杯蓋注塑模具設計畢業(yè)設計

1、學生畢業(yè)設計（論文）報告設計（論文）題目:杯蓋注塑模具設計常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文） ，是我個人在指導教 師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 盡我所知， 除文中特別加 以標注和致謝的地方外， 不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研 究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷 而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。期：期：作 者 簽 名： 指導教師簽名：日日使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存

2、、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供 目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制 手段保存論文； 在不以贏利為目的前提下， 學校可以公布論文的部分 或全部內容 。 聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。作者簽名： 日 期：常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè) 模具設計與制造 班級 模具 姓名一、課題名稱： 杯蓋注塑模具設計二、主要技術指標：（ 1）成型方法：注塑成型塑料原料： ABS。（ 2）未注公差尺寸按 GB/T14486-1993MT6。（3）塑件周邊不

3、得有飛邊缺陷，表面光滑。（ 4）采用 CAD軟件對茶杯進行二維造型。三、工作內容和要求：（1）分析塑件的成型工藝，完成塑料品種及成型參數的相關分析。（2）注塑機的選擇，通過相關公式的計算，初步選擇常見的注塑機。（3）模具類型及結構的確定 ，并進行 3D 模具制作。（4）模具和成型機械關系的校核，通過相關公式對初選的注塑機校核。（5）繪制模具零件圖以及制模具裝配圖。（6）編寫設計說明書。四、主要參考文獻：（ 1） xx. 塑料成型工藝及模具設計 M. 電子科技大學出版社 ,2009 年（2）xx . 模具 CAD/CAMM.校內出版 ,2009 年（3） xx .MOLDFLOW 注塑流動分析

4、M. 清華大學出版社 ,2010 年（4）xx.UG NX 4 實例教程 M. 人民郵電出版社 ,2009 年學 生（簽名）年月日指 導 教師（簽名）年月日教研室主任（簽名）年月日系 主 任（簽名）年月日II常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文）題目 杯蓋注塑模具設計一、選題的背景和意義：選題的背景 :杯蓋在我們生活中隨處可見，幾乎每家每戶都會用到。市場上也有各種各樣的杯蓋，有時候 一個靈巧鮮艷的造型便能吸引消費者的眼球，為生產廠家創(chuàng)造利潤。所以一個貌似簡單的蓋子也 蘊含著無盡的商機，引人深思。本次設計的杯蓋結構簡單，主要展現(xiàn)出一個最普通的生活用品的 注

5、塑成型過程，希望能有助于人們對身邊事物的了解。選題的意義：本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應用，如AUTO CAD等，以及相關軟件的應用。這將會使我運用這些軟件的能力得到提升。同時本次畢業(yè)設計還涉及到模具注塑模的相關知識。 這對我來說是一個新領域，所以通過這次畢業(yè)設計對我自學能力的培養(yǎng)是一個很好的機會。因此 通過本次學習將對我進一步鞏固所學知識及靈活應用所學知識來解決實際問題有著深遠的意義。另外，通過本次畢業(yè)設計，將使我掌握寫論文的一般步驟及方法。同時也提高了我如何快速 而有效的查閱相關信息的方法，不僅鍛煉了我在遇到困難時冷靜分析。獨立思考及解決問題的能 力，而且培養(yǎng)了我和同學相互討論

6、，相互學習的習慣。二、課題研究的主要內容： 本課題主要是塑料成型的工藝設計及制造，也就是注塑模的工藝設計方案分析及確定工藝計 算，模具結構設計計算等內容。生產主要是為了提高生產效率，因此在設計時要力求結構簡單， 但是一定要保證其精度要求。1、分析零件的工藝性，制定零件的工藝方案；2、確定模具的毛坯形狀、尺寸和注塑方式；3、確定模具內型和結構形式；4、進行必要的工藝計算；5、繪制模具總裝備圖和非標準零件圖；6、撰寫設計說明書。三、主要研究（設計）方法論述：（1）通過大量查閱文獻資料和實驗研究，將理論與實踐結合，進行比較分析，完成設計（2）通過對教材、網上以及圖書館搜集的資料做詳盡的分析以外，還有

7、在所有實訓實踐當中 的動手操作，了解掌握了送料機械手的常見解決辦法，以及如何正確使用與維修。（3）本人已經有了一定的專業(yè)知識儲備，具備了一定的設計與自學能力；該課題的相關設計 資料和相應軟件齊全；且目前已搜集了大量與送料機械手相關的理論及操作資料。III四、設計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工作內容2011.9.10 9.20選定課題題目交給指導老師，通過老師綜合分析和思考后，最后確定設計 論文題目。2011.9.21 9.25根據指導老師下達的畢業(yè)設計任務書，確定論文的主要內容并寫好開題報 告，交給指導老師。2011.9 26 10.5杯蓋的三維設計2011.10.6 10.10凹凸模型

8、面設計2011.10.11-10.20注塑模具系統(tǒng)設計2011.10.21-10.25型芯、型腔的刀具路徑2011.10.26-11.5繪制圖紙撰寫畢業(yè)論文2011.11.11-11.18答辯五、指導教師意見：指導教師簽名： 年 月 日六、系部意見：系主任簽名： 年 月 日常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092IV常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文） ，是我個人在指導教 師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 盡我所知， 除文中特別加 以標注和致謝的地方外， 不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研

9、 究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷 而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。期：期：作 者 簽 名： 指導教師簽名：日日使用授權說明本人完全了解大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供 目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制 手段保存論文； 在不以贏利為目的前提下， 學校可以公布論文的部分 或全部內容 。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。作者簽名： 日 期：常州信息職業(yè)

10、技術學院機電工程學院模 0929結論 . 11參考文獻 . 1 彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡。2 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。3 廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。4 煢楨廣鰳鯡選塊網羈淚。 鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。5 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨。 預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。7 滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦。 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。12 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。13 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。13 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。 蠟變黲癟報倀鉉錨鈰贅。 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。17 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。17 驅躓髏彥浹綏譎飴憂錦。 貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。 鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。 構氽頑黌碩飩薺齦話騖。22 輒嶧陽檉籪癤網儂號澩。 堯側閆繭絳闕絢勵蜆贅。

11、 識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。 鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。 碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。 氬嚕躑竄貿懇彈瀘頷澩。27 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。 慫闡譜鯪逕導嘯畫長涼。28 諺辭調擔鈧諂動禪瀉類。杯蓋注塑模具設計目錄0前言 . 1設計任務書 . 2塑件的工藝性分析 . 3注塑機的初步選擇 . 3.1 初選注射機的型號 53.2 初選注射成型工藝參數 3.3 確定模具型腔數量 64基于 Moldflow 的塑件成型方案分析 . 5基于 UG的模具結構設計 . 125.1 分型面的選擇 5.2 型腔的布局 5.3 確定模具總體結構類型 5.4 澆

12、注系統(tǒng)的設計 135.5 成型零件的設計 165.6 排氣系統(tǒng)的設計 . 5.7 冷卻系統(tǒng)的設計 . 5.8 推出機構的設計 185.9 側軸機構 196.0 模架的選擇 206注塑機的校核 . 6.1 最大注射量 226.2 注射壓力 226.3 鎖模力 226.4 安裝部分尺寸 226.5 開模行程 226.6 推出機構 . 237模具裝配圖和零件圖 . 238基于 Powermill 的模具成型零件仿真加工 232810答謝辭 .VI常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092杯蓋注塑模具設計摘要 ：本文主要介紹了注塑模具的設計，通過對一個塑件的全面分析，選用合適的注塑機， 確定模具的結構

13、方案， 再通過模具型芯、 型腔等相關尺寸計算， 繪制模具的零件圖、 裝配圖， 并且還對主要零件進行模具加工工藝分析， 確定加工工藝路線， 以及模具的裝配工藝。 為了 更進一步清楚形象的了解模具的結構設計過程，這次畢業(yè)設計使用 UG NX4.0作為三維軟件 以及 CAD作為二維軟件，帶來了很大的方便。 嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。關鍵詞： 杯蓋；加工工藝；塑料模；軟件應用Design of a plastic cup coverAbstract: this paper mainly introduces the design of injection mould for plastic parts,

14、through a comprehensive analysis, selecting proper injection mould, determine the structure scheme, again through the mold cavity related core, drawing mould, the size of the assembly drawing, and also on the main parts processing mould processing route, mold, and the assembly process. In order to f

15、urther understand the mold that image, the process of structural design of graduation design using UG software and NX4.0 as 3d CAD as a two-dimensional software, has brought great convenience. 熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機庫。Keywords: cups cover, Processing technology, Plastic mould, Software applications 鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。0 前

16、言杯蓋在我們生活中隨處可見， 幾乎每家每戶都會用到。 市場上也有各種各樣 的杯蓋， 有時候一個靈巧鮮艷的造型便能吸引消費者的眼球， 為生產廠家創(chuàng)造利 潤。所以一個貌似簡單的蓋子也蘊含著無盡的商機，引人深思。 本次設計的杯蓋 結構簡單， 主要展現(xiàn)出一個最普通的生活用品的注塑成型過程， 希望能有助于人 們對身邊事物的了解。 隨著中國當前的經濟形勢的高速發(fā)展， 在“實現(xiàn)中華民族 的偉大復興”口號的倡引下， 中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展； 而模具技術已成為衡量 一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一， 模具工業(yè)能促進工業(yè)產品生產的發(fā)展和質 量提高，并能獲得極大的經濟效益， 因而引起了各國的高度重視和贊賞。 在日本

17、， 模具被譽為“進入富裕的原動力”， 德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”， 在羅 馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經濟中重要地位。 我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989年 3 月頒布的關于當前國家產 業(yè)政策要點的決定中，就把模具技術的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務。 紂憂蔣 氳頑薟驅藥憫騖。近年來，塑料模具的產量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長 壽命、精密模具在模具產量中所戰(zhàn)比例越來越大。 注塑成型模具就是將塑料先加 在注塑機的加熱料筒內，塑料受熱熔化后， 在注塑機的螺桿或柱塞的推動下， 經 過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔內，塑料在其中固化成型。 穎芻

18、莖蛺餑億頓裊 賠瀧。常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092本次課程設計的主要任務是塑料杯蓋注塑模具的設計， 也就是設計一副注塑 模具來生產杯蓋塑件產品， 以實現(xiàn)自動化提高產量。針對圓蓋的具體結構，通過 此次設計，使我點澆口雙分型面模具的設計有了較深刻的認識；同時， 在設計過 程中，通過查閱大量資料、手冊、標準等，結合教材上的知識也對注塑模具的組 成結構（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導向部分、推出機構、側抽機構、模溫調節(jié)系 統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨立完成模具設計積累 了一定的經驗。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。1設計任務書（ 1） 塑料制品名稱：杯蓋。（ 2） 成型方法：注塑

19、成型。（ 3） 塑料原料： ABS（4）收縮率： 0.4%-0.7%（5）生產批量： 10 萬件。（ 6） 未注公差尺寸按 GB/T14486-1993MT6（ 7） 要求塑件表面不得飛邊缺陷 。圖 1-1 杯蓋二維圖常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 1-2 杯蓋三維圖2塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析包括 : 塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表 面質量和塑件的工藝性分析。2.1 塑件的原材料分析品種： ABS顏色：藍色基本特性： 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。 ABS樹脂是目前產量最大、應用最廣泛的聚合

20、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 學性能。 ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、 無味，兼有韌、 硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出 特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電 性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。 擠貼綬電 麥結鈺贖嘵類。ABS樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易 溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。ABS工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候

21、性較差。常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092成形特點： （1）無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須 長時間預熱干燥 80-90 度、 3 小時。 賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。 （2）比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（ 3）頂出力過大或機械加工時塑件表面會留下白色痕跡，脫模斜度宜取2以上。（4）宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解 （分解溫度為 270度） 。對精度較 高的塑件，模溫宜取 50 60 度，對高光澤、耐熱塑件，模溫宜 6080度。塤礙 籟饈決穩(wěn)賽釙冊庫。（5）如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變 入水位等方法。（

22、6）如成形耐熱級或阻燃級材料，生產 37 天后模具表面會殘存塑料分解物， 導致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。 裊樣祕廬廂顫諺鍘羋藺。2.2 塑件的尺寸精度分析、塑件表面質量和塑件的工藝性分析 尺寸精度：塑件所有尺寸未標注公差，按標準 GB/T14486-1993中 MT6級精 度。表面質量：塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，表面粗糙度可取 Ra1.6。結構工藝性：茶杯蓋體為回轉體殼類零件，腔體深 12mm，壁厚均勻 2mm，大 于最小壁厚要求；總體尺寸 8517，屬于小型塑件。側壁無拔模斜度，由于高 度較小，可以順利脫模。 但在塑件側部手拎部位由于存在

23、4 的孔， 成型后塑 件不易取出 ,因此需要考慮哈夫模形式 . 倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。通過以上分析可知，此塑件可采用注射成形生產。又因產量為 10 萬件，屬 于大批量生產， 采用注射成形具有較高的經濟效益。 但成型以后需要采用哈夫模 才能將塑件順利脫出 . 綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。3注塑機的初步選擇3.1 計算塑件的體積、質量經 UG軟件測得塑件的體積 V=19.20cm3 ，ABS的密度為 1.02 1.05g/cm3 ，常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092則質量 M=1.03 19.20=19.78g 。驍顧燁鶚巰瀆蕪領鱺賻。3.2 初選注射機的型號根據公式 Vmax （n Vs+Vj

24、）/K式中 Vmax注射機的最大注射量（ cm3）n型腔數量Vs塑件體積（ cm3）Vj澆注系統(tǒng)凝料體積（ cm3）K注射機最大注射量利用系數，一般取 K=0.8已知 n=2，Vs=19.20cm3 ，估計 Vj=5cm3則 Vmax（219.20+5 ）/0.8=54.25cm3根據以上一次注射量的分析以及考慮到塑料品種、 塑件結構、 生產批量及注 射工藝參數、注射模具尺寸大小等因素， 參考設計手冊， 初選 G54S200/400 型 螺桿式注射機。 瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼。明確注射機的規(guī)格參數：（ 1）最大注射量 200-400cm3（ 2）注射壓力 109MPa（ 3）最大開模行程 260

25、mm（ 4）模板尺寸 532mm 634mm（ 5）鎖模力 2540kN（ 6）模具厚度 最大 406mm、最小 165mm（ 7）拉桿空間 290mm 368mm（ 8）噴嘴尺寸 圓弧半徑 R18mm、孔直徑 4mm（9）定位孔直徑 100mm（ 10）頂出形式 機械頂出3.3 初選注射成型工藝參數（1）確定注射成型的工藝參數根據該塑件的結構特點和 ABS 的成型性能， 查有關資料初步確定塑件的注射成型工藝參數，見下表。常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092塑件的注射成型工藝參數表 3-1 塑件的注射成型工藝參數（2）確定模具溫度及冷卻方式ABS 流動性中等，因此在保證順利脫模的前提下應

26、盡可能降低模溫，以縮 短冷卻時間，從而提高生產率， 所以模具應考慮采用適當的循環(huán)水冷卻， 成型模 具溫度控制 6080。 鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。3.4 確定模具型腔數量塑件的生產類型對注射模具結構、 注射模具材料使用均有重要的影響。 在大 批量生產中， 由于注射模具價格在整個生產費用中所占比例較小， 提高生產率和 注射模具壽命問題比較突出，所以可以考慮使用自動化程度較高、結構復雜、 精 度壽命高的模具。如果是小批量生產， 則應盡量采用結構簡單、 制造容易的注射 模具，以降低注射模具的成本。 該塑件的生產批量為 100,000 件，屬于大批量生 產，且塑件精度要求不高，因此，應采用一模多腔，為使

27、模具尺寸緊湊，確定型 腔數目為一模兩腔。 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 0924基于 Moldflow 的塑件成型方案分析對杯蓋進行項目創(chuàng)建、網格劃分和修補、選擇材料與分析序列、建立澆注系 統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、方案分析，并生成分析報告。 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應。 網格劃分的結果進行網格統(tǒng)計如圖：圖 4-1 網格統(tǒng)計由圖可知：最大縱橫比 11.792 小于 20，匹配百分比 88.5%大于 85%，所以 網格劃分符合要求。4.1 塑件初始成型方案分析常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 4-2 充填時間由上圖可知，杯蓋在 1.015s 的時間內完成熔體的填充。圖 4-

28、3 速度 / 壓力切換時的壓力速度 / 壓力切換時的壓力 從結果圖上的紅色圓圈可以看到熔料未流到，因 此，需要更改注塑工藝參數或者重建澆注系統(tǒng)，來修補缺陷。 峴揚斕滾澗輻灄興渙藺。常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092氣穴主要出現(xiàn)在模型的邊緣， 模型邊緣為分型處，可以排氣，在氣穴較嚴重 處設置頂桿，以更好地方便排氣。圖 4-5 制品最高溫度制品最高溫度顯示冷卻周期結束時計算出產品的最高溫度。如圖最高溫度為 113.5 0C。 制品經過冷卻后，最高溫度應該低于制品的頂出溫度。 在過程參數常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092設置中，頂出溫度為 88 度，因此，冷卻系統(tǒng)布局不合理，需要修改

29、。 詩叁撻訥燼憂 毀厲鋨驁。圖 4-6 變形所有因素導致的翹曲量為 0.3159mm，小于最大翹曲量 0.7 mm不會影響裝配 關系，無需修改。綜上所述，需要修該的為“速度 / 壓力切換點” “制品最高溫度”。4.2 塑件優(yōu)化成型方案分析速度/壓力切換點 措施：a 修改澆口位置； b 增加注塑壓力； c 升高模具 溫度。制品最高溫度措施：a 調整冷卻系統(tǒng)來降低溫度 b 修改工藝設置。修改后速度 / 壓力切換圖10常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 4-7 優(yōu)化后速度 / 壓力切換時的壓力 從優(yōu)化方案上看模型充填效果好，改善了初始方案中填不滿的缺陷 修改后制品最高溫度如圖 4-8 所示

30、。11常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 4-8 優(yōu)化后制品最高溫度 從優(yōu)化方案上看制品最高溫度 57.84 0C小于頂出溫度，優(yōu)化合理 由上模流分析可知，此優(yōu)化方案可用。5基于 UG的模具結構設計注射模結構設計主要包括 : 分型面的選擇、 模具型腔數目的確定及型腔的排 列、確定模具總體結構類型，澆注系統(tǒng)設計、 成型零件的設計、冷卻系統(tǒng)的設 計，推出機構的設計，模架的選擇 . 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。5.1 分型面的選擇首先確定模具的開模方向為塑件的軸線方向， 根據分型面應選擇在塑件外形 的最大輪廓處原則，則此塑件的分型面選在杯蓋的下底面處。 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。圖 5-1 塑件分型

31、面12常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 0925.2 型腔的布局對于一模多腔的模具型腔布置， 在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短、 模具結構 緊湊，模具能正常工作的前提下，盡可能使模具型腔對稱、均衡、取件方便。本 設計方案的模具采用一模兩腔，型腔平衡布置在型腔板兩側。 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。圖 5-2 型腔布局5.3 確定模具總體結構類型由于塑件結構比較簡單，且表面有特殊要求，考慮到模具結構復雜，優(yōu)先采 用三板模結構 。5.4 澆注系統(tǒng)的設計 型腔布局為一模兩腔，塑件結構比較簡單，考慮到塑件的外觀要求較高，外 表面不允許有成型斑點和熔接痕， 以及一模兩腔的布置， 澆口采用方便加工修整、 凝料取出容

32、易且不會再塑件外壁留下痕跡的側澆口 稟虛嬪賑維嚌妝擴踴糶。（ 1） 主流道設計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。 根據手冊查得 G54S200/400 型注射機噴嘴的有關尺寸 : 陽簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。 噴嘴球半徑 :R =18mm 噴嘴孔直徑 :d = 4mm a、主流道尺寸主流道通常設計在澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，主13常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092流道設計成圓錐形，其錐角 為

33、，流道表面粗糙度 ，小端直徑 比注射機噴嘴直徑大 0.5 1mm。現(xiàn)取錐角 a=3度，小端半比噴嘴半徑大 澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度50 55HRC。由于小端的前面是球面， 其深度為（ 現(xiàn)取為） ，注射機噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大 。澆口套 與模板間配合采用 的過渡配合 溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應。由上述得出主流道形狀為：圓錐形，錐角 a=3，表面粗糙度 Ra0.63um。 主流道進口端直徑 D1=4.5mm，澆口圓弧半徑 R=19m，m長度 L 由裝配決定，設計 成澆口套形式如下圖所示 鋇嵐縣緱虜榮產濤團藺。圖 5-3 交口套

34、b、主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因 而模具主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道襯套形式， 以便有效的選用優(yōu)質 鋼材單獨進行加工和熱處理。 常用澆口套分為澆口套、 定位圈整體式和澆口套與 定位圈單獨分開兩種 ，由于注射機的噴嘴球半徑為 18mm，所以澆口套的為R22mm。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。14常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092C、主流道襯套的固定 因為采用的為分開式 , 所以用定位圈配合固定在模具的面板上。 定位圈的外徑 為 125mm，內徑 35.5mm。具體固定形式如下圖所示：謾飽兗爭詣繚鮐癩別瀘。圖 5-4 主流道襯套的固定

35、(2) 分流道的設計本設計采用 U 型斷面分流道，切削加工在一塊模板上，加工容易實現(xiàn)，表 面積不大，熱量損失和阻力損失不太大。取 ABS 的分流道直徑為 8mm。圖 5-5 分流道設計(3)澆口采用點澆口， 已知材料為 ABS，塑件壁厚 2mm，簡單塑件，有特殊表面 要求，則澆口 尺寸設計如下： d1=2，d2=8， BHT=56，A=15，B=1。15常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 5-6 澆口設計澆注系統(tǒng)詳細結構如圖圖 5-7 澆注系統(tǒng)詳圖5.5 成型零件的設計成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質量直接影響了制件的質量。該 塑件的材料為 ABS 工程塑料，對表面粗糙度和精

36、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，應選用優(yōu)質模具鋼制作，還應進行熱 處理以使其具備 5055HRC的硬度。 咼鉉們歟謙鴣餃競蕩賺。A. 結構設計 型腔和型芯的結構有兩種基本形式，即整體式與組合式?？紤]到塑件大批量 生產，則應選用優(yōu)質模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材， 型腔和型芯都宜于采用組合式結 構，此外，組合式結構還可減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。 瑩諧 齷蘄賞組靄縐嚴減。型芯尺寸較小、結構簡單，適于采用整體嵌入式 。其結構形式見圖16常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 5-8 型芯結構由于本設計采用哈夫模，有型腔鑲塊，型腔鑲塊采用整體嵌入式凹模，

37、選擇 通孔臺肩類型，放在定模板一側，主要是從節(jié)省優(yōu)質模具鋼材料、方便熱處理、 方便日后的更換維修等方面考慮的。其結構形式見圖 麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。圖 5-9 型腔鑲塊結構B. 工作尺寸計算采用 UG軟件對放過縮尺后的塑料件進行 3D分模。5.6 排氣系統(tǒng)的設計由于此模具屬于中小型模具， 且模具結構較為簡單， 可利用模具分型面和模 具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為 0.02 0.03mm ，不必設排氣槽。 納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。5.7 冷卻系統(tǒng)的設計 注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、 固化定形、 生產效果以及塑件的形狀 和尺寸精度都有重要的影響，因此應設置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型

38、（15.24g ）、薄壁（ 2mm）塑，且成形工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷 卻。此模具設計中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設計如圖所示。 風攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。17常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 5-10 冷卻系統(tǒng)的設計5.8 推出機構的設計根據圓形杯蓋的形狀特點， 其推出機構可采用推件板推出或推桿推出。 其中 推件板推出結構可靠、頂出力均勻，不影響塑件的外觀質量，但制造困難，成本 高；推桿推出結構簡單， 推出平穩(wěn)可靠， 雖然推出時會在塑件內部型腔上留下頂 出痕跡，但不影響塑件外觀，所以采用推桿推出機構。 滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。由于該塑件的脫模力不是太大， 推桿的布置空間足夠，

39、所以無須用繁瑣的計 算方法確定推桿的尺寸大小， 可以根據經驗選取 d=4mm的推桿， 注意保證推出距 離略大于型芯的突出長度 23mm，即推出距離大于 20mm。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。18常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 5-11 推出機構設計5.9 側軸機構19常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 5-12 側抽機構設計6.0 模架的選擇綜合考慮本塑件采用一模兩腔平衡布置、 側澆口一次分型結構、 型腔的壁厚 要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置，哈夫模結構等多項因素，估算型腔模板 的概略尺寸，查相關表選取標準模板的尺寸為 300mm500mm， 選用 AI 型標準 模架，標

40、記為： AI-3050-A60-B50-C90 攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。20常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 09221常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 0926注塑機的校核6.1 最大注射量塑件的最大注射量 V=54.25cm3小于注射機的額定注射量 200cm3，滿足要求6.2 注射壓力已知 P注= 7090 MPa， P公 =109MPa則 P公P 注，適合。6.3 鎖模力已知 Pq=2040MPa，A分=3.14 （85/2）2 2 32=11375.25mm2F 鎖 =2540kN則 Pq A 分 =40 11375.25=455010N=455kN顯然 F鎖Pq A 分 ，適合。

41、6.4 安裝部分尺寸（ 1）噴嘴圓弧半徑 18澆口套圓弧半徑 19（ 2）噴嘴孔直徑 4主流道小端直徑 4.5（ 3）定位孔直徑 100定位圈外徑 100（4）動、定模模板最大安裝尺寸為 532 634模具外形 300500（ 5）最小模厚 165模具厚度 360最大模厚 4066.5 開模行程注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最 大開模距離， 本模具為單分型面注射模具， G54S200/400 型螺桿式注射機的最 大開模行程與模厚無關，校核關系式為 SH1+H2+（510）式中 趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。 S注射機的最大開模行程，查資料得 G54S200/400 型

42、螺桿式注射機的最大 開模行程 S=260； 夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。H1塑件脫模所需的推出距離，該塑件的脫模推出距離為165 ；H2塑件的高度（不包括澆注系統(tǒng)的高度） ，該塑件的高度為 17 。 計算得： H1+H2+（510）=165+17+10=192 S=260。 以上分析證明， G54S200/400 型螺桿式注射機能滿足要求，故可以采用。22常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 0926.6 推出機構各種型號注射機推出機構的設置情況及推出距離等各不相同，設計模具時， 必須了解注射機推出桿的直徑、推出形式、 最大推出距離及雙推中心桿距等， 以 確保模具推出機構與注射機的推出機構相適應。 視

43、絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。G54S200/400 型螺桿式注射機的推出形式為圓蓋邊緣設有四根推桿。 由于 該模具推力不太大，在 G54S200/400 型螺桿式注射機上采用中心 56 頂桿 推出，在動模座板預留與之匹配的 60 頂出孔 。 偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。 7模具裝配圖和零件圖 裝配圖見附錄 1 型芯見附錄 2 型腔鑲塊見附錄 3 定模座板見附錄 4 動模座板見附錄 5 定模板見附錄 6 動模板見附錄 7 分流道推板見附錄 8 墊塊見附錄 9 推板固定板見附錄 108基于 Powermill 的模具成型零件仿真加工由于本設計采用哈夫模結構， 所以無型腔結構， 因此只對型芯進行成型零件 仿真加工

44、。型芯的加工工藝及防真加工 粗加工路線： 刀具 D20R3,公差 0.5 ，余量 0.5 ，行距 12，Z 軸下切類型 斜向，輪廓光順 0.1。23常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 8-1 粗加工路線粗加工實體模擬：圖 8-2 粗加工實體模擬二次開粗：刀具 D10R3,公差 0.5 ，余量 0.2 ，行距 8，Z 軸下切類型 斜向，輪廓光順 0.1 ，殘留加工：刀具路徑 粗加工。 緦徑銚膾齲轎級鏜撟廟。24常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 8-3 二次開粗二次開粗實體模擬：圖 8-4 二次開粗實體模擬精加工刀具 D10R3,公差 0.02 ，余量 0. ，行距 0.52

45、5常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 8-5 精加工精加工實體模擬：圖 8-6 精加工實體模擬自動清角加工： 刀具 D6R3,公差 0.02 ，余量 0，行距 0.526常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092圖 8-7 自動清角加工自動清角實體模擬：圖 8-8 自動清角實體模擬9結論這次畢業(yè)設計， 總的體會可以用一句話來表達：紙上得來終覺淺，絕知此事 要躬行！ 以往的課程設計都是單獨某一部分的設計，而畢業(yè)設計則不一樣， 它需 要綜合考慮各個方面的因素，諸如布局的合理，安全，經濟，美觀，還要兼顧生 產的方便。這是一個綜合性系統(tǒng)性的設計， 因而要求我們從不同角度去思考問題。 騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。在設計的過程中，遇到的問題是不斷的。 前期的方案由于考慮不周到， 此后在指 導老師和同學們的幫助下， 通過參考規(guī)范以及各種設計資料， 使我的設計漸漸趨 于合理。在計算機制圖的過程中， 我更熟練操作 AutoCAD設計軟件。在此過程中，27常州信息職業(yè)技術學院機電工程學院模 092我對制圖規(guī)范有了較為深入地了解，對平、立、剖面圖的內容、線形、尺寸標注 等問題上有了更為清楚地認識。中期進行對各門專業(yè)課程知識貫穿起來加以運 用。開始的計算是錯誤百出，稍有不慎，就會出現(xiàn)與規(guī)范不符的現(xiàn)象，此外還時 不時出現(xiàn)筆誤，于是反復參閱各種規(guī)范， 設計