連接座支架注塑模設計-塑料注射模含12張CAD圖

連接座支架注塑模設計-塑料注射模含12張CAD圖,連接,支架,注塑,設計,塑料,注射,12,十二,cad 連接座支架注塑模設計 摘 要 塑料工業(yè)是當今世界上增長最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大意義。本設計介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結構與工作原理，對注塑產(chǎn)品提出了基本的設計原則；詳細介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設計過程，并對模具強度要求做了說明；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，了解模具結構及工作原理；通過對PROGRAM的學習，可以建立較簡單零件的零件庫，從而有效的提高工作效率。 關鍵詞： 塑料模具； 鑲件； 分型面  Abstract Plastic industry was one of the fastest growing industrial categories in the world, and the injection mold was one of the fastest growing types. Therefore, it was of great significance to study the injection mold to understand the production process and improve the quality of the product. This designed introduces the basic principle of injection molding, especially the structure and working principle of the injection mold for the single type surface, put forward the basic design principles for the injection molding products, and introduces the design process of the pouring system, the temperature regulating system and the ejecting system of the injection mold for the cold flow passage, and explains the strength requirements of the die. Through this design, we could have a preliminary understanding of the injection mold, pay attention to some details in the design, understand the structure of the mold and the working principle. Through the study of program, we could build a part library of simple parts so as to effectively improve the working efficiency. Key word ：injection mold； Inlays；parting surface III 目 錄 摘要..................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................II 第1章 緒論...................................................................................................................1 1.1 模具設計在國民經(jīng)濟中的地位..............................................................................1 1.2 各種模具的分類和占有量......................................................................................1 第2章 設計過程............................................................................................................3 2.1 塑件的分析及塑料成型工藝工程...........................................................................3 2.2 分型面的選擇...........................................................................................................4 2.3 型腔數(shù)目的選擇與排列順序...................................................................................5 2.4 注塑機的選擇...........................................................................................................5 2.5 澆注系統(tǒng)的設計.......................................................................................................6 2.6 成型部分的尺寸設計..............................................................................................11 2.7 零件加工工藝流程..................................................................................................13 2.8 模具加工工藝流程..................................................................................................13 2.9 冷卻系統(tǒng)的設計......................................................................................................14 2.10 導向機構的設計....................................................................................................16 2.11 脫模機構的設計....................................................................................................17 2.12 壓力機的校核........................................................................................................18 總結...................................................................................................................................21 致謝...................................................................................................................................22 參考文獻...........................................................................................................................23 第一章 緒論 1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 模具是制造行業(yè)成產(chǎn)的基本工藝裝備，它用于控制和限制材料的流動，使之變成所需要的形體。用它制造部件的優(yōu)點是工期短，并且產(chǎn)品質量好，能減少材料損耗，因此降低了所需資金，固而在制造行業(yè)中得到了廣泛應用。 模具工業(yè)雖然是基礎產(chǎn)業(yè)，但在國民經(jīng)濟中占據(jù)著舉足輕重的作用，是全世界公認的關鍵工業(yè)，并且衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標準就是模具生產(chǎn)技術水平的高低，從它上面基本能看出產(chǎn)品的質量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此人們也慢慢關注起了模具工業(yè)的振興和發(fā)展。值得一提的是，早在20世紀九十年代我國頒布的《關于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，模具在機械工業(yè)技術改造序列高居榜首。 模具技術不僅是高新技術的一個及其重要組成部分，又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的關鍵地方。模具在大部分工業(yè)領域里，慢慢的成為被使用最多的工藝裝備，工業(yè)領域中大部分產(chǎn)品的零部件的生產(chǎn)加工都要應用到它。 在市場的需求上模具的重要性也體現(xiàn)的淋漓盡致，目前模具最大的市場是汽車與摩托車行業(yè)，在工業(yè)比較發(fā)達的國家中，整個模具市場近一半都要比這一行業(yè)占據(jù)。汽車工業(yè)在中國國民經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)有著重要的地位，而在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中，明確指出了發(fā)展零部件是汽車工業(yè)重點，發(fā)展重點則是發(fā)展汽車的模具生產(chǎn)[1]。為了適應顧客的需求，汽車車型每年都在不斷換型，不斷增多，其中大部分的模具設計都需要重新修改。中國摩托車產(chǎn)量位居國際第一，中國摩托車根據(jù)排量和車型的不同，共有1000多個型號。一個型號摩托車有多種零部件，其中大部分也需要模具生產(chǎn)。而在其他行業(yè)中，也存在著廣大的模具市場。 目前全球模具市場需求很大，美歐等地區(qū)國家是主要模具出口國。我國模具出口比列很小，但我國模具模具出口也有很大的發(fā)展前景，我國鉗工勞動力比較廉價，成產(chǎn)技術也比較高，只要配備一些先進的數(shù)控制模設備，提高模具質量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。因此發(fā)展振興模具產(chǎn)業(yè)技術，對我國發(fā)展模具設計有著極其重大的意義 1.2 各種模具的分類和占有量 模具主要類型有很多，除了沖模有部分的不是腔型模具，像鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，等各種模具都屬于腔型模，腔型模是使用形腔從而使產(chǎn)品成型。 （1）沖模：沖模是對沖壓零件施加壓力使其產(chǎn)生物理變化從而獲得成產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。沖模占模具總數(shù)的一半以上。按工藝性質的不同，沖?？煞譃闆_裁模，彎曲模，拉伸模，成型模。而根據(jù)工序組合的不同，可分為單工序模，復合模，連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模是材料在不同溫度下進行成形時使用的模具。按鍛壓設備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是材料成形時的成產(chǎn)設備。塑料模占模具三分之一左右，有著逐年上升的現(xiàn)象。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。 （4）壓鑄模：壓鑄模是通過壓力成產(chǎn)設備，壓力成產(chǎn)方法是使熔融狀態(tài)下金屬在溫度高，速度快狀態(tài)下充填腔型，在高壓下成型和結晶的一種特殊的制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6%。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結模等。 模具所涉及的工藝繁多，包括機械設計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學科和行業(yè)，是一個多學科的綜合，其復雜程度顯而易見[2]。 第二章 設計過程 　根據(jù)畢業(yè)指導教師給的任務書，通過畫圖測量，所得支架零件如圖2.1所示: 圖2.1 零件圖 2.1 塑件的分析及塑料成型工藝性能 2.1.1 塑件性能工藝分析 塑件的尺寸較大，精度等級和性能要求一般，因為在大批量生產(chǎn)過程中，為了提高生產(chǎn)率一般采用一模二腔，而且塑件壁比較薄，因此不進行二次加工。 塑件澆口采用側面澆注的方法，這個方法可以一模二腔，加快生產(chǎn)效率，澆口截面的形狀為圓形。 材料的成型工藝性能 塑件采用ABS，ABS的特點有： （1）性能特點：化學性能比較穩(wěn)定，在較低溫度下不發(fā)生反應，但在光氧條件下容易降解，聚乙烯的機械性能也比它差，高頻絕緣性良好，不易受溫度影響，但低溫變脆，不耐磨，易老化。 （2）成型特點：成型時會發(fā)生收縮，但性能好，容易發(fā)生變形，尺寸穩(wěn)定性和柔軟性都很好，具有“鉸鏈”特性。 （3）模具設計的注意事項：因具有“鉸鏈”特性，設計澆口位置要注意；要防制模具收縮變形；它的收縮率大約為1.3%～1.7% （4）使用溫度：10C～120C （5）主要用于：板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零部件、閥門配件、日長用品、耐腐蝕部件，制作一般機械部件[5]。 ABS的主要注塑成型條件如表2.1: 表2.1 材料參數(shù) 密度 0.09～0.91（㎝） 比體積 1.00～1.11 吸水率 0.01～0.03 收縮率 1.0～3.0 熔點 170～176 t（C） 熱變形溫度 102～115 t（C）56～67 t（C） 抗拉屈服強度 37（） 抗彎強度 67.5（） 體積電阻系數(shù) >（） 擊穿強度 30 模具溫度 80～90 2.1.2 塑件的尺寸和精度要求 塑料品種的流動性決定了塑件的總體尺寸。而成品的尺寸誤差會受到很多方面的影響，例如在生產(chǎn)過程中的是否按標準，物理特性的不斷變化，成型工藝所需條件的不同，形狀的不同，不同厚度產(chǎn)生的變化，脫模時的角度以及塑件尺寸成型后發(fā)生的形狀反應等。該零件要求采用精度等級為7級的尺寸公差。 2.2 分型面的選擇 分型面的形式與塑件的尺寸不同，使用脫模的方式，通氣的方法及采用什么樣澆口種類等有。 分型面的選擇原則: 便于塑件脫模 （1）在開模時盡量使用塑件留在動模內； （2）應有利于側面分型和抽芯； （3）應合理安排塑件在型腔中的方位。 考慮和保證塑件尺寸的外觀不遭損壞 方便塑件尺寸達到技術要求； 有利于排氣； 盡量使模具加工方便。 2.3 型腔數(shù)目的確定與排列形式 在模具設計，為了防止模具與注射機的生產(chǎn)能力不相匹配，降低生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，在保證塑件精度的前提下，應先確定型腔數(shù)目。 常用的方法有四種： 根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目； 根據(jù)注射機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； 根據(jù)注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目； 根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 本設計采用根第三種方法來確定。 式中 Ｇ– 注射機的最大注射量（g） 單個制品的質量（g） 澆注系統(tǒng)的質量（g） 由于本塑件精度一般，考慮到塑件尺寸比較大，故設計2個型腔。在排列方式上，多型腔有種形式。在設計時要盡可能采用平衡式排列，確保生產(chǎn)成品質量穩(wěn)定；在設計型腔與開設澆口部位應盡量保證對稱，防止模具因為偏載導致鎰料現(xiàn)象。盡力使型腔排列的緊湊，減小模具的外形尺寸[6]。 2.4 注射機的選擇 注射機一次射入量不高于最多射入量的80%，即 式中 n — 型腔數(shù) —澆注系統(tǒng)重量（g） —塑件重量（g） —注射機額定注射量（g） 初定壓力機：并通過塑件注射機技術要求，查課本附錄E，選用 XS-Z—60型注射機。 主要技術參數(shù)如表2.2： 表2.2 注射機參數(shù) 標稱注射量 60 螺桿（柱塞）直徑 38 注射壓力 122 注射行程 170 注射方式 柱塞式 合模力 N 最大成型面積 130 模板最大行程 180 模具最大厚度 200 模具最小厚度 70 模板尺寸 300440 拉桿空間 190300 合模方式 液壓-機械 推出形式 中心推出 電動機功率 11 定位圈尺寸 機器外形尺寸 3.610.851.55 2.5 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指將液態(tài)材料導入型腔的通道。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)可分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分。本設計采用普通澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)設計原則：澆注系統(tǒng)設計是注射模設計中一個極其重要的環(huán)節(jié)，它對注射成型周期和塑件的外觀、性能、精度要求等都有直接影響，因此在設計過程中必須遵循以下原則： （1）結合型腔布局考慮，應考慮以下幾點： 盡可能采用平衡式布置，以便設置平衡式分流道。 設計型腔與開設澆口部位應盡量保證對稱，防止模具因為偏載導致鎰料現(xiàn)象。 盡力使型腔排列的緊湊，減小模具的外形尺寸。 （2）為了減少能量損失，要充分縮小澆注系統(tǒng)時間，增大斷面尺寸，防止形狀發(fā)生變化，降低表面粗糙度。 （3）為了使材料進入型腔均勻，使它能在同時進入各個型腔的內部，應全力使分道對稱 （4）為了減少塑料消耗，在確保各型腔能充滿的條件下，要盡力減小澆注系統(tǒng)容積。 （5）為了提高成品的品質，澆注系統(tǒng)應能防止低溫的“冷料”進入腔中，導致塑件變形。 （6）要在確保融料能順利到達腔型的各個部位的前提下，通氣良好 （7）為了防止塑件出現(xiàn)精度問題 ，應避免熔體充填不足情況的出現(xiàn)或塑件出現(xiàn)汽泡、形狀發(fā)生變化或尺寸發(fā)生偏差以及塑料流損壞型腔內部等各個不良現(xiàn)象。 （8）為了保證塑件的美觀，應注意清潔時方便，它也不影響產(chǎn)品的正常使用 （9）為了保證生產(chǎn)效率，盡量使塑件能不進行加工就不加工，這樣可以縮短成型周期 （10）根據(jù)塑料熔體流動時的特：充分利用大部分熱塑性塑料熔體的假塑性行為充。 如圖2.2所示： 圖2.2 澆口套 2.5.1 主流道的設計 主流道是連接注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。 其主要設計要點為： 主流道圓錐角，對流動性參的塑料可取，內壁粗糙度為。 主流道大端呈圓角，半徑，以減小料流轉向過渡時的阻力。 在模具結構允許的情況下，主流道尺寸越小越好，尺寸過大則會阻礙材料充滿整個型腔。 對小型模具可將主流道襯套與定位圈設計成整體式，但在大多數(shù)情況下是主流道襯套和定位圈設計成兩個零件，然后配合固定在模板上，主流道襯套與定模座板采用過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合[8]。 主流道襯套一般選用制造，熱處理強度為52HRC～56HRC。 主流道主要參數(shù)如表2.3： 表2.3 主流道參數(shù) 內壁粗糙度 主流道大端半徑 主流道長度 L=49 主流道襯套材料 2.5.2 冷料穴的設計 冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。它用于防止溫度小的材料進去腔中，使模具產(chǎn)生變化，放置溫度過小材料的地方；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。它的大小應不小于主流道的最大尺寸，長度與之相同。 冷料穴的形式有以下三種： （1）與推桿匹配的冷料穴； （2）與拉料桿匹配的冷料穴； （3）無拉料桿的冷料穴。 冷料穴主要技術參數(shù)： 冷料穴直徑： 冷料穴長度： 2.5.3 分流道的設計 分流道起分流導向作用，一般位于分型面上。多型腔模具盡量采用平衡式分流道，能讓熔融塑料幾乎同時到達每個型腔的進料口，以致塑料到每個型腔的壓力和溫度是相同的，這樣不易產(chǎn)生熔接痕和填充不足等缺陷。多型腔模具一定要設計分流道，單型腔模具澆口比較多時也要使用分流道。為了降低流道內的能量損耗，高度要大，長寬要小。分流道的大?。簩τ诟叨炔淮笥?mm，重不低于0.2kg的模具，計算它的大小可以用下面這個公式。 式中 m－流經(jīng)分流道的塑件量（g） L－分流道長度（mm） D－分流道直徑（mm） （3）分流道布置 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩種。 （a）平衡式布置 平衡式布置要求各個分流道，它的大小尺寸都要求一樣，使材料能同時且均勻的進入每個腔中，使成產(chǎn)出的產(chǎn)品保持一致。 （b）非平衡布置 非平衡式澆注系統(tǒng)分兩種情況，一種是各個型腔的尺寸和形狀相同，只是諸型腔距主流道的距離不同；另一種是則相反，要使材料能同時且均勻的進入每個腔，每個澆口則不能相同。 （4）分流道的設計要點 （a）它應盡可能不妨礙材料的流動，還有確保有足夠大的推力使材料能進入腔中 ，分流道的截面積與長度要取小值，尤其對于小型塑件更為重要。分流道轉折處要以圓弧過渡。 （b）要使材料均勻的進入腔中，而且所有成品都保持一致，每個分流道的長寬都要相等，各支分流道長度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能滿足這點。當一模要成產(chǎn)不一樣的產(chǎn)品時，每個分流道要與產(chǎn)品匹配。 （c）表面粗糙度要求達到Ra0.8為佳。 （d）分流道較長時，要在分流道的末端開設冷料井。 （e）產(chǎn)品的構成、材料特點和生產(chǎn)成品的方式?jīng)Q定了分流道的方位。為了使通道的費料流出，選擇設計在模具一側 （f）分流道與澆口的連接外要加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動和填充[9]。 綜上所述，本設計采用平衡式布置，使用四個型腔以下的H形和圓形排列能達到設計要求。 2.5.4 澆口的設計 澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質量影響很大。其主要作用是： （a） 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流； （b） 較容易切除澆口凝料； （c）對于多型腔模具，可以用平衡進料；對于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。 澆口的大小很難通過計算得到，一般取其最小值，再一步步調試最終確定其值。澆口側面通常為圓形，長約幾毫米，表面粗糙度Ra不低于0.4。 （1）澆口的類型和特點 （a）非限制性澆口 又稱直澆口、直接澆口或注流道型澆口。在多型腔模中又稱為進料口。在單型模腔中，塑料熔體直接流進型腔，因而壓力損失小，進料速度快，成形比較容易，對各種塑料都能適應。它傳遞壓力好，保壓補縮作用強，模具結構簡單緊湊，制造方便。但去澆口困難，澆口痕跡明顯；澆口附近熱量集中，冷凝較遲，易產(chǎn)生較大內應力，也容易產(chǎn)生縮孔或表面凹陷。它特別適于大型塑件、厚壁塑件和熔體粘度特別高的塑料品種成形。當澆口位置特殊，不能采用沖擊型澆口時，也可以采用直接澆口。 （b）限制性澆口 型腔與分流道之間采用一段距離很短（約0.5mm～2mm）、截面積很?。s為分流道截面積的0.03～0.09）的通道相連接，此通道稱為限制性澆口，它對澆口的厚度和快速凝固等可以進行限制。限制性澆口具有以下特點： 塑料熔體通過此類澆口時，所受的剪切速率大，致使塑料熔體的表面粘度有所降低，有利于充模流動； 塑料熔體通過此類澆口時，受到的磨擦作用強，一部分動能轉化為熱能，使塑料熔體溫度略有上升，從而增加了熔體的流動性； 澆口處截面尺寸較小，熔體容易凝固，補料時間好控制，減小了由于長時間補料造成的內應力； 澆口尺寸較小，封閉凍結快，可縮短成型周期； 對于一模多腔或采用多澆口的模具，由于其阻力大，容易實現(xiàn)各澆口的平衡進料； 澆口痕跡小，不影響塑件外觀。 本塑件采用限制性澆口中的點澆口： 特點：又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。澆口位置限制性小，去除澆口后殘留痕跡小，不影響塑件外觀。開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。澆口附近由補料造成的應力小，但對于薄壁塑件因剪切速率過高，由于分子高度定向而造成局部應力產(chǎn)生開裂。為改善這一情況，在不影響使用的前提下，可局部增加澆口處塑件壁厚，以圓弧R過渡[10]。 應用范圍：廣泛用于兩板式多型腔模具及斷面尺寸較小的塑件；但塑件容易形成接紋、縮孔、凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對殼體件排氣不良。 （2）澆口位置的選擇：澆口開設的位置對制品的質量影響很大，在確定澆口位置時，應注意以下幾點： 澆口應開設在能使型腔各個角落同時充滿的位置； 澆口應設在制品壁厚較厚的部位，以利于補縮； 澆口的位置選擇應有利于型腔中氣體的排出； 澆口的位置應選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。 澆口應設在不影響制品外觀的部位，不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設澆口。 2.6 成型部分的尺寸設計 型腔是產(chǎn)品在成產(chǎn)時，用來裝材料使之成形的空間，組成這種零件的則被稱為成型零件。 2.6.1 凹模的結構設計 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓。 其結構形式分為：整體式凹模和組合式凹模。 本設計采用第一種，它可以不通過二次加工就得到。其特點是為非穿通式模體，強度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡單的塑件成型。 2.6.2 凸模的結構設計 凸模是產(chǎn)品里面的部件，一般分為2種類別。組合式凸模又分為整體裝配式和鑲件組合式。 本設計采用整體裝配式凸模，它是將凸模單獨加工后與動模板通過組裝而成。 2.6.3 成型零件工作尺寸計算 成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接構成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹模的徑向尺寸、凸模和凹模的高度尺寸以及位置尺寸等。 模具制造公差：實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的～，即=（～），型腔尺寸不斷減小則取“-，”，中心距尺寸取“”。 塑件的收縮率：很多條件都對它有影響，通常取其均值 S= PP：由S=0.6, S=1.4，則 S===1% =，公差由塑料模具技術手冊表2-37，SJ1372公差數(shù)值表查[11]。 2.6.4 型腔的內徑計算 塑件外徑與型腔內徑的關系： 式中 D － 型腔內徑尺寸（mm） D－ 塑件外徑基本尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 － 模具制造公差 一般為（）， 取 查表PP塑料的收縮率1%～3% 平均收縮率 S=（1%+3%）/2=2% 型腔徑向尺寸的計算： = 型腔高度尺寸的計算： = 2.6.5 型芯的內徑計算： 式中 D－型芯內徑尺寸（mm） －型芯外徑尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 型芯徑向尺寸的計算： = 型芯高度的尺寸計算： = 2.7 零件加工工藝流程 2.7.1 定模型芯 大量成產(chǎn)成品時，定模型芯必須耐用，所以選用718S鋼材（注：這種材料是做塑料的專用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性）。 這種成品所需技術不高，經(jīng)過一次粗加工后，淬火、低溫回火后，用電火花機放電到位即可。 其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.2mm～0.5mm的余量，熱處理后采用慢走絲割出即可。 綜上所述，定模型芯加工工藝如下： 開料：開出長寬高為31531532的毛坯。 磨基準：按照零件圖基準方位在平面磨床上磨出基準面，同時磨平各面，留0.1mm～0.3mm單邊余量。 按照要求在銑床上鉆螺紋孔，運水孔。 在數(shù)控銑床上采用銑刀銑出兩條澆道和銑出分流道，同時按照要求要求銑出四個型腔的形狀，留單邊余量0.2mm～0.5mm。 送熱處理車間進行熱處理：淬火使其表面硬度達到56HRC～60HRC。 按照要求要求加工型芯表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨光后六面見光。 電火花放電： 工件準備：模塊材料為718S鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理56HRC～60HRC后，六面見光，保證平行度及垂直度。 電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金。 校正、裝夾、安裝合格。 用慢走絲割出澆口襯套孔，鑲嵌孔。 對成型面進行研磨達到圖樣表面粗糙度的技術要求[12]。 2.8 模具加工工藝流程 導柱、導套一般采用低碳鋼進行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度58HRC～62HRC。 根據(jù)分析，導柱、導套加工工藝過程如下： 備料～粗車、半精車內外圓柱表面～熱處理～研磨導柱中心孔～粗磨、精磨配合表面～研磨導柱、導套重要配合表面。 2.8.1 凸模加工工藝過程如下 下料～鍛造～退火～粗加工～精磨基面準面～劃線～工作型面半精加工～淬火、回火～磨削～修研。 2.8.2 凹模加工工藝過程如下 下料～鍛造～退火～粗加工～精磨基面準面～劃線～型孔半精加工～型孔精加工～淬火、回火～精磨（研磨）。 2.8.3 模架的裝配 復位機構的裝配復位桿與固定板一般采用過渡配合。組裝模架通常用螺釘把各個板件鏈接起來 2.8.4 模具表面強化處理工藝特點及應用 滲碳處理：滲碳處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程。 模具滲氮前應加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經(jīng)過試模確認完全合格后再進行滲氮處理根據(jù)模具的技術要求分別采用以下兩種工藝路線： 精密模具：備料～鍛造～退火或回火～調質～半加工～裝配～試?！珴B氮～研磨拋光～裝配 一般模具：備料～粗加工～調質～精加工～滲氮～研磨～裝配 2.8.5 總裝的技術要求 （1）裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05； （2）模具閉合后分型面應均密合； （3）導柱、導套滑動靈活，推件時推桿和卸料板動作一致； （4）合模后動模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸。 2.8.6 試模 模具組裝結束后，在交易前要先檢查使用，觀察此模具能否正常使用，有沒有問題，若有，則排除，對模具成型工藝條件進行試驗以有利于模具成型工藝的確定和提高。 2.9 冷卻系統(tǒng)的設計 在設計冷卻通道時，應遵循以下原則： 冷卻水孔盡可能多、孔徑盡可能大； 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； 強化澆口處的冷卻； 應降低進水與出水的溫差； 冷卻水孔應避免設在塑件熔接痕處； 合理選擇冷卻水道的形式； 合理確定冷卻水管接頭位置； 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他結構（如推桿、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設計時要通盤考慮； 冷卻水管接口應在伴內，以免移動時因為碰撞而使水管破裂。 不同的塑料對模溫有著不同的要求，控制適宜的模溫來保證塑料熔體具有最佳的流動性，方便進去內部，還能提高成品的質量。 通過調節(jié)溫度與控制系統(tǒng)可收到如下效果： 穩(wěn)定尺寸精度：如果塑模溫度發(fā)生變化，則塑料的收縮率也會有很大的變動，尤其對結果性塑件，因此，若塑模溫度保持一定，收縮率也就得到穩(wěn)定，塑件的尺寸精度自然就穩(wěn)定了； 減少塑件變形：提高塑件精度； 改善塑件表面質量：消除外觀缺陷，合理的模溫可提高塑件的外觀質量和降低表面粗糙度[13]。 2.9.1冷卻系統(tǒng)的計算 模具為中小型，可用下面的方法簡單計算，如下： 計算單位時間內從型腔中散發(fā)出的總熱量（Q總=Q1）： （1）計算每次需要的注射量（Kg或cm3） G=G件+G澆 　　　　　　　　　　　　　=14.8x10 -3 +0.72x1.05 　　　　　　　　　　　　　=0.77Kg （2）確定生產(chǎn)周期（s） 　　　　　　　　　　　　　t=t注 + t冷 + t脫 　　　　　　　　　　　　　=50s（式中數(shù)值查表得） （3）求使用的塑料平均熱流量Qs（Kj/Kg） 查表得ABS單位熱流量 310～400 Kj/Kg （4）求每小時需要注射的次數(shù) 　　　　　　　　　　　　　N=3600/50 　　　　　　　　　　　　　=72次 （5）求每小時的注射量（Kg/h） 　　　　　　　　　　　　　W=N.G 　　　　　　　　　　　　　=72x0.77 　　　　　　　　　　　　　=55.44 Kg/h （6）求從型腔內發(fā)出的總熱量（Kj/h） Q總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=55.44 x 350=19404 Kj/h 2.9.2 求冷水的體積流量（m3/min） （1）V=q.v=Q/60 / ρ1.C1（T出 – T進） 式中，ρ為密度 103Kg/m3，C1為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg.℃），T出為出口溫度，T進為進口溫度，Q為凹模損失的熱量（Kj/h）取ΔT=T進-T出=5℃。 （2）q.v=1/3 x 19404/60 / 10x4.187x5℃ =5x10 -3 m3/min （3）求冷卻水管的直徑d（mm） 查表 得 d=8mm （4）求冷卻水的平均流速（m/s）； 查表 得 Vmin=1.66m/s 計算凹模上應設冷卻管的總長度（m），由于傳熱面積A=πdL。所以： l=A/πd =0.298m=298mm 求凹模所需冷卻管根數(shù) n=L/B=490/160≈3 以上為模具冷卻系統(tǒng)計算過程，由于模具下模板結構復雜，不好設置冷卻管道，因此冷卻管道只設在上模板中。 表2.4 流道尺寸 冷卻水管直徑d（mm） 最低流速v（m/s） 冷卻水體積流量v（m3/min） 8 1.66 5.0 x 10 -3 10 1.32 6.2 x 10 -3 12 1.10 7.4 x 10 -3 15 0.87 9.2 x 10 -3 20 0.66 12.4 x 10 -3 2.10 導向機構的設計 導向機構的作用是導向、定位以及承受一定的側向壓力。 本設計采用導柱導向機構 設計導柱和導套時應注意以下幾點： （1） 導柱中心至模具外緣需要一定的距離，以保證模具的強度。 （2） 為了使導柱能順利地進入導套，導柱尾部要用有一定角度的形狀，導套前部要倒角。 （3）導柱的直徑應根據(jù)模具大小而決定，可參考標準模架數(shù)據(jù)選取[14]。 導柱結構如圖2.3： 圖2.3 導柱 導套結構如圖2.4： 圖2.4 導套 2.11 脫模機構的設計 在注射成型的成產(chǎn)過程中，都要讓成品從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機構稱為脫出機構（或稱推出機構、頂出機構）。 設計脫模機構時，應遵循以下原則： 結構可靠。 保證塑件不變形、不損壞。 保證塑件外觀良好。 要讓成品留在動模一邊，方便脫模。 根據(jù)以上原則，在模具上設計頂桿的大小與位置，頂桿就是脫模推出機構，即將塑件從型芯上頂出。頂桿見零件圖，頂出時受力均衡，直徑都為。 頂出行程計算： 式中 —所需頂出行程 —型芯成型高度 e —頂出行程富裕量（mm） =15+5=20（mm） 所需開模行程計算 式中 —開模行程（mm）； —塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度（mm）； —動定模型芯突出分型面的高度總和（mm）； e —取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量（mm）； 。 推桿機構如圖2.5： 圖2.5 推桿 2.12 壓力機的校核 2.12.1 最大注射量的校核 式中 —注射機公稱質量注射量 —注射機最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 —塑件的質量 —澆注系統(tǒng)等廢料的質量 塑件重量5.72g，澆注部件重量3.63g。 則每次注射所需塑料量為45.72+3.63=26.51g。 注射機的最大注射量600.8=48g>26.51g，故能滿足要求[15]。 2.12.2 鎖模力與注射壓力的校核 鎖模力可按校核 式中 p—模具內材料所受平均壓力（），通常為20～40， 取25。 A—模具的投影面積之和（cm） F—注射機額定鎖模力（N） 投影面積估算 =7259.68+180+50.24+8 =7497.92mm=7.50cm 代入上式得 F=257.50=187.5（KN） 由于F=500KN 故滿足 2.12.3 注射機開模行程的校核 式中 —注射機行程（SK=170mm） —脫模距離（頂出距離） —塑件高度+澆注系統(tǒng)高度 則 ++10=52+17+10=79mm<170mm 故能滿足要求。 總結 畢業(yè)設計是對大學四年所學知識與能力的綜合應用和檢測，是每一個合格的大學生的必經(jīng)工程，也是一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設計，不僅培養(yǎng)了我們正確的設計思想，同時也讓我們掌握了工程設計的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運用知識的能力。在本次設計過程中，我們大量閱讀了各種技術資料及手冊，而且對塑料零件的性能等問題進行了研究。因此，本次設計不僅加深了自己對專業(yè)所學知識的理解和認識，進一步提高了我們的繪圖能力。 我在本次畢業(yè)設計中知識能力得到了一個質的飛躍，這對我們將來都會產(chǎn)生深遠影響。由于本人知識有限，實際經(jīng)驗不足，因此設計中難免還存在著或多或少的不足之處，敬請老師批評指正，本人將不勝感激。 致 謝 經(jīng)過三個月的時間，順利的完成了畢業(yè)設計。在本次設計過程中,我得到了鄒老師的深影響了我；鄒老師不僅授予我知識，而且教我做人的道理。我的每一點進步都離不開老師的指導。鄒老師在教學和科研的百忙當中仍擠出時間指導學生的精神，尤其值得學生佩服和學習。同時各位同學在各方面都給予我極大的幫助，在此我衷心的感謝幫助我的同學們。 向為我畢業(yè)設計提供方便的學校、學院表示感謝。 感謝各位專家、教授和各位老師對我畢業(yè)設計的評審和指導。  參 考 文 獻 [1] 李建軍，李德群主編 ．模具設計基礎及模具CAD [M]．北京機械工業(yè)出版社，2014． [2] 鄧明等編著．現(xiàn)代模具制造技術[M]．化學工業(yè)出版社，2005． [3] 二代龍震工作室編著．PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具設計[M]．電子工業(yè)出版社，2014． [4] 葉久新，王群主編．塑料制品成型及模具設計[M]．湖南科學技術出版社，2013． [5] 孫玉芹等主編．機械精度設計基礎[M]．科學出版社，2015． [6] 陳再枝，藍德年編著．模具鋼手冊[M]．冶金工業(yè)出版社，2002． [7]（美國）T．A．奧斯瓦德，L．特恩格 P．J．格爾曼編著，吳其曄譯．注射成型手冊[M]．化學工業(yè)出版社，2005． [8] 洪慎章編著．實用注塑成型及模具設計[M]．機械工業(yè)出版社，2016． [9] 中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會編．中國模具標準件手冊[M]．上?？茖W普及出版社，2014． [10]（加拿大）H．瑞斯著，朱元吉譯．模具工程～第二版[M]化學工業(yè)出版社，2005． [11] 王文廣，田雁主編．塑料配方設計～第二版[M]．化學工業(yè)出版社，2004． [12] 詹友剛編著．PRO/ENGINEER中文野火版2.0基礎教程[M]．清華大學出版社． [13] 李預斌編著．精通PRO/ENGINEER中文野火版[M]．中國青年出版社． [14] 張沛頎等編著．PRO/ENGINEER野火版進階設計[M]．人民郵電出版社，2004． [15] 李世國等編著．PEO/ENGINEER WILDFIRE中文版范例教程[M]．機械工業(yè)出版社，2004． [16]Paul Kenneth Wright.21st Century Manufacturing.Inc.2001 23