脉动盖注塑工艺分析及成型模具设计

1、2014届届 分 类 号:TG375 单位代码:10452毕业论文（设计） 脉动盖的注塑工艺分析及成型模具的设计脉动盖的注塑工艺分析及成型模具的设计 姓 名 朱朱 礼礼 兵兵 学 号 201203910838201203910838 年 级 20122012 专 业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 系（院） 机械工程学院机械工程学院 指导教师 张张 建建 梅梅 2014 年 3 月 30 日临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计I摘 要现代塑料模具在社会生产中起到的重中之重的地位的，注塑模具是社会经济的基础工业。用注塑模具生产成形塑料制品存在许多优点。如：制造简便方便、材

2、料利用充分、生产效率高、制品的尺寸统一，尤其是对成批制造的机塑料制品，更能达到意想不到的经济效益。最近几年全世界国内外对注塑模具的浇注系统、温度的控制、用数控来加工注塑模具这样大大减少了热处理变形等情况作了大量的研究，并取得了相当好的结果。将来，模具设计将在世界各地占领主导地位，促进我国的经济的大力发展。本模具的设计是对脉动盖的设计,包含了方案分析和方案的确定、尺寸计算和结构计算等。该制品内有螺纹，需要进行两次分型。所以采用了二次来脱模机构来对制品进行脱模，保证塑聊制品能够容易的成型脱模。关键词：凸凹模结构设计；脱模机构设计；浇注系统 临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计IIAbst

3、ractThe modern plastic mould in the social production of priority among priorities position, injection mold is the foundation of industrial economy. There are many advantages of plastic injection mould forming production. Such as: simple and convenient manufacturing, full use of materials, high prod

4、uction efficiency, product size uniform, especially for machine plastic product batch manufacturing, can achieve more beat all economic benefits. Main methods of manufacture of injection mold and plastic products. So around the world, design of injection mold is very attention. In recent years all o

5、ver the world at home and abroad on the injection mold gating system,temperature control, numerical control machining injection mold which greatly reduced the heat treatment deformation, made a lot of research, and achieved very good results. Future, mold design will occupy a dominant position in th

6、e world, and promote Chinas economic development. Design of the die is designed to cover the pulsation, includes project analysis and scheme, the size of the calculation and structural calculation. The product with inner threads, the need for a two type. So the two times to demoulding mechanism for

7、release of products, ensure molding mold plastic products can be easilyKey Words: Demoulding agencies Plastics injection Mold;Structural design ; The gating system临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计III目 录1 1 绪绪 论论 .12 2 塑件的工艺分析塑件的工艺分析 .32.1 塑件的壁厚分析 .32.2 塑件的倒角分析.32.3 材料的选择.42.4 成型特性.42.5 综合性能.43 3 塑件型腔数目的分析和分布塑

8、件型腔数目的分析和分布 .63.1 型腔数目的确定.63.2 型腔的排布设计原则.64 4 分型面与浇注系统分析分型面与浇注系统分析 .84.1 分型面的选择应遵循以下原则.84.2 浇注系统的设计.84.3 注射机的型号和规格的选择 .105 5 凸凹模的结构及工作尺寸的设计凸凹模的结构及工作尺寸的设计 .115.1 零部件的结构设计.115.2 凹凸模的尺寸计算.116 6 导向机构的工艺分析导向机构的工艺分析 .156.1 导向机构的作用.156.2 导柱导套的设计原则.156.3 导柱导套的设计.157 7 脱模机构的工艺分析脱模机构的工艺分析 .177.1 脱模机构的组成.177.2

9、 设计原则.177.3 脱模力的计算.188 8 温度控制系统的设计温度控制系统的设计 .208.1 冷却系统的意义.208.2 设计冷却系统的基本方式.208.3 冷却系统的设计.209 9 模具工作流程模具工作流程 .23总总 结结 .24临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计IV致致 谢谢 .25参参 考考 文文 献献 .26临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计11 绪 论注塑模具是工业生产重要的一部分，具有相当大社会发展前景。中国的注塑塑料模具制造业发展缓慢,经验很少,和发达国家相比差距是非常大的。随着注塑塑具行业的不断创新和发展，将来注塑模具将会很快的奔向成熟并且很

10、快在社会经济发展中占据主导地位。所以，在不久将来注塑模具将在市场上变成最常用的的制造工业，遍布世界各地，注塑模具作为模具其中一种，在市场将有很大的需求量。而原始的注塑模具制造方式，主要通过图纸和仿形加工的方式来完成，费事、费力、精确度不高、产品的误差比较大。而现代注塑模具于原始相比较有了很大的差别，它不仅在形状和结构方面与以前相比变得更为复杂，而且在技术方面变得更先进了，用原始的注塑模具制造技术很难制造出高精度模具。当今，全世界的工业生产普遍存在特产品多样、市场竞争压力大。为了适应今市场的发展需求注塑模具存在列下发展现状：1) 现在模具的精度要求将越来越高。20 年前，注塑模具的制造精度要求为

11、 7m，现在已达 1m2m。满足社会的发展需求，这就是要求我们必须大力发展超精加工。不断提高注塑模具的制造,使注塑模具能够生产出形状更为复杂的产品。2) 注塑模具设计日益变得大型化的趋势。由于要提高生产率的原因现在出现了一模多腔型的注塑模具。新型注塑模具在多工位级进模的基础上研发出来的，多功能注塑模具除了注塑成型制品外，还担负其它许多工作如：攻丝、铆接、叠压和锁紧等其它重要任务，这种多功能的注塑模具生产出来的产品不再是单一的，而是大批量的产品，可大大的提高产品的生产和制造周期。3) 伴着热流道技术不断成熟和其广泛的使用，热流道注塑模具技术在塑料模具中逐步成熟。所有采用热流道技术的注塑模具大大提

12、高了生产率和生产的质量，并节约很多的原料，所有，热流道技术的在工业生产中发展很快。许多注塑塑料模具厂生产的注塑模具已有一半以上采用了该项技术，提高生产率的效果十分明显。4) 注塑模具的不断改进和发展，塑件的精度要求越来越高，为了保证产品的精度，注塑模具生产厂家将继续不断的研究和创新，提高注射压缩工艺流程。在注射过程中，影响塑件精度的最大问题就是收缩，高压快速注射成型工艺可以大大的减小塑件的收缩率，提高塑件尺寸精度。气辅注射技术已相当较成熟，它能改善塑件的外观质量，有注射压力小、制品变形小、易于保证的质量等优临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计2点，还可以节约材料及提高生产率，从而大幅

13、度降低生产的成本。5) 注塑模具的标准件再将市场的应用将会变得更为广泛。注塑模具标准化生产的应用能极大的提高注塑模具生产时间。使用注塑模具标准化不但能缩短模生产的时间，还提高注塑模具质量和降低注塑模具的成本，因此模具标准化将日渐广泛的被使用。实现注塑模具行业的标准化生产促进了注塑模具工业在更大的程度上实现资源的融合，提高注塑模具行业发展的。所以，模具标准化生产的运用在“十五”期间将得到很大发展。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计32 塑件的工艺分析本次设计的产品是脉动盖注塑模具，该产品的外形轮廓和形状比较简易，容易理解和接受。本设计的产品高度 16mm，大径 40mm，壁厚 1mm

14、，中间连接的部位用圆弧衔接。塑件对其尺寸要求没有太严格的标准，因此，在设计中可以不加太在意此环节的设计，目的是为了降低注塑模具制造成本、节约原料、提高生产效率。该产品图如下图: 图 1 产品图2.1 塑件的壁厚分析制品的厚度对产品质量的有很大的影响，所以要严格的控制塑件的壁的厚度。厚度太大，太浪费材料，还增加了塑件的冷却时间，更为严重是使产品出现气泡、收缩、变形等质量问题。厚度太小，成型过程中塑料熔体流动阻力太大，充型不完整出现缺陷，尤其是大型注塑模具制品的缺陷更为严重。根据相关知识手册，此产品的厚度应为 1mm 比较合适，在保证塑件形状完整尺寸精确的同时还能节约材料。2.2 塑件的倒角分析为

15、了保证制品的质量的同时还要是熔液的便于脱模，使其充满整个型腔。在制品内外表面采用过渡圆弧来连接，目的就是为了提高制品的工艺性能。过渡圆弧对制品的是十分重要的一个要求，所以对于注塑模具的型腔的设计是一个关键环节。在无其它特别的要求的条件下，内外表面的连接处均设计倒圆角。通过查找相关资料可知：一般外圆角是壁厚的 1.3 倍、内圆角应是壁厚的 0.6倍。本次脉动盖的设计要求内外圆弧圆弧的设计结合生产实际来，根据目前的临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计4生产力以及设备，此制品的内外倒角均设为半径为 0.6mm，适合制品的结构和社会的生产实际。2.3 材料的选择本塑料制品在尺寸要求较高,而且

16、在长时间的循环利用的过程中必须有较好的物理性能，在保证制品的功能不变条件下，还要保证塑件有很好的外形和尺寸。才能完整的达到塑料制品的加工要求。综合上所说的条件下在结合厂家的实际生产情况，应选用收缩较小、性能较高的塑料原料本设计采用聚乙烯来作为脉动盖的加工原料来进行加工制造和生产。聚乙烯是一种没有毒、没有味、呈白色的原料。密度为 0.91.0g/cm3,而且还有相当的机械性能,有很好的透明度、柔软度、耐冲击度，和其他塑料进行比较机械强度相对较低低，表面硬度低，但柔韧性与其它塑料较好，无毒，对身体不会产生什么伤害。聚乙烯的绝缘很好，常温下聚乙烯不与任何溶剂互溶，并且有很好的耐酸性、耐碱性、抗腐蚀性

17、很强。聚乙稀有很好的耐水性，长时间和水相接触其性能人可以保持不变。它的透水气性能很差，但透氧和二氧化碳以及许多有机物气体的性能较好。它还在光、热、的侵蚀下会出现老化现象。2.4 成型特性本制品为结晶型塑料,和一对其进行重复的循环利用，节约资源，保护环境。不吸水,制品不可长时间加热容易融化失效，粘度小，化学性质稳定不易分解，长时间的氧化除外， 流动性随压力的变化较大，加热时间过长容易出现分解现象。所以我们应控制好模具型腔的温度。采用高压注射成型，原料的温度要均匀，填充速度应快，保压时间充分。不采用直接注射方式，这样会使收缩不均称和方向明显。所以，浇口位置的选择很重要。质软的塑料容易脱模，不影响脱

18、模后制品外观和形状。2.5 综合性能压缩比例： 1.902.40 抗拉强度: 2340 MPa弹性模量： 0.861.00GPa弯曲强度： 2642MPa压缩强度： 230 MPa疲劳强度： 12Mpa脆化温度： -70oC临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计5注射机型号： 柱塞式喷嘴的形式： 直通式模温： 3546oC注射压力： 90110Mpa保压压强： 4255Mpa注射时间： 08s保压时间： 1464s冷却时间： 1560s 成型周期： 40140s 有制品的工作条件可知到对制品的精度要求较高，有聚乙烯的性能可知制品的精度等级为 6 级精度要求外径: 40mm 厚度: 1m

19、m内径: 16mm 厚度: 1mm根据实际情况算出制品的体积是: V塑=S*H=2.8cm3 (3-1) 查资料的聚乙烯密度约为: 所以塑件设为的实际质量是： 3/9 . 0cmgW 塑 =V 塑r 塑=2.7(g)。 (3-2)临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计63 塑件型腔数目的分析和分布为了保证注塑模具的生产效和制品的质量及其相应的经济性，注塑模具在设计时应确定注塑模具的型腔数目，注塑模具色型腔数目的确定方法有以下几种：3.1 型腔数目的确定1)根据经济性。根据加工费用的最小原则，不计准备时间和原材料消费，仅考虑注塑模具加工制造的费用和制品的加工费用。2)根据锁模力。 当制造

20、大注塑模具时常使用这种方法。模具机的锁模力取 F，模具型腔内熔液的压力 P0,制品在模具上的投影面为 A0，浇注系统在分型面上的投影面为A1，所以：有公式(nA0+A1)PmF 整理可得：n (4-1)0100APAPF3) 根据制品精度。当注塑模具中每添加一个型腔时制品的精度就会下降,设型腔数为 n,产品的基本形状尺寸设为 w，公差设为,一个型腔注塑模具可能产生的误差取则制品精度的公式就为：w%+ （n-1）w% 4%sss公式经化简可得： n (4-2)242500ws对于有些制品的精度要求较高，由于多型腔的注塑模具不能保证其精度，故一般设少于四个型腔就可以了。4) 根据最大注射量。设注塑

21、机的最大注射塑料溶液量设为 G，一个制品的质量设为 W0，设浇注系统的质量为 W1，所以有以下公式来确定型腔数目 n：n (4-3)018 . 0WWG 3.2 型腔的排布设计原则多型腔在注塑模具上的排布方式有许多种，通常我们选圆形。在设计注塑临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计7模具时应遵循一定的排布原则。已知体积 V塑和质量 W塑 ，由于此制品属大量生产的小塑件，所以，我们确定用一模四腔对称的方式来排布型腔,根据制品的外形确定运用点式浇口，根椐制品的材料和制品的尺寸确定浇口直径为0.91.5mm。排布图如下： 图 2 型腔数目及排布方式图临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业

22、设计84 分型面与浇注系统分析分开注塑模具取出制品和浇注系统凝料的接触表面为分型面。4.1 分型面的选择应遵循以下原则1) 制品方便脱模取出。2) 制品的外观不遭损害。3) 保证制品的精度要求。4) 有利于注塑模具排气。制品属于很薄小型塑件，制品在冷却的过程中由于收缩作用而包在凸模的型芯上，所以，为了保证脱模顺利将分型面设在动模上。所以，分型面的选择如下: 图 3 分型面选择方式图4.2 浇注系统的设计从注流道的始端到型腔之间的熔液流动通道为浇注系统。他的作用是使塑料熔体能顺利的充真到型腔中，得到尺寸、形状完整。浇注系统包括主流道、分流道、浇口和冷料穴。再设计浇注系统时必须使熔体的流动性好稳定

23、、流动平稳、没有曲翘变形、整理方便，尽量减少塑料的浪费，节约资源。1）主流道的设计主流道的断面通常是圆形还有一定锥度，还和注射机喷嘴在一条线上，连接喷嘴和分流道的通道称为主流道。本制品用的材料为聚乙烯，有其流动性质来确定流动参数如下：主流道的锥度取，制品壁的粗糙度取 0.6m。大端圆角取半径取 6mm,目的是8为了减少塑料熔体的阻力。主流道一定要短，太长会影响充型，此处选主流道的长度为 30mm。衬套和主流道做成一个整体热处理后的强度为 53-57HRC.2）冷料穴的设计：冷料穴一般设在动模板上，这样是为了存放料流前峰的冷料防止冷料进入型腔，此为，再开模时还能够将冷料从中取出来。综上制造本制品

24、可以使用无临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计9拉料杆的冷料穴。3）分流道设计：主流道和浇口之间的一段通道是分流道。分流道在分型面上，起到分流转向作用。多型腔注塑模具都设有此系统，大型模具还设有多个分流道，因为它使用多个点浇口，这样才能保证充型完全，保证塑件质量和尺寸精度。1)分流道的截面和尺寸的确定:分流道形状包括许多种样式，通过查阅资料可知塑料溶液在六角形流道流动的慢，塑料溶液在正方形流道中凝固后不容易分型脱模，而圆形流道在加工过程难以保证精度要求，所以本设计选半圆形流道，取半圆直径 5mm.2）分流道的排布：分流道的排布方式要根据型腔来安排布置的，两者互不影响。分流道的布置是平

25、衡式根据型腔的排布形式，分流道的布置图如下：图 4 分流道的排布4）浇口的设计：连接分流道和模具型腔之间的一段距离是浇口，它是浇注系统重要部位。本制品属于小型塑件，用的是一模多型腔注塑方式，而点浇口截面积小，浇口断开时不会损伤制品表面尺寸和形状，保证塑件质量，故采用点浇口。浇口的确定遵循以下原则：a、浇口设在能使塑料熔体能够充满各个型腔的位置 b、浇口应为于制品壁较厚的地方 c、浇口应设在气体能够排除的位置。就细长的注塑模具，用顶出顶部的进料，其目的是为了型芯冲击而变形损坏。浇口的基本尺寸如下图所示:临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计10图 5 浇注系统图 有制品的外形和质量来确定

26、相应的尺寸：由塑件质量 2.7g 可以推测出 d=4mm D=6mm R=15mm h=5mm d=1mmH=4.5mm L=70mm L=26mm a=4。 a1=10。 L1=18mm4.3 注射机的型号和规格的选择体积: V浇=9cm3。浇注系统质量约为： W浇=V浇r塑=8.8g。 S=(nW塑+ W浇) /0.9=25g。XS-Z-32 注射机的技术规格如下:型号： XS-Z-32注射量： 32螺杆直径： 30压力： 120行程： 134时间： 0.8合模力： 260注射面积： 95最大开模行程： 170以上数据是在塑料制品成型及模具设计第 240 页的附录中查的。以上参数在资料上查

27、的，其中参数的单位分别是毫米和兆帕。本设计用的是柱塞式注射机来完成注射。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计115 凸凹模的结构及工作尺寸的设计5.1 零部件的结构设计制品在加工的过程中，是由许多零件组成的。而这些零件叫做注塑模具的成型零件，主要包括凹凸模、型芯等。 1）凹模的结构设计凹模是注塑模具的制品的外轮廓的部件。他是模具的重要组成部分，凹模有整体式和组合式两种形式。（1）整体式凹模是有一整个金属加工而成，这种形式的模具结构紧凑简单不易出现变形塑件质量好，尺寸精确。如果形状复杂时，易采用结构复杂的注塑模具来完成注塑。所以，整体式适合形状简单的注塑制品。（2）组合式凹模是有好几个

28、金属组合装配加工而成，适合形状复杂的注塑模具塑件的注射。这样能够得到精确的塑件制品，保证制品的尺寸精度，和外形的要求。所以，组合式凹模加工性状复杂的注塑制品。由于本制品的外形结构简单，所以采用整体式凹模。2）凸模的结构设计 凸模又称型芯，是注塑模具制品的内轮廓部件，通常也分为整体式和组合式两种。（1）整体式凸模是对那些结构比较简单，型腔比较浅的塑件易采用整体式凸模，（2）组合式凸模一般适应于结构复杂，不便于机械加工的注塑制品，特别是有二次分型的塑件，宜采用组合式凸模。然后再将其连接成一个整体，所以适用于大型凸模。由于脉动盖有螺纹多以本次的设计组合式的凸模。5.2 凹凸模的尺寸计算模具零件的尺寸

29、计算主要是凹凸模的计算，通常包括凹模和凸模的径向尺寸，凹凸模的高度尺寸，凹凸模的位置尺寸，1）凹凸模产生偏差的主要方面塑料的收缩收缩是制品产生偏差主要因素，要保证收缩率在其最大值和最小值之间变化，不能超过误差范围。注塑模具的加工过程中的偏差，还有注塑模具的装配过程中的误差。2） 凸凹模的计算临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计12制品为聚乙烯，属于大量制造的小制品，收缩率的最大值与最小值取1.8%-3.8。平均收缩率=2.8%。所以，要计算凸凹模各个尺寸的制造与作用修正系数的数值在 y=0.60.8 之间取既可以了，综合所说相关计算尺寸如下：（1）凹模尺寸计算：图 B:mmLLMZ1

30、2. 00448. 00010189.2848. 02128%)5 . 21(21)1()(mmLsLM008. 00438. 0020268.1336. 02113%)5 . 21(21)1()(mmHHSM1 . 0044 . 000028.154 . 02115%)5 . 21(21)1()(（2）凸模计算:图 A 中：(L1) 0- = (1+a)LM1+0.5 0-= (1+2.5%)26+0.50.480-0.48/4=26.880-0.12 （L）0+ =(1+ a )lXS - 0.50+=(1+2.5%)2 - 0.50.24+0.24/40=1.98+0.040临沂大学机械

31、工程学院 2014 届本科毕业设计13图A图B（3）螺纹型芯的尺寸计算：（1）型芯小径： (d小)0-=(1+ a)d小+ 0-型芯中径： (d中)0-=(1+ a)d中+ 0-型芯大径： (d大)0-=(1+ a )d大+ 0-d大, d中, d小 为螺纹型芯的大，中，小径；d大， d中，d小 为塑件内螺纹大，中，小径尺寸； 是塑件螺纹中径公差； 是螺纹型芯的中径公差，取 /5。将数字代入以上公式得： (d 大)0-=(1+2.5%)14+0.030-0.03/5=15.380-0.006(d 中)0-=(1+2.5%)12.701+0.030-0.03/5=14.0490-0.006(d

32、小)0-=(1+2.5%)11.835+0.030-0.03/5=13.1610-0.0063）注塑模具的壁厚计算以及底板厚的计算如果注塑模具的外力太大，注塑模具将会出现塑性变形或断裂破坏的严重问题，产生塑性变形，使零部件在加工塑件出现较大偏差，影响制品的尺寸和外观形状，严重会发生溢料问题。所以，在注塑模具的设计时，零部件的强度和刚度校核是一个重要环节。因此，在设计时要对零件进行强度和刚度校核。计算公式如下：侧壁：按强度计算：临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计14 (7-1) ) 12(Prs按刚度计算： (7-2) ) 125. 176. 0(rpEErprs底部：按强度计算：

33、(7-3) 21 . 1rphm按刚度计算： (7-4) 349 . 0ErPh 相关符号表示的意义：P 型腔压力取值范围 6090E 弹性模量取 2.09105 许用应力取 176.85； 零部件的许用变形量取 0.06；将参数代入（7-4）得：强度计算：s4.95mm 、h4.48mm刚度计算：s0.95mm 、h1.95mm所以注塑模具材料是 3Gr2W9V，对材料进行淬火回火热处理。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计156 导向机构的工艺分析注射模具为了保证准确的合模和开模，必须设置导向机构。其作用是导向，定位承受侧压力。导向机构包括导柱导向机构，锥面导向机构两种方式，根据

34、实际情况选择导向机构。6.1 导向机构的作用1）导向机构定位作用：注塑模具闭合时，为了确保动定模合模的位置正确性。2）导向机构的导向作用：确保动定模准确合模，避免型芯与型腔碰撞。6.2 导柱导套的设计原则1）导柱均匀的分布在分型面的四周。2）导柱的长度高出型芯 6-8mm 避免凸凹模相碰。3）确保导柱能进入导套导柱做成锥形或半球形并开设倒角。4) 导柱装在动模一边其目的是保证型芯不受损坏，当在定模一边是为了顺利脱模。6.3 导柱导套的设计动、定模之间的导柱可以设在动模上也可以在定模上，一般在型芯凸出的最长的那一边。而双分型的注射模具， ，导柱通常设在定模一侧。如下图所示： 图 6 结构图1）导

35、柱的形式分为铆合式导柱，直通式导柱。导柱如下图：临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计16 图 7 导柱尺寸图综上可知:直通式导柱适合本次设计的要求。3）导套的结构形式如下：套筒式导套，台阶式导套，凸台式导套。4）对导套的要求：（1）导套的端口处设有有圆角。便于导柱能顺利进入导套。（2）导套的材料钢和铜来制造，这样可以改善导柱和导套之间的摩擦，以防止导柱和导套磨碎。综上所述：采用台阶式导套布局形式如图所示： 图 8 导柱排布图 临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计177 脱模机构的工艺分析在每一个注塑模具成型的过程中，都必须保证塑件便于从型芯上脱出,注塑模具的这种机构就是脱模

36、机构。其意义是脱出、取出作用，就是说制品和浇注系统与注塑模具分离脱出，然后再把塑件从注塑模具型芯中取出。7.1 脱模机构的组成有推板、推杆板、紧固螺钉、导柱顶板、固定板、导套顶板等零件组成。1）脱模机构的类别：一根据驱动方式分：（1）人工脱模，它是在分模后人工取出塑件。这种方式工作平稳，对制品没有损坏，但是人工劳动量较大，浪费时间。（2）机动脱模，就是用脱模板将产品推出。机动脱模的生产效很高，推出力较大，在生产过程中被广泛采用；但对制品的损坏较大。( 3 )液压脱模，注塑模具机上设有专门的液压机机构，当开模运动到一定的距离时，通过液压缸的顶杆将制品顶出。此机构都塑件影响较大。一般用的较少情况下

37、。 二按推出零件方式分：（1）推杆式脱模，应用最广泛的一种推出机构它有简单、维修快捷、等特点。他是推杆与塑件直接接触，开模将其退出型芯。（2）推管式脱模，又叫顶杆，它适合于中心带孔或圆桶形制品。这种推出机构有许多的优点如：制品受力匀称，变形小、没有痕迹等特点。推管式脱模机构是将主型芯固定于动模上。（3）推板式脱模，又叫刮板。刮板的特点是推出的受力面积大，受力均匀，制品的表面没有划痕，适用于罩壳类形状塑件制品。（4）联合式脱模，对于某些复杂塑件制品，为防止在注塑的过程中有缺陷就采用联合式脱模。三按脱模动作分：（1）最常用的脱模方式是单次脱模，塑件只要一次动作就能取下来，又称简易脱模。（2）二次脱

38、模是某些有着特殊结构的塑件制品，一次脱模难以完成就选择二次脱模来把塑件从型芯上脱出。二次脱模机构两次推出的有一定差别。7.2 设计原则（1）推出机构的设计原则要根据实际情况来定，一般将其设在动模板，目的是临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计18再推模力的作用下驱动脱模机构来完成脱模过程。（2）保证制品完好无损。（3）结构简单尽量简、可靠、有足够的机械强度。7.3 脱模力的计算它是脱模机构设计的重要组成部分。制品在冷却收缩时就会产生包紧力。包包紧力就会紧型芯，对其受力分析：正压力 F1=F2，正压力=包紧力，摩擦力为：F4=fF1=fF2。型芯有锥度的时候，故在 F3 的条件下，制品对

39、型芯的正压力变为：F3sina，所以综上分析可知：F4=f(F1-F3sina)=fF1-fF3sina上式中：f 摩擦系数取 f=0.16F4 摩擦阻力 F3 脱模力 F1 因制品收缩对型芯产生的包紧的力 A 脱模的倾斜率一般取 1-3 度.根据力的平衡条件可的：F=0F3+F1sin=F3cos由于 A 是很小，上式中的 fsina 约等于 0 所以他们就约等于 0,因此fF3sina 可以不计，所以上式就变成： F3=fF1cosa-F1Sina=F1（fcosa-sina）即为： F3+F1sina=(fF1-fF3sina) cosa (9-1)F3=aafafaFaafaafFco

40、ssin1)tan(cos1cossin1)sincos(1F3=p A上式中：F3 是脱模力P 是制品对型芯的包紧力,一般 p=8-16MPa A 是侧压力对于前后不相通的制品，还要算上大气压,其值为：F 阻=0.1A所以脱模力大小是：F=F3+F4临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计19或 F=F3+0.1A p 为制品的包紧力，通常 p 取 2.835.0107Pa;模内冷却的制品p 约取 1.01.6107Pa。经过仔细计算的 A=618.58mm2 ,式中 =0.26,p 取 1107Pa, 取C。45将以上数字代入（9-1）的：F总=616.4410-61107(0.26

41、cos45-sin45)=1468.90N。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计208 温度控制系统的设计模具温度太高不好，因为太高会使原料溶液从模具中流出，太高还会黏在模具上。温度太低也不好，是因为温度太低他流动性差，不容易充满型腔，是产品出现不合格问题。所以我们严格控制模温。8.1 冷却系统的意义1）以防塑件变形。2）缩短成型时间。3）使聚乙烯又很低凝结点，得到伸长率较好的制品。8.2 设计冷却系统的基本方式（1 当只有单个进出水口，管道要串联起来。（2）合理的安排管道与型腔之间的距离，一般设管道直径 d 为(23)倍,管道之间的距离一般为(34.5)d。（3）保证冷却管道孔到各

42、型腔表面的距离一样。（4）应加强浇口处的冷却。（5）制品熔合纹的地方不设冷却管道。（6）进、出口水管接头设在注塑模具的同一侧。熔体温度 90%由冷却水带走，占冷却时间的 2/3。注射模冷却系统设计原则：（1）当制品不均匀时，厚的地方冷却水道近一些。一般情况下水道孔到型腔的距离应大于 10mm。（2）浇口处应加强冷却力度，是因为浇口处的温度高冷却慢，所以才去加强冷却。保证塑件制品能够顺利的成型，不产生尺寸误差，外形轮廓的缺陷，保证塑件完好无损。（3）水道顺着收缩方向设计。（4）为的不妨碍加工，管道接头设在注射机的背面。8.3 冷却系统的设计根据制品的外形轮廓和冷却的方式可以分为好多种形式。例如：

43、直通的、圆周的、多级的、等多种形式，它们之间互相配合混用，能够达到更好的冷却效果。冷却系统的形式主要有下列几种：（1）流道式，螺旋式，导流式， 喷流式。冷却系统的主要零件是有水管接头、螺塞、密封圈、密封胶带，软管等基本零件组成的。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计21由于脉动盖是小型制品，可以不计空气中的热量和型芯的热量设总量是q，全部由冷却系统带走。 (10-1)QnGQQnGQ21凸凹上式中的 G1，G2 为凹模和型芯所承担塑件的质量，以制品壁厚的中性交界面来计算 G1、G2。1)单位时间内从注塑模具型腔力出来的热量 q注射机每一次的注射量： G=nG+G 浇=26gG=总注射

44、量，G 浇=浇注系统所用掉的量确定塑件的生产时间是： (10-2)321tttt上式中 t 是总时间,t1 注为注射时间，t2 冷为冷却时间，t3 浇为脱模时间,有教材资料可查得 t1=15-60s,t 冷=15-60s，总周期 t=40-140s;有资料可以了解到聚乙烯的单位热流量 Q 为 600-700 kJ/kg根据注塑模具的注射过程可以推算出注射机（1h=3600s）注射过程;设 t=120s，可求得 N=30 次.所以，注射机一小时完成 30 次注射过程。每小时的注射量：hkgGNW/76. 02430从模具型腔释放出的热量 Q=650kJ/kg,代入得sQWq hkJkgkJhkg

45、q/468/650/72. 02)凹模冷却水质体积流量： (10-3)(60/1进出凹TTCQqv上式中 是水的密度,C 为水的比热容,T1 是出33/10mkgCkgJC/187. 4水口水的温度，T2 是进水口水的温度。为凹模型腔吸收的热量。令水管进凹Q出去水的温度分别是：， ，设平均水温CT 232CT 281将以上数据代入公式：CTTT25221min/10373. 0)2327(187. 41060/468333mqv临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计223)根据上式的计算结果和查阅资料可知：冷却管道直径 d=10mm;4)冷却水的平均流速： (10-4)smdqvv/7

46、5. 0008. 01 . 31037. 044232平有（10-4）公式知，f 是与冷却水有关的数据，通过查阅资料我们可以知道水的平均温度 T=25 度时,f 为 6.8,为冷却水的密度，此处设;33/10mkg为冷却水的流速，设取 d=8mm=0.008m。将以上数值代入上式：sm/74. 042 . 08 . 033104 . 1008. 0)7 . 010(8 . 618. 4h综上计算数据可以得出：通水管的孔径取 d=8mm.如下图：图 9 冷料管道临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计239 模具工作流程注塑模具装配完成后就开始加工塑件了，其基本工作过程只这样的：1）首先，

47、对聚乙烯的粉末或颗粒进行烘干然后再放入料斗中；2）然后对注塑模具型腔进行清理干净摸上脱模剂；3）合模、锁紧模具；4）对塑料进行加热使其变为熔融状态，然后柱塞式注射剂准备注射；5）开始注射塑料溶液使其推入型腔中，经过保压、冷却之后就开始进入下一个环节，那就是脱模了6）脱模过程就是在弹簧的作用下将使定模板和中间模板首次分开，随着动模的一起运动，当运动到一定位置时，出现二次分型，由于制品的包紧力，制品就留在了螺纹型芯上随动模一起运动。此时在顶杆的作用下脱模板被顶出来，型芯随制品一起脱出，最后手动将制品取出来就完成的脱模的过程。7）取出制品，合模在进入下一个周期。临沂大学机械工程学院 2014 届本科毕业设计24总 结通过本次设计，我明白了模具设计的一般流程，这样给我将来从事模具行业的工作，奠定的很好基础，这次我要好好把握这次机会。模具将来在世界各地将会产生深远的影响。对于模具的设计这是一个重要环节，我们必须细心的去完成它，通过本次设计我学会许许多多的专业知识，给我将来在社会的的起步打下了一个很好的基础，通过本次设计我了解到模具的设计包括