【正文】 塑料水杯模具的研制 1 第一章 緒論 課題來源與意義 隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人們意識的提高，使我們國家模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個新的階段。過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視，改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有一定發(fā)展，但高效多工位模壓設(shè)備、大型塑料成形設(shè)備以及供應(yīng)高效沖壓用的卷料設(shè)備仍落后于需要，由于歷史原因遺留下來的工廠大而全，專業(yè)化程度落后，這些不足的現(xiàn)象，需要我們有足夠的認(rèn)識，更需要我們從結(jié)構(gòu)調(diào)整上下功夫。 在這次塑料模具設(shè)計的過程中，我們對塑料模有了一個整體的認(rèn)識與理解，并在 設(shè)計過程中，對塑料模的性能，塑料結(jié)構(gòu)的工藝性，以及注射模設(shè)計，塑料模制造工藝及裝配，此外，由于近一二十年來電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展，促使模具制造業(yè)發(fā)生著深刻的變 化。目前，數(shù)控機(jī)床已成為模具加工的主要設(shè)備，繼而， CAD/CAM 技術(shù)在模具領(lǐng)域也得到應(yīng)用。 在這次設(shè)計中，我們只是制造一個簡單的塑料模具也是對我們知識的一個鞏固，但是還有很多不足的地方，希望老師多多指點，我們加以改正。 最后，我們感謝老師這些天來對我們的指導(dǎo)。 常州工學(xué)院大專畢業(yè)設(shè)計 2 模具是利用其特定的形狀成型具有一定形狀的制 成品的工具。 注射塑料模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成、包括： 、加熱機(jī)構(gòu) 模具一般為單件生產(chǎn)，制造技術(shù)要求較高。模具精度是影響塑料成型件的重要因素之一。為了保證模具精度，制造時應(yīng)達(dá)到如下技術(shù)要求： 1． 組成塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng)圖樣的要求。 2． 組成模架的零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并且達(dá)到規(guī)定的平行度和垂直度要求。 3． 模具的功能必 須達(dá)到設(shè)計要求。 4． 為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下或用試模機(jī)試模，并根據(jù)試模存在的問題進(jìn)行修整，直至試出合格的零件為止。 本模具為塑料水杯注射模具，由以下零部件組成：動模固定板、內(nèi)六角圓柱頭螺釘、鎖緊楔、斜導(dǎo)柱、定模固定板、定模板、澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、動模板、型芯、墊板、模腿、頂桿板、墊釘、頂桿、復(fù)位桿、推板、漲釘、限位環(huán)。 塑料水杯注射模具采用了直流道側(cè)澆口，一次推桿推出機(jī)構(gòu)。其工作原理如下： 模具在工作時，將定模固定在注射機(jī)定模板上，動模固定在動模板上，將注射機(jī)噴嘴用定位圈定位，對 準(zhǔn)澆料口，模具首先將動模與定模合模鎖住并開啟注射機(jī)活塞，將在料筒內(nèi)的熔融塑料以高壓、高速擠入動模與定模合模所組成的型腔，并使其充滿、保壓，保壓后，開動動模，使其與定模分開回到原來的位置，此時在頂桿的作用下，將塑件從動塑內(nèi)卸下，在第二次合模時在復(fù)位桿的作用下動模與定?；謴?fù)到合模位置準(zhǔn)備下一行程的注射。 塑料水杯模具的研制 3 第三章 塑件材料的分析 由于零件圖中標(biāo)注該水杯的材料是 PC， 所以，有： PC 屬于熱塑性塑料。（熱塑性塑料 — 在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。） PC 的性能： 綜合性能較好，無 毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐水、油等；吸水性較小，透光率很高，介電性能良好。 PC 的用途： 適于制作傳遞中、小負(fù)荷的零部件；因 PC 無毒無味，可以制造醫(yī)療器械，小型日常用品等；因透光率較高，可制造大型燈罩、門窗玻璃等等透明制品。 PC 是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物。 PC 的塑件脫模斜度： 型腔 35ˊ～ 1186。 型芯 30ˊ～ 50ˊ 綜合上述條件，又根據(jù)常用熱塑性塑料的成型條件，可知： 表 31： 縮寫 密度 （ g/mm3） 計算收縮率 （ %） 注射壓力 (Mpa) 適用注射機(jī)類型 PC ～ ～ 60～ 100 螺桿、柱塞式均可 常州工學(xué)院大專畢業(yè)設(shè)計 4 第四章 注射機(jī)的選用 塑料的種類很多，其成形的方法也很多，有注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、氣動與液壓成形、泡沫塑料的成形等，其中前四種方法最為常用。其中，注射成形所用模具稱為注射成形模具，簡稱注射模。注射模主要應(yīng)用于成形熱塑性塑料，因此根據(jù)對零件的分析，該 PC材料的塑料水杯用注射成形為最佳。另外，注射模區(qū)別于其他塑料模的特點是：模具先由注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)合緊密，然后，由 注射機(jī)注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內(nèi)，經(jīng)冷卻或固化定型后，開模取出塑件。因此，注射?？梢淮纬尚纬鐾庑螐?fù)雜、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件，對水杯的外觀有精美、無明顯毛刺等要求的情況下，應(yīng)用注射成形可以很好的達(dá)到工藝要求。注射成形所用的設(shè)備是注射機(jī)。 注射機(jī)類型的選擇 根據(jù)對塑件的分析，可選用 XSZ60 型熱塑性塑料注射機(jī)。 該型號的注射機(jī)螺桿直徑為φ 38，所以，應(yīng)在模具的動模座板上加工出 一個大于該直徑（例如：φ 40）的孔，以便頂出用。 注射部分的選擇 注射壓力的 校核： p 公 ≥ p 注 122(Mpa) ≥ 60～ 100(Mpa) p 公 — 注射機(jī)的最大注射壓力 (Mpa)； p 注 — 塑件成型所需的實際注射壓力 (Mpa)； 前端的孔和球： D2=D1+(～ 1)（ mm） =4+=（ mm） R2=R1+(1～ 2)（ mm） =12+1=13（ mm） D2— 模具流道入口直徑（ mm）； D1— 噴嘴注口直徑（ mm）； R2— 模具澆注套球面半徑（ mm）； R1— 噴嘴球面半徑（ mm）； 合模部分的選用 鎖模力的校核： F 鎖 ≥ K 損 p 注 A 分 500000≥ = F 鎖 — 注射機(jī)的額定鎖模力 (N)； p 注 — 塑件成型所需的實際注射壓力 (Pa) ； 塑料水杯模具的研制 5 K 損 — 注射壓力到達(dá)型腔的壓力損失系數(shù)，一般取 ～ ； A 分 — 塑件及澆注系統(tǒng)等在分型面上的投影面積 (m2)； 經(jīng)計算，鎖模力合格。 模具閉合厚度及開模行程的校核： Hmin≤ Hm≤ Hmax 70（ mm） ≤ 133(mm)≤ 200(mm) Hmin— 可裝模具最小厚度； Hm— 模具閉合厚度（該模具閉合厚度為 133 mm）； Hmax— 可裝模具最大厚度； 經(jīng)計算，模具的閉合厚度合格。 經(jīng)查表知， XSZ60 型熱塑性塑料注射機(jī)的模板行程為 180mm 大于設(shè)計模具的最大開距。因此，該注射機(jī)可達(dá)到設(shè)計要求之用。 常州工學(xué)院大專畢業(yè)設(shè)計 6 第五章 模具設(shè)計詳解 前述已知，該模具要應(yīng)用注射模加工。根據(jù)對塑料水杯零件圖的分析，可采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn)（ GB/— 90） 中派生組合類型的模架標(biāo)準(zhǔn)，它是以點澆口和多分型面為主的結(jié)構(gòu)形式，其代號取 P。派生組合中，動、定模座板的連接方式，（如采用螺釘、定距拉桿或定距拉板等）有承制單位自定。（模具中各種零部件具體尺寸要求可見模具裝配圖或零件圖標(biāo)注） 一般注射?？捎梢韵聨讉€部分組成：澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)、其它零件。 對該水杯零件注射模具的基本設(shè)計： 成型部分 分型面的確定： 塑件分型面決定了模具的基本結(jié)構(gòu)和飛邊產(chǎn)生的位置，根據(jù)該塑料水杯的形狀要求，外表面要求精美、無明顯的毛刺，另 外，水杯手柄部位形狀比較復(fù)雜，所以，將分型面選擇在水杯中間剖切面上。這樣，不致影響塑件外觀，既有利于脫模（注：分型面應(yīng)使塑料件在開模時留在有脫模機(jī)構(gòu)的一邊，通常是在動模一側(cè)。），又使模具的加工制造更容易。 型腔數(shù)的確定：設(shè)計為一模一腔 成型零件： 包括定模板、動模板和型芯等零件。在注射時，這類零件直接接觸塑料，以成形制品；其精度要求較高，是注射模的核心零件。 動、定模板：主要成形塑料件的外部形狀。由于該工藝品盒的形狀比較簡單，尺寸也較小，所以采用整體式的凹模。它是由整塊金屬材料直接加工而成的，見零件 圖 0 20。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型的塑料件質(zhì)量較好。由于，零件技術(shù)要求中要求塑件的外觀精美無明顯的毛刺，所以，用特種加工中的電火花進(jìn)行加工較好，見“電火花成型加工”。 型芯：又稱凸模，主要成形塑料件的內(nèi)部形狀。根據(jù)對該塑件整體進(jìn)行分析，知其內(nèi)形比較簡單，深度較大，可以采用整體式凸模。整體凸模的結(jié)構(gòu)簡單牢固， 成型塑料件的質(zhì)量好，且適合用于這種小型的凸模。在實際的加工中，采用了型芯主要部分粗、精車，外圓和端面精磨，這樣保證了零件圖樣中對圓弧半徑、內(nèi)圓弧角尺寸要求及對稱度等技術(shù)要 求，而且降低了零件的加工成本。最后，用拋光機(jī)對型芯進(jìn)行了表面拋光處理，使得塑料制件的內(nèi)壁光滑、美觀。 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。零件主要包括澆口套等零件。其主要作用是將注射機(jī)料筒內(nèi)的熔融塑料填充到模具型腔內(nèi)，并起傳遞壓力的作用。 塑料水杯模具的研制 7 澆注套（澆口套）：由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分經(jīng)常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理。 點澆口：一般 點澆口又稱針澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，它是一種尺寸很小的直接澆口的特殊形式。點澆口因為直徑很?。ㄒ话銥?— ），所以去除澆口后殘留痕跡小，開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。 冷料穴設(shè)計：是用來儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型腔。 脫模系統(tǒng)零件 注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱推出機(jī)構(gòu)，是由推出塑料件所需的全部結(jié)構(gòu)零件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類零件使用時應(yīng)便于脫出塑件，且不允許有任何 使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈活、可靠、并要使更換、維修方便。 頂桿：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來的桿件。 推板：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來的板件。常用于斜度較大零件的頂出，由于頂在塑料件的外壁，頂出力大、方便可靠，不需很大頂出行程。 在該套模具中同時應(yīng)用了圓柱頂桿（見零件圖 07）和推板（見零件圖 02）兩種形式，組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成，其中的頂桿頭與動模板零件型腔部分配合不好，塑件成型之后，配合部分會有少量毛刺，需要人工修理。而且，在盤形頂桿上應(yīng)用了彈簧裝置，提高了頂 出時的平穩(wěn)程度，也起到了有效的緩沖作用。這樣，頂桿不但可以脫出塑件，還可以起到一定導(dǎo)向作用。即當(dāng)注射機(jī)的螺桿推動模具的推板（見零件圖 02）和推桿固定板（見零件圖 03）沿推板導(dǎo)柱（見零件圖 28）運動時，頂桿受推力也向前頂出塑件，把塑件從型芯上脫下來，以完成脫件的過程。塑件脫落后，待下次工作前，動模板和定模板合模時，定模板先是與復(fù)位桿頂端接觸，復(fù)位桿受力帶動推板和推桿固定板復(fù)位，頂桿也由工作位置回到起始位置，因頂桿與動模板配合較好，所以起到導(dǎo)向作用。 冷卻及加熱機(jī)構(gòu) 冷卻及加熱機(jī)構(gòu)主要包括冷卻水嘴、 水管通道、加熱板等。主要是為了調(diào)節(jié)模具的溫度，以保證塑料件的質(zhì)量。加熱系統(tǒng)主要應(yīng)用于熔融粘度高，流動性差的塑料。 一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200℃左右，而塑料固化后從模具型腔中取出時其溫度在 60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，有些需要對模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具，以便使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 此模具不需要冷卻及加熱機(jī)構(gòu)，雖然 PC的流動性較一般，但由于塑件較小，常州工學(xué)院大專畢業(yè)設(shè)計 8 液體充滿型腔比較快，而且散熱比較快，所以可以滿足塑件的成型需要。 結(jié)構(gòu)零 件 專業(yè)定做模具設(shè)計 ,包括模具畢業(yè)設(shè)計和課程設(shè)計 ,同時有大量的現(xiàn)成的設(shè)計出售 ,： 359651388,手機(jī)： 13938248586。 博客： 其他機(jī)械畢業(yè)設(shè)計： ： 183812112 手機(jī) 15515619641 阿里資料網(wǎng) 阿里機(jī)械設(shè)計 模具的結(jié)構(gòu)零件主要是固定成形零件，使其組成一體的零件。主要包括定模座板、動模座板、定模板和動模板等。 定模固定板 它是固定連接定模部分并使之安裝在注射機(jī)上用的板，也是鑲嵌澆口套的支承板。 動模固定板