玻璃容器蓋子模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

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1、課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 玻璃容器蓋子注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 班 級(jí) 機(jī)制1215 姓 名 楊煥樟 學(xué) 號(hào) 201221137028 摘 要 關(guān)于模具發(fā)展趨勢(shì)，我認(rèn)為這主要取決于兩個(gè)方面，即一方面是模具為之服務(wù)的各行各業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，另一方面是整個(gè)社會(huì)和世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，這實(shí)際上就是需要和可能。模具是為制件，也就是成形產(chǎn)品服務(wù)的，因此模具必然要以制件(成形產(chǎn)品) 的發(fā)展趨勢(shì)為自己的發(fā)展趨勢(shì)，模具必須滿足他們的要求。制件發(fā)展趨勢(shì)主要是輕巧、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高

2、質(zhì)量，每一項(xiàng)都預(yù)示了模具發(fā)展趨勢(shì)。 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)玻璃容器蓋子塑件，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助模具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中首先根據(jù)塑料制品要求擬定成型工藝方案、初選成型設(shè)備、確定模具結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)并進(jìn)行模流分析、選用模架、選擇和校核注射機(jī)，完成模具型腔設(shè)計(jì)并對(duì)模具主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算，然后應(yīng)用proE軟件，完成整副模具的三維設(shè)計(jì)，并對(duì)模具進(jìn)行了虛擬裝配和試模，針對(duì)其中出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)模具進(jìn)行了修改，最后導(dǎo)出模具二維工程圖。 關(guān)鍵詞：玻璃容器蓋子；頂出機(jī)構(gòu)；塑料模；模具 Abstract About mold development trend, I think i

3、t depends mainly on two aspects, that is, on the one hand is development trend of the mould service for all walks of life, on the other hand, the whole society and the world trend of the development of science and technology, it is actually need and possible. Moulds for the parts, that is, forming p

4、roducts and services, so the mould must to stamping forming products () for their own development trend, the development trend of die must meet their requirements. Development trend of the main parts is light and elegant, fast and efficient production, low cost and high quality, each announced a mol

5、d development trend. This design mainly for glass lid plastic parts, application of computer aided mould design. First according to the request of plastic products in the design of drawing up scheme, primary molding equipment, molding process of mould structure scheme, gating system design and mol

6、d flow analysis, selects the die set, select and check injection machine, the main parts to complete the mold design and mold design and calculation, and then using proE software, completed the entire mould 3 d design, and on the mould virtual assembly and test, and problems which appear on the mold

7、 modification, finally export mold two-dimensional engineering graphics. Keywords: Glass lid; Ejection agencies; Plastic mould; The mould 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 1、前言 1 1.1模具行業(yè)及產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀 1 1. 2選題意義 2 2、塑件設(shè)計(jì)分析 3 2.1塑件模型建立 3 2.2塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 3 2.3 材料選擇 3 2.4塑件的壁厚 4 2.5 塑

8、件的脫模斜度 4 2.6分型面設(shè)計(jì) 4 2.7 確定型腔數(shù)量以及排列方式 5 3、注塑設(shè)備和模架選擇 6 3.1 注塑設(shè)備選擇 6 3.2注塑機(jī)重要參數(shù)校核 7 3.2.1型腔數(shù)量的確定和校核 7 3.2.2 注塑容量校核 8 3.2.3鎖模力校核 9 3.2.4注塑壓力校核 9 3.2.5開(kāi)模行程校核 10 3.2.6 推出裝置校核 10 3.2.7 模具外形尺寸校核 11 3.3 模架選擇 11 3.3.1模架類型選擇的前提條件 11 3.3.2模架系列的選擇 11 4、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 4.1 主流道設(shè)計(jì) 13 4.1.1 澆口套設(shè)計(jì) 13 4.1

9、.2 澆口套的固定形式 13 4.2 分流道的設(shè)計(jì) 14 4.2.1 分流道的形狀及尺寸選擇 14 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 14 4.3 澆口設(shè)計(jì) 14 4.4 冷料穴和鉤料脫模裝置 15 4.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 5、成型零件設(shè)計(jì) 17 5.1 型腔模的設(shè)計(jì) 17 5.2型芯模的設(shè)計(jì) 17 6、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 6.1推筒推出機(jī)構(gòu) 21 6.2 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位 21 6.3 推出機(jī)構(gòu)的布局 22 7、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 7.1 冷卻管道的工藝計(jì)算 23 7.2 冷卻水道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 總結(jié) 25 參考文獻(xiàn) 26 致謝 27 V 1、前

10、言 1.1模具行業(yè)及產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀 關(guān)于模具發(fā)展趨勢(shì)，我認(rèn)為這主要取決于兩個(gè)方面，即一方面是模具為之服務(wù)的各行各業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，另一方面是整個(gè)社會(huì)和世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，這實(shí)際上就是需要和可能。模具是為制件，也就是成形產(chǎn)品服務(wù)的，因此模具必然要以制件(成形產(chǎn)品) 的發(fā)展趨勢(shì)為自己的發(fā)展趨勢(shì)，模具必須滿足他們的要求。制件發(fā)展趨勢(shì)主要是輕巧、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量，每一項(xiàng)都預(yù)示了模具發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)簡(jiǎn)要分析下：要輕巧就會(huì)增加使用塑料及開(kāi)發(fā)新材料，包括各種新型塑料、改性塑料、金屬塑料、鎂合金、復(fù)合材料等等，這就要求有新的成形工藝。要精美，就要求外形美觀大方，內(nèi)部無(wú)缺陷，這就要求有精細(xì)、精密

11、和高質(zhì)量模具與之相適應(yīng)。目前我們?cè)诰?xì)化方面差距很大，精細(xì)化往往被忽視，功虧一簣。快速高效生產(chǎn)，這一方面是要求模具企業(yè)要盡量縮短模具生產(chǎn)周期，盡快向模具用戶交付模具，另一方面更重要的是要使用戶能用你提供的模具來(lái)快速高效地生產(chǎn)制品。例如一模多腔多件生產(chǎn)、疊層模具、利用好熱流道技術(shù)來(lái)縮短成形時(shí)間以及使用多層復(fù)合技術(shù)、模內(nèi)裝飾技術(shù)、高光無(wú)痕注塑技術(shù)、在線檢測(cè)技術(shù)、多工序復(fù)合技術(shù)、多排多工位技術(shù)等等。同時(shí)制件成形過(guò)程智能化還要求有智能化的模具來(lái)適應(yīng)。低成本，這既要通過(guò)模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、加工、裝配來(lái)實(shí)現(xiàn)模具的低成本制造和低成本供應(yīng)，更重要的是要使模具用戶能使用模具來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。這就對(duì)模具提出了更高的要

12、求。模具生產(chǎn)企業(yè)必須做到先使模具用戶賺錢，然后才能使自己賺錢。在要求低成本的過(guò)程中，無(wú)論是模具生產(chǎn)企業(yè)還是使用模具的企業(yè)，不斷改善管理，逐步實(shí)現(xiàn)信息化管理都是企業(yè)的共同要求及進(jìn)步和發(fā)展的方向。高質(zhì)量，要做到制品的高質(zhì)量，首先必須是模具的高質(zhì)量，模具的穩(wěn)定性一定要好，保證。制品的一致性也要好，而且還要保證壽命。高質(zhì)量模具與技術(shù)休戚相關(guān)除上述各點(diǎn)外，許多新領(lǐng)域、新興產(chǎn)業(yè)、新制件和個(gè)性化要求也都會(huì)對(duì)模具不斷提出新要求。所以發(fā)展。趨勢(shì)的本身也是在不斷發(fā)展的從科技發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看模具發(fā)展趨勢(shì)可以先從下列最基本的六個(gè)方面進(jìn)行分析： 新材料→模具新材料及為成形產(chǎn)品新材料成形的新型模具 新工藝→新的成形工藝及

13、模具加工的新工藝 新技術(shù)→技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)模具生產(chǎn)逐步向超高速、超精和高度自動(dòng)化方向發(fā)展 信息化→數(shù)字化生產(chǎn)、信息化管理、充分利用IT技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)化→溶入和利用好世界全球化網(wǎng)絡(luò) 循環(huán)經(jīng)濟(jì)與綠色制造一用盡量少的資源來(lái)創(chuàng)造盡量多的價(jià)值，包括回收再利用與環(huán)保等，不但模具要能這樣，而且更要使模具用戶也能這樣。 1. 2選題意義 為了更好的理解模具，發(fā)展模具，和提高自己對(duì)模具的設(shè)計(jì)，這次我選擇做玻璃容器蓋子塑料模正式我從理論運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，處理當(dāng)中所遇到的困難。對(duì)自己以后發(fā)展模具墊上基礎(chǔ)，也可以讓我對(duì)一整套模具設(shè)計(jì)流程有更好的了解，為以后更快、更好地適應(yīng)模具的設(shè)計(jì)工作崗位積累一定的經(jīng)驗(yàn)。從而更

14、好提高模具高精度，低成本，高精美的發(fā)展，同時(shí)鍛煉了塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇能力；塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力、塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)能力、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)能力，增強(qiáng)自己操作能力。 18 課程設(shè)計(jì) 2、塑件設(shè)計(jì)分析 2.1塑件模型建立 課程設(shè)計(jì)的塑料件來(lái)自于日常用品零件，課程設(shè)計(jì)參考玻璃容器蓋子，并且繪制出零件的三維圖，如圖2.1所示： 圖2.1 塑件三維圖 2.2塑件參數(shù)設(shè)計(jì) 1．塑件精度等級(jí)及尺

15、寸公差 該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。精度要求相對(duì)一般，主要是配合的尺寸，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)：MT5。 2．塑件的表面質(zhì)量 該塑件要求外形美觀，外表面沒(méi)有斑點(diǎn)及熔接痕，粗糙度可取Ra3.2μm。而塑件內(nèi)對(duì)粗糙度要求較高，取Ra1.6μm。 2.3 材料選擇 這個(gè)玻璃容器蓋子一般為日常生活中常用產(chǎn)品，用于密封，因此需要具有良好的穩(wěn)定性，所以采用聚乙烯（PE）材料。 聚乙烯簡(jiǎn)稱PE ，英文名稱：Polyethylene 聚乙烯(PE)是五大合成樹(shù)脂之一，是我國(guó)合成樹(shù)脂中產(chǎn)能最大、進(jìn)口量最多的品種。 耐腐蝕性，電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良，可以氯化，輻照改性，可用玻

16、璃纖維增強(qiáng)。低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長(zhǎng)率，沖擊強(qiáng)度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高，耐疲勞，耐磨。低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯適于制作減震,耐磨及傳動(dòng)零件。 1.結(jié)晶料，吸濕小，不須充分干燥，流動(dòng)性極好，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感， 成型時(shí)宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。不宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大。注意選擇澆口位置,防止產(chǎn)生縮孔和變形。 2.收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲。冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。 3.加熱

17、時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)發(fā)生分解，灼傷。 4.軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模。 5.可能發(fā)生融體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開(kāi)裂。 2.4塑件的壁厚 取決于制件使用要求，即強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、重量、電氣性能、尺寸穩(wěn)定性及裝配等要 工藝上、壁厚均勻、否則易產(chǎn)生翹曲、變形等缺陷壁厚太厚——外部先冷、內(nèi)部后冷，產(chǎn)生縮孔、凹陷、不僅浪費(fèi)原料，還會(huì)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，降低生產(chǎn)效率壁厚太薄——流動(dòng)時(shí)阻力增大，充模困難一般情況下，塑料制品壁厚1~8mm，本次設(shè)計(jì)壁厚為7mm. 2.5 塑件的脫模斜度 便于將塑件從型腔中取出或從塑件中抽出型芯.由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊抱在凸模型芯上，或由于粘附作

18、用，塑料會(huì)緊貼在凹模型腔內(nèi)。為了便于從成型零件上順利脫出塑件，防止塑件在脫模時(shí)劃傷，在設(shè)計(jì)時(shí)塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。 PE（PE） 脫模斜度：型腔 25′～45′；型芯 20′～45′;型腔取35′，型芯取35′， 2.6分型面設(shè)計(jì) 塑件模具分型面的選擇與設(shè)計(jì)，一般要滿足： ①分型面選在塑件外形最大輪廓處。 ②分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模。 ③分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。 ④分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 ⑤分型面的選擇要便于模具的加工制造。 ⑥分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。 根據(jù)分型面應(yīng)選在最大輪廓處，分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模，分

19、型面的選擇應(yīng)有利于排氣，分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。分型方案如圖所示： 圖2.2分型面 2.7 確定型腔數(shù)量以及排列方式 考慮塑件尺寸的大小關(guān)系，以及制造的費(fèi)用等因素，再就是為了提高生產(chǎn)效率，本次模具設(shè)計(jì)采用的是一模4腔，型腔的分布如圖2.3所示: 圖2.3 排列方式 3、注塑設(shè)備和模架選擇 3.1 注塑設(shè)備選擇 根據(jù)模具的鎖模力及初步估計(jì)模具的高度等，選取注塑機(jī)XS-Z-60。圖3.1為注塑機(jī)的外形圖。 圖3.1注射

20、機(jī)實(shí)圖 由UG計(jì)算出以下體積： 體積 =1.6cm3，PE密度為0.92g/cm3。 圖3.2 塑件體積 g 將腔數(shù)n定為4腔,即： n=4 g 則 ， 故選60（注射機(jī)的額定注射量/）成立。 參照教材《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P60與P81可得出以下結(jié)果： 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用一模4腔的布局，故初步選擇注射機(jī)為XS-Z-60. 表3-1 XS-Z-60注塑機(jī)主要參數(shù)表 XS-Z-60注塑機(jī)主要參數(shù) 名稱 數(shù)值 單位 型號(hào) SX-Z

21、-60 注射量(最大) 60 cm 螺桿（柱塞）直徑 （38） mm 注射壓力 122 MPa 注射行程 130 mm 注射時(shí)間 1.2 s 注塑方式 柱塞式 合模力 500 KN 最大成型面積 130 cm 模板行程 180 mm 模具高度 最大 350 mm 最小 70 mm 模板尺寸 330440 mm 柱桿空間 190300 mm 合模方式 肘桿 功率 6.3 Kw 機(jī)器重量 1.2 t 3.2注塑機(jī)重要參數(shù)校核 3.2.1型腔數(shù)量的確定和校核 以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注

22、射量不超過(guò)注射機(jī)最大注射量的80%計(jì)算： （3.5） =26.3 式中： N----型腔數(shù) S----注射機(jī)的注射量（g） W澆----澆注系統(tǒng)的重量（g） W件----塑件重量（g） 因?yàn)?，N=26.3>4所以，此模具型腔為一模4腔結(jié)構(gòu)合理。 3.2.2 注塑容量校核 國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以注塑PE時(shí)在對(duì)空注塑的條件下，注塑機(jī)螺旋

23、桿或柱塞做一次最大行程時(shí)所能達(dá)到的最大容量()。注塑容量是選擇注塑機(jī)的重要參數(shù)。它在一定的程度上反映了注塑機(jī)的注塑能力，標(biāo)志者注塑機(jī)能成型最大體積的注塑制品。最大注射量是指注射機(jī)對(duì)空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)滿足注射成型塑件所需的總注射量小于所選注射機(jī)的最大注射量。 注射模內(nèi)的塑料及澆注系統(tǒng)凝料的總?cè)萘繎?yīng)在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)，即 : 式中：--- 單個(gè)塑件的容積或質(zhì)量（）； n --- 模具的型腔數(shù)目； --- 澆注系統(tǒng)和飛邊所需要塑料的

24、容積（）； ----注射機(jī)額定注射量(cm)； K ----注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8 在之前的步驟中已算得 ： =1.6 n=4 =10 cm =60 cm 計(jì)算過(guò)程 ： 得：41.6+100.860=48 經(jīng)計(jì)算得： 從而可確定該注射機(jī)的額定注射量符合要求 3.2.3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，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影之

25、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F，否則在注塑成型時(shí)會(huì)因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。 注射模從分型脹開(kāi)的力（鎖模力）應(yīng)小于注射機(jī)額定鎖模力，即： F≥； 式中：F ——注射機(jī)額定鎖模力（N）； ——分別為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積 —— 塑料熔體在模內(nèi)的平均壓力 n ——型腔個(gè)數(shù) 查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》（第二版）表4.2得： 圖3.3 塑件投影面積 F=500 KN 型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P=4*574.4942X30x1

26、.1=75.8KN<500KN 因此該注射機(jī)的鎖模力符合要求。 3.2.4注塑壓力校核 注塑壓力的校核是校驗(yàn)注塑機(jī)的最大注塑壓力能否滿足制品成型的需要。只有在注塑機(jī)額定的注塑壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的注塑壓力，因此注塑機(jī)的最大壓力要大于該制件所要求的注塑壓力。 制件成型時(shí)所需的注塑壓力，與塑料的品種，注塑機(jī)的類型，噴嘴形式，制件的復(fù)雜程度以及澆注系統(tǒng)等因素有關(guān)。 在本次模具設(shè)計(jì)中，參考了制件的材料PE的一些參數(shù)的結(jié)果，確定制品所需的注塑壓力為20MPa。而注塑機(jī)的注塑壓力可以達(dá)到122MPa，也就是注塑機(jī)的注塑壓力符合要求。 3.2.5開(kāi)模行程校核 模具開(kāi)模后為了能取

27、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。 mm校核 　　式中：――注射機(jī)最大開(kāi)模行程，mm； 　　　　　――　塑件脫模所需頂距離，mm； 　　　　　――　塑件高度，mm； 考慮到本模具的型腔均布于動(dòng)、定模板，頂桿頂出工件后，仍留在動(dòng)模部分的型腔中，故其不影響開(kāi)模行程的大小，可忽略。查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》（第二版）表４.２得： 注射機(jī)最大開(kāi)模行程　　 　　　　　　?。?00 mm ,而H1=7 ＝106 mm ,可求

28、得： 　　　　　　　　++(5～10)mm＝123mm≤＝300mm 所以，所選注射機(jī)的開(kāi)模行程符合所選的模具。 3.2.6 推出裝置校核 　　查GB/T30055-2006得： 　　　　　　　　　　　　　　　　墊塊高度 　　　　　　　　　　　　　　　　推板厚度 　　　　　　　　　　　　　　　　推板固定板厚度 由此可得：推桿自由活動(dòng)的距離為40，而推出制件的距離為7mm,故符合要求。 3.2.7 模具外形尺寸校核 模具的長(zhǎng)度寬度應(yīng)使模具可以穿過(guò)拉桿空間在注射機(jī)動(dòng)模固定板和定模固定板上安裝。查GB/T30055-2006得模具的長(zhǎng)度與寬度為250mm250mm查《塑料成型

29、工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）表４.２得注射機(jī)的空間為330440,故所選注射機(jī)的尺寸合格。 綜合以上校核結(jié)果，選擇XS-Z-60注塑機(jī)是符合要求的。 3.3 模架選擇 3.3.1模架類型選擇的前提條件 1、根據(jù)此制件的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，根據(jù)制件外觀可以確定為它是采用點(diǎn)澆口來(lái)澆注的。 2、分型面選擇單分型面。 3、因這個(gè)制件壁厚中等，為1.5mm，為簡(jiǎn)單推出，故采用推桿的推出方式。 4、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性這兩方面： 其一：考慮到此型芯不是很大，而且又可減少些不必要的材料浪費(fèi)； 其二：便于型芯的更換及加工修理，因此型芯及型腔均采用組合式中的“整體組合式”。 根據(jù)型腔排列的方式以及初步

30、確定的壁厚，推桿推出、選直澆口、側(cè)澆口、型芯整體型、。 綜合以上幾點(diǎn)可以的出選擇FC型模架是比較合適的。 3.3.2模架系列的選擇 根據(jù)已經(jīng)確定的型芯型腔的各個(gè)工作部分的尺寸，可計(jì)算出如下結(jié)果： 查GBT/T30055-2006，A板壁厚為50mm，B板厚度為60mm，C板80mm。 4、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 主流道設(shè)計(jì) 4.1.1 澆口套設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。。 主流道采用的圓錐孔；澆口套與注塑機(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R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R R’=R

31、+(0.5～1)mm 設(shè)計(jì)中取R=12mm,取余量1mm，所以R’=12+1=13mm；而澆口套的圓錐孔的小端直徑d應(yīng)該大于噴嘴內(nèi)孔直徑d,即d’= d+(0.5～1),澆口套的端面凹球深度L=5。流道的表面粗糙度。澆口套一般采用碳素工具鋼(如T8A、T10A)材料制造，熱處理淬硬度53~57HRC.澆口套與模板配合采用H7/m6的過(guò)渡配合。澆口套如圖所示： 圖4.1 澆口套 4.1.2 澆口套的固定形式 設(shè)計(jì)中，澆口套的端部設(shè)一個(gè)與注塑機(jī)定位孔相配的定位環(huán)，注塑機(jī)的定位孔是給定的，這里取。 4.2 分流道的設(shè)計(jì) 4.2.1 分流道的形狀及尺寸選擇 分流道是指主流道末端與澆口

32、之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。 分流道的截面形狀常用的有圓形，梯形，和矩形如圖, 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。,采用梯形形截面的分流道比較合適。 h= b------梯形大底邊寬度，mm m------塑件的質(zhì)量 L-----分流道的長(zhǎng)度，mm h------梯形的高度，mm 分流到的截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸、成型工藝條件以及流

33、道的長(zhǎng)度等因素確定。通常圓形分流道直徑為2～10mm。綜合考慮塑料液的流動(dòng)性與材料的利用效率，取常用U分流道直徑的中間值，所以設(shè)計(jì)的分流道寬度確定為5mm。 4.2.2 分流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)行腔在份型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道、甚至三次分流道。由于此次設(shè)計(jì)排布較簡(jiǎn)單只需一次分流道就可以。其取值原則：分流道長(zhǎng)度盡可能短，且彎折少，以便減少壓力與熱量的損失，再著節(jié)約塑料原材料和降低能耗。 4.3 澆口設(shè)計(jì) 澆口——整個(gè)澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分一般澆口可分為直澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、點(diǎn)澆口潛伏澆口、爪形澆口等，綜合考慮制件的成型與工藝等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用的澆口為點(diǎn)澆口

34、。 圖4.3 點(diǎn)澆口 4.4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 利用配合間隙排氣 對(duì)于簡(jiǎn)單型腔的小型模具，可以利用推桿、活動(dòng)型芯、活動(dòng)鑲件以及雙支點(diǎn)固定的型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。這種類型的排氣形式，其配合間隙不能超過(guò)0.05mm，一般為0.03~0.05mm，視成型塑料的流動(dòng)性性能的好差而定。 5、成型零件設(shè)計(jì) 5.1 型腔模的設(shè)計(jì) 型腔分整體式和組合式兩種。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?？p的痕跡；缺點(diǎn)是切削量大，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；組合式型腔的優(yōu)點(diǎn)是，組合式型腔可以簡(jiǎn)化復(fù)雜

35、型腔的加工工藝，減少熱處理變形，拼接處有間隙有利于排氣，便于模具的維修，節(jié)省貴重的模具鋼；缺點(diǎn)是尺寸及形位公差等級(jí)要求高，嵌入塊的機(jī)械工藝要求高。 由于本產(chǎn)品零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，模具較小，考慮到是大批量生產(chǎn)式，需要強(qiáng)度和剛度，設(shè)計(jì)采用整體式型腔。 圖5.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.2型芯模的設(shè)計(jì) 凸模用于成型塑料的內(nèi)表面，又稱型芯、陽(yáng)?；虺尚蜅U。結(jié)構(gòu)分整體式和組合式兩種。為了便于加工和有利于排氣，該設(shè)計(jì)中采用組合式凸模，其中公模仁的結(jié)構(gòu)如下圖5.1 圖5.2 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 影響塑件的尺寸因素有： 1. 塑件的收縮率，其計(jì)算公式為δs=（Smax-Smin ）Ls 式中 δ

36、s——塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差； Smax——塑料的最大收縮率； Smin——塑料的最小收縮率； Ls ——塑件的基本尺寸。 2. 模具成型零件的制造誤差； 參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差的～,或取IT5級(jí)作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用δz表示。收縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用到的收縮率均用平均收縮率來(lái)表示 = 100% 式中 ——塑件的平均收縮率； Smax——塑料的最大收縮率；

37、 Smin——塑料的最小收縮率。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得PE保塑料收縮率為1.5~2.5% 平均收縮率 =2% 1. 凹模的內(nèi)形尺寸： 式中：L凹為型腔內(nèi)形尺寸(mm)； L塑為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際外形尺寸； K為塑料平均收縮率(%)，此處取0.02 Δs為塑件公差，查表知塑件精度等級(jí)取5級(jí)；塑件基本尺寸在3~6mm范圍內(nèi)取0.24mm;18~24mm范圍內(nèi)取0.24mm;80~100mm范圍內(nèi)取1.00mm;在100~

38、120mm公差取1.14mm；在140~160mm公差取1.44mm;在200~225mm公差取1.92mm;在280~350mm公差取2.5mm;在315~355mm公差取2.8mm 所以型腔尺寸如下： L1=[22.27(1+0.02)-(3/4)0.44]=22.38 L2=[27(1+0.02)-(3/4)0.50]=27.16 型腔深度的尺寸計(jì)算： h=[h(1+k)-(2/3)Δ] （5.7） 式中： h模/型芯高度尺寸(mm)；

39、 h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸； Δs 、K 含義如（1）式中。 H1=[3.99(1+0.02)-(2/3)0.24]=3.91 H2=[2(1+0.02)-(2/3)0.20]=1.91 2）凸模的外形尺寸計(jì)算： L凸=[L(1+k)+(3/4) Δ] （5.8） 式中： L凸模/型芯外形尺寸(mm)；

40、 L為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形尺寸； Δs 、k含義如（1）式中。 所以型芯的尺寸如下： L1=[19（1+0.02）+（3/4）0.44]=19.71 L2=[22（1+0.02）+（3/4）0.44]=22.77 型芯的深度尺寸計(jì)算： H凸=[h(1+k)+ (2/3)Δ] （5.9） 式中： h凸為凸模/型芯高度尺寸(mm)； h為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實(shí)際內(nèi)形深度尺寸；

41、 Δs 、k含義如（1）式中型芯的高度為： H=[1.54(1+0.02)+(2/3)0.20]=1.7 6、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1推筒推出機(jī)構(gòu) 每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束后，都必須將模具打開(kāi)，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出，完成推出的脫模的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要合理。 本設(shè)計(jì)中的頂出系統(tǒng)采用推筒頂出機(jī)構(gòu)，將推筒設(shè)立在動(dòng)模部分配合準(zhǔn)確的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)使得推出機(jī)構(gòu)不僅準(zhǔn)確的完成推出制件而且保證了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求。本設(shè)計(jì)采用圓柱型推筒。 優(yōu)點(diǎn)

42、：由于圓柱形狀的推筒最容易加工，而且很容易保證其與模板火型芯上的推桿孔的配合精度，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。 6.2 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位 在推桿固定板上安裝復(fù)位桿，復(fù)位桿在裝配后其端與動(dòng)模分型面其平，推出機(jī)構(gòu)推出后，復(fù)位桿便高出分型面一定距離，合模時(shí)，復(fù)位桿先于推桿與定模分型面接觸，在動(dòng)模向定模逐漸合攏時(shí)，推桿機(jī)構(gòu)被復(fù)位桿頂住，從而與動(dòng)模產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)直至分型面合攏時(shí)，推出機(jī)構(gòu)就回復(fù)到原來(lái)的位置。最后完成合模過(guò)程，準(zhǔn)備下次的注射成型。 i 6.3 推出機(jī)構(gòu)的布局 推筒與凹模采用基孔制配合，一個(gè)腔體只需要一根推筒，布局如圖所示位置。

43、圖6.2 推筒推出 22 7、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。不論是對(duì)熱塑性塑料還是熱固性塑料的模型成型，模具溫度對(duì)塑料制件的質(zhì)量和生產(chǎn)率都有很大的影響。 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，提高生產(chǎn)率。 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。 7.1 冷卻管道的工藝計(jì)算 已知：塑件材料為PE：塑件的成型周期為40~90s；成型周期內(nèi)塑件的質(zhì)量為m＝3.2；水的密度為。 7.1.1

44、冷卻管道的直徑計(jì)算 ---冷卻水體積流量， M----單位時(shí)間注射入模具內(nèi)的樹(shù)脂質(zhì)量，Kg/h q-----單位時(shí)間內(nèi)樹(shù)脂在模具內(nèi)釋放的熱量，J/Kg c----冷卻水的比熱容，J/(Kg.K) ----冷卻水的密度，Kg/ ----冷卻水出口溫度， -----冷卻水入口處溫度， 求塑件在固化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q 塑件的產(chǎn)量為 查表10－4得PE的單位熱流量 所以 = 確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，

45、無(wú)論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為瑞流狀態(tài)，以至降低熱交換效率。一般水孔的直徑課根據(jù)塑件的平均壁厚來(lái)確定。求冷卻水管道直徑d，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d =5mm 7.2 冷卻水道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7.2.1 冷卻形式 冷卻系統(tǒng)的水道形式大概分為溝道式冷卻、管道式冷卻、導(dǎo)熱桿式冷卻 本次設(shè)計(jì)采用的式較普通的溝道式冷卻，就是直接在模具或者模板上鉆孔或者銑槽，通入冷卻介質(zhì)。特點(diǎn)是冷卻介質(zhì)直接接觸模體，導(dǎo)傳熱量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻效果很好。 圖7.1 水道 總結(jié) 通過(guò)對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌

46、握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。 在設(shè)計(jì)過(guò)程充分利用了各種可以利用的方式，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解，在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用CAD軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 模具CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計(jì)效率更為提高。 總之，通過(guò)課程設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美的模具。 這次設(shè)計(jì)能順利完成，還得感謝老師的精心指導(dǎo)。但錯(cuò)誤之處在所難免，望批評(píng)指正。非常

47、感激！ 北京交通大學(xué)海濱學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 致謝 從論文選題到搜集資料，從提綱的完成到正文的反復(fù)修改，我經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過(guò)程中，心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。 我要感謝陳懷民，王沁峰等老師。他們?yōu)槿穗S和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。從選題、定題、撰寫提綱，到論文的反復(fù)修改、潤(rùn)色直至定稿，老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)。正是有了老師們的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的課程設(shè)計(jì)論文才得以順利完成。 我還要感謝我的老師以及給我們授課的所有老師們，

48、是他們讓我學(xué)到了很多很多知識(shí)，讓我看到了世界的精彩，讓我學(xué)會(huì)了做人做事。 最后感謝陪伴我的同學(xué)、朋友們，有了他們我的人生才豐富，有了他們我在奮斗的路上才不孤獨(dú)，謝謝他們。 參考文獻(xiàn) [1]石品德、潘周光、曹小榮主編。《機(jī)械制圖》，北京工業(yè)大學(xué)出版社，2007． [2]《塑料模具課程設(shè)計(jì)應(yīng)用標(biāo)注指導(dǎo)書(shū)》，校內(nèi)教材，2008． [3] 中國(guó)注塑網(wǎng).塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向［J］， [4] 錢泉森.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)［M］，高等教育出版社，2004年 [5] 杜志俊.現(xiàn)代模具技術(shù)綜述［J］，機(jī)械工程師, 1999年第6期 [6] 黃標(biāo).業(yè)界人士談2006家電產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)［J］.中山日?qǐng)?bào)，2006年2月 [7] 楊靜雅.小家電產(chǎn)品的發(fā)展兩個(gè)大趨勢(shì)［J］，廈門晚報(bào)，2006第176期 [8] 王文廣，田寶善，田雁辰.塑料注塑模具設(shè)計(jì)技巧與設(shè)計(jì)［M］，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年 [9] 黃虹.塑料成型加工與模具［M］，化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [10] 李奇，朱江峰，江瑩主編.模具構(gòu)造與制造［M］，清華大學(xué)出版社， 2004年 [11] 錢泉森，塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)［M］，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [12]屈華昌，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]，高等教育出版社，2007年