塑料拉手注塑模具設(shè)計【含全套CAD圖紙+畢業(yè)論文】【優(yōu)秀資料】

買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 淮 陰 工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 作 者： 彭小莊 學(xué) 號： 10111221 系 ： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 題 目： 基于 術(shù)的 塑料拉手注塑模具設(shè)計 指導(dǎo)者： 康 志 軍 講 師 (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 2005 年 5 月 淮 安 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 摘要 拉手注塑模具設(shè)計說明書主要闡述了基于 造、及其工藝方案的制定，并且著重介紹了注射加工方法、模具的結(jié)構(gòu)及模具零件的設(shè)計制造，用 軟件在對零件進行受力分析，以及運動分析、干涉檢查。然后用 的 括流道及冷卻水道設(shè)計，部分電極可以在裝配塊里設(shè)計。在此基礎(chǔ)上可以很好地控制電極對應(yīng)零件的位置關(guān)系，并利用軟件的功能進行干涉檢查，可以減少了設(shè)計上的失誤。 目前模具行業(yè)已比較成熟，很多零件日趨標準化，可以直接從市場上購買到，所以本次主要設(shè)計項目是零件型腔的設(shè)計、制造及其工藝，基于所設(shè)計制品結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以將模具設(shè)計為一模一腔。在本論文中還對生產(chǎn)工藝方案作了初步分析探討。 關(guān)鍵詞 注射 模具結(jié)構(gòu) 制造工藝 生產(chǎn)方案 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 畢業(yè)設(shè)計（論文）外 文摘要 of he of of We of We of we by , of of So we so we in is be So is to of As is we as In we of 文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 目 次 1 引言 1 2 產(chǎn)品工藝 2 3 工藝方案及設(shè)計方法 3 3 計方法 4 4 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計草案 5 腔布局以及 分型面選擇 5 5 6 11 15 17 22 23 24 5 結(jié)論 25 6 致謝 26 7 參考文獻 27 附錄 :工程圖 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 全套資料帶 ， 系 414951605 或 1304139763 1 引言 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 模具行業(yè)是一個高新技術(shù)密集型，而且又重視經(jīng)驗的產(chǎn)業(yè)。特別是隨著近代工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品用途日益廣泛，注塑模具工藝空前發(fā)展，依靠人工經(jīng)驗來設(shè)計模具已經(jīng)不能滿足需要，企業(yè)越來越多地利用注塑模流分析技術(shù)來輔助塑料模具的設(shè)計。利用此類 件，設(shè)計人員可以仿真出塑料成型過程中的充填、保壓、冷卻及脫模后的翹曲變形等過程，準確預(yù)測塑料熔膠在模腔內(nèi)的流動狀況，溫度、壓力、剪切應(yīng)力、體積收縮等變量在整個充填工程中某瞬間的分布情況。利用注塑模流分析技術(shù)，能預(yù)先分析模具設(shè)計的合理性，減少試模次數(shù)， 加快產(chǎn)品研發(fā)，提高企業(yè)效率。 近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。塑料模熱流道技術(shù)更成熟，氣體輔助注射技術(shù)已開始采用。模具 開發(fā)出了自主版權(quán)的模具 件。電加工、數(shù)控加工在模具制造技術(shù)發(fā)展上發(fā)揮了重要作用。模具標準件應(yīng) 用更加廣泛，品種有所擴展。模具材料方面，由于對模具壽命的重視，優(yōu)質(zhì)模具鋼的應(yīng)用有較大進展。衡量模具產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、 模具的使用壽命和制造周期等。國內(nèi)外模 具產(chǎn)品水平仍有很大差距。 目前 統(tǒng)及數(shù)控技術(shù)在模具加工領(lǐng)域起著不可缺少的重要作用。當今流行的三維造型軟件有 中 功能強大應(yīng)用范圍廣泛。 原因是，該工具建立在相對準確的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上，從而可以近似獲得實際指導(dǎo)生產(chǎn)實踐的效果，此外，計算的快捷性使得在實際試模前，可以對于多個澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進行評估直至優(yōu)化，從而達到縮短設(shè)計和制造周期，提高質(zhì)量的目的。本課題模具所用軟件是 ,該模具的設(shè)計過程大致如下：首先用進行零件的實體特征造型，特征是 軟件的基本設(shè)計單元，用戶可以每次創(chuàng)建一個特征的方式進行三維造型，并且零件的數(shù)據(jù)是關(guān)聯(lián)的，其基礎(chǔ)是 軟件采用了 單一數(shù)據(jù)庫技術(shù)。用 軟件在對零件進行受力分析，以及運動分析、干涉檢查。然后用 的 括流道及冷卻水道設(shè)計，然后各部分電極可以在裝配塊里設(shè)計。在此基礎(chǔ)上可以很好地控制電極對應(yīng)零件的位置關(guān)系，并利用軟件的功能進行干涉檢查，極大地減少了設(shè)計上的失誤 。 說明書詳細介紹了基于 手注塑模設(shè)計的結(jié)構(gòu)及相關(guān)工藝。重點介紹了 術(shù)和三維立體設(shè)計技術(shù) 術(shù)在該產(chǎn)品設(shè)計中的運用。在該注塑模設(shè)計中，對成型零件的設(shè)計、合模導(dǎo)向機向機構(gòu)的設(shè)計、推出機構(gòu)的設(shè)計等買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 內(nèi)容均作了比較詳細的介紹。 2 產(chǎn)品工藝性 拉手塑件的材料是聚氯乙烯，聚氯乙烯具有較高的機械強度，流動性好，易于成型，成型收縮率小，理論計算收縮率為 溢料值為 熱容較低，在模具中凝固較快模塑周期短，制作尺寸穩(wěn)定，表面光澤。產(chǎn)品形狀如圖一所示，光滑沒有棱角，塑件的兩側(cè)孔有一定的尺寸要 求。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，塑件的制作擬采用注塑成型。 塑料的成型工藝主要有注射擠出壓縮等。根據(jù)產(chǎn)品的材料精度要求和生產(chǎn)效率擬采用注射成型。注射成型是熱塑性塑料成型的一種方法，幾乎所有熱塑性塑料都可以用這種方法成型，某些熱固性塑料也可以用注射模成型此法的特點。注射成型能夠一次成型十分復(fù)雜的形狀，滿足尺寸精度的要求，能適應(yīng)品種繁多的塑料材料，成型周期短，生產(chǎn)效率高，易實現(xiàn)全過程電腦控制。 塑模注射過程有加料、塑化、充模、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟 ,但從塑料在注射過程中的狀態(tài)變化來看 ,只有塑化和熔體模塑兩個 過程 ,下面就從這兩個方面對注塑工藝過程作一個簡要的介紹： （ 1）塑化是熔料注入模腔前的準備工作。這一過程是指塑料粒加入注射機料斗 ,經(jīng)已加熱達到預(yù)定溫度的料筒 ,在一定的預(yù)塑背壓下 ,螺桿輸送 ,融熔塑化定量的溶化買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 均一的稱料 ,其塑化質(zhì)量和預(yù)塑化量由注射工藝參數(shù)所決定。 （ 2）熔體模塑過程是 :充模 ,聚合物在模內(nèi)壓實聚合物從模內(nèi)倒流 ,澆口處物料凝固 ,聚合物在模內(nèi)冷卻 ,制品脫模。 為保證產(chǎn)品質(zhì)量，塑件的制作擬采用注塑成型。 3 工藝方案及設(shè)計方法 模具工藝方案 根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點，模具設(shè)計時考慮如下： （ 1）模腔數(shù)目的確定，從生產(chǎn)率上考慮，模腔數(shù)應(yīng)盡可能地多，在理論上對于相同的制品，模腔數(shù)多的模具能和模腔數(shù)少的模具動作的一樣快。但事情并不總是如此的，模具周期往往會由于模腔數(shù)地增加而增加。考慮拉手塑件地結(jié)構(gòu)形狀，擬采用一模一腔。 （ 2）分型面的選擇，塑件外形較為復(fù)雜，且有孔、筋，塑件成型收縮后必然留在型芯上，模具分型面設(shè)在塑件截面輪廓最大部位，與開模方向垂直，開模后塑件留于動模一側(cè)有利于脫模機構(gòu)頂出塑件。此分型面不影響塑件外觀以及配合面的質(zhì)量，且分型面處產(chǎn)生的飛邊易于修整加工。 （ 3）澆注系統(tǒng)，針對該塑件 的框結(jié)構(gòu)特點，模具設(shè)計采用在框內(nèi)側(cè)的側(cè)澆口。這種澆注系統(tǒng)塑料流程短、流動阻力小、流道存料少、進料快、動能損失小、傳遞壓力好、保壓補塑作用強，有利于排氣及消除熔接痕，且模具結(jié)構(gòu)簡單制造方便。塑件成型后澆口痕跡留在再塑件的內(nèi)側(cè)，不影響制品的外觀質(zhì)量，在流道的末端開有冷料井，用來儲藏注射間隔期間由于噴嘴端溫度降低造成的冷料 （ 4）型腔結(jié)構(gòu)，對于拉手塑件模具的型腔結(jié)構(gòu)有兩種選擇：整體式和瓣合式。整體式型腔是由整塊鋼材直接加工而成的，這種結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量好。瓣合式型腔是由兩個以上零件組合而 成的。這種結(jié)構(gòu)改善了加工性，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配調(diào)整比較麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性差。對于拉手塑件模具整體考慮，型腔結(jié)構(gòu)擬采用整體式 （ 5）模具的結(jié)構(gòu)為采用三個方向的滑快抽芯結(jié)構(gòu)。 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 （ 6）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，注射模冷卻系統(tǒng)的設(shè)計經(jīng)常被認為是次要的問題，對于冷卻系統(tǒng)的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計都不予重視，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計不合理，對于小型的塑件會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，對于壁較薄的大型塑件會產(chǎn)生變形，甚至應(yīng)力開裂。而且冷卻不充分，會導(dǎo)致延長成型周期， 從而降低生產(chǎn)效率。拉手塑件是小 制品，型芯的冷卻系統(tǒng)使用噴流系統(tǒng)是有利的，在型芯中央開孔（盲孔），并插入一根外徑比孔徑小的管子，溫度控制介質(zhì)（水或油）通過管子通道型芯的頂部，在液體回流過程中控制型芯的溫度。 （ 7）標準化設(shè)計，模具設(shè)計一般不具有唯一性。對于同一產(chǎn)品零件，不同的設(shè)計人員設(shè)計的模具不盡相同，為了便于實現(xiàn)模具的 少數(shù)據(jù)的存儲量，在建立模具 中包括數(shù)據(jù)準則的標準化，模具零件和模具結(jié)構(gòu)的標準化。有了標準化的模具結(jié)構(gòu)，在設(shè)計模具時可以選用典型的模具組合，調(diào)用標準模具零件，需要設(shè)計的 只是極少數(shù)的工作零件。 計方法 塑料制品的開發(fā)不僅需要對每個塑料制品進行設(shè)計，而且必須設(shè)計這些制品的模具產(chǎn)品，而模具制造一般價格高并且費時，一旦在加工完成后再進行修改，其代價是很大的。隨著計算機軟硬件技術(shù)的不斷提高，在制品的設(shè)計分析模具的設(shè)計制造方面，應(yīng)用計算機進行輔助設(shè)計分析加工（即模具 成為可能。模具 至最后投產(chǎn)，都使用同一數(shù)據(jù)庫和一個不中斷的數(shù)據(jù)流。這一過程從產(chǎn)品設(shè)計的實體幾何模型開始，對制品進行結(jié) 構(gòu)和美學(xué)設(shè)計并給予評價，再對實體模型進行有限元網(wǎng)格劃分，根據(jù)流變學(xué)原理，分析注射工藝中的充填冷卻收縮變形過程。同時，根據(jù)制品的實體造型，設(shè)計型腔型芯及電極，需要時也可繪制出二維圖樣，再利用模架數(shù)據(jù)庫，選配模架模板。最后由圖形數(shù)控軟件得到刀位文件，經(jīng)后置處理后輸出數(shù)控代碼，就可以由數(shù)控機床進行加工了。 能非常強大，包含了零件造型產(chǎn)品裝配 具開發(fā)鈑金件設(shè)計外型設(shè)計逆向工程機構(gòu)模擬應(yīng)力分析等功能模塊，因而廣泛應(yīng)用于機械汽車模具工業(yè)設(shè)計航天家電玩具等 各行業(yè)，在國外尤其是制造業(yè)發(fā)達的地區(qū)有著龐大的用戶群。因此在這次設(shè)計中我準備采用 4 模具設(shè)計草案 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 型腔布局以及分型面選擇 本模具生產(chǎn)的拉手屬于小批量生產(chǎn)，且產(chǎn)品精度不是太高，所以采用一模一腔模具結(jié)構(gòu)形式。型腔模具設(shè)計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，型腔的的布置應(yīng)使型腔通過澆注系統(tǒng)從總壓力中得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體均勻地充滿型腔，使型腔的塑件在質(zhì)量均一穩(wěn)定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時采用平衡的流道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷 卻等。由于受到塑件結(jié)構(gòu)的限制，所以模具采用一模一腔分布。 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模，因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計中的一個關(guān)鍵。如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)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。選擇分型面是一般應(yīng)遵循 以下幾項基本原則： 1、 分型面應(yīng)選在塑件外形 截面輪廓最大部位。 2、 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模。 3、 保證塑件的精度要求。 4、 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5、 便于模具的加工制造。 6、 對成型面積的影響。 7、 對排氣效果。 8、 對側(cè)向抽芯的影響。 綜合考慮以上的幾項基本原則，本模具分型面 設(shè)在塑件截面輪廓最大部位，與開模方向垂直 。 排溢系統(tǒng)的設(shè)計 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排干凈，一方面將買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 會在塑件上產(chǎn)生氣泡，接縫表面輪廓不 清及充填缺料等成型缺陷，另一方面氣體受壓，體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。由于本模具型腔較小且很簡單，所以可以利用推 板 、活動型芯等活動配合間隙排氣， 排氣間隙應(yīng)小于 聚氯乙烯 的溢料間隙（ 成型零件的設(shè)計 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，承受塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生磨擦。因此，成型零件要求 有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件應(yīng)根據(jù)塑料的特性、塑件的結(jié)構(gòu)和使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核。 凹模的設(shè)計 因為塑件較小，而且采用一模一腔，使用凹模形式，采用整體嵌入式，因為采用這種形式各個凹模采用機械加工、冷擠壓和電加工等方式加工制 成，然后壓入模板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，維護方便，可以保證型腔形狀尺寸。它的特點是牢固，使用中不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。它的缺點是加工困難，熱處理不方便。 型芯的設(shè)計 本模具設(shè)計的難度在于側(cè)型芯的設(shè)計，由于小型芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果用手工去設(shè)計，那難度是很大的，利用 維軟件 設(shè)計，用軟件中的型腔設(shè)計可以很方便的抽取出小型芯 。本方案中直徑較小的型芯采用階梯軸結(jié)構(gòu)，單獨制造，在嵌入模板中，用壓板固定。型芯采用 ，熱處理要求硬度 50。 成型零件工作尺寸的計算 成型零件工作尺寸是指成型零件上直接用來構(gòu)成塑件的尺寸，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。任何塑件制作都有一定的幾何形狀和尺寸的要求，在使用中有配合要求的尺寸，則精度要求較高。因此在模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)塑件的尺寸精度等級來確定模具成型零件的工作尺寸及精度等級。影響塑件尺寸精度的因數(shù)很多。主要有： 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 拉手塑件的材料是 聚氯乙烯 ， 聚氯乙烯 具有較高的機械強度，流動性好，易于成型，成型收縮率小，理論計算收縮率為 模具型腔側(cè)璧和底板厚度計算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用 ,應(yīng)具有足夠的強度和剛度 ,如果型腔側(cè)壁和底板厚度過小 ,可能因強度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞 ;也可能因剛度不足而產(chǎn)生繞曲變形 ,導(dǎo)致溢料或出現(xiàn)飛邊 ,降低塑件尺寸精度，并影響到脫模的順利進行 應(yīng)通過強度和剛度計算來確定型腔壁厚 ,尤其對于重要的精度要求高的或大型模具的型腔 ,更不能單純憑經(jīng)驗來確定型腔側(cè)壁和底板厚度 . 模具型腔壁厚的 計算 ,應(yīng)以最大壓力為準 熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的 ,隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié) ,型腔內(nèi)的壓力逐漸降低 ,在開模時接近常壓 大尺寸的模具型腔 ,剛度不足是主要矛盾 ,型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準 ;而對于小尺寸的模具型腔 ,在發(fā)生大的彈性變形前 ,其內(nèi)應(yīng)力往往超過了模具材料的許用應(yīng)力 ,因此強度不夠是主要矛盾 ,設(shè)計型腔壁厚應(yīng)以強度條件為準 . 型腔壁厚的強度計算條件是型腔在各種應(yīng)力形式下的應(yīng)力值不得超過模具材料的許用應(yīng)力 ;而剛度計算條件由于模具的特殊性 ,應(yīng)從以下三方面來考慮 : (1)模具成型過程中不發(fā)生溢料； (2)保證塑件尺寸精度； (3)保證塑件順利脫模； 型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算 （ 1）型腔側(cè)壁厚度計算 在熔體壓力作用下 ,側(cè)壁向外膨脹產(chǎn)生彎曲變形 ,使側(cè)壁與底板間出現(xiàn)間隙 ,間隙過大將發(fā)生溢料或影響塑件尺寸精度 設(shè)允許最大變形量為 , 其壁厚按剛度條件計算式為 : s=3 4132 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 式中 許變形量 ( 型腔側(cè)壁厚度計算取 ： 20 2）底板厚度計算 組合式型腔底板厚度實際上是支承板厚度 對于常見的動模邊為雙支腳的底板 ,為簡化計算 ,假定型腔長邊 l 和支腳間距 L 相等 ,底板可作為受均勻載荷的簡支梁 ,其最大變形出 現(xiàn)在板的中間 ,按剛度條件計算底板的厚度為 : h=34式中 l/經(jīng)計算取 50 （ 3）動模支撐板厚度 動模支撐板又稱作型芯支撐板，一般都是兩端用墊塊支撐的。其厚度的選用按照經(jīng)驗來選用， 根據(jù)表（動模墊板厚度）取 30 塑件的結(jié)構(gòu)和斜度 設(shè)計塑件結(jié)構(gòu)時 ,首先要考慮塑件壁厚均勻 ,以產(chǎn)生縮孔 ,氣孔 ,變形 ,開裂等缺陷 ,塑件強度較低處可設(shè)置加強筋等 為了便于塑件 從模具中脫出 ,防止脫模時拉傷塑件 ,設(shè)計時 ,塑件內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)留有足夠的斜度 ,即脫模斜度 ,脫模斜度的取向應(yīng)根據(jù)塑件的內(nèi) ,外尺寸而定 內(nèi)孔以小端尺寸為準 ,塑件外形以大端尺寸為準 ,尺寸符合圖樣要求 ,且由于斜度而導(dǎo)致的尺寸變化應(yīng)滿足塑件的公差要求。 成型零件的強度計算 塑料塑件在模腔中成形以后 ,便可以從模具中取下 ,但塑件從模具中取下之前 ,制件在成形過程中，模具型腔受到熔體高溫高壓的作用 ,所以模具型腔側(cè)壁和底板必須買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 有足夠的厚度 ,以滿足強度和剛度的要求 模具會產(chǎn)生彈性形變 ,強度不夠 ,模具會產(chǎn)生塑性變形或破裂。 各種情況下所受的應(yīng)力必須小于材料的許用應(yīng)力 拉伸應(yīng)力 拉伸許用應(yīng)力 彎曲應(yīng)力 彎曲許用應(yīng)力 對于小尺寸的型腔 ,強度不足是主要矛盾 . 需要型腔不產(chǎn)生溢料 ,保證塑件尺寸精度并能順利脫模 . （ 1）模具型腔不產(chǎn)生溢料 型腔在高壓作用下會產(chǎn)生彈性形變 ,使一些配合面形成間隙 ,間隙超過一定值 ,將出現(xiàn)溢料 設(shè)計時需使模具型腔在高壓作用下產(chǎn)生的彈性形變的變形量小 于所允許的最大變形量 . （ 2）保證塑件尺寸精度 如果型腔變形量較大 ,還會影響塑件的尺寸精度 ,所以通常使型腔變形量為塑件公差的 1/5. （ 3）保證塑件順利脫模 若塑料熔體的壓力產(chǎn)生過大的彈性形變 ,其型腔變形量大于塑件收縮量時 ,塑件的周邊被型腔包住 ,這樣塑件脫模時必須強制脫模 ,從而使塑件劃傷 ,劃裂 ,因此型腔變形量應(yīng)小于塑件收縮量 . 定模的設(shè)計 因為塑件尺寸不是很大，而且采用一模一腔，使用定模形式，采用整體嵌入式，因為采用這種形式各個定模采用機械加工、冷擠壓和電加工等方式加工制成，然后壓入模 板中，這種結(jié)構(gòu)加工效率高，維護方便，可以保證各個型腔形狀尺寸一致。 型腔和型芯工作尺寸計算 1. 型腔和型芯的徑向尺寸 （ 1）型腔徑向尺寸 如前所述，塑件的基本尺寸 最大尺寸，其公差 為負偏差，如果塑件上原有的公差標注與此不符，應(yīng)按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負偏差。因此塑件的平均徑向尺寸為 。模具型腔的基本尺寸 最小 尺寸，其公差為正偏差，型腔的平均尺寸為 z /2。型腔的平均磨損量為c/2，考慮平均收縮率后，則可列出下列等式： 2()2(22 略去比其它各項小得多的 /2*買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 )(21)1( z 與 c 是和 有關(guān)的量，因此公式后半部分可用 x 表示。標注上制造公差后得： zz M 00 )1()( 由于 z ，c與 的關(guān)系隨塑件的精度等級和尺寸的不同而變化，因此式中 前的系數(shù) 度較低時， z 和c可以忽略，則 x= 件的尺寸較小，精度較高時， z 可取 /3，c可取 /6，此時 X=： M 00 )1()( 經(jīng)計算得型腔徑向尺寸為 ： （ 2）型芯的徑向尺寸 塑件孔的徑向尺寸 公差 為正偏差，模具型芯的基本尺寸 尺寸，其公差為負偏差，經(jīng)過與上面類似的推導(dǎo)，可得： 00 )1()(經(jīng)計算得型腔芯向尺寸為： 帶有嵌件的塑件，收縮率較實體收縮率小，在計算收縮值時，應(yīng)將上式中含有收縮值的這一項的塑件尺寸改為塑件外形尺寸減去嵌件部分尺寸。 為了塑件脫模的方便，型腔和型芯的側(cè)壁都應(yīng)設(shè)計有脫模斜度，當脫模斜度值不包括在塑件 公差范圍內(nèi)時， 塑件的外形的尺寸只保證大端塑件內(nèi)腔的尺寸只保證小端。這時計算型腔尺寸以大端尺寸為基準，另一端按脫模斜度相應(yīng)減小；計算型芯尺寸以小端尺寸為基準，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大，以便于修模時有余量。如果塑件 的使用要求正好相反，則應(yīng)在圖紙上注明。 在型腔深度尺寸和型芯高度尺寸計算中，由于型腔的底面或型芯的端面磨損很小，所以可以不考慮磨損量，由此可以推出： 00 )1()(00 )1()(zz M 經(jīng)計算得型腔深度尺寸和型芯高 度尺寸分別為： 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 上兩式中修正系數(shù) x=1/2 2/3，當塑件尺寸大精度要求低是取小值，反之取大值。 塑件上凸臺之間，凹槽之間或凸臺到凹槽的中心線之間的距離稱為中心距，這類尺寸屬于定位尺寸。由于模具上中心距尺寸和塑件中心距公差都是雙向等值公差，同時磨損結(jié)果不會使中心距尺寸發(fā)生變化，在計算中心距尺寸時不必考慮磨損量。因此，塑件中心距基本尺寸 心距的基本尺寸 是： 1( 標注上制造公差后得： 2/)1(2/ 模具中心距是由成型孔的中心距決定的。用坐標樘床加工孔時，孔軸線位置尺寸偏差取決于機床的精度，一般不會超過 普通方法加工孔時，孔間距大，則加工誤差大。如果活動型芯與模版孔為間隙配合，配合間隙j會使型芯中心距尺寸產(chǎn)生波動而影響塑件的中心距尺寸，塑件中心距的誤差最大值為j，對于一個型芯，中心距的偏差最大值為 這時應(yīng)使 z 和j的累積誤差小于塑件中心距所要求的公差范圍。 按平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量計算型腔型芯的尺寸有一定的誤差，這是因為在上述公式中， z ，j和 前的系數(shù)的取值憑經(jīng)驗決定，為保證塑件的實際尺寸在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，尤其對于尺寸較大和收縮率波動范圍較大的塑件，需要對成型尺寸進行校核，校核的條件是，塑件的成型公差應(yīng)小于塑件的尺寸公差。 型腔或型芯的徑向尺寸： )()( m i nm a x 或 型腔深度或型芯高度尺寸： )()( m i nm a x 或 塑件的中心距尺寸： ( 式中的符號意義同前。 校核后左邊的值與右邊的值相比較小，所設(shè)計的成型零件尺寸越可靠。否則應(yīng)提買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 高模具制造精度，降低 許用磨損量，特別是選用收縮率波動較小的塑料來滿足塑件尺寸精度要求。 澆注系統(tǒng) 注射機的選擇 從模具設(shè)計的角度出發(fā)，應(yīng)了解的注射機的技術(shù)規(guī)范有：注射機的類型、最大注射量、最大注射壓力、鎖模力、最大注射面積、模具的最大和最小閉合厚度、最大開模行程以及模具在注射機上安裝時所需的定位孔的大小、螺釘孔的位置等等。 （ 1）注射量 注射量是注射機每次注射塑料的最大體積或質(zhì)量，一般，注射機注射量的利用率為 80%所以，選擇的注射機，其注射量應(yīng)滿足下式要求，即 澆） 2/機=1=4 D2 s1機 12 式中 注射機注射塑料的最大質(zhì)量，單位為 g； 塑件質(zhì)量（包括澆注系統(tǒng)），單位為 g； n 型腔數(shù)（每模塑件數(shù)）； 每個塑 件體積，單位為 3 澆注系統(tǒng)體積，單位為 3 注射機公稱容量，單位為 3 1 標定注射機塑料的密度，單位為 g/ 3 2 塑件所成型塑料 的密度，單位為 g/ 3 D 螺桿式注射機的螺桿或柱塞式注射機柱塞的直徑，單位為 S 螺桿或柱塞的注射行程，單位為 注射機實際注射塑件時所需的質(zhì)量，單位為 g； ( 2 )注射壓力與所模力 當高壓的熔料進入并充滿型腔時，將產(chǎn)生一個很大的力，迫使模具分開，所以必買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 須在模具上加一個鎖模力。 1)型腔內(nèi)熔料的壓力 p=80%注 注查得數(shù)值為 80130 120 2)型腔內(nèi)的作用力 F=中 注系統(tǒng)在分型面上的投影面積。 所以 F=0%注=)鎖模力鎖F 鎖F 以 A工件有關(guān)尺寸如下 質(zhì)量 m=18.2 g 密度 =c 3m 體積 13 3聚氯乙烯 收縮率為 最大不溢料間隙 入數(shù)據(jù)計算得 注射機的最大注射量必須大于 m/腔內(nèi)熔料的壓力 p=64 腔內(nèi)的作用力 F=N 所以注射機型號選擇為 : 臥式 3 ) 注射機與模具有關(guān)尺寸的關(guān)系 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 1 ）噴嘴尺寸 注射機的噴嘴頭部一般為球面。模具主流道端部的凹球 面半徑應(yīng)大于注射機頭部的球面半徑，主流道口徑應(yīng)大于噴嘴口徑。 2 ）定位圈尺寸 為了保證模具主流道與噴嘴對準，注射機定模板上設(shè)有一個定位孔，模具上定位圈的外徑 D 與注射機定模板上定位孔內(nèi)徑 配合， D=采用間隙配合。 3 ）模具厚度 模具厚度又稱模具閉合高度，為了使模具能夠安裝在注射機，并順利的使用，必須使注射機允許的模具最小厚度 模具閉合高度 注射機允許的模具最大厚度，并且模具的外行應(yīng)能夠順利地從注射機拉桿之間通過。 4 ）安裝螺孔尺寸 動、定模在注射機上的安 裝方法有以下兩種： （ 1）直接用螺釘固定 模腳上的鉆孔位置尺寸與注射機模板上螺孔位置尺寸一致。 （ 2）用壓板固定 只要模腳周圍有螺孔即可，靈活性大。 5 ）推出裝置 設(shè)計模具的推出機構(gòu)時必須根據(jù)注射機頂出裝置的形式、頂桿直徑、頂桿間距及頂出距離等來設(shè)計。 6 ）國產(chǎn)注射機的主要技術(shù)規(guī)格見書上表 3 流道的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機噴嘴射出后到達型腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道，澆注系統(tǒng)分為普通流道的澆注系統(tǒng)和熱流道澆系統(tǒng)兩大類，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注射模具設(shè)計的一個重 要環(huán)節(jié)，它對獲得優(yōu)良性能及理想外觀的塑料制件，以及獲得最佳成型效果有著直接影響。普通流道澆注系統(tǒng)一般由主流道，分流道，澆口和冷料井等四部分組成，普通澆注系統(tǒng)主要是將來自注射機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)輸送到型腔，同時使型腔內(nèi)的氣體能及時順利排出。在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效地傳遞到型腔的各個部位，以獲得形狀完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件。同時應(yīng)把澆注系統(tǒng)和型腔布局結(jié)合起來考慮。 澆注系統(tǒng)的分布形式與型腔的排布密切相關(guān)，應(yīng)在設(shè)計時盡可能保證在同一時間內(nèi)塑料熔體充滿各型腔，并且使型腔及澆注系統(tǒng)在分 型面上的投影面積總重心與注射機鎖模機構(gòu)的鎖模力作用中心相重合，這對于鎖模的可靠及鎖模機構(gòu)受力的均勻性都是有利的。 主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部分開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。屬于從熱的塑料熔體到相對較冷的模具的一段過渡的流動長度，買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 因此它的進口形狀和尺寸最先影響著塑料熔體的流動速度及填充時間，必須使熔體的溫度降和壓力降最小，且不損害其把塑料熔體輸送到最遠位置的能力。 在臥式或立式注射機上使用的模具中，主流道垂直于分型面，為使凝料能從其中順利拔出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為 2 6，表 面粗糙度 m;在直角式注射機上使用的模具中，主流道開設(shè)在分型面上，因其不需沿軸線上拔出凝料，設(shè)計成圓柱形，其中心軸線就在動定模的合模面上。綜合考慮這些因素，注流道開在型腔板中，直接與澆口襯套相連接。由于本模具為一模一腔，所認還需開設(shè)分流道。 澆口的設(shè)計 本模具采用點澆口設(shè)計，點澆口又稱針點式澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，其尺寸很小。這類澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，截面形狀小如針點的澆口 ,塑件澆口痕跡小 ,能有效地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降 ，流動性增加，利于填充，因而對于薄壁塑件以及諸如聚乙烯、聚甲醛、聚苯乙烯等表觀粘度隨剪切速率變化而敏感改變的塑料成型有利，但不利于成型流動性差及熱敏性塑料，也不利于成型平薄易變形及形狀復(fù)雜的塑件。用于粘度對剪切速率和溫度敏感及粘度低的塑料 ,但不利于成形流動性差 (如 及熱敏性塑料 E,A,取半徑為 1 （ 1）澆口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 澆口套結(jié)構(gòu)形式上如圖所示 ,根據(jù)注 射機結(jié)構(gòu)形式確定其尺寸為 : 公稱尺寸為 20,其長度 L=50合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)的作用主要有： 買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 （ 1）定位作用 模具閉合后，保證動定模位置正確，保證型腔的形狀和尺寸精確；導(dǎo)向機構(gòu)在模具裝配過程中起了定位作用，便于裝配和調(diào)整。 （ 2）導(dǎo)向作用 合模時，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動定模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。 （ 3）承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或者由于成型設(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)壓力，以保證模具的正常工作。若側(cè)壓力 很大時，不能單靠導(dǎo)柱來承擔，需增設(shè)錐面定位機構(gòu)。 導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)擬采用如圖所式結(jié)構(gòu)： 為帶頭導(dǎo)柱，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，用于簡單模具。模板中設(shè)置導(dǎo)套，導(dǎo)向孔磨損后，只要更換導(dǎo)套即可。根據(jù)所選模具板厚度及其重量 ,采用導(dǎo)柱直徑為 25，其總長為 124材料為 度為 56。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度 m，導(dǎo)向部分表面粗糙度 m。 導(dǎo)套選擇為與之相配的即可，長度為 60側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 當注射成型側(cè)壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處的零件就必須制成可移動的零件，以便在脫模之前先抽出側(cè)向成型零件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作移動的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽型機構(gòu)一般可分為機動、液壓或氣動以及手動等三大類型。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 構(gòu)特點及生產(chǎn)要求采用機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。 抽芯距確定與抽芯力計算 注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，塑件要從模腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對于帶通孔的 殼體類塑件，脫模時還要克服大氣壓力，一般塑料制件剛開始脫模時所需確阻力最大即所需的脫模力最大，如圖為塑模時型芯的受力分析。 側(cè)向型芯或側(cè)向成型模腔從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離稱為抽芯距，用 S 表示。根據(jù)制件要求取 43抽芯力的計算同脫模力計算相同?？梢允褂靡韵鹿竭M行計算： Fc= 式中 抽芯力 (N)； c 側(cè)型芯成型部分的截面平均周長 (m) h 側(cè)型芯成型部分的高度 (m) p 塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、成型工藝有關(guān)（ 塑件在熱狀態(tài)時對鋼的摩檫系數(shù)，一般 = 側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角； 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 斜導(dǎo)柱傾角確定 斜導(dǎo)柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角 ,它是決定斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)工作效果的重要參數(shù)， 的大小對斜導(dǎo) 柱的有效工作長度，抽芯距和各受力狀況等起著決定性的影響。 增大， 減小，有利于減小模具尺寸，但 響導(dǎo)柱和模具的強度和剛度。反之 減小，斜導(dǎo)柱和模具受力減小，但要獲得相同的抽芯距，斜導(dǎo)柱的長度就要增長，開模距就要變大，因此模具尺寸會增大，綜合兩方買文檔就送全套 紙 交流資料 14951605 最新最全優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 含全套 紙和答辯論文 面， 取分別取 20、 15比較理想。 斜導(dǎo)柱的材料多為 碳素鋼，也可以用 20 鋼滲碳處理。由于斜導(dǎo)柱與滑塊摩