【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。香皂盒塑件注射成型。最大注塑量校核....

　　

【正文】 熱擴(kuò)散系數(shù)（ 2m/s ） 查表得 2 2 2t=2 l n{8/ [ ( 220 55) /5]}/ =0 .5s? ? ? 冷卻介質(zhì)一邊所需傳熱面積的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）冷卻介質(zhì)用量的計(jì)算 1 1 2Q = N m q V = G q /60 C ( ) ? ? ?? ? ? ? ? ? () 28 式中 m— 每次注塑塑料質(zhì)量（ Kg/次） 1Q — 每秒鐘釋放的熱量 (J) N— 每秒鐘注塑的次數(shù) q— 單位質(zhì)量塑料熔體在成型過(guò)程中放出的熱量（ KJ/Kg） V— 冷卻水的體積流量（ 3m/min ） G— 單位時(shí)間內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料質(zhì) 量（ Kg/h） 1? — 冷卻水的進(jìn)口溫度（ ℃ ） 2? — 冷卻水的出口溫度（ ℃ ） 查表得 3 3V= 8 10 m /m in? ,所以查表選冷卻水道直徑 8mm 即可滿(mǎn)足冷卻要求。 2） 冷卻水孔總傳熱面積 A 2wlA = G q /3 6 0 0 ( ) = 1 4 7 2 .1 3 5 0 /3 6 0 0 ( 8 5 6 0 ) = 5 .7 2 m??? ? ? ? ? （ － 2） 3) 冷卻水路的結(jié)構(gòu)形式 一般冷卻水道中心與型腔壁的距離為冷卻水道直徑的 1— 2倍，冷卻管道的中心距，約 為管道直徑的三到五倍。此設(shè)計(jì)中塑件在定模邊， ABS材料對(duì)冷卻系統(tǒng)的要求不高，因此，只要在定模型腔板上開(kāi)設(shè)冷卻水道即可。遵循模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則來(lái)布置冷卻系統(tǒng)的， 并進(jìn)一步考慮型腔的形狀和尺寸 ,使加工方便和密封效果良好。 定模冷卻系統(tǒng)布置如圖 59所示： 圖 59 模具 冷卻系統(tǒng)布置 冷卻水道直徑為 10mm，由參考文獻(xiàn) [2]P205 表 3－ 9－ 1得，最低留速 ，流量3 10 m /min? 。 29 6 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 相關(guān)參數(shù) 塑件的體積： V= 塑件的質(zhì)量： G= 最大投影面積 : 模具基本參數(shù)：龍記 簡(jiǎn)化型細(xì)水口 FAI 型 290 400 模架， A 板厚 50mm， B 板厚40mm，墊塊高度 90。 設(shè)備：上海第一塑料機(jī)械廠 SZ250/1250(臥式 ) , 最大注塑量校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及澆口凝料飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(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)為 ： =nG+m () 式中 m— 注塑機(jī)的最大注塑量（ g）； G— 塑件的質(zhì)量（ g）； jm — 澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量（ g）； n— 次注射成型塑件的數(shù)量。 jm = ( 2G + m ) / 0. 8 ( 2 57 .2 6+ 11 .7 0) /0. 8= 15 7. 77 5g?? m =270g 所以滿(mǎn)足要求。 鎖模力校核 鎖模力是注射機(jī)鎖模裝置施加于模具的最大夾緊力。鎖模力的作用在于平衡和克服模腔 壓力產(chǎn)生的使模具沿分型面張開(kāi)的力，保持模具緊密鎖合，防止溢料。注射機(jī)鎖摸力與模腔壓力的關(guān)系可用下式表示 ： 00F k P A? ? ? () 式中 F0—— 注射機(jī)鎖模力 (kN)； k—— 安全系數(shù)，一般取 1/3～ 2/3； P0—— 注塑機(jī)料筒內(nèi)螺桿或柱塞施于塑料熔體的壓力（ 30Mpa～ 50MPa）； A—— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和， A=2 ＋Π + 170= 00F k P A =5 0 231 5 2/3=7 4kN? ? ? ? ? 30 因?yàn)?F0=1250kN，滿(mǎn)足要求。 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 1) 模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相適合。 即模具長(zhǎng)寬 拉桿面積 模具寬長(zhǎng)為 350 400(mm mm)注塑機(jī)拉桿間距 415 415 (mm mm)故滿(mǎn)足要求 2) 模具閉和高度校核 模具實(shí)際厚度 H 模 =305mm 注塑機(jī) 最小容模厚度 150mm, 最大容模厚度 550mm. 即 HmaxH 模 Hmin，故滿(mǎn)足要求 開(kāi) 模行程校核 注射機(jī)的開(kāi)模行程為 360mm，其中 1H =30mm， 2H =32mm， 3H = 由校核公式： 1 2 3S H +H + H +( 5 10) m m? （ ） 1H —— 推出距離，單位 (mm)； 2H —— 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 (mm)； 3H —— 澆注系統(tǒng)凝料的高度（ mm） S機(jī) —— 注塑機(jī)最大開(kāi)模行程。 360mm≥ 30+32++10= 故開(kāi)模行程滿(mǎn)足要求 綜上可得該注射機(jī)選擇合理。 31 7 模具結(jié)構(gòu)總圖繪制 圖 71 主視圖 圖 72 俯視圖 32 8 成型零件的加工工藝 由于篇幅受限，這里將只對(duì)成型零件的加工進(jìn)行論述。 （ 1）選材 由于此塑件的材料是 ABS。中小型熱塑性塑料模中大批量生產(chǎn)，普通成 型，對(duì)成型零件的各種性能要求都不高。型芯和型腔材料均選用 P20，預(yù)硬化 3638HRC。 P20的碳化物顆粒細(xì)小均勻，具有韌性高，切削性能優(yōu)良，熱塑性好等特點(diǎn)具有良好的耐磨性能。加工性及綜合性都較好，是焊接性?xún)?yōu)越的鋼材；潔凈度高，具有良好的鏡面精加工性能；熱處理變形小，硬度、光潔度、韌性都較好，且價(jià)格比較便宜。 由于該塑件的精度要求不高，故成型零件的精度要求也較低，型芯銑削加工之后到精密磨床上進(jìn)行磨削以達(dá)到精度要求，而型腔用電火花加工之后已能達(dá)到精度要求。 （ 2）型腔的加工 型腔（上模板）具體的加工流程如表 5： 表 81 型腔的加工流程 工序序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 藝 要 求 10 備料 402mm 292mm 52mm 20 刨（銑） 刨（銑）六面，并保證垂直度留研磨余量 ～ 30 磨基準(zhǔn)面 主要是上下平面及相鄰兩側(cè)面，表面粗糙度 m 40 鉗 按圖樣在上下平面有鉗工劃出型孔及安裝孔；鉆、鉸 4φ 3 2φ 20 的孔至尺寸要求，鉆 4φ 1 2φ 3的孔。 50 銑 梯形槽流道至尺寸要求；型腔的粗加工，單邊余留量 ～ ； 60 電火花 根據(jù)型腔的形狀制作電極，電火花 處理達(dá)到型腔的尺寸要求；并用電火花加工出點(diǎn)澆口的引導(dǎo)部分； 70 鉆 加工點(diǎn)澆口 80 磨 精磨梯形槽流道，點(diǎn)澆口的引導(dǎo)部分，上下平面 33 續(xù) 表 81 90 拋光 對(duì)型腔的重要尺寸和配合尺寸進(jìn)行拋光 100 退磁 退磁處理 ,減少磁性對(duì)電加工的影響 （ 3）型芯的加工 型芯鑲塊的加工流程如表 82和表 83： 表 82 型芯的加工流程 工序序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 藝 要 求 10 備料 159mm 117mm 73mm 20 刨（銑） 刨（銑）六面，并保證垂直度留研磨余量 ～ 30 磨基準(zhǔn)面 主要是上下平面及相鄰兩側(cè)面，表面粗糙度 m 40 銑 按圖樣在上下平面有鉗工劃出型孔及安裝孔；銑出鑲塊的臺(tái)階，型芯的粗加工，單邊余留量～ 50 鉗 中分劃線(xiàn)，鉆、鉸 8φ ， 8φ 6 的孔至尺寸要求。 60 磨 精磨型心各部分至尺寸要求，成型部分表面粗糙度 m 80 拋光 對(duì)型芯的重要尺寸和配合尺寸進(jìn)行拋光 90 退磁 退磁處理 ,減少磁性對(duì)電加工的影響 表 83 型芯的加工流程 工序序號(hào) 工序名稱(chēng) 工 藝 要 求 10 備料 φ 12 mm 60 mm 20 車(chē) 車(chē)外圓、臺(tái)階及端面，至尺寸要求 30 磨 精磨型芯外圓及端面，面粗糙度 m 40 拋光 對(duì)型芯的重要尺寸和配合尺寸進(jìn)行拋光 34 結(jié) 語(yǔ) 本課題是“香皂盒塑件注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)”包括塑件成型的工藝分析，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和成型零件的加工工藝。 材料的性能及成型工藝的分析，包括注射前的干燥處理，注射溫度、注射壓力、注射速度、模具溫度等。從而確定合理的工藝參數(shù)。 2. 香皂盒塑件注射成型模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，根據(jù)所給的 塑件的二維工程圖和三維立體圖，分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 擬定模具的結(jié)構(gòu)，包括型腔的布局、澆口的位置確定、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、型腔、型芯的結(jié)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)和順序分型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及排氣系統(tǒng)和模溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 3. 根據(jù)成型零件的材料、結(jié)構(gòu)以及技術(shù)要求，定制合理的加工工藝，并編寫(xiě)工藝卡。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn) 題： 香皂盒為外觀件，不透明，塑件的表面要求表面平整光滑，不能有拼接痕、變形、縮水、毛刺、油紋等注塑缺陷，澆口痕跡小且應(yīng)去除干凈。因此，澆注 系統(tǒng) 的類(lèi)型和位置的選擇很重要，使用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)且從塑件中間進(jìn)料可以使以上問(wèn)題的到解決。 制件采用 點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)，模具為三板式模具，有兩個(gè)以上的分型面，開(kāi)模時(shí)應(yīng)保證各個(gè)分型面順序地、完全地打開(kāi)，且能自動(dòng)脫出澆注系統(tǒng)凝料，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 因此要在模具中設(shè)計(jì)順序分型機(jī)構(gòu)。 此外，由于時(shí)間的限制，本課題設(shè)計(jì)的模具尚未完成實(shí)際制造，且塑件結(jié)構(gòu)的合理性和模具的可靠性等還要依賴(lài)于模具試生產(chǎn)來(lái)檢驗(yàn)，這部分工作還有待進(jìn)一步深入進(jìn)行，有待更多人的參與。 35 致 謝 在本論文的完成過(guò)程中，我的導(dǎo)師馬立安老師給予了我悉心指導(dǎo)和熱情鼓勵(lì)，使我順利完成了論文工作。 想起我的導(dǎo)師 ， 敦敦教導(dǎo) ,歷歷在目 ， 是他 令我順利完成學(xué)業(yè) ， 而我的知識(shí)也得以升華 。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)和執(zhí)著的敬業(yè)精神給我留下了深刻印象。激勵(lì)我克服困難，廣泛涉獵新思想、新理論，不斷地探求新的科學(xué)發(fā)展。同時(shí)，也讓我懂得如何去踏踏實(shí)實(shí)地工作、勤勤懇懇地做人。論文工作量十分大，沒(méi)有試驗(yàn)條件，加之我的模具設(shè)計(jì)實(shí)踐操作知識(shí)很少，在做課題的過(guò)程中遇到了很多困難，論文在馬老師的熱心幫助下才得以順利完成，在此，謹(jǐn)向馬老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。 同時(shí)，感謝在做課題過(guò)程中為我提供便利和幫助的老師和同學(xué)們。 沒(méi)有他們的幫助和 指點(diǎn)， 對(duì)于我一個(gè) 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 不足的學(xué)生來(lái)說(shuō)很難在這么短的時(shí)間里完成合格的設(shè)計(jì) 。 感謝班級(jí)的所有同學(xué)們，感謝我們?cè)谝黄鸲冗^(guò)的這段忙碌又偷快的時(shí)光。 在此，向我的家人以及所有關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 衷心地感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師、領(lǐng)導(dǎo)！ 最后感謝母校 —— 福建工程學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的大力栽培！ 36 參考文獻(xiàn) [1] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì) ，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì) .《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 第 2卷 輕工模具設(shè)計(jì)》 .江西科學(xué)技術(shù)出版社 .2021 [2] 申開(kāi)智 .《塑料成型模具》 （第二版） .中國(guó)輕工業(yè)出版社 .2021 [3] 王孝培 .《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 .機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 [4] 唐志玉 .《塑料模具設(shè)計(jì)師指南》 .國(guó)防工業(yè)出版社 .1999 [5] 鄒紀(jì)強(qiáng) .《塑料模具典型結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 .模具制造雜志社編輯出版 [6] 蔣繼宏，王效岳 .《注塑模具典型結(jié)構(gòu) 100列》 .中國(guó)輕工業(yè)出版社 . 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