洗衣機(jī)把手注塑模具設(shè)計(jì)-滑塊抽芯塑料注射模含NX三維及11張CAD圖,洗衣機(jī),把手,注塑,模具設(shè)計(jì),滑塊抽芯,塑料,注射,nx,三維,11,十一,cad
開(kāi)題報(bào)告
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等
研究?jī)?nèi)容
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是圍繞洗衣機(jī)把手的注塑模設(shè)計(jì)展開(kāi)的，其主要內(nèi)容如下：
1、參觀調(diào)研，查閱資料。到模具制造相關(guān)企業(yè)調(diào)研，了解模具生產(chǎn)、制造、加工情況。結(jié)合本課題，查閱相關(guān)資料；
2、 撰寫(xiě)課題報(bào)告；
3、通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的性能分析，完成相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計(jì)；
4、設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)要求完整、合理；
5、合理選擇尺寸、公差、表面粗糙度和制件材料，繪制的產(chǎn)品圖樣完整；
6、認(rèn)真分析制件圖，確定模具型腔、模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式，計(jì)算含收縮率的相關(guān)尺寸和模具的強(qiáng)度和剛度；
7、 繪制模具總裝圖、零件圖；
8、 撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū)；
9、 翻譯專業(yè)外語(yǔ)文獻(xiàn)。
研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)
1、零件設(shè)計(jì)的合理性分析，工藝及結(jié)構(gòu)分析；
2、材料選擇，收縮率計(jì)算。模具強(qiáng)度及剛度分析；
3、塑件成型工藝考慮，保證獲得光潔完整美觀的表面；
4、模具型腔數(shù)的確定，模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式的選擇；
5、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標(biāo)注。
相應(yīng)的解決方法
1、區(qū)分零件主次表面，保證主要表面達(dá)到技術(shù)要求，分析零件重要技術(shù)要求（如尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度等）；
2、根據(jù)零件的使用性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性選擇材料；對(duì)注射成形，常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點(diǎn)在所選塑料的收縮率范圍內(nèi)選取不同的收縮率；以理論力學(xué)和材料力學(xué)為理論基礎(chǔ)，對(duì)模具在熔體壓力作用下，對(duì)型腔側(cè)壁及其他零件的強(qiáng)度與剛度進(jìn)行分析、計(jì)算和校核；
3、在正確了解所選材料屬性的基礎(chǔ)上，選擇合理的成型工藝參數(shù)，并根據(jù)成品的要求進(jìn)行必要的工藝約束；
4、根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、成型工藝技術(shù)要求等，在充分保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，根據(jù)實(shí)際需要，按照分型面、澆注系統(tǒng)、澆口等的設(shè)計(jì)原則分步有序地完成各部分設(shè)計(jì)，從而確定模具的結(jié)構(gòu)形式；
5、了解國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)查閱手冊(cè)確定相應(yīng)的公差及配合，分別按要求完成總裝圖和件圖繪制。
2．準(zhǔn)備情況（查閱過(guò)的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實(shí)驗(yàn)條件等）
研究概況及發(fā)展趨勢(shì)
1.國(guó)外注塑模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
近二十多年間，國(guó)外注塑模CAD/CAE技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的CAD技術(shù)和CAM技術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。80年代中期注塑模CAD/CAE進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國(guó)PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國(guó)UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進(jìn)軟件的熟練掌握極大地促進(jìn)了國(guó)外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展。
2.國(guó)內(nèi)注塑模的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，中國(guó)塑料模具發(fā)展速度相當(dāng)快。目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國(guó)汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)在未來(lái)模具市場(chǎng)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。專家預(yù)測(cè)，大型、精密、設(shè)計(jì)合理的注塑模具將受到市場(chǎng)普遍歡迎。模具設(shè)計(jì)長(zhǎng)期以來(lái)依靠人的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械制圖來(lái)完成。自從二十世紀(jì)八十年代中國(guó)發(fā)展模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)已獲得認(rèn)可，并且得到更快的發(fā)展。九十年代開(kāi)始發(fā)展的模具計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）技術(shù)，現(xiàn)在也為許多企業(yè)所應(yīng)用，它對(duì)縮短模具制造周期及提高模具質(zhì)量有顯著的作用。近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，它將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。就大多數(shù)模具制造企業(yè)而言，今后的發(fā)展方向應(yīng)以提高數(shù)控化和計(jì)算機(jī)化水平為主，積極采用高新技術(shù)，逐步走向CAD/CAE/CAM信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)一體化。模具無(wú)紙化制造將逐漸替代傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和加工。
3.注塑模最新技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
不同類型的模具有不同的加工方法，同類模具也可以用不同加工技術(shù)去完成。模具加工的工作主要集中在模具型面加工、表面加工和裝配，加工方法主要有精密鑄造、金屬切削加工、電火花加工、電化學(xué)加工、激光及其它高能波束加工，以及集兩種以上加工方法為一體的復(fù)合加工等。數(shù)控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，使它們?cè)谠S多模具加工方法中得到更廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)產(chǎn)品品種多樣化及個(gè)性化日益明顯、產(chǎn)品更新?lián)Q代加快、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈的情況下，用戶要求模具制造交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低，帶動(dòng)模具加工技術(shù)向以下幾方面發(fā)展：①高速銑削技術(shù)
②電火花加工技術(shù)
③快速成型制造（RPM）和快速制模（RT）技術(shù)
④超精密加工、微細(xì)加工和復(fù)合加工技術(shù)
⑤先進(jìn)表面處理技術(shù) ⑥模具研磨拋光
⑦模具自動(dòng)加工系統(tǒng) ⑧模具CAM/DNC技術(shù)及軟件
4.注塑模設(shè)計(jì)的工序：
(1)靈感：手繪草圖，確定整體外觀；
(2)實(shí)踐：用UG繪制大致外型；
(3)用ug設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，達(dá)到外觀所需要求；
(4)將UG所繪圖形導(dǎo)入AutoCAD中；
(5)修改結(jié)構(gòu)圖。
5.注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程
(1)對(duì)塑料零件的材料、形狀和功能進(jìn)行分析
(2)確定型腔數(shù)目
確定型腔數(shù)目的條件有：最大注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求和經(jīng)濟(jì)性等。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。
(3)選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；
2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；
3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；
4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；
5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；
6）使塑件易于脫模。
綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。
(4)型腔的布局方案
型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使型腔每個(gè)區(qū)域都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿型腔,使塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。
(5)確定澆注系統(tǒng)
澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)模具的類型、型腔的數(shù)目及布局方式、塑件的原料及尺寸等確定。
(6)確定脫模方式
（1）使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；
（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；
（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；
（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；
（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；
本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。
(7)確定調(diào)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
模具的調(diào)溫系統(tǒng)主要由塑料種類決定。模具的大小、塑件的物理性能、外觀和尺寸精度都對(duì)模具的調(diào)溫系統(tǒng)有影響。
(8)確定凹模和型芯的固定方式
當(dāng)凹?；蛐托静捎描倝K結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理地劃分鑲塊并同時(shí)考慮鑲塊的強(qiáng)度、可加工性及安裝固定。
(9)確定排氣方式及相應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸
一般注射模的排氣可以利用模具分型面和推桿與模具的間隙；而對(duì)于大型和高速成型的注射模，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的排氣裝置。
(10)確定注射模的主要尺寸
根據(jù)相應(yīng)的公式，計(jì)算成型零件的工作尺寸，以及決定模具型腔的側(cè)壁厚度、動(dòng)模板的厚度、拼塊式型腔的型腔板的厚度及注射模的閉合高度。
(11)選用標(biāo)準(zhǔn)模架
根據(jù)設(shè)計(jì)、計(jì)算的注射模的主要尺寸，選用注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架，并盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)模具零件。
(12)繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖
在以上工作的基礎(chǔ)上，繪制注射模的完整的結(jié)構(gòu)草圖，繪制模具結(jié)構(gòu)圖是模具設(shè)計(jì)中十分重要的工作，其步驟為先畫(huà)俯視圖（順序?yàn)椋耗＜堋颓弧鋮s管道→支撐柱→推出機(jī)構(gòu)），再畫(huà)主視圖。
(13)校核模具與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)及尺寸
對(duì)所使用的注射機(jī)的參數(shù)進(jìn)行校核：包括最大注射量、注射壓力、鎖模力及模具的安裝部分的尺寸、開(kāi)模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核。
(14)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的審查
對(duì)根據(jù)上述有關(guān)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求設(shè)計(jì)出來(lái)的注射模，應(yīng)進(jìn)行注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步審查，同時(shí)，也有必要對(duì)提出的要求加以確認(rèn)和修改。
(15)繪制模具的裝配圖
裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，因此應(yīng)清楚地表明注射模的各個(gè)零件的裝配關(guān)系、必要的尺寸（如外形尺寸、定位圈直徑、安裝尺寸、活動(dòng)零件的極限尺寸等）、序號(hào)、明細(xì)表、標(biāo)題欄及技術(shù)要求。
(16)繪制模具的零件圖
由模具裝配圖拆繪零件圖的順序?yàn)椋合葍?nèi)后外，先復(fù)雜后簡(jiǎn)單，先成型零件后結(jié)構(gòu)零件。
(17)復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣
注射模具設(shè)計(jì)的最后工作是審核所設(shè)計(jì)的注射模，應(yīng)多關(guān)注零件的加工性能。
研究意義和創(chuàng)新點(diǎn)
本題為注塑類模具設(shè)計(jì)，模具作為一種附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志之一。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、建筑、農(nóng)業(yè)等各方面行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求也日益增加，塑料模具在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。
本題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用，如AUTO CAD等，以及UG相關(guān)軟件的應(yīng)用，能使自己在自學(xué)能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題、查閱相關(guān)資料及自主創(chuàng)新能力等方面獲得培養(yǎng)和提高。此外，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題有著深遠(yuǎn)的意義。
本題為洗衣機(jī)把手注塑模設(shè)計(jì)，重點(diǎn)、難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)均在于分型面的選擇、斜導(dǎo)柱、滑塊抽芯機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、導(dǎo)向裝置、鑲塊結(jié)構(gòu)與排氣和脫模方式的確定，使塑件各部分都能夠順利地從模具中取出，且不留下飛邊，保證塑件的質(zhì)量
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現(xiàn)有設(shè)備及實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)一臺(tái)，使用軟件為UG及Auto CAD，以上實(shí)驗(yàn)條件可滿足本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。
3、實(shí)施方案、進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料
一、2019年2月22日至2019年2月23日，理解消化畢設(shè)任務(wù)書(shū)要求并收集、分析、消化資料文獻(xiàn)，根據(jù)畢設(shè)內(nèi)容完成并交開(kāi)題報(bào)告；
二、2019年2月24日至2019年2月25日，開(kāi)展調(diào)研，了解塑件結(jié)構(gòu)，對(duì)原材料進(jìn)行分析，考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結(jié)構(gòu)的形式，并完成部分英文摘要翻譯。
三、2019年2月22日至2019年2月28日，查閱資料，熟悉注射模的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計(jì)算，擬定模具的方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)及主要零件設(shè)計(jì)，擬定成型工藝過(guò)程，查閱有關(guān)手冊(cè)確定適宜的工藝參數(shù)，注射機(jī)的選擇及確定注射設(shè)備及型號(hào)規(guī)格；
四、2019年2月28日至2019年3月2日，完成設(shè)計(jì)計(jì)算任務(wù)，總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和完成總裝配圖及零件圖的設(shè)計(jì)；
五、2019年3月3日至2019年3月5日，完成設(shè)計(jì)，圖紙繪制任務(wù)，計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)；
六、2019年4月5日至2019年4月8日，完善設(shè)計(jì)并完成論文的撰寫(xiě)；
七、2019年4月9日至2019年4月25日，修改并打印畢業(yè)論文及整理相關(guān)資料，交指導(dǎo)老師評(píng)閱，準(zhǔn)備論文答辯。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
指導(dǎo)教師（簽字）：
2019年4月25日
開(kāi)題小組意見(jiàn)
開(kāi)題小組組長(zhǎng)（簽字）：
2019年4月25日
院（系、部）意見(jiàn)
主管院長(zhǎng)（系、部主任）簽字：
2019年4月25日
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課題：洗衣機(jī)把手注塑模設(shè)計(jì)課題：洗衣機(jī)把手注塑模設(shè)計(jì) 班級(jí)：班級(jí)：姓名：姓名：學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師：XXX摘 要塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類。因此研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。根據(jù)塑料洗衣機(jī)把手制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料，斜導(dǎo)柱、滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。注射機(jī)采用海天80W1B型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。緒論 在工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，所帶來(lái)的效果是明顯的，因此，近年來(lái)工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，其中最主要之一的注塑模具已經(jīng)很廣泛的采用。它在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。注塑模具與其它機(jī)械行業(yè)想比，有以下三個(gè)特點(diǎn)：第一，模具不能像其它機(jī)械那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在機(jī)電市場(chǎng)上買到。模具制造不可能形成批量生產(chǎn)，即模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長(zhǎng)，重復(fù)加工的可能性越小。因此，模具的制造成本較高。第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而訂制的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快地投放市場(chǎng)，所以對(duì)于為塑料制品而特殊定訂制的模具來(lái)說(shuō)，其制造周期一定要短。第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過(guò)程集中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平，特別是對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)要求培養(yǎng)“全能工人”，使其適應(yīng)多工種的要求，這種技術(shù)工人對(duì)模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的。綜上所述，模具制造 存在成本高，要求制造周期短，技術(shù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，這些問(wèn)題得到了很大的改善。產(chǎn)品分析和材料確定：ABS澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)：側(cè)澆口成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)：鑲嵌式型芯型腔成型冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)：環(huán)繞式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)：推桿推出分型面位置的確定：平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。成型腔數(shù)的確定：一模二腔注塑機(jī)的選擇:海天80W1B設(shè)計(jì)要點(diǎn)產(chǎn)品分析和材料確定產(chǎn)品分析：1.分析產(chǎn)品外形尺寸2.分析產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu)3.確定出模數(shù)量材料選擇：ABS1.由產(chǎn)品的使用環(huán)境確定材料2.由生產(chǎn)產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益確定材料3.由產(chǎn)品的外觀確定材料估算塑件的質(zhì)量及體積 經(jīng)參考文獻(xiàn)查的：經(jīng)參考文獻(xiàn)查的：經(jīng)參考文獻(xiàn)查的：經(jīng)參考文獻(xiàn)查的：材料材料材料材料ldpeldpeldpeldpe的密度是的密度是的密度是的密度是1.051.051.051.05g/cmg/cmg/cmg/cm ，用，用，用，用UGUGUGUG建模分析知塑件體建模分析知塑件體建模分析知塑件體建模分析知塑件體積為體積：積為體積：積為體積：積為體積：V=V=V=V=75.8575.8575.8575.85cmcmcmcm ，質(zhì)量，質(zhì)量，質(zhì)量，質(zhì)量:79.6g.:79.6g.:79.6g.:79.6g.注塑機(jī)的選擇通過(guò)對(duì)注射量、塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核、模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核、頂出裝置的校核。綜合分析，注射方式為螺桿式。選用海天80W1B注塑機(jī)。分型面位置的確定 選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，受用平面分型面，并選擇選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。，如下圖在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。，如下圖:分型方案圖分型方案圖澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。澆注系統(tǒng)控制著塑件成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)塑件質(zhì)量關(guān)系極大。分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中塑件排布比較緊湊的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中塑件排布比較緊湊的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中塑件排布比較緊湊的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。且采用側(cè)澆口。且采用側(cè)澆口。且采用側(cè)澆口。澆口襯套、主流道、分流道、澆口形式成型系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.確定產(chǎn)品型腔布局：一模兩腔2.成型零件結(jié)構(gòu)：鑲嵌式型芯和型腔3.固定方式：螺絲固定 型芯三維零件圖 型腔三維零件圖導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦在導(dǎo)柱的工作部分上開(kāi)設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦,故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱故導(dǎo)柱采用加油槽的階梯式導(dǎo)柱（圖（圖（圖（圖1 1 1 1）。由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套（圖）。由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套（圖）。由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套（圖）。由于導(dǎo)柱已選定，由塑料模具設(shè)計(jì)與制造可查得與之相配的導(dǎo)套（圖2 2 2 2）.導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的四周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如圖以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如圖以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如圖以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)手冊(cè)推薦值選定的導(dǎo)柱分布情況如圖3 3 3 3所示：所示：所示：所示：圖圖圖圖1 1 1 1導(dǎo)柱三零件維圖導(dǎo)柱三零件維圖導(dǎo)柱三零件維圖導(dǎo)柱三零件維圖 圖圖圖圖2 2 2 2導(dǎo)套三維零件圖導(dǎo)套三維零件圖導(dǎo)套三維零件圖導(dǎo)套三維零件圖 圖圖圖圖3 3 3 3導(dǎo)向孔總體布局導(dǎo)向孔總體布局導(dǎo)向孔總體布局導(dǎo)向孔總體布局 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)類型冷卻系統(tǒng)類型冷卻系統(tǒng)類型冷卻系統(tǒng)類型 選用環(huán)繞式冷卻水路：水道采用直水道直徑為選用環(huán)繞式冷卻水路：水道采用直水道直徑為選用環(huán)繞式冷卻水路：水道采用直水道直徑為選用環(huán)繞式冷卻水路：水道采用直水道直徑為8mm8mm8mm8mm，每條水路的長(zhǎng)度為，每條水路的長(zhǎng)度為，每條水路的長(zhǎng)度為，每條水路的長(zhǎng)度為l=87.50mml=87.50mml=87.50mml=87.50mm，冷卻水路的根數(shù)為，冷卻水路的根數(shù)為，冷卻水路的根數(shù)為，冷卻水路的根數(shù)為4 4 4 4根，根，根，根，冷卻水道其分布如下圖：冷卻水道其分布如下圖：冷卻水道其分布如下圖：冷卻水道其分布如下圖：冷卻水道結(jié)構(gòu)圖冷卻水道結(jié)構(gòu)圖抽芯機(jī)構(gòu)的確定 斜滑桿側(cè)向抽芯的特點(diǎn)是利用推力驅(qū)動(dòng)斜滑桿斜向運(yùn)動(dòng)，由斜滑桿完成側(cè)向抽芯動(dòng)作斜滑桿側(cè)向抽芯的特點(diǎn)是利用推力驅(qū)動(dòng)斜滑桿斜向運(yùn)動(dòng)，由斜滑桿完成側(cè)向抽芯動(dòng)作型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離叫理論抽芯距，用型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離叫理論抽芯距，用S S表示。為表示。為了安全起見(jiàn)，實(shí)際抽芯距離了安全起見(jiàn)，實(shí)際抽芯距離S S通常比理論抽芯距離通常比理論抽芯距離S S大于大于1 13mm3mm，即，即 S=S+S=S+（1 13 3）mmmm，本次設(shè)計(jì)中，本次設(shè)計(jì)中S=10mmS=10mm，所以，所以S S 取取12mm12mm符合要求。因本設(shè)計(jì)產(chǎn)品側(cè)壁有側(cè)凹，因此適用斜符合要求。因本設(shè)計(jì)產(chǎn)品側(cè)壁有側(cè)凹，因此適用斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)?；瑮U斜抽芯機(jī)構(gòu)。側(cè)滑塊抽芯斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)注塑模具總體結(jié)構(gòu)圖 二維注塑模裝配圖 三維注塑模裝配圖總結(jié) 從拿到任務(wù)書(shū)，翻看了很多資料、期刊，上網(wǎng)了解現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外整個(gè)行業(yè)的進(jìn)展。用課堂的知識(shí)、加上現(xiàn)有的結(jié)論，分析總結(jié)塑模過(guò)程，把怎么成型的工藝方案先選定。再選出設(shè)備型號(hào)、用什么結(jié)構(gòu)形式的模具、研究工作原理、求出零件相關(guān)尺寸大小，加上最后的推出結(jié)構(gòu)。中期也有一次大調(diào)整，最終把模具的結(jié)構(gòu)敲定好。還翻譯了一些能用的英文資料。對(duì)于精度等級(jí)，塑件的外形，結(jié)構(gòu)都提出了一定高的要求。制造工藝方面的知識(shí)是基礎(chǔ)，機(jī)械制造更是大量的運(yùn)用。機(jī)械制圖、機(jī)械工程材料、塑性成型設(shè)備、公差、軟件工程制圖、UG等等都遍及了。對(duì)四年的學(xué)習(xí)是個(gè)總結(jié)和綜合運(yùn)用。不過(guò)我的學(xué)識(shí)還很有限加上沒(méi)什么實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，老師指出錯(cuò)誤。參考文獻(xiàn)1李大鑫，張秀錦.模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述J.模具制造，2005（2）：1-4 2李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的發(fā)展概況及趨勢(shì)J.模具工業(yè)，2005（7）：9-12 3顏智偉.塑料模具設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006 4楊占堯.塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 5杜智敏等.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)例M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 6蔡娥.塑料模具設(shè)計(jì)與成型分析M.杭州：浙江大學(xué)出版社，2008 7崇凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006 8 余強(qiáng)，陸斐.Pro/E模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程M.北京:清華大學(xué)出版社，2005.9 顏智偉.塑料模具設(shè)計(jì)與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.10 譚雪松,林曉新,溫麗.新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M北京：人民郵電出版社，2007.11 李德群，唐志玉.中國(guó)模具工程大典第3卷塑料與橡膠模具設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2007.12 伍先明，王群，龐佑霞等.塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.13 廖念釗，莫雨松，李碩根等.互換性與技術(shù)測(cè)量M.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2009.11H.Q.Guo,K.S.Lee and Y.F.Zhang.Synchronisation Design System for plastic Injection MoldJ.Die And Mould,2007,8(4):6-9.12YUD,ZHANGR,CHENJ,et al.Research of knowledge-based system for stamping process planning J.Int J Adv Manuf Technol,2006,3(4):663-665.致 謝經(jīng)過(guò)2個(gè)多月的努力，我順利完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里首先要感謝XXX老師在收集材料以及設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的指導(dǎo)和幫助。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題、設(shè)計(jì)與實(shí)施等導(dǎo)師都傾注了大量的心血。導(dǎo)師學(xué)術(shù)上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)格要求以及對(duì)科學(xué)真理的執(zhí)著追求的精神，一直鞭策著我努力奮進(jìn)，并將使我受益終身。在完成畢業(yè)論文的幾個(gè)月里，我學(xué)習(xí)到許多寶貴的東西，這不僅包括注塑模設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，更為重要的是學(xué)習(xí)的態(tài)度和科研的精神。嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)、勤奮好學(xué)、積極創(chuàng)新，我想我應(yīng)該時(shí)刻記在心中并逐步內(nèi)化，因?yàn)檫@對(duì)于我即將開(kāi)始的社會(huì)生活至關(guān)重要。同時(shí)還要感謝其他給過(guò)我?guī)椭膶W(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們和同學(xué)們，他們的無(wú)私幫助使我的論文得以順利完成。感謝南京工程學(xué)院，感謝培育幫助我的師長(zhǎng)，這里的四年是我成長(zhǎng)最快的四年，也是我一生都將銘記的四年！在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，特別感謝指導(dǎo)老師的指導(dǎo)和幫助，給予了我充分的信心和把握，讓我按時(shí)完成了本次設(shè)計(jì)。由于經(jīng)驗(yàn)不足和對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解不夠透徹，在設(shè)計(jì)時(shí)常常遇到一些問(wèn)題無(wú)法理解，老師則耐心而認(rèn)真的加以指導(dǎo)幫助，讓我學(xué)到了書(shū)本上學(xué)不到的知識(shí)，既增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)也充實(shí)了自己。結(jié)束放映謝謝各位老師觀看!摘 要
根據(jù)塑料洗衣機(jī)把手制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用海天80W1×B型號(hào)，設(shè)置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)地運(yùn)用簡(jiǎn)要的文字，簡(jiǎn)明的示意圖和和計(jì)算等分析塑件，從而作出合理的注塑模具設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：洗衣機(jī)把手；一模兩；側(cè)澆口；注射機(jī)；注塑模具。
Abstract
According to the requirements of handle products of plastic washing machine, understand the use of plastic parts, analyze the technical requirements of plastic parts such as workability and dimensional accuracy, and consider the size of plastic parts. This mold adopts a mold two cavity, the side gate feed, the injection machine adopts Haitian 80W1 X B model, sets the cooling system, CAD and UG draw two-dimensional assembly drawings and parts drawing, choose the reasonable processing method of the mold. Attached is an instruction book, which systematically uses simple words, simple sketches and calculations to analyze plastic parts, so as to make a reasonable design of injection moulds.
Key words: washing machine handle; one mold two; side gate; injection machine; injection mold.
目 錄
摘 要 I
Abstract II
引言 1
第1章 塑件分析 3
1.1 塑件圖 3
1.2 塑件的材料選擇 3
1.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析 3
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
1.3.2 塑件尺寸及精度 4
1.3.3 塑件表面粗糙度 4
1.4 計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量 4
第2章 塑件成型方案設(shè)計(jì) 5
2.1 分型面選擇 5
2.2 型腔數(shù)的確定 5
2.3 型腔布局 5
2.4 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇 6
2.4.1澆注系統(tǒng)組成 6
2.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則 6
2.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
2.5.1型腔設(shè)計(jì) 8
2.5.2型芯設(shè)計(jì) 9
2.5.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算 9
2.5.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算 10
2.5.5 凹模高度尺寸的計(jì)算 10
2.5.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算 10
2.5.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算 10
3.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算 11
2.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型設(shè)計(jì) 11
2.6.1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 11
2.6.2斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12
2.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13
2.7.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇 13
2.7.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
2.8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
2.9 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17
2.10溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 17
2.11模架的選擇 19
第3章 模具零件設(shè)計(jì) 21
3.1 模具成型零件尺寸計(jì)算 21
3.2模具強(qiáng)度與剛度校核 21
3.3脫模力的計(jì)算 22
3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23
3.4.1 主流道的設(shè)計(jì) 23
3.4.2分主流道的設(shè)計(jì) 24
3.4.3澆口的設(shè)計(jì) 25
3.4.4拉料桿的設(shè)計(jì) 25
3.4.5冷料井的設(shè)計(jì) 25
3.5模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25
第4章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核 27
4.1 注射成型工藝過(guò)程分析 27
4.2 注射機(jī)的選擇和校核 27
4.2.1注射量的校核 28
4.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 29
4.2.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 29
總結(jié) 32
致謝 33
參考文獻(xiàn) 34
IV
引言
將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精度較高、易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設(shè)備價(jià)格及模具制造費(fèi)用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。
要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機(jī)的一些基本知識(shí)，注射機(jī)是注射成型的主要設(shè)備，依靠該設(shè)備將粒狀塑料通過(guò)高壓加熱等工序進(jìn)行注射。?注射機(jī)為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機(jī)架系統(tǒng)等組成。
注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來(lái)的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過(guò)一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開(kāi)啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。
注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實(shí)現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。
注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機(jī)的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動(dòng)模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機(jī)的固定板上，動(dòng)模部分安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上，在注射成型過(guò)程中它隨注射機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)。注射成型時(shí)動(dòng)模部分與定模部分由導(dǎo)柱導(dǎo)向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成[2] 。
注射模、塑料原材料和注射機(jī)通過(guò)注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問(wèn)題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達(dá)到所要求的質(zhì)量。注射機(jī)和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。
注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時(shí)間。在成型過(guò)程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度等。
塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。注塑成型分兩個(gè)階段，即開(kāi)發(fā)/設(shè)計(jì)階段（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購(gòu)買材料、試模和成型）。
采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注射成型過(guò)程進(jìn)行模擬分析，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對(duì)傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)方法的一次突破，而且對(duì)減少甚至避免模具返修報(bào)廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義[3]。
第1章 塑件分析
1.1 塑件圖
在模具設(shè)計(jì)之前需要對(duì)塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級(jí)和表面質(zhì)量要進(jìn)行仔細(xì)研究和分析，只有這樣才能恰當(dāng)確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。
本設(shè)計(jì)課題-洗衣機(jī)把手如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見(jiàn)圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。
洗衣機(jī)把手三維立體圖
1.2 塑件的材料選擇
設(shè)計(jì)中所選擇的洗衣機(jī)把手材料為ABS。ABS是由丙烯、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合理學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。
ABS無(wú)毒，無(wú)氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，不透明，密度為1.05g/cm3。
1.3 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析
1.3.1 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）、脫模斜度
脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過(guò)小，不僅會(huì)使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過(guò)大時(shí)，雖然脫模方便，但會(huì)影響制品尺寸精度，并浪費(fèi)原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，塑件材料ABS的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1。
（2）、塑件的壁厚
選擇壁厚時(shí)應(yīng)力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。本產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚為5~7左右。
（3）、塑件的圓角
為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，改善其成型加工過(guò)程中的充模特性，增加相應(yīng)位置模具和塑件的力學(xué)角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過(guò)度。在無(wú)特殊要求時(shí)，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應(yīng)是壁厚的0.5倍。
1.3.2 塑件尺寸及精度
根據(jù)我國(guó)目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。根據(jù)任務(wù)書(shū)和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT5級(jí)精度。
1.3.3 塑件表面粗糙度
塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)來(lái)保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應(yīng)為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過(guò)程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。
1.4 計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量
本次設(shè)計(jì)中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測(cè)量，在UG軟件中，使用塑模部件驗(yàn)證功能，可以測(cè)得塑件的體積75.8，因ABS的密度為1.05，即可以得出該塑件制品的體積為質(zhì)量約為79.6。
第2章 塑件成型方案設(shè)計(jì)
2.1 分型面選擇
將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開(kāi)時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型面，它是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素，每個(gè)塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。
選擇分型面時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；
2）使塑件在開(kāi)模后留在動(dòng)模上；
3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀；
4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排；
5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；
6）使塑件易于脫模。
綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，受用平面分型面，并選擇在塑件的最大平面處，開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。
分型面的選擇
2.2 型腔數(shù)的確定
因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸較大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟(jì)型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進(jìn)行加工生產(chǎn)。
2.3 型腔布局
型腔的布局與澆注系統(tǒng)的布置密切相關(guān),型腔的排布應(yīng)使型腔每個(gè)區(qū)域都通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等的分得所需的壓力,以保證塑料熔體均勻地充滿型腔,使塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能短，同時(shí)采用平衡流道，以求達(dá)到良好的澆注質(zhì)量。型腔布局由圖所示。
型腔布局方式
2.4 澆注系統(tǒng)的類型和位置的選擇
本設(shè)計(jì)中采用普通側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。
2.4.1澆注系統(tǒng)組成
普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個(gè)部分：
1－主澆道 2－第一分澆道 3－第二分澆道 4－第三分澆道
5－澆口 6－型腔 7－冷料穴
2.4.2 確定澆注系統(tǒng)的原則
1）在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮下列有關(guān)因素：
a)、塑料成型特性：設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)所用塑料的成型特性的要求，以保證塑件質(zhì)量。
b)、模具成型塑件的型腔數(shù)：設(shè)置澆注系統(tǒng)還應(yīng)考慮到模具是一模單腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)需按型腔布局設(shè)計(jì)。
c)、塑件大小及形狀：根據(jù)塑件大小，形狀壁厚，技術(shù)要求等因素，結(jié)合選擇分型面同時(shí)考慮設(shè)置澆注系統(tǒng)的形式、進(jìn)料口數(shù)量及位置，保證正常成型，還應(yīng)注意防止流料直接沖擊嵌件及細(xì)弱型芯受力不均以及應(yīng)充分估計(jì)可能產(chǎn)生的質(zhì)量弊病和部位等問(wèn)題，從而采取相應(yīng)的措施或留有修整的余地。
d)、塑件外觀：設(shè)置澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到去除、修整進(jìn)料口方便，同時(shí)不影響塑件的外表美觀。
e)、冷料：在注射間隔時(shí)間，噴嘴端部的冷料必須去除，防止注入型腔影響塑件質(zhì)量，故設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮儲(chǔ)存冷料的措施[6]。
噴嘴前段孔徑d0=3mm
噴嘴圓弧半徑R0=10mm
主流道與噴嘴結(jié)構(gòu)：接觸處多做成半球形的凹坑，凹坑球半徑R2應(yīng)比噴嘴球頭半徑R1大l～2mm。
主流道小端直徑：應(yīng)比注塑機(jī)噴出孔直徑約大0.5～l mm 常取。d=3.5mm
主流道大端直徑：應(yīng)比分流道深度大15mm以上，錐角一般取1O一6O。
由經(jīng)驗(yàn)公式：
所以澆注系統(tǒng)的基本尺寸為：
d=3.5mm，D=10mm，L=97mm，H=5mm， =1°，R=16mm
2）分流道的長(zhǎng)度
根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長(zhǎng)度適中。
3）分流道的當(dāng)量直徑
流過(guò)一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量
m=ρV塑=15.82g<200g
但該塑件壁厚在1mm~3mm之間，按經(jīng)驗(yàn)曲線查得D’=4.7,再根據(jù)單向分流道長(zhǎng)度28mm，再查得修正系數(shù)fL=1.05，則分流道直徑經(jīng)修正后為
D=D’fL=5.935≈6mm
4）分流道的截面形狀
本設(shè)計(jì)采用圓形截面，其加工工藝性好，且塑料熔體熱量散失、流動(dòng)阻力均不大。
5）主流道剪切速率校核
因?yàn)樵摳蹦＞呤且荒６?，塑料件體積不是很大，采用點(diǎn)澆口要進(jìn)行主流道和分流道的剪切速率校核。經(jīng)驗(yàn)：主流道 、分流道 、點(diǎn)澆口，其它澆口
2.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸，成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零部件的設(shè)計(jì)是注射模具的重要部分。
2.5.1型腔設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中采用嵌入式型腔，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不容易變形，成型出來(lái)的制品表面不會(huì)有鑲拼接縫的溢料痕跡，還有助于減少注射模中成型零部件的數(shù)量，并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。不過(guò)模具加工起來(lái)比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。
型腔3D圖
2.5.2型芯設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，深度不大，經(jīng)過(guò)對(duì)塑件實(shí)體的研究，塑件采用嵌入式型芯。這樣的型芯加工方便，便于模具的維護(hù)型芯與動(dòng)模板的配合可采用。
型芯3D圖
2.5.3 凹模寬度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=53.82±0.05=54.090.70MM,相應(yīng)的塑件制造公差，
LM1=[(1хSCP)+LS1+X1ХP1]00.22=[(1Х0.005)+52.82+0.6Х0.7]00.22=54.0900.22mm
式中，是塑件的平均收縮率，PA66的收縮率為1%~2%,所以平均收縮率；、是系數(shù)， 一般在0.5~0.8之間，此處??；分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）；是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對(duì)于中小型零件?。ㄏ峦?。
2.5.4 凹模長(zhǎng)度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=100±0.05=100.5.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差Δ3=1.2MM
LM1=[(1+SCP)+LS1+X3ХP1]00.2=[(1+0.005)+100+0.5х1.2]00.2=100.500.2MM
式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.8之間，此處取。
2.5.5 凹模高度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS1=18.8±0.05=18.894-0.040MM，相應(yīng)的塑件制造公差0.1mm
HM1=[(1+SCP) +HS1+X1ХP1]=[(1+0.005)+18+0.7х0.4]00.067=18.89400.067MM
式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.7之間，此處取。
2.5.6 凸模寬度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS=55.2±0.05=55.4700.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差0.7mm
LM=[(1+SCP) +LS+XХP]= [(1+0.005) +55.2+0.6х0.7]0.1170 =55.47.1170 MM
式中，是系數(shù)，一般在0.5~0.7之間，此處取。
2.5.7 凸模長(zhǎng)度的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS=120±0.05=120.601.02MM：，相應(yīng)的塑件制造公差1.02mm
LM=[(1+SCP)+LS+XХP]= [(1+0.005)+120+0.65х1.02]-0.170 =120.60.170 MM
式中，是系數(shù)，知一般在0.5~0.7之間，此處取。
3.7.8 凸模高度尺寸的計(jì)算
塑件尺寸的轉(zhuǎn)換HS=11.8±0.02=11.860O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差o.4mm
HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [(1+0.005)+11.8+0.6х0.4]-0.170 =11.86.0670 MM
式中，是系數(shù)，可知一般在0.5~0.7之間，此處取。
2.6 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型設(shè)計(jì)
2.6.1側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
斜導(dǎo)柱和滑塊在模具上因安裝位置不同，組成了抽芯機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式。
1）斜導(dǎo)柱在定模上、滑塊在動(dòng)模上的結(jié)構(gòu)
A、設(shè)計(jì)時(shí)必須注意，滑塊與推桿在合模復(fù)位過(guò)程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復(fù)位先于推桿的復(fù)位致使活動(dòng)側(cè)向型芯與推桿相碰撞，造成活動(dòng)側(cè)向型芯或推桿損壞。
B、如果發(fā)生干涉，常用的先復(fù)位附加裝置有彈簧先復(fù)位、楔形滑塊先復(fù)位、擺桿先復(fù)位等多種形式。
2）斜導(dǎo)柱在動(dòng)模上、滑塊在定模上的結(jié)構(gòu)
3）斜導(dǎo)柱和滑塊同在定模上
4）斜導(dǎo)柱和滑塊同在動(dòng)模上
側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯距如下：
型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動(dòng)的距離叫理論抽芯距，用S′表示。為了安全起見(jiàn)，實(shí)際抽芯距離S通常比理論抽芯距離S′大于1～3mm，即 S = S′+（1～3）mm
本次設(shè)計(jì)中S′=10mm，所以S 取12mm符合要求。
7、抽芯力：
將塑料制品從包緊的側(cè)型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力稱為抽芯力。
抽芯力F=PA(f *cosα+sinα)
p---塑料制品收縮對(duì)型芯單位面積的正壓力，通常取8~12Mpa;
A---塑料制品包緊型芯的側(cè)面積，
f---磨擦系數(shù)，取0.1~0.2 α---脫模斜度，一般就是幾度而已。
F---單位為N
F=10x300x0.1x1=300N
側(cè)滑塊抽芯斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)
2.6.2斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
斜滑桿側(cè)向抽芯的特點(diǎn)是利用推力驅(qū)動(dòng)斜滑桿斜向運(yùn)動(dòng)，由斜滑桿完成側(cè)向抽芯動(dòng)作。適用于制品具有側(cè)孔或較淺側(cè)凹、型面積較大的場(chǎng)合，一般分為外側(cè)抽芯和內(nèi)側(cè)抽芯兩種。因本設(shè)計(jì)產(chǎn)品側(cè)壁有一斜孔，因此適用斜滑桿斜抽芯機(jī)構(gòu)。
2.7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
塑件從模具上取下以前還有一個(gè)從模具的成型零部件上脫出的過(guò)程，使塑件從成型零部件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。主要由推出零件，推出零件固定板和推板，推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位部件等組成。
2.7.1 脫模機(jī)構(gòu)的選擇
脫模機(jī)構(gòu)按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)，液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、套管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)、利用成型零部件推出和斜滑桿側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)等。
脫模機(jī)構(gòu)的選用原則：
（1）使塑件脫模時(shí)不發(fā)生變形（略有彈性變形在一般情況下是允許的，但不能形成永久變形）；
（2）推力分布依脫模阻力的的大小要合理安排；
（3）推桿的受力不可太大，以免造成塑件的被推局部產(chǎn)生隙裂；
（4）推桿的強(qiáng)度及剛性應(yīng)足夠，在推出動(dòng)作時(shí)不產(chǎn)生彈性變形；
（5）推桿位置痕跡須不影響塑件外觀；
本設(shè)計(jì)中采用推桿推出機(jī)構(gòu)使塑料制件順利脫模。
2.7.2推桿推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）、推桿布置
該塑件采用了5mm 推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿均勻的分布在產(chǎn)品邊緣處，使制品所受的推出力均衡。
推桿布置
（2）、推桿的設(shè)計(jì)[7]
本設(shè)計(jì)中采用臺(tái)肩形式的圓形截面推桿，設(shè)計(jì)時(shí)推桿的直徑根據(jù)不同的設(shè)置部位選用不同的直徑。推桿端平面不應(yīng)有軸向竄動(dòng)。推桿與推桿孔配合一般為，其配合間隙不大于所用溢料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，ABS塑料的溢料間隙為。
（3）、脫模力的計(jì)算
（1）主型芯脫模力 因?yàn)?11>10，所以此處視為矩形塑件，根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]式4-26脫模力為
+0.1A
=+0.1×3.14×502
=3771.6N
式中 E——塑料的拉伸彈性模量（MPa）；
S——塑料成型的平均收縮率（%）；
t——塑件的壁厚（mm）；
L——被包型芯長(zhǎng)度；
μ——塑件的泊松比；
ψ——脫模斜度（°）；
f——塑料與鋼材之間的摩擦因素；
r——型芯的平均半徑（mm）；
A——塑件在開(kāi)模方向垂直的平面上的投影面積（mm2）；
K2——由f和ψ決定的無(wú)因次數(shù)，K2=1+fsinψcosψ。
（4）、脫模方式的確定
1）采用推桿推出
（1）推出面積 設(shè)6mm的圓推桿設(shè)置3根，設(shè)4mm的圓推桿設(shè)置2根，那么推出面積為
（2）推桿推出應(yīng)力 根據(jù)資料選取許用應(yīng)力[]=8MPa；
通過(guò)上述計(jì)算，應(yīng)力滿足要求，為安全起見(jiàn)，在此采用推桿推出。
2.8 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開(kāi)合模時(shí)，保證公母模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向零件承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。
1. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)
（1） 導(dǎo)向零件應(yīng)合理的均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。
（2） 根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般需要2-4個(gè)導(dǎo)柱。如果，模具的凸模與凹模合模有方位要求時(shí)，則用兩個(gè)直徑不同的導(dǎo)柱，或用兩個(gè)直徑相同，但錯(cuò)開(kāi)位置的導(dǎo)柱。
（3） 由于塑件通常留于公模，所以為了便于脫模導(dǎo)柱通常安裝在母模。
（4） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)有承屑槽
（5） 導(dǎo)柱`導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行
（6） 合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免公模先進(jìn)入模腔，損壞成型零件。
2. 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
（1） 有單節(jié)與臺(tái)階式之分
（2） 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度必須高出公模端面6…8mm
（3） 導(dǎo)柱頭部應(yīng)有圓錐或球形的引導(dǎo)部分
（4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定
（5） 其表面應(yīng)熱處理，以保證耐磨。
3. 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔
（1） 無(wú)導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開(kāi)在模板上，模板較厚時(shí)，導(dǎo)向孔必須做成盲孔，側(cè)壁增加排氣孔。
（2） 導(dǎo)套有套筒式`臺(tái)階式`凸臺(tái)式
（3） 為了導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套前端應(yīng)倒有圓角r。
一般情況下,導(dǎo)柱與導(dǎo)套共同使用,用于保證動(dòng)模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確對(duì)合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到合模導(dǎo)向的作用.
2.9 排氣及引氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
常用的排氣方式有利用配合間隙排氣，在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽排氣，利用推桿運(yùn)動(dòng)間隙排氣等。
由于本次設(shè)計(jì)中模具尺寸不大，本設(shè)計(jì)中采用間隙排氣的方式，而不另設(shè)排氣槽，利用間隙排氣，以不產(chǎn)生溢料為宜，其值與塑料熔體的粘度有關(guān)。
2.10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。
1）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量Qs
查參考文獻(xiàn)[1]表4-35直接可知HIPS的單位熱流量Qs的值的范圍在（280~350）kJ／kg之間，故Qs可取=315kJ／kg。
2）計(jì)算冷卻水的體積流量qυ
設(shè)冷卻水道入水口的水溫℃，出水口的水溫為℃，取水的密度ρ=1000kg／m3，水的比熱容c=4.187kJ／(kg·℃)。則根據(jù)公式可得：
=3.53×10-3m3／min
3）確定冷卻水路的直徑
當(dāng)qυ=3.53×10-3m3／min時(shí)，查參考文獻(xiàn)[1]表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=8mm。
4）冷卻水在管中的流速v
=1.69m／s>1.66m／s 合理
5）求冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)h
因?yàn)槠骄疁貫?3.5℃，查參考文獻(xiàn)[1]表4-31可得f=0.672，則有：
=36520.7kJ／（m2·h·℃）
6）計(jì)算冷卻水通道的熱導(dǎo)總面積A
7）計(jì)算模具冷卻水管的總長(zhǎng)度L
8）冷卻水路的根數(shù)x 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為l=87.50mm，則冷卻水路的根數(shù)為
模具冷卻水路圖
2.11模架的選擇
根據(jù)對(duì)塑件的綜合分析，確定該模具是雙分型面的模具，由GB/T12556.1-12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇DI型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如下：
DI型模架圖
CI型模具定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架，適合側(cè)澆口，側(cè)入式澆口，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。
由分型面分型面的選擇而選擇模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式，經(jīng)過(guò)考慮分析，導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對(duì)應(yīng)的模板的厚度以及模具的外輪廓尺寸。
把型腔排列成一模兩腔可得長(zhǎng)為315mm，寬為115mm，
模架的長(zhǎng)L=210+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚400mm
模架的寬W=90+復(fù)位桿的直徑+型腔壁厚230mm
根據(jù)內(nèi)模仁的尺寸，在計(jì)算完模架的長(zhǎng)寬以后，還需要考慮其他螺絲導(dǎo)柱等零件對(duì)模架尺寸的影響，在設(shè)計(jì)中避免干涉。
在設(shè)計(jì)中，如果有斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，還需要考慮側(cè)抽芯對(duì)模具設(shè)計(jì)中模架外形尺寸的影響。
綜合考慮本設(shè)計(jì)選用WL=230x400的模架。塑件的高度為32mm，塑件的大部分部膠位都留在型腔部分，型芯、型腔的厚度是塑件所伸入高度加20-30mm。
綜合考慮強(qiáng)度要求，定模板厚度取70mm, 動(dòng)模板的厚度取70mm?？紤]推桿的頂出行程要求，支撐板取80mm以滿足頂出要求。
綜上所述所選擇的模架的型號(hào)為：DI-2340-A70-B70-C80。
??第3章 模具零件設(shè)計(jì)
3.1 模具成型零件尺寸計(jì)算
塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會(huì)引起尺寸減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定ABS材料的平均收縮率為0.5%，剛計(jì)算模具成型零部件工作尺寸的公式為：
A=B+0.005B
式中 A — 模具成型零部件在常溫下的尺寸
B — 塑件在常溫下實(shí)際尺寸
成型零部件工作尺寸的公差值可取塑件公差的1/3～1/4，或取IT7～8級(jí)作為模具制造公差。在此取IT8級(jí)，型芯工作尺寸公差取IT7級(jí)。模具型腔的小尺寸為基本尺寸，偏差為正值；模具型芯的最大尺寸為基本尺寸，偏差為負(fù)值，中心距偏差為雙向?qū)ΨQ分布。各成型零部件工作尺寸的具體數(shù)值見(jiàn)圖紙。
3.2模具強(qiáng)度與剛度校核
為保證模具能正常工作，不僅要校核模具的整體性強(qiáng)度，也要校核模具局部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
整體性強(qiáng)度主要針對(duì)型腔側(cè)壁厚度，型腔底板厚度，合模面所能承受的壓力等幾個(gè)方面，實(shí)際選用尺寸應(yīng)大于計(jì)算尺寸并取整。校核時(shí)應(yīng)從強(qiáng)度與彎曲兩個(gè)方面分別計(jì)算，選取較大的尺寸。
型腔底厚、壁厚校核
R——凹模外半徑(mm)；
r——凹模內(nèi)半徑(mm)；
E——模具鋼材的彈性模量(Mpa)；
P——模具型腔內(nèi)最大的壓力(Mpa)；
u——模具鋼材的泊松比u=0.25；
δp——模具強(qiáng)度計(jì)算的許用變形量(mm)；??
sp?——模具強(qiáng)度計(jì)算許用應(yīng)力(Mpa)；
組合式，低粘度和4級(jí)精度的條件，查長(zhǎng)手冊(cè)[1]得：
δp＝25i1=25(0.35r1/5+0.001r)＝25(0.35(81.63)?1/5+0.001×81.63)＝23mm＝0.023mm
r=52mm
E＝2.2×105Mpa
P=40Mpa
u＝sp?0.25
sp?＝300Mpa
1).凹模側(cè)壁剛度條件計(jì)算
公式：?? R=r[((δp?E/rP)+1-u)/(?(δp?E/rP)+1-u)?) ]1/2
將數(shù)據(jù)代入公式得:????
R=52(0.023×2.2×105+0.75×52×40/0.023×2.2×105-1.25×52×40)=85mm
2).?凹模側(cè)壁強(qiáng)度條件計(jì)算
公式：?R=r[(sp/?sp-2P)1/2?-1]??? (sp>2P)
????sp=133Mpa
P=25Mpa
將數(shù)據(jù)代入公式得： R＝64.4mm???
綜合1)、2)得：R＝85mm
?3).凹模墊板的剛度計(jì)算
公式：?? t=0.91r(Pr/Eδp)
將數(shù)據(jù)代入公式得：t＝34mm
4).凹模墊板的強(qiáng)度計(jì)算
公式：?? t=1.1r(P/sp)?
將數(shù)據(jù)代入公式得：
t= 21mm
綜合3)、4)得：?? t=34mm?
3.3脫模力的計(jì)算
脫模力的產(chǎn)生范圍：
①（脫模）塑件在模具中冷卻定型時(shí)，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。
②不帶通孔殼體類塑件，脫模時(shí)要克服大氣壓力 。
③機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。
④塑件與模具之間的粘附力。
初始脫模力，開(kāi)始脫模進(jìn)的瞬間防要克服的阻力。
相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計(jì)算脫模力時(shí)，一般計(jì)算初始脫模力。
脫模力的影響因素：
a． 脫模力與塑件壁厚，型芯長(zhǎng)度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關(guān)，各項(xiàng)值越大，則脫模力越大。
b． 塑件收縮率，彈性模量E越大，脫模力越大。
c． 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。
d． 排除大氣壓力和塑件對(duì)型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動(dòng)脫落。
3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.4.1 主流道的設(shè)計(jì)
流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部分開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。
（1）、主流道的尺寸
設(shè)計(jì)中選用的注射機(jī)為海天80W1×B，其噴嘴直徑為3.0，噴嘴球面半徑為12，依此主流道各具體尺寸設(shè)計(jì)如下：
主流道與澆口套
（2）、主流道襯套的形式
選用如下圖所示類型的襯套，這種類型可防止襯套在塑料熔體反作用下退出定模。將主流道襯套和定位環(huán)設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，然后配合固定在模板上，襯套與定模板的配合采用。
（3）、定位環(huán)的固定
定位環(huán)采用2個(gè)M6的螺絲直接鎖附固定。
澆口襯套、主流道、分流道、澆口形式
3.4.2分主流道的設(shè)計(jì)
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道，分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中塑件排布比較緊湊,且采用側(cè)澆口。
3.4.3澆口的設(shè)計(jì)
澆口又叫進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它有兩個(gè)功能：一是對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用；另一個(gè)是當(dāng)注射壓力撤銷后封鎖型腔，使型腔中尚未固化的塑料不會(huì)倒流。本次設(shè)計(jì)選擇的澆口形式為：側(cè)澆口。
澆口的位置選擇原則：
澆口的位置與塑件的質(zhì)量有直接影響。在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
1. 熔體在型腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能損失最小。要做到這一點(diǎn)必須使
1)流程(包括分支流程)為最短；
2)每一股分流都能大致同時(shí)到達(dá)其最遠(yuǎn)端；
3)應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；
4)考慮各股分流的轉(zhuǎn)向越小越好。
2. 有效地排出型腔內(nèi)的氣體。
由于本設(shè)計(jì)中洗衣機(jī)把手塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在側(cè)端面處進(jìn)膠，洗衣機(jī)把手組裝后，澆口被遮擋起來(lái)。
3.4.4拉料桿的設(shè)計(jì)
側(cè)澆口主流道需要設(shè)置拉料桿，使開(kāi)模時(shí)分流道與產(chǎn)品分離，結(jié)合實(shí)際選用適當(dāng)值。本設(shè)計(jì)采用5mm大小拉料桿。
3.4.5冷料井的設(shè)計(jì)
冷料穴一般開(kāi)設(shè)在主流道對(duì)面的模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道直徑相同或略大一些，這里取為5mm，最終要保證冷料體積小于冷料穴體積。冷料穴的倒扣形式有多種，這里采用z形倒錐的冷料穴拉出主流道凝料的形式。它與推桿配用，開(kāi)模時(shí)倒錐形的冷料穴通過(guò)內(nèi)部的冷料先將主流道凝料拉出定模，最后在推桿的作用下將冷料和和主流道凝料隨制品一起被頂出動(dòng)模。
3.5模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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)。
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)置是在型芯塊與型腔塊內(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8mm。
第4章 注射機(jī)的選用及相關(guān)參數(shù)的校核
4.1 注射成型工藝過(guò)程分析
如上圖所示從料頭把樹(shù)脂擠入料筒中，通過(guò)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)將熔體輸送至機(jī)筒的前端。在那個(gè)過(guò)程中，在加熱器的作用下加熱使機(jī)筒內(nèi)的樹(shù)脂材料受熱，在螺桿的剪切應(yīng)力作用下使樹(shù)脂成為熔融狀態(tài)，螺桿的不斷向前將材料射入模腔。填充成產(chǎn)品形狀，模具開(kāi)啟后將塑件推出。
歸納起來(lái)，完整的注射過(guò)程共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個(gè)步驟。
4.2 注射機(jī)的選擇和校核
要架一套模具,首先要考慮模具尺寸是否符合機(jī)臺(tái)大小的頓數(shù).注射量是否滿足要求,機(jī)臺(tái)的射出投影面積是否適合模具生產(chǎn),大頓數(shù)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)小模具,計(jì)量不容易控制,再者若用太大鎖模力,對(duì)模具也有一定損傷,鎖模力不夠?qū)е庐a(chǎn)品毛邊過(guò)大,太大模具超過(guò)機(jī)臺(tái)的負(fù)荷對(duì)合模系統(tǒng)也會(huì)有一定之損傷.
由于采用一模兩腔，產(chǎn)品注射量為79.6g，流道水口廢料5g，總注塑量為164.2g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機(jī)為海天80W1×B。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為：
型號(hào)
單位
80W1×B
參數(shù)
螺桿直徑
mm
30
理論注射容量
cm3
225
注射重量PS
g
210
注射壓力
Mpa
124
注射行程
mm
130
螺桿轉(zhuǎn)速
r/min
0~190
料筒加熱功率
KW
9.75
鎖模力
KN
800
拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)
mm
360×360
允許最大模具厚度
mm
450
允許最小模具厚度
mm
150
移模行程
mm
360
移模開(kāi)距(最大)
mm
750
液壓頂出行程
mm
120
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
13
油箱容積
l
280
機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高)
m
4.83×1.26×1.96
機(jī)器重量
t
4.6
最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬)
mm
290×290
表<1> 海天80W1×B注塑機(jī)參數(shù)
4.2.1注射量的校核
模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須使得在一個(gè)注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為：
式中：--型腔數(shù)量
--單個(gè)塑件的重量（g）
--澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）
本設(shè)計(jì)中：n=2 79.6 g =5g
m=2x79.6+5=164.2g
注塑機(jī)額定注塑量為210g
注射量符合要求
4.2.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核
注射成型時(shí)塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過(guò)了注射機(jī)所允許的最大成型面積，則成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。
式中 n --型腔數(shù)目
--單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積
n=2 =6624 =150
=2x6624+150=13398
注射成型時(shí)為了可靠的鎖模，應(yīng)使塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機(jī)額定鎖模力。即：
（）P < F
式中： P—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）
F—注射機(jī)額定鎖模力（N）
其它意義同上
根據(jù)教科書(shū)表5-1，型腔內(nèi)壓通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MPa，本設(shè)計(jì)中取P為30MPa。
（）P=13398x30x1.1x0.001=442KN<800KN
鎖模力符合要求
4.2.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核
（1）、模具長(zhǎng)寬尺寸
模具長(zhǎng)寬尺度必須小于注塑機(jī)拉桿間距,本設(shè)計(jì)選用機(jī)臺(tái)拉桿間距為360×360,模具長(zhǎng)寬為280x400，經(jīng)核算機(jī)臺(tái)選用合適。
（2）、模具厚度（閉合高度）
模具閉合高度必須滿足以下公式
式中 --注射機(jī)允許的最大模厚
--注射機(jī)允許的最小模厚
本設(shè)計(jì)中模具厚度為300mm 200
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