模具扇葉畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p><b>　　塑料扇葉模具設(shè)計</b></p><p>　　提交日期：2015年5月</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p>　　第一章1.1　前言6</p><p>

2、　　1.2　模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向7</p><p>　　1.3本課題的內(nèi)容和具體要求…………………………………………………………………8</p><p>　　第二章 零件材料分析及方案論證</p><p>　　2.1 零件的材料及材料的特性………………………………………………………………..9</p><p>　　2.

3、2. 注射成型的原理……………………………………………………………………….10</p><p>　　2.3 基本組成………………………………………………………………………………….10</p><p>　　2.4 方案的論證和初步確定…………………………………………………………………10</p><p>　　第三章 注射成型

4、機(jī)的選擇與成型腔數(shù)的確定</p><p>　　3.1注射成型機(jī)的選擇 ……………………………………………………………………… 11</p><p>　　3.2鎖模力……………………………………………………………………………………11</p><p>　　3.3選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù)……………………………………………………….11</p

5、><p>　　3.4 注塑機(jī)的校核 ……………………………………………………………………………11</p><p>　　3.5成型腔數(shù)的確定 …………………………………………………………………………12</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)的作用

6、0; ………………………………………………………………………...13</p><p>　　4.2 澆注系統(tǒng)的組成 ………………………………………………………………………….13</p><p>　　4.3 主流道設(shè)計   ……………………………………………………………………………..13</p><

7、p>　　4.4 分流道設(shè)計  ……………………………………………………………………………….13 </p><p>　　第五章 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………..14</p><p>　　第六章 導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

8、的作用和設(shè)計原則  …………………………………………………………..16</p><p>　　6.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 ………………………………………………………………………..16</p><p>　　6.3 脫模機(jī)構(gòu)的確定  ……………………………………………………………………….17</p><

9、p>　　6.4 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………………………..17</p><p>　　6.5推板導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………………………..17</p><p><b>　　第七章 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　7.1 溫度調(diào)

10、節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 ………………………………………………………….18</p><p>　　7.2 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求………………………………………………………………...18 </p><p>　　7.3 模具冷卻裝置的設(shè)計 …………………………………………………………………...18</p><p>　　第八章

11、 其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計…………………………………………………………...19</p><p>　　總結(jié)…………………………………………………………………………………………20</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………..21</p><p><b>　　第一章緒論</b></

12、p><p><b>　　1.1前言 </b></p><p>　　模具是汽車、電子、電器、航空、儀表、輕工、塑料、日用品等工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。沒有模具，就沒有高質(zhì)量的產(chǎn)品。用模具加工的零件，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、節(jié)約材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。因此，模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、

13、大型模具的技術(shù)，已成為衡量一個國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。 </p><p>　　模具在現(xiàn)代生產(chǎn)中，是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成型塑料制品的模具，它是型腔模的一種類型，其地位與重要性正日益被人們所認(rèn)識。</p><p>　　隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，以及通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用

14、范圍也在不斷地擴(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個設(shè)計合理的塑件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計成卡裝結(jié)構(gòu)，成倍地減少整個產(chǎn)品中的各種緊固件，大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時，因此，近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。 </p><p>　　注

15、塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)地生產(chǎn)，并且具有固定的尺寸，可以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，注塑模具設(shè)計可以根據(jù)人們的具體要求進(jìn)行產(chǎn)品的尺寸設(shè)計，設(shè)計一副能夠生產(chǎn)所給塑件、結(jié)構(gòu)合理

16、、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的模具產(chǎn)品，最大程度的滿足了用戶的需求。塑料模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。</p><p>　　近年來，我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CA

17、M技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。</p><p>　　1.2 模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向</p><p>　　1.2.1國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　近年來我國通過引進(jìn)國際的先進(jìn)技術(shù)和加工設(shè)備，使塑料模具的制造水平比十年前進(jìn)了一大步，然而由于基礎(chǔ)薄弱、對引進(jìn)技術(shù)的吸收、掌握，尚有一段距離，而且發(fā)展也十分不平衡，因而，我國塑料模具總體水平與世界先進(jìn)技術(shù)尚有

18、一定差距。塑料成型模具可分為三大類，即注射成型模具、中空成型模具和擠出成型模具。我國現(xiàn)在的制造水平，以注射成型模具為最高，中空成型具為最低，如化妝品用瓶子的吹塑模具，無論從造型以及質(zhì)量上遠(yuǎn)不能適應(yīng)出口要求。 </p><p>　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計中采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。顯示管隔

19、離器注塑模、高效多色注射塑料模、純平彩電塑殼注塑模等精密、復(fù)雜、大型模具的設(shè)計制造水平也已達(dá)到或接近國際水平。使用CAD</p><p>　　三維設(shè)計、計算機(jī)模擬注塑成形、抽芯脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計新穎等對精密、復(fù)雜模具的制造水平提高起到了很大作用。20噸以上的大型塑料模具的設(shè)計制造也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。34英寸彩電塑殼和48英寸背投電視機(jī)殼模具，汽車保險杠和儀表盤的注塑模等大型模具，國內(nèi)都已可生產(chǎn)。國內(nèi)最大的塑料模具已達(dá)

20、50噸。</p><p>　　雖然在這十多年中注塑模具工業(yè)取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重還比較低，CAD/CAE／CAM按術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用還不夠廣泛等。特別在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。</p><p>　　國外注

21、塑模具制造行業(yè)的最基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70％-80％，實現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本．最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力 滿足用戶需求。</p><p>　　模具企業(yè)在技術(shù)上實現(xiàn)了專業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來越多的采用以設(shè)計為龍頭、按工藝流程安排加工的專業(yè)化生產(chǎn)方式，降低

22、了對模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)化。</p><p>　　國外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計的復(fù)雜化、裝夾的自動化、取件全部自動化。</p><p

23、>　　我國注塑模具行業(yè)與其發(fā)展需要和國外先進(jìn)水平相比，主要存在五大問題：</p><p>　　1.發(fā)展不平衡，產(chǎn)品總體水平較低，雖然有個別企業(yè)的部分產(chǎn)品已達(dá)到或接近國際水平，但總體來看，模具的精度、型腔表面粗糙度、生產(chǎn)周期、壽命等指標(biāo)與國外先進(jìn)水平相比尚有較大差距。</p><p>　　2.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差，雖然部分企業(yè)經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，工藝裝備水平已比較先進(jìn)，但大部

24、分企業(yè)工藝裝備仍比較落后。企業(yè)的組織協(xié)調(diào)能力差，難以整合或調(diào)動社會資源為我所用，從而就難以承接比較大的項目。</p><p>　　3.多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，一方面是技術(shù)人員比例低、水平不夠高，另一方面是科研開發(fā)投入少，觀念落后，對開發(fā)不夠重視。</p><p>　　4.供需矛盾一時還難以解決，2003年國產(chǎn)塑料模具國內(nèi)市場滿足率只有74.7％，其中大型、精度、長壽命模具滿足率還要低，估計不足

25、60％。市場需求旺盛，生產(chǎn)發(fā)展一時還難以跟上，供不應(yīng)求的局面還將持續(xù)一段時間。</p><p>　　5.體制和人才問題的解決尚待時日，在模具這樣競爭性行業(yè)中需依賴于特殊用戶，需單件生產(chǎn)的行業(yè)，國有和集體所有制原來的體制和經(jīng)營機(jī)制已越來越顯得不適應(yīng)。人才的數(shù)量和素質(zhì)水平也跟不上行業(yè)的快速發(fā)展。各地都重視這兩問題，解決尚待時日。</p><p>　　1.2.2國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展趨向</

26、p><p>　　由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時，“小而?！?、“小而精” 仍舊是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說，為了滿足用戶對模具制造的“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求，以下的發(fā)展趨勢也較為明顯。</p><p>　　展望我國塑料模具的未來，筆

27、者以為應(yīng)從提高技術(shù)水平著手，一方面發(fā)展專業(yè)模具廠的技術(shù)優(yōu)勢，使之進(jìn)一步提高對某一類模具的設(shè)計制造水平；另一方面 要不斷采用新技術(shù)、新工藝，提高模具產(chǎn)品的技術(shù)含量。要提高我國的模具技術(shù)水平，必須在以下方面加大努力：</p><p>　　1.開發(fā)精密、大型、復(fù)雜、長壽命的模具，實現(xiàn)模具國產(chǎn)化。</p><p>　　2..加速模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化生產(chǎn)。</p>&l

28、t;p>　　3.大力發(fā)展CAD／CAM／CAE、RPM等先進(jìn)模具設(shè)計和制造技術(shù)。</p><p>　　4.加大人才培養(yǎng)的力度，使他們盡快掌握模具設(shè)計和制造中的先進(jìn)技術(shù)。</p><p>　　1.3 本課題的內(nèi)容和具體要求</p><p>　　1.3.1 本課題的內(nèi)容</p><p>　　根據(jù)扇葉產(chǎn)品，設(shè)計一套注射模具

29、。</p><p>　　1.3.2 具體要求</p><p>　　a、本設(shè)計中要注意的問題：塑件的精度要求為六級，其中配合部位為七級。</p><p>　　b、計預(yù)期的效果：通過本次設(shè)計，熟練掌握模具開發(fā)的基礎(chǔ)知識，并能熟練應(yīng)用Auto-CAD。</p><p>　　第二章 零件材料分析及方案論證</p>&

30、lt;p>　　2.1 零件的材料及材料的特性</p><p>　　2.1.1零件的材料</p><p>　　此零件的材料是增強(qiáng)型PA6.</p><p>　　2.1.2 增強(qiáng)型PA6材料的特點(diǎn)</p><p>　　尼龍簡寫PA、屬結(jié)晶材料，其特點(diǎn)如下： </p><p><b&

31、gt;　　優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。</p><p>　　（2） 耐疲勞性能突出，經(jīng)受多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度；。</p><p>　　（3） 表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨。</p><p>　?。?） 耐腐蝕，耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱

32、酸，機(jī)油、汽油。</p><p>　?。?） 無毒，對生物侵蝕呈惰性，有良好抗菌、抗毒能力。 </p><p>　?。?） 耐熱，使用溫度范圍寬，可在45～100℃下長期使用，短時耐熱溫度達(dá)120～150℃。</p><p>　?。?） 有優(yōu)良電氣性能，具有較好的電絕緣性。</p><p>　　（8）&

33、#160;制件重量輕，易染色，易成形。 </p><p><b>　　缺點(diǎn)： </b></p><p><b>　?。?） 易吸。</b></p><p>　?。?） 耐光性較差。 </p><p>　?。?） 不耐強(qiáng)酸、氧化劑。 

34、;</p><p>　　（4） 設(shè)計技術(shù)要求較嚴(yán)。加工要求：一般宜取低模溫、低料溫、時間長、注射壓力大的成形條件。</p><p>　　2.1.3 增強(qiáng)型PA6的注射成型工藝參數(shù) </p><p>　　密度（g/ cm3）：1.36。</p><p>　　計算收縮率（%）：0.3～0.7。</p&

35、gt;<p><b>　　摩擦系數(shù)：1.3。</b></p><p>　　彎曲彈性模量E：8000 (Mpa)  3.0×103N/cm3。</p><p>　　適用注塑機(jī)類型：螺桿式、柱塞式均可。 </p><p>　　后處理:利用油、水、鹽水均可，在溫度為90～100℃時，放置

36、4小時。</p><p>　　2.2. 注射成型的原理 </p><p>　　將塑料顆粒定量注入，加入到注塑機(jī)的料筒內(nèi)，通過料筒的傳熱，以及螺桿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的剪切摩擦作用使塑料逐漸融化成流動狀態(tài)，然后在柱塞或螺桿的推擠下熔融塑料以高壓和較快的速度通過噴嘴注入到溫度較低的閉合模具的型腔中，由于模具的冷卻作用，使膜腔內(nèi)的熔融塑料逐漸凝固并定型，最后開模取出塑件。</p&

37、gt;<p><b>　　2.3 基本組成</b></p><p><b>　　a、澆注系統(tǒng)。</b></p><p>　　b、成型零件。 包括凹模(型腔)、凸模和型芯等；</p><p>　　c、脫模系統(tǒng)。 包括推出和抽芯機(jī)構(gòu)等；</p><p><b&g

38、t;　　d、導(dǎo)向系統(tǒng)。</b></p><p><b>　　e、冷卻系統(tǒng)。</b></p><p>　　f、固定和安裝部分等。</p><p>　　2.4 方案的論證和初步確定 </p><p>　　a、 第一種  該種方案采用斜滑塊垂直分型脫模機(jī)構(gòu)，其澆口套

39、設(shè)在定模固定板上，用頂桿實現(xiàn)脫模，澆口設(shè)在定模固定板上，采用環(huán)形澆口，用垂直分型鑲塊來成型型腔。但去除澆口比較困難，垂直分型鑲塊密封性不好，易發(fā)生邊縊邊 。</p><p>　　b、 第二種  采用外螺紋對合滑塊模具結(jié)構(gòu)，其澆口設(shè)在定模板上，用頂板實現(xiàn)脫模，用對合滑塊來和抽芯機(jī)構(gòu)來成型型腔。采用爪形澆口，使用于管狀塑件，在成型時可起到定位作用，使塑件有較篙的同心度。但采用爪

40、形澆口時，進(jìn)料口越多則熔接痕數(shù)量也越多，排氣性差。 </p><p>　　c、 第三種  采用三板式結(jié)構(gòu)，利用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯，彎銷開模。因為塑件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故采用一模一腔。 </p><p>　　該方案采用兩板式結(jié)構(gòu)，利用斜導(dǎo)柱和彎銷拉動側(cè)抽芯運(yùn)動。與上兩種方案相比，結(jié)構(gòu)簡單，各個機(jī)構(gòu)的實現(xiàn)比較簡單，利于實現(xiàn)。</p><

41、p>　　第三章 注射成型機(jī)的選擇與成型腔數(shù)的確定</p><p>　　3.1注射成型機(jī)的選擇  </p><p>　　3.1.1澆道體積計算。 </p><p>　　V3=πR02H0+πR92H9=π×（8/2）²×65+4×π×（6/2）²×18&

42、#160;=3.14×（81/4 ×65+36×18） =6167.745㎜³  </p><p>　　3.1.2 估算零件的質(zhì)量  </p><p>　　因為PA6的密度為1.14g/㎝³ 所以： M=ρV=1

43、.14×46.577=53g </p><p>　　同理，澆道質(zhì)量：  m=ρV3=1.14×6.2=7g 即，  M+m=60g </p><p><b>　　3.2鎖模力 </b></p><p>　　型腔總的投影面積為：A=πR2=3.14×

44、;302=28.26 cm2 計算其所需鎖模力為：F=1.5×P×A×0.01=9.0KN </p><p>　　3.3選擇注射機(jī)及注射機(jī)的主要參數(shù) </p><p>　　3.3.1選擇注射機(jī) </p><p>　　查《塑料模具設(shè)計手冊》P15，可知PA6的注射壓力為700～1200公斤

45、/厘米²，宜用螺桿式注射機(jī)，螺桿帶止回環(huán)，噴嘴宜用自鎖式。初選XS-ZY-125型。 </p><p>　　3.3.2 XS-ZY-125型注塑機(jī)的主要參數(shù)如下 </p><p>　　型號：XS-ZY-125 </p><p><b>　　螺桿直徑：ø42</b></p>

46、<p>　　最大理論注射量：95g </p><p>　　注射壓力：150 MPa 最大注射面積：320 </p><p>　　最大模具厚度：300      最小模具厚度：200 合模力：900000N 模板大?。?60×250 <

47、/p><p>　　模板最大距離：600   </p><p><b>　　模板行程：300 </b></p><p>　　噴嘴圓弧半徑：12    </p><p>　　噴嘴孔徑：ø4    &#

48、160;</p><p>　　噴嘴移動距離：210 </p><p>　　定位孔直徑：ø100 </p><p>　　注射機(jī)頂出桿（兩側(cè)）：孔徑，ø 22    孔距：230</p><p>　　3.4 注塑機(jī)的校核 </p>

49、<p>　?。?） 最大注塑量效核  材料的利用率為60/95=0.63，符合注塑機(jī)利用率在0.3～0.80的要求。 </p><p>　?。?） 注射壓力的效核  所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，PA6塑件的注塑壓力一般要求為70～176MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。 </p>

50、<p>　?。?） 鎖模力效核  高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機(jī)額定鎖模力。 </p><p>　　型腔壓力Pc可按下式粗略計算： </p><p>　　Pc=kP（MPa）   

51、0;                                </p><p>　　Pc為

52、型腔壓力，MPa； </p><p>　　P為注射壓力，MPa； </p><p>　　K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內(nèi)選取。 </p><p>　　所以  Pc=KP=0.3×1500=450MPa </p><p>　　型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機(jī)的

53、額定鎖模力：  </p><p><b>　　T〉KPcA  </b></p><p>　　T為注塑機(jī)的額定鎖模力，KN； </p><p>　　A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2； </p><p>　　K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；<

54、/p><p>　　KpcA=1.1×450×28.26=13988.7N=13.99KN </p><p>　　所以T=900 〉KPcA成立，即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。 </p><p>　　（4） 模具厚度校核  初定模具厚度為290mm，在該注塑機(jī)要求的厚度范圍(200～300mm)

55、之內(nèi)。 </p><p>　　（5） 模具安裝尺寸校核  模具安裝固定有兩種：螺釘固定、壓板固定。采用螺釘直接固定時（大型模具多采用此法），模具動定模板上的螺孔及其間距，必須和注塑機(jī)模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有較大的靈活性；該模具采用壓板固定。 </p><p>　

56、?。?） 開模行程的效核  開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。對于雙分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核 </p><p>　　S=SK-HM≥H1+H2+a+（5～10）(mm)              &#

57、160;</p><p>　　S為注塑機(jī)的最大行程，mm； </p><p>　　H1為塑件的脫模距離（此模具中為50），mm；</p><p>　　H2為包括流道在內(nèi)的塑件高度（此模具中為97），mm； </p><p>　　a為定模板與澆口板的分離距離（此模具中為50），mm； </p><

58、;p>　　所以上式成立（300>204），即該注塑機(jī)的開模行程符合要求。 由以上對各參數(shù)的效核可知該注塑機(jī)（XS-ZY-125型）符合要求。</p><p>　　3.5成型腔數(shù)的確定 </p><p>　　以機(jī)床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機(jī)最大注射量的80%。所以，此模具型腔為一模一腔結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第四章&#

59、160;澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　4.1 澆注系統(tǒng)的作用  </p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體由注塑機(jī)噴嘴通向模具型腔的流動通道，因此它應(yīng)能夠順利的引導(dǎo)熔體迅速有序地充滿型腔各處，獲得外觀清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。對澆注系統(tǒng)設(shè)計的具體要求是：</p><p>　　(1) 對模腔的填充迅速有序； <

60、;/p><p>　　(2) 可同時充滿各個型腔； </p><p>　　(3) 對熱量和壓力損失較??；</p><p>　　(4) 盡可能消耗較少的塑料； </p><p>　　(5) 能夠使型腔順利排氣； </p><p>　　(6) 澆注道

61、凝料容易與塑料分離或切除；</p><p>　　(7) 不會使冷料進(jìn)入型腔； </p><p>　　(8) 澆口痕跡對塑料外觀影響很小。 </p><p>　　4.2 澆注系統(tǒng)的組成 </p><p>　　澆注系統(tǒng)組成是：主流道、分流道、澆口、冷料井。 </p>

62、<p>　　4.3 主流道設(shè)計   </p><p>　　主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機(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，以便于塑料熔體得流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接，所以主流道常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套。 </p><p>　　澆口套的尺寸設(shè)

63、計要求：</p><p>　?。?）澆口套與注射機(jī)噴嘴接觸處球面的圓弧度必須吻合。設(shè)模具澆口套球面半徑為R，注射機(jī)球面半徑為r，其關(guān)系式如下： </p><p>　　R= r+0.5～1mm; </p><p>　　（2）澆口套進(jìn)口的直徑d應(yīng)比注射機(jī)噴嘴孔d1直徑大1～2mm。</p><p>　　4.4

64、0;分流道設(shè)計   </p><p>　　(1)分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔膜局一定要設(shè)置分流道，大型塑件由于使用多澆口進(jìn)料也許設(shè)置分流道。 </p><p>　　（2）分流道的截面形狀  常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、六角形和U字型等。為減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大；從熱傳導(dǎo)角度考慮，為減少熱損失，要求

65、流道的比表面及（截面積與外周之比）最小。因此，用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。各種截面的效率為：圓形0.25D，正方形0.25D，六角形0.217D，U字型0.153D，梯形0.195D，D為截面大端寬度。當(dāng)分型面為平面時，可采用圓形或六角形截面的分流道；當(dāng)截面不是平面時，常采用梯形或半圓形截面的流道。塑料熔體在流道中流動時，表層冷凝凍結(jié)，其絕緣作用，熔體僅在流道中心部分流動，一次分流道的理想狀態(tài)是其中心與澆口中心一致，圓形

66、截面流道可實現(xiàn)這一點(diǎn)，而梯形截面流道就難以實現(xiàn)。 </p><p>　　但是，由于梯形分流道易于加工，熱量損失和壓力損失都不大，因此是最為常用的形式。其斷面尺寸比例關(guān)系為：D為梯形的下地面寬度，h為梯形的高，x為梯形的上底面的寬度，h=2W/3，x=3W/4。 </p><p>　　(3) 分流道的截面尺寸  分流道的截面尺寸 應(yīng)

67、根據(jù)塑件的成型體積、壁厚、形狀，所用塑料的工藝性能，注塑速率以及分流道的長度等因素來確定。 對于壁厚小于3.2mm，重量在200g以下的塑件，可用下述經(jīng)驗公式確定分流道的直徑（此時算出的分流道直徑僅限于3.2～9.5mm）： </p><p>　　D=42546.0LW          

68、60;                   </p><p>　　D為-分流道的直徑，mm； </p><p>　　W為-塑件的質(zhì)量，g（此零件為53g）； </p>

69、<p>　　L為-分流道的長度，mm（約為52 mm）。 </p><p>　　所以D≈6mm，  </p><p>　　（4） 澆口設(shè)計   </p><p>　　澆口是連接分流道和型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進(jìn)入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口

70、的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結(jié)構(gòu)。因為點(diǎn)澆口被廣泛采用且生產(chǎn)效率好，容易實現(xiàn)，故澆口采用點(diǎn)澆口，形狀為半圓形。 </p><p>　　綜合考慮塑件的形狀，該模具的分流道設(shè)在澆口板上，采用半圓形流道D=8，澆口也采用多點(diǎn)進(jìn)料澆口，形狀為半圓形d=4。</p><p>　　第五

71、章 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　H1=(52+52×0.005-2/3×0.64)+0.64/3=51.83mm          </p><p>　　H2=(27+27×0.005-2/3×0.48)+0.48/3=

72、26.82 mm          </p><p>　　（2）凸模的外形尺寸計算：  </p><p>　　d凸=(Ds+DsQcp+Δs)-Δs/3         &

73、#160;             </p><p>　　d凸模/型芯外形尺寸(mm)；    </p><p>　　Ds為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形尺寸； 由于該塑料的收縮率不大為1.65%，故

74、只需在型腔尺寸比較大的考慮其收縮率，在尺寸小的地方不用考慮由收縮率引起的尺寸偏差。 所以型芯的尺寸如下： </p><p>　　d1=(53+53×0.005+3/4×0.64)-0.64/3=53.75 mm</p><p>　　d2=(14+14×0.005+3/4×0.36)-0.36/3=14.34mm</

75、p><p>　　d3=(5.5+5.5×0.005+3/4×0.28)-0.28/3=5.74mm</p><p>　　d4=(18.5+18.5×0.005+3/4×0.44)-0.44/3=18.92 mm </p><p>　　d5=(2+2×0.005+3/4×0.24)-0.24/

76、3=2.19mm </p><p>　　型芯的深度尺寸計算： </p><p>　　h腔=(Hs+HsQcp+2/3Δs)-Δs/3                    

77、       </p><p>　　h腔凸模/型芯高度尺寸(mm)； </p><p>　　Hs為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形深度尺寸；</p><p>　　H1=(50+50×0.005+2/3×0.56)-0.56/3=50.62 mm

78、 </p><p>　　H2=(30+30×0.005+2/3×0.48)-0.48/3 =30.47mm </p><p>　　H3=(15+15×0.005+2/3×0.40)-0.40/3=15.34 mm </p><p>　　H4=(65+65×0.005+

79、2/3×0.64)-0.64/3=65.75mm</p><p>　　H5=(24+24×0.005+2/3×0.44)-0.44/3=24.41mm </p><p>　　動模墊板由于受到成型壓力的作用而發(fā)生變形，若此變形過大，就會導(dǎo)致塑件的壁厚發(fā)生變化，還會發(fā)生溢料現(xiàn)象，因此必須將其最大變形量限制到0.1～0.2mm以下。</p>

80、<p>　　第六章 導(dǎo)向與脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　6.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用和設(shè)計原則  </p><p>　　6.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 </p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有：&

81、#160;</p><p>　　a、定位作用     </p><p>　　b、導(dǎo)向作用     </p><p><b>　　c、承載作用   </b></p><p>　　d、保持運(yùn)動平穩(wěn)

82、作用 </p><p>　　e、錐面定位機(jī)構(gòu)作用   </p><p>　　6.1.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 </p><p>　　a、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)對稱分布在模具分型面的四周，其中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度和防止模板發(fā)生變形； </p><p>

83、　　b、 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的直徑應(yīng)根據(jù)模具尺寸選定，并應(yīng)保證有足夠的抗彎強(qiáng)度； </p><p>　　c、 導(dǎo)柱固定端的直徑和導(dǎo)套的外徑應(yīng)盡量相等，有利于配合加工，并保證了同軸度要求； </p><p>　　d、 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性； </p><p>　　e、 為了便于塑料制品脫模，導(dǎo)柱最好

84、裝在定模板上，但有時也要裝在定模板上，這就要根據(jù)具體情況而定。 </p><p>　　6.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 </p><p>　　導(dǎo)柱導(dǎo)向是指導(dǎo)柱與導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）采用間隙配合使導(dǎo)柱在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）內(nèi)滑動，配合間隙一般采用H7/h6級配合。 6.2.1 導(dǎo)柱的設(shè)計   </p><p>

85、;　　導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種為單節(jié)式導(dǎo)柱，另一種為臺階式導(dǎo)柱。小型模具采用單節(jié)式導(dǎo)柱，大型模具采用臺階式導(dǎo)柱。在導(dǎo)柱的工作部分上開設(shè)油槽，可以改善導(dǎo)向條件，減少摩擦，但增加了成本，由于該模具要求不高，所以不再加油槽。故導(dǎo)柱采用不加油槽的階梯式導(dǎo)柱 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)選用直徑為16mm長度為135mm的導(dǎo)柱。</p><p>　　6.2.2 導(dǎo)套的設(shè)計 </p><p

86、>　　由于導(dǎo)柱已選定，且該模具較小，其導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合之間模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，所以采用兩個導(dǎo)套接連使用達(dá)到模具要求，由塑料模具設(shè)計與制造可查得與之相配的導(dǎo)套為 I型帶頭導(dǎo)套，其直徑為16mm，長度分別為30mm和45mm。</p><p>　　6.2.3   導(dǎo)向孔的總體布局   </p><p>　　導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均

87、勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心距模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。 </p><p>　　6.3 脫模機(jī)構(gòu)的確定  </p><p>　　本模具采用的為一次頂出脫模機(jī)構(gòu)，它包括常見的推桿、推管、推板、推塊或活動鑲塊等脫模機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)是最常用的頂出方式。即塑件在頂出機(jī)構(gòu)的作用下，通過一次動作即可頂出?；?/p>

88、于以上原則，該模具的脫模零部件設(shè)在動模上，選擇推桿頂出形式，  </p><p>　　6.3頂桿橫截面直徑的確定與校核  </p><p>　　6.3.1頂桿橫截面直徑的確定 </p><p>　　由于該塑件的底面尺寸有限，所以只能憑經(jīng)驗定推桿的直徑為 d=4mm。以下要對其許用應(yīng)力進(jìn)行校核。 6

89、.3.2 頂桿橫截面直徑的校核 </p><p><b>　　脫模阻力的計算  </b></p><p>　　脫模阻力  P1=ChP0 （公斤）             

90、;            </p><p>　　C---型芯成型部分?jǐn)嗝娴钠骄荛L（厘米）這里C=28.5πmm ；      </p><p>　　h---型芯被塑料包緊部分的長度（厘米），這里h=9

91、7mm ；       </p><p>　　P0---單位面積的包緊力，其值與塑件的幾何形狀及塑料的性質(zhì)有關(guān)，一般可取80～120公斤/厘米2，這里取 80公斤/厘米2； </p><p>　　所以   P1= ChP0=2.85π×9.7

92、×80=6944.424（公斤）=69444.24（N） </p><p>　　6.3.3 頂桿的形式  </p><p>　　頂桿可以分為普通頂桿、成形頂桿、錐面頂桿，該模具的頂桿形式選擇普通頂桿。</p><p><b>　　頂桿總長度為 </b></p><p

93、>　　h桿=[h凸+б1]+h動墊+[S頂+б2]+h頂固                         </p><p>　　h桿為頂桿的總長度； 

94、;</p><p>　　h凸為凸模的總高度； </p><p>　　h動墊為動模墊板的厚度； </p><p><b>　　S頂為頂出行程； </b></p><p>　　h頂固為頂桿固定板的厚度； </p><p>　　б1為富裕量，一般為（0.05～0.

95、1）mm，表示頂桿端面應(yīng)比型腔的平面高出</p><p>　　б2為頂出行程富裕量，一般為3～6mm。 </p><p>　　根據(jù)以上公式計可得，頂桿的總長度為152.5mm。 </p><p>　　6.4 復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　6.4.1 復(fù)位桿的作用 </

96、p><p>　　反推桿的作用是使推出機(jī)構(gòu)恢復(fù)原位，當(dāng)開模時推桿在推板的推動下將塑料制品推出，反推桿也同時凸出模板表面。當(dāng)再次注射時，在模具閉合過程中，定模表面與反推桿接觸，并使反推桿推動推出機(jī)構(gòu)一起返回原始位置。 </p><p>　　6.5推板導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　6.5.1推板導(dǎo)柱導(dǎo)套 </p><

97、;p>　　推板導(dǎo)柱為推板動作導(dǎo)向，成滑動配合；推板導(dǎo)套與推板導(dǎo)柱配合，為了防止推板導(dǎo)套的磨損，應(yīng)制成便于更換的淬火套。 </p><p><b>　　第七章 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　7.1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 </p><p>　　a、 采用較低的模溫可以減小塑料制品的

98、成型收縮率；即收縮率小，變形小，尺寸穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，耐應(yīng)力開裂性好和表面質(zhì)量好； </p><p>　　b、 模溫均勻，冷卻時間短，注射速度快可以減小塑件的變形，其中均勻一致的模溫尤為重要。 </p><p>　　7.2 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求 </p><p>　　a、 根據(jù)選用的塑料品種，確定溫度調(diào)節(jié)系

99、統(tǒng)是采用冷卻方式還是加熱方式； </p><p>　　b、 希望模溫均勻，塑件各部分同時冷卻，以提高生產(chǎn)率和塑件質(zhì)量； </p><p>　　c、 采用較底的模溫，快速、大流量通水冷卻一般效果比較好； </p><p>　　d、 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)要盡量做到結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉。 </p&

100、gt;<p>　　7.3 模具冷卻裝置的設(shè)計 </p><p>　　7.3.1 冷卻裝置的設(shè)計要點(diǎn) </p><p>　　a、 冷卻水孔的數(shù)量愈多，對塑件的冷卻也就愈均勻； </p><p>　　b、 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即將孔的排列與型腔形狀相吻合；</p&g

101、t;<p>　　c、 塑件局部壁后處，應(yīng)加強(qiáng)冷卻； </p><p>　　d、 對熱量積聚大，溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻； </p><p>　　e、 當(dāng)成型大型塑件或薄壁制品時，料流程較長，而料溫愈流愈低，為在整個塑件上取得大致相同的冷卻速度，可以適當(dāng)改變冷卻水道的排水密度，在料流末端冷卻水道可以排列得稀一些； &

102、lt;/p><p>　　f、 冷卻水道要避免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，降低塑件強(qiáng)度； </p><p>　　g、 冷卻裝置的形式應(yīng)根據(jù)模腔的幾何形狀而定； </p><p>　　h、 便于加工清理。</p><p>　　由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為8mm。</p&

103、gt;<p>　　第八章 其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計 </p><p>　　各板參數(shù)如下（mm，長×寬×厚）：定模板350×650×50，動模板350×650×90，墊塊230×32×87.5，推板350×94×16，頂桿固定板350×94×12.5，模座350

104、15;650×20，總厚290mm。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　為期兩個星期的課程設(shè)計即將結(jié)束了，在這段時間里受益非淺。在剛拿到這個課題時，的確心里很沒底，經(jīng)過幾天的認(rèn)真分析和查有關(guān)資料才有了點(diǎn)頭緒。隨著對零件圖的全面理解，設(shè)計工作也全面展開，在本次設(shè)計過程中我也大量查閱了與此次設(shè)計的有關(guān)課程書：如機(jī)械制圖、塑料模具設(shè)計與

105、制造、數(shù)控機(jī)床等。在設(shè)計過程中只憑教科書是不夠的，我還大量查看一些有關(guān)設(shè)計的參考書和資料。本次設(shè)計的在部分零件的加工工序中，采用了自動加工，從而也提高了生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。從中也使自己能更好的掌握自動編程，為以后的工作奠定了更堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　本課程是核心專業(yè)課程之一，主要講授塑料模具的設(shè)計流程和模具結(jié)構(gòu)，塑料的特性和成型原理、掌握模具的合模和開模動作、塑料件模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 通過本課程的

106、學(xué)習(xí)，掌握塑料的基本概念、熱塑料的成形加工性能、熱塑料制品設(shè)計的基本原則，注射成型模具的基本結(jié)構(gòu)及分類、注射成型模具零部件的設(shè)計、澆注系統(tǒng)設(shè)計等知識，能夠完成塑料模具的設(shè)計任務(wù)以及維護(hù)等。</p><p>　　這次設(shè)計課程，實現(xiàn)了理論與實踐的結(jié)合，使我懂得一些課堂上學(xué)不到的知識，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></

107、p><p>　　[1]江洪，康瑛石，吳冬俊.UGNX5.0基礎(chǔ)教程[M].第三版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.7 </p><p>　　[2]姜彬.UG塑料注射模具設(shè)計方法及應(yīng)用案例[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.8 </p><p>　　[3]李力，崔江紅，肖慶和，胡紀(jì)云.塑料成型模具設(shè)計與制造[M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.5

108、 </p><p>　　[4]梅伶.模具課程設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.1 </p><p>　　[5]銘卓設(shè)計.UGNX6模具設(shè)計實例詳解[M].北京:清華大學(xué)出版社,2009.1 [6]齊曉杰.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2010.1 [7]王樹勛.UGNX注塑模具設(shè)計[M].北京:中國電力出版社,20

109、09 </p><p>　　[8]楊黎明，楊志勤.機(jī)械設(shè)計簡明手冊[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.1 </p><p>　　[9]楊占堯等.注塑模具典型結(jié)構(gòu)圖例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.5</p><p>　　[10]張云杰.UG模具設(shè)計實例教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2008.6 </p>&

110、lt;p>　　[11]中國模協(xié)技術(shù)委員會、孫錫紅.我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[A].電加工與模具,2010,增刊，31-33 </p><p><b>　　致　　謝　　　</b></p><p>　　設(shè)計已接近尾聲，能夠如此順利的完成任務(wù)，首先要感謝我的指導(dǎo)老師吳老師以及我的專業(yè)課老師曹老師。老師們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不

111、僅為我指點(diǎn)了迷津，幫助我開拓設(shè)計思路，授我以文，而且也教育我怎樣做人。讓我終生受益。在此我向老師表示最誠摯的謝意！</p><p>　　大學(xué)生活也快要結(jié)束了！近三年來，在各位老師、同學(xué)、朋友還有親人的支持、鼓勵和幫助下讓我能夠在離校時滿載而歸。我知道這還只是我人生路的開始，以后會面臨更多的困難，但我一定會不斷努力，走出一條光明大道，也時刻不忘你們給予過我的教育、幫助和支持。</p><p>