盲孔，從一定的規(guī)則來(lái)說(shuō)，所有的孔成型都是通過(guò)型芯的。不過(guò)如果這個(gè)孔很復(fù)雜的時(shí)候，熔體在流動(dòng)的時(shí)候有很大的難度，這樣一來(lái)加工模具的時(shí)候難度就比較大，成本跟著也就變的比較高了，所以說(shuō)在塑料加工產(chǎn)品上面涉及孔的時(shí)候，孔的結(jié)構(gòu)一定不能復(fù)雜。因?yàn)樾托緯?huì)對(duì)熔體產(chǎn)生分流，那么在孔的周邊就會(huì)有熔接痕出現(xiàn)，這樣一來(lái)孔的強(qiáng)度就沒(méi)有那么大了，所以在對(duì)孔進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，孔跟孔之間的距離，還有孔道產(chǎn)品邊緣的距離，都要比孔的直徑還要大，在這個(gè)孔的周圍壁厚要厚一點(diǎn)，這樣一來(lái)塑料產(chǎn)品的強(qiáng)度才會(huì)變的更好，剛度也會(huì)變的更好。 2.1.5 塑件尺寸及精度 塑料產(chǎn)品外形有多大，主要在于塑料原材料流通性能的好壞，還有用的是哪一種注

28、射機(jī)，在使用的注射機(jī)，還有加工工藝不變的狀況下，流通性比較好的塑料產(chǎn)品，它加工的產(chǎn)品的外形是比較大的，相反的加工出來(lái)的產(chǎn)品就是比較小的。要想耗費(fèi)的材質(zhì)少一點(diǎn)，能源也耗費(fèi)的低一點(diǎn)，那么只要達(dá)到產(chǎn)品的使用要求之后，產(chǎn)品的構(gòu)造設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要盡可能的緊湊，這樣產(chǎn)品的外形看上去就比較小巧了。這個(gè)塑料產(chǎn)品的原材料是PE，流動(dòng)的時(shí)候性能是很好的，可以用來(lái)對(duì)大小不一樣的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)加工。 塑料產(chǎn)品的大小精確度對(duì)模具的構(gòu)造，還有模具生產(chǎn)加工的精確度都有很大的影響。要想讓模具生產(chǎn)的時(shí)候簡(jiǎn)單一點(diǎn)，生產(chǎn)時(shí)候花費(fèi)的金錢少一點(diǎn)，在塑料產(chǎn)品的要求都達(dá)到的情況下，塑料產(chǎn)品的精確度沒(méi)有必要那么高。因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品跟金屬有很大的

29、區(qū)別，所以說(shuō)不能根據(jù)金屬材料的精確度等級(jí)來(lái)確定。按照現(xiàn)在我們國(guó)家現(xiàn)在成型的水平，塑料產(chǎn)品的大小查閱有關(guān)資料可以進(jìn)行確定。按照論文的要求，這次設(shè)計(jì)的塑料產(chǎn)品的精度等級(jí)是三級(jí)。 2.1.6 塑件表面粗糙度 塑料產(chǎn)品面的質(zhì)量越是要求高，那么它的表面粗糙度數(shù)值就越是小。在生產(chǎn)的時(shí)候，不能出現(xiàn)冷疤，云紋這些不好的狀況，要想不出現(xiàn)這些瑕疵，那么模具型腔的表面粗糙度一定要小。一般來(lái)說(shuō)，塑料加工產(chǎn)品表面粗糙度的數(shù)值是在零點(diǎn)零二到一點(diǎn)二五這個(gè)范圍里面，模腔的表面粗糙度的數(shù)值是塑料產(chǎn)品的一般

30、，在用模具進(jìn)行伸長(zhǎng)的時(shí)候，因?yàn)樾颓灰恢庇心p，所以說(shuō)導(dǎo)致它的表面粗糙度的數(shù)值在變大，那就應(yīng)該定時(shí)對(duì)這個(gè)面進(jìn)行拋光復(fù)原。 這個(gè)塑料產(chǎn)品外面的粗糙度的數(shù)值要比里面的高很多，一般來(lái)說(shuō)外面的粗糙度數(shù)值是零點(diǎn)二，里面的粗糙度數(shù)值是零點(diǎn)四。 這個(gè)塑料產(chǎn)品平常是我們經(jīng)常用到的，所以不能有毒，一定要安全，化學(xué)穩(wěn)定性要好，不能容易分解。零件采用PE原料 2.2 塑件的材料分析 文中的產(chǎn)品用的原材料是PE，這種材料對(duì)于腐蝕性的抵抗能力是比較好的，絕緣性能也是很好的，氯化能夠?qū)崿F(xiàn)，輻照之后性能可以改變，使用的玻璃纖維是比較強(qiáng)的，剛性，硬度，還有強(qiáng)度都是很高的，防水，壓力很高的聚乙烯柔軟性好，伸長(zhǎng)率，受到?jīng)_擊

31、時(shí)候抵抗強(qiáng)度的性能好，滲透性能也是比較好的，耐磨，耐疲勞。低壓的聚乙烯可以用來(lái)生產(chǎn)的部件絕緣性能好，耐腐蝕的性能也好，高壓聚乙烯可以用來(lái)生產(chǎn)薄膜，超高分子聚乙烯可以用來(lái)生產(chǎn)傳動(dòng)的零部件。 成型特性： 2.2.1注射成型工藝過(guò)程分析[5] 按照塑料產(chǎn)品的構(gòu)造，源材質(zhì)，還有質(zhì)量的好壞，下面是它怎么進(jìn)行加工的步驟： 第一步：要想進(jìn)行注射加工的時(shí)候不出現(xiàn)問(wèn)題，加工出來(lái)產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)關(guān)，那么對(duì)所有的加工機(jī)器，還有塑料原材料先進(jìn)行準(zhǔn)備。 （1）、進(jìn)行生產(chǎn)加工之前，先對(duì)原材料進(jìn)行一系列的處理工作 按照產(chǎn)品加工的需求，對(duì)原材料的含水量，外面看它的色澤，還有塑料顆粒的狀況，對(duì)它的熱穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，對(duì)

32、流動(dòng)性還有收縮率進(jìn)行測(cè)試，之后還要對(duì)塑料顆粒進(jìn)行預(yù)熱干燥處理， PE材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。 （2）、料筒的清洗 在一開(kāi)始選擇塑料的某一種材質(zhì)的時(shí)候，或者確定注射機(jī)的型號(hào)之前，又或者在進(jìn)行產(chǎn)品加工的時(shí)候產(chǎn)品的型號(hào)變了，原料變了，顏色變了，或者是塑料原材料出現(xiàn)分解了，這個(gè)時(shí)候都應(yīng)該清洗注射機(jī)的料筒，或者之間將這個(gè)料筒換掉。 在清洗柱塞式注射機(jī)的料筒的時(shí)候，相比螺桿式的注射機(jī)來(lái)說(shuō)要復(fù)雜的多，主要原因是柱塞式料筒里面塑料原材料的量是比較多的，并且它轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)不怎么方便，所以洗料筒的時(shí)候，一定要拆下來(lái)，或者用的料筒是專門的。但是

33、螺桿式的料筒在清洗的時(shí)候直接對(duì)它洗就可以了，可能對(duì)空注射將料筒清洗干凈。 （3）、脫模劑的選用 為了讓塑料產(chǎn)品從模具里面脫離出來(lái)，敷在模具表面上的溶劑就是脫模劑。一般注射加工的產(chǎn)品在脫離模具的時(shí)候，關(guān)鍵就在于工藝狀況，還有設(shè)計(jì)的模具方式是不是正確。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，針對(duì)PE這種，使用的脫模劑就是硬脂酸辛，所以除了聚酰胺這種塑料，基本上所有的塑料都能用。 第二步: 注射成型過(guò)程 一個(gè)整的注射就是加料，塑化，將物料注射進(jìn)模具，維護(hù)壓力對(duì)模具進(jìn)行冷卻，將產(chǎn)品從模具里面脫離出來(lái)，總結(jié)起來(lái)實(shí)際上就兩步，一個(gè)是塑化成型，還有一

34、個(gè)是冷卻 第三步：制件的后處理 注射加工的產(chǎn)品脫離模具之后，或用機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)加工之后，一般都要進(jìn)行一些后期的處理工作，這樣做是為了將內(nèi)里的應(yīng)力消除掉，這樣產(chǎn)品的性能還有大小穩(wěn)定性就比較好了。加工產(chǎn)品進(jìn)行后期處理的方式一般有退火處理，還有調(diào)濕處理。 2.2.2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)說(shuō)的就是模具里面注射機(jī)噴嘴到型腔的這段距離。澆口是用來(lái)將塑料熔體傳送到型腔的每一個(gè)地方的。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好，設(shè)計(jì)的不好對(duì)塑料產(chǎn)品的性能，塑料產(chǎn)品的外表還有成型是不是簡(jiǎn)單影響都是比較大的。澆注系統(tǒng)的組成部分有主流道，分流道，澆口還有冷料穴。在這個(gè)里面澆口設(shè)計(jì)的好不好，所在的地點(diǎn)合不合適都跟產(chǎn)品的質(zhì)量

35、有很大的關(guān)系。 2.3 塑件的尺寸精度、塑件表面質(zhì)量、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖1所示為桶蓋的零件圖 圖1 塑件零件圖 2.3.1 塑件的尺寸精度分析 加工產(chǎn)品的大小要求沒(méi)有那么高，每一個(gè)大小都是自由的，所以說(shuō)精度等級(jí)不要太高就能滿足日常生活的需要了，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，確定塑料產(chǎn)品大小的公差值精確等級(jí)是五級(jí)。 2.3.2 塑件的表面質(zhì)量分析 文中設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是桶的蓋子，這個(gè)蓋子的面一定要光滑漂亮，產(chǎn)品的表面不能有缺陷。因?yàn)樗芰袭a(chǎn)品表面的要求是很高的，所以說(shuō)模具的造價(jià)必然也是比較高的，按照塑料產(chǎn)品在用的時(shí)候的需求，還有加工模具時(shí)候花費(fèi)的金錢，塑料產(chǎn)品外面的面粗糙度的數(shù)值是一點(diǎn)六，產(chǎn)品

36、里面的面粗糙度要稍微低一點(diǎn)。那么跟它對(duì)應(yīng)的，生產(chǎn)模具的腔室里面的粗糙度是零點(diǎn)八，模具的型芯的表面粗糙度是三點(diǎn)二。 2.3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 看圖紙1可以知道這個(gè)塑料產(chǎn)品是圓柱的殼類零部件，它的外形構(gòu)造是非常簡(jiǎn)單的，并且很等稱。腔體是R60mm球體，球體上面提手，中間懸空，零件需要采用兩瓣型芯成型球形和提手。這也是本設(shè)計(jì)的最大難點(diǎn)。 塑件中，環(huán)形分布著3處陣列型內(nèi)側(cè)凹，深度為2mm.通過(guò)分析，這兒須要三個(gè)滑塊成型。 2.4 注射機(jī)的選擇和校核 因?yàn)橛玫哪＞叩臉?gòu)造是一個(gè)模具一個(gè)腔室，注射量要大于等于二十七點(diǎn)五三克，流道口這個(gè)地方的廢料是六點(diǎn)二九克，注塑加工的時(shí)候總的

37、質(zhì)量達(dá)到三十三點(diǎn)八二克，之后按照工藝的要求，確定使用注射機(jī)的型號(hào)是110XB。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：海天HTF110XB 型號(hào) 參數(shù) 單位 110B 螺桿直徑 mm 36 理論注射容量 cm3 159 注射重量PS g 182 注射壓力 Mpa 183 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 450400 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310

38、移模開(kāi)距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) m 4.31.251.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長(zhǎng)寬) mm 240240 2.4.1 注射量的校核 在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要讓注射機(jī)里面需要加工的塑料熔體的質(zhì)量不超過(guò)設(shè)備的額定注射量的百分之八十。校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個(gè)塑件的體積（）

39、 --澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（） 本設(shè)計(jì)中：n=1 84.001 5.99 M=84.001+5.99X0.91=81.89g 注塑機(jī)額定注塑量為182g 113X0.8=90.4g>81.89g 注射量符合要求 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 鎖模力的大小跟進(jìn)行注射加工時(shí)候塑料產(chǎn)品在模具分型面上投影面積的大小有很大關(guān)系。如果說(shuō)投影面積比注射機(jī)可以的最大成型面積還要大，那么在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候就會(huì)有溢料的情況出現(xiàn)，那么就一定要達(dá)到下面的公式要求：

40、 式中 n --型腔數(shù)目 --單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積 --澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=1 =3025.38 =572 =3025.38+572=3597.38 在進(jìn)行注射加工的時(shí)候，鎖模要想可靠性高，要滿足下面的關(guān)系式： （）P < F 式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 其它意義同上 翻閱書本，型腔里面的壓力大小一般是二十到四

41、十兆帕，普通的加工產(chǎn)品壓力大小是二十四兆帕到三十四兆帕，精密度要求比較高的產(chǎn)品是三十九兆帕到四十四兆帕 （）P=3597.38X30x1.1X0.001=118.71KN<800KN 鎖模力符合要求 2．4．3、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具關(guān)起來(lái)的時(shí)候高要達(dá)到下面公式的要求 在公式里面 --注射機(jī)允許的最大模厚 --注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)中模具厚度為355mm 105

42、點(diǎn)，那么這個(gè)開(kāi)模的距離就要夠大，說(shuō)的這個(gè)開(kāi)模行程也就是模具在開(kāi)還有關(guān)的這個(gè)過(guò)程里面動(dòng)模固定板移動(dòng)了多遠(yuǎn)。 注塑機(jī)的開(kāi)模行程是有規(guī)定的，在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要對(duì)確定的注射機(jī)的開(kāi)模行程進(jìn)行校核，這樣它才能跟模具的開(kāi)模距離匹配。針對(duì)臥式的注射機(jī)，它的模具的厚跟開(kāi)模行程有很大的關(guān)系，針對(duì)有很多個(gè)分型面的注射模要滿足下面的公式： 式中 --推出距離2 --包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 =（水口料的長(zhǎng)度+20~30） 本設(shè)計(jì)中 =310 =40mm =140+30=170 mm 總的

43、開(kāi)模距離需要H=210mm以上 經(jīng)計(jì)算，符合要要求。 （3）、頂出裝置的校核 對(duì)模具的頂出部分進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要對(duì)注射機(jī)頂出的形式進(jìn)行校核，需要關(guān)注的是在兩邊推出的時(shí)候，模具的推板的面積應(yīng)該能將注射機(jī)的兩個(gè)頂桿都覆蓋住，這樣一來(lái)才能確保塑料產(chǎn)品被頂桿從模具里面脫離出來(lái)。 海天110XB型注射機(jī)的推出裝置是在兩邊的。分析檢驗(yàn)之后，它是可以達(dá)到論文里面將物料從模具里面脫離的要求的。 3 成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)的編制 圖2是根據(jù)塑件要求，用UG三維軟件做的一個(gè)球蓋模型，建模后除了能得到球蓋體積，分型面面積等參數(shù)外，這個(gè)模型也是UG分模時(shí)的參照模型。

44、圖2 塑件的UG模型 3.1 塑件的體積和重量 建立好模型了，就能通過(guò)UG軟件對(duì)模型進(jìn)行分析了，這樣就可以將每一個(gè)塑料產(chǎn)品的體積算出來(lái)?，F(xiàn)查得： 確定PE這個(gè)材質(zhì)的密度大小是，那么就可以按照下面公式將一個(gè)塑料產(chǎn)品的質(zhì)量算出來(lái)： 3.2 型腔數(shù)量確定 零件外徑155MM 高50MM 體積比較大，成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用一模一腔結(jié)構(gòu)。 3.3 澆注系統(tǒng)凝料的估算 算澆注部分的凝料體積的大小，按照過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，基本上都是塑料產(chǎn)品體積的零點(diǎn)二倍到一倍，因?yàn)檫@個(gè)模具只有一個(gè)模具一個(gè)腔室，它的流道相對(duì)來(lái)說(shuō)不復(fù)雜，也沒(méi)有多長(zhǎng)，在這個(gè)系統(tǒng)

45、里面凝料是沒(méi)有多少的，現(xiàn)在一般在算凝料的體積的時(shí)候都是用塑料體積的零點(diǎn)二倍來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，按照下面的公式將模具型腔的注射量算出來(lái)： 3.4 注射機(jī)的選用及其技術(shù)參數(shù) 按照上面的公式將模具型腔里面塑料的總體積算出來(lái)，注射機(jī)注入到模具里面的物料的數(shù)量應(yīng)該要比公稱注射量的八成來(lái)進(jìn)行計(jì)算，那么就是說(shuō)： 按照上面算出來(lái)的結(jié)果，現(xiàn)在確定公稱注射量的大小就是五百立方厘米，螺桿式注射機(jī)的型號(hào)就是XS—ZY—500，它的有關(guān)的數(shù)據(jù)在下面列出來(lái)： 額定注射量：500mm 最大成型面積：1000cm 柱塞直徑：65mm 注射壓力：150Mpa 模板

46、尺寸：780850（mmmm） 柱桿空間：540440（mmmm） 鎖模力：3500KN 噴嘴圓弧半徑：16mm 噴嘴孔徑：2mm 最大開(kāi)模行程：500mm 模具最大厚度：450mm 模具最少厚度：350mm 3.5 成型工藝參數(shù) 塑料產(chǎn)品進(jìn)行注射加工的時(shí)候工藝數(shù)據(jù)在下面表格里面都列出來(lái)了，在進(jìn)行試模的時(shí)候，按照具體的要求來(lái)進(jìn)行修改。一定要確保加工產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求，并且相關(guān)的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一定要達(dá)到，在對(duì)工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，調(diào)試的順序是壓力，時(shí)間，溫度來(lái)進(jìn)行的，不能對(duì)其中兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行同時(shí)改動(dòng)，因?yàn)檫@樣的話會(huì)導(dǎo)致工藝出現(xiàn)混亂，加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量就得不到保證了。 表3 PE

47、塑料的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 規(guī)格 預(yù)熱和干燥溫度/℃ 80～85 預(yù)熱和干燥時(shí)間/h 2～3 料筒溫度（后段）/℃ 150～170 料筒溫度（中段）/℃ 165～180 料筒溫度（前段）/℃ 180～200 噴嘴 溫度/℃ 170～180 結(jié)構(gòu) 直通式 注射壓力/MPa 60～100 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 30 模具溫度/℃ 50～80 成型時(shí)間/s 注射時(shí)間 20～90 保壓時(shí)間 0～5 冷卻時(shí)間 20～120 成型周期 50～220 后處理方法（溫度/℃，時(shí)間/ s） 紅外線燈、烘箱（70，2～4）

48、4模具結(jié)構(gòu)方案的確定 4.1 分型面位置確定 要想從模具里面將產(chǎn)品安然無(wú)恙的拿出來(lái)，模具一定要分成公母兩個(gè)部分，這個(gè)面也就是分型面，可以對(duì)模具進(jìn)行分開(kāi)，將氣排出去，因?yàn)榉中兔娴挠绊懸蛩厥菢O愛(ài)歐多的，有塑料產(chǎn)品的外形，大小精確度，還有脫離模具時(shí)候用的方式，后期處理工序，模具的種類，澆口是什么形式等等，在確定分型面的時(shí)候要注意下面幾個(gè)點(diǎn)： （1）分型面所在的這個(gè)地方對(duì)產(chǎn)品的外形不能有影響。 （2）對(duì)模具進(jìn)行分型之后，塑料產(chǎn)品應(yīng)該跟動(dòng)模在一邊，這樣從模具里面將產(chǎn)品拿出來(lái)的時(shí)候就比較方便了。 （3）確定分型面的時(shí)候，對(duì)模具生產(chǎn)一定要有利才行。 （4）軸度一樣的，但是產(chǎn)品要求比較高的，容

49、易有錯(cuò)位的狀況出現(xiàn)，所以要都在分型面的同一邊才可以。 （5）分型面應(yīng)該在塑料產(chǎn)品截面最大的那個(gè)地方，也就是在料流的最后的地方，這樣排氣就比較方便了。 這個(gè)塑料產(chǎn)品的形狀不復(fù)雜，只要有一個(gè)分型面就能將產(chǎn)品從模具里面拿出來(lái)了，按照分型面的需求，確定分型面所在的地方，在圖紙3里面的A-A這個(gè)地方體現(xiàn)出來(lái)。放在這個(gè)地方的好處就是排氣比較方便，塑料產(chǎn)品成型的時(shí)候質(zhì)量就會(huì)好一點(diǎn)，模具進(jìn)行加工的時(shí)候也是很方便的。 圖3 分型面位置 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.2.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道就是噴嘴跟分流道入口中間的距離。它的大小跟塑料流動(dòng)時(shí)候的速度還有充模時(shí)間的長(zhǎng)短都有很大的關(guān)系，如果說(shuō)主

50、流道很長(zhǎng)的話，那么回收的冷料就會(huì)很多，對(duì)模具進(jìn)行冷卻的時(shí)間也就變得長(zhǎng)了，會(huì)有渦流出現(xiàn)，這樣加工出來(lái)的塑料產(chǎn)品質(zhì)量就比較差；如果說(shuō)流動(dòng)的直徑很小的話，那么耗費(fèi)的熱能就比較大，流動(dòng)性就不快了，這樣注射的壓力就變大了，產(chǎn)品成型的時(shí)候就不那么容易了，并且塑料產(chǎn)品還會(huì)出現(xiàn)飛邊的狀況。主流道設(shè)計(jì)有以下要點(diǎn)： 1）澆口這個(gè)地方里面的孔錐度是在兩度到六度之間，角度太大的話，壓力就會(huì)變小，角度太小的話，流動(dòng)的速度就會(huì)很快，這樣產(chǎn)品成型的時(shí)候就沒(méi)有那么容易；粗糙度在之間。 2）主流道大的那一頭跟分流道連接的這個(gè)地方要倒一個(gè)圓角，數(shù)值大小應(yīng)該在R=1～3mm，這樣可以將物料流動(dòng)時(shí)候的阻力變小。 3）主流道不能

51、太長(zhǎng)，小的模具應(yīng)該不能大于六十毫米，這樣冷料就可以少一點(diǎn)，耗費(fèi)的熱量也能少一點(diǎn)。 4）主流道跟噴嘴連接的這個(gè)地方一般都是半球形的一個(gè)凹坑，這個(gè)坑的深度一般是在三毫米到五毫米之間。 （1）主流道尺寸確定 1）主流道長(zhǎng)度：按照設(shè)計(jì)主流道時(shí)候的要求，還有對(duì)模具大小的計(jì)算，現(xiàn)在確定L=35mm對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2）主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5～1）mm=（3+0.5）mm=3.5mm。 3）主流道球面半徑：SR=注射機(jī)噴嘴球半徑+（1～2）mm=（12+1）=13mm。 4）主流道錐角：取。 5）主流道大端直徑：。 6）半球形凹坑深度：取h=5mm。 7）主流道大端圓角

52、：取R=2mm。 （2） 主流道的凝料體積 （3） 主流道當(dāng)量半徑 （4） 主流道澆口套形式 主流道小的那一頭跟注射機(jī)噴嘴這個(gè)地方一直在碰觸，磨損很容易就出現(xiàn)了，那么材質(zhì)的使用要求就是很高的，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要分開(kāi)來(lái)進(jìn)行，方便拆裝。同一時(shí)間也方便使用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行生產(chǎn)加工還有熱處理。我們使用的材質(zhì)是T8A，進(jìn)行熱處理，還有淬火處理之后，這個(gè)材質(zhì)的表面硬度是在50HRC－55HRC。不能讓它轉(zhuǎn)動(dòng)，澆口是固定的，在固定的時(shí)候用的是螺釘。跟澆口匹配的定位圈直徑大小是一百毫米。各形狀如下圖5示。 圖5 澆口套、定位圈形狀 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 主流道還有澆口的中間

53、就是分流道，它的作用就是分流，還有轉(zhuǎn)向。 由于零件比較大，采用直接澆口，所以不需要分流道 4.2.3 澆口的設(shè)計(jì) 對(duì)于澆注系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，比較重要的就是澆口，澆口在哪，什么類型，還有大小，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的關(guān)系。它的好處就是讓塑料能夠最快速度進(jìn)到型腔里面去。它可以在最快的時(shí)間里面進(jìn)行冷卻，封閉，不能讓型腔里面的塑料熔體出現(xiàn)倒流的情況。 優(yōu)點(diǎn)： （1）澆口的截面是比較大的，流動(dòng)的路程不長(zhǎng)，在流動(dòng)時(shí)候阻力不大，可以用的塑料零件是殼類的，腔室比較深的，壁厚比較厚的，材質(zhì)流動(dòng)性能不好的。 （2）模具的構(gòu)造是不復(fù)雜的，并且緊湊，加工的時(shí)候非常方便，流動(dòng)的路程不長(zhǎng)，耗費(fèi)的壓力沒(méi)有多大。 （3）

54、維護(hù)壓力，補(bǔ)縮的作用是比較好的，可以實(shí)現(xiàn)一次成型。 （4）有利于排氣及消除熔接痕。 缺點(diǎn)： （1）將澆口這個(gè)地方的凝料去掉的時(shí)候有難度，塑料產(chǎn)品上澆口的痕跡是非常明顯的。 （2）澆口這個(gè)地方熔料冷卻的時(shí)候耗費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，產(chǎn)品成型的時(shí)間就比較長(zhǎng)，這樣一來(lái)成型的效率就沒(méi)有多高 （3）會(huì)有內(nèi)應(yīng)力出現(xiàn)，這樣一來(lái)加工產(chǎn)品的形狀就會(huì)出現(xiàn)改變，或者表面會(huì)有氣泡，開(kāi)裂，鎖孔這些狀況出現(xiàn)。 （4）只適用于單腔模具。 圖6 澆注系統(tǒng)與塑件 4.3 成型零件結(jié)構(gòu)的確定 4.3.1冷料穴的設(shè)計(jì) 主流道最后的這個(gè)地方一定要安裝一個(gè)冷料穴，這樣在加工產(chǎn)品的時(shí)候出現(xiàn)的冷料就可以放置在這個(gè)地方。因

55、為最先流到模具里面的塑料熔體因?yàn)闇囟忍?，物料的溫度也?huì)變低，這樣的塑料流到型腔里面去，產(chǎn)品的質(zhì)量也不會(huì)好，為了避免這種狀況的出現(xiàn)，在主流道最后那一個(gè)地方安裝一個(gè)冷料穴，這樣就可以將冷料都安放在這個(gè)地方。 通常都是在主流道對(duì)面的動(dòng)模板的上面安裝冷料穴，它的直徑要比主流道的直徑大一點(diǎn)點(diǎn)，論文里面確定冷料穴的直徑大小是五毫米，因?yàn)樽詈蠓旁诶淞涎ɡ锩娴睦淞喜荒鼙人捏w積還要大。冷料穴有很多種的形式，在這里使用的是倒錐形的。在將冷料從模具里面拉出去的時(shí)候，要配合推桿，在模具打開(kāi)來(lái)的時(shí)候，將主流道里面的凝料從定模里面拉出去，之后用推桿將冷料跟加工產(chǎn)品從動(dòng)模里面都推出去。 4.3.2 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

56、 要想生產(chǎn)起來(lái)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，加工時(shí)候工藝不能復(fù)雜，使用的型芯裝置是組合式的，跟整體的型芯比較之后可以發(fā)現(xiàn)，組合式的型芯在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，工藝沒(méi)有那么復(fù)雜。如圖7所示。 圖7 整體式凹模 4.3.3 凸模（型芯）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分析塑料產(chǎn)品的構(gòu)造就能知道，這個(gè)塑料產(chǎn)品的型芯是有兩個(gè)部分：一個(gè)是成型零件內(nèi)表面的R60球的型芯，由于里面有把手，采用兩瓣型芯成型，所以采用組合式，中心用軸固定，方便旋轉(zhuǎn)。 另一個(gè)是環(huán)形分布著3處陣列型內(nèi)側(cè)凹，此處需要三個(gè)滑塊抽芯，所以也采用組合式，各型芯形狀如下圖8示。 圖8 型芯 4.4 排氣與引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定 在型腔里面都充滿塑料熔體的時(shí)候，

57、一定要按照順序?qū)⑿颓焕锩妫瑵沧⑾到y(tǒng)里面的空氣，還有熔體受熱產(chǎn)生的氣體都排出去。 在這篇論文里面，因?yàn)橛泻芏嗔悴考幕瑝K，還有抽芯裝置是很多的，所以可以通過(guò)分型面，推桿活動(dòng)的間隙，還有型芯中間的間隙將氣體都排出去，這樣一來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量就能夠達(dá)到要求，而且成本還不會(huì)變高，耗費(fèi)的時(shí)間也沒(méi)有多長(zhǎng)，提高了工作效率。 5 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 成型零件工作尺寸計(jì)算 這個(gè)塑料產(chǎn)品的大小精確度是不高的，對(duì)于配合要求也沒(méi)有提出來(lái)，所以每一個(gè)大小都沒(méi)有將公差寫上去。在實(shí)際生產(chǎn)里面，因?yàn)橄胗?jì)算簡(jiǎn)單一點(diǎn)，在算的時(shí)候只將收縮量加上去了，公差在計(jì)算的時(shí)候一般都是根據(jù)模具

58、的經(jīng)濟(jì)制造精度來(lái)進(jìn)行確定的?，F(xiàn)在論文里面塑料產(chǎn)品成型零部件的大小在進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候也按照這樣的方法，公差確定是精度七級(jí)，配合成型零部件的精度六級(jí)確定。。 （1）凹模的徑向尺寸 L凹=[L(1+k)-(3/4)Δ] L凹 為型腔內(nèi)形尺寸(mm)； L為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸； k為塑料平均收縮率(%)，此處取1.5%； Δ為塑件公差，查閱資料確定PE的精度等級(jí)是六級(jí)；塑件基本尺寸在50~65mm公差取0.74mm；塑件基本尺寸在50~40mm公差取0.64mm

59、；塑件基本尺寸在30~40范圍內(nèi)其公差取0.56mm；在3~6mm范圍內(nèi)公差取0.24mm；在0~3mm范圍內(nèi)取0.2mm 。 所以凹模尺寸如下： L1=[190(1+0.015)-(3/4)1.76]=191.53 L2=[154(1+0.015)-(3/4)1.44]=155.53 L3=[5(1+0.015)-(3/4)0.24]=4.895 深度尺寸 h凸=[h(1+k)- (2/3)Δ] h凸 為型腔內(nèi)形尺寸(

60、mm)； h為塑件深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際深度尺寸； k為塑料平均收縮率(%) Δ為塑件公差， H= [50(1+0.015)-( 2/3) 0.64] =50.32 （2）凸模的徑向尺寸計(jì)算 L凸=[L(1+k)+(3/4) Δ] L凸 為型芯內(nèi)形尺寸(mm)； L為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸；

61、 k為塑料平均收縮率(%) Δ為塑件公差， L1=[44（1+0.015）+（3/4）0.64]=45.14 L2=[120（1+0.015）+（3/4）1.14]=122.66 深度尺寸 h凸=[h(1+k)+ (2/3)Δ] h凸 為型芯內(nèi)形尺寸(mm)； h為塑件深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際深度尺寸； k為塑料平均收縮率(%) Δ為塑件公差，

62、 H1= [25(1+0.015)+( 2/3) 0.50] =25.705 H2= [3(1+0.015)+( 2/3) 0.20]=3.18 5.2 成型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 在進(jìn)行注塑生產(chǎn)的時(shí)候，型腔會(huì)受到一個(gè)熔體產(chǎn)生的壓力，所以模具的型腔的強(qiáng)度還有剛度一定要大。假如說(shuō)型腔的壁厚薄，底部的厚度也比較薄的話，那么型腔里面的內(nèi)應(yīng)力就會(huì)比型腔材質(zhì)的許用應(yīng)力還要大，這個(gè)時(shí)候塑料產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)形狀的改變，有的還會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。如果剛度達(dá)不到要求的話，那么型腔就會(huì)向外進(jìn)行膨脹了，有溢料的狀況出現(xiàn)。 在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)的時(shí)候，型腔的壁厚還有支承板的厚度都

63、是按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行確定的，查閱有關(guān)資料就可以確定下面的數(shù)據(jù)： 型腔側(cè)壁厚度S的經(jīng)驗(yàn)值為： S＝0.2L+17 L——型腔長(zhǎng)邊的邊長(zhǎng) 底板厚度h的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)： h≈0.13b 側(cè)壁厚度S的值為：S＝0.2L+17=0.2150+17＝47mm 底板厚度h的數(shù)據(jù)：h≈0.13b≈0.13150≈19.5mm 5.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在進(jìn)行注射加工的每一步里面，塑料產(chǎn)品從模具里面脫離出來(lái)的時(shí)候一定要是準(zhǔn)確沒(méi)有失誤的，這個(gè)將塑料產(chǎn)品從模具里面脫離出來(lái)的裝置就是脫模裝置。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般遵循以下原則： ①塑料產(chǎn)品一直都是在動(dòng)模這一邊的，這樣方便在開(kāi)模力的狀況下帶動(dòng)

64、脫模裝置進(jìn)行工作，將脫模的狀態(tài)完成。 ②因?yàn)楫a(chǎn)品在收縮的時(shí)候會(huì)將型芯緊緊的包裹柱，所以說(shuō)推出的時(shí)候這個(gè)著力點(diǎn)要跟型芯近一點(diǎn)，同時(shí)在塑料產(chǎn)品上施加這個(gè)力應(yīng)該是在剛度還有強(qiáng)度比較大的地方。 構(gòu)造是非常合理的，而且可靠性也是很好的，在進(jìn)行加工還有維護(hù)的時(shí)候，塑料產(chǎn)品的外形都是非常漂亮的。 5.4 推出方式的確定 論文里面塑料產(chǎn)品脫模的時(shí)候用的是兩瓣型的型芯。 在開(kāi)模過(guò)程中，由于彈簧作用的力，使分型面分型，契柱脫離鎖緊狀態(tài)，當(dāng)彈簧彈到45mm的距離后，連桿就有一個(gè)阻力出現(xiàn)，兩瓣型芯以軸為中心，進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣芯就可以抽出來(lái)了。 圖14 推出方式的確定

65、 6模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 6.1 冷卻介質(zhì) PE這種材料粘度是中等的，它在成型的時(shí)候?qū)τ谀＞叩臏囟纫蟛皇翘?，是兩百度，模具的溫度是五十度到八十度。首先確定這個(gè)模具的溫度是五十度，因?yàn)樗葻崛菔潜容^大的，進(jìn)行傳熱的時(shí)候系數(shù)是很高的，造價(jià)也不高，那么在對(duì)模具進(jìn)行冷卻的時(shí)候用的是常溫水。 6.2 冷卻系統(tǒng)計(jì)算 1）在一定的時(shí)間里面模具里面注入進(jìn)去的塑料熔體的總質(zhì)量W 塑料產(chǎn)品壁厚度是六毫米，查閱有關(guān)資料以后將它冷卻的時(shí)間確定下來(lái)，注射機(jī)已經(jīng)確定下來(lái)了，查閱有關(guān)表格就可以將注射時(shí)間確定下來(lái)，脫離磨具的時(shí)候耗費(fèi)的時(shí)間是。所以，進(jìn)行注射的時(shí)候耗費(fèi)的周期是。 按照下面的公式來(lái)算單位

66、時(shí)間里面模具里面的塑料熔體的總的質(zhì)量： 2）將單位質(zhì)量的塑料產(chǎn)品在凝固時(shí)釋放的熱量確定下來(lái)，查閱有關(guān)資料這個(gè)熱流量的數(shù)值是，那么。 3）計(jì)算冷卻水的體積流量 事先確定這個(gè)冷卻管道里面水的溫度，出水的這個(gè)地方水的溫度是，確定水的密度的大小，水的比熱容。則根據(jù)公式可得： 4）確定冷水路的直徑d 按照，查閱有關(guān)資料將模具冷卻水管的直徑大小確定下來(lái)8mm。 5）冷卻水在管內(nèi)的流速 在設(shè)置水管的時(shí)候，要考慮到模具構(gòu)造還有塑料產(chǎn)品的形狀。要想凹模還有型芯進(jìn)行冷卻的時(shí)候完全一點(diǎn)，那么就要按照兩個(gè)模具的腔室的實(shí)際狀況來(lái)進(jìn)行改正。那么在進(jìn)行改正之后，冷卻水管的直徑不能太大，它的數(shù)值就是：d=8mm。 6.3 水路的布置形式 下面的圖紙畫的是定模還有動(dòng)模的水路布置。要想不出現(xiàn)漏水的狀況，在兩個(gè)模板之間水路穿過(guò)去的時(shí)候可靠性要高，密封性要好，已經(jīng)知道水管的直徑大小是八毫米，按照裝配要求確定標(biāo)準(zhǔn)大小是ΦD=16，Φd=2.5的“O”型密封圈進(jìn)行密封。水路的頭上密封的這個(gè)地方用螺紋的管塞，這樣密封性能就很好了。