接水盒塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)【注塑模】【含6張cad圖紙+文檔全套資料】

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評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式基本規(guī)范，內(nèi)容基本完整。模具設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)較合理，繪圖基本規(guī)范。繪圖表達(dá)有少許錯(cuò)誤，技術(shù)要求不規(guī)范。評(píng)定該生畢業(yè)成績(jī)?yōu)榧案瘛? 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 接水盒注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1 緒論 1 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨 1 1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3接水盒模具設(shè)計(jì)流程 3 1.3.2支架模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 3 2 塑件成型工藝分析 4 2.1塑件的工藝分析 4 2.1.1 塑件的原材料分析 4 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 5 2.2 計(jì)算塑件的體積和重量利用 6 2.3 型腔數(shù)量的確定 6 2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 7 2.5 塑料成型設(shè)備的初選 7 3 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3.1 分型面選擇 9 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.2.1 主流道設(shè)計(jì) 10 3.2.2 主流道襯套的選取 10 3.2.3 分流道設(shè)計(jì) 11 3.2.4 定位環(huán)設(shè)計(jì) 11 3.2.5 澆口設(shè)計(jì) 12 3.3型腔和型芯成型尺寸計(jì)算 13 3.3 .1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.3.2型腔材料的選取 14 3.3.3型芯鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3.5確定推出機(jī)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)及復(fù)位 15 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4 模具冷卻加熱系統(tǒng)的計(jì)算 18 4.1 冷卻加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4.2確定側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu) 19 6模具及注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)校核 22 6.1 最大注射量校核 22 6.2 鎖模力校核 22 6.3 開模行程校核 23 結(jié)束語(yǔ) 24 致謝 ............................................................................................................25 參考文 獻(xiàn) .....................................................26 中文摘要 注射成型是塑料成型的主要方法之一。用注射成型方法加工的塑料制品，不僅可以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制品，而且制品黏度高、質(zhì)量好，注射成型的生產(chǎn)率也高。由于塑料的物理性能、化學(xué)性能與其它材料不同，因此注射塑料制品的設(shè)計(jì)與成型加工以及模具設(shè)計(jì)亦有它獨(dú)特的一面。要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、造型優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)耐用的塑料制品，不但要考慮塑料本身的特性，而且要考慮到塑料成型的工藝，模具結(jié)構(gòu)，制品使用環(huán)境以及制品的經(jīng)濟(jì)效益。? 一副模具從功能上可分為注射、成型、冷卻、脫模等部分；從結(jié)構(gòu)上可分為模架、成型、導(dǎo)向、脫模等部分。本文介紹了模具設(shè)計(jì)的一般原則和注意事項(xiàng)、模具材料及其選擇原則、塑料扣件注射模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。對(duì)具體方案進(jìn)行了分析論證，并詳細(xì)分析了各個(gè)部分的設(shè)計(jì)過程，其中包括模架的確立、注射機(jī)的選擇、模具與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、成型零件的尺寸和公差計(jì)算、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算等等。最后繪制了模具裝配圖和零件圖。? ? 關(guān)鍵詞：?注射機(jī)??冷卻水道??澆注系統(tǒng)??斜滑塊??模具設(shè)計(jì)? ABSTRACT? injection?molding?is?one?of?the?main?methods?of?the?plastics?models.?this?method?of?injecting?model?of?plastic,?not?only?can?model?the?complications?structure,?and?product?sticky?degree?is?high,?quality?is?good,?and?the?rate?of?production?which?injects?to?model?is?also?high.?the?physical?function,?chemistry?function?of?plastics?is?different?from?other?materials,?so?the?design?of?injecting?plastic,?process?and?the?molding?design?also?has?it?special?one?side.?if?we?want?to?design?plastic?of?a?reasonable?structure,?beautiful?shape,?and?economic,?we?should?consider?the?characteristic?of?plastics?not?only,?but?also?the?craft?of?plastic,?molding?structure,?economic?performance?of?product,?and?the?using?environment?of?product.? a?mold?can?be?divided?into?inject,?model,?cool?off,?take?off?mold's?etc.?from?the?function?part.?it?can?be?divided?into?a?mold?and?molding,?leading?to,?and?take?off?mold's?etc.?from?the?structure?part.?this?text?introduced?general?principle?and?regulation,?materials?of?mold?and?its?choice?principle,?the?whole?process?of?fastener?molding?design.?carried?on?analytical?argument?to?the?concrete?project,?and?analyzed?each?design?process?of?part?in?detail,?including?the?choice?of?mold?and?injecting?machine,?checking?parameters?of?injecting?machine,?design?and?calculation?of?watering?system,?the?model,?cooling?system?and?taking?off?system?etc.?drew?an?assembling?picture?and?pictures?of?parts?of?mold?finally.? ?? key?words:??POM?;?Inject?the?machine??drawing?water??Gating?system??angled-lift.?Splits；?Mould?desig I 1 緒論 模具是一種有一定形狀和尺寸的型腔工具，與模具內(nèi)各種系統(tǒng)或輔助機(jī)構(gòu)配合使用，將各種高溫液體的材料（塑料和金屬合金等）填充至模具型腔內(nèi)，即可生產(chǎn)出具有特定形狀、尺寸、功能和質(zhì)量的工業(yè)零件。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱之為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”；美國(guó)業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為模具工業(yè)是所有工業(yè)的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。在模具工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具約50%，塑料模具占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，自塑料問世以來的幾十年，由于原料豐富、制作簡(jiǎn)單和成本低廉，塑料工業(yè)的發(fā)展很快，它在某些方面已經(jīng)取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個(gè)工業(yè)部門不可缺少的材料。 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨 1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬次，淬火鋼模達(dá)50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。 ? 近年來，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。 1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著塑料模具市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式必然然會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)模具的要求也一定會(huì)越來越高。為了滿足市場(chǎng)的需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將會(huì)有較快的發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代的步伐，而我國(guó)的模具行業(yè)大都趨向于以下幾個(gè)方向發(fā)展： （1） 超大型超精密長(zhǎng)壽命高效率模具將得到發(fā)展。 （2） 多種材質(zhì)多種顏色多層多腔多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 （3） 多種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4） 模具設(shè)計(jì)、加工、及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展，CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5） 更加高速、更加精密、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6） 更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之而來也會(huì)產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 （7） 各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝將得到不斷發(fā)展。 （8） 逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 （9） 熱流道技術(shù)將得到迅速發(fā)展，氣輔和其他注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 （10） 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺(tái)。經(jīng)過數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預(yù)測(cè)成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE軟件，模擬金屬變形過程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時(shí)間減少了50%以上。 1.3接水盒模具設(shè)計(jì)流程 接受任務(wù)書 → 收集、分析、消化原始資料 → 模具排位、選取模架 → 分型面設(shè)計(jì)、澆口系統(tǒng)形式、澆口位置 → 分型零件采用何種形式抽芯 → 確定主要成型零件、結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸 → 確定冷卻形式和運(yùn)水位置 → 確定頂出形式、頂出尺寸大小位置 → 利用2D 3D 軟件繪制模具圖、分模 → 繪制部分零件圖，校對(duì)、審圖 → 試模、修模 1.3.2支架模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天； 2.確定加工方案，所用時(shí)間5天； 3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天。 在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。 2 塑件成型工藝分析 2.1塑件的工藝分析 圖1 塑件 圖1 塑件 2.1.1 塑件的原材料分析 塑料品種 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),屬于熱塑性塑料 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 小于85-110℃,脆化溫度未-18℃，塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 有較良好的耐化學(xué)試劑性,不耐濃的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烴等 ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。 不透明,具有良好的綜合物理力學(xué)性能,耐熱、耐腐、耐磨及良好的抗蠕變性,介電性能好,吸水性較強(qiáng)ABS不受水、無機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響。 熔融溫度高(超過250℃時(shí)才出現(xiàn)分解),熔體粘度不太高,流動(dòng)性中等(溢邊值為0.04mm),與流動(dòng)性和壓力有關(guān),對(duì)壓力更敏感,冷卻速度較快,成型收縮小 結(jié)論: ①熔融溫度較高,熔體黏度中等,一般采用螺桿注射機(jī)成型,模具溫度可控制在60-80℃ ②吸濕性強(qiáng),含水量應(yīng)小于0.3％,必須充分干燥 ③易發(fā)生熔接熔接痕,應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置形式；頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色痕跡”(但在熱水中加熱可消失)；比熱容低，塑化效果高，凝固也快，故成型周期短；表觀粘度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此在模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式 。 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1.結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀為正方體，是一個(gè)不封閉的空心盒形體，尺寸較大壁厚均勻 ,該零件屬于簡(jiǎn)單的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)零件。 2.塑料制件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件的精度有很多首先是模具的制造精度、模具的磨損程度、塑料的收縮率波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化、塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形式。因此。塑件的尺寸精度應(yīng)保證在滿足使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。根據(jù)塑件的尺寸可選取一般等級(jí)精度MT3。 塑料的外觀要求越高，表面粗糙度值應(yīng)越低。ABS塑料制件的表面粗糙度范圍為0.025～1.6/μm 從塑件的壁厚來看，各處壁厚不均勻,需要考慮收縮率及澆口位置的選擇。 2.2 計(jì)算塑件的體積和重量利用 UG進(jìn)行制件體積和重量的計(jì)算 根據(jù)制件圖紙，按1:1的尺寸比例在UG中完成三維制圖，先在"編輯"下拉列表中選擇“特征”中的“實(shí)體密度”設(shè)定ABS材料的密度，然后在“分析”菜單欄的下拉列表中選擇“測(cè)量體”即可的實(shí)體得體積、質(zhì)量，如下圖所 圖2 塑件體積 經(jīng)計(jì)算塑件體積和質(zhì)量，根據(jù)手冊(cè)，查的所用材料的密度.采用一模一腔.塑料制件的質(zhì)量為45.2g，塑料制件的體積為44300 2.3 型腔數(shù)量的確定 塑料制件形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，生產(chǎn)批量較大，所以使用多型腔注射模具，考慮到塑料制件側(cè)面有15cm×15cm的正方形孔，需要側(cè)向抽芯，所以模具采用一模一腔，這樣的模具尺寸結(jié)構(gòu)較小，制造加工方便，生產(chǎn)率較高；塑料制件成本較低。 2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查相關(guān)文獻(xiàn)資料，ABS塑料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整） 料筒溫度：后段溫度t1選用180～190℃； 中段溫度t2選用200～210℃； 前段溫度t3選用210～230℃ ； 噴嘴溫度：選用180～190℃； 模具溫度：50～70℃； 注塑壓力：選用70～90Mpa； 保 壓：選用30Mpa； 注塑時(shí)間：選用3～5s,在此取3s； 保壓時(shí)間：選用15～30s，在此取25s； 冷卻時(shí)間：選用15～30s,在此取25s； 后處理：方法：紅外線燈，烘箱； 溫度：70℃； 時(shí)間：2～4h； 2.5 塑料成型設(shè)備的初選 根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為SZ-60/40查材料知： 額定注射量： 60cm 螺桿直徑： φ30mm 注射壓力： 150Mpa 鎖模力： 400kN 模具最大厚度： 280mm 模具最小厚度： 160 mm 最大開模行程: 260mm 定位圈尺寸： φ55mm 噴嘴球半徑： R15mm 噴嘴口孔徑： Φ3.5mm 注射形式： 螺塞式 頂出形式： 中心頂出 中心頂出孔直徑： φ35mm 3 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式﹑冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 3.1 分型面選擇 選擇分型面應(yīng)遵循以下基本要求；1.分型面應(yīng)選在塑料制件最大輪廓出，2.確定有利的留模方式，便于塑料制件順利脫模3.保證塑料制件的精度要求。4滿足塑料制件的外觀質(zhì)量要求。5便于模具加工制造。6對(duì)成型面積的影響，7對(duì)排氣效果的影響，8對(duì)側(cè)向抽型的影響。 由于本塑料制件需設(shè)置側(cè)向抽型，為保證側(cè)向型芯的放置容易及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以清高的側(cè)向凹孔作為抽芯方向；此外根據(jù)本塑料制件可知，本模具需設(shè)置分型面如下； 圖3—1分型面的選擇 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注塑機(jī)噴嘴及一定溫度，壓力的塑料要冷熱交替反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料的要求較強(qiáng)，因而模具的主流道常設(shè)計(jì)成可拆卸更損的主流道襯套式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如下8A,T10A等，熱處理要求淬火53～ 57HRC ，主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具的對(duì)稱中心位置上，并盡可能保證與相連接的注射機(jī)噴嘴為同一軸線。根據(jù)本模具的特點(diǎn)其主流道設(shè)計(jì)如下； 根據(jù)SZ-60/40型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=φ4mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： 噴嘴前端球面半徑： R0=7mm R=R0+（1～2）mm D2=d0+(0.5～1)mm 取主流道的球面半徑R=8mm 取主流道的小端直徑D2=φ4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取2°～4°經(jīng)換算得主流道大端直徑D2 =φ4.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=0.5的圓弧過渡，在保證制品成型的條件下，主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量，通常主流道長(zhǎng)度可小于或等于60mm。 3.2.2 主流道襯套的選取 為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和前模仁的配合形式為H7/m6的過渡配合。形式如圖所示。 圖4 3.2.3 分流道設(shè)計(jì) 再多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道。對(duì)分流道的要求是熔體通過時(shí)的溫度下降和壓力損失都盡可能的小，能平穩(wěn)均勻的將熔體分配到各個(gè)模腔，不過分增加塑料消耗能量等。因此恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積壁厚形狀復(fù)制程度模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。 3.2.4 定位環(huán)設(shè)計(jì) 定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中。選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，保證與定位孔成H11/h11或H11/b11配合，形式如圖3-5所示。 圖5 3.2.5 澆口設(shè)計(jì) 澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是： 1.使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔； 2.型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關(guān)系。但是，根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來說，澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。 根據(jù)本塑料制件的特點(diǎn)選用直接澆口，熔體直接同主流道流入型腔，流動(dòng)阻力小，速度快補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)，注射壓力直接作用在塑料制件上容易在進(jìn)料出產(chǎn)生較大較大殘余應(yīng)力，并由此導(dǎo)致制品翹曲變形，同時(shí)，澆口痕跡明顯大多數(shù)用于注射成型壁厚長(zhǎng)流程深型塑料制件及高粘度塑料，如聚砜，多用于單型腔模具。 3.3型腔和型芯成型尺寸計(jì)算 本模具中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)，均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來計(jì)算。查表的ABS的收縮率為S=0.3～0.8%，取其平均收縮率得=0.55%，模具制造公差=/3（為塑件尺寸公差）。 類別 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯工作尺寸 型 腔 的 計(jì) 算 型 芯 的 計(jì) 算 側(cè)型芯的計(jì)算 3.3 .1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔結(jié)構(gòu)如圖6所示。 圖6 3.3.2型腔材料的選取 本副模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，考慮零件的外形特征、分型機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和加工難易程度以及材料價(jià)值等因素，型腔采用兩個(gè)獨(dú)立的行位。材料選用45鋼, 熱處理58～62HRC。 3.3.3型芯鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯材料選用CrWMn, 熱處理58～60HRC，與固定端成H7/m6配合。圖7 3.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會(huì)在塑料制件上氣泡，接縫，表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑料制件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問題。 本模具屬于中型模具，模具的型腔簡(jiǎn)單可利用推桿活動(dòng)型芯以及固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。 3.5確定推出機(jī)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)及復(fù)位 根據(jù)零件的特點(diǎn)和分型的方式采用推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿材料選4Cr5MoSiV1，滑動(dòng)長(zhǎng)度部分淬硬58～62HRC以上，其余部分38～42HRC，表面粗糙度Ra0.8μm,與固定板為軸肩墊板連接，配合為H7/m6,與型芯為滑動(dòng)配合，一般選H7/f7，其配合間隙兼排氣作用。推桿端面應(yīng)精細(xì)拋光，因其已構(gòu)成型腔的一部分，為了不影響塑件的裝配,形式如圖3-8所示 圖7推桿 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 任何一副模具在定動(dòng)模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用有如下： ①定位作用：合模時(shí)維持動(dòng)定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 ②導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 ③承載作用 采用推件板脫?；蛉迨侥＞呓Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 ④保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用，對(duì)于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 本副模具的制作為單件定做，應(yīng)在縮短制作周期的前提選用國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的安裝如下圖所示 圖9 4 模具冷卻加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1 冷卻加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)注射成型工藝要求模具溫度在80一上時(shí)，模具中必須設(shè)置加熱裝置，模具加熱的方法很多，可用熱水，熱油，蒸汽和電加熱。 根據(jù)本模具的的特點(diǎn)，注射塑料之前對(duì)模具進(jìn)行噴燈加熱即可滿足要求。 本塑料制件的材料為ABS共粘度低，流動(dòng)性好，因成型工藝要求模具溫度都不太高，所以可選用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下； 1. 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大 2. 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相符 3. 澆口處加強(qiáng)冷卻 4. 冷卻水道出入口溫差應(yīng)盡量小 5. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料的收縮的方向設(shè)置 此外冷卻水道設(shè)計(jì)還必須接近塑料制件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑料制件強(qiáng)度，冷卻水道還要易于加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設(shè)計(jì)要防止冷卻水的泄露，凡是易漏的部位要加密封圈。 由本模具的裝配圖可知，設(shè)置兩個(gè)冷卻裝置即可滿足要求，有長(zhǎng)水嘴流入到水套里，由于隔水板的的阻擋，水流繞零件一同進(jìn)行冷卻，其二，有型腔導(dǎo)板的長(zhǎng)水嘴流入繞塑料制件上端進(jìn)行冷卻。 4.2確定側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu) 圖10 斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu) （1）斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱是該機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)時(shí)須確定其形狀尺寸和斜角的大小。 導(dǎo)柱的截面形狀。斜導(dǎo)柱的截面形狀常用的有圓形和矩形，圓截面斜導(dǎo)柱加 工方便，裝配容易，矩形截面的斜導(dǎo)柱在相同的截面面積條件下，具有較大的抗 根據(jù)本塑料制件的特點(diǎn)擊模具結(jié)構(gòu)，選用圓形截面的斜導(dǎo)柱。 確定抽芯距，抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度，塑料制件孔深度為5mm，且是通孔，則抽芯距為； M=h+（23）=8mm 斜導(dǎo)柱斜角的確定。斜角的大小影響斜導(dǎo)柱的受力和開模行程的大小，是設(shè)計(jì)時(shí)要確定的主要參數(shù)。實(shí)際設(shè)計(jì)中角的大小一般取-，最大不超過本模具角選擇 確定斜導(dǎo)柱的尺寸，斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽芯力及其傾斜角度。抽芯力=CHP{}=250kn查相應(yīng)數(shù)據(jù)表的側(cè)向抽芯時(shí)的彎曲力 = 2.3KN查相應(yīng)數(shù)據(jù)的斜導(dǎo)柱的直徑d= 10m導(dǎo)柱臺(tái)肩直徑D= 14mm 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度根據(jù)抽芯距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定。計(jì)算得L=73mm 滑塊與導(dǎo)槽設(shè)計(jì)。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要適用于成型塑料制件的側(cè)孔，滑塊在導(dǎo)滑槽中的滑動(dòng)要平穩(wěn)，不應(yīng)發(fā)生卡滯，跳動(dòng)等現(xiàn)象。由于塑料制件的一側(cè)有一個(gè)長(zhǎng)方形孔，塑料制件本身尺寸也不是太大，所以用T形槽導(dǎo)滑的整體式，T型槽的整體式結(jié)構(gòu)緊湊，多用于小型摸具的抽型結(jié)構(gòu)，但缺點(diǎn)是精度困難。 5閉合高度的確定 在支撐和固定零件的設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定： 定模座板：=25mm； 定模固定板：=25mm； 動(dòng)模板H3 =20mm； 支撐板H4 =20㎜； 動(dòng)定模板之間的縫隙 H0= 2㎜。 動(dòng)模座板： H5 =25mm； 因而模具閉合高度= H0 +++++ =2㎜+20mm+25mm+25mm+20mm+25mm =117mm 6模具及注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)校核 6.1 最大注射量校核 注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量80%。 所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng) 式中——注塑機(jī)的最大注塑量：?jiǎn)挝? ——注塑機(jī)的體積，單位 ——澆注系統(tǒng)體積，單位 故 確定的注塑機(jī)注塑量為：㎝ 滿足要求。 6.2 鎖模力校核 式中 ——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（Mpa），其大小一般是注射壓力的80%，注射壓力的大小為150Mpa； ——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（）； ——注塑機(jī)的額定鎖模力 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（）； n——型腔的數(shù)目 故 ＞ ==336（KN） 所以選定的注塑機(jī)為：400 滿足要求 6.3 開模行程校核 本模具的外形尺寸為215mm×200mm×165mm, SZ-60/40型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm×320mm,故能滿足模具的安裝要求。 由于上述計(jì)算的模具閉合高度為117mm，XS-Z-60型注塑機(jī)的最小模具厚度為100mm，最大模具厚度為300mm。即模具滿足的安裝條件。 ≤≤ 經(jīng)查資料SZ-60/40型注塑機(jī)的最大開模行程S=220mm，滿足下式頂出塑件的要求： S≥ H a + H b+（5～10）mm =35+35+10 =80㎜ 式中： H a —制品脫模高度 H b—制品高度 此外由于側(cè)分型機(jī)構(gòu)不會(huì)過大增加開模距離，注塑機(jī)開模行程足夠。經(jīng)驗(yàn)證SZ-60/40型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。 結(jié)束語(yǔ) 課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)面非常廣泛，囊括了大學(xué)期間所學(xué)的各種專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。從機(jī)械方面的簡(jiǎn)單知識(shí)到專業(yè)性很強(qiáng)的復(fù)雜問題，從書本上的理論到實(shí)踐實(shí)習(xí)的動(dòng)手能力，這就要求我們把大學(xué)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。然而做到這些卻并不是件容易的事，其間很多不懂的東西或者不清楚的東西都要靠自己去圖書館查找資料或向老師同學(xué)請(qǐng)教。還有很多繁復(fù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，這些在以前的課程學(xué)習(xí)中并未涉及太多，所以都要運(yùn)用自己的知識(shí)技能和思維能力去解決。如果沒有扎實(shí)的知識(shí)技能功底和一定的毅力耐心便很難完成這樣復(fù)雜的工作，這也是對(duì)我們的一次考驗(yàn)。這次設(shè)計(jì)中不但讓我們重溫了書本上的知識(shí)，也提高了我們解決問題的能力，一定程度上彌補(bǔ)了我們經(jīng)驗(yàn)的不足，也為我們今后走出學(xué)校能在社會(huì)上很好的工作打下了一定的基礎(chǔ)。 致謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師丁海老師，他對(duì)我的課程設(shè)計(jì)仔細(xì)審閱全部?jī)?nèi)容， 并給我的設(shè)計(jì)內(nèi)容提出許多建設(shè)性建議。讓我在課程設(shè)計(jì)的迷茫中找到了方向和方法，使我能夠及時(shí)完成課程設(shè)計(jì)。丁海老師的淵博知識(shí)，平易近人，不辭辛苦地在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我很多幫助，特別是在遇到困難時(shí)，他熱情地給了我鼓勵(lì)和幫助，使我在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到很多。在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻摗⒀芯渴刮沂芤娣菧\。使我對(duì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)有了很大提高，并對(duì)自己在設(shè)計(jì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤能夠及時(shí)的糾正，感謝他們?cè)谶@一段時(shí)間陪伴，使我的生活更加充實(shí)！ 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！使我對(duì)自己以后的人生之路充滿信心和熱情。在這里對(duì)你們說一聲謝謝你們??！ 參考文獻(xiàn) [1] 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000,10 [2] 鄒繼強(qiáng).塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005,2 [3] 北京化工學(xué)院、天津輕工業(yè)學(xué)院.塑料成型機(jī)械[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2000,8 [4] 楊占堯.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004,9 25