塑料茶杯蓋造型及注塑模具設(shè)計(jì)【含10張CAD圖紙、說明書】,含10張CAD圖紙、說明書,塑料,茶杯,造型,注塑,模具設(shè)計(jì),10,CAD,圖紙,說明書
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塑料茶杯蓋造型及注塑模具設(shè)計(jì)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
題 目： 塑料茶杯蓋造型及注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 于 浩
學(xué) 號(hào)： 201215010525
專業(yè)班級(jí)： 機(jī)自12105
指導(dǎo)教師： 羅佑新
完成時(shí)間：
目 錄
中文摘要及關(guān)鍵詞 IV
英文摘要及關(guān)鍵詞 V
1 緒 論 1
1.1 概述 1
1.2塑料?，F(xiàn)狀 1
1.3 模具產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì) 2
1.4 本課題的設(shè)計(jì)步驟 4
2 塑件的工藝分析 6
2.1塑件的工藝性分析 6
2.1.1 塑件的原材料分析 6
2.1.2 尼龍的注塑工藝參數(shù) 7
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 8
2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 8
2.2.2 尺寸精度分析 9
2.2.3表面質(zhì)量分析 9
2.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 9
3 注塑模設(shè)計(jì) 10
3.1 注射模具分型面的選擇 10
3.1.1 分型面的基本形式 10
3.1.2 分型面選擇的基本原則 10
3.1.3 分型面的選擇 10
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 11
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 11
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 12
3.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 13
3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置 15
3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 16
3.3.1 型腔數(shù)目的確定 16
3.3.2 型腔的排列 17
4 成型零件塑料茶杯蓋和模體的設(shè)計(jì) 18
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
4.3 成型零件塑料茶杯蓋的尺寸確定 18
5 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21
6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23
7 排氣系統(tǒng) 24
8 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核 25
8.1注塑機(jī)注塑容量的校核 25
8.2注塑機(jī)注塑壓力的校核 25
8.3注塑機(jī)鎖模力的校核 26
8.4注塑機(jī)模具厚度校核注塑機(jī)模具厚度校核 26
8.5注塑機(jī)最大開模行程校核 27
8.6繪制總裝圖以及零件圖 27
總結(jié) 29
參考文獻(xiàn) 30
致 謝 31
1
中文摘要及關(guān)鍵詞
摘 要：在此設(shè)計(jì)中，使用的 CAD 模型塑料茶杯蓋設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與開發(fā)，包括模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)、 注塑機(jī)、 注塑機(jī)的選擇和校核，設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 模具的選擇和其他工作。在此設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)在注塑件的凸、 凹模設(shè)計(jì)和澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)的靈魂，直接影響到塑料注射成型的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的注塑模具的工作。同時(shí)，模具溫度對(duì)塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著直接的影響，直接影響模具模具溫度校核設(shè)置時(shí)間和收縮應(yīng)力，這將影響模具成型周期時(shí)間和質(zhì)量的塑料部件和其表面的粗糙度。在這種設(shè)計(jì)主要集中在設(shè)計(jì)模具，注塑系統(tǒng)、 大小及冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。通過這種結(jié)構(gòu)我們首先了解現(xiàn)實(shí)和發(fā)展的中國塑料模具、 注塑模具的基本結(jié)構(gòu)和原則的成形工藝及模具設(shè)計(jì)的注塑模具。
關(guān)鍵詞：塑料茶杯蓋；注射模；設(shè)計(jì)；PA
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塑料茶杯蓋造型及注塑模具設(shè)計(jì)
英文摘要及關(guān)鍵詞
Abstract：In this design, CAD model using a plastic cup cover design and development, including mold design, injection molding machine, injection molding machine selection and verification, the design of gating system and cooling system design, the selection of mold and other work. In this design, design in injection molded parts of the convex, concave mold design, gating system, cooling system design. Design of gating system and cooling system is the soul of the design, which directly affects the quality and production efficiency of the plastic injection molding design of gating system. Therefore, design of the pouring system of injection mould for work. At the same time, mold temperature on the plastic parts of the quality and production efficiency has a Direct impact, a direct impact on the mold temperature checking set contraction time and stress, which will affect the mold molding cycle time and the quality of plastic parts and the surface roughness. In this design mainly concentrated in the mold design, injection molding system, structure size and cooling system. Through this structure we first understand the reality and development of the Chinese plastic mold, forming process and die design of the basic structure and principle of injection mold injection mold.
Keywords: double hole sleeve; injection mold; design; PA
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塑料茶杯蓋造型及注塑模具設(shè)計(jì)
1 緒 論
1.1 概述
塑料模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工具。塑料模具對(duì)塑料制品的質(zhì)量和操作難易程度都有相當(dāng)?shù)挠绊懸虼艘竽＞咴谏a(chǎn)度，外觀，物理性能等各方面都滿足使用要求并要求其效率高，操作簡便，結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉?，F(xiàn)代塑料制品中合理的加工工藝，高效的設(shè)備，先進(jìn)的模具是必不可少三項(xiàng)重要因素。尤其是塑料模具要實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，制件使用要求和造型設(shè)計(jì)起著十分重要的作用。因此，對(duì)塑料模具生產(chǎn)也提出了越來越高的要求。因此促使模具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。
模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，它的技術(shù)水平很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和市場(chǎng)的競(jìng)爭能力。隨著我國加入“WTO”步伐的日益加快?！叭胧馈睂?duì)我國模具工業(yè)產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)日益明顯，同時(shí)世界眾多知名公司不斷進(jìn)行構(gòu)調(diào)整，國內(nèi)市場(chǎng)的國際性進(jìn)一步現(xiàn)，該行業(yè)將經(jīng)受更大的沖擊，競(jìng)爭也會(huì)更加激烈。在如此嚴(yán)峻的行業(yè)背景下，我國的技術(shù)人員經(jīng)過不斷的改革和創(chuàng)新使得我國模具水平有了較大的提高，大型，復(fù)雜，精密，高效和長壽命模具有上了新的臺(tái)階。
塑料制品的成型是塑料成為具有實(shí)用價(jià)值制品的重要環(huán)節(jié)。塑料成型方法已達(dá)40多種。其中最重要的是注射，擠出，吹塑和壓制等。它們幾乎占了整個(gè)塑料成型的85%；其中注射尤為突出，占塑料成型的30%以上。注射模具成形是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有的熱塑性塑料都可以用此方法成型，有些熱固性塑料也可以用注射模塑成型[1]。
1.2塑料?，F(xiàn)狀
近年來我國塑料模具有了長足的進(jìn)步，大型，復(fù)雜，高效和長壽命模具又上了新臺(tái)階，特別體現(xiàn)在高科技應(yīng)用的深度和廣度上，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：
（1）廣泛應(yīng)用CAD/CAM/CAE，特別是加工方面，計(jì)算機(jī)造型，編程并由數(shù)控機(jī)床加工已是主要手段，CAE軟件也已得到廣泛應(yīng)用，提高了設(shè)計(jì)水平。
（2）熱流道技術(shù)的推廣應(yīng)用更上一層樓，內(nèi)熱式和外熱式流道裝置，自制熱噴咀和引進(jìn)熱噴咀都得到了應(yīng)用，有的已達(dá)到國際先進(jìn)水平。
（3）氣體輔助注射技術(shù)已得到應(yīng)用，不少廠家均采用了此技術(shù)，例如熊貓公司開發(fā)氣輔模具是時(shí)，采用了C -MOLD氣輔分析軟件使模具順利研制成功。
（4）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)塑料模具鋼，現(xiàn)注射模較少采用45鋼，P20鋼得到廣泛應(yīng)用，大大提高了使用壽命和表面光潔度。
（5）抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，很多廠家已設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)新穎，脫模容易，具有創(chuàng)新意識(shí)的脫模機(jī)構(gòu)，并解決了很多以前脫模難的問題但與發(fā)達(dá)國家。
（6）精密，復(fù)雜，大型，高壽命模具的制造水平有了很大提高。那些尺寸精度高，模具零件要求互換，塑件形狀復(fù)雜的模具由于采用了CAD三維技術(shù)計(jì)算機(jī)模擬注射成型，氣輔技術(shù)等先進(jìn)的方式，使模具達(dá)到了國外同類模具水平。模具的壽命也達(dá)到100萬次或更高。
我國的模具工業(yè)在“九五”期間雖有較快發(fā)展，但相比一些發(fā)展較快的國家，我國仍存在相當(dāng)大的差距。據(jù)資料顯示，CAD，CAE的應(yīng)用，發(fā)達(dá)國家遠(yuǎn)高于中國，而中國大陸的應(yīng)用程度有遠(yuǎn)低于香港，臺(tái)灣。特別是FLOW軟件和COOL軟件，發(fā)達(dá)國家已普及而中國大陸才剛剛起步。差距之大，使人感慨。在模具標(biāo)準(zhǔn)零件及標(biāo)準(zhǔn)模架方面，發(fā)達(dá)國家已普及，并實(shí)現(xiàn)了商品化，而中國大陸已有國家標(biāo)準(zhǔn)但尚未實(shí)現(xiàn)商品化。熱流道及熱管技術(shù)發(fā)達(dá)國家已大量使用，并形成了系列和標(biāo)準(zhǔn)。而我國大陸70年代開始研究迄今尚無標(biāo)準(zhǔn)。
在發(fā)達(dá)國家及發(fā)達(dá)地區(qū)塑料模具行業(yè)向小而專的方向發(fā)展；向技術(shù)密集方向發(fā)展；高技術(shù)與高技藝相結(jié)合；生產(chǎn)規(guī)模以小而專見長；專業(yè)化與柔性化相結(jié)合。而在中國大陸則恰恰相反。獨(dú)立的模具工廠難以生存；多屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)；有忽視高技藝的傾向；大而全居多；尚無專業(yè)化與柔性化相結(jié)合的規(guī)劃。而且大型，精密，復(fù)雜，長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出，高檔模具進(jìn)口的比例達(dá)40%以上，而有些模具已出現(xiàn)過剩[2]。
1.3 模具產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)
模具工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技命不斷取得新的進(jìn)展和突破，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向發(fā)展，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備-模具的要求越來越苛刻，模具必然會(huì)有如下發(fā)展趨勢(shì)：
1.模具CAD/CAM/CAE技術(shù)將日益深入人心并發(fā)揮越來越重要的作用?；诰W(wǎng)絡(luò)的一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CAD/CAM/CAE將達(dá)到開放性，兼容性和專業(yè)化的統(tǒng)一。CAD/CAM軟件在智能化，面向?qū)ο?，基于特征和面向制造方面將獲得長足的進(jìn)步。模具3D分析的重要性更加明確。國產(chǎn)軟件CAXA系統(tǒng)，HSC系統(tǒng)和Z-MOLO等軟件的功能和水平將不斷提高和完善。
2. 模具的精度將越來越高，并日趨大型化，現(xiàn)在模具精度已達(dá)2—3毫米，不久1毫米精度的模具將上市。隨著零件微化及精度要求的不斷提高，這就要求發(fā)展超精加工。另一方面，由于用模具成型的零件日益大型化以及由于高效率要求而發(fā)展的一模多腔，勢(shì)必要求模具隨之大型化。
3.隨著熱流道技術(shù)的日益推廣應(yīng)用，熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高，由于熱流道技術(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)約制件的原材料，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)發(fā)展很快，比例也將逐漸提高。
4.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)高壓注射成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。氣體輔助注射成型技術(shù)能改善塑件的內(nèi)在和外觀質(zhì)量。具有注射壓力低，制品變形小，節(jié)約原料，提高制件生產(chǎn)率，從而大幅度降低成本等優(yōu)點(diǎn)。而高壓注射成型可減小樹脂收縮率，增大塑件尺寸的穩(wěn)定性，提高其精度。
5.快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的前景十分廣闊，突出的表現(xiàn)在快速成型（RP）快速模具制造（RT）上。21世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例將達(dá)75%以上。模具的生產(chǎn)周期將越來越短，成本也將相應(yīng)降低。精度和壽命又能滿足生產(chǎn)上的使用要求RP+RT的研究成為國內(nèi)外RPM界十分關(guān)注并大力發(fā)生的領(lǐng)域之一，正大力向著快速模具制造（RTM）發(fā)展，一些新的快速成型方法相繼涌現(xiàn)，RPM是電腦，激光，光學(xué)掃描，先進(jìn)的新型材料，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助加工（CAM），數(shù)控（CNC）綜合應(yīng)用的高進(jìn)技術(shù)。利用它可以直接或間接的快速制模?？焖僦颇＜夹g(shù)為適應(yīng)市場(chǎng)的需求，必然呈現(xiàn)多元化的發(fā)展趨勢(shì)。
6.模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制模周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，因此模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日益廣泛，在今后的模具市場(chǎng)中必將成為一類。十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。
7.三維掃描儀的多樣化和高速化將會(huì)使模具的逆向工程獲得發(fā)展，逆向工程技術(shù)已成為模具制造，信息傳遞的簡便途徑，是模具CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。
8.高性能的模具鋼的用量也將以較快速度增長，由于對(duì)模具鋼的要求越來越高，迫切需要研制出高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性愜意加工，熱處理變形小，導(dǎo)熱性優(yōu)良的制模材料，并廣泛的投入應(yīng)用。如各種導(dǎo)型材模具，PVC塑料等。
隨著以塑料鋼的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模的比例將不斷提高，發(fā)展速度也將高于沖模。對(duì)模具的要求也將越來月高，高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步擴(kuò)大[3]。
1.4 本課題的設(shè)計(jì)步驟
本設(shè)計(jì)要求使用CAD，PROE等軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行零件圖紙繪制，設(shè)計(jì)成型注射模具。
帶聯(lián)合頂出機(jī)構(gòu)對(duì)于注塑模的設(shè)計(jì)比較簡單，使用常規(guī)的設(shè)計(jì)方法就能夠設(shè)計(jì)出合理簡單有效的模具。
機(jī)構(gòu)的材料：尼龍
根據(jù)選擇模具要一模四腔，對(duì)于模具的基本方案是：
（1）對(duì)于注塑機(jī)的選擇，由于機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量以及所給的各項(xiàng)要求，進(jìn)行綜合的考慮，采用臥式注塑機(jī)；
（2）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（a）澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
所給設(shè)計(jì)要求是一模四腔，因此將型腔對(duì)稱放置，使用圓錐型主流道，使用球型頭的拉料桿的冷料井。將分流道對(duì)稱設(shè)置，分流道截面采用梯形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；
（b）成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
陰模使用整體嵌入式，上下模板上均嵌入陰模。由于結(jié)構(gòu)的上下結(jié)構(gòu)特征，在上下模板均設(shè)計(jì)了型芯；
（c）合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
使用導(dǎo)向柱四根，同時(shí)與導(dǎo)套配合，既能夠?qū)?，又能夠定位?
（d）脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
使用推桿進(jìn)行脫模，同時(shí)在噴霧器嘴的下側(cè)使用一推環(huán)，雖然塑件有四處筋板，可使用使用四處推桿，但使用一推環(huán)可防止在推模時(shí)對(duì)塑件造成破壞；
（3）零件圖的繪制
在對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的設(shè)計(jì)后，首先要進(jìn)行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。
（4）對(duì)模具進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)
在對(duì)模具進(jìn)行基本設(shè)計(jì)之后，就要進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在得到正確的數(shù)據(jù)后，利用CAD進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，通過進(jìn)行人機(jī)交互，即可得到簡單又優(yōu)良的設(shè)計(jì)。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)完成之后，我們得到了模具的三維圖,并生成模具的裝配圖，同時(shí)生成我們所需要的所有零件的圖紙。
進(jìn)行以上的工作之后，還要進(jìn)行注射模具的制造工藝設(shè)計(jì),在完成所有的設(shè)計(jì)之后完成設(shè)計(jì)說明書的撰寫。
2 塑件的工藝分析
該塑件是塑料茶杯蓋產(chǎn)品，如圖所示2.1。本塑件的材料采用尼龍，大批量生產(chǎn)。
圖2.1 塑料茶杯蓋圖
2.1塑件的工藝性分析
2.1.1 塑件的原材料分析
選擇材料：尼龍
選擇材料：尼龍
PA具有良好的綜合性能，包括力學(xué)性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性，且摩擦系數(shù)低，有一定的阻燃性，易于加工，適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性，提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。PA的品種繁多，有PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等，以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等很多新品種。 尼龍-6塑料制品可采用金屬鈉、氫氧化鈉等為主催化劑，N-乙酰基己內(nèi)酰胺為助催化劑，使δ-己內(nèi)酰胺直接在模型中通過負(fù)離子開環(huán)聚合而制得，稱為澆注尼龍。用這種方法便于制造大型塑料制件[4]。
2.1.2 尼龍的注塑工藝參數(shù)
尼龍物性表：
表2.1 尼龍物性表
密度
g /cm3
1.39
吸水率
%
1.2
連續(xù)使用溫度
℃
在機(jī)械行業(yè)中的概念是說50在機(jī)械行業(yè)中的概念是說110
屈服抗拉強(qiáng)度
MPa
63
屈服拉應(yīng)變
%
10
極限抗拉強(qiáng)度
MPa
極限拉應(yīng)變
%
31
抗沖擊韌度
Kj/㎡
缺口沖擊韌度
Kj/㎡
6
洛氏硬度
MPa
135
邵氏硬度
MPa
85
抗彎強(qiáng)度
MPa
彈性模量
MPa
2600
軟化溫度
℃
150
熱變形溫度HDT
℃
155
熱線膨脹系數(shù)
1. 1
熱導(dǎo)率
W/(m×K)
031
摩擦系數(shù)
1. 35
1、注塑機(jī)類型：
螺桿式
7、保壓力
50~70MP
2、噴嘴形式
直通式
8、注射時(shí)間
3~5s
3、螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）
30~60
9、保壓時(shí)間
15~30s
4、噴嘴溫度
180~190C
10、模具溫度
50~70
5、成型溫度 C
料筒：
前200~210
中210~230
后180~200
11、冷卻時(shí)間
15~30s
6、注射壓力
70~90 MP
12、成型周期
40~70s
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
2.2.1 結(jié)構(gòu)分析
零件塑料茶杯蓋圖形狀是圓形。凸的在中心的高度屬于中等復(fù)雜程度.
2.2.2 尺寸精度分析
摘要分析可以看到，可以保證更好的過程校核和部分成型要求注射。
2.2.3表面質(zhì)量分析
塑料茶杯蓋的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
2.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
選擇注塑機(jī)并確定模具型腔數(shù)目。
塑料零件塑料茶杯蓋的體積的計(jì)算：V=46.87cm
計(jì)算的塑件質(zhì)量：設(shè)計(jì)手冊(cè)，可發(fā)現(xiàn)密度為ρ=1.06kg/dm
塑件質(zhì)量：M=Vρ＝50g(通過3D軟件測(cè)量得到)
采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮到其尺寸，用注射壓力和工廠設(shè)備時(shí)需要最初注塑機(jī) XS-ZY-125型。
3 注塑模設(shè)計(jì)
3.1 注射模具分型面的選擇
3.1.1 分型面的基本形式
它的形式根據(jù)情況而定，可基本分成以下幾類：1.平面式分型面、2.階梯式分型面、3.斜面式分型面、4.曲面式分型面、5.綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的成型和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)和制造成本，因此，必須重視選擇分型面。一般來說，分型面選擇的總體原則主要有三：??
1)保證塑件質(zhì)量。這是最基本的一條，必須使塑件質(zhì)量符合預(yù)定要求。?????
?2)便于塑件脫模。易于脫模，可使生產(chǎn)率提高，塑件不易變形，提高正品率。??
??3)簡化模具結(jié)構(gòu)。同樣一個(gè)塑件，因?yàn)榉中兔孢x擇的不同，使結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有很大不同，合理地選擇，即可簡化模具結(jié)構(gòu)[5]。?
3.1.3 分型面的選擇
根據(jù)對(duì)工件模型的觀察和分型面選擇的基本原則?，F(xiàn)選擇A-A′為分型面。如圖3.1。
圖3.1 分型面
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì)
主流道是熔融塑料由注射機(jī)噴嘴先經(jīng)過的部位，它與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線上。熔融噴的主要道路和反復(fù)的暴露，由于影響、 在門上沒有打開直接在模型中，為了便于生產(chǎn)，由可移動(dòng)的門，擰或強(qiáng)迫收集表單模板 。
(1) 澆口設(shè)計(jì)
球形噴油嘴接觸位置和安排，要求球 的直澆道半徑模具1 ~ 2 毫米的噴嘴球面半徑比大。流道表面粗糙度 Ra 值 0.08。
(2) 澆口
主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53HRC—57HRC。
澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，為了防止注射機(jī)噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o左右的圓錐孔。澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用α為3o～6o度左右的圓錐孔，對(duì)流動(dòng)性較差的塑料也可取得稍大一些，但過于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。
澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時(shí)，其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是球面，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模[6]。
定位環(huán)是模體與注射機(jī)的定位裝置，它保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對(duì)中定位，定位環(huán)的外徑應(yīng)與注射機(jī)的定位孔間隙配合。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。
注射機(jī)XS-Z-30的噴嘴球半徑為12 mm，噴嘴孔徑為2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取13 mm，圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑，取3 mm.如圖 3.2 所示。
圖3.2 澆口套
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì)
分流道是將熔融塑料從主流道截面及其方向的變化，平穩(wěn)進(jìn)入單腔中的進(jìn)料澆口或主流道進(jìn)入多腔的澆口的通道，它是主流道與澆口的中間連接部分，起分流和轉(zhuǎn)換方向的作用，通常分流道設(shè)置在分型面的成型區(qū)域內(nèi)。
在注射過程中，熔融的塑料在流經(jīng)分流道時(shí)，應(yīng)是它的壓力損失以及熱量損失最小，而以分流道中產(chǎn)生的凝料最少為原則，分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)總體歸納如下：
分流道的形狀要考慮分流道的截面積與其周邊長度的比最大為好，這樣可以減少熔料的散熱面積和摩擦阻力，減少壓力損失。
在可能情況下，分流道的長度應(yīng)盡量的短，以減少壓力損失，避免模體過大影響成本，在多型腔模具中和型腔的分流道長度盡量相等，以達(dá)到注射大時(shí)壓力傳遞的平衡，保證塑料盡可能同時(shí)均勻的充滿各個(gè)型腔。在有些情況下分流道長度不能相等時(shí)，則應(yīng)在澆口處作必要的補(bǔ)救措施，如果分流道較長時(shí)，應(yīng)在其末端設(shè)置冷料穴，放置冷料和空氣進(jìn)入模腔[7]。
在滿足注射成型工藝的前提下，分流道的截面積應(yīng)盡量的小，但分流道的截面積過小會(huì)降低注射速度，使填充時(shí)間延長，同時(shí)可能出現(xiàn)缺料、焦燒、皺紋、縮孔等塑件缺陷，而分流道過大則增大冷卻時(shí)間應(yīng)比型腔中塑件的冷卻時(shí)間要短，才不影響注射時(shí)的效率。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用較小的截面積，以便于在試模是為不要的修正留有余地。
分流道和型腔的分布是排列緊湊，距離合理，應(yīng)采用軸對(duì)稱或中心對(duì)稱，使其平衡，盡量縮小成型區(qū)域的總面積。最好使型腔和分流道在分型面上的總投影面積的幾何中心和鎖緊力的中心相重合。
在分流道上的轉(zhuǎn)向次數(shù)盡量少，在轉(zhuǎn)向處應(yīng)圓滑過渡，不能有尖角，這些都是為了減小壓力損失，有利于物料的流動(dòng)。
當(dāng)分流道設(shè)在定模一側(cè)或分流道延伸較長時(shí)，應(yīng)在澆口附近或分流道的交叉處設(shè)置鉤料桿，以便于在開模時(shí)在鉤料桿的作用下首先從定模中拉出分流道的凝料，并與塑料一起頂出。
分流道的內(nèi)表面不必要求很光，一般表面粗糙度取1.6μm即可，這樣可以在分流道的摩擦阻力下使料流外層的流動(dòng)小些，使其分流道的冷卻皮層固定，有利于熔融塑料的保溫。
在總體分布中，應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)的方式和布局，并留出冷卻水路的空間。
3.2.4 澆口的設(shè)計(jì)
（1）澆口的概念
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否被完好、高質(zhì)量地注射成形。
（2）澆口的作用
澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩類。非限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對(duì)中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，其作用如下：
澆口通過截面積突然變化，使塑料熔體通過撓口的流速有突變性增加，提高塑料熔體的剪切速率，降低黏度，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從而迅速均衡地充滿型腔。對(duì)于多型腔模具，調(diào)節(jié)澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時(shí)進(jìn)料的目的。澆口還起著較早固化、防止型腔中熔體倒流的作用。澆口通常是澆注系統(tǒng)最小截面部分，這有利于在塑件的后加丁中塑件與澆口凝料的分離[16]。
（3）注射模澆口的類型
單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。
（a）直接澆口
直接澆口叉稱為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具。
特點(diǎn)是：流動(dòng)阻力小，流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注射機(jī)受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。
（b）中心澆口
當(dāng)筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時(shí)，內(nèi)澆口開設(shè)在該孔處，同時(shí)在中心處設(shè)置分流錐，該澆口稱為中心澆口，是直接澆口的一種特殊形式。它具有直接澆口的優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。
（c）側(cè)澆口
側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為(扁槽)，是限制性澆口。側(cè)澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上。
特點(diǎn)是由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，不留明顯痕跡。
側(cè)澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。
扇形澆口是一種沿澆口方向?qū)挾戎饾u增加、厚度逐漸減少的呈扇形的側(cè)澆口， 平縫澆口又稱薄片澆口，澆口寬度很大，厚度很小。主要用來成形面積較小、尺寸較大的扁平塑件，可減小平板塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形澆口更困難，澆口在塑件上痕跡也更明顯。
（d）環(huán)形澆口
對(duì)型腔填充采用圓環(huán)形進(jìn)料形式的澆口稱環(huán)形澆口。環(huán)形澆口的特點(diǎn)是進(jìn)料均勻。圓周上各處流速大致相等，熔體流動(dòng)狀態(tài)好．型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。
（e）輪輻式澆口
輪輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多。 這類澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛。多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點(diǎn)是增加了熔接痕，會(huì)影響塑件的強(qiáng)度。
（f）爪形澆口
爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐，從而避免了塑件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點(diǎn)與輪輻式澆口類似，主要適用于成形內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細(xì)長管狀塑件。
澆口位置的選擇原則：盡量縮短流動(dòng)距離；避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件厚壁處；考慮分子定向的影響；減少熔接痕。
（4）澆注系統(tǒng)平衡設(shè)計(jì)
（a）澆注系統(tǒng)的平衡概念
為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的結(jié)構(gòu)豫應(yīng)盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成型腔非平衡式布置形式，則需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸，使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達(dá)到一致，這就是澆注系的平衡，亦稱澆口的平衡。
（b）澆注系統(tǒng)的平衡計(jì)算方法
澆注平衡計(jì)算的思路是通過計(jì)算多型腔模具各個(gè)澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來判斷或計(jì)算。澆口平衡時(shí)，BGV值應(yīng)符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各澆口計(jì)算出的BGV值必須相等；不同塑件的多型腔模具，各澆口計(jì)算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。
（5）澆口的選擇
本模具為一模兩腔，選擇側(cè)澆口。側(cè)澆口為扁平形狀，可以大大的縮短冷卻時(shí)間，縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設(shè)置在塑件表面，澆口截面形狀簡單，容易加工，且注射效率高。
3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置
冷料穴設(shè)置在主流道的末端，即主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上。它的作用是用來儲(chǔ)存注射間歇期間，噴嘴前端由散熱造成溫度降低而產(chǎn)生的冷料。在注射時(shí)，如果它們進(jìn)入流道，將堵塞流道并減緩料流速度。進(jìn)入型腔，將在塑件上出現(xiàn)冷疤或冷斑。球形拉料裝置由冷料穴、拉料桿組成，拉料桿安裝在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)[9]。
3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列
3.3.1 型腔數(shù)目的確定
根據(jù)塑件生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)通過注射卷和計(jì)算夾緊的力量，在牙齒來確定盡可能多地，來提高生產(chǎn)力的孔的數(shù)量。在模具中設(shè)置的腔數(shù)的方法見表3.1:
表3.1 型腔數(shù)目的確定
序號(hào)
確定依據(jù)
確定方法
說明
1
按塑件的經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)
按總成型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和試生產(chǎn)時(shí)的原材料費(fèi)用，僅考慮模具費(fèi)和成型加工費(fèi)。其型腔數(shù)量，可用下式計(jì)算：
N=
式中 N ——每副模具型腔數(shù)；
P——計(jì)劃生產(chǎn)總件數(shù)；
Y——單位小時(shí)模具加工費(fèi)用（元／h）；
T ——成型周期（min）；
c——每個(gè)型腔模具加工費(fèi)用（元）；
單型腔模具比多型腔模具制造成本低、周期短，所以批量較少的塑件，不宜采用多型腔特別是形狀復(fù)雜、尺寸較大的、精度要求較高、小批量試生產(chǎn)的塑件應(yīng)選用單型腔模具比較經(jīng)濟(jì)。
2
按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)
塑件的每次注射量總和不能超過注射機(jī)最大額定注射量的80％，其計(jì)算方法是：
式中 N ——每臺(tái)模具允許型腔數(shù)；
V——注射機(jī)最大注射量；
Vj——澆注系統(tǒng)凝料量；
Vs——單個(gè)塑件的容積；或質(zhì)量（cm 3或g）
若每次注射量總和大于注射機(jī)額定注射量，則型腔數(shù)應(yīng)減小或采用單型腔；
此塑件采用第二種方法確定型腔數(shù)目；按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)；根據(jù)公式：
（取整）
最終確定采用一模四腔的結(jié)構(gòu)形式；
3.3.2 型腔的排列
型腔的布置采用對(duì)稱分布，以防模具承受偏載而產(chǎn)生溢料。平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。
圖3.3 型腔的排列
4 成型零件塑料茶杯蓋和模體的設(shè)計(jì)
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔常具有以下結(jié)構(gòu)：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚S按下列公式計(jì)算
在算術(shù)公式里 [σ]在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：S=4mm
（2）底板厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚H按下面公式計(jì)算
在算術(shù)公式里 [σ]在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型腔內(nèi)半徑，r=10mm
代入公式得：H=5.5mm
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯的通常分為有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。
4.3 成型零件塑料茶杯蓋的尺寸確定
（1）型腔尺寸計(jì)算
型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差△的1/2，取負(fù)偏差，再加上-1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計(jì)算尺寸的表述如下。
（a）型腔的徑向尺寸的計(jì)算式：
在算術(shù)公式里 D0在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型芯的最小基本尺寸；
在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的最大基本尺寸；
S在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的平均收縮率，S=0.02；
△在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ在機(jī)械行業(yè)中的概念是說模具制造公差，按1/4△選?。?
根據(jù)公式計(jì)算得型腔的徑向尺寸：
（b）型腔的深度根據(jù)尺寸的計(jì)算公式
在算術(shù)公式里 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型腔深度的最小尺寸；
在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的最大基本小尺寸；
S在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的平均收縮率；
△在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ在機(jī)械行業(yè)中的概念是說模具制造公差，按1/4△選??；
根據(jù)公式計(jì)算得型腔的深度尺寸：
（2）型芯尺寸的計(jì)算
型芯的計(jì)算尺寸表達(dá)如下。
（a）型芯的徑向尺寸的計(jì)算式：
在算術(shù)公式里 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型芯的最大基本尺寸；
在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的最小基本尺寸；
S在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的平均收縮率；
△在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ在機(jī)械行業(yè)中的概念是說模具制造公差，按1/4△選?。?
根據(jù)公式計(jì)算得型芯的徑向尺寸：
（b）型芯的高度尺寸的計(jì)算：
在算術(shù)公式里 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說型芯高度的最大尺寸；
在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；
S在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的平均收縮率；
△在機(jī)械行業(yè)中的概念是說塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ在機(jī)械行業(yè)中的概念是說模具制造公差，按1/4△選?。?
根據(jù)公式計(jì)算得型芯的高度尺寸：
5 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
頂出機(jī)構(gòu)的分類：按驅(qū)動(dòng)方式分類可分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、啟動(dòng)頂出。
按模具結(jié)構(gòu)分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。
（1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成
在注射成形的每個(gè)周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通常是由安裝在注射機(jī)上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。
結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。
（2）結(jié)構(gòu)分類
手動(dòng)推出、機(jī)動(dòng)推出、液壓或氣動(dòng)推出。
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
塑件留在動(dòng)模,塑件在推出過程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動(dòng)作可靠。
（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（a）推桿推出機(jī)構(gòu)
推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度．推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因?yàn)橥茥U的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。
（b）推管推出機(jī)構(gòu)
推管推出機(jī)構(gòu)是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個(gè)周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。
（c）推件板的推出機(jī)構(gòu)
凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出．推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。
特點(diǎn)：推件板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且推出力大。但是對(duì)于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。
（d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)
有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡單推出機(jī)構(gòu)脫模時(shí)，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。
（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。
注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，因此，在一般情況下開模時(shí)，盡量設(shè)計(jì)使塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮。
在實(shí)踐中如果出現(xiàn)塑件并沒有留在動(dòng)模側(cè)的情況時(shí)，可設(shè)法增加動(dòng)默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動(dòng)模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時(shí)可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。
塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時(shí)必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置[10]。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。
頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點(diǎn)應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。
頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運(yùn)作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修[8]。
6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以使用以下公式計(jì)算:
設(shè)置模具平均溫度為 60 °、 20 ° 模具常溫水作為冷卻介質(zhì)，出水口溫度是 30 °，收益率 (1 分鐘 2 模) 1000 g/h。
求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J
求冷卻水的體積流量V
V=WQ1/Pc1(T1－T2)
=140cm3
選中的模具溫度后，應(yīng)注重對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的使用。
在上下文中的 20 倍湍流 10 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說層流冷卻與傳熱特性。我選擇的湍流。表 6.1中所示:：
表6.1 流量表
冷卻水道直徑
d/（mm）
最低流量v
/（m/s）
流量
qv/（m/min）
12
1.10
7.4×10
7 排氣系統(tǒng)
設(shè)計(jì)的形狀，必須考慮到排氣，他們的配置，或充型在熔融的塑料模具是要建立一個(gè)強(qiáng)大和初始流動(dòng)的空氣，不能在的排氣量較小的融化的泡沫，此外，部分將導(dǎo)致那部分的塑料或塑料泡沫或嚴(yán)重?zé)齻恼魏徒M件接頭強(qiáng)度退化的熱解氣體。 這些氣體排放，否則是壓縮空氣的溫度，和甚至全部或最高溫度也能導(dǎo)致塑料和焚燒垃圾的不滿[11]。
排氣兩種方法: 1.打開通風(fēng)排氣 2.使用夾緊的間隙。
8注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核
8.1注塑機(jī)注塑容量的校核
模具設(shè)計(jì)必須在所需的注射塑料材料通過注模內(nèi)80％的額定的注塑機(jī)容量熔融的模制周期時(shí)間的容量或質(zhì)量，并且在一個(gè)周期在注射模具中所要求的容量和塑料熔體質(zhì)量注塑，部件和流道系統(tǒng)應(yīng)該是容量這兩部分的質(zhì)量和，即V=nVn+Vj或M=nMn+Mj
公式中：V（M）在機(jī)械行業(yè)中的概念是說一個(gè)成型周期內(nèi)所需要注塑的塑料容積和質(zhì)量，cm3或g；
n在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 型腔數(shù)目；
Vn（Mn）在機(jī)械行業(yè)中的概念是說單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量，cm3或g；
Vj（Mj）在機(jī)械行業(yè)中的概念是說澆注系統(tǒng)凝料的容量和質(zhì)量，cm3或g；
故應(yīng)使0.8Vn+Vj≤0.8Vg或M=0.8Mn+Mj≤0.8Mg式中：Vg（Mg）在機(jī)械行業(yè)中的概念是說注塑機(jī)額定注塑量，cm3或g；將數(shù)據(jù)代入以上不等式（取其中之一的質(zhì)量不等式來對(duì)注塑量進(jìn)行校核）得：M=nMn+Mj=2×18.9+5.5=43.3g≤0.8Mg=0.8×60=48g滿足要求上式中的：
Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤≈5.5g
由于為制件所選的材料為PP，該材料非熱敏性材料，所以只需對(duì)其進(jìn)行最大注塑量即可，不必對(duì)其進(jìn)行最小注塑量的校核。
8.2注塑機(jī)注塑壓力的校核
機(jī)注射壓力測(cè)試的最大噴射壓力的校核能滿足模制品的要求。注塑機(jī)的唯一標(biāo)稱壓力來調(diào)整所需的某些部件的注射壓力，注射模塑機(jī)的最大注射壓力比的所需的零件中的壓力高。注塑壓力必要的零件，與各種注塑機(jī)種的連接，所述噴嘴的形狀，所述部分的形狀和澆注系統(tǒng)和其他因素的復(fù)雜性。注射壓力可確定當(dāng)產(chǎn)品成型塑料成型工藝的參數(shù)的基礎(chǔ)上所需要的數(shù)據(jù)。理查德PP壓力注塑塑料成型工藝參數(shù)表中的（70?120兆帕），兩者之間的材料，但我們選擇額定注射壓力注塑機(jī)是119Mpa，壓力之間注射被設(shè)置以滿足處理要求。
8.3注塑機(jī)鎖模力的校核
當(dāng)從注射成形機(jī)的模腔全轉(zhuǎn)向熔融塑料的壓力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大的推力，壓力應(yīng)小于所述模制機(jī)的尺寸鎖模力注射，或以其他方式在注塑，但不是由于運(yùn)行現(xiàn)象，設(shè)備夾緊時(shí)發(fā)生溢出緊。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式算得：
P=KPo式中：P 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）
Po 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 注塑壓力（MPa）
K 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 壓力損耗系數(shù) 0.2~0.4
把以上數(shù)據(jù)代入到公式后我們可以得到：P=KPo=(0.2~0.4)×119MPa=23.8MPa~47.6MPa
在該次設(shè)計(jì)中，并基于PP這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計(jì)算推力大小。
式中：T 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 塑料熔體在注塑機(jī)軸向上的推力（MPa）
P 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPa
S 在機(jī)械行業(yè)中的概念是說 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）
將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa×73.4cm2≈220.2KN≤500KN滿足要求經(jīng)校核合格。
8.4注塑機(jī)模具厚度校核注塑機(jī)模具厚度校核
達(dá)到預(yù)定的夾緊力為整個(gè)模板的最大和最小距離后可動(dòng)臺(tái)板成形機(jī)的預(yù)定噴射模式閉模的最大和最小厚度的手段。因此，該模具的厚度必須在機(jī)器內(nèi)被設(shè)計(jì)通過注塑規(guī)定的最大與芯片端的最小厚度，如果不是不可能得到預(yù)定的夾緊力時(shí)的厚度^ h模具，可加墊[12]。模具的根據(jù)所必須滿足Hmin
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