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鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)
設(shè)計(jì)（論文）題目 漱口杯注塑模設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
俞傳寶
班 級(jí)
材機(jī)996
學(xué) 號(hào)
B9912050
起訖日期
3.31～6.27
指導(dǎo)教師
吳德和
教研室主任
姜煜林
系 主 任
徐文寬
發(fā)任務(wù)書(shū)日期 2003 年 3 月 31 日
一、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容
1、按提供的塑料制品(漱口杯)進(jìn)行測(cè)繪
1）繪出制品(漱口杯)的產(chǎn)品圖紙；
2）參考有關(guān)資料，標(biāo)注尺寸、公差及相關(guān)的技術(shù)要求。
2、結(jié)合制品(漱口杯)圖紙內(nèi)容確定該制品注塑模具的設(shè)計(jì)方案
3、設(shè)計(jì)注塑模具
二、設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)
1、提供塑料制品(漱口杯)一只；
2 、準(zhǔn)確測(cè)量制品各關(guān)鍵尺寸；
3、合理確定制件準(zhǔn)確厚度。
三、技術(shù)要求
1、根據(jù)制品的幾何形狀、重要(g)確定注塑模具的澆口類型和型腔數(shù)量
2、結(jié)合制品的澆口類型，型腔數(shù)量等條件選擇注塑機(jī)的型號(hào)、類別來(lái)確定模具安裝類
型及參數(shù)
3、對(duì)模具中各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)
四.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）物化成果的具體內(nèi)容及要求
1、根據(jù)方案確定、模具設(shè)計(jì)、以及有關(guān)計(jì)算等設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)寫(xiě)出畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明
書(shū)一份(簡(jiǎn)明扼要，重點(diǎn)突出)，內(nèi)容在一萬(wàn)字左右。
2、圖紙內(nèi)容及張數(shù)
1) 塑料制品圖一張(比例適當(dāng))。
2) 注塑模具總裝配圖一張A。
3） 零件圖(cad)若干。
4) Pro/E 三維零件圖及組裝圖若干。
五. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃
起訖日期
工作內(nèi)容
備 注
3.31～4.8
實(shí)習(xí)、收集資料
4.11～4.22
整理資料，擬定方案
（4.18
3000字以上的實(shí)習(xí)小結(jié)）
4.25～5.28
設(shè)計(jì)、繪制圖紙階段
（4.28～ 5.2
檢查“設(shè)計(jì)進(jìn)展”情況）
5.30～6.10
整理、匯編設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
6.15～6.20
審圖，學(xué)生修改圖紙，做答辯前的各項(xiàng)準(zhǔn)備
（6.18～6.20
系部安排檢查）
6.20
畢業(yè)設(shè)計(jì)資料全部上交系部
6.23～6.27
分小組進(jìn)行答辯
（6.28～6.29
系答辯領(lǐng)導(dǎo)小組抽查答辯）
六. 主要參考文獻(xiàn)：
1 陸寧編著. 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì).北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社,1997,5
2 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1982，12
3 張克惠.注塑模設(shè)計(jì).西北工業(yè)大學(xué)出版社,1995,1
4 王樹(shù)勛.模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè).廣州:華南進(jìn)工大學(xué)出版社,1995,6
5 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京:航空工業(yè)出版社,1994,8
6 機(jī)械零件手冊(cè). 教育出版社， 1993,7
7 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料. 機(jī)械工業(yè)出版社,1992,10
8 工程畫(huà)教研室.機(jī)械制圖.大連理工大學(xué).北京:高等教育出版社,1993,5
9 成都科技大學(xué)，北京化工學(xué)院，天津輕工業(yè)學(xué)院.塑料成型模具.輕工業(yè)出版社。1990，8
10機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1
11 申樹(shù)義、高濟(jì)編.塑料模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1993.9
12 馮炳堯等主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上?？萍汲霭嫔?，1987.8
七、其他
必須按“進(jìn)度計(jì)劃”進(jìn)行設(shè)計(jì)工作
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
摘 要
本文主要介紹了漱口杯注塑模設(shè)計(jì)，塑料成形工藝以及注塑的過(guò)程，也對(duì)注塑機(jī)也進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的介紹。注塑模設(shè)計(jì)的主要過(guò)程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，注塑機(jī)的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成型零件設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文設(shè)計(jì)的是一模兩腔三板式模具。由于漱口杯的特殊形狀，無(wú)法直接脫模，需設(shè)置側(cè)面分型機(jī)構(gòu)，本套模具是通過(guò)斜導(dǎo)柱進(jìn)行側(cè)面分型，本文對(duì)模具的各部分零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。本文對(duì)模具的工作原理和工作過(guò)程，以及模具的使用與保養(yǎng)也進(jìn)行了說(shuō)明。本文給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程及裝配圖。
關(guān)鍵詞 漱口杯 注塑模 設(shè)計(jì) 側(cè)分型
Abstract
the text introduced that how to design the note moulding of tooth glass,the craft of taking shape of the plastics,the process of moulding plastics .and also introduced the mould machine. The note moulds the main course designed to have: Analyse , the sureness of one of figures of the type, the structure of the choice and mould of the moulding plastics machine is designed in craft of the plastic products. The structure of the mould is designed and includes: Pouring the systematic design, the shaping part is designed, lead the organization to design, The side designs in dividing type organization, organization designs, cool the mechanism and is designed and exhausts to the system and designed the drawing of patterns. the text designed a three modes two type mould machine. Through the oblioque lead post the mould machine was inclined the dividing type .all part of part in mould designed and calculates, And the design and laying position etc. introduced the principle and process of operation. And the maintenance and maintaining some requests of proposition to the mould .
Keywords: tooth glass the note molding design incline the dividing type
1
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目 錄
0緒論…………………………………………………………………………………… 1
1塑料制品的工藝分析………………………………………………………………… 4
1.1 塑料制品的工藝分析…………………………………………………………… 4
1.2注塑過(guò)程的特點(diǎn)…………………………………………………………………… 6
2 確定型腔數(shù)目……………………………………………………………………… 7
3 注塑機(jī)的選擇………………………………………………………………………… 8
4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 11
4.1 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)基本要點(diǎn)…………………………………………………………… 11
4.2 主流道設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 11
4.3 分流道設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 12
4.4 澆口設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………… 13
4.5 冷料穴設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 14
4.6 排氣槽設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 14
5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 15
5.1分型面確定………………………………………………………………………… 15
5.2成型零件的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)……………………………………………………… 15
6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 18
7 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 19
8 側(cè)面分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 20
8.1概述………………………………………………………………………………… 20
8.2 斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 20
9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………… 22
10 模板厚度的確定………………………………………………………………………23
11 模具用鋼………………………………………………………………………………24
12 模具的使用與保養(yǎng)……………………………………………………………………25
小結(jié)……………………………………………………………………………………… 26
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………… 27
附件清單………………………………………………………………………………… 28
1
學(xué)科門(mén)類： 工 科 單位代碼 ： ３２０２２
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
(漱口杯) 注塑模設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
俞 傳 寶
所學(xué)專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)
材機(jī)99（6）班
學(xué) 號(hào)
B9912050
指導(dǎo)教師
吳 德 和
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系
二○○三年六月
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
0 緒論
隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，如家用電器、儀表儀器、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中,一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件,加上利用工程塑料特有的性質(zhì),可以一次成型非常復(fù)雜的形狀,因此,近年來(lái)工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升.
注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法全部熱塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且運(yùn)用于多種原料，能夠成批，連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，高速化，因此，具有得極高的經(jīng)濟(jì)效益。
作為注塑成型的加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面的水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。
與其他行業(yè)相比模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短、技術(shù)性強(qiáng)的特點(diǎn)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這些問(wèn)題得到很大的改善。由于有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所生產(chǎn)的精度與質(zhì)量。預(yù)硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的應(yīng)用，大大地方便了加工幾熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件為基礎(chǔ)的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。
近年來(lái)，塑料成型加工機(jī)械和成型模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面：
（1）加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì) 以由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)段逐漸向理論計(jì)算設(shè)計(jì)方面發(fā)展。
（2）高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)注射模具等。高速自動(dòng)化的塑料成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大的作用。
（3）大型、超小型及高精密 由于塑料應(yīng)用的擴(kuò)大，塑料制件以應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)各種大型、精密和高手命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工的、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。
（4）革新模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花色和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強(qiáng)度、高耐磨性的材料外，同時(shí)又重視簡(jiǎn)易制模工藝的研究，這大大縮短了模具制造周期，降低了成本。
在模具制造工藝上，為縮短模具生產(chǎn)周期，減少鉗工等手工操作的工作量，在模具加工工藝上作了許多改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種仿型機(jī)床、光控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、坐標(biāo)機(jī)床等。這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工的精度。
（5）標(biāo)準(zhǔn)化 開(kāi)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批地生產(chǎn)塑料成型模具?！?】P
我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀可分為：
1. 八十年代以前的模具工業(yè)發(fā)展：在大中型國(guó)有企業(yè)，模具車間或稱工具車間，作為配套部門(mén),專業(yè)化生產(chǎn)模具的廠家少，模具的種類是沖壓模，鍛造模。
2. 八十年代隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，特別是工程塑料的推廣及應(yīng)用，推動(dòng)模具工業(yè)的快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在塑料模的快速發(fā)展。1987年在全國(guó)工科院校試點(diǎn)開(kāi)設(shè)模具專業(yè)，模具工業(yè)的國(guó)際行標(biāo)的制訂與完善，壓鑄模，鉆合金擠壓模，銅墻鐵壁型材模的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。
3. 九十年代后期，模具的生產(chǎn)向?qū)I(yè)化，精密化發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造的科技含量與技術(shù)含量越來(lái)越高。特別是CAD/CAM的高新軟件的出現(xiàn)，象AutoCAD、pro/g,MasterCAM、UG、Cimatron 等，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，加快了模開(kāi)發(fā)的速度，又保證了模具的質(zhì)量、而數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)使復(fù)雜模具的加工成為可能,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造的體化流程，加快了模具開(kāi)發(fā)的建設(shè)，提高了模具制造的質(zhì)量。
現(xiàn)我國(guó)模具工業(yè)主要還是集中于沿海洛發(fā)達(dá)地區(qū)，像廣東的珠三角地區(qū)，江浙，蘇杭地區(qū)，模具質(zhì)量比起國(guó)外，像日本等國(guó)家還有較大差距，主要表現(xiàn)在模具的加工質(zhì)量，模具的壽命，模具材料及表面處理方法上.
本次設(shè)計(jì)中,我的設(shè)計(jì)課題為漱口杯注塑模設(shè)計(jì)。我首先搜集了大量和資料，并進(jìn)行了分析，吸取了國(guó)內(nèi)外的有關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上我們還去了塑料廠、模具廠參觀實(shí)習(xí)，獲取了一定的感性認(rèn)識(shí)，為我的模具設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
由于我們對(duì)注塑模也是剛剛接觸，缺乏經(jīng)驗(yàn)，所設(shè)計(jì)的模具可能存在問(wèn)題與不足，在此希望老師能予以指正。
總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于制品的特殊形狀,模具中必須設(shè)置側(cè)面分型機(jī)構(gòu),考慮到脫模的順序的,因此也要設(shè)置定距分型裝置.
其具體的外觀見(jiàn)下圖
1.塑料制品的工藝分析
為了保證在生產(chǎn)過(guò)程中制造出理想的塑料制品，除了應(yīng)合理選用塑件的材料外，還必須考慮塑件的成型工藝性。塑件的工藝性與模具設(shè)計(jì)有直接的關(guān)系，只有塑件的設(shè)計(jì)能適應(yīng)成型工藝的要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)。這樣既能保證塑件順利成型，防止塑件產(chǎn)生缺陷，又能達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。
1.1塑料制品的工藝分析
塑件的幾何形狀與成型的方法，模具分型面的選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接的關(guān)系。因此在設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮，使塑件的幾何形狀能滿足其成型工藝性要求，在不影響使用要求的情況下，都應(yīng)力求簡(jiǎn)單，避免側(cè)表面凹凸不平和帶有側(cè)孔，這樣容易從模腔中直接頂出，避免了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。本設(shè)計(jì)的制品為漱口杯，其幾何形狀見(jiàn)制品零件圖
1.1.1 脫模斜度
為了易于使塑件從模具取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。
最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小，塑件的幾何形狀有關(guān)。但在具體選擇脫模斜度時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1．凡塑件要求高的，采用較小的脫模斜度。
2．凡較高的，較大的尺寸，應(yīng)選用較小的脫模斜度。
3．塑件形狀復(fù)雜的，不易脫模的應(yīng)選用較大的脫模斜度。
4．塑件的收縮率大的應(yīng)選用較大的斜度值。
5．塑件壁厚較厚時(shí)，會(huì)使成形收縮增大，脫模斜度應(yīng)采用較大的數(shù)值。
6．如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊，塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面?。环粗?，要求脫模塑件留在型腔內(nèi)，則塑件外表面脫模斜度應(yīng)小于內(nèi)表面，但是，當(dāng)內(nèi)外表面脫模斜度不一致時(shí)，往往不能保證壁厚的均勻。
7．增強(qiáng)塑料宜取大，含自潤(rùn)滑劑等易脫模塑料可取小。
8．斜度取留方向，對(duì)于塑料內(nèi)表面是以小端為基準(zhǔn)，斜度向擴(kuò)大方向取，塑件外表面則應(yīng)以大端為基準(zhǔn)，斜度向縮小方向?。?
綜合考慮以上幾點(diǎn)，選取本制品的脫模斜度為１５o（材料為聚苯乙烯）
1.1.2 塑件的壁厚
塑件壁厚設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是塑件的使用要求，例如強(qiáng)度、剛度、絕緣性、重量，尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關(guān)系。壁厚設(shè)計(jì)也要考慮到塑件成形時(shí)的工藝性要求，如對(duì)熔體的流動(dòng)性阻力，頂出時(shí)的強(qiáng)度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵循下面兩項(xiàng)基本原則：
（一） 盡量減小壁厚
減小壁厚不僅可以節(jié)約材料，節(jié)約能源，也可以縮短成型周期，因?yàn)樗芰鲜菍?dǎo)熱系數(shù)很小的材料，壁厚的少量增加，會(huì)使塑件在模腔內(nèi)冷卻時(shí)間明顯增長(zhǎng)。塑件的壁厚減小也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑件，因?yàn)楹癖谒芗菀桩a(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。
（二） 盡可能保持壁厚均勻
塑件壁厚不均勻時(shí)成型過(guò)程中所需的冷卻時(shí)間不同，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應(yīng)力和翹曲變形。因此設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)盡量減小各部分的壁厚差別。一般情況下應(yīng)使壁厚差別保持在３０%以內(nèi)。
對(duì)于由于塑件結(jié)構(gòu)所造成的壁厚差別過(guò)大情況，可采用以下兩種方法減小壁厚差：
（1） 可將塑件過(guò)厚部分挖空。
（2） 可將塑件分解，即將一個(gè)塑件設(shè)計(jì)為兩個(gè)塑件。
綜合考慮，本制品壁厚選取為2mm，且盡量保持壁厚均勻。
1.1.3 支承面
當(dāng)塑件需由一個(gè)面作為支承面時(shí)，如果整個(gè)面來(lái)作為支承面，在制造過(guò)程中是易滿足要求的。在這樣的情況下，應(yīng)在設(shè)計(jì)塑件時(shí)采用凸邊或幾個(gè)凸起的支腳作為支承面。環(huán)行周邊支承面或支承底腳高度不應(yīng)小于0.5mm，否則底面變形也會(huì)使塑件不能平穩(wěn)地放置。本制品環(huán)行支承面的高度取1mm.
1.1.4 圓角
在塑件設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件強(qiáng)度，改善塑料的流動(dòng)情況乃偏于脫模，所以在塑件各面或內(nèi)部連接處，應(yīng)采用圓弧過(guò)度。尤其對(duì)增強(qiáng)塑料更有利于填充型腔。另外，塑件上的圓角對(duì)模具制造和機(jī)械加工及提高模具強(qiáng)度也是不可少的。在塑件結(jié)構(gòu)上無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接處均應(yīng)有半徑不小于0.5-1mm的圓角。本制品中內(nèi)圓角半徑為1mm,外圓角半徑為3mm.
1.1.5尺寸精度和表面粗糙度
根據(jù)推薦，本制品選取 SJ-1372-78 5級(jí)精度。
1.2 注塑過(guò)程的特點(diǎn)
注塑過(guò)程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。對(duì)這些特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和正確運(yùn)用對(duì)合理設(shè)計(jì)塑件和取的良好的塑件質(zhì)量有直接的關(guān)系。
(一) 注塑是在封閉的模 腔中進(jìn)行的
塑件是在封閉的模腔中成型的,成型時(shí)是將一受熱熔化的塑料的熔體在壓力作用下，通過(guò)細(xì)小的澆道注入已經(jīng)閉合的模具腔體。在封閉模腔中成型塑件。為減小從模腔中脫出時(shí)的阻力，要求塑件帶有適當(dāng)?shù)拿撃Ｐ倍?，也要求模具兩部分的接觸面(即分型面)應(yīng)相對(duì)與所成型的塑件,安排在適當(dāng)?shù)奈恢?在封閉的型腔中成型塑件,要求在模具總體結(jié)構(gòu)中帶有合理的,可保證塑件順利脫出的脫模機(jī)構(gòu)或抽芯機(jī)構(gòu)等,也要求設(shè)計(jì)出可以充分排除型腔內(nèi)原有的空氣和塑件中低分子揮發(fā)物的排氣系統(tǒng).
(二) 注塑過(guò)程受多種工藝參數(shù)的影響
從注塑機(jī)方面看,有對(duì)料桶溫度、注射壓力、注射時(shí)間和保壓時(shí)間等參數(shù)的控制。螺桿式注塑機(jī)又有對(duì)螺桿轉(zhuǎn)速和塑化壓力的控制，螺桿結(jié)構(gòu)形式的選用等。無(wú)論螺桿式注塑機(jī)或柱塞式注塑機(jī)都有對(duì)注塑量的控制，注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)一端又有對(duì)鎖模力的控制等。
從模具方面看，有模具溫度及其分布，澆注系統(tǒng)的參數(shù)，如：澆口的類型，澆口的位置，澆口面積的大小，分流道斷面形狀和大小，排氣槽的開(kāi)設(shè)情況等，對(duì)塑件質(zhì)量都有重大的影響。脫模機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的合理性和可靠性也與塑件質(zhì)量密切相關(guān)。
另外，塑件本身的機(jī)構(gòu)也對(duì)塑件質(zhì)量有影響。
（三） 成型過(guò)程有熱交換作用并伴隨著相變和聚集態(tài)變化
塑料注塑過(guò)程中，塑料在注入模腔前，先由顆粒狀或粉末狀的固體態(tài)加熱到熔融的粘流態(tài)，而注入模具后，則是從粘流態(tài)冷卻凝固為具有能保持住模腔形狀的固體態(tài)，因此在進(jìn)入模腔前后都存在著熱交換作用。熔體冷卻凝固變?yōu)楣腆w狀態(tài)過(guò)程中，聚合物從粘流態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)再變?yōu)椴ＡB(tài)，結(jié)晶型塑件從熔融態(tài)結(jié)晶為晶態(tài)。熔體高速進(jìn)入型腔時(shí)受到剪切作用，分子鏈沿流動(dòng)方向取向。剪切作用停止后，未冷卻凝固的取向分子鏈亦可由于熱運(yùn)動(dòng)解取向。因此，熔體與模具的熱交換情況，即熔體的冷卻速率，冷卻速率的分布情況對(duì)上述聚集態(tài)變化具有決定性影響。冷卻速率緩慢可造成結(jié)晶型塑料充分結(jié)晶，可獲得結(jié)晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷卻速率增快則可獲得結(jié)晶度低、晶粒細(xì)小的塑件或保留較高取向度的塑件。兩種情況下所得到的塑件力學(xué)性能、光學(xué)性能、收縮率大小等都會(huì)有明顯差別。塑件各不同部位冷卻速率的分布情況對(duì)于收縮率的均勻性內(nèi)應(yīng)力的形成和大小，塑件的尺寸和形狀穩(wěn)定性等則有重要的影響。
2 確定型腔數(shù)目
模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)終合項(xiàng)目。首先應(yīng)考慮注塑機(jī)的各項(xiàng)規(guī)格和工作性能，以及考慮制品的精度要求，模具制造的費(fèi)用
以機(jī)床的注塑能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過(guò)注塑機(jī)注塑量的80％。按公式
【2】 (2-1)
式中 N—型腔數(shù)
S—注塑機(jī)的注塑量（g）
W—澆注系統(tǒng)的重量（g）
W—塑件重量（g）
代入數(shù)據(jù)得,
從塑件精度考慮，通常認(rèn)為，模具中每增加一個(gè)型腔，所成型的制品精度將下降40％，多型腔模具的制造精度低，塑件的精度也低。
從塑件產(chǎn)量考慮，對(duì)試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時(shí)宜取多型腔。
由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，綜合考慮初步確定型腔數(shù)目為2.
3 注塑機(jī)的選擇
為了保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件。在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的注塑機(jī)。一般應(yīng)考慮下列幾個(gè)問(wèn)題：
1．額定注塑量
國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)均用塑料的容量（cm3）表示一次注射量。因聚苯乙烯塑料比重是1.05近似與1。因此以聚苯乙烯為基準(zhǔn)來(lái)確定注塑機(jī)的額定注射量。由于習(xí)慣對(duì)注塑機(jī)的注射量也可采用克量來(lái)表示。
（1） 以容量計(jì)算：
【2】P (3-1)
式中 V— 注射機(jī)的最大注射容量（cm3）
V—成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（cm3）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過(guò)注射機(jī)容量的80％
（2） 以克量計(jì)算：
【2】P (3-2)
式中 C—注塑機(jī)最大注塑克量（g）
G —成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（cm3）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過(guò)注射機(jī)容量的80％
選用公式(2-2)計(jì)算
（cm3）
2.額定鎖模力
選用注塑機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開(kāi)模力，不然模具的分型面要分開(kāi)而產(chǎn)生溢料。注射時(shí)產(chǎn)生的型腔壓力，對(duì)柱塞式注塑機(jī)因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的40～70％；而有預(yù)塑裝置的注塑機(jī)及螺桿式注塑機(jī)壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對(duì)不同流動(dòng)性的塑料、噴嘴和模具的結(jié)構(gòu)形式，其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá)600～800kg/cm2,經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時(shí)型腔壓力一般為250～500kg/cm2.
鎖模力和成形面積的關(guān)系由下式確定:
【2】P (3-3)
式中 —鎖模力（T）
—型腔壓力，一般為400～500 kg/cm2
A —澆道、進(jìn)料口和塑件的投影面積
代入數(shù)據(jù)得 /
即33.8（T）
3.額定注塑壓力
只考慮注塑機(jī)的最大注射量，最大成型面積和鎖模力來(lái)確定注塑機(jī)還不夠的，有些塑件由于形狀及塑料品種因素，需要很高的注射壓力才能順利成型，為此選用注塑機(jī)注塑壓力
必須大于成型所需注射壓力。即：
【2】P (3-4)
式中 —選用的注射機(jī)的最大注射壓力（kg/cm2）
—成型時(shí)需要的注射壓力（kg/cm2）
成型需要的注射壓力一般很難確定，因它與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成型條件、注塑機(jī)的種類、噴嘴及模具澆注系統(tǒng)都有關(guān)。一般注塑壓力常在700～1500 kg/cm2范圍內(nèi)選取。
4．注塑機(jī)的形式和模具的關(guān)系
模具設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮機(jī)床動(dòng)模板的行程和可調(diào)節(jié)的模具閉合高度，這直接影響到裝模及脫模。
（1） 注塑機(jī)的閉合高度與模具的關(guān)系
模具厚度與注射機(jī)的閉合高度必須滿足以下兩個(gè)公式的關(guān)系
【2】P (3-5)
=【2】P (3-6)
式中 —模具厚度（mm）
—機(jī)床最小閉合高度（mm）
—機(jī)床最大閉合高度（mm）
—螺桿可調(diào)長(zhǎng)度
（2） 臥式或立式注塑機(jī)的開(kāi)模行程與模具關(guān)系必須滿足公式：
～ 【2】 P (3-7)
式中 —開(kāi)摸行程（mm）
—脫模距離（mm）
—塑件高度(mm)
～—為保證取出塑件而增設(shè)的余量（mm）
(3)點(diǎn)狀進(jìn)料口模具與開(kāi)模行程的關(guān)系必須滿足公式：
～ 【2】 P (3-8)
式中 —開(kāi)摸行程（mm）
—脫模距離（mm）
—塑件高度(mm)
～—為保證取出塑件而增設(shè)的余量（mm）
——頂模板與澆口套分離距離（取出澆口的長(zhǎng)度）。對(duì)階梯形塑件，不需要全部頂出型芯，但必須考慮脫模后型芯是否防礙取出塑件（mm）.
以公式(2-9)計(jì)算
～
綜合注射量、鎖模力、注射壓力、注塑機(jī)的閉合高度和開(kāi)模行程，選用G54-S200型注射機(jī)，模具采用螺釘直接固定。
4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié).設(shè)計(jì)前首先要對(duì)塑料制品所采用的塑料品種,制品的幾何形狀、尺寸使用的機(jī)床設(shè)備、注射時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件作全面的分析。同時(shí)模具的分型面選擇與澆注系統(tǒng)也密切相關(guān)。
4.1 設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)基本要點(diǎn)如下：
（1）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，流道應(yīng)盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度為～?
（2）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應(yīng)按型布局設(shè)計(jì)，盡量與模具中心線對(duì)稱。
（3） 塑料制品投影面積較大時(shí)，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)避免在模具的單面開(kāi)設(shè)澆口，否則會(huì)造成注射時(shí)壓力不均勻。
（4）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時(shí)在塑料在制品上不留痕跡，以保證塑料制品外觀。
（5）一模多件時(shí)，應(yīng)防止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一付模具內(nèi)。
（6）在設(shè)計(jì)主流道時(shí)，避免熔融的塑料直接沖擊小直徑型芯及嵌件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷。
（7）在滿足塑料成型和排氣良好的前提下，要選取最短的流程，這樣可縮短填充時(shí)間。
（8）能順利地引導(dǎo)熔融的塑料填充各個(gè)部位，并在填充過(guò)程中不致產(chǎn)生塑料渦流、紊亂現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排除模外。
（9）在成批塑料制品生產(chǎn)時(shí)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要縮短冷卻時(shí)間及成型周期。
（10）因主澆道處有收縮現(xiàn)象，若塑料制品在這個(gè)部位要求精度較高時(shí)，主流道應(yīng)留有加工余量或修正余量。
4.2 主流道設(shè)計(jì)
1主流道的作用
主流道是連接注塑機(jī)料筒噴嘴和注塑模具的橋梁，也是熔融的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過(guò)的地方。主流道的大小和塑料進(jìn)入型腔的速度及充模時(shí)間長(zhǎng)短有著密切的關(guān)系。若主澆道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，使包藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內(nèi)造成汽泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質(zhì)量，同時(shí)也造成進(jìn)料時(shí)形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動(dòng)過(guò)程中的冷卻面積相應(yīng)增加，熱量損失增大，粘度提高，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成型困難。
2．主流道（澆口套）設(shè)計(jì)基本要點(diǎn)
（1）澆口套的內(nèi)孔呈圓錐形，錐度為2o～6o。若錐度過(guò)大會(huì)造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進(jìn)時(shí)易混進(jìn)空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過(guò)小，會(huì)使阻力增大，熱量損耗大，表面粘度上升，造成注射困難。
（2）澆口套進(jìn)口的直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴直徑大1～2mm。若 等于或小于注塑機(jī)噴嘴直徑，在注射成型時(shí)會(huì)造成死角，并積存塑料，注塑壓力下降，塑料冷凝后脫模困難。
（3）澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角，一般為0.5～3mm.
(4)澆口套與注塑機(jī)噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。其關(guān)系如下：
～ 【11】 P (4-1)
式中 R——澆口套球面半徑
r——注塑機(jī)球面半徑
（5）澆口套長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。
（6）澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為～ mm，保證料流順利，易脫模。
（7）澆口套不能制成拼塊結(jié)構(gòu)，以免塑料進(jìn)入接縫處，造成冷料脫模困難。
（8）澆口套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模板厚度一致，它的端部不應(yīng)凸出在分型面上，否則會(huì)造成合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。
3.澆口套的結(jié)構(gòu)和尺寸見(jiàn)零件圖。
4.3 分流道設(shè)計(jì)
1．分流道的作用 分流道是主流道的連接部分，其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來(lái)自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時(shí)，在保證充滿型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。因此分流道的面積不能太大也不能太小。分流道截面太小弊病較多，會(huì)降低單位時(shí)間可輸送的熔融塑料量，使充模時(shí)間增長(zhǎng)，塑料制品出現(xiàn)缺料、燒焦、產(chǎn)生波紋及凹陷等；分流道截面過(guò)大，易在模具型腔內(nèi)積存氣體，造成塑料制品上的缺陷，增強(qiáng)冷料回收量，延長(zhǎng)了塑料制品的冷卻時(shí)間，因而延長(zhǎng)了成型周期，降低了生產(chǎn)效率。
對(duì)于粘度大和透明度要求高的塑料應(yīng)采用較大的分流道。
在設(shè)計(jì)分流道時(shí)，為減少分流道中的壓力損失，必須保證分流道的表面積與體積之比應(yīng)最小，也就是說(shuō)在分流道長(zhǎng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積的比值為最小。
2．分流道的類型
在本設(shè)計(jì)中采用的是梯形分流道，這種類型的澆道熱量損失較小，流動(dòng)阻力小，且易于加工。
4.4 澆口設(shè)計(jì)
1．澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過(guò)澆口直接使熔融的塑料進(jìn)入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來(lái)的熔融塑料以較快的速度進(jìn)入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。]
澆口設(shè)計(jì)與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注射工藝參數(shù)及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品澆口痕跡亦不明顯。
塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而造成的。
2．澆口的類型 根據(jù)模具澆注系統(tǒng)在塑料制品上開(kāi)設(shè)的位置、形狀不同，選擇不同形式的澆口，結(jié)合本質(zhì)品的特征，選擇點(diǎn)澆口。
（1）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件制品斷面較厚的部位，能使熔融的塑料從塑料制品厚斷面流向薄斷面，保證塑料充模完全。
（2）澆口位置的選擇，應(yīng)使塑料充模時(shí)間最短，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體。
（3）澆口不能使熔融塑料直接進(jìn)入型腔，否則會(huì)產(chǎn)生漩流，在塑料制品上留下螺旋形痕跡，特別是點(diǎn)澆口、側(cè)澆口等，更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
（4）澆口位置的選擇，應(yīng)防止在塑料制品表面上產(chǎn)生拼縫線，特別是圓環(huán)或筒形塑料制品，應(yīng)在澆口對(duì)面的熔料結(jié)合處加開(kāi)冷料穴。
（5）裝有細(xì)長(zhǎng)型芯的注塑模具所開(kāi)設(shè)的澆口位置，應(yīng)當(dāng)離型芯較遠(yuǎn)，以防止熔融的料流的沖擊而使型芯變形，錯(cuò)位和折短。
（6）大型和扁平塑料制品成型時(shí)為了防止塑料制品翹曲、變形和缺料，可采用多點(diǎn)形澆口。
（7）澆口位置應(yīng)盡量開(kāi)設(shè)在不影響塑料制品外觀的部位，如開(kāi)設(shè)在塑料制品邊緣和底部等。
（8）澆口尺寸的大小，應(yīng)取決于塑料制品的尺寸、幾何形狀、結(jié)構(gòu)和塑料的性能。
（9）設(shè)計(jì)多型腔注射模具時(shí)，結(jié)合流道平衡并考慮澆口的平衡，應(yīng)做到熔融塑料同時(shí)均勻充滿型腔。對(duì)于同一種塑料制品的多型腔注射模具來(lái)說(shuō)，可按澆口與主流道的距離，逐漸加大澆口的截面，減少較遠(yuǎn)澆口的阻力。采取保持各澆口大小相等、改變其長(zhǎng)度或保持澆口寬度和長(zhǎng)度一定、改變其深度兩種方法，來(lái)使?jié)部谄胶?。?duì)于不同塑料制品的多型腔注射模具來(lái)說(shuō)，常把最大塑料制品的型腔布置在最靠近主流道的部位。
（10）為了在開(kāi)模時(shí)從澆口套內(nèi)拉出主流道凝料使與注塑機(jī)噴嘴分離，一般在冷料穴的盡端設(shè)置拉料桿。
對(duì)于薄壁制件,由于點(diǎn)澆口附近的剪切速率過(guò)高,會(huì)造成分子的高度定向,增加局部應(yīng)力甚至開(kāi)列.為改善這一情況,在不影響使用的情況下,可以將澆口對(duì)面壁厚增加并曾圓弧過(guò)度,同時(shí)圓弧還有儲(chǔ)存冷料的作用.
4.5 冷料穴設(shè)計(jì)
當(dāng)注塑機(jī)未注射之前,噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低,形成冷料渣,為了集存冷料渣,在進(jìn)料的末端的動(dòng)模板上開(kāi)設(shè)一洞穴或在流道的末端開(kāi)設(shè)洞穴,這個(gè)洞穴就是冷料穴.
4.6 排氣槽設(shè)計(jì)
塑料注射模具的型腔,在熔融塑料填充過(guò)程中,除了模具型腔內(nèi)有空氣外,還有因塑料受熱而產(chǎn)生的氣體,因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置排氣槽.排氣槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在型腔最后充滿的地方,盡量把它開(kāi)設(shè)在模具的分型面上,排氣槽不要開(kāi)設(shè)在工人操作的一方,以防塑料在注射時(shí)溢出模外,發(fā)生燒傷事故.
5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1分型面確定
這套模具采用的是側(cè)面分型,有兩個(gè)分型面(側(cè)分型、定模與游動(dòng)模的分型)。
5.2成型零件的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)
成型零件是直接成型塑料制品的零件，包括凹模（型腔）、凸模（型芯）等。
5.2.1型腔結(jié)構(gòu)形式
型腔是成型塑料制品外表面的零件，即本模具中的側(cè)滑塊。
5.2.2型芯的結(jié)構(gòu)形式
型芯是成型塑料制品的內(nèi)表面的零件，采用整體式結(jié)構(gòu)，便于加工制造。
5.2.3型腔和型芯工作部分尺寸計(jì)算
型腔和型芯的工作部分尺寸與塑料制品的尺寸和公差、塑料收縮率及模具的磨損和制造公差等因素有關(guān)。
1．型腔徑向尺寸計(jì)算
在給定條件下制品平均收縮率，制件的名義尺寸及其允許公差，則塑件平均徑向尺寸為：
型腔名義尺寸為，公差值為，則型腔的平均尺寸為?？紤]到收縮率和磨損量值，以型腔磨損量到最大磨損量的一半計(jì)，則有：
對(duì)于中小型塑件，令，，并將比其他各項(xiàng)小得多的略去，則有： 【9】 P （5-1）
標(biāo)注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
2.型芯徑向尺寸計(jì)算
經(jīng)過(guò)和上面型腔徑向尺寸計(jì)算的推導(dǎo),可得:
【9】P (5-2)
標(biāo)注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
3.型腔深度計(jì)算
在型腔深度計(jì)算過(guò)程中，規(guī)定制件高度名義尺寸為最大尺寸，公差以負(fù)偏差表示．型腔深度名義尺寸為最小尺寸，公差以正偏差表示．型腔的底面、型芯的端面都于分型面平行。在脫模過(guò)程中磨損很小，磨損量不予考慮，則有：
令并略去得
【9】 P （5-3）
標(biāo)注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
4．型芯高度計(jì)算
經(jīng)過(guò)和上面型腔高度尺寸計(jì)算類似的推導(dǎo)，可得
【9】 P （5-4）
標(biāo)注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)后得 =
5.2.4成型零件強(qiáng)度計(jì)算
塑料注射模具的成型零件必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，以便承受工作時(shí)的作用力，因此，模具零件應(yīng)按各自工作時(shí)的受力情況進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。
動(dòng)模墊板厚度計(jì)算
墊板的厚度的計(jì)算公式如下：
【11】 P （5-5）
【11】 P （5-6）
式中 —?jiǎng)幽０迨艿目倝毫Γ∟）
—塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）
—?jiǎng)幽|板寬度（mm）
— 支承塊距離（mm）
— 凹模壓力，一般取25～45Mpa
[]—抗彎許用應(yīng)力（Mpa）
—修正系數(shù)，取0.6～0.75
亦可以根據(jù)塑料制品及澆注系統(tǒng)投影面積查表，選取墊板厚度為40mm,考慮到墊板的尺寸較大，選擇兩個(gè)直徑60的支承柱。
動(dòng)模墊板厚度參考尺寸【11】P
塑料制品澆注系統(tǒng)投影面積A(cm2)
墊 板 厚 度(mm2)
<15
>5～10
15～20
>10～50
20～30
>50～100
30～40
>100～200
40～50
>200
>50
6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動(dòng)模與定模的正確定位和導(dǎo)向的重要零件。通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，其主要零件有導(dǎo)柱和導(dǎo)套。
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則如下：
（1）導(dǎo)柱應(yīng)對(duì)稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度和防止模板發(fā)生變形
（2）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來(lái)定，并應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度。在本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的模具中選取了?35帶導(dǎo)油槽導(dǎo)柱 、?30和?20導(dǎo)柱。
（3）導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度的要求。
（4）導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性。
導(dǎo)柱在模板上的布置如圖
7 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
把塑料制品從模具內(nèi)脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)即位推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的形式和推出方式與制品的形狀、結(jié)構(gòu)和塑料的性能有關(guān)。
頂桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則如下：
（1）頂桿直徑不宜過(guò)細(xì)，應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，應(yīng)能承受一定的推力。一般頂桿的直徑為2.5～15mm。
（2）頂桿應(yīng)設(shè)在塑料制品最厚及收縮率大的凸?；蜩偧浇灰x凸模和鑲件裝配固定孔過(guò)近，以免影響固定板的強(qiáng)度。
（3）頂桿分布要合理，使推出塑料制品時(shí)受力均勻，以保證塑料制品不變形。
（4）頂桿與頂桿孔間隙不能大于所用塑料的溢邊值。聚苯乙烯的溢邊值為0.05mm。
本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的模具中使用的是?12.5頂桿。考慮到制品的強(qiáng)度，在頂出端增大面積，這樣便于脫模。其具體形狀尺寸見(jiàn)零件圖.
由于漱口杯的形狀特殊，需設(shè)置定距分型裝置，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的模具的定距分型裝置包括限位導(dǎo)柱和拉鉤裝置。
使用頂桿脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，在再次合模前，必須使頂桿恢復(fù)到原來(lái)的位置，模具中還需設(shè)置回程桿。
8 側(cè)面分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
8.1概述
由于漱口杯帶有手柄,不能直接從模具內(nèi)脫出.為解決這一問(wèn)題,模具中需設(shè)置側(cè)面分型機(jī)構(gòu).顯而易見(jiàn),模具中一旦出現(xiàn)側(cè)分型機(jī)構(gòu),無(wú)疑會(huì)使模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜.這套模具的側(cè)分型機(jī)構(gòu)采用機(jī)械方式驅(qū)動(dòng),即利用注塑機(jī)的開(kāi)模運(yùn)動(dòng)，通過(guò)斜導(dǎo)柱使其轉(zhuǎn)為側(cè)面分型。
脫模距和脫模力的計(jì)算
1.脫模距 是將側(cè)滑塊從成形位置移動(dòng)到不防礙塑件取出的位置，即滑塊移動(dòng)的距離。
脫模距的計(jì)算公式如下：
【11】 P （8-1）
式中 —脫模距（mm）
—斜導(dǎo)柱完成脫模距所需的形程（mm）
—斜導(dǎo)柱的傾斜角，一般取15o～20o（取15o）
根據(jù)制品的形狀、尺寸確定為15mm
2.脫模力 塑件在模腔內(nèi)冷卻時(shí)包緊型芯，產(chǎn)生包緊力。因此脫模力必須克服包緊力和摩檫力，這種力叫做脫模阻力。在開(kāi)始側(cè)分型時(shí)所需的脫模力最大。
脫模力的計(jì)算公式如下：
【11】 P （8-2）
式中—脫模力（N）
—活動(dòng)型芯被塑件包緊的斷面形狀的周長(zhǎng)（mm）
—成型部分深度（mm）
—單位面積包緊力，一般取8～12Mp
—摩檫系數(shù)，取0.15～0.2
—脫模斜度（o）
代入數(shù)據(jù)得
（N）
8.2 斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱側(cè)向分型機(jī)構(gòu)是由于開(kāi)模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊所組成。為了保證側(cè)分型動(dòng)作平穩(wěn)可靠，必須有滑塊定位及閉鎖裝置。
8.2.1 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算 【2】 P （8-3）
式中 —斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（N）
— 抽心孔中心到側(cè)滑塊上端的距離（mm）
—抗彎強(qiáng)度（Mp）
— 斜導(dǎo)柱的斜角（o）
—斜導(dǎo)柱的直徑（mm）
代入數(shù)據(jù)得 （mm） 取 (mm)
斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度的計(jì)算
～（mm） 【2】 P (8-4)
式中 —斜導(dǎo)柱總長(zhǎng)度（mm）
— 斜導(dǎo)柱固定部分的直徑（mm）
— 脫模距（mm）]
— 斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm）
—斜導(dǎo)柱傾斜角度（o）
代入數(shù)據(jù)得 ～（mm）
8.2.2滑塊設(shè)計(jì)
它是完成側(cè)分型的一個(gè)重要零件，用斜導(dǎo)柱帶動(dòng)進(jìn)行側(cè)分型。
滑塊的斜孔與斜導(dǎo)柱進(jìn)行配合，在配合的同時(shí)要作成單面0.5mm的間隙。這樣便于脫模。
8.2.3鎖緊塊設(shè)計(jì)
它的作用是防止在注射成型是側(cè)滑塊因受力而產(chǎn)生移動(dòng)。鎖緊塊的斜角應(yīng)比斜導(dǎo)柱的斜角大2o～3o,否則斜導(dǎo)柱無(wú)法帶動(dòng)滑塊.
8.2.4導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
為使側(cè)滑塊平穩(wěn)而準(zhǔn)確的側(cè)分型,必須在滑塊座上開(kāi)設(shè)導(dǎo)滑槽,滑塊于導(dǎo)滑槽必須很好的配合和導(dǎo)滑,在滑塊完成動(dòng)作后,仍停留在導(dǎo)槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于滑塊全長(zhǎng)的2/3.選用矩形導(dǎo)滑槽.
9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
模具設(shè)置冷卻裝置的目的：一是防止塑件脫模變形；二是縮短成形周期；三是使結(jié)晶性塑料冷凝形成較低的結(jié)晶度，以得到柔軟性、撓曲性、伸長(zhǎng)率較好的塑件。冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理設(shè)置通水冷卻水道，并通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來(lái)控制模溫。.冷卻水一般為室溫冷水，必要時(shí)也有采用強(qiáng)迫通水或低溫水來(lái)加強(qiáng)冷卻效率。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)塑料件質(zhì)量及成形效率直接有關(guān)，尤其在高速、自動(dòng)化成形時(shí)，更應(yīng)研究,必須重視。
設(shè)置冷卻管道考慮因素
(1) 模具結(jié)構(gòu)形式，如普通模具、細(xì)長(zhǎng)型芯的模具、復(fù)雜型芯的模具及脫模機(jī)構(gòu)障礙多的或鑲塊的模具，對(duì)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接有關(guān)；
(2) 模具的大小和冷卻面積；
(3) 塑件熔接痕位置；
冷卻水孔的開(kāi)設(shè)原則
(1) 水孔邊離型腔的距離，一般保持在15～25mm左右。距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般在mm以上，由模具大小(塑件重量)決定；
(2) 水孔通過(guò)鑲塊時(shí)，應(yīng)考慮鑲套管等密封問(wèn)題；
(3) 水孔管路應(yīng)暢通無(wú)阻；
(4) 水管接頭(冷卻水嘴)的位置盡可能放置在不影響操作的一側(cè)；
(5) 冷卻水孔管路一般不開(kāi)設(shè)在型腔塑料熔接的地方，以免影響塑料強(qiáng)度；
型芯冷卻水道的設(shè)置
對(duì)與一模多腔的模具,型芯的冷卻方式可分為串聯(lián)冷卻和并聯(lián)冷卻,但這兩種冷卻方式最好建立兩個(gè)上的獨(dú)立回路.
型芯尺寸滿足力學(xué)強(qiáng)度要求，可加入循環(huán)式水道鑲件。這種冷卻水道對(duì)型腔和型芯的冷卻效果較好。
由于在型芯的中部有頂桿和鑲件，其配合處不應(yīng)漏水，防止對(duì)塑件成形和塑件的質(zhì)量產(chǎn)生影響,所以要考慮使用密封圈.
10 模板厚度的確定
對(duì)于模具中各模板的厚度。在滿足強(qiáng)度要求的前提下，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)模架。各模板的具體尺寸如下(單位： mm)：
定模固定板 490×550×35
彈料板 400×550×15
定模板 400×550×30
動(dòng)模板 400×550×30
動(dòng)模墊板 400×550×40
上推板 270×550×25
下推板 270×550×30
支承塊 45×550×96
底板 490×550×35
其他零件的尺寸見(jiàn)零件圖或裝配圖。
11 模具用鋼
選擇模具零件的材料應(yīng)按其用途而定,對(duì)成形零件的用料應(yīng)考慮以下因素:
1 要承受在高溫、高壓下長(zhǎng)期工作。因此應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、耐疲勞性能及耐熱性。
2 用于成批大量生產(chǎn)的模具應(yīng)具有良好的熱處理性能。對(duì)形狀復(fù)雜的零件及易變形零件則還應(yīng)要求材料在熱處理時(shí)變形小。
3 對(duì)天成形零件尺寸精度要求較高的,應(yīng)考慮使用尺寸穩(wěn)定性好的材料.
4 模具鋼要便于加工,易拋光.
根據(jù)以上要求，模具的材料分別為:動(dòng)模板、定模板等模板使用45鋼；導(dǎo)柱、導(dǎo)套材料為T(mén)8A 或20號(hào)鋼滲碳處理,其它零件所用材料見(jiàn)總裝配圖明細(xì)欄.
12 模具的使用與保養(yǎng)
12.1 試模與修正
1 對(duì)(漱口杯)模具設(shè)計(jì)完成后,必須進(jìn)行試模,通過(guò)試模,來(lái)檢驗(yàn)?zāi)＞呤欠窈细褚约斑x擇最佳成型工藝.
2 經(jīng)過(guò)第一次試模后,就合格的模具是理想的,實(shí)際上難以做到,所以,在試模后一般即需按照模具委托加工說(shuō)明書(shū)進(jìn)行修正加工.修改委托書(shū)內(nèi)容時(shí),必須慎重行事.
12.2 操作過(guò)程
1. 開(kāi)模后,由于拉鉤的作用游動(dòng)模與動(dòng)模無(wú)法分開(kāi)，所以首先從定模與游動(dòng)模之間分開(kāi)。
2. 隨著機(jī)床的后退，在斜導(dǎo)柱的作用下，完成側(cè)抽芯動(dòng)作。
3. 游動(dòng)模與動(dòng)模分開(kāi)，機(jī)床繼續(xù)后退，機(jī)床推動(dòng)推板，使塑件從型芯上脫出。
4. 由工人手工取出制品.
5. 合模，繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)操作。
該套模具可采用半自動(dòng)操作,有一定的工作量,但這樣做可以降低成本,帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益.
12.3 模具的保養(yǎng)
每一套模具,往往造價(jià)及為昂貴,對(duì)模具必須進(jìn)行保養(yǎng).
1 防銹措施
卸模時(shí),必須從下部卸下冷卻管,用棉絲擦干,用壓縮空氣吹凈.在防銹方法上可涂飾耐水性的黃油,也可以打用除銹液將型腔和冷卻孔銹體清除.
2 保持滑動(dòng)部分的潤(rùn)滑
在保養(yǎng)上要定其在滑動(dòng)部分涂油,涂飾必須適當(dāng).如潤(rùn)滑油涂飾太多則會(huì)污染制品,涂少起不到潤(rùn)滑的效果.
小 結(jié)
為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲,回顧整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,做了大量的工作,從資料的搜集到參觀學(xué)習(xí),以及對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)等工作.我都力求出色地完成任務(wù).
畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我們一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),我搜集了大量的資料.在圖書(shū)館借閱數(shù)本關(guān)于注塑模設(shè)計(jì)方面的書(shū). 這為我以后的設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
在參觀幾客塑料廠的時(shí)候,能做到多看、多問(wèn)、多動(dòng)手.在其中是三家塑料廠,還親手拆裝了幾套模具.進(jìn)行了分析與研究并和同學(xué)一起探討.使我對(duì)注塑行業(yè)也有了一定的了解,并對(duì)注塑模具有了一定的感性認(rèn)識(shí).
在進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪圖的時(shí)候,我查閱了大量的資料.對(duì)每一個(gè)零件的尺寸,對(duì)每一個(gè)部件的安裝位置,對(duì)每一個(gè)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)機(jī)理,進(jìn)行了深入的分析下研究,在昊德和老師的指導(dǎo)下及同學(xué)們的幫助下，盡可能完善每一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。由于人的知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)驗(yàn)不足。也許設(shè)計(jì)的某些地存在缺陷不足，希望各位老師能予以指正。
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對(duì)模具設(shè)計(jì)及塑料行業(yè)有了一定程度的了解。培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，精益求精的工作態(tài)度，鍛練了我的意志。
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加能夠熟練使用AUTO CAD、Pro/E等繪圖軟件。
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)即將完成，但我的人生之路才剛剛起步，我會(huì)以這種精神來(lái)設(shè)計(jì)我們?nèi)松?。?chuàng)造一片艷陽(yáng)天。
最后，對(duì)那些在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝。
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附件清單
1． 漱口杯制品圖 SKB-00 A3 1張
2． 漱口杯注塑?？傃b圖 ZSM-00 A 0 1張
3． 支承柱零件圖 ZSM-00-01 A4 1張
4． 上推板零件圖 ZSM-00-02 A2 1張
5． 導(dǎo)柱零件圖 ZSM-00-03 A4 1張
6． 型芯零件圖 ZSM-00-04 A4 1張
7． 拉料釘零件圖 ZSM-00-05 A4 1張
8． 定位環(huán)零件圖 ZSM-00-06 A3 1張
9． 澆口套零件圖 ZSM-00-07 A4 1張
10．定距螺釘零件圖 ZSM-00-08 A4 1張
11．限位導(dǎo)柱零件圖 ZSM-00-09 A4 1張
12．導(dǎo)套零件圖 ZSM-00-10 A4 1張
13．定模固定板零件圖 ZSM-00-11 A2 1張
14．斜導(dǎo)柱零件圖 ZSM-00-12 A3 1張
15．支承塊零件圖 ZSM-00-13 A3 1張
16．回程桿零件圖 ZSM-00-14 A4 1張
17．支承釘零件圖 ZSM-00-15 A4 1張
18．頂桿零件圖 ZSM-00-16 A3 1張
19．推板導(dǎo)柱零件圖 ZSM-00-17 A4 1張
20．推板導(dǎo)套零件圖 ZSM-00-18 A4 1張
21．導(dǎo)柱零件圖 ZSM-00-19 A3 1張
22．Pro/E三維造型圖冊(cè) 1本
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