模具設(shè)計(jì)與制造畢業(yè)設(shè)計(jì)論文機(jī)械類

1、<p>　　湘潭大學(xué)函授畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目： 透氣罩注射模設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 湖南汽車技師學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造</p><p>　　班 級(jí)： 高模10-1班</p><p>　　學(xué) 號(hào)： 037</p>

2、<p>　　姓 名： x x x </p><p><b>　　指導(dǎo)老師： 陳少友</b></p><p>　　完成日期： 2012年9月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、 前言</b></p>

3、<p>　　1. 緒論………………………………………………………3</p><p>　　2. 任務(wù)說明書………………………………………………4</p><p>　　二、塑件的工藝性分析</p><p>　　1. 塑件的原材料分析……………………………………….7</p><p>　　2. 塑件的成型工藝性分析……………………………

4、…….7</p><p>　　3. 塑件的表面質(zhì)量分析…………………………………….8</p><p>　　4. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析……………………………...……..8</p><p>　　三、成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程編制</p><p>　　1. 根據(jù)最大注射量初選設(shè)備…………………………….….8</p><p&g

5、t;　　2. 塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定………………………......10</p><p>　　四、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1. 分型面的選擇………………………………………….….11</p><p>　　2. 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列………………...………...11</p><p>　　3. 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………

6、…………………..…11</p><p>　　4. 型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定………………………………..…14</p><p>　　5. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………..………………15</p><p>　　6. 成型零件的尺寸計(jì)算……………………………………..16</p><p>　　7. 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核…………………………………

7、..18</p><p>　　8. 模架的選擇………………………………………………..19</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　1. 設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………..20</p><p>　　2. 參考文獻(xiàn)……………………………………………….….21</p>

8、;<p><b>　　一、緒 論</b></p><p>　　隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的高速發(fā)展，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工

9、業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”。可見模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。  </p><p>　　近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒

10、內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或柱塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。</p><p>　　當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。</p><p>　?、倌＞弋a(chǎn)品向大型化、精密化發(fā)展</p><p&g

11、t;　　模具產(chǎn)品成形零件的日漸大型化，以及由于高效率生產(chǎn)要求的一模多腔(如塑封模已達(dá)到一模幾百腔)使模具日趨大型化。</p><p>　　隨著零件微型化，以及模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求(如多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原來的5μm提高到2～3μm，今后有些模具加工精度公差要求在1μm以下，這就要求發(fā)展超精加工。</p><p>　　②多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展&

12、lt;/p><p>　　新型多功能復(fù)合具是在多工位級(jí)進(jìn)?；A(chǔ)上開發(fā)出來的。一套多功能模具除了沖壓成 形零件外，還可擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)位、疊壓、攻絲、鉚接、鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多勸能模具生產(chǎn)出來的不再是單個(gè)零件，而是成批的組件。如觸頭與支座的組件，各種小型電機(jī)、電器及儀 表的鐵芯組件等。</p><p>　　③熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高</p><p>　　由于采用熱

13、流道技術(shù)的模具可提高制作的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。國(guó)外熱流道模具已有一半用上了熱流道技術(shù)，有的廠甚至已達(dá)80%以上，效果十分明顯。國(guó)內(nèi)近幾年已開始推廣應(yīng)用，但總體還達(dá)不到10%，個(gè)別企業(yè)已達(dá)到20%～30%。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。</p><p>　　④氣體輔助注射模具和適應(yīng)高壓注射成

14、形等工藝的模具將積極發(fā)展</p><p>　　氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、表面好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。國(guó)外，已經(jīng)較成熟。國(guó)內(nèi)目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體(一般均采用氮?dú)?注射成形兩面部份，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，而且氣體輔助注射常用于較

15、復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。</p><p>　　為了確保塑料件精度，將繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具。在注射成形中，影響成型件精度的最大因素是成型收縮，高壓注射成型可強(qiáng)制樹脂收縮率，增加塑件尺寸的穩(wěn)定性。模具要求剛性好、耐高壓。特別是精密模具的型腔應(yīng)淬火，澆口密封性好，模具能準(zhǔn)確控制。注射壓縮成型技術(shù)，是在模具預(yù)先半

16、開模狀態(tài)或者在 鎖模力保持中壓或低壓，模具在設(shè)定的打開量下，注射溶融樹脂，然后以最大的鎖模力進(jìn)行 壓縮成型，其效果是：(1)成型件局部?jī)?nèi)應(yīng)力小；(2)可得到縮孔少的厚壁成型件；(3)對(duì)于塑件狹窄的部件也可注入樹脂；(4)用小注射力能得到優(yōu)良制品。該類模具的理想結(jié)構(gòu)是：(1) 注射時(shí)樹脂以低的流動(dòng)阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮斷澆口部；(3)壓縮作用應(yīng)僅限于型腔部。</p><p>　?、菘焖俳?jīng)濟(jì)模具的

17、前景十分廣闊</p><p>　　現(xiàn)在是多品種、少批量生產(chǎn)的時(shí)代，未來，這種生產(chǎn)方式占工業(yè)生產(chǎn)的比例 將達(dá)75%以上。一方面是制品使用周期短，品種更新快，另一方面制品的花樣變化頻繁，均要求模具的生產(chǎn)周期越快越好。因此，開發(fā)快速經(jīng)濟(jì)具越來越引起人們的重視。例如，研制 各種超塑性材料(環(huán)氧、聚脂等)制作或其中填充金屬粉末、玻璃纖維等的簡(jiǎn)易模具：中、低 熔點(diǎn)合金模具、噴涂成型模具、快速電鑄模、陶瓷型精鑄模、陶瓷型吸塑模

18、、疊層模及快速 原型制造模具等快速經(jīng)濟(jì)模具將進(jìn)一步發(fā)展。快換模架、快換沖頭等也將日益發(fā)展。另外，采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換模裝置、快速試模技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。</p><p>　?、弈＞邩?biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛</p><p>　　使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。 因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并

19、嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件 規(guī)格品種，發(fā)展和完善聯(lián)銷網(wǎng)，保證供貨迅速。</p><p>　?、吣＞呤褂脙?yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受重視</p><p>　　在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20%～30%之間，因此選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對(duì)于模具鋼來說，要采用電

20、渣 重熔工藝，努力提高鋼的純凈度、等向性、致密度和均勻性及研制更高性能或有特殊性能的模具鋼。如采用粉末冶金工藝制作的粉末高速鋼等。粉末高速鋼解決了原來高速鋼冶煉過程 中產(chǎn)生的一次碳化物粗大和偏析，從而影響材質(zhì)的問題。其碳化物微細(xì)，組織均勻，沒有材料方向性，因此它具有韌性高、磨削工藝性好、耐磨性高、長(zhǎng)年使用尺寸穩(wěn)定等特點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的鋼材。特別對(duì)形狀復(fù)雜的沖件及高速?zèng)_壓的模具，其優(yōu)越性更加突出。這種鋼材還適用于注射成型漆加玻璃纖維

21、或金屬粉末的增強(qiáng)塑料的模具，如型腔、形芯、澆口等主要部件。另外，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精料化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是重要方向。</p><p>　　模具熱處理和表面處理是能否充分發(fā)揮模具鋼材性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法，即擴(kuò)滲如：滲碳、滲氮、滲硼、滲鉻、滲釩外，應(yīng)發(fā)展設(shè)備昴貴、工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。&l

22、t;/p><p>　?、嘣谀＞咴O(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。現(xiàn)在，全面普及CAD/CAM/CAE技術(shù)已基本成熟。由于模具CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)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(jià)格已降低到中

23、小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機(jī)的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條伯。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡(jiǎn)化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機(jī)遇，重點(diǎn)扶持國(guó)產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用。　</p><p>　?、岣咚巽娤骷庸⒌玫礁鼜V泛的應(yīng)用</p><p>　　國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到40000～100000

24、r/min,快速進(jìn)給速 度可達(dá)到30～40m/min，換刀時(shí)間可提高到1～3s。這樣就大幅度提高了加工效率，如在加 工壓鑄模時(shí)，可提高7～8倍，并可獲得Ra≤10μm的加工表面粗糙度。形狀精度可達(dá)10μm。 另外，還可加工硬度達(dá)60HRC的模塊，形成了對(duì)電火花成形加工的挑戰(zhàn)。因此，高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了模具加工的發(fā)展，特別是對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型腔模具制造方面注入了新的活力。</p><p><b&

25、gt;　　任務(wù)設(shè)計(jì)書</b></p><p><b>　　1.產(chǎn)品圖</b></p><p>　　2. 產(chǎn)量：1萬件 </p><p>　　3. 材料：聚丙烯（PP）</p><p>　　3. 未標(biāo)注公差取MT5級(jí)精度</p><p><b>　　4. 設(shè)計(jì)要求：</b

26、></p><p>　　設(shè)計(jì)透氣罩注射模具，繪制注射模裝配圖1張、工作零件和非標(biāo)零件圖2~3張，編制塑件成型工藝卡1份，成型零件機(jī)械加工工藝過程卡2~3份，編寫設(shè)計(jì)說明書1份（20頁(yè)以上），并提交電子文檔。</p><p><b>　　圖 1</b></p><p>　　二、塑件的工藝性分析 </p><p>　　

27、塑件的工藝性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的工藝性分析,其具體分析如下：</p><p>　　1.塑件的原材料分析</p><p>　　（1）物理性能：PP為無毒、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，是目前所有塑料中最最輕的品種之一，對(duì)水特別穩(wěn) 定，在水中14h的吸水率僅為0.01%。分子量約8~15萬之間，成型性好。但因收縮率大，原壁制 品易凹陷，制品表面光澤

28、好，易于著色。 </p><p>　?。?）力學(xué)性能：PP的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其強(qiáng)度和硬度、彈性都比高密度PE(HDP E)高。突出特點(diǎn)是抗彎曲疲勞性（7×10^7）次開閉的折選彎曲而無損壞痕跡，干摩擦系數(shù)與尼 龍相似，但在油潤(rùn)滑下不如尼龍。 </p><p>　　（3）熱性能：PP 具有良好的 耐熱性，熔點(diǎn)在164~170℃，制品能在100℃以上溫度進(jìn)

29、行消毒滅菌。在不受外力 的作用下，150℃也不變形。脆化為-35℃，在低于-35℃會(huì)發(fā)生脆化，耐熱性不如PE。 </p><p>　?。?）化學(xué)穩(wěn)定性：PP具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其他各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定 ，但低分子量的脂肪烴、芳香烴等能使PP軟化和溶脹，化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提 高。所以，PP適合制作俄中化工管道和配件，防腐蝕效果良好。 </p><p&

30、gt;　?。?）電性能：聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響，有較高的介電系數(shù) ，且隨溫度的上升，可以用來制作受熱的電氣絕緣制品，擊穿斷崖也很高，適用作電器配件等?？闺妷?、耐電弧性好，但靜電度高，與銅接觸易老化， </p><p>　?。?）耐候性：聚丙烯對(duì)紫外線很敏感，加入氧化鋅硫代丙酸二月桂脂，炭黑式類似的乳白填料等可以改善其耐老 化性能。 </p><p&

31、gt;　　2.塑件的成型工藝分析</p><p>　　注塑機(jī)選用：對(duì)注塑機(jī)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(jī)。鎖模力一般按3800t/m2來確定，注射量20%-85%即可。 </p><p>　　干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 </p><p>　　熔化溫度：PP的熔點(diǎn)為160-175℃，分解溫度為350℃

32、，但在注射加工時(shí)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(duì)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(shí)轉(zhuǎn)保壓，用較長(zhǎng)的保壓時(shí)間。 </p><p>　　

33、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(jí)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(kuò)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(zhǎng)度1-1.5mm，直徑可小至0.7mm。邊形澆口長(zhǎng)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(zhǎng)度逐肯增加。模具必須有良好的排氣性，排氣孔深0.02

34、5mm-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(qiáng)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(huì)有氣泡（厚壁制品只能用共聚PP）。 </p><p>　　熔膠背壓：可用5bar熔膠背壓，色粉料的背壓可適當(dāng)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

35、><p>　　3. 塑件表面質(zhì)量分析：</p><p>　　該塑件為工業(yè)用圓蓋塑料,對(duì)其表面質(zhì)量沒有什么高的要求,粗糙度可取Ra3.2um ,塑件內(nèi)部也不需要較高的表面粗糙度要求,所以內(nèi)外表面的粗糙度都3取Ra3.2um.</p><p>　　4. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析:</p><p>　?、?從圖紙上分析,該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體,壁厚均勻,都為

36、3.5mm,且符合最小壁厚要求.</p><p>　?、?塑件型腔較大,有尺寸不等的孔,如:Ф42 、6×Ф17。</p><p>　　3 、塑件的尺寸精度分析:</p><p>　　該塑件的未注公差按MT5級(jí)公差要求,其余公差要求按制件的制件圖所示公差要求</p><p>　　三、成型設(shè)備選擇與模具工藝規(guī)程編制 </p>

37、;<p>　　1.根據(jù)最大注射量初選設(shè)備</p><p>　　通常保證制品所需注射量小于或等于注塑機(jī)允許的最大注射量的80%，否則就會(huì)造成制品形狀不完整、內(nèi)部組織疏松或制品強(qiáng)度下降等缺陷；而過小注射機(jī)利用率就偏低，浪費(fèi)電能，而且塑化長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致塑料 分解變質(zhì)，因此，應(yīng)注意注射機(jī)能處理的最小注射量，最小注射量通常應(yīng)大于額定注射量的20%。初選注射機(jī)規(guī)格通常依據(jù)注射機(jī)允許的最大注射量、鎖模力

38、及塑件外觀尺寸等因素確定。習(xí)慣上依據(jù)其中一個(gè)設(shè)計(jì)依據(jù)，其余都作為校核依據(jù)。</p><p>　?。?）計(jì)算塑件的體積:</p><p>　　①計(jì)算單個(gè)塑件體積： </p><p>　　V=（3.14×0.35×8.32+3.14×14.5×3.85×0.35+3.14×6.2×3.85×

39、0.35-3.14×2.1×0.35-3.14×0.852×0.35×6）cm3</p><p>　　=（75.71+61.35+26.23-2.31-4.76）cm3</p><p>　　=156.22 cm3</p><p>　　②計(jì)算單個(gè)塑件質(zhì)量：</p><p>　　PP的密度為0.8

40、51~0.935g/㎝3 計(jì)算時(shí)取平均值0.893g/㎝3</p><p>　　M=ρV＝156.22×0.893=139.5g </p><p>　?、墼撃＞咴O(shè)計(jì)為一模一腔，所以塑件成型每次總注射量為：</p><p>　　M +10=139.5+10≈149.5g （凝料的質(zhì)量初步估算約為10g）</p><p>　?、芨?/p>

41、據(jù)注射量，查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表4-1選擇XS—ZY-250型號(hào)的螺桿式注射機(jī)，滿足注射量小于或等于注射機(jī)允許的最大注射量的80%。</p><p>　?、菰O(shè)備主要參數(shù)如表1所示：</p><p>　　表1 注 射 機(jī) 主 要 技 術(shù) 參 數(shù)</p><p>　　2. 塑件成型工藝參數(shù)的確定</p><

42、;p>　　PP注射成型工藝參數(shù)見表2，試模時(shí)，可跟據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)調(diào)整</p><p>　　表2 散 熱 殼 注 射 成 型 工 藝 卡 片</p><p>　　四、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括: 分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定、推件方式、側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)

43、計(jì)、模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)等內(nèi)容.</p><p><b>　　1、分型面的選擇</b></p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面</p><p>　　受到塑件在模具中成型位置、澆筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置、形狀以及推出方案、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，

44、從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　?、俜中兔鎽?yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>　?、诖_定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><p>　?、郾ＷC塑件的精度要求</p><p>　　④滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p><b>　?、荼?/p>

45、于模具加工制造</b></p><p><b>　?、迣?duì)成型面積的影響</b></p><p>　　⑦有利于提高排氣效果</p><p><b>　?、鄬?duì)側(cè)抽芯的影響</b></p><p>　　該塑件為工業(yè)用圓蓋塑料,對(duì)其表面質(zhì)量沒有什么高的要求,只要求外徑?jīng)]有明顯的斑點(diǎn)及熔接痕.在選

46、擇分型面時(shí),根據(jù)分型面的選擇原則,考慮不影響塑件的外觀以及成型后能夠順利取出制件,采取圖2所示的方案:</p><p><b>　　圖 2</b></p><p>　　2、型腔數(shù)目的確定及型腔的排列</p><p>　　由于該塑件采用一模一件成型,所以,型腔布置在模具的中間.這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡.3、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) (1)

47、主流道設(shè)計(jì) 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。 根據(jù)手冊(cè)查得XS-ZY-250型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸:噴嘴球半徑:R =18mm噴嘴孔直徑:d =4mm</p><p>　　a、主流道尺寸 主流道通常設(shè)計(jì)在澆口套中，為了讓主流道凝料能

48、順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為，流道表面粗糙度為1.6Ra，小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5～1mm?，F(xiàn)取錐角a=3°，小端直徑比噴嘴直徑大0.5mm。澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度50～55HRC。由于小端的前面是球面，其深度為3～5mm(現(xiàn)取為5mm)，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大0.5～1mm。澆口套與模板間配合采用的過渡配合 主

49、流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端尺寸為Φ6mm的半圓形。b、主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，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。常用澆口套分為澆口套、定位圈整體式和澆口套與定位圈單獨(dú)分開兩種，由于注射機(jī)的噴嘴球半徑為18mm，所以澆口套的為R20mm。 如圖3所示：<

50、;/p><p><b>　　圖 3</b></p><p>　　(2)分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān).該塑件的體積比較大但形狀并不復(fù)雜,且壁厚均勻,可以考慮采用多點(diǎn)進(jìn)料的方式,縮短分流道的長(zhǎng)度,有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證.從便于加工的方面考慮,采用截面形狀為半圓形的分流道.查有關(guān)的手冊(cè),選擇R=3mm. 由于

51、分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。(3)澆口設(shè)計(jì) 澆口種類 </p><p><b>　　（1）直接澆口 </b></p>

52、<p>　?。?）側(cè)澆口，又稱矩形澆口 </p><p>　?。?）點(diǎn)澆口，又稱針澆口 </p><p>　?。?）潛伏澆口，又稱隧道澆口 </p><p>　?。?）耳型澆口，又稱護(hù)耳澆口，翼狀澆口</p><p>　　我們將采用側(cè)澆口。側(cè)澆口，國(guó)外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多位

53、矩形狹縫（也有用半圓形的注入口），調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。這類澆口加工容易，休整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活的選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。</p><p>　　綜合以上,對(duì)塑件成型性能、澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較,由于塑件的尺寸及表面精度要求不高,從模具的制造及結(jié)構(gòu)考慮,確定成型該塑

54、件的模具采用輪輻式澆口的形式.b、澆口位置的選擇 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： </p><p>　　盡量縮短流動(dòng)距離。 </p&

55、gt;<p>　　澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 </p><p>　　必須盡量減少熔接痕。 </p><p>　　應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 </p><p>　　考慮分子定向影響。 </p><p>　　避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 </p><p>　　澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 </p>&l

56、t;p>　　注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。 </p><p>　　根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，進(jìn)澆點(diǎn)如裝配圖(輪輻式澆口)所示，進(jìn)澆點(diǎn)的分流道開型芯臺(tái)階上。4、型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或整體嵌入式結(jié)構(gòu).整體式型腔是直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模(如上圖a),其特點(diǎn)是牢固,不易變形,有較高的強(qiáng)度和剛度,成型的塑件表面不會(huì)有模具接縫痕跡.當(dāng)塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單時(shí),制作整體式

57、凹模比較容易,塑件形狀復(fù)雜時(shí),整體式凹模的加工工藝性較差,需要采用電火花、電鑄等特殊加工手段,制作周期較長(zhǎng)且費(fèi)用較高,零件尺寸較大時(shí)加工和熱處理都較困難,消耗貴重模具鋼多.整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡(jiǎn)單的中小型塑件.整體嵌入式型腔是將凹模做為整體式(如上圖b),再嵌入模具的模板內(nèi),它在單腔和多腔模具中均可應(yīng)用.這種凹模結(jié)構(gòu)的好處是:a、加工單個(gè)型腔的凹模方便,同時(shí)零件的熱處理變形比在一塊材料上制作多個(gè)型腔的小.b、節(jié)省貴重鋼材.根據(jù)工作

58、性質(zhì),凹模和固定板可分別采用不同的材料制作.C、易于維修更換.采取鑲嵌式安裝形式便于更換失效了的凹模,兒不影響生產(chǎn)進(jìn)行.d、各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期.根據(jù)該塑件的外形分析,模具的動(dòng)、定模都是由</p><p>　　4.溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系

59、統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生存率。</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(shí)其溫度在60℃以下。所以熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。對(duì)于熔融粘度低、流動(dòng)性比較好的塑料，如聚丙烯、有機(jī)玻璃等。當(dāng)塑件是小型薄壁時(shí)，則模具可簡(jiǎn)單進(jìn)行冷卻。</p&g

60、t;<p>　?。?）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則：</p><p>　?、俦M量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡</p><p>　?、诶鋮s水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越好</p><p>　?、郾M可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等</p><p>　　④應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差</p><p>

61、;　　⑤合理選擇冷卻水道的形式</p><p>　?、藓侠泶_定冷卻水管接頭位置</p><p>　　⑦冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象</p><p>　?、嗬鋮s水道進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以避免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞</p><p>　?。?）冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　根據(jù)塑料制品的形

62、狀及其所需的冷卻效果，冷卻回路可分為直通式、圓周式、多級(jí)式、螺旋線式、噴射式、隔板式等。同時(shí)還可以互相配合，構(gòu)成各種冷卻道回路?；拘问接辛N，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)量不高，這里選用的是簡(jiǎn)單的直通式。</p><p>　　5.成型零件的尺寸計(jì)算</p><p>　　該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算。查表得PP的收縮率為S＝1.0%～2.5%，故平均收縮率為錯(cuò)誤!未指定書簽。＝(Smax／2

63、＋Smin／2)100%＝（1.0／2＋2.5／2）100%＝1.75%，根據(jù)塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取δZ＝△／3。</p><p>　　①型芯徑向尺寸計(jì)算：（LM）＝［(1＋)LS－］</p><p>　?。↙M）＝Φ42＝［(1＋0.017) ×42－×0.32］＝42.55</p><p>　?。↙M）＝Φ17＝［(1＋0.017

64、) ×17－×0.19］＝17.19</p><p>　?。↙M）＝Φ62＝［(1＋0.017) ×62－×0.37］＝42.55</p><p>　?。↙M）＝Φ55＝［(1＋0.017) ×55－×0.37］＝55.75</p><p>　?、谛颓粡较虺叽缬?jì)算：（LM）＝［(1＋)LS－］</p&

65、gt;<p>　　（LM）＝Φ138＝［(1＋0.017) ×138+×0.1］＝140.30</p><p>　?。↙M）＝Φ166＝［(1＋0.017) ×166+×0.1］＝168.77</p><p>　　③型腔深度尺寸和型芯高度尺寸：（HM）＝［(1＋)HS－］</p><p>　?。╤M）＝［(1＋)

66、hS－］</p><p>　?。℉M）＝41.68＝［(1＋0.017) ×42+×0.32］＝42.87</p><p>　?。℉M）＝3.4＝［(1＋0.017) ×3.5+×0.1］＝3.61</p><p>　?。℉M）＝38.22＝［(1＋0.017) ×38.5+×0.28］＝39.30<

67、/p><p>　?。╤M）＝42＝［(1＋0.017) ×42+×0.32］＝42.87</p><p>　?。╤M）＝38.5＝［(1＋0.017) ×38.5+×0.28］＝39.30</p><p>　　（hM）＝3.5＝［(1＋0.017) ×3.5+×0.28］＝3.71</p><

68、;p>　　④中心距尺寸：（CM）±＝［(1+)CS］±</p><p>　?。–M）±＝Φ104±＝［(1＋0.017) ×104］±＝105.77±</p><p>　　6. 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　（1）模具閉合高度的校核</p><p>　　根

69、據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架各模板尺寸及模具設(shè)計(jì)的其他零件尺寸得知：</p><p>　　上模座板厚度H上＝25㎜，定模板厚度H定＝75㎜，型芯固定板厚度H固＝30㎜，型芯墊板有效厚度H墊＝40㎜，下模座板厚度H下＝25㎜，模腳厚度H腳＝110㎜。</p><p><b>　　模具的閉合高度：</b></p><p>　　H閉＝H上＋H定＋H固＋H墊＋H下＋H腳

70、＝25+75+30+40+25+110=305㎜</p><p>　　查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》選擇XS—ZY-250型號(hào)的螺桿式注射機(jī)，所允許的最小模厚Hmin＝200㎜，最大模厚Hmax＝350㎜， Hmin ＜H閉＜Hmax，滿足安裝要求。</p><p>　　（2）模具安裝尺寸的校核</p><p>　　該模具的外形尺寸為375㎜×315㎜，查《

71、塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》選擇XS—ZY-250型號(hào)的螺桿式注射機(jī)的模板尺寸為598㎜×520㎜，能滿足模具安裝要求。</p><p>　?。?）模具開模行程的校核</p><p>　　分型面的分型距離s＝s＇＋H芯＋3～5㎜</p><p>　　式中：s＇—— 澆注系統(tǒng)凝料在合模方向上的總長(zhǎng)度，s＇=116㎜。</p><p>&l

72、t;b>　　H芯= 42㎜。</b></p><p>　　模具所需要的最小開模行程s＝116＋42＋（3～5）</p><p>　　＝158＋（3～5）㎜</p><p>　　查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》書所選XS-ZY-250型注射機(jī)的最大開模行程為： sman＝500㎜</p><p>　　sma

73、n ＞ s ,符合開模要求。</p><p><b>　　7.模架的選擇：</b></p><p>　　根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)模架，選用結(jié)構(gòu)形式為A3型，模架尺寸為375mm×315mm，可滿足要求。模架結(jié)構(gòu)圖4所示：</p><p><b>　　模 架 圖</b></p><p>&l

74、t;b>　　圖 4</b></p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 小 結(jié) </b></p><p>　　三年的學(xué)習(xí)時(shí)光即將過去,學(xué)習(xí)生涯可能將告一段落.作為模具專業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們即將邁入社會(huì)的個(gè)人作業(yè),也是對(duì)我們這三年以來學(xué)習(xí)的一次總結(jié)與檢驗(yàn).經(jīng)過一個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)忙碌之后，設(shè)計(jì)最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計(jì)過程中遇到了許多的問題，在老

75、師及同學(xué)的幫助下予以解決。首先要感謝老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解,同時(shí)也避免了在設(shè)計(jì) 過程中少走彎路. 但是,在設(shè)計(jì)的過程中還是有較多朦朧的地方,比如模板厚度的選擇,在確定其厚度的過程中,不可能一味地按公式計(jì)算出來,那么只能按照書上的經(jīng)驗(yàn)或者自己的意識(shí)來選取;水道的設(shè)計(jì)可能也有些不是好很合理;還有就是模溫的控制方面不足等,這對(duì)我們來說可能要將來工作后,有工作經(jīng)驗(yàn)才會(huì)比較好解決.

76、 總的來說通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還是收 益匪淺。首先，我對(duì)模具基本設(shè)計(jì)步驟以及相關(guān)參數(shù)的選用、計(jì)算及校核有了進(jìn)一步的加深；其次，本次設(shè)計(jì)是對(duì)我們前面所學(xué)的知識(shí)的一次鞏固與復(fù)習(xí)過程，使我們對(duì)以前所學(xué)知識(shí)有了更深一步的認(rèn)識(shí)及運(yùn)用；最后，本次課程設(shè)計(jì)為我們以后走上工作崗位后的設(shè)計(jì)工作打下了一定的基礎(chǔ)。 </p><p>　　在此，要感謝我們的指導(dǎo)老師陳老師和戴老師對(duì)我們的悉心指導(dǎo)，給予了我們很大的幫助。雖然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還是

77、不夠?qū)I(yè)，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，將使我們終身受益。 </p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　2. 王孝培. 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19