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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表
學(xué)生姓名
林志方
學(xué) 號(hào)
111304149
指導(dǎo)教師
韓艷艷
選題情況
課題名稱
洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
難易程度
偏難
適中
偏易
工作量
較大
合理
較小
符合規(guī)范化的要求
任務(wù)書
有
無
開題報(bào)告
有
無
外文翻譯質(zhì)量
優(yōu)
良
中
差
學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況
好
一般
差
工作進(jìn)度
快
按計(jì)劃進(jìn)行
慢
中期工作匯報(bào)及解答問題情況
優(yōu)
良
中
差
中期成績評定：
所在專業(yè)意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑
工序號(hào)
02
零件名稱
動(dòng)模板
零件號(hào)
01-07
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號(hào)
硬 度
型 號(hào)
重 量
45
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號(hào)
銑床
虎鉗
游標(biāo)卡尺
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進(jìn)給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
一次
1
銑上平面
φ75面銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
2
1
200㎜/ min
800r/min
一次
1
銑下平面
φ75面銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
2
1
200㎜/ min
800r/min
一次
2
銑兩端面
φ20立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
1
1
60㎜/ min
300r/min
一次
2
銑兩端面
φ20立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
1
1
60㎜/ min
300r/min
設(shè) 計(jì) 者
林志方
指 導(dǎo) 教 師
韓艷艷
共 1 頁
第1頁
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
00-07
動(dòng)模板
工序號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號(hào)
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料：405㎜×402㎜×120㎜
鋸床
直尺
02
粗銑：銑六面,互為直角,留單邊余量0.5
銑床
虎鉗
標(biāo)準(zhǔn)
面銑刀
游標(biāo)卡尺
03
磨削：磨六面,互為垂直,留單邊余量0.3
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
04
鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋
鉆床
虎鉗
鉆刀、鉸刀、攻絲刀
高度尺、游標(biāo)卡尺
05
熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到43～48HRC
電熱爐
火鉗
06
磨削：精磨上下平面
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
07
線切割：按圖紙要求進(jìn)行線切割
線切割機(jī)床
復(fù)式支撐夾具
銅絲
游標(biāo)卡尺
08
鉗工：鉗工精修、拋光
研磨工具
游標(biāo)卡尺
編制 林志方 校對 審核 批準(zhǔn)
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
工序名稱
粗銑
工序號(hào)
02
零件名稱
定模板
零件號(hào)
01-08
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號(hào)
硬 度
型 號(hào)
重 量
45
設(shè) 備
夾 具
名 稱
輔 助
工 具
名 稱
型 號(hào)
銑床
虎鉗
游標(biāo)卡尺
安 裝
工 步
安裝及工步說明
刀 具
量 具
走 刀
長 度
走 刀
次 數(shù)
切 削 深 度
進(jìn)給量
主 軸
轉(zhuǎn) 速
切 削
速 度
基 本
工 時(shí)
一次
1
銑上平面
φ75面銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
2
1
200㎜/ min
800r/min
一次
1
銑下平面
φ75面銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
2
1
200㎜/ min
800r/min
一次
2
銑兩端面
φ20立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
1
1
60㎜/ min
300r/min
一次
2
銑兩端面
φ20立銑刀
游標(biāo)卡尺
0.5
1
1
60㎜/ min
300r/min
設(shè) 計(jì) 者
林志方
指 導(dǎo) 教 師
韓艷艷
共 1 頁
第1頁
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
零件號(hào)
零 件 名 稱
00-08
定模板
工序號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時(shí)
名 稱
型 號(hào)
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
01
下料：405㎜×405㎜×85㎜
鋸床
直尺
02
粗銑：銑六面,互為直角,留單邊余量0.5
銑床
虎鉗
標(biāo)準(zhǔn)
面銑刀
游標(biāo)卡尺
03
磨削：磨六面,互為垂直,留單邊余量0.3
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
04
鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋
鉆床
虎鉗
鉆刀、鉸刀、攻絲刀
高度尺、游標(biāo)卡尺
05
熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到43～48HRC
電熱爐
火鉗
06
磨削：精磨上下平面
磨床
磁力夾具、虎鉗
砂輪
游標(biāo)卡尺
07
線切割：按圖紙要求進(jìn)行線切割
線切割機(jī)床
復(fù)式支撐夾具
銅絲
游標(biāo)卡尺
08
鉗工：鉗工精修、拋光
研磨工具
游標(biāo)卡尺
編制 林志方 校對 審核 批準(zhǔn)
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
系 部 材 料 工 程 系
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí) 模具 111
學(xué)生姓名 林志方
學(xué) 號(hào) 111304149
指導(dǎo)教師 韓 艷 艷
2014年 4 月20日
洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
摘 要:本次模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容是“洗發(fā)液瓶蓋注塑模的設(shè)計(jì)”。這個(gè)制品的結(jié)構(gòu)近似一個(gè)殼體，主蓋與其上面的小蓋以鉸鏈相連，打開后，小蓋固定在一特定位置，合上后與主蓋成一整體。設(shè)計(jì)內(nèi)容是從零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計(jì)的大體思路。其開始是從零件的材料選擇，接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定，模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸的計(jì)算（包括模具行腔型芯的計(jì)算及其公差的確定）、注塑機(jī)參數(shù)的校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算、注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。
其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容包含了模具的分型面選擇、主流道及分流道的設(shè)計(jì)與布局，推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向機(jī)構(gòu),鉸鏈的設(shè)計(jì)等一系列模具的重要零部件的設(shè)計(jì)加工方法和加工注意要點(diǎn)。
塑料瓶蓋的材料選用聚丙烯。首先用UG進(jìn)行洗發(fā)水瓶蓋的三維造型，利用CAD/CAE作出輔助分析，通過查閱各種資料，完成包括形狀及尺寸方面的數(shù)據(jù)運(yùn)算，然后根據(jù)洗發(fā)水瓶蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了模具的型芯、型腔、脫模及整體結(jié)構(gòu)。此模具的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，動(dòng)模和定模都采用了鑲拼結(jié)構(gòu)。由于生產(chǎn)批量較大，采用一模兩腔、對排的布置方式。由于聚丙烯對熱較敏感，且此塑件的壁厚較薄，經(jīng)過計(jì)算此設(shè)計(jì)可以不必加設(shè)冷卻水道。此外，為了縮短模具的生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率，本設(shè)計(jì)在很多地方采用標(biāo)準(zhǔn)件，例如模架，導(dǎo)柱導(dǎo)套。
關(guān)鍵詞：洗發(fā)液瓶蓋，注塑模，鉸鏈，PC
Shampoo Bottle Cap Injection Molding Process
and Mold Design
ABSTRACT:The mold design and the contents of the shampoo bottle injection mold design. The structure of the products approximate a shell, the main cover their above cover is connected to the hinge, open, small cover at a particular location, close the main cover as a whole. Design from parts of the process began to determine the design according to process requirements of the general idea. Start is selected from the parts of the materials, took over the molding parameters, density, shrinkage to determine the types of mold and die design, the choice of dimensional accuracy and structural plastic parts, injection machine, mold design and calculation of the size (including computing and its tolerance of the cavity mold line core), the checking of the parameters of injection molding machines and mold structure design, mold cooling, heating system calculation, injection mold standard parts selection andassembly of technical requirements and content.
Which mold structure design is the main content of the design contains the mold parting surface of choice, sprue and shunt design and layout, the introduction of agency-oriented institutions, the important parts of the hinge design and a series of molds design and processing methods and processing points to note.
Shampoo bottle is made of polypropylene. First Pro/E is used to form three-dimensional shape of the cap of shampoo bottle, CAD/CAE makes an assisted analysis. After reading a variety of available information, the data computation of the shape and size could be completed. And then the cap of shampoo bottle in accordance with the structural characteristics of the design of the mold the core, cavity, and the overall structure of molding. The structure of this mold is rather complex, the dynamic and determined mold are both adopted composite structure. Due to the larger quantities of production, A two-mode cavity is used, the arrangement of row. As the polypropylene is more sensitive to heat, and the thinner wall thickness of plastic parts, in this design can be calculated do not need additional cooling water. In addition, in order to shorten the production cycle of mold, and improve productivity, the design adopts standard in many places , such as mold, lead guide sets of columns.
KEY WORDS: shampoo bottle cap, injection mold, hinge, PC
I
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)評語
學(xué)生姓名： 林志方 班級(jí): 模具111 學(xué)號(hào) 111304149
題 目： 洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
綜合成績：
指導(dǎo)者評語：
指導(dǎo)者(簽字)：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)評語
評閱者評語：
評閱者(簽字)：
年 月 日
答辯委員會(huì)（小組）評語：
答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)：
年 月 日
目 錄
1.緒論 1
1.1 概述 1
1.2 設(shè)計(jì)目的及意義 1
1.3 我國塑料模具在工業(yè)中現(xiàn)狀及展方向 1
1.3.1 塑料模具市場情況 2
1.3.2 塑料模具水平及發(fā)展趨向 2
1.4 存在的問題 4
1.5 發(fā)展展望 5
2.塑件的工藝性分析 7
2.1 塑件設(shè)計(jì)要求 7
2.2 塑件的原材料分析 7
2.3塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 8
2.3.1塑件的結(jié)構(gòu)分析 8
2.3.2塑件尺寸精度的分析 8
2.3.3表面質(zhì)量的分析 9
3.確定成型方案 10
3.1塑件的體積重量 10
3.2塑件的注射工藝參數(shù)的確定 11
4.型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
4.1分型面的選擇 12
4.2型腔數(shù)的確定 12
4.3確定型腔的排列方式 12
4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13
4.4.1 主流道的設(shè)計(jì) 13
4.4.2 冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì) 14
4.4.3分流道的設(shè)計(jì) 14
4.4.4澆口的設(shè)計(jì) 15
5.排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 17
5.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
5.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 18
6.模具工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算和模架選擇 20
6.1型芯設(shè)計(jì)及計(jì)算 20
6.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計(jì)算 21
6.2.1型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 21
6.2.2底板厚度的計(jì)算公式如下： 21
6.2.3模架選擇 22
7.注射模的導(dǎo)向及脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23
7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
7.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 23
7.2.1導(dǎo)柱 23
7.2.2導(dǎo)向孔 24
7.2.3導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 24
7.3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25
7.3.1 脫模機(jī)構(gòu)的分類及設(shè)計(jì)原則 25
7.3.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 25
7.3.3脫模力的計(jì)算 26
7.4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26
7.4.1 頂桿的設(shè)計(jì) 27
7.4.2 復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 29
8.注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核 30
8.1工藝參數(shù)的校核 30
8.1.1注射量的校核 30
8.1.2鎖模力的校核 30
8.1.3最大注射壓和的校核 31
8.2安裝參數(shù)的校核 31
設(shè)計(jì)總結(jié) 33
致 謝 34
參考文獻(xiàn) 35
I
洗發(fā)水瓶蓋注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)
1.緒論
1.1 概述
本題目為洗發(fā)液瓶蓋模具設(shè)計(jì)，采用注射模具加工成型，注射成型周期短，加工效率高，利于洗發(fā)液瓶蓋這類小制件的大批量生產(chǎn)。利用注塑模具生產(chǎn)洗發(fā)液瓶蓋是此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，同時(shí)通過查閱各種資料，完成包括形狀及尺寸方面的數(shù)據(jù)運(yùn)算，利用UG三維作圖軟件作圖，CAD/CAE做出輔助分析，完成洗發(fā)液瓶蓋所需注塑模具的裝配圖和零件圖，以及詳細(xì)的說明。通過此次設(shè)計(jì)熟悉注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀，把大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用到實(shí)際。
1.2 設(shè)計(jì)目的及意義
隨著人們水平的不斷提高，使用洗發(fā)液的人也越來越多，洗發(fā)液瓶蓋也隨之推廣使用，因此洗發(fā)液瓶蓋的發(fā)展前景越來越廣闊。如何經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的設(shè)計(jì)洗發(fā)液瓶蓋模具成為一個(gè)重要的研究課題。在實(shí)際生產(chǎn)中，洗發(fā)液瓶蓋采用的原料為PP。加工時(shí)，一般采用注塑模具加工。塑料件具有比重小、耐水、耐化學(xué)腐蝕、外型美觀等優(yōu)異性能。
在現(xiàn)代制造業(yè)中，塑料已成為成型加工的主要材料，注塑制品廣泛用作裝飾件、結(jié)構(gòu)件、功能件及其他的用途等工業(yè)領(lǐng)域。由于注塑件的質(zhì)量很大程度上取決于模具的設(shè)計(jì)與制造，而注塑件千變?nèi)f化，注塑模結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，所以注塑模設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)激烈的市場競爭帶來越來越快的更新?lián)Q代，對注塑模的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的要求。
預(yù)計(jì)今后隨著微型計(jì)算機(jī)的普及和汽車的輕型化，塑料制件的適用范圍將會(huì)越來越大，塑料工業(yè)的生產(chǎn)量也將會(huì)迅速增長。塑料的應(yīng)用將會(huì)覆蓋國民經(jīng)濟(jì)所有部門，尤其在尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中占有越來越重要的位置。
1.3 我國塑料模具在工業(yè)中現(xiàn)狀及展方向
塑料模具的發(fā)展是隨著工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。近年來，人們對各種設(shè)備和用品輕量化要求越來越高，這就為塑料制品提供了更為廣闊的市場。塑料制品要發(fā)展，必然要求塑料模具也隨著發(fā)展。汽車、家電、辦公用品、工業(yè)電器、建筑材料、電子通信等塑料制品主要用戶行業(yè)近年來都高位運(yùn)行，發(fā)展迅速。塑料模具也快速發(fā)展。2000年。我國(未包括港澳臺(tái)統(tǒng)計(jì))塑料模具產(chǎn)值約100億元。2004年，以發(fā)展到220億元，4年平均增長率為21%，高于模具行業(yè)總體發(fā)展速度近4個(gè)百分點(diǎn)。
80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。
1.3.1 塑料模具市場情況
我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方向都有了很大的發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和世界先進(jìn)水平相比，差距仍然很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具，每年仍然大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔的塑料模具已經(jīng)供過于求，市場競爭激烈，一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具業(yè)有一些趨向于供過于求。
1.3.2 塑料模具水平及發(fā)展趨向
近年來，我國塑料模具水平已有較大的提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50t以上的注塑模，精密注塑模的精度已經(jīng)可以達(dá)到3um,制件精度為0.5um的小模數(shù)齒輪模具，已達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等已能生產(chǎn)，多腔塑料模已能生產(chǎn)一模7800腔的塑料膜，高速模具方面已能生產(chǎn)4m/min以上擠出速度的告訴塑料異型材擠出模及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠，后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高。CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴(kuò)大，高速加工及RP/RT等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率都已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大的提高，三資企業(yè)蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計(jì)制造水平及企業(yè)管理水平的提高。
經(jīng)過幾年的發(fā)展，在塑料模具的開發(fā)，結(jié)構(gòu)和企業(yè)管理等方面已顯示出了一些新的趨向，先綜合如下：
1.模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，這已成為一種趨勢，為滿足用戶的這一需求，各方面的工作必須跟上。
2.大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)(這需要在有較大的把握和敢冒一定的風(fēng)險(xiǎn)的情況下進(jìn)行的)，變被動(dòng)為主動(dòng)。目前，電視機(jī)和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已經(jīng)采用這種方法，手機(jī)和電話機(jī)模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的被動(dòng)局面。事實(shí)證明，這種做法不僅是模具廠變被動(dòng)為主動(dòng)，而且對開發(fā)業(yè)務(wù)和縮短模具生產(chǎn)周期也十分有利，受到用戶的歡迎。青島海爾模具公司等企業(yè)的“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式及太倉求精模塑公司和浙江陶氏模具集團(tuán)有限公司等企業(yè)主動(dòng)開發(fā)的辦法已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所接受，這可能也是今后發(fā)展的一種趨向。
3.隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說：“模具是一種工藝品”的概念已逐漸被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長期以來主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高，正在被社會(huì)所接受。我國模具行業(yè)，目前已有4個(gè)國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，近百個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨向相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸變?yōu)榧夹g(shù)型人才是十分必要的。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍是十分重要的，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對技藝的依靠。?
4.模具企業(yè)及模具生產(chǎn)正在向信息化方面迅速發(fā)展，這也是一種趨向。21世紀(jì)，信息越來越多，信息技術(shù)越來越先進(jìn)發(fā)達(dá)，信息已與人們的生產(chǎn)和生活休戚相關(guān)。在目前的信息社會(huì)中，高水平的模具，現(xiàn)代模具企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用的CAE,PDM,CAPP,KBE,KBS,RE,CIMS,ERP等技術(shù)及其他許多先進(jìn)制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都是信息化的表現(xiàn)，向信息化方向發(fā)展這一趨向已被行業(yè)所公認(rèn)。
5.隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，模具必然會(huì)向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在能把握機(jī)遇，開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點(diǎn)的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具的企業(yè)日子普遍好過，使自己生產(chǎn)的模具向高水平發(fā)展，不斷提高自己的綜合素質(zhì)和整體實(shí)力及進(jìn)入國際市場的競爭力。
6.世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)正加速向我國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)形式：一是遷廠，二是投資，三是采購，這一趨向雖然并非這幾年才有，但近幾年更加明顯。我們應(yīng)該抓住機(jī)遇，加快發(fā)展步伐。
1.4 存在的問題
我國塑料模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比，主要存在6個(gè)方面的問題。
1.發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低，雖然個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已達(dá)到相當(dāng)高的水平，個(gè)別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度，型腔表面的粗糙度，生產(chǎn)周期，壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比上有較大的差距。包括生產(chǎn)方式和企業(yè)管理在內(nèi)的總體水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比尚有10年以上的差距。
2.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，有些三資企業(yè)的裝備水平也并不落后于國外，但大部分企業(yè)的工藝裝備仍比較落后，更主要的是我們的企業(yè)組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動(dòng)社會(huì)資源為我所用，從而就難以承接比較大的項(xiàng)目。
3.大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，一方面是技術(shù)人員比例低，水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，更重要的是觀念落后對開發(fā)不夠重視。模具企業(yè)不但要重視模具開發(fā)，而且要重視產(chǎn)品開發(fā)。
4.管理落后更甚于技術(shù)落后。技術(shù)落后往往容易看到，管理落后有時(shí)卻難以意識(shí)到。國內(nèi)外模具企業(yè)管理上的差距十分明顯，管理的差距所帶來的問題往往比技術(shù)上的差距更為嚴(yán)重。同一個(gè)企業(yè)，設(shè)備不變，人員不變，管理一變立竿見影，這樣的例子并不少見。
5.供需矛盾一時(shí)還難以解決。2004年，國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率不足74%，其中大型，精密，長壽命模具滿足率還要低，估計(jì)不足60%。同時(shí)，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具正在加速向我國轉(zhuǎn)移，國家采購越來越多，國際市場前景很好。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時(shí)還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時(shí)間。
6.體制和人才問題的解決尚待時(shí)日。在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)中，競爭性行業(yè)，特別是像模具這樣依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機(jī)制已越來越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。雖然各地都在努力解決這兩個(gè)問題，但要得到較好解決尚待時(shí)日。
展望未來，由于國際、國內(nèi)宏觀環(huán)境良好，國內(nèi)塑料模具各主要用戶行業(yè)仍將以較快速度發(fā)展，塑料模具也必將持續(xù)高速發(fā)展。目前存在的問題通過國內(nèi)外交流與合作。全行業(yè)的共同努力和各方面的支持，不久的將來，定會(huì)得到較好的解決。
1.5 發(fā)展展望
在信息化帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我們既要看到成績，又要重視落后，要抓住機(jī)遇，采取措施，在經(jīng)濟(jì)全球化趨向日漸加速的情況下，盡快提高塑料模具的水平，把自己帶入到國際市場中去，促進(jìn)我國整個(gè)模具行業(yè)的快速發(fā)展。
隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會(huì)不斷發(fā)展，因此對模具的要求也一定會(huì)越來越高。為了滿足市場的需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工技術(shù)都比將會(huì)有較快的發(fā)展，而且這種必須跟上時(shí)代發(fā)展步伐。展望未來，下列幾方面發(fā)展趨勢預(yù)計(jì)會(huì)在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當(dāng)然，這是需要開拓、創(chuàng)新和做出艱苦努力的。
1.超大型、超精密，長壽命模具將得到發(fā)展。
2.多樣材質(zhì)、多種顏色，多層多腔，多種成型方法一體化的模具得到發(fā)展。
3.各種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型相結(jié)合的RP/RT技術(shù)得到較快的發(fā)展。
4.模具設(shè)計(jì)、加工機(jī)各種管理獎(jiǎng)項(xiàng)數(shù)字化，信息化方向發(fā)展，CAD/CAM/CAE/CAPP及PDM等等向智能化，集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
5.更加高速，更加高精度，更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展與推廣應(yīng)用。
6.更高性能及滿足特殊用途的各種模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之而來的也會(huì)產(chǎn)生一種特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。
7.各種模具型腔表面處理技術(shù)，涂覆，修補(bǔ)，研磨和拋光的新工藝也會(huì)不斷得到發(fā)展。
8.逆向工程，并行工程，復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。
9.熱流道技術(shù)將會(huì)迅速發(fā)展，氣輔和其他注射成型工藝及模具業(yè)將會(huì)有所發(fā)展。
10.模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高?！笆晃濉逼陂g，在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)下，廣大模具企業(yè)將進(jìn)一步深化改革，下功夫搞好科技進(jìn)步與創(chuàng)新，堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路，將速度效益型的增長模式逐步轉(zhuǎn)變到質(zhì)量和水平效益型的軌道上來，模具工業(yè)必將獲得更好的發(fā)展。
2.塑件的工藝性分析
2.1 塑件設(shè)計(jì)要求
圖1 制件3D圖
如圖所示, 材料為PC , 收縮率,材料的柔韌性較好,伸縮率較高。零件分上、下蓋兩部分,可多次開合，為減少模具數(shù)量，縮短生產(chǎn)周期等，因此上、下蓋采用整體式結(jié)構(gòu)，用一副模具來生產(chǎn)。將上蓋處尺寸與下蓋孔尺寸配合設(shè)計(jì)為過盈配合。由于塑件的材料為PC , 有良好的伸縮性又沒有側(cè)抽結(jié)構(gòu)所以可以直接脫模。
2.2 塑件的原材料分析
塑件的材料采用聚碳酸脂PC，屬熱塑性塑料，該塑料具有
如下的成型特性：
無定形料、吸濕性大、不易分解。
韌性好，使用溫度-100~130℃。
質(zhì)脆、表面硬度低。
流動(dòng)性中等，溢邊值0.03mm左右，易發(fā)生填充不良、縮孔、凹痕、熔接痕等缺陷。
宜取高壓注射，在不出現(xiàn)缺陷的條件下宜取高料溫、模溫，可增加流動(dòng)性，降低內(nèi)應(yīng)力、方向性，改善透明度及強(qiáng)度。
模具澆注系統(tǒng)應(yīng)對料流阻力小，脫模斜度應(yīng)大，頂出均勻，表面粗糙度應(yīng)好，注意排氣。
質(zhì)透明，要注意防止出現(xiàn)氣泡、銀絲、熔接痕及滯料分解、混入雜質(zhì)。
2.3塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
圖2制件尺寸圖
2.3.1塑件的結(jié)構(gòu)分析
該零件的總體形狀為圓弧形，上蓋結(jié)構(gòu)相對簡單。要保證上下蓋能夠多次開合，則鉸鏈處分子具有高度取向，形成新的結(jié)晶形態(tài)，從而提高其開合次數(shù)。
2.3.2塑件尺寸精度的分析
零件的重要尺寸，如，尺寸精度為3級(jí)，重要尺寸尺寸精度為3級(jí)，其它尺寸均無公差要求，一般可采用IT5。
由以上的分析可見，該零件的尺寸精度要求不高，模具相關(guān)零件尺寸的加工可保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為2m，最小處為1m，壁厚差為1m，較為均勻。
2.3.3表面質(zhì)量的分析
該零件的表面要求無凹坑等缺陷外，表面質(zhì)量要求較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。
3.確定成型方案
3.1塑件的體積重量
計(jì)算塑件的重量是為了選用注射機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算得塑件的體積：
計(jì)算塑件的質(zhì)量：公式為
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得pc的密度為，故塑件的重量為：
根據(jù)注射所需的壓力和塑件的重量以及其它情況，可初步選用的注射機(jī)為：型注塑成型機(jī)，該注塑機(jī)的各參數(shù)如表3-1所示：
表3-1注塑機(jī)參數(shù)表
理論注射量/cm3
270
移模行程
360
螺桿直徑/mm
45
最大模具厚度
550
注射壓力/Mp
160
最小模具厚度
150
鎖模力/KN
1250
噴嘴球半徑
15
拉桿內(nèi)間距/mm
415415
噴嘴口孔徑
3.2塑件的注射工藝參數(shù)的確定
根據(jù)情況，聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇，在試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
根據(jù)情況，聚甲基丙烯酸甲酯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇，在試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度：后段溫度t1選用180
中段溫度t2選用200
前段溫度t3選用220
噴嘴溫度：選用220
注射壓力：選用100
注射時(shí)間：選用20s
保壓時(shí)間：選用2s
保壓： 80
冷卻時(shí)間：選用28s
總周期： 50s
4.型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1分型面的選擇
該塑件分型面選用雙分型面，如上圖所示B為主分型面，A為流道分型面，其結(jié)構(gòu)形式如圖3所示
圖3分型面的位置圖
4.2型腔數(shù)的確定
型腔數(shù)的確定有多種方法，本題采用注射機(jī)的注射量來確定它的數(shù)目。其公式如下：
式中：G——注射機(jī)的公稱注射量
V——單個(gè)制品的體積
C——澆道和澆口的總體積
生產(chǎn)中每次實(shí)際注射量應(yīng)為公稱注射量G的倍，現(xiàn)取0.6G進(jìn)行計(jì)算。每件制品所需澆注系統(tǒng)的體積為制品體積的（0.2－1）倍，現(xiàn)取C＝0.8進(jìn)行計(jì)算。
由以上的計(jì)算可知，可采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)。
4.3確定型腔的排列方式
本塑件在注射時(shí)采用一模四件，即模具需要四個(gè)型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采用如圖4所示的型腔排列方式。
圖4型腔布局圖
4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.4.1 主流道的設(shè)計(jì)
根據(jù)[M]查得
噴嘴前端球面半徑：型注射機(jī)噴嘴有關(guān)尺寸如下：
噴嘴前端孔徑：
為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)稍大于注射噴嘴直徑d?！?
主流道的半錐角α通常為過大的錐角會(huì)產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣，過小的錐角使凝料脫模困難，還會(huì)使充模時(shí)熔體的流動(dòng)阻力過大，此處的錐角選用。經(jīng)換算得主流道大端直徑,為使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑的圓弧過渡。主流道的長度L一般控制在之內(nèi)，可取。
4.4.2 冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)
后緊包在拉料桿的球頭上，開模時(shí)，便可將凝料從主流道中拉出。球頭拉料桿固定在定模一側(cè)的定模板上，并不隨脫模機(jī)構(gòu)移動(dòng)，所以當(dāng)開模具取出制件時(shí)將廢料與制件自動(dòng)拉斷，也將主流道凝料從球頭拉料桿上硬刮下來。其結(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5拉料桿圖
4.4.3分流道的設(shè)計(jì)
分流道在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時(shí)還要考慮減小流道的容積。圓形和正方形流道的效率最高，當(dāng)分型面為平面時(shí)一般采用圓形的截面流道，但考慮到加工的方便性，可采用半圓形的流道。
一般分流道直徑在范圍內(nèi)，分流道的截面尺寸可根據(jù)制品所用的塑料品種、重量和壁厚，以及分流道的長度由《中國模具設(shè)計(jì)大典》第2卷中圖所示的經(jīng)驗(yàn)曲線來選定，經(jīng)查取D’=7.6mm較為合適，分流道長度取L＝194mm從圖9.2－14中查得修正系數(shù)，則分流道直徑經(jīng)修正后為，取
分流道如圖6所示：
圖6分流道圖
4.4.4澆口的設(shè)計(jì)
根據(jù)澆口的成型要求及型腔的排列方式且材料粘度小，故選用點(diǎn)澆口較為合適。點(diǎn)澆口有澆口痕跡小等優(yōu)點(diǎn)。
從制品的內(nèi)蓋進(jìn)料，點(diǎn)澆口的截面形狀為直徑的圓形，其優(yōu)點(diǎn)是截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正。澆口是在制品的內(nèi)表面留有澆口痕跡，因?yàn)樵撝萍?nèi)表面質(zhì)量要求較低，又是中小型制品的一模兩腔結(jié)構(gòu)，所以可以采用點(diǎn)澆口。
澆口直徑一般為，其大小由物料性質(zhì)和制件重量決定，澆口臺(tái)階長度為.最好為，澆口直徑可由經(jīng)驗(yàn)公式確定如下：
式中：A——型腔的表面積
K——材料系數(shù)。對材料PC為0.7；
C——壁厚系數(shù)從[1]的表3-3-2如下圖所示中選取 上式適用于壁厚的制品?！?
表3-3-2注塑件厚度系數(shù)表
t/mm
0.75
1
1.25
1.5
1.75
2
2.25
2.5
C
0.178
0.206
0.23
0.242
0.272
0.294
0.309
0.326
計(jì)算得型腔的表面積
制件壁厚 將其帶入公式：
澆口臺(tái)階長度取。
5.排氣、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
5.1排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
排氣槽的截面積可用如下公式進(jìn)行計(jì)算：
?、?
式中：F——排氣槽的截面面積
m1——模具內(nèi)氣體的質(zhì)量
P0——模具內(nèi)氣體的初始?jí)毫?取
T1——模具內(nèi)被壓縮氣體的最終溫度
t——充模時(shí)間(s)
模內(nèi)氣體質(zhì)量按常壓常溫20的氮?dú)饷芏扔?jì)算，有
m1=ρ0V0 ?、?
式中：V0——模具型腔的體積（）
應(yīng)用氣體狀態(tài)方程可求得上式中被壓縮氣體的最終溫度
?、?
式中：T0——模具內(nèi)氣體的初始溫度
由
充模時(shí)間
被壓縮氣體最終排氣壓力為
由③式得：
模具內(nèi)的氣體質(zhì)量由②式得：
將數(shù)據(jù)代入①式得：所需排氣槽的截面面積為：
由于制件體積較小，因此不必另外開設(shè)排氣槽，氣體由卸料桿和凸、凹模等間隙排出即可。
5.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的有關(guān)公式：
式 中：
——冷卻水的體積流量
W——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料重量
——單位重量的塑料制品在凝固時(shí)所放出的熱量
——冷卻水的密度
——冷卻水的比熱容 4.187
——冷卻水的出口溫度 25
——冷卻水的入口溫度 20
可表示為：
式中：
——塑料的比熱容 1.465
——塑料熔體的初始溫度 200
——塑料制品在推出時(shí)的溫度 60
——結(jié)晶型塑料的熔化質(zhì)量焓
=
將以上各數(shù)代入得：
上述計(jì)算的設(shè)定條件是：模具的平均工作溫度為40，用常溫20的水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為25，產(chǎn)量為。
由體積流量查表可知所需的冷卻水管的直徑非常小，體積流量也很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式即可。但為滿足模具在不同溫度條件下的使用，可在適當(dāng)?shù)奈恢貌贾弥睆絛為10mm的管道來調(diào)節(jié)溫度。
6.模具工作零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算和模架選擇
6.1型芯設(shè)計(jì)及計(jì)算
定模的結(jié)構(gòu)采用整體嵌入式，這樣有利于節(jié)省貴重金屬材料。型芯采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，有利于加工和排氣,如圖7所示
圖7型芯結(jié)構(gòu)圖
本設(shè)計(jì)中零件工作尺寸的計(jì)算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進(jìn)行計(jì)算，已給出這PC的成型收縮率為0.05，模具的制造公差取，型腔型芯工作尺寸的計(jì)算如表5—1所示
表5—1型腔型芯工作尺寸表
類別
塑件尺寸
計(jì)算公式
模具尺寸
型
腔
計(jì)
算
型腔板
推件板
型
芯
計(jì)
算
主型芯
小型芯
6.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計(jì)算
6.2.1型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
根據(jù)圓形組合式型腔的側(cè)壁厚度計(jì)算公式：
式中：S——側(cè)壁厚度
P——型腔壓力 40
r——型腔半徑 17.625
E——模具材料的彈性模量
——?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量 0.05
將以上各數(shù)代入式得：
6.2.2底板厚度的計(jì)算公式如下：
將各參數(shù)代入式中得：
型腔的厚度
S可取取
根據(jù)計(jì)算，型腔側(cè)壁厚度應(yīng)大于，而型腔的直徑為。根據(jù)澆注系統(tǒng)的條件及制件的大小，初選標(biāo)準(zhǔn)模架，依據(jù)[3]，根據(jù)模板的參數(shù)確定導(dǎo)柱、導(dǎo)套、墊塊等的有關(guān)尺寸。
6.2.3模架選擇
依據(jù)[6]，模板的參數(shù)及分型條件確定選擇A2型模架
7.注射模的導(dǎo)向及脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
脫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分和模內(nèi)其他零件之間的正確對合，起定位和定向作用。例如：使凸模的運(yùn)行與加壓方向平行，保證凸凹模的配合間隙；在推出機(jī)構(gòu)中保證推出機(jī)構(gòu)運(yùn)行定向，并承受推出時(shí)的部分側(cè)壓力，在垂直分型時(shí)，使垂直分型拼塊在閉合時(shí)準(zhǔn)確定位。絕大多數(shù)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)都由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，稱之為導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
7.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔之間的配合來保證模具的配合精度。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：導(dǎo)柱到導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)；導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔的配合以及到住的數(shù)量和布置等。
7.2.1導(dǎo)柱
導(dǎo)柱設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
(1) 導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定，但必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度，且表面要耐磨，芯部要堅(jiān)韌，因此導(dǎo)柱的材料的多半采用低碳鋼，滲碳淬火，或用碳素工具鋼淬火處理，硬度為
(2) 導(dǎo)柱的長度通常應(yīng)高出凸模端面，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時(shí)凸模先進(jìn)入型腔與其碰撞而損壞。
(3) 導(dǎo)柱的端部設(shè)計(jì)成錐形或半球形，便于導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。
(4) 導(dǎo)柱的配合精度。導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔通常采用間隙配合或,而安裝孔則采用過渡配合或,配合部分表面粗糙度為。同時(shí)需注意，要采用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒ǚ乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。
(5) 導(dǎo)柱直徑尺寸按照模具模板外型尺寸而定。模板尺寸越大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)越大，所選導(dǎo)柱直徑也越大。
7.2.2導(dǎo)向孔
最簡單的導(dǎo)向孔是直接在模板上開孔，加工簡單，適用于精度要求不高且小批量生產(chǎn)的模具。然而為了保證導(dǎo)向精度和檢修方便，導(dǎo)向孔采用鑲?cè)雽?dǎo)套形式
(1) 導(dǎo)向孔最好為通孔，否則導(dǎo)柱進(jìn)入未開通的導(dǎo)向孔(盲孔)時(shí)，孔內(nèi)空氣無法逸出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)造成阻力。若受模具結(jié)構(gòu)限制，導(dǎo)向孔必須做成盲孔時(shí)，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)透氣孔或透氣槽。
(2) 為使導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角。通常導(dǎo)套采用淬火導(dǎo)套拉毛。鋼或銅等耐磨材料制造。但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，以改善摩擦及防止導(dǎo)柱或
(3) 導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分按間隙配合，導(dǎo)套外徑按過渡配合。
7.2.3導(dǎo)柱的數(shù)量和布置
注塑模的導(dǎo)柱一般取2-4根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺寸來確定[M]。其中圖(a)適用于結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高的小型模具。圖(b)(c)為4根導(dǎo)柱對稱布置的形式，其導(dǎo)向精度較高，為了避免安裝方位的錯(cuò)誤，可將導(dǎo)柱做成四大四小兩組導(dǎo)柱來確保模具動(dòng)作的精確性。其結(jié)構(gòu)形式如圖8所示。
(a) (b) (c) (d)
圖8導(dǎo)柱布局圖
本設(shè)計(jì)采用圖8中(b)所示形式。
7.3 脫模推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.3.1 脫模機(jī)構(gòu)的分類及設(shè)計(jì)原則
注射成型后，使塑件從凸?；虬寄Ｉ厦摮龅臋C(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。它由一系列推出零件和輔助零件組成，可具有不同的脫模動(dòng)作。由于塑件的形狀與尺寸變化萬千。因此脫模機(jī)構(gòu)具有多種類型，如按推出動(dòng)作的動(dòng)力源對機(jī)構(gòu)分類，有手動(dòng)脫模，機(jī)動(dòng)脫模，氣動(dòng)和液壓脫模等不同類型；如按脫出機(jī)構(gòu)動(dòng)作特點(diǎn)分類，又可分為一次推出(簡單脫模機(jī)構(gòu))，二次推出，順序脫模，點(diǎn)澆口自動(dòng)脫落以及帶螺紋塑件脫模等不同類型。由于脫模機(jī)構(gòu)種類繁多，所以脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)既復(fù)雜又靈活的工作，需要不斷地積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而是在設(shè)計(jì)中應(yīng)敢于改革創(chuàng)新。
7.3.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
一般脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
（1）脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力一半來自于注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)，故脫模機(jī)構(gòu)一般設(shè)置于注射模的定模內(nèi)。
（2）脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件在頂出過程中不變形損壞。
（3）脫模機(jī)構(gòu)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)模內(nèi)。
（4）脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠，有合適的推出距離。
（5）若塑件需留在定模內(nèi)，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置在定模內(nèi)。
主要由推桿、推桿固定板、拉料桿、復(fù)位桿，推板等結(jié)構(gòu)組成。一般脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
(1) 脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力一般來自于注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)，故脫模機(jī)構(gòu)一般設(shè)置于注射模的動(dòng)模內(nèi)；
(2) 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)使塑件在頂出過程中不會(huì)變形損壞；
(3) 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)能保證塑件在開模過程中留在設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)模內(nèi)；
(4) 脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠，有合適的推出距離；
(5) 若塑件需留在定模內(nèi)，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在定模內(nèi)。
當(dāng)塑件上有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，成型側(cè)孔或側(cè)凹的零件必須是可活動(dòng)的型芯。脫模前，活動(dòng)型芯必須先抽出，完成側(cè)面活動(dòng)型芯抽出的機(jī)構(gòu)稱作抽芯機(jī)構(gòu)。
實(shí)際使用當(dāng)中，最為常用的就是斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理是利用開模力和斜導(dǎo)柱的傾斜角度強(qiáng)行驅(qū)動(dòng)滑塊作橫向移動(dòng)，從而完成抽芯分型動(dòng)作。其特點(diǎn)是抽芯動(dòng)作可靠，抽撥力大，但模具制造要求高，實(shí)際應(yīng)用廣泛。
7.3.3脫模力的計(jì)算
此模具采用推件板脫模，因該制件的，屬厚壁制品，厚壁制品脫模力受到材料向壁厚中性層冷卻收縮的影響，可用彈性力學(xué)的有關(guān)厚壁圓筒的理論進(jìn)行分析計(jì)算，公式如下：
式中： F 推出力
A 塑件包裹型芯的面積
P 塑件對型芯單位面積上的包裹力；一般情況下，模外冷卻的塑件p取模內(nèi)冷卻的的塑件p取 Pa
塑件對鋼的摩擦系數(shù)，為 0.2
脫模斜度
將以上數(shù)據(jù)代入公式得
考慮動(dòng)模部分有強(qiáng)制出模機(jī)構(gòu)，取
7.4 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
動(dòng)模部分由于制件是薄壁零件頂出有點(diǎn)困難，設(shè)計(jì)了多根頂桿均勻分布于制件內(nèi)表面，先頂出蓋子，再頂出蓋體部分。
7.4.1 頂桿的設(shè)計(jì)
（1）頂桿的長度計(jì)算公式[1]：
式中：——頂桿的總長度；
——頂桿端面到凸模的底部的高度
——?jiǎng)幽９潭ò宓暮穸?
——頂出行程
——推桿固定板厚度
則
（2）圓形推桿的直徑
式中: d——圓形推桿直徑；
——推桿長度系數(shù)，取0.7；
l——推桿長度；
n——推桿數(shù)量，；
E——推桿材料的彈性模量，鋼取
總脫模力，。
則 ，
取
推桿如圖9，圖10所示：
圖9推桿主視圖
圖10推桿布局圖
7.4.2 復(fù)位桿的設(shè)計(jì)
復(fù)位桿與頂桿安裝在同一固定板上，工作端面與分型面齊平，或低于動(dòng)模板表面不大于0.005，類型與頂桿相同。
8.注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核
8.1工藝參數(shù)的校核
8.1.1注射量的校核
式中：模具型腔流道的最大容積
V指定型號(hào)與規(guī)格注射機(jī)的注射量容積
塑料的固態(tài)密度
注射系數(shù)取，無定形料可取0.85，結(jié)晶形可取0.75。
將以上各數(shù)代入得：
倘若實(shí)際注射量過小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留的時(shí)間會(huì)過長。所以最小注射量容積。
實(shí)際注射量
即
所以符合要求。
8.1.2鎖模力的校核
公式：
式中注射機(jī)的額定鎖模力 400
制品和流道在分型面上的投影和
型腔的平均計(jì)算壓力
由 取30
安全系數(shù)，通常取 1.2
則：
所以符合要求。
8.1.3最大注射壓和的校核
式中：注射機(jī)的額定注射壓力 160
成型時(shí)所需的注射壓力 100
安全系數(shù)，常取 取1.3
則
所以符合要求。
8.2安裝參數(shù)的校核
模具各模板的厚度分別為：
上模座 50mm 中間板 35mm
定模板80mm 動(dòng)模板 115mm
墊塊 120mm 下模座30mm
模具的閉合高度
所允許的最小模具厚度
所允許的最大模具厚度
即模具滿足的安裝條件。
經(jīng)查資料型注射機(jī)的最大開模行程
滿足要求
所以注射機(jī)的開模行程足夠，由以上的驗(yàn)證可知，型注射機(jī)能滿足使用要求，故可采用。
設(shè)計(jì)總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)近1個(gè)半月，在這1個(gè)半月中我得到了諸多領(lǐng)導(dǎo)、老師的指導(dǎo)和幫助，在此我首先感謝所有給予我關(guān)懷和幫助的老師和同學(xué)。
在這1個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我經(jīng)過了從對注塑模具的一無所知到能熟練運(yùn)的成長過程。在這段緊張而又忙碌的日子里，我廣泛查閱相關(guān)資料，認(rèn)真推算各種數(shù)據(jù)，周密思考每一種設(shè)計(jì)方案，并且虛心向同學(xué)和指導(dǎo)老師探討、請教。時(shí)日雖短，但自感收獲頗多。
通過廣泛查閱注塑模具設(shè)計(jì)與制造的相關(guān)書籍文獻(xiàn)資料，對模具加工、制造的現(xiàn)狀及其前景有了一定的了解，并能夠從中提取出與我的畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的大量資料。由于模具的加工相對較復(fù)雜，且設(shè)計(jì)又比較靈活加上我國模具行業(yè)起步比較晚，還沒有制定出完善的模具國家標(biāo)準(zhǔn)，所以我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中不僅對大量書籍和參考文獻(xiàn)進(jìn)行綜合比較論證通過推算各種數(shù)據(jù)、繪制裝配草圖，使我的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)由進(jìn)一步得到鞏固和積累：包括機(jī)械加工工藝學(xué)的理論知識(shí)、機(jī)械制圖知識(shí)以及CAD繪圖知識(shí)等.更是將我大學(xué)二年來在學(xué)校里所學(xué)的理論知識(shí)與在實(shí)習(xí)工廠里的金工實(shí)習(xí)、鉗工實(shí)習(xí)、數(shù)控加工實(shí)習(xí)所獲得的實(shí)踐知識(shí)有機(jī)的融合到一起。使我的綜合運(yùn)用能力有了明顯的提高，同時(shí)也培養(yǎng)了我的創(chuàng)新思維，懂得了治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，持之以恒的道理。
同時(shí)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)很好地鍛煉了我獨(dú)立思考問題、分析問題、解決問題的能力。關(guān)鍵是掌握了獨(dú)立思考問題的方法，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下熟悉了獨(dú)立進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)的全過程以及設(shè)計(jì)過程中如何解決碰到的難題。在設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常會(huì)碰到書本上推薦的理論數(shù)據(jù)與實(shí)際應(yīng)用不符合，這時(shí)候就必須理論聯(lián)系實(shí)際綜合考慮實(shí)際的應(yīng)用性進(jìn)行合理的選擇，此收獲雖有勤奮學(xué)習(xí)的功勞，但更多的卻與指導(dǎo)老師平時(shí)對我們的嚴(yán)格要求有著密不可分的聯(lián)系。他常常在關(guān)鍵時(shí)刻給我們以方向性的指導(dǎo)。在此，特感謝指導(dǎo)老師——韓老師對我們的嚴(yán)格監(jiān)督和悉心指導(dǎo)，才使我們得以按計(jì)劃完成本次設(shè)計(jì)，為我們的三年大學(xué)生活畫上了圓滿的句號(hào)。
在設(shè)計(jì)過程中,得到了韓艷艷老師的鼎力指導(dǎo)和幫助,特在此表示感謝,由于本人水平有限,初次設(shè)計(jì),錯(cuò)誤在所難免,歡迎提出寶貴意見。
致 謝
三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，對在過去的日子里曾給予過我鼓勵(lì)、幫助的人們我滿懷感激，時(shí)刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。
整整一個(gè)月的時(shí)間我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于完成了。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我要大力感謝我們的指導(dǎo)老師——王老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們對王老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝?？梢哉f,沒有王老師這位負(fù)責(zé)的指導(dǎo)老師,我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)也不可能這樣順利的完成。老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對此衷心的感謝!同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師,沒有他他們的培養(yǎng)也不可能有今天的我們順利完成。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí)，我們在此基礎(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。在此，對王老師以及三年當(dāng)中對我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠的尊敬和最誠摯的感謝。
在此，感謝我們的指導(dǎo)老師——韓老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律、出謀劃策。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！謝謝！
并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠的謝意。
向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！
由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。
最后向三年來教過我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠的謝意！
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