畢業(yè)設(shè)計（論文）-外殼產(chǎn)品注塑模具的設(shè)計

1、機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計完整論文圖紙，QQ153893706題 目: 外殼塑料成型工藝及模具設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 模具0701 指導(dǎo)教師： 2010年 3 月 28 日畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1本畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)到達(dá)的目的：塑料模具對實現(xiàn)塑料成型工藝要求和塑件使用要求起著十分重要的作用，任何塑件的生產(chǎn)和更新?lián)Q代都是以模具的制造和更新為前提的。本課題通過對所給制件的模具設(shè)計，對所學(xué)的機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、模具材料，模具制造工藝及模具設(shè)計等知識加以綜合應(yīng)用，同時應(yīng)用三維軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計和虛擬裝配，加強(qiáng)學(xué)生對現(xiàn)代設(shè)計工具的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計工具的意識。2畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的內(nèi)容和要求包括原始數(shù)

2、據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等： 設(shè)計內(nèi)容：塑件的工藝分析以及注射機(jī)選擇 注塑模具的設(shè)計,主要包括：1型腔數(shù)目確定2分型面選擇3型腔的布置4澆注系統(tǒng)的設(shè)計5排氣槽位置的選擇6成型零件的設(shè)計與加工工藝7脫模機(jī)構(gòu)零件的計算8模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計10塑料模具的材料及熱處理3 實體設(shè)計 1所給制品的實體設(shè)計2凹凸模設(shè)計3模具其他零件的設(shè)計4模具仿真裝配工作要求：查閱相關(guān)資料，完成所給制品的注塑模具的二維工程圖設(shè)計和三維實體設(shè)計按照學(xué)校要求撰寫設(shè)計說明書3對畢業(yè)設(shè)計成果的要求包括畢業(yè)設(shè)計、圖表、實物樣品等：1圖紙量不少于3張A0圖紙；2三維實體設(shè)計的源文件 3設(shè)計說明書1份，格式標(biāo)準(zhǔn)。4主要參考

3、資料：2 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊J. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 20003 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊J. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 19964 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設(shè)計與制造簡明手冊J. 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社.19985 賈潤禮，程志遠(yuǎn)主編. 實用注塑模設(shè)計手冊J. 北京:中國輕工業(yè)出版社. 20006 唐志玉主編. 模具設(shè)計師指南J. 北京:國防工業(yè)出版社. 19997 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 19958 黃毅宏主編. 模具制造工藝M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 19999彭建聲主編. 簡明模具工實用技術(shù)手冊J

4、. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 199310許發(fā)樾主編. 實用模具設(shè)計與制造手冊J. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社. 2000畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)書5本畢業(yè)設(shè)計論文課題工作進(jìn)度方案：起 迄 日 期工 作 內(nèi) 容2010年 3月1日 3月9日塑件的工藝分析以及注射機(jī)選擇2010年 3月10日 4月20日注塑模具的設(shè)計2010年4月21日 5月21日實體設(shè)計2010年 5月22日 5月28日編寫說明書2010 年 5月 29日 6月1日辯論準(zhǔn)備所在系教研室審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日院部學(xué)術(shù)委員會意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc263261798 緒論

5、 PAGEREF _Toc263261798 h 3 HYPERLINK l _Toc263261799 1.模塑工藝規(guī)程的編制 PAGEREF _Toc263261799 h 5 HYPERLINK l _Toc263261800 塑件的工藝性分析 PAGEREF _Toc263261800 h 5 HYPERLINK l _Toc263261801 塑件的原材料分析 PAGEREF _Toc263261801 h 5 HYPERLINK l _Toc263261802 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及外表質(zhì)量分析 PAGEREF _Toc263261802 h 6 HYPERLINK l _Toc2

6、63261803 計算塑件的體積和質(zhì)量 PAGEREF _Toc263261803 h 6 HYPERLINK l _Toc263261804 塑件注塑工藝參數(shù)確實定 PAGEREF _Toc263261804 h 7 HYPERLINK l _Toc263261805 塑料成型設(shè)備的選取 PAGEREF _Toc263261805 h 7 HYPERLINK l _Toc263261806 2.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc263261806 h 8 HYPERLINK l _Toc263261807 分型面選擇 PAGEREF _Toc263261807 h 8 HYPERLI

7、NK l _Toc263261808 確定型腔的數(shù)目及排列方式 PAGEREF _Toc263261808 h 9 HYPERLINK l _Toc263261809 模腔數(shù)量確實定 PAGEREF _Toc263261809 h 9 HYPERLINK l _Toc263261810 型腔的排列方式 PAGEREF _Toc263261810 h 11 HYPERLINK l _Toc263261811 澆注系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc263261811 h 11 HYPERLINK l _Toc263261812 主流道設(shè)計 PAGEREF _Toc263261812 h 11 HY

8、PERLINK l _Toc263261813 分流道設(shè)計 PAGEREF _Toc263261813 h 12 HYPERLINK l _Toc263261814 澆口設(shè)計 PAGEREF _Toc263261814 h 13 HYPERLINK l _Toc263261815 排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計 PAGEREF _Toc263261815 h 13 HYPERLINK l _Toc263261816 主流道襯套的選取 PAGEREF _Toc263261816 h 14 HYPERLINK l _Toc263261817 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc263261817 h 14 HY

9、PERLINK l _Toc263261818 確定抽芯距 PAGEREF _Toc263261818 h 14 HYPERLINK l _Toc263261819 確定斜銷的傾角 PAGEREF _Toc263261819 h 14 HYPERLINK l _Toc263261820 確定斜銷的尺寸 PAGEREF _Toc263261820 h 15 HYPERLINK l _Toc263261821 斜導(dǎo)柱的長度 PAGEREF _Toc263261821 h 15 HYPERLINK l _Toc263261822 2.4.5 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計 PAGEREF _Toc26326182

10、2 h 15 HYPERLINK l _Toc263261823 2.4.6 導(dǎo)柱的設(shè)計 PAGEREF _Toc263261823 h 15 HYPERLINK l _Toc263261824 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc263261824 h 16 HYPERLINK l _Toc263261825 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc263261825 h 16 HYPERLINK l _Toc263261826 定模板與動模板的設(shè)計 PAGEREF _Toc263261826 h 16 HYPERLINK l _Toc263261827 3.外殼注塑模具的有關(guān)計算 PA

11、GEREF _Toc263261827 h 18 HYPERLINK l _Toc263261828 4.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 PAGEREF _Toc263261828 h 20 HYPERLINK l _Toc263261829 5.模具閉合高度確定 PAGEREF _Toc263261829 h 20 HYPERLINK l _Toc263261830 計算模具的閉合高度 PAGEREF _Toc263261830 h 21 HYPERLINK l _Toc263261831 校核注塑機(jī)的開，合?？臻g PAGEREF _Toc263261831 h 21 HYPERLINK l _T

12、oc263261832 模具合模時校核 PAGEREF _Toc263261832 h 21 HYPERLINK l _Toc263261833 模具開模時校核 PAGEREF _Toc263261833 h 21 HYPERLINK l _Toc263261834 6.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 PAGEREF _Toc263261834 h 21 HYPERLINK l _Toc263261835 模具合模時校核 PAGEREF _Toc263261835 h 21 HYPERLINK l _Toc263261836 模具開模時校核 PAGEREF _Toc263261836 h 22 HYPE

13、RLINK l _Toc263261837 7.繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖 PAGEREF _Toc263261837 h 22 HYPERLINK l _Toc263261838 本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖 PAGEREF _Toc263261838 h 22 HYPERLINK l _Toc263261839 本模具的工作原理 PAGEREF _Toc263261839 h 22 HYPERLINK l _Toc263261840 結(jié)論 PAGEREF _Toc263261840 h 23 HYPERLINK l _Toc263261841 致謝 PAGEREF _Toc263

14、261841 h 24 HYPERLINK l _Toc263261842 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc263261842 h 25緒論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)的開展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對模具的質(zhì)量要求越來越高。模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越顯得更為重要。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將到達(dá)460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)

15、在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長，也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的興旺國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速開展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力本錢低都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個小類，塑料模具是10大類中的l個大類，共有7個小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的開展是隨著塑料工業(yè)的開展而開展的，在我國起步較晚，但開展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制

16、造能力上，都有很大開展。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)開展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模

17、具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速開展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)根底課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，到達(dá)了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模

18、具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)根底課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，到達(dá)了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在鶴壁天海，鶴壁天淇

19、及金山煤業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。1.模塑工藝規(guī)程的編制該塑件是外殼產(chǎn)品，其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。圖7-1外殼零件圖該塑件是外殼產(chǎn)品，其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。1.1塑件的工藝性分析.1塑件的原材料

20、分析塑件的材料采用尼龍1010，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅韌耐磨耐油耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應(yīng)均勻，脫模度不宜取小，尤其對厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時間不宜超過30min，料溫高那么收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強(qiáng)，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚那么取長，薄那么取短，為了減少收縮，凹痕縮孔，一般宜取低模溫/kg熔點是205t/c熱變形溫度是55c抗拉屈服強(qiáng)度是62Mpa10Mpa抗彎強(qiáng)度88Mpa擊穿強(qiáng)度20KV/mm。另外，該塑件成型時易產(chǎn)生縮孔，凹痕，變形等缺陷，成型溫度低時，方

21、向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時應(yīng)注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)較緩慢。散熱冷卻速度不易過快。1.1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及外表質(zhì)量分析從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形。在寬度方向的一側(cè)有兩個高度6m,半徑為2mm的側(cè)孔.因此,模具設(shè)計時必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu),該零件屬于中等復(fù)雜程度。2.尺寸精度分析該零件重要尺寸，如4mm,44mm,等尺寸精度為MT1級GB/T144861993，次要尺寸，如16mm,9mm,114mm，3mm等的尺寸精度為MT5級GB/T144861993。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁

22、厚上來看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻, 符合尼龍1010的最小壁厚原那么，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)。制件尺寸選用尺寸精度MT5級GB/T144861993,零件的尺寸精度中等，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。3.外表質(zhì)量分析該零件的外表除要求沒有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有什么特別的外表質(zhì)量要求，故比擬容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.1.2計算塑件的體積和質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具

23、型腔數(shù)。計算塑件的體積：V=cm計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得尼龍1010的密度為塑件質(zhì)量：M=V =1010 =g采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)XSZY125型。1.3塑件注塑工藝參數(shù)確實定查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠時間應(yīng)用的情況，尼龍1010的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：試模時，可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。料筒溫度：后段溫度t選用 190210c；中段溫度t 選用 200220c； 前段溫度t 選用 210230c； 噴嘴溫度： 選用200210c；注塑壓力一：選用40100Mpa；注塑時間： 選用20

24、90s；保壓壓力： 選用 65Mpa；高壓時間： 選用05s；冷卻時間： 選用20120s；總周期： 選用45220s；后處理方法： 采用油水鹽水；后處理溫度： 90100t/c;后處理時間： 4h。說明：3.1：預(yù)熱和枯燥均采用鼓風(fēng)烘箱。 3.2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在100120c水中加熱218h。塑料成型設(shè)備的選取根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為XS-ZY-125查材料知： 標(biāo)稱注射量/cm 125 螺桿直徑/ 42注射容量/克 125注射壓力/10Pa 鎖模力/t 90最大注射面積/ 320模具厚度/ 200300模板行程/ 300噴嘴 球半徑/ 12孔半徑

25、/ 4 定位孔直徑/ 推出兩側(cè)孔徑/ 22 孔距/ 2302.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面選擇模具型腔數(shù)目確實定型腔的排列方式冷卻水道布局澆口位置設(shè)置模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分面選原那么和塑件的成型要求來選擇分型面。制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面確實定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件包括模具制造的，生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計問題。制品在模具中

26、的位置設(shè)計時應(yīng)遵循以下根本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時，開模后制品應(yīng)留在動模局部，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個平面開模的，應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這

27、樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等)；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。該塑件為塑料外殼，外表無特殊的要求，其分型面選擇如以下圖所示：圖2-1如圖2-1所示取A-A向為分型面，不影響零件外觀質(zhì)量，抽芯在動模構(gòu)簡單。圖2-2如圖2-2所示取A-A向為分型面，抽芯在定模，抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)防止定模抽芯。從以上兩個分型面的比擬可以很容易的看出應(yīng)該選擇第一個分型方法，有利于模具成型。模腔數(shù)量確實定

28、塑件的生產(chǎn)屬中等批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按以下方法確定模腔數(shù)量。1.按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1N1=F/PC/AB/A其中： F 注塑機(jī)的鎖模力 N PC 型腔內(nèi)的平均壓力MPa A 每個制件在分型面上的面積 B 流道和澆道在分型面上的投影面積，那么：N1=(F/PC)/ =/(APC)=900000/303870.6=個2N2=GC/V 其中： G 注射機(jī)的公稱注塑量V 單個制件體積 C 流道和澆口的總體積生產(chǎn)中每次實際注塑量應(yīng)為公稱注塑量的： N2=/

29、V=125/14.8 =個從以上討論可以看到模具的型腔個數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個數(shù)是1,2，3，個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型缺乏等缺陷。我們所設(shè)計的端蓋注塑模具采用一模一件的方案，即N=1型腔的排列方式圖2-2-2-1本塑件在注塑時采用一模一件,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖2-2-2-1所示的型腔排列方式。采用2-2-2-1的型腔排列方式的最大優(yōu)點是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。2.3.1主流道設(shè)計制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面確實定

30、，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件包括模具制造的，生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計問題。制品在模具中的位置設(shè)計時應(yīng)遵循以下根本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時，開模后制品應(yīng)留在動模局部，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作

31、臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個平面開模的，應(yīng)將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動的等)；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=4mm 噴嘴前端球面半徑： R0=12mm 根據(jù)模具主

32、流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0+12mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半徑： R=13mm 取主流道的小端直徑: d=為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取13度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計半徑r=5mm的圓弧過渡。分流道設(shè)計由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計得短而粗，但過短過粗時又會增加塑料消耗量，并使冷卻時間延長，另外還會使模腔布置發(fā)生困難

33、。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類和截面形狀很多,從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積,從散熱少考慮應(yīng)有小的比外表積.圓形截面最理想,使用越來越多,方形截面由于脫模困難,多不采用,梯形截面比外表雖然大些,但因加工和脫模方便,應(yīng)用廣泛,所以分流道采用梯形截面分流道。以其t/d=2/3-4/5,梯形側(cè)邊斜度5-15為宜.截面尺寸由經(jīng)驗公式計算.但計算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整，并校核熔料剪切速率在5102103S-1范圍內(nèi)，方才合理。經(jīng)驗公式 式中 d圓分流道直徑或各截面分流道的當(dāng)量直徑 M流經(jīng)的塑料物

34、料質(zhì)量 L該分流道的長度 此長度根據(jù)型腔板尺寸確定 根據(jù)刀具圓整為3 此式適用于壁厚3以下，小于200g的塑料。對于高粘度物料，適當(dāng)?shù)V大25，一般分流道直徑在310，高粘度物料可達(dá)1316，分流道外表粗糙度常取Ra0.631.6，以增大外層流動阻力，防止熔流外表滑移，使中心層有較高的剪切速率。取澆道斜度為10根據(jù)幾何關(guān)系可算出d1=1.94t=3截面形狀為U型，在流道設(shè)計中要減小壓力損失，那么希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U型實質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。分流道的尺寸：分流道直徑/mm 選取6mmm，這可增加對外層塑料熔體流

35、動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但外表不得凸凹不平，以免對分型不利。澆口設(shè)計澆口是流道和型腔之間的連接局部，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后局部，其根本作用是：使從流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計與塑件形狀,斷面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注塑工藝條件壓力及塑料性能等因素有關(guān)。澆口截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件別離，以及澆口殘痕最小等要求。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計時考慮選擇從塑件的外表進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔型心，有

36、利于填充排氣。故采用輪輻式澆口，查表初選尺寸為blh2mm1mm1mm,試模時修正。排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否那么，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動性較好，也不宜開排氣槽。主流道襯套的選取主流道襯套時應(yīng)注意以下事項：對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)

37、設(shè)計成一個整體，但在多數(shù)情況下均分開設(shè)計;主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材如T8A等，熱處理后硬度為5357HRC;襯套的長度應(yīng)與定模配合局部的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否那么不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具;襯套與定模之間的配合采用H7/m6。 為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為5055HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。確定抽芯距抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計中必須高于制件最小高度的一半 另加35mm的抽芯平安系數(shù)，可取抽芯距S抽=15mm 。確定斜銷的傾角斜導(dǎo)柱的傾角a

38、是斜銷機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)，它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系，一般取1525本副模具取a=20。確定斜銷的尺寸斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計資料有關(guān)公式進(jìn)行計算，本例可采用經(jīng)驗估值，取斜導(dǎo)柱的直徑d=10mm 。斜導(dǎo)柱的長度可根據(jù)抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定： L=L1+L2+L3+L4+L5 =D/2tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+510 =mm?。?L=52mm 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計由于側(cè)凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強(qiáng)度，導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑長度和定位裝置的設(shè)計可采用經(jīng)驗法，側(cè)向抽芯的抽拔距較小，也無須滑塊的定位裝置。2.4.6 導(dǎo)柱的設(shè)計導(dǎo)柱的

39、選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作局部帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤滑油，延長潤滑時間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為150mm,本模具選用I型，直徑為16mm。 選用d

40、=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱. 圖2-5-1如下圖2-5-1模具開模后,塑件包緊動模型心的力并不大,適當(dāng)考慮脫模斜度,采用頂桿并不會將塑件頂變形,且模具結(jié)構(gòu)簡單。 圖2-5-2如下圖2-5-2是采用推管和頂桿聯(lián)合頂出,頂出平穩(wěn),塑件不會變形,但推管與中間的型心想配合,會造成制造和裝配上的困然。由以上兩種方法的比擬不然看出圖2-5-1的方法比圖2-5-2的方法更經(jīng)濟(jì)也可以給制造帶來方便。定模板與動模板的設(shè)計本副模具型腔板開設(shè)在定模板，由于制件結(jié)構(gòu)簡單，模具牢固，不易變形，制件沒拼界逢，適用用于本制件的模具。如下圖：圖2-6-1-1料選用T8A, 硬度在50HRC以上。根據(jù)分流

41、道與澆口的設(shè)計要求，分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見上圖所示。動模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗曲線知，此塑件的成型壓力小于30MPA，那么尺寸見以下圖：圖2-6-1-2由經(jīng)驗可知：長為150 mm. 寬為260 mm.凹模高為 h=45mm 17mm為制件高 加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約本錢。在這里我選用銑刀銑。3.外殼注塑模具的有關(guān)計算本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來計算。型腔總長 mm?？倢?mm總高; mm.凸臺的中心距 mm.形成凸臺的型腔的總寬： mm. 型腔的圓角半徑：mm 經(jīng)查表圓整后：按表一選定型芯直徑

42、的公差后：將計算的工件尺寸代入公式中進(jìn)行核算驗證，結(jié)果能保證塑件的尺寸精度查常用塑料的收縮率塑料尼龍1010的成型收縮率為S=0.54.0，故平均我們?nèi)镾cp=?？紤]到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=/4。表一：成型零件尺寸的計算模具零件名稱塑件尺寸計算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔LM=(L+SCP%-3/4)0+Z型芯LM=(L+SCP%+3/4)0-Z成型36mm的型芯：材料選用T8A, 硬度在50HRC以上. 成型零部件的制造誤差：成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個方面。設(shè)計時一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT69

43、級，綜合考慮取IT8級。4.模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形冷卻系統(tǒng)設(shè)計可按下式進(jìn)行計算：設(shè)該模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為1分鐘2模1000g/h。求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J求冷卻水的體積流量VV=WQ1/Pc1(T1T2)=352800/601/10004.23020=140cm3溫度

44、調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：變形 尺寸精度 力學(xué)性能 外表質(zhì)量在選擇模具溫度時，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的1020倍。在次我選擇湍流。冷卻水道直徑 d/mm 最低流量v /m/s流量 qv/m/min 12105.模具閉合高度確定在支撐板與固定零件的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗確

45、定：定模座厚度H1=25mm，定模板厚度為H2=32mm，動模板板厚度為H3=40mm，支撐板厚度為H4=25mm，墊塊厚度H5=63mm動模座厚度H6=25mm(考慮模具的抽芯距)。 H=H1H2H3H4H5H6 =253240256325=210mm5.2校核注塑機(jī)的開，合模空間模具合模時校核110mm210mm277mm 模具符合注塑機(jī)的要求模具開模時校核110mm210mm15mm270mm 模具符合注塑機(jī)的要求6.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為250mm250mm210mm, XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm350mm。由于上述計算的模具閉合高度為210

46、mm，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最小模具厚度為200mm，最大模具厚度為300mm。經(jīng)查資料XS-ZY-125型注塑機(jī)的最大開模行程S =300mm，滿足式子 SH1+H2+a+510 S65mm式中：H1制品所用的脫模距離；H1=10mm H2制品高度；H2=20mm 取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度。a=25mm200mm210mm300mm200mm210mm15mm300mm其中：15mm為模具的抽拔距。經(jīng)校核XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。7.繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖模具安裝在注塑機(jī)上，定模局部固定在注塑機(jī)的定模板上，動模固定在注塑機(jī)的動模板上。合模后，注塑機(jī)通

47、過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時動模局部隨動模板一起漸漸將分型面翻開，與此同時在斜導(dǎo)柱的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出，完成側(cè)抽芯動作。當(dāng)分型面翻開到23mm時，動模運動停止，在注塑機(jī)頂出作用下，推動頂桿運動將塑件頂出。合模時，隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊，同時復(fù)位桿也對頂桿進(jìn)行復(fù)位。結(jié)論時光如電，歲月如梭，大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題