蓋(Φ8025)塑料注塑模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具設(shè)計(jì) 附件1：外文資料翻譯譯文 微型模具成型的熱量和擠壓控制 在這篇文章中,我們?yōu)榱擞行У貜?fù)制出該微型模具產(chǎn)品的微小結(jié)構(gòu),將一個(gè)擠壓機(jī)器和一個(gè)小核心傳感器組合起來(lái)，構(gòu)建一個(gè)注射模具的擠壓系統(tǒng)。在一些重要的部位，由一個(gè)壓力裝置，它作為原動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)中心模具工作。舉例說(shuō)吧，在注射以后，模腔中的壓力會(huì)從二十兆帕上升到三十四兆帕。那些小小的感應(yīng)器形成感受到壓力，那些周?chē)难b置和熱敏傳感器，排列在洞腔的同圍。我們可以根據(jù)這些信號(hào)推測(cè)里面狀況朝著有利的方向發(fā)展。為了評(píng)估該注射系統(tǒng)，我們做了一個(gè)厚度為1lm角度為140℃ 三角凹朝槽 來(lái)進(jìn)行工作。 說(shuō)明 大部分的醫(yī)療信息設(shè)備都有一個(gè)基礎(chǔ)工作部分，另外還有一些輔助部件來(lái)完成某種特定的功能。模具成型技術(shù) 在現(xiàn)實(shí)中廣泛應(yīng)用，而且在大批量生產(chǎn)中多有應(yīng)用，這篇文章即是研究成型過(guò)程在傳統(tǒng)的成型壓力系統(tǒng)中,其為系統(tǒng)提供很大的壓力差,這種特點(diǎn)為模具成型過(guò)程提供了很好的動(dòng)力源.然而,傳統(tǒng)的成型過(guò)程在注射成型的過(guò)程中,特別是在微型模具的成型過(guò)程中,有兩個(gè)很明顯的問(wèn)題.首先,在用單模腔成型微小結(jié)構(gòu)的模具時(shí),不同的溫度和硬度會(huì)引起不一致的成型壓力.一般來(lái)說(shuō),模腔中心的溫度越高,中心周?chē)臏囟纫矔?huì)越高.其次,即使通過(guò)冷卻和控制壓力的方法來(lái)展平那些不平的區(qū)域,但是通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),熱流量和壓力仍是高于成型微型模具工作時(shí)所規(guī)定的壓力,而且腔內(nèi)的這種情況很不好控制,這樣以來(lái)就只好通來(lái)偵測(cè)熱流面不是溫度來(lái)控制型腔中各種成型條件. 這篇文章的作者，也就是該機(jī)器的設(shè)計(jì)者，他通過(guò)在模具重要部位安放一個(gè)叫做模具核心擠壓機(jī)的部件來(lái)及時(shí)了解并控制模腔內(nèi)成型的具體情況。這個(gè)部件配備有特殊裝置來(lái)控制模腔內(nèi)的壓力、溫度，并反饋回到顯示裝置上。這篇文章就向我們?cè)敿?xì)地闡述了這種機(jī)器的模型。 模具成型的壓力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 如圖1所示，該結(jié)構(gòu)為我們常用的模具結(jié)構(gòu)圖。首先，我們描述一下裝備有piezo設(shè)備的模具成型壓力機(jī)。我們用的pie20設(shè)備有一個(gè)最大厚度為13LM的裝置，而且可以產(chǎn)生一個(gè)最大值為6KN的壓力。因此，該注射壓力系統(tǒng)所能產(chǎn)生的壓力在0~6KN之間，注射機(jī)的壓力系統(tǒng)有一個(gè)壓力設(shè)備，該裝置有一個(gè)特置的中心軸，并與一個(gè)傳感反饋裝置連在一塊。這個(gè)壓力裝置是圓柱形的，直徑為25mm，高度為54mm，它的溫度約在20℃和120℃之間。壓力傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)是對(duì)稱(chēng)的，它把動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)從壓力裝置上以一定的規(guī)律和方式傳出去，這個(gè)圓柱體的傳動(dòng)裝置向一個(gè)方向上不停地進(jìn)行著傳遞工作，并由一個(gè)平面的輔助裝置保證其只能在平面內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 為了研究之便，我們特地用一個(gè)很小的傳感器，使位移，壓力、傳感器、熱量傳感器很好地相互協(xié)調(diào)起來(lái)協(xié)同工作，當(dāng)注射機(jī)的注射孔開(kāi)始有位移并要接觸到模腔時(shí)，位移傳感器裝置就會(huì)測(cè)出其位移，并作出下一步的控制動(dòng)作。該位移傳感器是非接觸式傳感器，其最大是量程為500lm ,誤差可以控制在0.2lm以下。 我們把一個(gè)核心模型放在模腔的中央，其結(jié)構(gòu)是一個(gè)三角形的凹槽，以深度1lm順次排列。核心表面有32768個(gè)三角形的凹槽組成，凹槽相鄰的角度為140o ，距離為1μm完成加工的產(chǎn)品組成一個(gè)直徑為12mm厚度為1mm的盤(pán)狀物。由是由在鋼里面加入鎳和磷元素制成的合金做的。有很好的硬度和耐磨性。三角槽的切制是由精度非常高的NC機(jī)切制而成的，有著異常高的精確度。 有二組深度為12lm的廢氣排放口，依次排列在圓洞的周?chē)?。用一個(gè)真空泵抽出由于樹(shù)脂的分解而產(chǎn)生的廢氣物。為保證精細(xì)模具的硬度，統(tǒng)一冷卻那些盤(pán)狀產(chǎn)品。我對(duì)使冷卻水做曲線(xiàn)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。注射機(jī)依靠一個(gè)伺服馬達(dá)系統(tǒng)，使其可以具備最高達(dá)150KN的夾緊力。 評(píng)估微型注射系統(tǒng) 以下是成型時(shí)的條件：材料：聚苯乙烯；注射溫度：190℃；成型設(shè)備溫度：80℃；注射速度：10mm/s；注射壓力：34mpa；夾緊力：150KN。在這些條件下，我們分別對(duì)如下情景作了比較分析。第一種情況是在約1000Vr 電壓下推動(dòng)注射壓力機(jī)工作，第二種是沒(méi)有電壓作用。圖表3和4顯示的是模具里邊傳感器的測(cè)量結(jié)果。注射壓力的測(cè)量由位于注射壓力機(jī)后面的壓力計(jì)來(lái)測(cè)量，并以數(shù)字表格形式在輸出裝置上顯示。 第三組表格顯示了成型一個(gè)周期的數(shù)據(jù)。首先，在第5.16秒，注射動(dòng)作開(kāi)始注射，注射壓力也隨之上升，從第5.6s開(kāi)始注射壓力在2秒之內(nèi)迅速升至34MPA，模腔內(nèi)的應(yīng)力實(shí)行如圖所標(biāo)的傳感器檢測(cè)表明，也隨著增加，只不過(guò)有大約0.35秒的延遲，最終可達(dá)到20MPA，約是注射壓力的59%。在注射壓力保持不變的那一階段，模腔內(nèi)的應(yīng)力迅速下降到零。這充分證明，盡管存在著由注射機(jī)提供注射壓力，但其中一部分由于模腔內(nèi)的摩擦力的存在而被抵消，熔料在模腔內(nèi)凝固的過(guò)程中，熔料因漸成為固體而其余部分也隨之降低為零。在此過(guò)程中，中心位移也經(jīng)歷了與模腔內(nèi)壓力變化規(guī)律相似的變化。這說(shuō)明注射中心也受到了反作用力，在經(jīng)歷大約14S的冷卻過(guò)程后模具被打開(kāi)了。 比較低的表格表明了表面溫度和熱量擴(kuò)散的過(guò)程。其中比較平直的那一段曲線(xiàn)顯示的是保壓階段或者說(shuō)是壓力持續(xù)過(guò)程。圖表顯示的是表面溫度連續(xù)上升的過(guò)程，此時(shí)，熔料經(jīng)澆口源源不斷地流經(jīng)流道，最終達(dá)到成型模腔。在注射完成后，溫度迅速上升，而后隨即下降（在冷卻作用下）特別是澆口附近的熱量散的比較快，溫度下降也比較明顯。 在圖表4中，在第5.6s的時(shí)候，壓力裝置得到約1000V的電壓，由于電壓作用，模腔內(nèi)的壓力升至34MPA，中心的溫度和壓力也隨之上升。切斷電壓后，中心也恢復(fù)到原始狀態(tài)，但我們無(wú)法看到這一過(guò)程。 下面，我們對(duì)是否微型注射壓力機(jī)時(shí)產(chǎn)品的表面特征作一比較。圖表5、6顯示的是SEM照片而AFM的測(cè)量結(jié)果。從圖片來(lái)看，三角形凹槽的表面粗糙度和均勻程度在這兩種情況下并無(wú)明顯區(qū)別。原因就是因與注射時(shí)的速度與模具微小結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)，另外三角形凹槽的深度和排列密度也是其原因之一。 附件2：外文原文 Injection molding for microstructures controlling mold-core extrusion and cavity heat-flux Abstract In this work we constructed an injection press molding system with a mold-core extrusion mechanism and a small sensor assembly for effectively duplicating microstructures to the mold products. The mold-core extrusion mechanism is driven by a piezo element to apply force on important area with microstructures. For example, after injection it increases the cavity pressure from 20 to 34 MPa. Small sensors consist of the pressure, displacement, and heat flux sensor assemblies,arranged around the small cavity. The signals showed us the physical phenomena inside the mold and may be further used as control signal. In order to evaluate this injection press molding system, we formed micro triangular grooves of pitch 1 lm and angle 140o. The mold-core extrusion gave better diffraction intensity by several percents. 1 Introduction Many information and medical equipment contain functional parts with microstructures in the order of 1 lm and overall size of several millimeters. Molding is a mass production method widely used in duplicating three dimensional forms of these parts [1–4]. This paper reports our study on one of the molding processes, namely, the injection press molding process. In contrast to regular injection molding process that injects molten resin at high pressure into the cavity for simultaneous filling and forming, injection press molding process separates the time of the two processes. Injection press molding process injects molten resin into a mold cavity at low pressure to keep the flow resistance small,and once the cavity is filled, applies large clamping force on molds to form microstructures. Injection press molding has superb transforming capability used for example, in forming optical disks and LCD light guiding plates. Conventional injection press molding applies large clamping force on molds for forming after the filling process. However, conventional injection press molding process has two problems for forming micro parts described above. First, in forming multiple micro parts with a single set of molds, the temperature and rigidity distributions are not uniform causing difference in forming pressure [5, 6]. Generally, the temperature is higher around the mold center and the pressing force is higher around the perimeter. Secondly, even if one tries to flatten the uneven distribution with cooling or pressure control, sensors to monitor the heat flux or pressure are larger than the micro parts and cannot find these conditions within the cavity.Note that measuring heat flux instead of temperature allows monitoring resin solidification in the cavity. The authors of this paper devised mechanisms to (1) individually press each important micro structure area (we call this area the ‘‘core’’) with a mold-core extrusion mechanism equipped with a small piezo element and (2) control pressure temperature, and especially the cavity heat flux for each core by arranging a set of sensors around each core and feeding back the sensor signals to the above piezo element. This paper reports our prototype of these mechanisms. 2 Designing the injection press molding system Figure 1 shows the mold we used. First we describe the mold-core extrusion mechanism design equipped with a piezo element. The piezo element used (KISTLER,Z17294X2) has a maximum free displacement of 13 lm and produces a maximum force of 6 kN with no displacement,thus the pressing force varies between 0 and 6 kN depending on the piezo element extension. The piezo element has a single axis force sensor (KISTLER, 9134A) integrated in it for pressing force feedback control. The piezo element unit size is 25 mm in diameter, 54 mm long and its temperature Fig. 1. Test mold range is )20 to 120oC. The symmetric design of the force transferring structure uniformly transfers the pressing force from the piezo element. This cylindrical force transfer mechanism moves in one direction and a planar surface keeps the shaft from rotating. A small sensor assembly was developed for our study in this paper. Displacement, pressure, and heat flux sensors compose the assembly. The displacement sensor measures the displacement at the mold-core extrusion mechanism where it presses the mold-core, and the displacement in the parting direction at the parting line. The displacement sensor is an eddy-current type noncontact displacement sensor (SINKAWA Electric, VC-202N) with range of 500 lm and resolution of 0.2 lm. The above 1 axis force sensor served as the pressure sensor to measure the cavity internal pressure. The heat flux sensor measured the cavity surface temperature and the heat flux. A pair of thermocouples embedded at depths 0.3 and 0.6 mm enabled these measurements with the principle of inverse heat conduction.We mounted the diameter 3.5 mm heat flux sensors on the gate, cavity and sprue lock pin (Fig. 2). We placed one mold-core at the mold center. The microstructure was triangular grooves arranged with pitch 1 lm. The core surface had 32,768 triangular grooves with 140_ angle that are 0.2 mm long on the perimeter of a 10.5 mm circle. Fig. 2. Cavity details and mold-core The finished product formed into a 1 mm thick disk with diameter 12 mm. The core was made of steel (UDDEHOLM, STAVAX, 52 Rockwell hardness), with Ni-P plating. We cut the triangular grooves with an ultra precision NC machine (FANUC ROBOnano Ui). Two 12 lm deep air vent grooves were placed on the perimeter of the cavities. A vacuum pump pumped out residual air and gas from molten resin. To provide rigidity similar to a regular mold, we kept the entire 80 kgf mold size the same. For uniformly cooling the disk shaped product, we ran cooling water in a circular path. The injection molding machine (FANUC, ROBOSHOT a-15) has a servo motor type drive with maximum clamping force of 150 kN. 3 Evaluating the injection press molding system Here are the molding conditions: Resin: Polystyrene, Resin temperature at injection: 190 oC, Mold set temperature:80 oC, Injection speed: 10 mm/s, Holding pressure:34 MPa, and Clamping force: 150 kN. Under these conditions,we compared the case with a constant voltage of 1000 V applied to push the mold-core extrusion mechanism,and the case without pushing. Figures 3 and 4 show the measurements from the sensors inside the mold. The injection force measured with a load cell placed behind the injection molding machine screw derived the injection pressure in the figure. Fig. 3. Measurements Fig. 4. Measurements of sensors (without) of sensors (with) Upper figures of Fig. 3 show the molding cycle. First at 5.15 s, the injection starts and the injection pressure suddenly rises. At 5.6 s, the injection pressure is held at 34 MPa for 2 s. The cavity pressure, measured by the 1 axis force sensor, increase with a 0.35 s delay, to reach only 20 MPa, which is 59% of the injection pressure. The cavity pressure quickly went down to about zero during the injection pressure holding period. This shows that despite the pushing force at the source of the injection molding machine, friction reduces pressure which is dropped at cavity. Also, when the resin solidified in the cavity, it parted from the mold to drop the pressure to zero. The core displacement shows a transition similar to the cavity pressure indicating that it was pressed back by the resin. After further cooling to 14 s, the mold was opened. Lower figures of Fig. 3 show the surface temperature and heat flux transitions. The horizontal axes are magni-fied in the lower figures around the pressure holding period.The figure shows the sequential surface temperature rise at the lock pin, gate, and cavity as resin passed over them. The heat flux maximized immediately after injection and gradually decreased. Especially at the gate, the heat flux went down to about zero during pressure holding. In Fig. 4, a voltage of 1000 V was applied to the piezo element for 2 s starting at 5.6 s. The voltage raised the cavity pressure to 34 MPa. The core gradually advanced with drop in cavity pressure from the position pressed in by the resin to eventually reach 9 lm ahead of its original position. Cutting the voltage retracted the core to its original position. But, we were not able to observe change in surface temperature and heat flux due to change in heat transfer from applying voltage. Next we compare form features on the product with and without the mold-core extrusion. Figures 5 and 6 show the SEM photographs and the AFM measurement results. The photographs reveal that the triangular grooves had a uniform pitch with smooth surface regardless of mold-core extrusion, and good form transfer to the products. The reasons are smooth flow of polystyrene and the small aspect ratio of the groove depth and pitch. 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目： 蓋塑料注塑模具(Φ80*25) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 1102 學(xué)生姓名： 王秋實(shí) 指導(dǎo)教師： 陳慧珍 論文提交日期：2015年6月1日 論文答辯日期：2015年6月5日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 1102班 學(xué)生：王秋實(shí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 蓋塑料注塑模具(Φ80*25) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 2、AutoCAD軟件繪圖一套（包括裝備圖，零件圖） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專(zhuān)題部分： 查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)蓋塑料注塑模具 1、設(shè)計(jì)方案的選擇，計(jì)算選擇合適成型零件尺寸。 2、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和CAD圖紙。 起止時(shí)間： 2015年3月6日至2015年6月5日 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 摘要 此次課題主要研究蓋塑料注塑模具的設(shè)計(jì)，圓蓋的應(yīng)用材料為聚丙烯（pp）是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料。具有較好的耐沖擊性，機(jī)械性質(zhì)較為強(qiáng)韌，具有抗多種有機(jī)溶劑和酸堿腐蝕。在工業(yè)界具有廣泛的應(yīng)用，是我們現(xiàn)如今常見(jiàn)的高分子材料之一。 現(xiàn)在模具已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，然而，對(duì)塑料模具占模具總量的比例37％，可見(jiàn)塑料成型沒(méi)模具在生活應(yīng)用領(lǐng)域中占有很重要的部分，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，塑料制品生產(chǎn)越來(lái)越廣泛，塑料何曾性工業(yè)在工業(yè)中地位日益提高。 本次畢業(yè)的設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行工藝性的分析和比較從而了解蓋塑料模具的生產(chǎn)過(guò)程以及工作原理。此次課題從多個(gè)方面介紹了注射成型的基本原理，完整零件的尺寸計(jì)算到模具動(dòng)作過(guò)程、從注射機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)的組成，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明，較為詳細(xì)的研究了蓋塑料注塑模具的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我對(duì)塑料注射模有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解，從中也注意到了生產(chǎn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)問(wèn)題，研究注塑模具來(lái)生產(chǎn)塑件產(chǎn)品，也讓我了解其生產(chǎn)過(guò)程和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量有很大的生活意義。 關(guān)鍵詞： 注塑模；圓蓋 Abstract This topic mainly studies cover plastic injection mold design, the application of the dome material for polypropylene (pp) is a semicrystalline thermoplastic plastics. Has good resistance to impact, mechanical properties is relatively strong, with a variety of organic solvent and acid and alkali corrosion resistance. Has wide application in industry, is one of our nowadays common polymer materials. Now the mold has become the foundation for the development of the industry, however, the plastic mold accounted for 37% of the total mould, plastic molding didn't die in life occupies a very important part of the application field, along with our country economic development, the plastic products production is more and more widely, plastic ever sex industry growing status in the industry. The graduation design through the analysis of plastic parts for manufacturability and comparison to understand what the cover plastic mold production process and working principle. The subject, the basic principle of the injection molding are introduced from several aspects, the size of the complete parts calculation to mold action process, including the selection of injection machine, the composition of gating system, and has proved to mold strength requirement, more detailed study of the cover of plastic injection mould design. Through the design, make me to plastic injection mould has a preliminary understanding and insights, which also noticed the details in the process of production, plastic injection mold to produce a product, also let me know the production process and automation to increase production has a lot of life meaning. Key words: Injection mold; round cap 目 錄 第一章產(chǎn)品的說(shuō)明 1 第二章塑件的分析 2 2.1 PP的主要特點(diǎn) 2 第三章注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 4 3.1 注射機(jī)的選用 4 3.2 注射壓力的校核 4 3.3 鎖模力的校核 5 3.4 開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 5 第四章分型面的選擇 7 4.1 分型面的形式 7 4.2 分型面的選擇原則 7 4.3 我們這里選擇水平分型面 8 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 9 5.1 型腔數(shù)目的確定 9 5.2 多型腔的排列 9 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 6.1 澆注系統(tǒng)的組成 11 6.2 澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì) 11 6.2.1 主流道設(shè)計(jì) 11 6.2.2 冷料穴的設(shè)計(jì) 12 6.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 13 6.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 14 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 16 7.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式 16 7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 7.3 成型零件的工作尺寸計(jì)算 17 7.3.1 凹模徑向尺寸計(jì)算 17 7.3.2 凹模型腔高度尺寸的計(jì)算 17 7.3.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 18 7.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 19 7.3.5 型腔壁厚和底板厚度計(jì)算 19 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 22 9.1 何為脫模機(jī)構(gòu) 22 9.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及選用 22 9.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 22 9.4 推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀 22 9.5 推桿的固定方式 23 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 24 10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 10.2 冷卻時(shí)間的確定 24 10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 25 10.4 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 25 10.5 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 26 結(jié)論 27 參考文獻(xiàn) 28 致謝 29 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章產(chǎn)品的說(shuō)明 第一章產(chǎn)品的說(shuō)明 這次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品主要用于醫(yī)藥蓋，因?yàn)樗某杀据^低、質(zhì)量輕、而且可以大規(guī)模的生產(chǎn)、無(wú)毒。所使用的材料是聚丙烯，簡(jiǎn)稱(chēng)PP，它的物理性質(zhì)是無(wú)毒，無(wú)味，密度小，其強(qiáng)度，剛度，硬度及其耐熱性較比常壓聚乙烯更好，可以在近100度被采用。良好的電氣和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)易變脆，不耐磨且容易老化。它適用于生產(chǎn)一般機(jī)械部件，耐腐蝕零件和絕緣部件。常見(jiàn)的酸，它的堿和有機(jī)溶劑具有很少或沒(méi)有影響，可用于餐具。圖樣見(jiàn)1-1。 圖1-1 產(chǎn)品蓋 15 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章塑件的分析 第二章塑件的分析 PP是一種半結(jié)晶性可塑性塑料。具有較高耐沖擊性，強(qiáng)機(jī)械性，且具備很多種有機(jī)溶劑和酸堿的腐蝕。應(yīng)用在廣泛工業(yè)界，是通常常見(jiàn)的高分子材料中的一種。目前已成為發(fā)展最快的塑料品種。它的加工溫度為200～300℃，可以注塑，擠出，吹塑，如旋轉(zhuǎn)成型加工方法可以和不同的成型工藝有不同的溫度選擇和最優(yōu)的成型溫度應(yīng)根據(jù)材料牌號(hào)和配方，加工技術(shù)和設(shè)備，產(chǎn)品形狀來(lái)調(diào)整確定。 對(duì)聚丙烯的透明性的透明性的效果是不成型的溫度，但結(jié)晶度。該結(jié)晶度降低，由水淬，分子結(jié)構(gòu)的形成的增加的透明度，例如，在生產(chǎn)聚丙烯薄膜的小晶粒，減少大球晶，提高透明度。為了提高聚丙烯還可以添加成核劑（如山梨糖醇，苯甲酸等）的透明性。成核劑是促進(jìn)聚丙烯的結(jié)晶度和添加劑的結(jié)晶化速度，球晶尺寸微細(xì)化，具有抗反射和改性剛度和信用賦予該產(chǎn)品。 聚丙烯，簡(jiǎn)稱(chēng)PP，其相對(duì)分子質(zhì)量一般為10～50萬(wàn)，分子式為(C?H?)n。 (2-1) 2.1 PP的主要特點(diǎn) ① 形狀為白色蠟狀，無(wú)毒且透明； ② 有極低的密度為（0.89～0.92），所以質(zhì)量很輕，是現(xiàn)在大型品種塑料中最輕的一種材料； ③ 化學(xué)穩(wěn)定性好，在常溫下溶劑不能夠溶解PP，而且有著優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性。 ④ 耐熱性好，可以在130下使用； ⑤ 電性能好，耐高頻電絕緣性好，在潮濕的環(huán)境中也可以具有良好的電絕緣性； ⑥ 有著良好的力學(xué)性能，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，較為突出的剛性和耐彎曲性； ⑦ PP容易發(fā)生熱、光氧化，耐氣候老化性較差，必須添加一些抗氧劑或紫外線(xiàn)吸收劑； ⑧ 耐抗沖擊性較差，尤其是對(duì)低溫沖擊性能差，對(duì)缺口非常敏感； ⑨ PP的結(jié)晶性能會(huì)導(dǎo)致成品的不透明性。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 第三章注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 注塑模具安裝在注塑機(jī)上，所以在注塑模具的設(shè)計(jì)應(yīng)是注射機(jī)上，必要時(shí)，了解相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，使得設(shè)計(jì)能滿(mǎn)足模具的要求，同時(shí)適合注射機(jī)號(hào)。 認(rèn)為在模具設(shè)計(jì)而言，有必要知道注塑機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。在模具的設(shè)計(jì)，最好咨詢(xún)注塑機(jī)制造商提供了相關(guān)的“注射機(jī)使用說(shuō)明書(shū)”標(biāo)記的技術(shù)規(guī)范。由于注塑機(jī)即使是同樣規(guī)格的制造商也是不同的，其技術(shù)規(guī)格也略有不同。 3.1 注射機(jī)的選用 選擇注射機(jī)，通常在塑料件（或模具）的注射量注射機(jī)，一個(gè)面值的實(shí)際需求，然后依次公稱(chēng)壓力，統(tǒng)稱(chēng)鎖模力，模板行程模型和模具部件的尺寸，檢查一個(gè)接一個(gè)，進(jìn)行校核。 實(shí)際噴射量注射機(jī)的標(biāo)稱(chēng)為主噴射量;為了保證正常的注射成型，模具的每一個(gè)需要的實(shí)際噴射量的應(yīng)小于一定量的標(biāo)稱(chēng)噴射注射機(jī)，即： -實(shí)際塑件（含澆注系統(tǒng)凝料）的總體積為（）。 從PP的物理性質(zhì)可得：ρ=0.89～0.92，取m=100g，故 (3-1) 這里選用型號(hào)為XS-ZY-125的注射成型機(jī)注射，該型號(hào)表示為液壓注射成型機(jī)，其公稱(chēng)的注射量為。 3.2 注射壓力的校核 這主要是檢查由所選的注射機(jī)公稱(chēng)壓力P是否能滿(mǎn)足注射壓力P0時(shí)的塑料部件成型，所需要的注射壓力P0，該值一般為70～150MPa，通常要求P> P0。這里選擇70MPa的。 3.3 鎖模力的校核 鎖模力是指注入以克服腔熔體模塑膨脹力，施加到模具的鎖定力的注塑機(jī)，將發(fā)生一個(gè)支撐管芯強(qiáng)度時(shí)的原料內(nèi)高壓注塑模腔，所以注塑機(jī)鎖定模式單位必須提供足夠的“鎖定模力”，以免被軟化。當(dāng)高壓塑料熔體填充空腔，可以產(chǎn)生大的沿鎖模膨脹力的方向。因此，在注塑機(jī)的夾緊力的額定值必須大于壓力膨脹力，即： F鎖 F脹 = A 分 × P型 F鎖-注射機(jī)的額定鎖模力（N）； P型-模具型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。這里選P型=30MPa。 A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2） ∴ F鎖 F脹 = A 分 × P型 (3-2) = 80×200×30=4.8×105（N） 3.4 開(kāi)模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 開(kāi)模行程是指模具沖程需要去除從開(kāi)閉之間的模具最小距離的塑料，表示用H，它必須比注射機(jī)的行程S大移動(dòng)模板較小。由于注射機(jī)夾緊機(jī)構(gòu)，模具沖程可以根據(jù)下列兩個(gè)條件檢查：其一是模具無(wú)關(guān)與模具厚度;二是打開(kāi)的行進(jìn)距離和該模具的厚度。我們這里選擇的是開(kāi)模進(jìn)度無(wú)關(guān)與模具的厚度，和一個(gè)單一的分型面注塑模具。 ⑴ 當(dāng)開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí) 這種情況主要是指夾緊機(jī)構(gòu)為液壓-注射機(jī)的機(jī)械組合，其模板行程由更大行程的聯(lián)動(dòng)確定，并且無(wú)關(guān)與模具厚度。這個(gè)條件是兩種類(lèi)型的： ① 對(duì)單分型面注射模，所需開(kāi)模行程H為 S H = H1 + H2 + (5～10) mm (3-3) 公式（3-3）中，H1-塑件被推出的距離（可當(dāng)做凸模高度）（mm）； H2-包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑高度 （mm）； S-注射機(jī)移動(dòng)板最大行程 （mm）； H-所需要開(kāi)模行程 （mm）。 這里可通過(guò)資料而得出（結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7-1）： H = 16 + 57 + 8 = 81（mm）。 ② 對(duì)雙分型面注射模，所需開(kāi)模行程為 S機(jī) H = H1 + H2 + a +（5～10）mm a-中間板與定模的分開(kāi)距離（mm）。 ⑵ 推出機(jī)構(gòu)的校核 由于各類(lèi)注射機(jī)型號(hào)的推出裝置機(jī)構(gòu)和最大推出距離范圍各有不同，在模具設(shè)計(jì)時(shí)，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)該與注射機(jī)相適應(yīng)，進(jìn)一步研究具體可以查閱相關(guān)材料。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章分型面的選擇 第四章分型面的選擇 分型面是指兩者在閉和狀態(tài)時(shí)能接觸的部分，也就是工件或模具部件到模具件的混凝土產(chǎn)品塊的分隔表面。根據(jù)需要可具有多于一個(gè)或兩個(gè)分型面的一對(duì)模具，分型面可在垂直方向上，以?shī)A緊方向平行或傾斜夾緊，這里我們選擇和夾緊方向。分型面的設(shè)計(jì)方式會(huì)直接影響產(chǎn)品、模具的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量和操作方便，一個(gè)是在模具設(shè)計(jì)的成功或失敗的關(guān)鍵因素。 4.1 分型面的形式 分型面的形式和類(lèi)型的幾何體，剝離法，模具和排氣條件，澆口形式等方面，我們有以下5種常見(jiàn)的形式：分型面傾斜的階梯分型面，分型面和曲線(xiàn)分型面水平，垂直分型面。 4.2 分型面的選擇原則 ⑴ 有利于塑料脫模，如開(kāi)模后盡量使塑件留在動(dòng)模邊以利用注塑機(jī)上的頂出機(jī)構(gòu)，避免側(cè)向長(zhǎng)距離抽芯以減小模具尺寸等； ① 在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)； ② 要有利于側(cè)面分型和抽芯； ③ 需要合理安排塑件在型腔中的位置； ⑵ 考慮和確保塑件的外觀(guān)不被損壞，在分型面處不可避免地出現(xiàn)飛邊，因此應(yīng)避免在外觀(guān)光滑面上設(shè)計(jì)分型面； ⑶ 盡力確保塑件尺寸的準(zhǔn)確度要求，如盡量把有尺寸精度要求的部分設(shè)在同一模塊上以減小制造和裝配誤差等； ⑷ 有利于排氣，如分型面盡可能與最后充填滿(mǎn)的型腔表壁重合，以利于型腔排氣； ⑸ 盡量使模具加工方便，如避免或減少側(cè)向分型，采用異型分型面減少動(dòng)、定模的修配以降低加工難度等。 4.3 選擇水平分型面 圖4-1 水平分型面 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 第五章型腔數(shù)目的決定及排布 5.1 型腔數(shù)目的確定 為了可以使模具和配套的注塑機(jī)更有效的組成，從而提高生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證了精密塑料機(jī)身，在設(shè)計(jì)時(shí)，有四種常用的方法型腔數(shù)量應(yīng)確定：a、按經(jīng)濟(jì)性能，以確定腔體的數(shù)目; b、根據(jù)該注射機(jī)鎖模力，以確定腔體的數(shù)目的等級(jí); c、根據(jù)注射注射機(jī)腔數(shù)的最大數(shù)量; d、根據(jù)產(chǎn)品的精度，確定型腔數(shù)目。我們選擇一個(gè)a它的計(jì)算過(guò)程如下： 設(shè)置一個(gè)腔數(shù)n，產(chǎn)品n的總數(shù)，每個(gè)腔C1的模具成本，無(wú)關(guān)的模具費(fèi)用C0，每小時(shí)可注射成型制品的加工費(fèi)用為Y（元/h），成型周期為T(mén)（min），則： 模具費(fèi)用為（元）， (5-1) 注塑成型制品費(fèi)用為（元）， (5-2) 總成型加工費(fèi)用為，即 (5-3) 為使總的成型加工費(fèi)用最少，即令＝０，則有 ： 所以n＝。 對(duì)于完成產(chǎn)品的精度高，因?yàn)樾颓荒Ｊ呛茈y使各個(gè)空腔形成均勻，所以它通常是建議腔數(shù)小于4，因?yàn)樗芰狭慵木纫蟛桓?，n = 4。 5.2 多型腔的排列 多型腔模板形式通常有直線(xiàn)形、復(fù)合形、圓形及H形等，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面： ① 用平衡的安排盡可能，以確保均一和穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量； ② 安排和門(mén)打開(kāi)位置，以對(duì)稱(chēng)空腔，以防止模具部分負(fù)荷下，溢出； ③ 盡可能使空腔緊湊布置，以降低模具的形狀的大小。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.1 澆注系統(tǒng)的組成 注塑模具的澆注系統(tǒng)是指從主流路之間的熔化腔流的開(kāi)始。它的作用是控制灌裝的速度熔融金屬在模具和完整的施法時(shí)間,使液態(tài)金屬順利進(jìn)入模具,避免動(dòng)蕩和模具清洗;防止熔渣和其他夾雜物進(jìn)入腔;倒沒(méi)有參與氣體的時(shí)候,盡量和鑄件的冷卻凝固順序的原則,從熔化室流之間的主要道路的開(kāi)始。因此，該澆注系統(tǒng)是非常重要的。一般可分為澆注系統(tǒng)和普通澆注系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)選擇普通澆注系統(tǒng)，其組成部分 為主流方式，澆口，冷孔和分流道四部分如圖6-1所示： 圖6-1 澆注系統(tǒng)圖 1—主流道 2—主流道襯套 3—定位圈 4—分流道 5—澆口 6—型腔 7—冷料穴 8—中間板 9—定模板（或定模座板） 6.2 澆注系統(tǒng)各部件設(shè)計(jì) 6.2.1 主流道設(shè)計(jì) ① 主流道是注塑機(jī)噴嘴從注塑機(jī)噴嘴流道的導(dǎo)流通道。一般性，噴嘴在相同軸上，橫截面是圓形的且附有一些錐度，對(duì)于這種復(fù)雜的主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)是： 主流道圓錐角α=2o～6o，對(duì)流動(dòng)性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm； ② 主流道澆口端圓，半徑r=1～3mm，為了減少轉(zhuǎn)向時(shí)的物料流過(guò)渡電阻； ③ 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主要道路應(yīng)盡可能短，通常不超過(guò)60毫米，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)影響熔體填充順利； ④ 為小型模具定位澆道襯套和圓設(shè)計(jì)成一個(gè)整體的。大部分的設(shè)計(jì)通常是將橫澆道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)為兩部分，之后固定在模板。主通道襯套和固定模座板通過(guò)過(guò)渡配合，主通道襯套與定位圈通過(guò)間隙配合； ⑤ 主流道襯套通常選用T8、T10的材料制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC。 6.2.2 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于動(dòng)模板對(duì)面的主干道，熔體溫度最前方的噴嘴較低，形成冷渣渣。在進(jìn)料口的端部，在進(jìn)料孔的端部的孔的開(kāi)口被提供，為阻止?fàn)t渣進(jìn)入模腔，造成流道的堵塞。緩慢的物質(zhì)流率，形成對(duì)產(chǎn)品的冷料分?jǐn)?shù)線(xiàn)。為了設(shè)置了從模具時(shí)秦內(nèi)拉縮合物，大致拉桿布置在冷料端（頂針）。它的功能是存儲(chǔ)在“冷”正面材料流動(dòng)，這是由于冷澆道的兩次注射之間的間隔和熔融流動(dòng)前鋒冷庫(kù)，以防止熔體冷材料到空腔中。冷料穴一般是設(shè)在路的盡頭的主流，當(dāng)導(dǎo)流明渠較長(zhǎng)，在分流的結(jié)尾有時(shí)還開(kāi)冷洞。這里與推桿匹配倒置錐體冷卻孔被選擇，其結(jié)構(gòu)如圖6-2： 圖6-2 冷料穴結(jié)構(gòu)圖 1 — 定位圈 2 — 冷料穴 3 — 推 桿 4 — 動(dòng)模板 6.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道是指主流道與澆口之間的通道，通常為通道開(kāi)口在分型面之間，作用為分流和轉(zhuǎn)向。分流通道是至關(guān)重要的，而在單類(lèi)型的模具室，有時(shí)泄水渠有時(shí)省略。在引水渠道的設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該考慮壓力損失和盡量避免體溫，而且降低音量的通道。多腔模具類(lèi)型替補(bǔ)選手，必須設(shè)計(jì)單腔大空腔的塑料部件在使用多個(gè)點(diǎn)門(mén)也將分流。 ⑴ 分流道的截面形狀 通常分流道的斷面形狀一般有矩形、梯形、圓形、U形和六角形等。為了減少在流動(dòng)通道中的壓力損失，提高熱損失的效率，圓形分流被選擇，如圖6-3。因?yàn)閳A形截面的效率是最有效的，在導(dǎo)流通道，這里選擇它。 圖6-3 分流道截面圖 ⑵ 分流道的尺寸 由于存在流動(dòng)性的各種塑料之間的差異，所以根據(jù)粗略的估計(jì)直徑的跑步者的各種類(lèi)型的塑料,常見(jiàn)塑料的推薦值轉(zhuǎn)移通道直徑如下。 但對(duì)于壁厚小于3mm，質(zhì)量小于200g的塑料，通過(guò)查閱分析斷定其流道直徑： D=0.2654 (6-1) 公式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道尺寸（mm）；D—分流道直徑（mm）。對(duì)于黏度較大的塑料來(lái)說(shuō)，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。此步驟可以取m=100g，L=50mm。固分流道尺寸為1.2D，即 D=1.2D=1.2×0.265××=10（ mm）。 S=Л× ×1.22=78.5（mm2） ⑶ 分流道的布置 分流道的安排取決于腔布局，這兩個(gè)因素相互制約。分流安排分為平衡和不平衡的兩種，這里的布置方式選用平衡式。 ⑷ 分流道與澆口的連接 分流道和澆口的配件應(yīng)加工成一個(gè)斜面，過(guò)渡和循環(huán)，有利在塑料熔體流動(dòng)和填充。 6.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口也被稱(chēng)為進(jìn)料口，是橫澆道與型腔，同時(shí)也是最短肉薄部之間的狹窄通道。交接流道和空腔之間的通道，它是澆注系統(tǒng)澆口的部位，形狀和大小直接影響成品塑料零件的質(zhì)量的一個(gè)重要部分。 澆口的作用在與緊固表面流和進(jìn)料以達(dá)到加速度，具有良好的流動(dòng)性的材料的高剪切速率的效果，粘性加熱的升溫效果也可望提高低溫粘度降低效果。在成型中，柵極是第一固化和密封，這樣可以防止進(jìn)料回流以及避免空腔的壓力降低成形之后，可以很方便地切斷流道系統(tǒng)和類(lèi)型的部件。它是很難使用的理論公式為理想尺寸，通常根據(jù)理想的尺寸，取下限，然后在模具中逐漸修改和調(diào)整的過(guò)程。橫截面形狀通常為矩形或圓形，0.5?2毫米柵極長(zhǎng)度，表面粗糙度Ra不大于0.4μm以下的平均轉(zhuǎn)輪區(qū)域。 澆口有很多的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)澆口的形狀可以分為圓盤(pán)閘，環(huán)形閘門(mén)，點(diǎn)澆口，扇形澆口和薄柵極芯片柵極。此設(shè)計(jì)選擇的是點(diǎn)澆口。其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如圖6-4 圖6-4 澆口圖 澆口的截面通常只取分流道橫截面積的3％～9％，澆口的長(zhǎng)度大致為0.5mm～2mm，可以計(jì)算出所需的澆口面積為S=5％×s=3.9。 要選擇合適的澆口位置，它會(huì)直接影響到成型產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，因此設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： ① 澆口應(yīng)開(kāi)放在可以使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿(mǎn)的位置； ② 澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以方便進(jìn)料； ③ 澆口的位置選擇應(yīng)有利于排除型腔中氣體； ④ 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的位置； ⑤ 用于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用在饋送方式的頂部中心，以避免芯沖擊變形； ⑥ 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品美觀(guān)的部位； ⑦ 不能在制品承受彎曲載荷或者沖擊的部位設(shè)置澆口。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 第七章成型零件的工作尺寸計(jì)算 7.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式 凹模又稱(chēng)陰模，凹模也是型腔，是主要部分的塑料零件外表面。可以安裝在固定的模具也可以安裝在動(dòng)態(tài)模具。有許多類(lèi)型的凹模、凹模的形狀是圓和矩形；結(jié)構(gòu)形式有組合式凹模、整體式凹模、拼塊組合式凹模，因?yàn)樵O(shè)計(jì)產(chǎn)品是小零件，從各方面分析選用組合式凹模-整體嵌入式凹模。 整體嵌入式凹模：每個(gè)型腔通常是獨(dú)自處理后壓人定模中。模具結(jié)構(gòu)的形狀、大小均勻性好,容易改變。凹模的形狀通常是圓柱形的，和定位方法，以過(guò)渡配合嵌入定模板，然后用一個(gè)固定的模板固定座位板。其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示： 7.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模（即型芯）是模具中用于成型制品內(nèi)表面的零件。模制的塑料成型件，通?？煞譃榻M合式和整體式兩種。根據(jù)凹模模具的結(jié)構(gòu)形式，選擇組合式作為管芯的組件，它是將凸模獨(dú)自加工后再與動(dòng)模板之間進(jìn)行安裝而成的，如圖7-2所示： 圖7-1 凹模結(jié)構(gòu)圖 圖7-2 凸模結(jié)構(gòu)圖 7.3 成型零件的工作尺寸計(jì)算 7.3.1 凹模徑向尺寸計(jì)算 設(shè)制品的名義尺寸LS為最大尺寸，其公差按規(guī)定為負(fù)值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”由公式可得： (7-1) 式中，“Δ”前的系數(shù)（此處為3/4）可隨制品的大小和精度而變化，通常在0.5～0.8之間，制品偏差大則取小，偏差小則取大。 固可出于上述公式算出尺寸大?。海ㄓ捎谒芗閳A，所以公式中為D） 7.3.2 凹模型腔高度尺寸的計(jì)算 由于該尺寸屬于塑件外輪廓尺寸，因此有： （7-2） 19 根據(jù)圖7-3可得： 圖7-3 凹模型腔高度示意圖 7.3.3 型芯徑向尺寸的計(jì)算 設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，經(jīng)過(guò)與上面推得公式凹模徑向大小相近可推理，從而計(jì)算出： (7-3) 現(xiàn)在可算得：（由于這里塑件為圓，故公式中為d） 7.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 設(shè)制品孔深為hs，其公差為正值“+Δ”，制造公差為負(fù)值“-δZ”，同理得： （7-4） 我們由圖7-2可得出： 7.3.5 型腔壁厚和底板厚度計(jì)算 在注射成型中，型腔主要承受來(lái)自塑料熔體的壓力，因此,模具型腔應(yīng)該足夠強(qiáng)大的韌性和剛性。如果腔的壁厚是厚和底板的厚度不夠，空腔的腔的容許應(yīng)力高于許用應(yīng)力的腔本身，腔室會(huì)引起塑性變形，甚至開(kāi)裂。同時(shí)，假定勁度不足會(huì)造成大的彈性變形，從而導(dǎo)致空腔向外膨脹或閃蒸間隙。因此，有必要的強(qiáng)度和剛度計(jì)算空腔，特別是大型的塑料部件。但由于設(shè)計(jì)的塑料部件很小，所以不需要模具型腔壁厚和底厚計(jì)算，大致得體即可。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第八章導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是為了保證在注射模具的精度及模具和模具，必須設(shè)置在注射模的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是可保證動(dòng)態(tài)模型和精密模具的夾緊方式；導(dǎo)向功能強(qiáng)，保證凸模的相對(duì)位置和模具的精度；還可以承受一定側(cè)壓力。 圖8-1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)圖 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式著重有錐面定位和錐面定位導(dǎo)柱導(dǎo)向兩種，此步驟選擇導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其布局如圖8-1，在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 導(dǎo)銷(xiāo)應(yīng)圍繞模具分型面，所述導(dǎo)柱中心到外模相當(dāng)均勻，應(yīng)具有足夠的距離，以確保模具的強(qiáng)韌度； ② 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)該是6 ~ 8毫米高于核心(凸模)端面高度，和導(dǎo)套通常是設(shè)置在高的核心表面更多的一方； ③ 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度； ④ 為了引導(dǎo)銷(xiāo)能進(jìn)入導(dǎo)套，引導(dǎo)應(yīng)在圓錐形或半球形，導(dǎo)套也應(yīng)該為倒角； ⑤ 導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要和組裝的方式確定； ⑥ 在正常情況下導(dǎo)柱滑動(dòng)配合形式按設(shè)置，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分與固定部分配合按設(shè)置，導(dǎo)向套直徑設(shè)置部分配合按設(shè)置； ⑦ 通常是板塊之間的動(dòng)態(tài)模型和推盤(pán)設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)； ⑧ 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小來(lái)確定，可與準(zhǔn)確的模具數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行參考和選取。 29 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第九章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9.1 何為脫模機(jī)構(gòu) 脫模機(jī)構(gòu)是指在每個(gè)循環(huán)的注射成型，使塑件及澆注系統(tǒng)從模腔或型芯脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)，該塑料部件的機(jī)構(gòu)的模具稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu)。 9.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及選用 脫模機(jī)構(gòu)的分類(lèi)很多，一種是按動(dòng)力來(lái)源分類(lèi)；另一種是按模具結(jié)構(gòu)分類(lèi)。本次設(shè)計(jì)采用的是混合分類(lèi)中的一種：因?yàn)樗亲詈?jiǎn)單和最常見(jiàn)的，具有操作簡(jiǎn)單，更換方便，引進(jìn)效果好，更實(shí)用，直觀(guān)生產(chǎn)實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)。汽提是指在脫模的過(guò)程中，推桿需要一個(gè)動(dòng)作，就可以完成塑料脫模機(jī)構(gòu)。它通常包括卸料板及頂桿塊脫模機(jī)構(gòu)，推桿脫模機(jī)構(gòu)，和脫模機(jī)構(gòu)脫模機(jī)構(gòu)，氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)和多元聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)等。簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖9-1 9.3 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： ① 結(jié)構(gòu)：機(jī)械運(yùn)動(dòng)精確、可靠、靈活，且具有足夠的剛性和強(qiáng)韌度； ② 確保塑件不變形、不被損壞； ③ 確保塑件外觀(guān)良好； ④ 試圖讓塑料部件動(dòng)模一側(cè),便于開(kāi)啟力脫模裝置,從而完成脫模。 9.4 推桿的結(jié)構(gòu)形式及形狀 由于成型制品的幾何樣式和型腔模具構(gòu)造是不一樣，所用推桿的截面形狀也不一，常用的推桿截面形狀為圓形截面形狀。推桿又可分為成型推桿與普通推桿兩種類(lèi)型，這里選用普通推桿。如圖9-2。 9.5 推桿的固定方式（9-3） 圖9-2 推桿結(jié)構(gòu) 圖9-3推桿固定方式 圖9-1 脫模機(jī)構(gòu) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第十章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑料在成型過(guò)程中，模具度可以直接影響塑料成型，成型周期時(shí)間和質(zhì)量的塑料部分。因此，模具溫度控制系統(tǒng)的必要性，以達(dá)到所需的溫度要求。 通常在塑料熔體溫度約為200℃，塑件從模腔的注塑模具時(shí)其溫度要低于60℃。因此熱塑性塑料注塑成型之后，務(wù)必進(jìn)行對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻處理，使可靠的冷卻定型，從而提高生產(chǎn)效率和塑件質(zhì)量。為更好的塑料熔融粘度低，流動(dòng)性的，諸如聚丙烯，有機(jī)玻璃等，當(dāng)該部分是小薄壁，如我們的塑料件，模具可被冷卻或簡(jiǎn)單的可以使用自然冷卻的冷卻系統(tǒng)是不建立;當(dāng)生產(chǎn)的塑料件都是大型產(chǎn)品時(shí)，就需要進(jìn)行人工冷卻模具。 10.2 冷卻時(shí)間的確定 在注射的過(guò)程中，塑件的冷卻時(shí)間通常是指在塑料從模腔模具開(kāi)口的熔體可取出塑件。此標(biāo)準(zhǔn)傾向于在產(chǎn)品完全固化定型，并具有一定的強(qiáng)度和剛性，冷卻時(shí)間通常占整個(gè)周期的80％左右，整個(gè)生產(chǎn)周期注射，由于塑件需要更輕薄，固用此公式： (10-1) 公式中，a-塑料熱擴(kuò)散系數(shù) （m2/s）；S-制品壁厚 （mm）；現(xiàn)根據(jù)已知規(guī)格可知PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為2mm。 ∴ =4.5s 10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ① 盡量確保塑件均勻收縮，保持模具的熱平衡 ② 冷卻孔的數(shù)量越多，較大的孔，塑料件的更均勻的冷卻效果。 ③ 盡可能使冷卻劑通道為距離相隔正好等于模腔表面的長(zhǎng)度。 ④ 澆口處加強(qiáng)冷卻。 ⑤ 應(yīng)減少在入水口和出水口之間的溫度差。 ⑥ 合理選擇在冷卻水通道的形式。 ⑦ 合理確定冷卻水管接頭位置。 ⑧ 冷卻系統(tǒng)水路與其他機(jī)構(gòu)合作，盡量避免在模具發(fā)生干涉。 ⑨ 冷卻水管道和接頭的裝置應(yīng)嵌入模板，以避免在運(yùn)輸過(guò)程中損壞模具。 10.4 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式 查閱資料根據(jù)塑料制品的成型形狀和要求的冷卻，冷卻回路可分為多級(jí)式、隔膜式、直通式、循環(huán)式、噴氣機(jī)、螺旋等等，同時(shí)也可以配合使用，構(gòu)成各種冷卻回路。有六種基本形式，這里選擇一個(gè)簡(jiǎn)單的直通式。 通過(guò)直接沖壓模具，并且通過(guò)冷卻水用于冷卻簡(jiǎn)單的流型，通常用于生產(chǎn)一種形式。其結(jié)構(gòu)示于圖10-1： 圖10-1 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 10.5 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 設(shè)PP塑料的密度ρ=0.90，且流量為125，Qs=590。 故公式可得： (10-2) 公式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量 N — 每小時(shí)的注射次數(shù) G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的質(zhì)量（Kg） ∵ G = nG件 + G澆 = 4 × 0.9 ×100 + 140 = 500 （g） ∴ Q = 30 × 0.5 × 590 = 8850（Kj） 其中，1/3的熱量被凹模帶走，2/3由型芯帶去。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論 結(jié)論 在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中，自己學(xué)到了很多東西，通過(guò)對(duì)大量的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和研究的設(shè)計(jì)，使我對(duì)整個(gè)注塑模過(guò)程以及工藝分析有了更為全面的了解，對(duì)注塑模具有了更深刻的認(rèn)識(shí)，這對(duì)作為大學(xué)生的我無(wú)論是在今后的生活還是不久之后的工作中都是一個(gè)很好的幫助，同時(shí)也間接的積累了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 由于自己對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)程度不夠，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于一些結(jié)構(gòu)分析，數(shù)據(jù)計(jì)算不能很好的運(yùn)用，很多工藝參數(shù)和修改問(wèn)題也遇到了不少的麻煩，還是有很多沒(méi)有考慮的因素，例如注射機(jī)的選用規(guī)格有很多，什么樣規(guī)格的更適合蓋模具的生產(chǎn)，使其能夠達(dá)到產(chǎn)量且品質(zhì)有保證，還有尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一塊，我覺(jué)得一定是是很?chē)?yán)密的一些精密數(shù)據(jù)才可以做出好的模型來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。 現(xiàn)在，塑料制品越來(lái)越多的出現(xiàn)在我們的生活當(dāng)中，對(duì)于它成型以及模具的設(shè)計(jì)還是一個(gè)很專(zhuān)業(yè)性且實(shí)踐性很強(qiáng)的一門(mén)技術(shù)，而它的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)逐步擴(kuò)展到我們今后生活的各個(gè)領(lǐng)域，所以我們要好好學(xué)習(xí)這門(mén)技術(shù)，不能光靠書(shū)本上的這一點(diǎn)知識(shí)，我們應(yīng)該做的是把理論和時(shí)間相結(jié)合，運(yùn)用到生產(chǎn)中去。 總之，通過(guò)這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從中受益很多，不僅加深了對(duì)注塑模具的理解而且鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為今后的工作和求學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 楊安主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京理工大學(xué)出版社,2007,8. 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