毕业论文-pe塑料桶盖注射成型工艺与模具设计

本科毕业设计题目PE塑料桶盖注射成型工艺与模具设计学院专业学号学生姓名指导教师日期摘要本次设计的题目是PE塑料桶盖注射成型工艺与模具设计，要求设计出用于生产PE塑料桶盖的注射模具。初步对该塑件的结构分析可知由于该塑件的面积较大，因此采用直浇口和顺序分型，并且采取一模一腔的结构形式。由于塑件的结构特点，故而需要采用斜滑块抽芯机构。本次设计的具体过程如下首先对塑件的成型工艺性能进行分析。这包括对塑件的结构尺寸的分析和成型塑件的材料PE各项性能的分析。其次，就是如何合理的选择注射机。选择正确的注射机是本次设计的基础。再次，就是拟定模具的结构形式。模具的结构形式必须根据塑件的结构尺寸，通过计算进行合理的选择。第四步就是浇注系统的设计。第五步是本次设计的重点，成型零部件的设计和计算。第六步是斜滑块侧抽芯机构的设计和计算。通过本次设计，使我对注塑模具的结构和性能有了全面的了解，并且学到了模具设计的基本知识，为以后踏入社会工作打下了基础，可以说是受益匪浅。关键词塑料模具，注射机，浇注系统ABSTRACTTHETOPICOFTHEDESIGNISINJECTIONMOLDPROCESSANDMOLDDESIGNFORHEADSOFPEPLASTICITREQUIRESTHATTHEDESIGNOFPEISUSEDINTHEPRODUCTIONOFPLASTICINJECTIONMOLDSHEADSTHROUGHTHEINITIALSTRUCTURALANALYSISOFPLASTICPARTS,WECANSEETHATASARESULTOFTHELARGERPLASTICPARTS,SOWECANTAKETHEUSEOFSTRAIGHTGATEANDTHEORDEROFSUBTYPE,ANDTOTAKEAMOLDFORMACAVITYSTRUCTUREASARESULTOFTHESTRUCTURALCHARACTERISTICSOFPLASTICPARTS,THEYAREINCLINEDTOADOPTCOREPULLINGMECHANISMSLIDERTHEPROCESSESOFTHESPECIFICDESIGNAREASFOLLOWSFIRSTOFALL,ANALYZINGPLASTICMOLDINGPROCESSPERFORMANCEITINCLUDESANALYSISOFTHESTRUCTUREOFPLASTICPARTSANDANALYSISOFTHEPERFORMANCEOFPETHESECONDSTEPISHOWTOCHOOSEAREASONABLEINJECTIONMACHINECHOOSINGTHERIGHTINJECTIONMACHINEISTHEBASISOFTHISDESIGNTHETHIRDSTEPISTODEVELOPTHESTRUCTUREOFTHEFORMOFMOLDTHESTRUCTUREOFTHEFORMOFMOLDPLASTICPARTSMUSTBEBASEDONTHESTRUCTURESIZETHEFOURTHSTEPISTHEDESIGNOFGATINGSYSTEMTHEFIFTHSTEPISTHEFOCUSOFTHISDESIGNTHESIXTHSTEPISTHEDESIGNANDCALCULATIONOFSIDECOLUMNCOREPULLINGGUIDETHROUGHTHISDESIGN,ILEARNTHESTRUCTUREANDPROPERTIESOFPLASTICMOLD,ANDIGOTTHEBASICKNOWLEDGEOFMOLDDESIGNTHISISVERYGOODFORMETOWORKINSOCIETYINFUTUREKEYWORDSPLASTICMOLD,INJECTIONMACHINE,RUNNERSYSTEM目录1绪论111综述1111塑料模的功能1112我国塑料模具现状及发展趋势1113未来塑料模具工业和技术的主要发展方向112本设计的意义及目的22塑件成型工艺性分析321塑件的分析3211外形尺寸3212精度等级4213脱模斜度4214塑件圆角422PEHD的性能分析4221使用性能4222成型性能5223PEHD的主要性能指标表523PEHD的注射成型过程及工艺参数5231注射成型过程5232注射工艺参数624模具温度6241模具温度选择原则625注射成型过程中的压力7251塑化压力7252注射压力7253注射压力对塑件质量的影响7254注射压力选择范围826充模速率83拟定模具的结构形式831分型面位置的确定832型腔数量和排列方式的确定1133注射机型号的确定12331注射机的分类12332国产注射机的型号规格和主要技术参数13331注射量的计算15332浇注系统凝料体积的初步估算15333选择注塑机16334注射机的相关参数的校核164浇注系统的设计1741浇注系统的组成由主流道、分流道、浇口、冷料穴1742浇注系统的作用17421浇注系统设计影响因素1743主流道的设计18431主流道的材料19432主流道的表面精度19433主流道尺寸19434主流道当量半径20435主流道的凝料体积20436主流道交口套的形式2044分流道的设计2045浇口套的设计20451浇口套的固定形式20452浇口套的配合关系21453浇口的计算2146定位圈的设计22461定位圈的材料22462定位圈与模具座板的连接22463定位圈设计结构22464定位圈与主流道衬套装配形式22465定位圈尺寸校核2347冷料穴的设计23471常见的冷料穴结构有三类2348校核主流道的剪切速率25481计算主流道的体积流量25482计算主流道的剪切速率255成型零件的结构设计及计算2551成型零件的结构设计25511凹模结构设计25512凸模结构设计2852成型零件刚才的选用3053成型零件工作尺寸的计算30531凹模径向尺寸30532凹模深度尺寸31533凸模径向尺寸31534凸模深度尺寸3154型腔侧壁和底板厚度计算31541整体式圆形型腔侧壁的厚度计算32542整体式圆形型腔底板厚度计算326模架的确定3361标准模架3362注射模的典型结构3463各模板尺寸的确定3464模架各尺寸的校核36641注射机拉杆间距36642模具高度尺寸36643模具的开模行程367排气槽的设计3671排气系统的作用3772排气结构设计3773排气槽的尺寸3774间隙排气388脱模推出机构的设计3981脱模机构的设计原则3982脱模力的计算3983脱模机构的设计409斜滑块分型抽芯机构的设计4091侧向分型抽芯机构4092斜滑块分型抽芯机构特点4193斜滑块的组合形式4194斜滑块设计要点4210冷却系统的设计42101温度调节系统42103冷却系统的简单计算43104冷却系统设计4411导向与定位机构的设计45111导向机构的分类45112导柱的设计45113导套的设计45114导柱与导套之间的配合形式46115锥面定位机构4712结论47参考文献48致谢491绪论11综述111塑料模的功能模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，6090的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械；制造工业的零件，其粗加工的75和精加工的50都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步11。112我国塑料模具现状及发展趋势近年来，我国的模具工业一直以每年13左右的增长速度快速发展。据预测，我国模具行业在“十五”期间的增长速度将达到1315。模具钢的需求量也将以年12的速度递增，全国年需求量约70万吨左右，而国产模具钢的品种只占现有国外模具钢品种的60，每年进口模具钢约6万吨。我国每年进口模具约占市场总量的20左右，已超过10亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50以上；冲压模具占全部进口模具约4012。113未来塑料模具工业和技术的主要发展方向目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然近几年来，我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但总体上与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备还很少，许多先进的技术如CAD/CAM/CAE技术的普及率还不高，特别是大型、精密、复杂和长寿命模具远远不能满足国民经济各行业的发展需要。纵观发达国家对模具工业的认识与重视，我们感受到制造理念陈旧则是我国模具工业发展滞后的直接原因。模具技术水平的高低，决定着产品的质量、效益和新产品开发能力，它已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。因此，模具是国家重点鼓励与支持发展的技术和产品，现代模具是多学科知识集聚的高新技术产业的一部分，是国民经济的装备产业，其技术、资金与劳动相对密集。目前，我国模具工业的当务之急是加快技术进步，调整产品结构，增加高档模具的比重，质中求效益，提高模具的国产化程度，减少对进口模具的依赖。现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化、优质模具材料的研究、先进的设计与制造技术、专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。21世纪模具行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化。追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。可见，未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是大力普及、广泛应用CAD/CAM/CAE技术，逐步走向集成化。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。提高大型、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大应用可缩短模具设计制造周期，同时也显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。我国模具商品化、标准化率均低于30，而先进国家均高于70，每年我们要从国外进口相当数量的模具标准件，其费用约占年模具进口额的38。发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，迅速制造出产品的原型与模具，降低成本推向市场。积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要。开发优质模具材料和先进的表面处理技术，提高模具的可靠性。研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。在科技发展中，人是第一因素，因此我们要特别注重人才的培养，实现产、学、研相结合，培养更多的模具人才，搞好技术创新，提高模具设计制造水平。在制造中积极采用多媒体与虚拟现实技术，逐步走向网络化、智能化环境，实现模具企业的敏捷制造、动态联盟与系统集成。我国模具工业一个完全信息化的、充满着朝气和希望而又实实在在的新时代即将到来13。12本设计的意义及目的当今世界工业界认为“模具是进入富裕社会的原动力”“模具是材料加工业中的帝王”“模具就是黄金”。作为五大经济支柱产业之一，模具行业的发展水平反映一个国家的经济水平。特别是在汽车、家电、玩具等行业，模具水平更是起到决定其命脉的作用。模具是工业产品生产用的重要工艺装备，在现代工业生产中，6090的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础，许多新产品的开发和研制在很大程度上都依赖于模具生产，特别是汽车、摩托车、轻工、电子、航空等行业尤为突出。而作为制造业基础的机械行业，根据国际生产技术协会的预测，21世纪机械；制造工业的零件，其粗加工的75和精加工的50都将依靠模具完成，因此，模具工业已经成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的进步14。2塑件成型工艺性分析21塑件的分析211外形尺寸该塑件壁厚为5MM,塑件外形尺寸较大，塑料熔体流程较长，适合注射成型，制件是带有提手的塑料桶盖，桶盖内型有3处内侧凹，需分别由3个内侧抽芯的斜滑块成型，提手部位为便于提拿设计成球形空间，模具需两瓣摆动对合型芯成型球形和提手，按圆弧轨迹抽芯。图21塑料桶盖212精度等级影响塑件精度的因素很多，塑料的收缩、注塑成型条件（时间、压力、温度）等，塑件形状、模具结构（浇口、分型面的选择），飞边、斜度、模具的磨损等都直接影响制品的精度。按SJ13721978标准，塑料件尺寸精度分为8级,由此查塑料模具设计手册可知，本塑件宜选用一般精度5级,每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，该按实际公差进行计算21。213脱模斜度由于塑件冷却后产生收缩，会紧紧地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脱出困难，强行取出会导致塑件表面擦伤、拉毛。为了方便脱模，塑件设计时必须考虑与脱模（及轴芯）方向平行的内、外表面，设计足够的脱模斜度。只有塑件高度不大、没有特殊狭窄细小部位时，才可以不设计斜度。最小脱模斜度与塑料性能、收缩率、塑件的几何形状等因素有关。塑件脱模斜度为35130一般型芯的脱模斜度要比型腔大，型芯长度及型腔深度越大，则斜度越小。在不影响外观的情况，脱模斜度尽量大一点，以便脱模。该塑件使用塑料为PEHD，所以由查表可知，凹模的脱模斜度为2545,凸模的脱模斜度为254522。214塑件圆角塑料制件除了使用上要求采用尖角之处外，其余所有转角处均应尽可能采用圆弧过渡，因为当制件带有尖角时，往往会在尖角处产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂。塑件制品设置圆角，能使其成型流动性能好，成型顺利进行。设置一般圆角半径R和厚度T当R/T03时，应力容易集中；当R/T08时则很少出现应力集中。由塑件图可知，该塑件有较多方体边应力集中处，故在塑件设计过程中确定各边圆角半径R1MM23。22PEHD的性能分析221使用性能耐腐蚀性、电绝缘性优良，可以氯化，可用玻璃纤维增强，低密度聚乙烯柔软性、伸长率、冲击强度和透明性较好，且适于制作耐腐零件和绝缘零件。222成型性能1结晶性料，吸湿性小。2流动性好，溢边值为002MM左右，流动性对压力变化敏感。3冷却速度慢，因此必须充分冷却。4收缩率范围大，收缩值大，取向性明显，易变性、翘曲、结晶度及模具冷却条件对收缩影响大，应控制模温，保持冷却均匀、稳定。5质软易脱模，塑件有浅的侧凹槽时可强行脱模。223PEHD的主要性能指标表表21PEHD的性能指标密度3/CMG094097熔点132135收缩比20拉伸强度MPA1741拉伸弹性模量840950泊松比038与钢磨擦因数023弹性模量GPA080923PEHD的注射成型过程及工艺参数231注射成型过程1成型前的准备对PEHD的色泽、粒度和均匀等进行检验，由于PEHD吸收性较大，成型前应进行充分的干燥。2注射过程塑件在注射剂料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具性强成型，其过程可分为冲模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。3塑件的后处理处理的介质为空气和水，处理温度为6075处理时间为1620S。图22注射成型流程图232注射工艺参数1注射机螺杆式，螺杆转数为3060R/MIN。2料筒温度后段140160C中段180220后段180190C3喷嘴温度30704模具温度7095C5注射压力70100MPA6成型时间68S注射时间取25S,冷却时间575S,辅助时间8S。24模具温度241模具温度选择原则1对于高粘度塑料，由于塑料熔体流动性差、充模能力弱，为了获得致密的组织，模具温度必须较高。2对于粘度较小、流动性好的塑料，模具温度可以较低，这样可以缩短冷却时间、提高生产率。3塑件壁厚较大或塑件较复杂时，充模和冷却时间较长，宜采用较高的模具温度，以减少塑件出现凹陷、减小塑件的内应力。4在满足注射要求的前提下，应采用尽可能低的模具温度，缩短冷却时间，提高生产率。25注射成型过程中的压力压力可分为塑化压力和注射压力。塑化压力又称螺杆背压（针对螺杆式注射机），为注射机螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。注射压力是指注射时螺杆（柱塞）头部对塑料熔体所施加的压力。251塑化压力塑化压力的作用主要体现塑料的塑化效果及塑化能力。增加塑化压力将提高熔体密实程度，增大熔体内压力，增加剪切作用从而提高熔体温度，并使温度分布均匀。但增大塑化压力若不提高螺杆转速，熔体在螺杆槽中将会产生较大的逆流和漏流，降低塑化能力。通常情况下，塑化压力应在保证塑件质量的前提下越低越好，一般不超过2MPA。252注射压力注射机上常用压力表表示注射压力的大小，一般热塑性塑料在40130MPA之间，热固性塑料在100170MPA。可以通过注射机的控制系统来调节。注射压力的作用是克服塑料熔体从料筒流向型腔的流动阻力；给予熔体一定的充模速率充满型腔；对模具内熔料进行压实。注射压力影响注射压力的因素可分为模具浇注系统及塑件的结构成型薄壁和长流程的塑件，采用较高注射压力有利于充满型腔；注射机类型其他条件相同时，柱塞式注射机比螺杆式所需的注射压力大些。塑料品种塑料的摩擦系数和熔融粘度越大，流动阻力越大，所需注射压力应越高。253注射压力对塑件质量的影响注射压力过高，塑料流动性提高，但塑件易产生溢料、溢边使脱模困难，易产生较大的内应力，易变形。注射压力过低，物料不易充满型腔，成型不足，塑件易产生凹痕、波纹、熔接痕迹等缺陷。254注射压力选择范围表22注射压力选择范围塑件要求注射压力/MPA适用塑料品种熔体粘度较低，形状精度一般，形状简单，厚度较大70100聚乙烯、聚苯乙烯等中等粘度，精度有要求，形状较复杂100140聚丙烯、ABS、聚碳酸酯等粘度高，精度高，薄壁长流程且形状复杂140180聚砜、聚苯醚等精密、微型180250工程塑料26充模速率注射压力直接影响充模速率，一般高压注射充模速率大，低压注射充模速率小。影响充模速率的因素很多，最主要的是塑件的壁厚，一般壁厚越大，注射压力越低，充模速率越小。3拟定模具的结构形式31分型面位置的确定根据塑件情况，一套模具中可以只有一个分型面，也可以同时设定两个或多个分型面。常见的取出塑件的主分型面与开模方向垂直，也有采用与开模方向一致的侧向主分型面。分型面的位置关系到成型零部件的结构形状、塑件的正常成型与脱模以及模具制造成本，因此，在选择分型面时，尽量遵守以下原则（1）分型面位置应设在塑件截面尺寸最大的部位，便于脱模和加工型腔，这是分型面选择的首要原则。（2）有利于保证塑件尺寸精度。若塑件有孔的同轴度要求、台阶间尺寸精度的要求，应使塑件相关的部分全部在分型面的同一侧成型，以满足精度要求。如图所示，为保证双联齿轮的齿廓与孔的同轴度，两齿轮型腔和型芯都设在动模边，而因合模误差，难于保证同轴度要求。图31分型面应有利于保证塑件尺寸精度（3）有利于保证塑件的外观质量。塑料熔体容易在分型面上产生飞边，影响外观质量，因此，在光滑平整表面或圆弧曲面上应尽量避免选择分型面。图结构较好，能减少飞边，有损塑件的表面质量。图32分型面应有利于保证塑件的外观质量4考虑满足塑件的使用要求。塑件在成型过程中，有一些难免的工艺缺陷，如脱模斜度、推杆及浇口痕迹等，选择分型面时，应从使用角度避免这些工艺缺陷影响塑件功能。如图B，塑件完全在动模一侧脱出，会使脱模斜度过大，而图A分别在动模、定模安排型腔，可减小脱模斜度。AB图33分型面应满足塑件的使用要求（5）尽量减小塑件在分型面上的投影面积，以减小所需合模力。如图所示的弯角板块类塑件，图A结构比图B合理，能防止溢料，并简化分型面的加工。图34分型面对投影面积的影响（6）有利于塑件脱模。尽可能将塑件留在动模一侧，如图（A），将型芯设在动模边，依靠薄壁塑件对型芯足够的包紧力，让塑件留在动模一侧。但是遇到厚壁塑件或者没有型芯时，如图（B），应将塑件型腔设在动模一侧为妥。图35塑件应尽可能留在动模一侧（7）长型芯应置于开模方向。当塑件在相互垂直方向都需设置型芯时，应将较短型芯置于侧抽芯方向，如图A结构比（B）结构合理，利于减小抽拔距。AB图36较长型芯应置于开模方向为保证塑件能顺利分型，主分型面应首先考虑选在塑件外形的最大轮廓处，根据制件的特征选择三次定距分型，分型面、。32型腔数量和排列方式的确定为了使模具与注塑机的生产能力相匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时应确定型腔数目。常用的有如下四种方法1根据经济性确定型腔数目。2根据注塑机的额定锁模力确定型腔数目。3根据塑件精度确定型腔数目。4根据注塑机的最大注塑量确定型腔数目。根据制件的特点，我们选取的是一模一腔的结构。33注射机型号的确定331注射机的分类注射机类型分类方法各异。最常见的是按注射机外形特征分类，即按注射装置和锁模装置的排列方式分类，可分为卧式注射机、立式注射机、角式注射机等3。1卧式注射机注射螺杆或柱塞的轴线与锁模装置轴线在一条直线上（或相互平行），沿水平方向装设，如图37。123123123123123123图37注射机示意图1合模装置；2模具；3注射装置优点重心低，便于操作、维修和加料，塑件出模后可自动落下，容易实现全自动操作。应用最广。缺点模具安装比较麻烦，嵌件放入模具后应采用弹性装置将其卡紧，否则可能倾斜或落下，机床占地面积较大。2立式注射机立式注射机的注射装置与锁模装置均垂直安装且在一条直线上，如图38123123123图38注射机示意图1合模装置；2模具；3注射装置优点占地面积小，模具拆装方便，在动模（下模）安放嵌件时，嵌件不易倾斜或坠落。缺点塑件顶出后不能靠自重落下，需人工取出，不易实现全自动操作，机身重心较高，稳定性较差。（3）角式注射机角式注射机的注射装置和锁模装置的轴线相互垂直。目前国内使用较多的角式注射机沿水平方向开模，垂直方向注射。123123123图39注射机示意图1合模装置；2模具；3注射装置优点结构简单。缺点无法准确可靠地注射和保持压力及锁模力，模具受冲击和振动较大。332国产注射机的型号规格和主要技术参数注射量表示法用注射容量（单位CM3）表示注射机的规格，能直观表达注射机成型塑件的范围4。我国早期的注射机多采用注射量表示法，如XSZY125，XS表示塑料成型机械，Z表示注射成型，Y表示螺杆式（无Y则表示柱塞式），125表示公称注射容积为125CM3图410所示为国产XSZY125注射机锁模部分。3205305喷嘴移动模板固定模板10H754ABA向B向6模具最小厚度20移动模板行程30模具最大厚度34SR1236M深2510928373702819图310注射机注射机性能的基本参数有公称注射量、注射压力、注射速度、锁模力、锁模装置基本尺寸等。（1）理论注射量指在对空注射条件下，注射螺杆或柱塞做一次最大行程时，注射装置所能达到的最大注射量。注射量反映了机器能生产塑件的最大体积。理论注射量为螺杆或柱塞最大注射行程时对应的注射量，条件为对空注射。而实际注射时，流动阻力增加，加大了螺杆逆流量，再考虑安全系数，实际注射量有所降低，一般为理论注射量的7090。（2）注射压力指注射过程中螺杆或柱塞头部的最大压力作用克服注射过程中塑料熔体流经喷嘴、流道和型腔的阻力，同时对注入型腔的熔体给予一定的压力，以完成物料补充，使塑件密实。部分国产SZ系列注射机的注射压力。（3）锁模力指锁模机构施于模具上的最大夹紧力（KN）。锁模力用于平衡注射时型腔熔体的压力，保证在注射和保压时模具不会在分型面被胀开。锁模力不够会使塑件产生飞边，不能成型薄壁塑件；锁模力过大，又易损坏模具。（4）锁模装置的基本参数锁模装置的基本参数决定了模具的安装尺寸，也决定了所能加工塑件的平面尺寸。锁模装置的基本参数包括动、定模固定板尺寸（BH），拉杆间距（B0H0），动、定模固定板最大开距SK，模具厚度HM和动模固定板行程（开模行程）S等。B0H012345SHABKMSK图311锁模装置的基本参数1动模固定板；2动模；3塑件；4定模；5定模固定板331注射量的计算通过对制件结构的分析计算得塑件体积313921CMV塑塑件的质量32塑塑M注射模一次成型的塑料质量（塑件和流道凝料质量之和）应在最大注射量的3575范围内，最大可达80，最小应不小于10。为了充分发挥设备的能力，选择范围通常在5080。一般只需对最大注射量进行校核，但当注射热敏性塑料时，还需校核最小注射量，因为一次注射量太小，塑料在料筒中停留时间过长，会导致塑料高温分解，降低塑件质量和性能。最小注射量应大于公称注射量的20。332浇注系统凝料体积的初步估算浇注系统的凝料在设计之前是不能确定准确的数值，但是可以根据经验按照塑件体积的021倍来计算。由于本次采用流道简单，因此浇注系统的凝料按塑件体积的02倍来计算，故一次注入模具型腔熔体体积的总体积为33350921CMV塑总333选择注塑机根据第二步计算得出一次注入模具型腔的塑料总质量V总319386CM,于是有V总/08319386CM。根据以上的计算，初步选定公称注射量为500CM，注射机型号为SZ500/200卧式注射机，其主要技术参数见表314。表31注射机主要技术参数理论注射容量500CM模板行程500MM螺杆柱塞直径55MM最大磨具厚度280MM注射压力150MPA最小磨具厚度500MM注射速率173G/S定位孔深度25MM塑化能力110KG/H模具定位孔直径160MM螺杆转速30R/MIN喷嘴求半径20MM锁模力2000N喷嘴口半径3MM拉杆内间距570MM570MM顶出行程90MM334注射机的相关参数的校核1注射压力的校核有查表可得，PEHD的注射压力为70100MPA，这里取P090MPA,注射机的公称注射压力,注射压力安全系数,这里取，所以有MPAP150总41251K31K,则注射机的注射压力合格。31RR则此时，塑件称为薄壁塑件且塑件横断面形状为矩形。则它的脱模力计算公式为82AKTANF8TESLCOSF2N19245塑件成型平均收缩率S塑件壁厚T塑料的弹性模量E被包型芯的长度L塑件泊松比脱模斜度塑料与钢之间摩擦因数F塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积，当塑件得不有通孔时，A0A83脱模机构的设计根据之间结构特点，选择顺序脱模机构，设计图中包含有定距拉杆顺序脱模机构和拉钩压板式顺序脱模机构。9斜滑块分型抽芯机构的设计91侧向分型抽芯机构带有内外侧孔、侧凹或侧凸的塑件，需要有侧向型芯或侧向成型块来成型，在开模推出塑件之前，模具必须先进行侧向分型，抽出侧向型芯或脱开侧向成型块，塑件才能顺利脱模15。12345678910214156783图81侧向分型抽芯机构92斜滑块分型抽芯机构特点斜滑块分型抽芯机构适用于制件侧孔或侧凹较浅，所需抽芯距不大但分型面面积较大，需要较大的抽芯力场合。其特点是斜滑块分型抽芯比斜导柱分型抽芯机构要简单得多，且制造方便，动作安全可靠。完全开模后，斜滑块在推出机构的推动下沿斜向导槽滑动，塑件被推出的同时，由滑块完成侧向分型与抽芯动作。93斜滑块的组合形式图82斜滑块的组合形式94斜滑块设计要点941为保证斜滑块的分型面密合，成型时不知发生溢料，斜滑块底部与模套之间应留有0205MM的间隙，且斜滑块顶面应高出模套0205MM。942斜滑块的导向斜度一般超过2630,一般取在1025之间，斜滑块推出长度L必须小于导滑总长L的2/3。943主型芯位置应设置在定模上。944斜滑块燕尾槽与型芯上的燕尾间隙配合H7/F6。10冷却系统的设计冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单的计算。设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。101温度调节系统冷却装置在模具内开设冷却水道。外部用橡皮软管连接16。加热装置在模具内或模具四周设置电热元件、热水（油）或蒸汽等具有加热结构的板件。123456789102345167892021图101温度调节系统102冷却介质PEHD属于中等粘度材料，其成型温度及模具温度如下表，用水对模具进行冷却。表101PEHD成型、脱模及模具温度材料成型温度模具温度脱模温度PEHD150250709570110103冷却系统的简单计算1031单位时间内注入模具中的塑料熔体的总质量M。1塑料制品的体积V10131420CMNV塑分主2塑料制品的质量M102G963塑件壁厚为5MM,可有查表可得，取注射时间,脱模时间,ST57冷ST52注ST8脱则注射周期,由此可得每小时注射次数次。STT8脱注冷68/30N4单位时间内内注入模具中的塑料熔体的总质量W103HKGNMW/951032601032确定单位质量的塑件再凝固时所放出的热量,有查表可得SQ故可取KGJQS/6905KJQS/1033计算冷却水的体积流量VQ设冷却水道入水口的水温为,出水口的水温为，取水的密度为C24C251,水的比热容。则根据公式可得310KG/CM/187KGJC104602WQQSVMIN/9453冷却水的体积流量VQ单位质量的塑件再凝固时所放出的热量SQ出水口的水温1入水口的水温2水的密度1034确定冷却水的直径D当时，由查表可知，为使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水MIN/09453QV的直径为。D21035冷却水在管内的流速V105SMDQ/5026/41036求冷却管壁与水交界面的膜传热系数H因为平均水温为235，可查表得。7F106208/14DVHCHMKJ271037计算冷却水通道的导热总面积A1072309/WQAS1038计算模具所需冷却水管的总长L108MDL482/1039冷却水路的根数X设每条水路的长度,则冷却水路的根数为L50则根109649/LL10X104冷却系统设计由分析可知，可采用型芯冷却回路。11导向与定位机构的设计111导向机构的分类保证合模时动模和定模准确对合，避免模具中零件发生碰撞和干涉。导向机构分为导柱导向机构和锥面定位导向机构。图中的导柱9和导套8。1234567891023456178901图111导向机构注射模的导向机构用于动定模之间的开合模导向和脱模机构的运动导向。按作用分为模外定位和模内定为。模外定位是通过定位圈使模具的浇口套能与注射机喷嘴精确定位；而模内定位则通过导柱导套进行合模定位。锥面定位则用于动定模至间的精密定位。本模具所称型的塑件比较简单，模具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所带的定位机构17。112导柱的设计图112导柱113导套的设计为了便于导柱进入导套和导套压入模板，在导套端面内外应倒圆角。导向孔前端也应倒圆角，最好做成通孔，以便于排出空气及意外落入的塑料废屑。如模板较厚，必须做成盲孔时，可在盲孔的侧面打一小孔排气。导套的结构尺寸查阅国标GB6149284，根据相配合的导柱尺寸确定。导套与模板为较紧的过渡配合，直导套一般用H7/N6，带头导套用H7/K6或H7/M6。带头导套因有凸肩，轴向固定容易。为了防止直导套在开模时被拉出，常用紧钉螺钉从侧面紧固，如图113所示，将导套侧面加工成缺口，用环形槽代替缺口，导套侧面开孔，铆接的形式。铆接图113导套导套可用与导柱相同的材料或铜合金等耐磨材料制造，但其硬度一般稍低于导柱，以减少磨损，防止导柱拉毛。导套固定段和导向段的表面粗糙度RA一般均为。M80114导柱与导套之间的配合形式导柱与导套之间因为要经常相对滑动，所以一般取H7/F7或H8/F8的间隙配合。导柱、导套与模板之间的定为一般选择H7/K6或H7/M6过渡配合。另外，导柱与导套配合长度通常取配合直径的152倍，其余部分扩孔以减少摩擦降低加工难度。导柱与导套之间的配合形式如图114。ACBDEF图114导柱与导套的配合115锥面定位机构锥面定位机构用于成型精度要求高的大型、深腔塑件，特别是薄壁容器、侧壁形状不对称的塑件。大型薄壁塑件合模偏心会引起壁厚不均，由于导柱与导套之间有间隙，不可能精确定位；壁厚不均使一侧进料快于另一侧，由于塑件大，两侧压力的不均衡可能产生较大的侧向推力，引起型芯或型腔的偏移，如果这个力完全由导柱来承受，导柱会卡死、损坏或磨损增加。两锥面都经过淬火处理，直接接触配合，且角度520,高度大于15MM，锥面定位机构的配合间隙为零，同时可以承受较大的侧向推力。如图，在型腔周围设置处锥形定位面。该锥形面不但起定位的作用，而且合模后动定模互相扣锁，可限制型腔膨胀，增加模具的刚性。I放大5120图115锥面定位机构12结论本次设计要求是设计出一个用于PE塑料桶盖的注塑模具。通过对该塑件的外形尺寸分析可知塑件外形尺寸较大，塑料熔体流程较长，适合注射成型，制件是带有提手的塑料桶盖，桶盖内型有3处内侧凹，需分别由3个内侧抽芯的斜滑块成型，提手部位为便于提拿设计成球形空间，模具需两瓣摆动对合型芯成型球形和提手，按圆弧轨迹抽芯。经过对模具的优化设计计算校核，本次设计基本能够满足要求。参考文献1张仪，中国模具发展趋势，中华机械网，20092俞芙芳，塑料成形工艺与模具设计，华中科技大学出版社，20073刘鸿义，材料力学，高等教育出版社，19914许洪斌，樊泽兴，塑料注射成形工艺及模具，化学公业出版社20075叶久新，王群，塑料成形工艺及模具设计，机械工业出版社，20076孙玲，塑料成形工艺与模具设计，清华大学出版社，20087成大先，机械设计手册，化学工业出版社，20048黄虹，塑料成形加工与模具，化学工业出版社，20039塑料模设计手册编写组塑料模设计手册北京机械工业出版社，200210唐增宝，何永然，刘安俊等主编机械设计课程设计华中科技大学出版社，200311冯炳尧,韩泰荣,蒋文森编,模具设计与制造简明手册,模具设计与制造简明手册,200312GIARRATANOJ,RILEYG1998EXPERTSYSTEMSPRINCIPLESANDPROGRAMMING,3RDENDPWS,BOSTON13DURKIN,JEXPERTSYSTEMSDESIGNANDDEVELOPMENTPRENTICEHALLINTL,INC199414PKRAJNIK,JKOPACMODERNMACHININGOFDIEANDMOLDTOOLS2004,1571582054355215FUCHUNSHINMACHINERYMANUFACTURESHOWCASESTHEMOSTADVANTAGEDINJECTIONMOLDING,200816MINGCAI,INJECTIONMOLDING,WWWRUINETORGCN,200817ZHUNLI,HOTRUNNERSYSTEMSININJECTIONMOLDING，BLOGOFPLASTICINJECTIONMOLDINGANDPLASTICPARTS，2006致谢在毕业论文将要完成时，我忠心地感谢老师给我的细心的指导，PE塑料桶盖注射成型工艺与模具设计，本设计从开题，收集资料，撰写到结构的修改直至全部完成历时近三个多月，在这段时间里，都得到老师的支持、关怀和帮助下，我的论文不仅在逻辑结构上，而且在内容上都得到很大的改善，所及毕业论文得以顺利完成都和老师的悉心指导是分不开的。其次就是要感谢我的同学和朋友，在我需要查找资料、参考文献的时候，他们提供了及时的信息和帮助，节省了我的大量时间和精力，使我能全身心地投入到设计工作中去，直至顺利完成了PE塑料桶盖注射成型工艺与模具设计的设计任务，在这里我向所有帮助过我的人致以忠心的感谢由于本人的水平和时间的限制，错误之处在所难免，殷切希望各位老师和同学对本设计提出批评和改进意见，谢谢200年月日请您删除一下内容，O_O谢谢MANYPEOPLEHAVETHESAMEMIXEDFEELINGSWHENPLANNINGATRIPDURINGGOLDENWEEKWITHHEAPSOFTIME,THESEVENDAYCHINESENATIONALDAYHOLIDAYCOULDBETHEBESTOCCASIONTOENJOYADESTINATIONHOWEVER,ITCANALSOBETHEEASIESTWAYTORUINHOWYOUFEELABOUTAPLACEANDYOUMAYBECOMEMOREFATIGUEDAFTERTHEHOLIDAY,DUETOBATTLINGTHELARGECROWDSDURINGPEAKSEASON,ADREAMABOUTAPLACECANTURNTONIGHTMAREWITHOUTCAREFULPLANNING,ESPECIALLYIFYOUTRAVELWITHCHILDRENANDOLDERPEOPLEASMOSTCHINESEPEOPLEWILLTAKETHEHOLIDAYTOVISITDOMESTICTOURISTDESTINATIONS,CROWDSANDBUSYTRAFFICAREINEVITABLEATMOSTPLACESALSOTOBEEXPECTEDAREINCREASINGTRANSPORTANDACCOMMODATIONPRICES,WITHTHEPOSSIBILITYTHATTHEREWILLBENOROOMSAVAILABLEITISALSOCOMMONTHATYOULLWAITINTHELINEFORONEHOURTOGETATICKET,ANDANOTHERTWOHOURSATTHESITE,TOONLYSEEATINYBITOFTHEPLACEDUETOTHECROWDSLASTYEAR,428MILLIONTOURISTSTRAVELEDINCHINAOVERTHEWEEKLONGHOLIDAYINOCTOBERTRAVELINGDURINGTHISPERIODISAMATTERTHATNEEDSTHOROUGHPREPARATIONIFYOUARESHORTONTIMETOPLANTHEUPCOMING“GOLDENWEEK“ITMAYNOTBEABADIDEATOAVOIDSOMEOFTHEMOSTCROWDEDPLACESFORNOWTHEREISALWAYSAPLACESOFASCINATINGTHATEVERYONEYEARNSFORARXANISAPLACELIKETHISTHEBEAUTYOFARXANISEVERLASTINGREGARDLESSOFTHECHANGINGOFFOURSEASONSBESTOWEDBYNATURE,ITSSPECTACULARSEASONALLANDSCAPEANDMOUNTAINSAREJUSTBEYONDWORDARXANISACRUCIALDESTINATIONFORTHERECOMMENDEDTRAVELLINGROUTE,“CHINAINNERMONGOLIAARXANHAILARMANZHOULI“ITISALSOTHEJOINTOFTHEFOURPRAIRIESACROSSTHESINOMONGOLIANBORDER,WHEREPEOPLEGRAVITATETOWARDSTHEEXOTICATMOSPHEREMIXEDWITHCHINESE,RUSSIAN,ANDMONGOLIAELEMENTSASAHISTORICSITEFORTHEYITIANBATTLE,ARXANSTILLEMBODIESTHESPIRITOFGENGHISKHANWALKINGINTOARXAN,YOUWILLBEAMAZEDBYAKALEIDOSCOPEOFGORGEOUSCOLORSALLTHEYEARROUNDTHESPRINGAZALEASBLOOMINGREDINTHESNOW,THESUMMERSEAWAVERINGBLUEINTHEBREEZE,THEAUTUMNLEAVESPAINTEDINYELLOWCOVERINGVOLCANICTRACES,ANDTHEWINTERWOODSSHININGWHITEONTHEVASTALPINESNOWSCAPEHINGGANLEAGUEARXANCITYISSITUATEDINTHEFAREASTERNAREAOFINNERMONGOLIAAUTONOMOUSREGIONITSFULLNAME“HARENARXAN“MEANS“HOTHOLYWATER“INTHEMONGOLIANLANGUAGEARXANISATOURISMCITYINTHENORTHERNFRONTIERWITHABLENDOFLARGEFOREST,GRANDPRAIRIES,VASTSNOWFIELD,HEAVENLAKECLUSTER,THERMIUM,ASWELLASVOLCANICCLUSTERITISARAREANDUNIQUEECOTOURISMBASEFILLEDWITHHEALTHYSUNSHINE,CLEANAIRANDUNSPOILEDGREENNESTLEDCLOSETOTHECOUNTRYSLARGESTVIRGINFOREST,ANDKNOWNFORITSSPRINGANDECOLOGICALENVIRONMENT,ARXANISMARVELEDATBYMANYTOURISTSASTHEPURESTLANDONEARTHYOUCANNOTMISSOUTTHEAUTUMNOFARXANITISDEFINITELYTHEBESTWITHBRIGHTLYCOLOREDSCENERYFULLOFEMOTIONSAUTUMNINTHENORTHERNPARTOFTHECOUNTRYCOMESEARLIERTHANTHESOUTHASEPTEMBERRAINFOLLOWEDBYTHEFOOTPRINTSOFAUTUMNBRINGSMORECOLORSTOTHEONCEEMERALDGREENMOUNTAINANDBLOOMINGGRASSLANDSHUTTERBUGSFLOCKTOSEEFORTHEMSELVESTHEMARVELOFSPLENDIDCOLORSAROUNDTHEMOUNTAINSANDWATERS,MANYOFWHOMHAVETRAVELALONGDISTANCEANDEVENCAMPHEREONLYTOCAPTUREAMOMENTOFTHENATUREWONDERTHESILVERBIRCHTURNSGOLDEN,WHILETHELARCHISSTILLPROUDLYGREENYOUWILLFINDYOURSELFDROWNEDINTHEINTOXICATINGREDOFTHEWILDFRUITSASWELLASTHEGLAMOUROFFLOWERSINFULLBLOWNANDYOURHEARTWILLBELINGERINGONTHEWOODSASITSTIMEFORTHEWILDFRUITSTORIPETHEPICTURESQUEARXANINAUTUMNISINDEEDAFAIRYLANDONLYEXISTSINADREAMTHATSATISFIESALLYOURFANTASIESIFITRAINSHEAV