畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-塑料量杯注塑模具設(shè)計(jì)

PAGE2前言全套圖紙加V信153893706或扣3346389411隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來了，且應(yīng)用日趨廣泛。它在國發(fā)經(jīng)濟(jì)中許多領(lǐng)域不同程度地替代了金屬、木材及其他材料，成為當(dāng)前社會(huì)使用的一大類材料。只有迅速地發(fā)展塑料加工業(yè)，才可能把各種性能優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的塑件產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)中各領(lǐng)域充分地發(fā)揮作用。模具是塑料成型加工的一種重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”，模具是一種高附加值產(chǎn)品和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高注塑成型設(shè)備的革新成型工藝的成熟而改進(jìn)，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，快速造型技術(shù)，數(shù)值模擬技術(shù)、數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)等在注塑成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。注塑成形工藝及模具設(shè)計(jì)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨高分子材料合成技術(shù)的提高，注塑成型設(shè)備的革新，成型工藝的成熟而改進(jìn)，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速造型技術(shù)，注塑成模擬技術(shù)，數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)等在注塑成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展，注塑成型作為一種重要的成型加工方法，在機(jī)械化工、軍事國防，家用電器等都有廣泛應(yīng)用，且生產(chǎn)的制件具有精度高，復(fù)雜度高，一致性高，生產(chǎn)率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場需求和廣泛的發(fā)展前景。本次設(shè)計(jì)是知識(shí)的一次綜合性總結(jié)與運(yùn)用，通過本次設(shè)計(jì)，提高了對模具的理性認(rèn)識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)步驟，能夠更加系統(tǒng)地串聯(lián)了4年的專業(yè)知識(shí)，使模具這塊知識(shí)在認(rèn)識(shí)中合理化，系統(tǒng)化。本說明是依據(jù)《實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)》以及相關(guān)的參考書籍而編寫成的，本模具是幅比較簡單的注塑模具。本說明介紹了設(shè)計(jì)的任務(wù)要求，模具加工的一系列步驟，在敘述中文字與圖形楊互補(bǔ)充說明，能夠更詳盡地展出了本人的編寫內(nèi)容。由于編者水平有限，在設(shè)計(jì)過程中不妥和錯(cuò)誤之處在所難免，懇請老師的批評與指正，以便得心修正。在此表示忠心的感謝！摘要本課題主要是介紹了在AUTOCAD、UG環(huán)境下，塑料量杯的注射模具設(shè)計(jì)與加工過程。著重分析了設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，包括產(chǎn)品二維和三維造型及材料性能分析。然后進(jìn)行成型零件設(shè)計(jì)、以及注射成型設(shè)備的選用和成型工藝參數(shù)的確定，在此基礎(chǔ)上對模具零部件進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)修改。塑料塑料量杯采用點(diǎn)膠澆口，推件板完成頂料，該模具結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，生產(chǎn)效率高。最后分析了模具的工作過程，對模具結(jié)構(gòu)與注射機(jī)的匹配進(jìn)行了校核。關(guān)鍵詞：澆注系統(tǒng)，推出機(jī)構(gòu)，型芯，型腔塑料量杯、目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 1摘要 2緒論 11塑料量杯塑件的工藝分析 31.1塑件成形工藝分析 3注塑工藝條件 41.2塑件成形工藝參數(shù)確定 52模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模架選擇 72.1確定成形方法 72.2型腔布置 72.3分型面設(shè)計(jì) 82.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 92.5脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 142.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 142.7選擇模架 153選擇成形設(shè)備 173.1注塑機(jī)的選擇 173.2工藝參數(shù)的校核 184模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 204.1型腔尺寸計(jì)算 214.3模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算 236模具總裝圖及模具的裝配、試模 276.1模具總裝圖及模具的裝配 276.2模具的安裝試模 27結(jié)束語 30致謝 32參考文獻(xiàn) 33PAGE33緒論模具的重要意義：模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會(huì)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國家工業(yè)的強(qiáng)弱。塑料制品和注射成形在模具業(yè)的重要地位：塑料制品具有原料來源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車、電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。塑料注射成形工藝的最大特點(diǎn)是復(fù)制，能夠復(fù)制出所需任意數(shù)量的可直接使用或稍作處理即可使用的制品，是一種適宜大批量生產(chǎn)的工藝。雖然在設(shè)備上投入較大，但是可以生產(chǎn)制品的數(shù)量非常大，實(shí)屬一種經(jīng)濟(jì)快捷的生產(chǎn)方式，因此得到廣泛的應(yīng)用和快速的發(fā)展。模具在我國的發(fā)展歷程：過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視。改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表、汽車等行業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有了一定的發(fā)展。隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，質(zhì)量要求也越來越高。當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。在塑料制品的生產(chǎn)中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成形設(shè)備等都是成形優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。我國模具工業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進(jìn)步，但是我們也要清醒地看到，我國模具工業(yè)總體水平比工業(yè)發(fā)達(dá)國家要落后很多，這與我國制造業(yè)發(fā)展的要求相比差距還很大；我們的企業(yè)技術(shù)裝備還比較落后，勞動(dòng)生產(chǎn)率也較低；模具生產(chǎn)專業(yè)化、商品化、標(biāo)準(zhǔn)化程度也不夠高；模具產(chǎn)品主要還是以中低檔為主，技術(shù)含量較低，高中檔模具多數(shù)要依靠進(jìn)口，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)很重；人才緊缺，管理滯后的狀況依然突出，等等?？梢姡覈＞吖I(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。前景展望：我國進(jìn)入實(shí)施國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的第十三個(gè)五年規(guī)劃期，模具工業(yè)的發(fā)展也將進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。在這一時(shí)期，模具行業(yè)的主要任務(wù)是，在黨中央關(guān)于把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家的戰(zhàn)略思想指引下，進(jìn)一步推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，使我國模具工業(yè)在整體上再上一個(gè)新臺(tái)階。不斷提升模具制造水平，振興我國裝備制造業(yè)，為實(shí)現(xiàn)把我國建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的宏偉目標(biāo)而奮斗。

1塑料量杯塑件的工藝分析1.1塑件成形工藝分析如圖1-1為塑料量杯的二維工程圖及實(shí)體圖，單位mm。圖1-1塑件圖及實(shí)體圖產(chǎn)品名稱：塑料量杯產(chǎn)品材料：聚丙烯PP聚丙烯為白色蠟狀固體，是一種高結(jié)晶度材料，是常用塑料中最輕的，密度僅為0.90g/cm3—0.91g/cm3。由于聚丙烯不僅化學(xué)性能穩(wěn)定，其他滲透性低，吸水性小，介電性能高，而且還具有無毒，無味，原料易得，價(jià)格低廉，加工容易等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于電氣，化學(xué)，食品，機(jī)械制造，以及農(nóng)業(yè)，醫(yī)藥衛(wèi)生，家庭日用等各個(gè)方面。1）基本特性聚丙烯熔點(diǎn)為164℃—170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌，其最高使用溫度可達(dá)到150℃，最低使用溫度為-15℃，低于-35℃時(shí)會(huì)脆裂。因?yàn)椴晃?，所以聚丙烯的絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易降解、老化，所以必須加入防老化劑。2）成型特點(diǎn)聚丙烯成型收縮范圍大，容易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜模具溫度為20℃—60℃。注塑工藝條件干燥處理如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理染色與裝飾PP染色性較差，色粉在塑料中擴(kuò)散不夠均勻，大塑件尤為明顯。PP塑件表面若需噴油移印等裝飾，須先用PP底漆擦拭。熔化溫度因PP高結(jié)晶，所以加工溫度需要較高。前料筒200℃—240℃，中料筒170℃—200℃，后料筒160℃—190℃，注意不要超過275.實(shí)際上為減少飛邊、收縮等缺陷往往取偏下限料溫。模具溫度20℃—60℃，建議使用50℃左右。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。模具溫度太低，塑件表面光澤差，甚至無光澤；模具溫度太高，則容易發(fā)生翹曲變形、收縮凹陷等。注射壓力PP成型收縮率大，尺寸不穩(wěn)定，塑件容易變形收縮，可采用提高注射壓力及注射速度、減少層間剪切力使成型收縮率降低，但PP流動(dòng)性好，注射壓力大時(shí)容易出現(xiàn)飛邊，且有方向性強(qiáng)的缺陷，注射壓力一般為70MPa—140MPa（壓力太小會(huì)收縮明顯），保壓壓力取注射壓力的80%左右，宜取較長的保壓時(shí)間補(bǔ)縮及較長的冷卻時(shí)間保證塑件尺寸、變形程度。注射速度PP冷卻速度快，宜快速注射，適當(dāng)加深排氣槽來改善排氣不良。如果塑件表面出現(xiàn)凹陷，也可以使用較高溫度下的低速注射。應(yīng)注意的是，高結(jié)晶的PP高分子在熔點(diǎn)附近，其容積會(huì)發(fā)生很大變化，冷卻時(shí)收縮及結(jié)晶化導(dǎo)致塑件內(nèi)部產(chǎn)生氣泡甚至局部空心（這樣會(huì)影響制件機(jī)械強(qiáng)度），所以調(diào)節(jié)注射工藝參數(shù)要有利于補(bǔ)縮。塑件質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為聚丙烯,由上得知其密度為0.91-0.94g/cm3,收縮率為1.5%-3.0%，計(jì)算出聚丙烯平均密度為0.92g/cm3,可根據(jù)塑件形狀進(jìn)行計(jì)算得到塑料量杯的體積。通過計(jì)算得：塑件的體積V=14.3cm3用三維建模分析知塑件體積為體積：V=14.3cm3，單側(cè)投影面積為：A=2826mm2，由于此模具澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較大，估計(jì)澆注系統(tǒng)的體積為5.72cm3，由于采用的是一模2腔V總=2×14.3+5.72=34.32cm3（3-1）PP的密度是0.92克/立方厘米。所以總體質(zhì)量0.92×34.32=30g塑件要求：塑件外側(cè)表面光滑，外觀質(zhì)量要求高1.2塑件成形工藝參數(shù)確定1.2.1聚丙烯成形的工藝參數(shù)：查文獻(xiàn)[2]表1-3得：模具溫度：噴嘴溫度：料筒溫度：前段溫度：中段溫度：后段溫度：注射壓力：保壓壓力：塑化形式：螺桿式噴嘴形式：通用式注射時(shí)間：保壓時(shí)間：冷卻時(shí)間：成形周期：1.2.2關(guān)于聚丙烯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問題：=1\*GB3①合理使用穩(wěn)定劑、潤滑劑等各種添加劑改善樹脂工藝性能和制品使用性能，成形預(yù)熱。=2\*GB3②流道和澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮盡量減少阻力。=3\*GB3③采用不銹鋼制做型腔或采用鍍鉻進(jìn)行型腔表面耐腐蝕處理。

2模具基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及模架選擇2.1確定成形方法塑件采用注射成形法生產(chǎn)。因?yàn)樵摦a(chǎn)品設(shè)計(jì)為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具需要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模，此外為保證塑件表面質(zhì)量采用點(diǎn)澆口，因此選用雙分型面注射模，點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。2.2型腔布置2.2.1注意的問題或原則根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、批量大小、模具制造難易、模具成本等確定型腔數(shù)量及其排列方式。據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，由于該塑件形狀較簡單，質(zhì)量較小，且需要大批量生產(chǎn)所以模具選用一模兩腔結(jié)構(gòu)且平衡布置，采用雙分型面注塑模，澆口形式采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，這樣模具尺寸較小，制造加工方便，利于充滿型腔，塑件質(zhì)量高，生產(chǎn)效率高，塑件成本低。型腔的排列根據(jù)模具的形狀及尺寸排列，其排列方法如下圖2—1所示：圖2-1型腔布置示意圖2.3分型面設(shè)計(jì)2.3.1分型面設(shè)計(jì)分型面溢料是熱固性塑料注射模的突出問題。因此要求減少接觸面積，增加接觸壓力，以改善塑料溢邊問題。選擇分型面時(shí)的考慮方向：=1\*GB3①分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處=2\*GB3②將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側(cè)，以保征同心度=3\*GB3③軸芯機(jī)構(gòu)要考慮軸芯距離=4\*GB3④分型面作為主要排氣面時(shí)，分型面設(shè)于料流的末端。=5\*GB3⑤塑件開模后留在動(dòng)模上=6\*GB3⑥分型面的痕跡不影響塑件的外觀=7\*GB3⑦澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排=8\*GB3⑧推桿的痕跡不露在塑件的外觀上=9\*GB3⑨使塑件易于脫模本塑件的分型面在產(chǎn)品的最大外形處，要保證產(chǎn)品的外觀要求，。型腔周圍外部的平面凹下。分型面上不允許有孔穴或凹坑，表面硬度在以上。圖2-2分型面選擇示意圖2.3.2排氣槽設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，熱固性塑料在固化時(shí)會(huì)放出大量的氣體,易阻塞縫隙，如果氣體不能順利地排出，塑件會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫式表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化，所以必須開設(shè)專用排氣槽排出氣體。通常排氣槽設(shè)計(jì)有多種方式，大多數(shù)都采用配合間隙排氣的方式，但是考慮到聚丙烯流動(dòng)性差性能，本模具在分型面上設(shè)置排氣槽，深度為，寬。這樣有利于清理飛邊及排出氣體。2.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，進(jìn)入模具的型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)盡量粗短，流道設(shè)計(jì)分為主流道、分流道、澆口和冷料井的設(shè)計(jì)。查[2]得雙分型面注射模使用的澆注系統(tǒng)是點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。2.4.1主流道設(shè)計(jì)主流道為注塑機(jī)的噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。熔體從噴嘴中以一定的動(dòng)能噴出。由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮,此時(shí)流入模的空腔內(nèi),其體積必然要增大,流速也略為減小。本套設(shè)計(jì)采用直接進(jìn)膠，就是從主流道直接進(jìn)入型腔。主流道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題：=1\*GB3①便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。錐角粗糙度與噴嘴對接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。=2\*GB3②主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計(jì)成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨(dú)加工和熱處理。=3\*GB3③襯套大端高出定模端面，并與注射機(jī)定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。查[22]（5-59）得主流道直徑計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式：式中——主澆道大頭直徑——流經(jīng)主澆道的熔體體積——因熔體材料而異的常數(shù)如表2-1：表2-1塑料種類與K值表塑料種類值故主流道斷面尺寸：主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機(jī)噴噴嘴在同一軸線上，如下圖：圖2-3主流道襯套示意圖表2-2主流道襯套中尺寸關(guān)系表16202530d注射機(jī)噴嘴直徑+（0.5～1）D與注射機(jī)定位孔間隙配合SR注射機(jī)噴嘴球面半徑+（1～2）主流流道的大頭直徑確定為6mm，考慮聚丙烯流動(dòng)性較好，所以主流道如下選擇，錐度3度、、SR=11mm、、2.4.2分流道設(shè)計(jì)指塑料熔體從主流道進(jìn)入多腔模各個(gè)型腔的通道，對熔體流動(dòng)起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小。分流道的截面形狀及分布選擇：截面形狀有圓形、梯形、u形、半圓形、矩形。分流道的長度應(yīng)盡可能的短，少彎折的減少壓力損失和熱量損失，分流道的表面粗糙度為。表2-3截面形狀的對比表截面形狀特征熱量損失加工性能流動(dòng)阻力效果圓形小較難小最佳梯形較小易較小良U形較小易小佳矩形大易大不良通過表2-3所示截面形狀的對比，圓形截面形狀效果最佳，考慮到經(jīng)濟(jì)和加工難易，采用梯形。分流道截面形狀采用梯形且平衡分布，因?yàn)樘菪畏至鞯罒崃繐p失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進(jìn)料，從而保證塑件質(zhì)量。分流道尺寸經(jīng)驗(yàn)計(jì)算：分流道的斷面尺寸要視塑件的大小，品種注射速度及分流道的長度而定。一般分流道直徑在以下時(shí)，對流動(dòng)性影響較大，當(dāng)直徑大于時(shí)，對流動(dòng)性影響較小。查[22]（6.2）得分流道計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式：式中b——梯形大底邊寬度，——塑件的質(zhì)量，L——分流的長度,h——梯形的高度，故表2-4各種塑料的分流道推薦值塑料種類梯形分流的側(cè)面斜角常取5o—12o，此取斜角為12o，底部以圓角相連。綜上可得，梯形分流道的截面尺寸及圖形如下：圖2-4分流道截面示意圖2.4.3澆口設(shè)計(jì)澆口不僅對塑件熔體的流動(dòng)性和充模特征有關(guān)，而且與塑件的成形質(zhì)量有著密切的關(guān)系。點(diǎn)澆口形式采用帶圓角的圓錐過渡式的點(diǎn)澆口，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)有利于熔料充滿型腔。澆口位置的選擇：盡量縮短流動(dòng)距離，保證熔料能迅速地充滿型腔。澆口開在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在花量杯的底部中央處，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度。澆口尺寸計(jì)算：查[22]（5-64）得點(diǎn)澆口的直徑計(jì)算公式：式中——點(diǎn)澆口的直徑——系數(shù)，依塑料種類而異查表得——依塑件壁厚而異的系數(shù)查[22]圖5-79得——型腔表面積表2-5塑料種類與n值表塑料種類值表2-6點(diǎn)澆口經(jīng)驗(yàn)直徑尺寸mm厚度塑料種類綜上查表得與經(jīng)驗(yàn)尺寸一致，所以點(diǎn)澆口取。由上可知，塑件采用點(diǎn)澆口成形，澆注系統(tǒng)平衡布置，如圖2-5所示。主流道為圓錐形，上部直徑與注塑機(jī)噴嘴相配合，下部直徑為，錐角為6o。分流道采用梯形截面流道，斜角為10o，高為，寬為。點(diǎn)澆口直徑為，長度為，頭部球。圖2-5分流道示意圖2.5脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個(gè)將塑件從模腔中推出的動(dòng)作，模具上完成這一動(dòng)作機(jī)構(gòu)稱為脫模推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動(dòng)作的導(dǎo)向及和模時(shí)推遲推出零件復(fù)位的零件。推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力求簡單，動(dòng)作可靠，不發(fā)生誤動(dòng)作，和模時(shí)要正確復(fù)位。，推模力的計(jì)算要將塑件從模腔中推出必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時(shí)必須有一個(gè)足夠大的脫模力，脫模力可用下式計(jì)算：式中——脫模力——型芯的脫模斜度——塑件包容型芯的面積——塑件對鋼的摩擦系數(shù)取0.2——塑件對型芯的單位面積上的包緊力故因?yàn)楸舅芗Y(jié)構(gòu)簡單所以使用一般的推板推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)等既可滿足塑件脫模的要求。2.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)柱及導(dǎo)套等組成。在模具各類機(jī)構(gòu)中都可能設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，以保證各類機(jī)構(gòu)在工作過程中定位、定向。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)銷和導(dǎo)柱導(dǎo)套兩種形式。因?yàn)閷?dǎo)銷主要用于移動(dòng)式小型壓模，不符合設(shè)計(jì)要求，所以本模具中采用導(dǎo)柱導(dǎo)套形式的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。模具的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式及設(shè)計(jì)尺寸如下圖2-6圖2-6導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式示意圖2.7選擇模架2.7.1模架結(jié)構(gòu)注射模標(biāo)準(zhǔn)：我國目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國家標(biāo)準(zhǔn)有12個(gè)；另外還制訂了塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn)模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）兩種?！吨行⌒湍＜堋窐?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍為：≤560mmx900mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號，即基本型，A1、A2、A3和A4四個(gè)品種。其四種模架的組成、功能及用途見下表2-7。表2-7注射模標(biāo)準(zhǔn)模架種類型號組成、功能及用途A1型定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，與推桿推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)。A2型動(dòng)、定模均采用兩塊模板，與推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)，可用于帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型的模具A3型定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。A4型動(dòng)、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，A4型模型適用于本次模具的設(shè)計(jì)。2.7.2模架周界尺寸選擇中小型模架的周界尺寸參數(shù)、規(guī)格有：100×L、125×L、160×L、180×L、200×L、250×L、315×L、355×L、400×L、450×L和500×L等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：模具結(jié)構(gòu)為雙分型面注射模采用拉桿和限位螺釘，控制分型面的打開距離，其開距應(yīng)大于200mm，方便取出制件，周界尺寸320mm×400mm，上、下模板的厚度為80mm，40mm,墊板厚度為90mm。2.7.3塑料注射模具技術(shù)要求塑料注射模具應(yīng)優(yōu)先按GB/T12555.1—90和GB4169.1—11選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件。模具成形零件材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表2-8內(nèi)容選用：表2-8模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度零件名稱模具材料熱處理硬度牌號標(biāo)準(zhǔn)號HBSHRC型腔、型芯定模鑲件、動(dòng)模鑲件、活動(dòng)鑲件45GB699216—26040—454CrGB3077216—26040—4540CrNiMOAGB3077216—26040—453Cr2MoGB1299預(yù)硬狀態(tài)35—454Cr5MoSiV1GB1299246—28045—553Cr13GB1220246—28045—553選擇成形設(shè)備3.1注塑機(jī)的選擇根椐設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)可計(jì)算出澆注系統(tǒng)的總體積為：V=5.7cm3因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)為一模2腔，且一個(gè)塑件的體積為：V=14.3cm3所以一次性注入的塑料的體積為：V總=41.3cm3根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)塑查[22]表8選定注塑機(jī)型號為：注塑機(jī)的參數(shù)如下：注塑機(jī)最大注塑量：500cm3噴嘴球面半徑：注塑機(jī)拉桿的間距：800mm鎖模力：注塑壓力： 最小模厚：300mm最小模厚：1000mm模板最大距離：模板行程：噴嘴前端孔徑：3.2工藝參數(shù)的校核3.2.1最大注射量校核注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量80%。所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)式中——注塑機(jī)的最大注塑量：單位——注塑機(jī)的體積，單位——澆注系統(tǒng)體積，單位故確定的注塑機(jī)注塑量為：v=600cm3滿足要求。3.2.2鎖模力校核>式中——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（70—100Mpa）80％——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和——注塑機(jī)的額定鎖模力故＞=68x9782=665（KN）所以選定的注塑機(jī)為：滿足要求3.2.3模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核即模具長寬＜拉桿間距模具的長寬為320*400＜注塑機(jī)拉桿間距800*800，滿足要求。3.2.4模具閉合高度校核模具實(shí)際厚度H模=360mm注塑機(jī)最小閉合厚度H最小=300mm即H模＞H最小滿足要求3.2.5開模行程校核我們所選的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：式中H1——型芯高度H2——包括凝料在內(nèi)的塑件高度S——注射機(jī)最大開模行程a——中間板與定模板之間的分開距離

4模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。塑件精度等級與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種。表4-1精度等級與公差數(shù)值基本尺寸/mm精度等級12345678公差數(shù)值/mm--30.040.060.080.120.160.240.320.463—60.050.070.080.140.180.280.360.566--100.060.080.100.160.200.320.400.6410--140.070.090.120.180.220.360.440.7214--180.080.100.120.200.240.400.480.8018--240.090.110.140.220.280.440.560.5624--300.100.120.160.240.320.480.640.9630--400.110.130.180.260.360.520.721.0040--500.120.140.200.280.400.560.801.250-650.130.160.220.320.460.640.921.465-800.140.190.260.380.520.761.041.6080-1000.160.220.300.440.600.881.201.80100-1200.180.250.340.500.681.001.362.00120-140--0.280.380.560.761.121.522.20表4-2聚丙烯建議采用精度等級表塑料品種建議采用精度等級高精度一般精度低精度聚丙烯456由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求不高，所以精度等級選擇一般精度。4.1型腔尺寸計(jì)算計(jì)算中取聚丙烯的平均收縮率。公差按照表4-1和表4-2中所查的公差進(jìn)行計(jì)算。模具制造公差，統(tǒng)一取塑件尺寸公差的1/5。工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要包括：型腔、型芯的徑向尺寸（含長、寬尺寸）與高度尺寸，以及中心距尺寸等。為了保證塑件質(zhì)量，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)塑件的尺寸與精度等級確定相應(yīng)的成型零部件工作尺寸與精度。其中影響模具尺寸和精度的因素很多，主要包括以下幾個(gè)方面查閱參考文獻(xiàn)[7]：EQ（1）成形收縮率：在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑件尺寸的誤差很大，塑件尺寸的變化值為δs=(Sma×-Smin)Ls（5-5）式中：δs-為塑件收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差（mm）；Smax-為塑料的最大收縮率（%）；Smin-為塑料的最小收縮率（%）；Ls-為塑件尺寸（mm）。一般情況下，由收縮率波動(dòng)而引起的塑件寸誤差要求控制在塑件尺寸公差的1/3以內(nèi)。（2）模具成形零件的制造誤差：實(shí)踐證明，如果模具的成形零件的制造誤差在IT7～I(xiàn)T8級之間，成形零件的制造公差占塑件尺寸公差的1/3。（3）零件的磨損：模具在使用過程中，由于種種原因會(huì)對型腔和型芯造成磨損，對于中小型塑件，模具的成形零件最大磨損應(yīng)取塑件公差的1/6，而大型零件，應(yīng)在1/6之下。（4）模具的配合間隙的誤差：模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間隙誤差不應(yīng)該影響成形零件的尺寸精度和位置精度。綜上所述，在模具型腔與型芯的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各種影響成形零件尺寸的因素，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行有效的補(bǔ)償。由于影響因素很不穩(wěn)定，補(bǔ)償值應(yīng)在試模后進(jìn)行逐步修訂。通常型芯、型腔組成的模腔工作尺寸簡化后的計(jì)算方法有平均收縮率法和公差帶法兩種。其中平均收縮率法以平均概念進(jìn)行計(jì)算，從收縮率的定義出發(fā)，按塑件收縮率、成形零件制造公差、磨損量都為平均值的計(jì)算，查參考文獻(xiàn)[7]：型腔的內(nèi)形尺寸：L=[L(1+k)-(3/4)Δ]（5-6）式中：L-為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；L-為塑件外徑基本尺寸(mm)，即塑件的實(shí)際外形尺寸；K為塑料平均收縮率(%)，此處取0.5%；Δs-塑件公差，查表知PP塑件精度等級取5級；塑件基本尺寸在0~3mm范圍內(nèi)取0.2mm;塑件基本在3~6mm公差取0.24mm；塑件基本在6~10mm公差取0.28mm；塑件基本尺寸在18~24范圍內(nèi)其公差取0.44mm；塑件基本尺寸在24~30范圍內(nèi)其公差取0.52mm；塑件基本尺寸在30~40范圍內(nèi)其公差取0.56mm；所以型腔尺寸如下：L1=[60×(1+0.005)-(3/4)×0.56]=60.16型腔深度的尺寸計(jì)算：h=[h(1+k)-(3/4)Δ]（5-7）式中：h-凸模/型芯高度尺寸(mm)；h-為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；H1=[45.5×(1+0.005)-(3/4)×0.52]=45.832型芯的外形尺寸計(jì)算：L=[L(1+k)+(3/4)Δ]-δ/3（5-8）式中：L-型芯外形尺寸(mm)；L-為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm)即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸；由于該塑料的收縮率不大為0.5%，故只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。所以型芯的尺寸如下：L1=[57.5×（1+0.005）+（3/4）×0.74]=57.863型芯的深度尺寸計(jì)算：h=[h(1+k)+(2/3)Δ]-δ/3（5-9）式中：h-為凸模/型芯高度尺寸(mm)；h-為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；型芯的高度分別為：H1=[42.5×（1+0.005）+（2/3）×0.38]=42.8234.3模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算冷卻回路所需總表面積可按下式計(jì)算式中——冷卻回路總表面積，——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹脂的質(zhì)量，——單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，，——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，——模具成形表面的溫度，℃;——冷卻水的平均溫度，℃。冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計(jì)算式中——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù);——冷卻水在該溫度下的密度——冷卻水的流速——冷卻水孔直徑——與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)值查表表4-3水的值與其溫度的關(guān)系表平均水溫/℃5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05冷卻回路總長度可用下式計(jì)算式中——冷卻回路總長度——冷卻回路總表面積 ——冷卻水孔直徑計(jì)算得確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來確定。平均壁厚為時(shí)，水孔直徑可取。本模具的冷卻水孔直徑取。冷卻水體積流量的計(jì)算：塑料樹脂傳給模具的熱量與自然對流散發(fā)到空氣中的模具熱量、輻射散發(fā)到空氣中的模具熱量及模具傳給注射機(jī)熱量的差值，即為用冷卻水?dāng)U散的模具熱量。假如塑料樹脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計(jì)算：式中——冷卻水體積流量——單位時(shí)間注射入模具內(nèi)的樹脂質(zhì)量——單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量——冷卻水比熱容——冷卻水的密度——冷卻水出口處溫度℃——冷卻水入口處溫度℃圖4-1冷卻回路排布圖本套模具采用水井加循化水綜合冷卻，提高冷卻效率.

6模具總裝圖及模具的裝配、試模6.1模具總裝圖及模具的裝配圖6-1模具裝配圖模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：=1\*GB3①對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。=2\*GB3②對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。=3\*GB3③模具使用，裝拆方法。=4\*GB3④防氧化處理、模具編號、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。=5\*GB3⑤有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。6.2模具的安裝試模6.2.1試模前的準(zhǔn)備試模前要對模具及試模用的設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各個(gè)滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)要靈活、可靠，起止位置的定位要準(zhǔn)確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。6.2.2模具的安裝及調(diào)試模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注塑機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過程。模具安裝到注射機(jī)上要注意以下幾個(gè)問題：=1\*GB3①模具的安裝方位要滿足設(shè)計(jì)圖樣的要求。=2\*GB3②模具中有側(cè)向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?3\*GB3③當(dāng)模具長度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長的邊與水平方向平行。=4\*GB3④模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。模具在注射機(jī)上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用48塊壓板，對稱布置。模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個(gè)方面：=1\*GB3①合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。=2\*GB3②活動(dòng)型芯、推出及導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)要平穩(wěn)、無干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。=3\*GB3③開模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。=4\*GB3④冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。6.2.3試模將模具安裝在注射機(jī)上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機(jī)，采用手動(dòng)操作。開始注射時(shí)，首先采用低壓，低溫和較長的時(shí)間條件下成形。如果型腔未充滿，則增加注射時(shí)的壓力。在提高壓力無效的時(shí)，可以適當(dāng)提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。6.2.4修模雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時(shí)，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進(jìn)行排除錯(cuò)誤性的修模。塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復(fù)雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實(shí)際情況，進(jìn)行細(xì)致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補(bǔ)救方法。因?yàn)槌尚蜅l件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問題時(shí)，才考慮修理模具。修理模具更應(yīng)慎重，沒有十分把握不可輕舉妄動(dòng)。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復(fù)原狀。6.2.5檢驗(yàn)通過試?？梢詸z驗(yàn)出模具結(jié)構(gòu)是否合理，所提供的樣件是否符合用戶的要求，模具能否完成批量生產(chǎn)。針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對模具進(jìn)行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿足客戶的要求，試模合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂防銹油入庫保存。

結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計(jì)是3年大學(xué)生活中的最后一個(gè)工作項(xiàng)目，具有非同尋常的意義，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完也為我們的大學(xué)生活畫上了圓滿的句號。它對大學(xué)4年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)概括，更是一次檢驗(yàn)，讓我們每個(gè)人都能清楚了解自己在大學(xué)中學(xué)習(xí)的效果。確定了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目后，開始可以說腦中是一片空白，很茫然，不知所措無從下手。于是就在互聯(lián)網(wǎng)上查找關(guān)于塑料量杯的相關(guān)的資料，比如塑料量杯的形狀、尺寸、以及一些供求的信息等等，掌握了第一手資料。接著我又到圖書館查找相關(guān)的專業(yè)書籍，尋找塑料注塑模具的