【正文】 多腔三板式結(jié)構(gòu) 滑動(dòng)型 心式結(jié)構(gòu) 瓣合式結(jié)構(gòu) 5 特殊模具 脫螺紋結(jié)構(gòu) 多層結(jié)構(gòu) 第 2 章 瓶蓋造型設(shè)計(jì) 瓶蓋的選料及其性能 選用 PS作為瓶蓋的材料。 （ 1） PS的 典型應(yīng)用范圍 : 產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。 （ 2） 注塑模工藝條件 : 干燥處理：除非儲(chǔ)存不當(dāng)，通常不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為 80℃ 、 2~3 小時(shí)。 熔 化溫度： 180~280℃ 。對(duì)于阻燃型材料其上限為 250℃ 。 模具溫度： 40~50℃ 。 注射壓力： 200~600bar。 注射速度：建議使用快速的注射速度。 流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。 （ 3） 化學(xué)和物理特性 : 大多數(shù)商業(yè)用的 PS 都是透明的、非晶體材料。 PS具有非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機(jī)酸，但能夠被強(qiáng)氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機(jī)溶劑中膨脹變形。 典型的收縮率在 ~%之間。 瓶蓋注射成型工藝過程 瓶蓋注射成形工藝過程如下 ： 注射裝置準(zhǔn)備裝料 預(yù)烘干 裝入料斗 預(yù)塑化 注射裝置準(zhǔn)備注射 清理嵌件、預(yù)熱 6 清理模具、涂脫模劑 放入嵌件 合模 注射 保壓 脫模 冷卻 塑件送下工序 注射成形工藝參數(shù)見表 21。 表 21 注射機(jī)類型 預(yù)熱和干燥 料筒溫度（℃） 噴嘴溫度（℃） 溫度（℃） 時(shí)間（ h） 后段 中段 前段 螺桿式 80～ 95 4～ 5 150～ 170 165～ 180 180～ 200 170～ 180 模具溫度（℃） 注射壓力（ Mpa） 成形時(shí)間（ s） 50～ 80 60～ 100 高壓時(shí)間 保壓時(shí)間 冷卻時(shí)間 成形時(shí)間 0～ 5 15～ 30 15～ 30 40～ 70 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min） 后 處 理 方 法 溫度（℃） 時(shí)間（ h） 30～ 60 紅外線燈、烘箱 70 2～ 4 瓶蓋的結(jié)構(gòu)分析 下面確定瓶蓋的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)： 1）尺寸大小和精度 瓶蓋壁厚的厚度不宜過大或過小。如果壁厚太小，則瓶蓋的強(qiáng)度、剛度不夠，同時(shí)給制造帶來困難。如果壁厚太大，不僅造成材料浪費(fèi)，而且容易產(chǎn)生氣泡、縮孔等缺陷，同時(shí)因冷卻時(shí)間過長而降低生產(chǎn)率，所以瓶蓋壁厚取 1mm。 塑件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)和模具制造誤差，由于我們要設(shè)計(jì)的零件的工作環(huán)境對(duì)精度要求不高，加之選用的塑料 PS 推薦精度等級(jí)為 5 級(jí)，所以只要求瓶蓋能與其它零件能正常裝配即可，因此瓶蓋選用 4 級(jí)精度。 2）壁厚和圓角 塑件壁厚力求各處均勻，以免產(chǎn)生不均勻收縮等成形缺陷。塑件轉(zhuǎn)角處一般采用圓角過渡，其半徑為塑件壁厚的 1/3 以上，最小不宜小于。 3）加強(qiáng)肋 為了保證瓶蓋的強(qiáng)度和剛度而不使瓶蓋的壁厚過大，在瓶蓋的適當(dāng)位置設(shè)置了加強(qiáng)肋。 ? 4）孔 嚴(yán)格意義上講塑件上的通孔和盲孔通常用單獨(dú)型芯或分段型芯來成形，對(duì)于易彎曲變形的型芯，須附設(shè)支承住。但是本次設(shè)計(jì)中，考慮到生產(chǎn)成本的盡量縮小，該空孔的高度不高，以及我們需要的孔在工藝上要求不高，我們采用分型面直接成形法。 7 瓶蓋造型設(shè)計(jì)過程 在設(shè)計(jì)瓶蓋之前，首先 看看所需要設(shè)計(jì)的瓶蓋的具體形狀，以便在接下來的設(shè)計(jì)中能快速、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出瓶蓋。需要設(shè)計(jì)的瓶蓋的具體形狀如圖 21 所示： 圖 21 有了這個(gè)大概的形狀圖，下面開始設(shè)計(jì)零件了。 打開 Pro/e，新建 零件 — 實(shí)體，并命名點(diǎn)確定， Pro/e 進(jìn)入繪制零件狀態(tài)，模型樹和繪圖界面如圖 22所示： 8 圖 22 建立左端面的拉伸特征。繪制如圖 23 所示的截面，完成拉伸命令，即可得到左端面的圖形，如圖 24 所示 。 圖 23 圖 24 建立拉伸特征。繪制截面，拉伸后完成后零件如圖 25所示： 9 圖 25 利用拉伸切除命令，如圖 26所示： 10 圖 26 至此，瓶蓋的主體已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢， 進(jìn)行適當(dāng)?shù)膱A角處理，使得瓶蓋更加光順、漂亮。零件完成后如圖 27所示： 圖 27 11 第 3 章 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)規(guī)格 注射機(jī)是熱塑性塑料和部分熱固性塑料注射成形的主要設(shè)備，我們選擇注射機(jī)型號(hào)為 XSZ60,它的技術(shù)規(guī)格如表 31 所示。 表 31 型號(hào) 螺桿直徑（ mm） 注 射 容 量（ cm3） 注射壓力（ Mpa） 鎖模力 (kN) XSZ60 38 500 122 500 最大注射面積 （ cm3） 模 板 行 程（ mm） 定位孔直徑（ mm） 130 180 ? 模具厚度 （ mm） 噴嘴 頂出 兩側(cè) 中心孔徑（ mm） 最大 最小 球 半 徑（ mm） 孔半徑（ mm） 孔徑（ mm） 孔距（ mm） 200 70 12 4 22 230 50 注射機(jī)的校核 注射 機(jī)注射容量校核 塑件成形所需的注射總量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量。注射容量以容積（ cm3） 表示時(shí)，塑件體積（包括澆注系統(tǒng)）應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其關(guān)系按 31式校核 V 件 ≤ 注 （ 31） 式中 V 件 — 塑件與澆注系統(tǒng)的體積（ cm3） 。 V 注 — 注射機(jī)注射容量（ cm3） 。 — 最大注射容量利用系數(shù)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中， V 件 = 29 cm3 12 V 注 =60cm3 29*60=48 所以注射機(jī)注射容量完全滿足要求。 注射機(jī)鎖模力校核 模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或 等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按 32式校核 p 腔 F≤P 鎖 （ 32） 式中 p 腔 — 模具型腔壓力，一般取 40～ 50Mpa； F — 塑件與澆注系統(tǒng)分型面上的投影面積（ mm2） 。 P 鎖 — 注射機(jī)額定鎖模力（ N）。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 腔 = 40 Mpa F = P 鎖 = 500 kN p 腔 F = 40 10 6 10734. 2 10 6 = (kN) 500(kN) 所以注射機(jī)的鎖模力也滿足要求。 注射機(jī)注射壓力校核 塑件所 需的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按 33式校核 p 成 ≤ P 注 （ 33） 式中 p 成 — 塑件成形所需的注射壓力（ Mpa） ； P 注 — 所選注射機(jī)的額定注射壓力 (Mpa)。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 p 成 = 80 Mpa P 注 = 122Mpa 顯然， 80 122Mpa，因此注射壓力也滿要求。 注射機(jī)模具厚度校核 模具閉合時(shí)的厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之 13 間，其關(guān)系按 34 式校核 H 最小 ＜ H 模 ＜ H 最大 （ 34） 式中 H 最小 — 注射機(jī)所允許的最小模具厚度（ mm） ； H 模 — 模具閉合厚度（ mm） ； H 最大 — 注射機(jī)所允許的最大模具厚度（ mm） 。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H 最小 =70 mm H 模 = 80 mm H 最大 = 200 mm 顯然， 7080200 所以注射機(jī)模具厚度也滿足要求。 注射機(jī)最大開模行程校核 塑件所需的開模距應(yīng)小于注射機(jī)的最大開模行程。對(duì)在液壓機(jī)械聯(lián)合鎖模的立式、臥式注射機(jī)上使用的一般澆口模具，關(guān)系按 35 式校核 H1 + H2 + 5～ 10mm ≤ s （ 35） 式中 H1 — 脫模距離 (推出距離 )（ mm） ； H2 — 塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（ mm） ； S — 注射機(jī)模板行程（ mm） 。 在這個(gè)設(shè)計(jì)中 H1 = 25 mm H2 = 11mm S = 180mm H1 + H2 + 10 = 25 + 11 +10 = 46 mm 46 180 因此，注射機(jī)模板行程也滿足要 求。 第 4 章 成型零件與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 凹、凸模成型零件的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中，利用 Pro/enginner 系統(tǒng)的制造組塊（ mfg）建立好分型面后自動(dòng)創(chuàng)建凹、凸模來設(shè)計(jì)凹凸成型 模具。