【導(dǎo)讀】的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是。注塑成形，世界塑料模具市場(chǎng)中注塑成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具。本文詳細(xì)介紹了水杯注塑模設(shè)計(jì)的主要過程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明。行程、注射機(jī)的鎖模力等。校核合格后，進(jìn)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(jì)性。以及部分非標(biāo)準(zhǔn)圖形。從而得出完整的理論設(shè)計(jì)結(jié)果,為今后工程設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。

　　

【正文】 動(dòng)的距離。 脫模 距的計(jì)算公式如下： ?tanHS ? （ 48） 式中 S — 脫模距（ mm） H — 斜導(dǎo)柱完成脫模距所需的形程（ mm） ? — 斜導(dǎo)柱的傾斜角，一般取 15186?！?20186。（取 15186。） 根據(jù)制品的形狀、尺寸確定 S 為 15mm 塑件在模腔內(nèi)冷卻時(shí)包緊型芯，產(chǎn)生包緊力。因此脫模力必須克服包緊力和摩檫力，這種力叫做脫模阻力。在開始側(cè)分型時(shí)所需的脫模力最大。 脫模力的計(jì)算公式如下： )s inc o s( ??? ?? L h pF （ 49） 式中 F — 脫模力（ N） L — 活動(dòng)型芯被塑件包緊的斷面形狀的周長（ mm） h — 成型部分深度（ mm） p — 單位面積包緊力，一般取 8～ 12Mp ? — 摩檫系數(shù)，取 ～ ? — 脫模斜度（ 186。） 代入數(shù)據(jù)得 ）??????? i o (10891F 1265? （ N） 斜導(dǎo)柱側(cè)分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型機(jī)構(gòu)是由于開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱和滑塊所組成。為了保證側(cè)分型動(dòng)作平穩(wěn)可靠，必須有滑塊定位及閉鎖裝置。 1 斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱直徑計(jì)算 ? ?3 c ??彎FHd ? （ 410） 式中 F — 斜導(dǎo)柱所受的彎曲力（ N） l — 抽心孔中心到側(cè)滑塊上端的距離（ mm） 21 彎? — 抗彎強(qiáng)度（ Mp） ? — 斜導(dǎo)柱的斜角（ 186。） d — 斜導(dǎo)柱的直徑（ mm） 代入數(shù)據(jù)得 15c 4112 653 ???? ??d（ mm） 取 d 20? (mm) 斜導(dǎo)柱的總長度的計(jì)算 5s inc ostan2 ???? ??? ShDL ～ 10 （ mm） (411) 式中 L — 斜導(dǎo)柱總長度 （ mm） D — 斜導(dǎo)柱固定部分的直徑（ mm） S — 脫模距（ mm） ] h — 斜導(dǎo)柱固定板厚度（ mm） ? — 斜導(dǎo)柱傾斜角度（ 186。） 代入數(shù)據(jù)得 515tan252115s i n1515c os30 ????????L ～ 10 100? （ mm） 斜導(dǎo)柱的形狀如 圖 47所示： 圖 47 斜導(dǎo)柱 22 它是完成側(cè)分型的一個(gè)重要零件，用斜導(dǎo)柱帶動(dòng)進(jìn)行側(cè)分型。 滑塊的斜孔與斜導(dǎo)柱進(jìn)行配合，在配合的同時(shí)要作成單面 的間隙。這樣便于脫模。 3 鎖緊塊設(shè)計(jì) 它的作用是防止在注 射成型是側(cè)滑塊因受力而產(chǎn)生移動(dòng)。鎖緊塊的斜角應(yīng)比斜導(dǎo)柱的斜角大 2186。～ 3186。,否則斜導(dǎo)柱無法帶動(dòng)滑塊 . 4 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 為使側(cè)滑塊平穩(wěn)而準(zhǔn)確的側(cè)分型 ,必須在滑塊座上開設(shè)導(dǎo)滑槽 ,滑塊于導(dǎo)滑槽必須很好的配合和導(dǎo)滑 ,在滑塊完成動(dòng)作后 ,仍停留在導(dǎo)槽內(nèi)的長度不應(yīng)小于滑塊全長的 2/ . 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑件熔體充填型腔時(shí)，必須排出型腔以、澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化。考慮 該塑件尺寸，屬于中小型簡(jiǎn)單型腔模具，故可以利用推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為。 注塑機(jī)參數(shù)的校核 注塑模需安裝在注塑機(jī)上才能進(jìn)行工作，兩者應(yīng)該相互匹配，所以注塑模設(shè)計(jì)之前要進(jìn)行注塑機(jī)基本參數(shù)的校核。只有這樣，才能處理好注塑模與注塑機(jī)之間的關(guān)系，使設(shè)計(jì)出來的注塑模能在注塑機(jī)上安裝和使用。 開模行程的校核 模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。注塑機(jī)最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時(shí)塑件無法從動(dòng)、定模之間取出。因此模 具設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行注塑機(jī)開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應(yīng)。對(duì)于帶有不同形式的鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程有的與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。 選擇液壓－機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當(dāng)模具厚度變化時(shí)可由其調(diào)模裝置。用校核時(shí)只需使注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。 模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核： 1HS? 2H? 5? ～ 10 23 式中， S— 注塑機(jī)最大開模行程（ 666mm）。 1H — 塑件脫模距離（ ）。 2H — 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（ 195mm）。 代入上式可得 :左邊 =666≥ 右邊 =+195+10=. 通過上式可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 頂出裝置的校核 各種型號(hào)注塑機(jī)開合模系統(tǒng)中采用的頂出裝置和最大頂出距離不盡相同，設(shè)計(jì)的模具必須與其相適應(yīng)。 采用注塑機(jī) G54S200/400，為中心兩側(cè)雙頂桿 液壓頂出。模具設(shè)計(jì)成推桿頂出，符合要求。 注射量的校核 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，為確保塑件質(zhì)量，應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需注射量在注塑機(jī)實(shí)際的最大注射量的范圍內(nèi)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注塑機(jī)的最大注射量是其額定注射量的 80％，換句話來說，一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的總量必須在注塑機(jī)額定注射量的80％以內(nèi)。注塑機(jī)額定注射量有兩種表示方法，一是用容量（ cm3），一是用質(zhì)量（ g）表示。國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)的注射量均以容量（ cm3）表示。設(shè)計(jì)采用國產(chǎn)注塑機(jī)，以容量校核。 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量， 應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和，即 jz VnVV ?? 式中： V— 一個(gè)成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積（ cm3）。 n— 型腔數(shù)目。 XV — 單個(gè)塑件的容量（ cm3）， ρmV3z ? （ 47cm3）。 jV — 澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量（ 18cm3）。 故應(yīng)使 gjz 0 .8 VVnVV ??? 式中， gV — 注塑機(jī)額定注射量（ 5400cm ）。 左邊 =96+18=114 5cm ? 400 5cm 根據(jù)以上公式計(jì)算，注塑機(jī)的注射量在注塑機(jī)的最大范圍內(nèi)達(dá)到合格。 鎖模力的校核 注射成形時(shí)，高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力，24 此脹模力等于塑件和澆道系統(tǒng)在分型面上投影面積與型腔壓力之積。為防止模具分型面被脹模力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注塑機(jī)的額定鎖模力大于脹模力。則： ? ?mzF P A Aj?? 式中 ， F— 注塑機(jī)額定鎖模力（ 2540KN）。 ZA 、 jA — 分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（ 8000mm2）。 mP — 塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力 (查模具設(shè)計(jì)手冊(cè) )（ 20~40MPa）。 左邊 =2540? 右邊 = 72 10? 38 10??? =160KN 通過上面公式計(jì)算得出 鎖模力符合要求。 注射壓力的校 核 只考慮注塑機(jī)的最大注射量，最大成型面積和鎖模力來確定注塑機(jī)還不夠的，有些塑件由于形狀及塑料品種因素，需要很高的注射壓力才能順利成型，為此選用注塑機(jī)注塑壓力 必須大于成型所需注射壓力。即： 注P 成P? (412) 式中 注P — 選用的注射機(jī)的最大注射壓力（ MPa） 成P — 成型時(shí)需要的注射壓力（ MPa） 成型需要的注射壓力一般很難確定，因它與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成型條件、注塑機(jī)的種類、噴嘴及模具澆注系統(tǒng)都有關(guān)。一般注塑壓力常在 50 到 70 MPa范圍內(nèi)選取。 得： 注P =109MPa 成P ，符合要求。 25 5 模具外形 26 6 總結(jié) 經(jīng)過兩個(gè)多月來對(duì) 水杯 注塑模具 的設(shè)計(jì)，使我對(duì)注塑模具的設(shè)計(jì)流程和方法有了一個(gè)較為全面的了解，掌握了注塑模具的基礎(chǔ)知識(shí)等等。同時(shí)在這個(gè)反復(fù)設(shè)計(jì)計(jì)算，工藝分析，查閱文獻(xiàn)和資料的過程中，不僅是 對(duì)大學(xué)四 年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的整合和恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，而且潛移默化中又得到了一種科學(xué)的設(shè)計(jì)思路和解決問題的方式方法。 在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中遇到了很多問題，比如如何選擇分型面、成型設(shè)備、模架的結(jié)構(gòu)，以及成型零件的設(shè)計(jì)和工作尺寸的計(jì)算等等，費(fèi)了很多周折，也走了不少的彎路。而在裝配圖的繪制過程中，又遇到了前面設(shè)計(jì)上的很多結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，對(duì)細(xì)節(jié)方面的，反復(fù)修改較多。經(jīng)過老師的指導(dǎo) 和長時(shí)間的思考及翻閱許多的相關(guān)資料，才完整的完成了本套模具的設(shè)計(jì)過程。但由于經(jīng)驗(yàn)和水平所限，設(shè)計(jì)中依然存在很多的問題，在實(shí)際中仍需大量的修正和調(diào)試，才可正常運(yùn)作，畢竟是在學(xué)校做的設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到各種各樣的生產(chǎn)上的實(shí)際問題。 在設(shè)計(jì)過程充分利用了各種可以利用的方式，在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用 CAD 軟件制圖和 Word 對(duì)設(shè)計(jì)說明書的排版編輯和打印等。新的工具的利用，大大的提高了工作效率，同時(shí)又讓我對(duì)這些應(yīng)用軟件有了更深層次的提高。 總之，對(duì)模具的設(shè)計(jì)原則是在模具符合使要求的前提下盡量降低成本，同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累 經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美的模具 。 27 參考文獻(xiàn) [1] 黃立宇 . 模具材料選擇與制造技術(shù) [M].北京： 冶金工業(yè)出版社， [2] 李海梅， 申長雨 . 注塑成型及模具設(shè)計(jì) [M].北京： 化工工業(yè)出版社， [3] 黃毅 宏， 李明輝．《模具制造工藝》． 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [4] 涂序斌 . 《模具制造技術(shù)》 .北京： 北京理工大學(xué)出版社， [5] 趙昌盛 .《模具材料及熱處理手冊(cè)》 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [6] 范有發(fā) .《沖壓與塑料成型設(shè)備》 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [7] 李德群， 唐之玉 .《中國模具工程大典》 .北京： 電子工業(yè)出版社， [8] 翁其金 .《塑料模塑成型技術(shù)》 .北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [9] 俞芙芳 .《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》， 北京： 清華大學(xué)出版社， [10] 編寫組 . 模具手冊(cè)之二塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [11] 劉哲 ， 劉宏麗 . 中文版 AutoCAD2021 實(shí)例教程 [M].大連： 大連理工大學(xué)出版社， [12] 黃立宇 . 模具材料選擇與制 造技術(shù) [M].北京： 冶金工業(yè)出版社，