塑料碗三維造型與模具設(shè)計論文

1、 PAGE26 / NUMPAGES27 畢業(yè)論文塑料碗三維造型與模具設(shè)計目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc155981906第1章 緒論 PAGEREF _Toc155981906 h 3HYPERLINK l _Toc1559819071.1模具工業(yè)的的概況 PAGEREF _Toc155981907 h 3HYPERLINK l _Toc1559819081.2塑料工業(yè)的的概況 PAGEREF _Toc155981908 h 3HYPERLINK l _Toc1559819091.3 塑料模具的發(fā)展方向 PAGEREF _Toc155981909 h

2、 3HYPERLINK l _Toc155981910第2章 塑料的工藝性設(shè)計 PAGEREF _Toc155981910 h 4HYPERLINK l _Toc1559819112.1注塑模工藝 PAGEREF _Toc155981911 h 4HYPERLINK l _Toc1559819122.2 化學(xué)和物理特性 PAGEREF _Toc155981912 h 4HYPERLINK l _Toc1559819132.3 塑件的尺寸與公差 PAGEREF _Toc155981913 h 4HYPERLINK l _Toc155981914第3章注射成型機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc15

3、5981914 h 6HYPERLINK l _Toc155981915第4章 型腔布局與分型面設(shè)計 PAGEREF _Toc155981915 h 7HYPERLINK l _Toc1559819164.1型腔數(shù)目的確定 PAGEREF _Toc155981916 h 7HYPERLINK l _Toc1559819174.2型腔的布局 PAGEREF _Toc155981917 h 7HYPERLINK l _Toc1559819184.3分型面的設(shè)計 PAGEREF _Toc155981918 h 7HYPERLINK l _Toc155981919第5章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF

4、_Toc155981919 h 9HYPERLINK l _Toc1559819205.1主流道設(shè)計 PAGEREF _Toc155981920 h 9HYPERLINK l _Toc1559819215.2主流道襯套的固定 PAGEREF _Toc155981921 h 9HYPERLINK l _Toc1559819225.3分流道的設(shè)計 PAGEREF _Toc155981922 h 10HYPERLINK l _Toc1559819235.4澆口的設(shè)計 PAGEREF _Toc155981923 h 11HYPERLINK l _Toc155981924第6章 成型零件的設(shè)計 PAGE

5、REF _Toc155981924 h 13HYPERLINK l _Toc1559819256.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc155981925 h 13HYPERLINK l _Toc1559819266.2成型零件工作尺寸計算 PAGEREF _Toc155981926 h 14HYPERLINK l _Toc155981927第7章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 PAGEREF _Toc155981927 h 18HYPERLINK l _Toc1559819287.1導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc155981928 h 18HYPERLINK l _Toc15598192

6、97.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc155981929 h 19HYPERLINK l _Toc155981930第8章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 PAGEREF _Toc155981930 h 20HYPERLINK l _Toc1559819318.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計的總體原則 PAGEREF _Toc155981931 h 20HYPERLINK l _Toc1559819328.2推桿設(shè)計 PAGEREF _Toc155981932 h 20HYPERLINK l _Toc1559819338.3推件板設(shè)計的要點(diǎn) PAGEREF _Toc155981933 h 21HYPERLINK l _

7、Toc1559819348.4開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核 PAGEREF _Toc155981934 h 21HYPERLINK l _Toc1559819358.5澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc155981935 h 21HYPERLINK l _Toc155981942結(jié)束語 PAGEREF _Toc155981942 h 30HYPERLINK l _Toc155981943致 PAGEREF _Toc155981943 h 31HYPERLINK l _Toc155981944參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc155981944 h 32塑料碗三維造型與模具設(shè)計摘 要本設(shè)

8、計針對分析碗的塑件圖，完成其造型設(shè)計，根據(jù)分析碗的塑件的特點(diǎn)完成其注射模設(shè)計，本文主要闡述了塑料碗注塑成型的基本原理、注射模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與過程。采用PRO/E4.0的軟件完成對塑料碗注塑模具的計算機(jī)輔助設(shè)計。當(dāng)今社會，塑料碗被普遍使用，因此研究這一套塑料碗注射模具對于提高塑料碗的生產(chǎn)質(zhì)量和效率有著非常重要的作用。并且通過這次畢業(yè)設(shè)計，自己也得到了很大的鍛煉。關(guān)鍵詞計算機(jī)輔助設(shè)計，注射模具，塑料碗Plastic bowl of three-dimensional modeling and mould designAbstrctThis design in view of the analys

9、is bowl of plastic parts graph, complete its modelling design, according to the analysis of the characteristics of plastic parts bowl to finish its injection mould design, this article mainly expounds the plastic bowl injection molding, the basic principle of injection mould structure design method

10、and process. Using PRO/E4.0 software to plastic bowl of injection mould for computer aided design.In todays society, plastic bowl were commonly used, so the studyof this set of plastic bowl for the improvement of plastic bowlinjection mould of production quality and efficiency has a very important r

11、ole. And through the graduation design, oneself also geta lot of exercise.Keywordscomputer aided design, injection mould, plastic bowl第1章 緒論1.1 模具工業(yè)的的概況模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)

12、志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。1.2 塑料工業(yè)的的概況塑料，與我們周圍無處不在。在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，所料產(chǎn)品幾乎涉與了所有的領(lǐng)域，在航空航天、交通運(yùn)輸、郵電通信、儀器儀表、家用電器等行業(yè)中塑

13、料更是必不可少的材料。而塑料產(chǎn)品的制造需要大量的模具對其進(jìn)行成型。例如在家用電器行業(yè)中，一臺電冰箱需要300多套模具，一臺全自動洗衣機(jī)大約需要200套模具，一臺彩電需要100多套模具。其中僅彩電模具每年我國就有30億元的市場。正是由于高速發(fā)展的塑料工業(yè)對模具的大量需求，使模具工業(yè)成為許多國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，并在這些國家受到高度重視。在歐美等的一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，模具工業(yè)被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)”。1.3 塑料模具的發(fā)展方向塑料模具的發(fā)展主要取決于兩個方面，即一方面是模具為之服務(wù)的各行各業(yè)的發(fā)展趨勢，另一方面是整個社會和世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，這實際上就是需要和可能。模具是為制件，也就是

14、成形產(chǎn)品服務(wù)的，因此模具必然要以制件(成形產(chǎn)品)的發(fā)展趨勢為自己的發(fā)展趨勢，模具必須滿足他們的要求。制件發(fā)展趨勢主要是輕便、精美、快速高效生產(chǎn)、低成本與高質(zhì)量，每一項都預(yù)示了模具發(fā)展趨勢?，F(xiàn)簡要分析如下： 快速高效生產(chǎn)，這一方面是要求模具企業(yè)要盡量縮短模具生產(chǎn)周期，盡快向模具用戶交付模具，另一方面更重要的是要使用戶能用你提供的模具來快速高效地生產(chǎn)制品。例如一模多腔多件生產(chǎn)、疊層模具、利用好熱流道技術(shù)來縮短成形時間以與使用多層復(fù)合技術(shù)、模裝飾技術(shù)、高光無痕注塑技術(shù)、在線檢測技術(shù)、多工序復(fù)合技術(shù)、多排多工位技術(shù)等等。同時制件成形過程智能化還要求有智能化的模具來適應(yīng)。低成本，這既要通過模具生產(chǎn)的設(shè)計

15、、加工、裝配來實現(xiàn)模具的低成本制造和低成本供給，更重要的是要使模具用戶能使用模具來實現(xiàn)低成本生產(chǎn)。這就對模具提出了更高的要求。模具生產(chǎn)企業(yè)必須做到先使模具用戶賺錢，然后才能使自己賺錢。在要求低成本的過程中，無論是模具生產(chǎn)企業(yè)還是使用模具的企業(yè)，不斷改善治理，逐步實現(xiàn)信息化治理都是企業(yè)的共同要求與進(jìn)步和發(fā)展的方向。高質(zhì)量，要做到制品的高質(zhì)量，首先必須是模具的高質(zhì)量，保證制品的一致性也要好，而且還要保證壽命。高質(zhì)量模具與技術(shù)休戚相關(guān)。第2章 塑料的工藝性設(shè)計2.1 注塑模工藝干燥處理：如果儲存適當(dāng)則不需要干燥處理。熔化溫度：220275，注意不要超過275。模具溫度：4080，建議使用50。結(jié)晶程

16、度主要由模具溫度決定。注射壓力：可大到1800bar。注射速度：通常，使用高速注塑可以使部壓力減小到最小。如果制品表面出現(xiàn)了缺陷，那么應(yīng)使用較高溫度下的低速注塑。流道和澆口：對于冷流道，典型的流道直徑圍是47mm。建議使用通體為圓形的注入口和流道。所有類型的澆口都可以使用。典型的澆口直徑圍是11.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。對于邊緣澆口，最小的澆口深度應(yīng)為壁厚的一半；最小的澆口寬度應(yīng)至少為壁厚的兩倍。PP材料完全可以使用熱流道系統(tǒng)。成型時間：注射時間 20s60s高壓時間 0s3s冷卻時間 20s90s總周期 50s160s2.2 化學(xué)和物理特性PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要

17、更堅硬并且有更高的熔點(diǎn)。由于均聚物型的PP溫度高于0以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入14%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強(qiáng)的抗沖擊強(qiáng)度。PP的強(qiáng)度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進(jìn)行改性。PP的流動率MFR圍在140。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對于一樣MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)

18、晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.82.5%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。2.3 塑件的尺寸與公差2.3.1 塑件的尺寸塑件尺寸的大小受制于以下因素：1）取決于用戶的使用要求。2）受制于塑件的流動性。3）受制于塑料熔體在流動充填過程中所受到的結(jié)構(gòu)阻力。2.3.2 塑件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)1）影響塑件尺寸精度的因素主要有：塑料材料的收縮率與其波動。2）塑件

19、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。3）模具因素（含模具制造、模具磨損與壽命、模具的裝配、模具的合模與模具設(shè)計的不合理所可能帶來的形位誤差等）。4）成型工藝因素（模塑成型的溫度T、壓力p、時間t與取向、結(jié)晶、成型后處理等）。5)成型設(shè)備的控制精度等。其中，塑件尺寸精度主要取決于塑料收縮率的波動與模具制造誤差。題中沒有公差值，則我們按未注公差的尺寸許偏差計算，查表取MT5。2.3.3 塑件的表面質(zhì)量塑件的表面質(zhì)量包括塑件缺陷、表面光澤性與表面粗糙度，其與模塑成型工藝、塑料的品種、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨損程度等相關(guān)。模具型腔的表面粗糙度通常應(yīng)比塑件對應(yīng)部位的表面粗糙度在數(shù)值上要低1-2級。第3章 注射成型

20、機(jī)的選擇3.1注塑機(jī)的種類1956年制造出世界上第一臺往復(fù)螺桿式注塑機(jī),這是注塑成型工藝技術(shù)的一大突破,目前注塑機(jī)加工的塑料量是塑料產(chǎn)量的30%;注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個塑料機(jī)械產(chǎn)量的50%.成為塑料成型設(shè)備制造業(yè)中增長最快,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一.注塑機(jī)的分類方式很多,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法，常用的說法有:1）按設(shè)備外形特征分類:臥式,立式,直角式,多工位注塑機(jī)；2）按加工能力分類:超小型,小型,中型,大型和超大型注塑機(jī)。此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類,但日常生活中用的較少。3.2注塑機(jī)基本參數(shù)：注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量,注射壓力,注射速度,塑化能力,鎖模力,合模裝置的基本尺

21、寸,開合模速度,空循環(huán)時間等.這些參數(shù)是設(shè)計,制造,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù)。1)公稱注塑量；指在對空注射的情況下,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時,注射裝置所能達(dá)到的最大注射量,反映了注塑機(jī)的加工能力。2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴,澆道和型腔時的流動阻力,螺桿(或柱塞)對熔料必須施加足夠的壓力,我們將這種壓力稱為注射壓力。3)注射速率；為了使熔料與時充滿型腔,除了必須有足夠的注射壓力外,熔料還必須有一定的流動速率,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。常用的注射速率如表(1)所示。表1注射量與注射時間的關(guān)系注射量/CM1252505001000200040006000100

22、00注射速率/CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2000注射時間/S 1 1.25 1.5 1.75 2.25 3 3.75 54)塑化能力；單位時間所能塑化的物料量.塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個成型周期配合協(xié)調(diào),若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時間長,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力,反之則會加長成型周期。5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對模具所能施加的最大夾緊力,在此力的作用下模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸,拉桿空間,模板間最大開距,動模板的行程,模具最大厚度與最小厚度等.這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸圍。7)開合模速度；為使模具

23、閉合時平穩(wěn),以與開模,推出制件時不使塑料制件損壞,要求模板在整個行程中的速度要合理,即合模時從快到慢,開模時由慢到快在到停。8)空循環(huán)時間；在沒有塑化,注射保壓,冷卻,取出制件等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需的時間。根據(jù)模具設(shè)計與制造簡明手冊選擇注射機(jī)XS-ZY-500螺桿式注射機(jī)，其參數(shù)如下：額定注射量：200螺桿直徑：50mm注射壓力：104Mpa鎖模力：3500KN模板行程：500mm模具最大厚度：350mm模具最小厚度：200mm模板尺寸：598520mm拉桿空間：448370mm定位孔直徑：750mm合模方式：液壓機(jī)械第4章 型腔布局與分型面設(shè)計4.1 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定，

24、應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀與尺寸、質(zhì)量、批量大小、交貨長短、注射能力、模具成本等要求來綜合考慮。根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力F的要求來確定型腔數(shù)目n ，即 n式中 F注射機(jī)額定鎖模力（N）P型腔塑料熔體的平均壓力（MPa）A1、A2分別為澆注系統(tǒng)和單個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2）大多數(shù)小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔數(shù)原則上不超過4個，生產(chǎn)中如果交貨允許，我們根據(jù)上述公式估算，采用一模二腔。4.2 型腔的布局考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以與出模方式的設(shè)計，模具的型腔排列方式如下圖所示：圖1 型腔的布局4.3 分型面的設(shè)計分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模與簡化模

25、具的結(jié)構(gòu)，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)工藝性與精度、嵌件位置形狀以與推出方法、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)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。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)對成型面積的影響。7)對排氣效果的影響。8)對側(cè)向抽芯的影響。圖2 塑料碗與分型面第5章 澆注系統(tǒng)設(shè)計5.1 主流道設(shè)計主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流

26、動通道。形狀結(jié)構(gòu)如圖(3)示圖3 主流道形狀結(jié)構(gòu)其設(shè)計要點(diǎn)：1)主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63m，且加工時應(yīng)沿道軸向拋光。2）主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑R1大12 mm；球面凹坑深度35mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.51mm；一般d=2.55mm。3）主流道末端呈圓無須過渡，圓角半徑r=13mm。4）主流道長度L以小于60mm為佳，最長不宜超過95mm。5）主流道常開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上；其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度5357HRC。5.2 主流道襯套的固定因為采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的

27、面板上。定位圈也是標(biāo)準(zhǔn)件，外徑為150mm，徑31.5mm。具體固定形式如圖(4)所示：圖4 定位圈固定形式5.3分流道的設(shè)計分流道是脫澆板下水平的流道。為了便于加工與凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形梯形U形半圓形與矩形等，工程設(shè)計中常采用梯形截面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，一般采用下面的經(jīng)驗公式可確定其截面尺寸：（式1） （式2）式中 B梯形大底邊的寬度（mm） m塑件的重量（g） L分流道的長度（mm） H梯形的高度（mm）質(zhì)量大約58.5g，分流道的長度預(yù)計設(shè)計成190mm長，且有2個型腔，所以 取B為15mm=10 取H為10mm根據(jù)實

28、踐經(jīng)驗，PP塑料分流道截面直徑為4.89.5。所以我們可以選擇截面直徑為9.5mm，H=6.3mm。梯形小底邊寬度取8mm，其側(cè)邊與垂直于分型面的方向約成7。另外由于使用了水口板（即我們所說的定模板和中間板之間再加的一塊板），分流道必須做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脫模。圖5分流道梯形截面如下圖（5）所示：1）分流道長度分流道要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計成直的，總長190mm。2）分流道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)較為理想，因面分流道的表面粗糙度Ra并不

29、要求很低，一般取1.6m左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。3）分流道表面粗糙度分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式, 如圖(1)所示。5.4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，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀與尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大。5.4.1 澆口

30、的選用它是流道系統(tǒng)和型腔之間的通道,這里我們采用點(diǎn)澆口：1) 澆口在成形自動切數(shù)斷，故有利于自動成形。2) 澆口的痕跡不明顯，通常不必后加工。3) 澆口之壓力損失大，必須高之射出壓力。4) 澆口部份易被固化之殘錙樹脂堵隹。它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。5.4.2 澆口位置的選用模具設(shè)計時，澆口的位置與尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能與質(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(rèn)

31、真考慮澆口位置的選擇，如圖（6）所示。通常要考慮以下幾項原則：1) 盡量縮短流動距離。2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。3) 必須盡量減少熔接痕。4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5) 考慮分子定向影響。6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8）注意對外觀質(zhì)量的影響。圖6 塑料碗澆口位置5.4.3 澆注系統(tǒng)的平衡對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑件形狀與模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀與截面尺寸一樣（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流

32、量與成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀與截面尺寸都一樣。5.4.4 排氣的設(shè)計排氣槽的作用主要有兩點(diǎn)。一是在注射熔融物料時，排除模腔的空氣；二是排除物料在加熱過程中產(chǎn)生的各種氣體。越是薄壁制品，越是遠(yuǎn)離澆口的部位，排氣槽的開設(shè)就顯得尤為重要。另外對于小型件或精密零件也要重視排氣槽的開設(shè)，因為它除了能避免制品表面灼傷和注射量不足外，還可以消除制品的各種缺陷，減少模具污染等。那么，模腔的排氣怎樣才算充分呢？一般來說，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上卻未留下焦斑，就可以認(rèn)為模腔的排氣是充分的。適當(dāng)?shù)亻_設(shè)排氣槽；

33、可以大大降低注射壓力、注射時間。保壓時間以與鎖模壓力，使塑件成型由困難變?yōu)槿菀?，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，降低機(jī)器的能量消耗。其設(shè)計往往主要靠實踐經(jīng)驗，通過試模與修模再加以完善，此模我們利用模具零部件的配合間隙與分型面自然排氣。第6章 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，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時與塑件間還發(fā)生摩擦。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(qiáng)度、剛度與較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和

34、塑件的結(jié)構(gòu)與使用要求，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(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計6.1.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型產(chǎn)品外形的主要部件。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隨產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和模具的加工方法而變化。鑲拼的組合方式的優(yōu)點(diǎn)：對于形狀復(fù)雜的型腔，若采用整體式結(jié)構(gòu)，比較難加工。所以采用組合式的凹模結(jié)構(gòu)。同時可以使凹模邊緣的材料的性能低于凹模的材料，避免了整體式凹模采用一樣的材料不經(jīng)濟(jì)，由于凹模的鑲拼結(jié)構(gòu)可以通過間隙利于排氣，減少母模熱變形。對于母模中易磨損的部

35、位采用鑲拼式，可以方便模具的維修，避免整體的凹模報廢。組合式凹模簡化了復(fù)雜凹模的機(jī)加工工藝，有利于模具成型零的熱處理和模具的修復(fù)，有利于采用鑲拼間隙來排氣，可節(jié)省貴重模具材料。圖7 凹模6.1.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計整體嵌入式型芯，適用于小型塑件的多腔模具與大中型模具中。最常用的嵌入裝配方法是臺肩墊板式，其他裝配方法還有通孔螺釘聯(lián)接式，沉孔螺釘聯(lián)接式。圖8 型芯6.2 成型零件工作尺寸計算所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達(dá)到高精度，為了計算簡便，規(guī)定：6.2.1 塑件的公差塑件的公差規(guī)

36、定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負(fù)值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標(biāo)注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取。6.2.2 模具制造公差實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的，即z=，而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“+z”,型芯尺寸不斷減小則取“-z”，中心距尺寸取“”?，F(xiàn)取。6.2.3 模具的磨損量實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，對于大型塑件則取以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損量c=0。6.2.4塑件的收縮率塑件成型后的收縮

37、率與多種因素有關(guān)，通常按平均收縮率計算。=%=2% 6.2.5模具在分型面上的合模間隙由于注射壓力與模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當(dāng)模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.020.1mm。1）外型尺寸（mm）圖9 塑料碗外型尺寸根據(jù)公式： LM=D1M=116.445D2M=56.45根據(jù)公式 ： HM=H1M=57.65H2M=2.932） 腔尺寸（mm）根據(jù)公式 ： M=1m=2m=根據(jù)公式 ： M=1M=51.432M=4.24第7章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)：1）小型模具一般只設(shè)置兩根導(dǎo)柱，

38、當(dāng)其元合模方位要求，采用等徑且對稱布置的方法，若有合模方位要求時，則應(yīng)采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。大中型模具常設(shè)置三個或四個導(dǎo)柱，采取等徑不對稱布置，或不等徑對稱布置的形式。2）直導(dǎo)套常應(yīng)用于簡單模具或模板較薄的模具；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；型帶頭導(dǎo)套主要應(yīng)用于推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向中。3）導(dǎo)向零件應(yīng)合理分布在模具的周圍或靠近邊緣部位；導(dǎo)柱中心到模板邊緣的距離一般取導(dǎo)柱固定端的直徑的11.5倍；其設(shè)置位置可參見標(biāo)準(zhǔn)模架系列。4）導(dǎo)柱常固定在方便脫模取件的模具部分；但針對某些特殊的要求，如塑件在動模側(cè)依靠推件板脫模，為了對推件板起到導(dǎo)向與支承作用，而在動

39、模側(cè)設(shè)置導(dǎo)柱。5）為了確保合模的分型面良好貼合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套在分型面處應(yīng)設(shè)置承屑槽；一般都是削去一個面，或在導(dǎo)套的孔口倒角，6）導(dǎo)柱工作部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出68mm，以確保其導(dǎo)向作用。7）應(yīng)確保各導(dǎo)柱、導(dǎo)套與導(dǎo)向孔的軸線平行，以與同軸度要求，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至損壞導(dǎo)向零件。8）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7（低精度時可采用H8/f8或H9/f9）；導(dǎo)柱固定部分的配合精度采用H7/k6（或H7/m6）。導(dǎo)套與安裝之間一般用H7/m6的過渡配合，再用側(cè)向螺釘防止其被拔出。9) 對于生產(chǎn)批量小、精度要求不高的模具，導(dǎo)柱可直接與模板上加工的導(dǎo)向孔配合。通常導(dǎo)向孔應(yīng)做志通孔；如

40、果型腔板特厚，導(dǎo)向孔做成盲孔時，則應(yīng)在盲孔側(cè)壁增設(shè)通氣孔，或在導(dǎo)柱柱身、導(dǎo)向孔開口端磨出排氣槽；導(dǎo)向孔導(dǎo)滑面的長度與表面粗糙度可根據(jù)同等規(guī)格的導(dǎo)套尺寸來取，長度超出部分應(yīng)擴(kuò)徑以縮短滑配面。7.1導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)柱如圖（10）所示：圖10 導(dǎo)柱7.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)套如圖（11）所示：圖11 導(dǎo)套第8章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計8.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計的總體原則1）要求在開模過程中塑件留在動模一側(cè)，以便推出機(jī)構(gòu)盡量設(shè)在動模一側(cè)，從而簡化模具結(jié)構(gòu)。2）正確分析塑件對模具包緊力與粘附力的大小與分布，有針對性地選擇合理的推出裝置和推出位置，使脫模力的大小與分布與脫模阻力一致；推出力作用點(diǎn)應(yīng)靠近塑件對凸模包緊力最大的位

41、置，同時也應(yīng)是塑件剛度與強(qiáng)度最大的位置；力的作用面盡可能大一些，以防止塑件在被推出過程中變形或損壞。3）推出位置應(yīng)盡可能設(shè)在塑件部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位，以力求良好的塑件外觀。4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單，動作可靠（即：推出到位、能正確復(fù)位且不與其他零件相干涉，有足夠的強(qiáng)度與剛度），遠(yuǎn)動靈活，制造與維修方便。8.2推桿設(shè)計圖12 推桿8.2.1 推桿的形狀如圖(12)所示8.2.2 推桿的位置與布局1）應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的部位，均勻布置。2）應(yīng)保證塑件被推出時受力均勻，推出平衡，不變形；當(dāng)塑件各處脫模阻力一樣時，則均勻布置；若某個部位脫模阻力特大，則該處應(yīng)增加推數(shù)目。3）推桿應(yīng)盡可能設(shè)在塑件厚壁、

42、凸緣、加強(qiáng)等塑件強(qiáng)度、剛度較大處；當(dāng)結(jié)構(gòu)特殊，需要推在薄壁處時，可采用盤狀推桿以增大接觸面積。4）推桿的設(shè)置不應(yīng)影響凸模強(qiáng)度與壽命。當(dāng)推在端面則距型芯側(cè)壁10.13mm；當(dāng)推桿設(shè)置在型芯部推在塑件部時，推桿孔距型芯側(cè)壁23mm。5）在模排氣困難的部位應(yīng)設(shè)置推桿，以利于用配合間隙排氣。6）若塑件上不允許有推桿痕跡時，可在塑件外側(cè)設(shè)置溢料槽，從而靠推桿推在溢料槽的凝料上而帶塑件。8.3推件板設(shè)計的要點(diǎn)1）推件板與型芯應(yīng)呈310的推面配合，以減少遠(yuǎn)動摩擦，并起輔助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.200.25mm的間隙，以防止兩者間的擦傷而或卡死，推件板與型芯間的配合間隙以不產(chǎn)

43、生塑料溢料為準(zhǔn)，塑料的最大溢料間隙可查表，推件板與型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。2）推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造，對要求比較高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5355HRC，有時也可以在推件板上鑲淬火襯套以延長壽命。3）當(dāng)用推件板脫出元通孔的大型深腔殼體類塑件時，應(yīng)在型芯上增設(shè)一個進(jìn)氣裝置，以避免塑件脫模時在型芯與塑件間形成真空。4) 推件板復(fù)位后，在推板與動模座板間應(yīng)留有為保護(hù)模具的23mm空隙。8.4開模行程與推出機(jī)構(gòu)的校核對雙分型面注射模，開模行程為：S機(jī)H=H1+H2+a+(510)mm式中，H1為塑件推出距離H2包括澆注系統(tǒng)在的塑件高度S機(jī)注射機(jī)移

44、動板最大的行程H所需開模行程a中間板與定模分開距離其開模行程H應(yīng)小于動模移動板與定模固定板之間的最大距離S0減去模具厚度H1，即，HS0-H1對于雙分型面注射模HS0-8.5澆注系統(tǒng)凝料脫模機(jī)構(gòu)流道凝料的脫模方式，這里采用三板式脫模，點(diǎn)澆口時料的澆注系統(tǒng)能夠利用開模動作實現(xiàn)塑件與流道凝料的自動分離，同時利用塑件對凸模的包緊力將塑件與流道凝料拉斷。表2工藝卡片制品名稱塑料碗預(yù)熱和干燥溫度t(C)90注射壓力P（MPa）70-100制品材料PP時間r(h)1注射時間t注(s)20-60制品體積65cm3料筒溫度t(C)前段160-180保壓時間t保(s)0-3制品質(zhì)量58.5g中段180-200冷

45、卻時間t冷(s)20-90投影面積103.81cm2后段200-220生產(chǎn)周期t(s)50-160成型方法注射成型噴嘴溫度t(C)后處理注射機(jī)類型螺桿式模具溫度t(C)80-90制造批量中等批量結(jié)束語這次的畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年中的最后一個環(huán)節(jié)，是對三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)的知識一個匯總和概括，使我們每個人都能總合運(yùn)用所學(xué)的知識進(jìn)行設(shè)計。就我個人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了許多知識，對模具的設(shè)計與制造有了極為深刻的認(rèn)識，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，讓我感慨頗深，主要體會有以下幾點(diǎn)： 1、扎實的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計的基礎(chǔ)。由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計又或多或少的用到了

46、這些知識，從而迫使我再次回顧以前的課程，并加深了對這些課程的理解，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計與制造步驟，模具材料的正確選用等。2理論與實踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等實踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計，從而使理論與實踐嚴(yán)重脫節(jié)，在作設(shè)計的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以與自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)

47、計得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請教，我了解到設(shè)計要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計正是對實踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。3、對模具設(shè)計中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識在設(shè)計工作中，要不斷對安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。4、電腦成為設(shè)計中重要的輔助工具。由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計中計算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，通過計算機(jī)輔助繪圖和計算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便

48、快捷，在本次設(shè)計時，要求計算機(jī)繪圖，從而對AUTOCAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對WORD等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計的必備工具，這對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5、設(shè)計態(tài)度直接決定著設(shè)計質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計一般時間都足夠，但足夠的時間不一定都能設(shè)計出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實事，才能正確對待設(shè)計，才有可能取得設(shè)計。即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會遇到一些問題或麻煩，如機(jī)器損壞或零件老化等一系列問題時，這時就要靠自己以前所學(xué)的知識和積累的經(jīng)驗去解決它。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格低廉的產(chǎn)品將開發(fā)出來并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計思想，重視對自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計能力的培養(yǎng)；增加設(shè)計方面的知識而努