【正文】 率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過(guò)程中，冷卻時(shí)間占注射成型周期的約 80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。注射成型是向模具注射 200。 左右的塑料熔體,使熔體在模具內(nèi)冷卻定型,所以模具在成型過(guò)程中還起著熱交換的作用。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響著塑料的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。成型的塑料品種不同，塑件的質(zhì)量要求不同，對(duì)模具的溫度要求也不同。對(duì)于多數(shù)的塑料來(lái)說(shuō)，要求的模溫不搞，則模具僅設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。因塑料的加熱溫度對(duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高易于分解（PP 分解溫度350。 380。 ） ，根據(jù)所查 pp 注射成型的工藝參數(shù)，成型時(shí)模具溫度控制在 60。 左右，所以本模具僅設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可, 采取型腔冷卻的結(jié)構(gòu)形式，具體措施是布置 4 條冷卻水管。冷卻水管直徑為 φ10。4 成型零部件設(shè)計(jì) 成型零件尺寸計(jì)算 PP 的收縮率為Q=1％～3％,故平均收縮率為 S=(+)/2=2％。根據(jù)塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取塑件公差的 1/4，即 δ Z=。型腔徑向尺寸,式 41 AM+δZ =[(1+S)ASxΔ] +δZ型腔深度尺寸,式 42 HM+δZ =[(1+S)HS Δ] +δZ23（x 是工作尺寸的制造與使用修正系數(shù)，選值范圍 1/2—3/4，這里 x 取 3/4）根據(jù)塑件尺寸，代入數(shù)據(jù)得：表 111AS AM+δZ + +50 +17 + + +6 +21 +55 + + + + + + +型芯徑向尺寸,式 43 BMδZ =[(1+S)BS+xΔ] δZ型芯高度尺寸,式 44 hMδZ =[(1+S)hS+ Δ] δZ23根據(jù)塑件尺寸,代入數(shù)據(jù)得:表 112BS BMδZ 50 17 6 21 55 +41．5 型腔壁厚和底板厚的計(jì)算塑料模具型腔在成型過(guò)程中承受著塑料熔體的高壓,如果側(cè)壁或底板的強(qiáng)度不足,則可能產(chǎn)生開裂,如果強(qiáng)度不足,則可能產(chǎn)生過(guò)大的變形,造成溢料,使脫模困難,型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算方法有強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算兩種.（1） 型腔壁厚 按剛度計(jì)算, 43CcpaSE?? 式 51（2） 型腔底板厚 按剛度計(jì)算,39。43hcpbSE?? 式 52上兩式中,L 是型腔長(zhǎng)度。a 是型腔深度。b 是型腔寬度。c 是 L/a 決定的常數(shù)。c’是L/b 的常數(shù).代入數(shù)據(jù)記得, S C= ,取 15mmSh= ,取 30mm5 模架的選擇模架一般采用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)配件,這對(duì)縮短制造周期、降低制造成本是非常有利的。 模架基本零件尺寸由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用形狀 A1 型，模架尺寸為 250*250mm 的標(biāo)準(zhǔn)模架，可符合要求。 （模架型號(hào) A135035020Z2 GB/）尺寸如下:動(dòng)模板: 35035060定模板: 35035060墊板: 6335070動(dòng)模座板: 40035030定模座板: 40035030推板: 22035025推桿固定板: 22035020 模具材料表 1136 塑件成型分析 塑件的注塑過(guò)程分為填充、保壓、冷卻、脫模幾個(gè)過(guò)程，利用軟件分析得到比較可靠的參考數(shù)據(jù)根據(jù)塑料的成型過(guò)程檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的模具是否合理。本設(shè)計(jì)采用 PRO/E 建模，如下圖 61 所示。圖 61 注塑過(guò)程的模擬和分析塑件注塑過(guò)程的模擬分析包括填充時(shí)間、澆注口位置壓力、流動(dòng)前沿溫度、氣穴、熔接痕分析，經(jīng)過(guò)分析確定最佳的注塑成型方案，驗(yàn)證方案的合理性。 填充時(shí)間分析圖 62由圖中可知，箭頭所示為澆口位置,藍(lán)色色區(qū)域?yàn)樽羁焯畛鋮^(qū)域，而灰色色區(qū)域?yàn)樽盥畛鋮^(qū)域，其中紅色與藍(lán)色之間為填充的過(guò)渡區(qū)域，填充較為均勻,填充過(guò)程需要 秒。 澆口處位置壓力分析澆口處壓力對(duì)塑件質(zhì)量影響很大。如果壓力太小，塑件填充不足；壓力過(guò)大，熔融料會(huì)大幅度增加剪切應(yīng)力，引起料溫急劇增加，導(dǎo)致炭化，還有可能造成噴射的形成，從圖 63 中得到分析可已看出，01 秒左右，注射壓力增加到 30MPa；111s 過(guò)程中，處于保壓狀態(tài)，壓力下降到 ，壓力保持不變；1131s 的過(guò)程中，壓力逐步減少，塑件溫度逐步降低到頂出溫度。圖 63 氣穴分析零件壁厚過(guò)厚是導(dǎo)致收縮和產(chǎn)生氣穴的最大因素，其中，結(jié)構(gòu)特征的過(guò)渡區(qū)域也較容易發(fā)生收縮，如加強(qiáng)筋與側(cè)壁連接部位。通過(guò)收縮分析，可清楚得知零件容易產(chǎn)生收縮的重要位置。氣穴是在成型產(chǎn)品內(nèi)部產(chǎn)生的空隙，會(huì)對(duì)塑件產(chǎn)生很大的負(fù)影響，影響塑件的質(zhì)量，熔接痕的產(chǎn)生則會(huì)影響塑件的外觀。氣穴如圖 64 所示。圖 64根據(jù)上圖分析，氣穴位于紅點(diǎn)處，由于電飯煲面板表面必須貼上指示貼紙，故對(duì)外觀無(wú)影響。 熔接痕分析圖 65如圖 65 所示,熔接痕主要在塑件背部,故不影響塑件外觀。綜合以上分析,本模具澆口類型和位置選擇合理。7 相關(guān)參數(shù)的校核 注射壓力的校核電飯煲面板的原料為 PP，所需注射為 70100MPa，而所選注射機(jī)壓力為 150 MPa，所以注射壓力符合要求。 最大注塑量的校核注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） ，通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的 80%。所以選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)滿足式 71 Vg ≥V z＋V j故 *60≥（39+2）cm 3 鎖模力校核所需鎖模力 式 73 228cos(tan))ESlfFAk??????式中 δ 2塑件的平均壁厚, 21sinco1kf????是無(wú)因次因數(shù)。S 是塑料的平均收縮率,E 是塑料的彈性模量(MPa)。l 是塑件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度(mm),f 是塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù),常取為 。 是模具型芯的脫模斜度, ?是塑料的泊松比。A 是塑件和澆注系統(tǒng)冷凝料在分型面上的投影面之和，經(jīng)軟件分析計(jì)算 A= 2m。PP泊松比為 。算得,F= 故選定的注塑機(jī)的壓力為 400KN，滿足要求. 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 模具閉合高度校核Hmin————注塑機(jī)允許最小模厚=160mmHmax————注塑機(jī)允許最大模厚=280mmH——————模具閉合高度=230mm故滿足 Hmax＞H＞H min。 開模行程校核注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)） ，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： S 機(jī) ————注塑機(jī)最大開模行程，250mm。 H1———頂出距離，15mm； H2————包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，80mm。式 74 S 機(jī) －(H－H min)＞H 1＋H 2＋(5～10)故 250－(230－160)＞95＋(5～10), 滿足條件 總結(jié)通過(guò)對(duì)電飯煲面板注塑模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)中涉及的計(jì)算公式。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了很多知識(shí)點(diǎn)是以前不曾理解的，必須利用多種方法去了解，同時(shí)在思考中不斷的加深自己的見解，在設(shè)計(jì)中運(yùn)用三維軟件畫圖就是一例，運(yùn)用多種手段，大大提高了工作效率。本次設(shè)計(jì)主要的難題有：澆口類型和位置的選擇；分型面的制作；裝配圖的表達(dá)。解決方法：首先對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析，然后查閱聚丙烯的成型特性，綜合分析，選擇出最合理的澆口類型，再根據(jù)塑料的外觀要求來(lái)選定澆口的位置，最后用 moldflow 進(jìn)行模擬成型，分析澆口的合理性；根據(jù)塑料的三維圖，利用 proe 制造模具板塊的功能，作出塑件最佳的分型面，然后生成出凸凹模，其中需要學(xué)習(xí) proe 的相關(guān)功能；裝配圖必須要表達(dá)清晰，對(duì)零件的位置表達(dá)清楚，相關(guān)配合要選好，查閱書本標(biāo)出合理的行為公差，并且最后要提出詳細(xì)的技術(shù)要求。從本次設(shè)計(jì)中，不僅要查閱到很多資料，而且要學(xué)習(xí)到一些設(shè)計(jì)軟件，是一次對(duì)自學(xué)能力很好的鍛煉。鳴 謝這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，離不開王貴老師和倪利勇老師的精心指導(dǎo)，將自己遇到的難題都指出解決方法。在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)跟構(gòu)圖的時(shí)候,是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),其中包含到很多所不知道的知識(shí)點(diǎn),當(dāng)不理解的時(shí)候,老師的指導(dǎo)尤其重要。沒(méi)有老師的幫助，本設(shè)計(jì)就要花更長(zhǎng)的時(shí)間去完成了。但錯(cuò)誤在所難免，望老師批評(píng)指正。此致敬禮!參考文獻(xiàn)[1] 齊曉杰.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[2] 黃毅宏、李明輝.《模具制造工藝》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[3] 李學(xué)鋒． 《塑料模設(shè)計(jì)及制造》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022 年 [4]李學(xué)鋒． 《模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程》 ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年 [5]翁其金． 《塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì)》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 年 [6]劉昌祺． 《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 年 [7]唐志玉． 《塑料模具設(shè)計(jì)師指南》 ．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 年 [8]馮炳堯、韓泰榮、蔣文森編． 《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)（第二版） 》 ．上海科學(xué)技術(shù)[9]出版社，1998 年 [10]模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì)． 《模具制造工藝與裝備》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022 年 [11]奚永生． 《精密注塑模設(shè)計(jì)》 ．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1997 年 [12]許發(fā)越． 《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 年 [13]許鶴峰,陳言秋． 《注塑模設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999 年 [14]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)． 《塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022 年 [15]王文廣等． 《塑料注射模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》 ．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年 [16]賈潤(rùn)禮,程志遠(yuǎn)． 《實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2022 年 [17]宋滿倉(cāng).《注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)踐》 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022 年 [18]李軍.《精通 PRO/E 中文野火版模具設(shè)計(jì)》.北京: 中國(guó)青年出版社, 2022 年[19]國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)制圖》.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997 年 7 月[20]汪凱,蔣壽偉.《技術(shù)制圖與機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1998 年[21]楊東拜.《CAD 通用技術(shù)規(guī)范和 CAD 技術(shù)制圖》.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2022 年 8月[22]吳宗澤.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022 年 1 月[23]美 Gee Omura 著，李晶晶等譯. 《AutoCAD2022 與 AutoCADLT2022 從入門到精通》. 北京: 電子工業(yè)出版社，2022 年