家庭塑料碗的注塑模具設(shè)計 【含CAD圖紙源文件】,含CAD圖紙源文件,家庭塑料碗的注塑模具設(shè)計,【含CAD圖紙源文件】,家庭,塑料,注塑,模具設(shè)計,cad,圖紙,源文件 密級： 學(xué)號： 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計 ） 家庭塑料碗注塑模具設(shè)計 系 別： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 12 級機(jī)設(shè)本（3）班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 陳云 完成日期： 學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的設(shè)計（論文）是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立 進(jìn)行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本設(shè) 計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文 的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全 意識到本申明的法律后果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué) 校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權(quán)江西科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué) 位論文。 保 密 □， 在 年解密后適用本授權(quán)書。 本學(xué)位論文屬于 不保密 □。 （請在以上相應(yīng)方框內(nèi)打“√” ） 學(xué)位論文作者簽名（手寫）： 指導(dǎo)老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 摘要 本文設(shè)計了家庭塑料碗注塑模具設(shè)計。該零件選用 PP，質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性高。 ABS 齒輪具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和剛性，優(yōu)良的耐磨性，自潤滑性、耐疲勞性及耐熱 性，可在中等載荷、較高溫度無潤滑或少潤滑下使用。通過計算設(shè)計了注塑模具的 成型結(jié)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等方面 關(guān)鍵詞：注塑模具；剛性；成型機(jī)構(gòu)；塑件 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） Abstract This article designed a planet gear to cast the mold. This componentsselect PP, the quality lightly, the chemical stability is high. TheABS gear has the higher mechanics intensity and the rigidity, thefine resistance to wear, the nature, bears weariness and thethermal stability, may in the medium load, a higher temperature nothave under the lubrication or the few lubrications uses. Designedthrough the computation has cast the mold to take shape the structure,the drawing of patterns organization, pours aspect and so on system,and carried on has modelled on, the stamping die simulationprocessing, produced the cutting tool way. This mold structureexquisite and compact, the movement smooth is unimpeded Keywords: plastic injection；mould；mould cavity ；The knife have Path 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 目 錄 第一章 前 言 ........................................................1 1.1 課題背景 .....................................................1 1.2 課題分析 .....................................................2 第二章 塑件分析 ......................................................3 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 .........................................5 2.2 塑件材料的確定 ...............................................6 2.3 塑件材料的性能分析 ...........................................6 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 ........................................7 3.1 注塑機(jī)的選擇和校核 ...........................................8 3.1.1 注射膠量的計算 ............................................8 3.1.2 鎖模力的計算 ..............................................8 3.1.3 注塑機(jī)選擇確定 ............................................9 第四章 注塑模具設(shè)計 ................................................10 4.1 模架的選用 ..................................................10 4.1.1 模架基本類型 .............................................10 4.1.2 模架的選擇 ...............................................11 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 .......................................12 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ..............................................13 4.2.1 主流道設(shè)計 ...............................................15 4.2.2 分流道的設(shè)計 .............................................16 4.2.3 澆口的設(shè)計 ...............................................17 4.3 分型面的設(shè)計 ................................................18 4.4 成型零部件的設(shè)計 ............................................18 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) ...........................................19 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計算 .................................20 4.5 脫模及推出機(jī)構(gòu) ..............................................21 4.5.1 脫模力 ...................................................22 4.5.2 推出機(jī)構(gòu) .................................................23 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 結(jié) 論 .............................................................24 致 謝 .............................................................25 參考文獻(xiàn) .............................................................26 附圖(2D/3D)裝配圖 ..................................................27 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 0 第一章 前言 1.1 課題背景 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。在汽車、電機(jī)、儀表、電器、 電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%～80%的零件都依靠模具成形，并且隨著 近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越高，結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。用模具 生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其 它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在 強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地擴(kuò)大，越來越普遍 地采用塑料成型。 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，動模部分安裝在注射機(jī)的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射 機(jī)上的合模系統(tǒng)運(yùn)動。注射成型時動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。 1.2 課題分析 本課題內(nèi)容是對家庭塑料碗進(jìn)行測繪。基于生產(chǎn)實(shí)踐之上的對產(chǎn)品進(jìn)行模具設(shè) 計，模具設(shè)計主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型面的確定、 冷卻系統(tǒng)設(shè)置、推出機(jī)構(gòu)設(shè)置、注塑機(jī)臺選擇及注塑工藝分析等。 根據(jù)塑料制品的要求，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，本模具采用一模四腔布局，側(cè)入式澆口進(jìn)料，注射機(jī)采用 80XB 型號，設(shè)置 冷卻系統(tǒng)，CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運(yùn)用簡要的文字，簡明的示 意圖和和計算分析，從而作出合理的模具設(shè)計。選擇合理的加工方法。模具方案確 定后進(jìn)行工藝分析。根據(jù)此方案可以達(dá)到設(shè)計的預(yù)期效果大大提高了注塑模的質(zhì)量。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 1 第二章 塑件分析 2.1 產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件 在模具設(shè)計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面 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。 課題目標(biāo)產(chǎn)品是一個生活中常見的家庭塑料碗，其零件外形如圖所示。具體結(jié) 構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易， 精度要求不高。 產(chǎn)品 2D/3D 視圖 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具的制造精度。為降低模具的加 工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設(shè)計得 低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公差等級確定精度 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 等級。根據(jù)任務(wù)書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級精度，未注采用 MT8 級 精度般為 Ra 0.02～1.25 之間，模腔的表面粗糙度為塑件的 1/2，即 Ra m? 0.01～0.63 。模具在使用中。由于型腔磨損，使表面粗糙度不斷增加，所以應(yīng)m? 隨時給以拋光復(fù)原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高，為 Ra0.8 ，內(nèi)部為 Ra1.2 。m?m? 2.2 塑件材料的確定 根據(jù)零件工作要求及其精度等級，該零件選用 PP 塑料成型。PP 材質(zhì)具有較高 的力學(xué)強(qiáng)度和剛性，優(yōu)良的耐磨性，自潤滑性、耐疲勞性及耐熱性，可在中等載荷、 較高溫度無潤滑或少潤滑下使用。 2.3 塑件材料的性能分析 PP 是由聚乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 PP 具有良好的綜合理 學(xué)性能。丙烯腈使 PP 有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使 PP 堅韌， 聚乙烯使 PP 有良好的加工性和染色性能。PP 價格便宜原料易得，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。 PP 無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為 1.02--1.05g/cm3。既有較好的抗沖擊強(qiáng)度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水 性。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對 PP 幾乎沒有影響， PP 不溶于大部分醇類及烴類溶劑， 但與烴長期接觸會軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。PP 表 面受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品的侵蝕時會引起應(yīng)力開裂， PP 有一定的硬度，他 的熱變形溫度比聚聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加 工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70 左右，C? 熱變形溫度約為 93 耐氣候性差，在紫外線作用下 PP 易變硬發(fā)脆。C? PP 的性能指標(biāo)：密度 1.05（ ），收縮率 1.016，熔點(diǎn) ，3??dmKg ?160~3 彎曲強(qiáng)度 80Mpa，拉伸強(qiáng)度 35 49Mpa，拉伸彈性模量 1.8Gpa，彎曲彈性模量~ 1.4Gpa，壓縮強(qiáng)度 18 39Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度 11 20 ，硬度 62 86HRR，體~2kJ 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 積電阻系數(shù) 。PP 的熱變形溫度為 93 118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高cm?130~ 10℃左右。PP 在-40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40 100℃的溫度范圍內(nèi)使~ 用。 第三章 成型布局及注塑機(jī)選擇 3.1 注塑機(jī)的選擇和校核 3.1.1 注射膠量的計算 33821.59.5820cmV??總 則： gm7.6?總總 ? 在一個注射成型周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng) 兩部分質(zhì)量之和，即： 澆總n?? 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量的 80%，即： gm8.0? 式中： ——一個成型周期內(nèi)所需注射的塑料質(zhì)量 ；??g ——型腔數(shù)目，取 ；n4?n ——單個塑件的質(zhì)量 ；總 ??g ——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需的塑料質(zhì)量 取 ；澆m??ggm10?澆 ——注射機(jī)額定注射量 ；g ?? 則有： 4.2538.0617.4?????? 3.1.2 鎖模力的計算 鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力。成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的 漲力應(yīng)小于鎖模力，即： 10AkPFc? 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 式中： ——注射機(jī)的額定鎖模力 ；F??N ——塑料制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積 ；A ??2m ——熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力 ；對于螺桿式注射機(jī)，其型腔內(nèi)平均cP??aP 壓力一般為 ，取 ；aMP35~20c30? ——安全系數(shù)，常取 ；k2.1~k 其中： 塑料制品在分型面的投影面積為: ?? 2213174mA???? 主流道在分型面的投影面積為: 2225.80 分流道在分型面的投影面積為: 23764mA?? 故總投影面積為: 2321 5.40765.81m??? 則有: KNKNF16.0.40????? 故滿足條件. 3.1.3 注塑機(jī)選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機(jī)為 80XB。其相關(guān)性能符合成型方案要求，以下 相關(guān)參數(shù)： 型號 參數(shù) 單位 80×A 80×B 80×C 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量 PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 365×365 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機(jī)功率 KW 11 油箱容積 l 200 機(jī)器尺寸(長×寬×高) m 4.3×1.25×1.8 機(jī)器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長×寬) mm 240×240 表 HTF80XB 注塑機(jī)參數(shù) 第四章 注塑模具設(shè)計 4.1 模架的選用 4.1.1 模架基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結(jié)構(gòu)分類所分的典 型結(jié)構(gòu)如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側(cè)向 分型抽芯注射模、定模帶有推出機(jī)構(gòu)的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射 模。 4.1.2 模架的選擇 根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1- 12556.2-1990《塑料注射模中小型模架》可選擇 CI 型的模架，其基本結(jié)構(gòu)如圖所 示： 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 模架結(jié)構(gòu)圖 CI 型模具定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架， 適合直澆口的注射成形模具。 由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應(yīng)的模板的厚度以及模具的外 輪廓尺寸，以此分析計算： 模架的長 L=型腔長度（190）+復(fù)位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 300mm? 綜上所述所選擇的模架的型號為：CI-2330-A60-B60-C80。 4.1.3 導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用：保證模具在進(jìn)行開合模時，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。 導(dǎo)柱的設(shè)計 （1） 有單節(jié)與臺階式之分 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 （2） 導(dǎo)柱的長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。 導(dǎo)套和導(dǎo)向孔 （1） 無導(dǎo)套的導(dǎo)向孔，直接開在模板上，模板較厚時，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`臺階式`凸臺式 （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,用于保證動模與定模兩大部分內(nèi)零件的準(zhǔn)確 對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. 4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道，澆注系統(tǒng)可 分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設(shè)計中采用普通直澆口澆注 系統(tǒng)。正確設(shè)計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 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 4.2.1 主流道設(shè)計 所選用 80XB 型注射劑噴嘴有關(guān)尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應(yīng)稍大于噴嘴直徑。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 d=d0+（0.5~1）=3.5mm 4.2.2 分流道的設(shè)計 分流道是主流道與型腔澆口之間的一段流道。它是熔體由主流道流入型腔的過 渡通道。對于多型腔模需設(shè)分流道，為使各型腔內(nèi)能同時填充，分流道采用平衡式 布置。比較不同截面形狀分流道的性能，采用 U 形分流道，其熱量損失小，加工性 能容易。 U 形分流道寬度 可在 內(nèi)選取，半徑 ，深度 ，Bm10~5BR5.0?RH25.1? ；斜度HR5.0?? ??? ?。?； ；m?8 ； ； ；?5.2.?mH35.21???m5.13.0?? 4.2.3 澆口的設(shè)計 澆口是料流進(jìn)入型腔最狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短的一段。澆口尺寸狹小 且短，目的是使由分流道流進(jìn)的熔體產(chǎn)生加速，形成理想的流動狀態(tài)而充滿型腔， 又便于注射成型后的塑件與澆口分離。本設(shè)計中澆口形式采用側(cè)澆口，其形狀簡單， 便于加工，而且尺寸精度容易保證；適用于一模多件，能提高生產(chǎn)效率；試模時， 如發(fā)現(xiàn)不適當(dāng)，容易及時修改；能相對獨(dú)立地控制充填速度與封閉時間。 側(cè)澆口截面形狀為矩形，其尺寸參數(shù)如下： tnh?? 0.5~1b75.0~?l 3~1?r 式中： ——澆口深度 ，通常 ；??m25.0h ——塑件在澆口位置處的壁厚 ；t ?? ——系數(shù)，對于 PA， ；n8.?n ——澆口寬度 ；b??m ——澆口長度 ；l 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 ——澆口半徑 ；r??m 則有： ； h6.128.0?? ?。?； ；Bb5r 為去澆口方便，?。?；ml7.0 其中分流道與澆口的連接方式及尺寸參數(shù)如下附圖所示： 如圖 3-4 4.3 分型面的設(shè)計 若按分型面設(shè)計原則中的“塑件要求同軸度的部分要放到分型面的同一側(cè)，以 保證塑件同軸度要求”來確定分型面的話，塑件脫模比較困難。來確定分型面的話， 塑件脫模比較困難。故為使塑件從模具中順利脫模，且簡化模具結(jié)構(gòu)，應(yīng)按設(shè)計原 則中的最基本一條：將分型面選擇在塑件外形的最大輪廓處，即塑件的底部處，而 其同軸度要求通過對結(jié)構(gòu)中如定模板等零部件的設(shè)計與加工提出尺寸與形狀的公差 精度來保證。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點(diǎn)，采用平面分型面，并選擇 在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側(cè)，如圖所示。 分型面的選擇 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 4.4 成型零部件的設(shè)計 對于塑料模的型腔設(shè)計常用的有兩種方式：一種是整體式型腔，另一種是組合 式型腔。整體式型腔結(jié)構(gòu)簡單，牢固不易變形，但是型腔復(fù)雜，加工難度非常大。 組合式型腔可使復(fù)雜型腔簡單化，并且加工難度降低，模具型腔可更換，提高了模 具的使用壽命。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖 擊和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設(shè)計其結(jié)構(gòu)形 式，準(zhǔn)確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 4.4.1 成型零部件結(jié)構(gòu) 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計主要應(yīng)在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、 使用、維修等角度加以考慮。 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，了解其結(jié)構(gòu)與制品的形狀、尺寸、 使用要求。本設(shè)計中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。型腔的結(jié)構(gòu)簡單，成本低 廉。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 型腔 3D 圖 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 型芯 3D 圖 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關(guān)尺寸，主要有 型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位 置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設(shè)計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度 等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差， 模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成 型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的 誤差（因?yàn)槟＞咧圃旃詈湍＞叱尚土悴考谑褂弥械淖畲竽p量大多憑經(jīng)驗(yàn)決定） ，這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。 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引起尺寸 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 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 PP 材料的平均 收縮率為 0.5%，剛計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 4.4.3 凹模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S1=20±0.05=20.1-0.70MM,相應(yīng)的塑件制造公差 ， LM1=[(1хS CP) +LS1+ X1ХP 1]00.22=[(1Х0.005) +20+ 0.6Х0.7] 00.22=21z?2z 1z?2z 0.100.22mm 式中， 是塑件的平均收縮率，PP 的收縮率為 1%~2%,所以平均收縮率cpS ； 、 是系數(shù)， 一般在 0.5~0.8 之間，此處取05.264.???cp 1x2x ； 分別是塑件上相應(yīng)尺寸的公差（下同）； 是塑件上相.021x21?、 21、 z? 應(yīng)尺寸制造公差對于中小型零件取 （下同）。??6z? 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S=18±0.05=18.0900.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差 0.7mm LM=[(1+SCP) +LS+ XХP]= [(1+0.005) +18+ 0.6х0.7] 0.1170 1z?2z 1z?2z =18.091170 MM 式中， 是系數(shù)，一般在 0.5~0.7 之間，此處取 。x 6.0?x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS=49±0.05=49.2501.02MM：，相應(yīng)的塑件制造公差 1.02mm LM=[(1+SCP) +LS+ XХP]= [(1+0.005) +49+ 0.65х1.02] -0.170 =49.25-1z?2z 1z?2z 0.170 MM 式中， 是系數(shù)，知一般在 0.5~0.7 之間，此處取 。x 65.0?x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 11.44±0.02=11.490O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差 o.4mm HM=[(1+SCP) +H S+ XХP]= [(1+0.005) +11.44+ 0.6х0.4] -0.170 1z?2z 1z?2z =11.49.0670 MM 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 式中， 是系數(shù)，可知一般在 0.5~0.7 之間，此處取 。x 6.0?x 4.5 脫模及推出機(jī)構(gòu) 4.5.1 脫模力 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使塑件從模具型腔和型芯上脫出，這種脫 出塑件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)。整個脫模過程包括開模、推出、取件、閉模、脫模機(jī) 構(gòu)復(fù)位過程。 對于中心有孔的圓筒形塑件，采用推管推出機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫模，推管推出平穩(wěn)可靠， 塑件無變形，無頂出痕跡。推管的脫模機(jī)構(gòu)采用動模座板固定型芯的推管機(jī)構(gòu)，即： 型芯（主型銷）固定在動模座板上，并且穿過推板和推桿固定板，推管固定在推桿 固定板上。推管內(nèi)部與主型銷做間隙配合，推管外部與型腔板做間隙配合，推管與 主型銷配合長度為頂出行程 ，推管與型腔板的配合長度為推管外徑的m5~3? 倍，這種頂出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)可靠，多用于脫模距離不大的場合。2~5.1 當(dāng)脫模斜度不大時（一般指 ）初始脫模力最大，一經(jīng)推動，脫模力即迅速?〈 減小，所以脫模力的計算須按照無脫模斜度的條件計算。 由于塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比大于 ，故由[1]表 5-94 應(yīng)按下式計算：20 1 ?? 1012??????BfkmLSErQ? 式中： ——脫模力 ；?N ——塑料彈性模量 ，對于 ，由表 5-57 查得： ?2/cm6PA ；25/108.2~.c? ——塑料平均成型收縮率 ；S?% ——包容型芯的長度 ；L?c ——塑料與鋼的摩擦系數(shù)，對于 ，由表 5-56 查得：f 6PA ；35.0~2 ——塑料的泊松比，約為 ；m49.0~38. 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 15 ——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積 ，當(dāng)塑件底B ??2m 部有通孔時，該項(xiàng)視為零。 ——與 和 有關(guān)的系數(shù)，其由下式計算所得：krttr2?? 式中： ——型芯的平均半徑 ， ；r??cm cmr475.10237????? ——塑件的壁厚 ，約為 ；t??cct5.10?? 則有： .47.52.0??k 其中：?。?； ； ；21cm NE3.0?f46.m 則有： ???NQ159.5.46.08%7?????? 4.5.2 推出機(jī)構(gòu) 塑件從模具上取下以前有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，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。 脫模機(jī)構(gòu)按其推出動作的動力來源分為手動推出機(jī)構(gòu)，機(jī)動推出機(jī)構(gòu)，液壓和 氣動推出機(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)、推管推出機(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。 考慮到塑件的特征等要求不高，決定選用簡單推出機(jī)構(gòu)中最簡單、使用最廣泛 的推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿將塑件從動模的型芯推出脫模，由于設(shè)置推桿的自由度較大， 而且設(shè)計推桿截面為圓形，這樣制造、修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推 桿孔的配合精度，推桿推出時運(yùn)動阻力小，推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便更 換，因此選擇推桿機(jī)構(gòu)推出是最合理的。 該塑件采用了推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿的作用，使制品受推出力 從而脫模。推桿與推桿孔配合一般為 ，其配合間隙不大于所用溢9/8/fHf或 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 16 料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，PP 塑料的溢料間隙為 。m06.~4. 推桿布局 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計，直到今天，畢業(yè)設(shè)計總算 接近尾聲了，通過這次對于家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計，使我們充分把握的設(shè)計方 法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用 找到的資料或圖紙設(shè)計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時的指導(dǎo)， 確保設(shè)計進(jìn)度，本文所設(shè)計的是家庭塑料碗注塑模具的設(shè)計，通過初期的方案的制 定，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識的重要性，從而讓我 更加深刻地體會到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之， 本設(shè)計完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)， 是大家的幫助才使我的論文得以通過。 回憶過去，展望未來，我感概良深，覺得以后還有很長一段路要走，我必須努 力工作，用自己的實(shí)際行動來回報社會和父母。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 致謝 在為期三個月的畢業(yè)設(shè)計過程中，我深深地感覺到基礎(chǔ)知識的重要，通過這次 設(shè)計我又重新溫故，受益非淺。在設(shè)計中對 Auto CAD、UG 等繪圖軟件的應(yīng)用更加 熟悉，但是對于某些方面還是運(yùn)用不夠靈活。在模具設(shè)計中，參照模具設(shè)計手冊， 設(shè)計出了較為合理的模具，但在一些細(xì)節(jié)問題的處理上仍欠缺考慮，掌握了簡單零 件的分型，對于比較復(fù)雜的平面的模具設(shè)計仍需要繼續(xù)學(xué)習(xí)。整個畢業(yè)設(shè)計過程中， 我學(xué)到了很多東西，對待設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)，工作態(tài)度的嚴(yán)肅認(rèn)真。 設(shè)計中承蒙老師的悉心指導(dǎo)和幫助，在畢業(yè)設(shè)計過程中提供了很多寶貴的資料、 設(shè)計和方向、設(shè)計思路，以及模具結(jié)構(gòu)原理方面的知識，在此向他表示衷心的感謝。 因本人工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論水平有限，時間較短，設(shè)計過程中難免存在錯誤，懇請 廣大老師不吝批評指正。 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 參考文獻(xiàn) [1]祝鐵麗. 注塑成型制品收縮率預(yù)測理論與方法的研究[D].大連理工大學(xué),2002. [2]楊化林. 基于知識的注塑模具設(shè)計若干技術(shù)研究[D].浙江大學(xué),2006. [3]李慶. 基于 CAD/CAE 集成模型的塑料注射模優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)[D].華中科技大學(xué), 2012. [4]邱德琴. 基于 Pro/E 和 Moldflow 注塑模具設(shè)計與 CAE 實(shí)例分析[D].南京理工大 學(xué),2014. [5]劉榮亮. 薄壁注塑件成型工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D].中南林業(yè)科技大學(xué),2014. [6]何政軍. 基于實(shí)例的注塑模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)研究與應(yīng)用[D].華北電力大學(xué), 2014. [7]黃海闊. 基于 Pro/E 的注塑模具的優(yōu)化設(shè)計研究[D].華北電力大學(xué),2014. [8]柳鵬. CAD/CAE 技術(shù)在大型注塑模具設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].青島科技大學(xué),2009. [9]宋瑞坤. 基于 UG 的大型注塑模具仿真設(shè)計及 CAD 優(yōu)化分析[D].青島科技大學(xué), 2010. [10]郭梅. 大尺寸復(fù)合材料注塑件模流分析及工藝參數(shù)優(yōu)化[D].浙江工業(yè)大學(xué), 2012. [11]唐嘉彤. 手機(jī)面板框注塑模具設(shè)計與 CAE 分析[D].天津大學(xué),2012. [12]吳亞南. 開關(guān)外殼注塑模具 CAD/CAE/CAM 一體化的應(yīng)用研究[D].大連交通大學(xué), 2005. [13]劉然. 注塑模具 CAD 型腔布局及流道系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D].山東大學(xué),2008. [14]韓雅娟. 基于知識的注塑模具澆注系統(tǒng)智能化設(shè)計技術(shù)研究[D].大連理工大學(xué), 2008. [15]梅啟武. 注塑模熱流道輔助設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用研究[D].浙江大學(xué),2004. [16]來建良. 基于知識的產(chǎn)品建模技術(shù)及在熱流道設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].浙江大學(xué), 2008. [17]張琰. 儀表蓋注塑模具 CAD/CAE 技術(shù)研究[D].遼寧工業(yè)大學(xué),2015. [18]於孝明. 小型轎車塑料件的注塑成型分析及模具設(shè)計[D].安徽工程大學(xué),2011. [19]侯曉輝. 汽車零件注塑模具的 CAE 分析與優(yōu)化設(shè)計研究[D].鄭州大學(xué),2012. [20]韓瑩. 殼體注塑成型數(shù)值模擬及工藝研究[D].沈陽理工大學(xué),2015. 江西科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 附圖(2D/3D)裝配圖