【正文】 ①盡可能讓塑件留 在動模，使脫模機構易于實現(xiàn)。 ②不損壞塑件，不因脫模而使塑件質量不合格。 ③塑件被頂出位置應盡量在塑件內側，以免損壞塑件外觀。 ④脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象。 ⑤脫模零件應有足夠的剛度和強度。 ⑥脫模機構要工作可靠，運動靈活，制造容易，配換方便。 在推件板推出的過程中，為了減小推件板與型芯之間的摩擦，在本次設計中， HDPE的流動性比較好，根據(jù)參考文獻 [7]中的表 ，對于流動性好的塑料，溢料間隙應＜ ，因此推件板與型芯間只預留了 的間隙，防止在推件板位置產(chǎn)生溢料。 推件板與推桿應固定，因為推桿的工作端面不允許有中心孔，因此在本設計中，在推桿的工作端加工長 30mm 的 ?M 的一段螺紋，再在推件板上與之配合加工出螺紋孔，安裝時將其旋緊，如圖 所示。 圖 推桿末端連接示意圖 圖 推桿加工示意圖 煙臺大學畢業(yè)設計 １８ 9 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 在注射成型過程中，模具溫度直接影響塑料的充模和塑件的定型 ，也直接影響注塑的周期和塑件質量。因此通常必須進行模具的有效冷卻，使其模具溫度保持在一定的范圍內。 冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，但本次設計的塑件精度要求不高，因此在這里只進行簡單的計算，在單位時間內塑料熔體凝固時所放出的熱量應等于冷卻水所帶走的熱量。查表，常用塑料注射模具溫度，高密度聚乙烯 LDPE 的模具溫度一般在 60~70℃ 的范圍內。設計中的牙膏蓋塑件的形狀不是很復雜，體積又比較小，選擇較低的模溫就能滿足要求，并且可以便于降溫。因此選取 60℃ 模溫。 冷卻水的體積流量 m i i 333211 1 ?????? ???? ）（）（ ??? WQ 式中， W—— 單位時間（每分鐘）內注入模具中的塑料質量（單位： kg/min），按每分 鐘注射 2 次，即 m i n/kg0 3 0 i i 33v ?????? 次?W ； Q1—— 單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量，其數(shù)值根據(jù)參考文獻 [4]表 81， 成型時塑料單位質量釋放出的熱量，高密度聚乙烯 HDPE 一般為 kg/~ 5 J? ，這里取 750kJ/kg 計算； ?—— 冷卻水的密度 1000kg/m3； c1—— 冷卻水的比熱容 (kg ℃ )； 1? —— 冷卻水的出口溫度，取 ℃ ； 2? —— 冷卻水入口溫度，取常溫 25℃。 冷卻管道直徑 在計算出冷卻水的體積流量后，根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與通道的關系，根據(jù)參考文獻 [4]表 82，可以看到，本次設計中，因為生產(chǎn)的塑件很小，產(chǎn)生的熱量不大，因此需要的冷卻水體積流量也很小，小于表中的最小值 ?? ， d 不必取到表中的 8mm就足可以滿足生產(chǎn)中冷卻的需要。 但是，由于在生產(chǎn)中，配件基本都是按標準規(guī)格采購，若模具選取小于標準的尺寸，則配套水嘴管材等都要 單獨準備，比較麻煩，并且，在生產(chǎn)中可以通過調整水閥的開度，來調整冷卻水道中的水流量。因此，在這里還是按標準的水路直徑，取最小的常用直徑，mm8d? 。 冷卻水在管道內的流速 將上述參數(shù)帶入公式 6010 232 ??? ??????）（?， 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) h= ℃）（）（）（ ??????? hm50 83 .3k8 v 2 J? 煙臺大學畢業(yè)設計 １９ 式中， f—— 與冷卻介質溫度有關的物理常數(shù)，查參考文獻 [6]中的表 不同水溫下 的 f 值，水溫為 30℃時， f ? 。 冷卻管道的傳熱總面積 221 mm7 9 8 6m0 0 7 9 8 ]2 [ 0 8 37 5 00 3 0 h60 ??????????? ）（?WQA 式中， ?? —— 模具溫度與平均水溫的差值，設計中模溫選擇是 60℃， 冷卻水的進出 口溫度分別為 25℃ 和 ℃ 。 冷卻水路的條數(shù) 由于模具尺寸的 限制 ，每根水路的長度由模具尺寸決定，設每根水路的長度為 l ，則冷卻水路的條數(shù) n 7986dn ???????? lA? 從計算結果看，因塑件較小，單位時間注射量少，所需的冷卻水道也比較少，一條冷卻水道就足以滿足冷卻的要求，因此，就要根據(jù)實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗進行冷卻裝置的布置。 冷卻 裝置的布置 根據(jù)注塑廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，在強制脫模的狀態(tài)下型芯必須冷卻。型芯縱向分兩排布置，塑件小，注射量較小，因此兩排型芯應分別采用一條循環(huán)的進出水道，只需在模具外儲存稍多的冷卻水，使其可以及時在模外冷卻即可。這樣，也可增強模具的強度和減少模架的加工量，如圖 所示。 本次設計中的十個塑件，排列為雙列直排，產(chǎn)生熱量比較小，且塑件體積小，璧薄，冷卻時產(chǎn)生的應力小，產(chǎn)品基本不會產(chǎn)生變形，對產(chǎn)品的精度要求也不高，因此為加工方便，可將冷卻水道加工成圓形，沿型腔排布的方向水平貫通模板，已經(jīng)可以滿足冷卻的要求。 根據(jù)上述 計算，水路直徑為 8mm，在水路末端加工內螺紋，使水嘴可以配合旋緊，水嘴形狀如圖 所示，模外膠管串聯(lián)，使構成回路。水道流量的大小可根據(jù)注射時的具體工藝情況通過調節(jié)水閥的開度進行調整。 1— 冷卻水道 圖 冷卻水道分布剖面示意圖 煙臺大學畢業(yè)設計 ２０ 在本次設計中，在 A 板和 B 板分別設水平貫通的冷卻水路，直徑均為 8mm，并在板外用軟管相連，構成冷卻水的回路。這樣的設計可以滿足模具的冷卻需要，也便于加工。其截面分布如圖 所示。 圖 水嘴尺寸示意圖 煙臺大學畢業(yè)設計 ２１ 10 注塑模具總體校核 注射模是安裝在注射機上使 用的設備，每副模具都只能安裝在與其相適應的注射機上進行生產(chǎn)。因此，在設計模具過程中，注射機與模具的設計一定進行校核，只有詳細了解了注射機的技術規(guī)范，才能設計出符合要求的模具。 需要校核的內容有：注射機的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具與注射機安裝模具部分的配合等。 確定型腔和選擇注射機之后，這種注射機是否合適，還要對該機型的其他技術參數(shù)進行校核。 由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n ＞＞?????????? M ， 因此 ，型腔數(shù)校核合格，即注射機的最大注射量合格。 式中， k—— 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； M—— 注射機的額定塑化量， 該型號注射機的注射能力為 ； t—— 成型周期，取 15s。 注射壓力的校核 該項工作是校核所選的注射機的額定壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射力，塑件成型時所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結構和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素所決定，在生產(chǎn)實踐中其值一般為 70~150MPa。設計中要求 0e 39。kPP? 式中， Pe—— 注射機額定壓力； P0—— 注射成型時所需要的注射力，聚乙烯材料厚壁件（易流動）一般取 70~100MPa，中等壁厚件一般取 100~120MPa（塑料模具設計指導，表 21）； k39?！?注射壓力安全系數(shù)，一般取 ~。 現(xiàn)將本次設計塑件的參數(shù)取 P0=100MPa 帶入上式，得 1 4 0~1 2 51 0 ~ ??? ）（P MPa 所選注射機的額定壓力 P0=224MPa＞ Pe， 所以注射壓力校核合格。 鎖模力校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力。當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。因此，注射機的鎖模力必須大于該模的脹型力，即 型APF 0k? 式中， P 型 —— 型腔的平均壓力，根據(jù)《塑料模具設計指導》中表 22， PE、 PP 等成型 壁厚均勻的日用品、容器類容易成型的塑件， P 型 取 25MPa； 煙臺大學畢業(yè)設計 ２２ k0—— 鎖模力安全系數(shù)，一般取 k0=~。 將各部分參數(shù)帶入式中， NAP ~ 7 1 ~ 0 ???? ）（型 而鎖模力 NNF ~ 3 0 ＞? ，鎖模力校核合格。 模具與注射機配合尺寸的校核 注射機允許安裝的模具最大厚度 Hmax為 550mm，最小厚度 Hmin 為 150mm，而模具的實際厚度 mm242?H 。 顯然，注射機允 許安裝的模具最小厚度≤模具實際厚度≤注射機允許安裝的最大模具厚度，模具厚度滿足要求。 模具開模所需行程 =（型芯高度） +18（塑件高度） +（ 5~10） =（ ~）＜ 270（注射機的開模行程）合格。 其他各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選用的注射機完全滿足要求。 模架采用標準 25/25250250 ?? 規(guī)格，而設計中選用的注射機的拉桿內間距為320370? 。因此， 拉桿內間距校驗合格。 煙臺大學畢業(yè)設計 ２３ 設計總結 在整個模具設計過程中，我參考了多種文獻，充分考慮可影響塑件成型的各種因素，使其可以滿足設計要求。在設計過程中，各種數(shù)據(jù)的引用和公式都有理有據(jù)，成立條件與實際相符合。在保證模具成型質量的前提下，盡量使模具結構簡單合理。模具成型零件的尺寸均做到精確計算，使塑件可以達到設計要求的精度。模具選用標準模架，各個零件也盡量選用標準件，只有少數(shù)零件需要另外加工，節(jié)約了模具制造時間，縮短了塑件生產(chǎn)地準備期，并降低成本，也便于維修。 由于缺少設計和實踐的經(jīng)驗，設計的模具不可避免的存在缺點和不 足。在機械制造方面的知識欠缺，以至對模具材料的選用具有一定的盲目性?？赡軐嶋H生產(chǎn)的塑件產(chǎn)品有不良的影響。 總之，通過這次的模具設計，我復習和鞏固了四年所學的各種知識，對模具設計的一半過程有了清楚地認識，對模具設計過程中可能遇到的問題也有了解決的方法。 煙臺大學畢業(yè)設計 ２４ 致謝 經(jīng)過三個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設計已經(jīng)完成，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計肯定是很有難度的。 在這里首先要感謝我的指導老師張月蓉老師。張老 師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為煩瑣，前后修改了很多次，但是張老師仍然細心地多次糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩張老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。 其次要感謝我的同學對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設計，我要感謝我的母校 —— 煙臺大學，是母校給我們提供了優(yōu)良的學習環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾 給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識，為我的畢業(yè)設計打下了知識的基礎。 煙臺大學畢業(yè)設計 ２５ 參考文獻 [1] 王文廣，田彥晨，呂通建 . 塑料材料的選用 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [2] 王永平 . 注塑模具設計經(jīng)驗點評 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 張增紅，熊小平 . 塑料注射成型 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [4] 伍先明，王群，龐佑霞等 . 塑料模具設計指導 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社， 2021 [5] 申開智主編 . 塑料成型模具 [M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2021 [6] 王文廣，田寶善等 . 塑料注射模具設計技巧與實例 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [7] 夏巨諶，李志剛主編 . 中國模具設計大典 [M]. 南昌：江西科學技術出版社， 2021 [8] 廖月瑩，何冰強 . 塑料模具設計指導與資料匯編 [M]. 大連：大連理工大學出版社， 2021 [9] 何銘新，錢可強主編 . 機械制圖 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021