【奶茶杯蓋的塑料模具注塑成型加工生產設計12000字】

奶茶杯蓋的塑料模具注塑成型加工生產設計摘要本文設計是研發設計一套塑料模具用于注塑成型加工生產奶茶杯蓋塑料產品。奶茶杯蓋在日常生活中的使用量較大，根據其具體的使用情況可知，奶茶杯蓋塑件產品的強度必須足夠高，同時韌性要好，綜合各種相關因素，本文設計選用pp塑料注塑成型加工生產奶茶杯蓋塑件產品。pp塑料材料的材料性能相對較為優越，廣泛應用于生產實際之中。本文設計主要完成以下內容:研究分析奶茶杯蓋塑件產品的工藝性，基于設計參數和各項設計要求，對注塑成型加工生產所用注射機設備進行選型設計，同時選定了合適的模架。研究分析奶茶杯蓋塑件產品的工藝性能夠得知，奶茶杯蓋塑件產品屬于小型結構塑件，故選用小型結構注射機設備即可滿足實際生產需要。結合本文設計注塑成型加工生產的實際情況，以一模兩腔結構設計制造整套注塑模具，采用單點進膠。在實際注塑成型加工生產的時候，加工所得奶茶杯蓋塑件產品從注塑模具中脫模后，必須由作業人員人工切除澆注系統多余的凝料部分，如此才能夠得到成品塑件。關鍵詞：奶茶杯蓋；注塑成型；PP塑料；注射機；單點進膠；澆注系統目錄TOC\o"1-3"\h\u22535摘要 222549第一章引言 6240691.1模具在加工工業中的地位 6263921.2模具的發展趨勢 6209051.3設計在學習模具制造中的作用 715695第二章奶茶杯蓋及其成型工藝的分析 85752.1塑件分析 8158622.1.1結構分析如下 9175802.1.2成型工藝分析 9139982.2塑料的選材及性能分析 9294812.2.1PP使用特點 9223702.2.2PP成型特性 9107962.3PP塑料的注射過程及工藝 936102.3.1注射成型過程 9320942.3.2PP的注射工藝參數 1037342.4PP的主要缺陷及消除措施 10279832.4.1殘余應力引起的龜裂 10193782.4.2熔接痕 1027599第三章模具設計方案 1263593.1分型面方案的優化確定 12276703.1.1分型面的選擇原則 1271743.2型腔數量以及排列方式確定 1295023.3注塑機選型 13156903.3.1注射量的計算 1381593.3.2注射機型號的選定 14262473.4模具澆注系統設計和澆口的設計 15144083.4.1主流道的設計 15161363.4.2分流道的設計與優化 16120783.4.3澆口的設計優化 1773033.5成型零件工作尺寸的設計和計算 18116363.5.1型芯與型腔 18196283.5.2型腔零件剛度和強度校核 20262943.6模架的確定和標準件的選用 21103593.7合模導向機構和定位機構 2137893.7.1導向機構的總體設計 2119043.7.2導柱設計 22202933.7.3導套設計 2211433.8脫模推出機構的設計 2263993.8.1脫模推出機構的設計原則 23287983.8.2塑件的推出機構 23221243.9側向分型與抽芯機構設計 2472503.9.1抽拔力的計算 24278393.9.2抽芯距的計算 24147333.10冷卻系統的優化設計 25275394.8.3冷卻裝置布置方案的確定 26215353.11模具材料例表 2717503.12型腔數量的校核 28125583.12.1由注射機料筒塑化速率校核型腔數量 2853723.12.2按注射機的最大注射量校核型腔數量 2811253.12.3按注射機的額定鎖模力校核型腔數量 28234853.13注射機工藝參數的校核 29162333.13.1注射量的校核 2920403.13.2鎖模力的校核 293873.13.3最大注射壓力的校核 29208433.14安裝尺寸的校核 29188263.15開模行程校核 3044433.16模具的裝配 30128793.17模具的維護 302923結論 3125133參考文獻 32第一章引言1.1模具在加工工業中的地位模具這一工藝設備是用于成型加工生產特定形狀的產品，具有較高的生產效率，在生產實際中得到相對較為廣泛的應用。使用模具成型加工生產各種產品需要確保加工所得產品的外觀質量和尺寸精度等均滿足實際使用標準。模具在正常使用過程中必須要具有足夠高的生產效率，要能夠實現自動化生產加工，操作使用要簡單方便。模具加工制造成本費用要盡量低廉，模具的總體結構要盡量合理，模具的各個零部件要盡量容易的加工制造。模具會對成型產品的質量產生較大影響，模具型腔部分的結構形狀，尺寸精度及其表面粗糙度等參數均會對制品的各種性能和參數產生較大的影響，故在設計過程中需要合理考慮上述因素。采用注塑模具大批量生產塑件產品的時候，在滿足實際生產需求的前提下要讓注塑模具的開合模過程盡量減少，同時需要盡量不采用手動塑件的方式進行操作，故一般會為注塑模具設計制造自動頂出機構，如此能夠使得注塑模具能夠更好的實現自動化成型加工生產，注塑成型加工生產所得塑件產品能夠自動脫離模具，既安全，又能夠大幅提升注塑生產的效率7。如果塑件產品的批量有限，過高的模具制造費用還會增大每個產品的制造成本，故需要盡量簡化模具結構，降低模具加工制造成本費用，從而降低每個塑件產品的成本。現階段，成型工藝，工藝設備以及模具均在朝著先進的方向高速發展，為社會生產的發展起到了強大的推動作用?？偠灾?，社會生產的升級創新均離不開注塑模具，故需要結合實際需求持續大力發展模具的相關研發制造技術15。1.2模具的發展趨勢最近幾年，模具行業持續保持高速發展，一直朝著精密，自動化和高生產效率的方向快速發展，越來越多的注塑模具需要達到高使用壽命的標準。模具在今后的發展趨勢可以總結概括成以下幾點:1.模具相關理論研究逐步加深，會有越來越多的學者和科研機構來深入研究模具成型加工的工藝理論，會積累越來越多的模具設計經驗和相關技術內容。2.模具會朝著自動化方向和高生產效率的方向快速發展，模具的總體結構會日益優化提升，使得模具的生產效率逐步提高，且能夠根據實際生產需求實現自動化生產。利用先進的機械設備輔助模具用于成型加工生產，能夠使得成型加工所得產品的質量在一定程度上得到顯著提升，能夠使得成型加工的生產效率得到大幅提高，還能夠降低相關產品的加工制造成本3。3.模具會朝著高精度方向，超大型方向和超小型方向快速發展，會有越來越多的滿足相關要求的模具出現在市場中，模具的使用壽命周期長度會日益增長，模具各個部件的耐磨性能，硬度性能以及強度性能等均在一定程度上得到顯著提升。除此之外，模具零部件的加工制造過程還變得越來越簡單，研發制造周期進一步縮短。4.新模具制造工藝持續革新升級，在滿足實際加工需求的情況下盡量減少鉗工的加工量，根據實際情況改進優化了模具的加工工藝，使得模具的加工制造周期在一定程度上有效縮減。針對復雜結構模具型腔，利用先進機床設備加工制造相關組件，能夠使得部件的機械加工效率得到顯著提升，同時還提高了加工產品的成品率。5.模具的標準化程度會越來越高，模具方面的標準化工作會日益深入和全面，既能夠使得模具研發制造效率在一定程度上得到大幅提升，又能夠顯著降低模具的加工制造成本費用4。1.3設計在學習模具制造中的作用通過模具設計制造過程的學習和鍛煉，能夠熟練掌握各種材料對應的成型加工工藝，了解了各種不同模具結構所具有的特點，能夠根據實際設計過程完成相關計算內容，能夠根據實際需要設計制造出一套滿足要求的模具。除此之外，可以熟悉掌握機械加工的各種技術和相關知識，能夠根據目標塑件產品的各項需求合理選用塑材，還能夠根據模具的實際使用情況選擇合適的模具加工工藝。本次論文設計制造注塑模具綜合利用了大學期間所學的各項知識，是將理論知識應用于生產實踐，是一次非常好的積累工程設計經驗的機會。第二章奶茶杯蓋及其成型工藝的分析2.1塑件分析圖1-1奶茶杯蓋塑件產品結構示意圖如上圖1-1所示的是本文設計成型加工生產塑料制品的參考圖。技術要求：1.奶茶杯蓋塑件產品的壁厚尺寸要相對較為均勻；2.塑件制品不能存在裂紋以及變形等不良缺陷；3.脫模斜度大小為3′～1o；4.未注圓角均為R1～R2。2.1.1結構分析如下本文設計生產的塑件是一個奶茶杯蓋，該產品的表面位置比較光滑，故注射模具的設計制造均需要有較好的加工工藝，確保注射模具的各個成型零件的光潔度達到預定要求。由于塑件產品的表面質量要求相對較高，在選定進料口位置的時候需要重點注意相關因素。2.1.2成型工藝分析大批量生產，設定精度等級為5級。本文設計奶茶杯蓋塑件產品壁厚尺寸的最小值是0.9mm，壁厚尺寸的最大值是2.2mm。2.2塑料的選材及性能分析結合本文設計奶茶杯蓋塑件產品的實際情況，所用塑料材料的抗拉強度要好、材料的硬度要大、耐磨性需要比較好，還需要具有相對較好的綜合機械性能，故最終選用PP材料成型加工生產奶茶杯蓋塑件產品。2.2.1PP使用特點1、PP材料具有相對較好的綜合性能，沖擊強度相對較高，材料的化學穩定性相對較好，同時具有相對較好的電性能。2、PP材料和372有機玻璃間具有相對較好的熔接性，按照一定方式能夠加工成雙色塑件產品，產品表面還能夠根據實際需要鍍鉻處理或是噴漆處理。3、PP材料抗沖性能優越，耐熱阻燃，性能優異。4、PP材料的流動性稍差HIPS材料，稍好PMMA材料以及PC材料等，具有較好的柔韌性。2.2.2PP成型特性1、無定形料，中等流動性，吸濕性較大，使用前需要充分干燥處理。2、宜取高料溫，高模溫。3、如需解決夾水紋問題，需要通過取高料溫、高模溫以及調整入水位等方法提高塑料材料的流動性。2.3PP塑料的注射過程及工藝2.3.1注射成型過程1、成型前準備，PP塑料材料是一種吸水塑料材料，故在使用前需要對PP材料干燥處理。常壓熱風在80-85℃的溫度條件下干燥PP材料2到4小時；真空熱風在80℃的溫度條件下干燥PP材料1到2小時。2、注射過程，充模、壓實、保壓、倒流、冷卻。2.3.2PP的注射工藝參數1、螺桿類別：標準螺桿2、回料轉速(rpm)：303、注射機料筒溫度:前段180～200℃中段165～180℃后段150～170℃4、噴嘴：170～180℃。5、模具：50～80℃，玻纖增強制品取75℃。6、注射壓力:304～100℃。7、注射速度、注射壓力:75MPa左右。8、熔膠溫度:190℃9、成型時間():注射時間:20～90高壓時間:0～5冷卻時間:20～120總周期:50～22010、后處理:把塑件產品放在紅外線或者烘箱下，70度烘干處理2～4h。2.4PP的主要缺陷及消除措施2.4.1殘余應力引起的龜裂在注塑成型加工生產中，產生殘余應力的情況有三種不同情況，第一種情況是充填過剩導致的殘余應力，第二種情況是脫模推出導致的殘余應力，第三種情況是注塑模具金屬鑲嵌件導致的殘余應力。由于塑件材料充填過剩導致的產品龜裂能夠通過以下幾種方法進行改善優化:1.因為直澆口造成的壓力損失情況相對最小，若是龜裂位置集中在注塑模具澆口位置，則可以根據實際情況把澆口結構調整成多點分布式結構澆口，側澆口結構形式或是柄形澆口結構。2.確保成型加工生產所用材料在不發生分解的情況下，可以根據實際成型加工情況把融熔狀態塑料材料的溫度提高，如此能夠適當降低融熔狀態塑料材料的粘度，能夠使得融熔狀態塑料材料在模具內部的流動性顯著提升，還能夠根據實際成型加工狀況適當降低注射機設備的注射壓力，同樣能夠起到減少應力的作用。3.如果注塑模具的溫度比較低，也會很容易產生應力，故在滿足實際生產的情況下可以把模具溫度適當提高。如果成型加工生產的注射速度比較高，無需過高模問同樣能夠減少應力。4.需要根據實際注塑成型加工生產需求合理調整注塑時長和保壓時長，還可以根據情況對其進行切換處理。2.4.2熔接痕溶接痕主要是因為塑料材料未能完全融合，其會對塑料制品產品不良影響，會影響產品的外觀質量和使用性能，故一般需要采取合理的方法改善解決。生產實際中，能夠通過以下幾種不同方式改善優化塑件產品的溶接痕:1.根據實際注塑成型加工生產情況對其成型條件進行合理調整，可以根據實際情況適當提高注塑加工所用塑料材料的問題，可以根據加工需要適當提升模溫，同時還能夠根據需求適當提高注塑機設備的注射壓力以及注射速度。2.增加排氣槽結構的數量，優化排氣效果。3.脫模劑在滿足實際需求的情況下盡量少用。4.把工藝溢料設置在溶接痕產生位置，注塑成型加工生產之后可以根據實際需求切除這部分工藝溢料。5.如果溶接痕只對塑件產品的外觀質量產生影響，需要根據實際情況合理調整溶接痕位置，確保其不對塑件產品表面質量產生明顯影響。

第三章模具設計方案3.1分型面方案的優化確定注塑模具分型面位置是用于取出成型加工生產所得的塑件產品，同時能夠取出澆注系統凝料，分型面會直接影響注塑模具的設計制造和模具的總體結構難度，故必須根據實際需求合理選定注塑模具的分型面。3.1.1分型面的選擇原則1.選定的分型面要利于塑件產品順利完成脫模。2.選定的分型面要利于注塑模具的加工制造，不能增大模具加工制造難度。3.注塑模具最好不要設計側向抽芯。4.如果注塑模具設置側向抽芯，在滿足實際使用需求的情況下要盡量縮短抽芯距離。5.選定的分型面需要利于注塑模具完成排氣。6.選定的分型面不能對塑件產品的外觀質量產生任何不良影響。7.選定的分型面要盡量讓成型加工所得塑件產品留在注塑模具動模邊。8.需要確保塑件產品的各項使用要求得到有效滿足。9.需要盡量減少成型加工塑件產品在注塑模具合模方向上的投影面積。10.需要在注塑模具開模方向上布置設計長型芯。11.選定的分型面要能夠盡量簡化注塑模具的總體結構，利于模具相關部件的加工制造。如下圖所示的是本文設計分型面示意圖，采用斜頂出模方式，注塑模具相關模具的加工制造相對較為簡單，所需成本費用相對較低，且塑件產品能夠獲得相對較高的成型精度。圖3-1分型面形式與位置3.2型腔數量以及排列方式確定考慮到實際注射成型加工生產的相關要求，本文設計注射模具以一模兩腔結構進行設計，如下圖所示的是注射模具型腔具有布局示意圖：圖3-2型腔排列方式研究分析奶茶杯蓋塑件產品的結構能夠得知，奶茶杯蓋塑件產品兩側位置需設計側抽芯才能夠完成脫模，故不能橫向并排布置設計，同時考慮進澆點位置影響以及相關生產要求，本文設計選用上述方案較為合理。3.3注塑機選型注塑模具需要安裝在與之正好相配的注射機設備上才能正常使用，故在設計注塑模具的時候，也需要充分了解注射機設備的各項技術規范，只有這樣才能確保設計制造的注塑模具能夠滿足實際注塑成型加工生產。模具設計人員需要基于注射量，注射壓力，鎖模力，拉桿間距以及推出行程尺寸等參數對注射機設備進行選型設計，初步確定注射機設備型號之后，根據實際生產對其校核計算，確保所用注射機設備能夠滿足實際生產需求。3.3.1注射量的計算已知本文設計注射成型加工生產奶茶杯蓋塑件產品選用PP材料，基于《設計與制造實訓》可知該種材料的密度大小是0.88~0.950g.cm-3PP材料的收縮率大小是0.4%~0.7%，計算可得PP材料的平均密度大小是0.92，計算可得PP材料的平均收縮率大小是0.8%，故可得：奶茶杯蓋塑件產品體積：V塑=46.20cm3奶茶杯蓋塑件產品質量：M塑=42.51g澆注系統體積：V澆=1.49cm3澆注系統質量：M澆=1.37g總體積、總質量：V總=46.20×2+1.49=107.30cm3；M總=98.72g圖3-3塑件體積的測量3.3.2注射機型號的選定結合本文設計注射成型加工生產奶茶杯蓋塑件產品的實際生產情況，選用HTF86J/TJ型注射機設備用于注射成型加工生產，HTF86J/TJ型注射機設備各項工藝參數如下表3-1所示：表3-1注塑機工藝參數注射裝置INJECTIONUNITABC螺桿直徑ScrewDiametermm343640螺桿長徑比ScrewL/DRatioL/D21.22018理論容量ShotSize(Theoretical)cm31261147181注射重量InjectionWeight(PS)g119134165注射壓力InjectionPressureMpa206183149螺桿轉速ScrewSpeedrpm0～205合模裝置CLAMPINGUNIT合模力ClampTonnageKN860移模行程ToggleStrokemm2610拉桿內距SpaceBetweenTieBarsmm360x360最大模厚Max.MoldHeightmm360最小模厚Min.MoldHeightmm150頂出行程EjectorStrokemm100頂出力EjectorTonnageKN33頂出桿根數EjectorNumberPiece5其它OTHERS最大油泵壓力Max.PumpPressureMPa17.5油泵馬達PumpMotorPowerkw7.5電熱功率HeaterPowerkw6.2外形尺寸MachineDimension(LxWxH)m4.5x1.25x1.9重量MachineWeightt3.45料斗容積HopperCapacitykg253.4模具澆注系統設計和澆口的設計澆注系統是引導凝料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，具有傳質、傳壓和傳熱的功能。3.4.1主流道的設計將主流道斷面設計成圓形結構，需要帶有一定錐度。1、主流道尺寸參數設定及澆口設計（1）主流道的小端直徑：D=注射機噴嘴直徑+（0.5~1）=3+（0.5~1），本文設計根據實際情況取D=3.5mm主流道的球面半徑：SR=注射機噴嘴球頭半徑+（1~2）=15+（1~2），本文設計根據實際情況取SR=16mm。球面的配合高度：，取h=3mm。主流道的長度：取L=85.5mm。主流道大端直徑：（半錐角），。澆口套總長：2、澆口套的設計注射模具主流道小端入口處會和注射機噴嘴位置反復的接觸摩擦，是一個易損件，磨損之后需要定期更換，一般把它設計成澆口套，選用T8A材料以及T10A材料等工具鋼材料加工制造該部件，對其進行熱處理加工，使得其硬度達到50HRC~55HRC，如下圖3-1所示的是本文設計注射模具主流道襯套結構圖。圖3-4主流道襯套結構圖3、定位圈的設計與固定由于本文設計制造注射模具的主流道結構相對較長，以分體式結構設計定位圈部件和襯套部件，注射機定位孔結構的尺寸參數是，定位圈部件的尺寸參數是。如下圖3-2所示的是本文設計注射模具定位圈部件結構尺寸示意圖。圖3-5定位圈3.4.2分流道的設計與優化1.分流道截面尺寸。在生產實際中，一般通過下式設計計算分流道截面尺寸大?。? 式中 ：B―梯形結構大底邊寬度尺寸大小（mm）m―塑件產品的重量大?。╣）L―分流道結構長度尺寸大?。╩m） H―梯形結構高度尺寸大?。╩m）本文設計奶茶杯蓋塑件產品的質量大小是43.2g，設定分流道結構的長度尺寸大小是50mm，本文設計注射模具有4個型腔，則有： ，基于設計所得參數將其圓整處理得B=6mm；=4.14mm，基于設計所得參數將其圓整處理得H=4mm；根據實踐經驗，我們可以選擇截面直徑為8mm，H=6mm。設定梯形結構小底邊寬度尺寸大小是6mm，如下圖5-3所示的是本文設計注射模具分流道截面圖：圖3-6注射模具分流道截面圖2.注射模具分流道長度尺寸需要盡量短，盡量要避免出現彎折情況，本文設計注射模具設定分流道總長為100mm。本文設計注射模具流道以平衡式的布置形式進行布置,如下圖3-3所示的是本文設計注射模具分流道截面結構示意圖。3.4.3澆口的設計優化本文設計注射模具選擇側面進膠方式，如下圖3-3所示的是本文設計注射模具澆口結構示意圖，熔體狀態塑料材料能夠直接流入注射模具的型腔內容，造成的壓力損失相對較小，進料速度相對較快，注射成型加工過程相對較為容易。能夠較好的傳遞壓力，同時還能夠起到較好的保壓補縮作用。圖3-7側澆口簡圖3.5成型零件工作尺寸的設計和計算在注塑成型加工生產中，對成型塑件產品起到決定性作用的零部件是注塑模具的成型零件，凹模部件，型芯部件，成型桿部件以及鑲塊部件等均是常見模具成型零件。由于模具成型零件會和塑料材料直接接觸，故成型零件必須具有足夠高的強度和精度，同時還需要足夠耐磨。在設計制造注塑模具各個成型零件的時候，需要基于成型加工所用塑料材料的基本性能以及塑件產品的總體結構合理設定注塑模具的型腔部分，并根據實際需求采用合理的方式加工處理各成型零件。設計完成以后，需要校核注塑模具各個成型零件的強度，確保他們能夠滿足模具的正常使用。本次注塑成型加工生產奶茶杯蓋塑件產品選用PP塑料材料，該種塑料材料的成型收縮率區間是0.4%至0.7%，計算可得PP塑料材料的平均收縮率大小是s=0.55%，基于SJ1372-78標準，本文設計成型加工生產的奶茶杯蓋塑件產品的尺寸公差選定為5級精度等級。3.5.1型芯與型腔型芯（見圖3-4）圖3-8型芯結構簡圖（1）采用螺釘連接固定相關組件，利用模珂和動模將其下底面壓緊。（2）根據《塑料成型工藝與模具設計》確定奶茶杯蓋塑件產品的尺寸公差。式中：L——塑件產品最大外形尺寸mm；K——塑件產品的平均收縮率大小，本文設計奶茶杯蓋產品取0.005；——塑件產品尺寸公差大小mm；——注射模具的制造公差大小,一般為塑件產品尺寸公差的1/3-1/4；H——塑件產品最大高度尺寸mm。型腔（如下圖3-5所示的是本文設計制造注射模具型腔結構圖）圖3-9型腔結構簡圖（1）模仁為鑲入式，利用沉頭螺釘零件連接固定在注射模具的動模板部件上。（2）尺寸計算。根據《塑料成型工藝與模具設計》確定奶茶杯蓋塑件產品的尺寸公差。式中：L——塑件產品最大外形尺寸mm；K——塑件產品的平均收縮率大小，本文設計奶茶杯蓋產品取0.005；——塑件產品尺寸公差大小mm；——注射模具的制造公差大小,一般為塑件產品尺寸公差的1/3-1/4；H——塑件產品最大高度尺寸mm。3.5.2型腔零件剛度和強度校核由于塑件成型部分采用模仁，再從模板上開框把模仁鑲入，用螺絲吃緊，安裝距離尺寸滿足設計標準，故本文設計注射模具型腔零件在注射成型加工生產過程中完全能夠滿足強度要求以及剛度要求。3.6模架的確定和標準件的選用基于前文計算所得各項參數，本文設計選用CI-2735-A60-B70-C80型工字標準模架。1、定模座板，其主要尺寸參數是320mmx350mm，厚度尺寸25mm；2、定模板，其主要尺寸參數是270mmx350mm，厚度尺寸60mm；3、動模座板，其主要尺寸參數是320mmx350mm，厚度尺寸25mm；4、動模板，其主要尺寸參數是250mmx350mm，厚度尺寸70mm；5、推桿，其主要尺寸參數是160mmx350mm，厚度15mm；6、推桿固定板，其主要尺寸參數是160mmx350mm，厚度尺寸20mm；如下圖3-6所示的是本文設計注射模具所用CI-2735-A60-B70-C80型工字標準模架結構圖：圖3-10模架結構簡圖3.7合模導向機構和定位機構基于設計參數選定模架規格即可，模架已形成系列化的標準件產品。3.7.1導向機構的總體設計1.在注塑模具中需要根據裝配標準合理設計安裝各個導向零件，只有這樣才能確保模具開合模過程具有足夠高的精度。2.本文設計制造注塑模具根據實際需求安轉4根導柱部件，對稱布置安裝。3.在模具支承板部件和模套部件上安裝導柱部件，在模具定模固定板部件上設計安裝導套部件。4.導柱部件與導套部件在注塑模具分型面位置需要根據實際情況開設承屑槽結構導柱部件孔口位置需要倒角處理。5.注塑模具在合模的過程中，首先要讓導向零部件先接觸，以免損壞模具的各個零件。6.以合并加工方式加工制造注塑模具的動定模板部件，能夠使得相關部件的同軸度達到預定標準。3.7.2導柱設計1.本文設計注塑模具根據實際使用需求選用帶頭導柱部件，同時需要根據需求開設油槽結構，如下圖所示的是本文設計注塑模具導柱部件結構示意圖。2.導柱部件長度尺寸需要比凸模部件端面位置高6至8mm。3.為了導柱部件能夠順利配合，一般需要把導柱部件端部位置加工制造成圓錐形結構，以此作為導柱部件的先導部分。4.一般基于注塑模具的尺寸參數設定導柱部件的直徑尺寸大小，導柱部件必須具有較高的抗彎強度，確保其在合模過程中不會發生彎折。5.導柱部件工作位置的表面粗糙度需要控制在0.2um以內。6.導柱部件的表面需要足夠耐磨，需要足夠堅硬，內芯位置要堅韌不易被折斷。在生產實際中，注塑模具導柱部件一般選用低碳鋼材料加工制造獲得，然后對其進行熱處理加工，使得導柱部件d硬度能夠達到50HRC。圖3-11導柱與導套3.7.3導套設計1、本文設計注塑模具根據實際使用需求選用帶頭導套部件，如圖3-7所示的是本文設計注塑模具導柱部件結構示意圖示。2、導套部件端面位置需要倒圓角處理，導柱孔需要設計成通孔，利于排氣。3、導套孔滑動部分表面粗糙度需要達到0.4um。4、本文設計選用T8A材料加工制造導套部件。3.8脫模推出機構的設計推出成型加工所得塑件的機構便是注射模具的推出機構，是注射模具中非常重要的一個機構。3.8.1脫模推出機構的設計原則設計注射模具推出機構需要遵循的基本原則如下所示。1、推出機構需要設計在注射模具動模一側。2、推出機構需要確保在不損壞塑件產品的情況下推出塑件產品。3、推出機構需要盡量簡單，作業過程的相關動作要盡量安全可靠。4、注射模具要能夠準確復位合模。3.8.2塑件的推出機構本文設計利用推桿推出塑件產品，以圓形結構設計推桿部件。如下圖所示的是本文設計制造注射模具所用推桿部件結構示意圖。圖3-12推桿位置圖2.需要把注塑模具推桿部件設計安裝在最大脫模阻力位置。3.需要根據實際情況均勻布置安裝注塑模具的推桿部件。4.需要在塑件產品強度和剛度均相對較大位置設計安裝推桿部件。5.以H8/f8間隙配合安裝推桿部件，將其安裝在注塑模具的模板部件上。6.模具在安裝好推桿部件后，推桿部件的端面位置需要根據型腔面保持平齊，或是需要比型腔面高0.05至0.10mm。7.推桿部件和推桿固定板部件間需要保留0.5mm的單邊間隙。8.在生產實際中，一般選用碳素工具鋼材料加工制造推桿部件，對其進行熱處理加工，使得推桿部件的硬度能夠達到50HRC，需要將其工作位置表面粗糙度控制在0.8um以內。3.9側向分型與抽芯機構設計在注塑成型加工生產中，若是塑件產品不能被推桿部件等推出機構直接推出模具，則需要根據塑件產品的實際情況設計能夠讓塑件產品側向運動的活動型芯部件，從而使得塑件產品順利完成脫模。3.9.1抽拔力的計算若是塑件產品側壁位置存在卡扣結構，凸起結構或是小空結構，塑件產品則很難按著脫模方向順利完成脫模，此時就需要根據實際情況設計抽芯機構，使得塑件產品能夠以特定角度完成脫模。一般通過下式設計技術抽拔力F:F=式中；大小通過下式設計計算受彎曲力大?。菏街?.9.2抽芯距的計算注射模具抽芯距尺寸等于側孔深度尺寸+安全距離尺寸（2mm-3mm）。通過如下計算公式進行設計計算：式中=5mm圖3-13滑塊抽芯機構設計3.10冷卻系統的優化設計1、冷卻介質水的采購成本結構較低，易于獲取，冷卻效果好，故本文設計用水冷卻注射模具，需要在注射模具型腔內部或周圍開設用于模具冷卻的冷卻水道。2、冷卻系統的簡略計算計算過程中忽略熱阻和熱量損失情況。（1）求塑料固化時每分鐘釋放的熱量已知PP塑料材料單位質量放出的熱量大小是，則有式中W—單位時間內注入注射模具型腔內部塑料材料的質量（kj/min）。（2）冷卻水的體積流量式中——水密度大小，;——冷卻水出口溫度，25；——冷卻水進口溫度，20；C——冷卻水的比熱容大小，4.187；（3）冷卻管道的直徑為了確保注射模具中冷卻水在注射模具內部能夠保持湍流狀態，綜合各項相關因素，設定注射模具冷卻水管的直徑尺寸大小是d=6mm。（4）冷卻水在管道內的流速(5)冷卻水管道水孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數取f=1.372，水溫25，計算可得(6)冷卻管道的總傳熱面積(7)模具上應開設的冷卻水孔數（孔）式中l—模具長度，為150mm.4.8.3冷卻裝置布置方案的確定本文設計在注射模具上下模仁上各開設兩條水道，確保奶茶杯蓋塑件產品能夠均勻冷卻，如下圖所示的是用于注射成型加工生產奶茶杯蓋塑料產品注射模具的冷卻水路布局示意圖。圖3-14冷卻水路示意圖3.11模具材料例表表3-7本文設計注射模具選材及熱處理表零件名稱材料牌號熱處理硬度說明模仁718H預硬化36HRC-38HRC保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度，易于拋光圓柱型芯Cr12MoV淬火58HRC-62HRC淬透性好，熱處理變形小、耐磨性好斜導柱T7A淬火52HRC-55HRC動模型芯718H淬火42HRC-54HRC保證加工后獲得較高的形狀和尺寸精度，沿脫模方向拋光動定模座板45調質230HB-270HB墊塊Q235調質230HB-270HB支撐柱S50C調質225HB-240HB推桿固定板45調質230HB-270HB主流道襯套T10A淬火50HRC-55HRC導柱導套T10A淬火54HRC-58HRC定位圈45調質230HB-270HB復位桿45淬火43HRC-48HRC3.12型腔數量的校核3.12.1由注射機料筒塑化速率校核型腔數量本文設計注射成型加工生產區t=40s,合理。式中K——注射機設定最大注射量對應利用系數，針對非結晶型的塑料材料，取0.8；M——注射機設備額定塑化量大小，取7.5g/s；T——成型周期，根據實際情況和相關設計參數取40s;m1——單個塑件產品的質量大小，本文設計奶茶杯蓋塑料產品取42.51g;m2——澆注系統質量大小，取1.37g;3.12.2按注射機的最大注射量校核型腔數量（3.2）校核計算可得，本文設計選用注射機設備滿足實際生產需要。式中——注射機設備允許的最大注射量大小，本文設計選用的注射機設備取1261g。3.12.3按注射機的額定鎖模力校核型腔數量鎖模力受到塑件和澆注系統投影面積有的直接影響，故需要測量得到相應的投影面積大小。塑件產品和流道凝料在注射模具分型面上的投影面積大?。菏街校海弧Ｓ嬎憧傻帽疚脑O計注射模具所需的鎖模力大小：式中：。3.13注射機工藝參數的校核3.13.1注射量的校核注射量以容積表示最大注射容積：