【正文】 ........43 校對(duì)、審圖 ....................................................................43 模具設(shè)計(jì) 的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題 ..........................................................44第 6 章 結(jié)論 .......................................................................45參考文獻(xiàn) ...........................................................................46致 謝 .............................................................................47附 錄 ..............................................................................58前 言 塑料工業(yè)是建立在上世紀(jì)新興科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的聚合材料工業(yè)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，成型零件，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等，其核心知識(shí)是塑料成型模具、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱大量資料，總共設(shè)計(jì)了三種合理的方案。 molding parts。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以塑料模具設(shè)計(jì)為主體，對(duì)內(nèi)抽芯注射模具進(jìn)行了詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有的成型方法基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，確定出最終方案，并對(duì)塑料成型的質(zhì)量控制進(jìn)行了論述。其中許多模具企業(yè)投資熱情高漲、重視品牌建設(shè)、采用信息化治理、加大人才培訓(xùn)力度，從而在競(jìng)爭(zhēng)中贏得先機(jī)，進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具行業(yè)的快速發(fā)展。CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來(lái)模具 CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本。塑件上未標(biāo)注公差尺寸，由技術(shù)要求可知按 級(jí)標(biāo)出。LDPE 對(duì)氣體和水蒸汽具有?滲透性，LDPE 的熱膨脹系數(shù)很高不適合于加工長(zhǎng)期使用的制品。以達(dá)到點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)的自動(dòng)推出。其性能參數(shù)如下表所示：表 21 聚乙烯（PE）的性能參數(shù) [1]使用性能化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 很 高 ， 能 耐 酸 堿 及 有 機(jī) 溶 劑 。（四）斜度分析：斜度分析：為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計(jì)時(shí)塑件內(nèi)外壁應(yīng)具有足夠的脫模斜度。所謂流程是指熔料從澆口起流向型腔各處的距離。由于設(shè)計(jì)的是單型腔模具，不用考慮型腔的分配和排列，但是考慮到為了方便脫模，型腔設(shè)置在定模部分，位于整個(gè)定模板的中間位置。采用點(diǎn)澆口注射模具，可以實(shí)現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動(dòng)拉斷，減少人工操作，使塑料注射成型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高。塑件厚度 t=。優(yōu)點(diǎn)在于：降低熔體的表觀粘度，流動(dòng)性增強(qiáng)，有利于充模；在注射成型過(guò)程中，保壓補(bǔ)縮階段一般都要延續(xù)到澆口處熔體凍結(jié)為止，否則模腔中熔體的便會(huì)向腔外倒流；由于小澆口容積小、凍結(jié)快，所以生產(chǎn)某些制品時(shí)，可以在小澆口凍結(jié)后無(wú)須待制品內(nèi)部全部固化，只要外部固化層具有足夠的強(qiáng)度和剛度便可以將制品脫模，從而縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率；在多模腔中可以平衡各模腔的進(jìn)料速度，有利于澆注系統(tǒng)平衡；采用小澆口不僅有利于澆注系統(tǒng)凝料與制品脫離，而且有利于制品修整。(一) 型腔數(shù)的確定 選用臥式注塑機(jī)，注塑方向和合模方向一致，呈水平排列。301SR??180。K??3150??得 = ；39。75()????225 故符合鎖模要求。80%當(dāng)注射機(jī)最大注射量以容積標(biāo)定時(shí)，按下式校核： （3—12）01KVni????澆 式中 ——注射機(jī)的最大注射量， ；0V3cm——制品的體積（包括制品、澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)） ，V 3cm——澆道及澆口和飛邊體積， ；澆 3cm——一個(gè)制品的體積， 。（3） 鎖模力的校核鎖模力又稱合模力，是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。由計(jì)算可以知道 ， ； ， ，滿足要求。⒋ 開(kāi)模行程和頂出裝置的校核 各種注射機(jī)的開(kāi)模行程是有限的，取出制品所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離。斜滑塊在滑動(dòng)的過(guò)程中要克服摩擦，所以斜滑塊選用耐磨性較好的 T8A，這樣可以延長(zhǎng)模具的壽命凸模和成型側(cè)凹的斜拉桿的具體結(jié)構(gòu)如圖 42 成型零件工作尺寸計(jì)算 塑件的尺寸和精度主要取決于成型零件的尺寸和精度，決定成型零件尺寸和精度的重要因素有成形收縮、制造公差以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的總磨損量。對(duì)于 HDPE 而言，取其平均率為 %。根據(jù)型腔壁厚的剛度公式可得型腔壁厚： 圖 4—5 矩形整體式型腔 （4—6）43[]CpahE??根據(jù)底板厚度的剛度公式可得底板厚度： （4—7）43[]pbH?? 式中 ——型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊尺寸（ ） ，有前面計(jì)算可以知道 ；? ——型腔側(cè)壁受熔體壓力部分的高度（ ） ， ；a ——底板上承壓部分寬度（ ） ， ；b ?——系數(shù)，由圖上 值選定， ，查表 4—3，取最大C/La/7L。彈簧的選擇根據(jù) ，GB13587?選用彈簧的中徑 ，彈簧絲直徑 ，自由主高 ，壓縮變形量214Dm?2dm?0Hm?為 =18 。具體的滑塊和滑座的設(shè)計(jì)尺寸如零件圖所示。內(nèi)側(cè)抽芯的位移分析：將側(cè)向型芯或側(cè)滑塊從成形位置抽拔或分開(kāi)至不妨礙制品脫模的距離即為抽拔距。m8~6 ；導(dǎo)柱固定部分配合精度采取 ；導(dǎo)H/f 7/6Hk套外徑的配合精度采取 。二、固定板（即定模板、動(dòng)模板）動(dòng)模板是用來(lái)安裝和固定成型零件的。不同的塑料品種，需要模腔維持在一定的適當(dāng)溫度。取 =。(2)澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。 (2)對(duì)模具裝配工藝的要求。閉模時(shí)，由復(fù)位桿使斜拉桿復(fù)位。 (3)模具使用，裝拆方法。(4)外形結(jié)構(gòu)及所有連接件，定位、導(dǎo)向件的位置。將數(shù)值代入式 4—12 則有： =⑶ 向注射機(jī)工作臺(tái)所傳遞的熱量 （ ）L （4—13）230()mA???式中 ——模具與注射機(jī)工作臺(tái)板接觸面積（ ） ；計(jì)算知3m 2m= 。下面計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)模具型腔內(nèi)總熱量 Q 和通過(guò)自然冷卻所散發(fā)的熱量 、 、 ，以確定是否安排冷卻系統(tǒng)。推桿固定板： 15820??推板： 四、型腔板 由于采用的是整體式凹模，所以型腔板也就是定模板，由型腔底厚計(jì)算取型腔板厚為 ，其他長(zhǎng)寬尺寸與動(dòng)模板相同，則型腔板尺寸為： 25m 205?。，采用 經(jīng)滲碳淬火處理，其硬度為T8A；導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 ，固定部分為 ；導(dǎo)套50HRC???內(nèi)外圓柱面表面粗糙度取為 。?5~3 ?抽的時(shí)候，滑塊向內(nèi)抽芯移動(dòng)的距離為 ，由于塑件的高度為 ，模的時(shí)候，滑塊相對(duì)動(dòng)模板至少向前移動(dòng) ，才能將塑件脫出。模內(nèi)冷卻的塑件，取（）10 7Pa。08Hm??此時(shí)彈簧所受的壓縮力為： 439343 3(910)(810)(.610)5866452dPaFRn?? ?????N 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的形狀的分析，塑件上存在和開(kāi)模方向不一致的內(nèi)側(cè)凹，在脫模時(shí)必須首先將成型這部分的型芯脫離塑件，這樣才能將整個(gè)塑件從模具中脫出。由于 塑件和模具結(jié)構(gòu)的需要，首先需將定模型腔板與定模分開(kāi)一定距離后，在使動(dòng)模與定模型腔板分開(kāi)取出制品。9IT注： 項(xiàng)系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化，一般在 之間。一、決定成型零件尺寸的因素㈠ 成型收縮 成型收縮是決定成型尺寸精度的重要因素，準(zhǔn)確的選用成型收縮率是保證塑件尺寸的關(guān)鍵，尤其對(duì)大型塑件更應(yīng)注意。對(duì)于此次的三板式雙分型面注射模（帶針點(diǎn)澆口的注塑模）見(jiàn)圖 3—1 所示，開(kāi)模距離還需要增加定模板和澆口板的分離距離 ，此距離足以取出澆a注系統(tǒng)凝料。若 大于 時(shí)，則模具min Hmax無(wú)法閉合，尤其是以液壓肘桿式機(jī)構(gòu)合模的注射機(jī)，其肘桿無(wú)法撐直，這是不允許的。而對(duì)于三板式模具而言，由于流道系統(tǒng)與型腔不在同一分型面上，則不應(yīng)計(jì)入流道面積。KK因塑料的體積與壓縮比有關(guān)，所以所需塑料體積為： VK?壓料式中 ——壓縮比，由表 3—2 可以查得 =~；壓 壓 ——塑件的體積，V料 cm由上述計(jì)算可以得知，塑件和流道凝料體積之和為 = 。這類注塑機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操作和加料，機(jī)床因重心較低而比較穩(wěn)定；成型后頂出的塑料可利用重力作用自動(dòng)落下，利于自動(dòng)化操作。 3c ——熔體流道長(zhǎng)度（ ） ； =25LcLc將數(shù)值帶入式（3—5） ，則有 () (428)(8)EP????????= =?M塑料熔體流經(jīng)注塑機(jī)噴嘴孔時(shí)產(chǎn)生的壓力降： （3—6）314239。G??510SG180。缺點(diǎn)是模具的安裝和安放嵌件比較麻煩，機(jī)器的占地面積較大。在開(kāi)模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動(dòng)拉斷，減少人工操作，使塑料注射成型生產(chǎn)的自動(dòng)化程度提高。主流道固化時(shí)間要求：為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化.臥式或立式注塑機(jī)主流道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：⑴.主流道直徑的大小影響熔融注塑時(shí)的壓力降，流動(dòng)速度和充模時(shí)間主流道一般設(shè)計(jì)在模具的中心線上。對(duì)于單型腔的點(diǎn)澆口模具，如能利用定模的定距分型動(dòng)作來(lái)完成澆注系統(tǒng)凝料的自動(dòng)脫模，則可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，并降低模具成本。由交貨期計(jì)算型腔數(shù)：＝ （21）()chmNtn???(2)???式中： ——故障系數(shù)（以 5％計(jì)） N——副模具定貨量（件） N=300000 件 ——成型周期（s） 查表 2—2，取 =45ct cts ——從定貨到交貨時(shí)間（月） =5 月0 0 ——模具制造時(shí)間（月） =2 月 mt mt ——所在廠的每月工作時(shí)間（h／月） =165h但是根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，只能選用一模一腔，這點(diǎn)在第三章中有詳細(xì)的說(shuō)明。塑件壁厚越大，則允許最大流程越長(zhǎng)。另：⑴脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定；塑件內(nèi)孔，以型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔（凹模）大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，斜度由縮小方向取得。 缺 點(diǎn) 是 力 學(xué) 強(qiáng) 度 不 高 ， 熱 變 形 溫 度 很 低 ， 故 不 能 承 受 較 高 的 載 荷成型特性、吸濕性小，溢邊值 左右，流動(dòng)性對(duì)壓力變化敏感，與有機(jī)溶劑接觸可發(fā)生開(kāi)裂、燒傷，因此必須充分冷卻，宜設(shè)冷料穴，模 應(yīng)有冷卻系統(tǒng)，收縮值大、方向性明顯，易變形、翹曲，結(jié)晶度及模具冷卻條件對(duì)收縮率影響大，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分，易增大內(nèi)應(yīng)力，或產(chǎn)生收縮不勻，方向性明顯增大變形，應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置，防止產(chǎn)生縮孔、變形，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模低密度聚乙烯 高密度聚乙烯1 密度（ ）3g/cm～ ～2 比體積（ /g）～ ～物理性能3吸水率 24h長(zhǎng)時(shí)期（%） 4折射率（或折光系數(shù)）（%或 ） 5透光率或透明度（%）半透明 不透明6 摩擦系數(shù)( )C? 7 玻璃化溫度( )?120～125 120～ 1508熔點(diǎn)（或粘流溫度）()? 105～125 105～1379 熔融指數(shù)( )g/～ 190℃負(fù)荷,21N,10 維卡針入度（ ）C? 121～12711 馬丁耐熱（ ）?—— ——12熱變形溫（45 ）2N/cm（180 ）38～49 60～82，4813線膨脹系（ ）510/C??16～18 11～1314 計(jì)算收縮率（%） ～ ～15 比熱率 (J/kg)?2310 231016 熱導(dǎo)率 熱性能17 燃燒性 (c/in)很慢 很慢 PE 塑料的成型條件PE 塑料的成型條件見(jiàn)表 22：表 22 PE 塑料的成型條件 成型塑料制件結(jié)構(gòu)工藝性分析（一）尺寸精度分析：由于制件未注明尺寸公差，且所選材料為 HDPE，故按 SJ1372— 級(jí)低精度等級(jí)注射機(jī)類型 螺桿式密度（ ）3g/～計(jì)算收縮率（%） ～后 段 140～160中 段 180~200料筒溫度 t(℃)前 段 180～190噴嘴溫度 t（ ）C? 150~180模具溫度 t（ ） 30~60注射壓力 P（ ）aM70～100注射時(shí)間 0～ 5保壓時(shí)間 15～ 60冷卻時(shí)間 15～ 60成型時(shí)間 t( )s