【正文】 開模行程校核 由于該模具是單分型面注射機模具 ， 即 S總 =H1+H2+（ 5 ～ 10） mm，我們這里取最大值 10mm， S 總 =+（ +33） +10=305mm， 又因為 S 注 =500mm，所以 S 總 S 注 所以該注射機開模行程滿足要求。 注射機選擇 注射量的計算 通過 pro/e 建模分析得塑件質量屬性 如圖所示。其分型面結構圖 如下： 塑料圓盒模具設計 15 如圖 型腔的配置 這是模具結構總體方案的規(guī)劃和確定。 分型面的設計 分型面的選擇與塑件的幾何形狀及尺寸精度、脫模方 法、后處理工序、模具類型、排氣條件、嵌件位置、澆口形式有關。因為塑件沒有外螺紋，也沒有側向抽芯。 塑件的后處理 塑件經注射成型后，除出澆口凝料。保壓的目的一方面是防止注射壓力杰出后，如果澆口 尚未凍結，發(fā)生型腔中溶料通過澆口流向澆注系統(tǒng)，導致熔體倒流；另一方面則是當型腔內熔體冷卻收縮時，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿可迫使?jié)部诟浇娜芰喜粩嘌a充進模具中，使型腔中塑料能成型出形狀完整而致密的塑件。通常其加料量由注射機計量裝置來控制 . （二） 塑化 塑化是指塑料在料筒內經加熱達到熔融流動狀態(tài)，并具有良好可塑性的全過程就生產的工藝而論，對這一過程的總要求是：在規(guī)定時間內提供足夠數(shù)量的熔融塑料，塑料熔體在進入型腔之前要充分塑化，既要達到規(guī)定的成型溫度，又要使塑化料各處的溫度盡量均勻一致，還要使分解物的含量達到最小值。通過，柱塞式料筒可塑料圓盒模具設計 12 拆卸清洗，而螺桿式料筒可采用對空注射法清洗。 注射 成 形前的準備 （一）原料的檢驗和預處理 根據(jù)塑料工藝性能要求，檢驗其各種性能指標，如含水量等。動模和定模閉合后已塑化的塑料通過澆注系統(tǒng)注入到模具型腔中冷卻、固化和定型。塑料的注射成形過程是借助注射劑內的螺桿或柱塞的推力，將已塑化的塑料熔體以一定得壓力和速率注射到閉合的模具型腔內，經冷卻、固化。一般內外圓弧半徑 R1均為壁厚 1的 倍。設計要求本產品的壁厚設置為 ，是根據(jù)零件的工作要求、擺放位置和化學和流動特性確定。但由于塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。 PP 塑料的主要技術指標如下表 表 PP 塑料的主要技術指標 密度（克 /立方厘米） 收縮率（ %） 熔點（攝氏度） 164170 熱變形溫度（攝氏度） 105116 拉伸彈性模量（ MPa） 的三次方 彎曲強度（ MPa） 4267 硬度 HB HR95105 體積電阻率（歐姆 .厘米） 10 的 16 次方 擊穿電壓（千伏 /毫 米） 2026 （二） 主要用途 聚丙烯可用于制造各種機械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件；可作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。聚丙烯的熔點為 164~170 攝氏度，其耐熱性好，能在 100 攝氏度以上的溫度下進行消毒滅菌。密度僅為 ~。 從圓盒的結構性能和用途及成型等各方面考慮，它需要的材料耐話品性良好。 第二 章 塑件的結構分析與成型工藝設計 塑料的結構分析 塑料圓盒模具設計 8 塑料的外型分析 塑件如圖 圖 塑件圖 塑料是塑料圓盒的主視圖。 （ 4） 擠出模 擠出模常稱為擠出 機頭。 （ 2） 壓縮模 壓縮模又稱壓縮模。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問題。 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當 快。實現(xiàn)設計到制造的一體化是模具制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 （ 3） 模具標準化程度的提高刺進模具制造技術的發(fā)展 模具的標準化程度是模具技術發(fā)展的重要標志，目前我國的標準化程度約為 30%，而發(fā)達國家為 7080%，標準化促進了模具的商品化，商品化推動了模具生產的專業(yè)化。如：數(shù)控仿形銑床、加工中心、精密坐標磨床、數(shù)控坐標磨床、數(shù)控電火花成形機、慢走絲線切割、精密電加工機床、坐標測量機、擠壓研磨機、激光快速成形機等。如：硬質合金多工位級進模，步距精度 ,成型表面粗糙度達 ，鑲件的重復定位精度 ,互換性好，模具壽命達 1億沖次，具有自動沖切、疊 壓、鉚合、扭角、計數(shù)分組和安全保護功能。設計過程中經過了多次計算和修改，使論文與設計達到預定的使用要求。塑料圓盒模具設計 1 摘 要 本次畢業(yè)畢業(yè)設計談論的是塑料圓盒的模具結構及工藝設計。因此。 我國已經具備制造大型、精密、復雜、長壽命模具的能力。 （二） 發(fā)展狀況 （ 1） 制造設備水平的提高促進模具制造技術的發(fā)展 先進的模具加工設備拓展了機械加工模具的范圍，提高了 加工精度，降低了表面粗糙度，大大提高了生產效率。都將極大地促進和提高模具制造技術的快速發(fā)展。 （三） 發(fā)展趨勢 社會 快速發(fā)展，產品不斷增多，更新?lián)Q代加快，模具質量和生產期尤為重要，從而決定了模具制造技術的發(fā)展趨勢： （ 1） 粗加工向高速加工發(fā)展 （ 2） 成形表面的加工想精密、自動化方向發(fā)展 （ 3） 光整加工向自動化方向發(fā)展 （ 4） 反響制造工程制模技術的發(fā)展 （ 5） 模具 CAD/CAM/CAE技術將有更快的發(fā)展 從模具結構設 計 —— 模具工作狀態(tài)的模擬 —— 自動加工程序的生成 —— 自動化加工、自動檢測。為了滿足這些要求，國內外都在模具材料的研究和開發(fā)上作了巨大的努力，也在這方面取得了不少成果。 專家指出，面對國外先進技術與高質量制品的挑戰(zhàn)，中國塑膜企業(yè)不近要加快產業(yè)集群化，發(fā)揮規(guī)模效應，還要注重模具產業(yè)鏈的全段研發(fā)、人才建設和產品鏈后端的檢測以及信息服務，盡快縮短技術、管理、工裝水平與國際水準的差距。塑料注射成型是在金屬壓鑄成型原理的基礎上發(fā)展塑料圓盒模具設計 7 起來的。壓住模的加料室與型腔是通過澆注系統(tǒng)連接起來的，通過壓柱或柱塞將加料室內 受熱塑化熔融的加固性塑料經澆注系統(tǒng)壓入被加熱的閉合型腔，最后固化定型。 除了上述的幾類常用的塑料成型模具外，還有泡沫塑料成型模、澆注成型模、滾塑（包括搪塑）成型模、壓延成型模、拉絲成型模以及聚四氟乙烯冷壓成型模等。 塑件材料 (PP)分析 選材在設計過程中是個關鍵步驟，對于指定部件的材料，最主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關材料性能，同事還要考慮諸如部件的特點和禁忌、使用使的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成形加工工藝、生產數(shù)量、生產速度、成本、原料來源和經濟效益等等。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，其具有特別高的抗彎曲疲勞強度，如用聚丙烯注射成型的一體鉸鏈（蓋和本體合一的容器），經過 7x10 七次方次開閉彎折未產生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易潔聚、老化，所欲必須加入防老化劑。按照慣例，模具的加工公差為塑料公差的 1/4。塑件的壁厚首先決定于塑件 的使用要求，壁厚過小，成型時流動阻力大，大型復雜塑件難以充滿型腔。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時不致應力集中而開裂。 塑料圓盒模具設計 11 注射模簡介 塑料注射成型所用的模具稱為注射成形模具，簡稱注射模。動模安裝 在注射機的移動工作臺上，定模安裝在注射機的固定工作臺面上。 （ 2）澆注系統(tǒng) （ 3）導向和定位機構 （ 4）脫模機構 （ 5）側向分型抽芯機構 （ 6）溫度調節(jié)系統(tǒng) （ 7）排氣系統(tǒng) 注射模設計與成形工藝 包括成形前的準備、注射過程和制品的后處理。 （二）料筒的清洗 在注射成型過程中，當改變產品、更換原料及顏色時均需清洗料筒。 （一） 加料 由注射機的料斗落入一定量的塑料，以保證操作穩(wěn)定、塑料塑 化均勻，最終獲得良好的塑件。 （四） 保壓 保壓是自注射結束到柱塞或螺桿開始后移的這段過程，即壓實工序。 塑料圓盒模具設計 13 （六） 脫模 塑件冷卻到一定溫度即可開模，在推出機構的作用下將塑件推出模外。 第 三章 塑料注射模具的結構設計 和注射機的選擇 塑料圓盒模具設計 14 注射模的分類方法很多，安注射模結構特征進行分類，可分為 10種類型： （ 1）單分型面注射模；（ 2）雙分型面注射模；（ 3）帶有活動鑲件的注射模；（ 4）斜滑塊側向抽芯注射模；（ 5）斜導柱側向分型與抽 芯注射模；（ 6）自動卸螺紋的注射模；（ 7）定模設置推出機構的注射模；（ 8）無流道注射模；（ 9）帶定距分型拉緊機構的注射模；（ 10）層疊注射模 本設計采用：單分型面注射模 。 由于該塑件的精度要求高，塑件尺寸較大，所以采用一模一腔的結構形式。分型面的形狀有平面和斜面，還有階梯面和曲面，現(xiàn)采用平面型分型面。這里采用一模一腔，因此型腔一般在標準模架的中央。 XYZY250 型螺桿式注射成型機主要參數(shù)如下表所示 項 目 參 數(shù) 項 目 參 數(shù) 理論注射量 250 cm3 移模行程 500mm 注射壓力 130MPa 定位孔的直徑 Φ 125 鎖模力 1800kN 噴嘴球半徑 SR18mm 最大模具厚度 350mm 噴嘴口孔徑 Φ 4 最小模具厚度 200mm 塑料圓盒模具設計 17 注射機的相關參數(shù)校核 （ 1） 鎖模力校核，塑件在分型面上的投影面積， A塑 =13478 mm2 A 澆 = 塑 =*13478= 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 A 總 = n（ A 塑 + 塑） = F 脹 =A 塑 *P 模 =*30= P 模是型 腔內的平均壓力值為 30MPa，可知該注射機的公稱鎖模力 F 鎖 =1800KN，鎖模力安全系數(shù) K1=～ ，這里取 K1=，則 K1F 鎖 =*=F 鎖，所以注射機鎖模力滿足要求。 澆注系統(tǒng)的分類及組成 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩類。使料流平穩(wěn)順利充滿型腔； 2. 流程要短。 主流道的設計 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。 （一） 主流道的尺寸計算： 依據(jù)選擇的注射機參數(shù)部分尺寸（單位： mm）得： 噴嘴直徑為 Φ 4； 主流道小端直徑 d=注射機噴嘴直徑 +（ ） =； 主流道球面半徑 SR=噴嘴球面半徑 +（ 12） =18+2=20； 球面 配合高度 h=5（一般為 35mm）； 主流道錐角 a=4176。 （ 2） 保證制品不變形不損壞 （ 3） 保證制品外觀良好 （ 4） 推出動作要準確、靈活，無干涉現(xiàn)象，且推出零件更換容易。小批量生產議案不需要用導套，而是導柱直接與模板中的導向孔配合。 （ 2）導柱的配合精度 導柱、導套與模板制件固定部分采用 H7/k6 的過渡配合，導柱與導套間的滑動部分采用H7/g6 的間隙配合。 （ 5）材料 塑料圓盒模具設計 21 采用 20 鋼經滲碳淬火或 T8A 鋼經淬火處理，本例采用 T8A，熱處理硬度為 5055HRC，抗拉強度為 。導柱孔最好作成同孔，以利于排孔內的空氣及殘渣廢料。 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排除型腔及澆注系統(tǒng)內的空氣及塑料受熱或凝固禪僧的低分子揮發(fā)氣體。凹模是成型制品的外表面的成型零件。凸模是成型塑件內表面的成型零件，通常可以分為整體式和組成式兩種類型。又因為該塑件為大批量生產，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用 ，由于脫模時與塑件的磨損嚴重 ，因此鋼材選用 P20 鋼，進行滲氮處理。 5 （ 5） 模具 中心距 Lm=（ Lm + Lm * Scp） ? △ /8=（ 120+120*2%） ? 2/8=? 模具型腔側壁和底板厚度的計算 按剛度條件計算 側壁和型腔底配合處間隙值為： 式中 p—— 型腔內單位面積熔體壓力 ； μ —— 型腔材料泊桑比，碳鋼取 ； E—— 型腔材料拉伸彈性模量，鋼彈性模量取 *105Mpa； R—— 型腔外壁半徑； 塑料圓盒模具設計 25 r—— 型腔內壁半徑。因此，底板的輪廊尺寸和固定孔必須與成型設備上模具的安裝相適應。支承板連接用螺釘緊固； 3. 墊塊：其作用