畢業(yè)設(shè)計 塑料盆的塑料成型與模具設(shè)計

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1、滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計塑料盆的塑料成型與模具設(shè)計塑料盆的塑料成型與模具設(shè)計2013 屆 機(jī)械工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 號 3 學(xué)生姓名 陳斌 指導(dǎo)教師 曹鳳江 完成日期 2013 年 1 月 8 日滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計I摘摘 要要塑料盆的形狀較為簡單，在模具設(shè)計中要考慮的因素有很多，除考慮它的出模、分型面，還需考慮它成型的質(zhì)量，表面光潔度等。更重要的是考慮它的制造難度和成本。所以我們設(shè)計應(yīng)認(rèn)真分析塑料制品的結(jié)構(gòu)，尋求最佳的設(shè)計方案。分型面的選擇也很重要，分型面的選擇既要考慮不影響制件表面的美觀，又要達(dá)到結(jié)構(gòu)要求。由于制品體積比較大，所以澆注系統(tǒng)的設(shè)計也很重要，在此次設(shè)計中我選點(diǎn)

2、澆口，推板推出機(jī)構(gòu)，這就解決了制品出模的問題。并詳細(xì)敘述了通過 PRO/E 對模具成型零件的設(shè)計流程(設(shè)置收縮率，創(chuàng)建毛坯工件，設(shè)計分型面，創(chuàng)建模具體積塊，創(chuàng)建模具元件，流道及澆口的設(shè)計，創(chuàng)建鑄模，開模仿真)及用 EMX 來裝配模架的流程。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：分型面、模架、凸模、凹模、塑料盆。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計II目 錄第 1 章 緒 論.11.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展 .11.2 我國塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀 .2第 2 章 制品結(jié)構(gòu)特征及成型工藝性分析.32.1 塑件材料分析 .32.2 材料性能 .42.3 塑件尺寸和精度分析 .42.4 收縮率 .42.5 塑件形狀分析 .52.5.1 塑件

3、厚度.52.5.2 脫模斜度.52.6 塑件圓角 .52.7 零件體積及質(zhì)量估算 .6第 3 章 模具方案分析.73.1 分型面的確定 .73.2 型腔數(shù)目的確定 .73.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 .83.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 .93.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 .103.6 確定標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸 .11第 4 章 注塑機(jī)的設(shè)備選擇.134.1 注塑機(jī)的分類 .134.2 注塑機(jī)的主要參數(shù) .134.3 選擇注塑機(jī) .134.4 注塑機(jī)的校核 .14第 5 章 成型零件設(shè)計與計算.165.1 成型零件工作尺寸計算 .165.2 成型零件的設(shè)計 .165.2.1 設(shè)置收縮率.185.2.2 創(chuàng)建毛坯工件.185.2.3

4、 設(shè)計分型面.185.2.4 創(chuàng)建模具體積塊.195.2.5 創(chuàng)建模具元件.195.2.6 流道與澆口設(shè)計.195.2.7 創(chuàng)建鑄模.205.2.8 開模仿真.20第 6 章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計.226.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計的原則 .22滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計III6.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .226.2.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計.226.2.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計.23第 7 章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計.24第 8 章 模架及其它模具零件設(shè)計.258.1 模架尺寸的計算 .258.2 裝配模架 .258.2.1 新建組件項目.268.2.2 載入模具裝配元件.268.2.3 定義模具模架.268.2.4 添加設(shè)備.

5、278.2.5 加入復(fù)位銷.288.2.6 在模座中挖出放置型腔的凹槽.288.2.7 設(shè)計冷卻系統(tǒng).398.2.8 加載所有組件.31總 結(jié).32致 謝.33參考資料.34附 錄.35滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1第第 1 章緒章緒 論論1.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展一提起塑料，留在很多人記憶中的，是孩提時代吃的糖果的包裝紙，那些粗糙但花花綠綠的塑料糖果包裝紙，成為孩子們難得的珍藏、甜蜜的回憶。 在解放前，中國人吃的糖果絕大部分是用紙包裝的，因為即使到了解放初期，我國還沒有塑料，其研究和生產(chǎn)也一片空白。塑料工業(yè)是跟隨著共和國的成長，共同成長起來的。它經(jīng)歷了從無到有、從小到大、從弱到強(qiáng)的幾十年發(fā)展歷

6、程，取得了輝煌的成就。目前，我國已跨入世界塑料生產(chǎn)先進(jìn)大國的行列。塑料工業(yè)是一門飛速發(fā)展的新興工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的。世界塑料工業(yè)的歷史僅有 90 年，而我國塑料工業(yè)起步于 20 世紀(jì) 50 年代，只有短短50 年的歷史，但塑料工業(yè)的發(fā)展速度是驚人的。1954 年，出于國家經(jīng)濟(jì)和國防的需要，當(dāng)時的沈陽化工研究院開始了聚氯乙烯樹脂的初步研究。1958 年我國自行研究設(shè)計的第一套聚氯乙烯年產(chǎn) 3 千噸的生產(chǎn)裝置，在錦西化工廠建成投產(chǎn)。當(dāng)時的裝置生產(chǎn)條件十分簡陋惡劣，生產(chǎn)過程全部采用手工操作，現(xiàn)場工人幾乎沒有多少安全衛(wèi)生保護(hù)措施。初期生產(chǎn)很不正常，產(chǎn)品品質(zhì)也很低劣，生產(chǎn)效率十分低下。但

7、這些裝置的建成投產(chǎn)，是我國塑料工業(yè)發(fā)展的基石。國際食品包裝協(xié)會常務(wù)副會長兼秘書長董金獅說，我國塑料工業(yè)經(jīng)過長期的奮斗和面向全球的開放，目前已形成門類較齊全的工業(yè)體系，成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅(qū)的基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)，作為一種新型材料，其使用領(lǐng)域已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越上述三種材料，并廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、文化、軍事、生活等各方面。在生活中，塑料早已不只是局限在一個小小的糖果包裝紙了，方方面面都離不開塑料，如在坐的沙發(fā)、椅子里，穿的鞋子、衣服里，住的房子門窗、管道中，都有塑料的成分。此外，近年來，隨著食品、飲料、乳品、化妝品、洗滌用品、啤酒、調(diào)味品產(chǎn)量的增長，對塑料及塑料復(fù)合材料的包裝需要越來越大。因此，塑料工業(yè)既是消

8、費(fèi)工業(yè)，又是新型材料工業(yè)，正逐步成為科技含量高、應(yīng)用廣、市場前景好的行業(yè)。“塑料包裝材料是塑料制品應(yīng)用中的最大領(lǐng)域之一。由于塑料的優(yōu)異性能，改變了傳統(tǒng)紙張、木材、玻璃、金屬類包裝格局，塑料包裝材料已超過包裝總量的 1/3。 ”滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計2董金獅說，各種薄膜、中空容器、飲料瓶等滿足食品、醫(yī)藥和各種日常生活用品包裝的需求。而塑料包裝材料本身經(jīng)過多年的發(fā)展，種類不斷增加，主要包括塑料軟包裝、編織袋、中空容器、周轉(zhuǎn)箱等，產(chǎn)品也由單一材質(zhì)包裝到多層材料復(fù)合包裝，層數(shù)最多可達(dá) 9 層。馬占峰說，塑料正廣泛應(yīng)用于航空航天、交通、信息、家電、電子和包裝等多個領(lǐng)域；與傳統(tǒng)的紙張、木頭和鋼鐵等材料生

9、產(chǎn)相比，塑料生產(chǎn)實現(xiàn)了節(jié)約材料、節(jié)水節(jié)地和節(jié)能；塑料還具有耐腐蝕、加工成型容易、可多次循環(huán)利用等，正基于這些優(yōu)點(diǎn)，塑料應(yīng)用還將進(jìn)一步擴(kuò)大， “我們幾乎每天都能感覺到新的塑料產(chǎn)品問世”。1.2 我國塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀國內(nèi)模具工業(yè)從起步到發(fā)展，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，尤其是 20 世紀(jì) 90 年代以來發(fā)展得更加迅速。近年我國的模具在國際模具行業(yè)美好的發(fā)展形勢下，模具水平有了較大提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。從模具發(fā)展地域來看，我國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在江浙和廣東等經(jīng)濟(jì)技術(shù)高的地區(qū)。從模具的需求情況看，汽車工業(yè)是模具的最大用戶，汽車產(chǎn)量的增幅雖

10、然有較大回落，但車型開發(fā)和新車型的上市速度并未放慢，有的還有所加快，汽車工業(yè)對模具需求仍舊十分強(qiáng)勁。電子信息行業(yè)、電器和儀器儀表行業(yè)、電機(jī)行業(yè)、建材行業(yè)等，也是大量使用模具的行業(yè)，這些都對模具產(chǎn)生大量的需求。中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近年來，我國的模具工業(yè)一直以高增長速度快速發(fā)展。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，如集體企業(yè)、合資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，其中集體和私營的模具企業(yè)發(fā)展得最為迅速，各地從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，形成了許多國內(nèi)外知名的“模具之城”和最具發(fā)展活力的組成之一。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)

11、計3第第 2 章章 制品結(jié)構(gòu)特征及成型工藝性分析制品結(jié)構(gòu)特征及成型工藝性分析2.1 塑件材料分析通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，要考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強(qiáng)度，表面硬度等。該塑料盆的形狀結(jié)構(gòu)比較簡單，深度為 80mm。該制件是日常所用的塑料盆，要求外觀質(zhì)量較好，有一定的強(qiáng)度且翹曲變形在一個較小的范圍內(nèi)。聚丙烯未著色時呈白色半透明、蠟狀、無毒無味，密度為 0.9-0.91g/cm3。但低溫時變脆，不耐磨易老化，相對分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。 聚丙烯具有優(yōu)良的絕緣性能、一

12、定的化學(xué)穩(wěn)定性和耐蝕性，適合于制作日用品。聚丙烯的成型特點(diǎn)是流動性和成型性優(yōu)良，成品率高，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。因此，成型塑件的壁厚應(yīng)均勻，脫模斜度不宜過小，塑件中不宜有鑲件。所以制品材料確定為聚丙烯。圖 2-1滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計4圖 2-2 塑料盆零件圖2.2 材料性能 聚丙烯的聚合物。英文縮寫 PP。拉伸強(qiáng)度可達(dá) 30MPa 以上。有較高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。PP 的熔點(diǎn) 165170，分解溫度為 350，晶體密度 0.90.91 g/cm3，熔融溫度 240，吸水率 0.05，通常的聚丙烯為非極性的結(jié)晶塑料，聚丙烯耐熱性能良好，可在 100左右使用，同時絕緣

13、性能也比較優(yōu)越。 聚丙烯成型時流動性較好，質(zhì)軟易脫模，塑件有較淺的側(cè)凹時可以強(qiáng)行脫模。2.3 塑件尺寸和精度分析(1)塑件大?。核芗较蜃畲蟪叽?40mm，高度尺寸 80mm，該塑件尺寸比較大一些。(2)塑件尺寸：公差該塑件用于日常生活，故尺寸精度要求較高。由于圖中未標(biāo)注公差。故根據(jù) SJ/T10628-1995，按一般精度要求，聚丙烯公差等級為 MT5。(3)塑件表面質(zhì)量：由于塑件為常用塑料盆，對外表面質(zhì)量要求高，塑件表面質(zhì)量可以稍低。因此塑件外表面粗糙度取1.6，內(nèi)表0.8。aRmRam2.4 收縮率滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計5常見塑料的收縮率如下表:2-4 常用塑料的收縮率塑料名稱聚乙烯聚

14、丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯尼龍ABS縮寫PEPPPVCPSN6ABS收縮率1.53.61.02.50.61.50.60.80.82.50.30.8對于該塑料盆，材料為聚丙烯，理論收縮率為 1.0-2.5，而實際與理論是有區(qū)別的，設(shè)計時常取收縮率為 0.5。2.5 塑件形狀分析該塑件無側(cè)凹和側(cè)孔，故不需側(cè)向抽芯與分型，模具結(jié)構(gòu)簡單，塑件形狀簡單，有利于型腔填充，適合注射成型。2.5.1 塑件厚度制品應(yīng)有一定的厚度，這不僅是因為制品在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也為了塑料在成型時有良好的流動性。有時制品在使用中需要的強(qiáng)度雖然很小，但是為了使制品便于從模具中頂出以及部件的裝配，仍需要有適當(dāng)?shù)暮穸取Ｒ话阏f

15、來，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過程看來，塑件的壁厚越厚，冷卻的時間就越長，整個塑件的成型周期就要延長，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使的得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此產(chǎn)品的厚度必須得適中，根據(jù)材料的的特性，一般熱塑性塑件的壁厚取 1，該塑件在使用時對強(qiáng)度和剛度要求稍高，故最大壁厚取 3mm。2.5.2 脫模斜度 拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模是劃傷，擦毛，在設(shè)計塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。塑件的脫模斜度大小跟塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因素、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。為

16、了使制品易于從模具內(nèi)脫出，設(shè)計時必須保證制品的內(nèi)外壁厚具有足夠斜度，以保證塑件脫模。由于脫模斜度沒有比較精確的計算公式。一般情況下脫模斜度取 0.5，最小取 1520。本設(shè)計選擇的拔模斜度為 20。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計62.6 塑件圓角塑料制品除了在使用上要求采用尖角之外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過度，因為帶尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中。在受力或受沖擊振動時會發(fā)生破裂，甚至在脫模過程中由于成型應(yīng)力而開列，特別是塑件的內(nèi)角處。塑件上轉(zhuǎn)角處采用圓弧過度，有利于物料充模，同時也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。不僅避免了應(yīng)力集中，而且還使塑件變的美觀，有利于塑料充型的

17、流動。2.7 零件體積及質(zhì)量估算圖 2-2 體積分析單個塑件 V=22.2cm3，質(zhì)量 m=20.0g。圖 2-3 體積分析塑件和澆注系統(tǒng)凝料 總體積 V總=89.8cm3，質(zhì)量 m=80.8g。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計7第第 3 章章 模具方案分析模具方案分析3.1 分型面的確定分型面是模具上用于取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。分型面決定著塑料制品在成型模具中的位置。 按形狀分類分型面可分為：平面分型面，曲面分型面，階梯分型面，斜面分型面。按其位置與注射機(jī)開模運(yùn)動方向的關(guān)系可分為：分型面垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動方向，平行與開模方向，傾斜與開模方向。分型面的選擇設(shè)計，主要是根據(jù)塑件的結(jié)

18、構(gòu)、精度要求、澆注系統(tǒng)形式、排氣方式、脫模形式及模具的制造工藝等各種因素，進(jìn)行全面考慮，做出合理選擇。分型面選擇設(shè)計的基本原則是，選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。同時還要考慮以下因素：（1）分型面的選擇應(yīng)便于脫模并簡化模具結(jié)構(gòu)。因此盡可能使塑件在動模分離后留在動模一側(cè)。如塑件有側(cè)孔或側(cè)凹，選擇分型面應(yīng)盡可能將側(cè)型心置于動模，以避免定模抽心，并使抽拔距離盡量短。（2）分型面的選擇應(yīng)考慮技術(shù)要求。當(dāng)塑件的表面有同軸度、平行度等要求時，應(yīng)盡可能將其置于同于半模內(nèi)，否則，將會由于合模誤差影響塑件精度。（3）分型面應(yīng)盡量選擇不在影響塑件外觀的位置，并使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和修整。由于分型面處

19、不可避免地要在塑件上留有飛邊和拼合縫的痕跡，因此分型面最好不要設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免影響塑件外觀。（4）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 為此應(yīng)盡量使分型面與充模時型腔料流末端重合，以利于排氣。（5）分型面的選擇應(yīng)便于模具零件加工。（6）分型面的選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù) 注射成型時所需的鎖模力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。綜合以上因素塑料盆的分型面選擇在最大輪廓處，取塑料盆上邊沿處。取該處分型面簡單，模具也簡單，也可以脫模順利。3.2 型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，也可以

20、是一模多腔，在型腔數(shù)目的確定滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計8時主要考慮以下幾個有關(guān)因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；該塑件屬于大批量生產(chǎn)，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下兩種方案： 圖 3-1（1）一模兩腔模具尺寸小，生產(chǎn)效率較低。（2）一模四腔模具尺寸適中，生產(chǎn)效率較高。 故選用方案（2） 。3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指塑件熔體由注射機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道，其作用是將塑件熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計合理與否將直接影響塑件的質(zhì)量、成型工藝。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系

21、統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口及冷料穴。澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理，對注射成型過程和塑件質(zhì)量都有影響，因此設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)注意以下問題: (1) 應(yīng)考慮成型塑料的工藝特性。如成型塑料熔體的流動性，對壓力、溫度的敏感性，塑料溶體的收縮性、分子取向等性能。 (2) 澆口位置、數(shù)量的設(shè)計要有利于熔體的流動，避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射等現(xiàn)象，有利于排氣；設(shè)計時應(yīng)預(yù)先分析熔接痕的位置及對塑件質(zhì)量的影響。 (3) 應(yīng)盡量縮短溶體到型腔的流程，以減少壓力損失。 (4) 避免高壓熔體對型芯和嵌件的沖擊，以防止型芯的變形或嵌件的位移。 (5) 盡量減少澆注系統(tǒng)冷凝料的產(chǎn)生，減少原材料的損耗。(

22、6) 澆口的位置要便于冷凝料的去除，不影響塑件的外觀。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計9其中澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，由于該塑件對側(cè)壁有外觀要求，故可設(shè)計以下兩種方案。(1)側(cè)澆口一般開設(shè)在模具的分型面，從塑件的邊沿進(jìn)料，故又稱為邊緣澆口， 它是澆口種類中使用最多的一種，因而又稱普通澆口，其澆口截面形狀一般為矩形， 由于側(cè)澆口的尺寸一般都較小，所以截面形狀與壓力、熱量損失的關(guān)系可忽略不計。矩形澆口的長一般為 0.53mm，寬為 1.55mm，澆口深為 0.52mm。側(cè)澆口的形狀簡單，加工方便，特別是一模多腔的澆注系統(tǒng)，使用這種澆口非常方便，同時去除澆注系統(tǒng)冷凝料比較方便。 但是對于殼形塑件，采用這種澆

23、口不易排氣，還容易產(chǎn)生熔接痕、縮孔等缺陷。注射時壓力損失較大，保壓補(bǔ)縮作用比直澆口要小。(2)點(diǎn)澆口點(diǎn)澆口，又叫橄欖形澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形截面澆口，如果點(diǎn)澆口開得太大，在開模時，澆口中的塑料很難被拉斷，而且，制品受到澆口處塑料的拉力，其應(yīng)力會影響塑件的形狀。另外，如果點(diǎn)澆口的錐度太小，開模時，澆口中塑料在何位置拉斷難以確定，會使制品外觀不良。壓力損失較大，對塑件的成型不利，也要求提供較高的注射壓力。模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般要采用三板式模具（雙分型面模具） ，才能順利脫模， 對于大型塑件或易于變形塑件，采用一個點(diǎn)澆口易產(chǎn)生翹曲變形。點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)(1) 點(diǎn)澆口的位置選擇可根據(jù)工藝要

24、求而定，對制品外觀質(zhì)量影響較小。(2) 熔體通過截面積很小的澆口時流速增高，摩擦加劇，熔體流溫度升高，流動性增加，這樣，能獲得外形清晰、表面光澤的塑件。(3) 由于澆口截面積小，開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。(4) 由于澆口在拉斷時用力較小，因此，制品在澆口處的殘余應(yīng)力較小。(5) 澆口處熔體凝固較快，可減少模內(nèi)剩余應(yīng)力，有利于制品脫模。 總上所述:選擇點(diǎn)澆口最為合適。3.4 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計從模具中推出塑件及澆注系統(tǒng)凝料的機(jī)構(gòu)為推出機(jī)構(gòu)，在設(shè)計推出脫模機(jī)構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則。（1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)由于推出機(jī)構(gòu)的動作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，推出

25、機(jī)構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。所以在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計10（2）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(shè)計時應(yīng)仔細(xì)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(diǎn)應(yīng)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(diǎn)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、不損壞。（3）機(jī)構(gòu)簡單動作可靠推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)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

26、。（4）良好的塑件外觀推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)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(zhì)量。（5）合模時的正確復(fù)位設(shè)計推出機(jī)構(gòu)時，還必須考慮合模時機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。由于該塑件澆注時采用了點(diǎn)澆口，屬于分型面注射模，且塑件結(jié)構(gòu)對稱，故有以下兩種方案。(1)推板推出機(jī)構(gòu)推件板頂出特點(diǎn)是頂出力均勻、力量大、運(yùn)動平穩(wěn)。推板推出機(jī)構(gòu)主要用于支撐面很小的殼類塑件。另外，在不允許留有推桿痕跡的情況下。在使用推件板時：應(yīng)注意推件板在頂出過程中必須處于被導(dǎo)向狀態(tài)，通?？繉?dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱長度應(yīng)大于推件板的頂出距離。為減少推件板

27、與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留 0.25mm間隙。(2)推桿推出機(jī)構(gòu)推桿脫模機(jī)構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點(diǎn)。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。推桿的截面形狀；可分為圓形，方形或橢圓形等其它形狀，根據(jù)塑件的推出部位而定，最常用的截面形狀為圓形；推桿又分為普通推桿和成型推桿兩種，前者只是起到將塑件推出的作用，后者不僅如此還能參與局部成型，所以，推桿的使用是非常靈活的。綜合可知選擇推桿推出機(jī)構(gòu)。3.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)對溫度的控制直接影響塑件的尺寸精度、形狀精度、力學(xué)性能及表面質(zhì)量，模具的冷卻時間約占整個注射時間的 66%左右，它體現(xiàn)著模具溫調(diào)節(jié)系

28、統(tǒng)對生產(chǎn)率的影響。通常注射到型腔內(nèi)的塑料熔體的溫度為左右，塑件從型腔中C200滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計11取出的溫度在以下。熔體在成型時釋放的熱量約有 5%以輻射、對流的形式散C60發(fā)到大氣中，其余 95%需由冷卻介質(zhì)帶走，否則，由于反復(fù)注入的高溫熔體帶來的熱量將使模具的溫度升高。為保持模溫恒定，在每一循環(huán)中，必須有冷卻系統(tǒng)把熔體是熱量帶走。根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于 3 根都是可行的。這樣做同時可實現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則。根據(jù)書上的經(jīng)驗值取 4 根，在本次設(shè)計中采用兩根就可以滿足要求。另外，模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計過程中，

29、還應(yīng)同時遵循：冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則（1） 冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)，這是為了保證足夠的空間來布置冷卻回路。冷卻回路的設(shè)計應(yīng)與脫模機(jī)構(gòu)相互協(xié)調(diào)，以獲得良好的冷卻效果。（2） 合理確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔的距離。冷卻管道的直徑與間距直接影響模溫的分布。冷卻管道間距布置應(yīng)合理，保證型腔表面溫度分布均勻；冷卻管道孔分別道各處型腔表面的距離相等。（3） 降低進(jìn)出口溫差。冷卻系統(tǒng)兩端進(jìn)出口溫差小，有利于型腔表面溫度分布。通?？赏ㄟ^改變冷卻管道的排列形式來降低進(jìn)出口水溫差，同時可以減少冷卻回路的長度。一般精密模具的進(jìn)出水溫差在C，普通模具不應(yīng)超過C。25（4） 澆口處加強(qiáng)冷卻。塑料熔體充模時，經(jīng)過

30、澆口的剪切、摩擦使熔體的溫度升高，同時也使?jié)部诟浇臏囟忍岣摺Ｒ话銇碚f，離澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此在澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通常是將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，使?jié)部谠谳^低的水溫下冷卻。（5） 應(yīng)避免將冷卻水道開設(shè)在塑件熔接痕處，并注意干涉及密封等問題。當(dāng)采用多點(diǎn)進(jìn)料或型腔較復(fù)雜時，多股料流匯合處將產(chǎn)生熔接痕。該處的溫度通常較其他位置要低，為不使熔體溫度進(jìn)一步降低，保證融合處的質(zhì)量，應(yīng)盡量步在這些部位開設(shè)冷卻管道。（6） 冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。為了便于加工和操作，進(jìn)出水管接頭應(yīng)盡量設(shè)在模具同一側(cè)，并在注射機(jī)背面，同時水管接頭處應(yīng)密封，以免漏水。該塑件外表面質(zhì)量要求較高，生產(chǎn)批量大，故在動模設(shè)置冷

31、卻系統(tǒng)即可。3.6 確定標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即 GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件和 GB/T125551990塑料注射模大型模架 。前者適用于模板尺寸為 BL560mm900mm；后者的模板尺寸 BL 為（630mm630mm）（1250mm2000mm） 。中小型注射模架按結(jié)構(gòu)可分為基本型滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計12和派生型?；拘陀?A1、A2、A3、A4。派生型有P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9 按導(dǎo)柱和導(dǎo)套的安裝形式可分為正裝和反裝?；拘湍＜苡糜趩畏中兔妫缮?P1-P4 用于點(diǎn)澆口。由于該塑件有推件板推出，故選擇 P

32、2 型模架。由于先分析大體結(jié)構(gòu)尺寸，再采用 Pro/E Wildfire 3.0 進(jìn)行設(shè)計，故模架采用 2P 生產(chǎn)廠家 SA 型摸架。結(jié)構(gòu)圖如下：滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計13第第 4 章章 注塑機(jī)的設(shè)備選擇注塑機(jī)的設(shè)備選擇4.1 注塑機(jī)的分類注塑機(jī)的分類方式很多，目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法。常用的有：（1）按設(shè)備外形特征分類:臥式，立式，直角式，多工位注塑機(jī)。（2）按加工能力分類:超小型，小型，中型，大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類，但日常生活中用的較少。4.2 注塑機(jī)的主要參數(shù)注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量，注射壓力，注射速度，塑化能力，鎖模力，合模裝置的基

33、本尺寸，開合模速度，空循環(huán)時間等。這些參數(shù)是設(shè)計，制造，購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。(1) 公稱注塑量；指在對空注射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，反映了注塑機(jī)的加工能力。(2) 注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時的流動阻力，螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱為注射壓力。(3) 注射速率；為了使熔料及時充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。(4) 塑化能力；單位時間內(nèi)所能塑化的物料量。塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個成型周期配合協(xié)調(diào)，若塑化能力高而機(jī)器的

34、空循環(huán)時間長，則不能發(fā)揮塑化裝置的能力，反之則會加長成型周期。(5) 鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力，在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。(6) 合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸，拉桿空間，模板間最大開距，動模板的行程，模具最大厚度與最小厚度等。這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍。(7) 開合模速度；為使模具閉合時平穩(wěn)，以及開模，推出制件時不使塑料制件損壞，要求模板在整個行程中的速度要合理，即合模時從快到慢，開模時由慢到快在到停。(8) 空循環(huán)時間；在沒有塑化，注射保壓，冷卻，取出制件等動作的情況下，完成一次循環(huán)所需的時間。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計144.

35、3 選擇注塑機(jī)(1)按照前面提供的方法查詢模塑件的質(zhì)量屬性，得其體積為 V=89.8cm3，質(zhì)量m=80.8g。(2) 模具所需鎖模力的計算F鎖PA 式中 F鎖模力，N A制品和流道在分型面上的投影面積之和， p型腔的平均計算壓力，Pa，一般取 2040 Mpa;制品和流道在分型面上的投影面積之和為 A=3.14120120=45216=452.16，pm=25Mpa，故mmcmF=452.16251130kN410610(3) 最大注射壓力計算 Pmaxkpo 式中 Pmax最大注射壓力 K安全系數(shù)，通常取 K=1.251.4：Po成型時所需的注射壓力，在實際生產(chǎn)中，Po 大致在 70100

36、Mpa 范圍內(nèi)。故 Pmax=1.485=119Mpa。 根據(jù)生產(chǎn)批量，生產(chǎn)成本等各方面的計算，考慮經(jīng)濟(jì)因素，該模具的設(shè)計采用一模四腔。另外從實際注射量應(yīng)在額定注射量的 20%85%之間考慮，結(jié)合上面的計算，初步確定注塑機(jī)為 SZ-300/160。4.4 注塑機(jī)的校核（1） 注射壓力的校核聚丙烯的注射壓力為 119Mpa，預(yù)選注塑機(jī)為 SZ-300/160 該注塑機(jī)的注射壓力為 150MPa，所以該注塑機(jī)滿足材料的注塑要求。（2）最大注射量的校核因采用 SZ-300/160 型注塑機(jī)，理論注射量為 300，而模塑件的總體積為3cm989.8，注塑機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求。3cm（3） 鎖模力的校核在 3

37、.2 中計算得鎖模力為 1356KN，而 SZ-300/160 該注塑機(jī)的鎖模力 160KN，所以該注塑機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足材料的注塑要求。由于該注塑機(jī)的最大鎖模力不能滿足要求；所以以下的塑化能力模具厚度滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計15開模行程模具安裝尺寸就不用在校核了，必須從新選擇注塑機(jī)。查國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表可選取 SZ-10000/1600，主要技術(shù)參數(shù)如下。 表 4-4 國產(chǎn)注射機(jī) SZ-10000/1600 技術(shù)參數(shù)表特性內(nèi)容特性內(nèi)容結(jié)構(gòu)類型臥式鎖模力(KN)1600理論注射容積（cm）310000拉桿內(nèi)間距(mm)13001300螺桿(柱塞)直徑(mm)150移模行程(mm)1500注射

38、壓力(MP )a140最大模具厚度(mm)1500注射速率(g/s)1130最小模具厚度(mm)750塑化能力(g/s)535模具定位孔直徑(mm)250螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)080噴嘴球半徑(mm)SR35滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計16第第 5 章章 成型零件設(shè)計與計算成型零件設(shè)計與計算5.1 成型零件工作尺寸計算成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響塑件的精度。成型零件中與塑件接觸并決定塑件幾何形狀的各處尺寸，稱為工作尺寸，它包括型腔深度與型芯高度尺寸、型腔和型芯徑向尺寸、成型零件中心距。通過對塑件尺寸公差的分析，該塑件尺寸精度等級為一般精度，故選

39、取模具制造公差為零件公差的 1/4，模具磨損系數(shù)為 0.5。模具工作部分尺寸計算過程為：圖 5-1 塑件零件圖（1）型腔徑向尺寸計算: (1)zzMAS Asx 其中 塑件外形尺寸 S塑件的收縮率 x磨損系數(shù)sA模具制造公差 塑件公差z查有關(guān)資料可知的公差=0.52，的公差=0.2824080型腔徑向尺寸： 240(1)zzMAS Asx =0.524(1 0.005) 2400.5 0.52=0.13240.94型腔徑向尺寸：80(1)zzMAS Asx =0.284(1 0.005) 800.5 0.28=0.0780.26（2）型腔深度尺寸計算滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計172(1)3zzM

40、HSHs其中 塑件高度尺寸 S塑件的收縮率 x磨損系數(shù)sH模具制造公差 塑件公差z查有關(guān)資料可知的公差=0.28 772型腔深度尺寸 ：772(1)3zzMHSHs=0.2842(1 0.005) 770.53=0.0777.06（3）型芯徑向尺寸計算 (1)MzzBSBsx 其中 外形尺寸 S塑件的收縮率 x磨損系數(shù)sB模具制造公差 塑件公差z查有關(guān)資料可知的公差=0.52，23724031的公差=0.28778032型芯徑向尺寸：237(1)zzBSBsx =0.524(1 0.005) 2370.5 0.52=0.13238.33型芯徑向尺寸：77(1)zzBSBsx =0.284(1

41、0.005) 770.5 0.28=0.0777.53(4)型芯高度尺寸計算：(1)MzzhShsx 其中 高度尺寸 S塑件的收縮率 x磨損系數(shù)sh模具制造公差 塑件公差z查有關(guān)資料可知的公差=0.46， 778031型芯高度尺寸：77(1)MzzhShsx =0.464(1 0.005) 770.5 0.46=0.1277.62滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1852 成型零件的設(shè)計本節(jié)通過 PRO/E MOLDESIGN 模塊來進(jìn)行模具成型零件的設(shè)計。5.2.1 設(shè)置收縮率 根據(jù)第一章塑件收縮率的分析，確定收縮率為 0.005。方式為按比例收縮。圖 5-2 設(shè)置收縮率5.2.2 創(chuàng)建毛坯工件 模具

42、毛壞的尺寸大小取決于零件模型的大小，同時還可以參考國家標(biāo)準(zhǔn)模架上動模板和定模板的厚度來進(jìn)行設(shè)計。參考該塑件的尺寸確定毛壞尺寸為：570570140。5.2.3 設(shè)計分型面此塑件塑料盆模具運(yùn)用 PRO/E3.0 中的陰影曲面功能來創(chuàng)建分型面，由于沒有側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，結(jié)合塑件組成結(jié)構(gòu)分析，設(shè)計此分型面比較合適，且便于順利脫模。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計19圖 5-3 創(chuàng)建陰影曲面5.2.4 創(chuàng)建模具體積塊在分型面創(chuàng)建完成后，再以分型面為界線將毛胚工件分割為新的模具體積塊，即為動模和定模(無質(zhì)量的空心體積)。分割后所得的模具體積塊如下： 圖 5-4 定模塊 圖 5-5 動模塊5.2.5 創(chuàng)建模具元件模具體

43、積塊創(chuàng)建完成后，這時所得到的體積塊是由若干面圍成的三維區(qū)域，并不是實體。因此下一步要在體積塊基礎(chǔ)上建立實體的型腔組件。抽取模具體積塊以生成模具元件，抽取完畢后模具元件即成為功能齊全的 Pro/E 零件。5.2.6 流道與澆口設(shè)計滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計20主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，主流道的大小直接影響熔體的流動速度和充模時間。圖 5-6 主流道與澆口5.2.7 創(chuàng)建鑄模澆注系統(tǒng)的各個組成部件創(chuàng)建完成后，就可創(chuàng)建鑄模零件了。圖 5-7 鑄模零件圖5.2.8 開模仿真 開模就是將創(chuàng)建的模具體積

44、塊，鑄模零件等沿著指定的方向和距離展開。將動定模分別沿開模軸線移動 300mm。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計21圖 5-8 模具展開效果圖滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計22第第 6 章章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計的原則注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。錐面定位機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。注射模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)，主要是用來保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確配合和可靠地分開，避免模內(nèi)各零件發(fā)生碰撞和干涉，并保證塑件的形狀和尺寸精度。該塑件簡單不需設(shè)置專門的定位機(jī)構(gòu)，只需設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由

45、導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計原則:（1） 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離。（2）導(dǎo)柱一般設(shè)在有型芯的一邊，便于保護(hù)型芯不受損壞;導(dǎo)柱設(shè)在定模一邊，便于脫模。（3）導(dǎo)柱長度應(yīng)比凸模端面的高度高出 68mm，以保證在導(dǎo)柱伸入導(dǎo)套后型芯才進(jìn)入型腔，從而避免型芯與型腔相碰而損壞。（4）為使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端面也應(yīng)有倒角。（5）導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度，多采用 20 低碳鋼滲碳淬火處理。導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合部分的表面粗糙度為mRa8 . 06.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.2.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，常見的結(jié)構(gòu)形

46、式有帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有時為了減少導(dǎo)柱和導(dǎo)柱孔之間的摩擦，在導(dǎo)柱的工作部分設(shè)置儲油槽來儲存潤滑劑。由模架 8008000，查有關(guān)數(shù)據(jù)可知導(dǎo)柱直徑為，臺階圓，臺階高度 10mm，2030儲油槽寬度 4mm，導(dǎo)柱前端錐形長度為 5mm，錐度為。導(dǎo)柱采用 20 號鋼滲碳10或 T8A 鋼，淬硬 5055HRC，配合段粗糙度值為，非配合段粗糙度值為m4 . 0，其長度按模具尺寸決定。m8 . 0滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計236.2.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化，常見有帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套。這里選擇有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)套采用 20 號鋼滲碳或 T8A 鋼，淬硬 5055HRC，外表面粗糙度值為，m8

47、 . 0內(nèi)表面粗糙度值為，長度由設(shè)計的模具尺寸決定。m4 . 0結(jié)構(gòu)示意圖如下導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱的配合是 H7/f7，外圓與模板的配合是 H7/m6，臺階與模板沒60配合，臺階起到固定作用，與模板的間隙是 1mm。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計24第第 7 章章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣系統(tǒng)的設(shè)計排氣是注射模設(shè)計中一個主要問題。塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。在注射成型過程中，熔體注入型腔時。必須將型腔中的空

48、氣和從熔體中溢出的揮發(fā)性氣體順利排出型腔，否則會影響塑件質(zhì)量。排氣方式通常有：利用分型面排氣，利用活動零件之間的間隙排氣，開設(shè)排氣槽等。選擇排氣槽的開設(shè)位置時，應(yīng)遵循以下原則：（1）排氣口不能正對操作者，以防熔料噴出而發(fā)生工傷事故。（2）最好開設(shè)在分型面上，如果產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出。（3）最好設(shè)在凹模上，以便于模具加工和清模方便。（4）開設(shè)在塑料熔體最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的終端。（5）開設(shè)在靠近嵌件和制件壁最薄處，因為這樣的部位最容易形成熔接痕。（6）若型腔最后充滿部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動的型心時，可在型腔相應(yīng)部位鑲嵌燒結(jié)的多孔金屬塊，以供排氣。（7）高

49、速注射薄壁型制件時，排氣槽設(shè)在澆口附近，可使氣體連續(xù)排出。 該塑件不需開設(shè)排氣槽，利用分型面和活動零件之間的間隙就可以排氣。若在試模時發(fā)現(xiàn)排氣不良，再開設(shè)排氣槽。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計25第第 8 章章 模架及其它模具零件設(shè)計模架及其它模具零件設(shè)計本次設(shè)計運(yùn)用 EMX4.1（專家模架庫）來設(shè)計塑料盆模具模架，參考了連接模具模架的設(shè)計方法。由于 PRO/E 為國外研發(fā)的軟件，因此在 EMX4.1 中沒有符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)的模架，制作中常選用與 GB 類似的模架。下面為設(shè)計過程。8.1 模架尺寸的計算模具型腔在塑料成型的過程中受到塑料熔體高溫，高壓的作用，其應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。理論分析及實踐證

50、明，中小型模具的破壞以強(qiáng)度不足為主要原因，大型的模具的破壞則以剛度不足為主要原因。因此在模具設(shè)計過程中小型模具應(yīng)以保證其強(qiáng)度為主，而大型模具則以保證其剛度為主。本模具從尺寸上來看應(yīng)該屬于中小型模具，在設(shè)計過程中必須保證其強(qiáng)度。設(shè)計模具為整體嵌入式。（1）整體嵌入式模具型腔側(cè)壁厚度的計算 43cphaE式中 p型腔的壓力，p=700MPa h型腔深度，mm; 鋼材的彈性模量，52.1 10EMPa 允許的最大變形量，取/6000L 由L/H而定的常數(shù)，查得c1c 故: 4351 700 80 10402402.1 106000amm（2）底板厚度的計算 43c pbSE式中 b：型腔寬度：允許的

51、最大變形量:由L/b而定的常數(shù)，查得=0.0240 c c故: 4350.0240 700 2401952.1 100.036Smm滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計26此模具中，由于要安裝導(dǎo)柱，導(dǎo)套等導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并結(jié)合該設(shè)計是一膜四腔，故選取 800800 的模架。8.2裝配模架8.2.1 新建組件項目圖 8-1 新建項目8.2.2 載入模具裝配元件將上一章創(chuàng)建的成型零件模型加載到組件中。圖 8-2 型腔組裝完成圖滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計278.2.3 定義模具模架 塑料盆外殼模具模架為二板式模架，包括 JT 板（上模座板） ，JL 板（下模座板） ，A 板（定模板） ，B 板（動模板） ，U 板（支承

52、板） ，C 塊（支承塊） ，推件固定板。（1）項目準(zhǔn)備圖 8-3 “ 準(zhǔn)備元件”對話框（2） 定義模架組件圖 8-4 組件話框架8.2.4 添加設(shè)備利用 EMX4.1 對就澆注系統(tǒng)中的定位環(huán)和澆口套進(jìn)行設(shè)計時，無須單獨(dú)進(jìn)行創(chuàng)建，直接選用適合的定位環(huán)和澆口套，并對其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置即可。A 定位環(huán)滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計28圖 8-5 設(shè)置定位環(huán)參數(shù)B 澆口襯套圖 8-6 設(shè)置澆口襯套參數(shù)8.2.5 加入復(fù)位銷圖 8-7 加入后銷8.2.6 在模座中挖出放置型腔的凹槽滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計29圖 8-8 設(shè)置型腔嵌件參數(shù)完成的模架結(jié)構(gòu)示意圖如下：圖 8-9 模架設(shè)置完成圖添加設(shè)備完成后，程序自動加

53、載定義的模架滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計30圖 8-10 加載的模架效果圖8.2.7 設(shè)計冷卻系統(tǒng)注射機(jī)在往模具中注入黏流狀塑料后，模具經(jīng)過冷卻水道內(nèi)水流的急速隆溫，塑料件在短時間內(nèi)凝固，被頂出機(jī)構(gòu)推出而不致于變形或翹曲。本模具的冷卻水路為單個冷卻水路，也是在進(jìn)料口通入冷卻循環(huán)水流的循環(huán)冷卻回路。圖 8-11 創(chuàng)建水線滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計31圖 8-12 冷卻道效果圖8.2.8 加載所有組件圖 8-13 塑料盆外殼模滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計32總總 結(jié)結(jié)隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在工業(yè)中模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具

54、的應(yīng)用極其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出。在這次畢業(yè)設(shè)計中我選擇了塑料模，塑料制品在我們的生活中有著不可或缺的地位，例如：牙刷，電視機(jī)外殼，筆，臉盆，瓶子，手機(jī)等。是我們生活所必備的，也是我們生活重要的組成部分。生活中用到的在設(shè)計中要講究實用和人性化，讓我們的生活更豐富多彩，充滿生機(jī)。在設(shè)計過程中，翻閱一部分書籍，運(yùn)用AutoCAD，Pro/E 等軟件輔助設(shè)計，遇到過種種困難，在老師的幫助和我自己的努力下，使我能在規(guī)定的時間里獨(dú)立完成設(shè)計。在這次設(shè)計過程中，最大困難是資料不全，一些數(shù)據(jù)因無法查閱，得一個一個計算，設(shè)計中數(shù)據(jù)和圖形也難免出錯，希望各位老師給予諒解。再則，因為自己的繪圖水平還

55、比較薄弱，在這次的設(shè)計繪圖中尤其明顯，同時也讓我知道了知識積累和不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)的重要性，以后需要加強(qiáng)實戰(zhàn)練習(xí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，把我以前所學(xué)的理論知識都聯(lián)系起來了，包括設(shè)計的原則，工藝方法，公差，塑料的性能以及塑料模具材料的選擇，塑料模具的機(jī)加工和熱處理，塑料的成型工藝等，是對我所學(xué)的專業(yè)知識一個很大的檢驗及綜合能力的考察，也讓我更深一步了解到繪圖工具在設(shè)計中的重要性。設(shè)計是一個反復(fù)修改和不斷進(jìn)步的過程，由于時間倉促，設(shè)計方案難免還存在著一些錯誤，不能有充足的時間及時修改，希望各位老師和領(lǐng)導(dǎo)給予諒解，同時對于設(shè)計中的其它錯誤給予指正，誠懇接受您們的批評。 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計33致致 謝謝在

56、論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師曹鳳江老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫論文的過程中，曹老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了曹老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是她廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在工作過程中許多同事的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位專家表示衷心地感

57、謝！滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計34參考資料參考資料1付宏生 劉京華 塑料制品與注塑模具設(shè)計化學(xué)工業(yè)出版社 2003 年。2陳震邦 工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 1 月。3高漢華 廖月瑩 塑料成型工藝與模具設(shè)計 大連理工大學(xué)出版社 2007。4郭鐵良 模具制造工藝學(xué) 高等教育出版社 2002 年 3 月年 8 月。5屈華昌 塑料成型工藝與模具設(shè)計 高等教育出版社 2001 年 7 月。6李紹林主編塑料橡膠成型模具設(shè)計手冊北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.9。7葉久新/王群主編 塑料制品成型及模具設(shè)計湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2005。8王正遠(yuǎn)主編工程塑料實用手冊北京：中國物資出版社

58、，1994。9王群、伍先明編著塑料模具設(shè)計指導(dǎo)北京：國防工業(yè)出版社，1997.6。滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計35附附 錄錄附錄 1： 模架：A4-315-315-03-Z2 GB/T12556。 附錄 2：聚丙烯的成型工藝卡聚丙烯（純） 密度(g/cm3) 0.900.91 成型時間/s 注射時間 05 材料收縮率 1.003.00 保壓時間 1560s 預(yù)熱 溫度 80.0100 冷卻時間 1550s 時間 12 總周期 40120 料桶溫度/ 前段 180200 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 3060 中段 190220 后處理 后段 150170 溫度 噴嘴溫度/ 170190 時間/h 注射壓力/Mpa 70120 適用注射機(jī)類型 螺桿、柱塞式均可附錄 3：模具三視圖滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計36