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哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告 題 目 散熱風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 材料成型及控制工程 學(xué) 生 趙佳輝 學(xué) 號(hào) 1089522120 班 號(hào) 0895221 指導(dǎo)教師 朱斌海 開(kāi)題報(bào)告日期 2011 年 10 月 21 日 哈工大華德學(xué)院 說(shuō) 明 一 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容 1 課題來(lái)源及研究的目的和意義 2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析 3 主要研究?jī)?nèi)容 4 研究方案及進(jìn)度安排 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 5 預(yù)計(jì)研究過(guò)程中可能遇到的困難和問(wèn)題 以及解決的措施 6 主要參考文獻(xiàn) 二 對(duì)開(kāi)題報(bào)告的要求 1 開(kāi)題報(bào)告的字?jǐn)?shù)應(yīng)在 1000 字以上 2 閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在 5 篇以上 本科學(xué)生應(yīng)有相應(yīng)的外文資 料 本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料 3 參考文獻(xiàn)按在開(kāi)題報(bào)告中出現(xiàn)的次序列出 4 參考文獻(xiàn)書(shū)寫(xiě)順序 序號(hào) 作者 文章名 學(xué)術(shù)刊物名 年 卷 期 引用起止頁(yè) 三 如學(xué)生首次開(kāi)題報(bào)告未通過(guò) 需在一周內(nèi)再進(jìn)行一次 四 開(kāi)題報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn) 簽字后 統(tǒng)一交所在院 系 保存 以備檢查 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字 檢查日期 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 I 摘 要 本 論 文 主 要 通 過(guò) 對(duì) 工 控 機(jī) 散 熱 風(fēng) 扇 支 架 的 設(shè) 計(jì) 分 析 設(shè) 計(jì) 出 該 塑 件 的 模 具 在 整 個(gè) 模 具 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 涉 及 到 了 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 注 塑 機(jī) 和 模 架 的 選 擇 及 注 塑 機(jī) 的 一 些 重 要 工 藝 參 數(shù) 的 校 核 并 詳 細(xì) 敘 述 了 模 具 設(shè) 計(jì) 中 的 分 型 面 設(shè) 計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 成 型 零 件 設(shè) 計(jì) 頂 出 機(jī) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 和 冷 卻 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 利用塑料成型模擬分析軟件 Moldflow 的 MPI 模擬其成型過(guò)程 制定合理的工藝方案并優(yōu)化模具結(jié)構(gòu) Moldflow 可提供如下分析 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理 怎樣選擇合適的注塑材料 怎樣確定合理的澆 口位置 澆口位置自動(dòng)優(yōu)化 預(yù)測(cè)熔接痕位置 模具型腔是否充 滿 最終制品的質(zhì)量如何 怎樣選擇合適的注塑機(jī) 縮痕分析 所以這次設(shè)計(jì)中 Moldflow 的引入很重要 本 論 文 基 于 Pro E CAD 系 統(tǒng) 通 過(guò) 該 系 統(tǒng) 用 戶 可 以 在 可 視 化 平 臺(tái) 上 交 互 式 的 設(shè) 計(jì) 注 塑 模 具 各 個(gè) 部 件 不 僅 可 以 避 免 相 似 零 件 設(shè) 計(jì) 的 重 復(fù) 性 大 大 提 高 其 設(shè) 計(jì) 效 率 和 設(shè) 計(jì) 質(zhì) 量 縮 短 產(chǎn) 品 的 開(kāi) 發(fā) 周 期 而 且 方 便 了 產(chǎn) 品 后 續(xù) 的 有 限 元 分 析 同 時(shí) 也 符 合 了 現(xiàn) 代 設(shè) 計(jì) 思 想 的 發(fā) 展 要 求 關(guān) 鍵 詞 模 具 設(shè) 計(jì) CAD Pro E MoldFlow 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 II Abstract This paper mainly through the plastic parts of the disc design analysis design of the plastic molds In the die design process relate to the structural design of plastic parts injection molding machines and die injection molding machines and the choice of a number of important parameters of the verification process and described in detail the design of the die design gating system design molding parts design the top agencies to design and cooling system design In this paper based on Pro E CAD system through the system users can interactive visualization platform on the injection mold design various components not only can avoid similar to the repetitive parts design greatly improving the efficiency of its design and design quality and shorten product development cycle and facilitate the follow up product finite element analysis but also in line with the thinking of the development of modern design requirements Key words Mold Design CAD Pro E MoldFlow 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 III 目 錄 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 1 1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 1 1 2 各種模具的分類和占有量 2 1 3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 3 1 4 世界五大塑料生產(chǎn)國(guó)的產(chǎn)能狀況 4 1 5 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 7 第 2 章塑件設(shè)計(jì)分析 9 2 1 塑件模型建立 9 2 1 1 模型 3D 圖 9 2 1 2 塑件 2D 圖及其技術(shù)條件 9 2 2 塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 10 2 2 1 材料選擇 10 2 2 2 塑件收縮率 12 2 2 3 塑件的壁厚 12 2 2 4 塑件的拔模斜度 13 2 2 5 分型面的設(shè)計(jì) 13 2 2 6 確定型腔數(shù)量以及排列方式 13 2 3 本章小結(jié) 14 第 3 章注塑設(shè)備和模架選擇 15 3 1 注塑設(shè)備選擇 15 3 2 注塑機(jī)重要參數(shù)校核 15 3 2 1 注塑容量校核 15 3 2 2 鎖模力校核 16 3 2 3 開(kāi)模行程校核 17 3 3 模架選擇 17 3 4 本章小結(jié) 18 第 4 章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 IV 4 1 主流道設(shè)計(jì) 19 4 1 1 澆口套設(shè)計(jì) 19 4 1 2 澆口套的固定形式 20 4 2 分流道設(shè)計(jì) 20 4 2 1 分流道的形狀 20 4 2 2 分流道的布局 21 4 2 3 分流道的長(zhǎng)度 21 4 3 澆口設(shè)計(jì) 22 4 3 1 點(diǎn)澆口的尺寸 22 4 3 2 澆口位置的選擇 22 4 4 冷料穴和鉤料脫模裝置 23 4 5 本章小結(jié) 23第 5 章成型零件設(shè)計(jì)加工工藝方案制定 24 5 1 型腔的設(shè)計(jì) 24 5 2 型芯的設(shè)計(jì) 24 5 2 1 型芯的徑向尺寸 24 5 2 2 型芯的高度尺寸 25 5 3 鑲件的設(shè)計(jì) 27 5 4 加工工藝方案制訂 27 5 4 1 型腔加工工藝方案 27 5 4 2 型芯加工工藝方案 28 5 5 本章小結(jié) 28第 6 章側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 6 1 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 29 6 2 斜銷側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 29 6 2 1 抽芯距 29 6 2 2 斜銷的傾角 30 6 2 3 抽芯力的計(jì)算 30 6 2 4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定 31 6 2 5 斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度計(jì)算 32 6 3 本章小結(jié) 33 第 7 章脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 V 7 1 推桿脫模機(jī)構(gòu) 34 7 2 推桿尺寸計(jì)算及校核 35 7 2 1 推桿直徑計(jì)算 35 7 2 2 推桿應(yīng)力校核 35 7 3 推桿脫模機(jī)構(gòu)布局 36 7 4 本章小結(jié) 36 第 8 章冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 37 8 1 冷卻管道的直徑計(jì)算 37 8 1 1 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 37 8 1 2 求冷卻水的體積流量 38 8 1 3 求冷卻水的管道直徑 39 8 2 冷卻管道的孔數(shù)計(jì)算 40 8 2 1 求冷卻水在管道內(nèi)的流速 40 8 2 2 求冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)之間的傳熱系數(shù) 40 8 2 3 求冷卻管道中的傳熱面積 41 8 2 4 求模具上應(yīng)開(kāi)設(shè)的冷卻管道的孔數(shù) 41 8 3 本章小結(jié) 42第 9 章模具裝配圖和零件圖 43 9 1 模具裝配圖繪制 43 9 1 1 模具裝配圖包含的內(nèi)容 43 9 1 2 模具裝配圖繪制步驟 43 9 2 模具零件圖繪制 44 9 2 1 模具零件圖包含的內(nèi)容 44 9 2 2 模具零件圖繪制步驟 44 9 3 本章小結(jié) 45 結(jié)論 46 致謝 47 參考文獻(xiàn) 48 附 錄 1 49 附 錄 2 50 哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 第 1 章 緒論 1 1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模 具 是 制 造 業(yè) 的 一 種 基 本 工 藝 裝 備 它 的 作 用 是 控 制 和 限 制 材 料 固 態(tài) 或 液 態(tài) 的 流 動(dòng) 使 之 形 成 所 需 要 的 形 體 用 模 具 制 造 零 件 以 其 效 率 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 好 材 料 消 耗 低 生 產(chǎn) 成 本 低 而 廣 泛 應(yīng) 用 于 制 造 業(yè) 中 模 具 工 業(yè) 是 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 基 礎(chǔ) 工 業(yè) 是 國(guó) 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(gè) 國(guó) 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(kāi) 發(fā) 能 力 振 興 和 發(fā) 展 我 國(guó) 的 模 具 工 業(yè) 正 日 益 受 到 人 們 的 關(guān) 注 早 在 1989 年 3 月 中 國(guó) 政 府 頒 布 的 關(guān) 于 當(dāng) 前 產(chǎn) 業(yè) 政 策 要 點(diǎn) 的 決 定 中 將 模 具 列 為 機(jī) 械 工 業(yè) 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 開(kāi) 題 報(bào) 告 一 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 1 題 目 散熱風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì) 2 工作量 1 計(jì)算說(shuō)明部分 編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份 約 10000 字 2 圖紙部分 完成 A0 圖紙 2 張 零件圖若干 3 技術(shù)條件 制品材料 ABS 生產(chǎn)批量 小批量生產(chǎn) 4 制品三維圖 如圖 1 所示 5 制品二維圖 如圖 2 所示 圖 1 散熱風(fēng)扇支架三維圖 2 圖 2 散熱風(fēng)扇支架二維圖 二 選題的目的和意義 本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用 如 Auto CAD Pro E 等 以及相關(guān)軟件的應(yīng)用 這將會(huì)使我運(yùn)用這些軟件的能力得到提升 通過(guò)本次畢 業(yè)設(shè)計(jì) 能全面系統(tǒng)的掌握塑料模設(shè)計(jì)的一般方法和典型零件的加工工藝的編 制 本次學(xué)習(xí)將對(duì)我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題 有著深遠(yuǎn)的意義 另外 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 將使我掌握寫(xiě)論文的一般步驟及 方法 同時(shí)也提高了我如何快速而有效的查閱相關(guān)信息的方法 不僅鍛煉了我 在遇到困難時(shí)冷靜分析 獨(dú)立思考及解決問(wèn)題的能力 而且培養(yǎng)了我和同學(xué)相 互討論 相互學(xué)習(xí)的習(xí)慣 材料只有通過(guò)成型才能成為具有使用價(jià)值的各種產(chǎn)品 75 以上的金屬制品 95 以上的塑料制品是通過(guò)模具來(lái)成型的 采用模具生產(chǎn)制件具有效率高 質(zhì)量 好 切削少 節(jié)約能源和原材料 成本低等一系列優(yōu)點(diǎn) 模具成型已成為當(dāng)代 工業(yè)當(dāng)代生產(chǎn)的重要手段 成為多種成型工藝中最具有潛力的發(fā)展方向 模具 是機(jī)械 電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè) 它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著越來(lái)越大的 作用 塑料生產(chǎn)中先進(jìn)合理的成型工藝 高效的設(shè)施 先進(jìn)的模具是必不可少 的重要因素 塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料成型工藝要求和塑件使用要求起著十分重要 的作用 任何塑件生產(chǎn)和更新?lián)Q代都是以模具的制造和更新為前提的 由于目 前工業(yè)和民用塑件的產(chǎn)量猛增 質(zhì)量要求越來(lái)越高 因而導(dǎo)致了塑料模具研究 設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的迅猛發(fā)展 三 論文綜述 1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 是國(guó)際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè) 用模具制造 零件效益高 產(chǎn)品質(zhì)量好 材料消耗低 生產(chǎn)成本低 所以廣泛應(yīng)用于制造業(yè) 中 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志 3 它很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量 效率和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力 隨著科技的發(fā)展 國(guó)內(nèi)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了模具在制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)地位 許多模具企業(yè)十分重視技 術(shù)發(fā)展 增大了用于模具技術(shù)進(jìn)步的投資 早在 1989 年 3 月中國(guó)政府頒布的 關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定 中 就將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造的第一 位 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分 又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng) 域 模具在機(jī)械 電子 輕工 汽車 紡織 航空航天等領(lǐng)域里 日益成為使 用最廣泛的主要工藝 裝備 它承擔(dān)了這些領(lǐng)域中 60 90 的產(chǎn)品的零件 組 件和部件的生產(chǎn)加工 模具制造業(yè)的重要性主要體現(xiàn)在市場(chǎng)的需求上 而目前 國(guó)際市場(chǎng)供不應(yīng)求 因此研究和發(fā)展模具技術(shù) 提高技術(shù)水平 對(duì)提高國(guó)民經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展有特別重要的意義 2 模具的分類和占有量 模具主要類型有 沖模 鍛模 塑料模 壓鑄模 粉末合金模 玻璃模 橡膠模 陶瓷模等 塑料模是塑料成型的工藝裝備 塑料?？烧寄＞呖倲?shù)的 35 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 3 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 自 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái) 我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛 也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供 了巨大的動(dòng)力 90 年代以后大部分工業(yè)發(fā)展十分迅速 模具工業(yè)總產(chǎn)值由 1990 年到 1994 年增長(zhǎng)了 70 億人民幣 2000 年增至 270 億人民幣 今后預(yù)計(jì)每年仍 會(huì)以 10 15 億的速度快速增長(zhǎng) 目前 我國(guó)有 17000 多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn) 從業(yè) 人數(shù)五十多億 除了國(guó)有的專業(yè)模具廠外 其他所有制形式的模具廠家也都得 到了快速發(fā)展 其中集體和私營(yíng)的企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展的最為迅速 4 我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 中國(guó)的塑料模具工業(yè)從起步到現(xiàn)在 歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì) 有了很大的發(fā)展 模具水平有了較大的提高 許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展 加大了技術(shù)進(jìn)步 的投入力度 并將其作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?大型模具方面已能生產(chǎn) 48 約 122cm 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)杠和整體儀表等塑料模具 精密塑料模方面 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 經(jīng)過(guò)多年的努力 在模具 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù) 快速成型與快速制模技術(shù) 新型模具材 料等方面取得了顯著進(jìn)步 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做 出了貢獻(xiàn) 從模具設(shè)計(jì)和制造兩方面來(lái)看 模具發(fā)展趨勢(shì)歸納為以下幾點(diǎn) 1 理論研究不斷發(fā)展 設(shè)計(jì)計(jì)算日趨成熟 2 塑料模的高效率自動(dòng)化 3 大型塑料模具 4 高精度塑料模具 5 模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 輔助工程 CAE 6 模具制造新工藝的進(jìn)展 7 簡(jiǎn)易制模工藝的研究 8 模具標(biāo)準(zhǔn)化 9 特種塑料成型模具的研制 5 國(guó)外模具工業(yè)的發(fā)展情況 當(dāng)今國(guó)際市場(chǎng)正在進(jìn)行新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整 一些模具制造業(yè)逐漸向發(fā)展中 國(guó)家轉(zhuǎn)移 中國(guó)正在成為世界模具大國(guó) 日本模具產(chǎn)能約占全球的 40 居全 4 球第一位每年向國(guó)外出口大量模具 現(xiàn)在模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈 日本模具業(yè) 在努力降低生產(chǎn)成本 隨著模具工業(yè)全球化布局的發(fā)展 模具行業(yè)在美國(guó)工業(yè) 總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì) 但是美國(guó)模具在全球模具的高端產(chǎn) 品仍然占據(jù)著重要地位 德國(guó)技術(shù)含量較高的制造業(yè)作為立國(guó)之本 所以會(huì)加 強(qiáng)模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā) 四 模具設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方案 1 主要研究?jī)?nèi)容 利用 Pro E 設(shè)計(jì)軟件完成該塑件的三維實(shí)體造型設(shè)計(jì) 在查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資 料和分析該塑件注射成型工藝性基礎(chǔ)上進(jìn)行模具的總體方案設(shè)計(jì)及可行性分析 在完成模具參數(shù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上 最終完成該模具的總裝配圖 開(kāi)模 狀態(tài)圖 及有關(guān)的零件圖設(shè)計(jì)以及塑化部件的裝配圖 最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明 書(shū)編寫(xiě) 2 材料分析 本次設(shè)計(jì)散熱風(fēng)扇支架選用的材料為 ABS ABS 無(wú)毒 無(wú)味 呈微黃色 成形的塑件有較好的光澤 密度為 1 02 g cm 1 05g cm 收縮率 0 4 0 8 一 般用 0 5 ABS 有較好的抗沖擊強(qiáng)度 且在低溫下也不迅速下降 優(yōu)良好的 機(jī)械強(qiáng)度 硬度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水性 化學(xué)穩(wěn)定性及電 器性能 水 無(wú)機(jī)鹽 堿 酸類對(duì) ABS 幾乎無(wú)影響 ABS 有一定的硬度和尺 寸穩(wěn)定性 易于成形加工 經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色 其缺點(diǎn)是耐熱性不高 連續(xù)工作溫度為 70 左右 熱變形溫度約為 93 左右 耐氣候性差 在紫外線 的作用下易變硬發(fā)脆 由于該零件僅起一個(gè)固定散熱風(fēng)扇葉片的作用 因此 選用 5 級(jí)精度 3 確定型腔數(shù)目 確定型腔的方法有很多 根據(jù)鎖模力 最大注射量 制品的精度要求 模 具成本 根據(jù)制品的一般精度和塑件的質(zhì)量確定本設(shè)計(jì)為一模兩件 4 選擇分型面 根據(jù)散熱風(fēng)扇支架模具結(jié)構(gòu)及成型工藝的角度選擇分型面 選擇垂直于開(kāi) 模方向的介于定模座板和定模板之間的平面為一個(gè)分型面 垂直于開(kāi)模方向且 介于定模板和動(dòng)模板之間的平面為另一個(gè)分型面 5 選擇注射模應(yīng)從以下幾方面考慮 1 定模機(jī)構(gòu) 定模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)的固定模板上的部分型腔 由定位 澆環(huán) 主流道體 定模底板 定模板 凹模組成一體 在注射機(jī)上固定不動(dòng) 2 動(dòng)模機(jī)構(gòu) 動(dòng)模機(jī)構(gòu)是安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上的部分型腔 由凸模 動(dòng) 模板 導(dǎo)柱 動(dòng)模墊板組成一體 在注射機(jī)的鎖模裝置的驅(qū)動(dòng)下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 3 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道 通常由主流道 冷料穴 分流道和澆口等組成 本次設(shè)計(jì)采用平衡式點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng) 4 脫模機(jī)構(gòu) 塑件為散熱風(fēng)扇支架塑件 故利用斜導(dǎo)柱式側(cè)向分型于抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法 5 導(dǎo)向裝置 導(dǎo)向裝置是用以保證動(dòng)模和定模閉和時(shí)位置準(zhǔn)確 它由導(dǎo)柱 導(dǎo)套組成 本次設(shè)計(jì)采用了復(fù)位桿 拉桿等導(dǎo)向裝置 6 頂出機(jī)構(gòu) 頂出機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制品脫模的裝置 常見(jiàn)有頂桿式 頂管式 推板式等 本次設(shè)計(jì)采用頂桿式頂出機(jī)構(gòu) 7 冷卻和加熱裝置 加熱是為了滿足注射成型工藝對(duì)模具溫度的要求 冷 卻為使熔料能在模具內(nèi)冷卻定型 5 8 排氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng)是為了把型腔內(nèi)原有的空氣以及塑料受熱過(guò)程中分 解的氣體排出 而在模具分型面處開(kāi)設(shè)的排氣槽 本設(shè)計(jì)由于推桿較多 并且 采用的是過(guò)渡配合 配合選用 H8 f7 可以起到排氣作用 另外 動(dòng)模板與定模 板之間留有間隙 同樣可以起到排氣作用 因此沒(méi)必要開(kāi)設(shè)專用的排氣槽 五 畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 1 第一階段 開(kāi)題 10 月 9 日 10 月 21 日 2 周 10 月 21 日開(kāi)題報(bào)告 2 第二階段 設(shè)計(jì)階段 10 月 24 日 12 月 9 日 7 周 3 第三階段 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文與準(zhǔn)備答辯 12 月 12 日 12 月 23 日 2 周 4 畢業(yè)答辯 12 月 28 日 12 月 30 日 六 主要參考文獻(xiàn) 1 王連明 宋寶玉 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2005 2 劉顏召等 Pro Engineer 野火版 3 0 模具設(shè)計(jì)與加工 北京電子工業(yè) 出版社 2007 10 3 肖祥芷 王孝培 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2003 4 葉久新 王群 塑料制品成型及模具設(shè)計(jì) 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 2005 5 孫玉芹 機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 科學(xué)出版社 2004 6 陳劍鶴 塑料模具設(shè)計(jì)圖冊(cè) 清華大學(xué)出版社 2008 3 7 中國(guó)塑料機(jī)械信息網(wǎng) WWW SLJX CN 首頁(yè) 行業(yè)咨詢 2006 4 19 8 劉品 李哲 機(jī)械設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2004 哈 爾 濱 工 業(yè) 大 學(xué) 華 德 應(yīng) 用 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 中 期 報(bào) 告 題 目 散熱風(fēng)扇支架注射模設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 材料成型及控制工程 學(xué) 生 趙佳輝 學(xué) 號(hào) 1089522120 班 號(hào) 0895221 指導(dǎo)教師 朱斌海 中期報(bào)告日期 2011 年 11 月 23 日 哈工大華德學(xué)院 說(shuō) 明 一 中期報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容 1 論文工作是否按開(kāi)題報(bào)告預(yù)定的內(nèi)容及進(jìn)度安排進(jìn)行 2 目前已完成的研究工作及結(jié)果 3 后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排 4 存在的困難與問(wèn)題 5 如期完成全部論文工作的可能性 二 中期報(bào)告由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn) 簽字后 統(tǒng)一交所在院 系 保存 以備檢查 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字 檢查日期 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 中期報(bào)告 一 論文工作是否按開(kāi)題報(bào)告預(yù)定的內(nèi)容及進(jìn)度安排進(jìn)行 1 1 目前的論文工作已按照開(kāi)題報(bào)告預(yù)定的內(nèi)容及進(jìn)度進(jìn)行了安排 二 目前已完成的研究工作及成果 2 1 塑件模型建立 2 1 1 模 型 3D 圖 模 型 繪 制 3D 圖 采 用 PTC 公 司 的 產(chǎn) 品 Pro ENGINEER Wildfire 3 0 最 終 繪 制 出 來(lái) 的 3D 結(jié) 構(gòu) 圖 2 1 所 示 圖 2 1 塑 件 模 型 3D 圖 2 1 2 塑 件 2D 圖 及 其 技 術(shù) 條 件 模 型 2D 圖 繪 制 采 用 Autodesk 公 司 的 產(chǎn) 品 AutoCAD2006 最 終 繪 制 出 來(lái) 的 2D 結(jié) 構(gòu) 圖 2 2 所 示 圖 2 2 塑 件 模 型 2D 圖 1 塑 件 精 度 等 級(jí) 及 尺 寸 公 差 塑 件 采 用 的 精 度 等 級(jí) 為 5 級(jí) 精 度 部 分 尺 寸 的 公 差 標(biāo) 注 如 圖 2 2 所 示 2 塑 件 的 表 面 質(zhì) 量 該 塑 件 要 求 外 形 美 觀 色 澤 鮮 艷 外 表 面 沒(méi) 有 斑 點(diǎn) 及 熔 接 痕 粗 糙 度 可 取 0 4Ram 1 2 2 塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 2 2 1 材 料 選 擇 通 常 選 擇 塑 件 的 材 料 依 據(jù) 是 它 所 處 在 的 工 作 環(huán) 境 及 使 用 性 能 的 要 求 以 及 原 材 料 廠 家 提 供 的 材 料 性 能 數(shù) 據(jù) 對(duì) 于 常 溫 工 作 狀 態(tài) 下 的 結(jié) 構(gòu) 件 來(lái) 說(shuō) 要 考 慮 的 主 要 是 材 料 的 力 學(xué) 性 能 如 屈 服 應(yīng) 力 彈 性 模 量 彎 曲 強(qiáng) 度 表 面 硬 度 等 該 塑 件 為 一 般 的 零 件 屬 于 圓 盤 類 沒(méi) 有 特 別 的 要 求 根 據(jù) 以 上 的 依 據(jù) 選 擇 材 料 ABS 為 塑 料 件 的 材 料 5 ABS 塑 料 化 學(xué) 名 稱 丙 烯 腈 丁 二 烯 苯 乙 烯 共 聚 物 英 文 名 稱 Acrylonitrile Butadiene Styrene 比 重 1 05 成 型 收 縮 率 0 4 0 7 3 gm 成 型 溫 度 200 240 干 燥 條 件 80 90 2 C C h 特 點(diǎn) 1 綜 合 性 能 較 好 沖 擊 強(qiáng) 度 較 高 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 電 性 能 良 好 2 與 372 有 機(jī) 玻 璃 的 熔 接 性 良 好 制 成 雙 色 塑 件 且 可 表 面 鍍 鉻 噴 漆 處 理 3 有 高 抗 沖 高 耐 熱 阻 燃 增 強(qiáng) 透 明 等 級(jí) 別 4 流 動(dòng) 性 比 HIPS 差 一 點(diǎn) 比 PMMA PC 等 好 柔 韌 性 好 成 型 特 性 1 無(wú) 定 形 料 流 動(dòng) 性 中 等 吸 濕 大 必 須 充 分 干 燥 表 面 要 求 光 澤 的 塑 件 須 長(zhǎng) 時(shí) 間 預(yù) 熱 干 燥 80 90 3h C 2 宜 取 高 料 溫 高 模 溫 但 料 溫 過(guò) 高 易 分 解 分 解 溫 度 為 270 對(duì) 精 度 較C 高 的 塑 件 模 溫 宜 取 50 60 對(duì) 高 光 澤 耐 熱 塑 件 模 溫 宜 取 60 80 3 如 需 解 決 夾 水 紋 需 提 高 材 料 的 流 動(dòng) 性 采 取 高 料 溫 高 模 溫 或 者 改 變 入 水 位 等 方 法 4 如 成 形 耐 熱 級(jí) 或 阻 燃 級(jí) 材 料 生 產(chǎn) 3 7 天 后 模 具 表 面 會(huì) 殘 存 塑 料 分 解 物 導(dǎo) 致 模 具 表 面 發(fā) 亮 需 對(duì) 模 具 及 時(shí) 進(jìn) 行 清 理 同 時(shí) 模 具 表 面 需 增 加 排 氣 位 置 ABS 樹(shù) 脂 是 目 前 產(chǎn) 量 最 大 應(yīng) 用 最 廣 泛 的 聚 合 物 它 將 PS SAN BS 的 各 種 性 能 有 機(jī) 地 統(tǒng) 一 起 來(lái) 兼 具 韌 硬 剛 相 均 衡 的 優(yōu) 良 力 學(xué) 性 能 ABS 是 丙 烯 腈 丁 二 烯 和 苯 乙 烯 的 三 元 共 聚 物 A 代 表 丙 烯 腈 B 代 表 丁 二 烯 S 代 表 苯 乙 烯 ABS 工 程 塑 料 一 般 是 不 透 明 的 外 觀 呈 淺 象 牙 色 無(wú) 毒 無(wú) 味 兼 有 韌 硬 剛 的 特 性 燃 燒 緩 慢 火 焰 呈 黃 色 有 黑 煙 燃 燒 后 塑 料 軟 化 燒 焦 發(fā) 出 特 殊 的 肉 桂 氣 味 但 無(wú) 熔 融 滴 落 現(xiàn) 象 ABS 工 程 塑 料 具 有 優(yōu) 良 的 綜 合 性 能 有 極 好 的 沖 擊 強(qiáng) 度 尺 寸 穩(wěn) 定 性 好 電 性 能 耐 磨 性 抗 化 學(xué) 藥 品 性 染 色 性 成 型 加 工 和 機(jī) 械 加 工 較 好 ABS 樹(shù) 脂 耐 水 無(wú) 機(jī) 鹽 堿 和 酸 類 不 溶 于 大 部 分 醇 類 和 烴 類 溶 劑 而 容 易 溶 于 醛 酮 酯 和 某 些 氯 代 烴 中 ABS 工 程 塑 料 的 缺 點(diǎn) 熱 變 形 溫 度 較 低 可 燃 耐 候 性 較 差 用 途 適 于 制 作 一 般 的 機(jī) 械 零 件 磨 耐 磨 零 件 盤 體 車 配 件 日 用 品 管 材 及 文 具 等 2 2 2 塑 件 收 縮 率 根 據(jù) 以 上 選 用 的 材 料 為 ABS 查 相 關(guān) 資 料 可 知 ABS 的 收 縮 率 為 0 004 0 007 由 公 式 2 1 求 出 ABS 平 均 收 縮 率 2 1 maxin 2cp 式 中 塑 料 的 平 均 收 縮 率 cpS 塑 料 的 最 大 收 縮 率 max 塑 件 的 最 小 收 縮 率 in 計(jì) 算 如 下 maxin 2cpS 0 7 4 5 2 2 3 塑 件 的 壁 厚 一 般 說(shuō) 來(lái) 塑 件 的 厚 度 越 厚 就 越 能 滿 足 產(chǎn) 品 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 的 性 能 要 求 但 是 從 塑 件 的 成 型 過(guò) 程 看 來(lái) 塑 件 的 壁 厚 越 厚 冷 卻 的 時(shí) 間 就 越 長(zhǎng) 整 個(gè) 塑 件 的 成 型 周 期 就 要 延 長(zhǎng) 提 高 了 生 產(chǎn) 的 成 本 降 低 了 生 產(chǎn) 的 效 率 同 時(shí) 塑 件 的 壁 厚 越 厚 收 縮 率 就 增 大 這 樣 使 的 得 產(chǎn) 品 的 尺 寸 不 穩(wěn) 定 性 增 加 降 低 了 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 因 此 產(chǎn) 品 的 厚 度 必 須 得 適 中 根 據(jù) 材 料 的 的 特 性 查 閱 相 關(guān) 的 資 料 查 得 ABS 制 品 的 壁 厚 通 常 為 1 1 2 1 5 2 2 5 3 6 m 12 本 次 設(shè) 計(jì) 中 塑 件 的 壁 厚 為 6 2 2 4 塑 件 的 拔 模 斜 度 拔 模 斜 度 是 為 了 便 于 脫 模 防 止 塑 件 表 面 在 脫 模 時(shí) 劃 傷 擦 毛 在 設(shè) 計(jì) 塑 件 表 面 沿 脫 模 方 向 應(yīng) 具 有 合 理 的 脫 模 斜 度 塑 件 的 脫 模 斜 度 大 小 跟 塑 件 的 性 質(zhì) 收 縮 率 摩 擦 因 素 塑 件 的 壁 厚 和 幾 何 形 狀 有 關(guān) 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) 可 以 參 考 一 些 資 料 來(lái) 確 定 塑 件 的 脫 模 斜 度 一 般 以 塑 件 的 材 料 為 選 擇 依 據(jù) 而 ABS 塑 料 的 脫 模 斜 度 為 本 設(shè) 計(jì) 選 擇 的 脫 模 斜 度 為40 12 1 2 2 5 分 型 面 的 設(shè) 計(jì) 選 擇 分 型 面 是 為 了 便 于 塑 件 的 脫 模 和 簡(jiǎn) 化 模 具 結(jié) 構(gòu) 該 塑 件 因 為 壁 薄 故 應(yīng) 采 用 點(diǎn) 澆 口 形 式 進(jìn) 料 采 用 點(diǎn) 澆 口 時(shí) 為 了 能 取 出 流 道 凝 料 應(yīng) 使 用 三 板 式 雙 分 型 面 模 具 2 2 6 確 定 型 腔 數(shù) 量 以 及 排 列 方 式 本 次 模 具 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 一 模 兩 腔 型 腔 的 分 布 如 圖 2 3 所 示 圖 2 3 型 腔 分 布 圖 3 1 注塑設(shè)備選擇 選 取 注 射 機(jī) 型 號(hào) 為 具 體 參 數(shù) 如 表 3 1 60 4SZ 表 3 1 注 塑 機(jī) 參 數(shù) 理 論 容 量 ShotSize Theoretical cm60 注 塑 速 率 Injection Rate gs70 塑 化 能 力 Plasticizing Capacity 35 注 塑 壓 力 Injection Pressure Mpa180 鎖 模 力 Clamp Tonnage KN400 移 模 行 程 Toggle Stroke m250 最 大 模 厚 Max Mold Height 250 最 小 模 厚 Min Mold Height m150 噴 嘴 球 半 徑 Spray nozzle 10 噴 嘴 口 孔 徑 Aperture nozzle 3 3 2 注塑機(jī)重要參數(shù)校核 3 2 1 注 塑 容 量 校 核 注 塑 機(jī) 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 定 以 容 量 計(jì) 算 時(shí) 必 須 使 得 在 一 個(gè) 注 塑 成 型 周 期 內(nèi) 所 需 的 注 塑 塑 料 熔 體 的 容 量 在 注 塑 機(jī) 額 定 注 塑 量 的 80 內(nèi) 也 就 是 3 1 V 塑 注 式 中 注 塑 機(jī) 最 大 注 塑 容 量 V注 3cm 成 型 塑 件 與 澆 注 系 統(tǒng) 體 積 的 總 和 塑 3c 為 最 大 注 塑 容 量 的 利 用 系 數(shù) 0 8 計(jì) 算 如 下 3 2 2V 塑 流模 63 01 458cm 式 中 成 型 塑 件 的 體 積 乘 以 2 是 因 為 本 次 的 模 具 是 一 模 兩 腔 V模 澆 注 系 統(tǒng) 中 主 流 道 分 流 道 澆 口 冷 料 穴 的 體 積 和 流 所 以 注 3 V8 0 塑 812 35 62 3cm 3 而 注 塑 機(jī) 的 注 塑 容 量 為 60 所 以 注 塑 機(jī) 的 注 塑 容 量 符 合 要 求 cm 3 2 2 鎖 模 力 校 核 當(dāng) 高 壓 的 塑 料 熔 體 充 滿 型 腔 時(shí) 會(huì) 產(chǎn) 生 一 個(gè) 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 很 大 的 推 力 T推 其 大 小 等 于 制 件 與 澆 注 系 統(tǒng) 在 份 型 面 上 的 垂 直 投 影 之 和 乘 與 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 的 平 均 壓 力 該 推 力 應(yīng) 該 小 于 注 塑 機(jī) 額 定 的 鎖 模 力 否 則 在 注 塑 成 型 時(shí) 會(huì) 因 鎖 模T合 不 緊 而 發(fā) 生 溢 邊 跑 料 現(xiàn) 象 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 的 推 力 可 按 下 式 計(jì) 算T推 N 3 4 0Akp 推 式 中 型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 推 力 T推 N 塑 料 與 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 A 2m 壓 力 損 耗 系 數(shù) 取 0 4 k 注 塑 壓 力 0p 計(jì) 算 如 下 1844 96A 180p0Tk 推 3287 1 N 也 就 是 型 腔 內(nèi) 的 塑 料 熔 體 沿 注 塑 機(jī) 軸 向 的 推 力 為 133 而 注 塑 機(jī) 的 鎖 模K 力 為 400 所 以 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 力 符 合 要 求 KN 3 2 3 開(kāi) 模 行 程 校 核 模 具 開(kāi) 模 后 為 了 能 取 出 塑 膠 件 要 求 有 足 夠 的 開(kāi) 模 距 離 本 次 模 具 使 用 的 注 塑 機(jī) 的 開(kāi) 模 行 程 是 給 定 的 不 受 模 具 厚 度 的 影 響 當(dāng) 模 具 的 厚 度 變 化 時(shí) 可 由 其 調(diào) 模 裝 置 調(diào) 整 只 要 使 得 注 塑 機(jī) 最 大 開(kāi) 模 行 程 大 于 模 具 所 需 的 開(kāi) 模 距 離 就 符 合 注 塑 的 要 求 即 3 5 maxS 式 中 注 塑 機(jī) 最 大 開(kāi) 模 距 離 maxS 模 具 所 需 的 開(kāi) 模 距 離 SmS5 也 就 是 所 以 注 塑 機(jī) 的 鎖 模 力 符 合 要 求 max 3 3 模架選擇 根 據(jù) 型 腔 排 列 的 方 式 以 及 初 步 確 定 的 壁 厚 選 擇 模 架 A4 型 系1602 列 其 結(jié) 構(gòu) 以 及 一 些 重 要 尺 寸 如 圖 3 1 3 2 所 示 圖 3 1 模 架 尺 寸 1 圖 3 2 模 架 尺 寸 2 4 1 主流道設(shè)計(jì) 4 1 1 澆 口 套 設(shè) 計(jì) 為 了 便 于 澆 注 凝 料 從 主 流 道 取 出 主 流 道 采 用 的 圓 錐 孔 澆 口 套 與 注2 塑 機(jī) 噴 嘴 嘴 頭 的 接 觸 球 面 必 須 吻 合 注 塑 機(jī) 的 噴 嘴 是 球 面 其 半 徑 SR 是 固 定 的 為 了 澆 口 套 端 面 的 凹 球 面 與 注 塑 機(jī) 的 端 凸 球 面 接 觸 良 好 一 般 取 半 徑 10 4 1 12 rSRm 式 中 主 流 道 入 口 凹 坑 球 面 半 徑 rS 噴 嘴 球 半 徑 SRm 在 此 次 設(shè) 計(jì) 中 所 以 而 澆 口 套 的 圓 錐 孔10 21rSRm 的 小 端 直 徑 d 應(yīng) 該 大 于 噴 嘴 內(nèi) 孔 直 徑 1d 4 2 5 由 注 塑 機(jī) 的 參 數(shù) 可 以 看 到 所 以 澆 口 套 的 端13m 14dm 面 凹 球 深 度 23L 澆 口 套 的 尺 寸 如 圖 4 1 所 示 圖 4 1 澆 口 套 尺 寸 4 1 2 澆 口 套 的 固 定 形 式 本 次 設(shè) 計(jì) 中 澆 口 套 與 注 塑 機(jī) 定 位 孔 采 用 過(guò) 盈 配 合 207 6Hs 4 2 分流道設(shè)計(jì) 4 2 1 分 流 道 的 形 狀 分 流 道 的 截 面 形 狀 常 用 的 有 圓 形 梯 形 和 矩 形 其 中 圓 形 截 面 的 分 流 道 效 率 最 高 也 就 是 分 流 道 流 過(guò) 相 同 的 塑 料 流 量 其 分 流 道 的 內(nèi) 表 面 積 最 小 這 樣 可 以 減 少 注 塑 過(guò) 程 中 散 熱 面 積 即 熔 料 的 溫 度 降 低 最 小 同 時(shí) 使 得 摩 擦 力 變 小 減 少 壓 力 損 失 其 缺 點(diǎn) 就 是 制 造 起 來(lái) 比 較 麻 煩 因 為 它 必 須 將 分 流 道 分 設(shè) 在 模 板 的 兩 側(cè) 在 對(duì) 合 時(shí) 容 易 產(chǎn) 生 錯(cuò) 口 現(xiàn) 象 當(dāng) 分 型 面 為 平 面 時(shí) 候 常 采 用 圓 形 截 面 流 到 本 次 設(shè) 計(jì) 中 分 型 面 非 平 面 采 用 圓 形 截 面 分 流 道 加 工 困 難 故 采 用 效 率 較 高 的 梯 形 截 面 分 流 道 10 4 2 2 分 流 道 的 布 局 本 次 模 具 設(shè) 計(jì) 為 一 模 兩 腔 分 流 道 的 布 局 對(duì) 塑 料 件 的 成 型 影 響 也 較 大 的 由 于 前 面 已 經(jīng) 將 型 腔 的 布 局 確 定 設(shè) 計(jì) 分 流 道 的 布 局 既 要 跟 型 腔 的 布 局 協(xié) 調(diào) 同 時(shí) 還 應(yīng) 該 注 意 一 些 分 流 道 布 局 的 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 分 流 道 和 型 腔 的 分 布 原 則 是 排 列 緊 湊 間 距 合 理 應(yīng) 該 采 用 軸 對(duì) 稱 或 者 中 心 對(duì) 稱 使 其 平 衡 盡 量 縮 小 成 型 區(qū) 域 的 總 面 積 最 好 使 型 腔 和 分 流 道 在 分 型 面 上 的 總 投 影 面 積 的 幾 何 中 心 和 鎖 緊 力 的 中 心 重 合 在 可 能 的 情 況 下 分 流 道 的 長(zhǎng) 度 盡 可 能 的 縮 短 以 減 少 壓 力 損 失 避 免 模 體 壓 力 過(guò) 大 的 影 響 成 本 在 多 型 腔 模 具 中 各 型 腔 的 分 流 道 長(zhǎng) 度 應(yīng) 該 盡 量 相 等 以 達(dá) 到 注 塑 時(shí) 壓 力 傳 遞 的 平 衡 分 流 道 的 布 局 如 圖 4 2 分 流 道 長(zhǎng) 度 短 對(duì) 稱 分 布 圖 4 2 分 流 道 布 局 4 2 3 分 流 道 的 長(zhǎng) 度 根 據(jù) 分 流 道 的 布 局 大 概 的 可 以 測(cè) 量 出 分 流 道 的 長(zhǎng) 度 總 長(zhǎng) 65Lm 4 3 澆口設(shè)計(jì) 本 次 設(shè) 計(jì) 采 用 的 澆 口 為 點(diǎn) 澆 口 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 澆 口 位 置 能 靈 活 地 確 定 澆 口 附 近 變 形 小 多 型 腔 時(shí) 采 用 點(diǎn) 澆 口 容 易 平 衡 澆 注 系 統(tǒng) 對(duì) 于 投 影 面 積 大 的 塑 件 或 易 變 形 的 塑 件 采 用 多 個(gè) 點(diǎn) 澆 口 能 夠 取 得 理 想 的 效 果 適 用 一 模 多 腔 的 模 具 4 3 1 點(diǎn) 澆 口 的 尺 寸 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 的 數(shù) 據(jù) 一 般 的 點(diǎn) 澆 口 直 徑 常 為 0 5 1 8 這 里 選 1 澆 口m 的 長(zhǎng) 度 常 為 0 5 2 這 里 選 2 m 4 3 2 澆 口 位 置 的 選 擇 本 次 設(shè) 計(jì) 澆 口 位 置 的 選 擇 如 圖 4 3 所 示 圖 4 3 澆 口 位 置 示 意 圖 4 4 冷料穴和鉤料脫模裝置 采 用 拉 桿 式 鉤 料 裝 置 由 冷 料 穴 和 拉 料 桿 組 成 在 冷 料 穴 的 底 部 設(shè) 有 一 拉 料 桿 拉 料 桿 固 定 在 型 腔 板 上 一 次 分 型 依 靠 拉 料 桿 抽 出 主 流 道 凝 料 其 基 本 形 狀 如 圖 4 4 所 示 采 用 帶 球 形 頭 的 冷 料 穴 其 中 冷 料 穴 的 直 徑 要 比 主 流 道 的 稍 大 主 流 道 末 端 的 半 徑 大 約 為 5 所 以 冷 料 穴 的 直 徑 設(shè) 為 6 此mm 處 的 拉 料 桿 直 徑 為 4 圖 4 4 拉 料 桿 形 狀 示 意 圖 5 1 型腔的設(shè)計(jì) 采 用 整 體 式 型 腔 也 就 是 由 整 塊 材 料 加 工 而 成 的 型 腔 整 體 式 型 腔 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 強(qiáng) 度 和 剛 度 相 對(duì) 較 高 且 不 易 變 形 對(duì) 塑 件 的 上 表 面 不 會(huì) 產(chǎn) 生 拼 模 縫 的 痕 跡 缺 點(diǎn) 為 切 削 量 大 模 具 成 本 高 同 時(shí) 給 熱 處 理 和 表 面 處 理 帶 來(lái) 一 定 的 困 難 8 型 腔 的 外 形 尺 寸 為 256m 5 2 型芯的設(shè)計(jì) 本 次 設(shè) 計(jì) 塑 件 中 共 有 三 個(gè) 孔 兩 個(gè) 的 直 孔 和 一 個(gè) 階 梯 孔 故 需 要 兩 個(gè)2 8 直 型 芯 和 一 個(gè) 階 梯 型 芯 成 型 型 芯 的 徑 向 和 高 度 尺 寸 計(jì) 算 如 下 5 2 1 型 芯 的 徑 向 尺 寸 型 芯 徑 向 尺 寸 計(jì) 算 公 式 5 1 0mscpzllSx 式 中 型 芯 徑 向 基 本 尺 寸 ml m 塑 件 內(nèi) 形 尺 寸 s 塑 料 的 平 均 收 縮 率 cpS 修 正 系 數(shù) 取 3 4 x 塑 件 的 公 差 m 型 芯 制 造 公 差 取 3 z 大 型 芯 徑 向 尺 寸 計(jì) 算 如 下 0111mscpzllSx 06 4 8 35 9 06 84 小 型 芯 徑 向 尺 寸 計(jì) 算 如 下 0222mscpzllSx 0 5 8 53 16 4 0 594 5 2 2 型 芯 的 高 度 尺 寸 型 芯 高 度 尺 寸 計(jì) 算 公 式 5 2 0 mscpzhSx 式 中 型 芯 高 度 基 本 尺 寸 mh 塑 件 高 度 基 本 尺 寸 s 塑 料 的 平 均 收 縮 率 cpS 修 正 系 數(shù) 取 2 3 x 塑 件 的 公 差 m 型 芯 制 造 公 差 取 3 z 階 梯 型 芯 高 度 尺 寸 計(jì) 算 如 下 0111 mscpzhSx 0 127 52 3 01 368 0222 mscpzhSx 0 50 5 6 3 1 型 芯 尺 寸 如 圖 5 1 5 2 所 示 圖 5 1 階 梯 型 芯 尺 寸 圖 5 2 直 型 芯 尺 寸 5 3 鑲件的設(shè)計(jì) 鑲 件 位 置 放 在 定 模 板 上 其 尺 寸 形 狀 如 圖 5 3 所 示 圖 5 3 鑲 件 形 狀 及 尺 寸 5 4 加工工藝方案制訂 塑 料 模 具 的 加 工 方 法 大 體 上 可 以 分 為 切 削 機(jī) 床 加 工 鉗 加 工 和 特 殊 加 工 三 大 類 切 削 機(jī) 床 加 工 是 指 采 用 不 同 的 切 削 機(jī) 床 如 車 床 銑 床 磨 床 等 進(jìn) 行 粗 加 工 或 精 加 工 等 鉗 加 工 是 指 采 用 銼 鏟 研 等 手 工 措 施 去 除 切 削 機(jī) 床 所 預(yù) 留 的 加 工 余 量 將 模 具 半 成 品 加 工 成 符 合 藍(lán) 圖 的 要 求 尺 寸 形 狀 以 及 表 面 粗 糙 度 的 合 格 零 件 并 通 過(guò) 組 裝 總 裝 成 符 合 要 求 的 模 具 當(dāng) 模 具 零 件 使 用 普 通 機(jī) 床 或 人 工 的 傳 統(tǒng) 的 方 法 很 難 加 工 或 者 耗 時(shí) 很 大 時(shí) 則 往 往 采 用 特 殊 加 工 的 方 法 如 電 火 花 線 切 割 以 及 等 9 5 4 1 型 腔 加 工 工 藝 方 案 表 5 1 型 腔 的 加 工 工 藝 方 案 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 銑 削 端 銑 坯 料 的 六 個(gè) 端 面 銑 床 2 鉆 削 鉆 鑲 件 孔 鉆 床 3 CNC 粗 加 工 粗 加 工 成 型 面 CNC 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 削 磨 上 下 端 面 磨 床 6 CNC 精 加 工 精 加 工 成 型 面 CNC 7 鉗 工 拋 光 成 型 面 倒 角 攻 絲 6 1 機(jī)動(dòng)側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 機(jī) 動(dòng) 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 是 利 用 注 射 機(jī) 的 開(kāi) 模 力 通 過(guò) 傳 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 改 變 運(yùn) 動(dòng) 方 向 將 側(cè) 向 的 活 動(dòng) 型 芯 抽 出 機(jī) 動(dòng) 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 但 抽 芯 不 需 要 人 工 操 作 抽 拔 力 較 大 具 有 靈 活 方 便 生 產(chǎn) 效 率 高 容 易 實(shí) 現(xiàn) 全 自 動(dòng) 操 作 無(wú) 需 另 外 添 置 設(shè) 備 等 優(yōu) 點(diǎn) 在 生 產(chǎn) 中 被 廣 泛 采 用 機(jī) 動(dòng) 抽 芯 按 結(jié) 構(gòu) 形 式 可 分 為 斜 銷 彈 簧 彎 銷 斜 導(dǎo) 槽 斜 滑 塊 楔 塊 齒 輪 條 等 多 種 抽 芯 形 式 本 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 斜 銷 側(cè) 向 分 型 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 6 2 斜銷側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)主要參數(shù) 6 2 1 抽 芯 距 型 芯 從 成 型 位 置 抽 到 不 妨 礙 塑 件 脫 模 的 位 置 所 移 動(dòng) 的 距 離 叫 抽 芯 距 用 表 示 一 般 抽 芯 距 等 于 側(cè) 向 孔 或 側(cè) 凹 深 度 加 上 2 3 余 量 即 S 0S m 6 1 0 S 式 中 抽 芯 距 m 側(cè) 向 孔 或 側(cè) 凹 深 度 0S 而 所 以1 123S 6 2 2 斜 銷 的 傾 角 斜 銷 的 傾 角 是 決 定 斜 銷 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 工 作 效 果 的 一 個(gè) 重 要 參 數(shù) 它 不 僅 決 定 了 開(kāi) 模 行 程 和 斜 銷 長(zhǎng) 度 而 且 對(duì) 斜 銷 的 受 力 狀 況 有 著 重 要 的 影 響 決 定 傾 斜 角 的 大 小 時(shí) 應(yīng) 從 抽 芯 距 開(kāi) 模 行 程 和 斜 銷 受 力 幾 個(gè) 方 面 綜 合 考 慮 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 一 般 取 不 宜 超 過(guò) 選 10 225 0 6 2 3 抽 芯 力 的 計(jì) 算 抽 芯 力 的 計(jì) 算 跟 脫 模 力 的 計(jì) 算 是 一 樣 的 計(jì) 算 的 公 式 為 3 6 2 cosin FpAf 式 中 抽 芯 力 FN 單 位 面 積 塑 件 對(duì) 型 芯 的 正 壓 力 一 般 取pPa p 4 84 11 76 Ma 塑 件 包 緊 型 芯 的 側(cè) 面 積 A2m 塑 件 與 模 體 鋼 材 的 摩 擦 系 數(shù) 一 般 取 0 1 0 3 f f 脫 模 斜 度 a 計(jì) 算 得 F 46 9N 6 2 4 圓 形 斜 導(dǎo) 柱 直 徑 的 確 定 圖 6 1 導(dǎo) 柱 直 徑 計(jì) 算 計(jì) 算 公 式 字 母 對(duì) 應(yīng) 的 尺 寸 如 圖 6 1 所 示 6 3 320cosFHd 式 中 斜 導(dǎo) 柱 直 徑 dm 抽 拔 力 FN 受 力 點(diǎn) 到 斜 導(dǎo) 柱 固 定 板 平 面 的 距 離 1Hm 抽 拔 角 斜 導(dǎo) 柱 鋼 材 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 碳 素 鋼 MPa 137 2MPa 1 3 50 942tansi2tn1siS 6 4 計(jì) 算 如 下 321046 9 6 8cos37dm 取 8dm 6 2 5 斜 導(dǎo) 柱 的 總 長(zhǎng) 度 計(jì) 算 圖 6 2 導(dǎo) 柱 長(zhǎng) 度 計(jì) 算 導(dǎo) 柱 長(zhǎng) 度 計(jì) 算 公 式 為 字 母 對(duì) 應(yīng) 的 尺 寸 如 圖 6 2 所 示 12345 1tantan costsi34LLDhdSd 6 5 式 中 斜 導(dǎo) 柱 的 總 長(zhǎng) 度 Lm 斜 導(dǎo) 柱 臺(tái) 肩 直 徑 斜 導(dǎo) 柱 抽 拔 角 斜 導(dǎo) 柱 固 定 板 厚 度 h 斜 導(dǎo) 柱 與 側(cè) 滑 塊 斜 孔 的 配 合 間 隙 抽 芯 距 實(shí) 際 距 離 加 2 4 Sm m 計(jì) 算 如 下 14170 5831tan20tan208costasi3 9mL 取 的 長(zhǎng) 度 為 40 7 1 推桿脫模機(jī)構(gòu) 采 用 圓 柱 型 推 桿 優(yōu) 點(diǎn) 由 于 圓 柱 形 狀 的 推 桿 和 推 桿 孔 最 容 易 加 工 而 且 很 容 易 保 證 其 配 合 精 度 易 于 保 證 其 互 換 性 并 且 易 于 更 換 而 且 它 還 具 有 滑 動(dòng) 阻 力 小 不 易 于 卡 滯 等 推 桿 結(jié) 構(gòu) 形 式 如 圖 7 1 a 所 示 推 桿 的 固 定 形 式 如 圖 7 1 b a b 圖 7 1 推 桿 結(jié) 構(gòu) 形 式 7 2 推桿尺寸計(jì)算及校核 7 2 1 推 桿 直 徑 計(jì) 算 推 桿 直 徑 計(jì) 算 公 式 為 7 1 2436LQdnE 式 中 圓 形 推 桿 直 徑 dm 推 桿 長(zhǎng) 度 系 數(shù) 0 7 推 桿 長(zhǎng) 度 L 推 桿 數(shù) 量 n 鋼 材 抗 拉 彈 性 模 量 EMpa 脫 模 力 QN 計(jì) 算 如 下 243560 784 31dm 取 標(biāo) 準(zhǔn) 值 推 桿 直 徑 m 7 2 2 推 桿 應(yīng) 力 校 核 推 桿 應(yīng) 力 校 核 公 式 為 7 2 24sQnd 式 中 推 桿 應(yīng) 力 Ncm 脫 模 力 Q 推 桿 數(shù) 量 n 圓 形 推 桿 直 徑 d 推 桿 鋼 材 的 屈 服 極 限 強(qiáng) 度 s 2 Ncm 一 般 中 碳 鋼 合 金 中 碳 鋼230 sc 240 sc 計(jì) 算 如 下 224719 3 8 6sc 7 3 推桿脫模機(jī)構(gòu)布局 推 桿 的 布 局 如 圖 7 2 所 示 圖 7 2 推 桿 的 布 局 8 1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 模 具 的 冷 卻 是 將 注 塑 成 型 過(guò) 程 中 產(chǎn) 生 的 并 傳 導(dǎo) 給 模 具 的 熱 量 盡 可 能 迅 速 并 最 大 程 度 地 導(dǎo) 出 以 使 塑 件 以 較 快 的 速 度 冷 卻 固 化 因 此 冷 卻 的 效 果 直 接 決 定 著 塑 件 的 質(zhì) 量 和 注 塑 效 果 調(diào) 節(jié) 模 具 溫 度 的 主 要 目 的 是 縮 短 成 型 周 期 提 高 塑 件 質(zhì) 量 模 具 的 冷 卻 主 要 采 用 的 是 循 環(huán) 水 冷 卻 方 式 而 此 次 設(shè) 計(jì) 中 采 用 的 冷 卻 方 式 就 是 采 用 的 循 環(huán) 水 冷 卻 方 式 8 2 冷卻管道的直徑計(jì)算 已 知 條 件 塑 件 材 料 為 ABS 塑 件 的 成 型 周 期 根 據(jù) 經(jīng) 驗(yàn) 方 法 得 壁 厚 6 的 制 件 成 型 周 期 為 45 ms 成 型 周 期 內(nèi) 塑 件 的 質(zhì) 量 為 14 51 wg 水 的 密 度 為 31 0 K 8 2 1 求 塑 件 在 固 化 時(shí) 每 小 時(shí) 釋 放 的 熱 量 塑 件 的 產(chǎn) 量 計(jì) 算 公 式 為 8 1 1Wwt 式 中 塑 件 的 產(chǎn) 量 W Kgh 成 型 周 期 內(nèi) 塑 件 的 質(zhì) 量 1w 每 小 時(shí) 成 型 次 數(shù) t 計(jì) 算 如 下 hKgt 16 4530 1 查 表 8 1 得 ABS 的 單 位 熱 流 量 3QJ 表 8 1 常 用 塑 料 熔 體 的 單 位 熱 流 量 1Q 塑 料 品 種 KJg塑 料 品 種 1 KJg ABS 223 104 1 低 密 度 聚 乙 烯 225 908 聚 甲 醛 高 密 度 聚 乙 烯 6 丙 烯 酸 2 9聚 丙 烯 2 1 醋 酸 纖 維 素 310 聚 碳 酸 酯 70 聚 酰 胺 226 57 聚 氯 乙 烯 22 63 所 以 總 熱 流 量 為 8 2 1QW 式 中 總 熱 流 量 Q KJg 塑 件 的 產(chǎn) 量 Wh 單 位 熱 流 量 1Q KJg 計(jì) 算 如 下 hKJW 406 15 3621 8 2 2 求 冷 卻 水 的 體 積 流 量 冷 卻 水 的 體 積 流 量 公 式 為 8 3 1vQqc 式 中 冷 卻 水 的 體 積 流 量 vq3 min 總 熱 流 量 Q KJg 水 的 密 度 3 冷 卻 介 質(zhì) 的 比 熱 容 1c JC 模 溫 與 冷 卻 介 質(zhì) 溫 度 之 間 的 平 均 溫 差 計(jì) 算 如 下 min 1096 2 187 406 343321pcQqv 8 2 3 求 冷 卻 水 的 管 道 直 徑 查 表 8 2 為 了 使 冷 卻 水 處 于 湍 流 狀 態(tài) 取 d 8mm 表 8 2 冷 卻 水 的 穩(wěn) 定 湍 流 速 度 與 流 量 冷 卻 水 道 直 徑 dm最 低 流 速 vs流 量 3 min vq 8 1 66 5 01 10 1 32 362 12 1 10 7 4 15 0 87 39 210 8 3 冷卻管道的孔數(shù)計(jì)算 8 3 1 求 冷 卻 水 在 管 道 內(nèi) 的 流 速 冷 卻 水 在 管 道 內(nèi) 的 流 速 公 式 為 8 4 24vqd 式 中 冷 卻 水 在 管 道 內(nèi) 的 流 速 v ms 冷 卻 水 的 體 積 流 量 q3in 冷 卻 水 道 直 徑 d 計(jì) 算 如 下 42240 9613 8 0 vqdms 8 3 2 求 冷 卻 管 道 孔 壁 與 冷 卻 介 質(zhì) 之 間 的 傳 熱 系 數(shù) 查 表 8 3 取 6 48 水 溫 為 時(shí) f25C 表 8 3 不 同 水 溫 下 的 值f 平 均 水 溫 C 0 5 10 15 20 25f 4 91 5 30 5 68 6 07 6 45 6 48 由 公 式 8 5 0 812 fvhcd 式 中 冷 卻 管 道 孔 壁 與 冷 卻 介 質(zhì) 之 間 的 傳 熱 系 數(shù) h 冷 卻 介 質(zhì) 的 比 熱 容 1c KJgC 水 的 密 度 3 gm 冷 卻 水 在 管 道 內(nèi) 的 流 速 v ms 冷 卻 水 道 直 徑 d 計(jì) 算 如 下 0 8 30 8212 2 6 8 1 0 473 fvhc KJmhC 8 3 3 求 冷 卻 管 道 中 的 傳 熱 面 積 由 公 式 8 6 160WQAh 式 中 冷 卻 管 道 中 的 傳 熱 面 積 A2m 塑 件 的 產(chǎn) 量 W Kg 單 位 熱 流 量 1QJ 冷 卻 管 道 孔 壁 與 冷 卻 介 質(zhì) 之 間 的 傳 熱 系 數(shù) h 模 溫 與 冷 卻 介 質(zhì) 溫 度 之 間 的 平 均 溫 差 C 計(jì) 算 如 下 2320 910 6 5620mthWA 8 3 4 求 模 具 上 應(yīng) 開(kāi) 設(shè) 的 冷 卻 管 道 的 孔 數(shù) 由 公 式 8 7 AndL 式 中 冷 卻 管 道 中 的 傳 熱 面 積 A2m 圓 周 率 冷 卻 水 道 直 徑 d 冷 卻 管 道 長(zhǎng) 度 L 計(jì) 算 如 下 0 243 14 8 10 AndL 所 以 模 具 上 開(kāi) 設(shè) 的 管 道 孔 數(shù) 為 4 3 后期擬完成的研究工作及進(jìn)度安排 1 注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 塑料模具部裝圖的繪制 3 零件圖的繪制 凹模嵌板的繪制 凸模嵌板的繪制 4 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 存在的困難與問(wèn)題 無(wú) 5 日程安排 11 月 27 日 12 月 11 日 模具部件裝配圖的繪制 12 月 12 日 12 月 20 日 模具零件圖的繪制 12 月 21 日 1 月 01 日 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文與準(zhǔn)備答辯 1 月 01 日 1 月 08 日 畢業(yè)答辯 6 如期完成全部論文工作的可能性 根據(jù)日程和時(shí)間的安排 可以按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)