畢業(yè)論文---中間體注射模設計

1、<p>　　本科生畢業(yè)設計（論文）</p><p><b>　　中間體注射模設計</b></p><p>　　Intermediate injection mould design</p><p>　　學院（系）： 機電工程系 </p><p>　　專 業(yè)：機械設計制造及其自動

2、化 </p><p>　　學 生： </p><p>　　指導教師： </p><p><b>　　中間體注射模設計</b></p><p>　　[摘 要]本課題是中間體注射模設計。該課題所涉及的問題有以下幾個

3、方面：對零件的測量、分析、繪制，塑料模具的結構設計;部分模具零件的加工工藝規(guī)程編制及加工后模具的組裝。其主要問題是塑料模具的設計。通過對中間體塑料件進行測繪及對該塑件進行結構工藝性分析，設計了一副生產該塑件的一模兩腔的塑料模。該模具選擇了雙分型面，采用了點澆口進料澆注系統(tǒng)、推桿推出機構、雙導柱分型機構、導柱導向結構的合模導向機構、組合式的成型零件結構形式，并對成型零件尺寸進行了計算，對模具安裝的注射機進行的初步選擇和校核。</p&

4、gt;<p>　　[關鍵詞]注射模；工藝分析；雙分型面；設計</p><p>　　Intermediate Injection Mould Design</p><p>　　Abstract:This topic is intermediate injection mould design. The topic of the problems involved in the

5、following aspects: the parts of measurement, analysis, drawing, plastic mold structure design, Part of the mould parts processing procedures and after processing mould assembly. The main problem is plastic mould design.B

6、y surveying and intermediates for the plastic parts for linear structure analysis, design of a pair of the production of plastic mold two cavities. The mould chose double parting</p><p>　　Key Words: Plastic

7、mold; Process Analysis ; Double parting surface; Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 塑件制品分析1</p><p>　　1.1 明確塑件制品性質及其作用1</p><p>　　1.2 分析塑件材料1</p&g

8、t;<p>　　1.2.1 ABS的成形條件1</p><p>　　1.2.2 ABS的成形特性2</p><p>　　1.3 分析塑件結構工藝性2</p><p>　　1.3.1 塑件尺寸、精度及表面粗糙度3</p><p>　　1.3.2 塑件的壁厚3</p><p>　　1.3.3 塑件的

9、圓角3</p><p>　　1.3.4 塑件的形狀3</p><p>　　1.3.5 脫模斜度3</p><p>　　1.4 明確制品批量3</p><p>　　1.5 計算制品的體積和質量4</p><p>　　2 注射機的選用4</p><p>　　2.1 兩種類型注射機的優(yōu)缺點

10、4</p><p>　　2.2 注射機的選用4</p><p>　　3 模具結構的設計5</p><p>　　3.1 塑件的分型面位置分析5</p><p>　　3.2 模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列和流道布局5</p><p>　　3.2.1 型腔數(shù)目的確定5</p><p>　　

11、3.2.2 型腔的排列形式及流道布局的確定6</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設計6</p><p>　　3.3.1 主流道的設計7</p><p>　　3.3.2 冷料穴的設計7</p><p>　　3.3.3 分流道的設計8</p><p>　　3.3.4 澆口的設計8</p>&l

12、t;p>　　3.4 脫模機構的設計8</p><p>　　3.4.1 脫模機構的設計注意事項8</p><p>　　3.4.2 對脫模機構的基本要求9</p><p>　　3.4.3 脫模機構的選用9</p><p>　　3.5 成型零件的設計9</p><p>　　3.5.1 凹模的結構9</

13、p><p>　　3.5.2 凸模的結構設計10</p><p>　　3.6 注射模導向結構的設計10</p><p>　　3.6.1 設計導柱、導套時的注意事項10</p><p>　　3.6.2 導柱、導套在模板的位置13</p><p>　　3.7 成型零件工作尺寸計算13</p><p&

14、gt;　　3.7.1 影響工作尺寸的因素13</p><p>　　3.7.2 凸、凹模工作尺寸的計算13</p><p>　　4 模具總體尺寸的確定以及模架的確定15</p><p>　　5 注射機參數(shù)的校核15</p><p>　　5.1 最大注射量的校核15</p><p>　　5.2 鎖模力校核16&

15、lt;/p><p>　　5.3 模具與注射機安裝部分相關尺寸計算16</p><p>　　5.4 型腔厚度及各板厚度的確定17</p><p>　　5.5 其它小件的形狀及尺寸17</p><p>　　5.5.1 澆口套的形狀及尺寸17</p><p>　　5.5.2 復位桿的形狀及尺寸17</p>

16、<p>　　5.5.3 支撐柱的形狀及尺寸18</p><p>　　6 模具材料的選用18</p><p>　　6.1 模具材料的選定用原則18</p><p>　　6.2 注塑模具常用材料18</p><p>　　6.2.1 型腔、型芯類零件18</p><p>　　6.2.2 導向類零件18

17、</p><p>　　6.2.3 澆注系統(tǒng)零件18</p><p>　　6.2.4 推出機構零件19</p><p>　　6.2.5 模板類零件19</p><p>　　6.3 本設計模具上零件的材料及熱處理19</p><p>　　6.4 本設計模具的裝配圖20</p><p>　　

18、6.5 結論及尚存在的問題21</p><p>　　6.6 部分零件加工工藝的編制21</p><p>　　6.6.1推桿固定板零件的加工工藝21</p><p><b>　　結束語24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p>&l

19、t;b>　　致謝26</b></p><p><b>　　1 塑件制品分析</b></p><p>　　1.1 明確塑件制品性質及其作用</p><p>　　塑件制品為錄音機中間體，零件圖如圖1所示，作用是用來連接機座、機殼和安放磁帶，因此其設計要求精度要求比較高，在滿足使用要求的前提下，要滿足局部高精度。</p>

20、;<p>　　圖1 中間體注射模零件圖</p><p>　　1.2 分析塑件材料</p><p>　　該塑件使用材料為苯乙烯—丁二烯—丙烯腈共聚物（ABS），該材料為熱塑性材料，具有良好的流動性和成形工藝，良好的機械強度，特別是抗沖擊強度高；ABS還具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電性能。</p><p>　　1.2.1 ABS的

21、成形條件</p><p>　　查《塑料模設計手冊》表1-4 ，得知ABS的成形條件如表1所示。</p><p>　　表1 ABS的成形條件</p><p>　　1.2.2 ABS的成形特性</p><p>　　查《塑料模設計手冊》表1-5 ABS的成形特性:</p><p>　　無定形料，其品種牌號很多，各品種

22、的機電性能及成形特性也各有差異，按品種確定成形方法及成形條件；吸濕性強，含水量應小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要長時間預熱干燥；流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳醋酯，聚氯乙烯好）；比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高），料溫對物性影響較大、料溫過高宜分解（分解溫度為250℃左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件模溫宜取50℃～6

23、0℃，要求光澤及耐熱型料宜取60℃～80℃，注射壓力應比加工聚苯乙烯的高，一般用柱塞式注射機時料溫為180℃～230℃，注射壓力為100～140MPa，螺桿式注射機則取160℃～220℃，70～100MPa；模具設計是要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小，澆口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應注意選擇澆口位置、形式，頂出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失），脫模斜度宜取2℃以上。在正常成形條件下，ABS制品的尺寸穩(wěn)定性較好

24、。</p><p>　　1.3 分析塑件結構工藝性</p><p>　　塑件的結構工藝性是指塑件在滿足使用要求的前提下，其結構應盡能符合成形工藝要求，從而簡化模具結構，降低生產成本。在進行塑件結構設計時，應考慮以下幾方面：</p><p>　　1.3.1 塑件尺寸、精度及表面粗糙度</p><p><b>　?。?）尺寸</b

25、></p><p>　　塑件尺寸的大小取決于塑件的流動性。設計模具時要保證塑件零件圖上所標注的基本尺寸，并保證具有精度要求的尺寸。</p><p><b>　?。?）精度</b></p><p>　　ABS塑料的精度等級：高精度 MT2；一般精度 MT3；未注公差尺寸MT5。該塑件的實際精度等級按GB/T1184-H，滿足要求。<

26、;/p><p><b>　　（3）表面粗糙度</b></p><p>　　塑件的表面粗糙度Ra一般為0.8µm～0.2µm，而模具的表面粗糙度數(shù)值要比塑件低1～2級，所給塑件的表面粗糙度為Ra1.6µm，故可實現(xiàn)。</p><p>　　1.3.2 塑件的壁厚</p><p>　　塑件的壁厚主要取

27、決于塑件的使用要求，但壁厚的大小對塑件的成形影響很大。壁厚過小，成形時流動阻力大，難以充型；壁厚過大則浪費材料，還易產生氣泡、縮孔等缺陷，因此必須合理選擇塑件壁厚。查《中國模具設計大典》表8.5-10得到：ABS塑料最小壁厚0.75mm，最大壁厚3 mm，推薦壁厚2.3 mm。塑件實際最小壁厚1 mm，最大壁厚2 mm，符合要求。</p><p>　　1.3.3 塑件的圓角</p><p>

28、;　　塑件制品設計圓角，能使其成型時的流動性能好，成型順利進行。該塑件在過渡處有小圓角，在原有尖角處有R2的圓角，避免了應力集中，提高了塑件的強度，也便于了塑件熔體的流動和塑件脫模。</p><p>　　1.3.4 塑件的形狀</p><p>　　塑件在滿足使用性能的前提下，沒有采用側向抽芯，有利塑件成型且簡化模具。</p><p>　　1.3.5 脫模斜度<

29、/p><p>　　塑件在模塑成形過程中，塑料從熔融狀態(tài)轉變?yōu)楣腆w狀態(tài)，將會產生一定量的尺寸收縮，從而使塑件緊緊地包在模具型芯或型腔中凸起部分，則需在塑件內外壁有足夠的脫模斜度。</p><p>　　查《中國模具設計大典》表8.5-7得到：ABS塑料 塑件外表面脫模斜度為40´～1°20´；塑件內表面脫模斜度為30´～1°。該塑件未注脫模斜度為

30、30´，符合要求。</p><p>　　1.4 明確制品批量</p><p>　　該產品大批量生產，故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用點澆口自動脫模結構。由于該塑件較小且局部尺寸精度要求較高，所以模具采用一模兩腔結構，澆口形式采用點澆口,可以滿足充滿型腔。</p><p>　　1.5 計算制品的體積和質量</p>&

31、lt;p>　　該產品材料為ABS，有前面查表可知其密度為1.03～1.07g/cm³，收縮率為0.3%～0.8%，計算出其平均密度為1.05g/cm³，平均收縮率為0.55%。</p><p>　　使用UG或Pro/E軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形的體積，也可根據(jù)形狀進行手動幾何計算得到投影鏡頭連接鏡筒的體積。</p><p>　　通過計算：塑件的體

32、積 V（塑件）≈16.08cm³ (計算過程簡略)</p><p>　　塑件的質量 M（塑件）=ρ×V（塑件）=1.05g/cm³×16.08cm³=16.884g</p><p><b>　　≈17g</b></p><p>　　其中式中ρ為塑件的密度</p><

33、;p>　　澆注系統(tǒng)的體積 V（澆注）≈3.788cm³</p><p>　　澆注系統(tǒng)的質量 M（塑件）=V（澆注）×ρ=3.788cm³×1.05g/c³=3.9774g≈4g</p><p>　　因模具是一模兩腔，則 V（總）=2×V（塑件）+V（澆注）=2×16.08+3.788=35.948cm&#

34、179;</p><p><b>　　≈36cm³ </b></p><p>　　M(總)=2×M（塑件）+M（澆注）=2×17+4=38g</p><p><b>　　2 注射機的選用</b></p><p>　　2.1 兩種類型注射機的優(yōu)缺點</p>

35、<p>　　采用臥式注射機的優(yōu)點是注射部分和鎖模部分在同一水平線上，工作位置低，操作方便，穩(wěn)定性好，頂出后塑件可以自動脫模，是應用廣泛的注射機，適用于大、中、小個各型注射機，但唯一的缺點是占地面積大。</p><p>　　采用立式注射機的優(yōu)點是占地面積小，缺點是操作位置高，對于注射量大的注射機，勢必使注射機高度增加，操作臺升高，操作不方便，注射機的工作穩(wěn)定性也減少。因此，立式注射機多限于小型注射機。&l

36、t;/p><p>　　2.2 注射機的選用</p><p>　　本設計考慮兩種注射機的優(yōu)、缺點，最終選擇采用臥式注射機。</p><p>　　根據(jù)每一生產周期的注射量的計算值，可初步選用XS-ZY-125臥式注射機</p><p>　　查《塑料模設計與制造》P69表2-8得注射機技術規(guī)范及特性，如表2所示：</p><p>

37、;　　表2 XS-ZY-125臥式注射機技術規(guī)范及特性</p><p><b>　　3 模具結構的設計</b></p><p>　　3.1 塑件的分型面位置分析</p><p>　　分型面選擇需遵循以下幾個原則：1，分型面應設置在塑件外形最大輪廓處；2，分型面選擇應盡可能使塑件留在動模；3，分型面選擇應保證塑件的精度要求；分型面選擇應考慮塑件

38、外觀質量；5，分型面選擇應考慮排氣效果；6，拔模斜度較小或塑件較高時，為了便于脫模，可將分型面選在塑件的中間部位。鑒于以上分析，塑件選擇了最大橫截面的端平面作為分型面，位置如圖2所示：</p><p><b>　　圖2 分型面位置</b></p><p>　　3.2 模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列和流道布局</p><p>　　3.2.1 型

39、腔數(shù)目的確定</p><p>　　該制品的精度要求高，屬于小零件，又要大批量生產，考慮到生產效率和模具精度，因此設計初步擬定一模兩腔模具的形式生產。</p><p>　　根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目，即滿足下式：</p><p>　　n≦(0.8G﹣W2)/W1 （式1）</p><p>　　式中：n-型腔數(shù)目；</p>

40、<p>　　G-注射機的最大注射量，g；</p><p>　　W1-單個制品的質量，g；</p><p>　　W2-澆注系統(tǒng)的質量，g；</p><p>　　將數(shù)值帶入計算式1得出：(0.8G﹣W2)/W1=(0.8×125-4)/17≈5.65</p><p>　　5.65>2，因此一模兩腔符合要求。</

41、p><p>　　3.2.2 型腔的排列形式及流道布局的確定</p><p>　　因生產形式采用一模兩腔，又因平衡式布置形式可實現(xiàn)均衡送料和同時充滿各型腔，使各型腔的塑件力學性能基本一致，且加工各型腔比較方便，則決定型腔排列采用對稱、均衡排布式。如圖3所示：</p><p>　　圖3 型腔的排列形式</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設計&l

42、t;/p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注射機的噴嘴向模具型腔的流動通道。因此它應該保證熔體迅速順利有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內在優(yōu)良的塑件。對于澆注系統(tǒng)設計的要求如下：</p><p>　　重點考慮型腔布局；熱量及壓力損失要小，則澆注系統(tǒng)流程應盡可能短，截面尺寸盡可能大，彎折盡量少，表面粗糙度要低；均衡進料，即分流道盡可能采用平衡式布置；塑料耗量要少，滿足各型腔充滿的前提下，澆注系

43、統(tǒng)容積盡量?。幌淞?，澆注系統(tǒng)應盡能收集溫度較低的“冷料”；排氣良好；防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應力；保證塑件外觀質量；較高的生產效率；充分利用塑件熔體的流動特性。</p><p>　　澆注系統(tǒng)一般由四部分組成：主流道、分流道、澆口和冷料穴。</p><p>　　3.3.1 主流道的設計</p><p>　　主流道是指注射機噴嘴與

44、型腔（單型腔）或與分流道連接的這一段進料通道，是塑料熔體進入模具最先經(jīng)過的部位，它與注射機噴嘴在同一軸心線上。在臥式注射機模具中，主流道垂直于分型面。</p><p>　　主流道的尺寸如圖4所示：</p><p><b>　　圖4 澆口套</b></p><p>　　其中，主流道的錐角α為6°的圓錐形，表面粗糙度Ra<0.8&#

45、181;m；主流道與注射機噴嘴的對接處設計為半球形凹坑，其半徑SR=注射機噴嘴圓弧半徑+（2～3 ）mm=12+2=14 mm，其小端直徑d=注射機噴嘴孔徑+（0.5～1）mm=4+1=5 mm；L的長度為定模座板的厚度。</p><p>　　3.3.2 冷料穴的設計</p><p>　　冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型

46、腔而影響塑件質量，開模時又能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑應大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。</p><p>　　因所設計模具是兩次分型，第一次分型時可將主澆道從澆口套中拉出，則不再需要拉料桿 。冷料穴的形式如圖5所示：</p><p><b>　　圖5 冷料穴</b></p><p>　　3.3.3 分流道的設計</p&

47、gt;<p>　　分流道是指主流道與模具型腔澆口之間的一段流道，用于一模多腔和一腔多澆口（用于較大或形狀復雜的塑件）的情況，將從主流道流來的熔體分配至各個型腔或同一型腔各處，起著對熔體的分流和轉向作用。</p><p>　　鑒于對各形狀截面分流道的比面積、效率的比較，該設計選用半圓形截面的分流道；根據(jù)實際情況需要以及分流道均衡式、非均衡式的比較，分流道采用均衡式布置。分流道形狀及布局如圖6所示：&l

48、t;/p><p><b>　　圖6 分流道</b></p><p>　　第一級分流道L1=100mm；</p><p>　　第二級分流道L2=12mm；</p><p>　　分流道的表面要求不是很高，表面粗糙度Ra一般在1.6µm即可。當分流道較長時，在分流道的末端也應開設冷料穴，以容納注射開始時產生的冷料，保證

49、塑件的質量。</p><p>　　3.3.4 澆口的設計</p><p>　　澆口是指連接分流道和型腔的進料通道，它是澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小且長度最短的部分。</p><p>　　該設計選用點澆口，原因是點澆口排氣效果好；澆口截面?。蝗コ菀?；且塑件外形美觀。但其缺點是模具結構復雜；熔體注射壓力高，需設置雙分型面，盡管這樣，根據(jù)塑件實際情況的需要，點澆口的優(yōu)點大于缺

50、點。</p><p>　　3.4 脫模機構的設計</p><p>　　注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具中凹、凸模上推出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構，也稱為頂出機構。</p><p>　　3.4.1 脫模機構的設計注意事項</p><p>　　盡可能使制品滯留在動模一側，以便借助于開模力驅動脫模裝置，完成脫模動作；防止制品變形或損壞，正確

51、分析制品對型腔的粘附力大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模機構，使推出重心與脫模阻力中心相重合；力求良好的制品外觀，在選擇推出位置時，應盡量選擇制品的內部或對制品外觀影響不大的部位；結構合理可靠，運動靈活，制造方便，更換容易，推桿應具有足夠的強度和剛度。</p><p>　　3.4.2 對脫模機構的基本要求</p><p>　　運動靈活順暢，具有足夠的強度、剛度。工作穩(wěn)定可靠。容易制

52、造和裝配更換方便；接觸塑件的配合間隙無溢料現(xiàn)象；對塑件的頂推力分布均勻合理。對塑件的外觀無明顯損壞，不會引起塑件變形或使塑件破裂；有利于將塑件和流道凝料帶向動模一側；復位可靠。</p><p>　　3.4.3 脫模機構的選用</p><p>　　脫模機構的分類包括：推桿、推管、推件板。推桿很少用在脫模斜度小或脫模力大的管類或箱體塑件之中；推管常用于沒有較大平整面，且空心的塑件；推件板常用于

53、推出支承面很小的塑件。由于本設計的塑件壁薄，且形狀復雜，而推桿推出機構中的推桿截面積較小，由于實際需要的推桿工作端直徑較小，長度比較長，則需要推桿的形狀及尺寸如圖7所示：</p><p><b>　　圖7 推桿</b></p><p>　　推桿材料多用45號鋼或T8、T10碳素工具鋼。推桿淬火硬度50HRC以上，局部淬火長度應為配合長度與1.5倍推出行程之和，表面

54、粗糙度在Ra1.6µm以下。推桿工作端與推桿孔呈H8/f8配合；推桿固定端與推桿固定板通常采用單邊0.5 mm的間隙，這樣既可降低加工要求，又能在多推桿大的情況下，不會因推桿孔加工時產生的偏差而發(fā)生卡死現(xiàn)象。</p><p>　　3.5 成型零件的設計</p><p>　　直接與塑料接觸構成塑件形狀的零件稱為成型零件。其中構成塑件外形的成型零件稱為凹模，構成塑件內部形狀的成型零件

55、稱為型芯（凸模）。由于凹模、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且在脫模時反復與塑料摩擦，因此，要求凸、凹模件具有足夠的強度、剛度、硬件、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。</p><p>　　3.5.1 凹模的結構</p><p>　　由于本設計所涉及到的凹模形狀比較簡單，且不易損壞，考慮到加工成本及加工難度，采用整體式凹模，這種結構是凹模成型零件和凹模固定板均在一整塊金屬板上加工

56、而成的，充分保證塑件尺寸的準確性。</p><p>　?。?）在凹模的結構設計中，采用整體式結構的優(yōu)點： </p><p>　　它是由整塊材料制作而成，這種結構比較簡單，塑件不易變形；強度大、剛性好，塑件上不會產生拼接縫的痕跡質量好。如果產品塑件比較復雜，采用一般的加工方法制造母模型腔就較困難。所以整體式的適合簡單的塑件。</p><p>　?。?）采用整體式結構時

57、模具設計應注意：</p><p>　　采用一般的加工方法制造母模型腔就較困難，所以我們在保證足夠的強度和剛度時應選擇合適的加工、裝配和調換方法。</p><p>　　3.5.2 凸模的結構設計</p><p>　　由于本設計所涉及到的凸模形狀比較復雜，且局部易損壞，考慮到加工成本及加工難度，采用鑲拼式凸模。采用鑲拼式凸模結構的優(yōu)點是簡化凸模型芯的加工，可將復雜的凸模

58、外形體的加工變?yōu)殍偧耐庑渭庸ぃ档图庸るy度；這樣鑲件的局部型芯有較高的精度和耐磨度，并可方便地更換鑲件；有利于排氣系統(tǒng)的設計。</p><p>　　3.6 注射模導向結構的設計</p><p>　　導向機構的功能是保證動、定模能夠對準，使動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準確的腔體。從而保證塑件形狀、壁厚和尺寸。</p><p>　　3.6.1 設計

59、導柱、導套時的注意事項： </p><p>　　盡量參考標準模架，因為標準模架導柱、導套的設計與制作是有依據(jù)的；</p><p>　　合理布置導柱的位置，一副模具中最少用2根導柱，模板外形尺寸大的模具，最多可用4根導柱，布置形式采用對稱布置；導柱長度尺寸應能保證位于動、定模兩側的型腔和型芯開始閉合前導柱已經(jīng)進入導孔的長度不小于導柱的直徑；導柱配合部分采用H7/f7，固定配合部分采用H7/k

60、6，配合長度為配合直徑的1.5～2倍。</p><p><b>　　1、導柱的設計</b></p><p>　　導柱可以安裝在動模一側，也可以安裝在定模一側。本設計兩次分型，第一次分型時所使用的導柱安裝在定模一側，第二次分型時所使用的導柱安裝在動模一側。導柱的形狀如下圖所示，導柱的形狀如圖8所示：</p><p><b>　　圖8

61、 導柱</b></p><p>　　查《壓鑄模設計手冊》之三 導柱導滑段直徑尺寸的計算過程：</p><p>　　導柱、導套需有足夠的剛性，當導柱為四根時，選取導柱導滑段直徑的經(jīng)驗公式為：d=K,式中，d-導柱導滑段直徑 F-模具分型面上的表面積（cm²） -比例系數(shù)，一般為0.07～0.09 當F>2000時K取0.07；F=400cm&

62、#178;～2000cm²時，K取0.08；F<400cm²時，K取0.09</p><p>　　F=260×310×0.01=806cm² K取0.08</p><p>　　d=K=0.08×≈22.7mm</p><p>　　查表6-45取推薦的尺寸系列d為25mm，其他部分尺寸見下表：<

63、;/p><p>　　表3 導柱Ⅰ的主要尺寸</p><p>　　表4 導柱Ⅱ的主要尺寸</p><p><b>　　2、 導套的設計</b></p><p>　　導套的引入可節(jié)省材料，減少生產成本。根據(jù)導柱的尺寸及導柱、導套的配合關系，查表6-46可得出導套的主要尺寸，如下表所示，形狀如9圖所示：</p>

64、<p>　　表5 導套Ⅰ的主要尺寸</p><p><b>　　圖9 導套</b></p><p>　　3.6.2 導柱、導套在模板的位置如圖10所示：</p><p>　　圖10 導柱、導套在模板的位置</p><p>　　其中圓柱的圓心位置距離板邊緣的距離為：h≥1.5d=1.5×25m

65、m=37.5mm</p><p>　　3.7 成型零件工作尺寸計算</p><p>　　成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構成的塑件的尺。凹、凸模工作尺寸的精度直接影響著塑件的精度。</p><p>　　3.7.1 影響工作尺寸的因素</p><p>　　1） 塑件收縮率的影響</p><p>　　由于塑件熱脹冷縮的

66、原因，成型冷卻后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。</p><p>　　2） 凸、凹模工作尺寸的制造公差</p><p>　　它直接影響塑件的尺寸公差，成形塑件的精度高，則塑件的精度也高。模具設計時，成形零件的制造公差可選為塑件公差的1/3～1/4，或選IT7～IT8級精度，表面粗糙度Ra為0.4m ～0.µm。</p><p>　　3) 凸、凹模使用過程中

67、的磨損量</p><p>　　生產過程中的磨損以及修復會使型芯的尺寸變小，凹模的尺寸變大。</p><p>　　4) 模具在分型面的合模間隙</p><p>　　由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型面的平面度較高，表面粗度較低時，塑件產生的飛邊 也較小。飛邊的厚度一般為0.02mm ～0.1mm。</

68、p><p>　　3.7.2 凸、凹模工作尺寸的計算</p><p>　　成形零件的工作尺寸是根據(jù)塑件成形收縮率、成型塑件的制造公差和模具成形零件磨損量來確定的。常用的方法是平均收縮率法。下圖是成形零件工作尺寸與塑件尺寸的關系圖。</p><p>　?。?） 凹模與型芯的徑向尺寸</p><p>　　凹模 LM)=[(1+)LS-X△] (式2)&

69、lt;/p><p>　　型芯 （lM）=[(1+)lS+X△] (式3)</p><p>　　式中 lM、lS-凹模、型芯的徑向工作尺寸，mm； </p><p>　　-塑件的平均收縮率；</p><p>　　LS、lS-塑件的徑向尺寸，mm；</p><p>　　△-塑件的尺寸公差，mm；</p>

70、;<p>　　X-修正系數(shù):塑件尺寸較大、精度級別較低時，X=0.5；</p><p>　　當塑件尺寸較小、精度級別較高時，X=0.75；</p><p>　　型芯（lM）=[(1+)lS+X△]=[(1+0.55%)×114+0.75×0.1]≈114.70</p><p>　?。╨M）=[(1+)lS+X△]=[(1+0.55%

71、)×68+0.75×0.1]≈68.45</p><p>　?。╨M）=[(1+)lS+X△]=[(1+0.55%)×50+0.75×0.1]≈50.35</p><p>　　（lM）=[(1+)lS+X△]=[(1+0.55%)×25+0.75×0.1]≈25.21</p><p>　?。╨M）=[(1+

72、)lS+X△]=[(1+0.55%)×11+0.75×0.1]≈11.14</p><p>　　凹模(LM)=[(1+)LS-X△]=[(1+0.55%)×2-0.75×0.2]≈1.86</p><p>　　(LM)=[(1+)LS-X△]=[(1+0.55%)×50-0.75×0.2]≈50.13</p><

73、;p>　　(LM)=[(1+)LS-X△]=[(1+0.55%)×68-0.75×0.2]≈68.22</p><p>　?。?） 凹模深度和型芯的高度</p><p>　　凹模 (HM)=[(1+)HS-X△] (式4)</p><p>　　型芯 （hM）=[(1+)+X△] (式5)</p><p>　　式中

74、HM、hM-凹模、型芯高度的工作尺寸，mm；</p><p>　　HS、hS-塑件高度尺寸，mm；</p><p>　　X-修正系數(shù):塑件尺寸較大、精度級別較低時，X=1/3；</p><p>　　當塑件尺寸較小、精度級別較高時，X=1/2；</p><p>　　凹模(HM)=[(1+)HS-X△]=[(1+0.55%)×18-0.

75、5×0.2]≈18.00</p><p>　　型芯（hM）=[(1+)+X△]=[(1+0.55%)×14+0.5×0.2]≈14.18</p><p>　　(3)中心距尺寸:塑件上凸臺之間、凹槽之間或孔的中心等這一類尺寸稱為中心距尺寸。在計算時不必考慮磨損量。</p><p>　?。–M）1/2δz=[(1+)CS]1/2δz (式6

76、)</p><p>　　式中 CM-模具中心距尺寸，mm；</p><p>　　CS-塑件中心距尺寸，mm。</p><p>　?。–M）1/2δz=[(1+)CS]1/2δz=[（1+0.55%）×40]1/2×0.2</p><p><b>　　≈40.220.1</b></p>

77、<p>　?。–M）1/2δz=[(1+)CS] 1/2δz=[（1+0.55%）×59]1/2×0.2</p><p><b>　　≈59.320.1</b></p><p>　　本設計凹模、型芯相應尺寸按照上述公式計算，具體數(shù)值看相應零件圖。</p><p>　　4 模具總體尺寸的確定以及模架的確定</p

78、><p>　　根據(jù)型腔的布局以及型腔側壁最小厚度為2 mm，再考慮導柱、導套及連接螺釘應占的位置和推板等各方面的因素，再根據(jù)該設計所采用點澆口，頂出形式為推桿形式，則模架上個板的尺寸如下：</p><p>　　定模座板的厚度為25 mm，長度為380 mm，寬度為260 mm。</p><p>　　動模座板的厚度為25 mm，長度為380mm，寬度為260 mm。<

79、;/p><p>　　定模板的厚度為25 mm，長度為310 mm，寬度為260 mm。</p><p>　　動模板的厚度為30 mm，長度為310 mm，寬度為260 mm。</p><p>　　中間板的厚度為30 mm，長度為310 mm，寬度為260 mm。</p><p>　　支承板的厚度為30 mm，長度為310 mm，寬度為260 mm

80、。 </p><p>　　墊塊的厚度是40mm，長度為260 mm，寬度為80 mm。</p><p>　　推板的厚度是15 mm，長度為260 mm，寬度為220 mm。</p><p>　　推桿固定板的厚度是15 mm，長度為260 mm，寬度為220 mm。</p><p>　　定距拉板的厚度為15 mm，長度為170 mm，寬度為13

81、0 mm。</p><p>　　5 注射機參數(shù)的校核</p><p>　　在注射機生產中，注射機在每一個成型周期內向注入熔融塑料的體積或質量稱為塑件的注射量M。 </p><p>　　5.1 最大注射量的校核</p><p>　　注射機的最大注射量應大于制品的質量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注射機的實際注射量最好是注射機的最大注射

82、量的80%。所以，選用的注射機最大注射量應滿足：</p><p>　　0.8V(機）≥2V(塑）+V（澆） (式7)</p><p>　　式中 V(機）-注射機的最大注射量 g;</p><p>　　V(塑）-塑件的體積，該產品V(塑）=16.08cm³;</p>&

83、lt;p>　　V（澆）-澆注系統(tǒng)的體積，該產品V（澆）=3.788cm³;</p><p>　　0.8V(機）=0.8×125 cm³=100 cm³≥2V(塑）+V（澆）=2×16.08 cm³+3.788 cm³</p><p>　　=35.95 cm³</p><p>　　因

84、而選擇的注射機符合要求</p><p><b>　　5.2 鎖模力校核</b></p><p>　　F（鎖）>P×A (式8)</p><p>　　式中 P-熔體塑料在型腔中的壓力，該產品P=60MPa～100MPa；</p><p>　　A- 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，該產品A≈6

85、780 mm²;</p><p>　　F（鎖）-注塑機的額定鎖模力:KN。</p><p>　　故 F（鎖）>PA=100×6780 N=678 KN</p><p>　　選定的注射機為900KN，滿足要求。</p><p>　　5.3 模具與注射機安裝部分相關尺寸計算</p><p>

86、;　?、?模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相適應</p><p>　　模具長×寬<拉桿面積 (式9)</p><p>　　模具的長為380mm×寬為260mm<注塑機拉桿間距為487mm×450mm，故滿足要求。</p><p>　?、?模具閉合高度校核</p><p>　　模

87、具實際厚度 H（模）=245 mm；</p><p>　　注射機最小閉合厚度=200 mm，最大閉合厚度=300 mm；</p><p>　　即Hmin<H（模）<Hmax，故滿足要求。</p><p>　　開模行程是指從模具中取出塑件所需的最小開合距離，用H表示，它必須小于注射機移動模板的最大距離S。該設計選用的注射機- XS-ZY-125;這種

88、注射機的最大行程與模具厚度有關，故注射機的開模行程應為</p><p>　　S(機)-[H（模）-Hmin]>H1+H2+(5～10) mm (式10)</p><p>　　式中 H1-頂出距離，mm；</p><p>　　H2-包括澆注系統(tǒng)在內的塑件高度，mm；</p><p>　　S(機)-注塑機最大開模行程:mm;<

89、/p><p>　　因為 S(機)-[H（模）-Hmin]=300 mm-（245 mm-200 mm）=255 mm</p><p>　　H1+H2+(5～10) mm=32 mm+83.5 mm+10 mm=115.5 mm</p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p>　　5.4 型腔厚度及各板厚度的

90、確定</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗和實際情況確定型腔厚度及各板厚度，具體尺寸見裝配圖。</p><p>　　5.5 其它小件的形狀及尺寸</p><p>　　5.5.1 澆口套的形狀及尺寸如圖11所示:</p><p><b>　　圖11 澆口套</b></p><p>　　5.5.2 復位桿

91、的形狀及尺寸如圖12所示:</p><p><b>　　圖12 復位桿</b></p><p>　　5.5.3 限位釘?shù)男螤罴俺叽缛?3圖所示：</p><p><b>　　圖13 限位釘</b></p><p><b>　　6 模具材料的選用</b></p>

92、;<p>　　6.1 模具材料的選定用原則</p><p>　　機械加工性能良好，易切削，適于深孔、深溝槽、窄縫等難加工部位的加工和三維復雜形面的雕刻加工；拋光性能良好，沒有氣孔等內部缺陷，顯微組織均勻，具有一定的使用性能（40HRC）;良好的表面腐蝕加工性能，材質地細而均勻，適于花紋腐蝕加工；耐磨損，有韌性，可以在熱交變荷的作用下長期工作，耐摩擦；熱處理性能好：具有良好的淬透性和很小的變形，易于滲

93、氮等表面處理；焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不發(fā)生變化，且不開裂，變形等；熱膨脹系數(shù)小，熱傳導效率高，防止變形，提高冷卻效果；性能價格比合理，市場上容易買到，供貨期短。</p><p>　　在選擇注射模具鋼材時，要綜合考慮塑件的批量、尺寸精度、復雜程度體積大小和外觀要求等因素。該塑件的生產批量大，尺寸精度要求高，應選用優(yōu)質模具鋼。</p><p>　　6.2 注塑模具常用材料</p&

94、gt;<p>　　6.2.1 型腔、型芯類零件</p><p>　　由于這類零件直接與塑料接觸，要求具有一定的強度、表面耐磨性好、熱處理性能好、淬火變形小。對塑料具有腐蝕的模具，材料還應具有抗腐能力。目前常用的材料有：P20、H13、CrWV等。本模具中型腔、型芯類零件材料采用30r2W8V。</p><p>　　6．2.2 導向類零件</p><p>

95、;　　這類零件包括各種導柱、導套和導向銷等。這類零件在使用中起導向作用。開、合模時有相對運動，成型過程中要承受一定的壓力或偏載負荷，要求表面耐磨性好，心部具有一定的韌性。目前常用的材料有Cr20、T8A、T10A、20等。本模具中導向類零件材料采用20。</p><p>　　6.2.3 澆注系統(tǒng)零件</p><p>　　這類零件的工作條件與成型零件接近，要求具有良好的耐磨表面、耐蝕性和熱硬

96、性。目前常用的材料有：P20、T8A、、45等。本模具中澆注系統(tǒng)零件材料采用T10A。</p><p>　　6.2.4 推出機構零件</p><p>　　這類零件要求表面磨性好，并具有足夠的機械強度。目前常用的材料有：T8A、T10A等。本模具中推出機構零件材料采用T8A。</p><p>　　6.2.5 模板類零件</p><p>　　這類

97、零件是模具中主要承力零件，要求具有足夠的機械強度。目前常用的材料有：45、55等。本模具中板類零件材料采用45。</p><p>　　6.3 本設計模具上零件的材料及熱處理</p><p>　　表 6 模具上零件的材料及熱處理</p><p>　　6.4 本設計模具的裝配圖</p><p>　　本模具因采用點澆口形式，需要增加一個分型面，其目

98、的是為了取出澆注系統(tǒng)的凝料。模具工作原理過程如下，裝配圖如14圖所示：</p><p>　　其工作原理及過程如下：合模時，在導向機構的引導下動模與定模正確對合，并在注射機提供的鎖模力作用下，動定模緊密貼合；注射時，塑料熔體由模具澆注系統(tǒng)進入型腔，經(jīng)過保壓、補縮和冷卻定型等過程后開模；開模時，動模后移，由于彈簧8的作用，迫使定模板與動模一起后移，即第一分型面先分型，主流道凝料隨之拉出；當限位銷與定距拉板接觸時，定模

99、板停止移動，動模繼續(xù)后移，第二分型面分型，由于塑料緊包在型芯上，澆注系統(tǒng)凝料就在澆口處與塑件分離，然后在第一分型面自然脫落或人工取出；動模繼續(xù)后移，當注射機的頂桿接觸推板時，推出機構開始工作，塑件由推桿從型芯上推出，塑件由第二分型面取出。</p><p>　　圖14 模具裝配圖</p><p>　　1-動模座板；2-內六角螺釘；3-墊塊；4-支承板；5-型芯；6-動模板；7-導柱Ⅰ；8-

100、彈簧；9-限位銷；10-定距拉板；11-中間板；12-定模板；13-定模座板；14-內六角螺釘；15-澆口套；16-導套；17-導柱Ⅱ；18-內六角螺釘；19-內六角螺釘；20-內六角螺釘；21-內六角螺釘；22-推桿固定板；23-復位桿；24-推板；25-推板導柱；26-推板導套；27-推桿；28-限位釘。</p><p>　　6.5 結論及尚存在的問題</p><p>　　通過做這次設

101、計對大學所學過的專業(yè)知識綜合的運用，對以前所學的知識加以鞏固，并將這些知識與實際運用相結合，對專業(yè)知識點有了更深刻的理解，對以后的學習和工作起到潛移默化的作用。</p><p>　　雖然這次設計順利完成了，但由于缺乏實踐經(jīng)驗，模具中某些結構方案的確定不是最優(yōu)選擇，這次設計也僅是次轉折，也的確學到了東西，但更對以后提出了警告，對知識的學習要堅持不懈，持之以恒。</p><p>　　6.6 部

102、分零件加工工藝的編制</p><p>　　6.6.1 推桿固定板零件的加工工藝</p><p>　　推桿固定板的零件圖如圖15所示，加工工藝如表7所示：</p><p>　　圖16 推桿固定板</p><p>　　表7 推桿固定板的加工工藝</p><p><b>　　結束語</b></p

103、><p>　　畢業(yè)設計是在我們完成大學課程后進行的一次綜合知識的運用，不僅能讓我們對以前所學知識進行鞏固，還增強了我們的動手能力，提高了我們團結合作的意識，增進了同學之間友好相處等等。</p><p>　　通過這次設計，能綜合運用模具設計課程、數(shù)控機床課程、制造工藝課程，工程制圖課程及CAD、UG軟件課程等機械專業(yè)課程的理論和實際知識，進行一次較為全面的模具設計與制造的綜合訓練，培養(yǎng)了我們模具

104、設計以及零件工藝編程加工模具凸、凹模零件的技能，并加深對所學知識的理解；學會了從產品零件形狀及功能要求出發(fā)，合理設計模具結構、正確計算模具型腔零件的尺寸，并選用模具零件材料及考慮制造工藝，培養(yǎng)我們掌握一般模具的設計方法、設計步驟；培養(yǎng)綜合使用CAD、UG系列軟件進行模具設計與制造的能力。</p><p>　　這次設計的結束也意味著又一次的開始，總結這次經(jīng)驗為以后的學習和工作做鋪墊。</p><

105、p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張榮清.模具設計與制造[M].高等教育出版社，2003.</p><p>　　[2]朱光力.模具設計與制造實訓[M]. 高等教育出版社，2002.</p><p>　　[3]《塑料模設計與制造 塑料模設計手冊[M].機械工業(yè)出版社,1994.</p><p&

106、gt;　　[4]盧志文.工程材料及成形工藝[M]. 機械工業(yè)出版社,2004.</p><p>　　[5]伍先明，王群，龐佑霞，張厚安.塑料模具設計指導[M].國防工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[6]孫曉林.塑料模具設計實例教程[M].清華大學出版社，北京交通大學出版社，2008.</p><p>　　[7]《壓鑄模設計手冊》編寫組.壓鑄模設計手冊[M

107、].機械工業(yè)出版社,1994.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在***學院兩年基礎課程和專業(yè)課程的學習，讓我受益匪淺。尤其是在這次完成畢業(yè)設計的過程中，我感受到了*老師和同組成員熱情的幫助，沒有他們的幫助，我很難順利完成這次畢業(yè)設計，我要感謝他們，尤其是*老師，在畢業(yè)設計期間，從設計選題及設計過程、圖紙審核、修改論文等環(huán)節(jié)，自始至終都傾

108、注了*老師的心血；*老師深邃的學科洞察力、淵博的學識、平易近人的作風、嚴謹求實的態(tài)度、崇高的道德修養(yǎng)、兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)作風、一絲不茍的科學精神和對學生啟發(fā)式和全面式的培養(yǎng)方式，都給我留下了深刻的印象，在潛移默化的影響中培養(yǎng)了我不斷奮發(fā)向上、刻苦鉆研的精神和真誠待人的優(yōu)良品質，使我終生受益。在今后的學習和工作中我會牢記老師教誨，不斷開拓創(chuàng)新，努力進取，爭取以優(yōu)異的成績回報老師。</p><p>　　再次感謝*老師以及