顯示器支架扣件塑料注射模具設(shè)計【畢業(yè)論文答辯資料】

顯示器支架扣件塑料注射模具設(shè)計 摘要 畢業(yè)設(shè)計是機械專業(yè)一個重要的教學環(huán)節(jié)，是實踐性很強的教學內(nèi)容，它是我們對前三年所學知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。本次畢業(yè)設(shè)計是為了讓我們能夠綜合運用模具設(shè)計的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立的分析和解決工藝問題，具備設(shè)計一個簡單程度零件的能力和注塑模設(shè)計的基本原理和方法，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，同時熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐。本次設(shè)計通過對塑件實體的分析， 依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用 注射成形法生產(chǎn)。該產(chǎn)品設(shè)計為中等批量生產(chǎn)，且作為扣件類產(chǎn)品，故模具設(shè)計應(yīng)該充分考慮注塑成型后產(chǎn)品的質(zhì)量問題，同時澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，因而為保證塑件表面質(zhì)量采用點澆口，且選用三分型面注射模，即 “ 213” 開模，實現(xiàn)點澆口自動脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔采用一模一腔中心布置，澆注系統(tǒng)采用點澆口成形，推出形式為推桿推出機構(gòu)完成塑件的推出。 關(guān)鍵詞： 模具；注塑模；塑料模具 目 錄 1 緒論 1 具在加工工業(yè)中的地位 1 具的發(fā)展趨勢 1 次設(shè)計的意義 2 2 產(chǎn)品分析 4 件分析 4 構(gòu)分析 4 寸精度分析 6 面質(zhì)量分析 6 料分析 6 能設(shè)計 6 料選擇 6 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 成型性能 7 件材料的成型條件 7 件體積和質(zhì)量的計算 8 選注塑機 9 3 分型面及型腔的確定 10 型面的選擇 10 腔數(shù)目的確定 11 腔的分布 12 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 14 口形式及位置的選擇 14 流道杯的設(shè)計 15 流道的設(shè)計 16 流道的設(shè)計 16 5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 型零件的相關(guān)計算 18 腔尺寸的計算 19 芯尺寸的計算 21 腔深度尺寸計算 22 芯高度尺寸計算 22 孔之間的中心距計算 23 腔側(cè)壁和底板厚度計算 23 腔側(cè)壁厚度計算 23 板厚度計算 24 6 導向機構(gòu)設(shè)計 26 向機構(gòu)設(shè)計 26 柱設(shè)計 26 套設(shè)計 26 出機構(gòu)設(shè)計 27 模力的計算 27 出機構(gòu)的選擇 28 桿設(shè)計 29 模機構(gòu)設(shè)計 30 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 7 冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計 31 卻系統(tǒng)設(shè)計 31 氣系統(tǒng)設(shè)計 33 8 注塑機的校核 35 具閉合高度的確定 35 模行程的校核 35 大注塑量的校核 36 模力的校核 37 射壓力校核 37 嘴尺寸的校核 37 9 模具工作原理 39 具總裝圖 38 具開合模動作 42 10 可行性分析 43 用性分析 43 濟和環(huán)境性分析 43 11 總結(jié)與展望 44 致謝 45 參考文獻 46 畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性 47 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 48 附錄 49 買文檔送全套圖紙 14951605 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 1 緒論 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具1。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模 具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構(gòu)對操作難以程度影響很大。在大批量 生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具，以降低成本 2。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用， 產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發(fā)展。 具的發(fā)展趨勢 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： (1) 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 (2) 在塑料模設(shè)計制造中全面 推廣應(yīng)用 術(shù)。 術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的 體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 型 統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； 件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計與成型過程的 3D 分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。 (3) 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓 注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 (4) 開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應(yīng)多品種少批量的生產(chǎn)方式。 (5) 提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品種。 (6) 應(yīng)用優(yōu)質(zhì) 材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 (7) 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模 關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。 次設(shè)計的意義 隨著科學技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機械專業(yè)一個最重要的教學環(huán)節(jié) ,是一門實踐性很強的學科，是我們對所學知識的綜合運用，通過對專業(yè)知識的綜合運用，使學生對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解 ，為以后的工作及進一步學習深造打下了堅實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計作為我們在校期間一次較為系統(tǒng)的工程訓練，可以得到以下幾方面的能力培養(yǎng)： 1) 調(diào)查研究中外文獻檢索和閱讀能力； 2) 綜合運用專業(yè)理論和知識分析、解決實際問題的能力； 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 3) 設(shè)計、計算與繪圖的能力，包括使用計算機的能力； 4) 掌握模具設(shè)計方法和步驟 ,了解模具的加工工藝過程； 5) 邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達能力； 6) 撰寫設(shè)計說明書（論文）的能力； 7) 養(yǎng)成嚴肅、認真、細致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風。 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用 材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法，以達到能夠獨立設(shè)計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 2 產(chǎn)品分析 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 件分析 構(gòu)分析 本次設(shè)計任務(wù)所提供的資料為塑件實體， 下圖為測繪出的塑件二維和三維圖： 圖 件二維圖 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 圖 件三維圖 圖 件三維圖 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 由上圖可看出，顯示器支架扣件總體來看是一面板類塑件 ，其長度為 103度為 大厚度為 小厚度為 件內(nèi)側(cè)分布有筋和通孔，從圖 看出塑件延伸部位有兩個向內(nèi)的側(cè)挖。但是其所有結(jié)構(gòu)均對稱分布，故模具設(shè)計時不需要設(shè)置較復雜抽芯機構(gòu)，該零件屬于中等復雜程度。 寸精度分析 技術(shù)要求中提出該塑件的尺寸公差 由于塑件為扣件類產(chǎn)品，因此零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 面質(zhì)量分析 該零件的表面要求沒有缺陷、毛刺、無飛邊及要有一定的光澤，沒有特 別高的表面質(zhì)量要求，所以比較容易實現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 料分析 能要求 功能設(shè)計是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，并達到一定的技術(shù)指標。該塑件是扣件類產(chǎn)品，長時間承受外力的作用，如拉力，壓力以及摩擦等，因此需要有較好的抗拉能力和抗疲勞能力。而它作為一種日常用品，應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，這樣，就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時要綜合各種因素。此外，塑料都會老化，作為一種長時間靠近光源的產(chǎn)品，還要考慮到材料的光氧化等問題。 料選擇 通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說，要考慮的主要是材料的力學性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強度，表面硬度等。該塑件對材料的要求，首先必須是具有良好的力學性能，其次 才是成型難易以及經(jīng)濟性問題。 本次設(shè)計中的“顯示器支架扣件”，由于其所使用的環(huán)境，需要長時間的承受壓力、拉伸力和摩擦力，同時距離光源比較近，故要考慮其光氧化性和抗疲勞性。查過設(shè)計手冊， 料不僅能夠滿足塑件使用功能和加工工藝性，而 且具有一定的經(jīng)濟性，故此塑件選擇 為塑件材料。 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 型性能 a. 一般性能 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。對密度為 右，吸水率低。 其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 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。 b. 力學性能 優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用； 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 。 耐蠕變性比 ，但比 。 彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。 力學性能受溫度的影響較大。 c. 熱學性能 熱變形溫度為 93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10左右。 40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 00的溫度范圍內(nèi)使用。 d. 電學性能 電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟取穸群皖l率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 e. 環(huán)境性能 受水、無機鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會 產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強度下降一半。 f. 料的加工性能 樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 熔體流動性比 ，但比 ，與 流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率更為敏感。 熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。 吸水率較高，加工前應(yīng)進行干燥處理。一般制品 的干燥條件為溫度 80 85，時間 24h；對 特殊要求的制品 (如電鍍 )的干燥條件為溫度 70 80，時間 1818h。 品在加工中易產(chǎn)生內(nèi) 應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過浸入冰乙酸中檢驗；如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進行退火處理，具體條件為放于 7080的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi) 2 4h，再冷卻至室溫即可。 件材料成型條件 需要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 確定注射工藝條件時，需要根據(jù)塑料品種選擇適當?shù)墓に噮?shù)，知道了塑料的工藝參數(shù)還能選擇合適的注射機，使機型的規(guī)格大小及性能參數(shù)的范圍盡量與注射工藝參數(shù)接近，只有這樣才能在保證制品質(zhì)量的前提下，獲得最高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效 益。本次設(shè)計選擇 注塑材料，表 表 注射工藝的相關(guān)參數(shù)。 表 注射工藝參數(shù) 注射機類型 預熱溫度 / 噴嘴溫度 / 料筒溫度 / 模具溫度 / 柱塞式 60 75 160 170 前段 17 190 后端 14 160 2 60 表 熱處理條件 塑料 熱處理介質(zhì) 處理溫度 制件厚度 理時間 氣 水 60 70 70 77 6 7 30 60 120 360 件的體積和重量的計算 計算塑件重量是為了選用注射 機及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)設(shè)計手冊可查得密度為 =型收縮率成 : 成型溫度： 180 200。利用 件測算出塑件的體積和質(zhì)量，如圖 圖 件質(zhì)量 經(jīng)換算得：塑件的體積： V=密度：=1.2 g/塑件質(zhì)量： M 塑 = 要購買對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量： M 1=7g 故，設(shè)計所需澆注量為： M 總 = M = 初選注射機 根據(jù) 初步計算的澆注所需的澆注量 ，考慮到塑件結(jié)構(gòu)不太復雜，需求量中等，其外形尺寸、注射時所需壓力等情況，初步選用注射機為 表 射機相關(guān)參數(shù) 型號 定注射量 (螺桿直徑 (注射壓力 (注射行程（ 注射時間（ s） 注射方式 合模力（ 最大注射面積（ 最大開（合）模行程（ 模具最大厚度（ 模具最小厚度（ 動、定模固定板尺寸（ 噴嘴圓?。?噴嘴孔徑（ 60 38 122 170 塞式 500 130 180 200 70 300 440 12 4 3 分型面及型腔的確定 3 分型面及型腔的確定 型面的選擇 模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。分型面與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵步驟。 分型面的選擇應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。該塑件表面質(zhì)量無特殊要求，結(jié)構(gòu)也比較間單，固選平直分型面。而如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工 藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則： 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 3) 保證塑件的精度要求。 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5) 便于模具加工制造。 6) 對排氣效果的影響。 根據(jù)本次設(shè)計中的塑件，可有一下幾種分型面選擇方案： 圖 案一 若采用方案一為分型面，由塑件圖可看出，其面內(nèi) 分布有大量對稱的筋和通孔，可以滿足塑件的精度要求，但是由于筋和孔的原因，在脫模時會產(chǎn)生比較大的摩擦力，不利于脫模。同時，如圖中所示，其有一個型芯，若將型芯設(shè)計在定模扳上，對于模具的制造和模具的順利脫模會產(chǎn)生比較大的影響。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 圖 案二 從塑件圖中可看出，方案二所選平面其表面相對平整，沒有比較大的結(jié)構(gòu)，在保證塑件質(zhì)量的前提下，模具設(shè)計中可以比較容易的確定澆注系統(tǒng)和澆口位置，且對于脫模，是一個比較理想的分型面選擇。 圖 案三 若選擇方案三所示分型面，其分型面表面相對平整，但是其在圖中所示位置會出 現(xiàn)內(nèi)側(cè)挖切，這對于模具的制造和模具脫模會產(chǎn)生比較大的影響。 綜上幾種方案，根據(jù)分型面選擇的幾種基本原則，為了便于模具制造，保證塑件精度，本次設(shè)計采用方案二維分型面。 腔數(shù)目的確定 型腔，鑄型中組成鑄件輪廓的空腔部分。它是 指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。型腔分為 單腔模具和多腔模，單型腔模具結(jié)構(gòu)相對簡單，設(shè)計自由度較大，成型塑件的形狀和尺寸的一致性好，塑件精度較高；多型腔模畢業(yè)設(shè)計（論文） 具的結(jié)構(gòu)復雜，生產(chǎn)效率高，分配到單個塑件上的成本低 。單型腔模具宜用于大型或精度要求較高的塑件的注塑成型，多型腔模具特別使用于精度要求不是很高、結(jié)構(gòu)較易沖型的中小型塑件的大批生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中， 型腔數(shù)目的確定對于提高生產(chǎn)的效率，降低成本具有重要的意義。為了使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，設(shè)計模具時應(yīng)確定型腔數(shù)目 4。確定型腔數(shù)目應(yīng)遵守以下四種原則： . 1) 根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目 2) 根據(jù)注塑機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 3) 根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目 4) 根據(jù)注塑機的最大注塑量確定型腔數(shù)目 本次設(shè)計中，雖 然對于塑件精度要求一般，需求量中等，原則上可多腔模更為合適，可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。但是該塑件的使用環(huán)境要求，塑件需要有比較強的抗壓，抗拉和耐摩擦等力學性能，對塑件的質(zhì)量要求較高，生產(chǎn)經(jīng)驗表明，每增加一個型腔，塑件的尺寸精度將降低 4%，而在不同程度上對于塑件的整體質(zhì)量會有較大的影響，因此需要慎重的考慮，使得在保證塑件質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率，降低成本。 按照注塑機的鎖模力大小確定腔數(shù) n A j )(0 = 550 0)035(800 000 =中， F 0注塑機的額定鎖模力 P塑料熔體對型腔的平均壓力，查設(shè)計手冊， P 取值為 35單個塑件在模具分型面上的投影面積， j澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積， 型薄壁塑件、深腔類塑件、需三向或者四向長距離抽芯塑件等，為保證塑件成型，通常采用一模一腔。而本次設(shè)計中，塑件在模具分型面上的投影面積相對較大，且塑件整體比較薄，最厚處僅為 4塑件有比較多的筋，若選擇一模多腔，不僅設(shè)計復雜，而且在生產(chǎn)實踐中很可能影響到塑件的質(zhì)量。故本次設(shè)計采用一模一腔。 腔的分布 由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)密切相關(guān)的，所以在模具設(shè)計時應(yīng)綜合加以考慮。型腔的 排布應(yīng)使每個型腔都能通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時均勻地充填每個型腔，從而使各個型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。而本次設(shè)計中采用一模一腔，型腔布置在模具中間，這樣有利畢業(yè)設(shè)計（論文） 于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。如圖 腔分布 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，設(shè)計合理與否對塑件的性能、尺寸、內(nèi)外部質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑 料的利用率等有較大的影響 5。 對澆注系統(tǒng)進行設(shè)計時，一般應(yīng)遵循如下基本原則。 1) 了解塑件的成型性能 2) 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 3) 有利于型腔中氣體的排出 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 口形式及位置的選擇 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計與位置的選擇恰當與否，直接關(guān)系到塑件能否完好、高質(zhì)量地注射成型 6。 澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩大類。 本次設(shè)計，由于塑件為面板類產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)對稱無復雜結(jié) 構(gòu)，且采用一模一腔，同時零件對于外表面的要求較高，無明顯的缺陷、毛沒有刺、無飛邊及要有一定的光澤，故為了設(shè)計方便，降低成本，選擇點澆口。與此同時為了便于脫模，模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則： 1) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。 2) 必須盡量減 少熔接痕。 3) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 4) 考慮分子定向影響。 5) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。 6) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 7) 盡量縮短流動距離。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 綜合以上分析，澆口的選擇和位置見圖 圖 口位置 流道杯的設(shè)計 本次設(shè)計中顯示器支架扣件，由于其使用環(huán)境的要求，其塑件必須要有良好的力學性能和較高的表面質(zhì)量，而扣件屬于面板類的產(chǎn)品，其表面積比較大，在注塑成型過程中，隨著面積的增加，其注射壓力隨之降低，若使用普通噴嘴，則很難穩(wěn)定實現(xiàn)塑件的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。然而若要實現(xiàn)塑件質(zhì)量和 提高生產(chǎn)率，就必須解決注射壓力下降的問題。由于井噴式噴嘴的熔體芯流的直徑遠遠大于熔體芯流直徑，因而其注射過程中注射壓力降很小，同時其在停機后無需清理流道凝料，對于節(jié)省材料，實現(xiàn)自動化降低加工成本有顯著的作用，因此本次設(shè)計中采用井噴式噴嘴。下圖 主流道杯示意圖： 主流道杯尺寸圖 流道杯示意圖 流道設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度降和壓力損失 最小。 噴嘴前端孔徑： d 0= 4 噴嘴前端球面半徑： R 0=12 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R= R 0+(1 2)mm d= d 0+(1)主流道球面半徑 R=13 取主流道的小端直徑 d=為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其錐度為 1 3，經(jīng)換算得大端直徑 D= 了使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑 r=3圓弧過渡。如圖 澆道 流道設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通 道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失 7。 分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注射速率、分流道長度等因素來確定。本次設(shè)計中的塑件，由于選擇一模一腔且點膠口直接澆注，故無分流道。 5 成型零件的設(shè)計 5 成型零件的設(shè)計 成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為 料，對表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼制作，還應(yīng)進行熱處 理一般使其具備 50 55硬度。 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 定模，即模具的型腔部分，它的設(shè)計要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度， 節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。而本次設(shè)計中的塑件相對簡單，故其定模的結(jié)構(gòu)也比較簡單，加工沒有特別的困難，所以定模芯采取整體式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖 圖 模結(jié)構(gòu) 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型塑件內(nèi)表面的零 件稱凸模或型芯，主要有主型芯、小型芯、螺紋型芯和 螺紋型環(huán)等。對于結(jié)構(gòu)簡單的容器、殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模，而將成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。 主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種 組合式結(jié)構(gòu)：為了便于加工，形狀復雜型芯往往采用鑲嵌組合式結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)是將型芯單獨加工后，再鑲?cè)肽０逯校@種結(jié)構(gòu) 可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。 所以我們采取動模型芯采取組合式結(jié)構(gòu)，將型芯割開以便加工。其結(jié)構(gòu)如圖 模結(jié)構(gòu) 型零件的相關(guān) 計算 本成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。查表得 縮率為 Q=故平均收縮率為 %/2=考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z= /3。 查模具設(shè)計手冊得知， 收縮率為 收縮率的平均值為： S = (查常用塑料模塑公差等級表，對于 件標注公差尺寸取 注公差尺寸取 ，以滿足模具制造 和成型工藝控制，滿足制品要求。 腔尺寸的計算 已知在規(guī)定條件下的平均收縮率 S 件的基本尺寸 最大的尺寸，其公差為負偏差，因此塑件平均尺寸為 模具型腔的基本尺寸 最畢業(yè)設(shè)計（論文） 小尺寸，公差為正偏差，如以 Z 表示型腔尺寸 ,型腔的平均尺寸為 z/2,型的平均磨損量為 c/2 時的平均尺寸為 z/2+ c/2，而 z/2+ c/2=( /2)+( /2) 對于一般塑件，精度要求一般時 z 和 c 可忽略不計，并將（ /2） S 有 s+ /2，標注制造公差后，則為 (1+ z0取模具制造公差 z= /4 L L S 43 ) Z0105+105 2m=(43 )(72 72 3m=(m S 32 )(32 4m=(L L S 43 ) Z0=( 5m=(L L S 43 ) Z0=（ 凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 8 8 業(yè)設(shè)計（論文） = 2凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 5m=（ L s L s S 43）z0=（ 6m=(L+L S 32 )z0=(32 7m=（ L s L s S 43）z0=( 8m=（ L s L s S 32）z0=(32 9m=（ L s L s S 32）z0=(32 10m=（ L s L s S 4）z0=(6 6 業(yè)設(shè)計（論文） 芯尺寸的計算 由上可知，型芯和型腔尺寸公式類似，可得 (1+ S s+( 21 43) z0（ 同樣， 取模具制造公差 z= /4 0 z=（ 2m=( S ) 0 z=( 3m=( S ) 0 z=( 4m=( S ) 0 z=( 5m=( S ) 0 z=( 6m=（ L s L s S 43 ）0 z=(L 7m=（ L s L s S 43 ）0 z畢業(yè)設(shè)計（論文） =( 型腔深度尺寸計算 查模具設(shè)計手冊，可得型腔深度計算公式，如下： H m=H S H S S ( 21 43) Z0, z= /4 (H 1m=(mS 32 ) z0=(32 2m=(mS 3 )Z0=（ 32 3m=(mS 32 )Z0=(32 4m=(mS 32 )Z0=(32 = 5m=(mS 32 )Z0=(2 = 型芯高度尺寸 H 2m=(mS 32 )Z0畢業(yè)設(shè)計（論文） =(32 3m=(mS 32 )Z0=(40 40 32 4m=(mS 32 )Z0=(32 型孔之間的中心距計算 查表已知，當孔間距80 時，其制造公差為 60 設(shè)計手冊，中心距的尺寸公差計算公式為： C m=(C S C S S 2Z通過計算，上式 C m=（ 60 60 1m=(C S C S S 2Z=（ 58 58 腔側(cè)壁和底板厚度計算 在塑料模塑過程中，型腔 所受的力是十分復雜的，其中最主要的是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力的作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔壁厚和底板厚度不夠，當型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過了型腔材料的許用應(yīng)力時，型腔即發(fā)生破壞 8。故本次設(shè)計對模具型腔厚度和底板厚度進行計算。 腔側(cè)壁厚度計算 本次設(shè)計中凹模為組合式型腔，按照強度條件計算公式 : t 強 = H =業(yè)設(shè)計（論文） 式中， t 強 按照強度計算的腔側(cè)壁厚度 (h型腔深度（ l型腔長度（ H型腔側(cè)壁總厚度（ 許用應(yīng)力，查得 =160 P型腔內(nèi)熔融塑 料的壓力（ 取 P=30論：查資料可知，凹模側(cè)壁厚度一般約為塑件厚度的 ，而設(shè)計中的厚度為 14論強度計算值，故設(shè)計符合符合要求。 按剛度計算公式 t 剛 =3432 許 =11mm t 剛 按照剛度計算的腔側(cè)壁厚度 (h型腔深度（ l型腔長度（ E彈性模量（ 查資料取 E=2 105型腔側(cè)壁總厚度（ e 許 許用變形量（ 根據(jù)本次設(shè)計中的公差，取 e 許 =考數(shù)據(jù)經(jīng)驗表，為了安全起見，本次設(shè)計剛度計算的腔側(cè)壁厚度 t 剛 =15 板厚度計算 按照強度計算公式，底板厚度計算如下： t、強= B l4 60704105130303 2=53中， l型腔長度（ H型腔側(cè)壁總厚度（ 許用應(yīng)力，查得 =160 B底板總厚度（ b底板受壓寬度（ 一般在加工時為了加工方便，同時為了安全起見，我們會使實際數(shù)據(jù)大于理論計算數(shù)據(jù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度取 60 按照剛度計算公式： t、剛=34325許 13 0305=56中， h型腔深度（ 畢業(yè)設(shè)計（論文） l型腔長度（ P型腔內(nèi)熔融塑料的壓力（ 取 P=30彈性模量（ 查資料取 E=2 105e 許 許用變形量（ 根據(jù)本次設(shè)計中的公差，取 e 許 =b底板受壓寬度（ 結(jié)論：因為設(shè)計中實際選取的厚度為 60厚度大于理論設(shè)計的剛度值，所以符合要求。 6 導向機構(gòu)設(shè)計 6 導向機構(gòu)設(shè)計 向機構(gòu)設(shè)計 柱設(shè)計 導向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導向機構(gòu)，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導柱設(shè)在主型腔周圍。 導向機構(gòu)的主要作用有：定位、導向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用： 為避免裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機的精度限制，使導柱工作中承受一不定的導向作用。 動定模合模時，首先導向機構(gòu)接觸，引導動定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的剪力，導致導柱容易折斷。對型芯和型腔改進后，其的配合可以進行定位。由于塑件基本對稱且無單向側(cè)壓力，所以采用直導柱導向便可滿足合模導向及閉模后的定位。導柱要比主型芯高出 6 8 硬度設(shè)計為 59 609。 下圖為導柱示意圖 柱 D=31 B=44 F=3 套設(shè)計 結(jié)構(gòu)：導套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來確定，本設(shè)計在脫澆道板、中間板畢業(yè)設(shè)計（論文） 和動模板上各設(shè)置一導套，典型的導套可分為直導套合帶