肥皂盒下端蓋的塑料注塑模模具設計-注射模含6張CAD圖

肥皂盒下端蓋的塑料注塑模模具設計-注射模含6張CAD圖,肥皂盒,下端,塑料,注塑,模具設計,注射,cad XXXXX XX設計（X）中期檢查表 學生姓名 學 號 指導教師 選題情況 課題名稱 肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 2016 年 3月 4 日 肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 摘 要 肥皂盒在我們的生活中非常的普遍，幾乎每家都要用到。市場上也有各種各樣的肥皂盒，形狀各異，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是動植物造型，來吸引顧客的目光，以引發(fā)人們的購買欲。此次設計的肥皂盒是在上蓋上打孔，肥皂放在上蓋上，這樣水會沿孔斜度往下蓋流，水積在下蓋里，上下蓋之間有一定的距離保證一定的時間里水不會滿到上蓋的肥皂上，積水手動倒掉即可，這樣即保證了肥皂的利用率，又保證了房間的清潔。優(yōu)點是：結(jié)構簡單，提高肥皂的使用壽命；缺點是:積在下蓋的積水需人工手動倒出。此次設計是以上蓋為主，在上蓋的設計中主要要解決以下幾個問題：1、肥皂放在上蓋上時，以點接觸，設計六個橢圓突出,支撐肥皂，使肥皂和盒子之間以點接觸；2、上蓋上還要開一個槽，使水可以沿著曲面流人下蓋；3、設計澆口時要注意上蓋上表面的精度，不能在表面上留有印痕；4、在設計推出機構時要注意推桿放置的位置，放在下表面，不能影響上表面的表面精度；5、在開模時需保證塑件留在型腔上，用推桿頂出。 關鍵詞：復位機構，脫模機構，澆口。 SOAP dish plastic forming process and die design for end cover Abstract Playing in the water more soap soap soap box in our life is very common, almost every family to use. The market also has a variety of kinds of boxes, shapes, and some is the soap box made of fruit shape, The design of soap box is in Shang cover Shang playing hole, SOAP put in Shang cover Shang, such water will along hole slope down cover flow, water product in Xia cover in, upper and lower cover Zhijian has must of distance guarantee must of time in water not full to Shang cover of SOAP Shang, water manual pour off can, such that guarantee has SOAP of utilization, and guarantee has room of clean. Advantages: simple structure, increase the service life of SOAP; disadvantages are: product covered under the water need manual out. The design is above cover mainly, in Shang cover of design in the main to solution following several problem: 1, and SOAP put in Shang cover Shang Shi, to points contact, design six a oval highlight, support SOAP, makes SOAP and box Zhijian to points contact; 2, and Shang cover Shang also to open a slot, makes water can along surface flow people Xia cover; 3, and design poured mouth Shi to note Shang cover Shang surface of precision, cannot in surface Shang left has prints; 4, and in design launched institutions Shi to note putter placed of location, put in Xia surface, Cannot affect the surface surface; 5, in open mode, you need to ensure plastic parts on the cavity, putting out. Key words: mechanism, demoulding mechanism of gate. II 設 計任 務 書 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 該課題來源于生產(chǎn)實踐。在完成該課題之后，應對塑料工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： 塑件名稱：肥皂盒下端蓋 塑件材料：ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物） 塑件產(chǎn)量：中批量 工作要求：化學性能穩(wěn)定，能耐一般的化學腐蝕，對皮膚無刺激，無害，在一定的溫度、酸性條件下，不易氧化腐蝕分解，并具有良好的絕緣性。 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 型芯加工工序 工序名稱 粗銑磨 工序號 01 零件名稱 型芯 零件號 131304101-01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 45 60-64HRC 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑輪外廓面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑輪外廓面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 型芯工藝加工過程 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 16 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料： 鋸床 虎鉗 鋸條 直尺 02 退火 熱處理爐 火鉗 03 粗加工毛胚：銑六面，互為直角，單邊留余量0.5mm 銑床 虎鉗 銑刀 卡尺 04 粗磨：磨六面，互為直角，單邊留余量0.3mm 磨床 磁力夾具 砂輪 卡尺 05 精磨：磨上下平面 磨床 磁力夾具 砂輪 游標卡尺 06 鉆床打孔攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆頭 游標卡尺 07 按工藝要求淬火回火使硬度達到43~48HRC 熱處理爐 火鉗 08 線切割：按圖紙要求進行線切割 線切割機床 復式支撐夾具 銅絲 游標卡尺 09 鉗工：精修、拋光 拋光機銼刀等 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 型腔加工工序 工序名稱 粗銑磨 工序號 02 零件名稱 型腔 零件號 131304101-02 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 3MoCr 60-64HRC 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑輪內(nèi)廓面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑輪內(nèi)廓面 φ20立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 型腔工藝加工過程 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 4 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 鋸床 虎鉗 鋸條 直尺 02 退火 熱處理爐 火鉗 03 粗加工毛胚：銑六面，互為直角，單邊留余量0.5mm 銑床 虎鉗 銑刀 卡尺 04 粗磨：磨六面，互為直角，單邊留余量0.3mm 磨床 磁力夾具 砂輪 卡尺 05 精磨：磨上下平面 磨床 磁力夾具 砂輪 游標卡尺 06 鉆床打孔攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆頭 游標卡尺 07 按工藝要求淬火回火使硬度達到43~48HRC 熱處理爐 火鉗 08 線切割：按圖紙要求進行線切割 線切割機床 復式支撐夾具 銅絲 游標卡尺 09 鉗工：精修、拋光 拋光機銼刀等 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 目 錄 1緒 論 1 2塑件的工藝分析 4 2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 4 2.2分析塑件的結(jié)構工藝性 4 2.3工藝性分析 5 3確定型腔數(shù)目 6 4注射機的選擇 7 4.1 塑件體積的計算 7 4.2按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 7 4.3估算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設定方案如下 8 5成型零部件的設計 9 5.1 型腔、型芯工作尺寸計算 9 6澆注系統(tǒng)的設計 12 6.1主流道的設計 12 6.2 分流道的設計 12 6.3分型面的選擇設計原則 13 6.4 澆口的設計 13 6.5 冷料穴的設計 14 6.6 排氣系統(tǒng)的設計 15 7導向機構的設計 16 7.1導柱的設計 17 7.2導套的結(jié)構設計 17 7.3推出機構的設計 17 8加熱、冷卻系統(tǒng)的設計 19 8.1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 19 8.2 求冷卻水的體積流量V 19 9標準模架的選用 20 10校核 21 10.1整體式圓形型腔壁厚度的計算 21 10.2整體式圓形型腔底板厚度的計算 21 10.3注射機有關工藝參數(shù)的校核 22 10.4模具厚度H與注射機閉和高度 22 11模具總裝圖及模具的裝配、試模 23 11.1 模具總裝圖及模具的裝配 23 11.2 模具的安裝試模 23 結(jié)束語 25 致 謝 26 參考文獻 27 編號： XXXXX 專業(yè) XX設計（XX）答辯記錄 論文名稱： 肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 班 級 學 號 姓 名 答 辯 記 錄 記錄人： 年 月 日 XXX設計說明書 題目：肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 系 部： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 20XX年 4月24日 XXXXX XX設計（XX）評語 學生姓名： 班級: 學號： 題 目： 肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 綜合成績： 指導者評語： 1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學能正確查閱國內(nèi)有關塑料模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的塑料成型工藝及模具結(jié)構； 3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理，但圖紙中存在一定的錯誤； 5）建議該同學成績評定：中等； 6）可以提交答辯 指導者(簽字)： 年 月 日  設計（XX）評語 評閱者評語： 1）該同學工作態(tài)度較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務； 2）該同學查閱了國內(nèi)有關塑料模具設計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的塑料成型工藝及模具結(jié)構，設計中不存在創(chuàng)新； 3）該同學設計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學裝配圖、零件圖設計較合理，視圖表達存在一定的錯誤； 5）建議該同學成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 畢業(yè)設計說明書格式比較規(guī)范，內(nèi)容完整。模具設計圖紙結(jié)構較合理，繪圖比較規(guī)范。繪圖表達有少許錯誤，技術要求不規(guī)范。評定該生畢業(yè)成績?yōu)橹小? 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 肥皂盒下端蓋塑料成型工藝及模具設計 摘 要 肥皂盒在我們的生活中非常的普遍，幾乎每家都要用到。市場上也有各種各樣的肥皂盒，形狀各異，有些是把肥皂盒做成水果造型，有些是動植物造型，來吸引顧客的目光，以引發(fā)人們的購買欲。此次設計的肥皂盒是在上蓋上打孔，肥皂放在上蓋上，這樣水會沿孔斜度往下蓋流，水積在下蓋里，上下蓋之間有一定的距離保證一定的時間里水不會滿到上蓋的肥皂上，積水手動倒掉即可，這樣即保證了肥皂的利用率，又保證了房間的清潔。優(yōu)點是：結(jié)構簡單，提高肥皂的使用壽命；缺點是:積在下蓋的積水需人工手動倒出。此次設計是以上蓋為主，在上蓋的設計中主要要解決以下幾個問題：1、肥皂放在上蓋上時，以點接觸，設計六個橢圓突出,支撐肥皂，使肥皂和盒子之間以點接觸；2、上蓋上還要開一個槽，使水可以沿著曲面流人下蓋；3、設計澆口時要注意上蓋上表面的精度，不能在表面上留有印痕；4、在設計推出機構時要注意推桿放置的位置，放在下表面，不能影響上表面的表面精度；5、在開模時需保證塑件留在型腔上，用推桿頂出。 關鍵詞：復位機構，脫模機構，澆口。 SOAP dish plastic forming process and die design for end cover Abstract Playing in the water more soap soap soap box in our life is very common, almost every family to use. The market also has a variety of kinds of boxes, shapes, and some is the soap box made of fruit shape, The design of soap box is in Shang cover Shang playing hole, SOAP put in Shang cover Shang, such water will along hole slope down cover flow, water product in Xia cover in, upper and lower cover Zhijian has must of distance guarantee must of time in water not full to Shang cover of SOAP Shang, water manual pour off can, such that guarantee has SOAP of utilization, and guarantee has room of clean. Advantages: simple structure, increase the service life of SOAP; disadvantages are: product covered under the water need manual out. The design is above cover mainly, in Shang cover of design in the main to solution following several problem: 1, and SOAP put in Shang cover Shang Shi, to points contact, design six a oval highlight, support SOAP, makes SOAP and box Zhijian to points contact; 2, and Shang cover Shang also to open a slot, makes water can along surface flow people Xia cover; 3, and design poured mouth Shi to note Shang cover Shang surface of precision, cannot in surface Shang left has prints; 4, and in design launched institutions Shi to note putter placed of location, put in Xia surface, Cannot affect the surface surface; 5, in open mode, you need to ensure plastic parts on the cavity, putting out. Key words: mechanism, demoulding mechanism of gate. 目 錄 1緒 論 1 2塑件的工藝分析 4 2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 4 2.2分析塑件的結(jié)構工藝性 4 2.3工藝性分析 5 3確定型腔數(shù)目 6 4注射機的選擇 7 4.1 塑件體積的計算 7 4.2按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 7 4.3估算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設定方案如下 8 5成型零部件的設計 9 5.1 型腔、型芯工作尺寸計算 9 6澆注系統(tǒng)的設計 12 6.1主流道的設計 12 6.2 分流道的設計 12 6.3分型面的選擇設計原則 13 6.4 澆口的設計 13 6.5 冷料穴的設計 14 6.6 排氣系統(tǒng)的設計 15 7導向機構的設計 16 7.1導柱的設計 17 7.2導套的結(jié)構設計 17 7.3推出機構的設計 17 8加熱、冷卻系統(tǒng)的設計 19 8.1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 19 8.2 求冷卻水的體積流量V 19 9標準模架的選用 20 10校核 21 10.1整體式圓形型腔壁厚度的計算 21 10.2整體式圓形型腔底板厚度的計算 21 10.3注射機有關工藝參數(shù)的校核 22 10.4模具厚度H與注射機閉和高度 22 11模具總裝圖及模具的裝配、試模 23 11.1 模具總裝圖及模具的裝配 23 11.2 模具的安裝試模 23 結(jié)束語 25 致 謝 26 參考文獻 27 1 緒 論 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，一種技術密集、資金密集型產(chǎn)品，是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎之一。模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水品的高低已成為衡量一個國家制造水平的重要標志之一，世界上許多國家，特別是一些工業(yè)發(fā)達國家都十分重視模具技術的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進技術和設備，提高模具制造水平，并且已經(jīng)取得了顯著的經(jīng)濟效益。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術不斷進步，對人才的知識、能力、素質(zhì)的要求也在不斷提高。 塑料產(chǎn)品從設計到成型生產(chǎn)是一個十分復雜的過程，它包括塑料制品設計、模具結(jié)構設計、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個工要方面。它需要產(chǎn)品設計師．模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來完成，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優(yōu)化的過程。傳統(tǒng)的手工設計已越來越難以滿足市場激烈競爭的需要。計算機技術的運用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設計方式，并取得了顯著的經(jīng)濟效益。計算機技術在注射模中的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面： (1)塑料制品的設計：基于特征的三維造型軟件為設計者提供了方便的設計平臺，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設計和分析打下了良好的基礎。 (2)結(jié)構分析：利用有限元分析軟件可以對制品的強度、應力等進行分析，改善制品的結(jié)構設計。 (3)模具結(jié)構設計：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設計軟件會提供相應的設計步驟、參數(shù)選擇．計算公式以及標準模架等，最后給出全套模幾結(jié)構設計圖。 (4)模具開合模運動仿真：運用CAD技術可對模具開模、合模以及制品被推出的全過程進行仿真，從而檢查出模具結(jié)構設計的不合理處，并及時更正，以減少修模時間。 (5)注射過程數(shù)值分析：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動與保壓過程，其結(jié)果對改進模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導意義，同時還可檢驗模具的剛度和強度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過程等。 所謂塑料模具，就是利用其本身特定密閉腔體去成型具有一定形狀和尺寸的立體形狀塑料制品的工具。從前面所述，塑料成型方法種類繁多，但不管哪一種成型都離不開模具，模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎之一。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的動力”。事實上在儀器儀表、家用電器、交通、通信和輕工業(yè)等各行業(yè)的產(chǎn)品零件中，有70%以上是采用模具加工而成的，例如：一個型號的汽車，所需模具達幾千副，價值上億元。汽車換型時約有80%的模具需要更換，而且汽車換型時間不斷縮短，轎車一般2～3年，輕型車3～4年，其他車型4～6年。又如：一個型號的摩托車需模具近1000副，價值1000多萬元。而摩托車換型的時間更短。工業(yè)先進的發(fā)達國家，其模具工業(yè)年產(chǎn)值早已超過機床行業(yè)的產(chǎn)值，模具設計水平的高低、模具制造力量的強弱、直接影響著新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，可以說模具就是產(chǎn)品質(zhì)量，模具就是經(jīng)濟效益。塑料是以樹脂為主要成分的高分子有機化合物，簡稱高聚物。在三大高分子材料中，塑料是用量最大的一類材料，目前世界高分子材料的年產(chǎn)量中，塑料(也稱合成樹脂)約1.5億噸，合成纖維約0.3億噸，合成橡膠約0.1億噸。 現(xiàn)今人類使用的四大工業(yè)基礎材料分別為木材、水泥、鋼鐵、塑料，其中塑料是20世紀才發(fā)展起來的一大類新材料。塑料因其材料本身易得、性能優(yōu)越，加工方便，而被廣泛應用于機械工業(yè)(特別是汽車、摩托車工業(yè))、電子工業(yè)(特別是家電工業(yè))、航空工業(yè)、醫(yī)療器械、化工機械、包裝工業(yè)、日常用品工業(yè)等領域，并日益顯示出其巨大的優(yōu)越性和發(fā)展?jié)摿Α? 在近百年的發(fā)展歷程中，世界塑料工業(yè)的發(fā)展大致分為以下幾個階段。 1.初創(chuàng)階段 20世紀20年代以前，主要是發(fā)展和利用熱固性塑料。1868年硝酸纖維素產(chǎn)生，1877年人工合成酚醛樹脂，1920年氨基塑料產(chǎn)生。原料的發(fā)展經(jīng)歷了天然樹脂——改性天然樹脂——人工合成樹脂完整過程。酚醛塑料和氨基塑料在當時的電器和儀器制造業(yè)上得到廣泛應用，不過，這一階段的工業(yè)化特征僅是間歇法、小批量生產(chǎn)。 2.發(fā)展階段 20世紀20年代至50年代初，逐步發(fā)展熱塑性塑料。低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚酰胺等熱塑性塑料相繼工業(yè)化，奠定了塑料工業(yè)的基礎，為塑料工業(yè)的進一步發(fā)展開辟了道路。 3.飛躍發(fā)展階段 20世紀50年代中期到60年代末，石油化工的高速發(fā)展為塑料工業(yè)提供了豐富而廉價的原料。高密度聚乙烯和聚丙烯相繼工業(yè)化生產(chǎn)。工程塑料也因聚碳酸酯、聚甲醛和聚酰亞胺等的相繼出現(xiàn)且工業(yè)化生產(chǎn)，使得塑料向耐高溫的結(jié)構件領域發(fā)展。增強及復合材料的出現(xiàn)進一步使塑料步入高強度、耐高溫的尖端材料領域。這一階段，塑料的產(chǎn)量和品種不斷增加，成型加工技術更趨完善。 4.穩(wěn)定增長階段 20世紀70年代以來，由于石油危機，原材料價格猛漲，塑料的增長速度平穩(wěn)。這一階段塑料工業(yè)的特點是通過共聚、交聯(lián)、共混、復合、增強、填充和發(fā)泡等方法來改進塑料性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴大應用領域，生產(chǎn)技術也更加日趨合理。塑料工業(yè)向著生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化和產(chǎn)品系列化以及不斷開拓功能性塑料的新領域發(fā)展。 相對世界塑料工業(yè)發(fā)展而言，我國的塑料工業(yè)則起步較晚，新中國成立之前基本是一個空白點，僅能生產(chǎn)少量酚醛和氨基塑料制品，而且原料主要依靠進口。新中國成立之后，我國塑料工業(yè)從無到有，從小到大，特別是改革開放政策的實施使得我國塑料工業(yè)的發(fā)展突飛猛進，塑料原料的生產(chǎn)也大為改觀，尤其是1988年以來，我國大慶、齊魯、揚子三套30萬噸乙烯工程引進裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，使得聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等熱塑性塑料大幅度增加。據(jù)最新資料統(tǒng)計，目前塑料產(chǎn)量我國位居世界第五，塑料制品產(chǎn)品位居世界第二。近年來，我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視。1989年國務院把模具列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位，1997年以后，又把模具及模具加工技術和成型設備列入國家重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)，同時對80多家國有專業(yè)模具廠實行增值稅返還70%的優(yōu)惠政策，這一系列舉措已確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中應有的重要地位，同時也提出了振興模具工業(yè)的主要任務便是盡快提高我國模具工業(yè)的整體技術水平，并迎頭趕上發(fā)達國家的模具技術水平。 2 塑件的工藝分析 2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征 該塑件材料選用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。ABS有良好的耐化學腐蝕及表面硬度 ，有良好的加工性和染色性能。 ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易與成型加工，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70oC左右，熱變形溫度為93oC左右，且耐氣候性差，在紫外線作用下易發(fā)脆。ABS在升溫時粘度增高，所以成型壓力高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應進行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設計時應注意盡量少澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。 2.2分析塑件的結(jié)構工藝性 該塑件尺寸中等，整體結(jié)構較簡單，卻帶有曲面特征。上蓋上表面有六個橢圓突出，與下蓋配合的邊緣部分也是曲面相接，上蓋的上表面的表面精度要求較高，下表面為非工作面，精度要求相對較低，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級：五級。 圖 2.2 2.3工藝性分析 為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用潛伏式澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設在模具的隱蔽處。塑料熔體通過型腔的側(cè)面或推桿的端部注入型腔，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。塑件的工藝參數(shù)： 模具溫度:50-70℃ 注射壓力:70-90MPa 保壓力:50-70MPa 注射時間:3-5s 保壓時間:15-30s 冷卻時間:15-30s 成型周期:40-70s 3 確定型腔數(shù)目 根據(jù)塑件的結(jié)構及尺寸精度要求采用一模兩腔。一般設計一模兩腔大多都出于后續(xù)注塑產(chǎn)能考慮，個別的也是基于產(chǎn)品結(jié)構或者模具結(jié)構考慮。所以其突出優(yōu)點是： 1.能大幅度提升注塑產(chǎn)品產(chǎn)能提升，一般都能提升60-80%產(chǎn)能（相對于1*1模具），減低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率； 2.因產(chǎn)品結(jié)構問題（諸如塑膠件結(jié)構較小等原因），設計1*2，出于產(chǎn)品注塑時，能夠順利走膠，改善注塑件品質(zhì)等。 圖3.1 型腔分布圖 4 注射機的選擇 4.1 塑件體積的計算 按照圖1塑件所示尺寸近似計塑件體積： ≈26cmз 塑件質(zhì)量： g=26.91g 4.2按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)目 根據(jù) (4-1) 得 (4-2) 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8; 注射機最大注射量，cmз或g; 澆注系統(tǒng)凝料量，cmз或g； 單個塑件體積或質(zhì)量，cmз或g； 4.3估算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設定方案如下 圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖 10.1cmз 查表文獻4、2得選用 XS-ZY-125型號注射機 5 成型零部件的設計 5.1 型腔、型芯工作尺寸計算 ABS塑料的收縮率是0.3%--0.8% 平均收縮率: =（0.3%--0.8%）/2=0.55% 型腔內(nèi)徑： (7-1) 型腔深度： (7-2) 型芯外徑： (7-3) 型芯深度： (7-4) 型腔徑向尺寸（mm ）; - 塑件外形基本尺寸（mm）; -塑件平均收縮率； -塑件公差（參考文獻[4]） -成形零件制造公差，一般取1/4—1/6； -塑件內(nèi)形基本尺寸（ mm）; -型芯徑向尺寸（mm）; -型腔深度（mm）； -塑件高度（mm） -型芯高度（mm）； -塑件孔深基本尺寸（mm）； 5.1.1型腔尺寸計算 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 100 0.44 4 0.14 30 0.24 104 0.5 324 1.2 6 0.14 80 0.38 25.5 0.24 6 0.14 29 0.24 14 0.20 26 0.24 12 0.18 106 0.5 5.1.2型芯的尺寸計算 基本尺寸/mm 公差值/mm 計算 96 0.44 34 0.26 104 0.5 320 1.2 6 0.14 80 0.38 25.5 0.24 8 0.16 12 0.18 27 0.24 10 0.18 24 0.24 110 0.5 6 澆注系統(tǒng)的設計 6.1主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動通道 根據(jù)選用的XS-ZY-125型號注射機的相關尺寸得： 噴嘴前端孔徑：； 噴嘴前端球面半徑：； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系 取主流道球面半徑：； 取主流道小端直徑：； 為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設計成圓錐形，起斜度為，取其值為，經(jīng)換算得主流道大端直徑為 圖6.1 主流道示意圖 6.2 分流道的設計 分流道選用圓形截面：直徑D=10cmз 圖6.2 分流道示意圖 流道表面粗糙度 6.3分型面的選擇設計原則 1)分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 2）分型面的選擇應有利于塑件的順利脫模； 3）分型面的選擇應保證塑件的精度要求； 4）分型面的選擇應滿足塑件的外觀質(zhì)量要求； 5）分型面的選擇要便于模具的加工制造； 6）分型面的選擇應有利于排氣； 7）分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小。 6.4 澆口的設計 根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應開設在塑件壁厚處等要求 澆口設計如圖6.4 圖6.4 澆口示意圖 6.5 冷料穴的設計 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構組成之一。冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，有影響成型塑件的質(zhì)量，另外還便于在該處設置主流道拉料桿的功能。注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機構開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。其設計如下圖6.5（Z字型） 圖6.5 冷料穴示意圖 6.6 排氣系統(tǒng)的設計 注塑模具屬于型腔模.型腔中有大量空氣·熔體快速進入型腔時，需要將這些空氣及時排出.?另外，當熔體在型腔內(nèi)成型固化后開模時，制品和型腔壁之間會產(chǎn)生真空，空氣必須及時進入。注塑模中將氣體排出和引進的結(jié)構統(tǒng)稱為排氣系統(tǒng)。具體地說，注塑模的排氣系統(tǒng)包括以下兩個方面: 1.注塑模在注塑時.將模具型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣和塑料本身因受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體及時排出模外的結(jié)構.?即模具的排氣系統(tǒng); 2.型制品在開模時為避免制品粘定?；蝽敵鲋破窌r不致使制品變形而設計的引氣系統(tǒng)。 在注塑模的設計階段，排氣系統(tǒng)的設計就應該引起足夠的重視。對于輕度排氣不良的模具，往往可以在試模后進行補救.如在填充不良的區(qū)域，或制品灼傷的部位開設排氣槽。但對于嚴重排氣不良的模具.即使增加排氣鑲件，有時也無濟于事。大型制品的引氣系統(tǒng)，如果在、”計階段被忽視.在試模后將很難進行補救。在快速注塑工藝越來越普及的今天.?模具排氣系統(tǒng)的設計已變得越來越重要。 模具排氣系統(tǒng)不順暢，則可能出現(xiàn)以下幾種成型缺陷: （1）充填不足?（2）出現(xiàn)熔接痕?（3）燒傷 利用配合間隙排氣是最常見也是最經(jīng)濟的，更具有使用性。 7 導向機構的設計 導向機構的作用: 1）可保證動模和定模的精確合模，合模時，先由導向機構導向，凸模和凹模再合模，可避免凸凹模發(fā)生碰撞而損壞。? 2）由于型腔的形狀不一定對稱，所以，^腔內(nèi)的熔體對型腔壁的作用力也不一樣，這時導向機構可承受一定的側(cè)壓力。? 3）由于導向機構的導向功能強，合模時先行使導向機構結(jié)合，所以保證了凸模和凹模的相對位置的準確性。? 4）對于大中型注塑模的脫模機構，由于有導向機構導向使之合模、導柱和導套可起到緩沖作用，使合模運動保證平穩(wěn)。? 導向機構的設計原則:? 1）導向機構零件應合理地分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止變形。? 2）導柱中心至模具外緣應至少有一個導柱直徑的厚度，導柱通常設在離中心線1/3處的長邊上。? 3）一套模具，一般只需2到4個導柱，對于小型模具，通常只需兩個直徑相同且對稱分布的導柱。? 4）為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應設有承屑槽，一般是削去一個面，或在導套的孔口倒角。? 5）由于塑件通常留在動模，為了便于脫模，導柱通常安在定模。但在某些特殊場合，如動模采用推板頂出塑件，推板要由導柱導向時，導柱應安在動模上。? 6）各導柱、導套及導向孔的軸線應保持平行，否則將影響合模的準確性。甚至損壞模具。? 7）在合模時，應保證導向零件先接觸，切忌使凸模先進入凹模中，導致?lián)p壞零件。? 8）當動、定模板采用合并加工時，導柱裝配處的直徑應與導套外徑相等。? 9）如果模具較為簡單，可不用導套，而直接與模板的導向孔相配合即可。? 7.1導柱的設計 7.1.1長度 導柱導向部分的長度應比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導柱末導正方向而型芯先進入型腔的情況。 7.1.2形狀 導柱前端應做成錐臺形，以使導柱能順利地進入導向孔。 7.2導套的結(jié)構設計 7.2.1材料 用與導柱相同的材料制造導套，其硬度應略低與導柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導柱或?qū)桌? 7.2.2形狀 為使導柱順利進入導套，導套的前端應倒圓角。導向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。 7.3推出機構的設計 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。 推桿的位置選擇在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時需均勻布置，以保證塑件推出時受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強度要求，采用四根推桿推出。推桿裝入模具后，起端面還應與型腔底面平齊或搞出型腔0.05—0.1cm. 7.3.1推件力的計算 對于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計算，并確定其脫模力（Q）： (8-1) 式中 --型芯或凸模被包緊部分的斷面周長（cm）; --被包緊部分的深度（cm）; --由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取 ； --磨擦系數(shù)，一般取； --脫模斜度； =406.4mm mm 得 7.3.2 推桿的設計 ①推桿的強度計算 查《塑料模設計手冊之二》由式5-97得 d=（） (8-2) d——圓形推桿直徑cm l——推桿長度cm n——推桿數(shù)量 E——推桿材料的彈性模量N/(鋼的彈性模量E=2.1107N/) Q——總脫模力 。 ②推桿壓力校核 查《塑料模設計手冊》式5-98 = (8-3) < 推桿應力合格，硬度HRC50～65 圖7.3推桿 8 加熱、冷卻系統(tǒng)的設計 本塑件在注射成型機時不要求有太高的模溫因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計算計。 設定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為。 8.1 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 查表3-26得ABS的單位流量為 得 = 8.2 求冷卻水的體積流量V 由式3-41得： (9-1) 查表3-27可知所需的冷卻水管直徑較小。 由上述可知，設計冷卻水道直徑為8符合要求。 9 標準模架的選用　 模架的選擇，如圖9.1 圖9.1 模架模型圖 10 校核 10.1整體式圓形型腔壁厚度的計算 10.1.1按剛度條件計算 設想用通過型腔軸線的兩平面截面取側(cè)壁，得到一個單位寬度長條，該長條可以看作一個一端固定、一端外伸的懸臂梁，。由于長條的寬度取得很小，梁的截面可近似視為矩形。由于該梁承受均勻分布載荷，故最大饒度產(chǎn)生在外伸一端，起值為： (10-1) 式中 --型腔材料彈性模量； --梁的慣性矩，其中，； s—側(cè)壁厚度。 應使，則取為一單位寬度，可求得： (10-2) 校核條件成立。 10.2整體式圓形型腔底板厚度的計算 10.2.1按剛度條件計算 整體式圓形型腔底板可視為周邊固定的圓板，在型腔內(nèi)熔體壓力作用下，最大饒度亦產(chǎn)生在底板中心，其數(shù)值為： (10-3) 應使，則 得 校核條件成立。 10.3注射機有關工藝參數(shù)的校核 1）鎖模力與注射壓力的校核 (10-4) --注射時型腔壓力 查參考文獻得 30MPa --塑件在分型面上的投影面積（） --澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（） --注射機額定鎖模力，GBXS-ZY-125型注射機額定鎖模力為900 得 得 得 符合條件 故選 XS-ZF-125注射機成立 10.4模具厚度H與注射機閉和高度 注射機開模行程應大于模具開模時，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離，即滿足下式 (10-5) 式中 --注射機最大開模行程，mm； --推出距離（脫模聚居），mm； --包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm； 條件成立 11模具總裝圖及模具的裝配、試模 11.1 模具總裝圖及模具的裝配 模具總裝圖的技術要求內(nèi)容： 1 對于模具某些系統(tǒng)的性能要求。 2 對模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對該尺寸的要求。 3 模具使用，裝拆方法。 4 防氧化處理、模具編號、刻字、標記、油封、保管等要求。 5 有關試模及檢驗方面的要求。 11.2 模具的安裝試模 11.2.1 試模前的準備 試模前要對模具及試模用的設進行檢驗。模具的閉合高度，安裝與注射機的各個配合尺寸、推出形式、開模距、模具工作要求等符合所選設備的技術條件。檢查模具各個滑動零件配合間隙適當，無卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒右`活、可靠，起止位置的定位要準確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無松動現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門、附件、備件要齊全。對于試模設備也要進行全面檢查，即對設備的油路、水路、電路、機械運動部位、各操縱件和顯示信號要檢查、調(diào)整，使之處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。 11.2.2 模具的安裝及調(diào)試 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注塑機所在地，并安裝在指定注射機的全過程。 模具安裝到注射機上要注意以下幾個問題： 1 模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求。 2 模具中有側(cè)向滑動機構時，盡量使其運動方向為水平方向。 3 當模具長度與寬度尺寸相差較大時，應盡可能使較長的邊與水平方向平行。 4 模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。 模具在注射機上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用4---8塊壓板，對稱布置。 模具安裝于注射機上之后，要進行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗模具上各運動機構是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個方面： 1 合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。 2 活動型芯、推出及導向部位運動及滑動要平穩(wěn)、無干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。 3 開模時，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。 4 冷卻水要暢通，不漏水，閥門控制正常。 11.2.3 試模 將模具安裝在注射機上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機，采用手動操作。開始注射時，首先采用低壓，低溫和較長的時間條件下成形。如果型腔未充滿，則增加注射時的壓力。在提高壓力無效的時，可以適當提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過程中，應進行詳細記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。 11.2.4 修模 雖然是在選定成型材料、成型設備時，在預想的工藝條件下進行模具設計，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進行試模試驗，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進行排除錯誤性的修模。 塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類居多，原因也很復雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應當根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實際情況，進行細致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補救方法。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當變更成型條件不能解決問題時，才考慮修理模具。 修理模具更應慎重，沒有十分把握不可輕舉妄動。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復原狀。 11.2.5 檢驗 通過試?？梢詸z驗出模具結(jié)構是否合理，所提供的樣件是否符合用戶的要求，模具能否完成批量生產(chǎn)。針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，針對試模中發(fā)現(xiàn)的問題，對模具進行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿足客戶的要求，試模合格的模具，應清理干凈，涂防銹油入庫保存。 結(jié)束語 這次畢業(yè)設計，歷時兩個月。在此期間，針對設計內(nèi)容進行了大量的工作，順利完成了畢業(yè)設計中所提出的各項任務，達到了畢業(yè)設計的目的。 通過此畢業(yè)設計，掌握了模具設計的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進行了具體的設計工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計、注射模成型零件尺寸的計算等。 畢業(yè)設計從測繪塑件圖紙，到完成CAD造型設計；完成塑件注射模具方案設計和相關設計計算；模具成型零件CAD造型設計；最后完成模具加工，掌握了完整的工程設計過程，工程設計應用能力得到了鍛煉和提高。 完成了注射模具的制造工藝設計，但由于缺乏實際工作經(jīng)驗，在這些設計過程中也遇到了很多困難，但在指導老師丁老師的指導下，問題都迎刃而解。 在設計期間，我學習并運用CAD對肥皂盒及注射模的所有零件進行了造型設計和對所有零件進行裝配設計。提高了我對CAD的運用能力和計算機的應用能力，為以后我的工作奠定了基礎。 總之，通過本次畢業(yè)設計，加強了我對各項知識的學習深度，更培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力，教會我怎樣才能按步驟有條不紊地進行工作。這些為我走上工作崗位奠定了堅實的基礎。 致 謝 通過這五個星期以來的畢業(yè)設計工作，不僅是對我三年來學習的總結(jié)和回顧，同時也讓我深深體會到自身存在的許多不足之處，這也是今后在社會上學習的一種動力，我將會不斷地學習，不斷的充實自己。在整個設計的過程中，丁老師一直對我熱情的幫助精心的指導，尤其是在課題設計的過程中，丁老師提出了許多的寶貴設計意見，使的我們的畢業(yè)設計能夠順利的完成。這次設計使我受益終身，在鞏固以前所學基礎上又從丁老師那學到了許多課本上沒有的東西，在此向丁老師表示忠心的感謝和崇高的敬意。 至此，感謝學校，感謝老師們在這三年里對我的諄諄教導，讓我充實的度過了這三年的大學生活，你們的教誨將是我最寶貴的財富。最后，再次感謝我的指導老師丁海老師對我的畢業(yè)設計的悉心指導和耐心幫教。 參考文獻 [1]屈華昌主編.《塑料成型工藝與模具設計》.北京:高等教育出版社,2001 [2]李澄,吳天生,聞百橋主編.《機械制圖》.北京:高等教育出版社,1997 [3]《塑料模設計手冊》編寫組主編.《塑料模設計手冊》(第二版).北京:機械工業(yè)出版社,2002 [4]許發(fā)樾主編.《實用模具設計與制造手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，2002 [5]吳兆祥主編.《模具材料及表面處理》.北京:機械出版社,2000 [6]陳于萍主編.《互換性與測量技術基礎》.北京:機械工業(yè)出版社,2001 [7]馮炳堯，韓泰榮，將文森主編《模具設計與制造簡明手冊》，上海科學技術 27