鋁塑復(fù)合方凳塑件模具設(shè)計(jì)

1、鋁塑復(fù)合方凳塑件模具設(shè)計(jì)學(xué)生：鄒漫漫指導(dǎo)老師：鄒雋三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院摘要：本課題進(jìn)行了鋁塑復(fù)合方凳塑件模具設(shè)計(jì)。首先分析了鋁塑復(fù)合方凳塑件的工藝特點(diǎn)，然后選擇了一模一腔，接著選擇注射機(jī)、確定分型面，最后完成了澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、選擇模架、模具的加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等過(guò)程。用Pro-E和CAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。該模具具有結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，操作可靠，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：塑料；注射模具；設(shè)計(jì)Abstract：This topic has carried on the aluminum-plastic composite sq

2、uare stool plastics mold design. First analyzes the process characteristics of plastics article of aluminum-plastic composite square stool, then choose one module and one cavity, and then choose the injection machine, determine the parting surface, and finally completed the gating system design, mol

3、ding parts design, the exhaust system design, demoulding mechanism design, choice of clamping steering mechanism design, formwork, and mould heating and cooling system design process. With Pro - E and CAD drawing a set of mold assembly drawing and part drawing. The mold has a compact structure, reli

4、able operation, reliable operation, high production efficiency, etc.朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 - 查看字典詳細(xì)內(nèi)容Key word: Plastic; Injects the mold; Design前言本文主要研究鋁塑復(fù)合方凳塑料模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。本課題研究的目的是對(duì)鋁塑復(fù)合方凳與一般方凳在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成本、耐用性上進(jìn)行比較，以更好地運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。鋁塑復(fù)合方凳結(jié)構(gòu)由塑料面板和鋁合金鋼管組成，而本課題主要是設(shè)計(jì)塑料面板的模具結(jié)構(gòu)。注塑成型是熱塑性塑料制件最重要的成型方法之一。用此方法加工成型的塑料制件，其品種與樣式之多

5、是其他任何成型方法無(wú)法比擬的。注塑成型能一次性的成型出外形復(fù)雜，尺寸精確，效率高，甚至帶有金屬嵌件或螺紋的塑料制件。塑料注塑成型的過(guò)程是借助于螺桿（或柱塞）的能力，將已塑化好的塑料熔體注入閉和的模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻固化定型后開(kāi)模獲得制件。因此，構(gòu)成注塑成型的必要條件有三：一是塑料必須以熔融狀態(tài)進(jìn)入模腔；二是塑料熔體必須有足夠的壓力和流速，以確保及時(shí)迅速的充滿整個(gè)行腔的各個(gè)角落；三是需要有符合制件形狀和尺寸并滿足成型工藝要求的模具。這就為注塑成型提出了必須具有塑化，注射和成型這三個(gè)基本職能要求。設(shè)計(jì)注塑模時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面問(wèn)題： （1）分析塑件結(jié)構(gòu)及其技術(shù)要求塑件的結(jié)構(gòu)決定了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，塑

6、件的技術(shù)要求.（如尺寸精度、表面粗糙度等）決定了模具制造及成型工藝的難易，因此對(duì)于不符合塑料注塑成型特殊要求、不合理的結(jié)構(gòu)形狀等，均應(yīng)該提出改進(jìn)塑件涉及的建議，否則會(huì)增加模具設(shè)計(jì)與制造以及注塑成型工藝的難度。（2）了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格注塑機(jī)的技術(shù)規(guī)格制約了模具的尺寸和所能成型塑件的范圍。（3）了解塑料的加工性能和工藝性能主要了解如下幾點(diǎn)：塑料熔體的流動(dòng)行為，所能達(dá)到的最大流動(dòng)距離比。分析流道和型腔各處的流動(dòng)阻力，模腔內(nèi)原有空氣的導(dǎo)出。塑料在模具內(nèi)可能的結(jié)晶、取向及其導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力。模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單合理，容易加工制造。合理選擇模具材料。模具的熱量損耗，冷卻水用量以及塑件生產(chǎn)效率等。

7、在塑料注射模制造過(guò)程中，總會(huì)遇到分型面的確定問(wèn)題，它是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，受到許多因素的制約，常常是顧此失彼。所以在選擇分型面時(shí)應(yīng)抓住主要矛盾，放棄次要因素。我近期查閱了不少資料表明它可以按以下原則來(lái)確定1：保證塑料制品能夠脫模；使型腔深度最淺 ；使塑件外形美觀，容易清理 ；盡量避免側(cè)向抽芯；使分型面容易加工 ；使側(cè)向抽芯盡量短；保證塑件制品精度 ；有利于排氣；使型腔內(nèi)總壓力較大的方向與分型面垂直。 塑料模具的設(shè)計(jì)牽涉到方方面面, 設(shè)計(jì)塑料模具應(yīng)按一定的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行, 并對(duì)幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)必須予以足夠重視, 這樣才能保證模具的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量, 塑料模具設(shè)計(jì)不僅僅是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還包括模具材料及其熱處理選擇,

8、 選擇正確與否對(duì)模具的使用性能及其壽命將產(chǎn)生重大影響模具設(shè)計(jì)與模具失效緊密相關(guān), 為了盡量避免模具失效 應(yīng)充分研究分析塑料模具的失效機(jī)制, 并在模具設(shè)計(jì)上采取相應(yīng)的防范措施。（1）塑料模具的設(shè)計(jì)程序從工程思維的角度對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與方法進(jìn)行研究分析，首先就是要制定出科學(xué)合理的設(shè)計(jì)程序，科學(xué)的設(shè)計(jì)程序是設(shè)計(jì)制造出高水平，高質(zhì)量模具的有力保障，無(wú)論是簡(jiǎn)單模具還是復(fù)雜模具都應(yīng)該按照這種設(shè)計(jì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)制造（2）塑料模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)2一副塑料模具能否順利用于生產(chǎn)取決于很多因素，除了模具本身的原因外還與塑件用料，成型設(shè)備和成型工藝有關(guān)，并且這些因素相互關(guān)聯(lián)。 因此，在設(shè)計(jì)塑料模具時(shí)，必須充分考慮各方面

9、因素，用工程綜合性思維擬定模具設(shè)計(jì)方案。 （3）塑料模具的選材與熱處理3針對(duì)塑料模具工作條件，使用壽命和制造成本選擇適當(dāng)?shù)哪＞卟牧?，提出合理的熱處理要求是塑料模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。 國(guó)內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)已開(kāi)展模具材料數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和模具材料選用專家系統(tǒng)的研究工作。（4）塑料模具的失效形式與防護(hù)塑料模具在工作時(shí)要承受塑料中的硬質(zhì)顆粒對(duì)模具表面的沖刷磨損，以及由塑料分解出來(lái)的腐蝕性氣體對(duì)模具的腐蝕，同時(shí)要承受較強(qiáng)大的成型壓力和高溫的作用 因此 塑料模具的失效形式主要有以下三種，對(duì)它們的失效機(jī)制進(jìn)行分析研究有利于在設(shè)計(jì)上采取相應(yīng)的措施。1 注射模具國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，塑料成型加工

10、機(jī)械和成型模具發(fā)展十分迅速，高效，自動(dòng)化，大型，微型，精密，高壽命的模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占的比例越來(lái)越大。我國(guó)大型、復(fù)雜、精密、高效和長(zhǎng)壽命模具又上了一個(gè)新臺(tái)階，不少種類模具已能替代進(jìn)口模具，模具CAD/CAM技術(shù)得到了較快推廣應(yīng)用并取得了良好效果，快速成形制造技術(shù)和設(shè)備有了長(zhǎng)足發(fā)展并已開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用推廣階段，高速銑等新一代制造技術(shù)已被人們重視并開(kāi)始應(yīng)用。從模具使用角度來(lái)說(shuō)，要求高效，自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)便；從模具制造角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，低成本?，F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，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)重要因素。模具與其他機(jī)械產(chǎn)品比較，一個(gè)重要特點(diǎn)就是技術(shù)含量高、凈產(chǎn)值比重

11、大。隨著化工、輕工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的模具工業(yè)近年來(lái)一直以每年1315左右的增長(zhǎng)速度高速發(fā)展，而各行業(yè)對(duì)模具的要求也越來(lái)越高。面對(duì)市場(chǎng)的變化，有著高技術(shù)含量的模具正在市場(chǎng)上嶄露頭角。隨著工業(yè)發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量越來(lái)越多；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的要求，更是日趨精美，華氣。因此，結(jié)合中國(guó)具體情況，學(xué)習(xí)國(guó)外模具工業(yè)建設(shè)和模具生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，宣傳、推行科學(xué)合理化的模具生產(chǎn)，才能推進(jìn)模具技術(shù)的進(jìn)步。一直以來(lái)我國(guó)模具工業(yè)在材料選用上由于受售價(jià)限制，國(guó)產(chǎn)模具的材料多采用2Cr13和3Cr13作精密熱處理。國(guó)外則采用專用模具材料DINI、2316，在耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度等綜合性能上均明顯優(yōu)于國(guó)產(chǎn)材料4。這

12、從根本上影響了國(guó)產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。在生產(chǎn)工藝上，不少?gòu)S家由于設(shè)備不配套很多工作依賴手工完成，嚴(yán)重影響了精度和質(zhì)量。國(guó)內(nèi)企業(yè)的模具設(shè)計(jì)體系處在引進(jìn)、消化和吸收的初級(jí)階段，尚未形成成熟的理論指導(dǎo)和設(shè)計(jì)體系。缺乏模具調(diào)試條件。國(guó)內(nèi)模具企業(yè)因受交貨期短，試模場(chǎng)地及設(shè)備的局限，通常把質(zhì)量檢驗(yàn)工作放在用戶處試模，且難以調(diào)試出最佳狀態(tài)，給用戶造成大量的損失和浪費(fèi)。而國(guó)外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場(chǎng)所和設(shè)備，可以模擬用戶的工作條件試模，所以能在最短的時(shí)限達(dá)到很好的效果。從總體情況看，模具工業(yè)投入仍舊不足，模具總量供不應(yīng)求，特別是大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具能力明顯不足的情況在短期內(nèi)仍難有較大

13、改觀?？v觀模具行業(yè)近年來(lái)的發(fā)展，塑料模具結(jié)構(gòu)的演變，及制造工藝的改進(jìn)，歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：模具標(biāo)準(zhǔn)化是現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)。推行模具標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具合理化生產(chǎn)必備條件。國(guó)外對(duì)模具標(biāo)準(zhǔn)化工作十分重視，是由于采用標(biāo)準(zhǔn)件不僅能有效提高模具質(zhì)量、降低成本，而且能大大縮短模具生產(chǎn)周期。美國(guó)、德國(guó)進(jìn)行模具標(biāo)準(zhǔn)化工作已有100年的歷史。而我們一直以來(lái)由于模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，造成生產(chǎn)供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件品種、規(guī)格不齊，質(zhì)量不高，不能滿足互換性要求。現(xiàn)在，我國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)化方面已經(jīng)有了很大的改進(jìn)，隨著工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量、個(gè)性化、短周期的發(fā)展趨勢(shì)變得日益明顯，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作意義更為重大。據(jù)介紹，目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用比

14、率有所增加，初步估計(jì)在4045之間，與國(guó)際上7080的比率還有很大差距，我國(guó)不同地區(qū)、不同企業(yè)之間模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率差異也較明顯，三資企業(yè)要比其他企業(yè)高，南方企業(yè)要比北方高，尤其是三資企業(yè)集中的廣東省，其模具企業(yè)的模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率要遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。今后我國(guó)勢(shì)必采取相應(yīng)措施，針對(duì)模具生產(chǎn)特點(diǎn)，組織行業(yè)力量，進(jìn)行快捷、適時(shí)地對(duì)模具生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，以便全面推行模具標(biāo)準(zhǔn)化工作。我國(guó)“ 十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出，模具標(biāo)準(zhǔn)件要擴(kuò)大品種、提高精度，其中主要品種要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模生產(chǎn)。2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60，2010年達(dá)到70以上。因此，加快模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展，加強(qiáng)模具產(chǎn)品的技術(shù)含量，

15、大力發(fā)展熱流道模具及CADCAECAM技術(shù)，對(duì)于提升我國(guó)塑料模具行業(yè)的水平、拓展國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)具有重要的意義。由于模具和制造之間的關(guān)系密切，可以說(shuō)，制造是設(shè)計(jì)的延續(xù)。而采用人工設(shè)計(jì)方法比較遲緩，不可能實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造一體化，也不可達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方式。模具CAD/CAE/CAM方面成果進(jìn)一步擴(kuò)大，模具生產(chǎn)骨干企業(yè)大部分都已應(yīng)用，取得了良好成效。模具生產(chǎn)也將可以實(shí)現(xiàn)高度標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系統(tǒng)化，有利于采用先進(jìn)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使模具越做越精，同時(shí)，有利于縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)費(fèi)用。模具制造是模具設(shè)計(jì)的延續(xù)，是驗(yàn)證設(shè)計(jì)正確性的過(guò)程。5模具制造的規(guī)

16、范化有利于使模具生產(chǎn)過(guò)程趨于科學(xué)化、合理化。在模具企業(yè)中，對(duì)模具生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制與管理，是實(shí)現(xiàn)合理化生產(chǎn)的保證和條件。從模具設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工與裝配、試模的全過(guò)程始終處于控制與管理之中，因此，推進(jìn)模具生產(chǎn)過(guò)程控制與管理有利于提高模具制造精度與質(zhì)量，減小生產(chǎn)周期與生產(chǎn)費(fèi)用。今天的模具，精度將越來(lái)越高目前，精密模具已普遍達(dá)到了23m的精度。10年前。精密模具的精度一般為5um，現(xiàn)在已達(dá)23um,雖然生產(chǎn)納米級(jí)模具短期內(nèi)國(guó)內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)，但達(dá)到1m 精度的模具是必然趨勢(shì)。加工精度公差在1m以下的超精加工也必然得到發(fā)展。 對(duì)于塑料制品企業(yè)來(lái)說(shuō)，為了使產(chǎn)品質(zhì)量更好，產(chǎn)率更高，熱流道模具是個(gè)很好的選

17、擇。這種正在興起的模具品種技術(shù)含量高，它不需要更新設(shè)備，只需要更新模具或?qū)υ械哪＞哌M(jìn)行改造，就能大大縮短產(chǎn)品的成型時(shí)間和表面質(zhì)量，由于沒(méi)有料把，它還能節(jié)省原料，尤其是對(duì)于小而精密的產(chǎn)品，原料節(jié)約十分顯著。在國(guó)外，熱流道模具及技術(shù)使用率達(dá)到50以上，有的國(guó)家可達(dá)80以上，而目前熱流道技術(shù)在我國(guó)還處于推廣階段，應(yīng)用率不足20。隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，井能大幅度節(jié)約制件的原材料，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，已十分普遍。許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具已有一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠使用率甚至

18、80以上，效果十分明顯。國(guó)內(nèi)熱流道模具已有生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率達(dá)2030，但總的來(lái)看，比例低，亟待發(fā)展。隨著塑料成形工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注射成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。塑料件的精度分為尺寸精度、幾何形狀精度和外觀精度（即光澤、色調(diào)等），為了確保這些精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具，在注射成型中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可減小樹(shù)脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制。氣體輔助注射成型技術(shù)已比較成熟，它能改善塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，具有注射壓力低、

19、制品變形小、易于成型壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，而且可以節(jié)約原料及提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本。與之相適應(yīng)，氣輔模具在我國(guó)也已出現(xiàn)，并取得了良好效果。12 （1）模具日趨大型化；（2）模具精度將越來(lái)越高；（3）多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展；（4）熱流道、氣體輔助注塑成型模具，在塑料模具中的比例逐步增長(zhǎng)；（5）模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用更加廣泛；（6）快速、經(jīng)濟(jì)模具發(fā)展前景廣闊。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快時(shí)期，產(chǎn)品暢銷，要求模具能跟上需求。在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯緩時(shí)期，產(chǎn)品不暢銷，企業(yè)必然千方百計(jì)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，這同樣給模具帶來(lái)強(qiáng)勁的需求。因此，現(xiàn)代模具工業(yè)有不衰敗工業(yè)之美稱。2 塑件成型工藝性分析2.1 塑件結(jié)構(gòu)根據(jù)塑件

20、產(chǎn)品圖紙，用Pro/E5.0軟件進(jìn)行方凳面板的三維建模。三維實(shí)體模型更加直觀地表現(xiàn)了產(chǎn)品造型，可以從各個(gè)角度對(duì)模型進(jìn)行觀察。如圖1圖1零件圖2.2 塑件材料的選擇方凳塑件需要較好的耐磨性，良好的外觀。目前所常用的熱塑性塑料主要有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、氨基塑料等。根據(jù)塑件的要求可以選擇聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。從流動(dòng)性上說(shuō)，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯屬于流動(dòng)性好的一類，聚甲醛屬于中等類，而聚氯乙烯則是最差的。而聚甲醛、聚乙烯的流動(dòng)性受溫度變化的影響很小。塑件主要可選用的高分子材料7如下：聚乙烯 低壓聚乙烯分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較高，較硬、耐磨、耐蝕、耐熱及

21、絕緣性好。在熱、光、氧氣的作用下會(huì)產(chǎn)生老化和變脆。主要用于制造塑料管、板材、塑料繩及承載不高的零件。聚丙烯 屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性均比聚乙烯好，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度，不吸水，其絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。它可制作各種機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件。其成形收縮率大，易產(chǎn)生縮孔、凹痕及變形；熱容量大，注射成形模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路。5聚氯乙烯 硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑劑，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用作結(jié)構(gòu)材料。根據(jù)不同的用途，對(duì)聚氯乙烯分別加入適量的增塑劑，便可

22、制成硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明塑料件。由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性較好，故可用作防腐管道、管件、輸油管、離心泵等。在日常生活中，用于制造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。聚氯乙烯在成形過(guò)程中易于放出氯化氫。所以必須加入穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格地控制熔體的溫度與滯留時(shí)間；不能用一般的注射機(jī)來(lái)成形聚氯乙烯制品，因?yàn)榫勐纫蚁┑哪蜔嵝院蛯?dǎo)熱性不好，如果使用一般的注射機(jī)，需將料筒內(nèi)的物料加熱到166193，這將會(huì)引起分解。聚丙烯與聚乙烯相比較，就成形特性來(lái)說(shuō)，相同點(diǎn)有：結(jié)晶性料、吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，流動(dòng)性極好，收縮率范圍大、易變形等。但聚乙烯宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分，其流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感。但聚

23、丙烯卻只要求注意控制成形溫度，成形特性中并未提及流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感。且聚丙烯屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性均比聚乙烯好，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度，這對(duì)要求較好的強(qiáng)度，較好的耐磨性的方凳是符合的。因此，聚丙烯與聚乙烯之間當(dāng)然選聚丙烯。但聚氯乙烯流動(dòng)性差，分解時(shí)有腐蝕及刺激性氣體產(chǎn)生。成形溫度范圍小必須嚴(yán)格控制料溫。且不能用一般的注射機(jī)來(lái)成形聚氯乙烯制品。再考慮到方凳的經(jīng)濟(jì)效益，也最好選用聚丙烯。PP的塑件脫模斜度： 型腔2545 型芯2045。PP材料成型條件如表1所示表1 PP材料成型條件縮寫計(jì)算收縮率/%注射壓力/ MPa模具溫度/成型注射時(shí)間/s成型保壓時(shí)間/s成型冷卻時(shí)間/s

24、注射成型機(jī)類型PP1.02.57010080902060032090螺桿式注：上述成形條件，僅供參考，且重量為100500g 的塑件時(shí)，但實(shí)際成形時(shí)均需酌情調(diào)整。2.3 PP的注塑成型過(guò)程及工藝參數(shù)2.3.1成型工藝分析（1）外形尺寸：該塑件壁厚為10mm，塑件外形尺寸不大，塑件熔體流程不太長(zhǎng)，塑件材料為熱塑性材料，流動(dòng)性好，適合注塑成型。（2）精度等級(jí)：采用一般精度5級(jí)（3）脫模斜度：PP成型性能好，成型收縮率較小，型腔2545 ，型芯2045，取脫模斜度1。2.3.2注塑過(guò)程（1）成型前的準(zhǔn)備。對(duì)PP的色澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)，PP成型前必須進(jìn)行干燥，處理溫度為80100，干燥時(shí)間為2小

25、時(shí)。（2）注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。（3）塑件的后處理。退火的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70，處理時(shí)間2h4h。2.3.3注射工藝參數(shù)（1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為48r/min。（2）料筒溫度t/：前段200220； 中段180200； 后段160180。（3）模具溫度t/：8090；（4）注射壓力（p/MPa）：70110；（5）成型時(shí)間（s）：60（注射時(shí)間取28，冷卻時(shí)間取30，高壓時(shí)間取2）。3 選擇注射機(jī)及相關(guān)參數(shù)的校核在對(duì)方凳面板進(jìn)行材料選定、成型工藝過(guò)程

26、分析和工藝參數(shù)大致選定的基礎(chǔ)上，根據(jù)塑件批量大小和精度要求就可確定型腔數(shù)量和排列方式，根據(jù)模具所需注射量就可以確定注射機(jī)的型號(hào)及安裝尺寸的確定。3.1型腔數(shù)量及排列方式選擇模具的型腔數(shù)量決定著注塑模具每一次注塑循環(huán)所能成型的塑件數(shù)量，影響型腔數(shù)目的因素有注塑機(jī)規(guī)格、塑件質(zhì)量、模具制造難易、塑件成本及交貨期等。與多型腔模具相比，單型腔模具具有塑料制件的形狀和尺寸始終一致、工藝參數(shù)易于控制、模具解構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、模具設(shè)計(jì)自由度大等優(yōu)點(diǎn)。此外，單型腔模具還具有制造成本低、制造周期短等優(yōu)點(diǎn)。相反，多型腔模具可以提高生產(chǎn)效率。 根據(jù)塑件質(zhì)量要求，大型、中型、復(fù)雜塑件一般采用單型腔注塑模；大多數(shù)小型件采用多型

27、腔注塑模；尺寸精度要求高的塑件一般型腔數(shù)目不超過(guò)4個(gè)，在滿足其他各項(xiàng)要求的前提下盡量采用單型腔模具。此方凳面板屬于中型塑件，形狀比較規(guī)則，精度要求為一般，且為批量生產(chǎn)。故采用一模一腔簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，提高制件的精度。3.2注射機(jī)選型3.2.1注射量及鎖模力計(jì)算（1）通過(guò)Pro/E建模分析，塑件體積，塑件質(zhì)量（取PP密度為0.9），流道凝料的質(zhì)量還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.2倍來(lái)估算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為： （1） （2）（2）塑件和流道凝料在分型面上投影面積及所需鎖模力的計(jì)算流道凝料在分型面上的投影面積，根據(jù)是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.20.5倍，取0.35來(lái)進(jìn)行估

28、算，所以： （3）式中 模具所需鎖模力 （4）式中 型腔壓力取25MPa。33.2.2選取注射機(jī)根據(jù)以上每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，初選SZ2500/500臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表2表2 SZ2500/500型注塑機(jī)工藝參數(shù)項(xiàng)目單位參數(shù)螺桿直徑mm90注射行程mm395塑化能力g/s66.7注射壓力MPa141理論注射量cm32500注射速率g/s560螺桿轉(zhuǎn)速r/min20120鎖模力kN5000模板最大開(kāi)距mm1600最小模具厚度mm400最大模具厚度mm拉桿內(nèi)間距mm850850模具定位孔直徑mm250噴嘴球半徑mmSR35機(jī)筒加熱功率kW35噴嘴口直徑mm4 模具工藝設(shè)

29、計(jì) 通過(guò)理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)分模和澆口位置計(jì)算機(jī)模擬結(jié)合的方法，最終確定成型零件工作尺寸和模具結(jié)構(gòu)形式。4.1分型面位置的確定 分型面的選擇在注射模設(shè)計(jì)中占有相當(dāng)重要的地位。分型面選擇合理與否直接影響到模具整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度及塑件質(zhì)量。分型面選擇原則如下：6 應(yīng)有利于塑件的脫模與取出； 應(yīng)有利于嵌件的安裝； 應(yīng)有利于模具零件的加工； 應(yīng)有利于模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化及便于操作； 應(yīng)有利于塑件的質(zhì)量及精度要求； 應(yīng)有利于保證塑件的表面質(zhì)量； 應(yīng)有利于預(yù)防飛邊及溢料的產(chǎn)生； 應(yīng)有利于排氣以確保質(zhì)量及成型； 應(yīng)有利于制品的成型及模具的制造。通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的底

30、平面上，其位置如圖2所示。方案I，塑件的同軸度不易保證，由于合模不嚴(yán)會(huì)使分型面出產(chǎn)生飛邊，不易清除痕跡，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。方案，影響塑件的外觀，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。方案III，使塑件整體放在定模中，保證了塑件的同軸度，有利于氣體的排出?？紤]塑件外觀和同軸度，選用方案III。圖2 分型面圖4.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)一般由主澆道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。17主流道：指連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔（單型腔）的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會(huì)直接影響塑料熔體的流速和填充時(shí)間。分流道：指連接主流道和澆口的進(jìn)料通道。其作用是通過(guò)流道截面及方向的變化使塑料熔體平穩(wěn)地

31、轉(zhuǎn)換流向，并均衡地分配給各個(gè)型腔(多型腔)。澆口：指連接分流道與型腔之間的一段短小的進(jìn)料通道。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它起到調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時(shí)間和防止熔體倒流的作用。冷料穴：在模具中直接對(duì)著主流道（或分流道）的孔或槽，用以儲(chǔ)存注射時(shí)熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口，或降低流動(dòng)性而造成填充不滿。澆注系統(tǒng)要有良好的排氣功能，防止塑件出現(xiàn)缺陷，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：6型腔布局要采用平衡方式，型腔和澆口開(kāi)設(shè)部位要力求對(duì)稱，型腔排列要緊湊。分澆道的流程要盡量短，端面尺寸要盡可能大，減少?gòu)澢?、死角并增加流道表面的粗?/p>

32、度以減少熱量的散失和壓力的損失。在滿足各型腔充滿物料的前提下，盡量減少澆注系統(tǒng)的容積，以減少塑料的消耗量。澆口應(yīng)去除方便，不影響塑件的美觀和使用。本套模具采用了一模一腔、直澆口的普通流道澆注系統(tǒng)，包括主澆道、澆口和冷料穴組成。4.2.1主澆道設(shè)計(jì)主澆道位于模具中心，是連接注射機(jī)噴嘴與分澆道的通道，垂直于分型面。為了使?jié)驳乐心享樌纬?，將其設(shè)計(jì)為圓錐形，錐角約為24，由于PP流動(dòng)性極好，所以主澆道錐角取3，主澆道內(nèi)壁表面粗糙度 取值為0.7um 。主流道小端直徑3d = 噴嘴直徑+（0.51）mm； （5）主流道球面半徑R =噴嘴球面半徑 +（12）mm； （6）球面配合高度h =35 mm；

33、 (7)主流道大端直徑（出口端直徑）:D=d2Ltan(0.5) (8)主澆道大端與分澆道連接處應(yīng)有過(guò)渡圓角，以減小塑料熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，其圓角半徑一般取r=13mm ，或者取r= D/8；主澆道長(zhǎng)度L盡量60 mm；噴嘴直徑=7mm，主流道小端直徑d =8 mm；主澆道長(zhǎng)度L盡量60 mm；主流道長(zhǎng)度L初取為42.5mm；又由于噴嘴球頭半徑SR為35mm 。主流道球面半徑R為37mm。球面配合高度h =5 mm； 主流道大端直徑（出口端直徑）:D=8242.5tan1.510.2mm；其圓角半徑一般取r=13mm ，或者取r= D/8；此處取r=1mm；主澆道進(jìn)口和注射機(jī)噴嘴頭部接觸的表

34、面一種是平面，一種是弧面。平面連接在密封時(shí)需要很高的壓力，實(shí)際生產(chǎn)中很少應(yīng)用。加之本模具屬于中型模具，所以選用弧面連接。4.2.2主澆道襯套由于主澆道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)地接觸與碰撞，所以模具的主澆道通常宜設(shè)計(jì)成可以拆卸與更換的襯套結(jié)構(gòu)。常用的主澆道襯套有兩類：型、型兩種類型。此處選擇型，如圖3所示圖3 主澆道襯套4.2.3定位圈設(shè)計(jì)為了使主澆道與噴嘴和料筒對(duì)中，在主澆道襯套上增加定位圈，噴嘴可以在定位環(huán)的作用下和主澆道進(jìn)口對(duì)準(zhǔn)進(jìn)料。定位環(huán)有6種形式，但是為了彌補(bǔ)不同廠家生產(chǎn)的注射機(jī)定位孔不一致的缺點(diǎn)，通常選擇的定位圈有以下兩種。圖4 定位圈的一種形式圖5 定位圈的另一種形式圖4可以不

35、在定模上加工安裝定位環(huán)的臺(tái)階孔。對(duì)于小型模具，優(yōu)先采用圖4所示的定位圈。此模具不是小型模具，主流道襯套和定位環(huán)要分開(kāi)設(shè)計(jì)，所以選擇圖4的定位圈形式。而所選擇的注射機(jī)的定位孔尺寸是，定位圈尺寸，兩者之間呈較為松動(dòng)的連接，定位圈高度取為15 mm。4.2.4拉料桿的設(shè)計(jì)本方案采用直接澆口，不需使用拉料桿。4.2.5冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴一般位于主流道末端分型面的動(dòng)模一側(cè)。其作用是捕集熔體流動(dòng)的前鋒冷料，避免冷料進(jìn)入模腔，對(duì)塑件造成不利影響。開(kāi)模時(shí)又將冷料拉出，因而冷料穴直徑稍大于主流道大端直徑，該模具采用帶球行頭拉料桿的冷料穴。其中主流道大端直徑為，該設(shè)計(jì)中冷料穴深度為：（9） 4.2.6澆口設(shè)計(jì) 澆

36、口是連接分澆道和型腔的一段細(xì)短流道，它的形狀、數(shù)量、尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 澆口的截面積一般取分澆道的截面積的36，澆口的長(zhǎng)度約為0.52mm，這里取L澆 =1.5 mm。澆口的形狀有矩形、圓形、梯形和U形。適合塑料聚丙烯的澆口形式有8：直接澆口、邊緣澆口、扇形澆口、薄片澆口、點(diǎn)澆口。由于聚丙烯的成形特性本易發(fā)生縮孔、變形，加之邊緣澆口的缺點(diǎn)是殼形件排氣不便，易產(chǎn)生縮孔、氣孔等缺陷，這樣就可能使生產(chǎn)出的塑件外形不美觀。扇形澆口會(huì)在方凳塑件上留下澆口形狀，且澆口去除較困難，澆口痕跡較明顯。由于方凳塑件設(shè)計(jì)的是單分型面注射模，在型腔上打個(gè)孔，就可使熔融的塑料流入模具內(nèi)，根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，選

37、擇盤形澆口較合適。盤形澆口開(kāi)設(shè)在塑件的內(nèi)部，其特點(diǎn)是塑料在充模時(shí)進(jìn)料均勻，各處料流速率大致相同，模腔內(nèi)氣體已排出，避免了側(cè)澆口在塑件上產(chǎn)生的熔接痕，但澆口去除較難，澆口痕跡明顯。4.3成型零件設(shè)計(jì)4.3.1成型零件應(yīng)具備的性能由于成型零件直接和高溫熔料接觸，其質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量，所以必須具備如下性能： 具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以承受塑料熔體的高溫和高壓。 具有足夠的硬度和耐磨性能，以承受流料的摩擦和磨損。 具有良好的拋光性能和耐蝕性能。 加工性能好，可淬性良好，熱處理變形小。 成型部位有足夠的位置精度和尺寸精度。型腔和型芯選擇P20鋼材料。它是預(yù)硬型塑料鋼，加工后無(wú)需熱處理直接使用，型腔精度

38、很高。 4.3.2成型零件工作尺寸設(shè)計(jì)成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)成型塑件部位的尺寸。7主要包括型腔和型芯的徑向尺寸、型腔的深度尺寸、型芯的高度尺寸、型芯與型芯之間的位置尺寸等。在模具設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑料件的尺寸及精度等級(jí)來(lái)確定成型零件的工作尺寸及其精度等級(jí)。影響塑件尺寸和精度的因素主要有：成型收縮率 塑料成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)以及成型工藝條件等因素有關(guān)，在實(shí)際工作中，成型收縮率的波動(dòng)，引起塑件尺寸的誤差，塑件尺寸變化值為 S =（Smax Smin）LS (10)式中 S 塑料收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差，； Smax 塑料的最大收縮率，% ；Smin 塑

39、料的最小收縮率，% ；LS 塑件尺寸,mm。一般情況下，由成型收縮率波動(dòng)所引起的塑件誤差，應(yīng)該小于塑件公差值的1/3左右。模具成型零件的制造誤差 模具成型零件的制造精度是影響其塑件尺寸精度的重要因素之一8。成型零件的加工精度越低，其成型塑料件的尺寸精度也越低。生產(chǎn)實(shí)際證明，成型零件的制造公差約為塑料件總公差的1/31/4。模具成型零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑料熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體以及由于上述原因造成的模具成型零件表面粗糙度提高而要求重新打磨拋光等，均可造成成型零件尺寸的變化，其結(jié)果是型腔尺寸變大而型芯尺寸變小。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于中小型塑料件，最

40、大磨損量可取公差值的1/6；模具裝配的誤差 模具成型零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙公差應(yīng)不影響模具成型零件的尺寸精度和位置精度。4.3.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模設(shè)計(jì) 凹模也稱為型腔，是成型塑件外形及其表面的零件。按其結(jié)構(gòu)不同可分為：整體式凹模；整體嵌入式凹模；四壁拼合式凹模；拼塊式凹模。結(jié)合方凳的形狀、尺寸以及模具的加工分析，整體式凹模是由整塊材料加工而成。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單牢固、強(qiáng)度及剛性均好，不易產(chǎn)生變形，塑料件表面分型面痕跡最少，成型的塑件質(zhì)量較高。它常用于形狀結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的塑料件的成型。相對(duì)于組合式凹模，其最大的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。不宜用鑲嵌

41、式凹模、四壁拼合式凹模、拼塊式凹模。鑲嵌式凹模適用于對(duì)于型腔復(fù)雜或?qū)τ谛螤顝?fù)雜的型腔底部，而筆筒的型腔形狀不太復(fù)雜。而且用鑲嵌式凹模還要為保證塑件表面質(zhì)量而增加磨平、拋光等工序，增加了型腔的加工工藝及加工成本。方凳并不存在側(cè)凹，模具也不需要側(cè)向分型，故不選擇拼塊式凹模。至于四壁拼合式凹模應(yīng)用場(chǎng)合為大型的和形狀復(fù)雜的型腔，因此也不適合。綜上分析，整體嵌入式凹模是最佳的選擇。由模具結(jié)構(gòu)的初步分析，將凹模采用機(jī)械加工，然后壓入模板之中。這種結(jié)構(gòu)形式加工效率高，拆裝方便。而整體式凹模的特點(diǎn)是不易產(chǎn)生變形，塑料件表面分型面痕跡最少，成型的塑件質(zhì)量較高，但整體式凹模的加工工藝性較差，一旦凹模局部損傷，其維

42、修加工就比較困難。且較浪費(fèi)材料，從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮，整體式凹模不適合。型腔的外部可以制成圓形或正方形，但是為了方便加工和節(jié)省材料，將型腔的外部制成圓形。 型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 型芯是成型塑料件內(nèi)表面的模具零部件，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可以分為如下三種： 整體式型芯 整體鑲嵌式型芯 鑲拼式型芯整體式型芯是將型芯和模板制成一體，其結(jié)構(gòu)牢固，但工藝性較差，同時(shí)模具材料耗費(fèi)多。這類型芯主要用于形狀簡(jiǎn)單的單型腔模具中。而筆筒是多型腔結(jié)構(gòu)，且要考慮經(jīng)濟(jì)效益，因此排除整體式型芯。方凳有三個(gè)型腔，且型腔的形狀不是回轉(zhuǎn)體較復(fù)雜。而鑲拼式型芯則適合凸模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此選鑲拼式型芯。4.3.4成型零件工作尺寸的計(jì)算 模腔

43、工作尺寸的計(jì)算 模腔尺寸計(jì)算包括型腔和型芯的徑向尺寸、型腔深度和型芯高度尺寸、中心距尺寸的計(jì)算。a. 型腔徑向尺寸計(jì)算 選擇平均尺寸法計(jì)算，公式為 （11） 式中 凹模徑向尺寸； 塑件徑向公稱尺寸； 塑料的平均收縮率，； 塑件公差值，查參考文獻(xiàn)17表3-13，取2.50； Z 凹模制造公差，見(jiàn)16表2-11，取0.210； x修正系數(shù)，見(jiàn)16表2-10，取0.53；方凳外形尺寸凹模徑向尺寸：b.型腔深度尺寸計(jì)算 （12）式中 H 塑件開(kāi)口端到分型面的最大尺寸為40mm；Z 凹模深度制造公差，見(jiàn)16表2-11，取0.100； 塑件公差值，查參考文獻(xiàn)17表3-13，取0.56；x修正系數(shù)，見(jiàn)16表

44、2-10，取0.58。型腔深度得；c.型腔壁厚的計(jì)算 型腔模在注射成形過(guò)程中，由于注射壓力很高，型腔內(nèi)部承受熔融塑料的巨大壓力，這就要求型腔要有一定的強(qiáng)度和剛度。模具型腔如果強(qiáng)度不夠，將產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞；如剛度不夠，將產(chǎn)生較大的彈性變形，使模具貼合面處出現(xiàn)較大的間隙，由此發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象。另外，當(dāng)成型后成型壓力消失時(shí)，型腔因彈性恢復(fù)而收縮，當(dāng)收縮量大于塑件的收縮時(shí)，型腔就會(huì)緊緊地包住塑件，造成開(kāi)模困難或塑件殘留在定模上而損壞塑件或塑件質(zhì)量不良。因此，有必要對(duì)模具型腔進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。型腔側(cè)壁所受的壓力應(yīng)以型腔內(nèi)所受最大壓力為準(zhǔn)，對(duì)于大型模具型腔，常由于剛度不足而彎曲變形，應(yīng)按剛度計(jì)

45、算；對(duì)于小型模具的型腔，型腔常常在彎曲變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已經(jīng)超過(guò)了材料的許用應(yīng)力，所以應(yīng)以強(qiáng)度計(jì)算為主。方凳是長(zhǎng)方形型腔，并且為矩形整體式。 1）型腔壁厚。由剛度計(jì)算 （13）2）型腔底板厚度。由剛度計(jì)算 （14）上兩式中，是型腔長(zhǎng)度；是型腔深度；是型腔寬度；是決定的常數(shù)；是決定的常數(shù)；是彈性模量，鋼材取；是型腔內(nèi)熔體的壓力，一般取2545MPa，此處取25MPa；是允許變形量，為保證尺寸精度，可取塑件允許公差的左右，取0.56。查17表4-6和4-7得，由上兩式計(jì)算得：，型腔長(zhǎng)度為324.93mm，寬度為324.93mm，厚度為69.61mm選定模板尺寸為500500110mmd.動(dòng)模墊板

46、厚度計(jì)算 動(dòng)模墊板雖然不是成型部件，但其厚度對(duì)型腔底部的強(qiáng)度和剛度有著直接影響，故有必要討論墊板厚度的確定方法。墊板厚度為 （15）式中，是動(dòng)模墊板受的總壓力（N）；是塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積；是動(dòng)模墊板寬度（mm）；是支承塊間距（mm）；型腔壓力，一般取2545MPa，此處取25MPa；是彎曲許用應(yīng)力（MPa）；是修正系數(shù)，取0.60.75。由計(jì)算得由17表4-8知，。其它尺寸計(jì)算依此類推，計(jì)算結(jié)果如表3所列表3 塑件成型零件工作尺寸計(jì)算表模具尺寸名稱塑件尺寸塑件精度等級(jí)塑件尺寸公差模具等級(jí)GB/T1800模具尺寸公差模具尺寸計(jì)算結(jié)果型腔長(zhǎng)度30052.5100.210型腔寬度30

47、052.5100.210型腔深度4050.56100.100小型腔6550.74100.120小型腔深度2050.44100.084小型腔3550.56100.100小型腔深度3050.50100.084小型芯6050.94100.120小型芯3050.70100.0844.4排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于注射模而言，排氣系統(tǒng)尤為重要，因?yàn)樽⑺艿倪^(guò)程是通過(guò)熔料置換出空氣而形成的。當(dāng)熔體填充型腔時(shí)，必須排出型腔、澆注系統(tǒng)的空氣和塑料本身?yè)]發(fā)出來(lái)的氣體，否則會(huì)在塑件上產(chǎn)生氣泡、凹坑、接縫、表面輪廓不清、褐色斑紋等缺陷。模具排氣的形式主要有以下幾種方式：利用配合間隙排氣、在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣、利用燒結(jié)金屬塊排

48、氣。由于模具的型腔不太大，空氣置換量不太大，又根據(jù)設(shè)計(jì)的單分型面注射模模具的結(jié)構(gòu)，因此利用分型面排氣，就能較好地將型腔內(nèi)空氣排除。4.5 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在每一次注射成形后，使塑料件從模具型腔中或型芯上脫出的機(jī)構(gòu)，稱之為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)構(gòu)。（1）脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 塑件滯留于動(dòng)模，模具開(kāi)啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模機(jī)構(gòu)裝置的動(dòng)模上，使模具脫模裝置在注射機(jī)頂桿的驅(qū)動(dòng)下完成脫模動(dòng)作。保證塑件不容易變形，這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)達(dá)到的基本要求。首先要正確分析塑件對(duì)型腔或型芯的附著力的大小及所在的部位，有針對(duì)性地選擇合適的脫模方法和脫模位置，使頂出重心和脫模阻力中心相重合。型芯由于塑料收縮

49、時(shí)對(duì)其包緊力最大，因此頂出作用應(yīng)該盡可能靠近型芯，頂出力應(yīng)該作用于塑料剛度、強(qiáng)度最大的部位，作用面應(yīng)盡可能大一些。影響脫模力大小的因素有很多，當(dāng)材料的收縮率大，塑件壁厚大，模具的型芯形狀復(fù)雜，脫模斜度小以及型腔粗糙度高時(shí)，脫模阻力就會(huì)增大；反之則小。力求良好的塑件外觀，頂出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)ν庥^影響不大的部位，在采用頂桿脫模時(shí)尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。脫模機(jī)構(gòu)的分類9 按驅(qū)動(dòng)方式分類：手動(dòng)脫模、機(jī)動(dòng)脫模、液壓脫模、氣動(dòng)脫模。按模具結(jié)構(gòu)分為：簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、雙向脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)及帶螺紋的脫模機(jī)構(gòu)等。（2）脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于某些深腔制件、

50、薄壁制件等復(fù)雜制件，須采用多元件組合脫模方式，這種脫模機(jī)構(gòu)即稱為聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)。方凳面板由一個(gè)中心通孔的正方體和五個(gè)環(huán)形圓通組成為復(fù)雜制件。因此采用聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)，且此脫模機(jī)構(gòu)主要由推桿、推件板組成。（3）脫模力的計(jì)算經(jīng)過(guò)注射機(jī)的高壓注射，塑料在模具內(nèi)冷卻定型18，此時(shí)塑料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開(kāi)模后塑件脫出時(shí)所必須克服的。開(kāi)始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力是最大的，成為初始脫模力。而此塑件有不通孔存在。脫模力的計(jì)算一般是計(jì)算初始脫模力。方凳面板平均厚度與方凳長(zhǎng)邊長(zhǎng)度之比t/L=5.17/3000.05，屬于薄壁塑件。故按照薄壁塑件選取脫模力的計(jì)算公式。塑件斷面大體屬于矩形斷面，所以方凳面板的脫模力計(jì)算公

51、式為 (16)式中：是塑件的平均壁厚；是塑料的彈性模量，PP為；是塑料平均成型收縮率，PP為0.0175；是塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度；是塑件與型芯之間的靜摩擦因素，常取0.10.2；是模具型芯的脫模斜度；塑料的泊松比；，是型芯的平均半徑；是無(wú)因次系數(shù)；是盲孔塑件型芯在脫模方向上的投影面積，通孔塑件的。由此得F=9325.12N推桿直徑的確定 根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式，可得推桿直徑計(jì)算公式為d=K(L2F/nE)1/4 （17）式中 d推桿的最小直徑(mm)； K安全系數(shù)，可取K=1.5； L推桿的長(zhǎng)度（mm）； F塑料件的脫模力（N）；n推桿數(shù)量，根據(jù)塑料件和型腔或型芯的結(jié)構(gòu)和尺寸確定；E鋼材的彈性模量（

52、MPa）；可取推桿數(shù)量n為4，鋼材的彈性模量E為200GPa（推桿選材為T8）, 推桿的長(zhǎng)度L=250mm,代入公式可得d7.79mm。推桿直徑可取10mm。推桿的直徑確定后，還應(yīng)對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核，其校核公式如下：=4F/nd2 （18）式中推桿材料的許用應(yīng)力（MPa）； 推桿所受的應(yīng)力（MPa）；代入公式得=29.70MPa=720MPa；推出行程為塑件的高度加上澆注系統(tǒng)凝料的高度，推出行程h=90mm。4.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)模和定模的開(kāi)合模導(dǎo)向以及脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。（1）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用每套塑料模具都要設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，在

53、模具工作時(shí)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以維持動(dòng)模和定模正確合模，以及合模后保持型腔的正確形狀。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)引導(dǎo)動(dòng)模和定模按順序合模，避免型芯在合模中損壞；并能承受一定的側(cè)向力。（2）導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用間隙配合，使導(dǎo)套在導(dǎo)柱上滑動(dòng)，一般采用H7/h6級(jí)配合，主要零件導(dǎo)柱、導(dǎo)套。導(dǎo)柱 導(dǎo)柱有兩種形式，一種為帶頭直通式導(dǎo)柱；第二種是有肩導(dǎo)柱。為了減少導(dǎo)柱導(dǎo)套的摩擦，有的導(dǎo)柱開(kāi)設(shè)油槽。小型模具一般采用直通式導(dǎo)柱，大型模具采用有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)套 為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。當(dāng)結(jié)構(gòu)需要開(kāi)不通孔時(shí)，就要在不通孔的側(cè)面增加通氣孔。導(dǎo)套可使用淬火鋼或銅合金等耐磨材料制造，但其硬度一般應(yīng)低于導(dǎo)柱硬度，可以改善摩擦，防止