玩具水桶注塑模具設(shè)計(jì)-塑料注射?！?模2腔滑塊抽芯含UG三維及7張CAD圖帶模流分析+卡片-原創(chuàng)】

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A piece of the mould, point gate feeding, injection machine using the 160X2A model, setting the cooling system, CAD and UG 2D assembly drawing and parts drawing, choose the reasonable processing method of mould. An instruction booklet, the systematic use of a brief text, schematic diagram and calculation of plastic parts and conCIse, so as to make reasonable mold design.Key words: mechanical design; die design; CAD two-dimensional graph drawing; UG rendering of 3D map, the choice of injection machine 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-1459919609ii目 錄摘 要 .I第 1 章 緒論 .41.1 塑料簡(jiǎn)介 .41.2 注塑成型及注塑模 .4第 2 章 塑料材料分析 .721 塑料材料的基本特性 .722 塑件材料成型性能 .823 塑件材料主要用途 .8第 3 章 塑件的工藝分析 .931 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .932 塑件尺寸及精度 .1033 塑件表面粗糙度 .1134 塑件的體積和質(zhì)量 .11第 4 章 .1241、注射成型工藝過程分析 5.1242 澆口種類的確定 .1343 型腔數(shù)目的確定 .1344 注射機(jī)的選擇和校核 .134.4.1 注射量的校核 .144.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 .14443、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 .15第 5 章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .1751 分型面的設(shè)計(jì) .1752 型腔的布局 .1753 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .18531 澆注系統(tǒng)組成 .18532 確定澆注系統(tǒng)的原則 .18533 主流道的設(shè)計(jì) .19534 分流道的設(shè)計(jì) .21535 澆口的設(shè)計(jì) .22536 冷料穴的設(shè)計(jì) .2354 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) 7.23541 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .23542 成型零部件工作尺寸的計(jì)算 .2555 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .265.5.1 型腔寬度尺寸的計(jì)算 .265.5.2 型腔長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 .275.5.3 型腔高度尺寸的計(jì)算 .27 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-1459919609iii5.5.4 型芯寬度尺寸的計(jì)算 .275.5.5 型芯長(zhǎng)度的計(jì)算 .275.5.6 型芯高度尺寸的計(jì)算 .2756 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .27561 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 .27562 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 .28563 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計(jì) .2857 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .29571 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 .3059 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .31591 模架的選用 .315.10 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 .32第 6 章 模具材料的選用 .3661 成型零件材料選用 .3662 注射模用鋼種 .36總結(jié) .37致謝 .40 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196094第 1 章 緒論模具制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國(guó)的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關(guān)注。 “模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器” ，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。1.1 塑料簡(jiǎn)介塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動(dòng)性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊眯螤疃话l(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強(qiáng)度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學(xué)穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能 1。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機(jī)材料發(fā)展成為各個(gè)部門不可缺少的一種化學(xué)材料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。1.2 注塑成型及注塑模將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的 30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196095要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進(jìn)行注射。注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成 2 。注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196096塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型） 。傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)與直覺設(shè)計(jì)模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，這勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開發(fā)周期。目前國(guó)際市場(chǎng)上主要流行的，運(yùn)用范圍最廣的注射模流動(dòng)模擬分析軟件有澳大利亞的 MOLDFLOW、美國(guó)的 CFLOW、華中科技大學(xué)的 H-FLOW 等。其中MOLDFLOW 軟件包括三個(gè)部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡(jiǎn)稱 MPA） ，MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡(jiǎn)稱 MPI） ，MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡(jiǎn)稱 MPX） 。采用 CAE 技術(shù)，可以完全代替試模，CAE 技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義 3。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196097第 2 章 塑料材料分析21 塑料材料的基本特性ABS 材料就是聚氯乙烯，它是一種用途很廣的材料，經(jīng)常用于我們的生活中。比如 ABS 管，ABS 地板，ABS 墻紙等等。印度市場(chǎng)對(duì) ABS 的需求量正在逐年增加，未來印度 ABS 仍將繼續(xù)依賴進(jìn)口補(bǔ)充。1、聚氯乙烯的分類生產(chǎn)方法的不同，ABS 可分為：通用型 ABS 樹脂、高聚合度 ABS 樹脂、交聯(lián)ABS 樹脂。通用型 ABS 樹脂是由氯乙烯單體在引發(fā)劑的作用下聚合形成的；高聚合度 ABS 樹脂是指在氯乙烯單體聚合體系中加入鏈增長(zhǎng)劑聚合而成的樹脂；交聯(lián) ABS 樹脂是在氯乙烯單體聚合體系中加入含有雙烯和多烯的交聯(lián)劑聚合而成的樹脂。根據(jù)氯乙烯單體的獲得方法來區(qū)分，可分為電石法、乙烯法和進(jìn)口（EDC、VCM)單體法（習(xí)慣上把乙烯法和進(jìn)口單體法統(tǒng)稱為乙烯法） 。根據(jù)聚合方法，聚氯乙烯可分為四大類：懸浮法聚氯乙烯、乳液法聚氯乙烯、本體法聚氯乙烯、溶液法聚氯乙烯。懸浮法聚氯乙烯是產(chǎn)量最大的一個(gè)品種，約占 ABS 總產(chǎn)量的 80%左右。下面圖表列出這四種聚氯乙烯的基本特性。本體法聚氯乙烯palyvinyl chloride(bulk polymerization)中國(guó)已有生產(chǎn)，四川宜賓天原、內(nèi)蒙古海吉兩家企業(yè)，該方法產(chǎn)品透明度和絕緣性高于其它方法。溶液聚合聚氯乙烯樹脂多用于表面涂層方面。在度溫 2030或 0以下的低溫下進(jìn)行懸浮法、乳液法或本體法聚合均稱低溫聚合。低溫聚合的聚氯乙烯分子量高、結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)規(guī)整性好，玻璃化溫度高，耐熱性、耐溶劑性好。但比普通聚氯乙烯難加工，沖擊強(qiáng)度稍低，用作纖維及特殊塑料制品。ABS 的性能指標(biāo)：密度 1.021.05（ ） ，收縮率 1.00%-3.00%，3dmKg熔點(diǎn) ，彎曲強(qiáng)度 80Mpa，拉伸強(qiáng)度 35 49Mpa，拉伸彈性模量C1603 1.8Gpa，彎曲彈性模量 1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度 18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度 11 20，硬度 62 86HRR，體積電阻系數(shù) ，收縮率 范圍內(nèi)。2mkJ c130008.4. 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196098ABS 的 熱 變 形 溫 度 為 93 118 ， 制 品 經(jīng) 退 火 處 理 后 還 可 提 高 10 左 右 。ABS 在 -40 時(shí) 仍 能 表 現(xiàn) 出 一 定 的 韌 性 ， 可 在 -40 100 的 溫 度 范 圍 內(nèi) 使 用 。22 塑件材料成型性能穩(wěn)定；不易被酸、堿腐蝕；對(duì)熱比較耐受聚氯乙烯具有阻燃（阻燃值為 40 以上） 、耐化學(xué)藥品性高（耐濃鹽酸、濃度為90%的硫酸、濃度為 60%的硝酸和濃度 20%的氫氧化鈉） 、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性良好的優(yōu)點(diǎn)。聚氯乙烯對(duì)光、熱的穩(wěn)定性較差。軟化點(diǎn)為 80，于 130開始分解。在不加熱穩(wěn)定劑的情況下，聚氯乙烯 100時(shí)即開始分解，130以上分解更快。受熱分解出放出氯化氫氣體， （氯化氫氣體是有毒氣體）使其變色，由白色淺黃色紅色褐色黑色。陽光中的紫外線和氧會(huì)使聚氯乙烯發(fā)生光氧化分解，因而使聚氯乙烯的柔性下降，最后發(fā)脆。從這里不難理解，為什么一些 ABS 塑料時(shí)間久了就會(huì)變黃、變脆的原因。具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，不溶于水、酒精、汽油，氣體、水汽滲漏性低；在常溫下可耐任何濃度的鹽酸、90%以下的硫酸、5060%的硝酸和 20%以下的燒堿溶液，具有一定的抗化學(xué)腐蝕性；對(duì)鹽類相當(dāng)穩(wěn)定，但能夠溶解于醚、酮、氯化脂肪烴和芳香烴等有機(jī)溶劑。23 塑件材料主要用途型材、異型材是我國(guó) ABS 消費(fèi)量最大的領(lǐng)域，約占 ABS 總消費(fèi)量的 25%左右，主要用于制作門窗和節(jié)能材料，其應(yīng)用量在全國(guó)范圍內(nèi)仍有較大幅度增長(zhǎng)。在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料門窗的市場(chǎng)占有率也是高居首位，如德國(guó)為 50%，法國(guó)為56%，美國(guó)為 45%。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196099第 3 章 塑件的工藝分析在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。玩具水桶如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復(fù)雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。圖（1）3D 視圖31 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1） 、脫模斜度由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會(huì)緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應(yīng)具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960910品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取 0.51.5 ，根據(jù)文獻(xiàn)1，塑件材料ABS 的型腔脫模斜度為 0.35 1 30/ ，型芯脫模斜度為 30/1/ （2） 、塑件的壁厚塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對(duì)于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時(shí)的熔體流動(dòng)、固化定型時(shí)的冷卻速度和時(shí)間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應(yīng)盡量小。因?yàn)楸诤裉蟛粌H會(huì)使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會(huì)延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長(zhǎng)，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會(huì)發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準(zhǔn)確性。選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在 14 ，最常用的m數(shù)值為 23 。該塑膠件壁厚均勻，周邊厚度 1.5mm 底部壁厚均為 2 左m右。（3） 、塑件的圓角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于 0.51 的圓角。m一般外圓弧半徑大于壁厚的 0.5 倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的 0.5 倍。（4） 、孔塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當(dāng)孔太復(fù)雜時(shí)，會(huì)使熔體流動(dòng)困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設(shè)計(jì)孔時(shí)，應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單孔型。由于型芯對(duì)熔體有分流作用，所以在孔成型時(shí)周圍易產(chǎn)生熔接痕，導(dǎo)致孔的強(qiáng)度降低，故設(shè)計(jì)孔時(shí)孔時(shí)孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應(yīng)增加壁厚，以保證塑件的強(qiáng)度和剛度。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-14599196091132 塑件尺寸及精度塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動(dòng)性和注射機(jī)規(guī)格，在一定的設(shè)備和工藝條件下流動(dòng)性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應(yīng)將制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為 ABS，流動(dòng)性較好，適用于不同尺寸的制品。塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計(jì)得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級(jí)確定精度等級(jí)。根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻(xiàn)2表3-2 塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT3 級(jí)精度，未注采用 MT5 級(jí)精度。 33 塑件表面粗糙度塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為 Ra 0.021.25 之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑m件的 1/2，即 Ra 0.01 0.63 。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為 Ra0.2 ，內(nèi)部為 0.4m。m34 塑件的體積和質(zhì)量本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用 3D 測(cè)量，在 UG 軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的質(zhì)量（ABS 的密度為 1.05 ） ，即可以得出3/cmg該塑件制品的質(zhì)量為 81.1 克。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960912第 4 章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定41、注射成型工藝過程分析 5根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為：第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)對(duì)所用的設(shè)備和塑料作好以下準(zhǔn)備工作。（1） 、成型前對(duì)原材料的預(yù)處理根據(jù)注射成型對(duì)物料的要求，檢驗(yàn)物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測(cè)試其熱穩(wěn)定性，流動(dòng)性和收縮率等指標(biāo)，對(duì)原材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱干燥，ABS 材料吸水率極低，成型前一般不必進(jìn)行干燥處理。如有需要，可在 70 80 下干燥 24 h。（2） 、料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對(duì)螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對(duì)空注射法清洗。 （3） 、脫模劑的選用脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設(shè)計(jì)。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油） ，硅油，對(duì)ABS 材料，可選用硬脂酸鋅，因?yàn)榇嗣撃┏埘０匪芰贤?，一般塑料都可使用。第二? 注射成型過程完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟，但實(shí)際上是塑化成型與冷卻兩個(gè)過程。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960913第三步：制件的后處理注射制件經(jīng)脫模或機(jī)械加工后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應(yīng)力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為 ABS，就采用退火處理 13 小時(shí)。42 澆口種類的確定注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個(gè)部分。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞對(duì)塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設(shè)計(jì)恰當(dāng)與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。由于本設(shè)計(jì)中玩具水桶塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用點(diǎn)澆口。點(diǎn)澆口直接在中間的圓端面處進(jìn)，玩具水桶組裝后，澆口被遮擋起來。點(diǎn)澆口主流道需要設(shè)置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。43 型腔數(shù)目的確定因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用點(diǎn)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。44 注射機(jī)的選擇和校核由于采用一模兩腔，需要至少注射量為 81.1X2g，流道水口廢料 17.8g，總注塑量達(dá)到 180g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力） ，綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天 160X2A。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：海天 HTF160X2A型號(hào)參數(shù) 1602A 1602B 1602C螺桿直徑 40 45 48理論注射容量 253 320 364注射重量 PS 230 291 331注射壓力 202 159 140 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960914注射行程 201螺桿轉(zhuǎn)速 0230料筒加熱功率 9.3鎖模力 1600拉桿內(nèi)間距(水平垂直) 455455允許最大模具厚度 500允許最小模具厚度 180移模行程 520移模開距(最大) 920液壓頂出行程 140液壓頂出力 33液壓頂出桿數(shù)量 5油泵電動(dòng)機(jī)功率 18.5油箱容積 240機(jī)器尺寸(長(zhǎng)寬高) 5.41.452.05機(jī)器重量 5最小模具尺寸(長(zhǎng)寬) 250X2504.4.1 注射量的校核模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 80%以內(nèi)。校核公式為：mn%8021式中 -型腔數(shù)量-單個(gè)塑件的質(zhì)量（g）1-澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g）2本設(shè)計(jì)中：n=2 81.1g =17.8g 1m2M=81.1x2 +17.8=180g（約等于） 230gx80%注塑機(jī)額定注塑量為 230g注射量符合要求4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960915注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。An21式中 n -型腔數(shù)目-單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積1A-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2n=2 =17839.5 =200 1m22=17839.5X2+200=358792Anm注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)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(jī)額定鎖模力。即：（ ）P F21n式中： P塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa ）F注射機(jī)額定鎖模力（N）其它意義同上根據(jù)教科書表 5-1，型腔內(nèi)通常為 20-40MPa，一般制品為 24-34MPa，精密制品為 39-44MP（ ） P=35879x30x1.1x0.001=1184.007KN1600KN21An鎖模力符合要求443、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核（1） 、模具厚度（閉合高度）模具閉合高度必須滿足以下公式 maxminH式中 -注射機(jī)允許的最大模厚i-注射機(jī)允許的最小模厚ax本設(shè)計(jì)中模具厚度為 435mm 180H520， 符合要求 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960916（2） 、開模行程（S）的校核模具開模后為了便于取出制件，要求有足夠的開模距離，所謂開模行程是指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。注塑機(jī)的開模行程是有限的，設(shè)計(jì)模具必須校核所選注射機(jī)的開模行程，以便與模具的開模距離相適應(yīng)。對(duì)于臥式注射機(jī)，其開模行程與模具厚度有關(guān)，對(duì)于多分型面注射模應(yīng)有： mHS10521max式中 -推出距離1-包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度2=（水口料的長(zhǎng)度+2030）本設(shè)計(jì)中 =340 =60mm =145+25mmmaxS1H2總的開模距離需要 H=230mm 以上經(jīng)計(jì)算，符合要要求。（3） 、頂出裝置的校核在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時(shí)，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，要注意在兩側(cè)頂出時(shí)模具頂桿的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出。海天 160X2A 型注射機(jī)為兩側(cè)推出機(jī)構(gòu)。經(jīng)檢查能滿足將模具脫出的要求。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960917第 5 章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51 分型面的設(shè)計(jì)將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2）使塑件在開模后留在動(dòng)模上；3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；6）使塑件易于脫模。綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)，分型面的選擇52 型腔的布局 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960918型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使每個(gè)型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿每個(gè)型腔,使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道。型腔布局由圖所示。由于本設(shè)計(jì)中塑件是上下兩部分配合裝配使用，需要相同的注射工藝參數(shù)，以達(dá)到高的成功率，模具采用點(diǎn)澆口，并采用對(duì)稱式布局，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。圖（4）型腔布局方式53 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計(jì)中采用點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。531 澆注系統(tǒng)組成普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分。1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴532 確定澆注系統(tǒng)的原則在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模兩腔或一模 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960919多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施 6。 533 主流道的設(shè)計(jì)流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。（1） 、主流道的尺寸設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天 160X2A，其噴嘴直徑為 3.5 ，噴嘴球面半m徑為 16 ，根據(jù)圖（6） ，主流道各具體尺寸如下：m3mR1826HL952tanLdDm5.7 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960920澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、熱流道（2） 、主流道襯套的形式選用如圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位球設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用 。67/mH 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960921圖（7）主流道襯套及其固定形式（3） 、主流道襯套的固定主流道襯套的固定，采用 4 個(gè) M6X20 的螺絲直接鎖附固定。534 分流道的設(shè)計(jì)分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中由于塑件排布比較緊湊,且采用點(diǎn)澆口。如圖所示。 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960922主流道和點(diǎn)澆口的位置535 澆口的設(shè)計(jì)澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。常向的澆口形式有直接澆口，點(diǎn)澆口，點(diǎn)式澆口，扇形澆口，圓盤式澆口，環(huán)形澆口等。澆口的位置選擇原則：澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使1)流程(包括分支流程)為最短； 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-1459919609232)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。根據(jù)澆口選用原則和為保證塑件表面質(zhì)量及美觀效果，采用點(diǎn)澆口。澆口一般尺寸如 CAD 圖所示，根據(jù)此圖結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。536 冷料穴的設(shè)計(jì)主流道的末端需要設(shè)置冷料穴以往上制品中出現(xiàn)固化的冷料。因?yàn)樽钕攘魅氲乃芰弦蚪佑|溫度低的模具而使料溫下降，如果讓這部分溫度下降的塑料流入型腔會(huì)影響制品的質(zhì)量，為防止這一問題必須在沒塑料流動(dòng)方向在主流道末端設(shè)置冷料穴以便將這部分冷料存留起來。冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為 4mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的z 形式有多種，這里采用倒錐形的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開模時(shí)倒錐形的冷料穴通過內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。如上圖（8）所示。54 注射模成型零部件的設(shè)計(jì) 7模具閉合時(shí)用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構(gòu)成模具型腔的零部件稱成型零部件。一般包括凹模、凸模、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對(duì)它們的沖擊和摩擦作用，長(zhǎng)期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)形式，準(zhǔn)確計(jì)算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。541 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960924裝配、使用、維修等角度加以考慮。1） 、凹模的設(shè)計(jì)凹模也稱為型腔，是用來成型制品外形輪廓的模具零件，其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、使用要求、生產(chǎn)批量及模具的加工方法等有關(guān)，常用的結(jié)構(gòu)形式有整體式、嵌入式、鑲拼組合式和瓣合式四種類型。本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。型腔 3D 圖2） 、凸模的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，深度不大，但經(jīng)過對(duì)塑件實(shí)體的仔細(xì)觀察研究發(fā)現(xiàn)，塑件采用的是整體式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)，型芯與動(dòng)模板的配合可采用 。6/7PH 請(qǐng)充值后下載含圖紙?jiān)次募嚎s包，需要其他課題加 Q-145991960925型芯 3D 圖542 成型零部件工作尺寸的