瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)33

瓶蓋注塑模設(shè)計(jì)33,瓶蓋,注塑,設(shè)計(jì),33 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 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；專業(yè)模具廠數(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)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(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。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，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。 設(shè)計(jì)者：孫小濤 2006年5月8號(hào) 第1章 模塑工藝規(guī)程的編制 該塑件為日常生活中所經(jīng)常用到的瓶蓋，其零件圖如圖1所示，本塑件的材料采用聚苯乙烯（PS），生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 技術(shù)要求：1 零件表面不得有毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)。 2 未注圓角半徑為R0.5 3 材料：聚苯乙烯（PS） 圖1 1.1塑件的工藝性分析 1.1.1塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚苯乙烯（PS）屬熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑料具有力學(xué)性能好、耐水、耐熱性強(qiáng)，其介電性能與溫度和頻率無(wú)關(guān)，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料吸水性小，熔料的流動(dòng)性較好，成型容易，成型前一般不進(jìn)行干燥，制品成型后收縮率較小。另外，聚苯乙烯（PS）是一種無(wú)色透明，質(zhì)堅(jiān)，性脆，似玻璃狀的非晶體塑料，由于聚苯乙烯（PS）的透明度較高，任何外來(lái)的雜質(zhì)都會(huì)影響其透明度，應(yīng)注意防止。由于聚苯乙烯（PS）塑料通常是處于玻璃態(tài)使用，當(dāng)受外力作用時(shí)，分子鏈難于運(yùn)動(dòng)，來(lái)不及將應(yīng)力迅速轉(zhuǎn)移而集中于薄弱點(diǎn)上發(fā)生斷裂，所以制品設(shè)計(jì)時(shí)要尤其嚴(yán)防尖角缺口，厚薄相差過(guò)大等，以減小應(yīng)力開(kāi)裂。由于該塑料的流動(dòng)性好，應(yīng)防止飛邊，宜用高料溫，高模溫低注塑壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔，變形。 1.1.2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 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形，直徑為30mm的圓形瓶蓋，內(nèi)螺紋為間斷型的半圓型螺紋，螺牙高度為1mm，螺距為1.75mm, 聚苯乙烯（PS）塑料壁厚選用范圍為0.75mm~4mm，這里選用1mm。由于制品內(nèi)螺紋為間斷型，故采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)使制品脫模，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 。 1.2.2.2尺寸精度分析 由制件可知，此制件為未注公差尺寸，選用公差等級(jí)為MT5級(jí)（GB/T14486—1993）。該制件的重要尺寸7mm，50 mm，28 mm，12 mm等尺寸等級(jí)為MT5級(jí)，由以上的分析可知，該零件的尺寸精度中等，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚來(lái)看，壁厚較均勻，有利于制件的成型。 1.2.2.3表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒(méi)有特別的表面質(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)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 1.2 計(jì)算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的重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：=1702mm3 過(guò)程：V=大圓柱的體積-小圓柱的體積（空）+螺紋的體積 大圓柱的體積=π × D ×h =3.14×225×7=7065mm3 小圓柱的體積（空）=π × d ×h =3.14×196×6=5539 mm3 螺紋的體積=3.14×1×3.14×28=276 mm3 V=大圓柱的體積-小圓柱的體積（空）+螺紋的體積 V =π × D ×h-π × d ×h =(7065—5539+276) mm3 =1802 mm3 計(jì)算塑件的重量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得聚苯乙烯（PS）的密度為=1.05kg／dm3 故塑件的重量為： = 1802×1.05×10-3 = 1.892g 采用一模四件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注塑時(shí)所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注塑機(jī)為 XS-Z-60型。 XS-Z-60型注塑機(jī)的參數(shù)： 公稱注射量：60； 螺桿（柱塞）直徑:38mm; 注射壓力：1220kg/； 注塑行程：170mm; 注射方式：柱塞式； 合模力:50噸； 最大成型面積：130; 模板最大行程：180mm; 模具最大厚度：200mm; 模具最小厚度：70mm; 1.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查找附錄H和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng)聚丙稀的成型工藝參數(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：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度選用150℃ 中段溫度t 前段溫度選用180℃； 注塑壓力：選用 100MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 35kgf）； 注塑時(shí)間：選用 30s； 保 壓：選用 72MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 25kgf）； 保壓時(shí)間：選用 10s； 冷卻時(shí)間：選用 30s。 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)目的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設(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 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開(kāi)始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。 制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開(kāi)模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn)便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開(kāi)模方向，而不能開(kāi)模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開(kāi)模的，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開(kāi)模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等)；如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對(duì)制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。 選擇分型面的原則是：脫出塑件方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量,無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理。 所以，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。 根據(jù)以上規(guī)則，由于該塑件為瓶蓋，表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，在擰瓶蓋的過(guò)程中，人的手指經(jīng)常接觸上端面，因此上端面最好自然形成圓角?？梢员３直诤窬鶆蛞恢?，增加了塑件的美感。此外，該零件高度為10mm，且垂直于軸線的截面形狀比較簡(jiǎn)單和規(guī)范，若選擇如圖2所示水平分型方式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖2所示的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑時(shí)塑料產(chǎn)生氣體的排放。 2.2 確定型腔的排列方式 本塑件在注塑時(shí)采用一模兩四件，即模具需要四個(gè)型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采取如圖3所示的型腔排列方式。 采用3所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)就是流動(dòng)支路平衡，這種情況是指相對(duì)于主流道按一定布局分布的各個(gè)型腔，從主流道到達(dá)各個(gè)型腔的分流道、澆口，其長(zhǎng)度、斷面形狀和尺寸都完全相同、即到達(dá)各型腔的流動(dòng)支路是完全相同的。只要對(duì)各個(gè)流動(dòng)支路加工的誤差很小，就能保證各個(gè)型腔同時(shí)充模，壓力相同。 2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.3.1主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得XS-Z-60型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：0=φ4mm； 噴嘴前端球面半徑：0 = 12mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R = RO +（1～2）mm D = d0 +（0.5～1）mm 取主流道球面半徑R = 13mm； 取主流道的小端直徑d =φ4.5mm。 主流道襯套的選擇如圖4所示設(shè)計(jì) 主流道襯套時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：對(duì)于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但在多數(shù)情況下均分開(kāi)設(shè)計(jì);主流道襯套應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如T8A等），熱處理后硬度為53～57HRC;襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會(huì)造成溢料，而且還會(huì)壓壞模具;襯套與定模之間的配合采用H7/m6。 圖4 主流道襯套 2.3.2分流道設(shè)計(jì) 由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過(guò)短過(guò)粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。本塑件的形狀不算太復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見(jiàn)，選用截面形狀為半圓形分流道，長(zhǎng)度為40mm,查表得D=4mm。二級(jí)分流道D1=3mm,長(zhǎng)度為17mm,點(diǎn)澆口的直徑為d=0.5mm。 2.3.3 澆口的設(shè)計(jì) 根據(jù)本塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用點(diǎn)澆口較為理想。點(diǎn)澆口又叫針狀澆口：是一種較小的小澆口，通常用于流動(dòng)性大的塑料。如聚苯乙烯等。澆口的長(zhǎng)度很短，不超過(guò)其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時(shí)，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。 設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從瓶蓋上端進(jìn)料，料由上往下流，該塑件為瓶蓋，點(diǎn)澆口是一種很小的澆口，長(zhǎng)用于流動(dòng)性很好的塑料，如聚苯乙烯（PS）。澆口的長(zhǎng)度很短，不超過(guò)其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時(shí)，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。如圖5。初選點(diǎn)澆口(l×b)為（0.5×0.5）,試模時(shí)修正 圖5 2.4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選擇 2.4.1 導(dǎo)柱的選擇 導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱可以貯存潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型 圖6有肩導(dǎo)柱 導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為200mm,本模具選用I型，直徑為16mm。 選用d=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱. 2.4.2 導(dǎo)套的選擇 如圖7導(dǎo)向孔可帶導(dǎo)套，也可不帶導(dǎo)套，帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔用于生產(chǎn)批量大或?qū)蚓雀叩哪＞?。無(wú)論帶導(dǎo)套或不帶導(dǎo)套的導(dǎo)向空，都不應(yīng)該設(shè)計(jì)盲孔，盲孔會(huì)增加模具閉合時(shí)的阻力，并使模具不能緊密閉合。帶導(dǎo)套的模具應(yīng)采用階梯形導(dǎo)柱。 帶肩導(dǎo)套安裝需要墊板，裝入模板后復(fù)以墊板即可，帶肩型導(dǎo)套安裝沉孔視導(dǎo)套直徑可取為D+(1～2)。 導(dǎo)套長(zhǎng)度取決于含導(dǎo)套的模板厚度，其余尺寸隨導(dǎo)套導(dǎo)向孔直徑而定。 本模具選用 d=16mm,L=20mm和d=16mm,L=22mm帶肩導(dǎo)套 圖7帶肩導(dǎo)套 2.5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本塑件的的螺紋為間斷型的半圓型內(nèi)螺紋，相當(dāng)于小凸臺(tái)。它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型間斷型的半圓型內(nèi)螺紋必須做成活動(dòng)的型芯，即須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。 本模具采用斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。 2.5.1確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)大于成型孔（或凸臺(tái)）的深度，本塑件內(nèi)螺紋高度均為1mm 另加 3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽 = 4mm 2.5.2確定斜滑塊傾角 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)適用于成型面積較大，側(cè)孔或側(cè)凹較淺的塑件，所需抽拔距也較小。這種抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作和塑件的頂出同時(shí)進(jìn)行，而且斜滑塊的剛性較大，傾斜角可比斜導(dǎo)柱的傾斜角大，通常不超過(guò)30°，斜滑塊的頂出高度一般不超過(guò)導(dǎo)滑長(zhǎng)度的為2/3，以免影響使用的可靠性。這種抽芯機(jī)構(gòu)的斜滑塊也就是型芯，一般都由兩塊拼合，但根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，也可以由許多塊組合而成。 這里斜滑塊的傾斜角20° 2.5.3 確定斜滑塊的尺寸 斜滑塊的長(zhǎng)度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度及斜角大小確定， 初步選 L=17mm, 2.5.4 斜滑塊與型芯座的設(shè)計(jì) 2.5.4.1滑塊與型芯座的連接方式設(shè)計(jì) 本例中側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的間斷型的半圓型內(nèi)螺紋，側(cè)向孔和側(cè)向凸的尺寸較小，考慮到型芯強(qiáng)度和裝配問(wèn)題，采用燕尾槽結(jié)構(gòu)。 2.5.4.2 滑塊的導(dǎo)滑方式 本例中為使模具結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。 2.5.4.3 滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì) 本例中由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開(kāi)模時(shí)的定位要求即可 2.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 對(duì)于小型模具可利用分型面排氣，本模具的分型面位于塑料溶體流動(dòng)的末端，易于排氣。 2.7成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.7.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本例中模具采用一模四件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素，凹模擬采用鑲嵌式結(jié)構(gòu),它適合于小型塑件的多腔模具，將多個(gè)一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)能節(jié)約優(yōu)質(zhì)模具鋼，嵌入模板后有足夠的強(qiáng)度和剛度，使用可靠且置換方便. 根據(jù)本例分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道和點(diǎn)澆口開(kāi)在凹模上，如圖8所示。 2.7.2 滑塊的設(shè)計(jì) 滑塊相當(dāng)于成型內(nèi)螺紋的型芯，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖9所示 2.7.3型芯座的設(shè)計(jì) 型芯座上設(shè)有燕尾槽，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖10所示。 材料：Crwmn 熱處理：淬硬50HRC 數(shù)量；4個(gè) 圖8型腔 材料：Crwmn 熱處理：淬硬50HRC 數(shù)量；8個(gè) 圖9 滑塊 圖10 型芯座 第3章 模具設(shè)計(jì)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量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 查表得聚苯乙烯（PS）的收縮率為Q=0.5%--0.6%，故平均收縮率為Qcp=(0.5+0.6)%/2=0.55%,考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=△/3. 3.1型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 型腔、 型芯工作尺寸計(jì)算見(jiàn)表1。 表1 型腔、 型芯工作尺寸計(jì)算 3.2 凹模型腔尺寸的計(jì)算 3.2.1凹模型腔側(cè)壁計(jì)算與底板厚度計(jì)算 成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當(dāng)復(fù)雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計(jì)算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達(dá)到的水平等因素 3.2.1.1凹模型腔側(cè)壁計(jì)算。根據(jù)凹模型腔為圓形型腔側(cè)壁計(jì)算 Tc=r() 式中r---型腔內(nèi)半徑； p---型腔內(nèi)塑料熔體的壓力; σ---模具材料的許用應(yīng)力，一般模具鋼取200MPa。 代入公式計(jì)算得 Tc=15()=15mm 3.2.1.2根據(jù)整體式底板厚度的強(qiáng)度公式可得到底板厚度H(mm) H= r---型腔內(nèi)半徑 p---型腔內(nèi)塑料熔體的壓力;壓力取定值50MPa σ---模具材料的許用應(yīng)力，一般模具鋼取200MPa。 代入公式計(jì)算得 H==6.5mm 考慮到模具的整體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)，取H=25mm。 鑲嵌式整體凹模的結(jié)構(gòu)如圖7。 第4章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 本塑件在注塑成型時(shí)不要求喲太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計(jì)計(jì)算： 設(shè)定模具平均工作溫度為40℃,用20℃常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30℃,產(chǎn)量為（初算每1.5分鐘1套）0.302㎏/h。 4.1求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q3. 查有關(guān)文獻(xiàn)得聚苯乙烯（PS）的單位熱流量為27×10J/㎏。 Q3=WQ2=0.302×27×10 J/㎏ =8.154×10 J/㎏ 4.2求冷卻水的體積流量V V= V= =0.32×10m/min 由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常的小。 由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 第5章 模具閉合高度的確定 在支承與固定的零件的設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板：H1=25m;凹模型腔板H2=22m;動(dòng)模板H3=20mm;支承板H4=20m;動(dòng)模座板；H6=25mm。 根據(jù)推出行程和推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的尺寸確定墊塊：墊板的高度H5=40mm; 因而模具的閉合高度： H= H1+ H2+ H3+H4+H5+ H6 =25+22+20+20+50+25 =162mm 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220mm×155mm×160mm。XS-Z-60型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為350mm×280mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計(jì)算模具的閉合高度H=160mm，XS-Z-60型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度H min=70mm，最大厚度H max=200mm，即模具滿足 H min ≤H ≤ H max 的安裝條件。 經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程S =180mm， 對(duì)于雙分型面模具注塑模 S≥H1+H2+a+5—10 S≥49mm 式中：H1—制品所用的脫模距離；H1=7mm H2—制品高度；H2=7mm α—取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長(zhǎng)度。a=25mm 此外，由于斜滑塊內(nèi)抽芯距較短，不會(huì)過(guò)大增加開(kāi)模距離，注塑機(jī)的開(kāi)模行程足夠。 經(jīng)驗(yàn)證，XS-Z-60型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。 第7章 繪制模具的總裝圖和非標(biāo)零件工作圖 7.1 本模具的總裝圖和零件圖見(jiàn)附圖 7.2本模具的工作原理 模具工作原理: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)模部分固定在注塑機(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。開(kāi)模時(shí),動(dòng)模后退，由于彈簧4 的作用首先使模具在I-I分型面分型，由于分流道的兩端設(shè)有斜向拉料穴，因此點(diǎn)澆口被拉斷，流道凝料保留在定模座板上，當(dāng)型腔板接觸定距拉桿 5的尾部時(shí)，型腔板停止運(yùn)動(dòng)。動(dòng)模繼續(xù)后退，在II-II分型面開(kāi)始分型，由于滑塊上有螺紋，制件留在滑塊上后退，當(dāng)II--II分型面打開(kāi)到15mm時(shí)，動(dòng)模運(yùn)動(dòng)停止，在注塑機(jī)頂出裝置作用下，斜滑塊22 在連接推桿18 的作用下沿著型心座21上的燕尾槽上升并向內(nèi)移動(dòng)與制品螺紋結(jié)構(gòu)脫離，制品可脫出。合模時(shí),隨著分型面的閉合,滑塊復(fù)位至型腔,同時(shí)復(fù)位桿也對(duì)中間板進(jìn)行復(fù)位。 第8章 注塑模具的安裝和試模 8.1 模具安裝 (1) 清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。 (2) 因本模具的外型尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動(dòng)模，然后慢速開(kāi)閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開(kāi)閉模具時(shí)平衡，靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象，然后固定動(dòng)模。 (3) 調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開(kāi)模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。 (4) 慢速開(kāi)啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開(kāi)閉模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平衡，靈活，協(xié)調(diào)。 (5) 模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20--30℃，即可校正噴嘴與澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 (6) 開(kāi)空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后才可注射試模。 8.2試模 通過(guò)試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。造成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。 8.2.1 粘著模腔 制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開(kāi)啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開(kāi)型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是： （1） 注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。 （2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。 （3） 冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。 （4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。 （5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過(guò)損傷性沖擊，增加了脫模阻力。 8.2.2 粘著模芯 （1） 注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。 （2） 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。 （3） 模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。 （4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過(guò)高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。 （5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。 8.2.3 粘著主流道 （1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。 （2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)大，冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。 （3） 主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。 （4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。 （5） 主流道拉料桿不能正常工作。 一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。 8.2.4 成型缺陷 當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。 8.2.4.1 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有： （1） 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大 這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。 （2） 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。 （3） 鎖模力不足 因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。 8.2.4.2 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： （1） 注射過(guò)量 （2） 鎖模力不足 （3） 流動(dòng)性過(guò)好 （4） 模具局部配合不佳 （5） 模板翹曲變形 8.2.4.3 制件尺寸不準(zhǔn)確 初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。 （1） 尺寸變大 注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。 （2） 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小；模溫過(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。 通過(guò)調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。 8.2.5調(diào)整措施 調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度8，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。注意控制成型周期。 結(jié)論 歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具有了更深入的認(rèn)識(shí)。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，特別是翟德梅和楊占堯教授的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我各位老師和幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝! 致謝 時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活一晃而過(guò)，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，作為一名工科類學(xué)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，很多都是書上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書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，我們主要學(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)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使我們?cè)跍亓?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，由于有了課程設(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)我以后的工作一定大有益處。 最后，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師于智宏老師在這一段時(shí)間給予無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致意深深的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)他們給予我的知識(shí)和對(duì)我們寄予的厚望！ 參考文獻(xiàn) 1. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典. 2.. 楊占堯主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社. 3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2000 4. 模具制造手冊(cè)編寫組. 模具制造手冊(cè). 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