電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射成型模具設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射成型模具設(shè)計(jì)聶啟芳082074229學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 材料工程系系 部： 高分子材料與工程專 業(yè)： 劉新民指導(dǎo)教師： 二一二年 六 月誠信聲明本人鄭重聲明：本設(shè)計(jì)及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。本人簽名： 簽字時(shí)間： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射成型模具設(shè)計(jì)系部： 材料工程系 專業(yè)： 高分子材料與工程 學(xué)號(hào)：082074229學(xué)生： 聶啟芳 指導(dǎo)教師： 劉新民講師 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 張保衛(wèi)1設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及目標(biāo)（1） 電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射模具設(shè)計(jì)。（2） 根據(jù)題目要求，

2、查閱收集電熱水壺塑料內(nèi)滑塊及類似產(chǎn)品的該類模具設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)資料或進(jìn)行實(shí)際調(diào)查，達(dá)到搜集論文證據(jù)資料的目的。（3） 通過對(duì)該類模具文獻(xiàn)資料的分析提出你的最佳設(shè)計(jì)方案，建議用PRO/E或CAD軟件對(duì)成型模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)，重點(diǎn)對(duì)該模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、澆口位置選擇、型腔數(shù)量的確定、側(cè)抽芯方式選擇以及頂出方式之間的關(guān)系進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、成本低廉、便于操作的模具。2 設(shè)計(jì)的基本要求和內(nèi)容（1）產(chǎn)品圖一張（自己測(cè)繪或設(shè)計(jì)）、裝配圖一張、除彈簧、螺釘、銷釘?shù)葮?biāo)準(zhǔn)件以外的所有的成型或結(jié)構(gòu)零件圖。（2）開題報(bào)告一份。畢業(yè)論文一份20頁（約1萬5千字以上）。（3）查閱文獻(xiàn)15篇以上，其中外文原文5篇以

3、上。3主要參考文獻(xiàn)（一）參考書1 齊曉杰. 塑料模具設(shè)計(jì)導(dǎo).東北林業(yè)大學(xué)出版社2 申開智.塑料成型模具.中國(guó)輕工業(yè)出版社3 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).中國(guó)輕工業(yè)出版社 4 塑料注射模設(shè)計(jì)102例.北京:國(guó)防工業(yè)出版社5 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.塑料注射模具零件標(biāo)準(zhǔn)及術(shù)語GB 4169、1-11.北京:國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局6 劉新民，周東陀.塑料、橡膠成型模具.本校印刷廠（二）雜志1 模具技術(shù) 2 塑料技術(shù) 3 塑料工業(yè)4 模具工業(yè) 5 模具制造（三）網(wǎng)址1中國(guó)模具網(wǎng)WWW.M2中國(guó)模具工業(yè)信息網(wǎng)3中國(guó)學(xué)術(shù)期刊中文 www.E 4進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起 止 日 期下達(dá)任務(wù)書2011年12月1

4、0日設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備資料階段2012年2月26日至3月1日確定設(shè)計(jì)方案并畫裝備草圖3月2日至3月8日交開題報(bào)告3月9日畫裝備工作圖3月10日至4月6日畫零件圖4月7日至4月27日寫論文4月28日至6月13日交論文并裝訂6月14日討論論文畢業(yè)答辯有關(guān)事項(xiàng)6月15日交圖紙及光盤6月18日畢業(yè)答辯6月19日至6月22日 電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射成型模具設(shè)計(jì)摘要：塑料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是隨著現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的發(fā)展而形成的，目前，人們的日常生活中已離不開塑料制品。塑料制品在日用品、電子、電器、汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，結(jié)構(gòu)越來越來復(fù)雜，質(zhì)量要求也越來越高，這就對(duì)模具設(shè)計(jì)人員提出了跟高要求。本研究通過對(duì)調(diào)味盒塑料制品結(jié)構(gòu)的工

5、藝分析，介紹了該模具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并對(duì)模架、冷卻系統(tǒng)、成型零件、澆注系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)等模具的主要組成部分進(jìn)行分析。重點(diǎn)對(duì)該類多型腔結(jié)構(gòu)模具澆口位置的選擇、型腔數(shù)量的確定與頂出方式三者之間關(guān)系進(jìn)行分析研究，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、成本低廉、便于操作的，模具。關(guān)鍵字：聚丙烯；注塑模具；模架；澆注系統(tǒng)The plastic injection molding design of slider in Electric bottleAbstract: The mold design of demoulding mechanism is an important part of, at the same time i

6、t is a difficult, especially when products contain thread. This paper designed products contain threaded, design both must consider the mould organization request, also want to consider the cost of mold design and products to mass production factors, eventually demoulding mechanism using thread auto

7、matic demoulding mechanism, namely the super-modulus gear organizations will plastic parts from the mold automatic off. This paper introduces the main points of design demoulding mechanism, this paper also stressed the super-modulus gear institutions and thread forming core agencies such as the coor

8、dination between the movement, like this can make plastic parts off smoothly, and eventually produce qualified products.Keywords: Polypropylene; Injection mould; Mold frame; Gating system 目 錄電熱水壺塑料內(nèi)滑塊注射成型模具設(shè)計(jì)IV1.前言11.1我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀21.2國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀21.2.1網(wǎng)絡(luò)的 CADCAECAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪31.2.2 AM軟件日益深人人心并發(fā)揮越來

9、越重要的作用31.2.3 AM軟件的智能化程度正在逐漸提高31.2.4設(shè)計(jì)與3D分析的重要性更加明確41.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向41.4本次設(shè)計(jì)的目的51.5本次設(shè)計(jì)存在的最大問題及解決方案61.5.1分型面的選擇61.5.2主要成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)62.塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)82.1塑件材料的特性82.2 成型特性92.3塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性123.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)123.1型腔數(shù)目的確定123.2分型面的設(shè)計(jì)133.3注射機(jī)的選定143.4主流道的設(shè)計(jì)143.5 澆口的設(shè)計(jì)153.6澆口位置的選擇153.7 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)163.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)163.9溫度調(diào)節(jié)

10、系統(tǒng)164.成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算174.1.型腔的成型尺寸計(jì)算174.1.1型腔徑向尺寸計(jì)算174.1.2型腔的深度尺寸的計(jì)算184.2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計(jì)算184.2.1型腔側(cè)壁厚度計(jì)算184.2.2型腔的底板厚度的計(jì)算184.3 模架的選用195.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)195.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用195.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)196.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)216.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則216.2 脫模力的計(jì)算216.3 簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)227.注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核227.1注射壓力的校核237.2鎖模力的校核237.3模具閉和高度的校核237.4開模行程的校核237.5模具安裝尺寸的校核247.6安裝螺孔尺

11、寸248.設(shè)計(jì)總結(jié)25參考文獻(xiàn)27致謝詞281.前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是每個(gè)畢業(yè)生所必經(jīng)的一個(gè)學(xué)習(xí)階段。它是在老師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立解決工程實(shí)際問題的過程。其基本目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，分析與解決工程實(shí)際問題的能力。這對(duì)于培養(yǎng)我們勇于實(shí)踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神，提高我們分析、解決問題的能力，培養(yǎng)我們正確的設(shè)計(jì)思想和工程經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度都具有重要意義。塑料材料的密度低，比強(qiáng)度高，又具有耐腐蝕性和絕緣性。在較多的品中，有的耐磨性能良好，有的防震、抗沖性能優(yōu)異，有的耐疲勞性能突出。因而各種塑料制品在國(guó)民日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，它的大

12、量使用還由于它的可加工性可以用注塑、擠塑、熱成型和壓延等方法高效的生產(chǎn)各種制品；它又可經(jīng)纖維增強(qiáng)或改性，一定程度的改善制品所需的某些性能；另外塑料制品著色容易，又可多樣修飾，使它濃妝淡抹走進(jìn)千家萬戶。塑料制品被大量使用是作結(jié)構(gòu)件，如各種電子儀表家用電器和通訊設(shè)備等的機(jī)殼、機(jī)架和機(jī)座、建筑上的塑料管道板條和門窗。汽車上的前后保險(xiǎn)杠、儀表盤和內(nèi)飾件。除此之外塑料件作為電絕緣零件，與金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體器件相輔相成。近年來透明塑料制品，從鏡片、光盤到照明燈具，又拓展了新的應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于一件塑料件只有通過正確的制品設(shè)計(jì)，才能步入國(guó)民經(jīng)濟(jì)以至尖端技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。因而在塑料制件的生產(chǎn)中我們工程技術(shù)人員必須熟悉

13、制品設(shè)計(jì)和有關(guān)理論、方法，結(jié)構(gòu)和造型。塑料材料的粘彈性、強(qiáng)度和剛度，以及它的特殊的失效形式、使用壽命和可靠性設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)中的技術(shù)難點(diǎn)。另外塑料材料的機(jī)加工，模具的冷卻系統(tǒng)、模具精度，以及塑料件精度的取決因素和塑料件加工時(shí)的熔體流動(dòng)或軟化變形的可行性也是如今塑料制品設(shè)計(jì)上的技術(shù)難點(diǎn)。如今塑料件成型模具的生產(chǎn)效率不斷提高，注塑成型的熱流道模具已普遍采用，各種自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)已相當(dāng)成熟，模具的冷卻系統(tǒng)的冷卻效率得到充分的利用。再者，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）的使用顯著提高了塑料模具設(shè)計(jì)和制造的效率和質(zhì)量，有效地縮短了模具設(shè)計(jì)制造周期。繼CAD和CAM技術(shù)成功地在模具設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用

14、后，此項(xiàng)技術(shù)向縱深方向發(fā)展。另外計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）也將成為塑料模具設(shè)計(jì)中一種重要的輔助軟件。1.1我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀80年代以來，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億， 2003年模具進(jìn)出口統(tǒng)計(jì)中，我國(guó)模具的出口總額為2.52億美元,我國(guó)模具的出口總額3億美元,進(jìn)口額則達(dá)到13億多美元,在進(jìn)口模具中的塑料模具占到50%左右。可以看出，在塑料模具方面，我國(guó)與國(guó)外產(chǎn)品還存在較大差距。在引進(jìn)的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模

15、具等?，F(xiàn)代塑料制品對(duì)表面光潔度、成型時(shí)間都提高了更高的要求，因而也推動(dòng)了塑料模具的發(fā)展。以電視機(jī)塑料外殼模具為例。其精度已由以前的0.050.1mm提高到0.0050.01mm ,制造周期也由8個(gè)月縮短到了2個(gè)月,并且使用壽命也由過去可制10萬20萬件制品延長(zhǎng)到了可60萬件制品。從電視機(jī)外殼塑料模具的發(fā)展可以看到，高精密、長(zhǎng)壽命、短周期、低成本是模具的發(fā)展方向。目前我國(guó)使用覆蓋率和使用量最大的模具標(biāo)準(zhǔn)件為冷沖模架、注塑模架和推桿管這三類產(chǎn)品。以注塑模架為例，目前全國(guó)總產(chǎn)值有20多億元，按照需求，國(guó)內(nèi)約需注塑模架30多億元，而實(shí)際上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)并未達(dá)到這個(gè)規(guī)模，其中主要一個(gè)原因就是模具廠家

16、觀念舊，注塑模架自產(chǎn)配比例較高，外購很少。這樣做廠家不僅重復(fù)制造本應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化的購件，延長(zhǎng)了模具生產(chǎn)周期，又不利于維修。很多相關(guān)的模具標(biāo)準(zhǔn)件并沒有相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此制定模具構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范工作也是當(dāng)務(wù)之急。1.2國(guó)際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀美國(guó)1991年發(fā)表的“國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)報(bào)告”認(rèn)為:材料領(lǐng)域的進(jìn)展幾乎可以顯著改進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有部門的產(chǎn)品性能,提高它們的競(jìng)爭(zhēng)能力;因此把材料列為六大關(guān)鍵技術(shù)的首位。這是由于先進(jìn)材料與制造技術(shù)是未來國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防力量發(fā)展的基礎(chǔ),是各種高、新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實(shí)用產(chǎn)品與商品的關(guān)鍵。當(dāng)前各種新材料市場(chǎng)規(guī)模超過1000億美元,預(yù)計(jì)到2000年將達(dá)4000億美元。由新材料帶動(dòng)而產(chǎn)生的

17、新產(chǎn)品新技術(shù)則是一個(gè)更大的市場(chǎng)。以上參展項(xiàng)目基本上代表了當(dāng)前國(guó)際和國(guó)內(nèi)的先進(jìn)水平和發(fā)展趨勢(shì)，具體表現(xiàn)在如下五個(gè)方面。1.2.1網(wǎng)絡(luò)的 CADCAECAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪隨著計(jì)算機(jī)硬件與軟件的進(jìn)步以及工業(yè)部門的實(shí)際需求，國(guó)外許多著名計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)商已能按實(shí)際生產(chǎn)過程中的功能要求劃分產(chǎn)品系列，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)了CADCAM的一體化。解決了傳統(tǒng)混合型CADCAM系統(tǒng)無法滿足實(shí)際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題，以便更能符合實(shí)際應(yīng)用的自然過程。例如英國(guó)達(dá)爾康公司在原有軟件DUCT5的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)最新軟件發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際而在最近推出的CAD/CAM集成化系統(tǒng)Delcam's Power So

18、lution，該系統(tǒng)覆蓋了幾何建模、逆問工程、工業(yè)設(shè)計(jì)、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測(cè)量分析等領(lǐng)域。 1.2.2 AM軟件日益深人人心并發(fā)揮越來越重要的作用在90年代，能進(jìn)行復(fù)雜形體幾何造型和NC加工的CADCAM系統(tǒng)主要是在工作站上采用UNIX操作系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的，如美國(guó)的Pro-E、UG、CADDS 5軟件，法國(guó)的 CATIA、EUCLID軟件和英國(guó)的DUCT5軟件等。隨著微機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)、在90年代后期，新一代的微機(jī)CAD/CAM軟件，如Solidworks、Solid adae嶄露頭角，深得用戶的好評(píng)。這些微機(jī)軟件不僅在采用諸如NURBS曲面、三維參數(shù)化特征造型等先進(jìn)技術(shù)

19、方面繼承了工作站級(jí)CADCAM軟件的優(yōu)點(diǎn)，而且在Windows風(fēng)格、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航、特征樹、面向?qū)ο蟮确矫婢哂泄ぷ髡炯?jí)軟件所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。 1.2.3 AM軟件的智能化程度正在逐漸提高由于在現(xiàn)階段，模具設(shè)計(jì)和制造在很大程度上仍然依靠著模具設(shè)計(jì)與制造工程師的經(jīng)驗(yàn)。僅憑CADCAM軟件有限的數(shù)值分析功能無法為用戶提供完善和正確的設(shè)計(jì)結(jié)果，軟件的智能化功能必不可少。面向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具設(shè)計(jì)與制造軟件先進(jìn)性與實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。在模架的設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)了模架零件的全相關(guān)，并能自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供NC加工的鉆孔表格。在NC加工方面，實(shí)現(xiàn)了智能化的粗加工、加工參數(shù)的設(shè)定以及對(duì)整個(gè)加工過程

20、進(jìn)行加工結(jié)果的校驗(yàn)分析，這些具有智能化的功能可以顯著地提高注塑模具的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 1.2.4設(shè)計(jì)與3D分析的重要性更加明確 在型腔模CAD中我國(guó)大多數(shù)企業(yè)仍然采用的是二維設(shè)計(jì)（2D），即先將3D的產(chǎn)品圖投影為若干二維視圖后，再分別對(duì)各個(gè)視圖的二維模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種沿襲傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)的方式已越來越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)的要求。由于注塑模型腔復(fù)雜、鑲件多，桿件和冷卻水管布置縱橫交錯(cuò)，用戶在3D設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常由于顯示屏幕小、構(gòu)件多、視點(diǎn)變換少而感到眼花潦亂，這方面的缺點(diǎn)也正在克服之中。在注塑流動(dòng)過程模擬軟件方面，國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期使用的是基于中性層面的流動(dòng)模擬軟件。這種分析模式的最大缺點(diǎn)是需要用

21、戶從所生成的實(shí)體曲面幾何模型中交互提取中性層面，操作步驟繁瑣，工作量巨大，在很大程度上妨礙了流動(dòng)模擬軟件的推廣和普及。雖然澳大利亞Moldflow公司推出了中性層面自動(dòng)生成工具M(jìn)FMidplane，但其覆蓋范圍不大。該公司基于實(shí)體幾何模型的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件Moldflow Advisers，從根本上擺脫了對(duì)中性層面的依賴。華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室展出了同類軟件HSC3D45F，已表明了我國(guó)在該項(xiàng)域也達(dá)到了國(guó)際當(dāng)今的先進(jìn)水平。表1國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表項(xiàng)目國(guó)外國(guó)內(nèi) 注塑模型腔精度0.0050.01mm0.020.05mm 型腔表面粗糙度Ra0.010.05mRa0.20m 非淬

22、火鋼模具壽命1060萬次1030萬次 淬火鋼模具壽命160300萬次50100萬次 熱流道模具使用率80%以上總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度7080%小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期一個(gè)月左右24個(gè)月 在模具行業(yè)中的占有量3040%2530%1.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向(1) 提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。(2) 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。(3

23、) 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。氣助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制體輔，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。 (4) 開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 (5) 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。(6) 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處

24、理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 (7) 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。(8) “十一五”期間我國(guó)塑料模具發(fā)展方向，塑料模具占模具總量近40%，而這個(gè)比例仍不斷上升。塑料模具中為汽車和家電配套的大型注塑模具，為集成電路配套的精密塑料模具，為電子信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)械及包裝配套的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，為新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)配套的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，目前雖然已有相當(dāng)技術(shù)基礎(chǔ)并正在快速發(fā)展，但技術(shù)水平與國(guó)外仍有較大差距，

25、每年進(jìn)口達(dá)幾億美元，因此“十一五”期間應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展。1.4本次設(shè)計(jì)的目的此次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)，于以后的工作、學(xué)習(xí)等都有很大的幫助，是大學(xué)四年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，中國(guó)的塑料模具制造工業(yè)的飛速發(fā)展是需要理論和實(shí)踐踐相結(jié)合的，所以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義十分重大。目的是通過對(duì)該零件的注塑模工藝的設(shè)計(jì)，了解注塑模具的設(shè)計(jì)步驟，PP等材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)，工藝方案的選擇。1.5本次設(shè)計(jì)存在的最大問題及解決方案1.5.1分型面的選擇分型面應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： a、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b、確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；c、保證塑件的精度要求；d、滿足塑件外觀質(zhì)量的要求；e、便于模具的加

26、工與制造；f、對(duì)成型面積的影響；g、排氣的效果的考慮；h、對(duì)側(cè)向抽芯的影響。通過上述原則和對(duì)塑件的分析，最后決定以塑件底部表面作單分型面設(shè)計(jì)模具。1.5.2主要成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(1) 凹模的結(jié)構(gòu)形式凹模的結(jié)構(gòu)隨著塑件形狀、成型需求、模具加工裝配等工藝要求而變化，有以下幾種形式：整體式凹模結(jié)構(gòu)和組合式凹模結(jié)構(gòu)（整體嵌入式凹模；局部鑲嵌式凹模；底部鑲拼式凹模；側(cè)壁鑲拼式凹模；四壁拼合式凹模）凹模主要技術(shù)要求凹模材料：T8，T10A，CrWMn，9Mn2V，9SiCr，40Cr凹模熱處理：HRC4055表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2Ra0.1m; 配合面：Ra0.8m凹模表面處理：表面鍍鉻、拋光

27、圖 1凹模加工：模套與模塊錐面配合嚴(yán)密處配制加工由于本次設(shè)計(jì)的塑件較小，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，因此選用整體式凹模結(jié)構(gòu)如右圖1：下面列出整體式凹模結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：a. 凹模由整塊材料構(gòu)成b. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：牢固、不易變形、塑件質(zhì)量好。c.適用范圍：形狀簡(jiǎn)單或形狀復(fù)雜但凹?？捎秒娀鸹ê蛿?shù)控加工的中小型塑件。d. 大型模具不易采用整體式結(jié)構(gòu)：不便于加工，維修困難 切削量太大，浪費(fèi)鋼材大件不易熱處理（淬不透） 搬運(yùn)不便模具生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高（2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯：成型塑件的內(nèi)表面的零件。1）整體型芯整體型芯結(jié)構(gòu)是模板與型芯做成一體。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度與剛性好，但浪費(fèi)材料和工時(shí)，不宜修復(fù)和更換。2）整體組合型芯整

28、體組合式就是將主體型芯單獨(dú)做成一件，然后再鑲嵌到模板中并緊固。3）局部組合型芯 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀和復(fù)雜程度，在整體組合型芯中可再鑲?cè)刖植康男⌒托净蜩倝K，形成局部鑲拼結(jié)構(gòu)的型芯。型芯設(shè)計(jì)時(shí)更應(yīng)注意其強(qiáng)度與剛度要求，型芯工作時(shí)多為懸臂結(jié)構(gòu)，尤其細(xì)小型芯，在注射壓力的作用下很容易發(fā)生彎曲變形。型芯的固定應(yīng)牢固可靠，不允許有任何松動(dòng)。通常固定端以臺(tái)肩或螺釘緊固，方便可靠。模具設(shè)計(jì)時(shí)型芯的固定型式應(yīng)視具體的模具結(jié)構(gòu)情況靈活選擇。所考慮的原則是加工及拋光方便，工作時(shí)不產(chǎn)生變形或斷裂。4）完全組合型芯是由多塊分解的小型芯鑲拼組合而成的主體型芯，多用于結(jié)構(gòu)有規(guī)律的排列而又難于整體加工的塑件。其特點(diǎn)是：各拼塊

29、可分別加工和熱處理，達(dá)到不同的尺寸精度和硬度要求，以提高成形零件的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，延長(zhǎng)模具的精度保持性和使用壽命。便于進(jìn)行精密磨削加工，提高零件精度及尺寸互換性，既保證了塑件的成形精度要求，又有利于成形零件的維修與更換。對(duì)每一個(gè)拼塊便于加工脫模斜度和表面拋光，還可方便的開設(shè)排氣槽。有利于塑件的脫模和成形過程中的排氣，保證塑件細(xì)部結(jié)構(gòu)填充完滿。由于組合的拼塊數(shù)量較多，每塊的加工誤差要求很小，提高了加工難度。否則裝配時(shí)的累計(jì)誤差會(huì)影響塑件尺寸精度。不利于型芯的冷卻系統(tǒng)布局。5）小型芯的固定小型芯是模具中常見的結(jié)構(gòu)，由于其尺寸較小，工作時(shí)在壓力作用下容易變形，因此其結(jié)構(gòu)形式與固定方式都應(yīng)根據(jù)具體

30、情況合理確定。型芯的技術(shù)要求圖2型芯材料：T7A、T8A、T10A、Cr12型芯熱處理：HRC4550型芯表面：Ra0.10.025m 配合面：Ra0.8m型芯表面處理：表面鍍鉻、拋光型芯加工：同軸度高的地方配制加工通過以上條件綜合塑件本身要求選用整體組合型芯如圖2：2.塑件材料的成型特性與工藝參數(shù)本章著重介紹塑料成型的工藝特點(diǎn)以及塑件的工藝要求，塑件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。為后面幾章的模具設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。對(duì)零件的分析得塑件材料取PP（聚丙烯）。2.1塑件材料的特性聚丙烯比重小，強(qiáng)度、剛性、硬度、耐熱性能均優(yōu)于HDPE，可在100左右使用。具有良好的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫

31、易變脆，不耐磨，易老化，適合于制造一般的機(jī)械零件。PP屬結(jié)晶性材料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸會(huì)發(fā)生分解。其流動(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)應(yīng)散熱適度。成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強(qiáng)。成型加工時(shí)注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其是在低溫高壓時(shí)更明顯。模具溫度低于50以下塑件無光澤，易產(chǎn)生溶接痕、流痕；90以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形。塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口，以防止應(yīng)力集中。PP的其它性能見表2。表2 PP的部分性能物理性能密度g/cm0.90.91力學(xué)性能屈服強(qiáng)度MPa37線脹系數(shù)/9.8抗壓強(qiáng)度MPa56計(jì)算收

32、縮率%1.03.0斷裂伸長(zhǎng)率%>200燃燒性慢彎曲模量GPa1.45透明性半透明沖擊韌度kJ/mm3.54.8（缺口）化學(xué)性能不含穩(wěn)定劑時(shí)表面迅速變色、發(fā)脆，加抗氧劑可以改善其抗大氣老化性能成型條件預(yù) 熱時(shí)間h12溫度80100料筒溫度后段160180對(duì)堿類穩(wěn)定中段180200對(duì)多數(shù)油類穩(wěn)定，能吸收極少量礦物油、植物油前段200220模溫4080強(qiáng)酸及高濃度氧化劑能引起破壞，對(duì)水和無機(jī)鹽溶液穩(wěn)定。注射壓力MPa70120成型時(shí)間（總周期50160）s注射2060受許多烴類、酮類高級(jí)脂肪族的侵蝕而軟化或溶解，對(duì)醇類穩(wěn)定。高壓03冷卻2090螺桿轉(zhuǎn)速r/min482.2 成型特性注塑模工藝條

33、件： 注塑機(jī)選用：對(duì)注塑機(jī)的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結(jié)晶性。需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。鎖模力一般按3800t/m2來確定，注射量20%-85%即可。 干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 熔化溫度：PP的熔點(diǎn)為160-175，分解溫度為350，但在注射加工時(shí)溫度設(shè)定不能超過275。熔融段溫度最好在240。 模具溫度：模具溫度50-90，對(duì)于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5以上。 注射壓力：采用較高注射壓力（1500-1800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的80%）。大概在全行程的95%時(shí)轉(zhuǎn)保壓，用較長(zhǎng)的保壓時(shí)間。 注射速度：為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選

34、擇高速注射，但有些等級(jí)的PP和模具不適用（出現(xiàn)氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。 流道和澆口：流道直徑4-7mm，針形澆口長(zhǎng)度1-1.5mm，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長(zhǎng)度越短越好，約為0.7mm，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長(zhǎng)度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?0-60%）。均聚PP制造的產(chǎn)品，厚度不能超過3mm，否則會(huì)有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 熔膠背壓：可用5bar熔膠背壓

35、，色粉料的背壓可適當(dāng)調(diào)高。 制品的后處理：為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。在制品填充模具型腔的過程中，如果制品的填充性能不好，就會(huì)發(fā)生壓力降低過大、填充時(shí)間過長(zhǎng)、填充不滿等等情況，從而使制品存在質(zhì)量問題。為了提高制品在成型時(shí)的填充性能，改善成型制品的質(zhì)量，一般可以從下列幾個(gè)方面來考慮： 1）改變澆口位置； 2）改變注射壓力； 3）改變零件的幾何形狀。通常將注射壓力的控制分成為一次注射壓力、二次注射壓力（保壓）或三次以上的注射壓力的控制。壓力切換時(shí)機(jī)是否適當(dāng)，對(duì)于防止模內(nèi)壓力過高、防止溢料或缺料等都是非常重要的。模制品的比容取決于保壓階段澆口封閉時(shí)的熔料壓力和溫度。如果每次

36、從保壓切換到制品冷卻階段的壓力和溫度一致，那么制品的比容就不會(huì)發(fā)生改變。在恒定的模塑溫度下，決定制品尺寸的最重要參數(shù)是保壓壓力，影響制品尺寸公差的最重要的變量是保壓壓力和溫度。例如：在充模結(jié)束后，保壓壓力立即降低，當(dāng)表層形成一定厚度時(shí)，保壓壓力再上升，這樣可以采用低合模力成型厚壁的大制品，消除塌坑和飛邊。 冷卻時(shí)間主要取決于熔體溫度、制品的壁厚和冷卻效率。此外，物料的硬度也是一個(gè)因素。與很軟的品種比較，較硬的品種在模具內(nèi)將較快地凝固。如果從兩側(cè)進(jìn)行冷卻，那么每0.100' 壁厚所需的冷卻時(shí)間通常將是大約10到15秒。包膠方式的制品將需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，因?yàn)樗鼈兛梢酝ㄟ^較小的表面積而有效

37、地冷卻。每0.100'壁厚所需的冷卻時(shí)間將是大約15到25秒。 成型過程中可能出現(xiàn)的問題： . 1 塑料成型不完整（1）進(jìn)料調(diào)節(jié)不當(dāng)，缺料或多料。（2）注射壓力太低，注射時(shí)間短，柱塞或螺桿退回太早。（3）注射速度慢。（4）料溫過低。2 溢料（飛邊）（1）注射壓力過高或注射速度過快。（2）加料量過大造成飛邊。（3）機(jī)筒、噴嘴溫度太高或模具溫度太高都會(huì)使塑料黏度下降，流動(dòng)性增大，在流暢進(jìn)模的情況下造成飛邊。3燒焦暗紋 （1）機(jī)筒、噴嘴溫度太高。 （2）注射壓力或預(yù)塑背壓太高。 （3）注射速度太快或注射周期太長(zhǎng)。 4 銀紋、氣泡和氣孔 （1）料溫太高，造成分解。 （2）注射壓力小，保壓時(shí)間短

38、，使熔料與型腔表面不密貼。 （3）注射速度太快，使熔融不能及時(shí)充滿型腔造成制品表面密度不足產(chǎn)生銀紋。 （4）料量不足、加料緩沖墊過大、料溫太低或模溫太低都會(huì)影響熔料的流動(dòng)和成型壓力，產(chǎn)生氣泡。 （5）螺桿預(yù)塑時(shí)背壓太低、轉(zhuǎn)速太高，使螺桿退回太快，空氣容易隨料一起推向機(jī)筒前端。塑料受大剪切作用而分解，產(chǎn)生分解氣；注射速度太慢。2.3塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性 要想獲得合格的塑料制件，除選擇合理的塑件材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性。塑件的 結(jié)構(gòu)工藝性與模具設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，只有塑件設(shè)計(jì)滿足成型工藝要求， 才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)。一.尺寸及精度塑件尺寸的大小取決于塑料的流動(dòng)性。在注射成型中，薄壁塑件的

39、尺寸不能設(shè)計(jì)的過大。塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸的符合程度，及所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，結(jié)合表3-9（參一）初步選定該零件的三個(gè)表面的精度分別為4、5、6級(jí)。二.表面粗糙度塑件的外觀要求越高，表面粗糙度應(yīng)越低。一般模具表面粗糙度,要比塑件的要求低12級(jí)。塑件的表面粗糙度一般為Ra 0.83.2m。三.形狀塑件的內(nèi)外表面形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型。四.斜度為了便于從塑件中抽出型心或從型腔中脫出塑件，防止脫模時(shí)拉傷塑件，在設(shè)計(jì)時(shí)必須使塑件內(nèi)外表面沿脫模方向留有足夠的斜度，由于本次設(shè)計(jì)所選材料為PP，內(nèi)外面均取拔模斜度為1°。五.壁厚塑件的壁厚對(duì)塑件的

40、質(zhì)量有很大的影響，塑件壁厚盡可能均勻。本次設(shè)計(jì)的壁厚非均勻，且滿足塑件的最小厚度。六.圓角塑件除了使用上要求采用尖角外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓角過渡。3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1型腔數(shù)目的確定由于該塑件尺寸不大，而且對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度沒特別要求，不妨采用一模四腔生產(chǎn)模具可保證塑件的表面的粗糙度和質(zhì)量，又能達(dá)到制件的最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。3.2分型面的設(shè)計(jì)分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切的關(guān)系，并且直接影響到塑料熔體的流動(dòng)充填特性及塑件的脫模，因此分型面的選擇是注塑模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵選擇分型面應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則： a、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。b、確

41、定有利的留模方式，便于塑件順利脫模；c、保證塑件的精度要求；d、滿足塑件外觀質(zhì)量的要求；e、便于模具的加工與制造；f、對(duì)成型面積的影響；g、排氣的效果的考慮；h、對(duì)側(cè)向抽芯的影響。注射模一般的有一個(gè)分型面，有的有兩個(gè)分型面。在這里考慮到塑件分型面選在塑件外形最大輪廓處，要保證有利的留模方式，要便于塑件順利脫模，保證塑件的精度要求，便于模具加工，脫模，綜合各種因素，最終決定采用平直分型面，如下圖所示： 表3 注射機(jī)參數(shù) 3.3注射機(jī)的選定以鎖模力為技術(shù)參數(shù)，制品的質(zhì)量為：q=5.3g ，原材料是PP ，密度是：=0.9g/, M分=2.8g選型腔數(shù)為4個(gè)，則最大的注射量：M>4×

42、5.3+M分>24g初選注射機(jī)為： 臥式XS-ZY-125 型號(hào)國(guó)產(chǎn)注射機(jī)，其最大注射重量為114g。主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。螺桿（柱塞）直徑（毫米）42噴嘴球半徑（毫米）12孔直徑（毫米）4注射容量（厘米或克）125定位孔直徑（毫米）100注射壓力116頂出中心孔徑（毫米）兩側(cè)孔徑（毫米）Ø22孔距（毫米）230鎖模力900模具厚度（毫米）最大300最小200最大注射面積（厘米）320模板厚度（毫米）3003.4主流道的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P114表5-2主流的部分尺寸：查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P103表4.2常用熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)

43、規(guī)格XS-ZY-125：噴嘴球半徑=12；主流道小端直徑=6。則主流道小端直徑d=6+1=7; 球面配合高度h取10； 主流道錐角取30；主流道球面直徑SR=12+8=20; L和D還待定。因?yàn)槎０搴穸群蛣?dòng)模底板總長(zhǎng)為71，所以澆口套L=71mm。經(jīng)計(jì)算d=2+1=3mm。3.5 澆口的設(shè)計(jì)因?yàn)樵撍芗怯靡荒?件型腔模，而且塑件表面粗糙度要求不高，澆口開在成型件的側(cè)面,可用邊緣型澆口,如下圖所示。3.6澆口位置的選擇 澆口的形式很多，但無論采取什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對(duì)塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響都很大。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來參考：a .盡量縮

44、短流動(dòng)距離b.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處c.避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷d.考慮分子定向的影響e.減少或避免熔接痕提高熔接強(qiáng)度f.應(yīng)有利于型腔中氣體的排除g.不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口h.澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量綜合以上原則和塑件形狀及技術(shù)要求決定將澆口設(shè)置在塑件側(cè)面。3.7 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入行腔。為了使料流的流動(dòng)性更好，在模具內(nèi)溫度更均勻.3.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須將型腔內(nèi)和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種因素沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，

45、塑件就會(huì)形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另外氣體受壓，體積縮小會(huì)產(chǎn)生高溫將導(dǎo)致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排氣問題，注射模成型時(shí)排氣通常用如下三種方式進(jìn)行：a、利用配合間隙排氣b、在分型面上開設(shè)排氣槽排氣c、利用排氣塞排氣本塑件可在分型面上開設(shè)排氣槽。，不必專門開設(shè)排氣系統(tǒng)。3.9溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)無論什么塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內(nèi)，塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué)性能以及表面質(zhì)量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內(nèi)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

46、。由于本次設(shè)計(jì)的塑料PP黏度和流動(dòng)性大，模溫為50-90，故無須設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，只需設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。常用的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻，本設(shè)計(jì)采用水冷卻，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。（1）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為：a.冷卻水道應(yīng)盡量多b.冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等c.澆口出加強(qiáng)冷卻d.冷卻水道、入口溫差應(yīng)盡量小e.冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕，降低塑件強(qiáng)度；（2）冷卻系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的確定塑件的形狀是變化萬千的，因此對(duì)于不同的塑件，冷卻水道的位置形狀也不一樣。本塑件為深型腔塑件，凸凹模設(shè)置直通

47、冷卻水道。如圖4所示:圖44.成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀，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，有較高強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。4.1.型腔的成型尺寸計(jì)算 按平均收縮率計(jì)算成型尺寸比較簡(jiǎn)便易行，是最常用的計(jì)算方法，這里采用此方法。PVC平均收縮率去1%，塑件制造公差，對(duì)應(yīng)模具制造公差I(lǐng)T10。參照塑料成型模具P104頁計(jì)算方法4.1.1型腔徑向尺寸計(jì)算 式中 型腔（孔）的最小尺寸型腔使用過程中允許的最大磨損量（取塑件

48、總誤差的1/6，一般在0.020.05mm之間）成型零件制造誤差（正值）塑件（軸）的最大尺寸 塑件公差（負(fù)值）出于修?？紤]，對(duì)型腔徑向尺寸來說易修大，預(yù)留一負(fù)修模余量,標(biāo)上制造公差得型腔徑向名義尺寸：=+ 對(duì)于注塑模，型腔磨損量很小時(shí)，可用下式計(jì)算： = + 型腔徑向尺寸=40mm，Lpcp=40-0.56/2=39.72mm ；LMCP=39.72/(1-2.15%)=38.87mm模具型腔按IT10級(jí)精度制造，其制造偏差=0.12mm，=(38.87-0.12)+0.12=38.75+0.12mm4.1.2型腔的深度尺寸的計(jì)算 根據(jù)文獻(xiàn)中的內(nèi)容，型腔的深度尺寸按極限尺寸來計(jì)算,計(jì)算的公式是

49、：Hpcp=Hp-/2Hp指塑件上的高，為負(fù)偏差Hpcp =40-0.32/2=39.84mmHmcp = Hpcp/(1-scp)=39.84/(1-1%)=39.44mm若取修模余量為/2，則當(dāng)型腔容易修深時(shí)取值為負(fù)HM=HMcp-= 39.358+0.084 mm 4.2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計(jì)算4.2.1型腔側(cè)壁厚度計(jì)算本計(jì)算按整體式型腔側(cè)壁厚度計(jì)算，參考教材塑料成型模具P118公式：H=2.5（Rcp*S）1/2Rcp為平均半徑 S為壁厚Rcp為30mm H=40S=8.5mm4.2.2型腔的底板厚度的計(jì)算（1）按剛度條件計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式為：B=30.175×pr4E&#

50、215;其中容許變形量=0.05mm；P-型腔的壓力（MP）取P=50MP ，r=13mm, E=2.1×105 所以，B3.1mm（2）按強(qiáng)度條件計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式為B=33pr24 其中為型腔的材料的許用應(yīng)力，我選的材料是45#鋼， =160MP所以， B=6.29根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果：側(cè)壁厚S和底板厚度B都應(yīng)該取大值，所以 S=8.5mm ，B=6.29mm4.3 模架的選用 根據(jù)型芯,型腔的尺寸.因此選用的模架外形尺寸為: A250× 250的模架.5.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的保證動(dòng)摸或上下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。

51、在這里我采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的形式。5.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用1）定位作用 模具閉合后，保證定模或上下模的位置的正確，保證型腔形狀和尺寸的精度；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。2）導(dǎo)向作用 合模時(shí)首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模上下模準(zhǔn)確閉合，避免型心先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。3）承受一定的側(cè)向壓力 承受塑料溶體在充型過程中產(chǎn)生單向側(cè)壓力和動(dòng)模板自身的重力。5.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（一）導(dǎo)柱1、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)采用如圖5所示的結(jié)構(gòu)：2、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求（1）長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長(zhǎng)度=35+2080圖5 導(dǎo)柱=52mm.直徑 由于模架250×250型。選用比較大，參考塑料注射

52、模中小型模架標(biāo)準(zhǔn)的尺寸組合。選用：導(dǎo)柱d80×150×35.（2）形狀 導(dǎo)柱前端做倒角。（3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)心，因此采用T10A鋼經(jīng)淬火熱處理，硬度應(yīng)達(dá)到5055HRC。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度為Ra0.8。導(dǎo)向部分為Ra0.4。（4）數(shù)量布置 導(dǎo)柱均勻分布在模具四周如圖6所示：圖6（5）配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6的過度配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的間隙配合。（二）導(dǎo)套1 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖9所示： 此類型導(dǎo)套為直導(dǎo)套，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，適用于簡(jiǎn)單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場(chǎng)合：2、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要

53、求1）形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端倒圓角。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。如模板較厚，導(dǎo)柱孔必須作成盲孔時(shí)，可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣。2）材料 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一搬應(yīng)低與導(dǎo)柱硬度，以減輕磨損，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套拉毛。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為 Ra0.8。因此選用：導(dǎo)套d=60×62的導(dǎo)套。GB 4619.3-84，材料T8A。固定形式和配合精度 采用H7/r6配合鑲?cè)肽０?。參考?shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)：6.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則塑件在從模具上取下以前,還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過程,使塑件從成型零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。它包括以下幾個(gè)部分，脫模力的計(jì)算、推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu)形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機(jī)構(gòu)所需的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)性校核。在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵守以下幾個(gè)原則：(1)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè);(2)保證塑件不因推出而變形損壞;(3)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠;(