畢業(yè)設(shè)計------三維造型軟件在模具設(shè)計中的應(yīng)用（按鈕注射模設(shè)計）

1、<p>　　?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目 三維造型軟件在模具設(shè)計中的應(yīng)用 </p><p>　　按鈕注射模設(shè)計 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　專業(yè)班級 模 具 (三) 班 </p>&l

2、t;p>　　三維造型軟件在模具設(shè)計中的應(yīng)用</p><p><b>　　(按鈕注射模設(shè)計)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文主要介紹的是按鈕注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，首先分析按鈕的塑料工藝特點，包括塑件的結(jié)構(gòu)要素、尺寸公差和精度的選擇等，并對按鈕注射模具的成型設(shè)備進行初步選擇

3、。接著介紹了按鈕注射模的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定，對兩種型腔排列方式作出了對比選擇。重點介紹了按鈕注射模的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇以及成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。同時對加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、成型零部件的工作尺寸的確定與模具各個零件的選材和熱處理工藝進行了計算，最后對注射機的工藝參數(shù)進行了校核。</p><p>　　另外本文還敘述了應(yīng)用Pro／E進行模具3D總裝配設(shè)計的基本思路，并結(jié)合具體實例說明

4、了應(yīng)用EMX設(shè)計模具總裝配的基本流程和具體步驟，該設(shè)計思路和方法也適合應(yīng)用其它軟件進行模具的3D總裝配設(shè)計。提出了利用Pro／E進行注塑模設(shè)計給企業(yè)帶來的巨大經(jīng)濟效益。</p><p>　　經(jīng)過驗證，本模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，操作方便，使用壽命較長，塑件達到了規(guī)定的技術(shù)要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞 按鈕/注射模/分型面/Pro/E</p><p>　　THRE

5、E-DIMENSIONAL MODELING SOFTWARE IN THE MOLD DESIGN</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The designing methods of injection structure of the button were mainly introduced in this article

6、 .First the technological characteristics of the button were analyzed ,including the main parts of structure of the spare part of the plastics ,the selection of size tolerance and accurate degree of the spare parts of th

7、e plastics .According to the above ,the forming equipment was selected .Then parting line was selected ,the number of cavities was assured ,and an comparison selection was made betwee</p><p>　　The basic thou

8、ghts for 3D assemble design of injection mold based on Pro／E isintroduced．The designing of the layout and the process of 3D assemble are instantiated withEMX by an example．It is of certain reference value to the 3D assem

9、ble of mold design by othersoftware．bring forward that the design of the injection mold by Pro／E brings greateconomy benefint . </p><p>　　Production proved that the mould structure was designed cleverly ,the

10、 mould can be operated easily ,the service life of mould is long and plastic parts products meet technical requirement . </p><p>　　KEY WORDS the button ,injection mould ,parting line ,pro/e</p>&l

11、t;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 成型工藝規(guī)程的編制3</p><p>　　2.1 塑件的工藝性分析3</p><p>　　2.1.1 塑件的原材料分析3</p><p>　　2.1.2

12、 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析3</p><p>　　2.2 計算塑件的體積和質(zhì)量4</p><p>　　2.3 注射工藝參數(shù)的確定4</p><p>　　3 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計5</p><p>　　3.1 分型面的選擇：5</p><p>　　3.2 確定型腔的排列方式：5</p>&l

13、t;p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計：6</p><p>　　3.3.1 主流道的設(shè)計6</p><p>　　3.3.2 分流道的設(shè)計6</p><p>　　3.3.3 澆口設(shè)計6</p><p>　　3.4 標(biāo)準(zhǔn)零件的選用6</p><p>　　3.4.1 澆口套和定位環(huán)的選用6</p>

14、<p>　　3.4.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選用7</p><p>　　3.4.3 復(fù)位桿的選用10</p><p>　　3.4.4 拉料桿的選用11</p><p>　　3.4.5 推桿的選用13</p><p>　　3.4.6 螺釘?shù)倪x用14</p><p>　　4 模具設(shè)計的有關(guān)計算14</

15、p><p>　　4.1 型腔和型芯工作尺寸計算14</p><p>　　4.1.1 型腔尺寸計算14</p><p>　　4.1.2 型芯尺寸計算16</p><p>　　4.2 型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計算16</p><p>　　4.2.1 型腔側(cè)壁厚度計算16</p><p>　　4.

16、2.2 底板厚度計算17</p><p>　　5 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算17</p><p>　　6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇18</p><p>　　7 模具閉合高度的確定19</p><p>　　8 注射機有關(guān)參數(shù)的校核20</p><p>　　9 模具工作原理的介紹20</p><p>

17、;　　10 模具的安裝和試模23</p><p>　　10.1 模具的安裝23</p><p>　　10.2 試模23</p><p><b>　　11 結(jié)束語25</b></p><p>　　致 謝.........................................................

18、......................................................26</p><p>　　參考文獻.........................................................................................................27</p><p><b>

19、　　1 前言</b></p><p>　　Pro/ENGINEER自從l988年問世以來，十余年間已成為全世界最普及的3D CAD／CAM系統(tǒng)，它集成了零件設(shè)計、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC加工、鈑金件設(shè)計、逆向工程、自動測量、機構(gòu)模擬、應(yīng)力分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理等功能，因此，在機械、模具、工業(yè)設(shè)計、汽車、自行車、航天、家電以及玩具等行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。特別是在模具設(shè)計與制造過程中，Pro/ENGINEER

20、可以實現(xiàn)從產(chǎn)品造型、模具設(shè)計、注射模擬到模具制造，因此在正式生產(chǎn)前就可以發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，大大縮短了模具設(shè)計周期和制模時間，從而提高模具加工精度和生產(chǎn)效率。</p><p>　　美國參數(shù)科技公司(PTC)的Pro/E軟件是一個優(yōu)秀的3D設(shè)計軟件，它提供的“專家模架系統(tǒng)EMX”是一套功能強大的三維化模架設(shè)計插件，為模具的3D總裝配設(shè)計提供了十分豐富的模座數(shù)據(jù)庫，在模具三維造型設(shè)計中給我們提供了更大的方便。其設(shè)計流

21、程及具體步驟如下：</p><p>　　(1) 建立模具模型(Mold Mode1)。完成模具模型的創(chuàng)建和模型模板和收縮率的設(shè)置。</p><p>　　(2) 設(shè)計澆注系統(tǒng)。注塑模的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道和澆口組成。</p><p>　　(3) 設(shè)計分型面。在Pro/E中建立分型面的目的是利用與工件全相交的分型面</p><p>　　來分割

22、工件，拆出形成腔體的各個模具體積塊。同時，系統(tǒng)自動切除工件毛坯中塑</p><p>　　件所占體積部分，形成模具的型腔體。</p><p>　　(4) 拆模。由模具體積塊生成模具型腔，通常使用Extract命令完成。</p><p>　　(5) 注塑成型和開模。通過以上步驟，所有模具組件(Molding)都已產(chǎn)生，利用</p><p>　　這

23、些組件產(chǎn)生一個注塑件，該注塑件也是一個零件模型。這個過程也稱為試模，命令</p><p><b>　　為molding。</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，在電子、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊設(shè)備等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)出來的零件所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他制造

24、方法所不能比擬的。因此，模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家和地區(qū)產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。而塑料模具是模具家族中極為重要的一支，近年來我國通過引進模具發(fā)達國家和地區(qū)的先進技術(shù)和加工設(shè)備，使我國塑料模具的制造水平比十年前前進了一大步。我國塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)的總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時，“小而?！?、“小而精”仍是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說，從滿足用戶要求方面來說，模具制造的“交貨期短”

25、、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”等發(fā)展趨勢也比較明顯。</p><p>　　本文的研究課題正是通過用三維造型軟件PRO/E來繪制按鈕注射模具的三維模型和按鈕注射模具設(shè)計方面的內(nèi)容。本設(shè)計涉及到了從按鈕制品設(shè)計到按鈕模具設(shè)計,以及最后的安裝調(diào)試等方面的全部內(nèi)容。按鈕設(shè)計的二維圖和三維圖如下圖1-1和圖1-2所示：</p><p><b>　　圖1-1 二維圖</b>

26、;</p><p>　?。╝） (b)</p><p>　　圖1-2 三維圖</p><p>　　本次設(shè)計的任務(wù)是完成按鈕注射模具設(shè)計, 主要內(nèi)容包括: </p><p>　　(1) 根據(jù)經(jīng)驗及指導(dǎo)老師提供的資料,利用三維繪圖軟件PRO/E繪制出按鈕三維立體圖。</p><p>　

27、　（2）進行了按鈕注塑成型工藝分析，確定了按鈕的成型工藝及工藝參數(shù)。</p><p>　?。?）根據(jù)模具設(shè)計經(jīng)驗以及自己所掌握的理論知識，對按鈕注塑模具進行了設(shè)計。</p><p>　　根據(jù)以上設(shè)計內(nèi)容，確定本次畢業(yè)設(shè)計的主要設(shè)計步驟如下：</p><p>　　按鈕塑件工藝性分析——塑件體積和質(zhì)量的計算——成型設(shè)備的選擇——塑件注射工藝參數(shù)的確定——分型面的選擇——

28、型腔布置方案的確定——澆注系統(tǒng)的設(shè)計——標(biāo)準(zhǔn)零部件的選擇——成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計——成型零件工作尺寸的計算——模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算——標(biāo)準(zhǔn)模架的選取——注射模的主要尺寸確定——模具閉合高度的確定——模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制——用Pro/E創(chuàng)建模具模型并進行模座的相關(guān)設(shè)計——注射機相關(guān)參數(shù)的校核——用CAD創(chuàng)建模具工程圖及零件圖——模具工作原理的介紹——模具的安裝和試模等。</p><p>　　本設(shè)計的目的及意義在于通

29、過按鈕注射模具設(shè)計，掌握用Pro/E創(chuàng)建模具模型的方法，掌握一般塑料注塑模具設(shè)計的基本理論和方法，深化了對理論知識的理解，提高了應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力；能熟練應(yīng)用Pro/E、AutoCAD等繪圖軟件進行模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高了利用計算機輔助設(shè)計的能力。</p><p>　　2 成型工藝規(guī)程的編制</p><p>　　2.1 塑件的工藝性分析</p><p>　

30、　2.1.1 塑件的原材料分析</p><p>　　塑件的材料采用聚苯乙烯（無色透明），屬熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑料剛性好，耐水、耐化學(xué)穩(wěn)定性良好，其介電性能與溫度和頻率無關(guān)，電絕緣性優(yōu)良（尤其是高頻絕緣性優(yōu)良），是良好的絕緣材料；從成型性能上看，該塑料為非結(jié)晶性塑料，吸水性小，流動性較好，成型容易，成型收縮率較小。另外，該塑料成型時易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此，易用高料溫、高模溫、低注射壓力。延長注射時間有利于降

31、低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔和變形。</p><p>　　2.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析</p><p>　　2.1.2.1 結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，該零件整體形狀為圓形，在長度方向的一側(cè)有一個1.5mm的凸臺，凸臺上均勻分布6個半徑為2mm的圓弧，直徑為14mm的圓上有半徑為2mm的倒圓角。該零件結(jié)構(gòu)對稱、簡單。</p><p>　　2.1.2.2 尺寸

32、精度分析。由《塑料注射成形工藝及模具》表2-23查得該零件重要尺寸等尺寸的精度為MT3級，等的尺寸精度為MT5級。</p><p>　　由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。</p><p>　　從塑件的壁厚來看，壁厚最大處為2mm，最小處為0.63mm，壁厚差1.37mm，較均勻，有利于零件的成型。</p><p>　　2.1

33、.2.3 表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。</p><p>　　綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證，該零件是適合注射成型的。</p><p>　　2.2 計算塑件的體積和質(zhì)量</p><p>　　由Pro/E模型分析得知：塑件的體積為V=2.8。</p&g

34、t;<p>　　根據(jù)《塑料模具技術(shù)手冊》表1-9A可查得聚苯乙烯的密度為1.04～1.06</p><p>　　取=1.05，塑件的質(zhì)量W=V=0.3g，塑件的表面積為L=4.21×</p><p>　　估算塑件總體積=2.86×5=14.3</p><p><b>　　==17.9</b></p>

35、<p>　　注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取=0.8</p><p><b>　　射機最大注射量</b></p><p>　　所需塑料的容積（包括澆注系統(tǒng)凝料及飛邊在內(nèi)）</p><p>　　采用一模五件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注射時所需壓力等，并由《塑料模具技術(shù)指導(dǎo)》表13-2初步選用注射機為XS-Z-60。</p&

36、gt;<p>　　2.3 注射工藝參數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)《型腔模具設(shè)計與制造》附錄查得：</p><p><b>　　注射機類型：螺桿式</b></p><p><b>　　螺桿轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　模具溫度：32~65℃</p><p&

37、gt;　　注射壓力：60~110MPa</p><p>　　注射時間：15~45s</p><p>　　保壓時間： 0~3s</p><p>　　冷卻時間：15~60s</p><p>　　成型周期： 40~120s</p><p>　　上述工藝參數(shù)在試模時可作適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　3

38、 注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.1 分型面的選擇：</p><p>　　該塑件表面無特殊要求，高度為3.5mm，且截面形狀比較簡單和規(guī)則，若采用（a）水平分型面，塑料可能留在定模。為了使塑料脫模必須設(shè)計定模推出機構(gòu)，這使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由分型面的選擇原則：分型面應(yīng)設(shè)在零件截面最大的部位，且不影響零件的外觀，如A-A面，塑件包緊動模型芯而留在動模，模具結(jié)構(gòu)簡單。可見，（b）分型方

39、式既可降低模具的復(fù)雜程度，減少模具加工難度，又便于成型后的脫模，故選用（b）分型方式較為合理。</p><p>　　分型面（a） 分型面 （b）</p><p>　　3.2 確定型腔的排列方式：</p><p>　　綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)、塑件形狀尺寸和生產(chǎn)批量，擬采用如圖3-1所示的型腔排列方式。這種排列方式的優(yōu)點是生產(chǎn)批

40、量高，模具尺寸合適，適合大批量生產(chǎn)。澆口到各型腔的流道尺寸均等，若采用一模一腔的排列方式，因塑件很小模架相對較大，容易造成浪費，不適合大批量生產(chǎn)。</p><p>　　圖3-1型腔排列方式</p><p>　　3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計：</p><p>　　3.3.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》查得XS-Z-60

41、型注射機噴嘴前端孔徑d=4mm，噴嘴前端球面半徑R=12mm。</p><p>　　根據(jù)模具主流道與噴嘴R=R+(1~2)mm及d=d+(0.5~1)mm取主流道球面半徑R=13mm，小端直徑d=4.5mm。</p><p>　　為了便于凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為3°。經(jīng)換算得主流道大端直徑D=8mm，球形凹坑深度取5mm(一般取5~8mm).為了使熔料順

42、利進入分流道，在主流道出料端設(shè)置r=1~3mm的圓弧過渡，這里取r=1mm。</p><p>　　3.3.2 分流道的設(shè)計</p><p>　　本塑件的形狀簡單，熔料填充型腔比較容易，為便于加工利于充模，選用截面形狀為半圓形的分流道。由《型腔模具設(shè)計與制造》表3-6查得D=5mm,長為12mm,Ra=1.6m。</p><p>　　3.3.3 澆口設(shè)計</p

43、><p>　　根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用平行式側(cè)澆口，截面為梯形。由《塑料模具技術(shù)手冊》表3-6知澆口的流道寬度為2mm，流道深度為1mm，流道側(cè)角度為15°，流道拐角半徑為0.5mm，其具體形狀尺寸及位置如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 澆口形狀尺寸及位置</p><p>　　3.4 標(biāo)準(zhǔn)零件的選用</p><

44、;p>　　3.4.1 澆口套和定位環(huán)的選用</p><p>　　查《實用模具技術(shù)手冊》表20-33選用適合普通澆注系統(tǒng)使用的B型澆口套，材料T10A，淬火處理，硬度50～55HRC,其具體結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸如圖3-3所示：</p><p>　　（a）澆口套 （b）定位圈 </p><p>　　圖 3-3（a）（b）</p&

45、gt;<p>　　定位圈為標(biāo)準(zhǔn)件，查《實用模具設(shè)計與制造手冊》表6-112選Ⅱ型定位圈，材料45剛，熱處理硬度43～48HRC，澆口套與定模板的配合采用H7/m6，澆口套與定位圈的配合采用H9/f8。</p><p>　　3.4.2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選用</p><p>　　該模具采用4根導(dǎo)柱，安裝在支承板和模板上，導(dǎo)柱固定部分與模具板按H7/k6配合，滑動部分按H8/f7或H7

46、/f7的間隙配合。材料T8A，淬火處理，硬度50～55HRC，由《塑料注射成型工藝及模具》表4-7（GB4169.4-1984）查得導(dǎo)柱（12mm）有關(guān)參數(shù)如下表3-1所示：</p><p>　　表3-1 帶頭導(dǎo)柱 （GB4169.4-1984） /mm</p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制導(dǎo)柱三維圖如下圖3-4所示：</p><

47、p><b>　　圖3-4 帶頭導(dǎo)柱</b></p><p>　　導(dǎo)套與導(dǎo)柱相配合，用以確定動、定模的相對位置，導(dǎo)套孔滑動部分按H8/f7或H7/f7的間隙配合，導(dǎo)套外徑與模板常采用H7/k6配合。材料T8A，淬火處理，硬度50～55HRC，由《塑料注射成型工藝及模具》表4-5（GB4169.3-1984）選用Ⅰ型帶頭導(dǎo)套并查得其有關(guān)參數(shù)如下表3-2所示：</p><

48、p>　　表3-2 帶頭導(dǎo)套 （GB4169.3-1984） /mm</p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制導(dǎo)套三維圖如下圖3-5所示：</p><p><b>　　圖3-5 帶頭導(dǎo)套</b></p><p>　　3.4.3 復(fù)位桿的選用</p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，采用2根復(fù)

49、位桿，材料T8A，淬火處理，硬度48～52HRC。查《塑料注射成型工藝及模具》表4-14知復(fù)位桿（8mm）的有關(guān)參數(shù)如表3-3所示：</p><p>　　表3-3 復(fù)位桿尺寸 /mm</p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制復(fù)位桿三維圖如下圖3-6所示：</p><p><b>　　圖3-6 復(fù)位桿

50、</b></p><p>　　3.4.4 拉料桿的選用</p><p>　　材料T10A，淬火處理，硬度50～55HRC，按《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》表7-10（GB/T1298-1986）查拉料桿（10mm）形狀尺寸如表3-4所示：</p><p>　　表3-4 拉料桿推薦尺寸 /mm</p>

51、<p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制拉料桿三維圖如下圖3-7所示：</p><p><b>　　圖3-7 拉料桿</b></p><p>　　3.4.5 推桿的選用</p><p>　　材料T8A，淬火處理，硬度38～42HRC，按《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》表7-17（GB/T4169.1-1984）查推桿（8mm）有關(guān)尺寸如下表3-5

52、所示：</p><p>　　表3-5 標(biāo)準(zhǔn)推桿（摘自GB/T4169.1-1984） /mm</p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制推桿三維圖如下圖3-8所示：</p><p><b>　　圖3-8 推桿</b></p><p>　　3.4.6 螺釘?shù)倪x用</p><p&

53、gt;　　螺釘為標(biāo)準(zhǔn)件，查《機械設(shè)計課程設(shè)計》的內(nèi)六角螺釘和小螺釘應(yīng)用，選用以下幾種螺釘：</p><p>　　螺釘 GB70-80-M5×L</p><p>　　螺釘 GB70-80-M8×L</p><p>　　螺釘 GB70-80-M8×L</p><p>　　螺釘 GB70-80-M10×L&l

54、t;/p><p>　　材料45鋼，淬火處理，硬度43～48HRC</p><p>　　4 模具設(shè)計的有關(guān)計算</p><p>　　該零件工作尺寸計算時均采用平均法計算。</p><p>　　由《塑料注射成型工藝及模具》表1-2塑料的基本性能（GB/T14486-93）查得聚苯乙烯的收縮率為Sq=0.6%～0.8%，故平均收縮率為Scp=（0.6+

55、0.8）%=0.7%，模具制造公差取Sz=/3。</p><p>　　4.1 型腔和型芯工作尺寸計算</p><p>　　由《塑料注射成型工藝及模具》表2-2（GB/T14486-93）查得。</p><p>　　4.1.1 型腔尺寸計算</p><p>　　4.1.2 型芯尺寸計算</p><p>　　4.2 型腔側(cè)

56、壁厚度和底板厚度計算</p><p>　　4.2.1 型腔側(cè)壁厚度計算</p><p>　　因為，故按強度計算：</p><p>　　r型腔內(nèi)半徑mm r取 r=14+22=36(mm)</p><p>　　[]許用應(yīng)力MPa 由《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》表2-2查得中碳鋼許用應(yīng)力[]=160MPa，p=25MPa</p>&l

57、t;p>　　根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)取型腔側(cè)壁厚度為14mm。 </p><p>　　4.2.2 底板厚度計算</p><p>　　高度H=（24.6+1.22）=25.82mm,H取30mm。</p><p>　　5 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計算</p><p>　　本塑件在注射成型時的模具溫度為32～65℃，模溫不太高，因而在模具上可不設(shè)

58、加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作以下設(shè)計計算。</p><p>　　設(shè)定模具平均工作溫度為46℃，用常溫20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為33℃，產(chǎn)量初算每分鐘0.5套，1小時是60分鐘，所以產(chǎn)量W=45×㎏/h，由《型腔模具設(shè)計與制造》表3-24得聚苯乙烯的單位熱流量為=30×J/kg即塑件在硬化時每小時釋放的熱量=W=45×㎏/h×30×J/kg=1.35

59、×J/kg冷卻水的體積流量V=nm/60=1.35×/60××4.187××（33-20）=0.41×（）</p><p>　　V 所需冷卻水體積 </p><p>　　m 每次注入模具的塑料質(zhì)量 kg </p><p>　　n 每小時注射的次數(shù) </p><p>　　冷卻

60、水在使用狀態(tài)下的密度 kg/</p><p>　　冷卻水的比熱容 J/kg℃</p><p><b>　　冷卻水出口溫度 ℃</b></p><p><b>　　冷卻水入口溫度 ℃</b></p><p>　　從熔料到冷卻塑料所放出的熱量 J/kg</p><p>　　由上述

61、計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量較小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。</p><p><b>　　6 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</b></p><p>　　查《塑料模具設(shè)計參考資料匯編》圖2.8，選用型模架，模板周界尺寸為160mm×120mm，導(dǎo)柱正裝的標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　查《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》表9-1

62、和《塑料模具技術(shù)手冊》表9-17選擇各模板的結(jié)構(gòu)尺寸及材料如下：</p><p>　　定模座板 160×120×20mm GB/T4169.8-1984</p><p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度43～48HRC</p><p>　　動模座板 160×120×20mm GB/T4169.8-1984</p>

63、<p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度43～48HRC</p><p>　　定模板 120×100×16mm GB/T4169.8-1984</p><p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度43～48HRC</p><p>　　動模板 120×100×16mm GB/T4169.8-1984</p>

64、<p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度43～48HRC</p><p>　　支承板 120×100×30mm GB/T4169.8-1984</p><p>　　材料45鋼，淬火處理，硬度43～48HRC</p><p>　　推桿固定板 120×54×10mm GB/T4169.7-1984</p>

65、;<p>　　材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度43～48HRC</p><p>　　推板 120×54×12.5mm GB/T4169.7-1984</p><p>　　材料T10A，淬火處理，硬度54～58HRC</p><p>　　墊塊 120×40×20mm GB/T4169.6-1984</p>

66、<p><b>　　材料 Q235A</b></p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制主要零件定模板三維圖如下圖6-1所示：</p><p><b>　　圖6-1 定模板</b></p><p>　　根據(jù)所選參數(shù)由Pro/E繪制主要零件動模板三維圖如下圖6-2所示：</p><p&

67、gt;<b>　　圖6-2 動模板</b></p><p>　　7 模具閉合高度的確定</p><p>　　本模具的厚度可按下式計算</p><p><b>　　=+++++</b></p><p>　　由標(biāo)準(zhǔn)模架型和經(jīng)驗數(shù)據(jù)可知：式中 ——模具厚度（mm）</p><p>

68、　　——定模座板厚度 （mm），=20mm；</p><p>　　——定模板厚度 （mm），=16mm；</p><p>　　——動模板厚度 （mm），=16mm； </p><p>　　——支承板厚度 （mm），=30mm； </p><p>　　——墊塊厚度 （mm），=40mm； </p><p>　　——動模座

69、板厚度 （mm），=20mm； </p><p>　　所以模具厚度為=+++++</p><p>　　=20+16+16+30+40+20</p><p><b>　　=142mm</b></p><p>　　8 注射機有關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　本模具的外形尺寸為160mm×1

70、20mm×142mm。</p><p>　　XS-Z-60型注射機模板的最大安裝尺寸為350mm×280mm。</p><p>　　故能滿足模具的安裝要求。</p><p>　　由上述計算的模具的閉合高度H=142mm，XS-Z-60型注射機所允許的模具的最小厚度=70mm，最大厚度=200mm，即模具滿足的安裝條件。經(jīng)查資料XS-Z-60型注射

71、機的最大開模行程S=180mm滿足式：=20+16+（5~10）=46(mm)的條件要求。因此，注射機的開模行程足夠。</p><p>　　經(jīng)驗證，XS-Z-60型注射機能夠滿足使用要求，故可以采用。 </p><p>　　9 模具工作原理的介紹</p><p>　　本模具的三維效果圖和裝配圖如圖9-1（a）、（b）所示：</p><p>　

72、　圖9-1（b）模具裝配圖</p><p>　　1-動模座板；2,3,8,19-緊固螺釘；4-支承板；5-推桿；6-動模板；7-定模座板；9-定位圈；10-澆口套；11-定模板；12-導(dǎo)套；13-導(dǎo)柱；14-拉料桿；15-復(fù)位桿；16-墊板；17-推桿固定板；18-推板</p><p>　　模具分解視圖如圖9-2所示：</p><p>　　圖9-2 模具分解視圖&l

73、t;/p><p>　　本模具的工作原理如下：</p><p>　　模具安裝在XS-Z-60型注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將聚苯乙烯熔料經(jīng)流道注入到型腔，經(jīng)保壓、冷卻后塑件成型。</p><p>　　開模時，動模部分隨動模板一起運動漸漸將定模板和動模板的接觸面處的分型面打開，在拉料桿的作用下，將主流道凝料從澆

74、口套中拔出，塑件和凝料留在了動模一側(cè)。當(dāng)分型面打開到46mm時，動模運動停止，在注射機頂出裝置作用下，推動推桿運動將塑件頂出。</p><p>　　合模時，在復(fù)位桿運動到定模板處后，無法繼續(xù)前進，從而迫使推板后移，由推板帶動推桿后移復(fù)位。待模具完全閉合后，完成合模動作。至此完成一個成型周期，進入下一個成型周期。</p><p>　　10 模具的安裝和試模</p><p&

75、gt;　　10.1 模具的安裝</p><p>　　⑴ 安裝前先要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。</p><p>　　⑵ 因模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機器下面兩根導(dǎo)軌上墊好板，模具從側(cè)面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)、靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定

76、動模。</p><p>　?、?調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠開模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。</p><p>　　⑷ 慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離，開閉模具觀察頂出機構(gòu)運動情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。</p><p>　　⑸ 模具裝好后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)定溫度20～30℃，即可校正噴嘴澆口套的相對位置及弧面接觸情況，須使松

77、緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。</p><p>　?、?開空車運轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運行是否正常，然后才可注射試模。</p><p><b>　　10.2 試模</b></p><p>　　試模時，塑件上?？赡軙霈F(xiàn)各種缺陷，為此必須進行原因分析、排除故障。表10-1是熱塑性塑料制品的常見缺陷及產(chǎn)生原因。在試模時，如果塑件上出現(xiàn)上述

78、各種缺陷，需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)及制造精度、塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個分析找出其中主要矛盾，然后再采取調(diào)整成型工藝參數(shù)、修整模具等方法加以解決。</p><p>　　表10-1 熱塑性塑料制品的常見缺陷及產(chǎn)生原因</p><p><b>　　11 結(jié)束語</b></p><p>　　通過對應(yīng)用Pro／E進行塑料模具設(shè)計方法的研究，掌握

79、它的設(shè)計過程和方法。利用該方法成功的設(shè)計一個簡單的模具，說明Pro／E在模具設(shè)計方面很優(yōu)秀。同時也證明Pro／E的三維模具設(shè)計比二維設(shè)計要更方便、高效、直觀，可以說Pro／E在模具設(shè)計中的應(yīng)用具有革命性。</p><p>　　該模具采用了1模5腔的結(jié)構(gòu)．且澆注系統(tǒng)及型腔均為平衡式布置設(shè)計，模架為標(biāo)準(zhǔn)模架，模具結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，經(jīng)濟性好，模具的使用壽命較長，塑料制品達到了技術(shù)要求。</p><

80、p>　　以上介紹了按鈕注射模具設(shè)計的詳細過程，完成了本次畢業(yè)設(shè)計所要求的全部內(nèi)容。為了完成這個課題的研究，查閱了大量關(guān)于模具設(shè)計和Pro／E三維造型軟件，尤其是注射模設(shè)計方面的資料，掌握了模具設(shè)計的原理和過程，認(rèn)真學(xué)習(xí)了AutoCAD、Pro／E等繪圖軟件，可謂受益匪淺。</p><p>　　由于本人知識能力的限制，本模具尚有一些不足之處需要改進和完善，懇請各位老師和同學(xué)能夠指出，以便在以后的學(xué)習(xí)和工作中能

81、夠及時改進。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先感謝xx老師的親切指導(dǎo)和細心幫助。在本次設(shè)計中，xx老師曾多次對我在設(shè)計中遇到的困難和疑問進行耐心細致的指導(dǎo)，讓我感受到了親人般的關(guān)懷和溫暖。另外，還要感謝xx輕工職業(yè)學(xué)院及輕化系的老師們在大學(xué)三年中對我的悉心栽培教育。尤其要感謝xx老師和同班各位同學(xué)對我的各方面幫助。我這次畢業(yè)設(shè)計的

82、順利完成和他們的熱心幫助是分不開的。</p><p>　　能夠在xx業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)并遇到這么多熱心、和藹、敬業(yè)的老師和友愛的同學(xué)，我感到自己非常的榮幸和幸福！衷心的感謝你們！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　楊占堯主編. Pro/E Wildfire 2.0產(chǎn)品造型與模具設(shè)計. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006.1&

83、lt;/p><p>　　許洪斌，樊澤興等. 塑料注射成型工藝及模具. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.1</p><p>　　塑料模具技術(shù)手冊編委會. 塑料模具技術(shù)手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,1997.6</p><p>　　伍先明，王群等. 塑料模具設(shè)計指導(dǎo). 北京：國防工業(yè)出版社,2006.5</p><p>　　章飛主編. 型腔模具設(shè)計與

84、制造. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.7</p><p>　　陳錫棟，周小玉主編. 實用模具技術(shù)手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2003</p><p>　　許發(fā)樾主編. 實用模具設(shè)計與制造手冊. 北京：機械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　唐增寶，何永然等主編. 機械設(shè)計課程設(shè)計. 武漢：華中科技大學(xué)出版社,1999</p><p>

85、;　　鄒繼強主編. 塑料模具設(shè)計參考資料匯編. 北京：清華大學(xué)出版社,2005.9</p><p>　　黃虹主編. 塑料成型加工與模具. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002</p><p>　　成萬林等. 實用塑料注射模具設(shè)計與制造. 北京：機械工業(yè)出版社,2000.</p><p>　　朱光力，萬金保等編著. 塑料模具設(shè)計. 北京：清華大學(xué)出版社,2003</p