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河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 緒論 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心 我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 1、提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 ???????2、在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 ???????3、推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。? ??????4、開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。?????? ??????5、提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。??????? ??????6、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。?????? ??????7、研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已經(jīng)取得很大進步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu) 和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計周期等方面作出了貢獻。 例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模具、汽車覆蓋件模具合乎級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖壓模具和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的的用戶。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長壽命的模具依賴進口。 　　目前，我國經(jīng)濟仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預(yù)計中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強國的行列邁進?！笆晃濉逼陂g，中國模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機制以及技術(shù)進步的方面也會取得較大發(fā)展 第1章 模塑工藝規(guī)程的編制 1.1 塑件的工藝性分析 塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析，塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析其具體分析如下： 1.1.1 塑件的原材料分析 塑件的原材料分析如下表1所示 ： 表1 塑件的原材料分析 品種 化學(xué)穩(wěn)定性 性能特點 成型特點 ABS，屬于熱塑性塑料 穩(wěn)定性良好，耐水，無機鹽，堿和酸類 透光率較差，介電性能良好，具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度，尺寸穩(wěn)定性好，具有一定的耐磨性，熱變形溫度較低，易老化。 熔融溫度不是很高〈超過270度才分解〉，流動性中等，吸濕大。 結(jié)論 1． 吸濕性大，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀紋或者噴霧紋，干燥溫度為80—90度，干燥時間為2—4h 2．熔融溫度不是很高，流動性中等，宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解《分解溫度為 〉270度》，所以成型溫度為200—240度，模溫50—70度。 1.1.2 塑件的尺寸精度分析 從零件圖中可以看出，該塑件尺寸精度無特殊要求，所有尺寸均為自由尺寸，可按MT5 查取公差，未標(biāo)尺寸按壁厚均有原則，取各壁厚為 1.5mm ，其主要尺寸公差標(biāo)注如下 （ 單位均為mm ） 塑件外形尺寸：，， 塑件內(nèi)形尺寸：，，， 1.1.3 塑件的表面質(zhì)量分析 塑料制件的精度等級較低，我們所要獲得的制件對制品的表面質(zhì)量除要求無缺陷，毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外無特殊要求，一般的模具制造工藝和注塑工藝就能滿足要求。該零件的表面質(zhì)量要求邊緣無毛刺，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。 1.1.4 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.1.4.1 從圖紙上分析，該零件總體形狀為長方形。在長度方向上有3個矩形的異形孔，易成型。 1.1.4.2 從壁厚上看，壁厚最大處為1.5mm 最小處為1.2mm 壁厚較均勻，有利于零件的成型。 綜上所述，該塑件可采用注射成型，并且在工藝參數(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 計算塑件的體積和質(zhì)量 1.2.1 計算塑件的體積 Ⅴ=934.85 立方米 （過程略） 1.2.2 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板。 根據(jù)有關(guān)手冊查得，密度ρ==1.25㎏/d㎡㎏ 所以塑件的質(zhì)量=密度×體積 m=ρv =934.85×0.0005 =0.98g 采用〝一出八〞的模具結(jié)構(gòu)，即一模八腔，考慮外形尺寸，對塑件的原材料的分析及注射時所需的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊初選螺桿式注射機：XS—2Y—125。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 最大理論注射容量/c：125 注射壓力/MPa：120 鎖模力/(KN)：900 最大模具厚度H/mm：300 最小模具厚度/mm：200 最大注射面積/：320 模板行程：300 噴嘴圓弧半徑R/mm：12 噴嘴孔徑d/mm：4 1.3. 塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定 查找相關(guān)文獻，ABS的成型工藝參數(shù)如下表2：（試摸時可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整） 表2 ABS的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 預(yù)熱和干燥 溫度T：80～90℃ 成型時間/s 注射時間 20～60 時間t：3h 保壓時間 0～10 料筒溫度 t/℃ 后段 180～200 冷卻時間 20～60 中段 190～230 總周期 40～130 前段 200～240 模具溫度 t/℃ 50～70 噴嘴溫度 t/℃ 200～240 注射壓力P/Ma 60～180 第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具的型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，澆注系統(tǒng)設(shè)計，型芯，型腔結(jié)構(gòu)的確定，推件方式，側(cè)抽芯機構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計等內(nèi)容。 2.1 分型面的選擇 模具設(shè)計中，分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常整形和脫摸，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。根據(jù)分型面的選擇，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型能順利取出塑件，有兩種分型面的選擇方案： 其一，選塑件有倒角邊的一端底平面作為分型面如圖2-a所示，選擇這種方案，型芯，型腔都設(shè)定在動模一側(cè)，塑件推出困難，需要二次分模；并且在按鍵表面會留有熔接痕，同時增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。 其二，選塑件倒角邊的一端底平面作為分型面，如圖 2-b所示，采用這種方案，型芯在動模部分，而型腔在定模部分，在塑件的收縮作用下，塑件包緊型芯留在動模一側(cè)，只需要一次分模，減少了模具的復(fù)雜程度，所以采用第二種方案較為合適。 圖1 分型面的選擇 2.2型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 由于制件較小，而且結(jié)構(gòu)簡單，故所需要的鎖模力及注射量均不是太大，可按經(jīng)濟性來確定型腔的數(shù)量。其公式為： 其中：n――每副模具中的型腔的數(shù)目； N――計劃生產(chǎn)塑件的總量； Y――單位小時模具加工費用； t――成型周期（min）； ――每一個型腔的模具加工費用） 此零件為按鈕所需較多，可認為是大批量生產(chǎn)，單批量為10000個，單位小時模具加工費用設(shè)為1000，成型周期為0.6min，每個型腔的模具加工費用為1400，則型腔數(shù)量為8。 該塑件采用的是一模八件成型，為了保證各個型腔成型時的塑件尺寸，性能一致，并且為了便于加工，以及冷卻水道的布置，以及該塑件的精度要求不是很高，塑件也比較小，故對成型沒有較大影響，所以采用熔體壓降平衡的方法來對各個型腔進行排列，其排列方式如下圖3所示：（各型腔澆口的斷面尺寸，在試模后對其進行修正） 圖2型腔的排列 2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 2.3.1 主流道設(shè)計 2.3.1.1 主流道尺寸 根據(jù)設(shè)計手冊查得XS-2Y-125型注塑機的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑：do= 4mm 噴嘴前端球面半徑： Ro=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R= Ro+（1～2）mm D= do+(0.5～1)mm 取主流道的球面半徑R=14mm 取主流道的小端直徑d=4.5mm 主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和沖模時間，為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為1-3度，經(jīng)換算得主流道大端直徑D=8.5mm，為了使溶料順利進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑r=5mm的圓弧過渡。 2.3.1.2 主流道襯套的選用 由于主流道要與高溫塑料熔體及主注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬于易損壞件，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套的形式，俗稱澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨進行加工和熱處理。主流道的長度L一般按模板的厚度確定，一般控制在60mm以下。 澆口套都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需買就可以了，根據(jù)前面的計算，所以選用《B》型，即有托的澆口套，規(guī)格采用20×40mm，與定模之間的配合采用H7/m6 2.3.1.3 澆口套的固定 因為采用有托的澆口套，所以用定位環(huán)配合固定在模板上。定位環(huán)也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為120mm 內(nèi)徑為20mm 2.3.2 分流道的設(shè)計 分流道的形狀與塑件的體積，壁厚，形狀的復(fù)雜程度，注射速率等因素有關(guān)。從壓力傳遞角度以及散熱少等方面考慮，應(yīng)選圓形截面或梯形截面，但該塑體的體積比較小，形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，為了便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的分流道。查手冊得R=4mm，其機構(gòu)如下圖4所示： 圖3 分流道的結(jié)構(gòu) 2.3.3 澆口設(shè)計 2.3.3.1 澆口形式的選擇 澆口的設(shè)計與塑件形狀、斷面尺寸、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件(壓力)及塑料性能等因素有關(guān)系。但是，根據(jù)上述兩項基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度、快速冷卻封閉、便于與塑件分離以及澆口殘痕最小等要求。由于該塑件外觀質(zhì)量沒有特殊要求，根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。 2.3.3.2 進料位置的確定 根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進料口設(shè)計在塑件底部壁厚為1.5mm處 2.4 型芯，型腔結(jié)構(gòu)的確定 2.4.1 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面，選用CrWMn根據(jù)塑件的內(nèi)部形狀，型芯采用組合式結(jié)構(gòu)，固定方式采用反嵌法。其具體結(jié)構(gòu)尺寸見后面的附圖。 2.4.2 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在該模具中采用一模八件的結(jié)構(gòu)形式，材料選用高強度，耐磨損的40Cr, 考慮加工的難易程度，型腔該采用鑲拼式結(jié)構(gòu)。但由于該塑件的體積較小，形狀簡單，并且在表面有一倒角，考慮它的剛度和強度，采用整體式凹模。其具體結(jié)構(gòu)尺寸見后面的附圖。 2.5 脫模機構(gòu)的設(shè)計 此制件屬于薄壁零件，由此可計算其脫模力為： 計算正壓力 其中：p——正壓力（MPa）； E——塑料的彈性模量（N/cm^2）； S——成形收縮率（mm/mm）； t——塑件平均壁厚（cm）； α——脫模斜度（°）； R——凸模半徑（指圓形截面，矩形截面時可求 其相等遠，即以其周長除以π）（cm）； m——塑料的帕松比，約為0.38～0.39。） 此時E=180000 N/cm^2；S=1.006 mm/mm；t=0.25cm；α=5°；R=2.5 cm；m=0.38.則p=17318.6MPa。 脫模力的計算： 其中：Q——脫模力（N）； E——塑料彈性模量（N/cm^2）； S——塑料平均成形收縮率（mm/mm）； t——塑件壁厚（cm）； L——包容凸模的長度（cm）； f——塑料與鋼的摩擦系數(shù)； m——塑料的柏松比。） 此時E=180000 N/cm^2；S=1.006 mm/mm；L=4.2cm；f=0.24；m=0.38；則Q=47KN。 根據(jù)塑件的特點，模具型芯在動模部分。開模后，塑件應(yīng)收縮包緊型芯，而留在動模部分，其推出機構(gòu)采用推件板推出的推件方式。該種脫模方式是在分型面處從殼體塑件的周邊推出。推出力大且均勻。對側(cè)壁脫模阻力較大的薄壁箱體或圓筒制品，推出后外觀上不留痕跡。 2.5.1 推板的結(jié)構(gòu) 推板脫模機構(gòu)不需要回程桿復(fù)位。為了防止推板孔和型芯間的過度磨損和偏移，推板應(yīng)由模具的導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)來進行導(dǎo)向和定位。并且，為了防止推桿與推板分離，推板滑出導(dǎo)柱，推桿與推板用M10的螺紋連接。該種結(jié)構(gòu)在合模時，頂出板與模具底腳之間應(yīng)留2～3mm的間隙。 2.5.2 推件板孔與型芯的配合 推板與型芯之間要有高精度的間隙，均勻的動配合。要使腿板靈活脫模和回復(fù)，又不能有塑料熔體溢料，最大單面間隙應(yīng)限制在0.05mm以下。并且為了防止過度磨損和咬合發(fā)生，推板孔與型芯應(yīng)作淬火處理。 2.5.3 導(dǎo)向裝置的選擇 由于塑件的要求不是很高，所以不需設(shè)置導(dǎo)向裝置，用回程桿來進行導(dǎo)向既可滿足要求。 2.6 對合導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 對合導(dǎo)向機構(gòu)的功能三保證動定模部分能夠準(zhǔn)確對合，使分別加工在動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體，從而保證塑件形狀，壁厚和尺寸的準(zhǔn)確，該模具采用導(dǎo)柱對合導(dǎo)向機構(gòu)。導(dǎo)柱和型芯一起安裝在動模一側(cè)，這樣在合模時可起保護作用 2.6.1 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式的選擇 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式采用直導(dǎo)柱的形式，并且采用4根直徑相同的導(dǎo)柱不對稱的方式來進行布置。 導(dǎo)柱是標(biāo)準(zhǔn)件，從外面買進就可直接使用。 2.6.2 導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式的選擇 導(dǎo)向孔可以帶有導(dǎo)套，也可以不帶導(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＞?。無論帶導(dǎo)套或不帶導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，都不應(yīng)設(shè)計為盲孔，盲孔會增加模具閉合時的阻力，并使模具不能緊密閉合。經(jīng)分析，此零件要求的精度不高，所以可以不必設(shè)計導(dǎo)套，只設(shè)計一個和導(dǎo)柱匹配的導(dǎo)向孔即可。 2.7 澆注系統(tǒng)凝料取出方式的選擇 由于本模具采用的是側(cè)澆口，為了將澆注系統(tǒng)凝料的取出，這里采用Z形拉料桿和件板共同作用的方式來進行澆注系統(tǒng)凝料的取出。該種方式是借助拉料桿頭部的Z形鉤將主流道凝料拉向動模一側(cè)，在頂出行程中和脫件板一起將凝料和制件一起頂出模外 2.8 排氣系統(tǒng)的形式的確定 當(dāng)塑料填充型腔時，必須排出澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱產(chǎn)生的氣體，以保證塑件不會由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺點；甚至氣體受壓力形成高溫使塑料焦化。但是此制件比較小采用分型面間隙排氣即可。 2.9 模架的選用 由于此模具采用推件板脫模，因此需要選用帶推件板的模架；另外模具結(jié)構(gòu)屬于小型模具，由此可選用中小型派生型A4模架 第3章 模具設(shè)計的有關(guān)計算 3.1 成型零件的工作尺寸計算 該模具成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸，平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來進行計算 3.1.1 模具安裝的配合公差 成型零件由于配合間隙的變化，會引起塑件尺寸變化。例如：型芯按間隙配合安裝在模具內(nèi)的話，則塑件孔的位置誤差要受到配合間隙影響；若采用過盈配合，則不存在此誤差。模具安裝配合間隙引起的誤差用 來表示。 綜上所述，塑件在成型過程中產(chǎn)生的最大尺寸誤差應(yīng)該是上述誤差的總和即： 式中： ----塑件的成型誤差（mm） ---塑件收縮率波動而引起的塑件尺寸誤差（mm） ---模具成型零件制造公差（mm） ---模具成型零件最大磨損量（mm） 3.1.1.1 具體計算 具體計算可見以下三個表。 表3 尺寸與模具成型零件工作尺寸的取值規(guī)定 序號 塑件尺寸的分類 塑件的取值規(guī)定 模具成型零件的取值規(guī)定 基本尺寸 偏差 成型零件 基本尺寸 偏差 1 成形尺寸 L 、H 最大尺寸 Ls 、Hs 負偏差 凹模 最小尺寸 、 正偏差 2 內(nèi)形尺寸 l 、h 最小尺寸 Ls 、hs 正偏差 型芯 最大尺寸 、 負偏差 3 中心距 C 平均尺寸 Cs 對稱 型芯 平均尺寸 對稱 表4 成型零件工作尺寸計算公式 尺寸類別 計算方法 說明 徑 向 尺 寸 凹模的徑向尺寸 其中： —塑料的平均收縮率 Ls—塑件外形最大尺寸（mm） X—系數(shù)大精度低的X=0.5 —塑件尺寸的公差（㎜） 1．徑向尺寸僅考慮、、的影響。 2．為了保證塑件實際尺寸在規(guī)定的公差范圍內(nèi)對成型 尺寸進行校核如下： 型芯徑向尺寸 式中：為塑件的內(nèi)形最小尺寸（㎜）其余同上。 深 度 及 高 度 尺 寸 凹模的深度尺寸 式中：為塑件的高度最大尺寸（㎜）；X取值在~之間，當(dāng)尺寸大時，精度要求低的塑件取小值，反之取大值。 1．深度、高度尺寸僅考慮受、、的影響。 2．深度、高度成型尺寸的校核如下： 型芯的高度尺寸 式中：為塑件的內(nèi)形深度最小尺寸（㎜） 中心距尺寸（） 式中：為塑件孔或凸臺中心距尺寸（㎜） 中心距尺寸的校核如下： 查表得ABS的收縮率為S=0.3﹪～0.8﹪，故平均收縮率為Scp=(0.3+0.8) ﹪/2=0.55﹪=0.0055 由于該塑件的基本尺寸都小于50 所以 =△1/3（---塑件的尺寸公差）。其具體計算見表5所示 表5成型零件的尺寸計算 類別 塑件尺寸 計算公式 計算結(jié)果 型腔的計算 型芯的計算 式中：x是考慮型腔磨損的系數(shù)按表4.4-6[1]查??；△為塑件的尺寸公差 3.2 型腔側(cè)壁厚度和底壁厚度的計算 3.2.1 上模型腔側(cè)壁厚度的計算 上模型腔為整體式矩形型腔，根據(jù)多腔模具的壁厚的經(jīng)驗計算公式對其進行計算： =20mm 3.2.1.1 上模型腔底壁厚度的計算 根據(jù)整體式矩形型腔底壁厚度的計算公式對其進行計算： = =4.07mm. 式中：c—系數(shù)，查表得c=0.045； —模腔壓力，=40； h—凹模型腔的深度，h=14mm； E—材料的彈性模量，E=2.2×105 N/mm2； —材料的許用應(yīng)力，=300 N/mm2； 第4章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算 本塑件在注射成型時不需要求有太高的模具溫度，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計計算： 設(shè)定模具平均工作溫度為50℃， 用20℃的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30℃ ，產(chǎn)量為（初算每2分鐘一套）0.24㎏/h。 4.1 求塑件在硬化時每小時釋放的容熱量 =0.24×350000 =8.4×J/㎏ 式中：W—每小時注射的塑料量，W=0.24㎏/h； —每千克塑料熔體凝固時放出的熱含量，查資料為350000 J/㎏； 4.2 求冷卻水的體積流量V = =0.33× 式中：C—冷卻水的比熱容，查資料C=4.187× J/（㎏·℃） —冷卻水的密度，查資料= ㎏/； —冷卻水的出口溫度； —冷卻水的進口的溫度； 由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積很小，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 本塑件采用側(cè)澆口注射成型，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，選擇A4型，根據(jù)前面的計算，模架的周邊尺寸選用200mm×250mm 導(dǎo)柱：20mm×100mm×25mm GB/T4169.4—1984 ； 復(fù)位桿：15mm×100mm GB/T4169.2—1984 ; 在支撐與固定零件的設(shè)計中，。 根據(jù)經(jīng)驗確定：定模座板：=25mm 定模板：=40mm 推件板：=20mm 模腳： =80mm 凸模固定板：=20mm 支承板： 所以模具的閉合高度： 第6章 注射機有關(guān)參數(shù)的校核 6.1 模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為200mm×250mm，XS-ZY-125型注射機模板最大安裝尺寸為598×520，故能滿足模具安裝要求。 由于XS-ZY-125型注射機所允許模具的最小厚度為=200mm,最大厚度=300mm。所以也滿足模具安裝要求。 6.2 模具開模行程的校核 經(jīng)查資料注射機XS-ZY-125型的最大開模行程S=300mm,滿足下式計算所需的出件要求： 所以，XS-ZY-125型注射機能滿足使用要求，故可以采用。 第7章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖 本模具的總裝圖見裝配圖所示。非標(biāo)準(zhǔn)件圖見零件圖。 本模具的工作原理：模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓、冷卻后塑件成型。開模時動模部分隨動模板一起運動漸漸將分型面打開，型芯隨動模一起運動，塑件依附在型芯上。型芯隨型芯固定板4運動一定距離后停止運動，此時推件板5在頂桿15驅(qū)動下向前運動使塑件漸漸脫離型芯。合模時，隨著分型面的逐漸閉合推件板恢復(fù)原位。 第8章 模具的裝配 圖01 為本模具的裝配圖，裝配時以分型面密合作為該模具的裝配基準(zhǔn)，其裝配順序如下： 〈1〉裝配前按圖檢驗主要工作零件及其他零件的尺寸。 〈2〉鏜導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔，將定模座板，定模板，卸料板，以及凸模固定板，疊合在一起。使分模面緊密接觸，并夾緊，鏜導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔，在孔內(nèi)壓入工藝定位銷后，加工側(cè)面的垂直基準(zhǔn)。 〈3〉加工定模 將定模板，卸料板，以及凸模固定板疊合在一起，并夾緊。用側(cè)面的垂直基準(zhǔn)加工8個型腔。確定凸模以及凹模型腔中心的實際位置，并以此作為基準(zhǔn)在凸模固定板，卸料板上鏜線切割用的的穿線孔10mm,并在定模板上投影來確定定模上型腔的中心位置，利用成型電板對定模進行電火花成型加工，加工出8個型腔。 〈4〉加工卸料板以及凸模固定板 以10mm的穿孔線為基準(zhǔn)，切割出卸料板以及凸模固定板上的型孔。 〈5〉壓入導(dǎo)柱 在凸模固定板，卸料板，定模板，以及定模座板上壓入導(dǎo)柱，壓入后檢查導(dǎo)柱的垂直度，并使開模，合模時導(dǎo)柱與卸料板，定模板，以及定模座板間導(dǎo)向可靠，滑動靈活。 〈6〉先將凸模固定板與卸料板合攏，在坐標(biāo)鏜床上鏜出四個復(fù)位桿孔，以及螺釘孔。 〈7〉通過支承板引鉆推桿固定板上的孔。 〈8〉在推桿固定板上加工螺釘孔和復(fù)位桿孔。 〈9〉裝配型芯 先將凸模固定板與卸料板合攏；然后將型芯壓入凸模固定板以及卸了板內(nèi)。 〈10〉將復(fù)位桿壓入推桿固定板內(nèi)，并用螺釘將推桿以及推桿固定板緊固在推件板上。 〈11〉將凸模固定板，支承板，推件板，以及動模座板組裝在一起，并用螺釘緊固。最后將卸料板和動模裝配在一起，并修正復(fù)位桿的長度。 〈12〉加工定模座板 加工螺孔，銷釘孔，并將澆口套壓入定模座板。 〈13〉定模和定模座板的裝配 用平行夾頭把定模板以及定模座板夾緊。通過定模座板上的孔引鉆在定模上，拆開后，在定模上鉆螺孔，然后用螺釘和銷釘將定模和定模座板緊固。 〈14〉將動模，，交驗入庫或投入生產(chǎn)。定模合在一起，并進行試模 設(shè)計總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識比較廣泛，很多都是我們所學(xué)課本上沒有的東西，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)計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，完成這樣復(fù) 在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 本設(shè)計設(shè)計內(nèi)容為按鍵塑料模設(shè)計，通過對按鍵的設(shè)計，基本掌握了對塑料模設(shè)計的方法及步驟，對塑料模有了更進一步的了解和認識，對模具的制造方法和制造途徑積累了豐富的經(jīng)驗。 本設(shè)計共分九章，分別對設(shè)計題目的來源、設(shè)計意義、零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備的選擇、工藝計算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核、加工工藝等幾方面進行了闡述。 由于水平有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設(shè)計老師的不吝指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。本設(shè)計中模板等尺寸也不代表一種最佳的選擇，例如模板的厚度，可以根據(jù)能取得的原料的厚度按最小的加工量選擇（要滿足最小厚度要求，同時也不能太厚太重）。同一塑件由不同的人設(shè)計有多種多樣的方案，最終都有可能很好的使用，通過這次設(shè)計，我認識到了除了正確掌握和應(yīng)用書本知識外，吸取他人的設(shè)計經(jīng)驗也是非常重要的。 致謝 在這次設(shè)計過程中，得到了多位老師的指導(dǎo)和幫助，在此一并真摯的表示感謝。 由于水平有限，時間又較倉促，內(nèi)容難免有不妥之處，懇請各位老師給予批評指正。 參考文獻 [1] 楊占堯主編. 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》. 清華大學(xué)出版社, 20004 [2] 翟德梅主編. 《模具制造技術(shù)》. 2001 [3] 許發(fā)樾主編. 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