【正文】 .....33 ...................................34 .............................................................................34 ...................................37 5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 .............................................................................39 ......................................................39 ..............................................................39 .............................................................................39 冷卻水孔直徑的確定 .................................................................44 6 注射機的相關(guān)校核 .............................................................................45 注射機額定注射量的校核 .........................................................45 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 III .........................................................................45 .............................................................................45 ..................................................................46 噴嘴尺寸校核 ...................................................................46 模具厚度校核 ...................................................................46 開模行程的校核 ........................................................................47 結(jié)論 ..........................................................................................................48 致謝 ..........................................................................................................49 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................50 附 錄 ......................................................................................................51 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 前 言 塑料模具的設(shè)計是模具制造中的關(guān)鍵工作。通過合理設(shè)計制造出來的模具不僅能順利的成型高質(zhì)量的塑件，還能簡化模具的加工過程和實施塑件的高效率生產(chǎn)，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本和提高附加價值的目的。 近幾年來塑料成型工藝迅速發(fā)展，塑料模具種類不斷增加。結(jié)構(gòu)也更為復(fù)雜，在該套模具的設(shè)計中采用的是一模 兩 腔的模具結(jié) 構(gòu)。該套模具的澆口采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱標(biāo)準(zhǔn)澆口，這種澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體內(nèi)側(cè)或外側(cè)注入型腔，其截面形狀多為矩形，改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修正方便，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強。其澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，且不留明顯痕跡。因此塑件的表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。該套模具的工作原理是當(dāng)注射結(jié)束時，模具在開模力的作用下 從分型面分型，當(dāng)動模向后移動一定距離后推出機構(gòu)開始工作，推桿推動推件板把塑 件從型芯上推下 ,完成整個開模過程。 在 缸油窗端蓋 模具設(shè)計過程中，主要應(yīng)用 Pro/E 進(jìn)行了 模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括分形面、澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等的設(shè)計。 AutoCAD 是最常用的工程制圖軟件。由 Pro/E 產(chǎn)生的工程圖紙不規(guī)范，所以后期需要導(dǎo)入 AutoCAD2021 進(jìn)行完善。 塑料模具 CAD 技術(shù)是一種全新的設(shè)計技術(shù)，有助于提高產(chǎn)品及模具設(shè)計的質(zhì)量和實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能。塑料模具 CAD 的工作主要在于理解注塑過程模擬的分析結(jié)果，判讀數(shù)據(jù)并做出合適的變 更設(shè)計抉擇，熟悉CAD 技術(shù)并有效地應(yīng)用于模具設(shè)計也有賴于設(shè)計人員的素質(zhì)和經(jīng)驗。塑料模具 CAD 的難點在于建立豐富的材料性能數(shù)據(jù)庫，以及模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化。 本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計的 缸油窗端蓋 注塑模主要從塑料的性能、產(chǎn)品的使用性能和要求出發(fā)，分為幾個方面的設(shè)計，重點闡述了材料性能、模具結(jié)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 構(gòu)分析及工作原理以及成型分析、理論計算幾個方面 。 此 油缸油窗端蓋 結(jié)構(gòu)比較簡單，精度要求低，運用常用的推 桿 、頂桿、通過充模、保壓、開模至推出塑件。 具體過程，詳見以后說明書內(nèi)容分析和計算。本說明書為機械塑料注射模具設(shè)計說明書，是根據(jù)《塑料 成型工藝與模具設(shè)計》上的設(shè)計過程及相關(guān)工藝編寫的。 編寫本說明書時，力求符合設(shè)計步驟，詳細(xì)說明了塑料注射模具設(shè)計方法，以及各種參數(shù)的具體計算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機構(gòu)的設(shè)計。 由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 1 制件 成型及 工藝性分析 制件 分析 名稱： 油窗 端蓋 材料： PS； 精度：一般，零件直觀圖如圖 11 所示： 圖 11 制件立體圖 生產(chǎn)批量：中批生產(chǎn)； 粗超度要求： Ra=； 用途：利用 PS 透明度高的特點 ，制造儀器端蓋，一方面防塵，阻擋異物進(jìn)入儀器；另一方面可從頂部區(qū)域，觀察儀器內(nèi)部油面，以便隨時掌握油量，及時添加。側(cè)壁上長條形孔洞，用于扣緊端蓋，保證端蓋與儀器牢固結(jié)合。 表面質(zhì)量要求：要求頂面必須光滑平整，無澆口痕跡及頂出痕跡；四壁光滑，無明顯痕跡。 制件原料的工藝性能 制件材料的選擇 PS（聚苯乙烯）是無色透明并有金屬光澤的非結(jié)晶型線性結(jié)構(gòu)的高聚物，落地式發(fā)出類似金屬的聲音，密度為 。聚苯乙烯的透明度河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 好，透光率高，在塑料中期光學(xué)性能僅次于有機玻璃。聚苯乙烯有 優(yōu)良的電性能，尤其是高頻絕緣性能，并具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。聚苯乙烯能耐除硝酸以外的酸及堿、醇、油、水等，但對與氧化劑、苯、四氯化碳、酮類、酯類等的抵抗力較差。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的顏色。但其耐熱性低，熱變形溫度一般在 7090℃， 所以只能用在不高的溫度下。聚苯乙烯質(zhì)地硬而脆，有較高的熱膨脹系數(shù)，塑件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力易開裂，因此限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來，由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，從而擴(kuò)大了它的用途 。 主要用途 和成形特點 選材的用途： 聚苯乙烯是僅次 于聚乙烯和聚氯乙烯的第三大塑料品種。在工業(yè)上可用作制作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等。在電器方面用于制作良好的絕緣材料，如電視機的結(jié)構(gòu)零件、接線盒和電池盒等。在日用品方面則廣泛用于制作包裝材料、各種容器和玩具等。 成型特點 ： 聚苯乙烯成型性能優(yōu)良，吸水性小，可不進(jìn)行干燥處理。由于熱膨脹系數(shù)較高，故而塑件中不宜含有嵌件，否則會因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂。宜采用高料溫，高模具溫度，低注射壓力成型并延長注射時間，以防止縮孔和變形，降低內(nèi)應(yīng)力。由于聚苯乙烯流動性很好，故而在模具設(shè)計中大多采用點澆 口進(jìn)料。聚苯乙烯可采用注射，擠出，真空等多種方法成型。 脫模斜度 的確定 由于塑件成型冷卻過程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧希瑸榱吮阌诿撃?，防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)、外表面都應(yīng)具有合理的斜度。以下是 PS 的脫模斜度推薦值： 型腔： 35′ 1176。 30′ 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 型芯： 30′ 40′ 對于本制件而言，型腔取 1176。脫模斜度，型芯取 30′脫模斜度。 塑件的尺寸 及精度 該制件為簡單的殼類零件，側(cè)面有一成型孔。表面粗糙度為 一般的粗糙度要求。 由 于上表面要求不能出現(xiàn)任何形式的不光整現(xiàn)象，側(cè)面也要求盡量平整，故而最初大致確定，制件注塑成型時，從底部耳邊處進(jìn)料，即澆口開在耳邊，同時剛好開在最大分型面處。 制件的詳細(xì)尺寸見零件圖，如下圖 12 所示： 圖 12 制品零件圖 制件各個尺寸的相關(guān)要求如下： 制件內(nèi)輪廓徑向尺寸 44 和側(cè)壁成型孔尺寸 1 4 為 MT3，其余尺寸，為一般精度 MT5。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 2 初選注射機 計算塑件體積 考慮到制件形狀簡單，體積較小，批量不大，故而初定模具生產(chǎn)為一模兩腔。一次開模，耗費塑料的總體積，可以分兩部分： 制件部分的體積V1 和料把的體積 V2。 V155534+5050 40444440+44443 =31668mm3 在依據(jù)經(jīng)驗設(shè)料把體積為制件體積的百分之二十，故而可以得到， V2= V120%=3166820%= 。 因 此 ， 一 模 內(nèi) 塑 料 總 體 積 大 概 為 ：V=2V1+V2= 再換算為立方厘米，即為 70cm3 最大投影面積，即為開模方向上的制件最大外向輪廓出的面積，依據(jù)制件的形狀，很易計算得出，最大投影面積即為： S=26060=72 cm3 選擇 注塑機 由《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表 常用塑料的注射工藝參數(shù)中可以看到材料為 PS 的塑料適用的各項工作參數(shù)如下： 注射機類型：螺桿式柱塞式皆可，鑒于螺桿式應(yīng)用較為廣泛，故在此選用螺桿式注塑機； 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ ）： 29103 范圍內(nèi)皆可； 噴嘴形式：球頭式 。 噴嘴溫度 /176。C： 170～ 190。 模具溫度 /176。C： 40～ 80； 注射壓力 /MPa： 70～ 120； 保壓壓力 /MPa： 50～ 60； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 注射時間 /s： 0～ 5； 保壓時間 /s： 20～ 60； 冷卻時間 /s： 15～ 50； 成型周期 /s： 40～ 120； 由以上條件初步選 XSZ125 的注射壓力機，由表 常用國產(chǎn)注射機的規(guī)格和性能可知該壓力機的各項參數(shù)如下： 額定注射量 /cm3： 125 cm3 螺桿（柱塞）直徑 /mm： 42 注射壓力 /MPa： 120 注射行程 /mm： 115 注射方式：螺桿式 注射時間： 鎖模力 /KN： 900 最大成型面積 /cm2： 320 最大開合模行程 /mm： 260 模具最大厚度 /mm： 300 模具最小厚度 /mm： 200 噴嘴圓弧半徑 /mm： SR12 頂出形式：兩側(cè)頂出 動定模固定板尺寸 /mm： 428179。 458 拉桿空間 /mm： 290179。 260 合模方式：液壓 機械 液壓泵：流量 /（ L/min） 170 、 12 壓力 /MPa： 電動機功率 /KN： 螺桿驅(qū)動 /KN： 加熱功率 /KN： 10 機器外形尺寸 / mm： 33107501550 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 確定型腔數(shù)目 按注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目： 型腔數(shù)目 n 可根據(jù)下式確定： n≤（ FppA1 ） /pA （ 21） 式中 Fp—— 注射機的額定鎖模力， N P—— 塑料 熔體在型腔中的成型壓力， MPa A1—— 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影于型腔不重疊部分的面積， mm2 A—— 單個塑件在分型面上的投影面積， mm2 A1=418=328mm A=（ 75/2） 2－ 4（