塑料肥皂盒的注射模具設計

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1、摘 要 本注射模具設計為一塑料肥皂盒的注射模具設計，塑件結構比較簡單，塑件質(zhì)量要求是不允許有裂紋、變形缺陷。 本設計從分型面設計開始，進行了澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、成型零件、模架的設計，并進行了必要的校核。同時并簡單的編制了模具的加工工藝。根據(jù)題目設計的主要任務是肥皂盒注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產(chǎn)肥皂盒塑件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對肥皂盒的具體結構，該模具是側澆口的單分型面注射模具。通過模具設計表明該模具能達到盒蓋的質(zhì)量和加工工藝要求。 關鍵詞：Pro ENGINEER、注射模、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、模架。 Abstract This is a plastic in

2、jection mold design and injection mold design comb, plastic parts relatively simple plastic parts quality requirements is not permitted crack, deformation defects. The design started from the sub-surface design, were pouring system, cooling system, molded parts, mold design, and carry out the

3、necessary checking. at the same time And a simple preparation of the mold of the process. According to the design of the subject's main task is to set fruit injection mold design. Design is an injection mold to produce scop lid pieces of plastic products in order to achieve automation to increas

4、e output. For the specific structure of the fruit plate, the die is the point of the one type injection mold surface. Through the die design that the lid of the mold to achieve the quality and processing requirements. Keywords: Pro ENGINEER, injection mold, injection system, cooling system,

5、mold. 緒 論 模具制造是國家經(jīng)濟建設中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域。 一 課題背景

6、改革開放以來，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛。1996至2001年間，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右。目前，全國共有模具生產(chǎn)廠點1.7萬個，從業(yè)人員50多萬人。2001年全國模具工業(yè)總產(chǎn)值達300億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值已位居世界第四。 我國模具工業(yè)的技術水平近年來也取得了長足的進步。大型、精密、復雜、高效和長壽命模具上了一個新臺階。大型復雜沖模以汽車覆蓋件模具為代表，已能生產(chǎn)部分新型轎車的覆蓋件模具。體現(xiàn)高水平制造技術的多工位級進模的覆蓋面，已從電機、電器鐵芯片模具，擴展到接插件、電子槍零件、空調(diào)器散熱片等家電零件模具。在大型塑料模具方面，已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kg大容量洗

7、衣機全套塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。但是，我國模具工業(yè)無論是在數(shù)量還是質(zhì)量上，與工業(yè)發(fā)達國家存在著很大的差距，滿足不了工業(yè)發(fā)展的需要，目前國內(nèi)市場的滿足率僅在70%左右。 我國大部分模具是企業(yè)自產(chǎn)自用，真正作為商品流通的模具僅占1/3。所產(chǎn)模具基本上以中低檔為主，一些大型、精密、復雜和長壽命的高檔模具，在技術上無法與發(fā)達國家相比，生產(chǎn)能力也遠遠不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。近五年來，我國平均每年進口模具8.14億美元，2001年進口模具11.12億美元(出口模具僅1.

8、88億美元)，這還不包括隨進口設備和生產(chǎn)線作為附件帶來的模具。根據(jù)海關統(tǒng)計，近幾年進出口相抵，我國已成為世界上最大的模具進口國。 二 課題設計的目的和意義 目的：肥皂盒在我們的生活中非常的普遍，幾乎每家都要用到。市場上也有各種各樣的肥皂盒，形狀各異，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是動植物造型，來吸引顧客的目光，以引發(fā)人們的購買欲。 意義：此次設計的肥皂盒的結構較簡單，主要是在肥皂盒的底部打孔，這樣可以讓積累在里面的水自然流出，省去人工進行操作了。 第一章 塑料成型工藝基礎 1.1肥皂盒的造型設計

9、 其圖形如圖1—1與1—2所示： 圖1—1肥皂盒工程圖 圖1—2肥皂盒三維圖 1.2肥皂盒塑料PS的結構與工藝特性 （1）聚苯乙烯的流動性 聚苯乙烯是有苯乙烯的單體聚合而成的高聚物，屬于無定型塑料，具有良好的透明性、耐熱、耐光以及良好的電絕緣性能，加工流動性好。 聚苯乙烯的流動性好，容易成型，由于聚苯乙烯熔體粘度對剪切速率和溫度都比較敏感，所以在注射中，無論是增大注射壓力或升高機筒溫度都會使熔體粘度下降，均可達到改善聚苯乙烯熔體流動性的目的，其中提高機筒溫度效果更明顯。制品壁厚對流動性也有一定的影響，PS熔體的最大流動長度與壁厚之比為200：1所以壁厚一般在1.0～4.0之

10、間選取。 （2）聚苯乙烯的成型流動收縮性 PS為非結晶型聚合物，成型收縮率較低，通常為0.5%～0.8%，提高注射壓力對降低成型收縮率是有利的，但注射速度不宜過高，否則模腔內(nèi)的空氣難以及時排出，還會使制件表面不光滑，透明度低，沖擊強度降下降，同時較大的剪切力還會導致制品的內(nèi)應力增加，因此對聚苯乙烯來說在不發(fā)生波紋、熔接痕等缺陷的前提下應盡可能采用較低的注射速度。 （3）聚苯乙烯的工藝特性 聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。聚苯乙烯能耐堿、硫酸、磷酸、10%～30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機酸，但不能耐硝酸及氧化劑的作用，對誰、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的耐蝕能力。它是無

11、色無味無毒的第三大塑料品種。它的吸水性較好，所以加工前不需要干燥處理。 1.3 注射成型原理及工藝特性 注塑模亦稱注射模，其成型原理是將塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔之中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。這樣在操作上完成了一個周期的生產(chǎn)過程。通常，一個成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結構、注射機的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。 注射成型是熱塑

12、性材料成型的一種重要方法，它具有成型周期短、能一次成型形狀復雜的、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制件。注射成型的生產(chǎn)率高、易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。注射成型的缺點是所用的注射設備價格高，注射模具的結構復雜，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不適合于單件小批量的生產(chǎn)，除了熱塑性塑料外，一些流動好的熱固性塑料也可用注射方法成型，其原因是這種方法生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 第二章 塑件工藝性分析 2.1 分析塑件的結構工藝性 （1）外形尺寸 該塑件壁厚為2，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長， 塑件材料為熱塑性塑料，流動性較好，適合于注射成型。 （2）精度等級 該塑件尺寸中等，

13、整體結構較簡單，精度要求相對較低，再結合其材料性能，故選一般精度等級：五級。 （3）脫模斜度 PS的成型性能良好，成型收縮率較小，選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1度。 2.2 工藝性分析 為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設在模具的隱蔽處。塑料熔體通過型腔的側面或推桿的端部注入型腔，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 2.3 注射機的選擇 按照圖 1 塑件所示尺寸近似計 塑件體積： V ≈26cm3 塑件質(zhì)量： M =26×1.035 g=26.91g

14、 選用注射機為國產(chǎn)的注射機XS-ZY-125臥式注塑機。查表注額定注射量為125 cmз，注射壓力為120MPa，鎖模力為90×104N，注射方式為螺桿式，噴嘴球半徑R為18mm，噴嘴口直徑為4mm。頂出形式是兩側設有頂桿，機械頂出（一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機。中等型號的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機型號。具體到這套模具）。 第三章 塑料制件在模具中的位置 3.1 型腔數(shù)目的確定 與單型腔模具相比較，單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸一致性好、成型的工藝條件容易控制、模具結構簡單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點

15、。但是，在大批量生產(chǎn)的情況下，多型腔應收更為合適的形式，它可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。 型腔數(shù)目的確定，應根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量、批量大小、交貨長短、注射能力、模具成本等要求來綜合考慮。 根據(jù)注射機的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n ，即 n 式中 F——注射機額定鎖模力（N） P——型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa） A1、A2——分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2） 大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，而高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過4個，生產(chǎn)中如果交貨允許，我們根據(jù)上述公式估算，采用一模二腔。 3.2 型腔的分布 在實際的多型腔

16、模具設計與制造中，對于精度要求較高、物理與力學性能要求均衡穩(wěn)定的塑料制件，應盡量采用平衡式布置的形式。圖形如3—1所示： 圖3-1多型腔模具 3.3分型面的選擇 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結構工藝性及尺寸精度、嵌件的位置塑件的推出、排氣等多種因素的影響、因此在選擇分型面時應遵循以下的原則： （1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 （2）分型面的選擇應有利于塑件是順利脫模 （3）分型面的選擇應保證塑件的精度要求 （4）分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 （5）分型面的選擇應便于模具的加工制造 （6）分型面的選擇應有利于排氣

17、 除了上述這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上的投影面積的大小以避免接近或超過所選用注射機的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。圖形如3—2所示： 圖3—2分型面示意 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 4.1 普通澆注系統(tǒng)的組成及設計原則 （1）要能保證塑件的質(zhì)量 a)盡量減少停滯現(xiàn)象:停滯現(xiàn)象容易使工件的某些部分過度保壓，某些部分保壓不足，從而使內(nèi)應力增加許多。 b)盡量避免出現(xiàn)熔接痕：熔接痕的存在主要會影響外觀，使得產(chǎn)品的表面較差；而出現(xiàn)熔接痕的地方強度也會較差。 c)盡量避免過度保壓和保壓不足：當澆注

18、系統(tǒng)設計不良或操作條件不當，會使熔料在型腔中保壓時間過長或是承受壓力過大就是過度保壓。過度保壓會使產(chǎn)品密度較大，增加內(nèi)應力，甚至出現(xiàn)飛邊。 d)盡量減少流向雜亂：流向雜亂會使工件強度較差，表面的紋路也較不美觀。 （2）盡量減小及縮短澆注系統(tǒng)的斷面及長度 （3）盡可能做到同步填充，一模多腔情形下，要讓進入每一個型腔的熔料能夠同時到達，而且使每個型腔入口的壓力相等。 （4）有利于型腔中氣體的排出 （5）防止型芯的變形和嵌件的位移 （6）盡量采用較短的流程充滿型腔 4.2主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處部分到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)的部

19、分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和沖模時間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。 設計要點:截面形狀、錐度、孔徑、長度、球面R、圓角r圖形如下4—1： 主圖4—1流道形狀及其與注射機噴嘴的關系 1——頂模板 2——澆口套 3——注射機噴嘴 為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設計成圓錐形，其錐角a為2～6，小端直徑d比注射機噴嘴直徑大0.5～1mm，一般d=2.5～5mm。由于小端的前面是球面，其深度為3～5mm，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1～2mm。流道的表面粗糙度Ra<0.8um。

20、 根據(jù)選用的 XS-ZY-125 型號注射機的相關尺寸得 噴嘴前端孔徑： d0=4mm 噴嘴前端球面半徑：R0=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系 R=R0+(1~2)mm=13mm d=d0+(0.5～1)mm=5mm 錐角為20～60，取其值為30，經(jīng)換算得主流道大端直徑為Φ7.6mm。 澆口套的選擇應根據(jù)注射機里的定位孔來選擇，它與定位孔是過度配合，查表可知定位孔直徑為100mm，所以澆口套的尺寸為100mm。 4.3分流道的設計 流道的截面形狀會影響到塑料在澆道中的流動以及流道內(nèi)部的熔融塑料的體積。此次選用圓形截面。形狀圖如圖4—2所示

21、： 圖4—2 1圓形截面 優(yōu)點：流道形狀效率較高，可達0.25D。 缺點：增加制作費用及成本，稍不注意會造成流道交錯而影響流動效率。 2.分流道的設計要點 a制品的體積和壁厚，分流道的截面厚度要大于制品的壁厚。 b成型樹脂的流動性，對于含有玻璃纖維等流動性較差的樹脂, 流道截面要大一些。 c流道方向改變的拐角處, 應適當設置冷料穴。 3.分流道的尺寸設計 a流道的直徑過大：不僅浪費材料, 而且冷卻時間增長, 成型周期也隨之增長, 造成成本上的浪費。 b流道的直徑過?。翰牧系牧鲃幼枇Υ? 易造成充填不足, 或者必須增加射出壓力才能充填。因此流道直徑應適合產(chǎn)品的重量或投

22、影面積 c流道長度宜短, 因為長的流道不但會造成壓力損失,不利于生產(chǎn)性,同時也浪費材料；但過短, 產(chǎn)品的殘余應力增大, 并且容易產(chǎn)生毛邊。 流道長度可以按如下經(jīng)驗公式計算: D——分流道直徑mm W——產(chǎn)品質(zhì)量g L——流道長度mm 所以分流道的直徑選取為8mm，長度一般取在8～30mm之間，不宜小于8mm，因此分流道長度取15mm。 4.流道排列的原則 a盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。 b使型腔壓力中心盡可能與注射機的中心重合。 流道的布置要平衡，可以說自然平衡，如果自然沒法平衡的話需要人工平衡。 4.4 澆口的設計 澆口：連接分流道和型腔的橋梁

23、,是澆注系統(tǒng)中最薄弱最關鍵的環(huán)節(jié)。 澆口作用： 1、熔料經(jīng)狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔。 2、注射保壓補縮后澆口處首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂。 3、狹小澆口便于澆道凝料與塑件分離，修整方便 澆口過?。阂自斐沙涮畈蛔?短射)、收縮凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷,且成型收縮會增大。 澆口過大：澆口周圍產(chǎn)生過剩的殘余應力,導致產(chǎn)品變形或破裂,且澆口的去除加工困難等。 綜合塑料使用的澆口類型與選用原則這次設計選用側澆口。澆口開在型芯一側，開模時澆口自動切斷。 4.5冷料穴和拉料桿的設計 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中的料流的前鋒冷料，以免這些冷料進入型腔，它還有便于在

24、該處設置主流道拉料桿的功能，注射結束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從從定模澆口套中被拉出，最后退出機構開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。 拉料桿的常用形式上Z字形結構，其典型的結構形式如圖4—3所示： 圖4—3 拉料桿的材料為T8，進行熱處理時頭部硬度為HRC50~55，配合部分粗糙度為Ra0.8um. 4.4排氣系統(tǒng)的設計 排氣不良容易引起塑件燒焦，短射、填充不足、脫模不良、陰影、氣泡、色差、縮水、流紋、表面凹陷、不熔合等。 排氣槽的作用主要有兩點。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。越是薄壁制品，越是遠離澆口的

25、部位，排氣槽的開設就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認為模腔內(nèi)的排氣是充分的。 適當?shù)亻_設排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機器的能量消耗。其設計往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。 第五章 成

26、型零部件的結構設計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結構合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。 設計成型零件時，應根據(jù)塑料的特性和塑件的結構及使用要求，確定型腔的總體結構，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結構設計，計算成型零件的工作尺寸，對關鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 5.1 凹模

27、的結構設計 凹模也就是所謂的型腔，是成型塑件外表面的主要零件，按結構不同可分為整體式和組合式。 整體式凹模：其特點是牢固，不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但由于整體式型腔加工困難熱處理不方便，所以其常用于形狀簡單的中、小型模具上。 根據(jù)此次設計的要求與加工特點來看選用整體式凹模，其結構圖如5—1所示： 圖5—1 凹模的材料選40Cr，凹模熱處理硬度達到HRC40～50,表面需鍍硌和拋光處理，型腔表面的粗糙度為Ra0.2～0.1um，配合面需要達到0.8um。 5.2 型芯結構的設計 型芯的結構形式也分整體式和組合式，由于肥皂盒的結構較簡單所以選用整體式結構，加工方便，簡

28、化了結構。小型芯常單獨制造，再嵌入模板中，最簡單的是用過盈配合直接從模板上面壓入，但是要在型芯下部鉚接，主要是為了防止配合不緊密時被拔出的可能。 其基本結構如圖5—2所示: 圖5—2 型芯材料選40Cr，熱處理達到表面硬度為HRC45～50，型芯表面的粗糙度為0.1～0.25mm，配合面為0.8mm，型芯表面熱處理時需好進行鍍鉻、與拋光處理。 5.3 成型零部件的工作尺寸的計算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復雜，塑件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便。 塑件的公差規(guī)定按單向極限

29、制，制品外輪廓尺寸公差取負值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應按以上規(guī)定進行轉換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取。 5.4 型腔和型芯相關尺寸的計算 塑件成型后的收縮率與多種因素有關，通常按平均收縮率計算。 *100%參考 文獻PS的收縮率是0.6%～0.8%，它的平均收縮率是S=0.7% （1）型腔徑向尺寸的計算 因為塑件尺寸較小，精度級別高，δc可取△/6、δz可取△/3,此時，X取0.75。 根據(jù)公式 LM= 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 124.74

30、1.48 LM = = =124.5 84.6 1.2 LM = = =84.29 （2）型芯徑向尺寸的計算 根據(jù)公式 M= 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 119.26 1.48 m= = = 79.4 1.2 m= =

31、 = 14.71 0.58 m= = = （3）型腔深度的尺寸計算 在計算型腔深度和型芯高度尺寸時，由于型腔的底面或型芯的端面磨損很小，所以可以不考慮磨損量。 根據(jù)公式 HM=以下x為2/3 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 27.35 0.7 H1M= = =27.

32、07 （4）型芯高度的尺寸計算 根據(jù)公式 ： M= 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 24.65 0.7 M= = =25.29 （5）中心距的尺寸計算 塑件上的中心距基本尺寸Cs和模具上的中心距的基本尺寸Cm均為平均尺寸 Cm=(1+S)Cs 標注制造公差后得：Cm=(1+S)Cs 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 15 0.58 Cm=(1+S)Cs

33、 =15(1+0.7%) =15.105 5.5 矩形型腔側壁和底板厚度的確定 由于型腔壁厚計算比較麻煩，所以根據(jù)參考文獻可以得出，矩形型腔內(nèi)壁短邊長為84mm，所以凹模壁厚范圍為13～14mm，模套壁厚S2是40～45mm，根據(jù)自己的設計來看，此次選用凹模厚度是13mm，模套壁厚是40mm。足以滿足設計。 第六章 結構零部件的設計 6. 1 注射模架的選擇 模架是設計、制造塑料注射模的基礎部件，如圖6—1所示： 圖6—1模架模

34、型 標準中規(guī)定，中小模架的周界尺寸范圍是<560mm×900mm，此次選用的模架周界尺寸為560mm×900mm。 6.2導柱的設計 長度 導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出 8—12 cm，以免出現(xiàn)導柱末導正方向而型芯先進入型腔的情況。 形狀 導柱前端應做成錐臺形，以使導柱能順利地進入導向孔。 材料 導柱應具有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20 鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理） ，硬度為50—55HRC。如圖6-2所示； 圖6—2導柱結構 第七章 推出機構的設計 7. 1 推出力的計

35、算 對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計算，并確定其脫模力（Ft） Ft=AP（ucosα-sinα） 式中 Ft——塑件脫模力 A——塑件包絡型芯的面積 P——塑件對型芯單位面積上的包緊力 u——塑件對鋼的摩擦系數(shù)，為0.1～0.3 α——脫模斜度， 由此估算出脫模力為8000N 7 .2 推桿的設計 ①推桿的強度計算 查《塑料模設計手冊之二》由式5-97得 d——圓形推桿直徑cm φ——推桿長度系數(shù)≈0.7 l——推桿長度cm n——推桿數(shù)量 E——推桿材料的彈性模量N/cm

36、2 (鋼的彈性模量E=2.1×10 7N/ cm2 ) Q——總脫模力 取d=5mm ②推桿壓力校核 查《塑料模設計手冊》式5-98 推桿應力合格，硬度50～65HRC 7.3推出機構工作原理圖 如下圖7—1 圖7—1 1——推板 2——推桿固定板 3——墊塊 4——推桿 5——型芯 6——型腔 第八章 加熱、冷卻系統(tǒng)的設計及校核 本塑件在注射成型機時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計算計。 設定模具平均工作溫度為60℃ ，用常

37、溫20℃ 的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30℃。 8.1 冷卻回路的尺寸確定 1求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q1 查表得PS 的單位流量為 27×104 J/Kg 得Q1=WQ2=0.26×27×104 =7.02×104 需要設計冷卻回路 2 冷卻回路的孔直徑的確定 確定冷卻水孔的直徑時應注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為2mm時，水孔直徑可取8～10mm，平均壁厚為2～4mm時，水孔直徑可取10～12mm，平均

38、壁厚為4～6mm時，水孔直徑可取10～14mm。 此次設計，壁厚為2mm，所以選擇冷卻水孔的直徑為8mm，足以滿足設計 的需求。 8.3模具厚度的校核 根據(jù)所選注射機的種類： A模具的最大厚度=300mm B模具的最小厚度=200mm 模具設計時，應使模具的總高度位于注射機可安裝的最大模后與最小模后之間，模具厚度為=30+30+25+50+70=205mm，介于最大與最小之間，所以模具厚度滿足要求，注射機也滿足需求。 第九章 結論 本次塑料模具設計，全面考慮了塑料成型性能，模具結構特點，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計算生產(chǎn)操作上論

39、證該設計是合理可行的。并且，通過這次設計，我了解了注射模設計概況，熟悉了注射設備，基本掌握了注射成型的一般原理。 在設計和三維建模過程中也遇到了一些問題，通過對問題的探索與分析，最后得到圓滿解決，更另深刻的知道了模具設計各個階段的重要性和嚴謹性，達到了畢業(yè)設計的目的。 伴隨經(jīng)濟建設，特別是汽車、機械、電子、日用制造等行業(yè)的飛速發(fā)展，對模具設計與制造的人才的需求與日俱增，模具設計制造，特別是注射模具的設計與制造將更為受到重視，并將會廣泛應用到各個領域中，飛速發(fā)展。 相信這次設計中獲得的經(jīng)驗及處理問題的能力將會對今后的學習和工作有所啟示和幫助。

40、 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于模具制造方面的知識，尤其對注射模具有了較全面的了解，對模具整個設計過程有了更深層次的認識。獨立設計能力有了很大的提高。在設計過程中我查閱了許多設計相關的資料尤其是國家標準，使我掌握了查閱國家標準的方法，這將對我以后從事設計工作帶來很大的幫助。設計中我還使用過AutoCAD和Pro/E等電腦軟件，使用這些軟件的能力也有很大的提高?？傊?，通過這次畢業(yè)設計，讓我在大學里所學的專業(yè)知識得以運用，使我的設計能力有了進一步的提高。 我的畢業(yè)設計從選題、研究方向的確定和方案的制定都是

41、在徐老師精心指導和大力支持下完成的。他以其嚴謹求實的治學態(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和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。 另外，衷心感謝我的同窗同學們，你們不僅讓我感覺到了友情的力量，也讓我感覺到了生活的愉悅，通過相互討論學到的思維方式使我受益終生。 同時，我還要特別感謝專業(yè)老師對我的鼓勵和指導，他們?yōu)槲彝瓿蛇@篇論文提供了巨大的幫助。在此我也衷心的感謝他們。 最后，衷心感謝在百忙之中抽出時間審閱本論文的專家、教授。由于本人知識水平有限，文中不免有不妥之處，敬請各位專家、教授不吝批評和指正。 參考文獻 [1]屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設計》.北京:高等教育出版社,2001 [2]《塑料模設計手冊》編寫組主編.《塑料模設計手冊》(第二版).北京:機械工業(yè)出版社,2002 [3]許發(fā)樾主編.《實用模具設計與制造手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，2002 [4]吳兆祥主編.《模具材料及表面處理》.北京:機械出版社,2000 [5]馮炳堯，韓泰榮，將文森主編《模具設計與制造簡明手冊》.上海;科學技術出版社,2001 26 / 26文檔可自由編輯打印