機(jī)械模具畢業(yè)設(shè)計(jì)--杯蓋塑料注塑模模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　作者 學(xué)號(hào) </p><p>　　系部 </p><p>　　專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 </

2、p><p>　　題目 杯蓋塑料注塑模模具設(shè)計(jì) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　評(píng)閱教師 </p><p>　　完成時(shí)間： 2012 年5 月 10 日 &l

3、t;/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中文摘要</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文摘要</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1沖壓工藝方案的確定1</p><p>　　1

4、.1塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)水平</p><p>　　2 零件材料選擇及性1</p><p>　　2.1 技術(shù)參數(shù)：無塌陷，雜質(zhì)，劃痕，變形。表面光滑，平整1</p><p>　　2.2 塑料性能2</p><p>　　3 注射機(jī)的

5、選擇3</p><p>　　3.1制品的幾何屬性4</p><p>　　3.2注射機(jī)的選用4</p><p>　　3.3模具閉合厚度的較核5</p><p><b>　　4成型零件設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　3.5凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p>　　

6、4模具的整體設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1動(dòng)模結(jié)構(gòu)設(shè)10</p><p>　　4.2定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.3型腔分型面設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.4成型零件工作尺寸計(jì)算11</p><p>　　4.5型腔壁厚與底板厚度的計(jì)算11</p><p>　　5

7、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11</p><p>　　5.1主流道設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.2分流道設(shè)計(jì)12</p><p>　　5.3冷料井設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.4澆口的設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.5排氣孔道的設(shè)計(jì)14</p><p>　　6 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)15<

8、;/p><p>　　6.1頂出機(jī)構(gòu)15</p><p>　　6.2復(fù)位機(jī)構(gòu)17</p><p>　　6.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　7 塑料模溫控系統(tǒng)20</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　1.1模具制造中數(shù)控技術(shù)的重要性<

9、;/p><p>　　數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：(1)模具制造技術(shù)；(1)機(jī)械加工技術(shù)；(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù)；(3)自動(dòng)控制技術(shù)；(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)；(5)傳感器技術(shù)；(6)軟件技術(shù)等。</p><p>　　1.2塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</

10、p><p>　　進(jìn)幾年來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。在未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。</p><p>　　表1 國內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表</p><p>　　在制造技術(shù)方

11、面，CADCAMCAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CADCAM系統(tǒng)，如美國UGⅡ、美國Parametric Technology公司的ProEmgineer、美國CV公司的CADS5塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，促進(jìn)和推動(dòng)了我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　1.3提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)水平</p><p>　　

12、由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求，以及高生產(chǎn)率要求，必須提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計(jì)和制造水平。</p><p>　　1.4在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)。塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用；開發(fā)新的成型工藝和快速

13、經(jīng)濟(jì)模具；以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。</p><p>　　2零件材料選擇及性能</p><p><b>　　2.1零件結(jié)構(gòu)分析</b></p><p><b>　　圖1制品零件圖</b></p><p>　　2.1.1 技術(shù)參數(shù)：無塌陷，雜質(zhì)，劃痕，變形。表面光滑，平整。</p>

14、<p>　　2.1.2 注塑制品大口杯蓋其特點(diǎn)如下：</p><p>　?。?） 要求材料強(qiáng)度不大，剛度一般。</p><p>　?。?）如圖（1）及表（1）分析得，該制品精度不高，表面粗糙度要求一般。</p><p>　　在注塑制品中，杯蓋一般采用聚丙烯（PP）注塑而成。</p><p><b>　　2.2塑料性能&l

15、t;/b></p><p>　　查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表8.3-7得材料PP的特如下：</p><p><b>　　2.2.1使用性能</b></p><p>　　乳白色、無臭、無味、無毒的熱塑性塑料。密度為0.91g/cm3,熔點(diǎn)1650C,燃點(diǎn)5900C,彈性模量3500Mpa,不吸水,導(dǎo)熱性低,耐酸堿鹽腐蝕,有良好的絕緣性能,化學(xué)穩(wěn)

16、定性和良好的物理機(jī)械性能及加工性能.</p><p><b>　　2.2.2加工性能</b></p><p>　　1 耐強(qiáng)酸或氧化性酸。</p><p><b>　　2流動(dòng)性好。</b></p><p>　　3結(jié)晶度高。收縮率不大。</p><p>　　4不吸水。一般可不用干

17、燥處理。</p><p>　　5磨擦系數(shù)低，彈性高。</p><p>　　6宜用螺桿式注塑機(jī)成型。</p><p>　　7模具澆注系統(tǒng)以料流阻力要小，進(jìn)料口小。</p><p>　　2.2．3、物理熱性能如下表-2：</p><p><b>　　表2物理熱性能表</b></p>&l

18、t;p><b>　　3 注射機(jī)的選擇</b></p><p>　　3.1制品的幾何屬性</p><p>　　利用PRO/ENGNEER2001按圖紙的尺寸要求畫出零件實(shí)體圖形，接著利用該軟件“分析----模具分析——模型質(zhì)量屬性”可以查到該制品的幾何屬性為：</p><p>　　體積 = 3.6110586e+04 毫米^3<

19、/p><p>　　曲面面積 = 1.6286860e+04 毫米^2</p><p>　　密度 = 9.1000000e-10 公噸 / 毫米^3</p><p>　　質(zhì)量 = 3.2860634e-05 公噸 </p><p><b>　　3.2注射機(jī)的選用</b></p><p>　　3.

20、2.1射量的計(jì)算</p><p><b>　　G≤ nG1+G2</b></p><p>　　n為型腔中的型腔數(shù),這里n=1。</p><p>　　G1每個(gè)制品的體積量?！?lt;/p><p>　　G2澆注系統(tǒng)的體積量，初步設(shè)澆注系統(tǒng)的體積量為30 cm3</p><p>　　Gmax為注塑機(jī)的最大澆

21、注體積量</p><p>　　=（3.6110586+30）/0.8</p><p>　　=42.01382325 cm3 </p><p>　　3.2.2由PP的加工性能得，注塑機(jī)選螺桿式。</p><p>　　3.2.3由PP的加工性能，查《模具設(shè)計(jì)與制造》表8-2得，其成型壓力為Pc=25MPa</p><p>

22、　　3.2.4鎖模力的確定</p><p>　　模具的額定鎖模力為: </p><p><b>　　F≥ K*Pc*A</b></p><p>　　A為塑料制品與澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積。（mm2）</p><p>　　利用PRO/ENGNEER2001，“分析---測量----面積”可以查到該制品的投影面積為：&

23、lt;/p><p>　　制品投影面積=2304.91 mm2</p><p>　　澆注系統(tǒng)=300 mm2</p><p>　　塑料在分型面的投影面積</p><p>　　A=2304.91+300</p><p><b>　　=2604.91</b></p><p>　　Pc

24、為熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力，查《模具設(shè)計(jì)與制造》表8-2得</p><p><b>　　Pc=25MPa </b></p><p>　　K為安全系數(shù)，常取K=1.1——1.2，這里取1.1</p><p>　　F=1.1*25*2604.91</p><p>　　=71.64(KN)</p><p&

25、gt;<b>　　3.2.5注射壓力</b></p><p>　　注射壓力是成型是柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力。常取70～150 MPa。由塑料的加工性能得注塑壓力為80——130 MPa.注射機(jī)的最大注射壓力要大于成型制品所需的注射壓力。</p><p>　　根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，查《模具設(shè)計(jì)與制造》表8-3，選用SX-ZY-125注塑機(jī)，參數(shù)如表3</p&

26、gt;<p><b>　　表3 注塑機(jī)參數(shù)表</b></p><p>　　3.3模具閉合厚度的較核</p><p>　　模具閉合時(shí)的厚度在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式較核</p><p>　　Hmin ≤ Hm ≤ Hmax</p><p>　　式中 Hmin—注射機(jī)允許的

27、最小模具厚度（mm）</p><p>　　Hm—模具閉合厚度（mm）</p><p>　　Hmax—注射機(jī)允許的最大模具厚度（mm）</p><p>　　Hmax=最大模具厚度+模板最大行程其中</p><p><b>　　=600mm</b></p><p>　　Hmin=200mm, Hma

28、x =550mm, Hm=235mm .</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p><b>　　4成型零件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1動(dòng)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　制品動(dòng)?？梢灾苯油瞥雒撃?。</p><

29、;p>　　4.1.1模具做成鑲件形式，由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)圖-2</p><p>　　圖2 動(dòng)模裝配結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　4.2定模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　圖3定模的裝配結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　4.3型

30、腔分型面設(shè)計(jì)</p><p>　　如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。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(jì)、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(shí)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(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：</p><p>　　1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。<

31、/p><p>　　2 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)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(duì)成型面積的影響。</p><p>　　7 對(duì)排氣效果的影響。&

32、lt;/p><p>　　8 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。</p><p>　　根據(jù)第（1）、（2）、（5）、（6）選擇以下的分型面，如圖-4</p><p><b>　　圖4 分型面示意圖</b></p><p>　　4.4成型零件工作尺寸計(jì)算</p><p>　　根據(jù)制品的尺寸及其公差，查SJ1372標(biāo)準(zhǔn)（《

33、中國模具設(shè)計(jì)大典》），知制品的精度為5級(jí)。</p><p>　　由于模具制造允差和制品尺寸公差間存在對(duì)應(yīng)的關(guān)系。查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表8.5-64，得知模具的制造精度為IT9。</p><p>　　4.4.1型腔內(nèi)徑尺寸的計(jì)算</p><p>　　模具型腔內(nèi)徑計(jì)算公式：</p><p>　　Dm=（D+DQ-3/4△）</p>

34、<p>　　式中 Dm --型腔的內(nèi)徑尺寸（mm）；</p><p>　　z--模具制造公差，取z=（1/6～1/3）△，</p><p>　　塑件精度等級(jí)為5級(jí)，型腔尺寸精度為IT6，取1/3△</p><p>　　D-- 制品最大尺寸(mm)；</p><p>　　Q-- 塑料的平均收縮率1.3%，按經(jīng)驗(yàn)取1.2%；<

35、/p><p><b>　　△--制品公差；</b></p><p>　　3/4--系數(shù)，可隨制品精度變化，一般取0.5～0.8之間，若制品偏差大則取小值，若制品偏差小則取大值。</p><p>　　D頂=（D+DQ-3/4△） = （91+91*0.015-3/4*0.22）+00。22=91.15+00.073 mm</p><

36、;p>　　D基=（D+DQ-3/4△） = （72+72*0.015-3/4*0.2）+01/3*0.2=72.42+00.067 mm</p><p>　　4.4.2型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的原理是</p><p>　　一樣，分為兩個(gè)部分來計(jì)算：</p><p>

37、　　dm=（D1+DQ+3/4△）</p><p>　　式中 dm --型芯的外徑尺寸（mm）；</p><p>　　D1 -- 制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)；</p><p>　　其余的符號(hào)含義同型腔的計(jì)算公式。</p><p>　　D動(dòng)=（D1+DQ+3/4△） =(15+15*0.015+3/4*0.2)-01/3*0.2 =15.38

38、-00.067 mm</p><p>　　D定=（D1+DQ+3/4△） =(13.5+13.5*0.015+3/4*0.18)-01/3*0.18 =13.84-00.067 mm</p><p>　　4.4.3型腔深度尺寸的計(jì)算</p><p>　　模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差-△。型腔深度名義尺寸

39、為最小尺寸，其公差為正偏差+δz。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以略去磨損量δc，在計(jì)算中取δz=△/3，加上制造偏差有：</p><p>　　HM =（h1+h1Q-2/3△）</p><p>　　式中 HM --型芯的外徑尺寸（mm）；</p><p>　　h1 --制品高度最大尺寸（mm）。</p><p>　　制品高度最大尺寸

40、為h1=24mm, △=0.64 , δz=△/4=0.16</p><p>　　HM1 =（h1+h1Q-2/3△） =(24+24*0.015-2/3*0.36)+01/3*0.36=24.3+00.12mm</p><p>　　HM2 =（h2+h2Q-2/3△） =(10.68+10.68*0.015-2/3*0.36)+01/3*0.36=10.6+00.12mm</p&g

41、t;<p>　　4.4.4型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定的，假設(shè)制品深度尺寸H1為最小尺寸，其公差為正偏差+△。型芯高度尺寸為最大尺寸，其公差為正偏差-δz。根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式：</p><p>　　hM =（H1+H1Q+2/3△）</p><p>　　式中 hM --型芯高度尺寸（mm）；<

42、/p><p>　　H1 --制品深度最小尺寸（mm）。</p><p>　　HM定 =（H1+H1Q+2/3△）=(10.38+10.38*0.015+2/3*0.36)=10.78-00.12 </p><p>　　4.5型腔壁厚與底板厚度的計(jì)算</p><p>　　確定型腔壁厚的方法有計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法。計(jì)算法又有按強(qiáng)度、按剛度計(jì)算兩種。經(jīng)驗(yàn)又有

43、查圖法和查表法。目前經(jīng)驗(yàn)法應(yīng)用比較多，即直接憑生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定模具結(jié)構(gòu)尺寸，查《中國模具設(shè)計(jì)大典》表8.5-78得，鑲件壁厚取8mm，模套取15mm。</p><p><b>　　5澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1主流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1.1主流道尺寸</p>&l

44、t;p>　　主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道出口端尺寸為12mm。</p><p>　　5.1.2主流道襯套的形式</p><p>　　主流道入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。其尺寸如圖（5）：</p&g

45、t;<p>　　5.1.3主流道襯套的固定</p><p>　　主流道襯套與定位環(huán)設(shè)計(jì)成整體式。主流道襯套見圖-5</p><p><b>　　5.2分流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.2.1分流道是澆注系統(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(jì)應(yīng)滿足良好的壓力

46、傳遞和保持理想的充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地充到型腔。</p><p>　　分流道的截面常常有以下幾種：</p><p><b>　　1 圓形</b></p><p><b>　　2半圓形</b></p><p><b>　　3矩形</b><

47、;/p><p><b>　　4梯形</b></p><p>　　圖 5 主流道襯套圖</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中選擇半圓形截面的分流道口。尺寸如圖-6</p><p>　　5.2.2分流道的表面粗糙度由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra 并不要求

48、很低，一般取1.6μm 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(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。</p><p><b>　　5.3冷料井設(shè)計(jì)</b></p><p>　　冷料井設(shè)置在主流道的末端，直徑稍大于主流道直徑，冷料井可防止冷料進(jìn)入型腔而影響制品的質(zhì)量均勻性和外觀完美性。采用倒錐形頭拉

49、料冷料井結(jié)構(gòu)。冷料井直徑取d3= 5mm。</p><p><b>　　5.4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通道，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(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。本設(shè)計(jì)采用點(diǎn)澆口。</p><p>　　5.4.1澆口的位置及尺寸

50、要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)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(shí)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(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：</p><p>　　1 輸管盡量縮短流動(dòng)距離。</p><p>　　2 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。</p&

51、gt;<p>　　3 必須盡量減少熔接痕。</p><p><b>　　圖6分流道截面圖</b></p><p><b>　　圖 7 澆口尺寸圖</b></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>

52、;　　6 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。</p><p>　　7 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。</p><p>　　8 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。</p><p>　　澆口的尺寸設(shè)計(jì)。參照《模具設(shè)計(jì)與制造》具體尺寸如圖（7）</p><p>　　5.5排氣孔道的設(shè)計(jì)</p><p>　　排氣孔道的作用是把型腔和型芯周圍空間的氣體及熔

53、料所產(chǎn)生的氣體排到模具之外。該注射模屬于中小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，已能滿足。</p><p><b>　　6 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　制品推出（頂出）是注射成型過程中的最后一個(gè)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(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則。</p><p>&

54、lt;b>　　6.1頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　6.1.1推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)</p><p>　　由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。</p><p>　　6.1.2保證塑件不因推出而變形損壞</p

55、><p>　　為了保證塑件在推出過程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)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(diǎn)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(diǎn)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><p>　　6.1.3機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠</p&g

56、t;<p>　　推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)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>　　6.1.4良好的塑件外觀</p><p>　　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(duì)于透明塑件尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。</p><

57、p>　　6.1.5合模時(shí)的正確復(fù)位</p><p>　　設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)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>　　分析：根據(jù)以上原則，由于頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機(jī)構(gòu)。 </p><p><b>　　脫模力的計(jì)算</b></p><p>　

58、　當(dāng)脫模開始時(shí)，阻力最大。推桿剛度及強(qiáng)度應(yīng)按此時(shí)的受力計(jì)算。</p><p><b>　　對(duì)于厚壁圓形件</b></p><p>　　其中：Q—脫模力（N）</p><p>　　E—塑料的彈性模量，E=3.5*103MPa；</p><p>　　u—泊桑比，PP取0.42；</p><p>　　—

59、塑料的平均收縮率，選用=1.2%；</p><p>　　L—塑料對(duì)型芯的包容長度（cm）；</p><p>　　r—塑料型芯的平均半徑cm；</p><p>　　k—系數(shù)，隨和變化，查表取k=3.18；</p><p>　　f—制品與型芯之間的靜摩擦系數(shù)，常取f=0.1～0.2,取f=0.2</p><p><b

60、>　　∴</b></p><p><b>　　=15170N</b></p><p><b>　　脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　(1)推桿的長度</b></p><p>　　頂出行程S頂=h凸+e</p><p>

61、　　式中 e—頂出行程余量</p><p><b>　　h凸—型芯成型高度</b></p><p>　　已知h凸=52mm,e=5mm</p><p><b>　　∴S頂=57mm</b></p><p>　　頂桿選擇標(biāo)準(zhǔn)長度為125mm</p><p><b>

62、　　(2) 頂桿直徑</b></p><p>　　根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計(jì)算出頂桿直徑：</p><p><b>　　（m）</b></p><p>　　式中 d——頂桿直徑；</p><p>　　——安全系數(shù),常取=1.5；</p><p><b>　　L——頂桿長度；<

63、/b></p><p><b>　　n——頂桿數(shù)目；</b></p><p><b>　　=3.88mm</b></p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)尺寸d=6mm</p><p>　　頂桿直徑的強(qiáng)度較核：</p><p><b>　?。∕Pa）</b>&l

64、t;/p><p>　　其中， ：頂桿所受應(yīng)力(Mpa);</p><p>　　[]：頂桿的材料的許用應(yīng)力(Mpa);</p><p><b>　　滿足條件.</b></p><p>　　由《模具設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》查有D=12-0.2 ,L=90+2.0,S=5-0.05</p><p>　　設(shè)計(jì)的頂出機(jī)

65、構(gòu)如圖-8</p><p><b>　　6.2復(fù)位機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　脫模機(jī)構(gòu)完成塑料制件頂出后，為了進(jìn)行下一次循環(huán)必須回復(fù)到初始位置。采用彈簧復(fù)位，彈簧在頂出板與動(dòng)模板之間，頂出塑料件時(shí)，彈簧被壓縮。合模時(shí)，只要注塑機(jī)的頂桿一離開模具頂板，彈簧的回復(fù)力就將頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位。選用4根復(fù)位彈簧。分別套在兩根頂桿和兩根定位桿上。彈簧定位桿與頂桿安裝在同一固定定板

66、上，頂桿工作端面與分型面齊平，或低于動(dòng)模表面不大于0.05mm。</p><p><b>　　圖8 頂出桿機(jī)構(gòu)圖</b></p><p><b>　　6.3導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　A. 采用導(dǎo)柱導(dǎo)向 因?qū)е黄饘?dǎo)向作用，不用考慮受壓力的作用，所以只需保證導(dǎo)向就行了。</p><p&

67、gt;　　選?。褐蓖ㄐ停ˋ型）導(dǎo)柱，采用T8淬硬到HRC50～55。</p><p>　　B.導(dǎo)套與導(dǎo)柱配合使用。</p><p><b>　　圖9 導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)圖</b></p><p>　　7 塑料模溫控系統(tǒng)</p><p>　　在注射工藝過程中，模具溫度直接影響制品質(zhì)量和注射周期。對(duì)于任何塑料制品，模溫波動(dòng)較大都是不

68、利的。過高的模溫會(huì)使制品在脫模后發(fā)生變形。延長冷卻時(shí)間，使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會(huì)降低塑料的流動(dòng)性，難于充滿型腔，增加制品的內(nèi)應(yīng)力和明顯的溶接痕等缺陷。由中國模具設(shè)計(jì)大典查得PP在注射成型時(shí)所需的模溫為100-150度 。PP是要求較高的模溫，由于模具不斷地被注入的熔融塑料加熱，模溫升高，單靠模具自然散熱不能使其保持較低的溫度，因此，必須加冷卻系統(tǒng)。</p><p><b>　　7.1型腔上的冷卻&l

69、t;/b></p><p>　　設(shè)計(jì)冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時(shí)發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。模具冷卻劑用水。水冷，即在模具型腔周圍和型芯內(nèi)開設(shè)冷卻水通道，使水在其中循環(huán)，帶走熱量，維持所需的模溫。水的熱容量大，導(dǎo)熱系數(shù)大，成本低。</p><p>　　采用外連結(jié)直通式，是最簡單的，用塑料管和水管接頭從外部連接，可以連接成單路循環(huán)或多路循環(huán)的方式。</p>

70、;<p>　　冷卻裝置開設(shè)原則如下：</p><p>　　盡量保證塑件收縮均勻，維持模具熱平衡。</p><p>　　冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件冷卻也就越均勻。</p><p>　　水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，既水孔的排列與型腔形狀盡量相吻合，當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，厚壁處水孔應(yīng)靠近型腔，距離要小，一般水孔邊離型腔距離不得小于10mm，

71、常用12~15mm。</p><p>　　澆口處加強(qiáng)冷卻。一般熔融塑料填充型腔時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)，溫度越低。因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻，通入冷水，而在溫度較低的外側(cè)只需要通過經(jīng)熱交換后的溫水即可。</p><p>　　降低入水與出水的溫差，如果入水與出水溫差太大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長的大型塑件，料溫越流越低。為使整件的冷卻速度大致相同，可以改變冷卻孔排列的形式

72、。</p><p>　　要結(jié)合塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)，合理考慮冷卻水通道的排列形式。例如對(duì)于 收縮大的塑件（如聚乙烯）應(yīng)沿其收縮方向開設(shè)冷卻通道。冷卻流道的設(shè)計(jì)也要考慮塑件的壁厚。塑件壁厚越大，則所需冷卻時(shí)間越長。</p><p>　　冷卻水通道要以免接近塑件的熔接痕部位，以免熔接不牢，影響強(qiáng)度。</p><p>　　保證冷卻通道不泄漏，密封性能好，以免在塑件上造成

73、斑紋。</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮盡量避免其與模具結(jié)構(gòu)中其它部分的干涉現(xiàn)象。冷卻水通道開設(shè)時(shí)，受到模具上各種孔（頂桿孔、型芯孔、鑲塊接縫等）的結(jié)構(gòu)限制，要按理想情況設(shè)計(jì)是困難的。</p><p>　　冷卻通道的進(jìn)口與出口接頭盡量不要高出模具外表面，既要埋入模板內(nèi)，以免模具在運(yùn)輸過程中造成損壞。</p><p>　　冷卻水通道要易于加工和清理。一般孔徑設(shè)

74、計(jì)為8~12mm.</p><p>　　具體計(jì)算設(shè)計(jì)如下（假設(shè)熔融塑料產(chǎn)出的熱量全部傳給模具，其熱量為:</p><p>　　n為每小時(shí)注射的次數(shù),由制品的成型條件得，每個(gè)周期大概為50S-160S取120S，每小時(shí)注射次數(shù)n=60*60*60/120=1800次。</p><p>　　m為每次注射的塑料質(zhì)量（千克/次）。根據(jù)澆注系統(tǒng)估算 m大概為0.08千克/次。

75、</p><p>　　C塑料的比熱容（）,查《模具設(shè)計(jì)與制造》表8-28得</p><p><b>　　C=1759</b></p><p>　　熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（）。由制品的加工性能得，=90-120，這里取110。</p><p>　　制品脫模的溫度（），根據(jù)制品塑料的特性，取為模溫，=80=7598880（J

76、/h）</p><p><b>　　計(jì)算用水量</b></p><p><b>　?。╧g/s）</b></p><p>　　M通過模具的冷卻水的質(zhì)量（kg）。</p><p>　　為模具單位時(shí)間內(nèi)積累的熱量(J/h)。</p><p>　　為導(dǎo)熱系數(shù)()，查模具設(shè)計(jì)與制造表

77、8-28得=829。</p><p>　　為進(jìn)水溫度（），這里取100。</p><p>　　為出水溫度（。），比脫模溫度要低，取50。</p><p><b>　　=183kg</b></p><p>　　根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速成與水管直徑d的關(guān)系，確定模具冷卻水管道的直徑d.</p><p

78、>　　M為冷卻水的質(zhì)量（kg）.</p><p>　　為管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取(0.8-2.5m/s)這里取2.3m/s.</p><p>　　為水的密度（kg/）.</p><p><b>　　=10.6mm</b></p><p>　　L圓整，d=10mm.</p><p>　　由于

79、型腔尺寸比較小，因此此把把冷卻系統(tǒng)設(shè)在模板中。</p><p>　　8 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</p><p>　　為了提高模具的生產(chǎn)效率和減少模具的制造成本，本設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)模架，標(biāo)準(zhǔn)模架購買后還要進(jìn)行必要的加工，《中國模具設(shè)計(jì)大典》有標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，本設(shè)計(jì)選用的標(biāo)準(zhǔn)模架為：</p><p><b>　　派生型：P8</b></p>

80、<p>　　尺寸：235mm280mm</p><p><b>　　模座結(jié)構(gòu)采用：V1</b></p><p>　?。捎谥破返哪Ｐ緸閳A形，設(shè)兩個(gè)止轉(zhuǎn)銷，選用型號(hào)為：6X12</p><p>　　9 繪制裝配圖與繪制平面裝配圖</p><p>　　在選定了模架后，就可以著手利用PRO/E進(jìn)行零件的實(shí)體設(shè)計(jì)，模

81、具設(shè)計(jì)，然后在PRO/E轉(zhuǎn)成工程圖，得到相應(yīng)的零件圖。然后在AUTOCAD中畫出裝配圖，并對(duì)零件圖進(jìn)行相應(yīng)的尺寸標(biāo)注。</p><p><b>　　圖10 裝配圖</b></p><p>　　1、動(dòng)模底板 2、內(nèi)六角螺釘 3、支鐵 4、導(dǎo)柱 5、止轉(zhuǎn)銷</p><p>　　6、頂桿 7、支承導(dǎo)套 8、內(nèi)六角螺釘 9、

82、動(dòng)模墊板 10、導(dǎo)套A</p><p>　　11、止轉(zhuǎn)銷 12、動(dòng)模芯 13、水嘴 14、導(dǎo)套B 15、靜模芯</p><p>　　16、靜模芯底板 17、導(dǎo)套C 18、O型密封圈 19、內(nèi)六角螺釘</p><p>　　20、定位環(huán) 21、澆口套 22、限位釘A 23、澆口板 24、水道板</p><

83、;p>　　25、內(nèi)六角螺釘 26、靜模固定板 27、限位塊 28、彈簧 29、墊圈</p><p>　　30、內(nèi)六角螺釘 31、鑲塊 32、內(nèi)六角螺釘 33、動(dòng)模固定板</p><p>　　34、限位釘B 35、復(fù)位桿 36、頂桿固定板 37、推板 38、內(nèi)六角螺釘</p><p><b>　　總結(jié)<

84、/b></p><p>　　歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，特別是模具在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC 電腦數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體

85、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過程亦是如此。經(jīng)過三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為四年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b&g

86、t;</p><p>　　首先，我要感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，給予我設(shè)計(jì)條件的企業(yè)，謝謝他給了我學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)以及提供我設(shè)計(jì)所需的一些設(shè)備。</p><p>　　其次，我要感謝在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，給我指導(dǎo)的老師，謝謝他耐心的指導(dǎo)以及不厭其煩的糾正。還要感謝所有教導(dǎo)過我的老師，是他們?yōu)槲夷軌蛲瓿僧厴I(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　最后，我還要感

87、謝給予我很多技術(shù)指導(dǎo)的老師們，謝謝他對(duì)我的實(shí)踐指導(dǎo)。是他們?yōu)槲夷軌蝽樌瓿僧厴I(yè)設(shè)計(jì)打下了較好的技術(shù)基礎(chǔ)</p><p>　　衷心感謝他們對(duì)我的關(guān)懷和指導(dǎo)</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 洪鐘德.簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[2]

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