藥液箱下體注塑模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【說明書+CAD+UG】
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重 慶 理 工 大 學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
藥液箱塑料模具設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
塑料在工業(yè)界中的飛速發(fā)展，對注塑模具的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提出了質(zhì)量好、制造精度高、研發(fā)周期短等等越來越高的要求，是否能夠適應(yīng)這種需求已成為模具生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。模具技術(shù)是融合機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制、數(shù)控技術(shù)等等學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科。
本文中針對藥液箱注射模具制定出合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其中包括成型部分及其零部件設(shè)計(jì)，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)等等。根據(jù)分析情況，設(shè)計(jì)了一套塑料注射模具，并對模具以及主要零件進(jìn)行了CAD繪圖。
關(guān)鍵字：注射模具，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)
Abstract
The rapid development of the plastics industry, put forward the good quality, high manufacturing precision, short development cycle, higher and higher requirements of injection mold design and production, can adapt to this demand has become the key factor in the development of mold manufacturing enterprises. Mould technology is a comprehensive subject integration of mechanical engineering, computer application, automatic control, numerical control technology and other disciplines as a whole.
This paper aimed at Samsung mobile phone back cover injection mold making a reasonable design structure, including molding parts and components design, gating system design, demould mechanism design, cooling system design. According to the analysis, a set of plastic injection mold design, the mold and the main parts of the CAD drawing.
Key Words: Ejection mechanism of injection mould,,Gating system, Cooling system
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 緒 論 1
1.1 概述 1
1.3塑料模現(xiàn)狀 3
1.3 模具產(chǎn)品發(fā)展勢頭 5
1.4 本課題的設(shè)計(jì)步驟 6
第2章 塑件的工藝分析情況 8
2.1塑件的工藝性分析情況 8
2.1.1塑件的原材料分析情況 8
2.1.2 PP1330的注塑工藝參數(shù) 9
2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析情況 9
2.2.1結(jié)構(gòu)分析情況 9
2.2.2尺寸精度分析情況 10
2.2.3表面質(zhì)量分析情況 10
2.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 10
第3章 注塑模設(shè)計(jì) 11
3.1 注射模具分型面的選擇 11
3.1.1 分型面的基本形式 11
3.1.2 分型面選擇的基本原則 11
3.1.3 分型面的選擇 11
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 12
3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計(jì) 12
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì) 13
3.2.4 澆口的設(shè)計(jì) 14
3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置 17
3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 17
3.3.1 型腔數(shù)目的確定 17
3.3.2 型腔的排列 19
第4章 成型零件和模體的設(shè)計(jì) 20
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
4.3 成型零件的尺寸確定 21
第5章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25
第7章 排氣系統(tǒng) 26
第8章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)校核 27
8.1模具閉合高度的確定 27
8.2注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 27
8.3模具安裝和試模 28
8.4 模具的工作過程 28
8.5模具的保養(yǎng) 29
總結(jié) 31
參考文獻(xiàn) 32
致 謝 33
第1章 緒論
第1章 緒 論
1.1 概述
隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍不斷地?cái)U(kuò)大，如:家用電器、儀器儀表、建筑材料、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅速猛增加。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且運(yùn)用于多種原料，能夠成批，連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，高速化，因此，具有得極高的經(jīng)濟(jì)效益。
模具是指一種專用工具，用于裝在各種壓力機(jī)上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需另件的形狀制品，這種專用工具即統(tǒng)稱模具。?模具已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中使用的極為廣泛的主要工藝裝備，是最重要的工業(yè)生產(chǎn)手段及工藝發(fā)展方向.一個(gè)國家工業(yè)水平的高低,在很大生活方式上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，模具工業(yè)的發(fā)展水平，是衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。
作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。
與其它機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：
第一，模具不能像其它機(jī)械那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在機(jī)電市場上買到。這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍μ囟ㄋ芰现破返囊?guī)格而生產(chǎn)的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn)。換句話說，模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長，重復(fù)加工的可能性越小。因此，模具的制造成本較高。
第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而訂制的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需盡快地投放市場，所以對于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。
第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過程集中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平，特別是對于企業(yè)來說要求培養(yǎng)“全能工人”（既多面手），使其適應(yīng)多工種的要求，這種技術(shù)工人對模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的。
綜上所述,模具制造業(yè)存在成本高,要求制造周期短,技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn),目前,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,這些問題得到了很大的改善。由于有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所需要的精度與質(zhì)量。預(yù)硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的應(yīng)用，大大的方便了加工及熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和以標(biāo)準(zhǔn)件為基體的特殊定制零件的普及，明顯的縮短了模具制造周期。
1.2 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況
美國塑料(原料)的產(chǎn)量多年來一直雄居各國之首。早在80年代前期，美國塑料產(chǎn)量就已達(dá)2000萬噸之多，1986年增至23l0萬噸，占全球總產(chǎn)量8100噸的28.5％，此后美國塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長之勢，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到2710萬噸、2810萬噸、3010萬噸、3410萬噸、4000萬噸和4360萬噸，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國塑料產(chǎn)量為4170萬噸，其中以聚乙烯為最多，達(dá)1500多萬噸。其次分別是氯乙烯650萬噸、聚丙烯720萬噸、聚苯乙烯對酞酸脂320萬噸、聚苯乙烯280萬噸。國內(nèi)塑料消費(fèi)量(產(chǎn)量+進(jìn)口量一出口量)，美國也是全球最多的。美國的全部塑料消費(fèi)量2001年為4280萬噸。美國人均塑料消費(fèi)量也是很高的，2000年為159公斤，2001年略減為155公斤 ，居全球第3位。美國現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50~l00人的占21％，100~500人的占23％，超過500人的占近4％，職工總數(shù)近90萬人。在美國塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達(dá)110萬，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。
德國是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國塑料產(chǎn)量都為990多萬噸，1994年增達(dá)超過1000萬噸的1110萬噸．1998年達(dá)近1300萬噸，1999年為近1400萬噸，2000年增至1550萬噸，超過日本為世界第2大塑料生產(chǎn)國，2001年上升為1580萬噸，2002年已過1600萬噸。2001年德國生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為285萬噸(低密度聚乙烯160萬噸，高密度聚乙烯125萬噸)，氯乙烯175萬噸，聚丙烯160萬噸。德國2001年的國內(nèi)塑料消費(fèi)量為1280萬噸，其中聚乙烯265萬噸，聚丙烯155萬噸．氯乙烯152萬噸。德國人均塑料消費(fèi)量2001年為160公斤，在世界上僅少于比利時(shí)的172公斤，高于美國的155公斤，排在世界第2位。德國塑料制品加工業(yè)的職工總計(jì)有近30萬人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44％，50~100人的占28％，100~500人的占25％，500人以上的占4％。
中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長，1991年產(chǎn)量僅為250萬噸，1995年增為350萬噸，1998年超過700萬噸，到2002年已增達(dá)約1400萬噸，超過日本而成為世界第3大塑料原料生產(chǎn)國。中國今年塑料制品市場將持續(xù)走強(qiáng)，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個(gè)領(lǐng)域都將有較大幅度的增長，需求量將超過2500萬噸。其中包裝塑料制品今年需求量將超過850萬噸，工程塑料制品需求量將達(dá)400萬噸左右，建材塑料制品需求量將達(dá)300萬噸以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在500萬噸左右，日用塑料制品需求量約為80萬噸左右。
日本在很長的時(shí)期內(nèi)都是僅次于美國的世界第2大塑料生產(chǎn)國。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長，年產(chǎn)量在70年代中期就已達(dá)500多萬噸，1987年突破1000萬噸，1991年達(dá)約1300萬噸，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟(jì)下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至1258和1225萬噸。從1994年起產(chǎn)量再度增長，1994年、1995年和1996年分別回升到1300萬噸、1400萬噸和1470萬噸，1997年的產(chǎn)量又比上年增長3.7％，達(dá)到1521萬噸，首次超過1500萬噸。但這種增勢在1998年受到遏制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為1390萬噸，比上年減少了8.7％。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到1432萬噸和1445萬噸，但仍遠(yuǎn)未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下降至1400萬噸以下的1364萬噸和1361萬噸。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為1361萬噸。而中國則增為1366萬噸，日本又退居第4位。
韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅速，1986年超過200萬噸，1990年增達(dá)300萬噸，1992年突破500萬噸，1994年、1996年和1997年分別上升到600多萬噸、700多萬噸和800多萬噸，1998年產(chǎn)量增至850萬噸，1999年突破900萬噸，2001年達(dá)1200萬噸，躋身于世界5大塑料生產(chǎn)國之列。韓國塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為340萬噸(低密度聚乙烯160萬噸，高密度聚乙烯180萬噸)，聚丙烯以238萬噸排在第2位，其次分別是聚酯161萬噸、氯乙烯124萬噸、ABS·AS樹脂86萬噸、聚苯乙烯77萬噸。韓國國內(nèi)塑料消費(fèi)量2001年420萬噸，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費(fèi)量2001年為106公斤，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬人，出貨金額為85億美元，人均276美元。
塑料產(chǎn)量位居世界前10名的國家和地區(qū)還有法國660萬噸、比利時(shí)600萬噸、中國臺(tái)灣598萬噸、加拿大432萬噸和意大利385萬噸(均為2001年產(chǎn)量)。
1.3塑料模現(xiàn)狀
1. 八十年代以前的模具工業(yè)發(fā)展：在大中型國有企業(yè)，模具車間或稱工具車間，作為配套部門,專業(yè)化生產(chǎn)模具的廠家少，模具的種類是沖壓模，鍛造模。
2. 八十年代隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，特別是工程塑料的推廣及應(yīng)用，推動(dòng)模具工業(yè)的快速發(fā)展，主要表現(xiàn)在塑料模的快速發(fā)展。1987年在全國工科院校試點(diǎn)開設(shè)模具專業(yè)，模具工業(yè)的國際行標(biāo)的制訂與完善，壓鑄模，鉆合金擠壓模，銅墻鐵壁型材模的開發(fā)和生產(chǎn)。
3. 九十年代后期，模具的生產(chǎn)向?qū)I(yè)化，精密化發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造的科技含量與技術(shù)含量越來越高。特別是CAD/CAM的高新軟件的出現(xiàn)，象AutoCAD、pro/g,MasterCAM、UG、Cimatron 等，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，加快了模開發(fā)的速度，又保證了模具的質(zhì)量、而數(shù)控加工技術(shù)的出現(xiàn)使復(fù)雜模具的加工成為可能,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造的體化流程，加快了模具開發(fā)的建設(shè)，提高了模具制造的質(zhì)量。
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)在下方所列幾個(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氣輔分析情況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。
1.3 模具產(chǎn)品發(fā)展勢頭
模具工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活的新技術(shù)不停取得新的進(jìn)展和突破，不停的市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由工業(yè)產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)越來越向多品種，小批量，高質(zhì)量，低成本的方向，是關(guān)鍵過程設(shè)備的各種產(chǎn)品的制造模具的要求越來越高，模具將有以下發(fā)展勢頭：
1模具CAD／CAM／CAE技術(shù)將越來越深入人心并發(fā)揮著越來越重要的作用?；贑AD／CAM／CAE網(wǎng)絡(luò)將開放集成的體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的兼容性和專業(yè)。CAD／CAM軟件，面向?qū)ο蟮闹悄?，特點(diǎn)和制造將基于得到長足的進(jìn)步。模具三維分析情況更清晰的重要性。國產(chǎn)CAXA軟件系統(tǒng)，功能和造血干細(xì)胞的系統(tǒng)和z-molo軟件水平將不斷提高和完善。
2模具的精度將越來越高，越來越大，現(xiàn)在模具的精度已達(dá)2～3毫米，長1毫米的精密模具將上市。作為微和精度要求的不斷提高，這就要求開發(fā)的超精密加工。另一方面，由于越來越大的模制零件的一模多腔與需求開發(fā)和有效利用，將需要大規(guī)模的。
3隨著熱流道技術(shù)的日漸推廣應(yīng)用，在塑料模具熱流道模具的比例將逐步提高，為模具熱流道技術(shù)可以提高生產(chǎn)力和零件，優(yōu)質(zhì)的原材料，可大大節(jié)省工件，因此，熱流道技術(shù)的應(yīng)用將得到快速發(fā)展，其比例會(huì)逐步提高。
4，不斷完善和發(fā)展的塑料成型工藝，氣輔模具及適應(yīng)模具壓力注塑成型工藝也隨之發(fā)展。氣體輔助注射成型技術(shù)可以提高塑件的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。與注射壓力低，產(chǎn)品變形小，節(jié)約原材料，提高生產(chǎn)效率，從經(jīng)而大大降低成本等等優(yōu)點(diǎn)。高壓噴射可以減少樹脂的收縮率，提高塑件尺寸的穩(wěn)定性，提高其精度。
5經(jīng)濟(jì)快速模具技術(shù)具有廣闊的前景，在快速原型（RP）的優(yōu)秀性能快速模具制造（RT）。在第二十一世紀(jì)，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比重將達(dá)到75%。模具的生產(chǎn)周期將越來越短，成本會(huì)相應(yīng)降低。精度和壽命能滿足RP + RT使用生產(chǎn)要求成為國內(nèi)和國際的RPM界大力發(fā)生的領(lǐng)域，大力向快速模具制造（RTM）的發(fā)展，一些新的快速成型方法的出現(xiàn)，RPM是計(jì)算機(jī)，激光，光學(xué)掃描，先進(jìn)的新材料，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），數(shù)值控制（CNC）高新技術(shù)的應(yīng)用。它可以用來直接或間接快速模具?？焖倌＞咧圃旒夹g(shù)以滿足市場的需求，將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展勢頭。
6模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)件不僅可以縮短成型周期，還可以提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，因此模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將更加廣泛，在模具市場將成為一種。非常積極和迅速發(fā)展的產(chǎn)品。
逆向工程的多樣化7三維掃描儀和高速會(huì)使模具開發(fā)，逆向工程技術(shù)已成為模具制造，信息傳輸方便的方式，是一種模具CAD／CAM的關(guān)鍵技術(shù)。
8高性能模具鋼的消費(fèi)也在快速增長，由于對模具鋼的要求越來越高，迫切需要發(fā)展高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性好，機(jī)械加工，熱處理變形，模具材料性能的導(dǎo)熱系數(shù)，并得到廣泛的應(yīng)用。如各種導(dǎo)軌型材模具，塑料，PVC。
隨著塑料鋼的進(jìn)一步發(fā)展，塑料模具的比例將不斷提高，發(fā)展的步伐也將高于死。模具的要求也越來越高，在市場上的份額將逐步擴(kuò)大高檔模具。
1.4 本課題的設(shè)計(jì)步驟
本設(shè)計(jì)要求使用CAD，UG等等軟件對機(jī)構(gòu)進(jìn)行零件圖紙制做，設(shè)計(jì)成型注射模具。
聯(lián)合脫模機(jī)構(gòu)相對簡單的注射模具的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法使用的模具設(shè)計(jì)合理、簡單有效的優(yōu)點(diǎn)。
主體材料：PP1330
根據(jù)選擇的模具腔中兩種模式，為模具的基本方案：
（1）對注射機(jī)的選擇，綜合考慮結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)制與給定的要求，，臥式注塑機(jī)；
（2）模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（一）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求一模兩腔，對稱地放置的空腔，使用錐形澆口，利用拉桿球頭冷料井。亞軍對稱設(shè)置，梯形截面流道截面，通過澆口潛伏式澆口，分型面或間隙排氣；
（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)對塑件造成破壞；
（3）零件圖的制做
在對模具的結(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制做，為后一部的加工提供尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。
（4）對模具進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)
模具的基本設(shè)計(jì)后，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，正確的數(shù)據(jù)，相關(guān)的設(shè)計(jì)采用CAD，通過人機(jī)交互，可以通過簡單的設(shè)計(jì)和優(yōu)良的。在設(shè)計(jì)在模具完成后，我們得到了三維繪制模具總裝配圖，并生成模具零件圖，以及所有我們需要的。
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。
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第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析情況
該塑件是藥液箱產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。材料是PP1330，類型為大批量生產(chǎn)。
圖1 藥液箱正面圖
2.1塑件的工藝性分析情況
2.1.1塑件的原材料分析情況
選擇材料：PP1330聚丙烯
塑料分析情況：(１)、基本特性:
PP1330無毒，無味，微黃色，塑料成型具有良好的光澤。密度為1.02 ~ 1.05/cm。PP1330具有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度迅速下降，也不是在較低的溫度。良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，耐寒性，耐油，耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性和電性能。水，無機(jī)鹽，堿，酸幾乎不影響PP1330，溶解或乳化液形成的醛，酮，酯，氯代烴類，醇類和烴類在大多數(shù)溶劑中是不溶的，但與烴的接觸會(huì)軟化膨脹。采用冰醋酸的PP1330塑料表面的侵蝕，植物油和化學(xué)物質(zhì)能引起應(yīng)力開裂。PP1330具有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。后顏色可以匹配任何顏色。缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度70度，93度左右的熱變形溫度。紫外線耐候性差，硬而脆的下。
在PP1330三組按不同的比例，也稍有不同的性能，以適應(yīng)不同的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，可分為超高沖擊，高沖擊，沖擊，低沖擊和耐熱性等。
（2），PP1330的主要用途是用于制造齒輪，泵葉輪，軸承，電機(jī)外殼，手柄，管道，儀表的外殼，儀表板，水箱外殼，電池，蓄冷和冰霜李寧在機(jī)械等行業(yè)。由PP1330汽車擋泥板，扶手的汽車行業(yè)，空調(diào)熱水管，熱水器等，并用PP1330夾芯板的車身。PP1330也可以用來使水表殼體，紡織設(shè)備，電器配件，文具，體育用品，玩具，電子琴和錄音機(jī)，住房，食品包裝容器，農(nóng)藥噴霧器、家具等等。
（3）成型特點(diǎn)：PP1330在溫度下的粘度，因此較高的成型壓力，脫模斜度對PP1330塑料宜稍大；吸濕，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易于焊接線，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)在成形條件下材料流動(dòng)的阻力；正常，壁厚，熔體溫度，影響最小的收縮率。高精度要求的塑件，模具溫度可以控制在50 ~ 60度，塑件光澤和耐熱性，應(yīng)控制在60 ~ 80度。
2.1.2 PP1330的注塑工藝參數(shù)
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)量分析情況
2.2.1結(jié)構(gòu)分析情況
從經(jīng)零件圖分析情況，該零件總體形狀圓形,模具設(shè)計(jì),該零件屬于中等復(fù)雜程度.
2.2.2尺寸精度分析情況
從經(jīng)塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸中等。
2.2.3表面質(zhì)量分析情況
該零件的表面除要求不要有缺陷﹑毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故相對容易實(shí)現(xiàn)。
綜上情況可以分析看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
2.3計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積：V=46.87cm
計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊可查得PP1330的密度為ρ=1.06kg/dm
塑件質(zhì)量：M=Vρ＝50g(通過3D軟件測量得到)
采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等等情況，初步選用注塑機(jī)XS—ZY—125型。
第3章 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
分型面形成由塑料和固定的具體情況，但一般有平面分型面，階梯式的臉，斜分型面，分型面、綜合式分型面。
3.1.2 分型面選擇的基本原則
選擇的基本原則：（1）拿著一個(gè)塑料的外觀整潔；（2）分模面應(yīng)利于排氣；（3）應(yīng)考慮開塑料在動(dòng)模一側(cè)；（4）應(yīng)易于保證塑件的精度；（5）分模面應(yīng)簡單使用易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面的主要類型；（7）分模面應(yīng)參數(shù)和注塑機(jī)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。
3.1.3 分型面的選擇
根據(jù)對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。
3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成
澆澆注系統(tǒng)是熔融塑料進(jìn)入模腔的注塑機(jī)噴嘴通道，包括澆口，流道，澆口及冷料。在注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下原則[ 12 ]。
（1）根據(jù)確定的塑料型腔數(shù)澆注系統(tǒng)的布局合理的設(shè)計(jì)。
（2）根據(jù)許多因素的形狀、尺寸和壁厚等塑料配件，并結(jié)合形態(tài)和澆注系統(tǒng)的形式位置的選擇。
（3）應(yīng)盡量縮短物料流和易于清潔的材料，節(jié)省原材料，提高注入效率。
（4）應(yīng)根據(jù)塑件的成型的選擇，尤其是它的流動(dòng)性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動(dòng)。
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塑機(jī)噴嘴通過它的第一部分，和注塑機(jī)噴嘴在同一軸線。因?yàn)榕鲎矅娮鞚部诤腿垠w注射成型機(jī)，反復(fù)接觸，一般澆口不直接安裝在定模，為便于制造，由澆口套可拆卸，用螺絲或模板[ 13 ]迫使組合形式。
（1）主流道的設(shè)計(jì)
澆口是澆注系統(tǒng)從噴嘴和模具的注塑機(jī)接觸開始時(shí)的塑性流動(dòng)通道分流道路融化后。有很大的影響，形狀和尺寸的塑料流道的熔體流動(dòng)速率和灌漿時(shí)間，因此，必須使溫降和壓力損失最小熔化。
（2）主流道尺寸
用于水平或垂直于主通道的注塑機(jī)的模具，垂直于分模面。為了從主流道襯套材料使主流道凝可以順利拔出，主流道設(shè)計(jì)成錐體，2°~ 6°錐角。D注塑機(jī)噴嘴直徑0.5mm ~ 1毫米的小端直徑比。因?yàn)樾〉那岸藶榍蛐危渖疃葹?mm至5毫米，注塑機(jī)噴嘴球的位置與模具的配合接觸，所以主流道球面半徑比噴嘴球面半徑為1mm ~ 2mm。流動(dòng)表面粗糙度Ra值為0.08。
（3）主流道澆口套
流道設(shè)置碳素工具鋼如T8A，T10A鋼等材料制造，熱處理淬火硬度53hrc - 57hrc。
材料的澆口應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼T8A鋼，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，以防止注射機(jī)噴嘴無碰撞損壞，硬度的澆口應(yīng)小于注塑機(jī)噴嘴的硬度。為了便于澆口是從主通道中移除，阿爾法主流道是3°~ 6°圓錐孔。在注塑機(jī)噴嘴頭接觸表面的澆口必須是一致的，由于注塑機(jī)噴嘴是一個(gè)球體，半徑是固定的，從而從噴嘴完全進(jìn)入主流使熔融塑料和不溢，應(yīng)使噴嘴和注塑機(jī)是好的接觸凸凹球面澆口套端，內(nèi)孔直徑的錐形孔的小端直徑大于噴嘴，流道孔應(yīng)基于球面角連接，不應(yīng)拔下來。為了便于澆口是從主通道中移除，以3至6度oo圓錐孔α角直澆道，塑料的流動(dòng)性差也可以稍大，但太大，容易導(dǎo)致注射速度慢，容易形成渦流。
直接接觸澆口套和塑料注射區(qū)，應(yīng)該選小端直徑的材料。在注塑機(jī)噴嘴頭接觸表面的澆口必須是一致的，由于注塑機(jī)噴嘴球，從而從噴嘴完全進(jìn)入主流使熔融塑料和不溢，應(yīng)使噴嘴和注塑機(jī)的凹球面端的好小端內(nèi)孔直徑凸接觸澆口套端，圓錐孔的直徑大于噴嘴，流道孔應(yīng)基于球面角連接，不應(yīng)拔下來的痕跡，為了確保順利脫模主流道凝材料[ 14 ]。
定位環(huán)定位模具和注塑機(jī)裝置，保證了澆口集和注塑機(jī)的噴嘴的中心定位，定位環(huán)直徑應(yīng)定位孔的間隙和注塑機(jī)。柵面和固定模平面高度一致的部分匹配。
注塑機(jī)的噴嘴半徑xs-z-30是12毫米，噴嘴直徑為2毫米。所以你要使端部的凸球面接觸澆口套端面凹球面與注射機(jī)的噴嘴是好的，13毫米凹球半徑，小端直徑應(yīng)大于錐形孔的噴嘴直徑，3毫米，如圖3.2所示。
圖3.2 澆口套
3.2.3 分流道的設(shè)計(jì)
分流從主流道部分和方向變化的熔融塑料，順利進(jìn)入進(jìn)料澆口單型腔或多腔澆口進(jìn)入通道，連接在澆口中間部分，分流和改變方向，通常澆道設(shè)置在亞表面形成區(qū)。
在注射過程中，塑料熔體流過分流，應(yīng)其壓力損失和熱損失最小，骨料，用最少的原則產(chǎn)生的分流，分流的總體設(shè)計(jì)如下：
流道形狀考慮截面積分流量和其周圍的長度比是好的，它可以減少熱量和摩擦阻力的熔融區(qū)域，減少壓力損失。
在可能的情況下，流道長度應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，避免幽靈的太大影響的成本，在多腔模具型腔分流道長度盡量相等，以達(dá)到傳遞壓力注射時(shí)平衡保障就在同一時(shí)間盡可能均勻，各型腔的塑料。在某些情況下，流道長度不相等，應(yīng)進(jìn)行必要的補(bǔ)救措施，在流道，如果長，到底應(yīng)該把寒冷的窯洞，放冷料進(jìn)入型腔的空氣[ 15 ]。
為了滿足注射成型過程中，分流道的截面積應(yīng)盡可能小，但橫截面積分流量過小會(huì)降低注射速度，使填充時(shí)間的延長，并可能缺乏材料，燒，皺紋，縮孔等缺陷產(chǎn)品，和并聯(lián)冷卻時(shí)間。大的冷卻時(shí)間比塑件的型腔應(yīng)短，不影響注入效率。橫截面積，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要低，以測試模式不是留有余地校正。
的亞軍和腔分布布置緊湊，合理的距離，應(yīng)使用對稱或?qū)ΨQ，使其平衡，減少總的地區(qū)形成區(qū)域。最好是型腔和流道的幾何中心的總投影面積在分型面和鎖模力的中心重合。
在轉(zhuǎn)向頻率流道盡可能小，在拐角處應(yīng)光滑，不得有尖角，這些都是為了減少壓力損失，有利于材料流動(dòng)。
當(dāng)賽跑運(yùn)動(dòng)員在定模側(cè)或分流的延伸，應(yīng)該把鉤在靠近澆口和流道料桿的交叉點(diǎn)上，為了打開時(shí)，鉤桿由第一集料的作用下從固定模具流道，并與塑料注射。
分流的內(nèi)表面不應(yīng)是非常輕的，從1.6μM一般表面粗糙度可以使物料流，外部流動(dòng)摩擦阻力小，分流，冷卻皮質(zhì)轉(zhuǎn)輪固定，熔融塑料絕
在總體布局，應(yīng)綜合考慮冷卻系統(tǒng)和布局，并預(yù)留空間冷卻水道。
藥液箱注射模模具兩腔，在布局選擇平衡流道。流動(dòng)平衡的特點(diǎn)是：分流通過澆口從每個(gè)空腔，完全相同的長度，截面尺寸和形狀，以確保每個(gè)腔與進(jìn)料均勻，同時(shí)，注射完畢。半圓形流道截面形狀的選擇，它比圓形的效率低，但與圓形橫截面的簡單處理。
3.2.4 澆口的設(shè)計(jì)
（1）澆口的概念
澆口亦稱進(jìn)料口，，是連接分流流道和型腔。選擇位置和澆口的設(shè)計(jì)是否適當(dāng)，直接關(guān)系到塑件可能是完整的，在注射成型高質(zhì)量。
（2）澆口的作用
澆口可分為限制性和非限制性澆口兩。非限制性澆口是澆注系統(tǒng)斷面尺寸最大的部分，它主要是針對大型筒，塑料外殼腔喂養(yǎng)和壓力反饋。限制性澆口是澆注系統(tǒng)截面尺寸最小的部分，其作用如下：
澆口突然變化的截面面積，塑料熔體通過一個(gè)靈活的入口速度突變增加，剪切速率的增加，熔體和降低粘度，使它成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，從快速平衡腔。多腔模具，澆口的尺寸來調(diào)整，也可使腔和非均衡布局，同時(shí)飼料的用途。澆口是早期治療，防止在型腔中的熔體流動(dòng)的影響。澆口通常是最小的部分澆注系統(tǒng)，這有利于在塑膠零件加工的[ 16 ]和塑料澆口骨料分離。
（3）注射模的澆口類型
單分型面注射模澆口可以用來直接澆口，中心澆口，側(cè)澆口，環(huán)形澆口，輪輻澆口和爪形澆口。
（一）直澆口
直接澆口叉稱澆口，屬于非限制性澆口。這種類型的澆口只適用于單腔模具。
特點(diǎn)是：流阻小，流程短，飼養(yǎng)時(shí)間長等；有利于深腔的消除。氣體不易排出的缺點(diǎn)；在最小和注塑機(jī)的澆注系統(tǒng)的亞表面塑性投影面積，模具結(jié)構(gòu)緊湊，受力均勻；翹曲變形，澆口部分去除困難，澆口，有大的去除后，標(biāo)記的澆口，美麗的塑料部件。
（b）中心澆口
當(dāng)氣缸殼塑件的底部中心或靠近一個(gè)通孔的中心位置，內(nèi)澆口開孔，分流錐設(shè)置在澆口中心，稱為中心的大澆口，是一種特殊形式的直接澆口。它具有直接澆口的優(yōu)點(diǎn)，并克服了收縮，變形等缺陷的直接澆口。
（C）側(cè)澆口
在分型面一般側(cè)開澆口，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)填充模腔，并為截面形狀（邊草），是限制澆口。澆口被廣泛使用在多腔單分型面注射模。
澆口是小部分，降低塑料澆注系統(tǒng)的消費(fèi)，并除去澆口容易，不留痕跡。
這兩個(gè)不同形式的側(cè)大澆口扇澆口和平縫。
扇形閘澆口是側(cè)澆口扇形澆口方向逐漸增加的寬度，厚度逐漸降低，縫紉澆口也稱薄柵極，柵極寬度，厚度很小。主要用于成型面積小，塑料板的平面尺寸較大，可以減小塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形閘澆口更加困難，在塑件澆口也更明顯。
（d）環(huán)柵
填充腔澆口圓周進(jìn)給式稱為環(huán)形澆口。環(huán)柵特性的均勻給料。全境大致相等的圓周速度，熔體的流動(dòng)狀態(tài)。空氣的空腔可以出院，焊線是可以避免的，但是，澆注系統(tǒng)的材料消耗多，澆口去除困難。
輪輻澆口（E）
輪輻澆口是在圈澆口的基礎(chǔ)上的改進(jìn)。這種類型的柵極材料消耗比環(huán)形澆口少得多。這種類型的澆口的生產(chǎn)比環(huán)形澆口的廣泛應(yīng)用。圓柱殼與底部的一個(gè)大洞的塑料部件。輪輻澆口的缺點(diǎn)是增加了焊縫，會(huì)影響塑件的強(qiáng)度。
（f）爪形澆口
爪形柵加工比較困難，通常用電火花加工。核心可以從分流錐，避免塑性變形或同軸度差等成形缺陷。故障和輪輻澆口爪形澆口類似，主要適用于細(xì)長的管狀孔小，同軸高塑件。
澆口位置選擇的原則：盡量縮短流動(dòng)距離；避免熔融的塑料零件缺陷引起的斷裂現(xiàn)象；澆口應(yīng)在厚壁塑料件打開；考慮分子定向的影響；降低焊接線。
（4）平衡澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
（一）對澆注系統(tǒng)的平衡的概念
為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，?。òㄒ恍┲行。┧芰狭慵枰嗲荒＞叩某谠ソY(jié)構(gòu)應(yīng)用于腔平衡布置形式。如果一個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)需要澆鑄成型腔和非均衡布局形式設(shè)計(jì)的，你需要調(diào)整澆口的尺寸，流動(dòng)的柵極形成達(dá)到一致的工藝條件，這是澆注系統(tǒng)的平衡，也被稱為平衡澆口。
（b）計(jì)算澆注系統(tǒng)的平衡方法
澆注平衡計(jì)算方法是通過計(jì)算多腔模具每澆口BGV（澆口平衡值）來判斷或計(jì)算值。澆口平衡，BGV值應(yīng)符合以下要求：該塑件的多腔模具，每澆口計(jì)算BGV值必須是平等的；多腔模具不同的塑料件，各澆口BGV值計(jì)算的塑件的大小必須充滿型腔。
（5）澆口的選擇
該模具采用一模兩腔，選擇側(cè)澆口。側(cè)澆口為扁平狀，可大大縮短冷卻時(shí)間，縮短成型周期。易澆注系統(tǒng)凝材料去除不影響塑件的外觀。澆口是裝在塑料表面，澆口截面形狀簡單，易于加工，并注入效率。
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，即主流道正對面的動(dòng)模板上。它是用來存儲(chǔ)注射的時(shí)間間隔，由溫度的降低冷噴嘴。由于散熱。在注射時(shí)，如果它們進(jìn)入通道，將推流和減少物料流量。在腔中，將有在塑料零件的冷疤或冷點(diǎn)。球形拉料裝置由一個(gè)寒冷的窯洞，拉桿，安裝在芯固定板拉桿，不與噴射系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
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)批量及經(jīng)濟(jì)性，通過注射量及鎖模力計(jì)算，可確定盡可能多的型腔數(shù)，以提高生產(chǎn)率。其型腔在一模中的數(shù)目確定方法見表三：
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）；
單腔模具比多腔模具制造成本低，周期短，所以無質(zhì)量的塑料零件，不宜采用多腔尤其是形狀復(fù)雜，體積大，精度高，塑料零件的小批量生產(chǎn)中應(yīng)使用單腔模具比較經(jīng)濟(jì)。
2
按注塑機(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塑機(jī)最大額定注射量的80％，其計(jì)算方法是：
N≤
式中 N ——每臺(tái)模具允許型腔數(shù)；
V——注塑機(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塑機(jī)額定注射量，則型腔數(shù)應(yīng)減小或采用單型腔；
3
按注塑機(jī)額定鎖模力確定型腔數(shù)
按注塑機(jī)額定鎖模力確定所需設(shè)型腔數(shù)，可以按下式核算：
N≤
式中 F——注塑機(jī)額定鎖模力（KN）；
P——塑料對型腔平均壓力（MPa）；
A——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）；
AZ——單個(gè)塑件在分型面上的投影面積（cm2）；
所確定的型腔個(gè)數(shù)總鎖模力不應(yīng)超過注塑機(jī)額定鎖模力，否則合模時(shí)，模具難以合嚴(yán)，有溢料產(chǎn)生，應(yīng)減小型腔個(gè)數(shù)。
4
按制品精度要求確定型腔數(shù)
型腔數(shù)越多精度越低，從經(jīng)滿足精度要求出發(fā)型腔數(shù)可按下式確定：
N≤2500-24
式中 L——塑件基本尺寸（mm）；
δ——塑件尺寸公差（mm）；
Δ——單腔時(shí)，塑件可能達(dá)到尺寸公差（mm），其中聚甲醛為±0.2％、PE、PP、PC、PVC為±0.05％ ；
1.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每增加一個(gè)型腔，其尺寸精度可降低4％。
2.一模一腔時(shí)，塑料公差聚甲醛為0.2％，尼龍66為0。3％，聚碳酸酯PP1330，聚乙烯為0.05％。
3.對于高精度塑件，一模不能超過四腔。
表三
此塑件采用第二種方法確定型腔數(shù)目；按注塑機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)；根據(jù)公式：
N≤
N≤≤5（取整）
最終確定采用一模二腔的結(jié)構(gòu)形式；
3.3.2 型腔的排列
型腔的布置采用對稱分布，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。
第4章 成型零件和模體的設(shè)計(jì)
4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。
型腔由整塊材料制成，用臺(tái)肩或螺栓固定在模板上。其主要優(yōu)點(diǎn)是易于處理的，尤其是在一模多腔，腔單處理后，在分別安裝在模板，所以容易保證同心度和精密型腔尺寸，易于成型加工等。
用散料腔，但當(dāng)?shù)氐牡胤浇M合腔形成插入。局部組合腔型腔較深或較復(fù)雜的形狀，整個(gè)模具加工更困難或局部硬化。
充分結(jié)合腔是由多個(gè)螺栓拼塊。它的特點(diǎn)，易于加工，方便和局部熱拋光工藝。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼。對于大的空腔或形成大面積的塑件加工這種形式是不容易的。這里是一個(gè)選擇積分腔。
在塑料注射模具的注塑工藝，從模具保證高壓噴射過程中的沖擊作用下，型腔，因此模具型腔應(yīng)具有足夠的硬度和剛度，在一般情況下，在模具型腔壓力時(shí)的壓應(yīng)力， 塑性流動(dòng)注射壓力注射過程中，前確保開放時(shí)的壓應(yīng)力和壓力的時(shí)刻的大門關(guān)閉，但承載力腔主要是注射壓力和確保在注射過程中的壓力，以及不斷變化的。在這些壓力，缺乏剛性空腔時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致在腔擴(kuò)大，這將直接影響到塑件的質(zhì)量和尺寸精度。因此在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)首先考慮厚壁空洞和底板厚度具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證腔產(chǎn)生超過在注射過程中的彈性變形的極限。
因此型腔壁厚和底板的計(jì)算和選擇是十分重要的。
（1）型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
按強(qiáng)度計(jì)算
其壁厚S按下方所列公式計(jì)算
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—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
式中 [σ]— 型腔材料的許用應(yīng)力，[σ]=156.8MPa
p—型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPa
r—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)
型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：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：
式中 D0—型芯的最小基本尺寸；
—塑件的最大基本尺寸；
S—塑件的平均收縮率，S=0.02；
△—塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選取；
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
式中 —型腔深度的最小尺寸；
—塑件的最大基本小尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ—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
型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.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：
式中 —型芯的最大基本尺寸；
—塑件的最小基本尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選取；
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：
式中 —型芯高度的最大尺寸；
—塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；
S—塑件的平均收縮率；
△—塑件的公差，取八級(jí)精度；
δ—模具制造公差，按1/4△選取；
根據(jù)公式計(jì)算得型芯的高度尺寸：
第5章 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
在注射成型的每一循環(huán)，塑料制品和模具的澆注系統(tǒng)從毛巾從機(jī)構(gòu)被稱為推動(dòng)機(jī)構(gòu)，也被稱為脫模機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)。對行政機(jī)關(guān)行為的介紹通常是活塞桿安裝在注塑機(jī)的機(jī)械千斤頂或液壓缸完成。
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)是一種最簡單的機(jī)構(gòu)介紹，最常見的。由于對大自由推桿裝置，推桿截面多為圓形，易于實(shí)現(xiàn)與推桿孔推桿精度及模板或核心。推桿的運(yùn)動(dòng)阻力小，啟動(dòng)動(dòng)作靈活、可靠，所以被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。但因?yàn)榉艆^(qū)的發(fā)射一般比較小，容易造成局部應(yīng)力大而頂穿塑性或塑性變形，所以很少用于起草和剝離性管或大盒塑件。
（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)
所有的薄壁容器，殼狀部分和表面不允許的塑料產(chǎn)品的推出標(biāo)志，推板推導(dǎo)出。推推板機(jī)構(gòu)易說彈射板機(jī)構(gòu)，它是由一塊與核心根據(jù)一定的混合精度匹配模板和頂桿。
特點(diǎn)：推板推出的特點(diǎn)是頂出力均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，與力的引入。但對于截面不塑性循環(huán)，部分的處理更加困難。
（d）活動(dòng)嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)
由于結(jié)構(gòu)的形狀和材料的關(guān)系的一些塑料配件，而不是由推桿，推管，推板，簡單的推桿脫模成型，可插入或腔的塑料部件。
（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：
在成型射出塑料零件，一般有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使剩余的痕跡，不影響塑件的外觀，這是在噴射器和噴射位置的選擇必須考慮的問題。在一般的頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件和定位的內(nèi)表面是不顯眼的。
因此，彈射裝置上模側(cè)，設(shè)計(jì)的注射裝置，在一般情況下，試圖在動(dòng)模一側(cè)的塑料零件的設(shè)計(jì)，為了方便頂部塑料零件。這應(yīng)該是考慮在選擇分型面。
在實(shí)踐中，如果塑料零件和不在動(dòng)模一側(cè)的情況，試圖找到一種方式提高沉默的側(cè)阻力，一是草案核變小，或增加核心的表面粗糙度，或不影響的前提下，塑料件的使用，對人的橫向槽的核心側(cè)，坑和發(fā)布公開的障礙，為了提高動(dòng)態(tài)電阻。在特殊情況下，必須在固定的模具制造的塑料部件可以用在定模頂出機(jī)構(gòu)。
在成型射出塑料零件，一般有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使剩余的痕跡，不影響塑件的外觀，這是在噴射器和噴射位置的選擇必須考慮的問題。在一般的頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件和定位的內(nèi)表面是不顯眼的。
頂部應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，這在長期運(yùn)行順暢，無卡滯，制作方便，易于維修。
噴射裝置的噴射均勻分布，在塑件頂部的最大輸出力的作用下的構(gòu)件，避免引射作用在薄的部分力量，在頂部的塑料部件防止變形和破壞過程。
頂部應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性，這在長期運(yùn)行順暢，無卡滯，制作方便，易于維修。
第6章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算：
設(shè)該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30°，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/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
溫度調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：變形尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量
在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。
在注射模具中溶體從經(jīng)200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在此我選擇湍流。 如表五：
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
第7章 排氣系統(tǒng)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)必須考慮排氣結(jié)構(gòu)，否則，塑性流體熔體進(jìn)入模具型腔，澆注同時(shí)放電類型和通道的空氣在空腔，氣體如不能及時(shí)排出，會(huì)使部分內(nèi)的氣泡，此外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，壓縮空氣產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致部分碳化或燃燒的塑料件，塑料件有一個(gè)泡沫，或塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度，使塑料燒焦，和從廢物。
排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于藥液箱注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。
第8章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)校核
8.1模具閉合高度的確定
根據(jù)支承與固定零件中提供的數(shù)據(jù)確定：定模座板H1=25mm ，
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