心型臺燈塑料注塑模具設(shè)計

1、襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)）論文心型臺燈塑料注塑模具設(shè)計專 業(yè)：模具設(shè)計與制造學(xué) 生： 指導(dǎo)教師：教學(xué)單位：機械電子信息工程學(xué)院學(xué) 號： 畢 業(yè) 屆：20092009年6月4日鄭重聲明本設(shè)計系本人在彭超老師指導(dǎo)下獨立完成的設(shè)計，本人擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，沒有抄襲、剽竊他人成果，由此造成的知識產(chǎn)權(quán)糾紛由本人負(fù)責(zé)。學(xué)生： 2009年 6月4 日系（院）機械電子信息工程學(xué)院專業(yè)模具設(shè)計與制造班級0601姓名羅傳畢業(yè)設(shè)計課題心型臺燈塑料注塑模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計時間自2009年3月 4 日起至2009年6月4日止畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容要求（1）文字要求：文字通順，語言流暢，無錯別字。（2）份量要求：理工類不少于3500字。

2、（3）圖紙要求（工程設(shè)計型）：圖面整潔，布局合理，線條粗細(xì)均勻，圓弧連接光滑，寸標(biāo)注規(guī)范，文字注釋必須用工程字書寫。提倡學(xué)生用計算機繪圖。（4）曲線圖表要求（工程設(shè)計型）：所有曲線、圖表、線路圖、流程圖、程序框圖、示意圖等不準(zhǔn)徒手畫，必須按國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或工程要求采用計算機繪制。（5）編排格式要求：論文外形尺寸以A4紙為準(zhǔn)。論文文字排版的字號、字距、行距的大小，以版面清晰、容易辨識和閱讀為原則，一般可參考下面要求進行排版：題目和標(biāo)題用黑體，字號分別用3號和4號；文章段落內(nèi)容用小4號宋體字，每頁32行，每行33字；各級標(biāo)題序號一律用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明；正文中標(biāo)題一律左頂格。（6）打印份數(shù)要求：一律打印

3、2份，1份交指導(dǎo)教師（含電子稿），1份準(zhǔn)備答辯用。教師指定的主要參考文獻(xiàn)1李建軍，李德群主編 模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具CAD M機械工業(yè)出版社，2005 2鄧明等編著現(xiàn)代模具制造技術(shù)M化學(xué)工業(yè)出版社，20053二代龍震工作室編著PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具設(shè)計M電子工業(yè)出版社，20054中國塑料機械信息網(wǎng) WWW.SLJX.CN 首頁 ， 行業(yè)咨詢 ， 2006-4-195葉久新，王群主編塑料制品成型及模具設(shè)計M湖南科學(xué)技術(shù)出版社，20056孫玉芹等主編機械精度設(shè)計基礎(chǔ)M科學(xué)出版社，20047陳再枝，藍(lán)德年編著模具鋼手冊M冶金工業(yè)出版社，20028（美國）TA奧斯瓦德，

4、L特恩格 PJ格爾曼編著，吳其曄譯注射成型手冊M化學(xué)工業(yè)出版社，20059洪慎章編著實用注塑成型及模具設(shè)計M機械工業(yè)出版社，200610中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊M上海科學(xué)普及出版社，1989指導(dǎo)教師學(xué)生簽字畢 業(yè) 設(shè) 計 課 題 任 務(wù) 書 目 錄1 注塑件的設(shè)計11.1功能設(shè)計11.2材料選擇11.3結(jié)構(gòu)設(shè)計21.3.1對塑件的修改說明2 1.3.2 壁厚 2 1.3.3 脫模斜度31.3.4加強肋31.3.5 圓角31.4塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量41.4.1尺寸精度41.4.2塑件的表面質(zhì)量42 模具設(shè)計42.1 塑料配方說明42.2 分型面的確定5 2.3型腔數(shù)目

5、的確定 52.4澆口確定62.5模具材料的選擇62.6澆注系統(tǒng)設(shè)計62.6.1主流道 7 2.6.2分流道72.6.3冷料穴82.6.4澆口82.6.5剪切速率的校核92.7模架的確定102.7.1型腔壁厚和底版厚度計算102.7.2模架的選用11 2.8導(dǎo)向與定位機構(gòu) 12 致謝 13參考文獻(xiàn) 14附錄 15心型臺燈塑料注塑模具設(shè)計學(xué)生:羅傳指導(dǎo)教師:彭超機械電子信息工程學(xué)院摘要 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理

6、，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計過程，并對模具強度要求做了說明；最后介紹了當(dāng)今世界上最為普及的三維CAD/CAM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)軟件PRO/ENGNEER的PROGRAM模塊，對導(dǎo)柱和導(dǎo)套進行了參數(shù)化設(shè)計。通過本設(shè)計，可以對注塑模具有一個初步的認(rèn)識，注意到設(shè)計中的某些細(xì)節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過對PROGRAM的學(xué)習(xí)，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。關(guān)鍵詞： 塑料模具、參數(shù)化、鑲件、分型面1 注塑件的設(shè)計1.1 功能設(shè)計功能設(shè)計是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能,并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo).該塑件是日用品,承受外力的

7、幾率不大,如沖擊載荷,振動,摩擦等情況比較少;塑件的工作溫度是室溫,這使得在材料選擇時對熱變形溫度,脆化溫度,分解溫度的要求降低;作為一種日用品,生產(chǎn)批量應(yīng)該是大批大量生產(chǎn),這樣,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命,在材料的選擇時要綜合各種因素;此外,塑料都會老化,作為一種光學(xué)用品,還要考慮到材料的光氧化等問題.1.2 材料選擇通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求,以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù).對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說,要考慮的主要是材料的力學(xué)性能,如屈服應(yīng)力,彈性模量,彎曲強度,表面硬度等.該塑件對材料的要求首先必須是透光性好,其次才是成型難易和經(jīng)濟性問題.由于和

8、機械加工一樣要考慮到加工工藝問題，模具成型也要考慮到材料的注塑特性，在各特點都相差無幾的情況下，好的成型特性是選擇材料的主要標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過綜合考慮，我們主要要求是價格和透光度,其它如拉伸強度,斷裂伸長率等則是次要考慮的指標(biāo)(這由塑件的工作環(huán)境決定),最終選定PS為塑件材料.因為除了質(zhì)脆和抗拉強度不如其它兩種材料外，它所擁有的特性符合我們的塑件要求，但這些不是我們主要考慮的。1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計 圖1-1 原始零件圖塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性是指塑件結(jié)構(gòu)對成型工藝方法的適應(yīng)性.在塑料生產(chǎn)過程中,一方面成型會對塑件的結(jié)構(gòu),形狀,尺寸精度等諸方面提出要求,以便降低模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度,保證生產(chǎn)出價廉物美的

9、產(chǎn)品;另一方面,模具設(shè)計者通過對給定塑件的結(jié)構(gòu)工藝性進行分析,弄清塑件生產(chǎn)的難點,為模具設(shè)計和制造提供依據(jù).1.3.1 對塑件的修改說明 塑件要求能夠放置一對7#電池，安放小燈泡，外接系帶，所以要考慮到電池和燈泡的固定，開關(guān)的安放問題，關(guān)于零件的造型圖如圖1-1所示. （1）外型輪廓；原零件2D圖的心型曲線不規(guī)則,如圖1-1和1-2所示。在用PRO/E造型時總會造成曲面不能加厚的問題,用修剪曲面的辦法雖然能解決加厚問題,但整個塑件也不規(guī)則,給后續(xù)工作帶來不便.所以在保證基本外型的前提下對尺寸做了修改,目的是為了造型。（2）結(jié)構(gòu)；原圖形有兩個小而薄的吊耳,且置于塑件外端,考慮到所有PS料硬而脆,

10、這會使得兩個吊耳極易損壞,所以,改兩個吊耳為一個,設(shè)計吊耳,開關(guān),燈泡在塑件中心位置,如圖1.2所示,這樣起到吊掛作用又不易損壞.設(shè)計凹槽使兩半燈罩配合,設(shè)置了三個鎖位加強. 最終確定的尺寸如圖1.3所示。1.3.2 壁厚 圖1-2 原始零件圖 各種塑件,不論是結(jié)構(gòu)件還是板壁,根據(jù)使用要求具有一定的厚度,以保證其力學(xué)強度.一般地說,在滿足力學(xué)性能的前提下厚度不宜過厚,不僅可以節(jié)約原材料,降低生產(chǎn)成本,而且使塑件在模具內(nèi)冷卻或固化時間縮短,提高生產(chǎn)率;其次可避免因過厚產(chǎn)生的凹陷,縮孔,夾心等質(zhì)量上的缺陷.以下是PS的壁厚推薦值：最小壁厚0.75mm小型件壁厚1.25mm中型件壁厚1.6mm大型件

11、壁厚3.25.4mm該塑件屬于中小型件,從圖上看,塑件邊緣的壁很厚,達(dá)到5mm,殼體取中型件壁厚1.6mm,這樣使得整個塑件的壁厚是不均勻的,但若減小邊緣壁厚,則對塑件的推出不利,而且有可能使電池不能安裝. 邊緣壁厚可用來放置推桿或推板。1.3.3 脫模斜度 由于塑件成型時冷卻過程中產(chǎn)生收縮,使其緊箍在凸模或型芯上,為了便于脫模,防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損,與脫模方向平行的塑件內(nèi),外表面都應(yīng)具有合理的斜度.以下是PS的脫模斜度推薦值: 制件外表面 制件內(nèi)表面 351.35 301塑件內(nèi)表面在造型時就有弧度,如果要有脫模斜度就是在凹槽和鎖位處,這不僅對脫模 圖1-3 修改后的產(chǎn)品零

12、件圖有好處，而且可以更好的鎖緊。 1.3.4 加強肋塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強肋可以防止塑件的翹曲變形；沿著物料流動方向的加強肋還能降低充模阻力，提高融體流動性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。在該塑件中的加強肋起到引導(dǎo)物料流動的作用同時又對電池進行定位，高度比分型面低1mm，脫模斜度取2度，頂部倒圓角，低部倒角R，寬度取0.5T。通常加強肋的設(shè)計原則為高度低（過高時容易在彎曲和沖擊負(fù)荷作用下受損），寬度小，而數(shù)量多為好（塑件形狀所允許的情況下）。1.3.5 圓角塑件上各處的輪廓過度和壁厚連接處，一般采用圓角連接，有特殊要求時才采用尖角結(jié)構(gòu)。尖角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊載荷時會發(fā)生破裂。圓

13、角不僅有利于物料充模，同時也有利于融料在模具型腔內(nèi)的流動和塑件的脫模。圓角的取值與應(yīng)力集中的關(guān)系遵循R/T函數(shù)關(guān)系，當(dāng)R/T=0.6以后應(yīng)力集中變的緩和，該塑件大部分的圓角取R1，較大值取到R3。加強肋的圓角半徑值關(guān)系如表1-1所示。表1-1 肋的圓角半徑值關(guān)系表肋的高度/mm6.56.513131919圓角半徑 /mm3.02.55.036.5 塑件上其它的特征還有如孔，螺紋，嵌件，鉸鏈，文字和花紋等，各個特征都有其設(shè)計原則和特殊功能，因為該塑件沒有涉及，所以就不一一介紹1.4 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量1.4.1尺寸精度 （1）尺寸精度的選擇；塑件的尺寸精度是決定塑件制造質(zhì)

14、量的首要標(biāo)準(zhǔn)，然而，在滿足塑件使用要求的前提下，設(shè)計時總是盡量將其尺寸精度放低一些，以便降低模具的加工難度和制造成本。對塑件的精度要求，要具體分析，根據(jù)裝配情況來確定尺寸公差，該塑件是一般民用品，所以精度要求為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合，所以在凹槽和鎖位處應(yīng)該對精度要求高些，對其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。根據(jù)精度等級選用表，PS的高精度為2級，一般精度為3級。根據(jù)塑件尺寸公差表，在公稱尺寸在100120范圍內(nèi)，取MT2B級的公差數(shù)值為0.52 mm，MT3B級的公差數(shù)值為0.78 mm。（2）尺寸精度的組成及影響因素；制品尺寸誤差構(gòu)成為： =+ （11）式中 制件總的成型

15、誤差； 塑料收縮率波動所引起的誤差；模具成型零件制造精度所引起的誤差； 模具磨損后所引起的誤差；模具安裝，配合間隙引起的誤差；影響塑料制品尺寸精度的因素比較復(fù)雜，歸納有以下三個方面。（1）模具 模具各部分的制造精度是影響制件尺寸精度重要的因素。（2）塑料材料 主要是收縮率的影響，收縮率大的尺寸精度誤差就大。（3）成型工藝 成型工藝條件的變化直接造成材料的收縮，從而影響尺寸精度。1.4.2塑件的表面質(zhì)量表面質(zhì)量是一個相當(dāng)大的概念，包括微觀的幾何形狀和表面層的物理-力學(xué)性質(zhì)兩方面技術(shù)指標(biāo)，而不是單純的表面粗糙度問題。塑件的表觀缺陷是其特有的質(zhì)量指標(biāo)，包括缺料，溢料與飛邊，凹陷與縮癟，氣孔，翹曲等。

16、模具的腔壁表面粗糙度是塑件表面粗糙度的決定性因素，通常要比塑件高出一個等級。該塑件要求對型腔拋光，所以對粗糙度的要求比較高，查表得PS拋光后順紋路方向的表面粗糙度為0.02m，垂直紋路方向的表面粗糙度為0.26m。2 模具設(shè)計2.1 塑料配方說明塑料配方設(shè)計是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進行的重要環(huán)節(jié),設(shè)計水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對塑料進行改性的過程,其技術(shù)含量極高.一個成功配方的產(chǎn)生是多年實踐經(jīng)驗與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局.塑料是以高分子聚合物為主要成分,加入一定量添加劑而組成的一種混合物,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加

17、的混合物,通常為填充劑,增塑劑,穩(wěn)定劑,潤滑劑,著色劑等.根據(jù)PS的特性及使用性能要求,配方中應(yīng)含有以下添加劑.填充劑玻璃微珠；PS成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,添加玻璃微珠使塑料的流動性好,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻,使光的漫反射率為80%88%。增韌劑SBS,ABS,EPR；PS的沖擊性能很差,是一種十分脆的材料,增韌改性是必須的。光穩(wěn)定劑氧化鋅；塑料制品在日光或強熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi)在性能變壞，這一過程稱為光氧化或光老化。潤滑劑硬脂酸及其鹽類；對塑料的表面去潤滑作用,防止塑料在成型加工時黏模,同時提高塑料制品表面光潔度。著色劑粉紅色；在塑料制品中，需

18、要著色的大約占80%左右，著色的目的有1：增加制品美感，以吸引消費者的購買欲望2：提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過著色劑防紫外線功能而實現(xiàn)的。抗菌劑磷酸鋯系銀離子抗菌劑；考慮到該產(chǎn)品人們可能會作為玩具把玩,因此需要做此設(shè)計.很多塑料制品的表面會滋生致病細(xì)菌，與人接觸后可能導(dǎo)致如感冒，咽炎，流行性腦膜炎，肺結(jié)核等疾病的傳播。塑料抗菌改性是在樹脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細(xì)菌殺死或抑制細(xì)菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài)。2.2 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則： （1）便于塑件脫模； （2）在開模時盡量使塑件留在動模； 2-1 分型面的位置（3）外觀不遭到損壞；（4）有利于排氣和

19、模具的加工方便。結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),分型面確定在塑件的最大投影面積上.如圖3-1所示。2.3型腔數(shù)目的確定注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關(guān)因素：（1）塑件的尺寸精度；（2）模具制造成本；（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；（4）模具制造難度?？紤]到該塑件是一般日用品,查手冊得塑件的經(jīng)濟精度推薦4級,這個產(chǎn)品是兩個殼件的組合,所以初定為一模兩腔最合理.排列形式如圖2-2所示。2.4澆口確定PS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。2.5模具材料的選擇現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,所以在模具材料的選擇時主要是根據(jù)制品

20、的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料.如何合理的選擇模具鋼,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件,如果選材不當(dāng) 圖2-2 型腔的排布形式則所有的精密加工所投入的工時,設(shè)備費用將浪費。在選擇模具鋼時,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能,從使用性能考慮:硬度是主要指標(biāo)之一,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變,必須有足夠的硬度,當(dāng)承受沖擊載荷時還要考慮折斷,崩刃問題,所以韌性也是一重要指標(biāo),耐磨性是決定模具壽命的重要因素,從PS特性看,這三項指標(biāo)是必須要滿足的,此外還有紅硬性,抗壓屈服強度和抗彎強度和熱疲勞能力的指標(biāo)。從工藝性能考慮:要熱加工工藝好,加工溫度范圍寬,冷加工性能如切削,銑削,拋光等加工性能好

21、,此外還要考慮淬透性和淬硬性,熱處理變形和氧化脫碳等性能.另外從經(jīng)濟考慮,要求材料來源廣,價格低。查手冊選擇模仁的材料是4Cr13.屬馬氏體類型不銹鋼,該鋼機械加工性能較好,經(jīng)熱處理(淬火及回火)后,具有優(yōu)良的耐腐蝕性能,拋光性能,較高的強度和耐磨性,適于制造承受高負(fù)荷,高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等.有關(guān)參數(shù)如下:物理性能。臨界溫度（）AC1：820 ； AC3： 1100；線膨脹系數(shù)：10.5(在20100)熱導(dǎo)率：27.6W.(M.K)-1 (在20左右)彈性模量（MP） (20左右)2.6澆注系統(tǒng)設(shè)計注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔入口為止的塑料

22、熔體的流動通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計中的主要內(nèi)容之一。2.6.1主流道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(guān).主要參數(shù)： 錐角=3；內(nèi)表面粗糙度Ra=0.63；小端直徑D=d+(0.51)mm；半徑R=R+(12)mm；材料T8A；由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主

23、流道部分常設(shè)計成可拆卸的主流道澆口套，以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨加工和熱處理。2.6.2分流道 分流道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)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表2-1所示。表2-1流道斷面尺寸推薦值塑料名稱分流道斷面直徑mm塑料名稱分流道斷面直徑 mmABS，AS 聚乙烯尼龍類聚甲醛丙烯酸抗沖擊丙烯酸醋酸纖維素聚丙烯異質(zhì)同晶體 4.89.5 1.69.5 1.69.5 3.510 810 812.5 510 510 810聚苯乙烯軟聚氯乙烯硬聚氯乙烯聚氨酯熱塑

24、性聚酯聚苯醚聚砜離子聚合物聚苯硫醚 3.510 3.510 6.516 6.58.0 3.58.0 6.510 6.510 2.410 6.513分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為6mm。2.6.3冷料穴冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，或處于分流道末端，其作用是存放料流前端的冷料，防止冷料進入型腔而形成冷接縫，此外，開模時又能將主流道凝料從定

25、模板中拉出，冷料穴的尺寸 圖2-3 冷料穴的尺寸 宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑，冷料穴的尺寸如圖2-3所示：2.6.4澆口澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。澆口的類型有很多，有點澆口，側(cè)澆口，直接澆口，潛伏式澆口等，各澆口的應(yīng)用和尺寸按塑件的形狀和尺寸而定，該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性:形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；試模時如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時修改；能相對獨立地控制填充速度及封閉時間；對于殼

26、體形塑件，流動充填效果較佳。(1) 側(cè)澆口深度尺寸H的確定H=nt =0.61.6 = 0.96mm n塑料系數(shù)PS料取0.6； t塑件在澆口位置處的壁厚，該設(shè)計取殼體中間壁厚t=1.6 mm。(經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明，H的取值范圍在0.52.0mm之間，若按澆口處壁厚計算則H=0.65=3mm,超出了經(jīng)驗值，而且由于澆口是易磨損部位，所以開始時取小值是有好處的，這有利于以后的修模)(2) 側(cè)澆口寬度尺寸W的確定W= （2-1）A型腔一側(cè)的表面積: A=V/t ；V澆注體積 ：V=53.910mm； t取平均壁厚=3.3mm 取3mm。 W=2.68 取3mm 2.6.5剪切速率的校核生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)注

27、射模主流道和分流道的剪切速率R=510510S、澆口的剪切速率R=1010S時，所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗公式表示：R= （2-2） 式中 q體積流量（CM/S）；R澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（CM）。（1）主流道剪切速率校核Q=0.8Q/T =73.951.5=49.3 （CM/S） T注射時間，T=1.5（S）； R=0.27（CM） R主流道的平均當(dāng)量截面半徑；d 主流道小端直徑 ， d=0.4 （CM）； d主流道大端直徑，d=0.68（CM） R= =2.6310 S （2）分流道剪切速率的校核 第一級分流道： Q= = =27

28、（CM/S） R=0.3（CM）R= = =1.0510 S 第二級分流道： Q=（CM/S） 因為當(dāng)量半徑和第一級，相同所以，R= R/2 510 S（3）澆口剪切速率的校核 R= =1.4210 S Q= Q=13.5（cm/s）； 澆口面積S=13=3mm,當(dāng)量面積S=R 取R=1mm。 從以上的計算結(jié)果看，流道與澆口剪切速率的值都落在合理的范圍內(nèi)，證明流道與澆口的尺寸取值是合理的。2.7模架的確定 2.7.1型腔壁厚和底版厚度計算在注塑成型過程中，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。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)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)

29、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，尤其對重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能僅憑經(jīng)驗確定。根據(jù)大型模具按剛度條件設(shè)計，按強度校核；小型模具按強度條件設(shè)計，按剛度校核原則：模具結(jié)構(gòu)形式如圖2-4所示：側(cè)壁厚度計算公式： 圖（2-4） S() =() =20.91 mm式中 C與型腔深度對型腔側(cè)壁長邊邊長之比h/L有關(guān)的系數(shù)；查表C=1； 型腔壓力，取30MP； 型腔深度，=40；E模具材料的彈性模量（MP），E取2.110；剛度條件，即允許變形量(mm)，取=0.04;底板厚度

30、計算公式： （） （2-4） =（）=46.02 mm由底板短邊與長邊邊長之比決定的系數(shù)；查表=0.026；型腔壓力，取30MP；底版短邊長度(mm)，=180；E模具材料的彈性模量（MP），E取2.110；剛度條件，即允許變形量(mm)，取=0.04;2.7.2模架的選用注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即GB/T125561990塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件和GB/T125551990塑料注射模大型模架。前者適用于模板尺寸為BL560mm900mm；后者的模板尺寸BL為（630mm630mm）（1250mm2000mm）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計采用

31、龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。（1）模仁尺寸的確定因為采用的是整體式凹模和整體式凸模，所以模仁的大小可以任意制定，模仁所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)，模仁的值取的越小越好，但實際中因為要考慮冷卻因素，又因為經(jīng)過模仁的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計取模仁的大小為180302 mm。（2）凸、凹模尺寸的確定凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進行強度或剛度校核來確定。根據(jù)3.3.3的計算結(jié)果，只要凹模長邊的寬度滿足12 mm就可以達(dá)到剛度要求，理論上只要取大于12 mm的值就滿足設(shè)計要求，但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對模架強度、剛

32、度的削弱作用，實際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值，在本設(shè)計中，在長度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為45 mm，在寬度方向，取模仁到模具邊的單邊寬度為49 mm（實際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。所以凸、凹模尺寸為270400 mm。（3）模具高度尺寸的確定各塊板的厚度已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所需要的只是選擇，如何選擇合理的厚度，這里有兩個尺寸需要注意：凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型時型腔中有很大的成型壓力，當(dāng)塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時，若凸模底板厚度不夠，則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能確定，根據(jù)2.7.1知道，厚度滿足46可滿足要求，為

33、了安全，取底板厚度為50 mm，。凹模的底板因為是與注塑機的工作臺接觸的，所受的力傳遞到工作臺上，所以凹模底板的厚度同樣只要留有走冷卻系統(tǒng)的空間就可以，該設(shè)計取凹模底板厚度為30 mm。推板推出距離；在分模時塑件一般是黏結(jié)在型芯上的，需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯，該塑件的高度為18 mm左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約15 mm左右，所以當(dāng)推出距離為15 mm時就能使塑件和型芯分離。如果C板（即模腳）的高度太小，則推出的距離不夠而使塑件不能脫離型芯，如圖2-5所示：需要滿足關(guān)系：Hh1h2h3h0 HC板高度；h1擋銷高度；h2推板厚度；h3推桿固定板厚度； h推出距離； 完成了以上的工

34、作，確定模具尺寸為270400 mm，A板厚度70 mm，B板厚度80 mm，C板厚度 圖2-5 推出距離關(guān)系 100，為了保證凸、凹模不碰傷，A板和B板之間取1 mm間隙。為了起吊模具，模具上都設(shè)有吊環(huán)，關(guān)于模具吊環(huán)的說明見附12.8導(dǎo)向與定位機構(gòu)注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機構(gòu)的運動導(dǎo)向。錐面定位機構(gòu)用于動、定模之間的精密對中定位。導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進行強度校

35、核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有：（1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。（2）導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出68 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。（3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.52倍，其余部分可

36、以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。（4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動?；蚨＃O(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。致謝經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在眾多師友的幫助下予以解決。首先要感謝彭超老師對我的指導(dǎo)和督促，老師給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設(shè)計過程中少走彎路，老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；要感謝我的同學(xué)，是大家營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計的過程中互幫互助，使我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能；還要

37、感謝那些把借閱證讓我借書的同學(xué)，使得我查閱資料非常方便；還要感謝我的同學(xué)在我最需要電腦的時候給我提供電腦，使我能夠按時完成畢業(yè)設(shè)計。大學(xué)生活至此劃上了圓滿的句號，在襄樊職業(yè)技術(shù)學(xué)院這塊土地上有眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂的成長，我永遠(yuǎn)不會忘記可敬的老師和可親的同學(xué)，我永遠(yuǎn)記得這片土地。參考文獻(xiàn)1李建軍，李德群主編 模具設(shè)計基礎(chǔ)及模具CAD M機械工業(yè)出版社，2005 2鄧明等編著現(xiàn)代模具制造技術(shù)M化學(xué)工業(yè)出版社，20053二代龍震工作室編著PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具設(shè)計M電子工業(yè)出版社，20054中國塑料機械信息網(wǎng) WWW.SLJX.CN 首頁

38、 ， 行業(yè)咨詢 ， 2006-4-195葉久新，王群主編塑料制品成型及模具設(shè)計M湖南科學(xué)技術(shù)出版社，20056孫玉芹等主編機械精度設(shè)計基礎(chǔ)M科學(xué)出版社，20047陳再枝，藍(lán)德年編著模具鋼手冊M冶金工業(yè)出版社，20028（美國）TA奧斯瓦德，L特恩格 PJ格爾曼編著，吳其曄譯注射成型手冊M化學(xué)工業(yè)出版社，20059洪慎章編著實用注塑成型及模具設(shè)計M機械工業(yè)出版社，200610中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊M上?？茖W(xué)普及出版社，198911（加拿大）H瑞斯著，朱元吉譯模具工程第二版M化學(xué)工業(yè)出版社，200512王文廣，田雁主編塑料配方設(shè)計第二版M化學(xué)工業(yè)出版社，200413詹友剛

39、編著PRO/ENGINEER中文野火版2.0基礎(chǔ)教程M清華大學(xué)出版社14李預(yù)斌編著精通PRO/ENGINEER中文野火版M中國青年出版社15張沛頎等編著PRO/ENGINEER野火版進階設(shè)計M人民郵電出版社，200416李世國等編著PEO/ENGINEER WILDFIRE中文版范例教程M機械工業(yè)出版社，200417姜俊杰等編著PRO/ENGINEER WILDFIRE高級事例教程M中國水利水電出版社，200418張祥杰等編著PRO/ENGINEER 模具設(shè)計WILDFIREM中國鐵道出版社，200419塑料模具技術(shù)手冊編委會編著塑料模具技術(shù)手冊M機械工業(yè)出版社，200120伍先明等編著塑料模

40、具設(shè)計指導(dǎo)M國防工業(yè)出版社，200621大連理工大學(xué)工程畫教研室編著機械制圖（第四版）M高等教育出版社，2002附錄 附1：吊環(huán)螺釘?shù)膹姸闰炞C： 模具整體尺寸近似為400270300 mm，則體積為V=3.2410 m。模具材料的密度取SM45鋼為計算標(biāo)準(zhǔn)，因為模具的大部分材料是45鋼，=7.81T/ m。質(zhì)量M=V=3.24107.81=0.25 T（模具實際質(zhì)量小于該值，因為C板處有空位）。根據(jù)機械設(shè)計手冊資料表明：單個吊環(huán)螺釘M16的最大起吊重量為0.63T，所以強度足夠。 附2：的取值過程 附表1 T8鋼的組織對性能的影響退火組織 抗拉強度/ Mpa 屈服強度/ Mpa HB珠光體（片狀） 855 420 207珠光體（球狀） 540 295 160 對于塑性材料，當(dāng)其應(yīng)力達(dá)到屈服極限時，將產(chǎn)生很大的塑性變形，此時桿件雖然未斷裂，但已無法正常使用，所以將其屈服極限作為極限應(yīng)力。對于脆性材料，由于沒有屈服階段，應(yīng)力達(dá)到強度極限時才破壞，則以強度極限作為極限應(yīng)力。為了保證桿件在外力作用下，能安全可靠地工作，應(yīng)使其工作應(yīng)力小于材料的極限應(yīng)力，使桿件的強度留有一定的儲備。因此，一般把極限應(yīng)力除以一個大于1的安全系數(shù)n,作為設(shè)計應(yīng)力的最大允許值，稱為許用應(yīng)力，用表示。對于塑性材料：=一般規(guī)定：n=1.52.0為了保證強度的足夠，取屈服強度小的球狀珠光體形；安全系數(shù)取