嬰兒浴盆注射模畢業(yè)設計

1、圖書分類號： 密 級：畢業(yè)設計(論文)嬰兒浴盆注射模設計THE INJECTION MOLD DESIGN OF BABYBATH學生姓名學院名稱專業(yè)名稱指導教師機電工程學院 機械設計制造及其自動化2012年 5月 18日徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標注。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。論文作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權協(xié)議

2、書本人完全了解.關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即：本校學生在學習期間所完成的學位論文的知識產(chǎn)權歸徐州工程學院所擁有。徐州工程學院有權保留并向國家有關部門或機構送交學位論文的紙本復印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學院可以公布學位論文的全部或部分內容，可以將本學位論文的全部或部分內容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。論文作者簽名： 導師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日I徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)摘要本設計基于三維工程繪圖軟件Pro/E和模架emx，對嬰兒浴盆進行三維實體造型以及整套模具的設計。主要做了以下

3、幾方面的工作：分析塑件結構，確定塑件材料；運用Pro/E繪制嬰兒浴盆三維圖；運用Pro/E確定嬰兒浴盆的分型面的位置，并生成型芯和型腔；確定采用一模一腔，并選擇注射機；運用Pro/E進行對標準型模架的設計，包括澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、合模導向裝置、推出機構等的設計；校核注射機相關參數(shù)；在相關計算和分析的基礎上完成了嬰兒浴盆的整副模具設計。關鍵詞 Pro/E；模具設計；嬰兒浴盆I徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)AbstractThe design is based on dimensional engineering software Pro / E and mold emx, after b

4、aby bath three-dimensional modeling and the entire mold designing. What this article have done are about the following aspects:Analize the structure of plastic parts and decide which plastic to use; Using Pro/E modeling to design the dimensional baby bath; using Pro/E to design sub-surface and produ

5、ce molded parts; Decide to use a mold of cavity and chose injection machine;Using Pro/E for standard mold design including gating system, cooling system ,guiding device;ejection mechanism etc; Optimizing the design and obtain a more reasonable design results based on the analysis results.Keywords Pr

6、o/E Mold design Baby bathII徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)目 錄摘要 . I Abstract . II1緒論 . 11.1模具在當今社會中的影響與地位 . 11.2模具行業(yè)在我國的迅猛進步 . 11.3Pro/E與模具設計結合的發(fā)展趨勢 . 21.4本課題的研究內容 . 22塑件的設計 . 42.1功能設計 . 42.2材料選擇 . 42.2.1聚丙烯(PP) . 42.2.2聚乙烯（PE） . 52.2.3聚苯乙烯(PS) . 52.3結構設計 . 62.3.1脫模斜度 . 62.3.2 塑件的壁厚選擇 . 72.4 塑件尺寸的精度 . 73注塑機的選擇和校核 .

7、83.1注射機概述 . 83.2 嬰兒浴盆體積的估算 . 83.3選擇注射機 . 94 確定分型面的位置和型腔的數(shù)量 . 114.1確定分型面在塑件上的位置 . 114.2確定型腔的數(shù)量 . 135成型零件的結構設計及計算 . 155.1成型零件的結構設計 . 155.2成型零件的工作尺寸計算 . 165.2.1影響制品尺寸誤差的原因 . 165.2.2成形零件工作尺寸的計算方法 . 165.2.3成型零件工作尺寸計算 . 166模架設計 . 186.1概述 . 186.2模架各尺寸組合的確定 . 18I徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)6.2.1各模板尺寸的確定 . 186.3模架尺寸校驗 . 1

8、97澆注系統(tǒng)設計及模具排氣方法 . 207.1澆注系統(tǒng)的設計準則 . 207.2流道的設計 . 207.2.1流道的類型 . 207.2.2流道的計算 . 217.3澆口的設計 . 237.3.1澆口的選擇 . 237.3.2澆口位置的選擇 . 237.5排氣系統(tǒng)的設計 . 248合模導向及脫模機構設計 . 258.1合模導向裝置的設計 . 258.1.1導向裝置的作用 . 258.1.2導向零件的設計準則 . 258.1.3導柱尺寸和結構的要求 . 258.1.4導套（導向孔）的尺寸和結構要求 . 268.2脫模機構設計 . 278.2.1脫模機構的設計原則 . 278.2.2推桿推出機構

9、. 279冷卻系統(tǒng)設計 . 299.1冷卻系統(tǒng)的設計原則 . 299.2常見冷卻系統(tǒng)的結構 . 29結論 . 31致謝 . 32參考文獻 . 33II徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)1緒論1.1模具在當今社會中的影響與地位模具在日常生活及現(xiàn)代化生產(chǎn)中變的越來越重要，影響著人們生活的每一方面，它通過其特定的方法使材料成形，得到人們所需要的各種各樣的產(chǎn)品。例如，注塑件是通過將熔融塑料注入到模具中，而后塑料漸漸冷卻、凝固而獲得塑件；沖壓件和鍛件是通過加壓的方式使金屬材料在模具內發(fā)生塑性變形而獲得所需產(chǎn)品的。因為利用模具成形具有產(chǎn)品質量非常好、產(chǎn)量非常高、用料非常節(jié)省和成本很低等優(yōu)點，所以在很多國家的國民

10、經(jīng)濟的各個部門，比如重工業(yè)，如汽車產(chǎn)業(yè)、飛機、石油等部門都得到非常廣泛的應用，另外在輕工業(yè)方面也應用得很多。據(jù)統(tǒng)計，在2000年的時候國內的商業(yè)模具產(chǎn)量已占模具總產(chǎn)量的1/3左右，而且在很多工業(yè)非常發(fā)達的國家，用來生產(chǎn)其他產(chǎn)品的模具的數(shù)量已占模具總量的80%左右。目前看來，絕大多數(shù)的產(chǎn)品都將利用模具進行生產(chǎn)，并且利用模具生產(chǎn)的方法具有很多優(yōu)點，因此很多產(chǎn)業(yè)部門的生產(chǎn)、發(fā)展都將離不開模具行業(yè)，并將長期密切的與模具產(chǎn)業(yè)共存亡。現(xiàn)在，模具技術水平已經(jīng)非常高，適用于各種生產(chǎn)方法與產(chǎn)業(yè)部門，適應范圍非常廣?？偟膩碚f，模具的制造水平現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了一定的高度，具有周期短、產(chǎn)品質量好、用料少等一些顯著的優(yōu)點

11、，為其他產(chǎn)品提升自身的競爭力提供了強有力的條件及技術優(yōu)勢。現(xiàn)在，很多國家都非常重視模具產(chǎn)業(yè)，將模具產(chǎn)業(yè)視為民族的命脈和與其他國家抗衡的力量，更有很多國家把模具作為衡量國家經(jīng)濟的基礎。隨著社會經(jīng)濟的越來越發(fā)展，人們越來越重視生活必需品的數(shù)量、種類、質量。為了滿足人們的這種需求，各工業(yè)發(fā)達國家越來越重視模具技術的開發(fā)，在模具行業(yè)重點投資、大力投資，現(xiàn)在我國的模具水平已經(jīng)有了很大的提高并取得了很好的經(jīng)濟效益。模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質量的提高，并能獲得極大地經(jīng)濟利益，不僅在中國，在很多國外地區(qū)，也引起了各個國家的高度重視。在日本，模具的地位很高，人們視模具為社會發(fā)展的驅動力。在德國，人們更

12、是對模具非常重視，模具的地位像皇帝一樣高貴。更有國家，比如羅馬尼亞則認為“模具就是黃金”。我國認為模具工業(yè)是推動我國制造業(yè)前進的“加速器”。因此，隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，模具產(chǎn)業(yè)在每個國家中的核心地位將會越來越明顯。1.2模具行業(yè)在我國的迅猛進步就最近一些年來看，我國模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高漲，以一定的加速度在不斷向前。根據(jù)相關報道介紹，很多政府部門都很支持、看好模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并給與了很大的支持。在發(fā)展國民經(jīng)濟、吸引外國投資者、增強中國實力方面都起到非常積極的作用。模具行業(yè)呈地域分布的特色越來越明顯，很多地方十分重視模具發(fā)展，正在努力建設自己的模具產(chǎn)業(yè)區(qū)及自己的特色，來發(fā)展壯大當?shù)亟?jīng)濟。1徐州工程學

13、院畢業(yè)設計(論文)我國的模具工業(yè)最近一些年來增長非常迅速，同比快于很多其他國家，國家政府部門也十分重視模具工業(yè)的發(fā)展。尤其是現(xiàn)在,國家的綜合國力大增，科研水平發(fā)展也很快，模具制造技術也得到了很好的發(fā)展，從而帶動了模具產(chǎn)品質量的提高，進一步打開了模具的廣闊市場，為模具水平的進一步提高提供了強有力的條件。據(jù)報道，有關領導人相當看好模具的前景，并確信在今后一段時期內模具工業(yè)仍將保持持續(xù)快速增長。模具行業(yè)的自身優(yōu)勢及現(xiàn)狀、前景、國家相關部門的高度重視表明，模具行業(yè)的發(fā)展展望是很好的。近年來，模具行業(yè)的產(chǎn)品結構調整加快，模具的技術含量也越來越高，原先的技術水平很低的模具已不能滿足現(xiàn)代非常高的水平的生活。

14、模具的快速進步與迅猛發(fā)展表明，模具產(chǎn)業(yè)必將變得越來越重要。1.3Pro/E與模具設計結合的發(fā)展趨勢現(xiàn)在是21世紀，是知識經(jīng)濟時代，誰能掌握最尖端的科學技術，誰就將成為社會的主人，人們所膜拜的對象。因此，模具行業(yè)要想屹立于世界技術之林，必須具有自己的技術特色，必須能夠展現(xiàn)其特有的優(yōu)勢，這樣才能在技術的大河中占有一席之地。以前的手工設計已不能滿足要求，必須利用網(wǎng)絡化、軟件化、集成化，必須借助于計算機來輔助完成模具的設計，這樣可以為模具設計減少很多不必要的時間浪費，生產(chǎn)效率也得到了很大的提高，更有質量上的優(yōu)勢，提高了模具的應變能力。模具設計要想進步，必然離不開三維軟件的輔助。Pro/E是由美國PTC

15、公司研制的一套從設計到生產(chǎn)都是自動化的軟件，該軟件易用、可靠、快捷，為模具設計提供了很大的幫助，不僅大大提高了設計效率，更保證了產(chǎn)品質量的提高。Pro/E不僅可以畫三維圖形，還可以畫草圖，可以畫人們想要的任何形狀的圖形，適應性強?？梢援嬃慵D，亦可以用裝配圖的形式將各個零部件組裝成一個產(chǎn)品，讓人們在未投入生產(chǎn)之前便可預先看到自己所設計東西的樣子。Pro/E的靈活之處在于它可以根據(jù)不同的產(chǎn)品形狀選擇不同的命令，產(chǎn)生不同的效果，得到人們所想要的結果。另外，Pro/E并不是一成不變的，它會在舊版本的基礎上創(chuàng)新，以適應產(chǎn)品的變化。有時我們想從整個產(chǎn)品上分析某個零部件的尺寸特性，這點在Pro/E中是非常

16、容易的，因為在Pro/E中，可以將三維圖形和二維圖形輸出，并應用于其他軟件，如AutoCAD等。Pro/E有自己的命令數(shù)據(jù)庫，簡單易行，為模具設計提供了強有力的技術支持，因此Pro/E與模具設計結合必然會將模具發(fā)展推向一個更高的水平。1.4本課題的研究內容本課題是在Pro/E的基礎上進行的嬰兒浴盆的注塑模具設計，利用Pro/E技術對塑件進行三維圖繪制及整套模具設計，加快了模具的設計速度，并且使制造模具的成本比以前減少了很多，而且進一步減少了產(chǎn)品的缺陷及不良品或廢品。主要做了以下幾方面的工作：1)了解多種塑料的各種性能，比較之后合理選擇注塑最適的塑料類別；2徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)2)對所需

17、的產(chǎn)品進行分析，把分型面在塑件上的位置確定下來，合理選擇最適合的型腔的數(shù)目，注塑機的類型；3)設計模具的各個機構，包括導向，定位，脫模機構等；4)設計注塑模具的各個系統(tǒng)，包括澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等。3徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)2塑件的設計通過Pro/E軟件進行三維建模，如圖2-1所示:圖2-1塑件的三維圖2.1功能設計塑件的功能設計是很重要的，它必須明確塑件應滿足何種功能，達到何種水平，以及人們預期的效果。嬰兒浴盆是日用品，使用對象是嬰兒，所承受的力不大，幾乎不會受到?jīng)_擊載荷，振動等影響；底面易與地面產(chǎn)生摩擦；它的工作環(huán)境是在常溫常壓下，環(huán)境變化不大，對材料的各方面要求相對較低；作為一種非常常

18、用的產(chǎn)品，必須考慮生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，要能滿足人們的需求，因此要考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和模具的使用壽命，要全面考慮材料的各方面性能。嬰兒浴盆在我們的生活中非常普遍，幾乎每個嬰兒都要用到。市場上有各種各樣的嬰兒浴盆，其主體部分大致相同，區(qū)別在于邊緣結構、防滑部位等。2.2材料選擇在選擇塑件材料的時候要考慮以下所列的要素：1）塑料的力學方面的要求：如用此材料所制成的塑件在使用時會不會因受力過大而折斷、會不會變形及其變形程度等。2）塑料的物理方面的要求：如溫度的變化對塑料的影響、光對塑料的影響及塑料的熱傳遞能力及絕緣能力等。3）塑件的精確度：如塑料在各個方向的收縮率是否相同。4）塑料的化學性能：如塑料對其所

19、接觸的物品的耐蝕性、衛(wèi)生程度、以及使用上的安全性等。2.2.1聚丙烯(PP)4徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)聚丙烯材料的一些特性如下：密度:0.90g/cm30.91g/cm3成型收縮率:1.02.5%成型溫度：160220塑料性能：單位體積的質量小，強度相對來說較高，可在100左右使用。與金屬相比，不容易被腐蝕，是絕緣體，可長期處在濕潤的環(huán)境中，其缺點是易磨損，易脆化，使用壽命不太長。成型性能：1)水很難滲入其中，但是塑料易發(fā)生破裂。2)粘度低，流動過程中所受到的阻力小。3)熔融塑料在高溫時冷卻容易。4)成型時塑料產(chǎn)生的尺寸收縮比較明顯，容易發(fā)生缺陷。5)要確保塑件在各個地方的壁厚相同，而且要

20、在尖角處設置圓角作為過渡，防止受力不均勻而產(chǎn)生應力。2.2.2聚乙烯（PE）聚乙烯材料的的一些特性如下：密度:0.940.96g/cm3成型收縮率:1.53.6%成型溫度：140220塑料性能：不容易被腐蝕，是絕緣體。單位體積的質量大，可以通過一定的物理、化學方法改變其原有的特性，產(chǎn)生新的功能。 成型性能：1)屬于結晶型材料，不會與水反應，不吸水，而且不需要非常充分的干燥,流動性非常好，對壓力也很敏感,在注射成型的過程中最好采用高壓注射,并且不能使溫度變化的過快,要自始至終保持足夠的壓力。選擇澆口的位置時更要非常慎重,防止塑件產(chǎn)生縮孔或受沖擊而發(fā)生變形。2)成型后尺寸變化非常大，容易產(chǎn)生缺陷，

21、容易發(fā)生彎曲變形。要慢速冷卻，還要開冷料穴來容納最前面的冷料，防止冷料堵在澆口處；還要設置冷卻系統(tǒng)，使溫度的波動在允許的范圍內。3)加熱塑料使其融化的時間不要太長，時間太長的話會使塑料在此過程中分解。2.2.3聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯材料的一些特性如下：密度:1.05g/cm3成型收縮率:0.60.8%成型溫度：170250塑料性能：電的不良導體，是一種沒有顏色并且透明的材料，可長期置于濕潤的5徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)環(huán)境中，性能比較穩(wěn)定，但是受力不均時容易發(fā)生斷裂，易被一些有機溶劑腐蝕。 成型性能：1)不吸水，不需要干燥完全，性能比較穩(wěn)定，不容易分解,但是熱膨脹系數(shù)過大,在成型時容易產(chǎn)生

22、內應力。熔融狀態(tài)時的流動性較好,可以使用螺桿或柱塞形式的注射機成型.2)注射時，熔融塑料的溫度要高，模具的溫度也要高，但是不宜使模具內壓力過大，要緩慢注射，使料流均勻，利于填充。3)可以采用各種形式的澆口,澆口與塑件連接的地方要使用圓弧作為過渡,以免去除澆口的時候塑件也被損壞。脫模斜度要取大一些，設計時要使塑件的壁厚在每處都相同。聚乙烯成型后的尺寸收縮過大，會使塑件尺寸偏差大，易變形翹曲；聚苯乙烯密度太大，使嬰兒浴盆太重，使用時不方便；聚丙烯單位體積的質量小，不會使嬰兒浴盆太重，可長期與水接觸且價格低，成型容易。由于嬰兒浴盆的生產(chǎn)使用較普遍且無過高要求，故選用聚丙烯（PP）這種比較常見的材料，

23、這樣會節(jié)約成本。聚丙烯使用螺桿式注射機時的工藝參數(shù)如下：螺桿轉速/（r/min)：3060噴嘴溫度/：170190料筒溫度/: 前段：180200中段：200220后段：160170模具溫度/：4080注射壓力/MPa:70120成型周期/s：401202.3結構設計有些塑件對其形狀的要求很高，要求塑件看起來要美觀，塑件的幾何形狀與塑件采用的成形方法、模具的分型面的位置的選擇、塑件是否能順利成形和出模等因素有直接關系。所以在設計塑件時應認真考慮，使塑件的幾何形狀能滿足其成形要求和使用要求。2.3.1脫模斜度在將塑件從模具中取出時，一定不能損傷塑件，更要考慮到方便性的問題，因此要考慮塑件沿其脫出

24、模具的方向要有一定的傾斜角，以方便工件能順利從模具中取出。對每個工件都必須設計合適的脫模時的傾斜角度，這樣才能使工件容易從模具中順利取出。影響最小脫模斜度的因素有很多，如所選用的塑料的各種特性、成型時其尺寸的變6徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)化量及所設計產(chǎn)品的外形結構等。選用脫模斜度的一些準則如下：1)對于要求表面質量高的塑件，一般來說選用較小的傾斜角。2)對于一些大型塑件，建議設計時傾斜角設計的小一點。3)對于那些結構不規(guī)則且很難從模具中取出的塑件，在設計時應考慮適當增大傾斜角度，以便易于取出塑件。4)若塑料在成型時尺寸變化太大，應選用較大的傾斜角度值。5)有時考慮到為增強塑件強度時會增大壁厚

25、，此時也應適當增大傾斜角度值。6)如果要求塑件從模具上脫出時要留在凹模這邊，那么可把內表面的傾斜角度值取的大一點；反之，如果要求塑件從模具上脫出時要留在凸模這邊，那么可把外表面的傾斜角度值取的大一點。7)對于斜度的方向選擇，對于塑件的內表面是要以塑件小端為基準方向，斜度向擴大方向取，塑件外表面的斜度則應以大端為基準方向，斜度向縮小方向取綜合考慮以上幾點，選取本制品的脫模斜度為15º。2.3.2 塑件的壁厚選擇壁厚對塑件的影響是非常大的。在設計時，影響壁厚的因素也有很多，如塑件要滿足一定的強度要求、要使塑件的質量適中，壁厚過大會使塑件過重，亦會造成材料的浪費。所以要綜合各方面采取最優(yōu)的

26、壁厚。本設計中的塑件是嬰兒浴盆，屬于大型塑件，故而根據(jù)表格選取3mm 作為壁厚。2.4 塑件尺寸的精度塑件精度的高低受成形過程與所使用的材料的影響。影響因素：設計因素；材料因素；工藝因素；模具因素；環(huán)境因素等。由于引起塑件尺寸變化的因素太多，想要預測其變化多少也十分困難。為此，對那些要求尺寸的穩(wěn)定性非常高的塑件，必須進行實驗來進行考核，仔細分析各種影響，予以合理、巧妙安排，使之達到預期的目的。塑件的公差：由于影響塑件尺寸的因素甚多，故而使用塑件尺寸公差標準，就是解決這一問題的主要途徑。本設計中的塑件為嬰兒浴盆，是日用品，無過高要求，故采用一般精度：6級精度。7徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)3注塑

27、機的選擇和校核3.1注射機概述注射機的工作過程分為下面所列的幾步：加熱、預塑化：在注塑機的傳動系統(tǒng)的驅動下，螺桿將由料斗運來的塑料不斷向前輸送，在各種不同因素的共同作用下物料逐漸變?yōu)槿廴诘臓顟B(tài)，料流逐步積累在料筒的頭部，在熔融流體的推動作用下，螺桿緩慢向后方移動。后退的距離由專門的計量裝置按著一次注射所需的量來調整，當其退到規(guī)定的位置時，螺桿就會停止旋轉并且向其后方退去；合模和鎖緊：鎖模機構推動模板合實并且鎖住，來提供充足的力使動模與定模板合緊； 注射裝置前移：定模板與動模板合緊后，注射座在驅動力的作用下開始向前移動，當?shù)竭_一定的位置后，注射機的噴嘴就會與模具的主澆道口貼合在一起，以便注射；注

28、射、保壓：注射機噴嘴完全貼合模具澆口以后，具有較高壓力的油就進入注射機的液壓系統(tǒng)，從而使螺桿相對料筒前移，將積聚在料筒頭部的熔融流體以足夠的壓力壓入模具的型腔。一段時間過后，料流溫度會降低，注入其中的塑料會冷卻凝固，體積變小，為此需使模具型腔內的熔體保持一定的壓力，以補充物料；卸壓：當位于澆口處的物料凝結成固態(tài)時，就可以卸除所加的壓力；注射裝置后移：一般來說，卸壓完成后螺桿便可以旋轉并且向后移動，以準備下一次的工作過程，預塑化完成以后注射裝置離開模具的主澆道口；開模、取出塑件：塑件的溫度降到一定值后，定、動模板分離，推出機構將塑件推出。 根據(jù)外形特征的不同可將注塑機分為：立式、臥式和直角式。以

29、下簡單介紹幾個參數(shù)：1）公稱注塑量：指注射機動作一次所能注射的最大塑料量，以（cm3）表示。選擇注塑機時，公稱注射量是一個很重要的依據(jù)。它體現(xiàn)了注塑機的工作能力及每次能成型的最大體積的塑件。2）注射壓力：熔融流體在前進過程中必會受到各種各樣的阻力，這就要求螺桿(或柱塞)對料流必須施加足夠的壓力，使流體得以順利前進，我們稱之為稱為注射壓力。3）注射速率：熔融流體在一定時間內凝固，而后停止流動，如果在這段時間內料流還沒有充滿型腔，就會產(chǎn)生缺陷，因此要控制料流在流動過程中的流動速度，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。3.2 嬰兒浴盆體積的估算1）估算嬰兒浴盆的體積和其重量：嬰兒浴盆的注塑

30、模采用單分型面的注塑模，一模一腔。該產(chǎn)品材料為PP，查書本得知其密度為0.90.91g/cm3，收縮率為1.02.5，計算其平均密度為0.905g/cm3，平均收8徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)縮率為1.75。使用PRO/E軟件畫出嬰兒浴盆的三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形的澆道凝料和塑件的體積=2.0085e+06mm3；曲面面積=1.3083e+06 mm2；密度=0.905g/cm3所生成的塑件如圖3-1所示：圖3-1塑件的三維視圖塑件體積 V塑=1957.071cm3塑件質量 m塑=1771.149g；2）殘留在澆注系統(tǒng)中的冷卻凝固塑料體積的估算澆注系統(tǒng)凝料體積在沒有設計澆注系統(tǒng)的情

31、況下是無法確定的，可借助經(jīng)驗公式按塑件體積的0.2倍來計算，所以每次注射到型腔中的料流量為：V總=V塑（1+0.2）=1957.071×1.2=2348.485cm3 式(3.1)3.3選擇注射機根據(jù)經(jīng)驗，注塑機實際注入型腔的料流量是其最大注射量的80：VV總/0.8=2348.485/0.8=2935.607cm3 式(3.2)根據(jù)以上計算，初步選定公稱注射量為4000cm3，注塑機型號為XS-ZY-4000臥式注射機，其主要技術參數(shù)見表3-1。下面是對注塑機一些參數(shù)的校驗：1)注射壓力校核對于材料是PP的厚壁制件所需要的注射壓力為70100Mpa，這里取P0=80Mpa，該注塑機

32、的公稱注射壓力P公=106Mpa，注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，這里取1.3，則： k1P0=1.3×80=104P公 式(3.2)9徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)所以，注塑機注射壓力合格。2)鎖模力校核鎖模力是由鎖模裝置施加的，是為了對模具進行加緊，使其牢牢合實，不會使動、定模板沿分型面分開。定義塑件投影在分型面上的面積為A塑。通過Pro/E軟件測量得A塑=64260mm2。 定義澆注系統(tǒng)投影在分型面上的面積為A澆。因為澆注系統(tǒng)還未設計，所以采用經(jīng)驗公式進行估算，在這里取A澆=0.2A塑。定義上述兩項之和為A總。A總=A塑+A澆=77112mm2 式(3.3) 定義在模具體內

33、部的膨脹力為F脹。則：F脹=A總P模=77112×35=2698.92KN 式(3.4) 式中，P模是型腔的平均計算壓力值，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍為2040Mpa。對于粘度較大的精度較高的塑料制品應取較大值。PP屬于中等粘度塑料，故P模取35Mpa。該注塑機的公稱合模力F鎖=10000KN，鎖模力的安全系數(shù)為k2=1.11.2這里取1.2。則：k2 F脹=1.2F脹=1.2×2698.92=3238.704F鎖 式(3.5)所以該注射機的合模力的大小符合其使用要求。對注塑機的校核遠不止這些，其他方面尺寸的校核要等到模架確定后再逐一進行確認、校核。10徐州工程

34、學院畢業(yè)設計(論文)4 確定分型面的位置和型腔的數(shù)量4.1確定分型面在塑件上的位置分型面可定義為動、定模板分離以取出塑料制品和殘留在澆注系統(tǒng)中凝料時，動、定模板相互接觸形成的可分離的接觸表面。每個注射模可以設計一個分型面，也可以設計多個分型面，分型面的數(shù)量的確定主要取決于塑件的結構。一般情況下，我們使分型面所在的平面垂直于塑件的脫模方向，這樣有利于塑件順利從模具中取出，也使模具制造變的更為容易。分型面的確定根據(jù)以下幾點進行：1)分型面的位置應設在沿脫模方向投影面積是最大的地方，應為從模具中取出塑件提供方便，使塑件不會卡在模架中。2)分型面不能損傷工件，或使工件表面出現(xiàn)刮傷痕等，要使塑件表面看起

35、來光滑。3)脫模取出塑件的時候，要盡量把塑料制品留在動模一邊。4)保證塑件的質量滿足使用要求，比如與塑件相關的聯(lián)系及要求，將它們置于分型面的同一側，減小誤差。5)塑件若有側孔之類的則必須采用側軸芯，會造成制造非常困難，所以盡量不要讓塑件帶有側孔；若必須使用，也要盡量選用簡單的滑塊。6)澆注系統(tǒng)的截面及位置要合理，利于塑件成型，特別是澆口的位置。7)有利于模具加工。確定分型面的過程如下：1)遮蔽工件，點擊按鈕；2)選中所有內表面，復制，粘帖，如下圖所示：11徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)3)將工件取消遮蔽，再把塑件遮蔽，如下圖所示：4)利用延伸命令，分型面生成出來,如下圖所示：通過對塑件結構形式的

36、分析，分型面應選在塑件截面積最大且利于開模取出塑件的面上，如下圖所示：12徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)圖4-1分型面位置4.2確定型腔的數(shù)量一般來說，注射模可以設計成一模一腔，一個注射周期只能生產(chǎn)一個塑件，這樣的效率很低；也可以設計成一模多腔，每次動作過程可生產(chǎn)多個產(chǎn)品，這樣的效率高。需要設計幾個型腔可參照下列幾個因素：1）塑件的尺寸精度隨著型腔數(shù)量的增多，加工出的型腔的尺寸精度也在降低。原因如下：型腔數(shù)量多，每個型腔的加工精度不一致，存在誤差，勢必造成塑件精度的不一致；多型腔模具，料流在每個分澆道的流動也不均勻，同樣會降低塑件的尺寸精度。對于那些要精密加工的塑件，必須采取一模一腔，即使生產(chǎn)效

37、率低。對于結構簡單、加工容易的塑件，可以采用一模多腔。2）模具的制造成本從實際的制造過程中可以看出，一模多腔的模具的制造成本高于一模一腔的模具，但其并不是直接的、簡單的倍數(shù)比的關系。比如，一模四腔的模具的制造成本并不是一模一腔的模具的四倍。所以，平均看來，一模多腔的模具的平均每腔成本比單模腔的低。3）注塑成型的生產(chǎn)效益從表面上看，多腔模比單腔模的經(jīng)濟效益要高，但是多腔模所使用的注射機大，每一注射循環(huán)期長而維修費用高，所以從最經(jīng)濟的條件上來說，考慮一模一腔。4）模具的制造難度除了以上幾個方面，模具的制造也是一個很大的問題。一模多腔的模具制造困難，生產(chǎn)制造要克服的技術問題多，而一模一腔就相對比較容

38、易。而且一模多腔的模具，當其中13徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)一個腔損壞時，其他腔也不能投入使用，影響了整個生產(chǎn)，會大大降低效率。綜合以上幾個方面的考慮，本塑件屬大型塑件，每一次注射所需注射量大，若選用一模多腔，一般注塑機很難達到注射量要求，所以本模具的設計采用一模一腔結構形式。就精度而言，它可以使用一模兩腔；但從模具制造成本以及模具成型的生產(chǎn)效益來看，它比單型腔模具降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，而且塑件的注射量比較大；但從制造難度來講，這套模具的型腔十分復雜，已經(jīng)很難加工，造成塑件成型困難，尺寸精度以及表面粗糙度難以保證。而一模一腔恰好解決了這一問題，不僅使得模具有了較好的精度，而且便于加工，便于注塑。14徐州工程學院畢業(yè)設計(論文)5成型零件的結構設計及計算設計成型零件時，應綜合考慮塑件及所選用的塑料種類來確定成型零件的結構及尺寸。塑件的尺寸決定了成