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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
塑料蓋注塑模具設(shè)計(jì)與制造
緒 論
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。
隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對(duì)模具的質(zhì)量要求越來(lái)越高。模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越顯得更為重要。
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開(kāi)始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車(chē)道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。雖然中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車(chē)覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專(zhuān)業(yè)模具廠(chǎng)數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來(lái)看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。
在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠(chǎng)師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿(mǎn)的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正.
第一章模塑工藝規(guī)程的編制
該塑件是端蓋產(chǎn)品，其零件圖如圖1-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 1-1塑料蓋
1.1塑件的工藝性分析
1.1.1塑件的原材料分析
塑件的材料采用尼龍1010，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅(jiān)韌﹑耐磨﹑耐油﹑耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應(yīng)均勻，脫模度不宜取小，尤其對(duì)厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。受熱時(shí)間不宜超過(guò)30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強(qiáng)，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚則取長(zhǎng)，薄則取短，為了減少收縮，凹痕﹑縮孔，一般宜取低模溫﹑高注射壓力的成形條件，以及采用白油作脫模劑;尼龍1010的主要技術(shù)指標(biāo)：密度是1.04kg/dm﹑比體積是0.96dm/kg﹑吸水率是0.2～0.4﹑收縮率是1.3～2.3s﹑熔點(diǎn)是205t/c﹑熱變形溫度是55c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是62Mpa﹑拉伸彈性模量1.8×10Mpa﹑抗彎強(qiáng)度88Mpa﹑硬度9.75HB﹑擊穿強(qiáng)度20KV/mm。
1.2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析
1.2.1.1結(jié)構(gòu)分析
從塑料蓋圖1-1上分析，該零件總體形狀為圓形。在高度方向有兩個(gè)高度12mm,高度為5mm的凸起在塑料蓋的內(nèi)部.在高度為5m,長(zhǎng)為6mm、寬為12mm的凸臺(tái)上,一個(gè)帶有12mm×3mm的對(duì)稱(chēng)分布,因此,模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu),該零件屬于中等復(fù)雜程度.
1.2.1.2尺寸精度分析
該零件重要尺寸，如外徑Φ59mm,Φ53內(nèi)部形狀等尺寸精度為MT3級(jí)（GB/T14486—1993），次要尺寸，如高度12mm的尺寸精度為MT5級(jí)（GB/T14486—1993）。由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)尺寸加工可以得到保證。
從塑件的壁厚上來(lái)看,壁厚最大處為3mm,壁厚均勻, 符合尼龍1010的最小壁厚原則，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍1010的強(qiáng)度較大不需增設(shè)加強(qiáng)
1.2.1表面質(zhì)量分析
該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷﹑毛刺，保持表面的平滑，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒(méi)有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出,注塑時(shí)在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.
1.2.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積：V=31.3cm
計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得尼龍1010的密度為ρ=1.04kg/dm
塑件質(zhì)量：M=Vρ
=31.3×10×1.04×10
=32.552g
采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時(shí)所需壓力和工廠(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)SZY—125型。
1.2.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查找有關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠(chǎng)時(shí)間應(yīng)用的情況，尼龍1010的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）
注塑溫度： 括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度： 后段溫度t選用190～210c；
中段溫度t: 選用200～220c；
前段溫度t: 選用210～230c；
噴嘴溫度： 200～210c；
注塑壓力一： 選用40～100Mpa；
注塑時(shí)間： 選用20～90s；
保壓壓力： 選用 65Mpa；
高壓時(shí)間： 選用0～5s；
冷卻時(shí)間： 選用20～120s；
總周期： 選用45～220s；
后處理方法： 采用油﹑水﹑鹽水；
后處理溫度： 90～100t/c;
后處理時(shí)間： 4h。
說(shuō)明1：預(yù)熱和干燥均采用鼓風(fēng)烘箱。
2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應(yīng)進(jìn)行調(diào)濕處理，在100～120c水中加熱2～18h。
1.2.4.塑料成型設(shè)備的選取
根據(jù)計(jì)算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機(jī)為SZY-300查材料知：
標(biāo)稱(chēng)注射量： 320cm
螺桿直徑/cm Ф60mm
注射容量/克： 125克
注射壓力/10Pa： 125Mpa
鎖模力10kN： 1400kN
最大注射面積/㎝: 645㎝
模具厚度/mm： 130～355mm
模板行程/mm: 340 mm
噴嘴 球半徑： 12mm
孔半徑： 4mm
定位孔直徑/㎜ 125
推出兩側(cè)孔徑/mm 50mm
孔距/mm 230mm
第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口位置設(shè)置﹑模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)﹑側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)﹑推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
2.1分型面選擇
模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。
該塑件為端蓋，表面無(wú)特殊的要求，其分型面選擇如下圖所示：
2-1所示取A-A向?yàn)榉中兔妫绊懥慵庥^(guān)質(zhì)量，抽芯在動(dòng)模構(gòu)簡(jiǎn)單。
如圖2-1所示取B-B向?yàn)榉中兔?，抽芯?dòng)模，抽芯機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的B--B抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)抽。從以上兩個(gè)分型如圖面的比較可以很容易的看出應(yīng)該選擇第二個(gè)分型方法，有利于模具成型。
2-1分型面示意圖
2.2確定型腔的數(shù)目及排列方式
2.2.1模腔數(shù)量的確定
塑件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個(gè)數(shù)與注塑機(jī)的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受制件精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素影響，有上述參數(shù)和因素可按下列方法確定模腔數(shù)量；
2.2.1.1.按注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)量N1
N1=（F/PC）/A－B/A
其中： F 注塑機(jī)的鎖模力 N
PC 型腔內(nèi)的平均壓力MPa
A 每個(gè)制件在分型面上的面積（㎜）
B 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜）
B 在模具設(shè)計(jì)前為未知量，根據(jù)多型腔模具的流動(dòng)分析B為（0.2～0.5），常取B=0.35，熔體內(nèi)的平均壓力取決于注射壓力，一般為25～40MPa實(shí)際所需鎖模力應(yīng)小于選定注塑機(jī)的名義鎖模力，為保險(xiǎn)起見(jiàn)常用0.8F則
N1=0.6F/APC=500000×0.6/30×342=29.2 （個(gè)）
2.2.1.2.注射機(jī)注塑量確定型腔數(shù)目N2
N2=（G－C）/V
其中： G 注射機(jī)的公稱(chēng)注塑量（㎜）
V 單個(gè)制件體積 （㎜）
C 流道和澆口的總體積（㎜）
生產(chǎn)中每次實(shí)際注塑量應(yīng)為公稱(chēng)注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍計(jì)算，同時(shí)流道和澆道的體積為未知量，據(jù)統(tǒng)計(jì)每個(gè)制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現(xiàn)取C=0.6則
N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=60×0.375
=10.7（個(gè)）
從以上討論可以看到模具的型腔個(gè)數(shù)必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個(gè)數(shù)是2，4，6，8，10個(gè)，考慮的制件的取出和模具的開(kāi)模等情況，以及模具的主流道長(zhǎng)度最好小于60mm，以防止因?yàn)樽⑺軌毫Φ慕档投鴰?lái)的制件充型不足等缺陷。我們所設(shè)計(jì)的端蓋注塑模具采用一模兩腔的方案，即N=2
2.2.2型腔的排列方式
A B
2-2型腔的排列方式
本塑件在注塑時(shí)采用一模兩腔,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素采取如圖2-2A所示的型腔排列方式。采用2-2B的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，其缺點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流長(zhǎng)度較大，但因本塑件較小，故對(duì)成型沒(méi)有太大影響。
這個(gè)圖顯示的只是對(duì)應(yīng)裝配的位置的確定。2-2B對(duì)應(yīng)的裝配方法都比較方便。
2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.1 主流道設(shè)計(jì)
根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸
噴嘴前端孔徑： d0=Ф6mm
噴嘴前端球面半徑： R0=8mm
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
R=R0+（1～2）mm
D=d0+(0.5～1)mm
取主流道的球面半徑： R=10mm
取主流道的小端直徑d=Ф4.5mm
為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)為圓錐形式其斜度取1～3度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過(guò)渡。
2.3.2分流道設(shè)計(jì)
分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來(lái)確定分流道的長(zhǎng)度的。由于塑件的形狀比較簡(jiǎn)單，尼龍1010的流動(dòng)性好，充型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=Ф8.5mm，則梯形可選用上底為b=5.5mm,高為h=8mm的截面。
截面形狀為U型，在流道設(shè)計(jì)中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率。U型實(shí)質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。
效率為0.195D
分流道的尺寸：
尼龍1010 分流道直徑/mm 3.8---7.5
選取6mm
分流道表面粗糙度：
分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取1.25—2.5Rμm，這可增加對(duì)外層塑料熔體流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對(duì)分型不利。
2.3.3澆口設(shè)計(jì)
根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔﹑型心，有利于填充﹑排氣。故采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為（b×l×h）1mm
×0.8mm×0.6mm,試模時(shí)修正.
2.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種：開(kāi)排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開(kāi)設(shè)排氣槽。（尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動(dòng)性較好，也不宜開(kāi)排氣槽.
2.3.5主流道襯套的選取
為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T(mén)8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過(guò)渡配合。
2.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
此設(shè)計(jì)的塑件側(cè)壁有兩個(gè)側(cè)凹,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小側(cè)凹的零件必須做成活動(dòng)的型心,即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu).本模具采用斜銷(xiāo)抽芯機(jī)構(gòu).
2.4.1確定抽芯距
抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計(jì)中必須高于制件最小高度的一半
H1=B2/2=1.5/2=0.75mm
另加3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距為3.5mm
2.4.2確定斜銷(xiāo)的傾角
斜銷(xiāo)的傾角a是斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)，它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系，一般取15°～25°本副模具取a=20°
2.4.3確定斜銷(xiāo)的尺寸
斜銷(xiāo)的寬度，長(zhǎng)度抽拔力及傾角還有制件的結(jié)構(gòu)可按設(shè)計(jì)資料有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，本例可采用經(jīng)驗(yàn)估值，斜銷(xiāo)的長(zhǎng)度寬度分別為20mm，7mm
2.4.4斜銷(xiāo)長(zhǎng)度的確定
可根據(jù)抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷(xiāo)直徑及斜角大小確定：
L=L1+L2+L3+L4+L5
=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+（10～15）
=109mm
?。? L=109mm
2.5 凹模的設(shè)計(jì)
本副模具采用整體式凹模結(jié)構(gòu)，由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具牢固，不易變形，制件沒(méi)拼界逢，適用用于本制件的模具。如圖所示：
2-2凹模的結(jié)構(gòu)圖
材料選用T8A, 硬度在50HRC以上.
根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見(jiàn)上2-2圖所示。
凹模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線(xiàn)知，此塑件的成型
壓力小于30MPA。
由經(jīng)驗(yàn)可知【3】：
長(zhǎng)為:355 mm. 寬為:250 mm.
凹模高為: h=40mm
件高為: 12mm
加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。
第3章 端蓋注塑模具的有關(guān)計(jì)算
本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸，平均收縮率平均制造公差和平均磨損率來(lái)計(jì)算。
查常用塑料的收縮率塑料尼龍1010的成型收縮率為S=0.5～4.0％，故平均我們?nèi)镾cp=0.5％?？紤]到工廠(chǎng)模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取Б=Δ/3。
表一：凹模工作尺寸的計(jì)算：
塑件尺寸
計(jì)算公式
型腔工作尺寸
Φ59
Lm=(Ls+LsScp％－3/4Δ)+Б
Φ61.40+0.050
12
12.48+0.020
40
39.96+0.08
成型長(zhǎng)12mm寬3mm的型芯：
材料選用T8A, 硬度在50HRC以上.
成型零部件的制造誤差：
成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個(gè)方面。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—IT9級(jí)，綜合考慮取IT8級(jí)。
第4章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑料在生產(chǎn)過(guò)程中由于需要對(duì)熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)可按下式進(jìn)行計(jì)算：
設(shè)該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30°，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。
① 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g：
Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J
② 求冷卻水的體積流量V
V=WQ1/Pc1(T1－T2)
=140cm3
溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量
在選擇模具溫度時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿(mǎn)足制件的質(zhì)量要求。
在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對(duì)流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時(shí)間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時(shí)間約占整個(gè)循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時(shí)間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過(guò)程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在次我選擇湍流。 如圖表二：
冷卻水直徑d/（mm）
最低流量v（m/s）
流量qv/（m/min）
12
1.10
7.4×10
表二
第5章 模具閉合高度確定
在支撐板與固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模板厚度H1=42mm，斜楔塊厚度為H2=34mm，腔板型芯固定板厚度為H3=28mm，推件板厚度為H4=16mm，墊塊厚度H5=73mm動(dòng)模板厚度H6=27mm(考慮模具的抽芯距)如下圖所示：
1計(jì)算模具的閉合高度：
H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5
=25＋46＋23＋70＋25＋31
=220mm
2．校核注塑機(jī)的開(kāi)，合模空間
(1)：模具合模時(shí)校核：
110mm<220mm<277mm （模具符合注塑機(jī)的要求）
(2)：模具開(kāi)模時(shí)校核：
110mm<220mm＋15mm<200mm （模具符合注塑機(jī)的要求）
第6章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為300mm×300mm×220mm, XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是370mm×350mm。
由于上述計(jì)算的模具閉合高度為220mm，XS-ZY-125型注塑機(jī)的最小模具厚度為200mm，最大模具厚度為300mm
1：模具合模時(shí)校核：
200mm<220mm<300mm
2：模具開(kāi)模時(shí)校核：
200mm<220mm＋15mm<300mm
其中：15mm為模具的抽拔距
經(jīng)校核SZY-125型注塑機(jī)能滿(mǎn)足使用要求故可以采用。
第7章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖
7.1本模具總裝圖如下圖所示：
7-1模具裝配圖
7.2本模具的工作原理：
模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上。合模后，注塑機(jī)通過(guò)噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開(kāi)模時(shí)動(dòng)模部分隨動(dòng)模板一起漸漸將分型面打開(kāi)，與此同時(shí)在斜導(dǎo)柱的作用下側(cè)抽芯滑塊從型腔中退出，完成側(cè)抽芯動(dòng)作
當(dāng)分型面打開(kāi)到23mm時(shí)動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，在注塑機(jī)頂出作用下，推動(dòng)頂桿運(yùn)動(dòng)將塑件頂出。合模時(shí)，隨著分型面的閉合側(cè)型心滑塊，同時(shí)復(fù)位桿也對(duì)頂桿進(jìn)行復(fù)位。
結(jié)論
大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠(chǎng)師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書(shū)館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿(mǎn)的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。
致謝
時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書(shū)上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書(shū)館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。
在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢(xún)問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地
參考文獻(xiàn)
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［9］ 黃毅宏主編. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1999
［10］ 彭建聲主編. 簡(jiǎn)明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 1993
目 錄
緒 論 1
第一章模塑工藝規(guī)程的編制 3
1.1塑件的工藝性分析 3
1.2.塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 4
第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
2.1分型面選擇 8
2.2確定型腔的數(shù)目及排列方式 9
2.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11
2.4抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
2.5 凹模的設(shè)計(jì) 14
第3章 端蓋注塑模具的有關(guān)計(jì)算 16
第4章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
第5章 模具閉合高度確定 20
第6章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 21
第7章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖 22
7.1本模具總裝圖如下圖所示： 22
7.2本模具的工作原理： 22
結(jié)論 23
致謝 24
參考文獻(xiàn) 25
27