畢業(yè)設計---分離盤成型模具的設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.摘要 …………………………………………………………………… 4</p><p>　　1.1模具加工工業(yè)的地位…………………………………………………5</p><p>　　1.2模具的發(fā)展趨勢………………………………………………………5</p><p>　

2、　1.3設計在學習模具制造中的作用………………………………………6</p><p>　　2．塑件成型工藝性分析…………………………………………………7</p><p>　　2.1塑件分析………………………………………………………………7</p><p>　　2.1.2脫模斜度……………………………………………………………7 </p><p>

3、;　　2.2PA66工程塑料的性能分析……………………………………………8</p><p>　　2.3 PA66的注射成型過程及工藝參數(shù)…………………………………8 </p><p>　　2.3.1 注射過程……………………………………………………………8</p><p>　　2.3.2 注射工藝參數(shù)………………………………………………………8</p>

4、<p>　　2.3.3 擬定模具的結(jié)構形式和初選注塑機………………………………8</p><p>　　2．4 分型面位置的確定…………………………………………………8</p><p>　　2.4.1 型腔數(shù)量和排位方式的確定………………………………………9</p><p>　　2.5 注射機型號的確定……………………………………………………9&l

5、t;/p><p>　　2.5.1 注射量的計算………………………………………………………9</p><p>　　2.5.2 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算……………………………………9</p><p>　　2.5.3 選擇注射機…………………………………………………………10</p><p>　　2.5.4 注射機有關參數(shù)的校核………………………

6、………………………10</p><p>　　3、澆注系統(tǒng)的設計……………………………………………………………11</p><p>　　3.1 主流道設計………………………………………………………………11</p><p>　　3.1.1 主流道尺寸……………………………………………………………11</p><p>　　3.1.2 主流道的凝料

7、體積……………………………………………………11</p><p>　　3.1.3 主流道當量半徑………………………………………………………11</p><p>　　3.1.4 主流道澆口套的形式…………………………………………………11</p><p>　　3.2 分流道設計……………………………………………………………12</p><p&

8、gt;　　3.2.1 分流道布置形式………………………………………………………12</p><p>　　3.2.2 分流道的長度…………………………………………………………123.2.3 分流道的當量直徑………………………………………………………12</p><p>　　3.2.4 分流道的截面形狀………………………………………………………13</p><p&g

9、t;　　3.2.5 分流道界面尺寸…………………………………………………………13</p><p>　　3.2.6 凝料體積…………………………………………………………………13</p><p>　　3.2.7 校核剪切速………………………………………………………………14</p><p>　　3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度……………………………………

10、…14</p><p>　　4.澆口的設計………………………………………………………………………14</p><p>　　4.1側(cè)澆口尺寸的確定……………………………………………………………14</p><p>　　4.2 效核主流道的剪切速率…………………………………………………15</p><p>　　4.3 計算主流道的體積流量………

11、………………………………………………15</p><p>　　4.4 計算主流道的剪切速…………………………………………………………15</p><p>　　4.5 冷料穴的設計及計算…………………………………………………………16</p><p>　　5.成型零件的結(jié)構設計及計算……………………………………………………16</p><p>

12、　　5.1 成型零件的結(jié)構設計………………………………………………………16</p><p>　　5.1.1 凹模的機構設計…………………………………………………………16</p><p>　　5.1.2 凹模的結(jié)構設計（型芯）…………………………………………………16</p><p>　　5.2 成型零件鋼材的選用………………………………………………………

13、16</p><p>　　5.3.1凹模徑向尺寸的計算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換……………………16</p><p>　　5.3.2 凹模深度尺寸的計算 塑件高度方向尺寸轉(zhuǎn)換………………………17</p><p>　　5.3.3 型芯徑向尺寸計算 塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換………………………17</p><p>　　5.4 成型零件

14、尺寸的計算………………………………………………………18</p><p>　　5.4.1 凹模側(cè)壁厚度的計算………………………………………………………18</p><p>　　5.4.2型腔底板厚度計算…………………………………………………………18</p><p>　　6.脫模推出機構的設計………………………………………………………19</p>&l

15、t;p>　　6.1脫模力的計算…………………………………………………………………19</p><p>　　6.2 推出方式的確定……………………………………………………………20</p><p>　　6.2.1 推出面積……………………………………………………………………20</p><p>　　6.2.2 桿推出應力………………………………………………………

16、…………20</p><p>　　7. 模架的確定……………………………………………………………………..20</p><p>　　7.1 各模板尺寸確定………………………………………………………………21</p><p>　　7.1.1 A板尺寸……………………………………………………………… 21</p><p>　　7.1.2 B板

17、尺寸…………………………………………………………………21</p><p>　　7.1.3 C板(墊塊)尺寸…………………………………………………………21</p><p>　　7.1.4 板尺寸……………………………………………………………………21</p><p>　　7.2 模架尺寸的校核……………………………………………………………22</p>

18、;<p>　　8. 排氣槽和冷卻系統(tǒng)的設計……………………………………………………22</p><p>　　8.1 排氣槽的設計………………………………………………………………22</p><p>　　8.2 冷卻系統(tǒng)的設計……………………………………………………………22</p><p>　　8.2.1 冷卻介質(zhì)……………………………………………

19、………………………22</p><p>　　8.2.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算………………………………………………………22</p><p>　　結(jié)束語………………………………………………………………………………24</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………………………25</p><p>　　致謝………………

20、…………………………………………………………………26</p><p><b>　　□摘要</b></p><p>　　光陰似梭，大學三年的學習一晃而過，為具體的檢驗這三年來的學習效果，綜合檢測理論在實際應用中的能力，除了平時的考試、實驗測試外，更重要的是理論聯(lián)系實際，即此次設計的課題為分離盤的注塑模具。</p><p>　　本次畢業(yè)設計課題來

21、源于生活，應用廣泛，但成型難度大，模具結(jié)構較為復雜，對模具工作人員是一個很好的考驗。它能加強對塑料模具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設計和制造能力。</p><p>　　本次設計以注射分離盤模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結(jié)了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)

22、、模具結(jié)構及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、Pro/E等技術，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。</p><p>　　本次設計中得到了***老師的指導，同時也非常感謝機電工程各位老師的精心教誨。由于實際經(jīng)驗和理論技術有限，設計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。</p>&l

23、t;p>　　關鍵詞：塑料制品；塑料注射模；注射；擠出；型腔；型芯；推出機構</p><p>　　1.1模具加工工業(yè)在中的地位</p><p>　　模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。</p><p>　　對模具的

24、全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結(jié)構合理、制造容易、成本低廉。</p><p>　　模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣

25、泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結(jié)構對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結(jié)構合理而簡單的模具，以降低成本。</p><p>　　現(xiàn)

26、代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設計起著重要的作用。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發(fā)展。</p><p>　　1.2模具的發(fā)展趨勢</p>

27、<p>　　近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面：</p><p><b>　　加深理論研究</b></p><p>　　在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)有經(jīng)驗設計階段逐漸向理論技術設計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的

28、產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。</p><p><b>　　高效率、自動化</b></p><p>　　大量采用各種高效率、自動化的模具結(jié)構。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。</p><p>　　大型、超小型及高精度</p><p>　　由于產(chǎn)品應用的擴大，于是出現(xiàn)

29、了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。</p><p><b>　　革新模具制造工藝</b></p><p>　　在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工

30、的比重，而且提高了加工精度。</p><p><b>　　標準化</b></p><p>　　開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。</p><p>　　□1.3設計在學習模具制造中的作用</p><p>　　□□通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各

31、種模具的結(jié)構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，塑料材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。</p><p>　　畢業(yè)設計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。</p><p>　　2.塑件成型工藝性分析</p><p><b>　　2.1

32、塑件分析</b></p><p>　　2.1.1外形尺寸 該塑件壁厚為10mm—15mm,塑件外形尺寸不大。塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，適合注射成型。</p><p>　　2.1.2脫模斜度 pa66的成型性能良好，成型收縮率較小。</p><p>　　Pa66工程塑料的性能分析</p><p>　　PA66又稱尼

33、龍66；nylon 66，縮寫 NY66。 </p><p>　　化學式：[-NH（CH2）6－NHCO(CH2)4CO]n－ </p><p><b>　　性狀 </b></p><p>　　半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，具有可塑性。密度1．15g／cm3。熔點252℃。脆化溫度-30℃。熱分解溫度大于350℃。 連續(xù)耐熱80-120℃,

34、平衡吸水率2．5％。能耐酸、堿、大多數(shù)無機鹽水溶液、鹵代</p><p><b>　　零件圖</b></p><p>　　烷、烴類、酯類、酮類等腐蝕，但易溶于苯酚、甲酸等極性溶劑。具有優(yōu)良的耐磨性、自潤滑性，機械強度較高。但吸水性較大，因而尺寸穩(wěn)定性較差。 </p><p>　　外觀 白包或帶黃色顆粒狀 </p><p>

35、;　　密度（g/cm3） 1．10-1．14 </p><p>　　拉伸強度(MPa) 60. 0-80．0 </p><p><b>　　洛氏硬度 118 </b></p><p>　　沖擊強度（kJ/m2） 60-100 </p><p>　　靜彎曲強度 (MPa) 1 00-120 </p><

36、p>　　馬丁耐熱(℃) 50-60 </p><p>　　介電常數(shù) 1．63 </p><p>　　廣泛用于制造機械、汽車、化學與電氣裝置的零件，如齒輪、滾子、滑輪、輥軸、泵體中葉輪、風扇葉片、高壓密封圍、閥座、墊片、襯套、各種把手、支撐架、電線包層等。亦可制成薄膜用作包裝材料。此外，還可用于制作醫(yī)療器械、體育用品、日用品等。2.3 pa66的注射成型過程及工藝參數(shù) </p&

37、gt;<p>　　2.3.1 注射過程。塑料在注塑機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后,由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的型腔,其過程可分為充模、壓實、保壓、 倒流和冷卻五個階段。</p><p>　　2.3.2 注射工藝參數(shù)</p><p>　　注塑機：螺桿式，螺桿 轉(zhuǎn)數(shù)為28r∕min.</p><p>　　料筒溫度t∕℃：前段170~190；</p

38、><p>　　中段165~185；</p><p>　　后段160~170。</p><p>　　模具溫度t∕℃：30~60.</p><p>　　注射壓力﹙p／ma﹚：80~130.</p><p>　　成型時間﹙s﹚：注射時間：15~60：</p><p><b>　　高壓時間：0~5

39、：</b></p><p>　　冷卻時間：15~60：</p><p>　　總周期：40~130。</p><p>　　2.3.3 擬定模具的結(jié)構形式和初選注塑機</p><p>　　2．4 分型面位置的確定</p><p>　　如圖(1)所示； </p><p>

40、<b>　　分型面</b></p><p><b>　　圖(1)</b></p><p>　　2.4.1 型腔數(shù)量和排位方式的確定；</p><p><b>　　如圖(2)所示；</b></p><p><b>　　圖(2)</b></p>

41、<p>　　2.5 注射機型號的確定</p><p>　　2.5.1 注射量的計算如下PRO/E圖</p><p><b>　　PRO/E圖</b></p><p>　　塑件體積:V = 3.14×5²×3－﹙3.14×4.5²×1＋3.14×0.5²

42、×2×3﹚＝167.205㎝³</p><p>　　塑件質(zhì)量:m ＝×V＝167.205×1.15＝192.26g.</p><p>　　式中表9-6取1.15g／㎝³ </p><p>　　2.5.2澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算</p><p>　　V＝1.3n V＝1.3

43、5;4×167.205＝869.466㎝³</p><p>　　2.5.3 選擇注射機</p><p>　　V ＝ V／0.8＝869.466／0.8＝1086.8325㎝³。初步選擇公稱注射量為2000㎝³注射機型號為SZY－2000臥式注塑機其主要技術參數(shù)見表 1－2 </p>

44、<p>　　表1-2注射機主要技術參數(shù)</p><p>　　2.5.4 注射機有關參數(shù)的校核 </p><p><b>　　a）注塑機壓力校核</b></p><p>　　PA66所需要注射壓力為80 MPa ~130MPa. 這里取100MPa。該注射機的公稱注射壓力P＝150 MPa。注射壓力安全系數(shù)p＝1.3×100

45、＜P。所以注塑機壓力合格。</p><p><b>　　b）鎖模力校核。</b></p><p>　　① 塑件在分型面上的投影面積</p><p>　　A =3.14×5²＝7850mm²</p><p>　?、?A= 0.2 A</p><p>　　

46、③ A ＝ n(A + A) = 37680mm ³。</p><p>　?、?模具型腔內(nèi)的脹型力F脹 ＝AP ＝37680×35＝1318.800KN。</p><p>　　P模是型腔的平均計算壓力值。P是面積型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20％—40％，大致范圍為160 MPa—520 MPa。對于黏度較大的精度較高的塑料制品應取較大值。故P取3

47、5 0MPa。</p><p>　　由表1-2可知該注塑機的公稱鎖模力F＝6000KN,鎖模力的安全系數(shù)為＝1.1—1.2取＝1.2, F＝1.2F＝1318.800×1.2＜F. 所以注射機鎖模力滿足要求。</p><p><b>　　3、澆注系統(tǒng)的設計</b></p><p><b>　　3.1 主流道設計</b&

48、gt;</p><p>　　3.1.1 主流道尺寸</p><p>　?、?主流道的長度 一般由模具的結(jié)構確定，對于模具L應盡量小于60mm，本次設計中初取60mm計算。</p><p>　?、?主流道小端直徑 d=注射機噴嘴尺寸+（0.5—1）mm=8.5mm.</p><p>　?、?主流道大端的直徑 D=d+2L =4.5

49、+2×40＝11mm.</p><p>　?、?主流道球面半徑 SR=注射機噴嘴球頭半徑+（1—2）mm=20+2=22.</p><p>　　⑤ 球面的配合高度 h=2mm.</p><p>　　3.1.2 主流道的凝料體積</p><p>　　V主=L主（R²+r²+R主r主）=60×（6&#

50、178;+3²+6×3）×3.14／5=2336.16mm³.</p><p>　　3.1.3 主流道當量半徑</p><p>　?。剑?+3）/2＝4.5mm</p><p>　　3.1.4 主流道澆口套的形式</p><p>　　主流道村套為標準件可選購。其澆口結(jié)構形式如圖(3)所示;</p

51、><p><b>　　圖（3） </b></p><p>　　3.2 分流道設計</p><p>　　3.2.1 分流道布置形式</p><p><b>　　如圖（4）所示：</b></p><p><b>　　圖（4）</b></p>&

52、lt;p>　　3.2.2 分流道的長度</p><p>　　根據(jù)四個型腔的結(jié)構設計,分流道長度適中,如圖（4）所示</p><p>　　3.2.3 分流道的當量直徑 </p><p>　　流過一級分流道塑料的質(zhì)量：</p><p>　　塑=3.14×7.5×7.5×15×1.15=3046g&

53、lt;/p><p>　　塑件的壁厚為3mm—5mm，按參考文獻[1]圖2-3的經(jīng)驗曲線查得=4.7，在根據(jù)單向分流道長度140mm，查參考文獻[1]圖2-5查得修正系數(shù)=1.02，則分流道直徑經(jīng)修正后為：</p><p>　?。?.794≈5mm</p><p>　　3.2.4 分流道的截面形狀</p><p>　　本設計采用梯形截面，其加工工

54、藝性好，且塑件熔體的熱量散失、流動阻力均不大。</p><p>　　3.2.5 分流道界面尺寸</p><p>　　求得3.579mm，所以取上底寬度為B=6mm (為了便于選擇刀具)，底面圓角的半徑，梯形高度取H= =4mm，設下底寬度為，梯形面積應滿足如下關系式。</p><p>　　代值計算得b=3.813mm，考慮到梯形底部圓弧對面積的減小及脫模斜度等因素

55、，取b=4.5mm。通過計算梯形斜度=10.6º，基本符合要求，如圖（5）所示：</p><p><b>　　圖（5）</b></p><p>　　3.2.6 凝料體積</p><p>　　① 分流道的長度為：分=(140+7.5+75) ×2=445</p><p>　?、?分流道截面積：&l

56、t;/p><p>　　分= ×4=21mm</p><p><b>　　③ 凝料體積：</b></p><p>　　分=分·分=445×21=9345mm=9.345cm³.</p><p>　　考慮到圓弧的影響取分=9.4mm。</p><p>　　3.2.

57、7 校核剪切速率</p><p>　　① (確定注射時間:根據(jù)參考文獻[1]表2-3可知，t=16s。 </p><p>　?、?計算分流道體積流量： 分 分+塑= 9.4/2+167.205×2／16=25.6cm³.</p><p><b>　　③剪切速率： </b></p><p>　　分

58、分分=3.3×12.174／3.14×2.5³×=0.82×10³</p><p>　　該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率在之間，所以分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。</p><p>　　3.2.8 分流道的表面粗糙度和脫模斜度</p><p>　　分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取即可

59、，此處取。另外其脫模斜度在之間，通過上述計算脫模斜度為，脫模斜度足夠。</p><p><b>　　34</b></p><p>　　該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模四腔注射，為便于調(diào)整充模是的剪切速率和封閉時間，因此采用側(cè)澆口。其界面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，且開設在分型面上，從型腔的邊緣進料。</p><p

60、>　　4.側(cè)澆口尺寸的確定</p><p>　　(1) 計算側(cè)澆口的深度:，可得側(cè)澆口的深度計算公式為</p><p>　　式中，是塑件壁厚，這里=3；是塑料成型系數(shù)，對于PVC,其成型系數(shù)。</p><p>　　為了便于今后試模發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理，PVC澆口厚度為，故此處澆口深度取。</p><p>　　(2) 計算側(cè)澆口的寬度:可

61、得側(cè)澆口的寬度的計算公式為：</p><p>　　B＝＝0.9×／30=1.717≈2mm</p><p>　　式中，為塑料成型系數(shù)，對于PVC取0.9;A為凹模內(nèi)表面積。</p><p>　　(3) 計算側(cè)澆口的長度:可取測澆口的長度澆=0.75mm。</p><p>　　4.1 側(cè)澆口剪切速率的校核</p>&l

62、t;p>　　(1) 確定注射時間: 根據(jù)參考文獻[1]表2-3，可取t=16s；</p><p>　　(2) 計算澆口的體積流量: q=V／t=25.6／16=1.6cm². </p><p>　　(3) 計算澆口的剪切速率:對于矩形澆口得：澆≤，則</p><p>　　澆 3.3×5.54／0.101³=1.3×﹤2&

63、#215;剪切速率合格，式中為矩形澆口的當量半徑，即===≈1.1</p><p>　　該矩形側(cè)澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當做小一點，通過試模根據(jù)塑件成型情況來調(diào)整。</p><p>　　4.2 效核主流道的剪切速率</p><p>　　上面分別求出塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積大小可以忽略不計）以及主流到的當量半徑，這樣就可以效核主

64、流道熔體的剪切速率。</p><p>　　4.3 計算主流道的體積流量</p><p>　　主=(主+分+ n塑)= (2.336+9.4+869.466)／16=55.079cm³. </p><p>　　4.4 計算主流道的剪切速率</p><p>　　主主主=3.3×55.079／3.14×4.5&#

65、179;×=635.5</p><p>　　主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率～之間,主流道的剪切速率合格。</p><p>　　4.5 冷料穴的設計及計算</p><p>　　冷料穴位于主流道 正對面的動模板上，其作用主要是儲料熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型而影響制品的表面質(zhì)量。本設計既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒

66、有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的抱緊力使凝料從主流道襯套中脫出。</p><p>　　5 成型零件的結(jié)構設計及計算</p><p>　　5.1 成型零件的結(jié)構設計</p><p>　　5.1.1 凹模的機構設計</p><p>　　凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構的

67、不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和拼式四種。根據(jù)對塑件的結(jié)構分析，本設計中采用整體式凹模</p><p>　　5.1.2 凹模的結(jié)構設計（型芯）</p><p>　　凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？梢苑譃檎w式和組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯，因塑件的包緊力較大，所以設在動模部分。</p><p>　　5.2 成型零件鋼材的選用</p&g

68、t;<p>　　根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用P20鋼，進行滲氮處理。</p><p>　　5.3成型零件工作尺寸的計算</p><p>　　5.3

69、.1凹模徑向尺寸的計算 塑件外部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換:</p><p>　　= ，相應的塑件制造公差Δ1=0.52；</p><p>　　==[（1+0.008）×100—0.75×0.52] =100.138 = mm</p><p>　　校核 ：

70、</p><p>　　﹙0.9-0.6﹚%×100+0.033＜=0.52</p><p><b>　　(等式成立)</b></p><p>　　式中，是塑件的平均收縮率，查參考文獻[1]表9-6可得PVC的收縮率為0.6%～1.0%，所以其平均收縮率, 是系數(shù)，可知是0.75；分別是塑件上相應尺寸的公差（下同）；δz1、是塑件上相應

71、尺寸制造公差，對于中小型塑件取/6（下同）；δc1是磨損量，取/6（下同）</p><p>　　5.3.2 凹模深度尺寸的計算 塑件高度方向尺寸轉(zhuǎn)換:</p><p>　　=20±0.1=，相應的塑件制造公差=0.2；</p><p><b>　　=</b></p><p>　　校核 ：

72、 </p><p>　　(0.9—0.6) ％ ×20+0.033=0.093＜0.2 （等式成立）</p><p>　　5.3.3 型芯徑向尺寸計算 塑件內(nèi)部徑向尺寸的轉(zhuǎn)換:</p><p>　　Ls1=，相應的塑件制造公差=0.52 mm；</p><p

73、>　　Ls2=，相應的塑件制造公差=0.2 mm。</p><p>　　=[(1+0.008)x90+0.75x0.2=mm</p><p>　　校核： </p><p>　　(0.9—0.6)% ×30+0.033+0.033=0.156＜0.2 （等式成

74、立）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　校核： </p><p>　　(0.9—0.6) ％ ×26+0.033+0.033=0.144＜0.2 （等式成立）</p><p>　　5.3.

75、4型芯高度尺寸計算 塑件內(nèi)腔高度尺寸轉(zhuǎn)換:</p><p>　　hs1=100.1mm=9.9，相應的塑件制造公差=0.2 mm；</p><p>　　，相應的塑件制造公差=0.2 mm。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　校核：

76、 </p><p>　　(0.9—0.6) ％ ×9.9+0.033=0.0747＜0.2 （等式成立）</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　校核;</b></p><p>　　(0．9—0.6) ％ ×16

77、.9+0.033=0.0507＜0.2 （等式成立）</p><p>　　5.4 成型零件尺寸的計算</p><p>　　5.4.1 凹模側(cè)壁厚度的計算</p><p>　　凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強及凹模的深度有關，其厚度查參考文獻[2]表3.7 的強度公式計算:</p><p><b>　　=</b></p&g

78、t;<p>　　5.4.2型腔底板厚度計算。其地面厚度強度計算公式查參考文獻[2]表3.7。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中的型腔壓力（MPa）；為材料的許用應力（MPa）,P20的許用應力為180 MPa；為凹模型腔內(nèi)孔的半徑；為凹模型腔側(cè)壁的計算厚度（mm）；為凹模型腔底部的計算厚度（mm）。</p>

79、<p>　　6 脫模推出機構的設計</p><p>　　6.1 脫模力的計算</p><p>　　本塑件結(jié)構簡單可采用推件板推出或推桿推出或推薦板加推桿的綜合推出方式，根據(jù)脫模力計算來決定。</p><p>　　①主型芯脫模力 因為，所以此處視為特厚壁圓筒塑件，根據(jù)參考文獻[3]式表5-57脫模力為</p><p><

80、;b>　　=+0.1A</b></p><p>　　=1515.58564+101.736</p><p><b>　　=1617.32N</b></p><p>　?、谛托久撃Ａ?， 因為，所以此處視為厚壁圓筒塑件，根據(jù)參考文獻[3]式表5-57脫模力為</p><p><b>　　=+0.

81、1A</b></p><p>　　=1619.633536+101.736</p><p>　　=1721.3695N</p><p>　　式中 E——塑料的拉伸彈性模量（）；</p><p>　　S——塑料成型的平均收縮率（％﹚；</p><p>　　t——塑件的壁厚﹙mm﹚;</p>&

82、lt;p>　　L——被包型芯長度﹚﹙mm﹚;</p><p><b>　　——塑料的泊松比；</b></p><p>　　——脫模斜度﹙°﹚； </p><p>　　f——塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)；</p><p>　　r——型芯的平均半徑﹙mm﹚; </p><p>　　A——塑

83、件在與開模方向垂直的平面上的投影面積﹙mm²﹚;</p><p>　　——由和決定的無因次數(shù)，=；</p><p>　　——由f和 決定的無因次數(shù)，=1+。</p><p>　?、?總脫模力 F==1617.32+1721.37=3338.69N</p><p>　　6.2 推出方式的確定</p><p

84、>　　6.2.1 推出面積 </p><p>　　設直徑10mm的圓柱桿設置16根，那么推出面積為</p><p>　　6.2.2 桿推出應力 </p><p>　　根據(jù)查參考文獻[1]表2-12取許用應力=14MPa</p><p><b>　　合格</b></p><p>　　上述計

85、算，應力小于材料的許用應力，所以采用推桿推出。</p><p><b>　　7 模架的確定</b></p><p>　　根據(jù)模具型腔布局的中心距可以求出型腔所占平面尺寸為，利用經(jīng)驗公式進行計算，即，查參考文獻[1]7-4得520，因此需采用的模架?？紤]到是采用的推桿推出方式，可確定選用直澆口A型模架，得及各板的厚度尺寸。</p><p>　　7

86、.1 各模板尺寸確定</p><p>　　7.1.1 A板尺寸 </p><p>　　A板是定模型腔板，塑件高度為30mm，考慮到模板上還要開設冷卻水道，還需留出足夠的距離，故A板厚度取100mm。</p><p>　　7.1.2 B板尺寸 </p><p>　　B板是型芯固定板，按模架標準厚度取100mm。</p>&

87、lt;p>　　7.1.3 C板(墊塊)尺寸墊塊H1=160mm</p><p>　　7.1.4 板尺寸 </p><p>　　是動模墊板厚度，按模架標準厚度取40mm。</p><p>　　經(jīng)上述尺寸計算，模架尺寸已經(jīng)確定，標記為：CI-2730-A60-B80-C80。</p><p>　　7.2 模架尺寸的校核</p>

88、;<p>　　根據(jù)所選注射機來校核模具設計的尺寸。</p><p>　　模具平面尺寸（拉桿間距），校核合格。</p><p>　　模具高度尺寸，（模具的最小厚度和最大厚度）,校核合格。</p><p>　　模具的開模行程，校核合格。</p><p>　　8 排氣槽和冷卻系統(tǒng)的設計</p><p>　　8

89、.1 排氣槽的設計</p><p>　　該塑件由于采用側(cè)澆口進料熔體經(jīng)塑料下方的臺階向上充滿行腔，每個型芯上有兩根推桿，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會再頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時，底面的氣 體會沿著分型面、型芯和推薦板之間的間隙向外排出。</p><p>　　8.2 冷卻系統(tǒng)的設計</p><p>　　8.2.1 冷卻介質(zhì)</p><p>

90、;　　PA66屬于流動性差的材料，其成型溫度及模具溫度分別為和，熱變形溫度為。所以模具溫度初步選定為，用常溫水對模具進行冷卻。 </p><p>　　8.2.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算</p><p>　　(1) 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量</p><p><b>　?、偎芰现破返捏w積:</b></p><p>

91、;　　= 主+分+n塑=3.046/1.15+9.345+4×167.205=680.82</p><p><b>　?、谒芗破返馁|(zhì)量:</b></p><p>　　=680.821.15=782.9430.783</p><p>　?、鬯芗诤駷?0mm，查參考文獻[1]表13-2得冷=30s。取注射時間注=16s，脫模時間脫=7

92、.4s，則注射周期：=冷+注+脫=55s。</p><p>　　由此得每小時注射次數(shù)=65次。</p><p>　?、軉挝粫r間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：==65×0.783=50.895/h</p><p>　　(2)確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出來的熱量</p><p>　　查參考文獻[4]表9-5直接可知PVC的單位熱流

93、量的值的范圍在（160～360）之間，故可取。</p><p>　　(3) 計算冷卻水道的體積流量</p><p>　　設冷卻水道入口的水溫為，出水口的水溫，取水的密度，水的比熱容。則根據(jù)公式可得：</p><p>　　(4) 確定冷卻水路的直徑</p><p>　　根據(jù)，取模具冷卻水孔的直徑。</p><p>　　(

94、5)冷卻水在管內(nèi)的流速</p><p>　　(6) 求冷卻管壁與水交界面的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)</p><p>　　因為平均水溫為24，查參考文獻[4]表9-8可得，則有：</p><p>　　(7)計算冷卻水通道的導熱總面積，出水口的水溫為=45℃，冷卻水溫為=25℃，</p><p>　　(8)計算模具冷卻水管的總長度</p><

95、;p>　　有上述數(shù)據(jù)可取冷卻水管總長度為1300mm</p><p>　　(9)冷卻水路的根數(shù) 設每條水路的長度為，則冷卻水路的根數(shù)為</p><p>　　根 所以水路根數(shù)取4</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　通過對分離盤成型模具的設計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有

96、了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構特點及設計計算方法，對獨立設計模具具有了一次新的鍛煉。</p><p>　　在設計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設計的后一階段充分利用CAD軟件就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。以計算機為手段，專用模具分析設計軟件為工具設計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變

97、換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設計。</p><p>　　通過認真仔細的資料查閱和軟件的仔細模擬，特別是在王緒然老師的精心指導和嚴謹求實的要求下，我確信這次畢業(yè)設計是成功的，在這表示特別的感謝！當然，由于本人的知識面欠全，在設計中存在不足，但我相信通過這次畢業(yè)設計將為我今后走向工作崗位打下堅實的基礎！</p><p><b>　　參考文獻</b><

98、/p><p>　　[1] 伍先明 張蓉 塑料模具設計指導 國防工業(yè)出版社.2010</p><p>　　[2] 余冬蓉 韓亞利 塑料成型工藝與模具設計 科學出版社 2009</p><p>　　[3] 洪慎章 注塑加工速查手冊 機械工業(yè)出版社 2009</p><p>　　[4]

99、陳世煌 陳可娟塑料注射成型模具設計 國防工業(yè)出版社.2010</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過一個月的畢業(yè)設計忙碌之后，設計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設計過程中遇到許多的問題，在*老師和同學的幫助下予以解決。</p><p>　　首先要感謝***老師對我的指導和督促，**老師給我指出了正

100、確的設計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設計過程中少走彎路，**老師的督促使我一直把畢業(yè)設計放在心里，保證按質(zhì)按量的完成；要感謝同小組同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在做設計的過程中互幫互助，使我的CAD和PRO/E操作水平比以前有了很大提高，同時較全面的掌握了Word的編輯功能。</p><p>　　大學生活至此劃上了圓滿的句號，在**學院這塊土地上有眾多莘莘學子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂