3332 球形端蓋注塑模具設(shè)計2,球形,注塑,模具設(shè)計 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名： 賈保偉 學(xué) 號： 0312113 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 設(shè)計題目： 圓形頂蓋注塑模具設(shè)計 指導(dǎo)教師： 原 紅 玲 2006 年 4 月 1 日畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500 字左右（本科生 200 字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻(xiàn) 綜 述在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前，必須做好一切準(zhǔn)備工作，而收集有關(guān)設(shè)計課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計工作開始時，只有對課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會有設(shè)計目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。在設(shè)計之前首先應(yīng)該對國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解，以便在設(shè)計過程中能夠正確、合理地設(shè)計出一套模具。下面就先分析一下國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具也正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場的變化，隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD） 、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述：1）.CAD/CAM 技術(shù)的應(yīng)用： CAD/CAM 是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。2）.模具標(biāo)準(zhǔn)件：模具的標(biāo)準(zhǔn)化對縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到 30%以下，而國外先進(jìn)國家達(dá)到 70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。3）.模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到 0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達(dá)到 Ra 0.0002 mm 以下（花 10 以上） ；我國的制造水平可以是制造公差達(dá)到 0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到 Ra0.00160.0008 mm（花 7—8） 。由此可見，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術(shù)與國外先進(jìn)國家還有很大的差距。4）.模具的使用壽命：國外的注塑模具的使用壽命， （合金鋼制模）500—1000 萬次，（硬質(zhì)合金制模）2 億次；我國的注塑模具的使用壽命分別為：100—400 萬次，6000—1 億次。模具的使用壽命的加長就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。5）.模具的加工制造設(shè)備：國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長壽命的模具，并且能夠出口到國外，打開國外的市場。但是，目前我國的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化，模具設(shè)計，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。因此這就需要我們努力去研究，推動我國模具業(yè)的發(fā)展。3.在查閱、收集有關(guān)資料的時候，不僅使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設(shè)計與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式，和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計上有了更多的設(shè)計思路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設(shè)計的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設(shè)計的合理性及對設(shè)計好的模具在工作過程中可能會出現(xiàn)的問題及解決辦法。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：1. 先通過收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo)，對目前國內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的了解，預(yù)計用時間一周；2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡圖，對工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，預(yù)計用時一周；3. 經(jīng)過對工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經(jīng)過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計用時間一周；4. 進(jìn)行主要的設(shè)計計算，利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對沖壓力（沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力） ，壓力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計計算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計，預(yù)計需用時間一周；5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來進(jìn)行模具的總體設(shè)計，包括模具的類型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計；在設(shè)計中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計用時間一周；6. 對模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來設(shè)計尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計需用時間兩周；7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡圖）需要用時間一周；8. 模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析與設(shè)計，預(yù)計用時一周；9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計用時一周； 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告指導(dǎo)教師意見：1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計/論文論文題目：球形端蓋注塑模具設(shè)計系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 具設(shè)計與制造 班 級： 模具 031 班 姓 名： 賈 保 偉 學(xué) 號： 0312113 指導(dǎo)老師： 原 紅 玲 完成時間： 2006 . 5 . 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績畢業(yè)設(shè)計成績指導(dǎo)老師認(rèn)定成績小組答辯成績答辯成績指導(dǎo)老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字 畢業(yè)設(shè)計/論文任務(wù)書題目：球形端蓋注塑模具設(shè)計內(nèi)容：（1）端蓋的結(jié)構(gòu)工藝分析；（2）端蓋塑料注射模設(shè)計，繪制模具總裝圖一張（A1 圖） ；（3）畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件圖（1 張手工繪圖） ；（4）編寫設(shè)計說明書一份；（5）編制主要零件加工工藝過程卡；原始資料:材料：尼龍 1010插圖清單 圖（1）：零件結(jié)構(gòu)及尺寸…………………………………. 第 3 頁；圖（2）：模具分型面的選擇 ……………………………… 第 6 頁；圖（3）：噴嘴結(jié)構(gòu) ………………………………………… 第 7頁；圖（4）：抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)………………………………… 第 8 頁；圖（5）：支架螺桿的結(jié)構(gòu)………………………………… 第 13頁；表格清單表格（1）：型腔型芯的工作尺寸......................第 10頁；表格（2）：模具典型零件加工工藝過程卡片…………….第 18頁；英 文 摘 要 Abstract Should make the structure characteristic of the piece can know,(1) its inner part have a convex set of the inverted barbs type, so need inside take out the organization of core , inside take out the type that the core differ from the general side toward cent with take out the organization of core , because it can't have to take out to pull out to be apart from very greatly, also can hardly make use of to open the mold to match the mold motive;(2)Because make an outer circle contain a good luck with convex wreath, need to be second class to take off the mold organization again from here, taking off the mold organization simple or not have very big influence to structure complicated degree and manufacturing costs of the molding tool;(3)Because that material is a nylon 1010, it models the craft more complicated, model the craft characteristic according to this material, design the qualified molding tool structure and model the craft parameter to make selection is it is again an a little bit difficult;(4)In consideration of waste, cost, model the period, produce the efficiency and the empress prefaces to process the aspect, want to just use to sprinkle to note the system fitly, according to current the molding tool technique level, choose to use the efficiency high, waste low did not flow the way to sprinkle to note the system more convenient;, So design and each didn't flow a molding tool and is this molding tool design of a core.Summary 中 文 摘 要 中文摘要由該制件的結(jié)構(gòu)特征可知， （1）其內(nèi)部有一倒鉤式凸臺，因此需要內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，內(nèi)抽芯不同于一般的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗荒苡泻艽蟮某榘尉?，也很難利用開模合模動力；（2）由于制件外圍有一圓環(huán)凸緣，由此又需要二級脫模機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)的簡單與否對模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和制造成本有很大的影響；（3）由于該材料為尼龍 1010，其成型工藝比較復(fù)雜，根據(jù)本材料的成型工藝特性，設(shè)計合格的模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)的選定是其又一個難點(diǎn)；（4）考慮到耗費(fèi)，成本，成型周期，生產(chǎn)效率及后序加工方面，要才用合適的澆注系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前模具技術(shù)水平，選用效率高，耗費(fèi)低的無流道澆注系統(tǒng)較為方便；，因此設(shè)計無流道模具又是本模具設(shè)計的一個核心。畢業(yè)設(shè)計/論文說明書目錄1.緒論......................................... 第 1 頁；2.模塑工藝規(guī)程的編制............................ 第 3 頁；3.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計.............................. 第 6 頁；4.模具設(shè)計的有關(guān)計算............................ 第 10 頁；5. 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算..................... 第 12 頁；6. 其它零件的設(shè)計及模具的閉合高度的確定......... 第 13 頁；7. 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核......................... 第 14 頁；8. 試?？赡墚a(chǎn)生的問題及改善措施..................第 15 頁；9.模具典型零件加工工藝過程卡片.................. 第 18 頁；10.設(shè)計小結(jié)......................................第 19 頁；11.致謝......................................... 第 20 頁；12.參考資料..................................... 第 21 頁；- 1 -球形端蓋注塑模具設(shè)計緒論模具乃工業(yè)的基礎(chǔ)，隨著工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加，使模具的需求也不斷增加，而對模具的質(zhì)量要求也越來越高。因此設(shè)計出合格的模具關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，關(guān)系到社會主義的建設(shè)，關(guān)系到全面“全面建設(shè)小康社會”的進(jìn)程！注塑成型是塑料成型的主要方法之一，用注塑成型方法加工的塑料制品，不僅可以成型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制品，而且制品精度高，質(zhì)量好，注塑成型的生產(chǎn)率也高。由于塑料的物理性能化學(xué)性能與其它材料不同，因此注塑塑料制品的設(shè)計與成型加工以及模具設(shè)計亦有它獨(dú)特的一面。要設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理，造型優(yōu)美，經(jīng)濟(jì)耐用的塑料制品，不但要考慮塑料本身的特性，而且要考慮到塑料成型的工藝，模具的結(jié)構(gòu)，制品的使用環(huán)境以及制品的經(jīng)濟(jì)效益。為制得理想的模塑制品，除選用合適的塑料品種以外，還必須考慮塑料制品的模塑工藝性。塑料制品的模塑工藝性與模具設(shè)計有著密切的關(guān)系，然而模具是根據(jù)制品設(shè)計的，因此，制品設(shè)計能適應(yīng)模塑工藝要求，才能設(shè)計出合格的模具結(jié)構(gòu)。由此而見，根據(jù)模塑工藝要求設(shè)計制品關(guān)系到制品的順利制造，提高制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率及降低成本等問題。該制品為球形端蓋，材料是尼龍 1010，屬于熱塑性塑料，從使用性能上看該塑料性質(zhì)堅(jiān)韌、耐磨、耐疲勞、耐油、耐水、抗霉菌，其尼龍 1010 半透明，吸水性較小，且熔點(diǎn)高。從成型工藝看，其屬于結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍窄，且熱穩(wěn)定性能差，溫超過 300℃、滯留 30 分鐘即分解，且流動性能好，容易溢料，易發(fā)生“流涎現(xiàn)象”成型收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕，所以成型條件要穩(wěn)定，料溫不宜超過 300℃，應(yīng)該低模溫低料溫，高注射壓力以及采用白油脫模劑等措施！該制件的結(jié)構(gòu)特征可知， （1）其內(nèi)部有一倒鉤式凸臺，因此需要內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，內(nèi)抽芯不同于一般的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，因?yàn)樗荒苡泻艽蟮某榘尉啵埠茈y利用開模合模動力；（2）由于制件外圍有一圓環(huán)凸緣，由此又需要二級脫模機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)的簡單與否對模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和制造成本有很大的影響；（3）由于該材料為尼龍 1010，其成型工藝比較復(fù)雜，根據(jù)本材料的成型工藝特- 2 -性，設(shè)計合格的模具結(jié)構(gòu)和成型工藝參數(shù)的選定是其又一個難點(diǎn)；（4）考慮到耗費(fèi)，成本，成型周期，生產(chǎn)效率及后序加工方面，要才用合適的澆注系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)前模具技術(shù)水平，選用效率高，耗費(fèi)低的無流道澆注系統(tǒng)較為方便；，因此設(shè)計和各的無流道模具又是本模具設(shè)計的一個核心?？偵纤?，根據(jù)材料的成型工藝特點(diǎn)，選定合適的注塑工藝參數(shù)，設(shè)計出合格的型腔型芯，設(shè)計簡單可靠的內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)和二級脫模機(jī)構(gòu)，設(shè)計高效率，低成本的無流道澆注系統(tǒng)是本設(shè)計的幾個關(guān)鍵所在，技術(shù)所在。- 3 -球形端蓋注塑模具設(shè)計第 1 章.模塑工藝規(guī)程的編制：1.1. 塑件工藝性分析：1.1.1.塑件的原材料分析；塑件的材料才用尼龍 1010，屬于熱塑性塑料，從使用性能上看該塑料性質(zhì)堅(jiān)韌、耐磨、耐疲勞、耐油、耐水、抗霉菌，其尼龍 1010 半透明，吸水性較小，且熔點(diǎn)高。從成型工藝看，其屬于結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍窄，且熱穩(wěn)定性能差，溫超過 300℃、滯留 30 分鐘即分解，且流動性能好，容易溢料，易發(fā)生“流涎現(xiàn)象”成型收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕，所以成型條件要穩(wěn)定，料溫不宜超過300℃，應(yīng)該低模溫低料溫，高注射壓力以及采用白油脫模劑等措施！1.1.2.塑件結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析：（1）結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析，該零件總體形狀為球形，在邊緣有一周凸緣，高位 14MM，內(nèi)部有一倒鉤形凸臺，內(nèi)寬為直徑 6MM，外寬為直徑 10MM，零件為中心對稱形狀，因此該模具設(shè)計時要使用內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)和二級脫模機(jī)構(gòu)，成型該零件的模具屬于中等復(fù)雜程度的注塑模具結(jié)構(gòu)?。?）尺寸精度分析：如圖（1）所示：- 4 -圖（1）由于該零件尺寸未標(biāo)注，未注公差的精度按 MT6 計算，則零件圖中各個尺寸為：φ ， ， ， ， ， ， ，86.01?0.14?R0.135?64.078?　?074.?18.026??27.04?02.6??φ ， ， 。23.09.?016.由于該工件的精度不高，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工容易保證；從零件的確厚來看,壁厚最大處為 10MM，最薄處為 5MM，壁厚較均勻，有李于零件的成型。（3）表面質(zhì)量的分析：該表面沒有特別的要求，保證一般質(zhì)量即可，沒有缺陷，毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)，但尼龍 1010 的成型過程不穩(wěn)定，較復(fù)雜，故要做好工藝安排。1.2.計算塑件的體積和質(zhì)量：塑件的體積 V=頂圓的體積 +凸緣的體積 +內(nèi)凸臺的體積1V2V3V頂圓體積=大球缺體積—小球缺體積=1/3πH(3r-H)-- πh(3r-h)13/I=1/3π〔 x (3x140—12)—49x(3x135—7)〕2=41081 3m=14π（ ）V294?=1824 3- 5 -9πx?3V25=706 3mV= +V31?=41081+1824+706=44 3c查資料得：尼龍的密度為；1.05g/ .3cmM= ρV =44x05=46g考慮實(shí)際情況，采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，并初步選用 XS-ZY-1000 的注塑機(jī)。1.3.塑件注塑工藝參數(shù)的確定：查閱相關(guān)資料及參考工廠實(shí)際情況，PA1010 的成型工藝參數(shù)初步選定為：（試模時可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)）查中國模具設(shè)計大典，PA1010 的滯流溫度為 200℃，分解溫度為 300℃，由此可以選定工藝參數(shù)為：料筒溫度：后段：190℃---210℃中段：200℃---220℃前段：210℃---230℃預(yù)熱：100℃---110℃，時間 12---16S；噴嘴溫度為：210℃---220℃注塑壓力為：90MPa注塑時間為：30S; 保壓：10S； 冷卻：20S； 高壓：5S；總周期：120S：- 6 -第 2 章.注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計：注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道布局，澆口位置的設(shè)置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。2.1.分型面的選擇：模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，復(fù)雜程度，模具的制造難易，模具的成本，所以要根據(jù)分型面的選擇原則和塑料成型要求來選擇合適的分型面。圖（2）- 7 -此種分型制品的方位便于脫模，開模后制品留在動模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模，同時降低了模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度又便于脫件，所以此種分型較為合理。2.2.澆注系統(tǒng)的設(shè)計：由于該模具為單型腔生產(chǎn)，考慮到塑料的塑料的耗費(fèi)及成型周期以及后加工問題，該澆注系統(tǒng)采用無流道注塑模具澆注系統(tǒng)。由于該制件質(zhì)量體積都不小，所以成型周期不宜短，因此不宜采用井噴式熱流道模具，由于尼龍 1010 的成型部穩(wěn)定，又不能采用塑料絕熱延伸式噴嘴，設(shè)計分析，采用空氣絕熱式延伸式噴嘴成型系統(tǒng)。中國模具設(shè)計大典說明，延伸式噴嘴有標(biāo)準(zhǔn)件，但噴嘴設(shè)計加工都比較方便，可以根據(jù)模具的具體形式自行設(shè)計延伸式噴嘴及澆口襯套。其形式如圖（3）所示：圖（3）空氣絕熱的延伸式噴嘴如上圖所示，噴嘴通過直徑 1MM，臺階長度 1MM 左右的點(diǎn)澆口直接注入型腔。采用空氣絕熱時，噴嘴與型腔在澆口附近系直接接觸，因此有大量的熱從噴嘴傳向型腔。為了降低傳熱量，應(yīng)該減少二者的接觸面積，除澆口周圍外將其余地區(qū)留作空氣間隙。由于與噴嘴尖端接觸處的型腔壁很薄，容易被噴嘴頂壞或變形，不能靠它來承受噴嘴的全部推力，因此在噴嘴與模具之間還設(shè)計有一環(huán)形的承壓面。2.3.抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計：根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特征，其內(nèi)部有一倒鉤式小凸臺，成型后不易脫模，因此要- 8 -設(shè)計已內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)；該內(nèi)抽芯不同于一般的外抽芯機(jī)構(gòu)，此機(jī)構(gòu)不允許有側(cè)向抽動距離，斜道主斜導(dǎo)柱也不可靠，因此只能采用彈性抽芯機(jī)構(gòu)，所以要考慮分型型芯的往復(fù)左右運(yùn)動;同時，根據(jù)制件和模具特征，該抽芯機(jī)構(gòu)還要充當(dāng)二級脫模機(jī)構(gòu)和復(fù)位的任務(wù)。其結(jié)構(gòu)形式如圖（4）所示：尺寸及結(jié)構(gòu)如圖所示，該抽芯結(jié)構(gòu)有固定的兩個擺桿 1.2 完成，當(dāng)模具在注塑時，其受內(nèi)壁的壓力處于閉合狀態(tài)，當(dāng)模具打開，動模后退，頂桿頂東向前推出時，由于內(nèi)芯的彈簧的頂力下，兩擺桿張開，內(nèi)凸臺脫出，完成抽芯任務(wù)；當(dāng)模具閉合時，定模推動型芯端部使脫模機(jī)構(gòu)逐漸后退，運(yùn)動到一定位置，動模推動推板使模具的脫模機(jī)構(gòu)最終達(dá)到初始位置，此時完成了整個抽芯脫模的工作。說明：該擺桿形式的內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)比兩活塊形式的機(jī)構(gòu)簡單可靠，它很好的解決了活塊運(yùn)動時的定位和運(yùn)動的可靠性，但也存在一定的問題，比如，兩擺桿外擺時擺桿超出了內(nèi)芯，這樣在抽芯和復(fù)位過程中兩擺桿的活動量要受到限制，同時在復(fù)位時候兩擺桿會和定模產(chǎn)生接觸及摩擦，這樣會對擺桿的強(qiáng)度和表面質(zhì)量提出一定的要求，對定模內(nèi)表面也會產(chǎn)生一定的影響。但此只是次要矛盾不會影響主要矛盾，如果把擺桿的活動圓心設(shè)置在推桿中心會解決以上問題，但會使推桿和內(nèi)芯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，強(qiáng)度也不易保證。該內(nèi)芯的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓型，其制造過程要不方形復(fù)雜，打磨圓面時候也沒有平面簡單，但圓型結(jié)構(gòu)比方形結(jié)構(gòu)在配合和運(yùn)動過程中要方便。圖 4 2.4.脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計：- 9 -由制件的結(jié)構(gòu)可知，該制件外圍的凸緣需要采用二級脫模機(jī)構(gòu)，當(dāng)球蓋內(nèi)腔脫離凸模后，外凸緣要與推件板分離，這要求推件板停止運(yùn)動，制件繼續(xù)運(yùn)動，或有一個超前運(yùn)動，使制件與推件板分離。根據(jù)要求，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了連桿式二級脫模機(jī)構(gòu)；當(dāng)連桿在凸臺上時，推板向前運(yùn)動能帶動推桿推動推件板向前運(yùn)動，在脫件后期，連桿脫離凸臺，此時推板的運(yùn)動不再帶動推板，而只帶動與型芯的連桿，此時制件與推件板產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而完成二級脫模。其機(jī)構(gòu)如裝備圖所示。具體尺寸看零件圖。2.5.成型零件的結(jié)構(gòu)尺寸：（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計：模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，由于采用無流道結(jié)構(gòu)，所以在其上還要開設(shè)澆口襯套的位置，以及冷卻水道。其結(jié)構(gòu)如零件圖所示；（2）凸模的結(jié)構(gòu)：凸模的外型與零件內(nèi)型相配合，內(nèi)部還要設(shè)置彈性抽芯槽，以安裝內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，其大小與形狀參考零件圖。- 10 -第 3 章.模具設(shè)計的有關(guān)計算：3.1.型腔與型芯工作尺寸的計算：類別序號零件名稱塑件尺寸 計算公式 工作尺寸0.14?R 035.614?R086. 03.1型腔內(nèi)表面74.?zMTSD???%.maxax 25.9?0.135?R 3.0716?R2 型芯外表面64.078zMTSd??.miniin 25.092.01? 0.41?型腔的計算3 各尺寸高度7.0 )(5.0%maxMzidMTH???? 9.03223.06?　? 07.46?型芯的計算1 直徑φ 23.01? zMTSD???.maxax 8.1- 11 -上式中： ——分別指塑料制品中的最大極限尺寸（MM） ；max.HD——分別指塑料制品的最小極限尺寸（MM）;.inihd分別指塑件的最大，最小，平均收縮率（%） ；_.minaxidS分別指塑件和成型零件的尺寸公差。.MzT查相關(guān)資料得 PA1010 的收縮率 S=0.5%—4%，平均收縮率 =2.25%，考慮制件minS的精度，及模具制造水平，取 △/3；?MT3.2.型腔側(cè)壁厚度和底板厚度的計算：（1）查相關(guān)手冊知，該模具型腔壓力 〈 49MPa， 〉29MPa；由型腔底壁MPMP厚度 th 的經(jīng)驗(yàn)公式得：th=(0.12---0.13)b×(1.5---1.6)=0.18bB 為凹模型腔的內(nèi)孔短邊尺寸或其底面的受壓寬度：b=100mmth=18mm(2)型腔側(cè)壁厚度：Tc=0.20L+17 (L 為凹模型腔內(nèi)孔邊長尺寸)=20+17=37由于其為圓型內(nèi)孔，比矩形受力稍小，因此可以圓整取 35mm;19.06? 06.2?2 高度 1.03? )(5.0%.maxa MzidMTSH???05.73?- 12 -第 4 章.模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算：本塑件在注射成型時不要求有太高的模具溫度，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設(shè)計：設(shè)模具平均溫度為 40℃，用 20℃的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為 30℃，產(chǎn)量為（每兩分鐘一件）1.3kg/h；）（ 21iT60C?????GV= ）（ 03.4.85?　=7.14× /min5?m上式中 V----冷卻水的體積流量（ /min） ；3G----單位時間內(nèi)注入模具內(nèi)的塑料熔體的質(zhì)量（kg/h） ；Δ----塑料成型時在模具內(nèi)釋放的熱焓量（J/kg）;C----冷卻水的比熱容〔J/(kg.K)〕;ρ----冷卻水的密度（kg/ ） ；3m----冷卻水的出口溫度（℃） ；1T----冷卻水的進(jìn)口溫度（℃） ；2根據(jù)理論計算，所需水的流量很小，可以不設(shè)置冷卻水道，但考慮實(shí)際因素，由于工廠的季節(jié)溫度時常變換，模具溫度并不穩(wěn)定，所以可以設(shè)置小直徑短- 13 -距離的冷卻水道，根據(jù)需要而選用！ 冷卻水道德直徑設(shè)為 8/mm,其長度不要求過長，結(jié)構(gòu)如零件圖所示。第 5 章.其它零件的設(shè)計及模具的閉合高度的確定：5.1 支承和固定零件的設(shè)計：在支承和固定零件的設(shè)計中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板 =40mm,動模座板1H=40mm,支架 =190mm,其厚度 =40，凸模支承板 =35mm,凸模固定板2HLT3=35mm,推件板 =25mm，凹模型腔板 80mm,45 ?6H固定零件均有用標(biāo)準(zhǔn)件，也有非標(biāo)準(zhǔn)件，標(biāo)準(zhǔn)件型號見其固定件的零件圖；非標(biāo)準(zhǔn)件如圖所示，其用于支架的固定和連接：5.2.模具閉合高度的確定：+ + + + + +L?H1234H56=40+40+190+35+35+25+80 =445mm- 14 -第 6 章.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核：本模具的外型尺寸為 445mm×380mm×380mm。XS—ZY—1000 型注塑機(jī)最大安裝尺寸為 550mm×480mm，故能滿足模具的安裝要求。模具的閉合高度 445mm，XS—ZY—1000 型注塑機(jī)所允許的模具最小厚度?H=370mm， =600mm，即滿足模具的安裝條件。minHmax≤H≤minaxH經(jīng)查資料 XS—ZY—1000 型注塑機(jī)最大開模行程 S=1300，滿足頂出塑件的要求；經(jīng)驗(yàn)證，XS—ZY—1000 型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。- 15 -第 7 章. 試?？赡墚a(chǎn)生的問題及改善措施試模中所獲得的樣件是對模具整體質(zhì)量的一個全面反映。以檢驗(yàn)樣件來修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問題。7.1 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：（1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。（2） 注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。（3） 冷卻時間過短，物料未能固化。（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。7.2 粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模。 （2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。（3） 模腔溫度過高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過高，不利于在設(shè)定時間內(nèi)完成固化。（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。- 16 -7.3 粘著主流道（1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。（2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內(nèi)無法完成料道物料的固化。（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。（5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。7.4 成型缺陷：當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。（1） 注射填充不足：所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見。其主要原因有：a. 熔料流動阻力過大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。b. 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。c. 鎖模力不足- 17 -因注射時動模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）：與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：a. 注射過量b. 鎖模力不足c. 流動性過好d. 模具局部配合不佳e. 模板翹曲變形（3） 制件尺寸不準(zhǔn)確初次試模時，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因:a. 尺寸變大注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變小；模溫過高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。此時調(diào)整工藝條件即可。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。7.5 調(diào)整措施：調(diào)整時應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，增加排氣孔，正確設(shè)計澆注系統(tǒng)。注意控制期。7.6.其它說明：- 18 -本設(shè)計中對脫模斜度及排氣槽均無特別說明，在制造過程中要適當(dāng)考慮，或制造后由鉗工修復(fù)；其它不祥之處見零件圖；8.模具典型零件加工工藝過程卡片零件圖號： 圖 5 零件名稱： 凹模型腔板工序號 工序名稱及內(nèi)容 設(shè)備名稱 工時1 毛坯準(zhǔn)備：將圓坯準(zhǔn)形棒料鍛成方形并進(jìn)行退火處理；空氣錘 1h2 刨六面：將方形毛坯刨成六個平面；牛頭刨床 2h3 磨上下兩平面； 平面磨床 2h4 劃線：將該加工的部位劃線打樣沖；鉗工 1h5 用成型電極加工凹模型腔； 電火花成型加工設(shè)備6h6 加工螺孔及導(dǎo)孔； 鏜床及鉗工 2h7 熱處理：淬火回火并檢測硬度；熱處理車間 2h8 磨上下兩平面; 平面磨床 1h- 19 -9 鉗工研磨內(nèi)孔;使各圓孔達(dá)到要求；鉗工 4h10 精修;內(nèi)孔按凸模修出間隙； 鉗工 4h第 9 章，設(shè)計小結(jié)：通過這次模具設(shè)計，讓我熟悉了模具設(shè)計的基本流程和在設(shè)計過程中應(yīng)該考慮的問題及注意事項(xiàng)，通過設(shè)計結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出以下方法：（1）合理的選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙和技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機(jī)械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見，進(jìn)行分析討論，以使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時候可以根據(jù)模具設(shè)計和加工的需要，提出修改塑件圖紙的要求；（2）正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定之間形狀，尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需要特別注意。計算零件的尺寸時，一般可以根據(jù)平均收縮率法。對精度較高并需控制修模余量的制件，可按公差帶法計算，對于大型精密制件，最好用類比法；（3）涉及的俄模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計模具時，盡量做到使設(shè)計的模具制造容易，造價便宜，特別那些比較復(fù)雜的成型零件，必須考慮采用一般機(jī)械加工河南機(jī)電方法和還是采用特殊的加工方法。同時還要考慮試模以后的俄修模，要留有足夠的修模余量；（4）充分考慮塑件設(shè)計特色，盡量減少后加工：盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計特點(diǎn)的制件，包括孔槽，凸凹等部分，減少澆口和溢邊的尺寸，避免不必要的后加工；（5）設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計的多方面，如澆注系統(tǒng)需充?？?，閉?？?，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動化程度高等；（6）模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計模具時，充分了解所用塑料的成型特性，并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施；- 20 -（7）模具零件要耐磨耐用；第 10 章，致謝：致謝經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，在原紅玲教授的指導(dǎo)下，使我系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了機(jī)械學(xué)基礎(chǔ)課程，材料學(xué)基礎(chǔ)課程，以及計算機(jī)繪圖能力，熟悉了模具設(shè)計的基本流程和應(yīng)該注意和考慮的問題，使我具備了設(shè)計中等復(fù)雜程度的塑料模具，這與指導(dǎo)老師原紅玲教授的辛勤指導(dǎo)是分不開的，在此向原紅玲教授，以及在設(shè)計過程中給予指導(dǎo)和幫助的楊占堯教授，翟德梅教授，程芳教授，蘇光老師，于智紅老師致以誠摯的謝意！ 三年的大學(xué)生活一晃而過，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學(xué)校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計計算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。畢業(yè)設(shè)計雖然很辛苦，但是在設(shè)- 21 -計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對我以后的工作一定大有益處。最后，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅鈴老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負(fù)他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！第 11 章，參考資料：（1）中國模具設(shè)計大典 李德群主編 江西科學(xué)技術(shù)出版社出版；（2）實(shí)用模具技術(shù)手冊 李紹林主編 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社；（3）模具工使用技術(shù)手冊 彭建生主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版；（4）模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 許發(fā)樾主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版；（5）模具設(shè)計與制造手冊 馮炳堯主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版；（6）塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計 楊占堯主編 清華大學(xué)出版社出版；（7）塑料模具圖冊 閻亞林主編 高等教育出版社出版；（8）公差配合與技術(shù)測量 薛彥成主編 機(jī)械工業(yè)出版社出版；- 22 -