貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,杯蓋,注塑,成型,工藝,模具設計,cad,圖紙,說明書,仿單 《塑料成型模具設計》課程設計 設計說明書 貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計 起止日期： 日 學生姓名 班級 學號 成績 指導教師(簽字) 課程設計任務書 機械工程學院(系、部)材料成型與控制工程專業(yè)材料成型073班級 課程名稱：塑料成型工藝及模具 設計題目：貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計 完成期限：自2010年12月20日至2011年1月2日共2周 內(nèi)容及任務 1、獨立擬訂塑件(見產(chǎn)品附圖)的注塑成型工藝，正確選用成型設備； 2、合理設計模具結(jié)構(gòu)，繪制注射模具總裝圖一張（CAD繪制成A1圖幅）； 3、合理設計模具零件圖結(jié)構(gòu)，繪制注射模具零件圖紙5張（CAD繪制成A4圖幅）； 4、編寫設計計算說明書一份（A4幅面，20頁左右） 進度安排 起止日期 工作內(nèi)容 12.20 設計準備工作 12.21 擬訂設計方案 12.22至12.24 裝配草圖的繪制 12.25至12.26 裝配圖的繪制 6.27至12.29 零件工作圖的繪制 12.30至1.1 編寫設計說明書 1.2 答辯 主要參考資料 [1]黃虹主編.塑料成型加工與模具.北京:化學工業(yè)出版社.2002 [2]王善勤主編.塑料注射成型工藝與設備.北京:中國輕工出版社.2000.3 [3]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社1996.4 [4]塑料模具技術(shù)手冊編委會.塑料模具技術(shù)手冊.北京:機械工業(yè)出版社.1997.6 [5]何忠保等編.典型零件模具圖冊.北京:機械工業(yè)出版社.2000.11 [6]錢可強.機械制圖.北京:高等教育出版社.2003.6 [7]廖念釗,古瑩庵等.互換性與技術(shù)測量.北京:中國計量出版社.2000.1 指導教師（簽字）：________________ 年 月 日 系(教研室)主任(簽字)：_________________ 年 月 日 貯油杯蓋注塑成型工藝及模具設計 技術(shù)要求:1、塑件表面光潔； 2、大批量生產(chǎn)；3、未注圓角R1·R2。 05 PS 70 64 68 10.5 6 圖1 貯油桶蓋二維圖 圖 2 塑件實體圖 技術(shù)要求 1、材料PS，塑件外表要求光滑；2、脫模斜度30′·1°；3、中批量生產(chǎn)；4、未注圓角R1·R3。 目錄 第1章 塑料成型工藝性分析······························· 6 1.1 塑件分析·····················································6 1.2 性能分析·····················································6 1.3 注射工藝參數(shù)················································6 第 2 章 分型面位置的分析和確定································7 2.1分型面的選擇原則·············································7 2.2分型面選擇方案···············································7 第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定·························9 3.1 型腔數(shù)量的確定··············································9 3.2 型腔排列方式的確定··········································9 第 4 章 注射機的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核····················10 4.1 注射量的計算················································10 4.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力算·············10 4.3 注射機型號的選定···········································11 4.4有關(guān)工藝參數(shù)的校核···········································11 第5章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算···················12 5.1主流道的設計·················································12 5.2冷料穴的設計·················································13 5.3分流道的設計·················································13 5.4澆口設計·····················································14 5.5澆注系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的校核·····································15 第6章 成型零件的設計及力學計算·······························16 6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設計···········································16 6.2成型零件鋼材的選用···········································17 6.3成型零件工作尺寸計算········································17 第7章 模架的確定和標準件的選用··························18 第8章 導向機構(gòu)的設計····································20 8.1導向機構(gòu)的總體設計·········································20 8.2導柱設計····················································20 8.3 導套設計···················································21 8.4推板導柱與導套設計··········································21 第9章 排氣槽的設計·····································21 第10章脫模推出機構(gòu)的設計································21 第11章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計·······························22 第12章 模具總體結(jié)構(gòu)及工作過程···························24 參考文獻·················································25 設計總結(jié)·················································26 第1章 塑料成型工藝性分析 1.1塑件分析 本塑件采用的是聚笨乙烯（PS），具有一定的力學強度，化學穩(wěn)定性及電氣性能都較優(yōu)良，透光性好，著色性佳，并易于成形。它的特點是差不多完全能耐水。缺點是耐熱性較低，性較脆。而且其制品由于內(nèi)應力容易碎裂，僅能于低負荷和不高的溫度(60～75℃)下使用, 可以用來制作各種儀表外殼，骨架，儀表指示燈，燈罩，汽車燈罩，化工貯酸槽、酸輸送槽(特別如氫氟酸)，化學儀器零件，電訊零件，由于透明度好，可用于制造光學儀器零件及透鏡。 聚苯乙烯PS的加工特性： （1）PS屬于無定形樹脂，沒有明顯的熔點，熔融溫度范圍比較寬，可以在120～180℃之間熔融成為熔體。 （2）PS的熱穩(wěn)定性較好，分解溫度在300℃以上。雖然PS在惰性氣體中的熱穩(wěn)定性很好，但在受熱狀態(tài)下，熱氧會引發(fā)其降解反應，因此需要加入抗氧劑，比如主抗氧劑1010和輔助抗氧劑168。 （3）PS的熱導率較高，加熱和冷卻速度都比較快。 （4）PS熔體屬于非牛頓流體，熔體黏度適中；黏度強烈依賴剪切速率的變化，但溫度的影響也比較明顯。PS的流動性十分好，是一種易于加工的塑料。 （5）PS的吸水率比較低，在加工前一般不需要干燥；如果有特殊需要時（比如要求高的透明性）才干燥，具體干燥溫度為70～80℃、1.5小時。 （6）PS在加工中容易產(chǎn)生內(nèi)應力，除了選擇正確的工藝條件、改進制品設計與合理的模具結(jié)構(gòu)外，還應對制品進行熱處理。熱處理的條件是：在65～85℃熱風循環(huán)干燥箱或熱水中處理1～3小時。 （7）PS的分子鏈剛性較大，最好不要加入金屬嵌件，防止出現(xiàn)應力開裂現(xiàn)象。 （8）PS硬而脆、無延伸性、拉伸至屈服點附近即斷裂。PS的拉伸強度和彎曲強度在通用塑料中最高，其拉伸強度可達60MPa；但沖擊強度很小，難以用做工程塑料。PS的耐磨性差，耐蠕變性一般。PS的力學性能受溫度的影響比較大。 1.2性能分析 一般所講的PS都是指無定形聚苯乙烯，最常見的有通用聚苯乙烯（GPPS）、抗沖級聚苯乙烯（IPS）、高抗沖級聚苯乙烯（HIPS）和可發(fā)性聚苯乙烯（EPS）。本產(chǎn)品選用GPPS，其相對密度一般在1.04～1.09g/cm3；取1.05 g/cm3。 1.3注射工藝分析 該塑件是一塑料貯油杯蓋，如圖1所示。塑件辟厚屬薄壁塑件，生產(chǎn)批量很大，材料為聚苯乙烯（PS），成型工藝性很好，可以注射成型。在模具設計過程中，要注意澆口位置設計，防縮孔、變形。 聚苯乙烯極易在熱作用下形成自由基，進行自由基聚合，或在自由基引發(fā)劑、離子型催化劑存在下聚合生成聚苯乙烯。工業(yè)上的主要生產(chǎn)方法有本體聚合、懸浮聚合和乳液聚合。均聚物的生產(chǎn)主要是本體法和懸浮法,共聚物則多采用懸浮法和乳液法。近年來,產(chǎn)量較大的共聚產(chǎn)品已開始采用本體法生產(chǎn)，離子聚合技術(shù)也用于生產(chǎn)個別新品種樹脂。 第 2 章 分型面位置的分析和確定 2.1分型面的選擇原則 在塑件設計階段,就應該考慮成型時分型面的形狀數(shù)量,否則就無法用模具成型。在模具設計階段,應首先確定分型面的位置,然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理,對塑件質(zhì)量工藝,操作難易程度和模具設計制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設計中的一個關(guān)鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量,且便于制品脫模和簡化模具結(jié)構(gòu):由參考書[1]可知 （1）.分型面的選擇應便于塑件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu),選擇分型面應盡量使塑件開模時留在動模; （2）.分型面應盡可能選擇在不影響外觀的部位,并使其產(chǎn)生的溢料邊易于消除和修整; （3）.分型面的選擇應保證塑件尺寸精度; （4）.分型面選擇應有利于排氣; （5）.分型面選擇應便于模具零件的加工; （6）.分型面選擇應考慮注射機的規(guī)格 2.2 分型面選擇方案 根據(jù)該塑件的形狀,分型面選擇的方案有如下幾種,分析比較如下: (1) 分型面選擇方案1.如圖所示 分型面與開模方向平行,置于最大截面處,塑件包緊在動模型芯上。利用推出機構(gòu)易于推出,開模行程合理,模具結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,塑件成型精度高,能夠滿足要求。 (2) 分型面選擇方案2如圖所示 采用多個分型面,第一分型面為側(cè)抽芯機構(gòu),分型面與開模方向垂直,第二分型面與移動方向平行。由于側(cè)型芯移動距離很大,不利于生產(chǎn)。同時,側(cè)抽芯的存在使模具結(jié)構(gòu)復雜,脫模不方便,因而塑件精度難于保證。 (3) 分型面選擇方案3圖所示 與方案1很類似,雖然可以采用推板進行脫模,但是模板增加,脫模程序復雜需要采用雙分型面。故該方案不合理 綜上所述,分型面采用方案一,模具結(jié)構(gòu)簡單。塑件成型精度可靠。 第 3 章 塑件型腔數(shù)量及排列方式的確定 3.1型腔數(shù)量的確定 該塑件精度要求不高，又是大批大量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造費用、設備運轉(zhuǎn)費用低一些，初定為一模四腔的模具形式。 3.2型腔排列形式的確定 該塑件呈圓形，其直徑比較小，采用一模四腔，型腔分布圓直徑不大。 3.2.1盡量能用平衡式排列，以便構(gòu)成平衡式澆注系統(tǒng)，確保其質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。 3.2.2盡量使型腔排列得緊湊一些,以便減小模具的外形尺寸。應該設計成如圖3·1： 圖3·1 3.2.3 多型腔模具設計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式。由于型腔布置方式與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān),因而型腔的排布在多型腔模具設計中應加以考慮:①型腔的布置應使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需要的足夠的壓力;②型腔與主流道之間的距離應盡可能的短,同時采用平衡的流道和合理的尺寸以及均勻分布的冷卻系統(tǒng)等,綜上所述,采用的布置如3·2所示: 3·2 第 4 章 注射機的選擇和有關(guān)工藝參數(shù)的校核 注射模是安裝在注射機上使用的工藝裝備,因此設計注射模是應該詳細了解現(xiàn)有注射機的技術(shù)規(guī)格才能設計出符合要求的模具。注射機規(guī)格的確定主要是依據(jù)塑件的大小及型腔的數(shù)目和排列方式,在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下,設計人員應對模具所需的注射量,鎖模力,注射壓力,拉桿間距,最大和最小模具厚度,推出形式,推出位置,開模距離等進行計算。 4.1注射量的計算 由Pro/E畫出塑件的實體模型（如圖2所示），再通過建模分析，可得塑件的質(zhì)量=21.3，查表得聚苯乙烯（PS）的密度。故塑件的體積。而流道凝料的質(zhì)量還是一個未知量，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來估算。所以總的注射量為： 4.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算 流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積,在模具設計前是個未知值,根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析,是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2倍~0.5倍,因此可取0.35n來進行估算,所以 。 則鎖模力 式中取30Mpa（因為是薄壁塑件，澆口又是點澆口，壓力損失大，取大一些）。 4.3注射機型號的確定 根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算值，可選用SZ—160/1000注射機【6】，見表1所示。 表1 注射機主要技術(shù)參數(shù) 理論注射容量/cm3 210 鎖模力/kN 1000 螺桿直徑/mm 42 拉桿內(nèi)間距/mm 315X315 注射壓力/Mpa 150 移模行程/mm 300 注射速率/（g/s） 110 最大模厚/mm 350 塑化能力/（g/s） 14 最小模厚/mm 150 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min） 10~250 定位孔直徑/mm 125 噴嘴球半徑/mm 15 噴嘴孔直徑/mm 3.5 鎖模方式 雙曲肘 4.4注射機有關(guān)參數(shù)的校核 4.4.1按注射機的最大注射量確定型腔數(shù)。 ，型腔數(shù)合格。 式中 ——注射機最大注射量，；——澆注系統(tǒng)凝料量，； ——單個塑件的容積，； 4.4.2注射壓力的校核。 ， 注射機的注射壓力，注射壓力校核合格。 式中 ——為注射壓力安全系數(shù)，一般取1.25—1.4,此處取1.3。 ——取110Mpa（查表2·1 屬中等壁厚澆口類）。 4.4.3鎖模力的校核。 ，而，鎖模力校核合格。 其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可以進行。 第5章 澆注系統(tǒng)的形式選擇和截面尺寸的計算 5.1主澆道設計 5.1.1主流道尺寸 5.1.1.1根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為 D=注射機噴嘴尺寸+（0.5 ~ 1）=3.5+（0.5~1），取D= 4 mm。 5.1.1.2主流道球面半徑為 SR0=噴嘴球面半徑+（1 ~ 2）=15+（1~2），取SR0=16 mm。 5.1.1.3球面配合高度 h=3mm~5mm,取h=3mm。 5.1.1.4主流道長度 盡量少于60mm，由標準模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L =40mm。 5.1.1.5主流道大端直徑 D＇=D+2Ltanα≈6.36mm(半錐角α為1°~2°，取α=1.5°) 取D＇=6.4mm。 5.1.1.6澆口套總長 L0=40+h+2=45mm 5.1.2 主流道襯套形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨進行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC~55HRC，如圖5·1所示。 圖 5·1 主流道襯套 5.1.3主流道凝料體積 。 5.2冷料穴的設計 5.2.1主流道冷料穴的設計 如圖5·2所示，采用半球形，并采用球形頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模時利用凝料對球頭的包緊力使主流道凝料襯套脫出。 圖 5·2 冷料穴 5.2.2分流道冷料穴的設計 在分流道端部加長5mm(約1.5dn)作為分流道冷料穴。 5.3分流道的設計 5.3.1分流道布置形式 分流道應能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔，因此，采用平衡式分流道，如圖5·3所示。 5.3.2分流道長度 取L=49mm 5.3.3分流道的形狀、截面尺寸以及凝料體積 5.3.3.1形狀及截面尺寸。 為了便于機械加工及凝料脫模，本設計的分流道設置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝性比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔體及流動陰力均不大，一般采用下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸，即 ==6.237mm,取D=6mm。 。 分流道L截面形狀如圖5·4所示。 圖 5·3 分流道布置 圖 5·4 分流道截面形狀 5.3.3.2凝料體積 分流道長度 。 分流道截面積 凝料體積 5.4澆口的設計 澆口是連接流道與型腔的一段細短通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的形狀、位置和尺寸對塑件的質(zhì)量影響很大。 澆口截面的中小型塑件的多型腔模具截面積的0.07 ~ 0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度為0.5 ~ 3.0mm。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模中逐步修正。 5.4.1澆口類型及位置的確定 該模具是中小型塑件的多型腔模具，設置矩形側(cè)澆口比較合適。側(cè)澆口開設在垂直分型面上，從型腔（塑件）外側(cè)面進料，能很方便地調(diào)整充模時的剪切速率和澆口封閉時間，因而又稱為標準澆口。這類澆口加工空易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它應用廣泛，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具。 5.4.2澆口結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗計算 5.4.2.1側(cè)澆口深度和寬度經(jīng)驗計算 經(jīng)驗公式為 ， 式中 h——側(cè)澆口深度（mm）; b——澆口寬度（mm）; n——與塑料品種有關(guān)的系數(shù)，查相關(guān)資料和n=0.6； t——塑件壁厚(平均厚度約為3)； A——塑件外表面積。 5.4.2.2側(cè)澆口的經(jīng)驗度算 由于側(cè)澆口的種類較多，查[3]中表6··6經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 可得：深度 h=1.8mm 寬度 b=2.5mm 長度 l=1mm 5.5澆注系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)的校核 主流道 分流道 側(cè)澆口 校核各處剪切速率 5.5.1澆口的剪切速率 ,合理 5.5.2分流道剪切速率校核 采用經(jīng)驗公式 ，合理。 式中 式中t——注射時間，取1s; A——梯形面積（0.2mm2） c——梯形周長（1.8cm） 5.5.3主流道剪切速率校核 由經(jīng)驗公式 ，基本合理。 式中 第6章 成型零件的設計及力學計算 模具中確定塑件幾何尺寸和尺寸精度的零件稱為成型零件。在本設計的成型零件就是成型杯蓋外表面的凹模，成型內(nèi)表面的型芯（凸模）。 6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設計 圖 6·1 型腔、型芯尺寸 6.1.1凹模（型腔） 塑件是直徑較小的貯油杯蓋，材料為PS，表面比較光滑。因此型腔較簡單，變形量也比像小。 6.1.2凸模（型芯） 型芯是形狀簡單，受到的注射壓力不是很大，且不易變形，因此采用整體式。 6.2成型零件鋼材的選用 杯蓋是大量生產(chǎn)，成型零件所選用鋼材耐磨性和抗疲勞性能都應該良好，機械加工性能和拋光性能也應良好。因此構(gòu)成型腔的鋼材選用SM1 。 定模板構(gòu)成杯蓋外表面的形狀也并不是很復雜，脫模時存在脫模斜度，摩擦也不是很大，因此采用55鋼調(diào)質(zhì)。 6.3成型零件工作尺寸的計算 塑件尺寸公差按[1]中表3·2中的4級精度選取。本成型零件的工作尺寸是按平均值法進行計算和設計的。 6.3.1凹模（型腔） 6.3.1.1凹模（型腔）直徑尺寸： 式中 ——型腔的基本尺寸； ——塑件外形基本尺寸（取70mm）； ——塑件的平均收縮率，PS的收縮率為，； ——塑件尺寸公差（取精度等級為IT5則=0.52） ——制造公差(取,取0.104)； ——為修正系數(shù)(取0.6)。 按平均值法 塑件平均收縮率為0.65%，根據(jù)[1]中式（7·7）， 并取凹模制造公差 mm，按IT10制造，。 選擇比較大一點的，有利于以后的修模。而且公差帶法要求的制造精度略高。制造成本也會比較高一些。 6.3.1.2凹模深度 設，按IT10制造 按平均值法 mm 6.3.2凸模尺寸 6.3.2.1凸模直徑尺寸： 設 。按IT10制造， 按平均值法計算： 6.3.2.2凸模高度 設，按IT10制造 按平均值法算： mm 第7章 模架的確定和標準件的選用 根據(jù)型腔的布展我們可以看出，由于型腔的分布尺寸為，又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度，根據(jù)第三強度推算得強度計算公式 式中 ——型腔內(nèi)壓力30MPa，一般為20 ~ 50MPa； ——型腔材料的許用應力，Mpa；一般中碳鋼＝160 Mpa， 預硬化鋼塑料模具鋼＝300 Mpa。 模架的最小厚度為17.5mm。再考慮到導柱、導套及連接螺釘布置應占的位置和采用 推出等各方面問題，確實選用模架序號為6號（315×L=315×315），模架結(jié)構(gòu)為A3的形式， 各模板尺寸的確定 7.1 定模板尺寸() 定模板應有一定的厚度，并有足夠的強度，一般用45鋼制成；定模板與澆口套為H8/f8配合。 定位圈通過4個M6內(nèi)六角圓柱螺釘與其連接。 型腔采用整體式，開設在其內(nèi)部，高度是10.5mm，而且在模板上還要開設冷卻水道，冷卻水道離型腔應有一定的距離，因此厚度取40mm。 7.2凸模固定板尺寸() 用于固定型芯、導套。固定板應有一定的厚度，并有足夠的強度，一般用45鋼或Q235A制成，最好調(diào)質(zhì)230HBS~270HBS，凸模的成型部分直徑為 mm ，因此厚度取25mm。 7.3墊塊（） 材料選用Q235A，也可用HT200、球墨鑄鐵等。該模具墊塊采用Q235A制造。 墊塊＝ 推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（5 ~10 ） ＝10.5+20+16+（5 ~ 10）＝51 .5~56.5。根據(jù)計算，可取墊板厚度為C=63mm。 以上尺寸確定之后，就可以基本確定模架序號為6號，板面為315X315 ，模架結(jié)構(gòu)形式為A3。 從選定的模架可知，模架的外形尺寸：寬X長X高＝315X315 X178 。 7.4動模座板（） 材料為45鋼。其上的注射機頂桿孔為。其上的推板導柱孔與導柱采用H7/m6配合 7.5推板（） 材料為45鋼。其上的推板導套孔與推板導套采用H7/k6配合。用4個M6的內(nèi)六角圓柱螺釘與推桿固定板固定。 7.6推桿固定板（） 材料為45鋼。其上的推板導套孔與推板導套采用H7/f9配合 模具平面尺寸（拉桿距離），合格；模具高度178，150〈178〈350，合格；模具開模所需行程＝ 6（型芯高度）+10.5（塑件高度）+（5 ~ 10）＝（21.5~26.5 ）<300(注射機開模行程)，合格；其它各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模具所選注射機完全滿足使用要求！ 第8章 合模導向機構(gòu)的設計 由于本模架采用的是標準模架，一般情況下，我們只要按模架規(guī)格選用即可。 8.1導向機構(gòu)的總體設計 8.1.1導向零件應合理地均勻在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導柱和導套后變形。 8.1.2該模具采用4根導柱，其布置為等直徑導柱不對稱布置。 8.1.3該模具導柱安裝在支承板上，導套安裝在定模固定板上。 8.1.4為了保證分型面很好的接觸，導柱和導套在分型面處應制有承屑槽，即可削去一個面或在導套的孔口倒角，該模具采用后者。 8.1.5在合模時，應保證導向零件首先接觸，避免凸模先進入型腔，導致模具損壞。 8.1.6動定模板采用合并加工時，可確保同軸度要求。 8.2導柱設計 8.2.1該模具采用帶頭導柱，不加油槽。 8.2.2導柱的長度必須比凸模端面高度高出6mm ~ 8mm。 8.2.3為使導柱能順利地進入導向孔，導柱的端部常做成圓錐或球形的先導部分。 8.2.4導柱的直徑應根據(jù)模具尺寸來確定，就保證具有足夠的抗彎強度。 8.2.5導柱的安裝形式，導柱固定部分與模板按H7/k6配合，導柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合。 8.2.6導柱工作部分的表面粗糙度為。 8.2.7導柱應具有堅硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理或碳素工具鋼T8A、T10A經(jīng)淬火處理，硬度為50HRC以上。 8.3 導套設計 導套與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定、定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓套形零擔。導套常用的結(jié)構(gòu)形式有兩種：直導套（GB/T4169.2—1984），帶頭導套（GB/T4169.3—1984）。 8.3.1結(jié)構(gòu)形式。采用帶頭導套（Ⅰ型） 8.3.2導套的端面應倒圓角，導柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 8.3.3導套孔的滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，表面粗糙為。導套外徑與模板一端采用H8/k7配合；另一端采用H7/e7配合鑲?cè)肽０濉? 8.3.4導套材料可用淬火鋼或銅（青銅合金）等耐磨材料制造，該模具中采用T8A。 8.4推板導柱與導套設計 該套模具采用推板導柱固定在動模座板上的形式。推板導柱除了起導向作用外，還支撐著支承板，從而改善了支承板的受力狀況，大大提高了支承板的剛性。該模具設置了4套推板導柱與導套，它們之間采用了H8/f7配合。 第9章 排氣槽的設計 由于本塑件形狀簡單，在推出板上的配合要求并不是很高，可以利用型芯與模板配合間隙排氣。同時，在分型面上，也具備排氣槽的作用。以上的兩種措施能滿足快速、完全排氣之用。因此本設計不單獨開設排氣槽。 第10章 脫模推出機構(gòu)的設計 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，完成脫塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)，也常稱為推出機構(gòu)。本塑件是典型的薄壁塑件，結(jié)構(gòu)簡單，采用推桿推出。分型時，在彈簧頂銷的作用下，塑件推桿推出塑件并脫離型芯。 10.1 塑件的推出機構(gòu) 注射成型每一循環(huán)中,塑件必須準確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出,完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)也稱推出機構(gòu)。 1) 脫模機構(gòu)的設計原則 塑件推出(頂出)機構(gòu)是注射成型過程中最后一個環(huán)節(jié),推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量,因此,塑件的推出不可忽視。在設計推出脫模機構(gòu)時應遵循以下原則: .盡量設置在動模的一側(cè); .保證塑件不因推出而變形損壞; .機構(gòu)簡單,動作可靠; .良好的塑件外觀; .合模時的準確復位。 2) 塑件的脫模機構(gòu) 由于本塑件體積并不大，且要求表面光潔，所以采用推桿推出機構(gòu)。由于推桿推出機構(gòu)位于塑件內(nèi)壁，所以在塑件表面不留推出痕跡,同時受力均勻,推出平穩(wěn),且推出力大,結(jié)構(gòu)簡單,塑件不易變形,對于此塑件合理適用簡單。 3) 復位機構(gòu)及其他 推出及復位時,推桿始終在成型套內(nèi)運動,能夠起導向作用,并且在推桿頭部設置螺紋，和推件板連在一起，在復位時能夠利用推桿使推件板復位，這樣可以減少模具的復雜性，簡單實用。 第11章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計 一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200 攝式度左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在60攝式度以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑性塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 由于本塑料為PS，其黏度低、流動性都比較好。因此成型溫度都不要求太高，所以常用溫水對模具進行冷卻。 11.1冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，但用冷卻水較多，因為水的熱容量大、傳熱系數(shù)大，成本低。用水冷卻，即在模具型腔周圍或內(nèi)部開設冷卻水道。 11.2 冷卻系統(tǒng)的簡略計算 如果忽略模具因空氣對流、熱輻射以及與注射機所接觸所散發(fā)的熱量，不考慮模具金屬材料的熱阻，可對模具冷卻系統(tǒng)進行初步的和簡略計算。 11.2.1塑件在固化時每小時釋放的熱量Q 查[1]中表10·4得聚笨乙烯（PS）單位質(zhì)量放出的熱量,取中間值為故 式中 W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模具中的塑料質(zhì)量（kg/min）。設該模具第分鐘注射2次。所以 11.2.2冷卻水的體積流量 由查表可得 式中 ——冷卻水的密度，為； ——冷卻水的比熱容，為4.187kJ/(kg C)； ——冷卻水出口溫度，現(xiàn)取25度； ——冷卻水入口溫度，現(xiàn)取20度。 11.2.3冷卻管道直徑d 查[1]中表10·1,為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取d＝8mm。 11.2.4冷卻水在管道內(nèi)的流速 由查表可得 11.2.5冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)h 由表10·5，取f＝6.48（水溫為25攝氏度）,再查表有： 11.2.6冷卻管道總傳熱面積A 由[1]中式10·14得 11.2.7模具應開設的冷卻管道的孔數(shù)n 由[1]中式10·17得 因此，可設置管道在塑件型腔正上方，處于主流道兩邊，并且呈對稱布置。 11.3 冷卻裝置的布置 由于該塑件是采用了側(cè)澆口，在模板上開設了冷卻裝置，我們大體上可以按其標準來進行冷卻孔的布置。由上面計算可知該模具塑料釋放出的總能量不大，所以只在模具型腔周圍開設冷卻水道即可。 第12章 模具總體結(jié)構(gòu)及工作過程 模具裝配試模完畢之后，模具進入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下。 12.1對塑料PS進香烘干處理，并裝入料斗。 12.2 清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進行適當?shù)念A熱。 12.3合模、鎖緊模具。 12.4對塑料進行預塑化，注射裝置準備注射。 12.5注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口冷結(jié)后的冷卻和脫模。 12.6脫模過程。 見模具裝配圖。開模時，開模系統(tǒng)帶動動模整體部分會往后移動，進行分型。拉料桿將塑件與其澆注系統(tǒng)凝料一同拉出，塑件隨腔芯一起往后移動；繼續(xù)開模到一定距離，推出機構(gòu)動作，推板在注射機頂桿的作用下，帶動推桿動作，推動推出板將塑件推出，最后將塑件取出。 12.7塑件的后處理。對塑件進行調(diào)濕處理。 參考資料 [1]黃虹主編. 塑料成型加工與模具. 北京：化學工業(yè)出版社.，2003年8月 [2]申開智主編．塑料成型模具．北京：中國輕工業(yè)出版社，2002． [3]李德群主編．塑料成型工藝及模具設計．北京：機械工業(yè)出版社，1994． [4] 黃銳主編．塑料成型工藝學．北京：中國輕工業(yè)出版社，1997．5 [5]徐佩弦．高聚物流變學及其應用．北京：化學工業(yè)出版社，2003． [6]塑料模具編寫組．塑料模具設計手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1985． [7]黃銳主編．塑料工程手冊．北京：機械工業(yè)出版社，2000． [8]徐佩弦．塑料制品與模具設計．北京：中國輕工業(yè)出版社，2001． 設計總結(jié) 1.對塑料模具設計及以前的一些專業(yè)知識進行了一次全面而系統(tǒng)的復習。了解了拿到一個產(chǎn)品后如何下手的流程:塑件材料品的性能分析,制件工藝性分析,設備的選擇,型腔數(shù)目的選擇和確定,分型面的確定,澆注系統(tǒng)的確定,成型零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設計,推出機構(gòu)的設計及模架的選擇和調(diào)溫系統(tǒng)的確定。 2.查閱資料的能力。課堂上所學的知識怎樣應用于實際造作中,這是我們畢業(yè)走上工作崗位必須學會的，而此次課程設計就讓我們懂得了如何將理論于實踐接軌，如何利用手頭的資料和圖書館的或者其他的權(quán)威手冊去解決實際問題，為我們走上工作崗位，設計塑件提供了更廣泛的知識來源。 3.發(fā)現(xiàn)自身在學習和實踐方面的不足，通過此次設計，發(fā)現(xiàn)自己專業(yè)知識方面存在很多的問題，比如，知識結(jié)構(gòu)體系不夠完善，資料查閱和使用不夠靈活，選擇的東西不能指導實際，設計的模具不能實際生產(chǎn)，這些是在以后必須努力去克服的，通過理論去指導實踐，實踐反過來得出理論。 最后要感謝同學和老師在設計過程中提供的幫助和支持。  致 謝 經(jīng)過近兩個月的努力，這次畢業(yè)設計終于圓滿完成了！同時，這也是我們畢業(yè)在即所完成的任務比較繁重的一份作業(yè)和考驗！ 在這期間，對我們設計幫助和關(guān)心最多的當是指導老師。因為我們所面臨的工作不僅是一個開發(fā)的新課題，更主要的是在缺少這方面資料的情況下，指導老師以他淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求真務實的工作作風和耐心細致的講解與引導，使我們?nèi)缙谕瓿闪诉@份艱巨的任務；同時，也使我們領(lǐng)悟到了虛心學習，迎難而上，不驕不躁和謙虛謹慎的重要性。當然，這次工作的完成也離不開其他老師和同學的幫助，和同學團結(jié)協(xié)作，相互學習，共同進步。這對我們性格的培養(yǎng)和日后在工作崗位中的教育無疑是一次很好的鍛煉！ 同時，我更想到了在家辛苦勞作的父母，是他們孜孜不斷的教誨，我才領(lǐng)悟到這些！ 最后，感謝各位老師在百忙中批閱此論文，其中不足之處敬請批評指正。 · 32 ·