【文章內(nèi)容簡介】 83。 32 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 33 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 33 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 34 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 34 冷卻裝置的設(shè)計要點 34 冷卻系統(tǒng)的計算 34 第 4 章 模具的安裝 .............................................................................................................. 37 模具的安裝與調(diào)試 37 模具工作原理 37 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） V 結(jié) 論 ...................................................................................................................................... 38 參考文獻 .................................................................................................................................. 39 致 謝 ...................................................................................................................................... 41 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 1 第 1 章 緒論 塑料模具的定義 模具是 通過調(diào)整自身內(nèi)部 形狀 來控制生產(chǎn)對象的尺寸和形狀 的 裝置 。 塑料模具， 在生產(chǎn) 塑料 產(chǎn)品過程 中 與 塑料成型 機 相 配套，賦予塑料 產(chǎn)品 以完整 結(jié)構(gòu) 和 準確 尺寸的工具。 塑料模具產(chǎn)業(yè)在中國經(jīng)濟中的地位 塑料 模具是工業(yè) 生產(chǎn)中 的 常見 工藝 加工方式 。發(fā)展我國的 塑料 模具 產(chǎn)業(yè) ， 逐漸 受到人們的 高度 重視 。 在生活中，絕大多數(shù)的生活用品 都 是通過 模具成形 方式來進行生產(chǎn)加工的 。 塑料 模具生產(chǎn) 的產(chǎn)品體現(xiàn) 出的高精度、高復(fù)雜程度、 低消耗 、 低成本、 高生產(chǎn)率以及能夠大批量的生產(chǎn) ，是其他加工制造方法所不能 相提并論的 。 在塑料模具行業(yè)里，模具 被稱為 “ 效益放大器 ” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值， 其價值通常 是自身 價值 的數(shù) 倍。模具生產(chǎn)技術(shù) 的先進與否 ，已成為衡量一 個國家 的 產(chǎn)品制造水平高低的重要 標準 ，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益 以及 新產(chǎn)品的開發(fā) [1]。 模具 產(chǎn)業(yè) 是 中 國 經(jīng)濟的基礎(chǔ) 產(chǎn)業(yè) ，隨著 塑料 模具產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展， 塑料注塑模已經(jīng)成為制造塑料產(chǎn)品的 最 主要手段 之一 。 其中注塑模工藝在塑料模具中應(yīng)用最大，涉及面廣，占整個塑料成型模具 生產(chǎn) 的 50%以上 [2]。同時注塑模 CAD/CAE/CAM 技術(shù) 可以 有效 的提高注塑成型效率和質(zhì)量 。 我國的 塑料 模具 加工，朝著 大型、復(fù)雜、精密的 方向發(fā)展 。塑料 模具 工藝已經(jīng) 成為 現(xiàn)代 工業(yè)生產(chǎn)的重要手段， 在 多種成型工藝 之 中 ， 最 具 有潛力的發(fā)展方向 ，已經(jīng) 成為衡 量一個國家產(chǎn)品制造 業(yè) 水平高低的重要 標準 ，而其中的注射模具方向更是模具 產(chǎn)業(yè) 的重要組成部分 [3]。 以上 這些，都充分 證明 了 中 國對發(fā)展 塑料 模具 產(chǎn)業(yè) 的 關(guān)注 和支持。 中國塑料 模具產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展 歷程 中國塑料模具產(chǎn)業(yè)起步較晚，但 近 幾 年來發(fā)展 十分迅速 ， 在解決國內(nèi)市場需求的同時，也導(dǎo)致了中國塑料產(chǎn)品 市場 的 競爭 加劇 ， 尤其是在中國 加入 國際市場之 后，外資 塑料 模具 產(chǎn)品大量涌入 國內(nèi) 塑料產(chǎn)品 市場， 中國企業(yè) 要 想 在激烈的 塑料產(chǎn)品市場 競爭中 占據(jù)一席之地 ，發(fā)展 塑料 模具 的 標準件、實施模具的專業(yè)化生產(chǎn) 迫在眉睫 [4]。 推廣塑料 模具標準件 的使用 ， 對縮短模具設(shè)計 和 制造 的 周期、降低 塑料 模具生產(chǎn) 的成本、提高 塑料 模具 的產(chǎn)品 質(zhì)量 起到積極的作用，同時對中國塑料模具產(chǎn)業(yè) 具有 戰(zhàn)略性的 意義 。 如果能夠?qū)崿F(xiàn)模具標準件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，將能 夠 極大地促進我國塑料 模具 產(chǎn)業(yè) 的發(fā)展 [5]。如能 全國性的推廣塑料 模具標準件 的使用 ， 可以 縮短 整個 模具齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 2 設(shè)計制造周期 20％～ 30％， 同時可以極大的避免因塑料生產(chǎn)廠家因 自制 塑料 模具件而造成的 各種 浪費 [6]。 通過 模具 CAD／ CAM 技術(shù) 來 設(shè)計 、開發(fā)塑料 模具 已經(jīng)成為塑料模具生產(chǎn)的主流方式。而 推廣 塑料 模具 的 標準件，能夠?qū)崿F(xiàn) 絕大 部分資源 的 共享， 這會 極大的 減少 塑料 模具設(shè)計 、開發(fā) 的工作量 與 工作時間 。同時， 發(fā)展 CAD／ CAM 技術(shù) 對 提高 塑料 模具的精密度 具有重大的 意義 [7]。 以往的 塑料 模具 即便僅僅 損壞了一個 零 部件，也 會導(dǎo)致整個塑料模具的 無法使用。同時， 由于 使用的 不是標準件， 塑料模具 市場 中 很難有 相配的 產(chǎn)品， 只能選擇去生產(chǎn)廠家進行更換損壞零部件 ， 造成極大的浪費 [8]。 如果 全國范圍內(nèi)使用和推廣 標準件， 就 可以 十分便捷的 維修、更換，這將 極 大 的 提高 塑料 模具的使用壽命。 現(xiàn)在，中國塑料模具企業(yè)和國家有關(guān)機構(gòu)已認識到全國范圍內(nèi)推廣塑料模具標準化的使用的重要性。當前，中國 涌現(xiàn)出了一批有較大生產(chǎn)水平和生產(chǎn)規(guī)模的塑料模具標準間企業(yè)，進而為發(fā)展中國大型、精密塑料模具奠定了基礎(chǔ) [9]。雖然中國塑料模具產(chǎn)業(yè)有了顯著的提高，但是，與國外發(fā)達國家塑料模具技術(shù)水平相比，依然有較大的差距。中國塑料模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依舊需要走很長的一段路 [4]。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 3 第 2 章 塑件成型工藝的可行性分析 設(shè)計任務(wù)書 （ 1） 塑件制品名稱：斜三通 ； （ 2）塑料原料： UPVC（ 硬聚氯乙烯 ） ； （ 3）收縮率： %%。 塑件分析 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書可知 ， 斜三 通的尺寸規(guī)格 如圖 21 示。斜三通是一種 日常生活中常見的 民用 塑料產(chǎn)品， 其 廣泛應(yīng)用 于建筑行業(yè)。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書可知，斜三通 塑件 的材料為 UPVC（硬聚氯乙烯） ， 此塑料 模具 的 澆注系統(tǒng) 設(shè)計時， 應(yīng) 采用 粗短 型 ， 同時，設(shè)計 進料口 的 截面 時，應(yīng)采用較大型 ， 而 溶料 的 流程 ， 采用 ： 直接澆口 的方式 [11]。根據(jù)斜三通 塑件的結(jié)構(gòu) 和 特點， 設(shè)計斜三通塑料 模具 應(yīng)采用： 上下開模，側(cè)抽芯 （三向） ，通過 滑塊上的型芯 來定 型。 同時 為了使 斜三通塑料 模具與 塑料 注射機相匹配 ，來提高生產(chǎn)效率 和經(jīng)濟性、保證 斜三通 塑件 的 精度，并考慮 到斜三通塑料模具設(shè)計時應(yīng)該確定合理 的型腔數(shù)目，所以斜三通塑料 模具選 用： 一次開模 、 一模一腔。 圖 21 斜三通 塑件圖 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 4 圖 22 斜三通 UG 建模 單型腔 塑料 模具的 特點 ： 生產(chǎn)的 塑件精度高； 生產(chǎn)的 工藝參數(shù) 方便 控制； 塑料 模具 的 結(jié)構(gòu) 簡潔 ； 塑料 模具 的制造 成本低，周期短。 但是， 塑件成型的生產(chǎn) 效 率低、 生產(chǎn)的 成本高。單型腔 的塑料 模具 常用在生產(chǎn)的塑料 塑件 偏大、塑料塑件的 精度要求 偏高 時， 或者小批量 生產(chǎn)塑料塑件 及 塑料塑件的 試生產(chǎn) [12]。 多型腔 塑料 模具的 特點 ：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。 但是，生產(chǎn)的 塑件 產(chǎn)品精度 偏低，同時 工藝參數(shù)難以控制。 塑料 模具 的 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ； 塑料 模具 的 制造成本 偏高、周期長。多型腔 塑料 模具 常用在 大批量、長期生產(chǎn)的小 型 塑件 [4]。 通過 圖 22， 可以看出 斜三通塑件 有側(cè)孔，在設(shè)計 模具時應(yīng)注意， 針對這種結(jié)構(gòu) ，要用楔塊和斜導(dǎo)柱 的 配合 來 實現(xiàn)型芯的運動。 塑件的原材料分析 斜三通 塑件的原材料為 UPVC（ 硬 聚氯乙烯 ）， 其價格便宜 ,應(yīng)用廣泛．由于 UPVC的化學穩(wěn)定性 較 高， 通常使用在生產(chǎn)抗腐蝕 管道 、 管件，輸油管，離心泵和 葉輪 等 。UPVC 硬板廣泛用于化學工業(yè)上制作各種貯槽的 抗腐蝕材料 ，建筑物的 隔離板、塑窗、墻壁 的 裝飾物等建筑 材料 [13]。 UPVC 材料 的基本特性：聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末，是線型 分子 結(jié)構(gòu)，非結(jié)晶型的高 分子聚合物 ，其可溶性和可熔性較差， 高溫 加熱后 的塑性也很差，所以，純聚氯乙烯不能直接用作塑料 ， 一般都應(yīng)加入添加劑．在聚氯乙烯樹脂中加入少量的增塑劑，可制成 UPVC（ 硬質(zhì)聚氯乙烯 ）， 而軟質(zhì)聚氯乙烯樹脂中則含有較多的增塑劑，起塑性，流動性比硬質(zhì)聚氯乙烯好 [14]。 純聚氯乙烯．加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為 ～ 。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 5 UPVC 材料的成型特點：聚氯乙烯成型性能較差，又是熱敏性塑料，在成型溫度下容易分解放出氯化 氫 。 因此，在成型時，必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑并嚴格控制溫度及溶體的滯留時間 。應(yīng) 采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射成型 。模具澆注系統(tǒng) 應(yīng)粗短，進料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置 [10]。 通過查閱文獻 確定本模具的注射參數(shù)如表 [6]： 表 21 硬聚氯乙烯 UPVC 物理性能和成型參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 工藝參數(shù) 內(nèi)容 預(yù)熱和干燥 溫度 60～ 70℃ 成型時間 /s 注射時間 15～ 60 保壓時間 0～ 5 時間 2h 冷卻時間 15～ 60 總周期 40～ 130 料筒溫度 /℃ 后段 140～ 160 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 20～ 30 中段 165～ 180 前段 170～ 190 噴嘴溫度 /℃ 170～ 190 后處理 方法 紅外線燈烘箱 模具溫度 /℃ 30～ 60 溫度 /℃ 70 注射壓力 /MPa ～ 時間 /h 2～ 4 成型工藝分析 脫模斜度 表 22 塑料的常用脫模斜度 制品斜度 聚酰胺 通用 聚酰胺 增強 UPVC 聚甲基丙稀酸甲脂 聚丙烯 聚碳酸脂 ABS 塑料 脫模 斜度 型腔 20180。40180。 20180。50180。 20180。45180。 20180。40180。 25180。45180。180。 35180。1186。 35180。1186。30180。180。 型心 25180。40180。 20180。40180。 20180。45180。 30180。1186。 20180。45180。 30180。50180。 35180。1186。 由于斜三通塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊地包住模具型芯以及型腔中凸出的部分 ，使塑件脫出困難，強行取出會導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內(nèi) 、 外表面 ， 設(shè)計足夠的脫模斜度 [11]。 制品上內(nèi)孔深度較深 ， 為便于脫模 ， 應(yīng)設(shè)計足夠的脫模斜度 ， 否 則會發(fā)生脫模困難 ， 本設(shè)計內(nèi)孔脫模斜度都 為 176。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 6 精度等級 影響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結(jié)構(gòu)（澆口、分型面的選擇），飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度 [7]。 我們 取 IT10 級 精度。 IT8=。 表 23 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 齊齊哈爾大學畢業(yè)設(shè) 計（論文） 7 第 3 章 方案 設(shè)計 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的作用 澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。 澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理不僅對塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且 還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計是模具設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。對澆注系統(tǒng)進行總體設(shè)計時一般遵循以下原則 ： 重點考慮 模具 型腔 的 布局，包括以下 幾 個