連接套注塑模具設計

連接套注塑模具設計,連接,注塑,模具設計 畢業(yè)設計用紙 裝 訂 線 摘 要 模具生產(chǎn)技術水準的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 本論文詳細的論述了連接套塑料模設計的全過程。其中包括塑料的材料性能，塑件結構工藝性，以及設計中所要涉及的計算問題， 該塑件是用于摩托車制動器軟軸上的連接套。該產(chǎn)品目前市場的需求量非常大，價格較低，市場競爭力大。 該產(chǎn)品采用側澆口，需人工切除凝料，提高了成本。從模具的角度考慮，要想降低成本，需設計全自動脫模式的模具。但會使模具結構復雜化，同時又使成本提高了。正由于該產(chǎn)品的精度要求一般，結構簡單，脫模很方便。因此可設計成多腔模形式以提高生產(chǎn)率。所以本產(chǎn)品采用了一模出四件的形式進行成型加工，大大提高了生產(chǎn)效率。 改進后的模具大大降低了成本，提高了生產(chǎn)率， 關鍵詞： 澆口，注射模，多腔模 目 錄 第一章 引言…………………………………………………… 第二章 塑件的工藝性…………………………………………. 2．1塑件的原材料的分析………………………………………….. 2．2塑件的尺寸精度分析……………………………………………. 2．3塑件的表面質(zhì)量分析…………………………………………… 2．4塑件結構工藝性分析…………………………………………… 2．5塑件的壁厚分析………………………………………………….. 2．6脫模斜度的分析………………………………………………….. 2．7塑件的圓角分析…………………………………………………. 2．8塑件上孔的設計………………………………………………….. 2．9塑件注射工藝參數(shù)的確定……………………………………… 第三章 注射模的結構設計……………………………………….. 3．1型腔數(shù)目的確定……………………………………………………. 3．1．1根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量………………………. 3．1．2選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù)……………………… 3．2分型面的設計………………………………………………………. 3．2．1分型面的概念………………………………………………. 3．2．2分型面選擇的一般原則……………………………………. 3．2．3分型面選擇應注意…………………………………………. 3. 3澆注系統(tǒng)設計……………………………………………………….. 3．3．1分流道系統(tǒng)設計…………………………………………… 3．3．2主澆道設計………………………………………………….. 3．3．3澆口的設計………………………………………………….. 3．3．4冷料穴和拉料桿…………………………………………….. 3．3．5排氣系統(tǒng)的設計…………………………………………….. 3．3．6脫模設計………………………………………………….. 第四章 模具設計的有關計算………………………………………. 4．1 工作尺寸計算………………………………………………………. 4．2有關壓力與鎖模力的校核………………………………………….. 第五章 冷卻系統(tǒng)的設計 ………………………………………….. 5．1冷卻系統(tǒng)的設計原則…………………………………………………. 第六章 注塑機有關參數(shù)的校核…………………………………… 第七章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖 …………………… 第八章 總結……………………………………………………… 參考資料……………………………………………………………… 連接套注射模的設計 第一章 引言 該塑件是摩托車制動器軟軸上的連接套。見圖1。本塑件的材料采用聚丙烯 。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。其結構簡單，月產(chǎn)量約100萬，采用側澆口進料，這種方式注射成本高，效率低。本塑件結構緊湊，屬于小型塑件，可以采用多腔模的形式，從而降低成本，提高效率。本論文就改進后的模具進行論證。 圖1 塑件 第二章 塑料的工藝性 課題的研究： 此次設計的題目是塑件及其注射成型模的設計，設計一般復雜程度的能在不大于125mm注射量的注射機上成型塑件，可選擇PP，PVC，PA，ABS等塑料，并繪制出一張圖紙，本人設計的是一個連接套，所用的材料為PP，用60的注射機一模出四件。 設計塑件時，必須充分考慮以下因素： （1）模塑方法 不同模塑方法，其塑件的工藝要求也不相同。這里討論的是注射模塑件的工藝要求。 （2）塑料的性能 塑件尺寸、公差、結構形狀應與塑料的物理性能、機械性能和工藝性能等相適應。 （3）模具結構及加工工藝性 塑件形狀應有利于簡化模具結構，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。 塑件分析： 2．1 塑件的原材料分析 1、塑料品種：PP 2、結構特點：線性結構非結晶體； 3、化學穩(wěn)定性：較好、比較穩(wěn)定 4、性能特點：聚丙烯具有優(yōu)良的耐熱性、化學穩(wěn)定性、電性能和力學性能，易于成型，具有聚乙烯的所有優(yōu)良性能。它耐候性差，在氧、熱及光的作用下易老化，因此需加防老化劑。聚丙烯力學強度、剛性、延伸性和抗應力開裂性比聚乙烯好，尤其定向拉伸后，抗疲勞性顯著，可作鉸鏈。 5、成型特點：1）聚丙烯成型加工性好，可以用注射、擠出、吹塑及 真空成型等方法加工。 2）吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與金屬接觸分解。 3）流動性好（比聚乙烯好），溢邊值為0.3mm左右。壓力對熔體黏度比溫度影響顯著，應在較高壓力下成型。 4）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應緩慢散熱，適當延長冷卻時間，以穩(wěn)定尺寸。 5）收縮率大而且波動范圍大，方向性明顯（易取向），及發(fā)生縮孔、凹陷及變形。 6）應注意控制成型溫度，料溫低時方向性明顯，尤其低溫高壓時更顯著，模溫低于500C時，塑件表面不光澤，易產(chǎn)生溶接不良和流痕，模溫高于900C時易發(fā)生翹曲和變形。 7）塑件壁厚應均勻，避免缺口和尖角，防止應力集中；塑件內(nèi)不能有銅質(zhì)嵌件。 2．2塑件的尺寸精度分析 塑件的尺寸精度可按塑件的技術要求取6級，查《模具設計指導書》表6-6的塑件公差數(shù)值表（SJ-1372-1978）來選取公差。聚丙烯的精度等級高精度一般采用5級，一般精度采用6級，低精度采用7級。由于連接套精度采用一般即可。所以，本產(chǎn)品采用一般等級精度（5級精度）。 2．3塑件的表面質(zhì)量分析 塑件的表面質(zhì)量是指塑件的表面缺陷，表面光潔性和表面粗糙度。要求表面無明顯的斑點、條紋、凹痕、氣泡、變色等。表面缺陷與模塑工藝和工藝條件有關，必須避免。表面粗糙度和表面光澤性應根據(jù)塑件的使用要求而定。因為本產(chǎn)品不是透明件，對于粗糙度不是很嚴格。本連接套表面粗糙度一般取Ra3.2、Ra6.3。其中，模具成型零件的表面粗糙度是決定塑件的表面粗糙度的主要因素。另外，要求端面無飛邊。由于采用了側澆口，分型面選擇在了分澆道邊，對于塑件的排氣不夠通暢，在塑件旁邊開一個排氣槽，這樣就不容易產(chǎn)生氣泡了。 2．4塑件結構工藝性分析 塑件形狀應有力于簡化模具結構，還要考慮模具零件尤其是成型零件的加工工藝性。塑件設計的主要內(nèi)容是尺寸，公差，表面質(zhì)量和結構形狀。 此塑件外形為規(guī)則的階梯形圓柱體套筒零件，塑件的同軸度要求是Ф0.1。該塑件結構簡單，尺寸小，是小型塑件的加工。正由于是小型塑件，不需要采用脫模斜度。該塑件屬于一般復雜程度的塑件。 2．5塑件的壁厚分析 塑件的壁厚與使用要求和工藝要求有關，合理地選擇塑件的壁厚是很重要的。在使用上要求壁厚具有足夠的強度和剛度；脫模時能承受脫模機構的沖擊和振動；裝配時能承受緊固力以及在運輸中不變形或損壞。在模塑成型工藝上，塑件壁厚不能過小，否則熔融塑料在模具型腔中的流動阻力加大，尤其是形狀復雜和大型的塑件，成型比較困難。塑件壁厚過大，不但造成用料過多增加成本，而且會給成型工藝帶來一定困難。如對熱固性塑料來說，延長成型時間，易造成固化不完全；對熱塑性塑料來說，則會增加塑化及冷卻時間，是生產(chǎn)效率顯著降低。此外，壁厚過大也易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。 在使用上要求壁厚具有足夠的強度和剛性，塑件壁厚不能過 小也不能過大，這樣都會使成型困難。熱塑性塑料易于成型薄壁塑件，最薄可達0.25mm,但一般不能小于0.6~0.9mm,通常選取2~4mm,由于我所設計的塑件屬于小型塑件，所以選擇了3mm是壁厚，并且均勻分布，不會應固化或冷卻速度不同而引起收縮率不一致，致使塑件產(chǎn)生內(nèi)應力，造成塑件翹曲、縮孔、裂紋、甚至開裂。 2．6脫模斜度的分析 使用脫模斜度為了使塑件便于脫模，但對于高度不大的塑件，可以不取斜度，本產(chǎn)品是屬于小型塑件，高度不大，因此沒有設置脫模斜度。這樣不會對于塑件有太大的影響，可以忽略不考慮。 2．7塑件的圓角分析 帶有尖角的塑件，會在交角處產(chǎn)生應力集中，影響塑件強度，同時還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。為此，塑件除了使用上要求必須采用尖角之處外，其余所有轉角處均應盡可能采用圓弧過度。這樣，不僅避免了應力集中，提高了強度，而且還增加了塑件的美觀，有利于塑件充模時是流動。圓角半徑一般不應小于0.5mm。本塑件取圓角R0.5。 2．8塑件上孔的設計 塑件上的孔是用模具的型芯成型的，從理論上說，可以成型任何形狀的孔，但是形狀復雜的孔，其模具制造困難，成本較高。因此，用模具成型的孔，應采用工藝上易于加工的孔。塑件上常用的孔有通孔、盲孔、形狀復雜的孔等。這些孔均應設置在不易削弱塑件強度的地方。在孔之間和孔與邊緣之間均應留有足夠的距離（一般大于孔徑）。塑件上固定用孔和其他受力孔的周圍可設一凸邊來加強。 本塑件是一個階梯形狀的同軸孔，采用一個同樣是階梯形的型芯即可。結構簡單，也便于設置。 2．9塑件注射工藝參數(shù)的確定 查找《塑料模設計手冊》和參考工廠的實際應用的情況，聚丙烯（PP）的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時，可根據(jù)實際的情況作適當?shù)恼{(diào)整。 注塑機類型 螺桿式 噴嘴形式/溫度 直通式 170-190 料筒溫度/0c： 前段 180-200 中段 200-220 后段 160-170 模具溫度/c 40-80 注射壓力/mpa 70-120 保壓力/mpa 50-60 注射時間/s 0-5 保壓時間/s 20-60 冷卻時間/s 15-50 成型周期/s 40-120 第三章 注射模的結構設計 3．1型腔數(shù)目的確定 3．1．1根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量。 塑件的體積：V=V1-V2=Л*142*16+Л*112*7-（Л*112*13+Л*82*10）=5.5578cm3 裝 訂 線 塑件的重量：PP的密度為0.9g/cm3,Wj(質(zhì)量)=體積X密度=5.5578X0.9=5g 澆注系統(tǒng)凝料：分澆道V=0.3x0.6x4+0.3x0.6x12=2.88cm3 主澆道v=Лr2Xh=ЛX0.32X5.5=1.5543cm3 凝料的重量：Wa=體積X密度=（2.88+1.5543）X0.9=3.99087g 3．1．2根據(jù)塑件計算的質(zhì)量或體積，選擇設備型號規(guī)格，確定型腔數(shù) 當未限定設備時，須考慮 注射機額定注射量mg,每次注射量不超過最大注射量的80% 即 N=[0.8Wmax*(p/pB)-Wa]/Wj =[0.8*60*(0.9/1.05)-3.99087]/5 =7.43 式中：N——型腔數(shù)， Wa——澆注系統(tǒng)重量（g） Wj——塑件重量， pB——聚苯乙烯的密度1.05g/cm3 P——塑件（pp）的密度0.9g/cm3 從計算結果中，并根據(jù)塑料注射機技術規(guī)格，選用XS-ZY-60型號的注射機。 根據(jù)塑件的精度，由于該塑件精度一般，故采用多腔型的注射模。又由于六腔導致不好平均分布，我選用了一模出四件。同時不影響塑件的大體質(zhì)量。 3．2分型面的設計 3．2．1分型面的概念 為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當?shù)胤殖蓛蓚€或更多部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱為分型面。 3．2．2分型面選擇的一般原則： 1、分型面應便于塑件的脫模 為了便于塑件的脫模，當已初步確定塑件脫模方向后，分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通過該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無法從型腔脫出。盡量只采用一個與開模方向垂直的分型面，設法避免側向分型和側向抽芯，以免模具結構復雜化。 2、分型面的選擇應有利于側向分型與抽芯 如果塑件有側孔或側凹時，應盡可能將側型芯設在動模部分，以便于抽芯；如果側型心設在定模部分，則抽芯比較困難。在選擇分型面時，應將抽芯或分型距離較大的放在開模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側向。為防止溢料，側滑塊鎖緊機構必須做的很大。 3、分型面的選擇有保證塑件的質(zhì)量 為了保證塑件的質(zhì)量，對有同軸度要求的塑件，應將有同軸度要求的部分設在同一模板內(nèi)。 我所設計的塑件也有一定的同軸度要求。也選擇在了同一模板上，使容易保證同軸度要求。 4、分型面的選擇應有利于防止溢料 當塑件在垂直于合模方向的分型面上的投影面積接近于注射機的最大注射面積時，就會產(chǎn)生溢料。 5、分型面的選擇應有利于排氣 為了便于排氣，一般分型面應盡可能與熔體流動的末端重合。 6、分型面的選擇應盡量使成型零件便于加工 7、選擇分型面時，應盡量減小，由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異較高的且脫模斜度要求小的塑件，只要其外觀無嚴格要求，可將分型面選在中間。 該塑件選在大直徑處，便于脫模。故采用平直分型面。 3．2．3分型面選擇應注意以下幾點： 1、部影響塑件外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應注意分型 面對外觀的影響 2、有利于保證塑件的精度 3、有利于模具加工，特別是行腔的加工 4、有利于澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的設計 3．3澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的設計是注射模設計的一個重要環(huán)節(jié)，它直接影響注射成型的效率和質(zhì)量。設計時一般遵循以下原則 （1） 必須了解塑料的工藝特性 每一種塑料都有其適應的溫度及剪切速率，設計澆注系統(tǒng)時應首先了解它們的這些工藝特性，以便考慮澆注系統(tǒng)尺寸對熔體流動的影響。 （2） 排氣良好 澆注系統(tǒng)應能順利地引導熔體充滿型腔，料流快而不紊，并能把型腔內(nèi)的氣體順利排出。 （3） 防止型芯和塑件變形 高速熔融塑料進入型腔時，要盡量避免料流直接沖擊型芯或嵌件。 （4） 減少熔體流程及塑件耗量 在滿足成型和排氣的前提下，塑件熔體應以最短的流程充滿型腔，這樣可縮短成型周期，提高成型效果，減少塑料用量 （5） 修整方便 并保證塑件的外觀質(zhì)量，澆注系統(tǒng)的設計要綜合考慮塑件大小，形狀，技術要求等問題，做到去除修整澆口方便，同時不影響塑件的外觀和使用 （6） 要求熱量及壓力損失最小 熔融塑料通過澆注系統(tǒng)時，要求其熱量及壓力損失最小，防止溫度和壓力降低過多而引起填充不滿等缺陷。 （7） 必須了解塑料的工藝特性 每一種塑料都有其適應的溫度及剪切速率，設計澆注系統(tǒng)時應首先了解它們的這些工藝特性，以便考慮澆注系統(tǒng)尺寸對熔體流動的影響。 （8） 排氣良好 澆注系統(tǒng)應能順利地引導熔體充滿型腔，料流快而不紊，并能把型腔內(nèi)的氣體順利排出。 （9） 防止型芯和塑件變形 高速熔融塑料進入型腔時，要盡量避免料流直接沖擊型芯或嵌件。 （10） 減少熔體流程及塑件耗量 在滿足成型和排氣的前提下，塑件熔體應以最短的流程充滿型腔，這樣可縮短成型周期，提高成型效果，減少塑料用量 （11） 修整方便 并保證塑件的外觀質(zhì)量，澆注系統(tǒng)的設計要綜合考慮塑件大小，形狀，技術要求等問題，做到去除修整澆口方便，同時不影響塑件的外觀和使用 3．3．1分流道系統(tǒng)設計 1、多腔模中型腔和分流道的布置 多腔模設計時型腔布置和分流道的布置應同時加以考慮，設計原則有： 盡量保證各型腔同時充滿，并均衡的補料，以保證同模各塑件的性能，尺寸盡可能一致； 各型腔之間距離恰當，應有足夠的空間排布冷卻水道，螺釘?shù)?，并有足夠的截面承受注射壓力? 在滿足以上的要求的情況下盡量縮短流道長度，降低澆注系統(tǒng)凝料重量； 型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應盡量接近注射機鎖模力的中心，一般在模板的中心上。 2、分澆道的截面形狀及尺寸 分澆道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀、以及所加工塑件的種類、注射速率、分澆道長度等。 分澆道形狀分為：圓形、梯形、拋物線形（或U形）、半圓形和矩形截面。本塑件所采用的是U形截面形狀。 優(yōu)點：比表面積值比圓形截面大，但單邊加工方便，且易于脫模。 缺點：與圓形截面流道相比，熱量及壓力損失大，冷凝料多，較常用。圓形斷面分澆道直徑d一般在2~12mm范圍內(nèi)變動。 對于流動性好的聚丙烯，當分澆道較短時，其直徑可小到2mm。本塑件的分澆道直徑為6mm。 分澆道的長度一般在8~30mm之間，一般根據(jù)型腔布置適當加長或縮短。本塑件的分澆道長度為45mm，由于塑件小而集中，如果分澆道太短的話，結構過于緊湊，因此沒有按照8~30mm來制定分澆道的長度。分澆道的最短長度不宜小于8mm，否則會給塑件修磨和分割帶來困難。 3．3．2主澆道的設計 主澆道設計要點如下： 為便于凝料從之澆道中拔出，把主澆道設計成圓錐形。錐角〆≈20~40。（本塑件20）內(nèi)壁表面粗糙度Ra小于0.63~1.25um。主澆道進口端直徑應根據(jù)注射機噴嘴孔徑確定。該塑件的主澆道截面直徑D1為4.5，D2為6。主澆道噴嘴直徑應比噴嘴直徑大0.5~1mm。主澆道進口端與噴嘴頭部接觸的形式一種是平面，另一種是弧面。本塑件采用弧面接觸定位。主澆道進口端凹下的球面半徑R2比噴嘴球面半徑R1大1~2mm,凹下深度約3~5mm. 主澆道與分澆道結合處采用圓角過度 其半徑R為1~3mm，以減小料流轉向過度時的阻力。 在保證塑件成型良好的前提下，主澆道的長度L盡量短。為了減小壓力損失及廢料，一般主澆道長度L不超過60mm。本塑件的主澆道長度沒有超過60mm。 設置主澆道襯套 本塑件將主澆道襯套與定位環(huán)設計成一個整體，主澆道襯套選用T8A類優(yōu)質(zhì)剛材，熱處理后硬度為53~57HRC。襯套長度與定模板配合部分的厚度一致。襯套與定模板之間的配合采用H7/m6。 3．3．3澆口的設計 側澆口的特點：可根據(jù)塑件的形狀、特點靈活地選擇塑件的某個邊緣進料，一般開設在分型面上，他能方便的調(diào)整溶體充模時的剪切速率和澆口封閉時間。澆口的加工和去除均方便。但側澆口注射壓力損失大，熔料流速較高，保壓補縮作用小，成型殼類零件時排氣困難，因而易形成溶接痕、缺料、縮孔等。 本塑件采用側澆口的形式，它開設在分型面上，它能方便地調(diào)整溶體充模時的剪切速率和澆口封閉時間。澆口的加工和去除均方便。它適用于一模多件，所以在選擇了側澆口的形式。 澆口寬b=2mm 澆口深h=2mm 澆口長L=2mm 3．3．4冷料穴和拉料桿 在每個注射成型周期開始，最前端的料接觸低溫模具后會降溫變硬被稱之為冷料，為防止此冷料堵塞澆口或影響制件的質(zhì)量，而設置的料穴，其作用就是儲藏冷料。冷料穴一般設在主澆道的末端，有時在分流道的末端也增設冷料穴。 常見的冷料穴及拉料桿的形式有如下幾種： 1， 鉤形（Z形）拉料桿 2， 錐形或鉤槽拉料穴 3， 球形頭拉料桿 4， 分流錐形拉料桿 5， 無推桿的拉料穴 此次設計采用的拉料桿是球形頭拉料桿。開模時靠冷料對球形頭 的包緊力，將主澆道凝料從主澆道中拔出。拉料桿固定端裝在型芯固定板上，故當推件板推出塑件時，將主澆道凝料從球形頭拉料桿上強制脫出。因此，這種拉料桿常用于彈性較好的塑料件并采用推件板脫模的情況，也常用于點澆口凝料自動脫落時，起拉料作用，但這時拉料桿的固定位置則應視模具的具體情況而定。球形頭拉料桿還適用于自動化生產(chǎn)，但球形頭部分加工較困難。 冷料穴的作用是收集每次注射成型時，流動熔體前端的冷料頭， 避免這些冷料進入型腔影響塑件的質(zhì)量或堵塞澆口。 3．3．5排氣系統(tǒng)的設計 本塑件的排氣槽開設在分型面上，因為分型面上因排氣槽而產(chǎn)生的飛邊，容易隨塑件脫出。采用間隙排氣的方法，利用了分型面及零件的配合間隙排氣。排氣槽通常為0.02~0.04mm，這里是0.02mm的間隙排氣。 3．3．6脫模設計 避免因模具設計問題使塑件出現(xiàn)脫模變形： 由于目前精密注射塑件的尺寸都不太大，壁厚也較薄，有些還帶有很多薄筋，因此在脫模是容易產(chǎn)生變形，使塑件精度下降。為避免以下問題的發(fā)生，應注意以下幾點： （1） 模具除應具有足夠的剛度之外，其結構還要適宜塑件脫模。 （2） 為防止塑件發(fā)生脫模變形，精密塑件最好采用推件板脫模。 （3） 精密塑件的脫模斜度一般比較小，不容易脫模。為減小脫模阻力，防止塑件變形，必須對脫模部位進行技術處理。例如對脫模部位進行鏡面拋光，拋光方向應與脫模方向保持一致等等。 本產(chǎn)品的脫模就是采用了推件板的脫模方式。由于沒有設置脫模斜度，使脫模阻力增大，因此，采用了鏡面拋光的方法，大大減小了脫模的阻力，不容易使塑件產(chǎn)生變形，使精度下降。 第四章 模具設計的有關計算 成型零件的設計：包括成型零件的結構設計，尺寸計算，其中具體為凹模、凸模、型芯的尺寸計算。此次所設計的塑料模的凹模是整體式凹模，凸模、型芯的結構形式為均為整體式。 4．1 工作尺寸的計算： 影響塑件尺寸精度的因素： 1） 制造誤差 模具的最大制造誤差：δZ=ΔZ=1/3~1/10Δ 2） 成型零件的磨損 允許的磨損量：δC=1/2ΔZ 3） 塑件收縮率的波動 收縮率引起的尺寸量：δS=(Smax-Smin)Ls S=(Lm-Ls)/Ls*100% PP(聚丙烯)的收縮率為1%~2.5% S—塑料成型收縮率 Lm—模具型腔在室溫下的尺寸 Ls—塑件在室溫下的尺寸 解：型芯直徑Φ220-Δz:校核：δZ+δc+δs≤Δ （1） 塑件內(nèi)徑尺寸計算 塑件內(nèi)徑為Φ22+00。44 公差Δ=0.44mm ΔZ=1/3Δ δC=1/2ΔZ Scp:平均收縮率 Scp=0.0075 Lm=〔Ls（1+ SCP）+3/4△〕0-ΔZ =[22+22*0.0075+3/4*0.44]0-1/3*0.44 =22.4950-0.15mm 塑件內(nèi)徑為Φ16+0。40 Lm=〔Ls（1+ SCP）+3/4△〕0-ΔZ =[16+16*0.0075+3/4*0.4]0-1/3*0.4 =16.420-0.13mm (2)型腔徑向尺寸計算 塑件尺寸為Φ220-0。44 Lm=〔Ls（1+ SCP）-3/4△〕+ΔZ =[22+22*0.0075-3/4*0.44]+1/3*0.440 =21.835+0.1470mm 塑件尺寸為Φ280-0。52 Lm=〔Ls（1+ SCP）-3/4△〕0+△Z =27.82+0.170mm (3)型腔深度尺寸計算 塑件長度為160-0。40 Hm =〔Hs（1+ SCP）-2/3△〕0+△Z =[16(1+0.0075)-2/3*0.4]+1/3*0.40 =16.39+0.130 mm 塑件長度為230-0.44 Hm =〔Hs（1+ SCP）-2/3△〕0+△Z =[23(1+0.0075)-2/3*0.44]1/3*0.440 =22.8825+0.150mm (4)型芯高度尺寸計算 塑件尺寸為13+0.360 Hm =〔Hs（1+ SCP）+2/3△〕0-△Z =[13(1+0.0075)+2/3*0.36]0-1/3*0.36 =13.33750-0.12mm=130-0.4575mm 4.2有關壓力與鎖模力的校核 (1)注射壓力的校核:Pmax≥P Pmax—注射機最大注射壓力 (XS-Z-60的注射機的Pmax為122MPa) P—塑件成型時所需的注射壓力MPa.常取P=40~200MPa (2)鎖模力的校核:F≥PqA Pq—型腔內(nèi)熔體壓力(MPa)常取Pq=20~40MPa A— 塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和(m2) Pq=KyP Pq=24.5(查表塑料模設計書4-4得出) Ky=1/3~2/3 因此,P=73.5MPa A=1.42*л*4+5.8*0.6*2+4.3*0.6=34.1576cm2=0.34m2 Pq*A=24.5*0.34=8.33KN Fmax即XS-Z-60的公稱鎖模力F=500KN 所以F>PqA , 校核成功。 第五章 冷卻系統(tǒng)的設計 5．1冷卻系統(tǒng)的設計原則： （1） 冷卻水孔應盡量多，孔徑應盡量大。本塑料模具采用了四道冷卻水孔，均勻分布在塑件兩旁。 （2） 冷卻水道至型腔表面的距離應盡量相等。一般冷卻水孔的孔壁至型腔表面的距離應大于10mm，常用12~15mm。 （3） 澆口處加熱冷卻。 （4） 降低入水與出水的溫度。 （5） 冷卻水道要避免接近熔接痕的部位。 （6） 冷卻水道的大小要易于加工和清理，一般孔徑為8~10mm 本產(chǎn)品水管直徑為8mm，相對于塑件的距離為10mm，滿足了設計要求。對于冷卻水管的排布不可小看，必須在設計塑件排布時考慮好，以便往后的設計。 常見冷卻系統(tǒng)的結構： 1、 直流式和直流循環(huán)式 2、 循環(huán)式 3、 噴流式 4、 隔板式 5、 間接冷卻 本塑件的冷卻系統(tǒng)結構采用了直流式。這種形式結構簡單，加工方便，但模具冷卻不均勻。因為是小型塑件，采用此結構也可以。 第六章 注射機有關參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為196mm×180mm×300mm。XS—ZY--—60型注射機，最大安裝尺寸為330mm×440mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計算模具的閉合高度H=196mm，XS－ZY--—60型注射機所允許模具的最小厚度Hmin=70mm，最大厚度Hmax=200mm， 即模具滿足 Hmin ≤ H ≤ Hmax 的安裝條件。 經(jīng)查數(shù)據(jù)XS—Z--Y—60型注射機的最大開模行程S=180mm，滿足出件要求。 經(jīng)驗證，XS—ZY--—60型注射機能夠滿足使用要求，故可采用。 第七章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖 本模具的總裝圖一張，非標零件工作圖十張，總裝圖如圖所示，其工作原理：模具安裝在注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將熔料經(jīng)流通注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時動模部分隨動板一起運動漸漸將分型面打開，當分型面打開完畢后，凝料和塑件從定模中脫出，塑件緊緊地包在型芯上，凝料由拉料桿拉出。此時，頂桿推動推件板，推件板將塑件和凝料系統(tǒng)頂出。 合模時，由復位桿復位推件板。模具閉合，等待下一次的動作。 第八章 總 結 裝 訂 線 在這次畢業(yè)設計中，我了解了注塑機的工作原理、實際操作等知識。對注塑成型有了感性的認識。也對塑料模的構造有了更深刻的理解。通過本次設計我深深體會到三年來所學知識發(fā)揮的巨大作用。任何的理論如果沒有在實踐中得到應用的話，那還是等于零。鄧小平說：“實踐是第一生產(chǎn)力 ?！边@次設計我們就將二者很好的結合了在一起。自己動手，自己動腦。將兩者有機的結合在一起，使我們明白了理論不代表學會了，學會了不代表心里明白了，只有將理論付出于實踐，將之知識不斷的使用及創(chuàng)新，那才是學習的最高境界。如果能夠做到這樣，要想自己擁有一技之長又有何難呢？ 在設計繪圖中，開始時會遇到各式各樣的問題。譬如：零件尺寸的標注，技術要求的書寫，尺寸精度的選擇，粗糙度的選用等等。凡是該遇到的問題都遇到了。但經(jīng)過實習后，通過我的反復研究，反復修改才把它基本完成。雖然已經(jīng)完成了畢業(yè)設計，但我想自己的設計中一定還有一些地方做得不夠完美。在設計的過程中，它鍛煉了我們的思維能力，判斷能力，CAD的繪圖能力以及打字速度等等。并且讓我們鞏固了上課老師所講了理論知識，讓理論更加深刻，讓實踐更具有理論性。 此次的收獲最大的是能夠有機會設計一副模具圖。雖然設計的次數(shù)不是很多，但我了解了設計的基本過程，知道了設計時所要做的基本事情，以及繪圖上的注意事項。讓我初次完整系統(tǒng)的設計塑料模具，這讓我在以后的就業(yè)中做了引導線，讓我對塑料模具有了個系統(tǒng)的了解與加深，并且對它產(chǎn)生了一定的興趣。 同時，這次設計也讓我意識到拓寬知識面、培養(yǎng)思維創(chuàng)新能力的重要性，且只有通過不斷地學習、實際地鍛煉才能提高自己的能力。另外，團隊合作精神也很重要，現(xiàn)在無論哪一個行業(yè)，已經(jīng)不是一個知識領域可以解決的了，需要不同的知識和不同的人共同去完成，因此，團隊合作能力是能夠決定一個人的成敗的，孤芳自賞并不能說明你有個性，過于清高是很難融入大集體的。 參考文獻 1． 《注射模具典型結構圖例》 裝 訂 線 2． 《機械設計手冊（1）》 3． 《塑料模具設計與制造》 4． 《塑料成型工藝與模具設計》 5． 《模具的結構設計》 6． 《模具設計與加工速查手冊》 7． 《機械設計手冊（2）》 8． 《模具材料應用手冊》 9． 《注射模具典型結構圖例》 10．《塑料模具設計手冊》 第20頁 共20頁