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重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 設(shè) 計 名 稱：塑料碗注塑成型工藝與模具設(shè)計 系 部： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 09 模具 303 班 學(xué) 生 姓 名： 林 巧 二 O 一一 年 十一 月 1 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)說明書 課題名稱 塑料碗注射成型工藝及模具設(shè)計 內(nèi)容及要 求 1課題簡介 如圖 1 所示為塑料碗制件，設(shè)計該制件注射成型工藝及模具。 2技術(shù)指標(biāo) （1）制件材料：PP； （2）生產(chǎn)批量：中批量； （3）制件精度：一般精度等級（7 級） ； （4）制件要求：制件表面光滑，無溢料飛邊。 3主要參考資料 （1） 塑料成型模具與設(shè)備夏江梅主編第 3 版北京機(jī)械工業(yè)出 版社2005.4 （2） 中國模具設(shè)計大典PDF 文件格式網(wǎng)上下載 2 基本工作 量要求 目錄 一、塑料的工藝性設(shè)計 .5 (1)、注塑模工藝 .5 (2)、化學(xué)和物理特征 .5 (3)、塑件的尺寸與公關(guān)差 .6 1、塑件的尺寸與公關(guān)差 .6 2、塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn) .6 3、塑料的表面質(zhì)量 .6 二、注射成型機(jī)的選擇 .8 三、型腔布局與分型面設(shè)計 .9 (1)、分型面的設(shè)計 .9 (1)、型腔數(shù)目的確定 .10 (2)、型腔的布局 .11 四、 澆注系統(tǒng)設(shè)計 .12 (1)、澆口的設(shè)計 .12 (2)、主流道設(shè)計 .13 3)、主流道襯套的固定 .14 (3)、分流道的設(shè)計 .15 五、成型零件的設(shè)計 .17 1、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 .17 2、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 .18 六、 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計 .19 (1)、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) .19 (2)、導(dǎo)套結(jié)構(gòu) .21 七、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .21 (1)、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計的總體原則 .21 (2)、推桿設(shè)計 .22 1、推桿的形狀 .22 2、推桿的位置與布局 .23 八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 .23 九、 后 記 注明： （1）畢業(yè)設(shè)計說明書是對設(shè)計進(jìn)行解釋與說明的書面材料，應(yīng)包括理論 分析和必要的計算部分，頁數(shù)在 30 頁左右（A4 紙） ，并裝訂成冊。說明書敘 3 述要清楚，論證要充分，使用的公式要正確并有據(jù)可查，并按設(shè)計要求將全 部內(nèi)容按先后排序進(jìn)行編寫。 （2）格式要求。標(biāo)題（二號字，宋體，粗體） 、子標(biāo)題（四號字，宋體， 粗體） 、正文文字（小四，宋體） 、行距 1.25 倍。 （3）所有圖紙（也不論幅面大?。?，都要統(tǒng)一按 A4 規(guī)格折疊，一并附 于說明書后，裝訂成冊，最后再裝入資料袋內(nèi)。資料袋封面應(yīng)有專業(yè)、班級、 學(xué)生姓名、指導(dǎo)教師姓名、以及畢業(yè)設(shè)計課題名稱及成績的說明，資料袋應(yīng) 編寫有統(tǒng)一的序號。 （4）在上交打印文檔的同時應(yīng)上交電子文檔。 起止時間 工作內(nèi)容 進(jìn)度計劃 2011 年 11 月 2012 年 1 月 2012 年 3 月 2011 年 5 月 課題布置 完成設(shè)計說明 完成模具設(shè)計 答辯 參考文獻(xiàn) （1） 塑料成型模具與設(shè)備夏江梅主編第 3 版北京機(jī)械工業(yè)出版 社2005.4 （2）中國模具設(shè)計大典編委會中國模具設(shè)計大典江西：江西科學(xué)技術(shù)出 版社，2003 （3）機(jī)械制圖與 AutoCAD/楊玉萍、高龍士主編.北京.機(jī)械工業(yè)出版社. 2009.8 （4）模具制造工藝學(xué)/李云程主編2 版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2008 （4） 塑料注射模 GB/T4169.1232006 （5） 機(jī)械制圖 GB4457-4460-84 （6） 公差與配合 GB1800-1804-80 （7） 形狀和位置公差GB1102-1184-80 4 指導(dǎo)教師： 教研室主任： 系主任： 說明書 設(shè) 計 名 稱： 塑料碗注塑成型工藝與模具設(shè)計 系 部： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 十一 月 1 目 錄 一、塑料的工藝性.2 1、課題簡介.2 2、聚丙烯的資料收集.3 3技術(shù)指標(biāo).5 4.零件的一般數(shù)據(jù).5 5、模具設(shè)計：.5 二、注塑機(jī)的選擇.6 6、注塑機(jī)的選擇.6 三、擬定成型方案.8 1、分型面的設(shè)計.8 2、型腔數(shù)目的確定.9 3、型腔布局的確定.10 四、澆注系統(tǒng)設(shè)計.11 1、澆口的設(shè)計.11 2、主流道設(shè)計.12 3、主流道襯套的固定.13 4、分流道的設(shè)計.14 5、排氣槽的設(shè)計.16 五、成型零件的設(shè)計.16 (1)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.17 六、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計.18 （1） 、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu).19 （2） 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu).20 七、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計.20 1、推桿的形狀.21 (3)、推件板設(shè)計的要點 .22 (4)、澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu) .23 八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計.23 結(jié)束語.24 2 一、塑料的工藝性 1、課題簡介 如圖所示為塑料碗制件，設(shè)計該制件注射成型工藝及模具。 2、聚丙烯的資料收集 聚丙烯(Polypropylene,簡稱 PP，俗稱百折軟膠) 屬于結(jié)晶形高聚物，有著質(zhì)輕、無毒、無味的特點，而且還具有耐腐蝕、 耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高的特點。注射用的聚丙烯樹脂為白色、有蠟狀感的顆粒。 聚丙烯容易燃燒，火焰上端呈黃色，下端藍(lán)色，冒少量黑煙并熔融滴落， 離火后能繼續(xù)燃燒，散發(fā)出石油味。 3 聚丙烯大致分為單一的聚丙烯均聚體和改進(jìn)沖擊性能的乙烯丙烯共聚體 兩種。共 聚的聚丙烯制品其耐沖擊性比均聚聚丙烯有所改善。 PP 性能上的主要優(yōu)點： 1).由于在熔融溫度下流動性好，成型工藝較寬，且各向異性比 PE 小，故 特別適于制作各種形狀簡單的制品，制品的表面光澤、染色效果、外傷痕留等 方面優(yōu)于 PE 料. 2).通用塑料中，PP 的耐熱性最好。其制品可在 100下煮沸消毒，適于 制成餐具、水壺等及需要進(jìn)行高溫滅菌處理的醫(yī)療器械。熱變形溫度為 100 105,可在 100以上長期使用。 3).屈服強(qiáng)度高，有很高的彎曲疲勞壽命。用 PP 制作的活動鉸鏈，在厚度 適當(dāng)?shù)那闆r下(如 0.250.5mm),能承受 7000 萬次的折疊彎曲而未有大的損壞。 4).密度較小，為目前已知的塑料中密度最小的品種之一。常見塑料的密度 范圍見附表 2-2 。 表 2-2：常見塑料密度范圍 塑料名稱 密度范圍 塑料名稱 密度范圍 HDPE 0.9410.965 POM 1.411.43 LDPE 0.910.925 PA6 1.121.15 PP 0.900.91 PA66 1.15 GPPS 1.041.06 SPVC 1.161.35 HIPS 1.041.05 TPU 1.2 ABS 1.041.06 PMMA 1.171.20 PC 1.2 PBT 1.261.30 PP 性能的主要缺點： 1.由于是結(jié)晶聚合物，成型收縮率比無定形聚合物如 PS、ABS、PC 等大。 成型時尺寸又易受溫度、壓力、冷卻速度的影響，會出現(xiàn)不同程度的翹曲、變 形，厚薄轉(zhuǎn)折處易產(chǎn)生凸陷，因而不適于制造尺寸精度要求高或易出現(xiàn)變形缺 陷的產(chǎn)品。 2.剛性不足，不宜作受力機(jī)械構(gòu)件。特別是制品上的缺口對應(yīng)力十分敏感， 4 因而設(shè)計時要避免尖角缺口的存在。 3.耐候性較差。在陽光下易受紫外線輻射而加速塑料老化，使制品變硬開 裂、染 色消退或發(fā)生遷移。 3技術(shù)指標(biāo) （1）制件材料：PP； （2）生產(chǎn)批量：中批量； （3）制件精度：一般精度等級； （4）制件要求：制件表面光滑，無溢料飛邊。 4.零件的一般數(shù)據(jù) （1）通過三維建模（見附件一 3D）通過軟件分析得知該件的體積為 66573mm3，最大理論投影面積為 10381mm2。 （2）又查閱相關(guān)資料得知 PP 的各資料如下 （3）通過計算求出該件的質(zhì)量為 6.02g。 （4）該件屬于日常生活用品，沒有給出公差， ，參照教科書 P42 表 2-8 確 定為低精度，選取 7 級公差。 5 5、模具設(shè)計： 1).成型收縮率大，選擇澆口位置時應(yīng)滿足熔體以較平衡的流動秩序充填 型腔，確保制品各個方向的收縮一致。 2).帶鉸鏈的制品應(yīng)注意澆口位置的選擇，要求熔體的流動方向垂直于鉸 鏈的軸心線。 3).由于 PP 的流動性較好，排氣槽深度不可超過 0.03mm。 4).對于模具的溫度要求較嚴(yán)格，應(yīng)保證模具的溫度在 5090之間， 因此如有需要采取冷卻系統(tǒng)。 5）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱適應(yīng)。 6）.制件的壁厚要均勻，避免尖角，防止應(yīng)力集中 。 二、注塑機(jī)的選擇 6、注塑機(jī)的選擇 通過三維建模（見附件一 3D）通過軟件分析得知該件的體積為 V=66573mm3， 最大理論投影面積為 S=10381mm2。 根據(jù)公式（P143）n=（0.8G-w）/W 初定為一模兩腔 G=（nW+w）/0.8 G=0.025KG 考慮到模具的及塑件的尺寸偏大選取注射機(jī)為寧波海天股份集團(tuán)的 HTF450J/TJ 臥試注塑機(jī)。查表注射壓力為 156MPa，合模力為 4500103N，注射方式為螺 桿式，噴嘴球半徑 R 為 15mm，噴嘴口直徑為 4mm（一般工廠的塑膠部都擁有 從小到大各種型號的注射機(jī)。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(jī)型號。具體到這套模具） 。 詳細(xì)參數(shù)見下 6 HTF450J/TJ 注射裝置 INJECTION UNIT A B C 螺桿直徑 Screw Diameter mm 70 80 84 螺桿長徑比 Screw L/D Ratio L/D 22.9 20 19 理論容量 Shot Size(Theoretical) cm3 1424 1860 2050 注射重量 Injection Weight(PS) g 1296 1693 1866 注射壓力 Injection Pressure Mpa 204 156 141 螺桿轉(zhuǎn)速 Screw Speed rpm 0155 合模裝置 CLAMPING UNIT 合模力 Clamp Tonnage KN 4500 移模行程 Toggle Stroke mm 740 拉桿內(nèi)距 Space Between Tie Bars mm 780 x780 最大模厚 Max.Mold Height mm 780 最小模厚 Min.Mold Height mm 330 頂出行程 Ejector Stroke mm 200 頂出力 Ejector Tonnage KN 110 頂出桿根數(shù) Ejector Number Piece 13 其它 OTHERS 最大油泵壓力 Max.Pump Pressure MPa 17.5 油泵馬達(dá) Pump Motor Power kw 45 電熱功率 Heater Power kw 29.45 外形尺寸 Machine Dimension(LxWxH) m 7.9x2.3x3.2 重量 Machine Weight t 19 料斗容積 Hopper Capacity kg 100 油箱容積 Oil Tank Capacity L 1170 7 三、擬定成型方案 該材料為 PP 屬于常用熱塑型塑料，并且應(yīng)用廣泛，所以采用注塑成型。 1、分型面的設(shè)計 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡 化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、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應(yīng)綜合分析比較具體可以從 以下方面進(jìn)行選擇。 a) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 b) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 c) 保證塑件的精度要求。 d) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 8 e) 便于模具加工制造。 f) 對成型面積的影響。 g) 對排氣效果的影響。 h) 對側(cè)向抽芯的影響。 綜合以上各參數(shù)，通過比較得出分型面的確定如下。 2、型腔數(shù)目的確定 根據(jù)注塑機(jī)的鎖模力確定型腔的數(shù)目（P143） n ABPcF/ 式中 F注射機(jī)額定鎖模力（ N） Pc型腔內(nèi)單位面積的鎖模力（N/m 2）其值等于注塑機(jī)的鎖模力與 最大成型面積之比。 A、B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 （mm 2） n=8 大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過 4 個， 9 生產(chǎn)中如果交貨允許，我們根據(jù)上述公式估算，但是考慮到本產(chǎn)品的尺寸較 大，如果采用一模四腔的布局，會放大模板的尺寸導(dǎo)致模具無法在注塑機(jī)上 安裝，導(dǎo)致設(shè)計失敗。為了保險起見和日常設(shè)計的經(jīng)驗和常見的模具設(shè)計因 此采用一模四腔的結(jié)構(gòu)。 3、型腔布局的確定 型腔的布局與澆注系統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計密切相關(guān)。多型腔模具在模板上常采用圓形 排列、H 型排列、直線型排列以及復(fù)合型排列。型腔的排列一般注意已下幾點 1）設(shè)計時應(yīng)盡可能采用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，以便保證制件 質(zhì)量的均衡、統(tǒng)一。 2）型腔的布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，因而防止模具承受偏載而影響塑件 質(zhì)量。 3）盡量使模具的排列緊湊，以便減少模具的外形尺寸，從而減少鋼材，節(jié)約成 本，減少模具重量。 4）圓形排列雖然有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工困難，除圓形塑件和高精度塑 件外，常用直線型和 H 型排列。 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，模具的型腔排 列方式如下圖所示： 10 圖（1） 四、澆注系統(tǒng)設(shè)計 1、澆口的設(shè)計 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注 系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀 及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。該件表面要求光滑，PP 的粘度較低， 而且對于剪切速率較敏感。 a) 澆口的選用 它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,這里我們采用點澆口： 澆口在成形自動切數(shù)斷，故有利于自動成形。 澆口的痕跡不明顯，通常不必后加工。 澆口之壓力損失大，必須高之射出壓力。 對于壁厚要求較高，制件的壁厚應(yīng)均勻。 點澆口有利于提高制件的表面質(zhì)量。 11 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于型腔模具或表面 不允許有較大痕跡的塑件。綜上所訴該模具采用點澆口。 b) 澆口位置的選用 模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還 需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成 型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量 的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗?具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，如圖 （6）所示。 通常要考慮以下幾項原則： 盡量縮短流動距離。 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 必須盡量減少熔接痕。 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 考慮分子定向影響。 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 注意對外觀質(zhì)量的影響。 12 圖 2、主流道設(shè)計 主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的 延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。形狀結(jié)構(gòu)如圖 (3)所示，其設(shè)計要點： 圖（3） b) 主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角可取 24，流道壁表面粗糙 度取 Ra=0.63m，且加工時應(yīng)沿道軸向拋光。 c) 主流道如端凹坑球面半徑 R2 比注射機(jī)的、噴嘴球半徑 R1 大 13 12 mm；球面凹坑深度 35mm；主流道始端入口直徑 d 比注射機(jī)的噴 嘴孔直徑大 0.51mm；一般 d=2.56mm。 d) 主流道末端呈圓無須過渡，圓角半徑 r=13mm。 e) 主流道長度 L 以小于 60mm 為佳，最長不宜超過 95mm。 f) 主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用 T8A，熱 處理淬火后硬度 5357HRC。 3、主流道襯套的固定 因為采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位 圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為 150mm，內(nèi)徑 31.5mm。 具體固定形式如圖(4)所示： 圖（4） 4、分流道的設(shè)計 a) 分流道是脫澆板下水平的流道。為了便于加工及凝料脫模，分 流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形 U 14 形半圓形及矩形等，工程設(shè)計中常采用梯形截面加工工藝性好， 且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗 公式可確定其截面尺寸： （式 1）4265.0LwB （式 2）DH3 式中 D梯形大底邊的寬度（mm） W塑件的重量（ g） L分流道的長度（mm） H梯形的高度（mm） 質(zhì)量大約 10g，分流道的長度預(yù)計設(shè)計成 30mm 長，且有 2 個 型腔， 所以 取 B 為 8mm83012654.0B =6 取 H 為 6mm8H 根據(jù)實踐經(jīng)驗，PP 塑料分流道截面直徑為 4.89.5。 所以我們可以選擇截面直徑為 8mm，H=6mm。 梯形小底邊寬度取 6mm，其側(cè)邊與垂直于分型面的方向約成 7。分流道必須做成圓形截面，便于分流道和主流道凝料脫模和 有利于加工和制造。 如下圖（5）所示： 15 圖（5） b) 分流道長度 分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地 使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè) 計成直的，一般在 830mm，這里初定為 30mm c) 分流道表面粗糙度 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 1.6m 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，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。 5、排氣槽的設(shè)計 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(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外 16 對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，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(rèn)為模 腔內(nèi)的排氣是充分的。 適當(dāng)?shù)亻_設(shè)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(jī)器的能量消耗。其設(shè)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，但模具間隙應(yīng)該嚴(yán)格控制，模具間隙不 應(yīng)超過 0.03mm。 五、成型零件的設(shè)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(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。 設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定 型腔的總體結(jié)構(gòu)，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(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計， 計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。 (1)、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件。 其結(jié)構(gòu)特點：隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。 鑲拼的組合方式的優(yōu)點： 對于形狀復(fù)雜的型腔，若采用整體式結(jié)構(gòu)，比較難加工。所以采用 17 組合式的凹模結(jié)構(gòu)。同時可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材 料，避免了整體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟(jì)，由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu) 可以通過間隙利于排氣，減少母模熱變形。對于母模中易磨損的部位 采用鑲拼式，可以方便模具的維修，避免整體的凹模報廢。 組合式凹模簡化了復(fù)雜凹模的機(jī)加工工藝，有利于模具成型零件的 熱處理和模具的修復(fù)，有利于采用鑲拼間隙來排氣，可節(jié)省貴重模具 材料。 圖（7） 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。最 常用的嵌入裝配方法是臺肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接 式，沉孔螺釘聯(lián)接式。 18 圖（8） 成型零部件的具體尺寸需要在 CAD 中將塑件縮水后，方能得出 注意：成型零部件的尺寸應(yīng)考慮到塑件的縮水，制件的公差，以及模具長期使 用過后的磨損和變形。 六、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計要點：（已和模架做成標(biāo)件，只需選用） 小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元合模方位要求，采用等徑 且對稱布置的方法，若有合模方位要求時，則應(yīng)采取等徑不對稱 布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個或四個 導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。 直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具；型帶頭導(dǎo)套主要 應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；型帶頭導(dǎo)套 主要應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。 導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到 模板邊緣的距離 一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的 11.5 倍；其設(shè)置 位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。 導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求， 如塑件在動模側(cè)依靠推件板脫模，為了對推件板起到導(dǎo)向與支承 作用，而在動模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱。 為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置 19 承屑槽；一般都是削去一個面，或在導(dǎo)套的孔口倒角， 導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 68mm，以確保其 導(dǎo)向作用。 應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否 則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7（低精度時可采用 H8/f8 或 H9/f9） ；導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用 H7/k6（或 H7/m6） 。導(dǎo)套 與安裝之間一般用 H7/m6 的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔 出。 對于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加 工的導(dǎo)向孔配合。通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔；如果型腔板特厚，導(dǎo) 向孔做成盲孔時，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、 導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可 根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配 面。 （1 ） 、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)柱如圖（10）所示： 20 圖（10） （2 ） 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) 帶頭導(dǎo)套 如圖（11）所示 圖（11） 圖 11 七、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 （1） 、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計的總體原則 a) 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)。 b) 正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對性地選 擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力 一致；推出力作用點應(yīng)靠近塑件對凸模包緊力最大的位置，同時也 應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防 止塑件在被推出過程中變形或損壞。 c) 推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以 力求良好的塑件外觀。 21 d) 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不 與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度） ，遠(yuǎn)動靈活，制造及維 修方便。 (2)、推桿設(shè)計 1、推桿的形狀 如圖(12)所示 圖（12） 2、推桿的位置與布局 a) 應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的部位，均勻布置。 b) 應(yīng)保證塑件被推出時受力均勻，推出平衡，不變形；當(dāng)塑件各處 22 脫模阻力相同時，則均勻布置；若某個部位脫模阻力特大，則該 處應(yīng)增加推數(shù)目。 c) 推桿應(yīng)盡可能設(shè)在塑件厚壁、凸緣、加強(qiáng)等塑件強(qiáng)度、剛度較大 處；當(dāng)結(jié)構(gòu)特殊，需要推在薄壁處時，可采用盤狀推桿以增大接 觸面積。 d) 推桿的設(shè)置不應(yīng)影響凸模強(qiáng)度與壽命。當(dāng)推在端面則距型芯側(cè)壁 1 0.13mm；當(dāng)推桿設(shè)置在型芯內(nèi)部推在塑件內(nèi)部時，推桿孔 距型芯側(cè)壁 2 3mm。 e) 在模內(nèi)排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置推桿，以利于用配合間隙排氣。 f) 若塑件上不允許有推桿痕跡時，可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽，從而 靠推桿推在溢料槽內(nèi)的凝料上而帶塑件。 (3)、推件板設(shè)計的要點 a) 推件板與型芯應(yīng)呈 310的推面配合，以減少遠(yuǎn)動摩擦，并起輔 助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有 0.200.25mm 的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型 芯間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查 表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取 Ra0.80.4m。 b) 推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼制造，對要求比較高的模具，也可 以采用 T8 或 T10 等材料，并淬硬到 5355HRC，有時也可以在推 件板上鑲淬火襯套以延長壽命。 c) 當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時，應(yīng)在型芯上增設(shè) 一個進(jìn)氣裝置，以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空。 d) 推件板復(fù)位后，在推板與動模座板間應(yīng)留有為保護(hù)模具的 23mm 空隙。 e) 推件板的行程應(yīng)大于制件及其他分型面高度的和、 (4)、澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu) 23 流道凝料的脫模方式，這里采用三板式脫模，點澆口時料的澆注系統(tǒng) 能夠利用開模動作實現(xiàn)塑件與流道凝料的自動分離，同時利用塑件對凸模 的包緊力將塑件與流道凝料拉斷。 八、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 因為 PP 對模具溫度的要求比較嚴(yán)格，一般要求在 5090 度之間（有的資料上 寫著 1565 度之間） ，因此模具要通過 mouldflow 來分析，通過分析模具需要 冷卻，因此對模具的冷卻水路如下所示 24 結(jié)束語 老師出題的那天，就開始在想，這模具怎么辦，心里沒有一點兒底，一片 空白，經(jīng)過大量的查閱資料，與動手畫圖后，才找到點信心。 幾次給老師的查閱，和聊天中，了解了設(shè)計的流程，怎么樣去完成任務(wù)書， 和在設(shè)計中要注意的問題與解決方案，比如，成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，凹模采 用組合式可以簡化復(fù)雜的機(jī)加工藝，有利于模具成型零件的熱處理和模具的修 復(fù)；圖紙的明細(xì)表中應(yīng)有零件的材料、規(guī)格、數(shù)量、備注等一些內(nèi)容；開模次 序的確定,并采用相應(yīng)機(jī)構(gòu)來確保這種開模次序的實現(xiàn)。 回過頭來看我的設(shè)計，里面還是錯誤很多，人生只有在慢慢的進(jìn)步過程中 才會長大，假如你不做這個設(shè)計，從而現(xiàn)在收獲還是從零開始，或許哪天自己 真真踏上這設(shè)計的旅程，肯定來不急后悔。 通過親身的設(shè)計和體驗讓自己更進(jìn)一步了解了設(shè)計的步驟，了解到一副模 具從開始到結(jié)束的工藝流程，培養(yǎng)自己的獨立思考能力，在這次設(shè)計中我從中 學(xué)到了很多的東西，彌補(bǔ)了自己以前的不足，在本次設(shè)計中遇到了很多的困難， 也得到班上許多同學(xué)的幫助，在這里我真誠的感謝他們，當(dāng)然在本付模具中也 還有很多的問題沒有得到解決。 （比如工藝、模具的尺寸精度） 這畢業(yè)設(shè)計，對我起到了一個決定性的作用，我整個模具行業(yè)的開始，當(dāng) 然我也明白了模具這個行業(yè)不用太最求完美，太完美了就不經(jīng)濟(jì)了，只要能夠 使用，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 當(dāng)然我也明白了了模具的設(shè)計的流程，從最開始的沖裁件的工藝性到后面 各模具零件尺寸的確定，不但要有足夠的耐心，而且還需要很多的資料進(jìn)行篩 選。還要學(xué)會分析各種各樣的情況。 感謝老師教會我們學(xué)習(xí)的方法，這次的畢業(yè)設(shè)計,對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系 實際的設(shè)計思想、訓(xùn)練綜合運用模具設(shè)計和有關(guān)先修課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實際 反應(yīng)和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)模具設(shè)計方面的知識 等方面有重要的作用。設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌 握有關(guān)模具設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。 25 參考文獻(xiàn) （1） 塑料成型模具與設(shè)備夏江梅主編第 3 版北京機(jī)械工 業(yè)出版社2005.4 （2）中國模具設(shè)計大典編委會中國模具設(shè)計大典江西：江西科 學(xué)技術(shù)出版社，2003 （3）機(jī)械制圖與 AutoCAD/楊玉萍、高龍士主編.北京.機(jī)械工業(yè)出 版社.2009.8 （4）模具制造工藝學(xué)/李云程主編2 版.北京.機(jī)械工業(yè)出版社. 2008 （4） 塑料注射模 GB/T4169.1232006 （5） 機(jī)械制圖 GB4457-4460-84 26 （6） 公差與配合 GB1800-1804-80 （7） 形狀和位置公差GB1102-1184-80
重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)紀(jì)要
系 部： 機(jī)械工程學(xué)院
專業(yè)班級： 模具設(shè)計與制造
姓 名： 李 林 鑫
指導(dǎo)教師： 葉 家 飛
2012 年 11 月
姓 名： 李林鑫
畢業(yè)論文（設(shè)計）題目：塑料碗注塑成型工藝與模具設(shè)計
第 1 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，并選擇畢業(yè)設(shè)計的零件。收集相關(guān)材料的工藝參數(shù)，確定零件的技術(shù)要求，開始編寫說明書。
學(xué)生采取的措施：該同學(xué)準(zhǔn)時完成任務(wù)書，并收集了相關(guān)的資料，開始編寫說明書。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 2 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：選擇注塑機(jī)，并確定注塑機(jī)的相關(guān)參數(shù)，確定該注塑機(jī)是否合理。
學(xué)生采取的措施：選取海天HTF450J/TJ并查閱出了相關(guān)參數(shù)。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 3 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成型腔的布局，與分型面的選擇，并確定一模幾腔。
學(xué)生采取的措施：確定為一模四腔，分型面定為該件的最大截面處，并說明了選擇在該處的理由，型腔布局為對稱分布。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 4 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成澆注系統(tǒng)的設(shè)計：主流道、分流道、和澆口的選擇。
學(xué)生采取的措施：主流道為嵌入式，分流道的截面形狀定為梯形（底部為圓弧過渡），澆口的類型確定為點澆口，有利于自動脫料和拉斷。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 5 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：成型零部件的設(shè)計，及其固定。
學(xué)生采取的措施：型腔設(shè)計成模仁，嵌入到模具的板內(nèi)，用銷釘定位，螺釘緊固。型芯做成整體安裝到型芯固定板上后磨。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 6 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成合模及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計。
學(xué)生采取的措施：利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套及其它零部件實現(xiàn)模具的開合模定位和導(dǎo)向。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 7 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成模具脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計。
學(xué)生采取的措施：利用推桿去推推件板，使塑件自動從動模型芯上自動脫出。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 8 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：根據(jù)材料的工藝性，設(shè)計模具的冷卻系統(tǒng)。
學(xué)生采取的措施：型腔采用雙層水路，水冷的方法，型芯自動冷卻。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 9 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成零件的裝配圖，零件圖并確定相關(guān)圖紙的技術(shù)要求。
學(xué)生采取的措施：繪制了一張總裝圖，11張零件圖，并標(biāo)明了相關(guān)的技術(shù)要求。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
第 10 次指導(dǎo)主要內(nèi)容記錄
教師要求：完成相關(guān)文檔，圖紙的整理，并裝訂。
學(xué)生采取的措施：一份說明書、一份任務(wù)書、幾份圖紙和一些相關(guān)資料的整理，并裝訂在一起。
學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）評分表
姓 名
李林鑫
班 級
10模具305
學(xué) 號
201010230517
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
塑料碗注塑成型工藝與模具設(shè)計
指導(dǎo)老師
葉家飛
答辯日期
年 月 日
類 別
項 目
分 值
評 分
教師簽名
平時成績
（占20%）
學(xué)習(xí)態(tài)度與
規(guī)范要求
10
（指導(dǎo)教師）
文獻(xiàn)資料與
實際能力
10
水平成績
（占50%）
工作量（圖紙、作品、設(shè)計說明書等）
5
（指導(dǎo)教師）
專業(yè)水平與完成質(zhì)量
30
設(shè)計成果實用價值、工藝水平、創(chuàng)新性
10
文字表達(dá)
5
答辯成績
（占30%）
設(shè)計（論文）主要內(nèi)容闡述
10
（答辯組長）
回答指定的主要問題情況
10
回答進(jìn)一步深入的問題情況
10
總評成績
指導(dǎo)教師評語
教研室主任（簽名）
年 月 日
重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄
學(xué)生姓名： 李 林 鑫 班級：___10模具305__
課題名稱：___________________________________________ ___
指導(dǎo)教師：
答辯人員：
答辯記錄：
記錄人： 日期：