【正文】 和φ而異，查表得到； S— 塑料平均成型收縮率； E塑料的彈性模量， MPa L— 制件對(duì)型芯之間的包容長度， mm f— 制件與型芯之間的摩擦因數(shù) φ 模具型芯的脫模斜度 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 畢業(yè)論文 23 對(duì)于本次的設(shè)計(jì) 10?? ； 3 0 .0 5 5 654td ??， 3mm?? ； mm? ；? ； 1800E Mpa? ； ? ； 27L mm? ； 5 5 .7 9 8 1 8 .4 33r? ?? ? ?；計(jì)算與查表比較的 1 ? ； 2 ? 。 （ 4）推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)由摩擦產(chǎn)生的阻力。 （ 2）由大氣壓造成的脫模阻力。一般利用 復(fù)位桿復(fù)位，有標(biāo)準(zhǔn)件供選取。 （ 2） 導(dǎo)向部件 為使推出過程平穩(wěn)，推出零件不致彎曲和卡死，推出機(jī)構(gòu)設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套起推出導(dǎo)向作用。推桿直接與塑件接觸，開模后將制件推出。主要由推出部件、推出導(dǎo)向部件和復(fù)位部件等所組成。 脫模機(jī)構(gòu)部件 根據(jù)瓶蓋的模具設(shè)計(jì)情況，選擇用兩次動(dòng)作將塑件推出的機(jī)構(gòu)稱為兩次推出脫模機(jī) 構(gòu)，它包括推桿脫模、推管脫模、推板脫模、氣動(dòng)脫模及利用活動(dòng)鑲件或型腔脫模和多元聯(lián)合脫模等機(jī)構(gòu)。 推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)要準(zhǔn)確、靈活、可靠，無卡死與干涉現(xiàn)象。 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： （ 1） 保證塑件不因頂出而變形損壞及影響外觀，這是對(duì)脫模機(jī)構(gòu)最基本的要求。 畢業(yè)論文 21 根據(jù) 瓶蓋 模具的實(shí)際情況，導(dǎo)柱選用材料為 T8A 的鋼材，規(guī)格為 Ф32X100的導(dǎo)柱，導(dǎo)套選用配套的 T8A， Ф48X32 的規(guī)格 . 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 注射成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，它有一系列的推出零件和輔助零件組成，可有不同的脫模動(dòng)作。 c： 導(dǎo) 套孔的滑動(dòng)部分按 H8/f8 間隙配合， 導(dǎo) 套外徑按 H7/m6 過度配合。導(dǎo)向孔（包括導(dǎo)套）的設(shè)計(jì)原則； a：導(dǎo)向孔最好為通孔，或者導(dǎo)柱進(jìn)入未導(dǎo)通的 導(dǎo) 向孔（盲孔）時(shí)，孔內(nèi)的空氣無法逸出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo) 柱運(yùn)動(dòng)帶來阻力，這樣容易模具受 損 。導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔通常采用間隙配合 H7/h6 或 H8/f8，配合部分表面粗糙度為 m . （ 5）導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸而定，模板尺寸越大，導(dǎo)柱間中心矩應(yīng)越大，所選導(dǎo)柱直徑也越大 （ 6）注射模的導(dǎo)柱一般取 2～ 4根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺寸來確定， 4 根導(dǎo)柱對(duì)稱布置的形式，其導(dǎo)向精度較高。 （ 3）導(dǎo)柱的端部常設(shè)計(jì)成錐形或半球形，便于導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) （ 1）導(dǎo)柱的直徑必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，而且表面要有一定的硬度，要耐磨，芯部要堅(jiān)韌，因此，導(dǎo)柱的材料多半采用低碳鋼滲碳淬火，或用碳素鋼淬火處理，硬度為 50～ 55HRC。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來 保證模具的對(duì)合精度。 畢業(yè)論文 20 第 5 章 .導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其它零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，起定位和定向作用，另外還要承受一些力，例如，在推出機(jī)構(gòu)中保證推出機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)定向，并承受推出時(shí)的部分側(cè)壓力；在垂直分型時(shí)，使垂直分型拼塊在閉和時(shí)準(zhǔn)確定位等。 型腔樣式及側(cè)壁計(jì)算 型腔的樣式有很多種，有鑲塊式，有整體式，有組合式等，他們各有自身的特點(diǎn)：鑲塊式不便于加工但是質(zhì)量高而切能節(jié)省大量的優(yōu)質(zhì)鋼材；整體式的制件質(zhì)量是最好的，但是其加工比較困難，更重要的是浪費(fèi)大量的優(yōu)質(zhì)鋼材，多用于較小的制件；組合式便于加工，便于維修，能節(jié)省大量的好鋼，用的比較廣泛。根據(jù)本次制件的特征，設(shè)計(jì)時(shí)選用整體式圓形型腔 ?！?修正系數(shù)，一般在 1/2～ 2/3 范圍選取，當(dāng)制品尺寸較大、精度較低時(shí)取小值，反之取大值，對(duì)中、小型塑件，一般取 2/3；； Lm—— 型腔基本尺寸； Ls—— 塑件外形基本尺寸； Hm—— 型腔深度尺寸； Hs—— 塑件高度尺寸； lm—— 型芯 基本尺寸； ls—— 塑件內(nèi)形尺寸； hm—— 型芯高度尺寸； hs—— 塑件深度尺寸； Cm—— 模具成型零件的中心距； Cs—— 塑件上的中心距。凡是軸類尺寸均以其最大 尺寸作為公稱尺寸，即公差為負(fù)。 包括： ① 型芯型腔的徑向尺寸 ② 型芯的高度尺寸 ③ 型腔的深度尺寸 ④ 中心距尺寸 影響塑件尺寸的因素： ①成型零件本身制造公差 畢業(yè)論文 16 ②使用過程中的磨損 ③收縮率的波動(dòng) 型芯型腔尺寸計(jì)算 計(jì)算方法有平均值法和公差帶法，其中平均值法是按照塑料收縮率，成型零件制造公差和磨損量均為平均值時(shí)，制品獲得的平均尺寸來計(jì)算的。本設(shè)計(jì)將采用整體式，其結(jié)構(gòu)簡單，牢固，不易變形， 塑件無拼縫痕跡。 模板尺寸計(jì)算 型腔與型芯的徑向尺寸計(jì)算 本著在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，便于加工，裝配，使用，維修等原則下。查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》一書表 1115，選用以下幾種內(nèi)六角螺釘： 螺釘 GB7080 12?M16 螺釘 GB7080 6?M10 材料： Q235 鋼 開模行程的校核 由于開模時(shí)的高度 L=A+B+C+32+32+50+32=298mm，小于注塑機(jī)的模板行程300mm。 畢業(yè)論文 14 圖 46 模具結(jié)構(gòu)圖 此次設(shè)計(jì)過程的模架是參照龍記標(biāo)準(zhǔn)模架確定的模架。根據(jù)實(shí)際情況，底板厚度為 32mm，側(cè)壁厚度為 40mm,而制件的高度為 30mm，所以選擇 A=40mm,B=32mm,C=80mm。根據(jù)該制件的特征和模具確定該設(shè)計(jì)選用帶拉料桿的 Z形冷料穴。 冷料穴的作用是儲(chǔ)存兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔。選擇 點(diǎn) 澆口，為確保制品質(zhì)量，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)特征，決定使用 1 個(gè)澆口進(jìn)料。 結(jié)合 瓶蓋 的實(shí)際情況，澆口的位置應(yīng)選在塑件的 側(cè)壁 處。澆口設(shè)計(jì)時(shí)總的要求是使熔料以較快的速度進(jìn)入并充滿模腔，同時(shí)在充滿模腔后能適時(shí)冷卻封閉，所以澆口截面要小，長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件 外觀質(zhì)量 。結(jié)合 制件 的實(shí)際情況，分流道的形狀及尺寸如下圖 3所示 分流道動(dòng)模 圖 43 分流道的形狀及尺寸 畢業(yè)論文 12 澆口是連接流道與型腔之間的 一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，起著調(diào)節(jié)控制料流速度、補(bǔ)料時(shí)間及防止倒流等作用。 主流道如下圖 2所示 圖 42 主流道 畢業(yè)論文 11 分流道的長度是 45mm，由以上的計(jì)算可的制件的質(zhì)量是 200g 屬于小制件，其壁厚在 23mm，則分流道的公稱尺寸可有經(jīng)驗(yàn)公式 4D m L? 計(jì)算 其中 D— 分流道的公稱直徑 mm m— 制件的質(zhì)量 g L— 分流道的長度 mm 由型腔的布置得到分流道的長度是 L=45mm； 4 4 45 ? ? ?mm 由表 61常用塑料的分流道直徑得聚丙烯的分流道直徑在 到 ，由此取分流道的當(dāng)量公稱直徑 D=6 此外由于制件的體積 V=,質(zhì)量 m=，查表 72（ P127）。 （ 6） 根據(jù) 制件 的實(shí)際情況，結(jié)合所選注塑機(jī)的型號(hào)，主流道的小端直徑選 ，錐角選 2176。 （ 3）為減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑 r=1～3mm. （ 4） 在保證塑料良好成型的前提下，主流道應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料 。 錐角在 2～ 4度，內(nèi)壁粗糙度為 Ra= m。 （ 4）防止塑件翹曲變形。 （ 2）排氣要好 。它的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利的 充模、壓實(shí)和保壓。分型面在制件底面上。 （ 6） 分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格。 （ 4） 選擇分型面時(shí)要考慮行腔內(nèi)氣體的排出。 （ 2） 分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響制件外部質(zhì)量的部位，并使其產(chǎn)生的溢料邊易于 消除或修整，尤其是表面質(zhì)量要求高的制件，對(duì)于本次的 瓶蓋 要求不高。 按分型面的形狀可分為：平面分型面、曲面分型面和階梯形分型面。 畢業(yè)論文 8 根據(jù)式 p=kp0取壓力損耗系數(shù) k=,并設(shè)注射機(jī)使用的注射壓力 p0=119Mpa，則型腔壓力 p=kp0= 119=。 注射參數(shù)如下： 型號(hào) 注射容量 注射壓力 鎖模力 最大注射面積 模具最大厚度 XSZY125 125g 119MPa 900kN 320cm2 300mm 模板行程 噴嘴球半徑 推出孔徑 推出孔距 定位孔直徑 模具最小厚度 300mm 12mm 22mm 230mm Ф 1000+ 200mm 這種注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)是機(jī)動(dòng)的自動(dòng)脫模。主要依據(jù)是每次的注射量要大與額定注射量的 20%小于額定注射量的 80%，模具的整畢業(yè)論文 7 體結(jié)構(gòu)要小于注射機(jī)的有效尺寸以便模具能放到注射機(jī)上，最重要的是鎖模力要大與制件在分型面上的漲模力。 畢業(yè)論文 6 第 3 章 注塑機(jī)的選擇與校核 型腔數(shù)目計(jì)算 制件特征 以及質(zhì)量與體積的計(jì)算 制件的結(jié)構(gòu)如上面的圖 21,22 由三維軟件可得其質(zhì)量與體積 . ρ =,v=,m= 確定型腔數(shù)及其排列 根據(jù)式 52(P112)， n≤ mg— 注射機(jī)最大注射量， g mj— 澆注系統(tǒng)凝料量， g mn— 單個(gè)塑件的質(zhì)量， g 及 n≤ （ 12520） /=，取 4 個(gè)。塑件的尺寸小，為了便于脫模，塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。 塑料制品結(jié)構(gòu)分析 由圖 22 可知，塑件較小且對(duì)稱，塑件的最大厚度為 3mm，在材料所允許的范圍之內(nèi)。另外，塑件尺寸精度還與塑料品種有關(guān)，根據(jù)各種塑料收縮率的不同，又將塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度、低精度三種。 塑件的尺寸精度 一般來講，為了降低模具的加工難度和模具制造成本。在一定的設(shè)備和工藝條件下，流動(dòng)性較好的塑料可以成型較大尺寸的塑件；反之，成型出的塑件較小。 (8)制品的后處理 為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱 水浸泡處理。 (7)注射及保壓 采用較高注射壓力 (15001800bar)和保壓壓力 (約為注射壓力的 80％ )。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴(kuò)散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。熔融段溫度最好在 240℃ 。均聚 PP 制造的產(chǎn)品，厚度不能超過 3mm，否則會(huì)有氣泡 (厚壁制品只能用共聚 PP)。邊形澆口長度越短越好，約為 ，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長度逐步增加。 (3)模具及澆口設(shè)計(jì) 模具溫度 5090℃ ，對(duì)于尺寸要求較高的用高模溫。由于 PP 具有高結(jié)晶性，需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機(jī)。 PP 注塑加工前一般不需特別的干燥處理。戶外使用的制品，一般使用 UV 穩(wěn)定劑和碳黑填充。 PP 的染色在一般注塑機(jī) 上只能用色母料。 不同用途的 PP 其流動(dòng)性差異較大，一般使用的 PP 流動(dòng)速率介于 ABS 與 PC 之間。 PP 是一種半透明、半晶體的熱塑性塑料，具有高強(qiáng)度、絕緣性好、吸水率低、熱變形溫度高、密度小、結(jié)晶度高等特點(diǎn)。 且中間的螺紋脫模不容易，這兩點(diǎn)應(yīng)該是設(shè)計(jì)的難點(diǎn) ， 和重點(diǎn)。此外，在塑件成型以后盡量不再進(jìn)行機(jī)械加工。在設(shè)計(jì)塑件時(shí)，還要考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，模具 脫模 和推出機(jī)構(gòu)簡單。因塑件屬于水杯 一部分， 有一定的 配 合 尺寸精度要求；其外形尺寸 如圖22。該制件 結(jié)構(gòu)簡單 。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20%左右的水平。現(xiàn)在模具與其它機(jī)電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有 13%，而未達(dá) 17%。這與中國現(xiàn)行的關(guān)稅政策及項(xiàng)目審批制度有關(guān)。一狀況在 2021畢業(yè)論文 2 年已得到改善，逆差略有減少。由于中國塑料模具價(jià)格較低，在國際市場中有較強(qiáng)的競爭力，所以進(jìn)一步擴(kuò)大出口的前景很好，近幾年出口年均增長 50%以上就是一個(gè)很好的證明。進(jìn)口的塑料模具中，最多的是為汽車配套的各種裝飾件模具、為家電配套的各種塑殼模具、為通信及辦公設(shè)備配套的各種注塑模具、為建材配套的擠塑模具以及為電子工業(yè)配套的各種塑封模具等。根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料， 2021 年中國共進(jìn)口塑料模具約 10 億美元，約合 83 億元人民幣。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價(jià) 格的 1/5～ 1/3，加入 WTO 后，國外同類產(chǎn)品對(duì)國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入 WTO 前本來就主要依靠進(jìn)口，加入 WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國的專業(yè)模具才起到了推動(dòng)作用。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)， 一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供