【正文】 深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長度逐步增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深 ，厚 ，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強(qiáng)筋的厚度要小 (例如是壁厚的 5060％ )。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)。 (4)熔膠溫度 PP 的熔點(diǎn)為 160175℃ ，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℃ 。 (5)注射速度 畢業(yè)論文 5 為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選擇高速注射，但有些等級(jí)的 PP 和模具不適用 (會(huì)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。 (6)熔膠背壓 可用 5bar 熔膠背壓，色粉料的背壓可適當(dāng)調(diào)高 。 (7)注射及保壓 采用較高注射壓力 (15001800bar)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，用較長的保壓時(shí)間。 (8)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。 塑件的尺寸和精度分析 塑件的尺寸 塑件的總體尺寸主要取決于塑料品種的流動(dòng)性。在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動(dòng)性較好的塑料可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件較小。本課題的塑件及所用材料為 PP（聚丙稀），它有很好的機(jī)械特性，流動(dòng)性；其光澤性好，外觀漂亮，由于收縮率較小，制件細(xì)小部位的清晰度好，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 塑件的尺寸精度 一般來講，為了降低模具的加工難度和模具制造成本。在滿足塑件使用要求大前提下應(yīng)盡量把塑件尺寸精度設(shè)計(jì)低一些。另外，塑件尺寸精度還與塑料品種有關(guān)，根據(jù)各種塑料收縮率的不同，又將塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度、低精度三種。依據(jù)所選材料查《塑料成型加工與模具》表 4－ 3 取其一般精度為 6 級(jí)。 塑料制品結(jié)構(gòu)分析 由圖 22 可知，塑件較小且對(duì)稱，塑件的最大厚度為 3mm，在材料所允許的范圍之內(nèi)。由于塑件的尺寸分布均勻，無過薄處，無需加強(qiáng)筋。塑件的尺寸小，為了便于脫模，塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。脫模斜度的大小，與塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因數(shù)、塑件壁厚和幾何形狀有關(guān)。 畢業(yè)論文 6 第 3 章 注塑機(jī)的選擇與校核 型腔數(shù)目計(jì)算 制件特征 以及質(zhì)量與體積的計(jì)算 制件的結(jié)構(gòu)如上面的圖 21,22 由三維軟件可得其質(zhì)量與體積 . ρ =,v=,m= 確定型腔數(shù)及其排列 根據(jù)式 52(P112)， n≤ mg— 注射機(jī)最大注射量， g mj— 澆注系統(tǒng)凝料量， g mn— 單個(gè)塑件的質(zhì)量， g 及 n≤ （ 12520） /=，取 4 個(gè)。 型腔的布置如下圖 圖 31 型腔的布置 選擇注塑機(jī) 注射 機(jī) 的選擇 主要是根據(jù)制件的質(zhì)量，體積和模具的整體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)來確定的。主要依據(jù)是每次的注射量要大與額定注射量的 20%小于額定注射量的 80%，模具的整畢業(yè)論文 7 體結(jié)構(gòu)要小于注射機(jī)的有效尺寸以便模具能放到注射機(jī)上，最重要的是鎖模力要大與制件在分型面上的漲模力。 結(jié)合本次的設(shè)計(jì)，由計(jì)算的每次的注射量大約在 65g 左右，模具的整體尺寸在250mm 左右， 則根據(jù)熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)和主要技術(shù)規(guī)格，選用XSZY125 型注射機(jī)，這種型號(hào)的注射機(jī)是臥式的螺桿式注射機(jī)。 注射參數(shù)如下： 型號(hào) 注射容量 注射壓力 鎖模力 最大注射面積 模具最大厚度 XSZY125 125g 119MPa 900kN 320cm2 300mm 模板行程 噴嘴球半徑 推出孔徑 推出孔距 定位孔直徑 模具最小厚度 300mm 12mm 22mm 230mm Ф 1000+ 200mm 這種注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)是機(jī)動(dòng)的自動(dòng)脫模。 螺桿的作用 螺桿的作用：輸送、壓實(shí)、塑化和施壓 螺桿轉(zhuǎn)速的選擇：螺桿的最高轉(zhuǎn)速 : n=v/∏ d V允許的最大線速度 d螺桿直徑 鎖模力校核 已知注射機(jī)的最大鎖模力為 900kN，而脹模力為制件外形面積與 截面面積之差乘以型腔壓力，即 F p S?? 其中 20p Mpa? ； s= 3mm ， 把這些代入 F p S?? 得 20 p s M pa K N? ? ? ? ?其小于注射機(jī)的額定鎖模力 900KN，滿足設(shè)計(jì)的要求。 畢業(yè)論文 8 根據(jù)式 p=kp0取壓力損耗系數(shù) k=,并設(shè)注射機(jī)使用的注射壓力 p0=119Mpa，則型腔壓力 p=kp0= 119=。 畢業(yè)論文 9 第 4 章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面的確定 按 分型面的位置來分，分型面有垂直于注射機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向，平行于開模運(yùn)動(dòng)方向和傾斜于開模方向的。 按分型面的形狀可分為：平面分型面、曲面分型面和階梯形分型面。 分型面的選擇 分型面選擇的原則 ： （ 1） 分型面選擇應(yīng)便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，選擇分型面應(yīng)盡可能使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模，制件在動(dòng)模上時(shí)有利于脫模。 （ 2） 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響制件外部質(zhì)量的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于 消除或修整，尤其是表面質(zhì)量要求高的制件，對(duì)于本次的 瓶蓋 要求不高。 （ 3） 分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑料制件的尺寸精度。 （ 4） 選擇分型面時(shí)要考慮行腔內(nèi)氣體的排出。 （ 5） 分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工，尤其是成型零部件的加工。 （ 6） 分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格。 根據(jù) 瓶蓋 的 實(shí)際情況，結(jié)構(gòu)簡單，選擇單分型面。分型面在制件底面上。如下圖 圖 41 分型面的示意圖 畢業(yè)論文 10 流道和澆口的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。它的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的 充模、壓實(shí)和保壓。 其遵循的設(shè)計(jì)原則如下 （ 1） 注射行程要短 。 （ 2）排氣要好 。 （ 3）要防止型芯變形和嵌件位移 。 （ 4）防止塑件翹曲變形。 （ 1）主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形。 錐角在 2～ 4度，內(nèi)壁粗糙度為 Ra= m。 （ 2）為防止主流道與噴嘴處溢料， 與 主流道對(duì)接處緊密對(duì)接，主流道 連 接處應(yīng)制成半球形凹坑，主流道的小端直徑大 于 注射機(jī)的噴嘴直徑 12mm，半球型凹坑的半徑應(yīng)大與注射機(jī)噴嘴的球型半徑 2m 左右。 （ 3）為減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑 r=1～3mm. （ 4） 在保證塑料良好成型的前提下，主流道應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料 。 （ 5） 由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套，便于用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理。 （ 6） 根據(jù) 制件 的實(shí)際情況，結(jié)合所選注塑機(jī)的型號(hào)，主流道的小端直徑選 ，錐角選 2176。，經(jīng)過計(jì)算，可知大端直徑為 8mm。 主流道如下圖 2所示 圖 42 主流道 畢業(yè)論文 11 分流道的長度是 45mm，由以上的計(jì)算可的制件的質(zhì)量是 200g 屬于小制件，其壁厚在 23mm，則分流道的公稱尺寸可有經(jīng)驗(yàn)公式 4D m L? 計(jì)算 其中 D— 分流道的公稱直徑 mm m— 制件的質(zhì)量 g L— 分流道的長度 mm 由型腔的布置得到分流道的長度是 L=45mm； 4 4 45 ? ? ?mm 由表 61常用塑料的分流道直徑得聚丙烯的分流道直徑在 到 ，由此取分流道的當(dāng)量公稱直徑 D=6 此外由于制件的體積 V=,質(zhì)量 m=，查表 72（ P127）。注射 機(jī)公稱注射量 Vg與注射時(shí)間 t的關(guān)系，可知，注射時(shí)間約為 ，根據(jù)式 63， qv=V/t, qv 熔體的體積流量， cm3/s； t— 注射時(shí)間， s； V制件體積， cm3,通常可取 V=(～ )Vg,Vg 為注射機(jī)公稱注射量， cm3, 無論用那種方法都能方便的得到分流道的公稱直徑。結(jié)合 制件 的實(shí)際情況，分流道的形狀及尺寸如下圖 3所示 分流道動(dòng)模 圖 43 分流道的形狀及尺寸 畢業(yè)論文 12 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(shí)間及防止倒流等作用。澆口的形狀、尺寸和進(jìn)料位置等對(duì)塑件成型質(zhì)量影響很大，塑件上的一些缺陷，如縮孔、缺料、白斑、熔接痕、質(zhì)脆、分解和翹曲等往往是由于澆口設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的，因此正確設(shè)計(jì)澆口是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。澆口設(shè)計(jì)時(shí)總的要求是使熔料以較快的速度進(jìn)入并充滿模腔，同時(shí)在充滿模腔后能適時(shí)冷卻封閉，所以澆口截面要小，長度要短，這樣可增大料流速度，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 。 澆口的設(shè)計(jì)主要還還是遵 循以下設(shè)計(jì)原則： （ 1） .澆口尺寸及位置選擇應(yīng)絕對(duì)避免熔體破裂而產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)（蛇形流） ； （ 2） .澆口位置的選擇及尺寸形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)有利于熔體的流動(dòng)、型腔的排氣和補(bǔ)料 ； （ 3） .澆口位置應(yīng)使容體的流程最短，容體料流變向最少，并要防止型芯的變形 ； （ 4） .澆口位置及數(shù)量的選定要有利于減少熔接痕和增加熔接強(qiáng)度 ； （ 5） .澆口位置應(yīng)考慮定位作用對(duì)塑件性能的影響 ； （ 6） .澆口的位置應(yīng)盡量開設(shè)在不影響塑件外觀質(zhì)量的的位置； （ 7） 流動(dòng)比校 。 結(jié)合 瓶蓋 的實(shí)際情況，澆口的位置應(yīng)選在塑件的 側(cè)壁 處。這樣既有利于流動(dòng)、排氣 和補(bǔ)料，流程也是較短的，不影響塑件外觀，同時(shí)可以有效的減少熔接痕。選擇 點(diǎn) 澆口，為確保制品質(zhì)量，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特征，決定使用 1 個(gè)澆口進(jìn)料。澆口的設(shè)計(jì)如下圖 4 所示 圖 44 澆口的位置幾尺寸 畢業(yè)論文 13 冷料穴的設(shè)計(jì) 查《模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，采用帶 Z 頭拉料桿的冷料穴，在開模時(shí)靠伸到冷料穴 Z形 頭起拉料作用，使主流道凝料脫出主流道襯套并滯留在動(dòng)模一側(cè)，然后通過推出機(jī)構(gòu)強(qiáng)制推出凝料，這是一種很普遍的設(shè)計(jì)方法。 冷料穴的作用是儲(chǔ)存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。冷料穴一般 設(shè)計(jì)在主流道的末端，底部常作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時(shí)將主流道凝料從主流道襯套中拉出并滯留在動(dòng)模一側(cè)的作用。根據(jù)該制件的特征和模具確定該設(shè)計(jì)選用帶拉料桿的 Z形冷料穴。冷料穴的設(shè)計(jì)如圖 5： 圖 45 冷料穴 模架的選擇和校核 由于制件選用單分型面，在模架選用時(shí) ,選用 A4 模架，通過計(jì)算可知，在一模四腔的情況下，模具的動(dòng)模板和定模版的長度應(yīng)大于兩個(gè)制件的長度之和再加上分流道的長度，所以選用 355? 355 型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)模架。根據(jù)實(shí)際情況，底板厚度為 32mm，側(cè)壁厚度為 40mm,而制件的高度為 30mm，所以選擇 A=40mm,B=32mm,C=80mm。上下模座的厚度均為 32mm，則模架高度為 298mm。 畢業(yè)論文 14 圖 46 模具結(jié)構(gòu)圖 此次設(shè)計(jì)過程的模架是參照龍記標(biāo)準(zhǔn)模架確定的模架。 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》一書表 207，選擇各模板的結(jié)構(gòu)、尺寸及材料如下： ○ 1 定模板 355?355?40 GB/T 41691984 材料 :45 鋼（ GB/T 6991988），調(diào)質(zhì)處理，硬度 200HRC 以上 ○ 2 推板 355? 355?32 GB/T 41691984 材料 :45 鋼（ GB/T 6991988），調(diào)質(zhì)處理，硬度 200HRC 以上 ○ 3 動(dòng)模板 355?355?32 GB/T 41691984 材料 :45 鋼（ GB/T 6991988），調(diào)質(zhì)處理，硬度 200HRC 以上 ○ 4 動(dòng)模墊板 355?355?50 GB/T 41691984 材料 :45 鋼（ GB/T 6991988），調(diào)質(zhì)處理，硬度 200HRC 以上 ○ 5 墊塊 63?355?80 GB/T 41691984 材料 :45 鋼（ GB/T 6991988），調(diào)質(zhì)處理，硬度 200HRC 以上 （ 1）導(dǎo)柱 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》一書表 209，選擇帶頭導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)、尺寸及材料如下： 導(dǎo)柱 ? 32?100 GB/T 材料 :T8A （ GB/T 41701984），淬火處理，硬度 55HRC 以上 （ 2）導(dǎo)套 查《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》一書表 2012，選擇帶頭 Ⅰ 型導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)、尺寸及材料如下： 導(dǎo)套 ? 32?32（ Ⅰ ） GB/T 畢業(yè)論文 15 材料 :T8A（ GB/T 1298198