皂盒上蓋注塑模具設(shè)計說明書

1、<p>　　HUBEI UNIVERSITY OF EDUCATION</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題目 皂盒上蓋注塑模具設(shè)計 </p><p>　　專業(yè)班級 </p>&l

2、t;p>　　學(xué)號 </p><p>　　姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師姓名、職稱 </p><p>　　所屬助學(xué)單位 </p><p>&

3、lt;b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　生活中的塑料用品大都采用注射成型，為了保證這些塑料件的性能、質(zhì)量與可靠性及長期使用的穩(wěn)定性，注射成型出質(zhì)量較高、符合產(chǎn)品設(shè)計要求的塑料制品，必須對塑料材料、注塑設(shè)備與模具設(shè)計及注塑工藝以及注塑現(xiàn)場管理進行完善。而最本質(zhì)的是塑</p>

4、<p>　　料材料、注塑模具、注塑工藝和注塑設(shè)備這四項基本因素。設(shè)計塑料制品時，應(yīng)首先選定通用塑料材料，因為它的成本較低．其次應(yīng)根據(jù)所選擇的塑料材料、成品尺寸精度、件重、質(zhì)量要求以及預(yù)想的模具結(jié)構(gòu)選用適用的注塑機。在加工過程中，影響注塑制品的因素主要來自模具的溫度、注塑工藝控制，以及生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境溫度和濕度變化幅度。</p><p>　　通過對皂盒上蓋結(jié)構(gòu)的正確分析，設(shè)計了一副一模一腔的塑料模具。詳細地

5、敘述了模具成型零件包括：</p><p>　　關(guān)鍵詞：前模板：前模仁：后模板：后模仁：后模鑲件：斜導(dǎo)柱：滑塊：楔緊塊、側(cè)抽芯；斜頂銷等。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章確定模具結(jié)構(gòu)形式.........................6</p><p>　　1.1確定型腔數(shù)量及排列方

6、式......................6</p><p>　　1.2模具結(jié)構(gòu)形式的確定..........................7</p><p>　　第二章分型面位置的確定..........................8</p><p>　　第三章澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計..................9</p><

7、p>　　3.1主流道設(shè)計...................................9</p><p>　　3.1.1主流道尺寸.................................9</p><p>　　3.1.2主流道襯套的形式...........................9</p><p>　　3. 1.3主流道襯套的固定.

8、.........................10</p><p>　　3.2分流道設(shè)計...................................10</p><p>　　3.2. 1主分流道的形狀及尺寸......................11</p><p>　　3.2.2主分流道長度............................

9、...11</p><p>　　3.2.3冷料井的設(shè)計...............................11</p><p>　　3.2.4分流道的表面粗糙度.........................11</p><p>　　3.3澆口的設(shè)計...................................12</p><

10、p>　　3.3. 1澆口的選用...............................12</p><p>　　3.3.2澆口位置的選擇............................12</p><p>　　3.4澆注系統(tǒng)的平衡..............................13</p><p>　　第四章成型零件的設(shè)計與加工工藝.

11、.................13</p><p>　　4. 1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計..........................14</p><p>　　4.1.1型腔的設(shè)計.................................15</p><p>　　4.1.2行位的設(shè)計心...............................16&l

12、t;/p><p>　　4.1.3型心的設(shè)計.................................18</p><p>　　4.1.4型心鑲件的設(shè)計.............................19</p><p>　　4.2成型零件的加工工藝...........................20</p><p>　　4

13、.2. 1型芯的加工工藝............................21</p><p>　　4.2.2行位的加工工藝.............................11</p><p>　　4.2.3斜頂銷的加工工藝...........................22</p><p>　　4.2.4型腔的加工工藝............

14、.................23</p><p>　　4.2.5其它成型零件的加工.........................23</p><p>　　第五章側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計...................23</p><p>　　5. 1側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類....................23</p><p

15、>　　5.2抽芯距確定與抽芯力計算.......................24</p><p>　　5.3斜導(dǎo)柱的設(shè)計.................................24</p><p>　　第六章脫模推出機構(gòu)的設(shè)計.........................27</p><p>　　第七章模具的動作過程.............

16、................28</p><p>　　第八章設(shè)計小結(jié)...................................28</p><p>　　參考文獻.........................................31</p><p>　　結(jié)束語.......................................

17、....29</p><p>　　第一章確定模具結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　1 ．1確定型腔數(shù)最及排列方式</p><p>　　本產(chǎn)品是本人自行設(shè)計的，材料為ABs，型腔的數(shù)量是也由本人給定，就一模一腔，我已虛擬地定好了本產(chǎn)品的生產(chǎn)批量定為小批量生產(chǎn)和自己的注射機型號?？紤]到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計，模具的型腔和型心置于模具正中央．如上圖</

18、p><p><b>　　所示：</b></p><p>　　1.2模兵結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　由于塑件外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求一般，且裝配精度要求高，因此此模具將 斜滑機構(gòu)設(shè)在定模上故據(jù)此本模具在開模時定模板和定模座板先分開抽出側(cè)抽芯，模具將會有兩個分模面，一個分型面.</p><p><b>　　

19、`</b></p><p>　　第二章分型面位置的確定</p><p>　　對于這個制件來說，由于其結(jié)構(gòu)簡單，所以確定分型面不算很難。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。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原

20、則：</p><p>　　1)分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處．</p><p>　　2)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊</p><p>　　3)保證塑件的精度要求</p><p>　　4)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p>　　5)便于模具加工制造</p><p>　　6)對

21、成型面積的影響</p><p>　　7)對排氣效果的影響</p><p>　　8)對側(cè)向抽芯的影響</p><p>　　其中最重要的是第1)和第2>、第5)第8)點。據(jù)此，我們選在了制件的最大投影面積處。這樣可以保證開模后制件留在動模一邊，而且它的分型痕跡也不會對制件有太大影響。如此還有利于模具加工制造，分型面為一平面，且定模的制造也變得簡單了很多了。下圖所示

22、為制件三視圖</p><p>　　第三章澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計</p><p><b>　　3.1主流道設(shè)計</b></p><p>　　3.1.1主流通尺寸</p><p>　　主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為3.5--4mm,錐度為3度.</p>

23、;<p>　　3.1.2主浪遭襯密的形式</p><p>　　主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，前半部還要和型腔相對滑動，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱澆口套，），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材40gr單獨進行加工和氮化處理。澆口套都是標準件，只需去買就行了。常用澆口套分為有托澆口套和無托澆口套兩種下圖為前者，有澆口套明用于配裝定位圈。澆口套的規(guī)格有

24、Ф12, Ф16, Ф20等幾種。由于注射機的噴嘴半徑為11,所以澆口套的為R12.</p><p>　　3.1.3主流通襯套的固定</p><p>　　因為采用的有托澆口套，所以用定橋圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是標準件外徑為loomm,內(nèi)徑31mm具體固定形式如下圖所示：</p><p><b>　　3.2.分流道設(shè)計</b><

25、/p><p>　　在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。除此之外還要使其成型后熔接痕的位置對制件強度的影響最小。如圖。</p

26、><p><b>　　3-2</b></p><p>　　3.2.1生分演道的形狀及尺寸</p><p>　　為了便于加工及凝料脫模，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形半圓形及矩形等，工程設(shè)計中由于半圓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，該里就采用此種形狀。實際加工時實，分流道的深度要比其半徑稍微小一點，

27、如此便于脫模。</p><p>　　3.2.2主分渡道長度</p><p>　　分流道除了顧及熔接痕外要盡可能短，且少彎折，便于注射成型過程中最經(jīng)濟地使用原料和注射機的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計成直的，總長108mm.</p><p>　　3.2.3分流道的表面粗糙度</p><p>　　由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷

28、卻，只有中心部位的塑料熔體的流動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra井不要求很低，一般取1．6um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。</p><p><b>　　3.3.澆口的設(shè)計</b></p><p>　　澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通

29、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、形狀及尺寸對塑件性能和質(zhì)量的影響很大.</p><p>　　3.3.1澆口的選用</p><p>　　澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口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，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔，另一方

30、面改善塑料熔體進入型腔時的流動特性，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，同時還起著封閉型腔防止塑科熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這種澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地

31、選擇進料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，且對各種塑料的成刑活應(yīng)性均較強：但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷，且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便具體到這套模具，其澆口形式及尺寸如下圖所示。澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗值。實際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為Ф6的分流道，再用Ф1的平刀銑出寬度為1mm深0.5mm的側(cè)澆口.</p><p>　　3.3.2澆口位置的選擇</p>

32、<p>　　模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(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，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項原則：</p><p>　　1)盡量縮短流動距離。</p><p>　　

33、2)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。</p><p>　　3)必須盡量減少熔接痕</p><p>　　4)應(yīng)有利于型腔中氣體排出</p><p>　　5)考慮分子定向影響。</p><p>　　6)避免產(chǎn)生噴射和蠕動</p><p>　　7澆口處避免彎曲和受沖擊載荷</p><p>　　8)注意對外

34、觀質(zhì)量的影響</p><p>　　根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，此型腔設(shè)計兩個進澆點，如圖所示；</p><p>　　3.4.澆注系統(tǒng)的平衡</p><p>　　設(shè)計應(yīng)盡量保證一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到型腔的分流道設(shè)計成長度相等、形狀及截面尺寸相同（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量及成型工藝條件達

35、到一致，這就具腳沙系統(tǒng)的平衡顯然，我們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到型腔的分流道的長度相等，形狀</p><p><b>　　及截面尺寸都相同．</b></p><p>　　第四章成型零件的設(shè)計與加工工藝</p><p>　　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

36、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，有較高的強度、剛度及較好的耐磨性能。設(shè)計成型零件時，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，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，計算成型零件的工作尺寸，對關(guān)鍵的成型零件進行強度和剛度校核

37、。</p><p>　　4.1.成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　本套模具的成型零件包括型腔，型芯，一個行位，一個鑲件兩個斜頂銷。由前面分析分型面的確定可知，鑲件用來碰穿型腔，以形成皂盒上蓋中間部位的橢圓形的孔：側(cè)抽芯用來側(cè)向碰穿型芯，以成型制件側(cè)面的通孔.</p><p>　　4.1.1型腔的設(shè)計</p><p>　　型腔總體上就是一

38、腔體，底面是平的，其面積較大，模仁受的壓力較大，據(jù)經(jīng)驗厚度需設(shè)計厚點，另外還要考慮到運水（冷卻水道）的布置、斜導(dǎo)柱從型腔穿過的孔以及型腔固定到型腔框中的固定形式等。設(shè)計型腔的寬120mm,厚35mm,長190mm.另外由于和側(cè)抽芯插穿的壁厚為1mm,彌度遠遠不夠，所以又加厚5mm與其上。最終設(shè)計結(jié)構(gòu)如下圖，背面對稱有四條運水，因此在型腔框上鉆對應(yīng)四條運水的八個過孔，也就是說，長型的水咀穿過這八個孔，再通過螺紋牙，鎖緊到型腔上的.<

39、/p><p>　　4.1.2行位的設(shè)計</p><p>　　行位，即上圖中左邊與型心側(cè)面碰穿的的成型零件。</p><p>　　其成型的關(guān)鍵部位是上圖中雙點劃線以上所示部分，圖中兩個圓是裝配時用的銷釘孔，直徑為Ф4,上圖中的俯視圖即為行位成型部分的總體截面形狀。注意其尺寸是已經(jīng)由產(chǎn)品圖放過縮水的，即產(chǎn)品圖放大(1+平均縮水）的倍數(shù)。整個行位截面形狀設(shè)計成下圖所示的樣子，

40、總長36.04mm,寬20,總高3mm,在寬的方向上兩端為Rl.5的圓角。</p><p>　　由于設(shè)計的斜導(dǎo)柱的傾斜角a為18度，所以行位的鎖緊角a‘=a+2度∽3度=18度+2</p><p>　　度=20度。如下圖所示</p><p>　　另外，行位上用來導(dǎo)滑的部分如下圖：</p><p>　　最后，還要設(shè)計斜導(dǎo)柱孔，因為斜導(dǎo)柱是選用的

41、標準件，直徑為Ф 12.而斜導(dǎo)柱孔要比斜導(dǎo)柱單邊要大50絲，所以直徑為Ф13，斜度為18度．另外由于起在定模上，故掛臺在小端。最終的形狀如上圖所示。更詳細的情況請參見零件圖紙</p><p>　　4.1.9斜項梢的設(shè)計</p><p>　　斜頂銷，即成型下圖中點劃線內(nèi)的突起部分并有頂出功能的零件。其成型的關(guān)鍵部位的形狀如下圖中圓內(nèi)虛線所示，即為成型部分的總體截面形狀。同樣其尺寸是己經(jīng)由產(chǎn)品

42、圖（即圖中的虛線）放過縮水的，即產(chǎn)品圖放大(1+平均縮水）的倍數(shù).</p><p>　　由于兩側(cè)是對稱的，所以兩邊的斜銷完全一樣。如下圖：</p><p>　　4.1.5型心的設(shè)計</p><p>　　型心，即分型面下面部分的成型零件。其成型的關(guān)鍵部位即下圖中分型面以下部分和圖中虛線部分所示。</p><p>　　同樣其尺寸是已經(jīng)由產(chǎn)品圖（即

43、圖中的粗線）放過縮水的，</p><p>　　即產(chǎn)品圖放大〔1+平均縮水）的倍數(shù)。</p><p>　　上圖中主視圖中下部的長37mm寬23mm的槽用來和定模上的加強突起相吻合，兩側(cè)的斜銷滑槽和中央的鑲件框都用線割加工出；大分型面以下的。5mm寬的窄槽要用一電極放出；其他部位用機械加工的手段即可完成．總長150mm,總寬128mm,總厚度38. 5mm水道圍繞著成型部位分步，運水直徑為06

44、mm,靠螺紋通過動模板和水嘴相連．這樣做可以節(jié)約一定的工時，而且不需要密封圈。然后經(jīng)過熱處理，硬度達到HRC48--52。最后要在后模仁上設(shè)計頂針孔的大小與位置，頂針就是脫模推出機構(gòu)，即將塑件從后模上頂出。如下圖所示。上圖中四支頂針關(guān)于中心對稱，直徑都為中Ф8 mm用于與頂針相配合的長度留有20mm就可以了．這樣做的目的是為了減少配合的接觸面積．</p><p>　　4.1.6型心鑲件的設(shè)計</p>

45、<p>　　型心鑲件就是鑲在后模仁的鑲件孔中，再頂?shù)叫颓簧希c其碰穿以形成皂盒上蓋中間的橢圓孔的成型零件。它的總體截面外形及尺寸前面已確定。動模鑲件在模具中的形狀與位置注定分流道要設(shè)在與型腔碰穿的端面上，另外拉料把的拉料桿不可避免的也設(shè)在了型心鑲件中心。簡單的說，塑件哪里是空的鑲件就要到哪個位置。鑲件上的結(jié)構(gòu)基本上都是與成型有關(guān)的結(jié)構(gòu)。上述結(jié)構(gòu)設(shè)計完后鑲件就成了下圖所示的樣子。最終設(shè)計的后模仁鑲件的形式如下圖所示，當(dāng)然還要做

46、兩個M8的螺絲孔以弓酬寸姻釘固定在支撐板上.</p><p>　　4.2.成型零件的加工工藝</p><p>　　成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計完后，就要開始零件的下材料和加工制作等。由于此塑件皂盒上蓋的材料的主要成分是ABS，要求有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗沖擊強度高，，較低的粗糙度等．這種材料具有容易產(chǎn)生飛邊，因此其成型零件的材料的各種性能要求相當(dāng)好，并且必須進行熱處理，提高它們的硬度。本套模具的成型零件采

47、用SKD01、55Mn、NAK80，它們是一般模具鋼材中性能較好而且價格也較貴. NAK80是一種預(yù)加硬透明耐蝕鏡面模具鋼，出廠狀態(tài)淬火加回火，HBC31-35</p><p><b>　　鋼材特點</b></p><p><b>　　1,最佳之拋光性</b></p><p><b>　　2,滲透性良好</

48、b></p><p>　　3,良好之搞腐蝕性．</p><p>　　4,此鋼材經(jīng)淬火及鏡面磨光后，其抗腐蝕性能更加可靠．</p><p>　　所有的成型零件的加工工藝大致可分為：a)訂材料、開料，b)熱處理前的加工，c)熱處理后的加工，d)加工型腔等幾道工序．</p><p>　　4.2.1型芯的加工工藝</p><

49、p><b>　　A）訂材料、開料</b></p><p>　　由前面型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計可知，型腔就是一個長方體。其設(shè)計尺寸為190 X 120 X 40,而訂材料時的尺寸每邊必須大約留3 mm的余量，訂料的尺寸為193 X123 X43,市場上的材料厚度尺寸是有系列的，正好有厚度為43 mm的料。材料到了后，就要進行開料既開粗，開粗的最終尺寸仍然單邊要留20絲的余量，因為材料熱處理后會有少

50、量變形，余量是留給最后精磨的，即190. 4 X 120. 4 X 40. 4,開粗既用數(shù)控銑床銑掉材料的表層。</p><p><b>　　B)熱處理前的加工</b></p><p>　　這里所說的熱處理，其作用就是要提高材料的硬度，即將原來的HRC31--35，淬硬到HRC48-52a這種熱處理具體采用的是什么方式，這是熱處理廠的專利，別人不知道</p>

51、;<p>　　據(jù)說是真空油淬，且這種熱處理后的材料變形量相當(dāng)小。反正只要告訴熱處理廠材料要求的硬度就行了，熱處理完后他們會測試材料的硬度是否達到了要求．由于熱處理后材料的硬度達到了HRC48-52，普通的刀具再也加工不動了。因此熱處理前加工一些精度要求不高的地方，如水道、等。在前面型腔圖最終設(shè)計結(jié)構(gòu)圖中的所有結(jié)構(gòu)，包括七條Ф6的運水，2個運水螺紋牙，6個銅堵窩兒，這些都是熱處理前要加工的</p><p&

52、gt;<b>　　C)熱處理后的加工</b></p><p>　　型腔熱處理后，先要將它精銑到數(shù)，配一下框線割出中間的斜銷配合孔和頂管頂針孔：再用電極放出筋槽。</p><p>　　4.2.2行位的加工工藝</p><p><b>　　A）訂材料、開料</b></p><p>　　由于所設(shè)計的行位是

53、有兩部分組合起來的，故需定兩塊料行位的設(shè)計尺寸分別為36.04X20X3, 48.24X43X20所以訂料尺寸分別為39.04X23X6, 51.24X46X23a需要注意的是行位和型腔和模板產(chǎn)生摩擦，所以它們的材料選擇為SI9761</p><p><b>　　B)熱處理前加工</b></p><p>　　行位中側(cè)抽芯在熱處理前的加工沒有，而后者不需要熱處理，直接

54、機械加工到位即可。</p><p><b>　　C)熱處理后的加工</b></p><p>　　熱處理過后就不能用一般的刀具加工了，且用刀具加工的精度低。所以只能用以下三種方式加工：一是線切割，二是電火花加工，三是精磨。用上述三種方式加工的精度很高。模具中精度要求高的地方如分型面、成型型腔等基本上都是用的這幾種方式進行加工的．</p><p>

55、　　4.2.3型腔的加工</p><p>　　型腔的加工多數(shù)是用電火花加工。因為電火花加工也是電腦控制的，因此精度高。首先須在型腔上用電火花加工出和行位插穿的孔其電極的制作和做行位時相同，做銅公時還是要做兩個，即一個粗公，一個精公，粗公用于粗加工〔快摘加工、大切削量加工），精公則用于精加工〔最終加工）。粗公一般留火花位十五個絲，精公一般留五至八個絲（看精度要求而定）的火花位。由于型腔的粗糙度較低，所以要用電極放出

56、，這個銅公再由線切割割出來。下圖為該電極三視圖</p><p>　　現(xiàn)在己經(jīng)做好了一粗一精兩個銅公。然后開始在型腔上放電，打出它的尺寸和粗糙度來．打火花時，粗公一般用大電流，精公用小電流．剩下的地方再用銑床銑出來就行了。兩次線割后的銅公形狀如下圖中的粗線所示，然后再用銑床銑出圖中虛線所示的三個槽。整個銅公就完成了。</p><p>　　4.2.4其它成型導(dǎo)件的加工</p>&

57、lt;p>　　其它成型零件還有型心，后模仁型心鑲件，它們的加工工藝也和前面的相似，主要是線切割、熱處理和電火花加工．不再詳細介紹了．</p><p>　　第五章側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　當(dāng)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側(cè)向移動的零件，以便在脫模之前先抽掉側(cè)向成型零件，否則就無法脫模。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向移動（抽拔與

58、復(fù)位）的整個機構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。由于本塑件結(jié)構(gòu)的特殊性，塑件的側(cè)向抽芯成型機構(gòu)設(shè)在了定模上。但其抽芯距離不長。</p><p>　　5.1．側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的分類</p><p>　　根據(jù)動力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機構(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)塑件結(jié)構(gòu)進行合理選用。本套模具選用機動。</p><p>　　5.2.抽芯距確定與抽芯

59、力計算</p><p>　　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。此模中抽芯距為3.25 mm,抽芯力的計算同脫模力計算相同。對于側(cè)向凹入的塑件的抽芯力往往是較大的，主要是克服塑件與側(cè)抽芯的粘附力和側(cè)型滑塊移動時的摩擦阻力。對于側(cè)型芯的抽芯力，往往采用如下公式進行估算：</p><p>　　F＝chp（cosa一sina）c（式3)</p&

60、gt;<p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　Fc一抽芯力(N)</b></p><p>　　c一側(cè)型芯成型部分的截面平均周長〔m）</p><p>　　h一側(cè)型芯成型部分的深度〔m）</p><p>　　P一塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形

61、狀及塑件的品種、</p><p>　　成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，P=（0．8∽1.2) *107Pa.模外冷卻的塑件，p= (2.4^3.9）X 107Pa</p><p>　　p一塑料在熱狀態(tài)時對鋼的摩擦系數(shù)，一般a =0. 15-0. 20</p><p>　　a一側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角〔度）</p><p>　　在此模具

62、中cXh為面積，c X h-500 X 10-6（砂），p $k3. 5 X 107Pa, a ]NO. 2為00,所以</p><p>　　F（動e二500X10-6X3.5 X107 X0．1 =175</p><p>　　只有一個側(cè)抽芯，所以脫模力為Fc=175（N）。</p><p>　　5.3.斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計</p><p

63、>　　斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)是利用斜導(dǎo)柱等零件把開模力傳遞給側(cè)型芯或側(cè)向成型塊，使之產(chǎn)生側(cè)向運動完成抽芯與分型動作。這類側(cè)向分型抽芯機構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作安全可靠、加工制造方便，是設(shè)計和制造注射模抽芯時最常用的機構(gòu)，但它的抽芯力和抽芯距受到模具結(jié)構(gòu)的限制，一般使用于抽芯力不大的場合。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)主要由與開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱、側(cè)抽芯或抽芯滑塊、導(dǎo)滑槽和楔緊塊定距限位裝置等組成．</p><

64、p>　　5.3.1斜導(dǎo)柱的設(shè)計</p><p>　　A）斜導(dǎo)柱翻麟角確定</p><p>　　斜導(dǎo)柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導(dǎo)柱的傾斜角a，a的大小對斜導(dǎo)柱的有效工作長度、抽芯距和受力狀況等起著決定性的影響。如下圖的左邊所示確定斜導(dǎo)柱工作部分長度：</p><p>　　L=S/sin a（式4) H=Sctg a</p><p>　　

65、式中：L一斜導(dǎo)柱的工作長度</p><p><b>　　s一抽芯距</b></p><p><b>　　a一斜導(dǎo)柱的傾斜角</b></p><p>　　H一與抽芯距s對應(yīng)的開模距</p><p>　　如上圖的右邊所示是斜導(dǎo)柱抽芯時的受力圖，從圖中可知</p><p>　　Fw

66、=Ft/cosa</p><p><b>　　Fk=Fttga</b></p><p>　　式中Fw一側(cè)抽芯時斜導(dǎo)柱所受的彎曲力</p><p>　　Ft一側(cè)抽芯時的脫模力，其大小等于抽芯力Fc:</p><p>　　Fk一側(cè)抽芯時所需的開模力．</p><p>　　可知，a增大，L和H減小，有利

67、于減小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影響導(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，但要在獲得相同抽芯距的情況下，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。綜合兩方面考慮，經(jīng)過實際的計算推導(dǎo)，a $q20度比較理想，一般在設(shè)計時。<250,最常用為12o<。<22o.當(dāng)抽芯方向與模具開模方向不垂直而成一定交角目時，也可以采用斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu)。在確定斜導(dǎo)柱傾角a時，可根據(jù)抽芯距的大小、抽芯

68、力大小合理選用。綜合以上多方面的考慮，加之抽芯距較長，可取斜導(dǎo)柱傾角為18度</p><p>　　B)科導(dǎo)柱長度的計算</p><p>　　斜導(dǎo)柱的長度如下圖所示，其工作長度與抽芯距有關(guān)，。斜導(dǎo)柱的總長度與抽芯距、斜導(dǎo)柱的直徑和傾斜角以及斜導(dǎo)柱固定板厚度等有關(guān)．</p><p><b>　　斜導(dǎo)柱的總長為:</b></p><

69、;p>　　式中：Lz-斜導(dǎo)柱總長度;</p><p>　　D2-斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑</p><p>　　h-斜導(dǎo)柱固定板厚度；</p><p>　　d-斜導(dǎo)柱工作部分直徑；</p><p><b>　　S-抽芯距.</b></p><p><b>　　Lz=85mm</b

70、></p><p>　　式中：LZ一斜導(dǎo)柱總長度：</p><p>　　D2一斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑；</p><p>　　h一斜導(dǎo)柱固定板厚度；</p><p>　　d一斜導(dǎo)柱工作部分直徑；</p><p><b>　　s一抽芯距</b></p><p>　　斜導(dǎo)柱

71、安裝固定部分的長度為：</p><p>　　La=L2-1=h/cosa-(d1/2)tga</p><p>　　式中：La-斜導(dǎo)柱安裝固定部分的長度：</p><p>　　d1-斜導(dǎo)柱固定部分的直徑．</p><p>　　La=60/cos18°-(20/2)tg18°=22mm</p><p>

72、　　第六章脫模推出機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　制件推出〔頂出）是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應(yīng)遵循下列原則。</p><p>　　1推出機構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè)由于推出機構(gòu)的動作是通過裝在注射機合模機構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動的，所以一般情況下，椎出機構(gòu)設(shè)在動模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計時應(yīng)盡量注意，開模后

73、使塑件能留在動模一側(cè)</p><p>　　2．保證塑件不因推出而變形損壞，為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計時應(yīng)仔細分析塑件對模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。推力點應(yīng)作用在制品剛性好的部位，如筋部、凸緣、殼體形制品的壁緣處，盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制件破裂、穿孔，如殼體形制件及筒形制件多采用推板推出．從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞</p>&l

74、t;p>　　3.機構(gòu)簡單動作可靠推出機構(gòu)應(yīng)使推出動作可靠、靈活，制造方便，機構(gòu)本身要有足夠的強度、剛度和硬度，以承受推出過程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。</p><p>　　4．良好的塑件外觀推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面對于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕協(xié)影響塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　合模時的正確復(fù)位設(shè)計推出機構(gòu)時，

75、還必須考慮合模時機構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。推出機構(gòu)的種類按動力來源可分為手動推出，機動推出．液壓氣動椎出機構(gòu)。本套模具的推出機構(gòu)為機動椎出，形式較為復(fù)雜。采用四只8mm的頂針、一只6mm的頂桿兩個頂管和兩個斜頂銷頂出。其布置形式見下圖，下圖中的粗虛線既是．頂出的距離約15-20mm就行了．</p><p>　　第七章模具的動作過程</p><p>　　本套模具共有兩個分

76、模面。分別是主分模面，在定模板與動模板之間；定模板與定模座板之間的分模面。開模時，由于定模板上有一個碰穿動模并完全位于定模板上側(cè)抽芯插在定模板上，故動模板與定模板暫不會分開（靠鎖模器鎖住），因此模具會從阻力較小的定模板與定模座板之間分開．分開時，首先是契緊塊與行位脫離，然后才是斜導(dǎo)柱拔開旁邊的行位進行抽芯。這時主流道凝料會與澆口套分開，主分流道凝料仍然被困在動模和定模間。此分模面的分模距離由一對定距螺釘控制，行程設(shè)計為10 mm,當(dāng)超過

77、10 mm時，這對定距螺釘便會拉住前模板，此是側(cè)抽芯也己完全抽出制件，抽芯距3.2mm．然后，模具便會從定模板與動模板之間這個主分模面分開分開時，整個塑件會包在動模上，動模動完后，注射機上的推桿頂住模具上的頂針底板進行推出。頂針板上的頂針、頂管和斜頂銷則將塑件和流道凝料頂出，完成脫模。再由人工取下塑件和流道凝料。合模時，注射機上的推桿退回，頂針板在四個彈簧的作用下復(fù)位合模前，動模板在四根導(dǎo)柱上滑動。動模向定模板靠攏，即而定模板向定模座板

78、靠攏，斜導(dǎo)柱將行位合上，接著就合上了整個模具。</p><p><b>　　第八章、設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　通過這次系統(tǒng)的注射機的設(shè)計，我更進一步的了解了注射模的結(jié)構(gòu)及各工作零部件的設(shè)計原則和設(shè)計要點，了解了注射模具設(shè)計的一般程序。</p><p>　　進行塑料產(chǎn)品的極具設(shè)計首先要對成型制品進行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)

79、向推出機構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設(shè)計要求。對形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動性、收縮率，透明比和制品的機械強度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求經(jīng)濟合理，認真掌握各種注射模具的設(shè)計的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計的水平。要設(shè)計過程中可以鍛煉自己獨立思考的能力、動手能力和其言一些綜合能

80、力同時，還可以為今后的工作奠定一個良好的基礎(chǔ)。在設(shè)計過程中我們始終結(jié)合計算機進行設(shè)計，提高了我們對AutoCAD等軟件的應(yīng)用能力。</p><p>　　通過設(shè)計，也發(fā)現(xiàn)自己的銀多不足和有待提高的知識，主要有：</p><p>　　1.各門基礎(chǔ)課知識掌握的不夠扎實，運用起來不夠熟練。</p><p>　　2.實際工作能力還有待提高，設(shè)計與社會上的實際生產(chǎn)還有很大差距。

81、</p><p>　　3.專業(yè)軟件的使用能力（包括熟練度和使用的廣度）還需要再提高一個層次。通過運用CAD/CAM軟件來更好的完成和優(yōu)化設(shè)計。</p><p>　　通過這樣，來進一步地充實自我、增強自我能力、提高自我水平。</p><p>　　總而言之，我認為這次畢業(yè)設(shè)計雖然還存在這樣那樣的錯誤和缺陷，但通過這次設(shè)計我又學(xué)到了很多的知識，把自己的工作能力提高到一個更

82、高的層次。這次畢業(yè)設(shè)計是自己邁向摸具設(shè)計師很重要的第一步。設(shè)計中存在的問題請老師批評指正。</p><p>　　本設(shè)計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，塑料工業(yè)將繼續(xù)縣現(xiàn)催勃發(fā)展之勢其次介紹了注塑件的一般設(shè)計原則，對塑件的特征如倒圓角、加強筋等做了說明，從實際來看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準備工作之后，接著介紹了模具設(shè)計的內(nèi)容，冷流道注塑模具無外乎包括四大系

83、統(tǒng)：澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機構(gòu)系統(tǒng)（其實也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開閉器等）。在澆注系統(tǒng)的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗公式取流道橫截面形狀，確定澆口尺寸，對流道剪切速率進行校核：溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)說明了設(shè)計的一般步驟，確定冷卻時間，計算體積流量等；頂出系統(tǒng)著重說明了推桿，推管的安裝要求，井進行強度校核該模具屬于簡單脫模機構(gòu)，無滑塊抽芯機構(gòu)，也無開模先后順序的要求做完這些工作之后，該模具的設(shè)計到此結(jié)束。</p>&l

84、t;p>　　在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗公式有不一致的地方，不同公式的計算結(jié)果有的相差很大特別是在溫度調(diào)節(jié)與脫模力的計算這兩塊。在完成圖紙之后發(fā)現(xiàn)塑件的設(shè)計有的地方是不合理的，比如說壁厚，雖然有經(jīng)驗可循，但從實際中看顯然本設(shè)計的塑件壁厚過大；還有就是推管處的設(shè)計不合理，按該塑件加工，則標準推管需要再加工；從這里可以知道，注塑件的設(shè)計與模具設(shè)計關(guān)系密切好的塑件結(jié)構(gòu)可以簡化模具結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本。</p><p>　

85、　單分型面注射模是最為簡單和常見的一種結(jié)構(gòu)形式，約占全部注射模具的70%左右，但目前傳統(tǒng)冷流道模具設(shè)計還是以經(jīng)驗為主，很難對注射各參量進行嚴密的數(shù)學(xué)建模因為各參量相互影響，關(guān)系復(fù)雜。隨著科技的進步及注射理論的突破，</p><p>　　熱流道模具發(fā)展的越來越迅速，隨著技術(shù)的成熟，熱流道模的生產(chǎn)控制將會變得比以前更為輕松，產(chǎn)品質(zhì)量將會得到更好提高，所以，以后注射模具的研究會以熱流道模具為主。</p>

86、<p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過一個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在眾多師友的幫助下予以解決。首先要感謝老師對我的指導(dǎo)和督促，老師給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解，同時也避免了在設(shè)計過眾多莘莘學(xué)子辛勤的耕耘，在這塊土地讓我健康快樂的成長，我水遠不會忘記可親的同學(xué)程中少走彎路，老師的督促

87、便我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成，要感謝宿舍同學(xué)，是大家營造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計的過程中互幫互助，使我的CAD操作水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能，要感謝那些把借閱證讓我借書的同學(xué)，使得我查閱資料非常方便，還要感謝學(xué)校在我最需要電腦的時候給我提供電腦，使我能夠按時完成畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　學(xué)生生活至此劃上了圓滿的句號，在這塊士地上有很多快樂，我永遠記得這片

88、土地。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]皺繼強，塑料制品與其成型模具設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[21王掛平，邱以云塑料模具的設(shè)計與制造問答，機械工業(yè)出版社2005</p><p>　　[2]馮秋官，機械制圖與計算機繪圖，機械工業(yè)出版社，1999</p