模具課程設(shè)計(jì)碗注塑模具設(shè)計(jì)

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1、模 具 設(shè) 計(jì) 課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱(chēng)：碗注塑模具設(shè)計(jì) 姓 名：11111111111111111111222222222222222222指導(dǎo)教師： 學(xué) 院：機(jī) 電 學(xué) 院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：08 級(jí) 工 業(yè) 設(shè) 計(jì) 日 期：二零一一年十二月I摘 要本設(shè)計(jì)針對(duì)分析碗的塑件圖，完成其造型設(shè)計(jì)，根據(jù)分析碗的塑件的特點(diǎn)完成其注射模設(shè)計(jì)，本文主要闡述了塑料碗注塑成型的基本遠(yuǎn)離，注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及過(guò)程。采用AUTO CAD的軟件完成對(duì)塑料碗的模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使得自己得到了很大的鍛煉關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，注射模具，塑料碗攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 目錄II目 錄摘要摘要 -1前

2、言前言-11 工藝分析工藝分析-21.11.1 材料特性分析材料特性分析-21.21.2 材料的參數(shù)材料的參數(shù)-21.31.3 注射參數(shù)注射參數(shù)-21.41.4 塑件制作數(shù)據(jù)塑件制作數(shù)據(jù)-31.4.1 塑件的尺寸-31.4.2 塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)-71.4.3 塑件的表面質(zhì)量-71.51.5 確定注射機(jī)確定注射機(jī)-82 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-102.12.1 分型面選擇分型面選擇-102.22.2 澆口設(shè)計(jì)澆口設(shè)計(jì)-112.32.3 流道設(shè)計(jì)流道設(shè)計(jì)-132.42.4 澆口套設(shè)計(jì)澆口套設(shè)計(jì)-132.52.5 冷料穴及拉料桿冷料穴及拉料桿-143 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)-

3、153.13.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)-153.23.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-154 脫模結(jié)構(gòu)脫模結(jié)構(gòu)-174.14.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則-174.24.2 推件力的計(jì)算推件力的計(jì)算-174.2.1 脫模力-175 底板設(shè)計(jì)底板設(shè)計(jì) -195.15.1 凹模尺寸設(shè)計(jì)凹模尺寸設(shè)計(jì)-195.1.1 凹模的徑向尺寸計(jì)算-195.25.2 凸模尺寸設(shè)計(jì)凸模尺寸設(shè)計(jì)-205.2.1 凸模的徑向尺寸計(jì)算-205.2.2 凸模的高度尺寸計(jì)算-205.35.3 剛度計(jì)算公式為剛度計(jì)算公式為-205.45.4 型腔底板厚度計(jì)算型腔底板厚度計(jì)算-216 模架選擇模架選擇-

4、22攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 目錄III6.16.1 模架選擇模架選擇-227 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)導(dǎo)柱設(shè)計(jì)-247.17.1 導(dǎo)柱導(dǎo)柱-247.27.2 導(dǎo)套導(dǎo)套-247.37.3 推桿的選擇推桿的選擇-258 材料選擇材料選擇-268.18.1 凹凸模材料的選擇凹凸模材料的選擇-269 注射機(jī)校核注射機(jī)校核-279.19.1 注射量注射量-279.29.2 注射壓力注射壓力-279.39.3 鎖模力鎖模力-279.49.4 開(kāi)模行程開(kāi)模行程-2710 小結(jié)小結(jié) -29參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)-30攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 前言- 1 -前前 言言模具課程設(shè)計(jì)是在完成冷沖模具設(shè)計(jì)、塑料模具設(shè)計(jì)、CA

5、D 軟件等相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)之后,一個(gè)重要的綜合性的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)之前,要具備機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。初步了解塑件的成型工藝和出產(chǎn)過(guò)程,認(rèn)識(shí)各類(lèi)塑料模具的典型結(jié)構(gòu)。（1）綜合運(yùn)用塑料模具設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理及零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)問(wèn)題,進(jìn)一步鞏固加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。 (2)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐,逐步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想,增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),基本掌握塑料模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決

6、問(wèn)題的能力。 (3)通過(guò)計(jì)較、繪圖和運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料,進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)全面的基本技能訓(xùn)練,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 2 -1 工藝分析1.1 材料特性分析PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%乙烯的無(wú)規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150。由于結(jié)晶度較

7、高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)PP進(jìn)行改性。PP的流動(dòng)率MFR范圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒(méi)有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。

8、1.2 材料的參數(shù)PP 聚丙烯(純)的主要技術(shù)指標(biāo)密度 （kg/cm3）:0.90-0.91比體積：v/(dm3kg-1)：1.10-1.11吸水率(24h)wpc100:0.01-0.3收縮率 s:1.0-3.0熔點(diǎn) t/C：170-176熱變形溫度 t/C0.46mpa 102-115抗拉屈服強(qiáng)度 w /mpa:67.5沖擊韌度dn/(kJ.m-2)無(wú)缺口 78硬度 HB:8.65 1.3 注射參數(shù)干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 3 -熔化溫度：220275，注意不要超過(guò) 275。模具溫度：4080，建議使用 50。結(jié)晶程度主要由模具

9、溫度決定。注射壓力：可達(dá)到 1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是 47mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類(lèi)型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑范圍是11.5mm，但也可以使用小到 0.7mm 的澆口。對(duì)于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP 材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。成型時(shí)間：注射時(shí)間 20s60s 高壓時(shí)間 0s3s 冷卻時(shí)間 20s90s 總周期 50s160s1.4 塑件制作數(shù)據(jù)1.4.1 塑件的尺寸塑件

10、尺寸的大小受制于以下因素：1 取決于用戶(hù)的使用要求。2 受制于塑件的流動(dòng)性。3 受制于塑料熔體在流動(dòng)充填過(guò)程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力 根據(jù)日常需要取碗的碗口半徑為 65mm，碗底半徑為 30mm，碗高 65mm，碗壁厚 2mm。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 4 -圖1.1 碗的實(shí)體模型圖1.2 碗的工程圖攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 5 -圖1.3 分模圖攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 6 -壁厚檢測(cè)如圖圖 1.4 壁厚檢測(cè)圖 1.5 壁厚檢測(cè)拔模斜度檢測(cè)如圖攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 7 -圖 1.6 拔模斜度檢測(cè)1.4.2

11、塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)影響塑件尺寸精度的因素主要有：（1）塑料材料的收縮率及其波動(dòng)。（2）塑件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。（3）模具因素（含模具制造、模具磨損及壽命、模具的裝配、模具的合模及模具設(shè)計(jì)的不合理所可能帶來(lái)的形位誤差等）。（4）成型工藝因素（模塑成型的溫度 T、壓力 p、時(shí)間 t 及取向、結(jié)晶、成型后處理等）。（5）成型設(shè)備的控制精度等。（6）其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動(dòng)及模具制造誤差。題中沒(méi)有公差值，則我們按未注公差的尺寸許偏差計(jì)算。1.4.3 塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相

12、關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對(duì)應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2 級(jí)。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 8 -1.5 確定注射機(jī)從節(jié)省材料的角度我們選擇一模一腔的澆注系統(tǒng)估算出制品體積 V=103cm3所需熔體 PP 塑料質(zhì)量 M= 94g制品的正面投影面積 S=2R2=26533mm2所需注射量 80%注射機(jī)最大注射量；注射壓力；鎖模壓力根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積： mmVC310 V=103+10=113塑件凝料體積（cm3）V塑件 3113141.250.80.8Vcm（2）注射壓力PP注成型 PP 塑料成型時(shí)的注射壓力P70 120MPa成型（3）鎖模

13、力： PPF鎖模力式中 P模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.30.65 倍。PP 塑料成型時(shí)的注射壓力，我們選擇P70 120MPa成型P=0.65120=80MPaP塑料成型時(shí)型腔壓力 80MPaF塑件在分型面上的投影面積（mm）F=26533mm=0.025633 mP 鎖模力=80*26533=2123=2.12KN100KN確定注射機(jī)型號(hào) SZ-160/100（臥式）攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 工藝分析- 9 -SZ-160/100（臥式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表：表 1-1 注塑機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積(cm）160螺桿直徑(mm)40注射壓力(M

14、Pa)150注射速率(g/s)105塑化能力(g/s)45螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0220鎖模力(kN)100拉桿有較距離(mm)345345移模行程(mm)325模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)200鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)100噴嘴球半徑(mm)SR15噴嘴口孔徑(mm)4模板尺寸(mm)200315攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 10 -2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 分型面選擇如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因

15、素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：1保證塑料制品能夠脫模 這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個(gè)平面上，而且此平面與開(kāi)模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢(shì)，不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。 2使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對(duì)模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響： 目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時(shí)間越長(zhǎng)，影響模具生產(chǎn)周期，同時(shí)增加生產(chǎn)成本。 模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動(dòng)、

16、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機(jī)對(duì)模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜過(guò)大。 型腔深度越深，在相同起模斜度時(shí)，同一尺寸上下兩端實(shí)際尺寸差值越大，如圖2。若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導(dǎo)致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使型腔深度最淺。3使塑件外形美觀，容易清理 盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會(huì)留有一圈毛邊，我們稱(chēng)之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會(huì)在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應(yīng)避免設(shè)在塑件光滑表面上。4盡量避免側(cè)向抽芯塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因?yàn)閭?cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接影響塑件尺寸

17、、配合的精度，且耗時(shí)耗財(cái)，制造成本顯著增加，故在萬(wàn)不得己的情況下才能使用。5使分型面容易加工 分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動(dòng)、定模配合面的攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 11 -平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。6使側(cè)向抽芯盡量短 抽芯越短，斜抽移動(dòng)的距離越短，一方面能減少動(dòng)、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模，保證塑件制品精度 。7有利于排氣 對(duì)中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，

18、選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。對(duì)于本塑件，圖示為最佳第一分型面。圖2.1 分型面2.2 澆口設(shè)計(jì)澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等。模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2

19、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 12 -種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：(1）盡量縮短流動(dòng)距離。(2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。(3）必須盡量減少熔接痕。(4）應(yīng)有利于型腔中氣體排出。(5）考慮分子定向影響。(6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。(7）澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8）注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式，聯(lián)系產(chǎn)品實(shí)際使用要求，本產(chǎn)品選用點(diǎn)澆口較為合適。圖2.2.1 注塑機(jī)噴嘴圖攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)

20、（論文） 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 13 -圖2.2.2澆注點(diǎn)2.3 流道設(shè)計(jì)流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)：主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般d=2.55mm。取d=2mm主流道末端呈圓無(wú)須過(guò)渡，圓角半徑r=13mm。主流道長(zhǎng)度L以小于60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過(guò)95mm。主流道常開(kāi)設(shè)在可拆卸的主流道襯套上

21、；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度5357HRC。2.4 澆口套設(shè)計(jì)澆口套選用根據(jù)注射機(jī)噴嘴球半徑15mm，再根據(jù)書(shū)111頁(yè)點(diǎn)澆口的選擇條件，翻書(shū)查閱資料，得到澆口套如圖所示。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 14 -圖2.4 澆口套2.5 冷料穴及拉料桿冷料穴是用來(lái)儲(chǔ)藏在注射間隔時(shí)期內(nèi)由于噴嘴部文都低而形成的所謂冷料渣，以及用它拉出在澆口內(nèi)的塑料。查手冊(cè)冷料穴及拉料桿的形式，選用冷料穴為圓扣形，應(yīng)用在脫模板脫模無(wú)冷料穴時(shí)的情況，冷料穴及拉料桿結(jié)合情況如圖。拉料桿動(dòng)模板冷料井定模座板攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 15 -圖 2.5 拉料桿攀枝花學(xué)院本科

22、課程設(shè)計(jì)（論文） 3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 15 -3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)的作用是將型腔中原有的空氣及成型過(guò)程中產(chǎn)生的氣體順利的排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷而影響成型及表面質(zhì)量。排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開(kāi)設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開(kāi)設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃猓€可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來(lái)說(shuō)，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未

23、留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當(dāng)?shù)亻_(kāi)設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計(jì) 往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然排氣。排氣槽的設(shè)計(jì)原則：（1）排氣槽盡量開(kāi)設(shè)在分型面；（2）排氣槽應(yīng)在型腔最后充滿的地方；（3）排氣槽一般應(yīng)開(kāi)設(shè)在分型面動(dòng)模一方；（4）排氣槽的槽深按表3-3選用為0.02mm；（5）排氣槽的式要預(yù)防溢料濺出傷人，最好不要面對(duì)操作者；3-1 排氣槽深度塑料名稱(chēng)深度 h塑料名稱(chēng)深度 h聚乙烯0.02聚酰胺0.0

24、1聚丙烯0.01-0.02聚碳酰脂0.01-0.03聚氯乙烯0.02聚甲醛0.01-0.03ABS0.03丙烯酸共聚物0.03由于此類(lèi)事小產(chǎn)品排氣槽可以直接用分型面不必特別制作排氣槽3.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑模在塑料成型過(guò)程中如果橫溫過(guò)高，成型收縮率會(huì)變大、塑件變化也相應(yīng)增加，并且容易粘模，難以取出。為防止塑件脫模變形、縮短成型周期，注塑模一般都應(yīng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)裝置，以控制模溫。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3 排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 16 -冷卻水孔開(kāi)設(shè)原則：（1）孔邊離型腔的距離一般保持在1525mm，太近則效率低，水孔直徑一般在8mm以上，根據(jù)模具大小決定；（2）孔管路應(yīng)暢通無(wú)阻；（3

25、）水管接頭的位置應(yīng)盡可能放置在不影響操作的一側(cè)；（4）冷卻水管最好不開(kāi)設(shè)在型腔塑料熔接的地方以免影響塑件強(qiáng)度；因?yàn)楸舅芗募訜釡囟葘?duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過(guò)高易于分解（分解溫度250）、成型時(shí)要控制模溫在50-80 ，具體措施是布置冷卻水管，0C0C具體要求：1）冷卻水管直徑8mm；2）冷卻回路形式為直流循環(huán)式；3.1 冷卻系統(tǒng)攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4 脫模結(jié)構(gòu)- 17 -4 脫模結(jié)構(gòu)4.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體原則（1）要求在開(kāi)模過(guò)程中塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，從而簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。（2）正確分析塑件對(duì)模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對(duì)性地選擇合理的推出裝置和

26、推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對(duì)凸模包緊力最大的位置，同時(shí)也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過(guò)程中變形或損壞。（3）推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。（4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動(dòng)靈活，制造及維修方便。（5）為了便于塑件從模具型腔中或從塑件中抽出型芯、在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮塑件內(nèi)外壁應(yīng)具有足夠的脫模斜度。表 4-1 各種材料推薦脫模斜度材料脫模斜度聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯- 30，01ABS、尼龍、聚

27、甲醛、聚苯醚氯化聚醚-40，0130，硬氯乙烯、聚碳酸醋、聚砜、聚苯乙烯、有機(jī)玻璃-50，02熱固性塑料-20，01本塑件模具采用推件板推出機(jī)構(gòu)。模型本身就可以脫模。4.2 推件力的計(jì)算4.2.1 脫模力sincosfLhpQ式中：L凸模被包緊部分的斷面周長(zhǎng)（cm） h被包緊部分的深度（cm）攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4 脫模結(jié)構(gòu)- 18 - p由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積的正壓力，一般取7108 . 0 7102 . 1Pa f摩擦系數(shù)，一般取0.1 脫模斜度。則： L=2*3.14*63=395.64mmh=63mmQ=395.64mm*63mm*10MPa（0.1*cos0-sin0

28、）=24925.3N攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 5 底板設(shè)計(jì)- 19 -5 底板設(shè)計(jì)5.1 凹模尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)制件的特性，選用整體式凹模。凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸屬包容尺寸，在使用過(guò)程中凹模的磨損會(huì)使包容尺寸逐漸增大。有關(guān)凹模的工作尺寸如下：5.1.1 凹模的徑向尺寸計(jì)算0.780.75-0.017511301/60.780）（131.690.130塑件外形公稱(chēng)尺寸；K塑料的平均收縮率；塑件的尺寸公差；模具制造公差，取塑件相應(yīng)尺寸公差的 1316,取 1/6。查書(shū)得 k=(1.0+2.5)/2=0.0175。5.1.2 凹模的深度尺寸計(jì)算塑件高度方向公稱(chēng)尺寸。 4 . 03/

29、20175. 01706/14 . 00）（96.7007. 005.2 凸模尺寸設(shè)計(jì)凸模是成型塑件的外形，其工作尺寸屬被包容尺寸，在使用過(guò)程中凸模的攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 5 底板設(shè)計(jì)- 20 -磨損會(huì)使包容尺寸逐漸減小。5.2.1 凸模的徑向尺寸計(jì)算塑件內(nèi)形徑向公稱(chēng)尺寸7 . 075. 0)0175. 01 (12606/17 . 0-73.128012. 0-5.2.2 凸模的高度尺寸計(jì)算塑件深度方向的公稱(chēng)尺寸。4 . 03/20175. 016306/14 . 0-）（37.64007. 0-5.3 剛度計(jì)算公式為41/31/311()0.31 ()32 apLapLsLEAE

30、A式中 s-矩形型腔長(zhǎng)邊側(cè)壁厚度 （mm） ；P-型腔所受壓力 （MPa） ；L-型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度 （mm） ；a-型腔側(cè)壁受壓高度 （mm） ；-型腔側(cè)壁全高度 （mm） ；1A-允許變形量 （mm） ，E-模具材料的彈性模量 （MPa） ；-模具材料的許用應(yīng)力 （MPa） ；攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 5 底板設(shè)計(jì)- 21 -由前面的計(jì)算與分析可知，型腔內(nèi)壁尺寸 L=130mm，取 a=63mm， 1A=70mm，P=80MPA，E=MPA=0.03/mm，經(jīng)計(jì)算整理52.1 10 得：型腔壁厚 =45.99mms5.4 型腔底板厚度計(jì)算剛度計(jì)算公式為:h=0.54L(PA/EL1P)1/

31、3式中 p-型腔壓力 80（MPa） ； L1 是動(dòng)模墊板的長(zhǎng)度 L1=221.98 mm 參照標(biāo)準(zhǔn)取 L1=250 mm A 為投影面積 A=26533 mm2得 h=77mm圖 5.1 型腔結(jié)構(gòu)及受力狀況攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 6 模架選擇- 22 -6 模架選擇6.1 模架選擇根據(jù)上面的分析得到型腔 B=130+45.992=221.98 底板厚度為 77 mm根據(jù)中小型模架的規(guī)格依照品種，長(zhǎng)寬比例選用 250355 的模架A 板尺寸 A 板是定模型腔板，塑件高度為 70 mm，又考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻管道，還需留出足夠的距離，故 A 板厚度為 125mm。B 板尺寸 B 板根

32、據(jù)底板厚度為 77 mm 參照標(biāo)準(zhǔn)選擇 80 mm。C 板（支承板）尺寸 支承板=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(510)mm=63+45+10+（510）=123128mm，初步選定 C 板尺寸為 125mm。根據(jù)以上分析,計(jì)較和型腔尺寸位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)型式和規(guī)格,查表選用模架。 定模板厚度:A=125mm動(dòng)模板厚度:B=80mm 墊塊厚度:C=125mm 模具厚度：H=64+A+B+C=（64+125+80+125）=394mm選用 A1-250355-16-Z1 圖 6.1.1 模架攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 6 模架選擇- 23 -圖 6.1.2 模具總裝圖攀枝花學(xué)院

33、本科課程設(shè)計(jì)（論文） 7 材料選擇- 24 -7 導(dǎo)柱設(shè)計(jì)7.1 導(dǎo)柱在模具進(jìn)行裝配或成型時(shí)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)保證動(dòng)模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零件之間的準(zhǔn)確對(duì)合，確以保證塑料制件的形狀和尺寸精度，并避免模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干涉。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐定位兩種形式。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。圖7.1.1 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱布局原則： 1） 、等徑不對(duì)稱(chēng)； 2） 、不等直徑對(duì)稱(chēng)分布； A、材料 20鋼 B、技術(shù)要求： a熱處理5055HRC，20鋼滲碳0.8mm 5660HRC； b倒角不大于145； c其它按GB/T 4169.41984; d. 長(zhǎng)度為動(dòng)模型板A和墊板B 的

34、厚度A+B=80 MM7.2 導(dǎo)套根據(jù)導(dǎo)柱長(zhǎng)度及所選模架的動(dòng)模型板選擇導(dǎo)套，如圖。A、材料 T8A B、技術(shù)要求：攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 7 材料選擇- 25 - a熱處理5055HRC，20鋼滲碳0.5-0.8mm 5660HRC； b倒角不大于145；圖7.2.1 導(dǎo)套7.3 推桿的選擇由模具的工作行程及所選模架的要求知所選的推桿長(zhǎng)度A、材料 T8A；B、技術(shù)要求：a工作端不允許倒錐； b工作端面不允許有中心孔；圖7.3.1 推桿攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 7 材料選擇- 26 -8 材料選擇8.1 凹凸模材料的選擇本模具凹凸模采用鋁合金?，F(xiàn)今人們已經(jīng)改變了過(guò)去不愿意使用軟質(zhì)金

35、屬鋁的觀念，因?yàn)殇X材料供貨商對(duì)其性能和使用性做了顯著的改進(jìn)，鋁（第三代鋁，大約在1990年后投入使用）很多優(yōu)點(diǎn)的應(yīng)用日益增加，鋁熔點(diǎn)低，熱工作特性好（與鋼相比） ，良好的機(jī)加工性能；此外，易于回收再利用，相對(duì)較低的能量消耗，這些使得鋁這種材料在模具加工中廣泛應(yīng)用。第三代鋁合金的特性一點(diǎn)也不遜于塑料模具鋼：其有較低密度，足夠強(qiáng)度，良好的機(jī)加工性能，良好的熱傳導(dǎo)性，良好的耐腐性，易于得到，合理的價(jià)格體積比。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)- 27 -9 注射機(jī)校核9.1 注射量塑件體積：V=1033cm注射機(jī)理論注射容量：V理=1603cmVV理*80%=160*0.80=128,故符合要

36、求。9.2 注射壓力所選注射機(jī)的須大于塑件所需的注射壓力，聚丙烯的注射壓力為70120MPa，注射機(jī)的注射壓力為104MPa，符合要求。注射壓力PP成型注9.3 鎖模力鎖模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所施加的最大夾緊力，當(dāng)高壓的塑料熔體充填模腔時(shí)，會(huì)沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力。為此，注射機(jī)的額定鎖模力必須大于該脹型力，即： PPF鎖模力式中P模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa） ；一般為注射壓力的0.30.65倍。PP塑料成型時(shí)的注射壓力，我們選擇P70 120MPa成型P=0.65120=80MPaP塑料成型時(shí)型腔壓力80MPaF塑件在分型面上的投影面積（mm）F=26533mmP鎖模力

37、=8026533=2123N=2.13KN100KN 符合條件。9.4 開(kāi)模行程對(duì)雙分型面注射模，雙分型面模具最小開(kāi)模行程HminH=H1+H2+A+C+(510)mm式中，H1塑件推出的最小距離 H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 A-澆注系統(tǒng)凝料高度+10mm C-610mm 510mm-安全距離攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)- 28 -選用原則：注射機(jī)的動(dòng)模板最大行程SmaxHmin注射機(jī)的動(dòng)模板和定模板之間的最小間距Hmin 模具的最小厚度H0 H=63+125+10+65+（510）=268273mm所選注塑機(jī)的移模行程為325mm273mm,滿足要求；結(jié)果:所選注射機(jī)滿足要求

38、。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)- 29 -10 小結(jié)經(jīng)過(guò)幾周的課程設(shè)計(jì)，我基本上了解了模具設(shè)計(jì)的思想,并逐步樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想,并且根據(jù)設(shè)計(jì)思路完成了一套塑料碗的模具。剛開(kāi)始做設(shè)計(jì)的時(shí)候感覺(jué)有點(diǎn)困難,不知該從何下手去做,有點(diǎn)茫然,通過(guò)看參考書(shū)上的設(shè)計(jì)步驟,漸漸曉得了整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,這確實(shí)是項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的工作,首先要對(duì)模具的結(jié)構(gòu)有很好的了解,并知道各部分的名稱(chēng)及效用是啥子,這對(duì)于設(shè)計(jì)是非常重要的,如果連模具結(jié)構(gòu)都不清楚,那還談啥子設(shè)計(jì),根本完成不了的工作;再次要有很好的制圖能力,如果這項(xiàng)不行,那設(shè)計(jì)圖紙就無(wú)法很好的完成,其次要能熟練掌握CAD繪圖軟件,這是基本了,整個(gè)圖形的繪制都要用

39、它。通過(guò)設(shè)計(jì)我將所學(xué)的定見(jiàn)很好的運(yùn)用到中實(shí)踐來(lái)了,對(duì)于模具制造工藝、塑件成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的了解,這次設(shè)計(jì)我的收成很大,我很喜歡這次課程設(shè)計(jì)。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)- 30 -參 考 文 獻(xiàn)1 楊占堯主編.塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)M. 北京: 化工業(yè)出版社,20082 張維合主編.注塑孫玲主模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程M. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,20073 編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北京: 清華大學(xué)出版社, 20084 洪慎章主編. 實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)M .北京.機(jī)械工業(yè)出版社；20065 許洪斌 范澤興等塑料注射成型工藝及模具M(jìn)化學(xué)工業(yè)出版社6 許發(fā)樾主編.模具常用機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 北京; 機(jī)械工業(yè)出版社20037 李海梅主編.注塑成型及模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)M. 北京: 化工業(yè)出版社,2002