礦泉水瓶瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)

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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 礦泉水瓶瓶蓋注塑模設(shè)計(jì) 系 別 ： 機(jī)械與電子工程系 專(zhuān)業(yè)（班級(jí)）： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化11級(jí)升本 作者（學(xué)號(hào)）： 任方成（） 指引教師： 王賢才 完畢日期： 5月16日 目 錄 中文摘要 3 英文摘要 4 1 前言 5 1.1 本研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) 5 1.1.1 概述 5 1.1.2 國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r 5 1.1.3 國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r 6 1.2 本課題的研究?jī)?nèi)容、規(guī)定、目的及意義 6 1.2.1 本課題的研究?jī)?nèi)容 6 1.2.2 本課題的研究規(guī)定

2、 7 1.2.3 本課題的研究目的 7 1.2.4 研究意義 7 2 注塑模具設(shè)計(jì)部分 8 2.1 塑件分析 8 2.2 塑料材料的成型特性 8 2.3 設(shè)備的選擇 9 2.3.1 塑件的體積 9 2.3.2 鎖模力的校核 11 2.3.3 開(kāi)模行程的校核 12 2.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 2.4.1 主流道的設(shè)計(jì) 12 2.4.2 分流道的設(shè)計(jì) 12 2.4.3 冷料穴的設(shè)計(jì) 14 2.4.4 設(shè)計(jì)所用的澆口形式 14 2.4.5 分型面的設(shè)計(jì) 15 2.4.6 排氣槽的設(shè)計(jì) 15 2.5 成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 15 2.5.1 成型零部件的設(shè)計(jì) 1

3、5 2.5.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 15 2.5.3 型腔壁厚計(jì)算 18 2.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 20 2.6.1 脫模阻力的計(jì)算 20 2.6.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 2.7 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 2.7.1 脫螺紋的形式 21 2.7.2 旋轉(zhuǎn)脫螺紋扭距的計(jì)算 21 2.7.3 對(duì)主流道凝料能否脫出的校核 22 2.7.4 止轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 23 2.7.5 驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算 23 2.8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 2.8.1 頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向 27 2.8.2 成型零件的導(dǎo)向及定位 28 2.9.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 2.9.2

4、 模具冷卻時(shí)間的計(jì)算 29 2.9.3 冷卻參數(shù)的計(jì)算 30 2.10 支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇 31 2.10.1 非標(biāo)零件的設(shè)計(jì) 31 2.10.2 原則零件的選用 31 結(jié)論 32 謝辭 33 參照文獻(xiàn) 34 插圖清單 圖2-1塑件2D圖 8 圖2-2澆口套 13 圖2-3分流道的設(shè)計(jì) 14 圖2-4主流道冷料穴和拉料裝置 14 圖2-5分流道澆口 15 圖2-6型芯與塑件 16 圖2-7支撐柱 28 圖2-8導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 28 圖2-9冷卻水道的設(shè)計(jì) 29 插表清單 表2-1聚丙烯的力學(xué)性能 8 表2-2聚丙烯的熱性能及電性

5、能 9 表2-3聚丙烯的物理性能 9 表2-4聚丙烯的工藝參數(shù) 9 表2-5一模兩腔 11 表2-6設(shè)計(jì)中所用螺釘 31 表2-7設(shè)計(jì)中所用螺母 31 礦泉水瓶蓋注射模具設(shè)計(jì) 摘 要：本文具體簡(jiǎn)介了礦泉水瓶蓋注射模具的設(shè)計(jì)。采用一模兩腔，邊沿式澆口，運(yùn)用型芯成型塑件的內(nèi)止轉(zhuǎn)齒，齒條、齒輪脫螺紋，頂桿頂出塑件。并對(duì)澆注系統(tǒng)、成型零件、脫模機(jī)構(gòu)、脫螺紋機(jī)構(gòu)、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)做了具體設(shè)計(jì)和計(jì)算。 核心詞：注射模,螺紋型芯,邊沿澆口 The design of the bottle lid of the cosmetics injecting molding A

6、bstract: This text has introduced the design that the bottle lid of the cosmetics injected the mould in detail . using two cavities, edge gate , the thread plug shape the tooth inside , and turn on the rack. Gear transmission to let the whorl out of the thread ring. using the ejector pin to let it

7、off finally .In this design I check the feed system ,Shaping part. Organization of ejection force.Organization of taking off the thread ring. Shuting the mould and guide the systematic design and calculation of the organization and temperature control . Key words: injection ,mould threaded core

8、,edge gate 礦泉水瓶瓶蓋注塑模設(shè)計(jì) 1 前 言 1.1 本研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1 概述 21世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特性是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化，追求的目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率、縮短設(shè)計(jì)及制造周期，減少生產(chǎn)成本、最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿(mǎn)足顧客需求。 1.1.2 國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外的模具發(fā)展?fàn)顩r具體體現(xiàn)為如下七個(gè)特性 （1）集成化技術(shù) 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)技術(shù)人和管理的集成。在開(kāi)發(fā)模式制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào)“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作機(jī)制集成及人員集成，這更適

9、合將來(lái)制造系統(tǒng)的需要。 （2）智能化技術(shù) 應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化，以及模具設(shè)備的智能化，也要實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充足發(fā)揮。 （3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涉及硬件與軟件的集成實(shí)現(xiàn)。多種通訊合同及制造自動(dòng)化合同，信息通訊接口，系統(tǒng)操作控制方略等，是實(shí)現(xiàn)多種制造系統(tǒng)自動(dòng)化的基本。目前早通過(guò)了Internet實(shí)現(xiàn)跨國(guó)界模具設(shè)計(jì)的成功例子。 （4）多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)不僅用到機(jī)械科學(xué)的理論與知識(shí)，還用到了電磁學(xué)、光學(xué)、控制理論等，甚至要考慮到經(jīng)濟(jì)、心理、環(huán)境、衛(wèi)生及社會(huì)等各方面的因素。產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)要進(jìn)行多目的全性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以

10、追求模具產(chǎn)品動(dòng)靜態(tài)特性、效率、精度、使用壽命、可靠性、制導(dǎo)致本與制造周期的最佳組合。 （5）虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)在21世紀(jì)整個(gè)制造中都將有廣泛的應(yīng)用，可以用于培訓(xùn)、制造系統(tǒng)、仿真實(shí)現(xiàn)基于制造仿真的設(shè)計(jì)與制造、集成設(shè)計(jì)與制造、實(shí)現(xiàn)集成人的設(shè)計(jì)等。美國(guó)已于1999年借助于VR技術(shù)成功地修復(fù)了哈博太空望遠(yuǎn)鏡。多媒體技術(shù)采用多種介質(zhì)來(lái)存儲(chǔ)、體現(xiàn)解決多種信息，融文字、語(yǔ)音、圖象于一體，給人一種真實(shí)感。 （6）反求技術(shù)的應(yīng)用 在許多狀況下，某些產(chǎn)品并非來(lái)自設(shè)計(jì)概念，而是來(lái)源于此外某些產(chǎn)品或?qū)嵨?，要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?，而沒(méi)有產(chǎn)品圖樣的條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造以便制造出產(chǎn)品。此時(shí)

11、需要通過(guò)實(shí)物的測(cè)量，然后運(yùn)用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的CAD幾何模型的重新構(gòu)造。這種過(guò)程就是反求工程RE。建立了CAD幾何模型后，就可以根據(jù)這種數(shù)字化的幾何模型用于后續(xù)的許多操作。 （7）迅速成形制造技術(shù) 迅速成形制造技術(shù)RPM基于層制造原理，迅速制造出產(chǎn)品原型，而與零件的幾何復(fù)雜限度無(wú)關(guān)，特別在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性。它不僅可以迅速制造出原型供設(shè)計(jì)評(píng)估、裝配校檢、功能實(shí)驗(yàn)。并且還可以通過(guò)形狀復(fù)制，迅速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品模具，從而避免了老式模具制造的費(fèi)時(shí)和耗成本的NC加工，因而RPM技術(shù)在模具制造中發(fā)揮著重要的作用。 1.1.3 國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r 目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的基本狀況是

12、，隨著輕工業(yè)及汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一種行業(yè)。但是國(guó)內(nèi)模具行業(yè)缺少技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求的狀況。某些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，因此在國(guó)內(nèi)大力發(fā)展模具行業(yè)勢(shì)在必行。 為了提高模具公司的設(shè)計(jì)水平和加工能力。中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推薦適合于模具公司用的CAD/CAM系統(tǒng)。但國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合模具行業(yè)應(yīng)用。而國(guó)外購(gòu)買(mǎi)的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的構(gòu)造有限元分所能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等，但價(jià)格昂

13、貴，一般公司難以支持。 1.2 本課題的研究?jī)?nèi)容、規(guī)定、目的及意義 1.2.1 本課題的研究?jī)?nèi)容 做化妝品瓶蓋的模具設(shè)計(jì)，使該化妝品的瓶蓋注射模構(gòu)造簡(jiǎn)樸，型腔、型芯、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，并可自動(dòng)脫模。并書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告，和模具闡明書(shū)。根據(jù)闡明書(shū)畫(huà)模具CAD圖。 1.2.2 本課題的研究規(guī)定 （1）此塑件外表面不容許有印跡，并且要光滑。 （2）要使注射模構(gòu)造簡(jiǎn)樸，并可自動(dòng)脫模。 （3）流道設(shè)計(jì)合理，可保證產(chǎn)品質(zhì)量并且又節(jié)省生產(chǎn)原材料。 （4）理解聚丙烯的性能、特性和設(shè)計(jì)時(shí)的規(guī)定。 1.2.3 本課題的研究目的 （1）檢查理論知識(shí)掌握狀況，將理論與實(shí)踐結(jié)合。 （2）步掌握進(jìn)行模

14、具設(shè)計(jì)的措施、過(guò)程，為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)工作和撰寫(xiě)科研論文打下基本。 （3）培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。 1.2.4 研究意義 （1）對(duì)于模具的設(shè)計(jì)可以從選材到設(shè)計(jì)到成型有一種完整的理解和初步的掌握。以進(jìn)一步的純熟掌握AuToCAD的運(yùn)用。 （2）鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和發(fā)明能力，為更好更快的適應(yīng)工作作準(zhǔn)備。2 注塑模具設(shè)計(jì)部分 2.1 塑件分析 下圖是一礦泉水瓶的瓶蓋，從該塑件的外觀可以看出為了要使此塑件的外觀不留下印跡，可以采用改良的邊沿澆口。運(yùn)用齒輪傳動(dòng)螺紋型芯的構(gòu)造達(dá)到自動(dòng)脫模。經(jīng)分析在塑件內(nèi)的頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒（見(jiàn)圖），可較好地滿(mǎn)足產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)

15、定。 圖2-1塑件2D圖 2.2 塑料材料的成型特性 表2-1聚丙烯的力學(xué)性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 屈服強(qiáng)度/Mpa 37 78～90 拉伸強(qiáng)度/Mpa — 78～90 斷裂伸長(zhǎng)率/% ＞200 — 彎曲強(qiáng)度/Mpa 67 132 彎曲彈性模量/Gpa 1.45 4.5 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(無(wú)缺口)/(kJ/m2) 78 51 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度(缺口)/(kJ/m2) 3.5～4.8 14.1 布氏硬度HBS 8.65 9.1 表2- 2聚丙烯的熱性能及電性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 玻璃化溫度/℃

16、 -18～-10 — 熔點(diǎn)(粘流溫度)/℃ 170～176 170～180 熱變形溫度/℃　　45N/cm2 180/cm2 102～115 56～67 127 127 線(xiàn)膨脹系數(shù)/(10-５/℃) 9.8 4.9 比熱容/[J/kg·K)] 1930 — 熱導(dǎo)率/[W/(m·K)] 0.118 — 燃燒性/cm/min) 慢 — 體積電阻/Ω·cm ＞1016 — 擊穿電壓/(kV/mm) 30 — 表2- 3聚丙烯的物理性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 密度/(g/cm3) 0.90～0.91 — 比

17、體積/(cm2/g) 1.10～1.11 — 吸水性/%(24小時(shí)) 長(zhǎng)時(shí)間 　0.01～0.03 浸水18d0.5 0.05 — 透明度或透光度 半透明 — 表2- 4聚丙烯的工藝參數(shù) 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 成型收縮率/% 1.0～3.0 0.4～0.8 拉伸模量E/*103Mpa 1.6～1.7 3.1～6.2 泊松比μ 0.43 — 與剛的摩擦因數(shù)? 0.49～0.51 — 2.3 設(shè)備的選擇 2.3.1 塑件的體積 根據(jù)塑件的體積可以得出大概的注射量，從而粗略的得出大概的注射量。 本課題的塑件體積為：

18、 式(2-3a) 又由于聚丙烯的密度 并且在注入模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增長(zhǎng)，加大了沿螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)，實(shí)際注射量M取為機(jī)器最大注射能力的85%。 　　　 　　　　　　　　 式（2-3b） 假設(shè)采用的是SZ-60/450臥式注塑機(jī)，理論注射量為105cm3；鎖模力為450kN。 根據(jù)鎖模力擬定型腔的數(shù)目： 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　 　　 式（2-3c) 其中鎖模力為F(N)；型腔壓力為p()；每個(gè)塑件的投影面積為A1()；澆注系統(tǒng)的投

19、影面積為A2()。 已知鎖模力為450kN；型腔壓力為25或30。 通過(guò)計(jì)算得： 　　 假設(shè)澆注系統(tǒng)的投影面積和塑件投影面積相等即： 則： 　　　　　 根據(jù)最大注射量擬定型腔數(shù)目： 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式（2-3d) 其中最大注射量為m(g)；單個(gè)塑件的質(zhì)量為m1(g)；澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為m2(g) 已知最大注射量為105，假設(shè)澆注系統(tǒng)質(zhì)量為1.7倍塑件質(zhì)量。 單個(gè)塑件質(zhì)量為： 則： 　　　 表2- 5現(xiàn)決定采

20、用一模兩腔，因此可以采用SZ-60/450臥式注塑機(jī) 理論注射量/cm3 105 螺桿（柱塞）直徑/mm 35 注射壓力/Mpa 125 注射速率/(g/s) 75 塑化能力/(g/s) 10 螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) 14―200 鎖模力/KN 450 拉桿內(nèi)間距mm 280*250 移模行程/mm 220 最大模具厚度/mm 300 最小模具厚度/mm 100 鎖模形式 雙曲肘 定位孔直徑/mm φ55 噴嘴球半徑/mm 20 2.3.2 鎖模力的校核 鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力。所選注射機(jī)的鎖模力必須不小于由于高壓熔

21、體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。 即： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 式(2-3e) 上式中 F——鎖模力，KN p——型腔壓力， A——塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積，mm 已知型腔壓力為25或30；澆注系統(tǒng)的投影面積為1倍的塑件投影面積；塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積為： 　　　　　　　　　　　　　　 式(2-3f) 上式中 S——流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積， n——模腔數(shù) 則： 　　　　 即： 因此鎖模力符合規(guī)定。 2.3.3 開(kāi)模

22、行程的校核 開(kāi)模取出塑件所需的開(kāi)模距離必須不不小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于液壓-機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)注塑機(jī)，其最大開(kāi)模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無(wú)關(guān)。 單分型面注射模，其開(kāi)模行程按下式校核： 　　　 　　　　　　　　　　　　 式(2-3g) 上式中 S——注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程(移動(dòng)模板臺(tái)面行程)，mm H1——塑件脫出距離，mm H2——涉及流道凝料在內(nèi)的塑件高度，mm 已知： 　　　　 因此： 　　　　 又由于SZ-60/450臥式注塑機(jī)的移模行程為220mm 　　　　　

23、 因此開(kāi)模行程也符合規(guī)定。 2.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2.4.1 主流道的設(shè)計(jì)　 （1）形狀：圓錐形； （2）錐角：3°； （3）內(nèi)壁的粗糙度為Ra0.63μm； （4）主流道大端呈圓角，r=1mm。 （5）噴嘴球的半徑r=2mm，則凹坑的球面半徑R=2mm； （6）凹坑深度：mm；噴嘴孔徑d=mm；小端直徑D=mm；大端直徑為mm。 （7）主流道長(zhǎng)度取53mm。 設(shè)計(jì)見(jiàn)圖： 圖2-2 澆口套 2.4.2 分流道的設(shè)計(jì) 采用半圓形截面流道。由于塑料熔體在流道中流動(dòng)時(shí)，表面冷凝凍結(jié)，起絕熱的作用，熔體僅在流道中心流動(dòng)，因此分流道的抱負(fù)狀態(tài)應(yīng)是其中心線(xiàn)

24、與澆口的中心線(xiàn)位于同始終線(xiàn)上，而半圓形截面可以滿(mǎn)足。 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置，從輸送熔體時(shí)的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的規(guī)定出發(fā)，應(yīng)力求縮短。 對(duì)于壁厚不不小于5mm，質(zhì)量在200g如下的塑件可用公式： 　　　　 　 　　　　　　　　　　　 式(2-4a) 上式中 W——流經(jīng)分流道的塑料量，g L——分流道長(zhǎng)度mm D——分流道直徑，由上式得為6mm 其中 　 n——為型腔數(shù)目 m——為塑件質(zhì)量，g 得出： 　　　　 取分流道的長(zhǎng)度為108mm。 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相影響。分流道

25、的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。此設(shè)計(jì)中我采用的是平衡式布置。平衡式布置可以使各型腔同步均衡的進(jìn)料，從而保證了各型腔成型出來(lái)的塑件在強(qiáng)度、性能.重量上的一致性。 設(shè)計(jì)見(jiàn)圖： 　 　 圖2-3 分流道的設(shè)計(jì) 2.4.3 冷料穴的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中對(duì)于冷料穴的選擇是按照設(shè)計(jì)的目的來(lái)選擇的。由于此設(shè)計(jì)的目的是要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模。因此選擇如下圖的冷料穴，它們由冷料倒錐將主流道凝料拉出，當(dāng)其被脫出時(shí)，塑件和流道凝料可以自動(dòng)脫出，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操。 圖2-4主流道冷料穴和拉料裝置 2.4.4 設(shè)計(jì)所用的澆口形式 澆口是連接分流道和型腔的一段細(xì)短的通道，是澆注系統(tǒng)的核心部分。澆

26、口的重要作用有兩個(gè)：一是塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。 在本次設(shè)計(jì)中為了滿(mǎn)足塑件的規(guī)定不在表面留下痕跡，不影響塑件的外觀，采用改良的邊沿澆口，也就是使分流道與澆口的連接處在塑件的下底面（通過(guò)度型面采用微階梯式來(lái)完畢）。具體的表達(dá)形式見(jiàn)下圖： 　　　 　 圖2-5分流道澆口 2.4.5 分型面的設(shè)計(jì) 打開(kāi)模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫做分型面。分型面一般設(shè)在塑件斷面尺寸最大處，在本次設(shè)計(jì)中采用的是單個(gè)分型面，并且是微階梯式的。把型芯設(shè)在動(dòng)模一邊，型腔設(shè)在定模一邊，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模，有助于塑件的脫模。具體的形式見(jiàn)上圖。 2.4.6

27、 排氣槽的設(shè)計(jì) 由于本次設(shè)計(jì)的模具屬小型模具，可以用分型面來(lái)排氣。 2.5 成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2.5.1 成型零部件的設(shè)計(jì) 構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱(chēng)為成型零件，重要涉及凹模、凸模、型芯、鑲塊、多種成型桿和成型環(huán)。 型腔是直接和高溫高壓的塑件相接觸，它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量，規(guī)定它有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受塑件的擠壓力和料流的摩擦力，有足夠的精度和合適的表面粗糙度（一般Ra0.4μm如下），保證塑件制品表面的光潔美觀和容易脫模。 （1）凹模采用整體嵌入式，凹模鑲塊采用帶軸肩臺(tái)階的圓柱形，然后嵌入固定板中，用墊板和螺釘將其固定。 （2）型芯用成型時(shí)用以裝固螺紋嵌件

28、的螺紋型芯，但在型芯的外圈固定一螺紋型環(huán)，用以成型塑件的內(nèi)螺紋。具體的形式見(jiàn)下圖： 　　　　　　　　　　 圖2-6型芯與塑件 2.5.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 （1）平均收縮率計(jì)算型腔尺寸 聚丙烯的收縮率一般為1%～3%,從而得出聚丙烯的平均收縮率為2%。 徑向尺寸 　　由2.1得出聚丙烯的一般精度級(jí)別為6級(jí)。同步得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的外徑D=60.00mm，因此查表得Δ=0.64 按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向尺寸公式： 　　　　　　 式(2-5a) 上式中 ——凹模的徑向尺寸，mm ——塑料的平均收縮率，% ——塑件徑

29、向公稱(chēng)尺寸，mm Δ——塑件公差值，mm ——凹模制造公差，mm 已知=60.00mm；=0.02；Δ=0.64mm 因此=Δ/3=0.21mm 深度尺寸： 由得出聚丙烯的一般精度級(jí)別為6級(jí)。同步得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的深度尺寸Hs=15.00mm，因此查表得Δ=0.40mm 按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式： 　　　　　 式(2-5b) 上式中： ——凹模的深度尺寸，mm ——塑料的平均收縮率，% ——塑件高度公稱(chēng)尺寸，mm Δ——塑件公差值，mm ——凹模深度制造公差，mm 已知=15.00mm；=0.02

30、；Δ=0.40mm 因此： （2）按平均收縮率計(jì)算組合型芯尺寸 徑向尺寸： 由上得出聚丙烯的一般精度級(jí)別為6級(jí)。同步得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的內(nèi)徑尺寸： 上式中 S——塑件的壁厚mm，由此得出塑件壁厚為2mm。 因此d=60.00-22=56.00mm，因此查表得Δ=0.64 按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式： 　　　　 式(2-5c) 上式中 ——組合型芯的徑向尺寸，mm ——塑料的平均收縮率，% ——塑件徑向公稱(chēng)尺寸，mm Δ——塑件公差值，mm ——組合型芯制造公差，mm 已知=56.00mm；=0.02

31、；Δ=0.64mm 因此=Δ/3=0.21mm 高度尺寸： 由上得出聚丙烯的一般精度級(jí)別為6級(jí)。同步得出塑料制件的尺寸公差。 又由于塑件的深度尺寸Hs=15.00-2.00=13.00mm，因此查表得Δ=0.36mm 按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式： 　　　 式(2-5d) 上式中 ——組合型芯高度尺寸，mm ——塑料的平均收縮率，% ——塑件孔深度公稱(chēng)尺寸，mm Δ——塑件公差值，mm ——組合型芯高度制造公差，mm 已知=13.00mm；=0.02；Δ=0.36mm 因此=Δ/3=0.12mm

32、 2.5.3 型腔壁厚計(jì)算 模具的型腔將受到高壓的作用，因此模具型腔應(yīng)當(dāng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。強(qiáng)度局限性將導(dǎo)致塑性變形，甚至開(kāi)裂。剛度局限性將導(dǎo)致彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，產(chǎn)生溢料間隙。在本次設(shè)計(jì)中采用圓形整體式型腔。 按剛度計(jì)算側(cè)壁的厚度s 由上得出： 　 式(2-5e) 上式中 E——模具材料的彈性模量，，碳剛為2.1105 p——型腔壓力，，由前面所知為25或30 ——?jiǎng)偠葪l件，即容許變形量，mm，由上式得出聚丙烯的值容許范疇為0.025～0.04mm h——型腔深度尺寸，mm 因此： 按強(qiáng)度計(jì)算側(cè)壁的

33、厚度s 由上得出： 　　　　　　　式(2-5f) 上式中 r——型腔徑向半徑，mm p——型腔壓力，，由前面所知為25或30 [σ]——模具材料的許用應(yīng)力，，已知為160 因此： 由此可以選用s=8.00mm。 按剛度計(jì)算底版的厚度 式(2-5g) 上式中 E——模具材料的彈性模量，，碳鋼為2.1105 p——型腔壓力，，由前面所知為25或30 [δ]——?jiǎng)偠葪l件，即容許變形量，mm，由第一節(jié)得出聚丙烯的[δ]值容許范疇為0.025～0.04mm h——型腔深度尺寸，mm 因此：

34、 按強(qiáng)度計(jì)算底板的厚度 式(2-5h) 上式中 r——型腔徑向半徑，mm p——型腔壓力，，由前面所知為25或30 [σ]——模具材料的許用應(yīng)力，，已知為160 因此： 由此可以選用=17.00mm。 2.6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2.6.1 脫模阻力的計(jì)算 由于塑件的壁厚為2mm，內(nèi)孔直徑為56mm，因此塑件的壁厚與內(nèi)孔直徑之比為： 而 因此可以看作是薄壁殼體形塑件，又由于塑件的斷面為圓環(huán)形 式(2-6a) 上式中　 E——塑料的拉伸模量， ε——塑料

35、成型平均收縮率，% t——塑料的平均壁厚，mm L——塑料包容型芯的長(zhǎng)度，mm μ——塑料的泊松比 φ——脫模斜度(塑料側(cè)面與脫模方向之夾角) ?——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) B——塑件再與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積(),當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)，10B項(xiàng)應(yīng)為零。 ——由?和φ決定的無(wú)因次數(shù)，可由下式計(jì)算： 　　　　　　 式(2-6b) 已知E=1.6～1.7103；ε=2%；t=2mm；L=13mm；μ=0.43；φ=1o；?=0.50　 根據(jù)前面所知的B＝2826 　　　　　 2.6.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中，我

36、采用的脫模機(jī)構(gòu)是先由齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件的螺紋部分被脫出，同步澆道凝料也被旋轉(zhuǎn)脫出，再用頂桿頂動(dòng)塑件。在自身重力的作用下澆道和凝料就會(huì)掉落下來(lái)。 推桿采用直桿式圓柱推桿，為了增大細(xì)長(zhǎng)推桿的剛性，設(shè)計(jì)成臺(tái)階形。推桿用熱作模具鋼制造，最后經(jīng)表面氮化解決，配合段的表面粗糙度為Ra0.8 。 推桿脫模機(jī)構(gòu)用復(fù)位桿復(fù)位，復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱(chēng)分布，常取2到4根，但最佳多于2根。與復(fù)位桿頭部接觸的定模板應(yīng)淬火或局部鑲?cè)氪慊痂倝K。 為避免推板運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)卡滯或推桿彎曲損壞等問(wèn)題，設(shè)計(jì)推出導(dǎo)向裝置。由于是中小型模具采用2根導(dǎo)柱導(dǎo)向。并且設(shè)立導(dǎo)向套。 2.7 脫螺紋

37、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.7.1 脫螺紋的形式 在本設(shè)計(jì)中采用的是開(kāi)模時(shí)齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件的螺紋部分被脫出。 2.7.2 旋轉(zhuǎn)脫螺紋扭距的計(jì)算 根據(jù)以上得出對(duì)于薄壁內(nèi)螺紋塑件，旋轉(zhuǎn)脫模所需最小扭距由下式計(jì)算： 　　 　　　　　　 式(2-7a) 上式中 E——塑料的拉伸彈性模量， ε——塑料成型平均收縮率，% t——螺紋塑料的平均壁厚，mm r——螺紋型芯或型環(huán)的中半徑，mm L——螺紋型芯或型環(huán)螺紋段的長(zhǎng)度，mm ?——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) S——螺距，mm λ——螺紋升角，o Ψ——螺紋形狀因子，由螺紋類(lèi)型決定

38、 由上得出螺紋形狀因子可由下式計(jì)算： 　　　　　　　 　　 式(2-7b) 上式中 h——螺紋型芯或螺紋型環(huán)的螺紋工作高度，mm α——螺紋牙尖角之半，o 已知E=1.6～1.7103；ε=2%；t=2mm；L=9.82mm；r=27.00mm；S=4.0； ?=0.50；λ=20o；α=15o；h=9.82mm 　　　　 旋出螺紋型芯所需的實(shí)際扭距(Nmm)： 　　　　　　　　 　　　　　式(2-7c) 上式中——由實(shí)驗(yàn)擬定之系數(shù)，一般旋出螺紋型環(huán)所需的實(shí)際扭距約等于最小扭距。 2.7.3 對(duì)主流道凝料能否

39、脫出的校核 主流道凝料能否脫出要看澆口處塑件對(duì)型芯的力與否不小于凝料的扭轉(zhuǎn)力，只有當(dāng)力不小于扭轉(zhuǎn)力時(shí)主流道的凝料才干旋轉(zhuǎn)脫出螺紋，最后隨塑件脫出。 對(duì)于厚壁內(nèi)螺紋塑件，旋轉(zhuǎn)脫模所需的最小扭距由下式得出： 　　　　　　　 式(2-7d) 上式中 E——塑料的拉伸彈性模量， ε——塑料成型平均收縮率，% r——螺紋型芯或型環(huán)的中半徑，mm L——螺紋型芯或型環(huán)螺紋段的長(zhǎng)度，mm ?——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) S——螺距，mm λ——螺紋升角，o ——厚壁螺紋塑件無(wú)量綱特性因數(shù)，對(duì)于內(nèi)螺紋塑件 　 　　　　　　 式(2-7e)

40、 ——塑件的泊松比 R——塑件內(nèi)螺紋的外半徑，mm ——塑件外螺紋的內(nèi)半徑，mm 已知R=6mm；=5.67mm；μ=0.43 Ψ——螺紋形狀因子，由螺紋類(lèi)型決定。螺紋形狀因子可由下式計(jì)算： 　　　　　　　　　　　　 　　　 式中 h——螺紋型芯或螺紋型環(huán)的螺紋工作高度，mm α——螺紋牙尖角之半，o 已知E=1.6～1.7103；ε=2%；l=4.00mm；r=5.80mm；S=1.5mm；?=0.50；λ=；　α=15o；h=4.00mm 因此： 又由于r=5.80mm，因此旋出主流道凝料所要的力為：

41、 　　　　　 　 因此塑件對(duì)型芯的力不小于凝料的扭轉(zhuǎn)力，主流道的凝料可以旋轉(zhuǎn)脫出螺紋，最后隨塑件脫出。 2.7.4 止轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 在塑件內(nèi)的頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒，使型芯和塑件之間沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，只是螺紋型環(huán)從塑件上脫出。 2.7.5 驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中，我采用的靠開(kāi)模力來(lái)帶動(dòng)齒條移動(dòng)，然后帶動(dòng)錐齒輪尾端的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng)，再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)和圓頭冷料穴轉(zhuǎn)動(dòng)，使得塑件和流道凝料旋轉(zhuǎn)脫出，再在頂桿的作用下脫落。 （1）圓錐齒輪傳動(dòng)的校核 在本次設(shè)計(jì)中，采用的直齒圓錐齒輪的大端模數(shù)為3.5，壓

42、力角為20°。 小齒輪的齒數(shù)為20采用20CrMnTi滲碳淬火回火HRC=62； 大齒輪的齒數(shù)為28采用20Cr滲碳淬火回火HRC=57； 根據(jù)上面得一對(duì)鋼制直齒圓錐齒輪的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為： 　　 　　 式(2-7l) 上式中 ——為齒寬和齒寬系數(shù)之比，齒寬系數(shù)一般取0.25～0.3 b——齒輪的齒寬，mm K——載荷系數(shù) u——齒數(shù)比，對(duì)于單級(jí)直齒圓錐齒輪傳動(dòng)，一般u為1～3 ——許用接觸應(yīng)力， 其中——實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，可由上式得。 ——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由上式得： 已知 齒輪按8級(jí)精度得K=1.2；b1=24mm；u=28

43、/20=1.4；b2=26mm；Re=96mm　 　　　　　 又由于= =1309＞1286 根據(jù)得鋼制齒輪傳動(dòng)的輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 　　　　 　 式(2-7i) 已知 齒輪按8級(jí)精度K=1.5；b=24mm；z1=20；z2=28；m=3.5；YF1=2.91； YF2=2.64 因此： 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足。 （2）齒圓柱齒輪的校核 與型環(huán)相連的兩小齒輪采用軟齒面，齒輪為40Cr表面淬火，齒面硬度HRC＝54，齒數(shù)為22，模數(shù)為3.0 與兩小齒輪嚙合的大齒輪是非標(biāo)齒輪，齒輪為35Si

44、Mn表面淬火，齒面硬度HRC＝45，齒數(shù)為34，模數(shù)為3.0 根據(jù)上式得鋼制齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為： 式(2-7g) 式中 u——大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比 T1——小齒輪上的轉(zhuǎn)距，N·mm K——載荷系數(shù) b——齒寬，mm a——中心距，mm [σH]——許用接觸應(yīng)力， 式(2-7i) ——實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，可由上式得。 SH——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由上式得。 已知=2082.5527=5.62104N·mm 齒

45、輪按8級(jí)精度得K=1.5； =3.010=30mm；a=84mm；u=34/22=1.545；b2=52mm 因此滿(mǎn)足齒面接觸強(qiáng)度 根據(jù)上式得鋼制齒輪傳動(dòng)的輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 式(2-7i) 已知 齒輪按8級(jí)精度K=1.5；b=3.010=30mm；z1=22；z2=34；m=3.0；YF1=2.84；YF2=2.52 因此： 式(2-7j) 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足。 （3）齒輪齒條的校核 塑件的型環(huán)高度為15，螺距為4，則齒輪1、2要旋轉(zhuǎn)15/4=3.75圈才干脫出塑件，根據(jù)

46、傳動(dòng)比可以得出中間的大齒輪要旋轉(zhuǎn)3.7522/34=2.43圈，同步可以得出通過(guò)直齒圓錐齒輪后要2.4320/28=1.733圈才可以脫出塑件。 在本次設(shè)計(jì)中，與齒條嚙合的圓柱齒輪采用軟齒面，齒輪為20Cr滲碳淬火回火，HRC=56，齒數(shù)為25，模數(shù)為3.0，則d為75mm，旋出塑件齒條通過(guò)的距離為751.733=130mm?？梢园妖X條看做是一種齒輪，周長(zhǎng)為130mm，則D=130/π=41.4，因此齒條的齒數(shù)至少為41.4/3=14。目前取齒條齒數(shù)為20，齒條材料為20CrMnTi滲碳淬火回火，HRC=62。 齒輪齒條傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為：

47、 式(2-7g) 上式中 u——大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比 T1——小齒輪上的轉(zhuǎn)距，N·mm K——載荷系數(shù) b——齒寬，mm a——中心距，mm ——許用接觸應(yīng)力， 式(2-7i) ——實(shí)驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限，可由上式得。 SH——齒面接觸疲勞安全系數(shù)，可由上式得。 已知T1=1.124105N·mm　 齒輪按8級(jí)精度得K=1.5；b=3.010=30mm；a=67.5mm；u=25/20=1.25 因此滿(mǎn)足齒面接觸強(qiáng)度 齒輪齒條傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式： 　

48、　　　　　 式(2-7i) 已知T1=1.124105N·mm 齒輪按8級(jí)精度K=1.5；b=3.010=30mm；z1=20；z2=25；m=3.0；YF1=2.91；YF2=2.72 因此： 式(2-7j) 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿(mǎn)足。 2.8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.8.1 頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向 頂出裝置在模具內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，除滑動(dòng)配合外，其他部分都處在浮動(dòng)狀態(tài)，頂出板和頂出固定板的重量不應(yīng)作用在推桿上，應(yīng)由頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向零件來(lái)支撐，在本次設(shè)計(jì)中，我采用的是設(shè)支承柱外加導(dǎo)套，在本次設(shè)計(jì)中采用的形式，這樣可以使支承柱兼起導(dǎo)柱的作用。

49、 圖2-7支撐柱 2.8.2 成型零件的導(dǎo)向及定位 模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動(dòng)、定模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起導(dǎo)向和定向的作用。當(dāng)模具牢固裝在注射機(jī)上后，模具在注射成型過(guò)程中，如果模具上無(wú)精定位裝置，動(dòng)、定模的對(duì)的定位由注射機(jī)的拉桿精度保證；如果模具有精擬定位裝置，動(dòng)、定模的對(duì)的定位由模具的精定位裝置保證。 由于本次設(shè)計(jì)的模具是小型模具，因此只用兩個(gè)直徑相似且對(duì)稱(chēng)分布的導(dǎo)柱。由于動(dòng)模采用推板頂出塑件，因此導(dǎo)柱常設(shè)在動(dòng)模。各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線(xiàn)應(yīng)保證平行，否則將影響合模的精確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。在合模時(shí)要使導(dǎo)向零件先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致成

50、型零件損壞。因此導(dǎo)柱長(zhǎng)度必須比凸模斷面高出6～8mm。導(dǎo)柱固定部分按H7/m8過(guò)渡配合。導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按H8/f8間隙配合。導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4 。 圖2-8導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 2.9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2.9.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此模具上需要添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到抱負(fù)的溫度規(guī)定。熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融的塑料的熱量盡快傳給模具，以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模。提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 由于水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低，且低于室溫的水容易獲得，因此冷卻水普遍使用。用水冷

51、卻即在模具型腔周邊或型腔內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，運(yùn)用循環(huán)水將熱量帶走。 冷卻裝置的設(shè)計(jì)要考慮如下幾點(diǎn)： （1）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，對(duì)塑件冷卻也就越均勻。 （3）水孔與型腔表面各處最佳有相似的距離，即水孔的排列與型腔形狀盡量吻合。 （4）澆口處要加強(qiáng)冷卻。一般熔融塑料填充型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低。因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通冷卻水，而在溫度較低的外側(cè)只需通過(guò)經(jīng)熱互換后的溫水即可。 （5）減少入水與出水的溫度。可通過(guò)變化冷卻孔道排列的形式。 （6）要結(jié)合塑料的特性和塑件的構(gòu)造，合理考慮冷卻水通道的排列形式。如塑件的收縮率

52、，壁厚等。 （7）冷卻水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，冷卻通道的密封性要好，冷卻通道的進(jìn)口與出口接頭盡量不要高出模具外表面。 在本次設(shè)計(jì)中我采用的是簡(jiǎn)樸流道式，即通過(guò)在模具上直接打孔，并通以冷卻水而進(jìn)行冷卻，是最常用的一種形式。我采用的是通過(guò)軟管在模外連接冷卻水路。見(jiàn)下圖： 圖2-9冷卻水道的設(shè)計(jì) 2.9.2 模具冷卻時(shí)間的計(jì)算 塑件在模內(nèi)的冷卻時(shí)間一般是指塑料熔體從布滿(mǎn)型腔時(shí)起到開(kāi)模取出塑件時(shí)為止。 聚丙烯塑料制件的最大壁厚中心層達(dá)到凝固點(diǎn)時(shí)所需的冷卻時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式： 式(

53、2-9a) 上式中 Tm——塑料的初始成型溫度，oC Tw——模具溫度，oC R——塑件的半徑，mm 由上式得聚丙烯的塑料溫度160-260oC，模具溫度40-60oC。 2.9.3 冷卻參數(shù)的計(jì)算 每秒鐘注射次數(shù)為： 每秒鐘注入塑料量： 單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料熔體的質(zhì)量： 塑料成型時(shí)在模具內(nèi)釋放的熱焓量： 又由于冷卻水的比熱容為1932J/(㎏·K)；密度為ρ=1.0103(㎏/m2)；t1-t2=3oC 因此模具冷卻時(shí)所需冷卻水的體積流量為： 　 式(2-9b) 取冷卻水體積流量為5.010-3(m3/min) 得D=8mm

54、，冷卻水最低流速為1.66v/(m/s) 冷卻水孔總傳熱面積為： 　　　　　 式(2-9c)　　　　　冷卻水孔長(zhǎng)： 　　　　　　　　　　　式(2-9d) 2.10 支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇　 2.10.1 非標(biāo)零件的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中非標(biāo)零件重要有定模固定板，動(dòng)、定模板，動(dòng)模固定板、動(dòng)模墊板、墊塊、動(dòng)模底板、頂桿固定板、頂出底板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、復(fù)位桿、頂桿、支承柱等。 2.10.2 原則零件的選用 在本次設(shè)計(jì)中，采用的原則零件有螺釘、螺母、軸承和鍵，滾動(dòng)軸承數(shù)目為2。 表2-6設(shè)計(jì)中所用螺釘 作用 名稱(chēng) 規(guī)格 數(shù)目 固定定位圈 開(kāi)槽盤(pán)頭螺釘 GB67-85

55、-Ｍ513 4 固定直齒圓柱小齒輪和型環(huán) 開(kāi)槽沉頭螺釘 GB67-85 M2.524 12 連接模板 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70-85-M16240 GB70-85-M1625 8 8 固定頂出固定板和頂出底板 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70-85-M622.5 6 固定支承柱 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70-85-M1050 2 表2-7設(shè)計(jì)中所用螺母 作用 名稱(chēng) 規(guī)格 數(shù)目 緊固小錐齒輪 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M24 1 緊固與齒條嚙合的齒輪 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M24 1 緊固大錐齒輪 Ι型六角薄螺

56、母 GB6172-86-M16 1 固定齒輪軸1上套筒 Ι型六角薄螺母 GB6172-86-M20 2 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)的注射模具一般用來(lái)生產(chǎn)塑件的外表面不容許留下印痕的瓶蓋，該設(shè)計(jì)的模具構(gòu)造簡(jiǎn)樸，當(dāng)開(kāi)模到塑件脫出型腔時(shí)，齒條帶動(dòng)與之相嚙合的直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪再帶動(dòng)一對(duì)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與與直齒圓柱小齒輪相連的螺紋型環(huán)旋出螺紋型芯，塑件的螺紋部分脫出，最后用頂桿把塑件從成型內(nèi)止轉(zhuǎn)齒的螺紋型芯上頂離，達(dá)到自動(dòng)脫模。 本次設(shè)計(jì)采用了邊沿澆口，使得塑件的表面光滑平整，并且簡(jiǎn)化了模具，型芯.型腔和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可自動(dòng)脫模。 謝 辭 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)

57、我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)做了一種較好的總結(jié)和鞏固，也對(duì)平時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識(shí)做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識(shí)的欠缺，做到了較好的復(fù)習(xí)和理解。 設(shè)計(jì)中用到了大量專(zhuān)業(yè)知識(shí)，例如機(jī)械設(shè)計(jì)、工程制圖、聚合物材料、塑料成型機(jī)械、塑料成型模具、材料力學(xué)、公差與配合等學(xué)科。通過(guò)在設(shè)計(jì)中查閱和復(fù)習(xí)其有關(guān)知識(shí)，對(duì)部分已生疏的學(xué)科又重新做了結(jié)識(shí)，且在此前學(xué)習(xí)的基本上更加深了理解，同步也把課本上學(xué)到的知識(shí)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)中，將單一的學(xué)科和其她配套學(xué)科融合在一起，學(xué)會(huì)了綜合考慮問(wèn)題，例如在設(shè)計(jì)本套模具中自動(dòng)卸螺紋機(jī)構(gòu)的時(shí)候，既要考慮齒輪齒條自身材料性能，又要注意其加工和安裝的可

58、操作性以及在模具中的整體的安裝位置，以免導(dǎo)致模具構(gòu)造不合理，甚至導(dǎo)致各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的干涉。在設(shè)計(jì)中還用到了某些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，更是受益匪淺，例如在設(shè)計(jì)中大量用到Auto CAD 來(lái)進(jìn)行平面制圖，使得在設(shè)計(jì)中對(duì)于零件的平面投影以及尺寸可以很至關(guān)且很精確的體現(xiàn)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)和加工有了一種比較系統(tǒng).全面的結(jié)識(shí)和理解，同步也遇到了諸多問(wèn)題，但在王賢才教師的熱心指引下，終于圓滿(mǎn)完畢了設(shè)計(jì)，在此對(duì)予以協(xié)助的教師們表達(dá)誠(chéng)摯的感謝。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 賈潤(rùn)禮，程志遠(yuǎn)主編.實(shí)用注射模設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社. [2] 揚(yáng)可楨，程光蘊(yùn)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基本[M].北京：高

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