【正文】 驗公式得 14133 ?? ??????? ）（R??? ?? 為 1514 s10~s10 ?? ，剪切速率校核合格。它的作用是用來儲存注射間歇期間，噴嘴前段由散熱造成的溫度降低而產(chǎn)生的冷料。同時在開模時，冷料井又起到將主流道的凝料從澆口套中拉出的作用。有時，由于塑料的性能和模具結(jié)構(gòu)的限制，也可以不設(shè)置冷料井。而分流道只在一級分流道的 端部加長 6mm作為分流道冷料穴。在本設(shè)計中成型零件就是成型牙膏蓋外表面的凹模和成型內(nèi)表面的螺紋型芯（凸模）。因在本設(shè)計中，塑件牙膏蓋的上部有凹陷，并且外表面均勻分布著直線防滑紋，若凹模設(shè)計成整體式，因沒有推薦到位置，機械加工方法很困難，整體模板都要用價格較貴重的模具鋼，維修也不方便。 圖 成型零件剖面圖 圖 成型零件上部嵌件 型芯 型芯是一個帶有三圈螺紋，且牙型不高 的整體式型 芯， 如圖 所示。因此成型腔的嵌入式凹模鋼材選用新型 模具鋼種 SM1（ 55CrNiMnMoVS）。 螺紋型芯因為設(shè)計中采用的強制脫模，磨損比較 嚴重 ，也采用硬度比較高的模具鋼Gr12MoV，淬火后表面硬度為 58HRC~62HRC。 根據(jù)參考文獻 [5]表 212 塑料制品 精度 等級的選用， HDPE 的一般精度采用 6 級精度，Δ按照參考文獻 [5]表 211 塑料制件尺寸公差表 SJ137278 選取。 2）型腔深度尺寸 ][]321[ ?? ?????????? ）（）（ ?SHH 式中， H—— 型腔深度的最小基本尺寸； H0—— 塑件的最大基本尺寸。本次設(shè)計的是螺紋型腔，但計算方法大體相同。 2） 螺紋型腔的徑向尺寸 ①外徑 md 0 0 0 ] 1 []b1d[d ??? ???????? ）（）（ ?S 式中， md —— 螺紋型芯的外徑尺寸； d—— 塑件內(nèi)螺紋的外徑基本尺寸， 14mm； b—— 塑件內(nèi)螺紋的內(nèi)徑公差，取 ； δ —— 螺紋型環(huán)內(nèi)徑制造公差，一般取 4b?? 。 ③中徑 m2d 0 ][]b431d[d ??? ????????? ）（）（ ?S 式中， m2d —— 螺紋型芯的中徑尺寸； d2—— 塑件內(nèi)螺紋的中徑基本尺寸； S—— 塑料平均收縮率； b—— 塑件內(nèi)螺紋的中徑公差； δ —— 螺紋型環(huán)中徑制造公差，一般取 5b?? 。 在此，是按照普通螺紋計算尺寸，由于所設(shè)計的牙膏蓋內(nèi)壁的特殊結(jié)構(gòu)，因此還要在距離螺紋底部 1mm 處開始用車床向上向內(nèi)加工出 5176。另外，由于是錐形結(jié)構(gòu)，愈旋愈緊，因此外徑可不必嚴格按計算所得數(shù)值選取，為加工方便，現(xiàn)將外徑選為標準 ?M 的外徑 14。 支承板厚度 支承板厚度和所選模架兩墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在250250? 這個大類范圍內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為 170mm，根據(jù)型腔布置及型芯對支承板的壓力，就可以計算得到支承板的厚度，即 31531p121 ???? ???? ）（）（ ?EL lplLT 式中， p—— 型腔壓力，取 25MPa； E—— 材料彈性模量，取 5MP? ； p? —— 支承板剛度計算許用變形量。 單個型芯所受壓力的面積為 22211 ???? dA ? 10 個型腔的面積為 2121 ????? All 此支承板厚度計算尺寸為 ，但由于此產(chǎn)品通用性強，模具可長期使用，并且在 A 板和 B 板都開有冷卻水路，增 大了支承板所受的壓力，因此，將支承板的厚度取的稍大一點，選擇標準厚度 40mm。由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，再根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架，確定選用模架的序號為 19 號，選用結(jié)構(gòu)形式為 A4型，即 A425025019Z1GB/T125561990。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩模板。 圖 模架剖面示意圖 各模板尺寸的確定 A板尺寸 A 板是定模型腔，塑件高度 18mm， 在模板上還要開設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔應(yīng)有一定的距離，因此 A 板厚度取 32mm。 C墊塊尺寸 墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5~10） =18+20+16+（ 5~10） =59~64mm，根據(jù) GB/，墊塊厚度 C 取標準值 63mm。 模架其他零件的確定 推板和推桿固定板尺寸 根據(jù) GB/ 中選擇，推板尺寸為寬長高 =148 250 20。 根據(jù)上述尺寸，確定模架為 A4型標準模架。 合模導(dǎo)向機構(gòu) 合模導(dǎo)向是保證動模和定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零部件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 由于塑料件通常留在動模，所以為了方便脫出塑料件，導(dǎo)柱通常安裝在定模，但對于本次設(shè)計中的情況，動模采用推件板推出塑件，推板要用導(dǎo)柱導(dǎo)向時，導(dǎo)柱安裝在動模。 本設(shè)計中根據(jù) GB/ 選用標準帶頭導(dǎo)柱，根據(jù) GB/ 選用標準直導(dǎo)套。此外，導(dǎo)柱長于型芯端面，分模后可以按任何有利于操作的位置放在工作臺上，而不至于擦傷型芯成型表面。 3）公差配合：根據(jù)參考文獻 [4]中表 115 常用和優(yōu)先的基孔制配合特 性及應(yīng)用舉例，安裝端與模板間采用過渡配合 H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)套之間采用間隙配合 H7/f7。 導(dǎo)柱的工作部分的油槽可以加入潤滑油以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦，但增加了制造成本，對于精度要求不高的模具業(yè)可以不加油槽。本次設(shè)計 中的塑件，通用性高，模具使用時間較長，因此選擇標準直導(dǎo)套，與模板采用過度配合 H7/k6，即使有磨損，也可更換，不必更換模板。 為了便于導(dǎo)套壓入模板，同時便于導(dǎo)柱進入導(dǎo)套，在導(dǎo)套端面的內(nèi)外側(cè)倒圓角。 若排氣不良，會增加熔體的流動阻力，導(dǎo)致填充 不良，影響塑件表面質(zhì)量，并降低充模速度以及生產(chǎn)效率。因此，在本次設(shè)計中，可以不必預(yù)留排氣槽，只通過分型面排氣。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １７ 8 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則是： ①盡可能讓塑件留 在動模，使脫模機構(gòu)易于實現(xiàn)。 ③塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，以免損壞塑件外觀。 ⑤脫模零件應(yīng)有足夠的剛度和強度。 在推件板推出的過程中，為了減小推件板與型芯之間的摩擦，在本次設(shè)計中， HDPE的流動性比較好，根據(jù)參考文獻 [7]中的表 ，對于流動性好的塑料，溢料間隙應(yīng)＜ ，因此推件板與型芯間只預(yù)留了 的間隙，防止在推件板位置產(chǎn)生溢料。 圖 推桿末端連接示意圖 圖 推桿加工示意圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 １８ 9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成型過程中，模具溫度直接影響塑料的充模和塑件的定型 ，也直接影響注塑的周期和塑件質(zhì)量。 冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，但本次設(shè)計的塑件精度要求不高，因此在這里只進行簡單的計算，在單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量。設(shè)計中的牙膏蓋塑件的形狀不是很復(fù)雜，體積又比較小，選擇較低的模溫就能滿足要求，并且可以便于降溫。 冷卻水的體積流量 m i i 333211 1 ?????? ???? ）（）（ ??? WQ 式中， W—— 單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（單位： kg/min），按每分 鐘注射 2 次，即 m i n/kg0 3 0 i i 33v ?????? 次?W ； Q1—— 單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量，其數(shù)值根據(jù)參考文獻 [4]表 81， 成型時塑料單位質(zhì)量釋放出的熱量，高密度聚乙烯 HDPE 一般為 kg/~ 5 J? ，這里取 750kJ/kg 計算； ?—— 冷卻水的密度 1000kg/m3； c1—— 冷卻水的比熱容 (kg 冷卻管道直徑 在計算出冷卻水的體積流量后，根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速與通道的關(guān)系，根據(jù)參考文獻 [4]表 82，可以看到，本次設(shè)計中，因為生產(chǎn)的塑件很小，產(chǎn)生的熱量不大，因此需要的冷卻水體積流量也很小，小于表中的最小值 ?? ， d 不必取到表中的 8mm就足可以滿足生產(chǎn)中冷卻的需要。因此，在這里還是按標準的水路直徑，取最小的常用直徑，mm8d? 。 冷卻管道的傳熱總面積 221 mm7 9 8 6m0 0 7 9 8 ]2 [ 0 8 37 5 00 3 0 h60 ??????????? ）（?WQA 式中， ?? —— 模具溫度與平均水溫的差值，設(shè)計中模溫選擇是 60℃， 冷卻水的進出 口溫度分別為 25℃ 和 ℃ 。 冷卻 裝置的布置 根據(jù)注塑廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，在強制脫模的狀態(tài)下型芯必須冷卻。這樣，也可增強模具的強度和減少模架的加工量，如圖 所示。 根據(jù)上述 計算，水路直徑為 8mm，在水路末端加工內(nèi)螺紋，使水嘴可以配合旋緊，水嘴形狀如圖 所示，模外膠管串聯(lián)，使構(gòu)成回路。 1— 冷卻水道 圖 冷卻水道分布剖面示意圖 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２０ 在本次設(shè)計中，在 A 板和 B 板分別設(shè)水平貫通的冷卻水路，直徑均為 8mm，并在板外用軟管相連，構(gòu)成冷卻水的回路。其截面分布如圖 所示。因此，在設(shè)計模具過程中，注射機與模具的設(shè)計一定進行校核，只有詳細了解了注射機的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計出符合要求的模具。 確定型腔和選擇注射機之后，這種注射機是否合適，還要對該機型的其他技術(shù)參數(shù)進行校核。 式中， k—— 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取 ； M—— 注射機的額定塑化量， 該型號注射機的注射能力為 ； t—— 成型周期，取 15s。設(shè)計中要求 0e 39?！?注射壓力安全系數(shù)，一般取 ~。 鎖模力校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。因此，注射機的鎖模力必須大于該模的脹型力，即 型APF 0k? 式中， P 型 —— 型腔的平均壓力，根據(jù)《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》中表 22， PE、 PP 等成型 壁厚均勻的日用品、容器類容易成型的塑件， P 型 取 25MPa； 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２２ k0—— 鎖模力安全系數(shù)，一般取 k0=~。 模具與注射機配合尺寸的校核 注射機允許安裝的模具最大厚度 Hmax為 550mm，最小厚度 Hmin 為 150mm，而模具的實際厚度 mm242?H 。 模具開模所需行程 =（型芯高度） +18（塑件高度） +（ 5~10） =（ ~）＜ 270（注射機的開模行程）合格。 模架采用標準 25/25250250 ?? 規(guī)格，而設(shè)計中選用的注射機的拉桿內(nèi)間距為320370? 。 煙臺大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 ２３ 設(shè)計總結(jié) 在整個模具設(shè)計過程中，我參考了多種文獻，充分考慮可影響塑件成型的各種因素，使其可以滿足設(shè)計要求。在保證模具成型質(zhì)量的前提下，盡量使模具結(jié)構(gòu)簡單合理。模具選用標準模架，各個零件也盡量選用標準件，只有少數(shù)零件需要另外加工，節(jié)約了模具制造時間，縮短了塑件生產(chǎn)地準備期，并降低成本，也便于維修。在機械制造方面的知識欠缺，以至對模具材料的選用具有一定的盲目性。 總之，通過這次的模具設(shè)計，我復(fù)習和鞏固了四年所學(xué)的各種知識，對模具設(shè)計的一半過程有了清楚地認識，對模具設(shè)計過程中可能遇到的問題也有了解決的方法。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師張月蓉老師。我的設(shè)計較為煩瑣，前后修改了很多次，但是張老師仍然細心地多次糾正圖紙中的錯誤。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，我要感謝我的母校 —— 煙臺大學(xué)，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾 給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識，為我的畢業(yè)設(shè)計打下了知識的基