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1、江西渝州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 專 科 畢 業(yè) 論 文 水壺蓋注塑模具設(shè)計(jì) The design of the injection mold for the kettle cover 系（院）名稱： （機(jī)電工程） 專業(yè)班級(jí)： （11級(jí)模具2班） 學(xué)生姓名： （劉仁富） 指導(dǎo)教師姓名： （王康軍） 目錄 第1章 產(chǎn)品研發(fā) 1.1 水壺蓋產(chǎn)品研發(fā)實(shí)施內(nèi)容 4 1.2 水壺蓋所用材料分析 5 1.3 水壺蓋結(jié)構(gòu)工藝性分析 6 第2章

2、模具設(shè)計(jì) 2.1 水壺蓋注射模的初步設(shè)定 7 2.2成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 2.3溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 2.4結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 12 2.5 水壺蓋模具裝配圖 13 第3章 加工工藝 3.1 導(dǎo)套 14 3.2 導(dǎo)柱 17 3.3 行腔 18 第4章 模具安裝于調(diào)試 4.1模具的安裝 19 4.2 模具的調(diào)試及日常維護(hù) 20 結(jié)論……………………………………………………………………………… 21 致謝……………………………………………………………………………… 22 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… 23 水壺蓋注塑模

3、具設(shè)計(jì) 摘要 在塑料材料、制品設(shè)計(jì)及加工工藝確定后，塑料模設(shè)計(jì)對(duì)制品質(zhì)量與產(chǎn)量就具有決定性的影響。首先模腔形狀、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、進(jìn)澆與排氣位置的選擇、脫模方式以及定型方法的確定等，均對(duì)制品尺寸精度和形狀精度以及塑件力學(xué)性能、應(yīng)力大小、表觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量等起著十分重要的影響。其次，在塑件的加工過程中，塑料模結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)操作的難易程度具有十分昂貴的影響。再次，塑料模對(duì)塑件成本也有相當(dāng)大的影響，除簡(jiǎn)易模具外，一般來說制模費(fèi)用是十分昂貴的，大型塑料模更是如此。 本設(shè)計(jì)通過對(duì)水壺蓋把塑件的成型工藝和結(jié)構(gòu)成型工藝分析及模具型腔、成型零件結(jié)構(gòu)推出方式、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及有關(guān)參數(shù)等分析，確定

4、塑件塑料的種類，組成，塑件的成型工藝方法以及模具的結(jié)構(gòu)，加工方法及手段。通過對(duì)模具的安裝及調(diào)試的過程中遇到的問題分析，形成具有初步分析，解決成型現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)問題的能力，包括初步分析誠(chéng)信缺陷產(chǎn)生的原因和提出克服方法的能力。為了滿足市場(chǎng)的需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能、還是加工都必將會(huì)有較快的發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時(shí)代步伐。 關(guān)鍵詞：模具，塑料模具， 水壺蓋， 模具設(shè)計(jì)，模具安裝，調(diào)試 第1章 產(chǎn)品研發(fā) 1.1 水壺蓋產(chǎn)品研發(fā)實(shí)施內(nèi)容 1、產(chǎn)品名稱：水壺蓋 2、成型方法：在注射機(jī)上注射成型 3、產(chǎn)品原材料：高密度聚乙烯（HDPE） 4、收縮率：1.5%~3.0%

5、5、生產(chǎn)批量：大批量 圖1.1 水壺蓋塑件圖 1.2 水壺蓋所用材料分析 1、材料名稱：高密度聚乙烯。 常增加熱穩(wěn)定劑，抗氧化劑增強(qiáng)其使用性能。 2、材料類型：熱塑性材料。屬于通用型材料 3、使用性能：具有較高的熔點(diǎn)、強(qiáng)度和硬度，吸濕性小，并且具有較強(qiáng)的耐腐蝕性。 4、成型性能：流動(dòng)好，收縮率較大，需要采用相應(yīng)的措施改善。 5、材料主要應(yīng)用范圍：高密度聚乙烯用于制造高強(qiáng)度超薄薄膜，做食品、農(nóng)副產(chǎn)品和紡織品的包裝材料。 1.3 水壺蓋結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.3.1 塑件表面質(zhì)量分析： 該塑件表面尺寸沒有特殊要求，一般情況下要求外表面光潔，表面粗糙度可以取到Ra=0.8μm，

6、，沒有特殊要求，塑件內(nèi)部粗糙度可以取Ra=3.2μm。 1.3.2 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析： （1）、形狀：回轉(zhuǎn)體殼形文件，不需要側(cè)抽，塑件內(nèi)有M54X3的螺紋。為了加工方便，去掉塑件頂部外螺紋。 （2）、脫模斜度：需要設(shè)計(jì)脫模斜度，脫模斜度設(shè)計(jì)為1o （3）、防變形：不需要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。內(nèi)圓角R=1mm。 （4）、壁厚：壁厚2.5mm，切壁厚均勻。 （5）、支承面：不需要支承面。 （6）、嵌件:不需要嵌件 1.3.23塑件相關(guān)量的計(jì)算: 體積：V=π(29.52-272)X26+π（16.52-102）X3+π（12.52-102）X18=15391.5mm3 密度：ρ=0.9

7、5g/cm3 質(zhì)量：m=ρv=15391.5x0.95/1000=14.6g 最大投影面積：S=π x 29.52=2732.59mm2 第2章 模具設(shè)計(jì) 2.1 水壺蓋注射模的初步設(shè)定 2.1.1 定以及注射機(jī)的選擇： 因?yàn)樵撍芗枰笈可a(chǎn)，因此，選用型腔數(shù)n=4,單個(gè)體積v=15391.5mm3，所以總體積 V總=4v=61566 mm3=61.566cm3。因此可以選用CS-2Y-125型號(hào)的注射機(jī)。 2.1.2 分型面的確定：如圖2.1 圖2.1 分型面示意圖 2.1.3 型腔分布示意圖： 圖2.2 型腔分布示意圖 2.2成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.

8、2.1成型零部件草繪圖： 圖2.6 成型零部件 2.2.2設(shè)計(jì)說明： 茶壺蓋注塑模具為一模多腔，為了節(jié)約材料，可以采用整體嵌入式凹模。由于該塑件有內(nèi)螺紋，為了便于脫模，所以采用成型零部件和圓柱型芯組合式凸模。 2.2.3成型零部件工作計(jì)算： 表2.1 成型零部件尺寸 類別 零件名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 凹模或型芯工作尺寸 凹 模 頸 項(xiàng) 尺 寸 Φ250-1.00 LM=[Ls+ LsS-3/4Δ] 0+δz φ24.75+00.3 Φ590-1.84 φ58.8+00.61 Φ330-1.14 φ32.805+00.38 R6-00.4

9、8 R5.76+00.16 深度 尺寸 47-01.32 HM=[Hs+HsS-2/3Δ]0+δz 47.06+0.44 26-01.00 25.85+00.33 180-0.78 17.84+00.26 型芯 頸項(xiàng) 尺寸 Φ20+00.88 LM=[ls+ lsS+3/4Δ]-0δz φ21.06-00.39 M54+01.54 M56.235-00.51 R3+00.38 R3.345-00.13 深度 尺寸 23.5+00.88 hM=[hs+ hs S+2/3Δ] -0δz 24.057-00.29 20.5+00.78 21.43

10、-00.26 收縮率S=2% 2.3溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.3.1溫度調(diào)節(jié)方法選擇： 于高密度聚乙烯流動(dòng)性好，所以采用常溫水即可對(duì)模具冷卻，并且可以通過水的流量來控制模具溫度。 2.3.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 凹模為回轉(zhuǎn)體，可應(yīng)采用螺旋式冷卻水道。為了均勻冷卻，應(yīng)該從澆注系統(tǒng)進(jìn)料口處進(jìn)水。由于凸模是由殼形成型零部件和圓柱型芯組合而成，切壁厚比較薄，自然溫度下可以冷卻，因此不需設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)。 2.4結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) ——導(dǎo)柱、導(dǎo)套 圖2. 7導(dǎo)柱 導(dǎo)套 導(dǎo)柱：帶頭導(dǎo)柱，直徑D=30，長(zhǎng)度L=160，與模板配合長(zhǎng)度L1=80。 導(dǎo)套：帶頭導(dǎo)套，直徑D=30，長(zhǎng)度L=90。 2.

11、5水壺蓋模具裝配圖 2.51 二維裝配圖： 圖2.7 二維裝配圖 第3章 加工工藝 3.1 導(dǎo)套 圖3.1 導(dǎo)套 3.1.1 機(jī)械加工工藝過程卡： 表3.1 導(dǎo)套加工工藝卡 機(jī)械加工工藝卡 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號(hào) 共幾頁 水壺蓋 導(dǎo)套 1 工件材料 T8A 毛坯種類或材料規(guī)格 棒材Φ50 總工時(shí) 工序號(hào) 工序名稱 工作簡(jiǎn)要內(nèi)容 設(shè)備名稱及型號(hào) 夾具 車間 量具 工作定額 1 下料 按尺寸Φ50 x 95mm切斷 鋸床 2 車 （1）車兩端面保證長(zhǎng)度92.5mm (2) 車鉆Φ

12、30mm內(nèi)孔至Φ29mm（通孔） （3）車鏜Φ30mm內(nèi)孔至Φ29.6mm (4)車鏜Φ30mm內(nèi)孔至尺寸 車床 3 車 （1）車Φ47外圓至Φ47.4并倒角 (2) 車Φ42外圓至尺寸 （3）車端面至尺寸 車床 4 檢驗(yàn) 5 熱處理 滲碳淬火58~62HRC，保證深度0.8~1.2 6 磨 （1） 磨內(nèi)孔Φ30留研磨余量0.01 （2）棒芯裝夾，磨Φ47外圓至尺寸 磨床 7 研 (1)研磨內(nèi)孔Φ30和R2圓弧至尺寸 8 檢驗(yàn)

13、 3.2 導(dǎo)柱 圖3.2 導(dǎo)柱 3.3 行腔 圖3.3 型腔 第四章 模具安裝于調(diào)試 4.1 模具的安裝 1）產(chǎn)品圖 圖4.1 塑件圖 2）模具裝配圖 圖4.2 裝配主視圖 4.2 模具的調(diào)試及日常維護(hù) 4.2.1模具調(diào)試步驟 1、 注射模調(diào)試前檢查 1）外觀檢測(cè)：檢查模具的各個(gè)尺寸、各表面光潔度、配合、承擔(dān)的載荷是否符合要求；檢查各配件是否齊全以及是否有損壞顯像； 2）模具空運(yùn)轉(zhuǎn)檢查： 檢查合模后，各分型面之間是否有間隙；運(yùn)行過程中檢查各活動(dòng)件動(dòng)作是否靈活、導(dǎo)向件導(dǎo)向是否正確以及各個(gè)系統(tǒng)工作是否正常； 2、注射模調(diào)試

14、1）按要求和模具成型工藝特點(diǎn)正確選擇螺桿機(jī)噴嘴； 2）調(diào)節(jié)加料量，確定加料方式； 3）調(diào)節(jié)鎖模系統(tǒng)； 4）調(diào)整頂出裝置與軸心系統(tǒng)； 5）調(diào)整塑化能力； 6）調(diào)節(jié)注塑壓力； 7）調(diào)節(jié)成型時(shí)間； 8）調(diào)節(jié)模具溫度以及水冷系統(tǒng)； 9）確定操作次序； 3、模具日常維護(hù)與維修 1）、導(dǎo)向件磨損后的修配。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的磨損導(dǎo)致它們的間隙過大從而使精度降低，導(dǎo)柱、導(dǎo)套四周磨損均勻，應(yīng)該更換導(dǎo)套來達(dá)到精度要求；對(duì)于導(dǎo)柱或?qū)子芯植坷瓊?，輕者可以打磨拋光，重者更換配件。 2）、止口磨損的修復(fù)。 3）、易損件磨損的修復(fù) 4）、分型面磨損的修復(fù) 5）、型芯型腔鑲件松動(dòng)的修復(fù) 第五章 結(jié)論

15、 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于三年學(xué)習(xí)生活中所學(xué)的知識(shí)的一個(gè)匯總和概括，是我們每個(gè)人都能總和運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。就我個(gè)人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)到了好多知識(shí)，對(duì)于模具設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識(shí)，主要體會(huì)有以下幾點(diǎn)： 1、扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課時(shí)模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 由于以前所學(xué)課程難免有些理解不深和遺忘等，而本次設(shè)計(jì)有或多或少的用到這些知識(shí)，從而迫使我再次回顧以前的課程，并加深了理解。比如機(jī)械制圖中各種線性的特點(diǎn)應(yīng)用、熱處理中各種材料與熱處理性能、公差配合與測(cè)量技術(shù)中公差的正確選擇、模具加工與制造技術(shù)、塑料模具是設(shè)計(jì)與制造步驟、模具材料的正確選用等。 2理論與實(shí)踐相

16、結(jié)合的重要性 以前的學(xué)習(xí)基本是理論學(xué)習(xí)，雖有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體會(huì)，但卻停留在表面上，沒有真正設(shè)計(jì)過。在設(shè)計(jì)過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義。畢業(yè)設(shè)計(jì)將對(duì)我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 3、對(duì)模具設(shè)計(jì)中的安全性和經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識(shí) 設(shè)計(jì)中要不斷對(duì)安全性進(jìn)行分析，從操作者角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高低直接決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，故在設(shè)計(jì)中竟可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。 致謝 經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力，在畢老師的指導(dǎo)下，在周圍同學(xué)的幫助下，我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，基本上滿足了老師對(duì)我的要求，但由于自身知識(shí)的局限，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中難免有遺漏和錯(cuò)誤之處

17、，望讀者予以批評(píng)指正。 在本次設(shè)計(jì)順利完成的過程中，自己付出了一定的努力，但與畢老師的耐心指導(dǎo)是分不開的，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程，我犯過不少的錯(cuò)誤，也包括一些低級(jí)的錯(cuò)誤，但是畢老師耐心對(duì)我做了悉心的指導(dǎo)，這期間我不僅感受到了他淵博的知識(shí)，更感受到了他人格的魅力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。本次設(shè)計(jì)也讓我知道，在以后工作生活中，做事要細(xì)心耐心，要勤奮求實(shí)，待人要誠(chéng)懇寬厚，這些東西都使我獲益匪淺。 在此，我向所有幫助過我的老師，表示衷心的感謝，還有身邊所有幫助過我的同學(xué)、朋友們，感謝你們的真誠(chéng)幫助。沒有你們的幫助，肯定就不會(huì)有我現(xiàn)在的成果，謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 楊占堯. 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社.2004 [2] 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 [3] 何震海. 塑料制品成型基礎(chǔ)知識(shí).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006 [4] 張中元.塑料注射模設(shè)計(jì)---------從入門到精通.北京：航空工業(yè)出版設(shè).1999. [5] 徐從清.胡長(zhǎng)對(duì).互換性與測(cè)量技術(shù).北京：中國(guó)電力出版社.2009 [6] 張君.數(shù)控機(jī)床編程與操作.北京：高等教育出版社.2009 [7] 彭新榮.閆巧枝.數(shù)控機(jī)床編程與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社.2008 [8] 余立剛.柳舟通.模具制造工藝學(xué).北京.科學(xué)出版社.2005 - 23 -