【導(dǎo)讀】根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天160XB型號，設(shè)。置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 產(chǎn)品分離，澆口尺寸如CAD 圖所示， 根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。本設(shè)計(jì)采用 4mm 大小拉料桿。 冷料井的設(shè)計(jì) 主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 7mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用 z 形倒錐的冷料穴拉出主流道凝料的形 式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動模。 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在型芯塊與型腔塊 內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的 1~2 倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持 3~5 倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（ 7/16~9/16 英吋），在此取 10mm。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 38 頁 第 5章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 注射成型工藝過程分析 如圖所示從料頭把樹脂擠入料筒中，通過螺桿的轉(zhuǎn)動將熔體輸送至機(jī)筒的前端。在那個過程中，在加熱器的作用下加熱使機(jī)筒內(nèi)的樹脂材料受熱，在螺桿的剪切應(yīng)力作用下使樹脂成為熔融狀態(tài)，將相當(dāng)于成型品及主 流道，分流道的熔融樹脂滯留于機(jī)筒的前端（稱之為計(jì)量），螺桿的不斷向前將材料射入模腔。當(dāng)熔融樹脂在模具內(nèi)流動時(shí)，須控制螺桿的移動速度（射出速度），并在樹脂充滿模腔后用壓力（保壓力）進(jìn)行控制。當(dāng)螺桿位置，注射壓力達(dá)到一定值時(shí)可以將速度控制切換成壓力控制。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作： （ 1）、成型前對原材料的預(yù)處理 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 38 頁 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等 指標(biāo)，對原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥， ABS材料吸濕性良好，如儲存得當(dāng)，成型一般不需進(jìn)行干燥處理。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。 柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （ 3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而 敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對 ABS材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用? 第二步 : 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個過程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定 性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 1～ 3小時(shí)。 要架一套模具 ,首先要考慮模具尺寸是否符合機(jī)臺大小的頓數(shù) .注射量是否滿足要求 ,機(jī)臺的射出投影面積是否適合模具生產(chǎn) ,大頓數(shù)機(jī)臺生產(chǎn)小模具 ,計(jì)量不容易控制 ,再者若用太大鎖模力 ,對模具也有一定損傷 ,鎖模力不夠?qū)е庐a(chǎn)品毛邊過大 ,太大模具超過機(jī)臺的負(fù)荷對合模系統(tǒng)也會有一定之損傷 . 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 38 頁 相關(guān)參數(shù) 由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 =，流道水口廢料 ，總注塑量 ，再根據(jù)工藝 參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素， 選定注射機(jī)為海天 160XB。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 型號 單位 160 2A 160 2B 160 2C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 40 45 48 理論注射容量 cm3 253 320 364 注射重量 PS g 230 291 331 注射壓力 Mpa 202 159 140 注射行程 mm 201 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~230 料筒加熱功率 KW 鎖模力 KN 1600 拉桿內(nèi)間距 (水平垂直 ) mm 455 455 允許最大模具厚度 mm 500 允許最小模具厚度 mm 180 移模行程 mm 420 移模開距 (最大 ) mm 920 液壓頂出行程 mm 140 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機(jī)功率 KW 油箱容積 l 240 機(jī)器尺寸 (長寬高 ) m 機(jī)器重量 t 5 最小模具尺寸 (長寬 ) mm 320 320 表 1 海天 160XB注塑機(jī)參數(shù) (部分 ) 最大注塑量校核 模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為： mmnm %8021 ?? 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁 共 38 頁 式中 n 型腔數(shù)量 1m 單個塑件的重量 2m 澆注系統(tǒng)所需塑料的重量 本設(shè)計(jì)中： n=2 ?1m g 2m = m=+= g 注塑機(jī)額定注塑量為 320g，注射量符合要求 鎖模力校核 注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 AAnA ?? 21 式中 n 型腔數(shù)目 1A 單個塑件在模具分型面上的投影面積 2A 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 1A = 13862 2mm 2A = 239 2mm 21 AnA? =2x13862+239=27963 2mm 注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即： （ 21 AnA? ） P F 式中： P— 塑料熔體對型腔的成型壓力（ MPa） F— 注射機(jī)額定鎖模力（ N） 其它意義同上 根據(jù)工具書查得，型腔內(nèi)通常為 2040MPa， 一般制品為 2434MPa，精密制品為 3944MP （ 21 AnA? ） P==922KN1600KN 鎖模力符合要求 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁 共 38 頁 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 （ 1）、模具長寬尺寸 模具長寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距 ,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺拉桿間距為 400400,模具長寬為 450x350，經(jīng)核算機(jī)臺選用合適。 （ 2）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 m axm in HHH ?? 式中 minH 注射機(jī)允許的最大模厚 maxH 注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計(jì)中模具厚度為 381mm 180H500 符合要求 開模行程校核 模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動模固定板的移動距離。 注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對于單分型面注射模應(yīng)有： Smax＞ S= H1 + H2 + H3 + C 式中 H1模具厚度 H2頂出行程 H3 包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 C 安全距離 本設(shè)計(jì)中 maxS =750mm 1H = 361 mm 2H =40mm H3 =130mm C 取 30mm 總的開模距離需要 S=561mm 以上 . 經(jīng)計(jì)算，符合要求。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 38 頁 第 6章 模具結(jié)構(gòu)總圖 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁 共 38 頁 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計(jì)，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，注射工藝參數(shù)，塑件表面粗糙度以及制造精度等，在理論分析和數(shù)據(jù)計(jì)算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計(jì)是合理可行的。并且，通過這次設(shè)計(jì)，我了解了注射模設(shè)計(jì)概況，熟悉了注射設(shè)備，基本掌握了注射成型的一般原理。 在設(shè)計(jì)和三維建模過程中也遇到了一些問題，通過對問題的探索與分析，最后得到圓滿解決，更另深刻的知道了模具設(shè)計(jì)各個階段的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。 伴隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)，特別是汽車、機(jī)械、電子、日用制造等行 業(yè)的飛速發(fā)展，對模具設(shè)計(jì)與制造的人才的需求與日俱增，模具設(shè)計(jì)制造，特別是注射模具的設(shè)計(jì)與制造將更為受到重視，并將會廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域中，飛速發(fā)展。 相信這次設(shè)計(jì)中獲得的經(jīng)驗(yàn)及處理問題的能力將會對今后的學(xué)習(xí)和工作有所啟示和幫助。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁 共 38 頁 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別感謝指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，給予了我充分的信心和把握，讓我按時(shí)完成了本次設(shè)計(jì)。由于經(jīng)驗(yàn)不足和對專業(yè)知識的了解不夠透徹，在設(shè)計(jì)時(shí)常常遇到一些問題無法理解，老師則耐心而認(rèn)真的加以指導(dǎo)幫助，讓我學(xué)到了書本上學(xué)不到的知識，既增長了見識也充實(shí)了自己。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁 共 38 頁 參考文獻(xiàn) [1] 沈言錦 .林章輝 .塑料模課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M] .長沙：湖南大學(xué)出版社， .9173 [2] 申開智 .塑料成型模具（第二版） [M]中國輕工業(yè)出版社 ， 2021年 [3] 翁其金 .塑料模塑成型技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年 [4] 李建軍 .李德群 .模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具 CAD[M].北京 :機(jī)械工程出版社 ,. [5] 陳萬林 .實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造 [M].北京 :機(jī)械工程出版社 ,. [6] 張磊 .UGNGINEER Wildfire4模具設(shè)計(jì)實(shí)例 [M] .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2021. [7] 王旭 .塑料膜結(jié)構(gòu)圖冊 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994. [8] 虞福榮 .橡膠模具實(shí)用手冊 [M].第 2版 .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , [9] 奚永生 .塑料 橡膠成型模具設(shè)計(jì)手冊 [M].北京 :中國輕工業(yè)出版社 , [10] [德 ]，吳崇峰主譯 .注射模具 130例（原著第三版） [M].化學(xué)工業(yè)出版社， 2021年； [11] 吳生緒 .塑料成形模具設(shè)計(jì)手冊 [M].機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年； [12]賀斌，田福祥 .軸套注塑模的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .工程塑料應(yīng)用 .2021（ 7） [13]., Injection Mould Design4thEd., by Longman Scientific amp。 Technical,London,1989 [14]., Injection molds and MoldingA Practical Manual, by Nostrand Reinhold Company,New [15]Hallum,.,Fundamentals of injection Engineering v 118 n 6 Jun ,7072