【導(dǎo)讀】本文主要介紹的是冰箱感溫盒蓋注射模的設(shè)計方法。藝特點(diǎn)，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。件、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、斜導(dǎo)柱導(dǎo)滑的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計。然后選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，并對。注射機(jī)的工藝參數(shù)進(jìn)行了校核。最后對模具的工作原理進(jìn)行說明，以及在安裝調(diào)試中可能。出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)、分析，并給出了相應(yīng)的解決方法。本模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，效果很好，塑件達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)要求。課題來源及目的··················································································1. 模具、塑料模具及其發(fā)展趨勢·····························&#1

　　

【正文】 壓力校核 注射壓力校核的目的是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足塑料制品成型的需求。為此，注射機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品成型所需的注射壓力 [10]。 jzpp? （ 式 43） 式中 ， jp 注射機(jī)的最大注射壓力，根據(jù)所選注射機(jī) jp =150； zp 塑料制品成型時所需的注射壓力，它由注射機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)及型腔的流動阻力等因素確定，一般取 40 200zp MPa? 。 jp 值位于 zp 值之間，且相差不大，故最大注射壓力應(yīng)滿足要求。 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 共 38 頁 鎖模力校核 鎖模力又稱合模力。當(dāng)熔體充滿 型腔時，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力是試圖使模具沿分型面分開，為此注射機(jī)的合模力必須大于型腔內(nèi) 熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積 [11]，故 S q fF p A? （ 式 44） 式中， qp — 型腔內(nèi)熔體的平均壓力， 對于容易成型的制品 qp 取 ； SF — 注射機(jī)的公稱鎖模力， SF =500kN ； fA — 塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和， fA = 2m ； 將上述數(shù)據(jù)帶入（ 44）得 252 4 .5 0 .0 2 7 3 4 .6 8 1 0 4 6 8q f Sp A M P a m N k N F? ? ? ? ? ?，鎖模力滿足要求。 安裝部分尺寸校核 注射機(jī)規(guī)定最大與最小厚度是指模板閉合后達(dá)到規(guī)定鎖模力時動模固定板上凸出的定位圈和定模固定板 的最大和最小 距離。 因此，所設(shè)計的模具厚度應(yīng)落在注射機(jī)規(guī)定的最大和最小厚度范圍內(nèi)。 本模具厚度可以按下式計算 1 2 3 4 5 6H H H H H H H? ? ? ? ? ? (式 45) 式中， H — 模具厚度， mm ； 1H — 定模座板厚度， 1H =40mm ； 2H — 定模固定板厚度， 2H =63mm ； 3H — 動模固定板厚度， 3H =80mm ； 4H — 支撐板厚度， 4H =63mm ； 5H — 墊塊厚度， 5H =125mm ； 6H — 動模座板厚度， 6H =40mm ； 所以模具厚度為 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 19 頁 共 38 頁 ( 40 63 80 63 125 40) 411H m m m m? ? ? ? ? ? ? SZ2500/500 注射機(jī)所允許的模具最大厚度和最小厚度分別為 750mm 和 400mm ，min maxH H H?? ，模具厚度滿足要求。 開模行程 尺寸校核 本模具的外形尺寸為 450mm 710mm 411mm ， SZ2500/500 注射機(jī)的最大安裝尺寸為 900mm 830mm ，故能滿足模具的 安裝要求。 對于帶側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的注射模，如果其分型與抽芯動作是由開模來完成地，此時必須根據(jù)側(cè)向分型或抽芯的距離來決定開模行程。 SZ2500/500 注射機(jī)的最大開模行程S=850mm ， 對于本模具， 開模行程 cH = 12 ( 40 63 ) 103m m H H m m m m? ? ? ? ?， 因此，按 下式進(jìn)行校核： 12 ( 5 10)S H H a mm? ? ? ? （ 式 46） 12 ( 5 1 0 ) ( 4 0 6 0 5 0 5 ) 1 5 5H H a m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 12 ( 5 10)S H H a mm? ? ? ?成立，開模行程尺寸滿足要求。 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 20 頁 共 38 頁 第 5 章 模具的 工作原理及 安裝 、 調(diào)試 模具的 工作原理 冰箱感溫盒蓋注射模工作原理簡圖如圖 51所示。其具體工作原理如下： 模具安裝在 SZ2500/500 注射機(jī)上，定模部分固定在注射機(jī)的定模板上，動模部分固定在注射機(jī)的動模板上。合模后，注射機(jī)通過噴嘴將 ABS 熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)過保壓冷卻后塑件成型。 開模時，動模部分隨注射機(jī)動模板一起運(yùn)動，在分型面Ⅰ處 由于彈簧的彈力 將定模座板和定模固定板分開， 鎖緊塊不再鎖緊，同時 球頭 拉料桿 19 使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料從澆口套中脫出，定模板 13 上的斜孔拉住凝料，使?jié)部谂c塑件分離 ，全部澆注系統(tǒng)凝料隨中間板 21一起移動。當(dāng)分型面Ⅰ打開 65mm 時，定距拉桿發(fā)生作用， 中間板 21 不再移動，分型面Ⅱ打開， 使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料從球頭拉料桿上脫離，靠自重落下 ；同時滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下向側(cè)面移動，將型芯從塑件中抽出。 當(dāng)分型面Ⅱ打開的一定距離后，動模停止運(yùn)動， 在注射機(jī)頂出裝置的作用下，推桿 5 在推板 2 的作用下向前推進(jìn)，將塑件由型芯上推掉。 合模時， 在復(fù)位桿 26頂部頂?shù)街虚g板 21 時，推動中間板 21 前進(jìn)，最終使分型面Ⅰ閉合；同時鎖緊塊鎖緊，滑塊在鎖緊塊和斜導(dǎo)柱的作用下復(fù)位， 分型面Ⅱ閉合 。 待模具完全閉合后，完成合模動作，至此一個成型周期完成，進(jìn)入下一個成型周期。 圖 51 模具裝配圖 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 共 38 頁 動模座板； 推板； 3， 7， 12， 17， 2螺釘； 推桿固定板； 推桿； 支撐板； 限位塊； 滑塊； 斜導(dǎo)柱； 1鎖緊塊； 1定模座板； 14， 16， 1 型芯鑲塊； 1型芯； 1定位圈； 拉料桿； 2澆口套； 2定模固定板； 2型芯固定板； 2推桿導(dǎo)柱； 2推桿導(dǎo)套； 2定距拉桿； 27 彈簧； 2復(fù)位桿； 2導(dǎo)柱；導(dǎo)套； 3墊塊； 模具的安裝 1. 安裝前先要清理模板平面 定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺； 2. 因模具 不 大，故采用整體安裝法?，F(xiàn)在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正 ，慢速閉合模具，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定定模，然后慢速 開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時，平穩(wěn)、靈活、無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 3. 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的 開模距和鎖模力，使模具閉合適當(dāng)； 4. 慢慢開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出機(jī)構(gòu) ，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。 5. 模具裝好后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離 與定溫度 20～ 30oC 時，即可校正噴嘴澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕 ，檢查吻合情況。須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 6. 開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可以注射試模。 試模 試模時，塑件上?？赡艹霈F(xiàn)各種缺陷，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。表 51 是熱塑性塑料制品側(cè)常見缺陷及產(chǎn)生原因。在試模時，如果塑件上出現(xiàn)上述各種缺陷，需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu) 及 形狀等因素逐個分析其中的主要矛盾，然后 再采取調(diào)整工藝參數(shù)、修正模具等方法加以解決。 設(shè)計總結(jié) 以上幾章介紹了冰箱感溫盒蓋注射模具設(shè)計的詳細(xì)過程，完成了本次畢業(yè)設(shè)計所需要的全部內(nèi)容。為完成本次畢業(yè)設(shè)計，查閱了大量的關(guān)于模具設(shè)計與制造尤其是注射模設(shè)計方面的資料，掌握了模具設(shè)計的原理和過程，并認(rèn)真學(xué)習(xí)了 AutoCAD、 PRO/E 等繪圖軟件，并有了新的認(rèn)識和提高。 在完成了整個模具設(shè)計的內(nèi)容后，總結(jié)本模具的相關(guān)特點(diǎn)，可分為一下幾點(diǎn) [12]： 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 38 頁 表 51 熱塑性塑料制品側(cè)常見缺陷及產(chǎn)生原因 制品缺陷 產(chǎn)生原因 制品填充不足 料筒、噴嘴及模具溫度偏低 ；加料量不足；注射壓力太??；注射速度太慢； 流道和澆口的尺寸太??；澆口數(shù)量不夠或位置不恰當(dāng)；型腔排氣不良；注射時間太短；澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞；塑料的流動性太差。 制品有溢邊 料筒、噴嘴及模具溫度太高；注射壓力太大，鎖模力太??；模具密封不嚴(yán)，有雜物或模板已變形；型腔排氣不良；從加料端帶入空氣； 黑點(diǎn)及條紋 料溫高，并分解；料筒或噴嘴接合不嚴(yán)；模具排氣不良；染色不均與；物料中有深色物； 制品 脫皮、分層 原料不純；同一塑料不同級別或不同牌號相混；配入潤滑劑過量；塑化不均與；混入異物氣疵嚴(yán)重；進(jìn)料口太小，摩 擦力大； 制品有明顯的熔接痕 料溫過低；模溫低；擦脫模劑太多；注射壓力低；注射速度慢；加料不知；模具排氣不良； 制品表面有 裂紋 模具太冷；冷卻時間太長；塑料和金屬嵌件收縮率不一樣；頂出裝置傾斜或不平衡，頂出截面積小或分布不當(dāng)；之間斜度不夠，脫模難； 制品表面有波紋 物料溫度低，粘度大；注射壓力；模具溫度低；注射速度太慢；澆口太?。? 制品翹曲變形 冷卻時間短；頂出受力不夠；模溫太高；制品內(nèi)壓力太大；通水不良，冷卻不均；制品薄厚不均； 制品尺寸不穩(wěn)定 機(jī)器電路或油路系統(tǒng)不穩(wěn)；成 型周期不一致；溫度、時間、壓力變化；塑料顆粒大小不一； 制品黏膜 模具頂出裝置結(jié)構(gòu)不良；模腔脫模斜度不夠；模腔溫度不合適；模腔有接縫或存料；成型周期太短或太長；模芯無進(jìn)氣孔； （ 1）模具結(jié)構(gòu)采用適合自動化生產(chǎn)的三板式結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出。主流道和分流道都設(shè)在定模一側(cè)，分流道末端開有斜孔用來配合拉料桿一起脫出流道凝料。塑件采用 4根推桿推出。 （ 2）抽芯機(jī)構(gòu)采用先抽芯后頂出制件結(jié)構(gòu)。在分型面Ⅰ打開的同時，鎖緊塊不再鎖緊。當(dāng)分型面打開到一定距離后，中間板不再運(yùn)動，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下 向外移動，將型芯從制件中抽出，然后有推桿頂出。 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 共 38 頁 （ 3）為了提高生產(chǎn)效率和保證制件精度，本模具采用一模四腔的型腔布置方式，澆口為點(diǎn)交口，會在制件表面留下很小的痕跡，但不會對制件外觀有明顯的影響，而且可以自動落料，不必人工操作。 由于本人知識能力有限，設(shè)計中難免有一些不足之處尚需改進(jìn)和完善，懇請各位專家、老師和同學(xué)能夠指出，以便在以后的學(xué)習(xí)和工作中及時改進(jìn)。 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 38 頁 參考 文 獻(xiàn) [1] 齊曉杰主編．塑料成型工藝與模具設(shè)計．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2] 《塑料模具技術(shù)手冊》編委 會 編． 塑料模具技術(shù)手冊 ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， I997 [3] 駱志斌主編 .模具工實(shí)用技術(shù)手冊 .南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， [4] 陳錫棟 ， 周小玉主編 ． 實(shí)用模具技術(shù)手冊 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， [5] 駱志斌主編 .模具工實(shí)用技術(shù)手冊 .南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社， [6] 黃虹主編 .塑料成型加工與模具 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7] 許發(fā)樾主編 .模具結(jié)構(gòu)形式與應(yīng)用手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8] 北京市塑料模具公司編 . 塑料模具設(shè)計 .北京：輕工業(yè)出版社 ， 1980 [9] 洪慎章編著 .實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 . [10] 唐增寶 等 主編 .機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 .武漢：華中科技大學(xué)出版社， 1999年 3月 [11] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會編 .塑料模具設(shè)計制造與應(yīng)用實(shí)例 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [12] 章飛主編．型腔模具設(shè)計與制造．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 38 頁 致謝 本論文是在 AA老師和 BB老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在整個學(xué)期的設(shè)計過程中， 兩 位老師可以說是形影不離，精心指導(dǎo)我們設(shè)計的每一個細(xì)小的環(huán)節(jié)。他們 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的理論知識、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不僅使我們學(xué)到了大量的理論知識，而且使我的生活態(tài)度都起到了非常大的影響?？傊?， 兩 位老師都使我受益非淺，在此特向 兩 位老師表示忠心的感謝 ！ 此外，還要非常感謝我們 小 組的所有同學(xué)，感謝你們在整個設(shè)計過程中給予我的關(guān)心、鼓勵和支持。謝謝大家！ 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 38 頁 附錄 附錄Ⅰ ： 中文翻譯 對熱塑性塑料在充模過程中熔接痕形成的流動性分析 Tham NguyenChung 摘要 ：為了研究流體前鋒匯合時熔接痕的形成，對模具型腔的填充過程進(jìn)行了模擬。熱流變結(jié)果被用來研 究熔接痕缺陷的根源。以這種方式，我們發(fā)現(xiàn)對于缺少相互擴(kuò)散和不當(dāng)分子取向界面的關(guān)鍵區(qū)域位于成品件表面附近。熔接痕缺陷的主要來源似乎是 V 形缺口的出現(xiàn)，此類缺口的出現(xiàn)歸因于表面附近的弱粘接區(qū)域和極高的分子取向?qū)е碌拇笫湛s的聯(lián)合作用。此外，實(shí)踐證明熔接痕對局部流動狀況的敏感度強(qiáng)于整體的工藝條件。熔體和模具溫度被視為影響熔接痕強(qiáng)度的最重要的因素。 關(guān)鍵詞：聚合物；注射成型；熱塑性塑料；熔接痕；仿真 引言 在充模的過程中，兩股熔體流匯合時常常會形成熔接痕。出現(xiàn)這種情況要么由于通過多個澆口注射成型或者是流體流過一個障礙 的結(jié)果。熔接痕常被分為兩種主要類型：通過兩熔體流前鋒沖擊而沒有后續(xù)流量的是冷熔接痕或“滯流性”熔接痕；而熱熔接痕或“流動性”熔接痕是在兩熔體流相匯合后繼續(xù)流動而形成的。 因?yàn)槿劢雍劢?jīng)常會導(dǎo)致注塑件機(jī)械強(qiáng)度降低或表面質(zhì)量變差，或兩者都有；人們對工藝條件對熔接痕的影響進(jìn)行了大量的研究。 Malguarnera 和 Manisali（ 1981）測量了各種聚合物的熔接痕強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)熔體和模具溫度對熔接痕強(qiáng)度有著顯著的影響。 Criens 和 Mosle（ 1983）研究了設(shè)計和工藝參數(shù)對開孔板的機(jī)械性能的影響；他們認(rèn)為熔體溫度的影 響因聚合物的不同而改變。 Kim 和 Suh（ 1986）表示升高熔體溫度至略低于降解溫度會導(dǎo)致熔接痕強(qiáng)度的急劇下降。注射壓力、注射速度、保溫時間和保壓壓力都被研究過，發(fā)現(xiàn)只有極微弱的影響。 (Piccarolo 和 Saiu 1988) 最近， Liu 等人（ 2021）根據(jù) Taguchi 的方法設(shè)計了他們的實(shí)驗(yàn)，并再次表明熔體和模具溫度是主要的影響熱塑性塑料注塑成型的熔接痕性能的因素。但需要注意的是，熔接痕的敏感度不僅與材料的性能和工藝條件有關(guān)，而且與所采用的測試方法有關(guān) (Selde180。n 1997)。 盡管在文獻(xiàn)中，熔接痕 的力學(xué)缺陷通常被解釋為：（ 1）缺少聚合物分子的擴(kuò)散，（ 2）位于界面上不利的分子去向，（ 3）在注塑件表面形成一個 V 形缺口 (Kim 和 Suh 1986；Fellahi 等人 1995)，但是我們對這些因素的相互關(guān)系知之甚少。 Kim 和 Suh (1986)分別分析了第一和第二因素，然后作為整體來測試熔接痕的強(qiáng)度。在他們?yōu)閿U(kuò)散過程所設(shè)計的 畢業(yè)設(shè)計說明書 第 27 頁 共 38 頁 理論方法中，跨越較厚部分的溫度梯度被忽視。 Tomari 等人（ 1990）澄清了 V 形缺口結(jié)構(gòu)以及它對通用聚苯乙烯注塑成型的強(qiáng)度的影響，他們測量了部分表面被銑