帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 塑料在當(dāng)今世界上無(wú)處不用，因此塑料模具有很大的發(fā)展前景，特別是注塑模具。由此可知，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大的意義。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模，即設(shè)計(jì)一個(gè)用來(lái)生產(chǎn)圓珠筆管的注塑模具。本文詳細(xì)記錄了模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。設(shè)計(jì)過(guò)程包括塑件材料的工藝性分析、擬定模具的結(jié)構(gòu)形式、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和注塑模主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中讓我可以綜合運(yùn)用到以前的學(xué)習(xí)到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加深我對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)原理的理解，并提高了我將理論知識(shí)與實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合的能力，為我以后走 向工作崗位打下了基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)中除了應(yīng)用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，我還使用了、 關(guān)鍵詞： 注塑模具 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 is in so we It is of to to of of of is of a of of in of of of of of In so be to my of of my to me to In to of I E, on of 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 第一章 緒論 .............................................................................................................................. 1 ........................................................ 1 ................................................ 4 .................................................... 1 .................................................................................................................. 2 第二章 塑件成型工藝性分析 .............................................................................................. 3 ...................................................... 3 .................................................. 4 ...................................... 5 二章小結(jié) .......................................................................................................................... 5 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ............................................................ 6 定模具的結(jié)構(gòu)形式 .............................................. 6 型面位置的確定 .............................................. 6 腔數(shù)量和排列方式的確定 ...................................... 6 射機(jī)型號(hào)的確定 ................................................ 7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 9 .................................................. 9 流道的設(shè)計(jì) ................................................. 10 口的設(shè)計(jì) ................................................... 12 ......................................... 12 ................................................... 13 ............................................................................................................................. 13 第四章 注塑模主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .......................................................................... 14 ....................................... 14 ............................................... 14 芯） ....................................... 14 ........................................... 15 ....................................... 15 ............................. 17 架的確定 ..................................................... 18 模板尺寸的確定 ............................................. 18 氣槽的設(shè)計(jì) ................................................... 18 模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................. 18 ............................................... 18 ................................................. 18 ......................... 19 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 19 卻介質(zhì) ..................................................... 19 卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 ........................................... 19 模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置 ................................. 20 向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................................................................. 20 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 章小結(jié) ............................................................................................................................ 21 第五章 總裝圖及二維圖的繪制 ........................................................................................ 22 謝 辭 .......................................................................................................................................... 23 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................................... 24 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 塑模具 注塑模具是近代化發(fā)展的生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的一種塑膠制品生產(chǎn)的工具。它影響著塑膠制品的完整結(jié)構(gòu)和精確尺寸。注塑成型則是批量生產(chǎn)塑膠制品的一種加工的方式，即將受熱融化的塑料由注射劑射入模腔，經(jīng)冷卻固化后獲得成形品。注塑成型可以對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料制品實(shí)現(xiàn)一次成型，是一種高效率的生產(chǎn)方式。而注塑 模具的好壞將直接影響注塑成型的質(zhì)量。在模具行業(yè)中，想要加工出高精度、高質(zhì)量的模具來(lái)，必須借助先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造軟件，這是保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動(dòng)量的有效途徑。 國(guó)模具發(fā)展現(xiàn)狀 目前來(lái)說(shuō)我國(guó)模具行業(yè)一直在突飛猛進(jìn)，近 10年來(lái)的增長(zhǎng)速度都達(dá)到了 15%,甚至猶有過(guò)之。目前我國(guó)有 3W 多家模具生產(chǎn)廠商， 80W 人從事模具行業(yè)。出現(xiàn)了一批模具行業(yè)的領(lǐng)頭羊，如一汽、海爾、圣都等。甚至在重慶、大連等地區(qū)出臺(tái)了扶持當(dāng)?shù)啬＞咝袠I(yè)的政策。 但是我國(guó)模具行業(yè)在地域分布上純?cè)诓黄胶庑詵|南沿海快于 中西部，南方的發(fā)展快于北方。 具發(fā)展趨勢(shì) 1、模具全球化，模具生產(chǎn)周期進(jìn)一步縮短 模具市場(chǎng)全球化是當(dāng)今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購(gòu)買(mǎi)者和生產(chǎn)商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、精度低的模具加工企業(yè)向技術(shù)相對(duì)落后、生產(chǎn)率較低的國(guó)家遷移，發(fā)達(dá)國(guó)家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準(zhǔn)的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對(duì)全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計(jì)地加快生產(chǎn)進(jìn)度，努力簡(jiǎn)化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進(jìn)一步縮短。 2、 模具產(chǎn)品將向大型、精密、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展 一方面模具 成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開(kāi)發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)的迅猛發(fā)展帶來(lái)了零件微型化及精密化有些模具的加工精度公差就要求在 1μ m 以下另外多功能復(fù)合模具將得到進(jìn)一步發(fā)展，新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率一般為 80％左右，隨著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng)，模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用和生產(chǎn)在“十一五”期間必將得到較大的發(fā)展 3、模具行業(yè)將 得到政府愈來(lái)愈多的重視和支持，大力發(fā)展模具城，使模具大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 行業(yè)進(jìn)行更快更好的發(fā)展 4模具協(xié)會(huì)承擔(dān)起模具企業(yè)與政府之間的橋梁，組織技術(shù)交流會(huì)，召開(kāi)專(zhuān)題研討會(huì)，幫助企業(yè)尋找出路和辦法應(yīng)付市場(chǎng)，促進(jìn)模具技術(shù)的交流、發(fā)展，進(jìn)行數(shù)字化管理的推廣。 次課題的意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是檢驗(yàn)我們?cè)诖髮W(xué)所學(xué)知識(shí)的一次測(cè)試，培養(yǎng)我們將理論知識(shí)與實(shí)際情況結(jié)合的能力進(jìn)一步提高我們的知識(shí)素養(yǎng)，鍛煉我們獨(dú)立處理事務(wù)的能力，為我們以后走向工作崗位打下基礎(chǔ)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第二章 塑 件成型工藝性分析 件的分析 （ 1）外形尺寸 該塑件壁厚為 件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注塑成型，如圖 2 圖 2帶金屬嵌件的圓珠筆管 （ 2） 精度等級(jí) 每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。 （ 3）脫模斜度 型收縮率較小，參考表 2 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 表 2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) 主要 用途 型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型 小于 70 較好 機(jī)械強(qiáng)度較好，有一定的耐磨性，但耐熱性較差，吸水性較大 成型性能很好，成型前原料要干燥 應(yīng)用廣泛，如電器外殼、汽車(chē)儀表盤(pán)、日用品等。 性能分析 （ 1） 使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好：易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機(jī)械零件、減摩零件、傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)零件。 （ 2） 成型性能 1） 無(wú)定型塑料。其品種很多，各品種的機(jī)電性能以及成型特點(diǎn)也有所差異，應(yīng)按品種確定成型方法及成型 條件。 2） 吸濕性強(qiáng)。含水量小于 質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 3） 流動(dòng)性中等。溢邊料 4） 模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)口料位置、形式。推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。 （ 3） 表 2性能指標(biāo) 密度 /g· 服強(qiáng)度 / 50 比體積、 伸強(qiáng)度 / 38 吸水率（ %） 伸 彈 性 模 量/ 103 熔點(diǎn) /℃ 130~160 抗彎強(qiáng)度 / 80 計(jì)算收縮率（ %） 壓強(qiáng)度 / 53 比熱容 /J·（ ）470 彎 曲 彈 性 模 量 103 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 / 射成型過(guò)程及工藝參數(shù) （ 1）注射成型過(guò)程 1）成型前的準(zhǔn)備。對(duì) 澤、粒度和均勻度進(jìn)行檢驗(yàn)，由于 水性較大，成型前應(yīng)該充分干燥。 2）注射過(guò)程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 3）塑 件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為 60~75℃，處理時(shí)間為 16~20s。 （ 2）注射工藝參數(shù) 1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 30r/ 2）料筒溫度（℃）：后段 150~170； 中段 165~180； 前段 180~200。 3）噴嘴溫度（℃）： 170~180.。 4）模具溫度（℃）： 50~80。 5）注射壓力（ ）： 60~100。 6）成型時(shí)間（ s）： 30（注射時(shí)間取 卻時(shí)間 助時(shí)間 8）。 二章小結(jié) 本章主要進(jìn)行了塑件的簡(jiǎn)單分析，并通過(guò)查閱相關(guān)資料了解了所選材料（ 性能、注射成型工藝過(guò)程及工藝參數(shù)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 定模具的結(jié)構(gòu)形式 型面位置的確定 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最大且利于開(kāi)模取出塑件的上平面上，其位置如圖 3 圖 3分型面的選擇 腔數(shù)量和排列方式的確定 （ 1）型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 2為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用的和各種成本費(fèi)等因素，初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。 （ 2）型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱(chēng)。由于該設(shè)計(jì)選擇的是一模四腔，故采用中心對(duì)稱(chēng)排列，如圖 3 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 3型腔數(shù)量的排列分布 （ 3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定 從上面的分析可知，本模具設(shè)計(jì)為一模四腔，中心對(duì)稱(chēng)排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，推出機(jī)構(gòu)擬采用推桿推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，留到采用對(duì)稱(chēng)平衡式， 澆口采用點(diǎn)澆口，且開(kāi)設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開(kāi)設(shè)分型面取出凝料，動(dòng)模部分需要添加托板。由以上綜合分析可確定選用單分型面注射模。 射機(jī)型號(hào)的確定 （ 1）注射量的計(jì)算 通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得 塑件體積： 塑件質(zhì)量 ： 其中 ρ 參考表 2取 （ 2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 倍來(lái)估算。雖然本次采用的流道簡(jiǎn)單并且較短，但因?yàn)榱慵捏w積較小，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 1倍來(lái)計(jì)算 ，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 4個(gè)塑件體積之和）為 （ 3）選擇注射機(jī) 根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總質(zhì)量， 并 結(jié) 合 式 則有：。根據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱(chēng)注射量為60 ，注射機(jī)型號(hào)為 主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 2 表 2注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量 / 60 移模行程 /70 螺桿柱塞直徑 / 注射壓力 / 35 最大模具厚度 /50 135 最小模具厚度 /50 注射速率 /g? 70 鎖模形式 液壓 塑化能力 /g? 45 模 具 定 位 孔 直 徑/0 螺桿轉(zhuǎn)速 /r? 0~200 噴嘴球半徑 / 鎖模力 /00 噴嘴口半徑 /0 拉桿內(nèi)間距 /30× 330 （ 4）注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 1）注射壓力校核。 需注射壓力為 80~100 ，這里取 ，該注射機(jī)的公稱(chēng)注射壓力 ，注射壓力安全系數(shù) ，這里取 則： ，所以這涉及合格。 2）鎖模力校核 ○1塑件在分型面上的投影面積 ，則 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 ○2澆注系統(tǒng)在分型面 上的投影面積 ，即流道凝料（ 包括澆口 ）在分型面上的投影面積 數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定。 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 的 。由于本次設(shè)計(jì)流道簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些。這里取 =○3塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 ，則 -○4模具型腔內(nèi)的脹形力 ，則 式中， 是型腔的平均計(jì)算壓力值。 是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的 20%~40%，大致范圍為 25~40 。對(duì)于粘度 大的精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。 取 35 。 查表 2得該注射機(jī)的公稱(chēng)鎖模力 ，鎖模力安全系數(shù)為，這里取 ，則 ，所以注射機(jī)鎖模力合格 對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 流道的設(shè)計(jì) 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動(dòng)速度和充模 時(shí)間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。 （ 1） 主流道的尺寸 1) 主流道的長(zhǎng)度：小型模具 應(yīng)盡量小于 60次設(shè)計(jì)中初取 50行設(shè)計(jì)。 2) 主流道小端直徑： d=注射機(jī)噴嘴尺寸 +（ ） 4+) 主流道大端直徑： d’=d+2 ，式中 α = 4) 主 流 道 球 面 半 徑 ：5) 球面的配合高度： h=5 （ 2） 主流道的凝料體積 （ 3） 主流道當(dāng)量半徑 ，經(jīng)主流道校核算出 4 取 4） 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn) 件可選購(gòu)。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計(jì)中常采用碳素鋼（ 10A），熱處理淬火表面硬度為 50～ 55圖 3 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 3主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式 流道的設(shè)計(jì) （ 1）分流道的布置形式 在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮勁量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減小分 流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。 （ 2）分流道的長(zhǎng)度 由于流道設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道較短，故設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)選小一些。單邊分流道長(zhǎng)度 取 35 （ 3 ） 分 流 道 的 當(dāng) 量 直 徑 因 為 該 塑 件 的 質(zhì) 量 為，根據(jù)式D=分流道的當(dāng)量直徑為 選 （ 4）分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、 角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計(jì)在分型面上。本設(shè)計(jì)采用梯形截面，其加工工藝性能好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。 （ 5 ） 分 流 道 截 面 尺 寸 已知 ，可以算出H== B==分流道截面形狀如圖 3 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 3分流道截面尺寸 （ 6）凝料體積 1）分流道定的長(zhǎng)度 2）分流道截面積 3）凝料體積 =140×（ 7）校核剪切速率 1）確定注射時(shí)間： t=1s。 2）計(jì)算分流道體積流量 : 3)剪切速率 該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 （ 8）分流道的表面粗糙度和脫 模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般去 處取 外，其脫模斜度一般在 5°~ 10°之間，這里取脫模斜度為 8° 。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 口的設(shè)計(jì) 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模四腔注射，為便于調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后矯正，且開(kāi)設(shè)在分型面上從型腔的邊緣進(jìn)料。 （ 1） 側(cè)澆口尺寸的確定 1） 計(jì)算側(cè)澆口的深度。側(cè)澆口的深度 h=式中， 里 t=于 n= 在工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，澆口深度通常先取小值，以便在今后試模時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行修模處理， 此處澆口深度 2)計(jì)算側(cè)澆口的寬度。 測(cè)澆口寬度 B= 式中 等于塑件的外表面積）。 2） 計(jì)算澆口的長(zhǎng)度。測(cè)澆口的長(zhǎng)度 一般選用 里取 。 （ 2） 測(cè)澆口的剪切速率 ○1計(jì)算澆口的當(dāng)量半徑。由面積相等可得 π ，由此矩形澆口的當(dāng)量半徑 ○2 計(jì) 算 澆 口 的 體 積 流 量 ：=○3計(jì)算澆口的剪切速率： 該 矩 形 側(cè) 澆 口 的 剪 切 速 率 處 于 澆 口 和 分 流 道 最 佳 剪 切 速 率之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計(jì)）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣可以校核主流道熔體的剪切速率。 （ 1）計(jì)算主流道的體積流量： q 主 =（ V 主 + ） /t=（ × /1s=s （ 2） 計(jì)算主流道的剪切速率 γ = /π R 主 3=625流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5× 102103之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。 料穴的計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)僅有主流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒(méi)有印痕，采用推桿推出塑件，故采用與 模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝 料從主流道襯套中脫出。 章小結(jié) 本章對(duì)模具的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，選擇了注射機(jī)型號(hào)，并對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第四章 注塑模主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計(jì)采用整體嵌入式凹模。如圖 4示 圖 4型腔鑲件 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（型芯） 凸模是成型 塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類(lèi)型。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析，選用整體式凸模。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 4型芯 型零件鋼材的選用 根據(jù)對(duì)成型塑件的綜合分析，該塑件的成型塑件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗谴笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成腔的嵌入式凹模鋼材選用 型零件工作尺寸的計(jì)算 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 - 表 4差數(shù)值的選用 材料 代號(hào) 塑件種類(lèi) 建議采用的精度 高精度 一般精度 低精度 烯腈 苯乙烯共聚物 2 3 5 （ 1+]+δ z —— 凹模徑向尺寸（ —— 塑件徑向基本尺寸（ —— 塑料的平均收縮率（ %） △ ———— 塑件公差值（ 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 δ ———— 凹模制造公差（ （ 1）凹模徑向尺寸的計(jì)算 由： 表得：△ =（ 1+]+δ z= 2）凹模深度尺寸的計(jì)算 （ 1+]+δ z —— 凹模深度尺寸 δ z———— 凹模深度制造公差 由： 5表得△ =（ 1+1]+δ z= 3）型芯徑向尺寸的計(jì)算 （ 1+]-δ z —— 型芯徑向尺寸 δ z———— 型芯徑向制造公差 由 5表得：△ =M=[（ 1+]-δ z=60+中， 表 4處取 X= （ 4）型芯高度尺寸的計(jì)算 （ 1+]-δ z —— 型芯高度尺寸（ δ z———— 型芯高度制造公差（ 由 5表得：△ =M=[（ 1+]-δ z=中， 表 4處取 X= 型零件尺寸及動(dòng)模墊板厚度的計(jì)算 （ 1）凹模側(cè)壁厚度的計(jì)算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強(qiáng)及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選355450 厚度根據(jù)表 4 S=(32Eδ p） 1/3=76中， h=W， h=45模具剛度計(jì)算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 于型腔采用直線、對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)布置，故四個(gè)型腔之間壁厚滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來(lái)確定，根據(jù) 估算模板平面尺寸選用250250比型腔布置的尺寸大的多，所以完全滿足強(qiáng)度和剛度的要求。 架的確定 根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸 ， 又考慮凹模最小壁厚，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置等，再同時(shí)參考 確定選用模架序號(hào)為 6號(hào)（ W× L=250× 250），模架結(jié)構(gòu)為 模板尺寸的確定 1） A 板是流道板， 0 2） B 板尺寸。 B 板是型腔固定板，考慮到件高 85又考慮在模板上還要開(kāi)設(shè)冷卻水 道， 故 按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取 100經(jīng)上述尺寸計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序列號(hào)為 1 號(hào) ， 板面為25015模架形式為 的標(biāo)準(zhǔn)模架。其外形尺寸：寬 ×長(zhǎng) ×高=2501563氣槽的設(shè)計(jì) 該塑件由于采用 中心 進(jìn)料， 熔體充滿型腔， 其間 使用分型面排氣方法進(jìn)行排氣， 氣體會(huì)沿著 分型面排出而不會(huì)產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象 模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 出方式的確定 該模具為推桿脫模機(jī)構(gòu)，既方便推動(dòng)減少充氣吸力，又不易使塑料制品變形。在注塑成型后，定模板與動(dòng)模板 分型，推動(dòng)推板 23，并有連接推板上的推桿使塑料制品脫離型芯出模，并手動(dòng)取出。 模力的計(jì)算 型芯脫模力因?yàn)? λ =r/t=60/4＞ 10 所以，此處視塑件為薄壁塑件，根據(jù)式大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ 4模力為 F=8（ 1K+8× 4× 3000× 300× （ /（ （ 1+ =中， F 是脫模力 （ N） ； E 是塑料的彈性模量（ 查表 4S 是塑料成型的平均收縮率（ %），查表 4 μ 是塑料的泊松比（查表 4 Φ 是脫模斜度（ ° ）； f 是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查表 4r 是型芯的半徑（ A 是塑件在與開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（ 當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)， 核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 （ 1）推出面積 A=π /4（ D2 =π /4（ 1402 =4082（ 2）推出應(yīng)力 ? ==0822781壓強(qiáng)度）合格 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 卻介質(zhì) 其成型溫度及模具溫度分別為 200℃ 和 50~80℃ 。 所以，模具溫度初步選 50℃ ，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 （ 1）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體總質(zhì)量 W 1）塑料制品的體積 V= +n =2）塑料制品的質(zhì)量 m=）塑件壁厚為 注射時(shí)間 1s， 脫模時(shí)間 8s，則注塑周期： t= t 注 + + =1+= 由此得每小時(shí)注射次數(shù)：N=(3600/ =245 次。 4 ）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔 體 的 總 質(zhì) 量 ：大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 W=45× h （ 2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 表 4接可知 s 的值的范圍在 310kJ/間， 故可取 370kJ/ （ 3）計(jì)算冷卻水的體積流量 24℃ ,出水口的水溫為θ 1=25 ℃ ， 取 水 的 密 度 ρ =1000kg/ 水 的 比 熱 容 為 C=)。 則根據(jù)公式可得： 0ρ c（θ 1） =370/60× 1000× （ 25 =定冷卻水路的直徑 當(dāng) 查表 4知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)， 取模具冷卻水孔的直徑 d= （ 5）冷卻水在管內(nèi)的流速 v V=40× π d2=4× 0× s （ 6） 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h， 因?yàn)槠骄疁貫? ， 查表 4f=有： v） 0.8/104m2· h·℃） （ 7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A A=h△θ =計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L L=A/π d=3 9）冷卻水路的根數(shù) X 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為 l=100則冷卻水路的根數(shù)為 X=93/100≈ 1根 由上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水道對(duì)于模具來(lái)說(shuō)顯然是不合適的，因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改。 為了提高生產(chǎn)效率， 凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。 模嵌件和型芯冷卻水道的設(shè)置 型芯的冷卻系統(tǒng)的計(jì)算與凹模冷卻系統(tǒng)的計(jì)算方法基本上是一樣的，因此不再重復(fù)。尤其需要指出的是型芯的冷卻方式。由于塑件上有四條肋板，大型芯設(shè)計(jì)時(shí)要在型芯上開(kāi)四條溝槽，同時(shí)考慮推桿要通過(guò)大型芯推出塑件的輪轂部分，因此給冷卻系統(tǒng)帶來(lái)了難度。設(shè)計(jì)時(shí)在型芯的下部采用簡(jiǎn)單冷卻流道式來(lái)設(shè) 計(jì)。凹模嵌件擬采用四條冷卻水道進(jìn)行冷卻。 向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具的澆口套能與注大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)單，模具定位精度要求不是很高， 因此可采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。 章小結(jié) 本章主要對(duì)注塑模具的成型零件、模架、脫模推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行了簡(jiǎn)單設(shè)計(jì) 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第五章 總裝圖及二維圖的繪制 通過(guò)使用 e 軟件建立三維模型如圖 5進(jìn)行零件的繪制與裝配；隨后使用 圖 5帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具三維建模 圖 5帶金屬嵌件的圓珠筆管的注塑模具二維圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 謝 辭 光陰似箭，時(shí)光荏苒。轉(zhuǎn)眼間，四年的大學(xué)生涯已經(jīng)快要過(guò)去了。仍然記得剛來(lái)到大連交通大學(xué)時(shí)的情形，對(duì)一切都是那么的好奇。在這充 實(shí)而有意義的四年里，我最想感謝的，是我的老師們。是他們教會(huì)了我各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還教會(huì)了我做人的道理，讓我這四年里每天的生活多姿多彩。我還想感謝的，是我可愛(ài)的同學(xué)們。是他們陪著我走過(guò)青春的酸甜苦辣，陪我一起分享成功的喜悅，陪我一同分擔(dān)失敗的痛苦。在論文完成之際，謹(jǐn)向我尊敬的指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意。在學(xué)業(yè)的最后階段，指導(dǎo)老師都將他們的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、心得毫無(wú)保留的傳授給我們，給我們耐心的指導(dǎo)和不懈的支持。我還想感謝的，是大連交通大學(xué)。是它給予了我發(fā)揮自己潛能的舞臺(tái)，是它給了我發(fā)展的空間，是它讓我們穿過(guò)五湖四海來(lái)到這里 相聚。大學(xué)四年的生活，將是我一生中最美好的回憶。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 參考文獻(xiàn) [1]陳蓮生 科技信息：規(guī)劃與設(shè)計(jì)， 2014，（ 09）：199[2]苗軍偉 鄭州大學(xué) ,3]石明洪，駱志高 江蘇理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 19. 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