連接座支架注塑模設(shè)計(jì)-塑料注射模含12張CAD圖

連接座支架注塑模設(shè)計(jì)-塑料注射模含12張CAD圖,連接,支架,注塑,設(shè)計(jì),塑料,注射,12,十二,cad 連接座支架注塑模設(shè)計(jì) 摘 要 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說明；通過本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過對(duì)PROGRAM的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。 關(guān)鍵詞： 塑料模具； 鑲件； 分型面  Abstract Plastic industry was one of the fastest growing industrial categories in the world, and the injection mold was one of the fastest growing types. Therefore, it was of great significance to study the injection mold to understand the production process and improve the quality of the product. This designed introduces the basic principle of injection molding, especially the structure and working principle of the injection mold for the single type surface, put forward the basic design principles for the injection molding products, and introduces the design process of the pouring system, the temperature regulating system and the ejecting system of the injection mold for the cold flow passage, and explains the strength requirements of the die. Through this design, we could have a preliminary understanding of the injection mold, pay attention to some details in the design, understand the structure of the mold and the working principle. Through the study of program, we could build a part library of simple parts so as to effectively improve the working efficiency. Key word ：injection mold； Inlays；parting surface III 目 錄 摘要..................................................................................................................................I Abstract..........................................................................................................................II 第1章 緒論...................................................................................................................1 1.1 模具設(shè)計(jì)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......................................................................................1 第2章 設(shè)計(jì)過程............................................................................................................3 2.1 塑件的分析及塑料成型工藝工程...........................................................................3 2.2 分型面的選擇...........................................................................................................4 2.3 型腔數(shù)目的選擇與排列順序...................................................................................5 2.4 注塑機(jī)的選擇...........................................................................................................5 2.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).......................................................................................................6 2.6 成型部分的尺寸設(shè)計(jì)..............................................................................................11 2.7 零件加工工藝流程..................................................................................................13 2.8 模具加工工藝流程..................................................................................................13 2.9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)......................................................................................................14 2.10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)....................................................................................................16 2.11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)....................................................................................................17 2.12 壓力機(jī)的校核........................................................................................................18 總結(jié)...................................................................................................................................21 致謝...................................................................................................................................22 參考文獻(xiàn)...........................................................................................................................23 第一章 緒論 1.1 模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位 模具是制造行業(yè)成產(chǎn)的基本工藝裝備，它用于控制和限制材料的流動(dòng)，使之變成所需要的形體。用它制造部件的優(yōu)點(diǎn)是工期短，并且產(chǎn)品質(zhì)量好，能減少材料損耗，因此降低了所需資金，固而在制造行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。 模具工業(yè)雖然是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著舉足輕重的作用，是全世界公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)，并且衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)就是模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，從它上面基本能看出產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此人們也慢慢關(guān)注起了模具工業(yè)的振興和發(fā)展。值得一提的是，早在20世紀(jì)九十年代我國(guó)頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，模具在機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列高居榜首。 模具技術(shù)不僅是高新技術(shù)的一個(gè)及其重要組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵地方。模具在大部分工業(yè)領(lǐng)域里，慢慢的成為被使用最多的工藝裝備，工業(yè)領(lǐng)域中大部分產(chǎn)品的零部件的生產(chǎn)加工都要應(yīng)用到它。 在市場(chǎng)的需求上模具的重要性也體現(xiàn)的淋漓盡致，目前模具最大的市場(chǎng)是汽車與摩托車行業(yè)，在工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家中，整個(gè)模具市場(chǎng)近一半都要比這一行業(yè)占據(jù)。汽車工業(yè)在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)有著重要的地位，而在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中，明確指出了發(fā)展零部件是汽車工業(yè)重點(diǎn)，發(fā)展重點(diǎn)則是發(fā)展汽車的模具生產(chǎn)[1]。為了適應(yīng)顧客的需求，汽車車型每年都在不斷換型，不斷增多，其中大部分的模具設(shè)計(jì)都需要重新修改。中國(guó)摩托車產(chǎn)量位居國(guó)際第一，中國(guó)摩托車根據(jù)排量和車型的不同，共有1000多個(gè)型號(hào)。一個(gè)型號(hào)摩托車有多種零部件，其中大部分也需要模具生產(chǎn)。而在其他行業(yè)中，也存在著廣大的模具市場(chǎng)。 目前全球模具市場(chǎng)需求很大，美歐等地區(qū)國(guó)家是主要模具出口國(guó)。我國(guó)模具出口比列很小，但我國(guó)模具模具出口也有很大的發(fā)展前景，我國(guó)鉗工勞動(dòng)力比較廉價(jià)，成產(chǎn)技術(shù)也比較高，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。因此發(fā)展振興模具產(chǎn)業(yè)技術(shù)，對(duì)我國(guó)發(fā)展模具設(shè)計(jì)有著極其重大的意義 1.2 各種模具的分類和占有量 模具主要類型有很多，除了沖模有部分的不是腔型模具，像鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，等各種模具都屬于腔型模，腔型模是使用形腔從而使產(chǎn)品成型。 （1）沖模：沖模是對(duì)沖壓零件施加壓力使其產(chǎn)生物理變化從而獲得成產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)方式。沖模占模具總數(shù)的一半以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為沖裁模，彎曲模，拉伸模，成型模。而根據(jù)工序組合的不同，可分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。 （2）鍛模：鍛模是材料在不同溫度下進(jìn)行成形時(shí)使用的模具。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動(dòng)碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是材料成形時(shí)的成產(chǎn)設(shè)備。塑料模占模具三分之一左右，有著逐年上升的現(xiàn)象。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。 （4）壓鑄模：壓鑄模是通過壓力成產(chǎn)設(shè)備，壓力成產(chǎn)方法是使熔融狀態(tài)下金屬在溫度高，速度快狀態(tài)下充填腔型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊的制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6%。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。 模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個(gè)多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見[2]。 第二章 設(shè)計(jì)過程 　根據(jù)畢業(yè)指導(dǎo)教師給的任務(wù)書，通過畫圖測(cè)量，所得支架零件如圖2.1所示: 圖2.1 零件圖 2.1 塑件的分析及塑料成型工藝性能 2.1.1 塑件性能工藝分析 塑件的尺寸較大，精度等級(jí)和性能要求一般，因?yàn)樵诖笈可a(chǎn)過程中，為了提高生產(chǎn)率一般采用一模二腔，而且塑件壁比較薄，因此不進(jìn)行二次加工。 塑件澆口采用側(cè)面澆注的方法，這個(gè)方法可以一模二腔，加快生產(chǎn)效率，澆口截面的形狀為圓形。 材料的成型工藝性能 塑件采用ABS，ABS的特點(diǎn)有： （1）性能特點(diǎn)：化學(xué)性能比較穩(wěn)定，在較低溫度下不發(fā)生反應(yīng)，但在光氧條件下容易降解，聚乙烯的機(jī)械性能也比它差，高頻絕緣性良好，不易受溫度影響，但低溫變脆，不耐磨，易老化。 （2）成型特點(diǎn)：成型時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，但性能好，容易發(fā)生變形，尺寸穩(wěn)定性和柔軟性都很好，具有“鉸鏈”特性。 （3）模具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：因具有“鉸鏈”特性，設(shè)計(jì)澆口位置要注意；要防制模具收縮變形；它的收縮率大約為1.3%～1.7% （4）使用溫度：10C～120C （5）主要用于：板、片、透明薄膜、繩、絕緣零件、汽車零部件、閥門配件、日長(zhǎng)用品、耐腐蝕部件，制作一般機(jī)械部件[5]。 ABS的主要注塑成型條件如表2.1: 表2.1 材料參數(shù) 密度 0.09～0.91（㎝） 比體積 1.00～1.11 吸水率 0.01～0.03 收縮率 1.0～3.0 熔點(diǎn) 170～176 t（C） 熱變形溫度 102～115 t（C）56～67 t（C） 抗拉屈服強(qiáng)度 37（） 抗彎強(qiáng)度 67.5（） 體積電阻系數(shù) >（） 擊穿強(qiáng)度 30 模具溫度 80～90 2.1.2 塑件的尺寸和精度要求 塑料品種的流動(dòng)性決定了塑件的總體尺寸。而成品的尺寸誤差會(huì)受到很多方面的影響，例如在生產(chǎn)過程中的是否按標(biāo)準(zhǔn)，物理特性的不斷變化，成型工藝所需條件的不同，形狀的不同，不同厚度產(chǎn)生的變化，脫模時(shí)的角度以及塑件尺寸成型后發(fā)生的形狀反應(yīng)等。該零件要求采用精度等級(jí)為7級(jí)的尺寸公差。 2.2 分型面的選擇 分型面的形式與塑件的尺寸不同，使用脫模的方式，通氣的方法及采用什么樣澆口種類等有。 分型面的選擇原則: 便于塑件脫模 （1）在開模時(shí)盡量使用塑件留在動(dòng)模內(nèi)； （2）應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； （3）應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。 考慮和保證塑件尺寸的外觀不遭損壞 方便塑件尺寸達(dá)到技術(shù)要求； 有利于排氣； 盡量使模具加工方便。 2.3 型腔數(shù)目的確定與排列形式 在模具設(shè)計(jì)，為了防止模具與注射機(jī)的生產(chǎn)能力不相匹配，降低生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，在保證塑件精度的前提下，應(yīng)先確定型腔數(shù)目。 常用的方法有四種： 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目； 根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目； 根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目； 根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目。 本設(shè)計(jì)采用根第三種方法來(lái)確定。 式中 Ｇ– 注射機(jī)的最大注射量（g） 單個(gè)制品的質(zhì)量（g） 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量（g） 由于本塑件精度一般，考慮到塑件尺寸比較大，故設(shè)計(jì)2個(gè)型腔。在排列方式上，多型腔有種形式。在設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能采用平衡式排列，確保生產(chǎn)成品質(zhì)量穩(wěn)定；在設(shè)計(jì)型腔與開設(shè)澆口部位應(yīng)盡量保證對(duì)稱，防止模具因?yàn)槠d導(dǎo)致鎰料現(xiàn)象。盡力使型腔排列的緊湊，減小模具的外形尺寸[6]。 2.4 注射機(jī)的選擇 注射機(jī)一次射入量不高于最多射入量的80%，即 式中 n — 型腔數(shù) —澆注系統(tǒng)重量（g） —塑件重量（g） —注射機(jī)額定注射量（g） 初定壓力機(jī)：并通過塑件注射機(jī)技術(shù)要求，查課本附錄E，選用 XS-Z—60型注射機(jī)。 主要技術(shù)參數(shù)如表2.2： 表2.2 注射機(jī)參數(shù) 標(biāo)稱注射量 60 螺桿（柱塞）直徑 38 注射壓力 122 注射行程 170 注射方式 柱塞式 合模力 N 最大成型面積 130 模板最大行程 180 模具最大厚度 200 模具最小厚度 70 模板尺寸 300440 拉桿空間 190300 合模方式 液壓-機(jī)械 推出形式 中心推出 電動(dòng)機(jī)功率 11 定位圈尺寸 機(jī)器外形尺寸 3.610.851.55 2.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指將液態(tài)材料導(dǎo)入型腔的通道。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)可分為主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分。本設(shè)計(jì)采用普通澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是注射模設(shè)計(jì)中一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注射成型周期和塑件的外觀、性能、精度要求等都有直接影響，因此在設(shè)計(jì)過程中必須遵循以下原則： （1）結(jié)合型腔布局考慮，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 盡可能采用平衡式布置，以便設(shè)置平衡式分流道。 設(shè)計(jì)型腔與開設(shè)澆口部位應(yīng)盡量保證對(duì)稱，防止模具因?yàn)槠d導(dǎo)致鎰料現(xiàn)象。 盡力使型腔排列的緊湊，減小模具的外形尺寸。 （2）為了減少能量損失，要充分縮小澆注系統(tǒng)時(shí)間，增大斷面尺寸，防止形狀發(fā)生變化，降低表面粗糙度。 （3）為了使材料進(jìn)入型腔均勻，使它能在同時(shí)進(jìn)入各個(gè)型腔的內(nèi)部，應(yīng)全力使分道對(duì)稱 （4）為了減少塑料消耗，在確保各型腔能充滿的條件下，要盡力減小澆注系統(tǒng)容積。 （5）為了提高成品的品質(zhì)，澆注系統(tǒng)應(yīng)能防止低溫的“冷料”進(jìn)入腔中，導(dǎo)致塑件變形。 （6）要在確保融料能順利到達(dá)腔型的各個(gè)部位的前提下，通氣良好 （7）為了防止塑件出現(xiàn)精度問題 ，應(yīng)避免熔體充填不足情況的出現(xiàn)或塑件出現(xiàn)汽泡、形狀發(fā)生變化或尺寸發(fā)生偏差以及塑料流損壞型腔內(nèi)部等各個(gè)不良現(xiàn)象。 （8）為了保證塑件的美觀，應(yīng)注意清潔時(shí)方便，它也不影響產(chǎn)品的正常使用 （9）為了保證生產(chǎn)效率，盡量使塑件能不進(jìn)行加工就不加工，這樣可以縮短成型周期 （10）根據(jù)塑料熔體流動(dòng)時(shí)的特：充分利用大部分熱塑性塑料熔體的假塑性行為充。 如圖2.2所示： 圖2.2 澆口套 2.5.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。 其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)為： 主流道圓錐角，對(duì)流動(dòng)性參的塑料可取，內(nèi)壁粗糙度為。 主流道大端呈圓角，半徑，以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時(shí)的阻力。 在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道尺寸越小越好，尺寸過大則會(huì)阻礙材料充滿整個(gè)型腔。 對(duì)小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下是主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，主流道襯套與定模座板采用過渡配合，與定位圈的配合采用間隙配合[8]。 主流道襯套一般選用制造，熱處理強(qiáng)度為52HRC～56HRC。 主流道主要參數(shù)如表2.3： 表2.3 主流道參數(shù) 內(nèi)壁粗糙度 主流道大端半徑 主流道長(zhǎng)度 L=49 主流道襯套材料 2.5.2 冷料穴的設(shè)計(jì) 冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上。它用于防止溫度小的材料進(jìn)去腔中，使模具產(chǎn)生變化，放置溫度過小材料的地方；此外，在開模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出。它的大小應(yīng)不小于主流道的最大尺寸，長(zhǎng)度與之相同。 冷料穴的形式有以下三種： （1）與推桿匹配的冷料穴； （2）與拉料桿匹配的冷料穴； （3）無(wú)拉料桿的冷料穴。 冷料穴主要技術(shù)參數(shù)： 冷料穴直徑： 冷料穴長(zhǎng)度： 2.5.3 分流道的設(shè)計(jì) 分流道起分流導(dǎo)向作用，一般位于分型面上。多型腔模具盡量采用平衡式分流道，能讓熔融塑料幾乎同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口，以致塑料到每個(gè)型腔的壓力和溫度是相同的，這樣不易產(chǎn)生熔接痕和填充不足等缺陷。多型腔模具一定要設(shè)計(jì)分流道，單型腔模具澆口比較多時(shí)也要使用分流道。為了降低流道內(nèi)的能量損耗，高度要大，長(zhǎng)寬要小。分流道的大?。簩?duì)于高度不大于3mm，重不低于0.2kg的模具，計(jì)算它的大小可以用下面這個(gè)公式。 式中 m－流經(jīng)分流道的塑件量（g） L－分流道長(zhǎng)度（mm） D－分流道直徑（mm） （3）分流道布置 分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。分流道的布置形式分平衡式與非平衡式兩種。 （a）平衡式布置 平衡式布置要求各個(gè)分流道，它的大小尺寸都要求一樣，使材料能同時(shí)且均勻的進(jìn)入每個(gè)腔中，使成產(chǎn)出的產(chǎn)品保持一致。 （b）非平衡布置 非平衡式澆注系統(tǒng)分兩種情況，一種是各個(gè)型腔的尺寸和形狀相同，只是諸型腔距主流道的距離不同；另一種是則相反，要使材料能同時(shí)且均勻的進(jìn)入每個(gè)腔，每個(gè)澆口則不能相同。 （4）分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn) （a）它應(yīng)盡可能不妨礙材料的流動(dòng)，還有確保有足夠大的推力使材料能進(jìn)入腔中 ，分流道的截面積與長(zhǎng)度要取小值，尤其對(duì)于小型塑件更為重要。分流道轉(zhuǎn)折處要以圓弧過渡。 （b）要使材料均勻的進(jìn)入腔中，而且所有成品都保持一致，每個(gè)分流道的長(zhǎng)寬都要相等，各支分流道長(zhǎng)度也要一致，并要取短。平衡式布置的分流道能滿足這點(diǎn)。當(dāng)一模要成產(chǎn)不一樣的產(chǎn)品時(shí)，每個(gè)分流道要與產(chǎn)品匹配。 （c）表面粗糙度要求達(dá)到Ra0.8為佳。 （d）分流道較長(zhǎng)時(shí)，要在分流道的末端開設(shè)冷料井。 （e）產(chǎn)品的構(gòu)成、材料特點(diǎn)和生產(chǎn)成品的方式?jīng)Q定了分流道的方位。為了使通道的費(fèi)料流出，選擇設(shè)計(jì)在模具一側(cè) （f）分流道與澆口的連接外要加工成斜面，并用圓弧過渡，有利于塑料熔體的流動(dòng)和填充[9]。 綜上所述，本設(shè)計(jì)采用平衡式布置，使用四個(gè)型腔以下的H形和圓形排列能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 2.5.4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口的形狀、位置和尺寸對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。其主要作用是： （a） 型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流； （b） 較容易切除澆口凝料； （c）對(duì)于多型腔模具，可以用平衡進(jìn)料；對(duì)于多澆口單型腔模具，用以控制熔接縫的位置。 澆口的大小很難通過計(jì)算得到，一般取其最小值，再一步步調(diào)試最終確定其值。澆口側(cè)面通常為圓形，長(zhǎng)約幾毫米，表面粗糙度Ra不低于0.4。 （1）澆口的類型和特點(diǎn) （a）非限制性澆口 又稱直澆口、直接澆口或注流道型澆口。在多型腔模中又稱為進(jìn)料口。在單型模腔中，塑料熔體直接流進(jìn)型腔，因而壓力損失小，進(jìn)料速度快，成形比較容易，對(duì)各種塑料都能適應(yīng)。它傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造方便。但去澆口困難，澆口痕跡明顯；澆口附近熱量集中，冷凝較遲，易產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，也容易產(chǎn)生縮孔或表面凹陷。它特別適于大型塑件、厚壁塑件和熔體粘度特別高的塑料品種成形。當(dāng)澆口位置特殊，不能采用沖擊型澆口時(shí)，也可以采用直接澆口。 （b）限制性澆口 型腔與分流道之間采用一段距離很短（約0.5mm～2mm）、截面積很?。s為分流道截面積的0.03～0.09）的通道相連接，此通道稱為限制性澆口，它對(duì)澆口的厚度和快速凝固等可以進(jìn)行限制。限制性澆口具有以下特點(diǎn)： 塑料熔體通過此類澆口時(shí)，所受的剪切速率大，致使塑料熔體的表面粘度有所降低，有利于充模流動(dòng)； 塑料熔體通過此類澆口時(shí)，受到的磨擦作用強(qiáng)，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，使塑料熔體溫度略有上升，從而增加了熔體的流動(dòng)性； 澆口處截面尺寸較小，熔體容易凝固，補(bǔ)料時(shí)間好控制，減小了由于長(zhǎng)時(shí)間補(bǔ)料造成的內(nèi)應(yīng)力； 澆口尺寸較小，封閉凍結(jié)快，可縮短成型周期； 對(duì)于一模多腔或采用多澆口的模具，由于其阻力大，容易實(shí)現(xiàn)各澆口的平衡進(jìn)料； 澆口痕跡小，不影響塑件外觀。 本塑件采用限制性澆口中的點(diǎn)澆口： 特點(diǎn)：又稱橄欖形澆口或菱形澆口，是一種截面尺寸特小的圓形澆口。澆口位置限制性小，去除澆口后殘留痕跡小，不影響塑件外觀。開模時(shí)澆口可自動(dòng)拉斷，有利于自動(dòng)化操作。澆口附近由補(bǔ)料造成的應(yīng)力小，但對(duì)于薄壁塑件因剪切速率過高，由于分子高度定向而造成局部應(yīng)力產(chǎn)生開裂。為改善這一情況，在不影響使用的前提下，可局部增加澆口處塑件壁厚，以圓弧R過渡[10]。 應(yīng)用范圍：廣泛用于兩板式多型腔模具及斷面尺寸較小的塑件；但塑件容易形成接紋、縮孔、凹陷等缺陷，注射壓力損失較大，對(duì)殼體件排氣不良。 （2）澆口位置的選擇：澆口開設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響很大，在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 澆口應(yīng)開設(shè)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置； 澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮； 澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排出； 澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位。 澆口應(yīng)設(shè)在不影響制品外觀的部位，不要在制品中承受彎曲載荷或沖擊載荷的部位設(shè)澆口。 2.6 成型部分的尺寸設(shè)計(jì) 型腔是產(chǎn)品在成產(chǎn)時(shí)，用來(lái)裝材料使之成形的空間，組成這種零件的則被稱為成型零件。 2.6.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模又稱陰模，它是成型塑件外輪廓。 其結(jié)構(gòu)形式分為：整體式凹模和組合式凹模。 本設(shè)計(jì)采用第一種，它可以不通過二次加工就得到。其特點(diǎn)是為非穿通式模體，強(qiáng)度好，不易變形。但由于加工困難，故只適用于小型且形狀簡(jiǎn)單的塑件成型。 2.6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模是產(chǎn)品里面的部件，一般分為2種類別。組合式凸模又分為整體裝配式和鑲件組合式。 本設(shè)計(jì)采用整體裝配式凸模，它是將凸模單獨(dú)加工后與動(dòng)模板通過組裝而成。 2.6.3 成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零件的工作尺寸是指凸模和凹模直接構(gòu)成塑件的尺寸，它通常包括凸模和凹模的徑向尺寸、凸模和凹模的高度尺寸以及位置尺寸等。 模具制造公差：實(shí)踐證明，模具制造公差可取塑件公差的～，即=（～），型腔尺寸不斷減小則取“-，”，中心距尺寸取“”。 塑件的收縮率：很多條件都對(duì)它有影響，通常取其均值 S= PP：由S=0.6, S=1.4，則 S===1% =，公差由塑料模具技術(shù)手冊(cè)表2-37，SJ1372公差數(shù)值表查[11]。 2.6.4 型腔的內(nèi)徑計(jì)算 塑件外徑與型腔內(nèi)徑的關(guān)系： 式中 D － 型腔內(nèi)徑尺寸（mm） D－ 塑件外徑基本尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 － 模具制造公差 一般為（）， 取 查表PP塑料的收縮率1%～3% 平均收縮率 S=（1%+3%）/2=2% 型腔徑向尺寸的計(jì)算： = 型腔高度尺寸的計(jì)算： = 2.6.5 型芯的內(nèi)徑計(jì)算： 式中 D－型芯內(nèi)徑尺寸（mm） －型芯外徑尺寸（mm） S － 塑件平均收縮率 － 塑件公差 型芯徑向尺寸的計(jì)算： = 型芯高度的尺寸計(jì)算： = 2.7 零件加工工藝流程 2.7.1 定模型芯 大量成產(chǎn)成品時(shí)，定模型芯必須耐用，所以選用718S鋼材（注：這種材料是做塑料的專用材料，具有良好的耐磨性，耐腐蝕性）。 這種成品所需技術(shù)不高，經(jīng)過一次粗加工后，淬火、低溫回火后，用電火花機(jī)放電到位即可。 其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.2mm～0.5mm的余量，熱處理后采用慢走絲割出即可。 綜上所述，定模型芯加工工藝如下： 開料：開出長(zhǎng)寬高為31531532的毛坯。 磨基準(zhǔn)：按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面，同時(shí)磨平各面，留0.1mm～0.3mm單邊余量。 按照要求在銑床上鉆螺紋孔，運(yùn)水孔。 在數(shù)控銑床上采用銑刀銑出兩條澆道和銑出分流道，同時(shí)按照要求要求銑出四個(gè)型腔的形狀，留單邊余量0.2mm～0.5mm。 送熱處理車間進(jìn)行熱處理：淬火使其表面硬度達(dá)到56HRC～60HRC。 按照要求要求加工型芯表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨光后六面見光。 電火花放電： 工件準(zhǔn)備：模塊材料為718S鋼，銑、磨按圖紙要求加工成型，熱處理56HRC～60HRC后，六面見光，保證平行度及垂直度。 電極制作：電極材料為紫銅，最好選用銅鎢合金。 校正、裝夾、安裝合格。 用慢走絲割出澆口襯套孔，鑲嵌孔。 對(duì)成型面進(jìn)行研磨達(dá)到圖樣表面粗糙度的技術(shù)要求[12]。 2.8 模具加工工藝流程 導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般采用低碳鋼進(jìn)行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度58HRC～62HRC。 根據(jù)分析，導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工工藝過程如下： 備料～粗車、半精車內(nèi)外圓柱表面～熱處理～研磨導(dǎo)柱中心孔～粗磨、精磨配合表面～研磨導(dǎo)柱、導(dǎo)套重要配合表面。 2.8.1 凸模加工工藝過程如下 下料～鍛造～退火～粗加工～精磨基面準(zhǔn)面～劃線～工作型面半精加工～淬火、回火～磨削～修研。 2.8.2 凹模加工工藝過程如下 下料～鍛造～退火～粗加工～精磨基面準(zhǔn)面～劃線～型孔半精加工～型孔精加工～淬火、回火～精磨（研磨）。 2.8.3 模架的裝配 復(fù)位機(jī)構(gòu)的裝配復(fù)位桿與固定板一般采用過渡配合。組裝模架通常用螺釘把各個(gè)板件鏈接起來(lái) 2.8.4 模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用 滲碳處理：滲碳處理是向模具零件表面滲入氮原子的過程。 模具滲氮前應(yīng)加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經(jīng)過試模確認(rèn)完全合格后再進(jìn)行滲氮處理根據(jù)模具的技術(shù)要求分別采用以下兩種工藝路線： 精密模具：備料～鍛造～退火或回火～調(diào)質(zhì)～半加工～裝配～試?！珴B氮～研磨拋光～裝配 一般模具：備料～粗加工～調(diào)質(zhì)～精加工～滲氮～研磨～裝配 2.8.5 總裝的技術(shù)要求 （1）裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05； （2）模具閉合后分型面應(yīng)均密合； （3）導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)靈活，推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作一致； （4）合模后動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸。 2.8.6 試模 模具組裝結(jié)束后，在交易前要先檢查使用，觀察此模具能否正常使用，有沒有問題，若有，則排除，對(duì)模具成型工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)以有利于模具成型工藝的確定和提高。 2.9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)冷卻通道時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 冷卻水孔盡可能多、孔徑盡可能大； 盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡； 強(qiáng)化澆口處的冷卻； 應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差； 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件熔接痕處； 合理選擇冷卻水道的形式； 合理確定冷卻水管接頭位置； 冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他結(jié)構(gòu)（如推桿、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮； 冷卻水管接口應(yīng)在伴內(nèi)，以免移動(dòng)時(shí)因?yàn)榕鲎捕顾芷屏选? 不同的塑料對(duì)模溫有著不同的要求，控制適宜的模溫來(lái)保證塑料熔體具有最佳的流動(dòng)性，方便進(jìn)去內(nèi)部，還能提高成品的質(zhì)量。 通過調(diào)節(jié)溫度與控制系統(tǒng)可收到如下效果： 穩(wěn)定尺寸精度：如果塑模溫度發(fā)生變化，則塑料的收縮率也會(huì)有很大的變動(dòng)，尤其對(duì)結(jié)果性塑件，因此，若塑模溫度保持一定，收縮率也就得到穩(wěn)定，塑件的尺寸精度自然就穩(wěn)定了； 減少塑件變形：提高塑件精度； 改善塑件表面質(zhì)量：消除外觀缺陷，合理的模溫可提高塑件的外觀質(zhì)量和降低表面粗糙度[13]。 2.9.1冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 模具為中小型，可用下面的方法簡(jiǎn)單計(jì)算，如下： 計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔中散發(fā)出的總熱量（Q總=Q1）： （1）計(jì)算每次需要的注射量（Kg或cm3） G=G件+G澆 　　　　　　　　　　　　　=14.8x10 -3 +0.72x1.05 　　　　　　　　　　　　　=0.77Kg （2）確定生產(chǎn)周期（s） 　　　　　　　　　　　　　t=t注 + t冷 + t脫 　　　　　　　　　　　　　=50s（式中數(shù)值查表得） （3）求使用的塑料平均熱流量Qs（Kj/Kg） 查表得ABS單位熱流量 310～400 Kj/Kg （4）求每小時(shí)需要注射的次數(shù) 　　　　　　　　　　　　　N=3600/50 　　　　　　　　　　　　　=72次 （5）求每小時(shí)的注射量（Kg/h） 　　　　　　　　　　　　　W=N.G 　　　　　　　　　　　　　=72x0.77 　　　　　　　　　　　　　=55.44 Kg/h （6）求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（Kj/h） Q總=Q1=N.G.Qs=W.Qs=55.44 x 350=19404 Kj/h 2.9.2 求冷水的體積流量（m3/min） （1）V=q.v=Q/60 / ρ1.C1（T出 – T進(jìn)） 式中，ρ為密度 103Kg/m3，C1為水的比熱熔 C1=4.187J/（Kg.℃），T出為出口溫度，T進(jìn)為進(jìn)口溫度，Q為凹模損失的熱量（Kj/h）取ΔT=T進(jìn)-T出=5℃。 （2）q.v=1/3 x 19404/60 / 10x4.187x5℃ =5x10 -3 m3/min （3）求冷卻水管的直徑d（mm） 查表 得 d=8mm （4）求冷卻水的平均流速（m/s）； 查表 得 Vmin=1.66m/s 計(jì)算凹模上應(yīng)設(shè)冷卻管的總長(zhǎng)度（m），由于傳熱面積A=πdL。所以： l=A/πd =0.298m=298mm 求凹模所需冷卻管根數(shù) n=L/B=490/160≈3 以上為模具冷卻系統(tǒng)計(jì)算過程，由于模具下模板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不好設(shè)置冷卻管道，因此冷卻管道只設(shè)在上模板中。 表2.4 流道尺寸 冷卻水管直徑d（mm） 最低流速v（m/s） 冷卻水體積流量v（m3/min） 8 1.66 5.0 x 10 -3 10 1.32 6.2 x 10 -3 12 1.10 7.4 x 10 -3 15 0.87 9.2 x 10 -3 20 0.66 12.4 x 10 -3 2.10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。 本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1） 導(dǎo)柱中心至模具外緣需要一定的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 （2） 為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱尾部要用有一定角度的形狀，導(dǎo)套前部要倒角。 （3）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取[14]。 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如圖2.3： 圖2.3 導(dǎo)柱 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)如圖2.4： 圖2.4 導(dǎo)套 2.11 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的成產(chǎn)過程中，都要讓成品從模具型腔中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫出機(jī)構(gòu)（或稱推出機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)）。 設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： 結(jié)構(gòu)可靠。 保證塑件不變形、不損壞。 保證塑件外觀良好。 要讓成品留在動(dòng)模一邊，方便脫模。 根據(jù)以上原則，在模具上設(shè)計(jì)頂桿的大小與位置，頂桿就是脫模推出機(jī)構(gòu)，即將塑件從型芯上頂出。頂桿見零件圖，頂出時(shí)受力均衡，直徑都為。 頂出行程計(jì)算： 式中 —所需頂出行程 —型芯成型高度 e —頂出行程富裕量（mm） =15+5=20（mm） 所需開模行程計(jì)算 式中 —開模行程（mm）； —塑件及澆注系統(tǒng)在開模方向上的總投影高度（mm）； —?jiǎng)佣Ｐ托就怀龇中兔娴母叨瓤偤停╩m）； e —取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開模行程富裕量（mm）； 。 推桿機(jī)構(gòu)如圖2.5： 圖2.5 推桿 2.12 壓力機(jī)的校核 2.12.1 最大注射量的校核 式中 —注射機(jī)公稱質(zhì)量注射量 —注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 —塑件的質(zhì)量 —澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量 塑件重量5.72g，澆注部件重量3.63g。 則每次注射所需塑料量為45.72+3.63=26.51g。 注射機(jī)的最大注射量600.8=48g>26.51g，故能滿足要求[15]。 2.12.2 鎖模力與注射壓力的校核 鎖模力可按校核 式中 p—模具內(nèi)材料所受平均壓力（），通常為20～40， 取25。 A—模具的投影面積之和（cm） F—注射機(jī)額定鎖模力（N） 投影面積估算 =7259.68+180+50.24+8 =7497.92mm=7.50cm 代入上式得 F=257.50=187.5（KN） 由于F=500KN 故滿足 2.12.3 注射機(jī)開模行程的校核 式中 —注射機(jī)行程（SK=170mm） —脫模距離（頂出距離） —塑件高度+澆注系統(tǒng)高度 則 ++10=52+17+10=79mm<170mm 故能滿足要求。 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè)，是每一個(gè)合格的大學(xué)生的必經(jīng)工程，也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)也讓我們掌握了工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在本次設(shè)計(jì)過程中，我們大量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè)，而且對(duì)塑料零件的性能等問題進(jìn)行了研究。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步提高了我們的繪圖能力。 我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中知識(shí)能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍，這對(duì)我們將來(lái)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。由于本人知識(shí)有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，因此設(shè)計(jì)中難免還存在著或多或少的不足之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正，本人將不勝感激。 致 謝 經(jīng)過三個(gè)月的時(shí)間，順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)過程中,我得到了鄒老師的深影響了我；鄒老師不僅授予我知識(shí)，而且教我做人的道理。我的每一點(diǎn)進(jìn)步都離不開老師的指導(dǎo)。鄒老師在教學(xué)和科研的百忙當(dāng)中仍擠出時(shí)間指導(dǎo)學(xué)生的精神，尤其值得學(xué)生佩服和學(xué)習(xí)。同時(shí)各位同學(xué)在各方面都給予我極大的幫助，在此我衷心的感謝幫助我的同學(xué)們。 向?yàn)槲耶厴I(yè)設(shè)計(jì)提供方便的學(xué)校、學(xué)院表示感謝。 感謝各位專家、教授和各位老師對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)審和指導(dǎo)。  參 考 文 獻(xiàn) [1] 李建軍，李德群主編 ．模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及模具CAD [M]．北京機(jī)械工業(yè)出版社，2014． [2] 鄧明等編著．現(xiàn)代模具制造技術(shù)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2005． [3] 二代龍震工作室編著．PRO/MOLDESIGN Wildfire 2.0 模具設(shè)計(jì)[M]．電子工業(yè)出版社，2014． [4] 葉久新，王群主編．塑料制品成型及模具設(shè)計(jì)[M]．湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2013． [5] 孫玉芹等主編．機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．科學(xué)出版社，2015． [6] 陳再枝，藍(lán)德年編著．模具鋼手冊(cè)[M]．冶金工業(yè)出版社，2002． [7]（美國(guó)）T．A．奧斯瓦德，L．特恩格 P．J．格爾曼編著，吳其曄譯．注射成型手冊(cè)[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2005． [8] 洪慎章編著．實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2016． [9] 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)編．中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)[M]．上海科學(xué)普及出版社，2014． [10]（加拿大）H．瑞斯著，朱元吉譯．模具工程～第二版[M]化學(xué)工業(yè)出版社，2005． [11] 王文廣，田雁主編．塑料配方設(shè)計(jì)～第二版[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2004． [12] 詹友剛編著．PRO/ENGINEER中文野火版2.0基礎(chǔ)教程[M]．清華大學(xué)出版社． [13] 李預(yù)斌編著．精通PRO/ENGINEER中文野火版[M]．中國(guó)青年出版社． [14] 張沛頎等編著．PRO/ENGINEER野火版進(jìn)階設(shè)計(jì)[M]．人民郵電出版社，2004． [15] 李世國(guó)等編著．PEO/ENGINEER WILDFIRE中文版范例教程[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2004． [16]Paul Kenneth Wright.21st Century Manufacturing.Inc.2001 23