【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)澆口進料，注射機采用海天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)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的模具設(shè)計。

　　

【正文】 產(chǎn)品分離，澆口尺寸如CAD 圖所示， 根據(jù)此圖結(jié)合實際選用適當(dāng)值。本設(shè)計采用 4mm 大小拉料桿。 冷料井的設(shè)計 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。因為最先流入的塑料因接觸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)計冷卻系統(tǒng)時，模具設(shè)計者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計參數(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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 25 頁 共 38 頁 第 5章 注射機的選用及相關(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)動將熔體輸送至機筒的前端。在那個過程中，在加熱器的作用下加熱使機筒內(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筒的前端（稱之為計量），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，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）進行控制。當(dāng)螺桿位置，注射壓力達到一定值時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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 26 頁 共 38 頁 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，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)，成型一般不需進行干燥處理。 （ 2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前，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，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞式料筒內(nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時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。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，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，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械加工后，常需要進行適當(dāng)?shù)暮筇幚恚康氖菫榱讼嬖诘膬?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。 要架一套模具 ,首先要考慮模具尺寸是否符合機臺大小的頓數(shù) .注射量是否滿足要求 ,機臺的射出投影面積是否適合模具生產(chǎn) ,大頓數(shù)機臺生產(chǎn)小模具 ,計量不容易控制 ,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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 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 油泵電動機功率 KW 油箱容積 l 240 機器尺寸 (長寬高 ) m 機器重量 t 5 最小模具尺寸 (長寬 ) mm 320 320 表 1 海天 160XB注塑機參數(shù) (部分 ) 最大注塑量校核 模具設(shè)計時，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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 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)計中： n=2 ?1m g 2m = m=+= g 注塑機額定注塑量為 320g，注射量符合要求 鎖模力校核 注射成型時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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 共 38 頁 模具與注塑機安裝部分相關(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拉桿間距 ,本設(shè)計選用機臺拉桿間距為 400400,模具長寬為 450x350，經(jīng)核算機臺選用合適。 （ 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 注射機允許的最大模厚 maxH 注射機允許的最小模厚 本設(shè)計中模具厚度為 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。 注塑機的開模行程是有限的，設(shè)計模具必須校核所選注射機的開模行程，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)計算，符合要求。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 共 38 頁 總 結(jié) 本次塑料模具設(shè)計，全面考慮了塑料成型性能，模具結(jié)構(gòu)特點，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)計算生產(chǎn)操作上論證該設(shè)計是合理可行的。并且，通過這次設(shè)計，我了解了注射模設(shè)計概況，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)計各個階段的重要性和嚴(yán)謹(jǐn)性，達到了畢業(yè)設(shè)計的目的。 伴隨經(jīng)濟建設(shè)，特別是汽車、機械、電子、日用制造等行 業(yè)的飛速發(fā)展，對模具設(shè)計與制造的人才的需求與日俱增，模具設(shè)計制造，特別是注射模具的設(shè)計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)計中獲得的經(jīng)驗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)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 32 頁 共 38 頁 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計中，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，讓我按時完成了本次設(shè)計。由于經(jīng)驗不足和對專業(yè)知識的了解不夠透徹，在設(shè)計時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了自己。 蘇州市職業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 共 38 頁 參考文獻 [1] 沈言錦 .林章輝 .塑料模課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導(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].機械工業(yè)出版社， 2021年 [4] 李建軍 .李德群 .模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具 CAD[M].北京 :機械工程出版社 ,. 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