【正文】 品。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 此外，本文中還包括一篇文獻綜述。于是一些新型的注塑模技術以其優(yōu)良的產品質量、低的注射成本、高的生產效率等優(yōu)點不斷應用于當今模具行業(yè)，興起了新一波的制造業(yè)高潮。 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 2 第一章 塑件工藝分析及模具結構方案 塑件工藝分析 塑件結構特點及工藝性 重量 378 g 密度 材料 PP（聚丙烯） 體積 415 ㎝ 3 厚度 2mm 投影面積約為： 500cm2 該塑件為 垃圾桶的底座。制件的外表面的光潔度要求比較高，內表面的精度低些， 塑件精度外表面選MT2 級，內表面選 MT3 級。從制件的結構來看， 2 ㎜厚的制品必須在工藝上考慮其充模能力。拉伸強度、壓縮強度等都比低壓聚乙烯高，還有很突出的剛性和耐折疊性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性和電絕緣性。 3. 冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應散熱緩慢。 表 聚丙烯成型條 件 塑料名稱 聚丙烯 料筒溫度（℃） 后段 160～ 170 中段 200～ 220 前段 180～ 200 縮寫 PP 注射壓力（ MPa） 70～ 120 注射成形機類型 螺桿式 注射時間（ s） 0～ 5 密 度（ g/cm3） ～ 保壓時間（ s） 20 ～ 60 比 容（ ml/g ） 冷卻時間（ s） 15～ 50 收縮率（ % ） ～ 總周期 （ s） 40～ 120 噴嘴溫度（℃） 170～ 190 螺桿轉速（ r/min） 48 干燥 溫度（℃） 70～ 85 適用注射機類型 螺桿式 柱塞式均可 時間（ h） 2 模具溫度（℃） 40～ 80 后處理 無 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 4 確定模具結構方案 參考方案 方案一：普通的冷流道澆注系統(tǒng)，單分型面，直澆口設計。但由于壁厚較薄，形狀復雜，可能有充不滿的情況發(fā)生。并且消除了后續(xù)工序，有利于生產自動化，制件經(jīng)熱流道模具成型后即為成品，無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序，有利于生產自動化， 從而提高勞動生產率。分析制件的結構，最終將分型面選擇在沿加強筋布置的位置。根據(jù)分析與經(jīng)驗，選擇兩邊的中心位置進澆。 塑件制品體積的計算 塑件的體積與注塑機的選擇密切相關，通常我們先通過塑件體積來計算來初選注塑機，然后通過鎖模力等對所選的注塑機進行校核。由 以上 PP 的性能可知 PP 的注射壓力為 70～ 100MPa，而我們所選擇的注射機的注射壓力為 121 MPa。否則在注射成型時會因鎖模不緊而產生溢邊跑料的現(xiàn)象。塑 件的總厚度約為 65mm 左右，頂出距離最大為 20mm 左右即可，加上模具的總厚度 526 ㎜，而注塑機的最大開模行程為 700 mm，該模具又為熱流道（無凝料）。 Moldflow 以市場占有率 87％及連續(xù)五年 17％的增長率成為全球主流分析軟件。Moldflow 的產品用于優(yōu)化制件和模具設計的整個過程 , 提供了一個整體解決方案。這樣，就把原來一個連續(xù)的整體簡化成有限個單元的體系，從而得到真實結構的近視模型，最終的數(shù)值計算就是在這個離散化的模型上進行的。 大型制件網(wǎng)格的好壞直接影響模擬的精度，不好的網(wǎng)格甚至模擬錯誤或模擬不成功 。最大剪 切應力： ,最大剪切速率分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 10 24000S1。制品的許多缺陷，如氣穴、熔接痕、短射乃至制品的變形、冷卻時間等，都與樹脂在模具中的流動方式有關。 具體填充過程如下： 表 填充過程 Filling phase: Status: V = Velocity control P = Pressure control V/P= Velocity/pressure switchover || | Time | Volume| Pressure | Clamp force|Flow rate|Status | | (s) | (%) | (MPa) | (tonne) |(cm^3/s) | | || | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 12 | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V | | | | | | | V/P | | | | | | | P | | | | | | | P | | | | | | |Filled | || 從這個填充過程來看，在 t= 秒之前，隨著時間的增加，垃圾桶底座制件體積逐漸的增加，注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率也逐漸增大，當t= 秒時，制件體積達到 %，這時注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率達到最大，隨著時間繼續(xù)增加，制件體積從 %逐漸增大到 100%,但注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率已經(jīng)在慢慢減小了。 傳統(tǒng)的冷流道模具，熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降溫，致使其粘度增高，流動性降低，導致注塑壓力較大，增大了產品的內應力，從而出現(xiàn)產品變形、表面性能和力學性能降低等方面的問題。 流道的設計與定位圈的設計 主流道設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。內壁表面粗糙度應在 m 以下，拋光時沿軸向進行。根據(jù)我們所選注射機的型號我們取 R2=20 ㎜， d1= ㎜， h=3 ㎜。 其結構見下圖，具體尺寸見零件圖 定位環(huán)的設計 圖 31 定位圈根據(jù)所選注射機確定出大端外徑 D=150mm，且安裝后大端要高出定模端面 H=5～ 10mm，這里 H=7mm，起定位作用。澆道內的靜壓力因塑料品種而異，此值可用斯賓塞方程計算。如下圖所示 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 16 圖 32 排氣系統(tǒng)的設計 排氣是注射模設計不可忽視的問題。本模具的設計中，因為除了分型面還有推桿可以很好的排氣，而且塑件的厚度還比較均勻，所以不必另開排氣槽來排氣。影響塑件尺寸精度的因素較為復雜，主要有以下幾個方面。所以在這里采用平均值法計算，簡單方便。因此，模具必須具有足夠的強度和剛度。 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 23 第六章 推出機構的設計及校核 注塑模必須設有準確可靠的脫模機構，以便在每一循環(huán)中將塑件從型腔內或型芯上自動地脫出模外，本課題選用簡單的推桿脫模機構，以及斜滑桿內側抽芯時， 起到推出塑件的作用。因此本課題在正確分析脫模力的大小和集中的部位，從而選擇脫模方式和推頂位置如圖，使脫模力得到均勻合理的分布。 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 24 此外，脫模力的 大小還與制品的厚薄及幾何形狀由關系，因此將制品所需脫模力，按厚壁和薄壁兩類加以區(qū)別，在本課題中 ，對脫模力作粗略估算。 2. 推桿的直徑的選擇，依塑件具體情況而定，原則上寧多勿少，直徑寧小勿大。 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 26 圓形推桿的設計與計算 （ 1）圓形推桿直徑公式為： 4132264???????? ?? ??? QEn ld ?? ㎝ 式中： d —— 圓形推桿的最小直徑，㎝； φ —— 安全系數(shù)，可取φ =； l —— 推桿的長度 ,㎝ 。 推板的設計 ?????? ????? YBE QLH 式中 H— 推板厚度 L— 推桿間距離 ， 30 ㎜； Q— 總的脫模力， 8537N； 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 27 E— 鋼的彈性模量， 107； B— 推板的寬度， 630 ㎜； Y— 推板允許最大變形量， ㎝； 將以上各參數(shù)代入上式 cmH 317??????? ?????? 為了配合標準模架制造，我們取 H=40 ㎜。 4 具有耐腐蝕性能。 分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計 29 其它模具零件材料的選擇 1 、導柱、導套材料的選擇 使用要求：對導柱要求表面硬度較高，內部具有足夠的韌性，不易折斷、折彎；表面的耐磨性要好。其硬度較導柱低 5 度，以免。 3 推桿、復位桿材料的選用 使用要求：有一定的強度，不能產生壓桿失穩(wěn)，也要有一定的磨性。要求模板、推板、推板固定板、墊塊、 模座等具有足夠的強度、剛度，易于加工成型。這次畢業(yè)設計使我的計算機繪圖、三維軟件的使用更加熟練。 在這個設計過程中，我的指導