【畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文】模具畢業(yè)設(shè)計(jì)碟形螺帽模具造型設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)〔畢業(yè)論文〕系別：機(jī)電工程系專(zhuān)業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)生學(xué)號(hào)：碟形螺帽模具造型設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)地點(diǎn)：起迄日期：2021.9.20~2021.11.20

畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)姓名一、課題名稱(chēng)：碟形螺帽模具造型設(shè)計(jì)二、主要技術(shù)指標(biāo)：1.塑件外表無(wú)痕，無(wú)毛刺，螺紋能正常旋合2.無(wú)標(biāo)注尺寸公差取MT5級(jí)精度3.采用注射成型，大批量生產(chǎn)4.對(duì)塑件三維造型與模具設(shè)計(jì)與制造〔模內(nèi)齒輪齒條抽芯〕三、工作內(nèi)容和要求：1.擬定該塑件的工藝方案；完成注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算工作2.使用AutoCAD繪制模具裝配圖〔繪圖比例1：1，打印在A3圖紙上〕一張，繪制型腔、型芯零件圖及重要零部件〔繪圖比例1：1，打印在A4圖紙上〕共張3.用UG等相關(guān)軟件進(jìn)行型腔布置、分型面確定、成形零件和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等4.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)〔不少于4000字〕；要上交電子文檔和打印文檔四、主要參考文獻(xiàn)：【1】齊曉杰.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006-7【2】屈昌華.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，北京：高等教育出版社，2006-7【3】王剛，單巖.Moldflow6.1模具分析應(yīng)用實(shí)例，北京：清華大學(xué)出版社，2005-6【4】詹友剛.Pro/E模具設(shè)計(jì)教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006-7【5】宋志國(guó).UGNX4實(shí)例教程，北京：人民郵局出版社，2021-1學(xué)生〔簽名〕年月日指導(dǎo)教師〔簽名〕年月日教研室主任〔簽名〕年月日系主任〔簽名〕年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)〔論文題目〕碟形螺帽模具造型設(shè)計(jì)一、選題的背景和意義：塑料螺帽由于具有質(zhì)輕、價(jià)廉、不容易生銹等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于家具、玩具、汽車(chē)、和一些機(jī)械裝置中，并且甚至代替了一些金屬螺帽，所以說(shuō)隨著當(dāng)今社會(huì)的開(kāi)展、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與創(chuàng)新，更重要是一些新興產(chǎn)業(yè)的誕生，如材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)等相關(guān)方面的創(chuàng)興開(kāi)展與研究的成果說(shuō)明，未來(lái)螺帽的開(kāi)展必將趨向于塑料方向的衍生，就此，作為螺帽的形狀與功能的研究必將是一個(gè)很重要的話(huà)題。目前有關(guān)塑料螺帽的成型研究也相對(duì)廣泛，對(duì)于形狀的研究到時(shí)沒(méi)有多少起色，在此對(duì)蝶形的螺帽進(jìn)行相關(guān)研究。在注射生產(chǎn)實(shí)際中，塑料注射成形過(guò)程中有很多復(fù)雜的問(wèn)題在模具設(shè)計(jì)階段很難根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷的。塑料的流動(dòng)性千差萬(wàn)別，制品和模具的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，工藝條件各不相同憑有限的經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的公式難以對(duì)對(duì)這些因素做全面的考慮和處理，而且設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)的積累和公式的總結(jié)也往往跟不上塑料材料的開(kāi)展和制品復(fù)雜過(guò)程及精度的提高。螺帽將是是日常生活中常用的根本品，對(duì)它的注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，有一定的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也是鍛煉根本模具設(shè)計(jì)方法的重要手段。二、課題研究的主要內(nèi)容：塑料模具設(shè)計(jì)制造過(guò)程復(fù)雜，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法存在的模具設(shè)計(jì)精度低、反復(fù)次數(shù)多、周期長(zhǎng)等問(wèn)題，須用先進(jìn)的CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足快速設(shè)計(jì)的要求。使用典型的三維設(shè)計(jì)軟件UG及注塑模具專(zhuān)家系統(tǒng)Moldwizard和流動(dòng)模擬軟件Moldflow6.1進(jìn)行模具分析和設(shè)計(jì)，課題要求對(duì)塑件三維造型與模具設(shè)計(jì)與制造〔模內(nèi)齒輪齒條抽芯〕，包括擬定該塑件的工藝方案，完成注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算工作，繪制型腔、型芯零件圖及重要零部件圖，用UG等相關(guān)軟件進(jìn)行型腔布置、分型面確定、成形零件和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。確定動(dòng)、定模板及型腔、型芯的尺寸，選取相應(yīng)的模架。利用Moldflow6.1對(duì)澆注系統(tǒng)整個(gè)注塑過(guò)程填充、冷卻等進(jìn)行了模擬分析，確定合理的填充時(shí)間、流速、溫度、壓力等參數(shù)；計(jì)算分析合理的收縮率，得出合理的型腔參數(shù)等。三、主要研究〔設(shè)計(jì)〕方法論述：在獲取碟形螺帽實(shí)物模型的情況下，首先對(duì)碟形螺帽進(jìn)行UG建模，對(duì)碟形螺帽的塑料工藝進(jìn)行分析，主要包括碟形螺帽的形狀與尺寸，對(duì)塑件的精度進(jìn)行考慮，然后選擇適宜的材料并參照其工藝參數(shù)作下一步的設(shè)計(jì)。其次就是凹凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要有凹凸模的配合、凹凸模的精度和凹凸模的尺寸的計(jì)算。最后就是型腔和模具冷卻系統(tǒng)確實(shí)定、分型面的設(shè)計(jì)以及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。1、根據(jù)零件圖紙或者實(shí)物，成零件的三維建模。2、進(jìn)行注塑設(shè)計(jì)〔確定注塑方式、材料、布局、澆注形式等〕。3、在MOLDFLOW中完成根本零件的注塑模擬分析。4、根據(jù)模擬分析，修改零件的根本模型，以及確定根本的注塑模具結(jié)構(gòu)。5、在UG中完成注塑模具的部件及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及三維模型裝配。6、完成注塑模具的裝配零件圖。四、設(shè)計(jì)〔論文〕進(jìn)度安排：時(shí)間工作內(nèi)容9.20~10.3完成開(kāi)題報(bào)告10.4~10.17進(jìn)行對(duì)零件的分析與建模工作，完成零件的零件圖設(shè)計(jì)10.18~10.24使用UGModlflow6.1進(jìn)行設(shè)計(jì)模具系統(tǒng)，接受中期檢查10.25~10.31完成模具裝配工程圖,使用Moldflow6.1進(jìn)行模具注塑參數(shù)的優(yōu)化11.1~11.7準(zhǔn)備論文書(shū)寫(xiě),整理修改畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告11.8~11.20辯論評(píng)分五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：指導(dǎo)教師簽名：年月日六、系部意見(jiàn)：系主任簽名：年月日目錄0.引言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈71.塑件制品分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈81.1原材料性能分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈81.2制件尺寸精度分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈91.3制件外表質(zhì)量分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈101.4制件結(jié)構(gòu)工藝分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.注塑設(shè)備的選擇┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.1有關(guān)塑件的計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈102.2注塑機(jī)型號(hào)確實(shí)定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈103.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈113.1型腔數(shù)目確實(shí)定與配置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈113.2分型面確實(shí)定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈113.3型芯、型腔確實(shí)定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈123.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈133.5推出機(jī)構(gòu)確實(shí)定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈153.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)確實(shí)定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈163.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈183.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈193.9關(guān)于Moldfiow重要分析圖┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈204.注塑機(jī)參數(shù)量的校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈214.1注塑量的校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈214.2型腔數(shù)量確實(shí)定與校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈224.3最大注塑壓力的校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈224.4模具與注塑機(jī)安裝部件的校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈224.5開(kāi)模行程校核┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈235.重要部件與模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈235.1重要部件的實(shí)體圖、尺寸圖、裝配圖┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈235.2模具的總裝配圖及零件圖┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈246.結(jié)論┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈25參考文獻(xiàn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈26致謝┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈26附錄圖┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈26碟形螺帽模具造型設(shè)計(jì)摘要：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。模具被廣泛的使用在各種材料加工工業(yè)生產(chǎn)中。塑料螺帽的設(shè)計(jì)與制造在當(dāng)今螺帽的生產(chǎn)中也在占領(lǐng)這重要的地位，所以說(shuō)對(duì)于塑料螺帽設(shè)計(jì)與制造的研究與討論也是必不可少的。關(guān)于塑料蝶形螺帽的設(shè)計(jì)是比擬有代表性，因?yàn)槠溆袃?nèi)部螺紋，所以需要用到齒輪與齒條，因此為了方便加工與制造所以應(yīng)采用一模一腔側(cè)抽芯的制造方式最為適宜。在制造前要先做相關(guān)的設(shè)計(jì)，并計(jì)算相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)相關(guān)應(yīng)用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)并檢測(cè)，從中選擇最正確方式進(jìn)行模具的制造。關(guān)鍵詞：模具螺帽螺紋齒輪齒條ABSTRACT：Moldisusingitsspecificshapetoforminghascertainshapesandsizesofproductsofthetools.Moldiswidelyusedinallkindsofmaterialsprocessingindustrialproduction.Plasticnutsinthedesignandmanufactureintoday'snutsintheproductionofthisimportantoccupationinplace,sosaythatforplasticnutsdesignandmanufactureofresearchanddiscussionisalsoessential.Wingnutsaboutplasticdesignismorerepresentative,becausetheinternalthread,soneedtousegearandrack,soinordertofacilitatetheprocessingandmanufacturingshouldbeadoptedsoexactlyachambersidecore-pullingmanufacturingmodeismostappropriate.Inmanufacturingbeforeyoudorelateddesign,andcalculationrelateddesigndata,throughtherelevantapplicationsoftwaredesignandtesting,tochoosethebestwayformouldmanufacturing.Keywords:mouldnutsthreadgearrack0.引言本設(shè)計(jì)題目是螺帽注塑工藝分析及模具設(shè)計(jì)，當(dāng)今社會(huì)螺絲的使用是無(wú)處不在，不管是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)或者是第三產(chǎn)業(yè)都是不可或缺的零件，隨著在不同生產(chǎn)中的使用情況它也有大小的區(qū)分，但至于它們的作用同樣都是至關(guān)重要的。隨著現(xiàn)代化的建設(shè)與開(kāi)展，不同新型產(chǎn)業(yè)的建設(shè)，需求也是在不斷的創(chuàng)新與突破，所以新能源性環(huán)保性產(chǎn)品的需求是日益增長(zhǎng)，對(duì)于螺絲的材質(zhì)、螺絲的造型的要求也是日益嚴(yán)格，不言而喻螺帽的生產(chǎn)也得趕上時(shí)代的步伐。螺絲是鎖緊零件，對(duì)于螺帽起到的不僅是緊固的作用，而且也起到了在一定情況下的防銹保護(hù)的作用。因此，螺帽的材質(zhì)與造型的研究也是必不可少的。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展，人們對(duì)塑料制品的需求日益提高，作為塑料制品成型加工中最為普遍的注塑成型工藝技術(shù)，在不斷注入高新技術(shù)的根底上，今年來(lái)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，塑料注塑制品已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢啥倘钡挠闷?，且?duì)其需求程度越來(lái)越大。?塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)?是我們最主要的專(zhuān)業(yè)課之一，對(duì)理論知識(shí)的扎實(shí)掌握為本次設(shè)計(jì)打下了良好的根底。我們還學(xué)習(xí)了有關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)的各種軟件，如UG、Moldfiow、CAD等。三年來(lái)的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)掌握了足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。為了更好的完本錢(qián)次畢業(yè)設(shè)計(jì)，每位同學(xué)都有經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)老師全程指導(dǎo)，同時(shí)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有各種設(shè)備和儀器可供我們參考，如注塑機(jī)、線切割機(jī)床等。學(xué)校圖書(shū)館有大量的資料可供我們參考。總之，在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下，在學(xué)院提供各種資源的環(huán)境下，我們根據(jù)所給塑件設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理的、適用的注塑模具。1.塑件制品分析1.1原材料性能分析〔1〕PP的性能PP為結(jié)晶型高聚物，常用塑料中PP最輕，密度僅為0.91g/cm3〔比水小〕。通用塑料中，PP的耐熱性最好，其熱變形溫度為80～100℃，能在沸水中煮。PP有良好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱(chēng)百折膠。PP的綜合性能優(yōu)于PE料。PP產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。PP的缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性缺乏、耐候性差、易產(chǎn)生銅害，它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后，易老化、變脆、易變形。PP一直是制造纖維的主要原料，這是因?yàn)樗闹芰?、耐磨損、耐化學(xué)品性能以及有利的經(jīng)濟(jì)條件。PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅(jiān)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(shí)非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是參加1～4%乙烯的無(wú)規(guī)那么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，但是也有更強(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，這種材料的外表剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題〔2〕PP的工藝特點(diǎn)PP在熔融溫度下有較好的流動(dòng)性，成型性能好，PP在加工上有兩個(gè)特點(diǎn)：其一：PP熔體的粘度隨剪切速度的提高而有明顯的下降〔受溫度影響較小〕；其二：分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率。PP的加工溫度在220～275℃，注意不要超過(guò)275℃左右較好，它有良好的熱穩(wěn)定性〔分解溫度為310℃〕，但高溫下〔270-300℃〕，長(zhǎng)時(shí)間停留在炮筒中會(huì)有降解的可能。因PP的粘度隨著剪切速度的提高有明顯的降低，所以提高注射壓力和注射速度會(huì)提高其流動(dòng)性，改善收縮變形和凹陷。模溫〔40～80℃〕〔3〕PP的PVC參數(shù)見(jiàn)表1-1：表1-1PP的PVC參數(shù)密度0.90～0.91g硬度SG1～SG7使用溫度80成型收縮率0.6～1.5%模具溫度20～50成型溫度160～220料筒溫度后段：180℃～190℃中段：220℃～240℃前段：220℃～噴嘴溫度170℃～注射壓力0.5MP成型時(shí)間：總周期：30～65S注射時(shí)間：3～10S保壓時(shí)間：4～15S冷卻時(shí)間：20～40S1.2制件尺寸精度分析對(duì)于螺帽的尺寸一般要求不高，此標(biāo)注尺寸公差為MT5級(jí)精度，所以在模具設(shè)計(jì)和制造中要嚴(yán)格保證此尺寸精度的要求即可。1.3制件外表質(zhì)量分析件外表無(wú)痕，無(wú)毛刺，螺紋能正常旋合1.4制件結(jié)構(gòu)工藝分析根據(jù)零件圖的要求利用三維造型軟件UG建造出塑料蝶形螺帽的結(jié)構(gòu)圖，如圖1-1所示：圖1-1塑料蝶形螺帽2.注塑設(shè)備的選擇除了模具的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和一些根本參數(shù)和尺寸外，模具的型腔數(shù)、需用的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)需要的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝固定尺寸以及開(kāi)模行程等都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密節(jié)相關(guān)，如果兩者不相匹配，那么模具無(wú)法使用，為此，必須對(duì)兩者之間有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行較核，并通過(guò)較核來(lái)設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號(hào)。2.1有關(guān)塑件的計(jì)算根據(jù)所畫(huà)出的三維UG圖可知塑件的相關(guān)數(shù)據(jù)得：體積=4.7473034〔cm3〕曲面面積=30.308168〔cm2〕密度=0.91(g/cm3〕質(zhì)量=37.174(g)2.2注射機(jī)型號(hào)確實(shí)定根據(jù)塑件的體積初步選定用XS-Z-60型注塑機(jī)。SZ-60/40型注塑機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格如下表2-1所示：表2-1注塑機(jī)的主要參數(shù)理論注射容積(cm3〕60螺桿直徑(mm)30注射壓力(MPa)180注射速率(g/s)70塑化能力(g/s)35螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0—200鎖模力(kN)400拉桿有較距離(mm)220×300移模行程(mm)250模具最大厚度(mm)250模具最小厚度(mm)150鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)￠80噴嘴球半徑(mm)SR10噴嘴口孔徑(mm)￠3模板尺寸(mm)200×3153.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.1型腔數(shù)目確實(shí)定及配置確定模具型腔的方法有：根據(jù)鎖模力確定；根據(jù)最大注射量確定；根據(jù)塑件精度確定和經(jīng)濟(jì)性確定等。本零件從經(jīng)濟(jì)性和可行性方面考慮，采用一模一腔的結(jié)構(gòu)。3.2分型面確實(shí)定塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來(lái)，必須將模具型腔翻開(kāi)，也就是必須將模具分成兩局部，即：定模板和動(dòng)模板兩大局部。定模板和動(dòng)模板相接觸的面為分型面。如何確定分型面，需要考慮的因素比擬復(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(jì)、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(shí)應(yīng)綜合分析比擬，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原那么：①分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)盡量取塑料制件尺寸的最大處。而且應(yīng)該使塑料制件流在動(dòng)模局部，推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑料制件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，為了便于脫模，可將分型面選在塑料制件中間的部位，但此塑料制件外形有分型的痕跡。②分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。③分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。④分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯。⑤盡量防止側(cè)向抽芯。⑥使側(cè)向抽芯盡量短。有利于排氣。綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。中選定一個(gè)分型面后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問(wèn)題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。根據(jù)以上要求及塑料制件結(jié)構(gòu)特征，選定水平分型面。如圖3-1所示：圖3-1分型面3.3型芯、型腔確實(shí)定.一般情況下，當(dāng)分型面確定之后就可以確定型芯、型腔的形狀，但是此模具的設(shè)計(jì)中需要用到齒輪齒條的側(cè)抽型結(jié)構(gòu)，因此型芯、型腔的結(jié)構(gòu)中也就必須要考慮到齒輪齒條的運(yùn)動(dòng)空間。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得下列圖，如圖3-2齒輪側(cè)抽芯、型芯、型腔所示：圖3-2〔1〕齒輪側(cè)抽型芯圖3-2〔2〕型腔圖3-2〔3〕型芯3.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模一腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)注塑成型周期和塑料制件的質(zhì)量〔如外觀，物理性能，尺寸精度〕都有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原那么：①型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱(chēng)，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。②型腔和澆口的排列要盡可能地減少模具外形尺寸。③系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)〔太小那么壓力及熱量損失大，太大那么塑料消耗大〕：盡量減少?gòu)澱郏獗泶植诙纫?，以使熱量及壓力損失盡可能小。④對(duì)多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，及分流道盡可能平衡布置。⑤滿(mǎn)足型腔充滿(mǎn)的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。⑥澆口位置要適當(dāng)，盡量防止沖擊嵌件和細(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。為了更好的設(shè)計(jì)出澆口的造型與位置，我首先得確定塑件的最正確澆口位置，利用Moldfiow分析軟件得出塑件最正確澆口位置如圖3-3所示：圖3-3最正確澆口位置通過(guò)MOLDFLOW對(duì)最正確澆口位置的分析，如圖3-3可知塑件澆口位置最好是在藍(lán)色位置里面和外面都可。但是，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是一模一腔，綜合考慮，選擇點(diǎn)澆口。主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過(guò)的部位，它將注塑機(jī)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(dòng)，開(kāi)模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來(lái)，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開(kāi)在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)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。塑件外外表不許有澆口痕，又考慮取料順利，對(duì)塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動(dòng)減斷。采用帶直流道與分流道的潛伏式點(diǎn)澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計(jì)成錐形，錐度為2，內(nèi)外表的粗糙度為Ra0.63微米。主流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)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(jì)成圓錐形，因PP的流動(dòng)性為中性，故其錐度取2度，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為R0.63um。②在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，否那么會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多影響注射成形.根據(jù)以上所述，并依靠此模具設(shè)計(jì)的要求與簡(jiǎn)約的要求，可將此流道設(shè)計(jì)為如圖3-4所示：3.5推出機(jī)構(gòu)確實(shí)定在對(duì)塑料彎頭進(jìn)行脫模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原那么：①根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理選用推桿、推板、推管等推出機(jī)構(gòu)。圖3-4〔1〕流道圖3-4〔2〕澆口及對(duì)應(yīng)尺寸②頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)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。④假設(shè)頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上時(shí)，對(duì)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；否那么塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件裝配后使用時(shí)不影響外觀，設(shè)立三個(gè)推桿平衡布置，既到達(dá)了推出塑件的目的，又降低了加工本錢(qián)。注：推桿推出塑件，推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出0.1-0.2mm。采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過(guò)程中精度高，并且在此模具中容易加工得到，在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過(guò)程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計(jì)推桿，全部固定在頂桿固定板。推桿的位置選擇原那么(1)推桿位置應(yīng)選擇在脫模阻力最大處；(2)推桿位置選擇應(yīng)保證塑件推出時(shí)受力均勻；(3)推桿位置選擇應(yīng)注意塑件的強(qiáng)度和剛度；(4)推桿位置選擇應(yīng)考慮推桿本身的剛性。在脫模阻力最大的地方，塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。根據(jù)推桿本身的剛度和強(qiáng)度要求，推桿裝入模具后，起端面還應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.05～0.1mm。由于該產(chǎn)品屬于螺帽類(lèi)制件，壁厚適度，因此可以直接采用推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿如圖3-5所示：3.6導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的局部，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周?chē)?。?dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。圖3-5推桿位置定位作用：為防止裝配時(shí)方位搞錯(cuò)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?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?。塑件在注入型腔過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，防止凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干預(yù)而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改良后，其的配合可以進(jìn)行定位。本次設(shè)計(jì)按照模架標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)。如圖3-6所示：a導(dǎo)柱b導(dǎo)套圖3-6導(dǎo)柱導(dǎo)套及尺寸圖3.7排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)塑料熔體在填充模具的型腔過(guò)程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會(huì)產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時(shí)排出。否那么，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會(huì)引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿(mǎn)。因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣，所以無(wú)需設(shè)計(jì)排氣槽。如圖3-7為Moldfiow分析的氣穴圖：圖3-7氣穴圖3.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻水回路布置的根本原那么(1)冷卻水道應(yīng)盡量多；(2)截面尺寸應(yīng)盡量大；(3)冷卻水道離模具型腔外表的距離應(yīng)適當(dāng)；(4)適當(dāng)布置水道的出入口；(5)冷卻水道應(yīng)暢通無(wú)阻。另外，具冷卻系統(tǒng)的過(guò)程中，還應(yīng)同時(shí)遵循：①澆口處加強(qiáng)冷卻；②冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大；③冷卻水孔道不應(yīng)穿過(guò)鑲快或其接縫部位，以防漏水。④進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的反面。⑤冷卻水孔應(yīng)防止設(shè)在塑件的熔接痕處。⑥在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)冷卻水道直徑取8mm.由于模具結(jié)構(gòu)的限制，設(shè)計(jì)水道如圖3-8所示：圖3-8冷卻管道通過(guò)Moldfiow分析得出制品凍結(jié)時(shí)間圖3-9所示：圖3-9凍結(jié)時(shí)間圖3.9關(guān)于Moldfiow重要分析圖圖3-10填充時(shí)間圖3-11制品溫度圖3-12形變圖4.注射機(jī)參數(shù)量的校核4.1注射量的校核注射機(jī)一個(gè)注射周期內(nèi)所需注射量的塑料熔體的總量必須在注射機(jī)額定注射量的80%以?xún)?nèi)。在一個(gè)注射成形周期內(nèi)，需注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為制件和澆注系統(tǒng)兩部份容量或質(zhì)量之和，即：V=nVz+Vj或M=nmz+mj式中V〔m〕——一個(gè)成形周期內(nèi)所需射入的塑料容積或質(zhì)量(cm3或g〕；n——型腔數(shù)目Vz〔mz〕——單個(gè)塑件的容量或質(zhì)量(cm3或g〕。Vj〔mj〕——澆注系統(tǒng)凝料和飛邊所需塑料的容量或質(zhì)量(cm3或g〕。故應(yīng)使nVz+Vj≤0.8Vg或nmz+mj≤0.8mg式中Vg〔mg〕——注射機(jī)額定注射量(cm3或g〕。根據(jù)容積計(jì)算nVz+Vj=3.14×0.22×3.26+3.14×0.632×1.5+4.7473034≤0.8Vg可見(jiàn)注射機(jī)的注射量符合要求4.2型腔數(shù)量確實(shí)定和校核型腔數(shù)量與注射機(jī)的塑化率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外，還受塑件的精度和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)影響?？筛鶕?jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)n式中K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；mN——注射機(jī)允許的最大注射量；m2——澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量或體積〔g或cm3〕；m1——單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積〔g或cm3〕。所以需要n=1符合要求4.3最大注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力即為它的最高壓力pmax,應(yīng)該大于注射機(jī)成型時(shí)所調(diào)用的注射壓力，即：pmax﹥Kp0p0為注射壓力K——注射機(jī)的最大注射量的得用系數(shù)，一般取0.8；很明顯，上式成立，符合要求。4.4模具與注射機(jī)安裝部份的校核噴嘴尺寸注射機(jī)頭為球面，其球面半徑與相應(yīng)接觸的模具主流道始端凹下的球面半徑相適應(yīng)。模具厚度模具厚度H〔又稱(chēng)閉合高度〕必須滿(mǎn)足：Hmin﹤H﹤Hmax式中Hmin——注射機(jī)允許的最小厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距；Hmax——注