方形盒的塑料注射模設(shè)計(jì)【注塑模具設(shè)計(jì)】,注塑模具設(shè)計(jì),方形盒的塑料注射模設(shè)計(jì)【注塑模具設(shè)計(jì)】,方形,塑料,注射,設(shè)計(jì),注塑,模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 專 業(yè) 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 設(shè) 計(jì) 題 目 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名 班 級(jí) 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 教研室主任 發(fā)任務(wù)書日期 2015 年 1 月 10 日 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)： 塑件的零件圖、材料及性能要求 2.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等)： 課題要求完成給定塑件的注塑模具設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要內(nèi)容有： ? 掌握塑料的使用性能和用途及模具鋼的使用情況，完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯； ? 了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況，掌握軟件使用和模具加工的新工藝； ? 使用專業(yè)常用軟件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，完成模具圖紙的繪制； ? 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 3.畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的技術(shù)文件： ? 外文資料譯文一份； ? 開題報(bào)告一份； ? 塑料件產(chǎn)品圖和三維造型圖； ? 模具裝配圖和主要零件圖（計(jì)算機(jī)繪制）； ? 設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 4.主要參考文獻(xiàn)： ? 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2007 ? 李志剛.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典（第一卷）[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 ? 展迪優(yōu).UG NX 7.0模具設(shè)計(jì)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011 ? 吳夢(mèng)陵.材料成型CAE技術(shù)及應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011 ? B.H.Lee，B.H.Kim.Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection一molded parts based on the modified complex method[J].Polymor-plastics technology engineering，1995，34(5):793 ? B.H.Lee，B.H.Kim.Automated design for the runner systerm of injection molds based on packing simulation [J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(l):147 ? B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded part[J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):253 ? B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variability[J].Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):791  5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)： 起 止 日 期 工 作 內(nèi) 容 備 注 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 第6周 第7周 第8周 第9周 第10周 第11周 第12周 第13周 第14周 布置任務(wù)，查閱有關(guān)資料。 翻譯有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的英語(yǔ)材料。 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 開始繪制注射模裝配草圖。 繪制注射模裝配草圖。 繪制注射模裝配圖。 計(jì)算機(jī)繪裝配圖。 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 修改模具裝配圖、修改成型零件圖。 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，修改圖紙。 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果驗(yàn)收、論文評(píng)閱、答辯資格審查。 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 教研室審查意見： 教研室主任（簽名） 年 月 日 院系審查意見： 院系主管領(lǐng)導(dǎo)（簽名） 年 月 日 開題報(bào)告 題目： 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 專 業(yè)：材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2015年3月 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職 稱 所在院系 課題來(lái)源 自擬課題 課題性質(zhì) 課題名稱 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義? 課題要求完成給定塑件的注塑模具設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，主要內(nèi)容有： [1] 掌握塑料的使用性能和用途及模具鋼的使用情況，完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯； [2] 使用專業(yè)常用軟件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，完成模具圖紙的繪制； [3] 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 本課題對(duì)模具設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，其研究意義如下： [1] 培養(yǎng)了我們綜合分析和解決模具專業(yè)的一般工程技術(shù)問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。 [2] 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)構(gòu)思和創(chuàng)新思維，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序規(guī)范和方法。 [3] 培養(yǎng)我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想和使用技術(shù)資料、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等手冊(cè)、圖冊(cè)工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫技術(shù)文件等方面的工作能力。 [4] 培養(yǎng)我們進(jìn)行調(diào)查研究，面向?qū)嶋H，面向生產(chǎn)，向工人和技術(shù)人員學(xué)習(xí)的基本工作態(tài)度，工作作風(fēng)和工作方法。 文 獻(xiàn) 綜 述 1. 注塑模設(shè)計(jì) 隨著世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì)愈演愈烈，我國(guó)的模具行業(yè)發(fā)展也變得越來(lái)越迅速，模具的設(shè)計(jì)要求也隨之變得越來(lái)越高，變得越來(lái)越快速、精密、高效、高質(zhì)，因此，在模具制造過(guò)程中，不但要注意加工設(shè)備和工人專業(yè)素質(zhì)，還要格外注意模具設(shè)計(jì)，尤其是要學(xué)會(huì)科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中?；谥R(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)知識(shí)的重用和模具的快速概念設(shè)計(jì)，這樣可以優(yōu)化注塑模具的設(shè)計(jì)方案，快速提高注塑模具的設(shè)計(jì)效率，節(jié)約注塑模具的 文 獻(xiàn) 綜 述 設(shè)計(jì)時(shí)間，保證注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足模具市場(chǎng)對(duì)注塑模具的需求，進(jìn)而提升模具企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此注塑模具設(shè)計(jì)人員要了解注塑模具的一般設(shè)計(jì)內(nèi)容和考慮的因素，掌握幾種常用的應(yīng)用了知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)技術(shù)，以提高自身的設(shè)計(jì)水平。 科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中具有傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)，這也是基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)的意義之所在?；谥R(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)可以一種綜合考慮選材、模具的結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)等，設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)管理一體化的一種設(shè)計(jì)方式；基于知識(shí)工程的注塑模具設(shè)計(jì)可以利用知識(shí)工程這種先進(jìn)的平臺(tái)，有利于模具企業(yè)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的重用，具有重要的實(shí)踐意義；而目前模具行業(yè)尚未形成系統(tǒng)的、完整的標(biāo)準(zhǔn)零件體系，應(yīng)用知識(shí)工程到注塑模具設(shè)計(jì)中有利于模具行業(yè)提高零件的系列化水平和標(biāo)準(zhǔn)化水平，規(guī)范模具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作；此外，科學(xué)地將知識(shí)工程應(yīng)用到注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以快速提高注塑模具的設(shè)計(jì)效率，節(jié)約注塑模具的設(shè)計(jì)時(shí)間，而且電子化、技術(shù)化的模具設(shè)計(jì)可以保證注塑模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿足模具市場(chǎng)對(duì)注塑模具的需求，進(jìn)而提升模具企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和核心競(jìng)爭(zhēng)力，有利于模具企業(yè)的生存和發(fā)展。 2. 論CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中現(xiàn)狀 2.1　國(guó)外 國(guó)外CAE技術(shù)已經(jīng)得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)50年代，美國(guó)的部分學(xué)者就開始運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法，建立聚合物過(guò)程的模型。到20世紀(jì)80年代，注塑成型方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛地應(yīng)用CAE技術(shù)。如Moldflow（澳大利亞的MF公司）以及C-MOLD（美國(guó)AC-Tech公司，已被Moldflow公司合并）是目前國(guó)際上較為成熟的注塑CAE軟件，另外CADMOLD（德國(guó)）、I-DEAS（美國(guó)）等應(yīng)用也較為廣泛。 2.2　國(guó)內(nèi) 我國(guó)CAE技術(shù)的研究、開發(fā)、推廣近年來(lái)也獲得了不錯(cuò)的成果，如Z-Mold軟件和HSCAE軟件。但當(dāng)前最嚴(yán)重的問(wèn)題在于諸多企業(yè)對(duì)CAE技術(shù)的重視不夠，沒有認(rèn)識(shí)到使用CAE軟件的經(jīng)濟(jì)效益。另外，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的CAE軟件都是政府立項(xiàng)，研發(fā)主要依靠國(guó)家項(xiàng)目資金支持，CAE技術(shù)的繼續(xù)研發(fā)和市場(chǎng)推廣、應(yīng)用受到極大的限制。 3. 基于CAE技術(shù)的注塑模具設(shè)計(jì)流程 利用CAE技術(shù)進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)的具體步驟為：產(chǎn)品數(shù)據(jù)輸入→劃分單元、建立分析模型→設(shè)定條件→分析方案→評(píng)估→確定方案。整個(gè)設(shè)計(jì)流程的技術(shù)關(guān)鍵：（1）產(chǎn)品造型：通過(guò)三維成像設(shè)計(jì)軟件完成產(chǎn)品的建模，同時(shí)通過(guò)對(duì)使用條件進(jìn)行模擬分析、預(yù)測(cè)產(chǎn)品的使用情況等；（2）模具設(shè)計(jì)：模具以CAE結(jié)果為基礎(chǔ)利用三維CAD軟件設(shè)計(jì)模具；（3）產(chǎn)品分析：根據(jù)產(chǎn)品的相關(guān)數(shù)值通過(guò)CAE技術(shù)實(shí)行模擬流動(dòng)等分析化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)；（4）優(yōu)化設(shè)計(jì)：根據(jù)CAE的結(jié)果，修改模 文 獻(xiàn) 綜 述 具模型，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的模具設(shè)計(jì)結(jié)果；（5）結(jié)構(gòu)分析：利用CAE對(duì)模具結(jié)構(gòu)多方面、多角度進(jìn)行分析。 4. CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 4.1　產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化 利用CAE技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的分析、評(píng)估和優(yōu)化，協(xié)助設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品的外觀、合理壁厚、原料的選擇，高效準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)最優(yōu)塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，且通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行環(huán)境模擬，通過(guò)計(jì)算機(jī)直觀地獲得產(chǎn)品的形狀和性能，并進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)，預(yù)估在外界因素作用下產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、強(qiáng)度的優(yōu)化，同時(shí)也省略產(chǎn)品的原型試驗(yàn)的過(guò)程，使注塑模具的設(shè)計(jì)不再受設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人傾向的影響，節(jié)約人力物力，并獲得最優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)果。 4.2　注塑模具設(shè)計(jì)的重要工具 一般進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)需要反復(fù)的試驗(yàn)，最終才能完善設(shè)計(jì)。利用CAE技術(shù)，可以對(duì)產(chǎn)品模型的大小、構(gòu)成系統(tǒng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化，并通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。CAE可進(jìn)行注塑模具的產(chǎn)品造型、材料選擇、工藝流程、注意事項(xiàng)等的分析，設(shè)計(jì)師可以以這些信息為參考，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 4.2.1 產(chǎn)品優(yōu)化：快速檢查產(chǎn)品相關(guān)零件設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)師可以得到有關(guān)材料或幾何體、澆口位置、壁厚的信息。CAE的結(jié)果和設(shè)計(jì)建議可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)細(xì)節(jié)的最合理優(yōu)化，并消除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品外觀、連接縫隙、產(chǎn)品縮小等問(wèn)題。 4.2.2 保壓和填充：各種CAE軟件最基本的分析功能之一，可實(shí)現(xiàn)注塑模具設(shè)計(jì)的實(shí)體仿真模擬。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品溫度、生產(chǎn)時(shí)間、大氣壓力、融合時(shí)間、力量大小等的結(jié)果進(jìn)行分析，有利于選擇出口位置的系統(tǒng)，并進(jìn)行排氣位置、產(chǎn)品溫度、熔接位置選擇等的預(yù)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理塑料產(chǎn)品中存在的質(zhì)量隱患。 4.2.3 翹曲分析：翹曲變形原因很復(fù)雜，可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、模具結(jié)構(gòu)以及工藝參數(shù)的合理性。它的主要分析輸出結(jié)果包括變形量和應(yīng)力等，可幫助用戶找出翹曲變形成因，提高制品的尺寸精度，為用戶提供有用的參考數(shù)據(jù)，并優(yōu)化制品的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 4.2.4 冷卻分析：通過(guò)模擬監(jiān)測(cè)注塑成型的冷卻過(guò)程，預(yù)估型腔熱流分布、表面溫度和冷卻時(shí)間等，在產(chǎn)品制造之前，判斷生產(chǎn)線的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否存在缺陷和不合理之處，優(yōu)化冷卻回路的鋪設(shè)，得到最佳的冷卻效果，減少成型時(shí)間，同時(shí)避免因冷卻原因?qū)е碌漠a(chǎn)品的翹曲方面的缺陷 4.2.5 優(yōu)化工藝技術(shù)參數(shù)：受到個(gè)人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的局限，設(shè)計(jì)師很難實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的精確選擇，CAE通過(guò)模擬注塑模具設(shè)計(jì)的全過(guò)程，預(yù)估可能產(chǎn)生的問(wèn)題，進(jìn)行定性與定量解析處理，了解模具型腔中的情況，使設(shè)計(jì)師可以此為參考，搭配原料 文 獻(xiàn) 綜 述 品種、生產(chǎn)設(shè)備等，并獲得生產(chǎn)溫度、生產(chǎn)壓力、塑料表溫、生產(chǎn)時(shí)間控制等最佳的工藝參數(shù)，進(jìn)行多方案對(duì)比后選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。 5. CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的發(fā)展 在注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，CAE技術(shù)獲得了廣泛的支持和使用，取得了理想的成績(jī)，但在未來(lái)注塑模具設(shè)計(jì)的應(yīng)用過(guò)程中，CAE技術(shù)仍有待完善、發(fā)展： （1）與三維成像技術(shù)的集成：當(dāng)前CAE技術(shù)與三維成像技術(shù)間存在不同的數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此導(dǎo)致一些數(shù)據(jù)的誤差失真，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將更有利于開發(fā)專屬于注塑模具設(shè)計(jì)的CAE系統(tǒng)。 （2）耦合分析：可有機(jī)地將設(shè)計(jì)工作流程中的各個(gè)步驟，如三維成像、產(chǎn)品測(cè)試、參數(shù)調(diào)控等模塊結(jié)合起來(lái)，利用耦合分析的功能，全面細(xì)致地獲得注塑模具設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的實(shí)際使用情況。 （3）高效：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及更加復(fù)雜的算法和設(shè)計(jì)規(guī)劃流程軟件的應(yīng)用，將大大提高CAE技術(shù)的工作效率，從而促使在注塑模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，更加廣泛地應(yīng)用CAE技術(shù)，提高整體的效率和質(zhì)量。 （4）智能化：將電腦智能、自動(dòng)化等人工智能技術(shù)集成到CAE技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)CAE技術(shù)自主完成設(shè)計(jì)、推演參數(shù)、模擬產(chǎn)品使用情況等，大大提高注塑模具設(shè)計(jì)的合理性和質(zhì)量。CAE技術(shù)的應(yīng)用，使得模具設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)的分析，大大提高模具設(shè)計(jì)的水平，CAE技術(shù)與人工智能的組合將可達(dá)到模具設(shè)計(jì)的自動(dòng)優(yōu)化的目標(biāo)，從而解決因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)、技巧等原因?qū)е碌脑O(shè)計(jì)問(wèn)題，提高模具設(shè)計(jì)的合理性和產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用具有重大意義。 6. 我國(guó)注塑模具的發(fā)展趨勢(shì) 模具工業(yè)作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志，已經(jīng)獲得了越來(lái)越廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。當(dāng)前，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、人們需求的不斷提高，為了適應(yīng)市場(chǎng)需要，模具行業(yè)也需要不斷發(fā)展創(chuàng)新。從以上的分析中可以看出，我國(guó)在注塑模具的研究方面取得了重要的進(jìn)展，先進(jìn)制造技術(shù)的采用與新材料的應(yīng)用使我國(guó)的注塑模具朝著精密、高速、節(jié)能的方向發(fā)展，具體發(fā)展方向表現(xiàn)在以下方面: (1)CAD/CAM/CAE 技術(shù)將廣泛應(yīng)用于注塑模具設(shè)計(jì)模具從設(shè)計(jì)到檢測(cè)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，隨著模具行業(yè)的發(fā)展，在注塑模具設(shè)計(jì)方面也需要越來(lái)越多新技術(shù)的投入。近些年來(lái)，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)( CAD) /計(jì)算機(jī)輔助制造( CAM) /計(jì)算機(jī)輔助工程( CAE) 技術(shù)在注塑制造業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其技術(shù)也越來(lái)越成熟。近些年來(lái)的實(shí)踐表明，在注塑模具設(shè)計(jì)方面普及推廣CAD/CAM/CAE 技術(shù)，可以大大提升注塑模具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化 2) 熱流道模具在注塑模具中的比重將逐漸提高 由于在模具制造中采用熱流道技術(shù)可以大幅度提高塑件的質(zhì)量，同時(shí)還可以 文 獻(xiàn) 綜 述 減少能源浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率，因此，近些年來(lái)，熱流道技術(shù)在注塑模具的應(yīng)用中快速發(fā)展，許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家熱流道模具在注塑模具中的比重高達(dá)50% ～ 80%。我國(guó)也有很多廠家將熱流道技術(shù)應(yīng)用于注塑模具的生產(chǎn)，熱流道技術(shù)在注塑模具中的使用率將不斷提高。 (3) 專用和優(yōu)質(zhì)模具材料將不斷推陳出新 隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展，模具材料的選用也不斷得到重視。模具材料一般在整個(gè)模具價(jià)格中占10% ～ 30%，優(yōu)質(zhì)的材料可以提高塑件的成型率、延長(zhǎng)模具的使用壽命。模具材料的選用一般要滿足耐磨性好、強(qiáng)韌性高等要求，目前采用較多的是鋼模。但是，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)不同塑件的要求，選擇不同的模具材料，加大對(duì)合金、復(fù)合材料等的研究應(yīng)用。 (4) 智能化、自動(dòng)化研磨拋光將得到應(yīng)用 對(duì)塑件的成型率以及外觀質(zhì)量有重要影響的因素之一就是模具的表面質(zhì)量。隨著人們對(duì)塑件外觀要求的不斷提高，模具表面的光整加工也越來(lái)越引起注塑行業(yè)的重視。目前，我國(guó)模具表面加工仍然以手工研磨拋光為主，手工研磨拋光存在效率低、質(zhì)量差等缺陷。因此，為了促進(jìn)我國(guó)模具制造業(yè)的發(fā)展，我們應(yīng)加大對(duì)新工藝的研制，促進(jìn)模具的自動(dòng)化研磨拋光。 (5) 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高 隨著新的技術(shù)在模具生產(chǎn)中的不斷應(yīng)用，很多發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已經(jīng)達(dá)到80%。為了適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展需求，標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)將成為我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展方向。同時(shí)，從目前模具行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，模具還將對(duì)加工精度的要求不斷提高; 中高檔模具在總數(shù)中的比例將增大; 模具的使用壽命不斷增長(zhǎng); 快速成型技術(shù)在模具中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛; 綠色制造技術(shù)將得到迅速發(fā)展; 微成型技術(shù)將成為模具技術(shù)的一個(gè)新分支等?？傊?，模具制造會(huì)朝著快速、高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的大方向發(fā)展。 7. 總結(jié) CAE技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)以假想線、面為基礎(chǔ)，把產(chǎn)品分割成為有限個(gè)大小、數(shù)目、單元進(jìn)行研究。即是將一個(gè)完整的個(gè)體人為地分成有限個(gè)單元，在計(jì)算機(jī)中獲得產(chǎn)品的近似模型，并以此模型為藍(lán)本，經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，從而得出各個(gè)單元的數(shù)據(jù)特征，評(píng)估、綜合后而得到產(chǎn)品實(shí)體的數(shù)據(jù)。它的主要功能是設(shè)計(jì)產(chǎn)品、管理數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、產(chǎn)品分析和生產(chǎn)的綜合。 參考文獻(xiàn) [1] 陳鵬.注塑模斜向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用.機(jī)床與液壓，2014, 42(2):30-32. [2]孫強(qiáng),蔡景棟,李俊偉.注身寸模CAD/CAE/CAM系統(tǒng)集成.模具制造,2004,(7):18-21 文 獻(xiàn) 綜 述 [3] 馮剛,張朝閣,江平.我國(guó)注塑模具關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展.塑料工業(yè), 2014， 42(4):16-19. [4] 姜國(guó)聚,陳廣娟.調(diào)料盒注射模具的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2014， 11(28):73-76. [5] 張荷秀.論CAE技術(shù)在注塑模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，（17）： 38-39. [6] 黃雁彬.基于知識(shí)的注塑模具設(shè)計(jì)若干技術(shù)研究.工業(yè)技術(shù)，2014，（27）91. [7] 陳連生.關(guān)于注塑模設(shè)計(jì)方式的研究.科技信息，2014，（9):199.231. [8] 賈建利，蘭自立.側(cè)滑塊和滑塊側(cè)抽芯注塑模設(shè)計(jì).模具技術(shù)，2013，(5)：39-42. [9] 郭幼丹.塑料模具的磨損機(jī)制與失效機(jī)理的研究.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2007， (1):139-141. [10]汪薇,趙寧,任風(fēng)勝,趙俊華.模具的熱流道技術(shù).科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013, (35):33-34. [11]E.Uhlmann & A.M.Zanatta & F.Mahr & J.O.Gomes.Influence of inclusion contents on the micro-machinability of three plastic mold steels. Int J Adv Manuf Techno,2013,(68):2451-2460. [12]馮剛,田雅萍,張朝閣.注塑模具冷卻系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及研究進(jìn)展.工程塑料 應(yīng)用，2014,42（9）:115-119. [13]Fang-Jung Shiou·Chao-Chang A.Chen·Wen-Tu Li.Automated surfacefinishing of plastic injection mold steel with spherical grinding and ball burnishingprocesses.Int J Adv Manuf Technol,2006,(28):61-66. 研 究 內(nèi) 容 [1]研究分型面位置、型腔數(shù)量及模具結(jié)構(gòu)形式。 [2]選擇注射機(jī)。 [3]設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)、脫模方式、排氣部位及冷卻水道的布置形式。 [4]根據(jù)三維模型繪制塑件的二維工程圖，分析塑件的成型工藝并設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。 研 究 計(jì) 劃 第1周 布置任務(wù)，查閱有關(guān)資料。 第2周 翻譯有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的英語(yǔ)材料。 第3周 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 第4周 分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及模具的成型工藝方案，撰寫開題報(bào)告。 第5周 開始繪制注射模裝配草圖。 第6周 繪制注射模裝配草圖。 第7周 繪制注射模裝配圖。 第8周 計(jì)算機(jī)繪裝配圖。 第9周 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 第10周 計(jì)算機(jī)繪制模具主要成型零件圖。 第11周 修改模具裝配圖、修改成型零件圖。 第12周 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，修改圖紙。 第13周 畢業(yè)設(shè)計(jì)成果驗(yàn)收、論文評(píng)閱、答辯資格審查。 第14周 準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 特 色 與 創(chuàng) 新 利用CAD/CAE技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)省事、省力，減少了試模次數(shù)，縮短了模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)周期。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室意見 主任簽名： 年 月 日 院系意見 院系主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日 8 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 方形盒的注射模設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 班級(jí)： 學(xué)號(hào): 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起迄日期： Graduation Design(Thesis) Injection mold design of square box By 摘 要 本課題是方形盒的注射模設(shè)計(jì)，要求是大批量生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)和工藝性進(jìn)行縝密的分析之后，發(fā)現(xiàn)塑件成型面積小且型腔較淺，所以采用了側(cè)澆口的注射模具和直流式冷卻系統(tǒng)。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一些重要的尺寸（如模板厚度，頂桿直徑，流道尺寸等）都經(jīng)過(guò)了理論計(jì)算或取一個(gè)合理的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。最后，我們根據(jù)UG生成的一整副模架來(lái)作為參考，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算，在CAD中繪制出裝配圖和成型零部件的零件圖。 關(guān)鍵詞: 方形盒；注射成型；側(cè)抽芯；CAD ABSTRACT The injection mould of square box was designed. The demand is the mass production.Based on the plastic pieces of the structure and manufacturability of after careful analysis,found that plastic molding and mold smaller area is shallower,So going to adopt injection mould and direct cooling system of the side gate.In the process of the design of the mould,some important dimensions(such as the thickness of the template,plunger diameter,the size of the flow channel,etc.)through the theoretical calculation or take a reasonable experience value.Finally,we based on UG generated a whole pair of die set for reference,by further calculation,draw in CAD assembly drawings and part drawings for molding parts. Key words：square box; Injection molding; Side core pulling; CAD 目 錄 第一章 緒論 1 1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1 1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 1 1.3模具產(chǎn)業(yè)的變化 1 第二章 塑件成型工藝分析 3 2.2設(shè)計(jì)任務(wù) 3 2.2塑件結(jié)構(gòu)分析 4 2.3塑件材料性能特點(diǎn) 4 2.4塑件的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) 4 第三章 成型設(shè)備與模架的選擇 6 3.1注射機(jī)的選擇 6 3.1.1所需注射量計(jì)算 6 3.1.2鎖模力計(jì)算 6 3.1.3注射機(jī)型號(hào)的確定 6 3.2模架選擇 8 第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 9 4.1分型面位置確定 9 4.2確定型腔數(shù)量及排列方式 9 4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9 4.3.1主流道設(shè)計(jì) 9 4.3.2分流道設(shè)計(jì) 10 4.3.3澆口設(shè)計(jì) 10 4.4成型零件結(jié)構(gòu)的確定 10 4.4.1型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 4.4.2型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 4.4.3側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 4.5冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì) 13 4.6模具結(jié)構(gòu)形式的確定 14 第五章 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 15 5.1支撐零部件設(shè)計(jì) 15 5.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 5.2.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 15 5.3模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 5.4成型零件工作尺寸計(jì)算 17 5.4.1成型零部件的性能要求 17 5.4.2型芯、型腔工作部位尺寸計(jì)算 17 第六章 推出與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 6.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 6.1.1推桿的選擇 20 6.1.2推桿的配合 21 6.2復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 第七章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 23 7.1注射容量與質(zhì)量校核 23 7.2鎖模力校核 23 7.3模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 23 7.3.1拉桿間距校核 23 7.3.2模具閉合高度校核 23 7.3.3開模行程校核 23 第八章 總結(jié)和展望 25 致謝 26 參考文獻(xiàn) 27 5 第一章 緒 論 1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：根據(jù)導(dǎo)師給的塑件二維圖畫出三維圖，分析方形盒結(jié)構(gòu)；模具要求一模兩腔，側(cè)澆口進(jìn)料；采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行側(cè)向抽芯；完成模具裝配圖（計(jì)算機(jī)繪制）和主要成型零件圖（計(jì)算機(jī)繪制）；完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，答辯驗(yàn)收。 1.2畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，是對(duì)我們四年學(xué)習(xí)的一次總結(jié)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，需要運(yùn)用我們很多以前學(xué)到的專業(yè)方面的知識(shí)。它是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)生活的一次全面考察，將四年所學(xué)的的知識(shí)綜合運(yùn)用一下既起到鞏固加深的作用又培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以讓我們進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí)，充分認(rèn)識(shí)自己，客觀分析環(huán)境，科學(xué)的樹立目標(biāo)，克服職業(yè)生涯中的困難。為我們以后的工作打下基礎(chǔ)。 1.3模具產(chǎn)業(yè)的變化 在現(xiàn)代社會(huì)的大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)中，模具其實(shí)是其中最重要項(xiàng)目之一。因?yàn)樵诠I(yè)化的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)的是流水線，最后的成品絕大多數(shù)都是統(tǒng)一的組裝與使用的。所以由于種種原因，每個(gè)產(chǎn)品之間要求相似度非常高。如果只靠人工的話是無(wú)法保證每個(gè)產(chǎn)品之間如此高的相似度的。因此為了保證每個(gè)產(chǎn)品之間的質(zhì)量與相似度，就必須使用摸具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。在中國(guó)六七十年代開始使用模具的時(shí)候，模具十分簡(jiǎn)陋，生產(chǎn)出的產(chǎn)品十分的簡(jiǎn)陋，甚至還不如一些有經(jīng)驗(yàn)的老師傅，一些工人不使用模具，僅僅憑著多年的經(jīng)驗(yàn)加工出來(lái)的產(chǎn)品精度高。 但是改革開放以后，模具行業(yè)發(fā)生了巨大的變化，模具行業(yè)充分利用了改革開放的契機(jī)在過(guò)去的幾十年里取得了充分的發(fā)展，無(wú)論是模具的產(chǎn)值，還是模具的質(zhì)量都取得了重大發(fā)展。去年，也就是2014年，我國(guó)的模具生產(chǎn)總值達(dá)到了驚人的1.8萬(wàn)億元，產(chǎn)值排名超過(guò)日本和美國(guó)，取得了世界第一的寶座。在模具的質(zhì)量，精度，等多個(gè)方面也達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先的水平。但是我們也要看到不好的一面。我國(guó)模具相比較國(guó)外的模具而言，我國(guó)模具總體科技含量比較地，占產(chǎn)值很大一部分的是低端模具，而那些科技含量較高的高端模具還是相對(duì)而言占的比例比較少的。 應(yīng)此更加地需要我們大力地升級(jí)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展一些高端與頂件的模具，逐步地淘汰那些落后的和更不上時(shí)代發(fā)展的模具，大力地整合與發(fā)展模具行業(yè)，提高我們模具行業(yè)的水準(zhǔn)，不僅僅是要做大，更是要做強(qiáng)。 第二章 塑件成型工藝分析 2.1設(shè)計(jì)任務(wù) 該產(chǎn)品為方形盒，材料選用ABS塑料，精度MT2級(jí)，大批量生產(chǎn)。 塑件側(cè)面有兩個(gè)通孔，需要側(cè)抽芯。課題需要根據(jù)三維模型繪制塑件的二維工程圖如2-1所示，分析塑件的成型工藝并設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)。 圖2-1塑件二維工程圖 26 2.2塑件結(jié)構(gòu)分析 該產(chǎn)品為方形盒，材料選用ABS塑料，精度MT2級(jí)，大批量生產(chǎn)。根據(jù)二維工程圖畫出如下圖2-2所示塑件三維圖。 圖2-2塑件三維圖 塑件的脫模斜度方面，由于塑件壁厚約為2mm，其型腔脫模斜度35′~1°30′，型芯脫模斜度30′~40′。塑件2側(cè)有孔需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。 2.3塑件材料的性能特點(diǎn) ABS樹脂是一種共混物，顏色為淺黃色，無(wú)毒性無(wú)味道、吸水率低，具有較好的物理性能，如較好的導(dǎo)電性能、耐磨性，尺寸穩(wěn)定性、和表面光澤等，并且易于加工成型。缺點(diǎn)是耐熱性差，且易燃。ABS為熱塑性塑料，綜合性能較好，力學(xué)性能也好。 ABS的為密度ρ=1.1，收縮率0.3～0.8%，現(xiàn)取值0.5%。 2.4塑件的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) (1)成型前的準(zhǔn)備 ①原料的外觀的檢驗(yàn)和工藝性能測(cè)定； ②原材料的染色及對(duì)粉料的造粒； ③對(duì)易吸濕的塑料進(jìn)行充分的預(yù)熱和干燥； （2）注射過(guò)程及參數(shù) 注射過(guò)程可以分為加料，塑化，注射，冷卻4個(gè)階段。ABS塑料的注射工藝參數(shù)如下表2-1所示。 表2-1 ABS塑料的注射工藝參數(shù) 項(xiàng)目 規(guī)格 注射機(jī)類型 螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速/(r·min-1) 30～60 料筒溫度（后段）/℃ 180～200 料筒溫度（中段）/℃ 210～230 料筒溫度（前段）/℃ 200～210 噴嘴 溫度/℃ 180～190 結(jié)構(gòu) 直通式 注射壓力/MPa 70～90 保壓壓力/MPa 50～70 成型時(shí)間/s 注射時(shí)間 3～5 保壓時(shí)間 15～30 冷卻時(shí)間 15～30 成型周期 40～70 （3）在模具設(shè)計(jì)及成型過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①因ABS原料粒料吸濕性強(qiáng)，致使制品出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，因此成型前需要充分干燥，含水率控制在0.1%以下。 ②ABS流動(dòng)性較好，溢邊料0.04㎜左右。 ③推出力過(guò)大或機(jī)械加工時(shí)塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡。 第三章 成型設(shè)備與模架的選擇 3.1注射機(jī)的選擇 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重中之重就是注塑機(jī)的選擇，選擇注塑機(jī)的前提就是計(jì)算所需鎖模力、總注射物料量，然后初選設(shè)備。 3.1.1所需注射量的計(jì)算 （1）塑件質(zhì)量、體積計(jì)算 對(duì)于該塑件，根據(jù)用戶提供的三維圖，用軟件UG7.0直接分析得到： ， 。 （2）澆注系統(tǒng)凝料體積 凝料按塑件體積的0.6倍計(jì)算，本次設(shè)計(jì)中采用一模兩腔。 （3）該模具一次注射所需要的ABS 3.1.2鎖模力計(jì)算 塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及鎖模力 ； --； --流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積（mm2）； --（N）； --塑料熔體對(duì)型腔平均壓力。 是未知的，這里來(lái)計(jì)算。 ； 由文獻(xiàn)[4]表5.2可以知道ABS型腔壓力為30MPa； 。 3.1.3注射機(jī)型號(hào)的選定 由鎖模力和注射量可以選擇注射機(jī)型號(hào)為XS-ZY-125，該注射機(jī)參數(shù)如表3-1所示。 表3-1注射機(jī)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 值 注射機(jī)額定注射量 125cm3 噴嘴球面半徑 SR12mm 注射壓力 120MPa 模具最小厚度 200mm 模具最大厚度 300mm 最大開合模行程 300mm 注射機(jī)拉桿的間距 260×290mm 鎖模力 900KN 頂出形式 兩側(cè)頂出 合模方式 液壓--機(jī)械 最大成型面積 320cm2 注射方式 螺桿式 3.2模架選擇 模架常常由動(dòng)模固定板、定模固定板、動(dòng)模座板、定模座板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推板、推桿固定板、復(fù)位桿、支承板、墊塊等組成。參照塑件總體尺寸和型腔的確定，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取模架250×270。模架圖如圖3-1所示 各模板選擇如下 動(dòng)模板270×250×50 定模板270×250×70 墊塊48×270×80 圖3-1模架 第四章 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 4.1分型面位置的確定 從所提供的塑件三維模型上可以看出塑件側(cè)面有孔，需采用側(cè)抽芯來(lái)完成。由于塑件較小，所以決定單點(diǎn)進(jìn)料，分型面選擇如圖4-1所示。 圖4-1分型面 4.2確定型腔數(shù)量及排列方式 塑件尺寸較小，結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，結(jié)合該塑件方形盒的產(chǎn)量（大批量生產(chǎn)）及塑件的精度因素，應(yīng)該采用一模兩腔的形式，型腔布置在模具中間。 4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.3.1主流道設(shè)計(jì) 主流道的作用就是注塑機(jī)噴嘴噴出的凝料通過(guò)主流道送入型腔和分流道中。注射機(jī)與主流道間關(guān)系如下表4-1所示。 表4-1注塑機(jī)與主流道之間關(guān)系 噴嘴球面半徑 噴嘴孔直徑 模具主流道與噴嘴之間的關(guān)系 ； 球面配合高度； 主流道長(zhǎng)度； 主流道大端直徑 ； 選擇標(biāo)準(zhǔn)的主流道襯套（澆口套）為主流道零件，因此澆口套的總長(zhǎng)。 4.3.2分流道設(shè)計(jì) 分流道的作用是把主流道流入的凝料改變方向，把凝料傳遞到型腔內(nèi)。 分流道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是平衡式布置形式使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個(gè)型腔。 分流道截面形式有好多種，例如有U形、矩形、圓形、半圓形及梯形等多種形式。在本設(shè)計(jì)中，為了便于繪圖，故采用圓形截面。 對(duì)各種不同塑料來(lái)說(shuō)，分流道直徑可以小到2mm，也可大至10mm；對(duì)于大多數(shù)塑料，分流道直徑常取5～6mm。本設(shè)計(jì)中分流道直徑取10mm。表面粗糙度取。 4.3.3澆口設(shè)計(jì) 澆口是繼主流道，分流道后最重要的一部分，是模具澆注流道的最后一部分，熔融材料就是從這端流入澆口的，另外一端直接與模具型腔相連接。 （1） 選擇澆口類型 ①點(diǎn)澆口； ②側(cè)澆口； ③直澆口； ④潛伏式澆口； ⑤輪輻式澆口。 針對(duì)本設(shè)計(jì)，我采用側(cè)澆口，側(cè)澆口的截面形狀簡(jiǎn)單，加工方便、簡(jiǎn)單、快捷。 （2）澆口的位置 塑件上側(cè)及兩側(cè)都有通孔，本設(shè)計(jì)采用側(cè)澆口如圖4-2所示。 圖4-2側(cè)澆口 4.4成型零件結(jié)構(gòu)的確定 4.4.1型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塑件總體較為簡(jiǎn)單，主要難以成型部分是兩側(cè)通孔。所以設(shè)計(jì)的型芯如圖4-3所示。 圖4-3型芯 4.4.2型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 從加工方便，簡(jiǎn)化加工工藝，和避免塑件上可能產(chǎn)生的拼接痕跡方面考慮，型腔如圖4-4所示。 圖4-4型腔 4.4.3側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)樗芗蓚?cè)有通孔，所以需要滑塊機(jī)構(gòu)側(cè)抽芯。側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。 圖4-5側(cè)抽芯 （1） 抽芯距 ； 式中S——(㎜)； S'——塑件上側(cè)孔的深度或側(cè)凸臺(tái)的高度(㎜)； ； 故本次設(shè)計(jì)的抽芯距為4㎜。 （2） 斜導(dǎo)柱傾角 α——斜導(dǎo)柱傾斜角斜導(dǎo)柱的傾斜角是斜抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接的關(guān)系，一般情況下12°≤≤20°，這里取=15°。 （3）斜導(dǎo)柱有效工作長(zhǎng)度。 對(duì)底部有孔的塑件，參照文獻(xiàn)[4]公式9.4 式中，—塑件包絡(luò)型芯的面積(m)； —模內(nèi)冷卻（如：開冷卻水道）時(shí)，取(0.8~1.2)×107Pa； 模外冷卻（打開模具，自然冷卻）時(shí)，取(2.4~3.9)×107Pa； α—脫模斜度； —塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1~0.3； 塑件包絡(luò)型芯的面積A=8×2×4=64mm2； 模內(nèi)冷卻P取1.0×107Pa； 脫模斜度α由書文獻(xiàn)[4]表3.4可得，ABS脫模斜度為0.5°； 塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)取0.1； Fc=64×10×（0.1cos0.5-sin0.5）=0.058KN,由已求得的抽芯力Fc和選定的斜導(dǎo)柱傾斜角在文獻(xiàn)[4]表10.1中查出最大彎曲力=1KN； 側(cè)型芯中心線于斜導(dǎo)柱固定地面的距離： Hw=35-21-3=11mm，根據(jù)Fw和Hw以及斜導(dǎo)柱傾斜角數(shù)值在文獻(xiàn)[4]表10.2中查出斜導(dǎo)柱直徑d=10mm。 （5）斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度 —斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑； —斜導(dǎo)柱固定板厚度； —斜導(dǎo)柱工作部分的直徑； —； 取L=65mm。 4.5冷料穴和拉料桿設(shè)計(jì) 通過(guò)在冷料穴末端設(shè)置拉料桿，主流道冷料穴在開模時(shí)又能起到把主流道的凝料拉出的作用。 本課程設(shè)計(jì)的用的是在動(dòng)模板上開設(shè)反錐度冷料穴，它的后面設(shè)置有推桿，分型時(shí)依靠動(dòng)模板上的反錐度穴將主流道凝料拉出澆口套，推出時(shí)又靠后面的推桿強(qiáng)制性地將凝料推出。如圖4-6所示。 圖4-6反錐度推桿 4.6模具結(jié)構(gòu)形式的確定 塑件選用側(cè)澆口單分型面模具，塑件成型面積較小?？紤]塑件的形狀、高度、壁厚等，決定選用推桿推出方式實(shí)現(xiàn)塑件脫模。 第五章 結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 5.1支承零部件的設(shè)計(jì) 注射模中的多種固定板、支承板、以及模座等都被我們稱為支承零部件。各支撐零部件選材及熱處理硬度如表5-1所示。 表5-1支撐零部件 零件名稱 選用材料 熱處理硬度 動(dòng)模座板、定模座板 45 28-32HRC 動(dòng)模板、定模板 45 28～32HRC 推桿固定板 45 28-32HRC 墊塊 Q235 28-32HRC 5.2導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就像一個(gè)大腦，指引著動(dòng)模板定模板間的運(yùn)動(dòng)，在本次方形盒的注射模設(shè)計(jì)中，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是一個(gè)重點(diǎn)，用來(lái)確保定模板和動(dòng)模板或模內(nèi)其他零部件間準(zhǔn)確對(duì)合。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)來(lái)導(dǎo)向，其實(shí)是用導(dǎo)柱與導(dǎo)套間的配合來(lái)確保模具的對(duì)合精度。 5.2.1導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) （1）導(dǎo)柱導(dǎo)套的選材 導(dǎo)柱導(dǎo)套選用的材料及熱處理硬度如表5-2所示。 表5-2導(dǎo)柱導(dǎo)套選材及熱處理硬度 零件名稱 選用材料 熱處理硬度 導(dǎo)柱 T10A 56-60HRC 導(dǎo)套 T10A 52~56HRC （2）導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合 導(dǎo)套包裹著導(dǎo)柱，讓導(dǎo)柱滑動(dòng)過(guò)程中減小磨損，便于更換導(dǎo)柱。有兩種常用的導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，本套模具使用的是帶臺(tái)階的那種。導(dǎo)套與固定孔間采用的是過(guò)渡配合H7/m6。導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合如圖5-1所示。 圖5-1導(dǎo)柱導(dǎo)套 5.3模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具冷卻裝置設(shè)計(jì)是本次設(shè)計(jì)中的一個(gè)忽略點(diǎn)，所以我這次設(shè)計(jì)的冷卻水路較為簡(jiǎn)單，在合模與分模過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，模具可以用水來(lái)冷卻，因?yàn)樗疅崛萘看螅x材方便，冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到水路能夠最大可能起冷卻作用。 本設(shè)計(jì)采用直流式冷卻系統(tǒng)，只在定模板型腔處開設(shè)冷卻水道如下圖5-2所示。 圖5-2冷卻水道 5.4成型零件尺寸計(jì)算 5.4.1成型零部件的性能要求 由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能： ⑴強(qiáng)度和剛度高， ⑵硬度高和耐磨性， (3)表面應(yīng)該光滑， (4)切削加工性能要好，熱處理變形小， (5)熔焊性能要好。 5.4.2型腔、型芯工作部位尺寸的確定 經(jīng)查有關(guān)資料可知，ABS塑料的收縮率為0.3%～0.8% 平均收縮率×100%=0.55% 當(dāng)塑料件尺寸較大、精度級(jí)別較低時(shí)，取=0.5 當(dāng)塑料件尺寸較小、精度級(jí)別較高時(shí)，取=0.75 本設(shè)計(jì)塑料尺寸較小，精度級(jí)別較高，所以=0.75 ⑴型腔徑向尺寸 式中——； ——塑件外表面的徑向基本尺寸 ——； ——塑件外表面徑向基本尺寸的公差； ⑵型芯徑向尺寸 式中—— 模具型芯徑向基本尺寸 ——塑件外表面的徑向基本尺寸 ——塑件外表面徑向基本尺寸的公差 ——模具制造公差 ⑶型腔深度 式中——模具型腔深度基本尺寸 —— ——修正系數(shù)，=～，當(dāng)塑件尺寸較大、精度要求低時(shí)取小值；反之取大值 ⑷型芯高度 式中——模具型芯高度基本尺寸 ——塑件孔或凹槽深度尺寸 ⑸中心距尺寸 式中——模具中心距基本尺寸 ——塑件中心距基本尺寸 型芯型腔各尺寸如表5-3所示。 表5-3型芯型腔尺寸 型芯型腔尺寸計(jì)算 塑件原始尺寸/㎜ 計(jì)算公式 計(jì)算尺寸/㎜ 型腔徑向尺寸 44 型腔深度 35 中心距尺寸 42 型芯徑向尺寸 40 型芯高度 33 中心距尺寸 21  第六章 推出與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）根據(jù)下列公式計(jì)算推出機(jī)構(gòu)脫模力 式中，—塑件包絡(luò)型芯的面積(m)； —模內(nèi)冷卻（如：開冷卻水道）時(shí)，取(0.8~1.2)×107Pa； 模外冷卻（打開模具，自然冷卻）時(shí)，取(2.4~3.9)×107Pa； α—脫模斜度； —塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.1~0.3； 塑件包絡(luò)型芯的面積A根據(jù)UG7.0可以得出7716mm2。 模內(nèi)冷卻P取1.0×107Pa 脫模斜度α由文獻(xiàn)[4]表3.4可得，ABS脫模斜度為0.5° 塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)取0.1 Ft=7716×10×(0.1cos0.5-sin0.5)=7KN 假設(shè)推桿直徑為d(mm)，推桿數(shù)為n，總脫模力為F(N)，(MPa)為推桿作用在塑件表面上的接觸許用應(yīng)力，則它們必須滿足以下條件： 式中，可以查文獻(xiàn)[9]的表2-12。 所以7000*4/（3.1415926×d2×4）<16.7 d>11.5所以d=12mm。 根據(jù)塑件的形狀選擇，推桿推出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出動(dòng)作靈活可靠，制造、修配方便，在塑件裝配后使用時(shí)并不影響外觀。所以該塑件采用推桿推出機(jī)構(gòu)。 6.1.1推桿的選擇 本設(shè)計(jì)中推桿選擇直通式，臺(tái)階固定。推桿如圖6-1所示。 圖6-1推桿 6.1.2推桿的配合 本設(shè)計(jì)的推桿配合如圖6-2所示。 圖6-2推桿配合 6.2復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 復(fù)位機(jī)構(gòu)也是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。復(fù)位機(jī)構(gòu)的選擇直接關(guān)系到模具開模和合模能否順利進(jìn)行。復(fù)位機(jī)構(gòu)主要有2中，一種是復(fù)位桿復(fù)位，還一種是復(fù)位桿與彈簧同時(shí)復(fù)位。 本套模具采用復(fù)位桿復(fù)位，在合模時(shí)，推桿固定板即帶動(dòng)推出機(jī)構(gòu)完成先復(fù)位動(dòng)作。復(fù)位桿復(fù)位如圖6-3所示 圖6-3復(fù)位桿第七章 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 7.1注射容量和質(zhì)量校核 —注射機(jī)最大注射容量cm3； —成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和cm3； 0.8—最大注射容量的利用系數(shù)。 由于： 所以。 7.2鎖模力的校核 鎖模力的大小必須滿足下式： 即 ； Fs—合模力； P—模腔壓力，P由文獻(xiàn)[4]表5.2可以知道ABS型腔壓力為30MPa。 通過(guò)UG7.0可以直接得到 由于 所以。 7.3模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 7.3.1拉桿間距校核 注射機(jī)拉桿的間距為260×290mm，模具的長(zhǎng)×寬為300×270mm， 所以模架能夠固定到注射機(jī)上，故滿足要求。 7.3.2模具閉合高度校核 模具閉合高度 模具最小厚度200≤295≤模具最大厚度300 故滿足要求。 7.3.3開模行程校核 當(dāng)注射機(jī)采用液壓和機(jī)械聯(lián)合作用的合模機(jī)構(gòu)時(shí)，如XS-ZY-125注射機(jī)，其最大開模程度由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程決定，與模具厚度無(wú)關(guān)。 ——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm； 故開模行程滿足要求。 第八章 總結(jié)和展望 經(jīng)過(guò)接近三個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，其中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都傾注了細(xì)心和耐心，為自己未來(lái)在模具行業(yè)中更深入的發(fā)展與研究學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我們?cè)谛Ｋ哪觊g的學(xué)習(xí)的知識(shí)一次大檢查。 這次我選的方形盒的注塑模設(shè)計(jì)相對(duì)于其他同學(xué)來(lái)說(shuō)，難度很低，我是一個(gè)想要挑戰(zhàn)難度的人，所以我在課余時(shí)間也和同組同學(xué)一起互相研究他們的課題。這期間，我掌握了很多平常沒有注意到的細(xì)節(jié)和知識(shí)。 未來(lái)的路很遠(yuǎn)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我在以后從事模具行業(yè)道路上的一盞明燈，指引我前進(jìn)的方向。 致 謝 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，最感謝的是我的指導(dǎo)老師孫肖霞老師，不管在什么時(shí)候，只要我們有問(wèn)題時(shí)，孫老師都能在第一時(shí)間給我們做出解答，盡管她有繁多的日常事務(wù)，從某種程度上來(lái)說(shuō)，一份畢業(yè)設(shè)計(jì)，少了孫老師的指導(dǎo)，就沒有我現(xiàn)在的論文。 還要感謝大學(xué)四年里一直伴隨在我身邊的學(xué)霸們的幫助。沒有他們的幫助，我也不可能完成這項(xiàng)任務(wù)。 參考文獻(xiàn) [1]江昌勇,沈洪雷.塑料成型模具設(shè)計(jì).北京大學(xué)出版社，2012. 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