盒子塑料模具設(shè)計

1、邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 內(nèi) 容 提 要 cd盒的形狀較為復(fù)雜，所以模具設(shè)計中要考慮的因素有很多，除考慮它的出模、 分型面，還需考慮它成型的質(zhì)量，表面光潔度等。更重要的是考慮它的制造難度和 成本。所以我們設(shè)計應(yīng)認(rèn)真分析塑料制品的結(jié)構(gòu)，尋求最佳的設(shè)計方案。分型面的 選擇也很重要，制件不是平直表面，制件的形狀很不規(guī)則，分型面的選擇既要考慮 不影響制件表面的美觀，又要達(dá)到結(jié)構(gòu)要求。由于制品體積比較大，所以澆注系統(tǒng) 的設(shè)計也很重要，在此次設(shè)計中我選頂面?zhèn)葷部冢⒃O(shè)有冷料穴。拉料桿采用倒錐 形，這就解決了制品出模的問題。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：分型面 成型 凸模 凹模 分型面 abstractabstra

2、ct the machine of cd the shape of the cover than for complicacy, so want in the molding tool design the factor of the consideration have a lot of, a mold, cent type that divided by the consideration it, still need the consideration quantity that it model, surface clean an etc.more important consider

3、ation it of manufacturing difficulty with cost.so our design should analyze the construction that plastics product hard, design project looking for best. this time design most aims at the construction of the molding tool proceeded the design, because cd cover center contain a card dish, flank contai

4、n card door, so it must have the side take out organization, because of adopting a mold two space , so side take out construction i use two inclined lead the pillar guarantee, using inclined lead the pillar arouse the inclined slippery a sport, equiping the inclined slippery a smooth cent for, from

5、but guaranteeing molding tool mold in fixed position with the fixed position.the choice of the cent type is too very important, a shape for is not straight and even surface, the piece of system is very irregular, the choice of the cent type since consider to do not affect a superficial beauty, attai

6、n the construction request again.because producting the physical volume bigger, so sprinkle the design that note the system too very important, here a design inside i choose a side sprinkles, and establish the cold anticipating the cave.pull to anticipate the pole adoption pour the form of inclined,

7、 this resolved the problem of the ware a mold. keykey words:words: cent type model convex mold cave mold cent type 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 目目目目 錄錄錄錄 前 言 第 1 章 塑件工藝分析 第 1.1 節(jié) 塑件分析 第 1.2 節(jié) cd 盒原料（聚炳烯）的物料性能、成型性能與工藝參 數(shù) 第 2 章 注塑設(shè)備選擇 第 2.1 節(jié) 估算塑件體積 第 2.2 節(jié) 選擇注射機 第 3 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 第 3.1 節(jié) 主流道設(shè)計 第 3.2 節(jié) 分流道設(shè)計 第 3.3 節(jié) 冷料

8、井設(shè)計 第 4 章 成型零件的設(shè)計與計算 第 4.1 節(jié) 型腔的徑向尺寸與深度 第 4.2 節(jié) 型芯的徑向尺寸與深度 第 4.3 節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 第 5 章 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 第 5.1 節(jié) 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 第 6 章 脫模機構(gòu)設(shè)計 第 6.1 節(jié) 脫模機構(gòu)設(shè)計 第 7 章 注塑機參數(shù)校核 第 7.1 節(jié) 最大注塑壓力校核 第 7.2 節(jié) 最大注塑量校核 第 7.3 節(jié) 鎖模力校核 第 7.4 節(jié) 模具與注射機安裝相關(guān)部分尺寸校核 第 8 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 第 8.1 節(jié) 模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 第 8.2 節(jié) 模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 第 9 章 模具的裝配 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)

9、計(論文) 3 第 9.1 節(jié) 模具的裝配程序 第 9.2 節(jié) 模具零件的裝配工藝 第 10 章 注塑機與模具的關(guān)系 第 10.1 節(jié) 注塑機與模具的關(guān)系 設(shè)計總結(jié) 參考資料 致 謝 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 4 前前前 言言言 本課題是自己所選的，來自日常生活中到處可見塑料制品。塑料制品占模具中 的80%以上，所以對塑料模具的設(shè)計自目前對我們是非常重要的一門設(shè)計，學(xué)好本 內(nèi)容才可以對它進(jìn)行基本的設(shè)計，也為今后設(shè)計復(fù)雜的塑料模具奠定良好的基礎(chǔ)。 本人所設(shè)計的是一般的cd盒注塑模設(shè)計，在設(shè)計中附有大量的模具結(jié)構(gòu)圖和 模具局部圖，還有通過pro/e軟件畫出它的三維立體圖，這就幫助評省老師更易看 到

10、設(shè)計者所設(shè)計的內(nèi)容的難易程度。文字大約有10000字，已詳細(xì)地說明設(shè)計的全 過程。但本人是初次設(shè)計，有很多的錯誤和不足，敬請諒解。 還有在模具制造加工中用到了現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的線切割和電火花成型加工，這也 是現(xiàn)代社會通用的模具制造加工機器，并數(shù)控加工也不例外。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 5 第 1 章 塑件工藝分析 第 1.1 節(jié)塑件分析 1.1.1、塑件三維立體圖及二維工作圖： 圖（1.1） 1.1.2 塑件工藝分析 cd盒選擇的材料是聚丙烯（pp） ，該產(chǎn)品在使用過程中經(jīng)常接觸光盤，為防 止光盤磨損因此塑件的厚度必須均勻，如果可能的話，應(yīng)沒有接觸痕，不充分熔合 的熔接痕易于形成薄弱的部位，所以

11、要盡量避免。 第 1.2 節(jié) cd 盒原料（聚炳烯）的物料性能、成型性能與工藝參數(shù) 1.2.1、該cd盒原料為聚炳烯（pp）： 物料性能：電絕緣性能和耐腐蝕性能與聚乙烯相同,但機械強度,硬度較高(接近 ps和硬pvc)。具有優(yōu)異的抗疲勞彎曲性能，常溫下可受300萬次彎折。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 成型性能： (1) 結(jié)晶性好料,吸濕性小,可能發(fā)生熔融破裂,長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 (2) 流動性極好，溢邊值 0.03mm 左右。 (3) 冷卻速度快,澆注系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢。 (4) 成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強。 (5) 注意控制成形溫度，料溫低方向

12、性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低 于 50以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90以上易發(fā)生翹曲、變形。 (6) 塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口，尖角，以避免應(yīng)力集中。 1.2.2、聚炳烯塑料的主要技術(shù)指標(biāo): 密度 (kg.dm-3) 91 . 0 90 . 0 比體積 dm-3. kg-1 1.38 吸水性 % 5 . 007 . 0 收縮率 % 5 . 11 熔 點 200180 熱變形溫度 0.46mpa 174158 1.50mpa 157110 抗拉屈服點 0.1mpa 690 拉伸彈性模量 0.1mpa 2.5104 變動強度 0.1mpa 1040 沖擊韌度 k g.dm-2

13、 無缺口 1040 有缺口 202 邵氏硬度 d75-85 體積電阻系數(shù) cm 10121014 擊穿強度 kv.cm-1 18.6 1.2.3、 （pp）的注射成型工藝參數(shù) (1) 注射機類型 螺桿式 (2) 料筒溫度 前段 150170 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 中段 180190 后段 190205 (3) 加熱和干燥 溫度 170190 時間 h 3 5 (4) 噴嘴溫度 170190 (5) 模具溫度 4060 (6) 注射壓力 mpa 60100 (7) 成型時間 s 注射時間 15 高壓時間 5 10 冷卻時間 1020 總周期 1535 (8) 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 308

14、0 第 2 章 注塑設(shè)備選擇 第 2.1 節(jié)估算塑件體積 該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模， 可采用點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。由于塑件較大，所以模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)，澆口形 式采用點澆口。 該產(chǎn)品材料為pp，查書設(shè)計與制造實訓(xùn)得知其密度為, 3 91 . 0 9 . 0 cmg 收縮率為1%2.5%，計算出其平均密度為,平均收縮率為 3 905 . 0 cmg 1.75%。 通過計算得塑件體積為 3 2 . 24 cmv 塑 塑件的質(zhì)量 塑塑 vm (2.1) 即gvm 9 . 21 2 . 24905 . 0 塑塑 澆注系統(tǒng)體積 3 9cmv 澆 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)

15、計(論文) 8 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 * 澆澆 vm (2.2) gvm1 . 8905 . 0 *9* 澆澆 故 2 2 . 33 cmv 總 故 gm30 總 第 2.2 節(jié)選擇注射機 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查模具設(shè)計與制造實訓(xùn)書附錄 5 的附表 5-2 或查 有關(guān)手冊選定注塑機型號為sz-60/40。 注塑機的參數(shù)如下： 螺桿直徑/mm 30mm 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 2000 理論注塑容量/ 3 cm 60 注塑壓力/mp 180 注塑速率（g/s） 70 塑化能力(kg/h) 35 鎖模力/kn 400 拉桿間距)/()(mmmmvh 300220 模板行程/mm 250 模具最小厚度

16、/mm 150 模具最大厚度/mm 250 定位孔直徑/mm 80 定位孔深度/mm 10 噴嘴伸出量/mm 20 頂出行程/mm 70 噴嘴半徑/mm sr 10 頂出力/kn 12 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 第 3 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計計 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 在設(shè)計澆注系統(tǒng)前首先必須確定塑料的成形位置，該cd盒模具采用一模一腔 二板式結(jié)構(gòu)，側(cè)澆口，頂出裝置采用推桿式結(jié)構(gòu) 第 3.1 節(jié) 主流道設(shè)計 3.1.1、主流道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機制噴嘴在同 一軸線上斷面為圓形，且有一定的錐度。 主流道的設(shè)計要點如下： 便于從主流道中拉出澆

17、注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計成圓 錐形，因聚炳烯（pp）的流動性好，故其錐度取 36 度，內(nèi)壁粗糙度為 r0.63um。主流道大端呈圓角，其半徑取r=13mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力， r=1.5mm。 （1） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會使主流道的 凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。 （2） 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機的噴嘴緊密對 接，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(12),其小端直徑 d=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。 （3）于主

18、流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分 常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理，其大 端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長度h=510mm。同時因該cd盒采 用聚氯炳烯（pp），需加熱，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。 第 3.2 節(jié) 分流道設(shè)計 由于采用 1 模 1 腔式結(jié)構(gòu)所以不用設(shè)計分流道。 第 3.3 節(jié) 冷料井的設(shè)計 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流 前鋒的“冷料” ，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又將主流道的凝料 拉出。冷料井的直徑宜大端直徑，長度約為主流道大端直徑。如下圖。 邵陽學(xué)院畢

19、業(yè)設(shè)計(論文) 10 圖（3.1） 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流 前鋒的“冷料” ，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又將主流道的凝料 拉出。冷料井的直徑宜大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 此模具設(shè)計帶有推桿的冷料井。 這類冷料井的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它常與推桿 或推管脫模機構(gòu)連用。并設(shè)計成倒錐孔冷料井，脫模時由冷料井倒錐將主流道凝料 拉出。當(dāng)其被推出時，塑件和流道能自動墜落，易實現(xiàn)自動化操作。 冷料井如下圖： 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 12 圖（3.2） 具體結(jié)構(gòu)見模具裝配圖。 第 4 章 成型零件的設(shè)計與計算

20、 所謂工作尺寸是零件上直接用以成型塑件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向 尺寸。 （包括矩形和異形型芯的長和寬） ，型腔深度和型芯高度和尺寸。中心距尺寸 等。 因聚炳烯（pp）的成型收縮率為 1%-2.5%所以平均收縮率取k=1.75% 塑件的尺寸公差it=5 第 4.1 節(jié)型腔的徑向尺寸與深度 4.1.1、凹模尺寸計算： 對于塑件、尺寸的凹模外形尺 0 00 . 1 94 0 30. 1 124 0 38 . 0 15 0 22 . 0 3 0 22. 0 2 0 64 . 0 43 寸： 因為 塑模 ll （1+k）-(3/4) 0 （4.1） 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 式中 塑 l

21、塑件外形最大尺寸； k塑件平均收縮率； 塑件的尺寸公差； 模具制造公差，取塑件尺寸公差的 1/31/6。 故 33 . 0 0 00 . 1 )3/1( 0 89.9400 . 1 )4/3()0175 . 0 1 (94 模 l .42.12500 . 1 4/30175 . 0 1124 33 . 0 0 00 . 1 3/1 0 ）（ 模 ）（）（l 12 . 0 0 38 . 0 3/1 0 97.1438 . 0 4/30175 . 0 115 ）（ 模 ）（）（l 07 . 0 0 22 . 0 3/1 0 88 . 2 22 . 0 4/30175 . 0 13 ）（ 模 ）（）

22、（l 21 . 0 0 64 . 0 3/1 0 27.4364 . 0 4/30175 . 1 143 ）（ 模 ）（）（l 4.1.2、對于塑件、尺寸的凹模深度尺寸： 0 22 . 0 2 22 . 0 0 3 因為 模 h = 模 h （1+k）-(2/3) 0 （4.2） 式中 塑 h 塑件高度方向的最大尺寸。 故 07 . 0 0 22 . 0 3/1 0 89 . 1 22 . 0 3/20175 . 0 12 ）（ 模 ）（）（h 007 0 22 . 0 3/1 0 88 . 2 22 . 0 4/30175 . 0 13 ）（ 模 ）（）（h 第 4.2 節(jié)型芯的徑向尺寸與深

23、度 4.2.1、凸模尺寸的計算： 對于塑件、尺寸的凸 00 . 1 0 92 30 . 1 0 122 30. 0 0 13 22 . 0 0 3 22 . 0 0 1 64 . 0 0 41 22 . 0 0 2 模外形尺寸： 因為 模 l =塑 l （1+k）+(3/4) 0 （4.3） 式中 塑 l 塑件內(nèi)形徑向的最小尺寸。 故 0 33 . 0 0 00 . 1 3/1 36.9400 . 1 4/30175 . 0 192 ）（模 ）（）（l 0 42 . 0 0 30 . 1 3/1 11.12530 . 1 4/30175 . 0 1122 ）（模 ）（）（l 0 09 . 0

24、0 30 . 0 3/1 45.1330 . 0 4/30175 . 0 113 ）（模 ）（）（l 0 07 . 0 0 22 . 0 3/1 2 . 322 . 0 4/30175 . 0 13 ）（模 ）（）（l 0 07 . 0 0 22 . 0 3/1 17 . 1 22 . 0 4/30175 . 0 11 ）（模 ）（）（l 0 21 . 0 0 0643/1 19.4264 . 0 4/30175 . 0 141 ）（模 ）（）（l 4.2.2、對于塑件、尺寸的凸模深度尺寸： 22 . 0 0 1 22 . 0 0 2 因為 0 )3/2()1 khh（ 塑模 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

25、(論文) 13 （4.4） 式中 塑 h 塑件高度方向的最大尺寸。 故 0 07. 0 0 22 . 0 )3/1( 18 . 2 22 . 0 3/20175 . 0 12 ）（）（ 模 h 0 07 . 0 0 22 . 0 )3/1( 15 . 1 22 . 0 3/20175 . 0 11 ）（）（ 模 h 第 4.3 節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 4.3.1、成型零件材料選擇。 為實現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的 穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。還根據(jù)cd盒成型的特點和采用原材料為pp。所以該 成型零件采用cr12。即經(jīng)濟以合理。采用的熱處理方式是淬火加中溫回

26、火， hrc55。 4.3.2、型腔應(yīng)具有足夠的壁厚以承受塑料熔體的高壓，對型腔厚度分別作強度和剛 度計算，取型腔壁厚計算最大壓力為準(zhǔn)，因此cd盒的型腔不太大，故應(yīng)采 強度計算： 型腔側(cè)壁的厚度計算 即： 1) 2 ( 2/1 p s （4.5） 式中：型腔側(cè)壁厚度，mm;s 模具材料的許用應(yīng)力，mpa; p-型腔所受壓力，mpa; 型腔底板厚度的計算 即： 2/1 )2( 4 3 ll b pbl h （4.6） 式中 p-型腔壓力,mpa; l-模具長度,mm; 根據(jù)型腔尺寸計算得型腔的側(cè)壁及底板厚度： s=41.4mm h=15.55mm 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 14 第 5 章 合模

27、導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 第 5.1 節(jié)導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 注塑模具的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)主要 用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 5.1.1、導(dǎo)向機構(gòu)的功用 (1) 定位作用 合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。 (2) 導(dǎo)向作用 合模時引導(dǎo)動模按序正確閉和，防止損壞凹、凸模。 (3) 承載作用 導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。 5.1.2、導(dǎo)向機構(gòu)結(jié)構(gòu)及設(shè)計 模具設(shè)計通常購買標(biāo)準(zhǔn)模架，其中包括了導(dǎo)向機構(gòu)。如模架圖。 5.1.3、定位機構(gòu)設(shè)計 通常有導(dǎo)向機構(gòu)就足夠動、定模之間的正確定位了。

28、但由于導(dǎo)套和導(dǎo)柱之間存 在間隙，所以對于薄壁、精密塑件的注塑模具，僅有導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不夠的，還必 須在動、定模之間增設(shè)錐面定位機構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。 第 6 章 脫模機構(gòu)設(shè)計 第 6.1 節(jié)脫模機構(gòu)設(shè)計 注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具中凹、凸模上脫出，完成脫出塑件的裝 置稱為脫模機構(gòu)，也稱頂出機構(gòu)。 6.1.1、設(shè)計原則 脫模機構(gòu)設(shè)計時須遵循以下原則： （1） 因為塑料收縮時抱緊凸模，所以頂出力的作用點應(yīng)盡量靠近凸模； （2） 頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強度最大的部位，如加強條、凸緣、厚壁等處， 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 15 作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞； （

29、3） 為保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)?塑件外觀影響不大的部位； （4） 若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基面上時，為不影響塑 件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.050.1mm；否則塑件會出 現(xiàn)凸起，影響基面的平整 0.05-0.1 圖（6.1） 6.1.2、脫模機構(gòu)設(shè)計： 按模具結(jié)構(gòu)脫模機構(gòu)分為以下幾類： 簡單脫模機構(gòu) 在動模一邊拖加一次頂出力，就可實現(xiàn)塑件脫模的機構(gòu)稱為簡單脫模機構(gòu)。通 常包括頂桿（或推桿）脫模機構(gòu)等。 頂桿多用t8a或t10a材料，頭部淬火硬度達(dá)50hrc以上，表面粗糙度取 ra 值小于0.8m，和頂桿孔呈h8/f8配合。頂桿是模具表準(zhǔn)件。

30、 頂桿頂出塑件后，必須回到頂出前的初始位置，才能進(jìn)行下一次循環(huán)的工作。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 16 因此，還必須設(shè)計復(fù)位桿來實現(xiàn)這一動作。復(fù)位桿又稱回程桿。 復(fù)位（回程）桿回程。復(fù)位桿端面與分型面平齊，合模時，定模板推動復(fù)位桿，通過頂桿 固定板，頂板使頂桿恢復(fù)到頂出前的位置。復(fù)位桿必須裝在固定桿的同一固定板上。 第 7 章 注塑機參數(shù)校核 第 7.1 節(jié) 最大注射壓力的校核 聚炳烯的原料為pp，所需注射為 60-100mpa，而所選注射機壓力為 180 mpa， 所以注射壓力符合要求。 第 7.2 節(jié)最大注塑量校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積(包括流道及澆口凝料和飛邊),通

31、常注塑機的實際注塑量最好是注塑機的最大注量的 80%。所以，選用的注塑機最大 注塑量應(yīng)滿足： 澆塑機 vvv8 . 0 （7.1） 式中 -注塑機的最大注塑量,； 機 v 3 cm -塑件的體積，該產(chǎn)品； 塑 v 3 2 .24 cmv 塑 -澆注系統(tǒng)體積，該產(chǎn)品。 澆 v 3 9cmv 澆 故 33 5 . 41 8 . 0 9 2 . 24 8 . 0 cmcm vv v 澆塑 機 而選定的注塑機注塑量為，所以滿足要求。 3 60cm 第 7.3 節(jié)鎖模力校核 所需鎖模力計算: 鎖 f pa （7.2） 式中 p熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品質(zhì)p=2040mpa; aa 塑件和澆注系統(tǒng)在分

32、型面上的投影面積之和，經(jīng)計算 a=7791 2 mm 鎖 f 注塑機的額定鎖模力。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 17 故 鎖 f pa=407791=268.476kn 選定的注塑機為 400kn，滿足要求。 第 7.4 節(jié) 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 7.4.1、高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適合： 模具長寬拉桿面積 模具長寬為 200mm250mm注塑機拉桿間距 220mm300mm故滿足要求。 7.4.2、模具閉合高度校核： 模具實際厚度 =160mm 模 h 注塑機最小閉合厚度 =150mm min h 即 ，故滿足要求。 模 h min h 7.4.3、開模行程校核：

33、 注塑機的最大行程與模具厚度有關(guān)，故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式： （）（510）mm （7.3） 機 s min hh 模 21 hh 式中 頂出距離，mm 1 h 包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm 2 h 注塑機最大開模行程， 機 s 因為 （）=540-（160-150）=530mm 機 s min hh 模 （510）=35+115+10=160mm 21 hh 故滿足要求。 第 8 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑 料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 2000c 左右，而從模具中取出塑件的溫度約 為 600c，溫度降低是由于模

34、具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的 水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度 因cd盒使用的塑料是聚炳烯（pp） ，要求模溫高，若模具溫度過低則會影響 塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、 注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 18 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求： （1） 確定加熱或是冷卻； （2） 模溫均一，塑件各部分同時冷卻； （3） 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水； （4） 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙。

35、第 8.1 節(jié)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 對于大多數(shù)熱塑性塑料，模具上不需設(shè)置加熱裝置。為了縮短成型周期，需要 對模具進(jìn)行冷卻，常用水對模具進(jìn)行冷卻。即在注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔 的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。 冷卻水孔的設(shè)計原則： 冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑盡可能的大。冷卻水孔中心線與型腔壁的距 離應(yīng)為冷卻水道直徑的 1 倍-2 倍（通常12mm-15mm）,冷卻水道之間的中心距約 為水孔直徑的 3 倍-5 倍。水道直徑一般在8mm以上。冷卻水孔至型腔表面的距離 應(yīng)盡可能相等。當(dāng)塑件壁厚均勻時，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)盡可能處處相等， 當(dāng)塑件壁厚不均勻時，應(yīng)在厚壁處強化

36、冷卻。澆口處要加強冷卻。 冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水。 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模 具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機的背面。在模具上開設(shè)冷卻水道，通循環(huán)水對模具 進(jìn)行冷卻，如下圖。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 19 圖（8.1） 第 8.2 節(jié)模具加熱系統(tǒng)的設(shè)計 因在聚炳烯（pp）要求的熔融溫度為。同時在注射時模具溫度要c o 200180 求為 60，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電c o 加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具應(yīng)用電加熱。 第 9 章 模 具 的 裝 配 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計

37、(論文) 20 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽 命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的 零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精 度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運動精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求 得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的 型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型 腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片

38、法或工藝定 位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后 安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。故該水龍頭模 具不使用標(biāo)準(zhǔn)模架，而只能使用前一種方法。 第 9.1 節(jié) 模具的裝配程序 因該cd盒模具使用半合模具，所有型芯都進(jìn)行側(cè)向抽芯，同時無須頂出裝置， 而是當(dāng)塑料件收縮后用手取出，所以這各特殊的使用方式同時也有其特殊的結(jié)構(gòu)。 因此也有不同的裝配方式。 （1）定裝配基準(zhǔn)； （2）配前要對零件進(jìn)行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； （3）整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板 組裝密合，分型面吻合面積不得小于

39、80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛 邊。 （4）在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； （5）組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； （6）組裝機械抽芯機構(gòu)，弧形抽芯機構(gòu)等； （7）軸承外圈裝配后，其定位端軸承蓋與墊圈或外圈的接觸應(yīng)均勻； （8）滾動軸承裝好后，用手轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，平穩(wěn)； （9）齒輪箱裝配后應(yīng)設(shè)計和工藝規(guī)定進(jìn)行空載試驗。試驗時不應(yīng)有沖擊、噪聲、溫 升和滲漏不得超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。齒輪裝配后，齒面的接觸斑點和側(cè)隙應(yīng)符合 gb10095和gb11365 的規(guī)定； 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 21 （10）裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏

40、水，不漏電，門動作靈活緊固所連 接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入 系統(tǒng)中； （11）模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。 （12）后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán) 防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進(jìn)行 熱裝，油的溫度不得超過1000c 第 9.2 節(jié) 模具零件的裝配工藝 模具精度是影響塑料成型件精度的重要因素之一。為了保證模具精度，制造時 要達(dá)到如下要求： 7.2.1、塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱處理質(zhì)量等方面均應(yīng)符合相應(yīng) 圖樣的要求。 （1）組成模架的

41、零件應(yīng)達(dá)到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應(yīng)活動自如，并達(dá)到 規(guī)定的平行度和垂直度等要求。 （2）模具的功能必須達(dá)到設(shè)計要求。 （3）為了鑒別塑料成型件的質(zhì)量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下試模很大，并根據(jù)試模存在 的問題進(jìn)行修整，直至試出合格的成型件為止。 第 10 章 注塑機與模具的關(guān)系 第 10.1 節(jié) 注塑機與模具的關(guān)系 10.1.1、注塑時，螺桿作用于塑料熔體的壓力，在熔料流經(jīng)機筒、噴嘴、模具的澆 注系統(tǒng)后，在型腔中余下的壓力即為模腔壓力p（一般為20mpa-40mpa）,該壓 力在型腔中產(chǎn)生一個使模具沿分型面脹開的脹模力 fz，該力的大小為： fz=pa=p(nax+aj) （10.1

42、） 式中： a塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和； ax塑件型腔在模具分型面上的投影面積； aj塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 22 在注塑過程中，為使模具不被脹模力fz脹開，注塑機的合模裝置必須對模具 施以足夠的夾緊力，即合模力fs。合模力的大小必須滿足下式： fsfz=p(nax+aj) 10.1.2、注塑機模座行程及間距和模具閉和高度的關(guān)系 注塑機模座間距是指注塑機動模座之間的間距，sk 是注塑機動模座與定模座之 間的最大模座間距；注塑機模座行程s是指動模座在開閉穆中實際移動的距離，模 具閉合高度 hm 是指模具合攏時的高度。 對液壓式合模裝置，注塑機

43、模座最大間距sk是個固定值，注塑機最大模座行程 smax在h范圍可調(diào)；對液壓機械式合模裝置，注塑機最大模座行程smax是 個定植，模座最大間距sk在h范圍內(nèi)可調(diào)。實際模座行程s可分為好幾種。看 具體要求而定。 10.1.3、注塑機頂出裝置和注塑模具頂出機構(gòu)的關(guān)系 注塑機頂出裝置的主要形式有機械頂出、液壓頂出和氣壓吹出。常用的是機械、 液壓頂出兩種。 對機械頂出裝置，注塑機頂桿可放在動模座的中心，也可放在動模座的兩側(cè)； 對液壓頂出裝置，頂桿放在動模座的中心部位，對液壓機械式的頂出裝置，一般機 械頂桿放在動模座的兩側(cè)，液壓頂桿放在動模座的中心。 氣壓吹出需要增設(shè)氣源和氣路，故少用。 注塑機動模座頂

44、桿大小、位置與模具頂出裝置相適應(yīng)，注塑機頂出裝置的頂出 距離 d 應(yīng)大于或等于頂出距離h1。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 23 dh1 5 圖（10.1） 10.1.4 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試 模具在注塑機上的安裝與調(diào)試包括預(yù)檢、吊裝緊固、頂出距離調(diào)整和合模松緊 程度的調(diào)整及加熱線路、冷卻水管等配套部分的安裝、試模。 (1) 預(yù)檢 模具安裝前，應(yīng)根據(jù)模具裝配圖對其進(jìn)行檢驗，了解模具的基本結(jié)構(gòu)、工作原 理及注意事項。 (2) 吊裝與緊固 首先將注塑機全部功能置于調(diào)整手動控制狀態(tài)，根據(jù)模具圖上標(biāo)示出的吊裝位置及 方向，并按一定的吊裝方式吊起模具（盡量將模具整體吊起） 。 (3)模具吊裝方向 模具

45、吊裝方向的選擇遵照如下幾個原則： 模具有側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，盡量將滑塊置于水平位置，在水平面內(nèi)左右移動。 模具長度與寬度方向尺寸相差較大時，使較長邊與水平方向平行，可以有效地 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 24 減輕導(dǎo)桿在開模時的負(fù)載，并使因模具重量而造成導(dǎo)向件產(chǎn)生的彈性變形控制在最 小范圍內(nèi)。 模具帶有液壓油路接頭、氣動接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作 面?zhèn)让?，以方便操作?吊裝方式 一般將模具從注塑機上方之間。當(dāng)模具水平或垂直方向尺寸大于拉桿間的距離 時，吊裝方式如下： 當(dāng)模具長方向尺寸大于拉桿間水平距離 h0 時，從拉桿側(cè)面滑進(jìn)的方法，適用于 中小型模具。 將模具長方向平行于拉桿

46、軸線（模具高度小于拉桿水平間距 h0，模具寬方向尺 寸小于拉桿垂直距離 v0） ，從拉桿上方滑進(jìn)拉桿之后，旋轉(zhuǎn) 90 即可。 整體吊裝成功，將模具定模板上的定位環(huán)裝配入注塑機定模座上的定位孔，用 螺釘或壓板螺釘壓緊定模，并初步固定定模，依靠導(dǎo)柱、導(dǎo)套將動定模兩部分啟閉 幾次，檢查模具在啟閉過程中是否平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，最后固定動定模。 分體吊裝與整體吊裝相似，不同之處是模具動模部分是在定模吊裝初步固定之 后再吊裝緊固。 人工吊裝適用于中小型模具，一般從注塑面?zhèn)让嫜b入，在拉桿上墊兩塊模板將 模具滑入拉桿中。 (4) 頂出距離的調(diào)節(jié) 模具緊固后，慢速開啟模具，達(dá)到模座行程 s 時，動模板停止后

47、退，調(diào)節(jié)注塑 機頂桿頂出距離 d，使模具上頂出板和動模板之間的間隙&5mm，既能頂出塑件， 又能防止損壞模具。 (5) 合模松緊程度的調(diào)節(jié) 合模松緊程度以注塑塑件時，既不產(chǎn)生飛邊，又保證模具有足夠的排氣間隙為 合適。對全液壓式鎖模機構(gòu)，合模松緊程度只要觀察合模力是否在預(yù)定的工藝范圍 內(nèi)即可；對于液壓腫桿式鎖模機構(gòu)，目前主要憑經(jīng)驗和目測來調(diào)節(jié)，即在開模時， 腫桿先快后慢，既不很自然，也不太勉強地伸直，合模松緊正好合適。 (6) 模具配套部分的安裝 配套部分的安裝包括：熱流道元件及電氣元件的接線；電控部分的調(diào)整；液壓 回路連接；氣壓回路連接；冷卻水路的連接等輔助部分的安裝。 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文

48、) 25 (7) 試模 試模前必須對設(shè)備的油路、水路及電路進(jìn)行檢查，并按規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，作好開 車前的準(zhǔn)備。 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱方法大致有兩種：一是利用模具本身的冷卻水孔，通入熱水進(jìn)行加熱。 二是外加熱法，即將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加 熱快，但消耗量大。對中小型模具，無需進(jìn)行模具預(yù)熱。 料筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具預(yù)熱同時進(jìn)行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度、壓力、時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)是 按壓力、時間、溫度這樣的先后順序變動。 試注塑 當(dāng)料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時，就可以進(jìn)行試注塑，觀察

49、注塑塑件的 質(zhì)量缺陷，分析產(chǎn)生缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀 態(tài)。 (7) 試注塑過程中，應(yīng)詳細(xì)記錄模具狀態(tài)和工藝參數(shù)，對不合格的模具應(yīng)及時進(jìn)行 返修。 模具的維護(hù) 模具在使用過程中，會產(chǎn)生正常的磨損或不正常的損壞。不正常損壞絕大多數(shù) 是由于操作不當(dāng)所致，例如嵌件沒放穩(wěn)就合模，致使型腔被打缺，或是型芯較細(xì)， 當(dāng)塑件脫模不下時，用手錘重力敲擊而使型芯彎曲。 總體來說有如下幾種情況要注意： 型芯或?qū)蛑鰪潯?型腔局部損壞，大部分仍是好的。 由于型腔材料硬度太底或制件精度太差，使用一段時期后分型面不嚴(yán)密，以致溢 邊太厚，影響制件質(zhì)量。 在這種情況下，并不需要將整個模具報廢，

50、只需局部修復(fù)即可。局部修復(fù)應(yīng)由專 門的模具工進(jìn)行。修前，應(yīng)研究模具圖樣，以了解模具結(jié)構(gòu)、材料和熱處理狀態(tài)。 對于零件損壞的，可將壞的拆下，另外加工一個新零件裝上。型腔打缺的，當(dāng)其 未經(jīng)熱處理硬化時，可用銅焊或鑲嵌的方法修復(fù)；而經(jīng)熱處理硬化的型腔，可用環(huán) 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 26 氧樹脂來補缺。 第三種情況，大多數(shù)是日用品塑件模具。由于尺寸精度要求 不高，因此往往可 用平頭鑒子擠壓分型面，使其產(chǎn)生局部塑性變形而相互配合嚴(yán)密。但使用一段時間 后又會出現(xiàn)同樣的問題。所以根本途徑是改用強度較高模具的制造精度。 模具應(yīng)注意經(jīng)常的檢查維修，不要等到損壞嚴(yán)重了才來修復(fù)。注塑機要保持良 好的工作態(tài)度，發(fā)現(xiàn)問題及時維修，以免損傷模具。 設(shè) 計 總 結(jié) 通過對cd 盒成型模具的設(shè)計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有 了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，對獨立設(shè)計 模具具有了一次新的鍛煉。 在模具制造的加工工藝，來編寫加工工藝卡片。