塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、摘 要本課題來源于美的集團(tuán)公司。針對分析儀上殼塑件圖，完成其三維造型設(shè)計(jì)，根據(jù)分析儀上殼體塑件的特點(diǎn)完成其注射模設(shè)計(jì)。本文主要闡述了醫(yī)用分析儀上殼體注塑成型的基本原理、注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法及過程。采用Autodesk公司的軟件AutoCAD和PTC公司的軟件Pro/ENGINEER軟件完成了對分析儀上殼體注塑模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，共繪制注射模總裝圖一套，并繪制了相應(yīng)的零件圖。當(dāng)今社會(huì)，隨著人們對健康問題的重視，對各種醫(yī)療設(shè)備的需求量也越來越大，因此研究這一套分析儀上殼體注射模具對于提高分析儀上殼體的生產(chǎn)質(zhì)量和效率有著非常重要的作用。并且通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，自己也得到了很大的鍛煉。關(guān)鍵詞：醫(yī)用分

2、析儀，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，注射模具 AbstractThe subject comes from Zhengzhou Yude Mold Co. Ltd. Apparatus for medical analyzer of shell plastic parts plans to complete its three-dimensional modeling design. Analyzer apparatus according to the characteristics of the shell plastic injection mold design completed.This art

3、icle discusses the medical analyzer instrument on the basic principles of shell molding, injection mold design method and process. Autodesks software with PTCs software, AutoCAD and Pro / ENGINEER software to complete the analyzer apparatus for computer-aided design injection mold shell, Injection m

4、old assembly diagram of a draw, and draw the corresponding part drawing.Todays society, as people focus on health issues, demand for all kinds of medical equipment is also growing, Therefore, a analyzer apparatus to study the shell injection mold apparatus for improving the analyzer quality and effi

5、ciency of housing production has a very important role. Through the graduation project, she also received a lot of exerciseKeywords： Medical analyzer apparatus, Computer Aided Design, Injection mold目錄緒論1一 課題概述21.1選題背景21.2 塑料模具的發(fā)展方向21.3本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題4二 醫(yī)用分析儀結(jié)構(gòu)工藝分析52.1 原始設(shè)計(jì)依據(jù)52.2 塑件結(jié)構(gòu)及工藝性分析52.3 塑件材料及成

6、型特性分析62.4 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及總體方案確定7三 注射成型原理及設(shè)備選擇83.1 注塑成型工藝原理83.2 注塑機(jī)的選擇93.3 XS-ZY-250主要參數(shù)9四 注射?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)114.1型腔數(shù)目及分型面確定114.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)114.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)選擇134.4頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)134.5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)154.6模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)154.7標(biāo)準(zhǔn)模架選擇164.8模具排氣槽設(shè)計(jì)164.9模具材料選擇17五 相關(guān)理論計(jì)算及校核185.1 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核及最終選擇185.2 型腔尺寸計(jì)算185.3型芯尺寸計(jì)算20六 經(jīng)濟(jì)性分析22七 總結(jié)23參考文獻(xiàn)24IV緒論模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝

7、備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因?yàn)樗麄円话愣际且揽咳S的模具形腔是材料成型模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它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。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的

8、決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個(gè)模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增

9、加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提

10、高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。一 課題概述1.1選題背景塑料，與我們周圍無處不在。在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，所料產(chǎn)品幾乎涉及了所有的領(lǐng)域，在航空航天、交通運(yùn)輸、郵電通信、儀器儀表、家用電器等行業(yè)中塑料更是必不可少的材料。而塑料產(chǎn)品的制造需要大量的模具對其進(jìn)行成型。例如在家用電器行業(yè)中，一臺(tái)電冰箱需要300多套模具，一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)大約需要200套模具，一臺(tái)彩電需要100多套模具。其中僅彩電模具每年我國就有30億元的市場。正是由于高速發(fā)展的塑料工業(yè)對模具的大量需求，使模具工業(yè)成為許多國

11、家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，并在這些國家受到高度重視。在歐美等的一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，模具工業(yè)被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。在經(jīng)歷了“十五”期間和“十一五”頭兩年高速發(fā)展(這七年間年均增長速度達(dá)18%)之后，由于受到國際金融危機(jī)影響，2008年下半年開始，中國模具工業(yè)發(fā)展速度己明顯放緩，致使2008年全年模具總銷售額與上年同比增長率跌進(jìn)了個(gè)位數(shù)，只達(dá)到9.2左右，總量約為950億元左右。2009年，發(fā)展進(jìn)一步受阻，預(yù)計(jì)全年的模具總銷售額只能接近1000億元，而很難突破，基本與去年持平或略有增長。國家GDP增長是保八爭九，看來保八是有把握的，那么模具為什么達(dá)不到這個(gè)水平？這主要是國內(nèi)外模具市場總體不夠

12、景氣所致。國家4萬億元投資主要投向于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和民生工程及改善民生等方面，GDP增加了，模具需求卻基本沒有增加或增加效應(yīng)滯后，汽車、家電、農(nóng)機(jī)等工業(yè)品下鄉(xiāng)以及以舊換新等政策措施的出臺(tái)，使GDP也增加了，模具需求雖也有增加，但增幅有限。例如汽車，年初猜測今年將突破1000萬輛，現(xiàn)在猜測是突破1200萬輛，比去年增長20%以上，但汽車模具卻沒有增加那么多，這是因?yàn)榕c模具需求最關(guān)聯(lián)的新車型投放與汽車銷售量之間并不成正比關(guān)系所致。但不管怎么說，在經(jīng)歷了一年多的金融危機(jī)之后，我們的模具工業(yè)經(jīng)受住了嚴(yán)重考驗(yàn)，2009年全年不出現(xiàn)負(fù)增長的預(yù)計(jì)將可實(shí)現(xiàn)，而且我們還在結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面取得了不少成績，全行業(yè)積聚了

13、力量，為今后發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。1.2 塑料模具的發(fā)展方向塑料模具的發(fā)展主要取決于兩個(gè)方面，即一方面是模具為之服務(wù)的各行各業(yè)的發(fā)展趨勢，另一方面是整個(gè)社會(huì)和世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，這實(shí)際上就是需要和可能。模具是為制件，也就是成形產(chǎn)品服務(wù)的，因此模具必然要以制件(成形產(chǎn)品)的發(fā)展趨勢為自己的發(fā)展趨勢，模具必須滿足他們的要求。制件發(fā)展趨勢主要是輕便、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量，每一項(xiàng)都預(yù)示了模具發(fā)展趨勢。現(xiàn)簡要分析如下： 要輕便就會(huì)增加使用塑料及開發(fā)新材料，包括各種新型塑料、改性塑料、金屬塑料、鎂合金、復(fù)合材料等等，這就要求有新的成形工藝，從而也就要求有與之相適應(yīng)的新型模具。例如，汽車上

14、越來越多地采用高強(qiáng)度板也是為了減輕重量，對一些超高強(qiáng)度板進(jìn)行熱成形及與之相適應(yīng)的熱成形模具也就自然而然成為發(fā)展趨勢等等。要精美，就要求外形美觀大方，內(nèi)部無缺陷，這就要求有精細(xì)、精密和高質(zhì)量模具與之相適應(yīng)。目前我們在精細(xì)化方面差距很大，精細(xì)化往往被忽視，功虧一簣。快速高效生產(chǎn)，這一方面是要求模具企業(yè)要盡量縮短模具生產(chǎn)周期，盡快向模具用戶交付模具，另一方面更重要的是要使用戶能用你提供的模具來快速高效地生產(chǎn)制品。例如一模多腔多件生產(chǎn)、疊層模具、利用好熱流道技術(shù)來縮短成形時(shí)間以及使用多層復(fù)合技術(shù)、模內(nèi)裝飾技術(shù)、高光無痕注塑技術(shù)、在線檢測技術(shù)、多工序復(fù)合技術(shù)、多排多工位技術(shù)等等。同時(shí)制件成形過程智能化還

15、要求有智能化的模具來適應(yīng)。低成本，這既要通過模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、加工、裝配來實(shí)現(xiàn)模具的低成本制造和低成本供給，更重要的是要使模具用戶能使用模具來實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。這就對模具提出了更高的要求。模具生產(chǎn)企業(yè)必須做到先使模具用戶賺錢，然后才能使自己賺錢。在要求低成本的過程中，無論是模具生產(chǎn)企業(yè)還是使用模具的企業(yè)，不斷改善治理，逐步實(shí)現(xiàn)信息化治理都是企業(yè)的共同要求及進(jìn)步和發(fā)展的方向。高質(zhì)量，要做到制品的高質(zhì)量，首先必須是模具的高質(zhì)量，模具的穩(wěn)定性一定要好，保證制品的一致性也要好，而且還要保證壽命。高質(zhì)量模具與技術(shù)休戚相關(guān)。除上述各點(diǎn)外，許多新領(lǐng)域、新興產(chǎn)業(yè)、新制件和個(gè)性化要求也都會(huì)對模具不斷提出新要求。所以

16、發(fā)展趨勢的本身也是在不斷發(fā)展的。從科技發(fā)展趨勢來看模具發(fā)展趨勢可以先從下列最基本的六個(gè)方面進(jìn)行分析：新材料模具新材料及為成形產(chǎn)品新材料成形的新型模具新工藝新的成形工藝及模具加工的新工藝新技術(shù)技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)模具生產(chǎn)逐步向超高速、超精和高度自動(dòng)化方向發(fā)展信息化數(shù)字化生產(chǎn)、信息化治理、充分利用IT技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化溶入和利用好世界全球化網(wǎng)絡(luò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與綠色制造一用盡量少的資源來創(chuàng)造盡量多的價(jià)值，包括再利用與環(huán)保等，不但模具要能這樣，而且更要使模具用戶也能這樣。塑料模具是一項(xiàng)新興的產(chǎn)業(yè)，隨著塑料產(chǎn)品品種和市場需求的不斷增長，隨著塑料模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的不斷提高，我國塑料模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)有更好的發(fā)展前景。1.3本課題有

17、待解決的主要關(guān)鍵問題本課題首先需要熟悉塑件，包括塑件的幾何形狀，表面質(zhì)量，使用要求以及塑件使用的原料。而最主要的問題就是注塑模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，它包括型腔數(shù)目的確定，分型面的選擇，型腔的布置方案，澆注系統(tǒng)的確定，脫模方式的確定，頂出機(jī)構(gòu)的確定，調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定，凹模和型芯的結(jié)構(gòu)和固定方式的確定，排氣形式的確定。二 醫(yī)用分析儀結(jié)構(gòu)工藝分析2.1 原始設(shè)計(jì)依據(jù)本課題來源于優(yōu)德塑料模具實(shí)業(yè)有限公司。公司要求大批量生產(chǎn)，塑件的外觀要求表面光潔，要求無裂痕、斑紋、脫皮、分層、變形等缺陷。該塑件選用材料為ABS。塑件的二維圖如圖所示：圖2-1 塑件二維圖2.2 塑件結(jié)構(gòu)及工藝性分析 根據(jù)塑件圖，使用Pro/

18、E三維軟件繪制其三維造型圖，通過三維圖可以較為直觀的認(rèn)識塑件的結(jié)構(gòu)。由三維圖可知，塑件外表面有1個(gè)8字形凸起、1個(gè)環(huán)形凸起、1個(gè)矩形凹陷、1個(gè)方孔、4個(gè)圓孔、6個(gè)異型孔、下部側(cè)表面有2個(gè)插穿孔、一側(cè)有流線型較好的圓??；內(nèi)表面有12個(gè)固定螺釘用的圓形凸臺(tái)。該塑件要求外形美觀，外表面不允許有熔接痕跡及澆口痕跡，故只能考慮采用點(diǎn)澆口或者潛伏式澆口等，從方孔中心進(jìn)料為宜。塑件三維圖如圖所示：圖2-2 塑件三維圖2.3 塑件材料及成型特性分析該塑件選用ABS塑料。ABS（丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物）綜合性能較好、吸濕性強(qiáng),含水量應(yīng)小于0.3%，成型前必須進(jìn)行充分干燥；有較高的沖擊強(qiáng)度、收縮率在0.4%-0

19、.8%范圍內(nèi)，流動(dòng)性較差，應(yīng)選較高的料溫和模溫，但料溫過高易分解，所以料溫應(yīng)選擇在210260。塑件要求表面光潔，模溫應(yīng)選2570。選用螺桿式注塑機(jī)，注射壓力為50100Mp。 ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。 初定制品成型工藝參數(shù)如表2-1所示：表2-1 ABS塑料成型工藝參數(shù)2.4 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及總體方案確定根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，初定模具方案如圖2-3所示。由于對塑件的表面要求較高，澆口選擇潛伏式澆口,模具凹模選用整體式凹模，為節(jié)省材料，凸模選用整體嵌入式凸模，側(cè)面定位后，螺釘固定。通過對該塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析，選擇塑件的臺(tái)

20、階面為分型面可以有效的降低成本，提高生產(chǎn)效率。整體模具結(jié)構(gòu)選用一模一腔單分型面。由于對塑件的表面要求較高，澆口選擇潛伏式澆口,于塑件上表面的方孔中心進(jìn)澆，由于潛伏式澆口難加工，所以選擇插入澆口嵌塊。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用不等大小導(dǎo)柱對稱布置。頂出機(jī)構(gòu)采用典型頂出機(jī)構(gòu)，即頂板，頂桿，拉料桿，復(fù)位桿共同作用頂出。模具凹模選用整體式凹模，為節(jié)省材料，凸模選用整體嵌入式凸模，側(cè)面定位后，螺釘固定。采用直流冷卻系統(tǒng)冷卻，采用間隙排氣形式排氣。模具的工作原理:開模時(shí)動(dòng)模相對于定模向下移動(dòng)，由于塑件對型芯的包緊力和拉料桿作用，塑件和流道凝料脫出型腔和澆口套，留于動(dòng)模一側(cè)。開模結(jié)束后，注塑機(jī)推桿通過頂板帶動(dòng)頂桿頂出塑件

21、，在推件開始時(shí)，潛伏式澆口自動(dòng)斷開，塑件和流道凝料被頂桿和拉料桿推出。合模時(shí)，注塑機(jī)推桿退回，由于彈簧張力作用使得頂板，頂桿，復(fù)位桿，拉料桿復(fù)位。圖2-3 模具整體方案初定示意圖三 注射成型原理及設(shè)備選擇3.1 注塑成型工藝原理所謂注塑成型就是塑膠材料在注塑機(jī)的料筒中經(jīng)過外部的加熱和螺桿的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的剪切熱對樹脂材料進(jìn)行塑化成熔體后，通過施加一定的壓力，把熔體注射到具有一定的形狀的型腔中經(jīng)過冷卻定型后所產(chǎn)生的物品就為注塑。它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度，高質(zhì)量的制品，而且可加工的塑料品種多和用途廣，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。 注塑的過程，也就是注塑的周期：鎖模、座進(jìn)、射膠、保壓、熔

22、膠+冷卻、頂出、開模座退。注塑的三大基本要素：機(jī)器包括注塑機(jī)、模具、材料注塑工藝的五大要素：3.1.1 溫度：（1）油溫：對于液壓機(jī)而言是由于機(jī)器的不停運(yùn)作液壓油運(yùn)動(dòng)摩擦而產(chǎn)生的熱能，它是由冷卻水來控制，在開機(jī)時(shí)要確認(rèn)油溫在45左右，若油溫過高或過低均會(huì)影響壓力的傳遞。（2）料溫：即炮筒溫度，此溫度要根據(jù)材料和產(chǎn)品的形狀和功能去設(shè)定，選擇時(shí)應(yīng)遵循黏流態(tài)溫度料筒溫度分解溫度。（3）模溫：模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表面質(zhì)量影響很大。模具溫度的高低取決于塑料的結(jié)晶性能要求以及其他工藝條件。3.1.2 速度：（1）開合模的速度設(shè)定，開合模的設(shè)定一般是按慢快慢的原理，這樣設(shè)定主要考慮機(jī)器、模具、周期，這

23、樣可以有效的提高生產(chǎn)效率。（2）頂出設(shè)定：根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來設(shè)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的最好用慢速頂出一些再用快速脫模，縮短周期。（3）射速：根據(jù)產(chǎn)品的大小，結(jié)構(gòu)去設(shè)定，若結(jié)構(gòu)復(fù)雜較為壁薄的可快速，若結(jié)構(gòu)簡單壁厚的可用慢速，還要根據(jù)材料的性能，由慢到快設(shè)定。3.1.3 壓力：（1）射膠壓力：根據(jù)產(chǎn)品的大小，壁的厚薄，由低到高，調(diào)試時(shí)考慮其他因素。（2）保壓壓力：保壓壓力主要是確保產(chǎn)品的定型，穩(wěn)定尺寸，其設(shè)定也要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、形狀來設(shè)定。（3）低壓保護(hù)壓力：此壓力主要對模具的保護(hù)作用，使模具的損壞達(dá)到最低限度。（4）鎖模力：是指模具合模起高壓所需要的力，有些機(jī)器可以調(diào)節(jié)鎖模力，有些則不能。3.1.4 時(shí)間：

24、（1）射膠時(shí)間：此時(shí)間設(shè)定一定要比實(shí)際的時(shí)間長，也可起到射膠保護(hù)的作用，在射定時(shí)設(shè)定值比實(shí)際值大0.2秒左右，設(shè)定時(shí)應(yīng)考慮與壓力、速度、溫度的配合。（2）低壓保護(hù)時(shí)間：此時(shí)間在手動(dòng)狀態(tài)下，首先把時(shí)間設(shè)定為2秒，再根據(jù)實(shí)際時(shí)間追加0.02秒左右輸入。（3）冷卻時(shí)間：此時(shí)間一般根據(jù)產(chǎn)品的大小、薄厚來設(shè)定，但熔膠時(shí)間不要大于冷卻時(shí)間，能使產(chǎn)品充分定型即可。（4）保壓時(shí)間：此時(shí)間就是在注射完成后為了保證產(chǎn)品的尺寸，在保壓的壓力下讓熔體倒流之前把澆口冷卻的時(shí)間，可根據(jù)澆口大、小來設(shè)定。3.1.5 位置：（1）開合模位置可根據(jù)開合模速度對應(yīng)來設(shè)定，關(guān)鍵要把低壓保護(hù)的起始位置時(shí)定好，即低壓的開始位置應(yīng)是最可

25、能保護(hù)模具，又不影響周期的點(diǎn)，終止位置應(yīng)為在慢速合模時(shí)模具前后模所接觸的位置。（2）頂出位置：此位置能滿足產(chǎn)品完全脫模即可，首先由小到大遞增來設(shè)定，注意裝模時(shí)一定要把回退位置設(shè)為“0”，否則易損壞模具。（3）熔膠位置：根據(jù)產(chǎn)品大小和螺桿大小算出其料量，再設(shè)定出相應(yīng)的位置。3.2 注塑機(jī)的選擇通過pro/e軟件分析功能可得: 塑件的體積: V=81cm3 查模具設(shè)計(jì)手冊得：ABS的密度為=1.05g/cm3 塑件質(zhì)量:G=V=85.05g由G0.8Gmax初選注塑機(jī)為XS-ZY-125 但是由于澆口的位置選在塑件的矩形中心，塑件整體結(jié)構(gòu)并不對稱，XS-ZY-125注射機(jī)的模板尺寸無法達(dá)到使用要求

26、，最終選擇XS-ZY-250型注射機(jī)。3.3 XS-ZY-250主要參數(shù) 通過分析，查相關(guān)手冊，XS-ZY-250注塑機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表3-1所示。表3-1 XS-ZY-250注塑機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù)螺桿直徑（毫米）50注射容量（厘米3）250注射壓力（公斤力/厘米2）1300鎖模力（噸）180最大注射面積（厘米2）500模板行程（毫米）350噴嘴球半徑（毫米）18噴嘴孔直徑（毫米）4定位孔直徑（毫米）125四 注射模總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1型腔數(shù)目及分型面確定根據(jù) 得 （4-1） k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8; Vp注射機(jī)最大注射量，cm3; v1澆注系統(tǒng)凝料量，cm3；v單個(gè)塑件體積或質(zhì)

27、量，cm3；根據(jù)公司的要求模具采用一模一腔的形式，通過對塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，可以選擇塑件的臺(tái)階面作為分型面，也可以選擇塑件的底面為分型面。當(dāng)選擇臺(tái)階面為分型面時(shí)，只需在型芯銑一個(gè)凹槽即可完成模具的設(shè)計(jì)；而選擇底面為分型面時(shí)則還需側(cè)抽部分才能完成塑件的制造。通過對比，選擇臺(tái)階面為分型面成本更低，并且制造更簡便。4.2澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理；澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能

28、盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動(dòng)通道根據(jù)選用型號注射機(jī)的相關(guān)尺寸得：圖4-1 澆口套示意圖噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm；噴嘴前端球面半徑：R0=10mm；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 （4-2）取主流道球面半徑：R=20mm；取主流道小端直徑：d=5m為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為3。 分流道可以使塑料熔體平穩(wěn)有序的填充

29、到模具型腔中，并且把壓力充分傳遞到各個(gè)部位。為了盡量減少壓力損失，同時(shí)減少熱量損失，分流道截面形狀為形。表4-1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由于該塑件質(zhì)量小于200g，壁厚小于3mm，所以可用經(jīng)驗(yàn)公

30、式計(jì)算分流道的直徑:D為分流道的直徑，W為制品質(zhì)量，L為分流道長度最終選取分流道的直徑D=5mm。澆口的形式有許多，由于對該塑件的表面要求比較高所以采用潛伏式澆口。潛伏式澆口優(yōu)點(diǎn):1.澆口選在制品側(cè)面隱蔽處，不影響制品美觀2.潛伏式澆口開模后可自行切斷3.流道設(shè)置在分型面上，澆口潛入分型面下面的模板中，使熔體斜向進(jìn)入型腔4.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)選擇導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中可以起到定位作用、導(dǎo)向作用和承受側(cè)向壓力。由于該塑件的結(jié)構(gòu)相對簡單，所以用直徑為20mm和25mm的各兩個(gè)導(dǎo)柱不等大小的對稱布置如圖4-2所示。為了提高導(dǎo)柱的耐磨性，采用T8碳素鋼，經(jīng)淬火處理HRC48

31、-55，其配合部分的表面粗糙度為Ra1.6以上。圖4-2 導(dǎo)柱布置示意圖4.4頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在注塑的每一個(gè)循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)的脫出模外。推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛，是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式，它一般包括推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板等組成，本課題選用如圖4-3所示頂出機(jī)構(gòu)。當(dāng)開模到一定距離時(shí)，注塑機(jī)推出裝置推動(dòng)推板并帶動(dòng)所有推桿、拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn)，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時(shí)復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸，而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位。對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（Q）： (4-3) 式中 -型芯或凸模被包緊部

32、分的斷面周長（cm）; -被包緊部分的深度（cm）; -由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取7.811.8MPa； -磨擦系數(shù)，一般取0.11.2； -脫模斜度；L=850mm h=18mm 推桿壓力校核 查塑料模設(shè)計(jì)手冊式5-98= （4-4） 取10N/mm 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50654-3 頂出機(jī)構(gòu)示意圖4.5 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在注塑成型中，凹模的作用是形成制品的外表面。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，凹模大體上可分為整體式結(jié)構(gòu)，整體嵌入式結(jié)構(gòu)，局部鑲嵌式結(jié)構(gòu)，底面鑲嵌式結(jié)構(gòu)和側(cè)壁拼合式結(jié)構(gòu)五種類型。該塑件型腔形狀簡單的中小型模具，所以選用整體式凹模，如圖4-4所示。用這種方法成型的

33、制品表面無接縫痕跡。圖4-4 型腔示意圖 圖4-5 型芯示意圖凸模和成型桿在模具中的作用是形成制品的內(nèi)表面。凸模又稱型芯，成型桿是指能形成制品孔和槽的小型芯。凸模分整體式和組合式兩大類結(jié)構(gòu)。該塑件屬于形狀簡單、高度較小的單型腔模具所以采用整體式凸模，如圖4-5所示，為了節(jié)省材料單獨(dú)加工型芯然后把型芯嵌入到動(dòng)模板。由于塑件底面有許多孔，所以用小型芯成型。4.6模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具溫度對成型質(zhì)量的影響1. 影響成型收縮率 2. 影響制品的變形和外觀3. 影響制品的力學(xué)性能 圖4-6 冷卻系統(tǒng)示意圖4. 影響制品的表面粗糙度模具溫度對生產(chǎn)效率的影響：一般情況下，注射到型腔內(nèi)的塑料熔體溫度為200

34、C左右，制品從型腔中取出時(shí)的溫度為60C左右。在成型時(shí)要放出大量的熱量。其中只有百分之五散發(fā)到大氣中，百分之九十五被模具中的冷卻介質(zhì)帶走，所以，模具的冷卻時(shí)間對制品的成型周期有較大的影響。模具的冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期的三分之二左右，模具溫度過高，將會(huì)延長冷卻時(shí)間，并因此降低生產(chǎn)效率。治療儀的外殼模具采用直流冷卻回路，在定模板型腔上方開有五個(gè)直徑為十的通孔，如圖4-6所示，已達(dá)到良好的冷卻效果。4.7標(biāo)準(zhǔn)模架選擇注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，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。圖4-7 標(biāo)準(zhǔn)模架示意圖4.8模具排氣槽設(shè)計(jì)當(dāng)塑料熔

35、體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取0.04。4.9模具材料選擇 由于模具型腔要不斷地填充溫度很高的熔料，所以要求制造型腔的材料具有較高的耐磨性跟耐腐蝕性，型腔跟型芯一般采用合金材料做成。導(dǎo)柱，頂桿，

36、復(fù)位桿等定為導(dǎo)向零件要求具有較高的耐磨性。模具選用材料如下表：表4-1 模具選材表五 相關(guān)理論計(jì)算及校核5.1 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)校核及最終選擇511 最大注射量的校核通過計(jì)算可得，澆注系統(tǒng)體積V2=8.8cm3，塑件體積V1=81cm3，塑件密度=1.05g/cm3塑件質(zhì)量澆注系統(tǒng)質(zhì)量制品每次注塑量根據(jù)公式可知，XS-ZY-250注塑機(jī)符合要求。512鎖模力校核 (5-1) -注射時(shí)型腔壓力 查參考文獻(xiàn)得 113MPa -塑件在分型面上的投影面積（） -澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（） -注射機(jī)額定鎖模力，按注射機(jī)額定鎖模力為18000通過Pro/e分析功能可知，塑件投影面積A1=294cm2，

37、澆注系統(tǒng)投影面積A2=4.63cm2所以，XS-ZY-250注塑機(jī)符合要求。5.2 型腔尺寸計(jì)算ABS塑料的收縮率是0.3%-0.8%平均收縮率: =（0.3%-0.8%）/2=0.55% （5-2）如圖所示型腔徑向尺寸 （5-3） 型腔深度尺寸 （5-4）L=205.9+0.280L=194.95+0.250L=205.9+0.280L=193.94+0.250圖5-1 模具型腔尺寸示意圖L=196.96+0.250L=182.88+0.250L=167.91+0.2250L=139.76+0.2250L=133.91+0.1750L=3.81+0.0450L=121.490-0.185L=

38、111.360-0.165L=79.030-0.135L=40.60-0.085L=22.8+0.0750L=6.8+0.0550L=28.8+0.080H=15.82+0.0650H=17.83+0.06505.3型芯尺寸計(jì)算型芯徑向尺寸 （5-5）型芯高度尺寸 （5-6）L=203.340-0.28圖5-2 型芯尺寸示意圖L=192.170-0.25L=203.340-0.28L=191.160-0.25L=194.180-0.25L=182.030-0.225L=166.920-0.225L=136.570-0.185L=130.530-0.185L=20.940-0.075L=9.79

39、0-0.055L=27.010-0.08H=13.690-0.03H=15.710-0.03六 經(jīng)濟(jì)性分析在本課題的研究中，充分考慮到目前我國企業(yè)的現(xiàn)狀以及大多數(shù)企業(yè)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)承受能力，在設(shè)計(jì)該設(shè)備時(shí)考慮到了節(jié)約費(fèi)用、降低成本的一面。在零件材料的選擇方面：除型芯，型腔因工作上的需要需采用較貴的合金材料外，其余零件均采用了較為普通的材料。如各個(gè)模板都使用性價(jià)比比較高的45鋼等。在零件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面：除型芯和型腔結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，加工工序較多，制造成本較高外，本設(shè)計(jì)中多數(shù)零件也比較簡單，加工方便，制造成本低。在模具的整體結(jié)構(gòu)方面：本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、重量輕、效率高、操作維護(hù)和保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)

40、性好。在本設(shè)計(jì)中，由于導(dǎo)柱、定位圈。澆口套等元件己標(biāo)準(zhǔn)化，可選用標(biāo)準(zhǔn)件，這使得設(shè)計(jì)簡化，制造簡單，同時(shí)降低了機(jī)械設(shè)備的加工成本，這也符合了現(xiàn)代化，標(biāo)準(zhǔn)化的要求。總的說來，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了模具整體結(jié)構(gòu)簡單而緊湊、可適應(yīng)性強(qiáng)和自動(dòng)化程度高的目的。較好的滿足了經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性雙重要求，具有良好的市場前景七 總結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)到了許多知識，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是醫(yī)用治療儀外殼注射模設(shè)計(jì)，剛開始拿到課題我感覺到很茫然，因?yàn)槲也恢缽哪睦锶胧炙院鼙粍?dòng)很消極，但是在指導(dǎo)老師孜孜不倦的指導(dǎo)下，我開始去圖書館查閱相關(guān)資料并且借了相關(guān)的技術(shù)手冊，慢慢的開始介入了課題，通過老師的指導(dǎo)，周圍同學(xué)的幫助，終于走到了今天的

41、這一步。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我了解到了模具設(shè)計(jì)的步驟并且掌握了它。模具結(jié)構(gòu)基本由成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、頂出機(jī)構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)組成。設(shè)計(jì)一套模具，首先要了解塑件，并對塑件的結(jié)構(gòu)工藝性和成型工藝性進(jìn)行分析。在完成這些后可以通過Proe軟件做出塑件的三維造型，接著通過Proe軟件確定分型面，開模，調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架，最后導(dǎo)出CAD圖。同時(shí)也可以自己根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)完成模具各部分的設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年中的最后一次設(shè)計(jì)，它是以往所學(xué)內(nèi)容的一個(gè)總結(jié)跟提升，這次設(shè)計(jì)是我把我所學(xué)的各科知識有效的結(jié)合了起來，并且使我的計(jì)算機(jī)水平和專業(yè)軟件水平有了質(zhì)的提高。由于最后要畫出裝配圖，所以首先加強(qiáng)了我作圖的能力，作為一個(gè)學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生這是至關(guān)重要的，在畫圖的時(shí)候我遇到了許多問題，比如說裝配圖上的配合尺寸，零件圖上的制造尺寸，粗糙度，形位公差等等。當(dāng)遇到問題是我就會(huì)去翻閱想關(guān)資料，這就使我的