開關(guān)盒塑料注塑模具設(shè)計【一模四腔】,一模四腔,開關(guān),塑料,注塑,模具設(shè)計 開關(guān)盒的注塑模設(shè)計開關(guān)盒的注塑模設(shè)計學院：機械工程學院學院：機械工程學院姓名：李旗姓名：李旗學號：學號：09號號專業(yè)：模具制作與設(shè)計專業(yè)：模具制作與設(shè)計指導(dǎo)老師：凌忠良指導(dǎo)老師：凌忠良摘要摘要n 塑件工藝性分析n 成型設(shè)備的選擇n 成型零件的設(shè)計n 側(cè)抽芯機構(gòu)n 模具的整體設(shè)計n 模具的工作過程一、塑件工藝性分析一、塑件工藝性分析1、開關(guān)外殼 塑件所使用的材料為ABS，該材料有較好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性。成型加工和機械加工較好。2、產(chǎn)品的要求、產(chǎn)品的要求 1、要有較好的耐磨性，表面要光滑，不能出現(xiàn)熔接痕。2、要保證產(chǎn)品的成型質(zhì)量與性能。二、注塑機的選擇二、注塑機的選擇n 產(chǎn)品的體積為4408.91mm3，澆注系統(tǒng)的凝料大約為塑件體積的0.21倍，由于產(chǎn)品的體積過小，考慮到經(jīng)濟性能采用一模四腔。根據(jù)公式選擇注射機的最大注射量：KV注4V件+V廢式中：K=0.8可以得到：V注33.0668cm3所以初選注射量為60cm3的注射機XZ-60/40。三、成型零件設(shè)計三、成型零件設(shè)計n 根據(jù)產(chǎn)品尺寸的規(guī)格，初選標準模架為250250mmn 由于該產(chǎn)品側(cè)面上有孔，所以必須采用側(cè)抽芯機構(gòu)。成型零件成型零件 采用這樣的型芯設(shè)計有利于節(jié)約材料和方便熱處理。四、側(cè)抽芯機構(gòu)四、側(cè)抽芯機構(gòu) 側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱與滑塊的機構(gòu)，側(cè)型芯與滑塊用銷連接，開模時在斜導(dǎo)柱的作用下，側(cè)型芯隨滑塊抽出。五、模具的整體設(shè)計五、模具的整體設(shè)計 根據(jù)塑料注射模中小型模架GB/T 12556.1-1990來選擇模架，模具的整體結(jié)構(gòu)如下圖：六、模具的工作過程六、模具的工作過程 模具合模后，注射機將塑料通過噴嘴進入到模具的型腔中，然后通過保壓和冷卻后開模，滑塊在斜導(dǎo)柱的作用下在導(dǎo)滑槽上運動，帶動側(cè)型芯抽離，然后頂桿頂出塑件與凝料，取出后合模，模具工作過程結(jié)束。謝謝各位老師任務(wù)書 姓名 學 號 專業(yè) 班級 畢業(yè)設(shè)計題目 開關(guān)盒塑料模設(shè)計 課題類型[1] 課題來源[2] 畢業(yè)設(shè)計時間 課題簡介 料制品在日常生活中的廣泛利用，模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。國內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進技術(shù)相比，我國還有大部分企業(yè)仍然處于需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時期。模具行業(yè)作為制造業(yè)的重要組成部分，具有廣闊的市場前景。 課題任務(wù) 要求 工作任務(wù)： 1、選題。 2、根據(jù)題目的研究方向、內(nèi)容進行網(wǎng)上查閱，設(shè)計。 3、撰寫論文的內(nèi)容。 4、修改和定稿。 5、進行答辯。 畢業(yè)設(shè)計成果： 開關(guān)盒注塑模設(shè)計 模具裝配圖 開關(guān)盒零件圖 模具零件圖 PPT答辯 基本要求： 1．在教師的指導(dǎo)下，獨立完成所要求的內(nèi)容。 2．設(shè)計方案合理，圖面質(zhì)量符合規(guī)定，文理通順，書寫整潔。 3．周密計劃，合理安排，態(tài)度端正。 4．論點明確，論據(jù)充分，結(jié)論正確。 實施步驟及時間安排 9.21—9.26 查閱資料，確定方向 9.27—9.30 確定論題 10.1—10.12 設(shè)計開題報告 10.13—10.15 撰寫方案設(shè)計初稿 10.16—10.20 修訂方案設(shè)計 10.21—11.3 做好最后的準備，模擬答辯 11.4—11.15 答辯 作品要求 1、工作努力，遵守紀律，表現(xiàn)好。 2、能按時優(yōu)異的完成任務(wù)，能熟悉的運用所學理論和專業(yè)知識，在某些方面有獨特的見解。 3、設(shè)計方案完整、正確，概念清楚，文字通順，書寫工整，圖面整潔，符合行業(yè)標準，有創(chuàng)意，有強烈的藝術(shù)美感。 主要 參考文獻[3] [1]孫鈴.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京清華社,2008:1–5100–254328–333.??? [2]李軍.精通Pro/ENGINEER中文野火版模具設(shè)計篇[M].中國青年出版社，2004:26–80.?? [3]韓玉龍.Pro/E?wildfire4.0零件設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].科學出版社，2009：54–166.?? [4]屈華昌.塑料成型工藝及模具設(shè)計(第二版)[M].北京教育出版社，2007：180–260.?? [5]譚雪松.新編塑料模具設(shè)計手冊[S].人民郵電出版社，2007：47–286.?? [6]劉朝儒.吳志軍，高政一許紀旻.機械制圖[M].北京高等教育出版社，2006：449–507.?? [7]羅河勝.塑料材料手冊[M].廣州廣東科技出版社，2004.54–166.?????????????????? [8]鄒繼強.塑料模具設(shè)計參考資料匯編[M].北京清華大學出版社，2006.?154–366.???? [9]彭建生.模具設(shè)計與加工速查手冊[M].北京機械工業(yè)出版社，2005.24–216.???????? [10]杜智敏等.塑料注射模具設(shè)計實例[M].北京機械工業(yè)出版社，2005.128–386. 指導(dǎo)老師 意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 專業(yè)教研室意見 教研室主任： 年 月 日 所在學院 意見 院 長： 年 月 日 備注：[1] 課題類型：產(chǎn)品設(shè)計類、工藝設(shè)計類、方案設(shè)計類等。 [2] 課題來源：教學科研、生產(chǎn)實際、社會實際、模擬等。 [3] 期刊文獻：編號 作者.題名[J].刊名，年，卷(期):起止頁碼. 圖書文獻：編號 著者.書名[M].出版地：出版社，出版年：起止頁碼. 學生畢業(yè)設(shè)計 開 題 報 告 書 課題名稱：開關(guān)盒注塑模設(shè)計 姓 名 學 號 班 級 專 業(yè) 院 系 指導(dǎo)教師 2016年 10 月 8 日  學生姓名 學 號 專業(yè) 班級 畢業(yè)設(shè)計課題 開關(guān)盒注塑模設(shè)計 課題類型[1] 方案設(shè)計 課題來源[2] 社會實踐 畢業(yè)設(shè)計時間 年月日至年月日 一、選題依據(jù)和意義 我國塑料模具工業(yè)從開始起步到現(xiàn)在，經(jīng)歷了半個多世紀，有了很大的發(fā)展，模具水平也有了較大的提高。模具市場的總體趨勢是平穩(wěn)向上的，在未來的模具市場中，塑料模具發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。塑料工業(yè)是現(xiàn)代新興工業(yè)之一，它包括塑料原料生產(chǎn)和塑料制品成型加工兩部分。 近年來，中國塑料模具發(fā)展速度相當快,隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。以汽車工業(yè)為例，隨著汽車產(chǎn)銷量高速增長，汽車模具潛在市場十分巨大。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需200多件內(nèi)飾件模具，而制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約50%。在建筑領(lǐng)域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料也是大勢所趨，預(yù)計2010年全國塑料門窗和塑管普及率將達到30%～50%，塑料排水管市場占有率將超過50%，都會大大增加對模具的需求量。應(yīng)該說，塑料模具的應(yīng)用潛力是不可低估的。專家預(yù)測，大型、精密、設(shè)計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。? 在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON?等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為NC編CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝理性。數(shù)控機床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機床十多臺。經(jīng)過數(shù)控機床加工的零件可直接進行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模程，?分析冷卻過程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計中應(yīng)用CAE軟件，模?擬?金?屬?變?形?過程，分析?應(yīng)力?應(yīng)?變?的?分?布，預(yù)?測?破?裂?、起?皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計中的作用越來越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時間減少了50%以上。 二、基本內(nèi)容及解決的主要問題 基本內(nèi)容： 1塑件的工藝分析 1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 1.3 ABS成型條件 2 成型設(shè)備的選擇 3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 3.1 型腔數(shù)量與排列方式 3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng) 4成型零部件的設(shè)計 5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計 6.1 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 6.2 推出機構(gòu)的設(shè)計要求 6.3 確定推出機構(gòu)的類型 6.4 推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 7.1 抽芯距的確定 7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 8.1 溫度對模具影響 8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 9 模具整體設(shè)計 解決的主要問題： ①塑件成型工藝性（原材料、結(jié)構(gòu)和尺寸，收縮率）分析；? ②計算塑件的體積和重量以及塑件收縮率（包含初選注射機型號）；?③塑件注射工藝參數(shù)的確定；? ④注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（選擇分型面、確定型腔數(shù)量和排列方式、澆注系統(tǒng)設(shè)計、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、側(cè)向分型結(jié)構(gòu)設(shè)計等）；? ⑤模具設(shè)計的有關(guān)計算（包含注射機有關(guān)參數(shù)的校核）等。 三、設(shè)計步驟與進度安排 1、2016年10月5日：調(diào)研、收集資料、閱讀文獻、確定研究方向。 2、2016年10月15日之前提交《畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書》和《開題報告》，并讓老師審查。 3、2016年10月28日之前提交設(shè)計方案和PPT（初稿），交給指導(dǎo)老師審閱。 4、2016年11月8日之前，修改初稿，定稿。 5、2016年11月15日之前打印3份修改后的設(shè)計方案和PPT等附件交于老師。 6、201611月18答辯。 ?????? 四、方法、措施 1）調(diào)查研究，確認方案主題。 2） 文獻等資料法，確定方案制作思路。 通過對教材、網(wǎng)上以及圖書館搜集的資料做詳盡的分析以外，還有在所有實訓(xùn)實踐當中的動手操作，了解掌握了模具設(shè)計的常見解決辦法，以及如何正確使用與維修。本人已經(jīng)有了一定的專業(yè)知識儲備，具備了一定的設(shè)計與自學能力；該課題的相關(guān)設(shè)計資料和相應(yīng)軟件齊全； 1、對開關(guān)蓋進行實體測繪，并完成基本參數(shù)的計算及注塑機的選用。??? 2、確定模具類型及結(jié)構(gòu)，完成模具的結(jié)構(gòu)草圖的繪制。??? 3、運用Pro/E或CAD工具軟件輔助設(shè)計完成模具整體結(jié)構(gòu)。??? 4、對模具工作部分尺寸及公差進行設(shè)計計算。??? 5、對模具典型零件需要進行選材及工藝路線分析。??? 6、對設(shè)計方案和設(shè)計結(jié)果進行經(jīng)濟分析和環(huán)保分析。??? 7、繪制模具零件圖及裝備圖。 五、設(shè)計成果 開關(guān)盒注塑模設(shè)計 模具裝配圖 開關(guān)盒零件圖 模具零件圖 PPT答辯 六、主要參考文獻[3] [1]孫鈴.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京清華社,2008:1–5100–254328–333.??? [2]李軍.精通Pro/ENGINEER中文野火版模具設(shè)計篇[M].中國青年出版社，2004:26–80.?? [3]韓玉龍.Pro/E?wildfire4.0零件設(shè)計基礎(chǔ)教程[M].科學出版社，2009：54–166.?? [4]屈華昌.塑料成型工藝及模具設(shè)計(第二版)[M].北京教育出版社，2007：180–260.?? [5]譚雪松.新編塑料模具設(shè)計手冊[S].人民郵電出版社，2007：47–286.?? [6]劉朝儒.吳志軍，高政一許紀旻.機械制圖[M].北京高等教育出版社，2006：449–507.?? [7]羅河勝.塑料材料手冊[M].廣州廣東科技出版社，2004.54–166.?????????????????? [8]鄒繼強.塑料模具設(shè)計參考資料匯編[M].北京清華大學出版社，2006.?154–366.???? [9]彭建生.模具設(shè)計與加工速查手冊[M].北京機械工業(yè)出版社，2005.24–216.???????? [10]杜智敏等.塑料注射模具設(shè)計實例[M].北京機械工業(yè)出版社，2005.128–386. ? 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 專業(yè)教研室意見 教研室主任： 年 月 日 所在學院意見 院 長： 年 月 日 備注：[1] 課題類型：產(chǎn)品設(shè)計類、工藝設(shè)計類、方案設(shè)計類等。 [2] 課題來源：教學科研、生產(chǎn)實際、社會實際、模擬等。 [3] 期刊文獻：編號 作者.題名[J].刊名，年，卷(期):起止頁碼. [4] 圖書文獻：編號 著者.書名[M].出版地：出版社，出版年：起止頁碼. 畢業(yè)設(shè)計書 課題名稱： 姓 名 學 號 班 級 專 業(yè) 院 系 指導(dǎo)教師 目錄 摘要 III 1塑件的工藝分析 1 1.1 材料性能 1 1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 1 1.3 ABS成型條件 1 2 成型設(shè)備的選擇 1 2.1 計算塑件的體積 1 2.2 注塑機的初步選擇 2 3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 3 3.1 型腔數(shù)量與排列方式 3 3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng) 4 3.2.1 分型面及其選擇 4 3.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 5 3.2.3 主流道的設(shè)計 5 3.2.4 分流道的設(shè)計 5 3.2.5 澆口的設(shè)計 6 3.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 6 3.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 6 4成型零部件的設(shè)計 7 4.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 4.2 成型零部件工作尺寸的計算 7 4.3 成型零部件的強度和剛度計算 9 5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計 10 5.1 支撐零部件的設(shè)計 10 5.2 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 10 6.1 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 11 6.2 推出機構(gòu)的設(shè)計要求 11 6.3 確定推出機構(gòu)的類型 11 6.4 推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 12 7.1 抽芯距的確定 12 7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 13 7.2.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 13 7.2.2 側(cè)滑塊的設(shè)計 13 7.2.3 導(dǎo)滑槽設(shè)計 13 7.2.4 楔緊塊的設(shè)計 14 7.2.5 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計 14 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 14 8.1 溫度對模具影響 14 8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 14 9 模具整體設(shè)計 15 9.1 標準模架的設(shè)計 15 9.2 模具厚度校核 15 總結(jié) 17 致謝 23 參 考 文 獻 24 摘要 本設(shè)計是開關(guān)盒的注射成型設(shè)計，主要是通過對塑件的分析，設(shè)計合理的型芯、型腔以及模架，然后整個結(jié)構(gòu)能夠滿足模具生產(chǎn)要求的一個設(shè)計。 本裝置主要包括模具的澆注系統(tǒng)的設(shè)計、成型零部件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計以及推出機構(gòu)的設(shè)計。因為所要設(shè)計的開關(guān)外殼在側(cè)面是有孔的，所以要增加一個側(cè)抽芯的機構(gòu)。要保證塑件的質(zhì)量和技術(shù)要求，要對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行設(shè)計。 因為開關(guān)外殼的表面要求光滑，不能出現(xiàn)痕跡，所以腳銬的形式選擇為潛伏式澆口，由于塑件本身的體積比較小，所以設(shè)計成一模四腔的機構(gòu)，可以提高產(chǎn)品的經(jīng)濟性能，側(cè)抽芯采用斜導(dǎo)柱與滑塊的方法，可以有效的進行操作。通過各個機構(gòu)的配合，來完成對整個塑件的加工。 關(guān)鍵詞：開關(guān)盒 注塑模 設(shè)計 1塑件的工藝分析 1.1 材料性能 開關(guān)盒的所用材料是ABS，ABS是丙烯腈、丁二烯和乙烯的三元共聚物，ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物。密度為，抗拉強度，抗彎強度，收縮率為。它將PS、SAN、BS的各種性能有效的統(tǒng)一起來，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學性能。有較好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化學藥品性，成型加工和機械加工較好。 1.2 結(jié)構(gòu)工藝性分析 該塑件尺寸偏小，整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為曲面特征。 1.3 ABS成型條件 注射機類型：柱塞式、螺桿式均可 預(yù)熱 ： 料筒溫度 ：前段 中端 后端 噴嘴溫度 ： 模具溫度 ： 注射壓力 ： 成型時間 ：注射： 高壓： 冷卻： 總周期： 2 成型設(shè)備的選擇 2.1 計算塑件的體積 經(jīng)過Pro/E對塑件的分析，可以得到件=4409.91。 澆注系統(tǒng)凝料的體積初步計算： 總=件（1+0.5）=6613.375。 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不確定值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的倍來計算。 2.2 注塑機的初步選擇 塑件成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注射劑的容量，一般件< 0.8注，由于塑件的體積偏小，考慮到產(chǎn)品加工的經(jīng)濟性，暫定塑件為一模四腔。則 注>33067.8 其中注表示注射機的注射容量。 所以注射機的理論注射量要大于33.076，查模具設(shè)計與制造簡明手冊選擇理論注射量為60的注射機，型號為。 注射機的參數(shù)： 注射機的理論注射量：60 注射壓力：180 鎖模力：400 移模行程：250 最小摸厚：80 最大模厚：250 噴嘴球半徑：10 噴嘴口孔徑: 3 頂出直徑： 下面校核注射機的參數(shù)： 注射量： 注，符合條件 注射壓力校核： 注，塑件的注射壓力在，符合條件 鎖模力校核： 腔 式中 注射機的額定鎖模力， 腔注射時所需要的型腔壓力， 塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， 通過Pro/E分析可知投影面積為=1745.604，400 腔 腔,符合條件 模具厚度： 所設(shè)計的模具厚度為，小于模具的最大厚度 該注射機均滿足與設(shè)計的要求。 3 分型面的選擇和澆注系統(tǒng) 3.1 型腔數(shù)量與排列方式 3.1.1 按注射機的最大注射量確定型腔的數(shù)目 式中- 型腔的數(shù)目； - 注射機最大的注射量的利用系數(shù)，一般取0.8； - 注射機的最大注射量， - 澆注系統(tǒng)凝料量， - 單個塑件的體積或質(zhì)量， 得到 按照塑件的精度要求，根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟要求，型腔不宜過多，通常不超過4個，因為多型腔難以使型腔的成型條件條件一致。所以取。 3.1.2 塑件在模具中的位置 圖3-1 模具中的位置 型腔在模具中的排布保證壓力均等，使塑料熔體能同時均勻地充填每一個型腔?？紤]各方面因素，選擇第二個塑件在模具中的位置。 3.2 分型面的選擇與澆注系統(tǒng) 3.2.1 分型面及其選擇 分型面對模具的結(jié)構(gòu)形式有著重要的影響，不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。 根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，分型面選在塑件最大尺寸處，這樣就利于模具的加工以及塑件的順利脫模，簡圖如下： 圖 3-2 分型面 3.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。 3.2.3 主流道的設(shè)計 主流道大部分位于模具中心塑料熔體的的入口處，它的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和主流道凝料的順利拔出。由于主流道與塑料以及注射機噴嘴的接觸的次數(shù)比較多，所以部分常采用可拆卸更換的澆口套。如下圖 圖3-3 澆口套 為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑D應(yīng)稍大于注射機噴嘴直徑d，通常為D=d+（0.5~1）mm 主流道入口的球面半徑R2也應(yīng)大于注射機球頭半徑R1， 通常為R2=R1+（1~2）mm 經(jīng)計算：D=4mm R2=12mm 主流道內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)在Ra0.8以下，澆口套常用T8A或T10A鋼材制作，經(jīng)過淬火洛氏硬度為50~55HRC。 3.2.4 分流道的設(shè)計 分流道的作用是改變?nèi)垠w的流向，使其均勻地分配到各個型腔，設(shè)計時要注意減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。常用的分流道有以下幾種形式： 圖3-4 截面形狀 截面的形狀應(yīng)盡量使其比表面積小，從而減少熱量的損失，在上圖的截面中圓形流道截面的比表面積最小，所以選用圓形截面的流道。 對于大部分塑料，分流道截面直徑常取5 ~ 6mm。由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度值不要太低，一般Ra取1.6左右。 3.2.5 澆口的設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細短通道。它是澆注系統(tǒng)的主要部位。澆口的理想尺寸往往很難準確的把握，在實際中澆口往往先取較小的尺寸，以便在以后試模時逐步加以修正。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)，澆口的形式選擇為潛伏式澆口，這類澆口的分流道位于模具的分型面上，而澆口卻斜向開設(shè)在模具的隱秘處，塑件的外表面不受損傷，保證了塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。 3.2.6 冷料穴和拉料桿的設(shè)計 冷料穴的作用是放置澆注系統(tǒng)中先注入的塑料，防止這些冷料注入型腔從而影響了熔體的充填速度和塑件的質(zhì)量。冷料穴的長度通常為流道直徑d的1.5-2倍。 下面是模具拉桿的簡圖： 圖3-4 拉料桿 采用Z字型拉料桿，公稱直徑. 3.2.7 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 為了保證塑料熔體順利的充滿型腔，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣順利的排出模外，如果氣體不能順利的排出模外，塑件就會出現(xiàn)質(zhì)量問題。對于簡單型腔的小型模具，可以利于推桿、活動鑲件以及型芯端部與模板的配合間隙進行排氣。 4成型零部件的設(shè)計 構(gòu)成模具型腔的所有零部件稱為成型零部件。成型零件不僅要求有正確的幾何形狀、較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度值，而且還要有合理的結(jié)構(gòu)和較高的強度、剛度及較好的耐磨性。 4.1 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為了節(jié)約材料和有利于熱處理，型芯、型腔都采用整體鑲塊式結(jié)構(gòu)，型芯型腔均采用螺釘來進行固定. 4.2 成型零部件工作尺寸的計算 型腔和型芯的徑向尺寸計算： 本產(chǎn)品使用ABS材料，是大批量生產(chǎn)的小型零件，此產(chǎn)品采用5級精度，屬于低精度制品，查表可知ABS材料的收縮率為0.003-0.007之間，所以塑料的平均收縮率=0.0045。具體計算如下： 型腔徑向尺寸計算： 式中 Lm- 模具型腔徑向基本尺寸； LS- 塑件外表面的徑向基本尺寸； -模具成型零件的制造誤差，取Δ/3； 系數(shù)x在塑件精度較低時取0.5，當塑件尺寸較小、精度較高時一般取0.76。對于該塑件設(shè)計時要求x為0.5。 型芯徑向尺寸計算： 式中 -模具型芯徑向基本尺寸； -塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸； -模具成型零件的制造誤差，取Δ/3； 型腔深度和型芯高度尺寸計算： 式中 -模具型腔深度基本尺寸； -塑件凸起部分高度基本尺寸； -模具成型零件的制造誤差，取Δ/3； 式中 -模具型芯高度基本尺寸； -塑件孔或凹槽深度尺寸 -模具成型零件的制造誤差，取Δ/3； 因為塑件的精度取五級精度，根據(jù)塑料之間的公差數(shù)值表，塑件的基本尺寸所對應(yīng)的尺寸公差如下： 表4-1 基本尺寸對應(yīng)的偏差 基本尺寸 公差 基本尺寸 公差 0.20 0.34 0.27 0.41 0.50 型腔：寬度方向82.8；=0.0045 長度方向91.25； 型芯：寬度方向=82.8； 長度方向91.25； 型腔深度：=11； 型芯高度：=7.75； 型芯的表面粗糙度要求不需要那么高，一般取1.6，型腔的表面粗糙度將決定產(chǎn)品的外觀，因此要求較高，一般取0.8。 4.3 成型零部件的強度和剛度計算 塑料模具是在一定溫度和一定壓力下工作的，模具型腔受到的塑料熔體壓力的作用，必須具有足夠的剛度和強度。如果型腔側(cè)壁和底板的厚度過小，就可能因強度不夠而產(chǎn)生塑件的版型甚至破壞。對于小型腔來說，強度不足為主要矛盾，計算型腔壁厚應(yīng)以滿足強度條件為準。壁厚的強度計算條件是型腔在各種受力形勢下受到的最大壓力值不得超過模具材料的許用應(yīng)力，即。所以計算公式如下： 型腔底板的厚度： 式中 -型腔內(nèi)熔體的壓力，，一般取 -型腔側(cè)壁邊長 -型腔寬度 -凹模寬度 材料的許用應(yīng)力，一般取 計算得=，當塑件比較小且型腔比較淺時，一般取26左右。 型腔壁厚尺寸： 表4-2 型腔壁厚尺寸 型腔內(nèi)壁短邊 型腔壁厚 40 26 根據(jù)塑件的短邊尺寸可得壁厚為25左右 5 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計 5.1 支撐零部件的設(shè)計 固定板：固定板在模具中起到安裝與固定成型零件、合模導(dǎo)向機構(gòu)以及推出脫模機構(gòu)等零部件的作用。為了保證固定零件的穩(wěn)定性，要求要有足夠的厚度和剛度以及強度，材料一般采用碳素結(jié)構(gòu)鋼。墊塊：墊塊的作用是在動模支撐板與動模座板之間形成推出機構(gòu)所需的動作空間。一般用中碳鋼制造。 5.2 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 ? 定位作用：裝配過程中避免動定模的錯位，模具閉合后保證型腔形狀與尺寸精度 ? 導(dǎo)向作用：動定模接觸時，首先導(dǎo)向零件相互接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合承受一定的側(cè)向壓力 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是比較常用的一種形式，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和精度要求，選擇導(dǎo)柱的形式為帶頭導(dǎo)柱，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。 圖5-1 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱的端面一般制成半球形的部分，為了使導(dǎo)柱能順利的起到導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱的長度必須比凸模端面高出6-8mm。避免導(dǎo)柱未導(dǎo)準方向而型芯先進入型腔與其可能相碰而損壞。導(dǎo)柱表面要有較好的耐磨性，芯部堅韌。所以多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火處理。導(dǎo)柱固定部分與模板之間一般采用H7/m5或H7/k5的過渡配合。 在型芯、型腔固定板上加工導(dǎo)柱導(dǎo)套時應(yīng)將兩塊板合在一起加工，以保證孔的同心度。 6 推出機構(gòu)設(shè)計 6.1 推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 推出機構(gòu)一般由推出機構(gòu)、復(fù)位和導(dǎo)向等三大原件組成。 6.2 推出機構(gòu)的設(shè)計要求 ? 推出機構(gòu)設(shè)計時應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè) ? 塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞 ? 不損壞塑件的外觀質(zhì)量 ? 合模時應(yīng)使推出機構(gòu)正確復(fù)位 ? 推出機構(gòu)應(yīng)動作可靠 6.3 確定推出機構(gòu)的類型 推出機構(gòu)要求是使塑件在推出過程中不受損壞，本模具采用一次推出機構(gòu)。 推桿的數(shù)量及結(jié)構(gòu)： 此塑件結(jié)構(gòu)簡單，采用A型推桿，尾部采用臺肩固定。根據(jù)推桿布置的許可空間，塑件共采用12根推桿，其直徑為。 圖6-1 推桿 推桿的固定與配合： 下圖所示的推桿固定形式是最為常用的，在推桿固定板上制有臺階孔，將推桿裝入其中。這種形式強度高，不易變形。 圖 6-2 推桿的固定 推桿固定部分的配合如上圖所示，一般直徑為d的推桿，在推桿固定板上的孔應(yīng)為d+1mm，推桿臺階部分的直徑常為d+5mm，推桿固定板上的臺階孔為d+6mm。推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用H6/f7-H6/f8的間隙配合，推桿的材料常用碳素工具鋼或66Mn彈簧鋼等，熱處理要求硬度為45-50HRC。 6.4 推出機構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 使推出機構(gòu)復(fù)位最簡單、最常用的方法是在推桿固定板上同時安裝上復(fù)位桿，復(fù)位桿為圓形截面，一般每副模具都設(shè)置4根復(fù)位桿，對稱分布在推桿固定板上。還可以借助彈簧的彈力使推出機構(gòu)復(fù)位。 7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 分析塑件在側(cè)壁上有孔，不能直接由推桿等推出機構(gòu)推出模具，所以制成可側(cè)向移動的活動型芯，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向成型零件抽出，然后再把塑件從模內(nèi)推出。抽芯結(jié)構(gòu)為斜導(dǎo)柱，固定在定模座板上。 7.1 抽芯距的確定 側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)孔的深度大2-4mm，用公式表示為： 式中 為抽芯距，mm； 為塑件側(cè)孔的深度，mm； 塑件側(cè)孔深度為4mm，所以抽芯距=6mm。 7.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 7.2.1 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 塑件側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開合模方向是垂直的，通過受力分析與理論計算可知，斜導(dǎo)柱的傾角取，最常用的是?？紤]到抽芯距不是很大，這里取=?？紤]到抽芯力和傾斜角不大，這里工作部分的直徑初步設(shè)為10mm。 斜導(dǎo)柱工作部分長度： 式中 為斜導(dǎo)柱總長度 為斜導(dǎo)柱固定部分大端的直徑 為斜導(dǎo)柱固定板厚度 = ==,計算=。 7.2.2 側(cè)滑塊的設(shè)計 側(cè)滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)中的一個重要零部件，使用最廣泛的是T形滑塊，T形設(shè)計在滑塊的底部，用于較薄的滑塊，側(cè)型芯的中心與T形導(dǎo)滑面較近，抽芯時滑塊的穩(wěn)定性較好。 圖 7-1 側(cè)滑塊 7.2.3 導(dǎo)滑槽設(shè)計 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu)工作時，側(cè)滑塊是在導(dǎo)滑槽內(nèi)按一定的精度和沿一定的方向往復(fù)移動的零件。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和側(cè)滑塊，導(dǎo)滑槽設(shè)計成整體式形槽，結(jié)構(gòu)緊湊。為了讓側(cè)滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)移動靈活，不被卡死，導(dǎo)滑槽和側(cè)滑塊要求保持一定的配合長度?；瑝K與導(dǎo)滑槽之間的導(dǎo)滑部分采用的間隙配合。 7.2.4 楔緊塊的設(shè)計 為了保證側(cè)滑塊的位置和塑件的尺寸精度，合模注射時，必須要設(shè)置鎖緊裝置鎖緊側(cè)滑塊，常用的裝置為楔緊塊。在設(shè)計楔緊塊時，楔緊塊的斜角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角，否則開模時，楔緊塊會影響側(cè)抽芯動作的運行。當側(cè)滑塊抽芯方向垂直于合模方向時，。 7.2.5 側(cè)滑塊定位裝置的設(shè)計 側(cè)滑塊與斜導(dǎo)柱分別工作在模具動定模兩側(cè)的側(cè)抽芯機構(gòu)，開模抽芯后，側(cè)滑塊必須留在剛脫離的斜導(dǎo)柱的位置上，以便合模時斜導(dǎo)柱準確的插入側(cè)滑塊的斜導(dǎo)孔中，因此要設(shè)計側(cè)滑塊的定位裝置，以保證側(cè)滑塊脫離后可以可靠地停留在正確的位置上。本設(shè)計中采用限位銷來進行限位。 8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 8.1 溫度對模具影響 注射模具的溫度對塑件熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)效率、塑件的形狀與尺寸精度都有重要的影響。注射模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，是通過控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)力。ABS屬于中等粘性材料，溫度過高容易分解，所以，成型的時候要控制模具溫度在，冷卻水采用常溫進行冷卻。 需要注意的是，無論多大的模具，水孔的直徑不能大于14mm，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換率，一般水孔直徑根據(jù)塑件平均壁厚來決定。平均壁厚為時，水孔直徑取，平均壁厚時，水孔直徑取，平均壁厚為時，水孔直徑取。在型腔與水管的配合處加入防漏圈，防止冷卻介質(zhì)泄漏。 8.2 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 冷卻回路設(shè)置的基本原則： ? 冷卻水道數(shù)量盡量多、冷卻孔徑盡量大 ? 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等，一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm，常采用12-15mm。 ? 澆口處加強冷卻 ? 冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 ? 冷卻應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 ? 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位 冷卻水路的布置： 圖8-1 冷卻水路 9 模具整體設(shè)計 9.1 標準模架的設(shè)計 采用標準化的模架可以提高生產(chǎn)效率，降低成本。根據(jù)塑料注射模中小型模架 ,選取定模座板、動模座板、墊塊、推板、推桿固定板、復(fù)位桿、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、水嘴等標準件。其中動定模座板的厚度為，型芯型腔固定板的厚度為，墊塊的厚度為，推板與推桿固定板的厚度分別為、?？梢员ＷC塑件順利脫模。 9.2 模具厚度校核 模具厚度H必須滿足 式中 為注射機允許的最小的模厚 為注射機允許的最大的模厚 ,符合。 圖 9-1 模具整體結(jié)構(gòu) 圖 9-2 模具整體結(jié)構(gòu)的爆炸圖 總結(jié) 經(jīng)過近兩個月的努力，終于把畢業(yè)設(shè)計完成了，雖然說明書里面存在一定的不足，但通過這段時間的學習與積累，掌握了許多基礎(chǔ)知識，對自己有很大的幫助。 通過這次的注塑模具設(shè)計，使我對模具的機構(gòu)又有了進一步的認識，明白了模具設(shè)計要注意的細節(jié)和技術(shù)要求，以及模具設(shè)計的一般程序。明白了如何去查閱參考書籍以及相關(guān)資料，書本上的知識是有限的，要自己動手去查閱模具書籍才能完成整個設(shè)計過程，鍛煉了獨立學習的能力。由于模具方面的基礎(chǔ)知識不太牢固，過程中走了不少彎路，在老師的幫助下慢慢的解決了問題。 畢業(yè)設(shè)計繪制了許多CAD圖紙，很好的重溫了計算機繪圖的基本技巧，另外對Pro/E也有了很好的掌握。 畢業(yè)設(shè)計對自己來說是一個很好的鍛煉，是自己在各個方面都有提高，培養(yǎng)了嚴肅認真和實事求是的態(tài)度，對以后的工作學習起到了重要的作用。 22 致謝 這次能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計，要多些我的指導(dǎo)老師賴曲芳老師，沒有賴老師的悉心指導(dǎo)，我也不可能順利的完成我的畢設(shè)。賴老師在模具設(shè)計方面的知識非常豐富，是我了解和掌握了許多書本上沒有的理論知識，是我對模具有了新的認識。 在設(shè)計的過程中，對軟件的運用不是非常的熟練，這要感謝班上同學的幫助，通過學習，掌握了在模具設(shè)計中軟件的基本應(yīng)用。提高了自己對模具設(shè)計的興趣以及獨立學習的能力。 在設(shè)計的過程中，由于對模具基礎(chǔ)知識的缺乏和軟件操作的方法，要查閱很多的書籍和相關(guān)的資料，所以要感謝學校給我們提供的平臺，使我們在設(shè)計的過程中變得順利。 最后要感謝在模具行業(yè)中辛勤勞動的前輩們，是你們的努力與創(chuàng)新，才成就了現(xiàn)在模具行業(yè)的輝煌，也因為你們，提高了機械行業(yè)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品加工的經(jīng)濟性能。 感謝你們?yōu)橹姆瞰I，在此忠誠的感謝。 參 考 文 獻 [1] 秦大同 謝里陽編著 現(xiàn)代機械設(shè)計手冊，化學工業(yè)出版社，2011。 [2] 彭建生編著 模具設(shè)計與加工速查手冊，機械工業(yè)出版社，2005。 [3] 彭建聲 秦小剛編著 模具技術(shù)問答，機械工業(yè)出版社，2003年第二版。 [4] 徐進 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