飯盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目 飯盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì) </p><p>　　分 院 信息與機(jī)電分院 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí) 材料成型及控制工程091 </p><p>　　飯盒上蓋注塑模具設(shè)計(jì)</p>&

2、lt;p>　　摘要：本文主要闡述和說明飯盒上蓋的造型設(shè)計(jì)和成形零件模具設(shè)計(jì)的過程。通過運(yùn)用模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和CAD/CAM等這些課程的知識(shí)去做一次模具設(shè)計(jì)的實(shí)踐，并在這次實(shí)踐中鍛煉自己用理論知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力。</p><p>　　這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是日常產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的典型實(shí)例，這對(duì)于提高我以后的設(shè)計(jì)水平有一定的幫助，也相應(yīng)帶動(dòng)了工業(yè)產(chǎn)品高速與持續(xù)發(fā)展。希望以后能為人們?cè)O(shè)計(jì)出更多更好的產(chǎn)品，造福人類，造福社會(huì)。&

3、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：飯盒上蓋;模具設(shè)計(jì)；CAD；CAM</p><p>　　Lunch Box Cover Cap Injection Mold Design </p><p>　　Material forming and control engineering class 091 Xu kai Instructor:Yuan Hong Bin <

4、/p><p>　　Abstract：This paper presents and explains the process of lunch box cover cap design and forming parts mold design.using the knowledge of courses as basis of mold design and CAD/CAM and so on to carry o

5、ut a practice of mold design , and exercise my ability of using theory knowledge to slove actual problems in this practice .</p><p>　　This graduation paper is a common case in design of daily products ,it is

6、 helpful for me to improve my latter designing level,and correspondingly drive fast and continuous development of industry products. i hope that i can design more and better products, for the benefit of humanity, benefit

7、 the society. </p><p>　　Key words: lunch box cover cap; mold design; CAD;CAM</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章緒論1</b></p><p><b>　　1.1背景

8、1</b></p><p><b>　　1.2 概 況2</b></p><p><b>　　1.3發(fā) 展2</b></p><p>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容概述4</p><p>　　第2章 方案確定4</p><p><b>　　2.1塑件分析

9、4</b></p><p>　　2.1.1塑件外形分析4</p><p>　　2.1.2 塑件的尺寸與公差及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)4</p><p>　　2.1.3塑件所用塑料名稱與性能及工藝參數(shù)4</p><p>　　2.1.4 塑件結(jié)構(gòu)要素5</p><p>　　2.2 注射機(jī)的選擇5</p>

10、<p>　　2.3 擬定模具結(jié)構(gòu)方案5</p><p>　　第3章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 澆注系統(tǒng)6</p><p>　　3.1.1澆注系統(tǒng)的總體構(gòu)成6</p><p>　　3.1.2 主流道設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1.3 分流道的設(shè)計(jì)8</p>

11、<p>　　3.1.4 澆口設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1.5 分型面的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1.6排氣槽的設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.2成型部分及零部件11</p><p>　　3.2.1型腔數(shù)的確定11</p><p>　　3.2.2 一般凹凸膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p

12、><p>　　3.2.3 成型零件工作尺寸11</p><p>　　3.2.4 型腔壁厚計(jì)算12</p><p>　　3.3脫模機(jī)構(gòu)13</p><p>　　3.3.1 脫模機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與功能13</p><p>　　3.3.2 取出機(jī)構(gòu)的方式13</p><p>　　3.3.3 脫出機(jī)構(gòu)設(shè)

13、計(jì)原則13</p><p>　　3.3.4 塑件的脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.3.5 澆注系統(tǒng)凝料的脫出部件設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.3.6 拉料機(jī)構(gòu)15</p><p>　　3.4側(cè)向抽芯及合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)16</p><p>　　3.4.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p>&

14、lt;p>　　3.4.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.5冷卻系統(tǒng)17</p><p>　　3.5.1 冷卻裝置設(shè)計(jì)分析17</p><p>　　3.5.2冷卻裝置的理論計(jì)算17</p><p>　　3.5.3 冷卻回路的布置19</p><p>　　第4章 模體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20</p

15、><p><b>　　結(jié)論21</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　附 錄23</b></p><p>　　飯盒上蓋注塑模具設(shè)

16、計(jì)</p><p>　　材料成型及控制工程專業(yè)091班徐凱 指導(dǎo)教師袁鴻斌</p><p><b>　　第1章緒論</b></p><p><b>　　1.1背景</b></p><p>　　塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個(gè)主要方面，它需

17、要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代，不斷優(yōu)化的過程。</p><p>　　隨著塑料制品的應(yīng)用日漸廣泛,為塑料模具提供了一個(gè)廣闊的市場(chǎng),同時(shí)對(duì)模具也提出了更高的要求。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、

18、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工方法所不能比擬的。</p><p>　　模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，己成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、企業(yè)的效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力?？梢哉f，現(xiàn)代模具工業(yè)已經(jīng)確立了作為一門新興基礎(chǔ)性工業(yè)的地位，并且擁有越來越多的市場(chǎng)機(jī)遇。從50年代技術(shù)創(chuàng)新推出了螺桿式塑料注射成型

19、機(jī)至今已有50多年的歷史。目前在工程塑料業(yè)中，80％采用了注射成型。近年來由于汽車、建筑、家用電器、食品、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)對(duì)注射制品日益增長的需要，推動(dòng)了注射成型技術(shù)水平的發(fā)展和提高。從美國、日本、德國、意大利、加拿大等主要生產(chǎn)國來看，塑模的產(chǎn)量都在逐年增加，在塑料相關(guān)工業(yè)中占的比重最大。加入WTO以后，將對(duì)我國塑模行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，對(duì)企業(yè)來說機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。除了幼稚工業(yè)在一定時(shí)段內(nèi)得到保護(hù)外，其他的行業(yè)關(guān)稅壁壘的保護(hù)將不復(fù)存在。關(guān)稅的

20、降低會(huì)使大量的進(jìn)口機(jī)占領(lǐng)國內(nèi)市場(chǎng)，先進(jìn)的技術(shù)、優(yōu)秀的品質(zhì)及良好的服務(wù)都具有強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)已在改變注塑模具領(lǐng)域的許多傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式，技術(shù)創(chuàng)新已成為21世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。由于新技術(shù)的應(yīng)用和引</p><p>　　塑模技術(shù)因?yàn)閼?yīng)用前景好,使用價(jià)值較高,一直是國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。注塑模亦稱注射模，其成型原理是將塑料從注塑機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動(dòng)下，熔融

21、塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔之中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。這樣在操作上完成了一個(gè)周期的生產(chǎn)過程。通常，一個(gè)成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時(shí)間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。</p><p>　　在注塑成型方面，其擁有相當(dāng)多無可比擬的優(yōu)

22、勢(shì)。目前國內(nèi)外紛紛開發(fā)注塑模具技術(shù)。如針閥式澆口熱流道系統(tǒng), 針閥式澆口熱流道系統(tǒng)具有能避免流涎、澆口開口尺寸大、磨損小和澆口痕跡小的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于需要高注射壓力及高粘度材料的場(chǎng)合。近年來，其在手機(jī)外殼、汽車內(nèi)外飾件、光盤、聚酯瓶坯、大型家電的成型方面的應(yīng)用不斷擴(kuò)大。針閥的啟閉可以通過液壓、氣壓、機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或彈簧來完成。日本菲沙株式會(huì)社設(shè)計(jì)一種最新的彈簧針閥式噴嘴，它利用注射壓力和彈簧的彈力來實(shí)現(xiàn)噴嘴口的自動(dòng)開關(guān)，其動(dòng)作的可靠性建立

23、在針閥與分流梭的高精度配合基礎(chǔ)之上。據(jù)介紹該結(jié)構(gòu)不僅具有高精度、高可靠性的優(yōu)點(diǎn)，而且裝卸、安裝和維護(hù)都很方便。另外，這種噴嘴的高度尺寸相對(duì)較小，能降低模具的制造成本。</p><p>　　目前我國塑料模工業(yè)已能生產(chǎn)122cm 大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg 大容量洗衣全套塑料模具、汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板、照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封等塑料模具。在成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、

24、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟。在制造技術(shù)方面,也有很大的進(jìn)步。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的研究目標(biāo)是針對(duì)方便飯盒上蓋塑料件的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)其注塑模具。力求運(yùn)用合理的模塑工藝、先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和方法 ，解決相應(yīng)難題，并最終提交相關(guān)設(shè)計(jì)資料，并闡述設(shè)計(jì)思路及觀點(diǎn)。</p><p><b>　　1.2 概 況</

25、b></p><p>　　塑料模具如果按成型工藝可分為壓縮模，壓注模和注射模。壓縮模是直接在型腔內(nèi)加熱加壓的；壓注模與壓縮模的結(jié)構(gòu)有較大的區(qū)別，即壓注模有單獨(dú)的加料腔；注射模是由注射機(jī)的螺桿或活塞，使料筒里的塑料塑化熔融，經(jīng)噴嘴，澆注系統(tǒng)，注入型腔，固化成型所用的模具。它是由安裝在注射機(jī)移動(dòng)工作臺(tái)面上的那一半模具即動(dòng)模和安裝在注射機(jī)固定臺(tái)面上的那一半模具即定模組成的。按分型面的特征可分為水平分型面模具，垂直

26、分型面模具，水平垂直分型面模具。水平分型面模具是分型面與壓機(jī)工作臺(tái)面平行，與合模方向垂直；垂直分型面模具是分型面與壓機(jī)工作臺(tái)面垂直，與合模方向平行；按照模具的型腔數(shù)目又可分單型腔模具和多型腔模具。單型腔模具，即僅有一個(gè)型腔的模具，每次只能成型一個(gè)塑件；而多型腔模具，即有兩個(gè)或兩個(gè)以上的型腔的模具，可一模成型多個(gè)塑件。塑料模的結(jié)構(gòu)一般包括七個(gè)部分：澆注系統(tǒng)，成型零部件，排氣結(jié)構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)，側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，加熱冷卻系統(tǒng)。</

27、p><p><b>　　1.3發(fā) 展</b></p><p>　　我國塑料模具工業(yè)起步晚,底子薄,與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比存在很大的差距。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長壽命塑料模具的發(fā)展將高于總量發(fā)展速度，注射成型是當(dāng)今市場(chǎng)上最常用、最具前景的塑料成型方法之一，因此注塑模具作為塑料模的一種，就具有很大的市場(chǎng)需求量。而傳統(tǒng)

28、模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)，根本不能滿足市場(chǎng)對(duì)模具的要求。因此，研制和開發(fā)新的模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)勢(shì)在必行。</p><p>　　在我國，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，模具工業(yè)的發(fā)展也十分迅速。1999年中國大陸制造工業(yè)對(duì)模具的總市場(chǎng)需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省

29、料和成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、拖拉機(jī)、航天航空、儀器儀表、機(jī)械制造、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍，因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具的生產(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。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模

30、具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，專和精仍舊是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上來說，為了滿足用戶對(duì)模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求。通過對(duì)塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計(jì)算，合理選用注塑機(jī)，并對(duì)各個(gè)參數(shù)</p><p>　　90年代后期，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量近兩百萬輛，保有量為產(chǎn)量的七倍有余，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)初年汽車年產(chǎn)量將達(dá)六百萬輛。僅汽車行業(yè)就將需要各種塑料

31、件三十六萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為二十多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場(chǎng)很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量己超過三千二百萬臺(tái)，電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了一百萬臺(tái)。家用電器行業(yè)的飛速發(fā)展使之對(duì)模具的需求量極大。在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門窗的普及率為三成，塑料管的普及率將達(dá)到一半，這些都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求量?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)”之稱。世界模具市場(chǎng)總體上供不應(yīng)求，市場(chǎng)需求量維

32、持在六百億至六百五十億美元，同時(shí)，我國的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。</p><p>　　現(xiàn)在，國內(nèi)企業(yè)已認(rèn)識(shí)到了模具標(biāo)準(zhǔn)化的重要性，目前有一定生產(chǎn)規(guī)模的模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)企業(yè)有一百余家，主要產(chǎn)品有塑料模架、側(cè)沖裝置、推桿推管等，其中

33、塑料模架已可生產(chǎn)較大型產(chǎn)品，為發(fā)展大型精密模具打下了基礎(chǔ)。通過對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。</p><p>　　在當(dāng)今社會(huì)背景下，塑料模具的重要性對(duì)制造業(yè)的發(fā)展起著主導(dǎo)作用。模具的精度決定了產(chǎn)品的精度，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的生產(chǎn)工藝推動(dòng)了我國塑料模具加工工業(yè)的發(fā)

34、展，并將繼續(xù)為我國塑料模具生產(chǎn)企業(yè)提高技術(shù)水平、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力、加快融入國際大市場(chǎng)的步伐提供必要的技術(shù)保障。</p><p>　　1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容概述</p><p>　　1.塑件工藝分析：（1）塑件的外形分析（2）注射機(jī)的選擇（3）擬定模具結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　2.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：（1）澆注系統(tǒng)（2）成型零部件（3）側(cè)向抽芯及合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（4）脫模機(jī)構(gòu)（5）

35、冷卻系統(tǒng)</p><p><b>　　3.模體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　第2章 方案確定</b></p><p><b>　　2.1塑件分析</b></p><p>　　2.1.1塑件外形分析</p><p>　　外觀要求：表面要求光

36、滑，不能變成。 如下圖2-1所示</p><p><b>　　圖2-1 塑件外形</b></p><p>　　2.1.2 塑件的尺寸與公差及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)</p><p>　　（1）塑件尺寸見圖，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表2-4塑件要求為一般精度4級(jí)，則尺寸公差取1.24mm（2）塑件設(shè)計(jì)以左側(cè)端面為基準(zhǔn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><

37、;p>　　2.1.3塑件所用塑料名稱與性能及工藝參數(shù)</p><p><b>　　1) 塑件的材料：</b></p><p>　　按制品的用途，需要耐高溫，元毒，抗蠕變性能。應(yīng)選取塑件的材料為：聚碳酸酯（PC）。</p><p>　　PC材料的各種性能如下：</p><p>　　PC是一種半結(jié)晶性材料。密度在1.2

38、g/cm3左右，它比PE要更堅(jiān)硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PC溫度高于0℃以上時(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PC材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PC材料有較低的熱扭曲溫度100℃、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PC的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PC的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PC不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常采用加入

39、玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對(duì)PC進(jìn)行改性。PC的流動(dòng)率MFR范圍在1~40。低MFR的PC材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶PC的收縮率相當(dāng)高，并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PC材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對(duì)芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑

40、等沒有抵抗力。PC也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。</p><p><b>　　工藝參數(shù)如下：</b></p><p>　　料筒溫度：前部250—310，中部240—280，后部230—250。噴嘴溫度：比后部低10。模具溫度：50—80。注射壓力：70—140MPa。螺桿轉(zhuǎn)速：30—120r/min。成型周期：注射1—25s，冷卻5—40s。</p>

41、;<p>　　2.1.4 塑件結(jié)構(gòu)要素</p><p><b>　　1）脫模斜度</b></p><p>　　由于材料收縮率較大， 應(yīng)選脫模作斜度為：</p><p><b>　　2）壁厚及體積</b></p><p><b>　　取壁厚為：3mm</b><

42、/p><p><b>　　體積：</b></p><p>　　V1＝［190×136－（60×60-3.14×30×30）］×3</p><p><b>　　＝75 cm3</b></p><p>　　V2＝｛180×126－（50×

43、50－3.14×25×25）-［174×120－（44×44－3.14×22×22）］×</p><p>　　19 ＝125 cm3</p><p>　　V=V1+V2=200cm3</p><p><b>　　3）圓角</b></p><p>　　圓

44、角為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善充模特性，轉(zhuǎn)角處采用圓角過度R=22和R=25</p><p>　　2.2 注射機(jī)的選擇</p><p>　　塑件的體積為200cm3,制品的正面投影面積為38.28cm2,鎖模力F應(yīng)大于型腔平均壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的積，本塑件為日常用品，查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表4-2得型腔平均壓力為25MPa,所以鎖模力應(yīng)大于95.7KN,

45、所以選用注射機(jī)為XS-ZY-500。</p><p>　　2.3 擬定模具結(jié)構(gòu)方案</p><p><b>　?。?）確定分型面</b></p><p>　　分型面是分開模具，取出制品的面。注射模具有一個(gè)分型面和多個(gè)分型面的模具。結(jié)合相關(guān)零的特點(diǎn)，選擇零件的最大端即零件的底面為分型面，這樣，在開模時(shí)容易取出零件。具體的形式如圖所示：</p

46、><p>　?。?）確定行腔數(shù)及其排列</p><p>　　考慮成型因素，采用1模1腔</p><p><b>　?。?）確定澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　產(chǎn)品外觀及模具制造原因，該模具采用直接點(diǎn)澆口形式，從主型芯上進(jìn)膠，這是因產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)的原因，進(jìn)膠點(diǎn)被蓋在小蓋下面，無外觀影響。</p><p&

47、gt;<b>　　（4）確定脫模方式</b></p><p>　　利用彈簧力的作用進(jìn)行開模，當(dāng)模具開模到一定的距離時(shí)，由于定距銷的作用，動(dòng)模繼續(xù)分離的同時(shí)，利用定模頂出使飯盒蓋頂出，這樣使得塑件都跟著動(dòng)模運(yùn)動(dòng)，當(dāng)分離到一定的距離后，此時(shí)采用推桿就能把留在動(dòng)模上的塑件推脫，推桿固定在模具的推桿固定板上，由注塑機(jī)頂出裝置推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零件的脫落，并依靠彈簧力的作用使復(fù)位桿復(fù)位。</p>

48、<p>　?。?）確定型腔、型芯結(jié)構(gòu)和固定方式</p><p>　　由于制件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故該模具的動(dòng)模（型腔）采用的是鑲拼式結(jié)構(gòu)，而定模（型芯）采用的是定位螺釘固定和壓板固定的結(jié)構(gòu)，這樣便于磨損后可以更換。</p><p>　?。?）確定冷卻及排氣方式</p><p>　　由于PC塑料成型時(shí)的模具溫度為50～80度，故模具不需要專門設(shè)置加熱裝置，只

49、要設(shè)置冷卻冷卻系統(tǒng)即可，但注塑前要對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，使模具溫度達(dá)到80度左右再注塑。因聚碳酸酯（PC）料對(duì)溫度較敏感，該產(chǎn)品成型在定模部分又較少，所以模具定模部分將不考慮設(shè)冷卻系統(tǒng)；動(dòng)模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為串聯(lián)冷卻方式，利用銅管鑲?cè)肽＞呃鋮s孔內(nèi)串聯(lián)冷卻。排氣主要是通過分型面間隙排出，而不必再開設(shè)專門的排氣槽。</p><p><b>　　模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p&g

50、t;<b>　　3.1 澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　3.1.1澆注系統(tǒng)的總體構(gòu)成</p><p>　　澆注系統(tǒng)是模具中由注塑機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通的澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道澆口和冷料穴等組成。在注射模具設(shè)計(jì)中對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行合理布局和形式的選擇是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)注射模的澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則。</p><p>

51、　　1）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。</p><p>　　2）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)布局。 </p><p>　　3）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動(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)。</p><p>　　4）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以

52、節(jié)省原料，提升注射效率。</p><p><b>　　5）排氣良好。</b></p><p>　　3.1.2 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注塑機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流到通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中，主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)

53、間。</p><p>　　主流道的設(shè)計(jì)通常在模具澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)為圓錐形，錐角α為2o~6o，取α=3o。流道的表面粗糙度Ra≤0.8µm，主流道出口處為非圓角過渡。主流道設(shè)計(jì)如下圖3-1-1所示。</p><p>　　圖3-1-1 主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口套一般采用T10制造，熱處理猝火硬度為53~5

54、7HRC。澆口套的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一是澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，用螺釘固定于定模座板上，二是澆口套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，以臺(tái)階的形式固定在定模座板上。現(xiàn)采用第二種形式。澆口套的使用形式和參數(shù)如下圖3-1-2所示。為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑應(yīng)稍大于注射機(jī)噴嘴直徑d0，通常為 </p><p>　　d=d0+(0.5~1)

55、 （3-3-1）</p><p>　　主流道入口的凹坑球面半徑SR也應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑SR1，通常為</p><p>　　SR=SR1+(1~2) （3-3-2）</p><p>　　主流道的錐角通常為2到4度。過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷

56、入空氣。過小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過大。主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8um以下，拋光時(shí)沿軸向進(jìn)行。主流道的長度L，一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時(shí)的壓力損失和物料損耗，應(yīng)盡可能縮短主流道的長度，L一般控制在60mm以內(nèi)。澆口套常用T8或T10鋼材制作，經(jīng)淬火洛氏硬度為50到55HRC。</p><p>　　對(duì)于該產(chǎn)品模具的澆口套的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下：</p>&l

57、t;p>　　查表得d0=2.5mm由式（3-3-1）得d=2.5+0.5=3mm；SR1=18由式（3-3-2）得SR=18+1=19mm；根據(jù)《手冊(cè)》205頁，式（5-59）算得主流道大端直徑為6mm。主流道錐角選用的度數(shù)為3度；</p><p>　　圖3-1-2 澆口套的使用形式和參數(shù)</p><p>　　澆口套與模板間配合采用H7/m6的過渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的

58、配合，定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)插入注射機(jī)固定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位，定位圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔小0.2mm一下，取為0.1mm。澆口套的固定形式和定位圈尺寸如下圖3-1-3所示。</p><p>　　圖3-1-3 澆口套的固定形式和定位圈尺寸</p><p>　　3.1.3 分流道的設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是指主流道末端與澆口之間的

59、一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w的流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡的分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少在流動(dòng)過程中的熱量與壓力損失。</p><p>　　由于此次設(shè)計(jì)是一模一腔，分型面為盒蓋底面，而澆口選擇為點(diǎn)澆口直接式，故分流道不必設(shè)計(jì)。 </p><p>　　3.1.4 澆口設(shè)計(jì)</p><p>　　澆口是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)

60、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)量的注射成型。此次設(shè)計(jì)，選擇點(diǎn)澆口，澆口將是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位，澆口由于前后兩段存在較大的壓力差，能較大地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，使熔體的表面粘度下降，流動(dòng)性增加，利于型腔的充填，接著澆口處塑料首先冷凝，封閉型腔，防止熔料倒流。成形后澆口處凝料最薄，利于與塑件的分離。點(diǎn)澆口是截面形狀小如針點(diǎn)的澆口，應(yīng)</p><p>　　用范圍十分

61、廣泛，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）可顯著提高熔體的剪切速率，使熔體黏度大為降低，有利于充模。</p><p>　　2）熔體經(jīng)過點(diǎn)澆口時(shí)因高速摩擦生熱，熔體溫度升高，黏度再次下降，使熔體的流動(dòng)性較好。</p><p>　　3）有利于澆口與制品的自動(dòng)分離，便于實(shí)現(xiàn)制品生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。</p><p>　　4）澆口痕跡小，容易修整。

62、</p><p>　　5）在多型腔模中，容易實(shí)現(xiàn)各型腔的平衡進(jìn)料。</p><p>　　6）對(duì)于投影面積大的制品或者易于變形的制品，采用多個(gè)點(diǎn)澆口能夠提高制品的成形質(zhì)量。</p><p>　　7）能較自由地選擇澆口位置。</p><p>　　澆口的開設(shè)位置對(duì)塑件的成型性能和成型質(zhì)量有很大的影響，澆口的位置需要根據(jù)塑件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)特征，技術(shù)

63、和質(zhì)量要求及塑件原料的工藝特性與塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性等來選擇。澆口的選擇原則如下：</p><p>　　1.盡量縮短流動(dòng)距離 其能保證熔體迅速和均勻的填充模具型腔，避免熔體破裂現(xiàn)象產(chǎn)生引起塑件缺陷 。 </p><p>　　2.澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處</p><p>　　3.考慮分子定向影響：塑料熔體在流動(dòng)方向上會(huì)出現(xiàn)聚合物分子和填料取向，垂直于流向的方位強(qiáng)度比

64、平行于流向的低，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。</p><p>　　4.減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度。</p><p>　　考慮塑件的成型要求和模具的加工方便與否及實(shí)際的使用情況，故此次設(shè)計(jì)澆口的位置選為飯盒蓋頂部中心。點(diǎn)澆口直徑通常為0.5~1.5mm，取為0.5mm，角度α通常為6o~15o，取為14o。澆口的設(shè)計(jì)如下圖3-1-4所示：</p><p>　　圖3-1-4 澆口的設(shè)計(jì)

65、</p><p>　　3.1.5 分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。</p><p>　　

66、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 這是最基本的原則，分型面的目的就是為了塑件能夠從型腔中脫落出來。</p><p>　　1.分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模 由于注塑機(jī)的頂出裝置設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)，因此分型面的選擇應(yīng)盡可能的使塑件在開模后 能留在動(dòng)模一側(cè)，便于在動(dòng)模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，降低模具的復(fù)雜程度。</p><p>　　2.分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量及其使用要求 同軸

67、度要求高的塑件在選擇分型面時(shí)最好把有同軸度要求的部分放置在模具的同一側(cè)，與分型面有關(guān)的合模方向尺寸，其尺寸精度在注射過程中會(huì)有脹開的趨勢(shì)而受到影響。動(dòng)、定模配合的分型面上稍有間隙，熔體就會(huì)在制品上產(chǎn)生飛邊，因此。在制品光滑平整的表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型。在注射成形過程中，制品上會(huì)產(chǎn)生一些很難以避免的工藝缺陷，如脫模斜度、飛邊及推桿與澆口痕跡等，因此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從使用角度考慮避免這些工藝缺陷影響制品的使用功能。</

68、p><p>　　3.分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工、簡(jiǎn)化 當(dāng)安排制品在型腔中方位時(shí)，應(yīng)盡可能避免側(cè)向分型或抽芯，特別硬避免在定模一側(cè)的側(cè)向抽芯。模具設(shè)計(jì)分型面的選擇多為平面，在選擇非平面分型時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便，并根據(jù)模具的實(shí)際情況合理的選擇分型面。</p><p>　　4.盡量減小制品在合模方向上的投影面積，其目的是為了減小所需鎖模力。</p><p&g

69、t;　　5.長型芯應(yīng)置于開模方向 當(dāng)制品在相互垂直的兩個(gè)方向都需要設(shè)置型芯時(shí)，應(yīng)將較短的型芯置入側(cè)抽芯方向，以便減小抽拔距。</p><p>　　6. 分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 分型面的選擇和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)考慮型腔有良好的排氣條件，分型面應(yīng)盡量的設(shè)置在塑料融體流動(dòng)方向的末端，以便氣體能從分型面上的空隙逸出。</p><p>　　故綜上所述，為了保證塑件的順利脫模和塑件的技術(shù)要求及

70、模具的制造簡(jiǎn)單，分型面選擇為飯盒盒蓋下表面。如下圖3-1-5所示：</p><p>　　圖3-1-5 分型面</p><p>　　3.1.6排氣槽的設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時(shí)，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對(duì)于小型件或精密零件也要

71、重視排氣槽的開設(shè)，因?yàn)樗四鼙苊庵破繁砻孀苽妥⑸淞坎蛔阃猓€可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。充分排氣的方法，一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔內(nèi)的排氣是充分的。適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；可以大大降低注射壓力、注射時(shí)間。保壓時(shí)間以及鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀祝瑥亩岣呱a(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，。其設(shè)計(jì)往往主要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙及分型面自然

72、排氣。</p><p>　　3.2成型部分及零部件</p><p>　　3.2.1型腔數(shù)的確定</p><p>　　確定型腔數(shù)目的方法有：根據(jù)鎖模力確定，根據(jù)最大注射量確定，根據(jù)塑件幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及尺寸精度確定，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性確定。而此次根據(jù)塑件設(shè)計(jì)說明書的設(shè)計(jì)要求、塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及尺寸精度要求和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性要求，確定采用一模一腔。</p><

73、p>　　3.2.2 一般凹凸膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　整體式凸、凹模是直接在整塊模板上分別加工出凹模、凸模。其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。但是其加工卻困難，熱處理不方便，并且消耗模具鋼多、浪費(fèi)材料等。所以整體式凹、凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡(jiǎn)單的單個(gè)型腔中、小型模具或工藝試驗(yàn)?zāi)＞?。組合式凹、凸模簡(jiǎn)化了復(fù)雜成型零件的加工工藝，減少了熱處理變形，拼合處因有間隙又有利于排氣，還便于模具的維修，很

74、有經(jīng)濟(jì)效益。但是其對(duì)鑲塊的尺寸、形位公差要求很高，機(jī)械加工工藝性要好，組合結(jié)構(gòu)必須牢固。鑲拼組合的結(jié)構(gòu)必須合理，保證型芯和鑲塊的強(qiáng)度，防止熱處理時(shí)變形，還須避免尖叫鑲拼。</p><p>　　因?yàn)槭切⌒退芗?，一模一腔，又為了加工效率高，拆裝方便，還保證塑件的形狀和尺寸精度，此次設(shè)計(jì)選擇整體式凸模，凹模選擇為整體式。凸模用單獨(dú)加工的方法加工制成，凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖如下圖3-1-6所示。</p>

75、<p>　　圖3-1-6 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖</p><p>　　3.2.3 成型零件工作尺寸</p><p>　　所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對(duì)應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度難以達(dá)到高精度，為了計(jì)算簡(jiǎn)便，規(guī)定：</p><p><b>　　1）塑件的公差&l

76、t;/b></p><p>　　塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制品內(nèi)腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對(duì)稱分布原則計(jì)算，即取士1/2。</p><p><b>　　2）模具制造公差</b></p><p>　　實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件

77、公差的1/3~1/6，即δz=(1/3~1/6)，而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號(hào)，型腔尺寸不斷增大，則取“+δz”,型芯尺寸不斷減小則取“-δz”，中心距尺寸取“士1/2”?，F(xiàn)取1/3。</p><p><b>　　3)模具的磨損量</b></p><p>　　實(shí)踐證明，對(duì)于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的1/6，對(duì)于大型塑件則取1/6以

78、下。另外對(duì)于型腔底面（或型芯端面），因?yàn)槊撃７较虼怪?，故磨損量δc=0。</p><p><b>　　4)塑件的收縮率</b></p><p>　　塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，因?yàn)镻C材料屬于收縮率較小的塑料，通常按收縮率的范圍取中間值,查《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》表1-2得，PC的收縮率范圍為0.5%~0.8%,所以塑件</p><p>

79、;　　的收縮率為0.65%。</p><p>　　5）模具在分型面上的合模間隙</p><p>　　由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)模、定模注射時(shí)存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時(shí)，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.02~0.1mm。</p><p>　　3.2.4 型腔壁厚計(jì)算</p><p&

80、gt;<b>　　1）凹模型腔的強(qiáng)度</b></p><p>　　根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》130頁，表4-19 公式</p><p>　　，各個(gè)字母所代表的含義如下：</p><p>　　b：凹模側(cè)壁的理論寬度</p><p>　　h: 凹模型腔的深度</p><p>　　p: 凹模型腔內(nèi)的

81、熔體壓力; </p><p>　　y: 凹模長邊側(cè)壁的允許彈性變形量 </p><p>　　塑件截面如下圖3-2-4所示： </p><p>　　圖3-2-4塑件截面</p><p>　　已知：P=130Mpa ; E=2.1×Mpa ; h = 2.2cm y1=0.005cm</p><p>　?。?/p>

82、22/180=0.12 得：c=1</p><p>　　＝126/180=0.67 得：</p><p>　　將以上各數(shù)值代入公式得：</p><p><b>　?。?.5 cm</b></p><p>　　2）成型零件的工作尺寸計(jì)算計(jì)算</p><p>　　塑件的平均收縮率η為：0.65％,模具

83、制造公差取1/3的制品公差。根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》127頁表4-15中的凹模徑向尺寸計(jì)算公式得型腔的長寬，型腔的深度尺寸，型芯的長，寬，型芯的高度</p><p><b>　　3.3脫模機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　3.3.1 脫模機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與功能</p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)的構(gòu)成由推出部件（推桿，拉料桿，推桿固定板，推桿墊板，限

84、位釘），導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（推桿導(dǎo)柱，推桿導(dǎo)套），復(fù)位部件（復(fù)位桿）。它的功能包括塑件等的推出，取出兩個(gè)動(dòng)作，即首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其推出物從模具內(nèi)取出。</p><p>　　3.3.2 取出機(jī)構(gòu)的方式</p><p>　　常用得推出機(jī)構(gòu)形式有：推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、聯(lián)合推出機(jī)構(gòu)及其他特殊推出機(jī)構(gòu)。本制品為薄壁的容器塑件，故采

85、用推桿推出機(jī)構(gòu)。這種推出機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：脫模力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無明顯的推出痕跡，且不必另設(shè)復(fù)位機(jī)構(gòu)，在合模過程中推桿依靠彈簧力的作用回到初始位置。</p><p>　　3.3.3 脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　　1）塑件滯留于動(dòng)模 要求在開模過程中塑件留在動(dòng)模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，從而簡(jiǎn)化模

86、具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2）保證塑件不變形損壞 正確分析塑件對(duì)模具包緊力與粘附力的大小及分布，有針對(duì)性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小及分布與脫模阻力一致；推出力作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對(duì)凸模包緊力最大的位置，同時(shí)也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過程中變形或損壞。</p><p>　　3）力求良好的塑件外觀 推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件

87、內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。</p><p>　　4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動(dòng)靈活，制造及維修方便。</p><p>　　3.3.4 塑件的脫出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p><b>　?。?）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><

88、p>　　塑件注射成型后在模內(nèi)冷卻定形，因體積收縮而對(duì)型腔產(chǎn)生包緊力，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)就是為了克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》第143頁公式4-25和表4-24計(jì)算脫模力，其中t=3mm,E=3120+4000/2=3560Mpa,L=180mm脫模斜度為，f=0.31,K2=1+fsin1.5cos1.5=1.008,S=0.45%,A=3828平方毫米，計(jì)算得F=19862N.推出機(jī)構(gòu)示意圖如下圖3-3-

89、4-1所示。</p><p>　　圖3-3-4-1 推出機(jī)構(gòu)</p><p><b>　?。?）推件板設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）推件板與型芯應(yīng)呈3°~10°的推面配合，以減少遠(yuǎn)動(dòng)摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.20~0.25mm的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯

90、間的配合間隙以不產(chǎn)生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。</p><p>　　2)推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造，對(duì)要求比較高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到53~57HRC，有時(shí)也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長壽命。</p><p>　　3)當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時(shí)，應(yīng)在型芯上增設(shè)一個(gè)進(jìn)氣裝

91、置，以避免塑件脫模時(shí)在型芯與塑件間形成真空。</p><p>　　4)推件板復(fù)位后，在推板與動(dòng)模座板間應(yīng)留有為保護(hù)模具的2~3mm空隙。</p><p>　　（3）推桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　由圖3-3-4-1知此次設(shè)計(jì)的為直推桿，其直徑為Φ20mm，長度為113mm,標(biāo)記為Φ20×113，推桿的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù)如下圖3-3-4-2所示。部分技術(shù)要求

92、見下圖3-3-4-2,，選取推桿的材料為T8A，淬火后進(jìn)行滲碳處理,滲碳層深度為0.08~0.15mm，推桿與其配合的孔單邊配合為0.6mm，復(fù)位桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合采用H7/f7的間隙配合。</p><p>　　圖3-3-4-2 推桿的結(jié)構(gòu)形式和參數(shù) </p><p>　?。?）復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　查《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》表6

93、—100，表6—101知復(fù)位桿直徑為Φ8，查《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》表6—144查得復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形式如下圖3-3-4-3所示。部分技術(shù)要求見下圖3-3-4-3,，選取導(dǎo)柱的材料為T8A，推桿的標(biāo)記為Φ8×90，復(fù)位桿與其配合的孔單邊配合為0.5mm，復(fù)位桿工作部分與模板復(fù)位桿孔的配合采用H7/f7的間隙配合。</p><p>　　圖3-3-4-3 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形式</p><p&g

94、t;　　3.3.5 澆注系統(tǒng)凝料的脫出部件設(shè)計(jì)</p><p>　　由3.1.4澆口設(shè)計(jì)知，澆注系統(tǒng)凝料的脫出部件應(yīng)采用這里三板式脫模點(diǎn)澆口式澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)。它一般可用人工，機(jī)械取出，但生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。主要有利用推桿拉斷點(diǎn)澆口凝料，利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料，利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料和利用定模推板拉斷點(diǎn)澆口凝料四種方式。</p><p>　　點(diǎn)澆口時(shí)料的澆注系統(tǒng)能夠利用開模動(dòng)作

95、實(shí)現(xiàn)塑件與流道凝料的自動(dòng)分離，同時(shí)利用塑件對(duì)凸模的包緊力將塑件與流道凝料拉斷。</p><p>　　3.3.6 拉料機(jī)構(gòu)</p><p>　　三板模在開模過程中，第一次分開需要將流道凝料貼在流道板上，這個(gè)時(shí)候需要有拉料釘將流道凝料拉住使其不隨動(dòng)模部分運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)在每個(gè)分流道的末端都設(shè)置鉤料釘。其結(jié)構(gòu)如下圖3-3-6所示，它的直徑為4mm,長度為23mm.</p><p&

96、gt;　　圖3-3-6 鉤料釘</p><p>　　3.4側(cè)向抽芯及合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　3.4.1側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　在注射模設(shè)計(jì)中，當(dāng)塑件上具有與開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時(shí)，除少數(shù)情況可以強(qiáng)制脫模外，一般都必須將成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在塑件脫模前，一般都需要側(cè)向分型和抽芯才能取出塑件，完成側(cè)向活動(dòng)型芯的抽

97、出和復(fù)位的這種機(jī)構(gòu)叫做側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)型芯常常裝在滑塊上，這種滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)常常分為以下3大類：</p><p>　　（1）模具打開或閉合時(shí)，滑塊也同步完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位動(dòng)作，這是最常用的側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)的方式。</p><p>　　（2）模具打開后，滑塊借助外力驅(qū)動(dòng)完成側(cè)型芯的抽出和復(fù)位的動(dòng)作，這種側(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)常常用于大型的滑塊或側(cè)抽芯距較長的場(chǎng)合。</p><p>

98、　?。?）與前兩者不同，將滑塊設(shè)在定模，在模具打開前，借助其它動(dòng)力將側(cè)型芯抽出。</p><p>　　綜合考慮，應(yīng)采用第一種方式，比較方便和簡(jiǎn)單。</p><p>　　3.4.2合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</p><p>　　小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，當(dāng)其元合模方位要求，采用等徑且對(duì)稱布置的方法，若有合模方

99、位要求時(shí)，則應(yīng)采取等徑不對(duì)稱布置，或不等徑對(duì)稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個(gè)或四個(gè)導(dǎo)柱，采取等徑不對(duì)稱布置，或不等徑對(duì)稱布置的形式。</p><p>　　直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡(jiǎn)單模具或模板較薄的模具；Ⅰ型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動(dòng)定模導(dǎo)向中；Ⅱ型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距離δ一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的1~1.5倍；其設(shè)置位置

100、可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。</p><p>　　導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對(duì)某些特殊的要求，如塑件在動(dòng)模側(cè)依靠推件板脫模，為了對(duì)推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動(dòng)模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱。</p><p>　　為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一般都是削去一個(gè)面，或在導(dǎo)套的孔口倒角，導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出6~8mm，以確保其導(dǎo)向作用。應(yīng)確保各導(dǎo)柱、

101、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線平行，以及同軸度要求，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。</p><p>　　導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時(shí)可采用H8/f8或H9/f9）；導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導(dǎo)套與安裝之間一般用H7/m6的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出。</p><p>　　對(duì)于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔

102、配合。通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔；如果型腔板特厚，導(dǎo)向孔做成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。</p><p>　　導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：選取直導(dǎo)柱的材料為T8A，滲碳0.5~0.8mm，淬火處理硬度為56~60HRC，倒角為300，導(dǎo)柱的直徑為12mm，導(dǎo)柱固定部分與模板之間采用H7/m6的過渡配

103、合。另一種導(dǎo)柱的直徑為24mm.結(jié)構(gòu)形式如下圖3-4-2-1所示：</p><p>　　圖3-4-2-1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)</p><p>　　導(dǎo)套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：選取直導(dǎo)套的材料為T8A,滲碳0.5~0.8mm，淬火處理硬度為56~60HRC，長度為16mm,導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合精度為H7/f7。.結(jié)構(gòu)形式如下圖3-4-2-2所示：</p><p>　　圖3-4-2-2

104、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　3.5冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　3.5.1 冷卻裝置設(shè)計(jì)分析</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)減少塑件成型的時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，塑件的表面光潔度也會(huì)得到提升。聚碳酸酯由于粘度低、流動(dòng)性好，故此次設(shè)計(jì)考慮冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。冷卻介質(zhì)可用水、壓縮空氣和冷凝水冷卻，由于水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成

105、本低廉，故此次設(shè)計(jì)采用常溫水對(duì)模具冷卻。</p><p>　　3.5.2冷卻裝置的理論計(jì)算</p><p>　　通過熱平衡的分析，在單位時(shí)間內(nèi)熔體凝固時(shí)放出的熱量應(yīng)等于冷卻水帶走的熱量，根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》211頁有：</p><p><b>　　（3-8-1）</b></p><p>　　式中 —冷卻介

106、質(zhì)的體積流量（m/min）；</p><p>　　—單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（kg/min）；</p><p>　　—塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（J/kg）；</p><p>　　—冷卻介質(zhì)的密度（kg/m）；</p><p>　　—冷卻介質(zhì)的比熱容[KJ/（kg·）；</p><p>　　—冷

107、卻介質(zhì)的出口溫度（）；</p><p>　　—冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度（）；</p><p>　　冷卻管道總傳熱面積A（）可以用以下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-8-2）</b></p><p>　　式中 —單位時(shí)間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料重量（）；</p><p>　　—單位重

108、量的塑料制品在凝固時(shí)釋放出的熱量（）；</p><p>　　—冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)[]；</p><p>　　—模具溫度與冷卻水溫度之間的平均溫差（）。</p><p>　　對(duì)于長徑比的細(xì)長冷卻管，其孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)的計(jì)算式為：</p><p><b>　　（3-8-3）</b></p&

109、gt;<p>　　式中 —與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[1]表9.8-5查得；</p><p>　　—冷卻水在一定溫度下的密度（）；</p><p>　　—冷卻水在圓管中的流速（）；</p><p>　　—冷卻管的直徑（）。—冷卻介質(zhì)的進(jìn)口溫度（）。</p><p>　　冷卻水在圓管中流速為：</p>

110、<p>　　（3-8-4） </p><p>　　式中 —冷卻水的體積流量（）</p><p>　　—冷卻管道的直徑（）</p><p>　　—冷卻水在圓管中的流速（）</p><p>　　模具應(yīng)開設(shè)的冷卻管道的孔數(shù)：&

111、lt;/p><p>　?。?-8-5） </p><p>　　式中 —冷卻管道開設(shè)方向上模具長度或?qū)挾龋ǎ?lt;/p><p>　　—冷卻管道總傳熱面積（）</p><p><b>　　—冷卻管

112、的直徑（）</b></p><p>　　根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》210頁計(jì)算得制品的產(chǎn)量為W=21.6，用20的水作為冷卻介質(zhì)，其出口溫度定為30,模具的寬度為410mm,模具的平均工作溫度是65。求塑料制品在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q。</p><p>　　根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》得PC單位重量釋放出的熱量為，則。</p><p>　　由式（

113、3-8-1）求得冷卻水的體積流量：</p><p>　　根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》200頁表4-30，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d=3.5mm</p><p>　　由（3-8-4）求得冷卻水管的內(nèi)的流速：</p><p>　　求冷卻水管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)h，根據(jù)《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》200頁表4-1，取f=8.15,由（3-8-3）得：<