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1、本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 摘 要 本次畢業(yè)設計選擇盒蓋注塑模，盒蓋具有結(jié)構簡單、重量輕、耐腐蝕老化、強度高 、制作方便、價格低廉等特點。設計過程中依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產(chǎn)。該產(chǎn)品設計為大批量生產(chǎn)，故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，模具的型腔采用一模一腔布置，推出形式為兩推桿推出機構完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設計中也進行了設計，這樣可以使塑件的性能得到很好的提高，也能在很大的程度上避免塑件成型缺陷，從而保證本次設計的要求。本次的設計中不僅參考了大量紙質(zhì)文獻，而且

2、在互聯(lián)網(wǎng)上查閱資料，設計過程比較完整。 關鍵詞：注射成型 模具設計 盒蓋 PE I 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 目 錄 摘 要 I 第一章 盒蓋的工藝分析 1 1.1塑件成型的工藝分析 1 1.2塑件成形工藝參數(shù)確定 2 1.2.1 PE成形的工藝參數(shù) 2 1.2.2關于PE設計時應考慮的問題 3 第二章 注塑機及模架的選擇 4 2.1注塑機的選擇 4 2.1.1一次性注射塑料的體積 4 2.1.2注塑機的初選 4 2.2

3、模架的選擇 5 2.2.1模架的結(jié)構 5 2.2.2基本模架組合尺寸 7 第三章 模具基本結(jié)構設計 8 3.1塑料模具的基本結(jié)構 8 3.2塑料模具分型面的選擇 8 3.2.1分型面的類型 8 3.2.2分型面的選擇 8 3.3型腔數(shù)目的確定 10 3.4推出機構的設計 10 3.5塑料模具導向機構的設計 12 3.5.1導向機構的作用 12 3.5.2導向零件的設計原則 12 3.5.3導柱、導套結(jié)構及固定形式 12 3.6澆注系統(tǒng)的設計 13 3.6.1澆注系統(tǒng)的設計原則 13 3.6.2確定分型面的位置 14 3.6.3主流道的設計 14 3.6.4分

4、流道的設計 15 3.6.5澆口的設計 16 3.6.6冷料穴的設計 17 3.6.7排氣系統(tǒng)設計 17 第四章 注射機的有關工藝參數(shù)校核 18 4.1最大注射量校核 18 4.2鎖模力的校核 18 4.3模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 18 4.4模具閉合高度校核 19 4.5開模行程校核 19 第五章 成型部件工作尺寸的計算 20 5.1影響塑件尺寸公差的因素 20 5.2計算精度等級的選取 20 II 5.3成型零件尺寸計算 20 第六章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)計算 22 6.1模具冷卻系統(tǒng)計算 22 6.2模具加熱系統(tǒng)的計算 23 第七章 模具的

5、工作原理 25 7.1模具工作原理: 25 7.2模具的組成 25 第八章 模具總裝圖及模具的裝配、試模 26 8.1 模具總裝圖及模具裝配 26 8.2模具的安裝試模 27 8.2.1試模前的準備 27 8.2.1模具的安裝及調(diào)試 27 8.2.3試模 27 8.2.4修模 28 8.2.5檢驗 28 第九章 總結(jié)與展望 29 結(jié) 論 30 致 謝 31 參考文獻 32 III 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第一章 盒

6、蓋的工藝分析 1.1塑件成型的工藝分析 如圖1.1為盒蓋的塑件圖, 單位 圖1.1 塑件圖 (1)產(chǎn)品名稱： 盒蓋 (2)產(chǎn)品材料： 聚乙烯（PE） 塑件材料特性：聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大品種。按聚合時采用的壓力不同可分高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少，相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較高，所以低壓聚乙烯比較硬，耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對分子質(zhì)量較低，且具有較好的有軟性、耐沖擊性及透明性 (3)塑件材料成形性能： 聚乙烯成型時，在流動方向與垂直方向的收縮差異較大。注射方向的收縮大于垂直方向的收縮率，易產(chǎn)生變形，聚

7、乙烯收縮率的絕對值較大成型收縮率 也較大，易產(chǎn)生縮孔，冷卻速度慢，必須充分冷卻，且冷卻速度要均勻;質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時可強行脫模。 (4)產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn) (5)塑件尺寸：如圖1.1所示 (6)塑件顏色：土黃、米白、乳白等各種顏色，可根據(jù)需要任意選擇 (7)塑件材料物理性能(查文獻[1]可得) ①密度： 0.91～0.96g/cm3 ②收縮率：1.0%～3.0% ③熱變形溫度：83℃～103℃ ④屈服強度：37MPa ⑤抗彎強度：67MPa ⑥彎曲彈性模量：1.45MPa ⑦抗壓強度：56 MPa ⑧缺口沖擊強度：3.4 ～4.8KJ/m3 (8)

8、塑件質(zhì)量：該產(chǎn)品材料為PE,由上得知其密度為0.91～0.96g/cm3；收縮率為1.0%～3.0%；計算出平均密度為0.92g/cm3；平均收縮率為。可根據(jù)塑件形狀進行UG造型幾何計算得到盒蓋的體積。 體積: V≈5284.6mm 質(zhì)量: m＝ρV≈5.7g (9)塑件要求：塑件內(nèi)側(cè)表面光滑，有一定的強度，能達到所需的要求 。 1.2塑件成形工藝參數(shù)確定 1.2.1 PE成形的工藝參數(shù) 查文獻[2]表6-5得： (1) 塑化形式：螺桿式 (2) 螺桿轉(zhuǎn)數(shù)/（r/min）：20～40 (3) 噴嘴形式：直通式 (4) 噴嘴溫度/℃：220～230 (5) 料筒溫度/℃：

9、①前段：230～250 ②中段：240～260 ③后端：220～240 (6) 模具溫度/℃：80～100 (7) 注射壓力/MPa：80～120 (8) 保壓力/MPa：40～50 (9) 注射時間/s：0～5 (10) 保壓時間/s：20～80 (11) 冷卻時間/s：20～50 (12) 成型周期/s：50～140 1.2.2關于PE設計時應考慮的問題 (1) 結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 (2) 成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形、取向性強。 (3) 塑件應壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應力集中。

10、 (4) 注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于50C以下塑件無光澤，易產(chǎn)生熔接痕，流痕；90C以上時醫(yī)發(fā)生翹曲、變形。 第二章 注塑機及模架的選擇 2.1注塑機的選擇 2.1.1一次性注射塑料的體積 可按塑件體積的0.4倍計算澆注系統(tǒng)的總體積為：V澆=2113.8 mm，因為該模具設計為一模一腔，V澆=5284.6mm，所以一次性注入的塑料的體積為V總= V澆 + V澆 =7398.44 mm≈7.4cm3 2.1.2注塑機的初選 (1)注射量： V機≥V總/0.80 式中 V機 額定注射量（cm3）；

11、 V總 塑件與澆注系統(tǒng)凝料（cm3）。 V總/0.80=7.4/0.80=9.25 cm3 (2)注射壓力： p注≥p成型 查表得PE塑料成型時注射壓力為：80～120 Mpa (3)鎖模力： P鎖模力≥pF 式中 p 塑件成型成型時，PE塑料的型腔壓力p=24.5Mpa(查文獻[3]可得) F 澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積（mm2） 由UG進行面分析得F=3591.6mm2 p F=24.53591.6 N≈87.99kN 根據(jù)以上分析、計算，初選注塑機型號為：XS-Z-30 額定注射量/cm3：30 螺桿直

12、徑/mm：38 注射壓力/MPa：122 注射行程/mm：170 鎖模力/kN：25 最大成型面積/cm3：130 模板最大行程/mm：180 模具最大厚度/mm：200 模具最小厚度/mm：70 噴嘴圓弧半徑/mm：12 噴嘴孔直徑/mm：2 2.2模架的選擇 2.2.1模架的結(jié)構 模架設計和制造塑料注射模的基礎部件。模架的型號已經(jīng)標準化，但型號和大小需要設計者確定。在標準中規(guī)定中、小模架的周界尺寸范圍≤560mm900mm，并規(guī)定其模架結(jié)構形式為品種型號。即基本型A1、A2、A3、A4四個品種，如圖2-1所示；派生型分P1～P9九個品種，模架的組成功能及用途見表2-

13、2。 圖2-1 表2-2 型號 組成、功能及用途 A1型 定模扳采用兩塊模板，動模采用一塊模板，無支撐板，設置以推桿推出塑件的機構組成模架。適用于立式與臥式注塑機，單分型面上，可設計成多個型腔的注射模。 A2型 定模和動模均采用兩塊模板，有支撐板，設置以推桿推出塑料件的機構組成模架。適用于立式與臥式注塑機，用于直澆道，采用斜導柱側(cè)向抽芯、單型腔成型，其分型面可在合模面上，也可設置斜滑塊垂直分型脫模機構的注射模。 A3、A4型 A3型的定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，他們之間設置一塊推桿板連接推出機構，用以推出塑件，無支撐板

14、 A4型的動模和定模均采用兩塊模板，他們之間設置一塊推桿連接推出機構，用以推出塑件，有支撐板 A3、A4型均適用于立式與臥式注射機，適用于薄壁殼體形塑件，脫模力大，以及塑件表面不允許留有痕跡的塑件注射成型模具 根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，A1型模型適用于本次模具的設計。如圖2-3： 圖2-3 2.2.2基本模架組合尺寸 基本模架主要有以下幾個尺寸系列：100L、160L、200L、205L、315L、355L、400L、450L、500L、560L。標準中導柱、導套、推桿、螺釘?shù)目讖?、孔?/p>

15、尺寸為參考尺寸。 根據(jù)以上分析，計算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構形式和規(guī)格。（參照表2-2、文獻[2]表7-7） A1-160160-11-Z2 GB/T12556.1 1990 定模扳厚度：A=20mm 動模板厚度：B=25mm 墊塊厚度：C=50mm 模具厚度：H=20+20+A+B+C=40+25+20+50=135mm 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第三章 模具基本結(jié)構設計 3.1塑料模具的基本結(jié)構 塑料模具的類型很多，同一類塑料模又有各種不同的結(jié)構形式，因此在進行模具設計時就可以根據(jù)各類零件的用途和要求，在結(jié)

16、構及幾何參數(shù)的設計計算上找到共同的規(guī)律。塑料模具的組成零件按用途可以分為成型零件和結(jié)構零件兩大類。 3.2塑料模具分型面的選擇 3.2.1分型面的類型 分型面的類型有：水平分型面、垂直分型面、水平、垂直分型面三種（圖3-1所示）。 (1)水平分型面模具：分型面與壓機工作臺面平行，與合模方向垂直的模具。 (2)垂直分型面模具：分型面與壓機工作臺面垂直，與合模方向平行的模具。 (3)水平、垂直分型面模具：（多分型面模具） 圖3-1 3.2.2分型面的選擇 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結(jié)構工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響

17、，因此在選擇分型面時應綜合分析比較以選出較為合理的方案。 選擇分型面時的考慮方向： (1)保證塑件制品能夠脫模 這是一個首要原則，因為我們設置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品 。依據(jù)這個原則，分型面應首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個廓形應呈縮小趨勢，不應有影響脫模的凸凹形狀，以免影響脫模 (2)使型腔深度最淺 模具型腔深度的大小對模具結(jié)構與制造有如下三方面的影響： ①目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時間越長，影響模具生產(chǎn)周期，同時增加生產(chǎn)成本。 ②模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動

18、、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機對模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜過大。 ③型腔深度越深，在相同起模斜度時，同一尺寸上下兩端實際尺寸差值越大，若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時應盡可能使型腔深度最淺。 (3)使分型面容易加工 分型面精度是整個模具精度的重要部分，力求平面和動、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或是曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，易造成溢料飛邊現(xiàn)象。 (4)有利于排氣 對中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可

19、惜助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時應有利于排氣。按此原則，分型面應設在注射時熔融塑料最后到達的位置，而且不把型腔封閉。 綜上所述：選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術要求，模具結(jié)構簡單制造容易。當選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。由以上的結(jié)論可以得出盒蓋的分型面如圖3-2所示： AA 圖3-2分型面選擇示意圖 3.3型腔數(shù)目的確定 確定模具型腔數(shù)目時，應從以下幾個方面考慮： (1)塑件大小與設備的關系； (2)充分利用設備的能力； (3)使塑件精度比較容易得到

20、滿足； (4)不使模具結(jié)構復雜化； (5)考慮塑件生產(chǎn)批量的大小； (6)降低模具制造成本提高經(jīng)濟性。 總之，影響型腔數(shù)目因素較多且錯綜復雜，應統(tǒng)籌兼顧，避免片面性的錯誤。制造特點及生產(chǎn)實際，采用一模一腔結(jié)構，其主要優(yōu)點為： (1)保證產(chǎn)品的精度要求。 (2)冷卻系統(tǒng)便于設置，同時冷卻效果很好。 (3)模具開模距離小。 經(jīng)過綜合考慮，確定型腔數(shù)目為一模一腔的結(jié)構形式。 3.4推出機構的設計 塑件在模腔中成形后，便可以從模具中取下，但在塑件取下以前，模具必須完成一個將塑件從模腔中推出的動作，模具上完成這一動作機構稱為脫模推出機構。 推出機構的組成：一部分是直接作用在塑件推出

21、的零件；另一部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；還有一部分是用作推出零件推出動作的導向及合模時推出零件復位的零件。 推出機構應使塑件脫模時不發(fā)生變形或損傷塑件的外觀；推力的分布依脫模阻力的大小合理合理安排；推出機構的結(jié)構力求簡單，動作可靠，不發(fā)生誤動作，合模時要正確復位。從塑件結(jié)形狀分析屬薄壁類制品，宜采用推板推出機構，隨著動模運動頂桿推動推板推出機構。 熱固性塑料注射推出機構和熱塑性塑料注射模突出機構的設計方法相同。但由于由于熱固性塑料很容易滲入推出零件的滑動配合間隙，滲入的塑料凝固后很難清理，不但會影響模具的配合精度，而且還可能損壞模具。因此，熱固性塑料注射模的推出機構

22、應盡量采用推桿推出，易于加工，配合間隙容易保證；在必須采用推件板時，推件板與型芯要采用錐面配合，并且推件板要有足夠的推出距離以利于飛邊的清除。 推出機構的設計還應注意以下幾點： (1) 與型芯或型腔配合間隙可取0.01～0.03mm以下，配合表面粗糙度Ra在0.2μm以下。 (2) 為防止滑動部分產(chǎn)生咬合或拉毛，常采用局部淬火的表面強化處理，表面硬度一般要達到54～58HRC以上。還可在滑動零件表面涂覆耐高溫的固體潤滑劑降低摩擦系數(shù)。 脫模力的計算要將塑件從模腔中推出，必須克服推出所遇到的阻力，因此塑件脫模時必須有一個足夠大的脫模力。 (1)推件力的計算 推件力 Ft=Ap(μ)+

23、qA1 式中 A 塑件包絡型芯的面積（mm2）； p 塑件對型芯單位面積上的包緊力，p取0.8107～1.2107Pa； 脫模斜度； q 大氣壓力0.09MPa; μ 塑件對鋼的摩擦系數(shù)μ，約為0.1～0.3； A1 制件垂直于脫模方向的投影面積（mm2）。 A≈4924.79 mm2 Ft=［4924.791.2107（0.3cos40、+sin40、）/106+0.091715］N =17025.45N (2)確定頂出方式及頂桿位置 根據(jù)制品的結(jié)構特點確定

24、在制品的四個角上設置四根普通的圓頂桿，如圖3-3所示： 圖3-3 3.5塑料模具導向機構的設計 3.5.1導向機構的作用 (1)導向作用 (2)定位作用 (3)承受一定的側(cè)向壓力 3.5.2導向零件的設計原則 (1)導向機構類型的選用 (2)導柱數(shù)量、大小及其布置 (3)導向零件的設置必須注意模具的強度 (4)導向零件必須考慮加工的工藝性 (5)導向零件的結(jié)構應便于導向 (6)導向零件應有足夠的耐磨性 3.5.3導柱、導套結(jié)構及固定形式 導向機構是保證動、定模板或在上、下模合模時正確地定位和導向的零件。合模導向機構主要有導柱和錐面定位兩種形式。通常采用導柱導

25、向定位。導柱導向機構應用最普遍，其主要零件是導柱和導套。 此模具選用帶頭導柱和其導套，該模具采用4根導柱，其布置為等徑直導柱對稱布置。 1．導柱的設計 （1）該模具采用標準有頭導柱。 （2）導柱長度必須比凸模端面高度高出6mm～8mm。 （3）為使導柱能順利進入導向孔，導柱的端面通常必須做成圓錐或球形的先導部分。 （4）導柱直徑應根據(jù)模具體模具尺寸來確定，應保證具有足夠的抗彎強度，該模 具導柱直徑由標準模架可知為F16mm。 （5）導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按K7/k6配合，導柱滑動部分按H7/f7 或H8/f7的間隙安裝。 （6）導柱工作部分的表面粗糙度為佳0.4

26、um。 （7）導柱應具有堅硬而耐磨的表面，堅韌而不易折斷的內(nèi)芯，多采用低滲碳淬火 處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上或45鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)、表面淬火、低溫回火，硬度為50HRC以上。 2．導套的設計 導套與導柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓套形零件 (1)結(jié)構形式。采用標準帶頭導套。 （2）導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)的剩余空氣。 （3）導套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙度為0.4um。導套外徑與模板一端采用H7/k6配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０濉? （4）導套材料可用

27、淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用T8A。 3.6澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)指模具中從注射機噴嘴到型腔位置塑料流動的通道。澆注系統(tǒng)的結(jié)構、尺寸及各個部分的連接形式會直接影響塑件的質(zhì)量，因此在設計過程中，澆注系統(tǒng)的設計時重中之重。 3.6.1澆注系統(tǒng)的設計原則 澆注系統(tǒng)的設計包括：主流道的設計，分流道截面形狀及尺寸的確定，澆口類型、位置的選擇及尺寸的確定，冷料穴位置及形式的確定等。澆注系統(tǒng)設計時應遵循以下原則： (1)適應塑料成型的工藝性能 (2)利于腔內(nèi)氣體排氣 (3)避免塑料熔體直接沖擊細小型芯或嵌件 (4)防止塑件翹曲變形 (5)去除澆口方便且不影響塑件外觀

28、質(zhì)量 (6)盡可能做到同步填充 (7)盡量減小澆注系統(tǒng)的截面積和長度尺寸 3.6.2確定分型面的位置 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設計、塑件結(jié)構工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，綜合其特點及其表面質(zhì)量要求分型面位置的選擇如圖3-2所示。 3.6.3主流道的設計 主流道為注塑機的噴嘴到型腔之間的進料通道。熔體從噴嘴中以一定的動能噴出.由于熔體在料筒內(nèi)已被壓縮,此時流入模的空腔內(nèi),其體積必然要增大,流速也略為減小。 主流道設計應注意的問題： (1) 便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設計成圓錐形。錐角粗糙度Raum與噴嘴對接處設

29、計成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。 (2) 主流道要求耐高溫和摩擦，要求設計成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨加工和熱處理。 (3) 襯套大端高出定模端面0.5-1mm，并與注射機定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。 查文獻[4]（5-59）得主流道直徑計算的經(jīng)驗公式： 式中 ——主澆道大頭直徑 ——流經(jīng)主澆道的熔體體積 ——因熔體材料而異的常數(shù)（見表3.4） 表3.4 塑料種類與K值表 塑料種類 PS PE/PP PA PC ABS K值 2.5 4 5 1.5 2.1 所以D=34.5m

30、m 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復接觸和碰撞，所以模具的主流道宜設計成可拆更換的襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和處理。交口套一般采用T8A或T10A材料，熱處理硬度為50～55HRC。 澆口套有Ⅰ、Ⅱ兩種類型如圖3.5所示其中Ⅱ型是為了防止?jié)部谔自谒芰先垠w反壓力作用下退出定模而設計的，使用時用固定定模上的定位環(huán)壓住澆口套臺階端面即可。澆口套固定臺階尺寸D不能太大，以免其在交變應力的作用下產(chǎn)生變形。為了減小澆口套同模具之間的溫差，固定段圓柱直徑d也盡可能得小。 Ⅰ型 Ⅱ型 圖3.5

31、 澆口套形式 綜上所述，結(jié)合工件的加工要求，選擇Ⅱ型作為本次塑料模設計的澆口套，查文獻[5]表4-17： 主流道的大頭直徑為6mm，綜合考慮主流道如下選擇： d=12mm D=35mm L1=40mm L=50mm 3.6.4分流道的設計 分流道是指塑料熔體從主流道進入多腔模各個型腔的通道，對熔體流動起分流轉(zhuǎn)向作用，要求熔體壓力和熱量在分流道中損失小。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設計時應注意盡量減少流動過程的熱量損失和壓力損失。 (1)分流道的截面形狀及分布選擇 分流道截面形狀及尺寸應根據(jù)塑料制件的結(jié)構（大小和壁厚）、所用塑料的工藝特性

32、、成型工藝條件及分流道的長度等因素來確定。分流道截面形狀有：圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等幾種形式。常見的分流道截面形狀及特點見表3.6。 表3.6 常見的分流道截面形狀及特點 截面形狀 特點 圓形流道 流道效率較高，可達0.25D 增加制作費用及成本，稍不注意會造成流道交錯而影響流動效率 矩形截面 流道效率與圓形相當，面積比圓形流道多出了27%，增加了射出廢料，而且會造成頂出力量增加的現(xiàn)象。 梯形截面 面積比圓形流道多出了39%，更加浪費原料，與圓形流道相比唯一的優(yōu)點是制造簡便 U型流道 又稱改良式梯形流道，結(jié)合圓形與梯形的優(yōu)點改良而成，面積僅僅比圓形流道多出14%

33、 通過表3.6所示截面形狀的對比，圓形截面形狀效果最佳，但考慮到經(jīng)濟和加工難易，采用梯形截面形狀。分流道截面形狀采用U形且平衡分布。因為U形分流道熱量損失較小，易加工，效率較高且可保證各型腔均衡進料，從而保證塑件質(zhì)量。 (2)分流道的長度要盡可能短，且彎折少，以便減少壓力損失和熱力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。 (3)由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想。 此分流道的表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取0.8m左右，這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。 由于此工件為一模一腔，采用直接從主流道進行注

34、塑，無需進行分流道設計。 3.6.5澆口的設計 澆口也稱為進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設計與位置的選擇恰當與否直接關系到塑件能否完好，高質(zhì)量地注射成型。 (1)澆口位置的選擇： ①盡量縮短流動距離； ②保證熔料能迅速地充滿型腔； ③澆口開在塑件臂厚處； ④考慮分子定向的影響； ⑤減少熔接痕，提高溶解強度。 所以，塑件的澆口與塑件在分型面的兩側(cè)，澆口連接在塑件的正上方。 (2)澆口尺寸計算 l=0.7~2.0mm b=1.5~5.0mm或b= mm t=0.5~2.0mm 澆口在塑件的上側(cè)，結(jié)合本次的設計可以有以下的選擇：

35、 l=1.5mm b=3mm t=1.8mm 3.6.6冷料穴的設計 冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構組成之一。冷料穴一般設在主流道的末端，底部作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出，并滯留在動模一側(cè)的作用。該澆注系統(tǒng)選用帶Z形頭拉料桿的冷料穴，拉料桿固定在推板上，使凝料與拉料桿一道被出推出機構從模具中。開模后稍許將制品作側(cè)向移動，即可將制品連同凝料一道從料桿取下。 3.6.7排氣系統(tǒng)設計 塑料模具在成型過程中除了要排出模腔中得空氣外，還要排出塑料在固化時釋放出的揮發(fā)性氣體，否則就可能降低充模速度，甚至不能充滿

36、模腔，還會使塑件上出現(xiàn)麻點、悶光、凹陷、氣泡和缺損等質(zhì)量問題。單靠模具的分型面不能充分的進行排氣，所以這一類要開設排氣槽。 排氣槽的位置一般設在料流最后到達的地方，如分型面上的排氣槽應開設在澆口的對面。排氣槽深度一般為0.03~0.05mm，也可開到0.1~0.5mm，寬度為5~10mm。 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第四章 注射機的有關工藝參數(shù)校核 4.1最大注射量校核 注塑機的最大注塑量應大于制品的重量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好在注塑機的最大注塑量的25%～。 因此可得： 式中V

37、——模具要求的實際用料體積 V ≈9.5cm3 ≈8.5cm3 0.8 ≈24cm3 確定的注塑機注塑量為30cm3 ，滿足要求。 4.2鎖模力的校核 凝料在分型面的投影面積A2，在模具設計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2約是每個塑件在分型面的投影面積A1的0.2～0.5倍，因此可用0.35nA1來進行估算，所以： A3=A1+A2=A1+0.35A1=1.35A1=1.354924.79= 6648.4665mm=6.65cm 3——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影

38、面之和,cm2 (A1+A2)p

39、Pi——成型制品所需的注射壓力，96MPa Pm——模腔壓力，取24.5MPa K——安全系數(shù)，常取1.25～1.4 K=1/3～2/3 Pm=1.324.5/(1/2)=63.7MPa Pmax=120MPa Pmax > KP/k 確定的注射機注射壓力滿足要求。 4.5開模行程校核 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。我們所選的注塑機的最大行程與模具厚度無關，即滿足下式： S≥++a+（5~10）mm 式中 S---注射機最大開模行程,mm ---推出距

40、離(脫模距離),mm ---塑件高度,mm a---取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度，mm ++(5～10)=5.3+10.5+50+7=72.8mm滿足條件。 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第五章 成型部件工作尺寸的計算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型芯的徑向尺寸Dm、dm，型芯和型腔的深度尺寸Hm、hm，中心距Cm等。 任何塑件都有一定的幾何形狀及尺寸要求，其中有配合要求的尺寸精度要求較高。模具成型零件工作尺寸必須保證

41、所成形塑件的尺寸達到要求，而影響塑件尺寸及公差的因素相當復雜，這些影響因素應該作為成型零件工作尺寸確定的依據(jù)。 5.1影響塑件尺寸公差的因素 (1)成型零件的制造公差 (2)成型零件的磨損 (3)成型收縮率的誤差和波動 (4)模具安裝配合誤差 (5)水平飛邊的波動 5.2計算精度等級的選取 為了降低模具加工難度和制造成本，在滿足塑件使用的前提下，采用較低的尺寸精度。 表5.1 PE建議采用精度等級表 塑料品種 建議采用精度等級 高精度 一般精度 低精度 PE 5 6 7 根據(jù)設計要求應選擇高精度的加工。 5.3成型零件尺寸計算 計算中取聚乙烯的平

42、均收縮率2.0%。公差按照表5.1的公差進行計算。模具制造公差，統(tǒng)一取塑件尺寸公差的1/3。 表5.1 塑件尺寸 計算公式 型腔或型芯工作尺寸 徑向尺寸 型芯徑向尺寸 ?57 0+0..48 ?58.500-0.16 ?660+0.53 ?67.720-0.17 ?68 0+0.75 ?69.920-0.25 型腔徑向尺寸 ?57 0-0.48 ?58.180+0.16 ?680-0.75 ?68.790+0.25 軸向尺寸 型芯軸向尺寸 60+0.24 6.260-0.08 380+0.38

43、 39.010-0.13 1.20+0.2 1.290-0.07 型腔軸向尺寸 10.20-0.26 10.420+0.09 5.20-0.22 5.450+0.07 51.60-0.48 52.950+0.16 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第六章 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)計算 6.1模具冷卻系統(tǒng)計算 冷卻回路的設計應該做到：冷卻回路系統(tǒng)內(nèi)流動的介質(zhì)必須能充分吸收成型塑料件傳導給模具的熱量，使模具成型表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需要的溫度上。 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機機體接觸所散失的

44、熱量，及假定塑料熔體在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水帶走。 所需冷卻水的體積 式中 所需冷卻水的體積流量，m3/min； G 單位時間模具內(nèi)注射塑料熔體的質(zhì)量，kg/h； 成型時塑料單位質(zhì)量釋放的熱量，J/ kg； C 冷卻水的比熱容，J/ (kg； 冷卻水的密度，kg/m3； 冷卻水的出口溫度，； 冷卻水的入口溫度，。 冷卻回路所需總表面積可按下式計算 式中 冷卻回總表面積，m; m 單位時間內(nèi)注入模具中樹脂

45、的質(zhì)量，kg/h； Q 單位質(zhì)量樹脂在模具內(nèi)釋放的熱量，J/kg，PE的q值查表得：q值為5.9； K 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2K )； 模具成形表面的溫度，； 冷卻水的平均溫度，。 冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K可用下式計算 式中 K——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2K )； p——冷卻水在該溫度下的密度，； V——冷卻水的速度，m/s； d——冷卻水孔直徑，m； ——與冷卻水有關的物理溫度，值可查表6.1： 表6.1水的值與溫度的關系 平均水溫 5 10 15 20 25 30 35 40

46、45 56 值 6.16 6.60 7.06 7.50 7.95 8.40 8.84 9.28 9.66 10.05 =9.66=7.1 ==0.027 冷卻回路總長度可用下式計算: L=A／d 式中L——冷卻回路總長度 ，m； A——冷卻回路總表面積，m； d——冷卻水孔直徑，m。 所以，L===0.42m=420mm 型腔的冷卻是由在模板上的4條冷卻水管完成。 6.2模具加熱系統(tǒng)的計算 有如下情況時，必須設置模具加熱裝置，對模具進行加熱。 (1)對要求模具溫度80℃以上的塑料成型 在模具要求80℃以下時，可以利用熔融塑料

47、在注射過程中傳導給模具的余熱使模具升溫。但對流動性較差的塑料的成型均要求模具具有較高的溫度。對要求模具溫度在80℃的塑料成型時要對模具進行加熱，否則會影響溶料的流動性，使其難于成型。 (2)對大型模具的預熱 大型模具在初始成型時其模溫是室溫，靠熔融塑料的傳導達到熱變形溫度十分困難的，只有在成型前對模具進行預熱才能使其成型順利進行。 (3)熱流道系統(tǒng)的局部加熱 熱流道注射模是對澆注系統(tǒng)進行加熱的澆注方式。 (4) 在模具的局部有需要局部加熱的區(qū)域 比如在注射的形成的末端，由于部分區(qū)域，模具溫度過低，需要采用局部加熱。 綜上所述，當注射成型工藝要求模具溫度在80℃以上時，模具必須有加

48、熱裝置，由于PE成型工藝要求模溫在40℃～80℃。因此，此模具不用設置加熱裝置 第七章 模具的工作原理 7.1模具工作原理: 如圖7-1所示的盒蓋注射模式一種典型采用斜桿導滑的滑塊內(nèi)側(cè)抽芯注射模。為保證塑件表面無凹痕，模具用點澆口進料，開模時，模具從Ⅰ面首先分型。繼續(xù)開模時，由于定距螺釘20的作用，模具又從Ⅱ面分型，然后開模停止。推出時，注射機推板12，推板12推動斜滑塊14、15，由于動模板9上寫空的作用，斜滑塊14、15既向前作推出運動又向內(nèi)作抽芯運動，將內(nèi)側(cè)

49、凹芯從塑件上抽出并將塑件推落型芯。 7.2模具的組成 （1）成形零部件：定模座板1、動模板8、定模板9、動模座板13等。 （2）澆注系統(tǒng)：澆口套6,、定位圈4等。 （3）導向部分：導柱導套3、定距螺釘20等。 （4）推出部分：復位桿7、推桿固定板11、推板12、斜滑塊14、15等。 圖7-1工作原理圖 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第八章 模具總裝圖及模具的裝配、試模 8.1 模具總裝圖及模具裝配 圖8-1 裝配圖 8.2模具的安裝試模 8.2.1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

50、，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)。 8.2.1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。 （1）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

51、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。 （2）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。 8.

52、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。 8.2.4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

53、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。 8.2.5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，

54、應清理干凈，涂防銹油入庫保存。 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 第九章 總結(jié)與展望 通過本次畢業(yè)設計，我學到了很多知識。通過虛心向老師和師兄請教、親自參加實踐、認真查閱資料、積極與同學們探討、主動參與各項工作等多種途徑，我的知識結(jié)構得到了進一步完善，動手能力也得到了提高。更重要的是讓我以后在工作或?qū)W習過程中自學能力有了很大的提高。 在這三年的時間里我們的專業(yè)知識得到了提高，從剛開始的茫然到開朗經(jīng)歷了一個漫長的過程，在這期間有勞動的汗水、有解決問題時的興奮、當然也有很多太多的壓力，回首

55、那些經(jīng)歷真的有一種很獨特的感覺。 現(xiàn)在就快要畢業(yè)了，仿佛又回到了那種時刻，在學校的生活可以說是步入社會的準備階段了，學習的東西也是為以后做的準備了，在這三年的時間里我們已經(jīng)完成了應有的學業(yè)，但這不是目的這只是一個階段，更大的挑戰(zhàn)還在以后，相信我以后會更加的努力的。 總之，在本次畢業(yè)設計中，我學到很多東西，也接受了很多教訓，這些都是我以后生活寶貴的財富。吃一塹，長一智，我將牢記這些經(jīng)驗和教訓。努力提高自己，使自己更能適應這個社會。為社會奉獻自己！ 結(jié) 論 通過此次畢業(yè)設計，我更進一步的了解了我所學的專業(yè)方向，扎實了

56、我的專業(yè)知識，更使我得到了一次全面綜合的鍛煉機會，把所學的知識與實際聯(lián)系起來，真正體會到了千百萬科研工作者的艱辛。 在設計的過程中，通過查閱資料，分析制件的結(jié)構工藝性，初步確定沖壓方案，計算、分析比較從而確定最佳方案。另一方面，本著力求模具結(jié)構簡單、模具零件易于加工和耐用等原則，我多次對模具的結(jié)構進行改動。在查閱資料和反復思考分析的過程中，我對沖壓模具設計有了較深層次的認識和理解，也懂得了如何查閱自己所需的資料和如何將學到的知識應用到實際的設計中！ 在模具設計過程中也遇到了很多問題，王老師均給予我詳細的解答，使我少走了許多彎路。 另外通過這次的畢業(yè)設計也讓我知識到了經(jīng)驗的重要性。有很多

57、的數(shù)據(jù)不是通過計算就能夠得到的，而是在制造加工中不斷的積累不斷的驗證而得出的。這更加使我意識到實踐的重要性。因此我在今后的工作和學習中不斷總結(jié)和積累經(jīng)驗，具有了豐富的經(jīng)驗才有可能設計出最好的模具。 實踐出真知，只有理論是不行的，只有考慮到制造加工的可能性，加工制造的成本以及產(chǎn)品的市場可行性，才能設計出優(yōu)質(zhì)的模具。這才是一個合格的技術科研人員應該具備的基本素質(zhì)。 我希望在今后的工作努力實現(xiàn)我的人生價值，能得到領導的好評。 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 致 謝 在論文完成之際，我首先向關心幫助和指導我的

58、指導老師王海平表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！ 在論文工作中，遇到了許多細節(jié)上的問題，一直得到王海平老師的親切關懷和悉心指導，畢業(yè)設計才得以順利的完成。王海平老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實的工作作風和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學生營造的濃郁學術氛圍，以及學習、生活上的無私幫助! 轉(zhuǎn)眼就要告別大學，告別了這段人生中令人難忘的美好時光，心中有依戀、不舍，也有遺憾，但更多的是感激。這三年來無論是在學習還是生活中都遇到諸多的困難和挫折，也曾迷茫過、彷徨過，但得到那么多師長和朋友、同學的無私教導與幫助，我也逐漸成長，不斷成熟起來，

59、在此我感謝那些給過我?guī)椭娜耍l(fā)自內(nèi)心的感謝。 這段時間感覺過得挺忙碌的，但我卻是充實的！我深深地體會到了一個設計人員的不易，通過這次塑模設計，我更進一步了解了自己的專業(yè)，使得我的知識水平有了新的提高，深刻的理解了學習的重點和必須掌握的知識。收獲真的還是蠻多的。 由于本人的學識水平、時間和精力有限，文中定有許多不完善之處，我將在以后的工作、學習中不斷思考、完善。 最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位專家、教授! 本科機械畢業(yè)設計論文CAD圖紙 QQ 401339828 參考文獻 1． 塑料模具設計手冊組編

60、寫組編.塑料模具設計手冊.模具手冊之二第二版，北京：機械工業(yè)出版社，1994.66-82 2． 史鐵梁.模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，2003.43 -68 3． 李學峰.塑料模具設計與制造,北京：機械工業(yè)出版社，2010.103-183 4． 李秦蕊.塑料模具設計.第二版.西安：西安工業(yè)大學出版社，1985.25-28 5． 楊占堯.塑料模具課程設計.北京：化學工業(yè)出版社，2010.24-85 6． 梅伶.模具課程設計指導.北京： 機械工業(yè)出版社，2006.49-54 7． 屈華昌．塑料成型工藝與模具設計．北京：機械工業(yè)出版社，2001.45-198 8． 肖祥芷.王孝培.中國模具設計大典. 南昌：江西科學工業(yè)出版社，2003.456-486