模具畢業(yè)設(shè)計---塑料水杯模具設(shè)計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計為“塑料水杯”模具設(shè)計，分析了此類零件的工藝特點，詳細(xì)介紹了此類零件結(jié)構(gòu)設(shè)計和模具設(shè)計的過程以及要點。分析和闡述了澆注系統(tǒng)，頂出系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計過程。重點介紹了該零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，模具型腔數(shù)目的確定，分型面的選擇，注射機(jī)的選擇，模架的選擇方法。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水杯　

2、注塑模具設(shè)計　哈夫模</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要4</b></p><p><b>　　引 言8</b></p><p>　　第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)9</p><p>　　第二章 “塑料水杯”

3、的工藝性分析10</p><p>　　2.1 “塑料水杯”成型工藝過程分析10</p><p>　　2.2 “塑料水杯”的質(zhì)量和體積分析11</p><p>　　2.3 “塑料水杯”的材料成型工藝參數(shù)的分析11</p><p>　　2.3.1“塑料水杯”的材料PC的特性11</p><p>　　2.3.2“塑

4、料水杯”的材料PC的成型特點12</p><p>　　第三章 “塑料水杯”的結(jié)構(gòu)分析12</p><p>　　3.1 “塑料水杯”的結(jié)構(gòu)分析12</p><p>　　3.2“塑料水杯”的精度分析13</p><p>　　第四章 “塑料水杯”模具設(shè)計方案論證13</p><p>　　4.1 型腔的布局13

5、</p><p>　　4.2 頂出機(jī)構(gòu)的確定14</p><p>　　4.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)14</p><p>　　4.4 冷卻系統(tǒng)14</p><p>　　4.5澆注系統(tǒng)14</p><p>　　第五章 “塑料水杯”模具設(shè)計過程16</p><p>　　5.1 繪制“塑料水杯”的3

6、D轉(zhuǎn)2D圖16</p><p>　　5.2 繪制“塑料水杯”的縮水圖17</p><p>　　5.3 分型面的設(shè)計18</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計20</p><p>　　6.1 主流道的設(shè)計20</p><p>　　6.2 分流道的設(shè)計22</p><p>　　6

7、.2.1分流道的形狀與尺寸設(shè)計22</p><p>　　6.2.2分流道的長度設(shè)計22</p><p>　　第七章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計24</p><p>　　7.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計24</p><p>　　7.1.1設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)的原則：24</p><p>　　7.1.2 設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)形式24</p&g

8、t;<p>　　7.1.3 頂出類型24</p><p>　　7.1.4 頂針位置的選擇25</p><p>　　7.1.5 頂針的材料及熱處理25</p><p>　　7.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計26</p><p>　　7.3 導(dǎo)套的設(shè)計27</p><p>　　7.4 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式

9、27</p><p>　　第八章 成型機(jī)構(gòu)28</p><p>　　8.1成型機(jī)構(gòu)原理與設(shè)計28</p><p>　　第九章 冷卻排氣系統(tǒng)的設(shè)計29</p><p>　　9.1水道直徑的設(shè)計29</p><p>　　9.2冷卻系統(tǒng)的方法29</p><p>　　9.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計

10、30</p><p>　　第十章 模架的選擇31</p><p>　　10.1 模架的選取31</p><p>　　10.2 模具標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計33</p><p>　　第十一章 注塑機(jī)參數(shù)的校核36</p><p>　　11.1 最大注射量的校核36</p><p>　　11

11、.2 鎖模力的校核37</p><p>　　11.3 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)的校核37</p><p>　　11.4 開模行程的校核37</p><p>　　第十二章 總裝圖的繪制38</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　致 謝

12、40</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　21世紀(jì)模具設(shè)計制造業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。塑料是20世紀(jì)才發(fā)展起來的新材料，目前世界上塑料的體積產(chǎn)量已經(jīng)趕上和超過了鋼材，成為當(dāng)前人類使用的一大類材料。塑料工程通常是指塑料制造與改性，塑料成型與制品加工。塑料制品

13、與模具設(shè)計是塑料工程中的重要部分，是塑料工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié)。</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。在各種材料加工工業(yè)中廣泛地使用著各種模具，如金屬制品成型的壓鑄模，鍛壓模，澆鑄模，非金屬模制品成型的玻璃模，陶瓷模，塑料模等。</p><p>　　采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和原材料，成本低等一系列優(yōu)點，模具

14、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有潛力的發(fā)展方向。模具是機(jī)械，電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展起著越來越大的作用。</p><p>　　塑料成型模具是成型塑料制品的工具。塑料成型模具應(yīng)能生產(chǎn)并滿足給定的形狀、尺寸、外觀和內(nèi)在性能要求的制品。要求模具能被高效率的應(yīng)用，且操作簡便，并達(dá)到自動化水平。要求模具有合理的結(jié)構(gòu)，制造容易且成本低廉。也要求模具有足夠的使用壽命。</p

15、><p>　　近年來塑料成型模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率，自動化，大型，精密，長壽命模具總產(chǎn)量中所占比例越來越大，在各種塑料模具中來看，注射模具在生產(chǎn)中占的比例是最大的，在生產(chǎn)中起著重要的作用。注射成型模具是塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融后，在注射機(jī)的螺桿式活塞推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，塑料在模具型腔內(nèi)固化定型，這就是注塑成型的簡單過程。注塑成型所用的模具叫注塑模具。注塑模具主要

16、用于熱塑性塑料制品的成型，但是近幾年來也越來越多的用于熱固性塑料成型。注塑成型在塑料制件成型中占有很大的比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中的約半數(shù)以上為注塑模具。</p><p>　　第一章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)</p><p><b>　　制品名稱：塑料水杯</b></p><p>　　制品材料：PC聚碳酸酯</p><p>&l

17、t;b>　　模具類型：注塑模具</b></p><p>　　CAV數(shù)目：一模兩穴</p><p><b>　　品數(shù)量：30萬件</b></p><p>　　表面要求：零件表面光整</p><p><b>　　設(shè)計時間：60天</b></p><p><

18、b>　　圖1 模具三維造型</b></p><p>　　第二章 “塑料水杯”的工藝性分析</p><p>　　2.1 “塑料水杯”成型工藝過程分析</p><p>　　根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書的設(shè)計要求模具的類型是“注塑模具”，故“塑料水杯”的成形工藝過程是“注塑成型過程”，即：PC預(yù)烘干-→PC裝入料斗-→預(yù)塑化-→注射裝置準(zhǔn)備注射-→注射-→保壓-→冷

19、卻-→脫模-→塑件送下工序-→清理模具、涂脫模劑--→合模--→注射</p><p>　　2.2 “塑料水杯”的質(zhì)量和體積分析</p><p>　?。?）經(jīng)UG三維造型后測得單件實際體積約為95.98，澆注系統(tǒng)體積約為11.18；查 《模具設(shè)計與制造實訓(xùn)》 附錄2的附表2-1得知其密度為1.20,收縮率為0.5%～0.8%，計算出其平均收縮率為0.55%。</p><p

20、>　　塑件的質(zhì)量==1.2×95.98≈115.176g</p><p>　　式中 —塑料密度，</p><p>　　澆注系統(tǒng)質(zhì)量==1.2×11.18≈13.41</p><p>　　故 =+=95.98+11.18≈107.16</p><p>　　=+=115.17+13.41=128.58<

21、;/p><p>　　2.3 “塑料水杯”的材料成型工藝參數(shù)的分析</p><p>　　2.3.1“塑料水杯”的材料PC的特性</p><p>　　PC(聚碳酸酯)是一種無味、無臭、無毒、透明的無定形熱塑型材料，是分子鏈中含有碳酸酯的一類高分子化合物的總稱，簡稱PC。因其具有優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度、耐蠕變性、耐熱耐寒性、耐老化性、電絕緣性及透光性等。PC作為一類綜合性能優(yōu)越的工程

22、塑料，應(yīng)用范圍越來越廣。但它也存在一些缺點：如加工流動性差，易于應(yīng)力開裂、對缺口比較敏感以及耐磨性欠佳等。但隨著PC的生產(chǎn)工藝和改性技術(shù)的進(jìn)步，這些方面逐步得到了改進(jìn)，因此PC在越來越多的領(lǐng)域中得以應(yīng)用</p><p>　　2.3.2“塑料水杯”的材料PC的成型特點</p><p>　　聚碳酸酯樹脂的注射成形，一般采用螺桿式注射機(jī)進(jìn)行</p><p>　　料筒溫度：

23、250~320℃</p><p>　　注射壓力：50～80MPa</p><p>　　模具溫度：85~120℃</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速：40～60次/min</p><p>　　PC料約在330℃時開始氧化，在高溫熔融膠料含有0.02%以上水份時，易使產(chǎn)品有料花現(xiàn)象而影響外觀及容易脆性破壞而影響沖擊強(qiáng)度</p><p

24、>　　所以原料必須徹底進(jìn)徹底的烘干，一般120度 烘干3小時，</p><p>　　PC料熔融度高，冷卻固化快的材料，所以如模溫太低會造成熔融原料結(jié)合強(qiáng)度降低和產(chǎn)品表面不夠光澤等缺陷特別是膠位薄且面積大的產(chǎn)品會嚴(yán)重影響填充流動；一般模溫保持在60℃--95℃之間，加玻扦則在95℃--120℃之間較合適。</p><p>　　第三章 “塑料水杯”的結(jié)構(gòu)分析</p>&l

25、t;p>　　3.1 “塑料水杯”的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　從零件圖3-1可以看出該產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)較簡單，塑件為外型簡單類零件。壁厚為3,壁厚較均勻。產(chǎn)品所有邊緣均帶有圓角特征，圓角為1，該塑件的表面除要求沒有流紋、缺陷、毛刺，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。</p><p>　　圖3.1塑料水杯零件圖</p><p>　　3.2“塑料水杯”的精度分

26、析</p><p>　　根據(jù)模具任務(wù)書的要求精度等級：采用IT13級</p><p>　　脫模斜度：由于制件厚度適中，脫模斜度取比較合適。</p><p>　　第四章 “塑料水杯”模具設(shè)計方案論證</p><p><b>　　4.1 型腔的布局</b></p><p>　　模具的型腔數(shù)可根據(jù)塑料

27、制品的產(chǎn)量、精度高低、模具制造成本以及所選用注射機(jī)的最大注射量和鎖模力大小等因素確定。小批量生產(chǎn)，采用單型腔模具；大批量生產(chǎn)，宜采用多型腔模具。但塑料制品尺寸較大時，型腔數(shù)將受所選用注射機(jī)允許最大成型面積和注射量的限制。由于多型腔模的各個型腔的成型條件以及熔體到達(dá)各型腔的流程難以取得一致，所以制品精度較高時，型腔數(shù)以少為宜。</p><p>　　本塑件高96mm最大寬度為116.1mm，最大直徑85.65mm,屬

28、于較大的塑件，所以采用一模二穴注塑。 </p><p>　　4.2 頂出機(jī)構(gòu)的確定</p><p>　　頂出機(jī)構(gòu)使用時應(yīng)便于脫出塑件，且不允許有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈活、可靠、并要使更換、維修方便 。所以本套模具將使用頂針和推板來配合使用。</p><p>　　4.3 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保

29、證動、定?；蛟谏?、下模合模時，正確地定位和導(dǎo)向的零件。有一下三點作用：（1）定位作用（2）導(dǎo)向作用（3）承受一定的側(cè)向壓力</p><p>　　最普遍的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)就是導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱既可以設(shè)置在動模一側(cè)，也可以設(shè)置在定模一側(cè)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來確定。</p><p><b>　　4.4 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　

30、　注塑成型的過程，是將溫度較高的熔融塑料通過高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中，加入冷卻系統(tǒng)能防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期，提高塑件質(zhì)量，控制模溫。這樣生產(chǎn)效率能得到很大的提高，因此需要冷卻系統(tǒng)對塑件進(jìn)行冷卻。</p><p><b>　　4.5澆注系統(tǒng)</b></p><p><b>　?。ㄒ唬部诘倪x擇</b></p>&l

31、t;p>　　澆口是流道末端與型腔之間的細(xì)小通道。作用主要是提高塑料的流動速度和以及溫度，防止流入型腔的塑料側(cè)流。</p><p>　　本設(shè)計可選用點澆口，潛伏式澆口，側(cè)澆口，直澆口。</p><p>　　點澆口又稱點水口，采用三板式模架方能自動脫模，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，澆口在生產(chǎn)過程中自動拉斷，適合自動化注射生產(chǎn)。能使用在一模一腔或一模多腔模具中，即可以注射小產(chǎn)品也可以注射大型產(chǎn)品，特別

32、是有花紋的塑件也不影響塑外觀。</p><p>　　潛伏式澆口又稱潛伏口，進(jìn)料部位選在制品較隱蔽的地方，以免影響制品外觀，頂出時流道與塑件自動分開，故需較大的頂出力。對于過分強(qiáng)韌塑料，不適合使用潛伏式澆口。</p><p>　　側(cè)澆口又稱側(cè)水口，一般開設(shè)在分型面上，從塑件邊緣進(jìn)料，其形狀長為矩形或接近矩形。加工方便、簡單，應(yīng)用靈活，即可以從產(chǎn)品外側(cè)進(jìn)料也可以從內(nèi)側(cè)進(jìn)料。</p>

33、<p>　　直澆口又稱大水口，無分流道，塑料通過主流道直接進(jìn)入型腔，故有塑料流程短，流動阻力小，進(jìn)料塊，動能損失小，傳遞壓力好等優(yōu)點。但冷卻除澆口比較困難，塑件有明顯的澆口痕跡，因澆口附近熱量比較集中，故在該處冷卻較遲，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力較大，易在該處產(chǎn)生汽泡、縮孔等缺陷。</p><p>　　綜上所述，澆口選用點澆口最佳。</p><p>　　圖4.1點澆口結(jié)構(gòu)圖</p&g

34、t;<p>　?。ǘ部谖恢玫倪x擇</p><p>　　在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)選擇澆口的位置，澆口位置正確與否，將直接關(guān)系到制品的成型質(zhì)量及注射過程是否能夠順利進(jìn)行?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外觀，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要遵循以下幾項原則：</p><p>　　澆口位置應(yīng)盡量選擇在分型面上，以便于模具加工及澆口的清理</p><p>　　

35、澆口位置距型腔各個部位的距離應(yīng)盡量一致，并使其流程最短</p><p>　　澆口的位置應(yīng)保證塑料流入型腔時，對著型腔中寬暢、厚壁的部位以便于塑料的流入</p><p>　　避免塑件在流入型腔時直沖型腔壁、型芯或嵌件，應(yīng)使塑件能盡快流入型腔的各個部位，以避免型芯或嵌件變形</p><p>　　盡量避免使制品產(chǎn)生熔痕出現(xiàn)在制品的重要部位</p><p

36、>　　應(yīng)使塑料在流入型腔時，能沿著平行型腔的方向均勻流入，并有利于型腔內(nèi)氣體的排出</p><p>　　澆口應(yīng)設(shè)置在制品上最易清除的部位，同時盡可能不影響制品的外觀</p><p>　　根據(jù)“塑料水杯”的要求，綜合考慮以上的原則，點澆口選用中心線處進(jìn)膠。其位置排布圖如圖所示。</p><p>　　圖4.2點澆口的位置排布圖</p><p&g

37、t;　　第五章 “塑料水杯”模具設(shè)計過程</p><p>　　5.1 繪制“塑料水杯”的3D轉(zhuǎn)2D圖</p><p>　　用UG打開圖檔，轉(zhuǎn)出工程圖，調(diào)整比例因子為1：1，以“.dwg”為后綴名保存副本。再AutoCAD軟件中，打開工程圖文件，如圖5.1所示。</p><p>　　圖5.1 3D轉(zhuǎn)2D圖</p><p>　　5.2 繪制

38、“塑料水杯”的縮水圖</p><p>　　由于塑料具有熱脹冷縮的特性，塑料件從模具中取出冷卻后都會出現(xiàn)尺寸縮小的現(xiàn)象，導(dǎo)致注射后的產(chǎn)品比本身的尺寸更小,故需要對其進(jìn)行縮水處理。根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書中的設(shè)計要求，“塑料水杯”的材料PC。查《塑料成型工藝與模具設(shè)計》附錄常用塑料的收縮率，得PC的收縮率為0.5%。在AutoCAD中將3D轉(zhuǎn)2D圖復(fù)制，將復(fù)制圖縮放1.005倍，得到“塑料水杯”縮水圖，如圖所示。</p&

39、gt;<p>　　圖5.2塑料水杯縮水圖</p><p>　　5.3 分型面的設(shè)計</p><p>　　分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設(shè)計中一個關(guān)鍵步驟。 </p><p>　?。?）分型面的設(shè)計原則</p><p>　　A

40、、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處</p><p>　　B、分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模</p><p>　　C、分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求</p><p>　　D、分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求</p><p>　　E、分型面的選擇要便于模具的加工制造</p><p>　　除上述這些基本原則以外，分型

41、面的選擇還要考慮到弄腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過所選用注射機(jī)的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象，綜上述分型面如圖所示：</p><p>　　圖5.3 PL分型面圖</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　6.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。一般由主

42、流道、分流道、澆口和冷料穴等組成。主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道。</p><p>　?。?）主流道小端直徑</p><p>　　主流道小端直徑注射機(jī)噴嘴直徑 </p><p><b>　　取 </b></p><p>　?。?）主流道的球半徑</p>&l

43、t;p><b>　　主流道的球半徑</b></p><p><b>　　取 SR = 16</b></p><p><b>　?。?）球面配合高度</b></p><p>　　球面配合高度為取 3。</p><p><b>　　（4）主流道長度</b>

44、;</p><p>　　主流道長度L，應(yīng)盡量取小，根據(jù)模板厚度，取L = 47</p><p><b>　?。?）主流道澆口套</b></p><p>　　主流道澆口套的形式有兩種：一是主流道澆口套與定位圈設(shè)計成整體式，一般用于小型模具；二是主流道澆口套與定位圈設(shè)計成兩個零件，然后配合在固定在模板上。澆口套內(nèi)部表面粗糙度為0.8,澆口套與模板的

45、配合采用的過度配合，與定位圈采用的配合。一般采用碳素工具鋼T8A，熱處理要求淬火43 ～ 45 。該模具尺寸較大，主流道澆口套可以選用整體式。</p><p><b>　　如圖所示：</b></p><p><b>　　圖6.1 澆口套圖</b></p><p>　　澆口套于模版配合固定的形式如圖所示： </p>

46、;<p><b>　　圖6.2 唧嘴圖</b></p><p>　　6.2 分流道的設(shè)計</p><p>　　6.2.1分流道的形狀與尺寸設(shè)計</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，為減小熱量損失，將分流道的截面設(shè)計為圓形。分流道截面尺寸視塑件尺寸、塑料品種、注射速率以及分流長度而定，要求分流道截面

47、尺寸應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保證填充時間。通常圓形截面分流道直徑為2～10mm；根據(jù)塑件大小情況取分流道直徑為8。</p><p>　　6.2.2分流道的長度設(shè)計</p><p>　　分流道長度應(yīng)盡量短以減少壓力損失；多腔模具各腔分流道長度盡量相等；分流道較長時應(yīng)在其末端設(shè)冷料穴，防止空氣和冷料進(jìn)入模具型腔</p><p><b>　　6.3 澆口的設(shè)計&l

48、t;/b></p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口，一般有點澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、環(huán)形澆口以及輪輻式澆口等幾種形式。澆口是連接分流道與型腔的熔體通道。根據(jù)零件的尺寸結(jié)構(gòu)，在本設(shè)計中選用側(cè)澆口。澆口直徑由經(jīng)驗值取 。澆口如圖所示；</p><p><b>　　圖6.3 澆口圖</b></p><p>　　冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)中料流的前鋒

49、冷料，以免這些冷料注入型腔。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，當(dāng)分流道較長時，在分流道的末端也要開設(shè)冷料穴?？紤]到產(chǎn)品采用一模兩穴，故冷料穴設(shè)在主流道末端，采用拉料銷拉出主流道的廢料，如圖所示：</p><p>　　圖6.4 流道-冷料穴圖</p><p>　　第七章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　7.1 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　

50、使塑件從模具上脫出來的機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)的動作方向與模具開模的方向一致的。良好的頂出機(jī)構(gòu)要求脫模時塑件不變形和不損壞，而且頂出機(jī)構(gòu)的位置位于制件不明顯處。</p><p>　　7.1.1設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)的原則：</p><p>　　A、頂力點應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模的部位</p><p>　　B、頂力點應(yīng)作用在制品上承受力最大的部位</p><

51、;p>　　C、盡量避免推力點作用在制品的薄平面上，防止制品破裂和穿孔</p><p>　　D、頂出裝置應(yīng)設(shè)在制品的隱蔽處或非裝飾面。</p><p>　　E、合模時的正確復(fù)位設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)時，還必須考慮合模時機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉</p><p>　　7.1.2 設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)形式</p><p>　　頂出機(jī)構(gòu)的形式歸

52、納起來可分為機(jī)械頂出、液壓頂出和氣動頂出。</p><p>　　7.1.3 頂出類型</p><p>　　頂出類型有頂針頂出機(jī)構(gòu)，頂管頂出機(jī)構(gòu)和推板頂出機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　頂針頂出機(jī)構(gòu)是頂出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于頂針截面多為圓形，因此其制造和修配方便，頂出效果好，在生產(chǎn)中廣泛使用。但由于頂出面積一般比較小，易引起應(yīng)力集中而頂穿塑件或?qū)⑺芗斪?/p>

53、形。</p><p>　　頂管頂出機(jī)構(gòu)適于環(huán)形、筒形塑件或塑件上中心帶孔部分的頂出。由于頂管整個周邊接觸塑件，故推頂塑件力均勻，塑件不易變形，也不留下明顯的頂出痕跡。采用頂管頂出，主型芯和凹模可同時設(shè)計在動模側(cè)，有利于提高制件的同心度。對于頂出過薄的塑件，盡量不要采用頂管。</p><p>　　頂板頂出機(jī)構(gòu)具有頂出力均勻、頂出效果好和無頂出痕跡等特點，特別適用于一模多腔，圓形與外形簡單的產(chǎn)

54、品脫模。缺點是使模具厚度增加，脫?？孜恢玫呐浜暇燃凹庸ぞ纫蟾?。</p><p>　　綜上所述，根據(jù)“塑料水杯”的結(jié)構(gòu)特點，本設(shè)計選用頂針和推板配合頂出機(jī)構(gòu)，即為推板利用頂針直接將塑件頂出。</p><p>　　根據(jù)頂針本身的結(jié)構(gòu)及考慮經(jīng)濟(jì)和適用性，選用直徑為10mm的頂針和相應(yīng)的推板。如圖</p><p><b>　　圖7.1 頂出機(jī)構(gòu)</b&

55、gt;</p><p>　　7.1.4 頂針位置的選擇</p><p>　　應(yīng)為是推板和零件直接接觸，而頂針是與推板相互作用，所以頂針位置應(yīng)按照推板大小、形狀來擺放，具體位置如圖7.1所示。</p><p>　　7.1.5 頂針的材料及熱處理</p><p>　　頂針的材料用T8A，前者的熱處理要求硬度為43～45，后者熱處理要求硬度為46～

56、50。頂針工作端部配合部分的粗糙度值Ra=0.8。</p><p>　　7.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是保證動、定?；蛏?、下模合模時，正確地定位和導(dǎo)向的零件。本套模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向形式。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點：</p><p>　　（1）定位作用 合模時保證動、定模正確的位置，以便合模后保持模具型腔的正確形狀。</p>

57、<p>　　（2）導(dǎo)向作用 合模時引導(dǎo)動模按序正確閉合，防止損壞凹凸模。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)向壓力。</p><p>　　導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求：</p><p>　　長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出8～12，以免導(dǎo)柱未進(jìn)入導(dǎo)套而型芯先進(jìn)入型腔的情況；</p><p>　　形狀

58、 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺行或半球形，以使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套；</p><p>　　材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面和堅韌不易折斷的內(nèi)芯，多采用20鋼或者T8、T10鋼，硬度為50～55。導(dǎo)柱固定端部的表面粗糙度值Ra=0.8，導(dǎo)向部分的表面粗糙度值Ra=0.4～0.8；</p><p>　　數(shù)量及分布 導(dǎo)柱應(yīng)合理分布在模具分型面四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)又足夠的距離，以保證模具強(qiáng)

59、度；</p><p>　　配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用或的過渡配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用或的間隙配合。如圖所示：</p><p><b>　　圖7.2導(dǎo)柱圖</b></p><p><b>　　7.3 導(dǎo)套的設(shè)計</b></p><p><b>　　導(dǎo)套的設(shè)計</b&g

60、t;</p><p>　　A、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 一般分為有導(dǎo)套和無導(dǎo)套兩種。因為無導(dǎo)套只適用于小批量生產(chǎn)且精度要求不高的模具，所以采用有導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。</p><p>　　B導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求</p><p>　　a、形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)套前端應(yīng)倒圓角。且為通孔，以利于通氣。</p><p>　　b、材料 可用與導(dǎo)柱想同的材料

61、即T8 硬度為40～45HRC。</p><p>　　c、固定形式及配合精度 直導(dǎo)套用H7/r6過盈配合。帶頭導(dǎo)套用H7/m6或H7/k6過渡配合，導(dǎo)套固定部分的粗糙度為Ra=0.8µm，導(dǎo)向部分粗糙度為Ra=0.8～0.4µm。</p><p>　　7.4 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式</p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配用形式要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)及生

62、產(chǎn)要求而定，該模具采用的配合形式如下圖所示 </p><p>　　圖7.3導(dǎo)柱導(dǎo)套配合圖</p><p><b>　　第八章 成型機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　8.1成型機(jī)構(gòu)原理與設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　當(dāng)塑件上

63、帶有與開模方向不一致的側(cè)凹或側(cè)凸時，模具上成型該處的零件必須制成可側(cè)向移動的零件，稱為側(cè)型芯，在脫模之前必須先抽掉側(cè)型芯，否則無法脫模，帶動側(cè)型芯作側(cè)向移動的整個機(jī)構(gòu)稱為側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。水杯的模具設(shè)計相對比較復(fù)雜，因為它需要使用哈夫模，有2個方向需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)才能完成模具的開模，因此在設(shè)計中，還必須考慮模具的側(cè)面抽芯機(jī)構(gòu)的創(chuàng)建，在此設(shè)計中，滑塊與型芯之間采用螺釘連接。如圖8.1所示</p><p><b>

64、　　圖8.1 斜銷圖</b></p><p>　　第九章 冷卻排氣系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　對于大多數(shù)熱塑性塑料，模具上不需設(shè)置加熱裝置。設(shè)置冷卻水效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成形周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實現(xiàn)均勻的快速冷卻，則會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑件的品種，設(shè)計與制造出能實現(xiàn)均一、高效冷卻回路。<

65、/p><p>　　9.1水道直徑的設(shè)計</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的確定原則：</p><p>　　1、水孔直徑不能大于14mm否則冷卻難以湍流狀態(tài)，以致降低熱交換</p><p>　　2、平均壁厚為2mm時水孔直徑可取5～10mm平均壁厚為2～4mm時水孔直徑可取6～12mm，因此該塑件的水孔直徑確定為6mm。</p><

66、p>　　9.2冷卻系統(tǒng)的方法</p><p>　　設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實現(xiàn)均一的快速冷卻，剛會使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑件的品種，設(shè)計與制造出能實現(xiàn)均一、高效的冷卻回路。所以水道布置圖如所示。</p><p><b>　　圖9.1 流道圖</b></

67、p><p>　　9.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時，必須順利排除型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱而產(chǎn)生的氣體。如果這類氣體不能被順利排除，塑件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。又因該模具為中小型模具，分型面適宜，可利用分型面之間、頂針與模板之間的配合間隙排氣，間隙值0.03～0.05，分型面之間間隙取0.05

68、。如圖所示。</p><p>　　第十章 模架的選擇</p><p>　　10.1 模架的選取</p><p>　　模架是設(shè)計、制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件。為了提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期，適應(yīng)大規(guī)模成批量生產(chǎn)塑料成形模具、提高模具精度和降低模具成本，選用標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　選用標(biāo)準(zhǔn)模架的程序及要點如下：</p>

69、<p>　?。?）模架厚度和注射機(jī)的閉合距離</p><p>　　對于不同型號及規(guī)格的注射機(jī)，不同結(jié)構(gòu)形式的鎖模機(jī)構(gòu)具有不同的閉合距離。模架厚度與閉合距離的關(guān)系為 </p><p>　?。?）開模行程與動、定模分開的間距與頂出塑件行程之間的尺寸關(guān)系</p><p>　　設(shè)計時須計算確定，注射機(jī)的開模行程應(yīng)大于取出塑件所需的動、定模分開的間距，

70、而模具頂出塑件距離需小于注射機(jī)頂出液壓缸的額定頂出行程。</p><p>　?。?）選用模架應(yīng)符合塑件及成形工藝的技術(shù)要求</p><p>　　為保證塑件質(zhì)量和模具的使用性能及可靠性，需對模架組合零件的力學(xué)性能，特別是其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核及計算。</p><p>　　根據(jù)塑件尺寸的，我們選擇的模仁的大小為長寬分別為135.99、296;母模仁與公母仁厚度分別為122

71、.44，25。模仁如圖所示。</p><p><b>　　圖10.1 模仁圖</b></p><p>　　應(yīng)為要考慮側(cè)抽芯的大小及其行程距離，所以選用3540的標(biāo)準(zhǔn)模架，然后根據(jù)?？虻拇笮〈_定公母模板的厚度分別為130、75，模架結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　圖10.2 模架結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　10.2 模

72、具標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計</p><p>　　其標(biāo)準(zhǔn)零部件各參數(shù)如表所示：</p><p>　　表10.1 零件參數(shù)</p><p>　　模座2020-5050之間選用的定位環(huán).</p><p><b>　　圖10.3 定位環(huán)</b></p><p>　?。?）模仁邊界距離模胚邊界40-60；</

73、p><p>　　母模板之板厚=母?？蛏疃?#215;2-10與母?？蛏疃?#215;2之范圍；</p><p>　　公模板之板厚=公模框深度×2與公?？蛏疃?#215;2+10之范圍.</p><p>　　（3） 回位銷彈簧長度取值原則：自由長度L=（頂出距離+預(yù)壓量10）/0.45壓縮比，須取整數(shù)；頂出行程在15內(nèi)，彈簧長度取40 (間隔塊高60)</

74、p><p>　?。?） 防脫拉板是防止模具在不使用時公模與母模脫開；垃圾釘是防止頂針板與下固定板之間夾有異物，以便模具確實回位。</p><p>　?。?) 中等精度要求配合部位用IT13級。</p><p>　　第十一章 注塑機(jī)參數(shù)的校核</p><p>　　11.1 最大注射量的校核</p><p>　　塑件連同

75、凝料在內(nèi)的質(zhì)量一般不應(yīng)大于注射機(jī)公稱注射量的80%，注射機(jī)多以公稱容量來表示，可采用下式校核</p><p><b>　　≥+</b></p><p>　　式中： —注塑機(jī)的最大注塑量，</p><p>　　—塑件的體積，，該產(chǎn)品=95.98</p><p>　　—澆注系統(tǒng)的體積，，該產(chǎn)品=11.18</p>

76、<p><b>　　≥+≈253.92</b></p><p>　　在此選定注射機(jī)型號為：FM160/A，注射量為259cm3故滿足要求.。</p><p>　　注塑機(jī)FM160/A主要參數(shù)：</p><p>　　最大開合模行程：385mm</p><p>　　模具最大厚度：480mm</p>

77、<p>　　模具最小厚度：175mm</p><p>　　噴嘴圓弧半徑：15mm</p><p>　　鎖模力：1600kN</p><p>　　拉桿空間：700×700mm</p><p><b>　　注射壓力：</b></p><p><b>　　≥</b&

78、gt;</p><p>　　查《模具設(shè)計指導(dǎo)書》表6-5 ABS塑件成型時的注射壓力</p><p>　　在此選定的注塑機(jī)注射壓力=220</p><p><b>　　≥</b></p><p><b>　　故，滿足要求</b></p><p>　　11.2 鎖模力的校核&l

79、t;/p><p>　　注射機(jī)的公稱注射壓力呀大于成形的壓力，即</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中 —塑料成型時型腔壓力，PC塑件的型腔壓力=40</p><p>　　—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和 </p><p>　　各型腔及澆注系統(tǒng)及型腔在分型面上的投

80、影面積和</p><p>　　—注塑機(jī)公稱鎖模力，該注射機(jī)的最大鎖模力1600。</p><p>　　=40×7352.5=294100=294.1</p><p>　　所以， ，故滿足要求，</p><p>　　因此，所選的注射機(jī)符合要求。注射機(jī)型號為：FM160/A</p><p>　　11.3 模具與注

81、塑機(jī)安裝部分相關(guān)的校核</p><p><b>　　模具閉合高度的校核</b></p><p>　　模具實際高度=365</p><p>　　注塑機(jī)最小閉合厚度=175</p><p>　　即 ＞ 故，滿足要求</p><p>　　11.4 開模行程的校核</p><p&

82、gt;　　模具開模行程L應(yīng)滿足：</p><p>　　式中： S —注射機(jī)最大開模行程，；</p><p>　　—推出距離（脫模距離），；</p><p>　　—包括澆注系統(tǒng)在類的塑件高度，;</p><p>　　即865＞93+170+130+10,故滿足需求</p><p>　　第十二章 總裝圖的繪制</

83、p><p>　　本章主要加附在整套設(shè)計過程中的所有CAD圖，如產(chǎn)品圖、結(jié)構(gòu)圖、排樣圖、裝配圖、零件圖、各標(biāo)準(zhǔn)件等一系列拆板圖。（見附頁）</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】屈華昌 主編. 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》.高等教育出版社. 2006.7</p><p>　　【2】呂思科 主編.

84、 《機(jī)械制圖》. 北京理工大學(xué)出版社. 2008.8</p><p>　　【3】朱光力 主編. 《模具設(shè)計與制造實訓(xùn)》. 高等教育出版社. 2008.12</p><p>　　【4】周敬春 主編. 《UG NX7.0產(chǎn)品造型》. 西南交通大學(xué)出版社. 2010.8</p><p>　　【5】王艷戎 主編. 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》. 天津大學(xué)出版社. 2009.1<

85、/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這做注塑模具設(shè)計的兩個月中，首先非常感謝**老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的無私幫助。</p><p>　　在這兩個多月里我按時按量的完成自己的設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計前我溫習(xí)了《注塑設(shè)計工藝與模具設(shè)計》等一系列模具設(shè)計方面的課本，并參閱了各種模具設(shè)計范本。在設(shè)計初步完成后在輸入Word和繪制零件圖，

86、等到了**導(dǎo)師的指正。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識的一次綜合應(yīng)用、擴(kuò)充和深化，也是對我們把理論運用到實際設(shè)計的一次鍛煉。通過畢業(yè)設(shè)計我不僅溫習(xí)了以前在課堂上學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，同時也體會到了設(shè)計的基本技能和思想。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是很重要的，從理清設(shè)計思路和著手做設(shè)計都離不開導(dǎo)師的指導(dǎo)。</p><p>　　再次向?qū)W院領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)械工