【正文】 ...........................34 .............................................................................34 ...................................37 5 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................................................39 ......................................................39 ..............................................................39 .............................................................................39 冷卻水孔直徑的確定 .................................................................44 6 注射機(jī)的相關(guān)校核 .............................................................................45 注射機(jī)額定注射量的校核 .........................................................45 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 III .........................................................................45 .............................................................................45 ..................................................................46 噴嘴尺寸校核 ...................................................................46 模具厚度校核 ...................................................................46 開模行程的校核 ........................................................................47 結(jié)論 ..........................................................................................................48 致謝 ..........................................................................................................49 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................50 附 錄 ......................................................................................................51 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 1 前 言 塑料模具的設(shè)計(jì)是模具制造中的關(guān)鍵工作。 近幾年來(lái)塑料成型工藝迅速發(fā)展，塑料模具種類不斷增加。該套模具的澆口采用的是側(cè)澆口。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修正方便，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。因此塑件的表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 在 缸油窗端蓋 模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要應(yīng)用 Pro/E 進(jìn)行了 模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括分形面、澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。由 Pro/E 產(chǎn)生的工程圖紙不規(guī)范，所以后期需要導(dǎo)入 AutoCAD2021 進(jìn)行完善。塑料模具 CAD 的工作主要在于理解注塑過(guò)程模擬的分析結(jié)果，判讀數(shù)據(jù)并做出合適的變 更設(shè)計(jì)抉擇，熟悉CAD 技術(shù)并有效地應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)也有賴于設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的 缸油窗端蓋 注塑模主要從塑料的性能、產(chǎn)品的使用性能和要求出發(fā)，分為幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了材料性能、模具結(jié)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 2 構(gòu)分析及工作原理以及成型分析、理論計(jì)算幾個(gè)方面 。 具體過(guò)程，詳見以后說(shuō)明書內(nèi)容分析和計(jì)算。 編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 3 1 制件 成型及 工藝性分析 制件 分析 名稱： 油窗 端蓋 材料： PS； 精度：一般，零件直觀圖如圖 11 所示： 圖 11 制件立體圖 生產(chǎn)批量：中批生產(chǎn)； 粗超度要求： Ra=； 用途：利用 PS 透明度高的特點(diǎn) ，制造儀器端蓋，一方面防塵，阻擋異物進(jìn)入儀器；另一方面可從頂部區(qū)域，觀察儀器內(nèi)部油面，以便隨時(shí)掌握油量，及時(shí)添加。 表面質(zhì)量要求：要求頂面必須光滑平整，無(wú)澆口痕跡及頂出痕跡；四壁光滑，無(wú)明顯痕跡。聚苯乙烯的透明度河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 4 好，透光率高，在塑料中期光學(xué)性能僅次于有機(jī)玻璃。聚苯乙烯能耐除硝酸以外的酸及堿、醇、油、水等，但對(duì)與氧化劑、苯、四氯化碳、酮類、酯類等的抵抗力較差。但其耐熱性低，熱變形溫度一般在 7090℃， 所以只能用在不高的溫度下。近幾十年來(lái)，由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，從而擴(kuò)大了它的用途 。在工業(yè)上可用作制作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等。在日用品方面則廣泛用于制作包裝材料、各種容器和玩具等。由于熱膨脹系數(shù)較高，故而塑件中不宜含有嵌件，否則會(huì)因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂。由于聚苯乙烯流動(dòng)性很好，故而在模具設(shè)計(jì)中大多采用點(diǎn)澆 口進(jìn)料。 脫模斜度 的確定 由于塑件成型冷卻過(guò)程中產(chǎn)生收縮，使其緊箍在凸?；蛐托旧?，為了便于脫模，防止因脫模力過(guò)大而拉壞塑件或使其表面受損，與脫模方向平行的塑件內(nèi)、外表面都應(yīng)具有合理的斜度。 30′ 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 5 型芯： 30′ 40′ 對(duì)于本制件而言，型腔取 1176。 塑件的尺寸 及精度 該制件為簡(jiǎn)單的殼類零件，側(cè)面有一成型孔。 由 于上表面要求不能出現(xiàn)任何形式的不光整現(xiàn)象，側(cè)面也要求盡量平整，故而最初大致確定，制件注塑成型時(shí)，從底部耳邊處進(jìn)料，即澆口開在耳邊，同時(shí)剛好開在最大分型面處。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 6 2 初選注射機(jī) 計(jì)算塑件體積 考慮到制件形狀簡(jiǎn)單，體積較小，批量不大，故而初定模具生產(chǎn)為一模兩腔。 V155534+5050 40444440+44443 =31668mm3 在依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)料把體積為制件體積的百分之二十，故而可以得到， V2= V120%=3166820%= 。 噴嘴溫度 /176。 模具溫度 /176。 458 拉桿空間 /mm： 290179。 80%=96MPa n=(90000096328)/96 = 由以上可知所選注射機(jī)比較合適，因?yàn)楣ぜ纳a(chǎn)批量大且精度要求一般，據(jù)此及經(jīng)濟(jì) 條件考慮設(shè)計(jì)時(shí)采用一模二腔的模具結(jié)構(gòu)，這樣制件精度也會(huì)得到保證。其布局示意圖如圖 31 所示： 圖 31 型腔布局 分型面 位置 的確定 根據(jù)分型面的設(shè)計(jì)原則： （ 1）：分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （ 2）：分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模； （ 3）：分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求； （ 4）：分形的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； （ 5）：分型面的選擇要便于模具的加工制造； （ 6）：分型面的選擇應(yīng)有利于排氣； 除了這些基本原則以外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過(guò)所選用注射機(jī)的最大注射面積而可能產(chǎn)河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 10 生溢流現(xiàn)象，由于此塑件的形狀比較簡(jiǎn)單，由以上原則設(shè)計(jì)時(shí)選擇了塑件外形最大輪廓處。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。 澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。要做到這一點(diǎn)必須使 1） 流程（包括分支流程）為 最短； 2） 每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)起遠(yuǎn)端； 3） 應(yīng)從壁厚較厚的部位進(jìn)料； 4） 考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好； 5）有效地排除型腔內(nèi)的氣體 ； 6）型腔內(nèi)如有成型孔的型芯時(shí)，澆口應(yīng)避免沖擊小型芯，并且應(yīng)考慮河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 11 到熔體的壓力損失 ； 7）型腔如有金屬嵌件時(shí)，澆口應(yīng)遠(yuǎn)離嵌件，以避免沖擊嵌件 ； 由以上原則，加上 PS 推薦的澆口方式，以及模具結(jié)構(gòu)方面考慮確定使用側(cè)澆口。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工修整方便，它是一種應(yīng)用比較廣泛的澆口形式，普遍用于中小型塑件的多形腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。但其也有缺點(diǎn)，這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對(duì)深型腔塑料件排氣不利。 由于主流道的尺寸，完全依賴于所選擇的澆口套的尺寸，而澆口套的選擇，主要取決于與注射機(jī)噴嘴球頭半徑相適應(yīng)的主流道球面半徑，所以主流道的設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上便是澆口套的合理選擇。 由選定的壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)可知， XSZ125 型號(hào)注射機(jī)的噴嘴球頭半徑為 SR=12mm,因此所選擇的澆口套的球面半徑應(yīng)該大于 料書，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)澆口套的尺寸，選擇 SR=16，基本尺寸 D=16 的澆口套。 ,如此澆口套便基本定下尺寸了，只需到后來(lái)模架選取后，根據(jù)模架的相關(guān)部分厚度和其他相關(guān)要求，合理的選擇出澆口套的總長(zhǎng)度即可。鑒于后者更為常用，因此在此處，選擇澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件的形式。定位圈、澆口套的配合示意圖如下所示： 圖 33 澆口套與定位圈配合示意圖 主要參數(shù)：錐角 α=2176。 小端直徑 D=； 半徑 R=16mm； 材料： T8A； 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小以減少傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 13 效率最高，但正方形的凝料脫模較困難，所以一般制成梯形流道。在這里，選取應(yīng)用較廣且易于加工的半圓形流道，單獨(dú)開在定模一側(cè)。 主流道 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，起作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進(jìn)入型 腔而形成冷接縫，此外，開模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出，冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 冷料穴的深度取值為 10. 在該種形式的冷料穴與拉料桿結(jié)構(gòu)中，冷料穴既起冷料穴的作用，又在開模時(shí)起到拉料桿的作用，冷料穴下邊的桿為拉料推桿，為推出機(jī)構(gòu)的一部分，在制件 推出時(shí)，制件推桿推出制件的同時(shí)，拉料推桿推出流道凝河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 14 料，從而實(shí)現(xiàn)制品的脫模。澆口的形式、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。側(cè)澆口開在垂直的分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進(jìn)料，側(cè)澆口是典型的矩形截面澆口，能方便的調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和澆口的封閉時(shí)間，因而又稱為標(biāo)準(zhǔn)澆口。 澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算 經(jīng)驗(yàn)公式為 h=nt （ 31） =2=， w= 30An? = ≈； 綜合實(shí)際因素?。?h=， w=； 式中 h—— 側(cè)澆口深度； w—— 澆口寬度； A—— 塑件外表面積； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 15 t—— 塑件厚度（平均厚度約為 2mm）； n—— 塑件系數(shù)，由表 查得 n=。 澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長(zhǎng)度相等，形狀及截面尺寸對(duì)應(yīng)相同，各個(gè)澆口也相同，因此整個(gè)澆注系統(tǒng)理論上是平衡的。 V總 = V主 + V梯 + V澆 =+550+0= 3mm ；