油壺蓋注塑模畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 長(zhǎng)沙南方職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題類(lèi)型 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 塑料油壺蓋注塑模設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 長(zhǎng)沙南方職業(yè)學(xué)院 2016 年 9 月 18 日目 錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)- 1 -二、 塑件成型工藝分析- 2 -三、 油壺蓋精度等級(jí)及工藝分析- 3 -3.1 塑件的尺寸精度分析- 3 -3.2 塑件表面質(zhì)量分析- 4 -3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析- 4 -3.4 塑件的生產(chǎn)批量- 5 -3.5 成型工藝參數(shù)的確定- 5 -四、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 6 -4.1 型腔數(shù)目的確定- 6 -4.2 注射機(jī)的

2、校驗(yàn)- 7 -4.3 分型面的確定- 8 -4.4 型腔的布局- 9 -4.5 澆注系統(tǒng)的選擇- 10 -4.6 冷卻系統(tǒng)的確定- 13 -4.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)- 15 -4.8 推桿的設(shè)計(jì)- 15 -4.9 復(fù)位桿的設(shè)計(jì)- 16 -4.10 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)- 16 -4.11 模具的裝配- 17 -五、 結(jié) 論- 18 -六、 參考文獻(xiàn)- 18 -七、 致 謝- 19 -畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 及 說(shuō) 明一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)塑料油壺蓋（1）塑料原料：低密度聚乙烯；（2）收縮率：1.5%3%；（3）生產(chǎn)批量：30萬(wàn)件/年；（4）成型方法與設(shè)備：在SZ120/630型注射機(jī)上注射成型。技術(shù)

3、要求：（1）壁厚處處相等；（2）塑件不允許有裂紋和變形缺陷；（3）脫模斜度30º；（4）未注尺寸公差按MT7級(jí)查取。在本設(shè)計(jì)中應(yīng)解決的主要問(wèn)題有如下幾點(diǎn)： A、收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工資料，以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用。 B、制品測(cè)繪、三維造型，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。 C、成型材料應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足塑料制件的強(qiáng)度要求，具有好的流動(dòng)性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。 D、選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進(jìn)行分析，估計(jì)成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來(lái)。 E、產(chǎn)品的注塑加工工藝分析。 F、設(shè)計(jì)制品模具。 G、下型

4、腔的加工工藝分析、工藝規(guī)程。 H、下型腔數(shù)控仿真加工及加工工藝卡片。二、 塑件成型工藝分析1、產(chǎn)品名稱(chēng)：塑料油壺蓋2、產(chǎn)品材料：低密度聚乙烯 LDPE3、塑件材料特性 LDPE的機(jī)械強(qiáng)度 較差，耐熱性不高，抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性、粘附性、粘合性、印刷性差，需經(jīng)表面處理，如化學(xué)侵蝕、電暈等處理后方可改進(jìn)其粘合性、印刷性。吸水性很低，幾乎不吸水，化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)秀，如對(duì)酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑都較穩(wěn)定。對(duì)CO2、有機(jī)性臭氣滲透性大，但對(duì)水蒸汽、空氣的滲透性差。若加入一定量的抗氧劑、紫外線(xiàn)吸收劑等可改善性能、在化學(xué)交聯(lián)劑或高能輻照下交聯(lián)，可提高軟化點(diǎn)、耐溫性、剛度、耐溶劑性等。4、 塑件材料成形性能 成型收縮率范

5、圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定;流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感；易用于高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分；冷卻速度慢，必須充分冷卻，模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可以強(qiáng)行脫模。5、產(chǎn)品數(shù)量：30萬(wàn)件/年6、塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 (a) 塑件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮塑料的性能及成型工藝的特點(diǎn)。由于該塑件是作為插座面板，要求其外表面光滑，既不會(huì)在使用過(guò)程中對(duì)人造成傷害，還要必須考慮其外形的美觀。因此取高精度等級(jí)為3級(jí)。 (b)該塑件尺寸較小且要求塑件表面精度等級(jí)不高，無(wú)凹痕。 (c) 該塑件為中小批量生產(chǎn)，且

6、塑件的形狀較復(fù)雜。為了加工和熱處理，降低成本，該塑件采用單分型面的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低模具的成本。收縮的產(chǎn)生會(huì)影響成型收縮，所以要考慮塑料注射模的收縮率，PC材料的成型收縮率為0 .50.7。本零件的收縮率取0.6。 (d)壁厚太大，則其成型周期延長(zhǎng)，塑件壁太厚，就很難達(dá)到完全均勻地硬化，且易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷。塑件壁太薄，剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性；塑件壁太薄，還會(huì)造成模腔通道狹窄、流動(dòng)阻力大。塑件壁不均勻，會(huì)導(dǎo)致塑件各部分固化收縮不均勻，易在塑件上產(chǎn)生氣孔、裂紋，引起內(nèi)應(yīng)力及變形等缺陷。根據(jù)制品的實(shí)際和應(yīng)用零件壁厚不小于2mm，所以零件的壁厚為2

7、mm。三、 油壺蓋精度等級(jí)及工藝分析3.1 塑件的尺寸精度分析 如圖3-1為油壺蓋的二維工程圖，單位mm。 圖3-1 塑件圖該塑件尺寸精度無(wú)特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT7查取公差，其主要尺寸公差要求如表3-1所示。 表3-1 塑件上主要尺寸按MT7級(jí)精度的公差要求（單位mm）塑件標(biāo)注尺寸塑件尺寸公差（按MT7級(jí)精度）外形尺寸50O,-1.32440,-1.320,-0.380,-1內(nèi)形尺寸=38mm+1.14,0=35.73mm+1.14,0=35.21mm+1.14,020+1,0+0.38,041+1.14,0+0.38,03.2 塑件表面質(zhì)量分析該塑件表面沒(méi)有提出特殊，通常，

8、一般情況下外表面要求光潔，表面粗糙度可以取到Ra=0.8m，沒(méi)有特殊要求塑件內(nèi)部表面粗糙度可取Ra=3.2m。3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析從圖紙上分析，該塑件的外形基本上為回轉(zhuǎn)體，圓周均勻分布12個(gè)R3的半圓柱凸起旋鈕花紋，該處設(shè)計(jì)脫模容易，且飛邊去除容易，設(shè)計(jì)合理；壁厚相對(duì)均勻，且符合最小壁厚的要求；在塑件內(nèi)壁有M38×3.5螺紋孔，查表可知螺紋牙形強(qiáng)度足夠，在推薦選用的范圍內(nèi)，LDPE塑料為軟塑料，螺紋可強(qiáng)制脫模成型，但要注意為了防止螺孔的最外圈的螺紋崩裂或變形，螺紋始末端應(yīng)有0.20.8的臺(tái)階，始末的螺紋應(yīng)漸漸開(kāi)始結(jié)束，有l(wèi)8的過(guò)渡長(zhǎng)度，如圖3-2所示。該塑件端部已開(kāi)有3mm的

9、臺(tái)階，但頂部臺(tái)階未有留出，在做型芯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意該處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 圖3-2 螺紋孔的設(shè)計(jì)綜合來(lái)看，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)特殊的結(jié)構(gòu)要求和精度要求。在注射成型生產(chǎn)時(shí)，只要工藝參數(shù)控制得當(dāng)，該塑件是比較容易成型的。3.4 塑件的生產(chǎn)批量該塑件的生產(chǎn)類(lèi)型是大批量生產(chǎn)，因此，在模具設(shè)計(jì)中，要提高塑件的生產(chǎn)效率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動(dòng)脫模模具，以便降低生產(chǎn)成本。3.5 成型工藝參數(shù)的確定塑件材料物理性能：密度：收縮率：熔點(diǎn)：熱變形溫度：塑件質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為低密度聚乙烯,由上得知其密度為,收縮率為，計(jì)算出硬聚聚乙烯平均密度為。通過(guò)計(jì)算得：塑件的體積 塑件的重量 式中： 塑料密度塑件要求：型腔的脫模斜度

10、為2°，型芯的脫模斜度為1°，外表面粗糙度Ra1.6,無(wú)缺陷，內(nèi)表面無(wú)特殊要求，所有過(guò)度處有R0.2圓角。確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)選用塑料（LDPE）的特性和本設(shè)計(jì)中塑件的自身成型特點(diǎn)，查有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù)，如表1-3所示。 表3-2 塑件的注射成型工藝參數(shù)工藝參數(shù)規(guī)格工藝參數(shù)規(guī)格注射壓力：保壓壓力：成型時(shí)間/s注射時(shí)間05保壓時(shí)間1560料筒溫度t/后段中段前段140160170200冷卻時(shí)間1560總周期40140塑化形式：噴嘴形式：柱塞式通用式噴嘴溫度t/150170后處理方法溫度t/時(shí)間r/h退火處理循環(huán)烘箱（1020）812h模具溫度t/3045注

11、射壓力p/MPa60100 雖然塑件體積、壁厚不大，但該塑件生產(chǎn)類(lèi)型為大批量，加上LDPE塑料比熱容大，冷卻速度慢，成型時(shí)必須充分冷卻，模具設(shè)計(jì)時(shí)要求有冷卻系統(tǒng)，所以該模具應(yīng)采用冷卻水強(qiáng)制冷卻，冷卻要均勻，以縮短成形周期，提高生產(chǎn)率。四、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 型腔數(shù)目的確定根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量。A從上面已知：塑件的體積V上蓋= 8.66cm3 ；塑件的重量G上蓋=8.66cm3×1.2g/cm310.392g.式中塑料密度=1.2g/cm3。B. 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)。當(dāng)未限定設(shè)備時(shí)，須考慮以下因素：注塑機(jī)的額定注射量GB ，每次注射量不超

12、過(guò)最大注射量的80%，即： 式中：n型腔數(shù)；Gj澆注系統(tǒng)重量（g）； Gs塑件重量（g）； GB注塑機(jī)的額定注射量（g）。通過(guò)計(jì)算得：n2型腔數(shù)越多時(shí)，精度也相對(duì)地降低。這不僅由于型腔加工精度的參差，也由于熔體在模具內(nèi)的流動(dòng)不勻所致。所以精密塑件盡量不用多腔模形式。按照SJ/T 1062895標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1、2級(jí)超精密級(jí)塑件，宜一模一腔，當(dāng)尺寸數(shù)目少時(shí)（形狀簡(jiǎn)單）可以一模兩腔。3、4級(jí)的精密級(jí)塑件，宜一模四腔以?xún)?nèi)。從塑件尺寸精度考慮，由于該塑件精度等級(jí)為2級(jí)所以型腔數(shù)目應(yīng)控制在四腔以?xún)?nèi)。由于插座面板結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以采用一模兩腔。 4.2 注射機(jī)的校驗(yàn)根據(jù)模具總體設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)，校驗(yàn)所需注射機(jī)

13、的能力。注塑機(jī)的規(guī)格及尺寸校核注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)：A. 注射量的校核：塑件及澆注系統(tǒng)中的塑料質(zhì)量 m= V件×=8.3×1.2=9.96g。式中 為PC材料的密度。注射機(jī)的最大注射量20×0.8=169.96g 故能滿(mǎn)足要求。B鎖模力校核當(dāng)高壓塑料熔體充滿(mǎn)模具型腔時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)使模具沿分型面分開(kāi)，其值等于制件和澆口流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料壓力。 P腔·AP鎖 式中p腔模具型腔壓力，一般取20-40Mpa。A塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積總和（cm 2）；P鎖注射機(jī)額定鎖模力（KN / cm 2）。 F=P腔·A=4KN

14、/cm2×(0.72cm2×2)=5.76KN900KN由于P鎖=900KN，故滿(mǎn)足P腔·AP鎖。同時(shí)XSZY125的額定注射壓力為119Mpa也能滿(mǎn)足PC塑料成型的注塑壓力。故鎖模力滿(mǎn)足要求。 C模具厚度H與注射機(jī)閉合高度按式（3-3）校核 Hmin>H>Hmax 式中 Hmin注射機(jī)允許最小模厚（Hmin =200mm）； Hmax注射機(jī)允許最大模厚（Hmax =300mm）； 根據(jù)所選的模架，模具閉合時(shí)的厚度H為266mm，200266300所以能夠滿(mǎn)足要求。D注塑機(jī)開(kāi)模行程 注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)大于模具開(kāi)模時(shí)取出塑件的（包括澆注系統(tǒng)）所需的開(kāi)模距

15、離。即滿(mǎn)足下式： SKH1+H2+(510) 式中 SK注塑機(jī)行程（SK=300mm）；H1脫模距離 （H1=35mm）；H2塑件高度+澆注系統(tǒng)高度（H2=12+41=53mm）。則 H1+H2+(510)=35+53+10=98mm300mm能滿(mǎn)足要求。4.3 分型面的確定所謂分型面是指分開(kāi)模具取出塑件的面。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、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(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。一般分型面是與注塑機(jī)開(kāi)模方向相垂直

16、的平面。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：a)保證塑料制品能夠脫模。b)應(yīng)盡可能使型腔深度最淺。c)使塑件外形美觀，容易清理。d)盡量避免側(cè)向抽芯。e)使分型面容易加工。f)使側(cè)向抽芯盡量短。 g)有利于排氣 綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。最終結(jié)果如下圖： 圖4-1 分型面的選擇 如果按圖4-1（a）所示的分型面分型，則塑件分別是由兩個(gè)模板成型，由于合模誤差的存在，會(huì)使塑件產(chǎn)生一定的同軸度誤差，且飛邊不易清除；而按照?qǐng)D4

17、-1（b）所示的分型面分型，則塑件整體由一個(gè)模板成型，消除了由于合模誤差使塑件產(chǎn)生同軸度誤差的可能。因此，決定采用圖4-1（b）所示的分型面。另外，為了提高自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率，減少LDPE的取向變形，以及保證塑件表面質(zhì)量，決定采用點(diǎn)澆口，而模具采用了雙分型面結(jié)構(gòu)。一個(gè)分型面用于成型塑件，另一個(gè)分型面用于取出澆注系統(tǒng)凝料。4.4 型腔的布局 因?yàn)樗芗耐庑问菆A形的，各方向尺寸一致；另外，塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要側(cè)向分型，所以型腔的排列方式只有一種。即左右對(duì)稱(chēng)分布在模板兩側(cè)，如圖4-2所示。 圖4-2 型腔的排列方式4.5 澆注系統(tǒng)的選擇所謂澆注系統(tǒng)是指從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具開(kāi)始，到型腔入口為止的那一

18、段流道。它控制著塑件在注塑成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：根據(jù)塑件大小和形狀進(jìn)行流道布置、決定流道斷面尺寸、對(duì)澆口的數(shù)量、位置、形式進(jìn)行優(yōu)化。當(dāng)采用專(zhuān)用CAE軟件進(jìn)行澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，它是由設(shè)計(jì)者采用人機(jī)對(duì)話(huà)的形式進(jìn)行的，因此只有設(shè)計(jì)人員對(duì)澆注系統(tǒng)有一定的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能用好各種設(shè)計(jì)軟件，使其發(fā)揮出應(yīng)有的效益。無(wú)論是進(jìn)行澆注系統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)，還是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)都必須對(duì)澆注系統(tǒng)有深入的了解和認(rèn)識(shí)。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)的原則和解決方案：A、結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。B、盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失

19、，縮短充模時(shí)間。C、澆口尺寸、位置和數(shù)量應(yīng)有利于熔體流動(dòng)。D、避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。E、澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和修整。F、熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品的影響。G、減小因開(kāi)設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量。H、澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的精度要求。I、設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施。J、使主流道中心與模板中心重合，若無(wú)法重合應(yīng)使兩者的偏距距離盡量小。4.5.1 主流道主流道為從注射機(jī)噴嘴開(kāi)始到分流為

20、止的熔融塑料的流動(dòng)通道。它與注射機(jī)噴嘴在同一直線(xiàn)上。本模具設(shè)計(jì)采用澆口套的形式鑲?cè)肽０逯?。如下圖所示。為防止?jié)部谔妆蛔⑸錂C(jī)噴嘴撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有一定的硬度。主流道基本尺寸通常取決于兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是所使用的塑料種類(lèi)，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。關(guān)于主流道的基本尺寸的選定參考下表： 表4-1主流道直徑參考表制品質(zhì)量/gD/mmR/mm02030.5204041401505115030062300500825001500102圖3-2 主流道幾何關(guān)系 第二個(gè)方面，注射機(jī)噴嘴的幾何參數(shù)與主流道尺寸的關(guān)系，如圖所示.a)與噴嘴接觸的始端直徑與噴嘴直徑的關(guān)系為 D = d + (0.5 1

21、)mm；b)球面凹坑半徑R2 = R1 + (0.5 1)mm，半錐角= 1° 2°；c)盡可能縮短主流道的長(zhǎng)度 L圖4-3 澆口套與注塑機(jī)噴嘴關(guān)系為防止注射機(jī)噴嘴與澆口套兩部分相接觸處由于有間隙而產(chǎn)生的溢料，澆口套的球半徑應(yīng)比噴嘴的球半徑大2mm5mm，主流道的小端尺寸應(yīng)比噴嘴孔尺寸稍大，這樣可以使噴嘴與澆口套對(duì)位容易。本模具設(shè)計(jì)采用的注射機(jī)是XSZY125，其噴嘴球徑為12mm，取澆口套的球半徑為15mm。另外，為使?jié)部谔字械乃芰先菀酌撾x主流道，應(yīng)設(shè)有脫模斜度，這個(gè)斜度一般最小不小于1°，最大不超過(guò)4°。主流道的脫模斜度不能過(guò)大，否則在注塑時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦

22、流和流速過(guò)慢等現(xiàn)象。主流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動(dòng)和脫模的尖角毛刺等。4.5.2 分流道分流道是指主流道與澆口(進(jìn)料口)之間的一段通道。分流道的表面不必要求很光，因?yàn)榉至鞯辣砻娌缓芄饣苁谷廴谒芰系睦鋮s皮層固定，有利于保溫。分流道的截面宜采用梯形及圓形截面，其作用是通過(guò)流道截面及方向變化，使熔料能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向注入型腔。設(shè)計(jì)時(shí)，分流道應(yīng)平衡布置，本模具為一模兩腔，為了使其布置均衡，使熔料幾乎能同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口。并且，分流道截面積應(yīng)為各進(jìn)料口截面積之和，各分流道的截面積和長(zhǎng)度應(yīng)與塑件相適應(yīng)，即大塑件取大截面短流道，小塑件取小截面長(zhǎng)流道，以保證成型不同形狀和重量的塑件時(shí)所有

23、型腔能同時(shí)充滿(mǎn)。本模具設(shè)計(jì)中兩型腔體積相同，所以分流道設(shè)計(jì)采用等截面和等距離。如果各型腔體積形狀不相等，則分流道設(shè)計(jì)必須在流速相等的條件下，采用不等截面來(lái)達(dá)到流量不等，這樣也可以達(dá)到同時(shí)填充的目的。同時(shí)，還要用改變流道長(zhǎng)度的辦法來(lái)調(diào)節(jié)阻力大小，以保證型腔同時(shí)填充。4.5.3 澆口澆口是指緊接流道末端將塑料引入型腔的狹窄部分。它的作用是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；同時(shí)當(dāng)注塑壓力撤銷(xiāo)后，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流。在制品中，澆口位置與尺寸的設(shè)計(jì)是非常困難的（在精密成型中尤為明顯）。澆口類(lèi)型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類(lèi)等因素。澆口又稱(chēng)進(jìn)料口，

24、是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是：(a)型腔充滿(mǎn)后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。（b）易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.030.09，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇：(a)澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，

25、易保證料流充滿(mǎn)整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。(b)澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。(c)澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開(kāi)在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。(d)澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量

26、采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過(guò)長(zhǎng)，熔接處料溫過(guò)低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。4.6 冷卻系統(tǒng)的確定注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為200-300，而塑件固化后從模具中取出的溫度為60-80以下，視塑料品種不同有很大差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，通過(guò)模溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。熱塑性塑料和部分熱

27、固性塑料注塑成型的過(guò)程中，是將溫度較高的熔融塑料，通過(guò)高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中，經(jīng)過(guò)冷卻固化，從而得到所需要的制品。從提高生產(chǎn)效率的角度來(lái)看，成型過(guò)程中的成型周期是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。由于在整個(gè)成型周期中一半左右的時(shí)間用于對(duì)制品的冷卻，因此在成型過(guò)程中冷卻時(shí)間長(zhǎng)短的重要性是顯而易見(jiàn)的。A. 在設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)遵循以下原則: a)冷卻水道的設(shè)置 動(dòng)定模和型腔的四周應(yīng)均勻地布置冷卻水道，不可只布置在模具的動(dòng)模邊或定模邊，否則脫模后的制品一側(cè)溫度高一側(cè)溫度低，在進(jìn)一步冷卻時(shí)會(huì)發(fā)生翹曲變形。b)冷卻水孔的設(shè)置 冷卻水孔間距越小，直徑越大，則對(duì)塑件冷卻越均勻。c)水孔與相鄰型腔表面距離相等。d)采

28、用并流流向，加強(qiáng)澆口處的冷卻，熔體充模時(shí)澆口附近溫度最高，流動(dòng)末端溫度較低，因此在澆口部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻，而采用與塑件熔體大致并流的流動(dòng)方式，將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，出口設(shè)在流動(dòng)末端。B. 模具的冷卻水道直徑的計(jì)算如下：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)從模具應(yīng)除去的總熱量Q，可用下式計(jì)算： Q=Wc(T-T)+L 式中：Q除去總熱量（J）； W單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入模具的塑料重量（g）； c塑料比熱（J/g·）； T塑料的注塑溫度（）； T模具的表面溫度（）； L塑料的熔化潛熱（J/g）。根據(jù)塑件的材料，知c1.926J/ g·,L=180 J/g；W=70 g, T=260 ,T=80；將這些數(shù)據(jù)代

29、入（4-10）得： Q=70×1.926×（260-80）+180J=36867.6J 則帶走上述熱量，所需冷卻水量按下式計(jì)算： = 式中：通過(guò)模具的冷卻水流量(g/h)；T出水溫度（）；T入水溫度（）；熱傳導(dǎo)系數(shù)； 將K=0.64 ，T=70，T=20，代入（4-11）得： W= 1152.11 g/h = 0.32g/s 再由下式可求出冷卻水道的直徑： W=V V=d²L 則d= 式中： 冷卻液密度（kg/cm³）； V冷卻水道體積(cm³)； L冷卻水道長(zhǎng)度(cm)； d冷卻水道直徑(cm)。 將水的密度=0.001 kg/cm³

30、;，L=200cm,=3.14代入（3-7）得： d=cm0.8cm=8mm所以本模具冷卻水道的直徑為8mm。 水孔位置 冷卻水道孔邊與型腔表面不可太近，一般應(yīng)大于10mm，因?yàn)楫?dāng)型腔內(nèi)壓力大時(shí)，會(huì)使正對(duì)水孔型腔壁面壓潰變形。水孔間距離不可太遠(yuǎn)，但也不宜太近。 水道布置方式 一般有直流式、直流循環(huán)式和矩形槽循環(huán)式。直流式水道的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，適于成型淺而面積大的塑件，缺點(diǎn)是冷卻易不均勻。直流循環(huán)式水道是直流式的改進(jìn)形式，冷卻效果比直流式好。矩形槽循環(huán)式水道的優(yōu)點(diǎn)是冷卻充分，溫度容易均勻；缺點(diǎn)是堵塞時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，管接頭多。本設(shè)計(jì)選用的是直流式冷卻水道，即在每個(gè)型腔的周?chē)笺@水道，再把不需要的出口堵

31、塞起來(lái)，冷卻水從靠近澆口的地方流入，再?gòu)牧硪粋€(gè)出口流出，缺點(diǎn)是接頭多，易發(fā)生泄露，堵塞時(shí)不易發(fā)現(xiàn)。 由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、表面狀況、水的流速、模具的材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生產(chǎn)中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定冷水水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿(mǎn)足要求。4.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)因盡量使制品滯留在動(dòng)模一側(cè)，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。防止制品變形或損壞，正確分析制品對(duì)型腔的粘附力大小及其所在部位，有針對(duì)性地選擇合適的脫模機(jī)構(gòu)，使推出重心與脫模阻力中心相重合。由于零件在收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力

32、應(yīng)施于制品剛度和強(qiáng)度最大的部位，推頂面積也應(yīng)盡可能大一些，以防制品變形或損壞。在選擇推出位置時(shí)，應(yīng)盡量選擇制品的內(nèi)部或?qū)χ破吠庥^影響不大的部位。結(jié)構(gòu)合理可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，推桿應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。在對(duì)零件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則：A、因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。因?yàn)樗芗谋诤竦年P(guān)系我們可以利用推板。B、頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。作用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。 C、為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔。D、若頂出部位需設(shè)在塑件使用

33、或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，對(duì)不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。4.8 推桿的設(shè)計(jì)推桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)如下：A、推桿應(yīng)設(shè)計(jì)在塑件壁厚較厚的塑件內(nèi)側(cè)地方而且不影響塑件外部美觀,壁較薄會(huì)造成成型后外觀有白點(diǎn)。B、推桿及其力學(xué)設(shè)計(jì)，包括推桿形狀尺寸設(shè)計(jì)，受力計(jì)算和材料選用等。推桿最常見(jiàn)的有直桿式圓柱形推桿，常用直徑為0.5-25mm，實(shí)際取值為8mm。高度不大于600mm，高度實(shí)際取值為146mm.與推桿孔的配合段可用H7/f7或H8/f8，對(duì)細(xì)長(zhǎng)的推桿為了增加其剛性，可設(shè)計(jì)成臺(tái)階形。為了使加工簡(jiǎn)單方便,只有跟動(dòng)模采用基孔制配合.C、推桿脫模機(jī)構(gòu)

34、用復(fù)位桿復(fù)位。D、推出導(dǎo)向裝置，對(duì)于大型模具或推桿較多的模具，為避免推板運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生傾斜，造成運(yùn)動(dòng)卡滯或推桿彎曲損壞等問(wèn)題，可設(shè)計(jì)推出導(dǎo)向裝置。本模用8mm 的圓柱推桿。4.9 復(fù)位桿的設(shè)計(jì)復(fù)位桿的作用是當(dāng)推桿將塑件制品推出后，將推桿、推板以及推板墊板回復(fù)到原位。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，復(fù)位桿的設(shè)計(jì)主要是參照模具手冊(cè)。其裝配位置如圖4-4所示。 圖4-4 復(fù)位桿的裝配位置4.10 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：A、 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心到模具外緣應(yīng)有足夠的 距離，以保證模具的強(qiáng)度。B、 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面的高度高出68mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。C、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠

35、的耐磨度和強(qiáng)度，常采用20#低碳鋼，經(jīng)滲碳0.50.8mm，淬火4855HRC，也可采用T8A碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。圖4-5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套4.11 模具的裝配裝配模具是模具制造過(guò)程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過(guò)程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過(guò)程中，對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型

36、芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.050.15毫米，因?yàn)樵撎幨車(chē)娮靿毫Φ挠绊懀谧⑸鋾r(shí)會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周?chē)霈F(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒(méi)有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。五、 結(jié) 論本人的

37、設(shè)計(jì)課題是：塑料油壺蓋模具的設(shè)計(jì)與制造。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生活，應(yīng)用廣泛，成型難度一般，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)模具工作人員是一個(gè)很好的考驗(yàn)。它能加強(qiáng)對(duì)塑料模具成型原理的理解，同時(shí)鍛煉對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力。本次設(shè)計(jì)以油壺蓋模具為主線(xiàn)，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過(guò)程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計(jì)該模具的同時(shí)總結(jié)了以往模具設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，模具設(shè)計(jì)中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計(jì)當(dāng)中來(lái)，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計(jì)中除使用傳統(tǒng)方法外，同時(shí)引用了CAD、Pro/E等技術(shù)，使用Office軟件，力求達(dá)到減小勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率的目的。通過(guò)以上工作的完成，從一套模具從設(shè)計(jì)到加工的全過(guò)程有了很深的認(rèn)識(shí)和感受，了解了注塑模的工作原理，對(duì)模具中型腔、型芯等主要零件的設(shè)計(jì)及精度的