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設(shè)計指導(dǎo)老師劉軍輝 設(shè)計者08模具1班湯仲 剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計 剃須刀電池蓋的三維圖 制造的材料 該塑件材料選用ABS 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 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 cm ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性 耐寒性 耐油性 耐水性 化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能 水 無機(jī)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(diǎn)是耐熱性不高 連續(xù)工作溫度為70 C左右 熱變形溫度為93 C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(yīng)進(jìn)行干燥處理 ABS易產(chǎn)生熔接痕 模具設(shè)計時應(yīng)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 排列的方式 分型面的選擇 1 盡量避免側(cè)凹或內(nèi)凸 盡量選用平面垂直分型面 2 盡量采用簡單分型面 3 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 4 便于塑件順利脫模 盡量使塑件開模時留在動模一邊 有利于設(shè)推出機(jī)構(gòu) 5 保證塑件的精度要求 6 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 7 便于模具加工制造 8 把抽芯或分型距離長的置于開模方向上 9 對成型面積的影響 10 對排氣效果的影響 11 分型面設(shè)在臺階或轉(zhuǎn)角處 以免顯現(xiàn)分型痕跡 12 對側(cè)向抽芯的影響 分型面 主流道的設(shè)計 5 1主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止塑料熔體流動通道根據(jù)選用型號注射機(jī)的相關(guān)尺寸得噴嘴前端孔徑 d0 4mm 噴嘴前端球面半徑 R0 10mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系取主流道球面半徑 R 11mm 取主流道小端直徑 d 4 5mm為了便于將凝料從主流道中取出 將主流道設(shè)計成圓錐形 起斜度為2 6 此處選用2 主流道 分流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的通道 一般開設(shè)在分型面上 起分流和轉(zhuǎn)向作用 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置 分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短 以減少壓力損失 熱量損失和流道凝料 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在注塑的每一個循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動的脫出模外 推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛 是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式 它一般包括推桿 拉料桿 復(fù)位桿 推桿固定板等組成 當(dāng)開模到一定距離時 注塑機(jī)推出裝置推動推板并帶動所有推桿 拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn) 將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外 合模時復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸 而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn) 模具型腔在定模部分 型心在動模部分 其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu) 推件板推出機(jī)構(gòu) 由于分型面有臺階 為了便于加工 降低模具成本 我們采用推桿推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單 推出平穩(wěn)可靠 雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡 但塑件底部裝配后使用時不影響外觀 設(shè)立五個推桿平衡布置 既達(dá)到了推出塑件的目的 又降低了加工成本 注 推桿推出塑件 推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出0 1 0 2mm 模具冷卻系統(tǒng) 注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質(zhì)量影響很大 一般注入模具的塑料熔體的溫度為200 300 而塑件固化后從模具中取出的溫度為60 80 以下 視塑料品種不同有很大差異 為了調(diào)節(jié)型腔的溫度 需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道 通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度 高溫塑料熔體在模具型腔內(nèi)凝固并釋放熱量 模具內(nèi)存在著一個合適的溫度分布 使制品的質(zhì)量達(dá)到最佳 模具溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面 1 變形 模具溫度穩(wěn)定 冷卻速度均衡可以減小制品的變形 2 尺寸精度 利用模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定 能減小制品成形收縮率的波動 提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性 3 力學(xué)性能 從減小制品應(yīng)力開裂的角度出發(fā) 降低模溫是有利的4 表面質(zhì)量 提高模具溫度能夠改善制品表面質(zhì)量 過低的模溫會使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的融接痕 導(dǎo)致制品表面粗糙度過大 冷卻水回路布置的基本原則 a 冷卻水道應(yīng)盡量多 b 截面尺寸應(yīng)盡量大 c 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng) d 適當(dāng)布置水道的出入口 e 冷卻水道應(yīng)暢通無阻 f 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況 以及冷卻水道的截面積 模具的維修 模具在使用過程中 會產(chǎn)生正常的磨損和不正常的損壞 不正常的損壞大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致 大致有三種情況 1 型心 導(dǎo)柱 推桿彎曲或損壞 2 型腔局部損壞而大部分讓是好的 3 使用一段時間后分型面不嚴(yán)密 制品產(chǎn)生飛邊 在這些情況下 往往不需要將整個模具報廢 而是盡量采取修復(fù) 易損件的磨損和損壞容易更換 而型腔的修復(fù)比較困難 可采用堆焊 噴涂 刷涂 鑲嵌或環(huán)氧樹脂補(bǔ)缺等技術(shù)來修補(bǔ) 模具應(yīng)注意經(jīng)常的檢查維護(hù) 不要等到損壞嚴(yán)重了才維修 謝謝
畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書
茲發(fā)給 08模具設(shè)計與制造 專業(yè) 1 班學(xué)生 湯仲 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，
內(nèi)容如下：
一、畢業(yè)設(shè)計（論文）：
剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及目標(biāo)
內(nèi)容: 1、以剃須刀電池蓋為題，學(xué)會觀察制品，判斷制件是否符合塑料件的成形條件（比如注意拔模斜度），還特別要留意制件影響開模的細(xì)部特征；
2、研究制件的排位方式和進(jìn)澆方式，畫草圖確定模具的整體結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)能循環(huán)工作，穩(wěn)定可靠；
3、在深入研究制件的基礎(chǔ)上確定開模的分型面，以及確定各鑲塊或滑塊、斜頂?shù)姆指蠲娼M或體積塊；
4、用UG按照上步的結(jié)果把模具核心的部分：凸凹模分割出來，接著分出各鑲塊、滑塊和斜頂；
5、利用燕秀工具箱繪制裝配圖和零件圖。
目標(biāo):
1、掌握塑料模具的典型組成部分，能對一般的塑料件進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計；
2、掌握UG中分模功能的運(yùn)用，特別要強(qiáng)調(diào)開模時分型面選擇的合理性；
3、掌握燕秀工具箱的用法。
三、進(jìn)度安排
周次
工作內(nèi)容
預(yù)定目標(biāo)及檢查方式
前期
觀測制品特征
對其出零件工程圖（制件復(fù)雜的只標(biāo)總體尺寸）
1~3
編寫畢業(yè)設(shè)計開題報告,確定設(shè)計思路
完成開題報告的編寫工作(指導(dǎo)教師審核)
3~6
查閱參考文獻(xiàn),確定模具結(jié)構(gòu)草圖,對模具各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計
完成模具各部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計與計算工作(學(xué)生口頭匯報,指導(dǎo)教師審查)
6~9
用UG把模具開出來，并且做成爆炸視圖
凸凹模分割出來，并分出了各鑲塊、滑塊和斜頂（學(xué)生教UG文檔檢查）
9~12
用EMX調(diào)用合適的模架
所有模架文件需要齊全，模架能穩(wěn)定的讓模仁工作（學(xué)生教UG文檔檢查）
13
繪制模具結(jié)構(gòu)圖,繪制相關(guān)模具零件圖紙,編寫設(shè)計說明書
完成圖紙的出圖工作,編寫好設(shè)計說明書
四、本畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書于
2010年 12 月 1 日發(fā)出，設(shè)計應(yīng)于2011年 5 月 31 日前完成，
然后提交畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)委員會進(jìn)行答辯。
五、本畢業(yè)設(shè)計（論文）必須完成的內(nèi)容
按規(guī)范要求完成與選題相關(guān)的5000字以上正文一份，以及至少相當(dāng)于3張A0圖圖量的任務(wù)。完成質(zhì)量要求如下：
① 獨(dú)立完成課題要求的全部工作，格式完全符合規(guī)范化要求；
② 設(shè)計（研究）方案合理、可行，在某些方面應(yīng)有獨(dú)到的見解和創(chuàng)新，收集信息豐富，處理信息能力強(qiáng)；
③ 正確地綜合運(yùn)用本專業(yè)的基本知識和技能，熟練掌握計算方法，計算結(jié)果準(zhǔn)確，能較好地聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，有較好的應(yīng)用價值；
④ 能密切聯(lián)系專業(yè)理論及應(yīng)用工作實(shí)際，分析問題正確、全面，具有一定深度,畢業(yè)設(shè)計成果對實(shí)際應(yīng)用有一定現(xiàn)實(shí)意義，或能體現(xiàn)較強(qiáng)的動手能力；
⑤ 在整體設(shè)計中有組織、管理、施工能力；
⑥ 對設(shè)計中所涉及的基本知識和理論問題，表述概念應(yīng)清楚無誤；
論文結(jié)構(gòu)規(guī)范，層次分明，邏輯清楚，文筆流暢。
其中所涉及到的圖紙要求：
1、 模具總裝圖
2、 樣品零件圖
3、 所有模具零件圖
其中所涉及到的說明書要求：
1、設(shè)計過程
2、相關(guān)尺寸公差計算
3、相關(guān)模具結(jié)構(gòu)
4、 相關(guān)數(shù)據(jù)校核
六、備注
1. 本任務(wù)書一式三份，專業(yè)教研室、指導(dǎo)教師、學(xué)生各執(zhí)一份；
2. 學(xué)生須將此任務(wù)書按裝訂要求進(jìn)行裝訂。
專業(yè)教研室負(fù)責(zé)人： 審核 2010年 月 日
指導(dǎo)教師： 簽發(fā) 2010年 月 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題名稱： 剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)班 級： 08模具設(shè)計與制造 （1）班
學(xué)生姓名： 湯仲
學(xué) 號： 2008301129
指導(dǎo)教師： 劉軍輝
2011年1 月1 日
一、課題簡介：
本課題是以剃須刀的電池后蓋為題的設(shè)計類型的題目，要求設(shè)計的模具為注塑模具，根據(jù)塑料成型的原理與工藝特點(diǎn)、塑料制作結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的理論知識，通過相關(guān)的繪圖軟件的操作，并結(jié)合實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計
二、選題依據(jù)（來源）及其意義：
1、本次設(shè)計題目是剃須刀電池蓋，該產(chǎn)品貼近生活，對外觀有較高的要求，需要注意的細(xì)節(jié)很多，要注意產(chǎn)品的外形等問題。?
2、本次課題來自是校內(nèi)畢業(yè)設(shè)計課題，由我校老師出課題和指導(dǎo)。
3、通過這次的設(shè)計,希望能使我更好的掌握本專業(yè)的專業(yè)知識和技術(shù)，將理論知識與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，以及培養(yǎng)我分析問題和解決問題的能力
三、本課題的實(shí)施方案
內(nèi)容: 1.首先先對現(xiàn)代模具做一定的調(diào)查，了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，調(diào)查產(chǎn)品所要用的材料
，
分析材料的各種化學(xué)性能，對比材料，最后篩選出價格低廉，化學(xué)性能好，合適的材料。
2.構(gòu)思產(chǎn)品，通過自己確定的數(shù)據(jù)，用畫圖軟件，對產(chǎn)品進(jìn)行繪制，研究產(chǎn)
品結(jié)構(gòu)，采取合適的注塑方法，并確定總體的結(jié)構(gòu)方案，并對產(chǎn)品進(jìn)行分模。
3.構(gòu)思電池蓋總體的排樣方案，并把產(chǎn)品圖導(dǎo)成CAD圖。
4.，調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和搜集加工工藝設(shè)計方案等參考文獻(xiàn)，解決在設(shè)計過程
中遇到的復(fù)雜問題.比如，尺寸精度的要求，注塑產(chǎn)品的擺放，相關(guān)數(shù)據(jù)的校核等。
5.應(yīng)用AutoCAD軟件對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計。
6. 檢查繪制的圖紙及《設(shè)計說明書》，通過老師指導(dǎo)進(jìn)行修改工作，從而更好
完成此次的模具設(shè)計。
四、論文（設(shè)計）工作進(jìn)程：
日 期 安 排
工作內(nèi)容
2010.12.01—2010.12.05
調(diào)研、收集資料，分析設(shè)計課題
2010.12.05—2010.12.13
編寫畢業(yè)設(shè)計開題報告并確定設(shè)計思路
2010.12.13 –2010.12.20
查閱參考文獻(xiàn),確定模具結(jié)構(gòu)草圖,對模具各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計
2010.12.20—2010.12.30
應(yīng)用畫圖軟件UG設(shè)計產(chǎn)品
2010.12.30—2011.01.05
用CAD軟件對產(chǎn)品的零件圖，總裝圖
2011.01.05—2011.01.14
繪制模具結(jié)構(gòu)圖,繪制相關(guān)模具零件圖紙,編寫設(shè)計說明書
五、主要參考文獻(xiàn)：
[1]機(jī)械制圖/劉力主編.2版.—北京：高等教育出版社，2004.7；
[2]工程力學(xué)/顧曉勤主編.—2版.?—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3；
[3]機(jī)械制造基礎(chǔ)/孫學(xué)強(qiáng)主編.—北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4；
[4]機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)/陳立德主編.—第二版.北京：高等教育出版社，2007.7；
[5]塑料材料與配方/桑永主編.—北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11；
[6]塑料成型工藝與模具設(shè)計/屈華昌主編、—2版，—北京；機(jī)械工業(yè)出版，2007.8；
[7]模具設(shè)計與制造基礎(chǔ) 黃志輝主編.—北京：電子工業(yè)出版社，2007.3；
[8]公差配合與測量/胡瑢華，甘澤新主編.—北京；清華大學(xué)出版社，2005.2；
[9]UG NX4.0中文版基礎(chǔ)教程/張云杰編著.—北京：清華大學(xué)出版社，2007.6；
[10]UG NX4 模具設(shè)計實(shí)用教程/陳已明，謝龍漢編著.—北京：清華大學(xué)出版社，2006.12；
[11]模具拆裝及測繪實(shí)訓(xùn)教程/王暉，李大成主編.—重慶：重慶大學(xué)出版社，2006.10；
[12]Auto CAD 繪圖基礎(chǔ)與技巧 劉俊英 梁豐 殷小清 主編；
[13]UG模具設(shè)計實(shí)例與技巧 張屯國主編.—北京：國防工業(yè)出版社，2006.8；
[14]注塑模具設(shè)計方法與經(jīng)驗(yàn)/李忠文.張洪偉—遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2008.10
[15]注塑模具設(shè)計實(shí)例詳解/何文.朱淑君—遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2009.05；
[16]互換性與測量技術(shù)/周文玲—機(jī)械工業(yè)出版社2005.05；.
指
導(dǎo)
教
師
意
見
本欄填寫：
1、 評語：
某某同學(xué)的題為《……》的畢業(yè)論文（設(shè)計）的開題報告較好（或一般），同意開題。
或此開題報告較好（或一般），同意開題。
2、 說明同意或不同意開題的理由：
3、 建議：
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
專業(yè)意見
專業(yè)主任（簽名）：
年 月 日
5
畢業(yè)設(shè)計（論文）
目錄
一 摘 要………………………………………………………3
二 塑件的工藝分析………………………………………..4
三 初步確定型腔數(shù)目……………………………………..7
四 注射機(jī)的選擇……………………………………………8
五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………………12
六 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計..18
七 模架的選擇……………………………………………….20
八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計…………………………………………21
九 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計………………………………………..24
十、模具排氣槽的設(shè)計……………………………………….25
十一、校核…………………………………………………..26
參考文獻(xiàn)………………………………………………………27
1
畢業(yè)設(shè)計（論文）
學(xué) 號： 2008301129
畢業(yè)設(shè)計說明書
題目
剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計
學(xué)生姓名
湯仲
專業(yè)名稱
模具設(shè)計與制造
指導(dǎo)教師
劉軍輝老師
二0一一 年六月
目錄
一 摘 要………………………………………………………3
二 塑件的工藝分析………………………………………..4
三 初步確定型腔數(shù)目……………………………………..7
四 注射機(jī)的選擇……………………………………………8
五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計…………………………………………12
六 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計..18
七 模架的選擇……………………………………………….20
八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計…………………………………………21
九 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計………………………………………..24
十、模具排氣槽的設(shè)計……………………………………….25
十一、校核…………………………………………………..26
參考文獻(xiàn)………………………………………………………27
剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計
一 摘 要
模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)。本設(shè)計介紹了剃須刀電池蓋注射模具設(shè)計。該注射模采用了1模2腔的結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞：塑料；注射模具；設(shè)計
First abstract
The die making technology rapidly expand, has become the modern technique of manufacture the important component. If mold's CAD/CAM technology, mold's laser fast formation technology, mold's precise form technology, mold's ultra precision sizing technology. This design introduced the razor blade battery cover injection mold design. This injection mold has used 1 mold 2 cavity structures.
Key word: Plastic；injection mold；design
二 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(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)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(diǎn)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(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計時應(yīng)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。
比重:1.05克/立方厘米
燃燒鑒別方法：連續(xù)燃燒、藍(lán)底黃火焰、黑煙、淺金盞草味
溶劑實(shí)驗(yàn)：環(huán)已酮可軟化，芳香溶劑無作用
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)、透明等級別。
4、流動性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。
5、用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件.
6、同PVC（聚氯乙烯）一樣在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。
成型特性：
1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度,3小時.
2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度.
3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?
4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進(jìn)行清理，同時模具表面需增加排氣位置。
ABS主要技術(shù)指標(biāo)：
表1-1 熱物理性能
密度(g/ cm3)
1.02—1．05
比熱容(J·kg-1K-1)
1255—1674
導(dǎo)熱系數(shù)
(W·m-1·K-1×10-2)
13.8—31.2
線膨脹系數(shù)
(10-5K-1)
5.8—8.6
滯流溫度(°C)
130
表1-2 力學(xué)性能
屈服強(qiáng)度（MPa）
50
抗拉強(qiáng)度(MPa)
38
斷裂伸長率(﹪)
35
拉伸彈性模量(GPa)
1.8
抗彎強(qiáng)度(MPa)
80
彎曲彈性模量(GPa)
1.4
抗壓強(qiáng)度(MPa)
53
抗剪強(qiáng)度(MPa)
24
沖擊韌度
(簡支梁式)
無缺口
261
布氏硬度
9.7R121
缺 口
11
表1-3 電氣性能
表面電阻率（Ω）
1.2×1013
體積電阻率（Ω·m）
6.9×1014
擊穿電壓（KV/mm）
\
介電常數(shù)（106Hz）
3.04
介電損耗角正切（106Hz）
0.007
耐電弧性(s)
50—85
2.2 分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性
該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級： 5級。
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側(cè)澆口。該澆口的分流道位于模具的分型面處，澆口橫向開設(shè)在模具的型腔處，從塑料件側(cè)面進(jìn)料，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)：
干燥條件：80-90℃ 2小時
成型收縮率:0.4-0.7%
模具溫度：25-70℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）
融化溫度：210-280℃（建議溫度：245℃）
成型溫度：200-240℃
注射速度：中高速度
注射壓力：500-1000bar
三 初步確定型腔數(shù)目
3.1初步確定型腔數(shù)目
根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，1模2件的結(jié)構(gòu)。
四 注射機(jī)的選擇
4.1 塑件體積的計算
塑件：
零件塑件的體積 V=5.32cm
澆注系統(tǒng)的體積：V2=2.56cm
塑件與澆注系統(tǒng)的總體積為V=5.32*2+2.56=13.2cm
4.2計算塑件的質(zhì)量：查手冊取密度ρ=1.05g/cm
塑件體積：V=5.32cm
塑件質(zhì)量：根據(jù)有關(guān)手冊查得：ρ=1.05g/cm
所以，塑件的重量為：
M=V×ρ=5.32cm×1.05=5.59g
4.3按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目
根據(jù) （4-1）
得 (4-2)
注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8;
注射機(jī)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；
根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求,該塑件在注射時采用1模2腔
4.3計算澆注系統(tǒng)的體積，其初步設(shè)定方案如下
圖4.1 澆注系統(tǒng)示意圖
根據(jù)三維模型，利用三維軟件直接可查詢到澆注系統(tǒng)的體積V2=2.56cm
4.4注塑機(jī)選擇
1956年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一.
注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法.常用的說法有:
（1）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；
（2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。
此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。
常用的注射速率如表3-4所示。
表3-4 注射量與注射時間的關(guān)系
注射量/CM 125 250 500 1000 2000 4000 6000 10000
注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000
注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 5
查國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取CJ80NC3,主要技術(shù)參數(shù)如下。
五 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及使用時澆口的清理；澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時,能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。
5.1主流道的設(shè)計
主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動通道
根據(jù)選用型號注射機(jī)的相關(guān)尺寸得
噴嘴前端孔徑：d0=4mm；
噴嘴前端球面半徑：R0=10mm；
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系
取主流道球面半徑：R=11mm；
取主流道小端直徑：d=4.5mm
為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計成圓錐形，起斜度為2~6°，此處選用2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為6.7MM。
圖5.1 主流道示意圖
5.2 分流道的設(shè)計
分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。常用分流道斷面尺寸推薦如表4-1所示。
表4-1流道斷面尺寸推薦值
塑料名稱
分流道斷面直徑mm
塑料名稱
分流道斷面直徑 mm
ABS，AS
聚乙烯
尼龍類
聚甲醛
丙烯酸
抗沖擊丙烯酸
醋酸纖維素
聚丙烯
異質(zhì)同晶體
4.8~9.5
1.6~9.5
1.6~9.5
3.5~10
8~10
8~12.5
5~10
5~10
8~10
聚苯乙烯
軟聚氯乙烯
硬聚氯乙烯
聚氨酯
熱塑性聚酯
聚苯醚
聚砜
離子聚合物
聚苯硫醚
3.5~10
3.5~10
6.5~16
6.5~8.0
3.5~8.0
6.5~10
6.5~10
2.4~10
6.5~13
分流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成梯形流道。在該模具上取圓形斷面形狀，直徑為5mm。
分流道選用圓形截面：直徑D=5mm
流道表面粗糙度
圖5.2 分流道示意圖
5.3分型面的選擇設(shè)計原則
分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動特性及塑料的脫模。
一、 分型面的形式
該塑件的模具只有一個分型面，垂直分型。
二、 分型面的設(shè)計原則
由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析。
選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項基本原則：
① 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處
② 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模
③ 保證塑件的精度
④ 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求
⑤ 便于模具制造加工
⑥ 注意對在型面積的影響
⑦ 對排氣效果
⑧ 對側(cè)抽芯的影響
在實(shí)際設(shè)計中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。
其分型面如圖5.3.1
圖5 .3 .1 分型面示意圖
5.4澆口的設(shè)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(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。本設(shè)計采用邊緣澆口，邊緣澆口（又名為標(biāo)準(zhǔn)澆口、側(cè)澆口） 該澆口相對于分流道來說斷面尺寸較小，屬于小澆口的一種。邊緣澆口一般開在分型面上，具有矩形或近矩形的斷面形狀，其優(yōu)點(diǎn)是澆口便于機(jī)械加工，易保證加工精度，而且試模時澆口的尺寸容易修整，適用于各種塑料品種，其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。
該模具采用側(cè)澆口，其有以下特性:
①形狀簡單，去除澆口方便，便于加工，而且尺寸精度容易保證；
②試模時如發(fā)現(xiàn)不當(dāng)，容易及時修改；
③能相對獨(dú)立地控制填充速度及封閉時間；
④對于殼體形塑件，流動充填效果較佳。
澆口設(shè)計如圖5.3
圖5.3 澆口示意圖
5.5冷料穴的設(shè)計
冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(shè)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(jī)構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。
如下圖所示：
圖5.5 冷料穴示意圖
六 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計
6.1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： =71.72mm
型腔深度： =15.18mm
型芯外徑： =69.56mm
型芯深度： =13.57mm
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
-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）；
型腔：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型
型芯：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型
七 模架的選擇
注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架，型號為：CI-1830-A60-B60-C60。
圖6.1 模架模型圖
八 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：1）定位作用；2）導(dǎo)向作用；3）承受一定的側(cè)向壓力
8.1導(dǎo)柱的設(shè)計
8.1.1長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。
8.1.2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。
8.1.3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55HRC。
8.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.2.1材料 用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?
8.2.2形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。
8.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計
注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在注塑的每一個循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動的脫出模外。推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛，是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式，它一般包括推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板等組成，當(dāng)開模到一定距離時，注塑機(jī)推出裝置推動推板并帶動所有推桿、拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn)，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸，而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位。
根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型心在動模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時 不影響外觀，設(shè)立五個推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm
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。結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過程中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計推桿，全部固定在頂桿固定板。
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(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.05—0.1cm.
8.3.1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
7.8——11.8MPa；
--磨擦系數(shù)，一般取0.1~1.2；
--脫模斜度；
L=585.38MM
H=13.57MM
Q=585.38MM*13.57MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)*2
=1588.72(N)
8.3.2 推桿的設(shè)計
①推桿的強(qiáng)度計算 查《塑料模設(shè)計手冊之二》由式5-97得
d=（） (8-2)
d——圓形推桿直徑cm
——推桿長度系數(shù)≈0.7
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
取 D=3MM。
②推桿壓力校核 查《塑料模設(shè)計手冊》式5-98
= (8-3)
取320N/mm2
< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～65
九 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對成型效率和制品的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體的溫度為200～300℃，而塑件固化后從模具中取出的溫度為60～80℃以下，視塑料品種不同有很大差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。
高溫塑料熔體在模具型腔內(nèi)凝固并釋放熱量，模具內(nèi)存在著一個合適的溫度分布，使制品的質(zhì)量達(dá)到最佳。模具溫度調(diào)節(jié)對制品質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1）變形，模具溫度穩(wěn)定、冷卻速度均衡可以減小制品的變形；
2)尺寸精度，利用模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模具溫度的恒定，能減小制品成形收縮率的波動，提高制品尺寸精度的穩(wěn)定性；
3）力學(xué)性能，從減小制品應(yīng)力開裂的角度出發(fā)，降低模溫是有利的；
4）表面質(zhì)量，提高模具溫度能夠改善制品表面質(zhì)量，過低的模溫會使制品輪廓不清晰并產(chǎn)生明顯的融接痕，導(dǎo)致制品表面粗糙度過大。
冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應(yīng)盡量多，b) 截面尺寸應(yīng)盡量大； c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)； d) 適當(dāng)布置水道的出入口； e) 冷卻水道應(yīng)暢通無阻； f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位； 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積
澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設(shè)計可以使進(jìn)人每—型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對于該小型什的注射成型來說，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計對于成型小型件的1模多腔模具來說是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均勻，特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道，橫向穿過這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻設(shè)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。
9.1 確定冷卻水道直徑
查表3-26得ABS的單位流量為
依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。
設(shè)計冷卻水道直徑為8mm符合要求。
冷卻水示意圖：
十、模具排氣槽的設(shè)計
當(dāng)塑料熔體充填型腔時，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對大型塑件、容器類和精密塑件，排氣槽將對它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取0.04㎜。
十一、校核
注射機(jī)有關(guān)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(xiàn)得 113MPa
--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(jī)額定鎖模力，按注射機(jī)額定鎖模力為800
模具厚度H與注射機(jī)閉和高度
注射機(jī)開模行程應(yīng)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(jī)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；
Sk=27+77.97+221=325.97mm
Sk≤S=570mm 條件成立
結(jié)束語
通過這次畢業(yè)設(shè)計工作，不僅是對我學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的一種動力，我將會不斷地學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己。
至此，感謝學(xué)校，感謝老師們對我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過了大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財富。最后，感謝我的指導(dǎo)老師對我的畢業(yè)設(shè)計的悉心指導(dǎo)和耐心教誨。
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