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河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書
膜片夾片注塑成型工藝及模具設(shè)計
摘 要
該設(shè)計題目為罩注塑模設(shè)計，通過對該塑件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者注塑模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。
本設(shè)計運用塑料成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了塑件的材料及性能要求，為選取澆口的類型做好了準備；然后估算了塑件的體積，便于選取注塑機及確定型腔數(shù)量；最后分析了塑件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及推出裝置的選取。
本副模具的設(shè)計需要推桿頂出機構(gòu)，在開模時用推桿頂出塑件，直到塑件脫出型芯。這種機構(gòu)脫?？煽浚O(shè)計方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。
關(guān)鍵詞：注塑模 澆口
Injection molding designing of The shell
This design topic is the shell of the Injection molding design, After the plastic part of the Injection molding designed The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design.
Through the foundation knowledge, first, I analysed the plistic material and its properties,so I made selecting the typeal of the gate for preparation,I estimated the plistic parts’ physical vlume which good for choosing the injection-molding machine and the cavity.Last Ianalysed the plistic parts’ chavalteristic,I made the parameter of design,the importance of design and ejctor.
This molde design need other side to open on the open molde. When the open molde the ejector plate ejects the plistic parts until the plistic parts ejector the core,this molde ejector is very good,because this molde use short area and design easy,we often use it.
Keywords: Injection molding , Gate
緒 論
目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具。
中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結(jié)構(gòu)的改進，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。
1 模塑工藝規(guī)程的編制
圖 1-1
塑件名稱：膜片夾片
材 料：6GF30%
生產(chǎn)類型：大批量
1.1塑件的工藝性分析
1.1.1塑件的原材料分析
塑件的材料采用尼龍6GF30%，屬熱塑性塑料。尼龍6為半透明或不透明的乳白色結(jié)晶形聚合物顆粒，熔點220℃，熱分解溫度大于310℃，相對密度是1.34，吸水率為1.8﹪，具有優(yōu)良的耐磨性和自潤滑性，機械強度高，耐熱性，電絕緣性好，低溫性能優(yōu)良，能自熄，耐化學(xué)藥品性好，耐油性優(yōu)良，加工成型比尼龍66容易，制品表面光澤性好。但吸水率較高，尺寸穩(wěn)定性差。剛性小，熔點低，在惡性環(huán)境下能長期使用，在較寬的溫度范圍內(nèi)仍能保持足夠應(yīng)力，連續(xù)使用溫度105℃，介電損耗0.03MHZ，體積電阻率1012Ωcm,擊穿電壓16KV/mm，阻燃等級V-2，耐寒溫度-30℃。拉伸強度≧139MPa，沖擊強度≧9.8KJ/m。
1.2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
1.2.1.1結(jié)構(gòu)分析
由塑件圖可知，該零件總體輪廓為回轉(zhuǎn)體。開口壁厚處有一個7°的錐度,底部中心有一個底面半徑為Φ3mm的圓錐孔，底部外端有側(cè)凹的凸臺，因側(cè)凹較淺，為其簡化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，模具設(shè)計時只需設(shè)計一組對合斜滑塊機構(gòu)代替?zhèn)瘸樾炯纯?。簡化模具的結(jié)構(gòu)，使其緊湊美觀，又降低了熱處理的難度。
1.2.1.2尺寸精度分析
該零件重要尺寸，如Φ3.2mm, Φ3mm, Φ24.7mm等尺寸精度為MT4級（GB/T14486—1993），次要尺寸，如Φ20.6mm等的尺寸精度為MT5級（GB/T14486—1993）。未注公差的自由尺寸采用標準中的8級精度，查公差表得Φ3+0.580mm， 5.5+0.580mm，1.4+0.480mm，0.9+0.480mm.
塑件的壁厚為3.2mm , 符合尼龍6的最小壁厚原則，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍6GF30%6的強度較大不需增設(shè)加強。
1.2.1.3表面質(zhì)量分析
該零件的表面除主要要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，要求較底，故比較容易實現(xiàn)。
由上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
1.3計算塑件的體積和質(zhì)量
計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。
計算塑件的體積：V=1.22cm
計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得尼龍6GF30%的密度為ρ=1.34g/cm
塑件質(zhì)量：M=Vρ
=1.22×10×1.34×10
=1.388g
采用一模四件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機XS—Z-30型。
1.4塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查找有關(guān)文獻和參考工廠時間應(yīng)用的情況，尼龍6GF30%的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整）
注塑溫度： 括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度： 后段溫度t選用200～210c；
中段溫度t: 選用230～250c；
前段溫度t: 選用220～240c；
噴嘴溫度： 選用200～210c；
注塑壓力： 選用90～130Mpa；
模具溫度： 選用80～120c；
保壓時間： 選用15～40s；
高壓時間： 選用2～5s；
冷卻時間： 選用20～40s；
總周期： 選用40～90s；
后處理方法： 采用油﹑水；
后處理溫度： 90～100t/c;
后處理時間： 4~10h。
說明1：上述預(yù)熱條件為采用鼓風(fēng)烘箱。
2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進行調(diào)濕處理，在100～120c水中加熱2～18h。
1.5塑料成型設(shè)備的選取和相關(guān)參數(shù)
根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為XS—Z-30查材料知：
標稱注射量： 30cm
螺桿直徑/cm Ф28mm
注射壓力/10Pa： 119Mpa
鎖模力10kN： 250kN
最大注射面積/㎝: 90㎝
模具厚度/mm： 60～180mm
模板行程/mm: 160mm
噴嘴 球半徑： 12mm
孔半徑： Ф4mm
定位孔直徑/㎜ Ф63.5
推出兩側(cè)孔徑/mm Ф20mm
孔距/mm 170mm
2 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計﹑側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計﹑推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。
2.1分型面選擇
在模具設(shè)計中，分型面的選擇比較重要，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。
該塑件為膜片夾片，易采用一模多腔，塑件尺寸不大，為了便于取出澆注系統(tǒng)凝料，采用雙分型面分型。第一次分型在Ⅰ處分型，利用中間板與定模部分的分離來完成澆注系統(tǒng)的取出動作。第二次分型是在Ⅱ處分型，將塑件從模腔中取出，其結(jié)構(gòu)簡圖如下所示：
2.2確定型腔的數(shù)目及排列方式
2.2.1模腔數(shù)量的確定
塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個數(shù)與注塑機的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量；
2.2.1.1.按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1
N1=(F1-PAj)/PAs
其中： F- 注塑機的鎖模力 N
P- 型腔內(nèi)的平均壓力MPa
As- 每個制件在分型面上的面積（㎜）
Aj - 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜）
Aj 在模具設(shè)計前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動分析Aj為（0.2～0.5）As，常取B=0.35 As，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般成型工業(yè)制品為35MPa，實際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機的名義鎖模力，為保險起見常用0.8F則
N1=(F1-PAj)/PAs
=250000×0.8-0.35×16762.2/16762.2=11.58（個）
2.2.1.2.注射機注塑量確定型腔數(shù)目N2
N2=（KM1-Mj）/Ms
其中： M1 注射機的公稱注塑量（㎜）
Ms 單個制件體積 （㎜）
Mj 流道和澆口的總體積（㎜）
K 注塑機最大注塑量的利用系數(shù)，一般取0.8;
生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍計算，同時流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現(xiàn)取C=0.6則
N2=（KM1-Mj）/Ms =0.8G-0.6×1.388/1.388=19.36（個）
由以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是2，4，6，8，10個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型不足等缺陷。我們所設(shè)計的端蓋注塑模具采用一模四腔的方案，即N=4
2.2.2型腔的排列方式
該塑件屬于小尺寸塑件的大批量生產(chǎn),綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等，為保證各個型腔所成型出的塑件尺寸性能一致，應(yīng)使各個型腔能夠同時充滿且各個型腔的壓力相同，因此，在布置型腔的排列結(jié)構(gòu)時，我們采用流動支路平衡方式，即型腔的布置使主流道到達各個型腔的分流道、澆口，其長度、斷面形狀和尺寸都完全相同。其結(jié)構(gòu)簡圖如下所示：
圖2-2-2-1
2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計
2.3.1 主流道設(shè)計
根據(jù)XS—Z-30型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸
噴嘴前端孔徑： d0=Ф4mm
噴嘴前端球面半徑： R0=12mm
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
R=R0+（1～2）mm
D=d0+(0.5～1)mm
取主流道的球面半徑： R=13mm
取主流道的小端直徑d=Ф4.5mm
為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取2～4度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=Ф6mm（L=d+2Ltgα/2），為了使料能順利的進入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計半徑r=3mm的圓弧過渡。
2.3.2分流道設(shè)計
分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，尼龍6GF30%的流動性好，沖型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=Ф6mm，則梯形可選用上底為b=6mm,高為h=4mm的截面。其分流道截面結(jié)構(gòu)簡圖如下所示：
圖2-3-2-1
分流道表面粗糙度：
分流道表面粗糙度要求不高，表面粗糙度常取1.25—2.5Rμm，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。
2.3.3澆口設(shè)計
因采用雙分型面分型，故選用點澆口較為理想，以便澆口凝料脫模。設(shè)計時考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量，從底部錐孔處進料，料的流向是從厚處往薄處流，而且在模具結(jié)構(gòu)上采用瓣合斜滑塊式型腔，有利于填充﹑排氣。由于尼龍6GF30%的凝固時間很短，所以澆口位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5t（t為塑件厚度），查表初選尺寸為l=1.5mm，d=1.5mm，H=0.75D=4.5mm
試模時修正.
圖2-3-3-1
2.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計
在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于膜片夾片注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。尼龍6GF30%塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍6GF30%的流動性較好，也不宜開排氣槽.
2.3.5主流道襯套的選取
為了提高模具的壽命在模具與注塑機頻繁接觸的地方設(shè)計為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。
2.3.6冷料井的設(shè)計
為了防止冷料進流入型腔而影響塑件質(zhì)量，因此在主流道正對面的中間板上設(shè)計一個冷料井是很必要的。對于主流道的冷料井，開模時應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出，所以冷料井直徑易稍大于主流道大端直徑。此處是配合推桿使用，選用倒錐形。
2.4斜滑塊的設(shè)計
2.4.1斜滑塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計
此設(shè)計的塑件底部凸臺處有一淺內(nèi)凹,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小內(nèi)凹的零件必須做成活動的型芯或滑塊,由于側(cè)凹較淺，抽拔距較小，為簡化模具設(shè)計，采用瓣合式斜滑塊。
由于頂桿與斜滑塊是螺紋連接，且塑件高度不大，因此此處不用考慮斜滑塊脫落問題。與動模板的固定采用T形滑槽。此外，初次分型是定模座與中間板的分離，不用考慮斜滑塊的斜向移動，可不用設(shè)計止動銷。
2.4.2確定斜滑塊的傾斜角度
這種抽芯機構(gòu)的抽芯動作和塑件的頂出同時進行，而且斜滑塊的剛性較大，傾斜角可比斜導(dǎo)柱的傾斜角大，通常不超過30°，本副模具取a=20°。
2.4.3確定斜滑塊的尺寸
根據(jù)塑件尺寸以及查閱相關(guān)資料取斜滑塊的長L=62mm,寬B1=40mm，B2=30,厚度H=30mm。
2.5推出機構(gòu)設(shè)計
采用推桿推出，
圖2-5-1
如圖2-5-1所示,由于塑件底部有一凸臺，模具開模后，塑件將留在動模一側(cè)斜滑塊內(nèi)。當(dāng)運動一段距離后，頂桿帶動滑塊斜向上運動，同時完成塑件的脫模和抽芯動作。
2.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.6.1型腔的設(shè)計
2.6.1.1 型腔的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
本副模具采用一模四件的結(jié)構(gòu)形式，因為采用斜滑塊式抽芯機構(gòu)，所以斜滑塊就是型腔材料選用45鋼, 硬度在50HRC以上.
2.6.1.2型腔的尺寸設(shè)計
膜片夾片屬于中小尺寸塑件，計算時主要考慮其強度問題。所以按強度計算
（1）側(cè)壁厚度的計算
r-型腔內(nèi)孔徑（mm）；
σρ-許用應(yīng)力（MPa）；
Pm-模腔壓力（MPa）。一般取25-50 MPa，此處取35 MPa。
代入得tc=2.55mm，取tc=3mm。
（2）底部厚度的計算
代入得th=5mm。
圖2-6-1-2-1
型腔的加工方法采用成型電極方法。
2.6.2型芯的設(shè)計
為節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機械加工和熱處理，采用組合式型芯結(jié)構(gòu)。型芯成7°傾斜.其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖2-6-2-1
根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計要求，分流道設(shè)在定模座澆口設(shè)在型芯上其結(jié)構(gòu)見下圖所示。
圖2-6-2-2
3 膜片注塑模具的有關(guān)計算
本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計算。
查常用塑料的收縮率塑料尼龍6GF30%的成型收縮率為S=0.5～1.0％，故平均我們?nèi)镾cp=0.75％?？紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取Б=Δ/3。
表一：凹模工作尺寸的計算：
塑件尺寸
計算公式
型腔工作尺寸
Φ24.7-0.20
Dm=(Dmax+DmaxScp％－3/4Δ)0+Б
Φ24.740+0.067
Φ3-0.20
Φ2.950+0.033
Φ3.20+0.1
Φ3.250+0.033
7.8+-0.1
Hm=(Hs+HsScp％－2/3Δ)0+Б
7.830+0.067
2.3+0.1-0.58
1.960+0.227
5.50+0.58
5.70+0.193
塑件尺寸
計算公式
型芯工作尺寸
Φ20.60+0.3
dm=(dmin+dminScp％+3/4Δ)0-Б
Φ20.980-0.1
Φ30+0.58
Φ3.50-0.193
4.10+0.58
hs=（ hs+ hs Scp％+2/3Δ）0-Б
4.50-0.193
材料選用45鋼, 硬度在50HRC以上.
成型零部件的制造誤差：
成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個方面。設(shè)計時一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—9級，綜合考慮取IT8級。
4 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）.在注射模具中溶體從200 C,左右降低到80C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。如果忽略模具因空氣對流，熱輻射與注射機接觸所散失的熱量，假設(shè)塑料熔體在模內(nèi)釋放的熱量，全部由冷卻水帶走。則冷卻系統(tǒng)設(shè)計可按下式進行計算：
設(shè)該模具平均工作溫度為80°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為25°，產(chǎn)量為（1分鐘4模）0.45Kg/h。
1） 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q1，查表得尼龍6GF30%成型時冷卻應(yīng)排除的熱量Q1=627X103Kg/h。
2） 求冷卻水的體積流量V
V=WQ1/60Cρ (T1－T2)
=0.22 X10-3 m3/min
式中V-冷卻水的體積流量（m3/min）；
W-單位時間內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料溶體的質(zhì)量（Kg/h）；
C-冷卻水的比熱容【J/(Kgk）；
ρ-冷卻水的密度（Kg/ m3）；
T1-冷卻水的出口溫度（C）；
T2-冷卻水的進口溫度（C）；
溫度調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量
在選擇模具溫度時，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。
模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在次我選擇湍流。 如圖下表：
冷卻水道直徑
d/（mm）
最低流量v
/（m/s）
流量
qv/（m/min）
8
1.16
5.0×10
冷卻水孔總傳熱面積A由下式計算得：A= WQ1/3600(Tw－Tθ)
將數(shù)據(jù)代入得A=1.3 m2
式中A- 冷卻水孔總傳熱面積（m2）；
Tw-模具溫度（C）；
Tθ-冷卻時的平均溫度（C）；
由于冷卻水孔傳熱面積較小，其水孔數(shù)目及長度可根據(jù)經(jīng)驗而定。
由于模具中成型制品的成型部分是側(cè)滑塊，其尺寸較小。所以冷卻水道的分布，采用環(huán)繞滑塊的方法。如下圖所示：
圖4-1
5 模具閉合高度確定
在支撐板與固定零件的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗確定：定模座板德厚度H1=25mm，中間板厚度H2=10mm，斜滑塊厚度為H3=30mm，動模板厚度為H4=32mm，墊塊厚度H5=50mm動模座厚度H6=25mm。
1計算模具的閉合高度：
H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5+ H6
=25＋10＋30＋32＋50＋25
=172mm
6 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為230mm×200mm×172mm, XS-Z-30型注塑機模板最大安裝尺寸是235mm×235mm。
由于上述計算的模具閉合高度為172mm，XS-ZY-125型注塑機的最小模具厚度為60mm，最大模具厚度為180mm，最大開模行程為160mm。
1：模具厚度校核：
60mm<172mm<180mm
2：模具開模行程校核：
H1+H2+a+(5-10)mm=10+8+43+10=71mm
71mm<160mm
H1-制品所用的脫模距離（mm）；
H2-制品高度（mm）；
a-取出澆注系統(tǒng)凝料的長度（mm）。
經(jīng)校核XS-Z-30型注塑機能滿足使用要求故可以采用。
7 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖
7.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖
圖7-1
1-角螺釘 2-定距螺釘 3-彈簧 4-斜滑塊 5-澆口套 6-型芯7-定模座板 8-中間板 9-導(dǎo)套 10-導(dǎo)套 11-導(dǎo)柱 12-支承板 13-墊板 14-復(fù)位桿 15-動模座板 16-內(nèi)六角螺釘 17-推板 18-推板固定板 19-拉料桿 20-推桿 21-動模板
7.2本模具的工作原理：
模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時動模部分隨動模板一起向右運動，在彈簧3的作用下，迫使初次在B處分型，塑件留在動模一側(cè)向右運動的同時，冷凝料也在錐形拉料桿19的作用下隨動模運動，當(dāng)運動到一定距離時，在注塑機頂桿的作用下推桿20推動滑塊4斜向上運動將塑件推出，同時，拉料桿19將冷凝料推出。合模時，復(fù)位桿14對滑塊和頂桿進行復(fù)位。
9 結(jié)束語
通過塑料模課程設(shè)計，它使得我對沖裁理論知識進一步加深了認識。并且也加深了相關(guān)理論知識的認識。同時熟練掌握了專業(yè)工具書的使用方法。在整個過程中，增強了自己的動手能力及分析及獨立思考解決問題的能力。當(dāng)然，由于本人水平有限及缺乏生產(chǎn)實際經(jīng)驗，該設(shè)計難免存在不足之處。希望老師對此提出批評意見， 在此表示萬分的感謝。
通過設(shè)計實踐，逐步樹立正確的設(shè)計思想，增強了創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握了沖壓設(shè)計的一般規(guī)律。在設(shè)計過程中，進行了設(shè)計計算、繪圖及運用技術(shù)標準、規(guī)范、設(shè)計手冊等有關(guān)設(shè)計資料，進行全面的機械設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。
致 謝
時光如歌，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。
畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。
在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。
由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計的經(jīng)驗及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。
最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師于匯泳老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！
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