百歲山礦泉水瓶蓋的注塑模具設計-自動脫螺紋注射模含NX三維及10張CAD圖

百歲山礦泉水瓶蓋的注塑模具設計-自動脫螺紋注射模含NX三維及10張CAD圖,百歲山,礦泉水,瓶蓋,注塑,模具設計,自動,螺紋,羅紋,注射,nx,三維,10,cad 摘 要 本文設計的注塑產品是礦泉水瓶蓋的塑料部分，本文主要對礦泉水瓶蓋的塑料模具進行設計和分析，并利用3D技術設計了礦泉水瓶蓋的自動脫螺紋注塑模具。在對塑料零件進行材料分析和模具結構制定的基礎上，從一模四腔、側澆口進給、海天160X2A型注塑機、模架的確定、去膜系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)等方面對塑料模具進行了設計。設計了門控系統(tǒng)和推出機構。并配有相應的圖紙。全面介紹了塑料設計的程序步驟，并參考了大量相關材料。 關鍵詞：礦泉水瓶蓋；自動脫螺紋；注塑；一模四腔；側澆口；注塑機 Abstract The injection product designed in this paper is the plastic part of the mineral water bottle cap. This paper mainly designs and analyses the plastic mould of the mineral water bottle cap, and uses 3D technology to design the automatic screw removal injection mould of the mineral water bottle cap. On the basis of material analysis and mold structure formulation, plastic mold was designed from four cavity, side gate feed, Haitian 160X2A injection molding machine, mould frame determination, film removal system, temperature control system and so on. Gate control system and push-out mechanism are designed. It is equipped with corresponding drawings. The procedure of plastic design was introduced comprehensively, and a large number of related materials were consulted. Key words: mineral water bottle cap; automatic thread removal; injection molding; one mold four cavities; side gate; injection molding machine 目錄 摘 要 1 Abstract 2 前 言 5 第1章 塑件的工藝分析 6 1.1塑料材料分析 7 1.2 塑件的結構設計 7 1.3 塑件尺寸及精度 8 1.4 塑件表面粗糙度 9 1.5 塑件的體積和質量 9 第2章 成型工藝方案及模具結構的確定 10 2.1 注射成型工藝過程分析 10 2.2 澆口種類的確定 11 2.3 型腔數(shù)目的確定 11 2.4 注射機的選擇和校核 11 2.4.1 注射量的校核 13 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 13 2.4.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 14 第3章 注射模具結構設計 16 3．1 分型面的設計 16 3．2 型腔的布局 17 3．3 澆注系統(tǒng)的設計 17 3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 18 3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 18 3．3．3 主流道的設計 18 3．3．4 分流道的設計 20 3．3．5 澆口的設計 20 3．3．6 冷料穴的設計 21 3．4 注射模成型零部件的設計 21 3．5 成型零部件工作相關數(shù)據(jù)的計算 22 3．5．1 凹模的設計 22 3．5．2 凸模的設計 23 3．5 排氣結構設計 25 3．6 脫模機構的設計 25 3．6．1 脫模機構的選用原則 25 3．6．2 脫模機構類型的選擇 25 3．6．3 推桿機構具體設計 26 3．7 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng) 27 3．8冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 28 3．9 模架的選用 28 第4章 注塑模具工作原理 31 總結 32 致謝 33 參考文獻 34 前 言 生產制造推動了工業(yè)的快速的發(fā)展，制造業(yè)的基礎是模具的制造。所以說模具的發(fā)展水平從主體上反映了現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展水平，因此說模具的發(fā)展推動了社會工業(yè)的不斷進步發(fā)展。良好的模具一定程度上能夠提高資源利用率，從而減少資源的浪費，降低了生產制造成本，也提高了產品效益。 1927年塑料就被人類發(fā)明創(chuàng)造了出來，并且隨后在人們的生產生活中發(fā)揮了很大的作用?？萍嫉牟粩喟l(fā)展提高，使得越來越多好的塑料被發(fā)明。這些優(yōu)良的塑料產品在人類社會大大小小各個方面被使用，尤其在軍工業(yè)方面。塑料的大量使用也讓塑料工業(yè)得到了巨大發(fā)展。塑料在許多時候能夠替代其他造價較高的材料，這就讓塑料在工業(yè)中的比重居高不下。 塑料產品是通過塑料模具制造出來的，塑料模具在塑料工業(yè)中相當于母親一樣的角色，它的里面有成型模腔。在制造塑料產品的過程中，把模具放在注塑機上，然后把高溫的熔融的塑料倒入模腔內，后面通過專門的塑料制造冷卻流程進行冷卻，冷卻后的塑料就會固定成形，緊接著把上下模分開，塑料產品從模具中掉下來，空出來的模具腔體繼續(xù)裝入新的熔融的塑料材料。整個制造過程是不斷循環(huán)進行的。總的來說，具體的塑料模具結構有成千上萬種，基本結構都是一樣的。模具的結構是隨著塑料的類別、形狀尺寸、注射劑的選擇的不同而變化的。模具的組成有塑料的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、型芯型腔和標準件。在模具的組成中，型腔和澆注系統(tǒng)都是和塑料材料直接接觸，這就要求這兩個部分加工時最復雜多變的。 目前看來，我們國家模具的企業(yè)雖然數(shù)量多，但是質量普遍不是太好。大多數(shù)高質量、高精度的模具企業(yè)都在外國，我們國內生產許多產品都需要依靠國外的模具企業(yè)，這對于我們國家來說是一種諷刺。我們需要不斷提高模具的質量，減少對于別國的技術依賴，提高我們的技術自信，提高我們的民族工業(yè)自信。取其精華，棄其糟粕。我們要不斷學習發(fā)達國家的先進模具技術，提高自身水平，不斷培養(yǎng)行業(yè)高級技術人才。 36 第1章 塑件的工藝分析 進行模具設計的第一步就是認真分析需要制造的塑料產品的外形形狀、大小、需要加工的精度等級以及要求的表面質量。根據(jù)上述內容確定合適的模具結構和精度。 常見的礦泉水瓶蓋如圖所示，下面圖紙是瓶蓋的具體尺寸情況。瓶蓋生產不太復雜，通常大量生產，對于模具的要求比較低，加工成型比較容易，加工精度比較粗糙，要求不是太高。 礦泉水瓶蓋塑件三維 礦泉水瓶蓋塑件二維 1.1塑料材料分析 眾所周知大多數(shù)塑料制品都有毒性，加熱或者受熱都會產生有害物質，但是這里提到的ABS塑料是一種環(huán)保型的塑料，它是一種毒性特別低的塑料，而且彈性大可塑性好，可以按照我們的要求做成許多形狀。并且強度和剛度都滿足我們的需要，對于日常使用來說完全能夠滿足大家的要求。實用性強比較耐用外觀大方得體。因此這種塑料材料能夠在許多方面被大家所接受，正是由于它優(yōu)良的性能。它能夠被廣泛的利用。 綜上考慮，決定使用這種塑料材料作為設計需要。這種塑料的密度為1.05，其成型收縮率見表1-1. 表1-1 ABS熱脹冷縮性 成型材料 線膨脹系數(shù)（10-5℃-1） 成型收縮率（%） ABS 6.0～9.3 0.4～0.9 1.2 塑件的結構設計 （1）、脫模斜度 脫模斜度的大小哪些因素決定呢？它會受制造的塑料件形狀尺寸、壁厚及收縮率等方面約束。如果斜度太小，模具與塑料擠壓會影響塑料件的尺寸，嚴重時會造成塑料破裂。如果斜度太大，模具很容易與塑料件脫落，降低了產品的生產精度并且更加浪費生產材料?，F(xiàn)在生活中大多數(shù)的塑料用品的脫模斜度都是在，依照所給文獻[1]，設計中選取的ABS塑料脫模斜度為～1/，型芯脫模斜度為/～ （2）、塑件的壁厚 壁厚要選擇盡量各處都均勻分布，壁厚的差異會造成收縮不均勻的缺陷，壁厚的選擇以均勻為主。一般塑料產品壁厚在，最常使用的產品壁厚是。該產品具有均勻分布的壁厚，設計產品的壁厚大約都在左右。 （3）、塑件的圓角 正常制造加工塑料件會在轉角以及連接處設置圓角，是為了避免應力集中，增強塑料件的使用強度。提高產品使用性能。一般來說，設置的塑料件圓角的半徑不小于。而且外圓弧半徑與壁厚存在差異，而且外圓弧上一點到圓心的距離要比壁厚的要大。而且內圓角半徑和壁厚有著一定的關系，壁厚大約是內圓角半徑的二倍。 該塑料件里里外外的圓角上一點到圓心的距離都是。 （4）、孔 生產的塑料產品大多數(shù)都有各式各樣的孔，比如說各種通孔以及盲孔。從制造可能性來說，這些孔都能被加工成形。但是復雜孔的加工會提高制造要求以及加工難度，隨之加工制造成本也在提高，這并不是我們想要看到的結果。因此我們在設計孔時要選擇簡單孔型，降低制造難度的同時提高生產效率。因為型芯會對在其內部的熔體有一定的分流作用，這就導致孔成型時四周會出現(xiàn)熔接痕跡，為了降低由相互之間孔的影響導致的孔的強度降低，在進行設計孔時，相鄰孔之間的距離以及孔與塑件邊緣的距離都要大于孔徑，為了提高塑件的強度剛度，需要適當加大孔四周的壁厚。 1.3 塑件尺寸及精度 從我國現(xiàn)在生產的模具質量上來說，我國的塑料件的尺寸數(shù)據(jù)公差可以參照文獻資料[2]表3-2塑件的尺寸與公關（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標準來確定。為了滿足任務書以及圖紙的各種要求，這次制造的產品都要按照MT3級精度標準，沒有詳細說明的按照MT5級精度標準來制造。 1.4 塑件表面粗糙度 在日常使用的大多數(shù)塑料制品中，表面粗糙度基本都處于之間，很少有超過這個范圍的，除此之外，模具內部模腔的表面粗糙度要比塑料件表面粗糙度要低得多，約為塑件表面粗糙度的。隨著生產制造的不斷進行，型腔內壁與塑料不斷摩擦使得模具型腔的內壁表面粗糙度不斷提高，為了確保產品的生產質量，我們需要定時進行打磨拋光。 我設計的塑料件外部的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離要比里面的要大。外面的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離為，內部的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離為。 1.5 塑件的體積和質量 先測量塑料產品的體積質量，然后通過3D軟件進行塑料模具的驗證功能，進行數(shù)據(jù)的驗證。查閱資料可以確定這種塑料的密度為，從而根據(jù)計算公式求得塑件的質量是。 第2章 成型工藝方案及模具結構的確定 2.1 注射成型工藝過程分析 確定選擇的塑料屬于哪一類材料、重量的高低以及具體結構，那么我們就可以設計一定的流程將塑料件更好更快的生產制造出來。 第一步：整個注射流程的有序進行是首先需要考慮的，在這個基礎之上我們要力求更優(yōu)良的產品質量標準，對注射過程所使用的各種設備以及塑料檢查準備。 （1）、成型前原料的預處理 對原材料的各種指標進行檢查，例如含水性、表面顏色、顆粒情況。并對穩(wěn)定性、流動性、伸縮性進行測試，根據(jù)檢測結果判斷其是否滿足注射成型的相關技術要求。在成型加工前，需要適當?shù)募訜岷透稍镌牧?，去除其中多余的水分，需要注意的是，材料并沒有很強的吸水能力，并不太有必要再進行處理操作，但是對于特別要求的話可在 ℃下進行干燥。 （2）、料筒汽缸清洗 正常使用的過程中都會出現(xiàn)對注塑機料筒氣缸進行拆卸清洗的情況，比如說第一次使用注塑機或者第一次在注塑機中加入新的塑料原料，再或者說由于生產任務的需要更換產品原料顏色，又或者說發(fā)現(xiàn)注塑機中塑料出現(xiàn)了分解狀況。 根據(jù)注塑機的種類不同，其中的拆卸清洗的難度也有不同。一般來說，柱塞式清洗起來要麻煩的多，相比較螺桿式而言。因為柱塞式的料筒體積大，能夠承載更多的原料不太容易進行轉動，因此不能直接進行清洗，需要拆卸以后進行清洗。而螺桿式洗起來就簡單了許多，它可以直接進行不需要拆解。運用高速的氣流沖擊進行清洗一樣可以。 （3）、脫模劑的選擇 材料成型后為了將塑料產品很輕易的從模具中拿出來，我們需要用到脫模劑這種用于模具表面的輔助劑。脫模劑的作用類似于潤滑劑?？偟膩碚f，工藝條件以及模具的正確性程度是產品脫模的基礎，起到了直接的作用。在日常生活中我們會遇到各種各樣的脫模劑，例如石蠟、硅油、ABS等等許許多多的材料。 第二步: 注射成型工藝 制造的工藝步驟大概就可以劃分成以下的幾個方面：首先是原料的進入、其次就是材料的加熱塑化、將塑化的材料加入型腔之中、最后進行冷卻并保持一定壓力的存在、之后進行脫模處理。總的來說也就是塑化成型和冷卻脫模兩點。 第三步：部分后處理 注塑件經過脫模和機械加工處理后還沒有結束，在后面還需要進行必要的操作。因為剛成型的塑料產品內部存在著很多內應力，這些內應力的存在會降低產品的使用性能并且可能造成不利影響。為了避免這些隱患，成型以后的塑料制品進行退火和加濕處理。材料的塑件進行，退火處理小時。 2.2 澆口種類的確定 注射機中的塑料從噴嘴噴出，經過塑料流動通道進入到模具型腔內部，從而完成注塑成型過程。其中塑料流動的通道就是模具成型的澆注系統(tǒng)。它的作用就是讓熔融的塑料均勻分布在型腔內避免存在應力集中的情況。所以澆注系統(tǒng)不好的話生產出來的產品很難有很高的質量。有問題的澆注系統(tǒng)可能會導致塑料產品成型都存在困難。主流道、分流道、澆口和冷料穴是澆注系統(tǒng)的主要組成部分。其中直接影響塑料產品的成型狀況的就是澆口。 在這次設計活動中要求瓶蓋的外表面摩擦力更大，這樣可以滿足人們的日常使用，因此我們需要提高外側的加工質量，選用側澆口就能夠滿足條件。。 按照設計的需要在側澆口主流道安裝鉤針，鉤針發(fā)揮著巨大的作用，安裝鉤針之后分流道就會與產品很好的連通起來。 2.3 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)已知的條件，這個設計使用側澆口，而且設計的塑料件的尺寸很小，為了使制造出來的產品都符合使用要求，而且需要減少在每件產品上面的加工和成本投入。綜合進行考慮最終確定一模四腔進行制作。 2.4 注射機的選擇和校核 根據(jù)上述要求選擇了一模四腔，這就意味著塑料熔體的注射量最低是，流道水口廢料，總共的注塑含量可以高達，結合已有的工藝參數(shù)（主要是注射壓力）以及各種存在的因素，這次設計選擇海天型注射機。選擇螺桿式的注射方式進行注塑工作。： 海天 單位 2.4.1 注射量的校核 在設計模具時，正常使用情況下注塑體積百分之八十是注塑成型的塑料熔體的容量所被允許的最大值。具體的檢驗步驟為： 式中 -- -- -- 在這次的學習中： ， 經過計算以后可以知道，正常工作情況下注塑機的注塑的含量大概是，經過驗證以后，這個機器注射的含量是滿足技術的需要。 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 把模具往分型面上進行投影，可以得到一個投影面積。該面積對于注塑工作有很大影響，它主要影響的是注射時為克服型腔內熔體對模具的漲開力，注射機施加給模具的力。那么分型面上的投影面積有什么影響呢？如果投影面積超過規(guī)定數(shù)值的話，那么在成型過程中就會出現(xiàn)模具破損物料漏出的情況，因此存在一定的約束條件。 式中 n --型腔數(shù)目 -- -- n=4 = 809.04 =300 =809.04 x4+300=3536.16 為了克服注射時型腔內熔體對模具的漲開力，注射機要施加給模具適當?shù)目煽康逆i緊力。要求熔融的塑料對模具內部空腔的壓力以及塑件在分型面上的投影面積、注射機給予的鎖模力三者存在一定的約束關系。即前面兩個的乘積要小于后者： 式中： 結合已提供的表，型腔內的壓力大概有以下幾個范圍：分別是、、。這是對產品要求不同造成的差異。 經過驗證以后判斷鎖模力能夠滿足要求。 2.4.3 模具與注射機安裝模具部分相關尺寸校核 （1）、關閉以后的模具厚度 式中 -- --注射機允許的最小模厚 本設計中模具厚度為 ， 經過一定的驗證步驟，可以判斷符合條件。 （2）、開模行程（S）的校核 當塑料件注塑成型以后，需要快速便捷的從模具中取出制作成功的塑料件，為了很好的完成這個操作，這就需要提前預留出足夠大的的開模距離。在進行塑件加工制造的過程中模具進行打開和閉合，模具的開閉也影響著動模固定板的移動，我們把開閉模過程固定板移動的長短稱為開模行程。 注塑機的開模行程的變化是有限制的，所以在進行模具設計的時候，需要對選擇的注射機進行檢驗，并且確保兩者相匹配，這個步驟尤為關鍵。對于臥式注塑機，其開模行程與模具厚度具有很大的關聯(lián)。多分型面注塑模具應如下: 式中 --推出距離 -- 在這次實踐中 總的來說需要的開模留出的距離應該是以上 通過驗證可以明白，符合各種規(guī)定。 （3）、頂出裝置的校核 在設計推模機構時，必須檢查注塑機的彈射形式。需要注意的是，注塑機兩側出模時，推模板要完全能夠遮蓋住機構的頂部的桿件，設備要留出一個合適的出模的長度，這樣的話可以很簡單的完成脫模的工作。 由于海天型注射機這個機構的特點，它是從兩側進行模具推出的，并且經過驗證這個機構能夠很好的滿足使用要求。 第3章 注射模具結構設計 3．1 分型面的設計 模具可以進行更細致的分解，可以拆分成若干個可以彼此不相互接觸的部分。這幾個部分會在成型時相互關閉接觸，但是當成型結束后又需要打開放出其中的塑料產品和澆注尾料。這樣的接觸表面就是分型面。每個塑料件分型面的選擇不是固定的、是變化的，一個塑件可以有一個分型面，同樣一個塑件也可以有多個分型面?？偟膩碚f，確定一個合理的分型面會讓下面的成型工作事半功倍。 應該怎么確定分型面呢？這就需要綜合考慮下面敘述的幾點 1)應該在塑件的外形輪廓的最大尺寸處設置分型面; 2)當成型后打開模具，使得塑件能夠停留在動模上; 3)必須保證分型面標記不影響塑料零件的外觀; 4)澆注系統(tǒng)，澆口的位置和數(shù)目需要認真分析考慮進行確定; 5)使塑料零件容易脫模。 在認真研究所要設計模具的鮮明特點之后，結合存在的因素條件，這次設計確定采取平面分型面是在塑件輪廓的最大平面上。 分型面的選擇 3．2 型腔的布局 型腔和澆注系統(tǒng)的布置排列要相互聯(lián)系、相互對應，兩者聯(lián)系密切。合理地型腔分布能夠通過塑料流道均分總壓力，使得塑料能夠均勻的流入型腔內部，保證每個型腔內部流入的塑料原料大致相同，確保塑件成型的成功進行。各型腔塑料件內部質量穩(wěn)定。保證腔體與主通道的距離盡可能要短一點，采用平衡流通道?？涨坏牟季志拖駡D示一樣。為了使得成型的產品都能夠滿足大家使用的需求，在這次注射中設定一致的加工參數(shù)。這次設計的模具選擇側澆口形式，對稱化的布置形式使得澆注的質量更好。 圖（4）型腔布局方式 3．3 澆注系統(tǒng)的設計 注射機中的塑料從噴嘴噴出，經過塑料流動通道進入到模具型腔內部，從而完成注塑成型過程。其中塑料流動的通道就是模具成型的澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)有哪些類型呢？大家所熟悉的無疑就是兩種：普通流道和無流道凝料。結合實際情況綜合考慮，本次選擇普通側澆口澆注。合理的澆注系統(tǒng)對于提升塑件的質量有著巨大的作用。 3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 總的來說，構成普通流道澆注系統(tǒng)主要是下面提到的幾點： 主澆道、分澆道、澆口、冷料穴等 3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 澆注系統(tǒng)的設置有哪些需要注意的呢？ a) 、首先加工制作的順利進行是整個工作的關鍵，這是整個設計工作的基礎，力求更好的塑件品質。 b) 、其次澆注系統(tǒng)的設計要結合型腔數(shù)目的考慮，本次設計選擇一型四腔，也就是說澆注系統(tǒng)的設計要按照一型四腔布局設計。 c)、澆注系統(tǒng)的設計也要綜合考慮以下幾點：塑件的外形尺寸，厚度以及技術條件，在選定分型面之后接下來就要思考使用什么樣子的澆注系統(tǒng)、具體布置多少個進料口，這些都是為了強調成型穩(wěn)定進行的重要性。布置不合理材料就會直接撞上去，從而產生破壞。 d)、設計澆注系統(tǒng)也要想到之后調整、卸除進料口的方便快捷，這是方便設備的使用，與此同此提升產品的外觀。 e)、冷料：不加控制的話，當注射中間停止的時候，處于噴口的冷卻材料進入模具內部，影響塑件的形成以及質量。為了解決這個問題需要考慮如何進行冷料的妥善存儲，提高生產制造效率。 3．3．3 主流道的設計 注射機把塑料噴出來之后，塑料會持續(xù)流到模具內部，在這個過程中熔融的塑料通過的路徑就是流道。從噴嘴流出與模具接觸開始，到分流道結束。 （1）、主流道的尺寸 這次設計按照技術要求選擇海天型注射機，這種注射機的噴嘴直徑為，噴嘴的球面直徑是由圖所示，主流道的基本數(shù)據(jù)如下： 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套 （2）、主流道襯套的形式 之所以選擇這種類型的襯套是為了防止其由于熔融塑料的推動使得從定模脫落。主通道襯套與定位球可分離。這兩個部件可以分開作為零件設計的兩個部分。兩者設計完成后，可在模板上同時固定使用，套管與固定模板可同時使用。襯套與定模板的配合采用。 （3）、主流道襯套的固定 選擇用個的螺絲將主流道襯套進行擰緊固定。 3．3．4 分流道的設計 塑料從主流道流入澆口這一段流通通道就是分流道。它的作用就是使得熔體物質和壓力能夠均勻分布。如圖所示。 主流道和側澆口的位置 3．3．5 澆口的設計 把分流道與型腔緊密聯(lián)系在一起的那個通道就是澆口。澆口的作用就是一方面在成型的過程中能夠控制熔融的塑料原料穩(wěn)定的進入到型腔內部，另一方面當成型結束后會關閉整個型腔，防止型腔內的塑料倒流。列舉幾個見的比較多的澆口類別：直接型、圓盤型、扇形等等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置對塑料件的成型質量有很大的影響。因此需要認真考慮澆口的位置排布，澆口的位置的確定是有據(jù)可依的，要遵循下面幾點原則： 1. 。要做到這一點必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一段流經分流道的塑料熔體都可以到達該流道最遠端； 3)選擇壁厚最大的地方作為進料的部位； 4)各段熔體流經通道的轉向角度盡可能要小。 2. 防止氣體在型腔內大量積聚。 在滿足選用原則以及保證塑件的成型質量的前提之下，本次設計選擇側澆口。 根據(jù)圖樣結合實際確定澆口的適當值。 3．3．6 冷料穴的設計 冷卻穴會在材料通過主要通道出來后發(fā)揮必要的作用，這時候就會出現(xiàn)凝固的物質。由于塑料模具與材料的接觸溫度由于第一次進料而減少，這部分溫度減少會傳遞給型腔內部的材料，勢必會對產品造成危害，這個問題比較嚴重，我們要盡力規(guī)避，因此必須為冷孔設置的主通道方向最終沒有塑性流動，以保持這部分材料的低溫。冷料孔通常位于與主槽相對的運動模板上，其公稱直徑與主槽相同或略大于主槽。這里取，冷卻孔z有多種形式，其中倒錐冷卻孔用于提取主流凝析油。它與推桿一起使用。當模具打開時，錐狀冷卻孔首先通過固定模具內部的冷卻材料將主通道的凝結水抽離，最后在推桿的作用下，將主通道的凝結水隨產品排出。如圖(8)所示 3．4 注射模成型零部件的設計 模具內部用于裝填塑料熔體進行注塑成型過程的這個場所空間就是空腔。許許多多的成型材料組成了模腔。例如用于形成零件的外部結構的凹模、沖壓模具上的金屬零件的沖頭、鑲嵌在模具中的不規(guī)則配件的環(huán)和鑲件等都是。在成型的過程中，無可避免的會發(fā)生成型零件與熔融塑料發(fā)生沖擊，這就意味著這些零件要全權接受塑料熔體的考驗。成型的過程成型零件發(fā)揮著不可代替的重要作用。。 在注塑成型過程中，成型零件需要承受溫度、壓力和塑料熔體對其的沖擊和摩擦，經過長期的工作后會產生磨損、變形和斷裂，因此其結構形式必須合理設計。準確計算其各項具體的數(shù)據(jù)情況，以確保設計出的產品有很高的質量標準，滿足最初的設計要求，滿足大家的使用需求。 3．5 成型零部件工作相關數(shù)據(jù)的計算 由于收縮、制造誤差、磨損的存在導致計算型芯型腔存在著一定的誤差，許多情況下就根據(jù)經驗判斷制造公差和成型零件在使用過程的磨損，所以這里就考慮收縮率的影響。 由于熱脹冷縮的現(xiàn)象，當從熱模具中把塑件取出，等到冷卻后尺寸會減小這種情況對于每種塑料都適用，也就是說收縮性是普遍的，選定ABS材料的平均收縮率為，由計算得出成型零件的尺寸算式： 式中 依據(jù)相關的要求，成型零件的工作尺寸公差值與塑件的公差存在著差異，塑件公差約是成型零件的倍。又或者直接確定級為模具制造公差。如果模具制造的實際參數(shù)值的允許變動量選擇取級，那么型芯工作數(shù)據(jù)的實際參數(shù)值的允許變動量取級?；境叽绲木褪悄＞咝颓缓湍＞咝托?，但是偏離程度有所差異，前者是正的后者是負的。而且中心的偏離值具有對稱性。各成型零件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。 3．5．1 凹模的設計 （1） 凹模寬度尺寸的計算 相應的塑件制造公差， 式中，，ABS的收縮率為,所以平均收縮率；、是系數(shù)， 一般在，且；分別是塑件上相應指標的實際參數(shù)值的允許變動量（下同）；是塑件上相應尺寸制造公差對于中小型零件?。ㄏ峦?。 （2）凹模長度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：LS1=100±0.6=100.6-1.20MM，相應的塑件制造公差 LM1=[(1+SCP)+LS1+X3XP1]00.2=[(1+0.005)X100+0.5х1.2]00.2=100.500.2MM 式中，是系數(shù)，一般在之間，此處取。 （3） 凹模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：HS1==16.2-0.40MM，相應的塑件制造公差2 HM1=[(1+SCP)+HS1+X1ХP1]=[()X+]00.067=00.067MM 式中，都是代表系數(shù)，一般在，在這里取。 凹模是成型塑件外表面的部件，設計采用整體凹模，這類凹模是由整塊金屬材料直接加工而成，它的結構簡單，強度大、剛性好，塑件上不會產生拼接縫的痕跡，一般不進行熱處理，它適用于形狀簡單的中小型塑件成型。成型后的產品表面不會有拼接接頭的溢出痕跡，還有助于減少注塑模具中注塑件的數(shù)量，減小整個模具的整體結構尺寸。但是模具的加工制造存在著很大的難度，因此數(shù)控加工或電火花加工應使用。 型腔三維零件圖 3．5．2 凸模的設計 （1）凸模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換：LS==00.7MM，相應的塑件制造公差LM=[(1+SCP)+LS+XХP] [()]0.1170 =0.1170 MM 式中，，一般在，。 （2）凸模長度的計算 塑件尺寸的轉換LS==01.02MM,相應的塑件制造公差 LM=[(1+SCP)+LS+XХP]= [()]-0.170 =0.170 MM 式中，，一般在，。 （3）凸模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉換HS==0O.4MM，相應的塑件制造公差 HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [()]-0.170 =0.0670 MM 式中，是系數(shù)，可知一般在之間，此處取。 這次設計的產品并沒有很復雜的結構，因此我們對該產品進行了詳盡的分析，經過我們對產品的認真研究得出，本次塑件使用的是整體式型芯。這種型芯件加工方便快捷，便于后期維護保養(yǎng)。型芯與動模板的配合可采用。 型芯三維零件圖 3．5 排氣結構設計 在注射模具成型的過程中，排氣也是不容忽視的。如果模具中的氣體不能按時派出的話，內部氣體進行集中集聚，使得模具內部氣壓增大，阻礙熔融的塑料持續(xù)進入模具之中，除此之外內部的高壓環(huán)境會將氣體擠壓進入塑件當中，在塑件中形成氣孔等缺陷，降低了產品質量，這些都是我們需要避免出現(xiàn)的現(xiàn)象。因此需要按時排出模具中的氣體。 在塑料充模成型的過程中，模具內部除了空氣之外還有塑料攜帶的水分、以及塑料受熱產生的揮發(fā)性氣體等等，常見的幾種排氣方式就是配合間隙排氣、分型面開槽排氣、推桿運動間隙排氣等等。 這次進行設計的模具尺寸很兇啊，比較適合選擇間隙排氣的方式進行排氣，而且選擇這種排氣方式要不產生溢料具體數(shù)值與塑料粘度相關。 這個塑件沒有進行特別標注的上下的偏離值都是從表中查閱獲得的。 3．6 脫模機構的設計 在塑件充模成型以后需要將其從模具中取出，這一過程就是脫模，完成這一工作的就是脫模機構。脫模機構主要組成就是推出件、推出件固定板和推出件、推出機構導軌和復位件。 3．6．1 脫模機構的選用原則 塑件脫模時可以發(fā)生可復原的變形情況，其余情況不能發(fā)生。 由于脫模過程中存在一定阻力，應該根據(jù)這個阻力情況確定推力的分布。 推桿的力度不能太大，不然會在塑件的推桿部分產生裂隙。 推桿要有一定的強度，不能發(fā)生變形的情況 ; 3．6．2 脫模機構類型的選擇 脫模機構種類很多，也有許多的區(qū)分方法。根據(jù)每個脫模機構的獲取能量的方式進行劃分：分成手推式、機動式、液壓和氣動式。按推件的類別，還可分為推桿推件機構、套管推件機構、推板推件機構、推塊推件機構、成形件推件機構和多部件綜合推件機構等。 這次的設計就選擇手推式的脫模機構，因為它出色的脫模效果。 3．6．3 推桿機構具體設計 由于零件內部存在著密密麻麻的螺紋，可以選擇自動化的脫模機構進行脫模操作， 在外面設置一個圍著轉動的馬達，這個持續(xù)轉動的馬達與模具的軸和齒輪連接在一起，從而帶動著一起運動，軸又與動模芯相互接觸連接，固定帶動模芯，通過彈簧彈起推板，推板再頂出蓋零件，這樣的運行流程可以達到脫模的目的。 圖（10）自動脫螺紋機構 由于推板推出機構強有力的性能優(yōu)勢，在設計中選用再好不過。機構中推板與型芯的搭配形式有，而且前面兩者的組合剩余的空間要小于原料漏出的空間。不然可能出現(xiàn)問題。對于這種材料的溢料間隙為。 3．7 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng) 在制作塑料制品時，最不容忽視的就是溫度。由于制造工藝存在著許多差異，使得對于溫度的需求也不一樣，溫度的升高過程就是熔融的塑料進入模具，當模具內的塑料凝固成型后經過降溫后從模具中脫落，這時候熱量隨著冷卻水被帶走，溫度隨之降低。 整個模具運行過程中需要經過加熱和冷卻兩個過程，加熱的過程通過熱水和電阻絲，冷卻的過程使用循環(huán)水。 模具溫度對于在其內部的塑料的影響是多方面的，例如形狀 尺寸等等多個指標。溫度的變化對于塑料來說并不是有利的，如果塑件成型以后還是持續(xù)高溫的話，塑件的形狀會改變，從而不能滿足生產的需要，與此同時我們需要更長的時間進行冷卻，無疑增加了加工成本。如果成型過程中溫度不夠的話，會讓塑料提前凝固，導致形狀達不到要求。 模具冷卻水路圖 3．8冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 冷卻系統(tǒng)的存在作用就是降溫，因為在進行塑料的制作過程中熔融的塑料溫度很高，成型以后又需要散熱降溫。是模具時時刻刻保持在允許的溫度范圍。組成部件都應該使用標準件，因為發(fā)生故障需要拆卸維修會更加方便，標準件的輪換性很好。考慮冷卻系統(tǒng)的形式時,設計人員必須確定以下設計參數(shù)根據(jù)塑料零件的壁厚和體積:的位置和大小冷卻通道,通道的長度,類型的通道,通道的配置和連接,冷卻劑的流量和傳熱特性。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 　　塑料零件要具有相對比較均勻的外壁厚度。冷卻通道的安放不需要準確冷卻凹模和凸模。 　　一般來說,鋼模具的冷卻通道之間的距離和表面,孔或核心的死應該保持倍直徑的冷卻通道,和冷卻通道之間的距離應保持倍直徑的倍。冷卻通道直徑一般為，取。 3．9 模架的選用 1.?確定模具的基本類型 模具有許許多多種，怎么很好的區(qū)分不同的模具類型呢？可以通過結構不同進行記憶。結構的差異性可以劃分模具為以下幾種：單分型面注塑、雙分型面注塑、帶活動成型件、側向分型抽芯注塑、熱流道注塑等等。 模架的選擇 經過對于塑件材料必要的分析之后，最終確定是多分型面模具?！蹲⑺苣＞咧行∧＞叩鬃房蛇x用型模具底座，其基本結構如下: BI型模固定模采用模板，動模采用模板，又稱雙板模，大噴嘴模座，適用于側澆口，采用側澆口注塑模具。 由于已經確定了模具定模和動模閉合時的接觸部分，所以應該選擇與分型面相適應的模具導柱導套的安裝方式。經過一系列嚴謹?shù)难芯糠治龃_定了導柱導套選擇正式安裝。 先確定模具底座的基本形式，然后根據(jù)底座形式選用與之相匹配的一定尺寸的模板。 已經確定了這個模具是一模四腔的模具，而且相鄰兩個型腔的位置長度大概是在 將型腔按照一模四腔進行排列以后計算可得長和寬均為 模具的支撐的長、注射模推出機構的輔助裝置的直徑、螺釘?shù)闹睆?、型腔壁厚上述四個對象需要滿足以下的關系：總和，除此之外，模架的寬、復位桿的直徑、型腔壁厚三者的總和 根據(jù)用于模具中心部位的關鍵運作的精密零件的數(shù)據(jù)情況，除了要計算模具支撐架子的長寬以外，還要注意其他螺絲導柱對于模架干涉的影響。 按照要求選取的模架，塑件的具體尺寸如下，高度是，塑件的全部膠位都留在定模部分，這個模具內部型腔結構不復雜，型芯、型腔的固定是固定總高度的加，板的厚度取，根據(jù)相關的使用性能方面的要求，板為，板為（選擇C的過程中需要考慮推出的長度能否滿足需要） 這次設計使用的是標準模架，它的模腳的高度為，可以符合設計的需求。 L是這次設計選定的模架 第4章 注塑模具工作原理 隨著熔融的塑料不斷流入模具的腔體中，當腔體被裝滿之后，注塑機的動模部分會發(fā)生移動，在這個運動過程中，模具和分型面會緩慢的打開，動模移動到一定程度就不再動了，型芯會在馬達的帶動下開始轉動，這樣子會把東西從型芯中退出來，推板同時將產品從模具上推出，產品脫離模具后，動模鎖模板帶動動模部分向前移動，讓動模與定模又配合在一起進行下一次填充。 注塑模二維裝配圖 總結 一開始我對于畢業(yè)設計的內容一無所知，很迷茫，通過與指導老師的積極溝通詢問，我開始一步步的著手我的畢業(yè)設計，最終確定我做的畢業(yè)設計是塑料礦泉水瓶蓋的模具設計。在確定我的畢業(yè)設計主題之后，我開始主動查閱相關的書籍資料，不斷地填補我在這方面的知識空缺，繪制各種圖紙并進行計算，經過我的不斷嘗試以及老師同學的幫助，我終于完成了我的畢業(yè)設計。 這次的畢業(yè)設計我收獲很多，我了解了模具設計的全過程，模具的結構組成我現(xiàn)在也是能夠很好的掌握了，最開始我只覺得瓶蓋只是一個生活中的小物件，沒想到制造過程中有著許多學問。以小見大，整個模具設計也充斥著復雜多變的思路，模具設計的好壞直接決定了生產的塑件產品的質量和精度。對于模具的型芯、型腔、模架、推出機構、水路等等我們進行了詳盡的分析，確保設計出滿足要求的模具。在設計模具的過程中，我感覺就像是一個造物主，我發(fā)現(xiàn)了屬于模具的獨特魅力，那是一種屬于塑件起源的成就感。設計模具的工作不是一蹴而就的，而是要按部就班進行。這需要遵循一定的流程。一步一步的完成必要的操作，這樣才能不斷接近設置好的目標。 這次畢業(yè)設計的完成，也是我給我的大學最好的答卷。我把所學知識與實踐緊密結合在一起，運用現(xiàn)有的計算機工具進行輔助，比較好的完成了這次設計。在這次設計過程中，我遇到了許多困難，但是在老師、同學的鼓勵支持下，我迎難而上克服各種挫折。在這里我想對我的老師同學說聲謝謝，整個大學生活，學習知識是一一方面，但是更多的收獲是師生情和同學之間的情誼。這次畢業(yè)設計也磨練了自我，讓我不再是紙上談兵。理論聯(lián)系實踐才有更強的生命力。在這次畢業(yè)設計中不斷的加深我對專業(yè)知識的認識理解，這些經驗教訓是我人生路上的瑰寶。 致謝 時間總是過得很快，轉眼間大學四年就這么過去了，回頭望望感覺好像昨天剛進入校園一樣。記憶中的自己和現(xiàn)在大多數(shù)新生一樣，懷揣著對未來美好生活的向往和無限憧憬。現(xiàn)在的我大學生活即將結束，我也將要離開學校的搖籃去迎接社會生活的挑戰(zhàn)。我依然飽含激情去面對接下來的生活。 真的很感謝我的畢業(yè)設計指導老師，他總是能夠在最需要的時候出現(xiàn)并給予最有效的幫助與見解，在指導老師的幫助教育之下，我很好的完成了我的畢業(yè)設計。其次我要感激我的任課老師，是他們給了我成長的基礎，讓我在知識的海洋里不斷遨游，他們?yōu)榱宋业淖聣殉砷L奉獻了自己。我的一生都不會忘記你們。我愛你們。是你們讓我的大學生活豐富多彩。 同時感謝我大學期間的同學朋友，你們是我大學期間最大的收獲。你們是我克服挫折的不竭動力，正是你們背后的支持幫助與鼓勵，才成就了現(xiàn)在的我，我為擁有你們而驕傲。 參考文獻 [1]連接管自動脫螺紋注塑模具設計[J]. 張維合. 中國塑料. 2015(09) [2]自動脫螺紋注塑模液壓馬達脫螺紋與推板推出動作關系的工程分析[J]. 暢國幃,張鳳蘭. 工程塑料應用. 2015(05) [3]塑料螺紋瓶蓋模具設計[J]. 劉俊萍. 機械管理開發(fā). 2013(01) [4]液壓馬達在螺紋脫模中的應用[J]. 付偉,曹愛文,張海. 機床與液壓. 2007(11) [5]注塑模具設計實用教程[M]. 化學工業(yè)出版社 , 張維合, 2011 [6]螺紋鎖緊環(huán)換熱器的設計[J]. 劉念. 廣州化工. 2013(15) [7]注射模脫螺紋結構設計[J]. 虞杰偉. 模具工業(yè). 2016(03) [8]帶有螺紋塑料件的自動退扣模具設計[J]. 韓瑞云. 工程塑料應用. 2010(06) [9]塑料螺紋型芯、型環(huán)尺寸計算探討[J]. 李誠,宋軒. 金屬加工(冷加工). 2008(02) [10]螺紋瓶蓋注塑模具設計[J]. 劉緒民. 模具技術. 2017(04) [11]高職非模具專業(yè)《注塑模具設計》課程教學研究[J]. 陳鐵牛. 課程教育研究. 2017(05) [12]基于知識的注塑模具設計若干技術研究[J]. 趙晶. 黑龍江科學. 2015(10) 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