1、浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 江江 工工 業(yè)業(yè) 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢業(yè)論文畢業(yè)論文 (2010(2010 屆屆) ) 瓶蓋塑料模具設(shè)計(jì)瓶蓋塑料模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 1 浙浙 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 學(xué)學(xué)號(hào)號(hào) 院院系系數(shù)字控制工程系 專專業(yè)業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 完成日期完成日期 塑料注射模設(shè)計(jì)塑料注射模設(shè)計(jì) 摘要摘要本文主要從實(shí)用型、簡(jiǎn)單型的角度出發(fā)進(jìn)行注射模設(shè)計(jì)。 此注 射模在設(shè)計(jì)上滿足其性能要求，適應(yīng)工作條件、工作可靠，力求其結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低、生產(chǎn)效率好和操作維修方便等。 本文設(shè)計(jì)的是單分型面注射模， 這是注

2、射模中最常用的一種。 此 模具對(duì)生產(chǎn)效率、 設(shè)備占用情況、 模具的使用壽命提出了較高的要求， 用于塑件表面質(zhì)量較高的生產(chǎn)中。 本設(shè)計(jì)從模具的初步設(shè)計(jì)：包括（1 1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集有關(guān) 資料；(2 2) 注射工藝分析及工藝方案制定； （3 3）確定模塊尺寸（4 4） 確定注射模類型及結(jié)構(gòu)形式（5 5）注射工藝計(jì)算及設(shè)計(jì)等各個(gè)方面展 開設(shè)計(jì)計(jì)算的，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，并且進(jìn)行優(yōu)化，使的各零 件既滿足載荷要求，又使得其尺寸最小，所占空間也大大減少，并且 節(jié)約大量制造成本，在使用過程中也真正體現(xiàn)了實(shí)用性。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞注射模具；單分型面；PE 2 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 目

3、錄目錄 前言4 第一章塑料制件的分析5 1.1 制件的形狀用途及分析 5 1.2 分析制件材料的性質(zhì)5 1.3 制件成型初步分析 8 第二章注塑機(jī)的選擇10 2.1 初步選擇注塑機(jī)10 2.2 最大注射量的校核11 2.3 鎖模力的校核 13 2.4 開模行程和頂出距離的校核 13 2.5 模具安裝尺寸的校核 14 第三章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 3.1.定位圈16 3.2 澆口套 216 3.3 澆口的設(shè)計(jì) 16 3.4 分型面、排氣槽的設(shè)計(jì) 20 第四章成型零部件工作尺寸的計(jì)算 22 第五章成型零部件剛度和強(qiáng)度的計(jì)算 6 第六章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 第七章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28 第八章模溫調(diào)

4、節(jié)系統(tǒng) 32 第九章結(jié)論 35 致謝36 參考文獻(xiàn)37 3 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 前言前言 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了愈來愈高的要求， 促使模 具技術(shù)迅速發(fā)展，作為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和民用產(chǎn)品的重要工藝裝 備，模具已發(fā)展成為一門產(chǎn)業(yè)。20 世紀(jì) 80 年代以來，中國(guó)模具工業(yè) 的發(fā)展十分迅速。 近 20 年來，產(chǎn)值以每年 15%左右的速度增長(zhǎng)。 2000 年我國(guó)模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 280 億人民幣。 在模具工業(yè)的總產(chǎn)值約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占11%。 目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá) 30 余家。華中科技 大學(xué)模具

5、技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、 上海交通大學(xué)模具 CAD 國(guó)家工程研究 中心等，在模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)、精沖模CAD 軟件、模具的電加工 和數(shù)控加工技術(shù)、快速成行和快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面都 取得了顯著的進(jìn)步和多項(xiàng)的成果。 本書的主要內(nèi)容為塑料注射模設(shè)計(jì)。對(duì)于塑件變形的基本概念、 注射機(jī)設(shè)備、 注射常用的材料以及其它注射工藝及其模具也作了概要 的介紹。 4 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 5 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第一章第一章塑料制件的分析塑料制件的分析 名稱：瓶蓋 材料：PE 質(zhì)量：2.8 注射機(jī)：sz-60/450 1.1 1.1制件的形狀用途及

6、分析制件的形狀用途及分析 該制件為瓶蓋，制件要求有良好的尺寸精度和機(jī)械性能， 對(duì) 表面的質(zhì)量要求不高，無熔接痕，表面平整光滑，盡可能避免縮 孔、凹痕等缺陷。 通過 Pro/E 建模分析，塑件質(zhì)量m 為 2.8g,塑件體積 V=m/=2.8/0.91=3.077g 該制件特征列表如下： 材料 PE 質(zhì)量 2.8 體積 3.077 水平投影面積 1051.528 1.2.1.2.分析制件材料的性質(zhì)分析制件材料的性質(zhì) （1） 、材料性質(zhì)：PE 材料是使用較早、應(yīng)用范圍很廣、消 費(fèi)量很大的塑料。在世界上 PE 的產(chǎn)量居各種塑料產(chǎn)量之首。用 6 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 高壓法生產(chǎn)的塑

7、料叫高壓聚乙烯； 用低壓或中壓法生產(chǎn)的塑料叫 低壓聚乙烯，其中高壓聚乙烯的用量較大。 PE 的比重一般為 0.910.97g/cm，軟化點(diǎn)在 120以上， 制品能在 80100范圍內(nèi)使用。在-70條件下仍有柔軟性。 耐化學(xué)腐蝕和抗有機(jī)溶解的能力很強(qiáng)，但質(zhì)地柔軟，機(jī)械強(qiáng)度不 高，成型收縮率大（約為 1.53.6） 。+ （2） 、主要用途：PE 除了廣泛用作日用輕工業(yè)品中各種瓶、 管、板類之外，在化學(xué)工業(yè)中可用作耐腐蝕的容器、管道；在電 器工業(yè)用作電纜外皮和高絕緣性材料； 在機(jī)械工業(yè)中用來制作承 載不大的包裝材料、密封材料、表面防腐耐磨噴涂材料。 （3） 、收縮率：1.53.5 （4） 、成型特

8、點(diǎn)：成型收縮率范圍及收縮 植大，方向性明 顯，容易變形、翹曲，應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；流動(dòng) 性好且對(duì)壓力變化敏感，分型面應(yīng)研磨，宜用高壓注射，料溫均 勻， 填充速度應(yīng)快， 保壓充分； 冷卻速度慢， 因此必須充分冷卻， 模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行 脫模。 （5） 、表面光潔度：塑料制品的表面光潔度，除了在成型時(shí) 從工藝上盡 可能避免縮孔、凹痕等疵點(diǎn)外，主要由模具光潔度決定。一般模 具表面光潔 度要比塑料制品高 1 級(jí)。因此制件外表面取 Ra0.4m，內(nèi)表面 7 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 取 Ra0.8m。 （7） 、PE 塑料成型參數(shù)： 料

9、筒溫度區(qū) 1200220（210） 區(qū)2220240 （230） 區(qū)3190200 （195） 噴嘴 190200（195） 括號(hào)內(nèi)的溫度建議作為基本設(shè)定值，行 程利用率為 35和 65，模件流長(zhǎng)與壁厚之比為 50：1 到 100：1 熔料溫度 280310 料筒恒溫 220 模具溫度 6085 注射壓力因?yàn)椴牧狭鲃?dòng)性差，需要很高的注射壓力：851 20MPa（13001800bar） 保壓壓力注射壓力的 4060；保壓越低，制品應(yīng)力越 低 8 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 背壓 1015MPa（100150bar） 注射速度取決于流長(zhǎng)和截面厚度： 薄壁制品需要快速注射； 需要好

10、的表面質(zhì)量，則用多級(jí)慢速注射 螺桿轉(zhuǎn)速最大線速度為 0.6m/s；使塑化時(shí)間和冷卻時(shí)間對(duì) 應(yīng)；螺桿需要大扭矩 計(jì)量行程（0、5）D 殘料量26mm，取決于計(jì)量行程和螺桿直徑 預(yù)烘干在 120溫度下烘干 3h；保持水份低于0.0 2，會(huì)使得力學(xué)性能更優(yōu) 回收率最多可加入 20回料；較高的回料比例會(huì) 保持抗熱性，但力學(xué)性能會(huì)降低 收縮率1.53.6 澆口系統(tǒng)澆口直徑應(yīng)該至少等于制品最大壁厚的 6 070，但是澆口直徑至少為 1.2mm（澆口斜度為 35，或表 面質(zhì)量好的制品需要 2）；對(duì)壁厚均勻的較小制品可采用點(diǎn)式澆口 1.31.3制件成型初步分析制件成型初步分析 （1） 、分型面：動(dòng)模和定模的接

11、觸面通稱為分型面，分型 面是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具制造都有很大影響， 9 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 塑件外形最大輪廓處；有利于塑件順利脫模；保證塑件 精度要求及外觀質(zhì)量要求；便于模具加工制造有利于排氣； 綜合以上幾點(diǎn)考慮底面為主分型面。 （2） 、澆口形式：潛伏式澆口 （3） 、制件脫模形式：推件板 （4） 、模具結(jié)構(gòu)類型：三板式模 （5） 、冷卻：需設(shè)冷卻系統(tǒng)，采用水冷。 10 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 11 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第二章第二章注射機(jī)的選擇注射機(jī)的選擇 通過 Pro/E 建模分析，塑件

12、質(zhì)量m 為 2.8g,塑件體積 V=m/=2.8/0.91=3.077g 該制件特征列表如下： 材料 PE 2.1.2.1.初步選擇注射機(jī)初步選擇注射機(jī)： 制件體積：V=3.077 cm 模具采用一模四腔，材料為 PE。材料密度為 0.95 g/cm。 因此制件質(zhì)量為：m=3.077x0.95=2.8g 由于模具是一模四腔所以制品總體積V1=3.077x4=12.308(cm) 初步估計(jì)澆注系統(tǒng)凝料體積為： V2=4.25x4.25x3.14x65+2.5x2.5x3.14x20/1000=4.079cm 確定合適的型腔數(shù)，可以適當(dāng)?shù)奶岣邉趧?dòng)生產(chǎn)率，但必須綜合考 慮成本問題。 以注射機(jī)的注射能

13、力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射 量的 80%，按下式計(jì)算： 80%V 注 V 塑件= V1V2 V 注（V1V2）/80%=20.48cm 其中 V 注-注射機(jī)理論注射量（cm） V1-制件總體積（cm） 12 質(zhì)量 2.8 體積 3.077 水平投影面積 1051.528 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 V2-澆注系統(tǒng)凝料體積（cm） 查塑料成型與沖壓機(jī)械概論第90 頁表 32,由于模具的其 他參數(shù)的要求所以選取注射機(jī)型號(hào)為 XSZ-60 注射機(jī)技術(shù)參數(shù)如下： 公 稱 注螺桿直徑 注射壓力 注射行注 射 時(shí)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)注射方式 射量 60cm 程間(r/min) 柱塞式38

14、cm122MPa170mm1.5s 合模力 最大成 型模板最大 模具最模 具 最模板尺寸 拉桿空間 面積行程 500kN130 cm 180mm 大厚度 小厚度 （mm）（mm） 300mm200mm300 x440190 x300 合模模板定 位噴嘴球半 噴嘴口螺 桿 驅(qū)頂出方式 孔徑 方式孔尺寸徑（mm） 孔徑動(dòng)功率 （mm） 液壓- 100 機(jī)械 2.2.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)n。 n kMt/3600m 2 0.8x5.6x3600 x30/36000.6x4x2.8 型腔數(shù) 45.6 4， m 1 2.8 0.054124 11中 心 頂 出。 2

15、2mm 校核合格。 13 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 式中 k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8 M注射機(jī)的額定塑化量 t 成型周期 取 30s。 注射壓力的校核。 P e KP O 1.3x130=169Mpa, 而 P e =170Mpa, 注射壓力校 核合格。 式中，K取 1.3. P O 取 130Mpa.(屬薄壁窄澆口類) 最大注射量校核 注塑模一次成型的塑料重量（塑件與流道凝料之和）應(yīng) 在注塑機(jī)理論注射量的 1080%之間；既能保證制品質(zhì)量，又能 充分發(fā)揮設(shè)備的能力。對(duì)于螺桿式注射機(jī)，其最大注射能力通 常以螺桿在料筒內(nèi)最大推進(jìn)容積 M（厘米）表示，因此最大注

16、射量就是該體積的塑料熔體在料筒內(nèi)的溫度及壓力下的重量。 最大注射量為：Gmax=MDg=60 0.95=57 g 57g80%=45.6g M 制件M 流道=（2.84+3.875）0.95=15.075 gH1H2a（510）(mm) 18755 98mm 其中式中:H1-塑件脫出距離（mm） ； H2-包括流道凝 料在內(nèi)的塑件高度（mm） ； S-注射機(jī)最大開模行程（mm） ； a-脫出主流道凝料的距離（mm） ； S18095符合使用要求 2.52.5模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸的校核: : (1)(1)噴嘴尺寸噴嘴尺寸 注塑機(jī)噴嘴口孔徑d由上表查得d=4， 主流道小端直徑應(yīng)該 大于注

17、塑機(jī)噴嘴直徑，即D比d大0.51，以防止主流道上部積有 凝料而影響脫模。 注塑模主流道襯套始端凹坑的球面半徑R應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴 球頭半徑r，以保持同心和緊密接觸， R=r (12)mm 因此取R=r1=122=13mm (標(biāo)準(zhǔn)澆口套的數(shù)值) 主流道小端孔直徑D應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴直徑d； 取D=d0.5=4.5mm (2)(2) 定位圈尺寸定位圈尺寸 為了使模具主流道的中心線與注射機(jī)噴嘴的中心線相重合， 16 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 模具定模板上凸出的定位圈外徑與注射機(jī)固定板上的定位孔成 間隙配合，由表查得注塑機(jī)定位孔內(nèi)徑為500.027， 間隙配合為 H11/c11,所以定位

18、圈尺寸為500.027 （3 3） 模具外形尺寸模具外形尺寸 模具長(zhǎng)寬尺寸應(yīng)與注射機(jī)的拉桿間距相適應(yīng),以保證模具至 少能從一個(gè)方向穿過拉桿間的空間安裝在注塑機(jī)上。 因?yàn)樽⑺軝C(jī) 的拉桿間距為190 x300，因此模具至少有一個(gè)尺寸小于300mm。 4模具的厚度模具的厚度： 模具的厚度必須在所選注射機(jī)的最大模具厚度和最小模具 厚度之間，由于受注射機(jī)的限制，模具厚度為200mmt300mm。 5 5模具固定形式模具固定形式 ： 用壓板固定。 17 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第三章第三章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.13.1、 定位圈定位圈 澆注系統(tǒng)定位圈由以上的分析可知，定位圈

19、尺寸為 0.0250 0.05 ，采用四個(gè) M5 螺釘定位，均布分布在定位圈四周。定位 圈材料為 45 號(hào)鋼，熱處理經(jīng)過淬火處理 HRC4045。 3.2 3.2、 澆口套澆口套 澆口套直接與噴嘴接觸，需要較高的硬度和較好的耐磨 性，因此采用 T8A 經(jīng)表面淬火。注射機(jī)噴嘴頭的球面半徑與其接 觸的模具主流道始端的球面半徑必須相吻合或或者前者稍小于 后者。 澆口套大端球面半徑 R=噴嘴球頭半徑 r+2=12+2=14mm， 主流道入口直徑端直徑 d=噴嘴直徑+1=4+1=5mm， 主流道錐 角 = 3 ，表面淬火 HRC4055，流道處的粗糙度為 Ra0.4m。 3.33.3、 澆口的設(shè)計(jì)澆口的

20、設(shè)計(jì) （1 1） 、主流道：主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一 段距離，通常和注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有 一定的錐度。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： a 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(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為 2 4 ，對(duì) 流動(dòng)性差的塑料，也可取 3 6 ，過大會(huì)造成流速減慢，易 18 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 成渦流。內(nèi)壁粗糙度為 Ra0.63m。 b b、主流道大端呈圓角，其半徑常取 r=13mm，以減 小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。 c c、在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度盡量 短，否則將會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失

21、，使塑料熔 體降溫過多而影響注射成型。 d d、 為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出， 應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密接觸， 主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球 形凹坑， 其半徑 r2= r1+ （12mm） ， 其小端直徑 D=d+(0.51mm)， 凹坑深度常取 34 mm。 e e、由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸 和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選 用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理。 如其大端兼作定位環(huán)則圓盤凸出 定模端面的長(zhǎng)度 H=510 mm，也常有將模具定位環(huán)與主流道襯 套分開設(shè)計(jì)的 主流道尺寸 根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為 （0.51 ）3.5 0.5

22、4.5mmd 注射機(jī)噴嘴尺寸 主流道球面半徑為 （12）20 222mmSR噴嘴球面半徑 主流道襯套形式 本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度， 襯 19 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度取 65mm。材料采用 45 鋼，熱處理淬火后表面硬度為 53HRC57 HRC. (2)。分流道的設(shè)計(jì)。分流道連接主流道和澆口，其主要作用是在 壓力損失最小的條件下將主流道熔融料以較快的速度送至澆口進(jìn)行 充模。分流道的容積要小， 以減少回收冷凝料。分流道截面形狀可以 是圓形.半圓形.矩形.梯形和 U 形。在本模具中我們可以用梯形的分 流道，其

23、直徑為 4mm，高為 3mm. 1）分流道布置形式 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)， 使塑料熔體 盡快的經(jīng)分流道均衡 分配到各個(gè)型腔，因此，采用平衡式分流道， 2）分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積 （1）為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面 上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝性比較好的梯形截面對(duì)塑 料熔體及流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗(yàn)公式來確定截面 尺寸，既 B 0.2654 m4L 0.2654 2.8x4x 50 1.996mm 根據(jù)參考文獻(xiàn)取 B4mm H B x4 2.67mm，取H3mm 1）凝料體積 分流道長(zhǎng)度 L (1015.5x2)x2

24、82mm 分流道截面面積 A 43 x3 10.5mm2 2 20 2 3 2 3 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 凝料體積q 分82x10.5861mm 30.861cm3 4) 分流道剪切速率校核 3.3q v4xV 131232.39x10 S在5x10 5x10 之間，剪切速率校核合格。式中q 4x3.07712 3t1R n 22A R n 2 0.1755cm c 式中 t注射時(shí)間 取 1s A梯形面積 C 梯形周長(zhǎng) 5）分流道的表面粗燥度 分流道表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取0.8m 1.6m （3 3） 、澆口的設(shè)計(jì)：澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì) 短通道，

25、他是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、尺寸 和位臵對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。澆口的主要作用有兩個(gè)：一是 塑料熔體流經(jīng)的通道；二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。 由于塑件要求表面光潔度、平整度較高，再加上采用一模四腔 式，再加上余料去除容易，因此采用潛伏式交口。 潛伏式澆口又名隧道式澆口，該澆口是由點(diǎn)澆口演變 而來的，其分流道的一部分位于分型面上，另一部分程傾斜狀 暗藏于分型面的上方或下方塑料件的側(cè)面，澆口程針點(diǎn)狀。這 種澆口塑料件從交口處自動(dòng)切斷，省掉切除澆口的工序。適用 于中.小型塑件的側(cè)澆口的典型尺寸。 潛伏式澆口尺寸的確定 21 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 經(jīng)驗(yàn)公式得 d

26、 nk4A 0.6x0.2724A 1.1mm 式中 A dh r2 2069.456mm2 n塑料材料系數(shù)取 0.6 k塑件壁厚的函數(shù)值取 0.272. 2）澆口剪切速率的校核 由點(diǎn)澆口的經(jīng)驗(yàn)公式得 4q4x3.077 141 61244.488s 6.1x10 s 33R3.14x(0.04) 為104s1105s1，剪切速率 3.43.4、分型面、排氣槽的設(shè)計(jì)、分型面、排氣槽的設(shè)計(jì) （1 1） 、打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫做分型 面。分型面應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸最大的部位，由于蓋底矩形形， 因此將分型面設(shè)在塑件的底面， 這樣有利于保證塑件注塑完整外 觀質(zhì)量較好，而且有利于排氣。 （

27、2 2） 、當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，必須將澆注系統(tǒng)和型腔 內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程這產(chǎn)生的底分子揮發(fā)氣體順利地 排出模外。如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽不能順利地排出，將在制 件上形成氣孔、接縫、表面輪廓不清，不能完全充滿型腔，同時(shí) 還會(huì)因氣體被壓縮而產(chǎn)生的高溫灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。而且 型腔內(nèi)氣體被壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度， 影響注射周期 和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。注射過程中排 出的氣體主要有兩種：一是澆注系統(tǒng)和模腔內(nèi)的空氣，二是塑料 熔體分解放出的少量氣體和低分子揮發(fā)物。 這些氣體在成型過程 22 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 中必須及時(shí)排出。本設(shè)計(jì)可利用

28、分型面及配合間隙排氣，其配合 間隙在 0.03-0.05mm，因此模具不需另設(shè)排氣槽。 23 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第四章第四章成型零部件工作尺寸的計(jì)算成型零部件工作尺寸的計(jì)算 所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺 寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長(zhǎng)和 寬） ，型腔和型芯的深度尺寸，中心距尺寸等。任何塑料制品都 有一定的尺寸要求，在使用或安裝中有配合要求的塑料制品，其 尺寸精度常要求較高。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)制品的尺寸和精 度要求來確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和精度等級(jí)。 影響塑料制品 精度的因素較為復(fù)雜，主要有以下幾方面：首先與成型零件制

29、造 公差有關(guān)，顯然成型零件的精度愈低，生產(chǎn)的制品尺寸或形狀精 度也愈低。其次是設(shè)計(jì)模具時(shí)，估計(jì)的塑料收縮率與實(shí)際收縮率 的差異和生產(chǎn)制品時(shí)收縮率的波動(dòng)值， 成型收縮率包括設(shè)計(jì)選取 的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異， 以及生產(chǎn)制件時(shí)由于工藝條 件波動(dòng)，材料批號(hào)發(fā)生變化而造成制件收縮值的波動(dòng)，前者造成 塑料制品的系統(tǒng)誤差，后者造成偶然誤差，收縮率波動(dòng)值s 隨 制件尺寸增大而成正比的增加。制造誤差z 隨制件尺寸成立方 根關(guān)系增大，型腔使用過程中的總磨損量c 隨制件尺寸增大而 增加的速度也比較緩慢。 生產(chǎn)大尺寸塑料制件時(shí)因收縮率波動(dòng)對(duì) 制件公差影響較大， 若單靠提高模具制造精度來提高塑件精度是 很困難的

30、和不經(jīng)濟(jì)的，而應(yīng)著重穩(wěn)定工藝條件，選用收縮率波動(dòng) 小的塑料。相反，生產(chǎn)小尺寸塑料制件時(shí)，影響塑件公差的主要 因素則是模具成型零件的制造公差和成型零件表面的磨損值。 此 24 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 外型腔在使用過程中不斷磨損， 使得同一模具在新和舊的時(shí)候所 生產(chǎn)的制品尺寸各不相同。模具可動(dòng)成型零件配合間隙變化值， 模具固定成型零件安裝尺寸變化值，這些度將影響塑件的公差。 由于影響因素甚多，而且十分復(fù)雜，因此塑料制品的精度往往較 低，并總是低于成型零件的制造精度，塑料制件尺寸難以達(dá)到高 精度。 為了計(jì)算簡(jiǎn)便起見 ,規(guī)定凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作 為公稱尺寸,即公差為正； 凡

31、是軸類尺寸均以其最大尺寸作為公 稱尺寸,公差為負(fù). 該制件材料為 PE,查實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè) （常用塑料的 成型收縮率、拉伸模量、泊松比、與鋼的摩擦因數(shù)）得，材料 成型收縮率為 1.5%-3.6%，表 28塑件推薦選用精度等級(jí) 得，主要尺寸選用一般精度，即 6 級(jí)精度；個(gè)別要求高的尺寸 選用高精度，即 5 級(jí)精度；所有尺寸計(jì)算均按平均收縮率 計(jì)算。 平均收縮率為：S CP S Max S Min /21.5%3.6%/2 2.55% （一）（一） 、型腔徑向尺寸計(jì)算、型腔徑向尺寸計(jì)算: : L M L S (1 S CP )3/4 0 Z L M型腔徑向尺寸 S平均收縮率 L S 塑件的基本尺

32、寸 塑件公差 25 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 (1)型腔長(zhǎng)度尺寸 LM1=lS(1+S)-3/4+z 0 =31x(1+2.55%)-3/4x0.8+0.37=31.20.27 0 型腔深度尺寸 LM3=lS(1+S)-3/4+z 0 =【18x(1+2.55%)-3/4x0.54】0.18 0.18 0 =18.06 0 （2 2 螺紋型芯徑向尺寸計(jì)算螺紋型芯徑向尺寸計(jì)算: : 螺紋型芯大徑 d M大 =(1+s)d s大 + 中 0 z =(1+0.0255)x18+0.350 0.03z =28.550 0.03z 螺紋型芯小徑 d M小 =(1+s)d M小 + 中

33、0 z =(1+0.0255)x26.1+0.350 0.03z =27.110 0.03z 式中 d M大 塑件內(nèi)螺紋大徑基本尺寸。 中 塑件內(nèi)螺紋中徑公差。 z 中徑制造公差。 d M小 塑件內(nèi)螺紋小徑基本尺寸。 螺距深度尺寸 T z M t s (1 s) 2 4.16 0.015 26 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 式中 t s 塑料內(nèi)螺紋螺距（取4.5） （四）（四） 、型芯高度尺寸計(jì)算：、型芯高度尺寸計(jì)算： h M H S 1 S 2/30 Z h M 型芯高度尺寸 H S 塑件的基本尺寸 S塑件的基本尺寸 塑件公差 hM=HS(1+S)+2/30 -z =18x(1

34、+2.55%)+2/3x0.620 0.21z =18.870 0.21z 27 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第五章第五章 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核成型腔壁厚的計(jì)算成型腔壁厚的計(jì)算 在注射成型過程中，模具的型腔將受到熔體的高壓作用， 因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 如果型腔側(cè)壁和底版 厚度過小,可能因強(qiáng)度不足將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。也可能 因剛度不足而產(chǎn)生翹曲 ,導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊 ,降低塑料件尺寸 精度并影響順利脫模 ,因此,通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定型腔壁 厚。 型腔壁厚計(jì)算以最大壓力為準(zhǔn)。理論分析和實(shí)踐證明；對(duì) 大尺寸的型腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算；而小尺寸 q

35、 的型腔在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往就超 過作用應(yīng)力，因此按強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。強(qiáng)度計(jì)算的條件是各種受力 形式下的許用應(yīng)力。剛度計(jì)算的條件則由于模具的特殊性，可從 以下三方面考慮： 1、從模具型腔不發(fā)生溢料的角度出發(fā)，當(dāng)高壓塑料熔 體注入時(shí)，模具型腔的某些配合面會(huì)產(chǎn)生足以溢料的間隙，應(yīng) 根據(jù)不同塑料的最大不溢料間隙來決定其剛度條件； 2、從保證制件精度的角度出發(fā)，塑料制件均有尺寸的 要求，某些部位的尺寸常要求較高的精度，這就要求模具型腔 有很好的剛性，即塑料注入時(shí)不產(chǎn)生過大彈性變形。最大彈性 變形值可以取制件允許公差的五分之一左右。 3、從保證制件順利脫模出發(fā)，型腔允許彈性變形值應(yīng) 28 浙江

36、工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 小于制件收縮值。但一般來說，塑料的收縮率較大，絕大多數(shù) 均在 0.4%以上，當(dāng)制件某一尺寸同時(shí)有幾項(xiàng)要求時(shí)，應(yīng)以其中 最苛刻者作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 至于型腔尺寸在多大以上應(yīng)進(jìn)行剛度計(jì)算，而在該值以下 則進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，這個(gè)分界值取決于型腔的形狀，模具材料的 許用應(yīng)力，型腔的允許變形量以及塑料的熔體壓力。 因此在進(jìn)行型腔設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)類型，按 強(qiáng)度和剛度條件對(duì)側(cè)壁和底板厚度進(jìn)行計(jì)算； 本設(shè)計(jì)對(duì)型腔按整 體式圓形型腔側(cè)壁厚度和底板厚度進(jìn)行校核計(jì)算。 1 成型零件強(qiáng)度及支撐板厚度計(jì)算 1） 型腔側(cè)壁厚度 1 5 p E 0.75rp1 0.016x2.1x

37、10 0.75x15.75x30 s r()215.75()218.24mm 5 p E 1.25rp0.016x2.1x10 1.25x15.75x30 式中 p型腔壓力（取 30Mpa） E材料彈性模量（取2.1x105Mpa） p 根據(jù)注射塑料品種，模具剛度計(jì)算許用變形量。 p 25i 1 25x0.6232 15.58m 0.016mm 式中 i 1 0.35W0.001W 0.35x15.75 0.001x15.75 0.6 2 32 m W型腔半徑。 型腔側(cè)壁是采用嵌件，嵌件單邊厚選 7mm，兩型腔質(zhì)檢受力 是大小相等，方向相反的，在合模狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生變形，因此兩型 腔之間壁厚只要

38、滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的條件就可以了。 型腔與模板周邊的 距離由模板外形尺寸來確定， 因模板平面尺寸比型腔布置的尺寸要 29 1 5 1 5 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 大得多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求。 2）支撐板厚度 支撐板厚度和所選模架兩墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型 腔布置， 模架應(yīng)選在 200 x250 這個(gè)大類范圍之類， 墊塊之間的跨度 大約為 140mm，根據(jù)型腔布置及型芯對(duì)支撐板的壓力，就可計(jì)算 得到支撐板的厚度，既 pl l30 x4923.52 T 0.54L(1 2)3 0.54x140()3 35.5mm 5El 1p 2.1x10 x250 x0.027

39、11 式 中 p 支 撐 板 剛 度 計(jì) 算 許 用 變 形 量 ， 1 5 1 5 p 25i 1 25x1.08 27m 0.027mm,i 1 0.35xW0.001xW 0.35x140 0.001x140 1.08m L兩墊塊之間的距離（約為 140） W影響模具變形的最大尺寸，若圓筒形是r 或 h，若矩形是L L1支撐板長(zhǎng)度，取 250mm l 1,l2 4 個(gè)型芯投影到支撐板上的面積。 單件型芯所受壓力的面積為 A 1 4 個(gè)型芯的面積 l 1xl2 4A 1 2461.76mm2 此支撐板厚度計(jì)算尺寸為 35.5，對(duì)于小型模具還可減少一點(diǎn)， 可利用 兩跟推板島主來對(duì)支撐板進(jìn)行支

40、撐，這樣支撐板厚度可近似為 1 3 1 3) T () x35.5 14mmT n ( n 111 44 4 d 1 2 0.785x282 615.44mm2 因此，支撐板厚度可取的稍薄一點(diǎn)，取標(biāo)準(zhǔn)厚度32 30 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 模架的確定 根據(jù)型腔的布局可看出，型腔嵌件分布尺寸為115x195，又根據(jù)型腔 側(cè)壁最小厚度為 18.24，再考慮到導(dǎo)柱，導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的 未知和采用推件板推出等各方面問題，確定選用模架序號(hào)為5 號(hào) （200 xL200 x250） ，模架結(jié)構(gòu)為 A4 的形式。 各模板尺寸的確定。 1. 型腔板板尺寸 A 板是定模型腔板，塑件高度

41、 18.5，在模板上還要開設(shè)冷卻水道， 冷卻水道離型腔應(yīng)有一定的距離，因此A 板厚度取 40mm。 2. 型芯固定板尺寸 B 板是凸模固定板，凸模的成型部分直徑為28，因此B 板厚度取 32mm。 3墊塊尺寸 墊塊推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（510） 18.5+20+15+（510）58.563.5 根據(jù)計(jì)算，墊塊厚度 C 取 63 上述尺寸確定之后， 就可以確定模架序號(hào)為5 號(hào)， 板面為 200 x250， 模架結(jié)構(gòu)形式為 A4 的標(biāo)準(zhǔn)模架。 從選定模架可知，模架外形尺寸：寬 x 長(zhǎng) x 高200 x250 x237. 模具平面尺寸 200 x250280 x250 （拉桿間

42、距） ， 合格;模具高度 237， 100237300 合格，模具開模所需行程17.6（型芯高度）+18.5（塑 件高度）+（510）（41.146.1）200（注射機(jī)開模行程） ，合格； 其他個(gè)參數(shù)在前面校核均合格， 所以本模具所選注射機(jī)完全滿足使用 31 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 要求。 第六章第六章 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 該塑件有兩圈內(nèi)螺紋，要使螺紋型芯從塑件上脫出，必 須設(shè)計(jì)一套自動(dòng)脫螺紋的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)， 并且型腔的分布圓直徑和 齒輪分布圓直徑相吻合， 若采用一模四腔， 型腔分布圓直徑就相當(dāng) 大了，這樣模具結(jié)構(gòu)尺寸就比較大， 加上齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu) 復(fù)雜， 制

43、造費(fèi)用也很高。 但該塑件螺紋的牙型不高， 且呈圓弧形牙， 內(nèi)側(cè)凸起與直徑的比例約為5.26%( 28 26.6 x100% 5.26%)。 因此所用 26.6 材料為聚乙烯，材料彈性模量比較小，材質(zhì)硬度不高，可采用強(qiáng)制 脫模的方式， 這也是注塑廠成型這種類型瓶蓋的常用方法。 因此本 設(shè)計(jì)采用推件板推出的強(qiáng)制脫模方法。 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件留于動(dòng)模，是指不變形損毀且有良好 的外觀。 另外脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該結(jié)構(gòu)可靠， 此模具采用簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)， 并采用推料板拉斷點(diǎn)澆口凝料自動(dòng)脫落， 因?yàn)橹萍蕡A形且徑向 尺寸不大，因此采用 4 根10頂桿推動(dòng)推件板將制件頂出，這樣 頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且頂出力大，頂出制件后外

44、觀上幾乎不留 痕跡。 32 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第七章第七章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 注塑模合模時(shí)要求有準(zhǔn)確的方向和位臵。 因此在注射模中要 有合模導(dǎo)向裝臵來引導(dǎo)動(dòng)模與定模之間按一定的方向閉合和定 位。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要功能有： 1.定位作用。為避免在模具裝配過程時(shí)， 因方向搞錯(cuò)而 損壞成型零件，并在模具閉合后使型腔在工作過程中能保持正 確地形狀和位臵，確保塑件壁厚的均勻性。 2.導(dǎo)向作用。在動(dòng)模向定模閉合過程中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)因首 先接觸，引導(dǎo)動(dòng)模定模沿準(zhǔn)確方向和位臵閉合，避免凸模首先 進(jìn)入型腔而發(fā)生損傷事故。 3.承受一定側(cè)壓力。高壓塑料熔體注入型腔時(shí)會(huì)產(chǎn)生單 向側(cè)向壓力

45、或受成型設(shè)備精度低的影響，需有合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來 承擔(dān)。 4 支撐動(dòng)模型腔板或定模型腔板。 對(duì)于雙分型面注塑模， 導(dǎo)柱還需支撐定模型腔板的重力，也對(duì)此板導(dǎo)向和定位。 33 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第八章第八章模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 塑料注射模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 不僅影響成型塑件的 質(zhì)量，還直接影響生產(chǎn)效率。 對(duì)模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求： 根據(jù)塑料的品種，確定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是采用加熱方式還是冷卻 方式； 1.希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和塑 件質(zhì)量； 2.采用低的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好； 3.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、成本低 廉。 模

46、具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則： a.冷卻水孔數(shù)量盡量多，截面尺寸盡量大； b.澆口處加強(qiáng)冷卻； c.降低入水和出水的溫度差； d.冷卻水通道的開設(shè)應(yīng)該盡可能按照型腔的形狀； e.要便于加工和清理； f.應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)臵。 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩， 在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算， 在單位之間內(nèi)塑料 熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量， 模具溫度設(shè)為 40 度 （1）冷卻水的體積流量 34 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 WQ 1 0.0513x6.4x102 q v 3 0.00522m3/min 5.2x103m3/m i n c 1 ( 1 2 )10 x4.187(26.525)

47、式中W單位時(shí)間 （每分鐘） 內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量 （kg/min） ， 按每分鐘注射2次，既 28.188cm3x0.91(g /cm3)x2次/min 51.3g /min 0.0512kg /min Q1單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量，PE 為6.4x102kJ /kg 冷卻水的密度 c 1 冷卻水的比熱容 1冷卻水出口溫度 1冷卻水入口溫度 （2）冷卻管道直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，查資料取 d8mm。 （3）冷卻水在管道內(nèi)的流速 4q v 4x5.2x103 v 2 1.72m/s d3.14x(8/1000)2x60 大于最低流速 1.66m/s。達(dá)到湍流狀態(tài)，所選管道直徑合理。 （4）冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù) 查表取 f7.22，因此 (v)0.8(103x1.72)0.8 20h 3.6f 3.6x7.22 26463.3kj/(m .h. c) 0.20.2d(8/1000) （5）冷卻管道的總傳熱面積 60W