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保溫杯塑料模設(shè)計保溫杯塑料模設(shè)計 作者姓名：作者姓名：張玉改 班班 級：級：機教 031班指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：劉法治 摘 要塑料成型加工是將塑料原料轉(zhuǎn)變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。塑料成型加工及其模具技術(shù)是一門不斷發(fā)展的綜合學(xué)科，不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備的革新、成型工藝的成熟而進步，而且隨著計算機技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。本設(shè)計制件的材料采用聚苯乙烯（GPPS），它屬于熱塑性塑料。GPPS有極優(yōu)秀的機械性能、透光性、耐熱性、可塑模性和著色性。本制件應(yīng)用注射成型技術(shù)，實現(xiàn)了高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低消耗。技術(shù)路線 注射機的應(yīng)用型腔布局與分型面設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計成型零件設(shè)計模架的選用合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計注射機校核塑料模的材料選取注射機的應(yīng)用型腔布局與分型面設(shè)計澆注系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計成型零件設(shè)計模架的選用合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計注射機校核塑料模的材料選取 制件分析 制件的材料采用聚苯乙烯（GPPSGPPS），屬于熱塑性塑料。其分子量高達200,000-300,000，如此高的分子量提高了它的抗沖擊性能；它的透明度可以與PMMA相媲美；GPPS有極優(yōu)秀的機械性能、透光性、耐熱性、可塑模性和著色性它在加熱時軟化以至流動，冷卻時卻固化定型，這種過程是可逆的，可以反復(fù)進行。此外，它的可加工性和優(yōu)秀的機械性能使其適用范圍非常廣泛。透明度、雜質(zhì)含量、分子量是決定該材料性能和等級判定的重要因素。從零件圖上看，尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從零件壁厚來看，壁厚差為0.4mm，較均勻，有利于零件的成型。該零件的表面質(zhì)量除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有其他特殊要求，所以比較容易實現(xiàn)。計算制件的體積和質(zhì)量計算制件的體積和質(zhì)量使用Pro/E軟件畫出保溫杯三維實體圖，自動計算出制件體積V=125cm3，查手冊得到聚苯乙烯（GPPS）密度P=1.04g/3，即得到制件的質(zhì)量為130g1。采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮注射時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機為上海橡塑機廠的XS-ZY-500立式注塑機，其主要技術(shù)參數(shù)查表如下：注射壓力 145MPa合模力 500KN注射行程 200mm最大開合模行程 500mm模具最大厚度 450mm模具最小厚度 300mm動定模固定板尺寸 700mm850mm注射方式 螺桿式 噴嘴球半徑 R=12mm噴嘴口直徑 D=4mm制件注射成型工藝參數(shù)制件注射成型工藝參數(shù)干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理熔 化 溫 度：200-275，注 意 不 要 超 過 275；模具溫度：60-80，建議使用50。結(jié)晶 程度主要由模具溫度決定；注射壓力：可達到1800bar；注射速度：使用高速注塑可以使內(nèi)部壓力減 小到最?。怀尚蜁r間：20s-50s；高壓時間：0s-3s；冷卻時間：20s-90s；總周期：50s-160s。注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔數(shù)目的確定：型腔數(shù)目的確定：一模二腔一模二腔 型腔的排列方式型腔的排列方式分型面的選擇分型面的選擇 澆注系統(tǒng)設(shè)計 主流道設(shè)計包括主流道設(shè)計、冷料井設(shè)計和分流道設(shè)計三部分。主流道 其設(shè)計要點是主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角可取2-6，流道壁表面粗糙度取Ra=0.4m，且加工時應(yīng)沿道軸向拋光。主流道始端凹坑球面半徑R2比注射機噴嘴球半徑R1大1-2mm；球面凹坑深度3-5mm；主流道始端入口直徑d比注射機的噴嘴孔直徑大0.5-1mm，一般d=2.5-5mm。主流道末端呈圓弧狀過渡，圓角半徑r=1-3mm。主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上.分流道為便于機械加工以及冷凝料脫模，分流道設(shè)置在分型面上分流道截面形狀可以為圓形。根據(jù)以上的設(shè)計參數(shù)由公式=Li/Ti校核流動比4：式中:流動距離比；Li模具中各段料流通道及各段模腔的長度(mm)；Ti模具中各段料流通道及各段模腔的截面厚度(mm)。因為流動比的因素主要是塑料的流動性，GPPS為中等，部分塑料的流動比為5：=300260，所以。排氣槽的作用主要有兩點：一是在注射熔融物料時，排除模腔內(nèi)的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。冷卻系統(tǒng)設(shè)計 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則：v盡可能使冷卻孔至型腔表面的距離相等。v加強澆口出的冷卻。v降低冷卻介質(zhì)出、入的溫度差。v合理考慮冷卻管道的排列形式。v合理確定冷卻水管的接頭位。v要盡量避免與模具結(jié)構(gòu)中其他部分產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。由于制件的平均壁厚為4mm，制件尺寸比較大，而且為了加工的方便和清理，所以定注水孔的的直徑為10mm。成型零件設(shè)計成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模用于成型制件的外表面，又稱陰模、型腔。按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式、底部鑲嵌式、局部鑲嵌式和四壁拼合式5種。凹模采用整體式方便加工，及表面精度。（2）型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。此處采用整體嵌入式型芯。成型零件尺寸計算 塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。GPPS的收縮率為0.2%-0.8%即平均收縮率6：（1）型腔徑向尺寸（mm）：（2）型芯徑向尺寸（mm）：（4）型腔深度尺寸（mm）:（3）型芯高度尺寸（mm）:模架的選用 根據(jù)以上分析，計算以及型腔尺寸位置尺寸可以確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向、定位機構(gòu)是保證動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，主要有合模導(dǎo)向裝置和錐面定位兩種形式。由于制件通常留在動模，所以為了便于脫模，導(dǎo)柱通常安裝在定模。脫模機構(gòu)設(shè)計脫模機構(gòu)設(shè)計在注射成型的每一個循環(huán)中，制件必須從模具型腔中取出，完成取出制件動作的機構(gòu)稱我脫模機構(gòu)，或頂出機構(gòu)。脫模機構(gòu)的動作包括脫出、取出兩個動作，即首先將制件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動分離，稱為脫出，然后把制件和澆注系統(tǒng)凝料等從模內(nèi)取出。要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè)，以便推出機構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，從而簡化模具結(jié)構(gòu)。注射機校核 注注射射量量、鎖鎖模模力力、注注射射力力、模模具具的的厚厚度度的的校校核核:由由于于在在初初選選注注射射機機和和選選用用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)模模架架時時是是根根據(jù)據(jù)以以上上技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)及及計計算算等等因因素素選選用用的的，所所以以注注射射量量、鎖鎖模模力力、注注射射力力、模模具具的的厚厚度度的的校校核核，已已基基本本符符合合注注射射機機的的要要求求，必必要要時時根根據(jù)據(jù)生生產(chǎn)產(chǎn)的的需需要要和和經(jīng)經(jīng)濟濟作出相應(yīng)的調(diào)整。作出相應(yīng)的調(diào)整。開開模模行行程程的的校校核核:開開模模取取出出制制件件所所需需開開模模距離必須小于注射機的最大開模行程。距離必須小于注射機的最大開模行程。謝謝 謝！謝！