杯托的注塑模具設計【說明書+CAD+SOLIDWORKS】,說明書+CAD+SOLIDWORKS,注塑,模具設計,說明書,仿單,cad,solidworks 湖 南 涉 外 經(jīng) 濟 學 院 本科畢業(yè)論文（設計） 題目 杯托注塑模設計 作者 金敏 學院 模具工程學院 專業(yè) 料成型與控制工程 學號 指導教師 二〇一四年十二月二十一日 湖 南 涉 外 經(jīng) 濟 學 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 誠 信 聲 明 本人聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設計），是本人在指導老師的指 導下，獨立開展工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議，除文中已 經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或創(chuàng)作過 的作品成果。對本文工作做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方 式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 本 科 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 作 者 簽 名 ： （ 手 寫 ） 二 O 一 四 年 十 二 月 二 十 一 日 （ 打 印 ） 摘 要 注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性的成型可以一次成型 形狀復雜的精密塑件，本次設計就是將杯托作為設計模型，將注塑模具的相關知識作 為依據(jù)，闡述塑料注塑模具的整體設計過程。本文設計的內(nèi)容就是杯托注塑模具，材 料為 ABS，根據(jù)其結構形狀特點以及通過對杯托成型工藝的正確分析，確定型腔的總體 布局，選擇分型面，確定脫模方式，設計澆注系統(tǒng)等；同時本文對注塑模具進行簡要 介紹，對注塑模具中的主要零件進行設計計算，在設計過程中著重考慮其生產(chǎn)實際中 的經(jīng)濟性和合理性。 本文運用大學所學的知識，提出了塑料杯托注塑模具的結構組成以及主要零部件 的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗，構建了塑料杯托注塑模具設計總的指導 思想，從而得出了該塑料模具的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且出模精度高的結論。 關鍵詞：杯托注塑模；注射成型；分型面 Abstract Injection molding is an important method of plastic forming, it is mainly used for molding thermoplastic molding can be a complex shape of precision plastic parts, the design of the cup as a design model, the injection mold related knowledge as the basis, elaborated the whole design process of plastic injection mould. In this paper, th e design of the injection mould is the cup holder, the material is ABS, according to i ts structure and shape characteristics, through the correct analysis of the cup holder m olding process, to determine the overall layout of the cavity, the choice of parting sur face, gating system design to determine the stripping method, etc.; at the same time t his paper carries on the brief introduction to the main parts of the injection mold, inj ection molding in the mold design and calculation, in the design process focuses on t he actual production in the economy and rationality. In this paper, by using the knowledge of University, put forward the theory of computation must be designed structure of plastic cup injection mold and the main pa rts of the building and related strength check, the plastic cup injection mold design of the guiding ideology, and comes to the conclusion that the advantages of the plastic mold is efficient, economical, and the accuracy of the mold conclusion high. Keywords：Plastic mold；injection molding；the parting surface 目 錄 誠 信 申 明 ........................................................I 摘 要 ...........................................................II Abstract........................................................III 第一章 前言 ....................................................1 1.1 模具簡介 .....................................................2 1.2 模具的發(fā)展趨勢 ...............................................3 1.3 模具的地位 ...................................................4 第二章 我國外匯儲備的發(fā)展階段 ...................................4 2.1 規(guī)模較小階段 ................................................5 2.2 較快增長階段 ................................................6 2.3 緩慢增長階段 ................................................8 2.4 大幅度增長階段 ..............................................9 第三章 塑件的材料分析與工藝分析 .................................10 3.1 材料分析 ......................................................11 3.2 工藝分析 ......................................................12 3.2.1 尺寸及精度 ..............................................12 3.2.2 表面粗糙度 ..............................................13 3.2.3 形狀 ....................................................14 3.2.4 斜度 ....................................................14 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 .............................................15 4.1 制件在模具中的位置 ......................................... 16 4.1.1 型腔的布置 .............................................. 16 4.1.2 分型面的選擇 ............................................ 17 4.2 確定澆口形式及位置 ......................................... 17 4.3 主流道的設計 ............................................ 17 4.4 流道的設計 .............................................. 17 4.5 冷料穴的設計 ............................................ 17 第五章 模具結構設計 ..........................................18 5.1 成型零部件的結構設計 ..................................... 19 5.2 成型零部件工作尺寸計算 ................................... 19 5.3 成型零部件的強度與剛度計算 ................................ 19 第六章 推出機構的設計 ........................................ 20 第七章 溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 .......................................22 第八章 排氣系統(tǒng)設計 ...........................................23 第九章 注塑機參數(shù)校核 .........................................23 9.1 最大注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核 ............. 24 9.2 開模行程的校核 ........................................... 25 9.3 模具與注射機安裝相關部分尺寸校核 ......................... 27 結論與展望 .......................................................28 參考文獻 .........................................................29 致 謝 ............................................................30 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 0 第一章 前 言 1.1 模具簡介 廣 泛 的 模 具 工 程 和 多 方 位 的 服 務 領 域 都 需 要 模 具 系 統(tǒng) 的 支 持 ， 在 各 行 各 業(yè) ， 特 別 是 工 程 模 具 領 域 ， 模 具 缸 的 使 用 非 常 廣 泛 ， 幾 乎 無 處 不 在 。 傳 統(tǒng) 的 模 具 傳 動 形 式 已 經(jīng) 不 能 夠 滿 足 當 今 越 來 越 快 的 工 業(yè) 腳 步 的 進 展 ， 迫 切 需 要 模 具 系 統(tǒng) 進 行 更 新 換 代 處 理 ， 從 而 來 滿 足 當 今 社 會 模 具 工 業(yè) 發(fā) 展 的 需 要 。 總 之 ， 現(xiàn) 代 模 具 工 程 有 五 個 業(yè) 務 領 域 ： 能 源 模 具 的 開 發(fā) 和 交 付 ， 用 于 生 產(chǎn) 各 種 產(chǎn) 品 的 模 具 開 發(fā) 和 交 付 ， 在 各 種 模 具 服 務 的 開 發(fā) 和 交 付 ， 以 及 家 庭 和 個 人 生 活 中 的 應 用 提 供 了 各 種 模 具 的 發(fā) 展 ， 模 具 臂 的 開 發(fā) 和 交 付 。 水 利 工 程 的 理 論 基 礎 的 建 立 和 發(fā) 展 。 例 如 ， 在 工 程 力 學 、 流 體 動 力 學 流 體 和 壓 力 的 研 究 ； 金 屬 和 非 金 屬 材 料 性 能 的 研 究 ， 材 料 科 學 與 工 程 中 的 應 用 ； 熱 生 成 熱 力 學 ， 傳 導 和 開 關 ； 各 種 模 具 部 件 的 研 究 有 不 同 的 功 能 ， 工 作 原 理 ， 結 構 ， 和 模 具 原 理 和 模 具 零 件 的 科 學 設 計 計 算 ； 研 究 金 屬 和 非 金 屬 成 型 和 金 屬 切 削 加 工 技 術 和 非 技 術 等 。 研 究 ， 并 開 發(fā) 新 的 模 具 產(chǎn) 品 ， 不 斷 改 進 現(xiàn) 有 產(chǎn) 品 和 生 產(chǎn) 新 一 代 模 具 產(chǎn) 品 來 滿 足 當 前 和 未 來 的 需 求 設 計 。 模 具 產(chǎn) 品 包 括 ： 規(guī) 劃 和 實 施 生 產(chǎn) 設 施 ； 生 產(chǎn) 調 度 生 產(chǎn) 計 劃 的 發(fā) 展 和 實 施 的 準 備 ； 制 造 工 藝 ； 設 計 和 制 造 工 具 ， 模 具 和 材 料 定 額 ； 確 定 工 作 定 額 ； 組 織 加 工 ， 裝 配 ， 測 試 和 包 裝 運 輸 ； 產(chǎn) 品 質 量 的 有 效 控 制 。 模 具 機 制 造 企 業(yè) 的 經(jīng) 營 管 理 。 模 具 系 統(tǒng) 的 模 具 部 件 通 常 是 由 許 多 獨 特 的 形 狀 組 合 ， 精 密 零 件 的 加 工 工 藝 復 雜 的 產(chǎn) 品 。 一 個 單 件 、 小 批 量 的 生 產(chǎn) 量 ， 而 且 在 批 量 ， 大 批 量 生 產(chǎn) ， 直 到 。 銷 售 目 標 在 所 有 行 業(yè) 和 個 人 ， 家 庭 。 還 賣 的 社 會 經(jīng) 濟 條 件 影 響 下 ， 可 能 會 出 現(xiàn) 大 的 波 動 。 因 此 ， 模 具 元 件 制 造 企 業(yè) 的 管 理 和 經(jīng) 營 特 別 復 雜 ， 和 生 產(chǎn) 管 理 的 研 究 ， 規(guī) 劃 和 管 理 等 企 業(yè) 都 開 始 在 模 具 行 業(yè) 。 模 具 產(chǎn) 品 的 應 用 。 這 包 括 選 擇 ， 排 序 ， 檢 查 ， 安 裝 ， 調 整 ， 操 作 ， 維 護 ， 修 理 和 用 于 各 種 工 業(yè) 和 成 套 模 具 設 備 的 模 具 改 造 ， 模 具 產(chǎn) 品 保 證 長 期 使 用 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟 。 模 具 產(chǎn) 品 的 應 用 。 這 包 括 選 擇 ， 排 序 ， 檢 查 ， 安 裝 ， 調 整 ， 操 作 ， 維 護 ， 修 理 和 改 造 各 種 工 業(yè) 用 模 具 及 成 套 模 具 設 備 ， 模 具 產(chǎn) 品 ， 保 證 長 期 使 用 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟 性 。 由 于 模 具 工 程 的 知 識 總 量 已 經(jīng) 遠 遠 超 越 個 人 掌 握 所 有 ， 一 些 專 業(yè) 知 識 是 必 不 可 少 的 。 但 是 過 度 的 專 業(yè) 知 識 分 割 ， 使 視 野 狹 隘 ， 可 以 多 多 參 加 技 術 交 流 ， 和 參 加 科 研 項 目 ， 縮 小 范 圍 ， 提 升 新 技 術 的 進 步 和 整 個 塊 的 技 術 ， 提 高 外 部 條 件 變 化 的 適 應 能 力 。 封 閉 的 專 業(yè) 知 識 的 太 狹 隘 ， 考 慮 的 問 題 太 特 殊 ， 在 工 作 中 協(xié) 調 困 難 ， 不 利 于 自 我 提 高 。 因 此 ， 自 上 世 紀 第 二 十 年 代 末 ， 出 現(xiàn) 了 一 體 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 1 化 的 趨 勢 。 人 們 越 來 越 重 視 基 礎 理 論 ， 拓 寬 領 域 ， 對 專 業(yè) 合 并 的 分 化 。 模 具 工 程 可 以 增 加 產(chǎn) 量 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 提 高 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 濟 效 益 為 目 標 ， 并 研 制 和 發(fā) 展 新 的 模 具 產(chǎn) 品 。 在 未 來 ， 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) ， 降 低 資 源 消 耗 ， 清 潔 的 可 再 生 能 源 ， 成 本 的 控 制 ， 減 少 或 消 除 環(huán) 境 污 染 作 為 一 個 超 級 經(jīng) 濟 目 標 和 任 務 。 機 器 能 完 成 人 的 手 和 腳 ， 耳 朵 和 眼 睛 等 等 器 官 完 全 不 能 直 接 完 成 的 任 務 。 現(xiàn) 代 模 具 工 程 模 具 和 模 具 設 備 創(chuàng) 造 出 更 多 、 更 精 美 的 越 來 越 復 雜 ， 很 多 幻 想 成 為 過 去 的 現(xiàn) 實 。 人 類 現(xiàn) 在 能 成 為 天 空 的 上 游 和 宇 宙 ， 潛 入 海 洋 ， 數(shù) 十 億 光 年 的 密 切 觀 察 ， 細 胞 和 分 子 。 電 子 計 算 機 硬 件 和 軟 件 ， 人 類 的 新 興 科 學 已 經(jīng) 開 始 加 強 ， 并 部 分 代 替 人 腦 科 學 ， 這 是 人 工 智 能 。 這 一 新 的 發(fā) 展 已 經(jīng) 顯 示 出 巨 大 的 作 用 ， 但 在 未 來 幾 年 還 將 繼 續(xù) 創(chuàng) 造 出 不 可 思 議 的 奇 跡 。 人 類 智 慧 的 增 長 并 沒 有 減 少 手 的 效 果 ， 而 是 要 求 越 來 越 精 致 ， 手 工 制 作 ， 更 復 雜 的 工 作 ， 從 而 促 進 手 功 能 。 又 一 方 面 實 踐 促 進 人 腦 智 力 。 在 人 類 的 進 化 過 程 中 ， 以 及 在 每 個 人 的 成 長 過 程 中 ， 大 腦 和 手 是 互 相 促 進 和 平 行 進 化 。 當 今 社 會 ， 模 具 工 業(yè) 無 所 不 在 ， 各 種 各 樣 的 的 產(chǎn) 品 都 需 要 模 具 來 生 產(chǎn) ， 因 為 使 用 模 具 生 產(chǎn) ， 可 以 大 大 地 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 制 造 成 本 ， 同 時 ， 產(chǎn) 品 的 加 工 精 度 等 等 都 能 夠 得 到 保 證 。 在 各 個 行 業(yè) 應 用 模 具 的 場 合 非 常 廣 泛 ， 例 如 飛 機 ， 輪 船 ， 以 及 一 個 模 具 零 部 件 等 各 個 領 域 都 有 用 到 。 人 類 社 會 工 業(yè) 的 發(fā) 展 離 不 開 模 具 這 樣 一 個 重 要 的 生 產(chǎn) 工 具 。 隨 著 社 會 的 進 步 ， 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 模 具 工 業(yè) 同 樣 會 日 新 月 異 ， 隨 著 時 間 的 推 移 ， 相 信 會 迎 來 一 個 新 的 革 新 時 期 。 1.2 模具的發(fā)展趨勢 隨 著 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ， 模 具 工 業(yè) 也 在 飛 速 發(fā) 展 著 ， 針 對 當 今 社 會 的 工 業(yè) 發(fā) 展 狀 況 ， 模 具 的 發(fā) 展 主 要 體 現(xiàn) 在 一 下 幾 個 方 面 ： (1)模 具 的 加 工 與 制 造 的 自 動 化 程 度 將 會 繼 續(xù) 提 高 。 (2)結 構 零 部 件 的 材 料 的 制 造 費 用 將 會 慢 慢 下 降 ， 同 時 加 工 結 構 零 部 件 的 設 備 的 精 度 將 會 提 高 很 多 。 (3)模 具 的 樣 式 將 會 越 來 越 多 ， 從 單 工 序 模 具 到 復 合 模 具 ， 一 次 性 成 型 復 雜 工 件 的 模 具 將 會 越 來 越 多 地 被 應 用 和 生 產(chǎn) 。 (4)熱 流 道 模 具 在 模 具 工 業(yè) 中 的 位 置 和 作 用 將 會 越 來 越 突 出 ， 應 用 的 領 域 也 將 會 越 來 越 廣 泛 。 (5)工 業(yè) 的 發(fā) 展 將 會 引 領 高 壓 鑄 模 具 也 不 斷 地 發(fā) 展 ， 模 具 生 產(chǎn) 工 藝 和 加 工 工 藝 也 會 逐 漸 走 向 自 動 化 。 (6)模 具 的 結 構 領 部 件 將 會 更 多 地 利 用 標 準 零 件 來 代 替 非 標 零 部 件 ， 這 樣 就 增 加 了 模 具 之 間 的 互 換 性 。 同 時 ， 也 可 以 更 好 地 保 證 模 具 加 工 出 來 的 產(chǎn) 品 的 精 度 ， 維 修 和 使 用 也 更 加 方 便 快 捷 。 (7)隨 著 社 會 的 發(fā) 展 和 工 業(yè) 的 進 步 ， 車 輛 的 不 斷 增 多 ， 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 2 所 以 壓 鑄 模 具 ， 沖 壓 模 具 也 將 會 越 來 越 普 遍 地 應 用 到 各 個 生 產(chǎn) 加 工 領 域 。 從 單 工 序 模 到 復 合 模 的 過 渡 是 模 具 發(fā) 展 的 必 然 趨 勢 。 1.3 模具的地位 在 當 今 社 會 ， 工 業(yè) 越 來 越 發(fā) 達 ， 模 具 產(chǎn) 業(yè) 也 在 不 斷 地 飛 速 發(fā) 展 著 ， 隨 著 科 技 的 發(fā) 展 ， 模 具 工 業(yè) 的 進 步 ， 模 具 在 當 今 工 業(yè) 化 大 生 產(chǎn) 中 起 到 了 越 來 越 重 要 的 作 用 。 因 為 有 了 模 具 ， 使 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 加 工 精 度 和 效 率 得 到 了 保 障 ， 大 大 減 少 了 人 工 繁 雜 的 勞 動 強 度 ， 提 高 了 工 業(yè) 的 發(fā) 展 進 程 。 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 3 第二章 我國外匯儲備的發(fā)展階段 2.1 規(guī)模較小階段 在新中國成立后近 30 年的時間里，外匯儲備極其有限。1978 年，中國外匯儲備僅 1.67 億美元。 改革開放之初中國外匯儲備增長緩慢。從 1978 年到 1989 年的 12 年間，除 1989 年為 56 億美元外，其余各年的外匯儲備余額均未超過 50 億美元。1996 年 11 月，中國 的外匯儲備首次突破 1000 億美元。5 年后，這一數(shù)字翻了一番達到 2000 億美元。2002 年底，達到 2864 億美元。 進入 21 世紀，中國外匯儲備 增 速 開 始 加 快 ， 2006 年 2 月 中 國 外 匯 儲 備 超 過 日 本 成 為 全 球 第 一 外 匯 儲 備 國 ， 2006 年 10 月 突 破 了 1 萬 億 美 元 ， 2009 年 6 月 底 突 破 2 萬 億 美 元 。 2009 年 12 月 達 到 23991 億 美 元 ， 約 占 世 界 總 額 的 三 分 之 一 。 1978 年 ，我 國 外 匯 儲 備 只 有 16 億 美 元 。改 革 開 放 以 后 ，通 過 努 力 增 加 出 口 ，控 制 進 口 ，我 國 外 匯 儲 備 逐 漸 增 加 ，1983 年 達 到 89 億 美 元 。當 時 我 國 認 為 儲 備 過 多 ， 導 致 之 后 幾 年 外 匯 儲 備 急 劇 減 少 ，到 1986 年 下 降 至 21 億 美 元 ，此 后 ，逐 漸 恢 復 并 一 直 維 持 在 一 二 百 億 美 元 的 水 平 。 2.2 較快增長階段 1978 年以前，我國對內(nèi)實行高度集中的計劃經(jīng)濟體制，較少參與國際經(jīng)濟交往。 我國外匯儲備規(guī)模比較有限。改革開放以來，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，對外開放程度不斷 提高。在經(jīng)濟金融全球化大背景下，我國國際收支狀況發(fā)生了很大改變。隨著對外貿(mào) 易額的增加以及國外資本的大量流入，巨額的國際收支順差使得我國外匯儲備的積累 速度越來越快。1980 年，我國外匯儲備僅為 22.6 億美元，到了 1981 年，外匯儲備額 為 118.9，增長率達到 429%。其后每年外匯儲備也在平穩(wěn)增長。進入二十一世紀，我 國外匯儲備出現(xiàn)異乎尋常的增長。2001 年，外匯儲備額為 2121.7 億美元，比上年增加 466 億美元，增長率為 28.15%；到了 2002 年外匯儲備額為 2864.1 億美元，比上一年 增加 742.4 億美元，增長率達 34.99%；到了 2004 年底外匯儲備額為 6099.3 億美元， 同比增加了 2066.8 億美元，增長率為 51.25%：截至 2006 年底，我國的外匯儲備已達 到 10663 億美元，成為世界第一大外匯儲備國。1994 年，我國對外匯管理體制進行了 重大改革，實施了匯率并軌、取消外匯留成、實行銀行結售匯制、成立銀行間外匯交 易市場等舉措，國家外匯儲備獲得了較快的增長。至 1997 年底，我國外匯儲備余額由 1993 年的 211.99 億美元增長到 1398.9 億美元，增加了 5.6 倍，國家外匯儲備進入了較 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 4 為寬松的時期。 2.3 緩慢增長階段 2006-2011 年間外匯儲備總增長 23621.28 億美元，經(jīng)常賬戶順差合計為 17667 億 美元，而資本和金融賬戶順差合計為 7875 億美元，印證了此前的觀點，即外匯儲備的 持續(xù)增長可由我國長期處于“雙順差”的格局來解釋。在“走出去，請進來”戰(zhàn)略的 指導下，我國先后出臺了一系列鼓勵外商投資的優(yōu)惠政策，并不斷改善我國投資環(huán)境， 對外資產(chǎn)生了強大的吸引力。FDI 的持續(xù)增長，在一定程度上促進了我國經(jīng)濟發(fā)展，但 也帶來了雙順差和高外匯儲備問題。并且，這些債務性儲備存在著不穩(wěn)定性，因為資 本和金融賬戶盈余來自國際投資和信貸，這些終歸是要還的，而隨著人民幣不斷升值， 美元相對不斷貶值，我國外匯儲備風險不斷增大。1997 年下半年，亞洲金融危機爆發(fā)。 從 1998 年起，我國外匯儲備增量明顯減緩。1998—2000 年，國家外匯儲備年增長額僅 為 50.97 億美元、97.15 億美元、108.99 億美元，只相當于 1997 年外匯儲備增加額的 14.62％、27.87％、31.27％。盡管如此，至 2000 年末，外匯儲備還是增加到 1655.74 億美元，居世界前列。 2.4 大幅度增長階段 近 幾 年 中 國 外 匯 儲 備 大 幅 度 增 長 ,目 前 已 經(jīng) 沖 破 5, 000 億 美 元 大 關 ,使 中 國 成 為 了 僅 次 于 日 本 的 世 界 第 二 大 外 匯 儲 備 持 有 國 .中 國 外 匯 儲 備 的 大 幅 度 增 長 , 實 際 上 反 映 了 當 前 國 內(nèi) 貨 幣 供 求 關 系 的 力 量 對 比 已 經(jīng) 發(fā) 生 了 巨 大 的 變 化 ,一 方 面 它 大 大 地 提 升 了 中 國 的 綜 合 國 力 和 國 際 地 位 ,但 另 一 方 面 ,它 直 接 導 致 國 內(nèi) 基 礎 貨 幣 投 放 的 不 斷 擴 大 ,對 中 央 銀 行 貨 幣 政 策 的 運 用 效 果 形 成 嚴 重 制 約 ,這 必 然 會 對 中 國 的 經(jīng) 濟 發(fā) 展 產(chǎn) 生 重 大 、 深 遠 的 影 響 .因 此 ,對 近 幾 年 中 國 外 匯 儲 備 增 長 的 因 素 , 利 弊 進 行 深 入 分 析 研 究 ,并 提 出 科 學 合 理 的 管 理 策 略 ,將 對 中 國 經(jīng) 濟 平 穩(wěn) 、 健 康 發(fā) 展 有 著 及 其 重 要 的 現(xiàn) 實 意 義 。 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 5 第三章 塑件的材料分析與工藝分析 3.1 材料分析 杯 托 的 零 件 圖 如 下 圖 3.1 所 示 ， 該 塑 件 的 材 料 為 ABS， 我 們 知 道 ， ABS 材 料 的 表 面 光 澤 度 較 好 ， 且 沒 有 毒 ， 顏 色 呈 淡 黃 色 ， 沒 有 氣 味 ， 非 常 適 合 成 為 人 們 日 常 需 要 經(jīng) 常 接 觸 到 的 產(chǎn) 品 的 材 料 。 從 相 關 資 料 可 知 ， ABS 材 料 輕 盈 ， 密 度 小 ， 所 以 操 作 起 來 很 方 便 ， 不 費 力 ， 隨 著 模 具 工 業(yè) 的 發(fā) 展 ， ABS 材 料 在 模 具 產(chǎn) 品 的 制 造 中 占 有 不 可 替 代 的 地 位 。 相 信 不 久 的 將 來 ， 塑 料 工 業(yè) 的 發(fā) 展 也 會 帶 來 ABS 材 料 的 進 一 步 發(fā) 展 ， 包 括 它 的 力 學 性 能 ， 表 面 光 澤 度 等 等 各 個 方 面 。 圖 3.1 杯 托 3.2 工藝分析 本 次 設 計 的 工 件 是 杯 托 ， 根 據(jù) 圖 3-1， 我 們 可 以 知 道 ， 該 塑 件 比 較 復 雜 ， 所 以 我 們 要 盡 可 能 保 證 設 計 出 的 模 具 能 夠 注 塑 出 無 裂 痕 ， 劃 傷 ， 缺 陷 等 等 因 素 的 合 適 的 產(chǎn) 品 出 來 。 3.2.1 尺寸及精度 從 零 件 圖 可 知 ， 杯 托 不 大 ， 材 料 為 ABS， 密 度 較 小 ， 所 以 采 用 一 般 精 度 等 級 來 制 造 該 產(chǎn) 品 ， 具 體 的 技 術 指 標 和 工 藝 參 數(shù) 件 一 下 表 格 ： 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 6 表 3.2.1 Ａ Ｂ Ｓ 主 要 技 術 指 標 和 工 藝 參 數(shù) 密 度 ｇ ／ ㎝ 3 1.02～ 1.16 注 射 機 類 型 螺 桿 式 比 容 ㎝ 3／ ｇ 0.86～ 0.98 度 ℃ 80～ 95 吸 水 率 ％ 0.2～ 0.4 預 熱 干 燥 時 間 ｈ 4～ 5 糾 縮 率 ％ 0.4～ 0.7 后 段 150～ 170 熔 點 ℃ 130～ 160 中 段 165～ 180 0.45MPa 90～ 108 料 簡 溫 度 ℃ 前 段 180～ 200熱 變 形 溫 度 ℃ 1.8MPa 83～ 103 噴 嘴 溫 度 ℃ 170～ 180 抗 拉 屈 服 強 度 MPa 50 模 具 溫 度 ℃ 50～ 80 拉 伸 彈 性 模 量 MPa 1.8×103 注 射 壓 力 MPａ 60～ 100 彎 曲 強 度 MPａ 80 高 壓 時 間 0～ 5 硬 度 HB 9.7 保 壓 時 間 15～ 30 方 法 紅 外 線 燈 、 烘 箱 冷 卻 時 間 15～ 30 溫 度 ℃ 70 成 型 時 間 S 成 型 周 期 40～ 70 后 處 理 時 間 ｈ 2～ 4 螺 桿 轉 速 ｒ /min 0.4～ 0.7 3.2.2 表面粗糙度 塑 件 的 外 觀 要 求 越 高 ， 表 面 粗 糙 度 應 越 低 。 一 般 模 具 表 面 粗 糙 度 ,要 比 塑 件 的 要 求 低 1～ 2 級 。 塑 件 的 表 面 粗 糙 度 一 般 為 Ra 0.8～ 0.2μ m。 3.2.3 形狀 產(chǎn) 品 外 形 尺 寸 為 116㎜ ×65.1㎜ ×27.15㎜ 。 塑 件 的 內(nèi) 外 表 面 形 狀 應 盡 可 能 保 證 有 利 于 成 型 。 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 7 3.2.4 斜度 為 了 便 于 從 塑 件 中 抽 出 型 心 或 從 型 腔 中 脫 出 塑 件 ， 防 止 脫 模 時 拉 傷 塑 件 ， 在 設 計 時 必 須 使 塑 件 內(nèi) 外 表 面 沿 脫 模 方 向 留 有 足 夠 的 斜 度 。 ABS 在 升 溫 時 粘 度 增 高 ， 所 以 成 型 壓 力 較 高 ， 故 塑 件 上 的 脫 模 斜 度 宜 稍 大 ， 要 有 足 夠 的 脫 模 斜 度 防5??。 止 頂 角 。 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 8 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 4.1 制件在模具中的位置 4.1.1 型腔的布置 主 要 考 慮 制 件 在 分 型 后 能 保 留 在 動 模 上 以 便 脫 模 ， 并 結 合 制 件 的 結 構 特 征 應 將 型 腔 設 置 在 定 模 側 ， 型 芯 設 置 在 動 模 側 。 4.1.2 分型面的選擇 由 于 分 型 面 受 到 塑 件 在 模 具 中 的 成 型 位 置 、 澆 注 系 統(tǒng) 的 設 計 、 塑 件 結 構 工 藝 性 及 尺 寸 精 度 、 嵌 件 的 位 置 、 塑 件 的 推 出 、 排 氣 等 多 種 因 素 的 影 響 ， 因 此 在 選 擇 分 型 面 時 應 綜 合 分 析 ， 應 遵 循 以 下 幾 項 的 設 計 原 則 ： 1） 分 型 面 應 選 擇 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 2） 分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 塑 件 的 順 利 脫 模 3） 分 型 面 的 選 擇 應 保 證 塑 件 的 精 度 要 求 4） 分 型 面 的 選 擇 應 滿 足 塑 件 的 外 觀 質 量 要 求 5） 分 型 面 的 選 擇 要 便 于 模 具 的 加 工 制 造 6） 分 型 面 的 選 擇 應 有 利 于 排 氣 從 以 上 幾 條 分 型 原 則 可 知 ， 我 們 應 該 選 擇 最 大 的 投 影 面 積 來 作 為 分 型 面 ， 同 時 還 要 考 慮 到 模 具 所 制 造 出 來 產(chǎn) 品 的 加 工 精 度 以 及 外 形 尺 寸 ， 本 次 設 計 的 是 杯 托 ， 通 過 該 工 件 的 零 件 圖 4.1.2 可 知 ， 我 們 選 擇 杯 托 最 大 的 投 影 面 作 為 分 型 面 。 圖 4.1.2 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 9 4.2 確定澆口形式及位置 對 澆 注 系 統(tǒng) 進 行 設 計 時 ， 一 般 應 遵 循 如 下 基 本 原 則 ： （ 1） 了 解 塑 料 的 成 型 性 能 （ 2） 盡 量 避 免 或 減 少 熔 接 痕 （ 3） 有 利 于 型 腔 中 氣 體 排 出 （ 4） 防 止 型 芯 的 變 形 和 嵌 件 的 位 移 （ 5） 盡 量 采 用 較 短 的 流 程 充 滿 型 腔 （ 6） 流 動 距 離 比 和 流 動 面 積 比 的 校 核 為 了 提 高 成 型 效 率 和 綜 合 考 慮 以 上 的 基 本 設 計 原 則 并 結 合 制 件 質 量 要 求 ， 本 模 具 應 采 用 潛 伏 澆 口 ， 由 產(chǎn) 品 底 部 進 料 。 澆 口 位 置 如 圖 4.2 所 示 . 澆 口 直 徑 可 以 根 據(jù) 經(jīng) 驗 公 式 計 算 d=（ 0.14～ 0.20） 24A? 式 中 d—澆 口 直 徑 （ mm） —塑 件 在 澆 口 處 的 壁 厚 （ mm）? A—型 腔 的 表 面 積 ㎜ 2 d=（ 0.14～ 0.20） ×20303.8≈ 1.0mm 41.5 (澆 口 直 徑 也 可 根 據(jù) 經(jīng) 驗 值 取 d=1.0mm) 澆 口 錐 角 取 ?? 澆 口 傾 斜 角 取 0? 圖 4.2 4.3 主流道的設計 主 流 道 是 連 接 注 射 機 噴 嘴 與 流 道 的 一 段 通 道 ， 通 常 和 注 射 機 噴 嘴 在 同 一 軸 線 上 ， 斷 面 為 圓 形 ， 帶 有 一 定 錐 度 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 10 1） 主 流 道 設 計 成 圓 錐 型 ， 其 錐 角 為 1°～ 6°， 內(nèi) 壁 粗 糙 度 Ra 取 0.4um 2） 主 流 道 大 端 成 圓 角 ， 半 徑 r=1～ 3mm， 以 減 小 料 轉 向 過 度 時 的 阻 力 3） 在 模 具 結 構 允 許 的 情 況 下 ， 主 流 道 盡 可 能 短 ， 一 般 小 于 100mm， 過 長 則 會 影 響 流 體 的 順 利 充 型 4） 對 于 小 型 模 具 可 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設 計 成 整 體 式 ， 但 在 大 多 數(shù) 情 況 下 將 主 流 道 襯 套 與 定 位 圈 設 計 成 兩 個 零 件 ， 主 流 道 襯 套 與 定 模 板 采 用 H7/m6 過 度 配 合 與 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9/f9 間 隙 配 合 根 據(jù) 系 統(tǒng) 工 況 ， 我 們 決 定 使 模 具 與 澆 口 套 的 配 合 公 差 為 H9/f9 的 配 合 。 定 位 圈 在 模 具 安 裝 調 試 時 應 插 入 注 射 機 定 模 板 的 定 位 孔 內(nèi) ， 用 于 模 具 與 注 射 機 的 安 裝 定 位 。 定 位 圈 外 徑 比 注 射 機 定 模 板 上 的 定 位 孔 徑 小 0.2mm 以 下 。 澆 口 套 與 模 板 的 配 合 為 H7/m6 4.4 流道設計 流 道 設 計 時 應 注 意 盡 量 減 少 流 動 過 程 中 的 熱 量 損 失 與 壓 力 損 失 。 4.4.1 流道的形狀與尺寸 該 注 塑 模 的 流 道 的 形 狀 與 尺 寸 和 所 需 要 注 塑 產(chǎn) 品 的 大 小 有 直 接 關 系 ， 如 果 需 要 加 工 出 來 的 產(chǎn) 品 很 大 的 話 ， 流 道 的 截 面 就 要 大 ， 相 反 地 ， 如 果 需 要 注 塑 出 來 的 產(chǎn) 品 很 小 的 話 ， 流 道 的 截 面 就 要 窄 ， 可 以 說 ， 流 道 的 大 小 與 產(chǎn) 品 的 大 小 ， 以 及 注 射 機 的 注 射 量 ， 鎖 模 力 等 等 各 個 方 面 都 有 著 密 切 的 關 系 。 這 需 要 根 據(jù) 產(chǎn) 品 的 具 體 形 狀 尺 寸 來 確 定 。 4.4.2 流道的長度 具 體 尺 寸 根 據(jù) 型 腔 的 太 小 而 定 。 4.4.3 流道的表面粗糙度 流 道 是 注 塑 模 具 中 影 響 到 產(chǎn) 品 外 觀 以 及 結 構 的 重 要 因 素 ， 可 以 說 流 道 系 統(tǒng) 的 設 計 的 好 與 壞 直 接 關 系 到 該 模 具 加 工 出 來 的 產(chǎn) 品 的 好 與 壞 ， 所 以 設 計 出 合 理 的 流 道 是 一 個 優(yōu) 秀 模 具 必 須 具 備 的 。 設 計 流 道 的 過 程 中 ， 需 要 考 慮 到 流 道 的 散 熱 性 能 ， 以 及 塑 料 的 流 動 性 能 等 等 多 方 面 的 因 素 。 4.4.4 流道在分型面的布置形式 根 據(jù) 以 上 設 計 參 數(shù) 校 核 流 動 比 /iLt??? 式 中 —流 動 比 距 離? Li—模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 長 度 （ mm） ti—模 具 中 各 段 料 流 通 道 及 各 段 型 腔 的 截 面 厚 度 （ mm） =60/3.5+37/5+4.5/5+2 /2+140/2=98mm3 因 為 影 響 流 動 比 的 因 素 主 要 是 塑 料 的 流 動 性 ， ABS 塑 料 的 流 動 性 為 中 等 ， 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 11 經(jīng) 查 有 關 資 料 可 知 ABS 允 許 的 流 動 比 [ ]=210～ 110， 所 以 〈 [ ]?? 4.5 冷料穴設計 通 常 情 況 下 ， 冷 料 穴 位 于 該 注 塑 模 的 動 模 板 上 面 ， 這 樣 更 近 地 接 近 工 件 ， 當 塑 料 被 注 射 進 型 腔 后 ， 冷 料 穴 就 開 始 發(fā) 揮 作 用 了 ， 可 以 使 注 塑 出 的 塑 件 很 快 冷 卻 ， 從 而 起 到 了 冷 卻 塑 件 ， 保 證 其 力 學 性 能 的 作 用 。 流 道 冷 料 穴 當 流 道 較 長 時 ， 可 將 流 道 的 盡 頭 沿 料 流 前 進 方 向 延 長 作 為 流 道 冷 料 穴 ， 以 貯 存 前 鋒 冷 料 ， 其 長 度 為 流 道 直 徑 的 1.5～ 2 倍 。 本 模 具 采 用 Z 形 拉 料 桿 ， 具 體 設 計 的 圖 4.5 所 示 。 圖 4.5 拉料桿 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 12 第五章 模具結構設計 5.1 成型零部件的結構設計 成 型 零 部 件 是 注 塑 模 具 設 計 中 起 到 決 定 因 素 的 一 部 分 ， 產(chǎn) 品 的 外 觀 ， 綜 合 力 學 性 能 ， 精 度 ， 表 面 光 潔 度 等 等 方 面 都 是 依 靠 成 型 零 部 件 的 精 度 來 控 制 的 ， 例 如 型 腔 、 型 芯 、 凹 模 板 ， 墊 板 等 等 都 屬 于 成 型 零 部 件 ， 在 注 塑 模 的 設 計 中 ， 成 型 零 部 件 的 作 用 非 常 重 要 ， 把 握 好 成 型 零 部 件 之 間 的 配 合 ， 精 度 等 等 因 素 是 決 定 一 副 模 具 好 與 壞 的 根 本 所 在 ， 其 中 ， 成 型 零 部 件 的 設 計 主 要 包 括 以 下 幾 個 方 面 ： 5.1.1 型腔結構設計 根 據(jù) 課 題 我 們 知 道 ， 型 腔 的 結 構 形 式 就 決 定 了 杯 托 外 部 的 結 構 形 式 ， 通 過 分 析 杯 托 這 個 產(chǎn) 品 ， 我 們 可 以 選 擇 整 體 鑲 入 式 型 腔 ， 因 為 整 體 鑲 入 式 型 腔 可 以 有 效 地 節(jié) 約 成 型 零 部 件 的 制 作 成 本 ， 并 且 其 力 學 性 能 滿 足 工 況 要 求 ， 更 換 方 便 快 捷 。 5.1.2 型芯及鑲件結構設計 我 們 知 道 ， 型 芯 和 鑲 件 主 要 是 用 來 成 型 杯 托 內(nèi) 部 結 構 的 成 型 零 部 件 ， 通 過 分 析 杯 托 這 個 產(chǎn) 品 ， 我 們 知 道 ， 其 內(nèi) 部 凸 臺 較 多 ， 所 以 我 們 可 以 選 擇 把 凸 臺 做 成 較 大 的 鑲 件 來 減 少 模 具 鋼 的 使 用 率 ， 從 而 進 一 步 來 節(jié) 省 原 材 料 ， 降 低 成 本 。 5.2 成型零部件工作尺寸計算 5.2.1 成型零部件性能 成 型 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 一 些 性 能 ： 1、 必 須 具 有 足 夠 的 強 度 、 剛 度 ， 以 承 受 塑 料 熔 體 的 高 壓 ； 2、 有 足 夠 的 硬 度 和 耐 磨 性 ， 以 承 受 料 流 的 摩 擦 和 磨 損 ； 3、 通 常 進 行 熱 處 理 ， 使 其 硬 度 達 到 HRC45。 以 上 ； 4、 切 削 加 工 性 能 好 ， 熱 處 理 變 形 小 ， 可 淬 性 良 好 ； 5、 熔 焊 性 能 要 好 ,以 便 修 理 ； 5.2.2 型腔、型芯工作部位尺寸計算 經(jīng) 查 有 關 資 料 可 知 ABS 塑 料 的 收 縮 率 是 0.3%～ 0.8% 平 均 收 縮 率 為 : S=（ 0.3%+0.8%） /2=0.55% 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 13 型 腔 工 作 部 位 的 尺 寸 ： 型 腔 徑 向 尺 寸 ??001 zzmsLSL???????????? 型 腔 深 度 尺 寸 H 型 芯 徑 向 尺 寸 z zsll???? 型 芯 高 度 尺 寸 ?? 00mhh???? 中 心 距 尺 寸 /2(1)/2zszCSC???? 式 中 L—塑 件 外 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 （ mm） l—塑 件 內(nèi) 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 （ mm） H—塑 件 外 型 高 度 基 本 尺 寸 的 最 大 尺 寸 （ mm） h—塑 件 內(nèi) 型 徑 向 基 本 尺 寸 的 最 小 尺 寸 （ mm） C—塑 件 中 心 距 基 本 尺 寸 的 平 均 尺 寸 （ mm） x—修 正 系 數(shù) ， 取 0.5～ 0.75 △ —塑 件 公 差 （ mm） —模 具 制 造 公 差 ， 取 （ 1/3～ 1/4） △ 。? 各 工 作 部 位 尺 寸 計 算 結 果 詳 見 相 應 零 件 圖 紙 所 標 明 5.3 成型零部件的強度與剛度計算 為 了 方 便 加 工 和 熱 處 理 ， 其 型 芯 整 體 鑲 嵌 式 ， 型 腔 為 整 體 鑲 嵌 式 。 因 此 ， 型 腔 的 強 度 和 剛 度 按 型 腔 整 體 式 計 算 。 由 于 型 腔 壁 厚 計 算 比 較 麻 煩 ， 也 可 參 考 經(jīng) 驗 推 薦 數(shù) 據(jù) 。 5.3.1 強度、剛度計算 設 計 好 一 套 模 具 ， 必 須 考 慮 到 它 的 強 度 和 剛 度 方 面 ， 因 為 模 具 是 在 高 溫 下 面 作 業(yè) 的 ， 并 且 高 壓 ， 所 以 校 核 各 個 結 構 零 部 件 的 強 度 和 剛 度 是 必 須 的 。 只 有 這 樣 ， 才 能 更 好 地 使 模 具 應 用 的 時 間 長 ， 使 用 方 便 ， 維 修 少 。 塑 件 成 型 過 程 中 不 產(chǎn) 生 溢 料 表 5.3.1 粘度特性 塑料品種 允許變形值 中粘度塑料 ABS 05.? 保 證 塑 件 的 尺 寸 精 度 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 14 表 5.3.2 塑 件 尺 寸 塑料品種 中粘度塑料 經(jīng) 驗 公 式 [δ ] 10～ 50 Δ i/[3(1+Δ i)] >50～ 200 Δ i/[5(1+Δ i)] 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 15 保 證 塑 件 順 利 脫 模 [δ ]〈 tS=1.4×0.8%=0.0112 式 中 [δ ]—保 證 塑 件 順 利 脫 模 的 型 腔 允 許 彈 性 變 形 量 ； t —塑 件 壁 厚 ， mm; S—塑 件 的 收 縮 率 。 5.3.2 型腔的側壁和底板厚度的計算 組 合 式 矩 形 型 腔 側 壁 厚 度 的 計 算 對 于 小 尺 寸 的 模 具 型 腔 ， 在 發(fā) 生 大 的 彈 性 變 形 前 ， 其 內(nèi) 應 力 往 往 超 過 了 模 具 材 料 的 許 多 應 力 ， 因 此 ， 強 度 不 夠 是 主 要 矛 盾 ， 設 計 型 腔 側 壁 厚 應 以 強 度 為 準 。 δ max= pHl4/32Ehs3 s=12.7mm 設 允 許 最 大 變 形 量 為 δ max≤ [δ ]， 其 壁 厚 按 剛 度 條 件 的 計 算 式 為 ： s= ][3 41?ElP? s=25mm （ 2） 組 合 式 矩 形 型 腔 底 板 厚 度 的 計 算 按 強 度 條 件 ， 型 腔 底 板 厚 度 計 算 式 為 ： h= ????B LbP432 式 中 ： h————矩 形 底 板 的 厚 度 （ mm） B————底 板 總 寬 度 （ mm） L————雙 支 腳 間 距 （ mm） P————型 腔 內(nèi) 塑 料 熔 體 壓 力 （ MPa） [σ ]————模 具 材 料 的 許 用 應 力 （ MPa） h≥ 25 mm 模 具 裝 配 圖 ， 以 及 定 模 側 、 動 莫 測 示 意 圖 分 別 如 圖 5.3,5.4,5.5 所 示 ： 圖 5.3 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 16 圖 5.4 圖 5.5 湖南涉外經(jīng)濟學院本科生畢業(yè)論文（設計） 17 第六章 推出機構的設計 注 射 成 型 每 一 循 環(huán) 中 ， 塑 件 必 須 準 確 無 誤 地 從 模 具 的 凹 模 或