窺視鏡注塑模畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1目 錄第一章 緒論…………………………………………………11.1 課題的來(lái)源、目的、意義………………………………………11.2 課題主要內(nèi)容和工作方法………………………………………31.3 解決的重點(diǎn)問(wèn)題與創(chuàng)新………………………………………6第二章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作 ………………………………102.1 擬定模具結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式 …………………………………… 102.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………………………142.3 成型零件的設(shè)計(jì) ………………………………………………142.4 模架的選用………………………………………………………152.5 排氣槽的設(shè)計(jì)……………………………………………………162.6 推出機(jī)構(gòu)的確定…………………………………………………172.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………18第三章 模具零件制造與裝配3.1 型腔制造工藝方案………………………………………………193.2 型芯制造工藝方案………………………………………………203.3 模具裝配…………………………………………………………21第三章 小結(jié)…………………………………22第四章 結(jié)果與建議…………………………………………23參考文獻(xiàn)…………………………………………………………24第一章 緒論1.1 課題的來(lái)源、目的、意義四號(hào)宋體小三號(hào)宋體2來(lái)源：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)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)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會(huì)之前的一次綜合性的設(shè)計(jì)。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展中，塑料模具是一門(mén)年輕的新興工業(yè)，它包含塑料生產(chǎn)和塑料制品生產(chǎn)兩個(gè)系統(tǒng)?？梢赃@樣說(shuō)沒(méi)有塑料的生產(chǎn)，就沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)；沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)，塑料就不能變成工業(yè)產(chǎn)品和生活用品。塑料制造工業(yè)擔(dān)負(fù)著為很多生產(chǎn)部門(mén)提供各種模具的任務(wù)。制造工業(yè)的發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，一切工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都非常重視制造工業(yè)的發(fā)展，而且一般都能使它的發(fā)展超前于其他工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國(guó)的塑料工業(yè)發(fā)展非常迅速，已經(jīng)滲透到人們的生活以及其他的方方面面，并成為技術(shù)關(guān)鍵不可缺少的材料，在家用電器，儀器儀表，機(jī)械制造，化工，醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用，特別是近幾年來(lái)，產(chǎn)量和品種都大大增加。目前，塑料的體積產(chǎn)量和鋼鐵的產(chǎn)量持平，塑料工業(yè)的發(fā)展迅速帶動(dòng)了塑料成型機(jī)械和塑料模具的發(fā)展，高效率，自動(dòng)化，大型，微型，精密，高壽命的模具的整個(gè)模具中所占的比重越來(lái)越大，但是與先進(jìn)國(guó)家相比還存在較大差距。如：國(guó)產(chǎn)模具精度低，壽命低，制造周期長(zhǎng)；塑料成型設(shè)備較陳舊，規(guī)格品種少；塑料材料及模具材料性能差，遠(yuǎn)不能適應(yīng)工業(yè)高速發(fā)展的需要。為改變我國(guó)塑料行業(yè)的落后狀態(tài)，趕超世界先進(jìn)水平，必須大力發(fā)展塑料成型技術(shù) 。塑料模具之所以如此迅猛發(fā)展，主要由于其具有優(yōu)良的特性：1）塑料密度小，質(zhì)量輕。2）絕緣性能好，介質(zhì)損耗低。3）化學(xué)穩(wěn)定性好，有良好的耐腐蝕性4）成型性能，著色性能好。然而，根據(jù)各種塑料的固有性能，利用一切可以實(shí)施的方法，使其成為具有一定形狀又有使用價(jià)值的塑料制品，卻有一個(gè)復(fù)雜而繁重的過(guò)程。因?yàn)闀r(shí)初學(xué)者，所以這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)老師為我們選擇的題目，在老師所選題目中，我選擇的時(shí)窺視鏡塑模設(shè)計(jì)。目的：1、檢驗(yàn)理論知識(shí)的掌握情況，將理論與實(shí)踐結(jié)合；2、初步掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法、過(guò)程，為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行模具設(shè)計(jì)工作和撰寫(xiě)科研論文打下基礎(chǔ)；3、培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力沒(méi)，創(chuàng)新能力，計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力。意義：1、對(duì)于模具的設(shè)計(jì)可以從選材到設(shè)計(jì)到成型有一個(gè)完整的了解和初步的掌握。以進(jìn)一步的熟練掌握 AuToCAD 的運(yùn)用。2、鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，為更好更快的適應(yīng)工作做準(zhǔn)備31.2 課題的主要內(nèi)容和工作方法在此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是窺視鏡注塑模設(shè)計(jì)，主要用到所學(xué)的注射模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。課下在老師的指導(dǎo)下自己獨(dú)立計(jì)算設(shè)計(jì)出來(lái)的。著重說(shuō)明了一幅注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的正確和結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn)制造。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：（1）獨(dú)立擬定塑件的成型工藝，正確選用成型設(shè)備（2）合理選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖的技術(shù)要求，提出模具的結(jié)構(gòu)方案，并使之結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便（3）正確確定模具成型零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸及技術(shù)要求（4）所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造工業(yè)性良好，造價(jià)便宜（5）充分利用塑料成型優(yōu)良的特點(diǎn)，盡量減少后加工（6）設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)高效，優(yōu)質(zhì)，安全可靠的生產(chǎn)，且模具使用壽命長(zhǎng)（7）課程設(shè)計(jì)時(shí)間為 2 周-3 周課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容：1） 制品設(shè)計(jì)；2） 模具型腔數(shù)的確定與成型機(jī)的選擇；3） 模具主題型式的確定；4） 型腔的布置；5） 澆口及流道設(shè)計(jì)；6） 模具溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；7） 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)； 8） 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用；9） 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)；10） 模具專(zhuān)用鋼的選擇；11） 成型零件尺寸計(jì)算；12） 繪制模具總裝圖及所有非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖；13） 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。1.3 解決的重點(diǎn)問(wèn)題和創(chuàng)新其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即使重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括成型位置及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布置和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。其中值得注意的有兩點(diǎn)：4⑴分型面位置的確定如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、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(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。3) 保證塑件的精度要求。4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5) 便于模具加工制造。6) 對(duì)成型面積的影響。7) 對(duì)排氣效果的影響。8) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。⑵澆口位置的選擇模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：1) 盡量縮短流動(dòng)距離。2) 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。3) 必須盡量減少熔接痕。4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5) 考慮分子定向影響。6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8) 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。第二章 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作2.1 擬定模具結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式2.1.1 塑件的原材料分析塑件的材料采用 PC，是熱塑性塑料，本身透光率較高，介電性能好，吸水性小，力學(xué)性能好，抗沖壓、抗蠕變性突出，單耐磨性差，不耐堿、酮、酯。而它的成型特點(diǎn)是：耐寒性好，熔融溫度高，黏性大，成型前需要干燥，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂紋：質(zhì)硬、易損模具，使用性能好。在加工時(shí)應(yīng)注意：盡可能使用直接澆口，減少流動(dòng)阻力，塑料要干燥；不宜采用金屬嵌件，脫模斜度＞2°。5PC 成型特性：1.無(wú)定形塑料，熱穩(wěn)定性好，成型溫度范圍寬，超過(guò) 330℃才呈現(xiàn)嚴(yán)重分解，分解時(shí)產(chǎn)生無(wú)毒、無(wú)腐蝕性氣體。2.吸濕性極小，但水敏性強(qiáng)，含水量不得超過(guò) 0.2%，加工前必須干燥處理，否則會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。3.流動(dòng)性差，溢邊值為 0.06mm 左右，流動(dòng)性對(duì)溫度變化敏感，冷卻速度快。4.宜取高料溫，模溫。料溫對(duì)物料性能影響較大，料溫過(guò)高易分解，對(duì)要求精度較高塑件模溫宜取 70-120°C。綜合 PC 的性能分析：⑴塑件(PC)的成型特性和使用性能分析:吸濕性極小,流動(dòng)性中等，溢邊值0.06mm 左右，PC 綜合性能較好，沖擊韌度，力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好，易于成型和機(jī)械加工。 ⑵塑件(PC)的結(jié)構(gòu)分析:該塑件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,制造精度低,大批量,沒(méi)有特殊要求,可用注射成型加工。2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析該塑件是一窺視鏡，塑件壁薄屬薄壁塑件，其塑件圖見(jiàn)圖 1—2.11）結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析可知，塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多數(shù)為曲面特征2）尺寸精度 該零件尺寸精度要求相對(duì)較低，一般精度等級(jí)（MT5） ，相應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。3）表面質(zhì)量分析 該零件表面質(zhì)量要求較高，外表面不得有焊接痕、氣痕、飛邊等缺陷產(chǎn)生。綜合分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制較好的情況下，該制品的成型6要求可以得到保證。2.1.3 分型面位置的確定模具上用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱(chēng)為分型面，分型面食決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有著密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)特征，型腔的排氣情況也與分型面的開(kāi)設(shè)密切相關(guān)。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，為了加工簡(jiǎn)單，選擇雙分型面要簡(jiǎn)單很多，所以分型面 1選在塑件的內(nèi)圓弧表面，分型面 2 選在塑件圓筒底表面。2.1.4 型腔數(shù)目的確定1、型腔數(shù)量的確定：該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)，可以采用一摸多腔的形式，考慮到模具制造費(fèi)用，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低一些，初步為一模八腔的模具形式。2、型腔排列：因?yàn)樗貌牧蠟?PC，材料彈性模具比較小，材質(zhì)硬度不高，課采用強(qiáng)制脫模的方式，因此本設(shè)計(jì)采用推件板推出的強(qiáng)制脫模方式，型腔的排列采用雙列直排的方式。如下圖所示2.1.5 模具結(jié)構(gòu)形式的分析7從上述分析可知，本模具采用一模八腔，雙排列，推件板推出，流道采用平衡式，澆口采用直接澆口，定模需要設(shè)置分型面，動(dòng)模部分需要一塊型芯固定板和支承板，因此基本上可確定模具結(jié)構(gòu)形式為 A 型帶推件板的雙分型面注射模2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.2.1 注射量的計(jì)算通過(guò) Pro/e 建模分析，塑件體積為 V=11.531c㎡塑件質(zhì)量 M1=V*P =11.531*1.2=13.837g流道凝料的質(zhì)量 M2 還是個(gè)未知數(shù)，課按塑料質(zhì)量的 0.6 倍來(lái)計(jì)算，從上述分析中確定為一模八腔，所以注射量為：M=1.6*n*M1 =1.6*8*13.837=117.12gV=117.12/1.2=97.6 c㎡2.2.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算流道凝料在分型面上的投影面積 A2，在模具設(shè)計(jì)前還是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，A2 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A1 的 0.2 倍~0.5 倍，因此可用 0.35n A1 來(lái)進(jìn)行估算，所以A1= π*R 2=3.14*292=2642.08mm2A=n A1+ A2 =n A1+0.35n A1=1.35n A1=14.35*8*2642.08=28534.46mm2鎖模力 Fm=AP 型=28534.46*35=998.706KN式中型腔壓力 P 型 取 35Mpa。2.2.3 選擇注射機(jī)根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值可選用 XZY-300 臥式注射機(jī)。見(jiàn)下表 理論注射容量/cm3 320 鎖模力/KN 1500螺桿直徑/mm 60 拉桿空間/mm 400*300注射壓力/Mpa 175 移模行程/mm 340注射行程/mm 150 最大模厚/mm 355塑化能力/（g/s） 19 最小模厚/mm 2858注射時(shí)間/s 2.5 定位孔直徑/mm 150噴嘴球半徑/mm 15 噴嘴孔直徑/mm 5鎖模方式 液壓-機(jī)械2.2.4 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核（1）型腔數(shù)量的校核由 n≤(kMt/3600-m 2)/m1 =[(3600*0.8*28*30)/3600-0.6*8*13.837]/13.837≈43.77≥8其中（k——注射機(jī)的最大注射量的利用系數(shù)，一般取 0.8；M——注射機(jī)的額定塑化量，單位 g/h 或 cm3/h，該注射機(jī)為28g/s；t——成型周期，因塑件小，壁厚不大，取 30s；m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或者體積（g 或 cm3）m1 =13.837 m 2——澆注系統(tǒng)所需塑件質(zhì)量和體積，取 0.6*8 m1∴符合要求（2）注射量校核注射量以容積表示，最大注射容積為：Vmax=a*v=0.8*320=256 cm3其中：Vmax ——模具型腔和流道的最大的容積 cm3v ——指定型號(hào)規(guī)格的注射機(jī)注射量容積（cm 3） ，該注射機(jī)為 320cm3a ——注射系數(shù)取 0.75~0.85，該處取 0.80 倘若注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)，所以需要最小注射量容積為 Vmin=0.2*v=64?！喾弦螅?）鎖模力校核鎖模力 F≥KoAp 型= 35*28534.46*1.1=1098.576KN其中 A——塑件和流道凝料在分型面上的投影面積：P 型——塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力，一般是注射壓力的 30％~60% ，PC 的9使用性能好，該處取型腔平均壓力，35KMPa而 F=1500KN，符合要求（4）最大注射壓力校核最大注射壓力 Pmax=175Mpa應(yīng)大于注射成型所需調(diào)用的注射壓力 PoPmax≥k′Po其中 k′——安全系數(shù)，常取 1.25~1.4而實(shí)際生產(chǎn)中，該塑件成型時(shí)所需壓力 Po 為 120~150Mpa代值計(jì)算Pmax=175 Mpa≥1.3*130=169 Mpa所以符合要求2.2.5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴道模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對(duì)塑料質(zhì)量影響很大，它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。2.2.5.1 主流道的設(shè)計(jì).主流道通常位于模具中心熔體的入口處，它將注射機(jī)噴出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中，主流道形狀為圓錐體，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。其主要特點(diǎn)為：a）主流道圓錐角 α=2 °~3°對(duì)流動(dòng)性差的塑料可取 3°~6°，內(nèi)壁粗超度為 Ra0.63um。主流道大端呈圓角。半徑 r=1~3mm，以減小料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡的阻力。b）在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡可能短，一般小于 60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響熔體的順利充型c）對(duì)小型模具可將主流道村套和定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但是大多數(shù)情況下是將主流道村套和定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上。主流道村套與定模座采用 H7/m8 過(guò)渡配合，與定位圈的配合采用 H9/f9 間隙配合1 主流道尺寸⑴主流道的長(zhǎng)度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對(duì)于小型模具 L 應(yīng)盡量小于 60mm，本次設(shè)計(jì)初取 50mm 進(jìn)行計(jì)算⑵主流道小端尺寸為d=注射機(jī)噴嘴直徑+ （0.5~1）=5+（0.5~1）取 d=5.5mm⑶主流道大端直徑D=d+L tan( )=9mm 式中 ≈4主 ?o⑷主流道球面半徑SRo=注射機(jī)噴嘴球頭半徑+ （1~2）=18+（1~2 ）10取 SRo=19mm⑸主流道凝料體積為：V=L(R +r +Rr） /3=50 （4.5 +2.75 +4.5 2.75） 3.14/3=2103.2mm2??2?3⑹主流道的當(dāng)量半徑R =（2.75+4.5）/2=3.625mmn主流道樣式如下圖2 主流道村套形式本設(shè)計(jì)雖然是小型模具，但是為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度，村套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式，主流道長(zhǎng)度約等于定模板的厚度（見(jiàn)模架的確定和裝配圖） 。村套如下圖，材料選用 T10A 鋼，熱處理淬火后表面硬度為50~55HRC。2.2.5.2 分流道的設(shè)計(jì)1)分流道布置形式分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快的經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔，因此采用平衡式分流道2)分流道的長(zhǎng)度第一級(jí)分流道 L1=130mm第二級(jí)分流道 L2=14mm3）分流道的形狀，截面尺寸以及凝料體積a）形狀及截面積 為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用半圓形截面，去加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力均不大分流道直徑，采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算D=0.2654 =0.2654 4.04mmm4L?84.132?分流道尺寸如下：11b)凝料體積分流道長(zhǎng)度 L=（130+14*8）*2=284mm分流道截面積 A=3.14 2.02 =12.8mm2?2凝料體積 q=284*12.8=3635.2mm3⑷校核剪切速率a.確定注射時(shí)間查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 2-3，可取 t=2.2sb.計(jì)算單邊分流道體積流量q =（V /2+2V ）/t=（12.8/2+2 11.531）/2.2=13.39cm分 分 塑 ?3c.剪切速率=3.3q / R =（3.3 13.39）/（3.14 2.02 10 ）=1.771 10 s?分 分 ?3分 3???31?該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在 5 10 2～5 10 s 之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。?31?2.2.5.3 澆口的設(shè)計(jì)1.澆口的形式確定澆口的設(shè)計(jì)與塑件的形狀，截面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注射工藝參數(shù)及塑料性能等因素有關(guān)。澆口的截面尺寸要小，長(zhǎng)度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉。便于與塑件分離或切除，且澆口的痕跡不明顯。采用平衡式側(cè)澆口，加工簡(jiǎn)單，澆口容易去除，不影響塑件外觀，易保證每個(gè)型腔內(nèi)塑件的尺寸 2.澆口尺寸確定查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 2-7 可知1)澆口厚度 h h 取 12)澆口寬度 bb 取 1.83)澆口長(zhǎng)度 L查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 2-6L 取 0.64)澆口直徑 dd=n /30=0.7 /30 2.1A?36.825?12式中，n 為塑料成型系數(shù)對(duì)于 PC 取 0.7；A=8265.36mm 23.澆口的剪切速率的校核?確定注射時(shí)間：t=2.2?計(jì)算交口的體積流量：q =V /t=11.531/2.2=5.24cm ·s澆 塑 21??計(jì)算澆口的剪切速率=3.3q / R =（3.3 5.24）/（3.14 0.105 ）=4.757 10 4 10 s?澆 ?3n??3?3?4?1所以剪切速率合格2.2.5.4 冷料穴的設(shè)計(jì)?主流道冷料穴主流道冷料穴采用 Z 字形頭拉料桿，該拉料桿固定在推管固定板上，工作時(shí)靠 Z 字形頭部把主流道總的廢料與冷料穴中的廢料拉斷，另外， Z 字形可依靠自身的重力使廢料與拉料桿實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分離，不需要人工取出，可以節(jié)省工時(shí)。?分流道冷料穴在分流道端部加長(zhǎng) 15mm 作為分流道冷料穴。2.3 成型零件的設(shè)計(jì)1.成型零件（1）凹模（型腔）零件是一個(gè)回轉(zhuǎn)體，其頂部表面是一段圓弧，可用數(shù)控銑削的加工方法來(lái)加工，又因?yàn)槠洳牧系膬r(jià)格較貴，減少成本，并實(shí)現(xiàn)一副模具多次利用，故采用鑲嵌件。嵌件圖 如下：13（2）型芯型芯是一個(gè)帶臺(tái)階的回轉(zhuǎn)體，只是一個(gè)鑲嵌件，其頂部是一個(gè)半球形，如圖所示：2.尺寸計(jì)算塑件公差尺寸按 SJ1372-78 標(biāo)準(zhǔn)中的 5 級(jí)精度選?。?）型腔徑向尺寸 ??z0sx1?????LSM）（式中 S--塑件平均收縮率 S=0.006Ls--塑件的外形尺寸X--修正系數(shù)（取 0.75）--塑件公差值（查塑件公差表）?）制 造 公 差 （ 取 5/z???14????????08.001 57.420.7563.42.175.szz ??? ?????????LSLM 09.2 5886.z ??????8.003 .4z??M（2）型芯徑向尺寸 ????????08.00 524.75426.175.s1zz ??? ?????????LSLM（3）型腔深度尺寸 ????zz 00xh?????HM式中 h--塑件高度尺寸X--修正系數(shù)（取 0.65）--塑件公差值（查塑件公差表）?????????032.0001 196.523.6.1xh zzz ???? ?????? ???SHM?4.02 15.6. zz ??????? 0.03 8.8?? ZZM?(4)型芯高度尺寸=????zz 00xh1???????SHM????04.093214.6532.1z??????式中 H--長(zhǎng)型芯的高度尺寸X--修正系數(shù)--塑件的公差值，查塑件公差表?2.4 模架的選用1.模架的選定以上的設(shè)計(jì)內(nèi)容確定之后，模具的基本結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)確定，于是根據(jù)所定內(nèi)容確定模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。15窺視鏡的投影面積 A= =21260.48mm829??2查塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 7-5 可知A=60 D=34則模具寬度 W= =268604158??模具長(zhǎng)度 L= =386530選擇標(biāo)準(zhǔn)模架： W L=270 400模架各部分尺寸如下圖可見(jiàn)：2.標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ?標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類(lèi)。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等，模具專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈，澆口套，推管，推桿，導(dǎo)柱，導(dǎo)套等。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)件，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)件有很大一部分隨時(shí)可在市場(chǎng)上買(mǎi)到，這對(duì)縮短制造周期，減低制造成本是極其有利的。模架尺寸確定之后，對(duì)模架有關(guān)零件要進(jìn)行必要的強(qiáng)度或剛度計(jì)算，以校核所選模架是否適當(dāng)。2.5 排氣槽的設(shè)計(jì)該套模具是屬于小型模具，排氣量很小，而且分型面比較多，在型腔的設(shè)計(jì)中采用模具間隙比塑料上的溢邊值的小的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)排氣，因此本次設(shè)計(jì)不單獨(dú)開(kāi)設(shè)排氣槽。2.6 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用推桿推出的形式（未圓角的部分采用 C2 進(jìn)行圓角）推桿圖形如下162）脫模力的計(jì)算有斜度的薄壁圓筒塑件的脫模力的計(jì)算公式如下Fc=10KfcaE(Tf-Tj)th式中 fc——脫模系數(shù)。 a——塑料的軟化系數(shù)E——在脫模溫度下，塑料的抗拉彈性模量（MPa） 。Tf—塑料的軟化溫度（ 0C） 。Tj——脫模時(shí)塑件溫度 （ 0C） 。t——塑件的壁厚（mm） 。h——型芯脫模方向的高度（mm） 。查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》第 27 頁(yè)可帶入數(shù)字得：Fc=10*K*0.5*10-4 *6*103*（140-110）*3*48.5=13095K(N)2.7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17由于 PC 對(duì)模溫要求溫度要求較高，因此在加熱方面可以采用電加熱，其加熱速度快，操作簡(jiǎn)單，排列在定模與襯套之間，這樣可以迅速的將塑料進(jìn)行冷卻，保證了塑料的熱穩(wěn)定性，有利于成型，在冷卻方面采用，由于塑料對(duì)溫度變化有影響，因此本次設(shè)計(jì)的模具體積小，無(wú)冷卻水口，這樣它的散熱效率小，可以有效的緩解塑件的快速冷卻，有利于模具的定型。第三章 模具零件制造與裝配型腔加工路線工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容1 備料 將毛坯鍛成圓柱體 φ76mm×50mm2 熱處理 調(diào)質(zhì)3 車(chē)削 裝夾校正車(chē)外圓至 φ70mm，各銳角處倒鈍。4 車(chē)削 夾 φ70mm 的外圓，平端面至總長(zhǎng) 50mm，粗車(chē)外圓至 φ59mm，車(chē)出圓弧端面至總長(zhǎng) 45。5 車(chē)削 夾 φ59mm 外圓，車(chē)外圓至 φ68mm6 車(chē)削 掉頭裝夾，半精車(chē)外圓至 φ58.4mm，各長(zhǎng)度的臺(tái)肩留磨削余量0.15mm，精車(chē)外圓至 φ58mm。7 熱處理 淬火加低溫回火，表面硬度達(dá) 58HRC-62HRC。8 磨削 粗，精磨各面至圖紙要求。189 磨削 磨削圓弧端面，并保證尺寸公差。10 鉗工 修磨，拋光11 檢驗(yàn) 按圖紙檢驗(yàn)各尺寸及形位公差是否符合要求。型芯加工路線工序號(hào)工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容1 備料 將毛坯鍛成圓柱體 φ52mm×60mm2 熱處理 調(diào)質(zhì)3 車(chē)削 裝夾校正車(chē)外圓至 φ49mm，各銳角處倒鈍。4 車(chē)削 夾 φ49mm 的外圓，平端面至總長(zhǎng) 58mm，粗車(chē)外圓至 φ43mm，車(chē)出圓弧端面至總長(zhǎng) 54.23mm。5 車(chē)削 夾 φ43mm 外圓，車(chē)外圓至 φ48.5mm6 車(chē)削 掉頭裝夾，半精車(chē)外圓至 φ42.4mm，各長(zhǎng)度的臺(tái)肩留磨削余量0.15mm，精車(chē)外圓至 φ42mm。7 熱處理 淬火加低溫回火，表面硬度達(dá) 58HRC-62HRC。8 磨削 粗，精磨各面至圖紙要求。9 磨削 磨削圓弧端面，并保證尺寸公差。1910 鉗工 修磨，拋光11 檢驗(yàn) 按圖紙檢驗(yàn)各尺寸及形位公差是否符合要求。模具的裝配工藝：模具的總裝順序：（1）裝配動(dòng)模部分，1）裝配型芯，2）配作動(dòng)模固定班板上的推桿孔。3）配作限位螺釘孔和復(fù)位桿孔。4）裝配推桿及復(fù)位桿5）墊塊裝配（2）裝配定模部分，一，型芯的裝配由于塑料膜的結(jié)構(gòu)不同，型芯在固定板上的固定方式也不同，本模具型芯的裝配采用過(guò)渡配合在壓入過(guò)程中要注意保證型芯的垂直度，不切壞孔壁和不使固定板產(chǎn)生變形，在型芯和型腔的配合要求經(jīng)修配合格后，在平面磨床上磨平端面 A（用等高墊鐵支撐） 。為保證裝配要求應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）檢查型芯高度及固定板厚度（裝配后能否達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求） ，型芯臺(tái)肩平面應(yīng)與型芯軸線垂直。2）固定板通孔與沉孔平面的相交處一般為 90°角，而型芯上與之相應(yīng)的配合20部位往往呈圓角（磨削時(shí)砂輪損耗形成） ，裝配前應(yīng)將固定板的上述部位修出圓角，使之不對(duì)裝配產(chǎn)生不良影響。二，澆口套的裝配：澆口套與定模板的配合一般采用 H7/m6。它壓入模板后，其臺(tái)肩應(yīng)與沉孔底面貼緊。裝配的澆口套的壓入端與配合孔間應(yīng)無(wú)縫隙，所以，澆口套的壓入端不容許有導(dǎo)入斜度，應(yīng)將導(dǎo)入斜度開(kāi)在模板上澆口套配合處的入口處。為了防止在壓入時(shí)澆口套將配合孔壁切壞，常將澆口套的壓入端倒成小圓角。在澆口套加工時(shí)應(yīng)留有去除圓角的修磨余量 Z，壓入后使圓角突出在模板之外，然后再平面磨床上磨平，最后把修磨后的澆口套稍微退出，將固定板磨去 0.02mm，重新壓入后即可，臺(tái)肩對(duì)定模板的高出量 0.02mm 亦可采用修磨來(lái)保證。三，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配：導(dǎo)柱和導(dǎo)套分別安裝在塑料模的動(dòng)模和定模部分上，是模具合模和啟模的導(dǎo)向裝置導(dǎo)柱和導(dǎo)套采用壓入方式裝入模板的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔內(nèi)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后應(yīng)保證模板在啟模和合模時(shí)都能靈活滑動(dòng)，無(wú)卡滯現(xiàn)象。因此加工時(shí)除保證導(dǎo)柱，導(dǎo)套和模板等零件的配合要求外，還應(yīng)保證動(dòng)，定模板上導(dǎo)柱和導(dǎo)套安裝孔的中心距一致， （其誤差不大于 0.01mm） 。壓入錢(qián)、前應(yīng)對(duì)導(dǎo)柱，導(dǎo)套進(jìn)行選配。壓入模板后，導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔應(yīng)與模板的安裝基面垂直。如果安裝后啟模和合模不靈活，有卡滯現(xiàn)象，可用紅粉涂于導(dǎo)柱表面，往復(fù)拉動(dòng)動(dòng)模板，觀察卡滯部位，分析原因，然后將導(dǎo)柱退出，重新裝配。在兩根導(dǎo)柱裝配合格后再裝配第3 第 4 根導(dǎo)柱。每裝入一根導(dǎo)柱均應(yīng)做上述觀察。最先裝配的應(yīng)是距離最遠(yuǎn)的兩根導(dǎo)柱。四，推桿的裝配：推桿的作用是推出制件，推桿應(yīng)運(yùn)動(dòng)靈活，盡量避免磨損。推桿應(yīng)由推桿固定板及推板帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由導(dǎo)向裝置對(duì)推板進(jìn)行支撐和導(dǎo)向。推桿裝配步驟：1）將推桿孔入口處和推桿頂端倒出小圓角或斜度；當(dāng)推桿數(shù)量較多時(shí)，應(yīng)與推21桿孔進(jìn)行選擇配合，保證滑動(dòng)靈活，不溢料。2）檢查推桿尾部臺(tái)肩厚度及推板固定板的沉孔深度，保證裝配后有 0.05mm 的間隙，對(duì)過(guò)厚者應(yīng)進(jìn)行修磨。3）將推桿及復(fù)位桿裝入固定板蓋上推板，用螺釘緊固。4）檢查及修磨推桿及復(fù)位桿頂端面。當(dāng)模具處于閉合狀態(tài)時(shí)，推桿頂面應(yīng)高出型面 0.05-0.10mm，復(fù)位桿端面低于分型面 0.02-0.05mm。上述尺寸要求受墊塊和限位釘影響。所以，在進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)將限位釘裝入動(dòng)模座板，并將限位釘和墊塊磨到正確尺寸。將裝配好的推桿，動(dòng)模，支撐板，動(dòng)模座板組合在一起。當(dāng)推板復(fù)位到與限位釘接觸時(shí)，若有推桿低于型面則修磨墊塊。如果推桿高出型面，則可修磨推板地面。推桿和復(fù)位桿頂面的修磨面可在平面磨床上進(jìn)行，修模時(shí)可采用 V 形鐵或三爪自定心卡盤(pán)裝夾。裝配要求：1）裝配后模具安裝平面的平行度誤差不大于 0.05mm。2）模具閉合后分型面應(yīng)均勻密合。3）導(dǎo)柱，導(dǎo)套滑動(dòng)靈活，推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作必須保持同步。4）合模后，動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸。在進(jìn)行總裝前，模具已完成導(dǎo)柱，導(dǎo)套等零件的裝配并檢查合格。六．試模模具裝配完成后，應(yīng)進(jìn)行試模，試模的目的有兩個(gè)：其一是檢查模具在制造上存在的缺陷，并查明原因加以排除；其二是可以對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評(píng)定并對(duì)成形工藝條件進(jìn)行探索，這將有益于模具設(shè)計(jì)和成形工藝水平的提高。試模按下列順序進(jìn)行：1. 裝模2. 試模3. 對(duì)試模后合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂上防銹油后入庫(kù)。第三章 小結(jié)22此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來(lái)重要的一步。從最初的選題，開(kāi)題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙和設(shè)計(jì)過(guò)程，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過(guò)這次實(shí)踐，我了解了塑料模具的用途及發(fā)展前景，熟悉了本人所選擇的方罩殼的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了模具設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)和思考的能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次全面實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找有關(guān)資料的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)數(shù)據(jù)，分析所得數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力和獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。我很珍惜此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然它暴露出了自己專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)不能達(dá)到活學(xué)活用的地步，對(duì)材料及書(shū)本的不了解，等等。但這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人。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，在老師和同學(xué)的幫助下，有關(guān)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。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電腦數(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)幾個(gè)星期的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為大學(xué)三年生涯劃上一個(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)。23在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了指導(dǎo)老師以及同學(xué)的幫助，特別是劉兵老師的細(xì)心指導(dǎo)，使我受益匪淺。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師和幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝!第四章 結(jié)果與建議經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的塑料模具畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的想法有了更深一步的認(rèn)識(shí)，塑料模具并不是我想象中的那樣簡(jiǎn)單，感覺(jué)我以前的認(rèn)識(shí)好片面。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我想到任何東西都要腳踏實(shí)地，不要眼高手低。這次在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師李有才老師對(duì)我們細(xì)心指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師和同學(xué)請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。24參考文獻(xiàn)1.《塑料成型成型工藝與模具結(jié)構(gòu)》 歐陽(yáng)德祥主編 機(jī)械工業(yè)出版社2.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 伍先明主編 國(guó)防工業(yè)出版社3.《塑料模具圖冊(cè)》 閻亞林主編 高等教育出版社4.《機(jī)械制圖》 劉力等主編 高等教育出版社5.《模具材料》 李有才主編 化學(xué)工業(yè)出版社