畢業(yè)論文分類垃圾桶底座熱流道注射成型工藝及模具設計

分類垃圾桶底座熱流道注射模成型工藝及設計PAGEPAGE38成都理工大學工程技術學院畢業(yè)論文分類垃圾桶底座熱流道注射成型工藝及模具設計畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。作者簽名：日期：

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日摘要本畢業(yè)設計論文詳細記錄了分類垃圾桶底座熱流道模具的設計全過程。本文主要內容包括：垃圾桶的改進方案、制品的選材、制品的工藝分析、注射機的選擇及校核、熱流道澆注系統(tǒng)的設計、脫模機構的設計、成型零件和結構零件的設計以及相關尺寸的計算校核、排氣系統(tǒng)及溫控系統(tǒng)的設計、模具材料的選擇等注射模設計中的關鍵問題。其中熱流道澆注系統(tǒng)的設計是本次畢業(yè)設計的重點。此外，本文中還包括一篇文獻綜述。關鍵詞：垃圾桶底座熱流道注射機注射模具AbstractThethesisofthegraduatedesignnotesthewholedesignprocessesofthehotrunnermouldfortherubbishbinpedestalindetails.Thethesismainlyincludes:theimprovingmethodoftherubbishbin,theselectingmaterialoftheproduct,thetechnicalanalysisoftheproduct,theoptionandcheckoftheinjectormachine,thedesignofhotrunnersystem,thedesignoftheejectionmechanism,thedesignofthemoulding，partsandmakeupparts,aswellassomekeyproblemininjectionmoulddesign.Suchas:thecalculationsoftherelatedsizes,exhaustingsystemandtemperaturecontrolsystem,thechoicesofthemouldmaterials.Andtheemphasisofthisdesignisthedesignofthehotrunnersystem.Besides,thisthesisincludesaliteraturesummary.Keywords：rubbishbinpedestalhotrunnersysteminjectormachineinjectionmould目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IAbstract II目錄 III引言 1第一章塑件工藝分析及模具結構方案 21.1塑件工藝分析 21.2確定模具結構方案 41.3選擇注塑成型設備并進行校核 5第二章垃圾桶底座的Moldflow模流分析 82.1MOLDFLOW軟件簡介 82.2垃圾桶底座塑件的有限元模型的建立 82.3塑料制件的選材 92.4Moldflow的流動填充分析 10第三章澆注系統(tǒng)的設計和排溢系統(tǒng)的計 133.1澆注系統(tǒng)的選定 133.2流道的設計與定位圈的設計 133.3排氣系統(tǒng)的設計 16第四章成型零部件尺寸的設計及校核 174.1塑件精度及影響因素 174.2成型零部件尺寸的計算 17第五章模具結構設計 215.1標準模架的選擇 215.2支撐板的強度 21第六章推出機構的設計及校核 236.1模具對脫模機構的要求 236.2脫模力的計算 236.3脫模力的具體計算 246.5推板的設計 26第七章模具材料的選擇 287.1材料的選擇選擇原則 287.2成型零件的材料選擇 287.3其它模具零件材料的選擇 29結束語 30參考文獻 31引言近年來我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右。且隨著我國國民經濟的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，對模具工業(yè)提出了越來越高的要求。以前傳統(tǒng)的注塑模具及其生產出來的產品已不能滿足當前人民的需要了。于是一些新型的注塑模技術以其優(yōu)良的產品質量、低的注射成本、高的生產效率等優(yōu)點不斷應用于當今模具行業(yè)，興起了新一波的制造業(yè)高潮。熱流道技術正是其中的一種，且隨著科技的進步越來越廣泛地應用到現代模具行業(yè)中。熱流道成型是指從注射機噴嘴送往澆口的塑料始終保持熔融狀態(tài)，在每次開模時不需要固化作為廢料取出，滯留在澆注系統(tǒng)中的熔料可在再一次注射時被注入型腔。該系統(tǒng)一般由噴嘴、熱流道板、溫控器和加熱元件熱流道加熱元件等幾部分組成。第一章塑件工藝分析及模具結構方案1.1塑件工藝分析1.1.1塑件結構特點及工藝性重量378g密度0.91g/cm3材料PP（聚丙烯）體積415㎝3厚度2mm投影面積約為：500cm2該塑件為垃圾桶的底座?，F在市場上用于家庭或辦公室的垃圾桶均為單桶式，它的不足是不能將垃圾分類，最終造成環(huán)境的污染，及可回收材料的浪費。因此，我們立足于這一不足點，將垃圾桶進行改進，使其成為綠色環(huán)保性的雙桶式垃圾桶。兩桶成對稱分布，高度為65mm，壁厚2mm，其加強筋部分均為3㎜，且高度均為1㎜，最大投影面積為50000mm2。制件的外表面的光潔度要求比較高，內表面的精度低些，塑件精度外表面選MT2級，內表面選MT3級。該垃圾桶的底座只有兩個部位尺寸要求嚴格，即與桶身相配合的10個小凸臺、裝腳踏板的4個小孔。并且在安裝的過程中，均是強制壓入。其它部位可由設計者，根據材料的節(jié)省、模具加工的難易、模具設計的方便性自行進行修改。從制件的結構來看，2㎜厚的制品必須在工藝上考慮其充模能力。此外該制件的造型有點，這是一大難點，這可能會給后面的零件及模具圖的表達帶來困難。1.1.2塑件材質及成型工藝性該塑件所采用材料為：聚丙烯（PP）。它來源廣泛，合成工藝較簡單、密度小、價格低、加工成型容易。拉伸強度、壓縮強度等都比低壓聚乙烯高，還有很突出的剛性和耐折疊性，以及優(yōu)良的耐腐蝕性和電絕緣性。但沖擊性能不足，低溫條件下易脆裂，且成型收縮率較大，熱變形溫度不高，但可以通過改性改善。它主要的成形特性如下：結晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長期與熱金屬長期接觸易發(fā)生分解。流動性極好，溢邊值0.003mm左右。冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應散熱緩慢。成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形、方向性強。注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，易產生熔接不良，流痕；90℃以上易發(fā)生翹曲、變形。塑件應壁厚均勻，避免缺口、尖角，以避免應力集中。表1.1聚丙烯成型條件塑料名稱聚丙烯料筒溫度（℃）后段160～170中段200～220前段180～200縮寫PP注射壓力（MPa）70～120注射成形機類型螺桿式注射時間（s）0～5密度（g/cm3）0.90～0.91保壓時間（s）20～60比容（ml/g）1.92冷卻時間（s）15～50收縮率（%）1.0～2.5總周期（s）40～120噴嘴溫度（℃）170～190螺桿轉速（r/min）48干燥溫度（℃）70～85適用注射機類型螺桿式柱塞式均可時間（h）2模具溫度（℃）40～80后處理無1.2確定模具結構方案1.2.1參考方案方案一：普通的冷流道澆注系統(tǒng)，單分型面，直澆口設計。方案二：采用熱流道澆注系統(tǒng)。單分型面，點澆口設計。1.2.2方案的確定方案一：設計容易，成本低。但由于壁厚較薄，形狀復雜，可能有充不滿的情況發(fā)生。并且由于冷料穴及凝料的存在，不僅降低了原材料的使用率，而且大大降低生產效率，操作繁雜，實現不了自動化生產，故淘汰此方案。方案二：采用熱流道澆注系統(tǒng),成本比傳統(tǒng)的冷流道澆注系統(tǒng)高。但由于熱流道系統(tǒng)消除了多余的廢料，也就消除了這些廢料給模具帶來的多余熱量，縮短制件成型周期，制件成型固化后便可及時頂出，從而可使生產效率提高10％左右。并且消除了后續(xù)工序，有利于生產自動化，制件經熱流道模具成型后即為成品，無需修剪澆口及回收加工冷澆道等工序，有利于生產自動化，從而提高勞動生產率。經過綜合考慮，采用方案二較好。1.2.3分型面的確定分開模具能取出塑件的面，稱作分型面。分型面的方向盡量采用與注塑機開模成垂直方向，并滿足分型面取在最大輪廓處，并且不影響制件外表面的光潔度。分析制件的結構，最終將分型面選擇在沿加強筋布置的位置。1.2.4型腔數目的確定為了使模具注塑機相匹配以提高生產率和經濟性，并保證塑件精度，模具設計時因合理確定型腔數目。模具型腔數量的確定主要是根據制品的投影面積、幾何形狀、制品精度、批量以及經濟效益來確定的。該塑件結構較復雜，且流程比較長，兩邊成對稱分布。根據分析與經驗，選擇兩邊的中心位置進澆。所以我們選用一模一件。1.3選擇注塑成型設備并進行校核各種型號的注塑機安裝模具部分的形狀和尺寸各不相同。設計磨具時應校核的主要項目有：噴嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板的平面尺寸和模具安裝用螺釘孔位置尺寸等。1.3.1塑件制品體積的計算塑件的體積與注塑機的選擇密切相關，通常我們先通過塑件體積來計算來初選注塑機，然后通過鎖模力等對所選的注塑機進行校核。塑件體積為415㎝3，預選1000cm3的注射機，其型號為XS-ZY-1000。1.3.2選擇注射機根據V注及T計，并綜合考慮注射機的塑化能力，公稱注射量，公稱注射壓力，工程鎖模力，安裝模具的有效空間，頂出形式及頂出行程，移模行程等等，選用型號為XS-ZY-1000的注塑機。國產注塑機XS-ZY-1000技術規(guī)格標稱注射量cm31000螺桿直徑mm85注射壓力MPa121注射行程mm260螺桿轉速r/min21、27、35、40、45、65、83注射時間s3注射方式螺桿式合模力104N450最大成型面積cm1800模板最大行程mm700模具最大厚度mm700模具最小厚度mm300拉桿空間mm650×550合模方式兩次動作液壓式推出形式中心及兩側推出（350）電動機功率KW22螺桿驅動功率KW13加熱功率KW40噴嘴球半徑mm18噴嘴孔半徑mmΦ7.5定位圈尺寸mmΦ150 機器外形尺寸m7.67×1.74×2.38設備產地上海塑機廠1.3.3注塑機校核注射壓力的計算及較核注射壓力的較核是檢驗注射成型機的最大注射壓力能否滿足制品成型的要求，因此注射機的最大注射壓力要大于制件所要求的注射壓力。由以上PP的性能可知PP的注射壓力為70～100MPa，而我們所選擇的注射機的注射壓力為121MPa。因此我們可得所選的注射機滿足制件的要求。鎖模力的計算及較核當高壓的塑料熔體充滿型腔時，在模具型腔內會產生一個沿注射機軸向的很大的推力，力圖使模具沿分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上總面積乘以型腔內塑料壓力。這個力應小于注塑機的額定鎖模力F。否則在注射成型時會因鎖模不緊而產生溢邊跑料的現象。型腔內的塑料熔體的推力T推（N）可按下式計算T推＝A×P平均≤A×kp0式中T推——型腔內塑料熔體沿注射機軸向的推力N；A――塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積mm2；P平均――型腔（及流道）內塑料熔體的平均壓力，MPa；（中小型制件一般取20～40Mpa）P0――注射壓力，MPak――壓力損耗系數，隨塑料的品種、注射機的形式、噴嘴的阻力、流道阻力等因素變化，取值范圍為0.2～0.4。經計算塑件和流道系統(tǒng)的投影面積約為50000mm2F0＝50000×30=1500000N=150×104N≤450×104N（合模力）因此，我們可得所選的注射機滿足制件成型的要求。開模行程的校核開模行程與塑件推出距離的校核取出制件所需的開模距離，必須小于注塑機的最大開模距離。塑件的總厚度約為65mm左右，頂出距離最大為20mm左右即可，加上模具的總厚度526㎜，而注塑機的最大開模行程為700mm，該模具又為熱流道（無凝料）。所以，開模行程與塑件推出距離相匹配。第二章垃圾桶底座的Moldflow模流分析2.1MOLDFLOW軟件簡介Moldflow公司為一家專業(yè)從事塑料計算機輔助工程分析（CAE）的跨國性軟件和咨詢公司。自從1978年美國Moldflow公司發(fā)行了世界上第一套流動分析軟件，幾十年來以不斷的技術改革和創(chuàng)新一直主導著CAE軟件市場。Moldflow以市場占有率87％及連續(xù)五年17％的增長率成為全球主流分析軟件。公司有遍布全球60個國家超過8000家用戶,在世界各地都有Moldflow的研發(fā)單位及分公司。Moldflow擁有自己的材料測試檢驗工廠，為分析軟件提供多達8000余種材料選擇，極大提高分析準確度。從設計到加工Moldflow提供全套解決方案，讓用戶輕松擁有高品質產品，是企業(yè)面向世界的必經之路。Moldflow的產品用于優(yōu)化制件和模具設計的整個過程,提供了一個整體解決方案。Moldflow軟硬件技術為制件設計、模具設計、注塑生產等整個過程提供了非常有價值的信息和建議。Moldflow系列產品主要包括：MPA：MoldflowPlasticAdvisers(快速試模分析)MPI：MoldflowPlasticInsight(高級成型分析)2.2垃圾桶底座塑件的有限元模型的建立Moldflow作為成功的注塑產品成型仿真及分析軟件，采用的基本思想也是工程領域中最為常見的有限元方法。簡單說來，有限元方法就是利用假想的線或面將連續(xù)介質的內部和邊界分割成有限大小的，有限數目的，離散的單元來研究。這樣，就把原來一個連續(xù)的整體簡化成有限個單元的體系，從而得到真實結構的近視模型，最終的數值計算就是在這個離散化的模型上進行的。2.2.1有限元網格劃分將三維數據導入到Moldflow中，由于本制件尺寸為424×290×65mm，網格的單位格不能太大或太小，因為網格太大則模擬不夠準確，網格太小則計算機模擬時間非常長甚至模擬不成功。這里劃分網格的Globaledgelenth選10mm，劃分后很好的保證了模擬的精度，并且使電腦計算量不大。劃分網格后，經過網格狀態(tài)統(tǒng)計后，一般網格都會出現各種問題，尤其是大型制件。大型制件網格的好壞直接影響模擬的精度，不好的網格甚至模擬錯誤或模擬不成功。網格經修復后，網格示意圖如下：圖2.1Moldflow有限元網格模型其中網格的三角形（Surfacetriangles）數量為26538，節(jié)點（Nodes）數量為13577，自由邊與非重疊邊全部為零，網格匹配率為92.6%，三角形最大縱橫比為5.93，最小縱橫比為1.15，滿足流動分析、翹曲分析及冷卻分析對網格的要求。2.3塑料制件的選材材料選擇Borealis公司的PP，產品代號為HJ320P，產品無其他添加劑。其固體密度0.89912g/cm3,熔體密度0.73379g/cm3,彈性模量1340Mpa，泊松比0.392，剪切模量481.3Mpa。最大剪切應力：0.26Mpa,最大剪切速率24000S-1。本材料推薦的加工工藝為：模具表面溫度：50℃,溫度范圍20℃-80℃。熔體溫度:230℃，溫度范圍200℃-280℃。聚丙烯不同溫度下黏度與剪切速率的關系圖圖2.2不同溫度下黏度與剪切速率的關系圖2.4Moldflow的流動填充分析對于塑料注射成型來說，最重要的是控制塑料在模具中的流動方式。制品的許多缺陷，如氣穴、熔接痕、短射乃至制品的變形、冷卻時間等，都與樹脂在模具中的流動方式有關。MPI/Flow通過對熔體在模具中的流動行為進行模擬，可以預測和顯示熔體流動前沿的推進方式、填充過程中的壓力和溫度變化、氣穴和熔接痕的位置等，幫助工藝人員在試模前對可能出現的缺陷進行預測，找出缺陷產生的原因并加以改進，提高一次試模的成功率。（1）填充和保壓轉換分析圖2.3填充時間如圖所示：填充時間為2.029秒，等高線的在各塊區(qū)域間距都相等，說明料流前鋒的前進速度有階段性的一致，填充基本平衡。而且當填充平衡時，產品末端的填充時刻一致，都在2s左右。具體填充過程如下：表2.1填充過程Fillingphase:Status:V=VelocitycontrolP=PressurecontrolV/P=Velocity/pressureswitch-over|||Time|Volume|Pressure|Clampforce|Flowrate|Status||(s)|(%)|(MPa)|(tonne)|(cm^3/s)|||||0.10|2.48|16.75|0.05|216.17|V||0.19|7.56|16.77|0.14|217.82|V||0.29|12.52|16.95|0.33|217.53|V||0.38|17.67|17.13|0.55|217.51|V||0.48|22.72|17.41|0.98|217.23|V||0.57|27.60|17.70|1.54|216.99|V||0.67|32.30|18.07|2.30|217.06|V||0.76|37.20|18.51|3.25|217.13|V||0.86|42.03|18.99|4.53|217.06|V||0.95|46.92|19.47|6.08|217.10|V||1.05|51.75|19.87|7.36|217.44|V||1.15|56.87|20.29|8.95|217.49|V||1.24|61.71|20.66|10.38|217.76|V||1.33|66.28|20.97|11.66|217.85|V||1.43|70.90|21.40|13.73|217.84|V||1.53|75.92|21.77|15.53|217.99|V||1.62|80.46|22.11|17.21|218.05|V||1.71|85.18|22.57|19.91|217.97|V||1.81|89.72|23.71|27.13|218.14|V||1.90|94.21|25.07|37.24|218.25|V||2.00|98.54|28.40|60.61|218.32|V||2.01|98.99|28.54|61.85|217.78|V/P||2.02|99.44|22.84|56.89|111.25|P||2.03|99.82|22.84|51.98|113.38|P||2.03|100.00|22.84|51.91|113.28|Filled|||從這個填充過程來看，在t=2.01秒之前，隨著時間的增加，垃圾桶底座制件體積逐漸的增加，注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率也逐漸增大，當t=2.01秒時，制件體積達到98.99%，這時注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率達到最大，隨著時間繼續(xù)增加，制件體積從98.99%逐漸增大到100%,但注塑壓力，鎖模力及熔體流動速率已經在慢慢減小了。所以稱V/P狀態(tài)為填充率保壓切換點。第三章澆注系統(tǒng)的設計和排溢系統(tǒng)的計3.1澆注系統(tǒng)的選定澆注系統(tǒng)是引導塑料熔體從注射機噴嘴到模具型腔的進料通道，它具有傳質﹑傳壓﹑和傳熱的功能，對制品質量影響很大。它的設計合理與否，直接影響著模具的整體結構及其工藝操作的難易。傳統(tǒng)的冷流道模具，熔融的塑料原料在被注入型腔前就已在流道中降溫，致使其粘度增高，流動性降低，導致注塑壓力較大，增大了產品的內應力，從而出現產品變形、表面性能和力學性能降低等方面的問題。而熱流道模具具有改善產品質量、節(jié)省塑料原材料能、節(jié)約能源、提高生產效率等優(yōu)點。并且隨著科技的不斷進步，熱流道模具將越來越廣泛地應用在塑料模具行業(yè)當中。因此我們采用熱流道模具。3.2流道的設計與定位圈的設計3.2.1主流道設計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。此模具為一模一件，且主流道直接開在塑件幾何中心，但由于它兩邊對稱，我們另開分流道。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和流道的清理。主流道設計要點如下：主流道通常設計成圓錐形，其錐角2～4度，對流動性較差的塑料可取3～6度，以便于凝料從主流道中拔出。內壁表面粗糙度應在Ra0.8μm以下，拋光時沿軸向進行。在這里我們采用2度。為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應制成半球形凹坑，其半徑R2=R1+（1～2）mm，其小端直徑d1=d2+（0.5～1）mm。凹坑深取h=3～5mm。根據我們所選注射機的型號我們取R2=20㎜，d1=9.29㎜，h=3㎜。為減小料流轉向過渡時的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑r=1～3mm。在保證塑料良好成型的前提下，主流道L應盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑件降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定，一般取L≤60mm。其結構見下圖，具體尺寸見零件圖3.2.2圖3-1定位圈根據所選注射機確定出大端外徑D=150mm，且安裝后大端要高出定模端面H=5～10mm，這里H=7mm，起定位作用。3.2.3熱流道澆注系統(tǒng)的設計澆口位置的確定澆口位置需根據塑件的幾何形狀﹑結構特征﹑技術和質量要求及塑件的流動性能等因素綜合加以考慮。根據這個塑件本身的結構特點，將其定在塑件兩邊中心的位置上。熱流道尺寸計算熔體在高溫時的比熔較固體時高，而且隨熔體的溫度而變化。澆道內的靜壓力因塑料品種而異，此值可用斯賓塞方程計算。即：（P1+P2）（V-ω）=R’T因此式中P1————熔體在澆道中所首的外部壓力，取P1=121Mpa；P2——熔體的內壓，查表得P2=25.3MPa；V——熔體在澆到中的比容cm3/g；ω——熔體在絕對溫度為零度時的比容，查表得ω=0.992cm3/g；R’——修正的氣體常數，查表得R’=0.229Mpa×cm3/(g×k)；T——熔體的絕對溫度220+273=493K；將以上各參數代入上式得：取注射時間為3S,塑料制件質量W為415×0.9=373.5g其容積流率為主流道容積流率分流道容積流率和澆口容積流率主流道直徑分流道直徑點澆口直徑噴嘴的選擇熱噴嘴是熱流道系統(tǒng)最末端的部分，它與型腔直接相連，連接處稱為澆口。采用上海文莎電氣系統(tǒng)有限公司的，開放式噴嘴。如下圖所示圖3-23.3排氣系統(tǒng)的設計排氣是注射模設計不可忽視的問題。在注射模成型中。，若模具排氣不良，型腔內的氣體受壓將產生很大的背壓，阻止塑料熔體正常快速充模同時氣體壓縮產生的熱量能使塑料燒焦。排氣的形式有兩種，通常是利用模具零件間的配合間隙及分型面之間的間隙進行排氣，在必要時可特采用排氣槽排氣。本模具的設計中，因為除了分型面還有推桿可以很好的排氣，而且塑件的厚度還比較均勻，所以不必另開排氣槽來排氣。第四章成型零部件尺寸的設計及校核4.1塑件精度及影響因素模具的成型尺寸是指型腔上直接用來成型塑件部位的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形型芯的長和寬），型腔或型芯的深度或高度尺寸，中心距尺寸等。在設計模具時必須根據制品的尺寸和精度要求來確定零件的相應尺寸和精度要求，一般來說工業(yè)配件、電子電器產品塑件的尺寸精度要求較高。就同一塑件來說，塑件上各個尺寸精度要求也有很大的差別，在使用和安裝過程中，一配合要求的尺寸，其精度要求較高應作詳細計算。影響塑件尺寸精度的因素較為復雜，主要有以下幾個方面。成型零件的制造公差，顯然成型零件的精度越低，所生產塑件的尺寸或形狀精度也越低；設計磨具時所估計的塑件收縮率與實際收縮率的差異和生產制品時收縮率的波動；型腔在使用過程中不斷磨損，使得同一模具在新的時候和用舊磨損以后所生產的制件尺寸各不相同；模具可動成型零件配合間隙變化值。4.2成型零部件尺寸的計算根據該垃圾桶底座與桶身的配合關系，我們分析得出該塑件的尺寸精度要求不高，除了內表面的上端部分及與腳踏板的配合部分。另外，其它加強筋部位尺寸精度要求不高，且這些部位都是位于垃圾桶的底端或內側，是一般用戶所看不到的。所以在這里采用平均值法計算，簡單方便。其計算公式如下：型腔尺寸:型芯徑向尺寸：型腔深度尺寸：型腔高度尺寸：模具成型零件的中心距：計算結果列入下表中：表4.1塑件尺寸塑件公差型腔尺寸制造公差20.321.790.10730.322.810.10740.364.210.1260.365.820.1270.406.810.133100.409.820.133150.4814.870.16160.4815.880.16170.4816.870.16200.5619.880.187340.7233.970.24400.7240.060.24500.8050.150.267921.292.780.41201.4122.850.4671421.7148.230.5672042.2205.410.7333983.6401.271.2421.84.0431.131.333表4.2塑件尺寸塑件公差型腔高度尺寸制造公差10.320.800.10720.321.820.10750.364.860.12100.49.880.133120.4411.890.147240.5623.990.187250.6424.950.213380.7238.570.24表4.3塑件尺寸塑件公差型芯徑向尺寸制造公差100.410.450.133200.5620.780.187861.288.190.4460.847.290.2671201.4122.850.467421.54.0431.131.3333963.6403.341.2表4.4塑件尺寸塑件公差型芯高度尺寸制造公差50.365.320.1260.366.330.12100.410.420.133250.6425.800.213200.5620.670.178塑件尺寸塑件公差中心距尺寸制造公差250.6425.390.32420.842.630.460.20.9260.640.307681.069.020.5801.281.20.61201.5121.80.752002.02031.02804.2284.21.43204.8324.81.6第五章模具結構設計5.1標準模架的選擇根據黃虹、陳元芳主編《塑料成型工藝及模具設計》輔助教材，結合本次設計模具特點及特殊要求，塑件的大小，及注射機的型號最終選定500×630的模架。由于注射模具的工作狀態(tài)是長時間的承受交變負荷，同時也伴有冷熱的交替?，F代的注射模使用壽命至少幾十萬次，多至幾百萬次。因此，模具必須具有足夠的強度和剛度。5.2支撐板的強度支承板厚度H的計算式如下：式中H-支承板的厚度,㎝；L-支承板在墊塊之間的跨度,34cm；P-型腔內壓力,15MPa；l1-凹模型腔長度(cm)24cm；l2-凹模型腔寬度(cm)12cm；B-支撐板在l1方向上的長度，63㎝；E-鋼材的彈性模量，2.1×105MPa；y-支撐板允許最大彎曲變形量，0.005㎝。將以上各參數代入公式得：為了配合標準模架的選擇，綜合考慮模具的整體設計，在模具的兩側分別有2根斜滑桿（用于內側抽芯），其長為70㎜，寬最薄處為25㎜，再加上選用優(yōu)質的材料，可以替代支撐柱，從而可以減小支撐板的厚度。最終確定，支撐板的厚度為63㎜。第六章推出機構的設計及校核注塑模必須設有準確可靠的脫模機構，以便在每一循環(huán)中將塑件從型腔內或型芯上自動地脫出模外，本課題選用簡單的推桿脫模機構，以及斜滑桿內側抽芯時，起到推出塑件的作用。6.1模具對脫模機構的要求（1）結構優(yōu)化、運行可靠，機構盡可能簡單，零件制造方便，配換容易。機構動作要準確可靠、運行靈活、機構本身具有足夠的剛度合強度，以抵抗脫模阻力。（2）不影響制件外觀，不造成塑件變形破壞，推塑件的位置盡量設在塑件內部或隱蔽處，以免損壞塑件外觀，要保證塑件在脫模過程中不變形、不擦傷。因此本課題在正確分析脫模力的大小和集中的部位，從而選擇脫模方式和推頂位置如圖，使脫模力得到均勻合理的分布。（3）脫出機構應便于使塑件留在動模，模具的結構應保證塑件在開模過程中留在具有脫模裝置的半模即動模上。6.2脫模力的計算將制件從包緊的型芯上脫出時所需克服的阻力稱為脫模力。計算脫模力時應考慮以下方面；（1）由收縮包緊力造成的制品與型芯的摩擦阻力，該值由試驗決定；（2）由大氣造成的阻力；（3）由塑件的粘附力造成的脫模阻力；（4）推出機構運動摩擦阻力以上各項中，（1）與（2）兩項起決定作用，（3）與（4）兩項可用修正系數的形式包括在脫模力的計算公式中。此外，脫模力的大小還與制品的厚薄及幾何形狀由關系，因此將制品所需脫模力，按厚壁和薄壁兩類加以區(qū)別，在本課題中，對脫模力作粗略估算。6.3脫模力的具體計算屬于薄壁制件，且為矩形斷面。根據黃虹主編的《塑料成型加工與模具》，制件為矩形斷面所需的脫模力為K2——無量綱系數，其值隨f和而異；K2可從表8-2中選??；t/d——壁厚與直徑之比；δ2——矩形制件的平均壁厚，㎜；a,b—矩形型芯的斷面尺寸，㎜；S——塑料平均成型收縮率；E——塑料的彈性模量，MPa；L——制件對型芯的包容長度，mm；f——制件與型芯之間的摩擦系)；——脫模斜度0μ——塑料的泊松比；A——盲孔制品型芯在垂直于脫模方向上的投影面積，mm2，通孔制件的A等于0。根據黃虹主編的《塑料成型加工與模具》查表得PP的相關參數為：ε的范圍為0.4％-0.8％，取0.6％；E的范圍為1100～1600MPa,取1350MPa；μ取0.32f取0.30查表8-2，脫模斜度取140δ2＝3㎜S＝1.5％L＝100+20×4=180mm該制件為通孔，所以A=06.4推桿的設計在設計推桿脫模時應注意：推桿的截面應有不少于1/2的面積承受脫模力，否則易于彎曲。推桿的直徑的選擇，依塑件具體情況而定，原則上寧多勿少，直徑寧小勿大。推桿外周距型芯應留有不小于0.2～0.5㎜的距離（依型芯大小而定），以免推桿觸及型芯。另外推桿孔磨損時，有更換較大截面推桿的余地。從投影面上看，應位于陰影部位范圍之內有深槽、深孔的部位局部壁厚部位加強筋部位機構復雜部位6.4.1矩形推桿一根推桿所能承受的最大負荷已知H=2㎜B=10㎜E=2.1×107MPal=194㎜總共有14根，所以Q總=2570N總的脫模力減去矩形推桿所承受的脫模力為圓形推桿所承受的脫模力。6.4.2圓形推桿的設計與計算（1）圓形推桿直徑公式為：㎝式中：d——圓形推桿的最小直徑，㎝；φ——安全系數，可取φ=0.7；l——推桿的長度,㎝;Q——脫模力（N），8537-2570=5967Nn——推桿數目,7個；E——鋼材的彈性模量,2.1×107MPa。取為d=8m，尺寸可修配，根據需要獲得最終適合尺寸。（2）強度校核推桿直徑確定后還應該進行強度校核，公式為：（N/㎝2）遠遠小于推桿鋼材的屈服強度32000（N/㎝2）滿足強度要求。6.5推板的設計式中H—推板厚度L—推桿間距離，30㎜；Q—總的脫模力，8537N；E—鋼的彈性模量，2.1×107；B—推板的寬度，630㎜；Y—推板允許最大變形量，0.003㎝；將以上各參數代入上式為了配合標準模架制造，我們取H=40㎜。第七章模具材料的選擇7.1材料的選擇選擇原則1）具有必要的強度和硬度；2）要有良好的切削加工性；3）要有良好的拋光性；4）要有良好的照相腐蝕加工性；5）要有良好的電加工性；6）要有良好的耐腐蝕性；7）要有良好的淬透性；8）要有良好的可焊性；7.2成型零件的材料選擇成型零件的材料選擇的要求如下：1機械加工性能良好，要選用易于切削，且在加工后能得到較高精度零件的鋼種；2拋光性能優(yōu)良，注射成型零件工作表面，多需要拋光達到鏡面，Ra≤0.05um，要求鋼材硬度35～40HRC為宜，過硬表面會使拋光困難。鋼材的顯微組織應均勻致密，較少雜質，無瑕疵和針點。3耐磨性和抗疲勞性能好，所選用鋼種應使注射模具能減少拋光修模的次數，能長期保持型腔的尺寸精度，達到[批量生產的使用壽命期限。4具有耐腐蝕性能?？傊?，要求在達到使用要求的前提下應盡量選用價格低廉，易于成型加工和比較常見的鋼種。碳素工具鋼T8A，成本低廉、強度高耐磨性好，熱處理變形小，為塑件內表面的模具型芯。塑件的外表面的要求比較高，此模具采用了拋光性能良好的P20鋼。7.3其它模具零件材料的選擇1、導柱、導套材料的選擇使用要求：對導柱要求表面硬度較高，內部具有足夠的韌性，不易折斷、折彎；表面的耐磨性要好。在材料上,導柱應具有硬而耐磨的表面,堅韌而不易折斷的芯部,因此多采用低碳鋼滲碳(0.5～0.8mm深),經淬火處理(HRC56～60)或碳素工具鋼(T8A、T10A)經淬火或表面淬火處理(HRC50～55)。在這里采用T8A。導套材料選用T8A，淬硬到HRC56～60。其硬度較導柱低5度，以免。同硬度材料之間碰撞磨損。2主流道襯套材料的選擇使用功能要求：有良好的耐磨性，有時還需要有耐腐蝕性。45鋼表面淬火硬度可達55HRC，用于本模具的主流道襯套用鋼。3推桿、復位桿材料的選用使用要求：有一定的強度，不能產生壓桿失穩(wěn)，也要有一定的磨性。頭部要與塑料接觸，硬度也要達到要求；此外，推桿經常會更換，還要具有好的經濟性，并且容易得到。T10淬火低溫回火硬度大于等于55HRC，用于本模具的推桿和復位桿材料。4模板、推板、推板固定板、墊塊和模座等的材料選擇本模具為中小型注塑模具。要求模板、推板、推板固定板、墊塊、模座等具有足夠的強度、剛度，易于加工成型。大部分時候是從模具的經濟性方面來考慮這些零件的材料。該模具采用45鋼作為模板、推板、推板固定板、墊塊和模座等的鋼材。結束語通過本次畢業(yè)設計，使我對大學四年來所學的知識有了一個系統(tǒng)的歸納，對模具結構有了新的認識，對模具設計的整個過程也有了更深入的了解。這次畢業(yè)設計使我的計算機繪圖、三維軟件的使用更加熟練。更加重要的是，我在這次畢業(yè)設計過程中學到了新的東西。如熱流道澆注系統(tǒng)的設計，這是我們以前在課堂上沒有學過的東西。另外，通過老師和同學的精心指導，終于弄懂了耽擱了四年才弄懂的東西——配合與公差，使我在這次設計中受益非淺。在這個設計過程中，我的指導老師譚安平老師，給我做了全方位的指導，在此我要向我的導師致以衷心的感謝和深深的謝意。此外，其他的老師對我所請教的問題都作了耐性的解答，我在此非常的感謝！還要感謝在這個設計過程中幫助過我的同學！最后，我還要再次感謝譚安平老師，他讓我懂得了什么是嚴謹。雖然這次畢業(yè)設計做的不好，有許多錯誤及不足之處，但我會在以后的學業(yè)道路上時時刻刻記住這種嚴謹，時時刻刻堅持這種嚴謹。衷心的感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授！參考文獻[1]黃虹等.周轉箱塑件熱流道注射模具設計.中國塑料,2005,No.11黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京：化學工業(yè)出版社，2003.03黃虹，陳元芳編.塑料成型工藝及模具設計課程設計指導書.重慶工學院2004.09申開智主編.塑料成型模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.09塑料模設計手冊編寫組編著.塑料模設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000.06[6]莫蓉編.Unigraphics18版CAD應用基礎.北京：清華大學出版社，2002.01[7]洪定一編著.塑料工業(yè)手冊.北京：化學工業(yè)出版社，1999.06[8]黃銳主編.塑料成型工藝學.北京：中國輕工業(yè)出版社，1997.05[9]陳嘉真主編.塑料成型工藝及模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1995.09[10]徐佩弦.塑料制品與模具設計北京：中國輕工業(yè)出版社，2001.08[11] 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畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導教師簽名：日期：使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨Ｗ髡吆灻喝掌冢?

學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導師簽名：日期：年月日

致謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經驗，奠定了基礎。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現在終于到結尾了。本次畢業(yè)設計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。經過這次畢業(yè)設計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹的工作作風等方方面面都有很大的進步。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導，在我的論文書寫及設計過程中給了我大量的幫助和指導，為我理清了設計思路和操作方法，并對我所做的課題提出了有效的改進方案。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹的作風和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。從他身上，我學到了許多能受益終生的東西。再次對周巍老師表示衷心的感謝。其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。最后，我要感謝我的父母對我的關系和理解，如果沒有他們在我的學習生涯中的無私奉獻和默默支持，我將無法順利完成今天的學業(yè)。致謝四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應用到實際工作中去?；厥姿哪?，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關心和愛護。學友情深，情同兄妹。四年的風風雨雨，我們一同走過，充滿著關愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。最后，我要特別感謝我的導師劉望蜀老師、和研究生助教吳子儀老師。是他們在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。老師們認真負責的工作態(tài)度，嚴謹的治學精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數據采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數據存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現基于AT89S52單片機的通用數據采集系統(tǒng)基于單片機的