735 雙蓋注塑模具設計【全套10張CAD圖+文獻翻譯+說明書】,全套10張CAD圖+文獻翻譯+說明書,735,雙蓋注塑模具設計【全套10張CAD圖+文獻翻譯+說明書】,注塑,模具設計,全套,10,cad,文獻,翻譯,說明書,仿單 開題報告 題　目 雙蓋注塑模具設計 學生姓名 班級學號 專業(yè) 一、 課題的目的和意義 注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在機械、電子、航天、航空、醫(yī)療、生物以及日用品等領域的應用越來越廣泛，不僅生產效率高、能源消耗低，而且生產的制品精度高、復雜度高、一致性高。注塑成型模具是實現注塑生產的基礎裝備，其設計質量的優(yōu)劣、設計效率的高低，在很大程度上影響著所成型的塑料制品的質量、生產效率以及對市場的響應時間。 模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家生產技術水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。 注射成型是熱塑性制品的一種主要成型方法，注射成型模具占整個塑料模具的90%左右。注射成型可成型各種形狀的塑料制品，它的特點是成型周期短，能一次性成型外形復雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，且生產效率高，易于實現自動化生產，所以廣泛用于塑料制品的生產中。但是，注塑成型的設備及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料制品生產。 本次畢業(yè)設計，指導老師給我安排的課題是雙蓋注塑模具設計。通過對塑件的分析，我們選擇零件材料為化學性能穩(wěn)定的聚丙烯。零件的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷去和脫模幾個步驟。通過指導老師的精心指導，再結合所學的專業(yè)知識和查閱有關資料，初步掌握了相關畢業(yè)設計的基本方法。 二、文獻綜述 1、我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現狀 我國塑料模工業(yè)從起步到現在，歷經半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。?成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用水平上了一個新臺階，以生產家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國EDS的UGⅡ、美國Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國CV公司的CADS5、英國Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展。近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點，為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。 2、我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向 ?1.提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 ???? 2.在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 ???? 3.推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 ???? 4.開發(fā)新的成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。 ???? 5.提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產，提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 ???? 6.應用優(yōu)質材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 ???? 7.研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。 三、設計任務書 1、課題名稱 雙蓋注塑模具設計 此零件的材料用聚丙烯，可大批量生產。 2、設計內容與步驟 1.塑件的分析。根據塑件的性能選擇原材料 2.注射機的選擇和校核。根據塑件的實際體積選擇注射機的型號，并進行校核。 3.選擇分型面。塑件的分型面與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形 式有關。依據分型面選擇原則選擇分型面。 4．確定型腔數目和排樣方式。在保證塑件質量，提高生產率和經濟性，來確定型腔的數目及其排布 5.澆注系統(tǒng)的設計。澆注系統(tǒng)的設計包括主流道的設計，冷料穴的設計，分流道的設計和澆口的設計。 6.成型零件的工作尺寸計算。根據零件圖設計凹凸模結構，在計算個工作部分尺寸。 7.導柱導向機構設計。保證注射模準確合模和開模設置導柱機構，導向機構的作用是導向、定位以及承受一定的側向壓力。 8.模架的確定。通過計算確定模架的尺寸，在確定各模板的尺寸。 9.脫模機構的設計。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。選擇合理的脫模機構。 10.溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計。設置溫度調節(jié)系統(tǒng)使模具達到理想的溫度要求。 11. 撰寫設計說明書。 12. 所有設計文檔、資料的整理、收尾、答辯。 3、繪圖任務 （1） 模具總裝配圖 （2） 模具零件圖 （3） 模具總成三維圖（可選） （4） 模具主要零件三維圖（可選） 四、設計過程進度計劃 （1）第五周：完成以下航設計內容中的“1-2” （2）第六周：完成以上設計內容的“3-5” （3）第七、八周：完成以上設計內容的“6-7” （4）第九、十周：完成以上設計內容的“8-9” （5）第十一、十二周：完成以上設計內容中的“10” （6）第十三、十四周：完成以上設計內容中的“11” （7）第十五周：完成以上設計內容中的“12” 指導 教師 批閱 意見 指導教師(簽名)： 年 月 日 雙蓋注塑模具設計 摘 要 本課題主要是針對塑料蓋的模具設計,通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設計出一副注塑模。該課題從產品結構工藝性，具體模具結構出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結構、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關參數的校核都有詳細的設計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。根據題目設計的主要任務是塑料蓋注塑模具的設計。也就是設計一副注塑模具來生產盒蓋塑件產品，以實現自動化提高產量。 關鍵詞：塑料蓋；注塑模；模具結構；澆注系統(tǒng)；注塑機 ABSTRACT This topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic injection mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the gating system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system ,the injection molding machine all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested. Key words：plastic lid；plastic injection mold；the structure of the mold embarks;gating systerm; injection molding machine 目 錄 前言 1 1 塑件成型的工藝性分析 4 1.1塑件的分析 4 1.2 PP的性能分析 4 1.3聚丙烯的成型工藝 4 2 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核 6 2.1 注射機的選用 6 2.2 注射壓力的校核 7 2.3 鎖模力的校核 7 3 分型面的選擇 8 3.1 分型面的形式 8 3.2 分型面的選擇原則 8 3.3 水平分型面的選擇 8 4 型腔數目的決定及排布 9 4.1 型腔數目的確定： 9 4.2 多型腔的排列： 9 4.3 模具結構的初步確定 9 5 澆注系統(tǒng)的設計 10 5.1主流道設計： 10 5.2分流道的設計 11 5.3澆口的設計： 13 5.4 校核主流道的剪切速率 13 5.5冷料穴的設計 13 6 成型零件的工作尺寸計算 14 6.1 凹模的結構形式 14 6.2 凸模的結構設計 14 6.3 成型零件的工作尺寸計算 15 6.3.1 凹模徑向尺寸計算 15 6.3.2 凹模深度尺寸的計算 16 6.3.3 型芯徑向尺寸計算 16 6.3.4 型芯高度尺寸的計算 17 6.3.5型腔的壁厚和底板厚度的計算 17 7 模架的確定 18 7.1各模板尺寸的確定 18 8 導柱導向機構的設計 19 9 脫模推出機構的設計 20 9.1 脫模力的計算 20 9.2 推出方式的確定 20 9.3 脫模機構的設計原則 20 10 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 21 10.1 冷卻系統(tǒng)設計 21 10.2 冷卻時間的確定 21 10.3 冷卻系統(tǒng)設計原則 21 10.4 冷卻系統(tǒng)的計算 22 11模具安裝 23 設計總結 24 參考文獻 25 致 謝 26 前言 模具被稱為工業(yè)產品之母。所以工業(yè)的高速發(fā)展也離不開模具工業(yè)的不斷進步。中國模具巿場規(guī)模巨大，隨著國內模具工業(yè)高速發(fā)展，技術也獲得了較大的飛躍，但是，仍然面對高檔模具以進口為主的尷尬局面。提升技術實力，乃是中國模具工業(yè)發(fā)展的前途所在。隨著沖壓金屬制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農業(yè)等各行業(yè)的廣泛應用，對冷沖壓模具的需求日益增加，沖壓模在國民經濟中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術密集型產品，其技術水平的高低已經成為一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。因此我選擇了模具設計的課題，即設計一副能夠生產所給空氣濾清器殼的模具，并且結構合理、能保證制品的精度、表面質量。在設計中能熟練使用PRO/E?、AUTOCAD?等機械、模具相關繪圖軟件。 1、 國內方面發(fā)展情況 模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。中國經濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近10年來，中國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。但與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復雜、長壽命模具技術上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產品結構上，中低檔模具相對過剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術人才嚴重不足，科研開發(fā)和技術攻關投入少等一系列問題，嚴重制約了中國模具行業(yè)的發(fā)展。 由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產銷兩旺。2003年我國模具產值達到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國緊隨日本、美國其后，位居世界第三。中國模具已涵蓋了各種用于金屬和非金屬成形的特殊裝備，被分為10大類、46小類。1996年至2002年間，中國模具制造業(yè)的產值年平均增長14%左右，2003年增長25%左右，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達地區(qū)的增長在25%以上。近兩年，我國的模具技術有了很大的提高，生產的模具有些已接近或達到國際水平。2003年模具出口3.368億美元，比上年增長在33.5%，形勢喜人。 總的來看，我國技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高檔模具還遠不能適應國民經濟發(fā)展的需要，精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產品模具等高檔模具仍有很大一部分依靠進口。 近五年來，我國平均每年進口模具約11.2億美元，2003年就進口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設備和生產線作為附件帶進來的模具。中國現有模具企業(yè)超過2萬家，從業(yè)人數50多萬人。中國的模具生產目前主要集中在華南和華東，大約占了全國模具制造業(yè)產值和銷售額的三分之二，每年平均增長在20%左右。 2、國外方面發(fā)展情況 我國模具生產廠中多數是自產自配的工模具車間（分廠），自產自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！薄ⅰ靶《?。國內大型、精密、復雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。 3、未來塑料模具制造技術發(fā)展趨勢 ?（1）提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 （2）在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 （3）推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。???? （4） 開發(fā)新的成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。? （5） 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產，提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 （6）應用優(yōu)質材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 (7)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。 1 塑件成型的工藝性分析 本產品主要用于小玩具，它要求質量輕、成本低廉、能大規(guī)模的生產、無毒，下列為其圖樣 圖1 零件圖 1.1塑件的分析 本塑件結構比較簡單，生產批量為大批量，根據性能要求，這里選擇塑件材料為PP,塑件的公差按模具設計要求進行轉換。 1.2 PP的性能分析 1.結晶料，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，以防應力集中。 1.3聚丙烯的成型工藝 注塑機選用：對注塑機的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結晶性。需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來確定，注射量20%-85%即可。 干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。 熔化溫度：PP的熔點為160-175℃，分解溫度為350℃，但在注射加工時溫度設定不能超過275℃。熔融段溫度最好在240℃。 模具溫度：模具溫度50-90℃，對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5℃以上。 注射壓力：采用較高注射壓力（1500-1800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的80%）。大概在全行程的95%時轉保壓，用較長的保壓時間。 注射速度：為減少內應力及變形，應選擇高速注射，但有些等級的PP和模具不適用（出現氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現由澆口擴散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。 流道和澆口：流道直徑4-7mm，針形澆口長度1-1.5mm，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好，約為0.7mm，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內的熔流長度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，模具排氣孔深度為0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?0-60%）。均聚PP制造的產品，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 熔膠背壓：可用5bar熔膠背壓，色粉料的背壓可適當調高。 制品的后處理：為防止后結晶產生的收縮變形，制品一般需經熱水浸泡處理。 2 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核 注射模是安裝在注射機上的，因此在設計注射模具時應該對注射機有關技術規(guī)范進行必要的了解，以便設計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。 從模具設計角度考慮，需要了解注射機的主要技術規(guī)范。在設計模具時，最好查閱注射機生產廠家提供的有關“注射機使用說明書”上標明的技術規(guī)范，。因為即使同一規(guī)格的注射機，生產廠家不同，其技術規(guī)格也略有差異。 2.1 注射機的選用 選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。 經過初步計算 塑件體積：V塑=9.9㎝3 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能確定準確的數值，但是可以依據經驗按照塑件體積的0.2倍—1倍來估算。由于本次設計采用的流到簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來估算，故一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積為 V總=1.3n V塑=1.3×4×9.9=51.48㎝3……………………………………（1） 根據一次注入模具型腔的塑料總體積，由V公= V總÷0.8=51.48÷0.8=64.35㎝3根據以上計算，初步選擇公稱注塑量為125㎝3，注塑機選擇為XS-ZY-125型號的注射成型機，其主要技術參數如表1 表1 XS-ZY-125型號的注射成型機技術參數 項目 技術參數 項目 技術參數 螺桿直徑/mm 42 拉桿間距/mm 260Х360 理論容量（cm3） 125 最大模具厚度/mm 300 塑化能力（g/s） 16.8 最小模具厚度/mm 200 額定注射壓力/Mpa 150 頂桿根數 1 鎖模力/KN 900 定位孔直徑/mm 125 開模行程/mm 300 噴嘴球半徑SR/mm 12 螺桿轉速(r/min) 0～200 噴嘴孔直徑/mm 4 2.2 注射壓力的校核 該項工作是效核所選注射機的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力P0，其值一般為70～100MPa， 這里取P0=100MPa，公稱注塑壓力P=150MPa,注射壓力安全系數k1=1.25-1.4,這里取k1=1.3 k1 P0=1.3×100=130MPa<公稱注塑壓力P，所以，注射機注射壓力合格。 2.3 鎖模力的校核 鎖模力是指注射機的鎖模機構對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖模力必須大于該脹型力，即：F鎖 > K× F脹 F脹= A 分 × P型…………………………………（2） F鎖—注射機的額定鎖模力（N）； P分—模具型腔內塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我們這里選P型=30MPa。 K為鎖模力安全系數。 A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2） 取A澆=0.2A塑 A分=n(A澆+A塑)=4×1.2×A塑=11424 mm2，由公式（2）得 F脹= 11424×30=342.72KN F鎖=900KN，鎖模力安全系數k為1.1-1.2，這里取1.2，則1.2×F脹=411.26410,所以可將該主型芯視為薄壁塑件。根據參考資料脫模力計算公式為： F=10faE(Tf-Tj)th ……………………………（10） 式中f為脫模系數取0.5，a為塑料的線膨脹系數值為9.8×10-5/℃，E為脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量取1.5×103MPa，Tf為塑料的軟化溫度取110℃,Tj脫模時塑件溫度取60℃，h為型芯脫模方向高度為17mm,由公式(10)得 F1=630N (2) 2×R14小型芯脫模力，因為R/t=14>10,同理由公式（10）得 F2=1260N (3) 總脫模力F=F1+F2=1890N 9.2 推出方式的確定 （1）采用推桿推出 設6mm的圓推桿4根，推出面積A桿=(d2π/4)×4=113mm2。推桿推出應力為F/A桿=16.7MPa，查表得許用應力為12 MPa，應力偏大，不用推桿推出。 （2）采用推件板推出 推件板推出面積A板=68×34-66×32=20mm2 推件板推出應力為1890/200=9.45 MPa <12 MPa 合格 所以采用推件板推出，由于采用側澆口，充模時容易形成封閉式氣囊，因此在每個型芯上設置1根直徑為6mm的推桿，以供排氣，另外推出更加平穩(wěn)。 9.3 脫模機構的設計原則 設計脫模機構時，應遵循以下原則： （1）結構可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。 （2）保證塑件不變形、不損壞。 （3）保證塑件外觀良好。 （4）盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作。 10 溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計 10.1 冷卻系統(tǒng)設計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質量。所以，我們在模具上需要設置溫度調節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。 一般注射模內的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質量和生產效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，如我們的塑件，則模具可簡單進行冷卻或者可利用自然冷卻不設冷卻系統(tǒng)；當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻。 10.2 冷卻時間的確定 在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時止的這一段時間。這一時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定的強度和剛度為準，這段冷卻時間一般約占整個注射生產周期的80%。因為我們所需要的塑件比較薄，固用此公式： ……………………………（11） 式中，a — 塑料熱擴散系數 （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）； 現我們根據已知條件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為1mm，由公式（11）得 t =4.5 S 10.3 冷卻系統(tǒng)設計原則 ①、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡 ②、冷卻水孔的數量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。 ③、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。 ④、澆口處加強冷卻。 ⑤、應降低進水與出水的溫差。 ⑥、合理選擇冷卻水道的形式。 ⑦、合理確定冷卻水管接頭位置。 ⑧、冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機構發(fā)生干涉現象。 ⑨、冷卻水管進出接頭應埋入模板內，以免模具在搬運過程中造成損壞。 10.4 冷卻系統(tǒng)的計算 注射周期=t注+t冷+t脫=1.6+4.5+7.5=13.6S，每小時注射次數N=264次。 設PP塑料的密度ρ=0.92 (g/cm3)，且流量為125，Qs=590(KJ/KG)。 現有公式可得：Q = N · G · Qs ……………………………………（12） 式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量 N — 每小時的注射次數 G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內的質量（Kg） G = nG件= 4 × 0.92 ×9.9 0 = 36 （g） 由公式（12）得Q = 5607（KJ） 設冷卻水道入水口的水溫為22℃,出水口的溫度為26℃，算出冷卻水的體積流量為5.58×10-3m3/min。根據參考資料冷卻水的流量為湍流狀態(tài)，最低流速為1.66m/s.取冷卻水道的直徑為8mm。成型零件的冷卻水道開設如圖13所示。 圖13 成型零件冷卻水道形式 11模具安裝 （1）、清理模板平面定位孔及模具安裝表面上的污物、毛刺； （2）、因模具的外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機器下面的兩根導軌上墊好板，模具從側面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應保證開閉模具時平穩(wěn)，靈活，無卡住現象，然后固定動模； （3）、調節(jié)鎖模機構，保證有足夠開模距及鎖模力，使模具閉合適當； （4）、慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構的運動情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調。 設計總結 塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一，對于我國而言，它在整個國民經濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設計，讓我們更多的了解有關塑料模具設計的基本知識，初步掌握了一些關于塑料模具設計的步驟和方法，對塑料模有了一個更新的認識。這對我們在今后的生產實踐工作中無疑是個很好的幫助，也間接性的為今后的工作經驗有了一定的積累。 塑料制品成型及模具的設計還是個很專業(yè)性、實踐性很強的技術，而它的主要內容都是在今后的生產實踐中逐步積累和豐富起來的。因此，我們要學好這項技術光靠書本上的點點知識還是不夠的，我們更多的還應該將理論與實際結合起來，這還需要我們到工廠里去實踐。 參考文獻 1、《塑料模具設計指導》伍先明、張蓉、楊軍、周志冰編著，國防工業(yè)出版社 2、《塑料模具設計》卜建新主編，中國輕工業(yè)出版社 3、《塑料模具設計》申樹義、高濟編，機械工業(yè)出版社 4、《塑料模具設計手冊》《塑料模具技術手冊》編委會，機械工業(yè)出版社 5、《塑料成型工藝及模具設計》葉久新、王群主編，機械工業(yè)出版社 6、《互換性與測量技術基礎》陳于萍、周兆元主編，機械工業(yè)出版社 7、《機械制圖》劉朝儒、彭福萌、高政一主編，高等教育出版社 致 謝 26