【正文】 ①盡可能讓塑件留 在動模，使脫模機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)。 ②不損壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格。 ③塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，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(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。 ⑥脫模機(jī)構(gòu)要工作可靠，運(yùn)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(shè)計(jì)中， HDPE的流動性比較好，根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]中的表 ，對于流動性好的塑料，溢料間隙應(yīng)＜ ，因此推件板與型芯間只預(yù)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(yīng)固定，因?yàn)橥茥U的工作端面不允許有中心孔，因此在本設(shè)計(jì)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) １８ 9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 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(zhì)量。因此通常必須進(jìn)行模具的有效冷卻，使其模具溫度保持在一定的范圍內(nèi)。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，但本次設(shè)計(jì)的塑件精度要求不高，因此在這里只進(jìn)行簡單的計(jì)算，在單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)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(nèi)。設(shè)計(jì)中的牙膏蓋塑件的形狀不是很復(fù)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(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)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(zhì)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(xiàn) [4]表 81， 成型時塑料單位質(zhì)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(jì)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(jì)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(guān)系，根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]表 82，可以看到，本次設(shè)計(jì)中，因?yàn)樯a(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(biāo)準(zhǔn)規(guī)格采購，若模具選取小于標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，則配套水嘴管材等都要 單獨(dú)準(zhǔn)備，比較麻煩，并且，在生產(chǎn)中可以通過調(diào)整水閥的開度，來調(diào)整冷卻水道中的水流量。因此，在這里還是按標(biāo)準(zhǔn)的水路直徑，取最小的常用直徑，mm8d? 。 冷卻水在管道內(nèi)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) １９ 式中， f—— 與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理常數(shù)，查參考文獻(xiàn) [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(shè)計(jì)中模溫選擇是 60℃， 冷卻水的進(jìn)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(shè)每根水路的長度為 l ，則冷卻水路的條數(shù) n 7986dn ???????? lA? 從計(jì)算結(jié)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(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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(yàn)，在強(qiáng)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(yīng)分別采用一條循環(huán)的進(jìn)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(qiáng)模具的強(qiáng)度和減少模架的加工量，如圖 所示。 本次設(shè)計(jì)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(yīng)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(jì)算，水路直徑為 8mm，在水路末端加工內(nèi)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(gòu)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(diào)節(jié)水閥的開度進(jìn)行調(diào)整。 1— 冷卻水道 圖 冷卻水道分布剖面示意圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ２０ 在本次設(shè)計(jì)中，在 A 板和 B 板分別設(shè)水平貫通的冷卻水路，直徑均為 8mm，并在板外用軟管相連，構(gòu)成冷卻水的回路。這樣的設(shè)計(jì)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ２１ 10 注塑模具總體校核 注射模是安裝在注射機(jī)上使 用的設(shè)備，每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn)。因此，在設(shè)計(jì)模具過程中，注射機(jī)與模具的設(shè)計(jì)一定進(jìn)行校核，只有詳細(xì)了解了注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。 需要校核的內(nèi)容有：注射機(jī)的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具與注射機(jī)安裝模具部分的配合等。 確定型腔和選擇注射機(jī)之后，這種注射機(jī)是否合適，還要對該機(jī)型的其他技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核。 由注射機(jī)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(jī)的最大注射量合格。 式中， k—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； M—— 注射機(jī)的額定塑化量， 該型號注射機(jī)的注射能力為 ； t—— 成型周期，取 15s。 注射壓力的校核 該項(xiàng)工作是校核所選的注射機(jī)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(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素所決定，在生產(chǎn)實(shí)踐中其值一般為 70~150MPa。設(shè)計(jì)中要求 0e 39。kPP? 式中， Pe—— 注射機(jī)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(shè)計(jì)指導(dǎo)，表 21）； k39?！?注射壓力安全系數(shù)，一般取 ~。 現(xiàn)將本次設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)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(jī)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(shè)計(jì)指導(dǎo)》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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jī)配合尺寸的校核 注射機(jī)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(shí)際厚度 mm242?H 。 顯然，注射機(jī)允 許安裝的模具最小厚度≤模具實(shí)際厚度≤注射機(jī)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(jī)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(jī)完全滿足要求。 模架采用標(biāo)準(zhǔn) 25/25250250 ?? 規(guī)格，而設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)的拉桿內(nèi)間距為320370? 。因此， 拉桿內(nèi)間距校驗(yàn)合格。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ２３ 設(shè)計(jì)總結(jié) 在整個模具設(shè)計(jì)過程中，我參考了多種文獻(xiàn)，充分考慮可影響塑件成型的各種因素，使其可以滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)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(shí)際相符合。在保證模具成型質(zhì)量的前提下，盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單合理。模具成型零件的尺寸均做到精確計(jì)算，使塑件可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的精度。模具選用標(biāo)準(zhǔn)模架，各個零件也盡量選用標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)備期，并降低成本，也便于維修。 由于缺少設(shè)計(jì)和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)的模具不可避免的存在缺點(diǎn)和不 足。在機(jī)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?shí)際生產(chǎn)的塑件產(chǎn)品有不良的影響。 總之，通過這次的模具設(shè)計(jì)，我復(fù)習(xí)和鞏固了四年所學(xué)的各種知識，對模具設(shè)計(jì)的一半過程有了清楚地認(rèn)識，對模具設(shè)計(jì)過程中可能遇到的問題也有了解決的方法。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ２４ 致謝 經(jīng)過三個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)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(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計(jì)肯定是很有難度的。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師張?jiān)氯乩蠋?。張?師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為煩瑣，前后修改了很多次，但是張老師仍然細(xì)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(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)，我要感謝我的母校 —— 煙臺大學(xué)，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)打下了知識的基礎(chǔ)。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) ２５ 參考文獻(xiàn) [1] 王文廣，田彥晨，呂通建 . 塑料材料的選用 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 王永平 . 注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [3] 張?jiān)黾t，熊小平 . 塑料注射成型 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [4] 伍先明，王群，龐佑霞等 . 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) [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(shè)計(jì)技巧與實(shí)例 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7] 夏巨諶，李志剛主編 . 中國模具設(shè)計(jì)大典 [M]. 南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [8] 廖月瑩，何冰強(qiáng) . 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)與資料匯編 [M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社， 2021 [9] 何銘新，錢可強(qiáng)主編 . 機(jī)械制圖 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021