1、本設計來自：我要畢業設計網在畢業設計網注冊后聯系客服均可獲贈您要求的畢業設計資料客服qq：8191040 說明：本軟件/論文系有嘗閱讀、使用，完整cad圖紙或源代碼請聯系客服購買*全國最全畢業設計，詳細目錄請加qq8191040索取模具畢業設計（注塑模，沖壓模），計算機畢業設計（asp,asp.net,c#,delphi,java,jsp,pb,vc,vb,vfp等）機械畢業設計，電子信息類畢業設計，土木路橋畢業設計等等塑料模畢業設計部分目錄 沖壓模畢業設計部分目錄 機械畢業設計部分目錄 計算機畢業設計部分目錄 電子信息設計部分目錄 1 前言模具是工業生產的重要工藝設備，他被用來成型具有一定尺

2、寸的各種制品。在各種材料加工工業中廣泛的使用著各種模具，采用模具生產制件具有生產效率高，質量好，切削少，節約能源和原材料，成本低等一系列優點。在塑料成型工業中模具也得到了廣泛的應用。近年來塑料成型模具的產量和水平發展十分迅速，高效率，自動化，大型，精密，長壽命模具在模具總產量中所占的比例越來越大，從模具的設計和制造兩方面來看，模具的發展趨勢可歸納為以下幾點：1 理論研究不斷發展，設計計算日趨成熟；2 塑料模具的高效率自動化；3 大型塑料模具的推廣；4 高精度塑料模具；5 模具計算機輔助設計（cad）輔助工程（cae）；6 模具制造新工藝的發展；7 簡易制模工藝的研究；8 模具標準化；9 特種塑

3、料成型模具的研究1.1 我國模具發展情況模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產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品的質量、效益和新產品的開發能力。經國務院批準，從1997年到2000年，對80多家國有專業模具廠實行增值稅返還70%的優惠政策，以扶植模具工業的發展。所有這些，都充分體現了國務院和國家有關部門對發展模具工業的重視和支持。1.2 國外的情況 pet容器已經成為全球各國廣泛使用的包裝材料和容器，在食品、飲料、酒類、化妝品、日用品、工業用品、交通用品、農業用品包裝等方面得到越來越廣泛的應用，近年來pet容器在飲料包裝中的應用發展更為迅猛。 如美國軟飲料pet瓶的

4、數量1990年為76億只，1992年達近100億只，1997年超過200億只，2000年和2001年分別為220億只和225億只。由于pet瓶的容量比金屬罐和玻璃瓶都要大得多，所以pet瓶裝軟飲料在容量比例上的優勢更為明顯，1990年已為1/3，1993年達4成，1997年以后均占到一半以上。 美國一些啤酒廠正開始轉向采用塑料瓶包裝啤酒，并有增多的趨勢。堪薩斯州的dony express牌啤酒包裝正在從玻璃瓶改用三層琥珀色 pet塑料瓶，而且可以仍采用現有灌裝設備。馬里蘭州的constar國際公司制備塑料瓶型坯和吹塑成型三層瓶，其外層和內層材料為pet，阻隔芯層材料為特殊尼龍mxd6。cons

5、tar公司聲稱其還采用了高性能吸氧劑oxbar，因而實際上沒有氧滲入瓶的不良后果，并大大降低了碳酸氣的速漏問題。 great plains啤酒公司于2003年7月6 日開始生產塑料瓶包裝的啤酒，通過國內零售商分銷給賓館、運動場和娛樂場所。并計劃想中國出口，該公司在 olathe的分廠目前每年能生產15000 個三層瓶中的阻隔層，并已訂購設備進一步擴大生產能力1.3 本次設計的目的pet學名為聚對二甲酸二乙醇酯 ,具有良好的拉伸強度，剛度,良好的耐磨性,吸水性小,良好的化學穩定性和電絕緣性.pet原料已廣泛運用於各類產品之包裝容器如：水瓶、果汁瓶、汽水瓶、食用油瓶、化妝瓶、藥瓶、啤酒瓶、廣口瓶、

6、洗潔精等。本次設計的目的就是設計以pet為原料的注射模具設計,為以后在工廠中搞模具打下基礎.2 塑件分析82.1 可樂瓶分析及要求 現在市場上有500ml和600ml兩種可樂瓶,本設計以500ml可樂瓶為例進行設計.瓶子的要求如下:1)瓶重不超過30g; 2)最小壁厚0.35mm瓶重偏差在標準充滿點處上偏差為8ml,下偏差為4ml; 3)瓶的容積和高度按照固定要求設計,具體尺寸見下圖:2.2 瓶胚分析及要求 作為兩步法生產的關鍵半成品,注射瓶胚的好壞直接影響到可樂瓶的生產,要求瓶口符合國際標準,具體尺寸如下:三 材料的選取1 本設計選取聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)為材料,之所以選取pet是于

7、其以下特性有關:1. 重量輕,pet瓶的重量只有玻璃瓶的1/102. 強度高、韌性好。3. 透明度高4. 可取向性，通過拉伸取向，可提高pet制品的拉伸、沖擊性能和耐蠕變性，因此能作為耐壓容器使用 。5. 阻隔性好，對o2、h2、co2等都有較高的阻隔性。6. 化學穩定性好7. 可回收再利用，可將廢pet瓶制作非接觸食品的容器，或通解聚后獲得生產pet的原料。8. 價格合理。四 工藝特性14.1 模具特點 射出模具可分為熱澆道模具及冷澆道模具兩大類，前者又稱為無澆道式模具，其將加熱器插入豎澆道或澆道部分，不使此部分的熔融樹脂凝固，保持流動狀態，在每次射出時，使澆道部分殘留模具，只取出成品，亦即

8、澆道內的熔膠在模穴內冷卻過程中維持熔融狀態，不隨模穴內的熔膠一并冷卻，開模后只有成品取出。而后者之澆道內的熔膠隨模穴內的熔膠一并冷卻，開模后一起取出，其又分為冷澆道二板式模具及冷澆道三板式模具兩種。本設計采用熱流道模具,下面將做簡單介紹: 在塑膠射出成型時，利用特殊方法保持豎澆道(sprue)、橫澆道(runner)之塑膠於熔融狀態，成品脫模時，澆道仍保持在塑模中，此即所謂熱澆道射出成型。其優缺點如下所示： 項目優點缺點成本/效益1. 節省成本：無澆道及澆口廢料損失，成型完畢不須研磨回收料，可節省澆道廢料及研磨回收費用，尤其是澆道系統重量比成型品大時。 2. 不需澆道系統的成型，節省成型能量。

9、 價格較高。時間1. 可縮短充填時間 2. 冷卻時間不受澆道冷卻時間的影響。 3. 成型溫度較低，可縮短冷卻時間，增加生產效率。 4. 無須考慮澆道系統脫模時間，可縮短成型周期，尤其以肉厚薄、澆道粗的大型成型品最為明顯。 1. 熱澆道更換顏色或塑料時，須考慮所費時間是否太長。 2. 成型完成時間較冷澆道成型方式來得長。 原物料1. 不會有原料不均或混合異物的狀況發生。 2. 可精確控制澆口溫度，使多模穴充填平衡，適用於工程塑膠之射出成型，例如：pc、尼龍(nylon)等。 歧管中會滯留熔融樹脂，有分解、劣化、變質等情況。機械1. 不會有噴頭中斷的情形。 2. 可適用於小型成型機，澆道系統不會產

10、生反作用力，由澆道體積的縮減，可使射出件尺寸變小，較三片模的開模行程短。 3. 可完全自動化。 1. 保養維護困難。 2. 阻塞清理麻煩。 模具1. 有效增加射料能力，可容納更多模穴。 2. 可自由選擇進澆位置，澆道中流動區域比傳統者(外圍是冷卻固化的絕緣層)為寬，所以壓降較小，保壓效果較佳。 1. 澆口設計及成型條件不若冷澆道成型方式那般自由。 2. 在開放式澆口下，為防止澆口有殘留物及產生拉絲現象，對於成型條件有所限制。 3. 模具加工不易，在制作模具前須考慮其成本效益。 4. 不適合在時常更換模具下使用。 成型品1. 在操作上，其溫度及壓力較一般冷模具為低，可降低射出壓力，成型品殘余應力

11、較小，尺寸安定性較佳。 2. 可全自動成型，成型容易。 3. 澆道系統之溫度及壓力變化較小，成型品品質較佳，較少凹痕及流痕。 換色成型不便。4.2 成型工藝特點pet為聚對苯二甲二乙酯（polyethylene terephthalate）是將對苯二甲酸與乙二醇聚合而成之飽和聚酯，本身具有良好的透明性、光澤度及阻氣性，符合食品安全性標準，并可回收處理再應用。pet的玻璃轉移溫度（tg）介於7580之間，射出成型溫度約為270310，模具溫度約為130150。由於pet具有很強的吸水性，因此在儲存時必須特別注意防潮，且在加工之前務必先有效加以除濕干燥，干燥條件通常以150180進行4小時，而且為

12、防止塑膠粒再度吸濕，必須在140以上的溫度保溫，停機時為防止塑料變黃，除濕干燥機需降溫到100，不除濕只保溫。此外，pet射出成型時若料溫太高、螺桿剪切力太大或轉速太快時均容易產生乙醛而導致酸化，通常成型后的pet瓶乙醛含量必須小於3ppm。 一般而言，pet瓶的成型方法有兩種類型，直接吹氣成型法及延伸吹氣成型法： 1. 直接吹氣成型法：此方式是在同一部機器上（通常稱為射出拉吹成型機：injection stretch blow molding）先射出熔融的瓶胚，再於中空模具內延伸吹氣成型。由於瓶胚的成型與延伸吹氣成型均在同一機械中進行，因此稱為一段成型法：one step。而且此法在瓶胚尚未

13、冷卻時，即利用其保有的熱進行延伸吹氣，因此又稱熱瓶胚法。 2. 延伸吹氣成型法：此方法是先以射出機射出瓶胚，再將冷卻后的瓶胚以拉伸吹塑成型機加熱，并於中空模具內延伸吹氣成型。由于此法經過射出機及拉吹機的二次加工，因此稱為二段成型法。而且此法是在瓶胚冷卻后再進行加熱延伸吹氣，因此又稱為冷瓶胚法。其加工流程如下：pet原料除濕干燥-以射出機將熔融原料射入模具-pet瓶胚冷卻成型-以拉伸吹塑成型機（stretch blow molding）進行雙軸延伸吹塑成型。注：所謂雙軸延伸是指以延伸棒做縱向延伸，以高壓空氣做橫向延伸。 3. 兩者之適用情形：一般而言，一段法較適合少量多規格的生產，二段法則適合大

14、量而少規格的生產。本公司所提供的ft-p系列：pet瓶胚射出成型專用機，乃屬於二段成型法。 本設計采用第二種成型方法.4.3 加工工藝特點國產pet注射條件:項目要求;料桶溫度噴嘴溫度模溫注射壓力后處理條件250-260c260-280c120-140c70mp120c,1h五注射機的選擇15.初選本設計采用一模八腔的設計5.制件的體積5.1.2 理論注射量 由此選擇 sz-400/1600 型注射機，其規格如下： 項目要求理論注射量注射壓力塑化能力鎖模力移模行程最大模具厚度最小模具厚度定位孔直徑噴嘴球直徑噴嘴口直徑416cm3141mp160g/s1600kn360mm550mm150mm1

15、50mmsr186mm5.2校核5.2.1鎖模力的校核 故可以5.2.2 開模行程的校核其中:.塑件脫模距離 塑件高度,包括澆鑄系統在內 故可以六 模具部分6.1 澆鑄系統的設計6.1.1 分型面的選擇 從密閉的母模取出成型品時，須將模具分割為二，此打開處稱為分型面(parting line, p.l.)，又稱為分割面或分模線。以此面為界，固定的部分稱為固定模或母模，可動的部分稱為可動模或公模。一旦決定產品分模面位置，即可初步決定母模穴及公模心的外形，以及是否須要側向心型，可藉以了解模具設計的難易度。在選定分模面時，須注意下列事項： 選擇不顯眼的位置或形狀，以免影響成型品外觀。 1. 打開模具

16、處應避免死角，以免增加模具成本。 2. 應位於可貫通加工、容易加工或成品易於整修之位置。 3. 須考慮澆口位置或形狀。 以截面的最大處為選擇依據,本設計采用斜導柱脫螺紋,故在螺紋下沿開分型面1,當塑件完全脫離型腔后,推板處為分型面2,見裝配圖. 6.1.2流道部分澆道系統的功用是導引熔融的塑料，從射出機的射嘴射入模穴中。此系統包括豎澆道（sprue）、主澆道（main runner）、次澆道（branch runner）、澆口（gate）等。澆道系統的設計及制作是否適當，對於成品的品質、精度、外觀及成型周期皆有很大的影響。豎澆道即塑料澆注之入口，為了便於脫模，一般都會設計24的斜角。主澆道及次

17、澆道為塑料進入模穴之前所流經的路徑，因此流動性及溫度損失必須特別加以考量。澆口為塑料由澆道進入模穴的關口，澆口的設計對於成品的成型及內應力有極大的影響。詳細的澆道系統請參閱下圖 本設計采用臥式注射機,為便于流道凝料的拔除,故設計成具有2-4錐角的圓錐形,內壁為ra=0.4m以下的粗糙度. 主流道與噴嘴接觸處設計成半球形的凹坑,詳細尺寸見零件圖1 由于采用熱流道設計,故分流道根據熱流道板來設計,呈h型分布其截面為圓形,半徑為3.5mm.澆口(gate)對於成形性及內部應力有較大的影響，通常依據成形品的形狀來決定適當形式，可分為限制澆口與非限制澆口兩大類。前者是在澆道與模穴的進入口做成狹小部分，加

18、工容易，易從澆道切斷成形品，可減少殘留應力，多個成形品一次成形之多數型穴之澆口容易均衡，模穴內塑料不易逆流，一般都采用此種形式。其又可分為側狀澆口(side gate)、重疊澆口(overlap gate)、凸片澆口(tab gate)、扇形澆口(fan gate)、膜狀澆口(film gate)、環形澆口(ring gate)、盤狀澆口(disk gate)、點狀澆口(point gate)及潛狀澆口(submarine gate)等。本設計采用點澆口,位置在瓶底中央,直徑為1.5mm,澆口臺階長度1mm.由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態較為理想，因

19、面分流道的內表面粗糙度ra 并不要求很低，一般取1.6m 左右既可這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。實際加工時，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。（省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配備了專業的省模女工，即用打磨機，沙紙，油石等打磨工具將模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。）作為熱流道系統中最關鍵部分,熱流道板影響到制品的生產,本設計采用外加熱熱流道板,用加熱棒加熱,他采用熱做工具鋼制作,鉆出約5的圓形流道,用棒式加熱器進行加熱熱流道板和模具定模板及行腔板之間用

20、空氣間隙進行隔熱.測溫裝置安裝于與流道等效的受加熱的部位,流道板與噴嘴應分別進行溫度控制,流道內壁要拋光,以免滯料分解,轉角處要平滑過度.其詳細尺寸見下圖: .6.2注射模成型零部件部分設計6.2.1型腔2 由于采用斜滑塊脫螺紋,故型腔分兩部分:瓶身部分和瓶蓋部分.瓶身部分徑向尺寸計算(按平均收縮率計算) 規定型腔的最小尺寸為,偏差為正值,塑件最大尺寸為,偏差為負值.pet最小收縮率為0.7%,最大收縮率為0.9%,由于pet為熱敏性塑料,故型腔磨損量和修模余量可寫成:;型腔:;塑件: 設平均收縮率為,則有: 考慮到修模余量,則有: 有已知可得 代入數據,模具型腔按it9級精度制

21、造,塑件按mt2精度,查表的w=0.062mm, =0.12mm故:校核塑件可能出現的最大尺寸,設模具最小損量為0.04,則 因為23.4162.3，故可以同理可得底部:弧半徑為.,深度為螺紋部分尺寸計算由于螺紋成型技術比較復雜,尺寸計算不易控制,故采用現在比較通用的一種計算方法: 外徑: 中徑: 內徑: 其中: ds外, ds中ds內.為塑件外、內、中的螺紋公稱尺寸；dm外，dm中dm內.螺紋型環外、中、內公稱尺寸；為塑件外螺紋中徑公差；w.為制造公差。由此帶入數據，,得：,.6.2.2 型心尺寸（按平均收縮率計算）瓶身部分徑向尺寸計算規定型心最大尺寸為,偏差為

22、負值,塑件最小尺寸為,偏差為正值.當考慮了型心允許磨損w之后，型心徑向平均尺寸為： 塑件: 同時，由于型心徑向尺寸易修小，故給型心一個正的修模余量r，型心名義尺寸為：當磨損量很小時，令.，則代上公差后得： 帶入數據 =0.052，w=0.1 得校核 校核塑件可能出現的最小尺寸,則 帶入數據得： 左邊=17.31， 右邊=17.3，故成立瓶身部分深度尺寸計算規定型腔深度尺寸以其最大尺寸為名義尺寸,同時有負差,標注為,則有對應塑件上的高hp為最小尺寸,偏差為正,其平均尺寸為,代入數據,模具型腔按it9級精度制造,塑件按mt2精度計算=0.1 ，w=0.31 校核 左邊=150.74

23、右邊=150.8 成立同理可得底部：弧半徑為13.8+0.06，深度6.3合模導向機構 1 本設計采用導柱導向機構，主要作用為：導向、定位和承受側壓力。本設計采用階梯導柱，具體尺寸見下圖6.4 脫模機構1本設計采用斜滑塊脫螺紋，推板脫塑件的方式來脫模。6.4.1 斜滑塊脫螺紋1由于在注射階段，瓶子的瓶口螺紋就已經完成，故采取滑塊脫去的方法。型腔的螺紋部分被一主滑塊連接，主滑塊帶動四個螺紋半模，每個滑塊上均有一斜導柱。 6.4.2斜銷的幾何尺寸和最小開模行程的計算1斜銷的斜角一般為15-20,最大不超過25,固定在推板固定板上.斜銷與固定板見用過渡配合,由于斜銷只起驅動滑塊的作用,滑塊的運動精度

24、由楔緊塊保證,因此為了運動靈活,滑塊與斜銷間采用比較松動的配合.本設計采用t8淬火,淬火硬度hrc50的45號鋼來制作,其幾何尺寸見零件圖4最小開模行程:在滑塊打開前為100,當型心完全脫離行腔后,斜銷推動滑塊移動,但滑塊在限位裝置的作用下停止移動,動模板的位移為:s=5*ctg20=14,因此最小開模行程為130.最后塑件在自身的重力作用下脫落.6.4.3. 滑塊的尺寸計算1本設計采用瓣合模整體式滑塊, 型腔的螺紋部分被一主滑塊連接，主滑塊帶動四個螺紋半模.具體尺寸見零件圖瓶胚左右螺紋瓣膜.6.4.4 倒滑槽的尺寸計算1 倒滑槽為一壓板,對導滑槽與滑塊的配合要求是運動平穩,不宜過分松動,亦不

25、宜過緊,導滑表面硬度為hrc52.其具體尺寸見零件圖.6.4.5 楔緊塊的計算1 當塑料熔體注入行腔后,它以很高的壓力作用于型心,迫使滑塊外移,由于斜銷的剛度較差,故常用楔緊面來承受這一壓力,同時斜銷的精度往往不能保證滑塊的準確定位,而精度較高的楔緊面在合模的時候能確保位置的精確性.鎖緊角的選擇3鎖緊角的工作部分是斜面，其楔緊角為a：當滑塊移動方向垂直于合模方向，當滑塊向動模一側傾斜角度時，1當滑塊向定模一側傾斜角度時，2+在此處取20o。具體尺寸見零件圖楔緊塊6.4.6 斜導柱的設計 斜導柱傾斜角確定斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱的傾斜角，的大小對斜導柱的有效工作長度、抽

26、芯距和受力狀況等起著決定性的影響。 斜導柱直徑的計算:斜導柱在抽芯過程中受到彎曲力fw 的作用，如上圖所示，斜導柱的直徑主要受彎曲力的影響，斜導柱所受的彎矩為：mwfwlw 式中： mw斜導柱所受彎矩；lw斜導柱彎曲力臂。由材料力學可知：mw ww 式中： w斜導柱所用材料的許用彎曲應力；w 抗彎截面系數。斜導柱的截面一般為圓形，其抗彎截面系數為： 所以斜導柱的直徑為： 式中： hw側型芯滑塊受的脫模力作用線與斜導柱中心線的交點到斜導柱固定板的距離，它并不等于滑塊高度的一半。經估算與查表，取斜導柱直徑d 為13。6.4.7脫模推出機構的設計 制件推出（頂出）是注射成型過程中的最后

27、一個環節，推出質量的好壞將最后決定制品的質量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設計推出脫模機構時應遵循下列原則。1 推出機構應盡量設置在動模一側 由于推出機構的動作是通過裝在注射機合模機構上的頂桿來驅動的，所以一般情況下，推出機構設在動模一側。正因如此，在分型面設計時應盡量注意，開模后使塑件能留在動模一側。 2 保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設計時應仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點應作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒

28、形制件多采用推板推出。 從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。3 機構簡單動作可靠 推出機構應使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。4 良好的塑件外觀 推出塑件的位置應盡量設在塑件內部，或隱蔽面和非裝飾面，對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質量。5 合模時的正確復位 設計推出機構時，還必須考慮合模時機構的正確復位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機構的種類按動力來源可分為手動推出，機動推出，液壓氣動推出機構。本套模具的推出機構為機動推出，形式較為簡單。全部采用推板推出成型零件

29、，因為產品很軟所以不能直接頂出制件。6.5 流道的加熱及溫控12 由于本設計采用熱流道，流道中的塑料始終處于熱熔融狀態，故要求流道的溫度要大于258c,才能注射出合格的胚管.流道板的加熱功率應能在30min-1h區間內將流道板的溫度升高到200，所需功率可按下式計算： 其中:-熱流道板的質量kg; -鋼的比熱容kg*k;-在加熱情況下,熱流道板和熔體的溫度差;-加熱時間; -總效率代入數據,可得結果本設計采用he200型加熱棒加熱,電壓220v,50hz,210w功率,共有14個,.熱流道模具的澆口和噴嘴部位對溫度的變化很敏感為防止出現不合格產品,故需要良好的控溫系統,本設計共用8個檢測點.6

30、.6 冷卻系統的設計13 由于可樂瓶胚要求透明度高,所以要求pet結晶性低,故要求塑件在極短時間內冷卻,且進水溫和出水溫相差不能超過3.本設計采用兩套冷卻系統:環塑件冷卻和型心內冷卻.6.6.1冷卻時間的估算所有材料的冷卻過程是相似的,故可用下式進行計算:其中:t-冷卻時間;c-s-壁厚6.6.2熱平衡計算 計算注射過程熱平衡計算,就是計算單位時間內熔體固化放出熱量等于冷卻水所帶走的熱量: 其中:q1-塑料熔體每小時冷卻固化所放出的熱量,kj/h; mp-每小時注射的塑料量kgi-每千克塑料熔體凝固時放出熱量焓(kj/kg) 其中:q2-冷卻水每小時從模具帶走的熱量,kj/h;mw-冷卻水每小

31、時的用量,kg/h;cw-冷卻水比熱容t1-模具的出水溫度;t2-模具的進水溫度6.6.3 流速計算 由水的密度和每小時用量,可換算得冷卻水的體積流量: 冷卻管道的直徑可有v來確定,故可的最低流速的表達式: 6.6.4冷卻面積的計算進一步確定能保證冷卻效率的冷卻管道長度和孔數由冷卻定律,冷卻水從模具中帶走的熱量為:式中: tm-模具溫度;-冷卻水管的傳熱系數,;a -管道的有效冷卻面積最后,可由下式求出管長l,或孔數n代入數據: 查表3.6-1得pet的 查表3.6-2取得: 查表3.6-3得得: 取孔數為8,則有: = 現有8根長200孔徑8,8根長100孔徑,相當于8根長300,孔徑8的冷

32、卻水管,其長度大于6.7 模具的試模與修模9 2試模中所獲得的樣件是對模具整體質量的一個全面反映。以檢驗樣件來修正和驗收模具，是塑料模具這種特殊產品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應當解決的問題。6.7.1 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設計意圖相反，離開型芯一側，滯留于模腔內，致使脫模機構失效，制品無法取出的一種反常現象。其主要原因是：1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。2） 注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。3） 冷卻時間過短，物料未能固化。4）

33、模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。5） 型腔內壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。6.7.2 粘著模芯1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。3） 模腔溫度過高，使制件在設定溫度內不能充分固化。4） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設定時間內完成固化。5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。6.7.3 粘著主流道1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內無法完成料道物料的固化。3） 主流道襯套區域溫度過高，無冷

34、卻控制，不允許物料充分收縮。4） 主流道襯套內孔尺寸不當，未達到比噴嘴孔大0.51 。5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發生上述情況，首先要設法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調整；另一方面要對模具成型部位進行現場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。6.7.4 成型缺陷7當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其

35、改進的措施進行分析。1） 注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現象極為常見。其主要原因有：a. 熔料流動阻力過大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。b. 型腔排氣不良這是極易被忽視的現象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產生燒焦現象。c. 鎖模力不足因注射

36、時動模稍后退，制品產生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應調大鎖模力，保證正常制件料量。2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在。其主要原因有：a. 注射過量b. 鎖模力不足c. 流動性過好d. 模具局部配合不佳e. 模板翹曲變形3） 制件尺寸不準確初次試模時，經常出現制件尺寸與設計要求尺寸相差較大這時不要輕易修改型腔，應行從注射工藝上找原因。a. 尺寸變大注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，

37、收縮率趨于小值。這時要繼續注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小；模溫過高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。此時調整工藝條件即可。通過調整工藝條件，通常只能在極小范圍內使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。七 技術要求 7.1 支撐與連接零件的設計與選擇: 本設計用來連接模板的為m8的圓柱頭內六角螺釘,連接零件的為m6的圓柱頭內六角螺釘,用來固定的為加長銷釘,所有和冷卻水管的結合處用密封圈密封. 7.2 模具的材料 本設計采用45號鋼作為模具材料,表面

38、精度在零件圖上表注,零件14 28 30 要配做加工.八 動作原理 如裝配圖所示,在分型面1打開后,塑件包緊型心,隨動模一起脫離型腔,由于有限位裝置的阻隔,零件25被零件27擋住,滑塊部分不能下移,只能在水平方向上沿著導滑槽移動,這時動模部分繼續下移,推板把塑件推出型心2/3處后,塑件在自身重力的作用下落下,最后由工人取出. 九 設計小結通過畢業設計我比較系統地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業基礎課和專業課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統、全面的理解，達到了學習的目的。并且進一步了解了塑料制品成型的工藝，對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的

39、結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現了零的突破。在指導老師的講解下，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好了本次畢業設計。在本次設計中,我認為最大的收獲就是接觸了很多新東西.由于本設計采用的熱流道為課本范疇外的知識,所以在設計中查閱了大量的書籍,在次特別感謝王旭霞老師,在她的指導下,我完成了熱流道板、加熱和冷卻系統的設計.本次設計為一模八腔,現在國外的注塑機最高的為一模九十六腔,國內最多的可到三十二腔.主要的技術難關是冷卻的均勻性,即怎樣才能讓所有的成品的透明度同時達到

40、要求.雖然通過設計,掌握了一定的理論知識,但實際的操作是否這樣卻不可知.鑒于次,我感到自己的知識是很少的,學習應該是無止境的.由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。十 參考文獻1徐佩弦.塑料制品與模具設計.北京:中國輕工業出版社,20012 申開智.塑料成型模具.北京:中國輕工業出版社,20033 賈潤禮,程志遠.實用注塑模設計手冊.北京:中國輕工業出版社,20004 中國模具工業協會標準件委員會.中國模具標準件手冊.上海:上海科技普及出版社,19895 沈自林,沈青云.pet飲料瓶模具設計與制造工藝研究.中國塑料.2001.66 蘇鵑華,趙一靜.飲料瓶胚注

41、射模具的熱流道設計.模具工業.7 周達飛，唐頌超.高分子材料成型加工.中國輕工業出版社.2000.38 王復興，孫華東.材料力學.兵器工業出版社.2001.49 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.機械工業出版社.1995.910 彭建聲.簡明模具工實用技術手冊.機械工業出版社.1993.311 唐志玉.模具設計師指南.國防工業.1999.312 黃毅宏.模具制造工藝.機械工業出版社.1999.713 模具制造手冊編寫組.模具制造手冊.機械工業出版社.1996.114 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生.模具設計與制造簡明手冊.上海科學技術出版社.1998.315 趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊.上海科學技

42、術出版社.1990.316 徐 灝.機械設計手冊.機械工業出版社.1991.617 rosalind juran.modern plastics encyclopedia.mid.october issue 1993.71 jurgeleit, h. f. de ps 1 198 987(1961)1 hamburg publication as gmbh,1996十一外語文獻及翻譯中文翻譯:新一代注塑技術 編譯摘要:本文介紹新一代瓶坯注塑技術的特點以及通過一個循環所實現的瓶性能。這一循環使瓶胚冷卻不再需要機械手和引出板,而是瓶胚直接在模芯上冷卻,在進一步通過2.5注射循環冷卻之后被頂出。這使

43、制件的冷卻得以改進,從而大大提高了每個陰模的產量。從工作單元去掉機械手減少了空間需求,并大大簡化了系統。關鍵詞:瓶胚注射成型;pet1概述轉位瓶胚注塑技術是在husky注塑系統雙壓板機器設計發展起來的。該系統有一個四面動壓板繞橫軸旋轉(圖1)。每一面配一個典型的半冷塑模。原模系統是一個48陰模,從而提供192個模芯。定壓板上裝有一個標準的熱流道和半陰模。本系統配備一個標準兩級注塑裝置,該裝置有一個120毫米擠塑機和120毫米注射壓料塞,注射壓料塞上有一個機筒頭和分配閥連接兩級。用目前的瓶胚設計,目標重量是47.3克瓶胚,從而注射量為2270克。兩42個不同的聚對苯二甲酸乙二醇酯螺桿用于本系統,

44、每個都取得了可以接受的效果。當機器循環時,塑料首先注射到a面。由于瓶胚要留在模芯上,瓶胚在開模不需要象在傳統系統上那么硬。因此,循環的絕大部分冷卻可以在隨后的機器循環期間從閉模轉到在模芯上冷卻。然后循環需要一個非常短的冷卻期間以允許模具釋壓,注射和保壓也是如此。當開模時,這一面轉位到壓板的頂部表面,然后塑料在b面注射。當d面到達前端時,此時a面在壓板的底部位置,頂桿在這里被啟動,瓶胚被從機器卸到制件引出傳送器上。注射行程對循環時間沒有影響,因而可以較慢地完成。重力幫助確保制件脫離模具落下。制件落在其簾格端頭的傳送器上,造成表面擦傷的可能性較小。在頂部、背部和底部位置,氣沖成型系統對瓶胚提供表面

45、冷卻。由于瓶胚保持在模具的模芯上,它們還容易在內表面得到傳導冷卻。總體上講,瓶胚的整體溫度比它在傳統模塑系統和冷卻引出板中呆類似的時間要冷。2 瓶性能我們分析轉位系統的一個重要方面是拿這種系統生產的瓶胚制造出來的瓶的性能與傳統工作單元上生產的類似瓶胚制造出來的瓶相比較。表1給出從進行的試驗中得出的比較數據。轉位瓶胚的性能在強度測試中一直較好,這是因為改進的澆口質量允許材料在瓶內較好地分布,沒有跡象表明使用這種系統在瓶的任何地方結晶度升高。生產的轉位樣品可能平均較輕,因為它們的重量分布要緊密得多。3 系統的特點這種托坯最明顯的好處是需要的模內冷卻時間減少了,從而減少了整個循環的時間長度。目前,這

46、種系統用最大壁厚為4毫米的47.3克瓶胚工作。這種瓶胚加工循環時間測定為22.5秒,對于一個陰模系統來說是最佳的了。轉位48陰模系統實現14.2秒的循環,能取得較好的商業質量結果。圖2給出循環細分的比較情況。旋轉塔臺不再需要機械手。這樣,就減少了由傳統系統上機械手故障造成的干擾告警和服務停機時間。制件頂出現在不是機械循環時間的一個因素。隨著消除機械手需要的開模間隙減少了,隨著模具行程的減少還提高了空循環速度。系統的另一個好處是需要的地板面積減少,以及由于沒有機械手和引出板冷卻系統,系統的可靠性得以提高的潛力。預計不發生機械手故障的整個系統可靠性可允許系統可用性提高30%。轉位系統的地板面積只有

47、傳統48陰模系統所需面積的55%。與之相伴的還有每英尺地板面積的產量進一步提高(見表2)。使用轉位系統使瓶胚的澆口質量得到改進。在閥澆口區冷凍之后,瓶胚在較短時間內與閥桿的熱點接觸,因為瓶胚在陰模內的冷卻時間被大大減少。去掉這一熱源就消除一個結晶源。除了較好的視覺效果(圖3),還導致澆口區更結實,從而使得整個瓶側壁區更好,及有更多的機會減輕基礎區瓶胚的重量。 瓶胚留在模芯較長時間。與標準瓶胚注塑系統相比,整個瓶胚冷卻得到改進。在一個傳統的機械手冷卻板內,制件遇到被冷卻的管表面就會收縮,這樣熱傳遞就不完美。在轉位系統中,制作在模芯上收縮,從而保持熱傳遞,在被頂出時,轉位瓶胚的全面整體溫度比瓶胚從

48、傳統系統的引出位置取出時要低。還有,對于目前的瓶胚設計來說,不向頸模圈區供應冷卻水,在頂出時仍比標準系統要冷得多。對于一個典型的成型系統來說,冷卻該區能限制循環。轉位系統用幾種不同材料及測試的兩種不同材料和兩種不同的聚對苯二甲酸乙二醇酯螺桿設計,可以看到乙醛(aa)量一直較低。(見圖4)與注射量相比這一循環時間對注射裝置提出非常高的要求,注射裝置連續不斷地沖刷沒有一點滯留時間的螺桿。由于模具內的峰值陰模與兩個不同的螺桿相符,并與不同的加工設置一致,乙醛量到底有多低主要原因在于模具集料管。用目前的模具可以看到的第二個好處是有非常好的重量分布,從而允許在目前制件規格的允差內把整個制件的重量降到最低

49、程度。介紹ikb-mould設計的基礎。注塑模組成的分析處理分為兩部份：設計的首字母和詳細的設計，初期的設計決定模具的組成，例如模具類型，型腔數，流道的類型，澆口類型等。詳細設計是型芯型腔的組成，澆注系統的設計，冷卻和排氣系統的設計，集成分析和最后的草圖。他們需要什么，分析什么是好的caimds的發展方向。他們所擁有的客戶對產品的要求。包括產品外形和詳細的尺寸。一個已經設計好的模具方案，這個方案包括模具設計的初級部分和標準部分，舉例來說模具設計的基礎，動模和定模的一部分，填充和頂出的一部分。注塑模具設計的行業知識等。設計者從專業知識中得出模具設計的設計計劃和詳細步驟，這些知識包括原材料的選擇，

50、型腔，型芯，分型面的規劃和其他相關細節的介紹。他們所想要得：一個先進的交互式模具設計環境。模具設計是由一系列細小的環節組成的設計程序。這些程序通常需要將已有的模塊和制作好的模件裝配好。這些模具設計系統不需要自動完成，尤其是對切口部分特征比較復雜的產品。先進的交互式程序善于整合自動化運算法則，和有經驗的設計者的在線知識交流。標準件/早期設計部分/組裝/產品管理。一個注塑模具在其它注塑模里相同的形狀尺寸分別有型腔，型芯。這些部分與注塑模產品無關。他們使用在不同模具中重復使用的大概標準。有用的工具包括（實體設計和分析計算）在模具型腔型芯中的設計。型芯和型腔的外形和大小直接影響模具產品。這些部分也是模

51、具設計中相當重要的環節。他們的幾何形狀要求可能相當苛刻。因此一些模芯設計工具的發展方向基于自動生成模具型芯交互作用是相當有用的。組裝設計，在傳統的cad/cam設計系統中，模具的實體形狀被當作幾何圖形儲存模型在一個三維空間以邊和面的形式生成。象這樣的一個以嚴密的幾何計算表現的視覺外形可以完成工程分析和模擬。但是這種工作方式不適合設計高層數據和產品的幾何實體外形的關系。模具設計者更喜歡裝配環境的設計而不是一種簡單的固體模型環境。這個方案被 ye et al 提出。循環速度的限制因素在整個循環期間對轉位循環的影響因素可以分為五個組成部分:(1)機器空循環時間(這是完成開模、旋轉塔臺90度,閉模和為

52、注射做準備的循環的時間);(2)陰模充料時間;(3)為避免正冷卻的制件形成凹陷的保壓要求;(4)模內冷卻以使模具從保壓期間要求的合模力噸數中釋壓; (5)在頂出時瓶胚的大量熱造成的表面熱以及熱再生,以避免后續處理期間制件被刮傷或有粘性。系統的機器空循環時間被優化。模具不必開那么多,以允許轉位旋轉,象傳統系統為允許機械手進入模具區所要求的那樣,從而減少了開模和閉模時間。轉位速度也比機械手進去,轉移制件和機械手再出去快。目前4.3秒的機器空循環已經充分優化,改進的余地很小。如果注射裝置尺寸過小,生成熔體可能是一個限制因素。已經在循環速度低達11.6秒,用2280克注射量的0.82iv樹脂測試過目前120毫米的螺桿可接受的塑煉能力。這時沒有剩余的滯留時間,這樣循環將受螺桿性能限制。充料和保壓時間大約為9秒。現正在做試驗以量化最佳的充料速度和保壓外形。冷卻0.5秒可以實現模具釋壓,但目前的工藝需要冷卻1.3秒,循環目前受到在