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LOGO指導教師：胡指導教師：胡 敏敏 帶提手的桶蓋注塑模設計帶提手的桶蓋注塑模設計n班級：機自班級：機自073073班班n學生學生：張軍超：張軍超n學號：學號：20060031423272006003142327 本設計介紹了提手桶蓋注射模具的設計與制造方法。該注射模采用了一模一腔的結(jié)構(gòu)，其中的設計內(nèi)容有塑件的工藝性分析、塑件的體積和質(zhì)量計算及注射機參數(shù)的確定；結(jié)構(gòu)設計：分型面選擇、型腔數(shù)確定、型腔的排列方式、澆口設計、側(cè)向分型抽芯機構(gòu)設計、推出及復位機構(gòu)方式確定；型芯、型腔尺寸計算；模具加熱和冷卻系統(tǒng)計算；模具閉合高度確定；注射機有關參數(shù)的校核；如此設計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運用可靠。最后對模具結(jié)構(gòu)與注射機的匹配進行了校核。并用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。本設計所涉及的內(nèi)容本設計所涉及的內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容1 12 23 34 45 5注塑件的分析注塑件的分析注塑件的分析注塑件的分析注塑件的分析注塑件的分析分型面的確定和行腔的確定分型面的確定和行腔的確定分型面的確定和行腔的確定分型面的確定和行腔的確定分型面的確定和行腔的確定分型面的確定和行腔的確定澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計主要零件的結(jié)構(gòu)設計6 6模具排氣系統(tǒng)設計模具排氣系統(tǒng)設計模具排氣系統(tǒng)設計模具排氣系統(tǒng)設計模具排氣系統(tǒng)設計模具排氣系統(tǒng)設計7 7ProeProeProeProeProeProe參數(shù)化設計參數(shù)化設計參數(shù)化設計參數(shù)化設計參數(shù)化設計參數(shù)化設計一一.注塑件的分析注塑件的分析 1.11.1 塑件零件塑件零件塑件零件塑件零件圖圖 HOME 1.1.2 2 塑件的機構(gòu)分析塑件的機構(gòu)分析塑件的機構(gòu)分析塑件的機構(gòu)分析1.1 注塑件的零件圖注塑件的零件圖年年產(chǎn)產(chǎn)量：大批量量：大批量材料：材料：HDPEHDPE HOME1.2 塑件的結(jié)構(gòu)分析塑件的結(jié)構(gòu)分析1.1.需要需要側(cè)側(cè)抽機抽機構(gòu)構(gòu)2.2.需要需要脫脫螺螺紋紋機機構(gòu)構(gòu) HOME3.3.采用采用測測面面進進料料塑件的三維圖二二.分型面的確定和行腔數(shù)目的確定分型面的確定和行腔數(shù)目的確定 2.12.1 分型面的確定分型面的確定分型面的確定分型面的確定 HOME 2.2.2 2 行腔數(shù)目的確定行腔數(shù)目的確定行腔數(shù)目的確定行腔數(shù)目的確定 2.1 分型面的確定分型面的確定分型面示意分型面示意圖圖 HOME1.1.開開模模時時塑件留在塑件留在動動模上便于塑件模上便于塑件脫脫模模2.2.該該塑料模具只有一塑料模具只有一個個分型面分型面2.2.2 2 行腔行腔行腔行腔數(shù)數(shù)數(shù)數(shù)目的確定目的確定目的確定目的確定u原則：原則：u（1 1）塑件的尺寸精度；塑件的尺寸精度；u（2）模具制造成本；）模具制造成本；u（3）注塑成型的生）注塑成型的生產(chǎn)效益；效益；u（4）模具制造）模具制造難度。度。HOME據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點，此塑料產(chǎn)品在模具中的側(cè)抽方式有兩種:一種是直接側(cè)抽，一個是旋轉(zhuǎn)側(cè)抽所以在這里只能采用正立的形式，其他分型面和放置方法都不妥當。且考慮到該塑件是一般日用品,查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦 6級,所以初定為一模一腔最合理.三三.澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計主流道的設計主流道的設計主流道的設計主流道的設計3.13.1交口的交口的交口的交口的設計設計3.23.2 HOME冷料穴的設計冷料穴的設計冷料穴的設計冷料穴的設計3.33.33.1 主流道的設計主流道的設計 HOME主流道是連接注塑機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，有一定的錐度，目的是便于冷料的脫模，同時也改善料流的速度，因為要和注塑機相配，所以其尺寸與注塑機有關。由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以主流道部分常設計成可拆卸的主流道澆口套，主流道示意圖主流道示意圖3.2 澆口的設計澆口的設計 HOME澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分，根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應開設在塑件壁厚處等要求。HDPE料的流動性好,可適用于各種澆口,為了不影響外觀,簡化模局結(jié)構(gòu),確定使用側(cè)澆口。澆口示意圖澆口示意圖3.3 冷料穴的設計冷料穴的設計 HOME現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標準化,所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品的冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，有影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設置主流道拉料桿的功能。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。冷料穴示意圖冷料穴示意圖四四.主要零件結(jié)構(gòu)設計主要零件結(jié)構(gòu)設計斜導柱抽芯機構(gòu)設計斜導柱抽芯機構(gòu)設計斜導柱抽芯機構(gòu)設計斜導柱抽芯機構(gòu)設計4.14.1 HOME脫模機構(gòu)設計設計脫模機構(gòu)設計設計脫模機構(gòu)設計設計脫模機構(gòu)設計設計4.24.2導向機構(gòu)的設計導向機構(gòu)的設計導向機構(gòu)的設計導向機構(gòu)的設計4.34.3頂出機構(gòu)的設計頂出機構(gòu)的設計頂出機構(gòu)的設計頂出機構(gòu)的設計4.54.54.1 斜導柱的抽芯機構(gòu)設計斜導柱的抽芯機構(gòu)設計斜導柱的設計斜導柱的設計.1 1）設計其組合方式時應考慮）設計其組合方式時應考慮分型與抽芯的方向要求分型與抽芯的方向要求,并保并保證塑件有較好的外觀質(zhì)量證塑件有較好的外觀質(zhì)量,另另外還應使滑塊的組合部分具有外還應使滑塊的組合部分具有足夠的強度足夠的強度,該套模具采用兩該套模具采用兩瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。瓣合模塊組合的結(jié)構(gòu)形式。2 2）利用滑塊水平兩側(cè)面的凸）利用滑塊水平兩側(cè)面的凸耳與模套對應的導滑槽滑動配耳與模套對應的導滑槽滑動配合合,達到側(cè)向分型與復位的目達到側(cè)向分型與復位的目的。的。.HOME1 1）斜導柱設置在定模，與）斜導柱設置在定模，與滑塊的中線對齊，有足夠滑塊的中線對齊，有足夠的強度。的強度。2 2）斜導柱頂端用模珂和定）斜導柱頂端用模珂和定模板固定并磨到和定模板模板固定并磨到和定模板平，在開模時能隨驅(qū)使滑平，在開模時能隨驅(qū)使滑塊沿動模板上的導滑槽滑塊沿動模板上的導滑槽滑動。動。3)3)斜導柱傾斜角為斜導柱傾斜角為2020度。度?；瑝K的形式滑塊的形式滑塊的形式滑塊的形式螺紋提手桶蓋兩邊側(cè)抽芯螺紋提手桶蓋兩邊側(cè)抽芯 HOME4.2 脫模機構(gòu)設計脫模機構(gòu)設計 HOME本模具采用了油缸為內(nèi)螺紋的脫模動力，因為本本模具采用了油缸為內(nèi)螺紋的脫模動力，因為本油缸是與注射機頂出油缸的油路（當前出產(chǎn)的塑油缸是與注射機頂出油缸的油路（當前出產(chǎn)的塑料注射機，在操作者的反面，一般都設置有油路料注射機，在操作者的反面，一般都設置有油路接口）相連接，是利用頂出油缸的油壓，實現(xiàn)本接口）相連接，是利用頂出油缸的油壓，實現(xiàn)本油缸活塞的往復運動，不必增加油泵，是一種運油缸活塞的往復運動，不必增加油泵，是一種運動平穩(wěn)、可靠、價廉、物美的脫內(nèi)螺紋動力。開動平穩(wěn)、可靠、價廉、物美的脫內(nèi)螺紋動力。開模時，第一步油缸抽動將螺牙轉(zhuǎn)出（齒條固定在模時，第一步油缸抽動將螺牙轉(zhuǎn)出（齒條固定在油缸上，再有齒條帶動齒輪子鑲件，由于軸與齒油缸上，再有齒條帶動齒輪子鑲件，由于軸與齒輪直徑相差不大，可以將它們設計為一整體）。輪直徑相差不大，可以將它們設計為一整體）。第二步再由頂桿將塑件頂出。這樣模具可以實現(xiàn)第二步再由頂桿將塑件頂出。這樣模具可以實現(xiàn)全自動化。全自動化。油缸齒輪齒條脫螺紋機構(gòu)油缸齒輪齒條脫螺紋機構(gòu)油缸齒輪齒條脫螺紋機構(gòu)油缸齒輪齒條脫螺紋機構(gòu) HOME4.3 導向機構(gòu)的設計導向機構(gòu)的設計 HOME導向機構(gòu)的作用：導向機構(gòu)的作用：1 1）定位作用；）定位作用；2 2）導向作用；）導向作用；3 3）承受）承受一定的側(cè)向壓力一定的側(cè)向壓力導柱的設計導柱的設計導柱的設計導柱的設計（1 1）長度導柱導向部分的長度應比凸模端面的高）長度導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出度高出8 812 cm12 cm，出現(xiàn)導柱末導正方向而型芯先進，出現(xiàn)導柱末導正方向而型芯先進入型腔的情況。入型腔的情況。（2 2）形狀）形狀 導柱前端應做成錐臺形，以使導柱能導柱前端應做成錐臺形，以使導柱能順利地進入導向孔。順利地進入導向孔。（3 3）材料）材料 導柱應具有硬而耐磨的表面和堅韌而導柱應具有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用2020鋼（經(jīng)表面滲碳淬鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為火處理），硬度為505055HRC55HRC。HOME導套的設計導套的設計導套的設計導套的設計（1 1）材料）材料 用與導柱相同的材料制造導套，其硬用與導柱相同的材料制造導套，其硬度應略低與導柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止度應略低與導柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導柱或?qū)桌?。導柱或?qū)桌?。? 2）形狀）形狀 為使導柱順利進入導套，導套的前端為使導柱順利進入導套，導套的前端應倒圓角。導向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空應倒圓角。導向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。氣。4.4 頂出機構(gòu)設計頂出機構(gòu)設計 HOME注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤地從模具注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮觯瓿擅摮鏊芗难b置稱為脫的凹?；蛐托旧厦摮?，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也稱頂出機構(gòu)。模機構(gòu)，也稱頂出機構(gòu)。脫模機構(gòu)的設計一般遵循以下原則：脫模機構(gòu)的設計一般遵循以下原則：1 1）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫）塑件滯留于動模邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。模裝置，完成脫模動作。2 2）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點）由于塑件收縮時包緊型芯，因此推出力作用點盡量靠近型芯，同時推出力應施于塑件剛性和強度盡量靠近型芯，同時推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位。最大的部位。3 3）結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護。）結(jié)構(gòu)合理可靠，便于制造和維護。這個塑件開模時，由于此塑件比較的特殊先有兩個這個塑件開模時，由于此塑件比較的特殊先有兩個側(cè)抽，側(cè)抽，再有油缸抽動將螺牙轉(zhuǎn)出，最后由頂桿將再有油缸抽動將螺牙轉(zhuǎn)出，最后由頂桿將塑件頂出。塑件頂出。五五.冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的設計 HOME冷卻水回路布置的基本原則：冷卻水回路布置的基本原則：（1 1）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；（2 2）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效）冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越好；果越好；（3 3）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，與制件的壁厚距離相等，（壁厚距離相等，（4 4）經(jīng)驗表明，冷卻水管中心距）經(jīng)驗表明，冷卻水管中心距B B大約為大約為2.53.5D2.53.5D，冷卻水管壁距模具（，冷卻水管壁距模具（5 5）邊界和制件壁的距離為）邊界和制件壁的距離為0.81.5B0.81.5B。最小不要小于。最小不要小于1010。（6 6）澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳；）澆口處加強冷卻，冷卻水從澆口處進入最佳；（7 7）應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過）應降低進水和出水的溫差，進出水溫差一般不超過5 5；（8 8）冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，）冷卻水的開設方向以不影響操作為好，對于矩形模具，通常沿寬度方向開設水孔；通常沿寬度方向開設水孔；（9 9）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機構(gòu)發(fā)生干涉。避免與模具的其他機構(gòu)發(fā)生干涉。本套模具在螺紋提手桶蓋的旋抽型芯上開設計一條水本套模具在螺紋提手桶蓋的旋抽型芯上開設計一條水道中間用銅片隔開道中間用銅片隔開 HOME五五.模具排氣槽的設計模具排氣槽的設計 HOME當塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆當塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會由于填充不足而出現(xiàn)氣體不能被順利排出，塑料會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的類和精密塑件，排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。影響，對于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設計在分型面之間、推桿與模板之間及因此本方案設計在分型面之間、推桿與模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進行排氣，間隙值活動型芯與模板之間的配合間隙進行排氣，間隙值取取0.040.04。六六.Proe參數(shù)化的設計參數(shù)化的設計 HOMEProeProe是一個參數(shù)化的設計軟件，在模具設計中起著是一個參數(shù)化的設計軟件，在模具設計中起著重要的作用。目前模具設計的軟件主要有重要的作用。目前模具設計的軟件主要有proeproe和和UGUG，其中北方用，其中北方用proeproe的多而南方用的多而南方用UGUG的居多。的居多。PTCPTC公公司為增加模具模塊的功能專門為模具設計做了一個司為增加模具模塊的功能專門為模具設計做了一個外掛程序外掛程序EMXEMX，目前有，目前有EMX4.0EMX4.0和和EMX5.0EMX5.0兩個版本，兩個版本，其全稱為，里面收錄了做模具標準件公司的產(chǎn)品型其全稱為，里面收錄了做模具標準件公司的產(chǎn)品型號。在調(diào)用中可以根據(jù)需要調(diào)用合適的產(chǎn)品，其中號。在調(diào)用中可以根據(jù)需要調(diào)用合適的產(chǎn)品，其中此次畢業(yè)設計中的標準件全部來自于此次畢業(yè)設計中的標準件全部來自于EMX4.0EMX4.0中的標中的標準件。目前國內(nèi)的標準件主要有來自兩家公司準件。目前國內(nèi)的標準件主要有來自兩家公司富德巴和龍記，此次模具設計的標準件均使用富德富德巴和龍記，此次模具設計的標準件均使用富德巴的，如果要使用龍記的還需要將龍記的公司產(chǎn)品巴的，如果要使用龍記的還需要將龍記的公司產(chǎn)品資料加入到資料加入到EMXEMX中。中。下面下面圖是圖是完成零件測繪后用完成零件測繪后用proeproe所生成三維塑件圖所生成三維塑件圖 HOME模具整體外形圖模具整體外形圖 HOME 設計小結(jié)設計小結(jié)u設計是源頭，設計雖然只占模具成本的設計是源頭，設計雖然只占模具成本的10%10%左右，卻決定了整個模左右，卻決定了整個模具質(zhì)量的具質(zhì)量的70%70%80%80%。所以，在設計時詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考。所以，在設計時詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設計，慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設計，在實際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實際狀況進行模具調(diào)整在實際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實際狀況進行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時，應該多注意細節(jié)，找出根本原因，針對其維修。在拆裝維修時，應該多注意細節(jié)，找出根本原因，針對其維修。在拆裝模具時，要認真仔細，以防損傷模具。定期的維護、保養(yǎng)也可以模具時，要認真仔細，以防損傷模具。定期的維護、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。大大提高模具壽命。u在設計的過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗公式有不一致的地方，不同公式的計算在設計的過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗公式有不一致的地方，不同公式的計算結(jié)果有的相差很大，特別是在溫度調(diào)節(jié)與脫模力的計算這兩塊。結(jié)果有的相差很大，特別是在溫度調(diào)節(jié)與脫模力的計算這兩塊。在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)塑件的設計有的地方是不合理的，比如說壁在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)塑件的設計有的地方是不合理的，比如說壁厚，雖然有經(jīng)驗可循，但從實際中看顯然本設計的塑件壁厚過大，厚，雖然有經(jīng)驗可循，但從實際中看顯然本設計的塑件壁厚過大，在冷卻系計時要考慮到零件的復雜性，冷卻時間的問題是一個很在冷卻系計時要考慮到零件的復雜性，冷卻時間的問題是一個很關鍵的部分，因為它影響著生產(chǎn)效率，這里我也犯了同樣的錯誤；關鍵的部分，因為它影響著生產(chǎn)效率，這里我也犯了同樣的錯誤；從這里可以知道，注塑件的設計與模具設計關系密切，好的塑件從這里可以知道，注塑件的設計與模具設計關系密切，好的塑件結(jié)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。結(jié)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。HOMEEnding Style