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鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 設(shè)計(jì) 論文 題目 童心吸水杯 注塑模設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 楊 京 連 班 級(jí) 99 6 學(xué) 號(hào) B9912035 起 訖 日 期 3 31 6 27 指 導(dǎo) 教 師 吳 德 和 教研室主任 姜 煜 林 系 主 任 徐 文 寬 發(fā)任務(wù)書(shū)日期 2003 年 3 月 31 日 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 本文就如何應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)制造注塑模具 更新設(shè)計(jì)注塑模具的方法 解決好注塑模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 澆注系統(tǒng) 頂出系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)側(cè)面分型與 抽芯機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì) 以期與同行們一起討論 共同努力推動(dòng)注塑模具技術(shù)的 發(fā)展 本文就童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì)展開(kāi) 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 材料特性 構(gòu)思總體方案并進(jìn)行方案論證 依據(jù)總體方案對(duì)注塑模具總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè) 計(jì) 然后分六個(gè)分支系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì) 它們分別是澆注系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 注塑模 具零件設(shè)計(jì) 注塑零件成型零件工作尺寸計(jì)算 側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與抽芯機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 和其它設(shè)計(jì) 其中澆注系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是否合理是模具設(shè)計(jì)成敗 的關(guān)鍵 針對(duì)澆注系統(tǒng)本設(shè)計(jì)從澆注系統(tǒng)的組成和作用 主澆道設(shè)計(jì) 分流道 設(shè)計(jì) 澆口設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)動(dòng)平衡 冷料井與拉料桿合理搭配六個(gè)方面進(jìn)行設(shè) 計(jì)和論證 關(guān)鍵詞 注塑模具 澆注系統(tǒng) 頂出系統(tǒng) 冷卻系統(tǒng) 側(cè)面分型與抽芯機(jī) 構(gòu) 注塑模具設(shè)計(jì) Abstract On how this text use advanced technical design make and mould plastics the mould summary Upgrade and design method to mould plastics mould settle well and mould plastics key of mold design Pour the system carry and offer the system cooling system side dividing into type and smoking the rational design of the core organization In the hope of and discuss with colleagues together make joint efforts and promote and mould plastics mould development of technology This text absorb water on childlike innocence cup mould plastics cup launch according to structure characteristic material characteristic of part Overall scheme of the plot and carrying on schemes to prove The mould ensemble architecture is designed rationally to moulding plastics according to the overall scheme Then divide the system of six branches to design They pour the system separately Cooling system mould plastics mould part design mould plastics part shaping part working size calculate side direction person who divide organization design and release design and other designs organization of core It is rational that the ones that pour the system cooling system and design among them are a key to the mold design success or failure Originally designed from pouring systematic composition and function to the system of pouring Water line design shunt dishes of design runner not to design pour systematic dynamic equilibrium cold material well with draw material pole collocate 6 designed and proved rationally mainly Keyword mould plastics mould pour system carry and publish the systematic cooling system side assigning to type and smoke the core mechanism 目錄 0 前言 1 1 總體設(shè)計(jì)方案論證 3 2 注塑?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 4 注塑模零件設(shè)計(jì) 14 5 注塑成型零件工作尺寸計(jì)算 17 6 側(cè)向分型機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 7 其它設(shè)計(jì) 25 8 結(jié)論 26 工作小結(jié) 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 附件清單 30 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 0 前言 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料也工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷 提 塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展 由于再工業(yè)產(chǎn)品中 一個(gè)設(shè)計(jì)合理的 塑件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件 加上利用工程塑料特有性質(zhì) 可以一次 成型非常復(fù)雜的形狀 并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu) 成倍地減少產(chǎn)品中的各種緊 固件 大大地降低了金屬材料消耗能和加工及裝配工時(shí) 因此 近年來(lái)工業(yè)產(chǎn) 品塑料化的趨勢(shì)不斷上升 注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法 該方法適應(yīng)于全部熱塑性塑料 和部分熱固性塑料 制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的 由 于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多 而且適應(yīng)于多種原料 能夠成批地生產(chǎn) 并且具 有固定的尺寸 可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 高速化 因此具有較高的經(jīng)濟(jì)效益 作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具 在質(zhì)量 精度 制造周期以 及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低 直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量 產(chǎn)量 成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代 同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中反應(yīng)能力和速度 與其它機(jī)械行業(yè)相比 模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn) 第一 模具不能像其它機(jī)械那樣可作為基本定性定型的商品隨時(shí)都可以在 機(jī)電市場(chǎng)上買(mǎi)到 這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍?duì)特定塑料制品的規(guī)格而產(chǎn)生的 由于塑料制品的形狀 尺寸各異 差距甚大 其模具結(jié)構(gòu)也大相徑庭 所以模 具制造不能形成批量生產(chǎn) 換句話說(shuō) 模具是單件生產(chǎn)的 其壽命越長(zhǎng) 復(fù)加 工的可能性越小 因此模具的制造成本較高 第二 因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而定制的 作為產(chǎn)品 除質(zhì)量 價(jià)格等因素外 很重要的一點(diǎn)就是需要盡快的投放市場(chǎng) 所以對(duì)于塑料制品 而 特殊定制的模具來(lái)說(shuō) 其制造周期一定要短 第三 模具制造是一項(xiàng)技術(shù)很強(qiáng)的工作 其加工過(guò)程集中了機(jī)械制造技術(shù) 中先進(jìn)技術(shù)的精華部分與鉗工技術(shù)的手工技巧 因此要求模具工人具有較高的 文化技術(shù)水平 特別是對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)要求培養(yǎng) 全能工人 使其適應(yīng)多種要求 這種技術(shù)工人對(duì)于模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的 綜上所述 模具制造業(yè)存在成本高 要求制造周期短 技性強(qiáng)等特點(diǎn) 目前 隨著科學(xué)技 術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 這些問(wèn)題得到了很大改善 由于有了計(jì)算 機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工 從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌 可靠地保證 了模具所要的精度與質(zhì)量 預(yù)硬 易切削以及高光亮等 新興模具材料的應(yīng)用 大大方便了加工及熱處理 另外 模具標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)件為基礎(chǔ)的特殊定制零件 的普及 明顯地模具制造周期 在模具設(shè)計(jì)方面 正逐漸把理論設(shè)計(jì)提高到日益重要的位置 即采用了理 論與經(jīng)驗(yàn)結(jié)合的方法 改變了以往的經(jīng)驗(yàn) 類(lèi)比 實(shí)驗(yàn)的方法 使我國(guó)的塑料 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 2 模具設(shè)計(jì)水平進(jìn)入了新階段 市場(chǎng)上為了制造各種形狀各異結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料制品 注塑成形技術(shù)應(yīng)運(yùn)而 生并日趨成熟 怎樣用注塑成形的方法生產(chǎn)塑料制品滿足社會(huì)的需要 已經(jīng)成 為一個(gè)重大的課題 注塑模具是注塑成型的主要工具之一 應(yīng)用非常廣泛 對(duì)塑料材料各種結(jié)構(gòu) 性能的深刻認(rèn)識(shí)和日趨成熟的注塑成型技術(shù)和精密 加工技術(shù)是注塑模具設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ) 現(xiàn)在社會(huì)上有各種模具軟件 為模具設(shè) 計(jì)帶來(lái)了無(wú)比的便利 使模具設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)單易而且效力良好 模具的設(shè)計(jì)制造顯然很復(fù)雜 但是也有自己的規(guī)律 注塑模具制造大致可 分為以下幾個(gè)步驟 1 塑料制品的工藝分析 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 確定模 具材料和選擇工件 4 零件加工和模具組裝 5 試模 合理的加工工藝 高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具是現(xiàn)代模具制品必不可少的三 大支柱 對(duì)于采用注塑成型加工方法生產(chǎn)塑料制品來(lái)說(shuō) 合理的成型工藝即是 三大支柱中的合理的加工工藝 在成型過(guò)程中 尤其是精密制品的成型 要想 建立一組最佳成型條件決非易事 因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多 除制品的形 狀 模具結(jié)構(gòu) 注塑設(shè)備 原材料等之外 電壓的波動(dòng) 環(huán)境溫度的變化對(duì)成 型都有一定的影響 到目前為止 建立最佳的成型工藝尚無(wú)簡(jiǎn)單可靠的標(biāo)準(zhǔn) 大多數(shù)需要操作者具有很豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與耐心 根據(jù)塑料制品在成型過(guò)程中 出現(xiàn)的問(wèn)題認(rèn)真調(diào)整 才能確定一個(gè)理想的成型工藝 高效率 高質(zhì)量的生產(chǎn) 出合格的塑料制品 注塑模具的產(chǎn)品成品低廉 技術(shù)含量大 有很好的經(jīng)濟(jì)效益 它的大批量 生產(chǎn)緩解了市場(chǎng)的需求和工業(yè)的需求 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 總體方案論證 1 1 設(shè)計(jì)原理 注塑模具設(shè)計(jì)必須以塑料的特點(diǎn)性能注塑成型原理為依據(jù) 以制造簡(jiǎn)單易 行為準(zhǔn)則 注塑成型是熱塑性塑料制造生產(chǎn)的一種重要方法 其原理是 塑料 材料在注塑機(jī)內(nèi)加熱融化 然后在高壓作用下將熔融狀態(tài)下的塑料高速注入模 具型腔內(nèi) 然后冷卻成型 影響注塑成型工藝的因素很多 主要工藝參數(shù)有 一 溫度 包括料桶溫度 噴管溫度 模具溫度 二 壓力 包括塑化壓 力和注射壓力 三 時(shí)間 包括充模時(shí)間 保壓時(shí)間 閉模時(shí)間等等其它時(shí)間 為了設(shè)計(jì)一套結(jié)構(gòu)合理 工藝簡(jiǎn)單的模具 必須處理好各種因素的影響 1 2 方案選擇 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是綜合一個(gè)吸杯模具 設(shè)計(jì)一套注塑模具 童芯吸水杯為兒童喝水所用 對(duì)材料無(wú)特殊要求 選用聚苯乙烯就可以滿 足要求 聚苯乙烯具有一定的機(jī)械強(qiáng)度 化學(xué)穩(wěn)定性及電器性能都比較優(yōu)良 投光好 著色佳 并易與成塑 其特點(diǎn)是差不多完全能耐水 缺點(diǎn)是耐熱低 性脆 且 其制品由于內(nèi)應(yīng)力容易碎裂 僅能用與低負(fù)載和不高溫度 60 70 下使用 童芯吸水杯的測(cè)繪 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 4 由此結(jié)合模具結(jié)構(gòu) 有兩套方案供選擇 第一方案是一模一腔直接澆口 第二方案是 一模兩腔點(diǎn)澆口形式 第一方案 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 由于童芯吸水杯有手柄 注塑成型后不易從模具中取出 所以采用側(cè)向分 型結(jié)構(gòu) 型芯分成兩部分 中間有一分型面注塑機(jī) 將料桶內(nèi)的塑料加熱 使 其經(jīng)過(guò)噴嘴高速主儀入模具的主澆口 由于沒(méi)有分澆流道 熔體直接入型腔 充滿 冷卻 隨之開(kāi)模 在頂出系統(tǒng)作用下塑料制品 童芯吸水杯 頂出 因 為世界澆口 所以杯子底留有物不能自動(dòng)去初 必須進(jìn)行機(jī)加工剔除 或人工 去除 本套模具的顯著 特點(diǎn)是模具設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單 注塑過(guò)程直接快捷 但是由于 單腔所以導(dǎo)致效率低下 料把需后續(xù)加工 使得生產(chǎn)產(chǎn)品周期長(zhǎng) 第二方案 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 6 此套模具的澆口是設(shè)置在游動(dòng)模中 以澆口形式出現(xiàn)的 當(dāng)模具開(kāi)啟后 在彈簧和拉鉤的作用下 迫使游動(dòng)模與動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng) 這時(shí)澆道中固化了的塑 件由于受到定模板上的拉料釘限制 而停在彈簧板上 圖 C 模具繼續(xù)開(kāi)啟 帶動(dòng)拉桿運(yùn)動(dòng) 在拉該作用下 彈簧板彈開(kāi)一定 的距離將澆道塑料從拉料釘上強(qiáng)行脫開(kāi) 隨后模具繼續(xù)開(kāi)啟 動(dòng)模 游動(dòng)模從 制品分形處分開(kāi) 經(jīng)頂出后取出 這是一套自動(dòng)成型方法 無(wú)需后續(xù)加工 節(jié)省了時(shí)間 提高了生產(chǎn)時(shí)效 缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 加工不容易 制造成本提高 但是由于模具利用率較 高 可以幾十萬(wàn)次重復(fù)使用 所以該方案更有利于提高生產(chǎn)效益 1 3 型腔數(shù)的確定 模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)綜合項(xiàng)目 首先應(yīng)考慮注射機(jī)的各項(xiàng)規(guī)格 及工作性能 以及考慮制品的精度要求 模具制造的費(fèi)用等 1 3 1 確定合適的成型型腔數(shù) 應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素 以機(jī)床注射能力為基礎(chǔ) 每次注射量不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的 80 按 公式計(jì)算 澆注系統(tǒng)的注射量 g 澆W 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 塑件重量 g 件W 初定注射 機(jī)為 XS ZY 350 型 該注射機(jī)的注射 量為 125g 即 S 125g 初 估澆注系統(tǒng)的重量為 10g 即 10g 塑件的重量 42g澆 件W 所以 1 24058 N 因此 模具的型腔數(shù)初定為 2 1 3 2 根據(jù)塑件的精度考慮 一般多型腔時(shí)制造精度低 塑件精度也低 該制品的表面精度要求很高 表面要求光滑 粗糙度很高 不易打采用多型腔 不過(guò) 采用一模一腔 會(huì)增 加產(chǎn)品的成本 因此 在考慮型腔數(shù)時(shí) 不綜合考慮各方面的因素 在精度要 要求例題的情況下 盡量采用一模多腔 1 3 3 據(jù)塑件形狀及進(jìn)料口位置考慮 該制品為童芯吸水杯子 圓形 制品高度為 82mm 制品的表面光滑 有兩 個(gè)手把 澆口初定在杯子底面中芯 采用點(diǎn)澆口 因此 采用一模二腔能滿足 點(diǎn)澆口的要求 1 3 4 根據(jù)塑件的產(chǎn)量考慮 對(duì)試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔 大批量時(shí)宜取多型腔 該塑件 為大批量生產(chǎn) 因此宜采用多型腔 綜合以上 4 個(gè)方面的因素 該模具的型腔數(shù)確定為 2 個(gè) 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 8 2 注塑模總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 1 注塑型模具基本類(lèi)型 根據(jù)產(chǎn)品和生產(chǎn)要求 設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以歸納如下 1 為降低成型費(fèi)用 采 用一模二腔 并不對(duì)制品進(jìn)行后加工 2 為滿足制品邊面光亮的要求與提高成 型率 采用點(diǎn)澆口 3 為了方便加工與處理 型腔與型芯部分 采用拼鑲結(jié) 構(gòu) 本設(shè)計(jì)選擇的方案是典型的側(cè)向分型結(jié)構(gòu) 因?yàn)楸褜儆趥?cè)凹體 不能直 接從模具頂出 為此 模具必須增加抽芯或側(cè)凹向分型結(jié)構(gòu) 側(cè)向分型的模具 又稱哈夫模 2 2 注塑模具的典型結(jié)構(gòu) 此套方案有以下幾個(gè)部分構(gòu)成 1 成型零部件 2 澆注系統(tǒng) 3 導(dǎo)向零 件 4 脫模頂出機(jī)構(gòu) 5 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu) 6 冷卻系統(tǒng) 7 排氣系統(tǒng) 8 其他結(jié)構(gòu)零件 2 3 注塑機(jī)的選擇 為保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件 在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的注射機(jī) 為此必須了解注射機(jī)的性能和安裝模具的關(guān)系 一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題 2 4 額定注射量 國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)均用塑料的容量 cm 表示一次注射量 但是目前 由 于過(guò)去的習(xí)慣 對(duì)注射機(jī)的注射量也還是用克量來(lái)表示 所以 選擇注射機(jī)的 注射量可用兩種公式計(jì)算 以體積計(jì)算時(shí) 4 1 件注 V 8 0 式中 注射機(jī)最大注射容量 注V3cm 成形塑件及匯報(bào)注系統(tǒng)所需塑料的容量 件 3cm 0 8 為系數(shù) 一般要求成型塑個(gè)的容量不得超過(guò)注射機(jī)容量 的 80 以克量計(jì)算時(shí) 4 2 GC 8 0 式中 C 注射機(jī)最大注射克量 g 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 G 成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的克量 g rVG件 成形塑料的比重 3 cmg 0 8 意義同上面公式 查手冊(cè)得 C 30g G 23g 聚苯乙烯比重為 1 04 則 0 8C 0 8x30 24 23 滿足要求 2 4 2 額定鎖模力 選用注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開(kāi)模力 不然模具分型面要 分開(kāi)面產(chǎn)生溢料 注射時(shí)產(chǎn)生的型腔壓力對(duì)柱塞式注射機(jī)壓力損失較大 所以 型腔壓力均為注射壓力的 40 60 而有預(yù)裝置的注射機(jī)及螺桿式注射壓力損失 較小 所以型腔壓力較大 另外 對(duì)不同流動(dòng)性的塑料 噴嘴和模具結(jié)構(gòu)形式 其壓力損失也不一樣 一般熔料經(jīng)噴嘴時(shí)其注射壓力達(dá) 60 80Mpa 經(jīng)澆注系統(tǒng) 入型腔時(shí)則型腔壓力一般設(shè)為 25 50MPa 鎖模力和成型面積的生態(tài)系統(tǒng)由下式確定 4 3 10 AP 腔鎖 式中 鎖模力 KN 鎖 型腔壓力 一般取 40 50MPa 腔P A 澆道進(jìn)料口和塑件的投影面積 m 則 10 AP 腔鎖 4 5X5000 1000 225 KN XS ZY 350 的鎖模力為 250 KN 另外 鎖模力與成形面積的生態(tài)系統(tǒng)可直接查表 2 4 3 額定注射壓力 如果只考慮注射機(jī)的最大注射量 最大成型面積和鎖模力來(lái)確定注射 這 還不是夠的 有些塑件由于形狀及塑料的品種等因素 需用很高的注射壓力才 能順利成形 為此選用的注射機(jī)注射壓力必須大于成形所需的注射壓力 即應(yīng) 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 10 滿足下人的公式 4 4 成注 P 式中 選用的注射機(jī)的最大注射壓力 注 成形時(shí)需用的注射壓力 MPa 成 高密度聚乙烯成形時(shí)所需的注射壓力為 70 100 Mpa XS ZS 22 型注射機(jī) 的注射壓力為 750 MPa 750 MPa 70 100 MPa注P 2 4 4 注射機(jī)形式和模具的關(guān)系 在模具設(shè)計(jì)時(shí) 需考慮機(jī)床動(dòng)模板的行程和可調(diào)節(jié)的模具閉合高度 選直 接影響到裝模及脫模 1 注射機(jī)的閉合模具關(guān)系 4 5 大小 H 4 6 S 小大 式中 H 模具厚度 mm 機(jī)床最小閉合高度 mm 小 機(jī)床最大閉合高度 mm 大 S 螺桿可調(diào)長(zhǎng)度 mm 童芯吸水杯 H 352mm 查表得 XS ZY 350 型注射機(jī) 195mm 小H 405mm S 215 mm大H 代入公式 得 195 352 405 405 195 215 2 臥式注射機(jī)的開(kāi)模行程與模具關(guān)系 4 7 10 521 HS 式中 S 開(kāi)模行程 mm 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 脫模距離 mm 1H 塑件高度 mm 2 5 10 為保證取出塑料件而增設(shè)的余量 mm 90 mm 82 mm1H2 則 S 90 82 5 10 177 182 S 可取 180 mm 2 4 5 注射機(jī)與安裝模具的關(guān)系 注射機(jī)與安裝模具時(shí) 必須了解以下幾點(diǎn) 1 機(jī)床拉桿間隔 考慮模具的最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿的 影響 2 定位孔的直徑 模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑 相配合 小型 機(jī)床一般只在定模部分設(shè)置定位孔 大型 機(jī)床則定 動(dòng)模板都 設(shè)置定位孔 3 頂出桿的位置 設(shè)計(jì)模具時(shí) 必須了解機(jī)床頂出桿的直徑及位置 并應(yīng)將頂出桿的行程和模具頂出裝置動(dòng)作一起考慮 4 嘴前端的孔徑筆球面的半徑 是澆口套的孔徑和球面尺寸的依 據(jù) 5 安裝螺孔的位置及妃徑 機(jī)床定 動(dòng)模板上設(shè)有一系列螺孔 以 供安裝模具壓裝所用 安裝形式如下 1 用螺釘直接固定模具 2 用壓板固定模具形式 綜合以上因素 可選用 XS ZY 350 型注射機(jī) 模具的總高度為 352mm 開(kāi)模行程至少為 160 mm 根據(jù)以上參數(shù)選擇注塑機(jī)型號(hào)為 XS ZY 350 它的工藝參數(shù)有 注射壓力 106 8Mpa 鎖模力 250t 最大面積 645cm 最大開(kāi) 距 260mm 最大模具高度 405mm 最小模具高度 195mm 噴嘴球徑 R18 以上數(shù)據(jù)均從 手冊(cè)中查到 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 12 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴流向型腔的通道 它向型腔的傳質(zhì) 傳 壓 傳情況決定著塑件內(nèi)在和外觀的質(zhì)量 它的布置和安排影響塑件成型的難 易程度和模具的復(fù)雜程度 塑料熔體是在注射螺桿或柱塞桿的擠壓下快速流經(jīng)澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔的 流動(dòng)過(guò)程服從一般流體的流動(dòng)規(guī)律 又有自身的特點(diǎn) 對(duì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 是 以塑料熔體的流動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)為基礎(chǔ)的 3 1 澆注系統(tǒng)的組成和作用 澆注系統(tǒng)由四部分組成 1 交澆道 連接注塑機(jī)噴嘴與分流道的一段料將塑料熔體從噴嘴引入 到模具 2 分離道 主流道與型腔澆口的一段流道 用與將主流道的熔體分配 到各型腔 起著對(duì)熔體的分餾作用 3 澆口 由分流道通向型腔的一段流道 4 冷料井 位與主流道末端分型面的動(dòng)模一側(cè) 作用是捕集熔體流動(dòng) 的前鋒冷料 避免冷料進(jìn)取型腔 對(duì)塑件造成不利影響 3 2 主流道設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn) 1 錐度 一般在 4 8 內(nèi)選取 本設(shè)計(jì)取 6 2 徑向尺寸 主流道徑向尺寸的小端應(yīng)大于噴嘴口直徑 0 5 1 0mm 這樣 當(dāng)主流道與噴嘴同軸度有偏差時(shí) 可以防止主流道凝料 不 易從定模上拉下來(lái) 根據(jù) XS ZY 350XING 注射機(jī)的噴嘴直徑 4 確定主流道口直徑為 5 3 凹球面半徑 R 應(yīng)該比噴嘴直徑大 1 2mm 可以保證注射過(guò)程噴嘴與 模具接觸 防止兩球間產(chǎn)生間隙使熔體充入這一間隙中 妨礙主流 道凝料順利從定模拉出 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4 主流道專門(mén)開(kāi)設(shè)在主流道忖套上 3 3 分流道設(shè)計(jì) 分流道斷面面積應(yīng)能保持型腔充滿并補(bǔ)充內(nèi)腔內(nèi)蘇聯(lián)收縮所需要的熔體 后方可冷卻凝固 因此 分流道斷面直徑應(yīng)大于塑件壁厚 按這一要求 聚 苯乙烯等同類(lèi)材料 分流道直徑應(yīng)該是壁厚的 6 倍 絕大部分塑件的分流道 斷面尺寸都在 3 10mm 之間 查工具手冊(cè) 可以使用推薦值 聚苯乙烯 分流 道斷面直徑 3 5 10mm 本設(shè)計(jì)取 6mm 斷面形狀選擇半圓型分流道 3 4 澆口設(shè)計(jì) 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 14 澆口斷面面積 大多數(shù)注塑模中 澆口斷面尺寸不大于分流道斷面尺寸的 10 在本設(shè)計(jì)中 取斷面直徑 0 6mm 澆口道長(zhǎng)度取 1 5mm 3 5 澆注系統(tǒng)流動(dòng)平衡 對(duì)多腔模具要求是應(yīng)使得各個(gè)型腔能夠同時(shí)充滿且各個(gè)型腔壓力相同 才 能保證各個(gè)型腔所成型出口的尺寸 達(dá)到一致 對(duì)本設(shè)計(jì)中各型腔件相同 采 用流動(dòng)支路平衡的方法來(lái)平衡澆注系統(tǒng)的流動(dòng) 即從主流道到各個(gè)型腔的分流 道澆口 其長(zhǎng)度 斷面的形狀都完全相同 即到達(dá)各個(gè)型腔的流動(dòng)支路完全相 同的 只要對(duì)各個(gè)流動(dòng)的支路澆灌能夠的誤差很小 就能保證各個(gè)型腔同時(shí)充 滿模 壓力相同 3 6 冷卻井與拉料桿合理匹配 冷料井位與主流道出口一端 本設(shè)計(jì)采用冷料井與帶球型頭部的拉料桿匹 配 因?yàn)楫?dāng)模具采用脫件板模機(jī)構(gòu)時(shí) 只能采用頭部為球型的拉料桿 球型的 拉料桿的球頭和細(xì)頸部分伸到冷料井內(nèi) 被冷料井的凝料包圍 動(dòng) 定模打開(kāi) 時(shí) 將主流道凝料拉向動(dòng)模一側(cè) 頂出行程中 脫件板將塑件從主型芯上脫下 的同時(shí)也將主澆道的凝料從球頭上脫下 4 注塑模零部件設(shè)計(jì) 4 1 確定分型面 選擇分型面的原則是 脫出塑件方便 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 型腔排氣順利 確 保塑件質(zhì)量 無(wú)損塑件外觀 設(shè)備合理利用 根據(jù)制品形狀 模具有三個(gè)分型面 主型芯裝在動(dòng)模一側(cè) 使塑件包緊在主型芯上 型腔在游動(dòng)模一側(cè) 分型面為平面 這樣便于加工 型腔氣體的排除 除了利用頂出元件 的配合間隙外 主要靠分型面 排氣槽也設(shè)在分型面上 分型面選在熔體流動(dòng)的末端 童 芯吸水杯的杯口 為了便于塑件的取出 采用側(cè)向分型 這樣杯子中芯面也就是一個(gè)分型 杯子的底部是個(gè)光滑平面 如果也采用兩半模 將會(huì)影響制品的外觀 所以底部有一個(gè)分 型面 這樣可不必在分型面上開(kāi)氣槽 直接利用分型面上的配合間隙就可滿足型腔 內(nèi)的氣 體順利排出 4 2 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè) 4 2 1 凹模設(shè)計(jì) 成型塑件外表面的零件稱凹?；蛐颓?凹模按結(jié)構(gòu)可以分為整體型 整體嵌 入式 局部鑲嵌式 組合式等等 整體式的凹模的型腔加工在一整塊零件上 具有強(qiáng)度高 剛度好的優(yōu)點(diǎn) 但是對(duì)于 形狀復(fù)雜的塑件 難以加工或根本無(wú)法加工 童芯吸水杯的模具是雙 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 半模 所以采用組合式的凹模 組合式凹模的側(cè)壁和底部是由不同的零件組合 而成 具有型腔機(jī)加熱處理 拋光研磨方便 將完整的型腔分為幾部分 分加 工再組合 這樣裝配方便 零件損壞便于更換 節(jié)約了材料 符合現(xiàn)在企業(yè)高 效率生產(chǎn) 利用原則 如圖所示 圖 6 是側(cè)面組合后再與低部組合的凹模 四壁鎖緊是采用鎖緊 塊在正壓力作用下鎖緊 為了保證扣鎖的緊密性 四處邊角和扣鎖接觸應(yīng)該留 有一斷非接觸部分 四壁轉(zhuǎn)角處圓角半徑應(yīng)大于模套轉(zhuǎn)角處半徑 r 設(shè)計(jì)組合式的凹模時(shí) 應(yīng)滿足以下要求 1 將型腔的內(nèi)型加工變成為鑲件加工或組合件的外型加工 2 拼縫應(yīng)避免開(kāi)型腔的轉(zhuǎn)角或圓弧部分 并與脫模方向一致 3 鑲件和組合件數(shù)量力求減少 以減少對(duì)塑件外觀和尺寸的影響 4 易損壞部分應(yīng)設(shè)計(jì)為獨(dú)立的鑲拼件 便于更換 5 組合部分的結(jié)合面應(yīng)采用凹凸槽互相扣鎖 防止在塑料壓力下位移 4 2 2 型芯設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零件統(tǒng)稱凸?；蛘咝托?型芯按復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)可分以下 幾類(lèi) 1 整體式型芯 2 鑲?cè)胧叫托?3 異形型芯結(jié)構(gòu)形式等等 因?yàn)橥疚男托窘Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 加工容易 所以采用整體樣式的結(jié)構(gòu) 這樣在型芯加工冷卻水道容易 無(wú)需各部件之間的配合 減少了工作量 4 2 3 對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 對(duì)合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能是保證動(dòng) 定模兩部件能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn) 使加工在動(dòng)模和 定模的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸的準(zhǔn)確的腔體 從而保證塑件的 形狀 壁厚和尺寸準(zhǔn)確 一 導(dǎo)柱設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱可以安裝在動(dòng)模一側(cè) 也可以在定模一側(cè) 但是更多是在動(dòng)模一側(cè) 因?yàn)樽鳛槌尚土慵闹餍托径喟惭b在動(dòng)模一側(cè) 導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè) 在合模時(shí)可以起到保護(hù)作用 1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu) 導(dǎo)柱的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種 一種是安裝部分的凸肩 寬度的其余部分直 徑相同 稱為直徑導(dǎo)柱 另一種是除由安裝部分的凸肩外 使安裝的配合部分 直徑比外伸的工件部分直徑大 稱為階梯形導(dǎo)柱 直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前 段都設(shè)計(jì)成為錐形 便于導(dǎo)向兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽 帶貯油 槽的導(dǎo)柱可以貯存潤(rùn)滑油 直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具 可以不用 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 16 導(dǎo)套 階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具或者導(dǎo)向精度高的 必須采用導(dǎo) 套的模具 裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝可以和導(dǎo)柱安裝采用同一尺寸 一次加 工而成 保證了嚴(yán)格同軸 階梯形導(dǎo)柱的另一優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)導(dǎo)柱工件部分因某種原 因撓曲時(shí) 容易從模板中卸下更換 直形導(dǎo)柱則比較困難 2 導(dǎo)柱尺寸 導(dǎo)柱尺寸隨模具分形面處模板外形尺寸而定 模板尺寸越大 導(dǎo)柱的中芯 距應(yīng)越大 所以導(dǎo)柱也應(yīng)越大 除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外 導(dǎo)柱其 余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定 二 導(dǎo)套設(shè)計(jì) 導(dǎo)向孔可帶有導(dǎo)套 也可以不帶導(dǎo)套 帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔用語(yǔ)大量生產(chǎn) 或 者導(dǎo)向精度高的模具 無(wú)論帶或不帶 都不能設(shè)計(jì)為盲孔 盲孔會(huì)增加模具閉 合時(shí)的阻力 并使模具不能緊密閉合 帶導(dǎo)套的模具應(yīng)該采用階梯形導(dǎo)柱 1 結(jié)構(gòu)如下 導(dǎo)套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種 一種是安裝凸肩 另一中是不帶安裝凸肩 2 安裝方法 型導(dǎo)柱安裝需要墊板 裝入模板后復(fù)一墊板即可 型導(dǎo)套用于模板后 面不帶墊板 的結(jié)構(gòu) 可以采用如下幾種方法固定到模板中 1 導(dǎo)套外圓柱面加工出一凹槽 用螺釘固定 2 導(dǎo)套外圓柱面局部磨出一小平面 用螺釘固定 3 導(dǎo)向側(cè)向開(kāi)一孔 用螺釘固定 3 導(dǎo)柱布置 一副模具最少用兩根導(dǎo)柱 模板外形尺寸大的模具 可以最多用 4 根導(dǎo)柱 為了使模具在使用時(shí) 維修時(shí)的拆裝過(guò)程中不會(huì)發(fā)生動(dòng)模認(rèn)錯(cuò)方向 導(dǎo)致布置 采用以下方法 導(dǎo)柱不對(duì)稱布置 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 5 注塑模成型零件工作尺寸計(jì)算 注塑模成型零件工作尺寸是指這些零件上用以直接成型塑件的那些型面尺 例如 型腔和型芯的徑向尺寸 深度和高度尺寸孔間距離尺寸 凸臺(tái)間距離尺 寸孔或凸臺(tái)至某成型表面的距離尺寸 螺紋成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸等 5 1 塑件尺寸偏差以及影響因素 影響塑件的尺寸的因素很多 概括的說(shuō) 有材料方面的 模具制造方面的 模具結(jié)構(gòu)方面的和模具磨損等 材料方面的因素主要是以收縮率變化 這又與 塑件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程密切相關(guān) 5 2 計(jì)算成型零件工件尺寸的基本關(guān)系式 一 實(shí)際收縮率和計(jì)算收縮率 塑料的受說(shuō)率定義為塑件成型時(shí)從模腔中取出冷卻收縮后 尺寸縮小程度 用百分?jǐn)?shù)表示 應(yīng)該區(qū)別實(shí)際收縮率和計(jì)算收縮率 一般制品的收縮率是根據(jù)所用塑料收縮率的平均值 而實(shí)際上制品在成型 過(guò)程呂其塑料分子并不是在制品成型完成后 再經(jīng)過(guò)數(shù)小時(shí)才能完全穩(wěn)定下來(lái) 因此制品的實(shí)際收縮與按其材料平均值計(jì)算的收縮率是有一定的差距的 然而 目前人們還無(wú)法在制品成型前就能準(zhǔn)確地計(jì)算出制品在成型過(guò)程中的 因此 針對(duì)這種情況 在模具設(shè)計(jì)時(shí)可采用比平均收縮率低 1 的計(jì)算方法 通常 制品中 1 mm 和小于 1 mm 并帶有大于 0 05 mm 公差的部位以及 2 mm 和小于 2 mm 并帶有大于 0 1 mm 公差的部位 不需要計(jì)算收縮率 在模具設(shè)計(jì)時(shí) 根據(jù)制品的收縮率確定型腔與型芯的尺寸 有幾點(diǎn)需要特別 注意 a 由于在成型過(guò)程中 不同的成型工藝會(huì)使制品的實(shí)際收縮發(fā)生輕微的變 化 因比 在模具設(shè)計(jì)中 型腔與型芯的制造公差應(yīng)是所成型制品公差 范圍的 25 50 其目的是給注射成型留出一定的調(diào)整余地 以保證 的制品的精度要求 b 制品中沒(méi)有標(biāo)出脫模斜度的部位 制品設(shè)計(jì)者應(yīng)對(duì)此標(biāo)出公差 模具設(shè) 計(jì)者必須在此公差之內(nèi)作出脫模斜度的要求 應(yīng)在模具結(jié)構(gòu)上考慮其它 方法 c 在設(shè)計(jì)模具中凸起形狀的尺寸時(shí) 應(yīng)采用最大尺寸加負(fù)公差 這是因?yàn)閷?duì)于修改 凸形狀的部位 縮小和降低其尺寸都要比加大加高其尺寸來(lái)得容易 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 18 5 3 型芯及型腔的尺寸計(jì)算 型腔和型芯的工作部分尺寸與塑料制品的尺寸和公差 塑料收縮率及模具 的磨損和制造公差等因素有關(guān) 5 3 1 型腔徑向尺寸計(jì)算 在給定條件下制品平均收縮率 制件的名義尺寸 最大尺寸 及其CPSSL 允許公差 負(fù)偏差 則塑件平均徑向尺寸為 2 S 型腔名義尺寸為 最小尺寸 公差值為 正偏差 則型腔的平均MLZ 尺寸為 2 考慮到收縮率和磨損值 以型腔磨損量到最大磨損量的MLZ C 一半計(jì) 則有 CPSSzL 21 2 對(duì)于中小型塑件 令 并將比其他各項(xiàng)小得多的61C 3Z 略去 則有 CPS2 43CPSML 4 1 標(biāo)注上制造偏差后 得 17 043 CPSML 代入數(shù)據(jù)得 17 052 28 0148 ML 17 0954 5 3 2 型芯徑向尺寸計(jì)算 經(jīng)過(guò)和上面型腔徑向尺寸計(jì)算的推導(dǎo) 可得 4 2 43CPSML 標(biāo)注上制造偏差后 得 0ZCPS 代入數(shù)據(jù)得 017 5243 28 0145 ML 017 854 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 5 3 3 型腔深度計(jì)算 在型腔深度計(jì)算過(guò)程中 規(guī)定制件高度名義尺寸 為最大尺寸 公差以負(fù)偏差表SH 示 型腔深度名義尺寸 為最小尺寸 公差以正偏差表示 型腔的底面 型芯的端面都MH 于分型面平行 在脫模過(guò)程中磨損很小 磨損量 不予考慮 則有 C CPSSZMH 22 令 并略去 得3 Z CPS 4 3CPSMH 3 標(biāo)注上制造偏差后 得 ZCPSM 032 代入數(shù)據(jù)得 2 06 28 058 H20 58 5 3 4 型芯高度計(jì)算 經(jīng)過(guò)和上面型腔高度尺寸計(jì)算類(lèi)似的推導(dǎo) 可得 4 32SCPSMH 4 標(biāo)注上制造偏差后 得 0ZCPSM 代入數(shù)據(jù)后得 20 63 28 05 H02 8654 5 3 5 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算 s r 1 2 p 37 7036 2 1 22 3mm 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 20 取 s 20mm 5 3 6 底模板厚度計(jì)算 按剛度條件計(jì)算 0 90ksh 3 14 Epr 0 90 1 15 3 154 60 27 16 5mm 按剛度條件計(jì)算 1 1krsh 2 1 p 1 1 1 15 37 2 13607 20 6mm 5 3 7 校核型腔面積 q 型腔內(nèi)熔體單位面積壓力 表注射壓力ip k 熔體流經(jīng)噴嘴和澆注系統(tǒng)時(shí)壓力損失系數(shù) 一般在 0 3 0 7 之間 q k 0 3 0 7 i ip q 106 8 0 3 0 7 32 75 MPa F kpi Ti10 725 3571mm2 5 4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了爆震塑件成型后從模具或型芯上順利脫出 模具結(jié)構(gòu)中必須沿著可靠 有效的脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)是注塑主要功能機(jī)構(gòu)之一 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 5 4 1 基本考慮和要求 對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的基本要求是 1 運(yùn)用靈活順暢 無(wú)卡剎和過(guò)分磨損現(xiàn)象 2 接觸塑件的配合間隙無(wú)溢料現(xiàn)象 3 具有足夠的強(qiáng)度 剛度 工作穩(wěn)定可靠 4 對(duì)塑件頂推力分布均勻合理 不會(huì)引起塑件變形或塑件頂裂 5 對(duì)塑件外觀無(wú)明顯損害 6 容易制造和裝配 脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力 對(duì)簡(jiǎn)單和原始的模具 可以人的手目前它只用于及 其簡(jiǎn)單生產(chǎn)量很少的小型塑件 或從沒(méi)有脫模機(jī)構(gòu)的定模一側(cè)脫下塑件 5 4 2 一級(jí)脫模機(jī)構(gòu) 常用的一級(jí)脫模機(jī)構(gòu)有頂桿機(jī)構(gòu) 頂管機(jī)構(gòu) 推塊機(jī)構(gòu) 脫件板機(jī)構(gòu) 拉 板機(jī)構(gòu) 及這些機(jī)構(gòu)的某些簡(jiǎn)單組合塑件 本設(shè)計(jì)采用脫件板機(jī)構(gòu) 罩 殼 蓋盒 盆 容器等一類(lèi)塑件 特別是厚度較小的塑件 采用脫模 最合適 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 頂推力再塑件整個(gè)周遍上均勻分布 因而推理最大 若改 用頂桿脫模 不是位置無(wú)法安排就是因?yàn)橹荒懿捎眯巾敆U 因而推力太大 一 機(jī)構(gòu)形式 本設(shè)計(jì)采用的脫件形式如圖 脫件板外形尺寸與型芯固定板相同 推板的頂桿與脫件板用螺紋連接 對(duì) 脫件板的運(yùn)動(dòng)具有牽制作用 防止頂出時(shí)滑出導(dǎo)柱 一 脫件板與型芯的配合 脫件板與型芯之間的配合間隙小于溢料間隙 頂推件難免產(chǎn)生磨損 為 解決這一矛盾采用圖示的方法 圖中是將脫板上的孔比型芯成型部分周邊增大 0 1 0 2mm 減小或避 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 22 免與型芯成型面的摩擦 擴(kuò)大部分除留出數(shù)毫米配合段外 其余部分可帶 3 5 度的錐度 這種配合形式適應(yīng)于粘度較大的塑件 5 4 3 拉板機(jī)構(gòu) 拉板脫模機(jī)構(gòu)的特殊形式 適用的塑件與脫板機(jī)構(gòu)相同 但拉板不是由頂桿推動(dòng) 而是由定矩拉桿 伸縮性定矩拉桿 或鏈條拉動(dòng) 這些拉動(dòng)零件拉動(dòng)拉板從主型芯上 脫下 脫模距等于 L1 L2 應(yīng)大于塑件高度加澆道凝料高度 拉板機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是省去了固定板 可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) 減小模具高度 對(duì)于開(kāi)模行 程受模具高度影響的注塑機(jī) 可以增大有效開(kāi)模行程 增大脫模距 5 4 4 脫模阻力計(jì)算 一 阻力的組成 從型芯上脫下塑件所需克服的阻力有如下幾部分組成 1 塑件因收縮包緊型芯所造成的阻力 Q1 2 塑件與型芯表面的粘附力引起的阻力 Q2 3 脫模機(jī)構(gòu)自身運(yùn)動(dòng)的摩擦力 Q3 4 對(duì)于殼 罩 容器等一端封閉的塑件 脫模時(shí)塑件與型芯間形成真 空腔 與大氣壓差產(chǎn)生的阻力 Q4 以上各阻力中 Q2 和 Q3 與其它兩項(xiàng)相比可以忽落 因此 從主型芯脫 下塑件的脫模力可以近似寫(xiě)為 Q Q1 Q4 其中 Q 10 13N cm2 F 式中 F 型芯端面積 cm2 二 脫模阻力計(jì)算 由上述分析可知 對(duì)從型芯上脫下塑件阻力計(jì)算歸結(jié)為對(duì)收縮包緊造成 的阻力計(jì)算 型芯斷面為圓形時(shí) 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 1 包緊力 首先必須求出塑件對(duì)型芯的包緊力 薄壁塑件和厚壁塑件 對(duì)型芯的包緊力可用不同的關(guān)系式表示 對(duì)薄壁塑件 t d 1 20 t 塑件壁厚 d 型芯直徑 經(jīng)推導(dǎo)塑件收 縮時(shí)對(duì)型芯側(cè)表面微單元面積法向包緊力 p 可用下式表示 p rtE 1 cos 式中 E 塑料彈性模量 塑料收縮率 塑料泊桑比 型芯單面斜角 r 型芯半徑 p rtE 1 cos 72 3 0 1cos 2 0 849KN 薄壁件對(duì)整個(gè)型芯側(cè)表面法向包緊力 P 為 p 12tlE 式中 l 塑件對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度 錐形型芯平均半徑 均r p 12tlE 32 0108 6 4 3 173714 15N 2 脫模阻力 塑件從型芯上脫下時(shí) 型芯受力如圖所示 P 是塑件對(duì) 型芯表面法向包緊力 Q1 是將型芯從塑件中抽出時(shí)的抽拔力 數(shù)值上等于拔模 阻力 F 是塑件對(duì)型芯摩擦阻力 由于型芯帶有錐度 故在 Q1 作用下使塑件 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 24 對(duì)側(cè)型芯法向包緊力減小了 sin 相應(yīng)地使抽拔時(shí)的摩擦阻力變?yōu)?1Q F f P sin1 式中 f 摩擦系數(shù) 6 側(cè)向分型機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 1 基本考慮和要求 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)具備以下基本功能 1 能夠保證不引起塑件變形的情況下準(zhǔn)確的抽芯和分型 2 運(yùn)用靈活 動(dòng)作可靠 無(wú)過(guò)分磨損現(xiàn)象 3 模具必要的強(qiáng)度和剛度 4 配合間隙和拼縫線不溢料 1 3 4 條要求相結(jié)合 可以保證塑件必要的尺寸精度 2 3 條要求相結(jié)合 可以保證模具具有較長(zhǎng)的工作壽命 此外 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜 設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了制造和裝配 一 抽拔力和抽芯距 一 抽拔力 對(duì)塑件側(cè)向抽芯 就是側(cè)向脫模 抽拔力就是側(cè)向脫模力 都主要由于塑 件收縮包緊造成的阻力 由于側(cè)孔斷面為圓形 Q Q Q4 Fklr 13 0cos121 二 抽芯距 抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不妨礙塑件頂出時(shí)側(cè)型芯的移動(dòng)距離 S Sc 2 3 mm 式中 S 設(shè)計(jì)抽芯距 Sc 臨界抽芯距 即側(cè)型芯恰好與塑件投影不重合 時(shí)所移動(dòng)的距離 S 6 25 2 3 9mm 取 s 10mm 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 7 其它有關(guān)設(shè)計(jì) 一 滑塊與側(cè)型芯的連接 滑塊和側(cè)型芯可以設(shè)計(jì)為一個(gè)整體 但由于側(cè)型芯在多數(shù)情況下較小 為 節(jié)省優(yōu)制鋼材和便于加工 往往將型芯單獨(dú)設(shè)計(jì)再與滑塊連接 連接方法很多 本設(shè)計(jì)采用其中之一種 二 滑塊導(dǎo)滑方法 開(kāi)模時(shí)滑塊在斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)下橫向抽芯 閉模時(shí)又朝相反方向滑動(dòng) 為保證橫向 運(yùn)動(dòng)的順暢平穩(wěn) 滑塊與導(dǎo)滑槽應(yīng)具有適當(dāng)?shù)呐浜闲问?三 滑塊定位 滑塊在斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)下完成抽芯后 必須停留在準(zhǔn)確的位置上 必須設(shè)置定 位裝置防止滑塊位置改變 避免閉模時(shí)斜導(dǎo)柱與滑塊上斜孔對(duì)不準(zhǔn)發(fā)生的碰裝 現(xiàn)象 滑塊位置采用圖所示 四 滑塊的尺寸比例 設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)時(shí) 應(yīng)注意滑塊高度不能大于滑塊滑動(dòng)部分長(zhǎng)度 即比值 H L 應(yīng)小于 1 否則抽芯時(shí)回因滑塊歪斜使導(dǎo)滑面歪扭引起運(yùn)動(dòng)不暢 加速導(dǎo)滑 面磨損或滑塊損壞 對(duì)于滑塊高度較大的模具 宜采用內(nèi)卡式結(jié)構(gòu) 減小滑塊 被驅(qū)動(dòng)部分高度 但此時(shí)斜導(dǎo)柱深入滑塊高度 H 又不宜太小 一般應(yīng)控制比值 H L 大于 1 2 另外 對(duì)于滑塊水平抽芯 再完成抽芯行程后 滑塊外伸導(dǎo)槽不能過(guò)長(zhǎng) 一般不應(yīng)超過(guò)滑塊長(zhǎng)度之半 否則會(huì)因外伸部分自重使滑塊傾斜 影響閉模時(shí) 與斜導(dǎo)柱的對(duì)準(zhǔn) 五 防止側(cè)型芯抽出時(shí)使塑件變形 對(duì)于某些被芯部分外伸于塑件主體 側(cè)孔的壁又較薄的塑件 滑塊設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注 意滑塊抽出運(yùn)動(dòng)不應(yīng)引起抽芯的孔壁變形或損壞 六 斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)的工作方式 本設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱在定模 滑塊再動(dòng)模 這是最常應(yīng)的一種形式 抽芯運(yùn)動(dòng)是在動(dòng) 定模分開(kāi)時(shí)進(jìn)行的 可以完成 較大的抽芯距 塑件由頂出機(jī)構(gòu)頂出 合模時(shí) 斜導(dǎo)柱再驅(qū)動(dòng)滑塊復(fù)位 動(dòng)模 頂出機(jī)構(gòu)也依靠復(fù)位元件復(fù)位 對(duì)于這種工作形式 當(dāng)塑件采用頂桿或頂管頂出時(shí) 復(fù)位時(shí)應(yīng)注意滑塊與 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 26 頂出元件的干涉現(xiàn)象 既當(dāng)頂出元件尚未復(fù)位到必要位置 滑塊以在斜導(dǎo)柱驅(qū) 動(dòng)下復(fù)位到很大成度 以至與頂出元件撞擊 為了避免這種干涉現(xiàn)象 頂出元 件應(yīng)盡可能安排在于型芯不會(huì)干涉的位置 即二者在主分型面上的投影避免重 合 但有時(shí)由于模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜 空間位置有限 使二者的投影難以完全避免重 合 再這種情況下 通過(guò)分析 可以得到避免干涉的條件 8 結(jié)論 本設(shè)計(jì)研究了澆注成型方法 注塑模具設(shè)計(jì)原理和方法 模具零 件的制造 經(jīng)過(guò)三個(gè)月的實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 我基本掌握了注塑模具的設(shè) 計(jì)方法 加深理解模具設(shè)計(jì)的各個(gè)流程 培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能 力 基本達(dá)到了預(yù)期的效果 和 98 屆畢業(yè)生相比我們的設(shè)計(jì)更合理 更加注重零件的加工精度 設(shè)計(jì)的量比以前大大增加 質(zhì)量也嚴(yán)格 把關(guān) 但由于設(shè)計(jì)者本人沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)且學(xué)識(shí)有限 時(shí)間緊迫 在 設(shè)計(jì)中存在許多不足之處 還需繼續(xù)學(xué)習(xí)和老師的指正 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 工作小結(jié) 緊張而充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)到此已接近尾聲 在為設(shè)計(jì)奮斗的過(guò)程中 我的專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)能力都有很大提高 我的設(shè)計(jì) 注塑模具設(shè) 計(jì)由總體方案到各個(gè)零件都已設(shè)計(jì)完成 并在系里的統(tǒng)一要求下 在有限的時(shí)間里做完了所有零件的三維造型和最后裝配 在畢業(yè)設(shè) 計(jì)過(guò)程中 我獨(dú)立完成自己的設(shè)計(jì)任務(wù) 提高了自己的自學(xué)能力和 設(shè)計(jì)能力 在嚴(yán)峻的設(shè)計(jì)任務(wù)面前我沒(méi)有拖拉 激起了自己的拼搏 精神 沒(méi)有虛度這三個(gè)月 我想這是我在走向工作崗位置之前的習(xí) 練 如果用一句話來(lái)概括我在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)的感受那就是 設(shè)計(jì)是苦 的 收獲是甜的 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 28 致謝 經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 指導(dǎo)老師吳德和老師自始至終給我大力支持 他的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和嚴(yán)格的要求使我得以順利完成設(shè)計(jì)任務(wù) 在 此 我向他表示衷心感謝 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 也得到了系領(lǐng)導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助 在次 我向 他們表示真誠(chéng)的謝意 最后 感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審委員會(huì)的老師們?cè)诎酌χ薪o我的設(shè)計(jì) 批評(píng)指正 鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) 1 陸寧編著 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì) 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1997 5 2 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 編寫(xiě)組 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版 社 1982 12 3 張克惠 注塑模設(shè)計(jì) 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1995 1 4 王樹(shù)勛 模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè) 廣州 華南進(jìn)工大學(xué)出版社 1995 6 5 宋玉恒 塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 北京 航空工業(yè)出版社 1994 8 6 陳秀寧 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 浙江大學(xué)出版社 1993 7 7 虞傳寶 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料 機(jī)械工業(yè) 出版社 1992 10 8 工程畫(huà)教研室 機(jī)械制圖 大連理工大學(xué) 北京 高等教育出版 社 1993 5 9 成都科技大學(xué) 北京化工學(xué)院 天津輕工業(yè)學(xué)院 塑料成型 模具 輕工業(yè)出版社 1990 8 10 申樹(shù)義 高濟(jì)編 塑料模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1993 9 11 馮炳堯等主編 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 上海科技出版社 童心吸水杯注塑模具設(shè)計(jì) 30 1987 8 附件清單 1 童心吸水杯注塑?？傃b圖 1 張 0A 2 制品零件圖 1 張 3A 3 模具零件圖 26 張 其中 13 張 4 張 3 張 A16 張432 所有零件立體圖 及裝配圖