φ17-10密封蓋注射模具設(shè)計(jì)【一模四腔】【說明書+CAD】

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This topic is to be the seal of mold design, through the work of product analysis and comparison, finally can make the injection mould for four more products. This topic describes how to do the principle of the plastic parts, from the structure of plastic parts, to involve all of the mold, all the various systems have a detailed design specifications. Seal of concrete structure, we should be the option gate single parting surface injection mould. Because itself has no cut plastic, so you dont have to use the slider structure. Its advantages are simple structure, make the mould in the mould was simple, a lot of reduce the cost of the mould. Through this design proves that mould meet the process requirements of the seals. Through this design, to our understanding of injection mold and a, understand its structure and working principle; Based on two-dimensional learning software, we learn to make the appearance of some parts, so as to effectively improve the work efficiency. Key words: point gate; The seals; Injection mould; Single parting surface; 目 錄第一章引言 11.1 課題的來源、目的、意義 11.1.1 課題的來源 11.2 主要內(nèi)容和工作方法 21.2.1 主要內(nèi)容 21.2.2 工作方法 21.3 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 3第二章模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定 32.1 塑件成形工藝的可行性性分析 32.1.1 塑件的工藝分析 32.1.2 塑件精度等級(jí)與脫模斜度 42.1.3 熱塑性塑料PE的成型過程 42.1.4 PE的注射機(jī)工藝參數(shù) 52.1.5 PE主要性能指標(biāo) 52.2 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 62.2.1 分型面位置的確定 62.2.2 型腔數(shù)目的確定及排位方式的確定 62.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式初步確定 62.3 注射機(jī)型號(hào)確定 72.3.1 注射量的計(jì)算 72.3.2 選擇注射機(jī) 72.3.3 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 72.3.4 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 8第三章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 93.1 主流道的設(shè)計(jì) 93.1.1 主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn) 93.1.2 主流道的尺寸 103.1.3 主流道的凝料體積 103.1.4 主流道當(dāng)量半徑 103.1.5 主流道的襯套形式 103.2 分流道的設(shè)計(jì) 123.2.1 分流道的形狀及尺寸 123.2.2 分流道的布置形式 133.3 澆口的設(shè)計(jì) 133.3.1澆口的選擇 143.3.2 澆口長度、寬度的確定 143.4 澆注系統(tǒng)的平衡 143.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 14第四章成型零部件的設(shè)計(jì) 154.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 154.1.1 凹模 154.1.2 凸模和型芯 154.1.3 成型零部件鋼材的選用及技術(shù)要求 154.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 164.2.1 塑料成型收縮率的計(jì)算 164.2.2 型腔和型芯徑向尺寸的計(jì)算 164.2.3 型腔深度和型芯高度的尺寸計(jì)算 164.3 模具型腔側(cè)壁和動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 174.3.1 凹模側(cè)壁厚度計(jì)算 174.3.2 動(dòng)模墊板厚度計(jì)算 17第五章模架設(shè)計(jì)和其它部件及標(biāo)準(zhǔn)件選用 185.1 模架的選用 185.2 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 195.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 195.4 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 205.4.1 脫模力的計(jì)算 205.4.2 脫模推出機(jī)構(gòu)的選擇 215.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 225.6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置 225.6.1 冷卻介質(zhì) 235.6.2 冷卻系統(tǒng)的簡略計(jì)算 23第六章模具裝配圖的設(shè)計(jì) 246.1 模具裝配的技術(shù)要求 246.2 模具工作過程 25參考文獻(xiàn) 26致謝 28沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第一章 引言第一章引言1.1 課題的來源、目的、意義1.1.1 課題的來源塑料制品有很多，在我們?nèi)粘Ｖ薪佑|到很多，工業(yè)中也離不開它。它的發(fā)展大概有幾個(gè)方面。一種是用各種方法對(duì)現(xiàn)有進(jìn)行改良，提高它的綜合性能；二是使用具有某些特殊性能的高分子材料，使它能夠具有一些物理特性。密封件就是不讓一些外來物從連接處進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，如沙粒等，進(jìn)入機(jī)器設(shè)備里面的原料零件。密封件因引用比較廣泛。 設(shè)計(jì)的目的 1) 本次設(shè)計(jì)是在模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)理論教學(xué)之后進(jìn)行的。也是對(duì)所學(xué)學(xué)問的綜合應(yīng)用能力檢驗(yàn)： 2) 造就認(rèn)真負(fù)責(zé)、量力而行的態(tài)度和周詳求實(shí)的作風(fēng)。 3) 利用在大學(xué)時(shí)學(xué)到的所有和模具，機(jī)械等有關(guān)的知識(shí)專業(yè)和自己在平常生活積累的常識(shí)，去解決在這次設(shè)計(jì)中的工藝分析，工藝方案論證、模具構(gòu)造設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)等問題。 4) 根據(jù)選定的參數(shù)，對(duì)結(jié)構(gòu)的尺寸加以計(jì)算及檢驗(yàn)，最后完成總圖及零件圖的繪制。 5) 依據(jù)要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，不僅要設(shè)計(jì)出省時(shí)省力，成本低而且確保加工質(zhì)量的模具。 設(shè)計(jì)的意義課程設(shè)計(jì)不僅是對(duì)所學(xué)專業(yè)的一次溫習(xí)和綜合應(yīng)用的綜述，同時(shí)我們熟悉二維繪圖軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和理論知識(shí)與實(shí)踐好好歸納在一起，實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)用，可以在設(shè)計(jì)中融入自己的創(chuàng)新和想法。從而使我們將更加清楚模具行業(yè)的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)。1.2 主要內(nèi)容和工作方法1.2.1 主要內(nèi)容1) 選定課程設(shè)計(jì)題目2) 塑料成型工藝性分析 3) 注射機(jī)型號(hào)的確定 4) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5) 成型零件的設(shè)計(jì) 6) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7) 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)8) 澆口的設(shè)計(jì)9) 澆注系統(tǒng)的平衡10) 冷料穴的設(shè)計(jì)11) 排氣槽的設(shè)計(jì)12) 模架的選定和模具其它零部件的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)件的選用13) 模具裝配圖的設(shè)計(jì)及繪制裝配圖1.2.2 工作方法查閱圖書館的有關(guān)資料及老師的幫助去完成本次課程設(shè)計(jì)任務(wù)。具體分以下幾步實(shí)施：1) 充分利用課余時(shí)間到圖書館查閱相關(guān)資料2) 設(shè)計(jì)時(shí)要利用自己所學(xué)和查閱的相關(guān)資料，不懂的地方要虛心的向老師請(qǐng)教。3) 列出幾種方案，選取最合理的方案。4) 確定分型面，畫出模具草圖5) 根據(jù)相關(guān)資料完成相關(guān)的尺寸計(jì)算及設(shè)計(jì)說明書的制作6) 做完后要拿給老師檢查，對(duì)錯(cuò)誤和不足的地方要及時(shí)改正和補(bǔ)救。1.3 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題1) 合理的選擇模具結(jié)構(gòu)。按照塑料制件圖紙及技術(shù)要求，找到恰當(dāng)?shù)某尚头ㄗ蛹俺尚团渲?，?lián)系工廠的生產(chǎn)實(shí)際情況，構(gòu)思方案，并進(jìn)行討論，使設(shè)計(jì)出的模具構(gòu)造合理。2) 正確的確定模具成型零件尺寸。模具成型零件的尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響極大。3) 便于制造的模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)使設(shè)計(jì)的模具設(shè)計(jì)容易，價(jià)格低廉。4) 考慮到制件設(shè)計(jì)特色，應(yīng)使用具有要求尺寸精度的部件，避免后加工。在許可范圍內(nèi)，盡量地消減模具成型件上的槽、孔、上凸、下凹等，防止做好后再用其他方法加工。2沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第二章 模具的結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定第二章模具結(jié)構(gòu)形式及注射機(jī)的初步確定2.1 塑件成形工藝的可行性性分析2.1.1塑件的工藝分析這是密封，壁薄，生產(chǎn)適合大批量生產(chǎn)，材質(zhì)為PE（聚乙烯）。其特征是：不易受潮，在流道中很好流動(dòng)，壓力感應(yīng)明感，注射時(shí)選擇高壓，塑料加熱平均，加料速度快，密封保持一段時(shí)間.用直接澆口不好，成型后內(nèi)部的力加大。當(dāng)規(guī)模減小和收縮值大時(shí)，造成變形。慢慢減溫，模具要冷料穴，有降溫系統(tǒng)；加熱不能太長，不然會(huì)發(fā)生解體，于是塑料停留時(shí)間不能過長；不要與某些溶劑碰到，以防開裂1。 圖2.1 材質(zhì)PE 2.1.2 塑件精度等級(jí)與脫模斜度塑件的厚度為3mm,以及模具的拔模角為2。2.1.3 熱塑性塑料PE的成型過程1）成型前的準(zhǔn)備。對(duì)PE的質(zhì)量和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)，PE的吸濕小，進(jìn)行烘干以保證塑件質(zhì)量。 2）注射工藝。該過程包括加料、塑化、模具填充、保壓、回流、冷卻和釋放等幾個(gè)階段。增加注射機(jī)料斗后，由螺桿插入料筒進(jìn)行加熱到熔融狀態(tài)，經(jīng)過澆注系統(tǒng)填滿模具型腔，在充填結(jié)束后，保持該狀態(tài)一段時(shí)間，并補(bǔ)充型腔內(nèi)塑料收縮需要的熔料，最后經(jīng)冷卻系統(tǒng)冷卻成型。3）塑件的水分轉(zhuǎn)移。這個(gè)過程稱為濕處理后調(diào)整塑件的水分含量。在假如介質(zhì)中吸收水分和水分平衡的殘余應(yīng)力和塑件可以消除在傳熱過程中防止加熱介質(zhì)，在使用過程中發(fā)生尺寸變化。在這份過程所用的介質(zhì)為水，加熱溫度為110121。2.1.4 PE的注射工藝參數(shù)查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表65得：1.注射機(jī)類型：柱塞式2.料筒溫度：前段（200220）、中段（220240）、后段（190200）3.噴嘴類型：直通式4.噴嘴溫度：1902005.模具溫度：60856.注射壓力（MPa）：851207.保壓壓力（MPa）：50808.注射時(shí)間（s）：35 保壓時(shí)間（s）：1530 冷卻時(shí)間（s）：1530 成型周期（s）：40702.1.5 PE主要性能指標(biāo)查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)得： 表2-1 PE主要性能密度/(g/cm)0.940.96抗拉強(qiáng)度/MPa27抗伸彈性模量E/GPa0.840.95抗彎強(qiáng)度w/MPa2740熔點(diǎn)/140硬度HB2.07收縮率/（%）1.53.6體積電阻率pv/m10131014沖擊韌度/(KJ/m2)無缺口不斷缺口65.52.2 擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.2.1 分型面位置的確定思考前提和塑件形狀結(jié)構(gòu)后，它外形簡單，可以采用點(diǎn)澆口，需兩次取件，因?yàn)榱慵耐庑魏唵?，尺寸要求不高，又是大批量生產(chǎn)，選用多行腔模具使生產(chǎn)效能大為提升。2.2.2 型腔數(shù)目的確定及排位方式的確定該塑件的精度高，尺寸較小，需要生產(chǎn)很多，它可以被用在一個(gè)多腔，生產(chǎn)效率高。同時(shí)考慮到塑件尺寸、模架尺寸的關(guān)系，以及制造費(fèi)用等因素，初步定為一模四件。型腔排列形式的確定 該模具采用一模四件，其型腔排布如圖所示： 圖2.1 型腔排布平衡的布局，因?yàn)閺臐部诘礁髑粷部诘拈L度，斷面的尺寸和形狀均為相應(yīng)的相同，可以達(dá)到各個(gè)型腔的均質(zhì)材料，實(shí)現(xiàn)全腔相同。2.2.3 模具結(jié)構(gòu)形式初步確定綜上述分析可知，模具設(shè)計(jì)成一次做出4個(gè)制品，分布成H。依據(jù)塑件的外形構(gòu)造，模具推出部分選推桿推出方式。由分型面AA取出凝料，分型面BB，拿出塑件，定模和動(dòng)模之間需有中間板。所以這次可以模具采用推桿推出的雙分型面注射模。2.3 注射機(jī)型號(hào)確定2.3.1 注射量的計(jì)算 完成制品所需注射的最大量，確定注射機(jī)的最大注射量。1） 塑件質(zhì)量、體積的計(jì)算a 塑件的體積：V=RI2H1R22H2R32H3 (2-1) =3.148.5233.147273.14627 =966.335mm3 =0.966335cm3b 塑件的質(zhì)量：m=V=0.9663350.95=0.92g（取PE的密度為0.95g/cm3）c 帶流道凝料的體積： 加入料的體積在之前是不能確定的，可按塑件體積的0.21倍來計(jì)算。應(yīng)為采用一模四件，通道相對(duì)于繁雜，所以材料體積是0.6倍的塑件2。Vg=1.6nV=1.640.966335 =1.640.966335 =6.18cm32.3.2 選擇注射機(jī) 由計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量Vg=6.18cm3，結(jié)合塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)則有：Vg/0.8=6.18/0.83=7.7253。根據(jù)以上計(jì)算，初步選定注射量為30cm3的注射機(jī)。注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-302.3.3 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 表2-2 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)注射量/cm330合模方式液壓-機(jī)械柱塞直徑/mm28最大模具厚度/mm180注射壓力/Mpa119最小模具厚度/mm60螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）-噴嘴球半徑/mm12鎖模力/kN250噴嘴孔直徑/mm42.3.4 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核 注射壓力的校核是核定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射壓力。查塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)表31得：PE的注射壓力為70100MPa,這里取p=85MPa,該注射機(jī)公稱壓力P公=119MPa。注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，取k1=1.3。則k1p=1.385=110.5MPaP公，注射機(jī)壓力合格4。2）鎖模力校核a. 塑件在分型面上的投影面積為A塑，則A塑=3.14*8.52=226.865mm2b. 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積數(shù)值，因?yàn)槭歉鶕?jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來確定。A澆是每個(gè)塑件在分型面上投影面積A塑的0.20.5倍。這里取 A澆=0.3A塑。c. 分型面上總的投影面積A總，A總=n（A塑+ A澆）= n（A塑+ 0.3A塑）=4*1.3 A塑=4*1.3*226.865 mm2 =1179.7 mm2 模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則F脹= A總p模=1179.7* 50 N=58985N=58.985kN式中，型腔的平均計(jì)算壓力值p模。p模是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍為3060MPa。PE粘度大小適中，故p模取50MPa。該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=250kN，鎖模力安全系數(shù)為k2=1.11.2，這里取k2=1.2 F脹=1.2*58.985kN=70.782kNF鎖,所以，注射機(jī)鎖模力合格。7沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第三章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熔體從噴嘴進(jìn)到模具開始到達(dá)型腔為止所流經(jīng)的通道叫澆注系統(tǒng)。熔體平穩(wěn)通過模腔填充和固定成型過程中，放出型腔內(nèi)氣體，各個(gè)部位充滿壓力，以獲得結(jié)構(gòu)緊湊、外形清晰、表面光滑、塑件的尺寸穩(wěn)定。3.1主流道的設(shè)計(jì)主流道中心線位于模具中心線也與注射機(jī)噴嘴軸線在一起。主要道路斷面為圓形。3.1.1主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)1）為了好從主流道中拖出凝料，主流道做成圓錐形，錐角為24，由主通道的人口直徑和注射機(jī)噴嘴直徑?jīng)Q定5。2）在過渡圓角處澆口和流道，在轉(zhuǎn)移阻力，過渡圓角半徑為13mm。3）設(shè)置直流道襯套。 在設(shè)計(jì)主流道截面直徑時(shí)，噴嘴的軸線和主流道的中心線要對(duì)正，主流道進(jìn)口端直徑應(yīng)比噴嘴直徑大0.51mm，主流道進(jìn)口端凹下的球面半徑比噴嘴球面半徑大12，凹下深度為35mm6.3.1.2主流道的尺寸1） 主流道的長度：小型模具L主應(yīng)盡量小于60mm，本次取50mm進(jìn)行設(shè)計(jì)。2） 主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.51）mm=4+0.5=4.5mm3） 主流道大端直徑：d=d+2L主tan= 11.49mm，式中=44） 主流道球面半徑：SR0=注射機(jī)噴嘴頭半徑+（12）mm=12+2mm=14mm5） 球面的配合高度：h=3mm3.1.3主流道的凝料體積 V主=*L主（R主2+r主2+ R主r主）/3=3.14*50*（5.752+2.252+5.75*2.25）/3mm3 =2672.27mm3=2.67cm3 (3-1)3.1.4主流道當(dāng)量半徑 Rn=（5.75+2.25）/2mm=2.5mm3.1.5主流道的襯套形式 圖3.1 主流道襯套形式3.2 分流道的設(shè)計(jì)導(dǎo)流通道的要求是：塑料熔體的熱能損失最小，同時(shí)，支流道的塑料量最少；塑料熔體在相同的情況下進(jìn)入型腔；從流動(dòng)性的因素，傳熱等，導(dǎo)流通道的比面積應(yīng)盡可能的??；分流道的外表要求不高，表面粗糙度正常為1.6um便可；分流道末端應(yīng)在冷料穴開，引流渠道要長加。3.2.1 分流道的形狀及尺寸這次設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝型好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。分流道的長度應(yīng)盡量短，少彎折。 分流道的長度 由于其簡單的設(shè)計(jì)，根據(jù)型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，引流渠道較短，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以適當(dāng)選擇少量。單邊分流道長度L分取35mm。 分流道的當(dāng)量直徑 因?yàn)樵撍芗馁|(zhì)量m=6.18*0.95g=5.87g，根據(jù)塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)式（4-16），分流道的當(dāng)量直徑為D分=1.56mm（3）梯形小端直徑梯形角度為8，梯形高度為3.5，設(shè)梯形小端直徑為x，（xx23.5tan8）*3.5/2=1.562/4解方程求得： x=4.14 取x=5 圖3.2 梯形尺寸所以梯形大端直徑為6mm3.2.2 分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置形式有兩個(gè)原則：一方面排列所占的面積??；另一方面，這個(gè)過程盡可能的，和鎖模力盡可能的平衡。均衡式安放最適合該模具的流道安放，以使塑料熔體能夠一樣多的到達(dá)各個(gè)型腔，防止部分脹模力過大影響鎖模。 圖3.3 分流道分布圖3.3 澆口的設(shè)計(jì)澆口（進(jìn)料口）是銜接支流道與型腔的通道。澆口便是使型腔被從流道來的熔融塑料以較快的速率進(jìn)入并布滿，塑料充滿型腔之后，澆口應(yīng)按要求迅速冷卻封閉，防止預(yù)塑時(shí)型腔內(nèi)還未凝聚的熔體回流8。影響澆口設(shè)計(jì)的因素：就塑件而言，包括塑件的形狀、大小等都會(huì)影響澆口截面形狀及其尺寸，對(duì)澆口設(shè)計(jì)的影響因素有塑料成型溫度、流動(dòng)性等。此外，在考慮澆口時(shí)，澆口的制造、剝離及去除澆口的難度都是要考慮的。3.3.1 澆口的選擇 該塑件外表的要求較高，所以選用一次四件的方法注射，點(diǎn)澆口于是被采用。3.3.2 澆口長度、寬度的確定澆口的尺寸很小，其橫截面是圓形的，它是一種特殊形式的直接澆口。當(dāng)模具打開時(shí)，交口容易打破，澆口摘除后印跡小。 查相關(guān)資料得：點(diǎn)澆口長度為1mm，寬度為1mm，高度為2mm6。3.4 澆注系統(tǒng)的平衡小尺寸零件的塑件和模具的分析框架四部分組成，都是一樣的，從主要的流道到各個(gè)型腔的支流道時(shí)間相等，模具采用的是平衡式布置。在注射模具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，通常采用試模的方法來達(dá)到澆口平衡。3.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)注射成型時(shí)，流動(dòng)熔體前端的冷料頭叫冷料穴。冷料穴的作用是前面的冷料容納澆在其中，防止它們進(jìn)入其他部位。注射完成后，模具分開，這時(shí)候拉料桿起作用，定模澆口套把主流凝料從中拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開始接手，將成品和流道中的殘余料推出模外9。在合流道的末端有冷確口，且開在主要流道對(duì)面的可動(dòng)板上，為了方便冷料的進(jìn)入直徑略大于主要流道大端直徑，深度約為直徑的11.5倍。12沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第四章 成型零件的設(shè)計(jì)第四章成型零部件的設(shè)計(jì)在塑料模具型腔中，其中的零件統(tǒng)稱為成型零部件。當(dāng)它們運(yùn)作時(shí)，塑料的熔體就會(huì)接觸它們，有些地方收到熔體料流的高壓沖洗等，因此，成型零件要求形狀正常、尺寸要求高，表面要求低，合理的布局，較高的強(qiáng)度、硬度和好的耐磨性。4.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1 凹模 在成型塑件外表面有一些重要零件，它們叫凹模，不同結(jié)構(gòu)又可分為整體式凹模和組合式凹模兩種形式。根據(jù)密封工藝分析，模具采用整體式凹模。4.1.2 成型零部件鋼材的選用及技術(shù)要求 型腔的技術(shù)要求：A. 型腔材料：3Cr2MoB. 型腔熱處理：淬火處理，硬度達(dá)到4550HRCC. 表面粗糙度值：型腔表面Ra=0.20.1um，配合面Ra=0.8umD. 型腔表面處理：型腔表面鍍鉻，拋光 型芯的技術(shù)要求A. 型芯材料：3Cr2MoB. 型芯熱處理：淬火處理，硬度達(dá)到4550HRCC. 表面粗糙度值：型芯表面Ra=0.010.025um，配合面Ra=0.08umD. 型芯表面處理：型芯表面鍍鉻，拋光。4.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算4.2.1 塑料成型收縮率的計(jì)算 查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表96得,PE的成型收縮率為1.53.6%,故其平均收縮率Scp=（1.5%+3.6%）/2=2.55%4.2.2 型腔和型芯徑向尺寸的計(jì)算 型腔徑向尺寸的計(jì)算查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表4-15得：LM1 =（1+Scp）*ls=（1+2.55%）*17=17.43mm (4-1)LM2 =（1+Scp）*ls=（1+2.55%）*14=14.36mm (4-2) 型芯徑向尺寸的計(jì)算查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表4-15得：LM =（1+Scp）*ls=（1+2.55%）*12=12.31mm (4-3)4.2.3 型腔深度和型芯高度的尺寸計(jì)算 型腔深度尺寸的計(jì)算查塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)表4-15得：HM1 =（1+Scp）*Hs=（1+2.55%）*10 =10.26mm (4-4) HM2 =（1+Scp）*Hs=（1+2.55%）*3 =3.08 mm (4-5) 4.3 模具型腔側(cè)壁和動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算4.3.1 凹模側(cè)壁厚度計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模深度有關(guān)。 該模具凹模壁厚為20mm。4.3.2 動(dòng)模墊板厚度計(jì)算根據(jù)型腔布局為150mm230mm這個(gè)范圍內(nèi)選，看了表74得：墊塊跨度約為L=W-2W2=94mm。T=0.54L（pA/EL1p） (4-5) =0.5494(20080%226.88)/(1.751021500.02) =50.760.82 =41.62mm單個(gè)型芯所受壓力的面積為A1=D2/4=3.148.52/4=5672mm2四個(gè)型芯的面積為A=4A1=226.88cm215沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第五章 模架設(shè)計(jì)和其它部件及標(biāo)準(zhǔn)件選用第五章模架設(shè)計(jì)和其它部件及標(biāo)準(zhǔn)件選用5.1 模架的選用選用標(biāo)準(zhǔn)模架的程序及要點(diǎn)：1) 打開模具,不同間距、動(dòng)力學(xué)模型、塑料塊的大小關(guān)系所需的時(shí)間。當(dāng)設(shè)計(jì)必須計(jì)算和確定注塑機(jī)模具行程應(yīng)該比塑料塊,單獨(dú)的間距動(dòng)態(tài)模型,模具零件的發(fā)射距離應(yīng)小于額定彈射液壓缸的行程8。2) 安裝選擇注射機(jī)的模組。安裝注意:模組尺寸不應(yīng)影響注射機(jī)桿間距;定位孔定位環(huán)的大小應(yīng)該是好的;注射機(jī)螺孔位置和噴射行程如果合適,是不是噴嘴孔徑和球面半徑和模具澆口設(shè)置光圈和凹球面坐標(biāo)尺寸,螺桿組建安裝空和孔尺寸與注射機(jī)和相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)模板和定模板3) 選擇模板應(yīng)該按照塑料部件的技術(shù)參數(shù)及其形成過程。為了確保模具的質(zhì)量,性能和可靠性為模組組合組件的機(jī)械性能,特別是其強(qiáng)度和剛度準(zhǔn)確檢查和計(jì)算,以確定長度、動(dòng)態(tài)和固定模板和支撐板的寬度和厚度尺寸,選定模組到正確的規(guī)范。根據(jù)計(jì)算和對(duì)塑件的分析，選取150mm230mm的模架10。動(dòng)模座板寬度W1=200mm；墊塊寬度W2=28mm；推板寬度W3=90mm；復(fù)位桿間距W4=48mm；墊塊高度C=50mm；動(dòng)模座板厚度H1=20mm；支撐板厚度H2=30mm；推件板厚度H3=20mm；定模座板厚度H4=25mm；推桿固定板厚度H5=13mm；推板厚度H6=15mm；定模板厚度A=35mm；動(dòng)模板厚度B=30mm；導(dǎo)柱間距L2=212mm； 5.2 標(biāo)準(zhǔn)件的選用標(biāo)準(zhǔn)件包含通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件等緊固螺絲,模具等特殊標(biāo)準(zhǔn)零件定位、門推,推桿,管,導(dǎo)料銷、導(dǎo)套、模特殊彈簧冷卻和加熱元件,使用標(biāo)準(zhǔn)組件序列分離機(jī)制和精確定位,等等。因?yàn)槟＜苓x擇標(biāo)準(zhǔn)模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿,等,采用標(biāo)準(zhǔn)模組,不需要另一個(gè)選擇。5.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向裝置的作用主要和錐定位夾緊導(dǎo)導(dǎo)料銷指南。主要成分是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。1）導(dǎo)向作用。2） 定位作用。避免錯(cuò)誤位置時(shí)模具裝配和損壞的模具型腔(特別是不對(duì)稱形狀),垂直分離的兩個(gè)和拼寫死,夾緊針夾緊時(shí)可以確保準(zhǔn)確。3） 承受一定的側(cè)向壓力。生產(chǎn)注塑模具型腔的過程中單向側(cè)壓力,或者因?yàn)榫艹尚驮O(shè)備的限制使導(dǎo)柱在壓力下工作。當(dāng)側(cè)壓力很大,不是由導(dǎo)柱承擔(dān),完全需要添加錐定位裝置。注塑模具的轉(zhuǎn)向裝置導(dǎo)桿方向和錐定位兩種,導(dǎo)料銷引導(dǎo)機(jī)制為動(dòng)態(tài)和固定模式在面向過程和脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向;錐定位精度之間移動(dòng)和固定模式的定位。模具采用標(biāo)準(zhǔn)模架,模組本身與指南(導(dǎo)銷指導(dǎo)機(jī)構(gòu))做模具定位,因?yàn)槟＞咔晃挥诠潭＞?所以不需要其他位置。5.4 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)是指在每一個(gè)注射成型周期，必需該機(jī)構(gòu)的模具型腔中或型芯上，是塑件脫出。設(shè)計(jì)脫模推出機(jī)構(gòu)的原則：1） 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。2） 保證塑件不因推出而變形損壞。3） 機(jī)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠。4） 良好的塑件外觀。5） 合模時(shí)的正確復(fù)位。5.4.1 脫模力的計(jì)算脫模力是從動(dòng)模一側(cè)的主型芯上脫出塑件所需施加的外力。內(nèi)孔直徑與壁厚之比=r/t=610，此塑件為厚壁塑件。F= (5-1)式中：F脫模力（N）；E塑料的彈性模量（MPa）；S塑料成型的平均收縮率（%）；L被包型芯的長度（mm）；r型芯平均半徑（mm）；f塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；K1由和決定的無因次數(shù)，K1=22/（cos2+2cos）；K2由f和決定的無因次數(shù)，K=1+fsincos；A塑件與開模方向垂直的平面上的投影面積（mm2）；塑料的泊松比；脫模斜度（）E=900 MPa；S=2.55 %；L= 7mm；r=6mm；f=0.23；K1=22/（cos2+2cos）=5.54；K2= 1+fsincos=1；A=56.75mm2；=0.38；=1F= (5-2)= +0.1*56.75=186.02N5.4.2 脫模推出機(jī)構(gòu)的選擇若采用推桿推出，1) 推出面積 ：A=226.98mm2 (5-3)2) 推桿推出應(yīng)力 =F/A=16.3綜上所述，采用推桿推出符合要求。注：A 該模具悉數(shù)選用直徑為6mm的推桿，每一個(gè)塑件只需一個(gè)推桿；B 推桿裝入模具后，其斷面應(yīng)高出型芯上表面0.05mm0.1mm；C 推桿用45號(hào)鋼，熱處理硬度為4550HRC，工作端粗糙度要求Ra值為0.8m.5.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料熔體充填過程當(dāng)中注塑模具腔,除最初的氣腔,含有水和塑料在注射溫度、揮發(fā)的水蒸氣,構(gòu)成當(dāng)?shù)氐牡头肿訐]發(fā)氣體的分解,添加劑散發(fā)(或化學(xué))的氣體,這些氣體如果不能融化塑料光滑放電腔,形成孔隙,時(shí)刻,表面輪廓不清晰,沒有完全充滿型腔,以及部分高溫燃燒產(chǎn)生的氣體被壓縮,生產(chǎn)門,色澤不良等缺陷。結(jié)合排氣間隙；細(xì)分曲面上開設(shè)排氣；排氣注射模具通常有三種排氣。5.6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)置模具溫度太高,成型緊縮,脫模后塑性變形大,但也導(dǎo)致溢出的材料和模具。模具溫度太低,熔體流動(dòng)性、成型零件外廓不清楚,表面將產(chǎn)生明顯的缺陷,如銀,或流。5.6.1 冷卻介質(zhì)關(guān)于粘度較低，流動(dòng)性較好的塑料，應(yīng)為成型工藝要求模具的溫度不高，所以可以用水冷卻。5.6.2 冷卻系統(tǒng)的簡略計(jì)算1) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量A 塑料制品的體積 V=6.18cm3B 塑料制品的質(zhì)量 m=V=6.180.95=5.87g=0.00587kgC 塑件的壁厚為1mm，可以查表4-34得t冷=4.5s。取注射時(shí)間t注=1.6s，脫模時(shí)間t脫=8s，則注射周期t=t注+t冷+t脫=（1.6+4.5+8）g=14.1s。由此得出每小時(shí)注射次數(shù)：N=（3600/14.1）次=255.32次D 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W=Nm=255.32*0.00587kg/h=1.5 kg/h2) 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Qs 取Qs=750KJ/kg3) 計(jì)算冷卻水的體積流量qv 設(shè)冷卻水道入水溫2=22，出水口的水位1=25，水密度=1000kg/m3，水的比熱容c=4.187kJ/(kg)。根據(jù)公式可得：qv=0.00149m3/min (5-4) 4) 確定冷卻水路的直徑d當(dāng)qv=0.00149m3/min時(shí)，取冷卻水孔的直徑d=0.008m。5) 冷卻水在管內(nèi)的流速v (5-5)6) 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h 取f=0.67，則有： (5-6)=1.05*104kJ/(m2h)7) 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A (5-7)8) 計(jì)算模具所需冷卻水管的總長度L (5-8)9) 冷卻水路的根數(shù)x取長度l=200mm，則x=21沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 第六章模具裝配圖的設(shè)計(jì)第六章模具裝配圖的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)模具為注射模具，模具由動(dòng)、定模座板、移動(dòng)、固定板、墊板、支撐板、導(dǎo)向板、導(dǎo)向套、復(fù)位桿、推桿固定板、型腔、型芯等組成。6.1 模具裝配的技術(shù)要求：1. 裝配好的模具，其閉合高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。2. 定模座的上平面應(yīng)和動(dòng)模座的底平面平行。3. 裝入模架的每對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)滿足其配合間隙要求。4. 裝配好的模架，其動(dòng)模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。 5. 導(dǎo)桿組裝后,固定端和下模塊平面應(yīng)保留1 2毫米的距離,在選擇導(dǎo)套時(shí),裝配后固定端面和模具基地飛機(jī)上1 2毫米的距離。6. 型芯和型腔的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。7. 定位裝置要保證定位正確可靠。8. 推件和拉料及復(fù)位裝置活動(dòng)靈活、正確。9. 模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試模，注射的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求 。6.2 模具工作過程模具裝配完成，試模完成以后，模具投入正式工作形態(tài)，其根本工作過程如下：1. 對(duì)塑料PE進(jìn)行烘干，并裝入料斗；2. 清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行注射前的預(yù)熱；3. 合模,推出裝置和復(fù)位裝置一起鎖緊模具；4. 對(duì)塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射；5. 合模過程：夾緊、定位的指導(dǎo)下導(dǎo)柱和導(dǎo)套,移動(dòng),或關(guān)閉。6. 開模過程：模具、注射機(jī)夾緊系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)模具,模具,模具分型面處理,塑料袋核心運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)拉桿將是主流方式設(shè)置材料從門。7. 當(dāng)移動(dòng)模具移動(dòng)一定距離后,推出機(jī)構(gòu)開始工作,分別使推桿和推桿塑料零件和材料從一個(gè)核心和冷進(jìn)料口,從模具,完成一次注射。8. 塑件的后處理：對(duì)塑件進(jìn)行調(diào)濕處理。23沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1李忠宏文,張洪偉.注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn)M. 遼寧:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2009：45-92. 2史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003：1-255. 3羅合勝.塑料材料手冊(cè)M. 廣東:廣東科技出版社,2010：1-54.4劉彩英.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002：258-309.5張?jiān)平?UG設(shè)計(jì)實(shí)例教程M. 北京:清華大學(xué)出版社,2008：142-536. 6吳宏武,翟金平,麻向軍.注射成型使用指南M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005：232-296. 7冉新成.塑料模具結(jié)構(gòu)M. 武漢:華中科技大學(xué)出版社,2009：121-154. 8齊曉杰.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,2005：1-357.9劉朝福.塑料模具設(shè)計(jì)M. 北京:清華大學(xué)出版社,2010：34-154.10蔣繼宏,王效岳.注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例M. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2000：1-213. 24沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)位學(xué)士論文 致謝致謝 本論文是在陳慧珍老師的精心指導(dǎo)下完成的，其中傾注了陳慧珍老師的大量心血。老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)術(shù)作風(fēng)、求實(shí)創(chuàng)新的開拓意識(shí)、為科學(xué)事業(yè)的奉獻(xiàn)精神，給我們留下了深刻的印象，使我從中學(xué)到了很多知識(shí)，無論是查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)基本操作，還是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程都取得了長足的發(fā)展和進(jìn)步，在此向梁老師表示真誠的謝意和由衷的感謝。25