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鹽城工學院機械工程系設計說明書
0 緒論
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度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍不斷地擴大，如家用電器、儀表儀器、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中,一個設計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結構件,加上利用工程塑料特有的性質(zhì),可以一次成型非常復雜的形狀,因此,近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升.
注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，該方法全部熱塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他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，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，高速化，因此，具有得極高的經(jīng)濟效益。
作為注塑成型的加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的水平的高低，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，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度。
與其他行業(yè)相比模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短、技術性強的特點，目前，隨著科學技術的不斷發(fā)展和計算機的應用，這些問題得到很大的改善。由于有了計算機輔助設計和計算機輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所生產(chǎn)的精度與質(zhì)量。預硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的應用，大大地方便了加工幾熱處理。另外，模具標準件和標準件為基礎的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。
近年來，塑料成型加工機械和成型模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢主要有以下幾方面：
（1）加深理論研究 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計 以由經(jīng)驗設計段逐漸向理論計算設計方面發(fā)展。
（2）高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結構，如高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構；熱流道澆注系統(tǒng)注射模具等。高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大的作用。
（3）大型、超小型及高精密 由于塑料應用的擴大，塑料制件以應用到建筑、機械、電子、儀器、儀表等各個工業(yè)領域，于是出現(xiàn)各種大型、精密和高手命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工的、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。
（4）革新模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花色和適應小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強度、高耐磨性的材料外，同時又重視簡易制模工藝的研究，這大大縮短了模具制造周期，降低了成本。
在模具制造工藝上，為縮短模具生產(chǎn)周期，減少鉗工等手工操作的工作量，在模具加工工藝上作了許多改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種仿型機床、光控機床、數(shù)控機床、坐標機床等。這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工的精度。
（5）標準化 開展模具標準化工作，使模板導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批地生產(chǎn)塑料成型模具?！?】P
我國模具工業(yè)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀可分為：
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用，推動模具工業(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開設模具專業(yè)，模具工業(yè)的國際行標的制訂與完善，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)向專業(yè)化，精密化發(fā)展，模具設計與制造的科技含量與技術含量越來越高。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)品設計和模具設計和模具設計，加快了模開發(fā)的速度，又保證了模具的質(zhì)量、而數(shù)控加工技術的出現(xiàn)使復雜模具的加工成為可能,實現(xiàn)設計與制造的體化流程，加快了模具開發(fā)的建設，提高了模具制造的質(zhì)量。
現(xiàn)我國模具工業(yè)主要還是集中于沿海洛發(fā)達地區(qū)，像廣東的珠三角地區(qū)，江浙，蘇杭地區(qū)，模具質(zhì)量比起國外，像日本等國家還有較大差距，主要表現(xiàn)在模具的加工質(zhì)量，模具的壽命，模具材料及表面處理方法上.
本次設計中,我的設計課題為漱口杯注塑模設計。我首先搜集了大量和資料，并進行了分析，吸取了國內(nèi)外的有關資料，在此基礎上我們還去了塑料廠、模具廠參觀實習，獲取了一定的感性認識，為我的模具設計打下了基礎。
由于我們對注塑模也是剛剛接觸，缺乏經(jīng)驗，所設計的模具可能存在問題與不足，在此希望老師能予以指正。
總體結構設計
由于制品的特殊形狀,模具中必須設置側面分型機構,考慮到脫模的順序的,因此也要設置定距分型裝置.
其具體的外觀見下圖
1.塑料制品的工藝分析
為了保證在生產(chǎn)過程中制造出理想的塑料制品，除了應合理選用塑件的材料外，還必須考慮塑件的成型工藝性。塑件的工藝性與模具設計有直接的關系，只有塑件的設計能適應成型工藝的要求，才能設計出合理的模具結構。這樣既能保證塑件順利成型，防止塑件產(chǎn)生缺陷，又能達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。
1.1塑料制品的工藝分析
塑件的幾何形狀與成型的方法，模具分型面的選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接的關系。因此在設計塑件時應認真考慮，使塑件的幾何形狀能滿足其成型工藝性要求，在不影響使用要求的情況下，都應力求簡單，避免側表面凹凸不平和帶有側孔，這樣容易從模腔中直接頂出，避免了模具結構的復雜性。本設計的制品為漱口杯，其幾何形狀見制品零件圖
1.1.1 脫模斜度
為了易于使塑件從模具取出或從塑件中抽出型芯，在設計時必須考慮塑件內(nèi)外壁具有足夠的脫模斜度。
最小脫模斜度與塑料性能、收縮率的大小，塑件的幾何形狀有關。但在具體選擇脫模斜度時還應注意以下幾點：
1．凡塑件要求高的，采用較小的脫模斜度。
2．凡較高的，較大的尺寸，應選用較小的脫模斜度。
3．塑件形狀復雜的，不易脫模的應選用較大的脫模斜度。
4．塑件的收縮率大的應選用較大的斜度值。
5．塑件壁厚較厚時，會使成形收縮增大，脫模斜度應采用較大的數(shù)值。
6．如果要求脫模后塑件保持在型芯的一邊，塑件的內(nèi)表面的脫模斜度可選的比外表面??；反之，要求脫模塑件留在型腔內(nèi)，則塑件外表面脫模斜度應小于內(nèi)表面，但是，當內(nèi)外表面脫模斜度不一致時，往往不能保證壁厚的均勻。
7．增強塑料宜取大，含自潤滑劑等易脫模塑料可取小。
8．斜度取留方向，對于塑料內(nèi)表面是以小端為基準，斜度向擴大方向取，塑件外表面則應以大端為基準，斜度向縮小方向?。?
綜合考慮以上幾點，選取本制品的脫模斜度為１５o（材料為聚苯乙烯）
1.1.2 塑件的壁厚
塑件壁厚設計的基本依據(jù)是塑件的使用要求，例如強度、剛度、絕緣性、重量，尺寸穩(wěn)定性和與其他零件的裝配關系。壁厚設計也要考慮到塑件成形時的工藝性要求，如對熔體的流動性阻力，頂出時的強度和剛度等。在滿足工作要求和工藝要求的前提下，塑件壁厚設計時還應遵循下面兩項基本原則：
（一） 盡量減小壁厚
減小壁厚不僅可以節(jié)約材料，節(jié)約能源，也可以縮短成型周期，因為塑料是導熱系數(shù)很小的材料，壁厚的少量增加，會使塑件在模腔內(nèi)冷卻時間明顯增長。塑件的壁厚減小也有利于獲得質(zhì)量較優(yōu)的塑件，因為厚壁塑件容易產(chǎn)生表面凹陷和內(nèi)部縮孔。
（二） 盡可能保持壁厚均勻
塑件壁厚不均勻時成型過程中所需的冷卻時間不同，收縮率也不同，容易造成塑件的內(nèi)應力和翹曲變形。因此設計塑件時應盡量減小各部分的壁厚差別。一般情況下應使壁厚差別保持在３０%以內(nèi)。
對于由于塑件結構所造成的壁厚差別過大情況，可采用以下兩種方法減小壁厚差：
（1） 可將塑件過厚部分挖空。
（2） 可將塑件分解，即將一個塑件設計為兩個塑件。
綜合考慮，本制品壁厚選取為2mm，且盡量保持壁厚均勻。
1.1.3 支承面
當塑件需由一個面作為支承面時，如果整個面來作為支承面，在制造過程中是易滿足要求的。在這樣的情況下，應在設計塑件時采用凸邊或幾個凸起的支腳作為支承面。環(huán)行周邊支承面或支承底腳高度不應小于0.5mm，否則底面變形也會使塑件不能平穩(wěn)地放置。本制品環(huán)行支承面的高度取1mm.
1.1.4 圓角
在塑件設計過程中，為了避免應力集中，提高塑件強度，改善塑料的流動情況乃偏于脫模，所以在塑件各面或內(nèi)部連接處，應采用圓弧過度。尤其對增強塑料更有利于填充型腔。另外，塑件上的圓角對模具制造和機械加工及提高模具強度也是不可少的。在塑件結構上無特殊要求時，塑件的各連接處均應有半徑不小于0.5-1mm的圓角。本制品中內(nèi)圓角半徑為1mm,外圓角半徑為3mm.
1.1.5尺寸精度和表面粗糙度
根據(jù)推薦，本制品選取 SJ-1372-78 5級精度。
1.2 注塑過程的特點
注塑過程具有以下幾個特點。對這些特點的認識和正確運用對合理設計塑件和取的良好的塑件質(zhì)量有直接的關系。
(一) 注塑是在封閉的模 腔中進行的
塑件是在封閉的模腔中成型的,成型時是將一受熱熔化的塑料的熔體在壓力作用下，通過細小的澆道注入已經(jīng)閉合的模具腔體。在封閉模腔中成型塑件。為減小從模腔中脫出時的阻力，要求塑件帶有適當?shù)拿撃Ｐ倍龋惨竽＞邇刹糠值慕佑|面(即分型面)應相對與所成型的塑件,安排在適當?shù)奈恢?在封閉的型腔中成型塑件,要求在模具總體結構中帶有合理的,可保證塑件順利脫出的脫模機構或抽芯機構等,也要求設計出可以充分排除型腔內(nèi)原有的空氣和塑件中低分子揮發(fā)物的排氣系統(tǒng).
(二) 注塑過程受多種工藝參數(shù)的影響
從注塑機方面看,有對料桶溫度、注射壓力、注射時間和保壓時間等參數(shù)的控制。螺桿式注塑機又有對螺桿轉速和塑化壓力的控制，螺桿結構形式的選用等。無論螺桿式注塑機或柱塞式注塑機都有對注塑量的控制，注塑機合模機構一端又有對鎖模力的控制等。
從模具方面看，有模具溫度及其分布，澆注系統(tǒng)的參數(shù)，如：澆口的類型，澆口的位置，澆口面積的大小，分流道斷面形狀和大小，排氣槽的開設情況等，對塑件質(zhì)量都有重大的影響。脫模機構和抽芯機構的合理性和可靠性也與塑件質(zhì)量密切相關。
另外，塑件本身的機構也對塑件質(zhì)量有影響。
（三） 成型過程有熱交換作用并伴隨著相變和聚集態(tài)變化
塑料注塑過程中，塑料在注入模腔前，先由顆粒狀或粉末狀的固體態(tài)加熱到熔融的粘流態(tài)，而注入模具后，則是從粘流態(tài)冷卻凝固為具有能保持住模腔形狀的固體態(tài)，因此在進入模腔前后都存在著熱交換作用。熔體冷卻凝固變?yōu)楣腆w狀態(tài)過程中，聚合物從粘流態(tài)變?yōu)楦邚棏B(tài)再變?yōu)椴ＡB(tài)，結晶型塑件從熔融態(tài)結晶為晶態(tài)。熔體高速進入型腔時受到剪切作用，分子鏈沿流動方向取向。剪切作用停止后，未冷卻凝固的取向分子鏈亦可由于熱運動解取向。因此，熔體與模具的熱交換情況，即熔體的冷卻速率，冷卻速率的分布情況對上述聚集態(tài)變化具有決定性影響。冷卻速率緩慢可造成結晶型塑料充分結晶，可獲得結晶速度高、晶粒粗大的塑件或取向度低的塑件。冷卻速率增快則可獲得結晶度低、晶粒細小的塑件或保留較高取向度的塑件。兩種情況下所得到的塑件力學性能、光學性能、收縮率大小等都會有明顯差別。塑件各不同部位冷卻速率的分布情況對于收縮率的均勻性內(nèi)應力的形成和大小，塑件的尺寸和形狀穩(wěn)定性等則有重要的影響。
2 確定型腔數(shù)目
模具中的型腔數(shù)目的確定是一項終合項目。首先應考慮注塑機的各項規(guī)格和工作性能，以及考慮制品的精度要求，模具制造的費用
以機床的注塑能力為基礎，每次注射量不超過注塑機注塑量的80％。按公式
【2】 (2-1)
式中 N—型腔數(shù)
S—注塑機的注塑量（g）
W—澆注系統(tǒng)的重量（g）
W—塑件重量（g）
代入數(shù)據(jù)得,
從塑件精度考慮，通常認為，模具中每增加一個型腔，所成型的制品精度將下降40％，多型腔模具的制造精度低，塑件的精度也低。
從塑件產(chǎn)量考慮，對試制或小批量塑件宜取單型腔或少型腔，大批量時宜取多型腔。
由于本制品精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，綜合考慮初步確定型腔數(shù)目為2.
3 注塑機的選擇
為了保證正常生產(chǎn)和獲得良好的塑件。在模具設計時應選擇合適的注塑機。一般應考慮下列幾個問題：
1．額定注塑量
國產(chǎn)標準的注塑機均用塑料的容量（cm3）表示一次注射量。因聚苯乙烯塑料比重是1.05近似與1。因此以聚苯乙烯為基準來確定注塑機的額定注射量。由于習慣對注塑機的注射量也可采用克量來表示。
（1） 以容量計算：
【2】P (3-1)
式中 V— 注射機的最大注射容量（cm3）
V—成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（cm3）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機容量的80％
（2） 以克量計算：
【2】P (3-2)
式中 C—注塑機最大注塑克量（g）
G —成形塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量（cm3）
0.8—為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不超過注射機容量的80％
選用公式(2-2)計算
（cm3）
2.額定鎖模力
選用注塑機的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具的分型面要分開而產(chǎn)生溢料。注射時產(chǎn)生的型腔壓力，對柱塞式注塑機因注射壓力損失較大，所以型腔壓力約為注射壓力的40～70％；而有預塑裝置的注塑機及螺桿式注塑機壓力損失較小，所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料、噴嘴和模具的結構形式，其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達600～800kg/cm2,經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力一般為250～500kg/cm2.
鎖模力和成形面積的關系由下式確定:
【2】P (3-3)
式中 —鎖模力（T）
—型腔壓力，一般為400～500 kg/cm2
A —澆道、進料口和塑件的投影面積
代入數(shù)據(jù)得 /
即33.8（T）
3.額定注塑壓力
只考慮注塑機的最大注射量，最大成型面積和鎖模力來確定注塑機還不夠的，有些塑件由于形狀及塑料品種因素，需要很高的注射壓力才能順利成型，為此選用注塑機注塑壓力
必須大于成型所需注射壓力。即：
【2】P (3-4)
式中 —選用的注射機的最大注射壓力（kg/cm2）
—成型時需要的注射壓力（kg/cm2）
成型需要的注射壓力一般很難確定，因它與塑料品種、塑件形狀尺寸、注射成型條件、注塑機的種類、噴嘴及模具澆注系統(tǒng)都有關。一般注塑壓力常在700～1500 kg/cm2范圍內(nèi)選取。
4．注塑機的形式和模具的關系
模具設計時，需要考慮機床動模板的行程和可調(diào)節(jié)的模具閉合高度，這直接影響到裝模及脫模。
（1） 注塑機的閉合高度與模具的關系
模具厚度與注射機的閉合高度必須滿足以下兩個公式的關系
【2】P (3-5)
=【2】P (3-6)
式中 —模具厚度（mm）
—機床最小閉合高度（mm）
—機床最大閉合高度（mm）
—螺桿可調(diào)長度
（2） 臥式或立式注塑機的開模行程與模具關系必須滿足公式：
～ 【2】 P (3-7)
式中 —開摸行程（mm）
—脫模距離（mm）
—塑件高度(mm)
～—為保證取出塑件而增設的余量（mm）
(3)點狀進料口模具與開模行程的關系必須滿足公式：
～ 【2】 P (3-8)
式中 —開摸行程（mm）
—脫模距離（mm）
—塑件高度(mm)
～—為保證取出塑件而增設的余量（mm）
——頂模板與澆口套分離距離（取出澆口的長度）。對階梯形塑件，不需要全部頂出型芯，但必須考慮脫模后型芯是否防礙取出塑件（mm）.
以公式(2-9)計算
～
綜合注射量、鎖模力、注射壓力、注塑機的閉合高度和開模行程，選用G54-S200型注射機，模具采用螺釘直接固定。
4澆注系統(tǒng)的設計
澆注系統(tǒng)的選擇是注塑模具設計中的一個重要環(huán)節(jié).設計前首先要對塑料制品所采用的塑料品種,制品的幾何形狀、尺寸使用的機床設備、注射時可能產(chǎn)生的缺陷及填充條件作全面的分析。同時模具的分型面選擇與澆注系統(tǒng)也密切相關。
4.1 設計澆注系統(tǒng)基本要點如下：
（1）設計澆注系統(tǒng)時，流道應盡量減少彎折，表面粗糙度為～。
（2）設計澆注系統(tǒng)時，應考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應按型布局設計，盡量與模具中心線對稱。
（3） 塑料制品投影面積較大時，在設計澆注系統(tǒng)時，應避免在模具的單面開設澆口，否則會造成注射時壓力不均勻。
（4）設計澆注系統(tǒng)時，應考慮去除澆口方便，修正澆口時在塑料在制品上不留痕跡，以保證塑料制品外觀。
（5）一模多件時，應防止將大小相差懸殊的塑料制品放在同一付模具內(nèi)。
（6）在設計主流道時，避免熔融的塑料直接沖擊小直徑型芯及嵌件，以免產(chǎn)生彎曲或折斷。
（7）在滿足塑料成型和排氣良好的前提下，要選取最短的流程，這樣可縮短填充時間。
（8）能順利地引導熔融的塑料填充各個部位，并在填充過程中不致產(chǎn)生塑料渦流、紊亂現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排除模外。
（9）在成批塑料制品生產(chǎn)時，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要縮短冷卻時間及成型周期。
（10）因主澆道處有收縮現(xiàn)象，若塑料制品在這個部位要求精度較高時，主流道應留有加工余量或修正余量。
4.2 主流道設計
1主流道的作用
主流道是連接注塑機料筒噴嘴和注塑模具的橋梁，也是熔融的塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的地方。主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有著密切的關系。若主澆道太大，其主流道塑料體積增大，回收冷料多，冷卻時間增長，使包藏的空氣增多，如果排氣不良，易在塑料制品內(nèi)造成汽泡或組織松散等缺陷，影響塑料制品質(zhì)量，同時也造成進料時形成旋渦及冷卻不足，主流道外脫模困難；若主流道太小，則塑料在流動過程中的冷卻面積相應增加，熱量損失增大，粘度提高，流動性降低，注射壓力增大，易造成塑料制品成型困難。
2．主流道（澆口套）設計基本要點
（1）澆口套的內(nèi)孔呈圓錐形，錐度為2o～6o。若錐度過大會造成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產(chǎn)生氣孔；錐度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面粘度上升，造成注射困難。
（2）澆口套進口的直徑應比注塑機噴嘴直徑大1～2mm。若 等于或小于注塑機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注塑壓力下降，塑料冷凝后脫模困難。
（3）澆口套內(nèi)孔出料口處（大端）應設計成圓角，一般為0.5～3mm.
(4)澆口套與注塑機噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。其關系如下：
～ 【11】 P (4-1)
式中 R——澆口套球面半徑
r——注塑機球面半徑
（5）澆口套長度應盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力損失和熱量損失。
（6）澆口套錐度內(nèi)壁表面粗糙度為～ mm，保證料流順利，易脫模。
（7）澆口套不能制成拼塊結構，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。
（8）澆口套的長度應與定模板厚度一致，它的端部不應凸出在分型面上，否則會造成合模困難，不嚴密，產(chǎn)生溢料，甚至壓壞模具。
3.澆口套的結構和尺寸見零件圖。
4.3 分流道設計
1．分流道的作用 分流道是主流道的連接部分，其基本作用是在壓力損失最小的條件下，將來自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到澆口處充模。同時，在保證充滿型腔的前提下，要求分流道中殘留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。因此分流道的面積不能太大也不能太小。分流道截面太小弊病較多，會降低單位時間可輸送的熔融塑料量，使充模時間增長，塑料制品出現(xiàn)缺料、燒焦、產(chǎn)生波紋及凹陷等；分流道截面過大，易在模具型腔內(nèi)積存氣體，造成塑料制品上的缺陷，增強冷料回收量，延長了塑料制品的冷卻時間，因而延長了成型周期，降低了生產(chǎn)效率。
對于粘度大和透明度要求高的塑料應采用較大的分流道。
在設計分流道時，為減少分流道中的壓力損失，必須保證分流道的表面積與體積之比應最小，也就是說在分流道長度一定的情況下，要求分流道的表面積或側面積與其截面積的比值為最小。
2．分流道的類型
在本設計中采用的是梯形分流道，這種類型的澆道熱量損失較小，流動阻力小，且易于加工。
4.4 澆口設計
1．澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模具澆注系統(tǒng)的最后部分，通過澆口直接使熔融的塑料進入型腔內(nèi)。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以較快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。]
澆口設計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結構、注射工藝參數(shù)及塑料性能等因素有關。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于使塑料制品分離，塑料制品澆口痕跡亦不明顯。
塑料制品質(zhì)量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質(zhì)脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是由于澆口設計不合理而造成的。
2．澆口的類型 根據(jù)模具澆注系統(tǒng)在塑料制品上開設的位置、形狀不同，選擇不同形式的澆口，結合本質(zhì)品的特征，選擇點澆口。
（1）澆口應開設在塑件制品斷面較厚的部位，能使熔融的塑料從塑料制品厚斷面流向薄斷面，保證塑料充模完全。
（2）澆口位置的選擇，應使塑料充模時間最短，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體。
（3）澆口不能使熔融塑料直接進入型腔，否則會產(chǎn)生漩流，在塑料制品上留下螺旋形痕跡，特別是點澆口、側澆口等，更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
（4）澆口位置的選擇，應防止在塑料制品表面上產(chǎn)生拼縫線，特別是圓環(huán)或筒形塑料制品，應在澆口對面的熔料結合處加開冷料穴。
（5）裝有細長型芯的注塑模具所開設的澆口位置，應當離型芯較遠，以防止熔融的料流的沖擊而使型芯變形，錯位和折短。
（6）大型和扁平塑料制品成型時為了防止塑料制品翹曲、變形和缺料，可采用多點形澆口。
（7）澆口位置應盡量開設在不影響塑料制品外觀的部位，如開設在塑料制品邊緣和底部等。
（8）澆口尺寸的大小，應取決于塑料制品的尺寸、幾何形狀、結構和塑料的性能。
（9）設計多型腔注射模具時，結合流道平衡并考慮澆口的平衡，應做到熔融塑料同時均勻充滿型腔。對于同一種塑料制品的多型腔注射模具來說，可按澆口與主流道的距離，逐漸加大澆口的截面，減少較遠澆口的阻力。采取保持各澆口大小相等、改變其長度或保持澆口寬度和長度一定、改變其深度兩種方法，來使?jié)部谄胶?。對于不同塑料制品的多型腔注射模具來說，常把最大塑料制品的型腔布置在最靠近主流道的部位。
（10）為了在開模時從澆口套內(nèi)拉出主流道凝料使與注塑機噴嘴分離，一般在冷料穴的盡端設置拉料桿。
對于薄壁制件,由于點澆口附近的剪切速率過高,會造成分子的高度定向,增加局部應力甚至開列.為改善這一情況,在不影響使用的情況下,可以將澆口對面壁厚增加并曾圓弧過度,同時圓弧還有儲存冷料的作用.
4.5 冷料穴設計
當注塑機未注射之前,噴嘴最前端的熔融塑料的溫度較低,形成冷料渣,為了集存冷料渣,在進料的末端的動模板上開設一洞穴或在流道的末端開設洞穴,這個洞穴就是冷料穴.
4.6 排氣槽設計
塑料注射模具的型腔,在熔融塑料填充過程中,除了模具型腔內(nèi)有空氣外,還有因塑料受熱而產(chǎn)生的氣體,因此在模具設計時必須設置排氣槽.排氣槽應開設在型腔最后充滿的地方,盡量把它開設在模具的分型面上,排氣槽不要開設在工人操作的一方,以防塑料在注射時溢出模外,發(fā)生燒傷事故.
5 成型零件結構設計
5.1分型面確定
這套模具采用的是側面分型,有兩個分型面(側分型、定模與游動模的分型)。
5.2成型零件的結構形式及設計
成型零件是直接成型塑料制品的零件，包括凹模（型腔）、凸模（型芯）等。
5.2.1型腔結構形式
型腔是成型塑料制品外表面的零件，即本模具中的側滑塊。
5.2.2型芯的結構形式
型芯是成型塑料制品的內(nèi)表面的零件，采用整體式結構，便于加工制造。
5.2.3型腔和型芯工作部分尺寸計算
型腔和型芯的工作部分尺寸與塑料制品的尺寸和公差、塑料收縮率及模具的磨損和制造公差等因素有關。
1．型腔徑向尺寸計算
在給定條件下制品平均收縮率，制件的名義尺寸及其允許公差，則塑件平均徑向尺寸為：
型腔名義尺寸為，公差值為，則型腔的平均尺寸為?？紤]到收縮率和磨損量值，以型腔磨損量到最大磨損量的一半計，則有：
對于中小型塑件，令，，并將比其他各項小得多的略去，則有： 【9】 P （5-1）
標注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
2.型芯徑向尺寸計算
經(jīng)過和上面型腔徑向尺寸計算的推導,可得:
【9】P (5-2)
標注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
3.型腔深度計算
在型腔深度計算過程中，規(guī)定制件高度名義尺寸為最大尺寸，公差以負偏差表示．型腔深度名義尺寸為最小尺寸，公差以正偏差表示．型腔的底面、型芯的端面都于分型面平行。在脫模過程中磨損很小，磨損量不予考慮，則有：
令并略去得
【9】 P （5-3）
標注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)得 =
4．型芯高度計算
經(jīng)過和上面型腔高度尺寸計算類似的推導，可得
【9】 P （5-4）
標注上制造偏差后，得
代入數(shù)據(jù)后得 =
5.2.4成型零件強度計算
塑料注射模具的成型零件必須有足夠的強度和剛度，以便承受工作時的作用力，因此，模具零件應按各自工作時的受力情況進行強度和剛度計算。
動模墊板厚度計算
墊板的厚度的計算公式如下：
【11】 P （5-5）
【11】 P （5-6）
式中 —動模板受的總壓力（N）
—塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）
—動模墊板寬度（mm）
— 支承塊距離（mm）
— 凹模壓力，一般取25～45Mpa
[]—抗彎許用應力（Mpa）
—修正系數(shù)，取0.6～0.75
亦可以根據(jù)塑料制品及澆注系統(tǒng)投影面積查表，選取墊板厚度為40mm,考慮到墊板的尺寸較大，選擇兩個直徑60的支承柱。
動模墊板厚度參考尺寸【11】P
塑料制品澆注系統(tǒng)投影面積A(cm2)
墊 板 厚 度(mm2)
<15
>5～10
15～20
>10～50
20～30
>50～100
30～40
>100～200
40～50
>200
>50
6導向機構設計
導向機構是保證塑料注射模具的動模與定模的正確定位和導向的重要零件。通常采用導柱導向，其主要零件有導柱和導套。
導向機構的設計原則如下：
（1）導柱應對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具強度和防止模板發(fā)生變形
（2）導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來定，并應保證有足夠的抗彎強度。在本設計設計的模具中選取了?35帶導油槽導柱 、?30和?20導柱。
（3）導柱固定端的直徑和導套的外徑應盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度的要求。
（4）導柱和導套應有足夠的耐磨性。
導柱在模板上的布置如圖
7 脫模機構設計
把塑料制品從模具內(nèi)脫出來的機構即位推出機構或脫模機構。推出機構的形式和推出方式與制品的形狀、結構和塑料的性能有關。
頂桿脫模機構設計的基本原則如下：
（1）頂桿直徑不宜過細，應有足夠的剛度和強度，應能承受一定的推力。一般頂桿的直徑為2.5～15mm。
（2）頂桿應設在塑料制品最厚及收縮率大的凸?；蜩偧浇?，但不要離凸模和鑲件裝配固定孔過近，以免影響固定板的強度。
（3）頂桿分布要合理，使推出塑料制品時受力均勻，以保證塑料制品不變形。
（4）頂桿與頂桿孔間隙不能大于所用塑料的溢邊值。聚苯乙烯的溢邊值為0.05mm。
本設計設計的模具中使用的是?12.5頂桿?？紤]到制品的強度，在頂出端增大面積，這樣便于脫模。其具體形狀尺寸見零件圖.
由于漱口杯的形狀特殊，需設置定距分型裝置，本設計設計的模具的定距分型裝置包括限位導柱和拉鉤裝置。
使用頂桿脫模機構時，在再次合模前，必須使頂桿恢復到原來的位置，模具中還需設置回程桿。
8 側面分型機構設計
8.1概述
由于漱口杯帶有手柄,不能直接從模具內(nèi)脫出.為解決這一問題,模具中需設置側面分型機構.顯而易見,模具中一旦出現(xiàn)側分型機構,無疑會使模具機構復雜.這套模具的側分型機構采用機械方式驅動,即利用注塑機的開模運動，通過斜導柱使其轉為側面分型。
脫模距和脫模力的計算
1.脫模距 是將側滑塊從成形位置移動到不防礙塑件取出的位置，即滑塊移動的距離。
脫模距的計算公式如下：
【11】 P （8-1）
式中 —脫模距（mm）
—斜導柱完成脫模距所需的形程（mm）
—斜導柱的傾斜角，一般取15o～20o（取15o）
根據(jù)制品的形狀、尺寸確定為15mm
2.脫模力 塑件在模腔內(nèi)冷卻時包緊型芯，產(chǎn)生包緊力。因此脫模力必須克服包緊力和摩檫力，這種力叫做脫模阻力。在開始側分型時所需的脫模力最大。
脫模力的計算公式如下：
【11】 P （8-2）
式中—脫模力（N）
—活動型芯被塑件包緊的斷面形狀的周長（mm）
—成型部分深度（mm）
—單位面積包緊力，一般取8～12Mp
—摩檫系數(shù)，取0.15～0.2
—脫模斜度（o）
代入數(shù)據(jù)得
（N）
8.2 斜導柱側分型機構設計
斜導柱側向分型機構是由于開模方向成一定角度的斜導柱和滑塊所組成。為了保證側分型動作平穩(wěn)可靠，必須有滑塊定位及閉鎖裝置。
8.2.1 斜導柱設計
斜導柱直徑計算 【2】 P （8-3）
式中 —斜導柱所受的彎曲力（N）
— 抽心孔中心到側滑塊上端的距離（mm）
—抗彎強度（Mp）
— 斜導柱的斜角（o）
—斜導柱的直徑（mm）
代入數(shù)據(jù)得 （mm） 取 (mm)
斜導柱的總長度的計算
～（mm） 【2】 P (8-4)
式中 —斜導柱總長度（mm）
— 斜導柱固定部分的直徑（mm）
— 脫模距（mm）]
— 斜導柱固定板厚度（mm）
—斜導柱傾斜角度（o）
代入數(shù)據(jù)得 ～（mm）
8.2.2滑塊設計
它是完成側分型的一個重要零件，用斜導柱帶動進行側分型。
滑塊的斜孔與斜導柱進行配合，在配合的同時要作成單面0.5mm的間隙。這樣便于脫模。
8.2.3鎖緊塊設計
它的作用是防止在注射成型是側滑塊因受力而產(chǎn)生移動。鎖緊塊的斜角應比斜導柱的斜角大2o～3o,否則斜導柱無法帶動滑塊.
8.2.4導滑槽設計
為使側滑塊平穩(wěn)而準確的側分型,必須在滑塊座上開設導滑槽,滑塊于導滑槽必須很好的配合和導滑,在滑塊完成動作后,仍停留在導槽內(nèi)的長度不應小于滑塊全長的2/3.選用矩形導滑槽.
9 冷卻系統(tǒng)的設計
模具設置冷卻裝置的目的：一是防止塑件脫模變形；二是縮短成形周期；三是使結晶性塑料冷凝形成較低的結晶度，以得到柔軟性、撓曲性、伸長率較好的塑件。冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理設置通水冷卻水道，并通過調(diào)節(jié)冷卻水流量及流速來控制模溫。.冷卻水一般為室溫冷水，必要時也有采用強迫通水或低溫水來加強冷卻效率。冷卻系統(tǒng)的設計對塑料件質(zhì)量及成形效率直接有關，尤其在高速、自動化成形時，更應研究,必須重視。
設置冷卻管道考慮因素
(1) 模具結構形式，如普通模具、細長型芯的模具、復雜型芯的模具及脫模機構障礙多的或鑲塊的模具，對冷卻系統(tǒng)設計直接有關；
(2) 模具的大小和冷卻面積；
(3) 塑件熔接痕位置；
冷卻水孔的開設原則
(1) 水孔邊離型腔的距離，一般保持在15～25mm左右。距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般在mm以上，由模具大小(塑件重量)決定；
(2) 水孔通過鑲塊時，應考慮鑲套管等密封問題；
(3) 水孔管路應暢通無阻；
(4) 水管接頭(冷卻水嘴)的位置盡可能放置在不影響操作的一側；
(5) 冷卻水孔管路一般不開設在型腔塑料熔接的地方，以免影響塑料強度；
型芯冷卻水道的設置
對與一模多腔的模具,型芯的冷卻方式可分為串聯(lián)冷卻和并聯(lián)冷卻,但這兩種冷卻方式最好建立兩個上的獨立回路.
型芯尺寸滿足力學強度要求，可加入循環(huán)式水道鑲件。這種冷卻水道對型腔和型芯的冷卻效果較好。
由于在型芯的中部有頂桿和鑲件，其配合處不應漏水，防止對塑件成形和塑件的質(zhì)量產(chǎn)生影響,所以要考慮使用密封圈.
10 模板厚度的確定
對于模具中各模板的厚度。在滿足強度要求的前提下，應盡量采用標準模架。各模板的具體尺寸如下(單位： mm)：
定模固定板 490×550×35
彈料板 400×550×15
定模板 400×550×30
動模板 400×550×30
動模墊板 400×550×40
上推板 270×550×25
下推板 270×550×30
支承塊 45×550×96
底板 490×550×35
其他零件的尺寸見零件圖或裝配圖。
11 模具用鋼
選擇模具零件的材料應按其用途而定,對成形零件的用料應考慮以下因素:
1 要承受在高溫、高壓下長期工作。因此應有足夠的機械強度、耐疲勞性能及耐熱性。
2 用于成批大量生產(chǎn)的模具應具有良好的熱處理性能。對形狀復雜的零件及易變形零件則還應要求材料在熱處理時變形小。
3 對天成形零件尺寸精度要求較高的,應考慮使用尺寸穩(wěn)定性好的材料.
4 模具鋼要便于加工,易拋光.
根據(jù)以上要求，模具的材料分別為:動模板、定模板等模板使用45鋼；導柱、導套材料為T8A 或20號鋼滲碳處理,其它零件所用材料見總裝配圖明細欄.
12 模具的使用與保養(yǎng)
12.1 試模與修正
1 對(漱口杯)模具設計完成后,必須進行試模,通過試模,來檢驗模具是否合格以及選擇最佳成型工藝.
2 經(jīng)過第一次試模后,就合格的模具是理想的,實際上難以做到,所以,在試模后一般即需按照模具委托加工說明書進行修正加工.修改委托書內(nèi)容時,必須慎重行事.
12.2 操作過程
1. 開模后,由于拉鉤的作用游動模與動模無法分開，所以首先從定模與游動模之間分開。
2. 隨著機床的后退，在斜導柱的作用下，完成側抽芯動作。
3. 游動模與動模分開，機床繼續(xù)后退，機床推動推板，使塑件從型芯上脫出。
4. 由工人手工取出制品.
5. 合模，繼續(xù)下一個循環(huán)操作。
該套模具可采用半自動操作,有一定的工作量,但這樣做可以降低成本,帶來很好的經(jīng)濟效益.
12.3 模具的保養(yǎng)
每一套模具,往往造價及為昂貴,對模具必須進行保養(yǎng).
1 防銹措施
卸模時,必須從下部卸下冷卻管,用棉絲擦干,用壓縮空氣吹凈.在防銹方法上可涂飾耐水性的黃油,也可以打用除銹液將型腔和冷卻孔銹體清除.
2 保持滑動部分的潤滑
在保養(yǎng)上要定其在滑動部分涂油,涂飾必須適當.如潤滑油涂飾太多則會污染制品,涂少起不到潤滑的效果.
小 結
為期三個月的畢業(yè)設計已接近尾聲,回顧整個設計過程,做了大量的工作,從資料的搜集到參觀學習,以及對模具進行設計等工作.我都力求出色地完成任務.
畢業(yè)設計給了我們一個很好的學習機會,我搜集了大量的資料.在圖書館借閱數(shù)本關于注塑模設計方面的書. 這為我以后的設計工作打下了堅實的基礎.
在參觀幾客塑料廠的時候,能做到多看、多問、多動手.在其中是三家塑料廠,還親手拆裝了幾套模具.進行了分析與研究并和同學一起探討.使我對注塑行業(yè)也有了一定的了解,并對注塑模具有了一定的感性認識.
在進行設計與繪圖的時候,我查閱了大量的資料.對每一個零件的尺寸,對每一個部件的安裝位置,對每一個動作運動機理,進行了深入的分析下研究,在昊德和老師的指導下及同學們的幫助下，盡可能完善每一個設計過程。由于人的知識有限，在設計過程中，經(jīng)驗不足。也許設計的某些地存在缺陷不足，希望各位老師能予以指正。
通過畢業(yè)設計,使我對模具設計及塑料行業(yè)有了一定程度的了解。培養(yǎng)了嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，精益求精的工作態(tài)度，鍛練了我的意志。
通過畢業(yè)設計，使我更加能夠熟練使用AUTO CAD、Pro/E等繪圖軟件。
畢業(yè)設計任務即將完成，但我的人生之路才剛剛起步，我會以這種精神來設計我們?nèi)松?chuàng)造一片艷陽天。
最后，對那些在設計過程中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝。
參考文獻
1 陸寧編著. 實用注塑模設計.北京: 中國輕工業(yè)出版社,1997,5
2 《塑料模設計手冊》編寫組.塑料模設計手冊 機械工業(yè)出版社 1982，12
3 張克惠.注塑模設計.西北工業(yè)大學出版社,1995,1
4 王樹勛.模具實用技術綜合手冊.廣州:華南進工大學出版社,1995,6
5 宋玉恒.塑料注射模具設計實用手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1994,8
6 陳秀寧.機械設計基礎.浙江大學出版社,1993,7
7 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料. 機械工業(yè)出版社,1992,10
8 工程畫教研室.機械制圖.大連理工大學.北京:高等教育出版社,1993,5
9 成都科技大學，北京化工學院，天津輕工業(yè)學院.塑料成型模具.輕工業(yè)出版社。1990，8
10 王伯平.互換性與測量技術基礎.機械工業(yè)出版社，2001.1
11 申樹義、高濟編.塑料模具設計.機械工業(yè)出版社，1993.9
12 馮炳堯等主編.模具設計與制造簡明手冊.上?？萍汲霭嫔纾?987.8
附件清單
1． 漱口杯制品圖 SKB-00 A3 1張
2． 漱口杯注塑?？傃b圖 ZSM-00 A 0 1張
3． 支承柱零件圖 ZSM-00-01 A4 1張
4． 上推板零件圖 ZSM-00-02 A2 1張
5． 導柱零件圖 ZSM-00-03 A4 1張
6． 型芯零件圖 ZSM-00-04 A4 1張
7． 拉料釘零件圖 ZSM-00-05 A4 1張
8． 定位環(huán)零件圖 ZSM-00-06 A3 1張
9． 澆口套零件圖 ZSM-00-07 A4 1張
10．定距螺釘零件圖 ZSM-00-08 A4 1張
11．限位導柱零件圖 ZSM-00-09 A4 1張
12．導套零件圖 ZSM-00-10 A4 1張
13．定模固定板零件圖 ZSM-00-11 A2 1張
14．斜導柱零件圖 ZSM-00-12 A3 1張
15．支承塊零件圖 ZSM-00-13 A3 1張
16．回程桿零件圖 ZSM-00-14 A4 1張
17．支承釘零件圖 ZSM-00-15 A4 1張
18．頂桿零件圖 ZSM-00-16 A3 1張
19．推板導柱零件圖 ZSM-00-17 A4 1張
20．推板導套零件圖 ZSM-00-18 A4 1張
21．導柱零件圖 ZSM-00-19 A3 1張
22．Pro/E三維造型圖冊 1本
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