畢業設計推板式澆注系統凝料脫模機構設計及仿真機械工程系學生姓名：學號：機械工程系機械設計制造及其自動化系部：機械設計制造及其自動化專業：指導教師：2015誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導教師的指導下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。本人簽名：2015年5月21日

畢業設計任務書設計題目：推板式澆注系統凝料脫模機構設計及仿真系部：機械工程系專業：機械設計制造及其自動化學號：學生：指導教師（含職稱）：1．課題意義及目標學生應通過本次畢業設計，綜合運用所學過的基礎理論知識，深入了解常用機械加工設備應用以及模具結構原理、熟練掌握機械及相關產品及其零部件結構等方面的設計方法及設計思想等內容，為學生在畢業后從事機構設計等方面的工作打好基礎。2．主要任務（1）根據現有的各種機械和模具機構，通過對模具澆口脫落結構的分析比選,確定推板式澆注系統凝料脫模機構設計的方案，并繪制該方案的結構總體圖。（2）根據確定的機構方案以及總體結構圖設計出使用該機構成型的產品形狀圖。（3）設計結構總體圖中所有非標零部件結構圖。（4）制作推板式澆注系統凝料脫模機構動作的仿真過程。（5）針對以上設計過程，完成設計說明書一本。3．主要參考資料[1].王伯平.互換性與測量技術基礎[M].北京:機械工業出版社，2013[2].屈華昌.塑料成型工藝及模具設計[M].北京:機械工藝出版社，2000[3].王運炎.機械工程材料[M].北京:機械工業出版社，20144．進度安排設計各階段名稱起止日期1分析題目，確定設計思路3月32學習相關知識，收集資料、確定方案3月243設計結構總圖，及所有非標零件圖等4月144編寫設計說明書5月55完成畢業論文及答辯工作6月2審核人：田靜2014年12月30日推板式澆注系統凝料脫模機構設計及仿真摘要：本文介紹了運用推板式澆注系統凝料脫模機構加工水杯杯蓋的整個設計過程，較為詳細地的敘述了點澆口凝料自動推出機構的運用場合及其設計的完整步驟。參考已有的可以了解到的機械和模具機構，通過對點澆口凝料脫模結構的分析類比,確定推板式澆注系統凝料脫模機構設計的方案設計過程。并經過嚴密設計,確定推板式澆注系統凝料脫模機構設計的方案，利用AutoCAD繪制出了該方案的結構總體圖。然后根據確定的機構方案以及總體結構圖設計出使用該機構成型的產品形狀圖。詳細分析了塑件模具的結構形式、注塑機類型的選擇、分型面的確定、澆注系統的設計、脫模結構中主要零部件的設計等。最終利用Pro/E軟件制作了推板式澆注系統凝料脫模機構動作的仿真過程。于此同時記錄了在設計推出機構過程中運用的技術、理論、方法以及其他相關知識。通過該課題設計，可以進一步了解常用機械加工設備應用以及模具結構原理等，形成一整套模具加工工藝方案，能夠綜合運用所學專業知識設計機械及相關產品及其零部件，能夠獨立熟料地檢索各方面文獻資料。關鍵詞：脫模機構、推板式、機構設計、點澆口PushplatetypegatingsystemsettingfeedingDemouldingmechanismdesignandsimulationAbstract：Thispaperintroducestheuseofpushplatepouringsystemdemouldingmechanismofcoagulationmaterialprocessingcupofthecupcoverthroughoutthedesignprocessmoredetaildescribedneedle-gatefreezingmaterialautomaticallylaunchmechanismoftheapplicationandthedesignofthestepstocomplete.Accordingtotheexistingmechanicalandmouldmechanism,thedesignprocedureofthedesignofthemouldreleasemechanismfortheejectorplateisdeterminedbytheanalysisofthemouldgatedropoffstructure..Andthroughthestrictdesign,determinethedesignofthematerialreleasemechanismofthepushplatepouringsystem,anddrawthestructurediagramoftheplanbyAutoCAD..Thenaccordingtothestructureplanandtheoverallstructurediagram,theproductshapechartofthemechanismisdesigned..Thestructuralformofplasticparts,thechoiceofinjectionmoldingmachine,thedeterminationofpartingsurface,thedesignofgatingsystem,thedesignofmaincomponentsinthestructureofmouldreleaseareanalyzedindetail..ThesimulationprocessoftheactionoftheejectorplatemouldreleasemechanismoftheejectorplatewasfabricatedbyPro/Esoftware..Atthesametime,thetechnology,theory,methodandotherrelevantknowledgeusedinthedesignofthemechanismarerecorded..Throughthedesignofthesubjectcanbefurtherunderstandingcommonmechanicalprocessingequipmentapplicationandmouldstructureprinciple,formingasetofmoldprocessingtechnologyscheme,canuselearnprofessionalknowledgeofthemechanicaldesignandrelatedproductsandparts,toretrievethedocumentsoftheindependentclinker.Keywords:Strippingmechanism,pushplate,mechanismdesign,pointgate太原工業學院畢業設計PAGEPAGE30目錄1前言 11.1課題設計目的及意義 11.2推出機構設計的設計要求 11.2.1推出機構設計時應盡量使塑件留于動模一側 11.2.2塑件在推出過程中不發生變形和損壞 21.2.3不損壞塑件的外觀質量 21.2.4合模時應使推出機構正確復位 21.2.5推出機構應動作可靠 21.3推板設計說明 21.4國內外研究進展 32塑件結構工藝性分析 32.1塑件材料 42.2塑件形狀 62.3塑件脫模斜度及壁厚 83.注射設備選擇 83.1塑件體積及質量估算 83.2選擇注射機 84分型面的選擇與澆注系統設計 94.1分型面及其選擇 104.1.1分型面的選擇 104.1.2型腔數目的確定 114.2澆注系統設計 134.2.1主流道設計 134.2.2分流道設計 144.2.3澆口設計 154.2.4冷料穴設計 164.2.5排氣系統設計 165成型零部件設計 175.1凹模設計 175.1.1凹模結構設計 175.1.2凹模徑向尺寸計算 175.2.3凹模深度尺寸的計算 185.2凸模設計 185.2.1凸模結構設計 185.2.2凸模徑向尺寸的計算 185.2.3凸模深度向尺寸的計算 185.3模具型腔側壁和底板厚度設計 186合模導向機構設計 196.1導柱導向機構作用 196.2導柱導套的設計原則 196.3導柱導套設計 206.3.1導柱設計 206.3.2導套設計 216.4導柱與導套的布置 227推出機構設計 237.1.設計原則 237.2機構原理設計 237.3推板結構設計 2511推板結構圖 258注射機的參數校核 258.1塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 258.2模具厚度校核 268.3開模行程校核 269溫度調節系統設計 269.1模具冷卻系統設計 269.2冷卻系統結構設計： 2710結論 27參考文獻 28前言1.1課題設計目的及意義在注射成型每個過程里，塑料件要從模具型芯或者模具的型腔中脫出來。在這個過程中實現塑料件脫出的裝置就是推出機構。推板式澆注系統凝料脫模機構，是一種點澆口澆注系統用于凝料脫模，通過在定模具側邊增加上一塊推板，把澆注系統從模具之中脫卸出來，大部分用于多點澆口澆注系統凝料脫模。點澆口位置是多變的，而且它跟塑料件表面連接部分的接觸面積比較小，因此它較易于在開模的同一時刻分離塑料件和點澆口凝料件，并且分別從脫模模具上脫出，采去此類澆注系統形式的模具結構能夠提高成型生產效率，實現模塑件注射成型的自動化。同時，點澆口由于能夠很好的改善凝料流動狀態、澆口痕跡小、利于填充等特點而被廣泛應用。模具結構有利于減輕工人勞動強度，提高生產率，實現自動化。通過課題設計，進一步了解常用機械加工設備應用以及模具結構原理等，能夠綜合運用所學專業知識設計機械及相關產品及其零部件，能夠獨立熟練地檢索各方面文獻資料。1.2推出機構設計的設計要求1.2.1推出機構設計時應盡量使塑件留于動模一側

因為推出機構它的運動是利用注射機動模具一側的頂桿或者是液壓缸驅動所致，因此通常模具推出機構的所設置的位置在動模具的一側。因為上述因素，在考慮塑件在模具中所處的地方和分型面的選取時，應盡量使得模具分離后塑料件位于動模內部，所以動模部分所設置的型芯被塑件包圍的側面積之和要比定模部分的大。1.2.2塑件在推出過程中不發生變形和損壞要讓塑料件在推出的過程里不會發生變形或者損壞這些情形，在一開始設計模具的時候就應該認真地進行塑料件對于模具包緊力以及粘附力大小的分析以及計算，并且合理選擇其推出方式、推出位置、還有推出零件數量以及推出面積等等。1.2.3不損壞塑件的外觀質量對外觀和質量的要求都比較高的塑料件，推出位置的選取方式應該盡量不選取塑料件的外表面來作為推出的位置，也就是說推出的塑料件的位置應該盡量設置在塑料件的內部。當塑料件的內外表面都不允許存在推出痕跡的時候，應改變推出機構的形式或者將其設置為推出用的上藝塑塊，并且在推出之后再與塑料件進行分離。1.2.4合模時應使推出機構正確復位在我們設計推出機構的時候，我們應該將合模的時候推出機構的復位考慮在其中的。在我們進行斜導桿以及斜導柱側向抽芯并帶有活動鑲件模具設計的時候，還應將推出機構的預先復位這些問題作為考慮的內容，尤其是在活動零件后面設置推桿等這些特殊情況。

1.2.5推出機構應動作可靠在推出機構的推出和復位這兩個過程里，推出機構的結構設計應該盡量簡單點，動作靈活一些，除此之外，還要動作可靠，并且制造容易。1.3推板設計說明推板脫模的使用范圍是有固定范圍的，它適用于深筒形的、薄壁的和不允許有推板痕跡塑料件或者一件多腔的小殼體。推板脫模有很多優點，比如推板脫模的推力均勻，而且脫模平穩，除此之外塑料件還不易變形。推板推出不適用于分型面周邊形狀復雜、推板型孔加工困難的塑件。推板類脫模機構設計有以下要點：1、推板應與型芯按錐面配合，推板與型芯配合面用錐面配合，這樣在推出過程中科減少磨損，并起到輔助導向作用。它的錐面斜度是3到5度。推板的內孔應該比型芯的成形部分大0．2到0.3毫米，為防止發生擦傷、磨花還有卡死這些現象。就這一點來說，它對透明的膠件是極其重要的；2、為了提高模具的使用壽命，型芯的處理方式應該是氮化處理或者是淬火處理。復雜的推板機構需要設計成能線來進行切割加工；3、對于那些底部沒有通孔的大型殼體，薄壁等塑料件，如果要用推板推出的話，需要增加進氣裝置到型芯額頂端。不能是制品里面形成真空，使得推出艱難或者制品毀壞。4．導柱比分模面高出的高度應當大于模具推板頂出距離；5、推板材料：與鑲件材料一致，當塑料的敏感度為熱敏性時，應該更加留心；6、滑塊下的推板，端面應設有角度（圖示），避免復位不徹底時干涉滑塊；7、裝著推板的模具毛料，不允許后模導套前模道柱，于此同時導柱的長度應該確保推板在運動的動作中，與導柱不分離。1.4國內外研究進展有關點澆口澆注系統結構兩種凝料的脫模機構設計，現今在國內外發展均比較完善的，總體來說，目前的脫模機構有推板式澆注系統凝料脫模、側凹式澆注系統凝料脫模等。除此之外還有彈簧自動脫模、壓縮空氣二次脫模、斜拉桿自動脫模以及直拉桿自動脫模四種機構。有關優化設計同樣引人關注，優化改進方案最大限度地降低了點澆口凝料與模塑件分離時對模塑件造成的損傷；有效地解決了澆注系統凝料與模具粘附而影響其順利脫模的技術難題。目前國外塑料產業較為發達的大多國家已經完備了點澆口凝料自動脫落機構準則，當然也是存在有問題的；在國內，一些工廠為了實現注射機全自動化生產的需要，也設計采用了多種形式的點澆口凝料自動脫落機構，然而還沒有完成系列化、規范化，所以其發展存在著很大的空間。2塑件結構工藝性分析塑件的設計核心是根據它的使用要求。如果要獲得合格的塑件，除了要考慮發揮塑料的性能特點之外，我們還要考慮塑料件的結構工藝性，也就是說，當使用要求能夠滿足的情況下，我們設計的塑料件的結構和形狀應該設計得簡化點，并且要符合成型工藝的特點，達到經濟并且高效的目的。2.1塑件材料水杯杯蓋的塑料制品在日常生活很常見，其材料一般選用聚丙烯（PP），聚丙烯密度小，強度、剛性、硬度、耐熱行均優于HDPE,可在100℃左右使用。擁有超越的不錯的高頻絕緣性，濕度對其無影響，不錯的抗腐蝕性，然而溫度較低是容易變脆老化問題嚴重，耐磨性也是比較差的。它的主要用途是制作通常的接卸、絕緣、耐腐蝕零件。化學名稱：聚丙烯英文名稱:Polypropylene（簡稱PP）比重:0.9~0.91g/cm3成型收縮率:1.0~2.5%成型溫度：160-220℃特點：無毒、無味，密度小,強度剛度,硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯,可在100度左右使用。擁有高頻絕緣性不容易被濕度影響而且電性能優良,然而在溫度低的情況先回變脆、易老化、不耐磨。常用于加工機械零部件,耐腐蝕、絕緣類零件。一般的或酸或堿類液體對聚丙烯沒有作用，聲音常常當做食具。成型性能：聚丙烯簡稱PP，它是一種線型烯烴類聚合物，是二十世紀六十年代就已經發展起來的一種熱塑性塑料。因為這種塑料有著不錯的工業性能，而且它的相對密度也是比較低的，除此之外它還具有無毒、耐熱、抗化學、同時價格便宜、易于加工成型等優點，因此被廣泛運用。然而，聚丙烯是部分結晶的樹脂，一般情況的生產條件下獲得的球晶體積比較大，而且結晶也是不完善的，在球晶界面有著較大的光散射，導致制品的透明性減小，由此說來，如果對透明性的要求較高的時候，就需要我們隊聚丙烯透明改性，滿足實際需要。（1）結晶性的塑料，吸濕性比較小，還有可能發生熔體破裂，長期余熱金屬接觸的話比較容易發生分解；（2）流動性非常不錯，溢邊值大概在0.03毫米左右；（3）冷卻的過程十分迅速，而且冷卻系統和澆注系統的散熱設置恰當；（4）成型收縮范圍較大，收縮率也比較大，容易發生縮孔、凹痕以及變形，取向性比較強；（5）應注意控制成型的溫度，當塑料件溫度低的時候取向性比較明顯，特別實在溫度較低或者壓力較大的情形下效果更加明顯，當模具的溫度在五十攝氏度以下的時候塑料件是沒有亮度的，容易產生流痕和熔接痕；當溫度高于九十攝氏度的時候則會發生變形、變形。；（6）塑料件應該壁厚均勻有致，而且應該避免缺口、尖角等等，目的是防止應力集中現象。表1塑件材料PP的注射工藝參數注射劑類型螺桿式螺桿轉速（r/min）30~60噴嘴形式直通式噴嘴溫度（oC）170~190料筒溫度（oC）前180~200中200~220后160~170模溫（oC）40~80注射壓力（MPa）70~120保壓壓力（MPa）50~60注射時間(s)0~5保壓時間(s)20~60冷卻時間(s)15~50成型周期(s)40~120表2塑件材料PP的物理性能、熱性能密度g/cm30.90～0.91質量體積cm3/g1.10～1.11吸水率24h0.01～0.03熔點℃170～176熔融指數g/10min230℃維卡針入度℃140～150熱變形溫度℃102～115線膨脹系數10-5℃9.8比熱容J/(kg·K)1930熱導率W/(m·K)0.1262.2塑件形狀塑料件是一個內外表面都是光滑表面的回轉體形杯蓋，而且整個塑料件形狀是呈半開狀的圓筒形，這個構件的表面形狀以及整體結構都比較簡單，經過自己對大量水杯杯蓋的統計，整個杯蓋的外部輪廓為高40毫米，外徑80毫米，壁厚1.5毫米，如果對塑料件的表面粗糙度要求不高，且對實用性的也有要求，但是對于它的尺寸公差要求不高，再加上塑料件的壁厚小而均勻，這樣的話就可用多量的注射模具來進行生產，它的形狀零件圖如圖一所示，它的三維圖如圖二所示。圖1塑件二維零件圖圖2塑件三維立體圖2.3塑件脫模斜度及壁厚塑料件在模具型腔中會發生冷卻進而收縮的情況，這個情況將讓他緊緊包裹住模具型芯或者一些凸起的部分。所以，如果要讓塑料件能夠順利地從成型零件中脫卸出來，則要求塑料件的內表面和外表面沿著脫模的方向設計一定的斜度，由表可知：聚丙烯的脫模斜度是：型腔是25到45度；型芯是20到45度；綜上所述，本文的塑料件的脫模斜度設計是：型腔30度；型芯30度。塑件壁厚的設計與塑料原料的性能、塑件結構、成型條件、塑料的質量及其使用要求都有著密切的聯系。本課程設計的塑件為小型塑件，根據材料聚丙烯（PP），確定其壁厚為1.5mm。3.注射設備選擇3.1塑件體積及質量估算該產品材料是聚乙烯，查有關數據得知其密度g/cm3。使用Pro/E軟件畫出三維圖建模，并可直接用軟件進行分析，查詢到塑件的體積V件=27.42148cm3。由ρ=0.90～0.91g/cm3可得塑件質量m=ρv=24.679332g。3.2選擇注射機根據塑件制品的體積和質量，可選定臥式通用型注射機,型號:XS-Z-60。注射機的參數如下：表3XS-Z-30規格及性能額定注射量（cm3）60螺桿直徑（mm）：38注射壓力（MPa）122注射行程（mm）170注射方式柱塞式鎖模力（kN）500最大開合模行程（mm）180最大成型面積（cm2）130模具最大厚度（mm）200模具最大厚度（mm）6=70噴嘴圓弧半徑（mm）12噴嘴孔直徑（mm）4頂出方式四側沒有頂出，機械頂出動定模固定板尺寸尺寸（mm）330340拉桿空間（mm）190300合模方式液壓-機械液壓泵流量（L*min-1）70,12壓力（MPa）6.5電動機功率（kW）11及其外形尺寸（mm）316085015504分型面的選擇與澆注系統設計一般澆注系統里是設置有分流道的，而且是設在動模與定模的分型表面上，根據這個我們可以知道，要正確地選擇分型面，澆注系統的設計與之的關系是密不可分的，因此，在我們設計注射模時，我們應將其加在考慮范圍之內。4.1分型面及其選擇注射模的分成是由導向機構導向和定位的動模具和定模具兩個部分。在注射成型之后，塑料將從動、定模兩者的結合面之間取出來，我們稱這個結合面為分型面。設計中如果分型面確定了，則塑件在模具中的位置同時也可以確定了。4.1.1分型面的選擇分型面選擇的總體原則：

分型面作為模具結構形式眾多因素中的的一個重要的因素，它與模具的整體結構和澆注系統的設計以及塑料件的脫模、模具的制造工藝等等都是有著密切的關系，不僅如此，它還和模具結構、制造成本有一定的關系，就此來看，分型面選擇的恰當與否是整個設計中的一個關鍵環節。一般來說，分型面選擇的總體原則主要有三個方面：

（1）保證塑件尺寸精度和表面質量。這是最基本的一條，必須使塑件質量符合預定要求。

（2）便于塑料件的脫模。容易脫模便可以提高效率，除此之外，塑料件不容易變形，因此還可以提高產品的正品概率。（3）改進模具結構。對于同一個塑件來說，由于分型面的選取不一致，從而結構加工的難易水平也不一樣，正確的選擇，有益于模具結構簡化。

如何選擇分型面

型腔與模具的關系類型應該分為三方面：型腔完全處于定模中；型腔完全處于動模中；型腔分別處于動、定模中。我們所設計的水杯是薄壁塑件，要求壁厚要均勻，因此我們選用如下圖3所示的分型面 圖3分型面4.1.2型腔數目的確定注射模型腔數目不是一成不變的,它可以是一腔,而且也可是多腔，要確定型腔的數目，設計中主要考慮一下相關因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注射成型的生產效益；（4）模具制造難度。在實際生產中是要求生產效率以及經濟性的，為了提高這兩因素并且要跟注射機的生產能力能夠相互配合，由此來保證高精度，我們在模具設計的時候應該確定好型腔的數目，通常選擇的方法有以下幾種：（1）、根據經濟性確定型腔數目。根據總加工費用最小原則，我們在考慮的時候只要考慮最主要的方面即可，在這里我們只考慮模具的加工費以及塑料件的成型加工費用，初次之外對于試生產材料的費用，我們將其忽略。（2）、根據制品精度確定型腔數目。由實際經驗得出，每當模具中增加有一個型腔的時候，制造品的尺寸精度變回減小4-6%，高模具的型腔數目是n，制品的基本尺寸是L，塑件尺寸公差為,單型腔模具注塑模具生產時可能性產生的尺寸誤差為(不同的材料，有不同的值，如：尼龍66為0.3%,聚甲醛為0.2%,聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS等非結晶型塑料為0.05%),則有塑件尺寸精度的表達式為：L%+（n-1）L%4%簡化后可得型腔數目為：n（3）、根據額定鎖模力確定型腔數目。當成型大型表面積塑件時，一般就用此方法。假設注射機額定鎖模力是F（N），且型腔內塑料熔體平均壓力是Pm,除此之外，單個制品在分型面上投影面積是A1，澆注系統分型面上的投影面積是A2，則：(nA1+A2)PmF即：n精度要求高的產品，因為多型腔模具不易于型腔的成型條件一致勻稱，所以一般經驗型腔數量不應該多于4個。、參照注射機最大額定注射量確定型腔數目。假如單獨制品的質量為：W1（g），注射機的注射量最大為：G（g），澆注系統的質量為W2（g），則型腔數目n，為：nn4.1綜合考慮塑料件體積以及注射機鎖模力，在本設計中選一模兩腔結構。4.2澆注系統設計在澆筑過程中，熔融的塑料將會從注射劑的噴嘴射入到注射模具的型腔中，在這個過程中塑料經過的那個通道我們稱為澆注系統。通過澆注系統，塑料熔體將會充填滿模具型腔中而且將注射壓力傳遞到型腔各個部位，使塑料件嚴密并防止缺陷的產生。在設計澆注系統的時候，我們應該保證塑料熔體的流動要平穩，流程應該盡量短，而且還要防止型芯的變形，整形還要方便，除了以上，我們還要盡量減少塑料的浪費消耗。4.2.1主流道設計注射機的噴嘴和分流道相連接處有一段通道，我們將這個通道稱為主流道，且斷面一般是圓形，它跟注射劑噴嘴是在同一軸線的，而且還有一定的錐度，這樣的設置是為了讓冷料的脫模更容易，還有更好地改善冷料流動的速度，由于主流道要跟注射機相配合，因此主流道的尺寸是與注射機相關的。根據所選XS-ZY-30型注塑機噴嘴，主流道設計的主要參數如下：噴嘴前端孔徑：d0=Ф4mm噴嘴前端球面半徑：R0=12mm根據模具主流道與噴嘴的關系：R=R0+（1～2）mD=d0+(0.5～1)mm取主流道的球面半徑：R=13mm取主流道的小端直徑d=Ф5mm(1)、主流道尺寸:主流道一般是設計在澆口套中的，在實際生產中為將主流道凝料能夠更容易地從澆口套中拔出來，這里將主流道設計成圓錐形狀，并設計錐角度是2到6度，主流道的表面粗糙度，小端直徑比注射機噴嘴的直徑要大0.5毫米到1毫米。綜上所述，現我們去追繳a是4毫米，小端直徑比噴嘴的直徑要大1毫米。澆口套通常是用碳素工具鋼材料制造的，熱處理淬火的硬度是50～55HRC。又因為小端前面是一個球面，它的深度是3到5毫米，在這里取3毫米，由于注射機噴嘴的球面在這個位置是跟模具接觸的，并且是貼合的，所以，我們要求主流道的球面半徑比噴嘴的球面半徑大。澆口套與模板間的配合采用，為過渡配合。

(2)、主流道澆口套的形式:主流道的右側入口處和注射機噴的嘴經常會接觸，因此很容易發生磨損，故對材料的要求是比較高的，更方便的是在主流道部分設計成可以更換拆卸的主流道襯套形式，這樣的話能夠提高效率去選擇高質量的剛才進行熱處理。介于注射機噴嘴球半徑是12毫米，選擇澆口套的半徑是20毫米。如圖4所示。圖4澆口套零件圖4.2.2分流道設計主流道跟澆口之間有一個通道，我們將這個通道稱為分流道，通常設置在分型面上，它的作用是分流以及轉向。分流道的截面形狀多種多樣。能夠是圓形、半圓形，也可以是矩形，梯形等等，它跟正方形截面流道的變面積跟體積之比是最小的。塑料熔體的特點是溫降比較小，且流道高效，阻力小，但是并不易于制作，除此之外，當截面是正方形的時候它不易脫模。綜上所述，在通常的生產活動中一般用半圓形、梯形等等，在這里選截面形狀為半圓形。在設計分流道這一環節的時候，應盡量使流道內壓力損失降低，并同一時刻避免熔體的溫降，除此之外還得保障流道的容積較小。在這里選擇半圓形，流道的形式跟尺寸應該依據塑料件體積、壁厚以及形狀的復雜程度確定其長度。因為塑料件的形狀相對來說是較為簡易的，再加上聚丙烯的流動性不錯，而且還有很好的充型能力。結合這些特點本文采取平衡分流道，因為這樣易于加工。另外，若要在流道設計中降低壓力損失，就需要流道的面積大一些。反之若是要降低傳熱損失，則需要流道的面積能夠小一些。分流道的尺寸：分流道直徑：4.76~9.53mm，選取R=6mm分流道的表面粗糙度：設計中分流道的表面對于光滑度的要求并不高，在這里取表面粗糙度為0.63~1.6Rμm，因為較低的表面粗糙度能夠加強對外層塑料熔體的流動阻力，從而將外層塑料冷卻皮層固定，最后形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。4.2.3澆口設計澆口，通常我們稱之為進料口，它是整個結構中的熔體通道，并且連接在分流道和型腔中間，除此之外它還作為系統的關鍵部分。它的功能主要有以下三個：（1）在熔體充模之后，會發生澆口處首先凝固的現象，該現象能夠防止熔體倒流，即達到防止倒流的作用；（2）在整個過程中，熔體會流經澆口，由于澆口較小，故容易發生摩擦并產生熱，因此使熔體升溫，這樣是有利于充模的；（3）有利于在澆口處除去凝料。澆口尺寸通常是根據經驗來確定的，并且是取它的下限值。除以上優點外，當塑料熔體通過澆口的時候，剪切的速度加快，并且熔體的內摩擦會增大，從而使料流的溫度增大等等一系列現象使得流動性能顯著提高，這些都是有利于充型的。點澆口的斷面尺寸通常來說它的尺寸是很小的，因為這樣就會使物料通過的時候形成很高的剪切速度。這個特點對跟聚丙烯這種表觀粘度能夠隨著剪切速率變化然后發生較為明顯的變化的塑料熔體以及粘度也比較低的塑料熔體來說，這是非常適用的。通常在點澆口開模的時候是比較容易發生自行切斷的，除此外在塑料件上會留下殘痕，這個殘痕非常小,一般來說是不容易覺察的,因此這個根本沒有需要修剪澆口工序.點澆口具有另外一個優點，它是非常容易向模腔中多點進料的,澆口的位置選擇相對來說是較為靈活的,它對單腔模和多腔模來說都是非常適用的。點澆口能實現模具自動化生產,生產效率高，故而采用點澆口。其形式如下圖圖5所示：圖5點澆口形式4.2.4冷料穴設計冷料穴是將主流道、分流道延長從而會出現的一中井穴狀況。而它存在的價值就是對冷料進行保存，來阻止系統工作中形成不必要的接縫問題；與此同時，又可以實現結束工作后的冷料排除。大端直徑直徑宜小于冷料穴的直徑。冷料穴的分為三類：一是與與拉料桿匹配的冷料穴；推桿匹配的冷料穴；二是三是無拉料桿的冷料桿。本塑件采用與拉料桿匹配的冷料穴。4.2.5排氣系統設計排氣槽的設計：塑料熔體在系統工作的過程中不僅要參與進行沖模還得進行空氣的排除，另外，塑料熔體也會在工作中進行氣體的釋放，也因而要在分型面上準備好排氣槽來完成排氣的功效。要不然的話，受壓縮的空氣溫度升高，容易使得塑件局部塑件產生泡沫、碳化燒焦、塑件熔接不好從而強度下降，以至于不能充滿模具。假使氣體完全的不可以合理排出，塑件會因為物料無法及時供應而導致大量的缺陷；而且有可能由于氣體受壓而產生高溫，使塑料焦化。排氣方式：排氣槽最常見的情況是弄在分型面上凹模一邊的，位置位于塑體的最后端處。一般情況下，排氣槽的設計就是在不影響正常出氣但又不會造成物料損失的基礎上定尺寸大小。排氣槽寬度可取1.5～6mm；長度可取0.8～1.5mm；深度可取0.025~0.1mm，。但對于此模具，無需設計專門的排氣槽來排氣，可通過分型面中的配合間隙的效果來實現排氣的功能，足夠能使氣體順利排出，也就沒有必要在設計什么排氣的系統裝置。5成型零部件設計塑件聚丙烯（PP）制品，屬于大批量生產的小型塑件，聚丙烯的成型收縮率為1.0-2.5%，所以平均收縮率取K=1.73%。這次的設計是用六級的高精度，可以算得上是一般精度的制品。因為是一般的機器進行的加工工作，則相關設計精度也是可達到IT７～IT８級。5.1凹模設計5.1.1凹模結構設計 凹模成型塑件外輪廓的零件，又稱型腔。凹模一下兩種形式。（1）整體式凹模：整體性的進行加工，一次成型，沒有繁瑣的分塊拼接，結構穩定，不會出現一些不必要的質量故障。但是對于那些比較不好做的設計時，就不太適合了，因此就只能使用在那些簡單點的設計中使用。（2）組合式凹模：當塑件構造難度較大，采用機器來完成難度較大，或形體不至于太困難，但為了節約大量的材料，降低工作量，通常采用組合式凹模。本塑件的結構單一，選取整體式凹模。它運用在凸模高度較小、形狀簡單的塑件，整體式凹模為強度好，非穿通式模體，不易變形。5.1.2凹模徑向尺寸計算LM1=[(1+(Smax+Smin)/2)Ｌsl-0.5Δ]+δZ0=[(1+0.45%)×26-0.5×0]+0/30=37.4mmLM2=[(1+(Smax+Smin)/2)Ｌs2-0.5Δ]+δZ0=[(1+0.45%)x10.2-0.5×0.20]+0030=14.78+0.030mm5.2.3凹模深度尺寸的計算HM1=[(1+(Smax+Smin)/2)Hsl-0.5Δ]+δZ0=[(1+0.45%)×8.5-0.5×0]=12.325mmHM2=[(1+(Smax+Smin)/2)Hsl-0.5Δ]+δZ0=[(1+0.45%)×4.5-0.5×0.15]+0.050=6.45+0.050mm5.2凸模設計5.2.1凸模結構設計凸模也就是所說的型芯，作為塑件內的重要零件，一般就是采用整體和組合的兩種。組合式凸模：當塑件構造難度較大，采用機器來完成難度較大，或形體不至于太困難，但為了節約大量的材料，降低工作量，通常采用組合式凸模。凸模、固定板應該采用分別不同的熱處理、材料制造，接下來聯接成一個整體，該結構形式常常用來生產大型凸模。由杯蓋的結構簡單，故采用整體式凸模即可。5.2.2凸模徑向尺寸的計算lM1=[(1+(Smax+Smin)/2)lsl+0.5Δ]0-δZ=[(1+0.45%)×6.99+0.5×0.40]0-0.15/=10.330-005mmlM2=[(1+(Smax+Smin)/2)lsl+0.5Δ]0-δZ=[(1+0.45%)×6.05+0.5×0.40]0-0.15/=8.970-005mm5.2.3凸模深度向尺寸的計算hM=[(1+(Smax+Smin)/2)hsl+0.5Δ]0-δZ=[(1+0.45%)×4+0.5×0.15]0-0.15/3=5.8750-0.08mmCm±δz/2=（1+045%）×15±δz/2=21.75±0.075mm5.3有關于模具型腔側壁以及底板厚度的設計注塑機器在工作中總會承受各種各樣的壓力，或多或少會有一定的影響，如果超出了所預期的大小，注射模及其成型零部件就會塑性變形，甚至有時候會斷裂破壞，引起成型零部件會在一定的部位出現不合理的損壞現象，因此便會帶來更多的不合理現象，從而導致整個模具失效。塑件薄厚對質量會有非常大的影響的。大型復雜的制件難以充滿型腔；在脫模進行的過程中，脫模機器帶來的沖擊非常的大并且會造成嚴重的損傷。如果所要做的構件太厚了，就會用更多的材料，導致初始成本增加，加長了所需要的成型的時間，這樣就會影響到設計的生產效率。此外，壁厚過厚的塑件也易產生氣泡、縮孔、凹痕、翹曲等缺陷。本課題塑件屬于小型制品，設計底板厚度取2mm；型腔壁厚為1mm。6合模導向機構設計導向機構的設計，一般都采用的是導柱的，當然也有錐面的，但是根據我的設計所進行的情況，使用導柱機構會更加的合理。6.1導柱導向機構作用定位件用：在模具閉合之后，保證保證放置位置正確，使得型腔的形狀和尺寸達到一定的精確度，從而實現模具的裝配過程中的定位作用。導向作用：在進行合模時，最初的是導向的零件要接觸，從而使得合模工作順利進行，避免造成不必要的零件損壞，從而導致要承受側向壓力。6.2導柱導套的設計原則（1）導柱應合理地均布在模具分型面的四周，導柱中心到邊緣位置至少的保持在一定的數值中，從而減少設計件損壞的可能性。（2）型芯端面的高度與導柱相比來說要略低于六到八毫米，從而不會使型芯進入凹模時與凹模相碰導致報廢。（3）導柱和導套至少得能夠保證在耐磨度和強度的范圍內。（4）設計時在為導套加設倒角、為導柱設計特殊頂端，都是為了能夠是得裝配順利進行；(5)通常情況下導柱滑動部分要按照H8/f8的配合來裝配，而對于導柱和導套固定部分配合則要按照H7/k6來進行，而導套外徑的配合則是H6/k6的形式;(6)除了動、定模之間的導柱、導套以外的，則是還要在動模座板跟這推板之間增加一些導柱和導套來實現推出機構能運動順利。(7)導柱直徑則應該參考標準框架給出的數據來進行選取。6.3導柱導套設計如下圖所示為雙分型的注塑模具，設計在定模側加導柱的設計，實現了中間板可以完成工作中的支承導向作用。圖6模具結構圖6.3.1導柱設計（1）該模具采用帶頭導柱，且不加油槽；（2）導柱的長度必須比凸模端面高度高出6～8mm；（3）要想導柱可以穩穩地進入導向孔，導柱的端部的要特殊設計；（4）關于導柱直徑的設計，則是應該按照那模具尺寸具體計算，至少也應保證滿足抗彎強度，因此該導柱的直徑為?30；（5）對于導柱的相關安裝，對于固定部分與模板之間的則可以按照H7/m6的配合來安裝。而有關于導柱滑動的部分則又可以按照H7/f7或H8/f7的間隙配合來裝配的；（6）導柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.8μm；（7）對于固定的部分就可以按照H7/m6的過渡配合；而對于導柱滑動部分則可以按照H8/h8的間隙配合來設計。(8)因為三板模，故同時設計拉桿。導柱及拉桿的尺寸如下圖：圖7導柱圖6.3.2導套設計對導套的要求：（1）設計時考慮到導柱與導套的組裝問題，要設計倒角使得更加合理。（2）對于大點的模型設計，則會出現開模力太大的情況，這樣容易使得導套被拔出來，因此可以加蓋板來防止此發生。（3）導套材料可用淬火鋼或銅等耐磨材料制造，而其的硬度與導柱相比要更小，以此來是摩擦達到最優化，減少出現拉毛的現象。（4）導套配合部分的表面光潔度不能過低。（5）導套外徑就是可以采用H7/m6這樣的過渡配合；而對于導套孔的滑動部分就完全可以按H8/h8的間隙配合。導套設計及尺寸如下圖所示:圖8導套圖6.4導柱與導套的布置對于導向部分要使用的是H8/f7、H7/f7的間隙配合；而對于定端與模板間的則是使用H8/f7、H7/m6、H7/k6的過渡配合,。需注意其中有一個導柱的位置不完全對稱，向其中一根模具中心線偏離5mm，該孔稱之為偏孔，又叫基準孔，起作用是防止動、定模裝錯方向。布局形式如圖所示：圖9導柱的布置形式圖7推出機構設計所謂的頂出機構吧，就是說在注塑的每次活動中，塑件都會從模具中凹、凸模上完成脫模活動，而脫模機構就是完成脫模的輔助機構。頂出機構的類型有：液壓、機械、、氣動三種方式。以機械頂出最為普遍運用。7.1.設計原則脫模機構設計時須遵循以下原則：（1）頂出力要盡量使其作用位置是受力最堅固的位置，如加強條、凸緣、厚壁等處，作用面積也盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞；（2）頂出位置必須要制作于塑件內部或對塑件的整體形象影響不大的地方，從而不會影響塑件的整體形象；（3）一般頂桿與塑件接觸處凹進塑件0.05~0.1mm；否則塑件會出現凸起，影響基面的平整。7.2機構原理設計澆注系統凝料推出有的是點澆口以及潛伏澆口，脫模的過程是完全可以實現自動化的進行，我的設計是點澆口凝料的推出系統。點澆口進料的澆注系統有單、多型腔的，我的設計中準備使用的是一模兩腔的，因此要選取的是可以自動推出的型腔點澆凝料。如圖10所示，利用拉料桿拉斷點澆口來加入凝料，在開模的時候，模具首先可以在動、定模主分型面進行分型工作，澆口則會被拉料桿5徹底的拉斷，從而使得凝料會留在定模中，當動模發生后退一定距離的情況后，拉板1發生作用，對7與3兩構件進行分型，從而使得凝料可以順利脫離定模板固定，接著可以繼續進行開模，通過拉桿2和限位螺釘4的出現，使得分流道推板7與定模座板6得以分型，從而使得凝料分別從澆口套及點澆口拉料桿上可以順利的脫出，使系統能夠全自動進行脫模工作。圖10多型腔點澆口凝料自動推出機構原理圖7.3推板結構設計推板設計是本課程設計的一個特點，是使點澆口凝料實現自動話的關鍵零件，其機構及尺寸設計如下圖所示。圖11推板結構圖8注射機的參數校核8.1塑件投影于分型面的面積與鎖模力關系分析在進行注塑的時候，能夠對鎖模力構成一定影響的因素為塑件投影于模分型面的面積大小，其基本成正比狀態，如果在注塑的過程中有出現所設計面積大于注塑機器的允許面積時，便會發生漲模溢料的情況。因此有：塑件總的投影面積nA與澆注系統的投影面積之和要小于最大成型面積A。nA+A<A。4x5.3+4x0.5x4=29.2<320cm2滿足要求必須要使得塑體對型腔所造成的壓力跟該塑件和澆注系統所在的分型面上的投影面積所得之和的乘積必須比注塑機器的額定鎖模力要小：（nA+A）P<F。T=29.2x3.5=102.2kN<900kN滿足要求8.2模具厚度校核模具厚度H必須滿足：Hmin<H<Hmax式中Hmin——注塑機器的額定最小的模厚度；Hmax——注射機允許的最大模厚。H=200mm,H=60mm,M=300mm。符合條件。8.3開模行程校核由于注射模最大開模行程S與模厚無關，因此有：S≥H1+H2+(5~10)mm式中H1——推出距離（脫模距離）（mm）；H2——澆注的整體構件的高度值（mm）；H1=23mm,H2=55mm,。9溫度調節系統設計9.1模具冷卻系統設計設計中模具的所需溫度是十分必要的條件，因為采用塑料為基本材料，因此，溫度的影響是非常大的，不僅其的沖模和定型，還會對其的周期和質量造成不小的影響。在通常的情況下，塑料融化所需的溫度約為兩百攝氏度左右，然而其在取出時的溫度要保持在六十攝氏度以下為佳。因而在完