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紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
系 部
機(jī)電工程系
專業(yè)班級(jí)
模具5091
學(xué)生姓名
張帥帥
指導(dǎo)教師
程洋
論文題目
基于Pro/E的瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的目的
1對(duì)學(xué)生在學(xué)校所學(xué)知識(shí)一次全面的總結(jié)和綜合訓(xùn)練。
2對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)及深度運(yùn)用和理解能力的檢測(cè)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。做到理論結(jié)合實(shí)際。更加了解沖裁模具。
3可以了解模具至今的發(fā)展前景狀況，理論結(jié)合實(shí)際情況提高自己的綜合分析和解決問(wèn)題的能力，為以后工作奠定良好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求
1. 設(shè)計(jì)思路要清晰，重點(diǎn)突出、符合實(shí)際要求、實(shí)事求是。
2. 必須要有嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。
3. 論文要求思路清晰，重點(diǎn)突出，圖文并茂，舉例恰當(dāng)
4. 認(rèn)真查閱資料，收集的數(shù)據(jù)資料要求具體、真實(shí)、詳細(xì)。
5. 論文字?jǐn)?shù)要求5000字以上。
6. 標(biāo)題應(yīng)該簡(jiǎn)短，明確。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排
2011年11月中旬—12月上旬 依照任務(wù)書(shū)閱讀文獻(xiàn)，收集資料準(zhǔn)備草案
2011年12月上旬—12月中旬 確定方案，編寫(xiě)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告，并交老師審核
2011年12月中旬—2012年3月中旬 完成初稿，交老師審核。
2012年3月中旬—4月下旬 完成二稿，交老師審核
2012年4月下旬—5月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，準(zhǔn)備答辯
2012年6月2日—6月3日 答辯
紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院
2012屆 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告
姓名
張帥帥
系部
機(jī)電工程系
專業(yè)
模具設(shè)計(jì)與制造
班級(jí)
模具5091
題目
基于Pro/E的瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
一、選題背景、目的及意義
背景：注塑模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。
目的: 用注塑模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。
意義：注塑模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代注塑工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著注塑工業(yè)的飛速發(fā)展，注塑模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。
二、主要內(nèi)容及提綱
第1章 瓶蓋造型設(shè)計(jì)
第2章 注射機(jī)的選擇
第3章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
第4章 模具零件設(shè)計(jì)
第5章 模具的裝配和調(diào)試
三、主要方法和措施
通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，廣泛的查閱，深入的研究，對(duì)閱讀文獻(xiàn)進(jìn)行細(xì)致的歸納
第1： 熟悉任務(wù)，收集資料，準(zhǔn)備繪圖工具及圖紙，調(diào)研。
第2：繼續(xù)進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備包括復(fù)習(xí)并掌握有關(guān)模具設(shè)計(jì)的各種知識(shí)；掌握繪圖或計(jì)算機(jī)繪圖基本技能，填寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。
第3：繪制零件圖，進(jìn)行工藝分析，確定分型方案。
第4 ：確定選擇澆點(diǎn)、確定頂出機(jī)構(gòu)、確定橫向抽芯機(jī)構(gòu)、解決模具的加熱和冷卻等問(wèn)題，繪制模具草圖，并進(jìn)行復(fù)查、修改。
第 5 ：模具裝配圖、澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)圖等。
第 6：設(shè)計(jì)并繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。
第 7： 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。
第 8：做好畢業(yè)答辯準(zhǔn)備工作，并進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、主要參考文獻(xiàn)
1. 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001.8。
2. 黃毅宏、李明輝.模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2002.8
3. 何忠保，陳曉華，王秀英.典型零件模具圖.北京：機(jī)械工業(yè)出版社
4. 塑料模具技術(shù)手冊(cè)/《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》編委會(huì)編.——北京：機(jī)械工業(yè)出版社。
5. 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)/《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編著.第二版——北京；機(jī)械工業(yè)出版社
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）推進(jìn)計(jì)劃
2011年11月中旬—12月上旬 依照任務(wù)書(shū)閱讀文獻(xiàn)，收集資料準(zhǔn)備草案
2011年12月上旬—12月中旬 確定方案，編寫(xiě)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告，并交老師審核
2011年12月中旬—2012年3月中旬 完成初稿，交老師審核。
2012年3月中旬—4月下旬 完成二稿，交老師審核
2012年4月下旬—5月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，準(zhǔn)備答辯
2012年6月2日—6月3日 答辯
學(xué)生簽名： 年 月 日
指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)選題的有效性、研究方法的正確性、課題的廣度、深度的意見(jiàn)及開(kāi)題是否通過(guò)）：
通過(guò)（ ） 修改后通過(guò) （ ） 未通過(guò) （ ）
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
注：開(kāi)題報(bào)告裝訂在畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后
開(kāi)題是否通過(guò)請(qǐng)指導(dǎo)教師在括號(hào)內(nèi)打“ √”
1 論文相似性檢測(cè)報(bào)告 論文相似性檢測(cè)報(bào)告 報(bào)告編號(hào)：da62e3e9-8e13-4aa9-a571-a06600b83e6d 檢測(cè)日期：2012年06月04日 檢測(cè)范圍：中國(guó)學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫(kù)（CSPD）、中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)（CDDB）、中國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文數(shù)據(jù)庫(kù)（CCPD）、中國(guó)學(xué)術(shù)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)（CSWD） 檢測(cè)結(jié)果： 一、總體結(jié)論 總相似比：20.83% (參考文獻(xiàn)相似比：0.00%，排除參考文獻(xiàn)相似比：20.83%) 二、相似片段分布 注：綠色區(qū)域?yàn)閰⒖嘉墨I(xiàn)相似部分，紅色區(qū)域?yàn)槠渌撐南嗨撇糠帧?三、相似論文作者（共10個(gè)） 點(diǎn)擊查看全部相似論文作者 四、典型相似論文（共71篇） 頭部 中前部 中部 中后部 尾部 序號(hào) 作者 典型片段總相似比 剩余相似比 1 9.72% 11.11% 序號(hào) 相似比 相似論文標(biāo)題 參考文獻(xiàn) 論文類型 作者 來(lái)源 發(fā)表時(shí)間 1 9.03% 開(kāi)關(guān)盒注射模具的設(shè)計(jì) 期刊論文 魯斌 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新 2010 2 8.33% 應(yīng)用MoldWizard的洗衣機(jī)面板模具設(shè)計(jì) 期刊論文 韓方恒 等 科技信息 20092 論文相似性檢測(cè)報(bào)告 點(diǎn)擊查看全部相似論文 五、相似論文片段（共11個(gè)） 序號(hào) 相似比 相似論文標(biāo)題 參考文獻(xiàn) 論文類型 作者 來(lái)源 發(fā)表時(shí)間 3 6.94% DVD面蓋注射模設(shè)計(jì) 期刊論文 崔小松 等 模具制造 2009 4 5.56% 塑料模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)淺析 期刊論文 張偉 等 機(jī)電信息 2011 5 3.47% 迷你音箱外殼注射模設(shè)計(jì) 期刊論文 陳立新 等 模具制造 2011 6 2.08% 影響塑件注射成型質(zhì)量的因素分析及對(duì)策 期刊論文 景克義 模具制造 2005 7 1.39% 金融理財(cái)在私人銀行業(yè)務(wù)中的應(yīng)用 學(xué)位論文 劉軒 北京師范大學(xué) 2008 8 1.39% 返璞與超越傳統(tǒng)裝飾藝術(shù)對(duì)現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)的啟示 學(xué)位論文 龍一棻 江西師范大學(xué) 2009 9 1.39% 基于無(wú)線公安專網(wǎng)的信息查詢定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與部署 學(xué)位論文 王向明 內(nèi)蒙古大學(xué) 2008 10 1.39% 基于混沌理論的短期股市可預(yù)測(cè)性及預(yù)測(cè)方法的研究 學(xué)位論文 孫荀 江蘇大學(xué) 2009 11 1.39% 活血通絡(luò)顆粒治療前部缺血性視神經(jīng)病變的臨床研究 學(xué)位論文 常永業(yè) 河北醫(yī)科大學(xué) 2009 12 1.39% 演化合作的數(shù)值模擬分析 學(xué)位論文 萬(wàn)媛妮 北京大學(xué) 2009 13 1.39% 球面RGP與框架眼鏡矯正近視患者高度角膜散光的對(duì)比研究 學(xué)位論文 張利科 河北醫(yī)科大學(xué) 2009 14 1.39% 企業(yè)視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計(jì) 學(xué)位論文 任曉軍 上海交通大學(xué) 2009 15 1.39% 雙動(dòng)兩案教學(xué)模式在高中地理選修課中的實(shí)施研究 學(xué)位論文 武兆妍 內(nèi)蒙古師范大學(xué) 2009 1 送檢論文片段 相似論文片段 位置： 頭部 中前部 中部 中后部 尾部 來(lái)源：應(yīng)用MoldWizard的洗衣機(jī)面板模具設(shè)計(jì) 期刊論文科技信息，2009年 韓方恒 等
紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目：
基于Pro/E的瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)
副 標(biāo) 題：
學(xué) 生 姓 名：
張帥帥
所在系、專業(yè)：
機(jī)電工程系、模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí)：
模具5091
指 導(dǎo) 教 師：
程洋
日 期：
I
摘 要
本產(chǎn)品是日常應(yīng)用的塑料瓶蓋，且實(shí)用性強(qiáng)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 塑料蓋、注射模具、注射成型
I
目 錄
摘 要 I
目 錄 I
1、蓋造型設(shè)計(jì) 1
1.1瓶蓋的選料及其性能 1
1.2瓶蓋注射成型工藝過(guò)程 1
1.3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析 2
1.4瓶蓋造型設(shè)計(jì)過(guò)程 2
2、注射機(jī)的選擇 5
2.1 注射機(jī)規(guī)格 5
2.2 注射機(jī)的校核 6
2.2.1 注射機(jī)注射容量校核 6
2.2.2 注射機(jī)鎖模力校核 6
2.2.3 注射機(jī)注射壓力校核 7
2.2.4 注射機(jī)模具厚度校核 7
2.2.5 注射機(jī)最大開(kāi)模行程校核 7
3、成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8
3.1凹、凸模成型零件的設(shè)計(jì) 8
3.1.1加載參照模型 8
3.1.2成型零件設(shè)計(jì) 9
3.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13
3.2.1 主澆道的設(shè)計(jì) 13
3.2.2分澆道的設(shè)計(jì) 13
3.2.3 澆口及冷料穴設(shè)計(jì) 14
3.2.4鑄模和開(kāi)模 15
3. 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16
3.3.1 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16
4、模具零件設(shè)計(jì) 17
4.1 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17
4.2 確定模架 18
4.3 模架各裝配零件設(shè)計(jì) 20
4.3.1 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì) 20
4.3.2 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計(jì) 21
4.3.3 推出機(jī)構(gòu)零件 22
4.3.4定位圈 22
4.3.5 其他零件 23
5、模具的裝配和調(diào)試 23
5.1 模具的裝配 23
5.2 模具的調(diào)試 24
致 謝 29
參考文獻(xiàn) 30
I
1、蓋造型設(shè)計(jì)
1.1瓶蓋的選料及其性能
選用PS作為瓶蓋的材料。
（1）PS的典型應(yīng)用范圍:
產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。
（2）注塑模工藝條件:
干燥處理：除非儲(chǔ)存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80℃、2~3小時(shí)。
熔化溫度：180~280℃。對(duì)于阻燃型材料其上限為250℃。
模具溫度：40~50℃。
注射壓力：200~600bar。
注射速度：建議使用快速的注射速度。
流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。
（3）化學(xué)和物理特性:
大多數(shù)商業(yè)用的PS都是透明的、非晶體材料。PS具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過(guò)特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無(wú)機(jī)酸，但能夠被強(qiáng)氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機(jī)溶劑中膨脹變形。
典型的收縮率在0.4~0.7%之間。
1.2瓶蓋注射成型工藝過(guò)程
瓶蓋注射成形工藝過(guò)程如下：
注射裝置準(zhǔn)備裝料
預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射
清理嵌件、預(yù)熱
清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓
脫模 冷卻
塑件送下工序
注射成形工藝參數(shù)見(jiàn)表1。
表 1
注射機(jī)類型
預(yù)熱和干燥
料筒溫度（℃）
噴嘴溫度（℃）
溫度（℃）
時(shí)間（h）
后段
中段
前段
螺桿式
80～95
4～5
150～170
165～180
180～200
170～180
模具溫度（℃）
注射壓力（Mpa）
成形時(shí)間（s）
50～80
60～100
高壓時(shí)間
保壓時(shí)間
冷卻時(shí)間
成形時(shí)間
0～5
15～30
15～30
40～70
螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）
后 處 理
方 法
溫度（℃）
時(shí)間（h）
30～60
紅外線燈、烘箱
70
2～4
1.3瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析
下面確定瓶蓋的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)：
1）尺寸大小和精度瓶蓋壁厚的厚度不宜過(guò)大或過(guò)小。如果壁厚太小，則瓶蓋的強(qiáng)度、剛度不夠，同時(shí)給制造帶來(lái)困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時(shí)因冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降低生產(chǎn)率，所以瓶蓋壁厚取1mm。塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計(jì)的零件的工作環(huán)境對(duì)精度要求不高，加之選用的塑料PS推薦精度等級(jí)為3、4、5級(jí)，所以只要求瓶蓋能與其它零件能正常裝配即可，因此瓶蓋選用4級(jí)精度。
2）壁厚和圓角塑件壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過(guò)渡，其半徑為塑件壁厚的1/3以上，最小不宜小于0.5mm。
3）加強(qiáng)肋為了保證瓶蓋的強(qiáng)度和剛度而不使瓶蓋的壁厚過(guò)大，在瓶蓋的適當(dāng)位置設(shè)置了加強(qiáng)肋。
l 4）孔嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨(dú)型芯或分段型芯來(lái)成形，對(duì)于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。
1.4瓶蓋造型設(shè)計(jì)過(guò)程
在設(shè)計(jì)瓶蓋之前，首先看看所需要設(shè)計(jì)的瓶蓋的具體形狀，以便在接下來(lái)的設(shè)計(jì)中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出瓶蓋。需要設(shè)計(jì)的瓶蓋的具體形狀如圖1所示：
圖1
有了這個(gè)大概的形狀圖，下面開(kāi)始設(shè)計(jì)零件了。
1、 打開(kāi)Pro/e，新建->零件—>實(shí)體，并命名點(diǎn)確定，
Pro/e進(jìn)入繪制零件狀態(tài)，模型樹(shù)和繪圖界面如圖2所示：
圖2
2、建立左端面的拉伸特征。繪制如圖3所示的截面，完成拉伸命令，即可得到左端面的圖形，如圖4所示。
圖3
圖4
建立拉伸特征。繪制截面，拉伸后完成后零件如圖5所示：
3、
圖5
4、 利用拉伸切除命令，如圖6所示：
圖6
5、至此，瓶蓋的主體已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢。
6、進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A角處理，使得瓶蓋更加光順、漂亮。零件完成后如圖7所示：
圖7
2、注射機(jī)的選擇
2.1 注射機(jī)規(guī)格
注射機(jī)是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-60,它的技術(shù)規(guī)格如表2所示。
表 2
型號(hào)
螺桿直徑（mm）
注射容量（cm3）
注射壓力（Mpa）
鎖模力(kN)
XS-Z-60
38
500
122
500
最大注射面積（cm3）
模板行程（mm）
定位孔直徑（mm）
130
180
模具厚度（mm）
噴嘴
頂出
兩側(cè)
中心孔徑（mm）
最大
最小
球半徑（mm）
孔半徑（mm）
孔徑（mm）
孔距（mm）
200
70
12
4
22
230
50
2.2 注射機(jī)的校核
2.2.1 注射機(jī)注射容量校核
塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積（cm3）表示時(shí)，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按2-1式校核
V件≤0.8V注 （2-1）
式中
V件 —塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm3）;
V注 —注射機(jī)注射容量（cm3）;
0.8 —最大注射容量利用系數(shù)。
在這個(gè)設(shè)計(jì)中，
V件= 29 cm3
V注=60cm3
29<0.8*60=48
所以注射機(jī)注射容量完全滿足要求。
2.2.2 注射機(jī)鎖模力校核
模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按2-2式校核
p腔F≤P鎖 （2-2）
式中
p腔 — 模具型腔壓力，一般取40～50Mpa；
F — 塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（mm2）;
P鎖 — 注射機(jī)額定鎖模力（N）。
在這個(gè)設(shè)計(jì)中
p腔 = 40 Mpa
F = 10734.2mm2
P鎖 = 500 kN
p腔F = 40 × 106 ×10734.2 × 10-6 = 429.368 (kN)< 500(kN)
所以注射機(jī)的鎖模力也滿足要求。
2.2.3 注射機(jī)注射壓力校核
塑件所需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按2-3式校核
p成 ≤ P注 （2-3）
式中
p成 — 塑件成形所需的注射壓力（Mpa）；
P注 — 所選注射機(jī)的額定注射壓力(Mpa)。
在這個(gè)設(shè)計(jì)中
p成 = 80 Mpa
P注 = 122Mpa
顯然，80 <122Mpa，因此注射壓力也滿要求。
2.2.4 注射機(jī)模具厚度校核
模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按2-4式校核
H最小 ＜ H模 ＜ H最大 （2-4）
式中
H最小 — 注射機(jī)所允許的最小模具厚度（mm）；
H模 — 模具閉合厚度（mm）；
H最大 — 注射機(jī)所允許的最大模具厚度（mm）。
在這個(gè)設(shè)計(jì)中
H最小 =70 mm
H模 = 80 mm
H最大 = 200 mm
顯然，70<80<200
所以注射機(jī)模具厚度也滿足要求。
2.2.5 注射機(jī)最大開(kāi)模行程校核
塑件所需的開(kāi)模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)在液壓機(jī)械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機(jī)上使用的一般澆口模具，關(guān)系按2-5式校核
H1 + H2 + 5～10mm ≤ s （2-5）
式中
H1 — 脫模距離(推出距離)（mm）；
H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm）；
S — 注射機(jī)模板行程（mm）。
在這個(gè)設(shè)計(jì)中
H1 = 25 mm
H2 = 11mm
S = 180mm
H1 + H2 + 10 = 25 + 11 +10 = 46 mm
46< 180
因此，注射機(jī)模板行程也滿足要求。
3、成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1凹、凸模成型零件的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中，利用Pro/enginner 系統(tǒng)的制造組塊（mfg）建立好分型面后自動(dòng)創(chuàng)建凹、凸模來(lái)設(shè)計(jì)凹凸成型模具。
3.1.1加載參照模型
1）新建文件
執(zhí)行[文件/新建]命令，在新建對(duì)話框類型欄中選擇[制造]，子類型中選擇[模具型腔]，取消[使用缺省模板]的勾選，單擊[確定]按鈕，進(jìn)入[新文件選項(xiàng)]對(duì)話框，在[模板]欄內(nèi)選擇mms_mfg_mold,這是一個(gè)公制的模具設(shè)計(jì)模塊，單擊[確定]按鈕。
2）定位參照零件
執(zhí)行菜單管理器中的[模具/模具型腔/定位參照零件]命令，系統(tǒng)將同時(shí)彈出[布局]對(duì)話框和[打開(kāi)]對(duì)話框，在[打開(kāi)]對(duì)話框中選取瓶蓋零件作為模具的參照零件，單擊[打開(kāi)]按鈕。在[創(chuàng)建參照模型]對(duì)話框中，輸入?yún)⒄漳Ｐ偷拿Q，單擊[確定]按鈕。在[布局]對(duì)話框中，單擊[參照模型起點(diǎn)與定向]欄內(nèi)的按鈕，單擊[確定]按鈕。
注意：在這個(gè)過(guò)程中，必須使得PULL DIRECTION雙箭頭方向（開(kāi)模方向）與參照模型的Z軸方向一致，如果不一致，則執(zhí)行菜單管理器中的[坐標(biāo)系統(tǒng)類型/動(dòng)態(tài)]命令進(jìn)行調(diào)整。
3）模型布局
本設(shè)計(jì)采用一模8件的布局方式將參照模型分布好。在[布局]對(duì)話框中將參數(shù)設(shè)置好，單擊[預(yù)覽]按鈕，如圖8所示。
圖8
預(yù)覽無(wú)誤后，在[布局]對(duì)話框中單擊[確定]按鈕。
4）保存文件。
3.1.2成型零件設(shè)計(jì)
成型零件在此主要是指型心（Core）和型腔(Cavity),型心和型腔圍合而成的空腔即是塑料制件的體積。成型零件的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，其設(shè)計(jì)的難易程度取決于塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度，有較簡(jiǎn)單的也有非常復(fù)雜的。
本瓶蓋成型零件的設(shè)計(jì)過(guò)程是：先制作一個(gè)完全能包容塑料制件的毛胚工件（Workpiece），在根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型分模面，以分型面將毛胚工件分割成兩塊材料，最后將這兩塊材料提取出來(lái)形成型心和型腔。
1） 應(yīng)用收縮
塑料制件從熱模具中取出并冷卻至室溫后，其尺寸會(huì)發(fā)生縮減，為了補(bǔ)償這種變化，故在要在參照模型上增加一個(gè)收縮量，收縮量等于收縮率乘以尺寸。
單擊菜單管理器中的[模具/收縮]命令，系統(tǒng)將提示選擇對(duì)象，在圖中任選一個(gè)水瓶蓋參照模型。接著，依次單擊菜單管理器中[收縮/按尺寸/設(shè)置復(fù)位/所有尺寸]，在彈出的文本框內(nèi)輸入收縮率的值：0.005，單擊確定
2） 增加毛胚工件
毛胚工件——Workpiece，它是一個(gè)能夠完全包容參照模型的組件，通過(guò)分型面等特征可以將其分割成型心或型腔等成型零件。依次單擊菜單管理器中的[模具/模具型腔/創(chuàng)建/工件/手動(dòng)]命令，繪制截面拉伸后得如圖9所示工件：
圖9
3） 設(shè)計(jì)分型面
設(shè)計(jì)塑料成型模具時(shí)，分型面的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，分型面選擇合理，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，塑件容易成型，并且塑件質(zhì)量高。如果分型面選擇不合理，模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，塑件成型困難，并且塑件質(zhì)量差。
分型面的形狀 主要有平面、斜面、階梯面、曲面等。
選擇分型面的一般原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：
1)為了便于塑件起模，分型面一般使塑件在開(kāi)模時(shí)留在下?；騽?dòng)模上，且分型面應(yīng)選在塑件外形的最大輪廓處。
2)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量只采用一個(gè)與開(kāi)模方向垂直的分型面，并盡量避免側(cè)向抽芯與側(cè)向分型。
3)對(duì)于有同軸度要求的塑件，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)計(jì)在同一模板內(nèi)。
4)分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料。當(dāng)塑件在分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大面積時(shí)，就有可能產(chǎn)生溢料。
5)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。為此，一般分型面應(yīng)與熔體流動(dòng)的末端重合。
對(duì)于高度較高的塑件，其外觀無(wú)嚴(yán)格要求時(shí)，可將分型面選擇在中間。此外，選擇分型面是還應(yīng)考慮到塑件的精度、塑件的外觀質(zhì)量要求、模具加工難易程度等因素。
分型面的形式參見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖2-40，其選擇示例見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-47。執(zhí)行分型面創(chuàng)建中的復(fù)制、拉伸、平整等命令后得到分型面。分型面創(chuàng)建完成后，如圖10所示：
圖10
分型面設(shè)計(jì)好后，在經(jīng)過(guò)分割體積塊、抽取模具元件兩道工序后，凸模和凹模都已經(jīng)設(shè)計(jì)好了。分別如圖11和12所示：
圖11
圖12
3.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
注射模的普通澆注系統(tǒng)由主澆道、分澆道、澆口、冷料穴四部分組成。
主澆道：從注射機(jī)的噴嘴與模具接觸的 部分到分澆道為止的一段流道。
分澆道：從主澆道的末端到澆口為止的一段流道。
澆口：從分流道的末端到模具型腔為止的一段狹窄的澆道。
冷料穴：一般設(shè)在主澆道的對(duì)面，有時(shí)也設(shè)在分澆道的末端。
3.2.1 主澆道的設(shè)計(jì)
主澆道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為直徑為5mm。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。本設(shè)計(jì)中澆口套由于與定位圈有配合需求，而且注射機(jī)噴嘴球半徑12，遵循注射機(jī)球半徑小于等于澆口套球半徑的國(guó)標(biāo)要求，澆口套的規(guī)格有S15，S20 等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為S12，所以為澆口套取S15。
主流道澆口套固定配合見(jiàn)圖13所示。
圖13
3.2.2分澆道的設(shè)計(jì)
在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過(guò)截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過(guò)程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個(gè)型腔。分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使比面積小，熱量損失少，摩擦阻力小。常用分流道的截面形狀及尺寸參見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-49。在考慮分流道設(shè)計(jì)時(shí)，由于其水平高度已經(jīng)被主流道位置確定，因此，我們只要設(shè)計(jì)分流道的布置形式和截面形狀即可。考慮到圓形截面的分流道在注射過(guò)程中對(duì)塑料流動(dòng)的阻力最小，流動(dòng)效率最高，因此我們選用圓形截面的分流道，直徑為3mm。由于我們所設(shè)計(jì)的模具是一腔八穴的形式，因此在主澆道分流后，設(shè)計(jì)了八根分澆道。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是塑料在填充過(guò)程中較均勻和平穩(wěn)，避免出現(xiàn)冷隔現(xiàn)象，有利于保證成形零件的成形質(zhì)量。
由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取1.6μm 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。
3.2.3 澆口及冷料穴設(shè)計(jì)
1、澆口是分流道與型腔的連接通道，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分。當(dāng)熔融的塑料流通過(guò)澆口時(shí)，流速加快，同時(shí)，由于摩擦作用，塑料流的溫度升高、粘度降低，流動(dòng)性提高，有利于充滿型腔。所以，澆口的表面粗糙度Ra值不大于0.4um。澆口的大小對(duì)塑件是否成型和成型后的質(zhì)量有很大的關(guān)系。澆口位置的選擇有以下幾個(gè)原則：
1）澆口設(shè)置在正對(duì)著型腔壁或粗大型心的地方，使高速料流直接沖擊在型腔壁或型心壁上，從而改變流向，降低流速，平穩(wěn)的充滿型腔，可避免溶體破裂現(xiàn)象，消除塑件明顯的溶接痕。
2）澆口的位置應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處，以利于熔體填充材料。
3）澆口的位置應(yīng)使熔體流程最短，流向變化最小，能量損失最小。
4）澆口的位置應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。
5）避免塑件產(chǎn)生熔接痕。
6）防止料流將型心或嵌件擠壓變形。
7）澆口位置應(yīng)盡量避免由于高分子定向作用產(chǎn)生的不利影響，利用高分子定向作用產(chǎn)生的有利影響。
根據(jù)以上一些原則，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口（如圖14所示），側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但有澆口痕跡存在，會(huì)形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。澆口的各類形式和尺寸參見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-50～2-60。
圖14
2、冷料穴 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主澆道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10－25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長(zhǎng)以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來(lái)容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。
冷料穴的形狀見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表2-62。冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處），其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1－1.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。考慮到后面采用Z形拉料稈，冷料穴選取相應(yīng)形式，這種冷料穴常用于熱塑性塑料注射模。
3.2.4鑄模和開(kāi)模
當(dāng)型心、型腔和澆注系統(tǒng)都生成后，模具內(nèi)部就形成了一個(gè)完整的流料通道，PRO/E能夠沿著這個(gè)通道將澆注系統(tǒng)和型腔充滿，形成一個(gè)獨(dú)立的模具元件，這個(gè)過(guò)程我們稱之為鑄模。鑄模完成后生成的鑄模零件如圖15所示：
圖15
為了能夠看清模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并檢查開(kāi)模時(shí)的干涉情況，Pro/E提供了開(kāi)模功能。圖16為模具開(kāi)模后的情況：
圖16
3. 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1 凹、凸模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成形周期及提高塑件質(zhì)量。凹模的冷卻系統(tǒng)采用開(kāi)設(shè)冷卻水孔的方式，冷卻水孔的開(kāi)設(shè)原則如下：
l 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。
l 各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在15～20mm范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般取8～12mm?？拙嘧詈脼樗字睆降?倍。
l 水孔通過(guò)鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。
l 冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。
l 水管接頭（冷卻水嘴）應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。
凹模上的冷卻水孔采用直流式，其中深孔為工藝孔，空口處用螺紋密封，淺孔通過(guò)水嘴與水管相連，冷卻冷卻水孔的直徑為8mm。
凸模的冷卻系統(tǒng)采用直孔隔板示冷卻，如圖17所示，與分型面垂直的管道和底部的橫向管道形成冷卻回路。
圖17
4、模具零件設(shè)計(jì)
4.1 推出系統(tǒng)設(shè)計(jì)
確定推出系統(tǒng)形式，是確定模架選擇的基礎(chǔ)。在此，我們只介紹推桿推出和推件板推出兩種機(jī)構(gòu)，其他推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式參見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》中第二章第六節(jié)的內(nèi)容。
1．推桿推出 推桿推出是一種最簡(jiǎn)單常用的推出形式。推出元件制造簡(jiǎn)便，更換容易，滑動(dòng)阻力小，推出效果好，其結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-78。
推桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
l 推桿應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的部位，盡量使推出的塑件受力均勻，但不宜與型芯或鑲件距離過(guò)近，以免影響凸、凹模強(qiáng)度。
l 推桿直徑不宜過(guò)細(xì)，要有足夠的強(qiáng)度承受推力，一般取Φ2.5～12mm。對(duì)Φ3mm以下的推桿宜用階梯式，即推桿下部增粗。
l 推桿裝配后不應(yīng)有軸向竄動(dòng)，其端面應(yīng)高出型腔或鑲件平面0.05～0.1mm。推桿固定方式見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖2-56。
l 塑件澆口處盡量不設(shè)推桿，以防該處內(nèi)應(yīng)力大而碎裂。
l 推桿的布置應(yīng)避開(kāi)冷卻水道和側(cè)抽芯，以免推桿和抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生干擾。如果無(wú)法避開(kāi)側(cè)抽芯，則應(yīng)設(shè)置先復(fù)位機(jī)構(gòu)。
推桿和模體的配合間隙不大于所用塑料的溢邊值，常用塑料的溢邊值見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-79。PS的溢邊值為0.04mm。
2．推件板推出 推件板推出面積大，推力均勻，模具不必設(shè)復(fù)位稈。但型芯周邊形狀復(fù)雜時(shí)，推件板的型孔加工較困難。常用于推出深腔、薄壁和不允許有推桿痕跡的塑件，其結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-81。
推件板設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
l 推件板須淬硬，在推出過(guò)程中不得脫開(kāi)導(dǎo)柱。
l 推件板與其他零件的配合一般采用H7/f7。
采用有配合斜度的推件板，其配合間隙須小于塑料溢邊值。
基于以上原因，在這個(gè)設(shè)計(jì)中，采用推桿推出的推出機(jī)構(gòu)。推桿形狀如圖18所示：
圖18
4.2 確定模架
1．模架組合形式
注射模模架的組成零件及名稱見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》圖2-67。注射模中小型模架的組合型式見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-95。我們選擇A2型。
A2型的特點(diǎn)如下：
l 定模和動(dòng)模均由兩塊模板組成。
l 推桿推出塑件。
根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸（平面投影面積與高度），以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等機(jī)構(gòu)）可以確定鑲件的外形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。
普通塑料制品模具模架與鑲件大小的選取，可參考下面的數(shù)據(jù)：
"A"--表示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離；
"B"--表示定模鑲件底部到定模板底面的距離；
"C"--表示動(dòng)模鑲件底部到動(dòng)模板底面的距離
"D"--表示產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離；
"E"--表示產(chǎn)品最高點(diǎn)到鑲件底部的距離；
"H"--表示動(dòng)模承板的厚度（當(dāng)模架為A型時(shí)）；
"X"--表示產(chǎn)品的高度。
2．模架組合尺寸
注射模中小型模架組合尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-96。根據(jù)成型零件大小，我們選擇250×250的A2型模架，其具體尺寸見(jiàn)表3。
表3（mm）
L
lT
Lt
lM
lm
定模座板
定模板
250
194
210
128
234
25
40
動(dòng)模板
支承板
墊塊
動(dòng)模座板
導(dǎo)柱直徑
復(fù)位桿直徑
40
40
63
25
16
8
4.3 模架各裝配零件設(shè)計(jì)
4.3.1 導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)
注射模導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-111和2-112。注射模導(dǎo)套尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-113和2-114。
1．導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我們選用帶頭導(dǎo)柱，其尺寸如表4所示，
表 4
d(f7)
d1(k6)
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
16
-0.016
-0.034
16
+0.012
+0.001
20
6
112
外形見(jiàn)圖19。
圖19
2．導(dǎo)套設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)導(dǎo)套選用帶頭導(dǎo)套。帶頭導(dǎo)套的尺寸見(jiàn)表5，外形見(jiàn)圖20。
表5
d(H7)
d1(k6)
d2(e7)
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
16
+0.018
0
24
+0.015
+0.002
24
-0.040
-0.061
R
28
16
6
1
80
圖20
4.3.2 澆注系統(tǒng)零件設(shè)計(jì)
1.澆口套設(shè)計(jì)注射模澆口套的推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-118。我們選用注射模Ⅱ型澆口套。其尺寸見(jiàn)表6，外形見(jiàn)圖 21。
表6
d(k6)
d2(f8)
d3
h
R
d1
L
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
20
+0.015
+0.002
20
-0.020
-0.053
28
3
15
5
50
圖21
2．拉料桿 拉料桿的推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-119。我們選用Ⅰ型拉料桿，其尺寸見(jiàn)表7。
表7
d(e8)
d1(n6)
D
R
L
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
6
-0.025
-0.047
10
+0.019
+0.010
10
0.5
120
4.3.3 推出機(jī)構(gòu)零件
1． 復(fù)位桿 復(fù)位桿的推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-135。我們選用的推件板推桿的外形見(jiàn)圖22，尺寸見(jiàn)表8。
表8
d（e7）
D
H
L
基本尺寸
極限尺寸
8
-0.013
-0.022
14
5
123
圖22
4.3.4定位圈
1．定位圈 Ⅰ、Ⅱ型定位圈推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-137，Ⅲ型定位圈推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-138。我們選用Ⅲ型定位圈，其外形見(jiàn)圖23，尺寸見(jiàn)表9。
表9
d
d1
d2
d3
h
c
H
基本尺寸
極限尺寸
基本尺寸
極限尺寸
55
-0.20
-0.40
20
+0.033
0
40
7
11
6.5
1
12
圖23
4.3.5 其他零件
1．水嘴 ：水嘴的推薦尺寸見(jiàn)《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-150。我們選用的水嘴的外形見(jiàn)圖 24，尺寸見(jiàn)表10。
表10
高壓膠管直徑
D
D1
d2
d3
D
B
（l1）
L
16
M16×1.5
8
14
17
22
20
20
40
圖24
至此完成模架裝配體中需要的零件模型。
5、模具的裝配和調(diào)試
5.1 模具的裝配
模具的裝配過(guò)程相對(duì)要簡(jiǎn)單一些，主要工作就是給每個(gè)零件添加約束關(guān)系。裝配過(guò)程主要還是圍繞凹模和凸模來(lái)進(jìn)行的，將以上設(shè)計(jì)的模架零件和模具零件添加一定的約束，得到的裝配圖如下：
5.2 模具的調(diào)試
試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。
首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因一般塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。原因分析：
1．粘著模腔
制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開(kāi)啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開(kāi)型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：
（1） 注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。
（2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。
（3） 冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。
（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。
（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過(guò)損傷性沖擊，增加了脫模阻力。
2．粘著模芯
（1） 注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。
（2） 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。
（3） 模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。
（4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過(guò)高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。
（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。
3．粘著主流道
（1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。
（2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)大，冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。
（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。
（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。
（5） 主流道拉料桿不能正常工作。
一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。
4．成型缺陷
當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。
（1） 注射填充不足
所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有：
a. 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大
這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。
b. 型腔排氣不良
這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。
c. 鎖模力不足
因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。
（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）
與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：
a. 注射過(guò)量
b. 鎖模力不足
c. 流動(dòng)性過(guò)好
d. 模具局部配合不佳
e. 模板翹曲變形
（3） 制件尺寸不準(zhǔn)確
初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。
a. 尺寸變大
注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。
b. 尺寸變小
注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過(guò)調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。
對(duì)以上出現(xiàn)的缺陷調(diào)試時(shí)，盡可能先采用改變成形工藝條件，后采用修正模具來(lái)消除成形缺陷。以下的內(nèi)容均從這兩個(gè)方面來(lái)討論。
熱塑性塑料注射成形件的常見(jiàn)缺陷及消除措施如下。
1. 缺料（注射量不足）
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；調(diào)整材料供給；提高熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過(guò)的熔料。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；增加排氣槽；改變澆口位置。
2. 氣孔
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；調(diào)整材料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。
3. 溢料飛邊
消除措施如下：
工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；增大合模壓力。
模具條件：矯正修理分型面。
4. 著色不均勻
消除措施如下：
工藝條件：縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過(guò)的物料；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積。
5. 翹曲變形
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度；使用矯正框架。
模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。
6. 波狀痕跡
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；調(diào)整原料供給；降低熔料溫度；降低模具溫度。
模具條件：加大噴嘴；改變冷卻水道位置。
7. 尺寸不穩(wěn)定
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)成形周期；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；加大噴嘴；改變冷卻水道位置；改變澆口位置。
8. 熔接痕強(qiáng)度低
消除措施如下：
工藝條件：減小注射壓力；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；降低熔料溫度；減慢注射速度。
模具條件：增加排氣槽；檢查噴嘴加熱部分。
9. 表面質(zhì)量差
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；縮短保壓時(shí)間；增大合模壓力；提高模具溫度；降低模具溫度；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵；使用矯正框架。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。
10. 塑件粘模
消除措施如下：
工藝條件：減小注射壓力；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；降低模具溫度。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；研磨模腔表面。
11. 主流道凝料粘模
消除措施如下：
工藝條件：縮短保壓時(shí)間。
模具條件：改變噴嘴位置；研磨主流道襯套；改變主流道拉料桿形式。
12. 脆
消除措施如下：
工藝條件：縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過(guò)的物料。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口。
13. 表面硬度、強(qiáng)度不足
消除措施如下：
工藝條件：增大注射壓力；延長(zhǎng)保壓時(shí)間；縮短保壓時(shí)間；降低熔料溫度；提高模具溫度；供給干燥過(guò)的物料；減慢注射速度；物料不得帶有雜質(zhì)、灰塵。
模具條件：加大主流道、分流道和澆口；減小澆口區(qū)面積；改變冷卻水道位置；增加排氣槽；改變澆口位置；研磨模腔表面；增加冷料穴容量；研磨主流道、分流道和澆口。
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致 謝
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在程洋老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。程洋老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于生產(chǎn)加工的知識(shí)實(shí)踐能力有了很大的提高。
另外，我還要特別感謝同學(xué)們對(duì)我的論文寫(xiě)作的指導(dǎo)，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。
最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。
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參考文獻(xiàn)
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