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鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
0 引言
在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大的改善，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。近年來(lái)，由于新技術(shù)的引進(jìn)，模具工業(yè)有了新的發(fā)展，了解國(guó)內(nèi)外模具發(fā)展的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于本畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)疑具有很大的借鑒作用。
塑料模在國(guó)內(nèi)發(fā)展的現(xiàn)狀
塑料模是應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)模具。在國(guó)外，塑料模占模具行業(yè)的50%以上，而我國(guó)只有30%左右。國(guó)內(nèi)模具制造周期比國(guó)外長(zhǎng)2-4倍，模具的質(zhì)量穩(wěn)定性也較差，總體水平與國(guó)外比尚有較大差距。而塑料模的主要應(yīng)用領(lǐng)域：汽車(chē)摩托車(chē)行業(yè)，家電電子行業(yè)在加入WTO后將會(huì)有更多的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，對(duì)各個(gè)檔次的模具需求均有大幅增長(zhǎng)。
現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)，主要是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，用仿型加工，成形磨削以及電火花加工方法來(lái)制造模具。而現(xiàn)代模具不同，它不僅形狀與結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且技術(shù)要求更高，用傳統(tǒng)的模具制造方法顯然難于制造，必須借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用先進(jìn)制造技術(shù)，才能達(dá)到它的技術(shù)要求。當(dāng)前，整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈。為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)模具制造的短交貨期，高精度、低成本的迫切要求，模具將有如下發(fā)展趨勢(shì)：
（1） 愈來(lái)愈高的模具精度。
（2） 日趨大型化模具。
（3） 擴(kuò)大應(yīng)用熱流道技術(shù)。
（4） 進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具。
（5） 日益增多高擋次模具。
（6） 進(jìn)一步增多氣輔模具及高壓注射成型模具。
（7） 增大塑料模具比例。
（8） 增多擠壓模及粉末鍛模。
（9） 日漸推廣應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)化。
（10） 大力發(fā)展快速制造模具。
塑性成型技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展
精密成形技術(shù)對(duì)于提高產(chǎn)品精度、縮短產(chǎn)品交貨期、減少切削加工和降低生產(chǎn)成本均有著重要意義。近!"年來(lái)，精密成形技術(shù)都取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。精沖技術(shù)、冷擠壓技術(shù)、無(wú)飛邊熱模鍛技術(shù)、溫鍛技術(shù)、超塑性成形技術(shù)、成形軋制、液態(tài)模鍛、多向模鍛技術(shù)發(fā)展很快。除傳統(tǒng)的鍛造工藝外，近年來(lái)半固態(tài)金屬成形技術(shù)也日趨成熟，引起工業(yè)界的普遍關(guān)注。所謂半固態(tài)成形，是指對(duì)液態(tài)金屬合金在凝固過(guò)程中經(jīng)攪拌等特殊處理后得到的具有非枝晶組織結(jié)構(gòu)，固液相共存的半固態(tài)坯料進(jìn)行各種成形加工。它具有節(jié)省材料、降低能耗、提高模具壽命、改善制件性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，并可成形復(fù)合材料的產(chǎn)品，被譽(yù)為&$世紀(jì)新興金屬塑性加工的關(guān)鍵技術(shù)。此外，在粉末冶金和塑料加工方面，金屬粉末鍛造成形，金屬粉末超塑性成形，粉末注射成形、粉末噴射和噴涂成形以及塑料注射成形中熱流道技術(shù)，氣體輔助技術(shù)和高壓注射的成功應(yīng)用，大大擴(kuò)充了現(xiàn)代精密塑性成形的應(yīng)用范圍。
國(guó)內(nèi)塑性成形技術(shù)與國(guó)外相比還有一定的差距，加入WTO之后，為了塑性成形技術(shù)逐步達(dá)到國(guó)際水平，需在如下六方面不斷研究，不斷提高：
（1）塑性成形:有限元分析金屬流動(dòng)；數(shù)值仿真金屬流動(dòng)；成形工藝過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)缺陷；納米材料（超細(xì)、微細(xì)晶粒）成形，微觀視塑法；快速原型成形。
（2）模具設(shè)計(jì):計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；反（逆）向工程；并行工程；快速設(shè)計(jì)；協(xié)同設(shè)計(jì)；人工智能；基于知識(shí)的工程；基于事例的推理；基于模型的推理；集成化技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)；多學(xué)科多功能綜合技術(shù)；特征技術(shù)。
（3）模具結(jié)構(gòu):標(biāo)準(zhǔn)化模具；模塊單元組合模具；基于Web的CAPP體系結(jié)構(gòu)；納米模具。
（4）模具材料：
A：基本材料：新型模具材料（冷作、熱作）；鋼結(jié)硬質(zhì)合金。
B：表面工程技術(shù)：熱擴(kuò)滲技術(shù)；熱噴涂與熱噴焊技術(shù)；復(fù)合電鍍與復(fù)合電刷鍍技術(shù)；化學(xué)鍍技術(shù)；物理氣相及化學(xué)氣相沉積技術(shù)；高能束（激光束、離子束、電子束）技術(shù)；稀土表面工程技術(shù)；納米表面工程技術(shù)。
（5）模具制造：數(shù)控；電火花；線切割；超精加工；高速銑削；計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)；快速模具制造；柔性制造系統(tǒng)；敏捷制造系統(tǒng)；虛擬制造系統(tǒng)；智能制造系統(tǒng)；協(xié)同制造系統(tǒng)；精益生產(chǎn)體系；綠色制造系統(tǒng)；信息管理系統(tǒng)。
（6）綠色環(huán)保技術(shù)：無(wú)色熱鍛潤(rùn)滑劑（削除烏煙骯臟）；拉深潤(rùn)滑劑（可完全揮發(fā)的）；無(wú)噪聲技術(shù)；消震、隔震技術(shù)。
針對(duì)國(guó)內(nèi)模具發(fā)展的現(xiàn)狀，本設(shè)計(jì)在水槽及其模具的設(shè)計(jì)中采用了UG軟件系統(tǒng)作為模具開(kāi)發(fā)工具。從提高經(jīng)濟(jì)效益著手，在模具的設(shè)計(jì)中，在確定型腔數(shù)目時(shí)，將模具制造與注塑成型同時(shí)考慮，采用了一模四腔的方案。在水槽設(shè)計(jì)中，在滿足質(zhì)量要求的前提下，充分考慮了水槽的外觀，去掉了水槽中心的澆道，制品的擺放位置和傳統(tǒng)的相差了180度，這樣在制品被頂出的時(shí)候就不會(huì)影響到其外觀。
1 水槽及其注塑模具設(shè)計(jì)總體方案
1.1 總體方案論證
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)包括塑料水槽及其模具的設(shè)計(jì)，水槽部分的設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮到它的拔模角度，因?yàn)槿绻破返某叽巛^大，必須使用大的拔模角度才能完成其開(kāi)模。水槽模具的設(shè)計(jì)部分則應(yīng)考慮冷卻水道的分布是否合理，是否能夠很好地冷卻制品而且不影響其它零件的安排。頂出銷(xiāo)頂出的部位是否會(huì)影響到制品的外觀面。還有就是澆道的布置，不禁要在材料填充時(shí)充分填充，而且不能設(shè)置在制品的外觀面上。最初，我的澆口設(shè)計(jì)在水槽中心，由于考慮到這個(gè)問(wèn)題，我去除掉了這個(gè)澆道。還有一個(gè)和以往設(shè)計(jì)不同的地方就是制品的擺放位置和傳統(tǒng)的相差了180度，這樣在制品被頂出的時(shí)候就不會(huì)影響到其外觀。
2 塑料水槽設(shè)計(jì)部分
2.1 UG軟件設(shè)計(jì)部分
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的水槽設(shè)計(jì)和水槽模具的設(shè)計(jì)部分，我都是在UG軟件里完成的。
Unigraphics（簡(jiǎn)稱UG）是美國(guó)UGS公司的主導(dǎo)產(chǎn)品，是全球應(yīng)用最普遍的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助工程（CAD/CAM/CAE）一體化的軟件系統(tǒng)之一，在全球已經(jīng)眾多用戶，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、飛機(jī)、電器、化工等各個(gè)行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與分析。[6]
在UG中，模型是由各種特征通過(guò)一定的組合關(guān)系和位置關(guān)系組合在一起的試題。盡管對(duì)模型中各種特征的建立順序與組合方法沒(méi)有限制，但為了建立一個(gè)好的零件或產(chǎn)品模型，減少模型編輯過(guò)程中相關(guān)相關(guān)更新時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率，一般根據(jù)零件或產(chǎn)品的加工順序來(lái)作為建立模型中各特征的順序，采用的特征一般也盡可能采用與加工形狀相一致的特征。
當(dāng)然，CAD/CAM系統(tǒng)中的建模過(guò)程不可能與實(shí)際加工過(guò)程一致，所采用的建模特征也與加工時(shí)的形狀不同，不要拘泥于實(shí)際加工方法。具體建模時(shí)，可大致遵循以下的過(guò)程，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是從粗到細(xì)的過(guò)程。由于模型的最終結(jié)果是實(shí)體，以下工程中只包含了直接進(jìn)行實(shí)體建模的一些操作。對(duì)一些比較復(fù)雜的模型，不能直接采用實(shí)體建模的操作建立時(shí)，可采用自由曲面操作逐個(gè)建立實(shí)體的表面，在縫合成實(shí)體或采用其他方法形成實(shí)體。
2.1.1 選擇基礎(chǔ)特征
選擇基礎(chǔ)特征相當(dāng)于準(zhǔn)備一個(gè)毛坯。推薦使用以下特征作為基礎(chǔ)特征：
掃描體：拉伸體（Extruded Body）、旋轉(zhuǎn)體（Revolved Body）、管道（Tube）。
體素：塊（Block）、圓柱（Cylinder）、圓錐（Cone）、球（Sphere）。
一般只使用以上特征中的某一個(gè)作為基礎(chǔ)特征（特別是對(duì)體素特征），優(yōu)先選用以草圖曲線作為截面曲線建立的拉伸體或旋轉(zhuǎn)體。
2.1.2 建立模型的大體形狀
建立模型的大體形狀相當(dāng)于對(duì)毛坯進(jìn)行粗加工。推薦使用以下特征建立模型的大體形狀。
添加材料的特征：凸臺(tái)（Boss）、凸墊（Pad）。
去除材料的特征：孔（Hole）、腔（Pocket）、直槽（Slot）、環(huán)槽（Groove）。
掃描特征：拉伸體、旋轉(zhuǎn)體，用非坐標(biāo)平面上建立的草圖作為截面曲線，可用于添加材料或去除材料。
用戶自定義特征（User Defined Feature）：可用于添加材料或去除材料。
2.1.3 對(duì)模型進(jìn)行細(xì)化
對(duì)模型進(jìn)行細(xì)化相當(dāng)于對(duì)粗加工后的模型進(jìn)行精加工?？墒褂酶鞣N特征操作來(lái)細(xì)化模型，完成對(duì)模型的建立：
布爾操作：并（Unite）、差（Subtract）、交（Intersect），一般在操作過(guò)程中完成（有些是自動(dòng)完成），不需單獨(dú)的布爾操作。
倒圓倒角：邊倒圓（Edge Blend）、面倒圓（Face Blend）、軟倒圓（Soft Blend）、倒角（Chamfer）。
其他操作：修剪體（Trim Body）、鏤空（Hollow）、特征引用（Instance）、拔斜度（Taper）、補(bǔ)片體（Patch Body）、縫合（Sew）[6]
我所用的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以直接在建模部分里完成，不必借助于草圖。因?yàn)槿绻诓輬D部分完成，所設(shè)計(jì)的很多地方都有參數(shù)關(guān)系，如果改變一個(gè)參數(shù)，那么其它地方也會(huì)跟著受到影響。而直接在建模部分來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，在覺(jué)得不滿意的部分可以隨意的修改的。我覺(jué)得這是UG一個(gè)很大的特色。
比如說(shuō)水槽制品的設(shè)計(jì)過(guò)程：
在建模狀態(tài)下，用造型特征中的 塊命令直接建立一個(gè)大小相當(dāng)?shù)膶?shí)體出來(lái)，或者根據(jù)線結(jié)構(gòu)，用定義矩形四個(gè)頂點(diǎn)的方法作出一個(gè)矩形，然后通過(guò)拉伸命令把矩形拉成矩形體。
水槽上面因?yàn)橛幸粋€(gè)邊，是突出來(lái)的，那么就可以根據(jù)尺寸在矩形體的上表面開(kāi)始往下定義在相應(yīng)的位置修剪形體，在所得到的上部實(shí)體邊緣進(jìn)行補(bǔ)正，得到所需要的尺寸。此時(shí)水槽是兩個(gè)分開(kāi)的部分，但這個(gè)時(shí)候兩部分還不能結(jié)合，因?yàn)樵谶@部分分開(kāi)后，要對(duì)水槽下面部分進(jìn)行鏤空操作。
對(duì)水槽的上表面進(jìn)行鏤空可以得到除上表面之外的五個(gè)實(shí)體面都有了一定的厚度，在本設(shè)計(jì)中各個(gè)實(shí)體面取的是同樣的厚度。這樣就可以的到水槽內(nèi)部中空部分，但是此時(shí)水槽被分開(kāi)的上半部分中間還沒(méi)有鏤空，這時(shí)可以析出下面部分的四側(cè)內(nèi)表面進(jìn)行拉伸，然后對(duì)上部分進(jìn)行切開(kāi)形體，四邊全部全部切開(kāi)后將上面得到的四塊實(shí)體以及下面的實(shí)體進(jìn)行結(jié)合，就可以得到水槽的大概形狀。
水槽的底部有一個(gè)臺(tái)階孔，UG軟件里有專門(mén)做孔和凸臺(tái)的命令，但是，按我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，用做孔和凸臺(tái)的命令定位比較復(fù)雜，所以我選擇用做出圓柱實(shí)體出來(lái)，然后兩個(gè)實(shí)體進(jìn)行布爾運(yùn)算的相并或相差，這樣一來(lái)就可以的到你所希望得到的圓孔或圓臺(tái)。根據(jù)這個(gè)思路，我先在需要做凸臺(tái)的地方做出一個(gè)圓，用拉伸命令得到圓柱實(shí)體，這個(gè)實(shí)體的長(zhǎng)度不要超出水槽的內(nèi)表面即可，量測(cè)凸出外表面的地方與水槽外表面的距離，“多退少補(bǔ)”，進(jìn)行補(bǔ)正。然后兩個(gè)實(shí)體用布爾運(yùn)算并成為一個(gè)實(shí)體。以同樣的圓心做最小的圓孔的基本圓，拉伸為實(shí)體，這個(gè)實(shí)體超出水槽的內(nèi)外表面，兩實(shí)體用布爾運(yùn)算作差運(yùn)算，得到較小的通孔。再以同樣的方法，根據(jù)臺(tái)階孔低于內(nèi)表面的尺寸做圓柱作差運(yùn)算得到臺(tái)階孔。
水槽上面邊上下側(cè)有環(huán)槽,可以采用修剪形體的方法來(lái)進(jìn)行處理。首先把水槽下半部分的外表面析出并縮放，或者利用上下部分的交線用三點(diǎn)的方式進(jìn)行切開(kāi)形體，都可以得到同樣的效果。然后把交線向外補(bǔ)正到需要的位置，這個(gè)補(bǔ)正可以用曲線補(bǔ)正，這樣可以比較方便一點(diǎn)。得到需要的曲線之后進(jìn)行Z方向的切割，然后將曲線轉(zhuǎn)換，在Z方向平移，平移的距離為槽的深度，再進(jìn)行X、Y方向的切割，將多出的實(shí)體刪除，剩下的部分進(jìn)行結(jié)合，水槽的大致形狀就已經(jīng)得到了。
最后的步驟就是倒圓角，在所有需要倒角的部分進(jìn)行倒圓角，所倒的圓角的大小有參考資料和實(shí)際情況決定。
對(duì)于UG我的最大的感受就是不用草圖，可以在建模狀態(tài)下隨心得到所需要的結(jié)構(gòu)形狀。
2.2 塑料水槽的參數(shù)確定
2.2.1 制品的材料選擇
低壓聚乙烯，由于含有較高的相對(duì)分子質(zhì)量、密度、結(jié)晶度，因此質(zhì)地堅(jiān)硬，耐寒性能良好，在70℃時(shí)還保持柔軟?；瘜W(xué)性能很高，能耐酸堿及有機(jī)溶劑。吸水性極小，有很突出的電氣性能和良好的耐輻射性。用火焰噴涂法或靜電噴涂法涂于金屬表面，可以達(dá)到減摩和防腐蝕的目的。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度不高，熱變
溫度很低，故不能承受較高的載荷。[4]低壓聚乙烯這種材料比較符合這里的要求，因此選擇低壓聚乙烯作為制造水槽。
2.2.2 壁厚的確定
根據(jù)原則上的要求，制品的壁厚要均勻。其理由大致有兩條：一是因?yàn)槌尚椭芷谥械睦鋮s時(shí)間是由制品壁厚決定的，即若某一部分較厚，那么冷卻時(shí)間受厚的部分影響而延長(zhǎng)成型周期，使成型效率降低。二是，因?yàn)槔鋮s中的樹(shù)脂在凝固過(guò)程中繼續(xù)收縮，若壁厚不均，則造成收縮不均，產(chǎn)生縮孔或者討厭的內(nèi)部應(yīng)力，以致發(fā)生變形或開(kāi)裂。
確定壁厚時(shí)需要注意的重點(diǎn)事項(xiàng)如下：
（1）是否具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；
（2）是否具有足夠的脫模強(qiáng)度；
（3）是否使沖擊力均勻分散；
（4）能否防止因嵌入金屬嵌件而引起的開(kāi)裂；
（5）能否增強(qiáng)因制品的成型孔產(chǎn)生的熔接痕強(qiáng)度；
（6）能否防止薄壁部位的燒傷和厚壁部位的縮孔；
（7）是否充分考慮了薄壁及棱邊部位的樹(shù)脂流動(dòng)性，能否防止填充不滿的現(xiàn)象。[1]
因?yàn)樵撝破窞樗郏杉矣?，也可用于工業(yè)中，因此我的壁厚確定在7mm，以保證起強(qiáng)度。
2.2.3 拐角部圓角的確定
內(nèi)部應(yīng)力集中在面與面的相交處,即集中在拐角處。為了減少變形，在根部設(shè)置圓角可使應(yīng)力分散，同時(shí)還能改善樹(shù)脂的流動(dòng)性，也有利于脫模。[1]
通過(guò)改變壁的厚度T與R的比例，其應(yīng)力系數(shù)也相應(yīng)改變。當(dāng)R/T為0.3以下時(shí)，應(yīng)力急劇增加，而R/T為0.8以上時(shí)，則應(yīng)力的增加反而不明顯。
此次設(shè)計(jì)的制品需要內(nèi)外壁都做成圓角,由上表可以取拐角的內(nèi)側(cè)做圓角,其R為1/2壁厚。這種作法減少了應(yīng)力集中，使拐角處壁厚增加了1/3。制品在外側(cè)也設(shè)置圓角，其R為2/3壁厚，這是最合理的設(shè)計(jì)。因此，制品的內(nèi)側(cè)圓角為3.5mm，外側(cè)圓角為10.5mm。
2.2.4 加強(qiáng)筋的選擇
塑件的結(jié)構(gòu)形狀，往往是由許多壁面所組成的。對(duì)于其中較大的平面，由于增加壁厚在工藝上受到限制，為了滿足使用上對(duì)強(qiáng)度、剛度的要求，就要設(shè)置加強(qiáng)筋。
設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋時(shí)，應(yīng)使中間筋低于外壁0.5mm以上，這樣使支承面易于平直。[3]
在本制品的設(shè)計(jì)中，我決定采用六根加強(qiáng)筋，來(lái)滿足使用上對(duì)強(qiáng)度、剛度的要求。
2.2.5 注塑模成型零件的脫模斜度
在加工制造成型零件時(shí),為了使塑件成形后易于從模具型腔內(nèi)脫出，在垂直于分型面的凸模與凹模表面上必須制出脫模斜度。脫模斜度大小，可根據(jù)塑件形狀、壁的薄厚、成形高度等因素來(lái)決定。在不影響塑件質(zhì)量及精度情況下，應(yīng)盡量選取最大值。
在加工與制造時(shí)，型腔的尺寸應(yīng)以大端為準(zhǔn)，而斜度應(yīng)從大端尺寸向小端進(jìn)取；型芯的尺寸恰好進(jìn)取方向相反，應(yīng)以小端尺寸為準(zhǔn)，斜度應(yīng)從小端向大端方向進(jìn)取。[2]
為使制品在成型過(guò)程中能夠順利地從型腔中脫出以及順利地型芯中被頂出，制品必須設(shè)有脫斜度。其脫模斜度的大小隨制品表面粗糙度、形狀以及尺寸精度的不同而不同，但通常最小不能低于0.5o。
對(duì)于高光亮且透明的制品（PMMA，S/AN，PC，等）為保證在脫模過(guò)程中，制品的內(nèi)外表面都不會(huì)被劃傷，其型腔與型芯的脫模斜度，最小不得低于2o。
在成型長(zhǎng)寬比超過(guò)5：1，且在模具中沒(méi)有太多的位置設(shè)置頂桿的制品時(shí)，為防止制品收縮與變形，往往施以較大注塑壓力，因此應(yīng)給予這類(lèi)制品加大的脫模斜度，通常不低于8o。
當(dāng)制品中出現(xiàn)透孔時(shí)，由于塑料對(duì)成型制品透孔的芯子有較大的“抱緊”現(xiàn)象，因此需要給其較大的脫模斜度。
在許多制品中沒(méi)有較淺的凹臺(tái)、凸臺(tái)、筋等。
大多數(shù)圖紙中這類(lèi)形狀不標(biāo)注脫模斜度，但設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)注意，這些形狀的公差范圍必須要滿足在模具制造是其脫模件斜度的需要。[4]
這里制品選用的材料為聚乙烯，但制品的尺寸較大，必須選擇較大的脫模斜度，所以選取脫模斜度為4.7o?？椎拿撃Ｐ倍冗x為10o
2.2.6 制品的尺寸公差
一般模具成型零件的公差約為制品相應(yīng)尺寸公差的1/3~1/4。從對(duì)制品公差的比例來(lái)說(shuō)，這可能被認(rèn)為是要求過(guò)分的高精度。這是為了避免因公稱尺寸的尺寸公差過(guò)大，而造成壁厚誤差增大難以確保制品特有的薄壁尺寸所必須的精度。在成型零件的尺寸上也有一些尺寸不標(biāo)注公差，但在必須精確的部位，如孔的中心距及位于公稱尺寸端部的壁厚等就必須標(biāo)注公差。表5.4表示這些尺寸的公差。
表5.4 制品的尺寸公差 (單位mm) [1]
尺 寸 公 差
一 般
圓孔的中心距
公稱尺寸端部的壁厚
63以下
63~250
250~1000
±0.07
±0.1
±0.02
±0.03
±0.04
±0.05
±0.07
±0.1
±0.2
由于本制品尺寸較大，所以應(yīng)該采用單型腔模具，而對(duì)于單型腔模具制品其尺寸精度也有一定的要求。
一般在制品成型后經(jīng)24小時(shí)才能測(cè)定其尺寸，這是因?yàn)樵谀嵌螘r(shí)間內(nèi)，后收縮已大體穩(wěn)定在某一程度。尺寸精度不是盲目的成型就可以得到的；還有，盡管模具精度加工得很高，也不一定能夠成型出高精度的制品。可是，精度差的模具無(wú)法成型出高精度制品確是實(shí)際狀況。只有齊備合理的制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、成型條件三方面，才能成型出高精度的制品。其中尤以需要足夠的注塑時(shí)間使其充分填充是關(guān)鍵因素。圖紙上所要求的尺寸精度能否成型，往往是有疑問(wèn)的。關(guān)鍵是要做到不看尺寸標(biāo)準(zhǔn)表，事先就知道能否成型的精度的限度。
不由模具直接確定尺寸的公差及尺寸范圍（單位mm）
使用樹(shù)脂的種 類(lèi)
適 用 部 位
尺 寸 范 圍
∫
6
6
∫
1 8
18
∫
30
30
∫
50
50
∫
80
80
∫
120
120
∫
180
180
∫
250
250
∫
500
聚苯乙烯注塑成型數(shù)脂
（例）
DIN類(lèi)型
501，502
聚丙烯酸酯及聚乙烯咔唑作為基材的注塑成型樹(shù)脂
沒(méi)有指定公差的尺寸
所有尺寸
（除厚度）
±
0．1
±
0．1
±
0．15
±
0．25
±
0．4
±
0．6
±
0．8
±
1．0
商
定
除在壁厚
開(kāi)模方向的
壁厚
±
0．25
±
0．08
±
0．1
±
0．15
±
0．2
±
0．25
±
0．3
±
0．3
商
定
與尺寸范圍有關(guān)的尺寸是高度尺寸
指定公差的尺寸
所有尺寸
（除壁厚）
0．2
0．25
0．3
0．35
0．45
0．6
0．8
1．0
商
定
壁 厚
±
0．05
±
0．08
±
0．1
±
0．15
±
0．2
±
0．25
±
0．3
±
0．3
商
定
與尺寸范圍有關(guān)的尺寸是高度尺寸
開(kāi)模方向的壁厚（底部厚度）
0．15
0．15
0．2
0．2
0．25
0．25
0．3
0．3
商
定
與尺寸范圍有關(guān)的尺寸比例在箱體制品上，
是其最大長(zhǎng)度或最大直徑
收縮率的確定
因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)產(chǎn)品為聚乙烯制品，所以對(duì)其制品質(zhì)量要求有最小的縮水率，在該制品的設(shè)計(jì)中我主要采用延長(zhǎng)注射柱塞在前進(jìn)位置的保壓時(shí)間，補(bǔ)償樹(shù)脂填充到模具后因溫度下降而產(chǎn)生的收縮率,也可以減少收縮量。
根據(jù)《注塑成型模具》（中國(guó)石化出版社，1989.3）可以知道減少制品的收縮對(duì)澆口的尺寸和樹(shù)脂的供給條件沒(méi)有顯著的影響。
因此，對(duì)于該制品的收縮率最終確定在0.25%。[1]
3 水槽模具設(shè)計(jì)部分
3.1 確定型腔數(shù)目
模具中的型腔數(shù)目的確定是一項(xiàng)綜合項(xiàng)目，首先應(yīng)考慮注射機(jī)的各項(xiàng)規(guī)定及工作性能，以及考慮制品的精度要求，模具制造的費(fèi)用等。
（1）從注射機(jī)的塑化量與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系
式中 N----最高型腔數(shù)
T ---成型周期（s）
R ---塑化能力（kg/h）
V ---塑件和流道體積（kg/cm3）
（2）從注射機(jī)的鎖模力與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系
式中 f ---防止飛邊出現(xiàn)的安全系數(shù)（取1.2~1.5）
F ---最大鎖模力（kN）
P ---最大注射壓力(MPa)
A ---制品及流道的投影面積（cm2）
從圖中可以看出，型腔數(shù)目與模具制造費(fèi)用成正比關(guān)系，隨著型腔數(shù)目的增加，模具制造費(fèi)用也相應(yīng)增加。
（3）模具的成本與型腔數(shù)目的關(guān)系。通常認(rèn)為，模具中每增加一個(gè)型腔，所成型的制品精度將下降4%，對(duì)精度要求高的制品，隨著型腔數(shù)目的增加，模具的制品精度也勢(shì)必隨之增加，因而導(dǎo)致其制造成本也加大。三者之間的關(guān)系如圖所示。
型腔數(shù)目與模具費(fèi)用關(guān)系
模具總費(fèi)用 = 模具基本費(fèi)用 + 型腔數(shù)目 ×單型腔費(fèi)用，即
（4）成型費(fèi)用與模具型腔數(shù)目的關(guān)系。如果從注塑成型的角度來(lái)看，尤其對(duì)尺寸較小的制品（尺寸較小的制品，一模一腔與一模多腔所用的注塑機(jī)規(guī)格相差無(wú)幾），用同樣的注塑設(shè)備，同樣的成型周期以及同樣的人工成型適當(dāng)型腔數(shù)目的制品比成型一模一腔的制品要經(jīng)濟(jì)得多。型腔數(shù)目與成型費(fèi)用的關(guān)系如圖所示。
型腔數(shù)目與成型費(fèi)用關(guān)系
從圖中可以看出，型腔數(shù)目從一模一腔增加到一模具四腔時(shí)，其成型費(fèi)用大幅度降低，但是型腔數(shù)目從一模四腔再往上增加時(shí)，其成型費(fèi)用則無(wú)明顯的變化，這是因?yàn)殡S著型腔數(shù)目的增加，其成型難度將會(huì)加大，并且如果型腔數(shù)目太多，其模具外型必然也得加大，導(dǎo)致所使用的注塑設(shè)備的規(guī)格也隨之加大，其關(guān)系式：
式中 P----成型總費(fèi)用
P----成型基本費(fèi)用
P----單一型腔的成型費(fèi)用
N----型腔數(shù)目
另外，隨著型腔數(shù)目的增加，其成型故障會(huì)隨之增加，并且模具維修的難度也會(huì)隨之增加。因此，在確定型腔數(shù)目時(shí)，應(yīng)將模具制造與注塑成型同時(shí)考慮，選出最佳方案。[]P117
3.2 型腔分型面及澆注系統(tǒng)
3.2.1 分型面的方向盡量采用與注射機(jī)開(kāi)模呈垂直的方向，特殊情況下才采用與注射機(jī)平行的分型面。
在設(shè)計(jì)模具之前,必須合理地選擇分型面,一般應(yīng)遵循下述原則：
（1） 為有利于塑件的脫模，分型面應(yīng)使塑件在開(kāi)模時(shí)留在有脫模機(jī)構(gòu)的那一部分，即通常應(yīng)是在動(dòng)模部分。
（2） 當(dāng)塑件內(nèi)有嵌件時(shí)，由于嵌件不會(huì)收縮而造成粘附在型腔內(nèi)，故型腔應(yīng)考慮設(shè)計(jì)在動(dòng)模部分，而不應(yīng)設(shè)計(jì)在定模部分。
為便于模具加工，考慮斜分型面要比平直分型面的型腔部分容易加工。
（3） 當(dāng)塑件側(cè)面有凹凸形狀及型孔需要采用側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)時(shí)，使側(cè)抽芯型芯盡可能安放在動(dòng)模上，而避免在定模部分抽芯。
（4） 對(duì)有同軸度要求的塑件，盡可能將型腔設(shè)計(jì)在同一個(gè)型面上。
（5） 在保證塑件順利地從型腔內(nèi)脫出的前提是，最好不選在光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以不影響塑件的外觀質(zhì)量。
（6） 當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)在料流的末端，以利排氣。一般在分型面的凹模一側(cè)開(kāi)設(shè)一條深0.025~0.1mm、寬1.5~6mm的排氣槽，也可利用頂桿、型腔或型芯鑲塊進(jìn)行排氣。
此外，在選擇分型面時(shí)，除了尊重上述原則外，還應(yīng)充分考慮到，分型面選擇后應(yīng)有利于成型并防止過(guò)多的溢料，應(yīng)使飛邊不宜過(guò)大等諸因素。[2]P250、[3]P200
3.2.2 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴接觸處到型腔為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型搶的各個(gè)深處，并在填充及凝固過(guò)程中，將注射壓力傳遞到型搶的各個(gè)部分，以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
澆注系統(tǒng)的確定，在模具設(shè)計(jì)中是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)塑件所用的材料、幾何形狀、所用設(shè)備以及可能產(chǎn)生缺陷的部位等作一全面分析。有時(shí)，還須同時(shí)考慮模具結(jié)構(gòu)及分型面的確定。一般說(shuō)來(lái)，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不許注意以下幾項(xiàng)原則：
（1） 澆注系統(tǒng)必須考慮塑料的流動(dòng)特性，注意溫度和剪切速率對(duì)熔體的影響，保證桶體在澆豬系統(tǒng)內(nèi)快而不紊的順利通過(guò)。
（2） 為使熔體流動(dòng)阻力小，應(yīng)盡量避免熔體正面沖擊小直徑的型芯或脆弱的金屬嵌件，以見(jiàn)效壓力損耗以避免型芯或嵌件的變形。同時(shí)，也要考慮成型后，由于冷卻收縮，是否會(huì)使塑件產(chǎn)生嚴(yán)重的翹曲變形。
（3） 一模多腔時(shí)，防止大小懸殊的塑件放在同一副模具內(nèi)成型，因?yàn)橹焕麧沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計(jì)。
（4） 進(jìn)料口位置與形狀的選擇，應(yīng)結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)要求確定，做到既修整方便，又無(wú)塑件的美觀及使用。有時(shí)由于進(jìn)料口處有收縮現(xiàn)象，而塑件在此部位有要求，應(yīng)考慮整修交工余量。
（5） 在保證成型質(zhì)量的前提下，盡量縮短流程，以縮短成型周期和減少塑料用量。[3]P201
3.2.3 澆口種類(lèi)
澆口雖然與成形性及內(nèi)部應(yīng)力有較大的影響，但實(shí)際情形，大多單純依據(jù)成形品形狀決定，必須使用合適于成形品之澆口及流道。
直接澆口：
一般情形，此為成形性良好之澆口，但由于在成形品表面及內(nèi)面設(shè)置有澆口位置，必須對(duì)此切斷，研磨等后加工，但在外觀上仍可能有澆口殘跡顯示。但射出壓力損失小，對(duì)任何材料成形，俱較容易，良好利用于大形深入之成形品。反之，成形材料用于平而淺之成形場(chǎng)合，成形后產(chǎn)生“翹曲”，“扭曲”，必須注意。
再者，澆口部里面沒(méi)有冷卻溶渣集中部，防止材料流入于型穴中，此也變成為成形上必要事項(xiàng)。
再者，成形后有剩留應(yīng)力集中于澆口附近，為發(fā)生罅裂之原因之場(chǎng)合，則澆口之選定，應(yīng)對(duì)此點(diǎn)考慮。
成形品深者，使用成形機(jī)沖程只最大限，以便取出成形品，注道盡可能縮短，使在最小之開(kāi)模限度內(nèi)取出。如此情形成形能率也為良好，有良好的結(jié)果。此中場(chǎng)合，使用演唱噴嘴也為方法之一。
由于成形作業(yè)關(guān)系，澆口部口徑也不宜過(guò)大，需合適于成形品之大小及肉厚，使成形品已固化而術(shù)道尚在半熔融狀態(tài)，必須保有此種冷卻時(shí)間，否則成形能率惡劣。但是大形成形品為成形非常困難之物品，當(dāng)然注道應(yīng)有粗而短之設(shè)計(jì)。[5]
這里的水槽采用直接澆口。
3.2.4 在設(shè)計(jì)注射模時(shí)，一般應(yīng)遵循下述原則：
（1） 選用合理的模具結(jié)構(gòu)。合理的模具結(jié)構(gòu)是獲得正確的塑件尺寸和形狀的主要條件之一。
（2） 塑件的側(cè)孔和側(cè)凹，盡量要有模具一次成形。故在設(shè)計(jì)模具時(shí)，為了獲得側(cè)孔及側(cè)凹，應(yīng)考慮嵌鑲抽芯機(jī)構(gòu)。
（3） 所設(shè)計(jì)的模具的推桿頂出機(jī)構(gòu)，要在使用時(shí)推出迅速可靠。
（4） 所設(shè)計(jì)的模具，在零件成形后，其澆道、澆口的去除應(yīng)容易。在設(shè)計(jì)時(shí)盡量要采用潛伏澆口或能自動(dòng)脫落的點(diǎn)澆口。
（5） 用模具注射成形的零件，其表面粗糙度應(yīng)細(xì)微、硬度要高，使用壽命要長(zhǎng)。
（6） 所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)制造容易、生產(chǎn)周期要短、成本要低廉。
（7） 在選擇分型面時(shí)，要確保塑件應(yīng)在注射后留在動(dòng)模一側(cè)。
（8） 要選擇同意成型的澆道和流道。
在設(shè)計(jì)模具時(shí)，要選擇能迅速冷卻型腔與型芯的冷卻水道。
（9） 所設(shè)計(jì)的模具，應(yīng)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，并長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不出故障。[2]P279
3.3 注射成型模具零部件的設(shè)計(jì)
3.3.1 成型零件
（一）成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1．型腔的結(jié)構(gòu)形式
如圖1所示，為最簡(jiǎn)單的一種整體式型腔的結(jié)構(gòu)，它由整塊金屬加工而成，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，成型塑件的外觀質(zhì)量好，因此對(duì)于成形簡(jiǎn)單，容易制造或形狀雖比較復(fù)雜，但可以用仿形機(jī)床等特殊加工方法加工的場(chǎng)合是適宜的。圖2為整體嵌入式凹模，型塊加工后鑲?cè)肽０宓亩喾N形式。
2．型芯的結(jié)構(gòu)形式
型芯是用來(lái)成型塑件內(nèi)表面的零件，型芯也有整體式和組合式之分。形狀簡(jiǎn)單的主型芯和模板可做成整體的，如圖3（a）所示。形狀比較復(fù)雜或形狀雖不復(fù)雜，但從節(jié)省鋼材，較少加工量考慮多采用組合形式，圖畫(huà)（b）為最常用的連接形式，即用軸肩和底板連接，（c）、（d）為其它良種連接形式。[3]
這里水槽由于型芯面為外觀外觀面，所以，如果用整體式，用頂出桿頂出，則會(huì)影響水槽的外觀，因此采用（c）圖的型芯，直接抽離成品，就不會(huì)影響外觀面。[3]P210
（二）成型零件的工作尺寸計(jì)算
所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型芯的高度尺寸和型腔的深度尺寸、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，有些塑件還有特殊精度要求。影響塑件精度的因素很復(fù)雜，主要有以下三方面：成型零件本身的制造公差；成型零件在使用過(guò)程中的磨損；成型收縮率的波動(dòng)。模具設(shè)計(jì)工程中確定成型零件的工作尺寸時(shí)必須考慮上述因素，否則就難以保證塑件的尺寸達(dá)到預(yù)定的要求。
1．徑向尺寸計(jì)算
（1）型腔的徑向尺寸。一直在給定條件下塑料的平均收縮率為S，塑件的名義尺寸為L(zhǎng)（最大尺寸）及其允許公差值⊿（負(fù)偏差），如塑件上原有公差的標(biāo)注方法與此不符合，則應(yīng)按此規(guī)定換為單向負(fù)偏差，這時(shí)候塑件平均徑向尺寸為L(zhǎng)-⊿/2。型腔名義尺寸為L(zhǎng)（最小尺寸），公差值δ（正偏差），型腔的平均尺寸為L(zhǎng)+δ/2，考慮收縮量S和磨損δ，并以型腔磨損到最大磨損值一半時(shí)計(jì)，則有
（2）型芯的徑向尺寸計(jì)算。已知在給定條件下的平均收縮率S ，塑件的名義尺寸L （最小尺寸）和塑件允許的公差值⊿（正偏差），則塑件平均徑向尺寸為L(zhǎng)+⊿/2。
型芯的名義尺寸為L(zhǎng) （最大尺寸），制造公差δ為負(fù)值，經(jīng)過(guò)和上面型腔尺寸類(lèi)似的推導(dǎo)，可得
標(biāo)注上制造偏差后，得
2．型腔的深度和型芯的高度尺寸計(jì)算[3]P212
（1）型腔的深度尺寸。規(guī)定塑件高度民主名義尺寸H為最大尺寸，公差以負(fù)偏差表示。型腔深度名義尺寸H為最小尺寸，公差以正偏差表示。型腔的底部和型芯的端面都與分型面分型面平行，在脫模過(guò)程中磨損量很小，磨損裕量δ不予考慮，則有
令δ=⊿/3，并略去 ，標(biāo)注上制造偏差后，得
鹽城工學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
（2）型芯的高度尺寸計(jì)算。這時(shí)規(guī)定塑件孔深的名義尺寸H 為最小尺寸，偏差⊿為正偏差，型芯高度的名義尺寸H 為最大尺寸，尺寸偏差為負(fù)偏差，可得型芯高度的工作尺寸為
標(biāo)注上制造偏差后得
(三)成型零件的剛度、強(qiáng)度校核
型腔要能承受高壓熔體的壓力，因此，應(yīng)具有足夠的壁厚。如壁厚不夠可表現(xiàn)為剛度不足，即產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形，也可表現(xiàn)為強(qiáng)度不夠，即型腔發(fā)生塑性變形甚至破裂。模具型腔在注射時(shí)，當(dāng)型腔全部被充滿的瞬間，內(nèi)壓力達(dá)到極大值，然后隨塑料的冷卻和澆口的封閉，壓力逐漸降低，在開(kāi)模時(shí)接近常壓。型腔壁厚計(jì)算以最大壓力為準(zhǔn)，理論分析和實(shí)踐證明，對(duì)于大尺寸的型腔，剛度不足是主要矛盾，應(yīng)按剛度計(jì)算；而小尺寸的型腔則以強(qiáng)度不足為主要矛盾，因此需按強(qiáng)度計(jì)算。常用的型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算公式，綜合列于下表中。[3]P216
式中 h1-----側(cè)壁厚度； L-----型腔側(cè)壁長(zhǎng)度
h2-----底板厚度 L1----底板受壓長(zhǎng)度
P-------型腔壓力 b------型腔受壓長(zhǎng)度
E------鋼的彈性模量 a-----型腔深度
r----型腔內(nèi)半徑即塑件外徑 B------底板總寬度
m----泊桑比 B1----底板受壓寬度
[σ]----許用應(yīng)力 C-----常數(shù)
δ----容許變形量
隨著模具標(biāo)準(zhǔn)化工作的推廣及模板的規(guī)格化，型腔的壁厚及底板厚度也可隨著選用規(guī)格的確定而決定了，必要的情況下，再利用上述公式進(jìn)行校核。
3.4 其它輔助結(jié)構(gòu)件
這里所指的結(jié)構(gòu)件，包括除澆注系統(tǒng)及成型零件外的大部分零件，主要起安裝、導(dǎo)向、裝配、冷卻、加熱以及機(jī)構(gòu)動(dòng)作等作用。
（一） 導(dǎo)向零件
在注射成型模具中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是必不可少的部件，它主要起定位、導(dǎo)向及承受側(cè)壓等作用，比較常見(jiàn)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，另外還有錐面導(dǎo)向和斜面導(dǎo)向等。
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔或?qū)椎呐浜蟻?lái)起作用的。因此，對(duì)導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)主要有以下幾點(diǎn)要求：①導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須比凸模端面高出版事業(yè)~8mm，以免導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而凸模被碰壞;②導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分,使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔;③導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面,堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯。因此，導(dǎo)柱多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理，或用碳素工具鋼經(jīng)淬火處理，硬度為HRC50~55，導(dǎo)柱裝入模板多用 過(guò)渡配合 ，導(dǎo)柱的配合部分粗糙度要求 。
（二） 裝配固定零件
1、固定板
固定板是用以固定型芯或型腔、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、拉料桿等固定安裝用的，因此固定板要有一定的強(qiáng)度。為保證型芯或其它零件固定穩(wěn)固，固定板也應(yīng)有足夠的厚度。一般固定板厚度視被固定零件的長(zhǎng)度和最大模厚而定，中小型模具可自愛(ài)20~80mm之間。外形尺寸隨型腔模板的外形尺寸的大小而確定。
2、墊板
墊板是蓋在固定板后面的平板，是防止固定板上的型芯、導(dǎo)柱、拉料桿等脫出固定板，并承受型腔、型芯或頂桿等的壓力，因此要求有較高平行度和硬度。墊板與固定板常用螺釘連接，一般采用內(nèi)六角螺釘或外六角螺釘。另外，也有用鉚釘連接的方法，這中形式不易松動(dòng)，適于受一定沖擊的模具，但拆裝麻煩，修理不便。
3、支承件
支承件起構(gòu)成頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間、調(diào)節(jié)模具總厚度的作用，有時(shí)也起安裝固定的作用。模具組裝時(shí)，應(yīng)注意所有支承件高度應(yīng)一致，否則由于負(fù)荷不均會(huì)造成動(dòng)模板損壞。
（三） 冷卻、加熱零件
在注射成型過(guò)程中，模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具的溫度要求也不同，一般有三種情況：即利用模具的自然冷卻、通水冷卻、通過(guò)電加熱器進(jìn)行加熱。
1、 卻裝置
冷卻裝置的設(shè)計(jì)與所使用的冷卻介質(zhì)、冷卻方法有關(guān)。冷卻介質(zhì)用水比較普遍，這是因?yàn)樗臒崛萘看螅瑐鳠嵯禂?shù)大，成本低。用水冷卻即在模具型腔周?chē)蛐颓粌?nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水通道，利用水循環(huán)將熱量帶走，維持恒溫。一般水孔邊離型腔距離不得小于10mm，但有時(shí)受到模具上各種孔（頂桿空、型芯孔、鑲塊接縫等）的結(jié)構(gòu)限制，要按理想情況設(shè)計(jì)是困難的，因此，需視模具的具體結(jié)構(gòu)而定。
2、 加熱裝置
當(dāng)模具自然冷卻速度太快，以致塑件難以成型或無(wú)法成型，這時(shí)則應(yīng)考慮安設(shè)加熱裝置。一般常用的加熱方式有電加熱、蒸汽或過(guò)熱水加熱。加熱裝置的結(jié)構(gòu)種類(lèi)很多，可參考有關(guān)資料。
3.5 脫模機(jī)構(gòu)
注射成型的每一循環(huán)中，塑件必須從模具的型腔內(nèi)脫出，這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或頂出機(jī)構(gòu)。一般脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與開(kāi)啟模的運(yùn)動(dòng)方向是一致的。
在設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)時(shí)，總體要求是：要保證塑件在脫模過(guò)程中不變形，不損壞。要做到這一點(diǎn)，首先必須正確地分析塑件對(duì)模腔的附著力大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，是脫模力得以均勻合理的分布；其次，頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件的不明顯處，以免損傷塑件的外觀質(zhì)量。另外，機(jī)構(gòu)要工作可靠、運(yùn)動(dòng)靈活、制造方便和配換容易。
3.6 復(fù)位機(jī)構(gòu)
脫模機(jī)構(gòu)在完成塑件脫模后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，必須回到初始位置，除頂板脫模外，其它脫模形式一般均需設(shè)復(fù)位裝置。如遇到脫模機(jī)構(gòu)與抽芯機(jī)構(gòu)相互干涉時(shí)，必須在脫模形式一般均需設(shè)復(fù)位裝置。目前常見(jiàn)的復(fù)位裝置有復(fù)位桿、頂桿兼復(fù)位桿、彈簧復(fù)位以及自動(dòng)早復(fù)位。[3]
3.7 預(yù)期結(jié)果
本人的設(shè)計(jì)都是參考設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)來(lái)完成的，其中包括水槽制品的幾何特征的確定，注塑模具的澆口類(lèi)型和型腔數(shù)量的確定。所以結(jié)果應(yīng)基本滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求，能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
4 結(jié)論
本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要研究了塑料水槽及其注塑模具的設(shè)計(jì)，解決了汽車(chē)及家用儲(chǔ)水的問(wèn)題，和前人相比這個(gè)設(shè)計(jì)有著效率高、效益好的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于經(jīng)驗(yàn)的有限，產(chǎn)品的精度和質(zhì)量會(huì)不及前人所設(shè)計(jì)的，這將有待于改善。
致 謝
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我充分認(rèn)識(shí)到了模具在我們生活中的重要性，，對(duì)注塑模具有了一個(gè)較為深刻的認(rèn)識(shí)，這對(duì)我今后的工作有起了一個(gè)很大的作用，我深感受益匪淺。同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到了自己在模具方面知識(shí)的缺乏，以后將積極學(xué)習(xí)模具知識(shí)，以備工作之用
在這里我要感謝指導(dǎo)老師吳德和老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)非常全面的知道，要感謝系部給我這樣一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)鍛煉自己，同時(shí)還要感謝我的同事，在公司給我技術(shù)性的知道，在此向他們表示最誠(chéng)摯的謝意。
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