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食品加工機(jī)容器蓋注塑模食品加工機(jī)容器蓋注塑模具設(shè)計(jì)具設(shè)計(jì)姓名：姓名：摘要產(chǎn)品分析產(chǎn)品分析注注射射機(jī)的選擇機(jī)的選擇模具成型零件設(shè)計(jì)模具成型零件設(shè)計(jì)模具模具的的整體設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)模具的特點(diǎn)模具的特點(diǎn)12345一、產(chǎn)品分析1.食品加工機(jī)容器蓋2.塑件的材料及性能1：所設(shè)計(jì)的塑件的材料為：所設(shè)計(jì)的塑件的材料為PSPS（聚苯乙烯）（聚苯乙烯），該材料有一定的機(jī)械強(qiáng)度，絕緣性能好，該材料有一定的機(jī)械強(qiáng)度，絕緣性能好，多用于不受沖擊的透明儀器，儀表外殼、多用于不受沖擊的透明儀器，儀表外殼、罩體、生活用品等。罩體、生活用品等。2：成型性能 吸水性極小，成型前可不予干燥。流動(dòng)吸水性極小，成型前可不予干燥。流動(dòng)性很好，應(yīng)采用高料溫、高模溫、低注射性很好，應(yīng)采用高料溫、高模溫、低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間，以便于降低內(nèi)應(yīng)力，壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間，以便于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔及變形。防止縮孔及變形。3.產(chǎn)品要求 本設(shè)計(jì)制件為食品加工機(jī)容本設(shè)計(jì)制件為食品加工機(jī)容器蓋，形狀較為復(fù)雜，外部有內(nèi)器蓋，形狀較為復(fù)雜，外部有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，故應(yīng)采用側(cè)向抽芯凹結(jié)構(gòu)，故應(yīng)采用側(cè)向抽芯機(jī)機(jī)構(gòu)。構(gòu)。制件外表面要求美觀，因此具有制件外表面要求美觀，因此具有一定的表面粗糙度要求，模具的一定的表面粗糙度要求，模具的加工精度要求較高。為保證制件加工精度要求較高。為保證制件的力學(xué)性能以及便于充模，制件的力學(xué)性能以及便于充模，制件個(gè)別特征的連接處以圓弧過(guò)渡。個(gè)別特征的連接處以圓弧過(guò)渡。二、注射機(jī)的選擇 通過(guò)分析塑件的質(zhì)量屬性，通過(guò)分析塑件的質(zhì)量屬性，得其體積約為得其體積約為154.62cm ，考慮，考慮到澆注系統(tǒng)的體積，用修正公式到澆注系統(tǒng)的體積，用修正公式估算為：估算為：因此初選注射容量為因此初選注射容量為400 3 3 的的注塑機(jī)注塑機(jī)XZ-ZY-250三、三、模具成型零件設(shè)計(jì)n根據(jù)產(chǎn)品尺寸規(guī)格初選標(biāo)準(zhǔn)模根據(jù)產(chǎn)品尺寸規(guī)格初選標(biāo)準(zhǔn)模架為架為550650mmn塑件在徑向上有三個(gè)內(nèi)凹，因塑件在徑向上有三個(gè)內(nèi)凹，因此必須設(shè)置三個(gè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)此必須設(shè)置三個(gè)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)1.型芯設(shè)計(jì)型芯采用整體嵌入式型芯采用整體嵌入式 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：加工效率高，加工效率高，裝拆方便，裝拆方便，容易保證容易保證形狀和尺形狀和尺寸精度寸精度2.型腔設(shè)計(jì)型芯采用整體嵌入式型芯采用整體嵌入式 優(yōu)點(diǎn)：加工難度小，優(yōu)點(diǎn)：加工難度小，加工成本低，加工成本低，易于保證型易于保證型腔精度，方腔精度，方便更換。便更換。3.側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)u本設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)本設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)工作原理：開(kāi)模時(shí)，動(dòng)工作原理：開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模部分向后移動(dòng)，塑件模部分向后移動(dòng)，塑件包在凸模上隨著動(dòng)模一包在凸模上隨著動(dòng)模一起移動(dòng)，在斜導(dǎo)柱的作起移動(dòng)，在斜導(dǎo)柱的作用下，側(cè)滑塊帶動(dòng)側(cè)型用下，側(cè)滑塊帶動(dòng)側(cè)型芯在推件板上的導(dǎo)滑槽芯在推件板上的導(dǎo)滑槽內(nèi)向上側(cè)作側(cè)向抽芯。內(nèi)向上側(cè)作側(cè)向抽芯。四、模具的整體設(shè)計(jì)u根據(jù)根據(jù)GB/T12556.11990并結(jié)合塑件的并結(jié)合塑件的具體情況選取其它結(jié)構(gòu)零件，最后得到具體情況選取其它結(jié)構(gòu)零件，最后得到如圖所示的模具。如圖所示的模具。模具開(kāi)模過(guò)程 模具爆炸圖模具爆炸圖 五、模具特點(diǎn)1.該模具采用電火花和線切該模具采用電火花和線切割加工成型零件，從而能保割加工成型零件，從而能保證精度要求。證精度要求。2.能很好地解決成型時(shí)產(chǎn)生能很好地解決成型時(shí)產(chǎn)生熔接痕造成產(chǎn)品強(qiáng)度不高的熔接痕造成產(chǎn)品強(qiáng)度不高的問(wèn)題。問(wèn)題。
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 食品加工機(jī)容器蓋注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué) 院：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
年 級(jí)：
指導(dǎo)教師
二0一四年五月
摘要
模具作用主要為注塑、吹塑、擠出、鍛壓成型、冶煉、沖壓、拉伸方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。
根據(jù)產(chǎn)品的分類在不同的模具可以分為沖壓模具,塑料模具,分為壓力注入模具,鑄造模具和吹模具),橡膠模、鑄造模具、玻璃模具等等。其中,注塑模具和沖壓模具技術(shù)成熟,廣泛使用,因此占據(jù)更大的比例。我的設(shè)計(jì)任務(wù)或食品加工機(jī)容器蓋注塑模具設(shè)計(jì),各部分模型覆蓋榨汁機(jī)。這個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)食品加工機(jī)容器蓋過(guò)程的正確分析,設(shè)計(jì)了一副一個(gè)模塊和一個(gè)空腔注塑模具。和詳細(xì)的描述了成型零件,包括核心和腔的設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的重要部分的計(jì)算和選擇、冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)和其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程。模板的設(shè)計(jì),利用PRO / E模具基地專家這里EMX7.0完成,從標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇的輸出產(chǎn)品,全部采用三維設(shè)計(jì)。我在一個(gè)食品加工機(jī)容器蓋模具設(shè)計(jì)過(guò)程中,從建模到模具零件設(shè)計(jì),模具的設(shè)計(jì)核心,直到最后的模具型腔運(yùn)動(dòng)仿真過(guò)程所有充分發(fā)揮職業(yè)/工程師設(shè)計(jì)軟件模塊和插件的優(yōu)點(diǎn),這一過(guò)程幾乎是沒(méi)有圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是:滑塊安裝在動(dòng)模上,斜導(dǎo)柱安裝在一個(gè)固定的模式,因此,確保順利完成側(cè)向抽芯。
關(guān)鍵詞：食品加工機(jī)容器蓋；注塑模具；PRO/E；EMX7.0
I
Abstract
Mold role mainly for injection molding, blow molding, extrusion, forging and pressing molding, smelting, punching, stretching method to get the required products of various molds and tools.
According to the classification of the products made in different mould can be divided into stamping mould, plastic mould, is divided into pressure of injection mould, casting mold and blow mold), rubber mold, casting moulds and glass mold and so on. Among them, the injection mold and stamping die technology mature, widely used, therefore occupy a larger proportion. The my design task or food processor container cap injection mold is designed, its parts model is covered juicer. This design through the correct analysis of food processor container cover process, designed a pair of one module and one cavity injection mould. And detailed describes the molding parts, including the design of the core and cavity, the calculation of important parts of the process parameters and the selection, cooling system, the design process of the gating system and other structures. To the design of the formwork, using PRO/E mold base expert here EMX7.0 to complete, from the choice of standard mould base to the output of the product, all adopt the 3 d design. I was in a food processor container cover mold design process, from modeling to mould parts design, the design of the mould core, until the last of the mold cavity motion simulation process all give full play to the PRO/ENGINEER design software modules and the advantage of the plug-in, the process is almost do it without drawing design.
The design of the mold is characterized by: sliding block installed on the moving mould, inclined guide pillar installed in a fixed mode, so that to ensure the smooth completion lateral core pulling.
Keywords: food processor container cover ;injection mold;PRO/E ;EMX7.0
II
目 錄
1 緒 論..............................................................................................................1
1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位.........................................................1
2 塑料件工藝性分析..........................................................................................3
2.1 塑件結(jié)構(gòu)特征..........................................................................................3
2.2 PS塑料的材料特性.................................................................................3
2.3 塑件注塑成型工藝分析...........................................................................4
3 設(shè)計(jì)方案及參數(shù)的確定..................................................................................6
3.1 注射機(jī)的確定.........................................................................................6
3.2 相關(guān)參數(shù)校核.........................................................................................6
3.2.1 對(duì)注射機(jī)主要工藝參數(shù)的校核.........................................................6
3.2.2 對(duì)注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核.........................................................7
3.2.3 開(kāi)模行程和頂出距離校核................................................................7
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì).........................................................................................8
3.3.1 主流道設(shè)計(jì)......................................................................................8
3.3.2 分流道設(shè)計(jì)......................................................................................8
3.3.3 冷料穴設(shè)計(jì)......................................................................................9
3.3.4 澆口設(shè)計(jì)..........................................................................................9
3.4 分型面位置的確定.................................................................................10
3.5 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)........................................................................................10
3.6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì).................................................................................11
4 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算....................................................................................12
4.1 脫模阻力計(jì)算........................................................................................12
4.2 型腔尺寸計(jì)算........................................................................................12
4.3 型芯尺寸計(jì)算........................................................................................13
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................................................................14
5.1 模具成型工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................................14
5.11 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................................................14
5.12 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)...............................................................................14
5.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).................................................................................15
5.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)........................................................................................15
5.4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)........................................................................................16
6 模具總裝圖、模具的動(dòng)作過(guò)程圖和模具爆炸圖...............................................17
參考文獻(xiàn)..........................................................................................................19
致謝.................................................................................................................20
1 緒論
1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位
模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要基礎(chǔ),模具是工業(yè)生產(chǎn)和制造設(shè)備的關(guān)鍵過(guò)程。塑料模具是用來(lái)成型塑料模具零件,這是一個(gè)類型的陰模。日本工業(yè)認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)”,美國(guó)表示“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮的動(dòng)力”。的強(qiáng)度水平的模具設(shè)計(jì)、制造實(shí)力優(yōu)勢(shì)或劣勢(shì),加工設(shè)備,模具質(zhì)量是好還是壞,直接影響著許多新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和舊產(chǎn)品的升級(jí),影響產(chǎn)品質(zhì)量和增加經(jīng)濟(jì)效益。塑料工業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)的注塑模具已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前的形勢(shì)。CAD技術(shù)在國(guó)外,80年代是一個(gè)大量的塑料機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用。
目前國(guó)外模具CAD / CAM / CAE技術(shù)已達(dá)到一個(gè)非常高的水平。模塑仿真分析已發(fā)展非常完善,實(shí)現(xiàn)了注射成型過(guò)程的模擬,精確的計(jì)算和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,“制造”“生產(chǎn)”在電腦上塑料制品、靈活和能夠改變和適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。
2 塑料件的工藝性分析
2.1 塑件的結(jié)構(gòu)特征
此次設(shè)計(jì)的塑件為食品加工機(jī)容器蓋，其實(shí)體如圖1-1，主要參數(shù)如圖1-2
圖2-1 塑件實(shí)體圖
圖2-2 塑件主要尺寸
2.2 PS塑料材料特性
選擇的材料聚苯乙烯(PS)。PS塑料有一定的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性能好,抗輻射技術(shù),成型好,但脆性較大,更透明的儀器沒(méi)有擊中,儀器外殼,封面的身體,和生活用品,等。PS塑料材料性能的性質(zhì):PS塑料是無(wú)色、透明,光澤的粒狀材料,它的結(jié)構(gòu)是線性的熱塑性聚合物,它的密度是1.054克/立方厘米。PS塑料成型特點(diǎn):
(1)脆性裂紋,熱膨脹系數(shù)較大,容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
（2）不給干之前最少的吸水性,形成。
(3)流動(dòng)性很好,但應(yīng)注意模具間隙,防止過(guò)度的物質(zhì)。
(4)柱塞或螺桿注射機(jī)成型。但為了防止溢出的材料,推薦的自鎖式噴嘴。
表2-1 注射的工藝參數(shù)
注射機(jī)的類型
噴嘴的形式
噴嘴的溫度
料筒的溫度
柱塞式
自鎖式
160～170
前段
中段
后段
170～190
170～190
140～160
模具的溫度/℃
注射的壓力/MPa
保壓力/MPa
注射的時(shí)間/S
20～60
60～100
300～40
0～3
保壓的時(shí)間/S
冷卻的時(shí)間/S
成型的周期/S
成型的溫度/℃
15～40
15～30
40～90
170～280
注射的壓力MPa
流動(dòng)距離比
成型時(shí)放出的
熱量/J/Kg
噴嘴孔的直徑/mm
88.2
300～260
2.7×105
φ4
食品加工機(jī)器蓋設(shè)計(jì)塑料容器,其形狀更為復(fù)雜,和外部結(jié)構(gòu)內(nèi)凹,所以應(yīng)采用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。漂亮的產(chǎn)品外表面要求,所以表面的表面粗糙度有一定的需求,導(dǎo)致模具加工精度較高。為了確保零件的機(jī)械性能和容易成型,塑膠件的個(gè)人特征聯(lián)合應(yīng)該圓弧過(guò)渡。
2.3 塑件注塑成型的工藝分析
（1） 塑件的質(zhì)量屬性
（2） 容器蓋零件材料是PS,密度1.054克/立方厘米。在Pro / E rongqigai開(kāi)放。PRT。在選定的菜單項(xiàng)分析-模型-質(zhì)量屬性,彈出屬性對(duì)話框質(zhì)量。標(biāo)簽,單擊“定義”“密度”文本框中輸入1.054,然后單擊按鈕,完整的質(zhì)量屬性模型的計(jì)算,部件的體積是154.62立方厘米,質(zhì)量是162.97克。厚度的分析
塑料零件壁厚對(duì)塑料零件的質(zhì)量有很大的影響,因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其壁厚。壁厚太小,流動(dòng)阻力大,形狀復(fù)雜的產(chǎn)品很難完整的模具。在壁厚的設(shè)計(jì),最小尺寸的塑料零件壁厚應(yīng)符合下列要求:脫模,脫模機(jī)制來(lái)抵御沖擊和振動(dòng),有足夠的強(qiáng)度和剛度;裝配承受緊固力。有關(guān)規(guī)定的塑料部分,熱塑性塑料的最小厚度值,最小壁厚的公式是:
――塑件最小壁厚（mm）
――預(yù)計(jì)塑件壁高（mm）
根據(jù)上述公式，容器蓋的最小壁厚應(yīng)為：
本制件的壁厚為S=2.9>Smin，滿足最小厚度條件。
3 設(shè)計(jì)方案以及參數(shù)的確定
3.1 注射機(jī)型號(hào)的確定
塑件的體積計(jì)算
通過(guò)對(duì)塑件的質(zhì)量屬性的分析，得到其體積約為154.62，考慮到澆注系統(tǒng)凝料的體積，用修正公式估算為：
（1-2）
根據(jù)所需塑料的總體積通過(guò)查表可初步選定型號(hào)為XS—ZY—250的注塑機(jī)。
其主要技術(shù)參數(shù)如下：
表2-1 S—ZY—250注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
螺桿的直徑(mm)
注射的容量(mm)
注射的壓力(MPa)
鎖模力(kN)
最大成型面積(cm)
55
400
109
2540
645
注射的時(shí)間(s)
模具的高度(mm)
模板最大行程(mm)
定位孔徑(mm)
噴嘴的球徑(mm)
2
最大500
最小165
260
φ125
SR18
孔φ4
3.2 相關(guān)參數(shù)的校核
3.2.1 對(duì)注射機(jī)主要工藝參數(shù)的校核
（1）最大注射量的校核
注射機(jī)的額定注射量為400cm3
塑件的體積為 201.006cm3
澆注凝料的體積為 V =45cm3
注射機(jī)一次的實(shí)際注射量＝201.006 + 45 = 245.006cm3 < 400 80% =320cm3
所以，最大注塑量滿足要求。
（2）注射壓力的校核
PS塑料成型時(shí)所需要的注射壓力為15～20MPa，小于SX-ZY-250注射機(jī)的額定注射壓力109MPa
因此，注射機(jī)的注射壓力滿足要求。
（3）鎖模力的校核
每一臺(tái)注射機(jī)，都具有一個(gè)額定的鎖模力，所設(shè)計(jì)的模具在注射充模時(shí)，分型面張開(kāi)的力不能超過(guò)額定鎖模力，可用如下公式表示：
此式中:
F—鎖模力 ，kN；
—塑料熔體對(duì)型腔成形的壓力，從常用塑料注射成型時(shí)選用的注射壓力表查得PS塑料的
A—塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上最大的投影面積，cm；
因此小于最大鎖模力2540kN
因此，選取注射機(jī)鎖模力滿足要求。
3.2.2 對(duì)注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核
1) 安裝模具高度
每臺(tái)注塑機(jī)都有一個(gè)允許安裝的模具高度范圍，所設(shè)計(jì)模具高度應(yīng)該在這一允許范圍內(nèi)：
H min≤≤H max 式中: —模具的高度；
H max 、H min —分別為注塑機(jī)允許安裝的最大和最小模具的高度。在本設(shè)計(jì)中，
=460， H max=500，H min=165，由此可以得到安裝高度符合要求。
2) 定位圈的尺寸
位置環(huán)直徑應(yīng)定位孔直徑和注塑成型機(jī)是間隙配合,位置環(huán)的高度應(yīng)小于定位孔深度、注射機(jī)定位孔位置環(huán)的基本尺寸φ120mm,H=20mm,有5mm到固定板固定模式。
3)噴嘴的大小
注塑模具的澆口襯瓦坑之間的球體半徑應(yīng)大于注入噴嘴球頭半徑R=15mm，取R=16mm香港主流方式小孔直徑D應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑D應(yīng)大于注塑機(jī)噴嘴直徑d=3mm,通常取D=d+1=4mm
4)模具的形狀大小
模具寬度大小應(yīng)在注塑機(jī)模板的范圍大小,同時(shí),模具的形狀大小應(yīng)該小于注塑機(jī)拉桿間距,確保模具至少可以從一個(gè)方向通過(guò)桿安裝在注塑機(jī)之間的空間,注塑機(jī)設(shè)計(jì)選擇365 x 365鋼筋間距,和模具形狀大小是550 x 650,必須滿足安裝尺寸。
3.2.3 開(kāi)模行程和頂出距離校核
每個(gè)注塑機(jī)有一定的模具,塑料脫模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離。兩板模,應(yīng)檢查模具旅行如下：
S≥H1+H2+5～10（mm） （1-12）
式中 S—注塑機(jī)的開(kāi)模行程；
H1、H2 分別是頂出距離和塑件高度 。
但是塑件要求有側(cè)向抽心，因此開(kāi)模行程要按下式進(jìn)行計(jì)算：
S≥Hc +5～10（mm） （1-13）
式中 Hc-完成側(cè)向抽心所需要的開(kāi)模行程，當(dāng)Hc ＞H1+H2時(shí)按S≥Hc +5～10（mm）計(jì)算，
當(dāng)Hc ＜H1+H2時(shí)按S≥H1+H2+5～10（mm）計(jì)算。Hc=2/sin15°=7.7mm,因此用下式計(jì)算。
式子左邊=260mm；
式子右邊=95+139=234mm
根據(jù)上面兩式可知開(kāi)模行程滿足。
綜上，XS—ZY—250的注塑機(jī)滿足要求。
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于成型部分必須使用滑塊側(cè)結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件,為了提高生產(chǎn)率,與一個(gè)模塊和一個(gè)腔更合適。
3.3.1 主流道的設(shè)計(jì)
（1）錐度：一般在2°～8°內(nèi)選取，更常用采用4°～ 8°。在模具的主要原因與錐形的主流方法是可以更容易打開(kāi)主流方式設(shè)置材料固定模具,所以在這個(gè)設(shè)計(jì)取5°。
（2）徑向尺寸：主流的小的徑向尺寸(與噴嘴連接的一端)應(yīng)大于噴嘴孔徑0.5～1.0 ， 這樣，當(dāng)主流道與噴嘴的同軸度有偏差時(shí)，可以防止主流道凝料不容易從定模一側(cè)拉下來(lái)，因此在此設(shè)計(jì)中取3mm。
（3）凹球面半徑R1應(yīng)該大于球直徑噴嘴R 1 ~ 2mm,這樣的過(guò)程中注入噴嘴和模具密切接觸,避免產(chǎn)生間隙之間的兩個(gè)球形融入在這個(gè)差距,阻礙主流的冷凝方式順利拉從模具上,所以在這個(gè)設(shè)計(jì)取16mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
圖3-1 澆口套
3.3.2 分流道設(shè)計(jì)
(1)長(zhǎng)度:并聯(lián)方式的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布局方案和門口的位置。從輸送融化使得更少的壓力和熱量損失的要求,應(yīng)該盡量縮短。
(2)部分大小:分流河道截面積應(yīng)該能夠確保腔充滿的塑性收縮添加融化后腔,冷卻凝固。所以,分流河道橫截面直徑或壁厚應(yīng)大于厚度的塑料碎片。根據(jù)需求的相關(guān)信息的PS塑料推薦分流河道部分直徑
4.8~9.5mm，此設(shè)計(jì)中取第一分流道的直徑為8 mm，第二分流道的直徑為6mm。（3）斷面形狀:實(shí)際的形狀設(shè)計(jì)的并聯(lián)方式所采用的截面形狀是圓的,半圓形,矩形,梯形和U形,等等。只因?yàn)?半圓并聯(lián)方式加工模板,可以節(jié)省加工成本,和熱損失不太大,所以本設(shè)計(jì)采用半圓分流河道。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
圖3-2分流道截面
3.3.3 冷料穴設(shè)計(jì)
渣孔的影響,在澆注系統(tǒng)流動(dòng)前鋒冷材料,為了防止冷材料進(jìn)入空腔,影響塑料成形零件的質(zhì)量;在寒冷的點(diǎn)集拉材料,模具,將主流的方式設(shè)置材料從一組模具澆口設(shè)置,最后發(fā)起機(jī)構(gòu)將塑件和澆注系統(tǒng)設(shè)置的外模。在這個(gè)設(shè)計(jì)我使用Z字形拉桿。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
圖 3-3 主流道冷料穴和拉桿的形式
3.3.4 澆口設(shè)計(jì)
熔融體融化成空腔的路徑。它的位置、大小和形狀直接影響塑料零件的質(zhì)量。如果設(shè)計(jì)不當(dāng),容易導(dǎo)致填充效果不好,產(chǎn)生一定的焊疤,泡沫,翹曲變形、不均勻密度和內(nèi)部壓力太大,甚至導(dǎo)致腔不能填滿。因?yàn)樗芰喜考牟粚?duì)稱結(jié)構(gòu),有三個(gè)滑塊結(jié)構(gòu),在這里為了更好的成型產(chǎn)品,本設(shè)計(jì)采用潛伏式門。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：
圖3-4潛伏澆口的形式
3.4 分型面位置的確定
選擇分型面位置時(shí),應(yīng)考慮以下因素:
(1)一般不選擇分型面在裝飾表面,消失在角落
(2)應(yīng)保持在動(dòng)態(tài)模型和塑料,所以有利于釋放;
(3)部分的同心度要求較高的同側(cè)分型面,這樣我們可以保持印象集中性;
(4)軸向機(jī)構(gòu)需要考慮軸向距離;
(5)使用時(shí)作為主要分型面排氣,分型面應(yīng)在物質(zhì)流的結(jié)束。
綜合以上因素,設(shè)計(jì)將分型面選擇最大投影面，如下圖:
圖3-5 分型面
3.5 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
塑料熔體在模具,澆注系統(tǒng),必須擺脫空氣腔內(nèi)死去,或塑料部件將形成泡沫,產(chǎn)生焊接、成型缺陷等表面輪廓不清楚,所以你必須考慮模具設(shè)計(jì)模具的排氣問(wèn)題。排氣方式用于這個(gè)設(shè)計(jì)分型面,使用動(dòng)態(tài)配合間隙排氣的固定模板,和模具的推桿,更核心的是,或多個(gè)排氣通道的形成,因此可以利用推桿和模板和核心間的縫隙,把廢氣之間的差距。
3.6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于本工藝模具的溫度為20℃～60℃小于90℃，因此設(shè)計(jì)中不需要設(shè)置加熱裝置，只需設(shè)計(jì)冷卻裝置。
冷卻通道的設(shè)計(jì)原則:
（1）冷卻水應(yīng)盡可能斷面尺寸要大。
（2）模具表面的冷卻水路距離應(yīng)該是合適的。當(dāng)塑料零件壁厚均勻,冷卻水道腔表面的距離最好是相同的;但是,當(dāng)非均勻壁厚,厚度冷卻通道應(yīng)該到腔表面的距離,間距也可以適當(dāng)。一般通道表面的腔洞距離12到15毫米。
3)門應(yīng)加強(qiáng)冷卻。
4)冷卻通道布局應(yīng)該避開(kāi)塑料零件容易產(chǎn)生焊疤。
基于上述原理,設(shè)計(jì)采用直流冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
4 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
4.1 脫模阻力計(jì)算
本設(shè)計(jì)的塑件是從型芯上脫下，塑件冷卻收縮時(shí)產(chǎn)生的對(duì)型芯包緊所造成的脫模阻力為：
其中 E-塑料的彈性模量；
ε-塑料的收縮率；
t-塑件的壁厚；
l-型芯長(zhǎng)；
μ-塑料泊松比；
f-摩擦因數(shù)；
α-型芯錐角。
A-垂直于抽芯方向型芯的投影面積
代入數(shù)據(jù)可得
4.2 型腔尺寸計(jì)算
PS塑件的精度一般情況下為5級(jí)，模具最大磨損量應(yīng)該取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3≈0.08mm；選取x=0.75， PS塑料的收縮率在0.3～0.8%，取0.5% 。
型腔的徑向尺寸的計(jì)算公式：
式中：L ：型腔徑向尺寸
: 塑料平均收縮率
： 塑件基本尺寸
: 系數(shù)， 選取為 0.75
: 塑件的成形公差 取為
: 塑件公差
根據(jù)上面的公式可計(jì)算出型腔的各徑向尺寸：
型腔深度的尺寸計(jì)算公式： 取值為0.5
4.3 型芯尺寸計(jì)算
型芯徑向尺寸的計(jì)算公式：
根據(jù)此計(jì)算型芯各徑向尺寸：
型芯高度尺寸的計(jì)算公式： 取值為0.5
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 模具成型工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
直接接觸塑料成型零件和塑料零件形狀的零件。形成塑料零件成型零件的形狀稱為死(或腔),內(nèi)部的構(gòu)成部分的形狀形成部分稱為凸模(或核心)。
因?yàn)榘纪鼓K直接接觸高溫高壓塑料和塑料零件脫模時(shí)反復(fù)摩擦,因此需要凹凸模塊有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐蝕性和較低的表面粗糙度。凹凸模具所有積分,優(yōu)點(diǎn)是處理成本低,但常用的模組模板材料,如常見(jiàn)的中碳鋼,用作凹凸模具,使用壽命短,如果選好材料的模板整體凹凸模具,制造成本會(huì)更高。
在所有因素、凹、凸模全部采用嵌入式作為一個(gè)整體。為了確保模具的使用壽命,和不要浪費(fèi)昂貴的材料,損害,也方便維修和替換。
5.11模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)
死,也被稱為腔成型塑料表面外的主要部分,根據(jù)不同可分為整體結(jié)構(gòu)和模塊化的兩種形式。
本設(shè)計(jì)采用嵌入式設(shè)計(jì)方法作為一個(gè)整體。其零件圖如圖：
圖5-1凹模
5.12 凸模設(shè)計(jì)
凸模也稱型芯，是成型塑件的內(nèi)表面的主要零件，按照結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩種形式。此設(shè)計(jì)中采用整體嵌入式設(shè)計(jì)方法。其零件圖如圖：
圖5-2凸模
5.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
在這個(gè)設(shè)計(jì),外部的塑料部件在一個(gè)方向垂直于開(kāi)模的方向有一個(gè)凹槽,塑料零件不能直接由推桿脫模,強(qiáng)勁的發(fā)射機(jī)構(gòu),如在這一點(diǎn)上,模具成型零件必須在這里可以橫向運(yùn)動(dòng)的核心事件,因此介紹了塑料脫模之前,首先拿出一面成型零件,然后從模具塑料部件。所有的因素在設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。其零件圖如下：
圖5-3滑塊
5.3 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
塑料注射成型后的零件和模具澆注系統(tǒng)的順利引發(fā)機(jī)制稱為推出機(jī)構(gòu)。
在所有的注塑模具機(jī)構(gòu),最常用和最簡(jiǎn)單的引入機(jī)制與推桿推出,推管推出機(jī)制,推動(dòng)董事會(huì),等等。發(fā)射機(jī)制設(shè)計(jì)原則如下:
1.以確保零件可以啟動(dòng)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變形和損傷。
2.盡可能在一側(cè)的模具設(shè)計(jì)。
3.可靠的結(jié)構(gòu)要求。
4.確保良好的塑料零件表面。
根據(jù)上述原則,設(shè)計(jì)采用推桿推出機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是:將啟動(dòng)機(jī)制制造和更換方便;發(fā)起的運(yùn)動(dòng)阻力小,提出靈活、可靠;損傷后推桿來(lái)取代。
圖5-4 推桿的固定形式
5.4 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
在注射模工作的時(shí)候，為了保證動(dòng)模、定模成型零件的正確定位，并且確保塑件形狀和尺寸精度，必須設(shè)置合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，如圖5-5所示
圖5-5導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
其作用有如下：
定位功能,在模具裝配的過(guò)程和過(guò)程中,避免混亂,模具,確保零件的形狀和尺寸精度。指導(dǎo)作用,指導(dǎo)當(dāng)夾緊部分接觸第一次,指導(dǎo)和封閉?；蛏稀⑾履?zhǔn)確,避免核心第一腔導(dǎo)致成型零件的損壞。側(cè)的壓力下。
6 模具總裝圖和模具的動(dòng)作過(guò)程圖
模具總裝圖，如圖6-1所示
圖6-1模具總裝圖
模具動(dòng)作過(guò)程，如圖6-2所示
圖6-2模具動(dòng)作過(guò)程
模具爆炸圖，如圖6-3
圖6-3爆炸圖
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致謝
回想四年前的我們，對(duì)于農(nóng)大的一切都充滿了好奇，而當(dāng)我們習(xí)慣了這里的生活時(shí)，卻不得不說(shuō)再見(jiàn)。農(nóng)大以其優(yōu)良的學(xué)習(xí)風(fēng)氣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲蟹諊涛仪髮W(xué)，以其博大包容的情懷胸襟、浪漫充實(shí)的校園生活育我成長(zhǎng)。隨著畢業(yè)論文完成的步伐，大學(xué)的生活也進(jìn)入了倒計(jì)時(shí)。在我完成畢業(yè)論文的過(guò)程中，從最初的分析，到資料收集，到畫圖、修改，到論文定稿，我的指導(dǎo)老師蔡金平老師給予了我耐心的的指導(dǎo)和無(wú)私的幫助。他是一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的老師，在我第一次去找他時(shí)，他細(xì)心地指導(dǎo)我，糾正我的思路。正是有了老師耐心的指導(dǎo)，我的畢業(yè)論文才得以順利完成，所以要特別感謝蔡金平老師。
其次要感謝我的同學(xué)李蒙蒙和李靖，在我遇到困難和疑惑時(shí)，他們熱心的幫助，給予我極大地支持，使我克服一個(gè)個(gè)困難。當(dāng)然還要感謝320的室友們，陪我一起學(xué)習(xí)、玩耍，在大學(xué)四年的時(shí)光里陪伴我度過(guò)開(kāi)心與難過(guò)，讓我生活充滿了溫暖。
最后我要感謝父母的養(yǎng)育之恩，是你們含辛茹苦的養(yǎng)育我，給了我一個(gè)充滿關(guān)愛(ài)和溫暖的家。正是因?yàn)槟銈儫o(wú)私的付出，才使我成為了一個(gè)有知識(shí)有文化對(duì)國(guó)家有用的人。
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