2806 盒蓋塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計

2806 盒蓋塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計,盒蓋,塑料,注塑,結(jié)構(gòu),設(shè)計 1盒蓋塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計第一章 盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制1．1 分析研究原材料的工藝特性和成型性能塑件采用的材料為 HDPE（高密度聚乙烯） ，其成型性能查文獻【12】表 2—2 常用熱塑性塑料的成型條件如下：HDPE 可采用擠出，擠出—吹塑，注塑等熱塑性塑料通用的成型方法，還可采用壓制成型，粉末涂層等多種多種方法，其主要參數(shù)如下所示：密度 g/cm3 0.94_0.97比容 cm3/g 1.03-1.06吸水率(24h)% <0.01收縮率% 1.5-3.0熔點℃ 105-137熱變形溫度 ℃ 0.45Mpa 60-821.82Mpa 48硬度 HB 2.07HDPE 為白色粉末或顆粒，無毒，無味，無臭，與 LDPE 相比，支鏈較少，結(jié)晶度較高，密度較大，相對分子質(zhì)量常為十幾萬到幾十萬，熔體流動速度范圍較窄。具有較高的剛性和韌性，優(yōu)良的機械強度和耐熱性，還有較好的耐溶解性、耐蒸汽滲透性、伸長率、沖擊強度好。1．2 分析析制品的工藝性和注塑成型工藝規(guī)程圖 1—1 盒蓋塑件圖2塑件制品為盒蓋， 從該塑件制品的圖形可知該制品的形狀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但對尺寸大小，精度和表面質(zhì)量的要求都不太高。1．2．1 制品的尺寸分析：制品尺寸大小主要取決塑料品種的流動性和注塑機的規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動性好的塑料品種可以成型出較大尺寸的制品；反之成型出的制品尺寸較小，原材料（HDPE）流動性一般，滿足尺寸大小不高的要求。1．2．2 制品的尺寸精度分析：制品的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度，該零件重要尺寸，如 mm， mm 其尺寸精度屬 MT4 級，制品其它公差值按未注38.025??75.06?公差查文獻【13】表 2—14 模塑件尺寸公差表（GB/T14486—1993）得：， ， ， ， ， ， ，74.06?03.1?4.095??65.07?52.0???50.38?065.2??16.0??1．2．3 制品的形狀結(jié)構(gòu)分析：塑件在結(jié)構(gòu)上對稱，總體形狀為長方形。塑件四側(cè)有內(nèi)凹，高度為1.2mm，寬度方向采用了加強筋，高度為 6mm，加強筋的采用使塑件既有一定的強度和剛度，同時降低了塑件的壁厚，防止塑件因截面過厚產(chǎn)生成形缺陷。根據(jù)塑件的用途，工作環(huán)境，對塑件圖上制品形狀，尺寸精度，表面粗糙度等要求進行綜合性分析，可知該塑件的工藝性較好，比較容易注射成型。注射成型工藝規(guī)程對模具設(shè)計的要求在設(shè)計任務(wù)書上無特殊要求，故在此不做特殊說明。1．2．4 分析研究制品的生產(chǎn)綱領(lǐng)：注塑成型制品的生產(chǎn)綱領(lǐng)屬大批量生產(chǎn)，對于大批量生產(chǎn)，由于模具價格在整個生產(chǎn)費中所占的比較小，生產(chǎn)率和模具壽命比較突出，因此可考慮使用自動化程度較高的復(fù)雜模具結(jié)構(gòu)，以及對成型零部件采用較好的模具材料。31．4 根據(jù)塑件形狀尺寸，估算塑件體積和重量1．4．1 計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定型腔數(shù)計算塑件的體積： （估算值）316cmV?計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)文獻【7】可查得高密度聚乙烯的密度為=0.94~0.97g/cm3?故塑件的質(zhì)量為 gccw15/94.01633????1．4．2 HDPE 塑料的主要性能及注塑成型工藝參數(shù)密度 g/cm3 0.94~0.97 吸水率(24 h)% <0.01 熔融溫度℃ 105~137熱變形溫度℃ 0.45Mpa 60~821.82Mpa 48預(yù)熱和干燥 溫度（℃） 70~80時間（h） 1 注射壓力（Mpa） 70~100 料筒溫度（℃） 后段 140~160中段 180~200前段 180~190噴嘴溫度（℃） 150~180模具溫度（℃） 30~60成形時間(s) 高壓時間 0~5保壓時間 15~60冷卻時間 15~60成形周期 40~140螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 30~60說明： 料斗干燥上述工藝參數(shù)可以在生產(chǎn)中借鑒和參考，也可以作為注射機型恰當(dāng)選擇的一個依據(jù)，既機型的規(guī)格大小，以及性能參數(shù)的范圍都應(yīng)盡量與注塑工藝參數(shù)相接近。41.5 塑件注塑工藝參數(shù)的確定根據(jù)計算及原材料的注塑成型工藝參數(shù)，初選注射機型號，選擇的注塑機的注塑壓力必須大于成型制品所需的注射壓力，因該塑件形狀一般，有一定精度要求，熔體粘度中等，所需壓力選 100~140Mpa，綜上選型號為 XS—ZY125，其各項參數(shù)如下所示：額定注射量 cm3 125螺桿直徑 mm 44注射壓力 Mpa 120注射行程 mm 115注射時間 s 1.6螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 56注射方式 螺桿式鎖模力 KN 900最大成型面積 cm2 320 最大開（合）模行程 mm 300模具最大厚度 mm 300模具最小厚 mm 200動定模固定板尺寸 mm 428 458?拉桿空間 mm 260 290合模方式 液壓—機械式定位圈尺寸 mm 100推出形式 兩端推出，中心距為 230mm噴嘴 球半徑(mm ) 12 孔直徑(mm) 4?5第二章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計2．1 確定型腔的數(shù)量及排列方式2．1．1 型腔數(shù)量的確定：塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模，其型腔數(shù)量與注塑機的塑化能力，最大注塑注塑量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制品的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素影響。在確定型腔數(shù)時應(yīng)考慮以下問題：（1）長期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)（2）制品較小時適于采用多型腔結(jié)構(gòu)（3）供貨日期集中，量大，適于采用多型腔結(jié)構(gòu)（4）制品批量小，不集中，宜采用單腔結(jié)構(gòu)（5）制品復(fù)雜或精度高，多腔一致性差，制造困難，故適宜單腔結(jié)構(gòu)由上述參數(shù)和因素按下列方法參考文獻【6】式 8—12 確定模具型腔數(shù)量1）按注塑機的注射量確定型腔數(shù)量 n9.216537.05..0???VGn式中 G__注塑機的公稱注射量（cm 3）V__單個制品的體積（cm 3）根據(jù)上面型腔數(shù)量的計算可知該模具為一模兩腔。2．1．2 型腔的排列：當(dāng)采用一模多腔時，型腔在模板上通常采用圓形排列，H 形排列，直線排列以及復(fù)合排列等。在設(shè)計時應(yīng)遵循以下要點：①盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，保證制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。②型腔布置和澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。③盡可能使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。④型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖然有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工困難，除圓形制品和一些高精度制品外，在一般情況下常用直線排列和 H 形排列。綜上分析，型腔排列選用 H 形排列。62．2 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核2．2．1 注塑量校核：在一個注塑成型周期內(nèi)，注塑模內(nèi)所需的塑料熔體總量與模具澆注系統(tǒng)的容積有關(guān)，注射量以容積表示，其值可用下式計算：3max 25.10685.0cmV???1)~2(??在注塑機注塑過程中，如果實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長，所以最小注射量容積，故每次注射的實際注射量容積 V1 應(yīng)滿足以3max 5.25.0. cV???下關(guān)系： Vmax＜ V1＜Vmax31.25＜32＜106.25故注射量滿足使用要求。式中 a—注射量系數(shù)，取 0.75~0.85，在這里取 0.85Vmax—模具型腔和流道的最大容積（ cm3） ）V—指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（cm 3） ）V1—制品和澆注系統(tǒng)的體積（cm 3） ） ，每個制品所需澆注系統(tǒng)體積是制品體積的（0.2~1）倍2．2．2 模具厚度校核：注塑機的動定模兩部分閉合后，沿閉合方向的長度叫模具厚度或模具閉合高度。由于絕大多數(shù)注塑機的動模與定模固定板之間距離都具有一定的調(diào)節(jié)量 。一般情況下，實際模具厚度 H 與注塑機允許安裝的最大厚度 H 及最小模厚 H 之間必須滿足下面條件：即由前面所求數(shù)值可知maxminM?200 254 300其中 ???imax式中 HM__實際模具厚度Hmin ,Hmax__注塑機允許安裝的最?。ù螅┠：衲＞吆穸确鲜褂靡蟆?2．2．3 開模行程校核：選用的注塑機的合模力為液壓—機械式，且模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注塑模，故校核行程采用以下公式： maH)10~5(21??由前面以知條件可知 63.803式 H1__制品所用的脫模距離（H2__制品厚度a__取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度H__注射機動模板的開模行程所以開模行程符合使用要求。2．2．4 模具在注塑機上的安裝與固定尺寸校核模具外形的長度尺寸應(yīng)小于注塑機拉桿間距。模具外形尺寸由后邊模架的選擇中取。注射機拉桿內(nèi)間距為 260 290，模具?外形尺寸滿足要求。以上注塑機各項參數(shù)校核均參考文獻【6】式 3—9。2．3 模架的選擇與設(shè)計根據(jù)實際情況，在次選用派生型 P1 型模架，它由 A1—A 4 對應(yīng)派生而成，經(jīng)去掉 A1—A 4 型定模座板上固定螺釘，致使增加一個分型面構(gòu)成三板式點澆口注射模結(jié)構(gòu)，其它特點和用途同 A1—A 4 型模架。具體結(jié)構(gòu)和尺寸參考文獻【8】表 13.3—1 塑料注射模中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的尺寸組合，具體參數(shù)如下：系列 B L 200 250mm??導(dǎo)柱 16mm?模板 A B 尺寸 63mm 50mm2．4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道。普通澆注系統(tǒng)包括主流道，分流道，澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)在模具中占有非常重要的地位，他的設(shè)計合理與否直接對制品的成型起到?jīng)Q定的作用。澆注系統(tǒng)的功能就是將熔體的塑料，經(jīng)過注塑機噴嘴，在高溫，高壓，高速狀態(tài)下，通過澆注系統(tǒng)進入模具型腔。澆注系統(tǒng)的基本原則，是在滿足塑料制品質(zhì)量的同時，還應(yīng)有利于提高成型8速度來縮短成型周期。澆注系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題：1)首先根據(jù)塑料制品的結(jié)構(gòu)分析其充填過程，以保證塑件制品的內(nèi)在質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定。2)在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)當(dāng)非常注意澆注系統(tǒng)對制品外觀的影響。在設(shè)計過程中經(jīng)常會遇到這樣的情況，某一塑料制品的澆口設(shè)計在某處比較合理，但由于在該處位置澆口影響制品外觀，只能將澆口改在其它部位。若實在無法處理時，可通過改變制品結(jié)構(gòu)再解決。3)在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)該考慮到模具在注射時，是否能適應(yīng)全自動操作。要達到全自動操作，必須在保證開模時，制品與澆注系統(tǒng)能自動脫落，澆口與制品亦要盡可能自動分離。 4)澆注系統(tǒng)的設(shè)計，必須考慮到塑料制品生產(chǎn)的后續(xù)加工工序。如因后續(xù)工序在加工，裝配，管理上的需要，往往需設(shè)置輔助流道，將多件制品取成一件。5.在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)留有一定的余地，這樣在使用時即使有些不足之處，亦可以比較方便地得到解決。6)多觀察分析各類塑料制品的澆注系統(tǒng)和澆口位置的選擇，吸取其成功之處，提高澆注系統(tǒng)設(shè)計的可靠性。7)設(shè)計澆注系統(tǒng)時，其主流道進口處的位置應(yīng)盡量與模具中心重合。2．4．1 主流道設(shè)計：主流道是主流道機噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部位，它的作用是將注塑機噴嘴流出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取 2 ~4 ，便于塑料熔體順利地向前流?動，開模時主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑 R取 0.3~3mm 或 0.125D 主流道長度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常，主流道長度可小于 60mm。HDPE（熱塑性塑料）的主流道型式及尺寸如下圖所示：9圖 2—1 主流道的形狀和尺寸其中 D1,D2 分別為主流道進、出端截面直徑，參照文獻【13】表 6——1 主流道截面直徑的推薦值可得 D1=4.5 D2=6 LZ=50 =3??2．4．2 分流道設(shè)計分流道是主流道與澆口之間的一段流道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對多型腔模分流道還起著向各型腔分配塑料的作用。2．4．2．1 截面形狀的設(shè)計常見的分流道的截面形狀有圓形，半圓形，橢圓形和梯形，U 形和矩形截面，但以梯形截面最為常用。恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積，壁厚，形狀復(fù)雜程度，模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。分流道斷面尺寸取決于多種因素，其中包括塑件重量和壁厚，塑料粘度和分流道本身的長度。分流道斷面積應(yīng)能保證型腔充滿并補充因腔內(nèi)塑料收縮所需的熔體后方可冷卻凝固。因此，分流道端面直徑或厚度應(yīng)大于塑件厚度。常用塑料注塑件分流道斷面尺寸推薦范圍，其數(shù)據(jù)是根據(jù)長期經(jīng)驗積累并試驗積累并經(jīng)試驗驗證的。在這里選用梯形分流道，此種截面是拋物線形截面的變形，與此兩種截面相比，熱損失大，但便于分流道的加工及刀具選擇，因此也是最常用的形式。分流道結(jié)構(gòu)尺寸參考文獻【9】表 6——150 分流道截面形狀及尺寸可得： 10圖 2—2 分流道截面形狀簡圖 其中：L=6mm， H=4mm2．4．2．2 分流道分布設(shè)計分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式進料和非平衡式進料兩種，根據(jù)實際要求，在這里采用平衡式澆口形式。分流道設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：（1）分流道布置應(yīng)盡量平衡。（2）分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚，體積，形狀復(fù)雜程度以及所用塑料性能等因素而定。（3）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料帶入模腔，一般要求達到Ra1.25~2.5m 即可，這樣做可增大對外層塑料熔體的流動阻力，使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差，以保證熔體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。（4）當(dāng)分流道設(shè)計比較長時，其末端應(yīng)留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進入模腔造成充模不足或影響制品的熔接強度。（5）設(shè)計分流道時應(yīng)將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮，只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時，才能盡量減小分流道截面積和長度以降低原材料消耗。2．4．3 冷料穴設(shè)計：冷料穴一般都設(shè)置在主流道末端，即主流道正對面的動模上，直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入。當(dāng)分流倒較長時，可將分流道的盡頭沿前進方向稍延長部分作為冷料穴。其作用是用來儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料類的，防止冷料進入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使塑件能順利地充滿型腔。為便于拉料桿11將主流道凝料拉出，選用底部帶有拉桿的 Z 形冷料穴，這類冷料穴的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上。在設(shè)計時應(yīng)注意，冷料穴的大小要適宜，一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為 6~12mm，其深度為 6~10mm,對于大型制品，冷料穴的具體尺寸可適當(dāng)加大，在此處三板式模具上一般不設(shè)主流道冷料穴，只在分流道上設(shè)計冷料穴，其結(jié)構(gòu)尺寸參照文獻【3】表 6——161 冷料穴與拉料桿。2．4．4 澆口設(shè)計：它是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，它的作用是使分流道輸送來得熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)順序，迅速地充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。2．4．4．1 澆口形式和尺寸設(shè)計因該塑件屬扁平塑件，在這里宜采用平縫式澆口，它又稱薄片式澆口或?qū)挶部冢莻?cè)澆口的另一變異形式，采用平縫式澆口的優(yōu)點是塑料通過特別開設(shè)的平行澆道得到均勻分配，以較低的線速度呈平行流均勻進入型腔，因而使塑件的內(nèi)應(yīng)力小，尤其是為了減少因定向而產(chǎn)生的翹曲，并減小了氣泡及缺料等缺陷，這對防止聚乙烯塑件變形更為有效，但去除澆口加工量大，且澆口痕跡明顯，其澆口形式和尺寸參照文獻【11】表 6~153 平縫式澆口形式和尺寸：圖 2—3 平縫式澆口簡圖2．4．4．2 澆口位置的設(shè)計影響澆口截面形狀及其尺寸確定的因素，就制品而言，包括制品的形狀，大12小，壁厚，尺寸精度，外觀質(zhì)量及力學(xué)性能等，制品所用塑料特性對澆口設(shè)計的影響因素是塑料的成型溫度，粘度，收縮率及有無填充物等。此外，在進行澆口設(shè)計時，還應(yīng)考慮澆口的加工，脫模及消除澆口的難易程度，除此以外，在選擇澆口位置時，還應(yīng)注意以下幾點：1．澆口位置應(yīng)設(shè)在制品最大壁厚處，使塑件從厚壁流向壁薄，并保持澆口至型腔各處的流程基本一致。2．防止?jié)部谔幃a(chǎn)生噴射而在充填過程中產(chǎn)生產(chǎn)生蛇形流。3．澆口位置應(yīng)設(shè)在制品的主要受力方向上，因為塑料的流動方向上所承受的力和壓應(yīng)力最高，特別是帶填料的增強塑料，這種情況更加明顯。4．在選擇澆口位置時應(yīng)考慮制品的尺寸要求，因為塑料經(jīng)澆口充填型腔時，在塑料的流動方向與垂直于流動方向上的收縮不盡相同，所以應(yīng)考慮到變形和收縮的方向性。2．6 分型面選擇設(shè)計：模具閉合時動模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面。分型面的選擇受塑件形狀，壁厚，成型方法，后處理工序，塑件外觀，塑件尺寸精度，塑件脫模方法，模具類型，型腔數(shù)目，模具排氣，嵌件，澆口位置與形式成型機的結(jié)構(gòu)等的影響。在選擇分型面時，應(yīng)遵循以下原則：1．要盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡單。2．型腔排氣順利，因此分型面應(yīng)該選擇在熔體流動的末端。3．確保塑件質(zhì)量。4．無損塑件外觀。5．考慮側(cè)向抽拔距，選擇分型面時應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動，定模的開合模方向上，對于帶有互相垂直的兩個方向都有孔或凹槽的塑件，應(yīng)避免長距離抽芯。6．要注意脫模斜度對塑件質(zhì)量的影響。7．如果塑件上側(cè)孔，必須側(cè)向抽芯，應(yīng)避免定模上側(cè)向抽芯。8．分型面的選擇應(yīng)有利于嵌件的安裝。綜上述幾點原則，確定分型面的位置在裝配圖所示的Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ分型面處。 2．7 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計：13注塑模的排氣是模具設(shè)計中不可忽視的一個問題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對注塑模排氣的要求更加嚴(yán)格。在注塑過程中，塑料熔體進入模腔的同時置換出模腔內(nèi)的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會影響制品成型以及脫模后的質(zhì)量，因此，在注塑模具時，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題。常見的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排氣，粉末燒結(jié)合金塊排氣，強制排氣等。本設(shè)計中盒蓋塑件采用的是中小型模具，僅利用分型面排氣還不行，在這里應(yīng)設(shè)置排氣槽， 排氣槽深度通常為0.03~0.05mm 必要時可深至 0.1~0.3mm，寬度為 5~10mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述深度的排氣槽向外延伸 6mm，以外加深到 0.8mm.其具體尺寸參考文獻【6】表 5—36，排氣槽尺寸如下：h=0.02mm h1=0.5mm l=8~10mm，排氣槽簡圖如下圖所示：圖 2—4 排氣槽簡圖2．8 對合導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計注塑模具中，對合導(dǎo)向機構(gòu)的功能是保證動，定模部分能夠準(zhǔn)確對合，使分別加工在動模和定模上的成型表面，在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體，從而保證塑件形狀，壁厚和尺寸的準(zhǔn)確。對于這里的中小型模具，可選用以導(dǎo)柱為基本零部件的合模導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱形式及尺寸參考【13】查塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計表 5—1 帶臺導(dǎo)柱，具體尺寸如下所示： d=20. d1=20 D=25S=6 L1=32 L=90注：材料為 T8A技術(shù)要求：①熱處理 50——55HRC。②圖中標(biāo)注的形位公差 t 為 6 級。③d 的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級內(nèi)變動。④圖示倒角不大于 0.5 45°?14⑤ 在滑動部位需要設(shè)置油槽時，其要求由錄制單位自行決定。2．9 脫模頂出機構(gòu)設(shè)計：在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個動作的機構(gòu)就是脫模機構(gòu)，也稱為頂出機構(gòu)。熱塑性塑料在脫模時有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度下，也可順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產(chǎn)品沒有特殊要求的條件下，應(yīng)選用 2°脫模斜度作為標(biāo)準(zhǔn)斜度。根據(jù)以上設(shè)計規(guī)范，查文獻【7】表 5—27 常用塑料的脫模斜度推薦值可得聚乙烯凸模的脫模斜度為20″~45″，凹模的脫模斜度為 25″~45 ″。頂出機構(gòu)應(yīng)遵循如下設(shè)計原則：1）頂出機構(gòu)的運動要準(zhǔn)確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象，機構(gòu)本身要有足夠的剛度和強度，足以克服脫模阻力。2）保證在頂出過程中塑件不變形，這是對頂出機構(gòu)的最基本要求。在設(shè)計時要正確估計塑件對模具粘附力的大小和所在位置，合理地設(shè)置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會產(chǎn)生變形。頂出力中大部分是用來克服因塑料收縮而產(chǎn)生的包緊力，這個力的大小與塑料品種，性能，以及塑件的幾何形狀復(fù)雜程度，型腔深度，壁厚還有模具溫度，頂出時間，脫模斜度，模具成型零件的表面粗糙度等因素有關(guān)，其影響因素較為復(fù)雜，很難準(zhǔn)確地進行計算。一般原則是塑件收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復(fù)雜，型腔深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時間越長，成型零件表面粗糙度越大，其對模具的包緊力就越大 ，此時就應(yīng)選擇頂出力較大的頂出方式。3）頂出力的分布應(yīng)盡量靠近型芯，且頂出面積應(yīng)盡可能大，以防塑件被頂壞。4）頂出力應(yīng)作用在不易使塑件產(chǎn)生變形的部位，如加強筋，凸緣，厚壁處等。應(yīng)盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。5）若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進塑件 0.1mm 左右，而頂出桿端面應(yīng)高于基準(zhǔn)面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準(zhǔn)面的平整和外觀。根據(jù)上述原則及前面設(shè)計內(nèi)容可知模具中選用脫模機構(gòu)為推板加斜導(dǎo)桿推出，推板頂出的設(shè)計要點如下:1. 推板頂出位置應(yīng)設(shè)置在頂出阻力大的地方,也就是使塑件不易變形的部位.2. 由于塑件收縮時包緊型芯,因此頂出力作用點應(yīng)盡量靠近型芯,同時頂出力應(yīng)施于塑件剛性和強度最大的部位,如凸緣,加強筋等處,作用面積也盡可能大一點.153. 與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙要保證不漏料,以免在塑件上留下飛刺痕跡.4. 在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)時,必須考慮在開模過程中保證塑料留在具有頂出裝置的那一部分,即留于動模上,這樣的頂出機構(gòu)較為簡單.5. 在脫出機構(gòu)完成動作后,并在取出機構(gòu)完成動作后,到下一個操作循環(huán)時,脫出機構(gòu)要可靠協(xié)調(diào)復(fù)位,避免各種干涉和損壞現(xiàn)象.推板尺寸參考文獻【8】表 10.4__12t 推板尺寸系列得B=58 l=100 H=16材料:45 鋼技術(shù)要求: 1)圖中標(biāo)注的形位公差值為 t16 級,為 t28 級.2)以 A 為基準(zhǔn)的直角相鄰兩面，應(yīng)做出明顯標(biāo)記，標(biāo)記方法由承制單位自行決定。3）其它按 GB/T4170——19844）推板與型芯之間的配合間隙如 H7/f6 等，配合表面粗糙度為Ra0.8~0.4 m.?5)為減少脫模過程中推板與型芯的摩擦，在推板與型芯之間留有0.2mm 的間隙，其配合錐度還能起到輔助定位的作用，防止推板偏心而引起溢料，推板頂出機構(gòu)具有頂出力均勻，頂出力大。運動平穩(wěn)，且無頂出痕跡等優(yōu)點。2.10 抽芯機構(gòu)設(shè)計本塑件側(cè)壁四側(cè)各有一側(cè)凹，它們垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出，因此成型側(cè)凹的零件必須作成活動的型芯，即設(shè)置抽芯機構(gòu)，在本設(shè)計模具采用斜滑塊抽芯機構(gòu)。1．確定抽芯距：抽芯距一般大于側(cè)凹的深度，本例中塑件側(cè)凹深度為 1.2mm,即 H1=1.2mm，另加 3~5mm 的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距 =5.2mm抽S2. 確定斜滑塊的傾角斜滑塊的傾斜角是斜抽芯機構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接關(guān)系，一般取 ，本例取??20~15???20??3. 確定斜滑塊的尺寸斜滑塊的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，可按設(shè)計資料的有關(guān)公式進行計16算，本例經(jīng)估算值，取斜導(dǎo)柱的直徑 d= 14mm?斜滑塊的長度根據(jù)抽芯距，固定端模板的厚度，斜銷直徑以及斜角大小確定，根據(jù)公式 ，由于上模座板和凸模固定板尺寸不確定，故54321LL???暫取 ,如果設(shè)計中 有變化，就修正 L 的長度取 D=20mm,取 L=55mm5mha ah4.滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計1）滑塊與側(cè)型芯的連接方式設(shè)計，本設(shè)計中側(cè)向抽芯機構(gòu)主要是用于側(cè)凹，由于側(cè)凹的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問題，采用整體式結(jié)構(gòu)。型芯與滑塊的連接采用鑲嵌方式。2）滑塊的導(dǎo)滑方式：本設(shè)計中為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽形式，其結(jié)構(gòu)如圖所示：為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時可對導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨，配研的裝配方法。3）滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置：本設(shè)計中由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可，滑塊的定位采用螺釘與固定板固定的組合形式。2.11 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，因而在模具上可不舍加熱系統(tǒng)。是否要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計計算：設(shè)定模具平均溫度為 40℃，用 20℃的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30℃， 產(chǎn)量為 0.26kg/h。1．求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q3 ，查有關(guān)文獻的高密度聚乙烯的單位熱流量為 64.8 103J/kg?kgjkgjWQ/1084.6/108.642.03????2. 求冷卻水的體積流量 V min/1067.)203(18.406)t 34-36421 ??????（CPV17由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。三 模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算18表 1 型腔與型芯類工作尺寸計算公式類別 項目 公式徑向尺寸 Lm=（Ls+LsScp-X ）?Z??0型腔的計算深度 Hm=（Hs+HsScp- X 1 ） Z?0徑向尺寸 Lm=（ls+lsScp+X ） Z??型芯的計算高度 hm=（hs+hsScp+X1 ）?0Z?其中 Scp__塑件平均收縮率__塑件公差?z__成型零件制造公差 z= ???31X__修正系數(shù)，一般為 1/2~3/4，公差值大取小值，在這里對于中小型塑件一般取 3/4X1__修正系數(shù)，一般為 1/2~2/3，這里取 2/3Lm__型腔徑向尺寸(mm)Ls__塑件外形基本尺寸(mm)Hm__型腔深度(mm)Hs__塑件高度基本尺寸(mm)lm__型芯徑向尺寸(mm)hm__型芯高度(mm)ls__塑件內(nèi)形基本尺寸(mm)hs__塑件孔深基本尺寸(mm)以上計算公式參照文獻【11】表 6__56 型腔與型芯工作尺寸計算公式。1 型腔徑向尺寸計算1）長度方向Lm=（Ls+LsScp-X ）?Z??025.025.01 4671431026.7. ????????????mL 2.02.02 3855????????m2）寬度方向1917.017.0m4 39854310283L?????????????21.021.05 562????????3）深度方向Hm=（Hs+HsScp- X 1 ）?Z??008.08.1 2413.2.2Hm????????????125.0125.02 493805. ???????????? 1.01.03 321.Hm?????????2．型芯工作尺寸的計算1） 徑向尺寸0.25-0.25-1 67431026l ???????????0.2-0.2-2 857lm0.9-0.9-3` 63431026l ???????????2) 高度方向尺寸0.8-0.8-1 124.3.2h??????0.13-0.13-2 56105.m?????200.1-0.1-3` 933210.5hm???????????附表：表 2 其它零件的結(jié)構(gòu)尺寸名 稱 尺 寸 材 料 熱 處 理定位圈 P=702.049??D55 中碳鋼 正火處理，硬度為183~235HBS螺釘（件 9） d=4 k=2.6 7kdb=38 l=1620 鋼 正火處理彈簧 d=1.2 62?t=2.1850CrVA 熱處理硬度為HRC42~52復(fù)位桿 D=25 02.4?dT8A銷釘 d=8 45 鋼 淬火，HRC40~45螺釘（件 4） d=8.5 18?kk=5.5 b=80 l=6320 鋼 正火處理螺釘（件 14） d=27 4kdk=17 b=130 l=1620 鋼 正火處理四 塑料模具的裝配塑料模具裝配時常用的裝配基準(zhǔn)大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準(zhǔn)件，模具的其他零件都依靠裝配基準(zhǔn)件進行順序裝配；有導(dǎo)柱，導(dǎo)套的模具，以模板側(cè)面為基準(zhǔn)進行修配和裝配。一 塑料模零件組裝：型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，將型芯尖角部21位修成 R0.3 圓弧，或?qū)⒐潭ò蹇捉遣坑娩彈l修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預(yù)加工的型芯精修成型，將動定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導(dǎo)套，導(dǎo)柱壓入定模，固定模并檢查導(dǎo)套，導(dǎo)柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導(dǎo)滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時分型面間留有0.2mm 的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機將澆口套壓入定模板，將定模板，復(fù)鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動模板，支架復(fù)鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗證模具質(zhì)量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可以調(diào)整。導(dǎo)柱導(dǎo)套孔在整個模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準(zhǔn)時，則導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工順序應(yīng)安排在完成型芯，型腔的組裝。合模后進行，若塑件結(jié)構(gòu)形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對位置，或者模具設(shè)有斜滑塊機構(gòu)時，則要先加工裝配導(dǎo)柱導(dǎo)套，作為模具裝配基準(zhǔn)。未淬硬模板上導(dǎo)柱導(dǎo)套孔的加工，可在坐標(biāo)鏜床上分別加工或?qū)?，定模板疊合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上加工。二 裝配調(diào)試的工藝要求及注意問題：1.試模前，應(yīng)對零件的裝配過程再次檢查一遍，以防安裝模具過程中造成傷人，同時必須對設(shè)備的油路，水路進行檢查，并按規(guī)定作好開機前的準(zhǔn)備。2.開模試模時，原則上選擇在低壓，低溫和較長的時間條件下成型，然后按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。3.注射成型時，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時采用高速注射成型。4.對粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加料和預(yù)塑，而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。結(jié)論畢業(yè)設(shè)計是我學(xué)完大學(xué)全部課程之后，進行的一次系統(tǒng)的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是參加工作前的一次綜合性訓(xùn)練，它直接關(guān)系到我今后的模具設(shè)計能力。本設(shè)計的成品為一薄壁盒蓋，薄壁塑料制件在生活中運用廣泛，比如茶杯，咖啡壺，以及各類盒蓋等都運用到模具注塑技術(shù)。在設(shè)計過程中可按以下步驟設(shè)22計薄壁盒蓋模具：盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制—注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計—模具設(shè)計的有關(guān)計算—模具加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計—模具閉合高度的確定—注塑機有關(guān)參數(shù)的校核，最后是繪制模具總裝配圖。在注塑模藝規(guī)程的編制的過程中，要著重分析制品原材料（HDPE）的各項成型工藝參數(shù)；由于本制品四側(cè)均有側(cè)凹，在開模時需考慮到側(cè)抽芯問題，但由于側(cè)凹高度僅為 1.2mm，可利用斜導(dǎo)桿脫出。本模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中斜導(dǎo)桿起成型兼頂出的作用，在設(shè)計過程中應(yīng)明確這個細(xì)節(jié)；模具設(shè)計計算的要點是型腔與型芯徑向尺寸及深度方向尺寸的計算，型腔與型芯的計算在整個設(shè)計過程中顯得尤為重要，因為它們直接關(guān)系到制品的尺寸精度；模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖用 AutoCAD 畫出，圖中需標(biāo)注的各項參數(shù)如尺寸，公差，技術(shù)要求，圖紙布局等均應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。設(shè)計中出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)件如推板，螺釘?shù)鹊牧慵D無需一一畫出，但應(yīng)參照文獻查出其具體結(jié)構(gòu)尺寸。通過本次盒蓋注塑模的設(shè)計，對熱塑性塑料的各項工藝特性、注射機的選用、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的選擇、模架等的選擇，以及型腔、型芯的尺寸尺寸計算等模具相關(guān)設(shè)計細(xì)節(jié)有了更深的了解。當(dāng)初學(xué)《注塑模設(shè)計與制造》的時候，對模具設(shè)計只是理論上的理解，并沒有應(yīng)用到實際中去。通過這次設(shè)計，把理論與實踐聯(lián)系到一起，一些平時不懂的問題，在這里都解決了。本設(shè)計中的創(chuàng)新點是斜導(dǎo)桿與滑塊的運用，當(dāng)模具二次分型時，滑塊帶動斜導(dǎo)桿向內(nèi)運動的同時向右移動，便于使塑件從模具中脫出。由于水平有限和時間倉促，本設(shè)計中難免存在疏漏和不妥之處，懇請楊老師以及模具教研室的各位老師給予批評指正。在以后的工作或是學(xué)習(xí)中，我會完善自我，逐步提高我的模具設(shè)計能力，爭取在模具設(shè)計方面有更大的突破，為中國的模具技術(shù)發(fā)展做出貢獻。23