球形塑料包裝盒設(shè)計(jì)

球形塑料包裝盒設(shè)計(jì),球形,塑料包裝,設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 論 文 球形塑料包裝盒 題 目 院機(jī)電與信息工程分院 系 模具設(shè)計(jì)與制造 專 業(yè) 姓 名 指導(dǎo)教師 2007年5月 1 日 目 錄 引言…………………………………………………………………………………………………1 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………………………………………2 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書……………………………………………………………………………………3 一、設(shè)計(jì)題目……………………………………………………………………………………3 二、設(shè)計(jì)過(guò)程……………………………………………………………………………………3 （1） 塑件的分析及塑件的成型工藝性能………………………………………………3 （2） PP的成型條件……………………………………………………………………4 （3） 塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算……………………………………………………………5 （4） 分型面的選擇………………………………………………………………………5 （5） 型腔數(shù)目的確定與排列形式………………………………………………………5 （6） 注射機(jī)的選擇………………………………………………………………………7 （7） 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………8 （8） 成型部分的尺寸設(shè)計(jì)………………………………………………………………15 （9） 零件的加工工藝……………………………………………………………………17 （10） 模具加工工藝流程…………………………………………………………………18 （11） 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………20 （12） 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………22 （13） 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………24 （14） 模架的選擇…………………………………………………………………………25 （15） 壓力機(jī)的校核………………………………………………………………………26 （16） 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………27 設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………………………………………28 引 言 本設(shè)機(jī)為機(jī)械類塑料注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書，是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫的。本說(shuō)明書的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)，參考文獻(xiàn)等。 編寫本說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝，塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本說(shuō)明書在編寫過(guò)程中，得到張蓉老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情的幫助，在此謹(jǐn)以致謝。 由于本人設(shè)計(jì)水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 設(shè)計(jì)者：劉建峰 ?。玻埃埃纺?月 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用在學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)和技能，設(shè)計(jì)球形塑料包裝盒，使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模具的流程，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和動(dòng)手能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為將來(lái)實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1、繪制產(chǎn)品零件圖 2、繪制模具裝配圖 3、繪制整套模具零件圖（標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)除外） 4、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 三、設(shè)計(jì)要求 1、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性好。設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確，參數(shù)選用合理。 2、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項(xiàng)內(nèi)容符合規(guī)范。 3、模具裝配圖采用CAD繪制并打印。（0號(hào)圖紙打?。? 4、繪制全套模具零件圖，標(biāo)準(zhǔn)件除外。（模架選擇標(biāo)準(zhǔn)的也要出圖） 5、設(shè)計(jì)說(shuō)明書內(nèi)容完整，分析透徹，語(yǔ)言流暢，參考資料應(yīng)注明出處，字?jǐn)?shù)在20000，左右，統(tǒng)一采用A4紙、5號(hào)宋體打印。圖量一般要求為2張半0號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第一部分 設(shè)計(jì)題目： 球型包裝盒 材料： 聚丙烯（PP） 第二部分 設(shè)計(jì)過(guò)程 一、塑件的分析及塑料成型工藝性能 1、 塑件工藝性能分析 1） 塑件的尺寸較小，精度等級(jí)一般，性能要求一般，為大批量生產(chǎn)，采用一模四腔來(lái)提高生產(chǎn)率，塑件壁薄，對(duì)制品不進(jìn)行二次加工。 2） 澆口采用側(cè)澆口，適用于一模四腔，大大提高生產(chǎn)率，澆口截面為矩形。 3） 為了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分采用鑲拼結(jié)構(gòu)。 2、 材料的成型工藝性能 1） 塑件采用pp，pp的主要工藝性能有： 性能特點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性較好，耐寒性參，光、氧作用下易降解，機(jī)械性能比聚乙烯好，有良好的高頻絕緣性，不受溫度影響，但低溫變脆，不耐磨，易老化。 成型特點(diǎn)：成型時(shí)收縮大，成型性能好，易變形翹曲，尺寸穩(wěn)定性好，柔軟性好，有“鉸鏈”特性。 模具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：因有“鉸鏈”特性，注意澆口位置設(shè)計(jì)；防收縮，變形；收縮率為1.3% ~ 1.7% 使用溫度：10 主要用途：板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零件、閥門配件、日用品、耐腐蝕零件，制作一般機(jī)械零件。 3、 聚丙烯的主要注塑成型條件 密 度： （㎝） 比體積： 吸水率： 收縮率： S 熔 點(diǎn)： t（C） 熱變形溫度： t（C） 抗拉屈服強(qiáng)度： （） 抗彎強(qiáng)度： （） 沖擊韌度： 硬 度： HB 體積電阻系數(shù)： （） > 擊穿強(qiáng)度： 模具溫度： t（C） 二、PP（聚丙烯）的成型條件 注射機(jī)類型： 螺桿式 預(yù)熱和干燥： 溫度 80~100 時(shí)間 1~2 料筒溫度 后段 160~180 中段 180~200 前段 200~220 模具溫度 80~90 注射壓力 70~100 成型時(shí)間 注射時(shí)間 20~60 高壓時(shí)間 0~3 冷卻時(shí)間 20~90 總周期 50~160 螺桿轉(zhuǎn)速 48 三、塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算 V= 四、分型面的選擇 1、 分型面的形成與塑件幾何形狀，脫模方法，模具類型及排氣條件，澆口形式等有關(guān)，常見(jiàn)的形式有水平分型面，垂直分型面，斜分型面，階段分型面，曲線分型面。 2、 分型面的選擇原則 1） 便于塑件脫模 在開(kāi)模時(shí)盡量使用塑件留在動(dòng)模內(nèi)； 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。 2） 考慮和保證塑件尺寸的外觀不遭損壞 3） 盡力保證塑件尺寸的精度要求 （如 同心度等） 4） 有利于排氣 5） 盡量使模具加工方便 五、型腔數(shù)目的確定與排列形式 為了使模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。 常用的方法有四種： （1） 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目； （2） 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； （3） 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； （4） 根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 本設(shè)計(jì)采用根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目的方法來(lái)確定。 　Ｇ– 注射機(jī)的最大注射量（g） 單個(gè)制品的質(zhì)量（g） 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量（g） 由于本塑件精度一般，故設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為4個(gè) 多型腔在模板上排列形式通常有圓形、H形、直線形及復(fù)合形。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1） 盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定； （2） 型腔布置與澆口開(kāi)設(shè)部位應(yīng)力應(yīng)求對(duì)稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生鎰料現(xiàn)象。 （3） 盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。 根據(jù)以上幾點(diǎn)，型腔排列形式如圖所示： 六、注射機(jī)的選擇 注射機(jī)額定注射量每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%，即 式中 n — 型腔數(shù) —澆注系統(tǒng)重量（g） —塑件重量（g） —注射機(jī)額定注射量（g） 澆注系統(tǒng)體積，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算： 則 取4 = 從計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑件注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，查《塑件制品成型及模具設(shè)計(jì)》教材附錄E，選用 XS-Z—60型注射機(jī) 主要技術(shù)參數(shù)如下： 標(biāo)稱注射量： 60 螺桿（柱塞）直徑: 38 注射壓力: 122 注射行程: 170 注射方式: 柱塞式 合模力: N 最大成型面積: 130 模板最大行程: 180 模具最大厚度: 200 模具最小厚度: 70 模板尺寸: 300440 拉桿空間: 190300 合模方式: 液壓-機(jī)械 推出形式: 中心推出 電動(dòng)機(jī)功率: 11 定位圈尺寸: 機(jī)器外形尺寸: 3.610.851.55 七、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，或是在此通道內(nèi)冷凝的固體塑料。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。本設(shè)計(jì)采用普通澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是指注射模設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對(duì)注射成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須遵循以下原則： ①結(jié)合型腔布局考慮，應(yīng)考慮以下三點(diǎn)： a. 盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。 b. 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 c. 型腔排列要盡可能緊湊，以減少模具外形尺寸。 ②熱量及壓力損失要小，為此澆注系統(tǒng)流程要盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要底? ③確保均衡進(jìn)料，盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分道盡可能采用平衡式布置。 ④塑料耗量要少，在滿足各型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量要小，以減少塑料的耗量。 ⑤消除冷料：澆注系統(tǒng)應(yīng)能捕集溫度較低的“冷料”，防止其進(jìn)入型腔，影響塑件的質(zhì)量。 ⑥排氣良好：澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔各個(gè)角落，使型腔的氣體能順利排出。 ⑦防止塑件出現(xiàn)缺陷 ： 避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過(guò)大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象。 ⑧塑件外觀質(zhì)量 ：根據(jù)塑件大小、形狀及技術(shù)要求，做到去除修整澆口方便，澆口痕跡無(wú)損塑件的美觀和使用。 ⑨生產(chǎn)效率：盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成形周期短，效率高。 ⑩塑料熔體流體特性：大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為，以充分利用。 如圖所示： 　　　　?。保髁鞯馈　。玻瓭部凇　。常瓌?dòng)模板　　４－冷料穴　　　　 　　　　　　　?。担至鞯馈　。叮颓话濉　。范０? 1、主流道的設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，如上圖。 其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為： （1） 主流道圓錐角，對(duì)流動(dòng)性參的塑料可取，內(nèi)壁粗糙度為。 （2） 主流道大端呈圓角，半徑，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。 （3） 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型。 （4） 對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下是主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，主流道襯套與定模座板采用過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。 （5） 主流道襯套一般選用制造，熱處理強(qiáng)度為。 主流道主要參數(shù)如下： 主流道圓錐角 內(nèi)壁粗糙度 主流道大端半徑 主流道長(zhǎng)度 L = 49 主流道襯套材料 2、冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。其作用就是存放料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”，進(jìn)入型腔而形成冷接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的半徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑。 冷料穴的形式有以下三種： （1） 與推桿匹配的冷料穴； （2） 與拉料桿匹配的冷料穴； （3） 無(wú)拉料桿的冷料穴。 本設(shè)計(jì)采用與推桿匹配的冷料穴。其形狀如下圖： 1－定模座板　?。玻淞涎ā　。常瓌?dòng)模座板　?。矗茥U 冷料穴主要技術(shù)參數(shù)： 冷料穴直徑： 冷料穴長(zhǎng)度： 3、分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流作用和轉(zhuǎn)向作用。 多型腔模具盡量采用平衡式分流道，能讓熔融塑料幾乎同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口，以致塑料到每個(gè)型腔的壓力和溫度是相同的，這樣不易產(chǎn)生熔接痕和填充不足等缺陷。 多型腔模具必須設(shè)置分流道，單型腔大型塑件在使用多個(gè)澆口時(shí)也要設(shè)置分流道。 （1） 分流道的截面形狀：通常分流道斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，希望流道的截面積大，表面積小。 （2） 分流道的尺寸：對(duì)于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑件，可用以下經(jīng)驗(yàn)公式確定分流道直徑。 式中　　m－流經(jīng)分流道的塑件量（g） 　　　　　　　　?。蹋至鞯篱L(zhǎng)度（mm） 　　　　　　　　　Ｄ－分流道直徑（mm） 　　　　　　　 ③ 分流道布置 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩種。 A．平衡式布置 平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀及斷面非平衡布置都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均衡進(jìn)料，以保證各型腔成型出的塑件在強(qiáng)度、性能及質(zhì)量上的一致性。 常用形式：H型排列和圓形排列。 B．非平衡布置 非平衡式澆注系統(tǒng)分兩種情況，一種是各個(gè)型腔的尺寸和形狀相同，只是諸型腔距主流道的距離不同；另一種是各型腔大小與主流道長(zhǎng)度均不相同，為了使各個(gè)型腔同時(shí)均勻進(jìn)料，必須將各個(gè)型腔的澆口做成不同的截面。 ④ 分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn) A．分流道對(duì)熔體的阻力要小，在首先保證足夠的注射壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長(zhǎng)度要取小值，尤其對(duì)于小型塑件更為重要。分流道轉(zhuǎn)折處要以圓弧過(guò)渡。 B．各型腔均衡進(jìn)料，為此當(dāng)塑件形狀、大小相同時(shí)，各分流道的截面積和長(zhǎng)度都要對(duì)稱相等，各支分流道長(zhǎng)度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能滿足這點(diǎn)。當(dāng)一模同時(shí)成形幾個(gè)不同形狀及大小或不同重量的逆件時(shí)，各分流道的截面積和長(zhǎng)度要與塑件相對(duì)應(yīng)。 C. 表面粗糙度要求達(dá)到Ra0.8為佳。 D．分流道較長(zhǎng)時(shí)，要在分流道的末端開(kāi)設(shè)冷料井。 E．分流道的位置可單獨(dú)開(kāi)設(shè)在定模板或動(dòng)模板上，也可同時(shí)開(kāi)設(shè)在動(dòng)、定模板上，合模后形成分流道的截面形狀，這主要取決于模具結(jié)構(gòu)、塑料特性和塑件脫出方法。通常分流道多開(kāi)設(shè)在模具一邊，以有利于開(kāi)模時(shí)將流道凝料脫出。 F．分流道與澆口的連接外要加工成斜面，并用圓弧過(guò)渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)和填充。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用平衡式布置，通常四個(gè)型腔以下的H形和圓形排列能達(dá)到最佳的熱平衡和塑料和流動(dòng)平衡。 4、澆口的設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。其主要作用是： a. 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流；b.較容易切除澆口凝料；c.對(duì)于多型腔模具，可以用平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。 澆口的理想尺寸很難用理論公式計(jì)算，通常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定，取其下限，然后在試模過(guò)程中逐步加以修正。一般澆口的截面積為分流道面積的3%-9%，截面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為0.5-2mm,表面粗糙度Ra不低于0.4。 ①澆口的類型和特點(diǎn) A.非限制性澆口 又稱直澆口、直接澆口或注流道型澆口。在多型腔模中又稱為進(jìn)料口。在單型模腔中，塑料熔體直接流進(jìn)型腔，因而壓力損失小，進(jìn)料速度快，成形比較容易，對(duì)各種塑料都能適應(yīng)。它傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。但去澆口困難，澆口痕跡明顯；澆口附近熱量集中，冷凝較遲，易產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，也容易產(chǎn)生縮孔或表面凹陷。它特別適于大型塑件、厚壁塑件和熔體粘度特別高的塑料品種成形。當(dāng)澆口位置特殊，不能采用沖擊型澆口時(shí)，也可以采用直接澆口。 B．限制性澆口 型腔與分流道之間采用一段距離很短（約0.5-2mm）、截面積很?。s為分流道截面積的0.03-0.09）的通道相連接，此通道稱為限制性澆口，它對(duì)澆口的厚度和快速凝固等可以進(jìn)行限制。限制性澆口具有以下特點(diǎn)： 1． 塑料熔體通過(guò)此類澆口時(shí)，所受的剪切速率大，致使塑料熔體的表面粘度有所降低，有利于充模流動(dòng)； 2． 塑料熔體通過(guò)此類澆口時(shí)，受到的磨擦作用強(qiáng)，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使塑料熔體溫度略有上升，從而增加了熔體的流動(dòng)性； 3． 塑料熔體通過(guò)小澆口時(shí)，壓力損失大，降低了型腔的壓力，有利于模具鎖緊； 4． 澆口處截面尺寸較小，熔體容易凝固，補(bǔ)料時(shí)間好控制，減小了由于長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)料造成的內(nèi)應(yīng)力； 5． 澆口尺寸較小，封閉凍結(jié)快，可縮短成型周期； 6． 對(duì)于一模多腔或采用多澆口的模具，由于其阻力大，容易實(shí)現(xiàn)各澆口的平衡進(jìn)料； 7． 澆口痕跡小，不影響塑件外觀； 本塑件采用限制性澆口中的點(diǎn)澆口： 特點(diǎn)：又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。澆口位置限制性小，去除澆口后殘留痕跡小，不影響塑件外觀。開(kāi)模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作。澆口附近由補(bǔ)料造成的應(yīng)力小，但對(duì)于薄壁塑件因剪切速率過(guò)高，由于分子高度定向而造成局部應(yīng)力產(chǎn)生開(kāi)裂。為改善這一情況，在不影響使用的前提下，可局部增加澆口處塑件壁厚，以圓弧R過(guò)渡。 應(yīng)用范圍：廣泛用于兩板式多型腔模具及斷面尺寸較小的塑件；但塑件容易形成接紋、縮孔、凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對(duì)殼體件排氣不良。 ②澆口位置的選擇：澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1． 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置 2． 澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮 3． 澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排出 4． 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。 5． 對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，用中心頂部進(jìn)料方式以避免型芯受沖擊變形。 6． 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位 7． 不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)澆口 在這套模具中，其澆口尺寸如圖所示： 八、成型部分的尺寸設(shè)計(jì) 塑料在成型加工過(guò)程中，用來(lái)充填塑料熔體以成型制品的空間稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件，通常包括凹模、凸模、小型芯、螺紋型芯或型環(huán)等。 （一）、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓。 其結(jié)構(gòu)形式分為：整體式凹模和組合式凹模。 本設(shè)計(jì)采用整體式凹模，它是由一整塊金屬材料（也稱定模板或凹模板）直接加工而成。其特點(diǎn)是為非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡(jiǎn)單的塑件成型。 （二）、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和分體式兩種類型。組合式凸模又分為整體裝配式和鑲件組合式。 本設(shè)計(jì)采用整體裝配式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板進(jìn)行裝配而成。 （三）、成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接構(gòu)成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹模的徑向尺寸（包括矩形和異形零件的長(zhǎng)度和寬）、凸模和凹模的高度尺寸以及位置（中心距）尺寸等。 塑件的公差：塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“-”，制品內(nèi)腔尺寸公差取正值“+”，而制口中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取“”。 模具制造公差：實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的～，即=（～），而且按成型加工過(guò)程中的增減趨向取“+”“-”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“+，”，型腔尺寸不斷減小則取“-，”，中心距尺寸取“”。 模具的磨損：實(shí)踐證明，對(duì)于一般中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，即=，對(duì)于大型塑件則可取以下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因與脫模方向垂直，故磨損量=0。 塑件的收縮率：成型后的收縮率與多種因素的關(guān)，通常按平均收縮率計(jì)算。 S= 模具在分型面上的合模間隙：由于注射壓力和模具分型面平面的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在一定的間隙。一般當(dāng)模具分型面平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般為0.02～0.1mm。 PP：由S=0.6, S=1.4，則 S===1% =，公差由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表2-37，SJ1372公差數(shù)值表查。 １、 型腔的內(nèi)徑計(jì)算 　塑件外徑與型腔內(nèi)徑的關(guān)系： 　　　　 式中 D － 型腔內(nèi)徑尺寸（mm） － 塑件外徑基本尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 － 模具制造公差 一般為（）， 取 查表PP塑料的收縮率1%~3% 平均收縮率 S=（1%+3%）/2=2% 型腔徑向尺寸的計(jì)算： = 型腔高度尺寸的計(jì)算： = 2、型芯的內(nèi)徑計(jì)算： D－型芯內(nèi)徑尺寸（mm） －型芯外徑尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 型芯徑向尺寸的計(jì)算： = 型芯高度的尺寸計(jì)算： = 九、零件加工工藝流程 1、定模型芯 定模型芯是主要工作零件，這套模具的生產(chǎn)批量為大批量，且塑件成型時(shí)有一定的腐蝕性，因此選用的材料要具有良好的耐磨性，因此選用718S鋼材（注：此鋼材的性能特好，是做塑料的專用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性）。 同時(shí)考慮到此塑件對(duì)尺寸精度和表面要求一般，在對(duì)材料進(jìn)行粗加工后，留0.5mm的單邊，淬火、低溫回火后，用電火花機(jī)放電到位即可。 其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.2~0.5mm的余量，熱處理后采用慢走絲割出即可。 綜上所述，定模型芯加工工藝如下： 開(kāi)料：開(kāi)出長(zhǎng)寬高為31531532的毛坯。 磨基準(zhǔn)：按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面，同時(shí)磨平各面，留0.1~0.3mm單邊余量。 按照?qǐng)D樣在銑床上鉆螺紋孔，運(yùn)水孔。 在數(shù)控銑床上采用銑刀銑出兩條澆道和銑出分流道，同時(shí)按照?qǐng)D樣要求銑出四個(gè)型腔的形狀，留單邊余量0.2~0.5mm。 送熱處理車間進(jìn)行熱處理：淬火使其表面硬度達(dá)到56~60HRC。 按照?qǐng)D樣要求加工型芯表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨光后六面見(jiàn)光。 電火花放電： a）工件準(zhǔn)備：模塊材料為718S鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理56~60HRC后，六面見(jiàn)光，保證平行度及垂直度。 b）電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金。 c）校正、裝夾、安裝合格。 用慢走絲割出澆口襯套孔，鑲嵌孔。 對(duì)成型面進(jìn)行研磨達(dá)到圖樣表面粗糙度的技術(shù)要求。 十、模具加工工藝流程 1、根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和制造工藝，模架的基本組成零件有兩種：導(dǎo)柱、導(dǎo)套等回轉(zhuǎn)零件；模板等平板零件。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工主要是內(nèi)、外圓柱面的加工，平板內(nèi)零件的制造過(guò)程主要進(jìn)行平面加工和孔隙加工，它們?cè)谀＞咧衅鸲ㄎ坏膶?dǎo)向作用，保證凹凸模在工作時(shí)具有正確的相對(duì)位置，除了要保證導(dǎo)柱，導(dǎo)套配合表面尺寸形狀精度外，還應(yīng)該保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套各自配合面之間的同軸度要求。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般采用低碳鋼進(jìn)行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度58－62HRC。 根據(jù)分析，導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工工藝過(guò)程如下： 備料——粗車、半精車內(nèi)外圓柱表面——熱處理——研磨導(dǎo)柱中心孔——粗磨、精磨配合表面——研磨導(dǎo)柱、導(dǎo)套重要配合表面。 （1）凸模加工工藝過(guò)程如下： 下料——鍛造——退火——粗加工——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€——工作型面半精加工——淬火、回火——磨削——修研。 （2）凹模加工工藝過(guò)程如下： 下料——鍛造——退火——粗加工——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€——型孔半精加工——型孔精加工——淬火、回火——精磨（研磨） （3）模架的裝配： 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間一般采用過(guò)盈配合，裝配時(shí)可采用手動(dòng)壓力機(jī)將導(dǎo)柱壓入動(dòng)模板的導(dǎo)柱孔，復(fù)位機(jī)構(gòu)的裝配復(fù)位桿與固定板一般采用過(guò)渡配合。模架的裝配比較簡(jiǎn)單，主要是用螺釘將裝有導(dǎo)套的定模板連接起來(lái)。 （4）模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用： 滲碳處理：滲碳處理是向模具零件表面滲入氮原子的過(guò)程。 模具滲氮前應(yīng)加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經(jīng)過(guò)試模確認(rèn)完全合格后再進(jìn)行滲氮處理根據(jù)模具的技術(shù)要求分別采用以下兩種工藝路線： 精密模具：備料——鍛造——退火或回火——調(diào)質(zhì)——半加工——裝配——試?！獫B氮——研磨拋光——裝配 一般模具：備料——粗加工——調(diào)質(zhì)——精加工——滲氮——研磨——裝配 （5）、總裝的技術(shù)要求 a、裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05； b、模具閉合后分型面應(yīng)均密合； c、導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)靈活，推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作一致； d、合模后動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸 （6）、試模： 模具在裝配完成之后，在交付生產(chǎn)時(shí)試模，其目的是檢查模具在設(shè)計(jì)制造上是否存在缺陷，若有，則排除，對(duì)模具成型工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)以有利于模具成型工藝的確定和提高 十一、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)冷卻通道時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： （1） 冷卻水孔盡可能多、孔徑盡可能大； （2） 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； （3） 盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等； （4） 強(qiáng)化澆口處的冷卻； （5） 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差； （6） 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件熔接痕處； （7） 合理選擇冷卻水道的形式； （8） 合理確定冷卻水管接頭位置； （9） 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他結(jié)構(gòu)（如推桿、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮； （10） 冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。 注塑模溫對(duì)塑料熔體的流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)率以及塑件的形狀和尺寸精度有著直接的影響。注射成型時(shí)，不同的塑料對(duì)模溫有著不同的要求，控制適宜的模溫來(lái)保證塑料熔體具有最佳的流動(dòng)性，易于充滿型腔，并使塑件脫模后的收縮、翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，具有較高的物理力學(xué)性能以及較高的表面質(zhì)量。 通過(guò)調(diào)節(jié)溫度與控制系統(tǒng)可收到如下效果： （1） 改善成型性能：可以使模塑溫度保持是適應(yīng)于塑料的規(guī)格溫度，以改善成型性能； （2） 穩(wěn)定尺寸精度：如果塑模溫度發(fā)生變化，則塑料的收縮率也會(huì)有很大的變動(dòng)，尤其對(duì)結(jié)果性塑件，因此，若塑模溫度保持一定，收縮率也就得到穩(wěn)定，塑件的尺寸精度自然就穩(wěn)定了； （3） 減少塑件變形：提高塑件精度； （4） 改善塑件表面質(zhì)量：消除外觀缺陷，合理的模溫可提高塑件的外觀質(zhì)量和降低表面粗糙度。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算： 模具為中小型，可用下面的方法簡(jiǎn)單計(jì)算，如下： 1、計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量（Q總=Q1）： 1）計(jì)算每次需要的注射量（Kg或cm3） G=G件+G澆 =14.8x10 -3 +0.72x1.05 =0.77Kg 2）確定生產(chǎn)周期（s） t=t注 + t冷 + t脫 =50s（式中數(shù)值查表得） 3）求使用的塑料單位熱流量Qs（Kj/Kg） 查表得ABS單位熱流量 310～400 Kj/Kg 4）求每小時(shí)需要注射的次數(shù) N=3600/50 =72次 5）求每小時(shí)的注射量（Kg/h） W=N.G =72x0.77 圖15 =55.44 Kg/h 6）求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（Kj/h） Q總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=55.44 x 350=19404 Kj/h 2、求冷水的體積流量（m3/min） V=q.v=Q/60 / ρ1.C1（T出 – T進(jìn)） 式中，ρ為密度 103Kg/m3，C1為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg.℃），T出為水管出口設(shè)定溫度，T進(jìn)為水管進(jìn)口設(shè)定溫度，Q為凹模帶走的熱量（Kj/h）取ΔT=T進(jìn)-T出=5℃ q.v=1/3 x 19404/60 / 10x4.187x5℃ =5x10 -3 m3/min 3、求冷卻水管的直徑d（mm） 查表 得 d=8mm 4、求冷卻水的平均流速（m/s）； 查表 得 Vmin=1.66m/s 5、計(jì)算凹模上應(yīng)設(shè)冷卻管的總長(zhǎng)度（m），由于傳熱面積A=πdL。所以： L=A/πd =0.298m=298mm 6、求凹模所需冷卻管根數(shù) N=L/B=490/160≈3 以上為模具冷卻系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程，由于模具下模板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不好設(shè)置冷卻管道，因此冷卻管道只設(shè)在上模板中。 表5 冷卻水管直徑d（mm） 最低流速v（m/s） 冷卻水體積流量v（m3/min） 8 1.66 5.0 x 10 -3 10 1.32 6.2 x 10 -3 12 1.10 7.4 x 10 -3 15 0.87 9.2 x 10 -3 20 0.66 12.4 x 10 -3 由于制品平均壁厚為2.0mm，制品尺寸又較小，其循環(huán)回路如下： 十二、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 為了保證注射模準(zhǔn)確合模與開(kāi)模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。 本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1） 導(dǎo)柱應(yīng)合理地均勻布置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。 （2） 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出6~8mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 （3） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常采用低碳鋼經(jīng)滲碳0.5~0.8mm，淬火48~55HRC,也可采用T8A碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。 （4） 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套前端要倒角。 （5） 導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 （6） 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。 （7） 除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。 （8） 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)圖如下： 導(dǎo)柱與導(dǎo)套在模板上的分布圖如下： 十三、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫出機(jī)構(gòu)（或稱推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)）。 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： （1） 結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。 （2） 保證塑件不變形、不損壞。 （3） 保證塑件外觀良好。 （4） 盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。 根據(jù)以上原則，在模具上設(shè)計(jì)頂桿的大小與位置，頂桿就是脫模推出機(jī)構(gòu)，即將塑件從型芯上頂出。頂桿見(jiàn)零件圖，頂出時(shí)受力均衡，直徑都為。 頂出行程計(jì)算： 式中 —所需頂出行程 —型芯成型高度 e —頂出行程富裕量（mm） =15+5=20（mm） 所需開(kāi)模行程計(jì)算 式中 —開(kāi)模行程（mm） —塑件及澆注系統(tǒng)在開(kāi)模方向上的總投影高度（mm） —?jiǎng)佣Ｐ托就怀龇中兔娴母叨瓤偤停╩m） e —取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開(kāi)模行程富裕量（mm） 推桿機(jī)構(gòu)如圖： 十四、模架的選擇 根據(jù)所選設(shè)計(jì)的定模型腔的尺寸和設(shè)計(jì)所需，選用型號(hào)，315L（1）系列的模架。 其主要參數(shù)如下： 凹模板厚度 A=32mm 脫模板厚度 B=32mm 墊塊厚度 C= 80mm 墊塊寬度 B= 45mm 模具的閉合厚度 H= 290mm 定模座板厚 H= 32mm 動(dòng)模座板厚 H=32mm 推桿固定板 =12.5mm 推 板 =16mm 模板 寬 B=315mm L=315mm 座板 寬 B=365mm L=365mm 推板長(zhǎng)度 B=213mm 導(dǎo)柱 = 32mm 導(dǎo)套 = 42mm 推桿 = 4mm 十五、壓力機(jī)的校核 （1）最大注射量的校核 式中 —注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量 —注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 —塑件的質(zhì)量 —澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量 塑件質(zhì)量5.72g，澆注系統(tǒng)質(zhì)量3.63g 則每次注射所需塑料量為45.72+3.63=26.51g 注射機(jī)的最大注射量600.8=48g>26.51g，故能滿足要求。 （2）鎖模力與注射壓力的校核 鎖模力可按校核 式中 p—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（），一般為注射壓力的0.3~0.65倍， 通常為20~40。 取25 A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（cm） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 投影面積計(jì)算 估算： =7259.68+180+50.24+8 =7497.92mm=7.50cm 代入上式得 F=257.50=187.5（KN） 由于F=500KN 故滿足 （3）注射機(jī)開(kāi)模行程的校核 式中 —注射機(jī)行程（SK=170mm） —脫模距離（頂出距離） —塑件高度+澆注系統(tǒng)高度 則 ++10=52+17+10=79mm<170mm 故能滿足要求 十六、參考文獻(xiàn) 《塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)》 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 葉久新 王群 主編 2004.7 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》 塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)編 1997.6 《幾何量公差與檢測(cè)》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 甘永立 主編 2004.7 《畫法幾何及機(jī)械制圖》 重慶大學(xué)出版社 賀光誼 唐之清 1994.6 設(shè)計(jì)體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè)，是每一個(gè)合格的大學(xué)生的比經(jīng)工程，也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)也讓我們掌握了工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們大量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè)，不僅認(rèn)真探討了模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種問(wèn)題，而且對(duì)塑料零件的性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步提高了我們的繪圖能力。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，張蓉老師給了我們耐心的指導(dǎo)，并在設(shè)計(jì)中及時(shí)給予我們解答疑難，讓我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中知識(shí)能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍，這對(duì)我們將來(lái)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。并且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了其他老師和各組同學(xué)的熱忱幫助，在此表示感謝！ 由于本人知識(shí)有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，因此設(shè)計(jì)中難免還存在著或多或少的不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，本人將不勝感激。 畢業(yè)設(shè)計(jì)：劉建峰 ２００７年5月