畢業(yè)論文鬧鐘后蓋三維造型模具設(shè)計

1、存檔日期：存檔編號：徐州師范大學(xué)本科生畢業(yè)外文翻譯論文題目：鬧鐘后蓋三維造型模具設(shè)計姓名：* * *學(xué)院： 科文學(xué)院專業(yè)、年級、班組：06 機 制 指導(dǎo)教師： * * 徐州師范大學(xué)教務(wù)處印制摘 要這次的畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是卡通型鬧鐘后蓋的注塑模設(shè)計。注射成形的過程是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過加熱熔融塑化成為黏流態(tài)的流體，用柱塞或螺桿的高壓推動下，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，冷卻定形后，然后開模分型得成形塑件，得到塑料制品。塑料模具注射成形的最大特點是：成形同期短，能一次成形外形復(fù)雜、尺寸精密等的塑料工件；對各種塑料的適應(yīng)性強；生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于實現(xiàn)自動化

2、生產(chǎn)。設(shè)計中主要進(jìn)行的工作有首先是對塑料進(jìn)行工藝性能的分析并畫出塑件零件圖，以及主流道的設(shè)計、模具型腔的分部以及型腔位置的選擇，并要畫出它們的零件圖，模架的選擇和校核、注塑機的選取和校核等，而其中最重要的一部就是對模具結(jié)構(gòu)中型腔、型芯各徑向尺寸和高度尺寸的計算，這些工作都要在查閱有關(guān)書籍后進(jìn)行，總的設(shè)計，最后要畫出模具設(shè)計的總裝配圖，并要對模具進(jìn)行裝配和試模，對其中出現(xiàn)的問題對模具進(jìn)行改進(jìn)，直到最后的零件符合設(shè)計要求。關(guān)鍵詞：注射模具 注射成型 型芯型腔計算AbstractThe graduation design isCartoon type alarm clock back cover i

3、njection mold design.The process of injection molding of plastic raw materials into melting plasticizing the viscous flow state of fluid heated in the barrel, using high-pressure plunger or screw driven by the melt injected into the mold cavity at a higher pressure through a nozzle after cooling, th

4、e solidification stage, after cooling and setting, and then open the mold type to get into shaped pieces, get plastic products.The plastic mold injection molding is characterized by: forming the same period in short, forming a complex shape, the precise dimensions of the plastic workpiece; adaptable

5、 to a variety of plastics; high production efficiency, product quality is stable, easy to implement automated production.The design of the main work of plastic analysis of process performance and to draw the parts diagram of plastic parts, as well as owners, the design of the shunt, a division of th

6、e mold cavity and the cavity location of choice, and to draw them parts diagram, lection and verification of the mold, injection molding machine selection and verification, etc., ne of the most important one is the medium-sized cavity of the mold structure, the core radial size and height dimensions

7、 of the calculation, the work access to the books, the verallesign and finally to draw the general assembly drawing of the mold design, assembly and test mold and the mold problem on which it appears to improve the mold until the last parts to meet the design requirements .Keyword: Injection molds I

8、njection molding Core cavity calculation摘 要2緒論51 注塑模的設(shè)計特點和設(shè)計過程簡介52 塑件注塑成型的工藝分析82.1塑件分析82.2塑件材料的成型工藝參數(shù)102.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)：102.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù):102.2.3 塑件的體積和質(zhì)量113 注射機型號的確定123.1注射量的計算123.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計123.3注塑機的選擇124 注塑機的相關(guān)參數(shù)校核121.注射量的校核122.鎖模力的校核13注射機安裝模具部分的尺寸校核135 分型面的確定145.1分型面的形式145.2分型面的選擇原則145.3

9、本設(shè)計分型面的選擇146 塑件工作尺寸的計算157.澆注系統(tǒng)的設(shè)計178. 推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計181.脫模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計182. 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計189. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計2010 繪制模具裝配圖及零件圖21總結(jié)24參考文獻(xiàn)25現(xiàn)成設(shè)計購買注意事項定做設(shè)計流程以及注意緒論1 注塑模的設(shè)計特點和設(shè)計過程簡介熱塑性塑料注射模的特點是由塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的充模流動特性，二是模腔內(nèi)塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注塑模的特殊性和設(shè)計難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應(yīng)力、剪切速率而變化，流動過程中大分子沿流動方向產(chǎn)生定向；模腔

10、充滿后熔體被部分壓縮；冷卻固化過程中塑料的收縮非常復(fù)雜，模腔內(nèi)各部位、各方向塑料收縮率不同，不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異，同一牌號的樹脂或塑料在加工時配方不同其充模流動特性及收縮率也不同。基于上述特點，設(shè)計注塑模時首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性，使設(shè)計的模具合理適用，并可在設(shè)計中有效利用塑料特性，如點澆口模具用于塑料絞鏈制品。1.1基本要求與注意事項合理地選擇模具結(jié)構(gòu)：根據(jù)塑件的圖紙及技術(shù)要求，研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒ㄅc設(shè)備，結(jié)合工廠的機械加工能力，提出模具結(jié)構(gòu)方案，充分征求有關(guān)方面的意見，進(jìn)行分析討論，以使設(shè)計出的模具結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工的

11、需要，提出修改塑件圖紙的要求，但需征得用戶同意后方可實施。正確地確定模具成型零件的尺寸：成型零件是確定制件形狀、尺寸和表面質(zhì)量的直接因素，關(guān)系甚大，需特別注意。計算成型零件尺寸時，一般可采用平均收縮率法。對精度較高并需控制修模余量，可按公差帶法計算，對于大型精密制件，最好能用類比法，實測塑件幾何形狀在不同方向上的收縮率進(jìn)行計算。設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)制造方便：設(shè)計模具時，盡量做到使設(shè)計的模具制造容易，造價便宜。特別那些比較復(fù)雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。若采用特殊的加工方法，那么加工之后怎樣進(jìn)行組裝，類似問題在設(shè)計模具時均應(yīng)考慮和解決，同時還應(yīng)考慮到試模

12、以后的修模，要留有足夠的修模余量。 充分考慮塑件設(shè)計特色，盡量減少后加工，盡量用模具成型出符合塑件設(shè)計特點的制件，包括孔、槽、凸、凹等部分，減少澆口、溢邊的尺寸，避免不必要的后加工。但應(yīng)將模具設(shè)計與制造的可行性與經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，防止片面性。設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)效率高、安全可靠：這一要求涉及到模具設(shè)計的許多方面，如澆注系統(tǒng)需充模和閉?？?，模具零件應(yīng)是耐磨耐用類零件，應(yīng)對其材料溫調(diào)系統(tǒng)效果好，脫模機構(gòu)靈活可靠，自動化程度高等。模具零件的耐用度影響整個模具的使用壽命，為此還應(yīng)考慮如何但需注意零件壽命與模具相適應(yīng)。模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性：在設(shè)計模具時并盡量滿足要求，同樣是獲得優(yōu)質(zhì)制件的重要措施。1.2

13、注塑模設(shè)計程序注塑模具是一個專業(yè)性很強的學(xué)科，對理論和實踐要求都很強，其設(shè)計過程1一般可分為一下步驟。1.2.1 接受任務(wù)書“模具設(shè)計任務(wù)書”通常由模具設(shè)計人員以“模具設(shè)計任務(wù)書”為依據(jù)進(jìn)行模具設(shè)計。包括： 、經(jīng)過審簽的正規(guī)塑料制件圖紙，并注明所用塑料的牌號與要求（如色澤、透明度等） 、塑料制件的說明書或技術(shù)要求；、 成型方法；、 生產(chǎn)數(shù)量； 、塑料制件樣品；1.2.2 調(diào)研、消化原始資料收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工、特種工藝等有關(guān)資料，以備設(shè)計模具時使用。1.2.3 選擇成型設(shè)備模具與設(shè)備必須配套使用。因為多數(shù)情況下都是根據(jù)成型設(shè)備的種類來進(jìn)行模具設(shè)為此，在設(shè)汁模具之前

14、，首先要選擇好成型設(shè)備，這就需要了解各種成型設(shè)備的規(guī)格、性能與特點。以注塑機來說，如注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出方式與即離、噴嘴直徑與噴嘴球面半徑、定位孔尺寸、模具最大與最小厚度、模板行程竿，都將影響到模具的結(jié)構(gòu)尺寸與成型能力。同時還應(yīng)初估模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝與使用。1.2.4 擬定模具結(jié)構(gòu)方案理想的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能充分發(fā)揮成型設(shè)備的能力（如合理的型腔數(shù)目和自動化水平等），在絕對可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿足塑件的工藝技術(shù)要求（如塑件的幾何形狀、尺寸精度、表面光潔度等）和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)要求（成本低、效率高、使用壽命長、節(jié)省勞動力等），由于影響因素

15、很多，可先從以下幾方面做起：( l ）塑件成型 按塑件形狀結(jié)構(gòu)合理確定其成型位置，因成型位置在很大程度上影響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；( 2 ）型腔布置 根據(jù)塑件的形狀大小、結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度、批量大小以及模具制造的難易、成本高低等確定型腔的數(shù)量與排列方式；( 3 ）選擇分型面 分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質(zhì)量及工藝操作等；( 4 ）確定澆注系統(tǒng) 包括主流道、分流道、冷料穴（冷料井），澆口的形狀、大小和位置，排氣方法、排氣槽的位置與尺寸大小等；( 5 ）選擇脫模方式 考慮開模、分型的方法與順序，拉料桿、推桿、推管、推板等脫模零件的組合方式，合模導(dǎo)向與復(fù)位機構(gòu)的設(shè)置以及側(cè)向

16、分型氣抽芯機構(gòu)的選擇與設(shè)計；( 6 ）模溫調(diào)節(jié) 模溫的測量方法，冷卻水孔道的形狀、尺寸與位置，特別是與模腔壁間的距離及位置關(guān)系；( 7 ）確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸 考慮成型與安裝的需要及制造與裝配的可能，根據(jù)所選材料，通過理論計算或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，確定型腔、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、滑塊等主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸以及安裝、固定、定位、導(dǎo)向等方法；（支承與聯(lián)接如何將模具的各個組成部分通過支承塊、模板、銷釘、螺釘?shù)戎С信c連接零件，按照使用與設(shè)計要求組合成一體，獲得模具的總體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)方案的擬定，是設(shè)計工作的基本環(huán)節(jié)。它既是設(shè)計者的構(gòu)思過程，也是設(shè)計對象的胚胎，設(shè)計者應(yīng)將其結(jié)果用簡圖和文字加以描繪與記錄，作為方

17、案設(shè)計的依據(jù)。1.2.5 方案的討論與論證擬定初步方案時，應(yīng)廣開思路，隨后廣泛征求意見，進(jìn)行分析論證與權(quán)衡，選出最合埋的方案。1.2.6 繪制模具裝配圖裝配圖盡量采用1: 1 的比例畫出，但允許放大或縮小。要做到視圖選擇合理，先從模腔開始，由里向外，一般采用3-4個視圖。主要內(nèi)容有：型腔與型芯的結(jié)構(gòu)；澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式；分型面及分型脫模機構(gòu)；合模導(dǎo)向與復(fù)位機構(gòu)；冷卻或加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式與部位；安裝、支承、連接、定位等零件的結(jié)構(gòu)、數(shù)量及安裝位置；確定裝配圖的圖紙幅面、繪圖比例、視圖數(shù)量布置及方式。繪制模具裝配圖時應(yīng)注意做到以下幾點： 認(rèn)真、細(xì)致、干凈、整潔地將修改已就的結(jié)構(gòu)草圖， 將原

18、草圖中不細(xì)不全的部分在正式圖上補細(xì)補全； 標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明，包括某些系統(tǒng)的性能要求按標(biāo)準(zhǔn)畫在正式圖紙上（如頂出機構(gòu)、側(cè)抽芯機構(gòu)等），裝配工藝要求確定的尺寸要求等）,（如裝配后分型面的貼合間隙的大小、上下面的平行度、需由裝配使用與裝拆注意事項以及檢驗、試模、維修等）。 全面檢查，糾正設(shè)計或繪圖過程中可能出現(xiàn)的差錯與遺漏。1.2.7 繪制零件圖繪制零件圖時應(yīng)注意做到以下幾點： 凡需自制的零件都應(yīng)畫出單獨的零件圖 圖形盡可能按1 正確，布置得當(dāng)； 統(tǒng)一考慮尺寸形位公差、表面粗糙度的標(biāo)準(zhǔn)方法與位置，避免擁擠與十可將用得最多的一種粗糙度以“其余”的形式標(biāo)于圖紙右上角； 零件圖的編號應(yīng)與裝配圖中的序

19、號一致； 標(biāo)注技木要求，填寫標(biāo)題欄；1.2.8 編寫設(shè)計說明書編寫設(shè)計說明書有以下內(nèi)容：設(shè)計題目或設(shè)計任務(wù)書；目錄；塑件分析（含塑件圖）；塑料材料的成型特性與工藝參數(shù)；設(shè)備的選擇：設(shè)備的型號、主要參數(shù)及有關(guān)參數(shù)的校核；澆注系統(tǒng)的設(shè)計：塑件成型位置，分型面的選擇，主流道、分流道、澆口、排氣槽的形式、部位與尺寸以及流長比的校核等；成型零部件的設(shè)計與計算：型腔、型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計、尺寸計算、強度校核等；脫模機構(gòu)的設(shè)計：脫模力的計算，拉料機構(gòu)、頂出機構(gòu)、復(fù)位機構(gòu)等的結(jié)構(gòu)形、安裝定位、尺寸配合以及某些構(gòu)件所需的強度、剛度或穩(wěn)定性校核；側(cè)抽芯機構(gòu)的設(shè)計：抽拔距與抽拔力的計算，抽芯機構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸以及必要

20、的驗算；脫螺紋機構(gòu)的設(shè)計：脫模方式的選擇，止轉(zhuǎn)方法、驅(qū)動裝置、傳動系統(tǒng)、補償機構(gòu)等的設(shè)計與計算；設(shè)計小結(jié)：體會、建議等；參考資料：資料編號、名稱、作者、出版年月。在編寫過程中要注意：文字簡明通順，繕寫整齊清晰，計算正確完整，并要畫出與設(shè)計計算有關(guān)的結(jié)構(gòu)簡圖。計算部分只要求列出公式、代人數(shù)據(jù)，求出結(jié)果即可，運算過程可以省略。寫好后校對，最后裝訂成冊。2 塑件注塑成型的工藝分析2.1塑件分析1、 外形尺寸分析該制件外形尺寸不大，同時塑料熔體流程不太長；適合于注塑成型，如圖所示：2、精度等級分析塑件精度等級為MT5，未注尺寸都是按照這一精度查取的，屬于較低精度的塑件。3、脫模斜度參考塑料成型工藝及模

21、具設(shè)計表210選擇該塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為。表1-1 常用塑料的脫模斜度塑料名稱脫模斜度凹模型芯聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、氯酰胺、氯化聚醚25452045硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜35403050聚苯乙烯、有機玻璃、ABS、聚甲醛 351°303040熱固性的塑料254020502.2塑件材料的成型工藝參數(shù)苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS）可認(rèn)為是改性聚苯乙烯。性能：綜合性能較好、沖擊韌、力學(xué)強度高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性、電性能良好：易于成型和機械加工，與有機玻璃的熔接性良好，可作雙色成型塑件，且表面可鍍絡(luò)等裝飾性顏色。用途：適于制作一般機械零件、各類殼體、汽車配件、日

22、用品、管材及文具等。2.2.1 ABS塑料主要的性能指標(biāo)： 密度(Kg.dm-3) 1.021.16收縮率% 0.40.7熔 點 130160熱變形溫度 6598彎曲強度 Mpa 80拉伸強度MPa 50拉伸彈性模量 GPa 1.8×10³彎曲彈性模量 Gpa 1.4壓縮強度 Mpa 1839缺口沖擊強度 kJ/ 1120硬 度 HR R6286體積電阻系數(shù) cm 1013 擊穿電壓 Kv.mm-1 15介電常數(shù) 60Hz3.72.2.2 ABS的注射成型工藝參數(shù):注塑機類型：螺桿式噴嘴形式： 通用式料筒一區(qū) 150170料筒二區(qū) 180190料筒三區(qū) 200210噴嘴溫度

23、 180190模具溫度 5070注塑壓 60100保壓 4060注塑時間 25保壓時間 510冷卻時間 515周期 1530后處理 紅外線烘箱溫度（70）時間（0.31）2.2.3 塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品材料為ABS，查書本得知其密度為1.02-1.10g/cm3，計算其平均密度為1.06 g/cm3，收縮率為0.2-0.7，平均收縮率為0.55。使用UG軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形澆道凝料和塑件的體積。如圖所示： 因此估算塑件體積：V塑31858mm3塑件質(zhì)量: m塑V塑1.06×3234g 3 注射機型號的確定3.1注射量的計算塑件質(zhì)量: m塑V塑1.06

24、5;3234g 3.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估計根據(jù)UG可以測出分流道以及主流道的凝料為V2=55cm³3.3注塑機的選擇根據(jù)模具設(shè)計與制造簡明手冊表2-40選擇注射機XS-ZY-250螺桿式注射機，其參數(shù)如下：額定注射量：250 螺桿直徑：50mm 注射壓力：130Mpa 鎖模力：1800KN 模板行程：500mm 模具最大厚度：350mm 模具最小厚度：200mm 模板尺寸：598×520mm拉桿空間：448×370mm 定位孔直徑：100mm合模方式：液壓機械 4 注塑機的相關(guān)參數(shù)校核1.注射量的校核 根據(jù)模具設(shè)計與制造簡明手冊可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機的

25、注射容量，其公式按下式校核：0.8=0.8250=200式中：塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和注射機的注射量（） 0.8最大注射量的利用系數(shù)經(jīng)估計算得：2*34+55=123所以=123<200 故合格2.鎖模力的校核由查模具設(shè)計指導(dǎo)表6-5ABS塑料成型時的注射壓力=7090MppF式中 p塑料成型時型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力p=90Mpa F澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（）各型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 F=100*52*0.5+35*64=4840 pF=904840/1000=435.6KN因為=1800KN> pF 故合格注射機安裝模具部分的尺寸校核噴嘴尺寸：噴

26、嘴尺寸與澆口套相適應(yīng)，澆口套是根據(jù)噴嘴尺寸來設(shè)計的； 定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度10mm，直徑100mm（與定位孔相配合）；模具厚度：Hmin=200mm<Hm=280<Hmax=350 合格 5 分型面的確定5.1分型面的形式分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件等有關(guān)，常見的形式有：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面和平面、曲面分型面。5.2分型面的選擇原則1、復(fù)合塑件脫模的基本要求，就是能使塑件從模具中取出，分型面應(yīng)設(shè)在脫模方向最大的投影邊緣部位；2、分型線不影響塑件外觀，即分型面應(yīng)盡量不破壞塑件光滑的外表面；3、確保塑件留在動模一側(cè)，利于推出且推桿

27、痕跡不顯露于外觀面；4、確保塑件質(zhì)量；5、要你管盡量避免成型孔、側(cè)凹，若需要滑塊成型，力求滑塊結(jié)構(gòu)簡單，盡量避免定?；瑝K；6、滿足模具的鎖緊要求，將塑件投影面積大的方向放在定動模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面；另外，分型面是曲面的，應(yīng)加斜面鎖緊；7、合理安排澆注系統(tǒng)特別是澆口位置，有利于開模；5.3本設(shè)計分型面的選擇通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，同時根據(jù)以上分型面的選擇原則綜合考慮，決定將分型面選在塑件截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上，其位置如圖所示6 塑件工作尺寸的計算ABS的成型收縮率為0.40.7%,所以平均收縮率取S=0.5%1.型芯設(shè)計1）、型芯的尺寸計算a)、型

28、芯的尺寸按以下公式計算D=1+d+x式中D型芯外徑尺寸d塑件內(nèi)形尺寸塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取/2。 2.型腔設(shè)計1）、型腔徑向尺寸按以下公式計算D=1+dx式中D型腔的內(nèi)形尺寸d塑件外形基本尺寸 塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取/2。2)、型腔深度尺寸按以下公式計算=式中型腔深度塑件外形高度尺寸 塑件公差塑料平均收縮率成形零件制造公差,取 3.由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在機床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗

29、糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.80.4。在本次設(shè)計中，型腔取Ra0.8。4.X綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時，X取1/2；塑件精度高、批量比較大，X取3/4，根據(jù)設(shè)計要求取X為0.5。5、型腔、型芯工作尺寸的計算要計算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ137278）塑件在五級精度下，基本尺寸對應(yīng)的尺寸公差如下：基本尺寸公差基本尺寸公差30.16360.186100.2010140.2214180.2418240.28243

30、00.3230400.3640500.4050650.4665800.52801000.601001200.68 1、型腔：寬度方向d=70；取=0.5%（以下收縮率都取0.5%）D=（1+0.005）×700.5×0.60=70.05 長度方向 d2=95;D2=（1+0.005）×950.5×0.68=95.135 2、型腔深度：H=20; X=0.4 H=(1+0.005) ×20+0.4×0.18=20.0283 型芯 ：寬度方向d=87；取=0.5%（以下收縮率都取0.5%）D=（1+0.005）×870.5

31、15;0.60=87.135 長度方向 d2=14;D2=（1+0.005）×140.5×0.68=113.225型腔壁厚的確定塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計算是模具設(shè)計中經(jīng)常遇到的問題，尤其對大型模具更為突出。目前常用的計算方法有按強度條件計算和按剛度條件計算兩類，但塑料模具要求既不許因強度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對強度和剛度加以考慮。對于型腔主要受到的力是塑件熔體的壓力，在塑件熔體的壓力作用下，型腔將發(fā)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，型腔發(fā)生強度破壞，與此同時，剛度不足則

32、發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對剛度和強度都有要求。 但是，實踐證明，模具對強度和剛度的要求并非同時兼顧，對大型腔，按剛度條件，對小型腔則按強度條件計算即可。（在本設(shè)計中按強度條件來計算）7.澆注系統(tǒng)的設(shè)計普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。在設(shè)計澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能，尺寸精度）都有直接的影響，設(shè)計時必須按如下原則：2、 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料 現(xiàn)象。3、 型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。4、 系統(tǒng)流道

33、應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大， 太 大則塑料耗費大）：盡量減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓 力損失盡可能小。5、 對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進(jìn)入各個型腔的深處及 角落，及分流道盡可能平衡布置。6、 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。7、 澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小型芯，防止型芯變形澆 口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。主流道設(shè)計主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動

34、速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設(shè)計成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理淬硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計成錐形，錐度為3，內(nèi)表面的粗糙度為Ra0.8微米,孔徑為0.5毫米。主流道的設(shè)計要點如下：（1） 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計成圓錐形，因ABS的流動性為中性，故其錐度取3度，過大會造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.8um。（2）

35、主流道大端呈圓角，其半徑取r=13mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力，r=1.5mm.（3） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長度應(yīng)盡量短，否則會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多影響注射成形。（4） 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(12),其小端直徑D=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。（5） 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸

36、出定模端面的長度H=510mm。同時因該鬧鐘后蓋采用ABS，需加熱，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。分流道的布置分流道是指主流道末端與澆口之間的通道。此副模具采用圓形的截面形狀，對于壁厚小于3mm,質(zhì)量在200g以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗公式： D=0.2654W1/2L1/4 =0.2654x15x61/4 =1.6mm其中D是分流道的直徑，L是分流的長度，W是塑件的質(zhì)量，此副模具選分流道的截面積為D=2mm,由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料的熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra要求比較高，一般取1.6um左右。分流道在分型面上的布

37、置的形式，它必須遵循以下兩方面的原則，即一方面排列緊湊，縮小模具板面的尺寸，一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡，該模具采用平衡式的分流道。澆口的設(shè)計澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進(jìn)行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進(jìn)入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，

38、同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則：(1) 盡量縮短流動距離。(2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。(3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。(4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。(5) 考慮分子定向的影響。(6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。(7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。(8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。該模具設(shè)計中澆口的形式設(shè)計

39、為矩形。8. 推出機構(gòu)和導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計1.脫模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計在對塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則：1、因為塑料收縮是抱緊凸模，所以頂出力的作用點應(yīng)盡量靠近凸模。因為塑件的壁厚的關(guān)系我們可以利用推板。2、頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強度最大的部位，如加強筋，壁厚等處。作用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。3、為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。將頂桿設(shè)計在塑件的內(nèi)部型腔。4、若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時，對不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。本次模具設(shè)計中采用推件板將產(chǎn)品頂出模外

40、。2. 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)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(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。導(dǎo)向機構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)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(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。動定模合模時，首先導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動定模正確閉合，避免凸模或型芯先進(jìn)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(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱

41、容易折斷。對型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下：9. 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時間占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模

42、冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。（1） 低的模具溫度可降低塑件的收縮率。（2） 模具溫度均勻、冷卻時間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。（3） 對結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長和塑件發(fā)脆的缺陷。（4） 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補料時間是

43、有利的。（5） 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。在注射成形過程中，模具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為2000C左右，而從模具中取出塑件的溫度約為600C，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度因注塑產(chǎn)品使用的塑料是ABS，要求模溫高，若模具溫度過低則會影響塑料的流動性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱?？傊?，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：（1） 確定加熱或是冷卻；（2） 模溫均一，塑件各部分同時冷卻；（3） 采用低的模溫，快速且大量通冷卻水；溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低謙本次模具設(shè)計中 運水的布置如圖所示：10 繪制模具裝配圖及零件圖經(jīng)過以上所有計算，利用cad軟件繪制出如圖所示的裝配圖以及零件圖圖