紗桶注塑模具設(shè)計(jì)

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全套圖紙加 1538937061目 錄緒 論 -----------------------------------2第 1 章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí) - --------------51.1 模具工業(yè)現(xiàn)狀 - -----------------------51.2 發(fā)展模具的積極意義- -------------------61.3 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì) - -----------6第 2 章 設(shè)計(jì)過(guò)程 - --------------------------8 2.1 塑料成型制品的分析 ---------------------------82.2 注射成型工藝的設(shè)計(jì) ---------------------------82.3 制品成型方法及工藝流程-----------------------122.4 成型工藝條件---------------------------------13第 3 章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-------------------------------153.1 注射機(jī)的選用---------------------------------153.2 注塑機(jī)的確定---------------------------------16第 4 章 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)-----------------------------174.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套---------------------------------- 174.2 推桿、復(fù)位桿及拉料桿-------------------------174.3 定位圈與澆口套-------------------------------184.4 限位釘、墊塊---------------------------------184.5 模板-----------------------------------------184.6 擋塊、彈簧、限位塊---------------------------18參 考 資 料 -------------------------------20設(shè) 辭 -------------------------------21全套圖紙加 1538937062緒 論模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” 。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石” ；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密” ，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到 13000 億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值 9000 億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過(guò)了新興的電子工業(yè)。 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，預(yù)計(jì)到 2005 年，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件 36 萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò) 1000 萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò)3000 萬(wàn)臺(tái)。近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到13%～ 15%。模具鋼的需求量也將以年 12%的速度遞增，全國(guó)年需求量約 70 萬(wàn)噸左右，而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國(guó)外模具鋼品種的 60%，每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20%左右，已超過(guò) 10 億美元，其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口全套圖紙加 1538937063模具的 50%以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40%。 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為 650 億美元，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。雖然近幾年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要?？v觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21 世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要?？梢?，未來(lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵骸罅ζ占啊V泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，逐步走向全套圖紙加 1538937064集成化。現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 ——提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。 ——在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要。 ——提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于 30%，而先進(jìn)國(guó)家均高于 70%，每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%～ 8%。 ——發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。 ——積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。 ——推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。 ——開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 ——研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率。 全套圖紙加 1538937065在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。第 1 章 對(duì)塑料成型模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)隨著工業(yè)的發(fā)展，模具所占的地位越來(lái)越重要，尤其是塑料模具，其應(yīng)用更加廣泛，技術(shù)含量更高，我們每天都在享用這它帶來(lái)的成果。塑料制件在工業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍，這是由于他們具有一系列特殊優(yōu)點(diǎn)所決定的。塑料密度小，質(zhì)量輕，大多數(shù)塑料密度在1.0－1.4 之間，相當(dāng)于鋼材密度的 0.11 和鋁材的 0.5 左右，即在同樣的體積下，塑料制件要比金屬制件輕得多，這就是以塑代鋼的優(yōu)點(diǎn)。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的重要基礎(chǔ)之一，塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔的一種類型。模具設(shè)計(jì)水平的高低，加工設(shè)備的好壞，制造力量的強(qiáng)弱，模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。1.1 模具工業(yè)現(xiàn)狀 由于歷史原因形成的封閉式、“大而全”的企業(yè)特征，我國(guó)大部分企業(yè)均設(shè)有模具車間，處于本廠的配套地位，自 70 年代末才有全套圖紙加 1538937066了模具工業(yè)化和生產(chǎn)專業(yè)化這個(gè)概念。模具工業(yè)主要生產(chǎn)能力分散在各部門主要產(chǎn)品廠內(nèi)的工模具車間，所生產(chǎn)的模具基本自產(chǎn)自用。據(jù)粗略估計(jì)，產(chǎn)品廠的模具生產(chǎn)能力占全國(guó)模具生產(chǎn)能力的 75％，他們的裝備水平較好，技術(shù)力量較強(qiáng)，生產(chǎn)潛力較大，但主要為本廠產(chǎn)品服務(wù)，與市場(chǎng)聯(lián)系較少，經(jīng)營(yíng)機(jī)制不靈活，不能發(fā)揮人力物力的潛力。模具專業(yè)廠全國(guó)只有二百家左右，商品模具只占總數(shù)的20％左右，模具標(biāo)準(zhǔn)件的商品率也不到 20％。由于受舊管理體制的影響較深，缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和組織協(xié)調(diào)，存在著“中而全”，“小而全”的結(jié)構(gòu)缺陷，生產(chǎn)效率不高，經(jīng)濟(jì)效益較差。1.2 發(fā)展模具的積極意義中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，為模具工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間。模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊地跟著市場(chǎng)的需求來(lái)發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產(chǎn)中 90%以上的零部件，都要依靠模具成形，在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá) 40%左右。其次，要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平都有了很大的發(fā)展。第三，要積極推進(jìn)模具企業(yè)特別是國(guó)有企業(yè)的體制創(chuàng)新，轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制，大力發(fā)展混合所有制經(jīng)濟(jì)，明晰產(chǎn)權(quán)和完善法人治理結(jié)構(gòu)。充分發(fā)掘企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。要積極推進(jìn)中、西部工業(yè)基礎(chǔ)全套圖紙加 1538937067較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的“龍頭”企業(yè)，帶動(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。1.3 我國(guó)的模具將呈現(xiàn)十大發(fā)展趨勢(shì)一是模具日趨大型化。這是由于用模具成型的零件日漸大型化 和高生產(chǎn)效率要求發(fā)展的“一模多腔”所造成的。二是模具的精度將越來(lái)越高。10 年前精密模具的精度一般為 5微米，現(xiàn)在已達(dá)到 2-3 微米，不久 1 微米精度的模具將上市。這要求超精加工。三是多功能復(fù)合模具將進(jìn)一部發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能也要求越來(lái)越高。四是熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約制作的原材料，因此熱流道技術(shù)的應(yīng)用在國(guó)外發(fā)展很快，許多塑料模具廠所生產(chǎn)的塑料模具一半以上采用了熱流道技術(shù)，有的廠家使用率達(dá)到 80%以上，效果十分明顯。熱流道模具在我國(guó)也已生產(chǎn)，有些企業(yè)使用率上升到 20%—30%。五是隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具將隨之發(fā)展。這類模具要求剛性好，耐高壓，特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模溫能準(zhǔn)確控制，所以對(duì)模具鋼的性能要求很強(qiáng)。六是標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)全套圖紙加 1538937068用將極大地影響模具制造周期，且還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用在“十五”期間必將得到較大的發(fā)展。第 2 章 設(shè)計(jì)過(guò)程塑料模具分類的方法很多，按照塑料制作的成型方法不同可分為以下幾類：注射模，壓縮模，擠出模，氣動(dòng)成型模本次設(shè)計(jì)主要是注射模，又叫注塑模，注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展起來(lái)的，首先將粒狀或粉末狀的塑料原料加入到注射機(jī)的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔融成粘流態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，以一定的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)，注射入閉合的模具型腔中，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，模具在模內(nèi)硬化成型，近幾年來(lái)，熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。塑料制件主要是靠成型模具獲得的，而它的質(zhì)量是靠模具的正全套圖紙加 1538937069確結(jié)構(gòu)和模具成型零件的正確形狀，精確尺寸及較低的表面粗糙度來(lái)保證的。由于塑料成型工藝的飛速發(fā)展，模具的結(jié)構(gòu)也日益趨于多功能和復(fù)雜化，這對(duì)模具的設(shè)計(jì)工作提出了更高的要求。雖然模具制作的質(zhì)量與許多因素有關(guān)，但合格的塑料制作首先取決于模具的設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量，其次取決與合理的成型工藝。塑料成型加工技術(shù)發(fā)展很快，塑料模具的各種結(jié)構(gòu)也在不斷的創(chuàng)新，我們?cè)趯W(xué)習(xí)成型的同時(shí)，還應(yīng)注意了解塑料模具的新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)，學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)，為振興我國(guó)的塑料成型加工技術(shù)做出貢獻(xiàn)。2.1 塑料成型制品的分析1、 制品的設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)制品的用途是塑料紗桶，形狀較復(fù)雜，但基本對(duì)稱，精度要求中等。2、 制品的生產(chǎn)批量本制品為大批量生產(chǎn)，為了縮短周期，提高生產(chǎn)率，制品使用一模四腔和全自動(dòng)化生產(chǎn)，利用模具的頂出機(jī)構(gòu)，將制品推出模腔，再利用拉料桿和二次脫模機(jī)構(gòu)使制品流道凝料脫落。為了提高生產(chǎn)率，制品在模具中直接成型。3、 制品成型設(shè)計(jì)按照與以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，該紗桶制品使用二次分型機(jī)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口形式，雖然其他的澆口形式還有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、薄片式澆口、環(huán)行澆口、輪輻澆口、爪形澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口等，但他們都不容易在開模時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷，而點(diǎn)澆口就具有這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，而且其留于塑件的疤痕較小，不影響塑件外觀 。4、 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)全套圖紙加 15389370610塑件有十字型槽與中心孔，為了簡(jiǎn)化設(shè)備，降低成本，在這里采用兩個(gè)鑲件，考慮到制品是塑料制品，具有一定的收縮性，同時(shí)為了更好的控制制造成本，將模具機(jī)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化。5、 制品的質(zhì)量和體積塑件質(zhì)量：m=10.5 gPP 密度： =0.91 g/cm?3所以 V=m/ =11.54 cm2.2 注射成型工藝的設(shè)計(jì) 聚丙烯在常溫下為白色蠟狀固體，外觀與高密度聚乙烯相似，但比高密度聚乙烯輕和透明，無(wú)臭無(wú)味無(wú)毒，密度為0.90～0.91g/cm ,是現(xiàn)有塑料中最輕的一種。31.聚丙烯的性能① 聚丙烯的力學(xué)性能聚丙烯在室溫以下有較好的沖擊性能，但由于它本身分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整度很高，其低溫沖擊強(qiáng)度較聚乙烯低。除環(huán)境溫度外，聚丙烯的沖擊強(qiáng)度還與等規(guī)度、分子量、成型加工條件有關(guān)。聚丙烯的剛度和硬度比聚乙烯高，二者均隨等南規(guī)度和 MI 的增加而增大，在同一等規(guī)度時(shí)，MI 大的聚丙烯表現(xiàn)出高的剛性和硬度。顯然，這是由于分子量降低、結(jié)晶度增加的結(jié)果。優(yōu)良的耐彎曲疲勞性是聚丙烯的一個(gè)特殊力學(xué)性能，如把聚丙烯包片直接彎曲成鉸鏈或注射成型的鉸鏈，能經(jīng)受幾十萬(wàn)次的折疊彎曲而不損壞。聚丙烯有良好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性，它的分子量越大，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性越好。全套圖紙加 15389370611聚丙烯摩擦因數(shù)小于聚乙烯，自身對(duì)磨時(shí)摩擦因數(shù)為 0.12，對(duì)鋼的摩擦因數(shù)是 0.33.聚丙烯力學(xué)方面的缺點(diǎn)是韌性不夠好，特別是溫度較低時(shí)脆性明顯。② 聚丙烯的熱性能聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯提高 40～50 C，一般為0164～170 C，100%等規(guī)度聚丙烯熔點(diǎn)為 176 C。0聚丙烯的耐熱性稍高于聚乙烯，無(wú)載下最高連續(xù)使用溫度可超高 120 C，輕載下可達(dá) 120 C，低下可達(dá) 110 C，較重載荷下可達(dá)0 00100 C。聚丙烯耐沸水、耐蒸氣性良好，在 135 C 的高壓鍋內(nèi)可蒸煮1000h 破壞，特別適宜于制備醫(yī)用高壓消毒用品。聚丙烯的分子量對(duì)耐熱性也有影響，分子量提高，熱變形溫度都會(huì)下降，但耐寒性改善。③ 聚丙烯的電性能聚丙烯屬于非極性聚合物，具有優(yōu)良的電絕緣性，并因其吸水率小于 0.01%，它的電絕緣性不受環(huán)境溫度的影響。它的介電常數(shù)和介電損耗角正切值很小，幾乎不受溫度和頻率的影響。因此，可在較高溫度和頻率下使用。④ 聚丙烯的化學(xué)性能氧化與老化：聚丙烯易受空氣中氧氣的氧化。盡管它們?cè)诘獨(dú)獾榷栊詺怏w環(huán)境中有較高的熱穩(wěn)定性，但當(dāng)暴露在大氣中，特別是受到光和熱的作用時(shí)，它們的性質(zhì)就逐漸變壞。試驗(yàn)表明：未加穩(wěn)全套圖紙加 15389370612定劑的聚丙烯粉末在空氣中置放 4 個(gè)月就會(huì)變質(zhì)，在 150 C 經(jīng)00.5～3.5h 就會(huì)發(fā)脆。因而未加穩(wěn)定劑的聚丙烯沒有使用價(jià)值。耐化學(xué)藥品性：聚丙烯具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，除強(qiáng)氧化劑、濃硫酸、濃硝酸、硫酸與硌酸混酸等對(duì)它有侵蝕作用外，其它試劑對(duì)聚丙烯無(wú)作用。2.聚丙烯的應(yīng)用。聚丙烯的注射制品表面光潔，具有高的表面硬度和剛性、耐應(yīng)力開裂、耐熱，是應(yīng)用的重要方面。聚丙烯可制備下列用途機(jī)械零件中的輕載結(jié)構(gòu)件，如殼、罩、手柄、泵葉輪、風(fēng)扇輪等；汽車零部件，如汽車方向盤、蓄電池殼、空氣過(guò)濾殼、啟動(dòng)腳踏板、發(fā)動(dòng)機(jī)等。（1） PP 的其他成型工藝參數(shù)注射機(jī)類型：螺桿式制品收縮率：0.3～0.8%預(yù)熱溫度：80～85℃ 時(shí)間：2～3 h料筒溫度：后段 150～170℃ 中段 165～180℃ 前段 180～200℃噴嘴溫度：170～180℃ 模具溫度：50～80℃注射壓力：60～100 MPa成型時(shí)間：注射時(shí)間 20～90 s 保壓時(shí)間 0～5 s冷卻時(shí)間 20～120 s 總周期 50～220 s螺桿轉(zhuǎn)速：30 r/min全套圖紙加 15389370613適用注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可后處理方法：紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱溫度 70℃ 時(shí)間 2～4 h2.3 制品成型方法及工藝流程本制品采用注射成型，工藝流程包括模前準(zhǔn)備，模塑成型和后處理及二次加工工藝流程步驟如下：（1）預(yù)熱PP 吸濕性強(qiáng)，必須充分干燥，表面要求光澤的塑料須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。（2）注射注射過(guò)程包括加料、塑化、注射冷卻和脫模幾個(gè)步驟。? 加料由于注射成型是一個(gè)間歇過(guò)程，因而須定量（定容）加料，以保證操作穩(wěn)定，塑料塑化均勻，最終獲得良好的塑件。加料過(guò)多。受熱的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等容易引起物料的熱降解，同時(shí)注射及功率損耗增多；加料過(guò)少，料筒內(nèi)缺少傳壓介質(zhì)，型腔中塑料融化壓力降低，難于補(bǔ)料，容易引起塑件出現(xiàn)收縮、凹陷、空洞等缺陷。? 塑化加入的塑料在料筒中進(jìn)行加熱，由固體顆粒轉(zhuǎn)化成粘流態(tài)，并且受到良好的剪切力作用。通過(guò)料筒對(duì)物料加熱，使聚合物分子松弛，出現(xiàn)由固體向液體轉(zhuǎn)變；一定的溫度使塑料得到變形、熔融和塑化的必要條件，螺桿的剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱，促進(jìn)了塑料的塑化，因而螺桿式注射機(jī)對(duì)塑料的溫度盡量均勻一致，還有使熱分全套圖紙加 15389370614解物的含量達(dá)到最小值，并且能提供上述質(zhì)量的足夠的熔融塑料以保證產(chǎn)生連續(xù)并順利的進(jìn)行，這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制及注射機(jī)的塑化裝置的結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。? 注射不論何種形式的注射機(jī)，注射的過(guò)程可分為充模，保壓倒流，澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個(gè)階段（3）塑件的后處理注射成型的塑件經(jīng)脫?；驒C(jī)械加工之后，常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮筇幚硪韵嬖诘膬?nèi)應(yīng)力，改善塑件的性能和提高尺寸穩(wěn)定性。其主要方法是退火和調(diào)濕處理。退火處理是將注射塑件在定溫的加熱液體介質(zhì)或熱烘箱中靜置一段時(shí)間，塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度的一種處理方法，其目的是使制作的顏色、性能以及尺寸得到穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)采用退火后處理。工藝流程圖解： 2.4 成型工藝條件注射成型的核心問題，就是采用一切措施得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件全套圖紙加 15389370615達(dá)到所要求的質(zhì)量，影響注射成型工藝的重要參數(shù)是塑化流動(dòng)和冷卻的溫度、壓力以及影響的各個(gè)作用時(shí)間。（1）注射成型過(guò)程需要控制的溫度有料筒溫度，噴嘴溫度和模具溫度等。前兩個(gè)溫度主要影響塑件的塑化和流動(dòng)，而后一個(gè)溫度主要是影響塑件的流動(dòng)和冷卻，料筒溫度的選擇與各種塑料的特性有關(guān)。每種塑料都具有不同的粘流態(tài)溫度，為了保證塑件溶體的正常流動(dòng)不使物料發(fā)生質(zhì)分解，料筒最合適的溫度范圍應(yīng)在粘流態(tài)溫度和熱分解溫度之間。柱塞式和螺桿式柱塞注射機(jī)由于其塑化過(guò)程不同，因而選擇料筒也不同，通常后者選擇的溫度低一點(diǎn)，料筒溫度在70～93℃之間，噴嘴溫度稍低于料筒溫度，在 65～90℃之間，模溫在要求塑件光澤時(shí)控制在 60～80℃之間。（2）壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，他們直接影響塑料的塑化和塑料質(zhì)量。塑化壓力是指背壓，是指采用螺桿式注射機(jī)時(shí)，螺桿頭部熔體在螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)后退時(shí)所受到的壓力，塑化壓力在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，其具體數(shù)值時(shí)隨所用塑料的品種而異的，但通常很少超過(guò) 20MP，注射壓力是指柱塞式螺桿頭部對(duì)塑件熔體所施加的壓力。在注射機(jī)上常用表壓指示注射壓力的大小，一般在40～130MP 之間。其作用式克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動(dòng)阻力，給予熔體一定的充型速率以及對(duì)熔體進(jìn)行壓實(shí)等。（3）完成一次注射成型過(guò)程所需要的時(shí)間稱成型周期，成型周期直接影響到勞動(dòng)生產(chǎn)率和注射機(jī)使用率，因此在生產(chǎn)中，在保證質(zhì)量的前提下，盡量縮短成型周期中各個(gè)階段的全套圖紙加 15389370616有關(guān)時(shí)間，一般生產(chǎn)中，充模時(shí)間為 3～5S，保壓時(shí)間為20～25S，冷沖壓時(shí)間一般在 30～120S。第 3 章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 注射機(jī)的選用注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是要確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料、塑件、注射模、注射工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)點(diǎn)在所選注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)可調(diào)范圍之內(nèi)，即要滿足所需的參數(shù)在額定的范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)點(diǎn)。塑件的直徑：D=46mm，內(nèi)孔 d=12mm所以塑件的投影面積 s=П×(D/2)×(D/2)- П×(d/2)×(d/2)≈1548.02澆道凝料的質(zhì)量大約為 20 g，澆注系統(tǒng)的投影面積大約為300 ? 擬定一次成型 4 個(gè)塑件（1）注射量的校核根據(jù)公式 K×G=Q+Q’K—注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量(g）G—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.75～0.85Q—塑件的質(zhì)量(g）Q’—澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量(g）所以所需注射機(jī)的注射量 K=(Q+Q’)/G=(2.5×4+20)÷0.85≈23.55 g全套圖紙加 15389370617（2）鎖模力的校核鎖模力必須大于模具在模具在開模方向得投影面積上的總注射壓力。根據(jù)要求，鎖模力不小于總注射壓力的1.2 倍，即要取一安全系數(shù)，以保證安全生產(chǎn)。所以 F≥A×P×SF—注射機(jī)的鎖模力（KN）P—型腔單位面積的注射壓力（MPa），ABS 的壓力值約為 80MPaS—型腔（包括澆注系統(tǒng)）的投影面積（mm ）2A—安全系數(shù)，本設(shè)計(jì)取 1.4即 F≥)≈15000 KN根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為 SZ—250/1250，但該注射機(jī)過(guò)于龐大，能源損耗大，用于生產(chǎn)本次設(shè)計(jì)塑件不合理，故修改生產(chǎn)方案。? 擬定一次成型 4 個(gè)塑件（1）注射量的校核根據(jù)公式 K×G=Q+Q’ 得 K=(Q+Q )/G=(2.5×4+20)1÷0.85=25.5 g（2）鎖模力的校核根據(jù)公式 F≥A×P×S 得 F≥1600根據(jù)要求選得的注射機(jī)型號(hào)為 SZ—100/630，該型號(hào)的注射機(jī)比較經(jīng)濟(jì)合理，故本設(shè)計(jì)采用該注射機(jī)。3.2 注射機(jī)的確定本次設(shè)計(jì)采用螺桿式注射機(jī)，型號(hào)是 SZ-300/160它的主要參數(shù)為：全套圖紙加 15389370618理論注射容積：300 cm 螺桿直徑：45mm3注射壓力：150 MPa 注射速率：145g/s塑化能力：82 g/s 螺桿轉(zhuǎn)速：0～180 r/min鎖模力：1600KN 拉桿內(nèi)間距：450×450 mm移模行程：L=380mm 模具定位孔直徑：160 mm最大模具厚度：Hmax=450 mm 最小模具厚度： Hmin=250 mm模具噴嘴球半徑：R=20mm第 4 章 模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)4.1 導(dǎo)柱和導(dǎo)套用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件的定位和導(dǎo)向.⒈ 導(dǎo)柱導(dǎo)柱具有與動(dòng)模之間的導(dǎo)向作用,同時(shí)也具有保護(hù)模具的作用.導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分應(yīng)具有較好的滑動(dòng)性能, 一般應(yīng)沒有潤(rùn)滑油槽. 其硬度應(yīng)在 50HRC 以上, 采用銅為原料,經(jīng)淬火后導(dǎo)柱的滑動(dòng)配合部分在進(jìn)行磨消加工,表面粗糙度到達(dá) Ra 0.63μm.⒉導(dǎo)套通常在模板上鑲配導(dǎo)套以減少導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的磨損. 采用錫青銅為原料.4.2 推桿.復(fù)位桿及拉料桿⒈ 推桿全套圖紙加 15389370619推桿用于推出塑件的桿類零件, 通稱為推桿.要求外觀無(wú)傷痕, 裂紋及銹斑等缺陷. 配合部分需進(jìn)行加工, 表面粗糙度到達(dá) Ra 0.63μm 以下. 推桿前端部分淬火后硬度到達(dá) 55HRC 以上.⒉ 復(fù)位桿也稱回程桿, 它是用于使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位的桿類零件. 復(fù)位桿用材料與加工要求與推桿相同.⒊ 拉料桿用于拉出主流道凝料或分流道凝料的一類桿狀零件. 通稱為拉料桿. 根據(jù)其功能作用的不同,又可分為主道拉料桿和分道拉料桿兩種.主道拉料桿是用來(lái)從澆口套中拉出主流道凝料的零件.分道拉料桿是用來(lái)拉出針點(diǎn)澆口并使之與模塑件斷開的桿類零件,其前端形狀視樹脂種類不同兒異.4.3 定位圖與澆口套⒈ 定位圖定位圖的作用是使注射機(jī)的噴嘴與模具主流澆口保持同心. 定位圖為標(biāo)準(zhǔn)型與特殊型兩種. 由于此此模具為普通模具.因此選甲標(biāo)準(zhǔn)型.⒉ 澆口套通常澆口套與定位圖是配合使用的. 澆口套是塑料熔體熔入模具的入口,其尺寸與注塑機(jī)噴嘴尺寸有關(guān).本模具選用標(biāo)準(zhǔn)澆口套中的 A 型.4.4 限位釘, 墊塊全套圖紙加 15389370620⒈ 限位釘限位釘安裝在動(dòng)模板上,用于確定推板下限位置.⒉ 墊塊墊塊用以決定推出模塑件的距離,調(diào)節(jié)高度一類塊狀零件.4.5 模板.模板于固定凹凸槽,各類桿件,導(dǎo)柱和導(dǎo)套等各類成型零件的板類.多用 45＃開鋼制造,為拉提高模具壽命,加工后須要淬火.4.6 擋塊, 彈簧, 限位塊 ⒈ 擋塊它是用于在模具開模以后,防止側(cè)滑塊由于抽芯力的作用而脫離模具整體,一般將其固定在動(dòng)模板上.⒉ 彈簧彈簧它是用于在模具開模以后, 防止側(cè)滑塊向塑件而破壞塑件的抽芯,將它固定在擋板塊的雙頭螺栓柱上.⒊ 限位塊限位塊是用來(lái)定位側(cè)滑塊,一般將其固定在定模板上整體加工出來(lái).全套圖紙加 15389370621參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉朝儒，彭福蔭，高政.機(jī)械制圖.北京：高等教育出版社[2] 孫波.機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)寶典.西安：西安電子科技大學(xué)出版社 [3] 孫玲.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社[4] 葛正浩.UG4.0 注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)例教程.北京；化學(xué)工業(yè)出版社[5] 吳生緒.塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社[6] 李力，崔江紅，肖慶和，胡紀(jì)云.塑料成型模具設(shè)計(jì)與制造.北京：國(guó)防工業(yè)出版社[7] 齊衛(wèi)東.簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：北京理工大學(xué)出版社[8] 錢萍，朱紅建，朱理.CAE 技術(shù)在柜機(jī)風(fēng)柵注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.機(jī)械制造[9] 甘永立.幾何量公差與檢測(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社[10] 李奇，朱江峰.模具設(shè)計(jì)與制造.北京；人民郵電出版社[11] 鄧明.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [12] Yang Junyi,Li Yuanyuan,“Effect of cooling Sysyterm 全套圖紙加 15389370622Desipn and Process parameters on cyclic variation of Mold Temperature-Simulation by DRBEM“ Plastics Rubber 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