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畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè)班級 學生姓名 學 號 課題名稱 杯托注塑模設計 設計(論文) 起止時間 20**年 2月20 日至20**年5 月 25 日 課題類型 課題性質 真實 一、 課題研究的目的與主要內容 研究目的： 綜合模具專業(yè)所學課程的理論和實踐知識，進行一次實際工件的工藝性分析,模具結構及零件設計和模具工藝設計，培養(yǎng)和提高學生獨立解決模具設計和制造實際問題的能力。 主要內容： 1、對實際工件進行工藝性能和生產的經濟性分析。 2、進行模具結構的分析和優(yōu)化,設計模具結構。 3、對成形零件的選材、結構和參數進行分析并優(yōu)化,設計整副模具的非標準零件。 二、 基本要求 1、必須獨立完成畢業(yè)設計工作。 2、按制圖標準設計一套模具的裝配圖和有關的關鍵零件的零件圖，圖紙比例1∶1，圖紙工作折算成A4規(guī)格。 3、制訂模具的裝配工藝和關鍵零件的工藝，并編制出重要零件的工藝卡。 4、按學院畢業(yè)設計的書寫格式要求，撰寫設計說明書，用A4圖紙單面打印，裝訂成冊。 注：1、此表由指導教師填寫，經各系、教研室主任審批生效； 2、此表1式3份，學生、指導教師、教研室各1份。 三、課題研究已具備的條件（包括實驗室、主要儀器設備、參考資料） 通過三年的學習時間，本人已經積累了一定的相關經驗，與此同時還在各種不同的課外書上學了多種經驗和技巧。本人多次參加實習，包括金工實習，生產實習等，已有一定的實踐基礎。 具備的條件有：1.《塑料模具設計》 朱光力主編 清華大學出版社2.《模具制造工藝與設備》孫鳳勤主 華北航天工業(yè)學院出版社3.數控加工中心4.電火花和線切割5.《數控機床操作與編程培順教程》 劉雄偉主編 機械工業(yè)出版社 四、設計（論文）進度表 X月XX日～X月XX日：選定課題題目，交給指導老師，通過老師綜合分析和思考后，最后確定設計題目。 X月XX日～X月XX日：通過指導老師的指導，填好設計的開題報告，確定設計的主要內容，。 X月XX日～X月XX日：在現有的基礎和條件下進行課題設計的寫作，獨立完成初稿。 X月XX日～X月XX日：交畢業(yè)設計初稿。 X月XX日～X月XX日：等待老師的返回稿，并不斷修改，以求滿足總要求，并于22日交修改稿。 X月XX日～X月XX日：通過指導老師的審定，交畢業(yè)設計定稿。 X月XX日～X月XX日：充分準備，進行畢業(yè)答辯。 五、教研室審批意見 教研室主任（簽名） 年 月 日 六、院（系）審批意見 院（系）負責人（簽名） 單位（公章） 年 月 日 指導教師（簽名） 學生（簽名） 濟源職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 摘要 本設計是以“杯托注塑模設計”為主題。其設計思路由參考多個生產事例而得出，設計內容是從零件的工藝分析開始的，根據工藝要求來確定設計的大體思路。在設計當中，很多東西都是自己原來所沒有接觸過的，尤其是前段時間所學的理論課知識與現在的自己動手操作設計，設計順序開始是從零件的材料選擇，接下是成型參數、密度、收縮率的確定，模具種類與模具設計的關系、塑件的尺寸精度與結構、注射機的選擇、模具設計有關尺寸的計算（包括模具行腔型芯的計算及其公差的確定）、注塑機參數的校核、模具結構設計、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計算、注射模標準件的選用及總裝技術要求等內容。 其次是模具的結構，在模具結構的設計當中，首先設計的是模具的型腔結構，接下來是型芯結構、斜導柱、滑塊、導向機構、復位桿、拉料桿、推件桿和推出機構，這樣做的目的是為了規(guī)范化，更重要的是為了以后與制造人員的配合。既讓自己有了良好的設計習慣，又能鍛煉自己的配合意識。為以后工作做一次演練，這樣更能體現理論與實踐相結合的目的。 前言 隨著現代工業(yè)發(fā)展的需要，塑料制品在工業(yè)、農業(yè)和日常生活等各個領域的應用越來越廣泛，質量要求也越來越高。在選擇杯托這個題目時，主要是因為它在日常生活中比較常見。因為每個家庭都有很多家用電器，當然杯托也是這些家用電器的必備產品。選擇它的目的在于它時常出現在我們的生活中，另外我們遇到的問題也不是什么大的問題，如果我們掌握了它的結構，以及它的性能，還有它的原理，那么每當我們發(fā)現它的毛病時，就可以自己動手去操作，把它的問題找出來，一方面可以解決問題，另一方面也可以發(fā)現它的那些地方會經常出現問題，在我們選擇杯托時會留意一下。 在塑料制品的生產中，高質量的模具設計、先進的模具制造設備、合理的加工工藝、優(yōu)質的模具材料和現代成形設備等都是成形優(yōu)質塑料的重要條件。目前，我國制造業(yè)的水平仍然很低，1995年人均制造業(yè)增加值僅203.5美元/人，根據機械科學研究院采用“投入生產—系統(tǒng)動力學宏觀經濟模型”的預測，到2020年將達到1384美元/人，也僅僅相當于1950年美國的水平（1530美元/人），略高于日本1965年的水平，因此，我國的制造技術與國際先進水平相比還存在著階段性差距。 近年來我國模具發(fā)展的重點放在精密、大型、復雜、長壽命模具上，并取得了可喜成績。雖然我國模具工業(yè)已取得較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國內經濟高速發(fā)展的需要?！笆濉逼陂g，我國模具市場在汽車、家用電器、電子及通信產品、建材、玩具、儀器儀表等行業(yè)將會有更大的需求。但是我們的小型模具，比如像杯托這樣的家用產品，因為它的產量較大，并且人們的生活中也不可缺。它在我們的生活中所占的比重很大，這是不容我們忽視的。 因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標準化水平，從而提高模具質量，縮短模具生產周期及降低成本。由于我國的模具產品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產品也應作為重點來發(fā)展。而且應該是目前已有一定基礎，有條件、有可能發(fā)展起來的產品。 1、塑件工藝分析 1.1塑件設計要求 該產品用于電源杯托上,要求具有絕緣性的作用。該產品精度及表面粗糙度要求為一般精度,但在加工制造過程中要求各部分有一定配合精度關系。 1.2塑件生產批量要求 該產品為大批量生產。故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動脫模，可采用側澆口自動脫模結構。由于該塑件要求批量大，所以模具采用一模四腔的結構，澆口形式采用側澆口，由于塑件相對較小，所以可以采用一點進料，以利于充滿型腔。相對于大塑件可采用相對于小的塑件大的分流道，以達到同時充模的效果。 1.3塑件的成型要求 化學性能穩(wěn)定，絕緣性好，宜于成形加工等，閉彎折不容易產生損壞和斷裂現象。塑件表面要求無飛邊或縮孔現象。 2、選用塑料 2.1酚醛塑料(PF) 性能:1.一般工業(yè)電器用:具有良好可塑性,適用于一般壓塑成型,工藝性良好,機電性良好,光澤性好。 2.高電絕緣用:適宜于壓縮成形,除力學性能良好外,有優(yōu)良絕緣性及耐水性。 3.高頻率用:有優(yōu)良耐水、耐熱性、耐高頻率性、宜用于濕熱帶氣候條件用。 4．耐水、耐熱、耐油，耐腐蝕，防濕防霉用，有良好的機電性能。 5．耐沖擊用：有高抗沖擊強度，電絕緣，防霉，防濕，耐水性能。 6．自然放霉，耐濕，耐酸特性及具有高度防濕，防霉，耐高頻特性。 7．日用品用：有一定機械強度，工藝性好、價格便宜。 用途：1.可做工業(yè)電器開關及零件,儀表殼,紡織機械零件、礦燈零件,旋紐燈頭,開關,杯托等日用電器零件 2.可作電絕緣性,耐水性要求較高的電器儀表及電訊工業(yè)零件,交通電工器材及無線電零件 3.可作耐高頻的短波和超短波電訊器材,高絕緣試驗儀器,無線電,雷達,電子管燈座等電器零件 4.可作要求耐熱,耐水,防霉,防腐的各種電器零件,用于船舶,濕熱帶氣候條件時 5.可用于有金屬嵌件的復雜塑件,或用于防霉,防濕,防震場合時作真空管杯托,電磁開關座,蓄電池箱蓋,通訊機外殼 6.可作蓄電池零件,人造纖維工業(yè)用零件,衛(wèi)生醫(yī)藥用具,有酸,蒸氣侵蝕的工作條件時零件以及濕度大,頻率高,電壓高的電器,機械零件 7.可作瓶蓋,紐扣等日用品零件 2.2聚醚砜(PES) 性能:具有耐熱性優(yōu)越的聚醚類塑料,熱變形溫度磕打260℃,高溫下其力學強度也不降低，透明無毒,但易吸水 用途:用于制造電器開關件,汽車變速器齒輪,線圈骨架,杯托,醫(yī)療器械飛機窗框 2.3聚碳酸酯（PC） 性能: 聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲的了工業(yè)化生產。由于聚碳酸酯結構上的特殊性，現已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。 PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預干燥，水分含量應低于0.02%，微量水份在高溫下加工會使制品產生白濁色澤，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當大的強迫高彈形變能力。沖擊韌性高，因此可進行冷壓，冷拉，冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應大于3萬，要采用漸變壓縮型螺桿，長徑比1：18~24，壓縮比1：2.5，可采用擠出吹塑，注-吹、注-拉-吹法成型高質量，高透明瓶子。PC合金種類繁多，改進PC熔體粘度大（加工性）和制品易應力開裂等缺陷， PC與不同聚合物形成合金或共混物，提高材料性能。具體有PC/ABS合金，PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等，利有兩種材料性能優(yōu)點，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要貢獻高耐熱性，較好的韌性和沖擊強度，高強度、阻燃性， ABS則能改進可成型性，表觀質量，降低密度。 2.4材料的確定及相關參數 方案一 采用酚醛塑料,它一般以(40-50)%的酚醛樹脂作基本原料,加入(40-50)%填料、固化劑、催化劑、燃料、塑化劑及潤滑劑等輔助料而組成，這樣可以降低成本，另外換可以賦予他書性質以及材料的流動性，使之在高壓下流入塑模時不致過多地溢出。 方案二 采用聚醚砜,雖然在高溫下力學強度不降低,但是易吸水用在杯托上,特別是在用電設備上不太安全. 方案三 因為它的熔融,凝固十分迅速,熔融速度快有利于成型,縮短了成型周期,按經濟條件考慮,省時就是有利于提高生產率.另外它在常溫下一般不溶于有機溶劑,能耐醛、酯、醚、烴及弱酸、弱堿，耐汽油及潤滑油性能也很好，有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強度，尺寸穩(wěn)定、吸水率小，具有優(yōu)良的減摩、耐摩性能，能耐扭變，有突出的回彈能力；還有較好的電氣絕緣性能。 注射成形機類型:螺桿式 密 度(g/cm3):1.41～1.43 計算收縮率(%):1.2～1.0 預熱:溫度(℃)80～100 時間：(h)3～5 料筒溫度(℃):后段 160～170 中段 170～180 前段 180～190 噴嘴溫度(℃):170～180 模具溫度(℃):90～120 注射壓力(Mpa)80～130 成形時間(s):注射時間20～90 高壓時間0～9 冷卻時間20～60 總周期 60 適用注射機類型:螺桿式 后處理:方法 紅外線燈、烘箱 溫度(℃) 140～145 時間(h) 4 3、塑料種類與模具設計的關系 不同種類的塑料其工藝性能、成形特性也不相同，因此為了確定塑料的工藝性能、成形特征，并在模具中充分利用以獲得優(yōu)質的塑料制件。 表3.1 塑料種類與模具設計關系[2] 塑料 特征 注意事項 聚甲醛POM（結晶型） 1， 吸水性小，不用干燥 2， 冷卻速度快 3， 摩擦系數小，有彈性 1， 盡量采用點澆口，尤其是成形較大面積的扁平體 2， 澆注系統(tǒng)散熱面積要大，以減緩冷卻速度，保證塑料順利充填型腔 4、注射機的選擇 由給出的工件可稱得工件的質量為20g，一模四腔總重為80g，可計算澆注系統(tǒng)的體積為，由文獻[2]： 所以： (式4.1) 選用XS-ZY-125型臥式注射機[2]，其性能參數如下： 額定注射量： 注射壓力： 鎖模力： 最大注射面積： 最大開模行程： 模具最大厚度： 模具最小厚度： 拉桿間距： 噴嘴直徑： 噴嘴圓弧半徑： 5、模具的基本結構 5.1模具的成形方法 塑件采用注射成形法生產.為保證塑件表面質量,使用點澆口成形,因此模具應為雙分形面注射模. 5.2模具的結構形式 我國目前標準化注射模零件的國家標準有12個，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）兩種?！吨行⌒湍＜堋窐藴手幸?guī)定，模架的周界尺寸范圍為：≤560mmx900mm，并規(guī)定模架的形式為品種型號.塑料注射中小型模架標準GB/T12556.1-12556.2-90.其組合形式有A1,A2,A3,A4四種,根據條件選用A4.其結構形式如下圖。 圖5.1模架 5.2型腔的布置 塑件形狀簡單,質量較小,生產批量大.所以應使用多型腔注射模具.考慮到塑件的側面有矩形孔(),需側向抽芯,所以模具采用一模四腔(計算方法如下),平衡布置.這樣模具尺寸較小,制造加工方便,生產效率高,塑件成本較低.其布置如下圖： 圖5.2 型腔設計 5.3確定分型面 塑件分型面的選擇應保證塑件的質量要求,塑件的分型面有多種選擇,圖如下,分型面選擇在軸線上,這種選擇會使塑件表面留下分型面痕跡,影響塑件表面質量.同時這種分型面也使側向抽芯困難,假如分型面選擇在下端面,這樣的選擇使塑件的外表面可以在整體凹模型腔內成型,塑件大部分外表面光滑,僅在側向抽芯處留有分型面痕跡.同時側向抽芯容易,而且塑件脫模方便.雙分型面注射模注射成型塑件表面平整、沒有較大的澆口痕跡.由于該塑件為多型腔注射模,澆注系統(tǒng)有分流道,即要實現分流道脫模,又要實現塑件脫模,所以應該應用雙分型面. 圖5.3 分型面的設計 5.4選擇澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動通道 1）主流道的設計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴開始到分流道的流通通道. 主流道襯套的材料常用T8A、T10A制造，熱處理后硬度為50—55HRC。主流道襯套與定模板采用H7/m6的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用H9/m9的過渡配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會產生軸向定位移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠其結構形式如下圖。 由文獻[2]主流道直徑計算： =9.74(mm) (式5.1) 式中D—主流道大頭直徑（mm） V—流經主流道的熔體體積 K—因熔體材料而異的常數 POM K=2.1 圖5.4 主流道的設計 5.1 定位環(huán)的尺寸參數[13] d1 16 20 25 30 d 注射機噴嘴直徑+（0.5～1） D 與注射機定位孔間隙配合 SR 注射機噴嘴球面半徑+（1～2） 主流流道的大頭直徑確定為9.74mm，因為小端直徑比注射機噴嘴直徑大（0.5-1）mm，由上知注射機噴嘴直徑為5mm，所以可得主流道小端直徑為6mm，主流道錐度一般取，根據設計計算可知錐度為2o,所以符合主流道的選取范圍。 2)分流道的設計 分流道的截面形狀有：圓形、梯形、u形、半圓形、矩形；由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內部的熔體流動狀態(tài)比較理想，所以分流道的表面粗糙度不能太小，取為R <1.6m; 分流道可以開設在動、定模分型面的兩側或任意一側，考慮到加工簡單，熱量損失與壓力損失都不大，所以分流道采用半圓截面流道,其半徑為3-10 mm. 由文獻[2]分流道直徑的計算： (式5.2) 式中 D—各級分澆道的直徑（mm） W—流經該分流道的熔體重量（g） L—流過W熔體的分流道長度（mm） 圖5.5 分流道的設計 3）澆口的設計 常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。塑件的澆口選擇在塑件的壁厚處，由于大塑件所填充塑料多，為此，在大塑件處的兩壁厚處各設一澆口，這樣可以提高充模速度。對于小塑件的澆口設在塑件的中心線上（小塑件為對稱圓形）。澆口采用點澆口形式其結構如下圖。 由文獻[1]點澆口的直徑計算： (式5.3) 式中 d—點澆口直徑（mm） n—系數，依材料種類而異，POM取0.7 c—依塑件壁厚而異的系數，因壁厚為2mm，取值為0.4 A—型腔表面積 圖5.6 澆口的設計 5.5冷卻系統(tǒng)的設計 1）冷卻回路的尺寸確定 冷卻回路所需的總面積計算 冷卻回路所需總表面積可按下式計算由文獻[1] (式5.4) 式中 ---冷卻回路總表面積， ----單位時間內注入模具中樹脂的質量， ---單位質量樹脂在模具內釋放的熱量，， ----冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂担? ----模具成形表面的溫度，℃; --- 冷卻水的平均溫度，℃ 。 由文獻[1]，=4.2，冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂悼捎孟率接嬎? （式5.5） 式中 ----冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂担? -----冷卻水在該溫度下的密度， ----冷卻水的流速，; -----冷卻水孔直徑, -------與冷卻水溫度有關的物理系數， 2）冷卻回路的總長度的計算[1] 冷卻回路總長度可用下式計算 (式5.6) 式中 -----冷卻回路總長度，; -----冷卻回路總表面積，; -----冷卻水孔直徑，。 平均壁厚為2mm時，水孔直徑可取10——14mm。本模具取10mm 。所以由模具的長度可知需要排布4根水道可以滿足冷卻水道長度要求。 圖5.7 冷卻水道排布 3）冷卻水體積流量的計算[1] 假如塑料樹脂在模內釋放的熱量全部由冷卻水傳導的話，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計算 (式5.7) 式中 -------冷卻水體積流量，; -------單位時間注射入模具內的樹脂質量，; --------單位質量樹脂在模具內釋放的熱量，; -------冷卻水比熱容，; --------冷卻水的密度， -------冷卻水出口處溫度，℃ -------冷卻水入口處溫度，℃ 。 5.6確定推出方式及側向抽芯機構 由于塑件的形狀為方形,采用推桿推出機構,推桿的推出機構是整個推出機構中簡單,較常見的一種形式.由于設置推桿的自由度較大,而且推桿截面大部分為圓形,容易達到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度,推桿推出是運動阻力小,推出動作靈活可靠,損壞后便于更換,因此在生產中廣泛應用. 塑件的側面有的方孔,因此模具應有側向抽芯機構,由于抽距離較短,抽出力較小,所以采用斜導柱,滑塊抽芯機構.斜導柱安裝在定模座板上,滑塊安裝在定模座板上. 6、模具設計的有關計算 模具成形尺寸設計計算[2] 在計算型腔的尺寸之前，首先要確定使用塑料的成形收縮率，查表得：取POM的成型收縮率為3%，根據精度等級的選用，采用6級。 依精度等級而定的計算法，一般塑件（SJI1372—78 5-6級精度） 1） 型腔尺寸 Δ根據尺寸查表得50-65基本尺寸,6級要求為0.64. (式6.1) Δ根據尺寸查表得30-40基本尺寸,6級要求為0.52 (式6.2) (式6.3) Δ根據尺寸查表得24-30基本尺寸,6級要求為0.48 (式6.4) (式6.5) Δ根據尺寸查表得10-14基本尺寸,6級要求為0.36 (式6.6) 2） 型芯尺寸 Δ根據尺寸查表得50-65基本尺寸,6級要求為0.64. (式6.7) (式6.8) (式6.9) Δ根據尺寸查表18-24基本尺寸,6級要求為0.44. (式6.10) (式6.11) (式6.12) 7、注塑機參數校核 7.1最大注射量校核 注射機的最大注塑量應大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好在注塑機的最大注塑量80%，由文獻[2] 所以，選用的注塑機最大注塑量應 式中——注塑機的最大注塑量：單位 ——注塑機的體積，單位 該產品：V塑件=80 ——澆注系統(tǒng)體積，單位 該產品：=15 故 (式7.1) 確定的注塑機注塑量為：118。所以，滿足要求。 7.2鎖模力校核 由文獻[2]得： > ——熔融型料在型腔內的壓力（70—100 Mpa）80％ ——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和：計算為9782mm2 ——注塑機的額定鎖模力 故 ＞ = (式7.2) 所以選定的注塑機為：900（KN） 滿足條件 7.3模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 由文獻[2]得：模具長寬＜拉桿間距 模具的長寬為＜注塑機拉桿間距 7.4模具閉合高度校核 由文獻[2]得：模具實際厚度H模=245mm 注塑機最小閉合厚度H最小=200 mm 即 H模＞H最小 故滿足要求 7.5開模行程校核 我們所選的注塑機的最大行程與模具厚度有關，故注塑機的開模行程應滿足下式：由文獻[2]得 > (式7.3) 因為 (式7.4) H1——推出距離 單位mm H2——包括注射系統(tǒng)在內的塑件高度 單位mm S機——注射機最大開模行程 故 滿足要求 8、模具結構、尺寸的設計計算 模具結構是由定模座板、定模板、型腔板、型芯板、模座、推板固定板、推板、導柱、導套、推件桿、推料桿、回程桿、斜導柱、滑塊和各種螺釘組成,其各部分相互配合完成工作. 8.1型腔結構 計算型腔數目 注射機的可塑化能力與每一模所需注入的熔體量 從保證塑件內在質量上考慮,每次注射所送出的熔體容量以占注射機的可塑化能力的80%為宜.根據我國1974標準,公稱注射量為的注射機,其塑化能力為.當用其他塑料時,應按密度計算,由文獻[2]公式如下: Qmax =V·ρ·C (cm3/h) Qmax-注射機對某種塑料的最大注射量(cm3/h) V-注射機規(guī)定的注射量(cm3/h) ρ-使用的塑料在常溫下的密度(g/cm3) c-系數, 結晶性塑料 c≈0.85 非結晶性塑料 c≈0.95 使用公稱注射量為1000cm3的注射機,注射容積40cm3的POM塑件,計算模具可能制作的型腔數. POM的密度基本與聚苯乙烯相近, (式8.1) (式8.2) 設每一注射循環(huán)時間為20秒,則1566.6÷3=533 cm3 每一件塑件為56.74cm3,加上澆道容積約為15 cm3,共計56.74+15=71.74 cm3 533÷71.74≈7(腔) (式8.3) 從注射機的開模距離考慮 開模距離:塑件長約63mm,從動模上取下時,模板開距不應小于其長的二倍,即126 mm.1000cm3注射機的模板行程為700mm,最大模具厚度為600 mm.完全可以取出塑件.但從開模距離來考慮,可以選用500 cm3的注射機(模板行程為300mm),但鎖模力為3500KN,不能作成一模7腔,只能作成4腔.一模4腔時,估計模板尺寸約為. 所以型腔板是由滑塊、4個凹模、4個導柱孔、1個推料桿和分流道及點澆口組成. 8.2型芯結構 型芯板是由4個凸模、16個推件孔、4個導柱孔、4個回程桿孔和一個推料桿孔以及4個螺紋孔組成. 8.3斜導柱 斜導柱安裝在定模、滑塊呆板狀在動模的結構,是斜導柱側向分型抽芯機構的模具中應用最廣泛的形式.它既可用于結構比較簡單的注射模,也可用于結構比較復雜的雙分型面注射模.由于所設計的模具具有側抽芯,所以應使用斜導柱. 其尺寸如下圖。 圖8.1 斜導柱的設計 8.4滑塊 滑塊是斜導柱側抽芯機構中的一個重要零部件,它上面安裝有側向型芯 或側向成形塊,注射成形時塑件尺寸的準確性和移動的可靠性都需要它的運動精度保證.滑塊的結構形狀可以根據具體塑件和模具結構靈活設計,它可分為整體式和組合式兩種,下面用的是整體式: 圖8.2 斜滑塊 8.5導向機構 合模導向機構在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時，都有一個唯一的準確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導向作用，引導動定模正確閉合，避免凸模式型芯先進入型腔而損壞；三是承受一定的側壓力，在成行過程中承受單向側壓力。導向機構主要由導柱和導套組成 導柱1 圖8.3 導柱1 導柱2 圖8.4 導柱2 8.6復位桿 復位零件，為了使推出元件合模后能回到原來的位置，在設計時應考慮推出機構的復位，推出機構中常用的復位零件有復位桿和彈簧，對于本模具的形式和結構的綜合考慮，選用復位桿推出機構。 圖8.5 復位桿 8.7拉料桿 拉料桿可分為球形拉料桿、z形拉料桿和薄片式拉料桿，根據對各種拉料桿的對比分析和對本模具成型特點考慮用z形拉料桿，其尺寸就及形狀如下圖： 圖8.6 拉料桿 8.8推件桿 圖8.7 推件桿 8.9推出結構 推出機構的組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動作的導向及和模時推遲推出零件復位的零件。 圖8.8 推出機構 9、塑料注射模具技術要求及總裝技術要求 9.1零件的技術要求 塑料注射模具應優(yōu)先按GB/T12555.1—90和GB4169.1—11選用標準模架和標準件。模具成形零件 材料和熱處理要求，優(yōu)先按下表內容選用。 表9.1 模具成形零件優(yōu)先選用材料和熱處理硬度參數[2] 零件名稱 模具材料 熱處理硬度 牌號 標準號 HBS HRC 型腔、型芯定模鑲件、動模鑲件、活動鑲件 45 GB699 216—260 40—45 4Cr GB3077 216—260 40—45 40CrNiMOA GB3077 216—260 40—45 3Cr2Mo GB1299 預硬狀態(tài) 35—45 4Cr 5MoSiV1 GB1299 246—280 45—55 3Cr13 GB1220 246—280 45—55 9.2總裝技術要求 模具的安裝是指將模具從制造地點運至注射機所在地，并安裝在指定的注射機的全過程，在安裝時要注意到模具的安裝方位要滿足設計圖樣的要求，模具中有側向滑動結構時，盡量使其運動方向為水平方向，模具長度與寬度尺寸相差較大時，應盡可能使較長的邊與水平方向平行，模具中帶有液壓油路接頭、熱流道元件接線板時，盡可能放置在非操作一側. 工作原理：開模時，動模部分向后移動，開模力通過斜導柱驅動側型芯滑塊，迫使其在動模板的導滑槽內向外滑動，直至滑塊與塑件完全脫開，完成側向抽芯動作。這時塑件包在型芯上隨動模繼續(xù)后移，直至注射機頂桿與模具推板接觸，推出機構開始工作，推桿將塑件從型芯上推出。合模時，復位桿使推出機構復位，斜導柱使側型芯滑塊向內移動完成復位。 表9.2 總裝技術要求[2] 條目編號 條目內容 1 定模（式定模板）與動模（式動模應板）安裝平面的 平行度按GB/T12555.2和GB/T125556.2規(guī)定 2 導柱、導套對定、動模安裝面（式定、動模座半安裝 面）的垂直度按GB/T12555.2和GB/T125556.2 3 模具所有活動部分應保證位置準確動作可靠，不得有 歪斜和卡滯現象。要求固定的零件不得相對竄動 4 塑件的嵌件或機外脫模的成形零件在模具上安放位 置應定位準確、安放可靠，具有防止錯位措施 5 流道轉接處應光滑圓弧連接、鑲拼處應密合，澆注系 統(tǒng)表面粗糙度為Ra≤0.8um 6 熱流道模具，其澆注系統(tǒng)不允許有樹脂泄露現象 7 滑塊運動應平穩(wěn)，合模后鑲塊應壓緊，接觸面積不少 于3/4，開模后定位準確可靠 8 合模后分型面應緊密結合，成形部位的固定鑲件配合處應緊密貼合，其間隙應小于塑料的額最大不落料間 隙，其值應符合如下規(guī)定： 塑料流動性 好 一般 較差 塑料間隙/mm ＜0.03 ＜0.05 ＜0.08 9 冷卻加熱系統(tǒng)應暢通，不應有泄漏現象 10 氣動式液壓系統(tǒng)應暢通，不應有泄漏現象 11 電氣系統(tǒng)應絕緣可靠，不允許有漏電式短路現象。 工藝流程 10.1 動模固定板 動模固定板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 動模固定板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 172*152*16mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下表面保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床 M7130T 4 鉗工 鉆孔 F40、4-F3.8、4-9.8 鉆床Z512B 鉸孔 4-F4H7、4-F10H7 鉆床Z5125A 锪孔 4-F12.2深5 鉆床Z5125A 10.2 鎖緊楔 鎖緊楔的加工工藝路線：毛坯→銑削加工→磨削加工→鉗工 鎖緊楔加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 22*21*17 2 銑削 銑削各個加工表面，15表面要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級、表面粗糙度Ra3.2 60min 銑床XA5032 3 平面磨削 保證15尺寸精度IT10，表面粗糙度Ra1.6 30min 平面磨床 M7130T 5 鉗工 鉆孔 保證中心距10尺寸精度，表面粗糙度Ra3.2。 鉆床 Z5125A 锪孔 F7深4，保證與F4.5同軸度公差0.02mm。 鉆床 Z5125A 10.3 定模固定板 定模固定板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 定模固定板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 172*152*12mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下平面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床M7130T 4 鉗工 鉆孔 F13.8、4-F3.8、2-F11.8 鉆床Z512B 鉸孔 F14H7、4-F4、2-F12H7 鉆床Z5125A 锪孔 F18深3、4-F10深6 鉆床Z5125A 10.4 定模板 定模板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工→電火花加工凹模→鉗工→研磨 定模板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 172*152*32mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量，保證15、26尺寸精度等級IT10級。 90min 銑床 XA5032 3 平面磨削 上下表面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床M7130T 4 鉗工 鉆孔 把定模板和動模板和在一起鉆導柱導套孔，作為工藝孔，2-F5.8、2-F13.8、4-F11.8、斜孔F9. 鉆床Z512B 鉸孔 2-F5、F15、2-F14 鉆床Z5125A 锪孔 2-F16深3，斜孔F12深5 鉆床Z5125A 攻絲 2-M3深10 絲錐 5 電火花 加工各個尺寸達到要求精度，表面粗糙度達到Ra0.2 180min 6 鉗工 銼削修整拔模斜度+30’留有0.02~0.04的研磨余量 銼刀 7 研磨 保證尺寸精度，表面粗糙度Ra0.2 拋光機、研磨膏 10.5 澆口套 澆口套的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→外圓磨削加工→精研 澆口套加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ36*20 2 車削 R5半球、F14、F35、階梯軸，F7錐孔，保證內錐孔表面粗糙度Ra0.4，要求其余各面均留有0.2~0.3mm的磨削加工余量 60min 車床C6063 3 外圓磨削 保證尺寸精度Φ14k6，表面粗糙度Ra0.8，保證垂直度和直線度要求0.02mm 60min 萬能外圓磨床M1432 4 精研 F14端面,表面粗糙度為Ra0.2 拋光機,研磨膏 10.6 導套 導套的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→熱處理→內、外圓磨削加工 導套加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ17*31 2 車削 車削F12、F16階梯軸，F8內孔，要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級、表面粗糙度Ra1.6 30min 車床C6140 3 滲碳淬火處理 滲碳深度0.5~0.8mm，硬度56~60HRC 加熱爐淬火槽 4 內圓磨削 保證尺寸精度Φ8H7，表面粗糙度Ra0.8 60min 萬能外圓磨床M1432 5 外圓磨削 保證尺寸精度Φ12r6，表面粗糙度Ra0.8 60min 萬能外圓磨床M1432 10.7 導柱 導柱的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→熱處理→外圓磨削加工 導柱加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ17*71 2 車削 F10、F12、F16階梯軸，F10要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量,保證其余尺寸的尺寸精度IT10級、表面粗糙度Ra1.6 60min 車床C6140 3 滲碳淬火處理 滲碳深度0.5~0.8mm，硬度56~60HRC 加熱爐，淬火槽 4 外圓磨削 保證尺寸精度Φ10r6，表面粗糙度Ra0.8 60min 萬能外圓磨床M1432 10.8 動模板 動模板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工→銑削→鉗工 動模板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 172*152*32mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下大平面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床 M7130T 4 鉗工 鉆孔 2-F4.8，把定模板和動模板和在一起鉆F10導柱導套孔，作為工藝孔，動模板和墊板一起鉆3-F3.8、4-F5.8 鉆床Z512B 鉸孔 3-F4H7、4-F6H7、2-F5H7 鉆床Z5125A 攻絲 4-M8深5.5 絲錐 5 銑削 銑T型槽，保證尺寸精度， 表面粗糙度Ra1.6 30min 銑床XA5032 6 電火花加工 加工動模型腔，保證尺寸精度， 表面粗糙度Ra0.2。 120min 6 鉗工 銼削修整、清根 銼刀 10.9 Φ20型芯 型芯的加工工藝路線：毛坯→車削加工→銑削加工→平面磨削加工→外圓磨削加工→鉆削加工 型芯加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 50x23x27mm 2 車削 F20階梯軸、端面，倒R1圓弧要求留有0.2~0.3mm的磨削加工余量。 45min 車床C6140 3 銑削 保證22、26、20、5尺寸，要求有0.2~0.3的磨削加工余量。 60min 銑床XA5032 4 平面磨削 F20端面,使其保證尺寸47 IT7級和表面粗糙度Ra0.2。保證20、22、26、5尺寸，IT7級和表面粗糙度Ra1.6。 60min 平面磨床 M7130T 5 外圓磨削 保證尺寸精度Φ20 、R1圓弧，表面粗糙度Ra0.02。 60min 萬能外圓磨床M1432 6 鉆孔 F8孔，孔的中心線與端面成15°，表面粗糙度Ra3.2。 30min 鉆床 Z5125A 10.10 Φ26型芯 型芯的加工工藝路線：毛坯→銑削加工→車削加工→外圓磨削加工→平面磨削加工 型芯加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 131x30x42mm 2 銑削 保證5、28、40尺寸，表面粗糙度Ra1.6。 60min 銑床XA5032 2 車削 129.5、F26、R2圓弧、F14、F10階梯軸，要求F26、125.5尺寸留有0.2~0.3mm的磨削加工余量。 60min 車床C6140 3 外圓磨削 保證尺寸精度Φ26h6、R2圓弧，表面粗糙度Ra0.2。 60min 萬能外圓磨床M1432 4 平面磨削 F26端面，使其保證尺寸129.5 IT7級和表面粗糙度Ra0.2 60min 平面磨床M7130T 10.11 墊板 墊板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 墊板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 172*152*17mm板料 2 銑 削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下表面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床M7130T 4 鉗工 鉆孔 鉆孔,2-F3.2、 F2.2、4-F4.2、4-F1.2，保證相對位置要求。 60mim 鉆床Z512B 10.12 模腿 模腿的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 模腿加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 152*42*34mm、152*25*34mm板料各一個 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下表面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床 M7130T 4 鉗工 鉆孔 2-F9.8、2-F8.5 鉆床Z512B 鉸孔 2-F10 鉆床Z5125A 攻絲 2-M10（152*42*34mm 板料） 絲錐 10.13 頂桿板 頂桿板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 頂桿板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 152*105*10mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下表面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床M7130T 4 鉗工 鉆孔 4-F3.1,與墊板合在一起鉆2-F3.2、F2.2 鉆床Z512B 锪孔 4-F10深3、3-F6深3 攻絲 4-M4 絲錐 10.14 墊釘 墊釘的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→外圓磨削加工→平面磨削加工 墊釘加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ10*12 2 車削 F4、F8階梯軸，要求F4留有0.2~0.3mm的磨削加工余量 60min 車床C6140 3 外圓磨削 保證尺寸精度Φ4r6，表面粗糙度Ra0.8 30min 萬能外圓磨床M1432 4 平面磨削 Φ10端面使其達到Ra1.6 30min 平面磨床M7130T 10.15 推板 推板的加工工藝路線：毛坯（板料）→銑削加工→平面磨削加工→鉗工 推板加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 152*105*10mm板料 2 銑削 各個表面，保證四個側面的尺寸精度IT10級，要求上下表面留有0.5~0.6mm的磨削加工余量 90min 銑床XA5032 3 平面磨削 上下表面，保證尺寸精度IT10級，表面粗糙度Ra0.8 60min 平面磨床 M7130T 4 鉗工 鉆孔 4-F5 鉆床Z512B 锪孔 4-F8.7深4 鉆床Z5125A 10.16 頂桿 頂桿的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→熱處理→外圓磨削加工→電火花加工 頂桿加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ8*64 2 車削 車削端面保證尺寸50+2 0（62.5+2 0）、表面粗糙度Ra0.8，車削F3（2）、F6階梯軸要求留有0.2~0.3mm的磨削加工余量 60min 車床C6140 3 外圓磨削 保證尺寸精度Φ3（2）e7，表面粗糙度Ra0.8 60min 萬能外圓磨床M1432 4 電火花加工 與動模板型腔一起加工，保證頂桿頭形狀與頂桿孔形狀吻合。 60min 10.17 復位桿 復位桿的加工工藝路線：毛坯（棒料）→車削加工→外圓磨削加工 復位桿加工的工序安排 序號 工序名稱 工序內容 工 時 設備 1 毛坯 Φ10*66mm 2 車削 車削端面保證尺寸65+2 0、表面粗糙度Ra1.6，車削F8、F4階梯軸要留有0.2~0.3mm的磨削加工余量 60min 車床C6140 3 外圓磨削 保證尺寸精度Φ4e7，表面粗糙度Ra1.6 60min 萬能外圓磨床M1432 4 平面磨削 與動模板一起加工，保證表面粗糙度Ra0.8 小 結 通過本次杯托注塑模設計，我們把以前學過的課程又重新回顧了一次，并且有了更深刻的了解，同時也得到了很好的鞏固，但是我們只是理論上的鞏固，只是一個步行的起點。 在此以前，我們根本不了解模具的設計，只是印象上有個形象意識，通過這次的模具設計，使我們對模具有了一定的了解，知道了模具定義、分類、結構組成、模具的發(fā)展、未來的動向。它在工業(yè)現代化建設中占有舉足輕重的地位。 通過這次設計，使我們得到了很大的收獲。這與老師的耐心指導是分不開的，但是由于我們是初學者，雖然查閱了很大一部分的資料，但對于真正的模具設計來說是有限的，是欠缺的。 因此在我們的設計圖紙和說明書中，存在著很多不足之處，希望老師在審閱時，給予指證，幫助我們更好的進步。 感謝老師對我們的細心指導和幫助 參考文獻 [1] 馮炳光等編．《模具設計與制造簡明手冊》．上海：上海科學技術出版社，1998． [2] 王季琨、沈中偉、劉錫珍．《機械制造工藝學》．天津：天津大學出版社，1998． [3] 薛彥成．《公差與技術測量》．北京：機械工業(yè)出版社，1999． [4] 黃毅宏、李明輝．《模具制造工藝》．北京：機械工業(yè)出版社，2003． [5] 華中理工大學等院校．《機械制圖》．北京：高等教育出版社，1999． [6] 胡石玉．《模具制造技術》．沈陽：東北大學出版社，1997． 35