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南京理工大學泰州科技學院
畢業(yè)設計(論文)外文資料翻譯
系 部： 機械工程系
專 業(yè)： 機械工程及自動化
姓 名： 曹軍
學 號： 05010108
外文出處： United States Patent: 4737096,
Apr.12,1988
附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。
指導教師評語：
譯文翻譯比較準確，能正確地表達原文的意思，語言表述基本清晰，語句較通順。
簽名：
年 月 日
注：請將該封面與附件裝訂成冊。
附件1：外文資料翻譯譯文
塑件均一的帶嵌塊注射模
摘要 制造光碟的注射模定義了一個可打開的模具型腔和帶有信息的圓盤，該圓盤通過模具型腔中的真空在光碟上形成壓痕，這樣在必要時為了使嵌塊易于拆除和更換。
該發(fā)明涉及的注塑模具，包括至少兩個模具零件,這兩個模具零件在封閉的空間內可相互移動，在內部形成一個空型腔。該型腔連通了一個壓力管道，用該壓力管道來給型腔中的高溫塑料加壓，在高壓下把塑料加熱。并且在該型腔的一個可打開的位置取出某形狀的產品，這個打開的位置在正對著至少一個用來固定嵌塊的空腔壁面上，通過保障方法在事先選定的位置上夾住嵌塊。
這樣的注塑模具是眾所周知的。例如鑄模制造光碟的模具。這種光盤是帶中心孔的圓盤，上面以數(shù)字形式記錄音頻信息。音頻信息在光盤的平面上以螺旋形的凹陷軌道被排列，光碟上的壓痕與其他模具空腔的圓盤狀嵌塊的形狀是互補的。
制造圓盤必須滿足高要求，即產品必須符合嚴格的尺寸精度的規(guī)范。
帶有互補信息的圓盤要制造成嵌塊的形式，需要非常準確的定位和正對模具壁。在模具打開的時候，例如，取出一個光碟時，鎳制嵌塊也仍然保持正確的定位。
在整個停滯期間內有一個嵌塊準確和永久正確定位的方法，例如用于制造1000個單位的產品，一方面采取抓緊圓盤中央洞的圓邊的方法；另一方面在圓盤周圍抓緊圓盤，但是，它必須保證替換嵌塊不會損失過大，一方面是考慮縮短停滯時間，另一方面防止它轉形成另外一種類型的圓盤，換句話說，將改變一系列產品。
塑料模具通常是昂貴的。但是，使用帶有采用特殊正確手段來安置并且在預先選定的位置固定的嵌塊的模具更昂貴。此外，嵌塊容易替換的力有助于進一步提高模具的價格。
這項發(fā)明已經為它的產品提供了注塑模具，這樣的模具可用于制造大量簡單且便宜的產品，然而仍保持準確的尺寸和穩(wěn)定的形狀。
為了了解這一產品，該發(fā)明提出了一種類型注塑模具，序言中所提到的是采用連接一個低壓液體源來定位，部分是由于低壓或每個嵌塊正對相關的壁作為保障手段制造而成的。
制造塑料薄片如圓盤形的或上面描述的光碟時，這種模具可以顯示嵌塊被安排正對平壁的特征，該壁顯示至少有一個凹槽連接了負壓源。該凹槽可以做成如環(huán)型槽的形式。
在這種情況下，最好是每個凹槽可以延伸到壁的圓周區(qū)域內，并且圍繞中心孔的區(qū)域也可能存在。
在一個實際設備中制造出來的薄片模型有中央洞，同時通過機械手段能夾住薄片。
當模具打開時，為了澆口的釋放容易完成，推薦的方法是壓力管道中的變體通過分開部分的模具出現(xiàn)在結構腔中。
就具體的物體來說，是可取的，甚至是對帶中央洞的物體是非常重要的。為了這個目的采用的后處理是眾所周知的。然而，為了從形狀物件沖壓中心孔使用了最好的沖壓手段制造，這樣經過后處理去掉殘留應力?？梢蕴貏e地制造使變體顯示它的特點，沖壓手段包括一個圓柱零件的組成部分是一個模具的部分零件，上述的圓柱零件前面有一個圓周邊緣的結構適應從一個物體中被打出一個洞的形狀，正在軸心的零件移開，并且附著另一半的模具，而且調整的意味著來調整前周緣圓柱輕拍的形成和表面的位于它對面其他部分模具之間的距離。在這種情況下，整手段才能加以管制，，當使用不同塑料時，以確保不同形狀的物體的最好的質量，而這種方式也有可能實現(xiàn)這一目標，所以可以制成冷注射和熱注射。
特別是著眼于確定沖壓手段中最佳的一擊的可能性，有一種可成型的變體，其中調整手段可以從外面操作。可以是執(zhí)行在注射過程中運轉，在注射成型中逐漸進展，例如從一個最高的位置距預先選定的位置的最小距離，例如O的距離，可以用具體設備造，在注射成型期間，該具體設備進行往復運動，加熱，成型，最后取出產品。
傾向于一種設備，它顯示了型腔壁在壓力管口的對面顯出一個與該型腔會和的中央凹槽的特點，該凹槽的底部的形成是通過一個排出器的底表面，該排出器排出了從沖壓中心孔中脫離的一部分東西，由通道通向廢料區(qū)。
進一步的發(fā)明已經在此類型注射模之前為它的注塑產品描述過了。這樣一個產品的特點是在模具打開時驅動負壓源，進行加工。
這項發(fā)明將在所附的幾個主觀選擇的實例的基礎上解釋，該發(fā)明不能全部解釋，不管怎樣是被限制的。在圖中：
圖中1-5顯示根據(jù)發(fā)明在一個生產周期的不同階段是通過注塑模具縱切；
圖中6顯示詳細的解釋了帶有機械和負壓手段的插入盤的穩(wěn)定性；
圖中7根據(jù)圖6顯示了VII的細節(jié)；
圖中8顯示了一個視角相當于圖6中的變體，其中插入盤由負壓單獨地夾住變體；
當根據(jù)圖8時，圖中9顯示一個變體；
圖中10顯示注塑模具的凹槽的細節(jié)，凹槽與吸的方法連接，用多孔材料充滿；
圖中11和12顯示兩個注射模具的脫離模，其中包括外加工的沖壓調節(jié)手段和加工手段。
根據(jù)發(fā)明圖中1顯示了注塑模具1，這包括前端模2和后模具3 。緊靠前表面4鎳盤5可以放在一個提供的中心孔6中，盤5可以通過一個閥座壓板7固定在前表面4。為此，閥座壓板7穩(wěn)固地與后模具3連接，用螺栓8和螺紋襯套9 。凸緣10，在圖7中可以更加清楚地看到它的形狀，抓緊中心孔6的邊緣。通過操作螺紋襯套9，通過一個齒輪聯(lián)軸器定一個直角，閥座壓板7朝箭頭13的方向可移動到相應模具3的型腔14，確保鎳盤5緊靠前表面4。
模具1習慣用來制造光碟。針對圖中的左側是鎳盤5，為了制造光碟在表面上載有數(shù)字信息。制造成厚度0.300mm與寬度0.025mm。根據(jù)一個具體光盤的厚度，改變環(huán)16使圓盤的總厚度可以與腔14的肩部17的厚度持平。
鎳盤5依靠閥座壓板7夾緊在盤5的中間。夾緊的盤進一步保證了與管道21連接的環(huán)形槽18。后模具3顯示一個為了冷卻流體的螺旋形的管道22。
圖2顯示了模具2的結構，以及與后模具3 之間的合作，共同約束一輪圓盤狀的形式腔23。因此，也可以明顯的是，圖2顯示了模具1封閉位置。這里的形式腔連接23通過壓力管道24，對不同的腔23，和注射噴嘴25。 箭頭27顯示了相對位移的表示，注射噴嘴25到達工作的位置。
壓力管道24一直延伸到前面的模具2 的中心位置26。
圖 3顯示如何由落后的流離失所，按照箭頭27注射噴嘴25通過的運作春季墊圈28日，中央位置是26轉移到左側，例如，一個29澆道圓錐形狀相應的，在不同的壓力管道24可釋放。 29表示，光盤30的澆道形狀脫離了后者的沖壓手段，可以安排在光盤30的中心孔。沖床是被做成沖壓元件31的形式，直徑在32前緣相當于與中央腔33在前面模具2，其中中央部分26。這樣凸緣32和沖孔機31共同操作，柱形空腔33的邊緣34位于它對面的一個核心部分，由光盤30的方式顯示在圖4上并且在中央形成一個洞。
在沖壓機31是通過在壓力下輸送流體到壓力管道36，其中活塞37流離到左側?；钊?7是由兩半聯(lián)結圈與沖孔機31連接的。
這里認為分開的聯(lián)結圈38，其中合作的兩個凸緣39，40的分別是活塞37和沖孔機31錐形面上的，內部結構相當于上述表面的形狀。表面上看，這種通過連接聯(lián)結圈38的兩半未抽出意味著一個非常簡單但可靠的嚙合關系在活塞37與沖孔機31之間獲得。
圖5顯示中央部分35和錐形澆道29共同構成一個整體被固定在沖孔機31的正表面上。這一情況的結果，即一個外表腔41在沖孔機31內，當形成了光碟，引起部件42的形成，在中心光盤并延伸到腔41，該部件42由于逐漸形式的腔，與一個非釋放沖孔機連接。腔41的底部是由噴射器43的前表面組成，其中所取代左邊的箭頭根據(jù)45對壓力形成一個彈簧44可以套用釋放力針對部件42左側，即彈出廢料29,35,42。
該型光碟30現(xiàn)在可以被機器人46與吸力墊47移除，按照圖示表明，為了進一步處理，該光碟被運送到另一工作臺進行加工，最后再運送到工作臺進行包裝。
在負壓下吸力通道21與流體源連接。該流體源形成部分未被取用的注塑產品并且在里面通過控制手段被驅動，圖5所示的任何階段，即在處置澆道及相關材料和產品廢料的清除。
根據(jù)此前討論的設備與閥座壓板7不一致，在其前圓柱49前表面上，圖6指出的閥座壓板48可以提供，即可直接形成理想的光碟的中心孔。
附件2：外文原文（復印件）
XXXXX大學畢業(yè)設計(論文)任務書
設計（論文）
課題名稱
管接頭注塑模具設計
學生姓名
XXXXXXXXX
院（系）
工學院
專 業(yè)
農機
指導教師
XXXXXXXXX
職 稱
講師
學 歷
研究生
畢業(yè)設計（論文）要求：
1． 獨立查閱相關的資料，獲得所需要的包括材料，模架，零件公差，裝配，軟件等的數(shù)據(jù)和資料，并對其進行收集、加工與整理，要求查閱參考資料數(shù)5篇以上
2． 自學習塑料成型方向的相關知識；
3． 完成對給定塑件的機械測繪，并畫出塑件零件圖；
4． 對相應的注塑模具結構設計分析，繪制模具結構草圖。
5． 繪制模具裝配圖和非標準件的零件圖；
6． 寫畢業(yè)任務說明書。
畢業(yè)設計（論文）內容與技術參數(shù)：
1． 完整設計好給定塑件的塑料模一套，完成相應的零件圖紙，裝配圖紙折合A0號圖紙1.5張以上。并需要用autoCAD繪制，最好是UG或pro/E繪制。
2． 編寫相應的說明書，字數(shù)不少于4000字，必須是打印稿，并提供電子文檔。說明書必須包括塑件結構的分析，塑機型號的選擇，以及設計的思路分析和提出的多個模具設計草圖；和相關的尺寸計算和校核計算。
畢業(yè)設計（論文）工作計劃：
2.20-2.24畢業(yè)設計實習，包括對聚合物加工實驗室的實習和企業(yè)注塑成型的參觀。
2.25-3.5 調研，收集資料
3.6-3.17 繪制模具結構草圖，并討論之
3.18-3.25中期考核
3.26-4.10 繪制模具裝配圖
4.11-5.5 繪制模具非標準零件圖
5.5-5.10撰寫設計指導書
接受任務日期 2012 年 12 月 20 日 要求完成日期 2012 年 5 月 14 日
學 生 簽 名 2012 年 5月 14日
指導教師簽名 2012年 5月 14日
院長（主任）簽名 2012年 5月 14日
本 科 畢 業(yè) 論 文 題目： 管接頭注塑模具設計 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 年 級： 指導教師： xxxxxxx 二 00 二 年 五 月 管接頭注塑模具設計 摘要：通模具按制造的產品分類，可以分為塑料模具（又分為注塑模具、鑄壓 模具和吹塑模具） 、沖壓模具、鑄造模具、橡膠模具和玻璃模具等。其中，尤以 注塑模具和沖壓模具用途廣、技術成熟、占據(jù)的比重大。過對電器支架工藝的 正確分析，設計了一副一模一腔的塑料模具。詳細的敘述了模具成型零件包括 型腔、型芯等設計，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng) 以及其它結構的設計過程，模架的選擇原則。并利用 PRO/E 中的 Plastic Advisor(塑料顧問)對設計完成的塑料模具進行了塑料流動分析。 關鍵詞： 管接頭 注塑模具 PRO/E CAD Design of Plastic Injection Mould for Pipe joint injection Abstract: Die by manufacturing the product category, can be divided into plastic molds (also divided into injection mold, pressure die casting and blow mould), stamping dies, die casting, rubber molds and mold, and other glass. Among them, especially injection molds and stamping die-use, technological maturity, which hold the majority. A set of mould with one module and one cavities had been designed through the correct analysis of the technology of a toy’S top crust in the graduate design．The design and machining technology process of its molding part including the concave moulding plate、the protrude moulding plate、the moveing mould plate、the fix mould plate、the moulding seat，the choice and calculation of technology parameters of the importent part，the design process of extrusion outfit，inject system and other makeup were specified in detail，mode-choice principles .The plastic material flow analysis was also done using Plastic Adivisor of Pro／E Key words：pipe joint injection injeetion mould Pro／E CAD 目 錄 第一章 緒論 ............................................................................................................................................1 1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位 ..........................................................................1 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢 ..................................................................................................1 1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的運用 .........................................................................1 第二章 塑料的成型特性 ........................................................................................................................3 2.1 塑件制品的工藝分析與選材 ......................................................................................3 2.2 ABS 塑料的材料特性 ..................................................................................................4 2.3 ABS 塑料的成型工藝參數(shù) ..........................................................................................4 第三章 設計方案及參數(shù)的確定 .............................................................................................................6 3.1 注塑機的確定 ..............................................................................................................6 3.2 澆注系統(tǒng)設計 .............................................................................................................7 3.2.1 主澆道設計 ..............................................................................................................7 3.2.2 冷料井的設計 .........................................................................................................8 3.2.3 分流道的設計 ..........................................................................................................9 3.2.4 澆口的設計 .............................................................................................................9 3.3 分型面的選擇 ............................................................................................................10 3.4 排氣系統(tǒng)的設計 ........................................................................................................11 3.5 冷卻系統(tǒng)的設計 ........................................................................................................12 第四章 模具的結構設計 .......................................................................................................................14 4.1 成型零件的設計 ........................................................................................................14 4.2 動、定模的工作尺寸計算 ........................................................................................14 4.3 機構的設計 ................................................................................................................16 4.3.1 推出機構的設計 ....................................................................................................16 4.3.2 復位桿的設計 ........................................................................................................18 4.3.3 導向機構的設計 ....................................................................................................18 4.3.4 拉桿的設計 ...........................................................................................................19 4.4 注射模標準模架的設計 ............................................................................................20 4.4.1 芯子固定板的設計 ................................................................................................21 4.4.2 設計動模支承板 ....................................................................................................21 4.4.3 設計流道板 ............................................................................................................22 4.4.4 定模座板設計 ........................................................................................................22 4.4.5 動模座墊塊設計 ....................................................................................................23 4.4.6 動模座板板設計 ....................................................................................................24 4.4.7 推板的設計 ............................................................................................................24 4.5 模具的整體設計 ........................................................................................................25 致謝 27 參考文獻 28 第一章 緒論 1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位 模具是工業(yè)生產中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國以經濟各部門發(fā)展的重 要基礎之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。 模具設計水平的高低、加工設備的好壞、制造力量的強弱、模具質量的優(yōu) 劣，直接影響著許多新產品的開發(fā)和老產品的更新?lián)Q代，影響著產品質量和經 濟效益的提高。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ，日本則稱“模 具是促進社會繁榮富裕的動力” 。事實上，在儀表儀器、家用電器、交通、通訊 和輕工業(yè)等各行業(yè)的產品零件中，有 70%以上是采用模具加工而成的。工業(yè)先 進的發(fā)達國家，其模具工業(yè)年產值早已超過機床行業(yè)的產值。 近年來，我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，1989 年，國務院頒布 了“當前產業(yè)政策要點的決定” ，在后果點支持技術改造的產業(yè)、產品中，把模 具制造列為機械工業(yè)技術改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經濟中 的重要地位，也提出了振興模具工業(yè)的主要任務?？傊M快提高我國模具工 業(yè)的整體技術水平并迎頭趕上發(fā)達國家的模具技術水平。 1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢 (1)模具產品將向著更大型、更精密、更復雜及更經濟快速方向發(fā)展；模具 生產將朝著信息化、無圖化、精細化、自動化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術 集成化、設備精良化、產品品牌化、管理信息化、經營國際化方向發(fā)展。 (2)模具 CAD/CAE/CAM/PDM 正向集成化、三維化、智能化、網絡化和信息化 方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘯r代將帶領模具行業(yè)進入新時代。 (3)模具的質量、周期、價格、服務四要素中，已有越來越多的用戶將周期 放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產周期將繼續(xù)不斷縮短。 (4)大力提高開發(fā)能力，將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產 品開發(fā)中去，甚至在尚無明確的用戶對象之前進行開發(fā)(這需要在有較大把握和 敢冒一定風險的情況下進行)，變被動為主動。以及“你給我一個概念，我還你 一個產品”的一站式服務模式都已成為發(fā)展趨勢。 (5)隨著模具企業(yè)設計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技 藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說： “模具是一種工藝品”的概念 正在被“模具是一種高新技術工業(yè)產品”所替代，模具“上下模單配成套”的 概念正在被 “只裝不配"的概念所替代。模具正從長期以來主要依靠技藝而變 為今后主要依靠技術。這不但是一種生產手段的改變，也是一種生產方式的改 變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標準化程度不斷提高，模具精度 越來越高，生產周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促使整個模具工業(yè)水 平不斷提高。 (6)高速加工、復合加工、精益生產、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術 將不斷得到發(fā)展。 1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的運用 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料注射模傳統(tǒng)的手工設計與制造已無法適應 當前的形勢。實踐表明，縮短模具設計與制造周期提高塑料制造精度與性能的 正確途徑之一是采用 CAD/CAE/CAM 技術。80 年代以來，注 射模 CAD/CAM 技 術已從實驗室研究階段進入了實用化階段，并在生產中取得了明顯的經濟效益。 21 世紀已進入通訊時代，像手機這樣的高端通訊產品，更新?lián)Q代的周期越來越 短，對產品外觀、功能要求越來越苛刻，相應地對模具設計制造的周期、質量、 成本的要求也越來越高，因此應用 CAD/CAE/CAM 技術必將帶來巨大的經 濟效 益。 在國外，70 年代末期 CAD 技術就大量的應用在塑料機械工業(yè)中。首先是在 模具設計和制造部門。目前國外的模具 CAD/CAM/CAE 技術已經達到相當高的水 平。據(jù)前西德聯(lián)邦貿易部在 1981 年的報導，西德 25%的模具 是采用 CAD/CAM 技術設計和生產的。美國塑料行業(yè)的 CAD/CAM 技術的發(fā)展也極為迅速，其 CAD 軟件銷售量以每年 30%的增長率上升。英國 67%的塑料模具是用 CAD 技術設計的。 MOLDFLOW 軟件是世界上第一套塑料模具 CAD 軟件，是澳大利亞 MOLDFLOW 公司 于 1976 年推出的。目前 MOLDFLOW 已經發(fā)展得比較完善，實現(xiàn)了對注塑過程 的模擬、設計原理的應用和精確計算，并逐步優(yōu)化模擬過程，使設計工程師在 產品設計階段可以在計算機上“制造”塑料產品，并能靈活地適應市場需求的 變化。塑料模具 CAD/CAE/CAM 的應用帶來了巨大的社會效益，據(jù)報導，美國 Protetype SX-ZY-250 注射機的注射壓力為 130 MPa 注射機的注射壓力滿足要求。 3） 、鎖模力的校核 注射機的鎖模力為 1800KN； POM 塑料的注射壓力為 100～150MPa, 取 100MPa; 單個塑件在分型面上的投影面積為 178.01 ;2cm 注射時模具的膨脹力＝ KN180.701.8??? 鎖模力滿足要求。 4） 、最大注射成型面積的校核 SX-ZY-250 注射機的最大注射成型面積為 550 ；2c 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為 178.01 ;m 注射時模具的成型面積＝ 22501.78cm? 最大注射成型面積滿足要求。 因上面四方面校核都滿足要求，選用 XS-YZ-250 型螺桿式注射機合適。 3.2 澆注系統(tǒng)設計 澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機的噴嘴射出后，到進入模具型腔以前所流經 的一段路程的總稱。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料穴和澆口組成。 澆注系統(tǒng)的設計原則： （1） 型腔的布置和澆口開設部位力求對稱，防止模具承受偏載而產生溢 料現(xiàn)象 （2） 型腔和澆口的排列要盡可能減小模具外形尺寸 （3） 系統(tǒng)流道應盡可能短，斷面尺寸適當；盡可能減少彎折，表面粗糙 度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。 （4） 對多型腔應盡可能使塑料熔體在同一時間內進入各個型腔的深處及 角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。 （5） 滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡可能小，以減小塑料的耗 量 （6） 澆品位置要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小的型芯，防止型芯變形， 澆口的殘痕不應影響塑件的外觀 3.2.1 主澆道設計 主澆道是塑料熔體進入模具型腔時最先經過的部位，它將注塑機噴嘴注出 的塑料熔體導入分流道或型腔。其尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模 時間。由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開 在定模板上，而是將它單獨設計成主流道襯套鑲入定模板內。 澆口套的設計尺寸如圖 3-1： 圖 3-1 澆口套 3.2.2 冷料井的設計 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集 料流前鋒的“冷料” ，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質量，載模時對能將主 流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大 端直徑。 本設計中采用倒錐形，如圖 3-2 所示： 圖 3-2 冷料井示意圖 3.2.3 分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的流動通道。它是澆注 系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔之前，通過截面積的變化及流向變換 以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設計的分流道應能滿足良好的壓力傳遞 和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地泫經分流道充滿型腔，并且流動過 程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。 分流道截面形狀采用 U 型，分流道的長度取為 60mm,形狀及其尺寸如圖： 圖 3-3 U 形分流道截面 3.2.4澆口的設計 澆口的位置與塑料的質量有直接影響。在確定進料口位置時，應考慮以下 幾點： １） 澆口的位置應使填充型腔的流程最短 ２） 澆口設置應有利于排氣和補縮 ３） 澆口的位置的選擇要避免塑件變形 ４） 澆口位置的設置應減少或避免產生熔接痕 ５） 澆口的位置應避免側面沖擊細長的型芯或鑲件 在選擇澆口的位置時，采用 PRO/E 中的 Plastic Advisor 進行了最佳澆 口位置分析，分析的結果如圖： 根據(jù)分析的結果，澆口采用點澆口形式，并且采用兩個對稱澆口。采用點澆口 成型塑件，去除澆口后殘留痕跡小，易取得澆注系統(tǒng)的平衡，也利于自動化操 作。點澆口的截面形狀和尺寸如下圖 3-5 所示： 圖 3-5 點澆口截面圖 在本設計中選取 ， ，md5.1??15?ml? 3.3 分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須交模具型腔打開， 也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接角的 面稱為分型面。 分型面的選擇好壞對塑件質量、操作難易、模具結構及制造都有很大的影 響。通常遵循以下原則： （1）分型面不僅應選擇在制品外觀沒有影響的位置，而且還必須考慮如何能比 較方便的清除分型而產生地溢料飛邊。同時，還應避免分型而產生飛邊。分型 面一般選擇在塑件的尺寸的最大處。 （2）分型面的選擇應有利于制品脫模。否則，模具結構便會變得比較復雜，通 常分型面的選擇應盡可能使制品在開模厚滯留在動模一側。 （3） 分型面不影響制品的形狀和尺寸精度。 （4） 分型面應盡量與最后填充溶體的型腔表面重合，以利于排氣。 （5） 選擇分型面時，應盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來的差異。 （6）分型面的選擇應便于模具加工。為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直 分型面或易于加工的分型面。 （7）選擇分型面時，應盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大， 造成鎖模困難，產生嚴重溢料。 （8）有側孔或側凹的制品，選擇分型面時應自首先考慮將抽心或分型面距離長 的一邊放在動、定模的方向，而將短的一邊作為側向分型抽心機構時，除水液 壓抽心能獲得較大的側向抽拔距離外，一般分型抽心機構側向抽拔距離都較小。 綜合考慮以上因素，選擇塑件尺寸的最大處為主分型面，所以分析該零件 可知，本設計須采用三個分型面。如圖 3-6 所示。 圖 3-6 分型面一 分型面二 分型面三 3.4 排氣系統(tǒng)的設計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣，除 此之外，塑料熔體會產生微量的氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮 的氣體產生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產生氣泡，或使塑件熔 接不良引起強度下降，甚至充模不滿等。為了解決該問題，必要時可開設排氣 槽等方法。但是對于 ABS 這種材料，排氣間隙不得高于 0.05mm.在本設計中排 氣方式采用在分型面處，利用動、定模板的配合間隙排氣，另外模具的推管、 型芯較多，形成的排氣通道較多，所以可利用推管與模板間的縫隙以及型芯與 推管間的縫隙排氣。 圖 3-7 氣泡形成位置圖 由圖可以看出，氣泡最可能形成的位置為塑件的最大外形邊緣和體積塊處， 所以，采用分型面處動、定模板的縫隙，推板與模板、型芯與推板的配合縫隙 排氣是可行的，合理的。 3.5 冷卻系統(tǒng)的設計 為了縮短成型周期，需要對模具進行冷卻，常用水對模具進行冷卻。即在 注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內，以便迅速使 模具冷卻。 冷卻水孔的設計原則： 1） ，冷卻水孔的數(shù)量應盡可能的多，孔徑盡可能的大。冷卻水孔的中心線 與型腔壁的距離應為冷卻水道直徑的 1～2 倍（通常 12～15cm） ，冷卻水道之間 的中心距約為水孔直徑的 3～5 倍。水道直徑一般在 8mm 以上。 2） ，冷卻水孔至型腔表面的距離應盡可能的相等。 3） ，澆口處要加強冷卻。 4） ，冷卻水孔道不應穿過鑲塊或其接縫部位，以防止漏水。 5） ，冷卻水孔應避免設在塑件的熔接痕處。 6） ，進出口水管接頭的位置應盡可能設在模具的同一側，通常應設在注塑 機的背面。 根據(jù)以上原則，本設計中冷卻系統(tǒng)如下圖 3-8 所示： 本設計中取水線的直徑為 10mm，初過初步的估算可以滿足要求?？紤]到型 腔和型芯滑塊的結構，水線分別安排在型腔和型芯中，一滿足塑件質量，如圖 所示。 型腔水線 型芯水線 圖 3-8 水線分布圖 第四章 模具的結構設計 4.1 成型零件的設計 成型零件是直接與塑料接觸構成塑件形狀的零件。其中構成塑件外形的成 型零件稱為凹模，構成塑件內部形狀的成型零件稱為凸模(或型芯)。由于凹、 凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時反復與塑件摩擦，因此，要 求凹、凸模件具有足夠的強度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的 表面粗糙度。如果凹、凸模都采用整體式，優(yōu)點是加工成本低，但是常用模架 的模板材料為普通的中碳鋼，用作凹、凸模，使用壽命短，若選用好材料的模 板制作整體的凹、凸模，則制造成本較高。綜合考慮以上的因素，凹、凸模都 采用整體嵌入式。這樣既保證了模具的使用壽命，又不浪費價格昂貴的材料， 并且損壞后，維修、更換方便。 4.2 動、定模的工作尺寸計算 通常，凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率，凹、凸模零件的制造公差以 及磨損量 3 個因素確定。本設計中塑件的精度采用 5 級精度計算。塑件的尺寸 及偏差如下圖： 圖 4-1 塑件尺寸 1） ，型腔的尺寸計算 POM 塑件的一般精度為 6 級，對于中小型塑件，最大磨損量 δc 可取塑件 總公差 Δ 的 1/6；模具的制造公差 δz 一般可取塑件總公差 Δ 的 1/3~1/4,取 δz=Δ/3； 圖 4-2 定模型腔 根據(jù)圖 4-1 和圖 4-2 計算型腔的尺寸： 型腔徑向尺寸的計算公式： ?????zZxLsLM???????001 式中：L ：型腔的徑向尺寸 : 塑料的平均收縮率，0.02s ： 塑件的基本尺寸S : 系數(shù) 取為 0.75x : 塑件的成形公差 取為z??31 : 塑件公差? 根據(jù)公式可計算出型腔的各徑向尺寸： ?????17.052.03 101 .70352. ???? ????zl? 2.064.026z ?????25.076.03 103 98.750682.1 ???? ????zl? .0.04z 型腔深度尺寸計算公式： 取值為 0.5??????zZxHsM??????01x ??? 17.052.03 10 9.382.1??? ???zMh? 2), 型芯的尺寸計算 圖 4-3 動模型芯 根據(jù)圖 4-1 和圖 4-3 計算型芯的尺寸 型芯的徑向尺寸計算公式： ?????001zZxLsLM???????? =0.75 ， =0.02 xs 根據(jù)公式計算型芯各徑向尺寸： ?????016.048.3101 92.7529. ???? ????ZL? 7.052.023Z ?????19.63103 .04. ????Z? 0.05.4 47921????ZL ?????21.064.03105 .5. ????Z? 型芯高度尺寸計算公式： 取值為 ??????0zZxHsM???? 0.5 ， 取值為 0.02s 根據(jù)公式計算型芯高度尺寸： ?????0253.076.310 9.5762.1???? ????ZMH? 4.3 機構的設計 4.3.1 推出機構的設計 注射模的推出機構有推桿、推管、推板三種形式。 根據(jù)塑件的形狀，構造，設計中選擇型腔以工字滑塊的的形式，中間的型 芯滑塊再用推板的組合推出機構，如圖 4-4 所示。這種推出機構用到了斜滑塊 和推料板的組合，機構推出安全可靠。斜滑塊和推料板的尺寸、形狀如圖 4-5 所示： 圖4-4 推出機構 推料板 斜工字塊 圖4-5 推料板,斜工字塊 推桿材料選用優(yōu)質碳素結構鋼 T10A 號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC45-50,表 面粗糙度 Ra1.6，與型芯的配合為間隙配合 H8/g7。 4.3.2 復位桿的設計 如圖 4-6，圖 4-7 所示： 圖 4-6 復位桿實體圖 圖 4-7 復位桿二維圖 復位桿的直徑選 8mm，采用圓柱形結構，長度由模板厚度和塑件的推出距 離決定，取 72mm。 復位桿材料選用優(yōu)質碳素結構鋼 T10A 號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC45- 50,表面粗糙度 Ra1.6，與動模板，U 板的配合為間隙配合 H8/f8。 4.3.3 導向機構的設計 導向機構主要包括導柱（如圖 4-8） 、導套（如圖 4-9） ，主要作用是在動模 與定模合模時保證型芯與型腔的精確定位，以便合模后保持模具型腔的正確形 狀；合模時引導動模按順序閉合，防止損壞凹凸、模。導向零件應合理地均勻 分布在模具的周圍或靠近邊緣部位，其中心至模具邊緣應有足夠的距離，以保 證模具的強度，與防止壓入導柱和導套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小， 一副模具，一般采用 2 到 4 根導柱。在此設計中采用了 4 根導柱。 加工 4 個導柱、導套孔時，應將定模板、動模板，兩板合在一起，一次性 加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板，動模板上加工沉頭孔。 導柱、導套的材料均選用碳素工具鋼 T8A 淬火處理 HRC45～48。C2x45° 圖 4-8 導柱C2x45 圖 4-9 導套 4.3.4 拉料桿的設計 拉桿的作用主要是在開模時打開分型面。為塑件的頂出作好準備。拉桿的 直徑選為 35mm，長度由模板的厚度和開模行程的大小決定，選為 300mm.如圖 4-10 所示。拉桿的材料選用碳素工具鋼 T10A 淬火處理 HRC45～48。 圖 4-10 拉料桿 4.4 注射模標準模架的設計 選用標準模架應設計的內容： 1)、選擇標準模架型號； 2)、確定模架的長度和寬度； 3)、確定模架的厚度，并使之與注射機要求的最大、最小模具厚度適應。 4)、設計動定模板和座板。 本設計中選取標準模架型號為 S5050， 其結構示意圖為： 該模架的的參數(shù)為： mx430287? 圖 4-11 模架示意圖 4.4.1 芯子固定板的設計 如圖 4-12 所示：動模板設計尺寸為： 材料為 45 鋼。m5.70? 圖 4-12 芯子固定板 4.4.2 設計動模支承板 如圖 4-13 所示：動模支承板設計尺寸為： 。 材料為 45 鋼。m9570? 圖 4-13 動模支承板 4.4.3 設計流道板 如圖 4-14 所示：定模板的設計尺寸為： . 材料 45 鋼淬火處理中m6570? 溫回火 HRC45-50。 圖 4-14 流道板 4.4.4 定模座板設計 如圖 4-15 所示：定模座板設計尺寸為： . 材料為 45 鋼。m7546? 圖 4-15 定模座板 4.4.5 動模座墊塊設計 如圖 4-17 所示：動模墊塊設計尺寸為： . 材料為 45 鋼。m265.170? 圖 4-17 墊塊 4.4.6 動模座板設計 如圖 4-18 所示：頂件固定板的設計尺寸為： 。材料為 45 鋼。m654? 圖 4-18 動模座板 4.4.7 推板的設計 如圖 4-19 所示：推板的設計尺寸為： 。材料為 45 鋼。m6235? 圖 4-19 推板 4.5 模具的整體設計 圖 4-20 模具整體圖 模具由以下部份組成:成型零部件,合模導向機構,澆注系統(tǒng),推出機構, 加熱和冷卻系統(tǒng),排氣系統(tǒng).要保證生產出合格的產品,各組成部份都應滿足 設計的技術要求. 為了保證塑件的質量與模具的壽命要求,各組成部分應滿足以下技術要 求: a) 成型部位及分型面: 型面粗糙度及尺寸形狀,型腔與型空間尺寸,脫 模斜度必須達到設計的要求;分型面光滑平整,棱邊清晰;鑲件組合等符合質 量要求,固定結合部分配合嚴密,不得有間隙;凹凸模組合后應保持間隙一致,塑 件同一表面由上下?；騼砂肽３尚蜁r錯位應在允許的范圍內. b) 頂出系統(tǒng):頂出時動作靈活輕松,頂出行程滿足要求,各頂出件無晃 動,竄動;頂出桿等在塑件上殘留的痕跡應在塑件要求范圍內(一般允許高出 型面 0.1mm);復位可靠正確,復位桿卅復位系統(tǒng)裝配正確,一般應低于型面 0.02～0.05mm; c) 導向系統(tǒng):導柱,導套垂直度為 100mm:0.02mm,導套內外孔同軸度 0.01mm;滑動靈活,無松動及吸死現(xiàn)象;保證導向部位和各零件相對位置;導 柱，導套軸線對模板垂直度公差為 100mm:0.02mm; d) 澆注系統(tǒng):主澆道,分澆道,進料口的尺寸、形狀、糙度等均應符合 要求;流道平直,圓滑連接,無死角,縫隙,坑;澆口套的主流道,加工粗糙度, 加工痕跡應有利于塑料流動及澆注系統(tǒng)脫模;不得有與注射橫噴嘴 R 吻合的 側坑,進料端口孔不得有影響脫模的倒錐 模具各零部件的加工應保證精度要求,導柱,導套應保證同軸度要求;加 工導柱,導套孔時應同時加工,以保證同軸度要求,其它有同軸度要求的孔都 采用同時加工的方法. 模具在裝配時應保證各零件的準確位置精度.模具上,下平面的平行度 誤差不大于 0.05mm.相鄰零件或相鄰單元之間的配合與連接均需按裝配工藝 確定的裝配基準進行定位與固定,以保證其間的配合精度和位置精度. 致謝 這次畢業(yè)設計是在 xxxxxxx 老師的精心指導下完成的，在整個學習和做 論文的過程中，蔡老師對我們悉心指導和嚴格要求，為我們創(chuàng)造了良好的學習 氛圍；他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、高尚的敬業(yè)精神和淵博的學識，給我留下了深刻的 印象，對我產生了巨大的影響，使我不僅掌握了更多的理論知識，而且在分析 問題、解決問題的能力上有了很大的提高。 在設計過程中，一方面我深感自己知識的貧乏和平時鍛煉的重要性，深 刻領會到實踐與理論的差異性；另一方面，通過這次獨立的設計，深深體會到 理論與實踐的有機結合是學習和掌握知識的重要途徑，面對工作我們應該有強 大的學習努力，大學只是我們一個學習的一個天堂。在整個畢業(yè)設計過程中， 使我提高了獨立思考問題和解決實際問題的能力。我通過各種方式收集、查找 相關資料，發(fā)現(xiàn)了自己很多地方的不足，提高了對模具設計的興趣，更加堅定 了自己的選擇。在此過程中我刻苦努力，虛心請教，不放過任何難點與疑問。 設計中的很多問題都親自前往車間看產品相關設備和工人的實踐操作。這使我 忘不了指導老師對我的多層次的認真的技術指導和真誠幫助。在此，我再次向 他致以我最真誠的敬意和衷心的感謝。 總結就是，這次畢業(yè)設計的收益頗多，自我分析及解決問題的方式方法 有了很好的提高，大學四年中的所學的知識得到了很好的匯總和升華，也體會 到了和同學一起熬夜解決問題的樂趣，為此我十分感激。 參考文獻 [1] 盧頌峰. 機械零件課程設計手冊. 北京：中央廣播電視大學出版社，2001 [2] 齊曉杰. 塑料成型工藝與模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [3] 申樹義、高濟. 塑料模具設計.北京：機械工業(yè)出版社，2002 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