【正文】 率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時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，對模具冷卻系統(tǒng)的設計及優(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晶性，塑件尺寸與結構、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計，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，對模具的溫度要求也不同。對于多數(shù)的塑料來說，要求的模溫不搞，則模具僅設置冷卻系統(tǒng)即可。因塑料的加熱溫度對塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過高易于分解（PP 分解溫度350。 380。 ） ，根據(jù)所查 pp 注射成型的工藝參數(shù)，成型時模具溫度控制在 60。 左右，所以本模具僅設置冷卻系統(tǒng)即可, 采取型腔冷卻的結構形式，具體措施是布置 4 條冷卻水管。冷卻水管直徑為 φ10。4 成型零部件設計 成型零件尺寸計算 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算塑料模具型腔在成型過程中承受著塑料熔體的高壓,如果側壁或底板的強度不足,則可能產(chǎn)生開裂,如果強度不足,則可能產(chǎn)生過大的變形,造成溢料,使脫模困難,型腔側壁和底板厚度的計算方法有強度計算和剛度計算兩種.（1） 型腔壁厚 按剛度計算, 43CcpaSE?? 式 51（2） 型腔底板厚 按剛度計算,39。43hcpbSE?? 式 52上兩式中,L 是型腔長度。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準模架和標準配件,這對縮短制造周期、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)成型零件尺寸結合標準模架，選用形狀 A1 型，模架尺寸為 250*250mm 的標準模架，可符合要求。 （模架型號 A135035020Z2 GB/）尺寸如下:動模板: 35035060定模板: 35035060墊板: 6335070動模座板: 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 塑件的注塑過程分為填充、保壓、冷卻、脫模幾個過程，利用軟件分析得到比較可靠的參考數(shù)據(jù)根據(jù)塑料的成型過程檢驗設計的模具是否合理。本設計采用 PRO/E 建模，如下圖 61 所示。圖 61 注塑過程的模擬和分析塑件注塑過程的模擬分析包括填充時間、澆注口位置壓力、流動前沿溫度、氣穴、熔接痕分析，經(jīng)過分析確定最佳的注塑成型方案，驗證方案的合理性。 填充時間分析圖 62由圖中可知，箭頭所示為澆口位置,藍色色區(qū)域為最快填充區(qū)域，而灰色色區(qū)域為最慢填充區(qū)域，其中紅色與藍色之間為填充的過渡區(qū)域，填充較為均勻,填充過程需要 秒。 澆口處位置壓力分析澆口處壓力對塑件質(zhì)量影響很大。如果壓力太小，塑件填充不足；壓力過大，熔融料會大幅度增加剪切應力，引起料溫急劇增加，導致炭化，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 過程中，處于保壓狀態(tài)，壓力下降到 ，壓力保持不變；1131s 的過程中，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厚是導致收縮和產(chǎn)生氣穴的最大因素，其中，結構特征的過渡區(qū)域也較容易發(fā)生收縮，如加強筋與側壁連接部位。通過收縮分析，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，會對塑件產(chǎn)生很大的負影響，影響塑件的質(zhì)量，熔接痕的產(chǎn)生則會影響塑件的外觀。氣穴如圖 64 所示。圖 64根據(jù)上圖分析，氣穴位于紅點處，由于電飯煲面板表面必須貼上指示貼紙，故對外觀無影響。 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的最大注塑量應大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） ，通常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注塑量的 80%。所以選用的注塑機最大注塑量應滿足式 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 是塑件對型芯的包容長度(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)軟件分析計算 A= 2m。PP泊松比為 。算得,F= 故選定的注塑機的壓力為 400KN，滿足要求. 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 模具閉合高度校核Hmin————注塑機允許最小模厚=160mmHmax————注塑機允許最大模厚=280mmH——————模具閉合高度=230mm故滿足 Hmax＞H＞H min。 開模行程校核注塑機的最大行程與模具厚度有關（如全液壓合模機構的注塑機） ，故注塑機的開模行程應滿足下式： S 機 ————注塑機最大開模行程，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 －(H－H min)＞H 1＋H 2＋(5～10)故 250－(230－160)＞95＋(5～10), 滿足條件 總結通過對電飯煲面板注塑模具的設計，對常用塑料在成型過程中對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構特點和設計中涉及的計算公式。在設計過程中，發(fā)現(xiàn)了很多知識點是以前不曾理解的，必須利用多種方法去了解，同時在思考中不斷的加深自己的見解，在設計中運用三維軟件畫圖就是一例，運用多種手段，大大提高了工作效率。本次設計主要的難題有：澆口類型和位置的選擇；分型面的制作；裝配圖的表達。解決方法：首先對塑件進行工藝分析，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)塑料的外觀要求來選定澆口的位置，最后用 moldflow 進行模擬成型，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，其中需要學習 proe 的相關功能；裝配圖必須要表達清晰，對零件的位置表達清楚，相關配合要選好，查閱書本標出合理的行為公差，并且最后要提出詳細的技術要求。從本次設計中，不僅要查閱到很多資料，而且要學習到一些設計軟件，是一次對自學能力很好的鍛煉。鳴 謝這次的畢業(yè)設計能夠順利完成，離不開王貴老師和倪利勇老師的精心指導，將自己遇到的難題都指出解決方法。在設計結構跟構圖的時候,是整個設計的重點,其中包含到很多所不知道的知識點,當不理解的時候,老師的指導尤其重要。沒有老師的幫助，本設計就要花更長的時間去完成了。但錯誤在所難免，望老師批評指正。此致敬禮!參考文獻[1] 齊曉杰.《塑料成型工藝與模具設計》.北京：機械工業(yè)出版社，2022.[2] 黃毅宏、李明輝.《模具制造工藝》.北京：機械工業(yè)出版社，1999.[3] 李學鋒． 《塑料模設計及制造》 ．北京：機械工業(yè)出版社，2022 年 [4]李學鋒． 《模具設計與制造實訓教程》 ．北京：化學工業(yè)出版社，2022 年 [5]翁其金． 《塑料模塑工藝與塑料模設計》 ．北京：機械工業(yè)出版社，1998 年 [6]劉昌祺． 《塑料模具設計手冊》 ．北京：機械工業(yè)出版社，1999 年 [7]唐志玉． 《塑料模具設計師指南》 ．北京：國防工業(yè)出版社，1999 年 [8]馮炳堯、韓泰榮、蔣文森編． 《模具設計與制造簡明手冊（第二版） 》 ．上?？茖W技術[9]出版社，1998 年 [10]模具設計與制造技術教育叢書編委會． 《模具制造工藝與裝備》 ．北京：機械工業(yè)出版社，2022 年 [11]奚永生． 《精密注塑模設計》 ．北京：中國輕工業(yè)出版社，1997 年 [12]許發(fā)越． 《模具標準應用手冊》 ．北京：機械工業(yè)出版社，1994 年 [13]許鶴峰,陳言秋． 《注塑模設計要點與圖例》.北京：化學工業(yè)出版社，1999 年 [14]模具實用技術叢書編委會． 《塑料模具設計制造與應用實例》 ．北京：機械工業(yè)出版社，2022 年 [15]王文廣等． 《塑料注射模設計技巧與實例》 ．北京：化學工業(yè)出版社，2022 年 [16]賈潤禮,程志遠． 《實用注塑模設計手冊》 ．北京：中國輕工業(yè)出版社，2022 年 [17]宋滿倉.《注塑模具設計與制造實踐》 ．北京：機械工業(yè)出版社，2022 年 [18]李軍.《精通 PRO/E 中文野火版模具設計》.北京: 中國青年出版社, 2022 年[19]國家技術監(jiān)督局.《中華人民共和國國家標準技術制圖》.北京:中國標準出版社,1997 年 7 月[20]汪凱,蔣壽偉.《技術制圖與機械制圖標準實用手冊》.北京:中國標準出版社, 1998 年[21]楊東拜.《CAD 通用技術規(guī)范和 CAD 技術制圖》.北京:中國標準出版社,2022 年 8月[22]吳宗澤.《機械零件設計手冊》.北京:機械工業(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