管帽注射模的設(shè)計

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山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計I山 東 科 技 大 學(xué) 泰 山科 技 學(xué) 院 學(xué) 院摘 要一、選題的依據(jù)1、課題來源：模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。注塑模亦稱注射模，其成型原理是將塑料從注塑機的料斗送進加熱的料筒中，經(jīng)過加熱熔化呈流動狀態(tài)后，在柱塞和螺桿的推動下，熔融塑料被壓縮并向前移動，進而通過料筒前的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔之中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具腔所賦予的形狀，然后開模分型獲得成型塑件。這樣在操作上完成了一個周期的生產(chǎn)過程。通常，一個成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等，時間的長短取決于塑件的大小、形狀和厚度、模具的結(jié)構(gòu)、注射機的類型及塑料的品種和成型工藝條件等因素。塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計II發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明；通過本設(shè)計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設(shè)計中的某些細節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理.性能良好的注塑設(shè)備是提高注塑生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件。為了適應(yīng)注塑新工藝的需要，研制了許多新型結(jié)構(gòu)的注塑設(shè)備；為了滿足新產(chǎn)品少批量生產(chǎn)的需要，注塑設(shè)備正在朝多功能、數(shù)控方向發(fā)展；為了提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)安全，已經(jīng)在應(yīng)用各種自動化裝置和注塑自動化生產(chǎn)線。我們與他們相差甚遠。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口 10 多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。1、CAD/CAE/CAM技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用(1) 模具CAD技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟。(2) 基于網(wǎng)絡(luò)化的CAD/CAE/CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪。(3) CAD/CAM軟件的智能化程度正在逐漸提高。(4) CAE技術(shù)正在逐步推廣。2、大力發(fā)展快速原型制造。3、研究和應(yīng)用模具的快速測量技術(shù)與逆向工程。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計III4、發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進的熱處理和表面處理技術(shù)。5、提高模具標準化水平和模具標準件的使用率。6、模具的復(fù)雜化、精密化與大型化。7、模具工業(yè)信息化。關(guān)鍵詞 注射機 ; 注射成型工藝; 分型面 ; 澆注系統(tǒng) ; 推出機構(gòu); 標準模架山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計IV機械設(shè)計與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書目 錄摘要…………………………………………………………………………… 前 言………………………………………………………………………… 1 塑件的工藝性分析………………………………………………………… 1.1 塑件的原材料分析………………………………………………… 1.2 塑件的尺寸精度分析……………………………………………… 1.3 塑件的表面質(zhì)量分析……………………………………………… 1.4 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析…………………………………………… 2 確定成型設(shè)備的型號和規(guī)格………………………………………… 2.1 計算塑件的體積和重量…………………………………………… 2.2 確定成型工藝參數(shù)………………………………………………… 3 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………… 3.1 分型面的選擇……………………………………………………… 3.1.1 分型面的選擇原則………………………………………… 3.1.2 分型面的確定……………………………………………… 3.2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列…………………………………… 3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………………………… 3.3.1 主流道的設(shè)計………………………………………………… 3.3.2 分流道的設(shè)計………………………………………………… 3.3.3 澆口的設(shè)計…………………………………………………… 3.3.4 排氣系統(tǒng)的選擇……………………………………………… 3.3.5 冷料穴與拉料桿的設(shè)計……………………………………… 3.4 型芯型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………… 3.5 推件方式的選擇…………………………………………………… 3.6 標準模架的選擇…………………………………………………… 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計V4 注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算………………………………………… 4.1 型腔徑向尺寸的計算……………………………………………… 4.2 型腔深度尺寸的計算……………………………………………… 4.3 型芯徑向尺寸的計算……………………………………………… 4.4 型芯高度尺寸的計算……………………………………………… 4.5 注射模模具零件的設(shè)計…………………………………………… 4.5.1 型腔板結(jié)構(gòu)…………………………………………………… 4.5.2 型芯板結(jié)構(gòu)…………………………………………………… 5.注射機有關(guān)尺寸的校核………………………………………………… 5.1 模具閉合高度的確定及校核……………………………………… 5.1.1 模具閉合高度的確定………………………………………… 5.1.2 模具安裝部分的校核………………………………………… 5.2 模具開模行程的校核……………………………………………… 6.零件圖及裝配圖……………………………………………………… 小 結(jié)……………………………………………………………………… 參考文獻…………………………………………………………………… 致 謝……………………………………………………………………… 附錄………………………………………………………………………… 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1管帽注射模的設(shè)計摘要塑料成型工藝與模具畢業(yè)設(shè)計是模具設(shè)計與制造專業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成模具的設(shè)計與制造工技術(shù)專業(yè)知識及專業(yè)技能的重要組成部分，是運用注射機原理、塑料成型工藝、模具設(shè)計、專業(yè)軟件等專業(yè)知識與實際操作的一次綜合練習(xí)。培養(yǎng)我們鞏固和綜合運用所學(xué)的基本理論和專業(yè)知識的能力；訓(xùn)練和提高我們進行調(diào)查研究、整理資料、分析論證和論文寫作能力；提高我們運用所學(xué)知識進行設(shè)計、計算和解決實際問題的綜合能力。本課題主要依據(jù)所學(xué)的《公差配合與技術(shù)測量》 、 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》 、 《模具制作實訓(xùn)》 、 《塑料模設(shè)計手冊》 、 《模具制造工藝學(xué)》對零件圖進行注射成型工藝分析、編制注射成型工藝規(guī)程，填寫注射成型工藝卡片并在塑件的原材料分析、注射機的選擇、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、推出機構(gòu)的選擇、標準模架的選擇、注射機有關(guān)尺寸的計算及有關(guān)尺寸的校核，零件圖及裝配圖的繪制等問題上一一解決。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計2前 言塑料工業(yè)是世界上增長最快的工業(yè)之一。塑料工業(yè)的發(fā)展具有得天獨厚的發(fā)展，其原料來源豐富。注塑工藝也越來越多地被各個制造領(lǐng)域用以成型各種性能要求的制品，要高質(zhì)量，經(jīng)濟地生產(chǎn)出注塑料制品，必須綜合考慮成型樹脂注塑模具及注塑機的問題，注塑模具的設(shè)計質(zhì)量直接影響成型制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本，能否生產(chǎn)出達到設(shè)計要求的制品，不僅僅取決于模具的結(jié)構(gòu)與加工精度，還取決于廣義的成型技術(shù)。模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的工藝裝備，是最重要的工業(yè)生產(chǎn)手段及工藝發(fā)展方向。一個國家工業(yè)水平的高低，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，模具工業(yè)的發(fā)展水平，是一個國家工業(yè)水平的標志之一?，F(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標準化程度、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進的設(shè)計與制造技術(shù)、專用的機床設(shè)備及生產(chǎn)技術(shù)管理等方面工作的綜合。但其中 CAD/CAM 技術(shù)在模具生產(chǎn)方面的應(yīng)用，無疑占有很重要的地位。它被認為是現(xiàn)代模具技術(shù)的核心和重要的發(fā)展方向。本設(shè)計除任務(wù)書外，共分為五大部分。主要內(nèi)容有：塑件的工藝性分析、成型設(shè)備的確定及注射成型工藝規(guī)程的編制、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算、注射機有關(guān)參數(shù)的校核及設(shè)計小結(jié)與參考文獻等。由于設(shè)計時間及本人能力有限，因此在本次設(shè)計中難免會存在錯誤及缺點，歡迎廣大讀者對本課程設(shè)計提出寶貴的意見和建議，書中不足之處，懇請各位老師加以指導(dǎo)，謝謝！山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計3模具設(shè)計與制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名王照魯 專業(yè)班級 機制 06-6 學(xué) 號 31課題名稱管帽注射模的設(shè)計指導(dǎo)教師及職稱 王衍國一、課題介紹1、目的在學(xué)習(xí)完專業(yè)知識的同時，理論聯(lián)系實踐，綜合并聯(lián)系所學(xué)的所有專業(yè)知識，會應(yīng)用計算機輔助設(shè)計軟件設(shè)計塑料模，編制注射成型工藝規(guī)程，熟悉注射模具的設(shè)計流程，會填寫注射成型工藝卡片。培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析問題、綜合解決實際問題等方面的能力。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)給定任務(wù)，收集書面資料和生產(chǎn)第一手資料，確定注射成型工藝規(guī)程及設(shè)計塑料模的能力； 培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)復(fù)雜零件圖紙和技術(shù)要求，進行工裝設(shè)計的能力。2、任務(wù)根據(jù)零件圖紙要求，通過自己查找資料，對零件圖紙進行尺寸與工藝分析，在滿足設(shè)計與加工的條件下，選擇好注射機,保證注射零件的外觀質(zhì)量和內(nèi)表面粗糙度的要求,擬訂注射模具的設(shè)計流程，編制注山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計4射成型工藝規(guī)程，注射出符合圖紙技術(shù)要求的塑件。3、擬重點解決的問題塑件體積的計算、模架的選擇、型腔的數(shù)目、型腔的排列、模具的結(jié)構(gòu)、分型面的選擇。二、設(shè)計的主要內(nèi)容1、設(shè)計步驟 [1]分析塑件用塑料的品種幾其性能[2]分析塑件的工藝性[3]確定成型設(shè)備的型號和規(guī)格[4]編制塑件的注射成型工藝[5]確定模具型腔數(shù)及排列方式[6]確定分型面的位置[7]選擇澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)[8]確定成型零件和主要結(jié)構(gòu)形式[9]選擇推出方式確定推出和復(fù)位機構(gòu)[10]成型零件的設(shè)計與標準件的選擇[11]溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計[12]繪制模具裝配圖和零件圖2、設(shè)計方法根據(jù)零件圖紙可知該塑件的外型為回轉(zhuǎn)體，且壁厚均勻，結(jié)構(gòu)簡單，因此采用注射成型加工。對于此工件，首先要選擇注射機的型號，查出注射機噴嘴的有關(guān)尺寸，設(shè)計出主流道、分流道、澆口和冷料穴，然后選擇分型面、確定型腔的數(shù)目和型腔的布局，并對型芯型腔的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，然后選擇推出機構(gòu)和標準模架，并對塑件的型芯山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計5型腔進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算出模具的有關(guān)尺寸，最后根據(jù)模具的有關(guān)尺寸對注射機進行校核。3、設(shè)計分析流程第一步：閱讀零件圖紙，充分了解圖紙的技術(shù)要求，如尺寸精度、位置精度、表面粗糙度、塑件的材料及注塑性能等；第二步：根據(jù)零件圖紙的要求進行工藝分析，其中包括塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、材料和設(shè)計精度合理性分析、大致工藝步驟等；第三步：擬訂設(shè)計工藝流程、選擇注射機的型號，并編制注射成型工藝規(guī)程，填寫注射成型工藝卡片。第四步：根據(jù)工藝內(nèi)容，設(shè)計出模具的各零部件，按照需要選擇標準模架，確定各部分的尺寸，并對注射機進行校核。第五步：對各零部件進行裝配。三、主要繪圖軟件立體圖繪圖軟件：Pro/E；UG；Solidworks；Cimatron平面圖繪圖軟件：Auto CAD；塑料件分析軟件: Mouldflow； InteMould計算機輔助編程軟件：MasterCAM；UG；Pro/E；Cimatron1、本課題要解決的主要問題（1）由于所要制造的塑件是規(guī)則的形狀，所以用常規(guī)的體積計算方法去計算起尺寸，進行下一步的設(shè)計。（2）在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)的時候不知道選擇什么樣的模具結(jié)構(gòu)更能使塑件更加標準，更加美觀，更加合理，所以也成為了制作設(shè)計必須要解決的難題。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計6解決辦法：（1） 應(yīng)用PRO/E 將要設(shè)計的塑件畫出，然后用PRO/E上面的分析指令分析塑件， 就可以把塑件的體積給分析出來，這樣就使得設(shè)計更加簡單，更能加快設(shè)計的進度。（2） 仔細查閱資料， 觀察各種模具結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)要求，選擇比較合適的模具結(jié)構(gòu)， 在需要修改的地方給予改善，盡量做到讓塑件更加符合標準，更加完美。2、設(shè)計方案：（1）分析塑件用塑料的品種及其性能。（2）分析塑件工藝性。（3）確定成型設(shè)備的型號和規(guī)格。（4）編制塑件的注射成型工藝。（5）確定模具型腔數(shù)及排列方式。（6）確定分型面的位置。（7）選擇澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。（8）確定成型零件和主要結(jié)構(gòu)形式。（9）選擇推出方式確定推出和復(fù)位機構(gòu)。（10）成型零件的設(shè)計與標準件的選用。（11）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計。（12）繪制模具裝配圖和零件圖。驗證方案：根據(jù)所設(shè)計的方案，分別計算出方案需要的數(shù)據(jù)，列出和方案有關(guān)的知識，畫出和方案有關(guān)的圖形，以便于觀察出設(shè)計方案是否可行，存在不足的地方予以補充，錯誤的地方予以改正，主要目的是要制作出想要的塑件，根據(jù)所應(yīng)用的東西驗證方案是否可行。預(yù)期結(jié)果：設(shè)計的方案應(yīng)該還存在著許多的不足，不過經(jīng)過補充和修改之后，可以使所設(shè)計的方案更加完美，以便于加工出更加標準、更加美觀的塑件山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計7四、本課題的主要工作方法1、原始材料的分析。（1）明確塑料的設(shè)計要求，了解塑件材料的使用性能和成型性能，分析成型的可行性。（2）明確塑件的生產(chǎn)批量。（3）估算塑件的體積和質(zhì)量。（4）分析塑件的成型工藝資料。（5）了解現(xiàn)場生產(chǎn)條件。2、確定模具的結(jié)構(gòu)方案（1）確定型腔數(shù)量以及排列方式。（2）選擇分型面。（3）確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。（4）選擇推出方式。（5）確定模具中心孔部分的處理方式。（6）確定模具的加熱和冷卻方式。（7）確定成型零件和主要結(jié)構(gòu)形式。3、模具的有關(guān)計算（1）型腔和型芯的工作尺寸計算。（2）型腔側(cè)壁和動模墊板厚度的計算。（3）模具的分型與抽芯。（4）模具冷卻或加熱系統(tǒng)的計算。4、繪制模具結(jié)構(gòu)草圖在模具結(jié)構(gòu)方案和有關(guān)尺寸確定后，初步繪制模具完整的結(jié)構(gòu)草圖，從中逐步完善和確定各零件的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀尺寸，并盡量采用模具的標準組合結(jié)構(gòu)和選用標準零件，繪制完草圖對初選的有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行全面審核，以確保所設(shè)計的模具能確定安裝在所選用成型設(shè)備上使用。5、繪制模具總裝配圖和非標準零件工作圖，嚴格按國家標準繪制圖樣，圖樣要能清楚的表達所要說明的結(jié)構(gòu)。1、總裝配圖的繪制畫裝配圖時，一般先畫上主視圖，再畫側(cè)視圖和其他視圖。由于注射機大多為臥式的，故注射模也常按安裝位置畫成臥式，畫主視圖最好從分型面開始向左右兩個方向畫比較方便。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計8（1） 、主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖（2） 、側(cè)視圖：一般情況下繪制定模部分視圖（3） 、俯視圖、局部剖視圖等（4） 、列出零件明細表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡標準件須注明規(guī)格6、全面審核后投產(chǎn)制造五、本課題存在的主要困難及解決方法（1）由于所要制造的塑件是，需要查許多資料（2）在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)的時候不知道選擇什么樣的模具結(jié)構(gòu)更能使塑件更加標準，更加美觀，更加合理，所以也成為了制作設(shè)計必須要解決的難題。解決方法：1、 應(yīng)用PRO/E 將要設(shè)計的塑件畫出，然后用PRO/E上面的分析指令分析塑件，就可以把塑件的體積給分析出來，這樣就使得設(shè)計更加簡單，更能加快設(shè)計的進度。2、 仔細查閱資料，觀察各種模具結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)要求，選擇比較合適的模具結(jié)構(gòu)，在需要修改的地方給予改善，盡量做到讓塑件更加符合標準，更加完美。3、 注射過程中塑料受收縮率與溫度的影響易產(chǎn)生變形趨勢，在變形區(qū)和傳力區(qū)的分界面上使用的內(nèi)力的性質(zhì)和大小要相同，在實際生產(chǎn)當(dāng)中，用來控制毛坯的變形趨向的措施有以下幾個方面：（1）合理確定毛坯尺寸。（2）正確設(shè)計模具工作部分形狀和尺寸。（3）改變毛坯與模具表面的摩擦條件。（4）其他工藝措施。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計91、塑件的工藝性分析1.1、塑件的原材料分析圖 1表 1塑料品種 結(jié)構(gòu)特點使用溫度化學(xué)穩(wěn)定性性能特點成型特點山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計10三聚聚炳烯PPR線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料最高工作溫度可達95℃,5℃以下存在一定的低溫特性有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，耐高溫、耐高壓性能好保溫性能好，使用壽命長，有較好的耐熱性，有較好的抗沖擊性能和長期蠕變性能成型性能好，流動性能好，尺寸穩(wěn)定性好，成型收縮率小，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。結(jié)論1、水敏性差，加工前不必干燥處理，不會出現(xiàn)氣泡及強度下降現(xiàn)象2、避免有尖角、缺口和金屬嵌件，以免造成應(yīng)力集中3、不能長久在較低溫度下工作，以免產(chǎn)生脆裂1.2、塑件的尺寸精度分析該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按 MT5 查取公差。其主要尺寸公差標注如下（單位：mm）塑件外形尺寸：φ42 mm 24 mm064.?04.?塑件內(nèi)徑尺寸：φ30 mm 18 mm5.0?3.0?1.3、塑件表面質(zhì)量分析該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，內(nèi)表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取 Ra0.4 m，塑件外部沒有較高的表面粗糙度要求。1.4、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1.4.1 從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚均勻，且符合最大壁厚要求。1.4.2 在塑件壁上無內(nèi)凹或凸臺，則不需要考慮側(cè)抽芯裝置。結(jié)論：總上所述，該塑件可采用注塑成型加工。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計112、確定成型設(shè)備的型號和規(guī)格2.1、計算塑件的體積和重量2.1.1 計算塑件的體積：V=3.14＊21＊21＊24－3.14＊15＊15 ＊18 =20.33cm32.1.2 計算塑件的重量：根據(jù)有關(guān)手冊查得 ρ=0.98g/cm 3所以塑件的質(zhì)量為 m=ρ× v=20.33cm3×0.98g/cm3=19.92g考慮的外行尺寸及注射時所需的壓力情況,參考模具設(shè)計手冊,初選螺桿式注射機,其型號為 XS-ZY-1252.2、確定成型工藝參數(shù)查有關(guān)手冊，得出工藝參數(shù)見下表 2，試模時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整表 2 溫度 t/℃： 注射時間： 20-60預(yù)熱和干燥時間 t/h：成型時間保壓時間： 0-3后段：160-180冷卻時間： 20-90中段：180-200總周期： 50-160料筒溫度t/℃前段：200-220螺桿的轉(zhuǎn)速 n/（r.min）48噴嘴溫度t/℃方法模具溫度t/℃80-90 溫度 t/℃三型聚丙烯注射壓力p/Ma70-190后處理時間 r/h山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計122.3 填寫注射成型工藝卡(附錄)3、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1、分型面的選擇3.1.1 分型面的選擇原則（1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處（2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求（4）分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求（5）分型面的選擇應(yīng)便于模具的加工制造（6）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量、成型后能順利取出塑件、模具加工的難易及排氣的方便與否，有兩種分型面的選擇方案:圖 23.1.2 分型面的確定a 種方案脫模時不會影響塑件的外觀質(zhì)量，而且比較容易脫模；b 種方案脫模時會影響塑件的外形美觀，且脫模比 a 種方案較難；以上分析可得：應(yīng)選擇 a 種方案3.2、型腔數(shù)目的確定及型腔的排列山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計13由于塑件是中小批量生產(chǎn)，且塑件的精度要求不高，形狀簡單，所選注射機的額定注射量為 125cm3 所以塑件采用一模四件成型，這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。此種布置方式為平衡式布置，其優(yōu)點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度、截面形狀與尺寸均對應(yīng)相同，可實現(xiàn)各型腔均勻進料和達到同時充滿型腔的目的。型腔的布置如下：圖 33.3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.3.1 主流道的設(shè)計根據(jù)有關(guān)手冊查得 XS—ZY—125 型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸：嘴的球面半徑 R1=12mm噴嘴孔直徑 d1=4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計14圖 4R=R1+（1~2）mm D=d1+（0.5~1）mm=4+(0.5~1)mm=4.5mm3.3.2 分流道的設(shè)計分流道可以改變?nèi)垠w流向,使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡的分配到各個型腔。分流道的設(shè)計原則：盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失分流道的選擇：分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度，注射速率和材料的性能等因素有關(guān)。該塑件的體積較小，形狀簡單，壁厚均勻，采用單點進料方式，有利于塑件的成型和保持外觀美觀。從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為圓形的分流道，此分流道在塑料流動過程中產(chǎn)生的剪切力較小，更容易注射成型。查有關(guān)手冊得：分流道的半徑 R=4mm圖 5 為分流道山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計15圖 53.3.3 澆口的設(shè)計澆口是連接分流道與型腔的熔體通道對澆口容易出現(xiàn)問題的分析：澆口過大：使塑料容易過早固化堵塞流道，導(dǎo)致型腔中熔體倒流。澆口過小：使塑件容易產(chǎn)生熔接痕，注射壓力損失較大。澆口形式的選擇由于該塑件有一定的外觀質(zhì)量要求，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提，同時也盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單。點澆口：模具要多一個分型面，使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化直接澆口：澆口截面積較大，適合注射大中型塑件，不適合注射此塑件側(cè)澆口：澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)的消耗量，同時去處澆口容易，且不留明顯痕跡綜上分析：應(yīng)選擇側(cè)澆口進料位置的確定根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進料位置應(yīng)選在塑件的外側(cè)。3.3.4 排氣系統(tǒng)的選擇由于塑件的體積較小，塑料的流動性好及模具的結(jié)構(gòu)簡單，采用間隙排氣即可。3.3.5 冷料穴與拉料桿的設(shè)計冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔影響熔體填充的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量，還便于在該處設(shè)置主流道拉料桿。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計16根據(jù)模架的結(jié)構(gòu)形式，可選淺圓環(huán)槽冷料穴的形式拉料桿的作用：注射結(jié)束，模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。拉料桿的選擇常見的拉料桿有兩種：一種是推桿形式的拉料桿，其固定在推桿固定板上；另一種拉料桿是僅適用于推件板脫模綜上所述：根據(jù)冷料穴的形式應(yīng)選擇 Z 字形的拉料桿。拉料桿的材料為 T10 熱處理：HRC52~573.4、型芯型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計由于該塑件是小型塑件，結(jié)構(gòu)簡單，且采用多型腔模具成型，故采用整體嵌入式凹模，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，裝配方便，可以保證各個型腔的形狀尺寸一致由于塑件的型芯較簡單，體積較小，故采用整體式結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)能較好的保證各個型芯的形狀尺寸一致，使塑件的位置精度得以保證。3.5、推件方式的選擇根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在定模部分，開模后塑件留在型芯上。推出機構(gòu)可采用推桿推出、推件板推出及推管推出。但推件板推出增加了模具的加工難度，推管推出增加了模具的制造成本，且塑件的外觀質(zhì)量難以保證，推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約了制造成本，簡化了模具結(jié)構(gòu)，既經(jīng)濟又合理。綜上可知：推出機構(gòu)應(yīng)選擇推桿推出。3.6、標準模架的選擇本塑件采用側(cè)澆口澆注成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)選擇 A2 型模架。 山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計174、注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算查有關(guān)手冊得該塑料的收縮率為：S=0.6%～1.2%故平均收縮率為：S=（0.6+1.2）%/2=0.9%=0.009根據(jù)塑件尺寸公差要求,模具的制造公差取 Z=△/34.1、型腔徑向尺寸的計算（Lm） =[（1+S）Ls 1—XΔ]??0 ??0=[（1+0.009）×42—0.75×0.64] 3/4.0?=41.90 mm15.0?4.2、型腔深度尺寸的計算（Lm 2） =[（1+S）Ls 2—XΔ]??0 ??0=[（1+0.009）×24—0.75×0.44] 3/4.0?=23.89 mm15.0?4.3、型芯徑向尺寸的計算(Lm3) =[(1+S)Lm3+XΔ ]0??0??=[(1+0.009)×30+0.75×0.50] mm03/5.?=30.65 mm017.?4.4、型芯高度尺寸的計算(Lm4) =[(1+S)×Ls4+XΔ ]0??0??山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計18=[(1+0.009)×18+0.75×0.38] mm03/8.?=18.45 mm013.?4.5、注射模模具零件的設(shè)計繪制非標準零件的零件圖 另見圖4.5.1 型腔板零件圖 另見圖4.5.2 型芯板零件圖 另見圖山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計195、注射機有關(guān)參數(shù)的校核5.1、模具閉合高度的確定及校核5.1.1 模具閉合高度的確定根據(jù)標準模架各模板的尺寸及模具設(shè)計的其他零件尺寸定模座板：H 定= 35mm型腔板： H 腔= 60mm型芯板： H 芯= 35mm墊板： H 墊= 80mm動模座板：H 動= 35mm支撐板： H 支 =30mm閉合高度：H 閉= 275mm5.1.2 模具安裝部分的校核該模具的外形尺寸為 400mm×450mmXS—ZY—125 型注射機模板最大安裝尺寸為：428mm×458mm故能滿足安裝要求XS—ZY—125 型注射機所允許的模具最小厚度為 200mm，模具最大厚度 300mm即滿足 Hmin≤H≤H max 的安裝要求所以選用 XS—ZY—125 注射機，即可滿足模具安裝要求5.2、模具開模行程校核經(jīng)查資料，XS—ZY—125 型注射機的最大開模行程 S=300mm，滿足下式計算所需的出件要求：S≥H+H+（5～10）mm即 S≥18+84+（5～10）mm=112mm經(jīng)驗證 XS—ZY—125 型注射機能滿足使用要求，故可以采用。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計20小 結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工作崗位重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗。通 過 這 次 實 踐 ， 我 了 解 了 注 塑 模 的 用 途 及 工 作 原 理 ， 熟 悉 了 注 塑模 的 設(shè) 計 步 驟 ， 鍛 煉 了 機 械 設(shè) 計 實 踐 能 力 ， 培 養(yǎng) 了 自 己 獨 立 設(shè) 計 能 力 。此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 對 我 專 業(yè) 知 識 和 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 知 識 一 次 實 際 檢 驗 和 鞏 固 ， 同時 也 是 走 向 工 作 崗 位 前 的 一 次 熱 身 。 畢 業(yè) 設(shè) 計 收 獲 很 多 ， 比 如 學(xué) 會 了 查 找 相 關(guān) 資 料 相 關(guān) 標 準 ， 分 析 數(shù) 據(jù) ，提 高 了 自 己 的 繪 圖 能 力 ， 懂 得 了 許 多 經(jīng) 驗 公 式 的 獲 得 是 前 人 不 懈 努 力 的結(jié) 果 。 同 時 ， 仍 有 很 多 課 題 需 要 后 輩 去 努 力 去 完 善 。 但 是 畢 業(yè) 設(shè) 計 也 暴 露 出 自 己 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 的 很 多 不 足 之 處 。 比 如 缺 乏 綜合 應(yīng) 用 專 業(yè) 知 識 的 能 力 ， 對 材 料 的 不 了 解 ， 等 等 。 這 次 實 踐 是 對 自 己 大學(xué) 三 年 所 學(xué) 的 一 次 大 檢 閱 ， 明 白 自 己 知 識 還 很 淺 薄 ， 雖 然 馬 上 要 畢 業(yè) 了 ，但 是 自 己 的 求 學(xué) 之 路 還 很 長 ， 以 后 更 應(yīng) 該 在 工 作 中 學(xué) 習(xí) ， 努 力 使 自 己 成為 一 個 對 社 會 有 所 貢 獻 的 人 ， 為 中 國 機 械 工 業(yè) 添 上 自 己 的 微 薄 之 力 。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)與生活即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是我們上交給老師的最后一次答卷。在此，我要衷心的感謝三年來一直對我諄諄教導(dǎo)的領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)，以及指導(dǎo)本次設(shè)計的輔導(dǎo)老師和本小組其他組員，他們?yōu)楸敬卧O(shè)計都付出的大量的心血！山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計21此次畢業(yè)設(shè)計讓我受益良多，讓我鞏固了自己的知識，彌補了三年來學(xué)習(xí)中的不足，使我將來走向工作崗位的道路更加廣闊。編者 王照魯2009 年 月 日參考文獻[1] 高曉康. 《互換性與測量技術(shù)》.高等教育出版社出.2007 [2] 屈華良. 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》.高等教育出版社出版.2006[3] 鄧先智 錢珊. 《Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 基礎(chǔ)教程》.高等教育出版社.2008 [4] 應(yīng)龍泉.《模具制作實訓(xùn)》.人民郵電出版社.2008[5] 莫章金 周躍生.《Auto CAD2002 工程繪圖與訓(xùn)練》.高等教育出版社.2006 [6] 編寫組.《塑料模設(shè)計手冊》.機械工業(yè)出版社.2006[7] 郭鐵良.《模具制造工藝學(xué)》.高等教育出版社.2006[8] 宋玉恒.《塑料注射模具實用手冊》.航空工業(yè)出版社.1996[9] 陳劍鶴.《模具設(shè)計基礎(chǔ)》.機械工業(yè)出版社.2003山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計22致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，王衍國老師對該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個環(huán)節(jié)給予細心指引與教導(dǎo)，使我對注塑模的設(shè)計有了深刻的認識，使我得以最終完成畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心感謝。王衍國嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進取的科研精神以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模。同時也要感謝導(dǎo)師組的系主任、及各位老師，他們在本文寫作的各個階段給出了許多寶貴意見。導(dǎo)師的高深精湛的造詣與嚴謹求實的治學(xué)精神將永遠激勵著我。在三年的大學(xué)生涯里，還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助，在此，謹向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意!在大學(xué)四年生活中，不斷得到李飛、陶紅雷、張凱華、孫中華、孫凱等同學(xué)的關(guān)心與幫助，使我在學(xué)習(xí)和生活中不斷得到友誼的溫暖與關(guān)懷，最重要的是一種精神上的激勵，讓我非常感動。另外，陶紅雷同學(xué)，張凱華同學(xué)在大學(xué)三年對于我學(xué)習(xí)上的指點和求職生涯中的鼓勵，在此我要表示衷心的感謝！我還要感謝的是我的父母，他們不僅培養(yǎng)了我對模具的濃厚的興趣，讓我在漫長的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大支持與幫助。在未來的日子里，我會更加努力的山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計23學(xué)習(xí)和工作，不辜負父母對我的殷殷期望！我一定會好好孝敬和報答他們！最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！附錄塑料注射成型工藝卡片山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)學(xué)院院 資料編號車 間 飛翔模具廠塑料注射成型工藝卡片共 1 頁 第 1 頁 零件名稱管帽 材料牌號 PPR 設(shè)備型號 XS—ZY—125裝配圖號材料頂額 每模件數(shù) 4零件圖號單件質(zhì)量 19.92 工 裝 號設(shè) 備溫度℃ 80--100材料干燥時間 h 1--2后段 160—180中段 180—200前段 200--220料筒溫度℃噴嘴模具溫度℃ 80--90注射 20—60保壓 0—3零件草圖時間 S冷卻 20--90山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計24注射壓力 70--100壓力 MPa背壓溫度℃后處理時間 h檢驗編制 校對 審核 組長 車間主任 主管工程師