時尚藝術板凳的注塑模具設計【側向抽芯機構、一模單腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設計17張CAD圖紙帶任務書+開題報告+外文翻譯】-zsmj27

時尚藝術板凳的注塑模具設計【側向抽芯機構、一模單腔】

摘  要

注塑成型工藝已經(jīng)在我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、國防及日常生活等方面廣泛的運用。為了探究注塑成型工藝的生產(chǎn)過程及其模具的設計制造過程，本次畢業(yè)設計參考相關書籍，結合生活實際，對整套注塑模具的生產(chǎn)設計過程進行詳細探究。

本文將對塑料板凳的注塑模具設計，詳細描述了整套模具的設計過程。主要內(nèi)容包括塑件的基本介紹、塑件的結構及成型工藝分析、材料的選擇及成型工藝、注射機的選擇及校核、模具的工作及結構原理、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、側向分型抽芯機構的設計、合模導向機構的設計、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計、排氣系統(tǒng)的設計、推出機構的設計等。在正確的分析材料的特點和塑件的工藝特點后，運用三維軟件對塑件和模具的設計，制造及質(zhì)量進行分析；運用CAXA軟件繪制完整的模具裝配圖和其主要零件圖。此次設計綜合運用多中專業(yè)基礎知識、如模具設計與制造基本理論、機械設計、材料成型基礎、塑性成型工藝、計算機基礎技術、模具CAD/CAM等。

通過對整個模具設計的過程，進一步加深對注塑成型工藝的了解，同時也鞏固了對成型工藝的類型、結構、工作原理等的理論知識，以及在實踐中總結并掌握模具設計的關鍵要點及其設計方法。

關鍵詞: 成型工藝；設計；制造；塑料

Abstract

Injection molding process has been widely used in China's agricultural、 industrial、 manufacturing、defense and other aspects of daily life. In order to explore the injection molding process and mold production process design and manufacturing process, this graduation design reference books, combined with real life, the production of injection molds for the entire design process detailed inquiry.

This article will bench plastic injection mold design, detailed description of the entire mold design process. The main contents include a basic introduction to plastic parts, design selection and verification, working principle and structure of the mold, pouring system structure and plastic parts molding process analysis, choice of materials and molding process, injection machine, forming part of the design, side parting pulling mechanism design, design-oriented organization designed to mold temperature control system, the design of the exhaust system, the introduction of design institutions. After the characteristics and process characteristics of plastic parts correct analysis of the material, the use of three-dimensional software for plastic parts and mold design, manufacturing and quality analysis; using CAXA software to draw a complete mold assembly drawing and its major parts diagram. The design of the integrated use of multi-professional knowledge, such as mold design and manufacture of basic theory, mechanical design, material forming the basis of the plastic molding process, basic computer technology, tooling CAD / CAM and so on.

Key points through the entire mold design process, and further deepen their understanding of the injection molding process, but also to consolidate the process of forming the type, structure and operating principles of the theory of knowledge, as well as summary and master mold design and in practice.

Keywords: Molding process; design; making; plastic.

目    錄

引言 1

1  塑件的基本介紹 2

1.1 塑件3D建模 2

1.2 塑件名稱 2

1.3 塑件材料 2

1.4 塑件前景 3

1.5 塑件總體要求 3

2  塑件的結構及工藝性分析 4

2.1 塑件結構分析 4

2.2 塑件的工藝性分析 4

2.3 開模方向 4

2.4 脫模斜度 5

2.5 收縮率 5

2.6 表面粗糙度 5

2.7 塑件壁厚 6

2.8 圓角 6

3  材料的選擇與工藝參數(shù) 7

3.1 材料的選擇及其性能 7

3.2 塑件的成型工藝 8

4  注射機的選擇及校核 10

4.1 注射機的相關參數(shù) 10

4.2 注射機的選擇 11

4.3 鎖模力的校核 11

4.4 開模行程的校核 12

5  模具的工作及結構原理說明 13

5.1 模具的工作原理 13

5.2 模具的結構說明 13

6  澆注系統(tǒng)的設計 15

6.1 澆注系統(tǒng)的設計要求 15

6.2 型腔的數(shù)目及分布 15

6.3 雙分型面的選擇與設計 16

6.4 主流道的設計 17

6.5 分流道的設計 18

6.6 冷料穴的設計 19

6.7 澆口的設計 19

7  成型零部件的設計 21

7.1 凹模的設計 21

7.2 凸模的結構設計 22

7.3 成型零部件尺寸的設計 22

8  側向分型抽芯機構的設計 25

8.1 斜導柱的傾角 25

8.2 斜導柱直徑設計 25

8.3 斜導柱長度的設計 26

8.4 滑塊的設計 26

8.5 導滑槽的設計 27

8.6 楔緊塊的設計 27

8.7 滑塊定位的設計 27

9  合模導向機構的設計 28

9.1 導柱、導套的設計 28

10  溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 30

10.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計要求 30

10.2 冷卻回路的設計 30

11  排氣系統(tǒng)的設計 31

12  推出機構的設計 32

12.1 頂出力的計算 32

12.2 凝料推出機構的設計 33

13  支撐零部件設計 34

14  常見問題及其解決辦法 35

14.1 熔接痕產(chǎn)生的原因及解決辦法 35

14.2 充模不力產(chǎn)生的原因及解決辦法 35

14.3 彎曲變形產(chǎn)生的原因及解決辦法 35

結論 37

謝辭 38

參考文獻 39

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CAXA圖

dengzi.max

中間板.dwg

凝料推板.dwg

動模墊板.dwg

型腔.dwg

型芯.dwg

塑件.dwg

外文翻譯原文.doc

外文翻譯譯文.doc

定位環(huán).dwg

定模墊板.dwg

導套.dwg

導柱.dwg

底座.dwg

推板.dwg

推板墊板.dwg

支撐架.dwg

文件清單.txt

時尚藝術板凳的注塑模具設計.doc

時尚藝術板凳的注塑模具設計任務書.doc

時尚藝術板凳的注塑模具設計開題報告.doc

澆口套.dwg

滑塊.dwg

裝配圖.dwg

摘 要 注塑成型工藝已經(jīng)在我國的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、國防及日常生活等方面廣泛的運用。為了探究注塑成型工藝的生產(chǎn)過程及其模具的設計制造過程，本次畢業(yè) 設計 參考相關書籍，結合生活實際，對整套注塑模具的生產(chǎn)設計過程進行 詳細 探究。 本文 將對 塑料板凳的注塑模具設計， 詳細描述了整套模具的設計過程。 主要內(nèi)容包括 塑件的基本介紹 、塑件的結構及成型工藝分析、材料的選擇及成型工藝、注射機的選擇及校核、模具的工作及結構原理、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、側向分型 抽芯機構的設計、 合模 導向機構的設計、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計、排氣系統(tǒng)的 設計、 推 出機構的設計等。在正確的分析材料的特點和塑件的工藝特點后，運用三維軟件對塑件和模具的設計，制造及質(zhì)量進行分析；運用 此次設計綜合運用多中專業(yè)基礎知識、如模具設計與制造基本理論、機械設計、材料成型基礎、塑性成型工藝、計算機基礎技術、模具 通過 對整個模具 設計 的 過程， 進一步加深對注塑成型工藝的了解 ，同時 也 鞏固了對成型工藝 的類型、結構、工作原理等的理 論 知識，以及在實踐中總結并掌握模具設計的關鍵要點 及其 設計方法。 關鍵詞 : 成型工藝；設計；制造 ；塑料 s of In to of of a to of of of to of of of of of to a of of as of of so of to of of of as as in 目 錄 引言 ........................................................................................................................................... 1 1 塑件的基本介紹 ............................................................................................................ 2 件 3D 建模 ...................................................................................................................... 2 件名稱 ............................................................................................................................ 2 件材料 ............................................................................................................................ 2 件前 景 ............................................................................................................................ 3 件總體要求 .................................................................................................................... 3 2 塑件的結構及工藝性分析 .......................................................................................... 4 件結構分析 .................................................................................................................... 4 件的工藝性分析 ............................................................................................................ 4 模方向 ............................................................................................................................ 4 模斜度 ............................................................................................................................ 5 縮率 ................................................................................................................................ 5 面粗糙度 ........................................................................................................................ 5 件壁厚 ............................................................................................................................ 6 角 .................................................................................................................................... 6 3 材料的選擇與工藝參數(shù) .............................................................................................. 7 料的選擇及其性能 ........................................................................................................ 7 件的成型工藝 ................................................................................................................ 8 4 注射機的選擇及校核 ................................................................................................. 10 射機的相關參數(shù) .......................................................................................................... 10 射機的選擇 .................................................................................................................. 11 模力的校核 .................................................................................................................. 11 模行程的校核 .............................................................................................................. 12 5 模具的工作及結構原理說明 ................................................................................... 13 具的工作原理 .............................................................................................................. 13 具的結構說明 .............................................................................................................. 13 6 澆注系統(tǒng)的設計 .......................................................................................................... 15 注系統(tǒng)的設計要求 ...................................................................................................... 15 腔的數(shù)目及分布 .......................................................................................................... 15 分型面的選擇與設計 .................................................................................................. 16 流道的設計 .................................................................................................................. 17 流道的設計 .................................................................................................................. 18 料穴的設計 .................................................................................................................. 19 口的設計 ...................................................................................................................... 19 7 成型零部件的設計 ...................................................................................................... 21 模的設計 ..................................................................................................................... 21 模的結構設計 .............................................................................................................. 22 型零部件尺寸的設計 .................................................................................................. 22 8 側向分型抽芯機構的設計 ........................................................................................ 25 導柱的傾角 .................................................................................................................. 25 導柱直徑設計 .............................................................................................................. 25 導柱長度的設計 .......................................................................................................... 26 塊的設計 ...................................................................................................................... 26 滑槽的設計 .................................................................................................................. 27 緊塊的設計 .................................................................................................................. 27 塊定位的設計 .............................................................................................................. 27 9 合模導向機構的設計 ................................................................................................. 28 柱、導套的設計 .......................................................................................................... 28 10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 ............................................................................................... 30 度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計要求 ............................................................................................ 30 卻回路的設計 ............................................................................................................ 30 11 排氣系統(tǒng)的設計 ........................................................................................................ 31 12 推出機構的設計 ........................................................................................................ 32 出力的計算 ................................................................................................................ 32 料推出機構的設計 .................................................................................................... 33 13 支撐零部件設計 ........................................................................................................ 34 14 常見問題及其解決辦法 .......................................................................................... 35 接痕產(chǎn)生的原因及解決辦法 .................................................................................... 35 模不力產(chǎn)生的原因及解決辦法 ................................................................................ 35 曲變形產(chǎn)生的原因及解決辦法 ................................................................................ 35 結論 ......................................................................................................................................... 37 謝辭 ......................................................................................................................................... 38 參考文獻 ............................................................................................................................... 39 引言 隨著我國工業(yè)技術的飛躍性發(fā)展，模具在我國國民經(jīng)濟的各個領域中發(fā)揮越來越大的作用，享有著“工業(yè)之母”的美稱。模具制造是指通過注塑、壓鑄和鍛壓等方式得到所需的各種產(chǎn)品或工件，一個設計合理的塑件往往能夠代替幾個傳統(tǒng)金屬構件。利用塑性材料獨有的特性，一次注塑成型往往就可以得到非常復雜的形狀，所帶來的實 際應用效果非傳統(tǒng)工藝所能相比。模具的生產(chǎn)與制造融合了多項高精密技術為一體，既是高新技術產(chǎn)品，又是高新技術載體。采用模具成型工藝，運用高新技術控制對所需的塑件進行加工生產(chǎn)，不僅可以提高生產(chǎn)時效，保質(zhì)保量。而且還能減少生產(chǎn)線對材料的過度依賴，壓縮了生產(chǎn)成本，更好的獲取經(jīng)濟效益。 注塑成型是塑性成各個領域型加工中最常見的加工方法，其中注塑模具已經(jīng)被廣泛的采用。它的成型效果、制造精度、生產(chǎn)周期以及生產(chǎn)效率的高低，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。注塑成型現(xiàn)已被廣泛的應用于機械、電子、航空、航天、軍工、交通、汽車、建 材、醫(yī)療器械、生物、能源和日用品等領域。在一些發(fā)達國家，模具的生產(chǎn)制造早已形成產(chǎn)業(yè)鏈，成為這些國家的基礎經(jīng)濟工業(yè)之一。模具產(chǎn)業(yè)，在美國被成為“美國工業(yè)的基石”，在日本被稱為“促進社會富裕的源泉、動力”。工業(yè)要發(fā)展，模具要先行。沒有高水平的模具產(chǎn)業(yè)鏈就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品?，F(xiàn)在，模具工業(yè)水平是衡量一個國家制造工業(yè)制造水平高低的重要標志。 綜上所述，進行模具設計是一項綜合性的研究，其目的和意義在于以下幾點： (1)查閱中內(nèi)外文獻檢索和閱讀的能力； (2)運用專業(yè)理論，解決實際問題的能力； (3)設計，繪圖的能力 ，包含計算機的使用能力； (4)對模具設計制造的初步了解及掌握； (5)形象思維和邏輯思維相結合的表達能力； (6)撰寫畢業(yè)論文的能力； (7)養(yǎng)成認真、嚴肅、嚴謹?shù)淖黠L。 1 塑件的基本介紹 對塑件進行介紹與分析，是對所設計的塑件有個初步的了解。在接受設計任務書后，要及時的對塑件的種類、批量的大小、尺寸條件及技術條件有個整體概念，便于在設計模具時選用適宜的方式來成型塑件。 本章從以下 5 個方面依次展開介紹： (1)塑件 3(2)塑件名稱； (3)塑件材料；(4)塑件前景； (5)塑件總體 要求。 件 3D 建模 運用 3件 3示： 圖 件的 3D 建模 示意圖 件名稱 塑件的名稱為：時尚藝術板凳。 件材料 綜合生活實際，參考市場上各種材料的價格，及各材料的注塑性能和成型特性，最終選擇聚丙烯（ 為本次設計的注塑材料。聚丙烯的物理、成型特性在第三章進行詳細介紹。 件前景 塑料板凳是人們?nèi)粘Ｉ钪惺诸l繁接觸到的塑件產(chǎn)品，市場需求量大。要求具有較高的外觀要求，和 較長的使用壽命。對塑料板凳進行模具設計，結合生活實際，不脫離現(xiàn)實，加強對模具設計與制造相關知識的了解。 件總體要求 表 塑件總體要求表 塑件名稱 時尚藝術板凳。 使用材料 聚丙烯（ 精度等級 一般精度要求 使用環(huán)境 室內(nèi)外， 0℃ ～ 60℃。 抗沖擊要求 從三米高落下表面不開裂，不出現(xiàn)裂痕。 剛性要求 在 80 外觀要求 色澤良好， 無氣泡 、飛邊或其他缺陷。 使用壽命 5 年及以上。 生產(chǎn)批量 10 萬件及以上。 根據(jù)表 述，現(xiàn)可將此塑件的設計要 求歸納為：該塑件產(chǎn)品需要具有 較高的外觀要求；且在日常的使用中，不易出現(xiàn)明顯的使用缺陷，就要求塑件具有一定的剛性和剛沖擊性要求；成品低，但要真正做到物美價廉，有較高的使用壽命； 市場需求量大，需 大批量自動化生產(chǎn)。 2 塑件的結構及工藝性分析 本章，塑件的結構及工藝分析主要從以下 8 個方面展開介紹： (1)塑件結構分析； (2)塑件的工藝性分析； (3)開模方向； (4)脫模斜度； (5)收縮率； (6)表面粗糙度； (7)塑件壁厚； (8)圓角。 件結構分析 結合 (圖 現(xiàn)將此注塑 板凳的結構定為：塑件上平面直徑 26圓面，塑件下平面直徑為 34圓面，上下表面平行，高為 30件厚度為 5端兩邊有地孔，增加防滑性能；上端兩邊有側孔，增加便攜性能，但需要借助側向抽芯機構方形成側孔；中間有個定位孔，板凳有個高約 5位背靠，增加舒適度。 件的工藝性分析 想要在有限的工序中，生產(chǎn)出優(yōu)秀的塑件，獲取而更好的經(jīng)濟效益。不僅要對塑件的材料進行分析，檢測和實驗外。還需對塑件的結構和工藝問題進行特定的分析和處理。這種方法的目的有兩個：一、可以使成型工藝方便，順利的進行。 二、滿足塑件和模具在經(jīng)濟上要求，達到提高產(chǎn)品生產(chǎn)率和減少成本。 在進行塑件結構工藝性設計時，必須遵循以下幾個原則： (1)在設計塑件時，應考慮原材料的成型工藝性，如流動性、收縮率 、熱敏性等 ； (2)在設計塑件的同時應考慮其模具的總體結構，模具 的 型腔 和型芯要容易生產(chǎn)和 制造，模具抽芯和推出機構 要盡可能的 簡單 ； (3)在保證塑件使用性能、物理性能與力學性能、電性能、耐化學腐蝕性能和耐熱性能等的前提下，力求結構簡單，壁厚均勻，使用方便 ； (4)當對設計的塑件外觀要求較高時，應先通過造型，然后逐步繪制圖樣。 塑料制件 的結構工藝性設計的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強筋、支撐面、圓角、孔、螺紋、文字、符號及標記等。 模方向 本次設計的塑件，是一個對外觀質(zhì)量有著苛刻要求的產(chǎn)品。若外觀有稍許瑕疵，將直接淪為廢品，毫無經(jīng)濟價值可言。通過塑件與模具的位置分析可得出結論：塑件在型腔上形成它的外表面，故塑件的內(nèi)表面形成在型芯上，所以推出機構將設定在型芯內(nèi)部。根據(jù)經(jīng)驗，一般模具開模都是沿著塑件 樣開模對塑件的外表面影響最小。所以塑件 模方向具體 如圖 意： 圖 具的開模方向示意圖 模斜度 由于注塑模具的材料是先加熱到熔融態(tài)或粘稠態(tài)時，再通過注射機注射到模具中。然后經(jīng)過一段時間的冷卻和保壓，材料必然會出現(xiàn)部分收縮現(xiàn)象，使他緊緊的包緊在型芯上。 因此為了便于從塑件中抽出型芯或者從型腔中脫出塑件，防止塑件表面在脫模時劃傷，在設計塑件時應考慮與脫模方向平行的脫模斜度。脫模斜度的大小，與塑件的性質(zhì)、幾何形狀、摩擦系數(shù)的大小、塑件壁厚及收縮率有關，形狀越復雜脫模斜度應取的越大。 首先，以本次設計的塑件為參考依據(jù)。再 結合現(xiàn)實工廠中的生產(chǎn)能力，以及制成塑件材料的工藝特性等。以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和外表面質(zhì)量的目的。依據(jù)《模具設計與制造簡明手冊》查得：設置產(chǎn)品的脫模斜度為 1°。 縮率 通過查閱相關書籍可查得， 間 。結合材料的特性和產(chǎn)品的結構工藝特點，在本次設計當中，塑件的材料收縮率設定為 面粗糙度 影響塑件外觀質(zhì)量的主要因素就是塑件表面粗糙度，而塑件表面粗糙度的主要影響與模具型腔的表面粗糙度密不可分，是最直接的影響。一般來說，模具的表面粗糙程度一 般比塑件的表面粗糙程度要求低一到兩個等級。該零件表面質(zhì)量的要求有： (1)無氣泡； (1)無飛邊； (1)無毛刺。 件壁厚 塑料制品應具有一定的厚度，有以下三個方面的原因： (1)具有一定的厚度才具有一定的強度和剛度，才能滿足使用性能方面的要求； (2)具有一定的厚度，使熔融時的材料在型腔中成型的時候能保持良好的流動性； (3)具有一定的厚度，才能承受脫模力，才能順利脫模。 對于同一塑件的壁厚，壁厚大小應盡量保持一致。不然會因為厚度不一，造成冷卻速度的不一，使 成品產(chǎn)生內(nèi)應力，造成塑件的變形、縮孔等缺陷。所以同一塑件的壁厚應盡量做到一致，盡量避免因壁厚大小所帶來的缺陷出現(xiàn)。 料的塑件壁厚一般取 3～ 5壁厚取值過大，則易出現(xiàn)氣泡和凹陷等缺陷，也不易進行冷卻。綜合所述，根據(jù)塑件的使用需要和 化學性能和流動特性，設定塑件的壁厚為 5 角 塑件的面與面之間一般應采用圓弧過渡，這樣不僅可以避免塑件尖角處的應力集中提高塑件強度，而且可以改善物料的流動狀態(tài)，降低充模阻力，便于充模。另外，塑件轉角處的圓角對應于模具上的圓角，有時可便于模具的加工制造 及模具強度的提高，避免模具在淬火或使用時應力裂開。 在一般的模具設計中，塑件圓角半徑的取值通常應取小于 1不影響塑件的外觀質(zhì)量，和工廠中生產(chǎn)模具的能力允許下。模具圓角半徑應盡可能取值大于 2合以上所述，本次設定塑件與模具上的過度圓角半徑為 2 3 材料的選擇與工藝參數(shù) 對材料進行了解，對于塑件的生產(chǎn)是十分必要的。材料是塑件最直接的組成，對材料性能的分析及工藝參數(shù)的分析，選擇適宜的材料進行注塑，提高經(jīng)濟效益及時間效率。 本章，材料的選擇與工藝參數(shù)主要從以下 2 個方面來進行介紹： (1)材料的選擇及其性能 ； (2)塑件的成型工藝 。 料的選擇及其性能 中文名：聚丙烯（ 中文別名：丙綸；聚丙烯纖維；丙綸短纖維 英文名： ： 9003 化學式：633 )( 密度： 。 熔點： 164～ 170℃。 主要用途：聚丙烯在化工，耐堿行業(yè)有著卓越表現(xiàn)?？芍谱麟p向拉伸薄膜、管材行業(yè)、家用電器外殼、汽車行業(yè)。 基本特性：聚 丙烯（ 一種乳白色、高結晶聚合物。它無毒、無味、無臭，即使廢棄后對環(huán)境的危害也非常小。它的密度較低，密度值通常為 ，是當前已知塑料原料中密度較輕的品種之一。它在水中的性能特別穩(wěn)定，在水中的吸水率也僅有 它的來源范圍較廣，合成難度較易，成型效果顯著。但因為聚丙烯的收縮率波動較大，容易造成壁厚的制品出現(xiàn)產(chǎn)品缺陷。對于尺寸精度要求較高的制品，還難以達到所需要求。表面色澤良好，易于著色。 聚丙烯的的成型特性如下： (1)具有較高的 耐熱性。連續(xù)使用時的溫度可達到 110～ 120℃， 120℃以上易發(fā)生變形，翹曲； (2)擁有良好的力學性能，與聚乙烯相比，除了耐沖擊性之外的其它力學性能均在聚乙烯之上，成型加工性能良好； (3)流動性良好，溢邊值在 右； (4)質(zhì)地純凈，無毒性，透明性好，吸濕性小，電絕緣性能好； (5)冷卻速度較快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應該緩慢散熱； (6)著色性不好，模具處于 50℃以下塑件色澤不均，易產(chǎn)生流痕和熔接不良； (7)因收縮率較大，造成成型時的收縮范圍較大，易發(fā)生縮孔、變形、凹痕等 缺陷，方向性強； (8)塑件壁厚應均勻，盡量避免因缺口和尖角造成的應力集中。 聚丙烯樣式如圖 示： 圖 3丙烯樣式圖 件的成型工藝 結合所選材料的成型特性和產(chǎn)品的結構尺寸，編寫產(chǎn)品的塑料成型工藝卡片。塑料成型工藝卡片的內(nèi)容主要有： (1)塑件的名稱； (2)材料及其特性； (3)相關的工藝參數(shù) (溫度、壓力、時間 )； (4)設備的型號。塑件的成型工藝卡片如表 示： 表 料成型工藝卡 塑料成型工藝卡片 塑件名稱 塑料板凳 材料牌號 量 650g 零件圖 密度 3/容 縮率 % 料干燥 設備 干燥爐 溫度 /℃ 70～ 85 時間 /h 1～ 2 料筒溫度 后段 /℃ 160～ 170 時間 注射 /s 0～ 5 中段 /℃ 200～ 220 保壓 /s 20～ 60 前段 /℃ 180～ 200 冷卻 /s 15～ 50 噴嘴 /℃ 170～ 190 總周期 /s 40～ 120 模具溫度 /℃ 40～ 80 后期處理 著色 注壓力射（ 70～ 120 注射機型號 驗 編制 審核 4 注射機的選擇及校核 模具，是必須要安裝在適宜的模具上才能進行正常的生產(chǎn)運作。所以，所設計的模具與選用的注射機型號有著密切的關系，對注射機的選用與校核是十分必要的。 本章，注射機的選擇及校核主要從以下幾個方面來進行介紹： (1)注射機的相關參數(shù)； (2)注射機的選擇； (3)鎖模力的校核； (4)開模行程的校核。 射機的相關參數(shù) 模具是裝置在注射機上才可以進行使用的，兩者相輔相成，缺一不可。所 以在進行模具設計的時候，除了要掌握模具的設計要領，也還要對注射機的技術規(guī)范有詳細的了解。保證所選擇的注射機和設計的模具能相適應。 所要了解的技術指標主要有一下幾個內(nèi)容： 最大注射量： 在 注射機 對空注射的條件下，注射機里的螺桿或柱塞向前運動做一次最大注射行程，這段行程推出塑化熔融量就稱為該注射機所能達到的最大注射量，反映了這臺注射機的加工能力。 注射壓力：注射機的噴嘴，模具中的流道和型腔都會對處于熔融狀態(tài)的材料產(chǎn)生阻力，阻止 熔料的流動。因此螺桿 (或柱塞 )必須對熔料施加足夠的壓力，用來克服流動阻力，這種壓力 稱為 注射壓力 。 注射速率： 在擁有了足夠的注射壓力外， 熔料 若要及時的充滿型腔，還需要具有一定的流動速率，描述這一物理狀態(tài)的參數(shù)稱作注射機的注射速率或注射速度；具體參數(shù)如表 示。 表 射速率參數(shù)表 注射速率 3/注射量 時間 s/ 125 125 1 333 500 70 1000 90 2000 330 4000 3 2000 10000 5 塑化能力 ：在單位時間內(nèi)，注射機能將固態(tài)材料塑化的物料量，稱為這臺注射機的塑化能力。塑化能力應與整個生產(chǎn)周期相互協(xié)調(diào)配合。若塑化能力過高，則會造成注射機的空循環(huán)的時間延長；若塑化能力過低，則會延長整個成型周期。 鎖模力：注射機為模具合模所提供的最大夾緊力，在此力的作用下，模具不應被流動的熔料所頂開。 開合模速度：在合模時，力求平穩(wěn)閉合，無誤差。開模時，力求塑件離開凹模時不被碰傷、 刮傷。所以整個閉、開模時的速度要合理適中，閉模時，速度由快到慢；開模時，速度由慢到快。 射機的選擇 注射機的選擇原則有下列兩個原則： (1)注射量（容積）不能大于注射機額定注射量的 80%：額注 (2)注射量不能小于注射機額定注射量的 20%：額注 根據(jù)塑件所選取的材料為聚丙烯（ 故選用螺桿式注射機。 根據(jù) 選取 原則，初步 選用 型號為 注塑機 ， 注射機的 主要參數(shù) 如表 示。 表 射機主要參數(shù)表 設備型號 射量 3/1000 螺桿直徑 ? 85 注射壓力 121 注射行程 260 注射方式 螺桿式 鎖模力 4500 最大成型面積 2/1800 最大開模成程 1000 模具最大厚度 1000 模具最小厚度 300 噴嘴圓弧半徑 嘴孔直徑 ? 大安裝尺寸 900×1000 拉桿空間 650×550 機器外形尺寸 7670×1740×2380 液壓泵 流量 18 壓力 614 電動機功率 40 加熱功率 14 模力的校核 塑件成型時，塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù)值越大，所需鎖模力也越大。為了可靠的鎖模，不讓模具在注射成型的過程中產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，應對注射機的鎖模力進行校核： 型腔壓力 算公式 公式 如 4示 ： ? p （ 4 式中： 為型腔壓力， P—— 為注射壓力， K—— 為壓力損耗系數(shù)，通常取值在 p=121=定型腔壓力后，再進行注射機鎖模力的校核 ，公式如 4示 ： T> （ 4 式中： T—— 為注射機額定鎖模力， A—— 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， K—— 為安全系數(shù)，取值范圍為 635注射機的鎖模力符合要求。 模行程的校核 每個注射機都有一定的開模距離，但開模行程必須滿足塑件取出的需要。所以注射機的最大開模行程必須大于塑件所需的開模距離。本次設計的模具為雙分型面模具，其開模距離不僅要保證能取出塑件，還要保證澆注系統(tǒng)中的凝料能夠脫出， 必須 滿足一下條件 ，如 4示 ： S=a+(5～ 10) （ 4 式中： S—— 為模具開模行程， m； — 模具推出距離 ,m； — 為塑件高度 ,m； A—— 為定模板和凝料推板的分開距離 ,m。 S=1+ 模具的開模距離滿足條件。 5 模具的工作及結構原理說明 本章，模具的工作及結構原理說明主要從以下 2 點進行介紹： (1)模具的工作原理 ； (2)模具的結構說明 。 具的工作原理 工作時，模具水平安裝在注射機上。澆注口與注射口處于同一水平線上。動模和定模先處于開模狀態(tài)， 2 個斜導柱、 2 個主導住和 8 個復位彈簧保證模具的同軸度。合模時，動模在導柱的引導下，壓縮 4 個復位彈簧使模具完全閉合。然后注射機通過噴嘴將熔融的聚丙烯注射到模具中。經(jīng)過 保壓、冷卻后，塑件制造完畢。開模時，兩個分型面漸漸打開。拉料桿拉動塑件和凝料隨著動模具一起沿負 中間本上固定的定位銷到達最大距離時，定模開模到最大距離，凝料被拉斷，在自重的情況下自行脫落。動模繼續(xù)向后運動，當推板碰到推板擋塊時，推板向前運動，推出塑件，完成塑件的脫模。由于采用的是點澆口形式，澆口對塑件的影響和忽略不計。之后模具將再一次的合模，繼續(xù)下一次的工作。 具的結構說明 綜上所述，我們大致可以將模具的各個組成分為八個部分： (1)澆 注 系統(tǒng)：注射機將熔融材料通過噴嘴注射今日模具型 腔當中，熔料所流經(jīng)的通道稱作澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)的主要作用就是保證熔料按照所設定的路線前進，充滿型腔，得到預期設計的形狀。澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口和冷料穴組成 ； (2)成型 零 部 件 ：主要由凹模和凸模組成，熔料在凹模上形成外表面，在凸模上形成內(nèi)表面。模具合模后形成塑件的立體幾何邊界， 將 塑件容納 ； (3)側向分型 抽芯 機構：如果塑件側面擁有側孔或者凹凸類的形狀，就需要借助側向分型機構來成型，否則將無法達到預期設計的形狀。合模時，斜導柱擠壓滑塊，側向凸模水平移動至型腔內(nèi)。開模時，斜導柱抽出，滑塊未受擠壓，帶動側 向凸模水平移出型腔，使塑件能順利脫模。這類機構就被稱為側向分型機構 ； (4)導向機構：導向機構分為合模導向機構和推出機構的導向 ； (5)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)：為了滿足模具對成型工藝的要求，所以必須對模具的溫度進行調(diào)控，因此模具上會設有加熱或冷卻裝置來進行溫度的調(diào)控 ； (6)排氣系統(tǒng)：模具合模時，會有多余的氣體殘留在型腔內(nèi)。熔料冷卻時，也會排出多余的氣體，因此需要設立冷卻系統(tǒng)。如果塑件的排氣量不大，一般可直接采用分型面間隙排氣 ； (7)頂出機構：開模后，塑件緊緊貼合型芯，需要借助頂出機構將塑件頂出。頂出機構分為兩種： 一種需要人工協(xié)助來完成脫模，另一種可全自動脫模，方便快捷 ； (8)支承 零部件 ：模具上的其它零件，通過支撐零部件有序、有規(guī)律的組合在了一起。 6 澆注系統(tǒng)的設計 本章，澆注系統(tǒng)的設計主要由以下幾個方面進行介紹： (1)澆注系統(tǒng)的設計要求 ； (2)型腔的數(shù)目及分布 ； (3)雙 分型面的選擇 與設計； (4)主流道的設計 ； (5)分流道的設計 ； (6)冷料穴的設計 ； (7)點 澆口的設計。 注系統(tǒng)的設計要求 澆注系統(tǒng)是指模具中與注射機噴嘴接觸的地方到型腔的塑料熔 體的流動通道，一般澆注系統(tǒng)由主流道，分流道，澆口及冷料穴組成。 澆注系統(tǒng)作為模具八大部分之首，其地位不言而喻，是模具設計中一項十分重要的環(huán)節(jié)。設計的合理性對塑件的質(zhì)量（外觀、性能、尺寸）及注射成型周期都有著顯著的影響。對澆注系統(tǒng)的設計，應遵循以下幾點設計原則： (1)適應材料的工藝性能，保證熔料在型腔中穩(wěn)定快速流動，不紊亂 ； (2)避免熔料正面沖擊型芯或嵌件，造成型芯的變形和嵌件的位移 ； (3)流程要短，盡量減少不必要的浪費 ； (4)有利于氣體在型腔中的排出 ； (5)盡量避免或減少熔接痕的產(chǎn)生 ； (6)澆注 系統(tǒng)與模具的軸向應盡量對稱 ； (7)修整方便，保證塑件外觀質(zhì)量 ； (8)防止塑件產(chǎn)生變形。 腔的數(shù)目及分布 根據(jù)一次生產(chǎn)周期制造塑件的數(shù)目可以將模具分為兩類型：單型腔模具和多型腔模具：一個生產(chǎn)周期只能生產(chǎn)一個塑件的模具稱為單型腔模具；一個生產(chǎn)周期能生產(chǎn)兩個或兩個以上塑件的模具稱為多型腔模具。 型腔數(shù)目的確定有如下幾種 方式 ： (1)根據(jù)所用的注射機的最大注射量確定型腔數(shù) ； (2)根據(jù)注射機的最大鎖模力確定型腔數(shù) ； (3)根據(jù)塑件的精度確定型腔數(shù) ； (4)根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)。 本文根據(jù)第一種方法， 如公式 6確定型腔數(shù)目。 根據(jù)公式： )16(1 ??? 　　　　　　　　　　　　　　p 式中： K —— 代表注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取值 代表注射機 一次注射的 最大注塑量 ， g； 1m —— 代表 澆注系統(tǒng) 一次注射所