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摘 要
設(shè)計(jì)的問題是“一次性注射器塞桿注塑模具設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)內(nèi)容從工藝要求的開始部分過程分析確定設(shè)計(jì)理念。根據(jù)工藝要求設(shè)計(jì)，確定的總體思路。設(shè)計(jì)包括確定類型的模具及模具零件，塑料成型參數(shù)，密度的關(guān)系的收縮，尺寸精度和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的材料選擇，注塑成型機(jī)的選擇，模具設(shè)計(jì)計(jì)算相關(guān)的模具組件的尺寸繪圖和模具組裝，測試模式等等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是這樣的設(shè)計(jì)，其中包含了澆口和流道，引導(dǎo)向機(jī)制的重要組成部分和一系列的模具設(shè)計(jì)和加工的分型面的選擇，設(shè)計(jì)和布局的主要內(nèi)容方法和注意事項(xiàng)處理要求。
此設(shè)計(jì)模具布局設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其中包括了模具分型面選取、分流道與主流道的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)和一系列模具的重要零件加工方法的設(shè)計(jì)，如與機(jī)構(gòu)的關(guān)注點(diǎn)的機(jī)制。這有利于運(yùn)營商一線的操作，使它容易理解和容易理解和容易理解。本次設(shè)計(jì)不但讓我認(rèn)識教材所學(xué)的學(xué)問，并且讓我做到把學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)習(xí)之中去，更讓我明白塑料模具設(shè)計(jì)的進(jìn)程與加工實(shí)踐的重心。
關(guān)鍵詞： 塑料； 型腔； 注射器推桿； 潛伏式澆口
Abstract
Design question is "disposable syringe piston rod die design" design content analysis to determine the design process from the beginning of the process requirements. First is selected from the part of the raw material is then molding parameters, density, mold structural design, mold cooling, heating system calculations, mold and mold assembly drawing device, test mode and other substance
This design mold design layout is the main content, including the parting line selection, important parts of the design process method sprue and runner design and construction and a series of molds, as concerns bodies and mechanisms. This helps operators frontline operations, making it easy to understand and easy to understand and easy to understand. It made me understand the gravity of the process of plastic mold design and processing practices.
Keyword ; Plastics; cavity; syringep lunger; submarine gat
目 錄
第一章 塑件工藝分析 1
1.1塑件的設(shè)計(jì)要求 1
1.2塑件的材料特征及選用 1
1.3塑件材料的確定 3
1.4塑料的收縮率及密度確定 3
1.5塑件的成型要求 4
第二章 塑件尺寸精度和結(jié)構(gòu) 5
第三章 注射機(jī)和模架的選用 6
3.1注射機(jī)選擇 6
3.1.1塑件體積 6
3.1.2系統(tǒng)凝料 6
3.1.3注射總體積 6
3.1.4注射機(jī)范圍 6
3.1.5注射機(jī)選擇 6
3.2模架的選用 7
第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8
4.1主流道、主流道襯套及定位圈的設(shè)計(jì) 8
4.2模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局 9
4.3分流道的形狀及尺寸 10
4.4澆口的形狀及其位置選擇 11
第五章 塑件分型面和型腔尺寸計(jì)算 13
5.1制品成型位置及分型面的選擇 13
5.2型腔工作尺寸計(jì)算 13
5.2.1型腔徑向尺寸計(jì)算 14
5.2.2 型腔深度尺寸計(jì)算 15
第六章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
6.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
6.1.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
6.1.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
6.1.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
6.2 模具排氣槽設(shè)計(jì) 18
第七章 注塑機(jī)參數(shù)的校核 20
7.1 最大注射量的校核 20
7.2 鎖模力校核 20
7.3 模具閉合高度校核 21
7.4 開模行程校核 21
第八章 模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 22
8.1 冷卻回路的設(shè)計(jì) 22
8.2 冷卻回路的總長度的計(jì)算 23
8.3 冷卻水體積流量的計(jì)算 24
第九章 模具總裝圖和模具的裝配 26
9.1 模具總裝圖及模具的裝 26
9.2 模具的安裝試模 26
9.2.1 試模前的準(zhǔn)備 26
9.2.2 模具的安裝及調(diào)試 27
9.2.3 試模 27
9.2.4 修模 27
9.2.5 檢驗(yàn) 28
參考文獻(xiàn) 29
致謝 30
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 塑件工藝分析
第一章塑件工藝分析
1.1 塑件的設(shè)計(jì)要求
該塑件實(shí)用50ml一次性注射器推桿，零件輪廓如圖1.1。產(chǎn)品尺寸精度和外觀粗糙度要求為正常精度，但加工制造過程中要求各部分有肯定的組合精度。當(dāng)進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)，注塑模具設(shè)計(jì)要求有高效率，注射系統(tǒng)能夠自動脫模，在這種情況下，塑料零件的外表面不易受損害，充填效果好。如圖1.1所示：
圖1.1 塑件圖
塑件的尺寸：如圖1.1所示
通過計(jì)算得塑件面積為：20.01cm2
1.2 塑件的材料特征及選用
1.聚乙烯（PE）
基本特征：聚乙烯英文名：聚乙烯，簡稱PE，它是一種熱塑性樹脂。密度為0.94—0.96g/cm3,為結(jié)晶型塑料。聚乙烯的吸水性很小，而介電可以獨(dú)立于溫度和濕度。所以，聚乙烯是理想的高頻絕緣材料。
主要用處：制造塑料管、塑料板、塑料繩和承載不太高的零件,例如齒輪、軸承時(shí)可以使用低壓聚乙烯。中壓聚乙烯可使瓶，包裝膜及各類注塑制品，也可用于電線。制造塑料薄膜、軟管、塑料瓶和電氣產(chǎn)業(yè)的絕緣零件與電纜外表時(shí)可以使用高壓聚乙烯。
成型特性：聚乙烯是一種半結(jié)晶熱塑性材料。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量，結(jié)晶度，和其它性質(zhì)在很大程度上取決于所用的聚合方法。噴射方向收縮和垂直收縮容易變形；應(yīng)控制模具溫度保持冷靜對稱，穩(wěn)定，良好的流動性，和敏感性壓力變化； 它適用于高噴射壓力，溫度均勻，快速灌裝，灌裝和灌裝，冷卻速率，和必須冷卻；模具冷卻系統(tǒng)應(yīng)提供；柔軟易發(fā)霉，塑料件有光明面凹槽可以強(qiáng)制關(guān)閉時(shí)的模式。
2.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
基本特點(diǎn)：ABS是三單體共聚物，價(jià)格低，原料簡單，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用是一種工程塑料。由于便宜,由三種單體共聚物的ABS目前最大的輸出,使用最廣泛的工程塑料之一。ABS無毒、無味略黃色或白色不透明的粒狀材料,成型的塑料具有良好的光澤,密度1.03～1.07 g/cm3。丁二烯使ABS堅(jiān)硬,苯乙烯使它具備優(yōu)良的成形加工性能與著色機(jī)能。
主要用途：ABS應(yīng)用在機(jī)械行業(yè)制造齒輪，泵葉輪，柄，管米，水箱外殼，等；在汽車擋泥板上的汽車制造行業(yè)，空調(diào)熱水管加熱器等。因?yàn)锳BS的強(qiáng)度較高,密度比較小,用它來制造汽車零部件,如保險(xiǎn)杠,頭盔,天線放大器,光,和板、管、棒等。
成形特點(diǎn)：ABS塑料表面點(diǎn)蝕的形成吸收，云紋缺陷。干燥過程中應(yīng)進(jìn)行成型前，及壁厚和溫度收縮壁的影響很小，所以處理前要干燥處理,在正常情況下,高精密塑料零件、模具溫度要控制在50°～60°之間,高光澤。需要高耐熱塑料零件、模具溫度要控制在60°～80°,ABS成型周期時(shí)間短。
3.聚丙烯(PP)
基本特性：聚丙烯無色、無味、無毒, 表面像聚乙烯而且吸水率低，然而聚丙烯比聚乙烯透亮、質(zhì)量輕。聚丙烯的密度0.90～0.91g/cm3。它不吸水、光滑度好、容易著色。聚丙烯具有全部聚乙烯的優(yōu)良性能，例如優(yōu)異的介電性能，抗水性和化學(xué)穩(wěn)定性等。適用于加工等。氧，熱，易解聚作用下光，所以我們必須添加抗老化劑。
重要用處：聚丙烯可用于建造種種機(jī)器的零件例如法蘭、泵葉輪、汽車零件等；可作為水、蒸汽以及各種酸和堿和其他運(yùn)輸管道，化工容器及外墻涂料的配置；可以制造蓋和箱殼體內(nèi)，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥行業(yè)。
成形特色：聚丙烯成型收縮范圍和收縮率大,容易產(chǎn)生收縮,壓痕,變形,方向性強(qiáng),流動性極好,容易成型,熱容,注射時(shí)成形必需使設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的系統(tǒng)回路；注意控制成形溫度。塑料溫度低，特別是在較低的溫度和高壓力。聚丙烯成形得適合模具溫度大約80°，但是不可以低于50°，不然會造成成形件表面光滑度不好，發(fā)生熔接痕等劣點(diǎn)。溫度過高會導(dǎo)致翹曲或變形。急冷的時(shí)候蝴蝶的晶體結(jié)構(gòu)，水晶球慢慢變冷的時(shí)候[2]。
1.3 塑件材料的確定
從PP，ABS，PE這三種材料的各個(gè)特性來看，它們都有各自不同的特性，所以綜上各種塑料的機(jī)能來考慮，PP具有上述工作環(huán)境所需的性能，所以最后選用的材料為聚丙烯(PP)。
1.4 塑料的收縮率及密度確定
表1—1 材料性能參
材料
代號
密度
（kg. cm3 ）
收縮率
（%）
模具溫度
（°C）
注射壓力P
（Mpa）
最大不溢料
間隙/mm
PE
940～960
1.5～3.6
60～70
60～100
0.02
PP
900～910
1.0～2.5
80～90
70～100
0.03
ABS
1030～1070
0.3～0.8
50～80
60～100
0.04
PVC
1380
0.6～1.5
30～60
80～130
0.03
聚丙烯（PP）收縮率是由1—1確定。特性的聚丙烯（PP）形成的特點(diǎn)是它的收縮率和收縮率，其收縮值的測定，確定其收縮率值為：
其密取0.9g/cm3。
1.5 塑件的成型要求
化學(xué)穩(wěn)定性好，適合成型，塑料表面無毛刺和收縮現(xiàn)象。
查文獻(xiàn)得成形工藝參數(shù)：
模具溫度：50℃—80℃
噴嘴溫度：170℃—190℃
料筒溫度：30℃—50℃
前段溫度：180℃—200℃
中間溫度：200℃—220℃
后段溫度：160℃—170℃
注射壓力：70—120Mpa
注射機(jī)類型：螺桿式
螺桿轉(zhuǎn)速：30—60n∕min
保壓壓力：50—60Mpa
噴嘴形式：直通式
注射時(shí)間：0—5s
保壓時(shí)間：20—60s
冷卻時(shí)間：15—50s
成形周期：40—120s
30
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑件尺寸精度和結(jié)構(gòu)
第二章塑件尺寸精度和結(jié)構(gòu)
在滿足塑件的前提下，利用低維的耐受程度，可以降低模具制造成本和難度。在模具的行徑部分限制時(shí)，塑件不受模具的影響。根據(jù)表2—1列出在塑件及模具設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性的大小。
表2—1 塑件及模具設(shè)計(jì)參數(shù)
塑件基本尺寸/mm
精度等級
1 2 3 4 5 6 7 8
公差數(shù)值
—3
0.04
0.06
0.08
0.12
0.16
0.24
0.32
0.48
3—6
0.05
0.07
0.08
0.147
0.18
0.28
0.36
0.56
6—10
0.06
0.08
0.10
0.16
0.20
0.32
0.40
0.61
10—14
0.07
0.09
0.12
0.18
0.22
0.36
0.44
0.72
14—18
0.08
0.10
0.12
0.20
0.24
0.40
0.48
0.80
18—24
0.09
0.11
0.14
0.22
0.28
0.44
0.56
0.88
24—30
0.10
0.12
0.16
0.24
0.32
0.48
0.64
0.96
30—40
0.11
0.13
0.18
0.26
0.36
0.52
0.72
1.0
40—50
0.12
0.14
0.20
0.28
0.40
0.56
0.80
1.2
50—65
0.13
0.16
0.22
0.32
0.46
0.64
0.92
1.4
65—80
0.14
0.19
0.26
0.38
0.52
0.76
1.0
1.6
80—100
0.16
0.22
0.30
0.44
0.60
0.88
1.2
1.8
100—120
0.18
0.25
0.34
0.50
0.68
1.0
1.4
2.0
120—140
0.28
0.38
0.56
0.76
1.1
1.5
2.2
140—160
0.31
0.42
0.62
0.84
1.2
1.7
2.4
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 注射機(jī)和模架的選擇
第三章注射機(jī)和模架的選用
3.1 注射機(jī)選擇
3.1.1 塑件體積
用天平稱出塑件的質(zhì)量為6g 根據(jù)聚丙烯的密度可以求出體積。 （3—1）
其密度取0.9g/cm3
3.1.2 系統(tǒng)凝料
估算的澆注系統(tǒng)總凝料約為5.5。
3.1.3 注射總體積
該模具一模二十腔,所以注射的總體積是
3.1.4 注射機(jī)范圍
注射機(jī)范圍
3.1.5 注射機(jī)選擇
有上述數(shù)據(jù)選擇XS－ZY－250型注射機(jī)。其性能參數(shù)如下：
額定注射量：250m3
注射壓力：147Map
鎖模力：1800KN
最大注射面積：320cm2
最大開模行程：300mm
模具最大厚度：300mm
模具最小厚度：200mm
拉桿間距：448×370mm
噴嘴直徑：10mm
噴嘴圓弧半徑：18mm
3.2 模架的選用
國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)化注射模標(biāo)準(zhǔn)零件有12個(gè)；此外，標(biāo)準(zhǔn)模具塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn)，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）兩種《中小型模架》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，560—900模具形式規(guī)定，類型基本A1，A2，A3，A4四周長的尺寸范圍內(nèi)。
表3—1 四種模架的組成、功能及用途
型號
組成、功能及用途
A1
定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，無支撐板，設(shè)置以推桿推出塑料的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式與臥式，單分型面可設(shè)置多個(gè)型腔。
A2
動模和定模均采用兩塊模板，有支撐板，設(shè)置以推桿推出塑料的機(jī)構(gòu)組成模架。適用于立式與臥式注射機(jī)，用于直澆道，采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯、單型腔成形，其分型面可在合模面上。
A3
定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，他們之間設(shè)置一塊推薦連接推出結(jié)構(gòu)，用以推出塑件，無支撐板。適用于立式與臥式，脫模力大，塑件表面不能有痕跡的塑料。
A4
動模和定模均采用兩塊模板，他們之間設(shè)置一塊推薦連接推出結(jié)構(gòu)，用以推出塑件，有支撐板。適用于立式與臥式，脫模力大，塑件表面不能有痕跡的 塑料。
根據(jù)組成，功能和模具的四種以上的應(yīng)用可以看出，A2模型適用于模具設(shè)計(jì)，A2選擇模板[1]。列出以下幾個(gè)尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)：100×L、160×L、200×L、355×L、400×L、450×L、500×L和560×L等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布局的規(guī)格可以選擇如下：A2-
500500。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第四章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 主流道、主流道襯套及定位圈的設(shè)計(jì)
定位環(huán)是對注射機(jī)的噴嘴與噴嘴孔的需要。為了方便裝模注射機(jī)定位孔直徑直徑D大0.1～0.3mm。定位圈采用Q275鋼或45號鋼，一般用兩個(gè)以上的M6或M8的內(nèi)六角螺釘定位在模板上。選用定位環(huán)和澆口套為一體，方便于定位環(huán)壓配于定模板之內(nèi)[3]。
主通道位于模板位于模具中心，和注射噴嘴在同一軸線為圓錐孔，與主流與噴嘴，對準(zhǔn)。因?yàn)閲娮斓那蛐涡螤?，使得澆道孔在一個(gè)凹形的端部應(yīng)是球形的。為了塑件配合的緊密性，防止塑料液體的遺漏，噴嘴的球面半徑應(yīng)該比凹面球的半徑小1～2mm。
主流道澆口套材料我們選用T8A制造，熱處理后硬度一般應(yīng)為50—55HRC的范圍內(nèi)。澆口套和固定模板選擇過渡配合H7/ M6的過渡配合，澆道襯套和定位圈過渡配合H9/ F9的間隙配合。本模具的主流道襯套如圖4.1。
主流道設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下的問題：
⑴ 對于凝料從澆口套澆口設(shè)計(jì)成錐移除。錐角一般選取范圍為2°～4° ,粗糙度選擇Ra≤0.63, 噴嘴頭半徑略小于球半徑。
⑵ 高溫耐磨材料的要求，設(shè)計(jì)要求為可拆襯套。為了使用高質(zhì)量的材料和熱處理。
⑶ 襯套端部高端模塊5～10毫米，與定位孔注射機(jī)模具間隙，定位間隙。
⑷ 主流道襯套與塑料接觸面大，對襯板的抗應(yīng)激作用的模體很容易從模具出口，可設(shè)計(jì)定住。
⑸ 直角式注射機(jī)，在分型面澆口的設(shè)計(jì)，不需要軸向拔出凝材料可以設(shè)計(jì)成厚圓柱。
（4—1）
圖4.1 主流到襯套圖
4.2 模具型腔數(shù)的確定、排列和流道布局
根據(jù)生產(chǎn)效率已知的設(shè)計(jì)要求，滿足塑件的使用要求，在注射成型的同時(shí)，成型塑件的號碼是二十，是一模二十腔的生產(chǎn)方式的運(yùn)用。型腔的分部及模具的外形排列如圖4.2所示。
圖4.2 型腔排列圖
為了得到組織緊密連貫的制品，澆注系統(tǒng)可以將熔融狀態(tài)下的塑料均勻，快速地打入型腔，并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部分。
4.3 分流道的形狀及尺寸
導(dǎo)流通道的橫截面有圓形、梯形、半圓形、矩形；導(dǎo)流通道的長度短和彎曲損耗可以減少壓力損失和熱量損失；分流道的表面粗糙度為1.25mm≤Ra≤2.5mm。如表4—1列出的形狀、流道截面的截面特性[9]。
表4—1 形狀、流道截面的截面特性
截面形狀
特征
熱量損失 加工性能 流動阻力 效果
圓形
小
較難
小
最佳
梯形
較小
易
較小
良
矩形
大
易
大
不良
通過以上部分的形狀比較，循環(huán)處理更加困難，所以圓形橫截面的形狀的效果是不是最好的選擇，矩形不好的影響。因此，選擇截面形狀為梯形是更好的選擇。
多腔模具，渠道安排有平衡與不平衡：
平衡式：材料參數(shù)（T、P）各型腔幾乎是相同的，但分流道的長度大，這是不容易的過程，和引水渠道容納物質(zhì)和物質(zhì)的量大。
不平衡：分流道的長度小，轉(zhuǎn)向范圍小、易加工，以及分流持有較少的材料，和一些材料，但重要的是不一致的材料參數(shù)（P，T）在每個(gè)腔。
綜合分析我們可以選擇非梯形截面的平衡。
分流道計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：
（4—2）
（4—3）
式中：
b—梯形大底邊寬度,mm
L—分流的長度,mm
m—塑件的質(zhì)量,g
h—梯形的高度,mm
故
如圖4.3所示，梯形流道側(cè)斜面經(jīng)常選取5°—10°，這個(gè)角度為8°，底部以不平衡式的圓角相連排布分流道。
圖4.3 梯形分流道截面尺寸圖
4.4 澆口的形狀及其位置選擇
澆口其主要作用是控制流門狀態(tài)和氣流速度。常用具有矩形和圓形橫截面形狀。灌裝口的流動特性，不僅融化塑料部件，但也與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。它是在塑料品種的形式和柵應(yīng)相互合作。根據(jù)各個(gè)柵極特征的比較，可以看出各種優(yōu)點(diǎn)潛艇柵極可以適用于塑料部件。亞軍潛入式澆口位于模具分型面，和柵極在住房的模具被打開了。塑料熔體到空腔經(jīng)過推桿端，因?yàn)樗芰系耐獗砻娴臎]有受到破壞和影響，而且不會因?yàn)闈部诤圹E而影響塑件的表面質(zhì)量和外觀[8]。
潛伏式澆口的直徑計(jì)算公式：
（4—4）
式中：
D—潛伏式澆口的直徑 mm
—塑件澆口處的壁厚mm
A—型腔表面積 mm
故：
澆口位置選擇：
考慮到澆口的位置與塑件質(zhì)量有直接關(guān)系的影響。所以在確定澆口位置選擇時(shí)，應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)要求：
⑴ 熔體在型腔內(nèi)流動時(shí)，能量虧損最小。
⑵ 有效地排出腔內(nèi)氣體。
⑶ 腔作為金屬插入，插入時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離澆口，為了避免插入的影響。
最大限度的縮短移動距離，可以保證熔料能迅速地填補(bǔ)空洞。為了方便型腔內(nèi)氣體的排出，澆口應(yīng)開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少焊接痕跡[4]。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 塑件分型面和型腔尺寸計(jì)算
第五章塑件分型面和型腔尺寸計(jì)算
5.1 制品成型位置及分型面的選擇
選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮以下問題：
⑴ 為了順利從型腔中取出塑件。在塑件形狀最大輪廓?jiǎng)討B(tài)塑件，確定定位方式，表面是在偉大的形狀輪廓的塑料件當(dāng)選。
⑵ 保證塑件精度要求。
⑶ 外觀質(zhì)量滿足塑件的要求。
⑷ 分型面選擇要便于模具加工制造。
⑸ 有利于氣體的排出。
根據(jù)分型面選擇原則：分型面選擇在塑件的塑料部件的下端，便于加工和成型腔。而整體的塑料部件將在動模一側(cè)脫離后，表面不允許有蜂窩麻面。進(jìn)而選擇上述的30hrc表面硬度[5]。如圖5.1所示：
圖5.1 塑件的分型面
5.2 型腔工作尺寸計(jì)算
模具型腔中的塑件是直接成型的，其塑件的尺寸也直接影響塑件本身的質(zhì)量，因此，塑件的推桿不需要設(shè)置型芯機(jī)構(gòu)，也就是，塑件成型時(shí)的模板和活動模板腔是的聯(lián)合行動，因塑件是上下對稱的，所以只要計(jì)算型腔的工作尺寸。每一種尺寸的模具型腔，如圖5.2所示
圖5.2 模具型腔各個(gè)尺寸
注射器的外形比較小，所以選取的公差取盡可能的小一些x=0.75，收縮率可以取1.75%，根據(jù)表2—1進(jìn)行計(jì)算。
5.2.1 型腔徑向尺寸計(jì)算
對于中小型零件，零件可以作為薄件的公式：
（5—1）
式中：
L1—塑件形狀尺寸
S—塑件的平均收縮率
Δ—塑件的尺寸公差
—模具的制造公差值，選取的塑件尺寸公差
關(guān)于塑件的總長度計(jì)算L=140mm,公差選擇4級,公差數(shù)值選擇0.62；
mm
關(guān)于L1的總長度的計(jì)算, 公差選擇5級,公差數(shù)值選擇0.24；
mm
關(guān)于L2的總長度的計(jì)算, 公差選擇4級,公差數(shù)值選擇0.44；
mm
關(guān)于L3的總長度的計(jì)算,公差選擇4級,公差數(shù)值選擇0.56；
mm
關(guān)于L4的總長度的計(jì)算,公差選擇6級,公差數(shù)值選擇0.24；
mm
關(guān)于L5的總長度的計(jì)算,公差選擇6級,公差數(shù)值選擇0.24；
關(guān)于L6的總長度的計(jì)算,公差選擇6級,公差數(shù)值選擇0.28；
5.2.2 型腔深度尺寸計(jì)算
（5—2）
關(guān)于H1的深度計(jì)算，公差選擇4級, 公差數(shù)值選擇0.20；
關(guān)于H2的深度計(jì)算，公差選擇4級, 公差數(shù)值選擇0.16；
關(guān)于H3的深度計(jì)算，公差選擇3級, 公差數(shù)值選擇0.08；
關(guān)于H4的深度計(jì)算，公差選擇4級, 公差數(shù)值選擇0.18；
關(guān)于H5的深度計(jì)算，公差選擇4級, 公差數(shù)值選擇0.12；
關(guān)于H6的深度計(jì)算，公差選擇4級，公差數(shù)值選擇0.16；
型腔外形及尺寸如圖5.3所示：
圖5.3 模具型腔外形及尺寸
本模具的型腔是用銷釘把七塊板組合起來的組合式模具型腔
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第六章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
推出機(jī)構(gòu)一般由三部分組成，即推桿、導(dǎo)向、復(fù)位桿。設(shè)計(jì)要求如下：
⑴ 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留在動模的一側(cè)。
⑵ 塑件在推出時(shí)中不發(fā)生形變和壞損。
⑶ 不損壞塑件的外觀質(zhì)量。
⑷ 合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位。
⑸ 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動作可靠。
6.1.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
當(dāng)模具閉合之后就形成了型腔，為了確保模具閉合時(shí)能夠準(zhǔn)確無誤的定位，需要設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)即為復(fù)位桿。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中起到的作用如下：
⑴ 當(dāng)模具關(guān)閉后構(gòu)成空腔當(dāng)模具以便封閉，以確保正確的定位，需要設(shè)計(jì) 夾緊引導(dǎo)機(jī)制。在模具夾緊引導(dǎo)機(jī)構(gòu)使用一個(gè)定位動作，各閉合模時(shí)，有一個(gè)單一的正確取向，以確保腔體的正確的形狀。
⑵ 動模準(zhǔn)確封閉都是在一定壓力下的形成過程中承受單向側(cè)壓力[6]。
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向套和導(dǎo)向柱。如圖6.1所示：
圖6.1 導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合形式圖
6.1.2 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
推動機(jī)構(gòu)主要推動機(jī)制，二次推出機(jī)構(gòu)和固定和可移動的模具是由三部分組成：直接在塑料部件的第一部分將塑料即將到來的部分。第二部分是使用的固定部分的擴(kuò)展部分，有放板、推板等；第三部分是對部分的介紹和模具的作用的介紹和延遲部分復(fù)位部分引進(jìn)。結(jié)合的機(jī)制引入塑件的實(shí)際情況， 它是隨著推出塑件的一側(cè)運(yùn)動的動態(tài)模型的開模推出后推出的脫模力足夠大，不塑性變形或損壞的塑料外觀，復(fù)位動作準(zhǔn)確可靠。
脫模力可用下式計(jì)算：
（6—1）
式中：
F1—脫模力，單位N。
—脫模斜度,該模具為45度。
A—塑件包絡(luò)在型芯上的面積，單位為㎡，該模具為。
u—摩擦系數(shù)，通常取為0.10.3,取為0.2。
P—單位面積上塑件的包緊力，模溫外冷。
。
故。
經(jīng)計(jì)算頂桿的直徑為10mm時(shí)能夠達(dá)到所需要的強(qiáng)度要求。
6.1.3 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
為了把夾緊部分可以返回到原來的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮減少的機(jī)構(gòu)介紹，在常見的復(fù)位部分機(jī)構(gòu)介紹通常有兩種桿和復(fù)位彈簧。對于該模具的形狀和結(jié)構(gòu)考慮選擇復(fù)位桿機(jī)構(gòu)。
6.2 模具排氣槽設(shè)計(jì)
當(dāng)塑料熔體填充模具型腔時(shí)，必需將型腔內(nèi)的空氣與成型過程當(dāng)中產(chǎn)生的氣體順利地排出模外。如果出來的氣體沒有完全干凈，塑件會產(chǎn)生氣泡，焊接缺陷不穩(wěn)定成形，表面輪廓不清晰和填充不滿，也由抗壓力下降速度造成的毀滅，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)的必須考慮到關(guān)于型腔的排氣問題。注塑模具通常采用以下四種排氣方式：
⑴ 利用配合間隙排氣。
⑵ 在分型面上面開設(shè)排氣槽。
⑶ 利用排氣塞排氣。
⑷ 負(fù)壓水路排氣[7]。
通過對模具型腔的研究，最適合此模具的間隙排氣使用排氣模式，分型面間隙值為0.03mm。（PP的最大不溢料間隙為0.03mm）。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章 注塑機(jī)參數(shù)的校核
第七章注塑機(jī)參數(shù)的校核
7.1 最大注射量的校核
一次注射塑料的最大容量為注射機(jī)的最大注射量，應(yīng)該大于成品的重量或體積〔包含流道和流口凝料與飛邊〕現(xiàn)實(shí)情況注塑機(jī)的實(shí)際注塑量大約為注塑機(jī)最大注塑量的80%。
⒈ 塑件的體積
有公式：
得： （7—2）
⒉ 估算系統(tǒng)凝料
對于本模具成形而言，系統(tǒng)凝料大約為5.5。
⒊ 確定注射的總體積
本模具為一模二十腔，所以總體積為
⒋ 最大注射范圍
⒌ 確定注射機(jī)的類型[1]
XS-ZY-250型注射機(jī)。
7.2 鎖模力校核
由公式︰
（7—3）
Pm—型腔內(nèi)熔融型料壓力范圍值為（70～100Mpa ）選取型腔內(nèi)壓的平均值的80%為85Mpa，所以選擇68Mpa。
A—一個(gè)塑料件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面是336.6 。
—注塑機(jī)的額定鎖模力。
故：
因此，對于1800KN注塑機(jī)的選擇，符合條件的。
7.3 模具閉合高度校核
模具實(shí)際厚度 ，注塑機(jī)地最小閉合厚度，最大閉合高度，即
故滿足要求。
7.4 開模行程校核
因此，注塑機(jī)行程與模具厚度是獨(dú)立于注塑機(jī)的選擇，模具的開模行程應(yīng)滿足下式：
（7—4）
式中：
H1—推出距離，單位mm
H2—澆注系統(tǒng)塑件厚度，單位mm
S—注射機(jī)的最大開模行程mm
滿足要求。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第八章 模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
第八章模具冷卻系統(tǒng)的計(jì)算
8.1 冷卻回路的設(shè)計(jì)
冷卻系統(tǒng)的回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)能充分吸取流入成形件的熱傳導(dǎo)介質(zhì)，形成模具表面的溫度是相對穩(wěn)定在期望的溫度范圍， 而且還實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)流動的冷卻介質(zhì)環(huán)系統(tǒng)，并沒有滯留部位[6]。
依據(jù)塑件的平均壁厚來確定水孔的直徑。平均壁厚是2mm，水孔直徑可選8～10mm。該塑件壁厚2mm，則冷卻水直徑為d=9mm。
冷卻系統(tǒng)回路所需的總表面積可按以下公式計(jì)算：
（8—1）
式中：
A—冷卻回路總表面積㎡
M—單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量
q—單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放熱量，
—冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，
—模具成形表面的溫度，℃
—冷卻水的平均溫度，℃
PP成形時(shí)放出的熱量
故
冷卻水表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的計(jì)算
（8—2）
式中：
—冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，
—冷卻水在該溫度下的密度
v—冷卻水的流速
d—冷卻水孔直徑,m
—與冷卻水的溫度相關(guān)的物理系數(shù)，其值可以查8—1
表8—1 水的 值與其溫度的關(guān)系
平均水
溫/℃
5
10
15
20
25
30
35
40
45
56
值
6.16
6.60
7.06
7.50
7.95
8.40
8.84
9.28
9.66
10.05
故
所以
8.2 冷卻回路的總長度的計(jì)算
冷卻回路總長度可用下式計(jì)算：
（8—3）
式中：
L—冷卻回路總長度，m。
A—冷卻回路總表面積，
d—冷卻水孔直徑，mm。
故
應(yīng)注意冷卻水孔直徑的選擇，無論模具和孔的直徑不應(yīng)大于10mm，或冷卻水形成湍流，導(dǎo)致降低效率的換熱器。依據(jù)塑件平均壁厚來確定水孔的直徑。當(dāng)平均壁厚為2mm時(shí)，水孔直徑可以選擇8～10mm。本模具采用9mm。因此，需要四條滿足冷卻通道長度的通道安排模具的長度。如圖8.1為冷卻水的排布示意圖。
圖8.1 冷卻水道排布圖
8.3 冷卻水體積流量的計(jì)算
塑料樹脂傳遞成型模具熱對流和分散到空氣中的模具，模具和模具熱輻射熱的空氣通過注射機(jī)的熱之間的區(qū)別，冷卻結(jié)晶器水?dāng)U散。假如模內(nèi)塑料樹脂釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，那么模具所需的冷卻水體積可由下式計(jì)算：
（8—4）
式中：
—冷卻水體積流量
M—單位時(shí)間注射入模具內(nèi)樹脂質(zhì)量
q—單位質(zhì)量的樹脂在模具內(nèi)釋放熱量
c—冷卻水比熱容
—冷卻水的密度
—冷卻水出口處溫度 ℃
—冷卻水入口處溫度 ℃
當(dāng)注射成形工藝要求的模具溫度保持在80℃以上時(shí)，模具必需設(shè)有有加熱裝置，由于聚乙烯注射成形工藝要求模具溫度范圍在40～80℃之間，模具中沒有必要安裝加熱裝置便能滿足注射成形的需求[8]。
由于計(jì)算的不便，設(shè)計(jì)可以考慮經(jīng)驗(yàn)值。從表8—2可以檢查冷卻水流量值。
表8—2 冷卻水流量和孔直徑的關(guān)系
冷卻水通道直徑d/mm
最低流速v（m/s）
冷卻水體積流量V(m3/min)
8
1.66
0.005
10
1.32
0.0062
12
1.10
0.0074
15
0.87
0.0092
20
0.66
0.0124
25
0.53
0.0155
30
0.44
0.0187
查表得最低流速為v=1.32 m/s，冷卻水的體積流量為
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第九章 模具總裝配圖和模具的裝配
第九章模具總裝圖和模具的裝配
9.1 模具總裝圖及模具的裝
圖9.1 模具裝配圖
模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：
⑴ 對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。
⑵ 對模具裝配工藝要求。
⑶ 模具使用，裝拆方法。
⑷ 防氧化處理、模具排號、刻字、油封、保管等。
⑸ 有關(guān)試模與檢驗(yàn)方面的要求。
9.2 模具的安裝試模
9.2.1 試模前的準(zhǔn)備
試模前要對模具和試模用的設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。安裝與大小的注塑機(jī)，形式的介紹，開口距離，模具工作要求符合選定的設(shè)備和技術(shù)條件。檢查模具各個(gè)滑動零件配合間隙防止無卡住和緊澀現(xiàn)象。活動應(yīng)該是靈活的，其位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤的。鑲嵌件，緊固件應(yīng)牢固，無松動現(xiàn)象等。各種水管接頭、附件、備件要齊全。測試設(shè)備的設(shè)備也必須進(jìn)行檢查，即，油路，水路，機(jī)械運(yùn)動，控制部分和顯示信號，檢查，調(diào)整，以便在正常運(yùn)行狀態(tài)[4]。
9.2.2 模具的安裝及調(diào)試
模具安裝是指模具從制造場地運(yùn)送到注射模制機(jī)的安裝在指定過程中的位置,并且安裝在指定的注射機(jī)的全過程。
有幾個(gè)問題應(yīng)該在注塑機(jī)的注意：
⑴ 模具安裝滿足設(shè)計(jì)要求的范圍圖。
⑵ 使其運(yùn)動方向設(shè)置為水平方向防止模具中有側(cè)向滑動機(jī)構(gòu)。
⑶ 當(dāng)模具長度與寬度尺寸相差較大時(shí)應(yīng)該使用較長的邊和水平方向平行。
模具固定在注射機(jī)上大部分都采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)選擇4—8塊壓板對稱布置。
在注射模是安裝在注射機(jī)進(jìn)行空氣循環(huán)調(diào)節(jié)。的目的是要測試是否運(yùn)行機(jī)制是可靠的，靈活的定位裝置是有效的。注意以下幾點(diǎn)：
⑴ 必須有足夠的合模力使模具的分型面無間隙。
⑵ 活動的型芯、和導(dǎo)向部分的滑動運(yùn)動平穩(wěn)，無干擾，正確，可靠的定位。
⑶ 為保證將塑件和澆注系統(tǒng)凝料推出，要求模具開模時(shí)平穩(wěn)。
⑷ 冷卻水流量，不漏水，正?？刂崎y。
9.2.3 試模
選擇合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)對注塑機(jī)采用手動操作，使用推薦的工藝參數(shù)。首先，低溫形成是在第一次注射的。如果型腔未填充，壓力增大。試模注射出樣件。詳細(xì)記錄并填寫試驗(yàn)記錄卡和保持模具試模測試樣應(yīng)。
9.2.4 修模
雖然它是在成型材料，在預(yù)期的條件選擇成型設(shè)備，模具設(shè)計(jì)，但是人們往往不能實(shí)現(xiàn)。成型條件容易改變，所以一般是改變的第一條件的改變，只有改變成型條件不能解決的，可以考慮修理模具。沒有十分把握不能修理模，更不可以隨意的改動。因?yàn)橐坏└淖兡＞邨l件，就不可以再做大的改進(jìn)和恢復(fù)原來的形狀[3]。
9.2.5 檢驗(yàn)
針對試模中出現(xiàn)的問題，對模具進(jìn)行修復(fù)、調(diào)整、再次進(jìn)行試模，使模具制造的樣件符合客戶需求，合格的試模模具，應(yīng)當(dāng)清理干凈整潔，涂防銹油存入庫中保存起來。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)
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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝
致謝
首先，我要向我的指導(dǎo)老師陳慧珍老師表示由衷的感謝。 感謝陳老師在我進(jìn)行論文的過程中給予我許多建議，使我得以順利地確立論文研究方向。 在我提交畢業(yè)設(shè)計(jì)后，老師又對我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了批閱和注解并詳細(xì)的講解，幫我將原本混亂不清的思路理清。 陳老師在指導(dǎo)過程中嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，以及對我中期設(shè)計(jì)工作耽誤的理解和平時(shí)對我的關(guān)心，都讓我從內(nèi)心對他充滿敬意與尊重。其次，我要感謝諸多科任老師。 四年來，他們不僅教給我知識，為我打開一扇開向世界的窗，還為我的人生指引方向，讓我在求學(xué)的路上順利前行，我在此深表謝意！