1、I Abstract This design needing the thickness of plastic uniform, the surface should be smooth .Considering the size of product is large, so the design uses one-mode and one-cavity form in this case. The design also use half-structure to forming the handle of product after analyzing the structure of
2、the product. In order to ensuring the surface smooth, the edge without distortion, we use pneumatic ejection structure. This structure also simplifies the mold structure, economical and practical. Meanwhile, we measured the connection between product quality and the cost. Making the mold of simple s
3、tructure、 low processing costs of production、 easy processing and usability as much as possible. Key words Mug; Injection Mould; Half-structure; Pneumatic ejection structure III 目 录 摘要、关键词 . 错误 !未定义书签。 Abstract、 Key words . I 目录 . III 1.引言 . 1 2.塑料工艺分析与模具方案确定 . 2 2.1 制件的分析 . 2 2.2 模具方案的初步确定 . 3 2.3
4、总装图 . 3 3. 塑料的成型特性及工艺参数 . 4 4. 注塑设备的选择 . 4 4.1 计算塑件的体积和重量 . 4 4.2 选择设备型号、规格、确定型腔数 . 4 5. 浇注系统 . 5 5.1 确定成型位置 . 5 5.2 分型面的选择 . 5 5.3 浇口套的选用 . 6 5.4 流程比的校核 . 7 6. 脱模机构的设计 . 8 6.1 顶出机构 . 8 6.2 脱模力的计算 . 8 7. 侧向抽芯机构的设计 . 9 7.1 抽拔距与抽拔力的计算 . 10 7.1.1 抽芯距 . 10 7.1.2 抽芯力的计算 . 10 7.2 抽芯机构的设计 . 11 7.2.1 滑块与滑块槽
5、的设计 . 11 IV 7.2.2 定 位装置的设计 . 12 7.2.3 斜导柱的设计与计算 . 12 8. 温度调节机构的选择 . 13 8.1 模具温度调节对塑件质量的影响 . 13 8.2 冷却系统的设计原则 . 13 8.3 冷却装置的布置如下 . 14 9塑件的 Moldflow 分析 . 15 9.1 有限元法介绍 . 15 9.2 有柄盖模型前处理 . 15 9.3 初始方案分析结果输出 . 17 9.4 制定优化方案 . 20 10. 注射机有关工艺参数的校核 . 22 10.1 注射量的校核 . 22 10.2 锁模 力与注射压力的校核 . 22 10.2.1 锁模力的校核
6、 . 22 10.2.2 注射压力的校核 . 23 10.3 材料厚度与注射机开模行程的校核 . 24 11. 成型零部件的设计与计算机构形式 . 24 11.1 成型零部件的结构形式 . 24 11.1.1 凹模的结构设计 . 24 11.1.2 型芯的结构设计 . 24 11.2 成型零部件的工作尺寸的计算 . 25 12. 模架、支承与连接零件的设计与选择 . 28 12.1 定模座板（ 250mm315mm25mm ） . 29 12.2 定模板（ 250 mm250mm25mm ） . 29 12.3 动模板（ 250mm250mm50mm ） . 29 12.4 动模座板（ 250
7、mm315mm25mm ） . 29 13. 合模导向与定位机构的设计 . 29 13.1 导柱导向机构 . 30 V 13.2 导向孔、导套的结构及要求 . 30 13.3 导柱布置 . 30 14. 排气与引气系统 . 31 14.1.1 排气系统的作用及气体来源 . 31 14.1.2 排气系统的设计要点 . 31 14.2 引气装置 . 31 结 论 . 33 谢辞 . 34 参考文献 . 35 1 1.引言 随着各种性能优越的工程塑料不断开发，注塑工艺越来越多地被各个制造领域用以成型各种性能要求的制品。要高质量、经 济地生产出注塑制品，必须综合考虑成型树脂、注塑模具及注塑机的问题，注
8、塑模具的设计质量直接影响成型制品的生产效率、质量及成本。 注塑模具在注射制品成型中起着极其重要的作用，除了塑料制品的表面质量、成型精度完全由模具决定之外，塑料制品的内在质量、成型效率也受模具左右，所以如何高质量、简明、快捷、规范化地设计注塑模具，成为发挥注塑成型工艺的优越性，扩大注塑制品的首要问题。 传统的注塑模具设计，主要是依赖设计人员的经验，设计的速度、质量及可靠性的程度，因设计人员的经验而异。又因模具是单品或极少批量的产品，采用传统设 计方法，每一张图纸都需要手工绘制，设计人员的工作强度大，设计工作难以达到规范化、标准化。目前世界上工业发达的国家和地区都已相继采用计算机技术进行注塑模具设
9、计，其主要是采用计算机辅助设计即 CAD 及计算机辅助工程 CAE。 我国 模 具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂 、高 效和长寿命模具又上了新台阶。模具质量、模具寿命明显提高；模具交货期较前缩短。模具 CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具 CAD/CAE 软件 。塑料模 是 应用最广泛的一类模具。近年来，我国塑料模有长足的进步。在制造技术方面，首先是采用 CAD/CAM 技术，用计算机造型、编程并由数控机床加工已是主要手段， CAE 软件也得到应用。 2 2.塑料工艺分析与模具
10、方案确定 2.1 制件的分析 如下图所示，该制件为塑料有柄盖，使用材料为 PP。 图 2-1制件图 图 2-2 制件三维图 3 2.2 模具方案的初步确定 由于塑件属于圆筒形薄壁深壳状零件，我们采用哈夫机构成型塑件的手柄，考虑到实际使用情况，杯口和杯外表面必须有很高的光滑度，可见用顶杆或者推件板顶出 是不可行的，这里我们使用气动顶出装置。并用气阀引导防止塑件在脱模时由于型腔内外的气压差导致变形。 工作过程：开模后，气泵往型芯内鼓高压气体，气阀杆的弹簧受到压缩，气体冲出气阀将塑件吹出，鼓气结束，受到压缩的弹簧回复原始状态。合模时，哈夫机构在斜导柱的引导下复位，顺利完成合模。 2.3 总 装 图
11、总装图如图 2-3 所示。 图 2-3总装图 15.水嘴 16.螺塞 17.弹簧 18.钢珠 19.薄壁水管 20.右滑块 21.水嘴 22.定模座板 23.浇口套 24.定位环 25. 内六角圆柱头螺钉 26.楔紧块 27.斜导柱 28.左滑块 29.水嘴 30.型芯 31.封水胶垫 32.水嘴 33.螺塞 34.气压泵接口 4 3. 塑料的成型特性及工艺参数 PP 的材料名称是 聚丙烯（百折胶） 。 百折胶质轻，可浮于水，它具有高的结晶度，高耐磨性，高温冲击性好， 化学稳定性高 ， 卫生性能好 ，无毒， 耐热性高 ，可在 100摄氏度左右使用，突出的延伸性能和抗疲劳性能。可应用于微波炉、餐
12、具、盆、塑料桶、保温瓶外壳、编织袋等生活用品，也可用于法兰，齿轮，接头，把手等工业元件。PP 的最大缺点就是容易氧化老化。可用添加 抗氧化剂与紫外光吸收剂等加以克服。 收缩率： 1.0 2.5% 熔融温度： 230 275 成型温度： 15 65 度 比重： 0.902 0.906 成型压力： 100 130Mpa 流比长： 100 200 结晶性：半结晶性 射速：高速注射 4. 注塑设备的选择 4.1 计算塑件的体积和重量 体积： 通过 UG 软件 的“ 质量属 性” 分析 塑件， 得到 塑件的 体积为gV =46813.2061mm3=46.813cm3。 质量：材料 PP的密度取 =0.
13、91g/ cm3，则单个塑件的质量 m= V=42.6g。 4.2 选择设备型号、规格、确定型腔数 根据以上所计算的 结果 ，可选择设备型号、规格、确定型腔数。注射机的额定注射量为 Vb，每次的注射量不超过它的 80%，即 n=(0.8bV - jV )/ gV (4-1) 式 中 n 型腔数； Vj 浇注系统的 体积 （ g） ； gV 塑件 体积 。 估算浇注系统的体积 Vj： 根据浇注系统初步方案进行估算 浇注系统体积。 5 jV =0.78 3cm 由于该塑件外形较大，且需要比较复杂的抽芯机构，因此采用一模一腔，即 n=1 则 Vb=(nVg+Vj)/0.8= 59.5 3cm (4-
14、2) 根据所计算的各项参数，选用 J54-S200/400 型注塑机，注塑机的参数如下： 表 4-1 注塑机主要参数 标称 注射量 (cm3) 400 注射行程 (mm) 160 注射压力 (Mpa) 109 合模力 /N 525.4 10 螺杆直径 (mm) 55 最大成型面积（ cm2） 645 模 板 厚度 /mm 最大 406 螺杆转速 (r/min) 16,28,48 最小 165 喷嘴球半径（ mm） 12 注射时间 (s) 1.8 喷嘴孔直径（ mm） 4 5. 浇注系统 5.1 确定成型位置 由于塑件的手柄处有侧凹，我们使用哈夫机构来成型，将两个滑块安排在手柄的两侧，每个滑块成
15、型手柄的一半侧凹。 5.2 分型面的选择 选择分型面 的 原则： (1)有利于脱模； (2)有利于保证塑件的外观质量和精度要求； (3)有利于成型零件的加工制造； (4)分型面数目与形状通常采用平行分型面，即采用一个与注射机开模运动方向垂直的分型面； (5)型腔方位的确定 ： 在决定型腔在模具内的 方位时，分型面的选择应尽量防止6 形成侧孔或侧凹， 以 避免采用比较复杂的模具结构； (6)有利于侧向抽芯； (7)考虑侧向抽拔距； (8)应将抽芯或分型距离长的方向置于动、定模的开合模方向上，而将短抽拔距作为侧向分型芯或抽芯，并注意将侧抽芯放在动模边，避免定模抽芯； (9)锁紧模具的要求； (10)有利于排气 ； (11)分型面的选择应考虑注射机的技术参数。 综上所述，结合本塑件实际情况，将分型面定为如图 5-1所示 图 5-1 分型面 为了避免 A板和滑块有尖角产生，分型面应在边倒圆底端。 5.3 浇口套的选用 由 于采用直接浇口，在有柄盖底部的花纹需要成型，所以交口套底面必须加工出所需要的花纹，详细数据请参见浇口套零件图，示意图如下 5-2所示
