《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-變焦環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-變焦環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)【全套圖紙】（56頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 變焦環(huán)注塑模具設(shè)計(jì)變焦環(huán)注塑模具設(shè)計(jì) 2008 年 6 月 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第IV頁(yè) 摘摘 要要 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)的霸主。我國(guó) 的塑料成型模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)起步比較晚，整體水平還比較低，但近幾年發(fā)展比 較迅速。目前單單型腔的模具達(dá) 80%以上，仍占主導(dǎo)地位。 該設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)多種相似塑件的模具結(jié)構(gòu)參考，設(shè)計(jì)的是 ABS 塑件模具，采用的 是一模四腔注射。該產(chǎn)品采用環(huán)形澆口注射和組合式型腔。型腔由可活動(dòng)的成形零 部件組成。本論文首先簡(jiǎn)要介紹了注塑模具的結(jié)構(gòu)工藝性，以及在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng) 用情況，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)等。接著對(duì)該零

2、件進(jìn)行選材，并完成該零件的加工工藝分 析。在此基礎(chǔ)上，完成零件的體積、質(zhì)量的計(jì)算、并選取注塑機(jī)以及注塑機(jī)的校核 等等。根據(jù)零件圖形以及精度要求，擬定出模具的結(jié)構(gòu)方案，包括澆口的設(shè)計(jì)、分 型面的選擇、模架的選擇、以及成型零件的設(shè)計(jì)等等。設(shè)計(jì)了定位銷等定位零件； 設(shè)計(jì)了彈簧、推桿等其它零件。設(shè)計(jì)好零件之后，對(duì)這些零件進(jìn)行材料的選取，以 及主要零件的加工工藝。 關(guān)鍵詞：變焦環(huán)；注射模；環(huán)形澆口；設(shè)計(jì) 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第V頁(yè) Abstract The mold industry is the national econo

3、mical foundation,and the plastic mold is the overlord in the entire mold industry. It is quite late which the development of manufacture technology, the overall level is low in our country.But the plastic mold is developing quite rapidly in plastic take- shape mold design area recent year.Now, the s

4、ingle cavity mold is above 80%,and still occupied an important position. By researching many kinds of similarly models , designed a ABS model, which can inject four cavities in one time.The products are ring gated on the side,and adopt combined type cavity arrangement.The cavity is formed by the for

5、med spare part which can move . This paper briefly introduced the craft of the injection molding, as well as the applications in the various sectors, and the development trends in the future. Then, we selected the material for the part and determinated the analysis craft .On this basis, completed th

6、e components the volume, the quality computation, and selects injection molding machine as well as injection molding machines examination and so on. According to the components graphs as well as the accuracy requirement, draws up molds organization plan, including the runner design, divides the prof

7、ile the choice, pould frames choice, as well as formation components design and so on. we designed the position components, like the 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第VI頁(yè) Positioning pin; we also designed other components, like the spring、Throwout lever and so on. After the design, we selected the materials for the

8、 above components, made the processing technology for the major parts. key words： ring of zoom leans; injection molding; ring gated; Design 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 VII 頁(yè) 目 錄 第第 1 1 章章 緒論緒論 .1 1.1 我國(guó)塑料?，F(xiàn)狀 .1 1.2 塑料模發(fā)展趨勢(shì) .2 第第 2 2 章章 制品的分析制品的分析 .4 2.1 制品的簡(jiǎn)介 .4 2.1.1 結(jié)構(gòu)分析 .4 2.1.2 制品的工藝性及結(jié)構(gòu)的分析 4 2.2 塑件材料的分析

9、 .5 2.2.1 ABS 的注射成型工藝5 2.2.2 ABS 性能分析5 2.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施7 第第 3 3 章章 擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式擬訂模具的結(jié)構(gòu)形式 .8 3.1 確定型腔數(shù)量及排列方式 .8 3.1.1 型腔數(shù)量的確定 8 3.1.2 排列方式的確定 8 3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 .8 3.3 分型面位置的確定 .8 3.3.1 分型面的選擇原則 9 3.3.2 分型面的確定 9 3.4 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格的選擇和校核 10 3.4.1 注射機(jī)的選用原則 .10 3.4.2 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算 .10 3.4.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 .11 3.4.4

10、 需填充塑件體積的計(jì)算 .11 3.4.5 注射機(jī)及參數(shù)量的校核 .11 3.5 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 3.5.1 主流道的設(shè)計(jì) .14 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 VIII頁(yè) 3.5.2 分流道的設(shè)計(jì) .17 3.5.3 澆口的設(shè)計(jì) .18 3.5.4 冷料穴的設(shè)計(jì) .19 3.5.5 澆注系統(tǒng)的平衡 .20 3.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 3.6.1 排溢設(shè)計(jì) .21 3.6.2 引氣設(shè)計(jì) .22 3.6.3 排氣設(shè)計(jì) .22 3.6.4 開(kāi)設(shè)排氣槽應(yīng)注意的問(wèn)題 .22 3.6.5 該套模具的排氣方式 .22 3.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 3.7.1 冷卻介質(zhì) .23 3.7.2

11、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 .23 3.7.3 冷卻裝置的理論計(jì)算 .23 3.8 脫模推出機(jī)構(gòu)的確定 26 3.8.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 .26 3.8.2 制品推出的基本方式 .27 3.8.3 脫模力的計(jì)算 .27 3.8.4 推桿尺寸的計(jì)算 .28 3.8.5 推板厚度的計(jì)算 .29 3.9 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 30 3.9.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .30 3.9.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) .31 3.10 模架的選用 .32 3.10.1 組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 32 3.10.2 組合式矩形型底板壁厚度的計(jì)算 33 3.10.3 模架的選用 33 3.10.4 模具厚度尺寸的確定 33

12、3.11 成形零件的設(shè)計(jì) .34 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 IX 頁(yè) 3.11.1 影響塑件尺寸和精度的因素素 35 3.11.2 凹模的設(shè)計(jì) 36 3.11.3 凸模的設(shè)計(jì) 39 第第 4 4 章章 塑料模材料的選用及技術(shù)要求塑料模材料的選用及技術(shù)要求 41 4.1 塑料模材料的性能要求 41 4.2 塑料模零件選材原則 41 4.3 塑料模材料的選用 41 4.3.1 成型工作零件的選用 .41 4.3.2 本設(shè)計(jì)的材料選用 .42 4.3.3 該套模具所用材料的性能比較 .43 4.4 模具的精度要求 .43 4.4.1 模具零件的公差與配合選擇 .43 4.4.2 模具與制

13、品精度關(guān)系 .43 4.4.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 .44 4.4.4 配合種類的選擇 .44 結(jié)論結(jié)論 45 致謝致謝 46 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 47 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 1 頁(yè) 第一章 緒 論 1.1 我國(guó)塑料模現(xiàn)狀 中國(guó)現(xiàn)已成為世界最大的塑機(jī)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003 年中國(guó)塑料 機(jī)械工業(yè)總產(chǎn)值 128.21 億元，銷售金額達(dá)到 122.06 億元，產(chǎn)值和銷售額 10 年來(lái)的 年均增長(zhǎng)率都在 13%以上。2003 年中國(guó)共出口塑機(jī) 5.83 億美元，10 年來(lái)中國(guó)塑機(jī) 出口額年均增長(zhǎng)率高達(dá) 41%。不過(guò)中國(guó)出口的塑機(jī)產(chǎn)品中，低端產(chǎn)品占 90%以上。中 國(guó)塑料加工機(jī)械進(jìn)

14、口額更大，2003 年達(dá) 39.36 億美元，比上年增長(zhǎng) 54.7%。中國(guó) 2003 年塑機(jī)市場(chǎng)容量已經(jīng)達(dá)到了約 10 萬(wàn)臺(tái)(套)，其中國(guó)產(chǎn)塑機(jī)約 8.3 萬(wàn)套，進(jìn)口 塑機(jī)約 1.7 萬(wàn)套。盡管國(guó)產(chǎn)塑機(jī)占市場(chǎng)容量的 80%，其銷售額卻只占塑機(jī)市場(chǎng)總額 的不到 20%。進(jìn)口塑機(jī)的單機(jī)價(jià)格為國(guó)產(chǎn)設(shè)備的 8-10 倍，附加值遠(yuǎn)高于國(guó)產(chǎn)塑機(jī)。 中國(guó)塑機(jī)工業(yè)必須努力開(kāi)發(fā)高技術(shù)含量的產(chǎn)品，才能改變我國(guó)目前塑機(jī)“大而不強(qiáng)” 的局面，增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。 作為一個(gè)為深加工行業(yè)提供裝備的行業(yè)，我們前 40 年的發(fā)展思路基本上是以兩 個(gè)方面為依據(jù)的：一是國(guó)外先進(jìn)國(guó)家做什么，我們就跟著做什么；二是塑料加工行

15、業(yè)要規(guī)劃什么，我們就發(fā)展什么。如此做法是由我們行業(yè)所受到的歷史和客觀條件 局限所決定的。 世界大多數(shù)后來(lái)居上的國(guó)家所邁出的第一步大都是“模仿” ，這樣做無(wú)可非議， 也是正確的。原來(lái)以塑料加工廠為主的塑料加工業(yè)面對(duì)的是直接的消費(fèi)市場(chǎng)，而我 國(guó)塑料機(jī)械行業(yè)則面對(duì)的是間接的市場(chǎng)，我們只能根據(jù)塑料加工行業(yè)的信息反饋來(lái) 確定該生產(chǎn)什么。這在行業(yè)十分弱小、高質(zhì)量人才匾乏、短缺經(jīng)濟(jì)條件下也是完全 正確的。但是，現(xiàn)在我們的塑料機(jī)械行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，有了一定的實(shí)力和進(jìn)一步 發(fā)展的基礎(chǔ)；同時(shí)各個(gè)行業(yè)都在使用塑料機(jī)械，原有以塑料廠為主的塑料加工行業(yè) 已不能再代表塑料機(jī)械的買方市場(chǎng)趨勢(shì)，因此，就不能再照搬過(guò)去的模式而

16、要在特 征為買方市場(chǎng)的前提下思考問(wèn)題。 按照國(guó)際流行的模式，先進(jìn)的塑料機(jī)械制造廠商的觸角早已深入到了直接的消 費(fèi)市場(chǎng)。他們不斷研究、尋找和發(fā)現(xiàn)消費(fèi)市場(chǎng)的需求(這里包括民用及工業(yè)消費(fèi))， 自行開(kāi)發(fā)新型的塑料制品，然后為此而設(shè)計(jì)機(jī)器、安排工藝配方，直至為設(shè)備的使 用者提供一套包括加工裝備在內(nèi)、能成功地制成一種新型產(chǎn)品的交鑰匙工程。這種 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 2 頁(yè) 方式已完全不同于傳統(tǒng)的“用戶需要什么，我們就生產(chǎn)什么”的消極模式，而是一 種引導(dǎo)市場(chǎng)消費(fèi)的積極模式。這是市場(chǎng)觀念質(zhì)的飛躍。 上述差距是不能以時(shí)間作為單位來(lái)度量的。要達(dá)到這一步需要大量具有創(chuàng)新精 神的高素質(zhì)的管理人才；需要

17、大量跨學(xué)科、跨行業(yè)的高素質(zhì)科技人才；需要有效的、 廣泛的、跨行業(yè)的社會(huì)信息流通體系。而我們能否在下個(gè)世紀(jì)初不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)盡快 轉(zhuǎn)變老的模式，采用新的或更新的模式當(dāng)是消除或縮小我們同先進(jìn)國(guó)家之間差距的 關(guān)鍵所在。 目前國(guó)外塑料機(jī)械流行的設(shè)計(jì)觀念是以所要加工制品的需求為原則，如何讓用 戶在市場(chǎng)中取勝為理念，為設(shè)備的使用者設(shè)計(jì)制造專用設(shè)備。由此而涌現(xiàn)出大量我 們至今尚未掌握的新技術(shù)，如三維回路板技術(shù)(MIDs)、雙泡管膜法、混煉與注射結(jié) 合技術(shù)、同向雙螺桿直接擠出技術(shù)、熔體泵以及一直普遍流行的而在我國(guó)應(yīng)用甚少 的熱流道技術(shù)，近來(lái)出現(xiàn)的氣輔、水輔注射技術(shù)等，并因而引出了所謂“模塊化” 的設(shè)計(jì)方法，我們?cè)?/p>

18、四年前曾稱之為“功能單元化設(shè)計(jì)”。 由于人才的缺乏和知識(shí)結(jié)構(gòu)更新緩慢，我國(guó)塑料機(jī)械的控制水平未能緊跟國(guó)際 電子技術(shù)、通訊產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。國(guó)際上為使設(shè)備更加高速、高效，相繼采用了 “奔騰”級(jí)的電腦控制。因此，我們的控制精度、制品重復(fù)精度都與國(guó)外先進(jìn)水平 有較大的差距。不僅如此，將來(lái)甚至?xí)幸惶爝@些差距會(huì)在售后服務(wù)等原來(lái)與控制 系統(tǒng)無(wú)關(guān)的方面，全方位地體現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)然這也與我們企業(yè)缺乏高技術(shù)人才、不掌 握國(guó)際控制技術(shù)進(jìn)展的信息、不知如何改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備有關(guān)。說(shuō)到底，還是個(gè)知識(shí)和 人才的問(wèn)題。 1.2 塑料模發(fā)展趨勢(shì) 塑料作為現(xiàn)代四大工業(yè)基礎(chǔ)材料之一，越來(lái)越廣泛地在各行各業(yè)應(yīng)用。其中注 塑成型在塑料的各種

19、成型工藝中所占的比例也越來(lái)越大。隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)不段 向前發(fā)展，對(duì)注塑成型的制品質(zhì)量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造 型和精度直接與模具設(shè)計(jì)和制造有關(guān)系，對(duì)注塑制品的要求就是對(duì)模具的要求。 由于計(jì)算技術(shù)和數(shù)控加工迅速發(fā)展，使得 CAD/CAM 逐漸取代了過(guò)去塑料模的 設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，使傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法及組織生產(chǎn)的模式發(fā)生了深刻變化。塑料 模 CAD/CAM 的發(fā)展不僅可以提高塑料模質(zhì)量，減少塑料模的設(shè)計(jì)與制造工時(shí)，縮 短塑料模生產(chǎn)周期，加快塑件生產(chǎn)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，而且更主要的是能滿足當(dāng)前 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 3 頁(yè) 用戶對(duì)塑料模行業(yè)提出的“質(zhì)量高、交貨快、價(jià)格

20、低”的要求。 塑料模以后的發(fā)展主要有以下幾方面： 1、注射模 CAD 實(shí)用化； 2、擠塑模 CAD 的開(kāi)發(fā)； 3、壓塑模 CAD 的開(kāi)發(fā)； 4、塑料專用鋼材系列化。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 4 頁(yè) 第二章 制品的分析 2.1 制品的簡(jiǎn)介 2.1.1 結(jié)構(gòu)分析 1、變焦環(huán)模型圖： 圖 2-1 塑件圖 2、塑件材料的選擇：選用 ABS。 3、色調(diào)：黑色。 4、生產(chǎn)批量：大批量。 2.1.2 制品的工藝性及結(jié)構(gòu)的分析 數(shù)碼相機(jī)變焦環(huán)應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，由于中間有鏡片，前面還有鏡頭，所以 應(yīng)保證它有一定的裝配精度。 精度等級(jí)：采用 MT7 級(jí)精度。 ABS 塑料的脫模斜度：塑件外表面 4

21、0120 ， 塑件內(nèi)表面 301 （脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)，塑件外形以型腔大端為準(zhǔn)，塑件內(nèi)形以型 芯小端為準(zhǔn)。 ） 2.2 塑件材料的分析 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 5 頁(yè) 2.2.1 ABS 的注射成型工藝 1、注射成型工藝過(guò)程 （1）預(yù)烘干-裝入料斗-預(yù)塑化-注射裝置準(zhǔn)備注射-注射-保壓 -冷卻-脫模-塑件送下工序 （2）清理模具、涂脫模劑-合模-注射 2、ABS 的注射成型工藝參數(shù) （1）注射機(jī)：螺桿式 （2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：3060（選 30） （3）預(yù)熱和干燥：溫度（C） 8085 時(shí)間 (h) 23 （4）密度（g/ cm）:1.021.05 （5）材

22、料收縮率（%）：0.30.8 （6）料筒溫度（C）：后段 150157 中段 165180 前段 180200 （7）噴嘴溫度（C）：170180 （8）模具溫度（C）：5080 （9）注射壓力（MPa）：70100 （10）成形時(shí)間（S）：注射時(shí)間 2090 高壓時(shí)間 05 冷卻時(shí)間 20120 總周期 50220 （11）適應(yīng)注射機(jī)類型：螺桿、柱塞均可 （12）后處理：方法 紅外線燈、烘箱 溫度（C） 70 時(shí)間（h） 24 2.2.2 ABS 性能分析 1、使用性能： （1）綜合性能良好，沖擊韌度、力學(xué)強(qiáng)度較高，且要低溫下也不迅速下降。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 6 頁(yè) （2

23、）耐磨性、耐寒性、耐水性、耐化學(xué)性和電氣性能良好。 （3）水、無(wú)機(jī)鹽、堿、酸對(duì) ABS 幾乎無(wú)影響。 （4）尺寸穩(wěn)定，易于成型和機(jī)械加工，與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好，經(jīng)過(guò)調(diào) 色可配成任何顏色，且可作雙色成型塑件，且表面可鍍鉻。 2、成型性能： （1）無(wú)定型塑料，其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異，應(yīng) 按品種確定成型方法及成型條件。 （2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于 0.3，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng) 要求長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 （3）流動(dòng)性中等，溢邊料 0.04mm 左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯、AS 差，但比聚碳 酸酯、聚氯乙烯好） 。 （4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、模溫

24、（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊 型樹(shù)脂，料溫更宜取高） 。料溫對(duì)物性影響較大、料溫過(guò)高易分解（分解溫度為 250 C 左右比聚苯乙烯易分解） ，對(duì)要求精度較高的塑件，模溫宜取 5060 C， 要求光澤及耐熱型料宜取 6080 C。注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用 柱塞式注塑機(jī)時(shí)料溫為 180230 C，注射壓力為 100140 MPa，螺桿式注 塑機(jī)則取 160220 C，70100 MPa 為宜。 （5）易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)斜流的阻力，模具 設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。摧出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件 表面呈“白色”痕跡（但在熱水中加熱可消失） 。

25、（6）ABS 在升溫時(shí)粘度增高，塑料上的脫模斜度宜稍大，宜取 1 以上。 （7）在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。 3、ABS 主要技術(shù)指標(biāo)： 表 2-1 熱物理性能 密度(g/ cm)1.02105比熱容(Jkg-1K-1) 12551674 導(dǎo)熱系數(shù) (Wm-1K-110- 2) 13.831.2 線膨脹系數(shù) (10-5K-1) 5.88.6 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 7 頁(yè) 滯流溫度(C) 130 表 2-2 力學(xué)性能 屈服強(qiáng)度（MPa） 50 抗拉強(qiáng)度(MPa) 38 斷裂伸長(zhǎng)率() 35 拉伸彈性模量(GPa) 1.8 抗彎強(qiáng)度(MPa) 80 彎曲彈性

26、模量(GPa) 1.4 抗壓強(qiáng)度(MPa) 53 抗剪強(qiáng)度(MPa) 24 無(wú)缺口 261 沖擊韌度 (簡(jiǎn)支梁式)缺 口 11 布氏硬度 9.7R121 表 2-3 電氣性能 表面電阻率（） 1.21013 體積電阻率（m） 6.91014 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) 5085 2.2.3 ABS 成型塑件的主要缺陷及消除措施 主要缺陷：缺料、氣孔、飛邊、出現(xiàn)熔接痕、塑件耐熱性不高（連續(xù)工作溫度 為 70C 左右熱變形溫度約為 93C） 、耐氣候性差（在紫外線作用下易變硬變脆） 。 消除措施：加大主流道、

27、分流道、澆口、加大噴嘴、增大注射壓力、提高模具 預(yù)熱溫度。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 8 頁(yè) 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 3.1 確定型腔數(shù)量及排列形式 3.1.1 型腔數(shù)量的確定 一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、周期短、塑件的精度高、工藝參數(shù)易于控 制，這種塑件一般用單型腔模具，但是這種方法的生產(chǎn)率低、塑件的成本高，適合 于塑件較大，精度要求較高或者小批量生產(chǎn)及試生產(chǎn)；多型腔模具的特點(diǎn)是：塑件 成形的生產(chǎn)率高、塑件的成本低、塑件的互換性差，工藝參數(shù)難以控制、模具結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、模具的制造精度和成本高、周期長(zhǎng)，適用于小塑件的大批量生產(chǎn)。 而模具型腔的數(shù)量是根據(jù)注塑機(jī)的最大注塑量、鎖模力

28、以及產(chǎn)品的精度要求、 生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定的。該塑件對(duì)精度要求不高，為低精度塑件，再依據(jù)塑件的大小， 采用一模四型的模具結(jié)構(gòu)。 3.1.2 排列方式的確定 通常的排列方式有圓形排列、H 形排列、直線排列及復(fù)合排列等。在進(jìn)行型腔 的布置時(shí)應(yīng)根據(jù)塑件的形狀和大小來(lái)確定排列方式，型腔的布置和澆口的開(kāi)設(shè)部位 應(yīng)力要求對(duì)稱，型腔的圓形排列加工較困難，直線排列加工容易，但平衡性較差， H 形排列平衡性能好，而且加工性能尚可，所以使用的比較廣泛。該塑件應(yīng)采用 H 形排列。 3.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 由于該零件的內(nèi)部有側(cè)凹，需采用帶有活動(dòng)成形零部件的注射模，要求注射模 設(shè)置可活動(dòng)的成形零部件，如活動(dòng)凸模、活動(dòng)凹

29、模?；顒?dòng)鑲件、活動(dòng)螺紋型芯或型 環(huán)等，在脫模時(shí)可與塑件一起移出模外，然后與塑件分離。 3.3 分型面位置確定 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 9 頁(yè) 模具上用以取出制品和（或）澆注系統(tǒng)凝料的，可分離的接觸表面稱之為分型 面。分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模,而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本.在 制品設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成形時(shí)分型面的形狀和位置，否則無(wú)法成形。在模具設(shè)計(jì) 階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理， 對(duì)制品質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的 選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。 3.3.1 分型面的選擇原則 1、分

30、型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處,無(wú)論塑件以何方位布置型腔,都應(yīng)將此作 為首要原則； 2、有利于保證制品的外觀質(zhì)量,分型面上型腔壁面稍有間隙,熔體就會(huì)在塑件上 產(chǎn)生飛邊； 3、盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè),因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行； 4、有利于保證制品的尺寸精度； 5、盡可能滿足制品的使用要求； 6、盡量減少制品在合模方向上的投影面積,以減小所需鎖模力； 7、長(zhǎng)型芯應(yīng)置于開(kāi)模方向,當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型心時(shí),將較短的型 心設(shè)置在四側(cè)抽芯方向,有利于減小抽拔距離； 8、有利于排氣； 9、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯； 10、在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和

31、制品的脫模方便。 3.3.2 分型面的確定 根據(jù)以上原則，該模具應(yīng)有兩個(gè)分型面，如圖 3-1 所示 。A-A 為第一分型面， 分型后澆注系統(tǒng)凝料由此脫出；B-B 為第二分型面，分型后塑件由此脫出。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 10 頁(yè) 圖 3-1 分型面位置示意圖 3.4 注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格選擇及校核 注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對(duì)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī) 范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號(hào)。 從模具設(shè)計(jì)角度考慮，需要了解注射機(jī)的主要技術(shù)規(guī)范。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，最好 查閱注射機(jī)生產(chǎn)廠家提供的有關(guān)“注射機(jī)使用說(shuō)明書(shū)”上標(biāo)明的技術(shù)規(guī)范， 。因?yàn)?/p>

32、即 使同一規(guī)格的注射機(jī)，生產(chǎn)廠家不同，其技術(shù)規(guī)格也略有差異。 選用注射機(jī)時(shí)，通常是以某塑件（或模具）實(shí)際需要的注射量初選某一公稱注 射量的注射機(jī)型號(hào)，然后依次對(duì)該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、模板行程以 及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。 3.4.1 注射機(jī)的選用原則 1、計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積 或容量）的 0.8 倍； 2、模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力； 3、模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力； 4、模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間； 5、模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開(kāi)模行

33、程； 6、模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺 寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 11 頁(yè) 配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和 球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿足脫件條件。 以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號(hào)；為了保證正常的注射成型， 模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于某注射機(jī)的公稱注射量，即： 公實(shí) VV 式子中，實(shí)際塑件（包括澆注系統(tǒng)凝料）的總體積（） 。 實(shí) V 3 cm 3.4.2 塑件體積和質(zhì)量的計(jì)算 從 ABS 的

34、物理性質(zhì)可得：=1.02105，這里不妨取 1.05，這里 3 cm g 3 cm g 我們利用 Pro/E 中的“分析/模塑分析/模塑質(zhì)量屬性”可以得到 1 、塑件體積=37.33387124596 （cm） ， 而為密度= 1.05 (g/ cm） ； 2 、塑件質(zhì)量=39.200564808258 (g) 3.4.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)塑件的體積初步選定用 SZ-200/1000（臥式）型注塑機(jī)。SZ-200/1000（臥 式）型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如表 3-1： 表 3-1 注塑機(jī)的主要參數(shù) 理論注射容積(cm） 210 螺桿直徑(mm) 42 注射壓力(MPa) 150 注射速率

35、(g/s) 110 塑化能力(g/s) 14 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 10-250 鎖模力(kN) 1000 拉桿有較距離(mm) 315315 移模行程(mm) 300 模具最大厚度(mm) 350 模具最小厚度(mm) 150 鎖模形式雙曲肘 模具定位孔直徑(mm) 125 噴嘴球半徑(mm) SR15 3.4.4 需填充塑件體積的計(jì)算 1、主流道的體積約為： V(cm) = 3.140.41422.5 = 1.3455 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 12 頁(yè) 2、分流道與澆口的體積約為： V(cm) = 203.140.42 = 10.048 3、該模具總共需填充塑件的體積約為：

36、 V(cm) = 437.33387124596 +1.3455 + 10.048= 160.75299 3.4.5 注射機(jī)及參數(shù)量的校核 1、 注射量的校核 注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量 的 80%以內(nèi)。 在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件 和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即 V = nVz + Vj 或 M = nmz + mj 式中 V（m）一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm或 g） ； n 型腔數(shù)目 Vz（mz）單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(cm或 g） 。 Vj（mj）澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(

37、cm或 g） 。 故應(yīng)使 nVz + Vj 0.8Vg 或 nmz + mj 0.8mg 式中 Vg（mg）注射機(jī)額定注射量(cm或 g） 。 根據(jù)容積計(jì)算 nVz + Vj = 160.752990.8Vg 可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求。 2、 型腔數(shù)量的確定和校核 型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑 件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響。 可根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù) n 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 13 頁(yè) 1 2 m mKmN n 式中 K注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取 0.8； mN注射機(jī)允許的最大注射量； m 2澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)

38、量或體積（g 或 cm） ； m 1單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積（g 或 cm） 。 所以需要 0.8 210(1.3455 10.048) 4.2 37.33387124596 n n=4 符合要求 3、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力校核 注射成型時(shí)，塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素，其數(shù) 值越大，需要的鎖模力也就越大。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)允許使用的最大成型 面積，則成型過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)溢漏現(xiàn)象。因此，設(shè)計(jì)注射模時(shí)必須滿足下面關(guān)系： () mzj FP nAA 鎖 式中 注塑機(jī)額定鎖模力（N）F鎖 、分別為制品和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積（mm2） z A j A 塑料熔

39、體在型腔內(nèi)的平均壓力（MPa） m P 查得 ABS 的平均成型壓力為 30（cm2/MPa） 所以需要 0 就是 125253026=800 符合要求。 式中 H動(dòng)模座高度； H1推板厚； H2推桿固定板厚度； h推出距離。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 36 頁(yè) 完成了以上的工作，確定模具尺寸為 500mm 500mm，動(dòng)模座厚度 125 mm， 推板厚度 25mm，推板固定板厚度 30mm。 3.11 成形零件的設(shè)計(jì) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常有凹模、型芯和各種 成形環(huán)。 模具的成型零件主要是凹模型腔和底板厚度的計(jì)算，塑料模具型腔在成型過(guò)程 中受到熔體的高

40、壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小， 可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足而產(chǎn)生撓曲變形，導(dǎo) 致溢料飛邊，降低塑件尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái) 確定型腔壁厚，尤其對(duì)于重要的精度要求高的或大型模具的型腔，更不能單純憑經(jīng) 驗(yàn)來(lái)確定型腔壁厚和底板厚度。 注射模具的成型零件是指構(gòu)成模具型腔的零件，通常包括了凹模、型芯、成型 桿等。凹模用以形成制品的外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面，成型桿用以形成 制品的局部細(xì)節(jié)。成形零件作為高壓容器，其內(nèi)部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處 理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先根據(jù)

41、塑料的性能、制件的使用要求確定型腔的總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)澆點(diǎn)、 分型面、排氣部位、脫模方式等，然后根據(jù)制件尺寸，計(jì)算成型零件的工作尺寸， 從機(jī)加工工藝角度決定型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)尺寸，以及機(jī)加工工藝要求等。 此外由于塑件融體有很高的壓力，因此還應(yīng)該對(duì)關(guān)鍵成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校 核。 在工作狀態(tài)中，成型零件承受高溫高壓塑件熔體的沖擊和摩擦。在冷卻固化中 形成了塑件的形體、尺寸和表面。在開(kāi)模和脫模時(shí)需要克服于塑件的粘著力。在上 萬(wàn)次、甚至上幾十萬(wàn)次的注射周期，成型零件的形狀和尺寸精度、表面質(zhì)量及其穩(wěn) 定性，決定了塑件制品的相對(duì)質(zhì)量。成型零件在充模保壓階段承受很高的型腔壓力， 作為高壓容器，它的強(qiáng)

42、度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處 理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。 成形零件工作尺寸是指成形零件上直接用來(lái)成形塑件部位的尺寸。它主要有型 腔和型芯的徑向尺寸、型腔的深度和型芯的高度尺寸、型腔與型腔的位置尺寸等。 在模具的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸、精度來(lái)確定模具成形零件的工作尺寸精度。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 37 頁(yè) 3.11.1 影響塑件尺寸和精度的因素 1、成形收縮率 塑件成形后的收縮率與塑件的材料、塑件的結(jié)構(gòu)、模具的結(jié)構(gòu)以及成形的工藝 條件等因素有關(guān)，因此，在實(shí)際工作中，成形收縮率的波動(dòng)很大，從而引起塑件尺 寸的誤差很大，塑件尺寸的變

43、化值為： ( maxmin)sSSLs 式中 為塑料收縮波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差（mm） ；s 為塑件的最大收縮率（%） ；maxS 為塑件的最小收縮率（%） ；minS 為塑件尺寸（mm） 。Ls 一般情況，由成形收縮率波動(dòng)而引起的塑件尺寸誤差要求控制在塑件尺寸公差 的 1/3 以內(nèi)。 2、模具成形零件的制造誤差 模具成形零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，模具成形零件 的制造誤差越小，塑件的尺寸精度越高，但是模具零件的加工困難，制造成本和加 工周期也會(huì)加長(zhǎng)。實(shí)踐證明，如果模具成形零件的制造誤差在 IT7IT8 級(jí)之間，成 形零件的制造公差占塑件尺寸公差的 1/3。 3、模具成形

44、零件的磨損 模具在使用過(guò)程中，由于塑件熔體流動(dòng)的沖刷、脫模時(shí)與塑件的摩擦、成形過(guò) 程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的銹蝕以及由于上述原因造成的模具成形零件表面粗糙 度提高而要求重新拋光等，均可造成模具成形零件尺寸的變化值與塑件的產(chǎn)量、塑 料原材料及模具都有關(guān)系，當(dāng)塑件產(chǎn)量較大時(shí)，模具表面耐磨性要好。對(duì)于中小塑 件，模具的成形零件最大磨損可取塑件公差的 1/6，而大型塑件，模具的成形零件的 最大磨損應(yīng)取塑件公差的 1/6 以下。 4、模具安裝配合誤差 模具的成形零件由于配合間隙的變化，會(huì)引起塑件的尺寸變化。模具的配合間 隙誤差應(yīng)不影響模具成形零件的尺寸精度和位置精度。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

45、第 38 頁(yè) 3.11.2 凹模的設(shè)計(jì) 1、凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 凹模是成型塑件外輪廓的零件。根據(jù)需要有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式凹模、 組合式凹模、拼塊組合式凹模，我們的產(chǎn)品屬于小型制件，從各方面分析我們可選 用組合式凹模整體嵌入式凹模。 整體嵌入式凹模應(yīng)用于多型腔模具，凹模的加工和安裝容易，熱處理變形小， 便于凹模損壞時(shí)的更換和維修，成形后的塑件如有毛刺等缺陷時(shí)，有利于脫模和后 處理。 2、凹模尺寸的計(jì)算 為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，凡是孔類尺寸均以其最小尺寸作為公稱尺寸，即公差為正； 凡是軸類尺寸均以最大尺寸作為公稱尺寸，即公差為負(fù)。 （1）凹模徑向尺寸計(jì)算 凹模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： z

46、 scpM LSL 4 3 1 式中 凹模徑向尺寸（mm） ； M L 塑件的平均收縮率（ABS 收縮率為 0.3%0.8，平均收縮率為 0.65%） ； cp S 塑件徑向公稱尺寸（mm） ； s L 塑件公差值(mm)（3/4 項(xiàng)系數(shù)隨塑件精度和尺寸變化，一般在 0.50.8 之間，取 0.6） ； 凹模制造公差（mm）(當(dāng)尺寸小于 50mm 時(shí)，z=1/4；當(dāng)塑件尺寸大 z 于 50mm 時(shí)，z=1/5)； 塑料的最小收縮率（） 。 min S 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 39 頁(yè) 圖 38 塑件的剖面圖 固可由以上公式算出其尺寸：（由于這里塑件為圓環(huán)，故公式中為 D）如圖 3

47、8 Z SLD S 4 3 )1 ( 11 Z SLD S 4 3 )1 ( 22 12 . 0 6 . 0)0065 . 0 1 (78 12 . 0 6 . 0)0065 . 0 1 (80 12 . 0 0 91.77 12 . 0 0 92.79 Z SLD S 4 3 )1 ( 33 Z SLD S 4 3 )1 ( 44 12 . 0 6 . 0)0065 . 0 1 (92 12 . 0 6 . 0)0065 . 0 1 (100 12 . 0 99.91 12 . 0 05.100 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 40 頁(yè) Z SLD S 4 3 )1 ( 55 12 .

48、 0 6 . 0)0065 . 0 1 (102 12 . 0 06.102 （2）凹模深度尺寸計(jì)算 凹模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： z scpM HSH 3 2 1 式中 凹模深度尺寸（mm） ； M H 塑件高度公稱尺寸（mm） ； s H 2/3 項(xiàng)，有的資料介紹系數(shù)為 0.5； 其他符號(hào)意義同上。 Z SHH S 3 2 1 11 Z SHH S 3 2 1 22 1 . 0 5 . 00065 . 0 112 1 . 0 5 . 00065 . 0 132 1 . 0 58.11 1 . 0 71.31 Z SHH S 3 2 1 33 Z SHH S 3 2 1 44 1

49、. 0 5 . 00065 . 0 148 1 . 0 5 . 00065 . 0 177 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 41 頁(yè) 1 . 0 81.47 1 . 0 00.77 Z SHH S 3 2 1 55 1 . 0 5 . 00065 . 0 178 1 . 0 01.78 3.11.3 凸模的設(shè)計(jì) 1、凸模尺寸的計(jì)算 （1）凸模徑向尺寸計(jì)算 凸模徑向尺寸的計(jì)算采用平均尺寸法，公式如下： z scpM LSL 4 3 1 式中 型芯徑向尺寸（mm） ； M L 型芯的制造公差（mm） ； z 其他符號(hào)意義同上。 現(xiàn)在可算得：（由于這里塑件為圓，故公式中為 d） Z Sdd S

50、 4 3 1 11 Z Sdd S 4 3 1 22 12. 0 6 . 00065 . 0 160 12 . 0 6 . 00065 . 0 164 12 . 0 99.60 12 . 0 016.65 （2）凸模深度尺寸計(jì)算 凸模深度尺寸采用平均尺寸法，公式如下： 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 42 頁(yè) z scpM HSH 3 2 1 凸模深度尺寸（mm） ； M H 塑件孔深度尺寸（mm） ； s H 其他符號(hào)意義同上。 z scp HSh 3 2 1 11 z scp HSh 3 2 1 22 1 . 0 1 . 0 793.45 5 . 0450065 . 0 1 1 .

51、0 1 . 0 845.53 5 . 0530065 . 0 1 z scp HSh 3 2 1 33 1 . 0 1 . 0 01.79 5 . 0780065 . 0 1 第四章 塑料模材料的選用及技術(shù)要求 4.1 塑料模材料的性能要求 塑料模包括熱固性塑料壓縮模和熱塑性塑料注射模等。這類模具由于制品形狀 復(fù)雜，表面粗糙度要求較高，主要失效形式是磨損而造成的制品拉毛、工作部位堆 塌和裂紋等，因此，塑料模對(duì)本身選用的鋼，應(yīng)具有相關(guān)的要求： （1）應(yīng)具有良好的拋光性能：塑料模的成型表面都要求鏡面表面質(zhì)量，故所選 的材料，應(yīng)具有良好的拋光性能，以保證制品有良好的外觀質(zhì)量及順利脫模； （2）應(yīng)具有

52、良好的耐磨性：模具的型面應(yīng)有足夠的硬度（表面硬度一般不低于 55HRC）以便于在壓制含有云母粉、石英粉、玻璃纖維等無(wú)機(jī)填料的塑料制品時(shí)， 模具有足夠的抗力，不致于被磨損； （3）應(yīng)有足夠的抗腐蝕性能：塑料模具是在高溫下，熔融塑料侵蝕的冷熱交替 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 43 頁(yè) 條件下工作的，故材料應(yīng)具有足夠的抗腐蝕性能，以抵抗塑料中存在的有害物質(zhì)及 受熱分解時(shí)析出的氣體的侵蝕而損壞 （4）應(yīng)有足夠的硬化層深度及心部強(qiáng)度：塑料模工作時(shí)，易受機(jī)械及高速熔料 沖擊，為防止模具表面堆塌、變形必須具備有表面較高的硬度和心部強(qiáng)度 （5）應(yīng)具有良好的機(jī)加工性能：多數(shù)塑料模往往是先淬硬后加工，以

53、保證模具 型腔尺寸精度，所以模具要在 45HRC 左右的硬度下有良好的加工性能 （6）應(yīng)具有良好的冷壓性能：某些形狀復(fù)雜、批量小的塑料模，往往采用冷擠 壓加工，因此，模具材料應(yīng)具有在退火狀態(tài)下硬度低、塑性好、冷作硬傾向小的性 能 4.2 塑料模零件選材原則 （1）要選擇綜合力學(xué)性能好的鋼材以滿足模具的工作要求； （2）要根據(jù)模具的加工方法選擇模具鋼材； （3）要根據(jù)模具的精度及產(chǎn)品的批量及性能要求選擇模具鋼材； （4）要根據(jù)制品批量大小，以最低成本選材原則選擇模具用鋼。 4.3 塑料模材料的選用 4.3.1 成型工作零件的選用 表 41 塑料模成型工作零件材料的選用 零件名稱工作條件選用材料

54、形狀簡(jiǎn)單，產(chǎn)量不大的 小型芯型腔 45、T8A、T10A 凹模型芯（凸模） 、螺 紋型芯、螺紋型環(huán)、成型 鑲嵌件、成型推桿 形狀復(fù)雜，要求熱處理 變形小的型腔、型芯或鑲 嵌件和整強(qiáng)塑料的成型模 CrWMn、9Mn2V、Cr12、 Cr4W2MoV、20CrMnMo 、 20CrM nTi 凹模型芯（凸模）螺 紋型芯紋型環(huán)成型鑲嵌件 需高耐磨、高強(qiáng)度和 高韌性的大型性芯、型腔 5CrMnMo、40CrMnMo 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 44 頁(yè) 形狀復(fù)雜，要求耐腐 蝕的高精度型腔、型芯 3Cr2W8V、38CrMoA1A 形狀復(fù)雜，精度要求 較高，產(chǎn)量大的熱塑性塑 料注射模型腔、型芯

55、、鑲 塊 5Cr2MnWMoVS 5CrNiMnMoVSCa 成型推桿 需冷壓加工的型腔、 型芯 20、20Cr 4.3.2本設(shè)計(jì)的材料選用 表 42 本設(shè)計(jì)中的材料選用 零件名稱選用材料零件名稱選用材料 動(dòng)、定模座板45凹模板T10A 推板45活動(dòng)鑲件40 Cr 推桿固定板Q235型芯Cr12MoV 墊塊Q235澆口套T10A 彈簧65Mn拉料桿T10A 螺釘Q235導(dǎo)套T10A 凹模墊板45支塊T10A 導(dǎo)柱T10A銷釘45 4.3.3 該套模具所用材料的性能比較 表 43 材料性能比較 鋼號(hào)切削加工性淬透性淬火不變形性耐磨性耐熱性 Q235A 優(yōu)差差 45 優(yōu)差差中差 T10A 良差差良

56、差 40Cr 良優(yōu)優(yōu)優(yōu)良 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 45 頁(yè) 4.4 模具的精度要求 模具是一種高精密成型工具。高精密性是模具企業(yè)的立業(yè)之本。因此，模具設(shè) 計(jì)與制造者，必須具有強(qiáng)烈的質(zhì)量和精密性意識(shí)及精度概念，依據(jù)制件的形狀、尺 寸及位置配合精度要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。以保證所設(shè)計(jì)與制造的模具生產(chǎn)精度與 質(zhì)量合格、互換性很強(qiáng)、確保一定的生產(chǎn)規(guī)模的優(yōu)質(zhì)制品來(lái)。 4.4.1 模具零件的公差與配合選擇 1、基準(zhǔn)制的選用 在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，一般情況下，應(yīng)優(yōu)先采用基孔制。因?yàn)槟＞吡慵目祝?常都是用定值刀（如鉆頭、絞刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)檢驗(yàn)，所以采用基孔 制可以減少孔公差帶的數(shù)量，減

57、少定值刀、量具的規(guī)格和數(shù)量，方便加工，經(jīng)濟(jì)合 理。但在特殊情況下，也可以采用基軸制。 2、公差等級(jí)的選用 公差等級(jí)的選用，在模具設(shè)計(jì)中是一向項(xiàng)重要的工作。這是因?yàn)?，公差等?jí)的 高低，直接影響到模具的使用性能和經(jīng)濟(jì)性。公差等級(jí)選用過(guò)低，將不能滿足使用 要求。反之，如果公差等級(jí)定的過(guò)高，則將會(huì)增加加工難度，使成本成倍增加，不 利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)必須綜合地考慮，即在模具保證使用性能 的前提下，盡可能選擇較低的公差等級(jí)。 4.4.2 模具與制品精度關(guān)系 模具是用來(lái)加工制品零件的，一般模具的制造精度應(yīng)比制品零件的精度高 24 級(jí)。 4.4.3 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 模具設(shè)計(jì)中所用的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值

58、，可直接查相關(guān)的表，不須進(jìn)行計(jì)算，供設(shè)計(jì)時(shí) 選用。 4.4.4 配合種類的選擇 模具零件的配合分三大類，即間隙配合、過(guò)渡配合和過(guò)盈配合。在模具設(shè)計(jì)時(shí)， 應(yīng)首先根據(jù)零件的使用要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定選用哪一類，其有以下選用方法： 1、間隙配合：對(duì)于工作有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)卻要求裝拆的孔、軸應(yīng)選用間 隙配合，一般工作條件的滑動(dòng)軸承可以選 f（以基孔制） ，如 H8/f7；相對(duì)速度較高， 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 46 頁(yè) 支撐數(shù)目較多，選 d、e 組成較大間隙配合，如 H8/e7；具有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或低速相 對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，且有對(duì)準(zhǔn)中心要求的配合，可選用間隙較小的基本偏差 g，如 H7/g6；要求

59、拆裝方便而無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可選由 h 組成的低公差等級(jí)的配合，如 H9/h9；對(duì)于較高 要求又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合，可選擇由 h 組成的高公差等級(jí)的配合，如模具導(dǎo)柱等， 如 H7/h6 、H7/h5 配合形式。 2、過(guò)渡配合：對(duì)于既要求對(duì)準(zhǔn)中心，又要拆裝方便的孔、軸選用過(guò)渡配合，對(duì) 于對(duì)中要求高，拆裝次數(shù)小，承受負(fù)荷力大，沖擊和振動(dòng)大的應(yīng)該選用較緊的配合， 而使用后不需要刃木磨和更新，要求易拆裝所選用過(guò)渡配合形式，為了避免過(guò)盈或 間隙過(guò)大應(yīng)選用較高的公差等級(jí)，故選用 H7/m6。 3、過(guò)盈配合：對(duì)于主要靠過(guò)盈保證相對(duì)靜止或傳遞負(fù)荷的孔、軸，應(yīng)選用過(guò)盈 配合，對(duì)過(guò)盈配合的選擇應(yīng)考慮負(fù)荷特性、負(fù)荷大小材料

60、的許用應(yīng)力、裝配條件及 溫度等，承受較輕工作負(fù)荷或作定位用，可選 r、s 組成的配合，如模具中的導(dǎo)套、 導(dǎo)柱與上、下模板的配合，如 H7/r6、H7/p6。 結(jié) 論 這次數(shù)碼相機(jī)變焦環(huán)的注塑模具設(shè)計(jì)讓我對(duì)注塑模具有了更深的認(rèn)識(shí)，從英語(yǔ) 論文的翻譯中了解到了很多模具的專業(yè)知識(shí)。在這次設(shè)計(jì)中，我從參考書(shū)籍上獲得 了注塑模具的設(shè)計(jì)步驟，從開(kāi)始的塑件工藝分析到結(jié)構(gòu)分析，這對(duì)整個(gè)模具的設(shè)計(jì) 相當(dāng)重要，接著對(duì)塑件的體積、質(zhì)量的計(jì)算，這是注塑機(jī)選擇的首要前提。注塑機(jī) 選擇后要對(duì)注塑量、型腔數(shù)目等進(jìn)行校核，完成上面工作以后，對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行了 設(shè)計(jì)，這里的難點(diǎn)就是主流道的設(shè)計(jì)和澆口的設(shè)計(jì)。緊接著就是冷卻系統(tǒng)和排

61、氣系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這兩部分在模具的設(shè)計(jì)中起著相當(dāng)重要的作用，也是畢不可少的部分。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 47 頁(yè) 完成上述的工作以后，緊接著就是模架的選用和標(biāo)準(zhǔn)件的選用，完成上面的工作以 后，這次設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容來(lái)了，就是凹模、凸模的設(shè)計(jì)和計(jì)算。這個(gè)計(jì)算要充分考 慮塑件材料的收縮率。 這次模具設(shè)計(jì)最主要的工作就是裝配圖和零件圖的繪制,裝配圖的繪制要考慮很多問(wèn) 題,如型腔的排列方式等,零件圖的繪制主要要結(jié)合裝配圖來(lái)繪制,要做到一一對(duì)應(yīng), 還有就是零件圖的熱處理的選擇。這些都是繪制過(guò)程中的重要部分,在繪制零件圖的 時(shí)候還要注意細(xì)節(jié)的繪制,特別是螺紋孔的繪制,有很多細(xì)節(jié)值得注意。 致 謝

62、 今天終于把設(shè)計(jì)做完了，對(duì)于一個(gè)即將走出校門的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，這既值得高興 又值得留戀，馬上就要工作了，這里首先要感謝所有教過(guò)我的老師，沒(méi)有他們辛勤 的栽培就沒(méi)有我對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握，更沒(méi)有這副模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 這里我要特別感謝劉順東老師和謝敏老師，首先要感謝劉順東老師對(duì)我的嚴(yán)格 要求，我相信名師出高徒這句話，雖然現(xiàn)在的我和高徒之間還有很大的差距，但我 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 48 頁(yè) 相信你的嚴(yán)厲，讓我真正意義上學(xué)到了東西，不管多少，這都是對(duì)我一次人生的洗 禮。在你的影響下我端正了自己的態(tài)度，這很重要，這是一次轉(zhuǎn)變，我的英語(yǔ)翻譯 你給我打回來(lái)三次，我感覺(jué)這是我大學(xué)里上的最好的一堂課

63、，這次你沒(méi)有教我任何 的專業(yè)知識(shí)，但你讓我明白了一個(gè)重要的道理態(tài)度決定一切?；厥鬃约旱拇髮W(xué) 四年自己交了很多電子文檔的作業(yè)，很多老師也知道學(xué)生的做法沒(méi)有指出，沒(méi)有批 評(píng)。這里我真的要對(duì)你說(shuō)聲謝謝，你的教導(dǎo)我會(huì)永遠(yuǎn)記在心里的。這里我還要感謝 謝敏老師，在劉老師帶實(shí)習(xí)的那段時(shí)間里，謝老師認(rèn)真的對(duì)我的裝配圖和零件圖進(jìn) 行了檢查，指出了很多的不足，特別是你對(duì)我圖紙細(xì)節(jié)問(wèn)題的指出，這些都是我平 時(shí)沒(méi)有在意的，只有注意細(xì)節(jié)才能讓設(shè)計(jì)進(jìn)一步完美，這里我會(huì)牢記你們給我指出 的不足，努力改正。 最后我最想對(duì)你們說(shuō)，謝謝你們的指導(dǎo)，學(xué)生會(huì)努力的！ 參考文獻(xiàn) 1 張國(guó)強(qiáng)主編.注塑模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社.2004 年 10 月 2模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)編.塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例.機(jī)械工業(yè)出版社. 2002 年 7 月