水杯蓋注塑工藝分析與注塑模具設(shè)計【一模一腔】【說明書+CAD】

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Imehezri。，S.M. Sapuan爾蘇萊曼，材料和設(shè)計雜志，26卷，第157 -166，2005。2 L.T. Manzione，計算機輔助工程應(yīng)用在注塑成型，漢瑟，新紐約，1987年。3 R.G.W.Pye，注塑成型設(shè)計，朗文科學(xué)技術(shù)，紐約，1989年。4 G.Monges和P.Mohren，如何進行注塑模具，漢瑟出版社，紐約，1993年。5 M.B. Douglas，注塑成型，制造工藝基礎(chǔ)。學(xué)會制造工程師，密歇根州，1996年。6 C.T. Wong, S. Sulaiman , N. Ismail,A.M.S. Hamouda，第二世界工程法律程序國會，Sarawak，馬來西亞。P193-198，2002。7 M.Khairol，碩士論文，馬來西亞博特拉大學(xué)，2001。紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部機電系專業(yè)班級模具101學(xué)生姓名殷林煜指導(dǎo)教師程洋論文題目水杯蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）的目的 1對學(xué)生在學(xué)校所學(xué)知識一次全面的總結(jié)和綜合訓(xùn)練。 2對學(xué)生掌握知識及深度運用和理解能力的檢測，提高學(xué)生的實踐能力。做到理論結(jié)合實際。更加了解沖裁模具。3可以了解模具至今的發(fā)展前景狀況，理論結(jié)合實際情況提高自己的綜合分析和解決問題的能力，為以后工作奠定良好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計（論文）要求 1. 設(shè)計思路要清晰，重點突出、符合實際要求、實事求是。2. 必須要有嚴肅認真的態(tài)度，獨立完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。3. 要求一定要結(jié)合實際，技術(shù)含量較高。4. 設(shè)計要在教學(xué)計劃所規(guī)定的時間內(nèi)完成5. 查看大量文獻，輔助設(shè)計。6. 字數(shù)要求在5000左右。7. 標題應(yīng)該簡短，明確。畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排2012年11月中旬12月上旬 依照任務(wù)書閱讀文獻，收集資料準備草案2012年12月上旬12月中旬 確定方案，編寫設(shè)計開題報告，并交老師審核2012年12月中旬2013年3月中旬 完成初稿，交老師審核。2013年3月中旬4月下旬 完成二稿，交老師審核2013年4月下旬5月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料，準備答辯2013年6月1-2日 答辯紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院2012屆 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告姓名殷林煜系部機電系專業(yè)模具設(shè)計與制造班級模具101題目水杯蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計一、選題背景、目的及意義背景：模具制造在機電產(chǎn)品制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛，而注塑模是實現(xiàn)加工工藝的主要工藝裝備在制造行業(yè)中占有重要地位。目的：能給生活中的各行各業(yè)帶來方便，減少模具的損壞，降低成本。設(shè)計能鍛煉自身的專業(yè)知識。意義：模具在現(xiàn)在的制造業(yè)中所產(chǎn)生的意義重大，它作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展的方向。在現(xiàn)在化的生活中作用意義非凡。二、主要內(nèi)容及提綱 （需緊密結(jié)合論題，提綱中應(yīng)包含一級和二級目錄）1、使用數(shù)控技術(shù)、數(shù)控機床的高效率、高精度進行模具設(shè)計和加工已經(jīng)成為當今社會的主流。本文是關(guān)于注塑模的設(shè)計，設(shè)計的制品是大口杯蓋。首先對制品進行尺寸的選擇和性能形狀的分析，然后根據(jù)分析選擇注塑材料和注射機。進行模具設(shè)計，也就是對模具的型腔、型芯和澆注系統(tǒng)進行設(shè)計，再利用AutoCAD畫出整個模具的裝配圖。2、設(shè)計內(nèi)容目 錄1零件材料選擇及性能2注射機的選擇3成型零件的設(shè)計4澆注系統(tǒng)設(shè)計5頂出機構(gòu)設(shè)計6 塑料模溫控系統(tǒng)設(shè)計7 繪制實體裝配圖和平面零件及裝配圖8 模具的試模與修模致謝詞參考文獻三、主要方法和措施結(jié)合所學(xué)習(xí)到的知識和平時實習(xí)時所積累的經(jīng)驗，對于所加工的工件進行詳細的介紹。主要方法和措施有：1.上網(wǎng)查找資料2.圖書館查找資料3.指導(dǎo)老師意見四、主要參考文獻1. 洪鐘德.簡明機械設(shè)計手冊.上海：同濟大學(xué)出版社，2004.2. 黨根茂.駱志斌等.模具設(shè)計與制造. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004。3. 李志剛.中國模具設(shè)計大典. 2003.4. 黃毅宏.模具制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社，2003.5. 曾志新，呂明機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社,2003.6. 馬曉均，主編.畫發(fā)幾何及機械制圖.廣州：華南理工大學(xué)出版社,2002.7.吳祖育，主編.數(shù)控機床.上海:科學(xué)技術(shù)出版社，2003.8.毛謙德，主編，袖珍機械設(shè)計師手冊，機械工業(yè)出版社.2001.2012年11月中旬12月上旬 依照任務(wù)書閱讀文獻，收集資料準備草案2012年12月上旬12月中旬 確定方案，編寫設(shè)計開題報告，并交老師審核2012年12月中旬2013年3月中旬 完成初稿，交老師審核。2013年3月中旬4月下旬 完成二稿，交老師審核2013年4月下旬5月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料，準備答辯2013年6月1-2日 答辯 學(xué)生簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見（對選題的有效性、研究方法的正確性、課題的廣度、深度的意見及開題是否通過）： 通過（ ） 修改后通過 （ ） 未通過 （ ） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日注：開題報告裝訂在畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書后 開題是否通過請指導(dǎo)教師在括號內(nèi)打“ ”畢業(yè)設(shè)計題 目：水杯蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計副 標 題：II摘要摘 要本文是關(guān)于注塑模設(shè)計，設(shè)計的制品是水杯蓋。首先對制品進行尺寸的選擇和性能形狀的分析，然后根據(jù)分析選擇注塑材料和注射機。進行模具設(shè)計，也就是對模具型腔、型芯和澆注系統(tǒng)進行設(shè)計，再利用AutoCAD畫出整個模具的裝配圖。關(guān)鍵詞：注塑機 ，型腔， 型芯， 澆注系統(tǒng)I水杯蓋注塑工藝分析與模具設(shè)計引 言(1)模具制造中數(shù)控技術(shù)的重要性數(shù)控技術(shù)是以數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成機電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)模具制造技術(shù)； (2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3) 伺服驅(qū)動技術(shù)；(4) 自動控制技術(shù)；(5) 軟件技術(shù)；(6) 傳感器技術(shù)軟件技術(shù)等。(2) 塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀這幾年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為12%，1998年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2005年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。（3）在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD技術(shù)CAD技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)。塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用；開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具；以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。（4） 提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平由于塑料模成型制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求，以及高生產(chǎn)率要求，必須提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計和制造水平。5目錄目錄摘 要I引 言II1、零件材料選擇及性能21.1、零件結(jié)構(gòu)分析21.1.121.1.221.2、塑料性能21.2121.2.222.222、注射機的選擇32.1.制品的幾何屬性32.2.注射機的選用32.21 注射量的計算32.25 注射壓力42.3. 模具閉合厚度的較核43、成型零件設(shè)計53.1. 動模結(jié)構(gòu)設(shè)計53.1.153.2. 定模結(jié)構(gòu)設(shè)計63.3. 型腔分型面設(shè)計63.4. 成型零件工作尺寸計算73.4.1型腔內(nèi)徑尺寸的計算73.42 型芯徑向尺寸的計算73.43 型腔深度尺寸的計算73.44 型芯高度尺寸的計算83.5. 型腔壁厚與底板厚度的計算84、澆注系統(tǒng)的設(shè)計84.1主流道設(shè)計84.11主流道尺寸84.12主流道襯套的形式84.13主流道襯套的固定84.2 分流道設(shè)計94.2194.2294.3.冷料井設(shè)計94.4.澆口的設(shè)計94.4.194.5排氣孔道的設(shè)計105、頂出機構(gòu)設(shè)計105.1頂出機構(gòu)115.11115.12115.13115.14115.15115.2復(fù)位機構(gòu)135.3導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計136、塑料模溫控系統(tǒng)146.1型腔上的冷卻147、模具的試模與修模167.1. 粘著模腔167.2. 粘著模芯167.3. 粘著主流道167.4. 成型缺陷17致 謝19參考文獻20水杯蓋注塑工藝分析模具設(shè)計1、零件材料選擇及性能1.1、零件結(jié)構(gòu)分析圖1制品零件圖1.1.1 技術(shù)參數(shù)：無塌陷，劃痕，變形。表面光滑。1.1.2 注塑制品大口杯蓋其特點如下：（1） 要求材料強度不大，剛度一般。（2）如圖（1）分析得，該制品精度不高，表面粗糙度要求一般。在注塑制品中，杯蓋采用聚丙烯注塑而成。1.2、塑料性能查中國模具設(shè)計大典表8.3-7得材料PP特如下：1.21、 使用性能：乳白色、無臭、無味、無毒熱塑性塑料。密度為0.91g/cm3,熔點165C,燃點5900C,彈性模量3500Mpa,不吸水,導(dǎo)熱性低,耐酸堿鹽腐蝕,有良好的絕緣性能,化學(xué)穩(wěn)定性和良好的物理機械性能及加工性能.1.2.2加工性能：1 磨擦系數(shù)低。2 耐強酸或氧化性酸。3 流動性好。4 結(jié)晶度高。5不吸水。一般可不用干燥處理。6 模具澆注系統(tǒng)以料流阻力小，進料口小。7 宜用螺桿式注塑機成型。1.23物理熱性能如下表-3：表3物理熱性能表參數(shù)密度（g/cm3）熔點（）收縮率數(shù)值0.911650.6%-2%表-32、注射機的選擇2.1.制品的幾何屬性利用AutoCAD按圖紙的尺寸要求畫出零件實體圖形，接著利用軟件“分析-模具分析模型質(zhì)量屬性”可以查到該制品的幾何屬性為：體積 = 3.6110586e+04 毫米3曲面面積 = 1.6286860e+04 毫米2密度 = 9.1000000e-10 公噸 毫米3質(zhì)量 = 3.2860634e-05 公噸 2.2.注射機的選用2.21 注射量的計算G nG1+G2n為型腔中的型腔數(shù),這里n=1。G1每個制品的體積量。G2澆注系統(tǒng)的體積量，初步設(shè)澆注系統(tǒng)的體積量為30 cm3Gmax為注塑機的最大澆注體積量 =（3.6110586+30）/0.8 = 42.01382325 cm32.22 由PP加工性能得，注塑機選螺桿式。2.23 由PP加工性能，查模具設(shè)計與制造表8-2得，其成型壓力為Pc=25MPa2.24 鎖模力確定，模具的額定鎖模力為: F K*Pc*AA為塑料制品和澆注系統(tǒng)在分型面上總投影面積。（mm2）利用AutoCAD，“分析-測量-面積”可以查到該制品的投影面積是：制品投影面積=2304.91 mm2澆注系統(tǒng)=300 mm2塑料在分型面投影面積A=2304.91+300=2604.91Pc是熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力，查模具設(shè)計與制造表8-2得Pc=25MPa K為安全系數(shù)，常取K=1.11.2，這里取1.1F=1.1*25*2604.91=71.64(KN)2.25 注射壓力注射壓力是成型柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力。常取70150 MPa。由塑料加工性能得注塑壓力為80130 MPa.注射機的最大注射壓力要大于成型制品所需的注射壓力。根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，查模具設(shè)計與制造表8-3，選用SX-ZY-125注塑機，參數(shù)如表-5表-5 注塑機參數(shù)表為螺桿直徑mm42理論注射容積cm3125注射壓力MPa119鎖模力KN900模板最大行程mm300模具最大厚度mm300模具最小厚度mm200拉桿內(nèi)間距(寬*高)mm538520噴嘴球頭半徑mmSR18頂出形式mm中心距230模具定位孔直徑mm100表-52.3. 模具閉合厚度的較核模具閉合時厚度在注射機動、定模板的最大閉合高度與最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式較核：Hmin Hm Hmax式中 Hmin注射機允許的最小模具厚度（mm）Hm模具閉合厚度（mm）Hmax注射機允許最大模具厚度（mm）Hmax=最大模具厚度+模板最大行程其中=600mmHmin=200mm, Hmax =550mm, Hm=235mm .故滿足要求。3、成型零件設(shè)計3.1. 動模結(jié)構(gòu)設(shè)計 動?？梢灾苯油瞥雒撃！?.1.1模具做成鑲件形式，因為頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此用頂桿脫模機構(gòu)。結(jié)構(gòu)圖-2 圖 2 動模裝配結(jié)構(gòu)圖3.2. 定模結(jié)構(gòu)設(shè)計定模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。如圖3圖-3定模的裝配結(jié)構(gòu)3.3. 型腔分型面設(shè)計 如何確定分型面，需要考慮的條件比較多。由于分型面受到塑件在模具中成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀和推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素影響，因此在選擇分型面時綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理方案。選擇分型面時應(yīng)遵循以下幾項原則：1 分型面應(yīng)該選塑件外形最大輪廓處。2 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一側(cè)。3 保證塑件精度要求。4 滿足塑件外觀質(zhì)量要求。5 便于模具加工制造。6 對成型面積影響。7 對排氣效果的影響。8 對側(cè)向抽芯的影響。根據(jù)第1、2、5、6選擇以下的分型面，如圖-4 圖-4 分型面示意圖圖-43.4. 成型零件工作尺寸計算根據(jù)制品尺寸及其公差，查SJ1372標準（中國模具設(shè)計大典），得制品的精度為5級。由于模具制造允差和制品尺寸公差間存在對應(yīng)的關(guān)系。查中國模具設(shè)計大典表8.5-64，得模具的制造精度為IT9。3.4.1型腔內(nèi)徑尺寸的計算模具型腔內(nèi)徑計算公式：Dm=（D+DQ-3/4）式中 ： Dm -型腔的內(nèi)徑尺寸（mm），z-模具制造公差，取z=（1/61/3），塑件精度等級為5級，型腔尺寸精度為IT6，取1/3D- 制品最大尺寸(mm)；Q- 塑料平均收縮率1.3%，按經(jīng)驗取1.2%；-制品公差；3/4-系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間，若制品偏差小則取大值，若制品偏差大則取小值。D頂=（D+DQ-3/4） = （91+91*0.015-3/4*0.22）+00。22=91.15+00.073 mmD基=（D+DQ-3/4） = （72+72*0.015-3/4*0.2）+01/3*0.2=72.42+00.067 mm3.42 型芯徑向尺寸的計算 模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定，與型腔徑向尺寸的原理是一樣的，則分為兩個部分來計算：dm=（D1+DQ+3/4）式中： dm -型芯的外徑尺寸（mm）；D1 - 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)；其余符號含義同型腔的計算公式。D動=（D1+DQ+3/4） =(15+15*0.015+3/4*0.2)-01/3*0.2 =15.38-00.067 mmD定=（D1+DQ+3/4） =(13.5+13.5*0.015+3/4*0.18)-01/3*0.18 =13.84-00.067 mm3.43 型腔深度尺寸的計算模具型腔深度尺寸是由制品高度尺寸所決定的，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸，其公差為負偏差-，型腔深度名義尺寸是最小尺寸，其公差為正偏差+z。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以省去磨損量c，在計算中取z=/3，加上制造偏差是：7HM =（h1+h1Q-2/3） 式中 HM -型芯的外徑尺寸（mm）； h1 -制品高度最大尺寸（mm）。 制品高度最大尺寸是h1=24mm, =0.64 , z=/4=0.16HM1 =（h1+h1Q-2/3） =(24+24*0.015-2/3*0.36)+01/3*0.36=24.3+00.12mmHM2 =（h2+h2Q-2/3） =(10.68+10.68*0.015-2/3*0.36)+01/3*0.36=10.6+00.12mm3.44 型芯高度尺寸計算模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定的，假設(shè)制品深度尺寸H1是最小尺寸，其公差為正偏差+。型芯高度尺寸是最大尺寸，其公差為正偏差-z。根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗公式：hM =（H1+H1Q+2/3）式中 ： hM -型芯高度尺寸（mm）； H1 -制品深度最小尺寸（mm）。HM定 =（H1+H1Q+2/3）=(10.38+10.38*0.015+2/3*0.36)=10.78-00.12 3.5. 型腔壁厚與底板厚度計算 要確定型腔壁厚的方法有計算法和經(jīng)驗法。計算法有按強度、按剛度計算兩種。經(jīng)驗有查圖法和查表法。目前經(jīng)驗法應(yīng)用比較多，直接憑生產(chǎn)經(jīng)驗確定模具結(jié)構(gòu)尺寸。 查中國模具設(shè)計大典表8.5-78得知，鑲件壁厚取8mm，模套取15mm。4、澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1主流道設(shè)計4.11主流道尺寸主流道是一端與注射機噴嘴相接觸的，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道，主流道出口端尺寸為12mm。4.12主流道襯套的形式主流道入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式即是澆口套，便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理。其尺寸如圖5：4.13主流道襯套的固定主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計成整體式，主流道襯套見圖-584.2 分流道設(shè)計4.21分流道是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化和流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。所以分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地充到型腔中。 圖-5主流道襯套圖圖5在本設(shè)計中應(yīng)選擇半圓形截面的分流道口。尺寸如圖-64.22分流道的表面粗糙度因為分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra ，并不要求很低，一般取1.6m 左右既可，這樣表面稍不光滑，并有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。4.3.冷料井設(shè)計冷料井設(shè)置在主流道的末端，直徑應(yīng)稍大于主流道直徑，冷料井可防止冷料進入型腔而影響制品的質(zhì)量均勻性和外觀完美性。采用倒錐形頭拉料冷料井結(jié)構(gòu)。冷料井直徑取d3= 5mm。4.4.澆口的設(shè)計 澆口稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小部分，卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口位置、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。本設(shè)計采用點澆口。4.4.1澆口的位置和尺寸要求比較嚴格，初步試模后需進一步修改澆口尺寸，不論采用哪種澆口，開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響比較大，所以合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同并影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能和外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：1 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。2 輸管盡量縮短流動距離。3 必須盡量減少熔接痕。9圖-6分流道截面圖圖-6圖-7 澆口尺寸圖圖-74 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。5 注意對外觀質(zhì)量的影響。6 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。7 考慮分子定向影響。8 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。澆口的尺寸設(shè)計。參照模具設(shè)計與制造具體尺寸如圖74.5排氣孔道的設(shè)計排氣孔道的作用是把型腔與型芯周圍空間的氣體及熔料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于中小型模具，在推桿的間隙和分型面上都具有排氣效果，已能滿足。5、 頂出機構(gòu)設(shè)計制品推出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則：105.1頂出機構(gòu)5.11 推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè) 由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動，所以一般情況下，推出機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側(cè)。5.12 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計時應(yīng)該仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理選擇推出方式及推出位置。推力點應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點作用在制品的薄平面，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。5.13 機構(gòu)簡單動作可靠 推出機構(gòu)應(yīng)使推出動作靈活，制造方便，機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件能夠順利脫模。5.14 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)該盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面與非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。5.15合模時的正確復(fù)位 設(shè)計推出機構(gòu)時，必須考慮合模時機構(gòu)的正確復(fù)位并保證不與其他模具零件相干擾。 分析：根據(jù)以上的原則，由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機構(gòu)。 脫模力的計算當脫模開始時，阻力最大，推桿剛度及強度應(yīng)按此時的受力計算。對于厚壁圓形件 其中：Q脫模力（N）E塑料的彈性模量，E=3.5*103MPa；u泊桑比，PP取0.42；塑料的平均收縮率，選用=1.2%；11L塑料對型芯的包容長度（cm）；r塑料型芯的平均半徑cm；k系數(shù)，隨和變化，查表取k=3.18； f制品與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常取f=0.10.2,取f=0.2 =15170N脫模機構(gòu)的設(shè)計(1)推桿的長度 頂出行程S頂=h凸+e 式中 e頂出行程余量 h凸型芯成型高度已知h凸=52mm,e=5mmS頂=57mm頂桿選擇標準長度為125mm(2) 頂桿直徑根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計算出頂桿直徑： （m）式中 d頂桿直徑； 安全系數(shù),常取=1.5； L頂桿長度； n頂桿數(shù)目； =3.88mm取標準尺寸d=6mm頂桿直徑強度較核：12 （MPa）其中， ：頂桿所受應(yīng)力(Mpa); ：頂桿的材料的許用應(yīng)力(Mpa);滿足條件。查模具設(shè)計簡明手冊有D=12-0.2 ,L=90+2.0,S=5-0.05設(shè)計的頂出機構(gòu)如圖-85.2復(fù)位機構(gòu)脫模機構(gòu)完成塑料制件頂出后，為了進行下一次循環(huán)必須回復(fù)到初始位置。采用彈簧復(fù)位，彈簧在頂出板和動模板之間，頂出塑料件時，彈簧被壓縮下去。合模時，只要注塑機的頂桿離開模具頂板，彈簧的回復(fù)力將頂出機構(gòu)復(fù)位。選用4根復(fù)位彈簧。分別套在兩根頂桿和兩根定位桿上。彈簧定位桿和頂桿安裝在同一固定定板上，頂桿工作端面與分型面齊平，低于動模表面不大于0.05mm。 圖-8 頂出桿機構(gòu)圖 圖-85.3導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計A. 采用導(dǎo)柱導(dǎo)向 因?qū)е饘?dǎo)向作用，不用考慮受壓力的作用，所以只需要保證導(dǎo)向就行了。選?。褐蓖ㄐ停ˋ型）導(dǎo)柱，采用T8淬硬到HRC5055。B.導(dǎo)套與導(dǎo)柱配合使用。13圖-96、塑料模溫控系統(tǒng)在注射工藝過程中，模具溫度將直接影響制品質(zhì)量和注射周期。對于任何塑料制品，模溫波動大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發(fā)生變形。延長冷卻時間，使生產(chǎn)率降低。過低的模溫會使降低塑料的流動性，很難充滿型腔，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的溶接痕等缺陷。由中國模具設(shè)計大典查得PP在注射成型時所需的模溫是100-150度 。PP是要求較高的模溫，由于模具不斷的被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自然散熱不能使其保持較低的溫度，所以必須加冷卻系統(tǒng)。6.1型腔上的冷卻設(shè)計冷卻裝置的目的是為了防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期和提高塑件質(zhì)量。模具冷卻劑用水。水冷，是在模具型腔周圍和型芯內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。水的熱容量大，成本低。采用外連結(jié)直通式，是最簡單的，用塑料管和水管接頭從外部連接，就可以連接成單路循環(huán)或多路循環(huán)的方式。冷卻裝置開設(shè)原則如下：1 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具熱平衡。2 冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，將對塑件冷卻就越均勻。3 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，既水孔的排列和型腔形狀盡量相吻合，當塑件壁厚不均勻時，厚壁處水孔應(yīng)該靠近型腔，距離要小，一般水孔邊離型腔距離不得小于10mm，則常用1215mm。4 澆口處加強冷卻。熔融塑料填充型腔時，澆口附近溫度最高，距澆口越遠，溫度越低。因此澆口附近應(yīng)該加強冷卻，通入冷水，而在溫度較低的外側(cè)則只需要通過經(jīng)熱交換后的溫水就可以。5 降低入水與出水的溫差，如果入水和出水溫差太大，會使模具的溫度分布不均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低。為使整件的冷卻速度大致相同，可以改變冷卻孔排列的形式。6 將結(jié)合塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)，合理考慮冷卻水通道的排列形式。147 縮大的塑件應(yīng)該沿其收縮方向開設(shè)冷卻通道。冷卻流道的設(shè)計要考慮塑件的壁厚。塑件壁厚越大，則所需冷卻時間越長。8 冷卻水通道要以免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，影響強度。9 保證冷卻通道不泄漏，密封性能好，以免在塑件上造成斑紋。10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計要考慮盡量避免與模具結(jié)構(gòu)中其它部分的干涉現(xiàn)象，冷卻水通道開設(shè)時，受到模具上各種孔（鑲塊接縫等）的結(jié)構(gòu)限制，要按理想情況設(shè)計是困難的。11 冷卻通道的進口和出口接頭盡量不要高出模具外表面，既要埋入模板內(nèi)，以免模具在運輸過程中造成損壞。12 冷卻水通道要易于加工和清理?？讖皆O(shè)計為812mm。具體計算設(shè)計如下，假設(shè)熔融塑料產(chǎn)出的熱量全部傳給模具，其熱量為:n為每小時注射的次數(shù),由制品的成型條件得，每個周期大概為50S-160S取120S，每小時注射次數(shù)n=60*60*60/120=1800次。m為每次注射的塑料質(zhì)量（千克/次）。根據(jù)澆注系統(tǒng)估算 m大概為0.08千克/次。C塑料的比熱容（）,查模具設(shè)計與制造表8-28得C=1759熔融塑料進入模腔的溫度（）。由制品的加工性能得：=90-120，這里取110。制品脫模的溫度（），根據(jù)制品塑料的特性，取為模溫：=80=7598880（J/h）計算用水量（kg/s）M通過模具的冷卻水的質(zhì)量（kg）。為模具單位時間內(nèi)積累的熱量(J/h)。為導(dǎo)熱系數(shù)()，查模具設(shè)計與制造表8-28得=829。為進水溫度（），這里取100。為出水溫度（。），比脫模溫度要低，取50。 =183kg 根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速成與水管直徑d的關(guān)系，則確定模具冷卻水管道的直徑d.15M為冷卻水的質(zhì)量（kg）.為管道內(nèi)冷卻水的流速，取(0.8-2.5m/s)這里取2.3m/s.為水的密度（kg/）. =10.6mmL圓整，d=10mm.由于型腔尺寸比較小，所以把冷卻系統(tǒng)設(shè)在模板中。7、模具的試模與修模試模中獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。起初，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件，常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，甚至因流道粘著制品被破壞。這是試模首先應(yīng)當解決的問題。7.1. 粘著模腔制品粘著在模腔上，指塑件在模具開啟后，與設(shè)計意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機構(gòu)失效，制品無法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是：（1） 注射保壓和注射高壓時間過長，可以造成過量充模。（2） 注射壓力過高，或注射保壓壓力過高。（3） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（4） 冷卻時間過短，物料未能固化。（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加脫模阻力。7.2. 粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。（2） 可能存在不利脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。（3） 模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量大。（5） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。7.3. 粘著主流道（1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當，未達到比噴嘴孔大0.51 .（3） 主流道拉料桿不能正常工作。16（4） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。（5） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。一旦發(fā)生上述情況，先要設(shè)法將制品取出模腔，不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面對注射工藝進行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進行現(xiàn)場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。7.4. 成型缺陷當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的，很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排除，逐步改進，則可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。（1） 注射填充不足 所謂填充不足指在足夠大的壓力，足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見，其主要原因有： a. 熔料流動阻力過大 這主要有下列原因：主流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳，制品壁厚過薄。 b. 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現(xiàn)象，是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理的安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。 c. 鎖模力不足 因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料，應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 和第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺的存在，其主要原因有：a. 模具局部配合不佳b. 模板翹曲變形c. 注射過量d. 鎖模力不足e. 流動性過好（3） 制件尺寸不準確 初次試模時，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸和設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。a. 尺寸變大 注射壓力過高，保壓時間過長。此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小17值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度，降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，會使制件尺寸變?。荒剡^高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小，此時調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸變化，可以改變制件相互配合的松緊程度，但很難改變公稱尺寸。18致謝致 謝首先，我要感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，給予我提供幫助的同學(xué)，謝謝他們給我正確的理論知識。最后，我要感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計的過程中，給我指導(dǎo)的程洋老師，謝謝她耐心的指導(dǎo)以及不厭其煩的糾正。還要感謝所有教導(dǎo)過我的老師，是他們?yōu)槲夷軌蛲瓿僧厴I(yè)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。衷心感謝他們對我的關(guān)懷和指導(dǎo)19參考文獻1. 洪鐘德.簡明機械設(shè)計手冊.上海：同濟大學(xué)出版社，2004.2. 黨根茂.駱志斌等.模具設(shè)計與制造. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004。3. 李志剛.中國模具設(shè)計大典. 2003.4. 黃毅宏.模具制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社，2003.5. 曾志新，呂明機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社,2003.6. 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