【正文】 設(shè)計(jì)中最難的是確定水杯手把的成形方法，這里如果用普通的凸凹模成形，則開模后塑料的取出是一個(gè)問題。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸如下圖 ： 圖 5— 1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖 29 圖 5— 2 導(dǎo) 套 結(jié)構(gòu)圖 復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)與尺寸如下圖。 冷卻管道傳熱面積的計(jì)算 冷卻管道的傳熱面積 A（ m2）的公式如下： 160mQA h ?? ? (4— 3) 27 ( )f pvh d? (4— 4) 0 .40 .6 10 .0 2 7 cfu? ??? ???? (4— 5) m可按下式初略計(jì)算： 3600 60Mm T?? 式中 M為塑件與流道凝料的總質(zhì)量，單位為 kg， T為模具一個(gè)成形周期所需要的時(shí)間。 冷卻介質(zhì)體積流量的計(jì)算 冷卻介質(zhì)流量的計(jì)算公式如下： 11 1 2()vmQq pc ??? ? (4— 2) 查閱相關(guān)資料得各參數(shù)的值如下表 ： m（ kg/min） θ 1（176。 具體根據(jù)那一條準(zhǔn)則計(jì)算冷卻時(shí)間要視情況而定，這里以第一條準(zhǔn)則為準(zhǔn)，擇地冷卻時(shí)間的計(jì)算公式為： t= ln【 （ ） 】 (4— 1) 式中 S—— 是制品的壁厚（ mm）， 這里的 S 指的是所要成形的塑料水杯的最大壁厚 θ m—— 模具溫度（176。 25 第 4 章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在模具注塑成型過程中，模具的溫度的調(diào)節(jié)是非常重要的，因?yàn)樗鼤?huì)直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量。 本次設(shè)計(jì)中的塑件為薄壁制品（ t/d≤ ），而且塑件斷面為矩環(huán)型斷面。 （ 2） 頂桿要盡量避免設(shè)置在非平面的位置上。設(shè)計(jì)中開模后必須要有特定的機(jī)構(gòu)讓塑件和澆注系統(tǒng)安全無損地推出，在注射模中這種機(jī)構(gòu)叫做脫模機(jī)構(gòu)，在脫模的過程中，塑件不能出現(xiàn)變形，變壞、粘模、頂白等現(xiàn)象，這就是脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的重要性。主流道小端口的前面一般設(shè)計(jì)成半球型的凹坑來配合注射機(jī)的噴嘴球，所以注射機(jī)噴嘴球的半徑要比凹坑的半徑小 1mm。 （ 4） 為了減小模具所需 的鎖模力，分型面的選擇應(yīng)讓塑件投影在分型面上的面積盡可能地小。則得滑塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖。 抽拔結(jié)構(gòu)類型的選擇和各零部件的設(shè)計(jì) 15 （ 1） 抽拔結(jié)構(gòu)類型的選擇 本次設(shè)計(jì)中的制件為塑料水杯，因?yàn)樗膫?cè)壁有把手，如果用普通的凸凹模成形塑件，將導(dǎo)致開模后塑件無法取出，所以這里用對(duì)稱分布的兩個(gè)滑塊組成模具的型腔。則該注射機(jī)的開模行程可用下式校核 : S? H1+H2+(5～ 10)mm 式中 S—— 注射劑的最大開模行程（ mm） H1—— 塑件推出距離 (mm) H2—— 塑件高度，包含澆注系統(tǒng)中與塑件相連的凝料的高度 (mm) 其中 H1=40mm， H2=165mm，則 H1+H2+（ 5～ 10） mm=（ 210～ 215） mm。 模具厚度的校核 注射機(jī)上有最小裝模厚度和最大裝模厚度，這個(gè)對(duì)安裝在注射機(jī)上面的模具的厚度產(chǎn)生限制作用。故所上面選 擇注射機(jī)的鎖模力符合要求。因?yàn)? 500cm3=480cm＞ 168cm3，所以所選的注射機(jī)符合要求。為了讓模具在工作時(shí)更為可靠，同時(shí)也 10 為了避免側(cè)滑塊與模具導(dǎo)向機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，動(dòng)模板應(yīng)至少有一個(gè)方向的尺寸比側(cè)滑塊組合在一起時(shí)的尺寸大。由已知條件計(jì)算得制件在分型面上的投影面積為 ，查閱相關(guān)資料知 ABS 對(duì)模具的平均壓力約為 35Mpa，則的漲型力的大小為 35≈ 203KN，則注射機(jī)的鎖模力應(yīng)大于 176/= 注塑機(jī)型號(hào)的初步確定 查閱相 關(guān)手冊(cè)，根據(jù)上述塑件的體積模具成形時(shí)所需的鎖模力初選注射機(jī)型號(hào)為 XSZY500,其主要技術(shù)規(guī)格見表 31 表 31 XSZY500設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格 8 公稱注射量 /cm3 500 開模行程 /mm 500 拉桿空間 /mm 540x440 最大裝模厚度 /mm 450 注射壓力 /Mpa 145 最小裝模厚度 /mm 300 注射速度 g/s 72Q 鎖模形式 肘桿 鎖模力 /KN 3500 噴嘴孔直徑 /㎜ 3 模具定位孔直徑 /mm 150 噴嘴圓弧半徑 /mm 15 模架的選用 在設(shè)計(jì)注塑模 具時(shí)，除了成形制件形狀的型芯和型腔必須特別設(shè)計(jì)外，一般情況下模具的其他零部件均有通用件和標(biāo)準(zhǔn)件可供選用。模具成形時(shí)所需的注射量相當(dāng)于塑件的體積和流道凝料的體積的總和。由于水杯側(cè)面存在手柄，為了避免開模時(shí)塑件不能順利取出， 型腔采用兩個(gè)滑塊組成，開模時(shí)滑塊由斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)向兩側(cè)分開完成開模過程。 c 熱變形溫度 90108176。首先我們要同步考慮塑件的要實(shí)現(xiàn)功能及能夠滿足其性能的相關(guān)材料，材料性能一般包括四方面：加工性能方面、力學(xué)性能方面、熱性能方面、物理性能方面，然后在眾多的材料中粗步選出幾種材料作為對(duì)比，但是材料的選擇我們不能僅僅考慮塑料制品的功能和性能，還要考慮加工生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)效益等因素。注塑成型一般包括四個(gè)工藝步驟：首先是填充，填充的時(shí)間計(jì)算是從模具閉合后開始注射到型腔的 95%被填滿為止，一般來說，時(shí)間越短越好。塑料的廣泛應(yīng)用得益于它自身的特點(diǎn)與性能，首先塑料的密度小、質(zhì)量輕，這使得塑件在與其他金屬制品相同體積的情況下，塑件的重量要比金屬制品的重量輕很多。 中文摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫米疃嗟乃?，本文詳?xì)記錄水杯注塑模具的設(shè)計(jì)過程。第二是塑料的比強(qiáng)度高，能夠很大范圍滿足設(shè)計(jì)需求。接著是保壓，因?yàn)樗芰先垠w冷卻固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生收縮，為了填補(bǔ)因塑料收縮產(chǎn)生的縮 小，注射機(jī)要對(duì)熔體施加壓力，第三個(gè)步驟是冷卻，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是非常重要的，塑料原料只有冷卻固化才能防止因?yàn)橥饬Χ冃危鋮s時(shí)間一般占注塑周期的 70%到 85%，所以好的冷卻系統(tǒng)能夠縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低成本。綜合考慮及查閱相關(guān)的資料后，最后決定本次塑件選用的 ABS塑料。 c 抗拉屈服強(qiáng)度 8301030 Pa 拉伸彈性模強(qiáng) 5000 Pa 彎曲強(qiáng)度 180Pa 硬度 ABS注射成形工藝參數(shù) ： 注射機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速： 3060r/min 料筒溫度：后段 150157176。 6 第 3 章 模具結(jié)構(gòu)的擬定 及運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì) 確定塑件的排位 該模具為塑料水杯的成形模具，其把柄利用兩個(gè)斜滑塊成形，利用斜導(dǎo)柱控制斜滑塊的開合， 因?yàn)樵撃＞叩幕瑝K占用體積比較大，為了控制模具總體積，該模具設(shè)置一個(gè)型腔，型腔位置設(shè)置在定模板中心?，F(xiàn)在流道凝料的體積無法確定，可當(dāng)流道凝料的體積為制件體積的 。為了減少模具的加工成本，縮短模具的設(shè)計(jì)時(shí)間，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡可能多使用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。 根據(jù)上述要求選得的模架的各項(xiàng)參數(shù)如下： 表 3— 2 模架零部件尺寸 W L W1 W2 W3 A 230 300 250 38 150 30 B C H1 H2 H4 H5 40 80 25 30 30 15 H3 W4 W5 W6 W7 L1 20 80 100 154 160 280 L2 L3 L4 L5 L6 250 180 254 146 198 圖 3— 1 模架俯視圖 11 圖 3— 2 模架剖面圖 模具參數(shù)的校核 上面設(shè)計(jì)中選擇好模架后，為了確保模具能正確地配合注塑機(jī)工作，我們有必要在接下來對(duì)模具的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核。 鎖模力的校核 塑件注塑成形時(shí)，熔融塑料進(jìn)入型腔后會(huì)充滿模具型腔，并且會(huì)對(duì)模具型腔各個(gè)方向施加較大的壓力，其中垂直于模具分型面方向的壓力被稱為漲型力。 13 注射壓力的校核 所謂注射機(jī)的注射壓力指的是柱塞軸向移動(dòng)時(shí)，其頭部對(duì)熔體施加的壓力。設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)該根據(jù)注射機(jī)的最大與最小裝模厚度控制模具的厚度，如果模具厚度超過了這個(gè)范圍，那么設(shè)計(jì)出來的模具將無法正常在注射機(jī)上安裝。由第二章得S=500mm，故 XSZY500 型注射機(jī)的最大開模行程滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的需要 由上面計(jì)算可以得知，該注射機(jī)的鎖模力，理論注射量，開模行程，拉桿間距，裝模厚度，注射壓力均滿足生產(chǎn)要求，所以所選的注射可以順利地配合設(shè)計(jì)的模具工作。開模 時(shí)滑塊在斜導(dǎo)柱的帶動(dòng)下向兩側(cè)滑開 ,滑塊的分型面位置設(shè)在水杯把手豎直方向的中線處。 圖 7— 1 滑塊的二維圖 16 （ 4） 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱 直徑 取為 20mm，裝模后斜導(dǎo)柱與豎直面成 20176。 （ 5） 分型面的選擇要有利于排氣。為了減少熔融塑料流經(jīng)主流道大端口時(shí)的主力，大端口處應(yīng)采用圓角處理。為此設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng) 22 該遵循下列原則： （ 1） 保證塑件不變形或者不損壞 （ 2） 脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活準(zhǔn)確，有足夠的剛度和強(qiáng)度推出塑件 （ 3） 脫模后應(yīng)盡量讓塑件留在定模一側(cè)，以便簡化模具結(jié)構(gòu) （ 4） 應(yīng)有相關(guān)的復(fù)位機(jī)構(gòu)讓脫模機(jī)構(gòu)在合模時(shí)回復(fù)到脫模前的位置。 （ 3） 為了滿足推桿的強(qiáng)度要求，推桿的直徑不能太細(xì)，但也不能太粗。則脫模力可用以下公式粗略估算。如果注塑成形時(shí)模具的溫度過低可能會(huì)導(dǎo)致熔融塑料的流動(dòng)性下降從而影響塑料的的成形性能，最終引起塑 件輪廓模糊，表面銀絲，表面面暗淡無光，缺陷多，強(qiáng)度低等問題。） a1—— 塑料的擴(kuò)散率（ mm2/S） θ 2—— 截面內(nèi)平均溫度（ 176。 C） ρ（ kg/m3） Q1（ kg/min） θ 2（176。 查閱相關(guān)資料，確定各參數(shù)的值，最后算得 A= 104m3 由 上面計(jì)算知道 冷卻介質(zhì)流量 qv 與 冷卻管道的傳熱面積 A 的計(jì)算值 都比較小，所以 可以 選擇空冷 28 第 5 章 其他零部件的設(shè)計(jì) 排氣機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 因?yàn)樵撃＞邔儆谛⌒湍＞?，所?利用頂針與配合孔間的間隙和分型面間隙排氣即可。 圖 5— 3 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu) 圖 總結(jié) 做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)有種如釋重負(fù)的感覺，幾個(gè)月的努力奮斗也有了結(jié)果，看著手上的畢業(yè)設(shè)計(jì)，心里有很多感慨，大學(xué)四年的專業(yè)學(xué)習(xí)檢查就是今天做成的這份畢業(yè)設(shè)計(jì) ，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)學(xué)習(xí)有了更深刻的體會(huì)