【正文】 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２５ 參考文獻 [1] 王文廣，田彥晨，呂通建 . 塑料材料的選用 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [2] 王永平 . 注塑模具設(shè)計經(jīng)驗點評 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 張增紅，熊小平 . 塑料注射成型 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [4] 伍先明，王群，龐佑霞等 . 塑料模具設(shè)計指導(dǎo) [M]. 北京：國防工業(yè)出版社， 2021 [5] 申開智主編 . 塑料成型模具 [M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2021 [6] 王文廣，田寶善等 . 塑料注射模具設(shè)計技巧與實例 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7] 夏巨諶，李志剛主編 . 中國模具設(shè)計大典 [M]. 南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2021 [8] 廖月瑩，何冰強 . 塑料模具設(shè)計指導(dǎo)與資料匯編 [M]. 大連：大連理工大學(xué)出版社， 2021 [9] 何銘新，錢可強主編 . 機械制圖 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021 。除了敬佩張老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。張老 師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設(shè)計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２４ 致謝 經(jīng)過三個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)完成，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計肯定是很有難度的。可能對實際生產(chǎn)的塑件產(chǎn)品有不良的影響。 由于缺少設(shè)計和實踐的經(jīng)驗，設(shè)計的模具不可避免的存在缺點和不 足。模具成型零件的尺寸均做到精確計算，使塑件可以達到設(shè)計要求的精度。在設(shè)計過程中，各種數(shù)據(jù)的引用和公式都有理有據(jù)，成立條件與實際相符合。因此， 拉桿內(nèi)間距校驗合格。 其他各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選用的注射機完全滿足要求。 顯然，注射機允 許安裝的模具最小厚度≤模具實際厚度≤注射機允許安裝的最大模具厚度，模具厚度滿足要求。 將各部分參數(shù)帶入式中， NAP ~ 7 1 ~ 0 ???? ）（型 而鎖模力 NNF ~ 3 0 ＞? ，鎖模力校核合格。當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。 現(xiàn)將本次設(shè)計塑件的參數(shù)取 P0=100MPa 帶入上式，得 1 4 0~1 2 51 0 ~ ??? ）（P MPa 所選注射機的額定壓力 P0=224MPa＞ Pe， 所以注射壓力校核合格。kPP? 式中， Pe—— 注射機額定壓力； P0—— 注射成型時所需要的注射力，聚乙烯材料厚壁件（易流動）一般取 70~100MPa，中等壁厚件一般取 100~120MPa（塑料模具設(shè)計指導(dǎo)，表 21）； k39。 注射壓力的校核 該項工作是校核所選的注射機的額定壓力能否滿足塑件成型時所需要的注射力，塑件成型時所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素所決定，在生產(chǎn)實踐中其值一般為 70~150MPa。 由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n ＞＞?????????? M ， 因此 ，型腔數(shù)校核合格，即注射機的最大注射量合格。 需要校核的內(nèi)容有：注射機的最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、模具與注射機安裝模具部分的配合等。 圖 水嘴尺寸示意圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２１ 10 注塑模具總體校核 注射模是安裝在注射機上使 用的設(shè)備，每副模具都只能安裝在與其相適應(yīng)的注射機上進行生產(chǎn)。這樣的設(shè)計可以滿足模具的冷卻需要，也便于加工。水道流量的大小可根據(jù)注射時的具體工藝情況通過調(diào)節(jié)水閥的開度進行調(diào)整。 本次設(shè)計中的十個塑件，排列為雙列直排，產(chǎn)生熱量比較小，且塑件體積小，璧薄，冷卻時產(chǎn)生的應(yīng)力小，產(chǎn)品基本不會產(chǎn)生變形，對產(chǎn)品的精度要求也不高，因此為加工方便，可將冷卻水道加工成圓形，沿型腔排布的方向水平貫通模板，已經(jīng)可以滿足冷卻的要求。型芯縱向分兩排布置，塑件小，注射量較小，因此兩排型芯應(yīng)分別采用一條循環(huán)的進出水道，只需在模具外儲存稍多的冷卻水，使其可以及時在模外冷卻即可。 冷卻水路的條數(shù) 由于模具尺寸的 限制 ，每根水路的長度由模具尺寸決定，設(shè)每根水路的長度為 l ，則冷卻水路的條數(shù) n 7986dn ???????? lA? 從計算結(jié)果看，因塑件較小，單位時間注射量少，所需的冷卻水道也比較少，一條冷卻水道就足以滿足冷卻的要求，因此，就要根據(jù)實際生產(chǎn)中的經(jīng)驗進行冷卻裝置的布置。 冷卻水在管道內(nèi)的流速 將上述參數(shù)帶入公式 6010 232 ??? ??????）（?， 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) h= ℃）（）（）（ ??????? hm50 83 .3k8 v 2 J? 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １９ 式中， f—— 與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理常數(shù)，查參考文獻 [6]中的表 不同水溫下 的 f 值，水溫為 30℃時， f ? 。 但是，由于在生產(chǎn)中，配件基本都是按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格采購，若模具選取小于標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，則配套水嘴管材等都要 單獨準(zhǔn)備，比較麻煩，并且，在生產(chǎn)中可以通過調(diào)整水閥的開度，來調(diào)整冷卻水道中的水流量。 ℃ )； 1? —— 冷卻水的出口溫度，取 ℃ ； 2? —— 冷卻水入口溫度，取常溫 25℃。因此選取 60℃ 模溫。查表，常用塑料注射模具溫度，高密度聚乙烯 LDPE 的模具溫度一般在 60~70℃ 的范圍內(nèi)。因此通常必須進行模具的有效冷卻，使其模具溫度保持在一定的范圍內(nèi)。 推件板與推桿應(yīng)固定，因為推桿的工作端面不允許有中心孔，因此在本設(shè)計中，在推桿的工作端加工長 30mm 的 ?M 的一段螺紋，再在推件板上與之配合加工出螺紋孔，安裝時將其旋緊，如圖 所示。 ⑥脫模機構(gòu)要工作可靠，運動靈活，制造容易，配換方便。 ④脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象。 ②不損壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格。 但是如果是注塑成型大中型塑件，一定要通過計算，開設(shè)一定量的排氣槽方可保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 牙膏蓋的成型型腔比較小，約為 ，注射時間約為 1s，采用的潛伏式澆口向型腔的頂部傾斜，塑料熔體先充滿型腔的頂部，然后充滿周邊下部，這樣型腔頂部就不會造成憋氣現(xiàn)象，氣體會沿著分型面和型芯與推件板制件的軸向間隙向外排出。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １６ 7 排氣槽的設(shè)計 排氣系統(tǒng)的作用是將澆注系統(tǒng)和模具型腔中的空氣、塑料熔體分解產(chǎn)生的氣體及低分子揮發(fā)物排放到模具的外面，保證熔體在充模過程中能正常流動。 導(dǎo)套也應(yīng)選用較耐磨的材料，但其硬度最好比導(dǎo)柱低 5 度左右，因此，選擇 T8A，經(jīng)熱處理表面硬度 50HRC~55HRC。 （ 2）導(dǎo)套的設(shè)計 無導(dǎo)套的導(dǎo)向孔直接開設(shè)在模板上，雖然加工簡單，但是因為導(dǎo)柱與模板直接接觸摩擦，磨損較大，因此只適用于小批量生產(chǎn)，精度不高的模具。 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨損的表面，堅韌而不易折斷的芯部，因此在設(shè)計中采用碳素工具鋼 T10A，經(jīng)熱處理，表面硬度 54HRC~58HRC。 2）形狀：導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與其相鄰的圓柱直徑的 1/3，前段還應(yīng)倒角，使其能順利進入導(dǎo)向孔。 （ 1）導(dǎo)柱的設(shè)計 1）長度：導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6~8mm，以免在導(dǎo)柱還沒有進入導(dǎo)套之前，型芯先進入型腔相碰而損壞。同時，為了確保分型面很好的接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面應(yīng)分別設(shè)置承屑槽，一般是削去一個面，或在導(dǎo)套的孔口設(shè)置倒角。 合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有定位、導(dǎo)向、承載、保持運動平穩(wěn)等的作用。 從選定模架可知，模架外形尺寸： 2 4 22 5 02 5 0 ????? 高長寬 。推桿固定板應(yīng)煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １５ 與推板厚度相同，或稍小，這里取厚度 16mm。 墊塊的寬度根據(jù) GB/，取 50mm。 B板尺寸 B 板是型芯（凸模）固定板，如果取的過小，會造成冷卻的不均勻，以及型芯固定不牢；而取的過厚則會使模具的制造比較浪費材料，因此在此選擇 32mm板厚。 模架中的零 件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零件，容易買到，便于維修和更換。 模架上所有的 螺釘 全部用內(nèi)六角螺釘，模具外表面盡量不要有突出部分，模具外表面應(yīng)盡量光潔，加涂防銹漆油。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １４ 6 模架的確定 上面內(nèi)容完成后可以 根據(jù) 計算結(jié)果進行選定模架。 1p ????? mi ?? mWWi ? 51511 ??????? W—— 影響模具變形的最大尺寸，若圓筒形是 r 或 h，若矩形是 L； L1—— 支承板長度，取 250mm； 21l —— 10 個型腔投影到支承板上的面積。 成型零件度及支承板厚度計算 型腔側(cè)壁厚度 在本次設(shè)計中，采用的是在定模板上開孔，成型塑件側(cè)壁的方式，型腔的側(cè)壁已經(jīng)很厚，足夠保證不會在生 產(chǎn)過程中因壓力的改變而產(chǎn)生彈性形變，因而不必對型腔的側(cè)壁厚度通過進行計算來確定。的錐度，使結(jié)構(gòu)合理。 ④螺距尺寸 Pm ????????? ）（）（ ?SPP 式中， Pm—— 螺紋型芯的螺距； P—— 塑件螺紋螺距尺寸； S—— 塑件平均收縮率； δ —— 螺紋型芯螺距制造公差，其數(shù)值參照參考文獻 [6]表 57 螺紋螺距制造公 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １３ 差及配合長度表選取，當(dāng)螺紋直徑在 12~22mm的范圍內(nèi)時，螺距制造 公差為 ~，在本設(shè)計中 取 。 ②內(nèi)徑 1md 0 0 0 ] 1 []b1d[d ??? ???????? ）（）（ ?S 式中， m1d —— 螺紋型芯的內(nèi)徑尺寸； d1—— 塑件內(nèi)螺紋的內(nèi)徑基本尺寸； b—— 塑件內(nèi)螺紋的內(nèi)徑公差； δ —— 螺紋型環(huán)內(nèi)徑制造公差，一般取 4b?? 。型芯的計算尺寸表達如下： 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １２ 1） 型芯的高度尺寸 0 ][]321h[h ??? ?????????? ）（）（ ?S 式中， h—— 型芯高度的最大尺寸； h0—— 塑件內(nèi)形深度的最小尺寸。 型芯尺寸計算 型芯的各部分尺寸除特殊的情況外都是趨于縮小尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差Δ的 21 ，取正偏差 ，再加上 ??41 的磨損余量，而型芯高度則加上 ??61 的磨損余量。 型腔尺寸計算 型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件的公差Δ的 21 ，取負偏差，再加上 ??41 的磨損余量，而型腔深度則加上 ??61 的磨損量，這樣型腔尺寸表述如下： 1）型腔徑向尺寸 ][]431[ ?? ????????? ）（Δ）（ ?SDD 式中， D—— 型腔最小基本尺寸； D0—— 塑件最大基本尺寸； S—— 塑件平均收縮率，取 %； Δ —— 塑件公差，取 ； δ —— 模具制造公差，可按 IT9 級公差選取，而對于精度要求不高的塑件，按 ?）（ 61~31 選取，這里取 ?? 。 成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是指 成型 零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長和寬），型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸、型芯和型芯之間的尺寸等。 定模板上開孔，構(gòu)成牙膏 蓋 的側(cè)面防滑紋部分，成型時有料流的沖刷，脫模時又有塑件的摩擦，因此選用硬度 較大 的 Gr12MoV。 圖 凸模（型芯） 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １１ 成型零件鋼材的選用 牙膏蓋是大批量生產(chǎn)，且長時間不需要更換產(chǎn)品的尺寸，故成型零件所選用的鋼材耐磨性和抗疲勞性能應(yīng)