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目 錄 目錄………………………………………………………………………………..Ⅰ 摘要………………………………………………………………………………..Ⅱ 關鍵詞…………………………………………………………………………….Ⅱ 一. 前言…………………………………………………………………………1~2 二．塑件分析……………………………………………………………………2~3 三. 塑料材料的成型特征與工藝參數(shù)……………………………………3~5 四．設備的選擇…………………………………………………………………6~7 五．分型面的確定…………………………………………………………… ...8 六．澆注系統(tǒng)設計………………………………………………………………9~10 七．成型零部件的設計………………………………………………………..10~11 八．脫模機構(gòu)的設計………………………………………………………...... 12~15 九．斜頂機構(gòu)的設計………………………………………………………...…16 十．合模導向機構(gòu)的設置……………………………………………………..17~18 十一．塑模溫控系統(tǒng)設計……………………………………………………..18~20 十二．支承與連接零件的設計與選擇……………………………………...21~22 總結(jié)…………………………………………………………………………………23 致謝…………………………………………………………………………………24 參考文獻…………………………………………………………………………...24 — Ⅰ — 次充電器外殼產(chǎn)品造型與模具設計 摘要：此次充電器外殼產(chǎn)品的設計，從開始確定產(chǎn)品到最后完成都嚴格按照畢業(yè)說明書內(nèi)容要求進行。 第一， 是對所要設計的產(chǎn)品進行分析、測量，然后查閱相關資料確定使用的材料和性能，然后用UG畫出產(chǎn)品實體，并用UG分析產(chǎn)品的合理性。 第二， 根據(jù)實體模具型對零件進行結(jié)構(gòu)分析，確定整個注塑循環(huán)系統(tǒng)，包括基本模架、開模具行程，開模、復位機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)等基本參數(shù)，對具體結(jié)構(gòu)零件分析計算。用UG對模具的型腔、型芯及其它零件進行三維造型，對其進行實體裝配. 第三， 第三，用CAD繪制平面裝配圖及相關的零部件。本次設計的難點在于側(cè)抽芯機構(gòu)。 第四， 最后編寫一份說明書，對之前所做產(chǎn)品、工件步驟進行說明、計算。 關鍵詞：充電器外殼產(chǎn)品；UG；斜頂 — Ⅱ — 畢業(yè)設計說明書 一. 前言 三年的大學生活即將結(jié)束。最后的這次畢業(yè)設計是對以前所學知識的一個很好的學習和總結(jié)，是對所學專業(yè)知識的一個綜合運用，對我們即將走上工作崗位上能交好地適應本職工作有著重要意義，是一個必不可少的環(huán)節(jié)。 本次的實習內(nèi)容大概可分為三個階段：第一階段是在發(fā)課題后進 目錄 目錄………………………………………………………………………………..Ⅰ 摘要………………………………………………………………………………..Ⅱ 關鍵詞…………………………………………………………………………….Ⅱ 一. 前言…………………………………………………………………………1~2 二．塑件分析……………………………………………………………………2~3 三. 塑料材料的成型特征與工藝參數(shù)……………………………………3~5 四．設備的選擇…………………………………………………………………6~7 五．分型面的確定…………………………………………………………… ...8 六．澆注系統(tǒng)設計………………………………………………………………9~10 七．成型零部件的設計………………………………………………………..10~11 八．脫模機構(gòu)的設計………………………………………………………...... 12~15 九．斜頂機構(gòu)的設計………………………………………………………...…16 十．合模導向機構(gòu)的設置……………………………………………………..17~18 十一．塑模溫控系統(tǒng)設計……………………………………………………..18~20 十二．支承與連接零件的設計與選擇……………………………………...21~22 總結(jié)…………………………………………………………………………………23 致謝…………………………………………………………………………………24 參考文獻…………………………………………………………………………...24 — Ⅰ — 次充電器外殼產(chǎn)品造型與模具設計 摘要：此次充電器外殼產(chǎn)品的設計，從開始確定產(chǎn)品到最后完成都嚴格按照畢業(yè)說明書內(nèi)容要求進行。 第一， 是對所要設計的產(chǎn)品進行分析、測量，然后查閱相關資料確定使用的材料和性能，然后用UG畫出產(chǎn)品實體，并用UG分析產(chǎn)品的合理性。 第二， 根據(jù)實體模具型對零件進行結(jié)構(gòu)分析，確定整個注塑循環(huán)系統(tǒng)，包括基本模架、開模具行程，開模、復位機構(gòu)，冷卻系統(tǒng)等基本參數(shù)，對具體結(jié)構(gòu)零件分析計算。用UG對模具的型腔、型芯及其它零件進行三維造型，對其進行實體裝配. 第三， 第三，用CAD繪制平面裝配圖及相關的零部件。本次設計的難點在于側(cè)抽芯機構(gòu)。 第四， 最后編寫一份說明書，對之前所做產(chǎn)品、工件步驟進行說明、計算。 關鍵詞：充電器外殼產(chǎn)品；UG；斜頂 — Ⅱ — 畢業(yè)設計說明書 一. 前言 三年的大學生活即將結(jié)束。最后的這次畢業(yè)設計是對以前所學知識的一個很好的學習和總結(jié)，是對所學專業(yè)知識的一個綜合運用，對我們即將走上工作崗位上能交好地適應本職工作有著重要意義，是一個必不可少的環(huán)節(jié)。 本次的實習內(nèi)容大概可分為三個階段：第一階段是在發(fā)課題后進行分析和消化，進行一些必要的計算工作，確定零件的成型工藝方案，搜集并整理有關資料，為畢業(yè)設計工作準備；第二階段是去實訓樓了解模具的工作原理和零件的加工工藝。通過幾次對試?，F(xiàn)場的觀察，使我對模具在設計與加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷和本質(zhì)問題有了一定的了解和進一不的掌握。大大地豐收了我的實踐經(jīng)驗，第三階段在設計室進行畢業(yè)設計，將前兩個階段搜集的資料和實踐知識運用到實際當中去，在設計中更能善于發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，學以至用，從而達到實習的真正目的。 模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的工具。成型塑料制品的模具叫做塑料模具。 對塑料模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等方面均達到要求的優(yōu)質(zhì)制品。以模具的使用角度，要求高效率、自動化、操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低。 模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、澆口和排氣系統(tǒng)以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的機械性能、外面質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、燒焦都有十分重要的影響 塑料加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大。在批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模，合模具和取制件過程中的手工勞動，為些常采用自動開合模和自動頂出機構(gòu)。在全自動生產(chǎn)是還要保證制件能自動從模具上自動脫落。 模具對塑料制品的成本也有相當?shù)挠绊?。除簡易模具外，一般來說制作模具的費用是昂貴的。一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上，壓制模具約能生產(chǎn)二十五萬件。當批量生產(chǎn)不大時，模具費用在制品成本中所占的比例將是很大的，所以此時應盡可能采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本，如我們這次眼睛盒的設計。 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具必不可少的三項重要因素，尤其是塑料 模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求。塑料缺件使用要求和造型設計起著 — 1 — 重要作用。高效的全自動的設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才能發(fā)揮其效率，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以牙的制造和更新為前提。由于工業(yè)塑件和日用塑料制品的品和要求很大，對塑料模具也提出了越來越高的要求，因此促使塑料模具具生產(chǎn)不斷向前發(fā)展。 二、塑件分析 基本尺寸 產(chǎn)品三維圖 — 2 — 1. 塑件尺寸精度分析：由圖2-1得知產(chǎn)品尺寸是80X50X9，該塑件尺寸精度無特殊 要求，所在尺寸均為自由尺寸。 2. 塑件表面質(zhì)量分析：該塑件表面粗糙度無特殊要求，我們?nèi)a0.8度。而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。 3. 產(chǎn)品壁厚：壁厚最小0.8mm，最大處1.3mm，較均勻，有利于零件的成型。 4. 脫模斜度：由塑料成型工藝與模具設計P53頁可知，其型腔脫模具斜度一般為35′~1°20′,型芯脫模斜度為35′~40′。 5. 體積 = 36000mm^3 6. 塑件顏色：藍色。 7. 塑件經(jīng)濟性：萬能充提前實現(xiàn)了中國數(shù)億手機用戶的愿望。這個以兩根可調(diào)節(jié)金屬接觸彈片，加一個固定電池的透明夾子，看起來比較簡單的設計，卻何以成為數(shù)以千萬中國手機用戶的必備配件。 8. 塑件外觀：外觀較簡單，制造成型較易。有斜頂機構(gòu)脫模。 9. 塑件材料：PC　化學名：稱聚碳酸酯。 　 三. 塑料材料的成型特征與工藝參數(shù) PC塑料的工藝特點如下： ①屬無定型塑料，Tg為149～150℃；Tf為215～225℃；成型溫度為250～310℃；相對平均分子質(zhì)量為2～4萬。②熱穩(wěn)定性較好，并隨相對分子質(zhì)量的增大而提高。 ③流變特性接近牛頓液體，表觀粘度受溫度的影響較大，受剪切速率的影響較小，隨相對平均分子質(zhì)量的增大而增大。無明顯的熔點，熔體粘度較高。PC分子鏈中有苯環(huán)，所以，分子鏈的剛性大。④PC的抗蠕變性好，尺寸穩(wěn)定性好；但內(nèi)應力不易消除。⑤PC高溫下遇水易降解，成型時要求水分含量在0.02％以下。 ⑥制品易開裂。在成型前，PC樹脂必須進行充分干燥。干燥方法可采用沸騰床干燥(溫度120～130℃，時間1～2h)、真空干燥(溫度110℃，真空度96kPa以上、時間10～25h)、熱風循環(huán)干燥(溫度120～130℃，時間6h以上)。為防止干燥后的樹脂重新吸濕，應將其置于90℃的保溫箱內(nèi)，隨用隨取，不宜久存。成型時料斗必須是密閉的，料斗中應設有加熱裝置，溫度不低于100℃、對無保溫裝置的料斗，一次加料量最好少于半小時的用量，并要加蓋蓋嚴。判斷干燥效果的快速檢驗法，是在注塑機上采用“對空注射”。 — 3 — 如果從噴嘴緩慢流出的物料是均勻透明、光亮無銀絲和氣泡的細條時，則為合格。此法對一般塑料均適用。PC的熔體粘度比PA、PS、PE等大得多，流動性較差。熔體的流動特性接近于牛頓流體，熔體粘度受剪切速率影響較小，而對溫度的變化十分敏感， 因此，成型時只要調(diào)節(jié)加工溫度，就能有效地控制PC的表現(xiàn)粘度。成型溫度的選擇與樹脂的相對平均分子質(zhì)量及其分布、制品的形狀與尺寸、注塑機的類型等有關，一般控制在250～310℃范圍內(nèi)。注塑用料，宜選用相對平均分子質(zhì)量稍低的樹脂，MFR為5～7g/10min；對形狀復雜或薄壁制品。成型溫度應偏高，為285～305℃；而厚壁制品，成型溫度稍低，為250～280℃。不同的注塑機，成型溫度也不一樣。螺桿式為260～285℃，柱塞式為270～310℃。料筒溫度的設定是用前高后低的方式，靠近料斗一端的后料筒溫度要控制在PC的軟化溫度以上，即大于230℃，以減少物料阻力和注射壓力損失。盡管提高成型溫度有利熔體充模。但不能超過230℃，否則，PC會發(fā)生降解，使制品顏色變深，表面出現(xiàn)銀絲、暗條、黑點、氣泡等缺陷，同時，物理力學性能也會顯著下降。噴嘴溫度為260～310℃，兩種類型的注塑機噴嘴的溫度控制有所不同。模具溫度對制品的力學性能影響很大。隨著模溫的提高．料溫與模溫間的溫差變小，剪切應力降低，熔體可在模腔內(nèi)緩慢冷卻，分子鏈得以松弛，取向程度減小，從而減少了制品的內(nèi)應力，但制品的沖擊強度、伸長率顯著下降，同時會出現(xiàn)制品脫模困難。脫模時易變形，并延長了成型周期，降低生產(chǎn)效率；而模溫較低，又會使制品的內(nèi)應力增加。因此，必須控制好模溫。通常，PC的模溫為80～120℃。普通制品控制在80～100℃，而對于形狀復雜、薄壁及要求較高的制品，則控制在100～120℃，不允許超過其熱變形溫度。成型PC厚壁制品時，模具溫度的控制顯得特別重要。例如，在成型簡支梁沖擊試驗樣條(厚度為10mm)時，如果模具不進行控制溫度，則成型的樣條內(nèi)部縮孔很多，也很大。此時，模具如果沒有設置加熱裝置，則可采用簡易的方法將模具主流道加熱。該簡易的方法就是在一根鐵絲上系上棉花球，蘸上工業(yè)酒精，加熱主流道，這樣，雖不能消除縮孔，但縮孔的數(shù)量大為減少。程度大為減輕。當然．這是一種沒有辦法的辦法，是一種土辦法，不推薦使用。因為這樣，容易使模具主流道變形和氧化。盡管注塑時注射壓力對熔體強度和流動性影響較小，但由于PC熔體粘度高、流動性較差，因此，注射壓力不能太低，一般控制在80～120MPa，采用柱塞式注塑機時，注射壓力應為100～150MPa；而對于薄壁長流距、形狀復雜、澆口尺寸較小的制品，為使熔體順利、及時充模，注射壓力要適當提高至120～150MPa。PC注塑工藝控制的總的原則是：高料溫，低壓力。保壓壓 — 4 — 力大小和保壓時間長短直接影響制品的質(zhì)量。保壓壓力過小，則補縮作用小，制品內(nèi)部會因收縮而形成氣泡，制品表面也會出現(xiàn)凹痕；保壓壓力過大。在澆口周圍易產(chǎn)生較大的內(nèi)應力。保壓時間長，制品尺寸精度高、收縮率低、表面質(zhì)量良好，但增加了制品中的內(nèi)應力，延長了成型周期。保壓壓力為80～100 MPa。如前所述方法——用火加熱主流道，延長澆口中熔體的凝固時間，以增加補縮作用。PC注射成型時，可提高背壓壓力。注射速率對制品的性能影響不大。但從成型角度考慮，注射速率不宜太慢，否則進入模腔內(nèi)的熔體易冷凝而導致充模不足，即使充滿了，制品表面包易出現(xiàn)波紋、料流痕等缺陷；注射速率也不宜太快，以防裹入空氣和出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。生產(chǎn)中，一般采用中速或慢速，最好采用多級注塑。注塑時，速度沒定為慢→快→慢，這樣可大大提高制品質(zhì)量。螺桿轉(zhuǎn)速不可太高，一般為30～60 r/min。嵌件需預熱到200℃，至少也要有120℃，一般為110～130℃。再生料的再生次數(shù)不超過3次，用量為20％左右。PC是透明性塑料，成型時一般不推薦使用脫模劑，以免影響制品透明度。對脫模確有困難的制品，可使用硬脂酸或硅油類物質(zhì)作脫模劑，但用量要嚴格控制。PC制品中應盡量避免使用金屬嵌件。若確需使用金屬嵌件時，則必須先把金屬嵌件預熱至200℃左右后，再置人模腔中進行注塑，這樣可避免因膨脹系數(shù)的懸殊差別，在冷卻時發(fā)生收縮不一致而嚴生較大的內(nèi)應力，使制品開裂。減小內(nèi)應力的方法，除了在制品造型設計時避免缺口、銳角、厚薄懸殊以及采用正確的成型工藝參數(shù)等外，最好是對制品進行熱處理，熱處理溫度控制在125～135℃(樹脂Tg以下10～20℃)，處理時間為2h左右，制品越厚處理時間越長。一般壁厚小于5mm的制品，時間為8h；大于20mm的制品、時間為24h。制品的內(nèi)應力大小可通過偏振光檢驗法和溶劑浸漬法。偏振光檢驗法適用各種透明制品，它是利用PC的透明性，把制品置于偏振光鏡片之間，從鏡上觀察制品表面彩色光帶面積，以彩色光帶面積的大小來確定制品內(nèi)應力大小，如果觀察到的彩包光帶面積大，說明制品內(nèi)應力大；溶劑浸漬法是工廠中普遍采用的一種檢測手段，該法是將PC制品浸入某些溶劑(如苯、四氯化碳、環(huán)己烷、乙醇、甲醇等)之中，以制品發(fā)生開裂破壞所需的時間，來判斷應力的大小，時間越長則應力越小。如果浸漬5～15 s就開裂，說明內(nèi)應力很大；如果浸漬1～2min不出現(xiàn)裂紋，說明內(nèi)應很小，這種制品在使用過程一般 不會開裂。 — 5 — 四．設備的選擇 （一）依據(jù)最大注射量初選設備 通常保證制品所需注射量小于或等于注射機允許的最大注射量的80%，否則就會造成制品的形狀不完整、內(nèi)部組織疏松或制品強度下降等缺陷；而過小，注射機利用率偏低，浪費電能，而且塑料長時間外于高溫狀態(tài)可導致塑料分解和變質(zhì)，因些，應注意注射機能處理的最小注射量，最小注射量應大于額定注射量的20%。 1． 計算塑件的體積 利用UG軟件畫出實體零件，然后利用該軟件的“分析”→“質(zhì)量屬性” →就可以查到該零件的體積是：V=6.359cm^3 2.計算塑件的質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)。查得ABS的密度是1.03（g/cm3），采用一模兩腔，加上凝料的質(zhì)量（初步估算為8g）。 M=V ρ=6.550(g) 3.塑件成型每次需要的注射量。 2M+8=21.1(g) 4.根據(jù)注射量，查塑料成型工藝與模具設計P82頁表5-2選擇XS—ZY—125 型號的柱塞式注射機，滿足注射量小于或等于注射機允許的最大注射量的80%。 5．設備主要參數(shù)如表2—1所于。 表2—1 注射機主要技術參數(shù) — 6 — （二）最大注射量的校核 最大注射量是指注射機對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大行程時注射裝置所能達到的最大注射量。 m =n mi +m j ≤ km max m——注射成型塑件所需的總注射量 n——型腔數(shù) mi——單個塑件的體積或質(zhì)量 m j——澆注系統(tǒng)飛邊體積或質(zhì)量 k——最大注射量的利用系數(shù) m max——注射機的最大注射量 21.1=2X6.55+8≤0.8X30 所以所選注射機是正確的。 （三）模具閉合高度的校核 模具輪廓包括模具具的長度，寬度和厚度，模具厚度是指注射模的動、定模閉合后，動、定模具板外表面間的距離或稱模具閉合高度 H min ≤ H m ≤ H max 據(jù)表2—1和測量模具得：200≤260≤300 所以所選注射機是正確的。 式中：H m——模具閉和高度，mm。 H min——注射機允許模具最小厚度，mm。 H max——注射機允許模具最大厚度，mm。 — 7 — 五．分型面的確定 （一）.型腔數(shù)量的確定 型腔數(shù)量與注射機的最大注射量、鎖模力、模板尺寸等參數(shù)有關。在這次模具設計中，采用一模兩腔的形式。 圖5—1 型腔數(shù)量 （二）分型面位置的選擇 1．分型面應設置在塑件外形最大輪廓處。 2．分型面設置在動模具一側(cè)，放便塑件脫模。 3．此處分型面的選擇考慮了外觀質(zhì)量。 4．有效防止溢料 — 8 — 六．澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的一段進料通道， 其設計的好壞直接影響塑件的質(zhì)量及成型效率。 普通澆注系統(tǒng)由：主流道、分流道、澆口、冷料穴4部分組成。 1.主流道 主流道是注射機噴嘴與模具接觸算開始到分流道或型腔為止的塑料熔體的流動通道。圖6—1為此模具的主流道。長為63.1cm、大端直徑為5.7cm、小端直徑為3.5cm。 圖6—1 主流道 2.澆口 澆口也稱為進澆口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口是澆注系統(tǒng)中最關鍵的部分。直接關系到塑件的質(zhì)量。 如圖6—2所于，采用側(cè)澆口。側(cè)澆口流程亂整，截面小，去除容易，加工維修方便，能方便地調(diào)整充模是剪切速率和澆口的凍結(jié)時間，使?jié)部谛拚湍先コ奖?，適用于各種形狀的塑件。取長度b=3；厚度h=1.2 ；長度L=1.9 ; R2.5 — 9 — 3.冷料穴 冷料穴是用來存儲注射隔期間噴嘴產(chǎn)生的凝料頭和最先注入模具澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分熔體，防止這些冷料進入型腔而影響制口質(zhì)量，并使熔體順利棄滿型腔。 4.排氣槽形式 排氣系統(tǒng)的作用是將澆注系統(tǒng)、型腔內(nèi)的空氣以及塑料分解產(chǎn)生的氣體及時排出模外。對于小模具，可直接采用分型面開設排氣槽進行排氣。 此模具采用分型面開設排氣槽的方式排氣，在分型面型腔一側(cè)加工一條深0.03mm、寬3mm的排氣槽。 七．成型零部件的設計與計算 （一）型芯與型芯結(jié)構(gòu)設計 成型零件是決定塑件幾何形狀和尺寸的零件。它是模具的主要部分，主要包括：型腔、型芯及鑲件等。 1. 型腔 型腔有整體式和組合式。整體式型腔結(jié)構(gòu)簡單、成型出塑件的質(zhì)量好，模具強度好，不容易變形，適用于形狀簡單的塑件成型。長130；寬88；最高34cm。 整體式型腔 — 10 — 2.型芯 型芯是成型塑件內(nèi)表面的凸狀零件，有整體式和組合式。 整體式型芯與模板制成一體，其結(jié)構(gòu)牢固，但工藝性較差，同時模具材料耗費多，這類型型芯主要用于形狀簡單的單形腔模具中。長為130；寬88；高30mm。 此次充電器外殼的設計，由整體上并不復雜，所以采用整體式的型腔，如圖7—2。 整體式型芯 （二）型腔、型芯等尺寸校核 在實際生產(chǎn)中，PC一般取S=0.5%的收縮率。 L模具=L產(chǎn)品 X (1+S) 1. 型腔尺寸校核 原尺寸：長130；寬88；最高34mm。根據(jù)： L模具=L產(chǎn)品 X (1+S) 130X (1+0.005) =130.65 同理得出所有的校核尺寸是：長130.65；寬88.44；高34.17 2. 型芯尺寸校核 原尺寸：長為130；寬88；高30mm 同理根據(jù)以上方式可得校核尺寸是：長130.65；寬88.44；高30.15 — 11 — 八．脫模機構(gòu)的設計 脫模力是指塑件在開模時所需克服的阻力。斜頂機構(gòu)是模具的重要組成部分，隨著模具的不斷發(fā)展不斷改進，斜頂所起的作用越來越重要。它兼容了鑲拼機構(gòu)和頂出機構(gòu)的雙重作用。在以后的生產(chǎn)中它的數(shù)量會在模具中逐漸增加。斜頂根據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類：分體式斜頂和整體式斜頂。對于斜頂和其類似的還有直頂，它們只是形狀上有稍微的差異頂針位置設計的一般原則： 1、頂出要平衡，頂針必須均勻布置，以防頂出后膠件變形。 2、應注意塑件的美觀性,盡量將頂針布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位的地方，這一點對于透明制品尤其重要。要知道，任何頂針都會在膠件上留下痕跡，而且隨著頂針在生產(chǎn)過程中的不斷磨損，這種痕跡會越來越明顯。 3、頂針應落在最有利于成品出模，即脫模力最大的地方；頂出力必須施加于膠件的最底點，將膠件推出，而不是拉出。見下圖： 4、頂出力必須作用在制品能承受最大頂出力的部位,即剛性好，強度最大的部位.如壁邊，骨位、柱位下面，殼體側(cè)壁，作用面積也盡可能大一些（即盡可能選直徑大的頂針），以防塑件變形或損壞。盡量避免受力點作用于制品薄平面上，防止制品破裂,穿孔,頂白等。如筒形制品棄用頂針頂出而選擇推板頂出。 5、為防止制品變形,受力點應盡量靠近型芯或難于脫模部位,如細小的柱位與骨位。 7、頂針盡量布置于膠件的拐角處。 8、頂針應盡可能對稱布置。 9．在有滑塊側(cè)抽芯和斜滑塊的模具中，頂針盡量布置于側(cè)抽芯或斜滑塊在分模面的投影面之外。如無法避免，則要加頂針先復位機構(gòu)。頂針先復位機構(gòu)圖詳見本章第節(jié)。 10、為方便水口脫落，在水口轉(zhuǎn)角處應落水口頂針。 11、啤PP料及K料可采用垃圾釘頂出。啤ABS等其它塑膠，當頂出力很小且成品上不允許留有頂針痕跡時，也可以采用垃圾釘頂出。 12、頂針應盡量落在較平的地方，如果落頂針處斜度較大，頂針應磨成階梯狀以增大頂出力，或在不影響功能的情況下加大箭腳或頂針柱。 — 12 — 13、局部膠位較深時，由于脫模力大，輕易頂白或頂穿，在不影響功能的前提下，頂針應傍骨，加頭箭腳或出頂針柱。傍骨或出頂針柱時，頂針一般用Φ3/32”或Φ7/64”，大件成品且膠位較厚時亦可采用Φ1/8” 14、成品上有較深凹位時，一般在內(nèi)骨底落Φ7/64”或Φ1/8”頂針出頂針柱或跟客戶要求主骨兩測傍骨出頂針柱。 15、螺絲柱、定位柱等深孔部位一般落司筒或在柱兩側(cè)傍骨出頂針柱。實心柱底要落頂針，可以防止困氣，也可以防止火花加工（EDM）時積碳。 16、頂針邊離膠位邊一般應有1—2mm距離，當頂針傍柱位骨位頂出時，頂針邊離膠位邊不應超過2mm距良，當頂針位鋼料低于周邊鋼料時，頂針邊離膠位邊可以作到0.5mm距離; 17、PVC料不宜頂垃圾釘及分流道不能直沖型腔。但PVC等軟膠的公仔模(鈹銅模、雕刻模)一律采用頂垃圾釘?shù)姆绞匠瞿?，頂針大小為?/32”或Φ3/16”。垃圾釘應落在公仔較平整無花紋的部位，方便披水口，且頂出要平衡垃圾針要離開膠位邊2mm以上。 18、頂針與撐頭及運水之間最少要保證有3—4mm的鋼位。 19、頂針圖的標數(shù)采用坐標標注法，基準要和模具排位圖的基準一致。頂針標數(shù)要準確且要拿整數(shù)，最多可給一位小數(shù)。要小心頂針破邊，一般頂針邊離膠位邊應有1—2mm距離。 （一）脫模力 1.影響脫模力的因素 1>與型芯的包絡型芯側(cè)面積的大少有關。 2>與脫模斜度有關 3>與型芯表面粗糙度有關 4>成塑料品種有關 — 13 — （二）拉料桿 冷料穴中常設有拉料結(jié)構(gòu)，以便開模時將主流道凝料拉出。 此時眼鏡盒拉料桿設計，是設計“Z”字形拉料桿，位于冷料穴的底部，如圖8—1。其拉料桿和推桿固定桿在推板固定板上。 拉料桿 （三）頂出機構(gòu) 1) 圓頂針 圓頂針是最簡單,最普通的頂出裝置.圓頂針與頂針孔都易于加工,因此已被作為標準件廣泛使用。圓頂針有無托頂針和有托頂針二種。頂針直徑在φ2.5以下而且位置足夠時要做有托頂針，大于φ2.5都做無托頂針。見圖。 1、圓頂針優(yōu)點是： （1）制造加工方便，成本底。圓孔鉆削加工，比起其它形狀的線切割或電火花加工，要快捷方便得多。另外，圓形頂針是標準件，購買很方便，相對于其它頂針，它的價錢最便宜。 （2）阻力小?？梢宰C明，面積相同的截面，以圓形截面的周長最短，因此摩擦阻力最小，磨損也最小。 （3）維修方便。圓形頂針尺寸規(guī)格多，有備件，更換方便。 2、圓頂針缺點： 頂出位置有一定的局限性。對于骨位，膠件邊緣，及狹小的槽，布置圓頂針有較困難，若用小頂針，幾乎沒有作用。 — 14 — 3、圓頂針位置設計 （1）頂針布置順序: 四周、加強筋、Boss孔(套筒或 兩支頂針)。頂針不能太靠邊,要保持1.2mm以上的鋼位。 （2）對于表面不能有頂針印的產(chǎn)品，可在產(chǎn)品周邊適當位置加輔助垃圾釘頂出 （3） 頂針盡可能避免設置在高低面過渡的地方；頂針盡量不要放在鑲件拼接處，若無法避免，可將頂針對半做于二個鑲件上，或在二鑲件間鑲圓套。 （4）頂針可以頂螺絲柱（Boss）：低于20mm以下的螺絲柱，如果旁邊能夠下頂針的話可以不用司筒,而在其附近對稱加兩支頂針 頂針大小設計的一般原則： 1．因為下列理由，頂針外徑應盡量取較大值: 1）防止因射出壓力而彎曲。 2）防止因脫模阻力而彎曲、破損。 3）防止白化。 2．在大平面上不宜用小頂針。 3．在不影響制品脫模和位置足夠時應盡量采用同一型號大小頂針, 以方便開料,加工.(如 5mm輿 6mm,可以的話選用其中一種)。 4．頂出零件和型芯的配合為間隙配合，配合公差為H7/f7。配合長度10～20mm。 5. 每一套模具頂針直徑尺寸不宜太多種，否則加工時需頻頻換刀，既浪費時間也容易出錯.。 2.頂出機構(gòu)的選擇 此時眼鏡盒的頂出機構(gòu)選擇推桿推出機構(gòu)，且選用圓推桿。推桿推出機構(gòu)是推出機構(gòu)中最常用的一種。它制造簡單、更換方便、滑動阻力小，脫模效果好。 此次選用直徑為6的推桿，一共布排六根推桿，使塑件順利脫模其安裝尺寸見圖8—2。 推桿安裝尺寸圖 — 15 — 九．斜頂機構(gòu)的設計 斜頂機構(gòu)是模具的重要組成部分，隨著模具的不斷發(fā)展不斷改進，斜頂所起的作用越來越重要。它兼容了鑲拼機構(gòu)和頂出機構(gòu)的雙重作用。在以后的生產(chǎn)中它的數(shù)量會在模具中逐漸增加。斜頂根據(jù)結(jié)構(gòu)分為兩大類：分體式斜頂和整體式斜頂。對于斜頂和其類似的還有直頂，它們只是形狀上有稍微的差異。斜頂機構(gòu)一般是用來成型產(chǎn)品內(nèi)部或外部倒勾,且無法用動模側(cè)滑塊直接成型的情況。成型產(chǎn)品內(nèi)部或外部倒勾時，優(yōu)先考慮采用滑塊，是因為滑塊抽芯時，產(chǎn)品處于固定狀態(tài)，產(chǎn)品不會產(chǎn)生變形、移動等不確定狀態(tài)。 在條件允許的情況下，盡可能采用分體式斜頂結(jié)構(gòu)，易加工易維修，加工成本低。導向桿采用圓桿，與斜頂塊頭部用螺紋銷釘騎縫連接，防止銷釘脫落，與滑動塊連接頭部削扁，用螺釘連接，要求螺釘能夠從模具后面拆卸，底板和推板銑通孔，方便模具維修保養(yǎng)。分體式結(jié)構(gòu)設計時，斜頂本體的背面斜度大于斜頂導向桿的度數(shù)1~2度，防止 斜頂本體背面與型芯產(chǎn)生磨擦，同時斜頂?shù)膬蓚?cè)面要求設計配作斜度，一般情況下，斜度為3度。 有斜頂結(jié)構(gòu)的模具，頂出空間盡可能控制在180MM以內(nèi)，斜頂?shù)亩葦?shù)盡可能控制在15度以內(nèi)，斜頂?shù)膶驐U截面積盡可能大，確保斜頂導向桿運動過程中不會彎曲變形。 當斜頂距離大于120mm，斜頂運動角度大于10度，適用于500噸以上設備的模具，斜頂?shù)鬃B接部分中的滑動塊優(yōu)先采用可旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，確保斜頂導向桿運動過程中不會彎曲變形。 — 16 — 十．合模導向機構(gòu)的設置 注射模的導向機構(gòu)用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構(gòu)的運動導向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精度定位;而模內(nèi)定位機構(gòu)則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精度定位。本模具所形成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此我們采用的模具本身多帶的定位機構(gòu) 1.組成原件與作用 導向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分如圖10—1所示，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構(gòu)，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導柱設在主型腔周圍。 圖10—1 導柱套配合 1>結(jié)構(gòu)尺寸與安裝尺寸：本設計中導向機構(gòu)采用導柱導向，導柱采用帶頭導柱，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，在導柱的末端以導向套給以配合，導柱倒裝。結(jié)構(gòu)形式如圖所示。在我們設計導向機構(gòu)中，我們原件是由四條導柱和導套組成，所以本產(chǎn)品選用長度：131mm 直徑25mm的導柱 和長度：60.5mm 直徑：35mm的導套。 — 17 — 2>一般導柱應有以下幾個重要的技術要求： a.導柱的長度應根據(jù)具體的情況而定，一般比凸模端面高出8~12mm b.導柱的前端做成半球形狀，以使導柱順利進入導孔 c.數(shù)量為4，均勻分布在模具周圍 3>作用：導向機構(gòu)的主要作用有：定位、導向和承受一定側(cè)壓力，同時在為避免裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機的精度限制，使導柱工作中承受一不定的導向作用。 動定模合模時，首先導向機構(gòu)接觸，引導動定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的剪力，導致導柱容易折斷。對型芯和型腔改進后，其配合可以進行定位 十一.塑模溫控系統(tǒng)設計 在注射過程中,模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期,各種塑料的性能不同,成型工藝要求的不同相應的模具對溫度要求也不同, ABS在注射成型時所需的模具對溫度為40—60度之間。對任何塑料制品，模溫波動較大都是不利的。過高的模溫會使制品在脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間，使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會使降低塑料的流動性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應力和明顯的溶接痕等缺陷。由于模溫不斷地被注入熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自身散熱不能使其保持較低的溫度，因此必須加冷卻機構(gòu)。 — 18 — (一)冷卻系統(tǒng)的設計結(jié)構(gòu)與尺寸 冷卻水道 冷卻水道尺寸設計． — 19 — （二）冷卻裝置系統(tǒng)的設計要點： 1. 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用１２—１５mm． 2. 對熱量聚積大溫度上升高的部位應加強冷卻． 3. 進水管直徑的選擇應使水流速度不超過冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過大的壓力降。冷卻水道直徑采用直徑6Mm 4. 凹模、凸?；虺尚托托緫謩e冷卻，并保證其冷卻平衡。 5. 冷卻水道不應穿過沒有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。 6. 復式冷卻循環(huán)并聯(lián)而不應串聯(lián)。 7.進、出口冷卻水溫差不應過大，以免造成模具表面冷卻不均實驗表明表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對制品的冷卻也愈均勻． 8．在設計冷卻水道時考慮到我們開設冷卻水道是在定模型腔模板上，所以要留出足夠的距離。 因此，冷卻水道在動、定模板之中各取一個就可以達到冷卻效果。由于塑件材料為ABS，其注射成型模具并無加熱要求。根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)排布，我們使用直徑為6mm的循環(huán)式冷卻水管，這種冷卻系統(tǒng)分布比較均勻，冷卻效果好。 — 20 — 十二.支承與連接零件的設計與選擇 1. （1）本產(chǎn)品考慮到該模具模仁的結(jié)構(gòu)以及其他的部件的擺放，將由兩個支撐柱組成。該支撐柱的尺寸設置為長度79.5mm直徑40mm 的支撐柱，并用M8的內(nèi)六角螺絲對其進行鎖緊,如圖12—1。 （2）定位環(huán)是用于模具中定位澆口套（唧嘴）的金屬環(huán)。具有耐高溫、精密度高的特點。通常有A型和B型兩種如（圖12—1）而我們模具中選用直徑100mm 長度15mm 的標準定位環(huán)。如圖12-2 — 21 — 2.墊塊 墊塊用來支撐動模板，在動模座板和動模板之間形成一定的空間放置頂針板和斜頂機構(gòu)。 墊塊 垃圾釘是用來支撐推板，在頂針板和動模座板之間形成一定距離的間隙，防止頂針板和動模座板之間進入異物，影響到復位機構(gòu)的復位。 垃圾釘 — 22 — 總 結(jié) 這次的畢業(yè)設計是大學三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三年的學習生活中所學的知識一個匯總和概括，使我們每個人都能總合運用所學的知識進行設計。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設計，使我學習到了許多知識，對模具的設計與制造有了極為深刻的認識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點： 1、扎實的基礎課，專業(yè)課是模具設計的基礎。 由于以前所學的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設計又或多或少的用到了這些知識，從而迫使我再次回顧以前的課程，并加深了對這些課程的理解，如機械制圖中的各種線型的特點應用，材料力學中的應力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術中公差的正確選用，模具的加工與制造技術。塑料模具的設計與制造步驟，模具材料的正確選用等。 2理論與實踐相結(jié)合的重要性 以前的學習中，基本上是純理論的學習，雖然有金工實習、畢業(yè)實習等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進行過真正的設計，從而使理論與實踐嚴重脫節(jié)，在作設計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學習中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設計得以順利的進行。通過向老師們請教，我了解到設計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設計正是對實踐能力的一次強有力的訓練，是我們獨立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠的影響。 3、對模具設計中的安全性，經(jīng)濟性加深了認識 在設計工作中，要不斷對安全性進行分析，從操作者的角度進行設計，在設計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設計中盡可能的選用標準件。 — 23 — 致 謝 本次設計以注射鬧鐘后蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結(jié)了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結(jié)構(gòu)及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、UG等軟件，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。還記得剛開始接觸到論文題目，確定論文寫作方向時候的迷惘。是我尊敬的導師，xxx老師給予了我親切的關懷和悉心的指導。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。使我把握了論文的整體思路，寫作方向和寫作重點，進而順利的完成了寫作工作。在此我向xxx老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時我還要感謝同學們，感謝大家在我遇到困難和疑惑時真誠的幫助我、支持我。這次畢業(yè)論文能夠最終順利完成，也歸功于他們的認真負責，使我能夠很好的掌握專業(yè)知識，并在論文中得以體現(xiàn)。同時也非常感謝各位老師的精心教誨。由于實際經(jīng)驗和理論技術有限，設計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。 參考文獻 [1]高等教育出版社朱光力主編，《模具設計與制造實訓》2006年04月； [2]中國輕工業(yè)出版社賈潤禮編，《實用注塑模具設計手冊》2007年1月； [3]中國輕工業(yè)出版社，孫鳳琴編，《模具制造工藝與設備》2006年07月； [4]機械工業(yè)出版社，《塑料模具技術手冊》編委會1997年9月； [5]《塑料模具技術手冊》，機械工業(yè)出版社1997年9月； [6] 上?？茖W技術出版社馮炳蕘，蔣文森等編《模具設計與制造簡明手冊》2008年06月； [7]《機械工業(yè)出版社》屈昌華主編，《塑料成型工藝與模具設計》2009年4月。 — 24—