【正文】 1）塑件體積及重量 V=*103*103= 又由于聚丙烯的密度為 m=*= V 注 =V 件 所以 V 注 = =G C= 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以采用 SZ60/450 臥式注射機(jī)；該注射機(jī)的參數(shù)如下 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 12 表： 理論注射量 /cm3 105 螺桿（柱塞）直徑 /mm 35 注射壓力 /MPa 125 注射速率 /（ g/s） 75 塑化能力 /（ g/s） 10 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 14200 鎖模力 /KN 450 拉桿內(nèi)間距 /mm 280*250 移模行程 /mm 220 最大模具厚度 /mm 300 最小模具厚度 /mm 100 鎖模形式 雙屈肘 定位孔直徑 /mm 55 噴嘴球直徑 /mm 20 鎖模力是指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力。注射機(jī)鎖模力的校核關(guān)系式為： F≥ kpA 式中 F—— 注射機(jī)鎖模力，查相關(guān)表得 SZ60/450 鎖模力為 450KN K—— 壓力損耗系數(shù)，一般取 ～ ； P—— 型腔內(nèi)熔體的壓力，本塑件 p=30Mpa； A—— 塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和， 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 13 本模具 A= 10179。㎡ 計算 kpA= 30MPa 10179。㎡ =450KN 故注射機(jī)的鎖模力足夠，滿足要求。 開模行程的校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程，對于液壓 機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無關(guān)雙。 雙分型面注射模，其開模行程按下式校核 S≥ H1+H2+a+（ 510） mm 式中 S—— 注射機(jī)的最大開模行程，查資料得 SZ60/450 機(jī)的最大開模行程S=220mm H1—— 推出距離（脫模距離），為 15mm H2—— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，為 a 是中間板（型腔板）與定模的分開距離（ mm）取 30mm 計算得： H1+H2+a+5～ 10=15++30+10=220mm 因此， SZ60/450 的開模行程符合要求。 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 14 第三章 分型面位置的分析和確定 在塑件設(shè)計階段，首先應(yīng)該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量，否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對工藝操作難易程度和模具設(shè)計制造 有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵塑件質(zhì)量工因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量，且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)：由參考文獻(xiàn) [1]可知 ① .分型面的選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，選擇分型面應(yīng)盡量使塑件開模時留在動模； ② .分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響外觀的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整； ③ .分型面的選擇應(yīng)保證塑件尺寸精度； ④ .分型面選擇應(yīng)有利于排氣； ⑤ .分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工； ⑥ .分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格。 分型面選擇方案 根據(jù)該塑件的形狀，分型面選擇的方案有如下幾種，分析比較如下： ① 分型面選擇方案 ： 定模板 動模板 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 15 圖 31 分型面與開模方向垂直，置于最大截面處，塑件包緊在動模型芯上。利用推出機(jī)構(gòu)易于推出，開模行程合理，模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，塑件成型精度高，能夠滿足要求。 ② 分型面選擇方案 2 圖所示 定模板 動模板 型芯 圖 22 定模板 動模板 圖 32 與方案 1 很類似，但是此方案比方案 1 加工難度大，推出機(jī)構(gòu)也相對來說比較復(fù)雜，模具成型精度不高，加大了模具的制造復(fù)雜性和成本，所以此方案不如方案 1 好。 綜上所述，分型面采用方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單。塑件成型精度可靠。 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 16 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。因此要求沖模速度快而有序，壓力損失 小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，而且在塑件上留下的澆口痕跡小。 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是將熔融塑料引入模腔，并將注射壓力傳到模腔各部位，壓實熔融塑料以獲得密度均勻、外觀清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。 主流道的設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道，屬于從熱的塑料熔體到 相對較冷的模具中的過渡階段，因此它的形狀和尺寸非常重要。 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料的要求高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式 澆口套 主流道部分尺寸如下 : ① 主流道小端直徑 d = 注射機(jī)噴嘴直徑 + (～ 1)= 4 +1= 5mm ② 主流道球面半徑 SR = 注射機(jī)噴嘴球面半徑 + (1～ 2)= 20 + 1 = 21mm ③ 凹坑深度 h = 3～ 5 取 h =3mm ④ 主流道錐角 α =3176。 ～ 6176。，取 α =3176。 流道壁表面粗糙度 Ra=～ m 取 Ra= m ⑤ 主流道長度 L 一般 ≤ 60mm，取 40mm 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 17 ⑥ 主流道大端直徑 取 D =9mm 澆口套材料采用 T10A 鋼，熱處理淬火后表面硬度為 53HRC57HRC。將澆口套與 定位圈設(shè)計成整體，用螺釘固定在定模板上，防止?jié)部谔资艿侥Ｇ粌?nèi)塑料的反壓增大。 澆口設(shè)計 澆口是連接流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度，補(bǔ)料時間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸、位置對塑件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。澆口設(shè)計與塑件性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等因素有關(guān)?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的進(jìn)入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉，因此澆口截面要小，長度要短，這要可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。 ① 類型及位置的確定 直接澆口適用于任何塑料，常用于成型大而深的塑件，熔體的壓力損失少，成型容易。但由于澆口處固化慢，容易造成成型周期延長，產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，超壓填充，澆口處易產(chǎn)生裂紋，澆口凝料切除后塑件上疤痕較大。 點澆口位置能靈活確定，成型后表面質(zhì)量好，但由于澆口面積較小，需提高注射壓力，增加模具成本。 潛伏式澆口，為了不影響產(chǎn)品外觀，要開設(shè)二次澆口，但其二次澆口加工困難。 由于模具結(jié)構(gòu)采用的是雙分型面，在第一個分型面分開時要將澆口處的冷料拉斷，所以需要采用 點澆口。 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 18 第五章 成型零部件的設(shè)計 構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱為成型零件。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 型腔 .由于成型塑件的總體吃尋不是太大，型腔采用整體式，它是在整塊金屬模板上加工而成的，其特點是牢固，不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡，整體式型腔常用于簡單的中小型模具上。 ② 型芯 .凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，有時又稱型芯或成型桿。凸模與模板做成整體，結(jié)構(gòu)牢固，成型質(zhì)量好，但鋼材消耗量大，適用于內(nèi)表面形狀簡 單的小型凸模。由于本塑件尺寸較小 ，對材料不能構(gòu)成浪費，為了使其結(jié)構(gòu)牢固，安裝方便，配合簡單，本制件可選用整體式凸模。 成型零件工作尺寸計算 成型零部件工作尺寸計算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計為便于計算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取 MT5 級，模具制造公差等級為 IT10。 由表 11 塑件的尺寸公差知各尺寸如下： ① 型腔的徑向尺寸 + 根據(jù)塑件尺寸，查 [9]表 32 相應(yīng)δ z= ? ???? ?? 43 0S cpL sL s zL m ? 式中 Ls 塑件外形基本尺寸為 Scp 塑件平均收縮率 ()%,取 Scp = % Δ 塑件外形公差值 Δ = ? ? mmmmL m % ?????? ?? ②型腔的深度 根據(jù)塑件尺寸，查 [9]表 32 相應(yīng)δ z= 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 19 ? ???? ?? 32 0S cpH sH s zH m ? 式中 Ls 塑件外形基本尺寸 ,為 Scp 塑件平均收縮率 ()%,取 Scp = % Δ 塑件外形公差值 Δ = ? ?mmmmH m % ?????? ?? ③ 型芯的徑向尺寸 66+ 根據(jù)塑件尺寸， 查 [9]表 32 相應(yīng)δ z= ? ? mmmmS cpl sl s zl m 0 % 0 ?? ??????? ???????? ?? ?④ 型芯的高度 根據(jù)塑件尺寸查， [9]表 32 相應(yīng)δ z= mmmmS cph sh s zh m 0 )%()32( 0 ????????? ?? ? 塑料模型腔壁厚和底板厚度的計算，是模具設(shè)計中經(jīng)常遇到的重要問題，尤其對大型模具更為突出，目前常用的計算方法是按強(qiáng)度和剛度條件計算兩大類，但是實際的塑料膜卻要求即不允許強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不允許因剛度不足而發(fā)生過大 變形，因此，要求對強(qiáng)度和剛度加以合理考慮。 對于大尺寸型腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度條件計算，對于小尺寸型腔，強(qiáng)度不夠則是主要矛盾，應(yīng)按強(qiáng)度條件計算，強(qiáng)度計算的條件是滿足各種受力狀態(tài)下的許用應(yīng)力，剛度計算的條件則由于模具的特殊性，可以從以下幾個方面加以考慮： 1） 要防止溢料 2） 應(yīng)保證塑件精度 3） 要有利于脫模 ① 型腔側(cè)壁厚度 注射成型時，為了承受型腔高壓熔體的作用，型腔側(cè)壁與底板應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度，以免因剛度或強(qiáng)度不夠而破裂或失效。 該型腔側(cè)壁厚，因其直接為定模板， 可按整體式圓形型腔，參考文獻(xiàn) [1]公 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 20 式 748 ? ?HprhS ?? 式中 p 型腔內(nèi)壓力 .MPa,為 40 MPa, r 型腔內(nèi)半徑 ,為 34mm h 型腔深度 , 為 [σ] 型腔材料的許用壓力 一般中碳鋼為 180MPa H 型腔外壁高度 為 30mm mmmmS ????? 考慮到導(dǎo)柱的長度和安裝尺寸，預(yù)定的 30mm顯然滿足上述尺寸，完全可以滿足強(qiáng)度和剛度條件 ② 型腔底版厚度 按強(qiáng)度條件計算獻(xiàn) [1] :參考文式 757 ? ? mmmmrpt 35 24034 23 ?? ???? ? 所以對于型腔取厚度 35mm,滿足要求。 此塑件是大批量件生產(chǎn)，成型零件的所選鋼材耐磨性和抗疲勞性能良好；機(jī)械加工性能和拋光性能也應(yīng)良好（參考文獻(xiàn)【 3】）。所以： 動模座板 45 鋼 墊塊 Q235 推板固定板 45 鋼 圓柱頭內(nèi)六角螺釘 45 鋼 推板導(dǎo)柱 T8A 推板導(dǎo)套 T8A 型芯固定板 45 鋼 推板 45 鋼 導(dǎo)柱 T8A 導(dǎo)套 T8A 定模板 45 鋼 定模座板 45 鋼 畢 業(yè)（設(shè)計）論 文 用 紙 21 定位圈 T10A 澆口套 T10A 模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好，可以以塑件布置在推桿的范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架大小，可以大致按下列經(jīng)驗公式來計算： 塑件在分型面上的投影寬度 W′需要滿足： W′ W210mm 塑件在分型面上的投影長度 L′需要滿足： L′ ltd30mm 式中 W2是推板寬度（ mm） 是復(fù)位桿在長度方向的間距（ mm）； d 是復(fù)位桿直徑（ mm） 根據(jù)以上二式可以求得 W2 和 lt 再對照中小型標(biāo)準(zhǔn)模架尺寸系列中相應(yīng)的參數(shù)就可以確定模架大小和型號了 ① A 板尺寸 A 板是定模