畢業(yè)論文設(shè)計(jì)塑料把手注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 . PAGE30 / NUMPAGES31摘 要首先分析塑件工藝結(jié)構(gòu)，了解塑件的技術(shù)要求，測(cè)量塑件尺寸，繪制塑件圖，選用PVC材料，設(shè)計(jì)出一套塑料模具。同時(shí)，詳細(xì)敘述了設(shè)計(jì)過(guò)程如何分析塑件制品的結(jié)構(gòu)、性能，確定成型方案。成型部分，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)、排氣、冷卻系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)，接著分析了如何選擇模具材料、模具標(biāo)準(zhǔn)件。本套模具設(shè)計(jì)應(yīng)用了機(jī)械制圖、CAD、公差配合、模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)模具工藝學(xué)、ProE等專(zhuān)業(yè)課程的知識(shí)，講述了塑料模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟，詳細(xì)介紹了一套塑料模具設(shè)計(jì)的全部過(guò)程。關(guān)鍵詞：注射模具；手柄AbstractThis instruction booklet main n

2、arration Charger shell models the graduation project which carries on the mold to design.First analyzes models the craft structure, understood models the specification, the survey models a size, the plan models a chart, select the PVC material, designs a plastic mold. At the same time, how in detail

3、 narrated the design process to analyze models a product the structure, the performance, determined took shape the plan, took shape the partial designs, the guidance organization, pours the system, goes against the organization, the exhaust, the cooling system and so on, how then analyzed has chosen

4、 the mold aluminum, the mold standard This set molding tool design combined the machine graphics, CAD, the business trip match, molding tool design, machine manufacturing the technique molding tool craft learn, the ProE waits professional lesson, relating the plastics molding tool structure a design

5、 of step, detailed introduced a set of plastics molding tool to design of all processes.Key words: Injection mold; Charger shell目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc5582 1 緒 論 PAGEREF _Toc5582 5 HYPERLINK l _Toc23609 1.1 前言 PAGEREF _Toc23609 5 HYPERLINK l _Toc2596 1.1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 PAGEREF _Toc2596 5 H

6、YPERLINK l _Toc17490 1.1.2各種模具的分類(lèi)和占有量 PAGEREF _Toc17490 5 HYPERLINK l _Toc13228 1.1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc13228 6 HYPERLINK l _Toc3809 1.1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況 PAGEREF _Toc3809 7 HYPERLINK l _Toc14503 1.1.5我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc14503 8 HYPERLINK l _Toc9112 2 零件材料分析與方案論證 PAGEREF _Toc9112 9 HYPERLINK

7、 l _Toc6824 2.1零件的材料與材料的特性 PAGEREF _Toc6824 9 HYPERLINK l _Toc31679 2.2 工件材料的工藝性分析 PAGEREF _Toc31679 9 HYPERLINK l _Toc31700 2.2.1基本特性 PAGEREF _Toc31700 9 HYPERLINK l _Toc28410 2.2.2主要用途 PAGEREF _Toc28410 9 HYPERLINK l _Toc25350 2.2.3成型特點(diǎn) PAGEREF _Toc25350 10 HYPERLINK l _Toc26458 2.3 塑件的尺寸和公差分析 PAG

8、EREF _Toc26458 10 HYPERLINK l _Toc7719 3 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 PAGEREF _Toc7719 11 HYPERLINK l _Toc16085 3.1 分型面的確定 PAGEREF _Toc16085 11 HYPERLINK l _Toc7230 3.1.1分型面的分類(lèi) PAGEREF _Toc7230 11 HYPERLINK l _Toc22935 3.1.2分型面的分類(lèi)與選擇原則 PAGEREF _Toc22935 11 HYPERLINK l _Toc9474 3.1.3分型面的確定 PAGEREF _Toc9474 11 HYPERLINK

9、 l _Toc27597 3.2 型腔的分布 PAGEREF _Toc27597 11 HYPERLINK l _Toc16884 3.3 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 PAGEREF _Toc16884 12 HYPERLINK l _Toc3802 3.3.1注射模具基本組成 PAGEREF _Toc3802 12 HYPERLINK l _Toc3400 3.3.2方案的論證和初步確定 PAGEREF _Toc3400 12 HYPERLINK l _Toc10513 3.4 注射機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc10513 12 HYPERLINK l _Toc32042 3.4.1注射機(jī)的粗選

10、擇 PAGEREF _Toc32042 12 HYPERLINK l _Toc1134 3.4.2注射機(jī)的校核 PAGEREF _Toc1134 13 HYPERLINK l _Toc13863 3.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc13863 15 HYPERLINK l _Toc5088 3.6 成型零件的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5088 15 HYPERLINK l _Toc1461 3.6.1動(dòng)定模的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc1461 15 HYPERLINK l _Toc9255 3.6.2側(cè)型芯的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc9255 16 HYPERLINK

11、l _Toc28213 3.6.3成型零件工作尺寸的分析 PAGEREF _Toc28213 16 HYPERLINK l _Toc23629 3.6.4模具型腔側(cè)璧和底板厚度計(jì)算 PAGEREF _Toc23629 17 HYPERLINK l _Toc14317 3.6.5塑件的結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc14317 18 HYPERLINK l _Toc21317 3.6.6成型零件的強(qiáng)度分析 PAGEREF _Toc21317 18 HYPERLINK l _Toc22207 3.6.7型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 PAGEREF _Toc22207 18 HYPERLINK l _T

12、oc27455 4 澆注系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc27455 20 HYPERLINK l _Toc12969 4.1 流道的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc12969 20 HYPERLINK l _Toc26780 4.1.1澆口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26780 20 HYPERLINK l _Toc4445 4.2 澆口的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc4445 21 HYPERLINK l _Toc10683 4.2.1澆口類(lèi)型的選擇 PAGEREF _Toc10683 21 HYPERLINK l _Toc4459 4.2.2澆口的位置確定 PAGER

13、EF _Toc4459 21 HYPERLINK l _Toc19954 4.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc19954 22 HYPERLINK l _Toc27594 4.3.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc27594 22 HYPERLINK l _Toc19814 4.3.2導(dǎo)套選擇 PAGEREF _Toc19814 23 HYPERLINK l _Toc5847 4.4 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc5847 23 HYPERLINK l _Toc20649 4.4.1抽芯距確定與抽芯力計(jì)算 PAGEREF _Toc20649 23 HYPE

14、RLINK l _Toc32243 4.4.2斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc32243 24 HYPERLINK l _Toc20037 4.4.3斜導(dǎo)柱受力分析與強(qiáng)度計(jì)算 PAGEREF _Toc20037 25 HYPERLINK l _Toc23402 4.4.4滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc23402 26 HYPERLINK l _Toc26014 4.4.5導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26014 26 HYPERLINK l _Toc28238 4.4.6楔緊塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc28238 27 HYPERLINK l _Toc27080 4.4

15、.7滑塊定位裝置設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc27080 27 HYPERLINK l _Toc21608 4.5 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc21608 28 HYPERLINK l _Toc25680 4.5.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc25680 28 HYPERLINK l _Toc20589 4.6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc20589 29 HYPERLINK l _Toc22279 4.7 彈簧的選定 PAGEREF _Toc22279 29 HYPERLINK l _Toc18198 4.8 模架的選擇 PAGEREF _Toc18

16、198 29 HYPERLINK l _Toc32069 5 加工工藝和加工仿真 PAGEREF _Toc32069 30 HYPERLINK l _Toc20947 5.1主要零件的加工工藝設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc20947 30 HYPERLINK l _Toc4171 5.2 主要零件的加工仿真 PAGEREF _Toc4171 30 HYPERLINK l _Toc31786 6 結(jié) 論 PAGEREF _Toc31786 32 HYPERLINK l _Toc28585 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc28585 341 緒 論1.1 前言1.1.1模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中

17、的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料(固態(tài)或液態(tài))的流動(dòng),使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè) 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國(guó)際是公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，正日益受到眾的關(guān)注。早在1989年3月中國(guó)政府頒的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為樞機(jī)工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是敲打技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子

18、，輕工，汽車(chē)，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中60%90%的產(chǎn)品零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上，僅以汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)的模具市場(chǎng)為例。汽車(chē)，摩托車(chē)行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這一市場(chǎng)點(diǎn)破整個(gè)模具市場(chǎng)一半左右。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車(chē)工業(yè)重點(diǎn)的發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車(chē)和重型汽車(chē)，汽車(chē)模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車(chē)基本車(chē)型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號(hào)的汽車(chē)所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，汽車(chē)將不斷換型，汽車(chē)換型時(shí)約有80%

19、的模具需要更換。中國(guó)摩托車(chē)首先是位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)摩托車(chē)共有14種盾量80多個(gè)車(chē)型，1000多個(gè)型號(hào)。單輛摩托車(chē)約有零件2000種，共計(jì)15000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號(hào)的摩托車(chē)生產(chǎn)需 1000副模具，總價(jià)值為10000多元。其他行業(yè)，如電子與通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場(chǎng)。上演世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家，中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)

20、的發(fā)展有著特別重要的意義。1.1.2各種模具的分類(lèi)和占有量模具主要類(lèi)型有：沖模，鍛模，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，瓷模等。除部分沖模以外的，上述各種模具都屬于型腔模，因?yàn)樗麄円话愣剂拷衲耆S的模具型腔是材料成型。沖模：沖模是對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50%以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。鍛模：鍛模是金屬在熱太或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型時(shí)所用模具的總稱(chēng)。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力檴鍛模，熱模鍛

21、壓力鍛模，來(lái)鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，調(diào)整錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛模可分為預(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約點(diǎn)模具總數(shù)的35%，而且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄工藝裝備，壓力鑄是使液態(tài)金屬在高溫和調(diào)整下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6%。粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成形工藝分類(lèi)粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，

22、熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉與的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬核工業(yè)部，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見(jiàn)。1.1.3我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動(dòng)力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅30億元人民幣，1994年增長(zhǎng)到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計(jì)每年仍會(huì)以10%15%的速度快速增長(zhǎng)。目前，我國(guó)17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)，從業(yè)人數(shù)五十多萬(wàn)

23、。除了國(guó)有的專(zhuān)業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨(dú)資企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營(yíng)的模具企業(yè)在和等省發(fā)展得最為迅速。例如，和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國(guó)國(guó)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，紛紛加入了對(duì)模具制造的夜。例如，科龍，美的，康佳和威力得知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷(xiāo)售的約占三分之一。其中，沖

24、壓模具約占50%（中國(guó)：40%），塑料模具約占33%（中國(guó)：48%），壓鑄模具約占6%（中國(guó)：5%），其他各類(lèi)模具約占11%（中國(guó)：7%）。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，分為萌芽期（19611981），成長(zhǎng)期（19811991），成熟期（19912001）三個(gè)階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷(xiāo)表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在些階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，瓷用模具，以與橡膠模具等。1981年1991年是模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長(zhǎng)的時(shí)期，有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對(duì)工業(yè)發(fā)展的

25、重要性日益彰顯，自1982年起，專(zhuān)區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)選用圍”，大力推動(dòng)模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷(xiāo)策略，愈發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車(chē)車(chē)與家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，遨游形成模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計(jì)算機(jī)輔助言傳身教和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時(shí)間相當(dāng)早。成熟期，在國(guó)際化，自由化和國(guó)際分工的漫游下，1994年，1998年由地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年市場(chǎng)調(diào)節(jié)”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展市場(chǎng)市場(chǎng)調(diào)節(jié)”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級(jí)，朝向開(kāi)

26、發(fā)向附加值與進(jìn)口依賴(lài)高的模具。1887年11月間憑借模具產(chǎn)業(yè)的實(shí)力，獲得世界模具協(xié)會(huì)（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會(huì)。正式成為世界模具協(xié)會(huì)會(huì)員。整體而言，模具廠商供應(yīng)對(duì)象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車(chē)運(yùn)輸工具業(yè)，提升到計(jì)算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機(jī)車(chē)用大型鈑金沖壓，大型塑料射出與精密鍛造等模具。1.1.4世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況美國(guó)塑料（原料）的產(chǎn)量多年來(lái)一直雄居各國(guó)之首，早在80年代前期，美國(guó)塑料產(chǎn)量就是已達(dá)2000萬(wàn)噸之多，1986年增至2310噸，占全球總產(chǎn)量的28.5%，此后美國(guó)塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈規(guī)穩(wěn)定增長(zhǎng)之勢(shì)，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年

27、和1998年分別增加到2710噸、2810萬(wàn)噸、3010萬(wàn)噸、4000萬(wàn)噸和4360萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30%以上。2001年美國(guó)塑料首先是為4170噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)15000多萬(wàn)噸。其次分別是氯乙烯650萬(wàn)噸、聚丙烯720萬(wàn)噸、聚笨乙烯對(duì)酞酸脂320萬(wàn)噸，聚笨乙烯280萬(wàn)噸。國(guó)塑料消費(fèi)量（產(chǎn)量+進(jìn)口量-出口量），美國(guó)也是全球最多的。美國(guó)的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬(wàn)噸。美國(guó)人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤，居全球第3位。美國(guó)現(xiàn)有各種大小 塑料企事業(yè)單位1萬(wàn)多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53%，501

28、00人的占21%，100500人的占23%，超過(guò)500人的占近4%，職工總數(shù)近90萬(wàn)人。在美國(guó)塑料制品加工業(yè)報(bào)就職人數(shù)達(dá)110萬(wàn)，2001年出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。德國(guó)是世界最大的塑料（原料）生產(chǎn)國(guó)之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國(guó)塑料首先是都為990多萬(wàn)噸，1994年增達(dá)超過(guò)1000萬(wàn)噸的1110萬(wàn)噸。1998年達(dá)近1300萬(wàn)噸，19999年為近14000萬(wàn)噸，2000年增至1550萬(wàn)噸，超過(guò)日本成為世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)，2001年上升為1580萬(wàn)噸，2002年已過(guò)1600萬(wàn)噸。2001年德國(guó)生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬(wàn)噸（

29、低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯125萬(wàn)噸），氯乙烯175萬(wàn)噸，聚丙烯160萬(wàn)噸。德國(guó)2001年的國(guó)塑料消費(fèi)量為1280萬(wàn)噸，其中聚乙烯265萬(wàn)噸，聚丙烯155萬(wàn)噸。氯乙烯152萬(wàn)噸。擂人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國(guó)的155公斤，排世界第2位。德國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬(wàn)人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國(guó)塑料制品加工企業(yè)中職工50人的點(diǎn)44%，50100人的點(diǎn)28%，100500人的點(diǎn)25%，500人以上的點(diǎn)4%。中國(guó)塑料工業(yè)多年持續(xù)調(diào)整增長(zhǎng)，1991年首先是僅為250號(hào)，1995年增為350萬(wàn)噸，199

30、8年超過(guò)700萬(wàn)噸，到2002年已增達(dá)約1400萬(wàn)噸，超過(guò)日本而成為世界第3磊塑料原料生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)今年顏料制品市場(chǎng)將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長(zhǎng)，需求量銺超過(guò)2500萬(wàn)噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)2500萬(wàn)噸，其中包裝塑料制品今年需求量將超過(guò)850萬(wàn)噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬(wàn)噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬(wàn)噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬(wàn)噸左右，日用塑料制品需求量約80萬(wàn)噸左右。日本在很長(zhǎng)的時(shí)期都是僅次于美國(guó)的世界第2大塑料生產(chǎn)國(guó)。一直到1997年，日本塑料首先是曾經(jīng)連續(xù)多年增長(zhǎng)，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬(wàn)

31、噸，1987年突破1000萬(wàn)噸，1991年達(dá)約1300萬(wàn)噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬(wàn)噸。從1994年起產(chǎn)量再度增長(zhǎng)，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬(wàn)噸、1400萬(wàn)噸和1470萬(wàn)噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長(zhǎng)3.7%，達(dá)到1521萬(wàn)噸，首次超過(guò)500萬(wàn)噸。但這種增勢(shì)在1998年受到遏制，首先是大幅度減少。1998年，日本塑料首先是為1390萬(wàn)噸，比步行減少了8.7%。1999年和2000年日本塑料首先是分別回升到1432萬(wàn)噸和1445萬(wàn)噸，但遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下

32、降到1400萬(wàn)噸以下 的1364萬(wàn)噸和1361萬(wàn)噸。2002年日本塑料（原料）首先是減為1361萬(wàn)噸。而中國(guó)增為1366萬(wàn)噸，日本又退居第4位。國(guó)首先是增長(zhǎng)十分迅速，1986年超過(guò)200萬(wàn)噸，1990年增達(dá)300萬(wàn)噸，1992年突破500萬(wàn)噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬(wàn)噸、700多萬(wàn)噸和8000多萬(wàn)噸，1998年產(chǎn)量增至850萬(wàn)噸，1999年突破900萬(wàn)噸，2001年達(dá)1200萬(wàn)噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國(guó)之列。國(guó)塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年首先是為340萬(wàn)噸（低密度聚乙烯160萬(wàn)噸，高密度聚乙烯180萬(wàn)噸），聚丙烯以238萬(wàn)噸排在第2位，其次分別是聚酯1

33、61萬(wàn)噸、氯乙烯124萬(wàn)噸、ABS-AS樹(shù)脂86萬(wàn)噸、聚笨乙烯77萬(wàn)噸。國(guó)塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬(wàn)人，出貨金額為85億美元，人均276美元。塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國(guó)家和地區(qū)還有法國(guó)660萬(wàn)噸，比利時(shí)600萬(wàn)噸，中國(guó)598萬(wàn)噸，加拿大432萬(wàn)噸和意大利385萬(wàn)噸（均為2001年產(chǎn)量）。1.1.5我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)20世紀(jì)80年代開(kāi)始，發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來(lái)，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門(mén)，其產(chǎn)值已超過(guò)可信度工業(yè) 的產(chǎn)值。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來(lái)，每年都以15%的增長(zhǎng)秘藏。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)坤的投

34、稿力度，將技術(shù)坤區(qū)重要?jiǎng)恿?。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和院校也開(kāi)展了模具技術(shù)的與開(kāi)發(fā)。模具行業(yè)的發(fā)展是使我國(guó)成為世界制造大國(guó)的重要原因。今后，我國(guó)要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國(guó)，仍將依賴(lài)于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國(guó)。中國(guó)塑料模工業(yè)從走上到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，歷了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48（約122CM）大屏幕彩電注射模具，6.5KG大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多開(kāi)腔小模數(shù)齒輪模具與塑封模具，經(jīng)過(guò)多年的努力，在模具CAM/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新

35、型模具核工業(yè)部等方面取得了顯著坤；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面創(chuàng)造出了貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)模具工業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，但無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿(mǎn)足不了市場(chǎng)的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類(lèi)大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)甲寅的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上還有不小的差距。今后，我國(guó)模具行業(yè)應(yīng)在以下 幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的距離。注重開(kāi)發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具：隨著我國(guó)轎車(chē)，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成形零件的大型化和精密化要求越來(lái)越高，模具也將日趨大型化和精密化。加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用：使用模具件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的

36、制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。推廣CAD/CAD/CAE技術(shù)：模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期：隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于成形的制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以與自動(dòng)研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。2 零件材料分析與方案論證2.1零件的材料與材料的特性工件基本參數(shù)如表2-1所示：表 2-1 工件的基本參數(shù)質(zhì)量m=18.2 g密度=1.4g/cm3體積13 cm3材料聚氯

37、乙烯工件的基本尺寸如圖2-1所示：圖2-1 工件的基本尺寸2.2 工件材料的工藝性分析2.2.1基本特性 聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一。其體格便宜，應(yīng)用廣泛。聚氯乙烯樹(shù)脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑件可呈規(guī)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹(shù)脂中加入適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。純聚氯乙烯的密度為1.4 g/cm3 。硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用作結(jié)構(gòu)材料。軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長(zhǎng)率、耐寒性會(huì)增加，但脆性、硬度、拉伸強(qiáng)度會(huì)降低。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料。其化學(xué)穩(wěn)定性也較好

38、。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用圍較窄，使用溫度一般在-1555之間。2.2.2主要用途 由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機(jī)等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學(xué)工業(yè)上制作各種貯槽的襯里，建筑物的瓦楞板、門(mén)窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等。由于其電氣絕緣性能優(yōu)良，可在工業(yè) 中用于制造插座、插頭、開(kāi)關(guān)和電纜。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。2.2.3成型特點(diǎn)聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。因此，在成型時(shí)，必須加入穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格控制溫度與熔料的滯留時(shí)間。不能用一般的柱塞

39、式注射成型機(jī)成型聚氯乙烯塑料，因?yàn)榫勐纫蚁┠蜔嵝院蛯?dǎo)熱性不好，而用柱塞注射機(jī)需將料舳 的物料溫度加熱到166 193，這會(huì)引起聚氯乙烯分解。所以，應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)注射成型，模具澆注系統(tǒng)也應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置。2.3 塑件的尺寸和公差分析塑件的尺寸大小，受以下因素的影響：1.塑件的使用要求；2.塑料的流動(dòng)性；3.注射機(jī)的注射量,鎖模力和模板的尺寸的限制。塑件公差的影響因素：1.模具的制造精度和塑料收縮率波動(dòng)；2.模具的磨損程度；3.成型工藝條件的變化,塑件成型后的時(shí)效變化,塑件的飛邊等。說(shuō)明: (1)在引起塑件的尺寸的誤差中,模具制造公差和成型收縮波動(dòng)引起的誤

40、差各占三分之一；(2)對(duì)于塑料制作圖樣上未注明的公差尺寸的允許偏差時(shí),一般采用MT5級(jí)精度等級(jí)。3 模具結(jié)構(gòu)方案的確定3.1 分型面的確定分型面是動(dòng)、定模具的分界面，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)。3.1.1分型面的分類(lèi)實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)基本上有三種情況：型腔完全在動(dòng)模一側(cè)；型腔完全在定模一側(cè)；型腔各有一部分在動(dòng)定、模中。3.1.2分型面的分類(lèi)與選擇原則分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且設(shè)計(jì)末句結(jié)構(gòu)和制造成本。一般來(lái)說(shuō)，分型面的總體選擇原則有以下幾條：脫出塑件方便；模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；型腔排氣順利；確

41、保塑件質(zhì)量；無(wú)損塑件外觀；合理利用設(shè)備。3.1.3分型面的確定鑒于以上的要求，在該模具中分型面設(shè)在方形握柄對(duì)稱(chēng)面所在的平面，此面為塑件截面尺寸最大的部位，是該塑件分型面的一個(gè)好的選擇。如圖3-1所示：圖3-1 分型面的位置3.2 型腔的分布與多型腔模具相比較，單型腔模具具有塑料制作的形狀和尺寸一致改好、成型的工藝條件容易控制、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、模具制造成本低、制造周期短等特點(diǎn)。模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、H形排列、直線排列、對(duì)稱(chēng)排列與復(fù)合排列等。綜合考慮，該制件比較大，外型比較復(fù)雜，宜采用三向側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此模具型腔選擇一模一腔，型腔設(shè)置在模板上的位于中心位置。3.3 模具結(jié)構(gòu)形

42、式的確定3.3.1注射模具基本組成注射模具一般包括： 澆注系統(tǒng)；成型零件。包括凹模(型腔)、凸模和型芯等；脫模系統(tǒng)。 包括推出和抽芯機(jī)構(gòu)等；導(dǎo)向系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；固定和安裝部分等。3.3.2方案的論證和初步確定根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，注射模具有以下6種典型結(jié)構(gòu)：?jiǎn)畏中兔孀⑸淠?也稱(chēng)二板式注射模，它是注射模中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)形式。這種模具只有一個(gè)分型面，單分型面注射模具根據(jù)需要，既可設(shè)計(jì)成單型腔注射模，也可以設(shè)計(jì)成多型腔注射模，應(yīng)用十分廣泛。多用于生產(chǎn)外形較為簡(jiǎn)單的塑件。雙分型面注射模 雙分型面注射模具有兩個(gè)分型面，第一分型面，分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出；第二分型面，分型后塑件由此脫出。與單分

43、型面注射模具比較，雙分型面注射模具在定模部分增加了一塊可以局部移動(dòng)的中間板，所以也叫三板式（動(dòng)模板、中間板、定模板）注射模具。雙分型面注射模常用于點(diǎn)澆口進(jìn)料的單型腔或多型腔的注射模具，開(kāi)模時(shí)，中間板在定模的導(dǎo)柱上與定模板作定距離分離，以便在這兩模板之間取出澆注系統(tǒng)凝料。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模 當(dāng)塑件側(cè)壁有通孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，其成型零件必須制成可側(cè)向移動(dòng)的，否則塑件無(wú)法脫模。帶動(dòng)型芯滑塊側(cè)身移動(dòng)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱(chēng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。斜滑塊側(cè)向分型與抽芯注射模 斜滑塊側(cè)向分型與抽芯注射模一樣也是用來(lái)成型帶有側(cè)向凹凸塑件的模具，所不同的是，其側(cè)向分型與抽芯動(dòng)作是由可斜向移動(dòng)的斜滑塊來(lái)完成的，常常用于側(cè)

44、向分型與抽芯距離較短的場(chǎng)合。帶有活動(dòng)鑲件的注射模 有些塑件上躍然有側(cè)向的通孔與凹凸形狀，但還有更特殊的要求，如模具上需要設(shè)置螺紋型芯或螺紋型環(huán)等。這樣的模具，有時(shí)很難用側(cè)向返崗芯機(jī)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足側(cè)向抽芯的要求。為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，將不采用斜導(dǎo)柱、斜滑塊等機(jī)構(gòu)，而是在型腔的局部設(shè)置活動(dòng)鑲件。開(kāi)模時(shí)，這些活動(dòng)鑲件不能簡(jiǎn)單地沿開(kāi)模方向與塑件分離，而是必須在塑件脫模時(shí)連同塑件一直移出模外，然后通過(guò)手工或用專(zhuān)門(mén)的工具將它與塑件分離，在下一次合模注射之前，再重新將其放入模。 采用活動(dòng)鑲件結(jié)構(gòu)形式的模具，其優(yōu)點(diǎn)不僅活動(dòng)了斜導(dǎo)柱、滑塊等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造，使模具外形縮小，大大降低了模具的制造成型，更主要的是在某些無(wú)

45、法安排斜滑塊等結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，必須使用活動(dòng)鑲件形式。這種方法的缺點(diǎn)是操作時(shí)安全性差，生產(chǎn)效率低。角式注射機(jī)用注射模 角式注射機(jī)用注射模又稱(chēng)直角式注射模。這類(lèi)模具在成型時(shí)進(jìn)丵的方向與開(kāi)模方向相互垂直，其主流產(chǎn)開(kāi)設(shè)在動(dòng)定模分型面上的兩側(cè)，其截面積通常是不變的，常呈圓形或扁圓形，這與其他注射機(jī)用的模具是有區(qū)別的。通過(guò)以上的分析，再考慮到制件的外形特點(diǎn)，模具宜采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，綜合各種因素，這里選擇“斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模”。3.4 注射機(jī)的選擇3.4.1注射機(jī)的粗選擇從模具設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，應(yīng)了解的注射機(jī)的技術(shù)規(guī)有：注射機(jī)的類(lèi)型、最大注射量、最大注射壓力、鎖模力、最大注射面積、模具的最大和最小閉合厚度

46、、最大開(kāi)模行程以與模具在注射機(jī)上安裝時(shí)所需的定位孔的大小、螺釘孔的位置等等。工件有關(guān)尺寸如表2-1所示。注射機(jī)型號(hào)選擇為 臥式XS-ZY-125 ， 其基本參數(shù)如表3-1所示：表3-1 臥式XS-ZY-125注射機(jī)的規(guī)格和性能型號(hào)XS-ZY-125額定注射量125 cm3螺桿直徑42 mm注射壓力120 MPa注射行程115 mm鎖模力900 KN最大成型面積320 cm2最大開(kāi)合模行程300 mm模具最大厚度300 mm模具最小厚度200 mm噴嘴圓弧半徑12 mm噴嘴孔直徑4 mm動(dòng)、定模固定板尺寸428 458 mm拉桿空間266 290 mm合模方式液壓 - 機(jī)械液壓泵流量100 L/

47、min 壓力 6.5 Mpa電動(dòng)機(jī)功率11 KW螺桿驅(qū)動(dòng)4 kN加熱功率5 kW機(jī)器外形尺寸3340 750 1550 mm3.4.2注射機(jī)的校核最大注射量的校核最大注射量是指注射機(jī)一次注射塑料的最大容量。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)保證成型塑件所需的總注射量小于所選注射機(jī)的最大注射量，根據(jù)塑料成型與模具設(shè)計(jì)公式4.5，有：nm + m1 Kmp式中：K 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；m1 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量，g；m 單個(gè)塑件的質(zhì)量，g；n 開(kāi)腔的數(shù)量。這里取，m1 = m，聚氯乙烯的密度1.4g/cm3，則nm + m1 = 18.2 + 18.2 = 36.4 gKmp = 0.8 12

48、5 1.4 = 140g所以該注射機(jī)的最大注射量符合要求。鎖模力的校核當(dāng)高壓的塑料精神分析充滿(mǎn)模具型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具分開(kāi)面漲開(kāi)的力，這個(gè)力的大小等于塑件和澆注系統(tǒng)在分開(kāi)面上的投影面積之和乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的客家鎖模力Fp，才能保證注射時(shí)不發(fā)生溢料現(xiàn)象，根據(jù)塑料成型與模具設(shè)計(jì)公式4.6有：Fz = p(nA + A1) Fp式中，F(xiàn)z 熔融塑料在分型面上的漲開(kāi)力，N；Fp 注射機(jī)的額定鎖模力，N；A 單個(gè)塑件在模具分型面上投影面積，A1 澆注系統(tǒng)在模具分型面上的夜景面積，；P 塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，其大小一般是注射壓力的80%，MPa。nA + A1根據(jù)塑件取保守最大值 40

49、72 = 2880 mm2 ；P = 0.8 120 = 96 MPa那么 Fz = 276.48 KN 900 KN ， 鎖模力符合使用要求。注射壓力的校核塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類(lèi)型、噴嘴形式、塑件形狀和澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的，對(duì)于粘度較大的塑料以與形狀細(xì)薄、流程長(zhǎng)的塑件，注射壓力應(yīng)取大些。由于注塞式注射機(jī)的壓力損失比螺桿式大，所以注射壓力也應(yīng)取大些。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)所需的壓力。查表知，PVC的成型壓力一般為2040MPa，XS-ZY-125注射機(jī)的額定注射壓力為 120 MPa，所以該注射機(jī)符合使用要求。開(kāi)模行程的校核 注

50、射機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出。由于XS-ZY-125注射機(jī)采用液壓和機(jī)械聯(lián)合用的鎖模機(jī)構(gòu)，所以最大開(kāi)模程度由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影響。為了保證開(kāi)模后既能取出塑件又能取出流道的凝料，對(duì)于雙分開(kāi)面注射模具，需要在開(kāi)模距離增加定模板與中間板之間的分開(kāi)距離a。a的大小應(yīng)保證可以方便地取出流道的凝料，這里取a = 50 mm。根據(jù)塑料成型與模具設(shè)計(jì)公式4.8有：s H1 + H2 + a + (510 ) mm = 16 + 24 + 50 + (510) = 96 mm式中s 注射機(jī)的最大開(kāi)模行程

51、，mm，XS-ZY-125注射機(jī)為115 mm；H1 推出距離（脫模距離），mm；H2 包括澆注系統(tǒng)在的塑件高度，mm。推出裝置的校核各種型號(hào)的注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡一樣，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。通常是根據(jù)開(kāi)合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式、推桿直徑、推桿間距和推出距離等，校核模具的推桿位置是否合理，推桿推出距離能否達(dá)到使塑件脫模要求。查表知臥式 XS-ZY-125注射機(jī)宜采用兩側(cè)雙頂桿推出裝置，符合本模具。3.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔與澆注系統(tǒng)空氣與塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排干凈，一方面將會(huì)在

52、塑件上產(chǎn)生氣泡，接縫表面輪廓不清與充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題。由于本模具型腔較小且很簡(jiǎn)單，所以可以利用推板、活動(dòng)型芯等活動(dòng)配合間隙排氣，排氣間隙應(yīng)小于聚氯乙烯的溢料間隙（0.04mm）。3.6 成型零件的設(shè)計(jì)模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱(chēng)為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生磨擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零

53、件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度與較好的耐磨性能。設(shè)計(jì)成型零件應(yīng)根據(jù)塑料的特性、塑件的結(jié)構(gòu)和使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。3.6.1動(dòng)定模的設(shè)計(jì)因?yàn)樗芗^小，而且采用一模一腔，使用動(dòng)定模采用組合式，因?yàn)椴捎眠@種形式各個(gè)凹模采用機(jī)械加工、冷擠壓和電加工等方式加工制成，然后壓入模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，維護(hù)方便，可以保證型腔形狀尺寸。它的特點(diǎn)是加工容易，熱處理方便，節(jié)約成型核材料，特別是形狀比較復(fù)雜的零件。根據(jù)工件的外形，定模

54、設(shè)計(jì)為圖3-1所示的形狀。圖 3-1 動(dòng)模的基本形狀3.6.2側(cè)型芯的設(shè)計(jì)本模具設(shè)計(jì)的難度在于側(cè)型芯的設(shè)計(jì)，由于小型芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果用手工去設(shè)計(jì)，那難度是很大的，利用CAD三維軟件Pro/ENGINEER去設(shè)計(jì)，用軟件中的型腔設(shè)計(jì)可以很方便的抽取出小型芯。本方案中直徑較小的型芯采用階梯軸結(jié)構(gòu)，單獨(dú)制造，在嵌入模板中，用壓板固定。型芯采用P20鋼，熱處理要求硬度3236HRC。如圖3-1、3-2所示：圖3-2 側(cè)型芯I圖 3-3 側(cè)型芯 II3.6.3成型零件工作尺寸的分析成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來(lái)構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸。任何塑件制

55、作都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸精度等級(jí)來(lái)確定模具成型零件的工作尺寸與精度等級(jí)。影響塑件尺寸精度的因數(shù)很多，主要有：塑件收縮率的影響拉手塑件的材料是聚氯乙烯，聚氯乙烯具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，流動(dòng)性好，易于成型，成型收縮率小，理論計(jì)算收縮率為0.5%； 模具成件型零件的制造誤差；模具成型零件的磨損；模具的安裝配合的誤差。3.6.4模具型腔側(cè)璧和底板厚度計(jì)算塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度,如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小,可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞;也可能因剛度不足而產(chǎn)生繞曲變形,導(dǎo)致溢

56、料或出現(xiàn)飛邊,降低塑件尺寸精度，并影響到脫模的順利進(jìn)行.因此,應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚,尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔,更不能單純憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定型腔側(cè)壁和底板厚度。模具型腔壁厚的計(jì)算,應(yīng)以最大壓力為準(zhǔn).而最大壓力是在注射時(shí),熔體充滿(mǎn)型腔的瞬間產(chǎn)生的,隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié),型腔的壓力逐漸降低,在開(kāi)模時(shí)接近常壓.理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明,大尺寸的模具型腔,剛度不足是主要矛盾,型腔壁厚應(yīng)以滿(mǎn)足剛度條件為準(zhǔn);而對(duì)于小尺寸的模具型腔,在發(fā)生大的彈性變形前,其應(yīng)力往往超過(guò)了模具材料的許用應(yīng)力,因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾,設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。型腔壁厚的強(qiáng)度計(jì)算條件是型腔在各種應(yīng)

57、力形式下的應(yīng)力值不得超過(guò)模具材料的許用應(yīng)力;而剛度計(jì)算條件由于模具的特殊性,應(yīng)從以下三方面來(lái)考慮:(1)模具成型過(guò)程中不發(fā)生溢料；(2)保證塑件尺寸精度；(3)保證塑件順利脫模。型腔側(cè)壁厚度計(jì)算在熔體壓力作用下,側(cè)壁向外膨脹產(chǎn)生彎曲變形,使側(cè)壁與底板間出現(xiàn)間隙,間隙過(guò)大將發(fā)生溢料或影響塑件尺寸精度.將側(cè)壁每一邊都看成是受均勻載荷的端部固定梁,設(shè)允許最大變形量為, 根據(jù)塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)公式6.22，其壁厚按剛度條件計(jì)算式為:式中 s型腔側(cè)壁厚度(mm);p型腔熔體的壓力(Mpa);H1承受熔體壓力的側(cè)壁高度(mm);l 型腔側(cè)壁長(zhǎng)邊長(zhǎng)(mm);E鋼的彈性模量，取2.06 105 MPa;H

58、型腔側(cè)壁總高度(mm); 允許變形量(mm)。這里p = 50 MPa、H1/H = 4/5、=0.05mm、l= 72mm，代入數(shù)據(jù)計(jì)算，型腔側(cè)壁厚度s計(jì)算得：20mm底板厚度計(jì)算組合式型腔底板厚度實(shí)際上是支承板厚度.底板厚度的計(jì)算因其支撐形式不同有很大差異,對(duì)于常見(jiàn)的動(dòng)模邊為雙支腳的底板,為簡(jiǎn)化計(jì)算,假定型腔長(zhǎng)邊l和支腳間距L相等,底板可作為受均勻載荷的簡(jiǎn)支梁,其最大變形出現(xiàn)在板的中間,根據(jù)塑料成型工藝和模具設(shè)計(jì)公式6.28，按剛度條件計(jì)算底板的厚度為:式中 c由型腔邊長(zhǎng)比l/b決定的系數(shù)，l=72mm、b=42mm，查表得c為0.0260，經(jīng)計(jì)算取h=50mm。動(dòng)模支撐板厚度動(dòng)模支撐板又

59、稱(chēng)作型芯支撐板，一般都是兩端用墊塊支撐的。其厚度的選用按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)選用，取30mm。3.6.5塑件的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)塑件結(jié)構(gòu)時(shí)，首先要考慮塑件壁厚均勻，以產(chǎn)生縮孔，氣孔，變形，開(kāi)裂等缺陷,塑件強(qiáng)度較低處可設(shè)置加強(qiáng)筋等。塑件兩壁相交處必須用圓弧過(guò)渡，為了便于塑件從模具中脫出,防止脫模時(shí)拉傷塑件，設(shè)計(jì)時(shí)，塑件外表面沿脫模方向應(yīng)留有足夠的斜度，即脫模斜度，脫模斜度的取向應(yīng)根據(jù)塑件的，外尺寸而定。在塑件圖上標(biāo)注時(shí)，孔以小端尺寸為準(zhǔn)，塑件外形以大端尺寸為準(zhǔn)，尺寸符合圖樣要求，且由于斜度而導(dǎo)致的尺寸變化應(yīng)滿(mǎn)足塑件的公差要求。3.6.6成型零件的強(qiáng)度分析塑料塑件在模腔中成形以后，便可以從模具中取下，但塑件從模具中

60、取下之前，制件在成形過(guò)程中，模具型腔受到熔體高溫高壓的作用，所以模具型腔側(cè)壁和底板必須有足夠的厚度，以滿(mǎn)足強(qiáng)度和剛度的要求。剛度不足，模具會(huì)產(chǎn)生彈性形變，強(qiáng)度不夠，模具會(huì)產(chǎn)生塑性變形或破裂。滿(mǎn)足強(qiáng)度要求各種情況下所受的應(yīng)力必須小于材料的許用應(yīng)力。如拉伸時(shí)，拉伸應(yīng)力拉伸許用應(yīng)力。型芯受彎時(shí)，彎曲應(yīng)力彎曲許用應(yīng)力。理論分析和大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明，對(duì)于小尺寸的型腔，強(qiáng)度不足是主要矛盾。滿(mǎn)足剛度要求需要型腔不產(chǎn)生溢料,保證塑件尺寸精度并能順利脫模。模具型腔不產(chǎn)生溢料 型腔在高壓作用下會(huì)產(chǎn)生彈性形變，使一些配合面形成間隙，間隙超過(guò)一定值，將出現(xiàn)溢料。不同塑料其最大的不溢料間隙也不同，設(shè)計(jì)時(shí)需使模具型腔在高