小玩具雙蓋的注塑模具設(shè)計【含cad圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p><b>　　雙蓋注塑模具設(shè)計</b></p><p>　　系 、 部： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師：

2、 職稱 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級： </p><p>　　完成時間： </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p>

3、<p><b>　　材 料</b></p><p>　　系 、 部： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： <

4、;/p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p><b>　　年 月</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書&

5、lt;/p><p>　　系： 專業(yè)： </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)工作中期檢查表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱評語表</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯資格審查表<

6、/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及最終成績評定表</p><p>　　系： 專業(yè)：</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表</p><p>　　系： 專業(yè)：

7、 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本課題主要是針對塑料蓋的模具設(shè)計,通過對塑件進行工藝的分析和比較,最終設(shè)計出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細的設(shè)計，同時并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個設(shè)

8、計過程表明該模具能夠達到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)題目設(shè)計的主要任務(wù)是塑料蓋注塑模具的設(shè)計。也就是設(shè)計一副注塑模具來生產(chǎn)盒蓋塑件產(chǎn)品，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。</p><p>　　關(guān)鍵詞：塑料蓋；注塑模；模具結(jié)構(gòu)；澆注系統(tǒng)；注塑機</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This topic mainly ai

9、med at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic injection mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the

10、 mold embarks, the gating system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system ,the injection molding machine all

11、had the detailed design, at the same tim</p><p>　　Key words：plastic lid；plastic injection mold；the structure of the mold embarks;gating systerm; injection molding machine</p><p><b>　　目 錄&

12、lt;/b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　abstract</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p>　　1 塑件成型的工藝性分析3</p><p>　　1.1塑件的分析3&

13、lt;/p><p>　　1.2 PP的性能分析3</p><p>　　1.3聚丙烯的成型工藝3</p><p>　　2 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核5</p><p>　　2.1 注射機的選用5</p><p>　　2.2 注射壓力的校核5</p><p>　　2.3 鎖模力的校核6&l

14、t;/p><p>　　3 分型面的選擇7</p><p>　　3.1 分型面的形式7</p><p>　　3.2 分型面的選擇原則7</p><p>　　3.3 水平分型面的選擇7</p><p>　　4 型腔數(shù)目的決定及排布8</p><p>　　4.1 型腔數(shù)目的確定：8</p

15、><p>　　4.2 多型腔的排列：8</p><p>　　4.3 模具結(jié)構(gòu)的初步確定8</p><p>　　5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計9</p><p>　　5.1主流道設(shè)計：9</p><p>　　5.2分流道的設(shè)計10</p><p>　　5.3澆口的設(shè)計：11</p>&l

16、t;p>　　5.4 校核主流道的剪切速率11</p><p>　　5.5冷料穴的設(shè)計12</p><p>　　6 成型零件的工作尺寸計算13</p><p>　　6.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式13</p><p>　　6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計13</p><p>　　6.3 成型零件的工作尺寸計算14</

17、p><p>　　6.3.1 凹模徑向尺寸計算14</p><p>　　6.3.2 凹模深度尺寸的計算15</p><p>　　6.3.3 型芯徑向尺寸計算15</p><p>　　6.3.4 型芯高度尺寸的計算15</p><p>　　6.3.5型腔的壁厚和底板厚度的計算16</p><p&g

18、t;　　7 模架的確定17</p><p>　　7.1各模板尺寸的確定17</p><p>　　8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計18</p><p>　　9 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計19</p><p>　　9.1 脫模力的計算19</p><p>　　9.2 推出方式的確定19</p><p>　

19、　9.3 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則19</p><p>　　10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計20</p><p>　　10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計20</p><p>　　10.2 冷卻時間的確定20</p><p>　　10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則20</p><p>　　10.4 冷卻系統(tǒng)的計算21</p>&

20、lt;p><b>　　11模具安裝22</b></p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)23</b></p><p><b>　　參考文獻24</b></p><p><b>　　致 謝25</b></p><p><b>　　前言&

21、lt;/b></p><p>　　模具被稱為工業(yè)產(chǎn)品之母。所以工業(yè)的高速發(fā)展也離不開模具工業(yè)的不斷進步。中國模具巿場規(guī)模巨大，隨著國內(nèi)模具工業(yè)高速發(fā)展，技術(shù)也獲得了較大的飛躍，但是，仍然面對高檔模具以進口為主的尷尬局面。提升技術(shù)實力，乃是中國模具工業(yè)發(fā)展的前途所在。隨著沖壓金屬制品在機械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對冷沖壓模具的需求日益增加，沖壓模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。模具作

22、為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一。因此我選擇了模具設(shè)計的課題，即設(shè)計一副能夠生產(chǎn)所給空氣濾清器殼的模具，并且結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量。在設(shè)計中能熟練使用PRO/E 、AUTOCAD 等機械、模具相關(guān)繪圖軟件。 </p><p>　　1、 國內(nèi)方面發(fā)展情況</p><p>　　模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成

23、為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。中國經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近10年來，中國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。但與發(fā)達國家相比，中國模具工業(yè)無論在技術(shù)上，還是在管理上，都存在較大差距。特別在大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具技術(shù)上，差距尤為明顯。中國每年需要大量進口此類模具，在模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，中低檔模具相對過

24、剩，市場競爭加劇價格偏低，降低了許多模具企業(yè)的效益。而中高檔模具能力不足，模具的開發(fā)能力較弱，技術(shù)人才嚴重不足，科研開發(fā)和技術(shù)攻關(guān)投入少等一系列問題，嚴重制約了中國模具行業(yè)的發(fā)展。 由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。2003年我國模具產(chǎn)值達到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國緊隨日本、美國其后，位居世界第三。中國模具已涵蓋了各種用于金屬和非金屬成形的特殊裝備，被分

25、為10大類、46小類。1996年至2002年間，中國模具制造業(yè)的產(chǎn)值年平均增長14%左右，2</p><p>　　我國模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達60%左右，而國外模具超過70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、“小而精”。國內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、長壽命的模具占總量比例不足30%，而國外在50%以上。2004年，模具進出口之比為

26、3.7﹕1，進出口相抵后的凈進口額達13.2億美元，為世界模具凈進口量最大的國家。</p><p>　　3、未來塑料模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢</p><p>　　（1）提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。</p><p>　?。?）在塑料模設(shè)計制造中全面推廣

27、應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越

28、來越重要的作用。</p><p>　　（3）推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助

29、注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。     </p><p>　?。?） 開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。  </p&

30、gt;<p>　　（5） 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。</p><p>　　（6

31、）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。</p><p>　　(7)研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。</p><p>　　1 塑件成型的工藝性分析</p><p>　　本產(chǎn)品主要用于小玩具

32、，它要求質(zhì)量輕、成本低廉、能大規(guī)模的生產(chǎn)、無毒，下列為其圖樣</p><p><b>　　圖1 零件圖</b></p><p><b>　　1.1塑件的分析</b></p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，生產(chǎn)批量為大批量，根據(jù)性能要求，這里選擇塑件材料為PP,塑件的公差按模具設(shè)計要求進行轉(zhuǎn)換。</p>&l

33、t;p>　　1.2 PP的性能分析</p><p>　　1.結(jié)晶料，濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解。 </p><p>　　2.流動性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔.凹痕，變形。 </p><p>　　3.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度，料溫低溫高壓時容易取向，模具溫度低于50度時，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良

34、，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。 </p><p>　　4.塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。</p><p>　　1.3聚丙烯的成型工藝</p><p>　　注塑機選用：對注塑機的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結(jié)晶性。需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑機。鎖模力一般按3800t/m2來確定，注射量20%-85%即可。 </p>

35、<p>　　干燥處理：如果儲存適當則不需要干燥處理。 </p><p>　　熔化溫度：PP的熔點為160-175℃，分解溫度為350℃，但在注射加工時溫度設(shè)定不能超過275℃。熔融段溫度最好在240℃。 </p><p>　　模具溫度：模具溫度50-90℃，對于尺寸要求較高的用高模溫。型芯溫度比型腔溫度低5℃以上。 </p><p>　　注射壓力：采用較高

36、注射壓力（1500-1800bar）和保壓壓力（約為注射壓力的80%）。大概在全行程的95%時轉(zhuǎn)保壓，用較長的保壓時間。 </p><p>　　注射速度：為減少內(nèi)應(yīng)力及變形，應(yīng)選擇高速注射，但有些等級的PP和模具不適用（出現(xiàn)氣泡、氣紋）。如刻有花紋的表面出現(xiàn)由澆口擴散的明暗相間條紋，則要用低速注射和較高模溫。 </p><p>　　流道和澆口：流道直徑4-7mm，針形澆口長度1-1.5mm

37、，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長度越短越好，約為0.7mm，深度為壁厚的一半，寬度為壁厚的兩倍，并隨模腔內(nèi)的熔流長度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，模具排氣孔深度為0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收縮痕，就要用大而圓的注口及圓形流道，加強筋的厚度要?。ɡ缡潜诤竦?0-60%）。均聚PP制造的產(chǎn)品，厚度不能超過3mm，否則會有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 </p><p>　　熔膠背壓

38、：可用5bar熔膠背壓，色粉料的背壓可適當調(diào)高。 </p><p>　　制品的后處理：為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。</p><p>　　2 注射機的型號和規(guī)格選擇及校核</p><p>　　注射模是安裝在注射機上的，因此在設(shè)計注射模具時應(yīng)該對注射機有關(guān)技術(shù)規(guī)范進行必要的了解，以便設(shè)計出符合要求的模具，同時選定合適的注射機型號。</p&

39、gt;<p>　　從模具設(shè)計角度考慮，需要了解注射機的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計模具時，最好查閱注射機生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)“注射機使用說明書”上標明的技術(shù)規(guī)范，。因為即使同一規(guī)格的注射機，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。</p><p>　　2.1 注射機的選用</p><p>　　選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該

40、機型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。</p><p><b>　　經(jīng)過初步計算</b></p><p>　　塑件體積：V塑=9.9㎝3</p><p>　　由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能確定準確的數(shù)值，但是可以依據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2倍—1倍來估算。由于本次設(shè)計采用的流到簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的

41、凝料按塑件體積的0.3倍來估算，故一次注入模具型腔的塑料熔體的總體積為</p><p>　　V總=1.3n V塑=1.3×4×9.9=51.48㎝3……………………………………（1）</p><p>　　根據(jù)一次注入模具型腔的塑料總體積，由V公= V總÷0.8=51.48÷0.8=64.35㎝3根據(jù)以上計算，初步選擇公稱注塑量為125㎝3，注塑機選擇

42、為XS-ZY-125型號的注射成型機，其主要技術(shù)參數(shù)如表1</p><p>　　表1 XS-ZY-125型號的注射成型機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.2 注射壓力的校核</p><p>　　該項工作是效核所選注射機的公稱壓力P能否滿足塑件所成型時需要的注射壓力P0，其值一般為70～100MPa， 這里取P0=100MPa，公稱注塑壓力P=150MPa,注射壓力安

43、全系數(shù)k1=1.25-1.4,這里取k1=1.3</p><p>　　k1 P0=1.3×100=130MPa<公稱注塑壓力P，所以，注射機注射壓力合格。</p><p>　　2.3 鎖模力的校核</p><p>　　鎖模力是指注射機的鎖模機構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力，當高壓的塑料熔體充填模腔時，會沿鎖模方向產(chǎn)生一個很大的脹型力。為此，注射機的額定鎖

44、模力必須大于該脹型力，即：F鎖 > K× F脹 </p><p>　　F脹= A 分 × P型…………………………………（2）</p><p>　　F鎖—注射機的額定鎖模力（N）； </p><p>　　P分—模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力（MPa）；一般為注射壓力的0.3～0.65倍，通常取20～40MPa。我們這里選P型=30MPa。&

45、lt;/p><p>　　K為鎖模力安全系數(shù)。</p><p>　　A分—塑料和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和（mm2）</p><p><b>　　取A澆=0.2A塑</b></p><p>　　A分=n(A澆+A塑)=4×1.2×A塑=11424 mm2，由公式（2）得</p><

46、p>　　F脹= 11424×30=342.72KN</p><p>　　F鎖=900KN，鎖模力安全系數(shù)k為1.1-1.2，這里取1.2，則1.2×F脹=411.264<F鎖。所以注塑機鎖模力滿足要求。</p><p><b>　　3 分型面的選擇</b></p><p>　　分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)

47、凝料的可分離的接觸表面。一副模具根據(jù)需要可能有一個或兩個以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以與合模方向平行或傾斜，我們在這里選用與合模方向傾斜。</p><p>　　3.1 分型面的形式</p><p>　　分型面的形式與塑件幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件、澆口形式等有關(guān)，我們常見的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。</p&

48、gt;<p>　　3.2 分型面的選擇原則</p><p>　　a）、便于塑件脫模：</p><p>　?、?、 在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi) </p><p>　　Ⅱ 、應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯 </p><p>　　Ⅲ、應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位；</p><p>　　b）、考慮和保證塑件的外觀不遭損壞

49、</p><p>　　c）、盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）</p><p>　　d）、有利于排氣 </p><p>　　e）、盡量使模具加工方便</p><p>　　3.3 水平分型面的選擇</p><p>　　分型面選擇如圖2所示</p><p><b&

50、gt;　　圖 2：分型面</b></p><p>　　4 型腔數(shù)目的決定及排布</p><p>　　4.1 型腔數(shù)目的確定：</p><p>　　由于塑件的精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式，同時考慮到塑件尺寸、模具的結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系，以及制造費用和各種成本費用等因素，初步選定為一模四腔。</p><p&

51、gt;　　4.2 多型腔的排列：</p><p>　　由于該模具的選擇是一模四腔，故流道采用H形對稱排列，使型腔進料平衡。型腔的排布如圖3所示。</p><p>　　圖3 型腔數(shù)目的排列布置</p><p>　　4.3 模具結(jié)構(gòu)的初步確定</p><p>　　由以上分析可知，本模具為一模四腔，對稱H型直線排列，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形式，推出機構(gòu)初選

52、為推件板推出或推桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)置時，流到采用對稱平衡式，澆口采用側(cè)澆口，且設(shè)在分型面上。</p><p><b>　　5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</b></p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓 清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。而澆注系統(tǒng)一般可分

53、為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。我們在這里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成，如圖4所示： </p><p><b>　　圖4 澆注系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5.1主流道設(shè)計：</b></p><p>　　主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸

54、線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度，其主要設(shè)計點為：</p><p>　　1 主流道圓錐角α=2o～6o，對流動性差的塑件可取3 o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63μm。</p><p>　　2 主流道大端呈圓角，半徑r=1～3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。</p><p>　　3 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于60mm，過長則會影響熔體的順利

55、充型。</p><p><b>　　主流道尺寸如下：</b></p><p>　　主流道長度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于小型模具L應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計中初選50mm進行計算。</p><p>　　主流道小端直徑 d=注射機噴嘴尺寸+（0.5-1）mm=4.5mm。</p><p>　　主流道大端直徑 D=d+2t

56、an(a/2)=8mm 式中a=4°</p><p>　　主流道球面半徑 SR=注射機噴嘴球頭半徑+（1-2）=12+2=14mm</p><p>　　球面的配合高度 h=3mm</p><p>　　4 對小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計成整體式。但在大多數(shù)情況下是將主流道襯套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在模板上。主流道襯套與定模座板采用H7/m

57、6過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合。</p><p>　　5 主流道襯套選用45#鋼制造，熱處理強度為43～48HRC。</p><p>　　6 主流道澆口套的結(jié)構(gòu)形式如圖5所示。 </p><p><b>　　圖5 主流道澆口套</b></p><p><b>　　5.2分流道的設(shè)計</b>

58、</p><p>　　分流道就是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。多型腔模具必定設(shè)計分流道，單型腔大型腔塑件在使用多個點澆口時也要設(shè)置分流道。 </p><p>　　1流道的截面形狀：通常分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U形和六角形等。為了減少流道內(nèi)的壓力損失和傳熱損失，提高效率，我們這里就選用圓形分流道，如圖6。因為圓形截面分流

59、道的效率是分流道中效率最高的，固選它。</p><p>　　圖6 分流道截面形式</p><p>　　2流道的尺寸：因為各種塑料的流動性有差異，所以可以根據(jù)塑料 的品種來粗略地估計分流道的直徑 </p><p>　　但對于壁厚小于3mm，質(zhì)量在200g以下的塑料，可用此經(jīng)驗公式確定其

60、流道直徑：</p><p>　　D=0.2654…………………………………（3） 式中 ， m—流經(jīng)分流道的塑料量（g）；L—分流道長度（mm）；D—分流道直徑（mm）。對于黏度較大的塑料，可按上式算得的 D值再乘以1.2~1.25的系數(shù)。塑件質(zhì)量=密度×體積=9.11，L=240mm。由公式（3）計算出D約為3.93mm，根據(jù)經(jīng)驗聚丙烯的分流道的直徑為5~10mm,本設(shè)計取分流道的直徑為5mm

61、。</p><p>　　3 流道的布置：分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩類，這里我們選用的是平衡式的布置方法。</p><p>　　4 流道的布置形式如圖7所示： </p><p>　　圖7 分流道的布置形式</p><p>　　5 校核道的剪切速率：根據(jù)公式</p><p

62、>　　v=3.3q/R3 ………………………………（4）</p><p>　　單邊分流道的體積V4.7cm3,單邊分流道體積流量q=（V/2+2×V塑）/t， </p><p>　　查表注射時間t為1.6s,由公式（4）得出:</p><p>　　v=9.3×102s-1</p>

63、<p>　　分流道的剪切速率處于主流道與分流道的最佳剪切速率5×102~5×103 s-1之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。</p><p><b>　　5.3澆口的設(shè)計：</b></p><p>　　澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。</p>

64、<p>　　為了便于調(diào)整充模時的剪切速率和封閉時間，采用側(cè)澆口，其界面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，且設(shè)在分型面上，從型腔邊緣進料。根據(jù)參考文獻推薦的尺寸，取側(cè)澆口的深度h為1mm,寬度B為2mm。</p><p>　　5.4 校核主流道的剪切速率</p><p>　　主流道的體積流量q=（V主+V分+nV塑）/t=45.9cm3/s。剪切速率由公式（4）v=3.3q/

65、πR3得</p><p>　　v=1.9×103s-1</p><p>　　主處于主流道與分流道的最佳剪切速率5×102~5×103 s-1之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。</p><p><b>　　5.5冷料穴的設(shè)計</b></p><p>　　冷料穴位于主流道的正對面的動模板上

66、，其作用是存儲熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品質(zhì)量，本設(shè)計中既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。采用與Z形拉料桿匹配的冷料穴。</p><p>　　6 成型零件的工作尺寸計算</p><p>　　6.1 凹模的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、組合式凹模、拼塊組合式凹模，我們的產(chǎn)

67、品屬于小型制件，從各方面分析我們</p><p>　　可選用組合式凹模——整體嵌入式凹模。</p><p>　　整體嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是將每個型腔單獨加工后壓入定模中。這種結(jié)構(gòu)的凹模形狀、尺寸一致性好，更換方便。凹模的外形通常是用帶臺階的圓柱形，由臺階定位，以過渡配合嵌入定模板，然后用定模板座板將其固定。其結(jié)構(gòu)如圖8所示：</p><p><

68、;b>　　圖8 凹模</b></p><p>　　6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　凸模（即型芯）是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可非為整體式和組合式兩種類型。我們根據(jù)凹模的結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模——整體裝配式凸模，它是將凸模單獨加工后與動模板進行裝配而成，如圖9所示：</p><p><b>　　圖9 凸模</b>

69、</p><p>　　6.3 成型零件的工作尺寸計算</p><p>　　6.3.1 凹模徑向尺寸計算</p><p>　　現(xiàn)設(shè)制品的名義尺寸LS是最大尺寸，其公差按規(guī)定為負值“-Δ”； 凹模的名義尺寸LM是最小尺寸，其公差按規(guī)定為正值“+δZ”現(xiàn)由公式可得：</p><p>　　………………………………（5）式中，“Δ”前的系數(shù)（此處為3/

70、4）可隨制品的精度和尺寸變化，一般在0.5～0.8之間，制品偏差大則取小值，偏差小則取大值。</p><p><b>　　圖10 塑件的尺寸</b></p><p>　　由圖10和公式（5）可得</p><p>　　6.3.2 凹模深度尺寸的計算</p><p>　　由于該尺寸屬于塑件外輪廓尺寸，故有：</p>

71、;<p>　　………………………………（6）</p><p>　　由公式（6）再結(jié)合圖10可得</p><p>　　6.3.3 型芯徑向尺寸計算</p><p>　　設(shè)塑件內(nèi)型腔尺寸為ls，公差為正值“+Δ”，制造公差為負值“-δZ”，經(jīng)過與上面凹模徑向尺寸相似推理，可得：</p><p>　　………………………………（7）&l

72、t;/p><p>　　現(xiàn)在可由公式（7）結(jié)合圖10算得：</p><p>　　6.3.4 型芯高度尺寸的計算</p><p>　　設(shè)制品孔深為hs，其公差為正值“+Δ”，制造公差為負值“-δZ”，同理可得：</p><p>　　……………………………（8）</p><p>　　我們由圖10和公式（8）可得出：</p&

73、gt;<p>　　6.3.5型腔的壁厚和底板厚度的計算 </p><p>　　在注射成型過程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強度和剛度。如果型腔壁厚和底板的厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力時，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。與此同時，若剛度不足將導(dǎo)致過大的彈性變形，從而產(chǎn)生型腔向外膨脹或溢料間隙。因此，有必要對型腔進行強度和剛度的計算，尤其是對大型塑件

74、。但我們這里的塑件較小，故不需要對型腔壁厚和底板厚度進行計算，大致得體即可。</p><p><b>　　7 模架的確定</b></p><p>　　根據(jù)模具型腔布局中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為238mm×230，型腔所占平面尺寸為210×202利用經(jīng)驗公式</p><p>　　W3=W’+10 …

75、…………………………………（9） </p><p>　　由公式(9)可得 W3=220，查表得出W=350，因此需采用350mm×350mm的模架 ，考慮到是采用推件板和推桿綜合推出方式，且推桿的布置在凸模中心，這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大，為降低模具成本，同時考慮導(dǎo)柱導(dǎo)套，水路的布置等因素，選用帶推件板的直澆口，查表得W×L=300mm×300mm以及各模板厚度。</

76、p><p>　　7.1各模板尺寸的確定 </p><p>　?。?） A板尺寸：A板是定模型腔板，塑件高度為35mm,考慮到模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需流出足夠的距離，故A板厚度取50mm。</p><p>　　（2） B板尺寸：B板是型芯固定板，按模架標準板厚度取40mm。</p><p>　　（3） C板（墊塊）尺寸：根據(jù)推板厚度，推桿固定板

77、厚度和推出行程取C為80mm。</p><p>　　綜上尺寸計算，確定模架尺寸如圖11所示。</p><p>　　圖11 模架 </p><p>　　8 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　為了保證注射模準確合模和開模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。</p

78、><p>　　導(dǎo)向機構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種，我們這里選取導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖12所示。</p><p>　　圖12 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)</p><p>　　我們在設(shè)計此機構(gòu)的同時還應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　　1、導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度。</p>&

79、lt;p>　　2、導(dǎo)柱的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出6～8mm，以免型芯進入凹模時與凹模相碰而損壞。</p><p>　　3、導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強度。</p><p>　　4、為了使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)該倒角。</p><p>　　5、導(dǎo)柱的設(shè)置應(yīng)根據(jù)需要而決定裝配方式。</p><p&g

80、t;　　6、一般應(yīng)在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機構(gòu)的正常運動。 </p><p>　　7、導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考準模架數(shù)據(jù)選取。</p><p>　　9 脫模推出機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　本塑件結(jié)構(gòu)簡單?？刹捎猛萍逋瞥?、推桿推出或推桿加推件桿的綜合推出

81、方式。根據(jù)脫模力的計算來決定。</p><p>　　9.1 脫模力的計算</p><p>　?。?）66×32主型芯脫模力 因為(L+B)/t=(32+66)/1=98>10,所以可將該主型芯視為薄壁塑件。根據(jù)參考資料脫模力計算公式為：</p><p>　　F=10faE(Tf-Tj)th ……………………………（10）</p>&l

82、t;p>　　式中f為脫模系數(shù)取0.5，a為塑料的線膨脹系數(shù)值為9.8×10-5/℃，E為脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量取1.5×103MPa，Tf為塑料的軟化溫度取110℃,Tj脫模時塑件溫度取60℃，h為型芯脫模方向高度為17mm,由公式(10)得</p><p><b>　　F1=630N</b></p><p>　　(2) 2×

83、R14小型芯脫模力，因為R/t=14>10,同理由公式（10）得</p><p><b>　　F2=1260N</b></p><p>　　(3) 總脫模力F=F1+F2=1890N</p><p>　　9.2 推出方式的確定</p><p><b>　?。?）采用推桿推出</b></p

84、><p>　　設(shè)6mm的圓推桿4根，推出面積A桿=(d2π/4)×4=113mm2。推桿推出應(yīng)力為F/A桿=16.7MPa，查表得許用應(yīng)力為12 MPa，應(yīng)力偏大，不用推桿推出。</p><p>　?。?）采用推件板推出</p><p>　　推件板推出面積A板=68×34-66×32=20mm2</p><p>　　

85、推件板推出應(yīng)力為1890/200=9.45 MPa <12 MPa 合格</p><p>　　所以采用推件板推出，由于采用側(cè)澆口，充模時容易形成封閉式氣囊，因此在每個型芯上設(shè)置1根直徑為6mm的推桿，以供排氣，另外推出更加平穩(wěn)。</p><p>　　9.3 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則</p><p>　　設(shè)計脫模機構(gòu)時，應(yīng)遵循以下原則：</p><

86、;p>　?。?）結(jié)構(gòu)可靠：機械的運動準確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強度。</p><p>　　（2）保證塑件不變形、不損壞。</p><p>　?。?）保證塑件外觀良好。</p><p>　?。?）盡量使塑件留在動模一邊，以便借助于開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。</p><p>　　10 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計</p>

87、<p>　　10.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以，我們在模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以到達理想的溫度要求。</p><p>　　一般注射模內(nèi)的塑料熔體溫度為200℃左右，而塑件從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅

88、速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對于熔融黏度低、流動性比較好的塑料，如聚丙烯、有機玻璃等等，當塑件是小型薄壁時，如我們的塑件，則模具可簡單進行冷卻或者可利用自然冷卻不設(shè)冷卻系統(tǒng)；當塑件是大型的制品時，則需要對模具進行人工冷卻。</p><p>　　10.2 冷卻時間的確定</p><p>　　在注射過程中，塑件的冷卻時間，通常是指塑料熔體從充滿模具型腔起到可以開模取出塑件時止的這一段時

89、間。這一時間標準常以制品已充分固化定型而且具有一定的強度和剛度為準，這段冷卻時間一般約占整個注射生產(chǎn)周期的80%。因為我們所需要的塑件比較薄，固用此公式：</p><p>　　……………………………（11）</p><p>　　式中，a — 塑料熱擴散系數(shù) （m2/s）； S — 制品壁厚 （mm）；</p><p>　　現(xiàn)我們根據(jù)已知條件知道PP的TS=2

90、60℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度為1mm，由公式（11）得</p><p><b>　　t =4.5 S</b></p><p>　　10.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則</p><p>　　①、盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　?、凇⒗鋮s水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻

91、。</p><p>　?、?、盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。</p><p>　　④、澆口處加強冷卻。</p><p>　　⑤、應(yīng)降低進水與出水的溫差。</p><p>　?、蕖⒑侠磉x擇冷卻水道的形式。</p><p>　　⑦、合理確定冷卻水管接頭位置。</p><p>　?、?、冷卻系統(tǒng)的

92、水道盡量避免與模具上其他機構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。</p><p>　　⑨、冷卻水管進出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運過程中造成損壞。</p><p>　　10.4 冷卻系統(tǒng)的計算</p><p>　　注射周期=t注+t冷+t脫=1.6+4.5+7.5=13.6S，每小時注射次數(shù)N=264次。</p><p>　　設(shè)PP塑料的密度ρ=0.92 (g

93、/cm3)，且流量為125，Qs=590(KJ/KG)。</p><p>　　現(xiàn)有公式可得：Q = N · G · Qs ……………………………………（12）</p><p>　　式中，Qs — 塑料熔體的單位熱流量</p><p>　　N — 每小時的注射次數(shù) </p><p>　　G — 制品包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的

94、質(zhì)量（Kg） </p><p>　　G = nG件= 4 × 0.92 ×9.9 0 = 36 （g）</p><p>　　由公式（12）得Q = 5607（KJ）</p><p>　　設(shè)冷卻水道入水口的水溫為22℃,出水口的溫度為26℃，算出冷卻水的體積流量為5.58×10-3m3/min。根據(jù)參考資料冷卻水的流量為湍流狀態(tài)，最

95、低流速為1.66m/s.取冷卻水道的直徑為8mm。成型零件的冷卻水道開設(shè)如圖13所示。</p><p>　　圖13 成型零件冷卻水道形式</p><p><b>　　11模具安裝</b></p><p>　?。?）、清理模板平面定位孔及模具安裝表面上的污物、毛刺；</p><p>　?。?）、因模具的外形尺寸不大，故采用

96、整體安裝法。先在機器下面的兩根導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模； （3）、調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠開模距及鎖模力，使模具閉合適當； （4）、慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構(gòu)的運動情況，動作是否平衡、靈活

97、、協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一，對于我國而言，它在整個國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學(xué)生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設(shè)計，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計的基本知識，初步掌握了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計的步驟和方法，對塑料模有了一個更新的認識。

98、這對我們在今后的生產(chǎn)實踐工作中無疑是個很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗有了一定的積累。 </p><p>　　塑料制品成型及模具的設(shè)計還是個很專業(yè)性、實踐性很強的技術(shù)，而它的主要內(nèi)容都是在今后的生產(chǎn)實踐中逐步積累和豐富起來的。因此，我們要學(xué)好這項技術(shù)光靠書本上的點點知識還是不夠的，我們更多的還應(yīng)該將理論與實際結(jié)合起來，這還需要我們到工廠里去實踐。</p><p><b>

99、　　參考文獻</b></p><p>　　1、《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》伍先明、張蓉、楊軍、周志冰編著，國防工業(yè)出版社</p><p>　　2、《塑料模具設(shè)計》卜建新主編，中國輕工業(yè)出版社</p><p>　　3、《塑料模具設(shè)計》申樹義、高濟編，機械工業(yè)出版社</p><p>　　4、《塑料模具設(shè)計手冊》《塑料模具技術(shù)手冊》編委會，機械

100、工業(yè)出版社</p><p>　　5、《塑料成型工藝及模具設(shè)計》葉久新、王群主編，機械工業(yè)出版社</p><p>　　6、《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》陳于萍、周兆元主編，機械工業(yè)出版社</p><p>　　7、《機械制圖》劉朝儒、彭福萌、高政一主編，高等教育出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p>

101、;<p>　　經(jīng)過幾個月的努力，在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是對我們綜合運用知識能力的一次考核，也是為我們走進社會打下良好基礎(chǔ)的最后一次鍛煉。</p><p>　　本次設(shè)計能夠順利完成，首先要感謝我的指導(dǎo)老師董勇老師，董勇老師對我們的設(shè)計經(jīng)常提出的關(guān)鍵性的建議和進行修改，還給我們提供了大量的參考資料。給予了我很大的幫助，解決了許多設(shè)計中的困難，最終順利的完成了