安全帽注射模設(shè)計(jì)概述

47/62圖書分類號：密級：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)安全帽注射模設(shè)計(jì)Safetyhelmetinjectionmolddesign學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中差不多注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體差不多發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，同意論文被查閱和借閱。能夠公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，能夠?qū)⒈緦W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行公布和檢索，能夠采納影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日摘要本文要緊介紹了安全帽注塑模設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括產(chǎn)品材料選擇及材料性能分析、注射機(jī)選用、成型零件、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等部分，除此之外，還包含模具型腔的CAD/CAM設(shè)計(jì)，并使用特定軟件將其加工部份直接生成NC文件。本文強(qiáng)調(diào)使用先進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)，使用Pro/E、CAXA等國內(nèi)外聞名設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。又確保了產(chǎn)品的質(zhì)量，還大大地提升了制造的生產(chǎn)率，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)更新的周期。關(guān)鍵詞：安全帽；注塑模；CAD/CAMAbstractThistextmainlynarratesthedesignofinjectionmouldforasafetyhelmet,includingtheselectionofproductmaterialanditspropertyanalysis,theselectionofinjectionmachine,thedesignoffeedsystem,shapingpart,coolingsystemandcorepulling,etc.Besidesthis,italsocoverstheCAD/CAMforthemoldcavity,andgeneratingG-CodeinstructionsforCNCmachinebytheadvancedsoftware.Inthistext,theauthoremphasizestheuseofmoderncomputerassisteddesignandmanufacturingtechnology,andapplysomefamoussoftware,suchasPro/E,CAXA,todesign.Throughthis,itnotonlyguaranteestheperformance,butalsoraisesworkingefficiencygreatlyandshortenstheproductioncycle.KeywordssafetyhelmetinjectionmouldCAD/CAM目錄26995摘要 I22747Abstract II9312目錄 183911緒論 1189702制造零件材料的選擇及其材料性能的分析 2572.1塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)依據(jù)及選材依據(jù) 2241942.2產(chǎn)品體積估算 3155942.3產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)算 311193注塑機(jī)的選用 4232073.1注射機(jī)類型的選擇 450633.1.1從生產(chǎn)率考慮 4119483.1.2從產(chǎn)品材料的成型條件 4237093.1.3通過產(chǎn)品的體積算出注射機(jī)的最大注射量 488623.2注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 5158913.2.1注射壓力的校核 5195773.2.2鎖模力的校核 5172523.2.3模具閉合厚度的校核 6273903.2.4開模行程校核： 7141004成型零件的設(shè)計(jì) 746924.1型腔數(shù)的確定 7270034.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7294414.2.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 731784.2.2凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7136754.3分型面的確定 7217974.3.1保證產(chǎn)品的表面的要求： 8303224.3.2考慮鎖模力： 8243324.3.3考慮到模板之間的距離： 8237164.3.4有利于排溢： 8199944.4成型零件工作尺寸計(jì)算 8209674.4.1型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算 98024.4.2型腔深度計(jì)算 10107484.4.3型芯徑向大小計(jì)算 10298204.4.4型芯高度計(jì)算 10194004.5模具型腔四壁及底板厚度的計(jì)算 1014584.5.1側(cè)壁理論寬度計(jì)算 11112574.5.2型腔底部厚的計(jì)算 12170904.6模具鋼的選擇 1242194.6.1選擇模具鋼原則 1292854.6.2本設(shè)計(jì)模具鋼選擇 1362595模架選擇 14312226澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15300056.1按照產(chǎn)品的特點(diǎn)來選擇澆注的形式 15221016.2澆口套設(shè)計(jì) 16255536.3定位圈設(shè)計(jì) 16277657側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17133597.1側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選用 1764627.2抽心距的計(jì)算 17209407.3抽芯機(jī)構(gòu)各尺寸的確定 18234577.4抽芯力及抽芯所需開模力計(jì)算 1891087.4.1抽芯力的計(jì)算 18234457.4.2抽芯所需開模力計(jì)算 188867.5型芯結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)及其它部件選材 19240238合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19214058.1導(dǎo)柱直徑的計(jì)算及選用 19129888.2導(dǎo)套的選用 2098509脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21247379.1結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì) 21225229.2頂桿布置形式 2137639.3脫模力計(jì)算 22106619.4推桿長度計(jì)算 2269569.5推桿強(qiáng)度計(jì)算與應(yīng)力校核 23165019.5.1圓形推桿直徑 23246259.5.2推桿應(yīng)力校核 2368219.6推板厚度計(jì)算 23127610排溢、引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24123410.1排溢設(shè)計(jì) 242584410.2引氣設(shè)計(jì) 24436911冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25943811.1冷卻通道的理論計(jì)算 252661711.1.1熱量計(jì)算 25366911.1.2冷卻水量和管徑計(jì)算 261911412模腔三維造型CAD/CAM 271948612.1構(gòu)建零件實(shí)體造型 27571912.2模腔分模 281385512.3模腔模擬加工 292377712.3.1零件的粗加工 29460312.3.2零件的精加工 2989712.4生成NC文件 305537結(jié)論 308089致謝 319048參考文獻(xiàn) 321緒論本畢業(yè)設(shè)計(jì)講明書要緊講述的是關(guān)于安全帽注塑模具設(shè)計(jì)及其模腔三維造型CAD/CAM?，F(xiàn)現(xiàn)在模具與我們的生活息息相關(guān)，要緊體現(xiàn)在生活中的許多用品都需要用模具進(jìn)行制造。由于可大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，隨著專門化產(chǎn)品和難加工的產(chǎn)品越來越多，模具的種類將會(huì)被不斷豐富，技術(shù)上也會(huì)得到不斷的革新。模具對產(chǎn)品的質(zhì)量有著至關(guān)重要的阻礙，是產(chǎn)品市場占有率和高科技模具研發(fā)能力提升的基石。模具工業(yè)已步入快速進(jìn)展的時(shí)期，一個(gè)國家的制造水平的高低取決于其模具工業(yè)的發(fā)達(dá)程度。隨著現(xiàn)今我國塑料工業(yè)的快速進(jìn)展，塑料注射模差不多成為了制造塑料制造品的重要也是要緊方法之一，且也進(jìn)展成為了最有前景的模具種類之一。近兩年由于我國模具行業(yè)快速進(jìn)展，技術(shù)水平有所提高，模具產(chǎn)品生產(chǎn)總量已排到世界第3（前2名為美國和日本），但模具質(zhì)量上與發(fā)達(dá)國家還存在顯著差距。一方面因?yàn)橄嚓P(guān)技術(shù)水平還不夠完善，另一方面是因?yàn)槿瞬诺膬?chǔ)備不足以支撐整個(gè)模具工業(yè)的進(jìn)一步進(jìn)展，技術(shù)含量低的模具早已供過于求，而發(fā)達(dá)模具又因?yàn)樽陨硭讲粔虿荒苓M(jìn)行生產(chǎn)需向歐美進(jìn)口。因此我國模具工業(yè)差不多渡過了最為困難的時(shí)期，今后的進(jìn)展前途依舊令人值得期待的。今后模具也將朝著高精度、高質(zhì)量、壽命長、成本低等方向進(jìn)展。在實(shí)際情況中，產(chǎn)品是目的，塑料注射模只是為了達(dá)到目的使用的一種途徑，因此不能夠“單獨(dú)的為了模具而僅僅考慮模具”，而應(yīng)該從整體的角度動(dòng)身，使塑料注射模作成為塑料注射成型加工中的一個(gè)重要方式，因此假如設(shè)計(jì)與制造塑料注射模的話，就必須考慮整個(gè)過程中的其他環(huán)節(jié)作為塑料注射模設(shè)計(jì)與制造。本文以零件為動(dòng)身點(diǎn)，詳明地講明了模具的設(shè)計(jì)各個(gè)部份，直致模腔的三維造型仿真加工實(shí)現(xiàn)的這一整個(gè)過程。2制造零件材料的選擇及其材料性能的分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3注塑機(jī)的選用。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4成型零件的設(shè)計(jì)4.1型腔數(shù)的確定按照制件所用的材料、形狀、注射的種類及其生產(chǎn)數(shù)量，再依據(jù)經(jīng)驗(yàn)知曉型腔的數(shù)目為單腔；為了防止飛邊情況的發(fā)生，因此注射造成的壓力和鎖模力都必須要作用在主流道的中心。4.2成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模是產(chǎn)品外形成型的重要部分，構(gòu)造隨著產(chǎn)品的外形及模具加工處理的方法的變化而發(fā)生變化。此次設(shè)計(jì)里的產(chǎn)品外形相對來講較簡易，適宜設(shè)計(jì)成為一個(gè)完整的凹模，它的要緊特點(diǎn)確實(shí)是強(qiáng)度較高、剛度比較好，結(jié)構(gòu)相對較簡單，牢固不容易形變，產(chǎn)品在成型時(shí)的質(zhì)量相對來講比較好。4.2.2凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模是產(chǎn)品內(nèi)部形狀成形所需的成型零件，型芯用于成形產(chǎn)品的上孔，它們之間沒有苛刻的區(qū)分。簡單了解一下產(chǎn)品外形的分布特點(diǎn)：周圍均勻分布著4個(gè)方孔，共有48個(gè)小孔分布在兩邊。因此它應(yīng)該設(shè)計(jì)成整體式凸模加上局部鑲拼嵌入，也確實(shí)是于大凸模上局部鑲?cè)胄⊥鼓！Ｐ托旧系?8個(gè)小孔和模板之間的相連方法，見圖1所示。4.3分型面的確定選擇分型面時(shí)要遵循一下原則：應(yīng)便于脫模。應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。應(yīng)有利于保證塑件的精度要求。應(yīng)便于模具加工制造。圖4-1在產(chǎn)品外形的情況下，擬定分型面應(yīng)遵從幾個(gè)原則：4.3.1保證產(chǎn)品的表面的要求分型面應(yīng)該盡量選擇在不阻礙到產(chǎn)品表面的位置和產(chǎn)品的外表，假如分型面的位置有飛邊，最好便于修整和加工。4.3.2考慮鎖模力盡可能的減少產(chǎn)品于分型面上投影的面積。模具的分型面的大小在確保型腔中的塑料部溢出的邊距時(shí)，應(yīng)該盡量使分型面之間的接觸面積變小，能夠使得分型面的接觸應(yīng)力變大，預(yù)防塑料溢出，同時(shí)使分型面的加工簡單了。4.3.3考慮到模板之間的距離該產(chǎn)品的高度約為160mm，而底面尺寸約為280mm260mm。故而選擇高度方向可將模板間距減小到最小。4.3.4有利于排溢為了空氣能夠順利的排放，分型面盡量和材料的尾端重疊在一起。依照以上四個(gè)要求，按照產(chǎn)品的外貌，選擇單分型面，把產(chǎn)品最大的一個(gè)面選做分型面。見圖4-1。4.4成型零件工作尺寸計(jì)算該產(chǎn)品的大小是否能夠滿足圖紙上大小的要求和型腔、型芯的大小的計(jì)算有著特不大聯(lián)系。成型零件尺寸的計(jì)算特不多，現(xiàn)在就用產(chǎn)品的平均收縮率做為全然的計(jì)算方法來推算成型零件大小。計(jì)算成形零件見式（4-1）：式（4-1）式中——成形零件于正常溫度下大?。弧芰袭a(chǎn)品于正常溫度時(shí)大?。弧芰掀骄湛s率，一般情況下ABS大約為，現(xiàn)在擬定選為0.6%4.4.1型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算產(chǎn)品的外部直徑的大小決定了模具的開腔內(nèi)部直徑的大小。假如產(chǎn)品的外部直徑名義上的尺寸為D，它的公差為負(fù)數(shù)（假如不是應(yīng)該進(jìn)行變換）。產(chǎn)品的平均的徑向的尺寸選擇為（D-△/2）。然而想到收縮率的大小，它的收縮量是（D-△/2）V。假如型腔內(nèi)部直徑的尺寸DM是最小的尺寸，那么它的公差δz確實(shí)是正數(shù)，那么它的平均值確實(shí)是DM+δz。想到型腔在工作的時(shí)候磨擦損失最大量δc，此處選平均值是，就有：然而假如是中小型的產(chǎn)品，就選擇δz＝△/3，δc＝△/6，將數(shù)值帶到上式，可知：化簡得：由于Q*△/2對不的項(xiàng)來講特不小，就直接省略，同時(shí)于制造的時(shí)候會(huì)偏差，那么能夠得到型腔里面直徑公式見式（4-2）：式（4-2）式中DM：型腔里面值徑大小mm；D；產(chǎn)品最大尺寸mm；△：產(chǎn)品的公差，那個(gè)地點(diǎn)擬定選取△＝0.48mm；Q：塑料的平均收縮率（%），那個(gè)地點(diǎn)取Q＝0.6%；3/4：系數(shù)，能夠隨著產(chǎn)品的精度的變化而變化。一般情況下取0.5～0.8之間。假如產(chǎn)品的偏差專門大就選小一點(diǎn)的值，假如產(chǎn)品的偏差專門小就選大一點(diǎn)的值。那個(gè)地點(diǎn)擬定選取0.6；δz：模具制造公差，一般?。?/6～1/4）mm。現(xiàn)選為0.2mm。由上面可得：產(chǎn)品全部長度：；橢圓短軸長度：；橢圓長軸長度：。以相同的道理能夠得下面計(jì)算式子，過程略。4.4.2型腔深度計(jì)算式（4-3）式中HM——型腔深度大小mm；h1——產(chǎn)品最大高度mm。不的參數(shù)與上面一樣。將各個(gè)數(shù)據(jù)帶入可得到：。4.4.3型芯徑向大小計(jì)算式（4-4）式中——型芯外徑大??；——產(chǎn)品最小內(nèi)經(jīng)。各數(shù)據(jù)帶到里面去知；橢圓短軸長；；橢圓短軸長；。4.4.4型芯高度計(jì)算式（4-5）式中——型芯高度；——產(chǎn)品最小深度。帶各數(shù)據(jù)得：。4.5模具型腔四壁及底板厚度的計(jì)算由于注射成型的時(shí)候壓力會(huì)特不高，因此塑料模具在注射成型的時(shí)候，型腔的內(nèi)部所經(jīng)受熔融塑料所產(chǎn)生的壓力也會(huì)特不大，因此需要型腔得有特不高強(qiáng)度及剛度，然而假如模具型腔的剛度及強(qiáng)度不滿足要求，就專門有可能發(fā)生模具形變甚至裂開的后果。事實(shí)證明，在求型腔四壁的厚度的時(shí)候，就尺寸較大的型腔而言，剛度是最全然的問題，得按剛度為基準(zhǔn)來算；關(guān)于尺寸較小的型腔來講，因?yàn)槠鋬?nèi)部的應(yīng)力比許應(yīng)力大的時(shí)候，會(huì)發(fā)生比較大的彈性變形，因此強(qiáng)度是關(guān)于尺寸較小的型腔來講最全然的問題，應(yīng)該依照強(qiáng)度的大小來求。但由于區(qū)分處的尺寸不是專門明確，故只能夠剛度、強(qiáng)度全都作為計(jì)算值，取它的較大的值計(jì)算。4.5.1側(cè)壁理論寬度計(jì)算照剛度計(jì)算A求系數(shù)c見式（4-6）:式（4-6）式中C——系數(shù)；H——凹模型腔深度；——凹模型腔寬度；注：計(jì)算c的時(shí)候，一定得先確定h，l1的大小，然后點(diǎn)擊h/l1的文本框，然后再點(diǎn)擊c文本框，就能夠通過曲線圖自動(dòng)計(jì)算出系數(shù)c的值。由于h=15.75cm,l1=22.6cm。將數(shù)值代入上式就可求得c=0.1315B求系數(shù)見式（4-7）式（4-7）式中φ——系數(shù)；——凹模型腔短邊長；——凹模型腔長邊長；注：計(jì)算φ的時(shí)候，必須得先確定，的大小，然后點(diǎn)擊/的文本框，然后再點(diǎn)擊φ文本框，就能夠調(diào)用曲線圖自動(dòng)計(jì)算出系數(shù)φ的值。因?yàn)?21.6cm;=22.6cm.。將數(shù)值代入上式就可求得φ=0.6053.C求凹模四周寬度式（4-8）式中b——凹模側(cè)壁理論寬度H——凹模型腔深度；P——凹模型腔中熔融塑料壓力；Y——凹模長壁最大彈性變形量；一般產(chǎn)品y=0.005；周密產(chǎn)品y≤產(chǎn)品壁成型收縮量；尼龍產(chǎn)品y=；C：系數(shù)Φ；系數(shù)E；鋼材抗拉彈性模量，一般情況下中碳鋼MPa；預(yù)硬化塑料模具鋼由，將數(shù)值代替上面式子就能夠知：按強(qiáng)度計(jì)算式（4-9）式中——凹模型腔里面孔半徑，為；——材料許用應(yīng)力，為；剩余參數(shù)由上述可知。將數(shù)值代替上面式子中字母就可算得：b=12.03mm。因此取值是71.34mm。4.5.2型腔底部厚的計(jì)算按剛度計(jì)算式（4-10）剩余參數(shù)由上可知。把數(shù)值代入知：。按強(qiáng)度計(jì)算式（4-11）參數(shù)從上面能夠明白。把數(shù)值代到上式可得：h=29.17mm。那么該取值h=41.25mm，但是于實(shí)際情況中型腔還有定模固定板作為支承，因此型腔可不能懸空掛著，因而沒有必要用這么厚的尺寸，與定模固定板只要在聯(lián)結(jié)后的總尺寸大于41.25mm就形了。4.6模具鋼的選擇4.6.1選擇模具鋼原則產(chǎn)品生產(chǎn)批量模具的特點(diǎn)之一確實(shí)是生產(chǎn)效率專門高。一個(gè)模具能堅(jiān)持時(shí)刻長短，直接和廠商利潤聯(lián)系在一起。而每一種產(chǎn)品生產(chǎn)的多少，又會(huì)依照市場需求而改變。在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候應(yīng)該想到，不僅要琢磨模具的型腔數(shù)，還有確實(shí)是要想到它能使用時(shí)刻的長短。最完美的情況確實(shí)是該產(chǎn)品正好退出市場的時(shí)候，模具的壽命也剛好終了了。但這在實(shí)際中專門難達(dá)到，因?yàn)槭袌鲂枨笫菬o法進(jìn)行預(yù)測的。假如生產(chǎn)的量較小，那么就降低鋼材要求；當(dāng)量比較大的時(shí)候，那么就得選擇比較好點(diǎn)的鋼材，來達(dá)到延長壽命的目的從而防止反復(fù)制做模具造成的苦惱。產(chǎn)品尺寸精度產(chǎn)品尺寸精度，其中一半是模具決定。而模具耐磨能力的好壞及制造精度的高低又決定了制件是否合格。假如是那些精度要求比較高的（SJ1372—78的3、4級精度）和超高精度要求（SJ1372—78的1、2級精度）產(chǎn)品，即便產(chǎn)量特不低，也要選擇使用質(zhì)量好的鋼材。制件的復(fù)雜程度型腔加工的難易程度取決于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的繁瑣程度，因此必須要使用切削性能特不行的鋼材。制件的復(fù)雜程度越高，展現(xiàn)在產(chǎn)品圖樣上的尺寸數(shù)目就越多，加工部位就越多。因而加工的時(shí)候必須考慮到應(yīng)力變形。制件的體積大小制造零件體積越大，那么型腔的切削量也就越多。假如切削是使用大吃刀量，切削應(yīng)力會(huì)跟著變大。因而切削體積較大的產(chǎn)品的模具應(yīng)選擇使用易切鋼。制造零件體積越小，那么型腔體積也就越小，所使用的刀具（一般情況下為銑刀）要求強(qiáng)度較低，切削量少。因此決定使用鋼材的時(shí)候應(yīng)盡量用質(zhì)地較好，分布勻稱的鋼材，合金碳化物確實(shí)是一種分布均稱的鋼材。小型的模具一般都先進(jìn)行預(yù)硬化的處置然后再處理，要緊是保證加工的可行性。制件的光觀要求產(chǎn)品假如是作為裝飾品而設(shè)計(jì)，那么外表的質(zhì)量越好，專門有可能會(huì)帶動(dòng)產(chǎn)品賣的數(shù)量的上升，凡是外觀要求專門苛刻的產(chǎn)品，一定要是在真空中熔煉或者用電渣熔煉鋼，能達(dá)到最好的拋光效果。4.6.2本設(shè)計(jì)模具鋼選擇將上面各個(gè)原則一個(gè)個(gè)考慮，考慮到產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)、產(chǎn)品外形相對來講簡單、產(chǎn)品尺寸精度要求相對較高、體積則較大以及制件的外觀要求比較光滑等特點(diǎn)，從各方面進(jìn)行考慮，本次設(shè)計(jì)決定使用模具鋼3Cr2Mo(P20)。3Cr2Mo(P20)類屬于預(yù)硬化鋼，是我國從美國通用引進(jìn)的鋼材，預(yù)硬化后的硬度HRC28～35。中、小型熱塑性的塑料模具多用它來做。真空熔煉能夠拋光形成鏡面光澤。抗拉伸強(qiáng)度大約為1330N/mm2。5模架選擇依照產(chǎn)品的體積、型腔的分布和模具總體的構(gòu)造，則可選用標(biāo)準(zhǔn)模架A3型(GB/T12556.1～12556.2-1990),它的標(biāo)記為:A3—560*630—20—Z2—GB/T12556—1990但由于產(chǎn)品深度太大，且?guī)в袀?cè)抽芯機(jī)構(gòu)，因此不能完全按其標(biāo)準(zhǔn)，則一個(gè)個(gè)的選用標(biāo)準(zhǔn)模板。各標(biāo)準(zhǔn)零件標(biāo)記如下：定模座板：模板，材料為45鋼GB/T699—1999；動(dòng)模座板：模板，材料為45鋼GB/T699—1999；墊塊：，材料為Q235A鋼GB/T700—1988；推板：，材料為45鋼GB/T699—1999；限位釘，材料為45鋼GB/T699-1999。6澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)融化的塑料自注射機(jī)流出來后到型腔之前于模具中流過的道路叫做澆注系統(tǒng)，它和產(chǎn)品成型時(shí)的難易程度及產(chǎn)品的質(zhì)量有專門大的關(guān)系，屬于注射模設(shè)計(jì)里特不重要的一部分。共有一般澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。它的功用確實(shí)是讓熔融的塑料有順序的、穩(wěn)定的填充型腔和使壓力完全地轉(zhuǎn)移到不的不同的位置，來達(dá)到組織致密，外形漂亮、新穎的產(chǎn)品。6.1按照產(chǎn)品的特點(diǎn)來選擇澆注的形式安全帽構(gòu)造的最大特點(diǎn)確實(shí)是大而且深的殼體。因此選用直接澆口類型。直接澆口的結(jié)構(gòu)是和主流道相連接，塑料通過主流道直截到里面去。因?yàn)闈部谔幍某叽巛^大，熔體損失的壓力較小，流淌時(shí)的阻力相對較小，進(jìn)料速度較快，成型時(shí)較容易，任何塑料都能夠使用。由于流淌的行程較少，壓力傳送相對來講較好，融化的塑料自上面流到下面，便于氣體的排出和接痕的消除。直澆口最大的特點(diǎn)確實(shí)是加工四壁較薄的產(chǎn)品時(shí)候，澆品底部的直徑不大于產(chǎn)品壁厚的雙倍，因此明白了澆品低部的直徑為。主流道的一邊一般情況下設(shè)計(jì)成為一個(gè)帶凸臺(tái)的圓盤，它的高度一般情況下為5~10mm，現(xiàn)在擬定為8mm，同時(shí)和注射機(jī)的固定模板上的定位孔的配合為間隙配合。襯套上的凹坑一般情況下取3~5mm，現(xiàn)在擬定為4mm。半錐角，那個(gè)地點(diǎn)擬定為。主流道的較大的一端應(yīng)該呈現(xiàn)圓角形，它半徑的值通常取，而今擬定為2mm。注射機(jī)參數(shù)如下：注射機(jī)于固定模板上定位孔半徑為,機(jī)床嘴部直徑為噴嘴圓弧半徑為，那么澆口套一些尺寸就能能夠算得到：圖6-1，就如圖6-1。在確保產(chǎn)品成型良好為前提，主流道的長度L應(yīng)盡可能的短，否則凝料會(huì)在主流道內(nèi)增加，塑料的消耗量變大，還提高了壓力的損失，讓塑料溫度下降的太多從而阻礙到注射成型，一般情況下主流道的長度L不大于60mm。6.2澆口套設(shè)計(jì)因?yàn)橐o的流道經(jīng)常要和溫度專門高的塑料及嘴部碰觸，因此模具的主流道一般情況下設(shè)計(jì)成為能夠拆裝更替的襯套，因此選擇質(zhì)量好的鋼材（比如T8A）加工與熱處理（硬度要求為53～57HRC），也可用45，50，55等鋼材表面淬火（≥55HRC）。其要緊作用是：首先,裝載模具時(shí)能輕松的放入定位孔，和注塑機(jī)的噴嘴孔更好的契合，同時(shí)能夠承受住塑料的反壓力，以防止被擠出模具；其次,做為主流道，作用是把料筒中的料運(yùn)送至模具中，且確保料流有足夠的動(dòng)力、能夠暢通地抵達(dá)型腔，在整個(gè)的注射過程當(dāng)中不能夠有料流出來，同時(shí)要確定于要緊的流道料凝固后輕松脫離。6.3定位圈設(shè)計(jì)定位圈直徑為了和注射機(jī)定位孔的直徑相配，那么就要按照使用的注射機(jī)的定位孔來確保。直徑在一般情況下相對注射機(jī)的定位孔直徑小0.1~0.3mm，如此裝卸的時(shí)候?qū)ｉT便利。定位圈通常情況下差不多上45或Q235鋼。拿三個(gè)或三個(gè)以上的M8內(nèi)六角螺釘釘在模板上。7側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的兩側(cè)存在兩個(gè)小孔，因此在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候，成型小孔的型芯必須是能夠側(cè)向移動(dòng)的活動(dòng)型芯，在產(chǎn)品脫模之前先將型芯拿出來，不然不能脫模。7.1側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的選用為了使生產(chǎn)率能夠提高，選用抽芯機(jī)構(gòu)和機(jī)動(dòng)側(cè)向分型，運(yùn)用注射機(jī)產(chǎn)生的開模力當(dāng)做動(dòng)力，通過斜導(dǎo)槽、滾筒和滑塊等零件，使力作用于側(cè)向成型零件上從而把型芯從塑料產(chǎn)品中拿出來，合模的時(shí)候再利用其讓側(cè)向成型零件回到原來位置。7.2抽心距的計(jì)算抽芯距確實(shí)是講型芯以開始的位置移到不阻礙產(chǎn)品拿出位置時(shí)，在抽離方向上運(yùn)動(dòng)的長短。抽芯距通常來講應(yīng)該比產(chǎn)品的側(cè)孔深度大2～3mm。+（2～3）()式（7-1）式中——抽芯距（）；——產(chǎn)品側(cè)孔深度，為2.5。因此可得：=2.5+2.5=5()。7.3抽芯機(jī)構(gòu)各尺寸的確定式（7-2）式中——斜導(dǎo)槽工作長度（）；——抽芯距，由上知=5；——斜導(dǎo)槽傾斜角度，一般取取最為理想；——與抽芯距對應(yīng)的開模距（）。代入上述各數(shù)據(jù)可得：=13，=12。7.4抽芯力及抽芯所需開模力計(jì)算7.4.1抽芯力的計(jì)算式（7-3）式中——抽芯力（）；——側(cè)型芯在成形部份處截面的平均周長，為5；——側(cè)型芯在成形部份處的高，為2.5；p——產(chǎn)品關(guān)于側(cè)型芯收縮應(yīng)力，它的數(shù)值合產(chǎn)品的幾何形態(tài)及塑料的用料、工藝等有關(guān)系，通常的時(shí)候模內(nèi)產(chǎn)品，現(xiàn)取值1。u——于熱狀態(tài)下塑料對鋼的摩擦系數(shù)，正常情況下=0.15～0.2，現(xiàn)選=0.18?！獋?cè)型芯脫模斜度，取=代入以上各數(shù)據(jù)可得：=20.32。因其兩邊共有48個(gè)小孔，因此總共需抽芯力是：7.4.2抽芯所需開模力計(jì)算式（7-4）式中——斜導(dǎo)槽于側(cè)抽芯時(shí)受到的彎曲力（）；——側(cè)抽芯時(shí)脫模力，=（）；——側(cè)抽芯時(shí)需要的開模力（）。因此可得：=530，=400。圖7-1從上述計(jì)算可知曉抽芯時(shí)所需要的開模力并不是專門大，斜導(dǎo)槽受到的彎曲力也不是專門大。因此斜導(dǎo)槽的尺寸只需按照模具的構(gòu)造自取一合理的數(shù)值就行。圖7-17.5型芯結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì)及其它部件選材型芯構(gòu)造安排樣式如附圖5。斜導(dǎo)槽的組成零件對硬度和耐磨性能都有一定量的需求。一般情況下。常用材料為45鋼。以便于處理及防止熱形變，常調(diào)質(zhì)到28—32HRC再銑削。蓋板的材料常用T8鋼，要求硬C≥0.5。斜導(dǎo)槽與滑塊接觸部分的表面要求較高，表面粗糙度Ra≤0.8um。8合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：導(dǎo)向作用。定位作用。承受一定的側(cè)向壓力合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)分為導(dǎo)柱導(dǎo)向與錐面定位。導(dǎo)柱的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)要緊用于動(dòng)模和定模的開合模導(dǎo)向，錐面定位機(jī)構(gòu)用于動(dòng)模定模之問的周密對中定位。由于生產(chǎn)的量比較大，選用導(dǎo)柱和導(dǎo)套互相協(xié)作的導(dǎo)向種類。導(dǎo)柱固定孔的直徑和導(dǎo)套固定孔的直徑兩者之間是一樣的，以方便這兩個(gè)孔能夠一起加工，保證能夠軸度相同，導(dǎo)柱選用階梯形的儲(chǔ)油槽，這種帶油槽能夠方便潤滑，能夠用的時(shí)刻相對來講較長。8.1導(dǎo)柱直徑的計(jì)算及選用半徑和高，其值分不為20mm和132mm。代入以上各數(shù)據(jù)可得：=11605004=11605.004cm,則===224.6（由于動(dòng)模的重量須由導(dǎo)柱承受，那么其直徑要先進(jìn)行估算，估算公式如下式（8-1）：式（8-1）式中——每一根導(dǎo)柱須承受模板重力（）；——模板重心距離導(dǎo)柱底部距離（）；——材料的彈性模量，。而：=式（8-2）式中——模具鋼的的密度，合金鋼為=；——?jiǎng)幽５慕企w積（）；——重力加速度，。而=式中是上面半球的半徑，大小約是100mm,、是下面底圓的半徑和高，它們是106mm、60mm,是動(dòng)模中和成型部分沒特定關(guān)系的長方體支承的長、寬和高，它們的值是560mm,430mm及40mm，是動(dòng)模中空腔圓柱體底圓）因此=44.6()由表5-3選擇肩導(dǎo)柱，它的要緊參數(shù)如下所示：(單位：)材料為20鋼，滲碳厚度為0.5～0.8mm。淬硬到HRC56-60。8.2導(dǎo)套的選用圖8-1圖8-2通過導(dǎo)柱的尺寸到標(biāo)準(zhǔn)GB4169.3-84查詢，能夠得到導(dǎo)套的大小，擬定使用帶頭導(dǎo)套I型，它的參數(shù)如下：(單位：)導(dǎo)套1：導(dǎo)套2：9脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.1結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則：因?yàn)橥瞥鰴C(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的，因此通常推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。（2）為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，推出力應(yīng)作用在塑件強(qiáng)度和剛度最大的部位考慮到提高生產(chǎn)率，本設(shè)計(jì)不采納手動(dòng)脫模、液壓和氣動(dòng)推出等機(jī)構(gòu)，而是采納機(jī)動(dòng)脫模，運(yùn)用注射機(jī)于開模時(shí)的動(dòng)作來帶動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，從而達(dá)到產(chǎn)品自動(dòng)脫落。本脫模機(jī)構(gòu)采納頂出板、頂出固定板及異型頂桿成的特定頂出機(jī)構(gòu)。開模后，產(chǎn)品還停留在動(dòng)模上，當(dāng)模具打開之后產(chǎn)品和澆品凝料會(huì)停留在動(dòng)模上，這是為了方便模具脫模裝置能夠在注射機(jī)頂桿的驅(qū)動(dòng)關(guān)心下完成脫模的一系列動(dòng)作。9.2頂桿布置形式頂桿頂出處理論上來講必須設(shè)置在脫模上摩擦力較大的位置。在型芯的內(nèi)部設(shè)計(jì)放置頂桿時(shí)，應(yīng)盡可能的靠近型芯的側(cè)壁而且還需要分布均勻。頂桿到型芯側(cè)壁長度一般是3mm以上。由于產(chǎn)品的頂部有加強(qiáng)筋，故而應(yīng)在加強(qiáng)筋的底部設(shè)計(jì)增加頂桿，來防止產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋阻礙質(zhì)量。型芯頂桿孔與頂桿的配合通常為H8/h7,配合長度通常為頂桿直徑的1.5~2倍，但不能夠小于15mm。9.3脫模力計(jì)算塑料通過注射機(jī)高壓注射于模具中溫度慢慢下降而定型，而現(xiàn)在塑料縮緊將型芯緊緊包裹，這種力暫叫做包緊力，它是開模后產(chǎn)品脫落時(shí)所必須克服的，此外所需克服的還有塑料及型芯的粘附力，不通孔帶來大氣壓力，摩擦力及機(jī)構(gòu)本身運(yùn)轉(zhuǎn)所遇到的各種阻力。因此在開始脫模的時(shí)候的瞬間是阻力最大的時(shí)候，脫模力的計(jì)算通常情況下總是計(jì)算初始的脫模力。通過,即產(chǎn)品的壁厚與其本身內(nèi)孔直徑比值，因此應(yīng)該按照薄壁產(chǎn)品來計(jì)算脫模力見式（9-1）：式（9-1）式中——脫模力；——塑料拉伸模量，是；——塑料成型時(shí)平均收縮率,約是；——產(chǎn)品壁厚,約為2.5；——被包型芯長度，約為157.5；——脫模斜度（）,一般為1～2,那個(gè)地點(diǎn)取1；——塑料和鋼材摩擦系數(shù)，為0.3；——塑料泊松比，關(guān)于ABS為0.35；——由和決定的無因次系數(shù)，約等于1?！a(chǎn)品在與開模方向垂直的平面上的投影面積（），假如在產(chǎn)品的底部有孔的情況下，10視為0。那個(gè)地點(diǎn)則：9.4推桿長度計(jì)算推桿總長度見式（9-2）：式（9-2）式中——凸模總高度，約；——?jiǎng)幽|板厚度，；——頂出的距離，；——頂桿固定板厚度，——富裕量，通常，現(xiàn)選;——頂出距離多余的量，通常情況下是3～6，那個(gè)地點(diǎn)擬定選取4，幸免頂出板碰撞動(dòng)模墊板情況發(fā)生。將值代入上式，算得推桿總長度：,選468。9.5推桿強(qiáng)度計(jì)算與應(yīng)力校核9.5.1圓形推桿直徑式（9-3）式中——圓形推桿直徑；——推桿長度系數(shù)0.7;——推桿長度，46.8cm;——推桿數(shù)量,4根；——推桿材料的彈性模量（），鋼=；——總脫模力，約11981.3N。將值帶到上式可知圓形推桿直徑：。由推桿比較長，則要增大直徑來增加它的剛度。由表5-10選擇推桿的尺寸,如下（單位：）：因推桿在過程中需要參與成型的工作，為滿足要求因此要做成異型推桿，綜上述標(biāo)準(zhǔn)而修改形成。9.5.2推桿應(yīng)力校核式（9-4）式中——推桿應(yīng)力（）；——推桿鋼材屈服強(qiáng)度，45鋼為。那么,能滿足推桿正常工作要求。9.6推板厚度計(jì)算式（9-5）式中H——推板厚度；L——推桿間距，；Q——總體脫模力，約；E——鋼材彈性模量，45鋼為B——推板寬度，；Y——推板所同意最大變形量，約。由以上各數(shù)據(jù)，得：取H=80mm。10排溢、引氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)10.1排溢設(shè)計(jì)塑料流入產(chǎn)品型腔的時(shí)候，于產(chǎn)品型腔中有大量氣體，除此之外塑料從高溫到低溫凝固所揮發(fā)的氣體特不是高速注射成形時(shí)，因此在這時(shí)考慮排出氣體是必須要做的一件情況。通常情況下是填充塑料的時(shí)候，必須要把空氣弄出來，否則會(huì)使空氣滯留于型腔內(nèi)使氣體溫度上升。溫度專門高的氣體會(huì)燒焦產(chǎn)品的一部分，也可能造成產(chǎn)品內(nèi)部存在氣泡，也會(huì)造成產(chǎn)品的融接不行造成產(chǎn)品質(zhì)量問題，更有可能造成塑料流入型腔時(shí)的阻礙。讓型腔內(nèi)的氣體能夠快速的排出，我們可利用的一種方式確實(shí)是開排氣槽。排氣槽需設(shè)計(jì)于型腔內(nèi)塑料結(jié)束時(shí)才填充的地點(diǎn)。如此能夠運(yùn)用分型面來排出氣體。10.2引氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的特點(diǎn)為深腔殼形,注射成形完成,型腔全部被塑料填充,型腔中的氣體全,這時(shí)產(chǎn)品的包容面和型芯的被包容面之間確實(shí)是真空。當(dāng)產(chǎn)品脫模時(shí)，大氣所造成的壓力使得脫模專門困難，如過強(qiáng)行地脫模的話，專門有可能造成產(chǎn)品發(fā)生形變甚至損壞，嚴(yán)峻地阻礙了產(chǎn)品質(zhì)量。在本設(shè)計(jì)中，除了加入的四根頂桿的間隙能夠引入氣體外，在動(dòng)模上也有四個(gè)鑲塊,之間的間隙也可引入氣體。11冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常情況下塑料剛注射入模具中的時(shí)候的溫度大約為200,然而產(chǎn)品凝固將其從模具型腔里拿出來時(shí)候它的溫度在60以下。熱塑性的顏料在等到注射成型以后,必須要將模具及時(shí)的冷卻,如此就使得熔融塑料的熱量通過模具散發(fā)出去,能夠讓產(chǎn)品快速得冷卻和定形同時(shí)能夠輕易脫模,進(jìn)一步的提升產(chǎn)品定形時(shí)的質(zhì)量及效率。冷卻的介質(zhì)通常情況下都采納水,要緊是由于水的比熱容比較大,熱傳導(dǎo)系數(shù)較大,價(jià)格低廉,比室溫溫度低的水較輕松的獲得，用水冷卻是在模具型腔的四周或者型腔中開出一個(gè)通道,運(yùn)用水不斷的流淌把熱量汲取,起到冷降溫的作用。11.1冷卻通道的理論計(jì)算11.1.1熱量計(jì)算模具的熱量要緊是通過對流散熱、熱輻射散熱及向模板傳熱等多種緣故作用的后果。欲十分精確地計(jì)算出來特不困難?，F(xiàn)在只是計(jì)算冷卻介質(zhì)于管道中對流時(shí)散出的熱量，其它因素都省去。假如模具接收了熔融塑料釋放全部熱量，那么那個(gè)熱量見式（11-1）(J/h)式（11-1）式中——一小時(shí)內(nèi)注射次數(shù)；——每次塑料注射重量；——塑料比熱容,查表8-26可得ABS比熱容；——融塑在流進(jìn)模腔時(shí)溫度；——產(chǎn)品脫模溫度。一小時(shí)內(nèi)注射次數(shù)和注射周期有關(guān)系，注射周期見式（11-2）：式（11-2）式中——充模所需時(shí)刻，查表5-49可得——升壓以及保壓時(shí)刻，,當(dāng)壁厚時(shí)，值代入可得到——冷卻所需時(shí)刻，關(guān)于ABS塑料而言，查表5-51可得當(dāng)壁厚為2.5mm時(shí)——不的時(shí)刻，包括開閉模時(shí)刻和脫模取件。這些時(shí)刻原則上和產(chǎn)品的冷卻沒有多大關(guān)系。因此的時(shí)刻不能不變，與人為因素有專門多關(guān)系，因此在計(jì)算冷卻系統(tǒng)時(shí)候，就不考慮的大小。將數(shù)值上述式子可計(jì)算得：由此可計(jì)算得一小時(shí)內(nèi)注射的次數(shù)為：，查能夠知曉其余的各值如下所示：由此得：11.1.2冷卻水量和管徑計(jì)算冷卻時(shí)所需要冷卻水量見式（11-3）:式（11-3）式中——通過模具時(shí)水的總重量（）；——水出來時(shí)的溫度，暫定為40；——水剛到里面去時(shí)的溫度，暫定為室溫20；——水導(dǎo)熱系數(shù)，查表8-26得到ABS的導(dǎo)熱系數(shù)是1055。將數(shù)值帶到式子中算出：=（）依照水流在正常狀態(tài)下的流速和管道直徑之間的聯(lián)系，則能算出冷卻水管道直徑。由那么式（11-4）式中——流過模具水的總重量（）；——管道中水的流淌的速度，一般情況下取0.8～2.5,那個(gè)地點(diǎn)擬定選取1.5；——水的密度，10。因此可得：=，這時(shí)取=15。12模腔三維造型CAD/CAM12.1構(gòu)建零件實(shí)體造型對產(chǎn)品的零件圖進(jìn)行分析可知,帽體和帽檐兩個(gè)部分組成了安全帽。其中帽體是由一個(gè)113mm的長半軸，108mm的短半軸的半橢圓腔再加上一個(gè)60mm高的圓臺(tái)空腔組成的，其中安全帽的頂端