翻蓋注射模設(shè)計設(shè)計

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1、 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 翻蓋注射模設(shè)計 第 1 頁 共 40 頁 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢

2、業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項 1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容

3、包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） 2.論文字數(shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。 3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 4.文字、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題

4、目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 5.裝訂順序 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 翻蓋注射模設(shè)計 摘要：本課題主要目標是設(shè)計一需要側(cè)抽芯機構(gòu)的翻蓋注射模具。首先對塑件進行工藝性分析，通過對塑件材料，外形等相關(guān)因素的分析確定模具設(shè)計方案。選擇模具的澆注系統(tǒng)和頂出機

5、構(gòu)。設(shè)計的關(guān)鍵是側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計。由于采用一模四腔，需要八個側(cè)抽機構(gòu)，且型芯、型腔分布較復(fù)雜，但塑件側(cè)抽芯距離較短，所以本設(shè)計采用了一種肘桿式的抽芯方案，同時完成對模具內(nèi)部塑件兩側(cè)的側(cè)抽。設(shè)計涵蓋了模具設(shè)計的所有結(jié)構(gòu)，包括：模具的型腔結(jié)構(gòu)、型芯的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、推出機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，還包含有，如：動模型芯、定模型芯等主要零部件加工工藝要求。正確選擇注射機，并完成對開模行程、注射壓力、最大注射量、鎖模力的校核。正確選擇模架，校核推出行程。 關(guān)鍵詞：翻蓋；注射模；側(cè)抽芯。 III

6、 The design of the injection mould for cover Abstract:The main objective of this project is to design a mould for cover with side core-pulling mechanism. Firstly, manufacturability analysis of plastic parts.Through the analysis of appearance and other related factors of plastic of material t

7、o determine the scheme of mold design.Select the mould gating system and ejection mechanism.The key to the design is to the design of side core-pulling mechanism.With one module and four cavities and need eight side pumping mechanism. The distribution of core and cavity is complex.For the distance o

8、f side core-pulling of plastic pieces is short,So for this project we chose a link mechanism as side core-pulling mechanism.At the same time it can complete the the side drawing of mold plastic parts on both sides.The design covers all structure of mold design, including: the cavity structure, the m

9、olds core structure, guide mechanism, ejection mechanism, gating system,exhaust system, mold temperature regulating system, Also it contains, such as:oblique pin, block, the wedge block, dynamic model of the core,fixed mold core,guide pillar the guide sleeve, and other major parts processing require

10、ments.Make the correct choice of injection machine, and complete the check on the opening stroke, injection pressure, injection volume and maximum clamping force. And make the correct choice of frame, check out travel. Key words: Cover; Injection mould; Side core-pulling.

11、 IV 目錄 引 言 1 1.塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2 1.1塑件的幾何形狀分析 2 1.2塑件原材料的成型特性 2 1.3塑件的生產(chǎn)批量 3 1.4計算制件的體積和質(zhì)量 4 1.5注射機的選擇 4 2.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計 5 2.1分型面的選擇 5 2.2確定型腔的數(shù)量與排列方式 5 2.3模架的選擇 5 2.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計 6 2.4.1主流道、主流道襯套的設(shè)計 6 2.4.2分流道的設(shè)計 7 2.4.3澆口的設(shè)計 8 2.4.4冷料井的設(shè)計 9 2.5抽芯機構(gòu)設(shè)計

12、12 2.5.1斜銷抽芯機構(gòu) 12 2.5.2肘桿式抽芯機構(gòu) 12 2.6模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 2.6.1定模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 2.6.2動模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 2.6.3定模型芯固定板的設(shè)計 17 2.6.4動模型芯固定板的設(shè)計 17 2.7推出系統(tǒng)設(shè)計 21 2.8導(dǎo)向定位機構(gòu)的設(shè)計 17 2.9模溫控制系統(tǒng)的設(shè)計 22 2.10排氣系統(tǒng)的設(shè)計 19 3.模具閉合高度與注射機有關(guān)參數(shù)的校核 26 3.1注射機注射壓力校核 5 3.2注射量的校核 5 3.3鎖模力的校核

13、 5 3.4開模行程的校核 6 4.模具的安裝與總體結(jié)構(gòu) 27 5.部分零件的加工工藝 28 5.1動、定模型芯 5 5.2動、定模型芯固定板 5 總結(jié) 30 致謝語 31 參考文獻 31 2 引言 1 課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1本課題研究的意義 塑料相對金屬，密度小，但強度比較高，絕緣性能良好，具有非常好的抗化學(xué)腐蝕性，在機械、化工、汽車、航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代金屬。目前塑料制件在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域幾乎無所不在。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)

14、量中約半數(shù)以上是注塑模具。因此，研究與設(shè)計最新型、材料利用率最高的注塑模具對注塑工業(yè)的發(fā)展具有非常重大的意義。 1.2國內(nèi)外的現(xiàn)狀 模具技術(shù)己成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國,起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為動世界經(jīng)濟增長的重要因素。市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備—模具的要求越來越苛刻

15、。 一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟的方向發(fā)展。計算機、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和社會效益越來越顯著無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績。 這可以從下列幾個方面來看： 1、CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用 現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模的設(shè)計制造上應(yīng)用已越來越普遍,特別是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成

16、績。目前,使用計算機進行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計、數(shù)控機床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計生產(chǎn)的主要手段。 2、電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用 應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進一步提高了塑料模的設(shè)計制造水平。國內(nèi)一些主要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進行預(yù)算、報價、設(shè)計審定、設(shè)計更改等,這不僅縮短了生產(chǎn)前的準備時間,而且還為擴大模具出口創(chuàng)造了良好的條件。由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息,大大縮短了CAD/CAM的技術(shù)準備時間,也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計和制造周期。 3、氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟 幾年前還是剛剛開

17、始應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來發(fā)展很快,更趨成熟。目前,不少企業(yè)已能在電視機外殼、洗衣機外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運用氣輔技術(shù),一些廠家還使用CMOLD氣輔軟件,取得了良好效果。等等。 國內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展，但與國外相比，我國大部分企業(yè)還處在需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時期。關(guān)于全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到70％?，F(xiàn)在，這3個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。 前些年，我國模具生產(chǎn)

18、廠點約有3萬多家，從業(yè)人數(shù)80多萬人。2005年模具出口7.4億美元，比2004年的4.9億美元增長約50％，均居世界前列。2006年，我國塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。除自產(chǎn)自用外，市場銷售方面，2006年中國塑料模具總需求約為313億元人民幣，國產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場滿足率為73.5%。在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高。還有在工業(yè)生產(chǎn)中采用標準化，可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。目前，工業(yè)發(fā)達國家模具標準化的商品化程

19、度已達到70%~80%，但是在我國還不足30%，我國的模具生產(chǎn)的標準化程度方面與一些工業(yè)發(fā)達國家相比，仍有較大的差距。 國外的注塑機發(fā)展主要向：微型化、大型化、個性化與節(jié)能化方向發(fā)展。生產(chǎn)超大型、超精密、長壽命、高效模具；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。 1.3發(fā)展趨勢 產(chǎn)業(yè)方面：由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展及上述各方面差距的存 在,因此我國今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。我國模具行業(yè)發(fā)展快，但與此同時也伴隨很多問題。 產(chǎn)品質(zhì)量不高，標準化水平不高，缺遷相關(guān)人才，受到外資企業(yè)的挑戰(zhàn)，缺乏自有品牌。因此應(yīng)對應(yīng)問題：促進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大設(shè)備投入，促進聯(lián)

20、合重組和積極開拓國外市場。 軟件技術(shù)方面：注塑模CAD/CAE/CAM的科學(xué)嚴謹生產(chǎn)組織方式，保證了注塑模的生產(chǎn)質(zhì)量。但注塑模的商品化軟件在功能和精度上還有待于進一步發(fā)展。今后的研究和發(fā)展工作在于精度的數(shù)字化技術(shù)，對復(fù)雜形狀的產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)采集，且采集工作要快而精確，并直接建立線框模型。其次就是實現(xiàn)模具加工的全自動化；此外就是通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)技術(shù)價值、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從而顯示先進信息傳輸工具的優(yōu)越性。 隨著市場的國際化，競爭將愈演愈烈，短周期、高質(zhì)量、長壽命的模具行業(yè)和用戶的追求，這必將使模具技術(shù)全面深入地應(yīng)用于塑料模具模具行業(yè)中，同時與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密

21、切，最終使塑料模具行業(yè)發(fā)生重大變革。 1. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.1 塑件的幾何形狀分析 塑件為一翻蓋，形狀如圖1.1.1所示。塑件整體厚度大都為1.5mm。 圖1.1.1 塑件整體形狀不算工整，需左右側(cè)抽，且機構(gòu)不對稱，側(cè)抽機構(gòu)也不相同，增大了設(shè)計難度。塑件具體尺寸如下： 圖1.1.2 標注公差等級為MT3。 1.2 塑件原材料的成型特性 由畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書知，塑件原材料為PVC。 主要特點： 1.無定形料，吸濕性小，流動性差，為了提高流動性，防止發(fā)生氣泡，宜事先干燥。 2.極易分解，特別是在高溫下與鋼、銅接觸更易分解（分解溫度200度）。

22、成型溫度范圍小，必須嚴格控制料溫。 3.使用螺桿式注射機及直通噴嘴時，孔徑宜大，以防死角滯料。 4.模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗大，澆口截面宜大，模具應(yīng)冷卻，模溫30-60度，料溫160-190度。 表1 PVC的性能參數(shù) 材料密度 1380 kg/m3 拉伸強度MPa 50-80 熱容kJ/(kgK) 0.9 成型溫度℃ 160-190 成型收縮率 0.6~1.5% 脫模度數(shù) 30，-50， 1.3 塑件的生產(chǎn)批量 由畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書知，塑件生產(chǎn)批量為年產(chǎn)量150萬件。 1.4 計算制件的體積和質(zhì)量 利用Pro/e繪制出塑件的三維圖。通過分析—模具—

23、質(zhì)量屬性求出塑件的體積與質(zhì)量。如圖1.3.1所示： 圖1.3.1 體積約為3.20710mm，質(zhì)量約為4.426g。 1.5 注射機的選擇 塑件擬定年產(chǎn)量為150萬件，假定工作時間為每天16小時，假定選擇一模四腔。 150100003654109.6（件） 4109.616604.28（件） 6044.28=58.9（秒） 選注射機SZ60/450。 表2 SZ60/450型注射機的主要技術(shù)參數(shù) 理論注射量cm 75 注射壓力MPa 170 注射速率g/s 60 塑化能力g/s 5.6 鎖模力MPa 450 移模行程mm 220 定位孔直徑

24、mm 55 噴嘴球半徑mm 20 噴嘴口孔徑mm 4 由于在58.9秒內(nèi)只需開模一次就可完成要求，SZ60/450型注射機的塑化能力為5.6g/s，注射速率為60g/s，可以在兩秒內(nèi)完成注射與塑化，考慮移模時間和保壓、開模頂出時間，符合要求。 2.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計 2.1 分型面的選擇 在塑件設(shè)計階段，首先應(yīng)該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量，否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對工藝操作難易程度和模具設(shè)計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的

25、一個關(guān)鍵塑件質(zhì)量工因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量，且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)。 分型面概括起來可分為四種基本類型： (1)塑料制品全部在動模內(nèi)成型； (2)塑料制品全部在定模內(nèi)成型； (3)塑料制品在動，定模內(nèi)同時成型； (4)塑料制品在瓣合模內(nèi)成型； 選取模具分型面時，通常應(yīng)考慮下列基本原則： (1)分型面最好開設(shè)在制品截面輪廓最大的部分，以便于使制品順利脫模 (2)分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位。 (3)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊 (4)注塑機的推出機構(gòu)在動模一側(cè)，故分型面應(yīng)盡量選在能使制品留在動模一側(cè)的地方， (5)分型面不應(yīng)影

26、響塑件的尺寸精度，精度要求高的塑件部分，若被分型面所分割會由于合模不準確而造成尺寸上的誤差。 (6)一般側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的抽拔距離都較小，選擇分型面時應(yīng)將抽芯或分型距離長的一邊放在動定模的開模方向上，短的一邊作側(cè)抽芯。 (7)分型面應(yīng)盡量簡單，避免采用復(fù)雜形狀。 (8)當(dāng)分型面作為主要排氣面時，應(yīng)將分型面設(shè)計在料的末端，以利于排氣。 通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋面積最大且有利于開模取出塑件的平面。 綜上，選擇分型面如下圖2.1.1： 圖2.1.1 2.2 確定型腔的數(shù)量與排列方式 由前章所述可知，采用一模四腔，矩陣式分布，由于塑件為不對稱塑件，故分布形式稍有

27、區(qū)別。如圖2.2.1： 圖2.2.1 2.3 模架的選擇 選擇模架1835 圖2.3.1 表3 1835模架組合尺寸 W 180 W5 90 L 350 W6 134 W1 230 W7 145 W2 33 L1 330 W3 110 L2 - A 25 L3 224 B 35 L4 304 C 60 L5 196 H1 20 L6 248 H2 25 L7 304 H3 - D1 20 H4 - D2 - H5 15 M1 6M12 H6 20 M2

28、4M8 W4 - 2.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。因此要求沖模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，而且在塑件上留下的澆口痕跡小。 2.4.1 主流道、主流道襯套的設(shè)計 為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)中主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與

29、模具相接觸部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道，屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具中的過渡階段，因此它的形狀和尺寸非常重要。 主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸，屬于易損件，對材料的要求高，因而模具的主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套式----澆口套。 澆口套的尺寸設(shè)計：根據(jù)選取的注射機類型，如圖2.4.1，凹坑球半徑應(yīng)比噴嘴球頭半徑大1~2mm，主流道小端直徑應(yīng)比注塑機噴嘴孔直徑大0.5~1mm，取5mm。大端直徑應(yīng)比分流道寬度大1.5mm以上，其錐角不宜過大，一般且取。內(nèi)壁有0.2~0.4以下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋

30、光時應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于拔出方向的劃痕，否則會發(fā)生脫出困難。 圖2.4.1 2.4.2 分流道的設(shè)計 分流道的設(shè)計原則有以下四點： （1）盡量保證各型腔同時充滿，并均勻的補料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致。 （2）各型腔之間的距離恰當(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道、螺釘?shù)?、并有足夠的截面積承受注塑壓力。 （3）在滿足以上要求的情況下盡量縮短流道長度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。 （4）型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機鎖模力的中心。一般在模板的中心上。 多型腔模分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類，只有平衡式能同時滿足以上要求，適用于生產(chǎn)高精度的制

31、品，雖然H型流道也是不能平衡的，但不存在絕對的平衡，故選擇H型流道。如圖2.4.2。跟據(jù)材料選分流道直徑4mm。 分流道常見斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望 選取易加工、且在流道長度和流道面積相同的情況下流動阻力和熱量損失都較小的單面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)，其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長與斷面面積之比）應(yīng)越小越好；從減少流動阻力的角度出發(fā)，也有類似的結(jié)論。通過比較該模具選擇梯形端面分流道。因成型材料是PVC，故選擇圓形截面的分流道，可以減小熱量散失，阻力亦小，澆口可開在流道中心線上，因而可以延長澆口凍結(jié)時間，有利于補料。雖然制造費用

32、較高。 圖2.4.2 2.4.3 澆口的設(shè)計 澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，交口的形狀和尺寸對塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個流道中斷面尺寸最小的部分，流動阻力大，對充模流動起著控制作用，冷卻時最先凍結(jié)。常見的澆口形式有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、爪型澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等十種。 本設(shè)計采用潛伏式澆口，又名隧道式澆口，潛伏式澆口斷面形狀和尺寸類似于點交口。它除了具備點交口的各種特點外，其進料部分一般選在制件側(cè)面和背面隱蔽處，不致影響制品的外觀，而且在開模時容易實現(xiàn)自動切斷，制品上殘留澆口痕跡很

33、小，所以頂出制品時自動去凝料。如圖2.4.3所示。 圖2.4.3 澆口小孔徑為0.7~2mm這里取0.8mm，錐角度為，這里取。澆口位置放置在塑件一邊中心位置。 2.4.4 冷料井的設(shè)計 由于注射機噴嘴與冷模具接觸降溫，致使噴嘴前段常存有一段低溫料，為除盡這段冷料，在主流道對面開設(shè)冷料井，是冷料不進入分流道和型腔。本設(shè)計采用圓環(huán)槽冷料井，其冷料推桿也固定在推板上，分模時靠側(cè)凹起拉料作用，然后再強制推出。 圖2.4.4 2.5 抽芯機構(gòu)設(shè)計 在模具上凡是要脫出抽拔方向與開模方向的側(cè)型芯或瓣合模塊時，除了少數(shù)淺凹可以強制性脫出外，都需要進行側(cè)向抽芯或側(cè)向分型。 本設(shè)

34、計在模具外側(cè)采用斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，內(nèi)側(cè)采用肘桿式抽芯機構(gòu)。 2.5.1斜銷抽芯機構(gòu) 斜銷分型抽芯是應(yīng)用最廣泛的分型抽芯機構(gòu)，它借助機床開模力或推出力完成側(cè)向抽芯和復(fù)位，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，動作可靠。 斜銷分型抽芯機構(gòu)由五大零部件：斜銷、滑塊、導(dǎo)滑槽、滑塊定位裝置和楔緊塊等組成。 本設(shè)計方案，抽芯距離只需1.5mm就行，導(dǎo)滑槽由于型芯型腔分布原因，為簡化設(shè)計，故直接加工在動模板上?；瑝K不僅只起抽芯作用，且滑塊上平面也是型腔的一部分，故表面粗糙度也有要求，且兩種滑塊。 設(shè)計方案如圖2.5.1.1所示： 圖2.5.1.1 圖2.5.1.2 2.5.2肘桿式抽芯機構(gòu)

35、 肘桿式抽芯機構(gòu)是在斜銷滑塊抽芯機構(gòu)的原則上，用肘桿機構(gòu)取代斜銷，利用和模式的作用力作用在肘桿機構(gòu)上，實現(xiàn)滑塊運動，開模時，利用彈簧獲取側(cè)抽的動力。為保證合模精度，在定模板上，放置橡膠墊圈。如圖2.5.2.1。 圖2.5.2.1 圖2.5.2.2 2.6.模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.6.1 定模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計的定模型芯設(shè)計為一凸臺，固定在定模上，由于塑件在分型面上并不是封閉的，且分型面為一階梯型平面，故型芯也有高低平臺，并且為了與動模型芯相互切合，也有一定的角度要求。 圖2.6.1.1 定模型芯的幾何尺寸如圖2.6.1.2： 圖2.6.

36、1.2 2.6.2 動模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計動模型芯也是凸臺，固定在動模上，與動模型芯相互配合組成模具型腔的部分。形狀如圖3.2.1所示： 圖2.6.2.1 動模型芯的幾何尺寸如圖3.2.2所示： 圖2.6.2.2 2.6.3 定模型芯固定板的設(shè)計 定模型芯固定板不只單單固定型芯的作用，同時也與動模型芯固定板一起，形成型腔。如圖2.6.3.1 圖2.6.3.1 2.6.4 動模型芯固定板的設(shè)計 動模型芯固定板上開設(shè)有導(dǎo)滑槽，限位釘孔，推桿孔等等，故形狀比較復(fù)雜，且相對較難加工。形狀如圖2.6.4.1所示： 圖2.6.4.1 2.7 推出

37、機構(gòu)設(shè)計 推出機構(gòu)種類較多，用推桿推出的簡單脫模機構(gòu)是一種典型結(jié)構(gòu)，脫模結(jié)構(gòu)要求要：1、結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠；2、不影響塑件外觀，不造成塑件外形破壞；3、讓塑件留在動模。本設(shè)計有采用推桿推出機構(gòu)，運用兩種直徑分別為3mm和4mm的推桿進行脫模。在每個塑件型腔內(nèi)布置推桿3mm的三根，4mm的兩根，位置如圖2.7.1所示： 圖2.7.1 校核推出行程： H ≥ H1 + H2 + H3+ H4 H1 為推板厚度： H1= 20mm H2為推桿固定板： H2 =15mm H3為塑件高度： H3=14mm H4為擋釘厚度 H4=4mm H 為支架高度: H=

38、60mm 即： 60mm ≥ 20 mm+15 mm+14 mm+ 4 mm=53mm 推出行程滿足要求。 2.8導(dǎo)向定位機構(gòu)的設(shè)計 塑料模動定模合模時為保證型腔形狀和尺寸的準確性，不大位置和方向不能弄錯而且要有很高的合模精度，所以必須要有導(dǎo)向定位機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位和承受注塑時產(chǎn)生的側(cè)壓力三個方面。 1 導(dǎo)向作用 動定模合模時按照導(dǎo)向機構(gòu)的引導(dǎo)，是動定模按正確方向閉合，避免凸模進入凹模時因方位搞錯而損壞模具或因定位不準而相互碰傷。 2 定位作用 在模具閉合后市型腔保持正確的形狀和保證由動定模構(gòu)成的尺寸精度和形位精度。 3 承受注射時產(chǎn)生的側(cè)壓力 當(dāng)塑件

39、形狀不對稱或通過側(cè)澆口注入塑料時都會產(chǎn)生單方面?zhèn)葢?yīng)力，該力會使動定模在分型面處產(chǎn)生錯動。 本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。采用帶肩導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套，配合公差為H7/f6。如圖2.8.1所示 圖2.8.1 2.9模溫控制系統(tǒng)的設(shè)計 注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制件的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體溫度為200~300或更高，而塑件固化后從模具中取出的溫度常為60~80以下，對于熱變形溫度高的塑料制品也可以在100以上脫模，視塑料品種不同溫度有很大的差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水道，通過模溫調(diào)節(jié)機調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。 冷卻裝置的設(shè)計一般要遵循以下幾項

40、原則： 1.在滿足冷卻所需要的傳熱面積和模具結(jié)構(gòu)的條件下，冷卻回路盡量多，冷卻孔徑要盡量大。 2.冷卻通道的布置要合理。冷卻通道要盡量避免靠近可能產(chǎn)生熔接痕的部位。 3.冷卻回路應(yīng)有利于減小冷卻水進、出口水溫度的差值。 4.冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理，其孔徑一般取8~12mm。 本塑件的成型溫度為160~190，模具溫度為30~60。故冷卻介質(zhì)選擇水，考慮到型腔與塑件的形狀和分布，在定模上開設(shè)冷卻水道。如圖2.9.1所示： 藍色虛線表示水道位置。 圖2.9.1 2.10 排氣系統(tǒng)的確定 為了在注塑過程中將型腔內(nèi)的原有氣體排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽。但是小型塑件排氣量

41、不大，可直接利用分型面排氣，大多數(shù)中小型模具的推桿、型芯與模具的配合間隙均可起排氣作用，可不必另外開設(shè)排氣槽。 3. 模具閉合高度與注射機有關(guān)參數(shù)的校核 注射機選擇的是SZ60/450型 3.1 注射機注射壓力校核 注射壓力校核是檢驗注射機的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要。制件成型時所需的壓力是由注塑機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的。例如螺桿式注塑機，其注塑壓力傳遞比活塞式注塑機好，因此注塑壓力可以取小一些，流動性差的塑料或細薄的長流程塑件注塑壓力應(yīng)取得大一些。 SZ60/450型注射機注射壓力為P 1=170MPa 要求：

42、 P * k< P1 PVC材料的注射壓力在80～130MPa之間，取P = 100MPa ，k為注射壓力安全系數(shù)： k = 1.1~1.3取1.2。 因此： 100MPa *1.2 < 170MPa 注射壓力滿足要求。 3.2 注射量的校核 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，注射機的最大注射量是其允許最大注射量的80%，所以，實際、注射量應(yīng)小于最大折射量。由此有 Vmax*85% ≥ Vz + Vj Vmax—注射機允許的最大注射量cm3 Vmax = 75cm Vj—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3 Vj = 2412.75mm 2.41c

43、m Vz –塑件的體積cm3。 Vz = 3.207*4 = 12.83cm 即： 75cm * 85% = 63.75cm ≥ 12.83cm + 2.41cm = 15.24cm 注射機最大注射量滿足要求。 3.3 鎖模力的校核 機器鎖模力大小可以決定模具的型腔數(shù)，反之當(dāng)型腔數(shù)決定后也應(yīng)校核鎖模力是否足夠。 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個很大的壓力，該力試圖使模具沿分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積乘以型腔內(nèi)塑料壓力。 SZ60/450型注射機鎖模力F1 = 450KN； 要求： F < F1*85

44、% F為實際鎖模力。 型腔內(nèi)塑料平均壓力可按下式計算： Q = P * k Q----型腔內(nèi)塑料壓力，Mpa； P----注塑壓力，Mpa；PVC材料的注射壓力在80～130MPa之間；取： P = 100MPa k----損耗系數(shù)，隨塑料種類，注射機形式，模具阻力而異。其值在1/3~2/3范圍內(nèi)選取。這取1/2。 因此,所需鎖模力 F = Q * S /1000 S---制品加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，mm； S = 2.893mm 所以： F = 100MPa * 1/2 * 2.893 =144.65KN < 450KN * 85% SZ60/450型

45、注射機鎖模力符合要求。 3.4 開模行程的校核 注射機的開模行程是有限制的，取出制件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模距離。 SZ60/450型注射機為曲肘式，注射機最大開模行程與模后無關(guān)。所以； Smax ≥ H1+H2 + (5～10)mm 式中：Smax一注塑機最大開模行程，mm； Smax = 220mm H1一塑件推出距離，mm； H1 = 15mm H2——般等于模具型芯高度，mm； H2 = 12.5mm 所以； 220mm ≥ 15mm + 12.5mm + (5～10)mm SZ60/450型注射機開模行程滿足要求。

46、 4. 模具的安裝與總體結(jié)構(gòu) 1、模具安裝前要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺等雜質(zhì)。 2、因為模具外形尺寸不大，所以可以采用整體法安裝。先在機器下面兩根導(dǎo)軌上墊好墊板，模具從側(cè)面進入機架，定模入定位孔，并放置正確，在慢慢閉合模板，壓緊模具，然后用螺母鎖緊定模，再慢慢開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)、靈活、無卡滯現(xiàn)象，最后固定動模。 3、調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠的開模距離及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。 4、慢慢開啟模板到模板停止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離開啟模具觀察頂出機構(gòu)運動情況，動作是否平穩(wěn)、靈活、協(xié)調(diào)。 5、模具安裝好以后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)

47、定溫度20~30度的時候，就可校正澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸情況，必須松緊合適，校正好后擰緊注射機定位螺釘緊固定位。 6、開空車運轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運行是否正常，然后可以注射試模。 4.1模具總裝配圖 Pro/E軟件在這次設(shè)計中也起到了很大的作用，運用Pro/E畫好零件圖，通過裝配，構(gòu)成總裝圖，并且可以通過Pro/E導(dǎo)出零件三視圖，再通過CAD進行修改與標注。在繪制三維圖的過程中，對零件的幾何尺寸與外觀形狀的理解加深，并通過三維圖，加強理解模具各個機構(gòu)的作用。 圖4.2 運用Pro/E繪制的三維

48、裝配圖 圖4.3 動模與定模 圖4.4 爆炸圖 5. 部分主要零件的加工工藝 制作塑料模的金屬材料有碳鋼、合金鋼、鋁合金及鋅合金等。鋼是最常見的制模材料，它可以通過改變合金配方和熱處理達到很高的強度和硬度，并且具有足夠的韌性和塑性，有的鋼材能抵抗高溫和腐蝕性介質(zhì)，耐磨性好，有的鋼材有很好的鏡面加工性能、熱處理性能、冷成型性能和焊接性能，只有正確選用材料型號并進行恰當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍馨l(fā)揮出材料的最大潛能。 零件材料的選取很是重要，但后來的機械加工處理同樣也是重中之重，他直接關(guān)系到成型制件的幾何形狀與精度，下面就主要成型零件工藝闡述如下： 5.1 動、定模型芯 動、定模型芯的材料

49、選擇直接關(guān)系到成型塑件的幾何尺寸與精度要求，對型芯本身除了相關(guān)的尺寸精度要求外，還有相應(yīng)的形位公差與配合要求。 圖5.1.1 圖5.1.1中，上兩圖為動模型芯，下為定模型芯。材料選為T10A，經(jīng)過淬火和低溫回火處理，達到硬度要求為56~60HRC。加工時，選如上圖所示A面為基準面，銑削加工，重要垂直度與平行度要求如上圖所示。圖中，動、定模中角度要求相配合，保證合模。垂直出圓角要比動模或定模固定板配合處半徑小，以保證正確合模，避免磨損或擠壓碰撞產(chǎn)生損壞。 圖5.1.2 上圖為動、定模型芯俯視圖，與型芯固定板處采用H8/k7配合，動模型芯中的三個推桿孔與推桿在用H7/f6配合 5

50、.2 動、定模型芯固定板 動、定模型芯固定板，材料選擇45鋼，正火處理達到硬度要求28~32HRC，45鋼力學(xué)性能良好，且價格適中，應(yīng)用較為廣泛。在機械加工過程中，動、定模型芯固定板除了保證型芯位置精度外，其自身也有相應(yīng)的加工精度要求，與其他模板一樣，對相應(yīng)的垂直度、平行度有要求外，因其處在分型面位置，所以，相應(yīng)的，對表面粗糙度也有很高的精度要求，同時，在模板上還有很多孔也有垂直度要求。而，與型芯、楔緊塊、導(dǎo)柱，帶套，推桿和復(fù)位桿等之間還有配合的要求。模板在銑床上加工后還要經(jīng)過磨床加工分型面以達到規(guī)定的粗糙度要求。注意在銑削加工時，已選定面作為基準面，切不可你方向加工，這樣容易時毛坯在加工過

51、程中移動，時精度降低，影響加工質(zhì)量。具體精度要求如圖5.2.1，圖5.2.2所示： 圖5.2.1 定模型芯固定板 圖5.2.2 動模型芯固定板 模具上其他模板，如動、定模底板，推板，推桿固定板，動模墊板等，基本加工要求與動、定模型芯固定板一致，材料同為45鋼，正火處理，硬度要求28~32HRC。只不過，少了相應(yīng)的配合尺寸，也沒有他精確的形位公差，只不過在標準模架的基礎(chǔ)上，稍加修改，比如，標準模架上給的復(fù)位桿位置與設(shè)計的滑塊位置相沖突，故不用，重新定義復(fù)位桿位置與數(shù)量。 總 結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計是整個大學(xué)四年最為重要的一個環(huán)節(jié)，是對整個大學(xué)四年作一個全面的考察

52、，是以前我們學(xué)習(xí)過的機械制圖，公差與技術(shù)測量，機械原理，材料成型原理，材料成型工藝，材料成型設(shè)備，等一系列課程的綜合考察。使我們能夠更好的分析和解決塑料模具設(shè)計中的問題，進一步鞏固，加深和拓寬我們所學(xué)的知識，為即將走向工作崗位做準備。 歷經(jīng)近四個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，總的來說，感覺著四個月過的很充實，在整個過程中，總是伴隨著各種各樣的問題，在解決問題的過程中，我收獲了自信與滿足。問題總是有的，能不能解決就要看個人來，當(dāng)然，一個人不行，可以和同學(xué)老師商談，可以去公園逛逛，或許，某時某刻，會突然頓悟，雖然，每一次的問題發(fā)現(xiàn)，意味著，裝配圖的修改，雖然會很麻煩，有時，都不想改，但總是會去改正，去追

53、求最好，是一個人的本能吧。在整個設(shè)計過程中，讓人深刻的體會到資料、文獻的重要性，在開始階段，由于我們開始的比較晚，圖書管的資料被借走一空，我們只能去網(wǎng)上找資料。網(wǎng)上，五花八門，說什么的都有，對我們造成了很大的影響。同時到后來，也出現(xiàn)了很多問題。 總的來說，隨著畢業(yè)的越加臨近，畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，同時也意味著，我的學(xué)生生涯的結(jié)束。即將告別學(xué)校這個一待就是十八今年的地方，從開始的“a、b、c、d”到我這最終的畢業(yè)設(shè)計，希望給這十八年畫個圓滿的句號。但是面對著即將踏入社會的心理壓力，伴隨著參加招聘會與面試的畢業(yè)設(shè)計，是不可能一心一意的，總有分心的時候，焦躁的時候。設(shè)計結(jié)束了。雖然可能有一些大大小小的

54、錯誤，但盡我的最大努力，我終于完成了。可能十幾年后，再回母校，依舊記得這段日子吧。 參 考 文 獻 [1]周永泰 我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 、注射特輯[N] 2000年 第六期（29卷） [2]國內(nèi)注塑模發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢報告[N] [3]屈偉平 國內(nèi)模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及對策[N] 全球塑膠網(wǎng)2009年6月3日網(wǎng)訊 [4]唐仁奎、 許艷英 注塑模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[N] 2010.6 [5]王孝培 塑料成型工藝及模具簡明手冊[M] 北京 機械工業(yè)出版社 2004.2 [6]黃曉燕 簡明塑料成型工藝與模具設(shè)計手冊[M] 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2

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