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紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2012屆 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計開題報告 姓名 劉兆炫 系部 機電系 專業(yè) 模具設(shè)計與制造 班級 模具3091 題目 保險板連接件注射模設(shè)計 一、選題背景、目的及意義 背景：在實習(xí)期間和同學(xué)出去玩時,看到十字路口看到了汽車事故，就想到了汽車保險，上網(wǎng)查了以下汽車保險方面的，找到了汽車保險板連接件，看了看是塑料的，于是就想到了注射模，上網(wǎng)看了看有點難度不過是可以挑戰(zhàn)的，所以就用來做畢業(yè)設(shè)計題材了。 目的: 通過撰寫畢業(yè)設(shè)計讓學(xué)生不斷了解注射模的設(shè)計過程，并針對目前注射模具的發(fā)展趨勢從而分析模具的設(shè)計走向。 意義：對自己知識的填填充和全面檢驗，以及對軟件的學(xué)習(xí)和鞏固。 二、主要內(nèi)容及提綱 1緒論 1我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2、塑件成型工藝性分析 3、模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 4 、注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算 5、非標準零件及組裝和爆炸圖的三維設(shè)計 6、注射機有關(guān)參數(shù)的校核 三、主要方法和措施 通過嚴謹?shù)膽B(tài)度，廣泛的查閱，深入的研究，對閱讀文獻進行細致的歸納 1）帶著課題進行社會實踐并收集注射模相關(guān)資料， 2）深入學(xué)習(xí)注射模的結(jié)構(gòu)及注射過程 3）獨立完成畢業(yè)設(shè)計 4)大量閱讀有關(guān)資料、深入到社會調(diào)研 四、主要參考文獻 1、塑料成型工藝與模具設(shè)計[M] 北京：清華大學(xué)出版社 2 、Pro-E 4.0模具設(shè)計實例詳解[M]北京 清華大學(xué)出版社 3、AutoCAD 2007 中文版實用教程[M]北京 機械工業(yè)出版社 4、ro-E 野火5.0 中文版模具設(shè)計高級應(yīng)用[M] 北京電子工業(yè)出版社 5、Pro-E 3.0 中文版基礎(chǔ)教程[M]北京 科學(xué)出版社 6 、塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]北京 清華大學(xué)出版社 7、Pro-E 3.0 高級設(shè)計[M]北京北京電子工業(yè)出版社 8、注射模設(shè)計與制作教程[M]清華大學(xué) 五、畢業(yè)設(shè)計推進計劃 2011年11月中旬—12月上旬 依照任務(wù)書閱讀文獻，收集資料準備草案 2011年12月上旬—12月中旬 確定方案，編寫設(shè)計開題報告，并交老師審核 2011年12月中旬—2012年3月中旬 完成初稿，交老師審核。 2012年3月中旬—4月下旬 完成二稿，交老師審核 2012年4月下旬—5月下旬 定稿并提交畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料，準備答辯 2012年6月2日—6月3日 答辯 學(xué)生簽名： 年 月 日 指導(dǎo)教師意見（對選題的有效性、研究方法的正確性、課題的廣度、深度的意見及開題是否通過）： 通過（ ） 修改后通過 （ ） 未通過 （ ） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 注：開題報告裝訂在畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書后 開題是否通過請指導(dǎo)教師在括號內(nèi)打“ √” 紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 保險板連接件注塑模設(shè)計 副 標 題： 學(xué) 生 姓 名： 劉兆炫 所在系、專業(yè)： 機電系、模具設(shè)計與制造 班 級： 模具3091 指 導(dǎo) 教 師： 程洋 日 期： 2012年5月28日 I 摘 要 摘 要 隨著計算機硬件和軟件的快速發(fā)展，CAD已經(jīng)在許多應(yīng)用領(lǐng)域越來越成熟。在機床制造工業(yè)中CAD的應(yīng)用已相當普及，成為國內(nèi)外機床制造工業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品、組織規(guī)模生產(chǎn)、加強市場競爭的重要手段。特別是在縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量、可靠性和降低成本等方面，起著重要的作用。 在快速的社會，汽車被廣泛應(yīng)用，但汽車事故發(fā)生比例越加上升，對于汽車本身保險需不斷加強。由此，本次設(shè)計為汽車保險板連接件。 Proe軟件的功能非常豐富，包括三維設(shè)計建模、三維曲面建模、模型的空間轉(zhuǎn)換，顯示控制和觀察，零件裝配及干涉檢驗、平面出圖、渲染處理、資料驗證、數(shù)據(jù)交換、文件管理及數(shù)據(jù)庫等功能。Proe采取參數(shù)化特征建模技術(shù)，具有特征建模、模塊化、集成化程度高及兼容性好等特點。 關(guān)鍵詞：Proe;模具；保險板 I 目 錄 目 錄 摘 要 I 1、緒論 1 1.1我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2 國際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.1網(wǎng)絡(luò)的 CAD／CAE／CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪 1 1.3設(shè)計的目的 1 2、塑件成型工藝性分析 2 2.1塑件 2 2.1.1塑件的尺寸圖 2 2.1.2塑件表面質(zhì)量分析 2 2.2 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) 3 2.2.1注射成型過程 3 2.2.2 ABS的注射工藝參數(shù) 3 2.2.3塑件的原材料 3 2 .2.4 ABS塑料-性能 3 3、模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 4 3.1 分型面的選擇 4 3.2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 4 3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 3.3.1主流道 5 3.3.2分流道 5 3.3.3澆口 5 3.3.4冷料穴 7 3.3.5側(cè)澆口 7 3.3.6分流道的表面粗糙度 7 3.4側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計 7 3.4.1抽芯距與抽芯力的計算 8 3.4.2 斜導(dǎo)柱截面尺寸的確定 8 3.5 脫模機構(gòu)的設(shè)計 9 3.5.1注射模的脫模機構(gòu) 9 3.5.2脫模斜度 9 3.6推出機構(gòu)的設(shè)計原則 9 3.7 標準模架的選擇 10 3.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 10 3.9 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 10 3.10導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 11 4 、注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算 11 4.1 成型零件尺寸計算 11 4.2主流道尺寸 11 5、零件的三維設(shè)計 12 5.1零件設(shè)計 12 5.1.1鍥緊塊 12 5.1.2鑲件 12 5.2組裝圖設(shè)計 12 5.3爆炸圖設(shè)計 13 6、注射機有關(guān)參數(shù)的校核 14 6.1 模具閉合高度的確定和校核 14 6.2 模具安裝部分的尺寸校核 14 致 謝 15 參考文獻 16 結(jié) 論 17 II 保險板連接件注塑模設(shè)計 1、緒論 1.1我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 在引進的塑料模具中，以科技含量較高的模具居多，如高精度模具、大型模具。熱流道模具、氣輔及高壓注射成型模具等?，F(xiàn)代塑料制品對表面光潔度、成型時間都提高了更高的要求，因而也推動了塑料模具的發(fā)展。以電視機塑料外殼模具為例。其精度已由以前的0.05~0.1mm提高到0.005~0.01mm?,制造周期也由8個月縮短到了2個月,并且使用壽命也由過去可制10萬~20萬件制品延長到了可60萬件制品。從電視機外殼塑料模具的發(fā)展可以看到，高精密、長壽命、短周期、低成本是模具的發(fā)展方向。目前我國使用覆蓋率和使用量最大的模具標準件為冷沖模架、注塑模架和推桿管這三類產(chǎn)品。以注塑模架為例，目前全國總產(chǎn)值有20多億元，按照需求，國內(nèi)約需注塑模架30多億元，而實際上國內(nèi)市場并未達到這個規(guī)模，其中主要一個原因就是模具廠家觀念舊，注塑模架自產(chǎn)配比例較高，外購很少。這樣做廠家不僅重復(fù)制造本應(yīng)標準化的購件，延長了模具生產(chǎn)周期，又不利于維修。很多相關(guān)的模具標準件并沒有相關(guān)的國家標準，因此制定模具構(gòu)件的標準規(guī)范工作也是當務(wù)之急。 1.2 國際塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 美國1991年發(fā)表的“國家關(guān)鍵技術(shù)報告”認為:材料領(lǐng)域的進展幾乎可以顯著改進國民經(jīng)濟所有部門的產(chǎn)品性能,提高它們的競爭能力;因此把材料列為六大關(guān)鍵技術(shù)的首位。這是由于先進材料與制造技術(shù)是未來國民經(jīng)濟與國防力量發(fā)展的基礎(chǔ),是各種高、新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為實用產(chǎn)品與商品的關(guān)鍵。當前各種新材料市場規(guī)模超過1000億美元,預(yù)計到2000年將達4　000億美元。由新材料帶動而產(chǎn)生的新產(chǎn)品新技術(shù)則是一個更大的市場。以上參展項目基本上代表了當前國際和國內(nèi)的先進水平和發(fā)展趨勢，具體表現(xiàn)在如下個方面。 1.2.1網(wǎng)絡(luò)的 CAD／CAE／CAM一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪 隨著計算機硬件與軟件的進步以及工業(yè)部門的實際需求，國外許多著名計算機軟件開發(fā)商已能按實際生產(chǎn)過程中的功能要求劃分產(chǎn)品系列，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)下實現(xiàn)了CAD／CAM的一體化。解決了傳統(tǒng)混合型CAD／CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題，以便更能符合實際應(yīng)用的自然過程。例如英國達爾康公司在原有軟件DUCT5的基礎(chǔ)上，為適應(yīng)最新軟件發(fā)展及工業(yè)生產(chǎn)實際而在最近推出的CAD/CAM集成化系統(tǒng)Delcam's Power Solution，該系統(tǒng)覆蓋了幾何建模、逆問工程、工業(yè)設(shè)計、工程制圖、仿真分析、快速原型、數(shù)控編程、測量分析等領(lǐng)域。 1.3設(shè)計的目的 此次畢業(yè)設(shè)計給了我親自動手的機會，是大學(xué)三年學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，中國的塑料模具制造工業(yè)的飛速發(fā)展是需要理論和實踐相結(jié)合的，所以這次畢業(yè)設(shè)計的意義十分重大。目的是通過對該零件的注塑模工藝的設(shè)計，了解注塑模具的設(shè)計步驟，ABS等材料的各項性能指標，工藝方案的選擇，和側(cè)向抽芯技術(shù)的掌握。 2、塑件成型工藝性分析 2.1塑件（如圖1） 本塑件為汽車上的保險板的連接件結(jié)構(gòu)簡單，壁厚均勻，精度要求一般，精度為材料是ABS 成型性能一般，其他并無特殊要求。 圖1 保險板連接件 2.1.1 塑件的尺寸圖 如下圖2： 圖2塑件尺寸圖 2.1.2塑件表面質(zhì)量分析 影響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結(jié)構(gòu)（澆口、分型面的選擇），飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。按SJ1372—1978標準，塑料件尺寸精度分為8級，本塑件所用材料為丙烯烴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）,由此查塑料模具設(shè)計手冊可知，本塑件宜選用一般精度5級。根據(jù)塑件要求，塑件沒有較高的表面粗糙度要求，粗糙度可取0.4。由于此塑件是大批量生產(chǎn),外形為不規(guī)則 ,選用型腔為二個，型腔設(shè)計多個使它的外形增大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，根據(jù)本塑件的特征采用注射成型的生產(chǎn)效率高。 2.2 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) 2.2.1 注射成型過程 1）成型前的準備 對ABS的色澤、細度和均勻度等進行檢驗。 2）注射過程 塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實、保壓、倒流和冷卻5個階段。 3）塑件的后處理 采用調(diào)濕處理，紅外線燈烘箱，熱處理溫度70℃，處理時間2h。 2.2.2 ABS的注射工藝參數(shù) 1）注射機：　　　　　螺桿式 2）螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)：　　30 3）料筒溫度(℃) ：150～170(后段) 160～180(中段) 180～190(前段) 4）噴嘴溫度(℃)：16～180 5）模具溫度(℃)：40～60 6）注射壓力(MPa)：100～130 7）成型時間(s)：注射時間0～5;保壓時間:20～50；冷卻時間：20～50；成型總周期 ：50～100。 2.2.3塑件的原材料 1）ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 2）ABS塑料-概述 ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 2 .2.4 ABS塑料-性能 1）一般性能 ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18～20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的臭味。 2）力學(xué)性能 ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 3）熱學(xué)性能 ABS的熱變形溫度為93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。ABS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。 3、模具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計 3.1 分型面的選擇 塑件設(shè)計階段，就應(yīng)考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計是否合理，對塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵因素。 ①選在塑件外形最大輪廓處 ②有利于脫模 ③有利于保證塑件尺寸精度和表面質(zhì)量 ④有利于模具成型零件的加工 ⑤有利于鎖模 ⑥有利于排氣 由以上六點選擇分型面為A面：如圖3。 圖3 分型面 3.2 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 為了制模具與注塑機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目。型腔數(shù)目的確定一般可以根據(jù)經(jīng)濟性、注射機的額定鎖模力、注射機的最大注射量、制品的精度等。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時，若采用多型腔模具可提供獨特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，選用型腔為二個，型腔布置：（如圖4。） 圖4 型腔排布圖 3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的設(shè)計（ 如圖5所示） 圖5 澆注系統(tǒng) 3.3.1主流道 指從注射機噴嘴與模具的接觸部位起到分流道為止的一段流道。主流道與注射劑噴嘴在一條線上，是熔融塑料進入摸具時最先經(jīng)過的通道。為保證主流道與注射機噴嘴緊密接觸，防止漏料，一般主流道與噴嘴對接處做成球面凹坑，其半徑R2=R1(1-2)mm,其小端直徑d1=d2+(0.5-1)mm。凹坑深度取h=(3-5)mm.如圖6所示： 圖6主流道 圖7 分流道斷面 3.3.2分流道 指介于主流道和澆口之間的一段通道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡通道，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。如圖7所示： 3.3.3澆口 又稱進料口，它是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分。這一狹窄短小的澆口能使分流道輸送來的熔融塑料生產(chǎn)加速，形成理想的流動狀態(tài)而充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件分離。如表1所示： 表1 名稱 簡圖 特點 尺寸 直澆口 特點：由注入口直接進料 應(yīng)用范圍：適合各種塑料成型，尤其加工熱敏性及高粘度材料成型，高質(zhì)量的大型或深腔殼、塑形塑件 主流道錐角一般取2-4度 潛 伏 澆 口 特點：從澆道處以圓錐形通道或直接以隧道式澆道進入型腔。 應(yīng)用范圍：多型腔摸。塑件外觀要求較高時采用。 α=45-60° 環(huán) 形 澆 口 特點：環(huán)形澆口是直接澆口的變異形式，熔料從中心以環(huán)形四周進料。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用于芯型安裝一側(cè)的軸對稱塑料。 深t=0.25-1.6 長度l=0.8-1.8 輪輻 式澆 口 應(yīng)用范圍：適用于管狀塑料制品，且澆口容易去除和節(jié)省材料?！　　　√攸c：可能會產(chǎn)生熔接痕﹐而且不可能制造出完善的真圓。 厚度是0.8至4.8mm﹐寬度為1.6至6.4mm。 爪 形 澆 口 爪形澆口可在型芯的頭部開設(shè)流道，也可在主流道下端開設(shè)流道，但加工困難。爪形芯有自動定心的作用。 側(cè)澆 口 特點：側(cè)澆口是從塑件側(cè)邊緣進料的一種澆口形式，能方便的調(diào)整澆口尺寸控制剪切速率和澆口封閉時間。 應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于多型腔摸中，斷面尺寸較小的塑件。 A—塑件外側(cè)表面積 扇 形 澆 口 特點：側(cè)澆口變異形式之一，是一種逐漸展開的澆口。當使用側(cè)澆口成型大型平板狀塑件澆口寬度太小時，則可使用扇形澆口。 應(yīng)用范圍：多型腔摸，進料邊寬度較大的薄片狀塑件。 厚度0.25至1.6mm﹐寬度6.4至25%的型腔側(cè)壁的長度。 平 縫 澆 口 與環(huán)狀澆口類似﹐但用于平直邊緣的塑件。 薄膜澆口適用于既平坦及大面積、且翹曲要保持最小的設(shè)計。 厚度是0.25至0.63mm﹐其長度必須短﹐大約0.63mm。寬度約為模腔寬度的25%～100% 3.3.4冷料穴 指直接對著主流道的孔或槽。其作用是儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭，以防止冷料進入型腔而影響塑件質(zhì)量，或甚至堵塞澆口而影響注射成型。當分流道較長時，其末端也應(yīng)開設(shè)冷料穴。但并不是所有澆注系統(tǒng)都具有上述各組成部分，在特殊情況下設(shè)分流道或冷料穴。 3.3.5側(cè)澆口 一般開設(shè)在模具的分型面，從塑件的邊緣進料，故稱邊緣澆口。其澆口截面形狀一般為矩形，澆口的深度h決定著澆口的冷料時間，一般對中小型塑件h=0.5-2mm。澆口寬度b一般根據(jù)塑件的質(zhì)量來確定，一般對中小型塑件常取b=1.5-5mm。澆口的長度l在結(jié)構(gòu)強度允許的情況下取較短值為好，一般取l=0.5-2mm。由于側(cè)澆口形狀簡單，加工方便，通過改變澆口尺寸能有效調(diào)整沖模時的剪切速率和澆口冷料時間，所以這種澆口的應(yīng)用非常廣泛，特別是一模多腔的澆注系統(tǒng)，使用這種澆口非常方便，在去除澆注系統(tǒng)中的冷料時也比較方便。其缺點是塑件的表面留有澆口痕跡。故選擇側(cè)澆口 3.3.6分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取0.63μm～1.6μm，這樣的表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。此處Ra=1.6μm。 3.4側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計（如圖8圖9） 圖8側(cè)抽芯裝配圖 圖9 側(cè)抽芯平面圖 3.4.1抽芯距與抽芯力的計算 1）由塑件外形尺寸可以計算的抽芯距S=s+(2～3)=26+2=28mm 完成抽拔芯距S，滑塊在開模方向所需移動的距離，即完成抽拔所需的開模行程 H=Sctg 2）由于塑件冷縮時，只有側(cè)壁塑料包住型芯，也就是兩個小孔的內(nèi)壁與型芯接觸，而兩個小孔的內(nèi)壁是“n”狀的，沒有脫模斜度。所以這塊活動型芯的抽拔阻力，也就是塑件收縮產(chǎn)生對側(cè)型芯的摩擦力， 即 = =0.21×15835 = 3325.4N 式中， ——抽芯力（N） ——因塑件收縮產(chǎn)生對側(cè)型芯的正壓力（N） ——塑件與型芯的摩擦系數(shù)（取0.21） ——塑件收縮對型芯單位面積的正壓力，取=12MPa N 3.4.2 斜導(dǎo)柱截面尺寸的確定 本設(shè)計采用的是在中小型模具中常用的一種結(jié)構(gòu)形式，其臺肩部相平于模面，角度與抽拔角一致。材料多為T8、T10等碳素工具鋼，也可用20鋼作滲碳處理，由于斜導(dǎo)柱經(jīng)常于滑塊摩擦，熱處理要求硬度HRC≥55,表面粗糙度Ra≤0.8。 斜導(dǎo)柱固定部分與模板的配合精度為H7/m6的過渡配合。 1）圓柱形斜導(dǎo)柱直徑的確定 圓柱形斜導(dǎo)柱直徑取決于斜導(dǎo)柱所受的彎曲力，而彎曲力又取決于抽拔力，抽拔角以及受力點的位置。 一般地，斜導(dǎo)柱和斜滑塊的斜孔的配合都有一定的間隙（0.2-0.4），在開模瞬間定程距為M， ， ——斜導(dǎo)柱直徑， ——抽芯力，N ——受力點到固定板平面的距離, =21 ——抽拔角 ——斜導(dǎo)柱鋼材的許用彎曲應(yīng)力，。 碳素鋼取=137.2 ，取24mm 2) 斜導(dǎo)柱傾斜角的選擇 斜導(dǎo)柱傾斜角與斜導(dǎo)柱的有效工作長度，抽芯距,斜導(dǎo)柱完成抽芯時所需最小開模行程有關(guān)。增大，L和H減小，有利于減小模具尺寸，但斜導(dǎo)柱所受的彎曲力和側(cè)抽芯時的開模力將增大；反之亦反，綜合兩方面考慮，一般最常用為 本設(shè)計取為。 3) 圓柱形斜導(dǎo)柱總長度的計算 斜導(dǎo)柱的總長度 ——斜導(dǎo)柱總長度，mm ——斜導(dǎo)柱臺肩直徑，mm ——斜導(dǎo)柱抽拔角, ° ——斜導(dǎo)柱固定板厚度，mm ——斜導(dǎo)柱工作部分直徑，mm ——抽芯距。得 根據(jù)上式代入數(shù)據(jù)： ≈88 mm 3.5 脫模機構(gòu)的設(shè)計 3.5.1注射模的脫模機構(gòu) 注射模的脫模機構(gòu)包括： ①頂針，司筒，推板，推塊等推出零件； ②復(fù)位桿，復(fù)位彈簧及頂針板先復(fù)位機構(gòu)等推出零件的復(fù)位零件； ③頂針固定板和頂針底板等推出零件的固定零件； ④高壓氣體頂出的氣閥等配件； ⑤內(nèi)螺紋脫模機構(gòu)中的齒輪，齒條，馬達，油缸等配件。 3.5.2脫模斜度 脫模機構(gòu)的動作方向與模具的開模方向是一致的。 考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)以及模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)，可以使開模后塑件自動留在型腔中，所以不需要考慮脫模斜度 3.6推出機構(gòu)的設(shè)計原則 1）推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)。 2）使制品在推出過程中不變形不損壞。 3）機構(gòu)簡單，推出動作可靠。 4）使脫模后的制品有良好的外觀。 5）合模時的準確復(fù)位。 3.7 標準模架的選擇 根據(jù)塑件尺寸選擇標準模架為CI1830 A50 B60 3.8 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 塑料在成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形率大，而且還容易造成溢料和粘模；溫度過低，則熔體流動性差，塑件輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷。當模溫不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑件收縮不均勻，導(dǎo)致塑件翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。通常溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種。一般注塑到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則： 1）冷卻回路數(shù)量應(yīng)盡量多，冷卻通道孔徑要盡量大； 2）冷卻通道的布置應(yīng)合理； 3）冷卻回路應(yīng)有利于降低冷卻水進、出口水溫的差值； 4）冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理； 5）冷卻水道至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等； 6）冷卻水道要避免接近熔痕部位，以免熔接不牢，影響塑件的精度。 此模具采用水冷的特點：在模具內(nèi)設(shè)有冷卻水道，使循環(huán)水通過型芯內(nèi)，從而使模具得到冷卻，此方式生產(chǎn)效率高，控制比較方便，如圖10所示： 圖10冷卻系統(tǒng)排布圖 3.9 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 排氣系統(tǒng)·常用于零件特征較深的部位與蓋類摸具的母模仁分型面上，通常可解決型腔填充不滿的問題。如果排氣系統(tǒng)設(shè)計得不合理，零件可能出現(xiàn)困氣與缺膠等現(xiàn)象。排氣的形式很多，如利用鑲件、鑲針及專用輸氣鋼等，頂針、偏頂與司筒也可以起排氣的作用。 3.10導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)能夠保證注射模具準確的開合模，并在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和精定位裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套是標準件。其一導(dǎo)柱固定部分的直徑與導(dǎo)套外徑相同，配合H7/k6。其二四個導(dǎo)柱導(dǎo)套中必須有一個錯開2mm，其目的在于保證模具安裝、合模的安全。防止因一時疏忽，將動、定模的方向裝反，造成損壞模具的事故。其三，導(dǎo)柱的有效導(dǎo)向長度為型芯超過分型面的高度還要高出導(dǎo)柱直徑的1.5倍，以便于在合模時順利復(fù)位避免脫落、歪斜等事故的發(fā)生。 4、注射模設(shè)計的有關(guān)尺寸計算 4.1 成型零件尺寸計算 1）·查相關(guān)手冊可得ABS收縮率S=0.3%~0.7%,對于這個產(chǎn)品我們將收縮率定為0.6%，根據(jù)塑件尺寸公差的要求，模具的制造公差取ZΔ=/3。 2）抽芯機構(gòu)零件的尺寸計算 A抽芯距的計算:S=h+(2~3)=10+3=13 B滑塊傾角的確定:此塑件抽芯距較大，選擇a=24. 4.2主流道尺寸 1）主流道小端直徑 D =注射機噴嘴直徑＋（0.5～1） =4＋（0.5～1），取D =4.5mm。 2）主流道球面半徑 SR=注射機噴嘴球頭半徑＋（1～2） =15＋（1～2），取SR=17mm。 3）球面配合高度 h=3mm～5mm，取h=3mm。 4）主流道長度 取L =40mm。 5）主流道大端直徑 D’ =D＋2Ltanα ≈ 7.64mm（半錐角α為1°～2°，取α=1°）取D=7mm 6）利用Pro/E三維軟件定性測的該塑件的實際體積為=58.76，塑件質(zhì)量為61.1g。設(shè)澆注系統(tǒng)的體積為塑件的0.6倍。所以可地一次總的注射量為： 流道凝料的質(zhì)量m2=2g 流道凝料的體積 注射量 公稱注射量為： 體積 5、零件的三維設(shè)計 5.1零件設(shè)計 5.1.1鍥緊塊 1）草圖繪制，進入草圖平面； 2）設(shè)定繪圖平面； 3）繪制零件帶孔面的巨型尺寸，且倒圓角，拉伸·； 4）旋轉(zhuǎn)平面切除多余部分 5）繪制孔點擊空命令然后選擇 要繪制孔的平面，輸入孔的尺寸，完成建模。如圖11所示： 圖11鍥緊塊 5.1.2鑲件 1)草繪拉伸方法如上； 2)利用曲面合并完成去除曲面，單擊主菜單下插入掃描曲面草繪軌跡選擇Front平面正向缺省進入草繪。 3)選擇合并工具，按要求保留曲面； 5.2組裝圖設(shè)計 以下為使用圖標（如圖13） 圖12鑲件 圖13 圖標 1)自動約束是proe系統(tǒng)默認的約束條件，具有自動判斷約束條件的功能，用戶只要選擇好裝配的參照點、線、面，系統(tǒng)就會 據(jù)選擇的參考特征自動選擇適合的約束條件。匹配約束將選定兩個平面聯(lián)合，限定零件的三個自由度，匹配的平面可以是零件實體的表面平面，也可以是零件的基準面。 5.3爆炸圖設(shè)計 圖14 組裝圖 爆炸圖就稱分解圖，是將匹配后的原件進行分解，主要用來查看組件中各個零件的位置狀態(tài)，也可用于設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)說明書。 創(chuàng)建分解圖一般有兩種方法，自動生成分解圖和自定義分解圖。 定義平移方向后，拖動鼠標直接移動原件，復(fù)制所選原件的分解位置，把原件恢復(fù)到未分解前的位置上。（如圖15、圖16） 圖15 爆炸圖 圖16 設(shè)計窗口 6、注射機有關(guān)參數(shù)的校核 6.1 模具閉合高度的確定和校核 A模具閉合高度的確定和校核根據(jù)標準模架各模板尺寸急模具設(shè)計的其他零件尺寸可知：定模座板H定=20mm， 上模固定板H上=50mm， 下模固定板H下=60mm，模腳H模=60mm， 動模座板H動=20mm。模具閉合高度：H閉=H定+H上+H下+H模+H動=20mm+50mm+60mm+60mm+20mm=220mm 6.2 模具安裝部分的尺寸校核 H≥H＋H＋（5～10）mm 式中 H─注射機動模板的開模行程（mm），取300mm； H─塑件推出行程（mm），取6mm（塑件壁高處的高度）； H─包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm），其值為 H＝46＋（5～10）mm＝51～56mm （46mm由裝配圖直接量?。? 所以，H＝300 mm＞50+80+10=140 mm 14 致 謝 致 謝 在此，要特別感謝各位老師，以其嚴謹、求實的治學(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵；踏實認真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益。本論文從選題到完成無不浸透著導(dǎo)師的心血。在此期間，老師多次詢問我的課題進度，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助。借此論文的完成之際，謹向我的恩師表達我衷心的感謝和崇高的敬意！感謝導(dǎo)師不厭其煩的教誨和一絲不茍的嚴謹作風(fēng)，在學(xué)習(xí)、生活和以后的工作中給我樹立了為學(xué)為人的榜樣，并希望在今后的學(xué)習(xí)和工作中繼續(xù)得到導(dǎo)師的教導(dǎo)。 感謝所有關(guān)心和幫助過我的老師、同學(xué)以及家人，在我學(xué)習(xí)期間，他們始終是我堅強的后盾和精神上的支柱。他們的支持使我深受感動和啟發(fā)，在此謹表示最衷心的感謝！ 15 參考文獻 參考文獻 u Pro-E 4.0模具設(shè)計實例詳解[M]北京 清華大學(xué)出版社 u AutoCAD 2007 中文版實用教程[M]北京 機械工業(yè)出版社 u Pro-E 野火5.0 中文版模具設(shè)計高級應(yīng)用[M] 北京電子工業(yè)出版社 u Pro-E 3.0 中文版基礎(chǔ)教程[M]北京 科學(xué)出版社 u 塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]北京 清華大學(xué)出版社 u Pro-E 3.0 高級設(shè)計[M]北京北京電子工業(yè)出版社 u 注射模設(shè)計與制作教程[M]清華大學(xué)出版社 17 結(jié) 論 結(jié) 論 通過本次畢業(yè)設(shè)計，對我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計方面的知識做了一個很好的總結(jié)和鞏固，也對平時所學(xué)習(xí)的比較零散的知識做到了系統(tǒng)化的運用。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識的欠缺，做到了很好的復(fù)習(xí)和理解，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。 設(shè)計中用到了大量專業(yè)知識，例如機械設(shè)計、工程制圖、聚合物材料、塑料成型機械、塑料成型模具、材料力學(xué)、公差與配合、數(shù)控技術(shù)等學(xué)科。通過在設(shè)計中查閱和復(fù)習(xí)其相關(guān)知識，對部分已生疏的學(xué)科又重新做了認識，且在以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更加深了理解，同時也把書本上學(xué)到的知識用到了實際設(shè)計中，將單一的學(xué)科和其他配套學(xué)科融合在一起，學(xué)會了綜合考慮問題，并且進一步了解了塑料制品成型的工藝，對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的講解下，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)手冊和書籍，設(shè)計中，充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進行充分討論，盡最大努力搞好了本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計中還用到了一些計算機輔助設(shè)計軟件，更是受益匪淺，例如在設(shè)計中大量用到Auto CAD 來進行平面制圖，使得在設(shè)計中對于零件的平面投影以及尺寸可以很至關(guān)且很精確的表達。在本次設(shè)計中,我認為最大的收獲就是鞏固專業(yè)知識的同時也接觸了很多新東西。