XXXX0410210230吳毛毛包裝桶塑料模具設(shè)計

1、華東交通大學(xué)理工學(xué)院業(yè)設(shè)計(2009 2013 年)包裝桶注塑模設(shè)計材料成型及控制工程級：材料2009 120090410210230名：吳毛毛師：陳東星機(jī)電工程分院院號:姓教業(yè)起訖日期:2012.11 2013.5華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性申明本人鄭重申明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下 獨(dú)立進(jìn)行的研究工作所取得的研究成果。設(shè)計（論文）中引用他人的 文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料，均已在設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用, 除此之外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫 的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體， 均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到

2、本申明的法律后果由本人承擔(dān)。畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名:日期:畢業(yè)設(shè)計（論文）版權(quán)使用授權(quán)書本畢業(yè)設(shè)計（論文）作者完全了解學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交設(shè)計 （論 文）的復(fù)印件和電子版，允許設(shè)計（論文）被查閱和借閱。本人授權(quán) 華東交通大學(xué)理工學(xué)院可以將本設(shè)計 （論文）的全部或部分內(nèi)容編入 有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和 匯編畢業(yè)設(shè)計（論文）。（保密的畢業(yè)設(shè)計（論文）在解密后適用本授權(quán)書）畢業(yè)設(shè)計（論文）作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:簽字日期： 年 月 日簽字日期： 年 月 日華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用

3、的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%90的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)， 許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研 制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、摩托車、輕工、電子、航空等 行業(yè)尤為突出。塑料成型技術(shù)發(fā)展十分的迅速， 新的成型工藝層出不窮，因此必 須了解新的成型工藝與成型技術(shù)，以便掌握和推廣。在塑料成型生產(chǎn)中，先進(jìn)的 模具設(shè)計、高質(zhì)量的模具制造、優(yōu)質(zhì)的模具材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代化的成 型設(shè)備等是成型優(yōu)性塑件的必要條件。一副優(yōu)良的注塑模具可以成行成千上萬 次，一副優(yōu)良的壓縮模具可以成型25萬次，這與上述因素有很大的關(guān)系.由于塑 料成型工藝與模具設(shè)計是一門實踐性很強(qiáng)的課程，

4、所以學(xué)習(xí)是必須理論聯(lián)系實 際。必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度去完成畢業(yè)設(shè)計、 積極參加生產(chǎn)實習(xí)，將所學(xué)的知識與模 具工業(yè)的生產(chǎn)實際進(jìn)行聯(lián)系與比較、 歸納與提升，從而使學(xué)生在憑自己的能力以 及查閱有關(guān)資料的前提下，在校期間能夠設(shè)計具有一定難度的塑料模具。這次畢業(yè)設(shè)計不僅讓我熟悉了課本所學(xué)知識， 而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實 踐當(dāng)中，更讓我了解了塑料模具設(shè)計的全過程和加工實踐的各種要點。使我在本次設(shè)計實踐當(dāng)中有一個質(zhì)的飛躍。I我很喜歡塑料模具設(shè)計這份工作，從進(jìn)入大學(xué) 我就勵志要做一名很好的模具工程師!IntroductionMould is one of the important technology and

5、equipment, industrial products p roduct ion in the moder n in dustrial p roducti on, 60% - 90% of the in dustrial p roduct* n eed to use the mould, mould in dustry has become the basis of in dustrial developme nt, the devel opment and the devel opment of many new p roducts largely depends on thb mol

6、d production, especially in automobile, motorcycle, light industry, electronic aviation and other industries. Plastic molding technology development is very rapid, new forming tech no logy emerge in en diessly, so must un dersta ndthe new mold ingl p rocess and moldi ng tech no logy, Die structure d

7、esig n is one of the mai n eleme nts df this design, which contains the mold parting line selection, making it easy to un dersta nd, easy to p rocess. in order to master and popu larize. In p lastic mold ing| p roduct ion, adva need mold desig n, high quality of mould manu facturi ng, high-quality m

8、old material, the reas on able p rocess ing tech no logy and moder n moldi ng equipm ept is necessarycondition of optimality plastic forming parts. A good pair of injectionl mold can make tens of thousands of times, a good pair of compression mold ca* molding 250000 times, it has a lot to do with th

9、ese factors. Because the plastig moldi ng p rocess and mold desi gn is a p ractical course, so lear ning is a must in tegr/te theory with p ractice. Must start with a res pon sible attitude to comp lete graduation desig n, actively participated in producti on practice, the lear ned kno wledge and th

10、e actual product ion of mold in dustry contact and comparis on, induction and asce nsiod, which make the stude nts own ability as well as access to releva nt in formatio n un der the premise of, during the period of school can design has the certain difficulty of p lastic mold.This graduati on desig

11、 n not only makes me familiar with the textbook kno wledge, but also let me do what they have lear ned into p ractice, more let me know the whole process of the plastic mold design and processing practice of the various points. I p ractice in the desig n have a qualitative lea p. The job I like p la

12、stic mold desig n, from en teri ng the uni versity I wan ted to do a good mould engin eer!7吳毛毛一包裝桶塑料模具設(shè)計2291弓I言 In troducti on 目錄 一.塑件工藝分析1.1101.21.31.4塑件分析 塑件材料的確定 工藝特點 塑料的收縮率及密度確定 模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系101010111.5.注射機(jī)的選用及型腔數(shù)的確定2.1.利用PRO/E進(jìn)行體積的計算2.21112132.32.4確定型腔數(shù)及其排列 注射機(jī)的選用 鎖模力的校核 模架的簡介 1414142.5三.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3

13、.115163.23.33.43.5模具結(jié)構(gòu) 分型面位置確定 - 澆注系統(tǒng)設(shè)計 主流道設(shè)計 澆口的形狀及其位置選擇16161717183.5.1 澆口位置的選擇 -3. 6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計-四. 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 4.1推出結(jié)構(gòu)設(shè)計五. 導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu) 19192121華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計43六.注射成型原理及工藝特性 6.1 注射成型原理 6.1.1 柱塞式注射機(jī)注射成型6.1.2 螺桿式注射機(jī)注射成型6.2注射成型工藝參數(shù) 6.2.124242424246.2.2注射成型溫度注射成型壓力注射成型周期25256.2.363注射成型6.3.1 .成型前的準(zhǔn)備 6.3.2 .注射成型過程 6.

14、3.3 .制品后處理 七. 成型零部件設(shè)計 7.1成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.1.1凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1.2螺紋型環(huán)和螺紋型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計7.2型芯和型腔徑向尺寸計算7.2.1型腔徑向尺寸計算7.2.2型芯徑向尺寸計算7.3型腔深尺和型芯高度尺寸計算7.4螺紋型環(huán)工作尺寸的計算7.5開模行程的校核八. 模具工作原理 九. 結(jié)論參考文獻(xiàn)262727272829292929303031313232333738塑件工藝分析1.1塑件分析此包裝桶上雕刻有文字，還有側(cè)孔以及外螺紋，精度等級為4級，要求比較 高。為了便于分型，簡化模具結(jié)構(gòu)，我采用哈呋結(jié)構(gòu)來分型包裝桶。1.2 塑件材料的確定考慮到包裝桶的工作

15、環(huán)境的惡劣以及所受的力的大小來看，其在運(yùn)輸過程中 需要承受外在的壓力，還要經(jīng)受風(fēng)吹雨打以及認(rèn)為的破壞。 要求包裝桶具有一定 的強(qiáng)度，耐腐蝕性。綜上各種塑料的性能來考慮，高密度聚乙烯（ HDPE具有以 上工作環(huán)境所需的性能，為此確定使用材料為：高密度聚乙烯（ HDPE1.3工藝特點HDPE在熔融溫度下有較好的流動性，充模性能好，成型性能好。高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，簡稱為“ HDPE），是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。原態(tài) HDPE勺外表呈乳白色，在微薄截面呈一定 程度的半透明狀。PE具有優(yōu)良的耐大多數(shù)生活和工業(yè)用化學(xué)品的特性。某些種 類的化學(xué)品會產(chǎn)生

16、化學(xué)腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃硝酸），芳香烴（二甲苯） 和鹵化烴（四氯化碳）。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。HDP唄有很好的電性能，特別是絕緣介電強(qiáng)度高，使其很適用于電線電纜。 中到高分子量等級具有極好的抗沖擊性，在常溫甚至在-40F低溫度下均如此。1.4塑料的收縮率及密度確定表1.1材料性能參數(shù)材料密度收縮率模具溫度注射壓力P注最大不溢代號(kg.m-3)(%C)(Mpa料間隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02HDPE941-9601.5-3.030-6070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000

17、.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.03由表1.1知高密度0聚乙烯HDPEl勺收縮率（1.5-3.0）%。由高密度聚乙烯 的成形特點可知其成形收縮率范圍及收縮率大，所以在選擇高密度聚乙烯的收縮 率時應(yīng)考慮使用大的收縮率確定收縮率值為2.0%，其平均密度為 0.9505g/cm3。1.5模具種類與模具設(shè)計的關(guān)系不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝 性能、成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制件。表1.2塑料種類與模具設(shè)計關(guān)系塑料特征注意事項直接澆口增大塑料熔體流動盡量采用直接澆口，尤其是深型腔密度聚乙烯性。的桶裝塑件。(HDPE (結(jié)

18、晶冷卻速度快澆注系統(tǒng)散熱面積要小，以降低冷型）流動性好具有鉸鏈性能卻速度，保證塑料順利充填型腔塑件的成型要求：化學(xué)性能穩(wěn)定，宜于成形加工等，閉合彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。塑 件表面要求無飛邊或縮孔現(xiàn)象。塑料成型工藝參數(shù): 模具溫度 噴嘴溫度 料筒溫度150C -180前段溫度： 中段溫度： 后段溫度：180C -190180 C -200140C -16070-100MPa注射壓力：注射機(jī)類型：螺桿式保壓壓力：40-50 MPa噴嘴形式:注射時間: 保壓時間: 冷卻時間: 成形周期:05S 15- 60S 15 60S 40 140S.注射機(jī)的選用及型腔數(shù)的確定2.1. 利用PRO/E進(jìn)行

19、體積的計算根據(jù)產(chǎn)品圖紙，將塑料包裝桶按1:1的尺寸比例在PROE里完成三維構(gòu)圖。 利用PROE分析指令對塑料包裝桶進(jìn)行體積的計算如圖所示尸疊賓悴幾何 面鉗選取項目0使用規(guī)省邊置密惶0. 95E15000D2 OOEIOOQ一會=釈面度量誹曲豈仗T. 63T6C4“+(H HM =7. 3493629et049. 50500Me-01 公盹T.2S9542Te-rt)-l3ll2 / MH a1快謹(jǐn)* 1l - J刁X根菇_PRTM(J1坐旋旌確定重心:4體積=7.6376041 X 10 mm3=76376.041 mm32.2確定型腔數(shù)及其排列圖-型腔的布置2.3注射機(jī)的選用根據(jù)產(chǎn)品圖紙，將

20、塑料包裝桶按1:1的尺寸比例在PROE里完成三維構(gòu)圖。 利用PROE分析指令對塑料包裝桶進(jìn)行體積，可計算澆注系統(tǒng)的體積為 76.376041cm3，以包裝桶為例，分析了包裝桶的結(jié)構(gòu)特點和使用要求，在此基 礎(chǔ)上選擇了制品材料，設(shè)計了一種成型外螺紋塑件塑料模具。 就塑件的成型工藝 性、澆注系統(tǒng)、成型零部件結(jié)構(gòu)、推出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等的設(shè)計進(jìn)行了研究與探 討，為外螺紋塑件的脫模提供了一種新的思路與研究方法。經(jīng)設(shè)計研究表明，該模具采用一模一腔的哈呋結(jié)構(gòu)。直澆口進(jìn)料，模架為本人自己設(shè)計的一副模架。模板周界尺寸WX L為290 X 300。注塑機(jī)型號為XS-ZY-60/125。2.4鎖模力的校核1.1塑件分

21、析鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。 所選注射機(jī)的鎖模力必須大于 由于高壓熔體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面 上的投影面積與型腔壓力的乘積X A /1000F P式中F 鎖模力，kNP型腔壓力，MPaA塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，伽2已知型腔壓力為25或30MPa澆注系統(tǒng)的投影面積為1倍的塑件投影面積; 塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積為A = nX n R2 + S式中S 流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，伽2n模腔數(shù)注：帶入數(shù)據(jù)得，該注塑機(jī)的鎖模力是合格的(計算均在草稿紙是完成)2.5模架的簡介我國目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國家標(biāo)準(zhǔn)有24個；另外還制訂了

22、塑料注射模C和D四個品種?，F(xiàn)具的標(biāo)準(zhǔn)模架，分中小型模架(GB/T12556.1 90)和大型模架(GB/T12555.1 90)兩種。中小型模架標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定即基本型， 舉幾例，如下圖所示JU；tn此處只是對于標(biāo)準(zhǔn)模架才有的選, 故我自己設(shè)計了一副模架，見下圖：對于我做的包裝桶，是沒有標(biāo)準(zhǔn)模架的,三. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1模具結(jié)構(gòu)該塑件為中小型制品，尺寸精度較高。采用Pro/E設(shè)計后，一個制件的體積 為76.376041cm3o為了提高生產(chǎn)效率，設(shè)計一模一腔的直接澆口模具結(jié)構(gòu)。總 體模具結(jié)構(gòu)如圖所示。6954100301121214171315Hi 1113.2分型面位置確定注塑過程完成后。需要將制

23、件和流道凝料一起推出模外，在進(jìn)行下一次注塑 循環(huán)。由于這是一模一腔，故流道凝料占很少一部分體積，因而凝料脫模比較容 易。因此筆者在設(shè)計模具的時候采用了直接澆口簡單模具結(jié)構(gòu)，具有一個分型面,為A A分型面。3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中由噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主 流道、分流道澆口和冷料血等四部分組成。 主流道垂直于分型面的澆口稱為直接 澆口。主流道平行于分型面的澆口稱為橫澆口式澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)的設(shè)計師模了解塑料的成型性能； 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕； 有利于型腔中氣體的排出； 防止型芯的變形和嵌件的移位; 盡量采用較短的行程充滿型腔; 流動距離比的校核。具設(shè)計的一個

24、重要的環(huán)節(jié)，設(shè)計的合理與否對塑件的性能、尺寸、內(nèi)在的質(zhì)量、 外在質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑件的利用率有較大的影響。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，- 般應(yīng)遵循以下基本原則：(1)(2)(3)(4)(5)(6)主流道整體設(shè)計成圓錐形，錐角 60，內(nèi)壁粗糙度為0.8微米，其它部分粗糙 度為0. 32。主流道上部小端直徑比注塑機(jī)噴直徑嘴大 Imm為了補(bǔ)償噴嘴與主 流道的對中誤差，避免注塑時噴嘴與主流道襯套之間由于配合不準(zhǔn)造成溢料現(xiàn) 象，通常球面半徑比注塑機(jī)噴嘴球面半徑大 2mm由于本人設(shè)計的此副塑料模具 是一模一腔，故只要一個主流到即可，沒有分流道。3.4主流道設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開

25、始到分流到為 止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流進(jìn)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料 熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使溶體的溫度降低和壓力 的損失最小。為防止主流道與噴嘴處溢料，與主流道對接處緊密對接，主流道與 注塑機(jī)連接處應(yīng)制成半球形凹坑，主流道的小端直徑大于注射機(jī)的噴嘴直徑 1-2mm半球型凹坑的半徑應(yīng)大與注射機(jī)噴嘴的球型半徑 2mm左右。為減小料流 轉(zhuǎn)向流動時的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑r=13mm在保證塑料良好成型的前提下，主流道應(yīng)盡量短，否則將增加流道凝料。主流道通常設(shè)計在 澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從主流道中拔出， 主流到應(yīng)設(shè)計成圓錐型的。 錐角

26、a為26度，流道的粗糙度小于等于0.8微米。由于主流道與塑料熔體及噴 嘴反復(fù)接觸和碰撞，根據(jù)互換性原理。因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套， 便于用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理，但此處我并沒設(shè)計襯套。主流道是注射機(jī)噴嘴與 分流道的塑料熔體的流動通道，其形狀尺寸對熔體的流動和充模時間有很大的影 響。主流道一般設(shè)計在澆口套中，為更容易的取出，主流道通常設(shè)計成圓錐形。 錐角在23度，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.16卩m根據(jù)制件的實際情況，結(jié)合所選注塑機(jī)的型號，主流道的錐角選2,主流道如下圖所示3.5澆口的形狀及其位置選擇澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。交口的設(shè)計與位置的選 擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑

27、件能否被玩好高質(zhì)量的注塑成型。按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點，常用的澆口可分為以下幾種形式：1：直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，塑料熔體由主流道的大端進(jìn)入型 腔，因而具有流動阻力小、流動路程短及補(bǔ)塑時間長等特點。2:側(cè)澆口 側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)測或外側(cè)充填型腔， 其截面型腔多為矩形，改變交口的寬度可調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時 間。3：環(huán)形澆口 環(huán)形澆口的特點是均勻，圓周上各處流動的速度大致相等， 熔 體流動狀態(tài)好，型腔中的空氣容易排出，熔接痕基本避免。4:輪輻式澆口 這種澆口的好料量比環(huán)形澆口少得多，且去除澆口容易。5:點澆口 點澆口又稱針點澆口或菱形澆口，是一種界面尺寸很

28、小的交口, 俗稱小澆口。6:潛伏式澆口 潛伏式澆口又稱剪切澆口，是由點叫孔浦變異而來。7:爪型澆口 爪型澆口可在星新的頭部開設(shè)流道， 也可在主流道下端開設(shè)流 道。3.5.1澆口位置的選擇澆口的形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其設(shè)計的位置對塑件的成型 性能及成型質(zhì)量影響很大，因此，合理的選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的 一個重要的設(shè)計環(huán)節(jié)。選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)與工藝特征和成型 的質(zhì)量要求，并分析塑料原料的工藝特性與塑料熔體在模具內(nèi)的流動狀態(tài)、成型的工藝條件，綜合進(jìn)行考慮：(1) :盡量縮短流動距離；(2) :避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；(3) :澆口應(yīng)開在塑件壁厚處；(4

29、) :考慮分子定向的影響；(5) :減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度。3. 6冷卻系統(tǒng)的設(shè)計注塑模具的溫度對塑料溶體的充模流動，固化定型，生產(chǎn)效率，塑件形狀尺 寸精度獨(dú)有影響。注射模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，是通過控制模具溫度，是注射成型具 有良好的品質(zhì)和較高的生產(chǎn)力。我們知道的最近常見的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：下面是介紹的常見的冷卻賄賂的設(shè)置的基本原理冷卻水道也多冷卻通道孔越大越好，它們要達(dá)到一定的尺寸冷卻睡到越多就 越好，截面，和型腔表面的溫度也和其他因素有關(guān)。冷卻水道至型腔的表面區(qū)離應(yīng)盡量相等澆口處加強(qiáng)冷卻冷卻水道出入口溫差應(yīng)較小冷卻沿收縮的地方設(shè)置二.常見的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)直流和直流循環(huán)式循環(huán)式噴流式隔板

30、式特深型腔塑件的冷卻間接冷卻(1)(2)(3)(4)(5)(6)我設(shè)計的這副模具哈呋上采用了大的直通孔，型芯上采用了冷卻系統(tǒng)，這樣 有力與保持模具在一定的溫度范圍內(nèi)。四. 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計4.1推出結(jié)構(gòu)設(shè)計該制件是一包裝桶，外螺紋常采用哈呋來成型。桶裝產(chǎn)品一般采用推件板推 出機(jī)構(gòu)，但由于我采用了哈呋來分型此產(chǎn)品，故不能用推件板，只能用推桿。另 外，也可考慮氣領(lǐng)方式脫模。需要說明的是對這種較深的容器件， 頂桿應(yīng)沿軸向 加工氣槽，頂出時與模外相通，避免制品與型芯之間“閉氣”，造成頂出困難， 甚至損壞制品。頂桿一彈簧復(fù)位是應(yīng)用較普遍也是簡單的一種方式， 缺點是用的 時間長了可能出現(xiàn)彈力下降現(xiàn)象， 使用過

31、程中應(yīng)注意并及時更換。為此，在設(shè)計 此模具的時候，推出機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)見圖頂桿五. 導(dǎo)向及定位機(jī)構(gòu)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于 動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。 錐面定位機(jī)構(gòu)用于動、定模 之間的精密對中定位。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的 結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易導(dǎo)向機(jī)構(gòu)整體如圖所示.我設(shè)計的導(dǎo)柱導(dǎo)套如下：導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長 的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板 的重量，特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進(jìn)行強(qiáng)度校核11。

32、、ft設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有：(1 )導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定。(2 )合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚 度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。(3 )導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利 脫模取出塑件。(4 )導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出 68mm以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。(5 )導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求； 導(dǎo)柱固定部分配合精度采用 H7/k6 ;導(dǎo)套外徑的配合精度采取 H7/k6

33、。配合長度 通常取配合直徑的1.52倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。(6 )導(dǎo)柱可以設(shè)置在定?；騽幽?，設(shè)在動模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè) 在定模一邊有利于塑件脫模。(7 ) 一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按H8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按 H7/k6。(8 )除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動模座板與推板之間設(shè) 置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。六. 注射成型原理及工藝特性6.1 注射成型原理注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適應(yīng)熱塑性塑料的成型。注射 成型的特點是：成型周期短，能一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非 金屬嵌件的塑件注射成型的生產(chǎn)效

34、率高， 易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)除氟塑料以外，幾乎 所有的熱額素性塑料都可以用注射成型的方法成型。6.1.1柱塞式注射機(jī)注射成型柱塞注射機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由柱塞式塑化裝置、開合模機(jī)構(gòu)和電器液壓控制系統(tǒng) 三大部分組成。首先塑料原料被加入到注射機(jī)的料斗中，經(jīng)過料筒外的加熱器加 熱，塑料變?yōu)檎沉鲬B(tài)，然后注射機(jī)工作室模具合模，塑化的塑料注入模具型腔， 充滿模具型腔的塑料熔體在受壓力的情況下經(jīng)冷卻固化而保持模具型腔所賦予 的形狀。最后，柱塞復(fù)位，開合模機(jī)構(gòu)帶動模具的動模打開模具，在推出機(jī)構(gòu)的 作用下，注射成型的塑料制件被推出膜外。 如此完成注射的一個成型周期。6.1.2螺桿式注射機(jī)注射成型將顆粒狀或粉狀塑料加入到外部

35、安裝有電加熱圈的料筒內(nèi)，在螺桿的作用 下，邊塑化邊向前移動，在螺桿的作用下，欲塑化的塑料向前移動；螺桿的轉(zhuǎn)動 使塑料進(jìn)一步塑化，料溫在剪切摩擦熱的作用下進(jìn)一步提高，塑料得以均勻塑化， 隨著螺桿的進(jìn)一步推進(jìn)，塑料熔體開始注模，充滿模具型腔的塑料熔體在受壓力 的情況下經(jīng)冷卻固化而保持模具型腔所賦予的形狀。 最后，柱塞復(fù)位，開合模機(jī) 構(gòu)帶動模具的動模打開模具，在推出機(jī)構(gòu)的作用下，注射成型的塑料制件被推出 膜外。如此完成注射的一個成型周期6.2 注射成型工藝參數(shù)正確的注射成型工藝過程可以保證塑料熔體良好塑化，順利充模、冷卻與定 型，從而生產(chǎn)出合格的塑料制件，而溫度、壓力和時間是影響注射成型工藝的重 要

36、參數(shù)。621注射成型溫度在注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等三種溫 度。其中料筒溫度、噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動，模具溫度則影響塑料 的流動和冷卻定型。（1）:料筒溫度 料筒溫度的選擇與塑料的品種、特性有關(guān)。料筒的溫度分 布一般采用前高后低的原則，及料筒的加料口處的溫度最低，噴嘴處的溫度最高。 料筒后段應(yīng)比中段、前段溫度低 510度。對于吸濕性偏高的塑料，料筒后端溫 度偏高一些；對于螺桿式注射機(jī)，料筒前段溫度略低于中段，以防止由于螺桿與 熔料、熔料與熔料、熔料與料筒之間的剪切摩擦熱而導(dǎo)致塑料產(chǎn)生熱降解現(xiàn)象。（2）:噴嘴溫度 噴嘴溫度一般略低于料筒的最高溫度。噴嘴

37、溫度太高，熔料 在噴嘴處產(chǎn)生流涎現(xiàn)象，塑料易產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象。但噴嘴溫度也不能太低，否則 易產(chǎn)生冷塊或僵塊，使熔體產(chǎn)生早凝，其結(jié)果是是熔體堵塞噴嘴，或是將冷料注 入型腔，導(dǎo)致成品缺陷。（3）:模具溫度模具溫度對熔體的充模能力、塑件的冷卻速度和成型后的冷卻性能等有直接影響。模具溫度選擇取決于塑料的分子結(jié)構(gòu)特點、塑件的結(jié)構(gòu)及性 能要求和其他成型工藝條件（溶體溫度、注射速度、注射壓力和模塑周期等）。 對于粘度高的塑料，由于他們流動性差和充模能力弱，為了獲得致密的組織結(jié)構(gòu)， 必須采用較高的模具溫度；對于粘度較小、流動性好的塑料可采用較低的模具溫 度，這樣可縮短冷卻的時間，提高生產(chǎn)效率。對于壁厚大的制件，

38、因充模和冷卻 時間較長，若溫度過低，很容易使塑料內(nèi)部產(chǎn)生真空泡和較大的應(yīng)力，所以不宜采用較低的模具溫度。在生產(chǎn)過程中，模具溫度的確定，需要根據(jù)塑料品種和塑 件的復(fù)雜程度決定。622注射成型壓力注射成型過程中的壓力包括塑化壓力、注射壓力和保壓壓力三種，它們直接 影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。（1）塑化壓力 塑化壓力又稱螺桿背壓，它是采用螺桿式注射機(jī)注射時螺桿 頭部熔料再螺桿旋動是所受到的壓力。 這種壓力的大小可以通過液壓系統(tǒng)的溢流 閥調(diào)整。注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設(shè)計，塑件質(zhì)量的要求以及塑料的 種類等不同而確定的。如果這些情況和螺桿的轉(zhuǎn)速都不變，則增加塑化壓力會提 高熔體的的溫度，并使熔體的

39、溫度均勻色料混合均并排除熔體中的氣體。 但增加 塑化壓力會降低塑化速率，延長成型周期甚至可導(dǎo)致塑料的降解。（2）注射壓力是指柱塞或螺桿軸向移動時其頭部對塑料熔體所施加的壓 力。在注射機(jī)上常用壓力表指示出注射壓力的大小。 壓力的大小可以通過注射機(jī) 的控制系統(tǒng)來調(diào)整。注射壓力的作用是克服塑料流動阻力，以利于充滿型腔。注射壓力大小取決與注射劑的類型，塑料的品種和模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu), 尺寸于表面粗糙度，模具溫度塑件的壁厚及流程大小。（3）保壓壓力型 型腔充滿后，繼續(xù)對模內(nèi)熔料施加的壓力稱為保壓壓力。 他是使熔料在壓力下固化，并在收縮時進(jìn)行補(bǔ)縮，從而獲得健全的模具塑件。保壓大小也會對成型過程產(chǎn)生影響，

40、保壓壓力太大，易產(chǎn)生益料，溢邊, 增加塑件的應(yīng)力；保壓壓力太低，會造成成型不足。623 注射成型周期完成一次性注射成型所需的時間稱為成型周期。 它包括合模時間、注射時間、 保壓時間、模內(nèi)冷卻時間和其他時間。（1）合模時間 合模時間是指注射之前模具閉合的時間。合模時間太長，則模具溫度過低，熔料在料筒中停留時間過長；合模時間太短，則模具溫度相對較 高。（2）注射時間 注射時間是指注射開始到塑料熔體充滿型腔的時間。在生產(chǎn) 中，小型塑件注射時間一般為 3s，大型塑件時間可達(dá)幾十秒。注射時間中的充 模時間和充模速度成反比注射時間縮短， 充模速度提高，取向下降、剪切速率增 加就，絕大多數(shù)的塑料的表現(xiàn)粘度均

41、下降，對剪切速率敏感的塑料尤其這樣。（3）保壓時間 保壓時間是指型腔充滿后繼續(xù)施加壓力的時間。保壓時間過 短，塑件不緊密，容易產(chǎn)生凹痕，塑件尺寸不穩(wěn)定等；保壓時間過長，加大塑件 的應(yīng)力，產(chǎn)生變形、開裂、脫模困難。保壓時間的長短不僅與塑件的結(jié)構(gòu)尺寸有 關(guān)，而且與料溫、模溫以及主流道澆口有關(guān)。（4）模內(nèi)冷卻時間 模內(nèi)冷卻時間是指塑件保壓結(jié)束至開模以前所需的時間。 冷卻時間主要決定于塑件的厚度、 塑料的熱性能、結(jié)晶性能以及模具溫度等。冷 卻時間的長短應(yīng)以脫模時塑件不因其變形為原則， 冷卻時間一般為30120s之間。冷卻時間過長，不僅延長生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率，對復(fù)雜塑件還造 成脫模困難、易變形、結(jié)晶

42、度高等；冷卻時間過短，塑件易產(chǎn)生變形等缺陷。(5) 其它時間 其他時間是指 開模、脫噴涂脫模劑、安放嵌件等時間。6.3.注射成型注射成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)備、注射過程和塑件的后處理三部分。6.3.1 .成型前的準(zhǔn)備防止因塑料中含有水分而使塑為使注塑成型過程能順利進(jìn)行并保證塑料制件的質(zhì)量，在成型前需要早一些 必要的準(zhǔn)備工作，包括：原料外觀的檢驗和工藝性能測定原材料的染色及對粉料 的造粒；對易吸濕的塑料進(jìn)行充分的預(yù)熱和干燥， 件產(chǎn)生斑紋、旗袍和降解等缺陷；生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或 發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象是的料筒清洗。由于注射原料的種類、形態(tài)，塑件的結(jié)構(gòu), 有無嵌件以及使用要求的不

43、同，各種塑件成型前的準(zhǔn)備工作也不完全一樣。6.3.2 .注射成型過程注塑過程一般包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模幾個階段(1) :加料 由于注射注射過程是一個間歇過程，因而需要定量加料，以保 證操作的穩(wěn)定和塑料塑化的均勻，獲得良好的塑件。(2) :塑化塑料的塑化過程是塑料在料筒中進(jìn)行加熱、由固體顆粒轉(zhuǎn)變成 具有良好的可塑性粘流態(tài)的過程。決定塑料塑化性質(zhì)的主要因素是塑料的受熱和 所受到的剪切力作用的情況。(3) :注射 注射過程可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾 個階段。A :充模 塑化好的熔體被柱塞或螺桿推擠至料筒的前端， 經(jīng)噴嘴及模具澆 注系統(tǒng)進(jìn)入并填滿型腔，這一階段稱為充模

44、。B：保壓熔體在模具中冷卻收縮時，繼續(xù)保持施壓狀態(tài)的柱塞或螺桿迫使?jié)?口附近的熔體不斷補(bǔ)充入模具中，使型腔中的塑料能成型出形狀完整而致密的塑 件，這一階段稱為保壓。C:倒流 保壓結(jié)束后，柱塞或螺桿后退，解除對型腔中的熔體施壓。D:澆口凍結(jié)后的冷卻 澆口內(nèi)的塑料已經(jīng)凍結(jié)后，繼續(xù)保壓已不起作用，因 此可以卸除柱塞或螺桿對料筒內(nèi)塑料溶體的壓力，并為下一次注射重新進(jìn)行塑 化，同時通入冷卻水、油或空氣等介質(zhì)，對模具進(jìn)行進(jìn)一步的冷卻。E:脫模塑件冷卻到一定的溫度即可開模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑件推出 模外。633.制品后處理為了消除塑件內(nèi)應(yīng)力的，改善塑件的性能和提高尺寸的穩(wěn)定性， 注射成型的 塑件經(jīng)脫模或

45、機(jī)加工之后，常需要適當(dāng)?shù)暮筇幚?。主要的后處理方法有退火和調(diào) 濕處理。（1）：退火處理 退火處理是將注射塑件在一定溫度的液體介質(zhì)中或熱空氣 循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻的過程。其目的是減小由于塑件在料筒 內(nèi)塑化不均勻或在型腔內(nèi)冷卻速度不同而在塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力， 這在生產(chǎn)厚壁或 帶有金屬嵌件的塑件時更為重要。（2） :調(diào)濕處理 調(diào)濕處理是將剛出爐的塑件放在熱水中， 以隔絕空氣，防 止對塑件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種后處理方法，其目的使塑件的顏色、 性能以及尺寸得到穩(wěn)定。通常聚酰胺類塑料需要進(jìn)行調(diào)濕處理， 處理的時間隨聚 酰胺類塑料的品種、塑件的形狀、厚度及結(jié)晶度大小而異。七. 成型零部

46、件設(shè)計7.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零部件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要 包括凹模、凸模及鑲件、成型桿和成型環(huán)等。由于塑料成型的特殊性，塑料成型 零件的設(shè)計與冷沖模的凸、凹模設(shè)計有所不同。7.1.1凹模和凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模亦稱型腔，是成形塑件外表面的主要零件，其中成型塑件上外螺紋的稱 螺紋型環(huán)；凸模亦稱型芯，是成形塑件內(nèi)表面的零件，成型其主體部分內(nèi)表面的 零件稱主型芯或凸模，而成型其它小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。凸、凹模按 結(jié)構(gòu)不同主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。1：整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)2:組合式凹、凸模結(jié)構(gòu)3:小型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1.2螺紋型環(huán)和螺紋型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計

47、在此不在過多介紹成型零件的結(jié)構(gòu)，我設(shè)計的成型零件的結(jié)構(gòu)屬于整體式結(jié) 構(gòu)，結(jié)構(gòu)如下所示:哈呋1哈呋2型芯底型板7.2型芯和型腔徑向尺寸計算影響成型零件工作尺寸的因素:a:塑件的收縮率波動：b:模具成型零件的制造誤差: c :模具成型零件的磨損： d:模具安裝配合誤差。7.2.1型腔徑向尺寸計算:-=Smax +SMIN xio%oo平均收縮率 S2=2.25%注：凡孔都是按基孔制，公差下限為零，公差等于下偏差；凡軸都是按基軸 制，公差上限為零，公差等于下偏差；中心距基本尺寸為雙向等值偏差。型腔徑向尺寸的計算如下:(Lmf =(1+S) Ls-(0.5-0.75)i語試中 Lm :模具型芯徑向基本

48、尺寸;Ls :塑件外表面的徑向基本尺寸;S :塑件平均收縮率;也：塑件外表面徑向基本尺寸的公差。722型芯徑向尺寸計算:(Lm 命=(1 +S)Ls+(0.5-0.75)A06試中 Lm :模具型芯徑向基本尺寸;Ls :塑件外表面的徑向基本尺寸;+4模具制造公差；也：塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的公差。7.3 型腔深尺和型芯高度尺寸計算計算型腔深度和型芯高度尺寸時，由于型腔的底面和型芯的端面磨損很小, 所以可以不考慮磨損量，由此可以推導(dǎo)出型腔深度公式為：(hm=(1+S)hs-xA詐試中hm :模具型腔深度基本尺寸;hs :塑件突起部分高度基本尺寸。X：修正系數(shù)，13，當(dāng)塑件尺大值寸較大、精度要求低時取小值；反 之取大值。型芯高度公式為：(hm06=(l+S)hs+xAO6試中hm :模具型芯高度基本尺寸;hs :塑件孔或凹槽部分深度尺寸。7.4螺紋型環(huán)工作尺寸的計算螺紋塑件從模具中成型出來后，徑向和螺距尺寸都要收縮變小，為了使螺紋 塑件與標(biāo)準(zhǔn)金屬螺紋有較好的配合，提高成型后塑件螺紋的旋入性能，成形塑件 的螺紋型環(huán)或型芯的徑向尺寸都應(yīng)考慮收縮率的影響。(1)：螺紋型環(huán)大徑(d