【正文】 雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做的不好，有許多錯(cuò)誤及不足之處，但我會(huì)在以后的學(xué)業(yè)道路上時(shí)時(shí)刻刻記住這種嚴(yán)謹(jǐn)，時(shí)時(shí)刻刻堅(jiān)持這種嚴(yán)謹(jǐn)。如熱流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這是我們以前在課堂上沒(méi)有學(xué)過(guò)的東西。該模具采用 45 鋼 作為模板、推板、推板固定板、墊塊和模座等的鋼材。 T10 淬火低溫回火硬度大于等于 55HRC，用于本模具的推桿和復(fù)位桿材料。 2 主流道襯套材料的選擇 使用功能要求：有良好的耐磨性，有時(shí)還需要有耐腐蝕性。在這里采用 T8A。 碳素工具鋼 T8A，成本低廉、強(qiáng)度高耐磨性好，熱處理變形小，為塑件內(nèi)表面的模具型芯。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，較少雜質(zhì)，無(wú)瑕疵和針點(diǎn)。 cmd5 9 6 417322????????? ???????? 取為 d=8m，尺寸 可修配，根據(jù)需要獲得最終適合尺寸。另外推桿孔磨損時(shí)，有更換較大截面推桿的余地。 根據(jù) 黃虹主編的《塑料成型加工與模具》， 制件為矩形斷面所需的脫模力為 AKfE S LF )1( )t a n(c o s8 22 ?? ?? ? ??? ?? c o ss in12 ???? fK K2—— 無(wú)量綱系數(shù)，其值隨 f 和 ? 而異； K2可從表 82 中選??； t/d—— 壁厚與直徑之比； δ 2—— 矩形制件的平均壁厚，㎜； a,b— 矩形型芯的斷面尺寸，㎜； S—— 塑料平均成型收縮率； E—— 塑料的彈性模量， MPa； L—— 制件對(duì)型芯的包容長(zhǎng)度， mm； f—— 制件與型芯之間的摩 擦系 )； ? —— 脫模斜度 0 μ —— 塑料的泊松比； A—— 盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積， mm2，通孔制件的 A等于 0。 脫模力的計(jì)算 將制件從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱(chēng)為脫模力。機(jī)構(gòu)動(dòng)作要準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行靈活、機(jī)構(gòu)本身具有足夠的剛度合強(qiáng)度，以抵抗脫模阻力。 將以上各參數(shù)代入公式得： cmH 0 122415534 315 ??????? ????????? 分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 22 為了配合標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，綜合考慮模具的整體設(shè)計(jì)，在模具的 兩側(cè)分別有 2根斜滑桿（用于內(nèi)側(cè)抽芯），其長(zhǎng)為 70 ㎜，寬最薄處為 25 ㎜，再加上選用優(yōu)質(zhì)的材料，可以替代支撐柱，從而可以減小支撐板的厚度。 由于 注射模具的工作狀態(tài)是長(zhǎng)時(shí)間的承受交變負(fù)荷，同時(shí)也伴有冷熱的交替。 成型零部件尺寸的計(jì)算 根據(jù)該垃圾桶底座與桶身的配合關(guān)系，我們分析得出該塑件的尺寸精度要求不高，除了內(nèi)表面的上端部分及與腳踏板的配合部分。在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須根據(jù)制品的尺寸和精度要求來(lái)確定零件的相應(yīng)尺寸和精度要求，一般來(lái)說(shuō)工業(yè)配件、電子電 器產(chǎn)品塑件的尺寸精度要求較高。若模具排氣不良，型腔內(nèi)的氣體受壓將產(chǎn)生很大的背壓，阻止塑料熔體正?？焖俪淠Ｍ瑫r(shí)氣體壓縮產(chǎn)生的熱量能使塑料燒焦。PTRV P 分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 15 式中 P1———— 熔體在澆道中所首的外部壓力，取 P1=121 Mpa； P2—— 熔體的內(nèi)壓，查表得 P2= MPa； V—— 熔體在澆到中的比容 cm3/g； ω —— 熔 體 在 絕 對(duì) 溫 度 為 零 度 時(shí) 的 比 容 ， 查 表 得ω =； R’ —— 修正的氣體常數(shù)，查表得 R’ = Mpa cm3/(gk)； T—— 熔體的絕對(duì)溫 度 220+273=493K； 將以上各參數(shù)代入上式得： gcm / 4930 . 2 2 9V 3＝?? ?? 取注射時(shí)間為 3S,塑料制件質(zhì)量 W 為 415 = 其容積流率 為 scmt WVQ / 1 93 7 37 6 3＝???? 主流道容積流率 scm / 1 9 3??主 分流道容積流率和澆口容積流率 scmQ / 0 921 3???澆分 主流道直徑 mmQD 3 ??? 主主 分流道直徑 mmQD 3 ??? 分分 點(diǎn)澆口直徑 mmQD 24 3 ??? 澆澆 噴嘴的選擇 熱 噴嘴是熱流道系統(tǒng)最末端的部分，它與型腔直接相連，連接處稱(chēng)為澆口。根據(jù)這個(gè)塑件本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將其定在塑件兩邊中心的位置上。 4） 在保證塑料良好成型的前提下，主流道 L 應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑件降溫過(guò)多而影響注射成型。 2） 為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對(duì)接處緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處應(yīng)制成半球形凹坑，其半徑 R2=R1+（ 1～ 2） mm，其小端分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 14 直徑 d1=d2+（ ～ 1） mm。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和流道的清理。并且隨著科技的不斷進(jìn)步，熱流道模具將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在塑 料模具行業(yè)當(dāng)中。 分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 13 第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和排溢系統(tǒng)的計(jì) 澆 注系統(tǒng) 的選定 澆注系統(tǒng)是 引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，它具有傳質(zhì)﹑傳壓﹑和傳熱的功能，對(duì)制品質(zhì)量影響很大 。 （ 1）填充和保壓轉(zhuǎn)換分析 分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 11 圖 填充時(shí)間 如圖所示：填充時(shí)間為 秒，等高線(xiàn)的在各塊區(qū)域間距都相等，說(shuō)明料流前鋒的前進(jìn)速度有階段性的一致，填充基本平衡。 熔體溫度 : 230℃，溫度范圍 200℃ 280℃。 塑料制件的選材 材料選擇 Borealis 公司的 PP，產(chǎn)品代號(hào)為 HJ320P，產(chǎn)品無(wú)其他添加劑。這里劃分網(wǎng)格的 Global edge lenth 選 10mm，劃分后很好的保證了模擬的精度，并且使電腦計(jì)算量不大。 Moldflow 系列產(chǎn)品主要包括： MPA： Moldflow Plastic Advisers(快速試模分析 ) MPI： Moldflow Plastic Insight(高級(jí)成型分析 ) Moldflow 作為成功的注塑產(chǎn)品成型仿真及分析軟件，采用的基本思想也是工程領(lǐng)域中最為常見(jiàn)的有限元方法。 Moldflow 擁有自己的材料測(cè)試檢驗(yàn)工廠(chǎng)，為分析軟件提供多達(dá) 8000余種材料選擇，極大提高分析準(zhǔn)確度。 分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 8 第二章 垃圾桶底座的 Moldflow 模流分析 MOLDFLOW 軟件簡(jiǎn)介 Moldflow 公司為一家專(zhuān)業(yè)從事塑料計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的跨國(guó)性軟件和咨詢(xún)公司。 經(jīng)計(jì)算塑件和流道系統(tǒng)的投影面積約為 50000 mm2 F0＝ 50000 30=1500000N=150 104N≤ 450 104N（合模力） 因此，我們可得所選的注射機(jī)滿(mǎn)足制件成型的要求。 鎖模力的計(jì)算及 較核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿(mǎn)型腔時(shí)，在模具型腔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注射機(jī)軸向的很大的推力，力圖使模具沿分型面漲開(kāi)，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上總面積乘 以型腔內(nèi)塑料壓力。 選擇注射機(jī) 根據(jù) V 注 及 T 計(jì) ，并綜合考慮注射機(jī)的塑化能力，公稱(chēng)注射量，公稱(chēng)注射壓力，工程鎖模力，安裝模具的有效空間，頂出形式及頂出行程 ，移模行程等等，選用型號(hào)為 XSZY1000 的注塑機(jī)。 選擇注塑成型設(shè)備并進(jìn)行校核 各種型號(hào)的注塑機(jī)安裝模具部分的形狀和尺 寸各不相同。模具型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的投影面積、幾何形狀、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效益來(lái)確定的。 分型面的確定 分開(kāi)模具能取出塑件的面，稱(chēng)作分型面 。 方案二 ： 采用熱流道澆注系統(tǒng) ,成本比傳統(tǒng)的冷流道澆注系統(tǒng)高。單分型面，點(diǎn)澆口設(shè)計(jì)。 5. 注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，模具溫度低于 50℃以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕； 90℃以上易發(fā)生翹曲、變形。 它主要的成形特性如下： 1. 結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長(zhǎng)期與熱金屬長(zhǎng)期接觸易發(fā)生分解。 塑件材質(zhì)及成型工藝性 該塑件所采用材料為：聚丙烯（ PP）。并且在安裝的過(guò)程中，均是強(qiáng)制壓 入。因此，我們立足于這一不足點(diǎn)，將垃圾桶進(jìn)行改進(jìn)，使其成為綠色環(huán)保性的雙桶式垃圾桶。 熱流道成型是指從注射機(jī)噴嘴送往澆口的塑料始終保持熔融狀態(tài)，在每次開(kāi)模時(shí)不需要固化作為廢料取出，滯留在澆注系統(tǒng)中的熔料可在再一次注射時(shí)被注入型腔。 且 隨著 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 和人民生活水平的提高， 對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求 。 本文主要內(nèi)容包括：垃圾桶的改進(jìn)方案、制品的選材、制品的工藝分析、注射機(jī)的選擇及校核、熱流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)以及相關(guān)尺寸的計(jì)算校核、排氣系統(tǒng)及溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模具材料的選擇等注射模設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題。其中熱流道澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是本次畢業(yè)設(shè) 計(jì)的重點(diǎn)。以前傳統(tǒng)的注塑模具及其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品已不能滿(mǎn)足當(dāng)前人民的需要了。 該系統(tǒng)一般由噴嘴、 熱流道板 、溫控 器 和 加熱元件熱流道加熱元件 等幾部分組成。兩桶成對(duì)稱(chēng)分布，高度為 65mm，壁厚 2mm，其加強(qiáng)筋部分均為 3 ㎜，且高度均為 1 ㎜，最大投影面積為 50000mm2。其它部位可由設(shè)計(jì)者，根據(jù)材料的節(jié)省、模具加工的難易、模具設(shè)計(jì)的方便性自行進(jìn)行修改。它來(lái)源廣泛，合成工藝較簡(jiǎn)單、分類(lèi)垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設(shè)計(jì) 3 密度小、價(jià)格低、加工成型容易。 2. 流動(dòng)性極好，溢邊值 左右。 6. 塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口、尖角，以避免應(yīng)力集中。 方案的確定 方案一： 設(shè)計(jì)容易，成本低。但由于 熱流道系統(tǒng)消除了多余的廢料，也就消除了這些廢料給模具帶來(lái)的多余熱量，縮短制件成型周期，制件成型固化后便可及時(shí)頂出， 從而可使生產(chǎn)效率提高10％ 左右。 分型面的方向盡量采用與注塑機(jī)開(kāi)模 成 垂直方向， 并滿(mǎn)足分型面 取在最大輪廓處，并且不影響制件外表面的光潔度。該塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且流程比較長(zhǎng)，兩邊成對(duì)稱(chēng)分布。設(shè)計(jì)磨具時(shí)應(yīng)校核的主要項(xiàng)目有：噴