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湖南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
題目： 電 器 盒 蓋 注 射 模 設(shè) 計(jì)
任務(wù)與要求：
1、進(jìn)行零件的成型工藝性分析
2、模具類型及結(jié)構(gòu)的分析與選擇；
3、基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
4、、模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
5、模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
6、模具零件的必要計(jì)算
7、選擇標(biāo)準(zhǔn)模架圖
8、繪制所有成型零件及抽芯滑塊零件圖并編制機(jī)械加工工藝卡
9、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，不得少于4000字
（產(chǎn)品零件圖見附頁(yè)）
時(shí)間：校外實(shí)習(xí)
系部： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
學(xué)生姓名： 周琪安 學(xué) 號(hào)： 06121235
指導(dǎo)單位或教研室： 模具技術(shù)教研室
指導(dǎo)教師： 系主任：
2009年 06月 12 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度要求：
序 號(hào)
內(nèi) 容
天 數(shù)
12.3～12.4
熟悉設(shè)計(jì)課題，查閱相關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作
2
12.5～12.9
零件的成型工藝分析
3
12.10～12.11
基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
2
12.12～12.13
模具類型及結(jié)構(gòu)的確定
2
12.14～12.18
模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
3
12.19
模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
1
12.20～12.23
模具零件的必要計(jì)算
2
12.24～1.4
繪制模具裝配圖
10
1.5～1.16
繪制非標(biāo)零件圖并編寫成型零件的加工工藝卡
8
1.17～1.19
編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
3
1.20～1.25
畢業(yè)答辯及總結(jié)
4
附
塑件圖：
要求：
1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：20萬(wàn)件/年
2、模具結(jié)構(gòu)合理、緊湊(盡量一模多腔)。
3、設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確，資料完整，說(shuō)明書書寫規(guī)范。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表
日 期
工 作 內(nèi) 容
執(zhí) 行 情 況
指導(dǎo)教師
簽 字
12.3～12.4
熟悉設(shè)計(jì)課題，查閱相關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作
12.5～12.9
零件的成型工藝分析
12.10～12.11
基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
12.12～12.13
模具類型及結(jié)構(gòu)的確定
12.14～12.18
模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
12.19
模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
12.20～12.23
模具零件的必要計(jì)算
12.24～1.4
繪制模具裝配圖
1.5～1.16
繪制非標(biāo)零件圖并編寫成型零件的加工工藝卡
1.17～1.19
編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
1.20～1.25
畢業(yè)答辯及總結(jié)
指導(dǎo)教師對(duì)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評(píng)
簽名
年 月 日
本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一。
《電器盒蓋注射模設(shè)計(jì)》畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
子課題名稱
電 器 盒 蓋 注 射 模 設(shè) 計(jì) 1 - 2
指導(dǎo)教師
本課題要解決的問(wèn)題及采用的研究方法
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我擬綜合運(yùn)用塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖，CAD/PROE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，模具制造工藝等相關(guān)知識(shí)。來(lái)進(jìn)行模具零件工藝性分析/經(jīng)濟(jì)性分析，完成基本參數(shù)的計(jì)算與注射機(jī)的選用，模具類型及結(jié)構(gòu)性形成的確定，模具零件加工工藝的編制，斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯的設(shè)計(jì)。擬列出可行的工藝方案和相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)計(jì)算，專業(yè)老師的指導(dǎo)，調(diào)研，圖書館查閱相關(guān)書籍和資料等完成以上問(wèn)題（確定合理的方案為：一模四腔斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模。）
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃：
12. 12.3～4 熟悉設(shè)計(jì)課題，查閱相關(guān)資料，做好準(zhǔn)備工作
12.5～12.9 零件的成型工藝分析
12.10～12.11 基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
12.12～12.13 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定
12.14～12.18 模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
12.19 模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
12.20～12.23 模具零件的必要計(jì)算
12.24～1.4 繪制模具裝配圖
1.5～1.16 繪制非標(biāo)零件圖并編寫成型零件的加工工藝卡
1.17～1.19 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份
1.20～1.25 畢業(yè)答辯及總結(jié)
指導(dǎo)教師意 見
年 月 日
教研室 意 見
年 月 日
一、塑件的成型工藝分析
Ⅰ、塑件成型工藝性分析
1.塑件（電器盒蓋）分析
1).塑件
如圖1-1所示。
2).塑件原圖中有四處不詳，如圖所示：
圖1—1
與指導(dǎo)老師商議后，將①處改為13.9mm；將②處增加一個(gè)尺寸取0.56mm；將③處增加兩個(gè)尺寸取2.15mm（側(cè)壁厚）；將④處增加一個(gè)尺寸取1mm（底厚）。
3).塑件名稱
ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。
4).色調(diào)
不透明，微黃色，成型的塑件有較好的光澤，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。
5).生產(chǎn)綱領(lǐng)
中等批量（20萬(wàn)件/年）。
6).塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝性分析
1 結(jié)構(gòu)分析如下
①該塑件為電器盒蓋，外表面要求光滑（采用一模一腔，在塑件外表面澆口處會(huì)有明顯的注射痕跡）。塑件屬于薄壁類，成型時(shí)注射壓力要求較高。
②該塑件外形是一長(zhǎng)方形盒蓋類零件,在一側(cè)短邊壁有長(zhǎng)方形通孔。
⑵成型工藝分析如下
①精度等級(jí)。采用一般精度5級(jí)（塑件的精度取自由精度。塑料制件的尺寸公差可依據(jù)SJ1372—78塑件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。查塑件公差數(shù)值表，可取該塑件的精度等級(jí)為5級(jí)。由于模具尺寸精度比塑件尺寸精度高2—3級(jí)。 查標(biāo)準(zhǔn)公差值表，取模具尺寸精度為IT11級(jí)）。
②脫模斜度。該塑件本身設(shè)計(jì)有脫模斜度，其內(nèi)外表面的脫模斜度為1度。查參考文獻(xiàn)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》，脫模斜度合理。
Ⅱ.熱塑性塑料（ABS）的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)
1.注射成型過(guò)程
⑴成型前的準(zhǔn)備。對(duì)ABS的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。由于ABS易于吸水，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥，干燥至水分含量＜0.3%。干燥條件：真空度為9.3×105MPa,烘箱溫度為70度-80度左右。料層厚度＜25mm，干燥時(shí)間8h-12h。
⑵注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過(guò)程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個(gè)階段。
⑶塑件的后處理。采用調(diào)濕處理，其熱處理?xiàng)l件查參考文獻(xiàn)《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》中的表8.7-10有處理介質(zhì)為油;處理溫度為120℃;處理時(shí)間為15min。
2.ABS的注射工藝參數(shù)，如表1-1所示。
注射機(jī)類型
螺桿式
模具溫度
50-70(℃)
螺桿轉(zhuǎn)速
30-60(r/min)
注射壓力
70-90(MPa)
冷卻時(shí)間
15-30(s)
成型周期
40-70(s)
料筒溫度
前段:200-210(℃)
保壓壓力
50-70(MPa)
中段:210-230(℃)
注射時(shí)間
3-5(s)
后段:180-200(℃)
保壓時(shí)間
15-30(s)
表1—1
Ⅲ.ABS的性能分析
1.使用性能
ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。因此符合此塑件作為電器盒蓋的要求。適用于制造水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。
2.力學(xué)性能，ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。它是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。
3.ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。在要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50-60℃，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在60-80℃。
4.ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大，該塑件設(shè)有1°的脫模斜度是合理的。
5.ABS的主要性能指標(biāo)
ABS的主要性能指標(biāo)見表1-2
密度
1.02-1.16(kg/dm3)
硬度
9.7R121
比體積
0.86-0.98(dm3/kg)
抗拉屈服強(qiáng)度
50(MPa)
吸水率
0.2-0.4(24h)×100
拉伸彈性模量
1.8×103
沖擊韌度
無(wú)缺口
261(kg/m2)
抗彎強(qiáng)度
80(MPa)
缺口
11(kg/m2)
熔點(diǎn)
130-160℃
熱變形溫度
0.46MPa
90-108
收縮率
0.4-0.7
0.185MPa
83-103
體積電阻系數(shù)
6.9×1016
表1—2
6.ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施
1).缺陷
缺料（注射量）不足、氣孔、溢料飛邊、易產(chǎn)生熔接痕。
2).消除措施
加大主流道、分流道、澆口，增大注射壓力。
Ⅳ.塑件的質(zhì)量與體積的計(jì)算
1.塑件的體積計(jì)算
V塑件=60×71.2×9.4－8.4×(60－4.3)×(71.2－4.3) －39.6×6×1+6.5×1×41.6×2+(1×8×6.5) ×2/104－(5.5/2) ×(5.5/2) ×3.1415×11.4×4－2.5×(2.7/2) ×(2.7/2) ×3.1415×4+(7.5/2) ×(7.5/2) ×3.1415×4=8298.9372625mm3。
2.塑件的質(zhì)量計(jì)算
M塑件=V塑件×P塑件=8298.9372625mm3×1.09(kg/dm3) ×1/103= 9.045841616125g≈9g。
根據(jù)PRO/E對(duì)該塑件進(jìn)行校驗(yàn)，質(zhì)量為9.68g。取塑件質(zhì)量為9.5g。
二、基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
Ⅰ.注射機(jī)的選用
1.所需注射量的計(jì)算
模具所需塑料溶體注射量m=1.6nm1=1.6×4×9.5=60.8g
2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算
流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積A2,在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值,根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析,A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1(60×71.2=4272mm2)的0.2～0.5倍,因此可用0.35nA1來(lái)進(jìn)行估算,所以A=1.35nA1=1.35×4×4272=23068.8 mm2
F=AP型=23068.8×35= 807408N=807.408KN
式中型腔壓力P型取35MPa(因是薄壁塑件,壓力盡量取大一些)
3.注射機(jī)型號(hào)的選定
根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值,可初步選用SZ-160/1000型臥式注射機(jī),其主要技術(shù)參數(shù)見表2-1
表2-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
理論注射容量/cm3
179
鎖模力/KN
1000
螺桿直徑/mm
44
拉桿內(nèi)間距/mm
360×260
注射壓力/MPa
132
移模行程/mm
280
注射速率/(g/s)
110
最大模具厚度/mm
360
塑化能力/(g/s)
10．5
最小模具厚度/mm
170
螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)
10～150
定位孔直徑/mm
120
噴嘴球半徑/mm
10
噴嘴孔直徑/mm
3
鎖模方式
液壓
Ⅱ.注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
1. 型腔數(shù)量的校核
1). 由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)n。
N≤＝≈46＞4，型腔數(shù)校核合格。
上式中k—注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；
M—注射機(jī)的額定塑化量（10.5g/s）；
T—成型周期，取55s;
m1—單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積(g或cm3),取m1≈9.5g;
m2—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量和體積(g或cm3),取≈22.8g。
2）.按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量
N≤≈13＞4,型腔數(shù)校核合格。
上式中mN—注射機(jī)允許的最大注射量(g或cm3),該注射機(jī)為179cm3。
其他符號(hào)意義與取值同前。
3）.按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量
塑件在充模過(guò)程中產(chǎn)生的脹模力主要作用在兩個(gè)位置：
在兩瓣合模上的作用面積約為A11≈4×4272=17088mm2
瓣合模與支承板的接觸處的作用面積約為A12≈4×1709=6835mm2
N≤≈4.8＞4,符合要求。
上式中F—注射機(jī)的額定鎖模力（N），該注射機(jī)為1×106N；
A1—4個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm2），A1=A11+A12≈23923mm2；
A2—澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2），A2≈0.35A1=8373.05mm2;
P型—塑料熔體對(duì)型腔的成型壓力(MPa),一般是注射壓力的30%-65%,P型取35MPa。
2．注射機(jī)工藝參數(shù)的校核
1）.注射量校核
注射量以容積表示最大注射容積為
Vmax=αV=0.75×179=134.25cm3
上式中Vmax—模具型腔和流道的最大容積(cm3);
V— 指定型號(hào)與規(guī)格的注射機(jī)注射量容積(cm3),該注射機(jī)為170 cm3;
α— 注射系數(shù),取0.75-0.85,無(wú)定型塑料可取0.85,結(jié)晶型塑料可取0.75,該處取0.75。
倘若實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)。所以最小注射量容積Vmin=0.25×179=44.75cm3。故每次注射的實(shí)際注射量容積V′應(yīng)滿足Vmin＜V′＜Vmax，而V≈23cm3，符合要求。
2).最大注射壓力校核
注射機(jī)的額定注射壓力即為該機(jī)器的最高壓力Pmax=132MPa(見表2-1),應(yīng)該大于注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力Pe,即
Pe≥k′p0=1.3×80=102MPa,而Pe=132MPa,注射壓力校核合格。
式中 k′—安全系數(shù),常取1.25-1.4,取1.3;
P0—取80MPa。
3). 鎖模力校核
F≥KAP型=1.2×807.408=968.8896KN,而F=1000KN,鎖模力校核合格。
其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可進(jìn)行。
三、模具類型及結(jié)構(gòu)的確定
Ⅰ.擬定模具的結(jié)構(gòu)形式
1.分型面位置的確定
1).分型面的選擇原則
⑴有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。
⑵分型面應(yīng)選擇在塑件的最大截面處。
⑶盡可能使塑件留在動(dòng)模一側(cè)。
⑷有利于保證塑件的尺寸精度。
⑸盡可能滿足塑件的使用要求。
⑹盡量減少塑件在合模方向上的投影面積。
⑺長(zhǎng)型芯置于開模方向。
⑻有利于排氣。
⑼有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。
該塑件在進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮了上述原則，同時(shí)從所提供的塑件圖樣可看出該塑件為長(zhǎng)方形電器盒蓋，盒蓋的一側(cè)壁上有方形通孔，所以分型時(shí)需進(jìn)行側(cè)向抽芯分型。
2）.分型面選擇方案
⑴分型面選擇方案Ⅰ。
根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形式，第一分型面選在盒蓋的底平面（Ⅰ），塑件兩側(cè)設(shè)側(cè)抽芯（Ⅱ），即為第二分型面。采用斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。這樣整個(gè)塑件成型精度比較高，不會(huì)影響到上平面的表面質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。如圖3-1所示。
⑵分型面選擇方案Ⅱ。第一分型面選在盒蓋的上平面（Ⅲ），其余同方案Ⅰ。這樣會(huì)影響塑件上平面的表面質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜。如圖3-1所示。
綜上所述，采用方案Ⅰ。
2.確定型腔數(shù)量和排列方式
①型腔數(shù)量的確定
在第一節(jié)中已選定模具型腔數(shù)量為4腔，符合生產(chǎn)實(shí)際要求。
②型腔排列方式的確定
該塑件為矩形盒蓋，一側(cè)需設(shè)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，可采取雙列直排，如圖3-1所示。
③模具結(jié)構(gòu)形式的確定
該塑件直接可設(shè)計(jì)頂桿推出塑件，塑件一側(cè)需設(shè)計(jì)斜導(dǎo)柱或斜滑塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)（注：斜導(dǎo)柱/斜滑塊均可對(duì)塑件側(cè)向抽芯，本人采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯）。流道采用平衡式，澆口采用潛伏式澆口或側(cè)澆口，因此可確定模具結(jié)構(gòu)形式為斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯注射模。
模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
1、模架的選擇
根據(jù)注射機(jī)選擇模架。
定模座板：300×300×25
A板：250×300×32
B板：250×300×32
支承板：250×300×40
墊塊C：厚度40
推桿固定板：厚度16
推板：厚度25
動(dòng)模座板：300×300×25
如圖4-1所示
五、模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
Ⅰ.安裝尺寸校核
1.噴嘴尺寸
1)主流道的小端直徑D大于注射機(jī)噴嘴d,通常為
D=d+(0.5-1)mm
對(duì)于該模具d=3mm(見表2-1),取D=3.5mm,符合要求。
2)主流道入口的凹球面半徑SR0應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球半徑SR，通常為
SR0=SR+（1-2）mm
對(duì)于該模具SR=10mm（見表2-1），取SR0=12mm，符合要求。
2.定位圈尺寸
注射機(jī)定位孔尺寸為φ120mm,定位圈尺寸取φ120mm,兩者之間呈較松動(dòng)的間隙配合,符合要求。
3.最大與最小模具厚度
模具厚度H應(yīng)滿足Hmin＜H＜Hmax
式中Hmin=170mm,Hmax=360mm(見表2-1)。
而該套模具厚度H=
Ⅱ.開模行程和推出機(jī)構(gòu)的校核
1.開模行程校核
H≥H1+H2+(5-10)mm
式中 H-注射機(jī)動(dòng)模板的開模行程(mm),取280mm,見表2-1;
H1-塑件推出行程(mm),取9.4mm;
H2-包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm)。
其值為 H≥9.4+20+20.4+50+(5-10)= 104.8-109.8mm
代值計(jì)算,符合要求。
2.推出機(jī)構(gòu)校核
該注射機(jī)推出行程為60mm,大于H1=9.4mm,符合要求。
Ⅲ.模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核
該套模具模架的外形尺寸為300×300mm,而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為360×260mm,因300mm＞260mm，符合要求。
六、模具零件的必要計(jì)算
1）成型零件工作尺寸的計(jì)算
（Lm）+δz0=［（1+S）Ls-x△］+δz0
⑴型腔徑向尺寸的計(jì)算
L60=［（1+0.0055）×60-0.5×0.46］+0.190=60.1+0.190
L71.2=［（1+0.0055）×71.2-0.5×0.52］+0.190=71.3316+0.190
L8=［（1+0.0055）×8-0.5×0.2］+0.090=7.944+0.090
L41.6=［（1+0.0055）×41.6-0.5×0.4］+0.160=41.6288+0.160
L7.5=［（1+0.0055）×7.5-0.5×0.2］+0.090=7.44125+0.090
L12=［（1+0.0055）×12-0.5×0.22］+0.110=11.956+0.110
L20=［（1+0.0055）×20-0.5×0.28］0-0.13= 19.970-0.13
L3=［（1+0.0055）×3-0.5×0.16］+0.0750=2.9365+0.0750
⑵型芯徑向尺寸的計(jì)算
(Lm)0-δz=［（1+S）Ls+x△］0-δz
L55.7=［（1+0.0055）×55.7+0.5×0.46］0-0.19=55.776350-0.19
L66.9=［（1+0.0055）×66.9+0.5×0.52］0-0.19=67.007950-0.19
L5.5=［（1+0.0055）×5.5+0.5×0.18］0-0.075=5.440250-0.075
L2.7=［（1+0.0055）×2.7+0.5×0.16］0-0.075=2.634850-0.075
L39.6=［（1+0.0055）×39.6+0.5×0.36］0-0.16=39.63780-0.16
L6=［（1+0.0055）×6+0.5×0.18］0-0.075=5.9430-0.075
L20=［（1+0.0055）×20+0.5×0.28］0-0.13=19.970-0.13
⑶型腔深度和型芯高度尺寸的計(jì)算
（Hm）+δz0=［（1+S）Hs-x△］+δz0
H9.4=［（1+0.0055）×9.4-0.5×0.2］+0.090=9.347+0.090
H6.5=［（1+0.0055）×6.5-0.5×0.2］+0.090=6.43575+0.090
(Hm)0-δz=［（1+S）Hs+x△］0-δz
H12.9=［（1+0.0055）×12.9+0.5×0.22］0-0。11=13.080950-0。11
H8.4=［（1+0.0055）×8.4+0.5×0.2］0-0.09=8.54620-0.09
H6.5=［（1+0.0055）×6.5+0.5×0.2］0-0.09=6.635750-0.09
⑷中心距尺寸的計(jì)算
(Cm)±δz/2=(1+S)Cs±δz/2
C56.2±0.095 =(1+0.0055) ×56.2±0.095= 56.5091±0.095
C50.2±0.095=(1+0.0055) ×50.2±0.095=50.4761±0.095
C24±0.065=(1+0.0055) ×24±0.065=24.132±0.065
2）模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算
采用整體式矩形型腔:
⑴型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算
［б］=80MPa ［δ］=0.05mm l/b=1.2 p=35MPa
①按剛度條件計(jì)算
S≥=≈2.5mm
②按強(qiáng)度條件計(jì)算
因?yàn)镠1/l=0.13＜0.41,按下式計(jì)算:
S≥=≈7mm
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),選取型腔側(cè)壁厚度為20mm,符合上述要求。
⑵型腔底板厚度的計(jì)算
①按剛度條件計(jì)算
H≥=≈9mm
②按強(qiáng)度條件計(jì)算
H≥=≈16mm
取底板厚度為20mm，符合上述要求。
3）脫模力的計(jì)算
Fc=12K∫cαE(Tf-Tj)th=12×0.8×0.45×8.5×10-5×2200×(99-60) ×2.15×15.9≈1077MPa
4）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1．主流道的設(shè)計(jì)
①主流道尺寸
根據(jù)所選注射機(jī)，則主流道小端尺寸為
D=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.5-1）=5+1=6mm
主流道球面半徑為
SR=噴嘴球面半徑+(1-2)=15+1=16mm
球面配合高度為
H=3-5mm，取h=3mm。
主流道長(zhǎng)度
由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=25+30+25=80mm。
主流道大端直徑
D=d+2Ltanα=6+2×80×1/30≈12mm(半錐角α為1°-2°,取α=2°),取D=12mm。
澆口套總長(zhǎng)
L0=25+30+25+3+2=85mm。
②主流道襯套形式
為了便于加工和縮短主流道長(zhǎng)度,襯套和定位圈還是設(shè)計(jì)成分體式,主流道長(zhǎng)度取40mm。襯套如圖6-1所示，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為50HRC-55HRC。
圖6-1
由于該模具主流道長(zhǎng),定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜,其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖6-2所示。
主流道襯套的固定
主流道襯套的固定形式如圖6-3所示。
冷料穴的設(shè)計(jì)
1．主流道冷料穴的設(shè)計(jì)
開模時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑。該模具采用拉料桿將塑件拉出。采用如圖6-4所示。
2．分流道冷料穴的設(shè)計(jì)
當(dāng)分流道長(zhǎng)時(shí)，可將分流道端部沿料流前進(jìn)方向延長(zhǎng)作為分流道冷料穴，以存儲(chǔ)前鋒冷料。
分流道的設(shè)計(jì)
1． 分流道的布置形式
分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。該模具的流道布置已在第三章中確定。
2． 分流道的長(zhǎng)度
長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，且少?gòu)澱?。該模具分流道的長(zhǎng)度計(jì)算如下。
1． 圓形分流道單向長(zhǎng)度為
L2=50mm
分流道總長(zhǎng)度為L(zhǎng)=110mm。
分流道的形狀及尺寸
為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上。工程設(shè)計(jì)中常采用梯形截面，加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式可確定其截面尺寸，即
B=0.2654×,H=2/3B
式中 B—梯形大底邊的寬度(mm);
m—塑件的質(zhì)量(g),為9.5g;
L′—單向分流道的長(zhǎng)度(mm),為55mm
H—梯形的高度(mm)。
注：上式的適用范圍，即塑件厚度在3mm以下，質(zhì)量小于200g，且B的計(jì)算結(jié)果在3.2mm-9.5mm范圍內(nèi)才合理。
由于B=0.2654××=2.14974mm,故不在適用范圍,需自行設(shè)計(jì)。
2． 分流道的形狀、截面尺寸以及凝料體積
形狀及截面尺寸。為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，本設(shè)計(jì)的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝性比較好的半圓形截面。半圓形截面對(duì)塑料熔體及流動(dòng)阻力均不大，常直徑取5-6mm。在分型面上的分流道采用一樣的截面。
凝料體積
Q主=（D2+Dd+d2）=×（122+12×6+62）≈5608mm3=5.6cm3
分流道剪切速率校核
采用經(jīng)驗(yàn)公式γ=3.3q/πR3n=
七、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
Ⅰ.斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)
1斜導(dǎo)柱的形狀及技術(shù)要求
由于該模具抽芯時(shí)抽芯距較短，抽芯距S=壁厚+2-3mm=2.15+3=5.15mm。斜導(dǎo)柱的形狀如圖7-1所示。工作端面設(shè)計(jì)成最常用的錐臺(tái)形。斜導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6過(guò)渡配合，斜導(dǎo)柱工作部分與滑塊上斜導(dǎo)孔之間采用H11/b11的間隙配合。斜導(dǎo)柱的材料采用T10，熱處理要求硬度HRC≥55，表面粗糙度Ra≤0.8чm。
2斜導(dǎo)柱的傾斜角
斜導(dǎo)柱的傾斜角通常取12°-22°之間。由于該模具抽芯時(shí)抽芯距較短，抽芯距S=壁厚+2-3mm=2.15+3=5.15mm。取小些，α=15°，鍥緊塊的鍥緊角α′=18°(大于α2°-3°)。
3斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算
在側(cè)型芯滑塊抽芯方向與開合模方向垂直時(shí)，斜導(dǎo)柱的工作長(zhǎng)度L與抽芯距S及傾斜角α有關(guān)，即：
L=S/sinα=5.15/sin15°=5.15/0.258≈20mm。
L總=d2/2tgα+h/cosα+d/2tgα+s/sinα+（5-10）mm
=16/2×0.27+25/0.97+12/2×0.27+5.15/0.26+5=55mm
式中 L總—斜導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度；
d2—斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；
h—斜導(dǎo)柱固定板厚度；
d—斜導(dǎo)柱工作部分的直徑；
s—抽芯距。
4斜導(dǎo)柱受力分析與直徑計(jì)算
可知側(cè)抽芯抽拔力Fc＜1000N。查表得斜導(dǎo)柱基本參數(shù)為：α=15°，Hw=10mm，d=8mm。取d=12mm，梢大于校核直接。如圖7-1所示。
圖7-1
Ⅱ.側(cè)滑塊的設(shè)計(jì)
該側(cè)型芯采用燕尾槽直接鑲?cè)雮?cè)滑塊中的形式。如圖所示。
側(cè)型芯是模具的成型零件，采用T10制造，熱處理硬度要求HRC≥50。側(cè)滑塊采用45鋼制造，硬度要求HRC≥40。鑲拼組合的材料粗糙度為Ra=0.8чm，鑲?cè)氲呐浜暇葹镠7/m6。
設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì)
在即將畢業(yè)之際,我參加了學(xué)校安排的畢業(yè)設(shè)計(jì).為期一個(gè)半月所選的課題為電器合蓋注射模設(shè)計(jì).在原有的基礎(chǔ)上做了稍微的改動(dòng).
本次課題的任務(wù)與要求:
1,進(jìn)行零件的成型工藝性分析
2,模具類型及結(jié)構(gòu)的分析與選擇
3,基本參數(shù)的計(jì)算及注射機(jī)的選用
4,模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制
5,模具與注射機(jī)關(guān)系的校核
6,模具零件的必要計(jì)算
7,選擇標(biāo)準(zhǔn)模架圖
8,繪制所有成型零件及抽芯滑塊零件圖編制機(jī)械加工工藝卡
老師還為我們制定了進(jìn)度計(jì)劃表,每天老師都為我們做設(shè)計(jì)指導(dǎo),幫我們解決在設(shè)計(jì)時(shí)我們遇到的問(wèn)題.此次設(shè)計(jì)我參考了大量的工具書,進(jìn)行了很多的計(jì)算,把我三年大學(xué)學(xué)習(xí)的知識(shí)重新運(yùn)用了一遍,感到又學(xué)到了非常多的東西,了解到了以前許多沒(méi)有了解到的東西.
非常感謝學(xué)校老師及領(lǐng)導(dǎo)給我們這樣一次機(jī)會(huì)進(jìn)行了這樣一次機(jī)械設(shè)計(jì).這樣在我以后的工作中將起著巨大的作用.
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