瓶蓋注塑課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　學(xué) 院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　姓 名 </p><p>

2、;　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第 一 部分 產(chǎn)品的說明 ………………………………2 </p><p

3、>　　第 二 部分 塑件的工藝分析 …………………………3 </p><p>　　第 三 部分 型腔的數(shù)目確定及排布 …………………5 </p><p>　　第 四 部分 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核………6

4、 </p><p>　　第 五 部分 分型面的選擇 ……………………………7 </p><p>　　第 六 部分 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) …………………………9 第 七 部分 凹模和型芯尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………11

5、 </p><p>　　第 八 部分 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………… 12 </p><p>　　第 九 部分 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ……………………14 </p><p>　　第 十 部分 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………… 15

6、 </p><p>　　第十一部分 模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)…………………17 </p><p>　　第十二部分 設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………18</p><p>　　第十三部分 參考文獻(xiàn) ………………………………19</p><p><b>　　一

7、、 產(chǎn)品的說明</b></p><p><b>　　1.1課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的目的是使我們鞏固和加深對(duì)塑料模有關(guān)理論的認(rèn)識(shí)，提高設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖和查閱參考資料的能力。使得我們能正確運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，初步掌握制定注塑工藝規(guī)程及進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的原則和方法。</p><p>　　在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)本著技術(shù)上先進(jìn)、

8、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，制定注塑工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)有關(guān)的注塑模具。</p><p>　?、偎芰现破访Q：端蓋</p><p><b>　?、诋a(chǎn)量：10萬件；</b></p><p>　　③塑料原料：ABS；</p><p>　　④收縮率：0.3%~0.8%；</p><p>　?、菀笏芰媳砻娌坏糜袣饪?、熔

9、接痕、飛邊等缺陷；</p><p>　?、匏芗D：如圖1-1所示為制品的圖樣。</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><b>　　二、塑件的工藝分析</b></p><p><b>　　（一）塑料</b></p><p>　　2.

10、1.1化學(xué)名稱：ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料</p><p>　　2.1.2材料分析： ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對(duì)密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18～20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的臭味。ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的

11、耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 </p&g

12、t;<p>　　ABS的熔體流動(dòng)性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似；ABS的流動(dòng)特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 </p><p>　　ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度80~85℃，時(shí)間2~4h；對(duì)特殊要求的制品(如電鍍)的干燥條件為溫度70~80℃

13、，時(shí)間18~18h。ABS制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于70~80℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。</p><p>　　2.1.3塑件注射成型工藝參數(shù)的確定：</p><p>　　根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和得成型性能，查相關(guān)手冊(cè)得到ABS塑件的成型工藝參數(shù)：</p>

14、<p>　　表2-1塑件的注射成型工藝參數(shù)</p><p><b>　　塑件</b></p><p>　　2.2.1 塑件的使用性能</p><p>　　該塑件為端蓋，制品表面并不復(fù)雜，其外表面要求光潔，不能留有澆點(diǎn)痕，另外要求材料有較好的力學(xué)性能，如抗拉強(qiáng)度、彈性模量等都要求較高。</p><p>　　2.2

15、.2 表面質(zhì)量分析</p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壁厚均勻，模架結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。精度要求較高，為四級(jí)精度，材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料成型性能一般，其他并無特殊要求。</p><p>　　塑料表面要求表面光澤，不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，另外制品外表面不能有澆點(diǎn)痕。表面粗糙度可取Ra1.6。</p><p>　　2.2.3 結(jié)構(gòu)工藝性分析</p>

16、;<p>　　此塑件為回轉(zhuǎn)體殼類零件，腔體深10mm，壁厚均勻10mm，大于最小壁厚要求。總體尺寸Φ50×10，屬于小型塑件。側(cè)壁無斜度，由于高度較小，可以順利脫模。塑件上下面平直度高，可以提高模具精度、改善熔體的流動(dòng)情況和便于加工。</p><p>　　2.2.4 生產(chǎn)實(shí)際考慮</p><p>　　通過以上的分析可知，此塑件可采用注射成形生產(chǎn)。因產(chǎn)量為10萬件，屬

17、于大批量生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要提要塑件的生產(chǎn)效率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動(dòng)脫模的模具，以降低生產(chǎn)成本，采用注射成形具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　型腔的數(shù)目確定及排布</p><p>　　3.1 型腔的數(shù)目確定</p><p>　　對(duì)于高精度制品，由于型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻，故通常推薦型腔數(shù)目不超過４個(gè)，塑料件的精度為4級(jí)左右。以及模具制

18、造成本、制造難度和生產(chǎn)效率的綜合考慮，塑件的生產(chǎn)批量為10萬件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不高，為使模具尺寸緊湊，型腔數(shù)目初定為2腔，排布形式為矩形的平衡布局。</p><p>　　采用一模兩腔的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　A.型腔分布平衡，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省模具成本；</p><p>　　B.從經(jīng)濟(jì)上考慮，可以節(jié)省單個(gè)制件的成本；</p><p

19、>　　C.冷卻系統(tǒng)便于設(shè)置，冷卻效果好。</p><p>　　注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。</p><p>　　從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供

20、的有關(guān)“注射機(jī)使用說明書”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范。因?yàn)榧词雇灰?guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p>　　4.1計(jì)算塑件的體積</p><p>　　根據(jù)制件的三維模型，利用三維軟件Pro/e直接求得塑件的體積為：V1=12.86cm3。ABS的密度為1.08～1.2g/cm3 ，則質(zhì)量M=12.86×1.1=14.15g。</p><p&

21、gt;　　4.2計(jì)算所需的體積</p><p>　　根據(jù)公式 Vmax=(n·Vs+Vj)/K</p><p>　　式中 Vmax——注射機(jī)的最大注射量（cm3）</p><p><b>　　n——型腔數(shù)量</b></p><p>　　Vs——塑件體積（cm3） </p><p&

22、gt;　　Vj——澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3）</p><p>　　K——注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取K=0.8</p><p>　　已知n=2，Vs=12.86cm3 ，估計(jì)Vj=15cm3</p><p>　　則 Vmax=（2×12.86+15）/0.8</p><p><b>　　=50.9cm3</b&g

23、t;</p><p><b>　　4.3選用注射機(jī)</b></p><p>　　根據(jù)總體積V= 50.9cm3，初步選取XS-ZY-125型螺桿式注射成型機(jī)。</p><p>　　XS-ZY-125型螺桿式注射成型機(jī)主要參數(shù)如下表所示</p><p><b>　　4.4注射機(jī)的校核</b></

24、p><p><b>　?。?）最大注射量</b></p><p>　　已知Vs＋Vj=12.86×2+15=40.72，Vmax=125，K取0.8，則Vs＋Vj＜KVmax ，適合。</p><p><b>　?。?）注射壓力</b></p><p>　　已知P注= 70～90 MPa，P公

25、 =120MPa，則P注＜ P公 ，適合。</p><p><b>　　（3）鎖模力</b></p><p>　　已知Fn =(nA1+Aj)p</p><p>　　Fn =900kN，行腔內(nèi)壓力一般為注射機(jī)壓力的80%左右，查表5—2得型腔壓力為30，則</p><p>　　A=3.14×(50/2)2

26、15;2＋156=4081mm2</p><p>　　F=30×4081=122430N=122kN</p><p>　　顯然F ＜ F鎖，適合。</p><p><b>　　開模行程校核</b></p><p>　　開模行程是指從模具中取出塑料所需要的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機(jī)移動(dòng)模板的最大行程

27、S。所需開模行程為：</p><p>　　S = H1 + H2 +（5～10）=15+15+10=40 mm ＜ 300 mm</p><p><b>　　分型面的選擇</b></p><p>　　分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模

28、方向平行或傾斜。</p><p><b>　　5.1分型面的形式</b></p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，我們常見的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。</p><p>　　5.2分型面的選擇原則</p><p>　　a）

29、、便于塑件脫模：</p><p>　?、瘛?在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi) </p><p>　?、?、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 </p><p>　?、?、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位；</p><p>　　b）、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞</p><p>　　c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）</p&

30、gt;<p>　　d）、有利于排氣 </p><p>　　該產(chǎn)品為瓶蓋，外形表面質(zhì)量要求較高，選擇分型面時(shí)，根據(jù)分型面選擇原則，要求盡量不影響塑件外觀質(zhì)量，便于清除毛刺及飛邊，有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體，分模后塑件留在動(dòng)模側(cè)，便于取出塑件等因素，分型面應(yīng)選擇在塑件外形輪廓最大處。</p><p>　　綜合上述分型面選擇為水平分型面，選在端蓋的下底面處，

31、如圖所示</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1澆注系統(tǒng)的組成</p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。

32、我們?cè)谶@里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。</p><p>　　6.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　（1）澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降，流量和溫度的分布的均衡布置；</p><p>　?。?）結(jié)合型腔布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置；</p><p>　?。?）盡量縮短熔體的流程，以

33、便降低壓力損失、縮短充模時(shí)間；</p><p>　　（4）澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體流動(dòng)、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動(dòng)，有利于排氣和補(bǔ)縮，且應(yīng)設(shè)在塑件較厚的部位，以使熔料從后斷面移入薄斷面，以利于補(bǔ)料；</p><p>　?。?）避免高壓熔體對(duì)模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生；</p><p>　　（6）澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便

34、可靠，凝料應(yīng)易于和制品分離或者易于切除和整修；</p><p>　?。?）熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)，以及對(duì)制品質(zhì)量的影響；</p><p>　?。?）盡量減少因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料凝料用量；</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達(dá)到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆口應(yīng)有IT8以上的

35、精度要求；</p><p>　　（10）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施；</p><p>　?。?1）盡可能使主流道中心與模板中心重合，若無法重合應(yīng)使兩者的偏離距離盡可能小。</p><p><b>　　6.3 主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴射出的熔體導(dǎo)入

36、分流道或型腔中。</p><p>　　主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>　　6.3.1 主流道尺寸</p><p>　　主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計(jì)點(diǎn)為：</p><p>　　（1）主流道小端直徑d</p

37、><p>　　主流道小端直徑d = 注射機(jī)噴嘴直徑+0.5 ～ 1= 4 + 0.5～1 </p><p>　　取d = 4.5（mm）這樣便于噴嘴和主流道能同軸對(duì)準(zhǔn)，也能使的主流道凝料能順利脫出。</p><p>　?。?）主流道球面半徑</p><p>　　主流道入口的凹坑球面半徑R，應(yīng)該大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑的2～3mm。反之，兩者不能很好

38、的貼合,會(huì)讓塑件熔體反噴,出現(xiàn)溢邊致使脫模困難.</p><p>　　SR = 注射機(jī)噴嘴球頭半徑 + 1～2 = 12 + 1～2</p><p>　　取d = 14（mm）</p><p>　?。?）對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，

39、然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/j6過渡配合。</p><p>　　（4）主流道襯套一般選用T8、T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。</p><p>　　6.4 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積不大而且形狀不復(fù)雜，且壁厚均勻，可以考慮采用點(diǎn)進(jìn)料的方式，

40、有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為圓形的分流道.查有關(guān)的手冊(cè),選擇R=3mm。</p><p>　　此外該模具是一模2件，型腔的數(shù)量較少,模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而不緊湊，所以采用平衡式，各個(gè)型腔的分流道的斷面形狀及大小、分流道長度都取作一致。這樣，熔體就能以相同的成型壓力和溫度同時(shí)充滿各個(gè)型腔，使一模內(nèi)成型出的各個(gè)塑件的尺寸及性能容易保持一致。</p><p>

41、<b>　　6.5 澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。 </p><p>　　澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根</p><p>　　據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限，然后在試模過程中

42、逐步加以修正。 一般澆口的截面積為分流道截面積的3%～9%，計(jì)算得點(diǎn)澆口截面積為一，截面形狀常為矩形，澆口長度為0.5～2mm，取2mm。表面粗糙度Ra不低于0.4μm。</p><p>　　澆口的結(jié)構(gòu)形式很多，按照澆口的形狀可以分為點(diǎn)澆口、扇形澆口、盤形澆口、環(huán)形澆口、及薄片式澆口。而我們這里選用的是側(cè)澆口。 </p><p>　　澆口位置的

43、選擇直接影響到制品的質(zhì)量問題，所以我們?cè)陂_設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　?、贊部趹?yīng)開在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置。</p><p>　?、跐部趹?yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮。</p><p>　　③澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p><p>　?、軡部诘奈恢脩?yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。</p

44、><p>　?、輰?duì)于帶細(xì)長型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形。</p><p>　?、逎部趹?yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位。</p><p>　?、卟灰谥破烦惺軓澢d荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。</p><p>　　對(duì)塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高，從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮，確定成型該塑件的模

45、具采用側(cè)澆口的形式。</p><p>　　七、凹模和型芯尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 成型零件的尺寸計(jì)算</p><p>　　對(duì)于標(biāo)注公差的型芯、型腔尺寸按相應(yīng)公式進(jìn)行尺寸計(jì)算，其余則按簡(jiǎn)化公式計(jì)算。</p><p>　　查表可知ABS的收縮率Smin=0.3%，Smax =0.8%，則其平均收縮率 Scp=(Smin+Sm

46、ax)/2=(0.3%+0.8%) /2=0.55%</p><p>　　300+0.52型芯徑向尺寸</p><p>　　LM=(LS＋LSScp＋3Δ/4)－δz</p><p>　　=(30＋30×0.55%+0.52×3/4)－(0.52/4)</p><p>　　=30.560-0.13</p>&

47、lt;p>　　50+0.16型芯高度尺寸</p><p>　　HM=(HS+HSScp+2Δ/3)－δz</p><p>　　=(5+5×0.55%+2/3×0.16)－(0.16/4)</p><p>　　=5.080-0.04</p><p>　　400-0.52型腔徑向尺寸</p><p&g

48、t;　　HM=(HS+HSScp?3Δ/4) +δz</p><p>　　=(40+40×0.55%?3/4×0.52)+(0.52/4)</p><p>　　=40.080+0.13</p><p>　　500-052型腔徑向尺寸</p><p>　　HM=(HS+HSScp?3Δ/4) +δz</p>&

49、lt;p>　　=(50+50×0.55%?3/4×0.52)+(0.52/4)</p><p>　　=50.120+0.13</p><p>　　100-0.18型腔深度尺寸</p><p>　　HM=(HS+HSScp?2Δ/3)0 +δz</p><p>　　=(10+10×0.55%?2/3×

50、;0.18) 0+(0.18/4)</p><p>　　=9.99 0+0.04</p><p>　　脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向部分組成。本模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為頂桿、推板及導(dǎo)柱三部分組成。</p><p>　　注射成型的每一循環(huán)中，塑件均必須從模具的型腔或型芯上脫出。完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)

51、，也稱頂出機(jī)構(gòu)或脫模裝置。</p><p><b>　　1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件留于動(dòng)模，是指不變形損毀且有良好的外觀。另外脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該結(jié)構(gòu)可靠。設(shè)計(jì)推桿時(shí)，應(yīng)考慮推桿頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且頂出力大，所以采用4根Φ4的推桿。設(shè)計(jì)推件板時(shí)，應(yīng)注意推件板和型芯之間的摩擦損傷以及塑料滲入推件板和型芯配合間隙。此保鮮盒塑件體積較大，壁厚較薄

52、，為了防止塑件順利脫模，表面不受損壞，因此采用推件板和推桿共同的方式較為合理。頂出制件后外觀上幾乎不留痕跡。</p><p>　　2.脫模力的計(jì)算 </p><p>　　將塑料制品從包緊的型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為脫模力。注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。塑件要從型芯上脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還必須克

53、服大氣壓力。</p><p>　　一般情況下，塑件在開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最大。脫模力F可用下式計(jì)算：</p><p>　　其中：μ—塑料與鋼的摩擦系數(shù)，這里取0.2—0.3；</p><p>　　P—塑料對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，一般情況下，模內(nèi)冷卻的塑件P=(0.8—1.2)×10Pa;</p><p>

54、;　　A—塑件包容型芯的面積；</p><p><b>　　—脫模斜度； </b></p><p>　　所以脫模力 ×× </p><p><b>　　=48600N</b></p><p><b>　　8.1 頂桿設(shè)計(jì)</b></p>

55、<p>　　注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上托出，完成拖出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。</p><p>　　塑件推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此，塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則：</p><p>　?。?）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。</p>

56、<p>　?。?）保證塑件不因推出而變形損壞。</p><p>　?。?）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠。</p><p>　?。?）良好的塑件外觀。</p><p>　?。?）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。</p><p>　　本模具采用頂桿頂出，頂出桿頂出出是一種基本的、也是一種常用的塑件頂出方式。常用的頂桿形式有圓形、矩形、階梯形。我們采用圓形頂

57、桿。</p><p><b>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。若需采用精密導(dǎo)向定位裝置，則須由設(shè)計(jì)人員根據(jù)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)，定模或上、下模合模時(shí)，正確地定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱

58、導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：</p><p>　?。?）定位作用：模具閉合后，保證動(dòng)，定模或上、下模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也會(huì)起到定位作用，即便于模具的裝配和調(diào)整。</p><p>　?。?）導(dǎo)向作用：合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定模或上、下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件的損壞。</p>

59、<p>　?。?）承受一定的側(cè)向壓力：塑料熔體在充模過程中可能產(chǎn)生單向 側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具正常工作。若側(cè)向壓力很大或精度要求高時(shí)，則不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)，將增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來承擔(dān)側(cè)向壓力。</p><p>　　9.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中

60、心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后變形。</p><p>　　（2）該模具采用4根導(dǎo)柱，其布置為等直徑導(dǎo)柱對(duì)稱布置。</p><p>　?。?）該模具導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模板上，導(dǎo)套有四個(gè)，安裝在定模板上。</p><p>　?。?）為了保證分型面很好接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)制有承屑槽，即可削去一個(gè)面或在導(dǎo)套的孔口倒角，該模具采用后者。&

61、lt;/p><p>　?。?）在合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致模具損壞。</p><p>　?。?）動(dòng)定模板采用合并加工時(shí)，可確保同軸度要求。</p><p><b>　　9.2 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。?）該模具采用帶頭導(dǎo)柱，不加油槽。</p><p>　　

62、（2）為使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部常做成圓錐形或球形的先到部分。</p><p>　　（3）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸來確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架可知為Φ20mm）。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱的形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/j7配合，導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H7/g6配合。</p><p>　　（5）導(dǎo)柱工作不分的表面粗糙度為Ra=0

63、.4μm。</p><p>　　（6）導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面、堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼20Cr經(jīng)熱處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。本模具采用20Cr。</p><p><b>　　9.3 導(dǎo)套設(shè)計(jì)</b></p><p>　　導(dǎo)套與安裝在另一半模上的導(dǎo)柱

64、相配合，用以確定動(dòng)、定模的相對(duì)位置，保證模具運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向精度的圓套形零件。導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導(dǎo)套（GB/T4169.2-1984）、帶頭導(dǎo)套（GB/T4169.3-1984）。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導(dǎo)套和直導(dǎo)套。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的端面應(yīng)倒圓角，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排除孔內(nèi)剩余空氣。</p><p>　?。?）導(dǎo)套的滑

65、動(dòng)部分按H7/g6配合，表面粗糙度為0.4μm。帶頭導(dǎo)套外徑與定模板一端采用H7/j6配合。</p><p>　?。?）導(dǎo)套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用20Cr。</p><p><b>　　十、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　9.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　塑料在成型

66、過程中，模具溫度會(huì)直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們?cè)谀＞呱闲枰O(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達(dá)理想的溫度要求。</p><p>　　一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融黏度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等等，當(dāng)塑件

67、是小型薄壁時(shí)，如我們的塑件，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當(dāng)塑件是大型的制品時(shí)，則需要對(duì)模具進(jìn)行人工冷卻。</p><p>　　9.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則</p><p>　?、?、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　?、?、冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。</p><p>　?、?/p>

68、、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。</p><p>　?、?、澆口處加強(qiáng)冷卻。</p><p>　?、荨?yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。</p><p>　?、?、合理選擇冷卻水道的形式。</p><p>　　⑦、合理確定冷卻水管接頭位置。</p><p>　?、?、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。<

69、/p><p>　?、?、冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。</p><p>　　9.3 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)塑料制品形狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等，同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻回路。其基本形式有六種，我們這里選用的是簡(jiǎn)單流道式。</p><p

70、>　　簡(jiǎn)單流道式即通過在模具上直接打孔，并通過以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是生產(chǎn)中最常用的一種形式。</p><p><b>　　9.4 排氣系統(tǒng)</b></p><p>　　在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固時(shí)產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。這些氣體若不能順利排出，則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件形成氣泡、產(chǎn)生熔接

71、不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成性缺陷。另外氣體的 存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮型腔的排氣問題。 </p><p>　　由于此模具屬于中小型模具，且模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可利用模具分型面和模具件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.02～0.03mm ，不必設(shè)排氣槽。</p><p>　　十一、模具的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)</p><p><b

72、>　　10.1確定模架</b></p><p>　　1）確定模架組合形式</p><p>　　采用推板推出機(jī)構(gòu)，定模和動(dòng)模均由兩塊模板組成，則應(yīng)選擇A4型。</p><p>　　2）計(jì)算型腔模板周界</p><p><b>　　長度L=180</b></p><p><b&

73、gt;　　寬度N=80</b></p><p>　　10.1.1 確定型腔布局</p><p>　　模具采用一模二腔，布局見零件圖。</p><p>　　10.1.2 確定模板尺寸</p><p>　　根據(jù)上面的B和L，考慮注塑機(jī)的大小、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和螺釘?shù)炔贾?，根?jù)GB/T 12555-2006《塑料注射模模架》，模架型號(hào)為：20

74、0mm×250mm。</p><p>　　10.1.3 確定模架尺寸</p><p>　　模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模間隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。</p><p>　　定模座板（250mm×250mm、厚25mm）</p>

75、;<p>　　定模座板是模具與注射機(jī)連接固定的板，定模座板上固定定位圈，材料為50鋼。定位圈通過4個(gè)M4的內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。</p><p>　　定模板（200mm×250mm、厚30mm）</p><p>　　用于固定定模模仁（型腔鑲塊）和導(dǎo)套。應(yīng)該有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度。一般用50鋼。定模與定模模仁（型腔鑲塊）采用H7/g6配合。</p>

76、<p>　　動(dòng)模板（200mm×250mm、厚30mm）</p><p>　　用于固定動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）和導(dǎo)柱。一般用50鋼。動(dòng)模板應(yīng)具有較高的平行度和硬度。動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）通過4個(gè)沉頭螺釘M12固定在動(dòng)模板上面。動(dòng)模與動(dòng)模模仁（型芯鑲塊）采用H7/g6配合，動(dòng)模板與拉料桿采用H7/g6配合。導(dǎo)柱與動(dòng)模板的配合采用H7/j6</p><p>　　4．動(dòng)模座板（

77、250mm×250mm、厚25mm）</p><p>　　動(dòng)模座板上的注射機(jī)頂桿孔為Φ42mm。材料為50鋼。</p><p>　　5．推板（120mm×250mm、厚15mm）</p><p>　　推板上的推板導(dǎo)套孔與推板導(dǎo)套采用H7/k6配合。用4個(gè)M8的內(nèi)六角圓柱螺釘與推半固定板固定。材料為50鋼。</p><p>

78、　　6．推桿固定板（120mm×250mm、厚20mm）</p><p><b>　　材料為50鋼。</b></p><p><b>　　十二、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上最快的工業(yè)門類之一，對(duì)于我國而言，它在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學(xué)生對(duì)于塑料工業(yè)的認(rèn)識(shí)

79、還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設(shè)計(jì)，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，更進(jìn)一步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計(jì)的步驟和方法，對(duì)塑料模有了一個(gè)更高的認(rèn)識(shí)。這對(duì)我們?cè)诮窈蟮纳a(chǎn)實(shí)踐工作中無疑是個(gè)很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗(yàn)有了一定的積累。 </p><p>　　通過三個(gè)星期對(duì)瓶蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法

80、，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程充分利用了各種可以利用的方式，參考各類書籍，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解，在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用Pro/E，CAD軟件就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。</p><p>　　模具Pro/E、CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計(jì)效率更為提高。以

81、計(jì)算機(jī)為手段，專用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　總之，通過課程設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚：注塑模的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，同時(shí)充分利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美并且實(shí)用性更強(qiáng)的模具。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)能順

82、利完成，需要感謝陳懷民老師和胡志超老師的精心指導(dǎo)。但錯(cuò)誤之處在所難免，望批評(píng)指正。非常感激！</p><p><b>　　十三、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]齊衛(wèi)東.《塑料模具設(shè)計(jì)與制造 》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[2]陳劍鶴.《模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》[M].北京：械工業(yè)出版社，2004.04</

83、p><p>　　[3]齊曉燕.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.01</p><p>　　[4]高濟(jì)，申樹義.《塑料模具設(shè)計(jì)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.09</p><p>　　[5]高錦張.《塑性成形工藝與模具設(shè)計(jì)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.03 </p><p>　　[6]陳錫棟

84、.《實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[7]馮炳蕘、韓泰榮、蔣文森等編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). [M].上海：上海科學(xué)術(shù)出版社，2003.02</p><p>　　[8]張維合. 注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程. [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004</p><p>　　[9]楊占堯. 塑料模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例.