接水盒塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)【注塑?！俊竞?張cad圖紙+文檔全套資料】

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評(píng)閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)格式基本規(guī)范，內(nèi)容基本完整。模具設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)較合理，繪圖基本規(guī)范。繪圖表達(dá)有少許錯(cuò)誤，技術(shù)要求不規(guī)范。評(píng)定該生畢業(yè)成績(jī)?yōu)榧案瘛? 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 接水盒注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1 緒論 1 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨 1 1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3接水盒模具設(shè)計(jì)流程 3 1.3.2支架模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 3 2 塑件成型工藝分析 4 2.1塑件的工藝分析 4 2.1.1 塑件的原材料分析 4 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 5 2.2 計(jì)算塑件的體積和重量利用 6 2.3 型腔數(shù)量的確定 6 2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 7 2.5 塑料成型設(shè)備的初選 7 3 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 3.1 分型面選擇 9 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 3.2.1 主流道設(shè)計(jì) 10 3.2.2 主流道襯套的選取 10 3.2.3 分流道設(shè)計(jì) 11 3.2.4 定位環(huán)設(shè)計(jì) 11 3.2.5 澆口設(shè)計(jì) 12 3.3型腔和型芯成型尺寸計(jì)算 13 3.3 .1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.3.2型腔材料的選取 14 3.3.3型芯鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 3.5確定推出機(jī)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)及復(fù)位 15 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4 模具冷卻加熱系統(tǒng)的計(jì)算 18 4.1 冷卻加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 4.2確定側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu) 19 6模具及注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)校核 22 6.1 最大注射量校核 22 6.2 鎖模力校核 22 6.3 開(kāi)模行程校核 23 結(jié)束語(yǔ) 24 致謝 ............................................................................................................25 參考文 獻(xiàn) .....................................................26 中文摘要 注射成型是塑料成型的主要方法之一。用注射成型方法加工的塑料制品，不僅可以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制品，而且制品黏度高、質(zhì)量好，注射成型的生產(chǎn)率也高。由于塑料的物理性能、化學(xué)性能與其它材料不同，因此注射塑料制品的設(shè)計(jì)與成型加工以及模具設(shè)計(jì)亦有它獨(dú)特的一面。要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、造型優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)耐用的塑料制品，不但要考慮塑料本身的特性，而且要考慮到塑料成型的工藝，模具結(jié)構(gòu)，制品使用環(huán)境以及制品的經(jīng)濟(jì)效益。? 一副模具從功能上可分為注射、成型、冷卻、脫模等部分；從結(jié)構(gòu)上可分為模架、成型、導(dǎo)向、脫模等部分。本文介紹了模具設(shè)計(jì)的一般原則和注意事項(xiàng)、模具材料及其選擇原則、塑料扣件注射模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。對(duì)具體方案進(jìn)行了分析論證，并詳細(xì)分析了各個(gè)部分的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中包括模架的確立、注射機(jī)的選擇、模具與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、成型零件的尺寸和公差計(jì)算、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算等等。最后繪制了模具裝配圖和零件圖。? ? 關(guān)鍵詞：?注射機(jī)??冷卻水道??澆注系統(tǒng)??斜滑塊??模具設(shè)計(jì)? ABSTRACT? injection?molding?is?one?of?the?main?methods?of?the?plastics?models.?this?method?of?injecting?model?of?plastic,?not?only?can?model?the?complications?structure,?and?product?sticky?degree?is?high,?quality?is?good,?and?the?rate?of?production?which?injects?to?model?is?also?high.?the?physical?function,?chemistry?function?of?plastics?is?different?from?other?materials,?so?the?design?of?injecting?plastic,?process?and?the?molding?design?also?has?it?special?one?side.?if?we?want?to?design?plastic?of?a?reasonable?structure,?beautiful?shape,?and?economic,?we?should?consider?the?characteristic?of?plastics?not?only,?but?also?the?craft?of?plastic,?molding?structure,?economic?performance?of?product,?and?the?using?environment?of?product.? a?mold?can?be?divided?into?inject,?model,?cool?off,?take?off?mold's?etc.?from?the?function?part.?it?can?be?divided?into?a?mold?and?molding,?leading?to,?and?take?off?mold's?etc.?from?the?structure?part.?this?text?introduced?general?principle?and?regulation,?materials?of?mold?and?its?choice?principle,?the?whole?process?of?fastener?molding?design.?carried?on?analytical?argument?to?the?concrete?project,?and?analyzed?each?design?process?of?part?in?detail,?including?the?choice?of?mold?and?injecting?machine,?checking?parameters?of?injecting?machine,?design?and?calculation?of?watering?system,?the?model,?cooling?system?and?taking?off?system?etc.?drew?an?assembling?picture?and?pictures?of?parts?of?mold?finally.? ?? key?words:??POM?;?Inject?the?machine??drawing?water??Gating?system??angled-lift.?Splits；?Mould?desig I 1 緒論 模具是一種有一定形狀和尺寸的型腔工具，與模具內(nèi)各種系統(tǒng)或輔助機(jī)構(gòu)配合使用，將各種高溫液體的材料（塑料和金屬合金等）填充至模具型腔內(nèi)，即可生產(chǎn)出具有特定形狀、尺寸、功能和質(zhì)量的工業(yè)零件。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱之為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”；美國(guó)業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為模具工業(yè)是所有工業(yè)的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力”同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。在模具工業(yè)總產(chǎn)值中，沖壓模具約50%，塑料模具占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興的工業(yè)，自塑料問(wèn)世以來(lái)的幾十年，由于原料豐富、制作簡(jiǎn)單和成本低廉，塑料工業(yè)的發(fā)展很快，它在某些方面已經(jīng)取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個(gè)工業(yè)部門不可缺少的材料。 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨 1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，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)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)50～1000萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。 ? 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。 1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著塑料模具市場(chǎng)的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式必然然會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)模具的要求也一定會(huì)越來(lái)越高。為了滿足市場(chǎng)的需要，未來(lái)的塑料模具無(wú)論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將會(huì)有較快的發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代的步伐，而我國(guó)的模具行業(yè)大都趨向于以下幾個(gè)方向發(fā)展： （1） 超大型超精密長(zhǎng)壽命高效率模具將得到發(fā)展。 （2） 多種材質(zhì)多種顏色多層多腔多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。 （3） 多種快速經(jīng)濟(jì)模具，特別是與快速成型技術(shù)相結(jié)合的RP/RT技術(shù)將得到快速發(fā)展。 （4） 模具設(shè)計(jì)、加工、及各種管理將向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展，CAD/CAE/CAM/CAPP及PDM/PLM/ERP等智能化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 （5） 更加高速、更加精密、更加智能化的各種模具加工設(shè)備將進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。 （6） 更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會(huì)不斷發(fā)展，隨之而來(lái)也會(huì)產(chǎn)生一些特殊的和更為先進(jìn)的加工方法。 （7） 各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝將得到不斷發(fā)展。 （8） 逆向工程、并行工程、復(fù)合加工乃至虛擬技術(shù)將進(jìn)一步得到發(fā)展。 （9） 熱流道技術(shù)將得到迅速發(fā)展，氣輔和其他注射成型工藝及模具也將會(huì)有所發(fā)展。 （10） 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高。 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺(tái)。經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過(guò)程，分析冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE軟件，模擬金屬變形過(guò)程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時(shí)間減少了50%以上。 1.3接水盒模具設(shè)計(jì)流程 接受任務(wù)書(shū) → 收集、分析、消化原始資料 → 模具排位、選取模架 → 分型面設(shè)計(jì)、澆口系統(tǒng)形式、澆口位置 → 分型零件采用何種形式抽芯 → 確定主要成型零件、結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式與尺寸 → 確定冷卻形式和運(yùn)水位置 → 確定頂出形式、頂出尺寸大小位置 → 利用2D 3D 軟件繪制模具圖、分模 → 繪制部分零件圖，校對(duì)、審圖 → 試模、修模 1.3.2支架模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間20天； 2.確定加工方案，所用時(shí)間5天； 3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。 2 塑件成型工藝分析 2.1塑件的工藝分析 圖1 塑件 圖1 塑件 2.1.1 塑件的原材料分析 塑料品種 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 使用溫度 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點(diǎn) 成型特點(diǎn) 丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS),屬于熱塑性塑料 ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無(wú)毒、無(wú)味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS同其它材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 小于85-110℃,脆化溫度未-18℃，塑料ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS在-40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 有較良好的耐化學(xué)試劑性,不耐濃的氧化性酸及醛、酮、酯、氧化烴等 ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會(huì)是沖擊破壞。 不透明,具有良好的綜合物理力學(xué)性能,耐熱、耐腐、耐磨及良好的抗蠕變性,介電性能好,吸水性較強(qiáng)ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響。 熔融溫度高(超過(guò)250℃時(shí)才出現(xiàn)分解),熔體粘度不太高,流動(dòng)性中等(溢邊值為0.04mm),與流動(dòng)性和壓力有關(guān),對(duì)壓力更敏感,冷卻速度較快,成型收縮小 結(jié)論: ①熔融溫度較高,熔體黏度中等,一般采用螺桿注射機(jī)成型,模具溫度可控制在60-80℃ ②吸濕性強(qiáng),含水量應(yīng)小于0.3％,必須充分干燥 ③易發(fā)生熔接熔接痕,應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置形式；頂出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色痕跡”(但在熱水中加熱可消失)；比熱容低，塑化效果高，凝固也快，故成型周期短；表觀粘度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此在模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式 。 2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 1.結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀為正方體，是一個(gè)不封閉的空心盒形體，尺寸較大壁厚均勻 ,該零件屬于簡(jiǎn)單的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)零件。 2.塑料制件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品尺寸的符合程度，即所獲塑件尺寸的準(zhǔn)確度。影響塑件的精度有很多首先是模具的制造精度、模具的磨損程度、塑料的收縮率波動(dòng)以及成型時(shí)工藝條件的變化、塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形式。因此。塑件的尺寸精度應(yīng)保證在滿足使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。根據(jù)塑件的尺寸可選取一般等級(jí)精度MT3。 塑料的外觀要求越高，表面粗糙度值應(yīng)越低。ABS塑料制件的表面粗糙度范圍為0.025～1.6/μm 從塑件的壁厚來(lái)看，各處壁厚不均勻,需要考慮收縮率及澆口位置的選擇。 2.2 計(jì)算塑件的體積和重量利用 UG進(jìn)行制件體積和重量的計(jì)算 根據(jù)制件圖紙，按1:1的尺寸比例在UG中完成三維制圖，先在"編輯"下拉列表中選擇“特征”中的“實(shí)體密度”設(shè)定ABS材料的密度，然后在“分析”菜單欄的下拉列表中選擇“測(cè)量體”即可的實(shí)體得體積、質(zhì)量，如下圖所 圖2 塑件體積 經(jīng)計(jì)算塑件體積和質(zhì)量，根據(jù)手冊(cè)，查的所用材料的密度.采用一模一腔.塑料制件的質(zhì)量為45.2g，塑料制件的體積為44300 2.3 型腔數(shù)量的確定 塑料制件形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，生產(chǎn)批量較大，所以使用多型腔注射模具，考慮到塑料制件側(cè)面有15cm×15cm的正方形孔，需要側(cè)向抽芯，所以模具采用一模一腔，這樣的模具尺寸結(jié)構(gòu)較小，制造加工方便，生產(chǎn)率較高；塑料制件成本較低。 2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查相關(guān)文獻(xiàn)資料，ABS塑料的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整） 料筒溫度：后段溫度t1選用180～190℃； 中段溫度t2選用200～210℃； 前段溫度t3選用210～230℃ ； 噴嘴溫度：選用180～190℃； 模具溫度：50～70℃； 注塑壓力：選用70～90Mpa； 保 壓：選用30Mpa； 注塑時(shí)間：選用3～5s,在此取3s； 保壓時(shí)間：選用15～30s，在此取25s； 冷卻時(shí)間：選用15～30s,在此取25s； 后處理：方法：紅外線燈，烘箱； 溫度：70℃； 時(shí)間：2～4h； 2.5 塑料成型設(shè)備的初選 根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為SZ-60/40查材料知： 額定注射量： 60cm 螺桿直徑： φ30mm 注射壓力： 150Mpa 鎖模力： 400kN 模具最大厚度： 280mm 模具最小厚度： 160 mm 最大開(kāi)模行程: 260mm 定位圈尺寸： φ55mm 噴嘴球半徑： R15mm 噴嘴口孔徑： Φ3.5mm 注射形式： 螺塞式 頂出形式： 中心頂出 中心頂出孔直徑： φ35mm 3 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定、型腔的排列方式﹑冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 3.1 分型面選擇 選擇分型面應(yīng)遵循以下基本要求；1.分型面應(yīng)選在塑料制件最大輪廓出，2.確定有利的留模方式，便于塑料制件順利脫模3.保證塑料制件的精度要求。4滿足塑料制件的外觀質(zhì)量要求。5便于模具加工制造。6對(duì)成型面積的影響，7對(duì)排氣效果的影響，8對(duì)側(cè)向抽型的影響。 由于本塑料制件需設(shè)置側(cè)向抽型，為保證側(cè)向型芯的放置容易及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以清高的側(cè)向凹孔作為抽芯方向；此外根據(jù)本塑料制件可知，本模具需設(shè)置分型面如下； 圖3—1分型面的選擇 3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2.1 主流道設(shè)計(jì) 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。 主流道部分在成型過(guò)程中，其小端入口處與注塑機(jī)噴嘴及一定溫度，壓力的塑料要冷熱交替反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料的要求較強(qiáng)，因而模具的主流道常設(shè)計(jì)成可拆卸更損的主流道襯套式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。一般采用碳素工具鋼如下8A,T10A等，熱處理要求淬火53～ 57HRC ，主流道襯套應(yīng)設(shè)置在模具的對(duì)稱中心位置上，并盡可能保證與相連接的注射機(jī)噴嘴為同一軸線。根據(jù)本模具的特點(diǎn)其主流道設(shè)計(jì)如下； 根據(jù)SZ-60/40型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=φ4mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： 噴嘴前端球面半徑： R0=7mm R=R0+（1～2）mm D2=d0+(0.5～1)mm 取主流道的球面半徑R=8mm 取主流道的小端直徑D2=φ4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取2°～4°經(jīng)換算得主流道大端直徑D2 =φ4.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=0.5的圓弧過(guò)渡，在保證制品成型的條件下，主流道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，以減小壓力損失和廢料量，通常主流道長(zhǎng)度可小于或等于60mm。 3.2.2 主流道襯套的選取 為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和前模仁的配合形式為H7/m6的過(guò)渡配合。形式如圖所示。 圖4 3.2.3 分流道設(shè)計(jì) 再多型腔或單型腔多澆口時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道。對(duì)分流道的要求是熔體通過(guò)時(shí)的溫度下降和壓力損失都盡可能的小，能平穩(wěn)均勻的將熔體分配到各個(gè)模腔，不過(guò)分增加塑料消耗能量等。因此恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積壁厚形狀復(fù)制程度模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。 3.2.4 定位環(huán)設(shè)計(jì) 定位環(huán)與注塑機(jī)定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中。選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，保證與定位孔成H11/h11或H11/b11配合，形式如圖3-5所示。 圖5 3.2.5 澆口設(shè)計(jì) 澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是： 1.使從流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔； 2.型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。澆口的設(shè)計(jì)與塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關(guān)系。但是，根據(jù)上述兩項(xiàng)基本作用來(lái)說(shuō)，澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。 根據(jù)本塑料制件的特點(diǎn)選用直接澆口，熔體直接同主流道流入型腔，流動(dòng)阻力小，速度快補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)，注射壓力直接作用在塑料制件上容易在進(jìn)料出產(chǎn)生較大較大殘余應(yīng)力，并由此導(dǎo)致制品翹曲變形，同時(shí)，澆口痕跡明顯大多數(shù)用于注射成型壁厚長(zhǎng)流程深型塑料制件及高粘度塑料，如聚砜，多用于單型腔模具。 3.3型腔和型芯成型尺寸計(jì)算 本模具中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)，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(lái)計(jì)算。查表的ABS的收縮率為S=0.3～0.8%，取其平均收縮率得=0.55%，模具制造公差=/3（為塑件尺寸公差）。 類別 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯工作尺寸 型 腔 的 計(jì) 算 型 芯 的 計(jì) 算 側(cè)型芯的計(jì)算 3.3 .1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔結(jié)構(gòu)如圖6所示。 圖6 3.3.2型腔材料的選取 本副模具采用一模兩件的結(jié)構(gòu)形式，考慮零件的外形特征、分型機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和加工難易程度以及材料價(jià)值等因素，型腔采用兩個(gè)獨(dú)立的行位。材料選用45鋼, 熱處理58～62HRC。 3.3.3型芯鑲塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯材料選用CrWMn, 熱處理58～60HRC，與固定端成H7/m6配合。圖7 3.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料熔體填充型腔時(shí)，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會(huì)在塑料制件上氣泡，接縫，表面輪廓不清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會(huì)導(dǎo)致塑料制件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會(huì)產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須考慮排氣問(wèn)題。 本模具屬于中型模具，模具的型腔簡(jiǎn)單可利用推桿活動(dòng)型芯以及固定型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。 3.5確定推出機(jī)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)及復(fù)位 根據(jù)零件的特點(diǎn)和分型的方式采用推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿材料選4Cr5MoSiV1，滑動(dòng)長(zhǎng)度部分淬硬58～62HRC以上，其余部分38～42HRC，表面粗糙度Ra0.8μm,與固定板為軸肩墊板連接，配合為H7/m6,與型芯為滑動(dòng)配合，一般選H7/f7，其配合間隙兼排氣作用。推桿端面應(yīng)精細(xì)拋光，因其已構(gòu)成型腔的一部分，為了不影響塑件的裝配,形式如圖3-8所示 圖7推桿 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 任何一副模具在定動(dòng)模之間都設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用有如下： ①定位作用：合模時(shí)維持動(dòng)定模之間的一定方位，合模后保持模腔的正確形狀。 ②導(dǎo)向作用 合模時(shí)引導(dǎo)動(dòng)默按序閉合，防止損壞型芯，并承受一定的側(cè)向力。 ③承載作用 采用推件板脫模或三板式模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱有承受推件板和定模型腔板的重載荷作用。 ④保持運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)作用，對(duì)于大中型模具的脫模結(jié)構(gòu)，有保持機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活平穩(wěn)的作用。 本副模具的制作為單件定做，應(yīng)在縮短制作周期的前提選用國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的安裝如下圖所示 圖9 4 模具冷卻加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1 冷卻加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) 當(dāng)注射成型工藝要求模具溫度在80一上時(shí)，模具中必須設(shè)置加熱裝置，模具加熱的方法很多，可用熱水，熱油，蒸汽和電加熱。 根據(jù)本模具的的特點(diǎn)，注射塑料之前對(duì)模具進(jìn)行噴燈加熱即可滿足要求。 本塑料制件的材料為ABS共粘度低，流動(dòng)性好，因成型工藝要求模具溫度都不太高，所以可選用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下； 1. 冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大 2. 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相符 3. 澆口處加強(qiáng)冷卻 4. 冷卻水道出入口溫差應(yīng)盡量小 5. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料的收縮的方向設(shè)置 此外冷卻水道設(shè)計(jì)還必須接近塑料制件的熔接部位，以免產(chǎn)生熔接痕，降低塑料制件強(qiáng)度，冷卻水道還要易于加工清理，一般水道孔徑為10mm左右，冷卻水道的設(shè)計(jì)要防止冷卻水的泄露，凡是易漏的部位要加密封圈。 由本模具的裝配圖可知，設(shè)置兩個(gè)冷卻裝置即可滿足要求，有長(zhǎng)水嘴流入到水套里，由于隔水板的的阻擋，水流繞零件一同進(jìn)行冷卻，其二，有型腔導(dǎo)板的長(zhǎng)水嘴流入繞塑料制件上端進(jìn)行冷卻。 4.2確定側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu) 圖10 斜導(dǎo)柱分型與抽芯機(jī)構(gòu) （1）斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱是該機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零件設(shè)計(jì)時(shí)須確定其形狀尺寸和斜角的大小。 導(dǎo)柱的截面形狀。斜導(dǎo)柱的截面形狀常用的有圓形和矩形，圓截面斜導(dǎo)柱加 工方便，裝配容易，矩形截面的斜導(dǎo)柱在相同的截面面積條件下，具有較大的抗 根據(jù)本塑料制件的特點(diǎn)擊模具結(jié)構(gòu)，選用圓形截面的斜導(dǎo)柱。 確定抽芯距，抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度，塑料制件孔深度為5mm，且是通孔，則抽芯距為； M=h+（23）=8mm 斜導(dǎo)柱斜角的確定。斜角的大小影響斜導(dǎo)柱的受力和開(kāi)模行程的大小，是設(shè)計(jì)時(shí)要確定的主要參數(shù)。實(shí)際設(shè)計(jì)中角的大小一般取-，最大不超過(guò)本模具角選擇 確定斜導(dǎo)柱的尺寸，斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽芯力及其傾斜角度。抽芯力=CHP{}=250kn查相應(yīng)數(shù)據(jù)表的側(cè)向抽芯時(shí)的彎曲力 = 2.3KN查相應(yīng)數(shù)據(jù)的斜導(dǎo)柱的直徑d= 10m導(dǎo)柱臺(tái)肩直徑D= 14mm 斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度根據(jù)抽芯距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定。計(jì)算得L=73mm 滑塊與導(dǎo)槽設(shè)計(jì)。側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要適用于成型塑料制件的側(cè)孔，滑塊在導(dǎo)滑槽中的滑動(dòng)要平穩(wěn)，不應(yīng)發(fā)生卡滯，跳動(dòng)等現(xiàn)象。由于塑料制件的一側(cè)有一個(gè)長(zhǎng)方形孔，塑料制件本身尺寸也不是太大，所以用T形槽導(dǎo)滑的整體式，T型槽的整體式結(jié)構(gòu)緊湊，多用于小型摸具的抽型結(jié)構(gòu)，但缺點(diǎn)是精度困難。 5閉合高度的確定 在支撐和固定零件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定： 定模座板：=25mm； 定模固定板：=25mm； 動(dòng)模板H3 =20mm； 支撐板H4 =20㎜； 動(dòng)定模板之間的縫隙 H0= 2㎜。 動(dòng)模座板： H5 =25mm； 因而模具閉合高度= H0 +++++ =2㎜+20mm+25mm+25mm+20mm+25mm =117mm 6模具及注塑機(jī)的有關(guān)參數(shù)校核 6.1 最大注射量校核 注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量80%。 所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng) 式中——注塑機(jī)的最大注塑量：?jiǎn)挝? ——注塑機(jī)的體積，單位 ——澆注系統(tǒng)體積，單位 故 確定的注塑機(jī)注塑量為：㎝ 滿足要求。 6.2 鎖模力校核 式中 ——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（Mpa），其大小一般是注射壓力的80%，注射壓力的大小為150Mpa； ——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（）； ——注塑機(jī)的額定鎖模力 ——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（）； n——型腔的數(shù)目 故 ＞ ==336（KN） 所以選定的注塑機(jī)為：400 滿足要求 6.3 開(kāi)模行程校核 本模具的外形尺寸為215mm×200mm×165mm, SZ-60/40型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm×320mm,故能滿足模具的安裝要求。 由于上述計(jì)算的模具閉合高度為117mm，XS-Z-60型注塑機(jī)的最小模具厚度為100mm，最大模具厚度為300mm。即模具滿足的安裝條件。 ≤≤ 經(jīng)查資料SZ-60/40型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程S=220mm，滿足下式頂出塑件的要求： S≥ H a + H b+（5～10）mm =35+35+10 =80㎜ 式中： H a —制品脫模高度 H b—制品高度 此外由于側(cè)分型機(jī)構(gòu)不會(huì)過(guò)大增加開(kāi)模距離，注塑機(jī)開(kāi)模行程足夠。經(jīng)驗(yàn)證SZ-60/40型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。 結(jié)束語(yǔ) 課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)面非常廣泛，囊括了大學(xué)期間所學(xué)的各種專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。從機(jī)械方面的簡(jiǎn)單知識(shí)到專業(yè)性很強(qiáng)的復(fù)雜問(wèn)題，從書(shū)本上的理論到實(shí)踐實(shí)習(xí)的動(dòng)手能力，這就要求我們把大學(xué)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。然而做到這些卻并不是件容易的事，其間很多不懂的東西或者不清楚的東西都要靠自己去圖書(shū)館查找資料或向老師同學(xué)請(qǐng)教。還有很多繁復(fù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，這些在以前的課程學(xué)習(xí)中并未涉及太多，所以都要運(yùn)用自己的知識(shí)技能和思維能力去解決。如果沒(méi)有扎實(shí)的知識(shí)技能功底和一定的毅力耐心便很難完成這樣復(fù)雜的工作，這也是對(duì)我們的一次考驗(yàn)。這次設(shè)計(jì)中不但讓我們重溫了書(shū)本上的知識(shí)，也提高了我們解決問(wèn)題的能力，一定程度上彌補(bǔ)了我們經(jīng)驗(yàn)的不足，也為我們今后走出學(xué)校能在社會(huì)上很好的工作打下了一定的基礎(chǔ)。 致謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師丁海老師，他對(duì)我的課程設(shè)計(jì)仔細(xì)審閱全部?jī)?nèi)容， 并給我的設(shè)計(jì)內(nèi)容提出許多建設(shè)性建議。讓我在課程設(shè)計(jì)的迷茫中找到了方向和方法，使我能夠及時(shí)完成課程設(shè)計(jì)。丁海老師的淵博知識(shí)，平易近人，不辭辛苦地在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我很多幫助，特別是在遇到困難時(shí)，他熱情地給了我鼓勵(lì)和幫助，使我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中學(xué)到很多。在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母校——河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻?、研究使我受益非淺。使我對(duì)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)有了很大提高，并對(duì)自己在設(shè)計(jì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤能夠及時(shí)的糾正，感謝他們?cè)谶@一段時(shí)間陪伴，使我的生活更加充實(shí)！ 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！使我對(duì)自己以后的人生之路充滿信心和熱情。在這里對(duì)你們說(shuō)一聲謝謝你們！！ 參考文獻(xiàn) [1] 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000,10 [2] 鄒繼強(qiáng).塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005,2 [3] 北京化工學(xué)院、天津輕工業(yè)學(xué)院.塑料成型機(jī)械[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2000,8 [4] 楊占堯.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004,9 25