旋鈕注塑模設(shè)計【三維UG】【13張CAD圖紙+PDF圖】

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So the price is low, the source is rich, good performance of plastic products has been more and more popular, it in the car, computer, mechanical instrument, home appliances, communications, and other fields has almost play the role that cannot be replaced.Injection molding is the plastic raw materials into the injection machine cylinder through heating melting uniform plasticizing, make it become the molten state of the fluid, and then through the plunger or screw high pressure injection mold cavity, and then after the pressure, cooling, curing to get plastic products processing technology. This product is a childrens toy car seat bottom knob, large size and with two threaded hole. This product design for mass production, the design of the die must have higher production efficiency, thread automatically release, it adopts hydraulic drive, rack drive gear to take off the thread. And at the bottom of the plastic parts there are two rectangular step hole, can use mould cavity force, the inclined guide pillar drive the sideslip block complete side core-pulling. In order to guarantee the quality of plastic parts and its performance so mould design into a die two cavity. Pouring system adopts the side gate, roll out way out for the push rod. Because of the large size, cooling time is long so in cavity plate set on cooling channel, so as to accelerate cooling, reduce plastic parts forming time. Keywords：Injection molding ;Slider angle pin ;One die two cavity - 1 - 目錄摘 要.IAbstract. I目 錄.I 第一章 緒論.1 1.1我國塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢.1 1.2課題的背景和意義.2 1.3畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性.2第二章 塑件的工藝性分析.3 2.1 設(shè)計任務(wù)說明書.3 2.2塑件的尺寸精度分析.4 2.3 壁厚分析.4 2.4 圓角分析.4 2.5 孔分析.5 2.6 螺紋分析.5 2.7 脫模斜度分析.5 2.8加強(qiáng)肋分析.6第三章 材料的工藝分析.7 3.1塑件材料的選擇.7 3.2材料的基本特性.7 3.2.1高密度聚乙烯的物理性質(zhì).7 3.2.2高密度聚乙烯的化學(xué)性質(zhì).7 3.3 材料的成型特性.7第四章 成型設(shè)備的選擇.9 4.1塑件體積的計算.9 4.2 模具型腔數(shù)目的確定.9 4.3 注塑機(jī)的初步選擇.9 4.3.1 塑件所需的最大注射量.9 4.3.2 注射機(jī)的成型工藝參數(shù).10- 1 - 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計.11 5.1 分型面的選擇.11 5.2 主流道的設(shè)計.11 5.3 分流道的設(shè)計.12 5.4 澆口的設(shè)計.12 5.4.1 澆口的選擇（選擇側(cè)澆口）.13 5.4.2 澆口尺寸的確定.13 5.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計.13第六章 成型零部件設(shè)計.15 6.1 零件工作部分尺寸的計算.15 6.2 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.16第七章 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計.19 7.1 螺紋抽芯力的計算.19 7.2 螺紋抽芯旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的計算.19 7.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .20 7.4 齒數(shù)與傳動比的確定.207.5齒條工作部分尺寸的計算.21第八章 注射模側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計.22 8.1 抽芯機(jī)構(gòu)的類型.22 8.2 斜導(dǎo)柱的基本形式.22 8.3 斜導(dǎo)柱抽芯傾斜角的選取.22 8.4 斜導(dǎo)柱工作參數(shù)的確定.22 8.4.1 抽芯力與開模行程的計算.22 8.4.2 抽拔距地計算.23 8.4.3 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算.23 8.4.4 斜導(dǎo)柱直徑的計算.23 8.4.5 斜導(dǎo)柱長度的計算.23 8.5 側(cè)滑塊與壓緊塊的設(shè)計.23 8.5.1 側(cè)滑塊的設(shè)計.23 8.5.2 導(dǎo)滑槽的設(shè)計.24- 1 - 8.5.3 楔緊塊的設(shè)計.24 8.5.4 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計.24第九章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計.269.1 標(biāo)準(zhǔn)注射模架的選擇.269.2 限位螺釘?shù)倪x擇.269.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計.27 9.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計.27第十章 溫度調(diào)節(jié)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計.2810.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計.2810.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計.28第十一章 模具與注射機(jī)的校核.3011.1 鎖模力的校核.3011.2 模具閉合高度的校核.3011.3開模行程的校核.3011.4 最大注射量的校核.3111.5 最大注射壓力的校核.3111.6 模具安裝尺寸的校核.31第十二章 繪制模具總裝配圖及零件圖.3212.1模具總裝配圖.3212.2部分零件圖.33結(jié) 語.35致 謝.36參考文獻(xiàn).37- 1 - 第一章 緒論1.1我國塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 近幾年來，世界模具市場總量一直保持在600億650億美元之間。04年世界模具產(chǎn)值約600億美元,亞洲約占200億美元,中國大約占有65億美元。但是進(jìn)口比例大約為1020億美元。近年來這些模具在我國逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)化,我國近年來模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況如表1-1所示。表1-1 中國的模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況年份生產(chǎn)廠家（個）產(chǎn)值（銷售額）（億元人民幣）進(jìn)口（億美元）出口（億美元）19846000150.2450.0131994100001307.6500.389200453018.1304.91020063000072020.47010.41200787020.04014.15200895020.0419.22 目前,我國模具制造技術(shù)與國際先進(jìn)水平相比還有較大差距,其中創(chuàng)新能力差距非常突出，最主要的原因是我國自主創(chuàng)新產(chǎn)品較少。為了鼓勵機(jī)械工業(yè)發(fā)展，2005年12月21日國務(wù)院正式頒布促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)定，其中第19項是：大型、精密模具及汽車模具設(shè)計與制造?？梢?，國家對機(jī)械工業(yè)的重視。近年來現(xiàn)代化的科學(xué)設(shè)計方法已經(jīng)在我國得到廣泛應(yīng)用，如：熱流道技術(shù)、氣輔注射技術(shù)和多色注射技術(shù)等。許多國際著名CAD/CAE/CAM軟件如：CATIA、UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS、Mold flow、DYNAFORM、DEFORM逐漸被引進(jìn)，并得到了很好的應(yīng)用。同時自主開發(fā)的系統(tǒng)軟件，例如：華中理工大學(xué)注塑、汽車覆蓋件和級進(jìn)模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)、上海交大沖壓、擠壓和精沖模具CAD系統(tǒng)、西安交大的沖壓和級進(jìn)模具CAD/CAM系統(tǒng)（XJCY）、北京機(jī)電研究所鍛模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等，也有了較大的發(fā)展。 江 陰 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(論文)教學(xué)手冊 機(jī)電工程系系模具設(shè)計與制造專業(yè)10模具2班學(xué)生姓名孫遠(yuǎn)飛設(shè)計(論文)題目旋鈕注塑模設(shè)計專 題同課題學(xué)生指導(dǎo)老師劉毅職稱高級實驗師工作單位江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院指導(dǎo)老師職稱工作單位系指導(dǎo)小組組長龐曉琛校指導(dǎo)委員會主任潘永惠 起止時間：2012年9月至2012年12月 表1：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）任 務(wù) 書 設(shè)計(論文)題目: 旋鈕注塑模設(shè)計 專題: 課題簡介（主要介紹課題的來源、性質(zhì)及目的意義）： 上海遐欣塑膠模具有限公司，是一家專業(yè)從事模具設(shè)計、制造及注塑成型、裝配、絲網(wǎng)印刷為一體化的企業(yè)。旋鈕是公司的一個產(chǎn)品，該塑件年產(chǎn)量約為20萬件。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。塑料模是一種用于生產(chǎn)的基本工藝裝備，它可以控制和限制熔融態(tài)的塑料流體在模具型腔內(nèi)的流動，使之形成所需要的形狀。它在很大的程度上節(jié)約了大量的零件的原材料，降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)前塑料制品在制造業(yè)中所占的比例迅猛增加，一個設(shè)計合理的塑料模具可以提高生產(chǎn)效率，降低次品率。 塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展速度十分迅猛。塑料材料由于其具有優(yōu)異的性能且加工容易，故成為塑料、橡膠和合成纖維三大合成材料中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的高分子材料。目前，塑料材料的應(yīng)用領(lǐng)域仍在進(jìn)一步擴(kuò)大，已經(jīng)涉及國民經(jīng)濟(jì)及人們生活的各個方面而塑料的加工及成型工藝也越來越得到設(shè)計者的重視。設(shè)計(論文)任務(wù)的主要內(nèi)容(主要說明基本條件、設(shè)計內(nèi)容、方法、思路或構(gòu)想及主要成果)： 針對旋鈕塑件，分析了塑件成型工藝性，選擇合適的模具分型面，計算模具的工作部分尺寸，設(shè)計出模具的基本結(jié)構(gòu)，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，同時完成了模具的主要零部件（如定位零件、卸料裝置、模架）及其它零件的設(shè)計，注射機(jī)的選用，模具的裝配。通過使用CAD/CAM軟件設(shè)計出整套模具裝配圖及主要零件圖，并撰寫出設(shè)計計算說明書。畢業(yè)設(shè)計（論文）成果（主要指實物、圖紙、圖畫、論文、論著和調(diào)研報告等作品以及任務(wù)書、說明書）的主要要求：畢業(yè)設(shè)計課題：旋鈕注塑模設(shè)計。圖紙：模具總裝圖、模具主要零件零件圖、三維零件圖等。畢業(yè)設(shè)計圖紙總計為3張0號圖紙以上的工作量，正式提交的圖紙必須用CAD繪制，制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn)。說明書字?jǐn)?shù)不少于8000字，格式符合要求，按學(xué)校統(tǒng)一要求排版后打印。參考文獻(xiàn)及資料等: 機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、模具設(shè)計、塑料模設(shè)計手冊、塑料模具設(shè)計與制造、塑料模具技術(shù)手冊、塑料成型模具、塑料模具設(shè)計手冊、模具設(shè)計與制造簡明手冊、塑料模具設(shè)計、塑料成型模具設(shè)計、塑料注射成型與模具、型腔模設(shè)計、側(cè)澆口點澆口并用的雙層型腔注射模、分流道截面形狀和尺寸計算的探討、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊、模具技術(shù)問答、公差配合與技術(shù)測量、模具材料及表面處理等。學(xué) 生（簽名） 年 月 日指導(dǎo)老師（簽名） 年 月 日表2：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）進(jìn) 度 計 劃起止日期工作內(nèi)容備注2012年09月01日2012年09月15日下企業(yè)調(diào)研，初選設(shè)計方案，資料收集，設(shè)計準(zhǔn)備。2012年09月16日2012年09月20日制定設(shè)計方案。2012年09月21日2012年09月30日塑件成型工藝分析。2012年10月01日2012年10月06日分型面及澆注系統(tǒng)的確定。2012年10月07日2012年10月21日塑料模具設(shè)計的方案論證。2012年10月22日2012年11月10日模具主要零部件的設(shè)計計算。2012年11月11日2012年11月20日完成模具裝配工作圖。2012年11月21日2012年12月10日繪制模具零件工作圖。2012年12月11日2012年12月24日編寫設(shè)計計算說明書。2012年12月25日2012年12月31日設(shè)計總結(jié)及答辯。表3：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）課 題 審 批 表系指導(dǎo)小組審題意見符合要求，同意開題 審題人：龐曉琛 2012年 9 月 13 日校指導(dǎo)委員會審題意見同意系指導(dǎo)小組意見 審題人：潘永惠 2012年 9 月 15 日表4：指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 記 錄 表（1）存在問題： 澆注系統(tǒng)的選擇。指導(dǎo)意見： 澆注系統(tǒng)的設(shè)計要求如下：（1）排氣良好；（2）流程短；（3）防止小型芯變形；（4）熱量、壓力損耗?。唬?）整修方便；（6）防止塑件變形；（7）盡可能減小澆注系統(tǒng)容積。學(xué)生應(yīng)選擇合適的澆口類型、數(shù)量及進(jìn)料位置，并加以論證。必要時用平面示意圖把構(gòu)思表達(dá)出來。澆注系統(tǒng)各組成部分零件應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，可加快模具制作的速度，同時也有助于降低模具制造費用。 指導(dǎo)教師：劉毅 2012年 10月 4日 學(xué)生：孫遠(yuǎn)飛 2012年 10月 4日存在問題： 推出機(jī)構(gòu)的確定。指導(dǎo)意見：根據(jù)塑件的形狀、尺寸大小、設(shè)備類型等綜合考慮塑件的推出方式。開模時應(yīng)盡量使塑件留在動模一側(cè)；推出元件的布局應(yīng)合理；塑件脫模時應(yīng)不變形，不損傷塑件的外觀質(zhì)量；推出機(jī)構(gòu)的推出及復(fù)位應(yīng)可靠且運動靈活，制造及配換應(yīng)方便容易。推出機(jī)構(gòu)采用頂塊頂出機(jī)構(gòu)。 指導(dǎo)教師：劉毅 2012年 10月 15日 學(xué)生：孫遠(yuǎn)飛 2012年 10月 15日表4：指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 記 錄 表（2）存在問題： 繪制模具裝配圖。 1.視圖布置不合理。2.缺少必要的配合尺寸。3.標(biāo)題欄填寫不規(guī)范。指導(dǎo)意見：按照制圖國標(biāo)中的相關(guān)規(guī)定繪制裝配圖，準(zhǔn)確、清晰地表達(dá)模具的基本構(gòu)造及模具零件之間的裝配關(guān)系。1.作圖比例和圖面布置盡量采用1:1的作圖比例。一般采用主視圖和俯視圖兩個視圖，塑件圖布置在圖紙的右上角，并注明塑件名稱、塑料牌號等要素，標(biāo)全塑件尺寸。裝配圖上需標(biāo)注模具的總體尺寸、必要的配合尺寸和安裝尺寸，其余尺寸一般不標(biāo)注。2.標(biāo)題欄及明細(xì)表應(yīng)按統(tǒng)一要求填寫，特別是設(shè)計者必須要在相應(yīng)位置上簽名。 指導(dǎo)教師：劉毅 2012年 11月 16日 學(xué)生：孫遠(yuǎn)飛 2012年 11月 16日存在問題： 繪制模具零件圖。 1.視圖比例不當(dāng)。2.尺寸標(biāo)注不規(guī)范。3.技術(shù)要求不合理。指導(dǎo)意見：1.視圖和比例尺的選擇零件圖比例尺大都采用1:1，小尺寸零件或尺寸較多的零件則需放大比例繪制。2.尺寸標(biāo)注的基本規(guī)范尺寸標(biāo)注要做到既不少標(biāo)、漏標(biāo)，又不多標(biāo)、重復(fù)標(biāo)，同時又使整套模具零件圖上的尺寸布置清晰、美觀。3.表面粗糙度及形位公差各面的粗糙度均應(yīng)注明，有形位公差要求的結(jié)構(gòu)形狀則需加注形位公差。4.技術(shù)要求及標(biāo)題欄零件圖上的技術(shù)要求應(yīng)標(biāo)注在標(biāo)題欄的上方，注明除尺寸、公差、粗糙度以外的加工要求。標(biāo)題欄按統(tǒng)一規(guī)格填寫，設(shè)計者必須在各零件圖標(biāo)題欄的相應(yīng)位置上簽名。 指導(dǎo)教師：劉毅 2012年 11月 27日 學(xué)生：孫遠(yuǎn)飛 2012年 11月 27日表4：指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 記 錄 表（3）存在問題： 編寫設(shè)計計算說明書。 1.編寫不規(guī)范。2.計算說明缺乏條理。3.內(nèi)容不夠完整。指導(dǎo)意見：設(shè)計計算說明書應(yīng)在全部計算及全部圖紙完成后進(jìn)行整理與編寫。編寫時要注意以下要求：1.編寫的規(guī)范化必須按照江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行編寫。2.計算的正確性對所有的設(shè)計計算要求正確無誤。3.內(nèi)容的完整性編寫完后，應(yīng)檢查設(shè)計計算說明書中所包括的內(nèi)容是否完整。 指導(dǎo)教師：劉毅 2012年 12月 17日 學(xué)生：孫遠(yuǎn)飛 2012年 12月 17日存在問題： 指導(dǎo)意見： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 學(xué)生： 年 月 日注：此表不夠，可自行添加。表5：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）評 閱 意 見 指導(dǎo)老師評語： 孫遠(yuǎn)飛同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計課題為旋鈕注塑模設(shè)計。 在畢業(yè)設(shè)計過程中，學(xué)習(xí)態(tài)度端正，組織紀(jì)律性好，能夠按照指導(dǎo)老師的要求完成整個畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。經(jīng)常深入企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，積極主動查閱有關(guān)模具設(shè)計資料，能夠運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識和模具專業(yè)知識分析和解決一些實際問題。設(shè)計任務(wù)難度較大，能夠熟練地運用CAD和UG等模具設(shè)計軟件，工作完成情況較好。希望在今后的工作和學(xué)習(xí)中，能夠充分發(fā)揮自己的聰明才智，勤學(xué)苦練，做一名優(yōu)秀的模具專業(yè)人才。 孫遠(yuǎn)飛同學(xué)完成了規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，同意其參加答辯。建議畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?9 。指導(dǎo)老師：劉毅 2012年 12月 22日第一評閱人評語： 孫遠(yuǎn)飛同學(xué)論文主要針對旋鈕塑件進(jìn)行模具設(shè)計研究，選題具有一定難度，工作量較大，有一定的現(xiàn)實意義。針對旋鈕零件的成型工藝，選擇合適的塑料材料。根據(jù)塑料的收縮率以及流動性合理的設(shè)計和計算模具工作部分尺寸及公差，并設(shè)計出模具。論文撰寫認(rèn)真，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，條理清晰。從論文可以看出作者閱讀了大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，在模具設(shè)計和制造專業(yè)方面掌握了堅實的理論基礎(chǔ)知識和基本應(yīng)用技能，具有一定的分析問題和解決問題的能力。我認(rèn)為此畢業(yè)設(shè)計（論文） 能夠 參加答辯，并建議成績?yōu)椋?17 評閱人： 沈杏林 職稱： 副教授 2012年 12 月 24日第二評閱人評語： 孫遠(yuǎn)飛同學(xué)畢業(yè)設(shè)計選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能夠達(dá)到綜合訓(xùn)練目的。題目有一定難度，工作量較大。該生查閱文獻(xiàn)資料能力較強(qiáng)，能較為全面收集關(guān)于模具設(shè)計的資料，其時效性較強(qiáng)。設(shè)計過程中參考了較為豐富的文獻(xiàn)資料，能綜合運用所學(xué)知識，全面分析模具的內(nèi)容以及控制要求，設(shè)計分析了高密度聚乙烯的參數(shù)指標(biāo)，設(shè)計了有油缸齒條帶動的抽芯機(jī)構(gòu)的模具，綜合運用知識能力較強(qiáng)。 說明書篇幅完全符合學(xué)院規(guī)定，內(nèi)容較為完整，層次結(jié)構(gòu)安排科學(xué)，邏輯關(guān)系清楚，語言表達(dá)流暢，格式完全符合規(guī)范要求，圖紙質(zhì)量較好。我認(rèn)為此畢業(yè)設(shè)計（論文） 能夠 參加答辯，并建議成績?yōu)椋?18 評閱人： 唐黎明 職稱： 講師 2012年 12月 25日注：表5中的指導(dǎo)教師和評閱人的評閱成績要參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定。指導(dǎo)教師：10分，評閱教師各20分，滿分為50分。表6 系 部 審 核 意 見系審核意見： 同意評閱老師意見。 審核人： 周宏雷 2012年12 月26日 表7：畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）答 辯 記 錄 及 成 績自述記錄： 本設(shè)計是旋鈕注塑模的設(shè)計。該塑件外形尺寸精度要求一般，形狀比較復(fù)雜。本文詳細(xì)論述了旋鈕注塑模具設(shè)計的全過程。針對旋鈕零件的成型工藝，選擇合適的塑料材料，根據(jù)塑料的收縮率以及流動性合理的設(shè)計和計算模具工作部分尺寸及公差，同時完成了模具總體設(shè)計、模具的主要零部件及其它零件的設(shè)計以及沖壓設(shè)備的選用，模具的裝配等。該模具生產(chǎn)成本低，使用壽命長，操作安全、方便，便于搬運、安裝、緊固到?jīng)_床上，并且方便、可靠，外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)，能保證規(guī)定的生產(chǎn)率和塑件的質(zhì)量，對設(shè)計同類產(chǎn)品具有參考價值?；?答 提 問 情 況 記 錄提 問 題 目回答情況1、如何確定模具型腔數(shù)目？1、由于多型腔模具在滿足塑料制件的形狀和尺寸一致性好，成型工藝條件容易控制條件下具有提高生產(chǎn)效率和降低塑件的整體成本。并結(jié)合旋鈕的質(zhì)量要求，所以采用雙型腔模具。 回答正確。2、模具推出機(jī)構(gòu)如何確定？2、根據(jù)塑件的形狀、尺寸大小、設(shè)備類型等綜合考慮塑件的推出方式。 回答正確。3、開模距離如何進(jìn)行校核？3、取出制件所需要的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模行程距離，根據(jù)公式計算校核。 回答基本正確。 答辯小組評語： 孫遠(yuǎn)飛同學(xué)答辯準(zhǔn)備工作充分，能夠詳細(xì)闡述畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容，對主要問題的回答正確，思路清晰，時間控制得較好。設(shè)計計算說明書概念清楚，內(nèi)容完整，有較強(qiáng)的邏輯性。比較注重禮貌和儀容儀表，較好地完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書所規(guī)定的設(shè)計任務(wù)。答辯成績 15 答辯小組組長： 龐曉琛 2012年 12月 30日 答辯秘書： 2012年 12月 30日注：答辯小組的答辯成績要參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定，用分?jǐn)?shù)表示，滿分“20分”表8：畢業(yè)設(shè)計（論文）工作成績匯總和評定分段項目建議成績?nèi)藛T或小組建議成績1.平時工作與中期檢查由指導(dǎo)老師給定 （30分）262設(shè)計（論文）質(zhì)量與水平指導(dǎo)老師評閱成績（10分）9評閱人評閱成績 （20分）17評閱人評閱成績 （20分）183.答辯 答辯小組答辯成績（20分）15總 評 成 績85專業(yè)答辯委員會評定意見： 根據(jù)指導(dǎo)老師、評閱人和答辯小組建議成績，經(jīng)專業(yè)答辯委員會研究，確定該同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計（論文）工作的總成績 85 。 專業(yè)答辯委員會主任： 周宏雷 2013 年 1 月 5 日校畢業(yè)作業(yè)工作指導(dǎo)委員會審核意見： 指導(dǎo)委員會主任： 潘永惠 2013 年 1 月 8 日注：1、平時工作和中期成績由指導(dǎo)老師參照封底的“參考評分標(biāo)準(zhǔn)”給定。2、各欄成績均用分?jǐn)?shù)表示，總成績滿分為“100分”表9：畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、評閱、考核人簽字我們是此畢業(yè)設(shè)計（論文）相關(guān)的全部指導(dǎo)、評閱、審核人員，我們已經(jīng)認(rèn)真仔細(xì)地閱讀了上述的全部內(nèi)容，以上內(nèi)容共 頁，全部真實、有效。畢業(yè)設(shè)計（論文）題目旋鈕注塑模設(shè)計學(xué)生姓名/學(xué)號孫遠(yuǎn)飛/10020324指導(dǎo)教師劉毅序人員身份工作單位 職稱/職務(wù)簽名日期備注1指導(dǎo)教師1團(tuán)隊項目2指導(dǎo)教師2團(tuán)隊項目3指導(dǎo)教師3團(tuán)隊項目4課題系部審核人江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 系部蓋章5第一評閱人江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 6第二評閱人江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 7答辯小組組長江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 8答辯老師1江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 9答辯老師2江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 10答辯老師3江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 11答辯老師4江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/12系答辯委主任江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 13系工作秘書江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/ 14校審核人江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/教務(wù)處章15校指委主任江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院/蓋章注：本頁為當(dāng)事人手書簽字各蓋章，在畢業(yè)設(shè)計工作全部結(jié)束后將此頁描述后載入原word文檔，并將全部畢業(yè)設(shè)計（論文）轉(zhuǎn)化為pdf格式文件存檔保存。江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)評分原則、參考標(biāo)準(zhǔn)和填寫說明一、評分原則1、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績評定采用百分制記分。2、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績由三個部分組成，其中平時工作、中期檢查情況占30分，畢業(yè)設(shè)計（論文）質(zhì)量和水平占50分（由指導(dǎo)教師與評閱教師分別評分，其中指導(dǎo)教師滿分為10分，兩位評閱教師各20分），畢業(yè)答辯占20分。三項之和為總成績，總成績由答辯委員會集體議定。3、畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）的成績單獨進(jìn)行評定，原則上不受平時課程的學(xué)習(xí)成績影響。堅持標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求，實事求是，力求反映學(xué)生的真實水平。4、各系可以參照下述標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)專業(yè)特點制定相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計（論文）和社會調(diào)查（論文）答辯與評分標(biāo)準(zhǔn)，報教務(wù)處備案。項目內(nèi)容權(quán)重評分標(biāo)準(zhǔn)（5分）（3-4分）（0-2分）平時工作與中期檢查（30分）出勤、紀(jì)律、協(xié)作精神1好一般差獨立工作能力1強(qiáng)一般差工作勤奮及刻苦精神1勤奮刻苦較認(rèn)真馬虎獨立思考與主動性1主動鉆研欠主動不主動資料、材料應(yīng)用能力1水平高水平一般差中期檢查情況1好一般差設(shè)計(論文)質(zhì)量與水平（50分）綜合應(yīng)用知識的能力3強(qiáng)較強(qiáng)差設(shè)計（論文）的科學(xué)系、合理性及實用性2正確合理較正確合理差設(shè)計（論文）的創(chuàng)新性2有創(chuàng)新一般差方案選擇論證1合理正確基本正確有錯誤數(shù)據(jù)處理能力1強(qiáng)一般較差圖、文表達(dá)能力1清晰、正確通順較正確通順有錯誤答辯（20分）能在規(guī)定時間內(nèi)精煉正確完成講解2按時、精煉正確按時、較正確錯誤較多能全面正確回答所提問題2全面正確比較全面、基本正確錯誤較多總分100分二、評分說明1、對無數(shù)據(jù)處理或只有簡單數(shù)據(jù)處理的畢業(yè)論文在“數(shù)據(jù)處理能力”一欄的權(quán)重降為0，在“圖、文表達(dá)能力”一欄的權(quán)重提高到2。2、上述各小項得分=評得分權(quán)重；各小項得分之和為總得分。三、填寫說明1、此手冊為重要的教學(xué)文件，請認(rèn)真、嚴(yán)肅填寫。2、此手冊的表9“畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)、評閱、審核人簽字”必須為手書簽字，其余可以計算機(jī)輸入。3、系部應(yīng)將此手冊的表9掃描后制成電子文檔，再將手冊全部轉(zhuǎn)化為PDF格式文件歸檔保存。江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計課 題：旋鈕注塑模設(shè)計專 題：專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造學(xué) 生 姓 名： 孫遠(yuǎn)飛班 級： 10模具（2）班學(xué) 號： 10020324指 導(dǎo) 教 師： 劉毅完 成 時 間： 2012年12月27日- 1 - 江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 旋鈕注塑模設(shè)計摘要隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的高分子材料不斷被應(yīng)用。因此價格低廉、來源豐富、性能優(yōu)良的塑料制品已經(jīng)越來越普及，它在汽車、電腦、機(jī)械儀表、家電、通信等各個領(lǐng)域幾乎已經(jīng)起到不可替代的作用。注射成形是把塑料原料放入注射機(jī)料筒中經(jīng)過加熱熔化均勻塑化，使之成為熔融狀態(tài)的流體，然后通過柱塞或螺桿高壓力注入模具型腔中，然后經(jīng)過保壓、冷卻、固化從而獲得塑料制品的加工工藝。 本產(chǎn)品是兒童玩具車座椅底部旋鈕，體積較大且?guī)в袃陕菁y孔。該產(chǎn)品設(shè)計為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具必須要有較高的生產(chǎn)效率，螺紋能夠自動脫模，故采用液壓傳動裝置，齒條帶動齒輪脫螺紋。而塑件底部有兩矩形臺階孔，可利用模具的開模力，采用斜導(dǎo)柱帶動側(cè)滑塊完成側(cè)抽芯。為了保證塑件的質(zhì)量以及其使用性能故模具設(shè)計成一模兩腔。澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆口，推出方式為推桿推出。因體積較大，冷卻時間較長故在型腔板上開設(shè)冷卻水道，從而加速冷卻，減少塑件的成型時間。關(guān)鍵詞：注射成型；斜導(dǎo)柱；一模兩腔 I Design of injection mold for the knobAbstract With the continuous development of science and technology, more and more high polymer material has been applied. So the price is low, the source is rich, good performance of plastic products has been more and more popular, it in the car, computer, mechanical instrument, home appliances, communications, and other fields has almost play the role that cannot be replaced.Injection molding is the plastic raw materials into the injection machine cylinder through heating melting uniform plasticizing, make it become the molten state of the fluid, and then through the plunger or screw high pressure injection mold cavity, and then after the pressure, cooling, curing to get plastic products processing technology. This product is a childrens toy car seat bottom knob, large size and with two threaded hole. This product design for mass production, the design of the die must have higher production efficiency, thread automatically release, it adopts hydraulic drive, rack drive gear to take off the thread. And at the bottom of the plastic parts there are two rectangular step hole, can use mould cavity force, the inclined guide pillar drive the sideslip block complete side core-pulling. In order to guarantee the quality of plastic parts and its performance so mould design into a die two cavity. Pouring system adopts the side gate, roll out way out for the push rod. Because of the large size, cooling time is long so in cavity plate set on cooling channel, so as to accelerate cooling, reduce plastic parts forming time. Keywords：Injection molding ;Slider angle pin ;One die two cavity - 1 - 目錄摘 要.IAbstract. I目 錄.I 第一章 緒論.1 1.1我國塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢.1 1.2課題的背景和意義.2 1.3畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性.2第二章 塑件的工藝性分析.3 2.1 設(shè)計任務(wù)說明書.3 2.2塑件的尺寸精度分析.4 2.3 壁厚分析.4 2.4 圓角分析.4 2.5 孔分析.5 2.6 螺紋分析.5 2.7 脫模斜度分析.5 2.8加強(qiáng)肋分析.6第三章 材料的工藝分析.7 3.1塑件材料的選擇.7 3.2材料的基本特性.7 3.2.1高密度聚乙烯的物理性質(zhì).7 3.2.2高密度聚乙烯的化學(xué)性質(zhì).7 3.3 材料的成型特性.7第四章 成型設(shè)備的選擇.9 4.1塑件體積的計算.9 4.2 模具型腔數(shù)目的確定.9 4.3 注塑機(jī)的初步選擇.9 4.3.1 塑件所需的最大注射量.9 4.3.2 注射機(jī)的成型工藝參數(shù).10- 1 - 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計.11 5.1 分型面的選擇.11 5.2 主流道的設(shè)計.11 5.3 分流道的設(shè)計.12 5.4 澆口的設(shè)計.12 5.4.1 澆口的選擇（選擇側(cè)澆口）.13 5.4.2 澆口尺寸的確定.13 5.5 冷料穴和拉料桿的設(shè)計.13第六章 成型零部件設(shè)計.15 6.1 零件工作部分尺寸的計算.15 6.2 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.16第七章 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計.19 7.1 螺紋抽芯力的計算.19 7.2 螺紋抽芯旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的計算.19 7.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計 .20 7.4 齒數(shù)與傳動比的確定.207.5齒條工作部分尺寸的計算.21第八章 注射模側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計.22 8.1 抽芯機(jī)構(gòu)的類型.22 8.2 斜導(dǎo)柱的基本形式.22 8.3 斜導(dǎo)柱抽芯傾斜角的選取.22 8.4 斜導(dǎo)柱工作參數(shù)的確定.22 8.4.1 抽芯力與開模行程的計算.22 8.4.2 抽拔距地計算.23 8.4.3 斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算.23 8.4.4 斜導(dǎo)柱直徑的計算.23 8.4.5 斜導(dǎo)柱長度的計算.23 8.5 側(cè)滑塊與壓緊塊的設(shè)計.23 8.5.1 側(cè)滑塊的設(shè)計.23 8.5.2 導(dǎo)滑槽的設(shè)計.24- 1 - 8.5.3 楔緊塊的設(shè)計.24 8.5.4 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計.24第九章 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計.269.1 標(biāo)準(zhǔn)注射模架的選擇.269.2 限位螺釘?shù)倪x擇.269.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計.27 9.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計.27第十章 溫度調(diào)節(jié)及排氣系統(tǒng)的設(shè)計.2810.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計.2810.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計.28第十一章 模具與注射機(jī)的校核.3011.1 鎖模力的校核.3011.2 模具閉合高度的校核.3011.3開模行程的校核.3011.4 最大注射量的校核.3111.5 最大注射壓力的校核.3111.6 模具安裝尺寸的校核.31第十二章 繪制模具總裝配圖及零件圖.3212.1模具總裝配圖.3212.2部分零件圖.33結(jié) 語.35致 謝.36參考文獻(xiàn).37- 1 - 第一章 緒論1.1我國塑料模具的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 近幾年來，世界模具市場總量一直保持在600億650億美元之間。04年世界模具產(chǎn)值約600億美元,亞洲約占200億美元,中國大約占有65億美元。但是進(jìn)口比例大約為1020億美元。近年來這些模具在我國逐漸實現(xiàn)國產(chǎn)化,我國近年來模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況如表1-1所示。表1-1 中國的模具工業(yè)及其進(jìn)出口情況年份生產(chǎn)廠家（個）產(chǎn)值（銷售額）（億元人民幣）進(jìn)口（億美元）出口（億美元）19846000150.2450.0131994100001307.6500.389200453018.1304.91020063000072020.47010.41200787020.04014.15200895020.0419.22 目前,我國模具制造技術(shù)與國際先進(jìn)水平相比還有較大差距,其中創(chuàng)新能力差距非常突出，最主要的原因是我國自主創(chuàng)新產(chǎn)品較少。為了鼓勵機(jī)械工業(yè)發(fā)展，2005年12月21日國務(wù)院正式頒布促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)定，其中第19項是：大型、精密模具及汽車模具設(shè)計與制造。可見，國家對機(jī)械工業(yè)的重視。近年來現(xiàn)代化的科學(xué)設(shè)計方法已經(jīng)在我國得到廣泛應(yīng)用，如：熱流道技術(shù)、氣輔注射技術(shù)和多色注射技術(shù)等。許多國際著名CAD/CAE/CAM軟件如：CATIA、UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS、Mold flow、DYNAFORM、DEFORM逐漸被引進(jìn)，并得到了很好的應(yīng)用。同時自主開發(fā)的系統(tǒng)軟件，例如：華中理工大學(xué)注塑、汽車覆蓋件和級進(jìn)模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)、上海交大沖壓、擠壓和精沖模具CAD系統(tǒng)、西安交大的沖壓和級進(jìn)模具CAD/CAM系統(tǒng)（XJCY）、北京機(jī)電研究所鍛模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)等，也有了較大的發(fā)展。 有關(guān)分析專家預(yù)計我國模具工業(yè)將以每年12%15%速度增長(近3年來，塑料模具的平均年增長率約為21%），大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具需求增長速度將遠(yuǎn)超過15。1 1.2課題的背景和意義 上海遐欣塑膠模具有限公司，成立于2002年12月,是一家專業(yè)從事模具設(shè)計、制造及注塑成型、裝配、絲網(wǎng)印刷為一體化的企業(yè)。該公司員工超過150人，固定資產(chǎn)超過1500萬元，占地面積12000平方米，其中廠房建筑面積約為8000平方米。2007年，該公司為深圳某公司設(shè)計并生產(chǎn)了該塑件，其年產(chǎn)量約為20萬件。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。塑料模是一種用于生產(chǎn)的基本工藝裝備，它可以控制和限制熔融態(tài)的塑料流體在模具型腔內(nèi)的流動，使之形成所需要的形狀。它在很大的程度上節(jié)約了大量的零件的原材料，降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。當(dāng)前塑料制品在制造業(yè)中所占的比例迅猛增加,一個設(shè)計合理的塑料模具可以提高生成效率,降低次品率。 塑料最為一種新的工程材料，發(fā)展速度十分迅猛。塑料材料由于其具有優(yōu)異的性能且加工容易，故成為塑料、橡膠和合成纖維三大合成材料中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的高分子材料。目前，塑料材料的應(yīng)用領(lǐng)域仍在進(jìn)一步擴(kuò)大，已經(jīng)涉及國民經(jīng)濟(jì)及人們生活的各個方面而塑料的加工及成型工藝也越來越得到設(shè)計者的重視。1.3畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)、基本內(nèi)容、重點與難點、主要創(chuàng)新點，研究的可行性 目標(biāo)：獨立完成該套模具的設(shè)計，以及編寫設(shè)計計算說明書。 基本內(nèi)容：完成整套注塑模具的設(shè)計。 重點與難點：塑件底部螺紋孔的成型零件設(shè)計。 主要創(chuàng)新點：注塑模具的脫螺紋機(jī)構(gòu)。 研究的可行性：圖紙正確，說明書完整。1 1第二章 塑料成型制件的結(jié)構(gòu)工藝性2.1 設(shè)計任務(wù)書 （1） 塑料制品名稱：旋鈕 （2） 塑料原料：高密度聚乙烯 （3） 收縮率：1.62.0% （4） 生產(chǎn)批量：200萬件 （5） 塑件圖：旋鈕塑件的二維圖如圖2-1所示，三維圖如圖2-2所示。圖2-1 旋鈕塑件二維圖- 9 -圖2-2 旋鈕塑件三維圖2.2塑件的尺寸精度分析本塑件呈傘形，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜帶有較多的圓角、凹槽并且?guī)в袃蓚€M8深20的螺紋孔，塑件外輪廓高度為77.17mm，最大外輪廓直徑為112mm，但該塑件表面粗糙度要求不高，除兩螺紋孔中心距尺寸外，其余尺寸均無公差要求，故選用MT6級公差。2.3 壁厚分析 塑件的壁厚與塑料原料的性能、成型條件、塑件的質(zhì)量、及其使用要去有著密不可分的關(guān)系。塑件的壁厚直接影響到塑件的加工及產(chǎn)品質(zhì)量，壁厚過小，難于成型，且不利于脫模。塑件壁厚過大則會浪費材料，增加冷卻時間，而塑件內(nèi)部則會產(chǎn)生氣泡、縮孔。表面則會產(chǎn)生凹陷、等缺陷。為了降低成本，減少塑件在模具內(nèi)部的注射、凝固、冷卻時間，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)該塑件的形狀和使用要求來確定壁厚，除中間部位實心外，其余部分壁厚變化比例嚴(yán)格控制在1:3范圍內(nèi)，從而滿足注塑成型的厚度要求。2.4 圓角分析帶有尖角的塑件，在注射成型時往往會在尖處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在受力或沖擊下會發(fā)生開裂，所以，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件的局部強(qiáng)度，減小應(yīng)力集中，改善熔體的流動性能且便于脫模，故除塑件上要求使用圓角外其余各處均采用圓弧過度連接。采用圓弧過度可增加塑件的美觀程度和增加塑件的強(qiáng)度，也大大改善了充模流動特性，根據(jù)與應(yīng)力集中系數(shù)的關(guān)系圖可以看出，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)為壁厚的1/3以上，通常塑件內(nèi)壁圓角半徑應(yīng)是壁厚的一半，而外壁圓角半徑可為壁厚的1.5倍。根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合塑件的實際使用情況，除塑件頂部三個突出部分以外，其余過度部分均采用圓弧過度，此外該塑件頂部內(nèi)孔中局部采用R0.2mm圓弧過度，其余各處的最小過度圓弧大于等于R0.5mm，從而滿足注塑成型的圓角要求，與應(yīng)力集中系數(shù)的關(guān)系如圖2-3所示。圖2-3 與應(yīng)力集中系數(shù)的關(guān)系2.5 孔分析塑件上常見的孔有通孔和盲孔兩類。盲孔只能用一端固定的單支點型芯來成型，因此深度應(yīng)淺于通孔，一般情況下注塑成型時孔深不應(yīng)超過孔徑的4倍。該塑件頂部有一個5mm深20mm的盲孔，其孔深剛好為孔徑的4倍，滿足注塑成型的孔要求。2.6 螺紋分析塑件上的螺紋可以直接用模具來成型，也可以在塑件成型后用機(jī)械進(jìn)行再加工。在經(jīng)常拆裝和受力較大的地方，則通常采用金屬螺紋鑲件?？紤]到細(xì)牙螺紋螺距過小，影響到塑件的使用強(qiáng)度，故采用粗牙螺紋牙距取1.25mm。由于該塑件是大批量生產(chǎn)，而采用金屬螺紋鑲件則會增加量，而此塑件采用高密度聚乙烯，其具有較好的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度較好，故使用螺紋型芯，采用油缸，進(jìn)行強(qiáng)制脫模，滿足注塑成型的螺紋要求。2.7 脫模斜度分析 塑件在模具型腔里冷卻成型后會因為塑料原料的收縮率而緊緊包裹住模具的型芯或其它的凸起部分。以此，為了便于成型塑件順利的從模具成型零件上順利的脫出，因而必須在塑件的內(nèi)外表面沿脫模方向設(shè)計足夠的斜度。此塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，而塑料材料高密度聚乙烯的收縮率也較大，故內(nèi)外表面的脫模斜度均取1。2.8 加強(qiáng)肋分析由于多數(shù)塑料的彈性模量和強(qiáng)度較低，受力后容易產(chǎn)生變形甚至發(fā)生破壞，一味的增加塑件壁厚來提供剛度和強(qiáng)度是不合理的，也不經(jīng)濟(jì)。因此，在塑件相應(yīng)的位置上設(shè)置加強(qiáng)肋，顯得更加合理，并且沿料流方向設(shè)置加強(qiáng)肋可以改善塑料熔體在充模時的流動性，也有利于降低塑料熔體的充模阻力。該塑件上方有一階梯孔，最薄壁處厚度僅有2mm，而底部壁厚較大，故可以再兩孔底面分別設(shè)置三個加強(qiáng)肋，改善塑料熔體的充模流動性以及充模阻力。5第三章 材料的工藝分析3.1 塑件材料的選擇選擇塑件的材料時需要根據(jù)塑件的使用要求以塑件的工作環(huán)境，以及塑料原料生產(chǎn)商提供的材料性能參數(shù)等。對于常溫狀態(tài)下使用的塑件則需要考慮塑料材料的機(jī)械性能、物理性能和化學(xué)性能，如彈性變形、硬度、屈服強(qiáng)度、吸水性、耐腐蝕性等。從該塑件的工作環(huán)境上來分析，首先要求具有一定的機(jī)械性能，而后則是從塑件的澆注、成型、脫模難易和使用該塑料原料的經(jīng)濟(jì)性問題上考慮。由于該塑件在尺寸上要求比較低，而起底部有兩個M8的螺紋孔，考慮到強(qiáng)制脫螺紋對塑件螺紋孔的影響，并且結(jié)合其使用的過程中需要有一定的強(qiáng)度和硬度，隨后在保證塑件的功能和性能的前提條件下，從經(jīng)濟(jì)性上考慮，包括加工生產(chǎn)、成本。通過甄選以及結(jié)合工廠以及原材料供應(yīng)商的實際情況下，選用機(jī)械性能較好、具有較高的剛性和韌性的塑料原料高密度聚乙烯（HDPE）。3.2 材料的基本特性3.2.1 高密度聚乙烯的物理性質(zhì)原態(tài)高密度聚乙烯為乳白色固體，在微博截面呈一定程度的半透明狀。熔點為130，相對密度為密度為0.910.96g/cm，收縮率為1.22.0%，結(jié)晶度為8590%，具有很好的電性能，特別是絕緣介電強(qiáng)度高，且具有較高的剛性和韌性，機(jī)械性能較好，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性較好。3.2.2 高密度聚乙烯的化學(xué)性質(zhì)高密度聚乙烯為無毒、無味、無臭的白色顆粒，常溫下的聚乙烯不會溶于任何一種已知的溶劑，并可以抵抗稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液的腐蝕。聚乙稀的耐水性高度，長期與水接觸其性能榮可保持不變。其透水氣性能較差，而透氧氣、二氧化碳以及許多有機(jī)物質(zhì)蒸氣的性能好。在熱、光、氧氣等作用下會產(chǎn)生變脆和老化。一般使用溫度約在80 oC左右。耐寒，在-60 oC時仍有較好的力學(xué)性能，-70 oC時仍有一定的柔軟性。因此決定了高密度聚乙烯可以抗多種有機(jī)溶劑、酸堿的腐蝕，但是不抗氧化性酸，在氧化性環(huán)境中會被氧化。3.3 材料的成型特性成型前應(yīng)對材料的顆粒情況、外觀色澤、有無雜質(zhì)進(jìn)行檢驗，并要測試其受熱流動性、穩(wěn)定性、收縮率、熱敏性、熔融指數(shù)等各項指標(biāo)。高密度聚乙烯屬于結(jié)晶型塑料，其具有較高的結(jié)晶度高，吸濕性小,可不必干燥，流動性好，但流動性對壓力敏感。由于其收縮率較大，易變性、翹曲因而必須嚴(yán)格控制模具溫度保持冷卻均勻。而在模具方面，對有側(cè)凹位的塑件，一般都可以強(qiáng)制脫模。塑件的注射成型參數(shù)如表3-1所示。表3-1 塑件的注射成型參數(shù)工藝參數(shù)內(nèi)容工藝參數(shù)內(nèi)容預(yù)熱和干燥溫度7080成型時間/s注射時間05時間12h保壓時間1560料筒溫度/前段180190冷卻時間1560中段180200總周期40140后段140160螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）3060噴嘴溫度/150170后處理方法模具溫度/3060溫度/80 注射壓力 /MPa70100時間/h17 第四章 成型設(shè)備的選擇4.1 塑件體積的計算通過使用三維繪圖軟件UG對塑件進(jìn)行三維建模，然后通過UG自帶的分析功能測量體得到單個塑件的體積為75962.49mm=76cm，如圖4-1所示。圖4-1 塑件體積測量圖4.2 模具型腔數(shù)目的確定由于塑件底部帶有螺紋孔且兩孔之間有一定的尺寸精度要求，而側(cè)面帶有側(cè)抽芯，并且體積較大，不宜采用太多型腔，為了提高生產(chǎn)效率，故決定采用一模兩腔，平衡分布在型腔板上，這樣有利于各型腔均勻進(jìn)料和各型腔同時充滿。4.3 注塑機(jī)的初步選擇4.3.1 塑件所需的最大注射量 設(shè)計模具時，應(yīng)滿足注射成型塑件所需的總注射量小于所選注塑機(jī)的最大注射量，一般滿足以下公式： 式中：n 型腔數(shù)量； m 單個塑件的體積或質(zhì)量，cm或g； mj 澆注系統(tǒng)凝料，cm或g；9 mn 注射機(jī)最大注射量，cm或g； k 注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8。故塑件所需的最大注射量應(yīng)滿足： 4.3.2 注射機(jī)的成型工藝參數(shù)已知mn大于等于193.75cm，以及注射壓力為70100Mpa，考慮到G54-S200/400型螺桿式注射機(jī)的注射壓力為109Mpa，XS-ZY-500型注射機(jī)的注射壓力為145Mpa，從安全起見，故初選XS-ZY-500型螺桿式注射機(jī)，其主要工藝參數(shù)如表4-1所示。表4-1 XS-ZY-500型螺桿式注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)序號主要技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)數(shù)值1最大注射量/cm5002注射壓力/MPa1453鎖模力/kN35004動、定模模板最大安裝尺寸/（mmmm）7008505最大模具厚度/mm4506最小模具厚度/mm3007最大開模行程/mm5008噴嘴前端球面半徑/mm189噴嘴孔直徑/mm3、5、6、810定位圈直徑/mm12011 第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計5.1 分型面的選擇注塑模的分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝有關(guān)，不僅直接關(guān)系到模具的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。 該塑件為旋鈕，外觀要求不高，無斑點、熔接痕，依據(jù)分型面的選取原則，分型面在最大輪廓處，有利于順利脫模，便于模具加工，有利于排氣，有助于避免與側(cè)抽芯發(fā)生干涉。故分型面選取在塑件的最大輪廓處，如下圖5-1中A-A截面。圖5-1 模具分型面5.2 主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具交口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度和壓力損失最小。主流道與注射機(jī)的高溫貧嘴反復(fù)接觸碰撞，故應(yīng)設(shè)計成獨立可拆卸、可更換的澆口套，采用碳素工具鋼T10A材料制成，熱處理硬度5357HRC。查資料得到XS-ZY-500型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴前端球面半徑SR18mm；噴嘴孔直徑采用3mm。為保證注射機(jī)噴嘴能夠與主流道緊密接觸，避免溢料，主流道球面半徑取SR20mm。為了讓主流道凝料能夠順利從澆口套中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，錐角為26取2。定位圈是對澆口套在模具上的安裝起固定和定位作用，XS-ZY-500型注射機(jī)的定位圈直徑為120mm，其安裝在模具上后的高度一般高于定模座板的510mm。主流道、澆口13 套及定圈如下圖5-2所示。圖5-2 主流道、澆口套及定位圈5.3 分流道的設(shè)計分流道是指主流道末端與澆注系統(tǒng)之家的一段塑料熔體的流動通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均勻的分配到各個型腔。設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量損失和壓力損失。由于U型截面的分流道加工容易，且熱量損失和壓力損失均不大，滿足高密度聚乙烯的成型要求，故選擇U型截面的分流道。U型截面分流道的寬度b可在510mm內(nèi)選取取8mm，半徑R=0.5b=4mm，深度h=1.25R=5mm，斜角=510取8，分流道如圖5-3所示。 圖5-3 分流道截面圖5.4 澆口的設(shè)計5.4.1 澆口的選擇（選擇側(cè)澆口）澆口是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計與其位置的選擇直接關(guān)系到塑件能否被完好高質(zhì)量的注射成型。由于該塑件頂端要與其它零件相接觸，且頂部成型零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不宜設(shè)置澆口，如若在底部設(shè)置澆口，則會大大增加開模行程，給脫模帶來不便，而凸耳下部分為平面和圓柱面，設(shè)置澆口則影響美觀。為了能夠保證塑件質(zhì)量，又保證美觀的前提條件下故選擇側(cè)澆口，澆口開在定模型腔板上，并與定模型腔一起加工。5.4.2 澆口尺寸的確定側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截