2891 基于proe的飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)
2891 基于proe的飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì),基于,proe,飲水機(jī),造型,設(shè)計(jì),模具設(shè)計(jì)
附表 4：畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書所在學(xué)院 專業(yè) 班級(jí)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師題 目 基于 proe 的飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求： 主要任務(wù)與目標(biāo)：1、翻譯 2 篇與課程相關(guān)的最新英文文獻(xiàn)，文獻(xiàn)翻譯要求在 2000 字以上；2、查閱和整理文獻(xiàn)并提交一篇反映課題內(nèi)容的文獻(xiàn)綜述，文獻(xiàn)綜述在 3000 字以上；3、獨(dú)立完成飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具總圖設(shè)計(jì)、模具三維造型設(shè)計(jì)，制定完整的注塑成形工藝，提交一份開題報(bào)告。4、按照開題報(bào)告的進(jìn)度計(jì)劃，獨(dú)立進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，并撰寫論文，論文正文不少于10000 字。研究途徑與方法：1、根據(jù)題目要求，查閱相關(guān)資料，了解本課題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)；結(jié)合所學(xué)專業(yè)課程，溫習(xí)相關(guān)制圖軟件，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；2、根據(jù)老師指導(dǎo)，結(jié)合自己思考，提出課題設(shè)計(jì)方案；經(jīng)論證后，按照設(shè)計(jì)方案要求，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)計(jì)算和選取，最終完成飲水機(jī)前殼注塑模具設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)模具開模模擬，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。要求模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，數(shù)據(jù)分析計(jì)算正確,設(shè)計(jì)須符合加工生產(chǎn)。結(jié)合專業(yè)課程制定畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃，搭建論文正文主體框架，繪制模具 2D 總圖、模具主要零件圖、進(jìn)行型腔零件 3D 造型設(shè)計(jì)、計(jì)算總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中所涉及的重要數(shù)據(jù)，完善設(shè)計(jì)骨架，匯整豐富說(shuō)明書內(nèi)容，最后對(duì)格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，檢索并翻譯外文資料，按論文指導(dǎo)手冊(cè)的要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。推薦資料、參考文獻(xiàn)：[1] 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》 ，王文平、池成忠編著，北京大學(xué)出版社，2005；[2] 《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》 ，葛正浩，化學(xué)工業(yè)出版社，2009；[3] 《 Pro/ENGINEER Wildfire 模具設(shè)計(jì)完全自學(xué)手冊(cè)》 ，葛正浩，化學(xué)工業(yè)出版社，2009；[4] 《PRO/E 注塑模具設(shè)計(jì)與制造》 ，肖愛(ài)民等著，化學(xué)工業(yè)出版社，2008；[5] 《注塑模具設(shè)計(jì)師速查手冊(cè)(模具設(shè)計(jì)師手冊(cè)系列)》 ，劉朝福，化學(xué)工業(yè)出版社，2010；[6] 《注塑模具設(shè)計(jì)原則、要點(diǎn)及實(shí)例解析》 ，付偉、陳碧龍編著，北京：機(jī)械工業(yè)出版社；[7] 《注塑成型模擬及模具優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法》 ，申長(zhǎng)雨，科學(xué)出版社，2009[8] 《 AutoCAD 2009 中文版從入門到精通》 ，唐人科技，北京：中國(guó)青年出版社，2009[9] 《機(jī)電類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》 ，張桂香主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2005中國(guó)模具網(wǎng) http://www.mould.net.cn/中國(guó)模具論壇 http://www.mouldbbscom/中國(guó)模具設(shè)計(jì)論壇 http://www.mouldbbs.com/Boards.asp三維網(wǎng)技術(shù)論壇 http://www.3dportal.cn/discuz/Pro/E 天空論壇 http://www.proesky.com/野火論壇 http://www.proewildfire.cn/中國(guó)機(jī)械 CAD 論壇 http://www.jxcad.com.cn/中華設(shè)計(jì)論壇 http://bbs.chinade.net/設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1、需要標(biāo)識(shí)所結(jié)合的注塑機(jī)信息2、注明澆注系統(tǒng)尺寸；3、注明模具最大外形尺寸；4、注明所選用的壓室內(nèi)徑及比壓: 這應(yīng)該是對(duì)壓鑄機(jī)的名詞,而這里是注塑機(jī)；5、注明模具壽命要求、型腔零件材料和熱處理要求及其他特殊要求等。注意事項(xiàng)：1、零件圖需要有圖框、零件尺寸標(biāo)注需規(guī)范并符合制圖標(biāo)準(zhǔn)；2、要求 2D 圖總量折合為 2 張 A0 圖的量以上；3、最終稿 2D 圖需轉(zhuǎn)成 PDF 形式保薦并提交電子文檔；4、需使用標(biāo)準(zhǔn)工藝卡文件制定工藝卡片；5、英文翻譯需注明原文出處，并附上 PDF 格式原文。二、畢業(yè)論文進(jìn)度計(jì)劃1、結(jié)合任務(wù)書擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)完成計(jì)劃，并完成開題報(bào)告；2、檢索并翻譯最新英文文獻(xiàn)；3、完成產(chǎn)品的 3D 造型設(shè)計(jì)；4、進(jìn)行零件的成型工藝分析；5、確定飲水機(jī)前殼的模腔數(shù)及選擇注塑機(jī)；6、完成對(duì)應(yīng)模具總圖設(shè)計(jì)，模具總圖用 2D-CAD 繪制，總圖設(shè)計(jì)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)，包含零件序號(hào)及零件明細(xì)表等；7、完成飲水機(jī)前殼的造型設(shè)計(jì)，如動(dòng)模、定模等型腔零件及動(dòng)定模套板、澆口套等零件的設(shè)計(jì)，按制圖標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注尺寸、公差、形位公差及表面粗糙度等；8、對(duì)模具分型面、澆注方案、冷卻方案等設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，如：內(nèi)澆口截面積的計(jì)算及壓室直徑的確定等；9、對(duì)模具零件關(guān)鍵尺寸的確定進(jìn)行計(jì)算，如套板邊框尺寸、厚度尺寸、導(dǎo)柱直徑、壓室充滿度計(jì)算等；10、選擇一個(gè)成型零件進(jìn)行制造工藝設(shè)計(jì)，撰寫標(biāo)準(zhǔn)制造工藝卡11、撰寫飲水機(jī)前殼注塑工藝參數(shù)的確立過(guò)程；12、結(jié)尾寫出模具設(shè)計(jì)過(guò)程中個(gè)人的投入、體會(huì)、總結(jié)及收益等；13、查閱、整理、完善文獻(xiàn)并撰寫一篇反映課題內(nèi)容的文獻(xiàn)綜述，不少于 3000 字；14、對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文匯編的所有資料的格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；15、對(duì)全部電子資料進(jìn)行匯整、打包，并以學(xué)號(hào)長(zhǎng)號(hào)命名提交為指導(dǎo)老師；16、經(jīng)老師指導(dǎo)。修正不當(dāng)之處，將經(jīng)老師確認(rèn)的終稿打印，整理并按時(shí)上交。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：2011 年 6 月 20 日至 2011 年 11 月 30 日計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 2011 年 12 月 日三、專業(yè)（教研室）審批意見：審批人（簽字）：工作任務(wù)與工作量要求：原則上查閱文獻(xiàn)資料不少于 12 篇，其中外文資料不少于 2 篇；文獻(xiàn)綜述不少于 3000 字；文獻(xiàn)翻譯不少于 2000 字；畢業(yè)論文 1 篇不少于 8000 字，理工科類論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書不少于 6000 字（同時(shí)提交有關(guān)圖紙和附件） ，外語(yǔ)類專業(yè)論文不少于相當(dāng) 6000 漢字。 提交相關(guān)圖紙、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、調(diào)研報(bào)告、譯文等其它形式的成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范及有關(guān)要求，請(qǐng)查閱《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè)》 。備注：學(xué)生一人一題，指導(dǎo)教師對(duì)每一名學(xué)生下達(dá)一份《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書》 。IXXX 學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 )基于 proe 的飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日誠(chéng) 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文《基于 proe 的飲水機(jī)前殼造型設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)》均系本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。承諾人（簽名）： 年 月 日摘 要III塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門類之一，而注塑模具是其中發(fā)展較快的種類，因此，研究注塑模具對(duì)了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和提高產(chǎn)品質(zhì)量有很大意義。本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是單分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理。關(guān)鍵詞：塑料模具，分型面，標(biāo)準(zhǔn)AbstractNow The plastics industry is one of the growing quickest industry classes in the world, but the injection mold is develops the quick type. Therefore, There have biggest significance to research injection mold to understood that the plastic of production process and improve the product quality.This acticle introduced the basic principle of injection molding, especially single is divided the profile to inject mold's structure and the principle of work, That proposes the basic design principle of products; Introduced the details of the system that are cold flow channel injection of mold gating,the temperature control system and the design process of going against system, and has given the explanation to the mold intensity request;Through this design, may to cast the mold to have a preliminary understanding, notes some certain detail questions in design, understands the mold structure and the principle of 5working.Key Words: The plastic Mold，Parting Line，Standard目 錄摘 要 ....................................................................IAbstract ..................................................................2目 錄 ....................................................................3第一章 緒論 ...............................................................5第二章 飲水機(jī)前殼的 3D 造型設(shè)計(jì) ............................................82.1 飲水機(jī)前殼的設(shè)計(jì) ..................................................82.1.1 設(shè)計(jì)思路 ........................................................82.1.2 設(shè)計(jì)步驟 ........................................................9第三章 塑料制品的分析 ...................................................173.1 塑件的作用及結(jié)構(gòu) ................................................173.2 塑件材料的性能分析 ..............................................18第四章 注射機(jī)型號(hào)的確定 .................................................184.1 注射機(jī)選用原則 ..................................................184.2 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 ............................................184.2.1 注射量的計(jì)算 ................................................184.2.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算 .......19第五章 分型面的確定 .....................................................215.1 選擇分型面的基本原則 .............................................215.2 確定分型面的位置 .................................................22第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................................236.1 概述 ..............................................................236.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn) ............................................236.3 主流道的設(shè)計(jì) ......................................................246.4 分流道與澆口的設(shè)計(jì) ................................................256.5 定位環(huán)的設(shè)計(jì) .....................................................276.6 冷料穴的設(shè)計(jì) ......................................................27第七章 成型部件的設(shè)計(jì) ...................................................287.1 概述 ..............................................................287.2 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................287.2.1 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..............................................287.2.2 型芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..............................................287.2.3 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..............................................297.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算 ............................................297.3.1 凹模內(nèi)形尺寸的計(jì)算 ..........................................307.3.2 型芯徑向尺寸的計(jì)算 ..........................................307.3.3 型腔深度的尺寸計(jì)算 ..........................................307.3.4 型芯高度尺寸的計(jì)算 ..........................................317.4 成型零件的強(qiáng)度計(jì)算 ................................................317.4.1 凹模壁厚計(jì)算 ...............................................317.4.2 動(dòng)模板厚度計(jì)算 ..............................................32第八章 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................328.1 導(dǎo)柱的形式 ........................................................3378.2 導(dǎo)套的形式 ........................................................33第九章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................349.1 脫模力的計(jì)算 ......................................................349.2 推桿直徑計(jì)算 ......................................................35第十章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................................36第十一章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用 ........................................38總 結(jié) ...................................................................41致 謝 ....................................................................42參考文獻(xiàn) .................................................................43第 1 章 緒論模具工業(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，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” 。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石” ；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密” ，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到 13000 億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)日本機(jī)床總產(chǎn)值 9000 億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過(guò)了新興的電子工業(yè)。 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，預(yù)計(jì)到2005 年，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件 36 萬(wàn)噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過(guò) 1000 萬(wàn)臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過(guò) 3000 萬(wàn)臺(tái)。近年來(lái)，我國(guó)的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，我國(guó)模具行業(yè)在“十五”期間的增長(zhǎng)速度將達(dá)到 13%～15%。模具鋼的需求量也將以年 12%的速度遞增，全國(guó)年需求量約 70 萬(wàn)噸左右，而國(guó)產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國(guó)外模具鋼品種的 60%，每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬(wàn)噸。我國(guó)每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20%左右，已超過(guò) 10 億美元，其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的 50%以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模具約 40%。 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為 650 億美元，我國(guó)模具工業(yè)的產(chǎn)值在國(guó)際上排名位居第三位，僅次于日本和美國(guó)。雖然近幾年來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。 縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。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(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。目前，我國(guó)模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的國(guó)產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技術(shù)的管理等。21 世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要?？梢姡磥?lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵骸罅ζ占?、廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。 ——提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。 ——在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿足產(chǎn)品的成型需要。 ——提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于 30%，而先進(jìn)國(guó)家均高于 70%，每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的 3%～8%。 ——發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。 ——積極研究與開發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿足特殊產(chǎn)品的需要。 9——推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿足模具制造的需要。 ——開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。 ——研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開發(fā)效率與成功率。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在制造中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強(qiáng)度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，如：家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領(lǐng)域，塑料制品所占的比例正迅速增加，由于在工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料件往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，成倍地減少整個(gè)產(chǎn)品中的各種緊固件，大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配件工時(shí)，因此，近年來(lái)工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢(shì)不斷上升。塑料模具是用于成型具有一定形狀尺寸的塑料制品的成型工具。模具是塑件生產(chǎn)的重要工藝裝備之一。不同的塑料成型方法使用著不同模塑工藝和原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同的塑料模具。對(duì)塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，除其他的因素外，模具的因素也是一個(gè)重要的因素。在現(xiàn)代塑件生產(chǎn)中，合理的模塑工藝、高效的模塑設(shè)備、先進(jìn)的塑料模具和制造技術(shù)是必不可少的，尤其是塑料模具對(duì)實(shí)現(xiàn)塑料加工工藝要求，塑件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。作為產(chǎn)品生命周期的重要一環(huán)，模具的質(zhì)量的好壞直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量。塑料模具設(shè)計(jì)與制造是一項(xiàng)綜合性的工作，圍繞塑件成型生產(chǎn)涉及到成型物料，成型設(shè)備，成型工藝，成型模具及模具制造等各個(gè)方面，而這些便構(gòu)成了塑件成型生產(chǎn)的系統(tǒng)。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過(guò)程中的生產(chǎn)效益等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。本設(shè)計(jì)從塑料注射成型的成型物料、成型設(shè)備、成型模具幾個(gè)方面講述飲水機(jī)前殼注射成型設(shè)計(jì)。第二章 飲水機(jī)前殼的 3D 造型設(shè)計(jì)2.1 飲水機(jī)前殼的設(shè)計(jì)2.1.1 設(shè)計(jì)思路針對(duì)市場(chǎng)上的臺(tái)式飲水機(jī)的結(jié)構(gòu)和外形都比較成熟的情況，我們決定選擇多款飲水機(jī)，對(duì)它們的各種優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行一個(gè)綜合，在不影響其使用效果的前提下提高它的美觀度，并且嘗試性加入一些人性化的元素。使其在視覺(jué)和使用效果上能得到一些提升。下面是幾幅臺(tái)式飲水機(jī)的照片：圖 3.1 飲 水 機(jī) 原 型 一11圖 3.2 飲 水 機(jī) 原 型 機(jī) 二由 以 上 照 片 可 以 看 到 ： 原 型 機(jī) 中 的 前 面 板 與 前 殼 的 連 接 處 倒 角 不 夠 圓 滑 ， 給人 以 突 兀 的 感 覺(jué) ， 頂 部 也 沒(méi) 有 倒 角 。 所 以 在 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 在 這 兩 處 進(jìn) 行 倒 圓 角 ； 上 殼 沒(méi)有 一 個(gè) 平 臺(tái) 來(lái) 支 撐 水 桶 （ 圖 3.1 的 圖 片 中 有 ） ， 使 得 上 殼 在 支 撐 水 桶 的 重 量 時(shí) 更加 易 碎 。 那 么 ， 在 設(shè) 計(jì) 上 殼 時(shí) 就 應(yīng) 該 在 入 水 口 周 圍 增 加 一 圈 支 撐 平 臺(tái) 來(lái) 加 強(qiáng) 上 殼 的支 撐 力 ； 原 型 機(jī) 中 也 沒(méi) 有 前 擋 板 （ 圖 3.2 中 的 飲 水 機(jī) 上 有 體 現(xiàn) ） ， 根 據(jù) 前 面 板 的形 狀 進(jìn) 行 相 對(duì) 應(yīng) 的 前 擋 板 的 設(shè) 計(jì) ； 上 殼 與 機(jī) 身 連 接 處 使 用 套 式 連 接 ， 降 低 了 飲 水 機(jī)整 體 的 美 觀 度 ， 如 像 圖 -1 中 的 飲 水 機(jī) 采 用 焊 接 式 連 接 ， 可 解 決 此 問(wèn) 題 。經(jīng) 過(guò) 上 面 對(duì) 原 型 機(jī) 的 分 析 ， 我 們 在 設(shè) 計(jì) 之 前 應(yīng) 該 有 一 個(gè) 大 致 的 思 路 ： 先 通 過(guò) 不同 的 曲 面 造 型 和 合 并 等 功 能 做 出 飲 水 機(jī) 前 殼 的 大 致 形 狀 ， 然 后 對(duì) 曲 面 進(jìn) 行 倒 圓 角 ，之 后 再 對(duì) 曲 面 整 體 進(jìn) 行 加 厚 操 作 ， 使 之 由 曲 面 變 為 實(shí) 體 ， 再 之 后 再 對(duì) 飲 水 機(jī) 前 殼 實(shí)體 完 成 打 孔 等 操 作 ， 最 后 ， 根 據(jù) 選 定 顏 色 給 實(shí) 體 著 色 即 可 。為 了 是 飲 水 機(jī) 看 起 來(lái) 更 加 美 觀 ， 還 應(yīng) 在 其 前 殼 處 增 加 一 些 文 字 或 者 圖 案 。 那 么 ，在 此 處 應(yīng) 該 使 用 偏 距 操 作 ， 之 后 對(duì) 偏 距 面 進(jìn) 行 曲 面 著 色 。在 有 了 設(shè) 計(jì) 思 路 之 后 ， 我 們 就 按 照 設(shè) 計(jì) 思 路 來(lái) 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) ， 并 在 設(shè) 計(jì) 的 過(guò) 程 中 對(duì)原 有 設(shè) 計(jì) 思 路 不 斷 的 修 改 來(lái) 完 善 。2.1.2 設(shè)計(jì)步驟首 先 是 前 殼 曲 面 的 設(shè) 計(jì) ， 前 殼 包 括 兩 個(gè) 部 分 ， 分 別 是 前 殼 和 面 板 。 那 么 我 們 先進(jìn) 行 前 殼 的 設(shè) 計(jì) ：在 設(shè) 計(jì) 之 初 ， 我 們 應(yīng) 該 考 慮 到 前 殼 的 拔 模 角 問(wèn) 題 ， 查 閱 資 料 后 ， 我 們 知 道 飲 水機(jī) 外 殼 的 拔 模 角 一 般 為 1°— 3°， 為 了 更 好 的 在 設(shè) 計(jì) 中 體 現(xiàn) 拔 模 角 ， 我 們 取 其 最大 值 3°。 又 因 為 前 殼 底 部 寬 度 為 320mm， 經(jīng) 過(guò) 計(jì) 算 之 后 ， 有 了 數(shù) 據(jù) 之 后 ， 我 們 開始 設(shè) 計(jì) ：操 作 步 驟 ：首 先 在 草 繪 中 畫 一 條 關(guān) 于 豎 直 的 中 心 線 對(duì) 稱 的 水 平 線 ， 之 后 修 改 其 長(zhǎng) 度 為320mm， 再 以 其 兩 邊 的 端 點(diǎn) 為 起 點(diǎn) 畫 兩 條 豎 直 向 上 的 直 線 ， 并 把 它 們 的 長(zhǎng) 度 都 修 改為 160mm， 然 后 使 用 約 束 功 能 把 任 意 一 條 豎 直 線 的 上 端 點(diǎn) 與 水 平 中 心 線 約 束 在 一 起 。使 用 基 準(zhǔn) 面 創(chuàng) 建 一 個(gè) 新 的 基 準(zhǔn) 面 （ DTM1 平 面 ） ， 與 剛 才 草 繪 的 平 面 （ FRONT 平 面 ）平 行 且 距 離 為 320mm。 在 新 的 基 準(zhǔn) 面 開 始 第 二 個(gè) 草 繪 。 第 二 個(gè) 草 繪 與 第 一 個(gè) 基 本 相同 ， 完 成 兩 個(gè) 草 繪 之 后 ，在 使 用 曲 線 功 能 創(chuàng) 建 線 條 ， 分 別 連 接 剛 才 創(chuàng) 建 的 兩 個(gè) 草 繪 的 相 對(duì) 應(yīng) 的 兩 個(gè) 點(diǎn) ，這 樣 可 以 創(chuàng) 建 三 條 之 間 線 。 最 后 ， 使 用 拉 伸 功 能 ， 使 其 生 成 一 個(gè) 曲 面 即 可 。然后是面板的設(shè)計(jì)，我們要求面板是一個(gè)前寬后窄，且前后是用較大弧度的曲面過(guò)度的，而且還應(yīng)該是上窄下寬且也是用較大的弧度來(lái)過(guò)度：首先在底面（FRONT 平面）進(jìn)行草繪，以前殼的邊和水平中心線的交點(diǎn)為起點(diǎn)，在中心線上繪制一條直線，修改其長(zhǎng)度為 70mm，再以上邊的拐點(diǎn)為起點(diǎn)，畫一條向內(nèi)凹的弧線，修改其水平長(zhǎng)度為 70mm，弧度為 R=100mm，然后以水平中心線為軸鏡像弧線（圖 4.2-a 所示） 。之后創(chuàng)建一個(gè)與底面平行且距離為 230mm 的基準(zhǔn)面（DTM2 平面） ，在此基準(zhǔn)面上進(jìn)行草繪。以上邊為起點(diǎn)畫一條直線，修改其長(zhǎng)度為70mm，修改其距水平中心線距離為 60mm，然后以水平中心線為軸鏡像。最后以剛才所繪的 5 條線為基礎(chǔ)，使用，再畫一個(gè)所需形狀（圖 4.2-b） ，即可完成此操作。操作步驟：生成曲面 求曲面的交線這時(shí)的面板只有一個(gè)弧形凹槽，我們還應(yīng)該為它增加一個(gè)面板：填充面板后蓋 進(jìn)行曲面組的合并操作對(duì)前面板的曲面進(jìn)行裁剪操作,得到如下圖17選擇剛才創(chuàng)建的凹槽，按住 Ctrl 選擇之前創(chuàng)建的前殼曲面，然后合并，選擇需要的部分留下。之后使用填充功能生成一個(gè)和凹槽部分相交的面，再使用合并功能，然后對(duì)面于與面的相交處進(jìn)行倒圓角。倒圓角時(shí)，根據(jù)不同部位的不同要求，倒圓角角完成上步操作之后，前殼曲面基本成型。下一步的操作是進(jìn)行曲面的實(shí)體化，并且完成實(shí)體上的其他特征的操作。操作步驟：首先對(duì)合并完的曲面進(jìn)行加厚處理，厚度為 2.5mm；然后使用孔工具在面板上打孔，孔的直徑為 12mm；之后以中間的基準(zhǔn)面（RIGHT 平面）為中心鏡像孔，然后和主視平面（TOP 平面）平行創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面（DTM4 平面） ，而且要求和前殼的外邊相交；在之后在此平面上進(jìn)行草繪，草繪一個(gè)如下圖中黃色區(qū)域部分的形狀，在進(jìn)行拉伸，深度 0.05mm；再以剛才拉伸的區(qū)域的上面為草繪平面進(jìn)行草繪，在草繪中使用字體功能創(chuàng)建如下圖的字體：電源和加熱（注意此處的字體一定要寬體，必須在內(nèi)部形成框狀結(jié)構(gòu)，以便以后操作）19到此，前殼部分全部完成，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)原有的設(shè)計(jì)思路在具體的設(shè)計(jì)中存在一些問(wèn)題（例如先倒圓角，在合并的話就會(huì)出現(xiàn)曲面有缺失的現(xiàn)象） ，所以我們針對(duì)這些問(wèn)題對(duì)原有的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了修改，最終較好的完成了前殼的設(shè)計(jì)。第三章 塑料制品的分析3.1 塑件的作用及結(jié)構(gòu)此塑件是一個(gè)飲水機(jī)前殼。其形狀比較復(fù)雜，尺寸較大，外觀質(zhì)量要求比較高。制品外表面不允許出現(xiàn)劃傷、氣泡、縮孔等缺陷，且要求較低的表面粗糙度值，所以精度要求取 9 級(jí)（GB/T1800.3-—1998） ，材料用 ABS 熱塑性材料。3.2 塑件材料的性能分析該塑料制品選用 ABS 塑料成型，ABS 是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物。ABS 具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性，流動(dòng)性好，吸濕性大；具有彈性和較高的沖擊強(qiáng)度；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合性的優(yōu)良性能，且價(jià)格便宜，原料易得。材料的各種性能用途如表一所示：結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 線性結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型 使用溫度 小于 70℃性能特點(diǎn) 機(jī)械強(qiáng)度較好，有一定耐磨性成型特點(diǎn) 成型效果好，成型前原料要干燥適用注射機(jī)類型 螺桿柱塞式均可 密度(g/cm 3) 1.03～1.07注射壓力(MPa) 60～100 螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 30計(jì)算收縮率(%) 0.3～0.8 模具溫度(℃) 50～80預(yù)熱溫度(℃) 80～85 時(shí)間/h 2～3吸水率 24h(%) 0.3 拉伸屈服強(qiáng)度(MPa) 1800抗拉屈服強(qiáng)度(MPa) 50 噴嘴溫度(℃) 170～180表一 ABS 的性質(zhì)及成型條件第四章 注射機(jī)型號(hào)的確定4.1 注射機(jī)選用原則模具是安裝在注射機(jī)上使用的，在生產(chǎn)塑件時(shí)模具與機(jī)床是一個(gè)不可分割的整體。因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了應(yīng)當(dāng)了解注射成型的工藝過(guò)程外，還應(yīng)對(duì)所選用注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范和性能參數(shù)有全面的了解。注射機(jī)的選用包括兩方面的內(nèi)容：一是確定注射機(jī)的型號(hào)，使塑料、塑件、注射模及注塑工藝等所要求的注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)在所選的規(guī)格參數(shù)可調(diào)的范圍內(nèi)；二是調(diào)整注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)至所需的參數(shù)。4.2 注射模與注射機(jī)的關(guān)系4.2.1 注射量的計(jì)算根據(jù)零件的三維模型，利用三維軟件可直接查詢出塑件的體積為 21G1=86925.5 mm3，取密度 ρ=1.07g/cm 3,M1=ρ×V1=1.07×86925.5=93.01g據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,澆注系統(tǒng)凝料容量 G2為制件體積的 0.15,即 12.9 cm3。一次注射所需塑料總體積 G=nG1+G =99.9 cm3 [1]4.2.2 塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算鎖模力是在成型時(shí)鎖緊模具的最大力。用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)、定模緊密閉合，保證塑料制品的尺寸精度，盡量減少分型面處的溢邊（或毛邊）厚度和確保操作者的人身安全。流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積 A2,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,A2 是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積 A1 的 0.2-0.5 倍,因此可用0.5A1 來(lái)進(jìn)行估算,所以A=A1+A2=A1+0.5A1=1.5A1=1.5×14361.24=21541.86mm2式中 A 1=( 421D??)+392.64=14361.24F>A×P 型 =21541.86mm2×30MPa=646.26kN式中型腔壓力 P 型 取 30MPa.A ——塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影要積P 型 ——型腔內(nèi)內(nèi)平均壓強(qiáng)4.2.3 選擇注射機(jī)根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值,可選用 SZ-160/1000，(上海第一塑機(jī)廠),見表二:型號(hào) SZ-160/1000 注射壓力（MPa） 132公稱注射量(cm3) 179 鎖模力（KN） 1000螺桿（柱塞）直徑(mm) 44模具最小厚度（mm） 200模板最大行程（mm） 400噴嘴球半徑（mm） 10模具最大厚度（mm） 600定位圈尺寸（mm） φ120拉桿內(nèi)間距（mm） 880×880 移模行程（mm） 400注射速率 110 塑化能力（g/s） 10.5（ g/s）表二 SZ-160/1000 注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)4.2.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核（1）注射量的校核據(jù)式 G≤0.8G max 式中：G——塑件與澆注系統(tǒng)的體積（cm 3）G ax ——注射機(jī)的注射量（cm 3）0.8——最大注射容量的利用系數(shù)已知：V 件 =99.9cm3＜179×0.8=143.2cm 3 所以滿足要求（2） 鎖模力的校核F≥ （KN ） kPA1000式中：F——注射機(jī)的額定鎖模力（ N）A——塑料制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積（ m2）P——熔融塑料在型腔內(nèi)的平均壓力（ Mpa）取 35MpaK——安全系數(shù)取 1.1—1.2 這里取 1.2代入數(shù)據(jù)得10= 1038.254.6 ??= 775.51KN＜1000KN所以滿足要求（3） 型腔數(shù)的校核按最大注射量確定型腔數(shù) n = kM-mm'其中 k——系數(shù) 0.8M——公稱注射量 179m——澆道、流道的體積m’——制品體積代入數(shù)據(jù)得 n=1.45＞1 所以，型腔數(shù)校核合格。4.2.5 最大注射壓力 Pmax最大注射壓力是指注射機(jī)料筒內(nèi)柱塞或螺桿施于熔融塑料上的單位面積壓力（注射時(shí)） 。成型塑件所需要的注射壓力是由塑料品種、注射噴嘴的結(jié)構(gòu)式、塑件形狀的復(fù)23雜程度以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因數(shù)決定，注射機(jī)的最大注射壓力要大于成型塑件所要求的注射壓力(60-110MPa)，即 Pmax>110MPa4.2.6 模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核A 設(shè)計(jì)模具的長(zhǎng)、寬方向尺寸時(shí)要與注射機(jī)模板尺寸和拉桿間距相適應(yīng)，應(yīng)注意模具能否穿過(guò)拉桿間的空間裝卡到模板上。B 模具安裝在注射機(jī)上必須使模具主澆道中心線與料筒、噴嘴的中心線重合，因此在注射機(jī)定模板上有一定位孔，要求模具的定位圈與之相配合。C 注射機(jī)噴嘴頭的球面半徑 R1 應(yīng)與相接觸的模具主澆道始端凹下的球面半徑 R2相配合， R 2= R1+（1～2）mm。D 模具能恰當(dāng)、穩(wěn)固的裝卡在注射機(jī)的動(dòng)、定模板上。4.2.7 其他尺寸的校核（1）開模行程的校核對(duì)于全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)，其最大開模行程等于動(dòng)模與定模之間的最大開距（L）減去模具的厚度（H） 。當(dāng)模具厚度增大，則開模行程減小。對(duì)單分型面注射模，開模行程可按下式公式校核：S=L-H?H 1+H2+(5～10) mm式中 S： 注射機(jī)的最大開模行程；H1： 塑料制品的推出距離；H2： 制品高度（包括澆注系統(tǒng)） ；已知 S=300 mm H1+H2+10= 45+60+10 = 115mm 400~500，導(dǎo)柱直徑 d 取 30~35，先取d=32025.?mm；d 1=42018.2?mm；d 2=4205.7?mm；D=4802.?mm。圖七 導(dǎo)柱8.2 導(dǎo)套的形式導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式如圖所示：圖八 導(dǎo)套 第九章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)把塑料制品從凹模或凸模上脫出來(lái)的機(jī)構(gòu)即為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)，它是注塑模具的重要組成部分。推出機(jī)構(gòu)的形式和推出方式與塑料制品的形狀、結(jié)構(gòu)和塑料性能有關(guān)。對(duì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：塑料制品脫模后，不能使塑料制品變形。推力分布均勻，推力面積要大，推桿盡量靠近凸模，但也不要距離太近。1.塑料制品在推出時(shí)，不能造成碎裂。推力應(yīng)作用在塑料制品承受力大的部位，如塑料制品的肋部、凸緣及殼體壁等。2.不要損壞塑料制品的外觀美。3.推出機(jī)構(gòu)應(yīng)準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠、制造方便、更換容易。4.推出機(jī)構(gòu)的零件包括：推桿、推板和推管等。9.1 脫模力的計(jì)算經(jīng)過(guò)注射機(jī)的高壓注射塑料在模具內(nèi)冷卻定型，此時(shí)塑料收縮將型芯包緊，這一包緊力是開模后塑件脫出時(shí)所必須克服的，此外還有不通孔帶來(lái)的大氣壓力，塑料及型芯的粘附力，摩擦力及機(jī)構(gòu)本身運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力。開始脫模時(shí)的瞬時(shí)阻力最大，脫模力的計(jì)算一般總是計(jì)算初始脫模力。由 t/D=2.5/130=1/52<1/20(塑件壁厚與其內(nèi)孔直徑之比)，所以應(yīng)按薄壁塑件來(lái)計(jì)算脫模力： BKftLEQ10)1()tancos2???????式中 ——脫模力（ N） ；E——塑料的拉伸模量，為 2000MPa；寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)37?——塑料成型的平均收縮率,為 0.5%；t——塑件的壁厚,為 2.5m；L——被包型芯的長(zhǎng)度，為 45 ；?——脫模斜度（ ?）,一般為 1～2 ?,這里取 1 ?；f——塑料與鋼材之間的摩擦系數(shù)，為 0.3；?——塑料的泊松比，對(duì)于 ABS 為 0.35；K——由 f和 決定的無(wú)因次系數(shù)，約等于 1。B——塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（ 2m） ，當(dāng)塑件底部有通孔時(shí)，10 視為 0。所以可得： Q=2472.75 N9.2 推桿直徑計(jì)算根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式計(jì)算出推桿的直徑：412)(nEFLd??(m) 式中 ——安全系數(shù)，常取 1.5L——推桿的長(zhǎng)度(m)n——推桿的數(shù)目412)(EFd??=4162)075..(5?=0.010m=10mm得 d=10013.2?mm ；D=16 2.?mm；S=505.?；L=100 0.2?mm9.3 推桿直徑的強(qiáng)度校核 ??????24ndF（MPa）式中 ??——推桿材料的許用應(yīng)力（MPa ）——推桿所受的應(yīng)力（MPa ）?????????3205.7814.3.2所以 能保證推桿的正常工作。 第十章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10.1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則1、實(shí)驗(yàn)表明冷卻水孔的數(shù)量愈多，對(duì)制品的冷卻越均勻。2、 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離，即孔的排列與型腔形狀相吻合，水孔邊距型腔的距離常用 12-15mm.3、對(duì)熱量聚集大、溫度上升高的部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻。同一制品的不同部位的冷卻應(yīng)與制品的厚度成比例。4、進(jìn)水管直徑的選擇應(yīng)使水流速度不超過(guò)冷卻水道的水流速度，避免產(chǎn)生過(guò)大的壓力降。冷卻水道直徑一般不小于 9mm，常用 9~12mm。5、凹摸、凸?；虺尚托托緫?yīng)分別冷卻，并保證其冷卻平衡。當(dāng)成型大型制品或薄壁制品時(shí)，料流程較長(zhǎng)，而料溫愈流愈低，為在制品上取得大致相同的冷卻速度，在料流末端冷卻水道可排列稀一些。6、冷卻水道不應(yīng)穿過(guò)設(shè)有鑲塊或其接縫部位，水道連接必須密封以免漏水。7、復(fù)式冷卻循環(huán)應(yīng)并聯(lián)而不應(yīng)串聯(lián)。8、進(jìn)、出口冷卻水溫不應(yīng)過(guò)大，以免造成模具表面冷卻不均。一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為 200C 左右,而塑件固化后從模具型腔中取出時(shí)其溫度在 60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后,必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻,使熔融塑料的熱量盡快傳給模具,以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模,提高塑件定型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。冷卻介質(zhì)采用冷卻水,這是因?yàn)樗臒崛萘看?傳熱系數(shù)大,成本低,且低于室溫的水也容易取得.用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內(nèi)開設(shè)冷卻水通道,利用循環(huán)水將熱量帶走,維持恒溫。10.2 冷卻通道的理論計(jì)算模具的熱量是由輻射傳熱、對(duì)流散熱、向模板的傳熱和與注射噴嘴的傳熱等很多因素綜合作用的結(jié)果。要精確計(jì)算是十分困難的?，F(xiàn)僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流的散熱，而忽略其它傳熱因素。假設(shè)由熔融塑料放出的熱量全部付給模具，其熱量為 )(21TnmCQ??(J/h)式中 n——每小時(shí)注射次數(shù)（次/小時(shí)） ；寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)39m——每次注射的塑料質(zhì)量（千克/次） ；C——塑料的比熱容（J/kg ?℃）,查表得 ABS 的比熱容是 1047（J/kg ?℃） ；1T——熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（℃） ；2——制品脫模溫度（℃） 。每小時(shí)注射次數(shù) n與注射周期有關(guān)，而注射周期 T（每?jī)纱伍]模的時(shí)間間隔）包括： )(sTrcni??式中 iT——充模時(shí)間，查表得 =1.6s;n——升壓及保壓時(shí)間， n= 2(3.0,當(dāng)壁厚 s=2.5mm 時(shí)，代入可得n=4.5s;c——冷卻時(shí)間，對(duì)于 ABS 塑料，查表 5-51 得壁厚為 2.5mm 時(shí) Tc=13.7s；Tr——其余時(shí)間，包括脫模取件及開閉模時(shí)間。這一段時(shí)間基本上與模內(nèi)塑件的冷卻無(wú)甚關(guān)系。因而 Tr時(shí)間不能固定，與人為因素有關(guān)系，所以計(jì)算冷卻系統(tǒng)時(shí)，可不考慮 。代入上述數(shù)據(jù)可計(jì)算得： )(20s?所以可得每小時(shí)注射次數(shù)為： n= 186次?T，查可得其余各項(xiàng)值如下：m=97.1 310??千克/每次， 1T=190℃ ， 2=55℃。所以可得： ??????)5190(470.9783Q2470428（J/h ）10.3 冷卻水量和管徑的計(jì)算冷卻時(shí)所需要的冷卻水量： )(43TQM???式中 M——通過(guò)模具的冷卻水質(zhì)量（ kg）3T——出水溫度（℃） ，這時(shí)定為 40℃；4——進(jìn)水溫度（℃） ，這里定為室溫 20℃；?——導(dǎo)熱系數(shù)（J/ ?m℃） ，查得 ABS 的導(dǎo)熱系數(shù)為 1055 J/ ?m℃。代入各數(shù)據(jù)可得：= 08.17)240(157???（ kg）根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速 v與水管道直徑 d的關(guān)系，確定模具模具冷卻水管道直徑 d。因?yàn)? Mvd???24故有 )(103m?式中 M——通過(guò)模具的冷卻水質(zhì)量（ kg） ；v——管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取 0.8～2.5m/s,這里取 1.5m/s；?——水的密度，10 33/?。所以可得：d= )(97.105.4383m??，這時(shí)取 d=10m。第十一章 模架的確定和標(biāo)準(zhǔn)件的選用11.1 模架的確定（見裝配圖） ；選擇模架11.2 標(biāo)準(zhǔn)件的選用：1、開模時(shí)定位圓頭銷（1 個(gè)） （GB119-86 ） 2、楔緊塊與定模板的固定（2 個(gè)）：內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M8×25 M10×203、型心與定模板的定位圓柱銷（1 個(gè)） （GB119-86 ） A5×184、開模斜導(dǎo)柱（2 個(gè)） （GB/T1298-1986） 5、定位環(huán)與型心的緊固螺釘（4 個(gè)）：內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M6×166、頂桿固定板與推板的固定（4 個(gè)）：內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M8×257、型心與定模板的緊固螺釘（3 個(gè)）：內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M4×128、型心與滑塊固定螺釘（2 個(gè)）：內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M6×129、動(dòng)模固定螺釘（4 個(gè)）內(nèi)六角圓柱頭螺釘（GB 70-80） M12×12510、活動(dòng)螺釘（1 個(gè)） （GB/T70-85） 寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4111、緊固螺釘（2 個(gè)） （GB/T1298-1986）13、型心定位圓柱銷（2 個(gè)） （GB119-86） A3×1114、動(dòng)模板定位銷（1 個(gè)） （GB119-86） A8×3015、開模定位彈簧（2 個(gè)） （GB1222-84）16、復(fù)為桿（4 個(gè)） （GB/T1298-1986）17、澆口套（1 個(gè)） （GB/T1298-1986）18、定位環(huán)（1 個(gè)） （GB/T70-85） 11.3 零件材料的選用11.3.1 模具鋼的選擇原則1） 、塑件的生產(chǎn)批量模具是高效率的生產(chǎn)工具。每一付模具的使用壽命，直接關(guān)系到制件的成本。而每一種產(chǎn)品的預(yù)計(jì)產(chǎn)量，又因市場(chǎng)需求而定。在考慮設(shè)計(jì)模具時(shí)，除了每模的型腔數(shù)之外，就要考慮其使用壽命。最理想的情況是當(dāng)模具壽命終了時(shí)，該產(chǎn)品正好退出市場(chǎng)。但這實(shí)際很難推斷，因?yàn)槭袌?chǎng)需求是變化莫測(cè)的。批量小，則對(duì)鋼材的要求可以低些；而批量大時(shí)，必須選擇優(yōu)質(zhì)鋼材，以延長(zhǎng)使用壽命而避免重復(fù)制作模具。2） 、塑件的尺寸精度塑件的尺寸精度，有 50%取決于模具。而模具的制造精度及耐磨損性能又決定制件的合格率。對(duì)于要求高精度（SJ1372—78 的 3、4 級(jí)精度）以及超高精度（SJ1372—78 的 1、2 級(jí)精度）的塑件，既使產(chǎn)量極低，也應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼。3） 、制件的復(fù)雜程度制件越復(fù)雜，型腔的加工就越難，因而必須選用切削性能好的鋼材。制件復(fù)雜程度高，表現(xiàn)在制件圖樣上的尺寸數(shù)目多，加工部位多。因而加工的應(yīng)力變形必須考慮。4） 、制件的體積大小制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削時(shí)，切削應(yīng)力也大。因而對(duì)于大制件的模具最好選用易切鋼。制件小時(shí)，型腔體積小，所用的刀具（主要是銑刀）強(qiáng)度低，切削量很小。選擇鋼材時(shí)應(yīng)選用質(zhì)地均勻，合金碳化物分布細(xì)而均稱的鋼材。小模具多先作預(yù)硬化處理后加工，要考慮加工的可能性。5） 、制件的外觀要求塑件如為外觀裝飾件，則表面的質(zhì)量好壞能很大程度上影響產(chǎn)品的銷售，凡對(duì)塑件外觀有嚴(yán)格要求的塑件，最好選用真空熔煉或電渣熔煉鋼，以達(dá)到最好的型腔拋光效果。 6） 、本設(shè)計(jì)模具鋼的選擇基于上述各個(gè)原則并逐次考慮之，結(jié)合制件為大批量生產(chǎn)、塑件尺寸精度要求較高、制件形狀相對(duì)復(fù)雜、體積較大以及制件要求外觀比較光滑等特點(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)性、加工性等方面進(jìn)行綜合考慮，本設(shè)計(jì)決定選用 3Cr2Mo(P20)模具鋼。3Cr2Mo(P20)屬預(yù)硬化鋼，為我國(guó)引進(jìn)美國(guó)通用的塑料模具鋼，預(yù)硬化后硬度HRC36～38。適于制造大中型和精密塑料模。真空熔煉的品種可以拋光成鏡面光澤。抗拉強(qiáng)度約為 1330 2/mN。11.3.2 主要零件材料的選用型芯 3Cr2Mo 調(diào)質(zhì) 28-35HRC導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿、復(fù)位桿 T8A 淬火 50-55HRC滑塊 T8A 淬火 50-58HRC澆口套 T8A 淬火 53-57HRC表三 塑料模零件常用材料及熱處理寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)43總 結(jié)近幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，通過(guò)這些天的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，使我的專業(yè)知識(shí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力有了很大的提高，對(duì)我走向社會(huì)從事專業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響。現(xiàn)在就談?wù)剬?duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我的課題是飲水機(jī)前殼注塑模具設(shè)計(jì)。當(dāng)開始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，心里面是一片迷茫，不知從何入手，因?yàn)橐郧皩W(xué)模具課程時(shí)在注塑這方面了解太少。后來(lái)通過(guò)認(rèn)真翻閱相關(guān)資料如塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，模具設(shè)計(jì)圖冊(cè) 100 例等等，我開始了自己的設(shè)計(jì)思想，確定了自己的設(shè)計(jì)方案。再次，培養(yǎng)了我發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際情況解決問(wèn)題的能力。使我深刻認(rèn)識(shí)到除了理論知識(shí)外，我們還應(yīng)有動(dòng)手能力，而且要理論聯(lián)系實(shí)際，把理論運(yùn)用于實(shí)踐中，這樣我們才能真正掌握知識(shí)。最后，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些客觀不足的問(wèn)題，就是模具結(jié)構(gòu)、注射機(jī)只能靠想象，沒(méi)有實(shí)踐條件，不能根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)作合適、客觀地修改，這樣做出來(lái)的，難免有些缺點(diǎn)和不足，由于諸多原因，本次設(shè)計(jì)存在一些不足和有待改善的地方。 1、沒(méi)有對(duì) ABS 成型前的處理作充分的論述；2、冷卻質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到很好的效果，對(duì)于冷卻系統(tǒng)的設(shè)置和分析還需進(jìn)一步完善。 3、對(duì)模具鋼材的選用沒(méi)有很好的考究。致 謝經(jīng)過(guò)近幾個(gè)月的努力，我終于完成了飲水機(jī)前殼的 3D 造型設(shè)計(jì)和注射模設(shè)計(jì)。這首先得益于我的指導(dǎo)老 XX 教授對(duì)我的幫助和指導(dǎo)。正是由于他精心指導(dǎo)，我才能順利地完成這次設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，XX 教授教我如何把握時(shí)間，做設(shè)計(jì)的具體方法，應(yīng)注意的問(wèn)題，這對(duì)我的設(shè)計(jì)起到了很大的幫助。同時(shí)還要感謝同學(xué)對(duì)我的幫助和支持，在與他們的交流中，我學(xué)到了很多東西。在此，我對(duì) XX 教授和同學(xué)對(duì)我的幫助表示衷心的感謝！寧波大紅鷹學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)45參考文獻(xiàn)[1] [塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)]編寫組，模具手冊(cè)之二[塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)]（第 2 版）[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.2[2] 陳萬(wàn)林等，[實(shí)用塑料注射模設(shè)計(jì)與制造] [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[3] 黨根茂，駱志斌，李集仁，[模具設(shè)計(jì)與制造] [M]，陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，1995.12[4] 付宏生，劉京華，[注塑制品與注塑模具設(shè)計(jì)] [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.7[5] 模具實(shí)用技術(shù)編委會(huì)，[塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例] [M]，第一版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.7[6] 許發(fā)樾，[實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)] [S]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10[7] [塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)]編委會(huì),陜西科技大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院開發(fā),塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)（軟件版）V1.0,機(jī)械工業(yè)出版社,2004.6[8] 朱龍根，[簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)] [S]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.11[9] 華南理工大學(xué) 黃毅宏，上海交通大學(xué) 李明輝，[模具制造工藝] [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.6[10] 夏巨諶，李志剛，[中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 數(shù)據(jù)庫(kù)(電子版) ]，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典組委會(huì) 2003.9[11] 張祥杰，黃圣杰，[Pro/Engineer Wildfire 模具設(shè)計(jì)][M]，中國(guó)鐵道出版社，2004.6[12] 黨根茂，[模具設(shè)計(jì)與制造][M]，西安電子科技大學(xué)出版社，1995 年[13] 張建宇，張南，劉志民，[飲水機(jī)前殼注射模具設(shè)計(jì)（電子版）][J][14] 賈潤(rùn)禮，程志遠(yuǎn)，[實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊(cè)][M]，中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000.4[15] 朱冬梅，胥北讕，[畫法幾何及機(jī)械制圖][M]，高等教育出版社，2000.4
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