2989 矩形后蓋注塑模具設(shè)計(jì)與制造,矩形,注塑,模具設(shè)計(jì),制造 第 1 頁 共 31 頁XXXX 高等?？茖W(xué)校材料工程系模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)/論文題目：矩形后蓋注塑模 班 級(jí)： 模具 032 班 姓 名： XXXX 指導(dǎo)老師： XXXX 完成時(shí)間： 2006 05 10 第 2 頁 共 31 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書題目： 矩形后蓋注塑模設(shè)計(jì)與制造內(nèi)容：（1）塑件工藝分析（2）注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算（4）加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）模具閉合高度（6）注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)校合原始資料：第 3 頁 共 31 頁插圖清單圖 1-1 矩形后蓋零件圖圖 2-1 澆口形狀圖 圖 2-2 成型推桿圖圖 2-3 斜滑塊機(jī)構(gòu)圖圖 2-4 推桿的形式第 4 頁 共 31 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文說明書目錄前言…………………………………………………………..................5緒論…………………………………………………………..................6第 1 章 塑件工藝分析………………………………………………..8第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………11第 3 章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算………………………………………....19第 4 章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算…………………………………21第 5 章 模具閉合高度的確定…………………………………………22第 6 章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………23第 7 章 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)零件圖…………………………....24第 8 章 模具的裝配與調(diào)試………………………………….25致謝…………………………………………………………………….29參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….30第 5 頁 共 31 頁前言大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和第 6 頁 共 31 頁自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。關(guān)鍵詞 注塑 設(shè)計(jì) 模具 緒論 1．模具制造業(yè)現(xiàn)狀特點(diǎn)模具對(duì)于一般產(chǎn)品來說屬于工具范疇, 精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、并經(jīng)常有較高的材質(zhì)要求, 使得模具設(shè)計(jì)制造相當(dāng)困難。另外, 由于以它為工具的成形過程往往是封閉式的, 并涉及材料的微觀機(jī)理, 使得產(chǎn)品成形過程很不直觀, 加上相應(yīng)的一些基礎(chǔ)理論尚不成熟, 更使模具設(shè)計(jì)制造帶有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性和盲目性。因此, 模具設(shè)計(jì)制造一般需要反復(fù)修改試制才能滿足需求, 無形中延長了生產(chǎn)周期, 增加了成本, 降低了市場相應(yīng)能力和競爭能力。2、模具行業(yè)存在問題和現(xiàn)實(shí)性要求 現(xiàn)代化模具制造加工業(yè), 應(yīng)是以面向全球市場需求為特點(diǎn), 以應(yīng)用模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低費(fèi)用的產(chǎn)品生產(chǎn)作為國際市場共同追第 7 頁 共 31 頁求的目標(biāo)。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)和制造大都憑借經(jīng)驗(yàn)或者使用引進(jìn)的或自己研制的CAD/CAM 軟件來實(shí)現(xiàn) , 整個(gè)過程是長期的、高費(fèi)用的和低效率的。存在著諸多弊端: (1)設(shè)計(jì)科學(xué)性差, 對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng), 模具的試制周期漫長 , 再設(shè)計(jì)的可能性加大, 從而導(dǎo)致模具的總成本增高。 (2)市場需求分析,模具設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品加工獨(dú)立分化。生產(chǎn)管理沒有全局的觀念。對(duì)項(xiàng)目往往缺乏可行性和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估, 不能積極關(guān)注全球市場的需求動(dòng)態(tài)。(3)雖采用了一些先進(jìn)的 CAD/CAE/ CAM 等技術(shù), 但在總體管理上 , 整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程是串行的而非并行的。(4)自行開發(fā)新系統(tǒng), 需要很大的時(shí)間和精力, 且實(shí)用化和商品化并不理想 ; 購置一些成熟的軟件需要花費(fèi)較大的前期投資和后期的維護(hù)資金。這些弊端是制約模具行業(yè)發(fā)展和繁榮的主要原因, 因此, 也就不能適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)中要求柔性化、快捷、低成本及高質(zhì)量的要求。因而, 提出了對(duì)模具行業(yè)現(xiàn)實(shí)性的要求。模具行業(yè)不僅要在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)上要過關(guān), 而且還要對(duì)用戶的需求能夠做出快速響應(yīng), 只有顯著地縮短整個(gè)模具的開發(fā)周期, 降低其制造成本, 才能快速占領(lǐng)市場。3、我國模具工業(yè)的發(fā)展動(dòng)向目前，我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢日趨明顯，這為我國模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，國際、國內(nèi)的模具市場總體發(fā)展趨勢前景看好，預(yù)計(jì)中國模具將在良好的市場環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國不但會(huì)成為模具大國，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國的行列邁進(jìn)。 “十一五”期間，中國模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會(huì)取得較大發(fā)展。 第 8 頁 共 31 頁第 1 章 塑件工藝分析1.1 塑料件分析：1.1.1 塑件圖第 9 頁 共 31 頁圖 1-11.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析（1）注塑件沿制品長邊有兩處外凹，短邊沿口處有兩個(gè)伸處搭邊片，采用注射成型，設(shè)計(jì)模具時(shí)需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。另外，制品頂部有 9 道柵格，因此型腔底部需設(shè) 9 個(gè)鑲片，還要有兩個(gè)大鑲塊與之組合的結(jié)構(gòu)。為保證制品良好的外觀，采用點(diǎn)澆口進(jìn)料。（2） 該制件材料為改性 PS（改性聚苯乙烯塑料） ，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用，采用未注公差的尺寸，MT5 級(jí)，查表可得制件各部分未注公差尺寸允許的偏差值，如之制件圖所示。另外，模具制造所允許的誤差根據(jù)塑件尺寸公差查表 GB/1800-79，得模具加工精度等級(jí)選取 IT11。（3）由于改性 PS 為五無色透明，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，所以表面質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，不允許有裂痕的出現(xiàn)。1.1.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)以及確定模具型腔數(shù)量。計(jì)算塑件的體積 VV=V1+V2第 10 頁 共 31 頁≈11560mm 3計(jì)算塑件的質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，可以查得 PS 塑料的密度為ｐ=1.05g/㎝ 。故塑件的質(zhì)量 M 3M=ｐV=1.05×11.560g≈12.0138g模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，以及注塑時(shí)所需的壓力等情況，初步選用注塑機(jī)為 XS-ZY-125 型。1.2.塑件原材料分析1.2.1 改性 PS 的使用性能。電絕緣性優(yōu)良，無色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性、耐水性化學(xué)穩(wěn)定性良好，機(jī)械強(qiáng)度一般，但性脆易產(chǎn)生應(yīng)力開裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑。1.2.2 改性 PS 塑料的成型特性與工藝參數(shù)（1） 無定型料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。（2）流動(dòng)性較好，溢邊值 0.03mm 左右。（3）塑件壁厚應(yīng)均勻，不易有嵌件（有嵌件時(shí)應(yīng)預(yù)熱） ，缺口尖角各面應(yīng)圓滑連接。（4）可用螺桿式或拄塞式注射機(jī)加工，噴嘴可用直痛式或自鎖式。（5）宜用高料溫模溫，低注射壓力，適當(dāng)延長注射時(shí)間，有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔變形，但料穩(wěn)高宜出現(xiàn)銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性差。（6）可采用各種形式進(jìn)料口，進(jìn)料口與塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模度去 2 度以上，頂出均勻以防止脫模不良發(fā)生開裂，變形，可用熱流道澆注系統(tǒng)。根據(jù)此特性分析，采用柱塞式注射機(jī)成型，預(yù)熱溫度 60-75℃，預(yù)熱溫度 2小時(shí)。注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴的溫度。料筒溫度：后段溫度選用 150第 11 頁 共 31 頁前段溫度選用 180℃； 噴嘴溫度：選用 170℃；模具溫度：選用 45℃；注塑壓力：選用 80MPa；注塑時(shí)間：選用 40ｓ；保壓壓力：選用 60MPa；保壓時(shí)間：選用 30ｓ；冷卻時(shí)間：選用 40ｓ；成型周期：110ｓ。螺桿轉(zhuǎn)速：48r/min后處理溫度：70℃后處理時(shí)間：2-4 小時(shí)第 2 章 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 分型面選擇打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面稱為分型面，分型面的設(shè)計(jì)受制件形狀，壁厚，外觀，尺寸精度及面具的型腔數(shù)目，排氣槽和澆口位置等多因素的影響。第 12 頁 共 31 頁2.1.1 型腔數(shù)目的確定：型腔數(shù)目的確定有四種方法：根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目，根據(jù)鎖模力確定型腔數(shù)目，根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目，根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目。此塑件可根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目 一個(gè)。2.1.2 分型面類型：塑件分型面應(yīng)選在斷面尺寸最大處，為方便塑件的脫模，該塑件應(yīng)設(shè)置雙分型面，以供澆口凝料的取出，同時(shí)有利于開模后塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)。2.1.3 排氣槽設(shè)計(jì)：當(dāng)塑料熔體進(jìn)入模腔后會(huì)置換出模腔內(nèi)的空氣，此外塑料熔體也會(huì)產(chǎn)生適量的氣體，這些氣體必須及時(shí)排除才能不影響塑件的成型與脫模。該模具采用在分型面上開設(shè)排氣槽即可。排氣槽寬度 b 取 3mm，深度取 0.02mm，長度 l 取 0.7-1mm,此后可加深到 0.8-1.5mm。2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具從注射機(jī)噴最起到型腔入口為止的塑件熔體的流動(dòng)通道，或在此通道內(nèi)冷凝的固體塑料。2.2.1 設(shè)計(jì)原則 1 采用平衡式噴嘴，2 型腔布置和澆口開設(shè)應(yīng)盡量對(duì)稱，防止模具產(chǎn)生偏載而出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，此模具因有鑲片結(jié)構(gòu)所以澆口位置開設(shè)在一側(cè)。3 熱量及壓力損失盡量最小，流程應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少彎折，表面粗糙度要低。4 確保均衡進(jìn)料。5 消除冷料。6 排氣良好第 13 頁 共 31 頁7 防止塑件出現(xiàn)缺陷8 去除修正澆口要方便。2.2.2 主流道設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴的前端孔徑：ｄ0=Ф3㎜；噴嘴的前端半徑： R0=S12㎜；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1～2）㎜；D=ｄ0+（0.5～1）㎜；故取主流道的球面半徑 R=14㎜；取主流道的小端直徑ｄ=4㎜.為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度取 1°～3°該主流道錐度選取 3°。經(jīng)換算得到主流道大端直徑 D=9㎜。為了使熔料順利的進(jìn)入分流道，可以在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 R=1㎜的圓弧過渡。主流道尺寸如下圖所示圖 2 - 1第 14 頁 共 31 頁2.2.3 澆口位置的選擇（1）以內(nèi)感避免塑件上產(chǎn)生缺陷。（2）應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處。（3） 應(yīng)有利于塑料熔體流動(dòng)。（4） 應(yīng)有利于型腔排氣（5） 應(yīng)考慮塑件受力狀況此塑件由于設(shè)軌道柵格孔，所以澆口位置開設(shè)在一側(cè)澆口形狀如圖 2-1 所示 2.3 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具有以下性能：（1） 具有足夠的強(qiáng)度剛度以承受塑料熔體的高壓。（2）具有祖國的硬度和耐磨性。（3） 材料拋光性能良好，表面應(yīng)該光澤美觀。（4） 切削加工性能良好，熱變形小，可淬性良好。（5）熔焊性能要好，以便于修理。（6） 成型部位必須有足夠的尺寸精度，孔類精度為 H8-H7，軸類為 h7-h10. 2.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)塑件的形狀采用局部鑲嵌式凹模結(jié)構(gòu)，除凹模型腔外，兩側(cè)大鑲塊和九個(gè)鑲片以成型之間頂部。如圖紙所示2.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用組合式型芯結(jié)構(gòu)，將型芯嵌入固定板中。如圖紙所示2.3.4 成型推桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于制品有兩個(gè)伸處搭邊片，采用成型推桿成型還可以方便頂出。如圖 2-2第 15 頁 共 31 頁圖 2 - 22.4 抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 特點(diǎn)：由于制品長邊有兩處外凹，所以需要設(shè)置側(cè)向分行與抽芯機(jī)構(gòu)，在此采用斜滑塊側(cè)向分型與抽芯，抽芯的同時(shí)完成塑件的推出工作。此抽芯機(jī)構(gòu)屬于機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，借助于注射機(jī)的開模離或頂出力與合模力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯，及其復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，此類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高，動(dòng)作可靠，實(shí)用性強(qiáng)。2.4.2 抽拔距與抽拔力：將側(cè)向型心或滑塊從成型位置抽拔或分開至不妨礙塑件脫模位置的距離稱為抽拔距一般抽拔距取側(cè)孔深度加 2-3mm，此塑件由于采用斜滑塊，抽罷距可定為4mm。抽出側(cè)向型心或分離側(cè)向凹模所需的力稱為抽拔力。抽拔力計(jì)算與脫模力計(jì)算相同，此塑件木斷面為矩形，所以按公式：Q = 2（a+b）EεL(f-tgФ)/(1+Ч+k2)*k1來計(jì)算。具體計(jì)算過程見下節(jié)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.4.3 機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)：第 16 頁 共 31 頁機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)很多，有彈簧驅(qū)動(dòng)的，斜銷驅(qū)動(dòng)的，彎銷驅(qū)動(dòng)的，斜滑槽驅(qū)動(dòng)的等等，其特點(diǎn)是抽拔距不大，塑件脫出后不易自動(dòng)脫落，需人工取出。斜滑塊采用整體式結(jié)構(gòu)，由推桿推動(dòng)斜滑塊向上動(dòng)作，完成抽芯動(dòng)作。如圖 2-3 所示斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)圖 2 - 32.5 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤的從模具的凹模中或型心上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出裝置或脫模裝置。2.5.1 設(shè)計(jì)原則：1 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)較為簡單。2 防止塑件變形和損壞，分析塑件對(duì)模腔的黏附力大小及其所在部位，選擇合適脫模裝置使推出重心與脫模重心相重合。由于塑件收縮會(huì)包緊型心，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型心，同時(shí)推出動(dòng)作應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，第 17 頁 共 31 頁，作用面積也應(yīng)盡可能大，以防塑件變形和損壞。3 力求良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课弧? 結(jié)構(gòu)喲合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.5.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類：脫模機(jī)構(gòu)有簡單脫模機(jī)構(gòu)，二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)，雙脫模機(jī)構(gòu)，順序脫模機(jī)構(gòu)，螺紋塑件脫模機(jī)構(gòu)。此模具采用的是二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)。即動(dòng)定模兩邊都設(shè)置有脫模機(jī)構(gòu)，第一次脫模采用的是拉鉤，擺鉤，支座，擋塊與彈簧構(gòu)成的簡單脫模，是為取出澆口凝料而設(shè)置的，此脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：當(dāng)?shù)谝淮伍_模到可以取出澆口凝料時(shí)，彈簧作用擺鉤離開擋塊，完成第一次脫模。第而次脫模采用的是推桿兼復(fù)位桿回程脫模機(jī)構(gòu)，此脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：推桿位置應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大的部位，此塑件屬于蓋類零件側(cè)面阻力較大，所以在其端面應(yīng)設(shè)置成型推桿，脫模阻力特別大時(shí)應(yīng)增加推桿數(shù)目模腔內(nèi)排氣困難的部位可采用推桿，以利于配合間隙排氣，推桿和模體的配合采用 H8/7 或 H7/h7,配合間隙值根據(jù)改性 PS 的不溢料間隙值取得；在注射塑料狀態(tài)時(shí)，應(yīng)確保推桿端面與型腔平齊或伸入塑件內(nèi)部 0.05-0.1mm。圖 2 - 42.5.3 脫模力計(jì)算：殼體形塑件脫模力通常按薄壁和厚壁兩種類型考慮，各種類型塑件再根據(jù)斷面幾何形狀來進(jìn)行計(jì)算：1 壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于 1/20，即 t/D<=1/20，的塑件為薄壁殼體形塑件。經(jīng)過計(jì)算 t/D=1.5/58<1/20,所以此塑件為薄殼體形塑件，又因其橫斷面為矩第 18 頁 共 31 頁形，所以脫模力計(jì)算為：Q = 8EεtLcosФ(f-tgФ)/(1-η)*k1+10BE ---- 塑料拉伸模量 MPa，查表取為 3ε--- 塑料成型平均收縮率%，查表取 0.5%t--- 塑件的平均壁厚，由塑件形狀取為 3L---- 塑件包容型心的長度，取 102η---- 塑料的泊松比，查表得 0.38Φ---- 脫模斜度，取 3 度f---- 塑料與剛才之間的摩擦系數(shù)，查表取 0.5B---- 塑件在與開模方向垂直的表面上的投影面積（cm*cm） ，當(dāng)塑件低部有通孔時(shí) 10B 項(xiàng)取為 0，此處即為 0。K1--- 由 f 和 Φ 決定的無因次數(shù)，此處取 1。由以上數(shù)值即可求出 Q=2.206×10 N4第 19 頁 共 31 頁第 3 章 模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算查手冊(cè)可知，PS 塑料的收縮率為 S=0.1﹪～0.8﹪，故其平均收縮率為 Sｃｐ=（0.1+0.8）﹪/2=0.45﹪?？紤]生產(chǎn)實(shí)際，模具制造的公差選取δｚ=Δ/3。3.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算型腔，型芯工作尺寸計(jì)算如下表：類別 序號(hào) 模具零件名稱塑件尺寸 計(jì)算公式 型芯或型腔尺寸110 110.80+ 13.064DM=Dmax+ Dmax×Smax%-TZ64.35+ 2.型腔及鑲60 dM=dmin+ dmin×Smin%+ TZ 60第 20 頁 共 31 頁1.5 1.6- 03.型腔 的計(jì)算1 件尺寸尺寸 1 1.1 6.58 HM=Dmax+ Hmax×Smid%-0.5T 58 06.60 DM=Dmax+ Dmax×Smax%-TZ 60+ 31.5 R1.6- 0.型芯的計(jì)算2 型芯1.0dM=dmin+ dmin×Smin%+ TZ1.02- 5.3.2 型腔底板厚度計(jì)算在注塑成型過程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力，合模時(shí)的壓力開模時(shí)的拉力等。其中最主要的是塑料的熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。對(duì)于該塑料，其強(qiáng)度不足是主要問題型腔底板厚度應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算。由強(qiáng)度計(jì)算公式 th= 得pPmR?4/3th= 160/5802?=40.4㎜式中 th—型腔底板的計(jì)算厚度（㎜） ；Pm—模腔的壓力（MPａ） ；ｒ—型腔內(nèi)孔半徑（㎜） ；б—材料許用應(yīng)力（MPａ） ；（材料為 45 鋼，其許用應(yīng)力 160 MPａ）第 21 頁 共 31 頁第 4 章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算塑件在注塑成型時(shí)模具溫度為 45℃，其溫度低于 80℃。因而模具在結(jié) 構(gòu)上不需要設(shè)置加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)做如下設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)定模具的平均工作溫度為 45℃，用 20℃的常溫水作為冷卻介質(zhì)，其 出口冷卻水溫度為 25℃，其產(chǎn)量為（初算每三分鐘一套）0.36kg/h4.1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q1查有關(guān)文獻(xiàn)資料得到 PS 塑料的單位熱流量為 27.2×10 J/kg3Q1=WQ2=0.36×27.2×10 J4=9.8×10 J4根據(jù)熱平衡條件 Qout=Qin 可得Mw=(Δim)/[cw(tout- tin)]第 22 頁 共 31 頁Mw=ΡvV=(Δim)/ [cwρ(tout- tin)]式中 mw —冷卻水每小時(shí)用量；cw —冷卻水的比熱容（4.187KJ/kg℃）tout —模具的出水口溫度；tin —模具冷卻水進(jìn)水溫度；V —冷卻水的體積；V= (0.36×27.2×10 )/[60×4.187×10 ×(25-20)]33=7.8×10 mm /min 4?由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管的直徑很小。由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)定冷系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。第 5 章 模具閉合高度的確定在支承與固定零件中，其尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：取定模固定板的厚度 32㎜；型腔板厚度 40；型心固定板 40mm;墊板的厚度取32㎜； 支承板高度取 80㎜;主流道板厚度取 20mm。因而模具的閉合高度 H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=40+20+32+40+80+32㎜=244㎜第 23 頁 共 31 頁第 6 章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核該模具的外形尺寸為 250㎜×200㎜×244㎜，選用的 XS-ZY-125 型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸 370㎜×320㎜。故該注塑機(jī)能夠滿足模具的安裝要求。由上述計(jì)算可知模具的閉合高度 H=244㎜。XS-ZY-125 型注塑機(jī)所允許的最小模具厚度Hmin=150mm,最大模具閉合高度 Hmax=300mm。模具的安裝條件：Hmin≤H≤Hmax 150mm≤244mm≤300mm即滿足模具的安裝查資料可知，XS-ZY-125 型注塑機(jī)的最大開模行程 S=270㎜，模具頂出塑件要求開模行程第 24 頁 共 31 頁S=H1+H2+（5～10）㎜=20+81+10㎜=111㎜注塑機(jī)的開模行程能夠滿足頂出塑件的要求。由于抽芯距離較短，不會(huì)過大的增加開模行程，注塑機(jī)的開模行程足夠。經(jīng)過驗(yàn)證，XS-ZY-125 型注塑機(jī)能夠滿足使用要求，可以采用。第 7 章 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)零件工作圖該蓋塞注塑模具總裝配圖，非標(biāo)零件圖如附圖所示。01 定模座02 澆口套03 型 心04 鑲 塊05 型 腔06 型心固定板第 25 頁 共 31 頁07 模具裝配圖08 支撐板第 8 章 模具的裝配與調(diào)試9.1 模具的裝配由于型芯，型腔，以及鑲片在合模后很難找正相對(duì)位置，故應(yīng)先安裝他們將其固定好作為安裝基準(zhǔn)。裝配過程如下：（1） 裝配前按照零件圖檢驗(yàn)其工作零件的尺寸及其他零件是否齊備；（2） 將型芯 1 裝配到動(dòng)模固定板 5 上，保證軸線與端面的垂直度；（3） 將導(dǎo)套壓入到動(dòng)定模固定板中，并保證其軸線與端面的垂直度；（4） 將導(dǎo)柱打入固定板 16 中，保證軸線與端面的垂直度；（5） 將鑲片嵌入鑲塊中與定模固定板采用過盈配合好； (6)將定模固定板 16 與澆口套 13 及主流道板安裝配合好，并用螺釘緊固；(7)將斜滑塊 14 裝入動(dòng)模固定板中，并用支撐板 35 將其壓緊，用螺釘固定好；（8） 將擋塊 27 用螺釘緊固在支撐板 35 上；（9） 將推桿 21，20，29 和復(fù)位桿 19 裝入固定板 34 中，用推板 33 壓緊，第 26 頁 共 31 頁螺釘上緊；（10）安裝動(dòng)模板 26，上緊螺釘；（11）動(dòng)定模安裝完成后，根據(jù)其配合安裝彈簧 9，支座 7 與擺鉤 6；（12）裝配完成，進(jìn)行試模。9.2 試模試模前，先對(duì)設(shè)備的油路，水路以及電路進(jìn)行檢查；（1） 選取的原料必須合格，根據(jù)選用的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱；（2） 開始試模時(shí)，應(yīng)該先選擇選定的壓力，溫度和注塑時(shí)間的條件下成型，制品不符合要求然后按壓力，注塑時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)，注意一次只改變一個(gè)參數(shù)；（3） 在試模過程中作出詳細(xì)的記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格，如果需要返修，提出返修意見；（4） 通過不斷的試模和返修，生產(chǎn)出合格的制件后，將模具清理干凈，涂上防銹油，入庫。9.3 試模可能產(chǎn)生的問題及改善措施試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)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。9.3.1 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(jì)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(shí)間過長，造成過量充模。（3） 冷卻時(shí)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。第 27 頁 共 31 頁9.3.2粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長而造成過量充模。 （2） 冷卻時(shí)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(shí)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)。9.3.3 粘著主流道（1） 閉模時(shí)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(duì)制品壁厚過大，冷卻時(shí)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(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)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。9.3.4 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，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(cuò)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(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)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(dòng)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(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料第 28 頁 共 31 頁道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)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(gè)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. 鎖模力不足因注射時(shí)動(dòng)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(dòng)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(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修 a. 尺寸變大注射壓力過高，保壓時(shí)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(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變?。荒剡^高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)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。9.3.5 調(diào)整措施調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，增加排氣孔，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。注意控制成型周期。第 29 頁 共 31 頁致謝歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC 數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第 30 頁 共 31 頁在這次設(shè)計(jì)過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，特別是XXXX老師的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)1. XXXX 主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社. 2.塑料模具技術(shù)手冊(cè)，??塑料模具技術(shù)手冊(cè)??編委會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2000.4. 模具制造手冊(cè)編寫組. 模具制造手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 19965. 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè). 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19986. 黃毅宏主編. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社. 19997. 賈潤禮，程志遠(yuǎn)主編. 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè). 中國輕工業(yè)出版社. 2000第 31 頁 共 31 頁8. 唐志玉主編. 模具設(shè)計(jì)師指南. 國防工業(yè)出版社. 19999. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社. 199510. 彭建聲主編. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 1993