硬幣儲存筒注塑模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,硬幣,儲存,貯存,注塑,模具設(shè)計,全套,cad,圖紙 任務(wù)書 一、課題來源、目標及意義 類似于硬幣儲存筒這種收納物品在日常生活中經(jīng)常用到。而且這種塑件的要求精度不是很高，很適合模具專業(yè)的學(xué)生作為畢業(yè)設(shè)計來做。 在研究該項目是為了更好的去學(xué)習(xí)筒狀塑料模具設(shè)計的過程熟悉怎么樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生將對塑料模有更進一步的了解。 對于本次設(shè)計，學(xué)生將綜合運用所學(xué)知識，完成塑件的結(jié)構(gòu)尺寸計算，材料的工藝分析。模具尺寸的計算，澆注系統(tǒng)的選用，型腔布局的確定。以及模具草圖的繪制，裝備圖的修改。在以后的設(shè)計模具時，學(xué)生就知道怎樣設(shè)計塑件和選用合適材料。在以后工作中設(shè)計模具時，學(xué)生就知道該怎樣去合理設(shè)計合理模具。讓學(xué)生對塑料模具的設(shè)計產(chǎn)生了更大的興趣。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 本次設(shè)計將通過對塑料件材料的分析，合理設(shè)計型腔布局，并對各個參數(shù)進行校核，設(shè)計出一副合理，經(jīng)濟、適用的注塑模具。 本次設(shè)計對于學(xué)生的能力有很大的提高，意義蠻大，熟悉型芯型腔尺寸的確定；繪制澆注系統(tǒng)等主要零件的零件圖；開模方式的選擇；根據(jù)注塑壓力選擇注塑機；模具裝配圖的繪制。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進行相關(guān)準備工作，選題并審批。 年11 月15日 前 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 年11 月28日 前 3 學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo) 年11 月29日至 年12 月12日 4 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo) 年12 月12日至 年3月1日 5 學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 年3 月3日前 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 年 月 日 四、參考書及參考文獻 [1]陳劍鶴主編模具設(shè)計基礎(chǔ)。機械工業(yè)出版社。2015? [2]張 俊主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計 第3版.機械工業(yè)出版社。2015 [3]高錦張等編.塑性成形工藝與模具設(shè)計 第3版.機械工業(yè)出版社。2015? [4]熊建武.塑件成型方案擬定與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社。2015 [5]程方啟.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社。2015 [6]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社。2015 [7]馮春生 程足芬主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計 第2版.機械工業(yè)出版社。2015 [8]楊永順主編.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社。2015 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 開題報告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值 類似于硬幣儲存筒這種收納物品在日常生活中經(jīng)常用到。而且這種塑件的要求精度不是很高，很適合模具專業(yè)的學(xué)生作為畢業(yè)設(shè)計來做。 在研究該項目是為了更好的去學(xué)習(xí)筒狀塑料模具設(shè)計的過程熟悉怎么樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我們將對塑料模有更進一步的了解。 對于本次設(shè)計，我們將綜合運用所學(xué)知識，完成塑件的結(jié)構(gòu)尺寸計算，材料的工藝分析。模具尺寸的計算，澆注系統(tǒng)的選用，型腔布局的確定。以及模具草圖的繪制，裝備圖的修改。在以后的設(shè)計模具時，我們就知道怎樣設(shè)計塑件和選用合適材料。在以后工作中設(shè)計模具時，我們就知道該怎樣去合理設(shè)計合理模具。讓我們對塑料模具的設(shè)計產(chǎn)生了更大的興趣。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 對于儲存筒的設(shè)計而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計的塑料件是否符合制造要求，然后運用塑料模具成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，分析塑料件的性能要求，選擇出符合該制件的材料。之后設(shè)計型腔布局，澆注系統(tǒng)、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。 再此期間，我們將遇到很多問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有模具尺寸計算；塑件成形參數(shù)；注塑機的選擇。 還有一些細節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時，要考慮到塑料件的能否注塑完全，還有模具結(jié)構(gòu)尺寸計算。 通過老師的對塑料模相關(guān)知識的講解和翻閱很多有關(guān)塑料模具設(shè)計的書籍、文獻，我們會對上述的關(guān)鍵問題逐一解決。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 想要設(shè)計出一套完美的設(shè)計，必須掌握本設(shè)計注塑成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，設(shè)計一套完整的塑料模設(shè)計一般按以下的步驟來完成： 1、塑料件分析：1）結(jié)構(gòu)分析2）材料分析 成型工藝分析：針對塑料件做出一系列設(shè)計 3、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與草圖繪制：1）型芯型腔結(jié)構(gòu)形式 2）注塑方式的選擇3）開模順序控制4）草圖繪制 4、模具尺寸計算：1）型芯型腔尺寸確定： 2）基本尺寸計算3）開模距離校核 5、模具圖紙的繪制：1）模具裝配圖的繪制）2）零件圖的繪制 以上5點基本上包括了設(shè)計一套模具所需的步驟和要求。同時，在之后的設(shè)計過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊、標準等，結(jié)合教材上的知識也對塑料模具的組成結(jié)構(gòu)有了系統(tǒng)的認識。 四、論文工作進度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達到要求 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進行相關(guān)準備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 完成開題報告 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 開題報告審核完成，并已開始設(shè)計 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負責人審查意見 專業(yè)負責人： 年 月 日 七、參考文獻閱讀清單（要求8篇以上） 序號 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等） 1 黃虹主編塑料成型加工與模具 北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002 2 王善勤主編.塑料注射成型工藝與設(shè)備 北京:中國輕工出版社.2000.3 3 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. 4 錢可強.機械制圖. 北京:高等教育出版社.2003.6 5 伍先明，王群等.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書. 國防工業(yè)出版社.2008.2 6 廖月瑩，何冰強主編.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)與資料匯編 大連理工大學(xué)出版社.2OO7.8 7 張玉龍主編.塑料品種與性能手冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006.7. 8 馮新愛主編.塑料模具工程師手冊. 北京：機械工業(yè)出版社.2009.1 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘要 伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模具的用途也是越來越多，而塑料模作為模具的一種，其用途也在日益的擴大。注塑模約占了塑料模的半壁江山，在工業(yè)與日常生活中的地位也顯而易見。本課題主要是對日常多余零錢的一個儲存筒的注塑模設(shè)計，改塑件的材料為工程級別的尼龍PA。通過對塑件的使用要求和工藝分析從而設(shè)計出一套塑料注塑模。本次設(shè)計從塑件的工藝性，成形工藝，成型方案確定，以及尺寸計算等方面設(shè)計出以下的塑料注塑模。通過畫裝配圖、零件圖，進一步系統(tǒng)深化CAD熟練程度，加深了對模具各個零件的認識。 關(guān)鍵詞：硬幣筒，注塑模，PA  目錄 1.塑件分析 1 1.1功能分析 1 1.1.1尺寸精度分析 1 1.1.2表面質(zhì)量分析 1 2.成型工藝分析 2 2.1塑件選材 2 2.2成形工藝參數(shù)（數(shù)據(jù)來源moldflow模流分析）： 2 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 3.1分型面 3 3.2型腔布局 3 3.3澆注系統(tǒng) 3 3.3.1主流道 4 3.3.2分流道 4 3.3.3澆口 4 3.3.4冷料穴 4 3.4推出機構(gòu) 5 3.5模架類型的選擇 5 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 5 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 6 3.8開模順序設(shè)計 6 3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式 6 3.8.2開模運動的控制方式 6 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 7 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 7 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 8 4.3初選注射機 9 4.3.1注塑量的計算 9 4.3.2鎖模力 9 4.3.3注塑機的選擇 9 4.4其他尺寸計算 10 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 10 4.5校核注塑機 10 4.5.1開模行程 10 4.5.2最大注射量的校核 11 4.5.3鎖模力的校核 11 4.5.4注射壓力的校核 11 5.模具圖繪制 12 6.總結(jié) 14 7.致謝 15 1.塑件分析 本塑件（圖1-1）是一個家用收納的簡單筒狀容器。用來存放諸如硬幣，紀念幣之類的幣裝物品。同時因為結(jié)構(gòu)原因，更容易多個容器同時整齊的擺放在一個固定角落。 圖1-1，塑件圖 1.1功能分析 1.1.1尺寸精度分析 該塑件是一個類筒狀制件，尺寸中等φ27X 80，結(jié)構(gòu)簡單?？梢源笈康纳a(chǎn)。尺寸精度為MT7，精度不高。加工要求相對簡單。 1.1.2表面質(zhì)量分析 本塑件是筒狀儲存筒，材料是為工程級別的尼龍PA。筒件四壁的厚度均為1mm，底端的厚度為1.5mm。外觀高度80mm。表面要求：該塑件要求外觀光潔，而內(nèi)表面無特殊要求。塑件的要求不高，所以影響塑件質(zhì)量的主要因素是塑料的收縮性。而本次所用尼龍為PA6（聚酸胺6），收縮率在0.5-2.2。脫模斜度為40′-1°50′。這里設(shè)計取值1°。 注：以下圖中未表現(xiàn)出脫模的斜度。 2.成型工藝分析 2.1塑件選材 PA加工前需要保持干燥狀態(tài)，因為PA易吸水,原材料越干燥，制品的光澤度就越好。PA具有一個相對固定的熔點，到達一定的溫度之后就會快速融化。不像其他塑料會隨著溫度的升高而逐漸融化。 PA在熔融狀態(tài)下的時候，穩(wěn)定性極差容易降解，所以注塑溫度不宜超過300℃，且注塑加熱狀態(tài)時間不宜超過30分鐘，PA對溫度要求比較高，所以在注塑的時候要注意控制溫度。并且注塑時間不宜過長，應(yīng)該維持在5分鐘左右，使用高速注射。 2.2成形工藝參數(shù)（數(shù)據(jù)來源moldflow模流分析）： 充填時間，= 0.5000 s 射出體積確定， = 自動 冷卻時間， = 20.00 s 速度/壓力切換方式 = 自動 保壓時間 = 10.0000 s 螺桿速度曲線(相對): % 射出體積 % 螺桿速度 --------------------------------- 0.0000 100.0000 100.0000 100.0000 保壓壓力曲線(相對): 保壓時間 % 充填壓力 --------------------------------- 0.0000 s 80.0000 10.0000 s 80.0000 20.0000 s 0.0000 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1分型面 無論是設(shè)計什么樣的塑件，采用什么樣的模架，首先需要確定的是先卻確定分型面，而模具的結(jié)構(gòu)也都是取決于分型面的選擇。而分型面一般有三個選擇，方案A將分型面取在塑件在定模的那一側(cè)，也就是頂部部位。方案B取在塑件的中部，但是這種方式適用于上下對稱且中間小兩邊大的塑件。方案C取在底部，這個既能保證塑件的質(zhì)量也能比較容易去處飛邊及毛刺。所以此次選擇方案C具體如下圖示3-1； A B C 圖示3-1分型面示意圖 3.2型腔布局 考慮到塑件的批量制造而要的生產(chǎn)力要求，為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，所以設(shè)計型腔數(shù)為一模四腔，也考慮到澆注系統(tǒng)流道的行程相同故采用左右平衡布置。如圖示3-2； 圖示3-2型腔示意圖 3.3澆注系統(tǒng) 塑料模的澆注系統(tǒng)分為四個部分，澆口，主流道，分流道，冷料穴組成。考慮到塑件的外觀要求，生產(chǎn)時產(chǎn)生的熔接痕以及澆注時氣體的排出和流道的流程，所以澆口采用點澆口，模具采用雙分型面結(jié)構(gòu)三板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內(nèi)。 3.3.1主流道 1）主流道的軸線一般都在模具的中心位置， 而一般的塑料模的模腔分布也都是以此軸線為中心而 對稱布置。軸線垂直塑料模板。注塑的流道為正圓形 錐狀，這樣設(shè)計的目的也是為了澆注系統(tǒng)能夠容易的 從澆注系統(tǒng)中取出。澆口套的端部應(yīng)該正好與分型面 重合。不然將會對模具的合模產(chǎn)生嚴重的影響。 襯套如圖3-3所示； 圖示3-3襯套 3.3.2分流道 本設(shè)計采用圓型斷面分流道，切削加工在兩塊塊模板上，加工容易實現(xiàn)，且表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大。取PA的分流道直徑為 5mm 3.3.3澆口 根據(jù)塑件的外觀要求及型腔分布情況，選用澆注系統(tǒng)中圖所示的上側(cè)點澆口。從塑件的頂部中部進料，去除凝料時會在塑件的外壁留下小的澆口痕跡，不影響塑件的外觀。 3.3.4冷料穴 采用球形冷料井，如圖所示，將其設(shè)置在主流道的末端，起到冷料穴的作用，冷料穴如圖示3-4所示； 冷料穴 圖3-4澆注系統(tǒng)示意圖 3.4推出機構(gòu) 由于此次塑件為筒狀結(jié)構(gòu)且塑件的壁厚為1mm'，所以推出方式不選擇推件板推出而是選擇推桿推出。推桿推出的結(jié)構(gòu)非常簡單，塑件推出也是十分穩(wěn)定。雖然頂部可能會有輕微的推出痕跡，但是處于內(nèi)部，不影響塑件的外觀及穩(wěn)定。推出機構(gòu)如圖示3-5所示； 推桿 圖3-5推桿示意圖 3.5模架類型的選擇 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架，選用形狀細水口FCI型。 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 通過moldflow的模流分析，發(fā)現(xiàn)本塑件注塑是不需要加熱即可完成注塑，所以本次設(shè)計時主要注重冷卻的設(shè)計。凹模冷卻水道采用直通式布置的單層式冷卻回路，水道開設(shè)時注意避開安裝在定模上的內(nèi)鑲塊；型芯冷卻同樣采用管道冷卻。冷卻系統(tǒng)簡單示意圖，如圖3-6所示; 水路 圖3-6水路示意圖 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 不管什么樣的注塑模具，都需要設(shè)計一個排氣系統(tǒng)。如果沒有排氣系統(tǒng)的話，注塑時型腔內(nèi)會因為有空氣而產(chǎn)生燒焦，或者產(chǎn)生氣泡。引起沖模不滿。本塑件為小制件，完全可以通過模具間的間隙來實現(xiàn)排氣。不需要再設(shè)計排氣系統(tǒng)。 3.8開模順序設(shè)計 3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式 本次塑料模采用的澆注系統(tǒng)的掉落，是由兩個部位同時作用的。一是開模時因為開閉器的作用A板先和水口板打開，由于面板上的拉料桿的原因澆注系統(tǒng)先和塑件斷開。然后在開模過程中因為限位拉桿和開閉器的原因，水口板和面板分開。澆注系統(tǒng)將被從拉料桿上拉下。澆注系統(tǒng)掉落。 根據(jù)后期安裝需要，在模板上與模仁之間可加上螺釘用以連接。 3.8.2開模運動的控制方式 開模運動，注塑完畢后，動模開始后退因為開閉器的原因所以Ⅰ 分型面先打開，動模繼續(xù)后退，A板隨著動模一起向后移動直到因為限位拉桿的原因停止運動。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系統(tǒng)被從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。Ⅱ分型面打開，因為塑件緊緊的包裹住型芯，所以塑件和動模一起后退直到動模碰到注塑機頂桿，然后塑件會被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。 合模運動，動模前進，頂桿將會在彈簧的作用下先復(fù)位，動模持續(xù)前進然后復(fù)位桿先撞到定模。將推板復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進中面板和水口板相撞，Ⅰ 分型面閉合。之后開閉器重新閉合。 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 4.1.1型芯、型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模（型腔）設(shè)計，采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮的。凹模鑲塊的尺寸大小設(shè)計要考慮壁厚的剛度和強度校核。具體圖形及尺寸如圖4-1，4-2 圖示4-1型腔示意圖 圖示4-2型腔示意圖 模（型芯）設(shè)計 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計采用組合式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。方便型芯的制作安裝、塑件的飛邊去除以及塑件內(nèi)部冷卻水道的排布。如圖示4-3。 圖4-3型芯示意圖 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 產(chǎn)品投影面積，S=676mm2 參考圖示4-4，得到A=40，B=20，C=40，H=30，D=20，E=20. 圖示4-4 圖4-5 為了保證模仁的足夠的使用壽命，要取模仁厚度為一定值，默認厚度選取為20，具體數(shù)據(jù)選取參考圖示4-5； 根據(jù)圖表計算得出A板定為130 B板定為70 C板定為130，模具大小為2030。 4.3初選注射機 4.3.1注塑量的計算 通過moldflow的模流分析，得到要充填的體積=6.5549 cm^3， 計算出所需PA的質(zhì)量為 充填階段制品總重量(不包括流道）= 6.6081 g； 保壓階段制品總重量(不包括流道)= 7.0462 g 4.3.2鎖模力 本次的鎖模力不是通過計算所得，通過moldflow的模流分析，得出最大鎖模力 - 在充填期間=2.9792 tonne 4.3.3注塑機的選擇 本次塑件的體積約為6.6cm3，質(zhì)量約為7.1g。PA6的收縮率0.5-2.2.密度為1.14-1.15 g/cm 3。平均密度為1.14g/cm 3，平均收縮率1. 根據(jù)以上的結(jié)果，選用注塑機SZY300注射劑； 注射機具體參數(shù)如下： 一次注射量/cm3:320 螺桿直徑/mm:60 注射壓力/Mpa :77.5 注射方式：螺桿式 鎖模力/KN :1400 最大開（合）模行程/mm ：340 模具最大厚度/mm :355 模具最小厚度/mm:130 4.4其他尺寸計算 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 圖4-6澆注系統(tǒng)示意圖 主流道錐度為2° 其余具體尺寸為見圖示4-6； 4.5校核注塑機 4.5.1開模行程 S≥H =a+b+c+(5～10）mm； a是限位拉桿限位距離； b是塑件推出距離； c是優(yōu)力膠壓縮距離； H=100+80+15+5=300mm 注塑機最大行程340＞300 4.5.2最大注射量的校核 一般情況下，注塑機的最大注射量必須大于塑件所需的注塑量。模具生產(chǎn)時，制品所需的塑料體積應(yīng)在注塑總體積的80%以內(nèi)。國產(chǎn)的標準注塑機注射量均以（cm3）表示。 注射周期內(nèi)，需要注射量應(yīng)為制品和澆注系統(tǒng)兩部分體積之和。即 V=nVz+Vj≤0.8Vg Vj=52×（100+50×2）=5cm3+nVz=5+4×6.6=31.4≤0.8Vg V---成型周期內(nèi)所需注射的塑料容積 n---型腔數(shù)目 Vz---單個制品的容量 Vj---澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量 4.5.3鎖模力的校核 由于高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個注塑軸向很大的推力，這個力應(yīng)該小于注塑機的鎖模力，否則會產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，即 F鎖≥PA=30×（676+100×5）=352.8 F鎖---注射機公稱鎖模力； P---注射時型腔的壓力，與塑件的品種有關(guān) A---塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和 4.5.4注射壓力的校核 一般制品的成型壓力在40～200MPa范圍內(nèi)。此處注塑壓力取70MPa。注射機注射壓力77.5MPa，符合要求。 5.模具圖繪制 5.1裝配圖繪制 本模具是一模四穴細水口三板模，無墊板，無推件板。推桿推出。雙分型面點澆口模具澆口位置位于上表面圓弧中心。 表面要求：該塑件要求外觀光潔，而內(nèi)表面無特殊要求。塑件的要求不高，所以影響塑件質(zhì)量的主要因素是塑料的收縮性。 開模運動，注塑完畢后，動模開始后退因為開閉器的原因所以Ⅰ 分型面先打開，動模繼續(xù)后退，A板隨著動模一起向后移動直到因為限位拉桿的原因停止運動。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系統(tǒng)被從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。Ⅱ分型面打開，因為塑件緊緊的包裹住型芯，所以塑件和動模一起后退直到動模碰到注塑機頂桿，然后塑件會被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。 合模運動，動模前進，頂桿將會在彈簧的作用下先復(fù)位，動模持續(xù)前進然后復(fù)位桿先撞到定模。將推板復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進中面板和水口板相撞，Ⅰ 分型面閉合。之后開閉器重新閉合。 5.2零件圖繪制 本次模具零件圖較多，具體圖紙見附頁； 塑件技術(shù)要求： 1.允許圓角為R0.2mm；2.塑件公差等級為MT7 ；3.塑件上表面不允許有毛刺和飛邊；4.塑件上表面允許有推出痕跡 型芯技術(shù)要求; 1.除與塑件接觸部分，其余部分表面粗糙度為Ra1.6，型面需拋光 2.型芯材料：40Cr。零件制造公差等級為IT8 3.零件熱處理至HRC≥55 型腔技術(shù)要求： 1.零件材料40Cr 2.零件熱處理至HRC≥55 3.除與塑件接觸的面，其余面的表面粗糙度為Ra0.8 4.冷卻水道的布局參考裝配圖加工 總結(jié) 通過本次的設(shè)計，通過老師對我們的指導(dǎo)，幫我們總結(jié)，找資料，構(gòu)思以及各個環(huán)節(jié)的用心教導(dǎo)，讓我對塑料模有了更進一步的認識，也感謝老師兩個星期的全時間陪同指導(dǎo)。老師在各個流程都提供了寶貴的意見。從開始的半懂狀態(tài)到現(xiàn)在的能對塑料模有一個全新的認識，能夠獨立的設(shè)計，校核一套模具。通過這次實踐，明白一套模具設(shè)計的不易，也愈加的敬佩老師及在這一行奮斗奉獻的人們。 致謝 本論文是在許老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師對我們畢業(yè)設(shè)計方面有著豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的知識，治學(xué)態(tài)度非常嚴謹。誨人不倦且平易近人。本次的設(shè)計從設(shè)計之初到完成都是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在此謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。然后，也感謝在這次畢業(yè)答辯中的各位老師，感謝您在百忙之中抽出時間為我們的畢業(yè)奉獻自己。最后也感謝我的同學(xué)們，是他們讓我在這遠離家的地方感受到家的溫暖，這個設(shè)計完成之際也意味著我們也即將分離。為此不免有些傷感。尤其要感謝自己遠在家鄉(xiāng)的分母。焉得諼草，言樹之背。 參考文獻 [1]黃虹主編塑料成型加工與模具北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002? [2]王善勤主編.塑料注射成型工藝與設(shè)備.北京:中國輕工出版社.2000.3 [3]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? [4]錢可強.機械制圖.北京:高等教育出版社.2003.6 [5]伍先明，王群等.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)書.國防工業(yè)出版社.2008.2 [6]廖月瑩，何冰強主編.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)與資料匯編.大連理工大學(xué)出版社.2OO7.8 [7]張玉龍主編.塑料品種與性能手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006.7 [8]馮新愛主編.塑料模具工程師手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2009.1 15 摘要 伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模具的用途也是越來越多，而塑料模作為模具的一種，其用途也在日益的擴大。注塑模約占了塑料模的半壁江山，在工業(yè)與日常生活中的地位也顯而易見。本課題主要是對日常多余零錢的一個儲存筒的注塑模設(shè)計，改塑件的材料為工程級別的尼龍PA。通過對塑件的使用要求和工藝分析從而設(shè)計出一套塑料注塑模。本次設(shè)計從塑件的工藝性，成形工藝，成型方案確定，以及尺寸計算等方面設(shè)計出以下的塑料注塑模。通過畫裝配圖、零件圖，進一步系統(tǒng)深化CAD熟練程度，加深了對模具各個零件的認識。 關(guān)鍵詞：硬幣筒，注塑模，PA  目錄 1.塑件分析 1 1.1功能分析 1 1.1.1尺寸精度分析 1 1.1.2表面質(zhì)量分析 1 2.成型工藝分析 2 2.1塑件選材 2 2.2成形工藝參數(shù)（數(shù)據(jù)來源moldflow模流分析）： 2 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3 3.1分型面 3 3.2型腔布局 3 3.3澆注系統(tǒng) 3 3.3.1主流道 4 3.3.2分流道 4 3.3.3澆口 4 3.3.4冷料穴 4 3.4推出機構(gòu) 5 3.5模架類型的選擇 5 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 5 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 6 3.8開模順序設(shè)計 6 3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式 6 3.8.2開模運動的控制方式 6 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 7 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 7 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 8 4.3初選注射機 9 4.3.1注塑量的計算 9 4.3.2鎖模力 9 4.3.3注塑機的選擇 9 4.4其他尺寸計算 10 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 10 4.5校核注塑機 10 4.5.1開模行程 10 4.5.2最大注射量的校核 11 4.5.3鎖模力的校核 11 4.5.4注射壓力的校核 11 5.模具圖繪制 12 6.總結(jié) 14 7.致謝 15 1.塑件分析 本塑件（圖1-1）是一個家用收納的簡單筒狀容器。用來存放諸如硬幣，紀念幣之類的幣裝物品。同時因為結(jié)構(gòu)原因，更容易多個容器同時整齊的擺放在一個固定角落。 圖1-1，塑件圖 1.1功能分析 1.1.1尺寸精度分析 該塑件是一個類筒狀制件，尺寸中等φ27X 80，結(jié)構(gòu)簡單。可以大批量的生產(chǎn)。尺寸精度為MT7，精度不高。加工要求相對簡單。 1.1.2表面質(zhì)量分析 本塑件是筒狀儲存筒，材料是為工程級別的尼龍PA。筒件四壁的厚度均為1mm，底端的厚度為1.5mm。外觀高度80mm。表面要求：該塑件要求外觀光潔，而內(nèi)表面無特殊要求。塑件的要求不高，所以影響塑件質(zhì)量的主要因素是塑料的收縮性。而本次所用尼龍為PA6（聚酸胺6），收縮率在0.5-2.2。脫模斜度為40′-1°50′。這里設(shè)計取值1°。 注：以下圖中未表現(xiàn)出脫模的斜度。 2.成型工藝分析 2.1塑件選材 PA加工前需要保持干燥狀態(tài)，因為PA易吸水,原材料越干燥，制品的光澤度就越好。PA具有一個相對固定的熔點，到達一定的溫度之后就會快速融化。不像其他塑料會隨著溫度的升高而逐漸融化。 PA在熔融狀態(tài)下的時候，穩(wěn)定性極差容易降解，所以注塑溫度不宜超過300℃，且注塑加熱狀態(tài)時間不宜超過30分鐘，PA對溫度要求比較高，所以在注塑的時候要注意控制溫度。并且注塑時間不宜過長，應(yīng)該維持在5分鐘左右，使用高速注射。 2.2成形工藝參數(shù)（數(shù)據(jù)來源moldflow模流分析）： 充填時間，= 0.5000 s 射出體積確定， = 自動 冷卻時間， = 20.00 s 速度/壓力切換方式 = 自動 保壓時間 = 10.0000 s 螺桿速度曲線(相對): % 射出體積 % 螺桿速度 --------------------------------- 0.0000 100.0000 100.0000 100.0000 保壓壓力曲線(相對): 保壓時間 % 充填壓力 --------------------------------- 0.0000 s 80.0000 10.0000 s 80.0000 20.0000 s 0.0000 3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1分型面 無論是設(shè)計什么樣的塑件，采用什么樣的模架，首先需要確定的是先卻確定分型面，而模具的結(jié)構(gòu)也都是取決于分型面的選擇。而分型面一般有三個選擇，方案A將分型面取在塑件在定模的那一側(cè)，也就是頂部部位。方案B取在塑件的中部，但是這種方式適用于上下對稱且中間小兩邊大的塑件。方案C取在底部，這個既能保證塑件的質(zhì)量也能比較容易去處飛邊及毛刺。所以此次選擇方案C具體如下圖示3-1； A B C 圖示3-1分型面示意圖 3.2型腔布局 考慮到塑件的批量制造而要的生產(chǎn)力要求，為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，所以設(shè)計型腔數(shù)為一模四腔，也考慮到澆注系統(tǒng)流道的行程相同故采用左右平衡布置。如圖示3-2； 圖示3-2型腔示意圖 3.3澆注系統(tǒng) 塑料模的澆注系統(tǒng)分為四個部分，澆口，主流道，分流道，冷料穴組成?？紤]到塑件的外觀要求，生產(chǎn)時產(chǎn)生的熔接痕以及澆注時氣體的排出和流道的流程，所以澆口采用點澆口，模具采用雙分型面結(jié)構(gòu)三板模，模具制造成本比較容易控制在合理的范圍內(nèi)。 3.3.1主流道 1）主流道的軸線一般都在模具的中心位置， 而一般的塑料模的模腔分布也都是以此軸線為中心而 對稱布置。軸線垂直塑料模板。注塑的流道為正圓形 錐狀，這樣設(shè)計的目的也是為了澆注系統(tǒng)能夠容易的 從澆注系統(tǒng)中取出。澆口套的端部應(yīng)該正好與分型面 重合。不然將會對模具的合模產(chǎn)生嚴重的影響。 襯套如圖3-3所示； 圖示3-3襯套 3.3.2分流道 本設(shè)計采用圓型斷面分流道，切削加工在兩塊塊模板上，加工容易實現(xiàn)，且表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大。取PA的分流道直徑為 5mm 3.3.3澆口 根據(jù)塑件的外觀要求及型腔分布情況，選用澆注系統(tǒng)中圖所示的上側(cè)點澆口。從塑件的頂部中部進料，去除凝料時會在塑件的外壁留下小的澆口痕跡，不影響塑件的外觀。 3.3.4冷料穴 采用球形冷料井，如圖所示，將其設(shè)置在主流道的末端，起到冷料穴的作用，冷料穴如圖示3-4所示； 冷料穴 圖3-4澆注系統(tǒng)示意圖 3.4推出機構(gòu) 由于此次塑件為筒狀結(jié)構(gòu)且塑件的壁厚為1mm'，所以推出方式不選擇推件板推出而是選擇推桿推出。推桿推出的結(jié)構(gòu)非常簡單，塑件推出也是十分穩(wěn)定。雖然頂部可能會有輕微的推出痕跡，但是處于內(nèi)部，不影響塑件的外觀及穩(wěn)定。推出機構(gòu)如圖示3-5所示； 推桿 圖3-5推桿示意圖 3.5模架類型的選擇 由前面型腔的布局以及相互的位置尺寸，在根據(jù)成型零件尺寸結(jié)合標準模架，選用形狀細水口FCI型。 3.6冷卻系統(tǒng)設(shè)計 通過moldflow的模流分析，發(fā)現(xiàn)本塑件注塑是不需要加熱即可完成注塑，所以本次設(shè)計時主要注重冷卻的設(shè)計。凹模冷卻水道采用直通式布置的單層式冷卻回路，水道開設(shè)時注意避開安裝在定模上的內(nèi)鑲塊；型芯冷卻同樣采用管道冷卻。冷卻系統(tǒng)簡單示意圖，如圖3-6所示; 水路 圖3-6水路示意圖 3.7排氣系統(tǒng)設(shè)計 不管什么樣的注塑模具，都需要設(shè)計一個排氣系統(tǒng)。如果沒有排氣系統(tǒng)的話，注塑時型腔內(nèi)會因為有空氣而產(chǎn)生燒焦，或者產(chǎn)生氣泡。引起沖模不滿。本塑件為小制件，完全可以通過模具間的間隙來實現(xiàn)排氣。不需要再設(shè)計排氣系統(tǒng)。 3.8開模順序設(shè)計 3.8.1澆注系統(tǒng)的推出方式 本次塑料模采用的澆注系統(tǒng)的掉落，是由兩個部位同時作用的。一是開模時因為開閉器的作用A板先和水口板打開，由于面板上的拉料桿的原因澆注系統(tǒng)先和塑件斷開。然后在開模過程中因為限位拉桿和開閉器的原因，水口板和面板分開。澆注系統(tǒng)將被從拉料桿上拉下。澆注系統(tǒng)掉落。 根據(jù)后期安裝需要，在模板上與模仁之間可加上螺釘用以連接。 3.8.2開模運動的控制方式 開模運動，注塑完畢后，動模開始后退因為開閉器的原因所以Ⅰ 分型面先打開，動模繼續(xù)后退，A板隨著動模一起向后移動直到因為限位拉桿的原因停止運動。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系統(tǒng)被從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。Ⅱ分型面打開，因為塑件緊緊的包裹住型芯，所以塑件和動模一起后退直到動模碰到注塑機頂桿，然后塑件會被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。 合模運動，動模前進，頂桿將會在彈簧的作用下先復(fù)位，動模持續(xù)前進然后復(fù)位桿先撞到定模。將推板復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進中面板和水口板相撞，Ⅰ 分型面閉合。之后開閉器重新閉合。 4.模具尺寸計算與注塑機選擇 4.1型芯型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 4.1.1型芯、型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模（型腔）設(shè)計，采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮的。凹模鑲塊的尺寸大小設(shè)計要考慮壁厚的剛度和強度校核。具體圖形及尺寸如圖4-1，4-2 圖示4-1型腔示意圖 圖示4-2型腔示意圖 模（型芯）設(shè)計 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計采用組合式，可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。方便型芯的制作安裝、塑件的飛邊去除以及塑件內(nèi)部冷卻水道的排布。如圖示4-3。 圖4-3型芯示意圖 4.2模具結(jié)構(gòu)尺寸計算 產(chǎn)品投影面積，S=676mm2 參考圖示4-4，得到A=40，B=20，C=40，H=30，D=20，E=20. 圖示4-4 圖4-5 為了保證模仁的足夠的使用壽命，要取模仁厚度為一定值，默認厚度選取為20，具體數(shù)據(jù)選取參考圖示4-5； 根據(jù)圖表計算得出A板定為130 B板定為70 C板定為130，模具大小為2030。 4.3初選注射機 4.3.1注塑量的計算 通過moldflow的模流分析，得到要充填的體積=6.5549 cm^3， 計算出所需PA的質(zhì)量為 充填階段制品總重量(不包括流道）= 6.6081 g； 保壓階段制品總重量(不包括流道)= 7.0462 g 4.3.2鎖模力 本次的鎖模力不是通過計算所得，通過moldflow的模流分析，得出最大鎖模力 - 在充填期間=2.9792 tonne 4.3.3注塑機的選擇 本次塑件的體積約為6.6cm3，質(zhì)量約為7.1g。PA6的收縮率0.5-2.2.密度為1.14-1.15 g/cm 3。平均密度為1.14g/cm 3，平均收縮率1. 根據(jù)以上的結(jié)果，選用注塑機SZY300注射劑； 注射機具體參數(shù)如下： 一次注射量/cm3:320 螺桿直徑/mm:60 注射壓力/Mpa :77.5 注射方式：螺桿式 鎖模力/KN :1400 最大開（合）模行程/mm ：340 模具最大厚度/mm :355 模具最小厚度/mm:130 4.4其他尺寸計算 4.4.1澆注系統(tǒng)尺寸計算 圖4-6澆注系統(tǒng)示意圖 主流道錐度為2° 其余具體尺寸為見圖示4-6； 4.5校核注塑機 4.5.1開模行程 S≥H =a+b+c+(5～10）mm； a是限位拉桿限位距離； b是塑件推出距離； c是優(yōu)力膠壓縮距離； H=100+80+15+5=300mm 注塑機最大行程340＞300 4.5.2最大注射量的校核 一般情況下，注塑機的最大注射量必須大于塑件所需的注塑量。模具生產(chǎn)時，制品所需的塑料體積應(yīng)在注塑總體積的80%以內(nèi)。國產(chǎn)的標準注塑機注射量均以（cm3）表示。 注射周期內(nèi)，需要注射量應(yīng)為制品和澆注系統(tǒng)兩部分體積之和。即 V=nVz+Vj≤0.8Vg Vj=52×（100+50×2）=5cm3+nVz=5+4×6.6=31.4≤0.8Vg V---成型周期內(nèi)所需注射的塑料容積 n---型腔數(shù)目 Vz---單個制品的容量 Vj---澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料容量 4.5.3鎖模力的校核 由于高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個注塑軸向很大的推力，這個力應(yīng)該小于注塑機的鎖模力，否則會產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，即 F鎖≥PA=30×（676+100×5）=352.8 F鎖---注射機公稱鎖模力； P---注射時型腔的壓力，與塑件的品種有關(guān) A---塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和 4.5.4注射壓力的校核 一般制品的成型壓力在40～200MPa范圍內(nèi)。此處注塑壓力取70MPa。注射機注射壓力77.5MPa，符合要求。 5.模具圖繪制 5.1裝配圖繪制 本模具是一模四穴細水口三板模，無墊板，無推件板。推桿推出。雙分型面點澆口模具澆口位置位于上表面圓弧中心。 表面要求：該塑件要求外觀光潔，而內(nèi)表面無特殊要求。塑件的要求不高，所以影響塑件質(zhì)量的主要因素是塑料的收縮性。 開模運動，注塑完畢后，動模開始后退因為開閉器的原因所以Ⅰ 分型面先打開，動模繼續(xù)后退，A板隨著動模一起向后移動直到因為限位拉桿的原因停止運動。然后開閉器鎖緊水口板和面板先行分開導(dǎo)致澆注系統(tǒng)被從拉料桿上拉下，澆注系統(tǒng)掉落。動模繼續(xù)后退，開閉器被拉開。Ⅱ分型面打開，因為塑件緊緊的包裹住型芯，所以塑件和動模一起后退直到動模碰到注塑機頂桿，然后塑件會被頂桿推出。塑件掉落開模結(jié)束。 合模運動，動模前進，頂桿將會在彈簧的作用下先復(fù)位，動模持續(xù)前進然后復(fù)位桿先撞到定模。將推板復(fù)位到原先的地方。持續(xù)前進中面板和水口板相撞，Ⅰ 分型面閉合。之后開閉器重新閉合。 5.2零件圖繪制 本次模具零件圖較多，具體圖紙見附頁； 塑件技術(shù)要求： 1.允許圓角為R0.2mm；2.塑件公差等級為MT7 ；3.塑件上表面不允許有毛刺和飛邊；4.塑件上表面允許有推出痕跡 型芯技術(shù)要求; 1.除與塑件接觸部分，其余部分表面粗糙度為Ra1.6，型面需拋光 2.型芯材料：40Cr。零件制造公差等級為IT8 3.零件熱處理至HRC≥55 型腔技術(shù)要求： 1.零件材料40Cr 2.零件熱處理至HRC≥55 3.除與塑件接觸的面，其余面的表面粗糙度為Ra0.8 4.冷卻水道的布局參考裝配圖加工 總結(jié) 通過本次的設(shè)計，通過老師對我們的指導(dǎo)，幫我們總結(jié)，找資料，構(gòu)思以及各個環(huán)節(jié)的用心教導(dǎo)，讓我對塑料模有了更進一步的認識，也感謝老師兩個星期的全時間陪同指導(dǎo)。老師在各個流程都提供了寶貴的意見。從開始的半懂狀態(tài)到現(xiàn)在的能對塑料模有一個全新的認識，能夠獨立的設(shè)計，校核一套模具。通過這次實踐，明白一套模具設(shè)計的不易，也愈加的敬佩老師及在這一行奮斗奉獻的人們。 致謝 本論文是在許老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師對我們畢業(yè)設(shè)計方面有著豐富的經(jīng)驗和專業(yè)的知識，治學(xué)態(tài)度非常嚴謹。誨人不倦且平易近人。本次的設(shè)計從設(shè)計之初到完成都是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在此謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。然后，也感謝在這次畢業(yè)答辯中的各位老師，感謝您在百忙之中抽出時間為我們的畢業(yè)奉獻自己。最后也感謝我的同學(xué)們，是他們讓我在這遠離家的地方感受到家的溫暖，這個設(shè)計完成之際也意味著我們也即將分離。為此不免有些傷感。尤其要感謝自己遠在家鄉(xiāng)的分母。焉得諼草，言樹之背。 參考文獻 [1]黃虹主編塑料成型加工與模具北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002? 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