塑料軸承蓋模具設計（全套含CAD圖紙）
塑料軸承蓋模具設計（全套含CAD圖紙）,塑料,軸承,模具設計,全套,cad,圖紙
開題報告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應用價值
來源：自擬，因為塑料軸承蓋在工業(yè)生產(chǎn)中屬于較為常見的，所以選這個課題。
依據(jù)：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢。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。 塑料制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活中的方面得到廣泛應用。特別是在電子業(yè)中則為突出。電子產(chǎn)品的外客大部分是塑料制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能。成型工藝和制品的設計。而且對塑料模比較感興趣，也覺得它挺適合我。
目的：使用AutoCAD、UG等電腦輔助軟件來進行模具設計和制造，產(chǎn)品的質(zhì)量分析。塑料件模具設計，依據(jù)自由精度，利用AutoCAD、UG來設計和計算注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，運水機構(gòu)，和脫模機構(gòu)等。通過這次設計來提高自己的設計水平，制圖能力。
價值：本塑料產(chǎn)品從設計到成型生產(chǎn)是一個十分復雜的過程，它包括塑料制品設計澆注系統(tǒng)優(yōu)化分析、冷卻系統(tǒng)優(yōu)化分析，注塑工藝參數(shù)優(yōu)化等幾個主要方面，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設計、制造已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術(shù)的運用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟效益
二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑）
基本思路：本次塑料模具設計主要采用理論與實踐相結(jié)合的方式，運用所學理論知識，以及幾次課程設計的經(jīng)驗，在輔導老師的指導和幫助下完成本次畢業(yè)設計。在開始設計階段，收集和查閱有關(guān)本次設計的相關(guān)資料；分析設計制品的結(jié)構(gòu)，初步完成該制品模具設計的基本結(jié)；學習和熟練掌握AUTOCAD和UG軟件，完成本次模具設計的3D開模圖和2D的總裝圖以及若干零件圖；對前面所有的設計過程進行小結(jié)，完成畢業(yè)論文的寫作。
這個課題的關(guān)鍵問題如下，首先要確定一下自己這個模具是一模幾腔的；接著確定一下澆注系統(tǒng)該如何布置，如何設計；選擇型腔的布置方案，看看如何去布置這個型腔；要依照分型面的選則原理去選擇分型面的布置位置；看看自己的零件有沒有側(cè)抽芯，如果有還要選擇它的成型設備；分析確定它的脫模方式；分析確定排氣方式；最后分析塑料充模的流動方式。
我通過以下的研究途徑來完成這次設計，文件的調(diào)查，查閱圖書，上網(wǎng)搜索最后完成：利用現(xiàn)有資料對零件了解，確定合理的工藝方案，設定合理的模具結(jié)構(gòu)設計，要全面介紹模具的工作原理。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
這篇論文的主要的框架是先設計任務書，選擇所要做的零件，畫出3D圖，并選好零件的材料。接著進行工藝分析，對零件的材料進行工藝分析，了解其特性；對零件的結(jié)構(gòu)進行工藝分析 ，初步選擇注塑機，并布置運水系統(tǒng)確定成型設備。然后開始分型面的選擇，根據(jù)書中選擇分型面的原則結(jié)合自己零件的結(jié)構(gòu)尺寸形狀來選擇在哪里設計分型面；澆注系統(tǒng)的設計，依據(jù)所選的注塑機的相關(guān)參數(shù)來設計主流道的尺寸大小和形狀，然后根據(jù)零件的體積，壁厚，形狀和零件材料的相關(guān)特性設計分流道并選擇澆口位置；最后開始方案論證，對型腔的布局，成型零件的結(jié)構(gòu)，推出機構(gòu)和合模導向機構(gòu)進行選擇、確認和論證；進行校核校核模具閉合高度、校核模具的高度和安裝高度、校核開模行程與注塑機的注射量，插入一些裝配圖，總結(jié)。
這篇畢業(yè)設計的主要內(nèi)容就是通過相關(guān)的參考文獻和一些電腦輔助軟件來分析塑件材料和結(jié)構(gòu)工藝、選擇注塑機、設計運水系統(tǒng)、確定成型設備、選擇分型面、設計澆注系統(tǒng)、型芯、型腔、推出機構(gòu)和合模導向機構(gòu)，最終得到一篇格式正確，條理清晰，圖紙規(guī)范，有完整的設計方案的畢業(yè)設計。
四、論文工作進度與安排
起訖日期
工作內(nèi)容
達到要求
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關(guān)準備工作，選題并審批。
選題審批完成
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
完成開題報告
學生上交開題報告，開始設計。教師指導
開題報告審核完成，并已開始設計
學生完成畢業(yè)設計，并上報周記5次，教師指導
畢業(yè)設計最終稿完成
學生提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
材料上交完成
畢業(yè)設計答辯。
五、指導教師意見
指導教師：
年 月 日
六、所在專業(yè)負責人審查意見
專業(yè)負責人：
年 月 日
七、參考文獻閱讀清單（要求8篇以上）
序號
題 目（及作者）
出處
（書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等）
1
塑料成型工藝與模具設計（龐軍）
航空航天大學，2010.
2
塑料模具設計與制造
（于保敏）
電子工業(yè)出版社，2012.
3
高聚物的結(jié)構(gòu)與性能-第二版（陳平）
化學工業(yè)出版社，2013.
4
模具常用機構(gòu)設計-第二版（許發(fā)樾）
機械工業(yè)出版社，2015.
5
塑料成型工藝與模具設計（張維和）
化學工業(yè)出版社，2014.
6
沖壓與塑料成型設備-第二版（劉西文）
中國輕工業(yè),2010.
7
塑料模具設計（吳光明）
機械工業(yè)出版社，2011.
8
塑料模具制造技術(shù)
（任登安）
機械工業(yè)出版社，2013.
9
塑料模塑成型技術(shù)第2版（翁其金）
機械工業(yè)出版社，2011.
10
塑料模設計（陳曉勇）
機械工業(yè)出版社，2011.
摘要
這篇論文是關(guān)于軸承蓋的塑料模具設計，主要內(nèi)容包括塑件材料的分析，結(jié)構(gòu)工藝分析，注塑機的選擇，運水系統(tǒng)的布置，成型設備的確定，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設計，型腔的設計，推出機構(gòu)的設計和合模導向機構(gòu)的設計。
在正確分析塑件工藝特點和塑料的工藝之后，使用AutoCAD、UGX8.0等電腦輔助軟件來進行模具設計和制造，產(chǎn)品的質(zhì)量分析。塑料件模具設計，依據(jù)自由精度，利用AutoCAD、UGX8.0來設計和計算注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，運水機構(gòu)，和脫模機構(gòu)等等。
關(guān)鍵詞:分型面；推出機構(gòu)；澆注系統(tǒng)；合模導向機構(gòu)；
Abstract
This paper is about the bearing cover plastic mold design, the analysis of the main contents include plastic materials, process analysis, structure. The choice of injection molding machine, water system, the determination of molding equipment, the parting surface selection, gating system design, mold design, launch mechanism design and die design of steering mechanism.
In the technological characteristics of plastics article of correct analysis and plastic process, using AutoCAD and UGX8.0 computer aided software for mold design and manufacturing, the quality of the product analysis. Precision plastic mold design, on the basis of freedom, the use of AutoCAD, UGX8.0 to design and calculate the forming parts of injection mould, casting system, water body, and demoulding mechanism, and so on.
Key words: parting surface; Launch agencies; Gating system; Clamping oriented institutions;
I
目錄
摘要 I
1.任務書設計 1
2.塑件成型工藝分析 2
2.1塑件材料分析 2
2.2 結(jié)構(gòu)工藝分析 2
2.3 注塑機的選擇 3
2.4運水系統(tǒng)的布置 4
2.5確定成型設備 4
3.分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計 6
3.1分型面的選擇 6
3.2 澆注系統(tǒng)的設計 7
4.模具設計的方案論證 8
4.1型腔的布局 8
4.2成型零件的結(jié)構(gòu) 8
4.3推出機構(gòu)的確定 8
4.4合模導向機構(gòu) 9
5.注射機相關(guān)參數(shù)的校核 10
5.1計算模具的閉合高度 10
5.2對模具高度進行校核 10
5.3模具安裝高度的校核 10
5.4開模行程的校核 10
5.5注射量的校核 11
6.型腔和型芯固定板加工卡 12
7.裝配圖 14
致謝 20
參考文獻 21
1 任務書設計
圖一 塑件
根據(jù)圖一的尺寸要求，進行塑件設計；
塑件材料：聚乙烯
2 塑件成型工藝分析
2.1 塑件材料分析
低密度聚乙烯（LDPE）又叫做高壓聚乙烯，熱塑性材料，分子結(jié)構(gòu)為支鏈型。其潔凈度為55﹪～65﹪，相對分子質(zhì)量較小，密度為0.91～0.94g/，壓縮比為1.84～2.3，比熱為2.30J/(g·℃)。高壓聚乙烯的化學穩(wěn)定性較高，耐酸，耐堿，耐鹽，但不耐強氧化酸的腐蝕；一般只溶于苯及汽油，不溶于有機溶劑。高壓聚乙烯耐低溫性能好，在-60℃下仍然具備較好的力學性能，但其不能在80℃以上使用。
聚乙烯的一些特性：
⑴成型型較好，一般可以使用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。
⑵干燥性較好，成型前不需要進行干燥。
⑶塑料熔體有較好的流動性，不易黏在腔內(nèi)，溢邊值可取0.02 mm；流動性對壓力銘感，宜采用較高的壓力注射。
⑷熔體有一定幾率發(fā)生破裂，當其與有機溶劑接觸時會發(fā)生開裂。
⑸成型溫度大約在160～240℃.熔融溫度低且塑件質(zhì)量輕，塑件成型可以使用柱塞式注射機。必須嚴格控制模具溫度，溫度最好在35～65℃，模具應采用調(diào)質(zhì)處理。
⑹由于塑材冷卻速度慢，一定要充分冷卻，所以模具中應設有冷卻系統(tǒng)。
⑺收縮的幅度和波動的幅度都較大，要會控制模具溫度，以便于冷卻均勻。
⑻容易產(chǎn)生內(nèi)應力，必須控制成型條件，并且在塑件成型后進行退火處理，方便減小或消除產(chǎn)生的內(nèi)應力；適合較小的壁厚的塑件，要避免產(chǎn)生尖角，脫模斜度可以取1°～3°。
⑼塑材有很好的彈性，當塑件有淺側(cè)凹（凸）時，可強行脫模。
2. 2 結(jié)構(gòu)工藝分析
2.2.1 結(jié)構(gòu)分析
由圖一和塑件圖可見塑件的結(jié)構(gòu)復雜程度一般，對塑件的表面質(zhì)量有一定的要求。如圖所示，塑件底部外圓有六個小孔，需要考慮其抽芯機構(gòu)的設置。其他的結(jié)構(gòu)部分可采用一般的成型結(jié)構(gòu)。
2.2.2 精度分析
選用的尺寸精度等級通常是4 級, 依據(jù)GB/ T 14486 - 1993 標準，公差為0.74 mm。
2.2.3 塑件表面質(zhì)量分析
軸承蓋表面有特殊要求。通常情況下，表面沒有太顯著的印痕，表面粗糙度Ra=0.8μm；塑件內(nèi)表面沒有特殊的要求下粗糙度Ra可取3.2μm。
2.3 注塑機的選擇
2.3.1 計算塑件體積和質(zhì)量
1 塑件的體積計算：通過三維造型可得該塑件的體積為V≈19.9。
2 塑件的質(zhì)量計算：低密度聚乙烯的密度為ρ=0.92 g/，所以塑件的質(zhì)量為ω=ρV=19.9x0.92=18.3g
2.3.2 確定型腔數(shù)量
由于塑件的結(jié)構(gòu)和其大小，決定采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，型腔布置在型腔板中心線的兩側(cè)，便于澆注系統(tǒng)的排列。
2.3.3 選擇注塑機的工藝參數(shù)
根據(jù)所選用塑料（LDEF）的特性，查閱有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù)，見下表1
2.4 運水系統(tǒng)的布置
根據(jù)左側(cè)的圖和上面的計算可以看出，該塑件體積壁厚都不大，而且是一模兩腔，根據(jù)塑件材料的一些特性模具設計時需要設有冷卻系統(tǒng)，用冷卻水強制冷卻，要均勻，方便生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。
2.5 確定成型設備
該塑件采用一模兩腔的方式，并且采用注射成型，因此可計算出一次注射成型過程所用塑料量為：Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g
綜上所述，根據(jù)設計手冊，選SZ125/630型注射機。據(jù)查有關(guān)資料列出該注射機的主要參數(shù)，見下表2
3 分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計
3.1 分型面的選擇
分型面位置的選擇：
1 有利于塑件的脫模，這是基本要求，如果不進行合理的選擇可能導致塑件倒扣，產(chǎn)生塑件無法脫模的結(jié)果。
2 確保塑件的表面質(zhì)量不會受到損傷或者在制作過程中不會產(chǎn)生不良的缺陷。
3 動定模分開時，使塑件留在動模上，方便取件。
4 確保塑件的精度符合要求。同軸度要求較高的部分，應該盡量設置在用一側(cè)。
5 長型芯做主型芯，短型芯作側(cè)型芯。
6 通過對比投影面積的大小來分主側(cè)分型面。
7 采用機動式側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，應該盡量采用動模部分側(cè)分型抽芯，可以使模具結(jié)構(gòu)變得簡單，抽拔距可以增大。
8 最好在流料末端設置分型面，方便排氣。
依據(jù)塑件所需要的條件，如上圖所示選擇分型面。
3.2 澆注系統(tǒng)的設計
a. 主流道的設計
根據(jù)上表2，可查出下列相關(guān)數(shù)據(jù)：
噴嘴孔直徑d=3.5mm；
噴嘴前端球面半徑R1=15mm。
根據(jù)相關(guān)結(jié)論可以得到：
主流道進口端球面半徑R2= R1+(1～2)=15+(1～2)mm，取R2=17mm；
為了讓凝料更加容易從主流道之中拉出，一般將主流道設計成圓錐形，椎角取5°，內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra0.8；為了將小物料在流動時受到大的阻力，將主流道末端和分流道的接口處設計成圓角，半徑r=3mm。由于主流道與進口處將分別和塑料熔體還有噴嘴反復接觸和碰撞，因此，按照常規(guī)的尺寸形狀將主流道設計成能夠拆卸的主流道襯套；使用外加定位環(huán)的方法讓他可以和注塑機的定位圈相匹配，這樣不僅可以使?jié)部谔椎目偟某叽缱兊酶。€可以減小甚至避免澆口套的磨損。
b. 分流道的設計
該塑件的體積屬于小型零件，而且壁厚和形狀都不是很煩，考慮到塑材的良好的流動性，所以選擇單點進料的方法。將分流道設計成半圓形截面來減小加工難度。根據(jù)設計經(jīng)驗一般半圓形截面取D=4mm
c. 澆口的設計
澆口位置和其大小不應影響塑件的外表面質(zhì)量，如圖所示
4 模具設計的方案論證
4.1 型腔的布局
如圖所示，塑件結(jié)構(gòu)簡單，各方面尺寸一致，沒有需要側(cè)向分型的地方，因此我們有左右對稱分布和前后放置兩種排列方式。假如我們選擇前后放置，那模架的模板就需要增大尺寸，會增加成本，所以以中心線為基準對稱分布。
4.2 成型零件的結(jié)構(gòu)
模具的型芯和型腔都是采用的鑲嵌式裝在模板上的，鑲嵌式型芯型腔便于機加工和熱處理，修理更換方便，也使得型芯的冷卻和氣體的排出更加的方便。
4.3 推出機構(gòu)的確定
通過塑件可知，模具的型芯型腔分別在動定模部分。模具開模后，塑件留在型芯上，考慮到該塑件有六個通孔，需要抽芯，根據(jù)塑件的材料的有關(guān)性能，可以使用強制脫模的方法，故而采用推桿推出機構(gòu)。
4.4 合模導向機構(gòu)
塑件沒有太高的精度要求，且側(cè)壓力也不是很大，所以可以選擇導柱導套來當合模導向機構(gòu)。用四根導柱裝在動定模板之間。在定模板和定模座之間裝四根極限拉桿用來導向定位定模板和定模座。
5 注射機相關(guān)參數(shù)的校核
5.1 計算模具的閉合高度
組成模具閉合高度相關(guān)零部件的尺寸有：
上模座為=20mm；
型腔固定板為=60mm；
型芯固定板為=50mm
托板=30mm；
墊鐵=60mm；
動模座板=20mm；
所以模具總的高度為
H=+++++=20+60+50+30+60+20=240mm
5.2 對模具高度進行校核
根據(jù)前文中的注塑機的一些參數(shù)可得模具的最小厚度=150mm≤模具閉合高度H=240mm；并且它小于注塑機的模具最大厚度=300mm，所以這套模具滿足安裝要求。
5.3 模具安裝高度的校核
該模具的外形最大部分尺寸為180mmX230mm,而我選擇的注塑機的模板的極限安裝尺寸是370mm×320mm，所以可以滿足模具的安裝需要。
5.4 開模行程的校核
開模行程用H表示，他指的是將塑件從模具中取出來的最小開合距離，它要比注射機移動模版的最大行程小。這個的注射機的極限開模行程Smax=270mm。有利于塑件成型之后的完美脫模，這套模具的開模行程應該滿足：
Smax ≥ H1+H2 + (5～10)mm=23mm
因為Smax=270mm≥23mm，所以該注塑機的開模行程滿足要求。
5.5 注射量的校核
注射時所需要的塑料總?cè)萘亢蜐沧⑾到y(tǒng)、型腔的容積有關(guān)?？砂聪率接嬎悖?Mi=NMs+Mj 式中：N一型腔的數(shù)目； Ms表示一個塑件的質(zhì)量或體積； Mj表示廢料所需要的塑料的質(zhì)量或體積。
Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g
我選擇的注射機額定注射量為w=125，只要小于注塑機的最大注射量，就可以使注塑成型過程穩(wěn)定。
mi=(0.1～0.8)mI=12.5～100g
所以該注塑機的注射量滿足需求。
6 裝配圖
圖一
圖二
圖
圖三
圖四
7 附錄
A
B
總結(jié)
為期三個星期的畢業(yè)設計快要結(jié)束了，敬請各位老師對我的畢業(yè)設計進行驗收。
在這段時間中收獲非常大。在剛剛接觸到這個題目的時候，心里很擔心，也很沒有底，還是經(jīng)過長時間的分析，查閱資料和老師的叫講解之下才有了點頭緒。隨著對零件慢慢的開始了解，設計工作也開始全面展開，在設計過程之中查看了許多教科書籍，同樣也借閱了大量的相關(guān)書籍：例如塑料成型工藝與模具設計,塑料模具設計與制造,模具常用機構(gòu)設計,塑料模具設計等。
在設計中，我利用計算機輔助設計AutoCAD和UGX8.0來進行塑料模的設計，在使用計算機輔助設計，在UG中將先前選好的需要做的塑件畫出來，然后根據(jù)自己畫的塑件的圖分別將型芯、型腔全部畫出來。調(diào)整好縮放比例，選好一模幾腔，然后使用胡波導入模架，在模架導入之前，需要先計算好與自己的型芯、型腔相匹配的模架的尺寸，不應該隨便導入一個模架就算了事。導出模架之后就開始設計那些澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等，然后將各個零件轉(zhuǎn)為三視圖導入到CAD中，在CAD中做裝配圖。
在這個過程中得到了老師和許多同學的幫助使我收獲頗豐，在此，對他們表示衷心的感謝。
致謝
本論文是在我的導師倪紅海的悉心指導下完成的，倪紅海老師嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此中心的感謝兩年來倪紅海老師對我的關(guān)心和指導。
在此之外，我還得到了中德工程學院各位領(lǐng)導以及各位老師的幫助，生活上也得到各位同學的關(guān)心和幫助，在此向他們致以誠摯的謝意。
參考文獻
[1] 龐軍. 塑料成型工藝與模具設計. 航空航天大學，2010.
[2] 于保敏. 塑料模具設計與制造. 電子工業(yè)出版社，2012.
[3] 陳平. 高聚物的結(jié)構(gòu)與性能-第二版. 化學工業(yè)出版社，2013.
[4] 許發(fā)樾. 模具常用機構(gòu)設計-第二版.機械工業(yè)出版社，2015.
[5] 張維和. 塑料成型工藝與模具設計. 化學工業(yè)出版社，2014.
[6] 劉西文. 沖壓與塑料成型設備-第二版. 中國輕工業(yè),2010.
[7] 吳光明. 塑料模具設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
[8] 任登安. 塑料模具制造技術(shù). 機械工業(yè)出版社，2013.
[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù)第2版. 機械工業(yè)出版社，2011.
[10] 陳曉勇. 塑料模設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
17
任務書
一、課題來源、目標及意義
來源：自擬，因為塑料軸承蓋在工業(yè)生產(chǎn)中屬于較為常見的，所以選這個課題。
目標：使用AutoCAD、UG等電腦輔助軟件來進行模具設計和制造，產(chǎn)品的質(zhì)量分析。塑料件模具設計，依據(jù)自由精度，利用AutoCAD、UG來設計和計算注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，運水機構(gòu)，和脫模機構(gòu)等。
意義：通過這次設計來提高自己的設計水平，制圖能力。
二、畢業(yè)設計（論文）內(nèi)容及要求
這篇畢業(yè)設計的主要內(nèi)容就是通過相關(guān)的參考文獻和一些電腦輔助軟件來分析塑件材料和結(jié)構(gòu)工藝、選擇注塑機、設計運水系統(tǒng)、確定成型設備、選擇分型面、設計澆注系統(tǒng)、型芯、型腔、推出機構(gòu)和合模導向機構(gòu)，最終得到一篇格式正確，條理清晰，圖紙規(guī)范，有完整的設計方案的畢業(yè)設計。
三、畢業(yè)設計（論文）進程安排
序號
設計（論文）各階段名稱
計劃時間
1
畢業(yè)設計輔導，學生進行相關(guān)準備工作，選題并審批。
2
教師下發(fā)任務書，學生完成開題報告，教師審核。
3
學生上交開題報告，開始設計。教師指導
4
學生完成畢業(yè)設計，并上報周記5次，教師指導
5
學生提交畢業(yè)設計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。
6
畢業(yè)設計答辯。
四、參考書及參考文獻
[1] 龐軍. 塑料成型工藝與模具設計. 航空航天大學，2010.
[2] 于保敏. 塑料模具設計與制造. 電子工業(yè)出版社，2012.
[3] 陳平. 高聚物的結(jié)構(gòu)與性能-第二版. 化學工業(yè)出版社，2013.
[4] 許發(fā)樾. 模具常用機構(gòu)設計-第二版.機械工業(yè)出版社，2015.
[5] 張維和. 塑料成型工藝與模具設計. 化學工業(yè)出版社，2014.
[6] 劉西文. 沖壓與塑料成型設備-第二版. 中國輕工業(yè),2010.
[7] 吳光明. 塑料模具設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
[8] 任登安. 塑料模具制造技術(shù). 機械工業(yè)出版社，2013.
[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù)第2版. 機械工業(yè)出版社，2011.
[10] 陳曉勇. 塑料模設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
指導教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）:
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摘要
這篇論文是關(guān)于軸承蓋的塑料模具設計，主要內(nèi)容包括塑件材料的分析，結(jié)構(gòu)工藝分析，注塑機的選擇，運水系統(tǒng)的布置，成型設備的確定，分型面的選擇，澆注系統(tǒng)的設計，型腔的設計，推出機構(gòu)的設計和合模導向機構(gòu)的設計。
在正確分析塑件工藝特點和塑料的工藝之后，使用AutoCAD、UGX8.0等電腦輔助軟件來進行模具設計和制造，產(chǎn)品的質(zhì)量分析。塑料件模具設計，依據(jù)自由精度，利用AutoCAD、UGX8.0來設計和計算注射模的成型零部件，澆注系統(tǒng)，運水機構(gòu)，和脫模機構(gòu)等等。
關(guān)鍵詞:分型面；推出機構(gòu)；澆注系統(tǒng)；合模導向機構(gòu)；
Abstract
This paper is about the bearing cover plastic mold design, the analysis of the main contents include plastic materials, process analysis, structure. The choice of injection molding machine, water system, the determination of molding equipment, the parting surface selection, gating system design, mold design, launch mechanism design and die design of steering mechanism.
In the technological characteristics of plastics article of correct analysis and plastic process, using AutoCAD and UGX8.0 computer aided software for mold design and manufacturing, the quality of the product analysis. Precision plastic mold design, on the basis of freedom, the use of AutoCAD, UGX8.0 to design and calculate the forming parts of injection mould, casting system, water body, and demoulding mechanism, and so on.
Key words: parting surface; Launch agencies; Gating system; Clamping oriented institutions;
I
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目錄
摘要 I
1.任務書設計 1
2.塑件成型工藝分析 2
2.1塑件材料分析 2
2.2 結(jié)構(gòu)工藝分析 2
2.3 注塑機的選擇 3
2.4運水系統(tǒng)的布置 4
2.5確定成型設備 4
3.分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計 6
3.1分型面的選擇 6
3.2 澆注系統(tǒng)的設計 7
4.模具設計的方案論證 8
4.1型腔的布局 8
4.2成型零件的結(jié)構(gòu) 8
4.3推出機構(gòu)的確定 8
4.4合模導向機構(gòu) 9
5.注射機相關(guān)參數(shù)的校核 10
5.1計算模具的閉合高度 10
5.2對模具高度進行校核 10
5.3模具安裝高度的校核 10
5.4開模行程的校核 10
5.5注射量的校核 11
6.型腔和型芯固定板加工卡 12
7.裝配圖 14
致謝 20
參考文獻 21
1 任務書設計
圖一 塑件
根據(jù)圖一的尺寸要求，進行塑件設計；
塑件材料：聚乙烯
2 塑件成型工藝分析
2.1 塑件材料分析
低密度聚乙烯（LDPE）又叫做高壓聚乙烯，熱塑性材料，分子結(jié)構(gòu)為支鏈型。其潔凈度為55﹪～65﹪，相對分子質(zhì)量較小，密度為0.91～0.94g/，壓縮比為1.84～2.3，比熱為2.30J/(g·℃)。高壓聚乙烯的化學穩(wěn)定性較高，耐酸，耐堿，耐鹽，但不耐強氧化酸的腐蝕；一般只溶于苯及汽油，不溶于有機溶劑。高壓聚乙烯耐低溫性能好，在-60℃下仍然具備較好的力學性能，但其不能在80℃以上使用。
聚乙烯的一些特性：
⑴成型型較好，一般可以使用注射、擠出及吹塑等成型加工方法。
⑵干燥性較好，成型前不需要進行干燥。
⑶塑料熔體有較好的流動性，不易黏在腔內(nèi)，溢邊值可取0.02 mm；流動性對壓力銘感，宜采用較高的壓力注射。
⑷熔體有一定幾率發(fā)生破裂，當其與有機溶劑接觸時會發(fā)生開裂。
⑸成型溫度大約在160～240℃.熔融溫度低且塑件質(zhì)量輕，塑件成型可以使用柱塞式注射機。必須嚴格控制模具溫度，溫度最好在35～65℃，模具應采用調(diào)質(zhì)處理。
⑹由于塑材冷卻速度慢，一定要充分冷卻，所以模具中應設有冷卻系統(tǒng)。
⑺收縮的幅度和波動的幅度都較大，要會控制模具溫度，以便于冷卻均勻。
⑻容易產(chǎn)生內(nèi)應力，必須控制成型條件，并且在塑件成型后進行退火處理，方便減小或消除產(chǎn)生的內(nèi)應力；適合較小的壁厚的塑件，要避免產(chǎn)生尖角，脫模斜度可以取1°～3°。
⑼塑材有很好的彈性，當塑件有淺側(cè)凹（凸）時，可強行脫模。
2. 2 結(jié)構(gòu)工藝分析
2.2.1 結(jié)構(gòu)分析
由圖一和塑件圖可見塑件的結(jié)構(gòu)復雜程度一般，對塑件的表面質(zhì)量有一定的要求。如圖所示，塑件底部外圓有六個小孔，需要考慮其抽芯機構(gòu)的設置。其他的結(jié)構(gòu)部分可采用一般的成型結(jié)構(gòu)。
2.2.2 精度分析
選用的尺寸精度等級通常是4 級, 依據(jù)GB/ T 14486 - 1993 標準，公差為0.74 mm。
2.2.3 塑件表面質(zhì)量分析
軸承蓋表面有特殊要求。通常情況下，表面沒有太顯著的印痕，表面粗糙度Ra=0.8μm；塑件內(nèi)表面沒有特殊的要求下粗糙度Ra可取3.2μm。
2.3 注塑機的選擇
2.3.1 計算塑件體積和質(zhì)量
1 塑件的體積計算：通過三維造型可得該塑件的體積為V≈19.9。
2 塑件的質(zhì)量計算：低密度聚乙烯的密度為ρ=0.92 g/，所以塑件的質(zhì)量為ω=ρV=19.9x0.92=18.3g
2.3.2 確定型腔數(shù)量
由于塑件的結(jié)構(gòu)和其大小，決定采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)，型腔布置在型腔板中心線的兩側(cè)，便于澆注系統(tǒng)的排列。
2.3.3 選擇注塑機的工藝參數(shù)
根據(jù)所選用塑料（LDEF）的特性，查閱有關(guān)資料，確定注射成型工藝參數(shù)，見下表1
2.4 運水系統(tǒng)的布置
根據(jù)左側(cè)的圖和上面的計算可以看出，該塑件體積壁厚都不大，而且是一模兩腔，根據(jù)塑件材料的一些特性模具設計時需要設有冷卻系統(tǒng)，用冷卻水強制冷卻，要均勻，方便生產(chǎn)，提高產(chǎn)量。
2.5 確定成型設備
該塑件采用一模兩腔的方式，并且采用注射成型，因此可計算出一次注射成型過程所用塑料量為：Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g
綜上所述，根據(jù)設計手冊，選SZ125/630型注射機。據(jù)查有關(guān)資料列出該注射機的主要參數(shù)，見下表2
3 分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計
3.1 分型面的選擇
分型面位置的選擇：
1 有利于塑件的脫模，這是基本要求，如果不進行合理的選擇可能導致塑件倒扣，產(chǎn)生塑件無法脫模的結(jié)果。
2 確保塑件的表面質(zhì)量不會受到損傷或者在制作過程中不會產(chǎn)生不良的缺陷。
3 動定模分開時，使塑件留在動模上，方便取件。
4 確保塑件的精度符合要求。同軸度要求較高的部分，應該盡量設置在用一側(cè)。
5 長型芯做主型芯，短型芯作側(cè)型芯。
6 通過對比投影面積的大小來分主側(cè)分型面。
7 采用機動式側(cè)向分型抽芯機構(gòu)時，應該盡量采用動模部分側(cè)分型抽芯，可以使模具結(jié)構(gòu)變得簡單，抽拔距可以增大。
8 最好在流料末端設置分型面，方便排氣。
依據(jù)塑件所需要的條件，如上圖所示選擇分型面。
3.2 澆注系統(tǒng)的設計
a. 主流道的設計
根據(jù)上表2，可查出下列相關(guān)數(shù)據(jù)：
噴嘴孔直徑d=3.5mm；
噴嘴前端球面半徑R1=15mm。
根據(jù)相關(guān)結(jié)論可以得到：
主流道進口端球面半徑R2= R1+(1～2)=15+(1～2)mm，取R2=17mm；
為了讓凝料更加容易從主流道之中拉出，一般將主流道設計成圓錐形，椎角取5°，內(nèi)壁表面粗糙度一般為Ra0.8；為了將小物料在流動時受到大的阻力，將主流道末端和分流道的接口處設計成圓角，半徑r=3mm。由于主流道與進口處將分別和塑料熔體還有噴嘴反復接觸和碰撞，因此，按照常規(guī)的尺寸形狀將主流道設計成能夠拆卸的主流道襯套；使用外加定位環(huán)的方法讓他可以和注塑機的定位圈相匹配，這樣不僅可以使?jié)部谔椎目偟某叽缱兊酶?，還可以減小甚至避免澆口套的磨損。
b. 分流道的設計
該塑件的體積屬于小型零件，而且壁厚和形狀都不是很煩，考慮到塑材的良好的流動性，所以選擇單點進料的方法。將分流道設計成半圓形截面來減小加工難度。根據(jù)設計經(jīng)驗一般半圓形截面取D=4mm
c. 澆口的設計
澆口位置和其大小不應影響塑件的外表面質(zhì)量，如圖所示
4 模具設計的方案論證
4.1 型腔的布局
如圖所示，塑件結(jié)構(gòu)簡單，各方面尺寸一致，沒有需要側(cè)向分型的地方，因此我們有左右對稱分布和前后放置兩種排列方式。假如我們選擇前后放置，那模架的模板就需要增大尺寸，會增加成本，所以以中心線為基準對稱分布。
4.2 成型零件的結(jié)構(gòu)
模具的型芯和型腔都是采用的鑲嵌式裝在模板上的，鑲嵌式型芯型腔便于機加工和熱處理，修理更換方便，也使得型芯的冷卻和氣體的排出更加的方便。
4.3 推出機構(gòu)的確定
通過塑件可知，模具的型芯型腔分別在動定模部分。模具開模后，塑件留在型芯上，考慮到該塑件有六個通孔，需要抽芯，根據(jù)塑件的材料的有關(guān)性能，可以使用強制脫模的方法，故而采用推桿推出機構(gòu)。
4.4 合模導向機構(gòu)
塑件沒有太高的精度要求，且側(cè)壓力也不是很大，所以可以選擇導柱導套來當合模導向機構(gòu)。用四根導柱裝在動定模板之間。在定模板和定模座之間裝四根極限拉桿用來導向定位定模板和定模座。
5 注射機相關(guān)參數(shù)的校核
5.1 計算模具的閉合高度
組成模具閉合高度相關(guān)零部件的尺寸有：
上模座為=20mm；
型腔固定板為=60mm；
型芯固定板為=50mm
托板=30mm；
墊鐵=60mm；
動模座板=20mm；
所以模具總的高度為
H=+++++=20+60+50+30+60+20=240mm
5.2 對模具高度進行校核
根據(jù)前文中的注塑機的一些參數(shù)可得模具的最小厚度=150mm≤模具閉合高度H=240mm；并且它小于注塑機的模具最大厚度=300mm，所以這套模具滿足安裝要求。
5.3 模具安裝高度的校核
該模具的外形最大部分尺寸為180mmX230mm,而我選擇的注塑機的模板的極限安裝尺寸是370mm×320mm，所以可以滿足模具的安裝需要。
5.4 開模行程的校核
開模行程用H表示，他指的是將塑件從模具中取出來的最小開合距離，它要比注射機移動模版的最大行程小。這個的注射機的極限開模行程Smax=270mm。有利于塑件成型之后的完美脫模，這套模具的開模行程應該滿足：
Smax ≥ H1+H2 + (5～10)mm=23mm
因為Smax=270mm≥23mm，所以該注塑機的開模行程滿足要求。
5.5 注射量的校核
注射時所需要的塑料總?cè)萘亢蜐沧⑾到y(tǒng)、型腔的容積有關(guān)?？砂聪率接嬎悖?Mi=NMs+Mj 式中：N一型腔的數(shù)目； Ms表示一個塑件的質(zhì)量或體積； Mj表示廢料所需要的塑料的質(zhì)量或體積。
Mi=2Ms+Mj=2x18.3+18.3x20%=40.26g
我選擇的注射機額定注射量為w=125，只要小于注塑機的最大注射量，就可以使注塑成型過程穩(wěn)定。
mi=(0.1～0.8)mI=12.5～100g
所以該注塑機的注射量滿足需求。
6 裝配圖
圖一
圖二
圖
圖三
圖四
7 附錄
A
B
總結(jié)
為期三個星期的畢業(yè)設計快要結(jié)束了，敬請各位老師對我的畢業(yè)設計進行驗收。
在這段時間中收獲非常大。在剛剛接觸到這個題目的時候，心里很擔心，也很沒有底，還是經(jīng)過長時間的分析，查閱資料和老師的叫講解之下才有了點頭緒。隨著對零件慢慢的開始了解，設計工作也開始全面展開，在設計過程之中查看了許多教科書籍，同樣也借閱了大量的相關(guān)書籍：例如塑料成型工藝與模具設計,塑料模具設計與制造,模具常用機構(gòu)設計,塑料模具設計等。
在設計中，我利用計算機輔助設計AutoCAD和UGX8.0來進行塑料模的設計，在使用計算機輔助設計，在UG中將先前選好的需要做的塑件畫出來，然后根據(jù)自己畫的塑件的圖分別將型芯、型腔全部畫出來。調(diào)整好縮放比例，選好一模幾腔，然后使用胡波導入模架，在模架導入之前，需要先計算好與自己的型芯、型腔相匹配的模架的尺寸，不應該隨便導入一個模架就算了事。導出模架之后就開始設計那些澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等，然后將各個零件轉(zhuǎn)為三視圖導入到CAD中，在CAD中做裝配圖。
在這個過程中得到了老師和許多同學的幫助使我收獲頗豐，在此，對他們表示衷心的感謝。
致謝
本論文是在我的導師倪紅海的悉心指導下完成的，倪紅海老師嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度和科學的工作方法給了我極大的幫助和影響。在此中心的感謝兩年來倪紅海老師對我的關(guān)心和指導。
在此之外，我還得到了中德工程學院各位領(lǐng)導以及各位老師的幫助，生活上也得到各位同學的關(guān)心和幫助，在此向他們致以誠摯的謝意。
參考文獻
[1] 龐軍. 塑料成型工藝與模具設計. 航空航天大學，2010.
[2] 于保敏. 塑料模具設計與制造. 電子工業(yè)出版社，2012.
[3] 陳平. 高聚物的結(jié)構(gòu)與性能-第二版. 化學工業(yè)出版社，2013.
[4] 許發(fā)樾. 模具常用機構(gòu)設計-第二版.機械工業(yè)出版社，2015.
[5] 張維和. 塑料成型工藝與模具設計. 化學工業(yè)出版社，2014.
[6] 劉西文. 沖壓與塑料成型設備-第二版. 中國輕工業(yè),2010.
[7] 吳光明. 塑料模具設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
[8] 任登安. 塑料模具制造技術(shù). 機械工業(yè)出版社，2013.
[9] 翁其金. 塑料模塑成型技術(shù)第2版. 機械工業(yè)出版社，2011.
[10] 陳曉勇. 塑料模設計. 機械工業(yè)出版社，2011.
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