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保溫杯塑料模設(shè)計保溫杯塑料模設(shè)計 作者姓名：作者姓名：張玉改 班班 級：級：機(jī)教 031班指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：劉法治 摘 要塑料成型加工是將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。塑料成型加工及其模具技術(shù)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。本設(shè)計制件的材料采用聚苯乙烯（GPPS），它屬于熱塑性塑料。GPPS有極優(yōu)秀的機(jī)械性能、透光性、耐熱性、可塑模性和著色性。本制件應(yīng)用注射成型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低消耗。技術(shù)路線 注射機(jī)的應(yīng)用型腔布局與分型面設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計成型零件設(shè)計模架的選用合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計注射機(jī)校核塑料模的材料選取注射機(jī)的應(yīng)用型腔布局與分型面設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計成型零件設(shè)計模架的選用合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計注射機(jī)校核塑料模的材料選取 制件分析 制件的材料采用聚苯乙烯（GPPSGPPS），屬于熱塑性塑料。其分子量高達(dá)200,000-300,000，如此高的分子量提高了它的抗沖擊性能；它的透明度可以與PMMA相媲美；GPPS有極優(yōu)秀的機(jī)械性能、透光性、耐熱性、可塑模性和著色性它在加熱時軟化以至流動，冷卻時卻固化定型，這種過程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。此外，它的可加工性和優(yōu)秀的機(jī)械性能使其適用范圍非常廣泛。透明度、雜質(zhì)含量、分子量是決定該材料性能和等級判定的重要因素。從零件圖上看，尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從零件壁厚來看，壁厚差為0.4mm，較均勻，有利于零件的成型。該零件的表面質(zhì)量除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有其他特殊要求，所以比較容易實(shí)現(xiàn)。計算制件的體積和質(zhì)量計算制件的體積和質(zhì)量使用Pro/E軟件畫出保溫杯三維實(shí)體圖，自動計算出制件體積V=125cm3，查手冊得到聚苯乙烯（GPPS）密度P=1.04g/3，即得到制件的質(zhì)量為130g1。采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮注射時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機(jī)為上海橡塑機(jī)廠的XS-ZY-500立式注塑機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)查表如下：注射壓力 145MPa合模力 500KN注射行程 200mm最大開合模行程 500mm模具最大厚度 450mm模具最小厚度 300mm動定模固定板尺寸 700mm850mm注射方式 螺桿式 噴嘴球半徑 R=12mm噴嘴口直徑 D=4mm制件注射成型工藝參數(shù)制件注射成型工藝參數(shù)干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理熔 化 溫 度：200-275，注 意 不 要 超 過 275；模具溫度：60-80，建議使用50。結(jié)晶 程度主要由模具溫度決定；注射壓力：可達(dá)到1800bar；注射速度：使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減 小到最?。怀尚蜁r間：20s-50s；高壓時間：0s-3s；冷卻時間：20s-90s；總周期：50s-160s。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔數(shù)目的確定：型腔數(shù)目的確定：一模二腔一模二腔 型腔的排列方式型腔的排列方式分型面的選擇分型面的選擇 澆注系統(tǒng)設(shè)計 主流道設(shè)計包括主流道設(shè)計、冷料井設(shè)計和分流道設(shè)計三部分。主流道 其設(shè)計要點(diǎn)是主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角可取2-6，流道壁表面粗糙度取Ra=0.4m，且加工時應(yīng)沿道軸向拋光。主流道始端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)噴嘴球半徑R1大1-2mm；球面凹坑深度3-5mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.5-1mm，一般d=2.5-5mm。主流道末端呈圓弧狀過渡，圓角半徑r=1-3mm。主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上.分流道為便于機(jī)械加工以及冷凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上分流道截面形狀可以為圓形。根據(jù)以上的設(shè)計參數(shù)由公式=Li/Ti校核流動比4：式中:流動距離比；Li模具中各段料流通道及各段模腔的長度(mm)；Ti模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度(mm)。因?yàn)榱鲃颖鹊囊蛩刂饕撬芰系牧鲃有?，GPPS為中等，部分塑料的流動比為5：=300260，所以。排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)：一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。冷卻系統(tǒng)設(shè)計 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則：v盡可能使冷卻孔至型腔表面的距離相等。v加強(qiáng)澆口出的冷卻。v降低冷卻介質(zhì)出、入的溫度差。v合理考慮冷卻管道的排列形式。v合理確定冷卻水管的接頭位。v要盡量避免與模具結(jié)構(gòu)中其他部分產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。由于制件的平均壁厚為4mm，制件尺寸比較大，而且為了加工的方便和清理，所以定注水孔的的直徑為10mm。成型零件設(shè)計成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模用于成型制件的外表面，又稱陰模、型腔。按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式、底部鑲嵌式、局部鑲嵌式和四壁拼合式5種。凹模采用整體式方便加工，及表面精度。（2）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。此處采用整體嵌入式型芯。成型零件尺寸計算 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。GPPS的收縮率為0.2%-0.8%即平均收縮率6：（1）型腔徑向尺寸（mm）：（2）型芯徑向尺寸（mm）：（4）型腔深度尺寸（mm）:（3）型芯高度尺寸（mm）:模架的選用 根據(jù)以上分析，計算以及型腔尺寸位置尺寸可以確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)是保證動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，主要有合模導(dǎo)向裝置和錐面定位兩種形式。由于制件通常留在動模，所以為了便于脫模，導(dǎo)柱通常安裝在定模。脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計在注射成型的每一個循環(huán)中，制件必須從模具型腔中取出，完成取出制件動作的機(jī)構(gòu)稱我脫模機(jī)構(gòu)，或頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的動作包括脫出、取出兩個動作，即首先將制件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把制件和澆注系統(tǒng)凝料等從模內(nèi)取出。要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，從而簡化模具結(jié)構(gòu)。注射機(jī)校核 注注射射量量、鎖鎖模模力力、注注射射力力、模模具具的的厚厚度度的的校校核核:由由于于在在初初選選注注射射機(jī)機(jī)和和選選用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)模模架架時時是是根根據(jù)據(jù)以以上上技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)及及計計算算等等因因素素選選用用的的，所所以以注注射射量量、鎖鎖模模力力、注注射射力力、模模具具的的厚厚度度的的校校核核，已已基基本本符符合合注注射射機(jī)機(jī)的的要要求求，必必要要時時根根據(jù)據(jù)生生產(chǎn)產(chǎn)的的需需要要和和經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)作出相應(yīng)的調(diào)整。作出相應(yīng)的調(diào)整。開開模模行行程程的的校校核核:開開模模取取出出制制件件所所需需開開模模距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程。距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程。謝謝 謝！謝！