1、 学院 毕 业 设 计题目 药瓶盖塑料模具 系别 机电系 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 32设计任务书设计题目：药瓶盖塑料模具设计要求：1. 确定合理工艺方案2. 设计合理的模具结构3. 在模具的设计中最好有创新4. 设计要全面介绍模具的工作原理5. 内容丰富、文字精练、讲述详细、实用价值高6. 模具的设计有效地体现出实用的特色设计进度要求：第一周 毕业设计的前期准备第二周 搜集资料和设计题目的确定第三周 工艺方案的确定和工艺计算第四周 模具的零部件结构工艺设计第五周 模具设计的校核修改及定稿第六周 图纸的设计与修改第七周 审核，上交论文 指导教师（签名）： 摘 要本产品主要用于医药
2、药瓶盖，它要求质量轻、成本低廉、能大规模的生产、无毒，无害，不透光，化学稳定性好，在室温下溶剂不能溶解PP，且有着优良的耐化学药品性和耐，密封性能好，有一定的耐气候老化性，添加抗氧剂或紫外线吸剂能提高物理性能。有着极低的密度（0.890.92），固质量很轻，是大品种塑料中最轻的一种。耐热性好，能在130使用。本设计中主要是成型塑模零件的设计，注塑机的选取与校核，以及成型塑模零件的附件结构的设计与计算。通过对设计草稿的整理和总结，我不断地对设计过程中存在的问题进行查找，分析，并在问题不断得到解决的过程中对整个专业学习过程进行回顾，思考。并在指导教师和同学们的无私帮助下，牢固掌握了通用模具设计的一
3、般方法和步骤，通过总结，提高了分析与解决实际工程设计的能力。关键词：型腔；型芯；顶杆机构；注塑机；模具安装调试。目录摘 要II目录I1 零件方案确定及工艺性分析11.1零件方案确定11.2零件工艺性分析32 塑件的分析42.1 PP(聚丙烯)42.2 PP的主要特点42.3 注塑模工艺条件42.4 化学和物理特性53 注射机及标准模架的选择63.1 注射机的选用63.2标准模架的选择74分型面的选择84.1分型面的形式84.2分型面的选择原则84.3分型面的选择85 型腔数目的决定及排布95.1型腔数目的确定95.2多型腔的排列96 浇注系统的设计106.1浇注系统的组成106.2 浇注系统各
4、部件设计107 成型零件的工作尺寸计算147.1凹模的结构形式147.2凸模的结构设计147.3成型零件的工作尺寸计算148导柱导向机构的设计199 脱模机构的设计209.1何为脱模机构209.2脱模机构的分类及选用209.3脱模机构的设计原则209.4推杆的结构形式及形状2010工艺参数的校核2210.1最大注射量校核2210.2注射压力的校核2210.3锁模力的校核2210.4开模行程与推出机构的校核2310.5模具闭合高度校核2311 温度调节系统的设计2411.1冷却系统设计2411.2冷却时间的确定2411.3冷却系统设计原则2411.4冷却系统的结构形式2511.5 冷却系统的计算
5、2512模具总装图及运动原理、试模2712.1 工作原理2712.2 模具的安装试模2713 致 谢2914 参考文献301 零件方案确定及工艺性分析1.1零件方案确定一、明确设计任务，收集有关资料：1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划2、查阅、收集有关的设计参考资料3、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量二、工艺性分析分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品
6、成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。1、塑胶件的形状和尺寸：塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。3、生产批量生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。4、其它方面在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。三、确定成型方案及模具型式：根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确
7、定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。四、工艺计算和设计1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成浇注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工
8、作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。五、进行模具结构设计：1、确定凹模尺寸：先计
9、算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从塑料模国家标准GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。六、画装配图一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。由于
10、注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图3、俯视图、局部剖视图等4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。七、绘制各非标准零件图零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求八、编写技术文件1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。2、编写加工工艺
11、过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片3、编写设计说明书1.2零件工艺性分析本产品主要用于医药药瓶盖，它要求质量轻、成本低廉、能大规模的生产、无毒。 图1.1 塑件图2 塑件的分析2.1 PP(聚丙烯)PP于1957年由意大利Montecatin公司首先开始工业化生产，目前已成为发展速度最快的塑料品种，其产量位居第三,典型应用范围:汽车工业（主要使用含金属添加剂的PP：挡泥板、通风管、风扇等），器械（洗碗机门衬垫、干燥机通风管、洗衣机框架及机盖、冰箱门衬垫等），日用消费品（草坪和园艺设备如剪草机和喷水器等）。PP学名聚丙烯，其相对分子质量一般为1050万。
12、分子式为2.2 PP的主要特点成白色蜡状，无毒，透明；有着极低的密度（0.890.92），固质量很轻，是大品种塑料中最轻的一种；化学稳定性好，在室温下溶剂不能溶解PP，且有着优良的耐化学药品性和耐；耐热性好，能在130使用；电性能优异，耐高频电绝缘性好，在潮湿环境中也具有良好的电绝缘性；有着优异的力学性能，包括拉伸强度、压缩强度和硬度，突出的刚性和耐弯曲疲劳性能；PP比PE容易发生热、光氧化，耐气候老化性差，必须添加抗氧剂或紫外线吸收剂；耐抗冲击性能较差，尤其是低温冲击性差，对缺口十分敏感；PP的结晶性能导致制品的不透明性。2.3 注塑模工艺条件干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度
13、：220275C，注意不要超过275C。模具温度：4080C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是47mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。2.4 化学和物理特性PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0C以上时
14、非常脆，因此许多商业的PP材料是加入14%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100C）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150C。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在140。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.82.5%。并且
15、收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。3 注射机及标准模架的选择注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机
16、，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。3.1 注射机的选用选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：式子中，实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（）。 从PP的物理性质可得：=0.890.92，由给出的工件可称得工件的质量为m=20g，故 ，现我们选择XS-ZY-125型号的注射成型机，此型号表示液压注射成型机，其公称注射量为。其性能参数如
17、下： 额定注射量： 注射压力： 锁模力： 最大注射面积： 最大开模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 模板行程： 模板最大距离： 拉杆间距： 喷嘴直径： 喷嘴圆弧半径： 喷嘴移动距离： 3.2标准模架的选择注射模标准：我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（GB/T12556.190）和大型模架（GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560mmx900mm，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。其四种模架的组成、功能及用途见下表3.2表3.2标准模架选择型号组成、功
18、能及用途A1型定模采用两块模板，动模采用一块模板，与推杆推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机。A2型动、定模均采用两块模板，与推件机构组成模架，适用于立式和卧式注射机，可用于带有斜导柱侧向抽芯的模具，也可用于斜滑块侧向分型的模具A3型定模采用两块模板，动模采用一块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。A4型动、定模均采用两块模板，它们中间设置了一块推件板，用于推件板件的模具，适用于立式和卧式注射机。根据以上四种模架的组成，功能及用途可以看出，A4型模型适用于本次模具的设计。4分型面的选择分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模
19、具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向倾斜。4.1分型面的形式分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。4.2分型面的选择原则a）、便于塑件脱模：、 在开模时尽量使塑件留在动模内 、应有利于侧面分型和抽芯 、应合理安排塑件在型腔中的方位；b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气 e）、尽量使模具加工方便4.3分型面的选择 图 4.1 分型面图5
20、 型腔数目的决定及排布5.1型腔数目的确定为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a），其计算过程如下：我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为C1，与型腔无关的模具费用为C，每小时注射制品成型的加工费用为y（元h），成型周期为t（min），则：模具费用为（元），注塑成型费用为（元），总成型加工费用为，即为使总的成型加工费用最少，
21、即令，则有 ： 所以n。对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，故通常推荐型腔数目不超过个，我们因为塑件精度要求不高取n4。5.2多型腔的排列多型腔在模板上排列形式通常有圆形、H形、直线形及复合形等，在设计时应该注意以下几点：尽可能采用平衡式排列，确保制品质量的均一和稳定。型腔布置与浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象。尽量使型腔排列得紧凑，以便减小模具的外形尺寸。6 浇注系统的设计6.1浇注系统的组成所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系
22、统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图6.1所示： 图 6.1 浇注系统的组成1主流道 2主流道衬套 3定位圈 4分流道5浇口 6型腔 7冷料穴 8中间板9定模板（或定模座板）6.2 浇注系统各部件设计1、主流道设计主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为： 主流道圆锥角=2o6o，对流动性差的塑件可取3 o6o，内壁粗糙度为Ra0.63m。主流道大端呈圆角，半径r=13mm，以减小料流转向过渡时的阻力。在模具结
23、构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。但在大多数情况下是将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，然后配合固定在模板上。主流道衬套与定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用间隙配合。主流道衬套一般选用T8、T10制造，热处理强度为5256HRC。依主流道直径计算的经验公式：式中 主浇道大头直径 流经主浇道的熔体体积 因熔体材料而异的常数故 主流道断面尺寸：主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上。图6.2 主流道2、分流道的设计分流道就是主流道与浇口之间的通道，一般开设在分型面
24、上，起分流和转向的作用。多型腔模具必定设计分流道，单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也要设置分流道。 分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、U形和六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，如图6.3。因为圆形截面分流道的效率是分流道中效率最高的，固选它。 图 6.3分流道尺寸 分流道的尺寸：因为各种塑料的流动性有差异，所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。 但对于壁厚小于3mm，质量在200g以下的塑料，可用此经验公式确定其流道直径：D=0.2654式中 ， m流经分流道的塑料量（g）；
25、L分流道长度（mm）；D分流道直径（mm）。对于黏度较大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.21.25的系数。我们这里取m=100g，L=50mm。固分流道尺寸为1.2D，即D=1.2D=1.20.265=10（ mm）。所以S= 1.22=78.5（mm2） 分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。分流道与浇口的连接：分流道与浇口的连接处应加工成斜面，并用圆弧过渡，有利于塑料熔体的流动及充填。图6.4分流道的设计4、浇口的设计 浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的
26、形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。 浇口的理想尺寸很难用公式计算，查表与经验尺寸一致，所以点浇口取。由上可知，塑件采用点浇口成形，浇注系统平衡布置。主流道为圆锥形，上部直径与注塑机喷嘴相配合，下部直径为，锥角为6o。分流道采用梯形截面流道，斜角为10o，高为，宽为。点浇口直径为，长度为，头部球。浇口的结构形式很多，按照浇口的形状可以分为点浇口、扇形浇口、盘形浇口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。浇口的截面一般只取分流道截面积的39，浇口的长度约为0.5mm2mm，现在可算出我们需要的浇口面积S=5s=3.9。 浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，所以我们在开设浇口时应
27、注意以下几点：浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，以避免型芯受冲击变形。浇口应设在不影响制品外观的部位。不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。图6.5 浇口的设计7 成型零件的工作尺寸计算7.1凹模的结构形式凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件。根据需要有以下几种结构形式：整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分析我们可选用组合式凹模整体嵌入式凹模。整体嵌入式凹模：于小件一模
28、多腔式模具，一般是将每个型腔单独加工后压入定模中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形，由台阶定位，以过渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板将其固定。其结构如图7.1所示：7.2凸模的结构设计1、凸模的结构形式凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可非为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成，如图7.2所示： 图7.1 凹模 图 7.2 凸模7.3成型零件的工作尺寸计算1、凹模径向尺寸计算（此题公差为自己标注）现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸，其公差按规定为负值“-”；
29、凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，其公差按规定为正值“+Z”现由公式可得：式中，“”前的系数（此处为3/4）可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.50.8之间，制品偏差大则取小值，偏差小则取大值。固可由以上公式算出其尺寸：（由于这里塑件为圆，故公式中为D） 2、凹模型腔高度尺寸的计算由于该尺寸属于塑件外轮廓尺寸，故有：我们现根据图八可得： 图 8.1塑件尺寸 3、型芯径向尺寸的计算设塑件内型腔尺寸为ls，公差为正值“+”，制造公差为负值“-Z”，经过与上面凹模径向尺寸相似推理，可得：现在可算得：（由于这里塑件为圆，故公式中为d） 4、型芯高度尺寸的计算设制品孔深为hs，其公差为正值“+”，制造公差为
30、负值“-Z”，同理可得：我们由图五可得出：5、型腔壁厚和底板厚度计算在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其是对大型塑件。但我们这里的塑件较小，故不需要对型腔壁厚和底板厚度进行计算，大致得体即可。8导柱导向机构的设计为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。导向
31、机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，我们这里选取导柱导向机构，其结构如图九：我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。、导柱的长度应比型芯（凸模）端面的高度高出68mm（图8.1），以免型芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。 图8.1导柱导向机构、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。、一般应
32、在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。、导柱的直径应根据模具大小而决定，可参考准模架数据选取。 9 脱模机构的设计9.1何为脱模机构在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。9.2脱模机构的分类及选用脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多
33、元联合脱模机构和气动脱模机构等。9.3脱模机构的设计原则设计脱模机构时，应遵循以下原则：（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。9.4推杆的结构形式及形状因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，我们这里选用普通推杆。其结构形式见图9.1。9.5推杆的固定方式 图9.1 推杆的结构形式及形状图9.2 推杆的固定方式10工艺参数的校核10.1最大注射量校核注射
34、机的最大注塑量应大于制品的重量或体积（包括流道及流口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好在注塑机的最大注塑量80%，由文献2 所以，选用的注塑机最大注塑量应 式中注塑机的最大注塑量：单位 注塑机的体积，单位 该产品：V塑件=20 浇注系统体积，单位 该产品：=15故 确定的注塑机注塑量为：118。所以，满足要求。10.2注射压力的校核该项工作是效核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，其值一般为70150MPa，通常要求P P0。我们这里选70MPa。10.3锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，当高压的塑料熔体充填模腔时，会沿锁模方向产生
35、一个很大的胀型力。为此，注射机的额定锁模力必须大于该胀型力，即：F锁 F胀 = A 分 P型F锁注射机的额定锁模力（N）； P分模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.30.65倍，通常取2040MPa。我们这里选P型=30MPa。A分塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2） F锁 F胀 = A 分 P型= 8020030=4.8105（N）10.4开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，用H表示，它必须小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核：一种是开模行程与模具厚度无关；二种是开模
36、行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关，且是单分型面注射模具。1、当开模行程与模具厚度无关时这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型： 对单分型面注射模，所需开模行程H为：S H = H1 + H2 + （510） mm式中，H1塑件推出距离（也可以作为凸模高度） （mm）； H2包括浇注系统在内的塑高度 （mm）； S 注射机移动板最大行程 （mm）； H 所需要开模行程 （mm）。而我们这里通过资料可得出（结构见图六）： H = 16 + 57 + 8 = 81 （mm）。 对双分
37、型面注射模，所需开模行程为：S机 H = H1 + H2 + a +（510） mm式中，a中间板与定模的分开距离 （mm）。10.5模具闭合高度校核 模具实际厚度H模=218 mm 注塑机最小闭合厚度H最小=即 H模H最小 满足要求11 温度调节系统的设计11.1冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为200左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量
38、和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以11.2冷却时间的确定在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：式中，a 塑料热扩散系数 （m2/s）； S 制品壁厚 （mm）；现我们根据已知条件知道PP的TS=260，TM=60，T
39、E=100，而塑件的厚度为2mm： =4.5s11.3冷却系统设计原则、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。、浇口处加强冷却。、应降低进水与出水的温差。、合理选择冷却水道的形式。、合理确定冷却水管接头位置。、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。11.4冷却系统的结构形式根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有
40、六种，我们这里选用的是简单流道式。简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图11.1：图 11.1冷却系统的结构形式11.5 冷却系统的计算设PP塑料的密度=0.90，且流量为125，Qs=590。现有公式可得：Q = n G Qs式中，Qs 塑料熔体的单位热流量 N 每小时的注射次数 G 制品包括浇注系统在内的质量（Kg） G = nG件 + G浇 = 4 0.9 100 + 140 = 500 （g） Q = 30 0.5 590 = 8850（Kj）其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。12模具总装图及运动原理、试模12.1
41、 工作原理 定距式拉板双分型面注塑模：开模时，由于弹簧2的作用，中间板14与定模座板15先沿AA做定距离分开，以便取出两板之间的浇注系统的凝料。继续开模的时，由于定距拉板1的末端与固定在中间板14上面的限位钉3，使中间板14停止移动，这样随着动模继续移动而迫使模具沿BB分开，进而由推出机构将塑件推出。图12.1 装配图12.2 模具的安装试模 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设进行检验。模具的闭合高度，安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等符合所选设备的技术条件。检查模具各个滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要准确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。 模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注塑机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装到注射机上要注意以下几个问题：1）模具的安装方位要满足设计图样的要求。2）模具中有侧向滑动机构时，尽量使其运动方向为水平方向。3）当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。4）模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作
