帶柄水杯注射模具設(shè)計(jì)

#AbstractThemouldisanimportantteclinicalequipmentindustry、isanindispensablepaitintheproductionofmanyindustrialproducts.Plasticasoneofthemodemsocialandeconomicdevelopmentofthebasicmaterials,isanimportantmaterialforagricultiiraLindustriaLenergy,transportationandotherareasoftheeconomyindispensable,itsusehaspenetratedintoallfieldsofeconomicandsociallife,andtheironandsteel,wood,cementhasbecomethefourpillarmaterialsfield.Moldisthefoundationofindustrialproductionteclinologyandequipment,theiiidustiywaswidelyusedintheproductionofthefinalproduct,itsvalueisoftenseveraltimesthevalueofthemolditself,ahundredtimes,knownasthenbenefitamplifierM.Thedesignfortheshankcupmoulddesign,itintroducedthesystemofassemblyandmachiningprocessofeachpartsofshankcupillthemoldanddiepackage.Theinjectionmachine,relatestotheselectionofvariousparameters,partsoftheprocessingmethod,thestmctiireoftheiiijectionmouldandtherelatedcomputationalproblemsandspecialprocessingteclinology.Inthedesign,todrawthepartdrawingandassemblydrawingwithCAD?Thisdesigninthepremiseofensuringtheprocessingquality,asfaraspossibletominimizethecostofproductionwhileimprovingtheproductivity.Keywords:mould;iiijectionmachine;plastic?11摘要Abstract第一章緒論TOC\o"1-5"\h\z1.1模具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀11.2塑料成型模具的種類1錯(cuò)誤！未定義書簽。1?3注射模具的發(fā)展方向2錯(cuò)誤！未定義書簽。第二章塑料成型工藝2.1塑件材料的選擇錯(cuò)誤！未定義書簽。2?2確定成型方法錯(cuò)誤！未定義書簽。2.3注塑成型工藝過程42.3.1成型前的準(zhǔn)備42.3.2注塑成型過程42.3.3,塑件的后處理錯(cuò)誤！未定義書簽。2.4塑件的結(jié)構(gòu)工藝性62.5塑件成型工藝參數(shù)7溫度7壓力82.5.3成型周期9第三章帶柄水杯注射模具設(shè)計(jì)103.1注塑成型設(shè)備103.1.1注塑機(jī)結(jié)構(gòu)組成103.1.2注塑機(jī)的分類103.1.3注塑機(jī)的型號(hào)規(guī)格103.2注射模具分類及典型結(jié)構(gòu)113.2.1注射模分類113.2.2注射模典型結(jié)構(gòu)113.3帶柄水杯模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.1分型面位置的確定143?3?2型腔數(shù)量的確定錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)153.3.4成型零件設(shè)計(jì)163.3.5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)173.3.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)183.3.7模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)203.3.8標(biāo)準(zhǔn)模架的選用203.3.9模架的尺寸計(jì)算213.4注射模具與注射機(jī)的關(guān)系223.4.1最粗射量的校核223.4.2注射壓力的校核223.4.3鎖模力的校核233.4.4開模行程的校核2325第四章帶柄水杯模具三維設(shè)計(jì)254.1帶柄水杯三維造型及模具設(shè)計(jì)254.2模架設(shè)計(jì)274.2.1定義模具模架274.2.2添加設(shè)備284.2.3設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)294.2.4設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)29第五章帶柄水杯注射仿真分析315.1Pro/e塑料顧問的簡介315.2塑料顧問模塊的進(jìn)入315.3分析功能應(yīng)用315.4分析結(jié)果315?5分析結(jié)果的輸出335.6注射仿真分析的優(yōu)缺點(diǎn)3334第六章小結(jié)與展望346.1小結(jié)346.2展望34致謝35參考文獻(xiàn)36附錄37外文資料帶柄水杯模具設(shè)計(jì)帶柄水杯模具設(shè)計(jì)第一章緒論1.1模具及模具工業(yè)的發(fā)展與現(xiàn)狀整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)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(shí)，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。加入WTO,給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來更多的機(jī)會(huì)。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢明顯，有些共至只有國外產(chǎn)品價(jià)格的1/5?1/3,加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對(duì)國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。雖然近兒年模具出口增幅大于進(jìn)口增幅，但所增加的絕對(duì)量仍是進(jìn)口大于出口，致使模具外貿(mào)逆差逐年增大。這一狀況在2006年己得到改善，逆差略有減少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因：一是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，特別是汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來了對(duì)模具旺盛需求，有些高檔模具國內(nèi)的確生產(chǎn)不了，只好進(jìn)口；但也確實(shí)有一些模具國內(nèi)可以生產(chǎn)，也在進(jìn)口。這與中國現(xiàn)行的關(guān)稅政策及項(xiàng)目審批制度有關(guān)。二是對(duì)模具出口鼓勵(lì)不夠。現(xiàn)在模具與其它機(jī)電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有13%,而未達(dá)17%。從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)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，未來兒年年增長率仍將保持20%左右的水平。1.2塑料成型模具的種類注射模注射模乂稱注塑模。塑料注射成型是在金屬壓鑄成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，成型所使用的設(shè)備是注射機(jī)。注射模通常適合于熱塑性塑料的成型，目前部分熱固性塑料也可以采用該方法。塑料注射成型是塑料成型生產(chǎn)中自動(dòng)化程度最高、釆用最廣泛的一種成型方法。壓縮模壓縮模乂稱壓塑?；驂耗z模。塑料壓縮成型是塑件成型方法中較早釆用的一種方法。成型所使用的設(shè)備是塑料成型壓力機(jī)，是熱固性塑料通常采用的成型方法之-o與塑料注射成型相比，壓縮模成型周期較長，生產(chǎn)效率較低。壓注模壓注模乂稱傳遞模。壓注成型所使用的設(shè)備和塑料的適應(yīng)性與壓縮成型完全相同，只是模具的結(jié)構(gòu)不同。擠出模擠出模是安裝在擠出機(jī)料筒端部進(jìn)行生產(chǎn)的，因此也稱為擠出機(jī)頭。成型所使用的設(shè)備是塑料擠出機(jī)。只有熱塑性塑料才能采用擠出成型。氣動(dòng)成型模氣動(dòng)成型模是指利用氣體作為動(dòng)力介質(zhì)成型塑料制件的模具。氣動(dòng)成型包括中空吹塑成型、抽真空成型和壓縮空氣成型等。與其他模具相比較，氣動(dòng)成型模具結(jié)構(gòu)最為簡單，只有熱塑性塑料才能采用氣動(dòng)成型。除了上述介紹的兒種常用的塑料成型模具外，還有澆鑄成型模、泡沫塑料成型模、聚四氟乙烯冷壓成型模和滾塑模等。1.3注射模具的發(fā)展方向開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。因此，放眼未來，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。第二章塑料成型工藝2.1塑件材料的選擇考慮到水杯的工作環(huán)境及作用來看，聚碳酸脂（PC）具有工作環(huán)境所需的性能。PC屬于熱塑性塑料。（熱塑性塑料一在特定的溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料o）PC的性能：綜合性能較好，無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐水、油等；吸水性較小，透光率很高，介電性能良好。PC的用途：適于制作傳遞中、小負(fù)荷的零部件；因PC無毒無味，可以制造醫(yī)療器械，小型日常用品等；因透光率較高，可制造大型燈罩、門窗玻璃等等透明制品。PC是非結(jié)晶型的線型結(jié)構(gòu)的高聚物為此確定使用材料為：聚碳酸脂：PC2.2確定成型方法塑料的種類很多，其成型的方法也很多，有注射成型、壓縮成型、壓注成型、擠出成型、氣動(dòng)與液壓成型、泡沫塑料的成型等，其中前四種方法最為常用。其中,注射成型所用模具稱為注射成型模具，簡稱注射模。注射模主要應(yīng)用于成型熱塑性塑料，因此根據(jù)對(duì)零件的分析，該P(yáng)C材料的塑料水杯用注射成型為最佳2.3注塑成型工藝過程2.3.1成型前的準(zhǔn)備為使注塑成型過程順利進(jìn)行和保證塑件質(zhì)量，成型前應(yīng)該對(duì)所用塑料原料和設(shè)備作好一些準(zhǔn)備工作。（1）檢驗(yàn)塑料原料的色澤、顆粒大小、均勻性等；測定塑料的工藝性能；如果來料是粉料，則有時(shí)還需要對(duì)其進(jìn)行染色和造粒；對(duì)易吸濕的塑料進(jìn)行充分的干燥和預(yù)熱。（2）對(duì)料筒進(jìn)行清洗或拆換。（3）塑件帶有金屬嵌件時(shí)，應(yīng)對(duì)嵌件進(jìn)行預(yù)熱，防止嵌件周圍產(chǎn)生過大內(nèi)應(yīng)力。（4）脫模困難的塑件，要選擇合適的脫模劑。脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而覆在模具表面的一種助劑。常用的脫模劑有硬脂酸鋅、液體石蠟、硅油等2.3.2注塑成型過程注塑過程如圖2?1,首先將準(zhǔn)備好的塑料加入注塑機(jī)的料斗，然后送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔融塑化成粘流態(tài)塑料，在注塑機(jī)的柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下經(jīng)噴嘴壓入模具型腔，塑料充滿型腔后，需要保壓一定時(shí)間，使塑件在型腔中冷卻、硬化、定型，壓力撤消后開模，并利用注塑機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)使塑件脫模，最后取出塑件。這樣就完成了一次注塑成型工作循環(huán)，以后是不斷重復(fù)上述周期的生產(chǎn)過程。由上面的說明可以知道，注塑成型過程包括加料、塑化、注射、脫模等兒個(gè)步驟。塑化是顆粒狀塑料在注射機(jī)料筒中經(jīng)過加熱達(dá)到粘流狀態(tài)并且具有良好可塑性的過程。對(duì)塑料的塑化要求是：塑料熔體在進(jìn)入型腔之前，既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度，并要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提供足夠量的熔融塑化料各處的溫度盡量均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行。螺桿式注塑機(jī)對(duì)塑料的塑化比柱塞式注塑機(jī)好得多。不管是何種形式的注塑機(jī)，注射過程均可分為充模、保壓、倒流、32圖232圖2?1注塑成型原理示意圖1■料斗2■螺桿3■注塑模具。充模階段是從柱塞或螺桿開始向前移動(dòng)起，到塑料熔體經(jīng)過噴嘴及模具澆注系統(tǒng)充滿型腔時(shí)為止。塑料熔體充滿型腔后，熔體開始冷卻收縮，但柱塞或螺桿繼續(xù)保持施壓狀態(tài)，料筒內(nèi)的熔料會(huì)向模具型腔內(nèi)繼續(xù)流入進(jìn)行補(bǔ)縮，以形成形狀完整而致密的塑件。這一階段稱為保壓階段。倒流階段是柱塞或螺桿開始后退保壓結(jié)束時(shí)開始的，這時(shí)型腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)的高，因此會(huì)發(fā)生塑料熔體的倒流，從而使型腔內(nèi)的壓力迅速下降，直到澆口處熔料凍結(jié)倒流才結(jié)束。如果保壓結(jié)束之前澆口已經(jīng)凍結(jié)或者在噴嘴中裝有止逆閥，則倒流階段就不會(huì)存在。澆口凍結(jié)后的冷卻是從澆口的塑料完全凍結(jié)時(shí)開始，這一階段型腔內(nèi)塑料繼續(xù)進(jìn)行冷卻，沒有塑料從澆口處流進(jìn)或流出，但型腔內(nèi)還可能有少量的流動(dòng)。應(yīng)該指出，塑料從注入型腔后即被冷卻，直至脫模時(shí)為止。脫模是塑件冷卻到一定溫度后開模，在推出機(jī)構(gòu)的作用下將塑料制件推出模外的過程。2.3.3塑件的后處理（1）退火處理退火處理是將塑料制件放在定溫的加熱液體介質(zhì)中（如熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟）或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時(shí)間，然后緩慢冷卻的過程。目的是減少或消除塑件的內(nèi)應(yīng)力。（2）調(diào)濕處理調(diào)濕處理是將剛脫模的塑件放在熱水中隔絕空氣進(jìn)行防止氧化的退火，同時(shí)加快達(dá)到吸濕平衡的一種后處理方法。目的是使塑件的顏色、性能、尺寸得到穩(wěn)定。聚酰胺類塑料制件通常需要進(jìn)行調(diào)濕處理。2.4塑件的結(jié)構(gòu)工藝性要想獲得合格的塑料制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)工藝要求，才能設(shè)計(jì)出合理的模具結(jié)構(gòu)，以防止成型時(shí)產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開裂等缺陷，達(dá)到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。塑件結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形狀、壁厚、斜度、加強(qiáng)筋、支承面、圓角、1、壁厚塑料制品的壁厚對(duì)制品質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。壁厚過后，不但用料多，成本高還容易產(chǎn)生氣泡、縮化、凹陷等缺陷，而且冷卻時(shí)間長生產(chǎn)效率低（對(duì)熱塑性塑料制品而言）。壁厚過薄，成型困難，流動(dòng)阻力大，尤其是大型制品和形狀復(fù)雜制品。制品最小壁厚的確定原則：（1）脫模時(shí)受頂出零件的推力不變形；（2）能承受裝配時(shí)緊固力。壁厚因制品大小和塑料品種的不同而異。熱塑性塑料制品的最小壁厚可達(dá)到0.25mm,但一般在（0.6?0.9）mm之間。常用壁厚為（2?4）mm。塑料水杯就取壁厚為3mm2、制品的精度影響制品精度的因素較多。首先是模具的制造精度和模具的磨損量，其次是成型工藝條件的變化所引起的塑料收縮率的波動(dòng)。另外，成型后的實(shí)效率變化和模具結(jié)構(gòu)形式對(duì)尺寸精度也有一定的影響。因此，對(duì)塑料制品的精度要求不能過高，應(yīng)在保證使用性能的情況下，盡可能選用低精度等級(jí)。3、制品的表面粗糙度塑料制品的表面粗糙度主要取決于成型模具型腔表面的粗糙度。另外，塑料品種，成型工藝以及成型模具型腔表面的磨損和腐蝕對(duì)制品的表面粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度要比所成型制品的表面粗糙度低1-2級(jí)。本課題可選用Ra(3.2T.2)pm2.5塑件成型工藝參數(shù)2.5.1溫度在注塑成型時(shí)需控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度、模具溫度等。料筒溫度料筒溫度應(yīng)控制在塑料的粘流溫度Tf(對(duì)結(jié)晶型塑料為熔點(diǎn)Tm)和熱分解溫度Td之間。料筒溫度直接影響到塑料熔體充模過程和塑件的質(zhì)量。料筒溫度高，有利于注射壓力向模具型腔內(nèi)傳遞，另外，使熔體粘度降低，提高流動(dòng)性，從而改善成型性能，提高生產(chǎn)率，降低制品表面粗糙度。但料筒溫度過高，時(shí)間過長時(shí)，塑料的熱降解量增大，塑件的質(zhì)量會(huì)受到很大影響。選擇料筒溫度時(shí)，應(yīng)考慮以下兒方面的影響因素：塑料的特性熱敏性塑料如聚甲醛、聚氯乙烯等要嚴(yán)格控制料筒的最高溫度和在料筒中的停留時(shí)間；玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料由于流動(dòng)性差而要適當(dāng)提高料筒溫度；對(duì)于熱固性塑料，為防止熔體在料筒內(nèi)發(fā)生早期硬化，料筒溫度傾向于取小值。注塑機(jī)類型螺桿式注塑機(jī)由于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的剪切作用能獲得較大的摩擦熱，促進(jìn)塑料的塑化，因而料筒溫度選擇比柱塞式注塑機(jī)低10?20°Co塑件及模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)薄壁塑件的型腔比較狹窄，塑料熔體注入時(shí)的阻力大，冷卻快。料筒溫度應(yīng)選擇高一些，反之則低一些。對(duì)于形狀復(fù)雜或帶有嵌件的制件，或者熔體充模流程曲折較多或較長時(shí)，料筒溫度也應(yīng)選擇高一些。料筒溫度并不是一個(gè)恒溫，而是從料斗一側(cè)開始到噴嘴為止是逐步升高的，這樣可使塑料溫度平穩(wěn)上升達(dá)到均勻塑化的目的。噴嘴溫度選擇噴嘴溫度時(shí)，考慮到塑料熔體與噴孔之間的摩擦熱能使熔體經(jīng)過噴嘴后出現(xiàn)很高的溫升，為防止熔體在直通式噴嘴可能發(fā)生的“流涎現(xiàn)象”，通常噴嘴溫度略低于料筒的最高溫度。但對(duì)于熱固性塑料一般都將噴嘴溫度的取值高于料筒溫度，這樣一方面使其自身具有良好的流動(dòng)性，另一方面乂能接近硬化溫度的臨界值，即保證了注射成型，乂有利于硬化定型。料筒溫度和噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動(dòng)，由于其影響因素很多，一般都在成型前通過“對(duì)空注射法”或“塑件的直觀分析法”來進(jìn)行調(diào)整，以便從中確定最佳的料筒和噴嘴溫度。（3）模具溫度模具溫度主要影響塑料在型腔內(nèi)的流動(dòng)和冷卻，它的高低決定于塑料的結(jié)晶性、塑件的尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其他工藝條件（熔料溫度、注射壓力及注射速度、成型周期等）。如對(duì)于熔體粘度高的非結(jié)晶型塑料應(yīng)采用較高的模溫；塑件壁厚大時(shí)模溫一般要高，以減小內(nèi)應(yīng)力和防止塑件出現(xiàn)凹陷等缺陷。對(duì)于熱固性塑料模具溫度一般較高，通常控制在150?220°C度范圍，另外動(dòng)模溫度有時(shí)還需要比定模高出10?15°C,這樣會(huì)更有利于塑件硬化定型。模具溫度根據(jù)不同塑料的成型條件，通過模具的冷卻（或加熱）系統(tǒng)控制。對(duì)于要求模具溫度較低的塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、ABS塑料、聚氯乙烯等應(yīng)在模具上設(shè)冷卻裝置；對(duì)模具溫度要求較高的塑料，如聚碳酸脂、聚硯、聚甲醛、聚苯醸等應(yīng)在模具上設(shè)加熱系統(tǒng)。2.5.2壓力注塑成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種。（1）塑化壓力塑化壓力乂稱背壓，是注塑機(jī)螺桿頂部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)受到的壓力。一般操作中，塑化壓力應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，具體數(shù)值隨所選用的塑料品種而變化，通常很少超過6MPao但要注意的是，背壓力如果過小，物料易充入空氣，使計(jì)量不準(zhǔn)確，塑化不均勻。（2）注射壓力注射壓力是指柱塞或螺桿頭部注射時(shí)對(duì)塑料熔體所施加的壓力。它的作用：一是克服塑料熔體從料筒流向型腔時(shí)的阻力，保證一定的充模速率;二是對(duì)塑料熔體進(jìn)行壓實(shí)。注射壓力的大小，取決于塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、尺寸與表面粗糙度、模具溫度、塑件的壁厚及流程大小等多種因素。確定注射壓力的原則是：對(duì)于熱塑性塑料，注射壓力一般在40?130MPa之間。熔體粘度高，冷卻速度快的塑料以及成型薄壁和長流程的塑件，釆用高壓注射有利于充滿型腔；成型玻璃纖維增強(qiáng)塑料時(shí)釆用高壓注射有利于塑件表面光潔。其他均應(yīng)選用低壓慢速注射為宜。但要提醒的是，如果注射壓力過高，塑件易產(chǎn)生飛邊使脫模困難，另外使塑件產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，其至成為廢品。注射壓力過低則易產(chǎn)生物料充不滿型腔，共至根本不能成型等現(xiàn)象。對(duì)于熱固性塑料，由于熔料中填料較多，粘度較大，且在注射過程中對(duì)熔體有溫升要求，注射壓力一般要選擇大一些，常用范圍約為100?170MPao在其他條件相同的情況下，柱塞式注塑機(jī)作用的注塑壓力應(yīng)比螺桿式的大，因?yàn)樗芰显谥阶⑺軝C(jī)料筒內(nèi)的壓力損失比螺桿式的大。2.5.5時(shí)間（成型周期）完成一次注塑過程所需的時(shí)間稱為注塑成型周期。它包括以下兒部分：（1）注射時(shí)間注射時(shí)間包括充模時(shí)間、保壓時(shí)間和合模冷卻時(shí)間。其中保壓時(shí)間和冷卻時(shí)間合計(jì)為總的冷卻時(shí)間。充模時(shí)間直接反比于充模速率，生產(chǎn)中約為3?5So保壓時(shí)間就是對(duì)塑料的壓實(shí)時(shí)間，在整個(gè)注射時(shí)間中所占比例較大，約為20?120s。冷卻時(shí)間以保證塑件脫模時(shí)不引起變形為原則，一般約為30?120s。生產(chǎn)中注射時(shí)間一般在0.5~2min,厚大件可達(dá)5?10miiio（2）其他時(shí)間（輔助時(shí)間）包括開模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、合模等時(shí)間。第三章帶柄水杯注塑模具設(shè)計(jì)3.1注塑成型設(shè)備注塑機(jī)是利用塑料成型模具將熱塑性塑料或熱固性塑料原料制成塑料制件的注射成型設(shè)備，也是應(yīng)用最廣的塑料成型設(shè)備。3.1.1注塑機(jī)結(jié)構(gòu)組成注射成型機(jī)通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)等組成,如圖2?2所示。注射裝置使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的速度和壓力將一定量的熔料注射進(jìn)模具型腔。合模裝置也稱鎖模裝置，保證注射模具可靠地閉合，實(shí)現(xiàn)模具開、合動(dòng)作以及頂出制件。液壓和電器控制系統(tǒng)保證注射機(jī)按預(yù)定工藝過程的要求（如壓力、溫度、速度和時(shí)間）和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效工作。3.1.2注塑機(jī)的分類注塑機(jī)的分類方法很多，目前使用較多的是按注塑機(jī)外形特征分類，這種分類方法主要是根據(jù)注塑機(jī)的合模裝置和注射裝置的相對(duì)位置進(jìn)行分類的。1、臥式注塑機(jī)合模裝置與注射裝置的運(yùn)動(dòng)軸線呈一線水平排列，具有機(jī)身低,操作、維修方便，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。所以這種形式應(yīng)用最廣，對(duì)大、中、小型都適用，是目前注塑機(jī)最基本的形式。2、立式注塑機(jī)合模裝置與注射裝置的運(yùn)動(dòng)軸線呈一線并垂直排列，具有占地面積小，模具拆裝容易，模具內(nèi)安放嵌件方便等優(yōu)點(diǎn)。但制品頂出后不易脫落，不易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，且機(jī)身高，加料、維修不方便。目前小型注塑機(jī)常采用這種形式。3、角式注塑機(jī)合模裝置和注射裝置的運(yùn)動(dòng)軸線互成垂直排列，其優(yōu)缺點(diǎn)介于立式和臥式之間，使用也較普遍，大、中、小型注塑機(jī)均有。3.1.3注塑機(jī)的型號(hào)規(guī)格注塑機(jī)型號(hào)規(guī)格是用來表示注塑機(jī)加工能力的，而反映注塑機(jī)加工能力的主要參數(shù)是公稱注射量和鎖模力。因此常用公稱注射容積數(shù)量和鎖模力大小來表示注塑機(jī)型號(hào)規(guī)格。公稱注射量是指注塑機(jī)在注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時(shí),注射裝置所能達(dá)到的對(duì)空注射量。鎖模力是由合模機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的最大模具閉緊力決定的，它反映了注塑機(jī)成型制品面積的大小。

一般用注塑機(jī)的公稱注射量和鎖模力同時(shí)來表示注塑機(jī)的加工能力，并以此作為注塑機(jī)的系列規(guī)格。國產(chǎn)注塑機(jī)的型號(hào)表示為：XS-ZY-125/90,型號(hào)中：X表示（成）形（機(jī)），S表示塑料，Z表示注射，Y表示預(yù)塑式，125表示公稱注射量為125cm3,90表示最大鎖模力為90x10kN。3.2注射模具分類及典型結(jié)構(gòu)3.2.1注射模分類注射模具的分類方法很多。按其所用注射機(jī)的類型可分為臥室注射機(jī)用的模具、立式注射機(jī)用的模具、角式注射機(jī)用的模具；按所成型的塑料制品材料分，可分為熱塑性塑料注射模和熱固性塑料注射模。按注射模的整體結(jié)構(gòu)分，可分為單分型面注射模、雙分型面注射模、垂直分型面注射模、有側(cè)面分型和抽芯結(jié)構(gòu)的注射模、定模有定距推板結(jié)構(gòu)的注射模、直角注射成型機(jī)上用的專用注射模、有活動(dòng)向鑲件的注射模等。按澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分，可分為澆注系統(tǒng)為熱流道結(jié)構(gòu)的注射模、澆注系統(tǒng)為絕熱流道結(jié)構(gòu)的注射模、澆注系統(tǒng)為溫流道結(jié)構(gòu)的注射模。3.2.2注射模典型結(jié)構(gòu)1、單分型面注射模單分型面注射模也稱二板式注射模，如圖3-1所示。它是注射模中最簡單的一種結(jié)構(gòu)形式。這種模具只有一個(gè)分型面。單分型面注射模具可以根據(jù)需要，既可以設(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。圖3?1單分型面注射模圖3?1單分型面注射模1—?jiǎng)幽０?—定模板3—冷卻水道4—定模座板5—定位圈6—澆丨1套7—凸模8—導(dǎo)套9一導(dǎo)套10—?jiǎng)幽Ｗ?1—支12—支承柱13—推板14—推桿固定15—拉料桿16—推板導(dǎo)柱17—推板導(dǎo)套18—推桿19—復(fù)位桿20—墊塊2、雙分型面注射模雙分型面注射模具有兩個(gè)分型面，如圖3?2所示。第一個(gè)分型面A?A是定模板與中間板的分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出，第二個(gè)分型面是中間板與推件板之間的分型，分型后塑件由此脫出。與單分型面注射模具比較，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2343234310)1U“14其工作原理為：開模時(shí)，注射機(jī)開合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移。由于彈贊的作用，模具首先在A分型面圖3-2雙分型面注射模1—支架2—圖3-2雙分型面注射模1—支架2—支承板3—型芯固定板4一推件板導(dǎo)柱5—導(dǎo)柱6—限位銷7—彈簧8—定距拉板9一推板10—推桿固定板11一推桿12—導(dǎo)柱13—中間板14—定模座板15—導(dǎo)套16—澆「】套17—型芯型面之間自行脫落或由人工取出。動(dòng)模部分繼續(xù)后移，當(dāng)注射機(jī)的推桿接觸推板時(shí)，推出機(jī)構(gòu)開始工作,推件板在推桿的推動(dòng)下將塑移，當(dāng)注射機(jī)的推桿接觸推板時(shí)，推出機(jī)構(gòu)開始工作,推件板在推桿的推動(dòng)下將塑件從型芯上推出，塑件在B分型面之間自行落下。3、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，否則塑件無法脫模。帶動(dòng)型芯滑塊側(cè)向移動(dòng)的整個(gè)機(jī)構(gòu)稱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。如圖3?3所示為斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的注射模，其中的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是由斜導(dǎo)柱和側(cè)型芯滑塊所

組成的，此外還有楔緊塊、擋塊、滑塊拉桿、彈贊等一些輔助零件。其工作原理為：開模時(shí)，動(dòng)模部分向后移動(dòng)，開模力通過斜導(dǎo)柱作用于側(cè)型芯滑塊，迫使其在動(dòng)模板的導(dǎo)滑槽內(nèi)向外滑動(dòng)，直至滑塊與塑件脫開，完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。這時(shí)塑件包在型芯上隨動(dòng)模繼續(xù)后移,直到注射機(jī)頂桿與模具推板接觸，推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時(shí)，復(fù)位桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，斜導(dǎo)柱使側(cè)型芯滑塊向內(nèi)動(dòng)復(fù)位，最后由楔緊塊鎖緊。圖3-3斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模1—?jiǎng)幽Ｗ?—墊塊3—支承板圖3-3斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模1—?jiǎng)幽Ｗ?—墊塊3—支承板4—?jiǎng)幽０?—擋塊6—螺母7—彈簧8—滑塊拉桿9一楔緊塊10—斜導(dǎo)柱11一側(cè)型芯滑塊12—型芯13—澆口套14一定模座板15—導(dǎo)柱16—定模板17—推桿18—拉料桿19—推桿固定板20—推板4、帶有活動(dòng)鑲件的注射模II109R?6$II109R?6$4圖3-4圖3-4帶有活動(dòng)鑲件的注射模1一定模板2—導(dǎo)柱3—活動(dòng)鑲塊4—型芯座5—?jiǎng)幽０?—支承塊8—彈簧9一推桿10—推桿固定板11—推板使模具外形縮小，大大降低了模具的制造成本，更主要的是在某些無法安排斜滑塊等結(jié)構(gòu)的場合，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)效率較低。如圖3-4所示的是帶有活動(dòng)鑲件的注射模。開模時(shí)，塑件包在型芯和活動(dòng)鑲件上,隨動(dòng)模部分向左移動(dòng)而脫離動(dòng)模板，分型到一定距離，推出機(jī)構(gòu)開始工作，設(shè)置在活動(dòng)鑲件上的推桿將活動(dòng)鑲件連同塑件一起推出型芯脫模，由人工將活動(dòng)鑲件從塑件上取下。合模時(shí)，推桿在彈費(fèi)的作用下復(fù)位，推桿復(fù)位后動(dòng)模板停止移動(dòng)，然后人工將活動(dòng)鑲件重新插入定位孔中，再合模后進(jìn)行下一次的注射動(dòng)作。3.3塑料水杯模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行塑料水杯模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，需要考慮以下兒個(gè)方面，包括分型面位置的確定、型腔數(shù)量的確定、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用及模架的尺寸計(jì)算。3.3.1分型面位置的確定分型面是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。分型面的設(shè)計(jì)原則：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大的位置，以便順利脫模。塑件分型面決定了模具的基本結(jié)構(gòu)和飛邊產(chǎn)生的位置，根據(jù)該塑料水杯的形狀要求，外表面要求精美、無明顯的毛刺，另外，水杯手柄部位形狀比較復(fù)雜，所以,將分型面選擇在水杯中間剖切面上。這樣，不致影響塑件外觀，既有利于脫模（注:分型面應(yīng)使塑料件在開模時(shí)留在有脫模機(jī)構(gòu)的一邊，通常是在動(dòng)模一側(cè)。），乂使模具的加工制造更容易。3.3.2型腔數(shù)量的確定型腔的布置形式有很多，在布置型腔時(shí)，要求塑料通過流道那能夠順利到達(dá)型腔。通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行一模一腔和一模兩腔對(duì)比設(shè)計(jì)，考慮澆口位置的設(shè)計(jì)，由于塑件中等尺寸，產(chǎn)量不大，釆用一模一件即可滿足生產(chǎn)需要，釆用直澆口，塑件質(zhì)量容易保證，從零件上端中心進(jìn)料，料流比較順暢，不易產(chǎn)生熔接痕與氣泡缺陷。而一模兩件或一模多件的對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，釆用側(cè)澆口，從分型面進(jìn)料，模具結(jié)構(gòu)簡單，但澆口位置不是進(jìn)料的最佳位置，塑件容易產(chǎn)生熔接痕。3.3.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射機(jī)噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確地塑件。1、對(duì)澆注系統(tǒng)的簡要分析澆口位置的選擇原則：（1）盡量縮短流動(dòng)距離；（2）澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處；（3）必須盡量減少熔接痕；（4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出；（5）考慮分子定向影響；（6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；（7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；（8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。2、澆注系統(tǒng)組成澆注系統(tǒng)由主流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成。3、主流道尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)所選注射機(jī)，則流道小端尺寸為d=ii射劑噴嘴尺寸+（0.5?1）=4+1=5mm主流道球面半徑為SR=噴嘴球面半徑+（1?2）=18+2=20nmi（2）主流道村套形式主流道長度取40nun,約等于定模板的厚度。材料用T10A鋼，熱處理淬后表面硬度為53HRC?57HRC。（3）流道凝料體積2/ZuZ7t\Q=—=-x6-x40=1130.4=1.13cm344式中g(shù)=—y-=6,Z=4011H114、分流道的設(shè)計(jì)分流道的尺寸：分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及流道長度確定。大多數(shù)塑料所用的分流道的直徑為6mm—10mm,先預(yù)定用6mm,通過塑料顧問分析再?zèng)Q定。分流道的布置：選用平衡式的圓形分流道布局，即分流道到各型腔澆口的長度、斷面形狀、尺寸都相同。3.3.4成型零件設(shè)計(jì)注射模的成型零件是扌旨構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、型芯，以及各種型桿和成型鑲塊。本設(shè)計(jì)主要涉及對(duì)凹模和型芯的設(shè)計(jì)。1、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零件在工作時(shí)與塑料直接接觸，成型塑件。進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮保證獲得合格的塑件，乂要便于加工制造，還要注意盡量節(jié)約貴重模具材料，以降低模具成本。凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是成型制品外表面的成型零件，是制品外表面形狀、結(jié)構(gòu)的復(fù)制。對(duì)于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模結(jié)構(gòu)。整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凹模，結(jié)構(gòu)簡單易于制造，也便于維修和更換，一致性較好。凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模即成型塑料制品內(nèi)表面的型芯。對(duì)于本課題，選用整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模。整體鑲?cè)虢Y(jié)構(gòu)的凸模，結(jié)構(gòu)簡單易于制造，也便于更換。2、成型零件工作尺寸的計(jì)算凹模徑向尺寸：Lm=[(1+Scp)Ls-3/4A]o+5z=[(1+0.5%)*71.5-3/4*0.2]o^<>03=71.71o+0033/4A項(xiàng),系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化Lm-凹件徑向尺寸(mm)Ls—塑件徑向公稱尺寸(mm)Sep—塑料的平均收縮率(％)△一塑料公差值(mm)6z-lirl模制造公差(mm)凹模深度尺寸：H^Kl+SpHsJ/SA]o噸=[(1+0.5%)*90?2/3*0.2]0乜°'=90.3202°'2/3A項(xiàng)，有資料介紹系數(shù)為0.5Hm-凹模深度尺寸(nun)Hs—塑件高度公稱尺寸(mm)6z■?凹模深度制造公差(mm)其余符號(hào)同上型芯徑向尺寸：Lm=[(1+Scp)Ls+3/4A]°_6z=[(1+0.5%)*63.5+3/4*0.2]°_o.o3=63.67°_o.o33/4A項(xiàng),系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化Lm—型芯徑向尺寸(mm)6z—型芯制造公差(nun)其余符號(hào)同上型芯高度尺寸：Hm=[(1+Scp)Hs+2/33=[(1+0.5%)*86+2/3*0.2]°。03=86.300.0.032/3A項(xiàng)，有資料介紹系數(shù)為0.5Hm一型芯高度尺寸(mm)瓦一塑件孔深度尺寸(mm)6z一型芯高度制造公差(mm)其余符號(hào)同上中心距尺寸計(jì)算a=[(l+Scp)Ls]土亍=[(1+0.5%)*100]±0.015=100.5±0.015mm3.3.5合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動(dòng)、定模或在上、下模合模時(shí)，正確的定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點(diǎn)。1、定位作用模具閉合后，保證動(dòng)、定模或上下模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精度。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起到定位作用，即便與模具的裝配與調(diào)整。2、導(dǎo)向作用合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)、定模或上、下模準(zhǔn)確閉合，避免型芯先進(jìn)入型腔造成零件的損壞。3、承受一定的側(cè)向壓力塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)向壓力或受成型設(shè)備精度低的影響，導(dǎo)柱將承受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)向壓力很大或精度要求高時(shí)，則不能單靠導(dǎo)柱來承擔(dān)，需增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)來承擔(dān)側(cè)向壓力。4、導(dǎo)柱的機(jī)構(gòu)形式導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式和尺寸一標(biāo)準(zhǔn)化，常見的結(jié)構(gòu)形式有帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱。有時(shí)為減小導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔間的摩擦，在導(dǎo)柱的工作部位設(shè)置粗油槽來存儲(chǔ)潤滑劑。導(dǎo)柱的直徑可由模板外形尺寸確定。導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。為了保證動(dòng)模和定模只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置方式采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置或者不等直徑的對(duì)稱布置。本設(shè)計(jì)采用等直徑的不對(duì)稱布置，導(dǎo)柱形式為帶頭導(dǎo)柱，公稱直徑d=25mm。3.3.6推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)總的設(shè)計(jì)要求為：1、推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能設(shè)置在動(dòng)模上，以便利用注射機(jī)驅(qū)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，當(dāng)塑件因形狀等關(guān)系不能保證留在動(dòng)模端時(shí)，則須采用強(qiáng)留措施,或在定模上設(shè)置推出機(jī)構(gòu)2、推出機(jī)構(gòu)須動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便、維修與更換容易；3、根據(jù)塑件的尺寸、形狀及塑件材料等選用推桿、推桿的位置及數(shù)量，以保證塑件不發(fā)生變形、破裂、擦傷以及外觀、精度等質(zhì)量要求。因此，推桿應(yīng)設(shè)置在塑件承力較大的位置；4、對(duì)塑件推出阻力較大的部位，須有足夠的推出力，以保證塑件各部位均勻推出；5、推桿孔須與推板運(yùn)動(dòng)方向平行，與推桿的配合不能過緊或過松，避免推桿折損或產(chǎn)生毛邊，造成不易推出，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定釆用H7/f6配合。脫模力的計(jì)算Fc=chp（/zcosa+sina）=71.5^x86*10（0.18sin20°+cos20°）=193.42kN其中，F(xiàn)c—抽芯力（N）c—側(cè)型芯成形部分的截面平均周長。h—側(cè)型芯成形部分的高度。p—塑件對(duì)側(cè)抽芯的收縮力（包緊力），模內(nèi)冷卻的塑件卩=（0.8?1.2）xio7Pao取p=1.0xl（fPa。P—塑件在熱關(guān)態(tài)時(shí)對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般=0.15?0.2,取=0.18。a—側(cè)抽芯的脫模斜度或傾余角，取20。。抽芯距的計(jì)算抽芯距是指型芯從成型位置抽至不妨礙塑件脫模的位置，滑塊所移動(dòng)的距離。一般抽芯距等于側(cè)孔深加2?3mm。貝ljS=Si+（2+3）mni=37.74nun斜導(dǎo)柱的傾斜角計(jì)算斜導(dǎo)柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱傾斜角a,它是決定斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)工作效果的重要參數(shù)。a的大小對(duì)斜導(dǎo)柱的有效工作長度、抽芯距離和受力狀況等起著決定性的影響。L=s/siiiaH=scota式中L一斜導(dǎo)柱的工作長度（mm）；s—芯距（mm）；a—斜導(dǎo)柱的傾斜角；H—與抽芯距s對(duì)應(yīng)的開模行程（mm）。此處H為125mm,s為37.74mm可以算出a為16.8°,取a為15。斜導(dǎo)柱的長度計(jì)算斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板厚度等有關(guān)。斜導(dǎo)柱的總長度為：Dhs/、L=Li+L2+L3+Lq=—tailah1（5?10）2cosasina=lltanl5°+40/cosl5°+37.74/sinl50+10=200.17mm取L為200mmo式中：L—斜導(dǎo)柱總長度（mm）；D一斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑（mm）；h一斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm）；Li，L2一斜導(dǎo)柱固定部分長度，mm；S—斜導(dǎo)柱工作部分長度（mm）;L5一斜導(dǎo)柱引導(dǎo)部分長度，一般為5?10mm；s—抽芯距（mm）。3.3.7模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射成型時(shí)向模具注射200°C左右的塑料熔體，使熔體在模具內(nèi)冷卻定型，所以模具在成型過程中還起著熱交換的作用。模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接影響著塑件質(zhì)量和生產(chǎn)效率。成型的塑料品種不同，塑件的質(zhì)量要求不同，對(duì)模具的溫度要求也不同。對(duì)于多數(shù)塑件來說，要求的模溫不高，則模具僅設(shè)置冷卻系統(tǒng)即可。一般塑件受成型條件影響的質(zhì)量因素有：尺寸精度、形狀精度、表面質(zhì)量和力學(xué)性能。1、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)先于脫模機(jī)構(gòu)；（2）合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離；（3）降低進(jìn)出水的溫度差；（4）澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻；（5）應(yīng)避免將冷卻水道開在塑件熔接痕處，并注意干澀及密封等問題：（6）冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。在本課題中釆用通過冷卻水道來調(diào)節(jié)模具的溫度。2、冷卻回路的布置模具冷卻回路的形式應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、型腔內(nèi)溫度分布及澆口位置等情況設(shè)計(jì)成不同的形狀。通常有型腔冷卻和型芯冷卻兩種回路的結(jié)構(gòu)形式。（1）型腔冷卻回路本設(shè)計(jì)釆用在型腔上方定模板上鉆孔，鉆出兩條平行對(duì)稱水道，外部設(shè)置進(jìn)出水接頭。（2）型芯冷卻回路本設(shè)計(jì)釆用單層冷卻回路，在型芯上定模板四周鉆孔，冷卻水在定模板水道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。3.3.8標(biāo)準(zhǔn)模架的選用模架是指由模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和復(fù)位桿等零件組成。標(biāo)準(zhǔn)模架則是由結(jié)構(gòu)、形式和尺寸都己經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并具有一定互換性的零件成套組合而成的一類模架。GB/

T12555-2006《塑料注射模模架》于2007年4月1日起實(shí)施，用于取代原來GBT12556.1-1990《塑料注射模中小型模架》模架國家標(biāo)準(zhǔn)。模架型號(hào)以模具所釆用的澆口形式、制件脫模方法和動(dòng)定模板組成數(shù)目，分為基本型4種和派生型9種兩類共13種?；拘湍＜苋鐖D3?5所示，派生型模架如圖3?6所示。圖3-5基本型模架結(jié)構(gòu)（A1?A4）圖圖3-5基本型模架結(jié)構(gòu)（A1?A4）圖3?6派生型模架結(jié)構(gòu)（P1?P9）3.3.9模架的尺寸中小型標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇方法有兩種經(jīng)驗(yàn)法，在這里選擇一種計(jì)算即可。當(dāng)型腔帶鑲件時(shí)，根據(jù)制品的外形尺寸（平面投影面積與高度）以及制品本身結(jié)構(gòu)，可以確定鑲件的外形尺寸，然后再按經(jīng)驗(yàn)確定模架的大小。表3-1模架尺寸模板名稱模板尺寸模板名稱模板尺寸定模座板650X650X35支承板650X550X100定模固定板650X550X40推件板650X370X30定模板650X550X115推件板固定板650X370X25動(dòng)模固定板650X550X80動(dòng)模座板650X650X35動(dòng)模板650X550X603.4注射模具與注射機(jī)的關(guān)系3.4.1最大注射量的校核在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部分容量之和，即V=一式中，\?—一個(gè)成形周期內(nèi)所需注射的塑料容積（enF）。n—型腔數(shù)目。單個(gè)塑件的容量（cm）=—（93.78cm3）oPVj—澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量（56.28c】￡）。=叫一<0.8\；式中，一注塑機(jī)額定注射量（400cm?）。左邊=15O.O6cm3<400cm33.4.2注射壓力的校核為了保證產(chǎn)品的注塑質(zhì)量，注塑時(shí)即使在高的壓力下也需要一個(gè)非常穩(wěn)定的注射速度（高質(zhì)量注射），因此只有當(dāng)所需壓力不超過一定值（通常大約為最大壓力的80%）,液壓系統(tǒng)的工作才能保證有相當(dāng)穩(wěn)定的注射性能（注射時(shí)螺桿向前運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定）。而電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)裝置高壓注射時(shí)性能的下降英至可能比液壓注射裝置的還要大。此外還必須考慮到可用于注射的能量有5%?10%損耗在液壓缸、油路中的磨擦上，對(duì)于不同的機(jī)器，這種能耗能肯定是不同的。因此，當(dāng)注塑質(zhì)量要求高的制品時(shí)，由于這種獨(dú)特的特性，當(dāng)同一套模具，更換同型號(hào)的機(jī)臺(tái)時(shí)，也需重新調(diào)整工藝參數(shù)。Pmax=1.25P式中Pmax——機(jī)臺(tái)最大注射壓力P——注塑制品所需注射壓力Pe>KP0=1.25x80=100MP而Pe=109MP注射壓力校核合格式中k取1.25,P。取80MP,屬正常型澆口類。通過上面公式計(jì)算得出■鎖模力符合要求。3.4.3鎖模力的校核注射成形時(shí)，高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開的脹模力,此脹模力等于塑件和澆道系統(tǒng)在分型面上投影面積與型腔壓力之積。為防止模具分型面被脹模力頂開，必須對(duì)模具施加足夠的鎖模力，否則在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使注塑機(jī)的額定鎖模力大于脹模力。貝IJ：FAP血+小）式中，F(xiàn)—注塑機(jī)額定鎖模力（2540KN）oAz、Aj一分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（5420.455mm2）。匕一塑料熔體在型腔內(nèi)的平均壓力（查模具設(shè)計(jì)手冊）（20?40MPCF>（I1A+①）P=5420.455x50=271.23KN鎖模力校核合格344開模行程的校核選擇液壓一機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當(dāng)模具厚度變化時(shí)可由其調(diào)模裝置。用校核時(shí)只需使注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核：S_>S=H1+H2+（5D10）式中，SmaL注塑機(jī)最大開模行程（666mm）。S—模具所需開模距離（330mm）。Hi—塑件脫模距離（125mm）。H?—包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（195mm）。代入上式可得:左邊=666N右邊=125+195+10=330mm.通過上式可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。各種型號(hào)注塑機(jī)開合模系統(tǒng)中采用的頂出裝置和最大頂出距離不盡相同，設(shè)計(jì)的模具必須與其相適應(yīng)。采用注塑機(jī)XS-ZY35O,為中心頂桿液壓頂出。模具設(shè)計(jì)成推桿頂出，符合要求。第四章帶柄水杯模具三維設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的領(lǐng)域知識(shí)不斷融合，出現(xiàn)了多種CAD/CAM軟件，女口SolidWorks、Inventor>MDT、Cimatron>Mastercam、Pro/Engineer>UG、CATIA等等，軟件的發(fā)展使得模具數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。這些軟件各具特色，其中Pro/Engiiieer是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）推出的新一代基于特征、具有全相關(guān)數(shù)據(jù)庫的CAD/CAM參數(shù)化軟件，它具有產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、裝配、模具設(shè)計(jì)、分析計(jì)算、動(dòng)態(tài)模擬仿真等優(yōu)勢功能。模架設(shè)計(jì)專家（EMX）是Pro/Engineer中的一個(gè)擴(kuò)展模塊，是專為滿足模架設(shè)計(jì)與制造的解決方案，它同時(shí)將使用者對(duì)模架設(shè)計(jì)的專業(yè)知識(shí)和整個(gè)設(shè)計(jì)流程整合在一起。因此，利用Pro/Engineer和EMX進(jìn)行模具設(shè)計(jì)應(yīng)是模具企業(yè)優(yōu)先釆用的設(shè)計(jì)模式4-1帶柄水杯模型4.1塑料水杯三維造型及模具設(shè)計(jì)4-1帶柄水杯模型Pro/E系統(tǒng)下的“零件”/“實(shí)體”模塊進(jìn)行三維造型，創(chuàng)建如圖4?1所示的帶柄水杯模型。圖4-1帶柄水杯模型利用Pro/E系統(tǒng)下的模具模塊進(jìn)行模具組件（凸凹模）設(shè)計(jì)，過程如下：1、進(jìn)入“制造模具型腔”模塊，新建如圖4?1帶柄水杯模具型腔設(shè)計(jì)文件，直接調(diào)入零件模型并定義其為參考模型，將其布局定位。2、設(shè)置收縮率根據(jù)鑄造理論，逐漸在溫度下降而凝固的過程中體積會(huì)縮小。因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮材料對(duì)零件大小的影響，通常的做法是根據(jù)材料的特性適當(dāng)加大參考模型的尺寸。這樣在元件成型后會(huì)略有收縮，最后生成的零件才能得到設(shè)計(jì)要求，該產(chǎn)品的收縮率設(shè)置為“0.0055”。3、設(shè)計(jì)毛坯工件工件模型可以從外部導(dǎo)入，也可以在當(dāng)前文件下建立，在此選擇自動(dòng)創(chuàng)建工件,比較更簡便。4、分型面的設(shè)計(jì)在Pro/E中模具分型面的生成有多種方法，如擠出、復(fù)制、裙邊、陰影等。在此釆用裙邊定義分型面的方法。首先生成模型的側(cè)面影像線，再利用裙邊曲面建立分型面。5、分割體積塊利用剛建立的分型面將參考工件拆分成凸模（型芯）和凹模（型腔）兩個(gè)體積塊。6、抽取模具元件將體積塊轉(zhuǎn)換成零件模型，分別如圖4?2所示的凸模零件和如圖4?3所示的凹模零件。圖4-2凸模圖4-3凹模7、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動(dòng)通道。它的主要作用產(chǎn)將熔體平穩(wěn)地引入型腔，使熔體按要求填充型腔的各個(gè)角落，并順利排除型腔內(nèi)的氣體。8、鑄模澆注系統(tǒng)的各個(gè)組成部件創(chuàng)建完成后，可以創(chuàng)建出如圖4?4所示的鑄模零件。9、組件開模鑄件完成后，可以將創(chuàng)建的模具體積塊、鑄模零件等沿著指定的方向和距離展開，以便清晰地顯示模具型腔和型芯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。組件開模效果如圖4?5所示。圖4-4圖4-4鑄模零件圖4-5模具展開效果圖4.2模架設(shè)計(jì)運(yùn)用EMX4.1（專家模架庫）來設(shè)計(jì)相機(jī)殼體模具模架，其制造思路是：建立一個(gè)EMX模具項(xiàng)目-加載一款合適的標(biāo)準(zhǔn)模架-對(duì)型腔進(jìn)行處理-加入模具標(biāo)準(zhǔn)件-模具結(jié)構(gòu)后期局部處理。由于Pro/E為國外研發(fā)的軟件，目前在EMX4.1中還沒有符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)的模架，制作中通常選用與GB類似的模架，然后再參照國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)模架作適當(dāng)修改。2.1定義模具模架數(shù)碼相機(jī)外殼模具模架為二板式模架，包括JT板（上模座板）、JL板（下模座板）、A板（定模板）、E板（動(dòng)模板）、U板（支承板）、C板（支承塊）、推桿固定板等。1、新建項(xiàng)目單擊EMX工具欄中的“Definenewproject”按鈕，打開"定義新項(xiàng)目”對(duì)話框，修改項(xiàng)目名稱及前綴名，其他均保持默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”，完成新項(xiàng)目的創(chuàng)建。2、載入模具裝配零件單擊“工程特征”工具欄中的“將元件添加到組件”按鈕，在彈出的“打丹対話框中選擇4.2中已設(shè)計(jì)好的裝配文件，模具裝配文件被載入到組件設(shè)計(jì)環(huán)境中。在程序彈出的元件放置操控板中設(shè)置約束類型為“缺省”，并單擊鼠標(biāo)中鍵完成參照模型的裝載。3、項(xiàng)目準(zhǔn)備單擊EMX工具欄中的“Prepareproject”按鈕，彈出“準(zhǔn)備元件”對(duì)話框，在對(duì)話框中設(shè)置與工件、參照模型、動(dòng)模、下模等零件相應(yīng)的參數(shù)，然后單擊“確定”按鈕，結(jié)束模架元件的準(zhǔn)備。4、定義模架組件單擊EMX工具欄中的“DefineMoldbaseAssembly”按鈕，彈出“模具組件定義”對(duì)話框，在對(duì)話框中“功能”欄中單擊“載入/保存組件”按鈕，在打開的對(duì)話框中選擇“SA?iype”型號(hào)模架，單擊“載入”和“確定”按鈕，載入模具組件。

在“模具組件定義,，對(duì)話框中單擊“大小”按鈕，彈出“基體尺寸”對(duì)話框，設(shè)置模板圖4-6模架結(jié)構(gòu)示意圖的寬度為270mm與長度為300mm,然后單擊“確定”按鈕，完成模板的設(shè)置。如圖4?6圖4-6模架結(jié)構(gòu)示意圖單擊“模具組件定義”對(duì)話框中“功能”欄中的“型腔切口”按鈕，在彈出的對(duì)話框中勾選“矩形嵌件”復(fù)選框，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，然后單擊“確定”按鈕。在主視圖模架預(yù)覽區(qū)中雙擊A板（定模板），彈出“A/E板■板參數(shù)”對(duì)話框，設(shè)置厚度值，其他參數(shù)保持默認(rèn)設(shè)置，單擊“確定”按鈕，結(jié)束A板的設(shè)置。同理設(shè)置E板（動(dòng)模板）、JT板（上模座板）及JL板（下模座板）的厚度。2.2添加設(shè)備利用EMX對(duì)澆注系統(tǒng)中的定位環(huán)和澆口套進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，無須單獨(dú)進(jìn)行組件創(chuàng)建，直接選用適合的定位環(huán)和澆口套、并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)設(shè)置即可。在“模具組件定義,，對(duì)話框的“功能”欄中單擊“添加設(shè)備”按鈕，再在“選擇元件”欄中單擊“定模側(cè)定位環(huán)”按鈕，在打開的對(duì)話框中設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，高度為15nmi,直徑為lOOniin,單擊“確定”按鈕完成定位環(huán)的添加。依次單擊“添加設(shè)備”按鈕和“澆口襯套”按鈕，在彈出的“澆口襯套”對(duì)話框中設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，澆口半徑為11mm,直徑為20mm,內(nèi)徑為3mm,長度為45mm，單擊“確定”按鈕完成澆口圖4-7加載的模架效果圖襯套的添加。在“模具組件定義”對(duì)話框中單擊“確定”按鈕，程序?qū)⒆詣?dòng)加載定義的模架，由于此時(shí)還沒有設(shè)置“加載元件”，所以得到的只是該設(shè)備的切口，如圖4?7所示。4.2.3設(shè)計(jì)頂出機(jī)構(gòu)由于數(shù)碼相機(jī)殼體塑料件壁薄，不宜釆用推桿、推管或者組合推出，所以數(shù)碼相機(jī)殼模具的頂出機(jī)構(gòu)宜釆用成型零件作為頂板推出結(jié)構(gòu)。1、創(chuàng)建動(dòng)模切剪特征及推件板在模型樹中選擇動(dòng)模特征并打開，通過“拉伸”等工具完成動(dòng)模的切剪。通過“在組件模式下創(chuàng)建元件”的方法，創(chuàng)建推件板。由上一章節(jié)可知推件板厚度為15nmio2、設(shè)置頂桿參數(shù)在EMX工具欄中單擊"Defineejectorpinonexistingpoint”按鈕，選擇動(dòng)模板上的基準(zhǔn)點(diǎn)，程序彈出“頂桿”對(duì)話框，從中選擇相應(yīng)的參數(shù),直徑為10mm,長度為125mm,最后單擊“確定”按鈕，結(jié)束頂桿參數(shù)的設(shè)置。同理，設(shè)置另外3根頂桿的參數(shù)。4根頂桿的參數(shù)都設(shè)置完成后，在菜單欄中選擇“EMX4.1/模具基體/裝配元件”命令，在彈出的對(duì)話框中勾選“頂桿”復(fù)選框，再單擊“確定”按鈕，程序自動(dòng)加載頂桿元件。3、在支承板上創(chuàng)建沉頭螺孔并加載在支承板的適當(dāng)位置創(chuàng)建2個(gè)沉頭螺孔并在其中心位置上創(chuàng)建2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。在EMX工具欄中單擊"Definescrewonexistingpoint”按鈕，選擇基準(zhǔn)點(diǎn)，程序彈出“螺釘”對(duì)話框，從中選擇相應(yīng)的參數(shù)，最后單擊“確定”按鈕，結(jié)束螺釘?shù)亩x。在菜單欄中選擇“EMX4.1/模具基體/裝配元件”命令，在彈出的對(duì)話框中勾選全部復(fù)選框，單擊“確定”按鈕，程序加載所有定義的螺釘和定位環(huán)、澆口襯套。4.2.4設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)注射機(jī)往模具中注入黏流狀塑料后，模具經(jīng)過冷卻水道內(nèi)的水流急速降溫，塑料件在很短時(shí)間內(nèi)凝固，被頂出機(jī)構(gòu)推出而不至于變形或翹曲。相機(jī)面殼模具的冷卻水路為單個(gè)冷卻水路，也是在進(jìn)料口附近通入冷卻循環(huán)水流的循環(huán)冷卻回路。1、設(shè)計(jì)水線在模型樹中選擇并打開定模板零件，在該模型上建立基準(zhǔn)平面，并用“草繪工具”創(chuàng)建水線。2、創(chuàng)建噴嘴、接頭和密封塞單擊EMX工具欄中的“Createcoolingbore"按鈕，程序彈出“冷卻裝置”對(duì)話框，在該對(duì)話框中通過分別單擊“噴嘴”按鈕、“接頭”按鈕、“盲孔”按鈕及“密封塞”按鈕，

在彈出的對(duì)話框中選擇相應(yīng)的參數(shù)完成噴嘴、接頭和密封塞的創(chuàng)建。3、加載所有組件圖4-8帶柄水杯模具圖4-9定位環(huán)04-10澆I1襯套圖4-11定模板圖4-13上模座板圖4-12動(dòng)模板圖4-14F模座板在菜單欄中選擇“EMX4.1/模具基體/裝配元件”命令，在彈出的對(duì)話框中勾選全部復(fù)選框，單擊“確定”按鈕，程序自動(dòng)加載其他未加載的組件。完整的模具結(jié)構(gòu)如圖4?8圖4-8帶柄水杯模具圖4-9定位環(huán)04-10澆I1襯套圖4-11定模板圖4-13上模座板圖4-12動(dòng)模板圖4-14F模座板第五章帶柄水杯注射仿真分析5.1Pro/e塑料顧問的簡介Pro/e中的塑料顧問模塊(PlasticAdvisor)是一個(gè)分析模塊，它是專門用來對(duì)塑料制品進(jìn)行注射仿真分析的。此模塊主要分析的是塑料在熔體狀態(tài)下注射成型過程中的填充狀態(tài)、注射壓力變化、溫度缺陷等情況。通過這些分析，用戶可以直觀看到注射成型中的各種缺陷，使設(shè)計(jì)人員能在模具設(shè)計(jì)的初始階段發(fā)現(xiàn)這些問題，并得到正確可靠的信息和建議，使模具設(shè)計(jì)得到完善和優(yōu)化。5.2塑料顧問模塊的進(jìn)入1、在澆口的中心位置創(chuàng)建一個(gè)澆注點(diǎn)2、選取剛才創(chuàng)建的澆注點(diǎn)3、設(shè)置分型面的方向5.3分析功能應(yīng)用1、選擇一種分析方式2、設(shè)置模型需要的材料3、設(shè)置材料的光澤度4、得出分析結(jié)果5.4分析結(jié)果1、注射壓力在制品的生產(chǎn)中，實(shí)際注射壓力與多種變量有關(guān)，例如模具溫度、制件兒何形狀、壁厚、型腔大小等?？傊?，應(yīng)選用能滿足性能、外觀和模塑循環(huán)能力要求的最低壓力。在理想狀態(tài)下，注射壓力應(yīng)是變化的，以保持所需的螺桿的射料速度，比起在填充時(shí)控制注射壓力，此方法可以使模塑加工更健全有效。如圖5?1所示為塑料顧問對(duì)注射壓力得出的分析結(jié)果。

圖5?2注塑溫度圖圖5?2注塑溫度2、注射溫度就制品的循環(huán)和外觀而言，模具溫度設(shè)置建議為溫度內(nèi)中間值可以得到良好的結(jié)果,較高的模具溫度會(huì)產(chǎn)生良好的流動(dòng)和匯合能力，同時(shí)模塑應(yīng)力較低。如果模具溫度較低，就會(huì)產(chǎn)生較高的模塑應(yīng)力，損害制件的完整性，圖5?2所示為塑料顧問分析結(jié)果。3、熔接痕大多數(shù)的誤差都是由制品及模具的設(shè)計(jì)問題引起的，如冷卻系統(tǒng)設(shè)置不合理、冷料解決。圖5?3溶接痕解決。圖5?3溶接痕圖54氣泡分析操作完成后，在ResultT具欄中單擊“WeidLineLocations^按鈕，即可查看分析出的熔接痕位置，如圖5?3所示。4、氣泡出現(xiàn)氣泡是由于在注射成型及冷卻過程中注射的速度太慢、保壓時(shí)間過短、塑

料的收縮率多大等眾多原因造成的。要減少氣泡的產(chǎn)生，必須先檢查更正以上的問題，另外還可以在產(chǎn)生氣泡的位置開設(shè)排氣槽，讓熔體釋放出的空氣順利散開，有效地排氣。分析操作完成后，在Result工具欄中單擊“AirTrapLocations”按鈕，即可查看分析出的氣泡位置，如圖5?4所示。5.5分析結(jié)果的輸出plasti旳罔plasti旳罔5.6注射仿真分析的優(yōu)缺點(diǎn)1、注塑仿真分析的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行塑料流動(dòng)仿真分析時(shí)，不需要在復(fù)雜的實(shí)體模型中建立平面兒何圖形，從而縮短了塑料流動(dòng)仿真分析的時(shí)間。進(jìn)行分析后，可以預(yù)測塑料制件產(chǎn)生后的質(zhì)量，例如是否有熔接痕，氣泡和縮孔等現(xiàn)象。分析完成后，結(jié)果在圖形中以不同的顏色顯示出來，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)顏色對(duì)照分析報(bào)表建立實(shí)用的設(shè)計(jì)方案。2、注塑仿真分析的缺點(diǎn)對(duì)大型或復(fù)雜的零件進(jìn)行流動(dòng)分析，花費(fèi)的時(shí)間較長，結(jié)果不夠理想。因此通常適合較小的零件的分析。分析完成后，沒有明確列出的問題產(chǎn)生的原因及修改建議。第六章小結(jié)與展望6.1小結(jié)在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我感覺到畢業(yè)設(shè)計(jì)不只是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，更是對(duì)自己能力的一種提高。下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)做一下總結(jié)。第一是選題，選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，本次設(shè)計(jì)我選擇了帶柄水杯模具設(shè)計(jì)。第二是收集資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期工作材料。第三是使用Pro/E完成模具，模架的設(shè)計(jì)以及使用CAD軟件完成相關(guān)的零件圖和裝配圖。第四是撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。在這個(gè)過程我懂了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力。6.2展望通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感到自己應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)知識(shí)解決問題的能力得到了大大地提高。我想，我到工作單位后，將能夠更快的適應(yīng)工作崗位和工作要求。我對(duì)自己充滿信心。致謝非常感謝高征兵老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段一一畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給我的指導(dǎo)，從最初的翻譯到資料收集，前期材料的完成再到后來的模具模架設(shè)計(jì)到最后的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說明書，他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時(shí)間，他這種無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)的令人欽佩，在此我向他表示誠摯的謝意。同時(shí)，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年里給我的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了知識(shí)，教會(huì)我如何學(xué)習(xí)，教會(huì)我如何做人。正是由于他們，我才能再各方面取得顯著地進(jìn)步，在此我向他們表示我由衷的謝意。并祝所有老師培養(yǎng)出越來越優(yōu)秀的人才，桃李滿天下。參考文獻(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì)編.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.2006年7月李翔鵬康順利主編.《Pro/ENGINEERWildfke3.0模具設(shè)計(jì)》.中國鐵道出版社.2006年12月陳志剛主編.《塑料模具設(shè)計(jì)》[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社.2002年7月吳兆祥主編.《模具材料及表面處理》[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社.2003年11月肖愛明王蕓主編XPro/ENGINEERWildfiie模具設(shè)計(jì)》.兵器工業(yè)出版社.2005年6月郭曉俊孫江宏主編.《Pro/ENGINEERWildfire3.0中文版模具設(shè)計(jì)》.清華大學(xué)出版社.2007年12月塑料模設(shè)計(jì)手冊編寫組.《塑料模設(shè)計(jì)手冊》.北京機(jī)械工業(yè)出版社1982年姜勇主編.《AutoCAD2006基礎(chǔ)培訓(xùn)教程》.人民郵電出版社.2006年3月伍先明等編著.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[M].國防工業(yè)出版社.2006年5月鄒強(qiáng)主編.《塑料模具設(shè)計(jì)參考資料匯編》[M].清華大學(xué)出版社.2005年鄒玉堂編著.《Pro/ENGINEER實(shí)用教程》[M].機(jī)械工業(yè)出版社.2005年楊占堯自柳主編.《塑料模具典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例》.化工公業(yè)出版社.2008年9月申開智主編.《塑料成型模具（第二版）》.中國輕工業(yè)出版社.2009年5月T浩主編.《塑料加工基礎(chǔ)》.上?？萍汲霭嫔?1998年7月李秦蕊主編.《塑料模具設(shè)計(jì)》.西安工業(yè)大學(xué)出版社.1997年3月張玉平主編.《Pro/ENGINEERWildfire4.0中文版模具設(shè)計(jì)》.電子工業(yè)出版社2008年5月趙蓿蓿.初探塑料模具材料現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].2009年4月孫安垣我國改性塑料行業(yè)的發(fā)展前景[M].《工程塑料應(yīng)用》.2010年11月伍先明王群.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].國防工業(yè)出版社2006年4月朱光力萬金保.塑料模具設(shè)計(jì)[M]?清華大學(xué)出版社2003年6月附錄1、模架裝配圖（AO、1張）2、凹模（A3、1張）3、凸模（A3、1張）4、定模板（A3、1張）5、定模座板（A3、1張）6、動(dòng)模板（A3、1張）7、動(dòng)模座板（A3、1張）8、支承板（A3、1張）9、推料板（A3、1張）10、推桿固定板（A3、1張）11、推板（A3、1張）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯系部：專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：夕卜文lB處：EnviToiimeiitallvConsciousDesignandMaiiufactuTiiig附件：指導(dǎo)老師評(píng)語簽名:年月日第一篇譯文（中文）3注射模2.3.1注射模塑注塑主要用于熱塑性制件的生產(chǎn)，它也是最占老的塑料成型方式之一。目前，注塑占所有塑料樹脂消費(fèi)的30%3典型的注塑產(chǎn)品主要有杯子器具、容器、機(jī)架、工具手柄、旋鈕（球形捏手）、電器和通訊部件（如電話接收器），玩具和鉛管制造裝置。聚合物熔體因其較高的分子質(zhì)量而具有很高的粘性：它們不能像金屬一樣在重力流的作用下直接被倒入模具中，而是需要在高壓的作用下強(qiáng)行注入模具中。因此當(dāng)一個(gè)金屬鑄件的機(jī)械性能主要由模壁熱傳遞的速率決定，這決定了最終鑄件的晶粒度和纖維取向，也決定了注塑時(shí)熔體注入時(shí)的高壓產(chǎn)生強(qiáng)人的剪切力是物料中分子取向的主要決定力量。由此所知，成品的機(jī)械性能主要受注射條件和在模具中的冷卻條件影響。注塑已經(jīng)被應(yīng)用于熱塑性塑料和熱固性塑料、泡沫部分，而且也已經(jīng)被改良用于生產(chǎn)反應(yīng)注塑過程，在此過程中，一個(gè)熱固樹脂系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分在模具中同時(shí)被注射填充，然后迅速聚合。然而大多數(shù)注塑被用熱塑性塑料上，接下來的討論就集中在這樣的模具上。典型的注塑周期或流程包括?五個(gè)階段（見圖2-1）:（1）注射或模具填充；（2）填充或壓緊；（3）定型；（4）冷卻；（5）零件頂出。塑料芯塊（或粉末）被裝入進(jìn)料斗，穿過一條在注射料筒中通過旋轉(zhuǎn)螺桿的作用下塑料芯塊（或粉末）被向前推進(jìn)的通道。螺桿的旋轉(zhuǎn)迫使這些芯塊在高壓下對(duì)抗使它們受熱融化的料筒加熱壁。加熱溫度在265至500華氏度之間。隨著壓力增強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)螺桿被推向后壓直到積累了足夠的塑料能夠發(fā)射。注射活塞迫使熔融塑料從料筒，通過噴嘴、澆II和流道系統(tǒng)，最后進(jìn)入模具型腔。在注塑過程中，模具型腔被完全充滿。當(dāng)塑料接觸冰冷的模具表面，便迅速固化形成表層。由于型芯還處于熔融狀態(tài)，塑料流經(jīng)型芯來完成模具的填充。典型地，在注塑過程中模具型腔被填充至95護(hù)98%。然后模具成型過程將進(jìn)行至壓緊階段。當(dāng)模具型腔充滿的時(shí)候，熔融的塑料便開始冷卻。由于塑料冷卻過程中會(huì)收縮，這增加了收縮痕、氣空、尺寸不穩(wěn)定性等瑕疵。為了彌補(bǔ)收縮，額外的塑料就要被壓入型腔。型腔一旦被填充，作用于使物料熔化的壓力就會(huì)阻止模具型腔中的熔融塑料由模具型腔澆11處回流。壓力一直作用到模具型腔澆11固化。這個(gè)過程可以分為兩步（壓緊和定型），或者一步完成（定型或者第二階段）。在壓緊過程中，熔化物通過補(bǔ)償收縮的保壓壓力來進(jìn)入型腔。固化成型過程中，壓力僅僅是為了阻止聚合物熔化物逆流。固化成型階段完成之后，冷卻階段便開始了。在這個(gè)階段中，部件在模具中停留某一規(guī)定時(shí)間。冷卻階段的時(shí)間長短主要取決于材料特性和部件的厚度。典型地，部件的溫度必須冷卻到物料的噴出溫度以下。冷卻部件時(shí)，機(jī)器將熔化物塑煉以供下一個(gè)周期使用。高聚物受剪切作用和電熱絲的能量情況影響。一旦噴射成功，塑煉過程便停止了。這是在冷卻階段結(jié)束之前瞬間發(fā)生的。然后模具打開，部件便生產(chǎn)出來了。2.3.2注塑模具注塑模具與它們的生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一樣，在設(shè)計(jì)、精密度和尺寸方面各不相同。熱塑性模具的功能主要是把可塑性聚合物制成人們想要的形狀，然后再將模制部件冷卻。模具主要由兩個(gè)部件組成：（1）型腔和型芯，（2）固定型腔和型芯的底座。模制品的尺寸和重量限制了模具型腔的數(shù)量，同時(shí)也決定了所需設(shè)備的能力。從模具成型過程考慮，模具設(shè)計(jì)時(shí)要能安全合模、注射、脫模的作用力。此外，澆II和流道的設(shè)計(jì)必須允許有效的流動(dòng)以及模具型腔均勻填充。圖2-2舉例說明了典型注射模具中的部件。模具主要由兩部分組成：固定部分（型腔固定板），熔化的聚合物被注入的旁邊；在注塑設(shè)備結(jié)尾或排出旁邊的瓣合（中心板）部分。模具這兩部分之間的分隔線叫做分型線。注射材料通過一條叫做澆II的中心進(jìn)料通道被轉(zhuǎn)運(yùn)。澆II位于澆II軸套的上面，它逐漸縮?。ㄥF形）是為了促進(jìn)模具打開時(shí)澆注材料的釋放。在多型腔模具中，主流道將高分子聚合熔化物提供到流道系統(tǒng)中，流道系統(tǒng)通過澆II流入每個(gè)模具型腔。中心板支撐主型芯。主型芯的用途是確立部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中心板有一個(gè)支持或支撐板。支撐板反過來被背對(duì)注塑模頂桿空間的U型結(jié)構(gòu)的柱子支撐,注塑模頂桿空間由背面的壓板和墊塊組成。被固定在中心板上的U型結(jié)構(gòu)，為也被叫做脫模行程的頂出行程提供了空間。在固化的過程中，部件從主型芯周闈收縮以至于當(dāng)模具打開的時(shí)候，部件和澆II隨著瓣合機(jī)構(gòu)一起被帶出來。接著，中央的起模桿被激活，引起脫模板向前移動(dòng)以至于頂桿能夠推動(dòng)部件離開型芯。帶有冷卻通道的上下模被提供，冷卻通道通過冷卻水循環(huán)流通來吸收熱塑性高分子聚合熔融物傳遞給模具的熱量。模具型腔也包含好的通風(fēng)II（對(duì)于5毫米而言，通風(fēng)II應(yīng)該為0.02到0.08亳米）來確保填充過程中沒有空氣滯留在模具型腔內(nèi)。

1-頂桿2■頂出板3■導(dǎo)套4■導(dǎo)柱5■下頂針板6』兌件銷7■復(fù)位桿8■限位桿9-導(dǎo)柱10-導(dǎo)柱11-型腔板12-澆口套13-塑料工件14-型芯現(xiàn)在使用的有六種基本注射模具類型。它們是：（1）雙板模；（2）三板模；（3）熱流道模具；（4）絕熱保溫流道模具：（5）溫流道模具；和（6）重疊壓塑模具。圖2-3和圖2-4闡明了這六種基本注射模具類型。注埜模具IS板注埜模具IS板熱沃道模具熱漩熱沃道模具熱漩e絕?建頤哄植具分型面（2X3）023這個(gè)軍例說明了六沖基玄連塑復(fù)具中的三種。（1）改板穆（2）（2X3）023這個(gè)軍例說明了六沖基玄連塑復(fù)具中的三種。（1）改板穆（2）三板15⑶熱流道後且PCS2J其余三種膜具矣密錐塊滌IB複貝電加怡21⑴溫流週慢貝熱探測22懊具分25面圖2-4這個(gè)舉例說明了六種基本彼具類型中的三種⑴惣號(hào)i刖服Q）騒it刃脫縣（3）flESIll碣23其余的三種禎具雙板模一個(gè)雙板模具由每塊都帶有型腔和型芯的兩塊平板組成。平板被固定在壓板上。瓣合機(jī)構(gòu)包含工件自動(dòng)拆卸機(jī)構(gòu)和流道系統(tǒng)。所有注射模具的基本設(shè)計(jì)都有這個(gè)思想。雙板模具是用來制作要求大型澆口制品的最合理的工具。2?三板模這種類型的模具由三塊板組成：（1）固定板或壓板被連接到固定壓盤上，通常包含主流道和分流道；（2）當(dāng)模具打開的時(shí)候，包含分流道和澆II中間板或型腔固定板是被允許浮動(dòng)的；（3）活動(dòng)板或陽模板包含模制件和用來除去模制件的頂出裝置。當(dāng)按壓進(jìn)行打開的時(shí)候，中間板和活動(dòng)板一起移動(dòng)，因此釋放了主流道和分流道系統(tǒng)和清除了澆門處模制品的贅物。當(dāng)模具打開的時(shí)候，這種設(shè)計(jì)類型的模具使分離流道系統(tǒng)和模制件變成了可能。這種模具設(shè)計(jì)讓點(diǎn)澆II澆注系統(tǒng)能夠運(yùn)用。3?熱流道模具在這個(gè)注射模具的流程中，分流道要保持熱的，目的是使熔融的塑料一直處于流動(dòng)的狀態(tài)。實(shí)際上，這是一個(gè)“無流道”模具流程，有時(shí)候它也被叫做無流道模具。在無流道模具中，分流道被包含在自己的板中。熱流道模具除了模塑周期中模具的分流道部分不被打開這點(diǎn)外，其他地方與三板注射模具相似。加熱流道板與剩下的冷卻部分的模具是絕緣的。分流道中除了熱加板，模具中剩余部分是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的兩板模具。無流道模具相比傳統(tǒng)的澆II流道模具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。無流道模具沒有模具副產(chǎn)品（澆II,分流道，主流道）被處理或者再利用，也沒有澆II與制件的分離。周期僅僅要求制件被冷卻和從模具中脫離。在這個(gè)系統(tǒng)中，從注射料筒到模具型腔，溫度能夠達(dá)到統(tǒng)一。4?絕熱保溫流道模具絕熱流道模具是熱流道模具的一種演變。在這種類型的模具中，分流道材料的外表面充當(dāng)了絕緣體來讓熔融材料通過。在隔熱的模具中，通過保留自己的溫度使模具中的物料一直是熔化的。有時(shí)候，一個(gè)分料梭和熱探測器被加入模具中來增加柔韌性。這種類型的模具對(duì)于多孔中心澆II的制件來說是理想的。5-溫流道模具它是熱流道模具的一種演變。在這種模具中，流道而不是流道板被加熱。這是通過電子芯片嵌入探測器實(shí)現(xiàn)的。6?重疊壓塑模具重疊壓塑注射模具顧名思義。一個(gè)多重兩板模具其中的一塊板被放在另一塊板的上面。這種結(jié)構(gòu)也可以用在三板模具和熱流道模具上。兩板重疊結(jié)構(gòu)使單一的擠壓輸出量加倍，與一個(gè)型腔數(shù)量相同的兩板模具相比，還減少了一半的合模壓力。這種方式也被叫做“雙層模塑”。

3.3壓臉機(jī)L傳統(tǒng)的注塑機(jī)在這個(gè)流程中，塑料顆?；蚍勰┍坏谷胍粋€(gè)機(jī)器料斗中，然后被送入加熱料筒室。一個(gè)活塞壓縮物料，迫使物料漸進(jìn)地通過加熱料筒中物料被分料梭慢慢散開的加熱區(qū)域。分料梭被安裝在料筒的中心，目的是加速塑料體中心的加熱。分料梭也有可能被加熱，以便塑料能夠內(nèi)外一起被加熱。物料從加熱料斗流經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具。噴嘴是料斗和模具之間的密封裝置它被用來阻止因?yàn)槭Ｓ鄩毫Χ鸬奈锪闲孤丁Ｄ＞咴谧⑺軝C(jī)的末端被夾具夾緊閉合。對(duì)于聚苯乙烯而言，機(jī)器末端