《畢業(yè)設(shè)計(jì)——塑料水杯模具設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)——塑料水杯模具設(shè)計(jì).doc（24頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、塑料水杯模具設(shè)計(jì)【摘要】本論文以一個(gè)家用水料水杯的注塑模具設(shè)計(jì)為核心，介紹了模具行業(yè)的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展和模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先對(duì)塑件做工藝性分析，根據(jù)塑件的用途和要求確定材料、壁厚以及脫模斜度等，然后確定模具的分型面位置和型腔的數(shù)目以及流道的設(shè)計(jì)，接著進(jìn)行排氣潮和冷卻系統(tǒng)，最后對(duì)模具的動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明，并畫出裝配圖。【關(guān)鍵詞】:塑料水杯 、注塑模具、注塑成型目錄一、 緒 論1（一）引言1（二）塑料模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)11.塑料模具的現(xiàn)狀1（三）本課題研究意義2二、 塑件注塑工藝分析2（一）塑料原材料的選擇2（二）脫模斜度3（三）塑件壁厚3（四）塑件的幾何形狀及其尺寸3（五）其他參數(shù)的設(shè)計(jì)4（六）
2、模具設(shè)計(jì)步驟和方案4三、 注射模具設(shè)計(jì)5（一）塑件成型位置及分型面選擇5（二）型腔數(shù)目及布局的確定5（三）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)61.主流道的設(shè)計(jì)62.分流道的設(shè)計(jì)83.澆口的設(shè)計(jì)8(四)型芯、型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算9（五)排氣及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)121.排氣槽布置122.冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)12（六） 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13四、 模具動(dòng)作過(guò)程說(shuō)明17（一）.模具裝配圖17（二）模具工作原理18總 結(jié)19謝辭20參考文獻(xiàn)21一、 緒 論（一）引言 模具是制造業(yè)的一種重要工藝裝備，她通過(guò)壓力或其他的方式使材料變成我們需要的形狀和尺寸，它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和成本低廉等。作為制造業(yè)中的一種重要裝備，模具一經(jīng)已經(jīng)深入各行各
3、業(yè)，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中工業(yè)的重要基礎(chǔ)之一，被稱為工業(yè)之母。模具的種類有很多包括沖壓模具，注塑模具，壓鑄模具等，可謂種類繁雜。其中沖壓模具是利用壓力加工是的材料成型，常見(jiàn)的有沖裁件，拉伸件等。壓鑄模具是對(duì)金屬液體或者其他金屬、非金屬粉末進(jìn)行成型加工。塑料模具則分為熱流道模具和冷流道模具，利用塑料熔體的流動(dòng)性使其成型，其中冷流道模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。本次論文所設(shè)計(jì)的模具便是冷流道模具。（二）塑料模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.塑料模具的現(xiàn)狀 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)模具成為了重要工具，它生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好且質(zhì)量穩(wěn)定?，F(xiàn)在，由于塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展以及塑料在人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨?，塑料模具的發(fā)展異
4、常迅速，注塑模具以其注射精確，成型質(zhì)量好更是迅猛發(fā)展。相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)的整體模具工藝較為的落后，一些精密模具只能依靠進(jìn)口，這主要是因?yàn)槲覈?guó)模具工業(yè)起步較晚，雖然在進(jìn)幾十年發(fā)展迅速，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加工工藝以及模具材料房名的不足。很多廠商依然在使用一些落后的生產(chǎn)模式，不善于創(chuàng)新學(xué)習(xí)，這些因素都在一定程度上阻礙著行業(yè)發(fā)展。2.塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)近幾年由于塑料工業(yè)的急速發(fā)展以及不斷變大的市場(chǎng)需求，塑料模具的設(shè)計(jì)與制造工藝都發(fā)生了巨大的改變，注塑模具模具開(kāi)始向超小型，超大型，高精度等方向發(fā)展。而做為批量化生產(chǎn)，一次可成型數(shù)個(gè)工件的注塑模具開(kāi)始大放光彩，因?yàn)槠洚a(chǎn)品精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在塑料模
5、具中所占比例已超過(guò)一半。注塑模具為了實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，也為了便于維修保養(yǎng)目前的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)化，這在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展的很好，這對(duì)于模具工業(yè)的發(fā)展是極為有力的。我國(guó)的模具行業(yè)展速度之快，市場(chǎng)之廣闊是前所未有的，但由于工藝和理念上上網(wǎng)差異依然又很多的不足。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，為了實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)模具成為了重要工具，它生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好且質(zhì)量穩(wěn)定?，F(xiàn)在，由于塑料工業(yè)的蓬勃發(fā)展以及塑料在人們?nèi)粘Ｉ钪械男枨螅芰夏＞叩陌l(fā)展異常迅速，注塑模具以其注射精確，成型質(zhì)量好更是迅猛發(fā)展。相對(duì)于國(guó)外來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)的整體模具工藝較為的落后，一些精密模具只能依靠進(jìn)口，這主要是因?yàn)槲覈?guó)模具工業(yè)起步較晚，雖然在進(jìn)幾十年發(fā)展迅速，
6、但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加工工藝以及模具材料房名的不足。很多廠商依然在使用一些落后的生產(chǎn)模式，不善于創(chuàng)新學(xué)習(xí)，這些因素都在一定程度上阻礙著行業(yè)發(fā)展。2.塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)近幾年由于塑料工業(yè)的急速發(fā)展以及不斷變大的市場(chǎng)需求，塑料模具的設(shè)計(jì)與制造工藝都發(fā)生了巨大的改變，注塑模具模具開(kāi)始向超小型，超大型，高精度等方向發(fā)展。而做為批量化生產(chǎn)，一次可成型數(shù)個(gè)工件的注塑模具開(kāi)始大放光彩，因?yàn)槠洚a(chǎn)品精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，在塑料模具中所占比例已超過(guò)一半。注塑模具為了實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，也為了便于維修保養(yǎng)目前的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)化，這在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展的很好，這對(duì)于模具工業(yè)的發(fā)展是極為有力的。我國(guó)的模具行業(yè)展速度之快，
7、市場(chǎng)之廣闊是前所未有的，但由于工藝和理念上上網(wǎng)差異依然又很多的不足。在未來(lái)的發(fā)展中，模具的制造技術(shù)與成型工藝將不斷改變，總體有以下幾個(gè)趨勢(shì)：1)CAD/CAE/CAM技術(shù)將在模具設(shè)計(jì)與制造中有著廣泛的用途，2)高速銑削加工將擁有不可替代的位置以及愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，3)高壓注射成型技術(shù)和熱流道技術(shù)將在模具工業(yè)中占有主導(dǎo)地位，4)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平將會(huì)不斷提高，5)虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。由于應(yīng)用日益廣泛的CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具工業(yè)必將走向標(biāo)準(zhǔn)化與集成化。（三）本課題研究意義本課題主要一水杯模具設(shè)計(jì)為主題，以美觀實(shí)用為目的，討論模具的設(shè)計(jì)工藝，產(chǎn)品是日常用品，市場(chǎng)需求大，對(duì)于材料又一定的要求，主
8、要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1）外形更新?lián)Q代很快。(2）市場(chǎng)需求大。(3）消費(fèi)者對(duì)于杯子的要求是美觀，大方實(shí)用。迎合市場(chǎng)需求，才能擁有消費(fèi)者，贏得利潤(rùn)。所以，本論文將就如何經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)出符合消費(fèi)者要求的水杯探討一下模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。二、 塑件注塑工藝分析（一）塑料原材料的選擇聚乙烯是是一直高分子聚合物，由乙烯經(jīng)聚合而得，高溫下會(huì)分解，它是一種熱塑性樹(shù)脂，英文名為POLYETHYLENE，簡(jiǎn)稱PE。聚乙烯無(wú)毒無(wú)臭，可做容器使用，它對(duì)于酸和堿都有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)于低溫也有較好的耐受性，吸水性小，絕緣。聚乙烯耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)和品種由決定。不同的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的聚乙烯會(huì)擁有補(bǔ)營(yíng)養(yǎng)的密度和分子結(jié)構(gòu)
9、，它們本身的性質(zhì)也不同。聚乙烯用途廣泛，可應(yīng)用來(lái)制作各種物品，比如容器，管道等。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，聚乙烯的產(chǎn)量也日益增加，應(yīng)用的方面也越來(lái)越廣，現(xiàn)在聚乙烯產(chǎn)量約占世界塑料總產(chǎn)量的1/4.聚乙烯的成型特性：（1）結(jié)晶料，吸濕小無(wú)須干燥，料溫均勻且流動(dòng)性極好，填充速度快，屬于壓力敏感型，使用高壓注射可提高效率和質(zhì)量。為防止產(chǎn)生縮孔和變形因注意選擇澆口位置。（2）高溫下易分解，不宜過(guò)度加熱。（3）塑件側(cè)壁有淺槽時(shí)可強(qiáng)制脫模。（4）由于聚乙烯材料收縮的方向性，并且數(shù)值較大，為防止塑件變形，嫩卻要慢。（二）脫模斜度模具工作成型時(shí)，塑料有液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，由于熱脹冷縮以及材料本身的收縮等因素，會(huì)有一定的尺寸
10、收縮，是的塑件包裹在型芯上，為將塑件順利脫下必須考慮設(shè)有一定的脫模斜度。塑件的最小脫模斜度由塑料的特性和塑件的幾何形狀及精度，脫模方式等決定，本設(shè)計(jì)中脫模斜度設(shè)為3（三）塑件壁厚杯形塑件壁厚為2mm，而聚乙烯的流動(dòng)性較好，可以制得最小壁厚為0.20.4mm的塑件，所以本設(shè)計(jì)的壁厚滿足設(shè)計(jì)要求。（四）塑件的幾何形狀及其尺寸為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，避免采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，塑件的整體結(jié)構(gòu)上主要是要避免有內(nèi)、外側(cè)孔與側(cè)凹。塑件的壁厚應(yīng)該適當(dāng)，在保證塑件有足夠的強(qiáng)度和剛度的同時(shí)塑件應(yīng)力求壁厚均勻，且應(yīng)平緩過(guò)渡。本塑件的壁厚與分布滿足設(shè)計(jì)要求。圖2-1 塑件尺寸與三維立體示意圖（五）其他參數(shù)的設(shè)計(jì)塑件所有表面應(yīng)避
11、免立角存在，應(yīng)該使用圓角，避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致翹曲，內(nèi)角半徑都應(yīng)大于0.5mm。（六） 模具設(shè)計(jì)步驟和方案(1) 設(shè)計(jì)思路步驟一般來(lái)說(shuō)，塑料模具設(shè)計(jì)步驟如下：1) 了解塑料制品的用途與使用要求，從而確定塑件的材料，在分析材料的特性，包括收縮率和流動(dòng)特性等。2) 對(duì)塑料進(jìn)行工藝分析，主要是對(duì)塑料制品的結(jié)構(gòu)合理性及成型條件等的分析。3) 進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇塑料制品成型位置和模具分型面； 確定型腔數(shù)目和排列方式； 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 抽芯機(jī)結(jié)構(gòu)和推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 繪制模具結(jié)構(gòu)圖。4) 根據(jù)塑件的重量和塑件投影及模具結(jié)構(gòu)類型等，選擇合適的塑機(jī)。 21三、 注射模具設(shè)
12、計(jì)根據(jù)塑件外形、尺寸、精度要求、工藝要求和預(yù)計(jì)生產(chǎn)數(shù)量，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。按下面的步驟進(jìn)行。（一）塑件成型位置及分型面選擇根據(jù)塑件分型面的選擇原則，一般選塑件截面最大且不影響零件的外觀的位置。如圖3-1所示的兩種分型方法，其中A-A水平分型，箭頭指向動(dòng)模的位置，若（a）所示，由于包緊力的存在塑件抱緊在定模，需要另外設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)，才能順利脫模，使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。若如圖（b）所示則可保證塑件留在動(dòng)模上，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此選擇圖（b）所示的方案。 (C)圖3-1 分型面的選擇以及效果圖 （二）型腔數(shù)目及布局的確定 該塑件為一般性生活用品，生產(chǎn)批量大，模具壽命長(zhǎng)，精度要求不高。模具設(shè)計(jì)要合理，經(jīng)濟(jì)使用，準(zhǔn)
13、確可靠。根據(jù)塑件成型工藝分析，擬定如下方案：使用一四腔模具，模具單腔模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可以大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，消費(fèi)者也非常有益。 采用一模多件，生產(chǎn)效率高，資源的利用率也高，這里選用的是一模四腔圓形分布，模具尺寸適中，適合大批量生產(chǎn)，這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。型腔分布如圖3-2所示： 圖3-2（三）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)一般分為四部分，主流道、分流道、冷料穴和澆口。澆注系統(tǒng)是為了使注塑機(jī)中的塑料熔體順利的進(jìn)入型腔，并保證各型腔充填速度一致，將注射壓力傳遞至各個(gè)角落，以保證塑件的完整成型。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和整體結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的澆
14、注系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，主要由四部分組成：主流道，分流道，冷料穴和點(diǎn)澆口。1.主流道的設(shè)計(jì)主流道的一端與注射機(jī)噴嘴鏈接，另一端與分流道相連。連接的一段帶有錐度以減小壓力損失。如圖3-3所示。1) 塑件材料為流動(dòng)性好的HE，故選擇主流道圓錐角為4，流道內(nèi)壁粗糙度要求為Ra0.63m。2) 澆口套要求與噴嘴球面接觸吻合，因?yàn)樽⑸錂C(jī)噴嘴半徑SR是由所選取的注射機(jī)決定，是股定值，根據(jù)所選注射機(jī)，SR=20mm，取sr=SR+1，為sr=21mm。球面與主流道孔不應(yīng)有倒拔痕跡，應(yīng)以清角連接，以保證開(kāi)模時(shí)主流道凝料能夠順利脫落。3) 定位裝置的定位環(huán)是注射機(jī)和模具之間是確保澆口套與注塑機(jī)噴嘴定位，定位環(huán)直徑應(yīng)與定
15、位孔間隙配合注塑機(jī)，定位環(huán)規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)需要選擇。4) 澆口套長(zhǎng)度L取為50mm。 圖3-3 主流道1 注射機(jī)噴嘴； 2-定位環(huán)； 3-澆口套；4-定模 2.分流道的設(shè)計(jì)分流道連接主流道與澆口，它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料的過(guò)渡通道。1）采用梯形截面分流道，如圖3-4，Ra=0.63.2)截面尺寸D=0.265mL h=2/3bD 梯形大底 m 塑件質(zhì)量 L分流道長(zhǎng)度 h梯形高度b=5mmh=2/3b=3.3mm，斜度=5，底面半徑r=1mm。 3-4 分流道截面3)分流道布置為保證各型腔同時(shí)均勻進(jìn)料保證塑件質(zhì)量的一致性，要求從主流道到各型腔的分流道在長(zhǎng)度，截面形狀及尺寸一致，故而采用平
16、衡式布置。為減小塑料熔體的動(dòng)能損失，讓塑件熔體的流動(dòng)及充填更好，分流道與澆口的連接處應(yīng)加工成斜面或圓弧。3.澆口的設(shè)計(jì) 澆口處于分流道與型腔之間，是塑料熔體進(jìn)入型腔的最后一站，它有控制塑料進(jìn)入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料的作用，如圖3-5。 由于點(diǎn)澆口適用于成形各種塑料的殼、盒類塑件，且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫料頭，自動(dòng)化程度較高，可以降低生產(chǎn)成本。但對(duì)成形流動(dòng)性差及熱敏性塑料、平薄易變形及復(fù)雜形狀的塑件不利。點(diǎn)澆口的澆口尺寸小，去流道后殘留痕跡小，可減小熔接不良現(xiàn)象。 查表得，對(duì)于PE材料，壁厚在1.53之間時(shí)，選擇點(diǎn)澆口的尺寸為d=1.8mm。c=0.5mm，l=0.50.75mm。 圖3-5
17、 澆口圖3-6 型芯(四)型芯、型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算型芯和型腔的結(jié)構(gòu)主要有兩種，即整體式和組合式。單片腔是直接在型腔板的加工，結(jié)構(gòu)牢固，強(qiáng)度高，但由于大部分的尺寸使更難處理和熱處理，且貴重模具鋼消耗較大，故而一般用于形狀簡(jiǎn)單的中小型模具。組合式型腔由多塊零件配合鑲拼，便于熱處理和機(jī)械加工，對(duì)于型芯型腔的冷卻和排氣也是十分有利的，同時(shí)可以節(jié)約昂貴的模具鋼。故而對(duì)于大型模具多采用組合式結(jié)構(gòu)。由于該塑件形狀簡(jiǎn)單且尺寸較小，采用拼塊組合式型腔較為復(fù)雜，所以型腔采用整體式結(jié)構(gòu)，考慮到加工和熱處理，采用拼塊式結(jié)構(gòu)型芯。 模具中成型零件決定了塑件幾何尺寸和幾何形狀，包括型芯（圖3-6）、型腔、滑塊等。 成型零
18、部件直接與塑件接觸，所以成型零部件的設(shè)計(jì)加工是否合理直接影響到了藏品的質(zhì)量。成型零部件在工作時(shí)要承受塑料熔體的沖刷，溫度變化加大，故而要求較好的強(qiáng)度剛度和警告的表面粗糙度要求。成型零部件是一套模具最為核心的部分，一般在確定脫模方向后，再根據(jù)蘇建偉新選擇分型面和焦闊位置。最后計(jì)算工作尺寸，并根據(jù)設(shè)計(jì)負(fù)載以及零件的機(jī)械加工和熱處理，進(jìn)行強(qiáng)度校核。成型零部件的工作尺寸是最終據(jù)頂塑件幾何參數(shù)的的，一般 有兩種方法計(jì)算成型零部件的尺寸，一種是極限法，這種方法精確度高，但復(fù)雜，適用于精明的塑件。一種是平均法，按照收縮率，磨損量和制造公差的平均值計(jì)算，簡(jiǎn)單一些，但精度較低，主要用于精度要求不高的模具。本書建
19、問(wèn)家庭日常用品，精度要求不高，使用平均值法。(1) 型芯尺寸的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯是成型制件內(nèi)形的，如圖3-6，在使用過(guò)程中型芯的尺寸由于磨損會(huì)變小。因此為了模具修模以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差，如下。 式中：s為制件收縮率，取0.5%，為制件尺寸公差，制造公差，取 (2) 型腔尺寸的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型塑件外形的模具零件是型腔，如圖3-7，在使用過(guò)程中型腔的磨損，會(huì)使尺寸逐漸變大。為了模具修模以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)尺寸盡量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差，如下。 式中：s為制件收縮率，取0.5%；，制件尺寸公差；制造公差，取 圖3-7 型腔 （五)排氣及冷
20、卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.排氣槽布置(1) 選擇排氣槽的開(kāi)設(shè)位置一般按一下要求：1）為防熔料噴出傷人，排氣口不能設(shè)在模具工作側(cè)。2）為了產(chǎn)生飛邊易隨塑件脫出，排氣口最好開(kāi)設(shè)在分型面上。3為便于加工和清理，最好設(shè)在凹模上。4）為保證排氣通暢，開(kāi)設(shè)在塑料熔體最后填充處。5）當(dāng)分型面不能排氣時(shí)，型腔有無(wú)其他可供排氣除，可將需要排氣的地方改為鑲拼式結(jié)構(gòu)，利用配合間隙進(jìn)行排氣。2.冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了保證塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，需要使模具在不同的時(shí)間段有正確的溫度，這就需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)他進(jìn)行加熱或冷卻。比如為了住宿錢要對(duì)模具預(yù)熱，模具升溫或注射，完成注射后冷卻，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。溫控系統(tǒng)有很多種介質(zhì)，根基不同的
21、溫度范圍采用不同的介質(zhì)，因?yàn)樗葻崛荽?，成本低，?dǎo)熱快，所以作為冷卻介質(zhì)被普遍使用。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要符合以下幾點(diǎn)： 1） 維持模具熱平衡，保證塑件收縮均勻， 2） 水路的數(shù)量越多，對(duì)塑件冷卻也就越均勻，月均勻， 3） 型腔形狀匹配盡可能多的水道，是與型腔表面距離水孔周圍應(yīng)盡可能相等為了保證導(dǎo)熱均勻。 4） 熔融塑料填充型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，要加強(qiáng)冷卻，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低澆口處，設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。 5） 降低入水與出水的溫度差，最大溫差不能超過(guò)5，不同的水路會(huì)有不同的效果。 6）結(jié)合塑件的結(jié)構(gòu)和塑料的特性，考慮冷卻水通道的排列形式，如塑件的外形等。 7） 冷卻水通道應(yīng)保證密封，通
22、道盡量不接近塑件的融接痕位置。因?yàn)樗芗∷宰⑸淞恳残?，單位時(shí)間內(nèi)需要散發(fā)的熱量也少，所需冷卻水量也比較小，所以水道也小。但對(duì)模具來(lái)說(shuō)一條冷卻水道是不可取的，這樣會(huì)導(dǎo)致冷卻不均，為了保證冷卻均勻，加快冷卻，采取多種措施調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)。本模具水路分為兩層，型腔采用簡(jiǎn)單流道式，如圖3-8，即通過(guò)在模具上直接打孔并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，型芯采用水井式水路，避免干涉，是一種常見(jiàn)的形式。為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，型腔水路取d=8mm。 圖3-8. 冷卻水道的布置形式（六） 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射完成后脫模機(jī)構(gòu)取出塑件及澆注系統(tǒng)領(lǐng)料，分為兩個(gè)步驟，先將塑件和領(lǐng)料與磨具分離，再將其取出。(1) 設(shè)計(jì)原則脫模機(jī)構(gòu)一般有
23、以下特點(diǎn)：1）為了借助開(kāi)模力完成脫模，開(kāi)模后塑件應(yīng)留在動(dòng)模一側(cè)。2）塑件脫模時(shí)包緊型芯，脫模力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯且塑件強(qiáng)度較大的地方，以防止因脫模力導(dǎo)致塑件變形。3）結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作可靠，不與其他機(jī)構(gòu)干涉，有做狗的強(qiáng)度，剛度，以滿足使用要求。4）保證塑件不會(huì)因?yàn)槊撃Ａψ冃位驌p壞，不能在塑件外觀上留下明顯痕跡。 本模具脫模機(jī)構(gòu)是脫模機(jī)構(gòu)和成型零件結(jié)合的的，如圖3-7所示。因?yàn)樵撍芗慕Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用簡(jiǎn)單的脫模機(jī)構(gòu)可以滿足要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和維修。在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)前，需要簡(jiǎn)單的計(jì)算出脫模力。 圖3-9 脫模機(jī)構(gòu)(2) 脫模力計(jì)算由公式： ( 式中： 因制件收縮對(duì)型芯產(chǎn)生的正應(yīng)力；f：摩擦系數(shù)，取
24、f=0.2；：脫模斜度，?。ˋ為型芯端面面積） 因制件上有一圈側(cè)耳可設(shè)置推板，因此選用脫模板和推桿形式脫模。(3) 脫模板尺寸計(jì)算推件版是一種常見(jiàn)的推出脫模形式，它推出面積大，沒(méi)有明顯痕跡，塑件不易變形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本模具中推件版還作為工作零件，作用與水杯的外耳成型所以材料應(yīng)為T8A。如圖3-10所示。圖3-10 脫模板制件為矩形截面，則由公式：1 (3-5) L：脫模板長(zhǎng)度，450mm； B：寬度，450mm E：彈性模量，207Mpa； 計(jì)算得，H18.9mm綜合考慮模具整體受力情況，取H=30mm。(4) 流道推板工作原理如圖3-11，限位拉桿2與流道推板4作用，利用開(kāi)模時(shí)定模和動(dòng)模的相對(duì)運(yùn)
25、動(dòng)，從模具中將澆注系統(tǒng)凝料取出，完成澆注系統(tǒng)凝料的取出。如圖所示，開(kāi)模時(shí)，限位釘6帶動(dòng)流道推板4，將澆注系統(tǒng)凝料7拉出。 3-11 流道推板工作原理1.型腔 2.限位拉桿 3.彈簧 4.剝料板 5.模座 6.限位螺釘 7.料頭四、 模具動(dòng)作過(guò)程說(shuō)明（一）.模具裝配圖 圖4-1裝配圖 1 模座 2 模腳 3 頂桿 4 承板 5型芯固定板 6 型芯 7 頂針 8 限位桿9 彈簧 10 模座 11 限位螺釘 12 澆口套 13 剝料版 14 限位桿 15 導(dǎo)柱16 型腔板 17 推件板 18 上頂針版 19 下頂針板（二）模具工作原理 如圖4-1，模具工作的初始狀態(tài)是合模狀態(tài)，首先對(duì)模具預(yù)熱，加熱到
26、一定溫度再開(kāi)始注射，注射完成后冷卻一段時(shí)間，然后開(kāi)模。因?yàn)閺椈?的作用，開(kāi)模時(shí)，1-1面首先打開(kāi)，澆注系統(tǒng)凝料與塑件的連接，在點(diǎn)澆口處被拉斷。在塞桿8和限制釘11作用，模具繼續(xù)開(kāi)放一段距離的模具沿2-2打開(kāi)，剝離板13將拔塞澆注系統(tǒng)領(lǐng)料。在在塞桿14的作用，模具繼續(xù)開(kāi)放一些距離沿3-3面打開(kāi)后，塑料件的包緊力因?yàn)樵趧?dòng)模側(cè)包住。當(dāng)注射機(jī)的頂桿頂?shù)巾斸槹?9時(shí)，模座繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，頂針版19及推版17靜止，在推件板17和頂桿7的作用下，塑件被推出脫離型芯，完成脫模動(dòng)作，至此完成了一個(gè)周期的動(dòng)作。總 結(jié)本論文以注塑模具設(shè)計(jì)為核心，介紹了模具行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，然后，圍繞著模具設(shè)計(jì)這一主題，先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分
27、析，接著確定了各系統(tǒng)的方案選擇，主要是澆注系統(tǒng)，推出系統(tǒng)等，也包括一些輔助裝置，最后進(jìn)行了相關(guān)工作尺寸計(jì)算，對(duì)模具的動(dòng)作做出解釋，最后完成了論文。本次設(shè)計(jì)對(duì)我既有許多的收獲，也發(fā)現(xiàn)了很多自己的的不足。就水杯外形來(lái)說(shuō)，為了便于使用，應(yīng)該有一個(gè)手柄，但由于自己實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足和知識(shí)面不廣，便取消了對(duì)此部分的設(shè)計(jì)。在今后的工作中我會(huì)更加認(rèn)真，兢兢業(yè)業(yè)，以精益求精的態(tài)度完成自己的工作。 參考文獻(xiàn)1注塑模具設(shè)計(jì).2模具材料與熱處理.3Pro/Engineer塑料模具設(shè)計(jì) 中文野火版2.0教程 ，清華大學(xué)出版社，林清安，2005.4塑料制品與制造M，霍玉云主編，化學(xué)工業(yè)出版社.5塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M，屈華昌主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7塑料螺桿旋轉(zhuǎn)注射成型機(jī)的研究J，李景新，青島化工學(xué)院碩士研究生學(xué)位論文.8塑料注射成型機(jī)發(fā)展概況J，呂柏源，王忠蕓，劉厚義，塑料技術(shù)與裝備，1996.9注射成型塑料制品尺寸精度影響因素J，宗殿瑞，塑料技術(shù)與裝備，1999.10幾種塑料模結(jié)構(gòu)的改進(jìn)模具J，王新華，1998.11塑料模具設(shè)計(jì)制造與使用修訂版M，虞福榮，機(jī)械工業(yè)出版社.
畢業(yè)設(shè)計(jì)——塑料水杯模具設(shè)計(jì).doc
