pp水杯模具設(shè)計說明書

西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計緒論課題背景及意義市場競爭的日趨激烈，使得產(chǎn)品的功能日趨多元化，產(chǎn)品的生命周期不斷縮短，塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日趨多樣化和復(fù)雜化，客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。這在一定程度上決定了模具設(shè)計和注射成型過程的復(fù)雜性，有些注射成型問題連有經(jīng)驗的模具設(shè)計師和注射工藝師都很難把握。而傳統(tǒng)的注射模設(shè)計首先考慮的是模具結(jié)構(gòu)本身的需要，之后考慮的才是注射制品的需要。例如，常規(guī)的注射模設(shè)計通常是根據(jù)經(jīng)驗確定澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，而不是根據(jù)流動分析來確定，最后在試模過程中通過反復(fù)的調(diào)整模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)參數(shù)來勉強達到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。模具試模周期過長、試模成本過高嚴重影響了企業(yè)的競爭力。因此，對塑料熔體的注射成型過程的計算機模擬對優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計以及注射成型工藝具有非常重要的指導(dǎo)意義。1.2本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展1.2.1塑料模功能模具是利用其特定形狀去成型具有一定型狀和尺寸的制品的工具，按制品所采用的原料不同，成型方法不同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫闹破泛透鞣N機械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來制成品，所以模具制造業(yè)已成為一個大行業(yè)。在高分子材料加工領(lǐng)域中，用于塑料制品成形的模具，稱為塑料成形模具，簡稱塑料模。塑料模優(yōu)化設(shè)計，是當代高分子材料加工領(lǐng)域中的重大課題。塑料制品已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活等方面獲得廣泛應(yīng)用。為了生產(chǎn)這些塑料制品必須設(shè)計相應(yīng)的塑料模具。在塑料材料、制品設(shè)計及加工工藝確定以后，塑料模具設(shè)計對制品質(zhì)量與產(chǎn)量，就決定性的影響。首先，模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進澆與排氣位置選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對制品（或型材）尺寸精度形狀精度以及塑件的物理性能、內(nèi)應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量等，起著十分重要的影響。其次，在塑件加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對操作的難易程度，具有重要的影響。再次，塑料模對塑件成本也有相當大的影響，除簡易模外，一般來說制模費用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。塑料模是塑料制品生產(chǎn)的基礎(chǔ)之深刻含意，正日益為人們理解和掌握。當塑料制品及其成形設(shè)備被確定后，塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素約占80%。由此可知，推動模具技術(shù)的進步應(yīng)是不容緩的策略。尤其大型塑料模的設(shè)計與制造水平，標志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。1.2.2國內(nèi)外塑料?，F(xiàn)狀我國塑料模的發(fā)展極其迅速。塑料模的設(shè)計技術(shù)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，以有相當規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。我國在塑料模設(shè)計技術(shù)上，與發(fā)達國家和地區(qū)的差距，參見表1.1。在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全，質(zhì)量尚不穩(wěn)定。表1.1塑料模設(shè)計技術(shù)技術(shù)名稱發(fā)達國家中國美國日本德國香港臺灣大陸CAD應(yīng)用CAE應(yīng)用Flow軟件Cool軟件75%50%普及普及75%50%普及普及70%50%普及普及50%40%70%70%40%30%50%50%20%10%有應(yīng)用有應(yīng)用1.2.3塑料模發(fā)展趨勢塑料模技術(shù)，包括設(shè)計技術(shù)、材料選擇、加工技術(shù)管理與維修技術(shù)等多種領(lǐng)域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著塑料模應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，地位的不斷提高，對此國家已制定出明確的奮斗目標。1注射模CAD實用化；4塑料模專用鋼材系列化；2擠塑模CAD的開發(fā)；5塑料模CAD/CAE/CAM集成化；3壓縮模CAD的開發(fā)；6塑料模標準化。第二章產(chǎn)品的工藝分析2.1注塑模概述2.1.1注射模設(shè)計特點塑料注射模能一次性地成型形狀復(fù)雜，尺寸精確，或帶有嵌件的塑料制件。作為先進的模具，須在使用壽命期限內(nèi)保證制品質(zhì)量，并要有良好的技術(shù)經(jīng)濟指標。這就要求模具動作可靠，自動化程度高，熱交換效率好，成型周期短。其次，合理選用模具材料，恰當確定模具制造精度，簡化模具加工工藝，降低模具的制造成本亦十分重要。此外，在注塑模設(shè)計時，必須充分注意到以下特點：（1）塑料熔體大多屬于假塑體液體，能“剪切變稀”。（2）視注射模為承受很高型腔壓力的耐壓容器。（3）整個成型周期中，塑件——模具——環(huán)境組成了一個動態(tài)的熱平衡系統(tǒng)。2.1.2注射模的組成件凡是注射模，可分為動模和定模兩大部分。注射充模時動模和定模閉合，構(gòu)成型腔和澆注系統(tǒng)。開模時動模與定模分離，取出制件。定模安裝在注射機的固定模板上；動模則安裝在注射機的移動模板上。根據(jù)零件的不同功能，可由七個系統(tǒng)或機構(gòu)組成：（1）成型零件：主要包括凹模、凸模、型芯、鑲拼件，各種成型桿與成型環(huán)；（2）澆注系統(tǒng)（3）導(dǎo)向和定位機構(gòu)；（4）脫模機構(gòu)：主要由頂桿、頂出板、回程桿、頂出固定板、拉料桿等組成；（5）側(cè)向分型抽芯機構(gòu)；（6）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)；（7）排氣系統(tǒng)。2.2PP水杯及相配合瓶蓋的工藝性分析聚丙烯（PP）水杯是我們?nèi)粘Ｉ钏仨毜挠闷?，是裝水的良好用具。其產(chǎn)品主要通過注塑模成型制造，瓶蓋一般用不透明材料的塑料PE塑料注塑成型。詳細尺寸見圖2-1(a)、（b），Pro/E生成產(chǎn)品的三維模型圖見圖2-2（a）、（b）。ab圖2-1產(chǎn)品主要尺寸ab圖2-2三維實體效果圖2.3收縮率 前人已經(jīng)為我們總結(jié)了常用的塑料常用收縮率，對于生產(chǎn)性的塑件，實際已經(jīng)證明，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠應(yīng)付實際的生產(chǎn)要求了。即使對于精密塑件也給予了其它方面的補償。故而，對于實際的生產(chǎn)只要按照經(jīng)驗數(shù)據(jù)就可以滿足生產(chǎn)要求了，表2-3表示了常用塑料的收縮率。表2-3常用塑料的收縮率塑料名稱聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸脂尼龍ABS聚甲醛縮寫PEPPPVCPSPSN6ABSPOM計算收縮率1.5-3.61.0-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.0對于聚丙烯水杯產(chǎn)品，材料為PP，理論收縮率為15/1000，而實際與理論是有區(qū)別的。按照前人經(jīng)驗此項設(shè)計收縮率取20/1000。PE的收縮率為0.4/100根據(jù)Pro/E分析結(jié)果如圖2-4（a）、（b）所示；ab圖2-4收縮率參數(shù)設(shè)置圖(a,b)2.4塑件壁厚塑料制品應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了塑料制品本身在使用中有足夠的強度和剛度，而且也是為了塑料在成型時有良好的流動狀態(tài)。塑件壁厚受使用要求、塑料材料性能、塑件幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使制件各部分壁厚均勻，避免有的部位太厚或者太薄，否則成型后會因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮坑，凹陷燒傷或者填充不足等缺陷。熱塑性塑料的壁厚應(yīng)該控制在1mm—4mm之間。太厚，以產(chǎn)生氣泡和缺陷，同時也不易冷卻。該產(chǎn)品圖反映出，此水杯壁厚為3.0mm，蓋子壁厚為4.0mm壁厚均勻，在2mm—4mm的推薦值之間。易于成型。2.5塑件尺寸精度和表面粗糙度表2-5精度等級選用推薦值類別`塑料品種建議采用的等級高精度一般精度低精度1PS345ABS聚甲苯丙烯酸甲脂PCPSU聚砜PF氨基塑料30％玻璃纖維增強塑料2聚酰胺6.666109.1010456氯化聚乙醚PVC硬3POM567PPPE低密度4PVC678PE高密度塑件的尺寸精度是指成型后所獲得的塑件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取決于塑料因材質(zhì)和工藝條件引起的塑料收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點又在相當大程度上影響塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度應(yīng)盡量選擇的低些。對于本產(chǎn)品，圖紙未注明尺寸精度，查表1-2，我們?nèi)T7級精度。表面質(zhì)量一般要求較高，在Ra0.8以上。2.6脫模斜度由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對塑件的設(shè)計提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計時或者在模具設(shè)計時給予充分的考慮，設(shè)計出脫模斜度。目前并沒有精確的計算公式，只能靠前人總結(jié)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。塑件的脫模斜度與塑料的品種，制品形狀以及模具結(jié)構(gòu)均有關(guān)，一般情況下取0.5度，最小為15分到20分。由于塑料制品的產(chǎn)品圖可知，塑件的外壁有2°的斜度。此結(jié)構(gòu)本身就在常用的脫模斜度范圍內(nèi)，本身就有利于制品脫模，且此塑料制品的材料為PP，此產(chǎn)品能夠脫模，故無需另行設(shè)計。2.7分型面的設(shè)計2.7.1分型面的設(shè)計原則分型面即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面，分型面的位置影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。分型面的設(shè)計原則為：（1）便于塑件脫模； a在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi)b應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯c應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位（2）考慮和保證塑件的外觀不遭損壞；（3）盡力保證塑件尺寸的精度要求；（4）有利于排氣；（5）盡量使模具加工方便；（6）有利于嵌件的安裝；（7）有利于預(yù)防飛邊和溢料的的產(chǎn)生；（8）有利于模具結(jié)構(gòu)的簡化。2.7.2分型面類型的選擇。對于分型面，其特點如下：（1）單分型面注射模單分型面注射模又稱兩板式模具，它是注射模中最簡單又最常見的一種結(jié)構(gòu)形式。這種模具可根據(jù)需要設(shè)計成單型腔，也可以設(shè)計成多型腔。構(gòu)成型腔的一部分在動模，另一部分在定模。主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上。開模后由于拉料桿的拉料作用以及塑件應(yīng)收縮包緊在型芯上，塑件連同澆注系統(tǒng)凝料一同留在動模一側(cè)，動模一側(cè)設(shè)置的推出機構(gòu)推出塑件和澆注系統(tǒng)凝料。一般對于塑件外觀質(zhì)量要求不高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用此結(jié)構(gòu)。（2）雙分型面注射模雙分型面又稱三板式注射模。與單分型面注射模相比，在動模與定模之間增加了一個可移動的澆口板（又稱中間板），塑件和澆注系統(tǒng)凝料從兩個不同的分型面取出。雙分型面的種類較多，我們接觸到的大致有以下幾種：a定距拉板式雙分型面注射模b定距拉桿式雙分型面注射模c定距導(dǎo)柱式雙分型面注射模d拉鉤式雙分型面注射模e擺鉤式雙分型面注射模f尼龍拉鉤式雙分型面注射模雙分型面對于塑件外觀質(zhì)量要求比較高，尺寸精度要求一般的小型塑件，可采用以上各種雙分型面結(jié)構(gòu)。初步擬定四型腔雙分型面的結(jié)構(gòu)。在實際生產(chǎn)中，雙分型面采用定距拉板式雙分型面注射模最多，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能適用于采用點澆口的單型腔或多型腔注射模。設(shè)計時，限位銷到定距拉板末端距離S的尺寸應(yīng)大于澆注系統(tǒng)凝料的長度3～5㎜。此外，為了中間板在工作過程中的導(dǎo)向和支撐，所以在定模一側(cè)一定要設(shè)置導(dǎo)柱，如該導(dǎo)柱同時對動模導(dǎo)向，則導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分的長度應(yīng)為：L=S+H+式中：S—限位銷到定距拉板末端距離（㎜），即第二次分型的距離；H—中間板的厚度（㎜）而動模部分是否設(shè)導(dǎo)柱，則由推出機構(gòu)類型決定，如本設(shè)計中是采用推出機構(gòu)脫模，則在定模一側(cè)應(yīng)設(shè)導(dǎo)柱。而在本設(shè)計中是采用的推桿推板式推出塑件和活動鑲塊。綜上分析，本設(shè)計兩個均擬定采用單分型面注射模。2.7.3分型面的確定對于水杯件，外觀質(zhì)量要求比較高，并為防止在塑件外表面出現(xiàn)飛邊而影響外觀質(zhì)量，分型面設(shè)在動模板處，又因為此模具型腔帶有螺紋因此在脫模過程中需要有側(cè)分型面，則在設(shè)計過程中凹模設(shè)計成兩塊相拼的形式在脫模過程中以側(cè)分行的形式脫模。蓋子有內(nèi)螺紋設(shè)計成內(nèi)螺紋型芯分型面也必須設(shè)計在蓋子口的地方有利于分型和脫模。其水杯分型面及蓋子分型面如圖2-6（a,b）所示均在與杯子和蓋子所在平面與杯口和蓋子口平行的面上。ab圖2-6分型面示意圖(a,b)第三章注射成型工藝及注射機的選擇3.1注射成型基本過程注射成型是把塑料原料（一般為經(jīng)過造粒、染色、加入添加劑等處理后的顆粒料）放入料筒中，經(jīng)過加熱熔化，使之成為高粘度的流體——稱為“熔體”，用柱塞或螺桿作為加工工具，使熔體通過噴嘴以較高的壓力（約為25～80Mpa）注入模具的型腔中，經(jīng)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。注射成型的全過程可以分為：1、塑化過程2、充模過程3、冷卻凝固過程:熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換的過程。即：塑化——→注射充模——→固化成形脫模過程由1到4形成了一個循環(huán)。每一次循環(huán)，就完成了一次成型一個乃至數(shù)十個塑件。3.2注射機的分類注射機類型和規(guī)格很多，分類方法各異，按驅(qū)動方式可分為液壓驅(qū)動和機械驅(qū)動兩大類，其中以液壓驅(qū)動較平穩(wěn)安全。按照工作方式分為全自動、半自動和手動，全自動注射機已成為現(xiàn)行注射機的主要形式，它在必要時也能進行半自動和手動操作。按結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式和直角式三類，國產(chǎn)臥式注射成型機已標準化和系列化。三類不同結(jié)構(gòu)形式的注射成型機特點如下：1、立式注射成型機如圖3-1注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動模板也沿垂直方向移動，這種注射成型機主要優(yōu)點是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點是制品自模具中頂出后不能靠重力下落，需靠人工取出，這就有礙于全自動操作，但附加機械手取制品后，也可實現(xiàn)全自動操作，此內(nèi)注射機注射量一般均在60克以下。如大型注射機也采用這種形式則機器高度太大，給加料和操作都帶來困難，而且機器重心高，要求廠房高度大，是不大適宜的。圖3-1立式注射成型機2、臥式注射成型機如圖3－2這是目前使用最廣、產(chǎn)量最大的注射成型機，其注射柱塞或螺桿與合模運動均沿水平方向裝設(shè)，并且多數(shù)在一條直線上（或相互平行）。這類注射機的優(yōu)點是機體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動墜落，故易實現(xiàn)全自動操作，機床重心較低，安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機均采用這種形式。其主要缺點是安裝麻煩，嵌件放入模具有傾斜或下落的可能，機床占地面積較大。系列生產(chǎn)的臥式成型機多采用液壓傳動，并可實現(xiàn)全自動或半自動生產(chǎn)。鎖模液壓缸;2-鎖模機構(gòu)；3-動模固定板；4-頂桿；5-定模固定板；6-控制臺；7-塑化部件；8-料筒；9-計量和傳動裝置；10-注射和移動液壓缸圖3-2臥式注射成型機3、角式注射成型機是指注射柱塞或螺桿與合模運動的方向相互垂直者，目前國內(nèi)各使用最多的角式注射機系采用沿水平方向合模，沿垂直方向注射，合模系由電機驅(qū)動開合模絲桿傳動，注射部分采用齒輪、齒條機械傳動外，也有改用液壓傳動。這種注射機主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制，適于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時常利用開模設(shè)時絲杠的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。其主要缺點是機械傳動無準確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動較大，如該為液壓傳動則可克服上述缺點，其占地面積在介于立式和臥式之間。此外還有轉(zhuǎn)盤式注射成型機、旋轉(zhuǎn)式注射成型機、熱固性塑料注射成型機、雙色注射成型機等。3.3模具與注射機的關(guān)系模具與注射機的關(guān)系如圖3-3所示：圖3-3模具與注射機的關(guān)系、3.4注射機的選用注塑機的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注塑機的型號，是塑件、塑料、注塑模及注射工藝等所需要求的注塑機的規(guī)格參數(shù)在所選注塑機的規(guī)格參數(shù)范圍之內(nèi)；二是調(diào)整注塑機的技術(shù)參數(shù)至所需要的參數(shù)。根據(jù)塑料的品種、塑件的結(jié)構(gòu)、成型方法、生產(chǎn)批量、現(xiàn)有設(shè)備及注射工藝等進行選擇。V表示塑件和澆注系統(tǒng)總體積計算塑件的體積與質(zhì)量：V件=87.9cm因為PP材料的密度為0.91g/cm3則質(zhì)量M=80本制品采用臥式注塑機低壓注射。選用zs-130/90螺桿式注塑機。其技術(shù)規(guī)格為：螺桿直徑37注射容量（理論）130cm注射重量（PS）130注射壓力120MPa5．注射速率90cc/sec6．塑化能力（PS）12g/s7．注射行程160mm8．螺桿轉(zhuǎn)速0~175rpm9．料筒加熱功率6KW10．鎖模力900KN11．拉桿內(nèi)間距（水平X垂直）350x31012．允許最大模具厚度65013．允許最小模具厚度30014．移模行程3015．模板最大開距61016．油泵電機功率11KW17．油箱容積23518．機器尺寸（長X寬X高）3800x1100x1750由于PE的密度為0.91～0.94g/cm3=2×(+=32.63cm3式中:塑料件和澆注系統(tǒng)的體積（cm）FA1=A2==4.1式中:n型腔數(shù)目；n=2；塑料件熔體對型腔的成型壓力（MPa）；A1單個塑料件在模具分型面上的投影面積（cm2）；A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（cm2）。由資料可知，PE的熔體壓力為30/MPa。代入數(shù)據(jù)得：=2×30×(2.206×10故選用XS—ZY—125型注射機，其技術(shù)規(guī)范如表3.4。表3.4XS—ZY—125型注射機的技術(shù)規(guī)范注射量/cm3125模板最大行程/mm300螺桿直徑/mm42模具厚度/mm最大300注射壓力/MPa119最小200注射行程/mm115拉桿空間/mm260×290注射時間/s1.6模板尺寸/mm428×450鎖模力/kN900噴嘴球徑/mmSR12最大成型面積/cm2320噴嘴孔徑/mmφ43.4噴嘴尺寸注塑機噴嘴頭一般為球面，其球面半徑R應(yīng)與模具的主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從隙縫處溢出，一般模具的主流道始端球面半徑應(yīng)比噴嘴球半徑大2～5mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出，其相應(yīng)尺寸關(guān)系如圖3-5。圖3-5噴嘴與澆口套的尺寸關(guān)系圖其中，R=r+D=d+3.5定位環(huán)尺寸注塑機定模固定板上有一規(guī)定尺寸的定位孔，注塑模定模板上相應(yīng)設(shè)計有定位環(huán)。為了使模具的主流道的中心線與注塑機噴嘴的中心線相重合，模具定模固定板上的定位環(huán)或主流道襯套與定位環(huán)的整體式結(jié)構(gòu)的外徑尺寸d應(yīng)與注塑機固定模板上的定位孔呈間隙配合，便于模具安裝。定位環(huán)的高度小型模具為7～10mm，大型模具為10～15mm，定位孔深度應(yīng)大于定位環(huán)的高度。3.6厚度在模具設(shè)計時應(yīng)使模具的總厚度位于注塑機可安裝模具的最大模厚和最小模厚之間.同時應(yīng)校核模具的外形尺寸,使得模具能從注塑機拉桿之間裝入.模具閉合后的厚度（閉合厚度）Hm應(yīng)在注塑機允許的最大模具厚度Hmax和最小模具厚度HH式中:3.7模具的長度與寬度模具外形尺寸要與注塑機拉桿間距相適應(yīng)，校核其安裝時能否穿過拉桿空間在動模、定模固定板上固定。模具在注塑機動模、定模固定板上安裝的方式有兩種：用螺釘直接固定（大型注塑模多用此法）和用螺釘、壓板固定（中、小型模具多用此法）。采用第一種方法時，動、定模座板上的螺釘孔尺寸及間距應(yīng)與注塑機對應(yīng)模板上所開設(shè)的螺孔相適應(yīng)（注塑機動、定模安裝板上開著許多不同間距的螺釘孔，只要保證與其中一組相適應(yīng)即可）;若采用后一種方法，靈活性大，只需在模具動、定模固定板附近有螺孔就行。本模具采用后一種。第四章注射模設(shè)計步驟4.1塑件成型方案的確定通常，塑料按照性能分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩種，兩種塑料的成型方式有所不同，對于熱塑性塑料大多數(shù)都是注射成型，本產(chǎn)品要求材料為PP和PE,PE和PP均為熱塑性塑料，且多為注射成型，根據(jù)實際，我們采用注射成型。4.2型腔數(shù)目的確定對于一個塑件的模具設(shè)計的第一步驟就是型腔數(shù)目的確定。單型腔模具的優(yōu)點是：塑件精度高；工藝參數(shù)易于控制；模具結(jié)構(gòu)簡單；模具制造成本低，周期短。缺點是：塑件成型的生產(chǎn)率低、成本高。單型腔模具適用于塑件較大，精度要求較高或者小批量及試生產(chǎn)。多型腔模具的優(yōu)點是：塑件成型的生產(chǎn)率高，成本低。缺點是：塑件精度低；工藝參數(shù)難以控制。模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；模具制造成本高，周期長。多型腔模具適用于大批量、長期生產(chǎn)的小塑件。根據(jù)塑件的精度：根據(jù)經(jīng)驗，在模具中每增加一個型腔，塑件的尺寸精度就要降低4%。確定型腔數(shù)目的方法：考慮到塑件的技術(shù)要求，本設(shè)計采用根據(jù)注射量方法確定型腔數(shù)目。即：n=(0.8G-式中，G—注塑機的最大注射量（130gm1—單個塑件的重量（80m2—澆注系統(tǒng)的重量（14.9但根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和尺寸形狀來看不起，由于PP水杯塑件形狀很大，只能為一模一腔。杯蓋塑件的形狀較小所以設(shè)計成一模兩腔。根據(jù)需要和后續(xù)加工的要求我們確定為平行于塑件的最大尺寸方向，中心分布。4.3成型零部件的設(shè)計計算成型零部件的設(shè)計計算主要指成型部分，與塑件接觸部分的尺寸計算。而對于塑件尺寸精度的影響因素主要有以下方面：1.成型零部件的磨損其主要是塑料熔體在成型行腔中的流動以及脫模時塑件與型腔或型心的摩擦，而以后者為主。為簡化設(shè)計計算，一般只考慮與塑件脫模方向平行的磨損量，對于垂直方向的不于考慮，而忽略不計。中小形塑件我們?nèi)ˇ腸=1/6Δ。2.成型零部件的制造誤差成型零部件的制造包括成型零部件的加工誤差和安裝、配合誤差兩個方面，設(shè)計時一般將成型零部件的制造誤差控制在塑件相應(yīng)公差的1/3左右，δz=1/3Δ,通常取IT6—IT9級精度。3.PP水杯塑件基本尺寸計算：型腔徑向尺寸L==校核S==1.6<1.8L==校核S==1.2<1.5L==校核S==1.5<1.8型芯徑向尺寸L==校核S==0.99<1.2型腔深度H==型芯高度

h==壁厚d=[(1+=2.7750校核S==0.217<0.38圓角R=[(1+=9.750校核S==0.4<0.64.瓶蓋的基本尺寸(1）型腔深度尺寸計算：H式中:型腔深度尺寸；單位為mm塑件的基本尺寸；單位為mm將數(shù)據(jù)代入公式中得：H=24.94（2）型芯高度尺寸計算：hh=（3）螺紋成型零件的工作尺寸計算大徑d式中:螺紋型芯大徑（mm）；塑件內(nèi)螺紋大徑（mm）；塑件的平均收縮率（%），PE取=0.4%；塑件內(nèi)螺紋中徑公差（mm）；查螺紋公差標準GB197-81得=0.15mm?z螺紋型芯大徑制造公差（mm），?z代入數(shù)據(jù)得：d=中徑d2式中:螺紋型芯中徑（mm）；塑件內(nèi)螺紋中徑（mm）；?z螺紋型芯中徑制造公差（mm）。查資料得?z=代入數(shù)據(jù)得：d=小徑d式中:螺紋型芯小徑（mm）；塑件內(nèi)螺紋小徑（mm）?z螺紋型芯小徑制造公差（mm）。查資料得?代入數(shù)據(jù)得：d=螺距P式中:螺紋型芯螺距（mm）；塑件內(nèi)螺紋螺距（mm）；?z螺紋型芯螺距制造公差（mm）。查資料得?z代入數(shù)據(jù)得：P=4.024.4澆注系統(tǒng)設(shè)計流道設(shè)計包括主流道、澆口的設(shè)計。4.4.1主流道的設(shè)計 主流道通常位于模具中心塑料熔體入口處，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或是型腔。由于主流道要與高溫塑料熔體及注塑機噴嘴反復(fù)接觸，所以在注塑模中主流道部分常設(shè)計成可以拆卸更換的主流道襯套。在臥式或立式注塑機上使用的注塑模中，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料熔體按順序的向前流動，開模時塑料凝料能從主流道中順利的拔出，需將主流道設(shè)計成圓錐形，具有2°～4°的錐角，內(nèi)壁有Ra0.8以下的表面粗糙度，拋光時應(yīng)沿軸向進行。若沿圓周進行拋光，產(chǎn)生側(cè)向凹凸面，使主流道凝料難以拔出。同時澆口套與注塑機噴嘴接觸平凡，為防止撞傷，應(yīng)采取淬火處理使其具有較高的硬度（48HRC～52HRC）。在直角式注塑機上使用的模具中，因主流道開設(shè)在分型面上，故不需要沿軸線方向拔出主流道內(nèi)的凝料，主流道可以設(shè)計成等粗的圓柱形。主流道的基本尺寸通常取決于兩個雙方面：第一個方面是所使用的塑料種類，所成型的制品質(zhì)量和壁厚大小。其表如表4-1所示表示的是制品質(zhì)量和壁厚的關(guān)系：表4-1參考表制品質(zhì)量/gD1/mmR/mm0～2030.520～404140～15051150～30062300～50082500～1500102第二個方面，注塑機噴嘴的幾何參數(shù)與主澆道尺寸的關(guān)系如圖4-2所示：熱塑性塑料的主流道襯套與注塑機噴嘴的尺寸：主流道始端值?B=球面凹坑半徑mm，半錐角a為，盡可能縮短長度L（小于60mm為佳）。圖4-2澆口套與注塑機噴嘴關(guān)系本套模具主流道設(shè)計要點是：為便于凝料從主流道中拉出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角=3°，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63，整個主流道都在襯套中，并未采取分段組合形式。主流道大端處是根據(jù)注塑機的噴嘴頭來設(shè)計的，呈圓角，其半徑R=21mm，以減小料流在轉(zhuǎn)向時過渡的阻力。為使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道和注塑機的噴嘴緊密接觸，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑R=X+(2~5)mm，X=18mm，取R=21mm。其主澆道小端直徑d1=d2+(0.5~1)mm,取d1=4mm。流道應(yīng)保持光滑的表面，避免留有影響塑料流動和脫模的尖角毛刺等。本套產(chǎn)品澆口套如圖4-3：圖4-3澆口套示意圖4.4.2澆口的設(shè)計澆口是連接流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。澆口的形狀、位置和尺寸對制品的質(zhì)量影響很大。澆口的作用主要有以下幾點：1.熔體充模后，首先在澆口處凝固，當注塑機螺桿抽回時可防止熔體向流道回流。2.熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時產(chǎn)生的摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。3.易于切除澆口尾料，二次加工方便。4.對于多型腔模具，用以平衡進料；對于多澆口單型腔模具，用于控制熔接痕的位置。澆口的截面積通常為分流道的截面面積的0.03%～0.09%。澆口截面積通常有矩形和圓形兩種。澆口長度約為0.5～2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模時逐步修正。在注塑模具中常用的澆口形式有如下幾種：直接澆口、點澆口、潛伏式澆口、側(cè)澆口、重疊式澆口、扇形澆口、平縫式澆口、盤形澆口、圓環(huán)形澆口、輪輻式澆口與爪形澆口、護耳澆口。澆口開設(shè)的位置對制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口的位置時應(yīng)注意以下幾點：1.澆口應(yīng)設(shè)在能使型腔各個角落都可以同時填滿的位置。2.澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部位，使熔體從厚斷面流向薄斷面，以利于補料。3.澆口的部位應(yīng)選在易于排除型腔內(nèi)空氣的位置。4.澆口的位置應(yīng)選在能避免制品表面產(chǎn)生熔合紋的部位。當無法避免產(chǎn)生熔合紋的產(chǎn)生時，澆口位置的選擇應(yīng)考慮到熔合紋產(chǎn)生的部位是否合適。5.澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象。6.澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位。7.不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口，一般制品澆口附近的強度較差。由于設(shè)計零件是表面要求較高的塑件，又因為該模具因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜為3板模機構(gòu)，故選擇點澆口為佳。并且表面網(wǎng)格的孔上。4.5合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)注塑模閉合時為了保證型腔形狀和尺寸的準確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機構(gòu)，最常見的導(dǎo)向定位機構(gòu)是在模具型腔四周設(shè)2～4對互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動模邊或在定模邊均可，但一般設(shè)在主芯型周圍。導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)向定位和承受注塑時產(chǎn)生側(cè)壓力三個作用：1.導(dǎo)向作用動定模合模時按導(dǎo)向機構(gòu)的引導(dǎo)，使動定模按正確方位閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具或因定位不準而相互碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少6～8mm。這對于移動式模具采用人工合模時特別重要。2.定位作用在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和所有由動定模合模構(gòu)成的尺寸的精度，例如定位不準引起桶形塑件壁厚不均或尺寸精度下降。3.承受注塑產(chǎn)生的側(cè)壓力當塑件形狀不對稱或通過側(cè)澆口注入塑件時都會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會使動定模在分型面處產(chǎn)生錯動，當側(cè)壓力很大時，還不能單靠導(dǎo)柱來承擔，需要設(shè)錐面或斜面進行定位，例如采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。導(dǎo)柱和導(dǎo)套在模具上的安裝使用如模架圖。對導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點要求：（1）直徑和長度導(dǎo)柱的直徑在12～63mm之間時，按經(jīng)驗其直徑d和模板寬度B之比為d/B≈0.06～0.1，圓整后選標準值。根據(jù)計算所選導(dǎo)柱直徑為40mm導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過最大實體尺寸，而軸的局部實際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。導(dǎo)柱長度應(yīng)該比凸模端面的高度高出6～8mm（2）形狀導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開設(shè)油槽，以儲存潤滑油脂。（3）公差配合安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動配合（間隙配合）H7/f7。（4）粗糙度固定段表面用Ra0.8,導(dǎo)向段表面采用Ra0.4。（5）材料導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號鋼），碳（0.5～0.8mm深），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）。根據(jù)以上情況設(shè)計出的導(dǎo)柱如圖4-4所示；圖4-4標準帶頭導(dǎo)柱對導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下幾點要求。導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡便，但模板上未淬火的導(dǎo)向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。（1）形狀可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。（2）公差配合與表面粗糙度導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間采用動配合H7/f7。外表面與模板孔為較緊的過度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計長3mm的引導(dǎo)部分，按松動配合H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用Ra0.8或Ra1.6。（3）材料導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當用碳鋼時也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采用45號鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。（4）導(dǎo)套的安裝方法帶頭導(dǎo)套安裝需要墊板，裝入模板后加蓋墊板即可。直導(dǎo)套用于模板后面不帶墊板的結(jié)構(gòu)，為防止在使用時被拔出，可采用如下幾種方法固定：（1）導(dǎo)套外圓柱加工出凹槽，用螺釘固定；（2）導(dǎo)套外圓柱面局部磨出一小平面，用螺釘固定；（3）導(dǎo)套側(cè)向開一小孔，用螺釘固定；（4）采用鉚接的方法。對于本模具結(jié)構(gòu)采用（2）的方式進行固定。本注塑模選帶軸肩的導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采用過渡配合的固定方式。設(shè)計的導(dǎo)套如圖4-5所示；圖4-5帶頭導(dǎo)套4.6緊固系統(tǒng)設(shè)計模具所有的模板和零件（除導(dǎo)套和導(dǎo)柱外）都是用內(nèi)六角螺釘連接的。用圓柱銷和導(dǎo)柱來定位的。4.7側(cè)向分型設(shè)計4.7.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計1.斜導(dǎo)柱形狀采用圓形截面的斜導(dǎo)柱，其圖如4-6.圖4-6斜導(dǎo)柱2.斜導(dǎo)柱傾角一般在設(shè)計時不大于25°，最常用為12°≤≤22°，通常抽芯距短時取小些，抽芯距長時取大些;抽芯力大時可取小些，抽芯力小時可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對稱布置時，抽芯力可相互抵消，可取大些，而斜導(dǎo)柱非對稱布置時，抽芯力無法抵消，要取小些。綜上所述，因模具的斜導(dǎo)柱為對稱布置，且抽芯距較小，抽芯力也不大，?。?0°。3.斜導(dǎo)柱的直徑計算由抽芯力Fc，傾角＝20°，查表得最大彎曲力Fw、Hw，根據(jù)Fw和Hw以及，查表得斜導(dǎo)柱直徑為16mm。4．斜導(dǎo)柱的長度計算粗略計算：L3=S％sinａ，取L為160mm。4.7.2斜導(dǎo)柱側(cè)向的應(yīng)用形式選擇斜導(dǎo)柱安裝在定模。4．7.3滑塊的設(shè)計由于在水杯頂部有螺紋存在則在設(shè)計過程中脫模時定模板帶動滑塊運動，再通過斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用使型腔沿垂直主分型面的面向外分型以完成側(cè)向的分型完成螺紋脫模。4.8頂出機構(gòu)該塑料產(chǎn)品可用推桿、推板推出產(chǎn)品,當動模板和定模板分開時，在斜導(dǎo)柱和滑塊的作用下，型腔左右分開一定距離，然后在推桿和推板的作用下，將塑件連同活動鑲塊一起推出，達到頂出物件的目的。再通過手動形式將塑件從活動鑲塊上取出。對于杯蓋由于有內(nèi)螺紋脫模時需要用絲杠帶動主動齒輪轉(zhuǎn)動，主動齒輪再帶動從動輪轉(zhuǎn)動，用此代替推桿、推板。4.9推出脫模機構(gòu)推出脫模機構(gòu)的選用原則：設(shè)計推出脫模機構(gòu)，必須根據(jù)制品的形狀，復(fù)雜程度和注塑機推出機構(gòu)形式選取。采用何種不同類型的推出脫模機構(gòu)，其選用原則如下：使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。制品在推出時不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方，如肋部、凸緣、殼體壁等處。盡量不損傷制品的外觀。推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠，運動靈活，制造方便，配換容易。推桿材料推桿的材料多為45鋼、T8或T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在Ra1.6μm以下，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長使用壽命。在存放推桿時，為防止有害氣體及介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)涂上二硫化鉬。齒輪的材料為20Cr,絲杠的材料一般多為GCr15。推桿的復(fù)位使用推桿作為推出零件的脫模機構(gòu)，在完成一次脫模動作，開始下一次注射工作循環(huán)時，與制品接觸的推桿必須回復(fù)到初始位置。因此，必須設(shè)有復(fù)位裝置。本模具設(shè)置復(fù)位彈簧。彈簧使推桿先回程，以便活動鑲塊在合模之前再次放入型芯的定位孔中。4.10模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計注射模不僅是塑料熔體的成型設(shè)備，而且還是熱交換器。模溫（模具溫度）調(diào)節(jié)系統(tǒng)直接關(guān)系塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是注塑模設(shè)計的核心內(nèi)容之一。對于大多數(shù)較低模溫的塑料，僅設(shè)置模具冷卻系統(tǒng)。對于模溫超過80℃的塑料，以及大型模具需要設(shè)置加熱裝置。因PP要求的模溫為20℃～60℃，不超過60℃，故無須設(shè)置加熱裝置。PE要求的模溫為40℃4.10.1冷卻系統(tǒng)的簡略計算對于大多數(shù)中小型注塑模具的水冷卻系統(tǒng)，必需計算冷卻傳熱面積，確定冷卻水溫度和流量。1.熱平衡計算進行注射過程熱平衡計算，就是計算單位時間內(nèi)熔體固化放出熱量等于冷卻水所攜走的熱量式中：塑料熔體每小時冷卻固化所放出的熱量（KJ/h）；每小時注射次數(shù)；G每次注射的塑料用量（Kg）；每小時注射的塑料量（Kg）每千克塑料熔體凝固時放出熱焓量（KJ/Kg）；由資料得=400KJ/Kg。設(shè)注射周期為60s，則n=400×60×冷卻水每小時從模具攜走熱量式中冷卻水每小時的用量（kg/h）；冷卻水的比熱容，4.187KJ/Kg·oC；模具的出水溫度oC；模具的進水溫度oC。由熱平衡條件=可得：其中，取為28oC；為22oC；則=≈39.72.湍流計算經(jīng)計算保證冷卻水在水管中處于湍流狀態(tài)，從而獲得冷卻水的體積流量，并確定相應(yīng)的管徑，由水的密度=和每小時用水量，可換算得冷卻水的體積流量==（）=≈由資料查得：冷卻水管的直徑為。則冷卻水流速（）=0.0202≈1.613.冷卻面積計算以冷卻水的平均溫度=25℃查資料得冷卻水物理性質(zhì)參量的函數(shù)A=7.93由式=27568.8℃則所需冷卻面積代入數(shù)據(jù)Φ= 4.10.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)在注射PP水杯過程中由于是單型腔注射模具而且是型腔深度較大的模具設(shè)計，所以冷卻系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計成與分型方向相同的方向流動有助于塑件在成型過程中的冷卻。而在注射杯蓋時采用的是一模兩腔則冷卻系統(tǒng)方向設(shè)計成與開模方向垂直的方向有利于塑件更好的冷卻。4.11注射機有關(guān)尺寸的校核注塑模需安裝在注塑機上才能進行工作，兩者應(yīng)該相互匹配，所以注塑模設(shè)計之前要進行注塑機基本參數(shù)的校核。只有這樣，才能處理好注塑模與注塑機之間的關(guān)系，使設(shè)計出來的注塑模能在注塑機上安裝和使用。4.11.1最大注射量的校核必須保證塑件所需的注射量（包括澆注系統(tǒng)及飛邊在內(nèi)）小于注射機允許的最大注射量，一般占注射機最大注射量的80%以內(nèi)]。當注射機的最大注射量以最大注射容積等于或大于成型塑料件的體積即≥式中：塑料件所需塑料的體積（包括澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)，cm3）；注射機最大注射量（公稱容積，cm3）；注射機最大注射量利用系數(shù)，一般取=0.8。塑料的容積與其壓縮率有關(guān)，故所需塑料的體積為：=式中:塑料的壓縮率；塑料件的體積（包括澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)，cm3）。由資料得PP材料的壓縮率=0.8～1.0，密度為0.91=則＝該注射機的最大注射量為125cm3則＝80由資料得PE的壓縮率=1.8～2.0，密度為1.0～1.1g/cm==32.69cm則該注射機的最大注射量為125cm3則＝4.11.2鎖模力的校核注射機鎖模力（）的校核關(guān)系式應(yīng)為：F式中：n型腔數(shù)目；n=1；塑料件熔體對型腔的成型壓力（MPa）；A1單個塑料件在模具分型面上的投影面積（cm2）；A1=A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（cm2）；A2=0.21×由資料可知，PP的熔體壓力為49/MPa。代入數(shù)據(jù)得：=該注射機型號的鎖模力為900KN＞88.2KN故符合要求。由資料可知，PE的熔體壓力為30/MPa。代入數(shù)據(jù)得：=30該注射機型號的鎖模力為900KN＞145KN故符合要求。4.11.3最大注射壓力的校核注射機的最大注射壓力應(yīng)大于或等于塑件成型時所需的注射壓力，即≥式中：注射機的最大注射壓力；塑料件成型時所需的注射壓力。PP取70～120MPa；PE取70～90MPa；安全系數(shù)，取=1.3。代入數(shù)據(jù)得：=1.3×90=117MP=120MP＞117MP代入數(shù)據(jù)得：=1.3×80=104MP=119MP＞104MP故均符合要求。4.11.4模具厚度校核由于注射機可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計模具的閉合厚度必須在注射機允許安裝的最大模具厚度及最小模具厚度之間，即≤≤式中注射機合模部件允許的最小模厚（mm）；注射機允許的最大模厚（mm）。代入數(shù)據(jù)得：=滿足=滿足故符合要求。4.11.5開模行程的校核模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。注塑機最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時塑件無法從動、定模之間取出。因此模具設(shè)計時必須進行注塑機開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應(yīng)。對于帶有不同形式的鎖模機構(gòu)的注塑機，其最大開模行程有的與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。選擇液壓－機械式鎖模機構(gòu)的注塑機，其最大開模行程是由肘桿機構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當模具厚度變化時可由其調(diào)模裝置。用校核時只需使注塑機最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核：S式中：—注塑機最大開模行程（610mm）。S—模具所需開模距離（330H1—塑件脫模距離（120H2—包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（216代入上式可得:左邊=610≥右邊=120+216+10=346mm.左邊=300mm＞右邊=21+30+10=通過上式可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，達到設(shè)計要求。頂出裝置的校核各種型號注塑機開合模系統(tǒng)中采用的頂出裝置和最大頂出距離不盡相同，設(shè)計的模具必須與其相適應(yīng)。采用注塑機SZ-130/90和XS—ZY—125型注射機，為中心兩側(cè)雙頂桿液壓頂出。水杯模具設(shè)計成推桿推板頂出，瓶蓋模具設(shè)計成齒輪旋轉(zhuǎn)脫模。符合要求。4.12標準模架的選取4.12.1模架的概述模架是注塑機的骨架和機體，模具的每一部分都寄生其中，通過它將模具的各個部分有機的聯(lián)系在一起。我國市場上銷售的模架一般由定模座板（或定模底板）、定模固定板（或叫定模板）、動模定板（或叫型芯固定板）、支撐板（或叫動模墊板）、墊塊（或叫模腳）、動模座板（或叫動模底板）、推板（或叫推出底板）、推桿固定板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等組成。根據(jù)需要，還有特殊的模架，如點澆口模架等。以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。模架部分要自行設(shè)計；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)計中，盡可能選用標準模架，確定出標準模架的形式，規(guī)格及標準代號模架尺寸確定之后，對模具有關(guān)零件要進行必要的強度或剛度計算，以校核所選模架是否適當，尤其是大型模具，這一點尤為重要。模架上要有統(tǒng)一的基準，所有零件的基準應(yīng)從這個基準推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準標記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導(dǎo)向零件定位；脫出固定板通過導(dǎo)向零件與動?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。兩模板之間應(yīng)有分模隙，即在裝配、調(diào)試、維修過程中，可以方便地分開兩塊模板。依據(jù)前面計算數(shù)據(jù),確定PP水杯選用BI-4545-A200-B30-C120型標準模架其如圖4-7所示。a主視圖b俯視圖圖4-7標準模架（a,b）瓶蓋選用AI-4040-A50-B30-C120型標準模架如圖4-8所示；圖4-8標準模架4.13排氣系統(tǒng)設(shè)計當塑件熔體充填型腔時，必須排出型腔以及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化?？紤]該塑件尺寸，屬于中小型簡單型腔模具，故可以利用分型面之間的配合間隙進行排氣，間隙值為0.03mm。第五章模具圖5.1模具型芯圖a（PP水杯）b（杯蓋）圖5-1二維型芯示意圖(a,b)由上圖可看出PP水杯型芯是由九部分組成的活動鑲塊，由弧長公式經(jīng)計算得到四塊大的弧長為27.79mm，四小塊的弧長為23.25mm。用Pro/E軟件分析結(jié)果得到的三維型芯圖如圖5-2，5-3,5-4所示；以及杯蓋的三維型芯圖用Pro/E軟件分析結(jié)果如圖5-5所示。5-2中間長方體塊（1個）圖5-3鑲塊體1（4個）圖5-4鑲塊體2（4個）圖5-5杯蓋型芯圖5.2模具型腔圖a(水杯)b(杯蓋)圖5-6二維型腔示意圖（a,b）用Pro/E軟件分析結(jié)果得到的三維型腔圖如圖5-7(a,b)所示；a(杯蓋)b(水杯)5-7三維型腔圖（a,b）模具的三維脫模過程水杯蓋子和PP水杯的模具Pro/E三維脫模過程分別如圖5-8（a,b）所示：ab圖5-8三維脫模過程圖示意圖（a,b）第六章模具總裝圖模具總裝圖如圖6-1和6-2分別表示PP水杯和水杯蓋子的總裝圖：圖6-1水杯總裝圖1-定模座板；2-螺釘；3-定位圈；4-澆口套；5-定位螺釘；6-螺釘；7-凹模；8-導(dǎo)柱；9-推件板；10-墊板；11-支撐板；12-墊塊；13-定位螺釘；14-限位銷；15-推板；16-推桿固定板；17-定位螺栓；18–動模座板；19-定位螺釘；20-彈簧；21-推桿；22-斜導(dǎo)柱；23-滑塊；24-冷卻水道；25-導(dǎo)套；26-活動鑲塊；圖6-2水杯蓋子總裝圖1-定模座板；2-定位螺釘；3-冷卻水道；4-澆口套；5-螺紋型芯；6-導(dǎo)柱；7-導(dǎo)套；8-凹模型腔；9-齒輪；10-墊塊；11-動模座板；12-定位螺釘；13-絲桿；14-定位螺釘；15-凸模固定板；16-主動齒輪軸；17-凹模固定板；18-支撐板；19-彈簧；第七章總結(jié)在歷經(jīng)四個月之久的準備之后，終于完成了《PP水杯成型工藝及模具設(shè)計》的畢業(yè)設(shè)計，在設(shè)計過程當中，我遇到了很多困難和障礙，但也學(xué)習(xí)到了許多新的知識，同時對模具設(shè)計也有了更深刻的體驗。我深深感受到了理論聯(lián)系實際的重要性，深刻體會到模具設(shè)計理論基礎(chǔ)知識的重要性，以及模具設(shè)計的靈活性和嚴格性，同時也發(fā)現(xiàn)自己在掌握Pro/ENGINEER模具設(shè)計軟件方面存在的弱點，以及機械基礎(chǔ)知識的缺乏和對模具理論知識掌握的不足。比如沒有熟練掌握Pro/ENGINEER的模具設(shè)計的分析過程，對設(shè)計所需要的計算公式和一些模具設(shè)計理論原則沒有熟練的掌握。另外，自身所掌握的典型模具結(jié)構(gòu)圖還不夠多，對各種模具結(jié)構(gòu)還不能夠非常熟練的靈活應(yīng)用，所掌握的公差與配合理論知識還不充分。但經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我對大學(xué)四年所學(xué)到的知識也進行了一次更全面、更系統(tǒng)的回顧和總結(jié)，同時也對自己獨立思考和解決問題的能力進行了一次很好的鍛煉，使我真正懂得了模具設(shè)計所需要準備的工作和需要掌握的重要知識，同時也認識到模具設(shè)計工作所需要的靈活性。并且比以前更熟練地掌握了Pro/ENGINEER和CAD的應(yīng)用。參考文獻[1]宋玉恒.塑料注塑模具設(shè)計使用手冊[M].北京：航空工業(yè)出版社，1994:256-300[2]GB4169.1-4169.11-1984塑料注射模具零件[M][3]李學(xué)鋒.塑料模具設(shè)計及制造[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001:243-286[4]冉新成.塑料成型模具[M].北京：化工工業(yè)出版社，2004:156-234[5]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2001:213-246[6]李海梅.申長雨.注塑成型及模具設(shè)計[M].北京：化工工業(yè)出版社，2002:278-319[7]中國模具設(shè)計大典編委會.塑料模具設(shè)計大典：第2卷[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003:142-189[8]GB4170-1984塑料注塑模具零件條件[M][9]付宏生.模具識圖與制造[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:56-143[10]管耀文.Pro/E模具設(sh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11.1項目概論 11.2項目建設(shè)單位基本情況 11.3項目建設(shè)規(guī)模 21.4項目建設(shè)內(nèi)容 21.5建設(shè)方案 21.6主要經(jīng)濟技術(shù)指標（項目達產(chǎn)后） 31.7編制依據(jù) 31.8綜合評價 4項目背景及現(xiàn)狀評價 52.1項目建設(shè)背景 52.2地理位置與自然資源 82.3社會經(jīng)濟狀況與現(xiàn)狀評價 10第三章項目投資環(huán)境分析 143.1項目建設(shè)有利條件 143.2項目區(qū)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢 173.3項目提出的必要性 19第四章產(chǎn)品市場分析 254.1農(nóng)業(yè)觀光旅游的基本屬性 254.2農(nóng)業(yè)觀光旅游市場前景 254.3目標市場分析 274.4目標市場定位 334.5市場營銷策略 35第五章規(guī)劃布局及設(shè)計方案 375.1規(guī)劃原則