瓶蓋注塑模設(shè)計

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畢業(yè)設(shè)計論文設(shè)計/論文題目： 瓶蓋注塑模設(shè)計 班 級： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 完成時間： 原始資料:制品：塑料瓶蓋外徑 72mm，高度 20mm材料 PS。插圖清單第一章：圖 1—1 塑料制品第二章：圖 2—1 分型面第七章：7—1 推桿，7—2 復(fù)位桿表格清單畢業(yè)設(shè)計/ 論文說明書目錄緒論模具在汽車，拖拉機，飛機，家用電器，工程機械，動力機械，冶金，機床，儀器儀表，輕工，日用五金等制造業(yè)中，起著極其重要的作用。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，模具工業(yè)近年來也得到快速普及和發(fā)展。各種模具是大批量制造各種工業(yè)產(chǎn)品廣泛采用工裝設(shè)備。模具的種類繁多，形式多樣，模具的主要特點是單件生產(chǎn)，每套模具都需要進行一次新的設(shè)計。隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的使用壽命、加工精度等提出了更高的要求。模具材料性能的好壞和使用壽命的長短，將直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)小，定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。成型特點：流動性和成型型優(yōu)良，成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，成型塑件的脫模斜度不宜過小，但頂出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件不宜有嵌件，否則因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大導(dǎo)致開裂，塑件壁后應(yīng)均勻；宜用高料溫，高模溫，低注射壓力成型并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲；因流動性好，模具設(shè)計中大多采用點澆口形式。因具有良好的可塑流動性及較小的成型收縮率，是成型工藝性最好的塑料品種之一，容易制造形狀復(fù)雜的制品。對我們在校大學(xué)生來說是一個學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗掌握理論知識的重要時期。我們即將走出學(xué)校大門，邁向社會，我們要把握好畢業(yè)設(shè)計這次機會，為以后的工業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。（畢業(yè)設(shè)計/論文題目） 河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書/論文第 1 章 模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是一個間斷型內(nèi)螺紋瓶蓋，其零件圖如下圖所示，本塑件的材料采用 PS 生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。 圖 1—11.1 塑件的工藝性分析1.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 PS,即聚本乙烯，屬于熱塑性塑料。聚本乙烯是苯乙烯聚合而成的。合成方法有本體聚合，溶液聚合和乳液聚合。PS 分子主鏈?zhǔn)呛斜净鶄?cè)基的飽和 鏈，分子結(jié)構(gòu)不對稱，加之本環(huán)體積的影響，使大分子鏈不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因而具有較大的剛性，并且難以形成有序的結(jié)構(gòu)，因此 PS 是典型的非晶態(tài)線型高分子化合物。制造各種塑料制品 PS，其分子量通常在45000~70000 范圍。聚苯乙烯是僅次于聚 乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種，無色透明，無毒無味。落地時發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 1.05kg/cm[1]。它的力學(xué)性能與聚合方法，相對分子量大小，定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。聚苯乙烯熔點較低（約 90℃）具有較寬的熔融溫度范圍，其熔體充模流動性好，加工成型性很好。聚本乙烯制品以注塑為主大約用在電氣儀表零件文教用品工藝美術(shù)品，發(fā)泡成型生產(chǎn)的發(fā)泡 PS 廣泛應(yīng)用作包裝材料，保溫裝璜制品，其他塑料成型方法也有所應(yīng)用，但不普通。具有很小的吸水率，在潮濕環(huán)境中形狀和尺寸的變化很小，適用于制造要求尺寸穩(wěn)定的制品如儀表殼體等。聚苯乙烯的缺點就是脆性大，形狀復(fù)雜，制品成型后存在較大內(nèi)應(yīng)力時，常會在使用中自行開列。為了改善它的脆性加入少量丁二烯可明顯降低脆性，提高沖擊韌性。成型特點：流動性和成型型優(yōu)良，成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，成型塑件的脫模斜度不宜過小，但頂出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件不宜有嵌件，否則因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大導(dǎo)致開裂，塑件壁后應(yīng)均勻；宜用高料溫，高模溫，低注射壓力成型并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲；因流動性好，模具設(shè)計中大多采用點澆口形式。因具有良好的可塑流動性及較小的成型收縮率，是成型工藝性最好的塑料品種之一，容易制造形狀復(fù)雜的制品。1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1.1.2.1 結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。在塑件內(nèi)部螺紋為間斷型，直徑 72mm，塑件總高度為 20mm，螺紋尺寸 M68×3mm。因此模具設(shè)計時采用斜滑塊抽芯機構(gòu)使制品脫模容易，模具結(jié)構(gòu)簡單。這可遮掩成型過程中在塑件表面上形成的疵點，絲痕，波紋等缺陷，其目的是為了增大么擦力，便于工作時施力。該塑件采用了圓形截面的螺紋，也就是粗牙螺紋。1.1.2.2 尺寸精度分析由塑件的零件圖可知，該塑件的尺寸屬于未標(biāo)注公差尺寸，又因該塑件采用聚苯乙烯，所以該塑件的尺寸精度等級為 IT5 級（GB/T14486 —1993[2]，螺紋的公差等級取 IT7 級，由以上分析可見，該零件的尺寸精度為一般精度，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。塑件壁厚均勻，有利于零件的成型。制品的外行尺寸標(biāo)注單向負(fù)公差，內(nèi)行尺寸標(biāo)注單向正公差。1.1.2.3 表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。一般情況下，模具粗糙度低于制品 1—2 個等級，塑料制品的粗糙度一般在 Ra0.2～0.8 之間。綜上分析可以看出，注塑時，在工藝參數(shù)控制得好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。1.2 計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的體積和質(zhì)量主要是為了選用注塑機及確定模具型腔。塑件體積計算：V==18196㎜ -3塑件質(zhì)量計算： W=V×ρ=18196× ×1.054=19.8g1.3 選用成型設(shè)備注射模是安裝在注射機上的，模具與注射機應(yīng)當(dāng)相互適應(yīng)，這樣關(guān)系到塑件的質(zhì)量，均勻性及有效的成型周期。一副模具放在許多型號和規(guī)格的注射機上使用，均可能取得令人滿意的效果。但是惟有包括該模具預(yù)想的量、鎖模力、注射速度和總的循環(huán)操作的機型才能取得最佳的效果。選擇注射機時，必須保證制品的注射量小于注射機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制品注射量一般不超過注射機的最大注射量的 80%，此模具采用一模兩腔，考慮其外形尺寸，塑件所需的壓力和工廠現(xiàn)有的設(shè)備，初步選用注塑機為 YS—ZY—45[3]。1.4 注射量的校核模具型腔能否充滿與注塑機允許的最大注塑量密切相關(guān)，設(shè)計模具時應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需熔體總量在注射機實際的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是允許最大注射量的 80。經(jīng)計算，滿足使用要求。1.5 注射壓力校核和鎖模力校核注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要，注射壓力的大小與制品復(fù)雜程度、模具結(jié)構(gòu)、塑件品種、注射速度流動比、噴嘴及模具流道系統(tǒng)，以及注射機類型等因素有關(guān)。聚苯乙烯的注射壓力為60～110MPa，而 YS—ZY—45 型注射機的注射壓力為 125Mpa[4]，故滿足注射壓力的需要。注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水分型面上的投影面積有關(guān)，為了可靠地鎖模，不使成型過程中出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，應(yīng)使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力，即：(nA 1＋A 2)P＜F, 經(jīng)計算滿足上式要求。故滿足使用要求。第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。2.1 分型面的選擇將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離的部分的接觸面分開時，能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并直接影響著塑件熔體的流動充模性及塑件的脫模。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。圖 2—1如何確定分型面，需要考慮的因素很復(fù)雜，由于分型面受到塑件在模具中的位置，澆口位置的設(shè)計，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，選出較為合理的方案?？紤]到分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，有利的留模方式，應(yīng)保證塑件的精度要求，滿足塑件的外觀質(zhì)量要求和對成型面積的影響及排氣效果。根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件為瓶蓋，表面無特殊要求，該零件的高度為 20mm，且垂直于軸線的截面形狀，比較簡單和規(guī)范而且有利于抽芯。2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴出來后，到達型腔之前在模具中所流經(jīng)的通道。其作用是將熔融狀態(tài)的塑料從噴嘴處平穩(wěn)的引入模具型腔，并在熔體充填和固化定型的過程中，將注射壓力和保壓力傳遞到塑料制品各部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制品。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)。它對獲得優(yōu)良性能的理想外觀的塑料制件以及最優(yōu)良的成型效率有直接的影響，是模具設(shè)計工作者十分重視的技術(shù)問題。在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：塑件的成型特性，制品大小及形狀，模具成型制品的型腔數(shù)。制品外觀、注射機安裝模板的大小，成型效率、冷料等。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分組成。將塑料熔體從噴嘴引入模具，當(dāng)模具閉和后，注射機噴嘴壓緊模具主流道襯套，并封緊注射機與模具之間的間隙，熔體材料直接從料筒流入主流道．本模具在角式注塑機上成型，主流道平行于分型面，主流道大多設(shè)計成等徑圓柱行而且直接開設(shè)在模具分型面上。由于塑件是圓行且面積較大，所以本模具采用側(cè)澆口。2.3.2 側(cè)澆口有關(guān)尺寸計算側(cè)澆口一般開在模具的分型面上，從制品的邊緣進料，故稱為邊緣澆口。在側(cè)澆口進入或連接型腔部位應(yīng)成圓角以防開裂。在側(cè)澆口的三個尺寸中，以澆口深度最。H=nt=0.6×2=1.2㎜W=n.A－2 /30=0.6×127/30=2.54澆口長度 L 在結(jié)構(gòu)強度允許的情況下以短為好，一般選用L=0.5㎜ ～0.75 ㎜t—制品厚度n—塑料材料系統(tǒng)w—澆口寬度A— 型腔表面積，2.3.4 冷料穴的設(shè)計冷料穴一般設(shè)在主流道末端，其標(biāo)稱直徑與大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1—1.5 倍，最終要保證冷卻的體積小于冷料穴的體積。由于該塑件的塑性好，采用帶球頭拉料桿的冷料穴，它使用于推件板脫模的拉料桿形式的冷料穴，拉料桿固定在動模板上。其球頭直徑為 8.5mm，深度為 9mm，其冷料穴的作用是收集每次注射成型時流動熔體前端的冷料頭，避免了這些冷料進入到型腔影響制品質(zhì)量，或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料。2.3.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)塑料熔體填充型腔時，必須順序推出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部炭化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。排氣的方式有利用配合間隙排氣、在分型面上開排氣槽排氣、利用排氣塞排氣、強制性排氣。排氣槽位置和大小的選定主要依靠經(jīng)驗，通常將排氣槽或空先開在比較明顯的部位，經(jīng)過試模后再修正。本模具屬小型模具的簡單型腔，材料是聚苯乙烯。利用推桿、活動型心與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為 0.04mm[7]，排氣槽厚度一般取 0.02㎜。2.3.6 成型零部件設(shè)計2.3.5.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的見價值利用等因素。凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特點是牢固，使用不易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但由于加工困難，熱處理不方便。因此常用在形狀簡單的中小型模具上，可在型板上直接加工出型腔，模具一般不進行熱處理。根據(jù)本模具分流道與澆口的設(shè)計要求，分流道與澆口均設(shè)在凹模上，凹模上的階梯孔用于安放型芯。2.3.5.2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計第 3 章 成型零件工作的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型芯和型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸要求，在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素，相當(dāng)復(fù)雜，其影響因素有：塑件收縮率、模具成型零件的制造誤差、模具成型零件的摩損、模具安裝配合的誤差。這些影響因素應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。本設(shè)計中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均制造公差和平均磨損量來進行計算的。查文獻 [9]表 14—1 得，聚苯乙烯的收縮率為 S=0.2％～0.6％，故平均收縮率為 Scp=(0.2％＋0.6％)／2=0.4％，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有的條件，模具制造公差取 δz=Δ／3。3.1 型腔的工作尺寸計算由公差等級可查的各尺寸的上、下偏差。由計算公式：型腔內(nèi)表面尺寸：Lm=（Ls＋LsScp% －3/4Δ） ＋ 0δz=（72＋72×0.4%－3/4×0.86） ＋ 00.28=71.64＋ 00.28型腔深度： Hm=（%－2/3Δ） ＋ 00.05 = 19.29＋ 00.053.2 型芯的設(shè)計型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件，用來成型塑件整體的內(nèi)部形狀，由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，所以選用有斜滑塊組合而成的螺紋型芯結(jié)構(gòu)。3.3 螺紋型芯的計算螺紋連接的種類很多，配合性質(zhì)也各不相同，影響塑件螺紋連接的因素比較復(fù)雜，目前尚無塑料螺紋的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也沒有成熟的計算方法，因此要滿足塑件螺紋配合的準(zhǔn)確要求是比較難的。螺紋型芯的工作尺寸屬于型芯類尺寸，為了提高成型后塑件的旋入性能，適當(dāng)?shù)脑黾勇菁y型芯的徑向尺寸。由于螺紋中徑是決定螺紋配合性質(zhì)的最重要參數(shù)，它決定著螺紋的可旋入性和連接的可靠性。所以計算中的模具螺紋大、中、小徑的尺寸均以塑件螺紋中徑公差為依據(jù)。螺紋型芯的中徑尺寸的計算：DM 中 =[（1＋S sp）D s 中 ＋Δ 中 ]－ 0δz=[（1＋0.4%）×68.8＋0.05] － 00.01=69.13－ 00.01螺紋型芯的外徑尺寸的計算：）DM 外 =[（1+S cp）D s 外 ＋Δ 中 ]－ 0δ 外=[（1+0.4%）×68+0.05] － 00.05=68.32－ 0O.O1螺紋型芯的內(nèi)徑尺寸的計算：DM 內(nèi) =[（1+S cp）D S 內(nèi) ＋Δ 中 ]－ 00.01=[(1＋0.4%) ×69.6+0.05]－ 00.01=69.95－ 00.01DM 外 ，D M 中 ，D M 內(nèi) ——螺紋型芯外徑，中徑，內(nèi)徑公稱尺寸DS 外 ，D S 中 ，D S 內(nèi) ——制品螺孔的外徑，中徑，內(nèi)徑公稱尺寸注射模在其工作過程中需要承受注射壓力、保壓力、鎖模力和脫模力等各種外力，如果這些外力過大，注射模及其成型零部件會產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，導(dǎo)致整個模具失效，因此，設(shè)計成型零部件時，應(yīng)進行強度校核。另外，在外力作用比較大時，即使模具產(chǎn)生塑性變形或斷裂破壞，也有可能產(chǎn)生較大的彎曲變形，引起成型零部件在它們的對接面或貼合面處出現(xiàn)較大的間隙。因此而發(fā)生溢料及飛邊現(xiàn)象，導(dǎo)致制品無法滿足技術(shù)要求。因此同過強度和剛度計算來確定型件計算。原則是：寧可有余而不可不足。3.4.1 型腔側(cè)壁厚度的計算h=r{[（1－u＋E δ/rp）∕（Eδ/rp－u－1）]－1}－2=5.15㎜3.4.2 凹模底板厚度的計算h2=（0.175×pr 4/Eδ） －3=(0.175×30×364/2.1×105×0.04)－3=10.16㎜h1—凹模側(cè)壁厚度h2—底板厚度第 4 章 成型零件材料的選用成型零微組織應(yīng)均勻致密。耐磨性和抗疲勞性能好，注塑模不僅受高壓塑料熔體沖刷而且還受冷熱溫度交變的應(yīng)力的作用。具有耐磨性能。選用鋼種，應(yīng)按塑料制品、生產(chǎn)批量、塑料物料品種及塑料精度與表面質(zhì)量要求確定。根據(jù)零件材料選用原則，凹模的材料選用 CrWMn，熱處理采用淬火，硬度可達 54～58HRC ，型芯采用 CrWMn，熱處理采用淬火，硬度也可達54～58HRC。第 5 章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證定?；蛏舷履：夏r正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)出塑件前是須將型芯抽出，合模時應(yīng)復(fù)位，這種機構(gòu)稱為抽芯機構(gòu)。由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，所以采用斜滑塊抽芯機構(gòu)適用于成型面積較大，側(cè)孔或側(cè)凹較淺的塑件，所有抽拔距也較小。6．1 斜滑塊的設(shè)計斜滑塊的傾斜角及斜滑塊的推出行程：由于斜滑塊的強度較高一般在≤30˙內(nèi)選取，斜滑塊的頂出高度一般不超過導(dǎo)滑長度的 2/3，以免影響使用的可靠性。6.2 抽芯距的確定抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不防礙塑件頂出時側(cè)型芯所移動的距離。S=Sc+（2～3）㎜=1.6+3=4.6㎜S—設(shè)計抽芯距Sc—臨界抽芯距，側(cè)抽芯的深度第 7 章 其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計7．1 推桿推桿應(yīng)有足夠的剛性，以承受彈簧的拉力，為此只要條件允許，盡可能使用大直徑推桿。直徑由標(biāo)準(zhǔn)查得初選 ?16，其形狀為圓形截面的推桿。尾部用球頭的形式，推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8／f7 的配合，推桿固定端與推板采用單邊 0.5mm 的間隙。材料選用 T10，熱處理后硬度達 50HRC，工作端配合部分的表面粗糙度 Ra0.6um，其長度為 L=82mm 其圖如下：圖 7—17．2 復(fù)位桿圖 7—27．3 模板設(shè)計7．4 墊塊設(shè)計7．5 推板由標(biāo)準(zhǔn)查得推板尺寸為 118㎜×200㎜×16mm(GB ／T4169.7—1984),材料采n=A/πdL=0.101/3.14×0.015×O.3=4A— 冷卻管道總傳熱面積h—冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱系數(shù)d—冷卻管道直徑閉合高度：H=H1+H2+H3+H4+H5=45+40+32+32+45=194mm第 11 章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件工作圖\緒論模具在汽車，拖拉機，飛機，家用電器，工程機械，動力機械，冶金，機床，儀器儀表，輕工，日用五金等制造業(yè)中，起著極其重要的作用。隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，模具工業(yè)近年來也得到快速普及和發(fā)展。各種模具是大批量制造各種工業(yè)產(chǎn)品廣泛采用工裝設(shè)備。模具的種類繁多，形式多樣，模具的主要特點是單件生產(chǎn)，每套模具都需要進行一次新的設(shè)計。隨著模具工業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的使用壽命、加工精度等提出了更高的要求。模具材料性能的好壞和使用壽命的長短，將直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。而模具材料的種類、熱處理工藝、表面處理技術(shù)是影響模具使用壽命的極其重要的因素，所以世界各國都在不斷地研究和開發(fā)新型模具材料、改進模具熱處理工藝、選用適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砑夹g(shù)、合理地設(shè)計模具結(jié)構(gòu)、加強對模具的維護等措施，來穩(wěn)定和提高模具的使用壽命，防止模具的早期失效。模具材料的使用性能將直接影響模具的質(zhì)量和使用壽命。模具材料的工藝性能將主要影響模具加工的難易程度、加工質(zhì)量和生產(chǎn)成本。為此，應(yīng)合理選擇模具材料，改進熱處理工藝和表面處理工藝，大力推廣模具生產(chǎn)中的新里材料、新工藝和新技術(shù)。我國塑料工業(yè)是建國后才興起的，雖與發(fā)達國家相比有一定差距，但發(fā)展速度很快。目前，我國不僅能生產(chǎn)品種比較齊全的塑料成型設(shè)備，并能生產(chǎn)一些大型、精密、自動化程度高的塑料成型設(shè)備，打破了這類設(shè)備依賴進口的格局。我國已能生產(chǎn)注射量達 3000cm3 的大型注射機，螺桿直徑達 ?250mm 的塑料擠出機，壓制力達 20000kN 的塑料層壓機以及大型精密壓延機等。同時，擠出機、注射機、壓延機等都已系列化。隨著我國改革開放的深入和現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，必將為塑料工業(yè)及塑料設(shè)備的發(fā)展帶來勃勃生機。本設(shè)計是瓶蓋注塑設(shè)計，它包括分型面的選擇、型腔數(shù)目的計算、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)件的選擇、抽芯機構(gòu)的設(shè)計、排氣管的設(shè)計、成型零部件的設(shè)計與計算、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計、輔助零件的設(shè)計等幾部分重要內(nèi)容。認(rèn)真的檢閱了許多資料并認(rèn)真分析了原始資料，作了認(rèn)真的設(shè)計。模具安裝在注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模板固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。該模具在角式注塑機上成型。由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，故采用斜滑塊抽芯機構(gòu) 使制品脫模，模具結(jié)構(gòu)簡單。塑件的材料采用 PS,即聚本乙烯，屬于熱塑性塑料。聚本乙烯是苯乙烯聚合而成的。合成方法有本體聚合，溶液聚合和乳液聚合。PS 分子主鏈?zhǔn)呛斜净鶄?cè)基的飽和 鏈，分子結(jié)構(gòu)不對稱，加之本環(huán)體積的影響，使大分子鏈不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因而具有較大的剛性，并且難以形成有序的結(jié)構(gòu)，因此 PS 是典型的非晶態(tài)線型高分子化合物。制造各種塑料制品 PS，其分子量通常在45000~70000 范圍。聚苯乙烯是僅次于聚 乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種，無色透明，無毒無味。落地時發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 1.05kg/cm[1]。它的力學(xué)性能與聚合方法，相對分子量大小，定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。成型特點：流動性和成型型優(yōu)良，成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，成型塑件的脫模斜度不宜過小，但頂出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件不宜有嵌件，否則因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大導(dǎo)致開裂，塑件壁后應(yīng)均勻；宜用高料溫，高模溫，低注射壓力成型并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲；因流動性好，模具設(shè)計中大多采用點澆口形式。因具有良好的可塑流動性及較小的成型收縮率，是成型工藝性最好的塑料品種之一，容易制造形狀復(fù)雜的制品。對我們在校大學(xué)生來說是一個學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗掌握理論知識的重要時期。我們即將走出學(xué)校大門，邁向社會，我們要把握好畢業(yè)設(shè)計這次機會，為以后的工業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。在信息化帶動工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績，又要重視落后，要抓住機遇，采取措施，在經(jīng)濟全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國際市場中去，促進我國整個模具行業(yè)的快速發(fā)展。 隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求\ （4）模具設(shè)計、加工及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展，CAD/CAM/CAE/CAPP 及 PDM 等將向智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5）更加高速、更加高精度、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6）更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之而來的也會產(chǎn)生一種特殊的和更為先進的加工方法。 （7）各種模具型腔表面處理技術(shù)、涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不\第 1 章 模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是一個間斷型內(nèi)螺紋瓶蓋，其零件圖如下圖所示，本塑件的材料采用 PS 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.1 塑件的工藝性分析1.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 PS,即聚本乙烯，屬于熱塑性塑料。聚本乙烯是苯乙烯聚合而成的。合成方法有本體聚合，溶液聚合和乳液聚合。PS 分子主鏈?zhǔn)呛斜净鶄?cè)基的飽和 鏈，分子結(jié)構(gòu)不對稱，加之本環(huán)體積的影響，使大分子鏈不易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因而具有較大的剛性，并且難以形成有序的結(jié)構(gòu)，因此 PS 是典型的非晶態(tài)線型高分子化合物。制造各種塑料制品 PS，其分子量通常在45000~70000 范圍。聚苯乙烯是僅次于聚 乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種，無色透明，無毒無味。落地時發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 1.05kg/cm[1]。它的力學(xué)性能與聚合方法，相對分子量大小，定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。聚苯乙烯熔點較低（約 90℃）具有較寬的熔融溫度范圍，其熔體充模流動性好，加工成型性很好。聚本乙烯制品以注塑為主大約用在電氣儀表零件文教用品工藝美術(shù)品，發(fā)泡成型生產(chǎn)的發(fā)泡 PS 廣泛應(yīng)用作包裝材料，保溫裝璜制品，其他塑料成型方法也有所應(yīng)用，但不普通。具有很小的吸水率，在潮濕環(huán)境中形狀和尺寸的變化很小，適用于制造要求尺寸穩(wěn)定的制品如儀表殼體等。聚苯乙烯的缺點就是脆性大，形狀復(fù)雜，制品成型后存在較大內(nèi)應(yīng)力時，常會在使用中自行開列。為了改善它的脆性加入少量丁二烯可明顯降低脆性，提高沖擊韌性。\\\1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析1.1.2.1 結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形。在塑件內(nèi)部螺紋為間斷型，直徑 72mm，塑件總高度為 20mm，螺紋尺寸 M68×3mm。因此模具設(shè)計時采用斜滑塊抽芯機構(gòu)使制品脫模容易，模具結(jié)構(gòu)簡單。這可遮掩成型過程中在塑件表面上形成的疵點，絲痕，波紋等缺陷，其目的是為了增大么擦力，便于工作時施力。該塑件采用了圓形截面的螺紋，也就是粗牙螺紋。1.1.2.2 尺寸精度分析\該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。一般情況下，模具粗糙度低于制品 1—2 個等級，塑料制品的粗糙度一般在 Ra0.2～0.8 之間。綜上分析可以看出，注塑時，在工藝參數(shù)控制得好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。1.3 計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的體積和質(zhì)量主要是為了選用注塑機及確定模具型腔。塑件體積計算： [2]V==18196㎜ -3塑件質(zhì)量計算： W=V×ρ=18196× ×1.054=19.8g1.4 選用成型設(shè)備注射模是安裝在注射機上的，模具與注射機應(yīng)當(dāng)相互適應(yīng)，這樣關(guān)系到塑件的質(zhì)量，均勻性及有效的成型周期。一副模具放在許多型號和規(guī)格的注射機上使用，均可能取得令人滿意的效果。但是惟有包括該模具預(yù)想的量、鎖模力、注射速度和總的循環(huán)操作的機型才能取得最佳的效果。選擇注射機時，必須保證制品的注射量小于注射機允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，制品注射量一般不超過注射機的最大注射量的 80%，此模具采用一模一腔，考慮其外形尺寸，塑件所需的壓力和工廠現(xiàn)有的設(shè)備，初步選用注塑機為 XS—Z—60[3]。1.4.1 注射量的校核模具型腔能否充滿與注塑機允許的最大注塑量密切相關(guān)，設(shè)計模具時應(yīng)保證注塑模內(nèi)所需熔體總量在注射機實際的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是允許最大注射量的 60。經(jīng)計算，滿足使用要求。1.4.2 注射壓力校核和鎖模力校核注射壓力的校核是檢驗注射機的最大注射壓力能否滿足制品成型的需要，注射壓力的大小與制品復(fù)雜程度、模具結(jié)構(gòu)、塑件品種、注射速度流動比、噴嘴及模具流道系統(tǒng)，以及注射機類型等因素有關(guān)。聚苯乙烯的注射壓力為60～110MPa，而 XS—Z—60 型注射機的注射壓力為 100Mpa[4]，故滿足注射壓力的需要。注射成型時，模具所需的鎖模力與塑件在水分型面上的投影面積有關(guān)，為了\保壓 ： 選用 40保壓時間： 選用 10s冷卻時間： 選用 40s成型收縮率：0.2～0.6﹪第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。2.1 分型面的選擇將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，這些可以分離的部分的接觸面分開時，能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并直接影響著塑件熔體的流動充模性及塑件的脫模。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。圖 2—1如何確定分型面，需要考慮的因素很復(fù)雜，由于分型面受到塑件在模具中的位置，澆口位置的設(shè)計，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，選出較為合理的方案。考慮到分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，有利的留模方式，應(yīng)保證塑件的精度要求，滿足塑件的外觀質(zhì)量要求和對成型面積的影響及排氣效果。根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件為瓶蓋，表面無特殊要求，該零件的高度為 20mm，且垂直于軸線的截面形狀，比較簡單和規(guī)范而且有利于抽芯。2.2 確定型腔的數(shù)目在設(shè)計實踐中，有先確定注射機型號，再根據(jù)所選用的注射機的技術(shù)規(guī)范及塑件的經(jīng)濟要求計算能夠選取的型腔數(shù)目；也有根據(jù)經(jīng)驗先確定型腔數(shù)目，然后根據(jù)生產(chǎn)條件，如注射機的有關(guān)技術(shù)規(guī)范等進行校核計算，看選定的型腔數(shù)目是否滿足要求。此設(shè)計采用的是后者。[2]n≤（0.8G－W 2 ）/ W 1≤(0.8×45－10)/19.18≤1.35所以 n=1 G—注射機的最大注射量W1—單個制品的質(zhì)量W2—澆注系統(tǒng)的質(zhì)量2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴出來后，到達型腔之前在模具中所流經(jīng)的通道。其作用是將熔融狀態(tài)的塑料從噴嘴處平穩(wěn)的引入模具型腔，并在熔體充填和固化定型的過程中，將注射壓力和保壓力傳遞到塑料制品各部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制品。澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個很重要的環(huán)節(jié)。它對獲得優(yōu)良性能的理想外觀的塑料制件以及最優(yōu)良的成型效率有直接的影響，是模具設(shè)計工作者十分重視的技術(shù)問題。在設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：塑件的成型特性，制品大小及形狀，模具成型制品的型腔數(shù)。制品外觀、注射機安裝模板的大小，成型效率、冷料等。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分組成。將塑料熔體從噴嘴引入模具，當(dāng)模具閉和后，注射機噴嘴壓緊模具主流道襯套，并封緊注射機與模具之間的間隙，熔體材料直接從料筒流入主流道．本模具在角式注塑機上成型，主流道平行于分型面，主流道大多設(shè)計成等徑圓柱行而且直接開設(shè)在模具分型面上。由于塑件是圓行且面積較大，所以本模具采用側(cè)澆口。2.3.1 主流道的設(shè)計根據(jù)設(shè)計手冊查得 XS－Z－60 型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸噴嘴前端孔徑： = 4mm噴嘴前端球面半徑： =12mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R= +(1～2)mmD= +(0.5～1)mm取主流道球面半徑 R=13mm取主流道的小端直徑 d= 4.5mm為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度 2 度～4 度，經(jīng)查《注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》表 6－1 可知主流道大端直徑D= 6mm，為了使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑 r=3mm 的圓弧過渡。 在保證制品成型的條件下，住流道長度應(yīng)盡量短， 以減小壓力損失和廢料量，通常主流道長度可小于或等于 60mm圖 3－2 主流道2.3.2 分流道設(shè)計分流道的的形狀尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道的長度等因素來確定。本塑件形狀不復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道長度較短，為了便于加工起見，選用截面為梯形分流道。梯形截面分流道容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大。查表得 R=4mm。2.3.3 澆口設(shè)計澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是：（1）流道來的熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔；（2）滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計與塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關(guān)系。但是，根據(jù)上述兩項基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)塑件成型要求及型腔的排列方式，用點澆口較為理想。這種澆口的長度很短，不超過其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。如圖 3－4 所示；查表得 , ,.圖 3－4 點澆口/無論采用什么形式的澆口，其開設(shè)的位置，對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響均很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還會影響模具結(jié)構(gòu)?？傊绻顾芗哂辛己玫男阅芎屯獗?，要是塑件的成型在技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇。一般選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征成型質(zhì)量和技術(shù)要求，并綜合考慮塑料熔體在模內(nèi)的流動特性，成型條件等因素，綜合考慮，該塑件的澆口位置選在塑件的上端面。2.3.5 冷料穴的設(shè)計冷料穴一般設(shè)在主流道末端，其標(biāo)稱直徑與大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 1—1.5 倍，最終要保證冷卻的體積小于冷料穴的體積。由于該塑件的塑性好，采用帶球頭拉料桿的冷料穴，它使用于推件板脫模的拉料桿形式的冷料穴，拉料桿固定在動模板上。其球頭直徑為 8.5mm，深度為 9mm，其冷料穴的作用是收集每次注射成型時流動熔體前端的冷料頭，避免了這些冷料進入到型腔影響制品質(zhì)量，或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料。2.3.5 排氣系統(tǒng)的設(shè)計當(dāng)塑料熔體填充型腔時，必須順序推出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部炭化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。排氣的方式有利用配合間隙排氣、在分型面上開排氣槽排氣、利用排氣塞排氣、強制性排氣。排氣槽位置和大小的選定主要依靠經(jīng)驗，通常將排氣槽或空先開在比較明顯的部位，經(jīng)過試模后再修正。本模具屬小型模具的簡單型腔，材料是聚苯乙烯。利用推桿、活動型心與模板的配合間隙進行排氣，其間隙為 0.04mm[7]，排氣槽厚度一般取 0.02㎜。2.3.6 成型零部件設(shè)計成型零部件在注射過成中，直接與塑料熔體接觸，需要受高溫、壓力及塑料熔體的沖擊和摩擦作用，長期工作之后，容易發(fā)生磨損，變形和斷裂。設(shè)計注射模時應(yīng)針對塑料制品的結(jié)構(gòu)特點，生產(chǎn)批量，使用要求以及模具的使用壽命等，合理確定成型零部件的結(jié)構(gòu)，滿足精度、粗糙度、剛度及強度的要求。2.3.6.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計本模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的見價值利用等因素。凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特點是牢固，使用不易發(fā)生變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但由于加工困難，熱處理不方便。因此常用在形狀簡單的中小型模具上，可在型板上直接加工出型腔，模具一般不進行熱處理。根據(jù)本模具分流道與澆口的設(shè)計要求，分流道與澆口均設(shè)在凹模上，凹模上的階梯孔用于安放型芯。2.3.6.2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，按其結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式兩種，該模具中采用組合式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)節(jié)省了優(yōu)質(zhì)模具鋼，便于機加工和熱處理，也便于動模和定模對準(zhǔn)。根據(jù)塑件形狀本模具采用螺紋型芯。螺紋型芯，在設(shè)計時必須考慮塑件收縮率，表面粗糙度要小，螺紋始端和末端按塑料螺紋結(jié)構(gòu)要求設(shè)計，以防止從塑件上擰下時，拉毛塑料螺紋。安裝在模具上，成型時要可靠定位，不能因合模振動或料流沖擊而移動；開模時能與塑件一道取出并便于裝卸，螺紋型芯在模具上安裝連接時，采用 H8／f8 配合。將型芯作成圓柱形的臺階來定位，利用外圓柱面配合，防止塑料注入螺紋型芯下沉，螺紋型芯的非成型端應(yīng)制成方形，以便在模外用于工具將其旋入。成型塑件上小孔的型芯，單獨制造成臺階式的，再嵌入模板中。安裝在模具上時，用臺肩固定，上面用墊板壓緊，是常用的形式，且牢固可靠。第 4 章 成型零件工作的計算成型零件工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成塑件的尺寸，主要有型芯和型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的幾何形狀和尺寸要求，在模具設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因素，相當(dāng)復(fù)雜，其影響因素有：塑件收縮率、模具成型零件的制造誤差、模具成型零件的摩損、模具安裝配合的誤差。這些影響因素應(yīng)作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。本設(shè)計中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均制造公差和平均磨損量來進行計算的。查文獻 [9]表 14—1 得，聚苯乙烯的收縮率為 S=0.2％～0.6％，故平均收縮率為 Scp=(0.2％＋0.6％)／2=0.4％，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有的條件，模具制造公差取 δz=Δ／3。3.1 型腔的工作尺寸計算 [3]由公差等級可查的各尺寸的上、下偏差。由計算公式：型腔內(nèi)表面尺寸：Lm=（Ls＋LsScp% －3/4Δ） ＋ 0δz=（72＋72×0.4%－3/4×0.86） ＋ 00.28=71.64＋ 00.28型腔深度： Hm=（Hs＋HsScp%－2/3Δ） ＋ 0δz=（20＋20×0.4%－2/3Δ）＋ 00.05 = 19.29＋ 00.053.2 型芯的設(shè)計型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件，用來成型塑件整體的內(nèi)部形狀，由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，所以選用有斜滑塊組合而成的螺紋型芯結(jié)構(gòu)。3.3 螺紋型芯的計算螺紋連接的種類很多，配合性質(zhì)也各不相同，影響塑件螺紋連接的因素比較復(fù)雜，目前尚無塑料螺紋的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也沒有成熟的計算方法，因此要滿足塑件螺紋配合的準(zhǔn)確要求是比較難的。螺紋型芯的工作尺寸屬于型芯類尺寸，為了提高 成型后塑件的旋入性能，適當(dāng)?shù)脑黾勇菁y型芯的徑向尺寸。由于螺紋中徑是決定螺紋配合性質(zhì)的最重要參數(shù)，它決定著螺紋的可旋入性和連接的可靠性。所以計算中的模具螺紋大、中、小徑的尺寸均以塑件螺紋中徑公差為依據(jù)。螺紋型芯的中徑尺寸的計算 [4]：DM 中 =[（1＋S sp）D s 中 ＋Δ 中 ]－ 0δz=[（1＋0.4%）×68.8＋0.05] － 00.01=69.13－ 00.01螺紋型芯的外徑尺寸的計算：）DM 外 =[（1+S cp）D s 外 ＋Δ 中 ]－ 0δ 外=[（1+0.4%）×68+0.05] － 00.05=68.32－ 0O.O1螺紋型芯的內(nèi)徑尺寸的計算：DM 內(nèi) =[（1+S cp）D S 內(nèi) ＋Δ 中 ]－ 00.01=[(1＋0.4%) ×69.6+0.05]－ 00.01=69.95－ 00.01DM 外 ，D M 中 ，D M 內(nèi) ——螺紋型芯外徑，中徑，內(nèi)徑公稱尺寸DS 外 ，D S 中 ，D S 內(nèi) ——制品螺孔的外徑，中徑，內(nèi)徑公稱尺寸Scp——塑料的平均收縮率 Δ 中 ——制品的中徑公差S 中 ——螺紋型芯的中徑制造公差，一般取 Δ 中 /5。3.4 型腔側(cè)厚壁和底板厚度的計算\3.4.2 凹模底板厚度的計算H2=10.16㎜H1—凹模側(cè)壁厚度H2—底板厚度r—凹模內(nèi)半徑U—泊松比，常取 0.25～0.3㎜\第 5 章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證定?；蛏舷履：夏r正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(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。該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。該模具采用帶頭導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，小批量生產(chǎn)一般不需要用導(dǎo)套，是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合，因此該模具采用導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合。導(dǎo)柱前端應(yīng)作成錐臺形，以使導(dǎo)柱順利進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱應(yīng)有硬而耐磨的表面，堅韌不易折斷的內(nèi)芯，因此采用 20 鋼經(jīng)滲碳淬火處理。硬度為50～55HRC。導(dǎo)柱表面部分粗糙度 Ra 為 0.8um，導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為0.4um。導(dǎo)柱應(yīng)合理均勻分布在模具分型面四周，導(dǎo)柱中心到模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度，為確定和模時只能按一個方向合模。導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7／m6 的過渡配合，導(dǎo)柱導(dǎo)向部分通常采用 H7／h7 的配合。第 6 章 抽芯機構(gòu)的設(shè)計當(dāng)塑件有側(cè)孔，側(cè)凹，側(cè)凸等形狀時開模頂出塑件前是須將型芯抽出，合模時應(yīng)復(fù)位，這種機構(gòu)稱為抽芯機構(gòu)。由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，所以采用斜滑塊抽芯機構(gòu)適用于成型面積較大，側(cè)孔或側(cè)凹較淺的塑件，所有抽拔距也較小。6．1 斜滑塊的設(shè)計斜滑塊的傾斜角及斜滑塊的推出行程：由于斜滑塊的強度較高一般在≤30˙內(nèi)選取，斜滑塊的頂出高度一般不超過導(dǎo)滑長度的 2/3，以免影響使用的可靠性。為了6.2 抽芯距的確定抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不防礙塑件頂出時側(cè)型芯所移動的距離。S=Sc+（2～3）㎜=1.6+3=4.6㎜S—設(shè)計抽芯距Sc—臨界抽芯距，側(cè)抽芯的深度。第 7 章 其他結(jié)構(gòu)零件設(shè)計7．1 推桿推桿應(yīng)有足夠的剛性，以承受彈簧的拉力，為此只要條件允許，盡可能使用大直徑推桿。直徑由標(biāo)準(zhǔn)查得初選 ?16，其形狀為圓形截面的推桿。尾部用球頭的形式，推桿直徑與模板上的推桿孔采用 H8／f7 的配合，推桿固定端與推板采用單邊 0.5mm 的間隙。材料選用 T10，熱處理后硬度達 50HRC，工作端配合部分的表面粗糙度 Ra0.6um，其長度為 L=82mm 其圖如下：圖 7—17．2 復(fù)位桿為了使推出元件合模后能回到原來的位置，推桿固定板上同裝有復(fù)位桿，常用的復(fù)位桿均采用圓形截面，一般每副模具設(shè)置四根復(fù)位桿。其位置設(shè)在推桿固定板的四周，以便推出機構(gòu)合模時復(fù)位平穩(wěn)，復(fù)位桿端面與所在動模分型面平齊。材料選用 T8A，查標(biāo)準(zhǔn)初選復(fù)位桿直徑為 ?12.5，其長度為L=16＋30＋32+40=118mm 。圖 7—27．3 模板設(shè)計由文獻查得模板尺寸為 180mm×200mm×40mm(GB／T4169.8～1984)，材料為 45 鋼。7．4 支承板設(shè)計由標(biāo)準(zhǔn)查得墊塊尺寸為 160mm×180mm×32mm(GB／T4169.6～1984)，材料選用 Q235。7．5 推板由標(biāo)準(zhǔn)查得推板尺寸為 118㎜×180㎜×16mm(GB ／T4169.7—1984),材料采用 45 鋼。第 8 章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算注射成型過程中，模具的溫度對塑料熔體的充模流動，固化成型，生產(chǎn)率，制品的形狀和尺寸精度，機械強度，應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。為保證制品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率，模具溫度必須適當(dāng)、穩(wěn)定、均勻。本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下計算：設(shè)定模具平均工作溫度為 40℃，用 20℃的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30℃，產(chǎn)量為（初算每 2 分鐘 1 套）9.59㎏/h 。求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q3，查表的聚苯乙烯的單位熱量為27×104J／㎏Q3=WQ2=9.59×27×104J／㎏求冷卻水的體積流量 VV=WQ/рC1(θ1－θ2)=10×10 －3 ms/minW—單位時間內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量V—冷卻水的體積流量θ1—冷卻水出口溫度θ2—冷卻水入口溫度C1—冷卻水的比熱容查表 9.8—1,為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，d=15㎜n=A/πdL=0.101/3.14×0.015×O.3=4B— 冷卻管道總傳熱面積h—冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱系數(shù)d—冷卻管道直徑L—冷卻管道長度第 9 章 模具閉合高度的確定由前面的設(shè)計中，確定的出：定模板 H1=45mm，動模板 H2=40mm，支承板 H3=32mm，墊塊 H4=32㎜，根據(jù)推出行程和推出機構(gòu)的尺寸確定 H5=45mm，因而確定模具閉合高度：H=H1+H2+H3+H4+H5=45+40+32+32+45=194mm第 10 章 注塑機有關(guān)參數(shù)校核