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江蘇財經職業(yè)技術學院 2009 級學生畢業(yè)設計 論文 選題 審題表 系別 機械與電子工程系 姓 名 何玉林 高級 中級 初級 專業(yè) 模具設計與制造 選 題 教 師 專業(yè)技 術職務 申報課題名 稱 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 設計 論文 其它 生產實 踐 科研 實驗室建 設 自擬 課題類別 課題 來源 課題簡介 依據產品的數量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產 該產品設 計為大批量生產 故設計的模具要有較高的注塑效率 澆注系統要能夠自動脫模 此外為保證塑件表面質量采用側澆口 因此選用單分型面注射模 側澆口自動脫 模結構 模具的型腔采用一模四腔平衡布置 澆注系統采用側澆口成形 推出形 式為四推桿推出機構完成塑件的推出 由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻 系統 因此在模具設計中也進行了設計 設計 論文 要求 包括應 具備的條件 1 在設計過程中 要嚴格遵守畢業(yè)設計進度計劃 按時完成每一個階段的設計 任務 認真完成好開題報告 中期檢查 撰寫論文 畢業(yè)答辯等環(huán)節(jié) 2 塑件的原材料分析 塑件的結構工藝性分析 編寫設計計算說明書 3 熟練掌握 CAD 操作 并能利用 CAD 繪制零件圖 裝配圖等 4 繪制圖紙要符合新國家標準 大 適中 小 難 一般 易 是 否課題預計 工作量大小 課題預計 難易程度 是否是 新 擬課題 所在專業(yè)審定意見 負責人 簽名 2011 年 11 月 18 日 注 1 該 表 作 為 學 生 綜 合 畢 業(yè) 實 踐 課 題 申 報 時 專 用 由 選 題 教 師 填 寫 經 所 在 專 業(yè) 有 關 人 員 討 論 負 責 人 簽 名 后 生 效 2 該表的填寫針對 1 名學生綜合畢業(yè)實踐時選擇使用 如同一課題由 2 名及 2 名以上同學選擇 應在申報 課題的名稱上加以區(qū)別 加副標題 并且在 設計 論文 要求 一欄中加以體現 3 課題簡介一欄主要指研究設計該課題的背景介紹及目的 主要內容 意義 4 設計 論文 要求 包括應具備的條件 一欄 主要指本課題技術方面的要求 而 條件 指從事該 課題必須具備的基本條件 如儀器設備 場地 文獻資料等 5 課題一旦被學生選定 此表須放在學生 綜合畢業(yè)實踐材料袋 中存檔 江蘇財經職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 系 別 機械與電子工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 屆 別 2012 班級 09 模具 2 班 姓 名 龔榮榮 學號 0911103209 指導教師 何玉林 職稱 講師 顧問老師 劉有華 職稱 技術員 畢設地點 江蘇沙鋼集團有限公司 教研室主任 赫英歧 系 主 任 唐義鋒 發(fā)放日期 2011 年 11 月 26 日 畢業(yè)設計 論文 課題任務書 姓 名 龔榮榮 學號 0911103209 系別 機械與電子工程系 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 副 標 題 題目來源 自擬 團隊 是 否 1 課題來源及選題依據 隨著塑料產業(yè)的飛速發(fā)展 塑料制品生產必不可少的塑料模具已經成為現代工業(yè)基 礎之一 發(fā)展日新月異 而在眾多塑料模具中 注射模具有高效 精密 可成型各種復 雜制品 工藝先進等諸多其它成型模具所不及的特點而成為塑料制品成型工藝中最重要 的并且起主導作用的模塑成型工藝裝備 塑件成型的實際尺寸能否達到塑件圖的尺寸要求 與模具設計時成型零件的成型 尺寸計算得是否正確關系密切 主要取決于收縮率的取值是否精確 根據塑料的成分及 種類 查閱得到的收縮率值是一個范圍 在此范圍內結合所有要求做出正確選擇 本次設計的題目是張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 通過認真分析塑件圖 審核 塑件的幾何形狀 尺寸公差等級 塑件壁厚及其他技術要求 了解該塑件所屬的部件圖 或組件圖 塑件的載荷特性及其數值 使用條件 使用壽命等 針對本次設計的不合理 之處 通過不斷的計算與修改 并在指導老師的悉心關懷和耐心指導下進行不間斷的反 復修改 最終獨立完成這次畢業(yè)設計 2 本設計 論文或其他 應達到的要求 1 深化所學的專業(yè)知識 通過分析原始資料 查閱相關資料 收集整理有關模具設計 成型工藝 設備 機械加工等的資料 來解決工程實際中的具體設計問題 以進一步鞏 固和深化所學課程的知識 2 培養(yǎng)塑料模具設計能力 通過塑件成型分析 分型面及澆注系統的確定 塑料模具設 計的方案論證 主要零部件的設計計算 塑料模具結構設計 查閱有關標準和規(guī)范以及 編寫設計計算說明書 使自己熟練掌握一般塑料模具的設計內容 步驟和方法 并在設 計構思和設計技能等方面得到相應的鍛煉 3 樹立正確的設計思想 完成畢業(yè)設計說明書 要求自己學會結合當前國家有關的技術 經濟政策 能比較全面的辯證地分析和處理設計問題 從而逐步樹立正確的設計思想 3 進度安排 包括起迄日期 主要工作內容等 起迄日期 工作內容 備注 11 月 10 日 學生進入實習單位 熟悉單位情況 選擇合適課題 上報指導教師審核 11 月 20 30 日 指導教師根據學生上報課題 確定課題 下達設計任務書并開題 12 月 10 日前 進行畢業(yè)實習 熟悉課題 為設計收集資料 進行畢業(yè)設計 4 月 10 20 日 完成初步設計 將設計內容交給教師 進行 中期檢查 4 月 30 日前 根據教師指導 對設計課題進行修改完善 5 月 10 日前 將修改后的論文交給老師 6 月 20 日 畢業(yè)答辯 4 參考文獻 1 塑料模設計手冊編寫組編著 塑料模設計手冊 模具手冊之二第二版 M 北京 機械工 業(yè)出版社 1994 2 齊衛(wèi)東主編 塑料模具設計與制造 M 北京 高等教育出版社 2004 3 塑料模具技術手冊編委會主編 塑料模具技術手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1997 輕工模具手冊 4 屈華昌編著 塑料成形工藝與模具設計 M 北京 高等育出版社 2001 5 編寫組編 塑料模具設計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1985 6 馮炳堯等編 模具設計與制造簡明手冊 M 上海 上海科學技術出版社 1985 7 李秦蕊主編 塑料模具設計 M 第二版 西安 西安工業(yè)大學出版社 1988 8 徐佩弦編著 塑料件設計 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 9 李德群等編 塑料成型模具設計 M 武漢 華中理工大學出版社 1990 10 張如彥等譯 塑料注射成型與模具 M 北京 中國鐵道出版社 1987 11 航空工業(yè)部塑料模具編制組 塑料注射模具機構與結構設計 12 李鐘猛編 型腔模設計 M 西安 西北電訊工程學院出版社 1985 13 卜建新 側澆口點澆口并用的雙層型腔注射模 J 模具工業(yè) 1992 14 李大樹 分流道截面形狀和尺寸計算的探討 J 模具工業(yè) 1991 15 王忠銀主編 型腔模具結構圖冊 M 長沙 湖南科學技術出版社 1989 指導教師意見 指導教師簽字 年 月 日 系審查意見 負責人簽字 年 月 日 江蘇財經職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 論文 開題報告 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注射模設計 學 院 江蘇財經職業(yè)技術學院 專 業(yè) 模具設計與制造 學生姓名 龔榮榮 學號 0911103209 指導老師 何玉林 職稱 講師 顧問老師 劉有華 職稱 技術員 2012 年 12 月 12 日 開題報告填寫要求 1 開題報告 含 文獻綜述 作為畢業(yè)設計 論文 答辯委員會對 學生答辯資格審查的依據材料之一 此報告應在指導教師指導下 由學生 在畢業(yè)設計 論文 工作前期內完成 經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審 查后生效 2 開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統一設計的電子 文檔標準格式 可從教務處網頁上下載 打印 禁止打印在其它紙上后剪 貼 完成后應及時交給指導教師簽署意見 3 文獻綜述 應按論文的格式成文 并直接書寫 或打印 在本開 題報告第一欄目內 參考文獻應不少于 10 篇 不包括辭典 手冊 4 有關年月日等日期的填寫 應當按照國標 GB T 7408 94 數據元 和交換格式 信息交換 日期和時間表示法 規(guī)定的要求 一律用阿拉伯 數字書寫 如 2005 年 4 月 26 日 或 2005 04 26 1 結合畢業(yè)設計 論文 課題情況 根據所查閱的文獻資料 撰寫 1500 字左右的文獻綜述 包 括目前該課題在國內外的研究狀況 發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā) 一 模具行業(yè)國內外發(fā)展情況 模具是工業(yè)生產中的重要工藝裝備 模具工業(yè)是國民經濟各部門發(fā)展的重要基礎之一 隨著機械工業(yè) 電子工業(yè) 航空工業(yè) 儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展 塑料成型制件的 需求量越來越多 質量要求也越來越高 這就是要求成型塑件的模具的開發(fā) 設計與制造的水 平也必須越來越高 因此 模具設計水平的高高低 模具制造能力的強弱以及模具質量的優(yōu)劣 都直接影響著各種產品的質量 經濟效益的真長以及整體工業(yè)水平的提高 模具作為基礎工業(yè) 它的質量 精度 壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用 在國際 上被稱為 工業(yè)之母 對國民經濟的發(fā)展起著無可置疑的重要作用 近十年來 模具工業(yè)得到 了蓬勃發(fā)展 一切產品的更新換代多離不開模具 只有提高對模具工業(yè)重要性認識才能加速我 國工業(yè)產品更新換代 才能為我國經濟的持續(xù)發(fā)展提供必要的工業(yè)裝備 才能使我國 工業(yè) 產品在國際市場上占有一席之地 現在模具行業(yè)在激烈的市場競爭中正在向高生產檔次 高水 平的模具方向發(fā)展 競爭的焦點是質量和制造周期 價格是次要的 模具企業(yè)及其模具生產正在向信息化迅速發(fā)展 在信息社會中 作為一個高水平的現代模 具企業(yè) 單單只是 CAD CAM 的應用已遠遠不夠 目前許多企業(yè)已經采用了 CAE CAT PDM CAPP KBE KBS RE CIMS ERP 等技術及其它先進制造技術和虛 擬網絡技術等 這些都是信息化的表現 向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識 隨著人類社會的不斷進步 模具必然會向更廣泛的領域和更高水平發(fā)展 現在 能把握機 遇 開拓市場 不斷發(fā)現新的增長點的模具企業(yè)和能生產高技術含量模具企業(yè)的業(yè)務很是紅火 利潤水平和職工收入都很好 因此 模具企業(yè)應把握這個趨向 不斷提高綜合素質和國際競爭 力 二 模具的發(fā)展趨勢 近年來 模具增長十分迅速 高效率 自動化 大型 微型 精密 高壽命的模具在整個模具 產量中所占的比重越來越大 從模具設計和制造角度來看 模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方 面 1 加深理論研究 在模具設計中 對工藝原理的研究越來越深入 模具設計已經有經驗設計階段逐漸向理論技術 設計各方面發(fā)展 使得產品的產量和質量都得到很大的提高 2 高效率 自動化 大量采用各種高效率 自動化的模具結構 高速自動化的成型機械配合以先進的模具 對提高 產品質量 提高生產率 降低成本起了很大的作用 3 大型 超小型及高精度 由于產品應用的擴大 于是出現了各種大型 精密和高壽命的成型模具 為了滿足這些要求 研制了各種高強度 高硬度 高耐磨性能且易加工 熱處理變形小 導熱性優(yōu)異的制模材料 4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上 為縮短模具的制造周期 減少鉗工的工作量 在模具加工工藝上作了 很大的改進 特別是異形型腔的加工 采用了各種先進的機床 這不僅大大提高了機械加工的 比重 而且提高了加工精度 5 標準化 開展標準化工作 不僅大大提高了生產模具的效率 而且改善了質量 降低了成本 三 我的啟發(fā) 模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè) 是國際上公認的關鍵工業(yè) 模具生產技術水平的高低是 衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志 它在很大程度上決定著產品的質量 效益和新產 品的開發(fā)能力 振興和發(fā)展我國的模具工業(yè) 正日益受到人們的關注 大 到 飛 機 汽 車 小 到 茶 杯 釘 子 幾 乎 所 有 的 工 業(yè) 產 品 都 必 須 依 靠 模 具 成 型 用 模 具 生 產 制 件 所 具 備 的 高 精 度 高 一 致 性 高 生 產 率 是 任 何 其 它 加 工 方 法 所 不 能 比 擬 的 模 具 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產 品 的 質 量 效 益 和 新 產 品 開 發(fā) 能 力 這次畢業(yè)設計是在學習完課程的基礎上進行的 是對我綜合能力的考核 是對我所學知識 的綜合運用 也是對我所學知識的回顧與檢查 我們以前所接觸的只是課本上的知識 對模具 工藝只有側面的了解 但是通過這次設計 我才全方位的懂得了說明是模具設計 更加了解了 我們的專業(yè) 本次設計是在指導老師認真 耐心的指導下 對模具經濟性及生產成本等指標下 進行全面 仔細的分析下而進行設計的 在此 我表示衷心的感謝他們對我的教誨 2 本課題的研究思路 包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法 手段 途徑 及進度 安排等 需要解決的問題 1 塑件成型工藝分析 2 分型面及澆注系統的確定 3 塑料模具設計的方案論證 4 主要零部件的設計計算 5 繪制裝配圖的基本規(guī)范 6 繪制零件圖的基本規(guī)范 7 設計計算的說明書的編寫 研究方法 一 塑件工藝性分析 1 塑件的原材料分析 2 塑件的結構工藝性分析 3 塑件的尺寸精度分析 4 塑件的表面質量分析 5 塑件注射成型的工藝參數 二 注射模的結構設計 1 分型面的選擇 2 型腔數目的確定與排列方式 3 澆注系統的設計 4 排氣系統的設計 5 成型零件的結構設計 6 脫模機構的設計 7 合模導向機構的設計 8 冷卻系統的設計 三 模架的選擇及模具的工作原理 1 模架的選擇 2 模具總裝圖及工作原理 四 注射機的選擇及校核 1 注射機的選擇 2 注射機的校核 指導教師意見 1 對 文獻綜述 的評語 2 對本課題的研究思路 深度 廣度及工作量的意見和對設計 論文 結果的預測 指導教師 2011 年 12 月 12 日 所在專業(yè)審查意見 負責人 2011 年 12 月 12 日 機械與電子工程系 2009 級學生綜合畢業(yè)實踐進度計劃 理工類 起訖日期 工 作 內 容 備注 11 月 10 日 11 月 20 30 日 12 月 10 日前 4 月 10 20 日 4 月 30 日前 5 月 10 日前 6 月 20 日 學生進入實習單位 熟悉單位情況 選 擇合適課題 上報指導教師審核 指導教師根據學生上報課題 確定課題 下達設計任務書并開題 進行畢業(yè)實習 熟悉課題 為設計收集 資料 進行畢業(yè)設計 完成初步設計 將設計內容交給教師 進行中期檢查 根據教師指導 對設計課題進行修改完 善 將修改后的論文交給老師 畢業(yè)答辯 江蘇財經職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計 論文 中期檢查表 姓 名 龔榮榮 學號 0911103209 班 級 09 模具 2 班 專 業(yè) 模具設計與制造 指導教師 何玉林 實習單位 名 稱 江蘇沙鋼集團有限公司 實習單位 地 點 江蘇省張家港市錦豐鎮(zhèn) 實習單位 指導教師 劉有華 實習單位 聯系電話 0512 58568811 畢業(yè)論文 設計 進展情況 已完成內容 待完成內容 存在問題和解決辦法 指導教師意見 已完成內容 畢業(yè)設計的相關資料收集 撰寫開題報告 列出論文大綱 并根據大綱完成一部分論文 的編寫工作 待完成內容 畢業(yè)設計的計算和剩余論文的撰寫 論文格式的修改 存在問題 論文內容過于籠統 對具體問題缺乏詳盡的分析和闡述 需要將課題進行進一步的深入研 究 設計的細節(jié)需要完善 指導教師意見 基本按規(guī)定的進度完成任務 指導教師簽名 2012 年 04 月 26 日 畢業(yè)實習情況 轉眼畢業(yè)實習已經過去了一半的時間 在這三個多月的時間里 我既學到了豐富的專業(yè)知識 又 明白了很多為人處事的道理 在江蘇沙鋼集團 我從事數控火焰切割機的工作 在參加工作的這段時間 我學到了很多實踐知 識 在編寫數控程序方面 我發(fā)現在學校學到的知識與企業(yè)生產實際是存在一定的差距的 在企業(yè)我 們需要考慮一個程序在執(zhí)行時的實際可操作性 工作效率問題 以及如何編排才能更節(jié)約用料 比如 在切割較長的零件時嗎 一定要在中間打點 否則零件受熱變形 零件便損壞了 既浪費時間 又浪 費材料 還要受到公司考核 而在編程時考慮周全 插入打點程序 這些問題都不會發(fā)生 跟著企業(yè)老師傅學習 CAD 制圖 使我的 CAD 水平有了明顯的提高 紙上得來終覺淺 絕知此 事要躬行 在學校學習 CAD 制圖 只有理論知識 而在企業(yè)則是結合實際的 既有圖紙 又有實物 我感覺思路清晰了很多 自然學起來也輕松了很多 這次實習經歷是我人生的一筆寶貴的精神財富 除了圓滿的完成了?？平虒W的實踐任務 更重要 的是為將來的就業(yè)奠定了寶貴的實踐基礎 從剛出學校時那個無知的學生到現在穩(wěn)重敢于面對生活的 挫折的職員 使我懂得除了要有較強的適應能力和樂觀的生活態(tài)度 更重要的是學習積累和技能的培 養(yǎng) 只有有了過硬的技術 生活才不會拋棄你 學生簽名 龔榮榮 2012 年 04 月 26 日 附件 4 江蘇財經職業(yè)技術學院 綜合畢業(yè)設計 論文 成績評分表 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 系 別 機械與電子工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 屆 別 2012 班級 09 模具 2 班 學生姓名 龔榮榮 學號 0911103209 指導教師 何玉林 職稱 講師 顧問老師 劉有華 職稱 技術員 2012 年 6 月 20 日 江蘇財經職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 論文 指導教師評分與評價意見表 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 學生姓名 龔榮榮 學號 0911103209 專業(yè) 模具設計與制造 指導教師 何玉林 職稱 講師 百分比 評 分 項 目 滿分分數 實得分數 1 學習 工作態(tài)度 完成任務情況 4 2 查閱中外文獻資料 綜合運用所學知識能力 5 3 實驗技能 分析與計算能力 包括計算機應用能力 6 4 綜合實踐能力 包括工程設計 試驗方案設計 工藝分析 產品剖析 規(guī)程擬定 和圖面質量 6 5 論文質量 包括數據處理 結論及分析正確性 邏輯性 6 指 導 教 師 評 分 30 6 有獨特見解或創(chuàng)造性 3 累計 30 指導教師評語 是否同意答辯 是 否 是否推薦為優(yōu)秀論文 是 否 指導教師簽名 年 月 日 江蘇財經職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 論文 評閱教師評分與評價意見表 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 學生姓名 龔榮榮 學號 0911103209 專業(yè) 模具設計與制造 指導教師 何玉林 職稱 講師 百分比 評 分 項 目 滿分分數 實得分數 1 查閱中外文獻資料 綜合運用所學知識能力 6 2 專題調查 分析與計算能力 包括計算機應用能力 6 3 寫作能力 結構嚴謹 條理清晰 語句通順 6 4 論文質量 包括選題 數據處理 結論及分析正確性 邏輯性 6 評 閱 教 師 評 分 30 5 有獨特見解或創(chuàng)造性 6 累計 30 評閱教師評語 是否同意答辯 是 否 是否推薦為優(yōu)秀論文 是 否 評閱教師簽名 年 月 日 江蘇財經職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 論文 答辯小組評價意見表 題 目 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 學生姓名 龔榮榮 學號 0911103209 專業(yè) 模具設計與制造 指導教師 何玉林 職稱 講師 是否有重大原則性問題 是 否 百分比 評 分 項 目 滿分分數 實得分數 1 答辯準備 口述表達簡明扼要 突出重點 15 2 回答問題的正確性 知識深度和廣度 20 答 辯 小 組 評 分 40 3 回答問題中有獨特見解 5 累 計 40 答辯情況記 錄 答辯主 要問題或答 辯評語 是否推薦為優(yōu)秀論文 是 否 答辯小組 成員簽名 答辯小組組長簽名 年 月 日 江蘇財經職業(yè)技術學院 綜合畢業(yè)實踐說明書 論文 標題 張小泉水果削皮刀刀殼注塑模設計 系 別 機械與電子工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 號 0911103209 姓 名 龔榮榮 指導教師 何玉林 II 2012 年 6 月 20 日 I 摘 要 塑料制品具有原料來源豐富 價格低廉 性能優(yōu)良等特點 它在電腦 手機 汽車 電機 電器 儀器儀表 家電和通訊產品制造中具有不可替代的作用 應用極其廣泛 注射成 形是成形熱塑件的主要方法 因此應用范圍很廣 注射成形是把塑料原料放入料筒中經過加熱熔化 使之成為高黏度的流體 用柱 塞或螺桿作為加壓工具 使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中 經過冷卻 凝固階段 而后從模具中脫出 成為塑料制品 本次的畢業(yè)設計是水果刀刀殼的注塑模的設計水果刀刀殼具有重量輕 易清潔 耐腐蝕老化 強度高 制作方便 價格低廉 美觀等特點 依據產品的數量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產 該產品設計為 大批量生產 故設計的模具要有較高的注塑效率 澆注系統要能夠自動脫模 此外為 保證塑件表面質量采用側澆口 因此選用單分型面注射模 側澆口自動脫模結構 模 具的型腔采用一模四腔平衡布置 澆注系統采用側澆口成形 推出形式為四推桿推出 機構完成塑件的推出 由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統 因此在模具設 計中也進行了設計 本次的設計中不僅參考了大量紙質文獻 而且在互聯網上查閱資 料 設計過程比較完整 關鍵詞 單分型面注射模具 水果刀刀殼 PE II 目 錄 摘 要 I 目 錄 II 1 水果刀刀殼的工藝分析 1 1 1 塑件的成形工藝性分析 1 1 2 塑件成形工藝參數確定 2 1 2 1 PE 成形的工藝參數 2 1 2 2 關于 PE 的特性 3 2 注塑機及模架的選擇 4 2 1 注塑機的選擇 4 2 2 1 一次性注入的塑料的體積 4 2 2 2 注塑機的選用 4 2 2 模架的選擇 5 2 2 1 模架結構 5 2 2 2 模架周界尺寸選擇 5 2 2 3 塑料注射模具技術要求 6 3 模具基本結構設計 7 3 1 確定成形方法 7 3 2 型腔布置 7 3 3 分型面設計 7 3 4 排氣槽設計 8 3 5 澆注系統設計 8 3 5 1 主流道設計 9 3 5 2 分流道設計 10 3 5 3 澆口設計 12 3 5 4 冷料穴設計 13 3 6 脫模機構設計 13 III 3 6 1 推出部分的選擇 14 3 6 2 導向機構的設計 14 4 注射機的有關工藝參數校核 16 4 1 最大注射量校核 16 4 2 鎖模力與注射壓力的校核 16 4 3 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 16 4 4 模具閉合高度校核 17 4 5 注射壓力的校核 17 4 6 開模行程校核 17 5 成型零部件工作尺寸的計算 18 5 1 型腔尺寸計算 19 5 1 1 型腔徑向尺寸計算 19 5 1 2 型腔深度尺寸 20 5 2 型芯徑向尺寸 20 5 2 1 型腔徑向尺寸計算 20 5 2 2 型芯深度尺寸 21 6 模具溫度調節(jié)系統計算 22 6 1 模具冷卻系統計算 22 6 2 模具加熱系統計算 24 7 模具的工作原理 25 8 模具總裝圖及模具的裝配 試模 27 8 1 模具總裝圖及模具的裝配 27 8 2 模具的安裝試模 27 8 2 1 試模前的準備 27 8 2 2 模具的安裝及調試 28 8 3 3 試模 28 8 2 4 修模 28 8 2 5 檢驗 29 結束語 29 IV 致 謝 30 參考文獻 31 1 1 水果刀刀殼的工藝分析 1 1 塑件的成形工藝性分析 如圖 1 1 為水果刀刀殼的塑件圖 單位 m 圖 1 1 塑件圖 1 產品名稱 水果刀刀殼 2 產品材料 聚乙烯 PE 塑件材料特性 聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產量最大品種 按聚合時采用的壓力不同 可分高壓 中壓和低壓三種 低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少 相對分子質量 結晶度 和密度較高 所以低壓聚乙烯比較硬 耐磨 耐蝕 耐熱及絕緣性較好 高壓聚乙烯分 子帶有許多支鏈 因而相對分子質量較低 且具有較好的有軟性 耐沖擊性及透明性 3 塑件材料成形性能 聚乙烯成型時 在流動方向與垂直方向的收縮差異較大 注 射方向的收縮大于垂直方向的收縮率 易產生變形 聚乙烯收縮率的絕對值較大成型收 縮率 也較大 易產生縮孔 冷卻速度慢 必須充分冷卻 且冷卻速度要均勻 質軟易脫 模 塑件有淺的側凹時可強行脫模 2 4 產品數量 20 萬件 5 塑件尺寸 如圖 1 1 所示 6 塑件顏色 土黃 米白 乳白等各種顏色 可根據需要任意選擇 7 塑件材料物理性能 查文獻 1 可得 1 密度 3 g0 91 6cm 2 收縮率 3 熱變形溫度 80C 4 熔點 minV 5 材料力學性能 6 屈服強度 37aMP 7 抗彎強度 6 8 彎曲彈性模量 1 45aG 9 抗壓強度 P 10 缺口沖擊強度 23 8 KJm 8 塑件質量 該產品材料為 PE 由上得知其密度為 收縮率為3g0 91 6cm 計算出平均密度為 平均收縮率為 可根據塑件形狀進行1 0 3 30 9gc2 人工幾何計算得到水果刀刀殼的體積 體積 V 9000mm 3 質量 m V 8 23g 9 塑件要求 塑件外側表面光滑 下端外沿不允許有澆口痕跡 1 2 塑件成形工藝參數確定 1 2 1 PE 成形的工藝參數 查文獻 5 表 3 1 得 1 預熱溫度 80 5C 2 預熱時間 2h 3 3 料筒溫度 1 后段 230C 5 2 中段 46 3 前段 4 噴嘴溫度 20C 3 5 模具溫度 81 4 注射壓力 MPa 5 成形時間 1 注射時間 0 5s 2 保壓時間 20 80s 3 冷卻時間 20 50s 4 成型周期 50 140s 6 塑化形式 螺桿式 7 噴嘴形式 直通式 1 2 2 關于 PE 的特性 1 結晶性料 吸濕性小 可能發(fā)生熔體破裂 長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解 2 成型收縮范圍大 收縮率大 易發(fā)生縮孔 凹痕 變形 取向性強 3 塑件應壁厚均勻 避免缺口 尖角 以防止應力集中 4 注意控制成型溫度 料溫低取向性明顯 尤其低溫高壓時更明顯 模具溫度低 于 50 C 以下塑件無光澤 易產生熔接痕 流痕 90 C 以上時醫(yī)發(fā)生翹曲 變形 PE LD 低密度聚乙烯化學和物理特性商業(yè)用的 PE LD 材料的密度為 0 91 0 94g cm3 PE LD 對氣體和水蒸汽具有滲透性 PE LD 的熱膨脹系數很高不適合 于加工長期使用的制品 如果 PE LD 的密度在 0 91 0 925g cm3 之間 那么其收縮率在 2 5 之間 如果密度在 0 926 0 94g cm3 之間 那么其收縮率在 1 5 4 之間 當前 實際的收縮率還要取決于注塑工藝參數 PE LD 在室溫下可以抵抗多種溶劑 但是芳香 烴和氯化烴溶劑可使其膨脹 同 PE HD 類似 PE LD 容易發(fā)生環(huán)境應力開裂現象 4 2 注塑機及模架的選擇 2 1 注塑機的選擇 2 2 1 一次性注入的塑料的體積 根椐設計的澆注系統可估算出澆注系統的總體積為 V 1 780mm3 因為該模具設計為一模四腔 且一個塑件的體積為 V 塑 9000 mm3 所以一次性注 入的塑料的體積為 V V1 4V 塑 36 78cm3 2 2 2 注塑機的選用 根據計算的數據塑查 2 選定注塑機型號為 XS Z 60 注塑機的參數如下 1 額定注射量 cm 3 60 2 螺桿 柱塞 直徑 mm 38 3 注射壓力 MPa 122 4 注射行程 mm 170 5 注射方式 柱塞式 6 鎖模力 kN 500 7 最大成型面積 cm 3 130 8 最大開模行程 mm 180 9 模具最大厚度 mm 200 10 模具最小厚度 mm 70 11 噴嘴圓弧半徑 mm 12 12 噴嘴直徑 mm 4 13 頂出形式 中心設有頂桿 機械頂出 14 動 定模固定板尺寸 mm 0 25 15 拉桿空間 mm 193 16 合模方式 液壓 機械 17 液壓泵流量 L min 70 12 18 液壓泵壓力 Mpa 6 5 19 電動機功率 kW 11 5 20 加熱功率 kW 2 7 21 機器外形尺寸 mm 316085 2 2 模架的選擇 2 2 1 模架結構 模架是設計 制造塑料注射模的基礎部件 注射模標準 我國目前標準化注射模零件的國家標準有 12 個 另外還制訂了塑料 注射模具的標準模架 分 中小型模架 GB T12556 1 90 和 大型模架 GB T12555 1 90 兩種 中小型模架 標準中規(guī)定 模架的周界尺寸范圍為 560mmx900mm 并規(guī)定模架的形式為品種型號 即基本型 A1 A2 A3 和 A4 四個 品種 其四種模架的組成 功能及用途見下表 2 1 表 2 1 基本型模架的組成 功能及用途 型號 組成 功能及用途 A1 型 定模采用兩塊模板 動模采用一塊模板 與推桿推件機構組成模 架 適用于立式和臥式注射機 A2 型 動 定模均采用兩塊模板 與推件機構組成模架 適用于立式和 臥式注射機 可用于帶有斜導柱側向抽芯的模具 也可用于斜滑 塊側向分型的模具 A3 型 定模采用兩塊模板 動模采用一塊模板 它們中間設置了一塊推 件板 用于推件板件的模具 適用于立式和臥式注射機 A4 型 動 定模均采用兩塊模板 它們中間設置了一塊推件板 用于推 件板件的模具 適用于立式和臥式注射機 根據以上四種模架的組成 功能及用途可以看出 A3 型模型適用于本次模具的設計 如圖 2 1 所示 2 2 2 模架周界尺寸選擇 中小型模架的周界尺寸參數 規(guī)格有 100 L 125 L 160 L 180 L 200 L 250 L 315 L 355 L 400 L 450 L 和 500 L 等模架規(guī)格 根據模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為 模具結構為單分型面注 射模采用拉桿和限位螺釘 控制分型面的打開距離 其開距應大于 10mm 方便取出制 件 周界尺寸 355mm 216mm 上 下模板的厚度為 40mm 墊板厚度為 80mm 6 圖 2 1 標準模架 2 2 3 塑料注射模具技術要求 塑料注射模具應優(yōu)先按 GB T12555 1 90 和 GB4169 1 11 選用標準模架和標準件 模具成形零件材料和熱處理要求 優(yōu)先按下表 2 2 內容選用 表 2 2 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度 模具材料 熱處理硬度 零件名稱 牌號 標準號 HBS HRC 45 GB699 216 260 40 45 4Cr GB3077 216 260 40 45 40CrNiMOA GB3077 216 260 40 45 3Cr2Mo GB1299 預硬狀態(tài) 35 45 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246 280 45 55 型腔 型芯 定模鑲件 動模鑲件 活動鑲件 3Cr13 GB1220 246 280 45 55 7 3 模具基本結構設計 3 1 確定成形方法 塑件采用注射成形法生產 因為該產品設計為大批量生產 故設計的模具需要有較 高的注塑效率 澆注系統要能夠自動脫模 此外為保證塑件表面質量采用側澆口 因此 選用 單分型面注射模 側澆口自動脫模結構 3 2 型腔布置 注意的問題或原則 根據塑件的幾何結構特點 尺寸精度要求 批量大小 模具制造難易 模具成本等 確定型腔數量及其排列方式 由于塑件形狀比較簡單 質量較小 且需求大批量生產 所以模具選用一模四腔平 衡布置 采用單分型面注塑模 澆口形式采用側澆口進料 這樣模具尺寸較小 制造方 便 利于充滿型腔 塑件質量高 生產效率高 成本低 型腔排列如下圖 圖 3 1 型腔排布示意圖 3 3 分型面設計 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置 澆注系統設計 塑件結構工藝性及尺寸 精度 嵌件的位置 塑件的推出 排氣等多種因素的影響 因此在選擇分型面時應綜合 分析比較以選出較為合理的方案 選擇分型面時的考慮方向 1 分型面一般不取在裝飾外表面或帶圓弧的轉角處 8 2 將同心度要求高的同心部分放于分型面的同一側 以保征同心度 3 軸芯機構要考慮軸芯距離 4 分型面作為主要排氣面時 分型面設于料流的末端 5 塑件開模后留在動模上 6 分型面的痕跡不影響塑件的外觀 7 澆注系統和澆口的合理安排 8 推桿的痕跡不露在塑件的外觀上 9 使塑件易于脫模 由于此模具的分型面有多種選擇 如圖 A 中分型面選者在下端面上 這種選擇會使塑件 表面留下分型面痕跡 影響塑件表面質量 B 中分型面選擇在上端面 這樣的選擇使塑 件外表面可以在整體凹模型腔內成形 塑件大部分外表面光滑 因此 塑件選擇如圖 3 2 所示 圖圖 圖 3 2 分型面選擇示意圖 3 4 排氣槽設計 當塑料熔體充填模具型腔時 必須將澆注系統和型腔內的空氣以及塑料在成型過程 中產生的低分子揮發(fā)氣體順利排出模外 如果型腔內因各種原因產生的氣體不能被排除 干凈 塑件上就會形成氣泡 產生熔接不牢 表面輪廓不清及填充不滿等缺陷 另外氣 體的存在還會產生反壓力而降低充模速度 因此設計模具時必須考慮型腔的排氣問題 本塑件模具采用利用分型面排汽 這樣可以減少排汽系統的制造接生了成本 減少了勞 動的工作量 同時也減少了毛刺 3 5 澆注系統設計 澆注系統是塑料熔體自注射機的噴嘴射出后 進入模具的型腔以前所流經的一段路 程的總稱 模具澆注系統應盡量粗短 流道設計分為主流道 分流道 澆口和冷料井的 9 設計 查 2 得雙分型面注射模使用的澆注系統是側澆口澆注系統 3 5 1 主流道設計 主流道為注塑機的噴嘴到型腔之間的進料通道 熔體從噴嘴中以一定的動能噴出 由 于熔體在料筒內已被壓縮 此時流入模的空腔內 其體積必然要增大 流速也略為減小 主流道設計應注意的問題 1 便于流道凝料從主流道襯套中拔出 主流道設計成圓錐形 錐角 粗糙 4 2 度Ra 與噴嘴對接處設計成半球形凹坑 球半徑略大于噴嘴頭半徑 0 8 2 主流道要求耐高溫和摩擦 要求設計成可拆卸的襯套 以便選用優(yōu)質材料單獨 加工和熱處理 3 襯套大端高出定模端面0 5 1mm 并與注射機定模板的定位孔成間隙配合 起定 位隙作用 1 主流道直徑的計算 查 7 5 59 得主流道直徑計算的經驗公式 m KV4D 式中 主澆道大頭直徑 流經主澆道的熔體體積 V3c 因熔體材料而異的常數 如表3 1 表3 1 塑料種類與 K值表 塑料種類 PS PE PP PA PC ABS CA K 值 2 5 4 5 1 5 2 1 2 25 故 mm4V36D 2 主流道斷面尺寸 主流道設在定模板上 并且位于模具的中心 與注射機噴嘴在同一軸線上 如圖 3 4 所示 10 圖 3 4 主流道稱套示意圖 表 3 2 主流道襯套中尺寸關系表1d16202530 注射機噴嘴直徑 0 5 1 mmD 與注射機定位孔間隙配合SR 注射機噴嘴球面半徑 1 2 mm 主流道的大頭直徑確定為 6mm 綜合考慮主流道如下選擇 D 6mm 4 d 3mm l 21mm SR 5mm 3 5 2 分流道設計 分流道是指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道 對熔體流動起分流轉向 作用 要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小 分流道的作用是改變熔體流向 使其以 平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔 設計時應注意盡量減少流動過程的熱量損失和壓力 損失 1 分流道的截面形狀及分布選擇 分流道截面形狀有 圓形 梯形 U形 半圓形及矩形等幾種形式 表3 3 分流道截面形狀的對比表 特征截面形狀 熱量損失 加工性能 流動阻力 效果 圓形 小 較難 小 最佳 梯形 較小 易 較小 良 U 形 較小 易 小 佳 11 矩形 大 易 大 不良 通過表 3 3 所示截面形狀的對比 圓形截面形狀效果最佳 但考慮到經濟和加工難 易 采用梯形截面形狀 分流道截面形狀采用梯形且平衡分布 因為梯形分流道熱量損 失較小 易加工 效率較高且可保證各型腔均衡進料 從而保證塑件質量 2 分流道的長度要盡可能短 且彎折少 以便減少壓力損失和熱力損失 節(jié)約塑料的 原 材料和降低能耗 3 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻 只有內部的熔體流動狀態(tài)比較理想 此分流道的表面粗糙度要求不能太低 一般Ra取0 8 m左右 這可增加對外層塑料熔體 的流動阻力 使外層塑料冷卻皮層固定 形成絕熱層 4 分流道尺寸經驗計算 圖 3 5 分流道截面示意圖 查 7 6 2 得 分流道計算經驗公式 4b 0 265mLh3 式中 b 梯形大底邊寬度 塑件的質量 g L 分流道的長度 m h 梯形的高度 梯形小底邊寬度 1b 12 故 mm4b0 26538 mmh 梯形分流的側面斜角 常取 5o 10 o 此取斜角為 8o 底部以圓角相連 綜上可得 梯形分流道的截面尺寸及圖形 如圖 2 5 所示 5 分流道在分型面上的布置形式與型腔在分型面上的布置形式密切相關 因本模具 采用一模四腔 故采用平衡式 如圖 3 6 所示 圖 3 6 分流道在分型面上的布置形式 3 5 3 澆口設計 澆口亦稱進料口 是連接分流道與型腔的熔體通道 澆口的設計與位置的選擇恰當 與否直接關系到塑件能否完好 高質量地注射成型 根據設計要求使用直澆口即可滿足 使用要求 因為直澆口壓力損失較小 注射速度高從而提高效率 1 澆口位置的選擇 1 盡量縮短流動距離 2 保證熔料能迅速地充滿型腔 3 澆口開在塑件臂厚處 4 考慮分子定向的影響 5 減少熔接痕 提高溶解強度 所以 塑件的澆口與塑件在分型面的兩側 澆口搭接在塑料上 其結構如圖 3 7 所示 2 澆口尺寸計算 13 H nt 30nAb 圖 3 7 澆口結構 式中 h 澆口深度 mm b 澆口寬度 mm A 型腔表面積 mm 2 t 塑件壁厚 mm n 塑料系數 PP 取 0 7 則 h 0 7 1mm 0 6mm mm 0 631 4b 3 5 4 冷料穴設計 冷料穴是澆注系統的結構組成之一 冷料穴一般設在主流道的末端 底部作成曲折 的鉤形或下陷的凹槽 使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出 并滯留 在動模一側的作用 該澆注系統選用帶 Z 形頭拉料桿的冷料穴 拉料桿固定在推板上 使凝料與拉料桿一道被出推出機構從模具中 開模后稍許將制品作側向移動 即可將制 品連同凝料一道從料桿取下 3 6 脫模機構設計 塑件在模腔中成形后 便可以從模具中取下 但在塑件取下以前 模具必須完成一 個將塑件從模腔中推出的動作 模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構 推出機構的組成 第一部分是直接作用在塑件推出的零件 第二部分是用來固定推 出零件的零件 有推桿固定板 推板等 第三部分是用作推出零件推出動作的導向及合 模時推出零件復位的零件 14 推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀 推力的分布依脫模阻力的 大小合理合理安排 推出機構的結構力求簡單 動作可靠 不發(fā)生誤動作 合模時要正 確復位 從塑件結形狀分析屬薄壁類制品 宜采用推板推出機構 隨著動模運動頂桿推 動推板推出機構 脫模力的計算要將塑件從模腔中推出 必須克服推出所遇到的阻力 因此塑件脫模 時必須有一個足夠大的脫模力 查 2 得脫模力可用下式計算 cosin Ft A 式中 Ft 脫模力 推出力 單位 N A 塑件包絡型芯的體積 m 2 P 塑件對型芯單位面積上的包緊力 取 1 0 107Pa 脫模斜度 塑件對鋼的摩擦系數 則 Ft 0 005 1 0 107 0 2cos0 75 sin0 75 N 9435N 3 6 1 推出部分的選擇 因為本塑件結構簡單 所以使用一般的推桿推出機構 推板推出機構等即可滿足塑 件脫模要求 3 6 2 導向機構的設計 導向機構是保證動 定模板或在上 下模合模時正確地定位和導向的零件 合模導 向機構主要有導柱和錐面定位兩種形式 通常采用導柱導向定位 導柱導向機構應用最普 遍 其主要零件是導柱和導套 一般該零件要求具有良好的耐磨性 和不易變形 所以使用微變形低淬透模具鋼 GCr15 一般導柱導套已實現標準化 不必自己設計 此模具選用帶頭導柱和其導套 其配合形式及設計尺寸如圖 3 8 所示 15 圖 3 8 導柱導套的配合形式示意圖 16 4 注射機的有關工藝參數校核 4 1 最大注射量校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的重量或體積 包括流道及澆口凝料和飛邊 通 常注塑機的實際注塑量最好在注塑機的最大注塑量的 25 80 因此可得 maxmax0 250 8V 式中 V 模具要求的實際用料體積 V 36 7cm3 20cm3 max0 25 0 8 64cm3 確定的注塑機注塑量為 60cm3 滿足要求 4 2 鎖模力與注射壓力的校核 0 10mPAF 式中 F 脹模力 KN 注射壓力 MPam 塑件和澆注系統在分型面上的投影面之和 cm 2A 被校核模板的安全許用應力 MPa P 0 1 A 0 1 25 120kN 300kN mP 10 A 10 55 120kN 66000kN 300 500拉桿空間 模具的長寬為 355mm 和 459mm 大于注塑機拉桿空間 190 300 故滿足要求 17 4 4 模具閉合高度校核 模具實際厚度 219mmmH 注射機最小閉合高度 H 最小 200mm H 最大 300mm 即 H 最小 KP km 確定的注射機注射壓力滿足要求 4 6 開模行程校核 注射機開模行程應大于模具開模時取出塑件 包括澆注系統 所需的開模距 我們 所選的注塑機的最大行程與模具厚度無關 即滿足下式 S 5 10 1H2 式中 S 注射機最大開模行程 mm 推出距離 脫模距離 mm1 包括澆注系統在內的塑件高度 mm2 S 180 5 10 10 21 5 10 36 41 滿足要求 1H2 18 5 成型零部件工作尺寸的計算 為了降低模具加工難度和制造成本 在滿足塑件使用的前提下 采用較低的尺寸精 度 塑件精度等級與塑料品種有關 根據塑料的收縮率的變化不同 塑料的公差精度 分為高精度 一般精度 低精度三種 見表 5 1 表 5 1 PE 建議采用精度等級表 建議采用精度等級 塑料品種 高精度 一般精度 低精度 PE 5 6 7 由塑件的工作環(huán)境知道工件的精度要求不高 所以精度等級選擇一般精度 表 5 2 塑件公差數值表 精度等級 1 2 3 4 5 6 7 8 基本尺 寸 mm 公差數值 mm 3 0 04 0 06 0 08 0 12 0 16 0 24 0 32 0 46 3 6 0 05 0 07 0 08 0 14 0 18 0 28 0 36 0 56 6 10 0 06 0 08 0 10 0 16 0 20 0 32 0 40 0 64 10 14 0 07 0 09 0 12 0 18 0 22 0 36 0 44 0 72 14 18 0 08 0 10 0 12 0 20 0 24 0 40 0 48 0 80 18 24 0 09 0 11 0 14 0 22 0 28 0 44 0 56 0 56 24 30 0 10 0 12 0 16 0 24 0 32 0 48 0 64 0 96 30 40 0 11 0 13 0 18 0 26 0 36 0 52 0 72 1 00 40 50 0 12 0 14 0 20 0 28 0 40 0 56 0 80 1 2 50 65 0 13 0 16 0 22 0 32 0 46 0 64 0 92 1 4 65 80 0 14 0 19 0 26 0 38 0 52 0 76 1 04 1 60 19 80 100 0 16 0 22 0 30 0 44 0 60 0 88 1 20 1 80 100 120 0 18 0 25 0 34 0 50 0 68 1 00 1 36 2 00 120 140 0 28 0 38 0 56 0 76 1 12 1 52 2 20 5 1 型腔尺寸計算 計算中取聚乙烯的平均收縮率 1 75 公差按照表 5 1 和表 5 2 中所查的公差進行 計算 模具制造公差 統一取塑件尺寸公差的 1 3 5 1 1 型腔徑向尺寸計算 模具最大磨損取塑件公差的 1 6 模具制造公差取 1 3 取 x 0 75 01xkLm塑 件 式中 塑件外形最大尺寸塑 件L 塑件的平均收縮率k 塑件的尺寸公差 模具制造公差 取塑件尺寸公差的 61 3 1 對于 113 尺寸 塑件的公差 取 0 58 0 58 31L 0 583 1753 114 0000 19 2 對于 31 尺寸 塑件的公差 取 0 50 0 28 3L 0 2831 7531 0 94 3 對于 83 尺寸 塑件的公差 取 0 46 0 46 3L 0 4631 7583 83 6000 15 4 對于 53 尺寸 塑件的公差 取 0 36 0 36 4L 0 361 753 53 3000 12 20 5 對于 75 尺寸 塑件的公差 取 0 40 0 4 35L 0 431 75 75 3600 13 6 對于 R44 尺寸 塑件的公差 取 0 360 36 R 0 361 753 0 1246 5 1 2 型腔深度尺寸 模具最大磨損取塑件公差的 1 6 模具制造公差取 1 5 取 0 75x 相對凹模的工作尺寸計算公式 01kHS塑 式中 塑件內腔的深度最小尺寸塑H 對于 3 尺寸塑件的公差 取 0 12 0 12 3 0 123 753 0 496 5 2 型芯徑向尺寸 5 2 1 型腔徑向尺寸計算 模具最大磨損取塑件公差的 模具制造公差取 1 3 取6 10 75x 0 xkLs塑 件 式中 塑件外形最大尺寸 塑 件L 塑件的平均收縮率k 塑件的尺寸公差 模具制造公差 取塑件尺寸公差的 61 3 1 對于 110 尺寸 塑件的公差 取 0 58 01 58 3L 0 5830 175 9 21 2 對于 28 尺寸 塑件的公差 取 0 28 02 8 3L 0 2831 07528 94 3 對于 R39 尺寸 塑件的公差 取 0 36 03 6 L 0 361 0753 29 4 對于 83 尺寸 塑件的公差 取 0 46 04 6 3L 0 4631 07583 8 5 對于 53 尺寸 塑件的公差 取 0 36 05 36 L 0 361 0753 2 6 對于 75 尺寸 塑件的公差 取 0 40 06 4 3L 0 431 075 5 2 2 型芯深度尺寸 模具最大磨損取塑件公差的 模具制造公差取 1 3 取6 15 0 x 0 xkhS塑 式中 塑件內腔的深度最小尺寸塑h 對于 1 件的公差 取 0 12 0 2 3 0 123 175 0 22 6 模具溫度調節(jié)系統計算 6 1 模具冷卻系統計算 冷卻回路所需總表面積可按下式計算 360mwMqA 式中 冷卻回總表面積 A2 單位時間內注入模具中樹脂的質量 MhKg 單位質量樹脂在模具內釋放的熱量 PE 的 值查表得 值為q J qq 5 9 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?a KmW2 模具成形表面的溫度 m C 冷卻水的平均溫度 w 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?可用下式計算a 0 8 2vd 式中 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?a KmW 冷卻水在該溫度下的密度 3g 冷卻水孔直徑 d 與冷卻水有關的物理溫度 值可查下表得 表 6 1 水的 值與溫度的關系 平均溫度 51052053054056 值 6 6 7 9 74 8 28 9 0 1 0 80 8222 91 VwmKd 2317 0 46 5 03697 360MqAW 23 冷卻回路總長度可用下式計算 dA10L 式中 冷卻回路總長度 m 冷卻回路總表面積 2 冷卻水孔直徑 d 型腔的冷卻是由在模板上的四條 的冷卻水道完成 10 所以 mAL544 37 103 確定冷卻水孔的直徑時應注意 無論多大的模具 水孔的直徑不能大于 否m14 則冷卻水難以成為湍流狀態(tài) 以致降低熱交換效率 一般水孔的直徑可根據塑件的平均 壁厚來確定 型芯的冷卻如圖 4 1 所示 在型芯內部開有 的冷卻水道 中間用16 隔水板隔開 平均壁厚為 時 水孔直徑可取 冷卻水由支承板上的24 0 冷卻水孔進入 沿著隔水板的一側上升到型芯的上部 翻過隔水板 流入另一m10 側 再流回支承板上的冷卻水孔 然后繼續(xù)冷卻第二個型芯 最后由支承板上的冷卻水 孔流出模具 型芯和支承板之間用密封圈密封 假如塑料樹脂在模內釋放的熱量全部由 冷卻水傳導的話 即忽略其他傳熱因素 那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計 算 21Vc60Mq 式中 冷卻水體積流量 vqmin3 單位時間注射入模具內的樹脂質量 Mhkg 單位質量樹脂在模具內釋放的熱量 KJ 冷卻水比熱容 c KgJ 冷卻水的密度 3m 冷卻水出口處溫度 1 冷卻水入口處溫度 2 24 min08 18 02 1 4609537 60 3321cMqv 圖 6 2 冷卻回路排布圖 6 2 模具加熱系統計算 當注射成型工藝要求模具溫度在 80 以上時 模具必須有加熱裝置 由于 PP 成型 工藝要求模溫在 40 80 因此 此模具不用設置加熱裝置即可滿足注射成形的需要 25 7 模具的工作原理 合模時 在導柱 18 和導套 17 的導向定位下 動模和定模閉合 型腔由定模板 13 上的凹模與固定在動模板 12 上凸模組成 并由注射機合模系統提供的鎖模力鎖緊 然 后注射機開始注射 塑料熔體經定模上的澆注系統進入型腔 待熔體充滿型腔并經過保 壓 補縮和冷卻定模后開模 開模時 注射機合模系統帶動動模板后退 模具從動模和 定模分型面分開 塑件包在凸模 19 上隨動模一起后退 同時拉料桿 16 將澆注系統的主 流道凝料從澆口套中拉出 當咚摸移動一定距離后 注射機的頂桿接觸推板 6 推出機 構開始動作 使推桿 4 和拉料桿 16 分別將塑件及澆注系統凝料從凸模和冷料穴中推出 塑件與澆注系統凝料一起從模具中落下 至此完成一次注射過程 合模時 推出機構靠 復位桿復位并準備下一次注射 1 模具的組成 1 成形零部件 動模板 12 定模板 13 凸模 型芯 19 等 2 澆注系統 澆口套 14 等 3 導向部分 導柱 18 導套 17 推板導柱 7 推板導套 20 4 推出部分 推板 6 推桿固定板 5 拉料桿 16 推板導柱 7 推板導套 20 推桿 4 和復位桿 9 26 圖 7 1 模具工作原理圖 27 8 模具總裝圖及模具的裝配 試模 8 1 模具總裝圖及模具的裝配 圖 8 1 模具裝配圖 模具總裝圖的技術要求內容 1 對于模具某些系統的性能要求 2 對模具裝配工藝的要求 例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應 模具上 下面的平行度要求 并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要m05 求 3 模具使用 裝拆方法 4 防氧化處理 模具編號 刻字 標記 油封 保管等要求 5 有關試模及檢驗方面的要求 8 2 模具的安裝試模 8 2 1 試模前的準備 試模前要對模具及試模用的設進行檢驗 模具的閉合高度 安裝與注射機的各個配 28 合尺寸 推出形式 開模距 模具工作要求等符合所選設備的技術條件 檢查模具各個 滑動零件配合間隙適當 無卡住及緊澀現象 活動要靈活 可靠 起止位置的定位要準 確 各鑲嵌件 緊固件要牢固 無松動現象 各種水管接頭 閥門 附件 備件要齊全 對于試模設備也要進行全面檢查 即對設備的油路 水路 電路 機械運動部位 各操 縱件和顯示信號要檢查 調整 使之處于正常運轉狀態(tài) 8 2 2 模具的安裝及調試 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注塑機所在地 并安裝在指定注射機的全過 1 模具安裝到注射機上要注意以下幾個問題 1 模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求 2 模具中有側向滑動機構時 盡量使其運動方向為水平方向 3 當模具長度與寬度尺寸相差較大時 應盡可能使較長的邊與水平方向平行 4 模具帶有液壓油路接頭 氣路接頭 熱流道元件接線板時 盡可能放置在非操 作一側 以免操作不方便 2 模具安裝于注射機上之后 要進行空循環(huán)調整 其目的在于檢驗模具上各運 動機構是否可靠 靈活 定位裝置是否有效作用 要注意以下幾個方面 1 合模后分型面不得有間隙 要有足夠的合模力 2 活動型芯 推出及導向部位運動及滑動要平穩(wěn) 無干涉現象 定位要正確 可 靠 3 開模時 推出要平穩(wěn) 保證將塑件及澆注系統凝料推出模具 4 冷卻水要暢通 不漏水 閥門控制正常 8 3 3 試模 將模具安裝在注射機上 選用合格的原料 根據推薦的工藝參數調整好注射機 采 用手動操作 開始注射時 首先采用低壓 低溫和較長的時間條件下成形 如果型腔未 充滿 則增加注射時的壓力 在提高壓力無效的時 可以適當提高溫度條件 試模注射 出樣件 試模過程中 應進行詳細記錄 將結果填入試模記錄卡 并保留試模的樣件 8 2 4 修模 雖然是在選定成型材料 成型設備時 在預想的工藝條件下進行模具設計 但是人 們的認識往往是不完善的 因此必須在模具加工完成以后 進行試模試驗 看成型的制 29 件質量如何 發(fā)現總是以后 進行排除錯誤性的修模 塑件出現不良現象的種類居多 原因也很復雜 有模具方面的原因 也有工藝條件 方面的原因 二者往往交只在一起 在修模前 應當根據塑件出現的不良現象的實際情 況 進行細致地分析研究 找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法 因為成型條件容 易改變 所以一般的做法是先變更成型條件 當變更成型條件不能解決問題時 才考慮 修理模具 修理模具更應慎重 沒有十分把握不可輕舉妄動 其原因是一旦變更了模具條件 就不能再作大的改造和恢復原狀 8 2 5 檢驗 通過試?？梢詸z驗出模具結構是否合理 所提供的樣件是否符合用戶的要求 模具 能否完成批量生產 針對試模中發(fā)現的問題 針對試模中發(fā)現的問題 對模具進行修改 調整 再試模 使模具和生產的樣件滿足客戶的要求 試模合格的模具 應清理干凈 涂防銹油入庫保存 結束語 通過這次系統的注塑模的設計 我更進一步的了解了注射模的結構及各工作零部件 的設計原則和設計要點 了解了注射模具設計的一般程序 進行塑料產品的模具設計首先要對成型制品進行分析 再考慮澆注系統 型腔的分 布 導向推出機構等后續(xù)工作 通過制品的零件圖就可以了解制品的設計要求 對形態(tài) 復雜和精度要求較高的制品 有必要了解制品的使用目的 外觀及裝配要求 以便從塑 料品種的流動性 收縮率 透明性和制品的機械強度 尺寸公差 表面粗糙度 嵌件形 式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經濟性 模具的結構設計要求經濟合理 認真 掌握各種注射模具的設計的普遍的規(guī)律 可以縮短模具設計周期 提高模具設計的水平 30 致 謝 時間如白駒過隙 轉瞬即逝 經過緊張而又忙碌的資料搜集 整理及設計 一個多 月的時間似指間的流水 匆匆而過 畢業(yè)設計的圓滿完成為我們三年的大學生活畫上了 完美的句號 這次設計我受益匪淺 也頗有成就感 使我本就貧瘠的專業(yè)知識得到應用 讓我覺得學有所成 學有所用 光陰似箭 轉眼就要告別大學 這段人生中令人難忘的美好時光 心中有依戀 不舍 也有遺憾 不甘 但更多的是慶幸和感激 這三年來無論是在學習還是生活中都 遇到諸多的困難和挫折 也曾迷茫過 彷徨過 但得到那么多師長和朋友 同學的無私 教導與幫助 我也逐漸成長 不斷成熟起來 此次畢業(yè)設計的順利完成 我要衷心感謝我的指導老師 何玉林老師 老師從分 組那天開始就非常關注我們的設計 在她兼帶大一新生課程繁忙的情況下仍對我們盡心 指導 幫我們解決問題 在此 感謝她在百忙之中給予我們的悉心指導 這段時間感覺過得挺忙碌的 但我卻是充實的 我深深地體會到了一個設計人員的 不易 他們的艱辛和汗水也只有我們親身體驗過才知道 通過這次塑模設計 我更進一 步了解了自己的專業(yè) 也知道了以后的發(fā)展趨向 學習的重點和必須掌握的知識 一分 耕耘 一分收獲 向本文所參考的文獻的作者們表示我最真誠的謝意 向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意 同時 向所有關心 幫助和支持我的老師和同學表示衷心的感謝 祝你們工作順利 萬事如意 由于本人的學識水平 時間和精力有限 文中定有許多不完善之處 我將在以后的 工作 學習中不斷思考 完善 31 參考文獻 1 塑料模設計手冊編寫組編著 塑料模設計手冊 模具手冊之二第二版 M 北京 機 械工業(yè)出版社 1994 2 齊衛(wèi)東主編 塑料模具設計與制造 M 北京 高等教育出版社 2004 3 塑料模具技術手冊編委會主編 塑料模具技術手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1997 輕工模具手冊 4 屈華昌編著 塑料成形工藝與模具設計 M 北京 高等育出版社 2001 5 編寫組編 塑料模具設計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1985 6 馮炳堯等編 模具設計與制造簡明手冊 M 上海 上?？茖W技術出版社 1985 7 李秦蕊主編 塑料模具設計 M 第二版 西安 西安工業(yè)大學出版社 1988 8 徐佩弦編著 塑料件設計 M 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 9 李德群等編 塑料成型模具設計 M 武漢 華中理工大學出版社 1990 10 張如彥等譯 塑料注射成型與模具 M 北京 中國鐵道出版社 1987 11 航空工業(yè)部塑料模具編制組 塑料注射模具機構與結構設計 12 李鐘猛編 型腔模設計 M 西安 西北電訊工程學院出版社 1985 13 卜建新 側澆口點澆口并用的雙層型腔注射模 J 模具工業(yè) 1992 14 李大樹 分流道截面形狀和尺寸計算的探討 J 模具工業(yè) 1991 15 王忠銀主編 型腔模具結構圖冊 M 長沙 湖南科學技術出版社 1989 16 機械電子工業(yè)部編著 模具結構與設計基礎 M 北京 機械工業(yè)出版社 1993 17 王永平編著 注塑模具設計經驗點評 M 北京 機械工業(yè)出版社 2004 18 閻亞林編著 塑料模具圖冊 M 北京 高等教育出版社 2004 19 編寫組編著 塑料模具設計手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1985