康師傅礦泉水瓶蓋注塑模設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、康師傅礦泉水瓶蓋注塑模設(shè)計前 言五年的大學(xué)生活眨眼的功夫就要結(jié)束了，回頭想想自己這五年收獲了什么，我覺得很多，知識、朋友、成長以及如何做人等等，這將是我一生最寶貴的財富。而畢業(yè)前夕的這次畢業(yè)設(shè)計將是對我五年本科所學(xué)知識最好的檢驗。通過這次畢業(yè)設(shè)計可以很好的檢驗出這五年來的學(xué)習(xí)效果，以及理論在實際應(yīng)用中的能力。本次設(shè)計的課題為康師傅礦泉水瓶蓋注塑模設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。本次設(shè)計以注射鬧鐘后蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，最

2、后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學(xué)習(xí)致用的效果。在設(shè)計該模具的同時總結(jié)了以往模具設(shè)計的一般方法、步驟，模具設(shè)計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當(dāng)中來，所謂學(xué)以致用。在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了cad、pro/e等技術(shù)，使用office軟件，力求達(dá)到減小勞動強度，提高工作效率的目的。本次設(shè)計中得到了戴老師的指點。同時也非常感謝邵陽學(xué)院各位老師的精心教誨。由于實際經(jīng)驗和理論技術(shù)有限，設(shè)計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。目 錄前言. 1緒論2 1 塑料的工藝分析41.1塑件成形工藝分析41

3、.2鬧鐘后蓋原料（abs）的成型特性與工藝參數(shù)42 注塑設(shè)備的選擇72.1 估算塑件體積72.2 選擇注射機72.3 模架的選定72.4 最大注射壓力的校核83 塑料件的工藝尺寸的計算103.1 型腔的徑向尺寸103.2 型芯的計算103.3 模具型腔壁厚的計算114 澆注系統(tǒng)的設(shè)計124.1 主流道的設(shè)計124.2 冷料井的設(shè)計134.3 分流道的設(shè)計134.4 澆口的選擇145 分型面的選擇與排氣系統(tǒng)的設(shè)計175.1 分型面的選擇175.2 排氣槽的設(shè)計176 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計187 脫模機構(gòu)的設(shè)計208 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計218.1 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計228.2 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計22

4、9 模具的裝配 239.1 模具的裝配順序 239.2 開模過程分析24設(shè)計總結(jié) 25參考資料26致 謝27摘 要塑料制品具有原料來源豐富，價格低廉,，性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。 注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 本產(chǎn)品是日常應(yīng)用的塑料瓶蓋，且實用性強。該產(chǎn)品設(shè)計為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率

5、，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質(zhì)量采用側(cè)澆口，因此選用單分型面注射模，側(cè)澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔選擇一模四腔結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口成形，推出形式為推件板推出機構(gòu)完成塑件的推出。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計中也進(jìn)行了設(shè)計。本次的設(shè)計查閱了大量的專業(yè)資料和書籍，豐富了設(shè)計過程。關(guān)鍵詞： 注射成型，側(cè)澆口，型芯abstract here to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality and performance characteristic

6、s. it is in computers and mobile phones, cars and electrical and electronics, instruments, appliance and products manufacturing is an alternative to the role of the most widely used. an injection is a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of application is very large.been shap

7、ing the plastic materials in rolls of the material being heated, which has become a highly fluid bolts, or as the pressure of tools, the melted by regulated by a high pressure injection mould of form, after a cooling and solidify, and then die from the adjustment, as of plastic.the product is of dai

8、ly use of plastic bottle, and with high practicability. the product design for mass production, the design molds to have high molding efficiency, the system can automatically release, in addition to ensure the quality of the surface forms a side gate and therefore use single cent for the injection,

9、the side gate automatically release the structure of the type. the machine mold is a choice of a module four chambers structure, the system uses the side gate to push out of shape, form a board with the agency to complete the forms of the launch of the process. key words:injection;side gate;a core.緒

10、論1.本課題的意義、目的及應(yīng)達(dá)到的要求本設(shè)計主要意義是在我們學(xué)習(xí)完模具設(shè)計與制造的所有專業(yè)課之后，總結(jié)條理以前我們所學(xué)的知識，使之成為一個系統(tǒng)的理論體系，以便于我們在以后的工作中使用。同時也讓我們對模具的設(shè)計與制造有了初步的了解，掌握了查閱資料和使用工具書以及手冊的能力。 【1】 本設(shè)計的目的是在學(xué)生畢業(yè)前夕，將通過畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的實踐性環(huán)節(jié)，對醫(yī)學(xué)知識進(jìn)行全面的總結(jié)和應(yīng)用，提高綜合能力的培訓(xùn)以及擴大模具領(lǐng)域的新知識。具體的要求是：1 系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課知識。2 運用所學(xué)的知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實際工程問題，以此進(jìn)行綜合知識的訓(xùn)練。3 通過某項具體工程設(shè)計和實驗研究，

11、達(dá)到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設(shè)計和科研的基本過程和基本方法。提高和運用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價值工程和技術(shù)經(jīng)濟的綜合知識。2 本課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀 2.1我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀我國的模具工業(yè)的發(fā)展,日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)取得了共識。在電子、汽車、電器、儀器儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形這些行業(yè)是模具行業(yè)的主要服務(wù)領(lǐng)域。用模具生產(chǎn)的制件具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點，是其他加工方法所不及的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和新

12、產(chǎn)品的開發(fā)能力。從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點發(fā)展那些技術(shù)含量高的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預(yù)見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20%左右的水平。整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模.整體來看，中

13、塑料模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。2.2我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展趨勢據(jù)有關(guān)方面預(yù)測，模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度。同時，由于近

14、年來進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、pvc塑料管材接頭模具成為模具市場新的經(jīng)濟增長點，高速公路的迅速發(fā)展，對汽車輪胎也提出了更高要求，因此子午線橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展也將高于總平均水平；以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車、摩托車工業(yè)中的需求量巨大；家用電器行業(yè)在“十五”期間將有較大發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大；而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)絡(luò)機頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場的增長點

15、。逆向工程2.5實體三維數(shù)據(jù)的掃描在進(jìn)行逆向工程時，三維掃描是最基本的一步。它是獲得原始點云數(shù)據(jù)的最直接的方法，也是最理想的方法。原始點云數(shù)據(jù)是后面進(jìn)行逆向處理的根本依據(jù)，因此三維掃描得到點云數(shù)據(jù)的好壞直接影響到逆向建模的成功與否。本課題是使用三坐標(biāo)掃描儀對實體康師傅瓶蓋進(jìn)行全方位掃描，最終獲得點云數(shù)據(jù)：2.6點云處理通常掃描后得到的測量數(shù)據(jù)是由大量的三維坐標(biāo)點所組成，根據(jù)掃描儀的性質(zhì)、掃描參數(shù)和被測物體的大小，由幾百點到幾百萬點不等，這些大量的三維數(shù)據(jù)點稱為點云測量數(shù)據(jù)處理在反求工程cad建模過程中占有重要地位是關(guān)鍵技術(shù)之一；由三坐標(biāo)測量機或激光掃描儀所測得的數(shù)據(jù)點之間，通常沒有相應(yīng)的顯示拓

16、撲關(guān)系。只是一大群空間散亂點。掃描得到的產(chǎn)品外形數(shù)據(jù)會不可避免的引入數(shù)據(jù)誤差，尤其是尖銳邊和邊界附近的測量數(shù)據(jù)，測量數(shù)據(jù)中的壞點，可能使該點及其周圍的曲面片偏離原曲面，所以要對原始點云數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，在進(jìn)行cad模型重建之前需要對其進(jìn)行預(yù)處理。數(shù)據(jù)預(yù)處理包括：多視拼合、噪聲處理、精減數(shù)據(jù)點云、數(shù)據(jù)點云分割與重組、特征抽取、對點云數(shù)據(jù)的排序矢量化。(1)多視拼合：用于將多次測量獲得數(shù)據(jù)融合到統(tǒng)一坐標(biāo)系中，即進(jìn)行坐標(biāo)歸一化處理。(2)消除噪聲：由于實際測量中受到各種人為和隨機因素的影響，使得測量結(jié)果包含噪聲，有必要對測量的點云進(jìn)行平滑濾波，通常采用高斯、平均或中值濾波，提高點云的光順程度。(3)

17、精減點云：測量中的高密度點云，由于存在大量的冗余數(shù)據(jù)，會影響后期建模的光滑度，并影響加工質(zhì)量。不同類型的點云可用不同的精減方式：對散亂點云可用隨機采樣法；對掃描線點云和多邊形點云可用等間距縮減、倍率縮減、等量縮減、弦偏差等方法；對網(wǎng)格化點云可用等分布密度和最小區(qū)域法。(4)點云的排序：將原始測量點云按一定規(guī)則排序，使之在存儲方向上具有方向性；多邊形的點云經(jīng)過排序后，可按排序方向判斷輪廓的內(nèi)外關(guān)系。本文中，同樣要對各個“新云”進(jìn)行排序操作，這樣建立出來的曲面才有可能光順。(5)點云的分割：點云數(shù)據(jù)分割是對測量數(shù)據(jù)按照一定原則劃分為特征單一、互不重疊的區(qū)域，使每一塊點云都能用一個數(shù)學(xué)函數(shù)來描述，是

18、反求工程cad建模的關(guān)鍵。通?？捎脭?shù)學(xué)捕述的曲面類型有：解析曲面f平面、圓錐面、圓柱面、球面等)和自由曲面兩種。對自由曲面分塊的原則要求是：區(qū)域內(nèi)的點云曲率沒有突變，或是曲率雖有變化，但是沿某一方向上的變化情況一致。點云數(shù)據(jù)分割的關(guān)鍵是找到塊的邊界，分塊時應(yīng)注意塊的數(shù)量要盡可能較少，以減少曲面拼接帶來的困難。(6)特征抽?。簩Ψ謮K后的點云數(shù)據(jù)，構(gòu)造出能表現(xiàn)曲面形狀的空間曲線根據(jù)曲率變化，尋找點云中的邊界、尖角、棱邊、孔等突變特征再投影到點云，求出給定空間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點，選取一定方式f插值或者擬合)建立邊界線、特征線、截面線，根據(jù)這些已建立的大量曲線建立曲面的特征網(wǎng)格模型，形成模型框架。處理后的

19、點云圖形如下：2.7曲面重構(gòu)曲面重建可以說是逆向工程的另一個核心及主要的目的，是依據(jù)掃描得到的點云數(shù)據(jù)恢復(fù)曲面形狀建立cad數(shù)學(xué)模型的過程。在得到產(chǎn)品的數(shù)據(jù)后，以逆向工程軟件進(jìn)行點數(shù)據(jù)的處理，經(jīng)過分門別類、群組分隔、點線面與實體誤差的比對后，再重新建構(gòu)曲面模型，產(chǎn)生cad數(shù)據(jù)、制造或nc加工。目前在點云生成曲面的過程中，主要有三種曲面構(gòu)造的方案：其一是以b-spline或nurbs曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造方案；其二是以三角bezier曲面為基礎(chǔ)的曲面構(gòu)造方案；其三是以多面體方式來描述曲面物體。在逆向工程的技術(shù)發(fā)展中重要的是建立產(chǎn)品的cad 模型，并由此可再進(jìn)一步的到cam處理和快速成型制造，而仿制

20、出產(chǎn)品的外形。一般而言，cad模型是由許多不同的幾何形狀所組合而成，而每一種幾何形狀都有其特性。因此若要將產(chǎn)品應(yīng)用逆向工程的技術(shù)，反求出此產(chǎn)品的原cad 模型，并非單純的使用一種方法即可完成，而須視此產(chǎn)品外形的幾何特性，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ娇傻贸隽己玫膸缀涡螤?，以滿足產(chǎn)品外形的幾何特性。由此可知，在曲面重建的過程中了解其曲面的特性及其曲面的數(shù)學(xué)模式，在對于我們重新建構(gòu)曲面時可以幫助我們節(jié)省很多的時間以及提高將效率。2.8實體建模運用ug軟件進(jìn)行實體造型，兩方面的良好結(jié)合才能構(gòu)造精確的實體模型。(1)基于曲面的實體造型：如果曲面重構(gòu)生成的曲面，其間隙在規(guī)定允許的范圍內(nèi)可將曲面沿著法線方向產(chǎn)生一

21、定的厚度，從而生成實體。此方法一般用于復(fù)雜自由曲面組成的實體，也是在反求工程中常用的實體造型方法。(2)基于體素特征的實體造型：通常將實體定義為簡單的實體素的組合，采用布爾運算交、并、差實現(xiàn)這種組合此建模方式通常用于規(guī)則表面構(gòu)成的實體。對于散亂型、網(wǎng)格型、線型等點云，很難用這種方法生成實體模型。使用ug進(jìn)行實體建模的最終三維圖形如下：2 塑件成型的工藝性分析一 工藝性分析 2.1 塑件的分析（1）外形尺寸 該模具壁厚1.0mm，塑件的尺寸不大，塑料的熔體流程不太長，適合于注射成型。（2） 精度分析 每個尺寸的公差不一樣。有的屬于一般的精度，有的屬于高精度，就按實際公差進(jìn)行計算。脫模斜度 pp屬

22、于無定型塑料，成型收縮率較大，參考教材表2-10選擇該塑件上型芯和凹模斜度為。1.1: 塑料的原材料分析 1(1)塑件材料選用hdpe是熱塑性塑料，從使用性能上看，該塑料無毒，無味，無臭的白色顆粒，熔點為130，相對密度為0941-0960，它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機械強度好，介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。(2)從成型性能上hdpe熔點為142，分解溫度為300；注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時，一般使用溫度為180-230；因是烯烴類塑料，它不吸水，生產(chǎn)時，不需烘干，但為了產(chǎn)品質(zhì)量，可用60溫度烘干1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔體粘度大，流長比小，

23、薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對較大；制品易帶靜電，表面易吸埃。收縮率為16。1.2：塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度等級及表面質(zhì)量分析（1）外形尺寸 該模具壁厚1.0mm，塑件的尺寸不大,符合hdpe的最小壁厚原則，hdpe的質(zhì)軟，所以可以強制脫模.所以在模具的設(shè)計和加工過程中要特別注意，防止出現(xiàn)缺陷,塑料的熔體流程不太長，適合于注射成型.從該制品的零件圖可知；形狀，結(jié)構(gòu)對制件脫模要求較高，但對尺寸大小，產(chǎn)品精度和表面質(zhì)量要求都不高。（1） 制品的精度等級；塑料制件的尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動和模具制造誤差，此處塑料件未注公差，每個尺寸的公差不一樣,有的屬于一般的精度，有的屬于高精度，就按

24、實際公差進(jìn)行計算。（2） 制品的表面質(zhì)量；塑料制件的精度等級較低，我們所要獲得的制件對制品的表面質(zhì)量除要求無缺陷，毛刺，無特殊要求，一般的模具制造工藝和注塑工藝就能滿足要求。2.3 hdpe的注射成型過程及工藝參數(shù)2.3.1注射成型過程1） 成型前的準(zhǔn)備。對hdpe的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢測，由于hdpe吸水性極小，成型前無需進(jìn)行干燥。2） 注射過程。塑件在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。3） 塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為3050，處理時間為1620s。2.3.2注塑工藝參數(shù)1)

25、注塑機：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為高螺桿轉(zhuǎn)速（線速度為1.3m/s）是允許的，只要滿足冷卻時間結(jié)束前就完成塑化過程就可以；螺桿的扭矩要求為低1） 料筒恒溫（）：220。2） 熔料溫度（）：220280。3） 模具溫度（）：2060。4） 注射壓力（mpa）：80140mpa。5） 保壓壓力（mpa）：約為注射壓力的30606） 注射速度：對薄壁包裝容器需要高注射速度。7） 收縮率 1.22.5；8） 成型時間（s）：24.6（注射時間取1.6，冷卻時間15，輔助時間8）。1.3：計算塑料制件的體積和質(zhì)量計算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)量。計算塑料制件的體積：v1= 2.254565

26、9 cm3=2.26 cm3查塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計知hdpe密度為=0.940.97g/ cm3 .這里取=0.95g/cm3 由密度可得出單個制件的質(zhì)量： w1=v=0.952.26 =2.147g3 行腔數(shù)目的決定及排布已知的體積v1或質(zhì)量w1 ，又因為此產(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的小型塑件，綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素，初步確定采用一模十六腔平衡排布。排布圖如下圖所示：v塑=16 v1=162.26=36. 16 cm3w塑=16w1=162.147=34.35 g3.3.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算由于澆注系統(tǒng)凝料在設(shè)計之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.21倍來估

27、算。由于本次設(shè)計采用了一級分流道、二級分流道、三級分流道和四級分流道，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.8倍來估算，故一次注入模具的型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)凝料和n個塑件體積之和）為 v總=1.8nv塑=1.836.16=65.088 cm34 注射機的初步選擇根據(jù)上步計算出來的一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量v總 =65.088cm3，并結(jié)合教材公式v公=v總/0.8得v公=81.36 cm3.。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為125 cm3 ，注射機型號為sx-zy-125型注射機，其主要技術(shù)參數(shù)見下表3-1sx-zy-125型注射機額定注射量(cm3)： 125螺桿直徑(mm)：

28、 42注射壓力(mpa)：120注射行程(mm)：115注射時間(s)：1.5注射方式：螺桿式 合模力kn：900最大注射面積(cm2)：320最大開（合）模行程(mm)：300模具最大厚度(mm)：300模具最小厚度(mm)：200噴嘴圓弧半徑(mm)：12噴嘴孔徑(mm)：43.3.4 注塑機的相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核。hdpe所需要的注射壓力為80140mpa，這里取p0=90mpa，該注塑機的公稱注射壓力p公=120mpa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.11.3，這里取1.2，則：k1 p0 =1.290=108p公，所以，注塑機注射壓力合格。2）鎖模力校核單個塑件在分型面上的投影面

29、積約為a1=915mm2，則 a塑=n a1=16915=14640mm2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積a澆，即流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積a澆數(shù)值，可以按照單型腔模的統(tǒng)計分析來確定。a澆是塑件在分型面上的投影面積a澆的0.10.3倍。這里取a澆=0.3 a塑 。塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積a總，則a總= a塑+ a澆=1.3a塑=19032 mm2=190.32 cm2320 cm2模具型腔內(nèi)的膨脹力f脹 p模為型腔的平均注射壓力。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1836mpa。對于粘度較大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。hdpe屬于高粘度

30、塑料及有精度要求的塑件，故p模取36mpa f脹=a總p模=3619032=685152n=685.152kn查表可得該注塑機的公稱鎖模力f鎖=900kn，鎖模力的安全系數(shù)為k2 =1.11.2這里取1.2，則k2f脹=1.2 f脹=1.2685.152=822.182f鎖，所以該注射機鎖模力合格。結(jié)論：經(jīng)校核螺桿式注塑機: sx-zy-125.它的注射容量為125 cm3,注塑壓力為120mpa,鎖模力為900kn,均滿足以上條件.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計3：澆注系統(tǒng)的設(shè)計普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要的部分，設(shè)計時必須按如下原則：（1） 適

31、應(yīng)塑料的工藝性（2） 排氣良好（3） 流程要短（4） 避免料流直沖型芯或嵌件（5） 休整方便、保證塑件的外觀質(zhì)量（6） 防止塑件變形（7） 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小，容積也應(yīng)盡量小，這樣可以減少塑料的耗量，又可以減少所需鎖模力。（8） 澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的軸線對稱，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減少模具的尺寸。1 主流道尺寸主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)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，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。根據(jù)xs-zy-125型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前

32、瓶孔徑： d0=4mm 噴嘴前瓶球面半徑： r0=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： r=r0+（12）mm d=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半徑: r=14mm 取主流道的小瓶直徑d=4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取13度經(jīng)換算得主流道大瓶直徑d=8mm。3.：主流道襯套的選取為了提高模具的壽命在模具與注塑機頻繁接觸的地方設(shè)計為可更換的主流道襯套形式，選取材料為t8a，熱處理以后的硬度為5357hrc，主流道襯套和定模的配合形式為h7/m6的過渡配合。分流道的設(shè)計：分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射率、分流道

33、的長度等因素來確定。由于該塑件的形狀簡單，熔料填充比較容易，為了加工容易起見，選用截面形狀為半圓分流道，查表4-2（塑料成型工藝與模具設(shè)計83頁）可知，hdpe塑料的分流道直徑，取一級分流道半徑r1=6mm，二級分流道半徑r2=5mm，三級分流道半徑r3=4mm，四級分流道半徑r4=3mm.截面形狀如下圖：3.澆口設(shè)計：本設(shè)計采用點澆口注射模具，可以實現(xiàn)塑料件與澆口凝料的自動拉斷，減少人工操作，使塑料注射成型生產(chǎn)的自動化程度提高。澆口最小半徑為：0.5mm，由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品。1 分型面的選擇分型面為定模與動模的

34、分界面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。分型面的選擇原則l 使塑件在開模后留在有動模上；l 分型面的痕跡不影響塑件的外觀；l 澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；l 使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；l 使塑件易于脫模。根據(jù)模具分型面的選擇原則，選擇下圖所示兩種分型方式：經(jīng)分析如照左圖分型，型腔結(jié)構(gòu)簡單，降低了模具加工的難度，有利與推出機構(gòu)的設(shè)計，但需要較大的注射壓力，如照右圖分型，塑件能夠較好的留在型芯上，但是塑件的外觀質(zhì)量不好，容易在分型面處形成飛邊，且加大了模具的加工難度。經(jīng)考慮后，選左圖的分型方式比較好。4.排氣系統(tǒng)的設(shè)計在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則

35、，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣，利用和模間隙排氣。由于瓶蓋注塑模是小型內(nèi)抽心模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型制品的外表面的成型零件。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計采用整體嵌入式凹模。 （2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析，凸模需要加工一個深而且窄的凹槽，如果選擇整體式加工工藝較復(fù)雜，選用組合式加工工藝

36、就簡單的多，經(jīng)分析選擇組合式凸模，圖形如下：5.2 成型零件鋼材的選用根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型塑件要有足夠的剛度、強度、耐磨性以及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能選用選用45號鋼。6成型零件尺寸的計算1：型芯、型腔尺寸的計算查表1-3（塑料注射模具設(shè)計技巧與實例）可知，查得hdpe塑料的收縮率q=1.5%3.0%，故平均收縮率為q=s+s=（1.5+3.0）%/2=2.25%，考慮到工廠模具制造的條件，模具制造公差取z=/3。 、凹模有關(guān)尺寸的計算徑向尺寸d=d(1+s)-(3/4)= 34(1+0.0225)-(3/4)0.86=34.12深度尺寸h=h(1

37、+s)-(2/3)= 12(1+0.0225)-(2/3)0.50=11.94 、凸模有關(guān)尺寸的計算徑向尺寸d=d(1+s)+(3/4) = 32（1+0.0225）+（3/4）0.86=33.37深度尺寸h=h(1+s)+ (2/3)= 11(1+0.0255)+( 2/3) 0.50=11.587導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導(dǎo)向的零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱導(dǎo)套。導(dǎo)向機構(gòu)的主要作用是：a、 定位作用 模具閉合后，保證動定模或上下模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確，在模具的裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。 b 、導(dǎo)向作用 合模時，首先

38、是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定模或上下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞。c 、承載作用 承受一定的側(cè)向壓力。d 、保持運動平衡作用 保證開合模時運動平衡。本模具所形成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模具本身自帶的導(dǎo)柱導(dǎo)套定位機構(gòu)。8 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計7.1 脫模機構(gòu)設(shè)計原則（1）塑件滯留于動模邊，模具開啟后應(yīng)使塑件及澆口凝料滯留于帶有脫模裝置的動模上，以便脫模裝置在注射機推桿的驅(qū)動下完成脫模動作。（2）保證塑件不變形損壞，正確分析塑件對凹?；蛐托镜母街Φ拇笮〖捌渌诓课唬嗅槍π缘倪x擇合適的脫模方法和脫模位置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。型芯由于塑件收縮時

39、對其包緊力最大，因此推出的作用點應(yīng)盡量靠近型芯，同時推出力應(yīng)該作用于塑件剛度和強度最大的部位，作用面也應(yīng)該盡可能大一些。（3）力求保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。7.2 推出方式的確定本塑件采用推桿脫模機構(gòu)。推桿脫模機構(gòu)是最簡單、最常用的一種形式，具有制造簡單、更換方便、推出效果好等特點。推桿直接與塑件接觸，開模后將塑件推出。由于該零件尺寸較小，為保證脫模時塑件運動平穩(wěn)，憑經(jīng)驗確定頂桿直徑為d=8mm.7.3 頂桿截面直徑的校核 （1）脫模力的計算頂桿的受力狀態(tài)可簡化為一端固定一端鉸支的壓桿穩(wěn)定性力學(xué)模型，其脫模力的

40、計算公式為：式中 e-塑料的彈性模量（911mpa）；l -型芯或凸模被包緊部分的長度（118）；-脫模斜度（）；s -塑料成型的平均收縮率（2.25%）；f-摩擦系數(shù)，一般取0.5；t-塑件的壁厚(1.0)；-由與f決定的無因次數(shù)，；-塑料的泊松比（0.43）；a-塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（915）。代入數(shù)據(jù)得： f脫=17631.48n7.4推桿的直徑計算及強度校核1 推桿的直徑計算d=k( l2 f脫)/(ne) 1/4式中l(wèi)-推桿長度（123）；-推桿數(shù)量為1；e-推桿材料的彈性模量（）；k是安全系數(shù)，取k=1.5。代入數(shù)據(jù)得： d=8.60mm2 推桿強度校核d4 f脫

41、/（3.14n） 1/2=8.37mm經(jīng)校核合格。其中，是推桿材料的許用壓應(yīng)力值（），查塑料模設(shè)計手冊。7.5 推出機構(gòu)的復(fù)位脫模機構(gòu)在完成塑件的頂出運動后，為進(jìn)行下一個循環(huán)運動必須回復(fù)到初始位置，目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位。本設(shè)計采用復(fù)位桿加彈簧復(fù)位。8.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算（1）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量w1）塑料制品的體積 v總=v塑+v主=36. 16+28.93=65.0882）塑料制品的質(zhì)量 m= v總=65.0880.95=61.83g=0.06183kg3）由于塑件的壁厚為1mm，可查表，取綜合冷卻時間t冷=15s，取注塑時間t注=1.6s，輔助時

42、間t輔=8s，則注塑周期：t= t冷+ t注+ t輔=15+1.6+8=24.6s。由此得每小時注射次數(shù)：n=(3600/24.6)次=146次 4）單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：=1460.06183=9.03kg/h（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量q5 查表4-35直接可知聚乙烯的單位熱流量q5的值的范圍在（590-690）kj/kg 之間。故可取=650kj/kg。（3）計算冷卻水的體積流量qv 設(shè)冷卻水道入口的水溫為,出水口的水溫為，取水的密度，水的比熱容為c=4.187/(kg),則根據(jù)公式可得：=(9.03650)/(6010004.1873)=7.7810-

43、3m3/min（4）確定冷卻水路的直徑d 當(dāng)=7.7810-3m3/min時，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水管的直徑 d=6mm。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速 =(47.780.001)/(603.140.0060.006)=4.59m/s（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因為平均水溫為23.5，查表4-31可得，則有： =4.19kj/m（7）計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 a待添加的隱藏文字內(nèi)容2 a=9.03650/(4190023.5)=0.0060m2（8）計算模具所需冷卻水管的總長度 l l= =0.0060/(3.140.008)=0.238m=238mm（9）冷卻水路

44、的根數(shù)x設(shè)每條水路的長度為=446mm.則冷卻水路的根數(shù)為 x=238/446 0.53根由以上計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說已經(jīng)足夠用，但為了使各塑件均衡冷卻且提高生產(chǎn)效率，動模板和定模板上各開二條貫通的冷卻水道，使凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。8：閉合高度的計算下圖為選定的標(biāo)準(zhǔn)三板模架的基本尺寸：由此可知定模板a=36mm,動模板b=36mm.所以模具的閉合高度:h=h+h+h+h+h+h=36+36+36+36+36+106=286(mm)5：注射機有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為446mm446mm228mm,sx-zy-125型注射機允許模具的最小厚度為h=200mm,最大厚度h=300mm,a：模具合模時校核：100mm286mm300mm 注:模具符合注塑機的要求;sx-z