分类垃圾桶底座热流道注射成型工艺及模具设计作者姓名：吴杰专业名称：机械工程及自动化指导教师：王二讲师摘要本毕业设计论文详细记录了分类垃圾桶底座热流道模具的设计全过程。
本文主要内容包括：垃圾桶的改进方案、制品的选材、制品的工艺分析、注射机的选择及校核、热流道浇注系统的设计、脱模机构的设计、成型零件和结构零件的设计以及相关尺寸的计算校核、排气系统及温控系统的设计、模具材料的选择等注射模设计中的关键问题。
其中热流道浇注系统的设计是本次毕业设计的重点。
此外，本文中还包括一篇文献综述。
关键词：垃圾桶底座热流道注射机注射模具AbstractThe thesis of the graduate design notes the whole design processes of the hot runner mould for the rubbish bin pedestal in details.The thesis mainly includes: the improving method of the rubbish bin, the selecting material of the product, the technical analysis of the product, the option and check of the injector machine, the design of hot runner system, the design of the ejection mechanism, the design of the moulding，parts and makeup parts,as well as some key problem in injection mould design. Such as: the calculations of the related sizes, exhausting system and temperature control system, the choices of the mould materials. And the emphasis of this design is the design of the hot runner system.Besides, this thesis includes a literature summary.Key words：rubbish bin pedestal hot runner system injector machine injection mould目录摘要 (I)Abstract.............................................................................................................. I I 目录.. (III)引言 (1)第一章塑件工艺分析及模具结构方案 (2)1.1 塑件工艺分析 (2)1.2 确定模具结构方案 (4)1.3 选择注塑成型设备并进行校核 (5)第二章垃圾桶底座的Moldflow模流分析 (8)2.1 MOLDFLOW软件简介 (8)2.2垃圾桶底座塑件的有限元模型的建立 (8)2.3 塑料制件的选材 (9)2.4 Moldflow的流动填充分析 (10)第三章浇注系统的设计和排溢系统的计 (13)3.1 浇注系统的选定 (13)3.2 流道的设计与定位圈的设计 (13)3.3 排气系统的设计 (16)第四章成型零部件尺寸的设计及校核 (17)4.1 塑件精度及影响因素 (17)4.2 成型零部件尺寸的计算 (17)第五章模具结构设计 (21)5.1标准模架的选择 (21)5.2支撑板的强度 (21)第六章推出机构的设计及校核 (23)6.1 模具对脱模机构的要求 (23)6.2 脱模力的计算 (23)6.3 脱模力的具体计算 (24)6.5推板的设计 (26)第七章模具材料的选择 (28)7.1 材料的选择选择原则 (28)7.2 成型零件的材料选择 (28)7.3 其它模具零件材料的选择 (29)结束语 (30)参考文献 (31)引言近年来我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占30%左右。
且随着我国国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，对模具工业提出了越来越高的要求。
以前传统的注塑模具及其生产出来的产品已不能满足当前人民的需要了。
于是一些新型的注塑模技术以其优良的产品质量、低的注射成本、高的生产效率等优点不断应用于当今模具行业，兴起了新一波的制造业高潮。
热流道技术正是其中的一种，且随着科技的进步越来越广泛地应用到现代模具行业中。
热流道成型是指从注射机喷嘴送往浇口的塑料始终保持熔融状态，在每次开模时不需要固化作为废料取出，滞留在浇注系统中的熔料可在再一次注射时被注入型腔。
该系统一般由喷嘴、热流道板、温控器和加热元件热流道加热元件等几部分组成。
第一章塑件工艺分析及模具结构方案1.1 塑件工艺分析1.1.1 塑件结构特点及工艺性重量378 g密度 0.91g/cm3材料 PP（聚丙烯）体积 415㎝ 3厚度2mm投影面积约为：500cm2该塑件为垃圾桶的底座。
现在市场上用于家庭或办公室的垃圾桶均为单桶式，它的不足是不能将垃圾分类，最终造成环境的污染，及可回收材料的浪费。
因此，我们立足于这一不足点，将垃圾桶进行改进，使其成为绿色环保性的双桶式垃圾桶。
两桶成对称分布，高度为65mm，壁厚2mm，其加强筋部分均为3㎜，且高度均为1㎜，最大投影面积为50000mm2。
制件的外表面的光洁度要求比较高，内表面的精度低些，塑件精度外表面选MT2级，内表面选MT3级。
该垃圾桶的底座只有两个部位尺寸要求严格，即与桶身相配合的10个小凸台、装脚踏板的4个小孔。
并且在安装的过程中，均是强制压入。
其它部位可由设计者，根据材料的节省、模具加工的难易、模具设计的方便性自行进行修改。
从制件的结构来看， 2㎜厚的制品必须在工艺上考虑其充模能力。
此外该制件的造型有点，这是一大难点，这可能会给后面的零件及模具图的表达带来困难。
1.1.2 塑件材质及成型工艺性该塑件所采用材料为：聚丙烯（PP）。
它来源广泛，合成工艺较简单、密度小、价格低、加工成型容易。
拉伸强度、压缩强度等都比低压聚乙烯高，还有很突出的刚性和耐折叠性，以及优良的耐腐蚀性和电绝缘性。
但冲击性能不足，低温条件下易脆裂，且成型收缩率较大，热变形温度不高，但可以通过改性改善。
它主要的成形特性如下：1.结晶性料，吸湿性小，可能发生熔融破裂，长期与热金属长期接触易发生分解。
2.流动性极好，溢边值0.003mm左右。
3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应散热缓慢。
4.成形收缩范围大，收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形、方向性强。
5.注意控制成形温度，料温低方向性明显，尤其低温高压时更明显，模具温度低于50℃以下塑件不光泽，易产生熔接不良，流痕；90℃以上易发生翘曲、变形。
6.塑件应壁厚均匀，避免缺口、尖角，以避免应力集中。
表1.1聚丙烯成型条件1.2 确定模具结构方案1.2.1 参考方案方案一：普通的冷流道浇注系统，单分型面，直浇口设计。
方案二：采用热流道浇注系统。
单分型面，点浇口设计。
1.2.2 方案的确定方案一：设计容易，成本低。
但由于壁厚较薄，形状复杂，可能有充不满的情况发生。
并且由于冷料穴及凝料的存在，不仅降低了原材料的使用率，而且大大降低生产效率，操作繁杂，实现不了自动化生产，故淘汰此方案。
方案二：采用热流道浇注系统,成本比传统的冷流道浇注系统高。
但由于热流道系统消除了多余的废料，也就消除了这些废料给模具带来的多余热量，缩短制件成型周期，制件成型固化后便可及时顶出，从而可使生产效率提高10％左右。
并且消除了后续工序，有利于生产自动化，制件经热流道模具成型后即为成品，无需修剪浇口及回收加工冷浇道等工序，有利于生产自动化，从而提高劳动生产率。
经过综合考虑，采用方案二较好。
1.2.3 分型面的确定分开模具能取出塑件的面，称作分型面。
分型面的方向尽量采用与注塑机开模成垂直方向，并满足分型面取在最大轮廓处，并且不影响制件外表面的光洁度。
分析制件的结构，最终将分型面选择在沿加强筋布置的位置。
1.2.4 型腔数目的确定为了使模具注塑机相匹配以提高生产率和经济性，并保证塑件精度，模具设计时因合理确定型腔数目。
模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状、制品精度、批量以及经济效益来确定的。
该塑件结构较复杂，且流程比较长，两边成对称分布。
根据分析与经验，选择两边的中心位置进浇。
所以我们选用一模一件。
1.3 选择注塑成型设备并进行校核各种型号的注塑机安装模具部分的形状和尺寸各不相同。
设计磨具时应校核的主要项目有：喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板的平面尺寸和模具安装用螺钉孔位置尺寸等。
1.3.1 塑件制品体积的计算塑件的体积与注塑机的选择密切相关，通常我们先通过塑件体积来计算来初选注塑机，然后通过锁模力等对所选的注塑机进行校核。
塑件体积为415㎝3，预选1000cm3的注射机，其型号为XS-ZY-1000。
1.3.2 选择注射机根据V注及T计，并综合考虑注射机的塑化能力，公称注射量，公称注射压力，工程锁模力，安装模具的有效空间，顶出形式及顶出行程，移模行程等等，选用型号为XS-ZY-1000的注塑机。
国产注塑机XS-ZY-1000技术规格标称注射量 cm3 1000螺杆直径 mm 85注射压力 MPa 121注射行程 mm 260螺杆转速 r/min 21、27、35、40、45、65、83注射时间 s 3注射方式螺杆式合模力 104N 450最大成型面积 cm 1800模板最大行程 mm 700模具最大厚度 mm 700模具最小厚度 mm 300拉杆空间 mm 650×550合模方式两次动作液压式推出形式中心及两侧推出（350）电动机功率 KW 22螺杆驱动功率 KW 13加热功率 KW 40喷嘴球半径 mm 18喷嘴孔半径 mm Φ7.5定位圈尺寸 mm Φ150机器外形尺寸 m 7.67×1.74×2.38设备产地上海塑机厂1.3.3 注塑机校核1.3.3.1 注射压力的计算及较核注射压力的较核是检验注射成型机的最大注射压力能否满足制品成型的要求，因此注射机的最大注射压力要大于制件所要求的注射压力。
由以上PP的性能可知PP的注射压力为70～100MPa，而我们所选择的注射机的注射压力为121 MPa。
因此我们可得所选的注射机满足制件的要求。