【正文】 （ 3）盡力保證塑件尺寸的精度要求 ； （ 4）有利于排氣 ； （ 5）盡量使模具加工方便 ； （ 6）有利于嵌件的安裝； （ 7）有利于預(yù)防飛邊和溢料的的產(chǎn)生； （ 8）有利于模具結(jié)構(gòu)的簡化。 表面質(zhì)量一般要求較高，在 以上。太厚，以產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。即使對于精密塑件也給予了其它方面的補償。注射充模時動模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。 技術(shù)名稱 發(fā)達國家 中國 美國 日本 德國 香港 臺灣 大陸 CAD 應(yīng)用 CAE 應(yīng)用 Flow 軟件 Cool軟件 75% 50% 普及 普及 75% 50% 普及 普及 70% 50% 普及 普及 50% 40% 70% 70% 40% 30% 50% 50% 20% 10% 有應(yīng)用 有應(yīng)用 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 3 第二章 產(chǎn)品的工藝分 析 注塑模概述 注射模設(shè)計特點 塑料注射模能一次性地成型形狀復(fù)雜，尺寸精確，或帶有嵌件的塑料制件。尤其大型塑料模的設(shè)計與制造水平，標(biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計相應(yīng)的塑料模具。例如，常規(guī)的注射模設(shè)計通常是根據(jù)經(jīng)驗確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，而不是根據(jù)流動分析來確定，最后在試模過程中通過反復(fù)的調(diào)整模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)參數(shù)來勉強達到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。校核 合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟性。 關(guān)鍵詞 ： 聚丙烯水杯，塑模，設(shè)計 , 型芯 , 型腔 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 II Abstract This paper design introduced the injection takes shape the basic principle,to cast the product to propose the basic principle of design。 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 塑料模功能 模具是利用其特定形狀去成型具有一 定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。我國在塑料模設(shè)計技術(shù)上，與發(fā)達國家和地區(qū)的差距，參見表 。其 次，合理選用模具材料，恰當(dāng)確定模具制造精度，簡化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。根據(jù)零件的不同功能，可由七個系統(tǒng)或機構(gòu)組成：（ 1）成型零件：主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿與成型環(huán)；（ 2）澆注系統(tǒng)（ 3）導(dǎo)向和定位機構(gòu)；（ 4）脫模機構(gòu)：主要由頂桿、頂出板、回程桿、頂出固定板、拉料桿等組成；（ 5）側(cè)向分型抽芯機構(gòu)；（ 6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（ 7）排氣系統(tǒng)。按照前人經(jīng)驗此項設(shè)計收縮率取 20/1000。 塑件尺寸精度和表面粗糙度 表 25 精度等級選用推薦值 類別 `塑料品種 建議采用的等級 高精度 一般精度 低精度 1 PS 3 4 5 ABS 聚 甲苯丙烯酸甲脂 PC PSU 聚砜 PF 氨基塑料 30％玻璃纖維增強塑料 2 聚酰胺 610 10 4 5 6 氯化聚乙醚 PVC 硬 3 POM 5 6 7 PP PE 低密度 4 PVC 6 7 8 PE 高密度 塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取 度，最小為 15 分到 20分。這種模具可根據(jù)需要設(shè)計成單型腔，也可以設(shè)計成多型腔。 初步擬定 四 型腔雙分型面的結(jié)構(gòu)。 其水杯分型面及蓋子分型面如圖 26（ a,b） 所示均在與杯子和蓋子所在平面與杯口和蓋子口平行的面上。三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機特點如下： 立式注射成型機 如圖 31注 射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動模板也沿垂直方 向移動，這種注射成型機主要優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。2鎖模機構(gòu)； 3動模固定板； 4頂桿； 5定模固定板； 6控制臺； 7塑化部件； 8料筒； 9計量和傳動裝置； 10注射和移動液壓缸 圖 32 臥式注射成型機 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 14 角式注射成型機 是指注射柱塞或螺桿與合模運動的方向相互垂直者，目前國內(nèi)各使用最多的角 式注射機系采用沿水平方向合模，沿垂直方向注射，合模系由電機驅(qū)動開合模絲桿傳動，注射部分采用齒輪、齒條機械傳動外，也有改用液壓傳動。 其技術(shù)規(guī)格為： 1 螺桿直徑 37mm 2 注射容量（理論） 130 cm3 3 注射重量（ PS） 130g 4 注射壓力 120MPa 5．注射速率 90cc/sec 6． 塑化能力 （ PS） 12g/sec 7．注射行程 160mm 8．螺桿轉(zhuǎn)速 0~175rpm 9．料筒加熱功率 6KW 10．鎖模力 900KN 11．拉桿內(nèi)間距（水平 X垂直） 350x310mm 12．允許最大模具厚度 650mm 13．允許最小模具厚度 300mm 14．移模行程 300mm 15．模板最大開距 610mm 16．油泵電機功率 11KW 17．油箱容積 235L 18．機器尺寸（長 X寬 X高） 3800x1100x1750mm 由 于 PE 的密度為 ～ g/cm3 V = ( )245()253 22 ????? + ? ?? ? 2 ?????? tg? 式中 : V 塑料件和澆注系統(tǒng)的體積（ cm3 ） ?2253?????? A2= ?2 ?????? 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 16 式中 : n型腔數(shù)目； n=2； qP塑料件熔體對型腔的成型壓力（ MPa）； A1單個塑料件在模具分型面上的投影面積（ cm2）； A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ cm2）。模具在注塑機動 模 、定模固定板上安裝的方式有兩種：用螺釘直接 固定（大型注塑模多用此法）和用螺釘、壓板固定（中、小型模具多用此法）。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。 杯蓋塑件的形狀較小所以設(shè)計成一模兩腔。 代入數(shù)據(jù)得： 中徑 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 23 式中 : Md2 螺紋型芯中徑（ mm）； SD2 塑件內(nèi)螺紋中徑（ mm）； 螺紋型芯中徑制造公差（ mm）。 為了使塑料熔體按順序的向前流動，開模時塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需 將主流道設(shè)計成圓錐形，具有 2176。 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 25 ～澆口套 注塑機噴咀咀澆 ～～ 圖 42 澆口套與注塑機噴嘴關(guān)系 本套模具主流道設(shè)計要點是： 1. 為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角 α =3176。澆口的作用主要有以下幾點： 1. 熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注塑機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。 在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護耳澆口。 7. 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般制品澆口附近的強度較差。 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上 的安裝使用如模架圖。 根據(jù)以上情 況設(shè)計出的導(dǎo)柱如圖 44所示； 2中 心孔B G B/ 圖 44 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱 對導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下幾點要求。直導(dǎo)套用于模板后面不帶墊板的結(jié)構(gòu)，為防止在使用時被拔出，可采用如下幾種方法固定： 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 29 （ 1）導(dǎo)套外圓柱加工出凹槽，用螺釘固定； （ 2）導(dǎo)套外圓柱面局部磨出一小 平面，用螺釘固定； （ 3）導(dǎo)套側(cè)向開一小孔，用螺釘固定； （ 4）采用鉚接的方法。通常抽芯距短時 α 取小些，抽芯距長時 α 取大些 。 4． 滑塊的設(shè)計 由于在水杯頂部有螺紋存在則在設(shè)計過程中脫模時定模板帶動滑塊運動，再通過斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用使型腔沿垂直主分型面的面向外分型 以完成側(cè)向的分型完成螺紋脫模。 4. 推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠，運動靈活，制造方便，配換容易。 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計 注射模不僅是塑料熔體的成型設(shè)備，而且還是熱交換器。 設(shè)注射周期為 60s，則 inQ 冷卻水每小時從模具攜走熱量 outQ )( ino u twwo u t ttCmQ ?? 式中 wm 冷卻水每小時的用量（ kg/h） ； wC 冷卻水的比熱容， 則冷卻水流速 22 dVdVv ?? ? （ sm/ ） ? ?233108 ????? sm/ 以冷卻水的平均溫度 cpt =25℃查資料得冷卻水物理性質(zhì)參量的函數(shù) A= 由式 ? ? ? ?? ?0 108 ?? ???? d vA ????hmkJ 2/ ℃ 則所需冷卻面積 代入數(shù)據(jù) m?? ?? 冷卻系統(tǒng)的設(shè) 在注射 PP 水杯過程中由 于是單型腔注射模具而且是型腔深度較大的模 具設(shè)計，所以冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成與分型方向相同的方向流動有助于塑件在成型過程中的冷卻。 由資料 得 PE 的壓縮率 ， 密度為 ～ g/cm3 ? ?? ? 2 ?????? tg? 則 該注射機的最大注射量為 125cm3 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 35 則 符合要求 鎖模力的校核 注射機鎖模力（ 鎖F ）的校核關(guān)系式應(yīng)為： 式中 ： 型腔數(shù)目； =1； qP 塑料件熔體對型腔的成型壓力（ MPa）； 單個塑料件在模具分型面上的投影面積（ cm2）； cm2）； 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（ cm2）； （ cm2）。 模具 厚度校核 由于注射機可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計模具的閉合厚度 mH 必須在注射機允許安裝的最大模具厚度 maxH 及最小模具厚度 minH 之間，即 maxH ≤ mH ≤ minH 式中 minH 注射機合模部件允許的最小模厚（ mm）； maxH 注射機允許的最大模厚（ mm）。 模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核： 式中 ： maxS —注塑機最大開模行程（ 610mm）。 符合要求 。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 41 52 中間長 方體塊（ 1個） 圖 53 鑲塊體 1（ 4個） 西安工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 42 圖 54 鑲塊體 2（ 4個） 圖 55 杯蓋型芯圖 西安工程大學(xué)本科 畢