畢業(yè)設計（論文）打印機外罩結(jié)構(gòu)和模具設計

系(部):自動化系專業(yè)班：機械電子工程0301班姓名專業(yè)班機電0301系別自動化指導教師同組姓名論文題目打印機外罩結(jié)構(gòu)和模具設計課題研究背景：我國塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)大屏幕彩電塑殼注射模具和打印機外殼注射模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機塑料件模具等。但與國外相比還需進一步提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例；在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術；開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具；提高塑料模標準化水平和標準件的使用率；應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質(zhì)量；研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。未來的發(fā)展趨勢是：大型化、高精密度化、多功能復合型、熱流道模具、氣輔模具、一：打印機外罩的成型工藝參數(shù)及成型條件。包括成型的工藝參數(shù)有成型溫度、成型壓力、成型保持時間和成型的條件的選二：打印機外罩設計的工藝性要求。主要四個方面：1、外罩幾何形狀的要素。壁厚、加強筋與增強結(jié)構(gòu)、支撐面與凸臺、圓角與孔、文字、符號、花紋、合葉設計及其它幾何形狀要求。2、金屬嵌件的用途、種類及其設計原則。3、三：本模具型腔的設計與計算。主要包括型腔數(shù)的確定、分型面的確定、成型零部件結(jié)構(gòu)形式、凹模與凸模工作尺寸計算。四：本模具零件強度設計及校核。確定模具型腔時，應考慮使其在高壓熔體的作用下具有足夠的強度與剛度，又不使模具過于笨重。五：注射機的選擇。應考慮九個方面：1、注射量的校核。2、合模力的校核。3、注射壓力的校核。4、模具高度與注射機閉合高度的關系校核。5、開模行6、推出裝置的校核。7、模具外型與注射機拉桿間距的關系。8、定位孔的直徑。9、噴嘴前端孔徑和球面半徑。六：本模具設計采用的標準。包括零件標準、中小型模架標準和大型模架標準。七：本模具構(gòu)件設計及標準。需要四個方面的設計：1、模具構(gòu)件設計與標準。構(gòu)件包括支承件、導向副及定位零件，其設計與標準需查表。2、模具附加機構(gòu)設計與標準。包括抽芯機構(gòu)設計與標準、抽芯機構(gòu)零件的設計與標準和脫模機構(gòu)設計與標準。3、澆注系統(tǒng)設計。包括澆注系統(tǒng)組成及設計要求、澆注系統(tǒng)設計(主澆道、分澆道、澆口、澆口位置的選擇、冷料穴與拉料桿、排氣槽)和熱澆道設計。4、加熱與冷卻系統(tǒng)的設計。主要考慮冷卻水路形式、冷卻計算、加熱元件和加熱量計算等。重點與難點：模具的設計過程包括產(chǎn)品建模、工藝分析；制定模具方案、選擇模架；模具工件部件、輔助裝置和零件詳細的設計、模具總裝圖設計等部分；最終本次設計的重點與難點主要有十個方面：模具是否有良好的充填形式，制品能否全部注滿；打印機外罩是否達到實際最小壁厚；澆口位置與澆口數(shù)量是否最佳；流道系統(tǒng)的優(yōu)化設計；冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設計；工藝方案分析與論證；模具典型零件的加工與裝配；如何減小返修成本；如何減小塑件應力和翹曲；型腔加工仿畢業(yè)設計成果：設計論文、零件圖、裝配圖參考書籍1、《塑料模設計及制造》中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編機械工業(yè)出版社2、《實用模具設計與制造手冊》許發(fā)樾主編機械工業(yè)出版社3、《塑料制品與模具設計》徐佩弘主編中國輕工業(yè)出版社.4、《型腔模具設計與制造》章飛陳國平主編化學工業(yè)出版社.5、/html6、/info/i指導教師(簽字)同組設計者(簽字)教研室主任(簽字)二O年月日系(部):自動化系專業(yè)班：機械電子工程0301班以及設計合理的推出機構(gòu)。對設計進行驗證主要是對注射機的相關重要參數(shù)進行驗證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開模行程、注射機的鎖模力等。在校驗合格后，進行成型零件加工工藝過程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)最后則是模具的裝配環(huán)節(jié)，包括制定裝配步驟、明確注意事項等。通過本設計，可以對注塑模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過對AutoCAD的學習，可以建立較簡單零件的零injectionmachineofthedaccounttheeconomy.clearproceeding摘要 I 1 1 2 31.3.1設計目標 4 4 4 52.1成型工藝參數(shù) 52.2成型條件 6 73.1外罩幾何形狀要素 7 73.1.2加強筋與增強結(jié)構(gòu) 73.1.3外罩支承面 83.1.4圓角與孔 8 9 3.3外罩的尺寸精度 3.3.2外罩的尺寸公差 4.1零件標準 4.2模架標準 5模具型腔設計 5.1型腔數(shù)的確定 5.2分型面的確定 5.3.1凹模的結(jié)構(gòu)設計 6注射機的選擇 7.1支承件的設計 7.1.3支承板的設計 7.2導向零件的設計 20 7.3.1定位圈的設計 7.3.2限位釘?shù)脑O計 7.4.1推出機構(gòu)的選擇 8.3澆注系統(tǒng)的設計 9.2加熱系統(tǒng)的設計 9.2.2加熱的基本要求 10.1.1裝配圖 10.2.3后續(xù)工作 結(jié)論 參考文獻 附錄2 榮天和機電有限公司和煙臺北極星I.K模具有限公司制造多腔VCD和DVD齒輪模品的水平，而且還采用最新的齒輪設計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，粗糙度Ra0.2μm,模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達10～30萬次，熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道道的采用率達不到10%,與國外的50%～80%相比，差距較大。國AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。在30%以下，和國外先進工業(yè)國家已達到70%～80%相比，仍有差距。1.2我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向(3)推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究(5)提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。(6)應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。(7)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調(diào)整、1.3論文的主要研究目標及內(nèi)容(1)完成打印機外罩的結(jié)構(gòu)設計。(2)完成打印機外罩的模具設計。(3)完成打印機外罩零件圖和模具裝配圖的繪制。本論文，主要是對打印機外罩結(jié)構(gòu)和模具設計做了研究和探討，所做的工作主(1)介紹了打印機外罩在當前社會上發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式狀況，以這些情況為主要思路，設計出打印機外罩的結(jié)構(gòu)形式。(2)根據(jù)打印機外罩的結(jié)構(gòu)形式，選出模具的基本模架，然后根據(jù)外罩的工藝要求設計出外罩的成型零件和模具所有構(gòu)件。(3)對模具進行試模、調(diào)整。以得到符合實際生產(chǎn)要求的模具。1.3.3設計的關鍵技術問題在設計模具的過程中，要解決的最主要問題是，各個構(gòu)件之間相互配合的問題。各個構(gòu)件之間選用合適的配合的方式，使各個構(gòu)件之間不發(fā)生碰撞，靈活自如，整個模具平穩(wěn)運作。2外罩材料的成型工藝參數(shù)及成型條件目前，塑件材料主要分為熱固性塑料和熱塑性材料兩大類。成型的方式有：注射、壓縮、壓注等多種。本次畢業(yè)設計采用熱塑性材料即ABS工程塑料，注射成型。塑件的成型工藝參數(shù)主要是溫度、壓力和時間三大要素。1溫度。注射成型過程中需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等。(1)料筒溫度料筒溫度的選擇應保證塑料塑化良好，能順利實現(xiàn)注射，而不(2)噴嘴溫度料筒和噴嘴溫度的選擇應與其它工藝條件相配合。料筒和噴嘴溫度對成型條件及塑件的物理力學性能影響十分顯著。(3)模具溫度模具溫度對塑件的內(nèi)在性能和表現(xiàn)質(zhì)量有很大影響。模具溫度2.壓力。注射成型過程中的壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，它們都直接影(1)塑化壓力注射過程中塑化壓力的大小是隨塑桿的設計、塑件質(zhì)量的要求(2)注射壓力注射壓力的大小取決于注射成型機的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑件壁3.時間。一次注射成型周期包括注射時間(充模時間和保壓時間)、閉模冷卻時間和其它時間(開模、脫模、涂脫模劑、安放嵌件、閉模等時間)。(1)生產(chǎn)中充模時間為3～5s為20～120s。在澆口處熔料凝結(jié)之前，保壓時間的長短對塑件尺寸精度有直接影響，而澆口處凝結(jié)之后則無影響。保壓時間以塑件的收縮波動范圍最小的時間為準。(2)冷卻時間取決于塑件厚度，塑件的熱性能和結(jié)晶性能，以及模具溫度。冷卻時間約為30～120s范圍內(nèi)。冷卻時間過長會對復雜塑件造成脫模困難。溫度、壓力和時間。這三大成型工藝控制因素，都需要根據(jù)塑料品種、塑件壁2.2成型條件成型條件的選擇和控制直接影響塑料的塑化流動和冷卻的溫度、壓力和相應的各個作用時間，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)塑件的主要因素。本外罩的成型條件見表1-1。塑料名稱苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物縮寫注射成型機類型螺桿式堆密度/g·cm3(不小于)計算收縮率(%)預熱溫度/℃時間/h2料筒溫度后段中段前段噴嘴溫度/℃模具溫度/℃注射壓力/MPa成型時間/s注射時間高壓時間3冷卻時間總周期螺桿轉(zhuǎn)速/r·min?適用注射機類型螺桿、柱塞均可后處理方法紅外線燈烘箱溫度/℃時間/h2說明該成型條件為加工通用級ABS料時所用。3打印機外罩設計的工藝性要求外罩的工藝性就是外罩對成型加工的適應性。外罩工藝性的好壞不但關系到外罩能否順利成型，也關系到外罩的質(zhì)量以及外罩模具結(jié)構(gòu)是否經(jīng)濟合理。外罩工藝性的好壞主要取決于外罩設計，在設計外罩時不僅要滿足使用要求，而且要符合成型工藝特點，并盡可能簡化模具結(jié)構(gòu)。這樣，不僅能保證成型工藝順利實施，提高外罩的壁厚主要決定于外殼的使用條件，但壁厚的大小對塑件成型影響很大，壁厚過小則成型時流動阻力大，而且不能保證塑件的強度和剛度；壁厚過大則浪費原料，增加塑件的成本，還容易產(chǎn)生氣、泡縮孔等缺陷。本外殼屬于大型塑件，其高度為100mm,長度為500mm,寬度為200mm。壁厚的設計包括以下幾個方面：(1)有大面向小面的過渡采用光滑過渡。(2)澆口處的厚度比其它部位稍厚一些。壁厚簡圖見圖3-1。為了確保外殼的強度和剛度在外殼的內(nèi)表面設置設置加強筋結(jié)構(gòu)，同時可以改善成型是塑料熔體的流動狀況。設計主要的考慮有五個方面：(1)盡量減少塑料的局部集中，以免產(chǎn)生縮孔和氣泡。(2)加強筋的尺寸不宜過大，盡量矮一些、多一些。(3)加強筋之間中心距大于兩倍壁厚，這樣既可以避免縮孔產(chǎn)生，又可以提高塑件的強度和剛度。(4)加強筋布置的方向與熔體流動的方向一致，有利于熔體充滿型腔，避免熔體流動受到攪亂。(5)加強筋的端面與塑件支承面平行，有一定距離。兩加強筋的距離為：L=30mm。圖3-4轉(zhuǎn)角加強筋的寬度為：T=2mm,t=1.5mm。簡圖見圖3-2。圖3-2加強筋的布置3.1.3.外罩支承面外罩支承面用來配置自攻螺釘孔。與側(cè)壁連接，以提高其強度；與加強筋連接，以避免形成增厚部位。設計簡圖見圖3-3。圖3-3支承面3.1.4.圓角與孔(1)圓角本外罩上的轉(zhuǎn)角處采用圓弧過渡，這樣不僅避免了應力集中，提高了強度，而且還使塑件變得美觀，有利于塑料沖模時的流動。內(nèi)壁圓角半徑是壁厚的一半，外壁圓角半徑為壁厚的1.5倍，圓角半徑不應小于0.5mm。本外罩轉(zhuǎn)角的設計尺寸為：R=1.5H=3.75mm,r=0.5H=1.25mm。外罩的轉(zhuǎn)角處設計如圖3-4。(2)孔本外罩上的孔有操作按紐孔、數(shù)據(jù)線孔和散熱孔。設計考慮兩個方面：a:孔的形狀簡單，避免增加模具制造的復雜性。b:孔與孔之間和孔與壁之間保持一定的距離，以保證外殼的強度。操作按紐孔見圖3-5a);數(shù)據(jù)線孔見圖3-5b);散熱孔見圖3-5c)。為了減少模具設計以及生產(chǎn)制造的復雜性，數(shù)據(jù)線孔和散熱孔由外罩生產(chǎn)出來塑件上的標記、符號和文字有三種不同的結(jié)構(gòu)形式：第一種為凸字，這種形式制模方便，但使用過程中凸字容易損壞；第二種為凹字，凹字可以填上各種顏色的油漆，但這種形式如果用機械加工模具則較麻煩；第三種為凹坑凸字，在凸字的周圍帶有凹入的裝飾框，這種結(jié)構(gòu)形式的凸字在使用時不易損壞，模具制造也比較方(3)字體和符號的脫模斜度應大于10°,字符平行于模具分型面。字符高在具體數(shù)據(jù)為：字符高度為0.3mm;線條寬度為0.8mm;符號的脫模斜度為15°;字符成型面有0°45'的斜度。字體見圖3-6。3.2外罩的幾何形狀。本外罩幾何形狀的確定主要考慮三個方面：(1)有利于外罩的成型、簡化模具結(jié)構(gòu)、降低成本、提高生產(chǎn)率和保證外罩的質(zhì)量。為了開模是易于取出塑件，盡量避免側(cè)壁凹槽或與塑件脫模方向垂直的孔。(2)為了提高外罩的強度和剛度，將外罩的上頂面設計成拱形曲面。(3)由于塑件冷卻后產(chǎn)生的收縮，會緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分。為了塑件容易從模具內(nèi)脫出，使塑件的外壁具有一定的脫模斜度。由于塑件壁較薄，精度要求較高，所以選擇較小的脫模斜度。選為20'。頂蓋見圖3-7,底蓋見圖3-8,其尺寸見零件圖紙。影響外罩尺寸精度的因素很多，表3-1列出了造成外罩尺寸誤差的主要原因。原因分類原因的細節(jié)和模具直接有關系模具的形式或基本結(jié)構(gòu)；模具的加工制造誤差；模具的磨損、變形、熱膨脹。和塑料有關的原因塑料的標準收縮率的變化；塑料的成型收縮、流動性、結(jié)晶化程度的差異；再生塑料的混合、著色劑等添加劑的影響；塑料中的水分以及揮發(fā)和分解氣體的影和成型工藝有關的原因由于成型條件變化造成的成型收縮率的波動；成型操作變化的影響；脫模頂出時的塑料變形，彈性恢復。和成型后實效有關的原因周圍溫度、濕度不同造成的尺寸變化；塑料的塑性變形及因為外力作用產(chǎn)生的蠕變、彈性恢復；殘余應力、從表中可以看到外罩尺寸誤差的產(chǎn)生是諸多因素綜合影響的結(jié)果。目前我國一些工廠的經(jīng)驗是，外罩的基本尺寸在120～500mm,模具成型部件的尺寸公差取外本外殼在使用上不需要采用高精度等級，但為了不影響外罩的美觀，也不能采用低精度等級。同時，考慮到本外罩材料的性能和成型工藝特點，經(jīng)查表6-44《實用模具設計與制造手冊》,精度等級選為4級。4模具設計采用的標準GB4619.4帶頭導柱GB4619.6墊塊GB4619.7推板GB4619.8模板GB4619.9限位釘GB4619.10支承柱GB4170塑料注射模零件技術條件見圖4-1;底蓋高度較低，型腔較淺而采用B型見圖4-2。圖4-2底蓋模架型腔數(shù)的確定，主要跟注射機的最大注射量、額定鎖模力、塑化速度、制品的精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素有關?？紤]到本次設計的設計要求，本次設計采用分型面的選擇受到塑件的形狀、壁厚、尺寸精度、及其形狀、塑件在模具內(nèi)的成型位置、脫模方法、澆口的形式及位置、模具類型、模具排氣、模具制造及其成型設備結(jié)構(gòu)因素的影響。本次設計，分型面的選擇考慮七個方面：(1)便于塑件的脫模。(2)考慮塑件的外觀。(3)保證塑件的尺寸精度。(4)有利于防止溢料，考慮飛邊在塑件上的位置。(5)有利于排氣。(6)考慮脫模斜度對塑件尺寸的影響。(7)使成型零件便于加工。根據(jù)以上所思及外罩的形狀、尺寸精度要求，分型面的選擇見圖：圖5-1a)頂蓋成型零件是構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)等。由于型腔直接與高溫高壓的塑料相接觸，它的質(zhì)量直接關系到塑件的質(zhì)量，因此要求它有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，以承受塑料的積壓力和料流(1)凹模的結(jié)構(gòu)形式凹模又稱陰模，它是成型塑件外表面的零件。凹模的結(jié)構(gòu)形式要根據(jù)塑件成型的需要和加工與裝配的工藝要求而定。本次設計頂蓋和底蓋都采用整體式凹模，因為塑件外殼的結(jié)構(gòu)比較簡單而且整體式凹模結(jié)構(gòu)簡單牢固、強度高、成型零件的質(zhì)量比較好。見圖5-2:(以低蓋為例，其尺寸見零件圖)(2)凹模的技術要求①凹模的材料對一般結(jié)構(gòu)形狀較簡單的凹模常采用T8、T10、T10A鋼。本凹模結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，因此采用T8鋼。②凹模的熱處理因為本凹模結(jié)構(gòu)形狀比較見簡單，因此凹模熱處理硬度要求③凹模的表面粗糙度表面粗糙度采用一般要求，為Ra0.2～Ra0.1um。④凹模的表面處理成型表面鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.02mm,鍍鉻應拋光，⑤凹模的加工凹模套錐度和模塊錐度要配合嚴密的部位，采用配制加工方法，(3)凹模的裝配見圖5-3。(以低蓋為例，其裝配基準見裝配圖)型芯是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。根據(jù)型芯所成型零件內(nèi)表面大小不同，通常又有型芯和成型桿之分。型芯一般是指成型塑件中較大的主要內(nèi)型的成型零件，又稱主型芯，成型桿一般是指成型塑件上較小的成型零件，又稱小型芯。(1)型芯的結(jié)構(gòu)形式由于外罩的結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，因而，型芯的結(jié)構(gòu)形式采用整體式，頂蓋型芯的結(jié)構(gòu)形式采用型芯與成型桿相結(jié)合的鑲拼組合式型芯。見圖5-4:(a)底蓋型芯，b)頂蓋型芯，其尺寸見零件圖)圖5-4(2)型芯的技術要求②表面粗糙度成型部分為Ra0.10～Ra0.025um;配合部分為Ra0.8um;其余部分為Ra6.3～Ra1.6um。③熱處理硬度45～50HRC。④表面處理成型部分鍍鉻，鍍鉻層深度為0.015～0.020mm,鍍鉻后拋光處理。⑤配合加工因為頂蓋上有孔，為了達到同心度的要求，頂蓋采用配合加工。(3)型芯的裝配為了降低成產(chǎn)成本、節(jié)約資源、提高生產(chǎn)效率，頂蓋和底蓋的型芯采用相同的裝配方式。以頂蓋的裝配方式為例，見圖5-5:6注射機的選擇選用注射機的技術規(guī)范，并對有關參數(shù)進行校核。6.1注射機的初選模架選為A一6575—33GB/T12555.1—1990,底蓋模具的基本模架選為B一65756.2注射機的校核注射機的校核主要有四個方面的內(nèi)容：示支承板厚度。)(1)頂蓋模具厚度H=H?+H?+A+B+C=25+40+13類型合格。(2)底蓋模具厚度型合格。6.2.2模具安裝尺寸的校核(1)頂蓋模具安裝尺寸校核(2)底蓋模具安裝尺寸校核(1)頂蓋模具開模行程的校核FD650型注射機的最大開模行程S=1980mm,超過塑件深度100mm,能夠完全(2)底蓋模具開模行程的校核JPH250型注射機的最大開模行程S=1980mm(受模厚影響減少),遠遠超過底蓋的高度20mm,能夠完全脫模，因此滿足要求。(1)頂蓋模具注射機鎖模力的校核因為，注射壓力80MPa,塑件在分型面上的投影面積約為：則總壓力為：80×50000=4000kN(2)底蓋模具注射機鎖模力的校核因為，注射壓力80MPa,塑件在分型面上的投影面積約為：則總壓力為：80×50000=4000kN7模具構(gòu)件設計與標準模具中的各種固定板(模板)、支承板(墊板)、支承柱(墊塊)以及模座(動、定模座板)等均稱為支承零件，各種支承零件均應具有足夠的強度與剛度。動模座板和定模座板均是固定塑料模具與成型設備連接的模板，因此，座板的輪廓尺寸和固定孔必須與成型設備上模具的安裝板相適應。動模座板的設計與標準見圖7-1a),定模座板的設計與標準見圖7-1bC國圖7-1材料：45鋼固定板是用以固定型芯、凹模、導柱、導套、推桿等作用。為了其他零件固定穩(wěn)固，固定板也應有足夠的厚度。以頂罩模具為例，定模板的設計見圖7-2a),動模板的設計見圖7-2b)。(底罩模具固定板的設計和標準與頂罩模具相同)丙合丙眾溫材料：45鋼支承板是墊在固定板背面，防止成型零件和導向零件軸向移動，并承受一定的成型壓力。支承板與固定板的連接通常用螺釘和銷釘緊固。本次設計采用螺釘連接。支承板有足夠的強度和剛度，以承受成型力而不過量變形，其設計方法與標準與固定板的設計一樣，在次，不在多做闡述。7.1.4墊塊的設計墊塊的作用是形成推出機構(gòu)所需的推出空間或調(diào)節(jié)模具閉合高度，以適應成型設備的壓板間距。墊塊的高度在形成推出機構(gòu)的推出空間時，應根據(jù)推出機構(gòu)的推出行程確定。依次，頂蓋模具的墊塊高度確定為200mm,見圖7-3a);底蓋模具的墊塊高度確定為160mm,見圖7-3b)。模具兩邊墊塊的高度應一致，以保證組裝后的模具上、下表面平行。導向零件是保證動模和定模合模時正確定位和導向，并避免模內(nèi)個零部件發(fā)生碰撞和干涉，以保證塑件的形狀和精度的重要零件。主要零件包括導柱和導套。對本次導向零件的設計原則是：(1)導向機構(gòu)類型的選用。(2)導柱數(shù)量、大小、及其布置。(3)導向零件的設置注意模具的強度。(4)導向零件的結(jié)構(gòu)便于導向。(5)導向準確、運動靈活、平穩(wěn)，具有足夠強度、剛度和耐磨性。本次設計，頂蓋模具的導向零件和底蓋模具的導向零件采用同一結(jié)構(gòu)和固定形式?，F(xiàn)以頂蓋模具的導向零件為例，對設計過程作一闡述。(1)導柱的結(jié)構(gòu)導柱的結(jié)構(gòu)形式隨模具的結(jié)構(gòu)、大小及塑件生產(chǎn)批量要求的不同而異。本次設計考慮到使用大型模架，而采用帶肩導柱(I型)。其結(jié)構(gòu)見圖7-4。(2)導套的結(jié)構(gòu)導套的主要結(jié)構(gòu)形式有直導套和帶頭導套。帶頭導套結(jié)構(gòu)較復雜，主要用于精度較高的大型模具。根據(jù)本次設計的需要，采用帶頭導套(I型)。見圖7-5。圖7-5導套(3)導柱和導套的配合對于大型注射模具，為防止導套拔出，導柱與導套的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-6所示。(1)推板導柱的結(jié)構(gòu)推板導柱用于推出機構(gòu)導向的零件，有時可作為支承柱和導柱兼用。結(jié)構(gòu)見圖(2)推板導套的結(jié)構(gòu)推板導套采用帶頭導套(Ⅱ型),見圖7-8。(3)推板導柱和推板導套的固定形式推板導柱和推板導套之間的配合采用間隙配合H7/f7。安裝方法如圖7-9所示。定位零件包括定位圈、定距螺釘，限位釘及圓錐定位件等。本外罩模具的定位定位圈與注射機定模固定板中心的定位孔相配合，通常采用H11/h11間隙配合，其作用是使主澆道與噴嘴和機筒對中。定位圈的形式有I、Ⅱ、Ⅲ型三種。本次設計采用Ⅱ型，具體數(shù)據(jù)見圖7-10。限位釘也稱擋銷，其作用：(1)使推板與動模座板之間形成間隙，便于清理廢料和雜物(2)通過調(diào)節(jié)擋銷的厚度來控制推桿的位置及推出距離其結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)見圖7-11。在注射成型的每一循環(huán)中，都必須使塑件由模具型腔中脫出，模具中這種脫出塑件的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)，或稱脫模機構(gòu)。本模具的推出過程采用推桿推出。推出過程包括開模、推出、取件、閉模、推出機構(gòu)復位等過程。推出零件有推桿、復位桿、推桿固定板和推板等。推桿將塑件從型芯中推出；復位桿在閉模過程中使推桿復位；推桿固定板和推板連接和固定所有推桿和復位桿，傳遞推出力并使整個推出機構(gòu)能協(xié)調(diào)運動。推出機構(gòu)按驅(qū)動方式可分為：手動推出機構(gòu)、機動推出機構(gòu)、液壓推出機構(gòu)、氣動推出機構(gòu)。機動推出機構(gòu)是利用注射機的開模動作推出塑件。開模時塑件先隨動模一起移動，達到一定位置時，推出機構(gòu)被注射機上固定不動的頂桿頂住而不再隨動模移動時，動模繼續(xù)移動時，推出機構(gòu)便將塑件從動模上推出。機動推出機構(gòu)具有生產(chǎn)效(1)結(jié)構(gòu)可靠推出機構(gòu)工作可靠、運動靈活、制造方便、配換容易，機構(gòu)(2)保證塑件不變形不損壞正確分析外罩對型腔的附著力的大小和所在部由于塑件收縮時包緊型芯，因此脫模力作用位置靠近型芯。同時脫模力施與塑件剛度和強度較大的位置。在確定推出零件機構(gòu)及尺寸時，考慮綜合因素，以保證(3)保證塑件外觀良好推出塑件的位置，選在塑件內(nèi)部。(4)塑件留在動模一邊使模具的推出機構(gòu)較為簡單。(1)推桿的設計及固定推桿形式較多，常用為圓截面推桿。由于外罩面積比較大，為了在脫模時外罩的形狀不受到太大的影響，而采用錐面推桿。其設計見圖7-12,固定圖見圖7-13。(2)復位桿的設計及固定一板(即推桿固定板)上。兩者的不同之處是它們與模板的配合間隙不同，復位桿頂面與模具的分型面平行。設計如圖7-14所示，固定如圖7-1(3)推板和推桿固定板的設計及固定推板用于塑件加工后塑件的脫模，推桿固定板用于推桿、復位桿在推板上的固定。推板的設計如圖7-16a)所示，推桿固定板的設計如圖7-16b)所示，固定方式見圖7-9。澆注系統(tǒng)。(1)主流道是從注射機噴嘴與模具的接觸部分起到分流道為止的一段流道。(2)分流道是介于主流道和澆口之間的一段通道，它是熔融塑料由主流道流(3)澆口它是分流道與型腔之間的狹窄部分。這一狹窄短小的澆口能使分流(4)冷料穴是直接對著主流道的孔。其作用是儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料(1)適應塑料的成型工藝性注射成型時，熔融塑料在澆注系統(tǒng)和型腔中的溫(2)利用型腔內(nèi)氣體的排出澆注系統(tǒng)順利而平穩(wěn)的引導熔融塑料充滿型腔的(3)減少塑料熔體的熱量及壓力損失澆注系統(tǒng)能使熔融塑料通過時其熱量和(4)便于修整和不影響塑件的外觀質(zhì)量設計澆注系統(tǒng)時要結(jié)合塑件的大小形(5)防止外罩翹曲變形考慮由于澆口收縮等問題，而采取措施予以防止。(6)便于減少塑料消耗和減少模具尺寸在滿足以上各項原則的前提下，澆例進行闡述。型塑件，主流道設計的大一些。主流道的設計如下：(1)主流道的截面采用比表面積最小的圓形截面。因主流道垂直于分型面，為(2)主流道的小端直徑根據(jù)所選注射機的規(guī)格定為6mm。為了與注射機噴嘴相31mm。球面深度取為5mm。主流道長度根據(jù)定模板厚度確定為50mm。如圖8-1所示。(3)主流道與分流道相接處有過度圓角，是為了減小流料轉(zhuǎn)向是的阻力，半徑設為2mm。如圖8-1所示。圖8-1主流道(4)澆口套與定位環(huán)由于主流道要于高溫的塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，所以模具的主流道設計成可拆卸更換的襯套(稱為澆口套)。常用的澆口套有I型、Ⅱ型兩種類型。本次設計澆口套固定臺階尺寸不能太大，根據(jù)定位環(huán)的尺寸確定為3mm。澆口套的總長度根據(jù)主流道的長度確定為55mm。為減小澆口套同模具之間的溫差固定圓柱直徑也盡可能小，取為35mm。結(jié)構(gòu)尺寸見圖8-2。澆口套與定位環(huán)的裝配圖見圖8-3。塑件尺寸較大采用澆口進料的單型腔模具和所有多型腔模具都需設置分流道。分流道的設計應能使塑料熔體的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換并盡快的充滿型腔，流動中溫度降低盡可能低，同時應能將塑料熔體均勻地分配到各個型腔。實際選擇分流道的截面形狀時，從減少壓力損失和熱量散失考慮，本次設計采(1)分流道的截面尺寸視塑件的大小和壁厚、塑件品種、注射速率和分流長度等因素而定。根據(jù)外罩的大小，分流道的長度設為25mm。分流道的直徑經(jīng)查表5-9(2)分流道的表面不必很光滑，其表面粗糙度為1.6um,這樣流道內(nèi)料流的外層流速降低，容易冷卻而形成固定表皮層，有利于流道的保溫。(3)分流道與澆口處的連接光滑過渡，以利于熔體的流動及填充。(4)設計型腔與分流道布置時，使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心與鎖模力的中心相重合。這對于鎖模的可靠性和鎖模機構(gòu)受力的均勻性都是有利(5)由于分流道較長，在其末端設置冷料穴，以防止冷料頭堵塞澆口或進入型注射成型時，噴嘴前端的熔料溫度較低，為防止其進入型腔，通常在流道末端設置用于集存這部分冷料的冷料穴。冷料穴有兩種，一種是純?yōu)閮Υ胬淞现茫涣砝淞涎ㄔO置在熔料流動方向的轉(zhuǎn)折處，以便將冷料入穴中存留起來。根據(jù)注射機的類型，以及外殼的成型，把冷料穴設置在主流道正對面的動模上，冷料穴直徑稍大于主流道大端的直徑，底部作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有開模時將主流道凝料從主流道是拉出而附在動模一邊的作用。冷料穴和拉桿結(jié)構(gòu)有：帶鉤型拉料桿的冷料穴、帶球頭拉料桿冷料穴、無拉料桿冷料穴等。本次設計采用帶鉤型拉料桿冷料穴，該冷料穴底部有一根與冷料穴公稱直徑相同的鉤形(Z型)拉料桿，由于拉料桿頭部的側(cè)凹能將主流道凝料構(gòu)住，開模時即可將凝料從主流道中拉出，同時，由于拉料桿的尾部固定在推桿固定板上，故在塑件推出時，凝料也一同推出。取出塑件時，用手工朝拉料鉤的側(cè)向稍許移動，即可將拉料桿鉤形與定模板之間采用H9/f9間隙配合，相對固定部分采用H7/m6過渡配合，配合部分的表面粗糙度為Ra0.8。其主要尺寸見圖8-4。澆口是連接分流道和型腔的橋梁，它是整個澆注系統(tǒng)的最薄弱點和關鍵環(huán)節(jié)，其形式、尺寸開設在型腔的什么部位對塑件質(zhì)量影響很大。在大多數(shù)情況下，澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面最小部分。當熔融塑料通過狹小的澆口時，流速增高，并因摩擦使料溫也升高，有利于填充型腔。同時，狹小的澆口適當保壓補縮后首先凝固封閉型腔，使型腔內(nèi)的熔料即可在無壓力狀態(tài)下自由收縮凝固成型，因而塑件內(nèi)殘一般澆口的尺寸很難用理論公式計算，通常根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限，然后在試模過程中逐步加以整修。根據(jù)我國一些工廠的經(jīng)驗，澆口的截面面積為分流道截面面具的5%,截面形狀為圓形，澆口長度為1mm,表面粗糙度為0.4um。(1)澆口的類型選擇注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸稍有不同，特點和適用情況也有所不同。根據(jù)塑料的成型特性，外罩的幾何形狀與尺寸、生產(chǎn)批量、注射機規(guī)格等因素，澆口類型選為直接澆口。如圖8-5所示。(2)澆口位置的選擇澆口的開設位置對塑件質(zhì)量的影響很大，因此在確定澆口位置時，根據(jù)塑件的①避免引起熔體破裂現(xiàn)象加大澆口尺寸，以降低流速，平穩(wěn)地充填型腔，使②有利于熔體流動和補縮澆口位置開設在塑件截面最厚處，以利于熔體填充和補料。③有利于型腔內(nèi)氣體排出澆口位置設置在塑件表面積最大處的中央。④防止料流將型芯積壓變形控制流速，對稱進料，以防止型芯彎曲。⑤保證流動比在允許范圍內(nèi)流動比過會因料溫下降造成熔體不能充滿整個型腔。本外罩屬于大型塑件，流動比范圍確定為280～300L/t。(1)澆口設計澆口設計成圓形橫截面、輕微的錐度，并在最大橫截面處與塑件連接。熔融塑料通過主流道直接進入型腔，流程短，進料快，流動阻力小，傳遞壓力好，保壓補縮作用強，有利于排氣和消除熔接痕，且模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。澆口截面尺寸不能太小，過小的澆口壓力損失大、冷凝快、補縮困難會造成塑件缺料、縮孔等缺陷。同樣，澆口截面尺寸也不能過大，過大的澆口注射速率低，溫度下降快，塑件可能產(chǎn)生明顯的熔接痕和表面云層現(xiàn)象。澆口直徑為主流道大端直徑，確定為8mm。如圖8-6所示。9溫度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的設計9.1冷卻系統(tǒng)的設計(1)冷卻通道離凹模壁不宜太遠或太近，以免影響冷卻效果和模具強度。(2)冷卻通道盡量大。(3)與塑件厚度相適應。(4)冷卻通道不過鑲塊接縫處，以防止漏水。(5)冷卻通道內(nèi)沒有產(chǎn)生回流的部位，暢通無阻。(6)澆口附近加強冷卻，因為澆口附近溫度最高。(7)冷卻通道避免接近塑件的熔接部位，一免使塑件產(chǎn)生熔接痕。(8)進出口冷卻水溫差不大。(9)凹模和凸模分別冷卻，保證冷卻的平衡。(10)水管與水嘴連接處密封。道，如圖9-1所示。頂蓋模具的冷卻通道形式采用多級式冷卻通道，如圖9.2加熱系統(tǒng)的設計根據(jù)熱能的來源，模具的加熱方法有：介質(zhì)或蒸汽加熱法、電阻加熱法、工頻感應加熱法等。本次設計采用電阻加熱法。根據(jù)外罩和模具的結(jié)構(gòu)形狀，將電阻絲制成矩形的電熱套，來加熱模具。如圖9-3所示。模具的加熱溫度為50°。加熱時合理布置電熱元件，保證電熱元件的功率。如電熱元件的功率不足，就不能達到模具的溫度；如電熱元件功率過大，會使模具加熱過快，從而出現(xiàn)局部過熱現(xiàn)象。因此模具電阻加熱裝置有以下要求：1)電熱元件布置合理2)為加強模具的保溫措施，減少熱量的傳導和熱輻射的損失，在模具四周設置石棉隔熱板，厚度為5mm。如圖9-3所示。10模具的裝配與試模通過以上章節(jié)的探討和設計的出本模具的裝配圖(以底蓋模具為例),如圖10-1所示。圖10-1裝配圖1定模板座，2、6、14、24內(nèi)六角圓柱頭螺釘，3定模板，4推桿，5動模板，7支承板，卻水道，17導套，18導柱，19復位桿，20型芯，21拉料桿，22推板導套，24螺釘，25襯套，26彈簧。(1)精修動、定模分型面，控制型腔厚度(4)磨安裝基面(5)裝好定模部分(6)裝好動模部分(7)修正推桿及驗證復位彈簧(8)試模、調(diào)整e)合模塑料模具制造完成后，必須經(jīng)過試模合格，才能投入批量生產(chǎn)。本模具是主要(1)成型外罩各部尺寸和粗糙度均滿足藍圖要求；(2)澆注系統(tǒng)在常規(guī)條件下，注射狀態(tài)正常；(3)外罩各部均無明顯飛邊和阻礙外罩脫模的現(xiàn)象發(fā)生；(4)成型的外罩及澆注凝料均能順利的完成脫模；(5)相對移動部分運動自如，穩(wěn)定可靠；試模過程分裝模、試模及休整三個階段。裝模包括預檢、裝模、緊固、校正頂桿頂出距離、調(diào)節(jié)合模松緊程度以及通冷(1)預檢試模在安裝前，根據(jù)圖紙，對模具再檢查一次，以便及時發(fā)現(xiàn)問題進行休整，并檢測模具安裝空間是否滿足注射機的安裝條件。(2)裝模整套模具整體安裝，吊裝著力點使模具平衡，注意人身和設備安全。機身安放木墊，模具落在木墊上，防止直接接觸機身。(3)緊固當模具的定位環(huán)裝入注射機的定位孔后，用很慢的速度使注射機移動模板、合模，并將模具輕輕壓住。然后上壓板，壓板的數(shù)量根據(jù)模體的大小和質(zhì)量而定。上壓板時，壓板應于模板平行，各壓板的著力點均衡可靠。(4)調(diào)節(jié)合模的松緊程度為了防止外罩產(chǎn)生溢了料飛邊，又保證在分型面上達到澆注排氣的效果，裝摸時仔細調(diào)好合模的松緊程度。(5)調(diào)整頂桿的頂出距離在開模狀態(tài)下，調(diào)整注射機的頂桿位置，使模具的頂出系統(tǒng)在能將外罩完全脫模的前提下，使模具的頂板和動板之間有5mm的空間距離，以防止頂壞模具。(6)接通冷卻水道及接頭。10.2.2試模檢驗原料是否合乎要求。然后根據(jù)塑料的工藝參數(shù)將料筒及噴嘴加熱。在注射機噴嘴與模具主流道脫開的情況下，用較低的注射壓力，是熔料從噴嘴中對空緩慢地流出。觀察流料，如果流料光滑透明，而沒有硬塊、氣泡、變色等情況，可以開試模的原則：開始試模時，選擇低壓、低溫和較長時間的成型，然后按壓力、時間和溫度的先后順序調(diào)整。如果塑件充不滿，則考慮提高注射壓力。當提高注射(1)在試模過程中，對調(diào)節(jié)注射成型工藝的細節(jié)作詳細記錄，并將最佳注射成型工藝的數(shù)據(jù)及操作要點，經(jīng)整理記錄在案，(2)試模中出現(xiàn)的問題及解決方法、遺留問題和亟待解決的方案作一詳細記錄備查。(3)模具實驗合格后，將模具清理干凈，涂上防銹油。合模后卸下，填寫合格最后，這段時間的磨練，特別是最后兩個月的時間，使我的意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。當然通過這次畢業(yè)設計，也留給我了一些教訓和遺憾。在這段時間的前一階段，由于沒有深刻認識到畢業(yè)設計的復雜性和反復性，以致沒有良好利用所有時間，使模具各個系統(tǒng)的設計、選擇以及配合不夠精細。從而給模具的裝配造成了很大的困難，經(jīng)歷了許多次的反復，提高了模具在實際生產(chǎn)運用的成本。同時，由于實踐環(huán)境的約束，以及本人的經(jīng)驗不足，沒有對頂蓋模具進行裝配和動畫摸擬。如果時間總的說來，這次的畢業(yè)設計做得還比較有成效，確確實實學到了知識，拓寬了視野。雖然還有一些不足和遺憾，可這些不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。提高是有限的但提高也是全面的。我相信，只要自己今后牢記教訓不斷的改變和提高，就能經(jīng)過半年的忙碌，本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及在這里首先要感謝我的導師楊老師。我的畢業(yè)設計及論文都是在楊老師的親切關懷和悉心指導下完成的。她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，楊老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。在設計過程中楊老師給我指出了正確的設計方向，供了大量的學習資料，并且在我的實際設計中給予很大的幫助，指導我，啟發(fā)我，為我解答了很多設計上的難題。楊老師的督促使我一直把畢業(yè)設計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成。在論文的寫作、修改這一方面，楊老師也為我投入了很多時間。其次，要感謝我的輔導員吳老師。吳老師是一個特別關心、愛護和體諒學生的