【正文】 ....................... 35 模具厚度校核 ......................................... 36 開(kāi)模行程的校核 ....................................... 36 標(biāo)準(zhǔn)模架的選取 ............................................ 37 模架的概述 ........................................... 37 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................. 39 第五章 模具圖 ................................................. 40 模具型芯圖 ................................................. 40 模具型腔圖 ................................................. 43 模具的三維脫模過(guò)程 ........................................ 44 第六章 模具總裝圖 ............................................. 46 第七章 總 結(jié) .................................................. 48 參 考文獻(xiàn) ....................................................... 49 致 謝 .......................................................... 50 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 緒 論 課題背景及意義 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，使得產(chǎn)品的功能日趨多元化，產(chǎn)品的生命周期不斷縮短，塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨多樣化和復(fù)雜化，客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。 通過(guò)本 次 設(shè)計(jì)，可以對(duì)注射模具有一個(gè)初步 完整 的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題， 如制件的結(jié)構(gòu)、成型零部件的尺寸計(jì)算， 了解模具結(jié)構(gòu) 及工作原理；最后 在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用 Pro/E、 Auto CAD 軟 件 進(jìn)行注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算并繪制出模具總裝圖以及部分非標(biāo)準(zhǔn)圖形。西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 本文 詳細(xì)介紹了注射模具分型面成型零部件、分型面、澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)等模具主要的 設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。 從而得出完整的理論設(shè)計(jì)結(jié)果 ,為今后工程設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。這在一定程度上決定了模具設(shè)計(jì)和注射成型過(guò)程的復(fù)雜性，有些注射成型問(wèn)題連有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)師和注射工藝師都很難把握。因此，對(duì)塑料熔體的注射成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及注射成型工藝具有非常重要的指導(dǎo)意義。塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì)，是當(dāng)代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。當(dāng)塑料制品及 其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占 80%。塑料模的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、 CAD 技術(shù)、CAPP 技術(shù)，以有相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。隨著塑料模應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，地位的不斷提高，對(duì)此國(guó)家已制定出明確的奮斗目標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠，自動(dòng)化程度高，熱交換效率好，成型周期短。 （ 3）整個(gè)成型周期中，塑件 —— 模具 —— 環(huán)境組成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。定模安裝在注射機(jī)的固定模板上；動(dòng)模則安 裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。 詳細(xì)尺寸見(jiàn)圖 21(a)、 （ b） ， Pro/E生成產(chǎn)品的三維模型 圖 見(jiàn)圖 22（ a） 、（ b） 。 表 23 常用塑料的收縮 率 塑料名稱 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙 烯 聚苯乙 烯 聚碳酸 脂 尼龍 ABS 聚甲醛 縮寫(xiě) PE PP PVC PS PS N6 ABS POM 計(jì)算收縮率 對(duì)于聚丙烯水杯產(chǎn)品，材料為 PP，理論收縮率為 15/1000，而實(shí)際與理論是 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 有區(qū)別的。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部 分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮坑，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。易于成型。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 擇的低些。目前并沒(méi)有精確的計(jì)算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 。此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度范圍內(nèi)，本身就有利于制品脫模，且此塑料制品的材料為 PP，此產(chǎn)品能夠脫模，故無(wú)需另行設(shè)計(jì)。 對(duì)于分型面，其特點(diǎn)如下： （ 1） 單分型面注射模 單分型面注射模又稱兩板式模具，它是注 射模中最簡(jiǎn)單又最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式。開(kāi)模后由于拉料桿的拉料作用以及塑件應(yīng)收縮包緊在型芯上，塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一同留在動(dòng)模一側(cè)，動(dòng)模一側(cè)設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料。雙分型面的種類(lèi)較多，我們接觸到的大致有以下幾種： a 定距 拉 板式雙分型面注射模 b 定距拉 桿 式雙分型面注射模 c 定距導(dǎo)柱式雙分型面注射模 d 拉鉤式雙分型面注射模 e 擺鉤式雙分型面注射模 f 尼龍拉鉤式雙分型面注射模 雙分型面對(duì)于塑件外觀質(zhì)量要求比較高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各種雙分型面結(jié)構(gòu)。此外，為了中間板在工作過(guò)程中的導(dǎo)向和支撐，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱，如該導(dǎo)柱同時(shí)對(duì)動(dòng)模導(dǎo)向，則導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)為： 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 式中： S—限位銷(xiāo)到定距拉板末端距離 （㎜），即第二次分型的距離； H—中間板的厚度（㎜） 而動(dòng)模部分是否設(shè)導(dǎo)柱，則由推出機(jī)構(gòu)類(lèi)型決定，如本設(shè)計(jì)中是采用推出機(jī)構(gòu)脫模，則在 定 模一側(cè)應(yīng)設(shè)導(dǎo)柱。 蓋子有內(nèi)螺紋設(shè)計(jì)成內(nèi)螺紋型芯分型面也必須設(shè)計(jì)在蓋子口的地方有利于分型和脫模。即： 塑化 —— → 注射充模 —— → 固化成形 脫模過(guò)程 由 1 到 4 形成了一個(gè)循環(huán)。按結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式和直角式三類(lèi)，國(guó)產(chǎn)臥式注射成型機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。 圖 31 立式注射成型機(jī) 臥式注射成型機(jī) 如圖 3－ 2 這是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機(jī)，其注射柱塞或螺桿 與合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（或相互平行）。 1 鎖模液壓缸 。 此外還有轉(zhuǎn)盤(pán)式注射成型機(jī)、旋轉(zhuǎn)式注射成型機(jī)、熱固性塑料注射成型機(jī)、雙色注射成型機(jī)等。選用 zs130/90螺桿式注塑機(jī)。 表 XS— ZY— 125型注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范 注射量 /cm3 125 模板最大行程 /mm 300 螺桿直徑 /mm 42 模具厚度 /mm 最大 300 注射壓力 /MPa 119 最小 200 注射行程 /mm 115 拉桿空間 /mm 260290 注射時(shí)間 /s 模板尺寸 /mm 428450 鎖模力 /kN 900 噴嘴球徑 /mm SR12 最大成型面積 /cm2 320 噴嘴孔徑 /mm φ4 噴嘴尺寸 注塑機(jī)噴嘴頭一般為球面，其球面半徑 R應(yīng)與模具的主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從隙縫處溢出，一般模具的 主流道始端 球面半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大 2～ 5mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無(wú)法脫出，其相應(yīng)尺寸關(guān)系如圖 35。 厚度 在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的總厚度位于注塑機(jī)可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間 .同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸 ,使得模具能從注塑機(jī)拉桿之間裝入 . 模具閉 合后的厚度（閉合厚度） Hm應(yīng)在注塑機(jī)允許的最大模具厚度和最小模具厚度 之間，即 式中 : m a xH ? 最大模具厚度 m inH ? 最小模具厚度 mH ? 模具閉合高度 模具的長(zhǎng)度與寬度 模具外形尺寸要與注塑機(jī)拉桿間距相適應(yīng)，校核其安裝時(shí)能否穿過(guò)拉桿空間在動(dòng) 模 、定模固定板上固定。 本模具采用后一種。缺點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長(zhǎng)。即： 式中， —注塑機(jī)的最大注射量（ 130g） —單個(gè)塑件的重量（ 80g） —澆注系統(tǒng)的重量（ ） 但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸形狀來(lái)看不起，由 于 PP水杯塑件 形狀很大，只能為一模 一 腔。而對(duì)于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面： 其主要是 塑料熔體在成型行腔中的流動(dòng)以及脫模時(shí)塑件與型腔或型心的摩擦，而以 后者為主。 本尺寸計(jì)算： 型腔徑向尺寸 校核 (等 式成立 ) 校核 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 (等式成立 ) 校核 (等式成立 ) 型 芯 徑向尺寸 校核 (等式成立 ) 型腔深度 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 型芯高度 壁厚 = = mm 校核 (等式成立 ) 圓角 ? = = mm 校核 (等式成立 ) (1）型腔深度尺寸計(jì)算： 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 式中 : mH 型腔深度尺寸；單位為 mm sH 塑件的基本尺寸； 單位為 mm 將數(shù)據(jù)代入公式中得： （ 2）型芯高度尺寸計(jì)算： （ 3）螺紋成型零件的工作尺寸計(jì)算 大徑 式中 : Md 螺紋型芯大徑（ mm）； SD 塑件內(nèi)螺紋大徑（ mm）； cpS 塑件的平均收縮率（ %）， PE取 cpS =%； b 塑件內(nèi)螺紋中徑公差（ mm）；查螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)GB19781 得 b = 螺紋型芯大徑制造公差（ mm）， =。查資料得 = 代入數(shù)據(jù)得： 螺距 式中 : MP 螺紋型芯螺距（ mm）； SP 塑件內(nèi)螺紋螺距（ mm）； 螺紋型芯螺距制造公差（ mm）。在臥式或立式注塑機(jī)上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，使主流道凝料難以拔出。其表如表41 所示表示的是制 品質(zhì)量和壁厚的關(guān)系 ： 表 41 參考表 制品質(zhì)量 /g D1/mm R/mm 0～ 20 3 20～ 40 4 1 40～ 150 5 1 150～ 300 6 2 300～ 500 8 2 500～ 1500 10 2 第二個(gè)方面，注塑機(jī)噴嘴的幾何參數(shù)與主澆道尺寸的關(guān)系 如圖 42所示 ： 熱塑性塑料的主流道襯套與注塑機(jī)噴嘴的尺寸： 主流道始端 值 球面凹坑半徑 5)~(2XR ?? mm，半