【正文】 （b） 塑件表觀質(zhì)量塑件的表觀質(zhì)量是指塑件成型后的表面缺陷狀態(tài)，如常見的缺料、溢料、飛邊、凹陷、氣孔、熔接痕、銀紋、翹曲與收縮、尺寸不穩(wěn)定等。目前，—，形腔表壁的表面粗糙度數(shù)值應(yīng)為塑件的1/2，—。通常，塑件要求的表面粗糙度值越小，形腔表壁越光滑，加工模具時(shí)研磨拋光工作要求也越高，模具制造的難度也越大。 加強(qiáng)筋 塑件表面質(zhì)量分析塑料制件的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和表觀質(zhì)量。加強(qiáng)筋的厚度和塑件壁厚相差不應(yīng)太大，對(duì)于本塑料板凳的設(shè)計(jì)壁厚為3 mm則取筋板厚度為3mm。加強(qiáng)筋的主要作用是在不增加壁厚的情況下，增加塑件的強(qiáng)度和剛度，避免塑件變形、翹曲。一般情況下R/，R為內(nèi)圓角半徑，t為壁厚。此外，有了圓角，模具在淬火或使用時(shí)不致因應(yīng)力集中而開裂。(c)壁的圓角塑件上，除了使用要求采用尖角之外，其余壁的轉(zhuǎn)角、壁厚過渡處，均應(yīng)盡可能采用圓角過渡，以減少應(yīng)力集中，否則會(huì)在受力、沖擊、振動(dòng)時(shí)發(fā)生破裂，甚至在脫模過程由于成型內(nèi)應(yīng)力就會(huì)出現(xiàn)開裂，特別是塑件的內(nèi)角處，都應(yīng)設(shè)置合理的圓角。本塑料板凳的設(shè)計(jì)屬于一般性的日用品，在其精度、尺寸、公差等方面要示較低，但在外觀形狀方面要求比較高，因此板凳表面要有較高的光潔度。脫模斜度設(shè)計(jì)的原則如下：硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模斜度要大一些；形狀復(fù)雜或成型孔較多的塑件取較大的脫模斜度；塑件高度較大、也較深，則取較小的脫模斜度；壁厚增加、內(nèi)孔包緊型芯的力大，脫模斜度也應(yīng)取大些。（b）壁的脫模斜度由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包在凸?；虺尚托托旧?；或者由于粘附作用，塑件緊貼在凹模型腔內(nèi)。（a）、塑件的壁厚設(shè)計(jì)與校核3 ，根據(jù)材料力學(xué)靜應(yīng)力校核公式： 危險(xiǎn)截面投影面積 式中: F—— 塑料板凳一般情況下所愛的靜載荷，800 N； —— 危險(xiǎn)截面的面積、上圖所示部分， ，圖3示； —— HDPE 材料的許用拉壓應(yīng)力， 。塑件壁厚一般為1—4mm，對(duì)于本塑料板凳的設(shè)計(jì)，因其要承受一定的壓載荷并且尺寸200*200*150為長(zhǎng)寬高之積，在此因本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單（如少了一些加強(qiáng)筋），所以壁厚選擇較大值3mm。壁太厚，塑件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氣泡，外部易產(chǎn)生凹陷，同時(shí)原料浪費(fèi)。壁厚過小，一方面難以滿足安裝、運(yùn)輸、使用所要求的強(qiáng)度和剛度，以及難以承受塑件脫模推力。又按基本尺寸的上下偏差可根據(jù)塑件的特點(diǎn)近長(zhǎng)入體原則來分配，從板凳的特點(diǎn)可知有高度尺寸、外壁尺寸、內(nèi)壁尺寸等，現(xiàn)把這些尺寸看做中心距尺寸，（+）號(hào)。根據(jù)塑件精度等級(jí)的選用（SJ 1372—1978），材料為高密度聚乙烯，建議采用的精度等級(jí)為6級(jí)，但此塑件為板凳不與其它零件配合并且也沒有特殊用途，所以我選擇7級(jí)精度。按此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，塑件精度分為8級(jí)，其中2兩級(jí)屬于精密技術(shù)級(jí)，只有在特殊要求下使用。一般，為了降低模具加工難度和模具制造成本，在滿足塑件使用要求的前提下，應(yīng)盡量把塑件尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。因此，塑件的設(shè)計(jì)要注意和注射機(jī)參數(shù)的匹配。材料的結(jié)構(gòu)形狀分析(a)、塑件外形尺寸分析設(shè)計(jì)塑件外形尺寸除受塑料流動(dòng)性的影響之外，還受成型設(shè)備的限制。適于制作承載不高的零件，如齒輪、軸承等。在熱、光、氧氣作用下，逐漸變脆，力學(xué)強(qiáng)度性能下降（老化）。聚乙烯具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，常不常溶于任何一種已知溶劑，能耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸及各種堿、鹽溶液，但不耐強(qiáng)氧化酸腐蝕。成型用的聚乙烯均為經(jīng)過擠出造粒的蠟狀顆粒，外觀呈乳白色。由于它性能優(yōu)良、容易成型、原料來源豐富、價(jià)格便宜，所以發(fā)展很快。由此可知任何一個(gè)環(huán)節(jié)的模具設(shè)計(jì)都是具有相關(guān)性的，都要綜合考慮前后因果關(guān)系?；谶@一條件，所以在塑料板凳三維造型的腿底部開一個(gè)深5mm的槽。塑料板凳的三維模型。此設(shè)計(jì)的塑料板凳使用要求是：能承受一定的載荷比如一個(gè)人的體重80kg且結(jié)構(gòu)上具有一定的穩(wěn)定性；一般在室內(nèi)使用，因此對(duì)光照等環(huán)境的腐蝕老化要求不高，那么在選材方面要求也不是太高。(4) 、塑件成型前后的輔助工作應(yīng)盡量少，技術(shù)要求應(yīng)盡量低。(2)、設(shè)計(jì)塑件時(shí)力求其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壁厚均勻、成型方便，塑件形狀應(yīng)有利于模具分型、排氣、補(bǔ)縮和冷卻。在進(jìn)行塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循以下幾個(gè)原則：(1)、在保證塑件的使用性能、物理性能、化學(xué)性能與力學(xué)性能等的前提下，應(yīng)考慮塑料的成型工藝性，如流動(dòng)性、收縮性等。 注塑件設(shè)計(jì) 塑件的設(shè)計(jì)原則 塑料制件的設(shè)計(jì)不僅要滿足使用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點(diǎn)，并且盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。通常主要工作零件加工周期較長(zhǎng)，加工精度較高，因此應(yīng)首先認(rèn)真繪制，而其余零部件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件。 模具總裝配圖和零件工作圖模具總圖繪制必須符合機(jī)械制圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其畫法與一般機(jī)械圖畫法原則上沒有區(qū)別，只是為了更清楚地表達(dá)模具中成型制品的形狀、澆口位置的設(shè)置，在模具總圖的俯視圖上，可將定模拿掉，而只畫動(dòng)模部分的俯視圖。 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件成型分型面選擇；模具型腔數(shù)的確定，型腔的排列和流道布局以及澆口位置設(shè)置；模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；頂出機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；拉料桿的形式選擇； 排氣方式設(shè)計(jì) 模具總體尺寸的確定模架已逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的模架圖冊(cè)，選定模架，在以上模具零部件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上初步繪出模具的完整結(jié)構(gòu)圖。 注塑機(jī)的選用根據(jù)塑件的體積或重量大致確定模具的結(jié)構(gòu)，初步確定注塑機(jī)型號(hào)，了解所使用的注塑機(jī)與設(shè)計(jì)模具有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，如：注塑機(jī)定位圈的直徑噴嘴前端孔徑及球面半徑、注塑機(jī)最大注塑量、鎖模力、固定模板和移動(dòng)模板面積大小及安裝螺孔位置、注塑機(jī)拉桿的間距、閉合厚度、開模行程、頂出行程等。明確塑件的生產(chǎn)批量小批量生產(chǎn)時(shí)，為降低成本，模具盡可能簡(jiǎn)單；在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)在保證塑件質(zhì)量前提下，盡量采用一模多腔或高速自動(dòng)化生產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，因此對(duì)模具的推出機(jī)構(gòu)，塑件和流道凝料的自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)提出了嚴(yán)格要求。圖1為本塑料板凳模具設(shè)計(jì)的三維造型圖：圖2為模具爆炸視圖：圖1 三維模具裝配圖為此還應(yīng)考慮如何方便地調(diào)整與更換，但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。因此在設(shè)計(jì)這類零件時(shí)不但應(yīng)對(duì)其材料、加工方法、熱處理等提出必要的要求。設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高、安全可靠中：這一要求涉及到模具設(shè)計(jì)的許多方面，如澆口系統(tǒng)需充模塊、閉模塊，溫調(diào)系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動(dòng)化程度高等。充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工：盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計(jì)特點(diǎn)的制件，包括孔、槽、凸、凹等部分，減少澆口、溢邊的尺寸，避免不必要的后加工。特別那些比較復(fù)雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機(jī)械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。對(duì)精度較高并需控制修模余量的制件，可按公差帶法計(jì)算，對(duì)于大型精密制件，最好能用類線法，實(shí)測(cè)塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進(jìn)行計(jì)算，以彌補(bǔ)理上難以考慮的某些因素的影響。正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀、尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需特別注意。塑料板凳注塑模具設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)論文目 錄概 論 51 塑料板凳的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 8 注塑模具設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要過程 8 塑件分析 8 注塑機(jī)的選用 9 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 9 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 排氣方式設(shè)計(jì) 9 模具總體尺寸的確定 9 注塑機(jī)參數(shù)的校核 9 模具總裝配圖和零件工作圖 10 全面審核投產(chǎn)制造 10 注塑件設(shè)計(jì) 10 塑件的設(shè)計(jì)原則 10 塑件的工藝性分析 12 塑件表面質(zhì)量分析 17 塑料板凳的ansys受力分析 18 材料參數(shù)查詢 18 用ansys進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析的過程 19 塑料板凳的ANSYS具體分析步驟 20 分析結(jié)論 252 注塑模具成型零件設(shè)計(jì) 25 成型零件工作尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 尺寸的影響因素及平均收縮率 26 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算 27 型腔的壁厚設(shè)計(jì) 29 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 30 矩形型腔結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 31 分型面的設(shè)計(jì) 34 分型面的選擇原則 34 分型面的形式 35 型腔總體布置與分型面選擇 36 三板模分型、復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 37 三板模的開模順序 38 彈簧 38 復(fù)位桿復(fù)位 393 注射模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 39 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 40 保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量 40 保證制品上的內(nèi)部質(zhì)量 40 流道設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 40 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 41 主流道設(shè)計(jì) 41 主流道設(shè)計(jì)原則 42 澆口襯套的設(shè)計(jì) 42 分流道的設(shè)計(jì) 43 分流道的截面形狀 44 分流道的尺寸 45 澆口設(shè)計(jì) 45 澆口種類 45 非限制澆口特點(diǎn) 46 限制澆口特點(diǎn) 46 澆口位置的選擇 48 成型周期 50 注射時(shí)間 50 閉模冷卻時(shí)間 51 取出塑件的時(shí)間 514 注塑模具的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 51 冷卻與效率 52 所需冷卻時(shí)間的計(jì)算 53 冷卻水道的設(shè)計(jì) 55 冷卻水道傳熱面積計(jì)算 56 冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量 56 冷卻水道傳熱面積的計(jì)算 57 冷卻水道數(shù)目的計(jì)算 585 模架設(shè)計(jì) 59 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 59 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 59 脫模阻力的計(jì)算 60 推桿的設(shè)計(jì) 61 推桿的形式 61 推桿的位置 62 推桿的固定及配合 62 推桿尺寸的計(jì)算 63 支承零件的設(shè)計(jì) 64 動(dòng)模座板和定模座板 64 動(dòng)模板、定模板 64 支承板 65 墊快 65 注塑模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 65 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 66 導(dǎo)向孔 66 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 67 排氣方式 68 排氣槽設(shè)計(jì)要點(diǎn) 686 注塑機(jī)參數(shù)選擇 69 鎖模力的校核 70 安裝尺寸的校核 71 注射量的校核 71 模具厚度 72 開模行程的校核 73致 謝 74參考文獻(xiàn) 74注塑模具設(shè)計(jì)的基本要求與注意事項(xiàng)：合理地選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見，進(jìn)行分析討論，以使設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠中，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工的需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實(shí)施。計(jì)算成型零件尺寸時(shí)，一般可采用平均收縮率法。設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計(jì)模具時(shí)，盡量做到使設(shè)計(jì)的模具制造容易，等價(jià)便宜。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進(jìn)行組裝，類似問題在設(shè)計(jì)模具時(shí)均應(yīng)考慮和解決，同時(shí)還應(yīng)考慮到試模以后的修模，要留有足夠的修模余量。但應(yīng)將模具設(shè)計(jì)與制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，防止片面性。模具零件應(yīng)耐磨耐用：模具零件的耐用度影響整個(gè)模具的使用壽命。像推桿一類的銷柱件還容易卡住、彎曲、折斷，因此而造成的故障占模具故障的大部分。由上述可知，一個(gè)注射模具的設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容很多，與其設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容也很多，比如模具設(shè)計(jì)前的塑件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)后的加工制造、試模、修配等任務(wù)，這些都是與模具設(shè)計(jì)系系相關(guān)的。圖2 模具爆炸視圖1 塑料板凳的產(chǎn)品設(shè)計(jì) 注塑模具設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)要過程 塑件分析1 明確塑件設(shè)計(jì)要求仔細(xì)閱讀塑件制品零件圖，從制品的塑料品種、塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行行和經(jīng)濟(jì)性，必要時(shí)，要與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者探討塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)，提高設(shè)備利用率，確定模具型腔數(shù)。、 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算凹、凸模零件工作尺寸的計(jì)算；型腔壁厚、底板厚度的確定；模具冷卻系統(tǒng)的確定。 注塑機(jī)參數(shù)的校核最大注塑量的校核；注塑壓力的校核；鎖模力的校核；模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核，包括閉合高度、開模行程、模座安裝尺寸等幾個(gè)方面的相關(guān)尺寸校核。模具總裝圖應(yīng)包括必要尺寸，如模具閉合尺寸、外形尺寸、特征尺寸（與注塑機(jī)配合的定位環(huán)尺寸），裝配尺寸、極限尺寸（活動(dòng)零件移動(dòng)起止點(diǎn)）及技術(shù)條件，編寫零件明細(xì)表等。 全面審核投產(chǎn)制造模具設(shè)計(jì)員一般應(yīng)參加加工、組裝、試模、投產(chǎn)的全過程。這樣可使成型工藝穩(wěn)定，保證塑件質(zhì)量，又可使生產(chǎn)成本降低。盡量選用價(jià)格低廉和成型性能較好的塑料。(3)、設(shè)計(jì)塑件時(shí)應(yīng)考慮其模具總體結(jié)構(gòu)合理，模具形腔易于加工制造，模具抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。同時(shí)，在成型以后最好不要再進(jìn)行機(jī)械加工。此設(shè)計(jì)的首要條件：其一能載人；其二結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化節(jié)省材料。因現(xiàn)在地板多為木質(zhì)地板，所以在塑料板凳與地板面接觸的部位必須要具有防刮擦措施。 頂部倒圓角R10塑件的設(shè)計(jì)由于塑料成型方法和塑料性能不同而有所差異，因此所選塑料的種類與模具設(shè)計(jì)有很大的相關(guān)性，塑件設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在一定意義上決定著模具的成型零件的設(shè)計(jì)，而模具的成型零件設(shè)計(jì)又與冷卻澆注系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)零件布局相關(guān) ，且整個(gè)模具又得安裝在模架上。 塑件的工藝性分析聚乙烯是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的塑料品種之一。取乙烯是典型的熱塑性塑料，為無臭、無味、無毒的可燃性白色粉未。聚乙烯有一定睥力學(xué)強(qiáng)度，比其它的塑料相比差一點(diǎn)，但他價(jià)格比較便宜。聚乙烯有高度耐水性，長(zhǎng)期與水接觸，性能可保持不變。塑料板凳的原材料高密度聚乙烯（HDPE）高密度聚乙烯是聚乙烯在中壓或者低壓狀態(tài)下生成的，,結(jié)晶度較高的（80％90％），熔點(diǎn)132135℃，塑件使用溫度在110℃以下，脆化溫度在70℃以下。塑料板凳需要具有一定的承載能力，但載荷也不太大也不是交變載荷，此種材料已能滿足要求。注射成型的塑件尺寸要受到注射機(jī)注射量、鎖模力和模板尺寸的限制壓縮和壓注成型的塑件尺寸受到壓力機(jī)最大壓力和壓力機(jī)工作臺(tái)