【正文】 該 良好 ，機(jī)械加工性能和 拋光 性能也應(yīng)良好。因此在定模板上開孔，電 火花打出防滑紋，牙膏蓋的頂部凹陷部分采用局部嵌件，以解決結(jié)構(gòu)上的問題。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模 凹模（型腔）是成型塑件外邊面的重要零件，按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩大類。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １０ 5 成型零件的設(shè)計 模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱為成型零件。 在本次設(shè)計中，在主流道的末端預(yù)留 3mm 的空隙作為冷料井。 冷料穴的直徑應(yīng)大于主流道的大端直徑，其長度約為主流道的大端直徑，這樣有利于物料的流動。 在注射時，如果它們進(jìn)入流道，將堵塞流道并減緩料流速度；進(jìn)入型腔，將在塑件上產(chǎn)生冷疤或冷斑，影響塑件質(zhì)量。 冷料穴的設(shè)計 冷料穴一般設(shè)置在主流道的末端，即 主流道正對面的動模板上或處于分流道的末端。 澆口截面形狀如圖，因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)不同的情況澆口尺寸可能會需 要有所改變，因此，在本次設(shè)計中，澆口先取較小值 ，在試模時再根據(jù)填充情況進(jìn)行調(diào)整。 澆口的設(shè)計 潛伏式澆口吸收了點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于多型腔模具，同時克服了由點(diǎn)澆口帶給模具的復(fù)雜性，而且在產(chǎn)品外表面布滿了防滑紋，開模時澆口自行剪 斷，幾乎看不到澆口的痕跡，因此在設(shè)計中選擇潛伏式澆口，形狀如圖 所示。 式中，圓形和半圓形流道的半徑均為 3mm，根據(jù)圓的面積公式得，分流道的平 均半徑 ?R 。 二級半圓形截面對塑料熔體及流動阻力不是很大，截面尺寸（如圖 所示）也比較容易計算，為一級分流道截面積的一半。長度設(shè)計為 138mm，直徑 6mm。 二級分流道長為 15mm。 分流道長度 現(xiàn)將分流道設(shè)計成兩級。 因此，此種設(shè)計，既有非平衡式分流道的優(yōu)點(diǎn)，縮短分流道的總長度，也可以類似平衡式分流道，各個型腔同時均勻進(jìn)料，同時注射完畢。本次設(shè)計中的產(chǎn)品體積很小，設(shè)計成非平衡式的分流道，但 是，由于設(shè)計中采用的是潛伏式澆口，澆口尺寸僅為 ，因此熔體沖開澆口進(jìn)入型腔需要一定的壓力，只有在熔體充滿所有的分流道，才能達(dá)到足夠的壓力，沖開澆口，同時注入型腔。它是澆注系統(tǒng)中塑料熔體由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。 3v ???????? 塑件分主 2/ ???? ）（R 一般情況下 ，主流道的剪切速率 1312 s105~s105 ?? ????? ，由校核可知，主流道的設(shè)計符合要求。襯套如圖 所示，零件材料選用 T10A 鋼，熱處理淬火后表面硬度為50HRC~55HRC 。主流道襯套和定位圈設(shè)計成整體式用于小型模具，中大型模具設(shè)計成分體式。 主流道與噴嘴接觸處多作成半球形的凹坑，二者應(yīng)嚴(yán)密配合，避免高壓塑料熔體外溢，凹坑球半徑 R2應(yīng)比噴嘴球半徑 R1大 1~2mm，如若相反則主流道凝料將無法脫出；如大得太多則密封作用不好。 ~ ????? ）（注射機(jī)噴嘴尺寸 主流道長度 mm60?L ，對于粘度不是很大的塑料，錐角α一般在 2~4176。其形狀、大小會直接影響熔體的流動速度和注射時間。因此要 求充模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，且在塑件上留下的澆口痕跡小。 選擇注射機(jī)型號 根據(jù)上面計算得到的 m和 Fm的值來選擇一種注射機(jī)，注射機(jī)的最大注射量（額定注射量 G）和 額定鎖模力 F 應(yīng)滿足 ??? ?G NFF ?＞ 式中，α —— 注射系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn) [4]無定形塑料取 ，而本次設(shè)計使用的材料是 HDPE，為結(jié)晶型材料，所以此處α取 。 從上述分析中確定為一模十腔，所以注射量為 1 ????? 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及鎖模力的計算 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A2，在模具設(shè)計前是個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析， A2是每個塑件在分型面上的投影面積 A1的 ~ 倍，因此可用，所以 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ５ 2111 7 1 0 ??????? AAAA 其中， A1是每個塑件在分型面上的投影面積： 2221 ???? πA NAPF ???? 型 式中， 型P —— 型腔壓力。由于聚苯乙烯的密度為~，即它的單位容量與單位質(zhì)量相近，所以在目前實(shí)際中為便于計算，有時還沿用過去的習(xí)慣，通常也用其質(zhì)量克作粗略計算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺和模具相匹配的注射機(jī)，在注射機(jī)選定后，還需對其進(jìn)行校核，若不滿足要求，還需要重新選擇。 注射機(jī)型號的選定 注射模具是安裝在注射機(jī)上使用 的工藝設(shè)備，因此設(shè)計注射模具是應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計符合要求的模具。其分布方式如圖 所示。 因此本次設(shè)計采用推件板推出的強(qiáng)制脫模方法。 由于塑件內(nèi)有三 圈 內(nèi)螺紋，必須設(shè)計一套自動脫螺紋的齒輪傳動結(jié)構(gòu)，但是牙膏蓋的尺寸較小，加上一模十腔的型腔數(shù)量較大，若用齒輪傳動系統(tǒng)脫螺紋，則模具的結(jié)構(gòu)需要極為精細(xì)復(fù)雜，制造費(fèi)用也很高。 分型面的選擇方案 常見的分型面形狀有平面、斜面、階梯面、曲面，本次設(shè)計中，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式，和 分型面的選擇原則，采用平面，并擬將分型面選在牙膏蓋的底平面。 8） 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)置。 6） 盡量減小塑件在合模平面上的投影面積以減小所需鎖模力。 4） 有利于保證塑件的尺寸精度。 2） 分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。在模具設(shè)計中，應(yīng)首先確定分型面的位置， 然后才能選擇模具的結(jié)構(gòu)。角傾斜加工，已經(jīng)逐漸趨于平緩，也不會有螺紋崩塌變形的情況。 為了防止塑料螺孔最外圈的螺紋崩裂或變形，應(yīng)使陰螺紋始端有以臺階孔，臺階高一般為 ~，這里因?yàn)檠栏嗌w的螺紋較少，只有三圈，因此臺階高取 1mm。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２ 2 塑件形狀尺寸計算 塑件圖如圖 所示： 圖 牙膏蓋產(chǎn)品圖 塑件的螺紋以最最常用的標(biāo)準(zhǔn)螺紋為基礎(chǔ)，型芯的螺紋部分設(shè)計為 長的?M 的標(biāo)準(zhǔn)螺紋，但是由于塑件為強(qiáng)制脫出，因此根據(jù)實(shí)際成產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)留 5176。 HDPE 的注射成型工藝條件為：注射溫度為 180~250℃ ，模具溫度為 50~70℃ ，注射壓力為 80~100MPa。,模腔部分為 2039。脫模斜度沿脫模方向?yàn)?2539。 PE 因質(zhì)軟而易脫模，側(cè)壁帶有淺凹槽也可強(qiáng)制脫模。 注塑機(jī)類型選擇 由于聚乙烯流動性好易成型 ， 所以注塑機(jī)可用柱塞式或螺桿式，螺桿式注塑機(jī)多采用突變式淺槽型，可加大剪切速率有利于傳熱，噴嘴可采用通用型噴嘴。 軟質(zhì)塑料有較淺的側(cè)凹槽時可強(qiáng)行脫模。 制品成型收縮率大，約為 %~%，方向性明顯，制品容易變形翹曲，冷卻速度宜慢，模具設(shè)有冷卻系統(tǒng)。不宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大。熱穩(wěn)定性好，一般在 300℃左右無明顯的分解現(xiàn)象。 成型性能 聚乙烯是結(jié)晶型物料，結(jié)晶速度隨溫度的變化而變化，當(dāng)溫度升高時，結(jié)晶度隨著下降。低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性、伸長率、沖擊強(qiáng)度和滲透性較好。 關(guān)鍵詞： 注塑模具； HDPE；牙膏蓋；模具設(shè)計煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 Abstract： Nowadays, the plastic products have been widely used, and more and more plastic molding methods have been developed. Among them, the plastic injection molding method is the main one and the plastic injection mould is the main tool for injection copy the original is the most distinguished feature of plastic injection mould process, a good injection mould could produce more than one million products, therefore it could realize the fast and largescale production. A typical structure of an injection mould are prised by molding parts, pouring system, guidance ponents, injecting mechanism, and temperature regulation system etc. In this paper, a design is put forward to introduce the method of producing toothpaste lids useing HDPE as the raw materials. For the purpose of rapidly development of the products and seizing the market, the design sizes in this paper are in strict accordance with the national standards, and to use standard parts as much as possible, in order to make the maintenance more conveniently as well as to shorten the preparation period and reduce the cost of mould manufacturing. Key words： Injection mould； HDPE； Toothpaste cap； Plastic design 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １ 1 分析制品及材料工藝性 分析制品原材料的工藝性 該塑件是一牙膏蓋，外圓周表面有防滑豎紋，瓶蓋內(nèi)孔帶有螺紋，屬于小型塑件，生產(chǎn)批量比較大，原材料為高密度聚乙烯 HDPE，成型工藝好，可以注射成型。本設(shè)計采用 HDPE 作為原料生產(chǎn)牙膏蓋。塑料注射成型工藝最大的特點(diǎn)是復(fù)制，一副優(yōu)良的注塑模具可以生產(chǎn)百萬件以上的產(chǎn)品，可以 實(shí)現(xiàn)塑料制品的快速大批量生產(chǎn)。煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １ 目 錄 1 分析制品及材料工藝性 ......................................................................................................... １ 分析制品原材料的工藝性 .......................................................................................... １ PE 的基本特性 ................................................................................................. １ 成型性能 ........................................................................................................... １ 注塑機(jī)類型選擇 .......................................................................................................... １ 注塑工藝 ........................................................................................................... １ 2 塑件形狀尺寸計算 ............................................................................................