塑料勺注塑模具設(shè)計(jì)-注射模-第3組數(shù)據(jù)含4張CAD圖-獨(dú)家.zip,塑料,注塑,模具設(shè)計(jì),注射,數(shù)據(jù),CAD,獨(dú)家 摘 要 《塑料勺注塑模模具設(shè)計(jì)》是編寫者兩個(gè)月以來(lái)所編寫的課程說(shuō)明書。主要介紹：注射模的整個(gè)過(guò)程，包括成型零部件、推出機(jī)構(gòu)、流道等一些設(shè)計(jì)。在論文書寫過(guò)程中，通過(guò)一個(gè)月的時(shí)間對(duì)原始資料進(jìn)行搜集，充分考慮模具的各種結(jié)構(gòu)并和指導(dǎo)老師及同學(xué)之間進(jìn)行討論，最終選擇了論文所寫的模具結(jié)構(gòu)。 本論文的資料大多是編寫者結(jié)合三年所學(xué)的各方面的理論知識(shí)完成的，包括機(jī)械制圖、公差與配合、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過(guò)查手冊(cè)所得；還有少部分是同學(xué)之間的交流和自己三年的實(shí)習(xí)總結(jié)。 關(guān)鍵詞：塑料勺；注塑模模具；推出機(jī)構(gòu)；流道 18 Abstract "Plastic spoon injection mold design" is compiled by two months written instructions. Main introduction: The whole process of injection mold, including the design of molding parts, pushing mechanism, runner and so on. In the process of writing the paper, the original data were collected in a month, the various structures of the mold were fully considered and discussed with the instructor and students. Finally, the mold structure was selected. Most of the materials in this paper are based on the three years'theoretical knowledge, including mechanical drawing, tolerance and fit, engineering mechanics, mechanical design, injection mold molding, engineering materials, etc. Part of the information is obtained by checking manuals; and a few are exchanges between students and their own three years of practice. Summing up. Key words: plastic spoon, injection mould, ejection mechanism, runner 1 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì) 1 1.2.1 加深理論研究 2 1.2.2 高效率、自動(dòng)化 2 1.2.3 大型、超小型及高精度 2 1.2.4 革新模具制造工藝 2 1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 2 1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 3 1.4 來(lái)源背景 3 1.4.1 目的 3 1.4.2 要求 3 1.4.3 實(shí)際意義 3 1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 4 第二章 原始資料 5 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 5 2.2 塑料品種牌號(hào) 5 2.3 制品圖樣 5 2.3.1尺寸及要求 5 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析 6 分型面的選擇 8 第三章 基本參數(shù) 9 3.1 注射機(jī)選擇 9 3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算 10 3.2.1 計(jì)算原理 10 3.2.2 制品體積 10 3.2.3 型腔數(shù)目確定 10 3.3 模架選擇 11 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 13 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 13 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式 13 4.2.2 型芯高度尺寸 14 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.3.1型腔徑向尺寸 14 4.3.2 型腔深度尺寸 15 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 15 4.3.4 型腔計(jì)算 16 第五章 模具結(jié)構(gòu) 17 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 17 5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 17 5.2.1 制品及流道體積 17 5.2.2注射機(jī)的校核 18 第六章 澆注系統(tǒng) 20 6.1 概述 20 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 6.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 20 6.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 20 6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì) 22 6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23 第七章 推出機(jī)構(gòu) 24 7.1 概述 24 7.2 推出機(jī)構(gòu) 24 第八章 支承零件 26 8.1.上模部分 26 8.2 下模部分 27 第九章 冷卻系統(tǒng) 28 9.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 28 9.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 29 第十章 模具的裝配 31 結(jié)論 34 參考文獻(xiàn) 35 致 謝 36 第一章 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 對(duì)模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡(jiǎn)便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過(guò)程和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來(lái)越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。 1.2 模具的發(fā)展趨勢(shì) 4 近年來(lái)，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面： 1.2.1 加深理論研究 在模具設(shè)計(jì)中，對(duì)工藝原理的研究越來(lái)越深入，模具設(shè)計(jì)已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計(jì)各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 1.2.2 高效率、自動(dòng)化 大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)。高速自動(dòng)化的成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 1.2.3 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴(kuò)大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)異的制模材料。 1.2.4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進(jìn)，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進(jìn)的機(jī)床，這不僅大大提高了機(jī)械加工的比重，而且提高了加工精度。 1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)化 開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過(guò)對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 課程能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。 1.4 來(lái)源背景 塑料勺為PE塑料制品，采用注射模進(jìn)行成型，這種制品結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，加工難度不大。 1.4.1 目的 通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，能夠懂得模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程及綜合性的掌握本專業(yè)知識(shí)，能夠掌握UG、CAD、Word等軟件的操作方法。 1.4.2 要求 設(shè)計(jì)本課題的要求的理論聯(lián)系實(shí)際。在學(xué)習(xí)好相關(guān)的設(shè)計(jì)理論知識(shí)的同時(shí)，還必須了解實(shí)踐操作。另外，設(shè)計(jì)的模具首先要能制造出來(lái)，還要有一定的使用價(jià)值。 1.4.3 實(shí)際意義 通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，可以更好的掌握模具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，定會(huì)遇到許多以前沒(méi)有遇到的問(wèn)題，有問(wèn)題就會(huì)促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識(shí)。把整個(gè)設(shè)計(jì)做完之后，就會(huì)對(duì)知識(shí)有個(gè)系統(tǒng)的了解。另外，通過(guò)對(duì)UG、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對(duì)我以后的人生將是一筆大財(cái)富。 1.4.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本課題的設(shè)計(jì)主要包括成型零件的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、導(dǎo)向及定位部分的設(shè)計(jì)、推出與復(fù)位部分的設(shè)計(jì)、固定支承和緊固件的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程的編寫及對(duì)UG、CAD、Word等軟件的操作技術(shù)。 第二章 原始資料 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 根據(jù)圖紙要求，此制品為大批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要能達(dá)到制品的各種要求。 2.2 塑料品種牌號(hào) 聚乙烯（polyethylene ，簡(jiǎn)稱PE）是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無(wú)臭，無(wú)毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能（最低使用溫度可達(dá)-100~-70°C），化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕（不耐具有氧化性質(zhì)的酸）。常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性優(yōu)良。[1]? 2.3 制品圖樣 2.3.1尺寸及要求 塑料勺2D制圖，如圖2.1 圖 2.1 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進(jìn)行分析 2.3.2.1 尺寸及公差 從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-7為4級(jí)精度等級(jí)，查表3-8得4級(jí)精度等級(jí)為一般精度，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，在模具設(shè)計(jì)時(shí)模具精度等級(jí)也應(yīng)設(shè)計(jì)成一般精度等級(jí)。 2.3.2.2 塑料制品的形狀 此制品為塑料勺方形制品，制品體積不大，如圖2.1。 塑料制品的壁厚 測(cè)量產(chǎn)品可知，此制品最大壁厚為2mm，最小壁厚為1mm。壁厚均勻，但是骨位較少，它會(huì)固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此在模具設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及適應(yīng)選擇澆口。 2.3.2.3 脫模斜度 所設(shè)計(jì)的制品脫模斜度為0.5°，部分位置脫模斜度為零，這樣制品對(duì)型心的包緊力大，脫模時(shí)較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時(shí)可噴涂脫模劑。 2.3.2.4分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來(lái)，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： 1.分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。 2.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 3.分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。 4.分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。 分型面的選擇 第三章 基本參數(shù) 3.1 注射機(jī)選擇 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機(jī)型號(hào)為HTF 80XB. 注塑機(jī)的參數(shù)如下： 型號(hào) 單位 80×A 80×B 80×C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 365×365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動(dòng)機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高) m 4.3×1.25×1.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬) mm 240×240 3.2模具型腔數(shù)目的計(jì)算 3.2.1 計(jì)算原理 通常注射機(jī)的實(shí)際注射量為注射機(jī)最大注射量的80﹪，即 V實(shí) = Vmax×80﹪ (3-1) 式中 V實(shí) ---- 制品實(shí)際所需注射量，單位cm3。 Vmax ---- 注射機(jī)最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=124cm3 所以 V實(shí)=12.4cm3 3.2.2 制品體積 制品的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2.1，體積通過(guò)3D測(cè)量可得出： V制=5.3cm3 3.2.3 型腔數(shù)目確定 制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進(jìn)行計(jì)算， n= V實(shí)/V制=124/5.3=23.4 通過(guò)計(jì)算可以設(shè)計(jì)型腔數(shù)量?？紤]到模具排位，暫設(shè)計(jì)型腔數(shù)目為一模一腔。 3.3 模架選擇 根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》表6-15初步選用230*230模架具體結(jié)構(gòu)如圖3.1(a)、3.1(b) 模架型號(hào)采用CI-2323-A70-B70-C80，使用標(biāo)準(zhǔn)模架，可以降低計(jì)算量，節(jié)約成本。 圖3.1 （a） 圖3.1 (b) 第四章 成型零件尺寸及結(jié)構(gòu) 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 查《塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì)》表0.1ABS的收縮率范圍為0.4-0.6﹪，換算成平均收縮率Scp﹪ Scp﹪=(0.4﹪+0.6﹪)/2=0.5﹪ (4-1) 4.2 型芯尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算利用公式 LM1=[ls1(1+Scp﹪)+△] (4-2) 制品的基本尺寸為：85X60X18.15查表公差為0.4、0.2、 將數(shù)值代入計(jì)算 LM1=[85（1+0.5%）+×0.4] =85.42 LM2=[60（1+0.5%）+×0.2] =60.3 4.2.2 型芯高度尺寸 Hm = [hs(1+Scp%)+△] (4-3) 制品的基本尺寸為：18.5 查表公差為0.1 將數(shù)值代入計(jì)算 Hm= [18.5(1+0.5%)+2/3×0.1] =18.59 4.3 型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.3.1型腔徑向尺寸 型腔徑向尺寸利用公式 LM=[ls(1+Scp﹪)-△] （4-6） 制品的基本尺寸為：85X60X20 查表公差為0.4、0.2 將數(shù)值代入計(jì)算 LM1=[85(1+0.5﹪)-×0.4] =85.42 LM2=[60(1+0.5﹪)-×0.2] =60.3 4.3.2 型腔深度尺寸 型腔深度尺寸利用公式 制品的基本尺寸為：20 查表公差為0.1 Hm = [Hs(1+Scp%)-△] (4-7) 將數(shù)值代入計(jì)算 LM3=[20（1+0.5%）+×0.1] =20.1 4.3.3 型腔結(jié)構(gòu) 型腔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用鑲嵌凹模，這種結(jié)構(gòu)成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就鑲嵌在型腔板上，與型腔板構(gòu)成一體。 4.3.4 型腔計(jì)算 型腔底厚、壁厚 1.按剛度校核側(cè)壁厚度，利用公式 t=r[（4-8） 代入計(jì)算得 t=9.6 mm 2.按強(qiáng)度計(jì)算，利用公式 t=r( 代入計(jì)算t=8.7mm 取較大值9.6mm。 4.3.5 底厚計(jì)算 按剛度計(jì)算 h=5.23mm 按強(qiáng)度計(jì)算 h=4.87mm 取較大值5.23mm。 第五章 模具結(jié)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：成型部分、 支承部分、推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要考慮塑料怎樣進(jìn)料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。 5.1模具結(jié)構(gòu)圖 通過(guò)對(duì)模具成型零件的計(jì)算，模架的確定，模具結(jié)構(gòu)圖如圖所示。 5.2模具與成型機(jī)械關(guān)系的校核 5.2.1 制品及流道體積 5.2.1.1 制品體積 Vi=5.3cm 5.2.2注射機(jī)的校核 1.最大注射量的校核 根據(jù)公式 KV0≥V+V流 代入計(jì)算得V=5.3x2+1.8=12.4cm 符合注射機(jī)的要求 2.鎖模力校核 F鎖﹥pA 式中p——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計(jì)算A= 2422mm3 F鎖——注塑機(jī)的額定鎖模力。 故 F鎖＞pA=30Mpa x 24220mm x1.1x0.001=79.9KN 選定的注塑機(jī)的壓力為800KN，滿足要求。 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 A 模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長(zhǎng)×模具寬<拉桿面積 B模具閉合高度校核 Hmin——注塑機(jī)允許最小模厚=150mm Hmax——注塑機(jī)允許最大模厚=360mm H———模具閉合高度=280mm 故滿足Hmax＞H＞Hmin。 開模行程校核 注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)），故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式： S機(jī)>H+H1+H2+50 S機(jī)————注塑機(jī)最大開模行程=670mm; H————模具厚度=280mm； H1————頂出距離=20mm； H2————澆注系統(tǒng)高度=95mm; 670>280+20+95+50=445 故：滿足條件 第六章 澆注系統(tǒng) 6.1 概述 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機(jī)的噴嘴開始到型腔為止的流動(dòng)通道。對(duì)其要求是：使熔體平穩(wěn)的進(jìn)入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過(guò)程中，能充分的把壓力傳到各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢姡瑵沧⑾到y(tǒng)的設(shè)計(jì)是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，是注射成型能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，要引起高度重視。 6.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6.2.1 主流道的設(shè)計(jì) 主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為2°～6°，在此模具的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)中采用2°，小端直徑一般取3～6mm,且大于注射機(jī)噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機(jī)噴嘴直徑為3mm。將此模具主流道小端直徑設(shè)計(jì)為3.5mm。主流道的長(zhǎng)度一般不超過(guò)150mm,本模具設(shè)計(jì)為124mm。 由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過(guò)兩塊板時(shí)，如果沒(méi)有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機(jī)的球半徑大1～2mm，設(shè)計(jì)球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62《模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)綜合手冊(cè)》。 6.2.2 澆口的設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是： 1.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。 2.易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。 當(dāng)塑料熔體通過(guò)澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過(guò)小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。 澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用潛伏澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過(guò)長(zhǎng)，熔接處料溫過(guò)低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無(wú)熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件。 定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖 因潛伏澆口在脫開時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)澆口。分流道與澆口的連接。在利用了UG的塑料顧問(wèn)對(duì)其進(jìn)行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢(shì)的澆口. 6.2.3 排氣糟的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣,鑲件間隙排氣，所以無(wú)需設(shè)計(jì)排氣槽。 6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用： 為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)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?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪? 塑件在注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模或型芯先進(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下： 第七章 推出機(jī)構(gòu) 7.1 概述 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是為了把制品從型芯型腔中推出來(lái)，為下一次注射做準(zhǔn)備，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求有： 1.盡量使制品留在動(dòng)模上。 2.保證制品不變形，不損壞。 3.保證制品外觀良好。 4.結(jié)構(gòu)要可靠。 7.2 推出機(jī)構(gòu) 推出機(jī)構(gòu)一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會(huì)損壞制品，其他結(jié)構(gòu)不適合成型本產(chǎn)品，所以將頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)推板形式，下面采用復(fù)位桿提供動(dòng)力固定，采用導(dǎo)柱導(dǎo)套保證裝配需要。 推出機(jī)構(gòu) 第八章 支承零件 在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、模腳等。 緊固件及其他附件如下： 8.1.上模部分 定模部分由于產(chǎn)品較低，采用定模板嵌入方式制作嵌入型芯。 型腔 8.2 下模部分 下模部分設(shè)計(jì)，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具鑲件。 型芯 第九章 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時(shí)，應(yīng)對(duì)模具溫度進(jìn)行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較大，不可以通過(guò)模具自然冷卻來(lái)保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級(jí)為一般精度，故采用模具冷卻，冷卻水道需要注意設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu) 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對(duì)模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對(duì)于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設(shè)計(jì)中的ABS料，僅需要設(shè)置冷系統(tǒng)即可，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。 9.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對(duì)于塑料熔體的充模流動(dòng)、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對(duì)于任一個(gè)塑料制品，模具溫度波動(dòng)過(guò)大都是不利的。過(guò)高的模溫會(huì)使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長(zhǎng)冷卻時(shí)間又會(huì)使生產(chǎn)率下降。過(guò)低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的熔接痕等缺陷。 模具冷卻水路圖 9.2 冷卻系統(tǒng)之設(shè)計(jì)規(guī)則 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當(dāng)而有效率的冷卻。冷卻孔道應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以方便加工與組裝。設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)時(shí)，模具設(shè)計(jì)者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設(shè)計(jì)參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長(zhǎng)度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動(dòng)速率與熱傳性質(zhì)。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應(yīng)該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設(shè)置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設(shè)在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應(yīng)維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應(yīng)維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取6mm。 第十章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過(guò)程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過(guò)程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過(guò)程中，對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒(méi)有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 模具的裝配順序如下： 1.確定裝配基準(zhǔn)； 2.裝配前要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 4.在裝配過(guò)程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查； 5.組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動(dòng)作靈活，無(wú)松動(dòng)和卡滯現(xiàn)象； 6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動(dòng)作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中； 7.試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號(hào)、合模標(biāo)記及組裝基面。 ① 模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時(shí)進(jìn)行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。 注塑 在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。 8.模具的維護(hù) 模具在使。那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會(huì)導(dǎo)致用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)防零件在裝配過(guò)程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過(guò)1000C。 結(jié)論 通過(guò)此次課程，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設(shè)計(jì)人員所要具備的基本素質(zhì)及知識(shí)量及思考問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。同時(shí)也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于CAD、UG 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應(yīng)用有了更進(jìn)一步的掌握；在設(shè)計(jì)之初，面對(duì)從未涉及的問(wèn)題，感到十分棘手，但經(jīng)過(guò)反復(fù)的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導(dǎo)幫助下，同學(xué)之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，詢問(wèn)經(jīng)驗(yàn)人士，我想實(shí)踐是最可靠的保證，經(jīng)驗(yàn)是寶貴的財(cái)富。 通過(guò)認(rèn)真仔細(xì)的資料查閱和軟件的反復(fù)模擬，特別在林老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的要求下，我確信這次畢業(yè)實(shí)際是成功的，在這表示特別感謝！當(dāng)然，由于本人的知識(shí)面欠全，設(shè)計(jì)中還存在不足，但我相信通過(guò)這次設(shè)計(jì)將為我今后走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1. 伍先明等.《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.北京：國(guó)防工業(yè)出版社.2010.4. 2. 廖念釗，古盈菴，莫雨松等.《互換性與技術(shù)測(cè)量》.北京：中國(guó)計(jì)量出版社.2009.6. 3. 王琳，陳雪江，肖新華.《AutoCAD2008中文版機(jī)械圖形設(shè)計(jì)》北京:清華大學(xué)出版社.2007.7. 4. 譚雪松，王金，鐘廷志.《UGNGINEER Wildfire 4.0中文版模具設(shè)計(jì)》.北京：人民郵電出版社.2009.11. 5. 管耀文. 《UGNGINEER野火版模具設(shè)計(jì)實(shí)例精講》.北京：人民郵電出版社.2007.12 6. 何滿才.《模具設(shè)計(jì)—UGNGINEER Wildfire中文版實(shí)例詳解》.北京：人民郵電出版社.2005.5. 7. 齊衛(wèi)東.《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》.北京：高等教育出版社.2004 8. 閻亞林.《塑料模具圖冊(cè)》.北京:高等教育出版社.2004. 9. 屈華昌.《塑料成形工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2001. 10. 甑瑞麟.《模具制造實(shí)訓(xùn)教程》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006. 11. 付麗.《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002. 12. 于華編著.《注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)及實(shí)例》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.6. 13. 陳萬(wàn)林等編著.《實(shí)用塑料注塑模設(shè)計(jì)與制造》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000.3. 14. 蔣繼宏，王效岳編著.《注塑模具典型結(jié)構(gòu)100例》.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.2000. 15. 屈華昌主編.《塑料成型工藝模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2004.8. 16. 葉久新，王群.《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2008.1. 致 謝 這次塑料勺的模具設(shè)計(jì)，是對(duì)我這四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一次檢驗(yàn)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我補(bǔ)充了在理論學(xué)習(xí)中的一些漏洞， 使我掌握了在注塑工藝中應(yīng)重視的問(wèn)題，使我詳細(xì)的知道了塑件成型的工藝過(guò)程，并通過(guò)熟悉和查閱與注塑方面相關(guān)資料，掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技巧，而且對(duì)樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)我用所學(xué)專業(yè)知識(shí)去分析、解決在實(shí)際生產(chǎn)和生活中遇到問(wèn)題能力都是有很重要的實(shí)際意義。培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，使我可以更多得考慮問(wèn)題。考慮制品在使用，美觀，而且要占領(lǐng)市場(chǎng)所需要考慮的問(wèn)題。 本次課程中，我的指導(dǎo)老師XXX老師，對(duì)我在資料的查找收集和整理以及模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，給以極大的幫助和指導(dǎo)，同時(shí)也得到了其他多位老師和同學(xué)們的熱心幫助，使我學(xué)到了很多課堂學(xué)不到的東西，培養(yǎng)了我多思考，勤查資料，多動(dòng)手的習(xí)慣。這次我的設(shè)計(jì)結(jié)果，也是老師和同學(xué)們的功勞，對(duì)在此過(guò)程中給予我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W(xué)表示由衷心的感謝！我會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)，不辜負(fù)老師的期望，也對(duì)的起同學(xué)們的幫助。祝愿老師們工作順利，身體健康，合家歡樂(lè)。祝福我的同學(xué)們學(xué)業(yè)有成，以后事業(yè)順心，前途無(wú)量！ 36