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摘要 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)中 模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備 特別是在塑料 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中 塑料模具的應(yīng)用及其廣泛 在各類模具中的地位也 越來越突出 其中廢紙簍的模具設(shè)計(jì)也成為具有代表意義的模具之一 市場上也的廢紙簍形狀 功能各異 有卡通版的 家具版的 這些都可 以吸引顧客的目光 引起顧客的購買欲 此次設(shè)計(jì)的廢紙簍結(jié)構(gòu)較簡單 但在設(shè)計(jì)時(shí)考慮其應(yīng)用 還相應(yīng)地做了些曲面 所以曲面的結(jié)構(gòu)較多 計(jì)算也較多 本次設(shè)計(jì)闡述了模具 CAD CAE 的技術(shù)特點(diǎn)以及先進(jìn)制造 模式在模具行業(yè)中的應(yīng)用 在進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)時(shí) 可以方便 準(zhǔn)確 快 速地查詢和計(jì)算出所有設(shè)計(jì)參數(shù) 它是模具設(shè)計(jì)智能化 快速化的重要 技術(shù)手段 塑料是 20 世紀(jì)發(fā)展起來的新興材料 由于應(yīng)用廣泛已替代部分金 屬 木材 皮革及其硅酸鹽等自然材料 成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中不可缺 少的一種人造化學(xué)合成材料 并與木材 金屬 硅酸鹽三種傳統(tǒng)材料一 起 成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中四種重要的原材料之一 而注塑模是其中發(fā)展 較快的種類 它是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)而生的 目前塑料制件幾乎 已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域 隨著機(jī)械工業(yè)電 子工業(yè) 航空工業(yè) 儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展 塑料成型制 件的需求量越來越多 質(zhì)量要求也越來越高 這就要求成型塑件的模具 的開發(fā) 設(shè)計(jì)制造的水平也須越來越高 因此 研究注塑模具對(duì)了解塑 料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義 近年來 出現(xiàn)了許多新的塑料成型工藝方法 如注射成型技術(shù)方 面的無流道凝料成型 熱固性塑料注射成型 排氣注射成型反應(yīng)注射成 型以及多種塑料的共注射成型 常用的成型工藝有注射成型 壓縮成型 傳遞成型 擠出成型 中空吹塑成型 真空吸塑與氣壓成型等 通過對(duì) 塑料成型工藝的正確分析 設(shè)計(jì)了一副一模一腔的塑料模具 模具中決 定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件 包括螺釘 澆套口 型 腔 型芯 推件板 動(dòng)模板 吊環(huán) 導(dǎo)柱等的設(shè)計(jì)與加工工藝過程 成 型零部件在工作時(shí)直接與塑料接觸 在一定的溫度下承受熔體的高溫和 高壓 因此必須要有合理的結(jié)構(gòu) 較高的強(qiáng)度和剛度 較好的耐磨性 正確的幾何形狀 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度 重要零件的工 藝參數(shù)的選擇與計(jì)算 推出機(jī)構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程 根據(jù)塑料現(xiàn)有的設(shè)計(jì)計(jì)算資料及已知的設(shè)計(jì)參數(shù) 確定了塑料廢 紙簍注射?？傮w設(shè)計(jì)方案 對(duì)塑料廢紙簍的工藝性能進(jìn)行了分析 注射 機(jī)的選擇 分型面的確定 型腔數(shù)目的確定 成型零件的設(shè)計(jì) 澆注系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果最后完成了塑料廢紙簍注射 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 除此之外 還包括模具型腔部分 并利用先進(jìn)軟件將其加 工部分直接生成文件 本文強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù) 等 國內(nèi)外著名軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量 還大大地提高了 制造生產(chǎn)率 縮短了產(chǎn)品更新的周期 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) 方便 注射 Abstract With the rapid development of modern manufacturing technology the application of computer technology in industrial production the mold has become indispensable to the production of various industrial productimportant process equipment Especially in the production of plastic products plastic mold and widely applied is becoming more and more prominent in the position in all kinds of mold the wastepaper basket mould design is also become one of the representative of mould Markets on the waste paper basket shape different function cartoon version version of the furniture which can attract customers attention cause the customer s desire Wastepaper basket structure of this design is simple but to consider in the design of its application also did some surface accordingly so the surface structure calculation and more This design elaborated the mould CAD CAE technology characteristic and the application of the advanced manufacturing mode in the mold industry In injection mold design can be convenient accurate and fast query and calculate all the design parameters it is an important technology of the mould design intelligent rapidness method Plastic is the emerging materials developed in the 20th century due to the widely used replacing part of the metal wood leather and silicate has the natural material such as become indispensable in modern industry and life a kind of artificial synthetic material and compared with wood metal silicate three traditional materials together become one of the four important raw materials in modern industrial production and injection mold is one of the types of fast development it is with the development of petroleum industry and should be born at present plastic parts already in almost all industrial sectors and different areas of the People s Daily life With mechanical industry electronics industry aviation industry instrument industry and supplies the development of industry more and more demand for plastic molding parts quality requirements also more and more high this requires molding plastics mold The level of development design and manufacture should be higher and higher Therefore the research injection mold to understand the plastic product production process and improve the quality of products has great significance In recent years many new methods of plastic molding process Such as injection molding technology of flow condensation forming thermosetting plastic injection molding exhaust injection molding reaction injection molding and a variety of plastic injection molding common molding process of injection molding compression molding transfer molding extrusion molding blow molding vacuum pressure molding blister etc Through the correct analysis of plastic forming process designed a pair of one module and one cavity plastic mold Mold in the geometric shape and size of the plastic parts called molding parts including screw water mouth cavity core ejecting board dynamic template the suspension loop the design and machining process of guide pillar and so on Molding parts in direct contact with the plastic at work at a certain temperature melt under high temperature and high pressure so there must be a reasonable structure high strength and rigidity good wear resistance the correct geometry high dimensional accuracy and low surface roughness Important parts of the process parameters selection and calculation and extrusion outfit inject system and other structures of the design process According to the calculation in the design of plastic existing data and the known design parameters determine the overall design scheme of the wastepaper basket plastic injection mould Performance of the technology of plastic waste paper basket was analyzed and the determination of the selection of injection machine the parting surface cavity number molding parts design the design of gating system design demoulding mechanism According to the calculation results finally completed the plastic waste basket injection mould structure design In addition also including the mold parts and use the advanced software to its processing part of the generated files directly This article emphasizes the use of modern computer aided design and manufacturing technology domestic and foreign famous software such as aided design not only ensure the quality of the products also greatly improved the manufacturing productivity shorten the cycle of product updates Keywords mold design Convenient The injection 目 錄 第一章引言 1 1 1 塑料模具的特點(diǎn) 1 1 2 注塑成型及注塑模 1 1 3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 2 1 3 1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 2 1 3 2 加強(qiáng)理論研 2 1 3 3 塑料制件的精密化 微型化和超大化 2 第二章塑料件結(jié)構(gòu)分析 3 2 1 注塑材料結(jié)構(gòu) 3 2 2 注塑材料的選擇 3 第三章塑件的工藝分析 4 3 1 塑件適用材料的種類 4 3 2 PE 注塑成型的工藝條件 4 3 3 塑件材料的加工特性 5 3 4 塑料件壁厚的確定 5 3 5 塑件的結(jié)構(gòu)分析 6 第四章注射機(jī)的選用 7 4 1 注射模的形成 7 4 2 注射模的特點(diǎn) 7 4 3 注射部分的選擇 8 4 3 1 注射壓力的校核 8 4 3 2 最前端的孔和球 8 4 4 注射量的校核 8 4 5 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 9 第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 5 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 5 1 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 10 5 1 2 主流道設(shè)計(jì) 11 5 1 3 主流道襯套的設(shè)計(jì) 11 5 1 4 分流道的設(shè)計(jì) 12 5 1 5 澆口的設(shè)計(jì) 14 5 1 6 冷卻槽的設(shè)計(jì) 15 5 2 分型面的設(shè)計(jì) 15 5 2 1 分型面的定義 16 5 2 2 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 16 第六章成型零件部的設(shè)計(jì) 17 6 1 型腔尺寸計(jì)算 17 6 2 型芯尺寸計(jì)算 17 6 3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 6 3 1 脫模機(jī)構(gòu)的分類 18 6 3 2 脫模力的計(jì)算 18 6 3 3 脫模機(jī)構(gòu)的要求 19 6 3 4 模機(jī)構(gòu)的選用原則 19 6 4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 第七章加熱 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 7 1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 21 7 2 求冷卻水的體積流量 V 21 7 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 21 小結(jié) 22 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 1102 班 學(xué)生 姚軻 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 PP 材質(zhì) 250mm 廢紙簍注射模 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 1 號(hào)圖紙 1 張 3 號(hào)圖紙 5 張 裝配 圖 1 張 零件圖 5 張 計(jì)算說明書一份 A 紙 小 4 字 30 頁以上 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專題部分 注塑成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu) 的分析和確定 起止時(shí)間 2015 年 3 月 16 號(hào) 2015 年 6 月 1 號(hào) 指導(dǎo)教師 簽字 年 月 日 沈 陽 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 PP 材質(zhì) 250mm 廢紙簍注射模 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制 1102 班 學(xué)生姓名 姚軻 指導(dǎo)教師 陳慧珍 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 4 日 摘要 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 在工業(yè)生產(chǎn)中 模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備 特別是在塑料 產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中 塑料模具的應(yīng)用及其廣泛 在各類模具中的地位也 越來越突出 其中廢紙簍的模具設(shè)計(jì)也成為具有代表意義的模具之一 市場上也的廢紙簍形狀 功能各異 有卡通版的 家具版的 這些都可 以吸引顧客的目光 引起顧客的購買欲 此次設(shè)計(jì)的廢紙簍結(jié)構(gòu)較簡單 但在設(shè)計(jì)時(shí)考慮其應(yīng)用 還相應(yīng)地做了些曲面 所以曲面的結(jié)構(gòu)較多 計(jì)算也較多 本次設(shè)計(jì)闡述了模具 CAD CAE 的技術(shù)特點(diǎn)以及先進(jìn)制造 模式在模具行業(yè)中的應(yīng)用 在進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)時(shí) 可以方便 準(zhǔn)確 快 速地查詢和計(jì)算出所有設(shè)計(jì)參數(shù) 它是模具設(shè)計(jì)智能化 快速化的重要 技術(shù)手段 塑料是 20 世紀(jì)發(fā)展起來的新興材料 由于應(yīng)用廣泛已替代部分金 屬 木材 皮革及其硅酸鹽等自然材料 成為現(xiàn)代工業(yè)和生活中不可缺 少的一種人造化學(xué)合成材料 并與木材 金屬 硅酸鹽三種傳統(tǒng)材料一 起 成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中四種重要的原材料之一 而注塑模是其中發(fā)展 較快的種類 它是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應(yīng)而生的 目前塑料制件幾乎 已經(jīng)進(jìn)入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個(gè)領(lǐng)域 隨著機(jī)械工業(yè)電 子工業(yè) 航空工業(yè) 儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展 塑料成型制 件的需求量越來越多 質(zhì)量要求也越來越高 這就要求成型塑件的模具 的開發(fā) 設(shè)計(jì)制造的水平也須越來越高 因此 研究注塑模具對(duì)了解塑 料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義 近年來 出現(xiàn)了許多新的塑料成型工藝方法 如注射成型技術(shù)方 面的無流道凝料成型 熱固性塑料注射成型 排氣注射成型反應(yīng)注射成 型以及多種塑料的共注射成型 常用的成型工藝有注射成型 壓縮成型 傳遞成型 擠出成型 中空吹塑成型 真空吸塑與氣壓成型等 通過對(duì) 塑料成型工藝的正確分析 設(shè)計(jì)了一副一模一腔的塑料模具 模具中決 定塑件幾何形狀和尺寸的零部件稱為成型零件 包括螺釘 澆套口 型 腔 型芯 推件板 動(dòng)模板 吊環(huán) 導(dǎo)柱等的設(shè)計(jì)與加工工藝過程 成 型零部件在工作時(shí)直接與塑料接觸 在一定的溫度下承受熔體的高溫和 高壓 因此必須要有合理的結(jié)構(gòu) 較高的強(qiáng)度和剛度 較好的耐磨性 正確的幾何形狀 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度 重要零件的工 藝參數(shù)的選擇與計(jì)算 推出機(jī)構(gòu)與澆注系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程 根據(jù)塑料現(xiàn)有的設(shè)計(jì)計(jì)算資料及已知的設(shè)計(jì)參數(shù) 確定了塑料廢 紙簍注射模總體設(shè)計(jì)方案 對(duì)塑料廢紙簍的工藝性能進(jìn)行了分析 注射 機(jī)的選擇 分型面的確定 型腔數(shù)目的確定 成型零件的設(shè)計(jì) 澆注系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算結(jié)果最后完成了塑料廢紙簍注射 模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 除此之外 還包括模具型腔部分 并利用先進(jìn)軟件將其加 工部分直接生成文件 本文強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù) 等 國內(nèi)外著名軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì) 既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量 還大大地提高了 制造生產(chǎn)率 縮短了產(chǎn)品更新的周期 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) 方便 注射 Abstract With the rapid development of modern manufacturing technology the application of computer technology in industrial production the mold has become indispensable to the production of various industrial productimportant process equipment Especially in the production of plastic products plastic mold and widely applied is becoming more and more prominent in the position in all kinds of mold the wastepaper basket mould design is also become one of the representative of mould Markets on the waste paper basket shape different function cartoon version version of the furniture which can attract customers attention cause the customer s desire Wastepaper basket structure of this design is simple but to consider in the design of its application also did some surface accordingly so the surface structure calculation and more This design elaborated the mould CAD CAE technology characteristic and the application of the advanced manufacturing mode in the mold industry In injection mold design can be convenient accurate and fast query and calculate all the design parameters it is an important technology of the mould design intelligent rapidness method Plastic is the emerging materials developed in the 20th century due to the widely used replacing part of the metal wood leather and silicate has the natural material such as become indispensable in modern industry and life a kind of artificial synthetic material and compared with wood metal silicate three traditional materials together become one of the four important raw materials in modern industrial production and injection mold is one of the types of fast development it is with the development of petroleum industry and should be born at present plastic parts already in almost all industrial sectors and different areas of the People s Daily life With mechanical industry electronics industry aviation industry instrument industry and supplies the development of industry more and more demand for plastic molding parts quality requirements also more and more high this requires molding plastics mold The level of development design and manufacture should be higher and higher Therefore the research injection mold to understand the plastic product production process and improve the quality of products has great significance In recent years many new methods of plastic molding process Such as injection molding technology of flow condensation forming thermosetting plastic injection molding exhaust injection molding reaction injection molding and a variety of plastic injection molding common molding process of injection molding compression molding transfer molding extrusion molding blow molding vacuum pressure molding blister etc Through the correct analysis of plastic forming process designed a pair of one module and one cavity plastic mold Mold in the geometric shape and size of the plastic parts called molding parts including screw water mouth cavity core ejecting board dynamic template the suspension loop the design and machining process of guide pillar and so on Molding parts in direct contact with the plastic at work at a certain temperature melt under high temperature and high pressure so there must be a reasonable structure high strength and rigidity good wear resistance the correct geometry high dimensional accuracy and low surface roughness Important parts of the process parameters selection and calculation and extrusion outfit inject system and other structures of the design process According to the calculation in the design of plastic existing data and the known design parameters determine the overall design scheme of the wastepaper basket plastic injection mould Performance of the technology of plastic waste paper basket was analyzed and the determination of the selection of injection machine the parting surface cavity number molding parts design the design of gating system design demoulding mechanism According to the calculation results finally completed the plastic waste basket injection mould structure design In addition also including the mold parts and use the advanced software to its processing part of the generated files directly This article emphasizes the use of modern computer aided design and manufacturing technology domestic and foreign famous software such as aided design not only ensure the quality of the products also greatly improved the manufacturing productivity shorten the cycle of product updates Keywords mold design Convenient The injection 目 錄 第一章引言 1 1 1 塑料模具的特點(diǎn) 1 1 2 注塑成型及注塑模 1 1 3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 2 1 3 1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 2 1 3 2 加強(qiáng)理論研 2 1 3 3 塑料制件的精密化 微型化和超大化 2 第二章塑料件結(jié)構(gòu)分析 3 2 1 注塑材料結(jié)構(gòu) 3 2 2 注塑材料的選擇 3 第三章塑件的工藝分析 4 3 1 塑件適用材料的種類 4 3 2 PE 注塑成型的工藝條件 4 3 3 塑件材料的加工特性 5 3 4 塑料件壁厚的確定 5 3 5 塑件的結(jié)構(gòu)分析 6 第四章注射機(jī)的選用 7 4 1 注射模的形成 7 4 2 注射模的特點(diǎn) 7 4 3 注射部分的選擇 8 4 3 1 注射壓力的校核 8 4 3 2 最前端的孔和球 8 4 4 注射量的校核 8 4 5 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 9 第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 5 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 5 1 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 10 5 1 2 主流道設(shè)計(jì) 11 5 1 3 主流道襯套的設(shè)計(jì) 11 5 1 4 分流道的設(shè)計(jì) 12 5 1 5 澆口的設(shè)計(jì) 14 5 1 6 冷卻槽的設(shè)計(jì) 15 5 2 分型面的設(shè)計(jì) 15 5 2 1 分型面的定義 16 5 2 2 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 16 第六章成型零件部的設(shè)計(jì) 17 6 1 型腔尺寸計(jì)算 17 6 2 型芯尺寸計(jì)算 17 6 3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 6 3 1 脫模機(jī)構(gòu)的分類 18 6 3 2 脫模力的計(jì)算 18 6 3 3 脫模機(jī)構(gòu)的要求 19 6 3 4 模機(jī)構(gòu)的選用原則 19 6 4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 第七章加熱 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 7 1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q 21 7 2 求冷卻水的體積流量 V 21 7 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 21 小結(jié) 22 致謝 22 參考文獻(xiàn) 23 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 在飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì) 市場對(duì)模具的需求量不斷增長 它以其特定的形狀通 過一定的方式是原材料成型 塑料膜是指用于成型塑料制品的模具 它是型腔模的 一種類型 其地位與重要性證日益被人們所認(rèn)識(shí) 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝設(shè)備 塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷的擴(kuò)大 如 家用電器 儀器儀表 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)合理的塑件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng) 金屬結(jié)構(gòu)件 可以一次成型非常復(fù)雜的形狀 成倍減少了整個(gè)產(chǎn)品中的各種緊固件 因此 近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升 1 1 塑料模具的特點(diǎn) 模具一般為單件生產(chǎn) 制造技術(shù)要求較高 模具精度是影響塑料成型件的重要 因素之一 注射塑料模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成 包括 成型零件 澆注系統(tǒng)零件 脫模系統(tǒng)零件 冷卻 加熱機(jī)構(gòu) 導(dǎo) 向零件 分型抽芯機(jī)構(gòu) 緊固零件 塑料注射模的特點(diǎn)是由塑料原材料的特性決定的 最主要的有兩點(diǎn) 一是注射 時(shí)塑料熔體的沖模流動(dòng)特性 二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時(shí)的收縮行為 這兩點(diǎn)決定 了注射模的特殊性和設(shè)計(jì)難度 由于塑料熔體屬于粘彈體 熔體流動(dòng)過程粘度隨 4 剪切應(yīng)力 剪切速率而變化 流動(dòng)過程中大分子沿流動(dòng)方向產(chǎn)生定向 9 1 2 注塑成型及注塑模 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 要了解注射成型和注射模 首先了解注射機(jī)的一些基本知識(shí) 注射機(jī)時(shí)注射成 型的主要設(shè)備 依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射 注射機(jī)為熱 塑性或熱塑性注射成型所用的主要設(shè)備 按其外形可分為立式 臥式 直角式三種 1 3 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前 由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具 模具 裝配完畢后 通常需要幾次試模 發(fā)現(xiàn)問題后 不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù) 甚至 還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì) 這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本 延長產(chǎn)品開發(fā)周期 合理的加工工藝 高效的設(shè)備 先進(jìn)的模具是必不可少的三項(xiàng)因素 尤其是塑 料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求 滿足塑料制件的使用要求 降低塑料制件的成本 起著重要的作用 1 3 1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化 為了適應(yīng)大規(guī)模成批生產(chǎn)塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要 模具的標(biāo) 準(zhǔn)化工作十分重要 目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度只達(dá)到了 20 注射模方面關(guān)于模具 零件 模具技術(shù)條件和標(biāo)準(zhǔn)甲等已經(jīng)制定了一些國家標(biāo)準(zhǔn) 1 3 2 加強(qiáng)理論研究 隨著塑料制件的大型化和復(fù)雜化 模具的重量達(dá)到數(shù)噸甚至十多噸 這樣大的 模具 若只憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) 往往會(huì)因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成模具報(bào)廢 大量的資金被浪費(fèi) 所以大型模具還是要向理論設(shè)計(jì)方面發(fā)展 1 3 3 塑料制件的精密化 微型化和超大化 為了滿足各種工業(yè)產(chǎn)品的使用要求 塑料成型技術(shù)正朝著精密化 微型化和超 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 大化型等方面發(fā)展 精密注射成型是能將塑料制件尺寸公差保持在 0 01 0 001mm 之內(nèi)的成型工藝方法 其制件主要用于電子 儀表工業(yè) 微型化的塑料制件要求在 微型的設(shè)備生產(chǎn)上 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 4 第二章 塑料件結(jié)構(gòu)分析 2 1 注塑材料結(jié)構(gòu) 此廢紙簍的結(jié)構(gòu)是生活中最普通的一款 結(jié)構(gòu)是長方形截面 大小適中 構(gòu)造 簡單 塑件成型壁厚較薄 1 5mm 成型時(shí)易發(fā)生變形 斷裂 起分型面也較容易確 定 選擇截面積最大的廢紙簍口的位置為分型面 在紙簍底設(shè)置注塑口注塑成型 能保證工件的質(zhì)量 2 2 注塑材料的選擇 廢紙簍注塑模用的材料是 PE PE 為結(jié)晶性原料 吸濕性極小 因此在加工前 無需進(jìn)行干燥處理 PE 分子聯(lián)鏈柔性好 鍵間作用小 熔體粘性低 流動(dòng)性極好 因此成型時(shí)無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品 PE 的收縮率范圍大 收縮值 大 方向性明顯 8 本塑料制品為日常生活用品 出保證美觀之外 其在環(huán)保安全方面也應(yīng)達(dá)到一 定指標(biāo) 要求有一定的熱固性 不能再盛入沸水時(shí)水杯外觀發(fā)生變形 并且不能含 有有毒物質(zhì) 不能有異味 所以材料選用的是聚丙烯 聚丙烯原材料豐富 價(jià)格便宜具有許多優(yōu)良性能 聚丙烯是常用的塑料中密度 最小的品種 具有良好的耐熱性 在無外力作用的環(huán)境中加熱至 150 C 也不會(huì)變形 并且聚丙烯還具有良好的力學(xué)性能 聚丙烯的結(jié)晶能力高 模具的溫度對(duì)塑件的結(jié)晶狀況有較大的影響 模溫高 熔體冷卻模 塑件結(jié)晶度高 強(qiáng)度也就高 聚丙烯熔點(diǎn)不高 單比熱容較大 因此 塑化時(shí)仍需消耗較多的熱量 故要塑化裝置要有較大的加熱功率 以便提高生產(chǎn)效 率 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 塑件的工藝分析 5 第三章 塑件的工藝分析 3 1 塑件適用材料的種類 該塑件材料選用 PE 丙烯晴 丁二烯 苯乙烯共聚物 PE 有良好的耐劃學(xué)腐蝕 及表面硬度 有良好的加工性和染色性能 PE 無毒 無味 成微黃色 成型的塑件有較好的光澤 PE 有一定的硬度和尺 寸穩(wěn)定性 易與成型加工 經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色 PE 再升溫時(shí)粘度高 所以成 型壓力高 故塑件上的脫模斜度宜稍大 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性 耐寒 性 耐油性 化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能 PE 塑料表面受冰醋酸 植物油等化學(xué)藥品的 侵蝕會(huì)引起應(yīng)力開裂 8 3 2 PE 注塑成型的工藝條件 PE 為結(jié)晶性原料 吸濕性極小 不超過 0 01 因此在加工前無需進(jìn)行干 燥處理 PE 分子鏈柔性好 鍵接作用力小 熔體粘度低 流動(dòng)性極好 因襲成型時(shí) 無需太高的成型壓力 就能成型出薄壁長流程型件 PE 的收縮率大 范圍大 方向性明顯 因此易變形翹曲 模具冷卻條件對(duì) 收縮率影響很大 故應(yīng)控制模溫 保持冷卻均勻 穩(wěn)定 PE 的結(jié)晶能力高 模具的溫度對(duì)塑件的結(jié)晶狀況有較大的影響 模溫高 熔體冷卻慢 塑件結(jié)晶度高 強(qiáng)度也就高 可見模溫對(duì)塑件性能的影響很大 PE 的熔點(diǎn)不高 但比熱容較大 因此塑化時(shí)仍需要消耗較多的熱量 故要 求塑化裝置應(yīng)有較大的加熱功率 以便提高生產(chǎn)效率 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 塑件的工藝分析 6 PE 的軟化溫度反范圍小 且熔體易氧化 為此 在成型加工中應(yīng)盡可能避 免熔體與氧發(fā)生接觸 以免降低塑件質(zhì)量 PE 制作的塑件質(zhì)地較軟 且易脫模 因此當(dāng)塑件有淺惻凹槽時(shí) 可強(qiáng)力使 其脫 PE 熔體的非牛頓性不明顯 剪切速率的改變對(duì)粘度影響小 PE 熔體粘度受 溫度的影響也較小 PE 熔體的冷卻速度較慢 因此必須充分冷卻 模具應(yīng)有較好的冷卻系統(tǒng) 熔體在注射時(shí)采用直接進(jìn)口進(jìn)料 易增大應(yīng)力和產(chǎn)生收縮不均及方向性明顯 的增大變形 因此應(yīng)注意選擇進(jìn)料口參數(shù) PE 的成型溫度范圍較寬 在流動(dòng)狀態(tài)下 溫度的少許波動(dòng)對(duì)注塑成型沒有 影響 PE 的熱穩(wěn)定性較好 一般在 300 攝氏度一下無明顯的分解現(xiàn)象 對(duì)質(zhì)量沒 有什么影響 3 3 塑件材料的加工特性 結(jié)晶性塑料 吸濕性小 可能發(fā)生熔體破裂 長期余熱金屬接觸已發(fā) 生分解 流動(dòng)性極好 溢邊值 0 03mm 左右 冷卻速度快 澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應(yīng)適度 成型收縮范圍大 收縮率大 已發(fā)生縮孔 凹痕 變形 取向性強(qiáng) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 塑件的工藝分析 7 注意控制成型溫度 料溫低時(shí)取向性明顯 尤其低溫高壓時(shí)更明顯 模具溫 度低于 50 以下塑件無光澤 已產(chǎn)生熔接痕 流痕 90 以上時(shí)易發(fā)生翹曲 變形 3 4 塑料件壁厚的確定 廢紙簍的注塑件材料選擇的是聚丙烯 應(yīng)選擇適中壁厚 選擇推薦厚度易于加 工 所以水杯的壁厚設(shè)計(jì)為 1 45mm 聚丙烯是流動(dòng)性比較好的住宿材料 其 H L 關(guān)系式為 H L 100 0 5 0 6 H 壁厚 L 流程 如下為聚丙烯數(shù)值參數(shù)見表 1 表 1 考慮因素 單位 參考值 密度 g cm3 0 90 0 91 考慮因素 單位 參考值 吸水率 24h 0 01 0 03 熔點(diǎn) 170 176 熔融指數(shù) g 10min 230 維卡針入度 140 150 熱變行溫度 102 115 線膨脹系數(shù) 10 5 9 8 比熱容 J Kg K 1930 熱導(dǎo)率 w m K 0 126 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 塑件的工藝分析 8 質(zhì)量體積 cm3 g 1 10 1 11 3 5 塑件的結(jié)構(gòu)分析 脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定 塑件內(nèi)孔 以型芯小端為準(zhǔn) 尺 寸符合圖樣要求 斜度由擴(kuò)大方向取得 塑件外形 以型腔大端為準(zhǔn) 尺寸符合圖 樣要求 斜度由縮小方向取得 一般情況下 脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi) 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選用 9 第四章 注射機(jī)的選用 4 1 注射模的形成 塑料的種類很多 其成型的方法很多 有注射成型 壓縮成型 壓鑄成型 擠 出成型 氣動(dòng)與液壓成形 泡沫塑料的成型等 其中 注射成型所用模具稱為注射 成型模具 簡稱注射模 注射模主要應(yīng)用于成型熱塑性形塑料 因此根據(jù)對(duì)零件的 分析 該 PC 材料的塑料廢紙簍注射成形為最佳 見圖 1 圖 1 注射機(jī) 4 2 注射模的特點(diǎn) 模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密 然后 由注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料 熔體注入模腔內(nèi) 經(jīng)冷卻或固化定型后 開模取出塑件 因此 注射?？梢淮纬尚?出外形復(fù)雜 尺寸精確或帶有嵌件的塑料制作 對(duì)筆筒的外觀有精美 無明顯毛刺 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選用 10 等要求的情況下 應(yīng)用注射成形可以很好地達(dá)到工藝要求 注射成型用注射機(jī) 4 3 注射部分的選擇 4 3 1 注射壓力的校核 P1 P2 122 Mpa 70 100 Mpa P1 注射機(jī)的最大注射壓力 P2 塑件成型所需的實(shí)際注射壓力 4 3 2 最前端的孔和球 D2 D1 0 5 1 mm 4 0 5 4 5 mm 4 1 R2 R1 1 2 mm 12 1 13 mm 4 2 D2 模具流刀入口直徑 mm D1 噴嘴注口直徑 mm R2 模具澆注套球面半徑 mm R1 噴嘴球面半徑 mm 4 4 注射量的校核 模具設(shè)計(jì)時(shí) 必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定 注射量的 80 以內(nèi) 校核公式為 4 3 mn 8021 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選用 11 式中 型腔數(shù)量n 單個(gè)塑件的質(zhì)量 g 1m 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量 g 2 本設(shè)計(jì)中 n 2 1 19 83g 2m 3 96g M n 2 19 83 3 96 43 62g 1m2 注塑機(jī)額定注塑量為 60g 60 0 8 48g 43 62g 注射量符合要求 4 5 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素 如果這 一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積 則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象 必須滿足以下關(guān)系 在此設(shè)計(jì)中 因?yàn)槔笆堑惯^來的 所以投影面積就是大圓 的面積 主流道也是一個(gè)錐型的 則投影面積為圓錐大圓 澆注系統(tǒng)的投影重合到 垃圾桶上 則 A A12 nA A A 4 4 n 型腔數(shù)目 n 2 A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1 A 澆注統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 A A 2543 4 mm12 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選用 12 nA A 2 2543 4 2543 4 7630 2 mm12 2 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模 應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系 統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力 即 nA A P F 4 5 12 P 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力 MPa F 注射機(jī)額定鎖模力 N A 單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1 A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 根據(jù)教科書表 5 1 型腔內(nèi)通常為 20 40MPa 一般制品為 24 34MPa 精密 制品為 39 44MP nA A P 7630 2 1 1 0 0001 30 298 4KN 800 KN 812 鎖模力符合要求 4 6 注射機(jī)的選擇 選擇 X SZ 60 型注射機(jī)參考見表 2 表 2 裝置 參考項(xiàng)目 參考值 螺桿直徑 mm 30 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 0 200 注射壓力 MPa 180 注射速率 g S 70 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 注射機(jī)的選用 13 注射裝置 塑化能力 kg h 35 鎖模力 KN 40 拉桿間距 H V mm mm 220 300 模板行程 mm 250 模具最小厚度 mm 150 模具最大厚度 mm 250 噴嘴伸出量 mm 20 噴嘴球半徑 mm 10 頂出行程 mm 70 鎖模裝置 頂出力 kN 12 油泵電動(dòng)機(jī)功率 kw 11 電氣 加熱功率 KW 4 7 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 根據(jù)對(duì)塑料廢紙簍零件圖的分析 可采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn) GB T12556 1 中生 組合類型的模架標(biāo)準(zhǔn) 它是以點(diǎn)澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式 其代號(hào)取 P 派 生組合中 動(dòng) 定模座板的連接方式有成定單位自定 2 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 5 1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動(dòng)的信道稱為澆 注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)由主澆道 分流道 冷料穴 澆口等組成 5 1 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 重點(diǎn)考慮型腔布局 熱量及壓力損失要小 為此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡可能短 截面尺寸應(yīng)盡可能大 彎折盡量少 表面粗糙度要低 均衡進(jìn)料 即分流道盡可能采用平衡式布置 塑料耗量要少 滿足各型腔充滿的前提下 澆注系統(tǒng)容積盡量小 以減少塑 料耗量 消除冷料 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的 冷料 排氣良好 防止塑件出現(xiàn)缺陷 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔 縮孔 殘余應(yīng) 力 保證塑件外觀質(zhì)量 較高的生產(chǎn)效率 塑料熔體流動(dòng)特性 充分利用熱塑性塑料熔體的假塑性行為 5 1 2 主流道設(shè)計(jì) 主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)的首段信道 它的形狀和尺寸直 接影響塑料的流動(dòng)速度及填充時(shí)間 主流道一般呈圓錐形 錐度一般為 2 4 度 其 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑 0 5 1mm 以便補(bǔ)償與噴嘴對(duì)中的誤差 內(nèi)壁表面粗糙度 為 0 63um 流動(dòng)性差可取 3 5 便于將凝料從主流道中拔出 為了保證主流道與 噴射機(jī)噴嘴緊密接觸 防止漏料 一般主流道與噴嘴對(duì)接處做成球面凹坑 9 根據(jù)所選注射機(jī) 小端尺寸直徑應(yīng)為 d 注射機(jī)噴嘴尺寸 0 5 1 3 5 0 5 1 4 4 5mm 主流道球面半徑應(yīng)為 R 噴嘴球面半徑 1 2 20 2 22mm 凹坑深度 h 3 5 mm 取 h 5mm 5 1 3 主流道襯套的設(shè)計(jì) 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即澆口套 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 一般采用碳素工具鋼 熱處理硬度為 53 57HRC 中 大型模具設(shè)計(jì)成分體式 但由于該模具主流道較長 設(shè)計(jì)成分體式較宜 為了便于 加工和縮短主流道長度 襯套和定位圈設(shè)計(jì)成分體式 主流道 見圖 3 圖 2 主流道 主流道襯套材料采用 T10A 鋼 熱處理淬火或表面硬度為 53 57HRC 本設(shè)計(jì) 中 主流道與定模座板采用 H7 k6 過度配合 與定位圈的配合采用 H9 f9 的間隙配 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 合 主流道的固定 主流道凝料體積為 q 4 dL 4 3 77 082 50 1123 4mm 1 123cm 主流道剪切速率校核由經(jīng)驗(yàn)公式 33 3n 372 qRn 5 1 214 3845 443 3 2342 1s 在 5001s 50001s 之間式中 塑件澆道 q 主 q 1 1 43 745 44 845 R 22 08 778 3 2 72mm 生產(chǎn)實(shí)踐表明 當(dāng)注射模具主流道的剪切速率在 5001s 50001s 之間 所成型的 塑件的質(zhì)量較好 所以本設(shè)計(jì)的主流道剪切速率符合要求 5 1 5 澆口的設(shè)計(jì) 避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷 避免噴射有兩種方法 a 加大澆口截面尺寸 降低熔體流速 b 采用沖擊型澆口 改善塑料熔體流動(dòng)狀況 該模具采用方法 a 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處 有利于塑件熔體流動(dòng) 有利于型腔排氣 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 考慮塑件使用時(shí)的載荷狀況 減少或避免塑件的熔接痕 考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊?考慮澆口位置和數(shù)目對(duì)塑件成型尺寸的影響 防止將型芯或嵌件擠歪變形 5 1 6 冷卻槽的設(shè)計(jì) 當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前 噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低 形成冷料渣 為了集存這部分冷料渣 在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一個(gè)洞穴或者在流道的末 端開設(shè)洞穴 這個(gè)洞穴就是冷料穴 射時(shí)必須防止冷料渣進(jìn)入流道或模具型腔內(nèi) 否則將會(huì)堵塞流道和減緩料流速 度 進(jìn)入模具型腔就會(huì)造成塑料制品上的冷把或冷斑 穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上 或者處于分流道的末端 其作用是收集熔體前 鋒的冷料 防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品質(zhì)量 冷料穴分兩種 一種專門用于收 集 貯存冷料 另外一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的作用 5 2 分型面的設(shè)計(jì) 面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面 一副模具根據(jù) 需要可能一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面 分型面可以是垂直于合模方向 也可以與合模 方向平行或傾斜 打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)的面 稱之為分型面 分型面除受排位的影響外 還受塑件的形狀 外觀 精度 澆口位置 滑塊 頂出 加工等多種因素影響 合 理的分型面是塑件能否完好成型的先決條件 一般應(yīng)從以下幾方面綜合考慮 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 5 2 1 分型面的定義 確保塑件留在動(dòng)模一側(cè) 并利于頂出且頂針痕跡不顯露與外觀面 符合塑件脫模的基本要求 就是能使塑件從模具內(nèi)取出 分型面位置應(yīng)設(shè)在 塑件脫模方向最大的投影邊緣部位 分型面選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔 側(cè)凹 若需要滑塊成型 力求滑塊結(jié)構(gòu)簡 單 盡量避免定模滑塊 合理安排澆注系統(tǒng) 特別是澆口位置 分型線不影響塑件外觀 分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的表面 確保塑件質(zhì)量 滿足模具的鎖緊要求 將塑件投影面積大的方向 放在定 動(dòng)模的合模方向 上 而將面積小的方向作為側(cè)向分型面 另外分型面是曲面 應(yīng)加斜面緊縮 有利于模具加工 保證模具強(qiáng)度 為了便于開模 分型面一般要使成品時(shí)留在型芯模上 避免粘型腔模 但要 注意是不要影響外觀 5 2 2 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 分型面的選擇要便于磨具的加工制造 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的其分型面 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 20 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下 從便于加工 裝配 使用 維修等角度加以考慮 主要有型腔和型芯的徑向 深度 高度尺寸和中心距 等 根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)查得聚乙烯的收縮率范圍為 1 5 3 5 所以 HDPE 的 平均收縮率為 2 25 6 1 型腔尺寸的計(jì)算 徑向 深度尺寸 單位 m 6 1 61 04572111 ZZXASM 087 22 ZzBAS 6 2 8 042312 ZZSMH 6 3 6 2 型芯尺寸計(jì)算 徑向 高度尺寸 單位 mm 6 4 08 9236111 ZZXBSM 6 5 57 0122 ZZABS 6 6 8 024312 ZZSMHh 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 21 圖 3 型芯 6 3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過程 使塑件從 成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu) 主要由推出零件 推出零件固定板和司筒 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成 6 3 1 脫模機(jī)構(gòu)的分類 塑件頂出方法受蘇建材料及形狀等影響 由于塑件復(fù)雜多變 要求不一 導(dǎo)致膠件的 手動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 指當(dāng)模具分開后 用人工操縱脫模機(jī)構(gòu)使塑件脫出 它可 分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種 這類結(jié)構(gòu)多用于形狀復(fù)雜不能設(shè)置推出機(jī) 構(gòu)的模具或塑件結(jié)構(gòu)簡單 產(chǎn)量小的情況 目前很少采用 機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 依靠注射機(jī)的開模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具省的推出機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)塑件 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 22 自動(dòng)脫模 這類模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 多用于生產(chǎn)批量大的情況 是目前應(yīng)用最廣泛的一 中推出機(jī)構(gòu) 它包括頂針類脫模 司筒脫模 推板脫模 氣動(dòng)脫模 內(nèi)螺紋脫模及 符合脫模 液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 一般是指在注射機(jī)或模具上設(shè)有專用液壓或氣裝置 將塑件通過模具上的推出機(jī)構(gòu)推出模外 6 3 2 脫模力的計(jì)算 脫模力是指將塑件從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力 它主要包括塑件的 收縮引起的塑件與型芯的摩镲阻力和大氣壓力 F 為型芯對(duì)塑件的摩擦力 Q 為脫 模力 P4 為沿型芯軸方向的大氣總壓力 a 為型芯的斜角對(duì)塑件作用脫模力 Q 時(shí) 型芯對(duì)件的摩擦力為 6 6 AkfESL1 0tancos221 由于本設(shè)計(jì)為環(huán)形斷面 則式中 1 A 0 E 塑料的彈性模量 MPa 查 塑料成型與工藝模具設(shè)計(jì)資料 附件 B 得 E 840 950 S 塑件平均成型收縮率 由前面已知 s 2 25 L 塑件對(duì)型芯的包容長度 由塑件高度可知 25mm f 塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù) 常取 0 1 0 2 這里 f 0 15 是模具型芯的脫模斜度 查 塑料成型與模具設(shè)計(jì)資料 附件 B 可知型芯 脫模斜度 20 40 度 塑料的泊松比 查 塑料成型與模具設(shè)計(jì)資料 附件 B 得知 0 38 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 23 1cosin12 fk是無因次數(shù) 代入數(shù)據(jù)得 F 6 2kN 6 3 3 脫模機(jī)構(gòu)的要求 制品尺寸較大 形狀如盒蓋 帽形或殼形 前模無進(jìn)氣裝置 開模時(shí)錢模 型腔和制品間形成真空 分型面設(shè)計(jì)不合理 塑件對(duì)前模額粘附力大于對(duì)后模的粘附力 前模型腔拋光不夠 或拋光方法不對(duì) 前模型腔脫模濕度太小 分型面在中間的板狀或片狀塑件很易粘前模 6 3 4 模機(jī)構(gòu)的選用原則 使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形 略有彈性變形在一般情況下是允許的 但不能 形成永久變形 推桿的受力不可太大 以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂 推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠 在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形 推桿位置痕跡須不影響塑件外觀 6 4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用推桿推出 推桿截面為圓形 推桿推出動(dòng)作靈活可靠 推桿損壞后也便于 更換 推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方 塑件各處的脫模阻力相同時(shí)均勻布置 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章 成型零部件的設(shè)計(jì) 24 以保證塑件推出時(shí)受力均勻 塑件推出平穩(wěn)和不變形 根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度 要求 采用四根推桿推出 推桿裝入模具后 起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型 腔 0 05 0 1cm 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章 加熱 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25 第七章 加熱 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 本塑件在注射成型時(shí)不要求有太高的模溫因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng) 是否 需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)定模具平均工作溫度為 60 攝氏度 用常溫 20 攝氏度的水作為模具冷卻介質(zhì) 其出口溫度為 30 攝氏度 7 1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q PE 的單位流量為 35 10000J Kg Q 1 WQ 0 26 35 10000J Kg 91000J Kg 7 1 2 7 2 求冷卻水的體積流量 V V Q 1 Cp t1 t2 91000 1047000 30 20 0 00014 7 2 查表可知所需的冷卻水管直徑較小 7 3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 冷卻系統(tǒng)是指模具中開設(shè)的水消系統(tǒng) 它與外界水源聯(lián)通 根據(jù)需要組成一個(gè) 或者多個(gè)回路的水道冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下 9 理的進(jìn)行冷卻水道總體布局 當(dāng)塑件厚度均勻時(shí) 各冷卻水孔壘型腔表面 的距離最好相同 以使塑件冷卻均勻 合考慮和利用模具材料的導(dǎo)熱理確定冷卻水道與型腔表壁的距離 考慮和利用模具材料的導(dǎo)熱 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 小結(jié) 26 小結(jié) 在本次廢紙簍畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中 不僅讓我對(duì)四年的專業(yè)知識(shí)做了一個(gè)重新的 回顧 而且了解到了一部分新的設(shè)計(jì)知識(shí) 尤其是塑料模具設(shè)計(jì) 剛開始做設(shè)計(jì)不 明白塑料模具設(shè)計(jì)的思路 然后陳老師通過短暫的視頻講解 我懂得了首先要明白 自己選擇的材料 當(dāng)材料規(guī)格選擇結(jié)束后進(jìn)行尺寸的測量 再次進(jìn)行模架的模選擇 塑件中各個(gè)零件的尺寸確定等 畫圖是本次設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一 在本次 CAD 畫圖的過程中 我又學(xué)到許 多畫圖快捷鍵的使用方法 這樣在以前畫圖的速度上我自己的速度又有所提升 在 模架的選擇這個(gè)環(huán)節(jié) 剛開始由于單位沒有統(tǒng)一 所以自己在畫裝配圖框的時(shí)候總 會(huì)出現(xiàn)比例不對(duì)應(yīng) 最后我通過詢問老師和翻閱一些參考資料 明白了模具尺寸選 擇的具體規(guī)范 另外在畫零件圖的時(shí)候 有的尺寸不吻合 然后我再次檢查說明書 的計(jì)算過程 發(fā)現(xiàn)有的細(xì)節(jié)部分自己根本沒有考慮到 就這樣經(jīng)過反復(fù)的詢問老師 與更改 我順利的完成了本次設(shè)計(jì) 感謝我的指導(dǎo)老師 每一次遇到問題她都會(huì)認(rèn)真對(duì)待跟細(xì)心的講解 讓我順利 完成本次設(shè)計(jì) 感謝各位輔導(dǎo)老師在格式上對(duì)我們的嚴(yán)格要求 讓我懂得過程比結(jié) 果更重要 而且要精益求精 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 27 致謝 通過這幾個(gè)月以來的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作 不僅是對(duì)我四年來學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧 同 時(shí)也讓我深深體會(huì)到自身存在的許多不足之處 這也是今后在社會(huì)上學(xué)習(xí)的一種動(dòng) 力 我將會(huì)不斷努力 不斷充實(shí)自己 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我通過參考 查閱各種有關(guān)模具方面的資料 請(qǐng)教具有注塑 模具設(shè)計(jì)的各位有關(guān)機(jī)械模具方面的老師和同學(xué) 特別是在實(shí)際的設(shè)計(jì)中可能遇到 的問題我虛心想老師和同學(xué)請(qǐng)教 使我在這短暫的時(shí)間里 對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè) 質(zhì)的飛躍 同時(shí)在利用這次設(shè)計(jì)我在學(xué)習(xí)有了更進(jìn)一步的提高 在產(chǎn)品的缺陷及其 解決辦法 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)都有了進(jìn)一步的理解和掌握 模具 在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛 掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我以后的工作和發(fā)展有 著十分重要的意致此 感謝學(xué)校 感謝老師們?cè)谶@四年里對(duì)我的諄諄教導(dǎo) 讓我充 實(shí)的度過了這四年的大學(xué)生活 你們的教誨將是我最寶貴的財(cái)富 最后 感謝我的 指導(dǎo)老師陳老師及小組老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的悉心指導(dǎo)和耐心幫助 沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 28 參考文獻(xiàn) 1 陸寧 使用注塑模具設(shè)計(jì) 北京 國防工業(yè)出版社 1997 30 52 2 唐金松 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海 科學(xué)技術(shù)出版社 1992 70 73 3 李澄等 機(jī)械制圖 北京 高等教育出版社 1997 114 126 4 曹宏深 趙仲治主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 58 75 5 黃銳 塑料成型工藝學(xué)第二版 北京 中國輕工業(yè)出版社 1997 137 144 6 黃宏 塑料成型加工與模具 上海 化學(xué)工業(yè)出版社 2003 201 220 7 侯文義 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 軟件版 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 34 67 8 史鐵梁 模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 180 182 9 齊曉杰 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 40 156