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車床是車間里最有用、最通用的機(jī)床之一。它能進(jìn)行多種機(jī)械加工作業(yè)。車床的主要部分是主軸箱、尾座和刀架。主軸箱與尾座位于床身的兩端；用于夾持刀具的刀架置于主軸箱與尾座之間。刀架安裝在中托板上，根據(jù)加工的種類，中托板使刀架既能橫向運(yùn)動(dòng)，又能與床鞍一起作縱向運(yùn)動(dòng)。普通頂尖車床在刀架上一次只能安裝一把刀具，而在轉(zhuǎn)塔車床的轉(zhuǎn)塔刀架上可同時(shí)夾持五把或更多的刀具。車床床身必須非常堅(jiān)固，以防在應(yīng)力作用下產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。
主軸箱內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)裝置與齒輪機(jī)構(gòu)，以及夾持工具并使其旋轉(zhuǎn)的主軸。工件轉(zhuǎn)速很大程度上取決于工件的直徑。直徑大的棒料自然應(yīng)比直徑很小的棒料轉(zhuǎn)得慢，這與刀具切削速度有很大的關(guān)系。裝在空心主軸和尾座軸前端的帶錐度的頂尖，把工件牢固地夾在它們之間。由主軸箱帶動(dòng)的光杠驅(qū)動(dòng)刀架，以固定且均勻的速度與床鞍一起來回運(yùn)動(dòng)。這使操縱者能精確地切削，且使工件得到良好的表面光潔度。主軸和光杠之間的齒輪控制著光杠的速度，因而控制了刀架的進(jìn)退。操作者根據(jù)所切削的金屬的種類和要切除的量來選配齒輪。深切或粗切時(shí)的走刀速度應(yīng)比精切時(shí)的走刀速度應(yīng)比精切時(shí)的低。
車床頂尖并非對每種工件都適用。根據(jù)工件的形狀和特定的切削操作，操作者可用以卡爪夾持工件的卡盤或用花盤來取代頂尖。例如，操作者可以用一個(gè)卡盤夾持一個(gè)短工件、或需要鉆孔、鏜孔以及車螺紋的工件。刀架在床鞍上的橫向運(yùn)動(dòng)，使刀具能夠橫切工件的端面使其成為平面。為了車螺紋，操作者接通絲杠（位于床身前面并隨著主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的長螺旋軸），絲杠驅(qū)動(dòng)刀架與床鞍一起以準(zhǔn)確的速度前進(jìn)，以保證螺紋螺距的準(zhǔn)確性。操作者可選擇不同的齒輪速度，而這會(huì)改變主軸和絲杠的速比，因而改變了螺紋的螺距。主軸箱上的反向手柄使操作者能改變床鞍的運(yùn)動(dòng)方向，因而帶著刀具回到初始位置。
所有機(jī)床的用途都是去除金屬，（但是）每種機(jī)床去除金屬的形式各不相同。例如，有的機(jī)床（如車床）是工件回轉(zhuǎn)，采用單刃刀具去除金屬，有的機(jī)床（如銑床）則是以刀刃回轉(zhuǎn)，工件進(jìn)給的方式去除金屬。
選擇哪種機(jī)床加工工件，很大程度上取決于（工件）加工要求。但是由于機(jī)床具有多種加工方式，選擇機(jī)床時(shí)可能存在很多種選擇。但是不能認(rèn)為這些機(jī)床的加工方式僅限于所列出的方式。
現(xiàn)代加工過程中應(yīng)用的機(jī)床有如下幾種：
1 、車床，用于車削、鉆削和螺紋加工等。車床的主要作用是加工回轉(zhuǎn)零件。通常是由單刃刀具在旋轉(zhuǎn)工件上加工出輪廓。
2 、外圓磨床，用于加工表面精度較高的圓柱件。具有高精度表面的圓柱形模具零件常采用外圓磨床加工。（工件的）加工余量由研磨砂輪去除，砂輪與工件相切，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
3 、牛頭刨床，用于將鋼柸和鋼板加工成所需的厚度，并使這些鋼板‘長寬尺寸見方’牛頭刨床的主要作用是加工平面，因此常被用在模板的粗加工中。工件被放置在工作臺(tái)上，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的單刃刀具以一系列直線切割去除金屬（余料）。
4 、平面磨床，用來生產(chǎn)高精度平面。平面磨床能夠在軟質(zhì)鋼材或硬質(zhì)鋼材上加工出（尺寸）精確的高精度表面。工件被裝卡在工作臺(tái)上，工作臺(tái)位于旋轉(zhuǎn)的磨削砂輪下方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以一系列直線（運(yùn)動(dòng)）形式切除金屬（余料）。
5 、銑床，用來加工狹槽、凹陷、鉆孔以及花鍵等，能夠快速去除金屬（余料）。磨削加工是一種利用旋轉(zhuǎn)的磨削刀具從工件表面去除金屬（余料）的加工工藝。為滿足加工要求，工件能在三個(gè)相互垂直的方向移動(dòng)，三個(gè)方向分別為縱向、橫向和垂直方向。
6 、仿形銑床，用來精確再現(xiàn)復(fù)雜型腔和型芯的形狀。仿形銑床的工作原理與立式銑床相似，均使用立式銑刀在一系列的切削運(yùn)動(dòng)中去除金屬。然而，在仿形銑削中，根據(jù)樣板或模型輪廓形狀所產(chǎn)生的仿形軌跡直接與銑刀頭相連，加工出所需的零件外形。
當(dāng)然，除上面所述的主要機(jī)床外，還有一些附屬設(shè)備，（如果沒有這些設(shè)備）機(jī)加工裝備不完善。（這些設(shè)備）包括電鋸、鉆床、工具磨、硬化和拋光設(shè)備等。
The lathe is one of the most useful and versatile machines in the workshop, and capable of carrying out a wide variety of machining operations. The main components of the lathe are the headstock and tailstock at opposite ends of a bed , and a tool-post between them which holds the cutting tool. The tool-post stands on a cross-slide which enables it to move sidewards across the saddle or carriage as well as along it , depending on the kind of job it is doing .The ordinary centre lathe can accommendate only one tool at a time on the tool-post , but a burret lathe is capable of holding five or more tools on the revolving turret . The lathe bed must be very solid to prevent the machine from bending or twisting under stress.
The headstock incorporates the driving and gear mechanism, and a spindle which holds the workpiece and causes it to rotate at a speed which depends largely on the diameter of the workpiece. A bar of large diameter should naturally rotate more slowly than a very thin bar , the cutting feed-shaft from the headstock drives the tool-post along the saddle , either forwards or backwards , at a fixed and uniform speed. This enables rotation of the shaft, and therefore the forward or backward movement of the tool-post. The gear which the operator will select depends on the type of metal which he is cutting and the amount of metal he has to cut off. For a deep or roughing cut the forward movement of the tool should be less than for a finishing cut.
Centres are not suitable for every job on the lathe . The operator can replace them by various types of chucks, which hold the work between jaws, or by a front-plate, depending on the shape of work and the particular cutting operation. He will use a chuck, for example, to hold a short piece of work , or work for drilling , boring or screw-cutting .A transverse movement of the tool-post across the saddle enables the tool to cut across the face of the workpiece and give it a flat surface. For screw-cutting , the operator engages the leadscrew, a long screwed shaft which runs along in front of the bed and which rotates with the spindle. The lead-screw drives the tool-post forward along the carriage at the correct speed, and this ensures that the threads on the screw are of exactly the right pitch. The operator can select different gear speeds , and this will alter the ratio of spindle and laedscrew speeds and therefore alter the pitch of the threads. A reversing lever on the headstock enables him to reverse the movement of the carriage and so bring the tool back to its original position.
The purpose of any machine tool is to remove metal. Each machine tool removes metal in a different way. For example , in one type (the lathe )metal is removed by a single point tool as the work is rotated , whereas in another type(the milling machine) a cutter is rotated and metal is removed as the work is progressed beneath it .
Which machine tool is to be used for a particular job depends to a large extent upon the type of machining required . There is , however, a certain amount of overlapping and some machine tools can be utilized for several different operations but it must not be assumed that the particular machine tool is restricted to the operation shown.
The machine tools which will be found in the modern toolroom are as follow：
1 Lathes for turning ,boring and screwcutting, ect. The primary purpose of the lathe is to machine cylindrical forms. The contour is generated by rotating the work with respect to a single-point cutting tool.
2 Cylindrical grinding machines for the production of precision cylindrical surfaces. The cylindrical grinding machine is used for precision grinding cylindrical mould parts. Metal is removed by the action of abrasive grinding wheel which is brought into contact with a contra-rotating workpiece.
3 Shaping and planning machines for the reduction of steel blocks and plates to the required thickness and for ‘squaring up’these plates .As the primary purpose of a shaping machine is to produce flat blocks. The workpiece is mounted on a table and a reciprocating single-point tool removes metal in a series of straight cuts.
4 Surface grinding machines for the production of precision flat surfaces . An excellent surface finish combined with accuracy can be achieved on hard or soft steel with the surface grinding machine. The workpiece is mounted on a table which is reciprocated beneath a rotating abrasive grinding wheel and metal is removed in a series of straight cuts.
5 Milling machines for the rapid removal of metal , for machining slots, recesses, boring holes, machining splines, etc. Milling is an operation in which metal is removed from a workpiece by a rotating milling cutter. The workpiece can be moved in three directions at right angles to each other with respect to the cutter. The three directions are longitudinal, transverse and vertical, respectively.
6 Tracer-controlled milling machines for the accurate reproduction of complex cavity and core forms.The principle of tracer-controlled milling machine is similar to that of the vertical milling machine in that an end mill cutter is used to remove metal in a series of cuts. With tracer-controlled milling, however , the required form is generated by causing a tracer, directly coupled to a cutting head , to follow a template or a model.
In addition to the above list of major machine tools there is, of course, ancillary equipment without which no toolroom would be complete. This includes power saws , drilling machines, toolpost grinders, hardening and polishing facilities, ect.
南京工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
課 題 名 稱： 多功能筆架盒塑料件注射模設(shè)計(jì)
學(xué) 生 姓 名： 董思建
指 導(dǎo) 教 師： 赫英歧
所 在 學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
專 業(yè) 名 稱： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
南京工程學(xué)院
2012年 2月 28 日
說 明
1．根據(jù)教育部對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評估標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3．畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個(gè)人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報(bào)告按不合格論。
5．開題報(bào)告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名
董思建
學(xué) 號
0888102020014
專 業(yè)
數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
姓名
赫英歧
職 稱
講師
所在學(xué)院
江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
課題來源
自擬課題
課題性質(zhì)
工程技術(shù)研究
課題名稱
多功能筆架盒塑料件注射模設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義?
1．主要內(nèi)容：
（1）編寫模具技術(shù)要求、訂料表；
（2）使用UG軟件進(jìn)行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設(shè)計(jì)。
（3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。
（4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。
（5）利用模具分析進(jìn)行熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義：
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在教師的指導(dǎo)下，運(yùn)用已學(xué)的知識、獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng)，學(xué)會(huì)分析和解決學(xué)術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問題的能力。是對我們的知識能力進(jìn)行一次全面的考核，同時(shí)也是對我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立地分析問題和解決問題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。
進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們進(jìn)行最后一次知識的全面檢驗(yàn)，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一個(gè)目的。我們在學(xué)習(xí)期間，已經(jīng)按照學(xué)校的規(guī)定，學(xué)完了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進(jìn)行，主要是考查我們對本門學(xué)科所學(xué)知識的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計(jì)則不同，它不是單一地對我們進(jìn)行某一學(xué)科已學(xué)知識的考核，而是著重考查我們運(yùn)用所學(xué)知識對某一問題進(jìn)行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能，研究和解決問題的能力。是讓我們對四年所學(xué)知識和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過程。通過這個(gè)過程，鍛煉了我們的思維能力、動(dòng)手能力，并加深了我們掌握知識的深度
模具做為工業(yè)之母，其重要性無需多言，包括我國在內(nèi)的眾多國家都將其單列出來作為一個(gè)大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行業(yè)中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我過在這一行業(yè)，與西方發(fā)達(dá)國家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補(bǔ)的，做為21世紀(jì)的國家青年，從大一開始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當(dāng)然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計(jì)這
畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意義?
文獻(xiàn)綜述
一課題。
我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題具體說是多功能筆架盒塑料件注射模設(shè)計(jì)，多功能筆架盒屬于日用品產(chǎn)品，具有復(fù)雜的曲面，要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當(dāng)，需要借助UG軟件進(jìn)行分模設(shè)計(jì)，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實(shí)踐將對我今后的工作益處甚多。
在大學(xué)期間，我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅(jiān)持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時(shí)間，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過moldflow，Mastercam，UG等軟件，但這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。沒有經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，才能更深切的理解，更靈活的運(yùn)用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設(shè)計(jì)過程中的反復(fù)運(yùn)用，才能熟練運(yùn)用。
通過本次設(shè)計(jì)，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：
① 塑料制品的設(shè)計(jì)及成型工藝的選擇；
② 一般塑料制品成型模具的設(shè)計(jì)能力；
③ 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進(jìn)、塑料模具結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力；
④ 了解模具設(shè)計(jì)的常用商業(yè)軟件以及同實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合。
在本次多功能筆架盒模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計(jì)中的不合理處，會(huì)找出各種解決方案讓設(shè)計(jì)趨于合理，同時(shí)掌握了最先進(jìn)的設(shè)計(jì)，加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)真正成為了實(shí)際工作前的一次全過程模擬。
由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，發(fā)展模具工業(yè)已成為當(dāng)代促進(jìn)塑料制品及機(jī)電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價(jià)生產(chǎn)的重要手段。隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛，模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被稱為“工業(yè)之母”。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達(dá)國家對模具工業(yè)極為重視，早在50年代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位，使之成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門。從工業(yè)產(chǎn)值對比來看，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值早己超過了機(jī)床的總產(chǎn)值。如日本，1987年模具總產(chǎn)值為124億美元，而機(jī)床總產(chǎn)值為102億美元:1991年前者為131億美元，后者為120億美元。我 國模 具 設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多。 其主要原因是:一方面我國塑料模具設(shè)計(jì)與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和工藝人員的技巧，先進(jìn)的模具CAD/CAE/CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛，技術(shù)不成熟;而在歐美，模具CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)，該技術(shù)已較成熟;另一方面，我國塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比存在著較大差距，塑料模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化程度和商品化水平亦較低。
塑料制品的使用越來越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具
文獻(xiàn)綜述
作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對塑料制品的質(zhì)量要求越來越高，外形在滿足性能要求的同時(shí)也變得越來越復(fù)雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價(jià)格低，市場競爭劇烈。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。。塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場的先決條件。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動(dòng)化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場競爭對塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價(jià)格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來。
在今天這樣激烈競爭的環(huán)境中，客戶對縮短注塑模具設(shè)計(jì)和制造周期的要求日益迫切?？s短模具設(shè)計(jì)和制造周期，成了模具企業(yè)間競爭取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用零部件的變化要少得多。設(shè)計(jì)中相當(dāng)一部分時(shí)間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計(jì)和繪圖上?？梢?，縮短這些常用零部件的設(shè)計(jì)時(shí)間，能極大地提高模具設(shè)計(jì)的效率和縮短模具的交貨期。因此，對引進(jìn)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，進(jìn)行本地化、用戶化的二次開發(fā)具有重要的實(shí)際意義。通過建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫，充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)和CAD軟件的功能，才能達(dá)到縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)水平的目的，使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的生產(chǎn)力。
模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認(rèn)識，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在國外，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75% ，在我國，注射模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。
國外注射模CAD技術(shù)發(fā)展很快，從70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)就成為熱門的研究課題，注塑流動(dòng)模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國AC-Tech公司的C-MOLD軟件、澳大利亞Moldflow公司的MOLDFLOW軟件:三維模具CAD/CAE/CAM集成軟件中比較突出的有美國PTC公司的Pro/E軟件、美國UGS公司的UG軟件、法國達(dá)索公司的CATA軟件等等。我國在開發(fā)注射模CAD技術(shù)上起步較晚，但經(jīng)過不斷的努力，一些 大學(xué)和研究所已有長足的進(jìn)步，并取得了一批科研成果。
通過引入國外先進(jìn)的CAD/CAE/CAM軟件，并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行消化吸收與進(jìn)一步的二次開發(fā)，實(shí)踐證明是提高我國制造業(yè)水平的有效途徑之一。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)來改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計(jì)效率
文獻(xiàn)綜述
研究內(nèi)容
率和質(zhì)量，縮短模具制造周期，能盡快縮小國內(nèi)模具水平與國外的差距。據(jù)統(tǒng)計(jì)一，采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)、制造，設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了50%，制造時(shí)間縮短了30%，模具成本下降了10%。由于模具設(shè)計(jì)質(zhì)量提高，可靠性增強(qiáng)，零件加工精度得到保證，模具裝配與返修時(shí)間能大幅度地縮短
參考文獻(xiàn)
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1. 設(shè)計(jì)、研究思路：
本畢業(yè)設(shè)計(jì)分以下步驟進(jìn)行；
（a）認(rèn)真跟老師溝通，了解所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品；
(b)復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識，理順設(shè)計(jì)的大概思路；
(c)查閱大量資料，細(xì)致化自己的思路；
(d)查閱網(wǎng)上最新資料，開動(dòng)腦筋，看能不能走出自己的路；
(e)跟老師溝通，看有無出錯(cuò)；
（f）熟悉各類軟件，如AutoCAD，UG，MOLDFLOW 等;
(g)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的一系列任務(wù)；
2．課題研究的主要內(nèi)容：
圖1.1為多功能筆架盒零件圖，零件雖小，但有著復(fù)雜的外形和光滑的外表，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)。
多功能筆架盒厚度為5 多功能筆架盒mm，最大長度、寬度、高度分別為140，24.14，22.09
研究內(nèi)容
mm，70mm,70mm,要求塑件表面美觀、光潔、無明顯熔接痕、銀絲和流痕，同時(shí)不產(chǎn)生明
顯的翹曲變形。該塑件材料為PP，收縮率為2%。由于零件的外形尺寸很小，為了提高生產(chǎn)效率，故采用一模2腔成型。為避免分模的接合痕跡留在塑件的表面而影響外觀，模具的分型面設(shè)置在頂面的下曲面。對于孔的截面與分模方向相垂直的，一般采取碰穿的方式。由于塑件的下部的側(cè)面存在側(cè)孔，必須采
用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
3．解決的關(guān)鍵問題
本塑件主要有兩個(gè)曲面結(jié)構(gòu)，一個(gè)加強(qiáng)筋，及帶有側(cè)孔的中空四棱柱組成。且相應(yīng)部位有倒角。有可能遇到的主要問題：
1）確定型腔的數(shù)目；
2）確定澆注系統(tǒng)；
3）型腔的布置；
4）選擇分型面；
5）側(cè)孔的成型；
6）確定脫模方式；
7）確定開模方向；
8）塑料充模的流動(dòng)分析。
這些問題都是設(shè)計(jì)該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計(jì)過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料來解決。
4．預(yù)期成果
（1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份；
（2）開題報(bào)告一份、外文翻譯資料一份；
（3）3D開模圖一份；
（4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于2張A0圖紙）；
（5）畢業(yè)論文一份；
（6）熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)報(bào)告；
研究計(jì)劃
第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)資料；
第二周 熟悉模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)；
第三周 撰寫開題報(bào)告；
第四周 英文文獻(xiàn)資料的翻譯；
第五周 熟悉CAD及PRO/E軟件的使用；
第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計(jì)；
第七周 開模3D圖完成；
第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成；
第九周 2D總裝圖的繪制及修改；
第十周 若干零件圖的繪制及修改；
第十一周 完成熔體模擬流動(dòng)分析，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；
第十二周 畢業(yè)論文的撰寫；
第十三周 畢業(yè)論文的撰寫；
第十四周 修改論文，制作論文PPT，準(zhǔn)備答辯；
第十五周 畢業(yè)答辯
特色與創(chuàng)新
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)是必不可少的技術(shù)。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計(jì)與制造模具。在模具設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用PRO/E軟件對模具型芯和型腔進(jìn)行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進(jìn)行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)。由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的塑件成型實(shí)踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。
指導(dǎo)教師
意 見
研究方向明確，
思路清楚，
同意開題。
指導(dǎo)教師簽名：
2012年 3 月 2 日
教研室意見
主任簽名：
2012 年3 月 4日
學(xué)院意見
教學(xué)主任簽名：
2012 年 3月 5 日
南 京 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作 者： 董思建 學(xué) 號：088810202014 學(xué) 院： 江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設(shè)計(jì) 題 目： 多功能筆架盒塑料件注射模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 評閱者： 2012 年 4 月 南 京 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） I 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 中 文 摘 要 本文詳細(xì)地闡述了多功能筆盒架注射模具的設(shè)計(jì)過程。設(shè)計(jì)了注射模具 中的各個(gè)系統(tǒng)，如澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)，并對 塑料材料性能進(jìn)行了分析，選擇合適的注射機(jī)。根據(jù)塑件的產(chǎn)品數(shù)量要求， 以及結(jié)構(gòu)要求，該模具采用一模二腔。整個(gè)設(shè)計(jì)過程使用 UG 軟件進(jìn)行參數(shù)化 設(shè)計(jì)，使整個(gè)模具設(shè)計(jì)過程簡單明了。利用 Mlodflow 軟件進(jìn)行模流分析，為 模具設(shè)計(jì)和成型工藝的確定提供參照依據(jù)。使用 UG 軟件設(shè)計(jì)成型零件以及非 標(biāo)零件，從而進(jìn)行全方面的參數(shù)化設(shè)計(jì)，即對模具進(jìn)行分模、生成元件、裝 配、試模、開模、模架的選擇等設(shè)計(jì)工作。同時(shí)應(yīng)用 UG 軟件可快捷地將三維 圖轉(zhuǎn)化為二維工程圖，直接指導(dǎo)生產(chǎn)。針對塑件的特點(diǎn)，本模具設(shè)計(jì)了側(cè)抽 芯滑塊機(jī)構(gòu)，也構(gòu)成了本次模具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 關(guān) 鍵 詞 塑 料 模 具 側(cè) 抽 芯 注 射 模 注 射 機(jī) 模 架 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） II 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （ 論 文 ） 外 文 摘 要 Title: Multifunctional pen rack box of injection mold design Abstract This paper expatiates a multi-function pen boxes frame injection mould design process. The design of injection mould includes pouring system, orientation and the position of the institutions, side parting and core-pulling mechanism. The plastic material properties are analyzed, and the injection machine is choosed appropriately. According to the number of plastic parts product requirements, and the structural requirements, the mould cavity with the two. The whole mould is designed by UG software, it makes the whole mold design process more simpler and clearer. Mlodflow software mold flow analysis can provides reference basis for the design and forming technology. Using UG software design molding parts and non-standard parts, and thus for all aspects of the parametric design, includes mold parting, and the formation of components, assembling, mode testing, mold opening, choice of formwork. At the same time using UG can easily transfer a 3d figure into a 2d engineering graphics, which can directly be used in producing. According to the characteristics of the plastic parts, the mould includes a side core-pulling slider mechanism, and this forms the main content of the design. Keywords plastic mold injection mold injection side core pulling machine mold 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） III 目 錄 前言 .1 第一章 塑料模的功能 .2 第二章 塑件成型工藝分析 .3 2.1 擬定制品成型工藝 .3 2.2 熱塑性塑料聚丙烯的注射成型工藝 .3 2.2.1 聚丙烯的注射成型工藝參數(shù) .3 2.2.2 聚丙烯材料綜合性能分析 .4 第三章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 .5 3.1 分型面位置的確定 .5 3.2 確定型腔數(shù)量及排列方式 .6 第四章 注塑機(jī)型號的確定 .7 4.1 注射量的計(jì)算 .7 4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需鎖模力的計(jì)算 .7 4.3 選擇注射機(jī) .8 4.4 有關(guān)參數(shù)的校核 .10 第五章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) .12 5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .12 5.1.1 主流道設(shè)計(jì) .14 5.1.2 分流道的設(shè)計(jì) .16 5.2 澆口的設(shè)計(jì) .18 5.2.1 澆 口 設(shè) 計(jì) 的 技 術(shù) 要 求 .18 5.2.2 澆口尺寸的確定 .20 5.3 冷料穴的設(shè)計(jì) .21 5.4 拉料桿的設(shè)計(jì) .22 5.5 澆注系統(tǒng)的平衡 .22 5.5.1 分流道平衡 .23 5.5.2 澆口平衡 .23 第六章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 .24 6.1 模具各個(gè)板料尺寸的確定 .24 6.1.1 定模座板 .24 6.1.2 定模板 .25 6.1.3 動(dòng)模板 .25 6.1.4 動(dòng)模墊板 .25 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） IV 6.1.5 墊塊 .25 6.1.6 動(dòng)模座板 .26 第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .27 7.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) .27 7.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) .27 7.1.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) .28 第八章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .29 8.1 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 .29 8.2 制品推出的基本方式 .29 8.3 塑件的推出機(jī)構(gòu) .29 8.4 推桿推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) .30 8.5 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .31 第九章 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .32 9.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的分類 .32 9.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .32 9.2.1 斜導(dǎo)柱的傾斜角的確定 .33 9.2.2 側(cè)向抽心力的計(jì)算 .33 9.2.3 斜導(dǎo)柱的彎曲力的計(jì)算 .33 9.2.4 斜導(dǎo)柱直徑的計(jì)算 .34 9.2.5 斜導(dǎo)柱的長度計(jì)算 .34 9.2.6 鎖緊楔的設(shè)計(jì) .35 第十章 成型零部件的設(shè)計(jì) .36 10.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .36 10.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .36 10.1.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .37 10.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 .38 10.2.1 響工作尺寸的因素 .38 10.2.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 .39 10.3 成型零件強(qiáng)度計(jì)算 .41 10.3.1 型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 .41 第十一章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .43 11.1 排氣設(shè)計(jì)的要點(diǎn) .43 11.2 排氣系統(tǒng)的幾種方式 .43 第十二章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .45 12.1 加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì) .45 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） V 12.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .45 12.2.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 .45 12.2.2 冷卻回路的布置: .46 12.3 型芯的冷卻 .47 12.4 冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算： .47 結(jié)束語 .49 致 謝 .50 參考文獻(xiàn) .51 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 1 前言 模具行業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn) 品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，塑料模具 在整個(gè)模具行業(yè)中約占 30%左右。二十一世紀(jì)世界制造加工業(yè)的競爭更加激烈，對 注塑產(chǎn)品與模具的設(shè)計(jì)制造提出了新的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品需求的多樣性要求塑件設(shè)計(jì)的多 品種、復(fù)雜化，市場的快速變化要求發(fā)展產(chǎn)品及模具的快速設(shè)計(jì)制造技術(shù)，全球性 的經(jīng)濟(jì)競爭要求盡可能地降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)新、精密、復(fù)雜、高附 加值已成為注塑產(chǎn)品的發(fā)展方向，必須尋求高效、可靠、敏捷、柔性的注塑產(chǎn)品與 模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)。 在 此 次 設(shè) 計(jì) 中 ， 主 要 用 到 所 學(xué) 的 注 射 模 設(shè) 計(jì) ， 以 及 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 等 方 面 的 知 識 。 著 重 說 明 了 一 副 注 射 模 的 設(shè) 計(jì) 流 程 ， 即 注 射 成 型 的 分 析 、 注 射 機(jī) 的 選 擇 及 相 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 、 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 、 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 的 有 關(guān) 計(jì) 算 、 模 具 總 體 尺 寸 的 確 定 與 結(jié) 構(gòu) 草 圖 的 繪 制 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 總 裝 圖 和 零 件 工 作 圖 的 繪 制 、 全 面 審 核 投 產(chǎn) 制 造 等 。 其 中 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 既 是 重 點(diǎn) 又 是 難 點(diǎn) ， 主 要 包 括 成 型 位 置 的 及 分 型 面 的 選 擇 ， 模 具 型 腔 數(shù) 目 的 確 定 、 型 腔 的 排 列 布 局 、 流 道 布 局 以 及 澆 口 位 置 的 選 擇 ， 模 具 工 作 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ， 側(cè) 向 分 型 及 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) ， 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) ， 拉 料 桿 的 形 式 選 擇 ， 排 氣 方 式 設(shè) 計(jì) 等 。 通 過 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 使 我 更 加 了 解 模 具 設(shè) 計(jì) 的 含 義 ， 以 及 懂 得 如 何 查 閱 相 關(guān) 資 料 和 怎 樣 解 決 在 實(shí) 際 工 作 中 遇 到 的 實(shí) 際 問 題 ， 這 為 我 們 以 后 從 事 模 具 行 業(yè) 相 關(guān) 工 作 打 下 了 良 好 的 基 礎(chǔ) 。 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 也 得 到 了 廣 大 老 師 和 同 學(xué) 的 幫 助 ， 特 別 是 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) ， 在 此 表 示 感 謝 ！ 由 于 實(shí) 踐 經(jīng) 驗(yàn) 的 缺 乏 ， 且 水 平 有 限 ， 時(shí) 間 倉 促 。 設(shè) 計(jì) 過 程 中 難 免 有 錯(cuò) 誤 和 欠 妥 之 處 ， 懇 請 各 位 老 師 和 同 學(xué) 批 評 指 正 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 2 第一章 塑料模的功能 模 具 是 利 用 其 特 定 形 狀 去 成 型 具 有 一 定 形 狀 和 尺 寸 的 制 品 的 工 具 ， 按 制 品 所 采 用 的 原 料 不 同 ， 成 型 方 法 不 同 ， 一 般 將 模 具 分 為 塑 料 模 具 ， 金 屬 沖 壓 模 具 ， 金 屬 壓 鑄 模 具 ， 橡 膠 模 具 ， 玻 璃 模 具 等 。 因 人 們 日 常 生 活 所 用 的 制 品 和 各 種 機(jī) 械 零 件 ， 在 成 型 中 多 數(shù) 是 通 過 模 具 來 制 成 品 ， 所 以 模 具 制 造 業(yè) 已 成 為 一 個(gè) 大 行 業(yè) 。 在 高 分 子 材 料 加 工 領(lǐng) 域 中 ,用 于 塑 料 制 品 成 形 的 模 具 ,稱 為 塑 料 成 形 模 具 , 簡 稱 塑 料 模 。 塑 料 模 優(yōu) 化 設(shè) 計(jì) ,是 當(dāng) 代 高 分 子 材 料 加 工 領(lǐng) 域 中 的 重 大 課 題 。 塑 料 制 品 已 在 工 業(yè) 、 農(nóng) 業(yè) 、 國 防 和 日 常 生 活 等 方 面 獲 得 廣 泛 應(yīng) 用 。 為 了 生 產(chǎn) 這 些 塑 料 制 品 必 須 設(shè) 計(jì) 相 應(yīng) 的 塑 料 模 具 。 在 塑 料 材 料 、 制 品 設(shè) 計(jì) 及 加 工 工 藝 確 定 以 后 ， 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) 對 制 品 質(zhì) 量 與 產(chǎn) 量 ， 具 有 決 定 性 的 影 響 。 首 先 ， 模 腔 形 狀 、 流 道 尺 寸 、 表 面 粗 糙 度 、 分 型 面 、 進(jìn) 澆 與 排 氣 位 置 選 擇 、 脫 模 方 式 以 及 定 型 方 法 的 確 定 等 ， 均 對 制 品 （ 或 型 材 ） 尺 寸 精 度 形 狀 精 度 以 及 塑 件 的 物 理 性 能 、 內(nèi) 應(yīng) 力 大 小 、 表 觀 質(zhì) 量 與 內(nèi) 在 質(zhì) 量 等 ， 起 著 十 分 重 要 的 影 響 。 其 次 ， 在 塑 件 加 工 過 程 中 ， 塑 料 模 結(jié) 構(gòu) 的 合 理 性 ， 對 操 作 的 難 易 程 度 ， 具 有 重 要 的 影 響 。 再 次 ， 塑 料 模 對 塑 件 成 本 也 有 相 當(dāng) 大 的 影 響 ， 除 簡 易 模 外 ， 一 般 來 說 制 模 費(fèi) 用 是 十 分 昂 貴 的 ， 大 型 塑 料 模 更 是 如 此 。 現(xiàn) 代 塑 料 制 品 生 產(chǎn) 中 ， 合 理 的 加 工 工 藝 、 高 效 的 設(shè) 備 和 先 進(jìn) 的 模 具 ， 被 譽(yù) 為 塑 料 制 品 成 型 技 術(shù) 的 “三 大 支 柱 ”。 尤 其 是 加 工 工 藝 要 求 、 塑 件 使 用 要 求 、 塑 件 外 觀 要 求 ， 具 有 十 分 重 要 的 意 義 。 高 效 全 自 動(dòng) 化 設(shè) 備 ， 也 只 有 裝 上 能 自 動(dòng) 化 生 產(chǎn) 的 模 具 ， 才 能 發(fā) 揮 其 應(yīng) 有 的 效 能 。 此 外 ， 塑 件 生 產(chǎn) 與 更 新 均 以 模 具 制 造 和 更 新 為 前 提 。 塑 料 模 是 塑 料 制 品 生 產(chǎn) 的 基 礎(chǔ) 之 深 刻 含 意 ， 正 日 益 為 人 們 理 解 和 掌 握 。 當(dāng) 塑 料 制 品 及 其 成 形 設(shè) 備 被 確 定 后 ， 塑 件 質(zhì) 量 的 優(yōu) 劣 及 生 產(chǎn) 效 率 的 高 低 ， 模 具 因 素 約 占 80%。 由 此 可 知 ， 推 動(dòng) 模 具 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 應(yīng) 是 刻 不 容 緩 的 策 略 。 尤 其 大 型 塑 料 模 的 設(shè) 計(jì) 與 制 造 水 平 ， 標(biāo) 志 一 個(gè) 國 家 工 業(yè) 化 的 發(fā) 展 程 度 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 3 第二章 塑件成型工藝分析 2.1 擬定制品成型工藝 該 制 品 是 筆 盒 架 ， 如 圖 2.1 所 示 ， 生 產(chǎn) 批 量 大 。 材 料 為 絕 緣 性 能 較 好 的 聚 丙 烯 ， 成 型 工 藝 性 能 好 ， 可 以 注 射 成 型 。 一 般 情 況 下 ， 脫 模 斜 度 不 包 括 在 塑 件 的 公 差 范 圍 內(nèi) 。 當(dāng) 要 求 開 模 后 塑 件 留 在 型 腔 內(nèi) 時(shí) ， 塑 件 內(nèi) 表 面 的 脫 模 斜 度 應(yīng) 不 大 于 塑 件 外 表 面 的 脫 模 斜 度 。 圖 2.1 塑件 2.2 熱塑性塑料聚丙烯的注射成型工藝 注 射 成 型 工 藝 過 程 : （ 1） 預(yù) 烘 干 裝 入 料 斗 預(yù) 塑 化 注 射 裝 置 準(zhǔn) 備 注 射 注 射 保 壓 冷 卻 脫 模 塑 件 送 下 工 序 （ 2） 預(yù) 熱 、 清 理 模 具 涂 脫 模 劑 合 模 注 射 2.2.1 聚丙烯的注射成型工藝參數(shù) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 4 表 2.1 塑件的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 工藝參數(shù) 內(nèi)容 溫度 80100 注射時(shí)間 2060預(yù)熱和干燥 時(shí)間 12 h 保壓時(shí)間 03 后段 160180 冷卻時(shí)間 2090 中段 180200 成型時(shí)間/s 總周期 50160料筒溫度/ 前段 200220 螺桿轉(zhuǎn)速 48 r/ min 噴嘴溫度/ 190200 方法/ 水或油 模具溫度/ 8090 溫度/ 90100 注射壓力 7001000 后處理 時(shí)間/h 410 2.2.2 聚丙烯材料綜合性能分析 （ 1） 結(jié) 晶 料 ， 吸 濕 性 小 ， 可 能 發(fā) 生 熔 體 破 裂 ， 長 期 與 熱 金 屬 接 觸 易 發(fā) 生 分 解 。 （ 2） 流 動(dòng) 性 極 好 （ 溢 邊 值 為 0.03mm 左 右 ） ， 但 成 型 收 縮 范 圍 和 收 縮 值 大 ， 易 發(fā) 生 縮 孔 、 凹 痕 、 變 形 ， 方 向 性 強(qiáng) 。 。 （ 3） 冷 卻 速 度 快 ， 澆 注 系 統(tǒng) 及 冷 卻 系 統(tǒng) 應(yīng) 緩 慢 散 熱 ， 并 注 意 控 制 成 型 溫 度 。 料 溫 低 ， 方 向 性 明 顯 ， 低 溫 高 壓 時(shí) 尤 其 明 顯 。 模 具 溫 度 低 于 50 時(shí) ， 塑 件 無 光 澤 ， 易 產(chǎn) 生 熔 接 不 良 、 流 痕 ， 90 以 上 已 發(fā) 生 翹 曲 變 形 。 （ 4） 塑 件 壁 厚 應(yīng) 均 勻 ， 避 免 缺 口 、 尖 角 ， 以 防 止 應(yīng) 力 集 中 。 （ 5） 聚 丙 烯 熱 容 量 大 ， 注 射 成 型 模 具 必 須 設(shè) 計(jì) 能 充 分 進(jìn) 行 冷 卻 的 冷 卻 回 路 。 表 2.2 聚丙烯綜合性能 性能名稱 數(shù) 值 性能名稱 數(shù) 值 密度 g/cm 0.900.91 彈性模量 MPa 0.840.95 比容 cm/g 1.101.11 彎曲強(qiáng)度 MPa 67.5 吸水率%（24h） 0.010.03 硬度 HB 9.65 R95105 收縮率% 1.03.0 體積電阻率 .cm 1016 熔點(diǎn)C 170176 擊穿電壓 Kv/mm 30 熱變形溫度C 0.46MPa 1021151.85MPa 5667 沖擊強(qiáng)度 kJ/m 無缺口 78缺口 3.54.8 抗拉屈服強(qiáng)度 MPa 37 介電系數(shù) 60Hz 10 Hz2.32.46 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 5 第三章 擬定模具結(jié)構(gòu)形式 3.1 分型面位置的確定 分 型 面 即 打 開 模 具 取 出 塑 件 或 取 出 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 的 面 ， 分 型 面 的 位 置 影 響 著 成 型 零 部 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 ， 型 腔 的 排 氣 情 況 也 與 分 型 面 的 開 設(shè) 密 切 相 關(guān) 。 分 型 面 的 選 擇 應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) ： A 不 影 響 塑 件 外 觀 ， 尤 其 是 對 外 觀 有 明 確 要 求 的 制 品 ； B 有 利 于 保 證 塑 件 的 精 度 要 求 ； C 有 利 于 模 具 加 工 ， 特 別 是 型 腔 的 加 工 ； D 有 利 于 澆 注 系 統(tǒng) 、 排 氣 系 統(tǒng) 、 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) ； E 便 于 制 件 的 脫 模 ， 盡 量 使 塑 件 開 模 時(shí) 留 在 動(dòng) 模 一 邊 。 （ 1） 多 型 腔 單 分 型 面 模 具 ： 塑 件 外 觀 質(zhì) 量 要 求 不 高 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 的 小 型 塑 件 ， 可 采 用 此 結(jié) 構(gòu) 。 （ 2） 多 型 腔 多 分 型 面 模 具 ： 塑 件 外 觀 質(zhì) 量 要 求 高 ， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 的 小 型 塑 件 ， 可 采 用 此 結(jié) 構(gòu) 。 該 塑 件 外 觀 質(zhì) 量 要 求 較 高 ， 并 可 以 看 出 ： 分 型 面 的 位 置 、 塑 件 推 出 機(jī) 構(gòu) 的 痕 跡 、 澆 口 為 側(cè) 澆 口 。 可 初 步 擬 定 雙 型 腔 單 分 型 面 的 結(jié) 構(gòu) 。 根 據(jù) 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 分 型 面 選 在 筆 架 盒 上 下 面 的 最 大 輪 廓 處 為 分 型 面 ， 如 圖 3.1 所 示 。 圖 3.1 分型面位置 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 6 3.2 確定型腔數(shù)量及排列方式 一 般 來 說 ， 精 度 要 求 高 的 小 型 塑 件 和 中 大 型 塑 件 優(yōu) 先 采 用 一 模 一 腔 的 結(jié) 構(gòu) ， 對 于 精 度 要 求 不 高 的 小 型 塑 件 （ 沒 有 配 合 精 度 要 求 ） ， 形 狀 簡 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 ， 多 功 能 筆 盒 架 塑 件 屬 于 中 型 塑 件 ， 大 批 量 生 產(chǎn) 。 考 慮 到 模 具 制 造 費(fèi) 用 低 一 點(diǎn) ， 設(shè) 備 運(yùn) 轉(zhuǎn) 費(fèi) 用 小 一 點(diǎn) ， 初 定 為 一 模 兩 腔 的 模 具 型 式 。 根 據(jù) 塑 件 的 形 狀 ， 以 及 塑 件 材 料 聚 丙 烯 的 綜 合 性 能 ， 本 設(shè) 計(jì) 采 用 一 模 兩 腔 的 形 式 。 圖 3.2 型腔布局 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 7 第四章 注塑機(jī)型號的確定 注 射 機(jī) 規(guī) 格 的 確 定 主 要 是 根 據(jù) 塑 件 的 大 小 及 型 腔 的 數(shù) 目 和 排 列 方 式 ， 在 確 定 模 具 結(jié) 構(gòu) 型 式 及 初 步 估 算 外 形 尺 寸 的 前 提 下 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 應(yīng) 對 模 具 所 需 的 注 射 量 、 鎖 模 力 、 注 射 壓 力 、 拉 桿 間 距 、 最 大 、 最 小 模 具 厚 度 、 推 出 型 式 、 推 出 位 置 、 推 出 行 程 、 開 模 距 離 等 進(jìn) 行 計(jì) 算 。 根 據(jù) 這 些 參 數(shù) 選 擇 一 臺(tái) 和 模 具 相 匹 配 的 注 塑 機(jī) ， 倘 若 用 戶 已 提 供 了 注 射 機(jī) 的 型 號 和 規(guī) 格 ， 設(shè) 計(jì) 人 員 必 須 對 其 進(jìn) 行 校 核 ， 若 不 能 滿 足 要 求 ， 則 必 須 自 己 調(diào) 整 或 與 用 戶 取 得 商 量 調(diào) 整 。 4.1 注射量的計(jì)算 通過 UG 建模 moldflow 分析，可得出塑件質(zhì)量為 111.445 克，塑件體積 V 為 140.5 ，曲面表面積為 302 。流道凝料 m 3.24 克，可按塑件質(zhì)量的 0.6 倍來計(jì)算。3cm2c 從上述分析中確定型腔為一模兩腔，所以注射量為： 按 體 積 算 ： V= 2V1+V 廢料 (4.1) =140.52+140.520 = 309.1 3cm 按 質(zhì) 量 算 ： M=2M1+M 廢料 (4.2) =222.89+111.44520 =245.179 g 4.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影及所需鎖模力的計(jì)算 經(jīng) moldflow 分 析 注 射 過 程 鎖 模 力 如 圖 所 示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 8 圖 4.1 鎖 模 力 分 析 圖 經(jīng) 上 圖 分 析 注 射 過 程 所 需 的 最 大 鎖 模 力 為 8.08 。MPa 流 道 凝 料 （ 包 括 澆 口 ） 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 A 在 模 具 設(shè) 計(jì) 前 是 個(gè) 未 知 數(shù) ， 根 據(jù) 多 型 腔 模 的 統(tǒng) 計(jì) 分 析 ， 大 概 是 每 個(gè) 塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 的 0.2-0.5 倍 。 因 此 可 以 采 用 0.4nA1 來 進(jìn) 行 估 算 。 所 以 A= nA1+0.4 nA1 (4.3) =1.4 nA1 =2027360 2m 4.3 選擇注射機(jī) 塑 件 成 型 所 需 要 的 注 射 量 應(yīng) 小 于 所 選 注 射 機(jī) 的 注 射 容 量 。 可 按 注 射 容 量 、 鎖 模 力 、 模 具 閉 合 時(shí) 的 厚 度 等 來 確 定 注 射 機(jī) 的 型 號 ， 還 可 以 參 照 moldflow 分 析 的 壓 力 圖 ， 如 下 圖 所 示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 9 圖 4.2 壓力分析圖 根 據(jù) 每 一 生 產(chǎn) 周 期 的 注 射 量 和 鎖 模 力 的 計(jì) 算 值 ， 確 定 選 用 SZY300 臥 射 機(jī) （ 上 海 塑 機(jī) 廠 ） 。 其 參 數(shù) 如 表 4.1 所 示 ： 表 4.1 SZY300 臥式注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 名 稱 單 位 數(shù) 值 名 稱 單 位 數(shù) 值 公稱注射 量 3cm320 模板尺 寸 mm 620520 螺桿（柱 塞）直徑 mm 60 拉桿空 間 mm 400300 注射壓力 MPa 47 合模方 式 液壓機(jī)械 注射行程 mm 150 油泵流 量 L/min 103.9、12.1 注射時(shí)間 s 2.5 油泵壓 力 Mpa 7 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) R/min 1590 機(jī)器外形尺寸 m 6.51.320 注射方式 螺桿式 螺桿驅(qū)動(dòng)功率 kW 7.8 合模力 kN 1500 加熱功 率 kW 6.5 最大成型 面積 3cm機(jī)器重 量 t 4.5 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 10 （續(xù)） 4.4 有關(guān)參數(shù)的校核 1. 型 腔 數(shù) 量 的 校 核 （1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n n= (4.4)21(/360)/KMtm = .81.7-3.45 = 16.7 2 所 以 ， 所 設(shè) 定 的 型 腔 數(shù) 符 合 要 求 ， 合 格 。 上 式 中 ， k-注 射 機(jī) 最 大 注 射 量 的 利 用 系 數(shù) ， 一 般 取 0.8 M-注 射 機(jī) 的 額 定 塑 化 量 ， 取 20g/s t-成 型 周 期 ， 取 116.77s 其 它 的 安 裝 尺 寸 的 校 核 要 待 模 架 選 定 ， 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 確 定 之 后 方 可 進(jìn) 行 。 （ 2） 按 注 射 機(jī) 的 最 大 注 射 量 校 核 型 腔 數(shù) 量 n： =3.6 (4.5)21()/nKm 上式右邊=3.6 2（符合要求） 式中 M n注射機(jī)允許的最大注射量（g 或 cm） （ 3） 按 注 射 機(jī) 的 額 定 鎖 模 力 校 核 型 腔 數(shù) 量 n： =2.8 (4.6)21()/FPAp 上式右邊=2.8 2 （符合要求） 模板最大 行程 mm 340 電動(dòng)機(jī) 功率 kW 17 模具最大 厚度 mm 355 資料提 供單位 上海塑機(jī)廠 模具最小 厚度 mm 285 噴嘴球半 徑 mm 18 噴嘴孔直 徑 mm 4 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 11 式中 F注射機(jī)的額定鎖模力（N） A1單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積（mm） A2澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm） p塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa）一般是注射壓力的 80% 2. 注 射 機(jī) 的 校 核 （ 1） 注 射 壓 力 的 校 核 ： 該 注 射 機(jī) 的 注 射 壓 力 為 47MPa， 經(jīng) 分 析 聚 丙 烯 的 注 射 壓 力 為 7 Mpa， 所 以 能 夠 滿 足 要 求 。 （ 2） 注 射 量 以 及 鎖 模 力 在 上 面 已 經(jīng) 校 核 ， 符 合 要 求 。 模 具 厚 度 的 校 核 ： 模 具 厚 度 H 必 須 滿 足 ： Hminmax 該 模 具 厚 度 為 H=30+45+90+30+80+30 (4.7) =305mm（符合要求） 式中 Hmin注射機(jī)允許的最小模厚，即動(dòng)、定模板之間的最小開距 Hmax注射機(jī)允許的最大模厚 （ 3） 開 模 行 程 的 校 核 ： Smax S=H1+H2+（510） (4.8) 上式右邊 S=20+85+10 =115mm（符合要求） 式中 Smax注射機(jī)最大開模行程（mm） H1推出距離（脫模距離） （mm） H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度（mm） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 12 第五章 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 是 塑 料 熔 體 從 注 射 機(jī) 噴 嘴 射 出 后 達(dá) 到 型 腔 之 前 在 模 具 內(nèi) 流 經(jīng) 的 通 道 。 它 分 為 普 通 流 道 澆 注 系 統(tǒng) 和 無 流 道 凝 料 （ 熱 流 道 ） 澆 注 系 統(tǒng) 。 該 模 具 采 用 普 通 流 道 澆 注 系 統(tǒng) ， 其 包 括 ： 主 流 道 、 分 流 道 、 冷 料 井 、 澆 口 。 5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆 注 系 統(tǒng) 是 指 從 注 射 機(jī) 的 噴 嘴 到 模 具 型 腔 的 澆 口 這 一 段 塑 料 流 動(dòng) 的 信 道 稱 為 澆 注 系 統(tǒng) 。 澆 注 系 統(tǒng) 由 主 澆 道 、 分 流 道 、 冷 料 穴 、 澆 口 等 組 成 。 經(jīng) moldflow 分 析 澆 注 系 統(tǒng) 如 下 圖 所 示 ， 圖 5.1 澆注系統(tǒng)分析圖 1.澆 注 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 原 則 ： （ 1） 重 點(diǎn) 考 慮 型 腔 布 局 。 （ 2） 熱 量 及 壓 力 損 失 要 小 ， 為 此 澆 注 系 統(tǒng) 流 程 應(yīng) 盡 可 能 短 ， 截 面 尺 寸 應(yīng) 盡 可 能 大 ， 彎 折 盡 量 少 ， 表 面 粗 糙 度 要 低 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 13 圖 5.2 溫 度 分 析 圖 （ 3） 均 衡 進(jìn) 料 ， 即 分 流 道 盡 可 能 采 用 平 衡 式 布 置 。 （ 4） 塑 料 耗 量 要 少 ， 滿 足 各 型 腔 充 滿 的 前 提 下 ， 澆 注 系 統(tǒng) 容 積 盡 量 小 ， 以 減 少 塑 料 耗 量 。 （ 5） 消 除 冷 料 ， 澆 注 系 統(tǒng) 應(yīng) 能 收 集 溫 度 較 低 的 “冷 料 ”。 （ 6） 排 氣 良 好 。 （ 7） 防 止 塑 件 出 現(xiàn) 缺 陷 ， 避 免 熔 體 出 現(xiàn) 充 填 不 足 或 塑 件 出 現(xiàn) 氣 孔 、 縮 孔 、 殘 余 應(yīng) 力 。 圖 5.3 氣 穴 分 析 圖 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 14 （ 8） 保 證 塑 件 外 觀 質(zhì) 量 。 （ 9） 減 少 熔 接 痕 。 圖 5.4 熔 接 痕 分 析 圖 （ 10） 塑 料 熔 體 流 動(dòng) 特 性 （ 充 分 利 用 熱 塑 性 塑 料 熔 體 的 假 塑 性 行 為 ） 。 5.1.1 主流道設(shè)計(jì) 1 主 流 道 是 噴 嘴 熔 融 狀 態(tài) 的 塑 料 進(jìn) 入 模 具 型 腔 時(shí) 的 首 段 信 道 ， 它 的 形 狀 和 尺 寸 直 接 影 響 塑 料 的 流 動(dòng) 速 度 及 填 充 時(shí) 間 。 主 流 道 一 般 呈 圓 錐 形 ， 錐 度 一 般 為 2 6 度 ， 其 小 端 直 徑 應(yīng) 大 于 噴 嘴 直 徑 0.5 1mm， 以 便 補(bǔ) 償 與 噴 嘴 對 中 的 誤 差 。 主 流 道 的 最 佳 長 度 一 般 為 30 60mm。 根 據(jù) 所 選 注 射 機(jī) ， 小 端 尺 寸 直 徑 應(yīng) 為 ： d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.51） (5.1) = 4 + （0.5 1） = 4.5 5 mm 主 流 道 球 面 半 徑 應(yīng) 為 ： R=噴嘴球面半徑+（12） (5.2) = 18 + 2 = 20 mm 球 面 配 合 高 度 h=35 取 h=5（mm） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 15 2 主 流 道 襯 套 的 設(shè) 計(jì) 主 流 道 小 端 入 口 處 與 注 射 機(jī) 噴 嘴 反 復(fù) 接 觸 ， 屬 易 損 件 ， 對 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 ， 一 般 采 用 碳 素 工 具 鋼 ， 如 ： T8A、 T10A 等 ， 熱 處 理 硬 度 為 53 57HRC。 主 流 道 襯 套 和 定 位 圈 設(shè) 計(jì) 成 分 體 式 ， 用 于 中 型 模 具 。 小 型 模 具 設(shè) 計(jì) 成 分 體 式 。 但 由 于 該 模 具 主 流 道 較 長 ， 設(shè) 計(jì) 成 分 體 式 較 宜 。 為 了 便 于 加 工 和 縮 短 主 流 道 長 度 ， 襯 套 和 定 位 圈 設(shè) 計(jì) 成 分 體 式 。 主 流 道 長 度 取 50mm， 約 等 于 定 模 板 （ 型 腔 板 ） 的 厚 度 。 （ 見 模 架 的 確 定 和 裝 配 圖 ） 圖 5.5 主流道襯套 主 流 道 襯 套 材 料 采 用 45 鋼 ， 熱 處 理 淬 火 或 表 面 硬 度 為 53 55HRC。 本 設(shè) 計(jì) 中 ， 主 流 道 與 定 模 座 板 采 用 H7/k6 過 度 配 合 ， 與 定 位 圈 的 配 合 采 用 H9/f9 間 隙 配 合 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 16 圖 5.6 定位圈 主 流 道 的 固 定 見 裝 配 圖 3. 主 流 道 凝 料 有 關(guān) 計(jì) 算 主 流 道 凝 料 體 積 為 ： V= dL (5.2) 4 = （ ）587+102 =3289.54 mm 主 流 道 剪 切 速 率 校 核 ： 由 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 : = =3092.9 (5.3)3.nRq3.5.918421s 在 500 -5000 之間1s1s 式中， + (5.4)塑 件澆 道 q主 =3.4566+222.89 =225.918 R= (5.5)(710)/2 =4.25 mm 生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模具主流道的剪切速率在 500 -5000 之間，所成1s1s 型的塑件的質(zhì)量較好。所以本設(shè)計(jì)的主流道剪切速率符合要求。 5.1.2 分流道的設(shè)計(jì) 1. 分 流 道 布 置 形 式 ： 分 流 道 是 主 流 道 與 澆 口 之 間 的 通 道 ， 一 般 開 設(shè) 在 分 型 面 上 ， 起 分 流 和 轉(zhuǎn) 向 的 作 用 。 本 設(shè) 計(jì) 屬 于 多 型 腔 模 具 ， 必 須 設(shè) 置 分 流 道 。 分 流 道 應(yīng) 能 滿 足 良 好 的 壓 力 傳 遞 和 保 持 理 想 的 填 充 狀 態(tài) ， 使 塑 料 熔 體 盡 快 地 經(jīng) 分 流 道 均 衡 的 分 配 到 各 個(gè) 型 腔 ， 因 此 ， 本 設(shè) 計(jì) 采 用 平 衡 式 分 流 道 。 分 流 道 尺 寸 及 各 級 分 流 道 的 尺 寸 如 圖 5-3 所 示 2 分 流 道 的 形 狀 及 截 面 尺 寸 本 課 題 采 用 半 圓 形 斷 面 分 流 道 ， 在 一 塊 模 板 上 ， 切 削 加 工 容 易 實(shí) 現(xiàn) ， 且 表 面 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 17 積 不 大 ， 熱 量 損 失 和 阻 力 損 失 不 太 大 。 查相關(guān)資料，取標(biāo)準(zhǔn)值，半徑為 4 的半圓。 流道截面形狀及尺寸如圖 5.7 所示 圖 5.7 流道截面圖 從 理 論 上 第 二 級 分 流 道 的 截 面 尺 寸 可 比 第 一 級 分 流 道 截 面 尺 寸 小 10%， 但 為 了 刀 具 的 統(tǒng) 一 和 加 工 方 便 ， 在 分 型 面 上 和 分 流 道 采 用 一 樣 的 截 面 。 3分流道的有關(guān)計(jì)算： 分流道凝料體積 分流道長度 L=（20+20） 2=80 mm (5.6) 分流道截面積 A=3.1442 /2=25.12 (5.7)2m 分流道凝料體積 q=80 25.12=2009.6 (5.8)3 分流道剪切速率校核： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： = 600.6 (5.9)3.nRq1S 在 500 -5000 ，剪切速率校核合理11 其中，q= 225.918+6 = 231.918 3cm R= =159.5mm=15.95cm (5.10)3 2cF 其中 F 為鎖模力，F(xiàn)=8080 KN c 為半圓截面周長（10.28cm） 分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 18 分 流 道 的 表 面 粗 糙 度 要 求 不 是 很 低 ， 一 般 取 0.8um 1.6um 即 可 ， 因 此 ， 本 設(shè) 計(jì) 取 1.5um。 分 流 道 的 布 置 形 式 分 流 道 在 分 型 面 上 的 布 置 與 前 面 所 述 型 腔 排 列 密 切 相 關(guān) ， 有 多 種 不 同 的 布 置 形 式 ， 但 應(yīng) 遵 循 兩 方 面 原 則 ： 即 一 方 面 排 列 緊 湊 、 縮 小 模 具 板 面 尺 寸 ； 另 一 方 面 流 程 盡 量 短 、 鎖 模 力 力 求 平 衡 。 本 模 具 的 流 道 布 置 形 式 采 用 平 衡 式 ， 采 用 定 模 部 分 開 有 分 流 道 。 5.2 澆口的設(shè)計(jì) 澆 口 ， 又 稱 進(jìn) 料 口 ， 是 分 流 道 與 型 腔 之 間 的 狹 窄 部 分 ， 也 是 澆 注 系 統(tǒng) 中 最 小 部 分 。 它 使 塑 料 熔 體 的 流 速 產(chǎn) 生 加 速 度 ， 以 利 于 迅 速 充 滿 型 腔 ， 同 時(shí) 還 起 封 閉 型 腔 防 止 熔 體 倒 流 的 作 用 ， 并 在 成 型 后 使 澆 口 凝 料 與 塑 件 易 于 分 離 。 根 據(jù) 塑 件 的 外 部 特 征 ， 外 觀 表 面 質(zhì) 量 要 求 比 較 高 ， 要 求 看 不 到 澆 口 的 痕 跡 ， 塑 件 的 外 表 面 是 光 滑 的 ， 而 且 塑 件 的 體 積 相 對 較 大 ， 因 此 本 設(shè) 計(jì) 采 用 側(cè) 澆 口 ， 在 開 模 時(shí) 澆 口 自 行 剪 斷 ， 從 外 面 看 不 到 澆 口 。 側(cè) 澆 口 的 優(yōu) 點(diǎn) ： 側(cè) 澆 口 加 工 容 易 ， 修 整 方 便 ， 并 且 可 以 根 據(jù) 塑 件 的 形 狀 特 征 靈 活 地 選 擇 進(jìn) 料 位 置 ， 因 此 它 是 廣 泛 使 用 的 一 種 澆 口 形 式 ， 普 遍 使 用 于 中 小 型 塑 件 的 多 型 腔 模 具 ， 且 對 各 種 塑 料 的 成 型 適 應(yīng) 性 均 較 強(qiáng) 側(cè) 澆 口 的 缺 點(diǎn) ： 有 澆 口 痕 跡 存 在 ， 會(huì) 使 塑 件 形 成 熔 接 痕 、 縮 孔 、 氣 孔 等 缺 陷 ， 且 注 射 壓 力 損 失 大 ， 對 深 型 腔 塑 件 排 氣 不 便 。 5.2.1 澆 口 設(shè) 計(jì) 的 技 術(shù) 要 求 1 澆 口 位 置 的 選 擇 應(yīng) 遵 循 的 原 則 ： （ 1） 避 免 制 件 上 產(chǎn) 生 噴 射 等 缺 陷 （ 避 免 噴 射 有 兩 種 方 法 ： a 加 大 澆 口 截 面 尺 寸 ， 降 低 熔 體 流 速 ； b 采 用 沖 擊 型 澆 口 ， 改 善 塑 料 熔 體 流 動(dòng) 狀 況 。 ） 該 模 具 采 用 方 法 a； （ 2） 澆 口 應(yīng) 開 設(shè) 在 塑 件 截 面 最 厚 處 ； （ 3） 有 利 于 塑 件 熔 體 流 動(dòng) ； （ 4） 有 利 于 型 腔 排 氣 ； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 19 （ 5） 考 慮 塑 件 使 用 時(shí) 的 載 荷 狀 況 ； （ 6） 減 少 或 避 免 塑 件 的 熔 接 痕 ； （ 7） 考 慮 分 子 取 向 對 塑 件 性 能 的 影 響 ； （ 8） 考 慮 澆 口 位 置 和 數(shù) 目 對 塑 件 成 型 尺 寸 的 影 響 ； （ 9） 防 止 將 型 芯 或 嵌 件 擠 歪 變 形 。 2.澆 口 設(shè) 計(jì) 的 基 本 要 點(diǎn) ： （ 1） 盡 量 縮 短 流 動(dòng) 距 離 澆 口 位 置 的 安 排 應(yīng) 保 證 塑 料 熔 體 迅 速 和 均 勻 地 充 填 模 具 型 腔 ， 盡 量 縮 短 熔 體 的 流 動(dòng) 距 離 ， 減 少 壓 力 損 失 ， 有 利 于 排 除 模 具 型 腔 中 的 氣 體 ， 這 對 大 型 塑 件 更 為 重 要 。 （ 2） 澆 口 應(yīng) 設(shè) 在 塑 件 制 品 斷 面 較 厚 的 部 位 當(dāng) 塑 件 的 壁 厚 相 差 較 大 時(shí) ， 若 將 澆 口 開 設(shè) 在 塑 件 的 薄 壁 處 ， 這 時(shí) 塑 料 熔 體 進(jìn) 入 型 腔 后 ， 不 但 流 動(dòng) 阻 力 大 ， 而 且 還 易 冷 卻 ， 以 致 影 響 了 熔 體 的 流 動(dòng) 距 離 ， 難 以 保 證 其 充 滿 整 個(gè) 型 腔 。 另 外 從 補(bǔ) 縮 的 角 度 考 慮 ， 塑 件 截 面 最 厚 的 部 位 經(jīng) 常 是 塑 料 熔 體 最 晚 固 化 的 地 方 ， 若 澆 口 開 設(shè) 在 薄 壁 處 ， 則 厚 壁 處 極 易 因 液 態(tài) 體 積 收 縮 得 不 到 收 縮 而 形 成 表 面 凹 陷 或 真 空 泡 。 因 此 為 保 證 塑 料 熔 體 的 充 分 流 動(dòng) 性 ， 也 為 了 有 利 于 壓 力 有 效 地 傳 遞 和 比 較 容 易 進(jìn) 行 因 液 態(tài) 體 積 收 縮 時(shí) 所 需 的 補(bǔ) 料 ， 一 般 澆 口 的 位 置 應(yīng) 開 設(shè) 在 塑 件 壁 最 厚 處 。 （ 3） 必 須 盡 量 減 少 或 避 免 熔 接 痕 由 于 成 型 零 件 或 澆 口 位 置 的 原 因 ， 有 時(shí) 塑 料 充 填 型 腔 時(shí) 造 成 兩 股 或 多 股 熔 體 的 匯 合 ， 匯 合 之 處 ， 在 塑 件 上 就 形 成 熔 接 痕 。 熔 接 痕 降 低 塑 件 的 強(qiáng) 度 ， 并 有 損 于 外 觀 質(zhì) 量 ， 這 在 成 型 玻 璃 纖 維 增 強(qiáng) 塑 料 的 制 件 時(shí) 尤 為 嚴(yán) 重 。 有 時(shí) 為 了 增 加 熔 體 的 匯 合 ， 匯 合 之 處 ， 在 塑 件 上 就 形 成 熔 接 痕 。 熔 接 痕 降 低 塑 件 的 強(qiáng) 度 ， 并 有 損 于 外 觀 質(zhì) 量 ， 這 在 成 型 玻 璃 纖 維 增 強(qiáng) 塑 料 的 制 件 時(shí) 尤 其 嚴(yán) 重 。 一 般 采 用 直 接 澆 口 、 點(diǎn) 澆 口 、 環(huán) 形 澆 口 等 可 以 避 免 熔 接 痕 的 產(chǎn) 生 ， 有 時(shí) 為 了 增 加 熔 體 匯 合 處 的 溶 接 牢 度 ， 可 以 在 溶 接 處 外 側(cè) 設(shè) 一 冷 料 穴 ， 使 前 鋒 冷 料 引 如 其 內(nèi) ， 以 提 高 熔 接 強(qiáng) 度 。 在 選 擇 澆 口 位 置 時(shí) ， 還 應(yīng) 考 慮 熔 接 的 方 位 對 塑 件 質(zhì) 量 及 強(qiáng) 度 的 不 同 影 響 。 （ 4） 應(yīng) 有 利 于 型 腔 中 氣 體 的 排 除 要 避 免 從 容 易 造 成 氣 體 滯 留 的 方 向 開 設(shè) 澆 口 。 如 果 這 一 要 求 不 能 充 分 滿 足 ， 在 塑 件 上 不 是 出 現(xiàn) 缺 料 、 氣 泡 就 是 出 現(xiàn) 焦 斑 。 同 時(shí) 熔 體 充 填 時(shí) 也 不 順 暢 ， 雖 然 有 時(shí) 可 用 排 氣 系 統(tǒng) 來 解 決 ， 但 在 選 擇 澆 口 位 置 時(shí) 應(yīng) 先 行 加 以 考 慮 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 20 （ 5） 考 慮 分 子 定 向 影 響 充 填 模 具 型 腔 期 間 ， 熱 塑 性 塑 料 會(huì) 在 流 動(dòng) 方 向 上 呈 現(xiàn) 一 定 的 分 子 取 向 ， 這 將 影 響 塑 件 的 性 能 。 對 某 一 塑 件 而 言 ， 垂 直 流 向 和 平 行 于 流 向 的 強(qiáng) 度 、 應(yīng) 力 開 裂 傾 向 等 都 是 有 差 別 的 ， 一 般 在 垂 直 于 流 向 的 方 位 上 強(qiáng) 度 降 低 ， 容 易 產(chǎn) 生 應(yīng) 力 開 裂 。 （ 6） 避 免 產(chǎn) 生 噴 射 和 蠕 動(dòng) （ 蛇 形 流 ） 塑 料 熔 體 的 流 動(dòng) 主 要 受 塑 件 的 形 狀 和 尺 寸 以 及 澆 口 的 位 置 和 尺 寸 的 支 配 ， 良 好 的 流 動(dòng) 將 保 證 模 具 型 腔 的 均 勻 充 填 并 防 止 分 層 。 塑 料 濺 射 進(jìn) 入 型 腔 可 能 增 加 表 面 缺 陷 、 流 線 、 熔 體 破 裂 及 氣 ， 如 果 通 過 一 個(gè) 狹 窄 的 澆 口 充 填 一 個(gè) 相 對 較 大 的 型 腔 ， 這 種 流 動(dòng) 影 響 便 可 能 出 現(xiàn) 。 特 別 是 在 使 用 低 粘 度 塑 料 熔 體 時(shí) 更 應(yīng) 注 意 。 通 過 擴(kuò) 大 尺 寸 或 采 用 沖 擊 型 澆 口 （ 使 料 流 直 接 流 向 型 腔 壁 或 粗 大 型 芯 ） ， 可 以 防 止 噴 射 和 蠕 動(dòng) 。 （ 7） 澆 口 與 塑 件 連 接 得 部 位 應(yīng) 成 R0.5 的 圓 角 或 0.545的 倒 角 ； 澆 口 和 流 道 連 接 的 部 位 一 般 斜 度 為 30 45， 并 以 R1 R2 的 圓 弧 和 流 道 底 面 相 連 接 。 5.2.2 澆口尺寸的確定 1. 由經(jīng)驗(yàn)公式：d=nk =0.6 0.29 = 2.3 mm 4A4302 (5.11) 其中查資料并計(jì)算得， n=0.6 , k=0.29 澆口截面形狀如圖 5.8 所示 圖 5.8 澆口截面 在 設(shè) 計(jì) 模 具 時(shí) ， l=2,t=2,b=4 ， 在 試 模 時(shí) 根 據(jù) 實(shí) 際 情 況 再 進(jìn) 行 調(diào) 整 。 2.澆口剪切速率的校核 根據(jù)側(cè)澆口的經(jīng)驗(yàn)公式： = =25238 s 24nqR21.453071 (5.12) 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 21 在 10000100000 s 之間，減切速率符合要求。1 5.3 冷料穴的設(shè)計(jì) 當(dāng) 注 射 機(jī) 未 注 射 塑 料 之 前 ， 噴 嘴 最 前 端 的 熔 融 塑 料 的 溫 度 較 低 ， 形 成 冷 料 渣 ， 為 了 集 存 這 部 分 冷 料 渣 ， 在 進(jìn) 料 口 的 末 端 的 動(dòng) 模 板 上 開 設(shè) 一 個(gè) 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 。 在 注 射 時(shí) 必 須 防 止 冷 料 渣 進(jìn) 入 流 道 或 模 具 型 腔 內(nèi) ， 否 則 將 會(huì) 堵 塞 流 道 和 減 緩 料 流 速 度 ， 進(jìn) 入 模 具 型 腔 就 會(huì) 造 成 塑 料 制 品 上 的 冷 疤 或 冷 斑 。 冷 料 穴 位 于 主 流 道 正 對 面 的 動(dòng) 模 板 上 ,或 者 處 于 分 流 道 的 末 端 ， 其 作 用 是 收 集 熔 體 前 鋒 的 冷 料 ,防 止 冷 料 進(jìn) 入 模 具 型 腔 而 影 響 制 品 質(zhì) 量 。 冷 料 穴 分 兩 種 ,一 種 專 門 用 于 收 集 、 貯 存 冷 料 ， 另 外 一 種 除 貯 存 冷 料 外 還 兼 有 拉 出 流 道 凝 料 的 作 用 。 根 據(jù) 需 要 ， 不 但 在 主 流 道 的 末 端 ， 而 且 可 在 各 分 流 道 轉(zhuǎn) 向 的 位 置 ， 甚 至 在 型 腔 的 末 端 開 設(shè) 冷 料 穴 。 冷 料 穴 應(yīng) 設(shè) 置 在 熔 體 流 動(dòng) 方 向 的 轉(zhuǎn) 折 位 置 ， 并 迎 著 上 游 的 熔 體 流 向 ， 冷 料 穴 的 長 度 通 常 為 流 道 直 徑 d 的 1.5 2 倍 。 有 的 冷 料 穴 兼 有 拉 料 的 作 用 ， 在 圓 管 形 的 冷 料 穴 底 部 裝 有 一 根 Z 形 頭 的 拉 料 桿 ， 稱 為 鉤 形 拉 料 桿 ， 這 是 最 常 用 的 冷 料 穴 形 式 。 同 類 形 的 還 有 倒 錐 形 和 圓 環(huán) 糟 形 的 冷 料 穴 。 本 設(shè) 計(jì) 采 用 常 用 的 Z 形 頭 冷 料 穴 。 冷 料 穴 一 般 位 于 主 流 道 對 面 的 動(dòng) 模 板 上 。 其 作 用 就 是 存 放 料 流 前 鋒 的 “冷 料 ”， 防 止 “冷 料 ”進(jìn) 入 型 腔 而 形 成 冷 接 縫 ； 此 外 ， 在 開 模 時(shí) 又 能 將 主 流 道 凝 料 從 定 模 板 中 拉 出 。 冷 料 穴 的 尺 寸 宜 稍 大 于 主 流 道 大 端 的 直 徑 ， 長 度 約 為 主 流 道 大 端 直 徑 。 1.主 流 道 冷 料 穴 如 圖 5.9 所 示 ， 采 用 與 拉 料 桿 匹 配 冷 料 穴 的 半 球 形 形 式 ， 采 用 Z 形 頭 拉 料 桿 ，