課程設(shè)計(jì)---注射模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　注塑模具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是圓環(huán)的注射模具設(shè)計(jì)。通過對(duì)塑件進(jìn)行工藝的分析及其結(jié)構(gòu)的分析，從產(chǎn)呂結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)，頂出系統(tǒng)、注射機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)。介紹了圓環(huán)注塑模具的結(jié)構(gòu)組成及工作

2、原理。該模具一模兩腔，采用潛伏式澆注系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行可靠。通過模具設(shè)計(jì)表明該模具能達(dá)到圓環(huán)的質(zhì)量和加工工藝要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 圓環(huán)，注塑模具，注射機(jī)，潛伏式</p><p>　　前言     隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡

3、量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。 

4、60;  近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。    本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是圓環(huán)注塑模具的設(shè)計(jì)。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)瓶蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針

5、對(duì)圓環(huán)的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計(jì)模具的設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)</p><p><b>　　一、塑件的工藝分析</b></p><p><b>　　1塑件圖</b></p><p><b>　　圖1.1塑件圖</b></p><p>　　圓環(huán)工件如圖所示。它是一種常見的塑料工件，從工件本

6、身來看，屬特小型件，有多個(gè)梯形階面，其澆注機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，因此使用潛伏式澆口。 注塑模具可選擇A2型的模架。因此本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)以上問題進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，以解決實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題。</p><p>　　表1.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　2塑件材料分析:</b></p><p>　　ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合

7、成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。</p><p>　　ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上上百種不同品質(zhì)

8、的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。</p><p>　　ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。</p><p><b>　　3結(jié)構(gòu)分析 : </b></p><p>　　該制件總體形狀為一個(gè)長(zhǎng)方形殼體，兩側(cè)有四個(gè)小三角

9、形的放松卡位，小三角形有加強(qiáng)筋，殼體內(nèi)部也有三條加強(qiáng)筋</p><p>　　4塑件的尺寸精度分析:</p><p>　　影響塑件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時(shí)間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結(jié)構(gòu)（澆口、分型面的選擇） ，飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。按 SJ1372—1978標(biāo)準(zhǔn)，塑料件尺寸精度分為 8 級(jí)，本塑件所用材料為丙烯烴-丁二烯-苯乙烯共聚物（AB

10、S）,由此查塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，該制件的尺寸均未標(biāo)注公差，經(jīng)查詢資料，取等級(jí)精度為5級(jí)。根據(jù)其查《塑料模具設(shè)計(jì)資料》表2－17，查得各個(gè)尺寸的公差分別如下： </p><p>　　1500+1.00 、420+0.60 、60 -0.36 、1400-1.00 、1.00-0.16 小三角卡位頭的精度要求80+0.60 </p><p>　　40+0..30 20+0.2.0

11、 10+010 </p><p><b>　　5塑件的壁厚分析:</b></p><p>　　從塑件的壁厚來看,塑件豎直方向壁厚和水平方向的厚度不是很均勻，如果選擇從豎直方向進(jìn)澆，壁厚對(duì)塑件的成型影響不大，故選擇從水平方向進(jìn)澆。</p><p>　　6塑件的表面質(zhì)量分析:</p><p>　　塑件在使用上只要求一般的

12、配合精度，沒有特別和表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　由以上分析可見，該零件結(jié)構(gòu)屬于簡(jiǎn)單構(gòu)件,結(jié)構(gòu)工藝性合理,不需要對(duì)制件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。塑件的尺寸精度要求不高,對(duì)應(yīng)的模具零件的尺寸加工容易保證。注射時(shí),在工藝參數(shù)控制得較好的情況下,制件的成型要求可以得到保證。</p><p>　　計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)。</p><p>　　

13、由UG計(jì)算塑件的體積 V=15750mm3  </p><p>　　根據(jù)塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ABS塑料的密度ρ=1.03～1.07g/cm3，取1.03g/cm3。</p><p>　　故單個(gè)塑件的質(zhì)量為m=V·ρ=16.51g。</p><p><b>　　二、初選注射機(jī)</b></p>&

14、lt;p><b>　　1．注射機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　注塑成型機(jī)按結(jié)構(gòu)形式可分為立式、臥式、和直角式三類。立式注塑機(jī)是注射柱塞（或螺桿）垂直裝設(shè)，鎖模裝置推動(dòng)模板也沿垂直方向移動(dòng)，主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，安裝或拆卸小型模具很方便，容易在動(dòng)模上（下模）安放嵌件，嵌件不易傾斜或墜落。其缺點(diǎn)是制品自模具中頂出后不能靠重力下落，需靠人工取出，這就有礙于全自動(dòng)操作，但附加機(jī)械手去產(chǎn)品后

15、，也可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。臥式注塑機(jī)是注射柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)方向均沿水平裝設(shè)，其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體較低容易操縱和加料，制件頂出后可自動(dòng)墜落，故易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作。直角式注塑機(jī)是注塑機(jī)柱塞或螺桿與合模運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，這種注塑機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于自制，適用于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時(shí)常利用開模時(shí)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來拖動(dòng)螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件?？紤]到生產(chǎn)成本和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，塑件還是靠自身重力下落比較合適，且重心較低安

16、裝穩(wěn)妥。 </p><p>　　通過上述的分析，考慮制件的質(zhì)量中等,可采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu),結(jié)合制件的外型尺寸,注射時(shí)所需壓力和標(biāo)準(zhǔn)注射機(jī)等情況,初步選用注射機(jī)為:XS-ZY-125。</p><p>　　XS-ZY-200注射機(jī)參數(shù)：</p><p>　　2．ABS的注射成型過程及工藝參數(shù) </p><p><b>　　注射成型

17、過程 </b></p><p>　　1）成型前的準(zhǔn)備 對(duì) ABS 的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。 </p><p>　　2）注射過程 塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻 5 個(gè)階段。 </p><p>　　3）塑件的后處理 采用調(diào)濕處理，紅外線燈烘箱，

18、熱處理溫度 70℃，處理時(shí)間 2h。 </p><p>　　ABS 的注射工藝參數(shù)：</p><p><b>　　三、注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1.模具型腔排列方式的確定</p><p>　　為了制模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目。 型腔數(shù)目的

19、確定一般可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、 注射機(jī)的額定鎖模力、 注射機(jī)的最大注射量、制品的精度等。一般來說，大中型塑件和精度要求高的小型塑件優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對(duì)于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求） ，形狀簡(jiǎn)單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可提供獨(dú)特的優(yōu)越條件，使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件精度要求不高，生產(chǎn)批量適中，從模具加工成本，制品生產(chǎn)時(shí)的成本考慮，故擬定為一模兩腔。采用一模兩件，能夠適應(yīng)生產(chǎn)的需求，潛伏式點(diǎn)澆口，澆口去除方便，模

20、具結(jié)構(gòu)孔不復(fù)雜，容易保證塑件質(zhì)量。</p><p>　　確定模具型腔的方法有：根據(jù)鎖模力確定；根據(jù)最大注射量確定；根據(jù)塑料件精度確定和經(jīng)濟(jì)性確定。</p><p>　　本零件主要從經(jīng)濟(jì)性確定。試制或小批量時(shí)，宜取單型腔或少型腔，大批量時(shí)采用多型腔。而根據(jù)材料的尺寸及成型性能要求，本模具采用一模兩腔，即一次注射成型兩個(gè)塑料制件。</p><p>　　當(dāng)所有的型腔不在同

21、一個(gè)時(shí)間注滿時(shí)，是得不到尺寸正確和無力性能良好的塑料件的。為此，必須對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行平衡，采用如下圖所示的型腔分布，使所有的型腔在同一時(shí)刻充滿。該平衡澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)是：從分流道到澆口及型腔，其形狀、長(zhǎng)度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件都完全相同。兩塑件的型腔做成整體嵌入式，對(duì)稱分別在定模板上，如下圖示：</p><p>　　圖3.1 型腔排布圖</p><p>　　2.模具分型面的選擇</

22、p><p>　　塑件設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)考慮成型時(shí)分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量、工藝操作難易程度和模具的設(shè)計(jì)制造都有很大影響。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。</p><p>　　該制件為外環(huán),表面質(zhì)量無特殊要求,但在使用過程中,要求經(jīng)常摩擦振蕩。此外,該制件高度為10mm,且周邊

23、的截面形狀為比較簡(jiǎn)單和規(guī)范的直壁。根據(jù)分型選擇的一般原則,選擇如下圖所示的水平分型面方式。即可降低模具的復(fù)雜程度,減少模具加難度,又便于成型后脫模。</p><p><b>　　圖3.2 分型面</b></p><p>　　3、注射模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　所謂注射模的澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。 澆注系統(tǒng)是

24、引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道， 具有傳物質(zhì)、 傳壓和傳熱的功能，歲塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。 </p><p>　　該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。</p><p><b>　　<1>主流道的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體

25、的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形。以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查的得XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為：</p><p>　　噴嘴前端孔徑d1=4mm；噴嘴后端球面半徑R1=12mm</p><p>　　根據(jù)模具主流道球面半徑R=R1+（1～2）mm及小端直徑d=d

26、1+(0.5～1)mm，并結(jié)合澆口套的標(biāo)準(zhǔn)，</p><p>　　故取主流道球面半徑R=15mm；小端面直徑d=4mm</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其斜度為：1°～3°。經(jīng)換算得主流道大端直徑D=8mm。</p><p><b>　　<2>分流道的設(shè)計(jì)</b></

27、p><p>　　分流道是連接主流道到和澆口的進(jìn)料通道。在單腔膜中，常不開設(shè)分流道，而在多腔膜中，一般都設(shè)置有分流道，塑料沿分流道流動(dòng)時(shí)，要求通過它盡快地充滿型腔，流動(dòng)中溫度降低盡可能小，阻力盡可能低。</p><p>　　分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)制件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度、成型工藝條件等因素來確定。塑件的形狀簡(jiǎn)單，溶料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知，分流

28、道的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為了便于加工，選用截面為半圓形的分流道，分流道取R＝5mm。</p><p><b>　　<3>澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道（除了直接澆口外） ，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用潛伏式澆口，設(shè)計(jì)時(shí)考慮從塑件底部側(cè)向單邊進(jìn)料，而且模具結(jié)構(gòu)采用鑲拼式型芯

29、，有利于填充排氣。本設(shè)計(jì)選擇潛伏式澆口，容易從塑料件上自行截開，易實(shí)現(xiàn)脫模時(shí)塑料件的自行墜落，從塑料件上分離并修整后，幾乎看不出澆口痕跡。 凍結(jié)快，可縮短成型周期。多型腔模具中，容易實(shí)現(xiàn)各型腔均衡進(jìn)料。</p><p>　　澆口截面積通常為分流道截面積的 0.07～0.09 倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長(zhǎng)度約為 0.5～2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正.&l

30、t;/p><p>　　初選尺寸為： 4mm×10mm×4mm(b×c×h),試模時(shí)修正。</p><p><b>　　圖3.3 澆口</b></p><p><b>　　<4>冷料穴的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　當(dāng)注射機(jī)未注射塑料之前，噴嘴最前面

31、的熔體塑料的溫度較低，形成冷凝料頭，為了防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，在進(jìn)料口的末端的動(dòng)模板上開設(shè)一洞穴或者在流道的末端開設(shè)洞穴，這個(gè)洞穴就是冷料穴。它的作用是儲(chǔ)存因兩次注塑間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫。 冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑， 長(zhǎng)度約為主流道大端的直徑。為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出， 往往是冷料穴兼有開模時(shí)將主流道凝料從主流道拉出而附在動(dòng)模一邊的作用，根據(jù)拉

32、料的方式的不同，冷料穴的形式又可分為與推桿匹配的冷料穴、與拉料桿匹配的冷料穴和無拉料桿的冷料穴三種。</p><p>　　該模具設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口形式，無須考慮分流道的冷料穴設(shè)計(jì)。</p><p>　　圖3.3.4 常用冷料穴與拉料桿形式</p><p>　　1— 主流道；2—冷料穴；3—拉料桿；4—推桿；5—脫模板；6—推塊 </p><p&g

33、t;　?。╝）Z形拉料桿的冷料穴； （b）倒錐孔冷料穴； （c）圓環(huán)槽冷料穴； </p><p>　　（d）圓頭形冷料穴； （e）菌頭形冷料穴； （f）圓錐頭形冷料穴； </p><p>　　圖（a）~（c）是底部帶推桿的冷料穴； （d）~（f）是底部帶拉料桿的冷料穴，本設(shè)計(jì)采用圖（a）的 Z 形拉料桿圖（a），冷料穴設(shè)置在主流道的末端。</p><p>

34、;　　圖3.3.4.1 拉料桿</p><p><b>　　4.選擇推出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　注射成型的每一周期中，必須將塑件從模具型腔中脫出，這種把塑件從型腔中脫出的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)，也可稱為頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作. 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則： </p><p>　　1）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。

35、 </p><p>　　2）使制品在推出過程中不變形不損壞。 </p><p>　　3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出動(dòng)作可靠。 </p><p>　　4）使脫模后的制品有良好的外觀。 </p><p>　　5）合模時(shí)的準(zhǔn)確復(fù)位。</p><p>　　采用推桿一次推出制件，推桿用直通式的，合模時(shí)采用復(fù)位桿復(fù)位。</p>

36、<p>　　圖3.4 推桿和復(fù)位桿</p><p><b>　　5.合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　為了保證模具的閉合精度，模具的定模部分與動(dòng)模部分之間采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套定位，初定采用正裝式帶頭導(dǎo)柱，導(dǎo)套采用帶頭的形式。</p><p>　　導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。

37、為了確保動(dòng)模和定模只能按一個(gè)方向合模，導(dǎo)柱的布置方式采用不等直徑導(dǎo)柱的對(duì)稱布置方式。</p><p>　　圖3.5 導(dǎo)柱和導(dǎo)套</p><p><b>　　6.排氣機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　熱塑性塑料模具排除的氣體量比較少，利用模具分型面和型芯的間隙排氣。</p><p><b>　　7.溫控系統(tǒng)的計(jì)

38、算</b></p><p>　　該塑件在注射成型時(shí)，需要設(shè)置要溫控系統(tǒng)，查《塑料模具設(shè)計(jì)資料》表2－36，模具溫度應(yīng)在50~80°C之間，因而主要是塑件的冷卻。塑件表面積較小，而且型芯是活動(dòng)的，所以重點(diǎn)是冷卻型腔。故定在型腔的外兩側(cè)均設(shè)置冷卻水管冷卻，型芯的尺寸較大，為方便加工設(shè)計(jì)，初定用單管串聯(lián)的方式冷卻。 </p><p><b>　　8、標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇

39、</b></p><p><b>　　<1>初選標(biāo)準(zhǔn)模架</b></p><p>　　根據(jù)凹模鑲快的外形尺寸、型腔的排列方式，初選模架為：</p><p>　　A2-250250-36-Z1   GB/T 12556-90，B×L為250×250(mm×mm)。

40、</p><p><b>　　圖3.8 模架</b></p><p>　　模架規(guī)格設(shè)計(jì)選定如下：</p><p>　?、?考慮塑件的高度為8mm，型腔設(shè)計(jì)在定模板A上，于是A值由此確定取為40mm，動(dòng)模板厚度取40mm，動(dòng)模支承板厚度為32mm，墊塊厚度取70mm;</p><p>　　②由之前確定，用推桿頂推件板推出制

41、件；</p><p>　?、弁瓢骞潭ò搴?6mm，推板厚20mm。</p><p><b>　　<2>確定閉模高度</b></p><p>　　由以上的設(shè)計(jì)各模板厚度的選定，模具厚度M＝（25＋40＋40＋32＋70＋25）mm=232mm。</p><p>　　9、注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核和最終選擇</p

42、><p><b>　　<1>注射量的校核</b></p><p>　　由冷料穴以及澆流道的大概體積為6cm3，則可大致確定一個(gè)成型周期內(nèi)塑料的總體積為</p><p>　　V=nVz+=（2x16.47+6）cm3=39.48cm3左右。</p><p>　　而注射量應(yīng)滿足：V=nVz+≤0.8</p>

43、;<p>　　由此可得，V=39.48＜0.8*=100，滿足要求。</p><p><b>　　<2>鎖模力的校核</b></p><p><b>　　鎖模力應(yīng)滿足：F≥</b></p><p>　　所以 F= F=900KN＞458KN ，滿足要求。</p><p>

44、　　<3>模具閉合高度的校核</p><p>　　安裝模具的厚度應(yīng)滿足： Hmin＋10mm＜H＜Hmax－5mm</p><p>　　設(shè)計(jì)模具厚度H總=232mm</p><p>　　XS-ZY-125型，最大裝模高度Hmax=300mm，最小裝模高度Hmin=200mm</p><p>　　H總=232mm，滿足模具厚度安裝要

45、求。</p><p>　　<4>模具開模行程校核</p><p>　　模具開模行程應(yīng)滿足：Sm<Sz</p><p>　　其中：Sz為最大開模行程，查注射機(jī)XS-ZY-125型</p><p><b>　　Sz=300mm，</b></p><p>　　Sm為模具的開模行程；&l

46、t;/p><p>　　因?yàn)?Sm=H1+H2+(5～10)mm=11+34.5+10=55.5mm</p><p>　　所以 Sm<Sz ，XS-ZY-125滿足其開模行程</p><p>　　<5>模具安裝部分的校核</p><p>　　該模具的外形尺寸為2500mm×300mm ，XS-Z-125型注射機(jī)模板最

47、大安裝尺寸為320mm×350mm，故能滿足模具安裝要求。</p><p>　　<6>注射機(jī)壓力的校核</p><p>　　注射機(jī)壓力應(yīng)滿足：P機(jī)≥P塑     </p><p>　　P機(jī)——注射機(jī)的最大注射壓力，Mpa或N/ cm3</p><p>　　P塑——成型塑件所需的注射

48、壓力，Mpa或N/ cm3</p><p>　　該注射產(chǎn)品說需要的注射壓力為80～110MPa，屬于中型塑件，取 100Mpa， XS-ZY-125注射機(jī)的最大注射壓力P機(jī)=119Mpa，可見XS-ZY-125注射機(jī)滿足PP注射壓力的要求。</p><p>　　綜合驗(yàn)證，XS-ZY-125型注射機(jī)完全能滿足此模具的注射要求。</p><p>　　四、有關(guān)模具工作部分

49、設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　1.型腔與型芯的設(shè)計(jì)：</p><p>　　該制件采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度、材料的價(jià)值和利用率等因素，凹模擬采鑲嵌式結(jié)構(gòu)，根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道和澆口均設(shè)在凹模上。</p><p>　　凹模采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)形式，臺(tái)階固定。</p><p>　　型芯也采用鑲拼式的結(jié)構(gòu)形式，臺(tái)階固定，

50、使型芯在開模過程中不至于粘在定模上面。型芯鑲塊和凹模鑲塊如下圖所示：</p><p>　　圖4.1 凹模鑲塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖4.2 型芯鑲塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　2、抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　由于該塑件沒有側(cè)孔，所以抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算在這里可以忽略。</p><p>　　3、成

51、型零部件的尺寸計(jì)算：</p><p>　　由《塑料模具設(shè)計(jì)資料》表2－16查得ABS的平均收縮率為S=0.3%~0.8%，故平均收縮率為Scp=0.005。</p><p>　　塑件尺寸公差化為標(biāo)準(zhǔn)的公差：56.460-0.46 、46.400-0.40 、39.640+0.36、35.640+0.36 、32.640-0.36、16.220-0.22 10.220-0.22 、8.80

52、+0.20 、2.160+0.16。</p><p>　　根據(jù)對(duì)塑件尺寸公差分析，模具的制造公差取δz=Δ/3。成型零件尺寸計(jì)算如下：</p><p><b>　?。?）型腔尺寸計(jì)算</b></p><p>　　<1>徑向尺寸計(jì)算：</p><p>　　A M1＋δz=[(1+0.005) ⅹAS1-3/4Δ

53、]+Δ/3</p><p>　　=[(1+0.005) ⅹ56.46-3/4ⅹ0.46]+0.46/3</p><p>　　=56.40+0.15</p><p>　　A M2＋δz=[(1+0.005) ⅹAS2-3/4Δ]+Δ/3</p><p>　　=[(1+0.05) ⅹ46.40-3/4ⅹ0.40]+0.40/3</p>

54、<p>　　=46.33+0.13</p><p>　　<2>深度尺寸計(jì)算：</p><p>　　H M3＋δz=[(1+0.005) ⅹAS3-2/3Δ]+Δ/3</p><p>　　=[(1+0.005) ⅹ14.22-2/3ⅹ0.22]+0.22/3</p><p>　　=14.14+0.07</p>

55、;<p>　　H M4＋δz=[(1+0.005) ⅹAS6-2/3Δ]+Δ/3</p><p>　　=[(1+0.05) ⅹ12.22-2/3ⅹ0.22]+0.22/3</p><p>　　=12.13+0.07</p><p><b>　?。?）型芯尺寸計(jì)算</b></p><p>　　<1>

56、;徑向尺寸計(jì)算：</p><p>　　B M1-δz=[(1+0.005) ⅹBS2+3/4Δ]-Δ/3</p><p>　　=[(1+0.05) ⅹ39.64+3/4ⅹ0.36]-0.36/3</p><p>　　=40.11-0.12</p><p>　　B M2-δz=[(1+0.005) ⅹBS3+3/4Δ]-Δ/3</p>

57、;<p>　　=[(1+0.005) ⅹ35.64+3/4ⅹ0.36]-0.36/3</p><p>　　=36.09-0.12</p><p>　　<2>深度尺寸計(jì)算：</p><p>　　h M3-δz=[(1+0.005) ⅹBS1+2/3Δ]-Δ/3</p><p>　　=[(1+0.005) ⅹ8.8+2/

58、3*0.20]-0.20/3</p><p>　　=8.98-0.07</p><p>　　h M4-δz=[(1+0.005) ⅹBS1+2/3Δ]-Δ/3</p><p>　　=[(1+0.005) ⅹ4.82+2/3*0.18]-0.18/3</p><p>　　=4.96-0.06</p><p>　　由以上計(jì)

59、算，相比之前初選的模架各零件的尺寸均滿足塑件的生產(chǎn)要求。</p><p>　　（3）其他零件的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p><b>　　<1>導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算</b></p><p>　　L=固定段長(zhǎng)度+導(dǎo)向段長(zhǎng)度+引導(dǎo)段長(zhǎng)度＝80mm。</p><p>　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套與固定板采取H7/K6過渡配合，導(dǎo)柱導(dǎo)向段與導(dǎo)

60、向孔采取H7/f7間隙配合。</p><p><b>　　<2>推桿長(zhǎng)度計(jì)算</b></p><p>　　推桿工作長(zhǎng)度按公式L=S+推桿行程+3mm＝20mm</p><p>　　推桿總長(zhǎng)度L=H1+H2+H3+推桿行程＝107mm。</p><p>　　<3>復(fù)位桿長(zhǎng)度計(jì)算</p>

61、<p>　　復(fù)位桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=127mm</p><p>　　五、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算：</p><p>　　1．冷卻介質(zhì)體積流量的計(jì)算</p><p>　　模具冷卻時(shí)所需冷卻介質(zhì)的體積流量可按下式計(jì)算；</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 ——冷卻介質(zhì)的

62、體積流量（/min）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的密度（kg/）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)的比熱容（J/kg·℃）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)出口溫度（℃）；</p><p>　　——冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度（℃）；</p><p>　　——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的質(zhì)量(kg/min

63、) ；</p><p>　　——單位時(shí)間內(nèi)塑件在凝固時(shí)所放出的熱量（J/h）。</p><p><b>　　其計(jì)算公式如下：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.926</b></p><p><b&g

64、t;　　=411kJ/kg</b></p><p>　　式中 G——塑件與澆注系統(tǒng)的重量（kg）；</p><p>　　——塑料的比熱容（J/kg·℃）；</p><p>　　——熔體注入模具的溫度（℃）；</p><p>　　——塑件脫模溫度（℃）；</p><p>　　u-----結(jié)晶型塑料

65、的熔化質(zhì)量焓(kJ/kg) ；</p><p>　　——結(jié)晶型塑料的熔化比潛熱（ J/kg）。</p><p>　　取ABS的密度為1.05g/;比熱容為1.047 J/kg·℃</p><p>　　取單位熱流量為27ⅹJ/kg;</p><p>　　水的比熱容為4.187ⅹ1000 J/kg·℃，密度為1.0g/;<

66、;/p><p>　　取=170°C, =50 °C；</p><p><b>　　則 = </b></p><p>　　=1047ⅹ(170-50)+180=120820J/kg=120.8kJ/kg</p><p>　　設(shè)每小時(shí)注射45次，則</p><p>　　W=4

67、5ⅹ39.48ⅹ1.05ⅹ10-3kg=1.9kg</p><p>　　取冷卻水出口溫度=45 oC</p><p>　　冷卻水進(jìn)口溫度=20 oC</p><p><b>　　則=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.03ⅹ10-3m3

68、/min</p><p>　　取冷卻水管的直徑為d=8mm</p><p>　　2．冷卻水在管道中的流速</p><p>　　V==m/s=0.100m/s</p><p>　　3．求管道孔壁與冷卻介質(zhì)間傳熱系數(shù)k</p><p>　　查表9-2得 f=7.4</p><p><b>

69、　　所以</b></p><p><b>　　K==0.275x</b></p><p>　　4．求冷卻管道傳熱面積A</p><p><b>　　A==</b></p><p><b>　　=2.14</b></p><p>　　5．求模具

70、應(yīng)開設(shè)的冷卻管道孔數(shù)n </p><p><b>　　n==≈4</b></p><p><b>　　六、模具總安裝圖：</b></p><p>　　圖6.1 CAD裝配圖</p><p>　　1螺桿 2螺桿 3推桿4拉料桿 5型芯 6塑件 7鑲塊 8螺桿 9螺桿 10澆口套 11定模板 12定模

71、13導(dǎo)套 14動(dòng)模 15導(dǎo)柱 16動(dòng)模板 17復(fù)位桿 18墊塊 19推塊－上 20推塊－下 21底板</p><p>　　圖6.2 UG安裝圖</p><p>　　圖6.3 模具爆炸圖</p><p><b>　　七、設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　每一次做課程設(shè)計(jì)都是一個(gè)新的開始，也是對(duì)課本知識(shí)的一次綜合運(yùn)用。&

72、lt;/p><p>　　由于亞運(yùn)期間當(dāng)志愿者占用了不少時(shí)間，但經(jīng)過后期的每天由早到晚的努力，模具課程設(shè)計(jì)終于圓滿完成。本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)專業(yè)所學(xué)知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，而且也拓寬了自己的知識(shí)面。此外，在繪圖過程中，使用了AUTOCAD、UG等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高繪圖能力。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面

73、的知識(shí)做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，也對(duì)平時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識(shí)做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。 也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識(shí)的欠缺，做到了很好的復(fù)習(xí)和理解，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的，這些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和繪圖能力對(duì)以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和社會(huì)工作具有重要的作用。</p><p>　　從這次設(shè)計(jì)中感覺到需要學(xué)的東西很多，也從中知道自己平時(shí)所學(xué)的東西很少，以前好多不懂的東西現(xiàn)在也知道了不少。我發(fā)現(xiàn)通

74、過課程設(shè)計(jì)，我們可以更好的將我們之前懂的和不懂的都弄得更加清楚。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)的過程中，不僅僅是按照參考書步驟就可以完成設(shè)計(jì)，而是要綜合考慮到很多方面的影響。這個(gè)設(shè)計(jì)真的是一環(huán)扣一環(huán)，有個(gè)地方出了錯(cuò)，就要全篇改正，所以容不得半點(diǎn)馬虎。所以我經(jīng)常認(rèn)為課程設(shè)計(jì)，是一次綜合能力的鍛煉，也是創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。</p><p>　　最后感謝老師和同學(xué)們的熱心指導(dǎo)和幫助。</p><p><b>

75、　　七、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 齊曉杰.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[2] 張留成.高分子材料基礎(chǔ)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[3] 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [M].北京：航空工業(yè)出版社，2002.</p><p&

76、gt;　　[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.</p><p>　　[5] 羅河勝.塑料材料手冊(cè)[M].廣州：廣東科技出版社，2008. </p><p>　　[6] 自編.塑料模具設(shè)計(jì)資料[Z].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)教材科，2009.</p><p>　　[7] 自編.《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》