噴霧器噴頭塑料模具設(shè)計與制造工藝【一模一腔】【抽芯】【說明書+CAD】

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河南機電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 楊麗敏 學(xué) 號 0312423 指導(dǎo)教師 楊占堯老師 選題情況 課題名稱 噴霧器噴頭塑料注塑模設(shè)計 難易程度 偏難 適中 適中 偏易 工作量 較大 合理 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 有 無 開題報告 有 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責(zé)人： 年 月 日 噴霧器噴頭塑料模具設(shè)計與制造 第一章 模塑工藝規(guī)程的編制 1.1塑件整體分析 該塑件是一個噴霧器噴頭，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用聚氯乙烯，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 塑件圖 材料：聚氯乙烯 圖1.1 塑件圖 1.2 塑件的工藝分析 （1）.塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚氯乙烯，屬于熱塑性塑料。 A:從使用性能上看，聚氯乙烯材料具有阻燃性和自熄性、無滴落性、高強度、耐氣候變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性； B：從介電性能上看，聚氯乙烯具有良好的電絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性； C：從成型性能上看，聚氯乙烯吸水性好、熔料的流動性差、收縮率低、成型不容易，另外，該塑料成型時易產(chǎn)生澆不足、縮孔等缺陷，成型溫度高時易分解放出氯化氫。注射速度太快時會產(chǎn)生縮癟。 因此，在成型時應(yīng)注意控制成型溫度和滯留時間，澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進料口截面宜大，冷卻不宜過快。應(yīng)選用大口徑的噴嘴?！猍1] （2）塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析 A：結(jié)構(gòu)分析 要想獲得合格的塑性制件，除合理選用塑件的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性與模具設(shè)計有直接關(guān)系，只有塑件設(shè)計滿足成型工藝要求，才能設(shè)計出合理的模具結(jié)構(gòu)，以防止成型時產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷及開裂等缺陷，達到提高生產(chǎn)率和降低成本的目的。 Ⅰ.從零件圖上分析 該零件總體為圓錐形，在圓錐中心有一?36mm、?42mm的階梯通孔。最大圓?122mm內(nèi)徑有四個半圓形凸起，半徑為R6mm，高為9mm，在圓錐底部有一?122mm的凸緣，凸圓高為5mm，因此模具設(shè)計時必須設(shè)計側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，又因為該制件抽芯成型面面積較大，凸緣也比較淺，抽拔距也比較小，鑒于以上情況用其他抽芯機構(gòu)不經(jīng)濟實用。故選用斜塊抽芯機構(gòu)成型?！猍2] Ⅱ.尺寸精度分析 該零件尺寸?36+0.60 0mm、?42+0.70 0mm、?500 -0.66mm、?8+0.30 0mm、?1220 -1.30mm、?1100 -0.38mm等尺寸精度為MT5級（GB/T14486-1993）。有以上分析可見，該零件尺寸精度為中等精度，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上看，壁厚最大處為7mm，最小處為5mm，壁厚差為2mm。查《塑料模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》表2—6，壁厚較均勻，有利于零件成型?！猍3] Ⅲ.表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺、不得出現(xiàn)澆不足以外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制的較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 1.3 計算塑件的體積和質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù). 計算塑件的體積： V=71.532 計算塑件的質(zhì)量： 根據(jù)手冊可查得聚氯乙烯的密度為ρ=1.4g/ 。 故塑件的質(zhì)量為： W= V×ρ=99.1g。 采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備，塑件的耐熱性和導(dǎo)熱性等情況，選用注塑機為XS-Z-60型。[4] 1.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 選擇合適的注塑工藝參數(shù)，能以最低的能源和原材料消耗，獲得最高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益。 查找相關(guān)文獻和參考工廠實際應(yīng)用的情況。聚氯乙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整） 注塑機類型：柱塞式 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度T選用165 中段溫度T選用170 后段溫度T選用180 噴嘴溫度：選用 溫度：160 形式：柱塞式 注塑壓力：選用 110MPa(相當(dāng)于注塑機表壓35kgf) 注塑時間：選用 30S 保 壓 ：選用 85MPA 保壓時間：選用 30S 冷卻時間：選用 30S 成型周期：選用 60S ———————————————————[5] 第二章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注塑機的結(jié)構(gòu)由注塑機的類型和塑件的結(jié)構(gòu)特點所決定，因此，注塑模的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但大體上每一副模具均有動模和定模兩部分組成。動模安裝在注塑機的移動工作臺面上，定模安裝在注塑機的固定工作臺上。 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面選擇.模具型腔數(shù)目的確定.型腔的排列方式.冷卻水道布局.澆口位置設(shè)計.模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的設(shè)計.推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。 2.1分型面選擇 模具閉合時動模和定模相配合的接觸面積叫做分型面，也可以叫做合模面，在模具制造不良或鎖模力不足的情況下，模內(nèi)熔融塑料會通過此分型面測出，在塑件上形成較厚的飛邊。經(jīng)修整后還會留下明顯的殘痕。 模具設(shè)計開始的第一步，就是選擇分型面的位置。分型面的選擇受模件形狀、壁厚、成型方法、后處理工序、塑件外觀、塑件尺寸精度、塑件脫模方法、模具類型型腔數(shù)目、模具排氣、嵌件、澆口位置與形式及成型機的結(jié)構(gòu)等影響。 分型面有多種形式，常見的有水平分型面，階梯分型面，錐分型面和異型分型面。在某些情況下，也可以在凹模的一端或兩端。除主分型面外，模具中還有輔分型面，特別是帶有固定成型芯和活動成型芯的模具，這些情況也應(yīng)加以考慮。主分型面外的模具的分離，就會造成成型芯合模面處的溢料。 分型面的設(shè)計在注塑模的設(shè)計中占有相當(dāng)重要的位置，分型面的設(shè)計可以對塑件的質(zhì)量，模具的整體結(jié)構(gòu)，工藝操作的難易程度及模具的制造等都有很大的影響。 選擇分型面的原則：塑件脫出方便，模具結(jié)構(gòu)簡單，型腔排氣順利，確保塑件質(zhì)量，無損塑件外觀，設(shè)備利用合理。 該塑件為噴霧器噴頭，表面質(zhì)量無特殊需求，為減少模具加工難易程度和塑件脫模方便，需設(shè)置三個水平分型面。開模時，首先從Ⅰ-Ⅰ面分型，給斜芯銷在斜槽內(nèi)移動的距離，從而使斜型芯從制品斜孔退出。隨著動模后退，從Ⅱ-Ⅱ分型面分型，使定、動模型分離。最后Ⅲ-Ⅲ面分型，推件板的作用是拉斷澆口，將制件推下。主分型面如下圖所示： 圖2.1 主分型面圖 2.2 型腔數(shù)目的確定 （1） 一模多腔時需確定最經(jīng)濟的型腔數(shù)目。影響型腔數(shù)目的因素有技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)兩個方面。查《中國模具設(shè)計大典》得型腔數(shù)目計算公式： n=0.375G/V 式中： n——型腔數(shù)目 G——注射機公稱注射量（） V——單個制品的體積（） 所以n=1.25 即本模具在注塑時采用一模一腔。 （2） 確定型腔的排列方法 因為注塑件為一模一腔，所以排列時不影響側(cè)抽芯。不使抽芯距過長，模具簡單就行。 第三章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 注塑模中排氣是模具設(shè)計中不可忽視的問題。注塑模內(nèi)積集的氣體來源： （1） 進料系統(tǒng)和型腔中存有的空氣。 （2） 塑料含有的水分在注塑溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣。 （3） 由于注塑溫度過高，塑料分解所產(chǎn)生的氣體。 （4） 塑料中某些配合劑揮發(fā)或化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體。 在排氣不良模具中，這些氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力，這種反壓力阻止熔融塑料的正?？旖莩淠?，而且，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也可能塑料燒焦。 排氣的方法主要有排氣槽排氣、分型面排氣、拼鑲件縫隙排氣、推桿間隙排氣、粉末燒結(jié)合金塊排氣、強制排氣。 該塑件需大中型模具，需排出的氣體量多，通常應(yīng)開設(shè)排氣槽。排氣槽通常開設(shè)在分型面凹模一邊。排氣槽的位置以處于熔體流動末端為好，排氣槽寬度為b=4mm，深度h=0.08mm，長度l=0.8mm。 第四章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機的噴嘴起，到型腔入口為止的塑料溶體的流動通道。它的作用是將塑料熔體順利地充滿型腔的各個部位，并在填充及保壓過程中，將注射壓力傳遞到型腔的各個位置。以獲得外形清晰、內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)良的塑件。它向型腔中的傳質(zhì)、傳熱、傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外在質(zhì)量，它的布置和安排影響著塑件成型的難易程度和模具的復(fù)雜程度。 澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料井組成。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵照排氣良好、流程短、防止型芯和嵌件變形、整修方便、防止塑件翹曲變形、合理設(shè)計冷料穴、澆注系統(tǒng)的斷面積和長度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料的原則。 4.1 主流道的設(shè)計 所主流道通常位于模具的入口處，其作用是將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道成型腔。其形狀為圓錐形，便于塑料熔體的流動及流道凝料的拔出。熱塑性塑料注塑成型用的主流道，由于要與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，以主流道通常設(shè)計成可拆卸的主流道襯套如下圖： 圖4.1 凸模兼主流道圖 主流道是連接注射機的噴嘴和分流道的一段通道。根據(jù)手冊查得XS-Z-60型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸。 噴嘴前端孔徑：d=?4mm 噴嘴前端球面半徑：R=12mm———————————————[6] A. 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主澆道設(shè)計成圓錐形，其錐角為3～6（流動性差的塑料），過大會造成流速減慢，易成渦流。內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63m B. 主流道大端呈圓角，其半徑常取r=5mm，以減少料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。 C. 在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長度盡量短，否則將會使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過多而影響注射成型。 D. 為了使熔融塑料從噴嘴完全進入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機的噴嘴緊密對接，主流道對接處設(shè)計成半球形凹坑，其半徑 ： R=R+（1-2）mm D=d+(0.5-1)mm 取主流道球面半徑：R=13mm 取主流道的小端直徑：d=?4.5mm 凹坑深度取：3～4mm 4.2 分流道設(shè)計 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)向作用。 分流道的長度取決與模具型腔的總體布局方案和澆口位置，從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。 分流道的形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成型體積、塑件壁厚、塑件形狀的復(fù)雜程度、所用的塑料的工藝性能、注射速率和分流道的長度等因素來確定。常用的分流道的斷面形狀有圓形、矩形、梯形、U字形和六角形等。 本塑件的形狀較為復(fù)雜，熔料填充型腔不容易。根據(jù)型腔排列方式可知分流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為梯形的分流道。查表得： h=2/3b 1 b=3/4b 1 b 1=8 則h=5.3mm b 2=6mm————————————[7] 4.3 澆口設(shè)計 澆口是連接分流道與型腔的一段細短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的主要作用有：一是使從流道來的熔融塑料以最快的速度進入并充滿型腔。二是型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熱料回流。 澆口的設(shè)計與塑件的形狀、斷面面積、模具結(jié)構(gòu)、注塑工藝條件及塑料性能等因素有關(guān)。但是，根據(jù)上述兩項基本作用來說，澆口的截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。 塑件質(zhì)量上的缺陷，也常常是由澆口設(shè)計不良所造成的。 常用的澆口形式有：點澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、扇形澆口、盤形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、中心澆口、潛伏澆口等。 根據(jù)該塑件的成型要求及型腔排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為b×l×h=3.5mm×0.8mm×2.3mm，試模時修正。——————————————————————————[8] 4.4 冷料穴設(shè)計 冷料穴位于主澆道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是除去熔體流動前鋒的“冷料”，防止冷料進入型腔而影響塑件質(zhì)量。對于主流道冷料穴，開模時應(yīng)將主流道中的冷凝料拉出，所以冷料穴直徑宜稍大于主流道大端直徑。 由于該塑件的型芯也起拉料桿的作用，所以該塑件的冷料穴可設(shè)計為溝槽形。——————————————————————————[9] 第五章 抽芯機構(gòu)設(shè)計 當(dāng)塑件上具有與開模方向非一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，必須首先將成型這部分的型芯或型腔脫離塑件，才能將整個塑件從模具中脫出。通常將這種型芯或型腔稱為側(cè)型芯或側(cè)型腔，并加工成可動形式。開模時推動側(cè)型芯或側(cè)型腔外移脫離塑件，合模時推動側(cè)型芯或側(cè)型腔復(fù)位的機構(gòu)成為側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)。這類模具脫出塑件的運動有兩種情況：第一種是開模時首先完成側(cè)向分型與抽芯，然后推出塑件；第二種是側(cè)向抽芯與分型，與塑件的推出同步進行。 該塑件為第一種情況。 （1） 確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度。 因為H 2H 1，所以只計算 H 2的軸心距。 H 2=29mm 另外3～5mm的抽芯完全系數(shù)，取抽芯距S 抽=34mm （2） 確定斜芯或斜塊的傾角。由零件圖可知，傾斜角為45 （3） 確定斜芯的尺寸。 A. 斜芯的直徑由已知零件圖可知直徑d=24mm B. 斜芯的長度 l=30+94=124mm （4） 斜槽的尺寸確定 斜槽的長度初步定為30mm 斜槽的寬度初步定為19mm （5） 斜塊的尺寸確定 斜塊的作用使斜芯沿斜塊抽出。 斜塊傾角=45 為提高斜塊的導(dǎo)向精度，裝配時可對其采用配磨、配研的裝配方法。 （6） 斜芯的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計。本例中由于側(cè)抽芯較長，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可。斜芯的定位采用擋銷和鍵槽配合實現(xiàn)。 第六章 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模閉合后，其中組合成一個能容納塑料的閉合空腔，即所說的型腔，它將接受由注射機注射的熔體，并使它們在其內(nèi)部固化成型為塑料制品。顯然，型腔的幾何形狀和尺寸決定了塑件的幾何形狀和尺寸，所以構(gòu)成型腔的所有零部件統(tǒng)稱為成型零部件。這類零部件包括凹模、凸模、型芯、成型桿、螺紋成型桿，以及各種成型環(huán)和成型鑲塊等。 成型零部件在注射成型過程中直接與塑料熔體接觸，需要承受溫度、壓力及塑料熔體的沖擊和摩擦作用，長期工作之后，容易發(fā)生磨損、變形和斷裂。設(shè)計注塑模時應(yīng)針對塑料制品的結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)批量、使用要求以及模具的使用壽命等，合理確定成型零部件的結(jié)構(gòu)，滿足精度、粗糙度、強度及剛度的要求。 所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部位的尺寸。工作尺寸的計算受塑件尺寸精度的制約，影響塑件尺寸精度的因素甚多。且十分復(fù)雜。因此計算成型零件工作尺寸的內(nèi)容有：型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形型腔、型芯的長和寬）、型腔深度和型芯的高度、中心距尺寸等。 6.1 凹摸的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計 6.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹摸用于成型塑件的外表面，又稱型腔。 按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式、大面積鑲嵌式等4種。 本例中模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)形式?？紤]模具型腔的復(fù)雜程度和材料的利用價值等因素，凹模擬采用整體式結(jié)構(gòu)。 6.1.2 凹摸的尺寸設(shè)計 本例中凹摸工作尺寸計算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來計算。 查表得聚氯乙烯的收縮率為S=0.2%～×0.6%，故平均收縮率為： =（0.2+0.6）/2=0.4%.考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=Δ/3 由公式=（+×%-3/4Δ） ——型腔內(nèi)表面直徑 ——塑料制品的最大極限尺寸 ——塑料的平均收縮率 ——模具的制造公差 塑件尺寸?122 =（122+122×0.4%-3/4×1.3） =121.503 按表圓整后：=121.5 塑件尺寸? =（56+56×0.4%-3/4×0.8） =55.62 由公式=（+×-2/3Δ） ——型腔高度 ——塑件制品的最大極限尺寸 ——平均收縮率 Δ——制品公差 ——模具制造公差 塑件尺寸 =（42+42×0.4%-2/3×0.7） =41.70 塑件尺寸 =（5+5×0.4%-2/3×0.3） =4.82 6.2 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸 6.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸模和型芯均是用來成型塑料制品的內(nèi)型輪廓的零部件，凸模與型芯之間無嚴(yán)格區(qū)分，一般凸模是成型制品整體內(nèi)型的模具零部件，而型芯則是成型制品孔、槽的小型芯。凸模結(jié)構(gòu)形式也可分為整體式、嵌入式、鑲拼組合式和活動式。 本例中，考慮材料的利用價值等因素，凸模擬采用整體式結(jié)構(gòu)。 成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。 查表得聚氯乙烯的收縮率為S=（0.2～0.6）%，故平均收縮率為0.4%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取=Δ/3 6.2.2 凸模的尺寸設(shè)計 由公式=（+×%-3/4Δ） 塑件尺寸? =（36+36×0.4%-3/4×0.6） =35.69 塑件尺寸? =（42+42×0.4%-3/4×0.7） =41.64 塑件尺寸? =（50+50×0.4%-3/4×0.7） =49.67 塑件尺寸? =（8+8×0.4%-3/4×0.3） =7.80 塑件尺寸?110 =（110+110×0.4-3/4×1.14） =107.57 由公式=（+×+2/3Δ） ——型芯高度尺寸 ——塑件制品的最大極限尺寸 ——平均收縮率 Δ——制品公差 ——模具制造公差 制品尺寸18 =（18+18×0.4%+2/3×0.4） =17.80 6.3 型腔整體設(shè)計和推件板設(shè)計 6.3.1型腔整體設(shè)計 因為該模具為斜滑塊抽芯機構(gòu)，即斜滑快即為型腔，該型腔為兩個斜滑塊組成，該型腔按組合式矩形型腔計算，其側(cè)壁厚為： h= 式中： p=40Mpa a=15.5mm L=10.05mm E=2.110 Mpa A=0.025-0.04 取[]=0.030mm 帶入公式得h= =1.17mm 斜芯型腔下壁厚單邊取10mm，取斜芯兩側(cè)底部寬度單邊為20mm，斜芯頂部寬度單邊為40mm。 又因該塑件較小，塑料原料流動性較好，取主流道至型芯間距離為40mm，又因考慮冷料井等，則斜芯長度尺寸取124mm，則斜芯的尺寸為124mm24mm。 6.3.2 推板的設(shè)計 推板與斜滑塊配合使用，則推板尺寸為120mm10025mm。 第七章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 在注塑模成型過程中，模具的溫度直接影響到塑件成型的質(zhì)量和生產(chǎn)率。 模具溫度過低會影響塑料的流動，增大流動剪切力，使塑件內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還會出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此對與高熔點、流動性差的塑料、流動距離長的制品，為了防止填充不足，有時也在水管中通溫水或把模具加熱。但模具溫度也不能過高，否則要求冷卻時間也長，且制品脫模后易發(fā)生變形?？傊?，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)、模具必須能夠進行溫度調(diào)節(jié)，應(yīng)根據(jù)需要進行設(shè)計。 溫度調(diào)節(jié)與生產(chǎn)效率有關(guān)，對塑件質(zhì)量也有影響。 本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，因而在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設(shè)計計算。 試定模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（初算為2分鐘一套）0.12Kg/h 。 （1）求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q，查有關(guān)文獻得PA6聚酰胺6的單位熱流量為5510J/Kg. Q=WQ=0.125510J/Kg =14×10J/Kg （2）求冷卻水的體積流量V V== 0.2310/min 由體積V查表可知所需冷卻水管直徑非常小。 由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 第八章 模具閉合高度的計算 在支承與固定零件的設(shè)計中，根據(jù)經(jīng)驗確定：選模架的尺寸組合為240mm260mm（BL），選動模板：H=46mm，脫件板H=26mm，型腔固定板H=81mm，型芯固定板H=42mm。 因而模具閉合高度：H=H+H+H+H =46+26+81+42 =195mm 第九章 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為260mm240mm195mm，XS-Z-60型注塑機模板最大安裝尺寸為350mm280mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計算模具的閉合高度H=195mm，XS-Z-60型注塑機所允許模具的最小厚度H=70mm，最大高度H=200mm，即模具滿足安裝要求。 HH H 經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機的最大開模行程S=180mm，滿足頂出塑件要求： S H+H+（5-10）mm =14+15+10 =39mm 此外，由于該塑件較小，側(cè)分型抽芯距教短，不會過大增加開模距離，注塑機的開模行程是足夠的。 經(jīng)驗證XS-Z-60型注塑機能滿足使用要求，故采用XS-Z-60型注塑機。 第十章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖 模具總裝圖如圖所示，非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖如圖所示。 本模具的工作原理：模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模固定在注塑機的動模板上，合模時，注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道進入型腔，經(jīng)保壓冷卻后塑料成型。開模時，由于彈簧的作用使模具沿著Ⅰ—Ⅰ面分型，給斜銷在斜槽塊內(nèi)移動溢出距離，從而使斜型芯從制品斜孔中退出。隨著動模后退，由于定距拉桿的作用，使模具沿Ⅱ—Ⅱ面分型，因為塑料在定模芯上的包緊力大于在動模芯上的包緊力，所以塑件留在了定模芯上，然后由于定距拉桿的作用，使模具從Ⅲ—Ⅲ面分型，推件板的作用拉斷澆口，將制件脫下。 第十一 章注射模的試模 11.1 模具安裝 （1）清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。 （2）因本模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機器下面兩根導(dǎo)軌上墊好木板，模具從側(cè)面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平衡，靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 （3）調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠開模距及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。 （4）慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調(diào)節(jié)頂出機構(gòu)。開閉模具觀察頂出機構(gòu)情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調(diào)。 （5）模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預(yù)定溫度20-30，即可校正噴嘴與澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 （6）開空車運轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運行是否正常，然后才可注射試模。 11.2 試模 通過試模塑件上常會出現(xiàn)各種弊病，為此必須進行原因分析、排除故障。造成次廢品的原因很多，有時是單一的，但經(jīng)常是多方面綜合的原因。需按成型條件、成型設(shè)備、模具結(jié)構(gòu)及制造精度、塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個分析找出其中主要矛盾，然后在采取調(diào)節(jié)成型條件、休整模具等方法加以解決?！猍4] 第十二章模具標(biāo)準(zhǔn)件的選用 1. 擋銷：根據(jù)GB119—86，查得d=2mm，l=20mm，屬于C型圓柱銷。 2. 彈簧：根據(jù)GB1358—78，查得彈簧屬于第一系列。 3. 螺母：根據(jù)GB41—86，查得螺母屬于Ⅰ型六角螺母—C級。 4.螺釘：根據(jù)GB5780—86，查得螺釘屬于M10×12。 第十三章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 13.1在此僅對動模板，定模板的加工工藝進行分析。 13.1.1動模板。動模板加工工藝過程見表13-1所示。 表13-1動模板加工工藝過程 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 2 熱處理 退火至180~200HBS 3 平磨 磨凹模鑲塊上下兩個平面，并保證上下平面與側(cè)面的垂直度0.02mm 4 數(shù)控銑 以圖01所示上平面為基準(zhǔn)銑型腔，直徑，圓弧達到要求，深度到42 mm 5 鉗 研光型腔及澆口流道 6 熱處理 淬火至要求 7 平磨 磨達到要求 8 成型磨 磨到要求。 9 鉗 將本件壓入上固定板 10 平磨 與上固定板配磨，使本件與上固定板上下齊平，且是型腔深度達到要求 11 鉗 研型腔到微米，研澆口到微米 13.1.2定模板。定模板如圖，其加工工藝過程見表13-2。 表13-2 下固定板加工工藝過程 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 切割鋼板至尺寸 2 刨 刨六面至尺寸 3 熱處理 調(diào)質(zhì)至尺寸 4 平磨 磨六面至尺寸保證上下平面和側(cè)面垂直，垂直度 5 鉗 1. 劃線以側(cè)面為基準(zhǔn)劃各孔位中心線； 2. 鉆穿線孔 6 銑 翻面銑柱臺； 與上固定板配鏡孔到要求； 7 鉗 與下墊板配合加工，鉆螺紋底孔，并攻絲到要求； 8 銑 銑四個長圓孔到要求 結(jié)論 經(jīng)過一個多月日日夜夜的奮戰(zhàn)，本次畢業(yè)設(shè)計—噴霧器噴頭注塑模設(shè)計終于按照設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的要求完成了。通過畢業(yè)設(shè)計，使自己對幾年來學(xué)習(xí)的各門課程進一步加深了了解，對于各方面知識之間的相互聯(lián)系有了實際的體會。同時也深深感到自己初步掌握的知識與實際需要還有很大的距離，在今后的工作中需繼續(xù)學(xué)習(xí)和實踐。 設(shè)計過程中，需要查閱大量的手冊，資料，中外有關(guān)公司的產(chǎn)品說明書，使我翻閱資料的能力得到了提高，同時也提高了閱讀科技英語的水平。 本次畢業(yè)設(shè)計因為是整套模具設(shè)計，工作量較大，時間緊迫，鍛煉了我快速反應(yīng)的能力，隨著市場競爭的日益激烈和中國加入WTO的到來，這也將是一個現(xiàn)代工程技術(shù)人員的基本素質(zhì)。 本次畢業(yè)設(shè)計對我們來說時間真的有點倉促，因為平時的知識掌握不牢固，很多東西都要在圖書館里面慢慢摸索。不過值得慶幸的是在這個過程中有楊老師的耐心指導(dǎo)，每周一次往來于單位與學(xué)校之間，不顧舟車勞頓辛苦的楊老師都會準(zhǔn)時為我們的疑問做一個認(rèn)真的答復(fù)，雖然我們的基礎(chǔ)不是很好，老師卻從沒有放棄我們，總是耐心的鼓勵和悉心的指導(dǎo)。楊老師對我們的嚴(yán)格要求也給我們一定的壓力，這就讓我們不能自我放縱懈怠，也只有這樣才能靜下心來做未完成的任務(wù)，雖然我感覺我們做的還不夠好，還有很多東西我們都不是很清楚明了，但是讓我明白了作為一名模具設(shè)計與制造專業(yè)的畢業(yè)生，孜孜以求，學(xué)術(shù)專攻，這些是我們每個人都必須具備的基本素質(zhì)。楊老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。同時，在此次畢業(yè)設(shè)計過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于繪圖方面的知識，實際操作技能有了很大的提高。 總之，本次畢業(yè)設(shè)計讓我受益非淺，各方面的能力都得到了一定的提高。 本次畢業(yè)設(shè)計從一開始就得到我的指導(dǎo)老師—楊占堯教授的悉心指導(dǎo)和幫助，在此表示深深的感謝，同時也感謝為自己答辯而辛勤工作著的老師們。 最后，再一次向他們表示感謝。 參考文獻 [1] 許鶴峰 陳言秋編著. 塑模具設(shè)計要點與圖例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [2] 楊占堯主編.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2004 [3] 上海市模具技術(shù)協(xié)會.塑料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大全.上海：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1989 [4] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設(shè)計與制造.北京：機械工業(yè)出版社，1982 [5] 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森編.塑料設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 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“塑料模具設(shè)計”課程是該專業(yè)的一門專業(yè)課，通過“塑料模具設(shè)計”課的學(xué)習(xí)，能夠讓我們對“塑料模具設(shè)計與制造”這門課有了進一步的了解，使我們更加清晰的知道塑料注射模的發(fā)展?jié)摿?。通過“塑料注射模畢業(yè)設(shè)計”的學(xué)習(xí)，使我了解到塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢及發(fā)展前景。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。實際上，塑料制品是目標(biāo)，塑料注射模是實現(xiàn)目標(biāo)的一種手段，所以不能“孤立地為模具而只考慮模具”，應(yīng)從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，把塑料注射模作為塑料注射成型加工系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，這樣在設(shè)計和制造塑料注射模時，就應(yīng)把這個系統(tǒng)中的其它環(huán)節(jié)作為塑料注射模設(shè)計與制造的考慮因素。 1．研究狀況 從國內(nèi)看，由于我國的塑料工業(yè)的發(fā)展起步晚，在技術(shù)上與工業(yè)發(fā)達國家有著很大的差別。就目前而言，我國的模具標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化僅為20%和5%。所以，我國的塑料模具設(shè)計在技術(shù)上與國外發(fā)達國家還有相當(dāng)大的差別。就從精度上看，我國雖然在某些方面已經(jīng)做的很出色，但是在很多高精密模具設(shè)計上對國外的設(shè)備具有一定的依賴程度。所以，我國要想在高精密模具上有所發(fā)展，必須培養(yǎng)大批塑料模具專業(yè)技術(shù)人才，在高技術(shù)含量科目上做深入的研究，才能使我國的塑料模具從根本解決。從而實現(xiàn)高精密模具生產(chǎn)自主化，在科研方面要具有世界領(lǐng)先能力。但是，最重要的是，我們在培養(yǎng)專業(yè)人才的同時，要把先進的知識進行推廣，使我國的塑料模具設(shè)計人才一代接一代，不至于出現(xiàn)人才的短缺。在計算機輔助設(shè)計方面，由于CAD/CAM是一項綜合性的，技術(shù)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及許多科學(xué)領(lǐng)域，如計算機科學(xué)、計算數(shù)學(xué)、幾何造型、計算機圖形顯示、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫、仿真和人工智能技術(shù)等。另外，還涉及了相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計的制造等方面的理論知識。對于我國而言，大力推廣應(yīng)用CAD技術(shù)是科研部門提高研究開發(fā)能力，企業(yè)提高生存和應(yīng)變能力及勞動生產(chǎn)率的重要技術(shù)保證。也是促使傳統(tǒng)技術(shù)發(fā)生革命性變革的重要手段。同時，還是縮短與發(fā)達國家的差距，實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)的一場技術(shù)革命，是一項刻不容緩的戰(zhàn)略任務(wù)。 我國黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人對發(fā)展和推廣應(yīng)用CAD技術(shù)十分重視。江澤民主席在1991年4月對應(yīng)用CAD技術(shù)的意義作了十分精辟的論述：“計算機輔助設(shè)計，推動了幾乎一切領(lǐng)域的革命……”。同年秋，國家科委也要求各行各業(yè)不失時機地開展CAD應(yīng)用工程。大力推廣普及CAD技術(shù)。另外，我國工業(yè)技術(shù)還比較落后。不少的企業(yè)和技術(shù)要用高新技術(shù)進行改造。所以，在我國開發(fā)和應(yīng)用CAD技術(shù)具有相當(dāng)廣闊的前景。 從國外看，由于塑料模具工業(yè)先在西方發(fā)達國家興起的，并且這些國家的工業(yè)基礎(chǔ)比較齊全，設(shè)備先進。特別是近年來，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，在計算機輔助設(shè)計技術(shù)的問世，模具已經(jīng)從傳統(tǒng)的鑄造成型向著塑料快速成型技術(shù)發(fā)展，精度也比以前提高許多。在工業(yè)發(fā)達國家中，不僅大型企業(yè)，軍工企業(yè)采用CAD技術(shù)。在紡織、服飾、裝飾、家具設(shè)計和制鞋等工業(yè)領(lǐng)域也越來越多地應(yīng)用CAD技術(shù)。同時，CAD技術(shù)還是CAD和CAM技術(shù)集成的基礎(chǔ)。而CAD和CAM集成又是更高層次的集成制造系統(tǒng)CIMS的基礎(chǔ)。當(dāng)今世界上很多國家的工業(yè)部門都十分重視在CAD技術(shù)的推廣應(yīng)用方面投資。特別是美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家的高精密模具標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化已達%和%。比我國的要高出三倍還多。 2.發(fā)展趨勢 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，注塑模傳統(tǒng)的手工設(shè)計與制造已無法適應(yīng)當(dāng)前的形勢。近20年來的實踐表明，縮短模具設(shè)計與制造時間，提高塑料制件精度與性能的正確途徑之一，就是采用計算機輔助設(shè)計（CAD）、輔助工程（CAE）和輔助制造（CAM）?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是塑料流變學(xué)，計算機技術(shù)，幾何造型和數(shù)控加工的突飛猛進為注塑模具設(shè)計與制造采用高新技術(shù)創(chuàng)造了條件。20世紀(jì)80年代以來，注塑模CAD/CAE/CAM技術(shù)已從實驗室研究階段進入了實用化階段，并在生產(chǎn)中取得了明顯的經(jīng)濟效益。注塑模CAD/CAE/CAM技術(shù)的發(fā)展和推廣，被公認(rèn)為CAD技術(shù)在機械工業(yè)中應(yīng)用的一個典范。目前主要發(fā)展趨勢為CAE軟件的功能擴充與改進、CAD/CAE/CAM集成化以及注塑成型人工智能的開發(fā)，如美國、加拿大、德國、澳大利亞等國家正在研究聯(lián)機分析處理注塑成過程的專家系統(tǒng)。這種專家系統(tǒng)能將實測成型成果與計算機的模擬結(jié)果進行聯(lián)機實時比較，通過有關(guān)的控制系統(tǒng)自動調(diào)整在工作中的注塑成型機，及時地得到優(yōu)化的注塑成型工藝參數(shù)，保證注塑模在最佳的狀態(tài)下工作。 通過此次塑料模具設(shè)計，我感到了模具行業(yè)的博大精深，不是三兩天就能學(xué)會的。因此，作為一名模具的初學(xué)者來說，這次的模具設(shè)計是一次很好的鍛煉機會，雖然設(shè)計的內(nèi)容太理論化，缺乏實踐，但是對于在校的學(xué)生來說也是一個非常好的鍛煉，起碼讓我明白了模具設(shè)計所要達到的要求，目的和意義。作為一名模具設(shè)計與制造的初學(xué)者來說，通過這次噴霧器噴頭塑料注射模的設(shè)計。使我感覺到模具行業(yè)的專業(yè)化以及其專業(yè)知識的理論化與實踐的差距。不是我們這些在學(xué)校的學(xué)生所能充分掌握的。一名好的模具設(shè)計者，不但要有扎實的機械設(shè)計理論知識，還得是一名好的高分子材料工藝師，同時還要有計算機程序設(shè)計的知識。因此，作為一名模具設(shè)計初學(xué)者來說，我們不僅要有學(xué)習(xí)的激情，還要有學(xué)好它的毅力，堅持不懈的毅力才是學(xué)好和掌握模具設(shè)計的必要前提。 參考文獻 [1] 許鶴峰 陳言秋編著. 塑模具設(shè)計要點與圖例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 [2] 楊占堯主編.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京：清華大學(xué)出版社，2004 [3] 上海市模具技術(shù)協(xié)會.塑料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)大全.上海：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1989 [4] 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編.塑料模設(shè)計與制造.北京：機械工業(yè)出版社，1982 [5] 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森編.塑料設(shè)計與制造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985 [6] 陳錫棟 周小玉主編.使用模具技術(shù)手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997 [7] 王天成主編.注塑成型新工藝新技術(shù)與注塑模具創(chuàng)新設(shè)計使用手冊.北京：世界知識音像出版社，2001 [8] 王孝培主編.塑料成型工藝及模具簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2000 [9] 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所在專業(yè)審查意見： 負責(zé)人： 年 月 日