3519 臺燈燈座注塑模的設計與制造,臺燈,燈座,注塑,設計,制造 0畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ）論 文 （ 設 計 ） 題 目 ： 臺燈燈座注射模具設計與制造系 別： 機械工程系專 業(yè): 機電一體化班 級: 02 機電（2 ）姓 名: 學 號: 110203202指導老師: 池寅生完成時間: 2005 年 6 月1目 錄摘要、關鍵詞………………………………………………………………1序 言 ……………………………………………………………………2一、塑件的工藝性分析……………………………………………………3二、確定成型設備選擇與模塑工藝規(guī)程編制……………………………4三、注射模的結構設計……………………………………………………7四、注射模設計的尺寸計算………………………………………………11五、注射機有關參數(shù)的校核………………………………………………12六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制………………………………13心得體會 …………………………………………………………………15參考文獻 …………………………………………………………………152摘要本課題以燈具廠的燈座產品為模具設計的對象，通過對該產品的材料，尺寸精度，表面質量以及結構工藝性等方面的分析，確定成型模具的種類。成型設備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結構進行設計。編制了該注射模主要零件的加工工藝。關鍵詞 燈座 注射模具 模具設計 模具制造工藝 序 言畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及專業(yè)課，以后進行的最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，是我們綜合運用所學的基礎理論基本知識和基本技能去解決專業(yè)范圍的工程技術問題，而進行的一次基本訓練。因此，它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練；從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。臺燈燈座注射模具設計與制造在現(xiàn)代工業(yè)生產中，60%-90%的工業(yè)產品都涉及到模具設計和模具制造，本課題以塑料模中的注射模為設計對象，選用臺燈燈座為畢業(yè)設計實例，其目的是對注射模具設計的全過程有一個總體的認識，通過典型的設計實例，掌握一定的塑料模具設計與制造的方法。序 言畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課以后進行的是最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，是我們綜合運用所學的基礎理論，基礎知識和基本技能去解決專業(yè)范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。因此，它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中3鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。注射模具設計與制造零件名稱：燈座生產批量：大批量材 料：聚碳酸酯未注公差取 MT5 精度要求設計燈座模具一. 塑件的工藝分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析,塑件的尺寸精度分析、塑件表面質量和塑件的結構工藝性分析,其具體分析如下:⑴塑件的原材料分析:塑料品種:聚碳酸酯(PC),屬于熱塑件塑料 ;結構特點:線型結構非結晶型材料、透明 ;使用溫度:小于 130℃,耐寒性好 ,脆化溫度為-100℃;化學穩(wěn)定性:有一定的化學穩(wěn)定性 ,不耐堿、酯等;性能特點:透光率較高,介電性能好 ,吸水性小,但水敏性強(含水量不得超過 0.2%)且吸水后會降解力學性能很好,抗沖擊抗蠕變性能突出,但耐磨性較差;成型特點:熔融溫度高(超過 330℃才嚴重分解),但熔體黏度大;流動性差(溢邊值為 0.06mm);流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快;成型收縮率小; 易產生應力集中。結論:①熔融溫度高且熔體黏度大 ,對于大于 200g 的塑件應用螺桿式注射機成型,噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴,并加熱,嚴格控制模具溫度,一般在 70-120℃為宜,模具應用耐磨鋼,并淬火.②水敏性強,加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象;③易產生應力集中,嚴格控制成型條件,塑件成型后退火處理,消除內應力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中,脫模斜度宜取 2°。MT5 查取公差,其主要尺寸公差標注如下(單位均為 mm):塑件外形尺寸:一、塑件的工藝性分析4塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件表面質量和塑件的結構工藝性及分析，其具體分析如下：（1）塑料的原材料塑料品種 結構特點 使用溫度 化學穩(wěn)定性 性能特點 成型特點聚碳酸脂（PC ）屬于熱塑性塑料線型結構非結晶型材料，透明小于 130℃；耐寒性好，脆化溫度為-100℃有一定的化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等透氣率較高，介電性良好，吸水性小，但水敏性強，給水量不得超過，且吸水后會降解，力合性能很好，抗沖擊、抗蠕性能突出，但耐磨性較差容易溫度高超過 330℃才可重成型，但磨體黏度大，流動性差，溢邊值為 0.06min，流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，成型溶吸溶率小，易產生后力集中純淪（1）熔融溫度高且熔體黏度大，對于大于 200g 的塑件應用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式起伸噴嘴，并加墊，嚴格控制模具溫度，一般在70-120℃為宜，模具應用耐磨鋼，并碎化。（2）水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲。強度顯著下降現(xiàn)象。（3）易產生應力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后，退水處理，消除內應力；塑件壁不宜厚，避免有尖角，缺口和金屬嵌件造成應力集中脫模斜度宜取 20。（2）NT5 查取公差，其主要尺寸公差標準如下（單位為 mm）①塑件外的尺寸：φ69 φ70 φ127 φ129φ170 φR5 φ137 3 8 133②內形尺寸：φ63 φ64 φ114 φ1210-0.860-0.250-1.280-1.280-1.60-0.240-1.280-0.120-0.280-1.28+0.740+0.710+1.140+1.280+0.20+0.740+0.560+0.500+0.280+1.2805R2 60 32 30 8 φ123φ131 φ164③孔尺寸：φ10 φ12 φ137 φ4.5φ2 φ5④孔心距尺寸：34±0.28 φ96±0.50 φ150±0.57(3)塑件表面質量分析該塑件要求外觀美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取Ra×10m，而塑件內部沒有較高的表面粗糙度要求。（4）塑件的結構工藝性分析① 從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉體，壁厚切勻，且符合最小壁厚要求；②塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如 φ12 4-φ10 4-φ4.5 4-φ5，它們切符合最小孔徑要求；③在塑件內壁有 4 個高 2 米，長 11 公分凸臺。因此，塑件不易取出，需要考慮側抽裝置。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。二、確定成型設備選擇與模塑工藝規(guī)程編制（1）計算塑件的體積 V=V1+V2+V3+V4=π r12h1+πr 22h2+[(π×r 3)2+(π×r 3)2/2] ×h3+πr 42h4=(3.14×322×60)+ (3.14×612×32)+ [(π×65) 2+(π×61) 2/2] ×30+ (3.14×652×8)=200172.30mm +1.280+1.60+0.320+0.320+1.280+0.240+0. 20+0.2406(2)計算塑件的質量計算塑件的質量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關手冊查得P=N2kg/cm3所以塑件的質量為W=PV=200172.30×1.2×10-3=2×0.20g根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結構，考慮外形尺寸，對塑件的材料的分析及注射時所需的壓力情況，參考模具設計手冊初送螺桿式注射機：Xs-ZY-250， （經注射機參數(shù)校核，X3 -ZY-250 不能滿足閉合高度要求，所以取用 X3 -ZY-500） 。(3)塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格溫度 t：110-120 ℃ 注射時間 20-90預熱和干燥時間 t:8-12h 保壓時間 0-5后段 210-240 泠卻時間 20-90中段 230-280成型時間 /s總周期 40-190料筒溫度 t/℃前段 230-285 螺桿轉速 n/(r·min-1) 28噴嘴溫度 t/℃ 240-250 方法 紅外線燈模具溫度 t/℃ 70（90）-120 溫度 t/℃ 鼓風烘箱 100-110注射壓力p/MPa 80-130后處理時間 r/h 8-127（4）填寫模塑成型工藝卡片（廠名） 資料編號車間塑料注射成型工藝卡片 共 頁 第 頁零件名稱 燈座 材料牌號 PC 設備型號 XS-XY-500裝配圖號 材料定額 每模件數(shù) 1 件零件圖號 單件質量 240.20g 工裝號設備溫度/℃ 110-120材料干燥時間/h 8-12后段/℃ 210-240中段/℃ 230-280前段/℃ 240-285料筒溫度噴嘴/℃ 240-250模具溫度 /℃ 70(90)-120注射/s 20-90保壓/ s 0-5時間冷卻/ s 20-90注射壓力/MPa 80-130壓力背壓/MPa溫度/℃ 鼓風烘箱 100-110 輔助 /min后處理時間/h 8-12時間定額單件 /min檢驗編制 校對 審核 組長 車間主任 檢驗組長 主管工程 師8三、注射模的結構設計注射模結構設計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及腔型的排列，共注系統(tǒng)設計，型芯，型腔結構的確定，推件方式，側抽芯機構設計，模具結構零件設計等內容。（1）分型面的選擇該塑料為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質量要求較高，在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇方案。其一，這塑件小端底平面需用瓣合式，這樣在塑件表面會留有熔接痕，同時增加了模具結構的復雜程度。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖所示，采用這種方案，側面抽芯機構設在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。（2）型腔數(shù)目的確定及型腔的排列由于該塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中間。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。（3）澆注系統(tǒng)的設計①主流道設計主流道是指澆注導流中以注射機噴嘴與模具接角處開始到分流道為止的塑料熔體的9流動通道，是溶體最關鍵的部分，它的形狀與尺寸對塑體的流動速度和充模時間有較大的影響。根據(jù)手冊查得 XS-ZY-500 型注射機噴嘴的有關尺寸。因此，必須使熔體的溫度降和損失最小，主流道設計成圓錐形，其錐角為 20-60，小端直徑 d 注射機噴嘴直徑大 0.5-1mm。噴嘴球半徑：R 0=18mm噴嘴孔直徑：d 0=φ4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系：R=R 0+（1-2）mm，d= d 0+0.5mm取主流道球面半徑：R=20mm取主流道的小端直徑：d=φ4.5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為 10-30。經換算得主流道大端直徑 D=φ12mm 。同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計r=5mm 的圓弧過渡。②分流道的設計在設計多型腔或者多澆口的單型腔的澆注導流時，應設置分流道，分流道是指主流道未端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道采用是改變熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設計時請注意盡量減少流動過程中的熱量損失的壓力損失。分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速率等因素有關。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點進料方式；縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的流流道。查有關手冊得 R=6mm。a、分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸，成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定，通常圓形截面分流道直徑為 2-10mm；對流動性較好的尼聚乙稀，聚丙烯等塑料的小型塑料，在分流道長度很短時，直徑可小到 2mm，對流動性較差的聚碳酸酯，聚硯等可大至 10mm，對于大多數(shù)料，分流道截面直徑常取 5-6mm。梯形截面分流道的尺寸可按下面經驗公式確定b=0.2654√m 4√Lb=2/5b式中 b——梯形大度邊寬度，mm；L——分流道的長度，mm；m——塑件的質量，g；h——梯形的高度，mm；b、分流道的長度，根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道，二次分流道甚至三次分流道。分流量的長度要盡可能短，且磨折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。c、分流道的表面粗糙度，由于分道流中與模具接觸的外層塑料的外層塑料迅速冷卻，只有內部的腔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般 Ra 取 1-65m 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、固定、形成耐墊層。d、分流道在分型面上的布置形狀，分流道在分型面上的布置形式與型腔在場型面上的布置形式密切相關，如果型腔關圓形狀分布，則分流道是輻射狀布置，如果型腔呈矩10形狀分布則分流道一般采用“非”字狀布置；另一個是流程盡量短，對稱布置，使脹模力的中心與注射機鎖模力的中心一致，分流道常用的布置形式自平恒方式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式是一致的。③澆口設計a、澆口形式的選擇。由于該塑件外觀質量要求較高，澆口的位置和大小應以不影響塑件的外觀質量為前提。同時，也應盡量使模具結構更簡單。根據(jù)對該塑件結構的分析及已確定的分型面的位置，可選擇的澆口形式有幾種方案，其分析見表如下：澆口形式的選擇類型 特 點潛伏式澆口 它從分流道處直接以隧道式澆口進入型腔，澆口位置在塑件內表面，不影響 其外觀質量，但采用這種澆口形式會增加模具結構的復雜程度輪輻式澆口 它是中心澆口的一種變異形式，采用幾股料進入型腔，縮短流程，去除澆口 時較方便，但有澆口痕跡，模具結構較潛伏式澆口的模具結構簡單盤形澆口它具有料流同時前進、進料均勻、不易產生熔接痕、排氣條件好等優(yōu)點，但是澆口凝料去除較困難，需要切削加工或沖切法去除。此外，模具結構設計也不易實現(xiàn)11點澆口又稱針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件，在模具開模時，澆口凝料會自動拉斷，有利于自動化操作。由于澆口尺寸較小，澆口凝料去除后，在塑件表面殘留痕跡也很小，基本上不影響塑件的外觀質量，同時，采用四點澆口進料，流程短而進料均勻。由于澆口尺寸較小，剪切速率會增大，塑料黏度降低，提高流動性，有利于充模。但是模具需要設計成雙分型面，以便脫出澆柱系統(tǒng)凝料，增加了模具結構的復雜程度，但能保證塑件成型要求。根據(jù)燈座塑件的特點以及對塑料成型性能，澆口和模具結構的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點澆口方式。b．進料位置的確定。根據(jù)塑件外觀質量的要求以及型腔的安放方式，進料位置設計在 塑件底部。(4)型芯、型腔 結構的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結構整體式型腔是直接在型腔板上加工．有較高的強度和剛度。但零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難。整體式型芯結構牢固，成型塑件質量好，但尺寸較大．消耗貴重模具鋼多．不便加工和熱處理。整體式結構適用于形狀簡單的中小型塑件。組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機械加工和熱處理比較容易，能滿足大型塑件的成型需要。組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于機加工和熱處理，修理更換方便。同時也有利于型芯冷卻和排氣的實施。由于該塑件尺寸較大，最大可達 φ170mm，且形狀復雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔．加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，在型腔的底部大面積鑲拼結構?？紤]模具溫度調節(jié)，型芯采用整體式結構。(5)推件方式的選擇 根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在動模部分。開模后，塑件留在型腔。其推出機構可采用推塊推出或推桿推出。其中，推塊推出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量。但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構。(6)側 抽芯機構沒 計 該塑件上有內凸結構，它垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此．成型內凸部分的零件必須做成活動的型芯，即設置抽芯機構。根據(jù)塑件結構有兩種選擇方案。其一，采用滑塊導滑的斜滑塊分型抽芯機構，如圖 2—26(a)所示。其二，采用斜桿導滑的分型抽芯機構．如圖 2—26(b)所示。如圖 2-26 所示，因塑件側芯距較小，且圖 2—26(a)的摸具結構較圖 2—26(b)的模具結構安裝調整簡單，故選擇滑塊導滑的斜滑按分型抽芯機構。12（7）標準模架的選擇 本塑件采用點澆口注射成型，根據(jù)其結構形式，選擇 A 型模架燈座注射模具見總裝配圖。四、注射模設計的尺寸計算 （1）成型零件尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算，查有關手冊得 PC 的收縮率為 Q=0.5%-0.7%，故平均收縮率為 SCP=（0.5+0.7）%/2=0.6%=0.006 。根據(jù)塑件尺寸公差要求。模具的制造公差取 δt=Δ /4。①型腔的計算a、導滑板的計算小端對應的型腔計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ 20當 Ls 取 φ69 時=(φ69 +φ69 ·scp%-3/4Δ)+(Δ/4) 20∵scp=(0.5+0.7)%/2=0.6%=0.006∴Lm=(φ69 +φ69 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4) 20=φ68.7713Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ 20當 Ls 取 φ70 時=（φ70 +φ70 ·scp%-3/4Δ）+δ 20=（φ70 +φ70 ·0.006%-3/4Δ）+(Δ/4) 20=φ69.78內凸對應的型芯計算Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ 20 取 Ls 為 φ114 時Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ 20 =（φ 114 +φ114 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20 =φ115.54取 Ls 為 φ121 時Lm=（φ121 +φ121 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ /4)20 =φ122.68b、型腔板的計算大端對應的型腔計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ2 取 Ls 為 φ127 時Lm=(φ127 +φ127 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4) 20 =φ126.8以下依次取 Ls 為 φ129 、φ137 、φ170 時結果分別為 Lm=φ128.8Lm=φ136.8614Lm=φ169.82②型芯的計算大 hm=（hs+hscp%-3/4Δ）+δ 20取 hs=8 時，代入數(shù)據(jù)hm=（ 8 +8 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20 =7.86取 hs=133 時hm=（ 133 +133 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20=132.94a、型芯的計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ 02取 Ls=φ63 時Lm=（φ63 +φ63 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ /4)20=φ63.9依次取 Ls=φ 64 、φ123 、φ131 、φ164 時分別結果為 Lm=φ64.9Lm=φ124.69Lm=φ132174Lm=φ166b、小型芯的計算Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ 02取 Ls 為 φ2 時15Lm=（φ2 +φ2 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ/4) 20=φ2.16依次取 Ls 為 φ5 、φ12 、φ10 、φ4.5 時分別結果 Lm=φ5.21Lm=φ12.28Lm=φ10.27Lm=φ4.7hm=（ hs+hscp%-2/3Δ）+δ 20取 hs=5hm=(5 +5 ·0.006%-2/3Δ)+ (Δ/4) 20=5.21取 hs=2.25 時hm=（ 2.25 +2.25 ·0.006%-2/3Δ）+ (Δ /4)20=2.39③孔距的計算型腔之間的中心距Cm=（CS+CSS CP% ）± S2/8取 Cs 為 34±0.28 時Cm=（34±0.28+34±0.28·0.006%）±S2/8=34.20±0.035依次取 C s 為 φ96±0.50 、φ150±0.57 時結果分別為：Cm=φ96.58± 0.062Cm=φ150.9± 0.07116（2）確定抽芯機構零件尺寸計算①抽芯距的計算S 抽=h+(2-3) =(121-114)/2+2.5 =6mm 其中，h 為凸臺高度， （2-3）mm 為抽芯安全導數(shù)。 ②滑塊傾角的確定 斜滑塊傾角是抽芯機構的主要技術數(shù)據(jù)之一，它與塑件成型后能否順利取出以及推出辦推出距離有直接的關系，本燈座抽芯距離較小，選擇 0.2100。 ③確定斜滑塊尺寸。 斜滑塊在導滑板中導滑，根據(jù)塑件尺寸需求，校核實際抽芯距 S 抽實。S 抽實=tana×40 =tan100×40 =7.04mm>S 抽滿足抽芯距要求。五、注射機有關參數(shù)的校核(1)模具 閉合高度的確定和校核①模具閉合高度的確定。根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸：定模座板 H 定=45mm。②壓板 H 壓=25mm，型芯固定板 H 固=25mm，型腔板 H 型=93mm，凹模鑲塊 H 凹=65mm，墊板 H 墊＝35mm，模腳 H 摸=85mm。模具閉合高度： H 閉＝H 足+H 動+H 導+H 型+H 固+H 流+H 定＝85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm=373mm(2)模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為 365mmX315mm，XS-ZY—250 型注射機模板最大安裝尺寸為598X520，故能滿足模具安裝要求。由于 XS-ZY-250 型注射機所允許模具的最小厚度為 Hmin=165mm，最大厚度Hmax＝350mm，即模具閉合高度不滿足 Hmin≤H≤Hmax 的安裝條件。所以，另選注射機 XS-ZY-500 型，即可滿足模具安裝要求。(3)模具開模行程校核 經查資料注射機 XS-ZY—500 型的最大開模行程 s=500mm，滿足下式計算所需的出件17要求 s>Hl+H2+a+(5～10)mm =40+133+95+7=275mm此外，由于側分型抽芯距較短，不會過大增加開模距離，注射機的開模行程足夠，經驗證明，XS-ZY-500 型注射機能滿足使用要求，故可以采用。根據(jù)校核結論，將 XS-ZY-500 填入表 2—26 模型工藝卡。六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制在此僅對型腔板、型芯的加工工藝進行分析。(1)型腔板的加工工藝過 程 型腔板加工工藝過程序號 工序名稱 工序內容0 備料 棒料1 鍛造 320mm×320mm×98mm2 熱處理 退火3 銑 銑六面至尺寸 315.5mm×315.5mm×93.5mm，對角尺4 平磨 磨六面至尺寸 315.5mm×315.5mm×93.5mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為 0.01mm/10mm、對角尺5 鉗 以上下平面及一對互相垂直的側基面為基準劃各孔中心線6 車（鏜）車（鏜）型腔孔，并按圖紙要求加工出φ169.82mm、φ136.86mm、φ128.8mm、φ126.8mm 的孔（留0.05mm 磨量）7 鉆①鉆絞 2-φ9 孔，锪兩沉頭孔 2-φ15，留出 0.5mm 的精加工余量②用深孔鉆鉆 φ41 的孔，冷卻水孔到滿足要求8 鉗①與件 2，19，31，25 配作，磚絞 4-φ30 的孔，锪 4-φ36 的沉頭孔到滿足要求，并留出 0.5mm 的精加工余量②與件 2，3，19，21，25 配和磚絞 4-φ16.8 的孔到滿足要求③與件 25，26，14 配合磚絞 4-φ14 的孔，同時按圖上要求加工出 4-φ15 的孔，留出 0.5mm 的精加工余量④配磚 8-M12 的螺紋底孔，并攻絲到滿足要求⑤按拉塊位置鉆 2-M10 螺紋底孔，并攻絲到滿足要求9 淬火 淬火回火達 30-35HRC1810 平磨 磨上下面11 磨磨 4-φ14，2-φ9，φ169.82mm，φ136.86mm，φ128,8mm，φ126.8,2-φ15各孔到滿足要求12 電化學處理 研型腔 Ra0.1μm 并鍍鉻拋光（2）型芯的加工工藝過程型芯的加工工藝過程序號 工序名稱 工序內容1 下料2 鍛 鍛造成 φ147mm×168mm3 熱處理 退火 4 車粗車型芯頂部端面，粗車外圓面至尺寸 φ12.5×3.2, φ65×59.5, φ125×31.5, φ133×57.5 調頭粗車型芯底部至 φ139mm半精車型芯頂部至 φ12.5×3±0.03，倒 R2 圓角，車錐面 I 達小端 φ64，大端 φ65，長 60±0.05，車錐面 II，達小端 φ122.9，大端 φ124.9，長 32±0.05,車錐面 III，達大端為 φ132.9 長30±0.05，車外圓達 φ133.5,車底端達 φ138.5×5.5鉆 φ80 圓孔的預孔及 φ40 底錐孔，鏜 φ80 圓孔留磨量0.2mm 切槽達圖紙要求，小徑 φ100，深 2.4mm5 鉗工 畫各裝配孔中心線6 鉆 鉆、鉸 2-φ2 孔，留研磨量 0.01mm鉆、鉸 4-φ5 孔，留研磨量 0.01mm7 熱處理 淬火、回火，達到 30-35HRC8 磨磨型芯各斷面及外圓和 φ80 的孔，其中外圓與工作端面，即Ra0.2μm 的表面，留鉗工研磨余量 0.02mm(按圖紙最終尺寸加工)199 鉗 研磨 2-φ2，4- φ5 孔達圖樣要求研磨型芯外圓面10 化學熱處理 鍍鉻拋光 總 結三年的大學生活即將結束了，接踵而致的就是畢業(yè)前的一次嚴格的訓練——畢業(yè)設計與答辯了。在這次的畢業(yè)設計的日子里，我選擇了臺燈燈座注射模作為畢業(yè)設計的題目。通過對該產品的材料，尺寸精度，表面質量以及結構工藝性等方面的分析。確定成型模具的種類，成型設備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結構進行了設計。編制了該注射模的主要零件的加工工藝。這些使得我漸漸的掌握了模具的一些相關的知識。當然這與老師的辛苦指導是分不開的。這次畢業(yè)設計是我們大學三年的最后一個重要的學習環(huán)節(jié)，是對三年所學習的知識的一個總結與概括。當然在設計的過程中也使得我們清楚的認識到自己的不足。同時使我們每一個人都能理解到自己在這三年里到底學習到了哪些東西，掌握了哪些東西。這次畢業(yè)設計與以前的課程設計完全不同。以往在做課程設計時，課題都是老師定好的，而且是好幾個同學在一起共同完成這份設計。這樣在不知不覺中就形成了一種依賴心理，懶惰心理。而畢業(yè)設計是從一開始就自己收集題目，并在指導老師的指導下獨立完成這次作業(yè)。這是一次對學生來說全面的考察。雖然這次畢業(yè)設計對我來說，完成的很吃力，但是在設計中我學到了好多東西。最起碼對臺燈燈座的注射模有了一點認識。通過這段時間的畢業(yè)設計，我了解到了做任何事情都要用認真的態(tài)度去對待，并且要勤學多問，有付出才有回報。這次畢業(yè)設計使我清楚的認識了自己的不足。我要在以后的工作中不段的學習知識來充實自己。為以后自己的發(fā)展打下基礎。20參考文獻[1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 北京:機械工業(yè)出版社,1985[2] 宋玉恒.塑料注射模設計實用手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1996[3] 曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[4] 屈華昌,伍建國.塑料模設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[5] 李德群.塑料成型工藝及模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[6] 李秦蕊.塑料模設計.西安:西北大學出版社,1988[7] 陳嘉真.塑料成型工藝及模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1994[8] 王貴恒.高分子材料成型加工原理.北京:化學工業(yè)出版社.1982[9] 張承琦.塑料成型工藝學.北京:輕工業(yè)出版社,1983[10]馮炳堯.模具設計與制造簡明手冊.上海:上海科技出版社.1985課題簡介課題名稱：臺燈插座注射模具設計與制造摘要 本課題以燈具廠的燈座產品為模具設計的對象，通過對該產品的材料，尺寸精度，表面質量以及結構工藝性等方面的分析，確定成型模具的種類。成型設備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結構進行設計。編制了該注射模主要零件的加工工藝。在現(xiàn)代工業(yè)生產中，60%-90%的工業(yè)產品都涉及到模具設計和模具制造，本課題以塑料模中的注射模為設計對象，選用臺燈燈座為畢業(yè)設計實例，其目的是對注射模具設計的全過程有一個總體的認識，通過典型的設計實例，掌握一定的塑料模具設計與制造的方法。注射模具設計與制造零件名稱：燈座生產批量：大批量材 料：聚碳酸酯未注公差取 MT5 精度要求設計燈座模具一. 塑件的工藝分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析,塑件的尺寸精度分析、塑件表面質量和塑件的結構工藝性分析,其具體分析如下:⑴塑件的原材料分析:塑料品種:聚碳酸酯(PC),屬于熱塑件塑料 ;結構特點:線型結構非結晶型材料、透明 ;使用溫度:小于 130℃,耐寒性好 ,脆化溫度為-100℃;化學穩(wěn)定性:有一定的化學穩(wěn)定性 ,不耐堿、酯等; 性能特點:透光率較高,介電性能好 ,吸水性小,但水敏性強(含水量不得超過 0.2%)且吸水后會降解力學性能很好,抗沖擊抗蠕變性能突出,但耐磨性較差;成型特點:熔融溫度高(超過 330℃才嚴重分解),但熔體黏度大;流動性差(溢邊值為0.06mm);流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快; 成型收縮率小 ;易產生應力集中。結論:①熔融溫度高且熔體黏度大 ,對于大于 200g 的塑件應用螺桿式注射機成型,噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴,并加熱,嚴格控制模具溫度,一般在 70-120℃為宜,模具應用耐磨鋼,并淬火.②水敏性強,加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象;③易產生應力集中,嚴格控制成型條件,塑件成型后退火處理,消除內應力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中,脫模斜度宜取 2°。MT5 查取公差,其主要尺寸公差標注如下(單位均為 mm):塑件外形尺寸:0畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ）論 文 （ 設 計 ） 題 目 ： 臺燈燈座注射模具設計與制造系 別： 機械工程系專 業(yè): 機電一體化班 級: 02 機電（2 ）姓 名: 學 號: 110203202指導老師: 池寅生完成時間: 2005 年 6 月1目 錄摘要、關鍵詞………………………………………………………………1序 言 ……………………………………………………………………2一、塑件的工藝性分析……………………………………………………3二、確定成型設備選擇與模塑工藝規(guī)程編制……………………………4三、注射模的結構設計……………………………………………………7四、注射模設計的尺寸計算………………………………………………11五、注射機有關參數(shù)的校核………………………………………………12六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制………………………………13心得體會 …………………………………………………………………15參考文獻 …………………………………………………………………152摘要本課題以燈具廠的燈座產品為模具設計的對象，通過對該產品的材料，尺寸精度，表面質量以及結構工藝性等方面的分析，確定成型模具的種類。成型設備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結構進行設計。編制了該注射模主要零件的加工工藝。關鍵詞 燈座 注射模具 模具設計 模具制造工藝 序 言畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及專業(yè)課，以后進行的最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，是我們綜合運用所學的基礎理論基本知識和基本技能去解決專業(yè)范圍的工程技術問題，而進行的一次基本訓練。因此，它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練；從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。臺燈燈座注射模具設計與制造在現(xiàn)代工業(yè)生產中，60%-90%的工業(yè)產品都涉及到模具設計和模具制造，本課題以塑料模中的注射模為設計對象，選用臺燈燈座為畢業(yè)設計實例，其目的是對注射模具設計的全過程有一個總體的認識，通過典型的設計實例，掌握一定的塑料模具設計與制造的方法。序 言畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課，技術基礎課以及專業(yè)課以后進行的是最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，是我們綜合運用所學的基礎理論，基礎知識和基本技能去解決專業(yè)范圍內的工程技術問題而進行的一次基本訓練。因此，它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，從中3鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。注射模具設計與制造零件名稱：燈座生產批量：大批量材 料：聚碳酸酯未注公差取 MT5 精度要求設計燈座模具一. 塑件的工藝分析塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析,塑件的尺寸精度分析、塑件表面質量和塑件的結構工藝性分析,其具體分析如下:⑴塑件的原材料分析:塑料品種:聚碳酸酯(PC),屬于熱塑件塑料 ;結構特點:線型結構非結晶型材料、透明 ;使用溫度:小于 130℃,耐寒性好 ,脆化溫度為-100℃;化學穩(wěn)定性:有一定的化學穩(wěn)定性 ,不耐堿、酯等;性能特點:透光率較高,介電性能好 ,吸水性小,但水敏性強(含水量不得超過 0.2%)且吸水后會降解力學性能很好,抗沖擊抗蠕變性能突出,但耐磨性較差;成型特點:熔融溫度高(超過 330℃才嚴重分解),但熔體黏度大;流動性差(溢邊值為 0.06mm);流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快;成型收縮率小; 易產生應力集中。結論:①熔融溫度高且熔體黏度大 ,對于大于 200g 的塑件應用螺桿式注射機成型,噴嘴宜用敞開式延伸噴嘴,并加熱,嚴格控制模具溫度,一般在 70-120℃為宜,模具應用耐磨鋼,并淬火.②水敏性強,加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象;③易產生應力集中,嚴格控制成型條件,塑件成型后退火處理,消除內應力;塑件壁不宜厚,避免有尖角、缺口和金屬嵌件造成應力集中,脫模斜度宜取 2°。MT5 查取公差,其主要尺寸公差標注如下(單位均為 mm):塑件外形尺寸:一、塑件的工藝性分析4塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件表面質量和塑件的結構工藝性及分析，其具體分析如下：（1）塑料的原材料塑料品種 結構特點 使用溫度 化學穩(wěn)定性 性能特點 成型特點聚碳酸脂（PC ）屬于熱塑性塑料線型結構非結晶型材料，透明小于 130℃；耐寒性好，脆化溫度為-100℃有一定的化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等透氣率較高，介電性良好，吸水性小，但水敏性強，給水量不得超過，且吸水后會降解，力合性能很好，抗沖擊、抗蠕性能突出，但耐磨性較差容易溫度高超過 330℃才可重成型，但磨體黏度大，流動性差，溢邊值為 0.06min，流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，成型溶吸溶率小，易產生后力集中純淪（1）熔融溫度高且熔體黏度大，對于大于 200g 的塑件應用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式起伸噴嘴，并加墊，嚴格控制模具溫度，一般在70-120℃為宜，模具應用耐磨鋼，并碎化。（2）水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲。強度顯著下降現(xiàn)象。（3）易產生應力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后，退水處理，消除內應力；塑件壁不宜厚，避免有尖角，缺口和金屬嵌件造成應力集中脫模斜度宜取 20。（2）NT5 查取公差，其主要尺寸公差標準如下（單位為 mm）①塑件外的尺寸：φ69 φ70 φ127 φ129φ170 φR5 φ137 3 8 133②內形尺寸：φ63 φ64 φ114 φ1210-0.860-0.250-1.280-1.280-1.60-0.240-1.280-0.120-0.280-1.28+0.740+0.710+1.140+1.280+0.20+0.740+0.560+0.500+0.280+1.2805R2 60 32 30 8 φ123φ131 φ164③孔尺寸：φ10 φ12 φ137 φ4.5φ2 φ5④孔心距尺寸：34±0.28 φ96±0.50 φ150±0.57(3)塑件表面質量分析該塑件要求外觀美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取Ra×10m，而塑件內部沒有較高的表面粗糙度要求。（4）塑件的結構工藝性分析① 從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉體，壁厚切勻，且符合最小壁厚要求；②塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如 φ12 4-φ10 4-φ4.5 4-φ5，它們切符合最小孔徑要求；③在塑件內壁有 4 個高 2 米，長 11 公分凸臺。因此，塑件不易取出，需要考慮側抽裝置。綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。二、確定成型設備選擇與模塑工藝規(guī)程編制（1）計算塑件的體積 V=V1+V2+V3+V4=π r12h1+πr 22h2+[(π×r 3)2+(π×r 3)2/2] ×h3+πr 42h4=(3.14×322×60)+ (3.14×612×32)+ [(π×65) 2+(π×61) 2/2] ×30+ (3.14×652×8)=200172.30mm +1.280+1.60+0.320+0.320+1.280+0.240+0. 20+0.2406(2)計算塑件的質量計算塑件的質量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關手冊查得P=N2kg/cm3所以塑件的質量為W=PV=200172.30×1.2×10-3=2×0.20g根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結構，考慮外形尺寸，對塑件的材料的分析及注射時所需的壓力情況，參考模具設計手冊初送螺桿式注射機：Xs-ZY-250， （經注射機參數(shù)校核，X3 -ZY-250 不能滿足閉合高度要求，所以取用 X3 -ZY-500） 。(3)塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格溫度 t：110-120 ℃ 注射時間 20-90預熱和干燥時間 t:8-12h 保壓時間 0-5后段 210-240 泠卻時間 20-90中段 230-280成型時間 /s總周期 40-190料筒溫度 t/℃前段 230-285 螺桿轉速 n/(r·min-1) 28噴嘴溫度 t/℃ 240-250 方法 紅外線燈模具溫度 t/℃ 70（90）-120 溫度 t/℃ 鼓風烘箱 100-110注射壓力p/MPa 80-130后處理時間 r/h 8-127（4）填寫模塑成型工藝卡片（廠名） 資料編號車間塑料注射成型工藝卡片 共 頁 第 頁零件名稱 燈座 材料牌號 PC 設備型號 XS-XY-500裝配圖號 材料定額 每模件數(shù) 1 件零件圖號 單件質量 240.20g 工裝號設備溫度/℃ 110-120材料干燥時間/h 8-12后段/℃ 210-240中段/℃ 230-280前段/℃ 240-285料筒溫度噴嘴/℃ 240-250模具溫度 /℃ 70(90)-120注射/s 20-90保壓/ s 0-5時間冷卻/ s 20-90注射壓力/MPa 80-130壓力背壓/MPa溫度/℃ 鼓風烘箱 100-110 輔助 /min后處理時間/h 8-12時間定額單件 /min檢驗編制 校對 審核 組長 車間主任 檢驗組長 主管工程 師8三、注射模的結構設計注射模結構設計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及腔型的排列，共注系統(tǒng)設計，型芯，型腔結構的確定，推件方式，側抽芯機構設計，模具結構零件設計等內容。（1）分型面的選擇該塑料為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質量要求較高，在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇方案。其一，這塑件小端底平面需用瓣合式，這樣在塑件表面會留有熔接痕，同時增加了模具結構的復雜程度。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖所示，采用這種方案，側面抽芯機構設在動模部分，模具結構也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。（2）型腔數(shù)目的確定及型腔的排列由于該塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中間。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。（3）澆注系統(tǒng)的設計①主流道設計主流道是指澆注導流中以注射機噴嘴與模具接角處開始到分流道為止的塑料熔體的9流動通道，是溶體最關鍵的部分，它的形狀與尺寸對塑體的流動速度和充模時間有較大的影響。根據(jù)手冊查得 XS-ZY-500 型注射機噴嘴的有關尺寸。因此，必須使熔體的溫度降和損失最小，主流道設計成圓錐形，其錐角為 20-60，小端直徑 d 注射機噴嘴直徑大 0.5-1mm。噴嘴球半徑：R 0=18mm噴嘴孔直徑：d 0=φ4mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系：R=R 0+（1-2）mm，d= d 0+0.5mm取主流道球面半徑：R=20mm取主流道的小端直徑：d=φ4.5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為 10-30。經換算得主流道大端直徑 D=φ12mm 。同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設計r=5mm 的圓弧過渡。②分流道的設計在設計多型腔或者多澆口的單型腔的澆注導流時，應設置分流道，分流道是指主流道未端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道采用是改變熔體流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設計時請注意盡量減少流動過程中的熱量損失的壓力損失。分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速率等因素有關。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點進料方式；縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的流流道。查有關手冊得 R=6mm。a、分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸，成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定，通常圓形截面分流道直徑為 2-10mm；對流動性較好的尼聚乙稀，聚丙烯等塑料的小型塑料，在分流道長度很短時，直徑可小到 2mm，對流動性較差的聚碳酸酯，聚硯等可大至 10mm，對于大多數(shù)料，分流道截面直徑常取 5-6mm。梯形截面分流道的尺寸可按下面經驗公式確定b=0.2654√m 4√Lb=2/5b式中 b——梯形大度邊寬度，mm；L——分流道的長度，mm；m——塑件的質量，g；h——梯形的高度，mm；b、分流道的長度，根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道，二次分流道甚至三次分流道。分流量的長度要盡可能短，且磨折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。c、分流道的表面粗糙度，由于分道流中與模具接觸的外層塑料的外層塑料迅速冷卻，只有內部的腔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般 Ra 取 1-65m 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、固定、形成耐墊層。d、分流道在分型面上的布置形狀，分流道在分型面上的布置形式與型腔在場型面上的布置形式密切相關，如果型腔關圓形狀分布，則分流道是輻射狀布置，如果型腔呈矩10形狀分布則分流道一般采用“非”字狀布置；另一個是流程盡量短，對稱布置，使脹模力的中心與注射機鎖模力的中心一致，分流道常用的布置形式自平恒方式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式是一致的。③澆口設計a、澆口形式的選擇。由于該塑件外觀質量要求較高，澆口的位置和大小應以不影響塑件的外觀質量為前提。同時，也應盡量使模具結構更簡單。根據(jù)對該塑件結構的分析及已確定的分型面的位置，可選擇的澆口形式有幾種方案，其分析見表如下：澆口形式的選擇類型 特 點潛伏式澆口 它從分流道處直接以隧道式澆口進入型腔，澆口位置在塑件內表面，不影響 其外觀質量，但采用這種澆口形式會增加模具結構的復雜程度輪輻式澆口 它是中心澆口的一種變異形式，采用幾股料進入型腔，縮短流程，去除澆口 時較方便，但有澆口痕跡，模具結構較潛伏式澆口的模具結構簡單盤形澆口它具有料流同時前進、進料均勻、不易產生熔接痕、排氣條件好等優(yōu)點，但是澆口凝料去除較困難，需要切削加工或沖切法去除。此外，模具結構設計也不易實現(xiàn)11點澆口又稱針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件，在模具開模時，澆口凝料會自動拉斷，有利于自動化操作。由于澆口尺寸較小，澆口凝料去除后，在塑件表面殘留痕跡也很小，基本上不影響塑件的外觀質量，同時，采用四點澆口進料，流程短而進料均勻。由于澆口尺寸較小，剪切速率會增大，塑料黏度降低，提高流動性，有利于充模。但是模具需要設計成雙分型面，以便脫出澆柱系統(tǒng)凝料，增加了模具結構的復雜程度，但能保證塑件成型要求。根據(jù)燈座塑件的特點以及對塑料成型性能，澆口和模具結構的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點澆口方式。b．進料位置的確定。根據(jù)塑件外觀質量的要求以及型腔的安放方式，進料位置設計在 塑件底部。(4)型芯、型腔 結構的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結構整體式型腔是直接在型腔板上加工．有較高的強度和剛度。但零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難。整體式型芯結構牢固，成型塑件質量好，但尺寸較大．消耗貴重模具鋼多．不便加工和熱處理。整體式結構適用于形狀簡單的中小型塑件。組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機械加工和熱處理比較容易，能滿足大型塑件的成型需要。組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于機加工和熱處理，修理更換方便。同時也有利于型芯冷卻和排氣的實施。由于該塑件尺寸較大，最大可達 φ170mm，且形狀復雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔．加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，在型腔的底部大面積鑲拼結構?？紤]模具溫度調節(jié)，型芯采用整體式結構。(5)推件方式的選擇 根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在動模部分。開模后，塑件留在型腔。其推出機構可采用推塊推出或推桿推出。其中，推塊推出結構可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量。但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結構簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構。(6)側 抽芯機構沒 計 該塑件上有內凸結構，它垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此．成型內凸部分的零件必須做成活動的型芯，即設置抽芯機構。根據(jù)塑件結構有兩種選擇方案。其一，采用滑塊導滑的斜滑塊分型抽芯機構，如圖 2—26(a)所示。其二，采用斜桿導滑的分型抽芯機構．如圖 2—26(b)所示。如圖 2-26 所示，因塑件側芯距較小，且圖 2—26(a)的摸具結構較圖 2—26(b)的模具結構安裝調整簡單，故選擇滑塊導滑的斜滑按分型抽芯機構。12（7）標準模架的選擇 本塑件采用點澆口注射成型，根據(jù)其結構形式，選擇 A 型模架燈座注射模具見總裝配圖。四、注射模設計的尺寸計算 （1）成型零件尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算，查有關手冊得 PC 的收縮率為 Q=0.5%-0.7%，故平均收縮率為 SCP=（0.5+0.7）%/2=0.6%=0.006 。根據(jù)塑件尺寸公差要求。模具的制造公差取 δt=Δ /4。①型腔的計算a、導滑板的計算小端對應的型腔計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ 20當 Ls 取 φ69 時=(φ69 +φ69 ·scp%-3/4Δ)+(Δ/4) 20∵scp=(0.5+0.7)%/2=0.6%=0.006∴Lm=(φ69 +φ69 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4) 20=φ68.7713Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ 20當 Ls 取 φ70 時=（φ70 +φ70 ·scp%-3/4Δ）+δ 20=（φ70 +φ70 ·0.006%-3/4Δ）+(Δ/4) 20=φ69.78內凸對應的型芯計算Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ 20 取 Ls 為 φ114 時Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ 20 =（φ 114 +φ114 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20 =φ115.54取 Ls 為 φ121 時Lm=（φ121 +φ121 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ /4)20 =φ122.68b、型腔板的計算大端對應的型腔計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ2 取 Ls 為 φ127 時Lm=(φ127 +φ127 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4) 20 =φ126.8以下依次取 Ls 為 φ129 、φ137 、φ170 時結果分別為 Lm=φ128.8Lm=φ136.8614Lm=φ169.82②型芯的計算大 hm=（hs+hscp%-3/4Δ）+δ 20取 hs=8 時，代入數(shù)據(jù)hm=（ 8 +8 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20 =7.86取 hs=133 時hm=（ 133 +133 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4) 20=132.94a、型芯的計算：Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ 02取 Ls=φ63 時Lm=（φ63 +φ63 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ /4)20=φ63.9依次取 Ls=φ 64 、φ123 、φ131 、φ164 時分別結果為 Lm=φ64.9Lm=φ124.69Lm=φ132174Lm=φ166b、小型芯的計算Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ 02取 Ls 為 φ2 時15Lm=（φ2 +φ2 ·0.006%-3/4Δ）+ ( Δ/4) 20=φ2.16依次取 Ls 為 φ5 、φ12 、φ10 、φ4.5 時分別結果 Lm=φ5.21Lm=φ12.28Lm=φ10.27Lm=φ4.7hm=（ hs+hscp%-2/3Δ）+δ 20取 hs=5hm=(5 +5 ·0.006%-2/3Δ)+ (Δ/4) 20=5.21取 hs=2.25 時hm=（ 2.25 +2.25 ·0.006%-2/3Δ）+ (Δ /4)20=2.39③孔距的計算型腔之間的中心距Cm=（CS+CSS CP% ）± S2/8取 Cs 為 34±0.28 時Cm=（34±0.28+34±0.28·0.006%）±S2/8=34.20±0.035依次取 C s 為 φ96±0.50 、φ150±0.57 時結果分別為：Cm=φ96.58± 0.062Cm=φ150.9± 0.07116（2）確定抽芯機構零件尺寸計算①抽芯距的計算S 抽=h+(2-3) =(121-114)/2+2.5 =6mm 其中，h 為凸臺高度， （2-3）mm 為抽芯安全導數(shù)。 ②滑塊傾角的確定 斜滑塊傾角是抽芯機構的主要技術數(shù)據(jù)之一，它與塑件成型后能否順利取出以及推出辦推出距離有直接的關系，本燈座抽芯距離較小，選擇 0.2100。 ③確定斜滑塊尺寸。 斜滑塊在導滑板中導滑，根據(jù)塑件尺寸需求，校核實際抽芯距 S 抽實。S 抽實=tana×40 =tan100×40 =7.04mm>S 抽滿足抽芯距要求。五、注射機有關參數(shù)的校核(1)模具 閉合高度的確定和校核①模具閉合高度的確定。根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設計的其他零件尺寸：定模座板 H 定=45mm。②壓板 H 壓=25mm，型芯固定板 H 固=25mm，型腔板 H 型=93mm，凹模鑲塊 H 凹=65mm，墊板 H 墊＝35mm，模腳 H 摸=85mm。模具閉合高度： H 閉＝H 足+H 動+H 導+H 型+H 固+H 流+H 定＝85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm=373mm(2)模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為 365mmX315mm，XS-ZY—250 型注射機模板最大安裝尺寸為598X520，故能滿足模具安裝要求。由于 XS-ZY-250 型注射機所允許模具的最小厚度為 Hmin=165mm，最大厚度Hmax＝350mm，即模具閉合高度不滿足 Hmin≤H≤Hmax 的安裝條件。所以，另選注射機 XS-ZY-500 型，即可滿足模具安裝要求。(3)模具開模行程校核 經查資料注射機 XS-ZY—500 型的最大開模行程 s=500mm，滿足下式計算所需的出件17要求 s>Hl+H2+a+(5～10)mm =40+133+95+7=275mm此外，由于側分型抽芯距較短，不會過大增加開模距離，注射機的開模行程足夠，經驗證明，XS-ZY-500 型注射機能滿足使用要求，故可以采用。根據(jù)校核結論，將 XS-ZY-500 填入表 2—26 模型工藝卡。六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制在此僅對型腔板、型芯的加工工藝進行分析。(1)型腔板的加工工藝過 程 型腔板加工工藝過程序號 工序名稱 工序內容0 備料 棒料1 鍛造 320mm×320mm×98mm2 熱處理 退火3 銑 銑六面至尺寸 315.5mm×315.5mm×93.5mm，對角尺4 平磨 磨六面至尺寸 315.5mm×315.5mm×93.5mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為 0.01mm/10mm、對角尺5 鉗 以上下平面及一對互相垂直的側基面為基準劃各孔中心線6 車（鏜）車（鏜）型腔孔，并按圖紙要求加工出φ169.82mm、φ136.86mm、φ128.8mm、φ126.8mm 的孔（留0.05mm 磨量）7 鉆①鉆絞 2-φ9 孔，锪兩沉頭孔 2-φ15，留出 0.5mm 的精加工余量②用深孔鉆鉆 φ41 的孔，冷卻水孔到滿足要求8 鉗①與件 2，19，31，25 配作，磚絞 4-φ30 的孔，锪 4-φ36 的沉頭孔到滿足要求，并留出 0.5mm 的精加工余量②與件 2，3，19，21，25 配和磚絞 4-φ16.8 的孔到滿足要求③與件 25，26，14 配合磚絞 4-φ14 的孔，同時按圖上要求加工出 4-φ15 的孔，留出 0.5mm 的精加工余量④配磚 8-M12 的螺紋底孔，并攻絲到滿足要求⑤按拉塊位置鉆 2-M10 螺紋底孔，并攻絲到滿足要求9 淬火 淬火回火達 30-35HRC1810 平磨 磨上下面11 磨磨 4-φ14，2-φ9，φ169.82mm，φ136.86mm，φ128,8mm，φ126.8,2-φ15各孔到滿足要求12 電化學處理 研型腔 Ra0.1μm 并鍍鉻拋光（2）型芯的加工工藝過程型芯的加工工藝過程序號 工序名稱 工序內容1 下料2 鍛 鍛造成 φ147mm×168mm3 熱處理 退火 4 車粗車型芯頂部端面，粗車外圓面至尺寸 φ12.5×3.2, φ65×59.5, φ125×31.5, φ133×57.5 調頭粗車型芯底部至 φ139mm半精車型芯頂部至 φ12.5×3±0.03，倒 R2 圓角，車錐面 I 達小端 φ64，大端 φ65，長 60±0.05，車錐面 II，達小端 φ122.9，大端 φ124.9，長 32±0.05,車錐面 III，達大端為 φ132.9 長30±0.05，車外圓達 φ133.5,車底端達 φ138.5×5.5鉆 φ80 圓孔的預孔及 φ40 底錐孔，鏜 φ80 圓孔留磨量0.2mm 切槽達圖紙要求，小徑 φ100，深 2.4mm5 鉗工 畫各裝配孔中心線6 鉆 鉆、鉸 2-φ2 孔，留研磨量 0.01mm鉆、鉸 4-φ5 孔，留研磨量 0.01mm7 熱處理 淬火、回火，達到 30-35HRC8 磨磨型芯各斷面及外圓和 φ80 的孔，其中外圓與工作端面，即Ra0.2μm 的表面，留鉗工研磨余量 0.02mm(按圖紙最終尺寸加工)199 鉗 研磨 2-φ2，4- φ5 孔達圖樣要求研磨型芯外圓面10 化學熱處理 鍍鉻拋光 總 結三年的大學生活即將結束了，接踵而致的就是畢業(yè)前的一次嚴格的訓練——畢業(yè)設計與答辯了。在這次的畢業(yè)設計的日子里，我選擇了臺燈燈座注射模作為畢業(yè)設計的題目。通過對該產品的材料，尺寸精度，表面質量以及結構工藝性等方面的分析。確定成型模具的種類，成型設備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結構進行了設計。編制了該注射模的主要零件的加工工藝。這些使得我漸漸的掌握了模具的一些相關的知識。當然這與老師的辛苦指導是分不開的。這次畢業(yè)設計是我們大學三年的最后一個重要的學習環(huán)節(jié)，是對三年所學習的知識的一個總結與概括。當然在設計的過程中也使得我們清楚的認識到自己的不足。同時使我們每一個人都能理解到自己在這三年里到底學習到了哪些東西，掌握了哪些東西。這次畢業(yè)設計與以前的課程設計完全不同。以往在做課程設計時，課題都是老師定好的，而且是好幾個同學在一起共同完成這份設計。這樣在不知不覺中就形成了一種依賴心理，懶惰心理。而畢業(yè)設計是從一開始就自己收集題目，并在指導老師的指導下獨立完成這次作業(yè)。這是一次對學生來說全面的考察。雖然這次畢業(yè)設計對我來說，完成的很吃力，但是在設計中我學到了好多東西。最起碼對臺燈燈座的注射模有了一點認識。通過這段時間的畢業(yè)設計，我了解到了做任何事情都要用認真的態(tài)度去對待，并且要勤學多問，有付出才有回報。這次畢業(yè)設計使我清楚的認識了自己的不足。我要在以后的工作中不段的學習知識來充實自己。為以后自己的發(fā)展打下基礎。20參考文獻[1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設計. 北京:機械工業(yè)出版社,1985[2] 宋玉恒.塑料注射模設計實用手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1996[3] 曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[4] 屈華昌,伍建國.塑料模設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[5] 李德群.塑料成型工藝及模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1993[6] 李秦蕊.塑料模設計.西安:西北大學出版社,1988[7] 陳嘉真.塑料成型工藝及模具設計.北京:機械工業(yè)出版社,1994[8] 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