買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設計 1 引言 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺 寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理 的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設計起著重要的作用。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發(fā)展 。 注塑模具發(fā)展趨勢 隨著 2007年的結(jié)束，世界注塑模具的年增長率最終定格在了 4%。據(jù)預計， 2008年注塑模具的產(chǎn)量將保持在 4%到 5%的增長勢頭 1。 如此快速的增長 主要是由食品包裝和飲料包裝的需求不斷增加帶動的。預計在2008年里，影響全球注塑模具行業(yè)發(fā)展的因素主要還是石油價格和食品行業(yè)的包裝利潤。作為注塑產(chǎn)品加工中的最主要投入，石油價格的變化為注塑模具的生產(chǎn)成本帶來了巨大的變動。而大量采用塑料包裝的食品及飲料行業(yè)近年來快速發(fā)展，注塑包裝產(chǎn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 品需求量不斷增加，這又為注塑模具的發(fā)展提供了一個非常好的市場，并且可能促進注塑模具保持長期增長。 我國注塑模具的發(fā)展 近幾年，我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。低檔模具過剩，高檔模具供不應求，甚至 有的依賴進口，因此，模具企業(yè)必須找準自己的弱點，盡快縮短與國外的差距。 原材料問題 受售價限制，國產(chǎn)模具多采用 2精密熱處理，而國外則采用專用模具材料 2316，其綜合機械性能，耐磨、耐腐蝕性能及拋光亮度均明顯優(yōu)于國產(chǎn)材料。這從根本上影響了國產(chǎn)模具的外觀質(zhì)量和使用壽命。 造工藝水平 國內(nèi)模具生產(chǎn)廠家，工藝條件參差不齊，差距很大。不少廠家由于設備不配套很多工作依賴手工完成，嚴重影響了精度和質(zhì)量。 模具設計體系 國內(nèi)一些生產(chǎn)廠家雖然也采用了計算 機輔助設計 （ 和計算機輔助制造技術（ ，但依舊停留在引進、消化和吸收階段，難以形成具有成熟的理論指導和設計體系。因此，規(guī)范模具設計軟件系統(tǒng)的開發(fā)是當務之急。 調(diào)試水平 模具就其本質(zhì)而言屬于工裝，生產(chǎn)出合格制品才是最終目的。因此，模具的質(zhì)量、性能依賴試模結(jié)果檢驗。國內(nèi)模具廠因交貨期短，試模設備局限，往往把質(zhì)量檢驗工作放在用戶處試模，易給用戶造成大量的損失和浪費。而且由于修模受時間，場地限制，往往難以調(diào)試出最佳狀態(tài)。而國外一些發(fā)展較好的企業(yè)都擁有自己的試模場所和設備，可以模擬用戶的工作 條件試模，所以能在最短的時限達到很好的效果。 配套體系 我國模具生產(chǎn)企業(yè)習慣埋頭搞生產(chǎn)科研，而忽視了與其他設備供應商、原料供應商合作。無形中使用戶走了許多彎路。我們的模具廠必須和其他廠家及各大科研院所共同合作，為用戶創(chuàng)造最佳的制品，創(chuàng)造更大的利潤，才有希望為自己營造廣闊的發(fā)展空間。 技術發(fā)展趨勢 當前，我國工業(yè)生產(chǎn)的特點是產(chǎn)品品種多、更新快和市場競爭激烈。在這種情況買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 下，用戶對模具制造的要求是“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”。模具技術的發(fā)展應該與這些要求相適應。 術 模具 術，是模具技術發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具在，全面普及 術的條件已基本成熟。由于模具 年來模具 別是微機的普及應用，更為廣大模具企業(yè)普及模具 著微機軟件的發(fā)展和進步，技術培訓工作也日趨簡化 2。有條件的企 業(yè)應積極做好模具 開展企業(yè)信息化工程，可從 R，逐步深化和提高。用于模具設計制造的計算機軟件，將向智能化、集成化方向發(fā)展 3。 快速原型制造 （ 的發(fā)展 快速原型制造 （ 技術是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術、激光成形技術和新材料技術的發(fā)展而產(chǎn)生的，是一種全新的制造技術，是基于新穎的離散 /堆積 （ 即材料累加 ） 成形思想，根據(jù)零件 型，快速自動完成復雜的三維實體 （ 模型 ） 制造。 算機、 、激光成形技術和材料科學最新發(fā)展的高科技技術 4。 模具的概念設計到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所需時間的 1/3 和成本的 1/4左右。因此，快速制模技術與快速原型制造技術的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術進一步發(fā)展的方向 5。 高速銑削加工得到更廣泛的應用 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達 40000 r/100 000r/速進給速度可達到 30 m/40m/速度可達 1g，換刀時間可提高到 1 s2s。這樣就大幅度提高 了加工效率，并可獲得 1 6。另外，還可加工硬度達 60模塊，構(gòu)成了對電火花成形加工的挑戰(zhàn)。高速切削加工與傳統(tǒng)切削加工相比，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。使用高速銑削，可縮短模具制造周期，降低成本 7。 電火花銑削加工技術的發(fā)展 電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 極加工型腔的新技術，它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工 （ 像數(shù)控銑一樣 ） ，因此不再需要制造復雜的成型 電板，這顯然是電火花成形加工領域的重大發(fā)展 8。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用，預計這一技術將得到發(fā)展。 1 3 塑料注射模具的設計步驟 本 論文根據(jù)工程實際的需要完成帶二次頂出機構(gòu)的注射模具設計。在設計中采用聚乙烯塑料注射而成型，成型方式為一模兩腔，該論文具體分析了產(chǎn)品的工藝性，確定了所采用塑料的工藝參數(shù)和所采用的成型設備，確定了模具制作的總體方案，分析并解決了模具的總體結(jié)構(gòu)和各工作部分的具體結(jié)構(gòu)，并進行了一些必要的尺寸計算和強度的校核。該論文還對分型面、澆注系統(tǒng)和脫模機構(gòu)進行了分析設計，完 成了模具工程圖設計，最后進行了主要零件加工工藝設計，圓滿完成了模具設計所要求的各項工作。 通過設計，綜合應用了大學期間的多數(shù)基礎和專業(yè)知識，加深所學知識體系，熟悉了工程應用設計。 1 3 1 塑料件的工藝性分析 （ 1） 本課題是對 帶二次頂出機構(gòu) 的注射模設計。 首先對 所給零件 進行觀察并 進行測繪， 如圖 尺寸大都是估算值，無特殊要求，尺寸公差按 精度查取 9。 （ 2） 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析： （ a） 塑件厚度為 2厚均勻，塑件成型性能良好； （ b） 塑件本身 本身為圓形，可用帶二次頂出機構(gòu)的頂管頂出 ； （ c） 從塑件結(jié)構(gòu)看，設置一個分型面。 （ 3）塑件表面要求光滑無裂痕， 未明確 粗糙度 值的按 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 零 件圖 1 3 2 塑料件 材料的選擇 塑料材料的相對密度在 眾多的材料中只有比木材的相當密度稍高 10。且在各種的材料中，塑料材料具有最高的比強度，甚至比特種合金鋁還要高。塑料還具有很好的絕緣性、防震、隔熱、隔音性能。耐腐蝕性僅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有優(yōu)異的加工性能。 塑料瓶塞 選擇的材料為聚乙烯 （ 。聚乙烯在常溫下成白色蠟狀半透明顆粒，柔而韌，易 變形，無毒。他密度小，耐熱氧化性能好。聚乙烯成型工藝性好，生產(chǎn)效率高，且價格便宜。 1 3 3 繪制模具裝配草圖 模具 裝配圖的設計應先從繪制裝配圖入 手，根據(jù)塑件的具體情況，經(jīng)過認真考慮、比較、初步確定出各部分的結(jié)構(gòu)情況，最大限度地滿足塑件的技術要求和模具的合理工藝性。 以下就是裝配草圖中應考慮到的幾個重要部分 11： （ 1） 成型零件的結(jié)構(gòu)及安裝方法：塑件成型的好壞直接影響塑件質(zhì)量、加工的難易程度。選擇合理的成型位置能使成型結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的設備狀況下，基本滿足技術上買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 的需要，易于加工、易于修改維修和更換。 （ 2） 確定澆口位置及結(jié)構(gòu)形式 ： 模具設計中的 一個 重要環(huán)節(jié) 就是澆口套的位置確定 。 澆口位置 是保證澆注塑件快速和均勻的關鍵， 所以我們要 在保證塑件表面不受損傷的前提下，確定澆口主流道和分流道冷料穴的位置形狀、大小及排氣方法等，使注射時物料流暢，易于成型。且易于清除澆注塑料。 （ 3）確定分型面的位置和結(jié)構(gòu)形式：分型面是塑件取出時和澆注系統(tǒng)分離的接觸面。一般情況下我們在設計時應根據(jù)塑料的幾何形狀，尺寸精度要求，兼顧其澆口形式、脫模方式、嵌件位置以及排氣條件、易清除飛邊、便于加工等諸因素，通盤考慮設計。 （ 4） 選擇成型設備 ： 根據(jù) 塑件的具體情況， 選擇 相適應的 注射機并進行模具設計。成型設 備有兩個重要參數(shù)。一是理論注射容量，另一個是 最大投影面積。根據(jù)這兩個參數(shù)及可選用合適的成型設備。 （ 5） 側(cè)抽機構(gòu)的確定 ： 根據(jù)塑件側(cè)壁凹凸槽 或孔及螺紋結(jié)構(gòu) 選擇合適的側(cè)抽機構(gòu)。 （ 6） 頂出機構(gòu)的確定 ： 定模動模分型后，側(cè)抽芯也完成了抽芯動作。塑件落在動模上，且垂直面上已完全清除了平行方向上的障，礙，折實頂出機構(gòu)在注射機頂桿的驅(qū)動下將成型塑件從動模中頂出。 （ 7） 確定溫度調(diào)節(jié)方式 ： 溫度的控制直接影響了塑件成型的尺寸、質(zhì)量、外觀和效率，所以每個模具都必須盡可能好 的設計溫度控制部分， 為了取得較好的冷卻效果，對冷卻回路應由良好的布局，如冷卻回路的位置、尺寸形狀等，并預先考慮流出足夠的冷卻水路的安裝空間。 （ 8） 確定主要結(jié)構(gòu)件的尺寸 ： 通過以上問題的初步確定，即可勾畫出模體的輪廓，這時應確定導向機構(gòu)的導柱及頂出系統(tǒng)的復位以及必要的先復位等的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置，以及各組合部分的連接形式及所必須的支承板、支承塊等。 1 3 4 對零件進行造型設計并繪制工程圖 裝配草圖繪制完成后， 就應開始對各零件做詳細的造型設計。工程圖盡量按 1： 1的比例畫出，因為這樣比較直觀，容易發(fā)現(xiàn)問題， 如果需要放大或縮小，必須嚴格按比例畫出。按制圖規(guī)劃，正確標出尺寸、公差、行位公差其表面粗糙度等。 最后，對模具進行裝配并繪制裝配圖，編寫設計說明書。主要零件繪制完成，對裝配草圖的自我檢驗和審定。即已存在的問題會充分暴露出來，經(jīng)過改正修訂后，描買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 清并正式編號，標出模體的外輪廓尺寸以及模具的定位和安裝尺寸。 1 4 課程任務要求 本課題 是 帶二次頂出機構(gòu) 注射模的設計。要求對塑件進行測繪，并完成其 設計。塑料件 盒蓋注射模要求一模兩腔 ，并用頂管頂出且利用開模動作實現(xiàn) 。完成該注射模具裝配圖設計，全部零件圖紙 設計，模具成型零件 及完成該注射模具的制造工藝設計。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 方案分析與設計 塑料件 瓶塞 是一個結(jié)構(gòu)簡單的零件，設計的重點在于 使用頂管頂出，開模動作實現(xiàn) 。 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點，成型模具需要采用 二次頂出 的成型結(jié)構(gòu)。 根據(jù)查找的各方面資料 12，初步確定可以通過 滑塊式二次頂出 或 卡爪式二次頂出或彈簧二級脫模三 種方法來實現(xiàn)。在比較之后發(fā)現(xiàn)，前者雖然能實現(xiàn) 塑件的成型 ，但效 果不好，且不能達到很好的脫模動作。用彈簧二級脫模 不僅可以完成塑料件 的成型，同時還能較好地 脫模，一舉兩得。所以我采用了 彈簧二級脫模 機構(gòu)來實現(xiàn)我的設計理念 ， 具體方案為 :開模時， 注塑機頂桿推動推板 19， 塑件首 先受推件 板 10推動而脫離型芯 8， 當推 桿固定板 22接觸到 動模板 11以后停止前進，彈簧在推 桿固定板 22與 20 的 作用下被壓縮， 然后推桿 推動推管 將塑件完全推出 。 彈簧二級脫模機構(gòu)如圖 但由于此機構(gòu)結(jié)構(gòu)比較復雜，故最終采用雙推板二次推出機構(gòu)， 而這種機構(gòu)簡單且易于實現(xiàn)。原理為：當注塑機推桿推動模具中四塊推板向前運動時，推桿與推管同時定頂塑件做一次頂出，當推板中的支撐柱接觸動模板時，推管再推塑件做二次頂 出。 其 模具 結(jié)構(gòu)圖如圖 圖 裝配圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 二次頂出最終采用 的 裝配圖 2. 1 模具材料的選擇 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標準化 ,所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 是關系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當 ， 則所有的精密加工所投入的工時 ,設備費用將浪費。 在選擇模具鋼時 ,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能 ,從使用性能考慮 :硬度是主要指標之一 ,模具在高應力作用下欲保持尺寸不變 ,必須有足夠的硬度 ,當承受沖擊載荷時還要考慮折 斷 ,崩刃問題 ,所以韌性也是一重要指標 ,耐磨性是決定模具壽命的重要因素 ,從 性看 ,這三項指標是必須要滿足的 ,此外還有紅硬性 ,抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標。 從工藝性能考慮 ： 要熱加工工藝好 ,加工溫度范圍寬 ,冷加工性能如切削 ,銑削 ,拋光等加工性能好 ,此外還要考慮淬透性和淬硬性 ,熱處理變形和氧化脫碳等性能 要求材料來源廣 ,價格低。 查手冊選擇模仁的材料是 碳 鋼 ,該鋼機械加工性能較好 ,經(jīng)熱處理 （ 淬火買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 及回火 ） 后 ,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能 ,拋光性能 ,較高的強度和耐磨性 ,適于制造承受高負 荷 ,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具 ,透明塑料制品模具等 。 注射成型工藝簡介 注塑成型是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注塑機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流狀態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過機筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段時間的保壓冷卻以后，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件。一般分為三個階段的工作。 圖 注塑成型壓力 時間曲線 （ 1） 物料準備；成型前應對物料的外觀色澤、顆粒情況 ， 有無雜質(zhì)等進行檢驗 ，并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標。對于吸濕性強的塑料，應根據(jù)注射成型工藝允許的含水量進行適當?shù)念A熱干燥，若有嵌件，還要知道嵌件的熱膨脹系數(shù)，對模具進行適當?shù)念A熱，以避免收縮應力和裂紋，有的塑料制品還需要選用脫模劑，以利于脫模。 （ 2） 注塑過程；塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過加熱達到流動狀態(tài)后，進入模腔內(nèi)的流動可分為注射，保壓，倒流和冷卻四個階段 ， 注塑過程可以用如圖所示 示。圖中 模腔充滿熔體（ T=，熔體壓力迅速上升，達到最大值 時間 2， 塑料仍處于螺桿（或柱塞）的壓力下，熔體會繼續(xù)流入模腔內(nèi)以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙。由于塑料仍在流動，而溫度又在不斷下降，定向分子（分子鏈的一端在模腔壁固化，另一端沿流動方向排列）容易被凝結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段的時間越長，分子定向的程度越高。從螺桿開始后退到結(jié)束（時間從 由于模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，會發(fā)生熔體倒流，從而使模腔內(nèi)的壓力迅速下降。倒流一 直進行到澆口處熔體凝結(jié)時買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 為止。其中，塑料凝結(jié)時的壓力和溫度是決定塑料制件平均收縮率的重要因素。 （ 3） 制件后處理；由于成型過程中塑料熔體在溫度和壓力下的變形流動非常復雜，再加上流動前塑化不均勻以及充模后冷卻速度不同 ， 制件內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)不均勻的結(jié)晶、取向和收縮，導致制件內(nèi)產(chǎn)生相應的結(jié)晶、取向和收縮應力，脫模后除引起時效變形外，還會使制件的力學性能 ， 光學性能及表觀質(zhì)量變壞 ， 嚴重時會開裂。 故 有的塑件需要進行后處理，常用的后處理方法有退火和調(diào)濕兩種。 （ 4） 退火是為了消除或降低制件成型后的殘余應力，此外，退火還可以對制 件進行解除取向，并降低制件硬度和提高韌性，溫度一般在塑件使用溫度以上的 10度 20度至熱變形溫度以下 10度 20度之間；調(diào)濕處理是一種調(diào)整制件含水量的后處理工序，主要用于吸濕性很強、而且又容易氧化的聚酰胺等塑料制件 點為 121 ，加熱溫度為 100 121 ，保溫時間與制件厚度有關，通常取 2小時 9小時。 射成型工藝 （ 1） 溫度；注塑成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度 ， 噴嘴溫度和模具溫度等。噴嘴溫度通常略微低于料筒的最高溫度，以防止熔料在直通式噴嘴口發(fā) 生 “ 流涎現(xiàn)象 ” ；模具溫度一般通過冷卻系統(tǒng)來控制 ； 為了保證制件有較高的形狀和尺寸精度，應避免制件脫模后發(fā)生較大的翹曲變形，模具溫度必須低于塑料的熱變形溫度。 表 溫度的經(jīng)驗數(shù)據(jù) 料筒溫度 / 噴嘴溫度 / 模具溫度/ 熱變形溫度 / 后段 150210 中段 前段 70230 190250 240 250 5 75 65 96 （ 2） 壓力；注射成型過程中的壓力包括注射壓力，保壓力和背壓力。注射壓力用 以克服熔體從料筒向型腔流動的阻力 ， 提供充模速度及對熔料進行壓實等。保壓力的大小取決于模具對熔體的靜水壓力，與制件的形狀，壁厚及材料有關。對于像 壓力應該小些，以避免產(chǎn)生飛邊，保壓力可取略低于注射壓力。背壓力是指注塑機螺桿頂部的熔體在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力，背壓力除了可驅(qū)除物料中的空氣 ， 提高熔體密實程度之外 ， 還可以使熔體內(nèi)壓力增大 ， 螺桿后退速度減買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 小 ， 塑化時的剪切作用增強，摩擦熱量增大 ， 塑化效果提高 ， 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，背壓的使用范圍約為 （ 3） 時間；完成一次注塑成 型過程所需要的時間稱為成型周期。包括注射時間，保壓時間，冷卻時間，其他時間（開模，脫模，涂脫磨劑，安放嵌件和閉模等），在保證塑件質(zhì)量的前提下盡量減小成型周期的各段時間，以提高生產(chǎn)率，其中，最重要的是注射時間和冷卻時間，在實際生產(chǎn)中注射時間一般為 3 秒 5 秒，保壓時間一般為 20 120秒，冷卻時間一般為 30 120秒（這三個時間都是根據(jù)塑件的質(zhì)量來決定的，質(zhì)量越大則相應的時間越長）。確定成型周期的經(jīng)驗 數(shù)值 如表 示。 表 成型周期與壁厚關系 制件壁厚 /型周期 / s 制件壁厚 / 型周期 / s 0 5 5 5 2 5 8 5 經(jīng)過上面的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和推薦值，可以初步確定成型工藝參數(shù)，因為各個推薦值有差別，而且有的與實際注塑成型時的參數(shù)設置也不一致，結(jié)合兩者的合理因素，初定制品成型工藝參數(shù)如表 表 制品成型工藝參數(shù)初步確定后 處理溫度 70 ，保溫時間 2小時。 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 注塑機類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速（ r/ 48 噴嘴形式 直通式 模具溫度 50 噴嘴溫度 （ ） 230 后段溫度 （ ） 150 210 中段溫度 （ ） 170 230 前段溫度 （ ） 190 250 注射壓力 0 保壓力 0 注射時間 s 壓時間 s 5 冷卻時間 s 20 其他時間 s 3 成型周期 s 30 成型收縮 （ %） 燥溫度 （ ） 60 80 干燥時間 （ ） 1 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 塑料件 瓶塞 注射模的詳細設計 3 1 塑料注射成型機的選擇 3 1 1 注射成型機的 分類 （ 1） 注射機按外形特征可分為 立式、臥式、直角式三種 13。 （ a） 立式注射機 ： 它 的 注射裝置與合模機構(gòu)都在同一豎直線上 。優(yōu)點 :占地少，模具拆裝方便，易于安放嵌件。缺點 :重心高，加料困難 ;容積較小 。 （ b） 臥式注射機 ： 目前使用最廣泛的注射成型機械。 它的 注射裝置與合 模裝置方向 在同一水平線上橫臥安裝 。優(yōu)點 :重心低， 操作及維修方便 ， 塑件可自行脫落，易實現(xiàn)自動化。缺點 :模具安裝麻煩，嵌件安放不穩(wěn)，機器占地較大 。 （ c） 角式注射機 ： 它的注射裝置與合模裝置方向呈垂直排列 。優(yōu)點、缺點介于立式注射機和臥式注射機之間。特別適用于成形中心不允許有澆口痕跡的平面塑件 。 （ 2） 注射機按塑料在料筒的塑化方式不同可分 為柱塞式注射機 和 螺桿式注射機 。 （ a） 柱塞式注射機 ； 注射柱塞直徑為 20100其后退時物料自料斗定量地落 入 料筒內(nèi)，柱塞前進，原料通過料筒與分流梭的腔內(nèi)，將塑料分成薄片，均勻加熱，并在剪切作用下塑料 進一 步混合和塑化，并完成注射。多為立式注射機，注射量小于 30g 60g，不易成形流動性差、熱敏性強的塑料 。 （ b） 螺桿式注射機 ： 螺桿在料筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，將料斗內(nèi)的塑料卷人，逐漸壓實、排氣和塑化，將塑料熔體推向料筒的前端，積存在料筒頂部和噴嘴之間，螺桿本身受熔體的壓力而緩慢后退。當積存的熔體達到預定 的注射量時，螺桿停止轉(zhuǎn)動，在液壓缸的推動下，將熔體注 入 模具。臥式注射機多為螺桿式 。 塑料注射 機通用的 主要裝置組成： （ 1） 注射 裝置：它的主要作用是使固態(tài)的塑料均勻的塑化成熔融狀態(tài)，并以足夠的壓力和速度將融料注入模腔中。它的主要部件有：料筒、料筒加熱器、料斗、計量裝置、螺桿、螺桿的驅(qū)動裝置、噴嘴及其驅(qū)動裝置。 （ 2） 合模機構(gòu)：它的主要作用是保證成型模具有可靠的開合動作。因為在注射過程中進入模腔中的融料有較高的壓力，這就要求合模裝置給予模具足夠的夾緊力、即鎖模力，防止模具在融料高壓力下推開。它的主 要部件有：機架、定動模板、拉桿、合模油缸及肘節(jié)。 （ 3） 頂出裝置：它的作用在開模到一定距離后，驅(qū)動模具的頂出裝置，將部件從模具中頂出。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 4） 機械和液壓傳動及電氣控制系統(tǒng)：注射成型是塑料塑化、模具閉合、壓力、溫度調(diào)節(jié)、注射入模、保壓、制品固化定型、開模、頂出塑件等多道工序連續(xù)準確的發(fā)生過程，這些連續(xù)動作都是由機械和液壓傳動及電氣控制的。 工作前，模具分別安裝在動模及定模上， 注射模 的動模板、定模板應分別與注射機動模板、定模板上的螺孔相適應。模具在注射機上的安裝方法 通常 有螺栓固定和壓板固定 兩種 。 塑件從模具中取 出時所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出。開模距離一般可分為兩種情況 :一是當注射機采用液壓機械聯(lián)合作用的鎖模機構(gòu)時，最大開模行程由連桿機構(gòu)的最大行程決定，并不受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度無關 ； 二是當注射機采用液壓機械聯(lián)合作用的鎖模機構(gòu)時，最大開模行程由連桿機構(gòu)的最大行程決定，并受模具厚度的影響即注射機最大開模行程與模具厚度有關。 3 1 3 注射成型機的計算 （ 1） 注射容量 國產(chǎn)標準注射機的標準規(guī)定，以注射機注射聚乙烯時在對空注射條件下，注射機螺桿或柱塞做 一次最大行程所能達到的最大容量。由于聚乙烯的密度為 它的單位容量與單位質(zhì)量向近，所以在目前實際中為便于計算，有時還沿用過去的習慣，通常也用其質(zhì)量可作粗略計量。 注射容量是選擇注射機的重要參數(shù)，它在一定程度上反映了注射機的注射能力，標志著注射機能成型最大體積的塑料制品。 確定了單個塑件的體積（質(zhì)量）和模孔數(shù)量就可以大體上計算出多模塑件的總體積，再加上澆注系統(tǒng)中主流道、分流道、澆口、冷井的體積，即是一模塑料的總體積 中 成型零件與 澆注系統(tǒng)體積總和， 注射機最大注射容量， 估算： （ 22 2= 2） 最大成型面積 最大注射面積是指塑料在模具 分型面上所允許成型的最大投影面積，也就是說在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 模具設計時，布局在模具分型面上的塑件及澆注系統(tǒng)的投影面積 S，只能小于這個數(shù)據(jù)時才能正常可靠的注射。 S=2 22= 中 S 塑料在模具分型面上允許成型的投影面積； （ 3） 模具的閉合高度 注射機動壓板的最大的行 程和壓板間最大和最小間距是一個固定的參數(shù)。它決定著所能安裝的模具的閉合高度。對于所用的注射機來說，注射模的閉合高度必須符合下列的要求： H 小 H H 大 式中 H 小 注射機 允許的最小厚度， H 小 注射機 的實際閉合高度， H 小 注射機 允許的最大厚度， H=10+20+20+25+32+50+20=177 （ 4） 模具的頂出 注射機的頂出裝置通常有中心頂桿頂出、兩側(cè)頂桿頂出以及液壓頂出幾種形式。應在動模座板與注射機頂出位置 相對的位置上，設置稍大于注射機頂桿的通孔，以便于注射機頂桿通過。 （ 5） 定位環(huán)和澆口套 定位環(huán)是將定模部分裝入注射機定壓板的定位對中位置，應與注射機的定位孔采取動配合的連接形式，以保證模具體對中。 （ 6） 模具的截面尺寸 可安裝的注射模具外形最大尺寸取決于注射機的壓板尺寸和拉桿的間距，因為此注射模的最長的邊不應超過壓板尺寸，而模具的最短邊應小于拉桿間距，才能將注射模裝入注射機，并應留有固定模體的壓緊空間。同時，注射模動、定模上的緊固螺栓孔，也應與注射機壓板上的標準螺孔一致。 綜合考慮上述條件，注射機選擇 3 2 注射模具分型面的選擇 3 2 1 分型面的基本形式 分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面 式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面 14。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 2 2 分型面選擇的基本原則 選擇分型面的基本原則： （ 1） 盡量使塑件開模時留在動模一側(cè) ； （ 2） 分型面應有利于排氣； （ 3） 保證塑件外觀質(zhì)量要求 ； （ 4） 有利于塑件分型和抽芯動作 ； （ 5） 有利于塑件脫模 ； （ 6） 考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)； 3 2 3 分型面的選擇 按塑件結(jié)構(gòu)， 得出分型面位置 ,如圖 圖 分型面 因為分型面應該在塑件的最大截面處，而此處 符合分型面設計原則，簡化了模具結(jié)構(gòu)，且縮短了流道，節(jié)約材料，提高經(jīng)濟效益， 故采用 此方案 。 3 3 注射模具澆注系統(tǒng)的設計 3 3 1 注射模具澆注系統(tǒng)的組成 模具的 澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口及冷料 穴 ，它是將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經(jīng)的通道。 在設計澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以采用一模多腔，澆注系統(tǒng)的設計是注 塑模具設計的一個重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設計時必須按如下原則： （ 1） 型腔布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象 ； （ 2） 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸 ； （ 3） 系統(tǒng)流道應盡可能短，斷面尺寸適當（太小則壓力及熱量損失大，太大則買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小 ； （ 4） 對多型腔應盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置 ； （ 5） 滿足型腔充滿的前提 下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量 ； （ 6） 澆口位置要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小型芯，防止型芯變形澆口的殘痕不應影響塑件的外觀 ； （ 7）合理設計冷卻穴； 123 4523415a） b）圖 注射澆注系統(tǒng)的組成 123453 3 2 注射模具主流道的設計 （ 1）主流道的設計 主流道是塑料熔體進入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速 度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設計成主流道套鑲?cè)攵?模板內(nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。由于塑件外表面要求不可以 有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動減斷，故 采用帶直流道與分流道的 潛伏式點 澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設計成錐形，錐度為 2 4 ，內(nèi)表面的粗糙度為 米。 主流道的設計遵循以下幾點原則： （ a） 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設計成圓錐形，錐度 取 2 4， 過大會造成流速減慢，易成渦流， （ b） 主流道出口端呈過渡圓弧，其半徑取 r=13減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 力 ； （ c） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形 ； （ d） 為使熔融塑料完全進入主流道而不溢出，應使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設計成半球形凹坑 通常主流道進口端凹坑的球面半徑 2 入深度約 5 了補償主流道與 噴嘴的對中誤差，主流道進口端的直徑 .5 1 （ e） 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度 一般定為 510型模具時為 15 （ f） 澆口套 的設計 主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如 處理淬火硬度5357 注射機的 2 嘴孔徑為 3 以要使?jié)?口套端面的凹球面與注射機噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取 19 錐孔的小端直徑則應大于噴嘴口內(nèi)徑，取 3.2 圖 圖 澆口套 3 3 3 注射模具分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實際生產(chǎn)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 中較常用的截面形狀為 梯形、半圓形及 （ 1） 分流道的設計要點總體歸納如下： （ a） 分流道的設計時應采用較小的截面積，以便在試模時為必要的修正留有余地； （ c） 在可能的情況下，分流道的長度應盡量的短，以減少壓力損失； （ d） 保證熔體迅速和均勻地充滿型腔； （ e） 分流道和型腔的分布原則是排列緊湊，間距合理； （ f） 在總體分布中，應綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。 （ 2）分流道的長度 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短 。 （ 3）分流道的布局 在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù) 塑料件瓶塞 注射模要求一模兩腔 的要求我們選取平衡式，也就是指分流道到各型腔澆口的長度，斷面形狀，尺寸都相同的布置形式。它要求各對應部位的尺寸相等。這種布置可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿型腔的目的，是成型的塑件力學性能基本一致。而且在此模具中不會造成份流道過長的缺點 。 分流道的截面形狀選擇 的效率比圓形稍差，但加工起來比圓形截面要簡單。 3 3 4 注射模具澆口的設計 澆口亦稱進料口 ，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設計與位置 的選擇 直接影響到塑件能否 完好 的、高質(zhì)量的 注射成形。 澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩類。非限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對中大型筒類、殼類塑件 型腔起引料和進料后的施壓作用。 限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位 。 （ 1） 注射模澆口的類型 單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和 爪形澆口。 （ a） 直接澆口 直接澆口叉稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 型腔模 具。它的 特點是：流動阻力小，流動路程短 及補縮時間長等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注射機受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。 （ b） 中心澆口 當 筒 類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時，內(nèi)澆口開設在該孔處，同時 在 中心處設置分流錐，該澆口稱為中心澆口 。它具有直接澆口的一系列優(yōu)點，而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。 （ c） 側(cè)澆口 側(cè)澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為 （ 扁 槽 ） ，是限制性澆口。側(cè)澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，側(cè)澆口的形式 如圖 點 是 由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，不留明顯痕跡 。 （ d） 環(huán)形澆口 對型腔填充采用圓環(huán)形進料形式的澆口稱 環(huán)形澆口 。 環(huán)形澆口的特點是進料均勻 。 圓周上 各處流速大致相等，熔體流動狀態(tài)好型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。 （ e） 輪輻式澆口 輪 輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎上改 進而成，由原來的圓周進料改為數(shù)小段圓弧進料 。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得 多且去 除澆口容易。這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應用廣泛多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點是增加了熔接痕，會影響塑件的強度。 （ f） 爪形澆口 爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐， 其頭部與主流道有自動定心的作用 ，從而避免了塑 件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點與輪輻式澆口類似，主要適用于成形內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細長管狀塑件。 （ 2） 澆口的選擇 澆口 位置 的 選擇原則 ： （ a） 盡量縮短流動距離 ； （ b） 避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ c） 澆口應開設在塑件厚壁處 ； （ d） 考慮分子定向的影響 ； （ e） 減少熔接痕，提高熔接強度 。 根據(jù)以上幾點原則加上模具一模兩腔的要求，我 選擇側(cè)澆口。側(cè)澆口為扁平形狀，可以大大的縮短冷卻時間，縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設置在塑件表面，澆口截面形狀簡單，容易加工，且注射效率高。 3 3 5 冷料穴和鉤料脫模裝置 冷料穴設置在主流道的末端，即主流道正對面的動模板上。它的作用是用來儲存注射間歇期間，噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn)生的冷料。在注射時，如果它們進入流道，將堵塞流道并減緩料流速度。進入型腔，將在塑件上出現(xiàn) 冷疤或冷斑。推板式鉤料裝置由冷料穴、鉤料桿組成，鉤料桿安裝在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動。 3 4 注射模具成型零件和模體的設計 3 4 1 注射模具型腔的結(jié)構(gòu)設計 型腔的結(jié)構(gòu)形式 大致可以分為以下幾種： （ 1） 整體式 整體式型腔由整塊材料加工而成的型腔。它的優(yōu)點是：強度和剛度都相對較高，且不易變形，塑件上不會產(chǎn)生拼?？p痕跡。 （ 2） 整體組合式 型腔由整塊材料制成，用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精 度要求，并且便于部分成型件進行處理等。 （ 3） 局部組合式 型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。 （ 4） 完全組合式 完全組合式是由多個螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點是，便于機加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。 塑料件瓶塞二次頂出注射模的型腔部分不是很復雜，可利用電 火花進行 加工。這里選擇組合式 型腔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 4 2 注射模具型芯的結(jié)構(gòu)設計 型 芯的結(jié)構(gòu)形式大體有： 1） 整體式； 2） 整體復合式； 3） 局部組合式； 4） 完全組合式 。 3 4 3 注射模具成型零件的尺寸確定 （ 1）型腔尺寸計算 型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應選擇塑件公差的 1/2，取負偏差，再加上 的磨損量，而型芯深度則再加上 的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。 （ a） 型腔的徑向尺寸的計算式： 0*00 431 型芯的最小基本尺寸； *0D 塑件的最大基本尺寸； S 塑件的平均收縮率 ， S= 塑件的公差，取七 級精度； 模具制造公差，按 1/4 選取； 根據(jù)公式計算得型腔的各徑向尺寸： =37 =27 （ b） 型腔的深度根據(jù)尺寸的計算公式 0*00 321 0H 型腔深度的最小尺寸； *0H 塑件的最大基本 尺寸； S 塑件的平均收縮率； 塑件的公差，取七 級精度； 模具制造公差，按 1/4 選?。?根據(jù)公式計算得型腔的各深度尺寸： 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 2） 型芯尺寸的計算 型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸 ,因此應選擇塑件公差的 1/2,取正偏差 ,再加上 +1/4 的磨損量 ,而型芯高度