眼鏡盒注塑模設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　眼鏡盒注塑模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　專業(yè)班級(jí)： 模具設(shè)計(jì)與制造 </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2011年 5 月 30 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加

3、工技術(shù)。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生活，應(yīng)用廣泛，模具結(jié)構(gòu)較為還簡單，但對(duì)于我也是一個(gè)很好的考驗(yàn)。它能讓我加強(qiáng)對(duì)塑料模具成型原理的理解，同時(shí)鍛煉對(duì)塑料成型模具的設(shè)計(jì)和制造能力。此次設(shè)計(jì)是針對(duì)眼鏡盒的模具設(shè)計(jì)。通過對(duì)產(chǎn)品觀察與工藝分析比較，到用UG軟件畫圖產(chǎn)品、分模、利用CAD軟件最終設(shè)計(jì)出一套合理的模具。該設(shè)計(jì)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)模具的成型部件、冷卻系統(tǒng)、推出系統(tǒng)等都做了詳細(xì)的

4、設(shè)計(jì)及說明。對(duì)于注塑機(jī)的選擇及參數(shù)的校核都做了具體的比較和選擇，充分論述了注塑成型工藝的過程。通過整個(gè)設(shè)計(jì)過程表明該模具能夠達(dá)到塑件的精度要求，批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞:塑料；注射模具；設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The rapid development of mold

5、manufacturing technology has become an important component of modern manufacturing technology part. If mold CAD / CAM technology, laser rapid prototyping mold, mold precision forming technology, ultra-precision processin

6、g technology of mold. The graduation project comes from life, widely used, the mold structure is also simple, but for me is a good test. It will allow me to strengthen the understanding of the principles of plastic mold

7、ing, plastic molding die while</p><p>　　Key word: Plastic；injection mold；design</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　Abstract2<

8、/p><p><b>　　第一章 引言6</b></p><p>　　第二章 塑件的工藝分析7</p><p>　　2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征7</p><p>　　2.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性8</p><p>　　2.3工藝性分析8</p><p>

9、　　第三章 初步確定型腔數(shù)目9</p><p>　　3.1初步確定型腔數(shù)目9</p><p>　　第四章 注射機(jī)工藝參數(shù)校核10</p><p>　　4.1 注射壓力的校核10</p><p>　　4.2 鎖模力的校核10</p><p>　　4.3 模具厚度的校核11</p><p

10、>　　4.4 開模行程的校核11</p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　5.1主流道的設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.2 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則12</p><p>　　5.2.1分型面的形式12</p><p>　　5.2.2分型面的設(shè)計(jì)原則13</p>

11、<p>　　5.3澆口的設(shè)計(jì)13</p><p>　　第六章 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)15</p><p>　　6.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算15</p><p>　　6.2模架的選擇16</p><p>　　第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　7.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)17&

12、lt;/p><p>　　7.1.1長度17</p><p>　　7.1.2形狀17</p><p>　　7.1.3材料17</p><p>　　7.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18</p><p>　　7.2.1材料18</p><p>　　7.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)18</p><p

13、>　　7.3.1推件力的計(jì)算19</p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　8.1 確定冷卻水道直徑21</p><p>　　第九章 模具排氣槽的設(shè)計(jì)21</p><p><b>　　第十章 校核22</b></p><p>　　第十一章 試模及模具維修

14、23</p><p>　　11.1 模具的安裝23</p><p>　　11.2 試模24</p><p>　　11.3 模具的維修24</p><p>　　第十二章 結(jié)論25</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b&g

15、t;　　致謝27</b></p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，它被用來成型具有一定形狀和尺寸的各種制品。模具成型已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。尤其是塑料模具，在所有模具的總產(chǎn)量中所占的比例越來越大，對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著十分重要的作用。</p>

16、<p>　　近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，在工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)塑料模具的要求是：能高效地生產(chǎn)出外觀和性能均符合使用要求的制品。它包括三個(gè)方面的內(nèi)容。第一，制品方面要求精度高，外觀美，性能好。第二，制造方面要求結(jié)構(gòu)合理，容易制造，而且成本要低。第三，使用方面要求操作簡單方便，效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，還有維護(hù)保養(yǎng)方便。隨著模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，塑料成型模具將趨向于高效率、自動(dòng)化、大型、精密、長壽命的方向發(fā)展。<

17、;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)的題目是“眼鏡盒模具設(shè)計(jì)”，其內(nèi)容為：</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)觀察制品，判斷制品是否符合塑料件的成形條件，還特別要留意制品影響開模的細(xì)部特征；</p><p>　?。?）研究制品的排位方式和進(jìn)澆方式，畫草圖確定模具的整體結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)能循環(huán)工作，穩(wěn)定可靠；</p><p>　　（3）在深入研究制品的基礎(chǔ)上確定開

18、模的分型面，以及確定各鑲塊、脫模的方式；</p><p>　?。?）用UG按照上步的結(jié)果把模具核心的部分：凸凹模分割出來；</p><p>　?。?）進(jìn)一步完善凸凹模和各細(xì)微結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）利用UG導(dǎo)出眼鏡盒的產(chǎn)品二維圖和模仁圖；</p><p>　?。?）通過計(jì)算調(diào)用CAD中適合的模架完成模架設(shè)計(jì)；</p>

19、<p>　　（8）利用CAD完成整套模具的設(shè)計(jì)。</p><p>　　第二章 塑件的工藝分析</p><p>　　2.1 分析塑件使用材料的種類及工藝特征</p><p><b>　　該塑件材料選用PP</b></p><p>　　PP 聚丙烯典型應(yīng)用范圍: </p><p>　　汽車

20、工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的PP：擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等），器械（洗碗機(jī)門襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門襯墊等），日用消費(fèi)品（草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等）。</p><p><b>　　化學(xué)和物理特性: </b></p><p>　　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

21、PP材料是加入1~4%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(duì)PP進(jìn)行改性。PP的流動(dòng)率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材

22、料抗沖擊特性較好但延展強(qiáng)度較低。對(duì)于相同MFR的材料，共聚物型的強(qiáng)度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當(dāng)高，一般為1.8~2.5%。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(duì)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。 </p>

23、;<p>　　聚丙烯（PP）是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高頻絕緣材料應(yīng)用。PP屬結(jié)晶性聚合物，熔體冷凝時(shí)因比容積變化大、分子取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率(1.0％-1.5％)。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應(yīng)以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品的成型質(zhì)量。</p><p>　　PP成型各階段所需壓力及熔體流動(dòng)過程：PP成型主要包括充模階

24、段、增密階段、保壓階段和冷卻階段，每個(gè)階段所需壓力各有不同，熔體流動(dòng)情況也有所不同。</p><p>　　隨著冷卻時(shí)間的延長，制品凝固層加厚，模腔內(nèi)熔體在沒有外界壓力作用下不再流動(dòng)，只進(jìn)行熱傳導(dǎo)，直到制品有足夠的剛度從模具中脫出。</p><p>　　(1)充模階段應(yīng)注意調(diào)整注塑壓力和注射速率，使其配合得當(dāng)，以控制剪切速率，使熔體在模腔推進(jìn)過程中每點(diǎn)線速度接近一致。</p>

25、<p>　　(2)增密階段是注塑壓力向模腔內(nèi)傳遞并產(chǎn)生模腔壓力的階段，注塑壓力決定模腔壓力的大小，用相對(duì)偏高的壓力注塑，熔體才能被壓緊成一整體。</p><p>　　(3)保壓階段要以控制保壓壓力來達(dá)到向模腔補(bǔ)料的目的。保壓壓力一般可取最高注塑壓力值的60％-70％。</p><p>　　(4)冷卻階段模腔內(nèi)熔體會(huì)發(fā)生倒流，模腔壓力下降，控制封口壓力，降低封口溫度，有利于提高制品

26、成型質(zhì)量</p><p>　　2.2分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　該塑件尺寸中等，整體結(jié)構(gòu)較簡單.多數(shù)都為曲面特征。除了配合尺寸要求精度較高外，其他尺寸精度要求相對(duì)較低，但表面粗糙度要求較高，再結(jié)合其材料性能，故選一般精度等級(jí)： 5級(jí)。</p><p><b>　　2.3工藝性分析</b></p><p>　

27、　為了滿足制品表面光滑的要求與提高成型效率采用直澆口。該澆口縱向開設(shè)在模具的型腔處，從塑料件下半部分底面進(jìn)料，因而塑件澆口位置較為隱蔽，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。</p><p><b>　　注塑模工藝條件: </b></p><p>　　干燥處理：如果儲(chǔ)存適當(dāng)則不需要干燥處理。 </p><p>　　熔化溫度：220~27

28、5℃，注意不要超過275℃。 </p><p>　　模具溫度：40~80℃，建議使用50℃。結(jié)晶程度主要由模具溫度決定。 </p><p>　　注射壓力：可大到1800bar。</p><p>　　注射速度：通常，使用高速注塑可以使內(nèi)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。 </p><p>　　流道和澆口：

29、對(duì)于冷流道，典型的流道直徑范圍是4~7mm。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。典型的澆口直徑范圍是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的澆口。對(duì)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)。</p><p>　　第三章 初步確定型腔數(shù)目</p><p>　　3.1初步確定型腔數(shù)目</p>

30、;<p>　　根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，此塑料產(chǎn)品在模具中的扣置方式有兩種:一種是將塑料制品的回轉(zhuǎn)軸線與模具中主流道襯套的軸線垂直；另一種是將此塑料制品的中心線與模具中主流道襯套的軸線平行。這里擬采用第一種方式，1模1件的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第四章 注射機(jī)工藝參數(shù)校核</p><p>　　4.1 注射壓力的校核</p><p>　　塑件成型所需要的注

31、射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按下式校核：</p><p><b>　　P成≤P注</b></p><p>　　式中 P成——塑件成型所需的注射壓力（MPa）；</p><p>　　P注——所選注射機(jī)的額定注射壓力（MPa）。</p><p>　　本塑件成型材料為ABS，P成=110—140MPa，對(duì)于

32、XS-ZY—500（立式）型注射機(jī)，P注=145MPa，因此P成≤P注 ，所以注射壓力滿足要求。</p><p>　　4.2 鎖模力的校核 </p><p>　　模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核：</p><p>　　P腔×F≤P鎖=150kN</p><p>　　式中 P腔——模具的型腔壓力

33、；</p><p>　　F——塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm2）；</p><p>　　P鎖——注射機(jī)的額定鎖模力（N）。</p><p><b>　　P腔=k×P成</b></p><p>　　k——損耗系數(shù)，這里取1/3；</p><p>　　P成——塑件成型所需的注射壓力

34、（MPa），P成=110—140MPa，這里P成取140MPa。</p><p>　　P腔=k×P成=1/3×140MPa=46.67MPa。</p><p>　　由UG4.0分析測量，估算塑件的表面積：A=7348.8mm2 </p><p>　　注射機(jī)噴嘴球半徑12mm，孔直徑Ф2.5mm，根據(jù)成型塑料，取主流道直徑D1=3mm，分流道直徑

35、d=6mm，分流道長度L=26mm。故澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A1=3×26.500 形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外×2＋π（6/2）2=184.26mm2。</p><p>　　所以 F=A+ A1=7348.8mm2+115.07mm2=7463.87mm2</p><p>　　P腔×F=46.67MPa×7463.87m

36、m2=34.4×103N</p><p>　　P模=34.4×103N</p><p>　　故 P腔×F＜P鎖 即所選注射機(jī)的鎖模力能符合要求。</p><p>　　4.3 模具厚度的校核</p><p><b>　　模具閉合高度：</b></p><p>　

37、　H＝30＋20＋60＋70+70+25＝275mm</p><p>　　對(duì)于注射機(jī) Hmax=450mm</p><p>　　Hmin=300mm</p><p>　　于是 Hmin<H<Hmax</p><p>　　所以，模具的閉合高度滿足。</p><p>　　4.4 開模行程的

38、校核</p><p>　　塑件加主流道的高度H2＝108mm</p><p>　　塑件頂出距離H1＝30mm</p><p>　　所需的開模行程為：S=H2+H1 +(5～10)133.5～128mm </p><p>　　第五章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以

39、便于模具加工及使用時(shí)澆口的清理；澆口位置距型腔各個(gè)部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程為最短；澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時(shí)，對(duì)著型腔中寬敞、壁厚位置，以便于塑料的流入;避免塑料在流入型腔時(shí)直沖型腔壁,型芯或嵌件,使塑料能盡快的流入到型腔各部位,并避免型芯或嵌件變形;盡量避免使制件產(chǎn)生熔接痕,或使其熔接痕產(chǎn)生在之間不重要的位置;澆口位置及其塑料流入方向,應(yīng)使塑料在流入型腔時(shí),能沿著型腔平行方向均勻的流入,并有利于型腔內(nèi)氣體的排出。</

40、p><p><b>　　5.1主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具處到分流道為止 塑料熔體 流動(dòng)通道</p><p>　　根據(jù)選用型號(hào)注射機(jī)的相關(guān)尺寸得</p><p>　　噴嘴前端孔徑：d0=4.0mm；</p><p>　　噴嘴前端球面半徑：R0=10m

41、m；</p><p>　　根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系</p><p>　　取主流道球面半徑：R=11mm；</p><p>　　取主流道小端直徑：d=4.5mm</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，起斜度為2~6°，此處選用2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為7MM。</p>&

42、lt;p>　　圖5.1 主流道示意圖</p><p>　　5.2 分型面的選擇設(shè)計(jì)原則</p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造藝有密切關(guān)系，并且直接影響著塑料熔體的流動(dòng)特性及塑料的脫模。</p><p>　　5.2.1分型面的形式</p><p>　　該塑件的模具只有一個(gè)分型面，垂直分

43、型。</p><p>　　5.2.2分型面的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、形狀以及摧出方法、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。</p><p>　　選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)基本原則：</p><p>　　分型面應(yīng)選在塑件

44、外形最大輪廓處</p><p>　　確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模</p><p><b>　　保證塑件的精度</b></p><p>　　滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p><b>　　便于模具制造加工</b></p><p>　　注意對(duì)在型面積的影響</p

45、><p><b>　　對(duì)排氣效果</b></p><p><b>　　對(duì)側(cè)抽芯的影響</b></p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。</p><p>　　其分型面如圖5.2.1</p><p>　　圖5 .2 .

46、1 分型面示意圖</p><p><b>　　5.3澆口的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口,是連接分流道與型腔的熔體的通道.，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分.澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到塑件能否完好的高質(zhì)量地注射成型.其基本作用2的塑料回流。</p><p>　　澆口的設(shè)計(jì)和塑件的尺寸、形狀模具結(jié)構(gòu),注射工藝條件

47、及塑件性能等因素有關(guān).但是根據(jù)上述兩句基本作用來說,澆口截面小,長度要短,因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增大流料速度,快速冷卻封閉,便于塑件分離以及澆口殘痕最小等要求.澆口對(duì)於成形性及內(nèi)部應(yīng)力有較大的影響，通常依據(jù)成形品的形狀來決定適當(dāng)形式，可分為限制澆口與非限制澆口兩大類.限制性澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中截面尺寸最小的部位,通過截面尺寸的突然變化使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生突變的流速增加,提高剪切速率,降低粘度,使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài),從而迅速均均衡的

48、充滿型腔.對(duì)于多型腔模具,調(diào)節(jié)澆口的尺寸,還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時(shí)進(jìn)料的目的,提高塑件質(zhì)量. 另外限制性澆口還起著較早固化防止型腔中的熔體倒流的作用, 加工容易，易從澆道切斷成形品，可減少殘留應(yīng)力. 又可分為側(cè)狀澆口(Side Gate)、重疊澆口(Overlap Gate)、凸片澆口(Tab Gate)、扇形澆口(Fan Gate)、膜狀澆口(Film Gate)、環(huán)形澆口(Ring Gate)、盤狀澆口(Disk Gate)

49、、點(diǎn)狀澆口(Point Gate)及潛狀澆口(Submarine Ga</p><p>　　根據(jù)澆口的位置選擇要求，盡量縮短流動(dòng)距離，避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷，澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處等要求。本設(shè)計(jì)采用直澆口。</p><p><b>　　澆口設(shè)計(jì)如圖5.3</b></p><p>　　圖5.3 澆口示意圖</p><

50、p>　　第六章 確定主要零件結(jié)構(gòu)尺寸選模架、成型零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1型腔、型芯工作尺寸計(jì)算</p><p>　　PP塑料的收縮率是1%--2.5%</p><p>　　平均收縮率: =（1%--2.5%）/2=1.75% </p><p>　　本設(shè)計(jì)采用PP收縮率1.6%</p><

51、p>　　型腔內(nèi)徑： =162.56mm</p><p>　　型腔深度： =14.57 mm</p><p>　　型芯外徑： =159.86mm</p><p>　　型芯深度： =12.56mm</p><p>　　型腔徑向尺寸（mm ）;</p><p>　　- 塑件外形

52、基本尺寸（mm）;</p><p><b>　　-塑件平均收縮率；</b></p><p><b>　　-塑件公差</b></p><p>　　-成形零件制造公差，一般取1/4—1/6；</p><p>　　-塑件內(nèi)形基本尺寸（ mm）;</p><p>　　-型芯徑向尺寸（

53、mm）;</p><p>　　-型腔深度（mm）；</p><p><b>　　-塑件高度（mm）</b></p><p>　　-型芯高度（mm）；</p><p>　　-塑件孔深基本尺寸（mm）；</p><p>　　型腔：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型</p>&l

54、t;p>　　型芯：鋼材選用P20，使用數(shù)控精雕及電火花加工成型</p><p><b>　　6.2模架的選擇</b></p><p>　　注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記

55、標(biāo)準(zhǔn)模架，由CAD排位得到模仁大小為190mm*230mm*60mm，型號(hào)為：CI-3335-A60-B70-C90.</p><p>　　圖6.1 模架模型圖</p><p>　　第七章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　7.1導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　7.1.1長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度

56、應(yīng)比凸模端面的高度高出8—12 cm，以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。</p><p>　　7.1.2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。</p><p>　　7.1.3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此多采用20鋼（經(jīng)表面滲碳淬火處理），硬度為50—55HRC。</p><p>　　7.2導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)

57、設(shè)計(jì)</p><p>　　7.2.1材料 用與導(dǎo)柱相同的材料制造導(dǎo)套，其硬度應(yīng)略低與導(dǎo)柱硬度，這樣可以減輕磨損，一防止導(dǎo)柱或?qū)桌?lt;/p><p>　　7.2.2形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套的前端應(yīng)倒圓角。導(dǎo)向孔作成通孔，以利于排出孔內(nèi)的空氣。</p><p>　　7.3推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　注塑模中的脫模機(jī)構(gòu)可以在

58、注塑的每一個(gè)循環(huán)中將塑件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)的脫出模外。推桿脫模機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用廣泛，是脫模機(jī)構(gòu)的典型型式，它一般包括推桿、拉料桿、復(fù)位桿、推桿固定板等組成，當(dāng)開模到一定距離時(shí)，注塑機(jī)推出裝置推動(dòng)推板并帶動(dòng)所有推桿、拉料桿和復(fù)位桿一道前進(jìn)，將塑件和澆注系統(tǒng)一起推出模外。合模時(shí)復(fù)位桿首先與定模邊的分型面相接觸，而將推板和所有的復(fù)位桿一道推回原位。</p><p>　　根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型

59、心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺(tái)階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，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，但塑件底部裝配后使用時(shí) 不影響外觀，設(shè)立五個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。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</p><p>　　采用推桿推出，推桿截面為圓形

60、，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

61、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—0.1cm.</p><p>　　7.3.1推件力的計(jì)算</p><p>　　對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并確定其脫模力（Q）：</p><p><b>　　(8-1)</b></p><p>　　式中

62、--型芯或凸模被包緊部分的斷面周長（cm）;</p><p>　　--被包緊部分的深度（cm）;</p><p>　　--由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取</p><p>　　7.8——11.8MPa；</p><p>　　--磨擦系數(shù)，一般取0.1~1.2；</p><p><b>　　--脫模

63、斜度 ；</b></p><p>　　L=1622.17MM</p><p><b>　　H=12.56MM</b></p><p>　　Q=1622.17MM*12.56MM*10MPA(0.1*COS0.5-SIN0.5)</p><p>　　=2037.44(N)</p><p>

64、;　　7.3.2 推桿的設(shè)計(jì)</p><p>　?、偻茥U的強(qiáng)度計(jì)算 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)之二》由式5-97得</p><p>　　d=（ ） (8-2) </p><p>　　d——圓形推桿直徑cm</p><p>　　——推桿長度系數(shù)≈0.7</p><p><b>　　l——推桿長

65、度cm</b></p><p><b>　　n——推桿數(shù)量</b></p><p>　　E——推桿材料的彈性模量N/ (鋼的彈性模量E=2.1 107N/ )</p><p><b>　　Q——總脫模力</b></p><p>　　取 D=5MM。</p><p

66、>　?、谕茥U壓力校核 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》式5-98</p><p>　　= (8-3)</p><p><b>　　取320N/mm²</b></p><p>　　< 推桿應(yīng)力合格，硬度HRC50～65</p><p><b>　　推出機(jī)構(gòu)如圖所

67、示：</b></p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　冷卻水回路布置的基本原則： a) 冷卻水道應(yīng)盡量多，b) 截面尺寸應(yīng)盡量大； c) 冷卻水道離模具型腔表面的距離應(yīng)適當(dāng)； d) 適當(dāng)布置水道的出入口； e) 冷卻水道應(yīng)暢通無阻； f) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位； 由以上原則我們可以確定冷卻水道的布置情況，以及冷卻水道的截面積<

68、/p><p>　　澆注系統(tǒng)中的分流道布置如圖所示，采用非平衡式布置，從主流道末端到每個(gè)澆口的距離不相等，但是分流道的截面形狀和尺寸大小完全相同，這樣的設(shè)計(jì)可以使進(jìn)人每—型腔的流程最短，減少了熱量散失，縮小了模具的體積，對(duì)于該小型什的注射成型來說，并不影響制品的使用性能。分流道的橫截面形狀為梯形，澆口的類型采用側(cè)澆口。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于成型小型件的1模多腔模具來說是十分重要的。如果冷卻不好或冷卻不均勻，必然導(dǎo)致收縮不均

69、勻，特別是非平衡式分流道的結(jié)構(gòu)。放為了使冷卻效果好，在模具的定模型腔板和動(dòng)模利腔板內(nèi)開沒了如圖所示的水道，橫向穿過這兩塊模板，這樣使塑件各處的冷卻均勻，模具的模溫均勻設(shè)定模具平均工作溫度為，用常溫的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為。</p><p>　　8.1 確定冷卻水道直徑</p><p>　　查表3-26得PP的單位流量依據(jù)塑件體積可知所需的冷卻水管直徑較小。設(shè)計(jì)冷卻水道直徑為10m

70、m符合要求。</p><p><b>　　冷卻水示意圖：</b></p><p>　　第九章 模具排氣槽的設(shè)計(jì) </p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填型腔時(shí)，必須順序地排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順利排出，塑料會(huì)由于填充不足而出現(xiàn)氣泡、接縫或表面輪廓不清等缺陷，甚至氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑料焦化。特別是對(duì)大型塑

71、件、容器類和精密塑件，排氣槽將對(duì)它們的品質(zhì)帶來很大的影響，對(duì)于在高速成行中排氣槽的作用更為重要。我們的塑件并不是很大，而且不屬于深型腔類零件，因此本方案設(shè)計(jì)在分型面之間、推桿預(yù)模板之間及活動(dòng)型芯與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值取0.04㎜。</p><p><b>　　第十章 校核</b></p><p>　　注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><

72、;p>　　1）鎖模力與注射壓力的校核</p><p><b>　　(10-4)</b></p><p>　　--注射時(shí)型腔壓力 查參考文獻(xiàn)得 113MPa</p><p>　　--塑件在分型面上的投影面積（）</p><p>　　--澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）</p><p>

73、　　--注射機(jī)額定鎖模力，按注射機(jī)額定鎖模力為1500</p><p>　　模具厚度H與注射機(jī)閉和高度</p><p>　　注射機(jī)開模行程應(yīng)大于模具開模時(shí)，取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需的開模距離</p><p><b>　　即滿足下式</b></p><p><b>　　(10-5)</b><

74、/p><p>　　式中 --注射機(jī)最大開模行程，mm；</p><p>　　--推出距離（脫模聚居），mm；</p><p>　　--包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm；</p><p>　　Sk=40+89.42+281=410.42mm</p><p>　　Sk≤S=800mm 條件成立</p>

75、<p>　　第十一章 試模及模具維修</p><p>　　模具制成以后，在交付生產(chǎn)以前，都應(yīng)進(jìn)行試模。目的不僅是簡單地檢驗(yàn)一下模具是否能用，而且包括對(duì)模具設(shè)計(jì)合理性的評(píng)定以及對(duì)成型工藝條件的探索。因此，認(rèn)真進(jìn)行試模，作好詳細(xì)記錄并積累經(jīng)驗(yàn)。將有益于模具設(shè)計(jì)和制造成型工藝水平的提高。</p><p>　　11.1 模具的安裝</p><p>　　模具的

76、安裝包括預(yù)檢、裝模、緊固、校正頂桿頂出距離，調(diào)節(jié)閉模松緊速和接通冷卻水管或模溫控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?）預(yù)檢 在模具裝上注射機(jī)前，應(yīng)根據(jù)圖紙對(duì)其進(jìn)行全面仔細(xì)檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行修模，以免裝上機(jī)后又拆下來。</p><p>　　（2）裝模 模具吊裝時(shí)必須注意安全，盡量整體安裝。</p><p>　?。?）緊固 當(dāng)模具定位圈裝入注射機(jī)上固定模板的

77、定位圈孔后，用極慢的速度閉模，使注射機(jī)上的活動(dòng)模板將模具輕輕壓緊。然后上緊壓板，壓板必須壓得平穩(wěn)，不允許歪斜。</p><p>　　（4）調(diào)整頂桿頂出距離 模具壓穩(wěn)后便慢慢開模，直到動(dòng)模板停止后退，然后調(diào)整頂桿位置。注射機(jī)上頂桿的位置應(yīng)能夠保證推動(dòng)模具上的推桿固定板能推出塑件而又不損壞模具。（5）閉模松緊速的調(diào)整 為防止塑件溢邊，又保證型腔適當(dāng)排氣，因此閉模松緊度需要調(diào)節(jié)，主要靠目測和經(jīng)驗(yàn)去調(diào)節(jié)。</p

78、><p>　?。?）檢查溫控系統(tǒng) 接通冷卻水管，模具溫度控制器，熱流道溫度控制，模具上的液壓管道等</p><p><b>　　總裝配圖：</b></p><p><b>　　圖11.1</b></p><p><b>　　11.2 試模</b></p><

79、p>　?。?）試模前，必須對(duì)設(shè)備的油路、水路以及電路等進(jìn)行檢查，并按照規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，做好開機(jī)前的準(zhǔn)備。</p><p>　?。?）原料應(yīng)該合格。在噴嘴和主流道脫開的情況下，用較低的注射壓力和較低的注射速率對(duì)空注射，觀察料流是否有硬塊、氣泡、變色等現(xiàn)象，如果沒有，則說明料筒和噴嘴溫度比較適合，可以開始試模。</p><p>　?。?）開始試模時(shí)，原則上選擇低壓、低溫、中速成型。然后按壓

80、力、速率、溫度這樣的先后順序變動(dòng)。</p><p>　　11.3 模具的維修</p><p>　　模具在使用過程中，會(huì)產(chǎn)生正常的磨損和不正常的損壞。不正常的損壞大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致。大致有三種情況：</p><p>　?。?）型心、導(dǎo)柱、推桿彎曲或損壞；</p><p>　?。?）型腔局部損壞而大部分讓是好的；</p>&

81、lt;p>　　（3）使用一段時(shí)間后分型面不嚴(yán)密。制品產(chǎn)生飛邊。</p><p>　　在這些情況下，往往不需要將整個(gè)模具報(bào)廢，而是盡量采取修復(fù)。易損件的磨損和損壞容易更換，而型腔的修復(fù)比較困難，可采用堆焊、噴涂、刷涂、鑲嵌或環(huán)氧樹脂補(bǔ)缺等技術(shù)來修補(bǔ)。模具應(yīng)注意經(jīng)常的檢查維護(hù)，不要等到損壞嚴(yán)重了才維修。</p><p><b>　　第十二章 結(jié)論</b></p

82、><p>　　通過對(duì)眼鏡盒塑料成型模具的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過程中多模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)他特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了各種可以利用的方式，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解，在設(shè)計(jì)后一階段充分利用CAD就是一例，軟件的合理利用和熟悉程度大大提高了工作效率。</p>

83、;<p>　　以計(jì)算機(jī)為主，利用專用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具。其中直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架規(guī)格，金屬材料及其它參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯尺寸迅速完成模具設(shè)計(jì)。</p><p>　　模具CAD技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式的革命，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類似注塑模具設(shè)計(jì)效率更為特出。</p><p>　　總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的至此鍛煉明白到：要充分利用

84、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在模具符合生產(chǎn)要求的前提下盡量降低制造成本。同時(shí)在實(shí)際中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出成本低質(zhì)量高的模具。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成還要感謝曾老師給出的寶貴意見和精心指導(dǎo)。但還有不足之處望批評(píng)指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 申開智．塑料成型模具[Ｍ]．北京：中國輕

85、工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[2] 陳志剛．塑料模具設(shè)計(jì)[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[3] 吉衛(wèi)喜主編．機(jī)械制造技術(shù)[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. </p><p>　　[4] 王伯平主編．互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[5] 丁聞

86、．實(shí)用塑料成型模具設(shè)計(jì)手冊(cè)—注射模、壓縮模和壓注模[Ｍ].西安：西安交通大學(xué)出版壯出版，1993.</p><p>　　[6] 何滿才．Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)與Mastercam數(shù)控加工[Ｍ]．北京：人民郵電出版社，2005.</p><p>　　[7] 郭曉俊．Pro/ENGINEER Wildfire3．0中文版模具設(shè)計(jì)基本技術(shù)與案例實(shí)</p><p>

87、;　　踐[Ｍ]．北京：清華大學(xué)出版社，2007.</p><p>　　[8] 王孝培．塑料成型工藝及模具簡明手冊(cè)[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[9] 邱會(huì)朋．Pro/ENGINEER Wildfire3．0中文版注塑零件和注塑模具：設(shè)計(jì)?分析?工程圖[Ｍ]．北京：電子工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[10] 黃鶴?。畽C(jī)械制

88、造裝備[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　[11] 李德群，唐志玉．塑料與橡膠模具設(shè)計(jì)[Ｍ]．北京：電子工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[12] 錢志峰，劉蘇．工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[Ｍ]．北京：科學(xué)出版社，2003.</p><p>　　[13] 王旭，王積森．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[Ｍ]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.</p&g

89、t;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過這這段時(shí)間以來的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，不僅是對(duì)我學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧，同時(shí)也讓我深深體會(huì)到自身存在的許多不足之處，這也是今后在社會(huì)上學(xué)習(xí)的一種動(dòng)力，我將會(huì)不斷地學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己。</p><p>　　至此，感謝學(xué)校，感謝老師們對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，讓我充實(shí)的度過了大學(xué)生活，你們的教誨將是我最寶貴的財(cái)富。最后