PP水杯模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)_說(shuō)明

1、 . . . 摘要本文詳細(xì)介紹了注射模具分型面成型零部件、分型面、澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)等模具主要的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。設(shè)計(jì)中對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開(kāi)模行程、注射機(jī)的鎖模力等。校核合格后，進(jìn)行成型零件加工工藝過(guò)程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，可以對(duì)注射模具有一個(gè)初步完整的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，如制件的結(jié)構(gòu)、成型零部件的尺寸計(jì)算，了解模具結(jié)構(gòu)與工作原理；最后在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用Pro/E、Auto CAD軟件進(jìn)行注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算并繪制出模具總裝圖以與部分非標(biāo)準(zhǔn)圖形。從而得出完整的理論設(shè)

2、計(jì)結(jié)果,為今后工程設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：聚丙烯水杯，塑模，設(shè)計(jì), 型芯, 型腔AbstractThis paper design introduced the injection takes shape the basic principle,to cast the product to propose the basic principle of design;Introducedin detail Divides the profile、the cole flow channel injection evil spirit mold pours the system,the temper

3、ature control system and goes against the system the design process,and has given the explaination to the mold intendity request.Design shaped parts,reasonable drawing mechanism and so on.The design should be certification,Primarily related to the injection machine of important parameters fpr the ce

4、rtification including die close thickness sizes,the name distance,injection machine of the die drae force and so on.After Qualifide in check,the molding parts machining process design must ensure that the quality of Supervision taking into account the economy.Final assembiy is part of the mold,which

5、 including the design of assembly steps,clear proceeding requirde attention.Through this design,may to cast the mold to have a preliminary understanding,notes in the design certain detail question,understands the mold structure and the principle od work and some non-standard drawings with Pro/E and

6、AutoCAD, to obtain the final theoretical design. The design lays a foundation for future design.Key words: polypropylene cup, plastic mold, design, core, cavity目 錄第一章緒論11.1課題背景與意義11.2 本課題與相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展11.2.1 塑料模功能11.2.2 國(guó)外塑料模現(xiàn)狀21.2.3塑料模發(fā)展趨勢(shì)2第二章產(chǎn)品的工藝分析32.1 注塑模概述32.1.1 注射模設(shè)計(jì)特點(diǎn)32.1.2 注射模的組成件32.2 PP水杯與相配

7、合瓶蓋的工藝性分析32.3 收縮率52.7分型面的設(shè)計(jì)82.7.1 分型面的設(shè)計(jì)原則82.7.2 分型面類(lèi)型的選擇。92.7.3 分型面的確定10第三章注射成型工藝與注射機(jī)的選擇123.1 注射成型基本過(guò)程123.2注射機(jī)的分類(lèi)123.3 模具與注射機(jī)的關(guān)系143.4 噴嘴尺寸163.5 定位環(huán)尺寸173.6 厚度173.7 模具的長(zhǎng)度與寬度17第四章注射模設(shè)計(jì)步驟184.1 塑件成型方案的確定184.2 型腔數(shù)目的確定184.3 成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算194.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)234.4.1 主流道的設(shè)計(jì)244.4.2 澆口的設(shè)計(jì)264.5 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)274.6 緊固系統(tǒng)設(shè)計(jì)294.7

8、側(cè)向分型設(shè)計(jì)294.7.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)294.7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向的應(yīng)用形式3047.3 滑塊的設(shè)計(jì)304.8 頂出機(jī)構(gòu)304.9 推出脫模機(jī)構(gòu)304.10 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)314.10.1 冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算314.10.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)334.11 注射機(jī)有關(guān)尺寸的校核334.11.1 最大注射量的校核334.11.2 鎖模力的校核354.11.3 最大注射壓力的校核354.11.4 模具厚度校核364.11.5 開(kāi)模行程的校核364.12 標(biāo)準(zhǔn)模架的選取374.12.1 模架的概述374.13 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)39第五章模具圖405.1 模具型芯圖405.2 模具型腔圖435.3模具的三維脫

9、模過(guò)程44第六章模具總裝圖46第七章總結(jié)48參考文獻(xiàn)49致5049 / 53第一章 緒論1.1 課題背景與意義市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，使得產(chǎn)品的功能日趨多元化，產(chǎn)品的生命周期不斷縮短，塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨多樣化和復(fù)雜化，客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。這在一定程度上決定了模具設(shè)計(jì)和注射成型過(guò)程的復(fù)雜性，有些注射成型問(wèn)題連有經(jīng)驗(yàn)的模具設(shè)計(jì)師和注射工藝師都很難把握。而傳統(tǒng)的注射模設(shè)計(jì)首先考慮的是模具結(jié)構(gòu)本身的需要，之后考慮的才是注射制品的需要。例如，常規(guī)的注射模設(shè)計(jì)通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，而不是根據(jù)流動(dòng)分析來(lái)確定，最后在試模過(guò)程過(guò)反復(fù)的調(diào)整模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)參數(shù)來(lái)勉強(qiáng)達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求

10、。模具試模周期過(guò)長(zhǎng)、試模成本過(guò)高嚴(yán)重影響了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，對(duì)塑料熔體的注射成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬對(duì)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以與注射成型工藝具有非常重要的指導(dǎo)意義。1.2 本課題與相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展1.2.1塑料模功能模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬?zèng)_壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過(guò)模具來(lái)制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個(gè)大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中，用于塑料制品成形的模具，稱(chēng)為塑料成形模具，簡(jiǎn)稱(chēng)塑料模。塑料模優(yōu)化設(shè)計(jì)，是當(dāng)代

11、高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計(jì)與加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置選擇、脫模方式以與定型方法的確定等，均對(duì)制品（或型材）尺寸精度形狀精度以與塑件的物理性能、應(yīng)力大小、表觀(guān)質(zhì)量與在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過(guò)程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模外，一般來(lái)說(shuō)制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。

12、塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當(dāng)塑料制品與其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣與生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動(dòng)模具技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計(jì)與制造水平，標(biāo)志一個(gè)國(guó)家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2.2國(guó)外塑料模現(xiàn)狀我國(guó)塑料模的發(fā)展極其迅速。塑料模的設(shè)計(jì)技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，以有相當(dāng)規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。我國(guó)在塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)上，與發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的差距，參見(jiàn)表1.1。在模具材料方面，專(zhuān)用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全，質(zhì)量尚不穩(wěn)定。表1.1 塑料模設(shè)計(jì)技術(shù)技術(shù)名稱(chēng)發(fā)達(dá)國(guó)家中國(guó)美國(guó)日本德國(guó)大陸CAD應(yīng)用CAE應(yīng)用Flow軟件

13、Cool軟件75%50%普與普與75%50%普與普與70%50%普與普與50%40%70%70%40%30%50%50%20%10%有應(yīng)用有應(yīng)用1.2.3塑料模發(fā)展趨勢(shì)塑料模技術(shù)，包括設(shè)計(jì)技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著塑料模應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，地位的不斷提高，對(duì)此國(guó)家已制定出明確的奮斗目標(biāo)。1 注射模CAD實(shí)用化； 4 塑料模專(zhuān)用鋼材系列化；2 擠塑模CAD的開(kāi)發(fā)； 5 塑料模CAD/CAE/CAM集成化；3 壓縮模CAD的開(kāi)發(fā)； 6 塑料模標(biāo)準(zhǔn)化。第二章 產(chǎn)品的工藝分析2.1 注塑模概述2.1.1注射模設(shè)計(jì)特點(diǎn)塑料注射模能一次性地成型形狀復(fù)雜，尺寸精確

14、，或帶有嵌件的塑料制件。作為先進(jìn)的模具，須在使用壽命期限保證制品質(zhì)量，并要有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就要求模具動(dòng)作可靠，自動(dòng)化程度高，熱交換效率好，成型周期短。其次，合理選用模具材料，恰當(dāng)確定模具制造精度，簡(jiǎn)化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。此外，在注塑模設(shè)計(jì)時(shí)，必須充分注意到以下特點(diǎn)：（1）塑料熔體大多屬于假塑體液體，能“剪切變稀”。（2）視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。（3）整個(gè)成型周期中，塑件模具環(huán)境組成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。2.1.2注射模的組成件凡是注射模，可分為動(dòng)模和定模兩大部分。注射充模時(shí)動(dòng)模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。開(kāi)模時(shí)動(dòng)模與定模分離，取出制件。定模安

15、裝在注射機(jī)的固定模板上；動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。根據(jù)零件的不同功能，可由七個(gè)系統(tǒng)或機(jī)構(gòu)組成：（1）成型零件：主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿與成型環(huán)；（2）澆注系統(tǒng)（3）導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)；（4）脫模機(jī)構(gòu)：主要由頂桿、頂出板、回程桿、頂出固定板、拉料桿等組成；（5）側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)；（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（7）排氣系統(tǒng)。2.2 PP水杯與相配合瓶蓋的工藝性分析聚丙烯（PP）水杯是我們?nèi)粘Ｉ钏仨毜挠闷?，是裝水的良好用具。其產(chǎn)品主要通過(guò)注塑模成型制造，瓶蓋一般用不透明材料的塑料PE塑料注塑成型。詳細(xì)尺寸見(jiàn)圖2-1(a)、（b），Pro/E生成產(chǎn)品的三維模型圖見(jiàn)圖2-2（a）、（b

16、）。 a b 圖2-1 產(chǎn)品主要尺寸ab圖2-2 三維實(shí)體效果圖2.3 收縮率前人已經(jīng)為我們總結(jié)了常用的塑料常用收縮率，對(duì)于生產(chǎn)性的塑件，實(shí)際已經(jīng)證明，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠應(yīng)付實(shí)際的生產(chǎn)要求了。即使對(duì)于精密塑件也給予了其它方面的補(bǔ)償。故而，對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)只要按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求了，表2-3表示了常用塑料的收縮率。表 2-3 常用塑料的收縮率塑料名稱(chēng)聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸脂尼龍ABS聚甲醛縮寫(xiě)PEPPPVCPSPSN6ABSPOM計(jì)算收縮率1.5-3.61.0-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.0對(duì)于聚丙烯水杯產(chǎn)品，材料為P

17、P，理論收縮率為15/1000，而實(shí)際與理論是有區(qū)別的。按照前人經(jīng)驗(yàn)此項(xiàng)設(shè)計(jì)收縮率取20/1000。PE的收縮率為0.4/100根據(jù)Pro/E分析結(jié)果如圖2-4（a）、（b）所示； ab 圖2-4 收縮率參數(shù)設(shè)置圖(a,b)2.4 塑件壁厚塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了塑料在成型時(shí)有良好的流動(dòng)狀態(tài)。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以與成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮坑，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。熱塑性塑料的壁

18、厚應(yīng)該控制在1mm4mm之間。太厚，以產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時(shí)也不易冷卻。該產(chǎn)品圖反映出，此水杯壁厚為3.0mm，蓋子壁厚為4.0mm壁厚均勻，在2mm4mm的推薦值之間。易于成型。2.5 塑件尺寸精度和表面粗糙度表2-5精度等級(jí)選用推薦值類(lèi)別塑料品種建議采用的等級(jí)高精度一般精度低精度1PS345ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPSU 聚砜PF氨基塑料30玻璃纖維增強(qiáng)塑料2聚酰胺6.66 610 9.10 10456氯化聚乙醚PVC硬3POM567PPPE低密度4PVC678PE高密度塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引

19、起的塑料收縮率圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以與工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又在相當(dāng)大程度上影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對(duì)于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，查表1-2，我們?nèi)T7級(jí)精度。表面質(zhì)量一般要求較高，在Ra0.8以上。2.6 脫模斜度由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)塑件的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計(jì)時(shí)或者在模具設(shè)計(jì)時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。目前并沒(méi)有精確的計(jì)算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以與模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取

20、0.5度，最小為15分到20分。由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件的外壁有2°的斜度。此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度圍，本身就有利于制品脫模，且此塑料制品的材料為PP，此產(chǎn)品能夠脫模，故無(wú)需另行設(shè)計(jì)。2.7分型面的設(shè)計(jì)2.7.1 分型面的設(shè)計(jì)原則分型面即打開(kāi)模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。分型面的設(shè)計(jì)原則為： （1）便于塑件脫模； a 在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模 b 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 c 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位（2）考慮和保證塑件的外觀(guān)不遭損壞；（3）盡力保證塑件尺寸的精度要求；（4）有利于排氣

21、；（5）盡量使模具加工方便； （6）有利于嵌件的安裝； （7）有利于預(yù)防飛邊和溢料的的產(chǎn)生； （8）有利于模具結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。2.7.2 分型面類(lèi)型的選擇。 對(duì)于分型面，其特點(diǎn)如下：（1）單分型面注射模單分型面注射模又稱(chēng)兩板式模具，它是注射模中最簡(jiǎn)單又最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式。這種模具可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成單型腔，也可以設(shè)計(jì)成多型腔。構(gòu)成型腔的一部分在動(dòng)模，另一部分在定模。主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上。開(kāi)模后由于拉料桿的拉料作用以與塑件應(yīng)收縮包緊在型芯上，塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一同留在動(dòng)模一側(cè)，動(dòng)模一側(cè)設(shè)置的推出機(jī)構(gòu)推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料。一般對(duì)于塑件外觀(guān)質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可

22、采用此結(jié)構(gòu)。（2）雙分型面注射模 雙分型面又稱(chēng)三板式注射模。與單分型面注射模相比，在動(dòng)模與定模之間增加了一個(gè)可移動(dòng)的澆口板（又稱(chēng)中間板），塑件和澆注系統(tǒng)凝料從兩個(gè)不同的分型面取出。雙分型面的種類(lèi)較多，我們接觸到的大致有以下幾種：a 定距拉板式雙分型面注射模b 定距拉桿式雙分型面注射模c 定距導(dǎo)柱式雙分型面注射模d 拉鉤式雙分型面注射模e 擺鉤式雙分型面注射模f 尼龍拉鉤式雙分型面注射模雙分型面對(duì)于塑件外觀(guān)質(zhì)量要求比較高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各種雙分型面結(jié)構(gòu)。初步擬定四型腔雙分型面的結(jié)構(gòu)。在實(shí)際生產(chǎn)中，雙分型面采用定距拉板式雙分型面注射模最多，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能適用于采用點(diǎn)澆

23、口的單型腔或多型腔注射模。設(shè)計(jì)時(shí)，限位銷(xiāo)到定距拉板末端距離S的尺寸應(yīng)大于澆注系統(tǒng)凝料的長(zhǎng)度35。此外，為了中間板在工作過(guò)程中的導(dǎo)向和支撐，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱，如該導(dǎo)柱同時(shí)對(duì)動(dòng)模導(dǎo)向，則導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)為：式中：S限位銷(xiāo)到定距拉板末端距離 （），即第二次分型的距離；H中間板的厚度（）而動(dòng)模部分是否設(shè)導(dǎo)柱，則由推出機(jī)構(gòu)類(lèi)型決定，如本設(shè)計(jì)中是采用推出機(jī)構(gòu)脫模，則在定模一側(cè)應(yīng)設(shè)導(dǎo)柱。而在本設(shè)計(jì)中是采用的推桿推板式推出塑件和活動(dòng)鑲塊。綜上分析，本設(shè)計(jì)兩個(gè)均擬定采用單分型面注射模。2.7.3分型面的確定對(duì)于水杯件，外觀(guān)質(zhì)量要求比較高，并為防止在塑件外表面出現(xiàn)飛邊而影響外觀(guān)質(zhì)量，分型面設(shè)在動(dòng)

24、模板處，又因?yàn)榇四＞咝颓粠в新菁y因此在脫模過(guò)程中需要有側(cè)分型面，則在設(shè)計(jì)過(guò)程中凹模設(shè)計(jì)成兩塊相拼的形式在脫模過(guò)程中以側(cè)分行的形式脫模。蓋子有螺紋設(shè)計(jì)成螺紋型芯分型面也必須設(shè)計(jì)在蓋子口的地方有利于分型和脫模。其水杯分型面與蓋子分型面如圖2-6（a,b）所示均在與杯子和蓋子所在平面與杯口和蓋子口平行的面上。ab圖2-6 分型面示意圖(a,b)第三章 注射成型工藝與注射機(jī)的選擇3.1 注射成型基本過(guò)程注射成型是把塑料原料（一般為經(jīng)過(guò)造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高粘度的流體稱(chēng)為“熔體”，用柱塞或螺桿作為加工工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高的壓力（約為2580Mp

25、a）注入模具的型腔中，經(jīng)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成型的全過(guò)程可以分為：1、塑化過(guò)程2、充模過(guò)程3、冷卻凝固過(guò)程:熱塑性塑料的注射成型過(guò)程是熱交換的過(guò)程。即：塑化注射充模固化成形4、 脫模過(guò)程由1到4形成了一個(gè)循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成了一次成型一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件。3.2注射機(jī)的分類(lèi)注射機(jī)類(lèi)型和規(guī)格很多，分類(lèi)方法各異，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)，其中以液壓驅(qū)動(dòng)較平穩(wěn)安全。按照工作方式分為全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)，全自動(dòng)注射機(jī)已成為現(xiàn)行注射機(jī)的主要形式，它在必要時(shí)也能進(jìn)行半自動(dòng)和手動(dòng)操作。按結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式和直角式三類(lèi)，國(guó)產(chǎn)臥式注射成型機(jī)已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化

26、。三類(lèi)不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機(jī)特點(diǎn)如下：1、立式注射成型機(jī)如圖3-1注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動(dòng)模板也沿垂直方向移動(dòng)，這種注射成型機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動(dòng)模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點(diǎn)是制品自模具中頂出后不能靠重力下落，需靠人工取出，這就有礙于全自動(dòng)操作，但附加機(jī)械手取制品后，也可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，此注射機(jī)注射量一般均在60克以下。如大型注射機(jī)也采用這種形式則機(jī)器高度太大，給加料和操作都帶來(lái)困難，而且機(jī)器重心高，要求廠(chǎng)房高度大，是不大適宜的。圖3-1 立式注射成型機(jī)2、臥式注射成型機(jī)如圖32這是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機(jī)，其

27、注射柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線(xiàn)上（或相互平行）。這類(lèi)注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動(dòng)墜落，故易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，機(jī)床重心較低，安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機(jī)均采用這種形式。其主要缺點(diǎn)是安裝麻煩，嵌件放入模具有傾斜或下落的可能，機(jī)床占地面積較大。系列生產(chǎn)的臥式成型機(jī)多采用液壓傳動(dòng)，并可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)或半自動(dòng)生產(chǎn)。1- 鎖模液壓缸;2-鎖模機(jī)構(gòu)；3-動(dòng)模固定板；4-頂桿；5-定模固定板；6-控制臺(tái)；7-塑化部件；8-料筒；9-計(jì)量和傳動(dòng)裝置；10-注射和移動(dòng)液壓缸 圖3-2 臥式注射成型機(jī)3、角式注射成型機(jī)是指注射柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)的方向相互垂直者

28、，目前國(guó)各使用最多的角式注射機(jī)系采用沿水平方向合模，沿垂直方向注射，合模系由電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)合模絲桿傳動(dòng)，注射部分采用齒輪、齒條機(jī)械傳動(dòng)外，也有改用液壓傳動(dòng)。這種注射機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制，適于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時(shí)常利用開(kāi)模設(shè)時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。其主要缺點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力與鎖模力，模具受沖擊振動(dòng)較大，如該為液壓傳動(dòng)則可克服上述缺點(diǎn)，其占地面積在介于立式和臥式之間。此外還有轉(zhuǎn)盤(pán)式注射成型機(jī)、旋轉(zhuǎn)式注射成型機(jī)、熱固性塑料注射成型機(jī)、雙色注射成型機(jī)等。3.3 模具與注射機(jī)的關(guān)系模具與注射機(jī)的關(guān)系如圖3-3所示：圖 3

29、-3 模具與注射機(jī)的關(guān)系、3.4 注射機(jī)的選用注塑機(jī)的選用包括兩方面的容：一是確定注塑機(jī)的型號(hào)，是塑件、塑料、注塑模與注射工藝等所需要求的注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機(jī)的規(guī)格參數(shù)圍之；二是調(diào)整注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備與注射工藝等進(jìn)行選擇。V表示塑件和澆注系統(tǒng)總體積計(jì)算塑件的體積與質(zhì)量：V件=87.9 cm3因?yàn)镻P材料的密度為0.91g/ cm3則質(zhì)量M=80g本制品采用臥式注塑機(jī)低壓注射。選用zs-130/90螺桿式注塑機(jī)。其技術(shù)規(guī)格為：1 螺桿直徑37mm2 注射容量（理論）130 cm33 注射重量（PS）130g4 注射壓力

30、120MPa5注射速率90cc/sec6塑化能力（PS）12g/sec7注射行程160mm8螺桿轉(zhuǎn)速0175rpm9料筒加熱功率6KW10鎖模力900KN 11拉桿間距（水平X垂直）350x310mm12允許最大模具厚度650mm13允許最小模具厚度300mm14移模行程300mm15模板最大開(kāi)距610mm16油泵電機(jī)功率11KW17油箱容積235L18機(jī)器尺寸（長(zhǎng)X寬X高）3800x1100x1750mm由于PE的密度為0.910.94 g/cm3 =( +式中:-塑料件和澆注系統(tǒng)的體積（cm）A2= 式中: n-型腔數(shù)目；n=2；-塑料件熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）；A1-單個(gè)塑料件在模

31、具分型面上的投影面積（cm2）；A2-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（cm2）。由資料可知，PE的熔體壓力為30/MPa。代入數(shù)據(jù)得：故選用XSZY125型注射機(jī)，其技術(shù)規(guī)如表3.4。表3.4 XSZY125型注射機(jī)的技術(shù)規(guī)注射量/cm3125模板最大行程/mm300螺桿直徑/mm42模具厚度/mm最大300注射壓力/MPa119最小200注射行程/mm115拉桿空間/mm260×290注射時(shí)間/s1.6模板尺寸/mm428×450鎖模力/kN900噴嘴球徑/mmSR12最大成型面積/cm2320噴嘴孔徑/mm43.4 噴嘴尺寸注塑機(jī)噴嘴頭一般為球面，其球面半徑R應(yīng)與模具

32、的主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從隙縫處溢出，一般模具的主流道始端球面半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大25mm，否則主流道的塑料凝料無(wú)法脫出，其相應(yīng)尺寸關(guān)系如圖3-5。圖3-5噴嘴與澆口套的尺寸關(guān)系圖其中，3.5 定位環(huán)尺寸注塑機(jī)定模固定板上有一規(guī)定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相應(yīng)設(shè)計(jì)有定位環(huán)。為了使模具的主流道的中心線(xiàn)與注塑機(jī)噴嘴的中心線(xiàn)相重合，模具定模固定板上的定位環(huán)或主流道襯套與定位環(huán)的整體式結(jié)構(gòu)的外徑尺寸d應(yīng)與注塑機(jī)固定模板上的定位孔呈間隙配合，便于模具安裝。定位環(huán)的高度小型模具為710mm，大型模具為 10 15mm，定位孔深度應(yīng)大于定位環(huán)的高度。3.6 厚度在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的總厚度

33、位于注塑機(jī)可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間.同時(shí)應(yīng)校核模具的外形尺寸,使得模具能從注塑機(jī)拉桿之間裝入.模具閉合后的厚度（閉合厚度）Hm應(yīng)在注塑機(jī)允許的最大模具厚度和最小模具厚度之間，即式中: 3.7 模具的長(zhǎng)度與寬度模具外形尺寸要與注塑機(jī)拉桿間距相適應(yīng)，校核其安裝時(shí)能否穿過(guò)拉桿空間在動(dòng)模、定模固定板上固定。模具在注塑機(jī)動(dòng)模、定模固定板上安裝的方式有兩種：用螺釘直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺釘、壓板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一種方法時(shí)，動(dòng)、定模座板上的螺釘孔尺寸與間距應(yīng)與注塑機(jī)對(duì)應(yīng)模板上所開(kāi)設(shè)的螺孔相適應(yīng)（注塑機(jī)動(dòng)、定模安裝板上開(kāi)著許多不同間距的螺釘孔，只要保證與其中一組相適應(yīng)

34、即可）;若采用后一種方法，靈活性大，只需在模具動(dòng)、定模固定板附近有螺孔就行。本模具采用后一種。第四章 注射模設(shè)計(jì)步驟4.1 塑件成型方案的確定通常，塑料按照性能分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩種，兩種塑料的成型方式有所不同，對(duì)于熱塑性塑料大多數(shù)都是注射成型，本產(chǎn)品要求材料為PP和PE,PE和PP均為熱塑性塑料，且多為注射成型，根據(jù)實(shí)際，我們采用注射成型。4.2 型腔數(shù)目的確定對(duì)于一個(gè)塑件的模具設(shè)計(jì)的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；模具制造成本低，周期短。缺點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量與

35、試生產(chǎn)。多型腔模具的優(yōu)點(diǎn)是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點(diǎn)是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長(zhǎng)。多型腔模具適用于大批量、長(zhǎng)期生產(chǎn)的小塑件。根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在模具中每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。確定型腔數(shù)目的方法：考慮到塑件的技術(shù)要求，本設(shè)計(jì)采用根據(jù)注射量方法確定型腔數(shù)目。即：式中，注塑機(jī)的最大注射量（130g）單個(gè)塑件的重量（80g）澆注系統(tǒng)的重量（14.9g）但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸形狀來(lái)看不起，由于PP水杯塑件形狀很大，只能為一模一腔。杯蓋塑件的形狀較小所以設(shè)計(jì)成一模兩腔。根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，中

36、心分布。4.3 成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算成型零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸計(jì)算。而對(duì)于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面：1.成型零部件的磨損其主要是塑料熔體在成型行腔中的流動(dòng)以與脫模時(shí)塑件與型腔或型心的摩擦，而以后者為主。為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)計(jì)算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對(duì)于垂直方向的不于考慮，而忽略不計(jì)。中小形塑件我們?nèi)=1/6。2.成型零部件的制造誤差成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個(gè)方面，設(shè)計(jì)時(shí)一般將成型零部件的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右，z=1/3 ,通常取IT6IT9級(jí)精度。3.PP水杯塑件基本尺寸計(jì)算： 型腔徑向尺寸

37、 校核 (等式成立) 校核 (等式成立)校核 (等式成立)型芯徑向尺寸 校核 (等式成立) 型腔深度 型芯高度 壁厚= =mm 校核 (等式成立) 圓角= =mm 校核 (等式成立)4.瓶蓋的基本尺寸 (1）型腔深度尺寸計(jì)算：式中:-型腔深度尺寸；單位為mm-塑件的基本尺寸；單位為mm將數(shù)據(jù)代入公式中得： （2）型芯高度尺寸計(jì)算：（3）螺紋成型零件的工作尺寸計(jì)算大徑式中:-螺紋型芯大徑（mm）；-塑件螺紋大徑（mm）；-塑件的平均收縮率（%），PE取=0.4%；-塑件螺紋中徑公差（mm）；查螺紋公差標(biāo)準(zhǔn)GB197-81得=0.15mm-螺紋型芯大徑制造公差（mm），=0.05mm。代入數(shù)據(jù)得：

38、中徑式中:-螺紋型芯中徑（mm）；-塑件螺紋中徑（mm）；-螺紋型芯中徑制造公差（mm）。查資料得=0.04mm。代入數(shù)據(jù)得： 小徑式中:-螺紋型芯小徑（mm）；-塑件螺紋小徑（mm）-螺紋型芯小徑制造公差（mm）。查資料得=0.06mm代入數(shù)據(jù)得： 螺距式中:-螺紋型芯螺距（mm）；-塑件螺紋螺距（mm）；-螺紋型芯螺距制造公差（mm）。查資料得=0.04mm 代入數(shù)據(jù)得：4.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 流道設(shè)計(jì)包括主流道、澆口的設(shè)計(jì)。4.4.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或是型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體與注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，所以在注塑

39、模中主流道部分常設(shè)計(jì)成可以拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注塑機(jī)上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料熔體按順序的向前流動(dòng)，開(kāi)模時(shí)塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有2°4°的錐角，壁有Ra0.8以下的表面粗糙度，拋光時(shí)應(yīng)沿軸向進(jìn)行。若沿圓周進(jìn)行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，使主流道凝料難以拔出。同時(shí)澆口套與注塑機(jī)噴嘴接觸平凡，為防止撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度（48HRC52HRC）。在直角式注塑機(jī)上使用的模具中，因主流道開(kāi)設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線(xiàn)方向拔出主流道的凝料，主流道可以設(shè)計(jì)成等粗的圓柱形。主流道的基本尺寸通常取決于兩

40、個(gè)雙方面：第一個(gè)方面是所使用的塑料種類(lèi)，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。其表如表4-1所示表示的是制品質(zhì)量和壁厚的關(guān)系：表4-1參考表制品質(zhì)量/gD1/mmR/mm02030.5204041401505115030062300500825001500102 第二個(gè)方面，注塑機(jī)噴嘴的幾何參數(shù)與主澆道尺寸的關(guān)系如圖4-2所示： 熱塑性塑料的主流道襯套與注塑機(jī)噴嘴的尺寸：主流道始端值 球面凹坑半徑mm，半錐角a為，盡可能縮短長(zhǎng)度L（小于60mm為佳）。圖4-2澆口套與注塑機(jī)噴嘴關(guān)系本套模具主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：1. 為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角=3°，壁粗糙度為Ra=0.6

41、3，整個(gè)主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。2. 主流道大端處是根據(jù)注塑機(jī)的噴嘴頭來(lái)設(shè)計(jì)的，呈圓角，其半徑R=21mm，以減小料流在轉(zhuǎn)向時(shí)過(guò)渡的阻力。3. 為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注塑機(jī)的噴嘴緊密接觸，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑R= X +( 25 )mm，X=18mm，取R=21mm。其主澆道小端直徑d1 =d2 +( 0.51 ) mm,取d1=4mm。4. 流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動(dòng)和脫模的尖角毛刺等。本套產(chǎn)品澆口套如圖4-3：圖4-3 澆口套示意圖4.4.2 澆口的設(shè)計(jì)澆口是連接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

42、組成部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)制品的質(zhì)量影響很大。澆口的作用主要有以下幾點(diǎn)：1. 熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注塑機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流。2. 熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。3. 易于切除澆口尾料，二次加工方便。4.對(duì)于多型腔模具，用以平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單型腔模具，用于控制熔接痕的位置。澆口的截面積通常為分流道的截面面積的0.03%0.09%。澆口截面積通常有矩形和圓形兩種。澆口長(zhǎng)度約為0.52mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重

43、疊式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤(pán)形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護(hù)耳澆口。澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口的位置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1. 澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔各個(gè)角落都可以同時(shí)填滿(mǎn)的位置。2. 澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚斷面流向薄斷面，以利于補(bǔ)料。3. 澆口的部位應(yīng)選在易于排除型腔空氣的位置。4. 澆口的位置應(yīng)選在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。當(dāng)無(wú)法避免產(chǎn)生熔合紋的產(chǎn)生時(shí)，澆口位置的選擇應(yīng)考慮到熔合紋產(chǎn)生的部位是否合適。5. 澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。6. 澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀(guān)的部位。7. 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口

44、，一般制品澆口附近的強(qiáng)度較差。 由于設(shè)計(jì)零件是表面要求較高的塑件，又因?yàn)樵撃＞咭蚱浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜為3板模機(jī)構(gòu)，故選擇點(diǎn)澆口為佳。并且表面網(wǎng)格的孔上。4.5 合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)注塑模閉合時(shí)為了保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)24對(duì)互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模邊或在定模邊均可，但一般設(shè)在主芯型周?chē)?。?dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向定位和承受注塑時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力三個(gè)作用：1.導(dǎo)向作用動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方位閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周?chē)膶?dǎo)柱應(yīng)比主型芯

45、高出至少68mm。這對(duì)于移動(dòng)式模具采用人工合模時(shí)特別重要。2.定位作用在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動(dòng)定模合模構(gòu)成的尺寸的精度，例如定位不準(zhǔn)引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。3.承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力當(dāng)塑件形狀不對(duì)稱(chēng)或通過(guò)側(cè)澆口注入塑件時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，還不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需要設(shè)錐面或斜面進(jìn)行定位，例如采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上的安裝使用如模架圖。對(duì)導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點(diǎn)要求：（1）直徑和長(zhǎng)度導(dǎo)柱的直徑在1263mm之間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑d和模板寬度B之比為d/B0.060.1，圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)

46、計(jì)算所選導(dǎo)柱直徑為40mm導(dǎo)柱無(wú)論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過(guò)最大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差圍才合格。導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)該比凸模端面的高度高出68mm（2）形狀導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，以?xún)?chǔ)存潤(rùn)滑油脂。（3）公差配合安裝段與模板間采用過(guò)渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配合（間隙配合）H7/f7。（4）粗糙度固定段表面用Ra0.8,導(dǎo)向段表面采用Ra0.4。（5）材料導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌

47、而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號(hào)鋼），碳（0.50.8mm深），經(jīng)淬火處理（RC5660）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC5055）。 根據(jù)以上情況設(shè)計(jì)出的導(dǎo)柱如圖4-4所示；圖4-4 標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱對(duì)導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)要求。導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)便，但模板上未淬火的導(dǎo)向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。（1）形狀可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類(lèi)。（2）公差配合與表面粗糙度導(dǎo)套孔與導(dǎo)柱之間采用動(dòng)配合H7/f7。外表面與模板孔為較緊的過(guò)度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/

48、K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計(jì)長(zhǎng)3mm的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合H8/e7制造，其粗糙度外表面均可用Ra0.8或Ra1.6。 （3）材料導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC5055，或采用45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC5660，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。 （4）導(dǎo)套的安裝方法 帶頭導(dǎo)套安裝需要墊板，裝入模板后加蓋墊板即可。直導(dǎo)套用于模板后面不帶墊板的結(jié)構(gòu)，為防止在使用時(shí)被拔出，可采用如下幾種方法固定：（1）導(dǎo)套外圓柱加工出凹槽，用螺釘固定；（2）導(dǎo)套外圓柱面局部磨出一小平面，用螺釘固定；（3）導(dǎo)套側(cè)向開(kāi)一小孔，用螺釘固定；（4）采用鉚接的方

49、法。對(duì)于本模具結(jié)構(gòu)采用（2）的方式進(jìn)行固定。本注塑模選帶軸肩的導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采用過(guò)渡配合的固定方式。設(shè)計(jì)的導(dǎo)套如圖4-5所示；圖4-5 帶頭導(dǎo)套4.6 緊固系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具所有的模板和零件（除導(dǎo)套和導(dǎo)柱外）都是用六角螺釘連接的。用圓柱銷(xiāo)和導(dǎo)柱來(lái)定位的。4.7 側(cè)向分型設(shè)計(jì)4.7.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)1.斜導(dǎo)柱形狀采用圓形截面的斜導(dǎo)柱，其圖如4-6. 圖4-6 斜導(dǎo)柱2.斜導(dǎo)柱傾角一般在設(shè)計(jì)時(shí)不大于25°，最常用為12°22°，通常抽芯距短時(shí)取小些，抽芯距長(zhǎng)時(shí)取大些;抽芯力大時(shí)可取小些，抽芯力小時(shí)可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，抽芯力可相互抵消，可取大些，而

50、斜導(dǎo)柱非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，抽芯力無(wú)法抵消，要取小些。綜上所述，因模具的斜導(dǎo)柱為對(duì)稱(chēng)布置，且抽芯距較小，抽芯力也不大，取20°。3.斜導(dǎo)柱的直徑計(jì)算由抽芯力Fc，傾角20°，查表得最大彎曲力Fw、Hw，根據(jù)Fw和Hw以與，查表得斜導(dǎo)柱直徑為16mm。4斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度計(jì)算粗略計(jì)算：L3=Ssin，取L為160mm。4.7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向的應(yīng)用形式選擇斜導(dǎo)柱安裝在定模。47.3 滑塊的設(shè)計(jì)由于在水杯頂部有螺紋存在則在設(shè)計(jì)過(guò)程中脫模時(shí)定模板帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用使型腔沿垂直主分型面的面向外分型以完成側(cè)向的分型完成螺紋脫模。4.8 頂出機(jī)構(gòu)該塑料產(chǎn)品可用推桿、推板推出產(chǎn)品,當(dāng)動(dòng)

51、模板和定模板分開(kāi)時(shí)，在斜導(dǎo)柱和滑塊的作用下，型腔左右分開(kāi)一定距離，然后在推桿和推板的作用下，將塑件連同活動(dòng)鑲塊一起推出，達(dá)到頂出物件的目的。再通過(guò)手動(dòng)形式將塑件從活動(dòng)鑲塊上取出。對(duì)于杯蓋由于有螺紋脫模時(shí)需要用絲杠帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪再帶動(dòng)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，用此代替推桿、推板。4.9 推出脫模機(jī)構(gòu)推出脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)，必須根據(jù)制品的形狀，復(fù)雜程度和注塑機(jī)推出機(jī)構(gòu)形式選取。采用何種不同類(lèi)型的推出脫模機(jī)構(gòu)，其選用原則如下：1. 使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。2. 制品在推出時(shí)不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方，如肋部、凸緣、殼體壁等處

52、。3. 盡量不損傷制品的外觀(guān)。4. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配換容易。5. 推桿材料推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6m以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長(zhǎng)使用壽命。在存放推桿時(shí)，為防止有害氣體與介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)涂上二硫化鉬。齒輪的材料為20Cr,絲杠的材料一般多為GCr15。6. 推桿的復(fù)位使用推桿作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動(dòng)作，開(kāi)始下一次注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的推桿必須回復(fù)到初始位置。因此，必須設(shè)有復(fù)位裝置。本模具設(shè)置復(fù)位彈簧。彈簧使推桿先回程，以便活動(dòng)鑲塊在合模之前再次放入型

53、芯的定位孔中。 4.10 模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射模不僅是塑料熔體的成型設(shè)備，而且還是熱交換器。模溫（模具溫度）調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接關(guān)系塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是注塑模設(shè)計(jì)的核心容之一。對(duì)于大多數(shù)較低模溫的塑料，僅設(shè)置模具冷卻系統(tǒng)。對(duì)于模溫超過(guò)80的塑料，以與大型模具需要設(shè)置加熱裝置。因PP要求的模溫為2060，不超過(guò)60，故無(wú)須設(shè)置加熱裝置。PE要求的模溫為4070，不超過(guò)80，也無(wú)須設(shè)置加熱裝置。4.10.1冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)略計(jì)算對(duì)于大多數(shù)中小型注塑模具的水冷卻系統(tǒng)，必需計(jì)算冷卻傳熱面積，確定冷卻水溫度和流量。1.熱平衡計(jì)算進(jìn)行注射過(guò)程熱平衡計(jì)算，就是計(jì)算單位時(shí)間熔體固化放出熱量等于冷卻水所攜走的熱量式中：-塑料熔體每小時(shí)冷卻固化所放出的熱量（KJ/h）；-每小時(shí)注射次數(shù)；G-每次注射的塑料用量（Kg）；-每小時(shí)注射的塑料量（Kg）-每千克塑料熔體凝固時(shí)放出熱焓量（KJ/Kg）；由資料得KJ/Kg。設(shè)注射周期為60s，則冷卻水每小時(shí)從模具攜走熱量式中-冷卻水每小