無柄塑料水杯注塑塑料模具設(shè)計（含CAD圖紙、說明書）

水杯模具設(shè)計機(jī)電工程學(xué)院模具設(shè)計與制造專業(yè) 阮靖皓摘要：嵌件成型（Insert Molding）指在模具內(nèi)裝入預(yù)先準(zhǔn)備的異材質(zhì)嵌件后注入樹脂，熔融的材料與嵌件接合固化，制成一體化產(chǎn)品的成型工法。為了增加塑料制品整體或某一部位的強(qiáng)度與剛度，滿足使用的要求，常在塑件體內(nèi)設(shè)置金屬嵌件。隨著產(chǎn)品的功能的日益提高，嵌件模的應(yīng)用也越來越廣泛，目前已廣泛應(yīng)用于汽車零配件，家用電器，電腦，手機(jī)，連接器等的模具里。嵌件模有它的獨(dú)有的特點(diǎn)，設(shè)計嵌件模時，塑膠件要放縮水，而嵌件一般是不放縮水的，這就涉及到塑件和嵌件的位置尺寸的處理問題。由于嵌件的種類繁多，形狀大小不一，嵌件的安裝和定位，也是這類模具設(shè)計的另一難點(diǎn)。關(guān)鍵詞：水杯 模具結(jié)構(gòu)目錄水杯模具設(shè)計1引言31 塑件工藝性分析31.1 塑件的原材料分析3(1) 塑件材料性能分析3(2) 成型工藝性分析51.2 塑件結(jié)構(gòu)分析52 擬定模具結(jié)構(gòu)形式62.1 分型面位置確定62.2 型腔數(shù)量及排列方式確定72.3 注塑機(jī)選擇和參數(shù)校核72.3.1 注射量計算72.3.2 投影面積及鎖模力的計算82.3.3 選擇注射機(jī)8根據(jù)注射機(jī)的注射容量需大于46.2cm3、鎖模力需大于366.24kN，92.3.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核93 成型零件有關(guān)尺寸的計算101）型腔徑向尺寸按以下公式計算112）型腔深度尺寸按以下公式計算114 澆注系統(tǒng)的設(shè)計144.1 澆口套的選用144.2分流道的設(shè)計15（1）分流道截面形狀15（2）分流道的尺寸154.3分流道的布置164.4澆口設(shè)計174.5澆口位置的選擇185 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及定位裝置的設(shè)計195.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計195.2定位裝置的設(shè)計206 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計207 排氣系統(tǒng)的設(shè)計228 繪制模具裝配圖以及模具的安裝試模22裝配的繪制22結(jié)論25謝辭25引言 近年來，中國塑料模具制造水平已有較大提高。目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%，在模具進(jìn)出口中的比重高達(dá)5070%。目前，帶嵌件模具發(fā)展也是相當(dāng)?shù)目臁，F(xiàn)在最常見帶嵌件模具是帶金屬嵌件的模具以及帶樹脂嵌件的模具。結(jié)合Pro/E、Moldex3D等CAE分析軟件一起對帶嵌件模具進(jìn)行模擬分析，從而來指導(dǎo)帶嵌件模具設(shè)計及其工藝方案的優(yōu)化，已經(jīng)成為了當(dāng)今社會的一個的重要研究手段。但是總體說來，對帶嵌件的模具設(shè)計仍然還不成熟。塑料產(chǎn)品從設(shè)計到成型生產(chǎn)是一個十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具加工制造和模塑生產(chǎn)等幾個主要方面，它需要產(chǎn)品設(shè)計師、模具設(shè)計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個設(shè)計、修改、再設(shè)計的反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。1 塑件工藝性分析 1.1 塑件的原材料分析 產(chǎn)品名稱: 水杯 型腔數(shù):一模四腔 生產(chǎn)類型:大批量材料: PP圖 1-1(1) 塑件材料性能分析 PP塑料，化學(xué)名稱：聚丙烯 英文名稱:Polypropylene（簡稱PP） 比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收縮率:1.0-2.5% 成型溫度：160-220 。 成分結(jié)構(gòu)PP為結(jié)晶型高聚物，常用塑料中PP最輕，密度僅為0.91g/cm3（比水?。?。通用塑料中，PP的耐熱性最好，其熱變形溫度為80-100，能在沸水中煮。PP有良好的耐應(yīng)力開裂性，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱“百折膠”。PP的綜合性能優(yōu)于PE料。PP產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。PP的缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差，它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后，易老化、變脆、易變形。 成型特性1)結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解。 2)流動性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔.凹痕,變形。 3)冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時容易取向,模具溫度低于50度時,塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,流痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形 4)塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中。 PP與其它幾種主要的通用塑料的性能比較 表1-1 材料性能表材料性能、種類PPPEPVCPSABS密度最小小于水較大略高于水略高于水剛性較好差好好好收縮率差一般好好好韌性低溫下差好差差好強(qiáng)度較高低較高高高耐熱性好一般差較差較差化學(xué)穩(wěn)定性好好好好好耐候性差差一般一般較差毒性無毒無毒可以無毒無毒無毒粘合劑粘合差差好一般一般熱合性一般好一般一般一般成型加工性好好不易好好(2) 成型工藝性分析PP在熔融溫度下有較好的流動性，成型性能好，PP在加工上有兩個特點(diǎn)：其一：PP熔體的粘度隨剪切速度的提高而有明顯的下降（受溫度影響較?。黄涠悍肿尤∠虺潭雀叨尸F(xiàn)較大的收縮率。 PP的加工溫度在200-300左右較好，它有良好的熱穩(wěn)定性（分解溫度為310），但高溫下（270-300），長時間停留在炮筒中會有降解的可能。因PP的粘度隨著剪切速度的提高有明顯的降低，所以提高注射壓力和注射速度會提高其流動性，改善收縮變形和凹陷。模溫宜控制在30-50范圍內(nèi)。PP熔體能穿越很窄的模具縫隙而出現(xiàn)披鋒。PP在熔化過程中，要吸收大量的熔解熱（比熱較大），產(chǎn)品出模后比較燙。PP料加工時不需干燥，PP的收縮率和結(jié)晶度比PE低。 1.2 塑件結(jié)構(gòu)分析塑件的具體結(jié)構(gòu)如圖所示。其中塑件外形結(jié)構(gòu)大致圓柱形，帶有拔模角度，注塑重點(diǎn)在于，注塑時不能出現(xiàn)澆不足，收縮均勻。同時外觀要求不能有熔接痕、脫模痕, 不能有劃傷、變形、飛邊，必須符合GB/T 2828.1、QC/T 32-2006和GB/T 3730.1-2001。制品尺寸精度分析。該塑件尺寸無特殊要求，尺寸精度按MT5查取公差。該塑件內(nèi)外尺寸均受到模具活動的影響，故為B類尺寸。據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)塑件尺寸公差（GB/T144486-1993）查得，該零件主要尺寸如下所示：表1-2塑件標(biāo)注尺寸尺寸公差（MT5）塑件標(biāo)注尺寸尺寸公差（MT5）尺寸18180.3尺寸110.320200.332320.323230.333330.325250.327270.3圖1-2 水杯三維圖2 擬定模具結(jié)構(gòu)形式2.1 分型面位置確定 在模具設(shè)計初期階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是在注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。 分型面的選擇主要應(yīng)遵循以下原則： （1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大截面處。 （2) 便于塑件順利脫模，盡可能使塑件留在動模一側(cè)。 （3) 有利于保證塑件的精度要求。 （4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 （5) 有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。 （6) 盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。 （7) 有利于排氣。 綜合上述的各原則，分型面可取在制件的最大投影面積處。 圖 2-1 分型面2.2 型腔數(shù)量及排列方式確定 該塑件三維是54上40下66高mm，為中小型尺寸工件，采用一模四腔，大批量生產(chǎn)。排列如圖所示。圖 2-2 型腔排列2.3 注塑機(jī)選擇和參數(shù)校核2.3.1 注射量計算 模具所需塑料熔體注射量m = nm1 + m2 (3-1) 式中： m 一副模具所需塑料的質(zhì)量或體積（g或cm3）; n 初步選定的型腔數(shù)量； m1 單個塑件的質(zhì)量或體積（g或cm3） m2 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體積（g或cm3）其中m2是個未知值（注塑廠的統(tǒng)計資料），在做設(shè)計時以0.6nm1來估算，即 m = 1.6n m1 (3-2)經(jīng)proe分析，塑件質(zhì)量m1= 5.9480.91=5.412g，所以注射量m=1.6nm1=1.645.4=34.56g2.3.2 投影面積及鎖模力的計算塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需鎖模力為： A = nA1+A2 (3-3) Fm=(nA1+A2)P型 (3-4)式中： A 塑件及流道凝料在分型面上的投影面積（mm2）;A1單個塑件在分型面上的投影面積（mm2）；A2流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積（mm2）;Fm 模具所需的鎖模力（N）；P型塑料熔體對型腔的平均壓力（MPa）。表5-1 常用塑料注射成型時型腔平均壓力 單位：MPa塑件特點(diǎn)P型舉例容易成型塑件25PE、PP、PS等壁厚均勻的日用品，一般塑件30容器類中等黏度塑件及有精度要求塑件35在模溫較高的情況下，成型薄壁容器類高黏度塑料及高精度、難充模塑料40ABS、POM等有精度要求的零件，如殼類等高精度的機(jī)械零件，如齒輪、凸輪等流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計前是個未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2倍到0.5倍，因此可用0.45nA1來估算，另外部分塑料注射壓力P可查相關(guān)數(shù)據(jù)。經(jīng)過moldex 3D 的計算，總投影面積為：9156mm2。所以：A=4（3.14*27*27）=9156mm2 Fm =AP型=915640=366.24kN2.3.3 選擇注射機(jī)根據(jù)上面計算得到的m和Fm值來選擇一種注射機(jī)，注射機(jī)的最大注射量（額定注射量G）和額定鎖模力F滿足 G m/ (3-5)式中注射系數(shù)，無定型塑料取0.85，結(jié)晶型塑料取0.75。 FFm (3-6)則：Gm/G34.56g/0.85=40.66g 生產(chǎn)原料密度為1.76g/cm3 注射容量為23.1 cm3一般注塑機(jī)澆注塑料原料時, 其每次注射量僅達(dá)標(biāo)準(zhǔn)注射量的75 %。為了提高制件質(zhì)量及尺寸穩(wěn)定, 表面光澤、色調(diào)的均勻, 要求注射量為標(biāo)定注射量的50 %為宜，即46.2cm3。根據(jù)注射機(jī)的注射容量需大于46.2cm3、鎖模力需大于366.24kN，又由于模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-40選擇注射機(jī)XS-ZY-1000螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下：額定注射量：1000 螺桿直徑：85mm 注射壓力：178Mpa 鎖模力：4500KN 模板行程：700-mm 模具最大厚度：700mm 模具最小厚度：300mm 模板尺寸：700850mm 拉桿空間：650550mm 定位孔直徑：150mm合模方式：液壓機(jī)械 2.3.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 （1） 最大注塑量校核模具成型塑料制品和流道凝料總質(zhì)量應(yīng)小于注塑機(jī)的額定注塑量的80%，所以額定注塑量138.24g80%=172.8g，選定的注塑機(jī)額定注塑量為1000cm31.76g/cm3=1760g，注塑量校核合格。（2） 鎖模力校核FkAp型=1.2*366.24KN =439.482KN，所選注塑機(jī)的鎖模力為4500KN，鎖模力校核合格。（3） 注射壓力的校核注射機(jī)的最大壓力應(yīng)大于塑件成型所需的壓力，即 (3-7)式中：注射機(jī)最大注射壓力(Mpa)；塑件成型所需的注射壓力(Mpa)；采用柱塞式注塑機(jī)PPA注射壓力為140180MPa，螺桿式注塑機(jī)則取120140MPa為宜，因此選定的注塑機(jī)的注射壓力：178 Mpa，滿足要求。3 成型零件有關(guān)尺寸的計算（1）型芯設(shè)計圖3-1 型芯 型芯的尺寸計算 型芯的尺寸按以下公式計算D=1+d+x式中D型芯外徑尺寸d塑件內(nèi)形尺寸塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取/2。 （2） 型腔設(shè)計圖3-2 型腔 1）型腔徑向尺寸按以下公式計算D=1+dx式中D型腔的內(nèi)形尺寸d塑件外形基本尺寸 塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取/2。 2）型腔深度尺寸按以下公式計算=式中型腔深度 塑件外形高度尺寸 塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取 （3） 由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工。考慮模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.80.4。在本次設(shè)計中，型腔取Ra0.8。 （4） X綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時，X取1/2；塑件精度高、批量比較大，X取3/4，根據(jù)設(shè)計要求取X為0.5。要計算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ137278）塑件在五級精度下，基本尺寸對應(yīng)的尺寸公差如下：表3-4 基本尺寸公差基本尺寸公差基本尺寸公差30.16360.186100.2010140.2214180.2418240.2824300.3230400.3640500.4050650.4665800.52801000.601001200.68 （1）型腔：寬度方向d=240；取=0.25%（以下收縮率都取0.25%） D=（1+0.0025）2400.50.60=240.3 長度方向 d2=240; D2=（1+0.0025）2400.50.68=240.26 （2）型腔深度：H=66.4 ; X=0.4 H=(1+0.0025) 66.4+0.40.18=66.638（3）型芯： 寬度方向d=46 D=（1+0.0025）46+0.50.60=46.415 高度方向d=64.4 D=（1+0.0025）64.4+0.50.68=64.9 （5）型腔的強(qiáng)度及剛度要求塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計算是模具設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，尤其對大型模具更為突出。目前常用的計算方法有按強(qiáng)度條件計算和按剛度條件計算兩類，但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對強(qiáng)度和剛度加以考慮。對于型腔主要受到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對強(qiáng)度和剛度都有要求。但是，實(shí)踐證明，模具對強(qiáng)度和剛度的要求并非同時兼顧，對大型腔，按剛度條件，對小型腔則按強(qiáng)度條件計算即可。（在本設(shè)計中按強(qiáng)度條件來計算）對長方形型腔壁厚和底板厚度的計算1）型腔底板厚度： 式中型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa），一般取2545MPaL型腔側(cè)壁邊長（mm） b型腔寬度（mm） B凹模寬度（mm）材料的許用應(yīng)力，一般取100Mpa型腔側(cè)壁長邊尺寸（mm）=36.65mm由于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架查得定模板的厚度為40mm，綜合各方面考慮，現(xiàn)確定定模板厚為40mm，可以滿足型腔的強(qiáng)度要求。 2）確定型腔的壁厚表3-5 型腔壁厚關(guān)系表型腔寬度鑲拼式腔壁厚 40 94050910506010116070111270801213809013149010014151001201517120140171914016019214 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影響。 此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是主由流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來說，它的作用可以作如下歸納：它是將來自注塑機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時使型腔的氣體能及時順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流動特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。確保均勻進(jìn)料。4.1 澆口套的選用主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損，對材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射模可以將主流道澆口與定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時，也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼（T8A或T10A），熱處理淬火表面硬度為5055HRC，澆口套屬于標(biāo)準(zhǔn)件，在選夠澆口套時應(yīng)注意：澆口套進(jìn)料口直徑和球面坑半徑。因此，所選澆口套如圖所示：圖4-1 澆口套4.2分流道的設(shè)計（1）分流道截面形狀分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比表面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降少，阻力亦小，流道的效率最高。但加工較困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及U形。 （2）分流道的尺寸 分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及長度確定。對于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可用下面經(jīng)驗(yàn)公式計算分流道的直徑，如式。 D=0.2654W1/2 L1/4 式中：D-分流道的直徑，mm; W-塑件的質(zhì)量，g； L-分流道的長度，mm. 此式計算的分流道直徑限于3.2mm9.5mm.對于HPYC和PMMA。應(yīng)將計算結(jié)果增加25。對于梯形分流道，H=2D/3；對于U形分流道，H=1.25R，R=0.5D。D算出后一般取整數(shù)；對于半圓形H=0.45R 對于流動性極好的塑料（如PE，PA等），當(dāng)分流道很短時，其直徑可小到2mm左右；對于流動性差的塑料（如PC，HPVC及PMMA等），分流道直徑可以大到13mm;大多數(shù)塑料所用分流道的直徑為6mm10mm。圖4-2 分流道布局 4.3分流道的布置 (1）在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道截面面積與長度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)圓弧過度。（2）分流道較常時，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。（3）分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動模板上，也可以同時開設(shè)在動、定模板上，合模后形成分流道截面形狀。（4）分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜面，并用圓弧過度。在單腔模中，常不設(shè)分流道，而在多腔模中，一般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動時，要求通過它盡快地充滿型腔，流動中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。從前兩點(diǎn)出發(fā)，分流道應(yīng)短而粗。但為了減少澆注系統(tǒng)的加回料量，分流道亦不能過粗。過粗的分流道冷卻緩慢，還倒增長模塑的周期。而該設(shè)計中使用了梯形斷面形狀的分流道。如圖所示；圖4-3 分流道橫截面 4.4澆口設(shè)計 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點(diǎn)。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，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，綜合分析。一般要滿足以下原則：(1) 盡量縮短流動距離。(2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。(3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。(4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。(5) 考慮分子定向的影響。(6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。(7) 在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。(8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。澆口的形狀和尺寸對制品質(zhì)量影響很大，澆口在多情況下，系整個流道斷面尺寸最小的部分（除主流道型的澆口外），一般匯報口的斷面積與分流道的斷面積之比約為0.030.09。斷面形狀如圖5.4所示，澆口臺階長11.5左右雖然澆口長度比分流道的長度短的多，但因?yàn)槠鋽嗝娣e甚小，澆口處的阻力與分流道相比，澆口的阻力仍然是主要的，故在加工澆口時，更應(yīng)注意其尺寸的準(zhǔn)確性。然而，根據(jù)塑件的樣品圖、生產(chǎn)的批量等，采用一模四腔結(jié)構(gòu)。澆口采用點(diǎn)澆口 具體尺寸見圖。圖 4-4 澆點(diǎn) 4.5澆口位置的選擇 （1）澆口的位置的應(yīng)使填充型腔的流程最短這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔。對于型塑件，要進(jìn)行流動比的校核。流動比K由流動通道的長度L與厚度t之比來確定。如下式：K=（L/t） 式中：L-各段流程的長度，mm; t-各段流程的厚度或直徑，mm; 流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)、溫度壓力等的不同而變化。流動比的計算公式為： K=L1/t 1+L 2+L 3/t 2 K= L1/t 1+L 2/t 2+L 3/t 3+2L 4/t 4+L 5/t 5 (2) 澆口位置的選擇要避免塑件變形 （3）澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕 熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時應(yīng)考慮料流的方向。為提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢流槽，使冷料進(jìn)入逸流槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會有熔接痕產(chǎn)生。澆口的位置塑與件質(zhì)量有直接影響,位置選擇不當(dāng)會使塑件產(chǎn)生變形、熔接痕等缺陷。澆口位置的選擇如總裝圖所示。5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)以及定位裝置的設(shè)計 5.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 本次設(shè)計采用的是簡化型三板模標(biāo)準(zhǔn)模架其中沒有導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以用大拉桿代替，大拉桿的具體設(shè)計如圖所示：圖 5-1大拉桿 5.2定位裝置的設(shè)計 由于本設(shè)計為多分型面開模，在定模一側(cè)設(shè)置了脫澆道板，即分流道推板，故必須設(shè)置限位導(dǎo)柱，以便在澆注系統(tǒng)順利脫模后，開始進(jìn)行塑件的開模及頂出，限位導(dǎo)柱的設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 5-2限位導(dǎo)柱的裝配形式限位導(dǎo)柱的長度由各模板厚度及開模行程決定，限位導(dǎo)柱的長度：L=200mm定距螺釘?shù)闹睆剑篋=16mm6 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計 在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計中，為了使符合脫模機(jī)構(gòu)的要求：使塑件留于動模；塑件不變形損壞這是脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)達(dá)到的基本要求。要做到這一點(diǎn)首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。良好的塑件外觀頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。結(jié)構(gòu)可靠因此，根據(jù)裝配圖，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機(jī)構(gòu)主要由脫料板將余料打出模外，然后由司筒推動塑件使工件推出，還有在設(shè)計主型芯時也會有一定的撥模作斜度35。本次設(shè)計的制件需要用點(diǎn)澆口進(jìn)行入澆 這樣我們就需要設(shè)計為三板模，三板模相對普通的模具多了一個脫料板，脫料板的作用是將凝料與產(chǎn)品分開切斷以及將凝料打出模外。本次設(shè)計的模具的運(yùn)動過程大致如下：開模的時候，動模板13在如圖12彈簧的作用下首先分開，這樣分流道的凝料將會被18拉料銷拉住留在14脫料板一側(cè)，當(dāng)動模板13運(yùn)動一定距離帶動11小拉桿的限位桿運(yùn)動 從而帶動脫料板將留在脫料板一側(cè)的凝料以及主流道的余料打出模外，小拉桿運(yùn)動一些距離被定模座板固定不能運(yùn)動后 小拉桿拉住定模版使其靜止不動 而動模部分繼續(xù)開模運(yùn)動 注塑機(jī)的頂輥?zhàn)饔庙敆U固定板作用在復(fù)位桿上 使復(fù)位桿作用推件板運(yùn)動 推件板將產(chǎn)品頂出模外，至此一次完整的注塑過程就完成了。7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 塑料在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣：（1） 利用配合間隙排氣；（2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣；（3） 利用排氣守排氣；（4） 強(qiáng)制性排氣；該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為0.030.05mm.它常用于中小型的簡單模具。 8 繪制模具裝配圖以及模具的安裝試模 裝配的繪制模具整體設(shè)計也就是模體的設(shè)計，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設(shè)計已接近標(biāo)準(zhǔn)化，可以從市場上購買相應(yīng)的模體。標(biāo)準(zhǔn)模體一般包括定模板、動模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等。標(biāo)準(zhǔn)模架有12種結(jié)構(gòu)，15876種規(guī)格。在本次設(shè)計中，澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、水嘴都采用標(biāo)準(zhǔn)件，可以外購。總裝圖主視圖如圖所示：圖 8-1 定模板圖 8-2 動模板圖 8-3 裝配三維圖圖 8-4 總裝配二維圖 結(jié)論為期一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這一個學(xué)期的時間里我學(xué)到了很多知識和技能。 雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計或者實(shí)習(xí)，但是沒有一次課程設(shè)計能與此次相比，設(shè)計限定了時間長，而且是一人一個課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、要求更加嚴(yán)格、設(shè)計要求的獨(dú)立性更加高。要我們充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識理解、掌握和實(shí)際運(yùn)用的靈活度。在對設(shè)計的態(tài)度上的態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。 通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名設(shè)計人員要設(shè)計出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個生活的有心人。多留心觀察思考我們身邊的每一個機(jī)械產(chǎn)品，只有這樣感性認(rèn)識豐富了，才能使我們的設(shè)計思路具有創(chuàng)造性。謝辭首先感謝吳國洪老師在我完成該論文過程中給予的悉心指導(dǎo)，指出本人設(shè)計中的錯誤與不足，使得本人能按時完成本課題的設(shè)計。并與其他同學(xué)的共同討論下，掌握了注塑模設(shè)計基本原則以及設(shè)計中對軟件的應(yīng)用能力。設(shè)計中還引用了不少工廠的經(jīng)驗(yàn)以及多位專家學(xué)者的著作，從中學(xué)到了很多設(shè)計技巧。使我初步認(rèn)識到了以后工作中可能出現(xiàn)的問題，如何去解決，這將對我以后的工作有很好的幫助作用，在這里一并表示感謝。最后，通過本設(shè)計我鞏固了所學(xué)專業(yè)知識，并得到了不少心得。但由于是第一次系統(tǒng)的做這樣規(guī)模的設(shè)計，會有不少缺點(diǎn)和錯誤，歡迎審核答辯的老師批評指正，在此再次表示感謝。參考文獻(xiàn)1 黃毅宏 模具制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 19992 周四新,和清芳 Pro/ENGINEER野火版基礎(chǔ)設(shè)計. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 20043 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會組編 塑料模設(shè)計與制造. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 20054 馬廣、王志明 模具CAD/CAM項目化實(shí)訓(xùn)教程. 北京：科學(xué)出版社 20095 伍先明等 塑料模具設(shè)計指導(dǎo). 北京：國防工業(yè)出版社 2006.56 李學(xué)鋒等 模具設(shè)計與制造實(shí)訓(xùn)教程. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 20047 黃虹 塑料成型加工與模具. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2006