【正文】 ....................................................... 5 第 2 章 初選注射機(jī) ....................................... 8 計(jì)算塑件體積 ............................................................................. 8 選擇壓力機(jī) ....................................................................... 8 確定型腔數(shù)目 .................................................................. 9 第 3 章 模具設(shè)計(jì) ...................................................................................11 型腔的分布 ................................................................................11 分型面的確定 .................................................................11 澆口的確定 ......................................................................11 澆注系統(tǒng)的確定 ....................................................................... 12 主流道 ............................................................................. 12 澆口套的設(shè)計(jì) ................................................................ 13 分流道的設(shè)計(jì) ............................................................. 14 冷料穴的設(shè)計(jì) ................................................................ 14 型腔型芯和型芯的確定 ......................................................... 15 型腔的結(jié)構(gòu)和固 定 ........................................................ 15 型芯的結(jié)構(gòu)和固定 ........................................................ 15 成型零部件的設(shè)計(jì) .................................................................. 16 型腔壁厚和底板厚度的計(jì)算 ........................................ 16 成型零件工作尺寸的計(jì)算 ............................................ 17 模架的選用 ............................................................................... 21 模具高度尺寸的確定 .................................................... 21 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) ................................................................... 22 墊塊的設(shè)計(jì) ..................................................................... 22 IV 定模座板和動(dòng)模座板的設(shè)計(jì) ........................................ 22 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu) ............................................................ 23 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) ..................................................................... 24 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ....................................................................... 25 推桿的設(shè)計(jì) ..................................................................... 26 結(jié) 論 .............................................. 29 謝 辭 ............................................... 29 參考文獻(xiàn) ............................................ 30 1 前 言 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。模具又是 “ 效益放大器 ” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，從 1997 年到 2021 年，對(duì)全國(guó)部分重點(diǎn)專業(yè)模具廠實(shí)行增值稅返還 70%的優(yōu)惠政策，以扶植模具工業(yè)的發(fā)展。注重電 子信息等技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的嫁接，大幅度提高國(guó)產(chǎn)技術(shù)裝備的水平。不僅電子產(chǎn)品如此，在航天航空領(lǐng)域也離 不開(kāi)精密模具。 第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。逆向工程、并行工程、敏捷制造、虛擬技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)在模具工業(yè)中的應(yīng)用，也要與電子信息等高新技術(shù)嫁接，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。將機(jī)械工業(yè)作為裝備工業(yè)，把它同一般的加工工業(yè)區(qū)別開(kāi)來(lái)，是對(duì)機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用的重新定位。機(jī)械、電子、汽車工業(yè)需要大量的模具，特別是轎車大型覆蓋件模具、電子產(chǎn)品的精密塑料模具和沖壓模具，目前在質(zhì)與量上都遠(yuǎn)不能滿足這些支柱產(chǎn)業(yè) 3 發(fā)展的需要。生產(chǎn)塑料管件和塑鋼門窗，也需要大量的塑料模具成形。近年來(lái)，每年都以 15％的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國(guó)成為世界超級(jí)制造大國(guó)的重要原因。經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。（ 2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo) 4 準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。（ 4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不 斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。. 2） 主要用途 聚丙烯可以用作各種機(jī)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、各種酸堿的輸送管道，化工容器和其他設(shè)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。對(duì)塑件的精度要求要具體 分析，根據(jù)裝配情況來(lái)確定尺寸公差，該塑件為一般用品，所以精度要求為一般即可，凹槽為工作部位尺寸精度應(yīng)稍微高一些。 δ s—— 塑料收縮率波動(dòng)所引起的誤差； 7 δ c—— 模具磨損后所引起的誤差； δ a—— 模具安裝，配合間隙引起的誤差； 8 第 2 章 初選注射機(jī) 計(jì)算塑件體積 有塑件的結(jié)構(gòu)分析得到塑件的體積可以分三部分的的正投影面積和體積分別為 塑件的正投影面積分別為： S1=*2178。 S3=*178。 V3=S3*=179。=179。 料筒溫度 /176。 由以上可知所選注射機(jī)比較合適，因?yàn)楣ぜ纳a(chǎn)批量大且精度要求一般，據(jù)此及經(jīng)濟(jì)條件考慮設(shè)計(jì)時(shí)采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣制件精度也會(huì)得到保證。在確定澆口時(shí)應(yīng) 考慮以下幾點(diǎn)： （ 1）：熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。 由以上原則以及模具結(jié)構(gòu)方面考慮確定使用點(diǎn)澆口， 點(diǎn)澆口有稱針點(diǎn)澆口，是一種截面尺寸很小的澆口，俗稱小澆口，這種澆 口由于前后兩端存在較大的壓力差，可以較大程度的增大塑料熔體的減切速率并且產(chǎn)生比較大的減切熱，從而導(dǎo)致熔體的表現(xiàn)黏度下降，流定性增加，有利于型腔的添充，從而對(duì)薄壁塑料件的表現(xiàn)粘度隨剪切速 率變化敏感的塑料成型有利。 主流道 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀和尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度將和壓力損失最小。 澆口套的設(shè)計(jì) 澆口套的結(jié)構(gòu)形式有：一種是澆口套與定位圈做成整體的，用螺釘直接固定在定模座板上，一般用于小型注射模。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小以減少傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的凝料脫模較困難，所以一般制成梯形流道。根據(jù)以上分析由于塑件的形狀比較簡(jiǎn)單，型腔加工起來(lái)比較容易，所以本套模具采用的是整體式的型腔，加工時(shí)要保證型腔的精度要求，并選擇合理的熱處理方式。 （ 1） 整體式型芯的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)牢固，但加工不方便，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗(yàn)或小型模具上形狀簡(jiǎn)單的型芯。小型芯單獨(dú)制造后，再嵌入模板中，小型芯采用直接固定在限位釘上。與此同時(shí)，若剛度不足將導(dǎo)致過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。 按強(qiáng)度條件計(jì)算側(cè)壁厚度： 17 S≥ r ? ?? ? ???????? ?? 12 p? ? （ 33） [σ ]—— 材料的許用應(yīng)力； P—— 模腔壓力； R—— 凹模型芯內(nèi)半徑或型芯外半徑； S—— 凹模側(cè)壁厚度； 定模板常采用 45 鋼 ,T8,T10, CrWMn 等 制造。 所以 S≥ 6 ???????? ??? 1322600 600 ≥ 取 S=； 圓形型腔底板厚度的計(jì)算： H≥ ? ?? pr （ 34） ≥ 60 0 2?? ≥ 取 H=7mm； 成型零件工作尺寸的計(jì)算 成型零件工作尺寸是指直接用來(lái)構(gòu)成塑件形面的尺寸，例如型腔和型芯的徑向尺寸、深度和高度尺寸孔間距離尺寸、孔或凸臺(tái)至某成型面的距 18 離尺寸，螺紋成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸。上述兩式取 x=2/3。前者適用于模板尺寸為 B L≤ 560mm900mm；后者的模板尺寸 B L 為（ 630mm 630mm） ～ (1250mm 2021mm)。 22 由于該模具采用一模兩腔根據(jù)塑件的大小、高度、壁厚的計(jì)算以及模架的空間能夠裝下螺釘，選用模架的大小為 200 mm 250mm。 定模座板和動(dòng)模座板的設(shè)計(jì) 定模座板：使定模固定在注射機(jī)的固定工作臺(tái)面上的模板。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 （ 1）：導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了導(dǎo)柱的兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長(zhǎng)的導(dǎo)柱應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。 1）：形狀 導(dǎo)柱的前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱能順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔，由于半球形加工比較困難，所以導(dǎo)柱的前端做成了錐臺(tái)形。在該模具設(shè)計(jì)中采用的是等直徑導(dǎo)柱不對(duì)稱布置。導(dǎo)向孔最好做成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有： （ 1） 導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出 6～ 8mm，以確保其導(dǎo)向和引導(dǎo)作用。 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具凹?；蛐托旧贤瞥觯瓿赏瞥鏊芗难b置稱為推出機(jī)構(gòu)。cosα sinα ) （ 46） 式中 A—— 塑件包絡(luò)型芯的面積； P—— 塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力。 =178。N 彈簧彈力 Ft1 的計(jì)算 點(diǎn)澆口力 Ft2 的計(jì)算 Ft2= 90 = 澆流道中凝料的脫模力 Ft3 的計(jì)算 26 Ft3=AP(μ cosα cosβ ) = 178。 推桿尺寸的計(jì)算： 該設(shè)計(jì)采用的是推桿和推件板推出，在求出脫模力的前提下可以對(duì)推桿的直徑預(yù)算并進(jìn)行強(qiáng)度校核。 ? ?壓? —— 推桿材料的許用壓應(yīng)力， ? ?壓? =150 MPa。本套模具適用推件板推出塑件的，所以也就是說(shuō)推件板受力均勻。 [2]：劉小年 .《機(jī)械制圖》 .第二 版 .機(jī)械工業(yè)出版社。 [6]：楊成美 .《模具專業(yè)英語(yǔ)》 .大連理工大學(xué)出版社。 [10]：北京科技大學(xué)、東北大學(xué) .《工程力學(xué)》 .高等教育出版社。 [14]：陳世煌 ，陳可娟 .《塑料注射成型模具設(shè)計(jì)》 .國(guó)防工業(yè)出