3500 塑料把手塑料成型工藝與模具設(shè)計

3500 塑料把手塑料成型工藝與模具設(shè)計,塑料,把手,成型,工藝,模具設(shè)計 河南機電高等?？茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表學(xué)生姓名 王波 學(xué) 號 061304206 指導(dǎo)教師 于智宏課題名稱 塑料把手塑料成型工藝與模具設(shè)計難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(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(jìn)度 快 按計劃進(jìn)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(fù)責(zé)人： 2009 年 4 月 10 日河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 王 波 學(xué) 號: 061304206 設(shè)計(論文) 題目： 塑 料 把 手 塑 料 成 型 工 藝 與 模 具 設(shè) 計 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日~ 5 月 15 日 指 導(dǎo) 教 師: 于智宏 2009 年 3 月 11 日畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：該課題來源于生產(chǎn)實際。在完成該課題之后，應(yīng)對注射成型工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）塑料注射模成型工藝及模具設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出所有非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過程卡。材 料：ABS生產(chǎn)批量：中批量所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11 緒 論模具作為重要的生產(chǎn)裝備和工藝發(fā)展方向，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過模具進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點，因而在機械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，作用不可替代，模具被贊為“金鑰匙” 、 “制造業(yè)之母” 、 “進(jìn)入富裕社會的原動力”等。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展地最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具技術(shù)上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進(jìn)口。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀80 年代以來，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國 17000 多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約 50多萬。1999 年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達(dá) 245 億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%，壓鑄模具約占 6%，其他各類模具約占 11%。在中國，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認(rèn)識到模具技術(shù)水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校已河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2達(dá) 30 余家，從事模具技術(shù)教育的培訓(xùn)的院校已超過 50 余家。其中，獲得國家重點資助建設(shè)的有華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點實驗室，上海交通大學(xué) CAD 國家工程研究所、北京機電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD\CAM\CAE 技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢隨著市場經(jīng)濟發(fā)展的需要和產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，對模具制造提出了越來越高的要求，模具制造質(zhì)量提高、生產(chǎn)周期縮短已經(jīng)成為該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢?？v觀模具制造業(yè)僅十余年來的發(fā)展道路，其主要發(fā)展方向可以歸納為如下幾個方面。1.模具生產(chǎn)的專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高2.模具粗加工技術(shù)向高速加工發(fā)展3.成形表面的加工向精密、自動化方向發(fā)展4.光整加工技術(shù)向自動化方向發(fā)展5.反向制造工程制模技術(shù)的發(fā)展6.模具 CAD/CAM 技術(shù)將有更快的發(fā)展7.研制和發(fā)展模具用材料1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，模具工業(yè)也迅速發(fā)展。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過了機床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過了機床、汽車、電子等工業(yè)。在這些國家，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”,日本模具協(xié)會稱“模具是促進(jìn)社會富裕的動力” 。模具的價值不僅是其本身的價值，還在于它的應(yīng)用為社會創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。模具技術(shù)，特別是制造精密、復(fù)雜、長壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個國家機械制造水平的重要標(biāo)志之一。工業(yè)發(fā)達(dá)國家在汽車、電子、儀表、輕工業(yè)等方面發(fā)展迅速，產(chǎn)品先進(jìn)、有競爭力，在很大程度上取決于模具的供應(yīng)情況及其先進(jìn)程度。1.3 塑料模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書31.3.1 塑料模的現(xiàn)狀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)塑料制品及其成型設(shè)備確定之后，影響塑件質(zhì)量及生產(chǎn)效率的因素，模具約占 80%，大型塑料模的設(shè)計技術(shù)與制造水平，?？蓸?biāo)志一個國家工業(yè)化的發(fā)展程度。近年來，我國塑料模具制造水品已有較大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)到 50t 以上的注射模，精密塑料模具的精度已達(dá)到 0.5um，塑件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封模；高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá) 6m/min 以上的高速塑料導(dǎo)型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高，CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用面已大為擴展，高速加工及 RP/RT 等先進(jìn)技術(shù)的采用已越來越多，模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率及模具商品化率已有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也喲也較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進(jìn)一步促進(jìn)了塑料模具設(shè)計制造水品及企業(yè)管理水品的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖紙制造。中國塑料模具無論是在數(shù)量上還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈。還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。1.3.2 塑料模具的發(fā)展趨向經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具的開發(fā)、創(chuàng)新和企業(yè)管理等方面已顯示出一些新的發(fā)展趨向，現(xiàn)綜合如下：1.在模具的質(zhì)量、交貨周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將交貨周期放在第一位，要求模具公司盡快交貨，這已稱為一種趨勢。2.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(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)（這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險的情況下進(jìn)行） ，變被動為主動。3.隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝而轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書44.模具企業(yè)及其模具生產(chǎn)正在向信息化迅速發(fā)展。5.隨著人類社會的不斷進(jìn)步，模具必然會向著更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展。6.發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具正加速向我國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購，近年來這一趨向更加明顯。隨著塑料模具市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式必然會不斷發(fā)展，對模具的要求也一定會越來越高。為了滿足市場的需求，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將會有較快發(fā)展，而且這種發(fā)展必須跟上時代步伐。展望未來，以上幾方面的發(fā)展趨勢會在行業(yè)中得到較快應(yīng)用和推廣。當(dāng)然，這是需要開拓、創(chuàng)新和付出艱苦努力的。1.3.3 我國塑料模具行業(yè)的主要問題我國塑料模具行業(yè)和國外先進(jìn)水平相比，主要存在以下幾個方面的問題：1.發(fā)展不均衡，產(chǎn)品總體水平較低。2.工藝裝備落后，組織協(xié)調(diào)能力差。3.大多數(shù)企業(yè)開發(fā)能力弱，創(chuàng)新能力明顯不足。4.供需矛盾一時還難以解決。5.體制和人才問題的解決尚待時日。6.原材料、能源、人工等成本持續(xù)上升，而模具價格卻持續(xù)下降，模具企業(yè)總體利潤不斷下滑。1.4 畢業(yè)設(shè)計的主要目的畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)教學(xué)中的一個必不可少的環(huán)節(jié)，是對我們?nèi)晁鶎W(xué)專業(yè)知識的最后一次也是最全面的一次檢查。通過這次畢業(yè)設(shè)計可以很好的讓老師了解學(xué)生掌握知識的程度，也可以使我們很好的加強對專業(yè)知識的鞏固，對我們以后踏足社會和在實踐工作中起到了不可估量的作用。畢業(yè)設(shè)計的主要目的有：綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實踐知識，進(jìn)行一次沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生自己的獨立工作的能力。鞏固《沖壓模具設(shè)計與制造》河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書5等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握模具設(shè)計的方法和步驟；掌握沖壓模具設(shè)計與基本技能，如模具相關(guān)尺寸計算、繪圖、查閱相關(guān)設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。在完成大學(xué)三年的課程和學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練的掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造加工工藝。通過在圖書館 借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了解問題。鍛煉了縝密的思維，使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計中，將充分利用和查閱相關(guān)資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力做好本次畢業(yè)設(shè)計。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書62 塑件的工藝性分析2.1 塑件的成型工藝性分析塑件如圖 1 所示。材料：ABS數(shù)量：較大批量生產(chǎn)要求：塑件外表面光滑、美觀，壁厚。 圖 1（制件圖）2.1.1 塑件材料特性ABS 塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為的改性共聚物，也可以稱為改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯更好的使用性能和工藝性能。ABS 塑料是一種常用的具有良好的綜合力學(xué)性能的工程塑料。它具有良好的機械強度，特別是抗沖擊強度；具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性和性能。一般為無定型料，不透明，無毒，無味，成型塑件的表面有較好的光澤。其缺點是耐熱性不高，并且耐氣候性較差，在紫外線的作用下易變硬變脆。2.1.2 塑件材料成型性能使用 ABS 注射成型塑件時，由于熔體粘度高，所需要的注射成型壓力較高，因此塑件對型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度；另外熔體粘度高，使 ABS塑件易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對料流的阻力。ABS 易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。在正常成型條件下，ABS 的尺寸穩(wěn)定性較好。2.2 塑件成型工藝參數(shù)的確定查相關(guān)手冊得到 ABS 塑件的成型工藝參數(shù)：密度 1.01-1.04g/cm河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書7收縮率 0.3%-0.8%預(yù)熱溫度 80-85℃ 預(yù)熱時間 2-3h料筒溫度 后段 150-170℃ 中段 165-180℃ 前段 180-200℃噴嘴溫度 170-180℃模具溫度 50-80℃注射壓力 60-100MPa成型時間 注射時間 20-90s 保壓時間 0-5s 冷卻時間 20-150s河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書83 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 模具的基本結(jié)構(gòu)塑件采用注射成型生產(chǎn)。為保證塑件表面質(zhì)量，采用點澆口澆注系統(tǒng)形式。由于塑件高度不大，可采用推桿推出脫模。采用導(dǎo)柱合模導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一側(cè)，導(dǎo)套安裝在定模一側(cè)。另外采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)完成側(cè)抽芯動作。3.2 確定型腔數(shù)目及布置塑件形狀較簡單，質(zhì)量較小，生產(chǎn)批量較大，所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件側(cè)面有 φ5mm 的圓孔，需要側(cè)向抽芯，所以模具采用一模兩腔，平衡式的型腔布置，這樣的模具結(jié)構(gòu)尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高，塑件成本較低。型腔布置如圖 2 所示。 型 腔 布 置圖 23.3 確定澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是熔融塑料從注射機噴嘴進(jìn)入模具模腔所流經(jīng)的通道，它由主流道、分河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書9流道、澆口和冷料穴組成，作用是使塑料熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和凝固過程中把壓力充分填入到各個部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑料制件。澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：1.排氣良好；2.流程短；3.防止型芯和嵌件移位和變形；4.整修方便；5.防止塑件翹曲變形；6.澆注系統(tǒng)的截面積和長度應(yīng)盡量取小值；7.保證型腔填充。3.3.1 主流道設(shè)計本設(shè)計采用直澆口式主流道，直澆口式主流道垂直于分型面，適用于臥式和立式注射模，其設(shè)計內(nèi)容包括主流道本身的設(shè)計及其主流道襯套和定位環(huán)等工作。1. 主流道設(shè)計直澆口式主流道的截面形狀為圓形，主流道進(jìn)口端的截面直徑為 4-8mm，若熔體流動性好且制品較小時，直徑可設(shè)計的小一些；反之則要設(shè)計的大一些。確定主流道截面直徑時，還應(yīng)注意噴嘴和主流道的對中問題，因?qū)χ胁涣籍a(chǎn)生的誤差容易在噴嘴和主流道進(jìn)口處造成漏料或積存冷料，并因此妨礙主流道凝料脫模。為了補償對中誤差并解決凝料脫模問題，主流道進(jìn)口端直徑一般要比噴嘴出口直徑大 0.5-1mm。為了便于取出主流道凝料，主流道應(yīng)呈錐形，錐角取 2°。主流道進(jìn)口端截面直徑尺寸為 φ4.2mm，主流道出口端直徑為 φ7mm。主流道出口端應(yīng)有圓角，圓角半徑 R 取 2mm。主流道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于 Ra0.63-1.25um，設(shè)計取 Ra0.8。主流道長度由模板尺寸決定，為 67mm。直澆口式主流道的幾何形狀和尺寸如圖 3 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書10分 型 面圖 32. 澆口套設(shè)計由于注射成型時主流道要與高溫塑料熔體和注射機噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以一般都不將主流道直接開在定模上，而是將它單獨開設(shè)在一個嵌套中，然后將此套在嵌入定模內(nèi)，該嵌套稱為澆口套。設(shè)計時，澆口套的長度應(yīng)與定模配合部分的長度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具。GB/T4169.19-2006 規(guī)定了塑料注射模用澆口套的尺寸規(guī)格和公差，同時還給出了材料指南、硬度要求和標(biāo)記方法。則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用直徑 D=16mm、長度 L=50mm 的澆口套。具體尺寸如圖 4 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11圖 43. 定位圈設(shè)計定位圈與注射機定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和機筒對中。小型模具定位圈與定位孔的配合長度可取 8-10mm，大型模具則可取 10-15mm，本設(shè)計模具屬于小型模具，所以取為 10mm。GB/T4169.18-2006 規(guī)定了塑料注射模用定位圈的尺寸規(guī)格和公差，同時還給出了材料指南、硬度要求和標(biāo)記方法。則根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用直徑 D=100mm 的定位圈。如圖 5 所示。 ×?圖 5河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書123.3.2 分流道設(shè)計多腔注射模必須開設(shè)分流道，對分流道的要求是：熔體通過時的溫度下降和壓力損失都盡可能地小，能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個模腔，不過分增加塑料消耗量等。1.分流道的形狀綜合比較圓形截面、梯形截面、U 形截面和半圓形截面的分流道的優(yōu)缺點，選用梯形截面分流道。梯形分流道截面容易加工，且熔體的熱量散發(fā)和流動阻力都不大，因此最為常用。2.分流道的尺寸.分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚、體積、形狀復(fù)雜程度以及所用塑料的性能等因素而定，具體設(shè)計如圖 6 所示。圖 63.3.3 冷料穴設(shè)計冷料穴位于主流道出口一端，對于立式、臥式注射機用模具，冷料穴位于主分型面的動模一側(cè)。因為立式、臥式注射機用模具的主流道在定模一側(cè)，模具打開時，為了將主流道凝料能夠拉向動模一側(cè)，并在頂出行程中將它脫出模外，動模一側(cè)應(yīng)設(shè)有拉料桿。應(yīng)根據(jù)脫模機構(gòu)的不同，正確選取冷料穴與拉料桿的匹配方式。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書13設(shè)計選用 Z 形拉料桿，其形狀及尺寸如圖 7 所示。冷料穴底部裝一個頭部為 Z 形的圓桿，動、定模打開時，借助頭部的 Z 形鉤將主流道凝料拉向動模一側(cè)，頂出行程中又可將凝料頂出模外。Z 形拉料桿安裝在頂出元件的固定板上，與頂出元件的運動是同步的。 分 型 面圖 73.3.4 澆口設(shè)計澆口是熔融塑料經(jīng)分流道注入型腔的進(jìn)料口，是流道和型腔之間的連接部分，也是注射模澆注系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是：(1)使從分流道來的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。(2)型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內(nèi)還未冷卻的熔融塑料回流。根據(jù)澆口的作用，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。本設(shè)計綜合考慮選用側(cè)澆口，側(cè)澆口開設(shè)在分型面上，塑料熔體從模腔側(cè)面充模，其截面形狀設(shè)計為矩形狹縫，改變截面高度和寬度可以調(diào)整熔體充模時的切變速率及澆口的凍結(jié)時間。在側(cè)澆口進(jìn)入或連接型腔的部位，成圓角以防劈裂。側(cè)澆口的優(yōu)點是可根據(jù)制品的形狀特點靈活地選擇澆口位置，而不像其他澆口那樣，其澆口位置經(jīng)常受到限制；澆口流程短、截面小、去除容易，模具結(jié)構(gòu)緊湊，加工維修方便，適用于各種形狀的塑件。對于本設(shè)計的中小型塑件，取側(cè)澆口的厚度 t=1.5mm，寬度 b=3mm，澆口的長度L=5mm。如圖 8 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書14圖 83.4 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4.1 選擇分型面模具閉合時動模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面。分型面有多種形式，常見的有水平分型面、階梯分型面、斜分型面和異型分型面等。分型面選擇的原則是：脫出塑件方便，模具結(jié)構(gòu)簡單，確保塑件尺寸精度，型腔排氣順利，無損塑件外觀，設(shè)備利用合理。塑件分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量要求。本設(shè)計中圖 9 所示的分型面選擇在塑件的下端面，這樣的選擇使塑件外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件的外表面光滑，同時側(cè)向抽芯容易，因此塑件脫模方便。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書15圖 93.4.2 注射模的排氣注射模的排氣是模具設(shè)計中不可忽視的一個問題，特別是快速注射成型工藝的發(fā)展對注射模排氣的要求更加嚴(yán)格。本設(shè)計分型面位于塑料熔體流動的末端，并且采用的是小型模具，則用分型面排氣即可。3.4.3 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型塑件外表面的成型零件。凹模的基本結(jié)構(gòu)可分為整體式、整體嵌入式和組合式等。因為對塑件表面質(zhì)量要求較高，而且塑件形狀簡單，尺寸不大，所以凹模采用整體式結(jié)構(gòu)。整體式凹模是用整塊模具材料直接加工而成的，其結(jié)構(gòu)如圖 10 所示。這種凹模的特點是結(jié)構(gòu)簡單，牢固可靠，不容易變形，成型出來的制品表面不會帶有鑲拼的接縫的溢料痕跡。采用整體式凹模，雖然有較高的強度和剛度，但加工較困難，需用電火花立體銑床完成。圖 103.4.4 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書16型芯是用來成型塑料制品的內(nèi)表面的成型零件。設(shè)計選用整體式凸模，用整塊模具材料直接加工而成。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)牢固、不易變形、成型制品不會帶有鑲拼接縫的溢料痕跡；但形狀復(fù)雜時，加工困難，優(yōu)質(zhì)模具材料的消耗量較大，主要適用于一些小型塑料制品。型芯由動模板上的孔固定。型芯結(jié)構(gòu)及固定方式如圖 11 所示。圖 113.4.5 成型零部件工作尺寸的計算成型零部件中與塑料接觸并決定制品幾何形狀的各處尺寸稱為工作尺寸，對工作尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計計算，是成型零部件設(shè)計過程中一項非常重要的工作。由所給塑件可以判定，該設(shè)計中工作尺寸的計算是具有脫模斜度的工作尺寸計算。1.型腔內(nèi)形尺寸D =﹙D+DS-△/2-δ /2﹚ M z2.型芯外形尺寸d =(d+ds+△/2+δ /2) M z3.型腔深度尺寸河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書17H =﹙H+HS-△/2-δ /2﹚ M z4.型芯高度尺寸h =(h+hs+△/2+δ /2) M z式中 D ---型腔內(nèi)形尺寸，mm； MD---制品外形的基本尺寸或最大極限尺寸，mm；d ---型芯外形尺寸，mm； Md---制品內(nèi)形的基本尺寸或最小極限尺寸，mm；H ---型腔深度尺寸，mm； MH---制品高度的基本尺寸或最大極限尺寸，mm；h ---型芯高度尺寸，mm； Mh---制品型孔深度的基本尺寸或最小極限尺寸，mm；△---制品公差或偏差，mm；δ ---成型零件的制造公差或偏差，mm；取 δ =1/3△。 z zS---塑料的平均收縮率，%；ABS 的收縮率取為 0.6%。類別 尺寸名稱 塑件尺寸 計算公式 凹模或型芯工作尺寸150+0.72 0151.14+0.34 026+0.25 026.24+0.08 0φ5+0.12 0D =﹙D+DS- M 5.07+0.04 0河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書18R400+1.55 0R402.93+0.52 0徑向尺寸R65+0.37 02△/3﹚R65.52+0.12 022+0.22 022.21+0.07 0凹模深度尺寸10+0.14 0H =﹙H+HS- M2△/3﹚10.11+0.05 0146+0.72 0147.360 -0.2422+0.22 022.280 -0.0713+0.19 013.220 -0.0668.5+0.43 069.210 -0.14107.5+0.57 0108.540 -0.19徑向尺寸133+0.64 0d M=(d+ds+2△/3)134.240 -0.21型芯深度尺寸20+0.22 0 h M=(h+hs+△/2+δ z/2)20.270 -0.073.4.6 成型零部件的壁厚計算在注射成型過程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力、合模時的壓力、開模時的拉力等，其中最主要的是塑料熔體的壓力。在塑料熔體壓力作用下，型腔將產(chǎn)生應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底部厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的應(yīng)力超過型腔材料的許用應(yīng)河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書19力時，型腔即發(fā)生強度破壞。與此同時，剛度不足則發(fā)生過大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等，因此，成型零部件的壁厚計算是模具設(shè)計中經(jīng)常遇到的重要問題，尤其對大型模具更為突出。成型零部件的壁厚計算一般常用計算法和查表法，但計算方法比較復(fù)雜且繁瑣，而計算結(jié)果卻與經(jīng)驗數(shù)據(jù)比較接近，因此，在進(jìn)行模具設(shè)計時，一般采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)或查相關(guān)表格。查《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》表 7-3 矩形型腔的壁厚經(jīng)驗數(shù)據(jù)得整體式型腔的壁厚為 25mm。3.5 確定推出方式本設(shè)計采用一次推出機構(gòu)中的推桿脫模機構(gòu)。推桿脫模是典型的一次推出機構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易而且維修方便。它是由推桿、推桿固定板、推板導(dǎo)套、推板導(dǎo)柱、推桿墊板、拉料桿、復(fù)位桿和限位釘?shù)冉M成。推桿、拉料桿、復(fù)位桿都裝在推桿固定板上，然后用螺釘將推桿固定板和推桿墊板連接固定成一個整體，當(dāng)模具打開并達(dá)到一定距離后，注射機上的機床推桿將模具的推出機構(gòu)擋住，使其停止隨動模一起的移動，而動模部分還在繼續(xù)移動后退，于是塑件連同澆注系統(tǒng)一起從動模中脫出。和模時，復(fù)位桿首先與定模分型面接觸，使推出機構(gòu)與動模產(chǎn)生相反方向的相對移動。模具完全閉合后，推出機構(gòu)便回復(fù)到了初始的位置（由限位釘保證最終停止位置） 。推桿、拉料桿和復(fù)位桿在推桿固定板上的固定位置詳見零件圖。推桿的固定方法如圖 13 所示。圖 12 為軸肩墊板連接，是最常用的固定方式。推桿與固定孔之間應(yīng)留一定的間隙，裝配時推桿軸線可作少許移動，以保證推桿與型芯固定板上的推桿孔之間的同心度，在鉆孔時采用配加工的方法。推桿與推桿孔間為滑動配合，一般選 H7/f6，其配合間隙兼有排氣作用，但不應(yīng)大于所用塑料的排氣間隙，以防漏料。配合長度一般為推桿直徑的 2-3 倍。推桿端面應(yīng)精細(xì)拋光，因其已構(gòu)成型腔的一部分。為了不影響塑件的裝配和使用，推桿端面應(yīng)高出型腔表面 0.1mm。GB/T 4169.9-2006 規(guī)定了塑料注射模用限位釘?shù)某叽缫?guī)格和公差，同時還給出了河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書20材料指南和硬度要求，并規(guī)定了限位釘?shù)臉?biāo)記。選用直徑 D=16mm 的標(biāo)準(zhǔn)限位釘。如圖12 所示。 ×1其 余未 注 倒 角圖 12因為推出機構(gòu)中的推桿較細(xì)、較多、推出力不均勻，推出后推板可能發(fā)生偏斜，造成推桿彎曲或折斷，所以要設(shè)計推出機構(gòu)的導(dǎo)向裝置。其結(jié)構(gòu)如圖 13 所示。機構(gòu)中導(dǎo)柱能起支承的作用，以減小在注射成型時支承板的變形。圖 133.6 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計塑件側(cè)面有 φ5mm 的圓孔，因此模具應(yīng)設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)，由于抽芯距離較短，河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書21抽芯力較小，所以采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。斜導(dǎo)柱裝在定模上，滑塊裝在動模板上，開模時利用注射機的開模運動，通過斜導(dǎo)柱使其轉(zhuǎn)化成側(cè)向分型與抽芯動作，驅(qū)動滑塊運動，以便抽出滑塊前端的側(cè)型芯部分。斜導(dǎo)柱驅(qū)動的側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)應(yīng)用很廣，這類側(cè)向抽芯機構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作安全可靠、加工制造方便，是設(shè)計和制造注射模抽芯時最常用的機構(gòu)，但它的抽芯力和抽芯距受到模具結(jié)構(gòu)的限制，一般適用于抽芯力和抽芯距不大的場合。3.6.1 抽芯機構(gòu)抽芯距和斜導(dǎo)柱長度的計算1.抽芯距的計算型芯從成型位置抽到不妨礙塑件脫模的位置所移動的距離叫做抽芯距。S=S +(2～3)mm 1式中 S---設(shè)計抽芯距(mm)S ---臨界抽芯距(mm)，即側(cè)型芯或哈夫塊抽到恰好與塑件投影不重合時所 1移動的距離，一般為側(cè)孔或側(cè)凹的深度。則 S=S +(2～3)mm=2+(2～3)mm=(4～5)mm 1實際設(shè)計 S=6.69mm 2.斜導(dǎo)柱長度的計算L= L + L + L + L + L 1 2 3 4 5=tanα×D/2+h/cosα+tanα×d/2+s/sinα+(10～15)mm= tan12°×20/2+30/cos12°+tan12°×15/2+6.69/sin12°+(10～15)=66.55+(10～15)mm設(shè)計取為 L=70mm3.6.2 斜銷側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)主要參數(shù)的確定1.斜銷傾角 α斜銷的傾角 α 是決定斜銷抽芯機構(gòu)工作效果的一個重要參數(shù)，它不僅決定了開河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書22模行程和斜銷長度，而且對斜銷的受力狀況也有著重要的影響。從抽芯機構(gòu)受力關(guān)系考慮，抽芯斜角 α 增大是不利的，隨著抽芯斜角 α 增大，斜導(dǎo)柱受到的法向壓力和所需要的開模力都增大。在模具設(shè)計中，在一般所選取的配合面表面粗糙度情況下，α 約在接近 73°時會出現(xiàn)自鎖狀態(tài)，即斜導(dǎo)柱所受到的法向壓力和模具打開所需的開模力都變?yōu)闊o窮大，模具無法打開，抽芯不能進(jìn)行，若強制打開，必然使抽芯機構(gòu)破壞。所以設(shè)計中要注意合理選取 α。根據(jù)眾多資料介紹和實際生產(chǎn)經(jīng)驗，斜角 α 在 10°～25°范圍內(nèi)比較適宜。盡管這一角度范圍與出現(xiàn)自鎖狀態(tài)的 α 值相差甚遠(yuǎn)，但進(jìn)一步增大 α 會加速斜導(dǎo)柱驅(qū)動滑塊一側(cè)表面間磨損，特別是加快滑塊導(dǎo)滑面間的磨損。設(shè)計最后確定 α 的值為12°。2.斜銷的直徑斜銷的直徑必須根據(jù)抽芯力、斜銷的有效工作長度和斜銷的傾角來確定。由于計算比較復(fù)雜，為了方便，也可以用查表方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。由《簡明塑料成型工藝與模具設(shè)計手冊》表 3-69 可取斜銷的直徑為φ20mm。3.6.3 斜銷側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點1.斜銷斜銷的斷面形狀多為圓柱形，為減小與滑塊的摩擦，可將其圓柱面銑扁，斜銷端部常成半球狀或錐形，錐體角應(yīng)大于斜銷的傾角，避免斜銷有效工作長度部分脫離滑塊斜孔之后，椎體仍有驅(qū)動作用。斜銷尺寸見圖 14。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書23圖 14與導(dǎo)柱相似，斜銷常采用 45 鋼、T10A、T8A 及 20 鋼滲碳淬火，熱處理硬度在55HRC 以上，表面粗糙度 Ra 不大于 0.8um。斜銷與其固定板采用 H7/m6，與滑塊斜孔采用較松的間隙配合(H11/d11),或留有 0.5～1mm 間隙，此間隙使滑塊運動滯后于開模運動，且使分型面處打開一縫隙，使塑件在活動型芯未抽出前獲得松動，然后再驅(qū)動滑塊抽芯。2.滑塊滑塊上裝有側(cè)型芯，在斜銷驅(qū)動下，實現(xiàn)側(cè)抽芯，滑塊是斜銷抽芯機構(gòu)中的重要零部件?；瑝K與型芯有整體式和組合式兩種。整體式適于形狀簡單易于加工的場合；組合式的特點是加工、維修和更換方便，能節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材，故被廣泛采用，此設(shè)計綜合考慮后采用組合式，兩者用中心銷固定。如圖 15 所示?；瑝K常用 45 鋼或 T8、T10 制造，淬硬至 40HRC 以上，而型芯則要求用 CrWMn、T8、T10 或 45 鋼制造，硬度在 50HRC 以上。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書24圖 153.滑塊的導(dǎo)槽導(dǎo)滑槽應(yīng)使滑塊運動平衡可靠，兩者之間上下、左右各有一對平面配合，配合取H7/f7，其余各面留有間隙?；瑝K與導(dǎo)滑槽的配合形式如圖 16 所示。圖 16滑塊的導(dǎo)滑部分應(yīng)有足夠的長度，避免運動中產(chǎn)生歪斜，一般導(dǎo)滑部分長度應(yīng)大于滑塊寬度的 2/3。導(dǎo)滑槽應(yīng)有足夠的耐磨性，由 T8、T10 或 45 鋼制造，硬度在50HRC 以上。5.楔緊塊楔緊塊用于模具閉合后鎖緊滑塊，承受成型時塑料熔體對滑塊的推力，避免斜銷彎曲變形。開模后，要求楔緊塊能迅速讓開，以免阻礙斜銷驅(qū)動滑塊抽芯，因此，楔緊塊的楔角應(yīng)大于斜銷的傾角 α，設(shè)計取為 15°，采用楔緊塊整體嵌入板的連接形式。如圖 17 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書25圖 173.7 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計合模導(dǎo)向機構(gòu)的功能是保證動、定模部分能夠準(zhǔn)確對合，使加工在動模和定模上的成型表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體，從而保證塑件形狀、壁厚和尺寸的準(zhǔn)確。選用導(dǎo)柱合模導(dǎo)向機構(gòu)，包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套兩個零件，導(dǎo)柱安裝在動模一側(cè)，導(dǎo)套安裝在定模一側(cè)。導(dǎo)柱和主型芯安裝在同一側(cè)，在合模時可起保護(hù)作用。3.7.1 導(dǎo)柱設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱，除安裝部分的凸肩外，長度的其余部分直徑相同，GB/T 4169.4-2006 規(guī)定了帶頭導(dǎo)柱的尺寸規(guī)格和公差，同時給出了材料指南和硬度要求，規(guī)定了標(biāo)記方法。導(dǎo)柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導(dǎo)柱間的中心距應(yīng)愈大，所選導(dǎo)柱直徑也應(yīng)愈大。根據(jù)《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》中表 8-3 導(dǎo)柱直徑 d 與模板外形尺寸的關(guān)系選取直徑為 φ16mm 的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱。一副模具最少要用兩根導(dǎo)柱，模板外形尺寸大的模具，可最多用四根導(dǎo)柱。為了使模具在使用、維修時的拆裝過程中不會發(fā)生動、定模認(rèn)錯方向，且結(jié)合模具實際設(shè)計，導(dǎo)柱的布置采取 3 根直徑相同的導(dǎo)柱不對稱布置。如圖 18 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書26圖 18導(dǎo)柱安裝時模板上與之配合的孔徑公差按 H7 確定。與模板配合長度為 24mm。標(biāo)記如下：帶頭導(dǎo)柱 16×70×24 GB/T 4169.4-20063.7.2 導(dǎo)套設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)套，GB/T 4169.3-2006 規(guī)定了帶頭導(dǎo)套的尺寸規(guī)格和公差，同時給出了材料指南和硬度要求，規(guī)定了標(biāo)記方法。導(dǎo)套安裝時模板上與之配合的孔徑公差按 H7 確定。標(biāo)記如下：帶頭導(dǎo)套 16×50 GB/T 4169.3-20063.8 確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般生產(chǎn) ABS 材料塑件的注射模具不需要加熱。模具的冷卻分兩個部分，一部分是凹模的冷卻，另一部分是型芯的冷卻。凹模冷卻回路形式采用直流式的單層冷卻回路，該回路是由在定模板上的一條φmm 的冷卻水道完成，如圖 19 所示。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書27進(jìn)出出圖 19型芯高度方向尺寸較小，且有三個 1mm 的凹槽，不容易加工冷卻水道，所以型芯上不加工冷卻水道。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書284 塑料成型設(shè)備的選取與校核4.1 成型設(shè)備的選取采用一模兩件的模具結(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)備等情況，初步選用注塑機 SZ—320/1250 型。根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為 SZ—320/1250 查材料知：結(jié)構(gòu)行式： 臥標(biāo)稱注射量： 335cm 3螺桿直徑/mm Ф48mm注射壓力/10 Pa： 145Mpa5鎖模力/kN： 1250kN最大注射面積/㎝ : 90㎝22模具厚度/mm： 150～550mm模板行程/mm: 360mm噴嘴球半徑/mm： 19mm孔半徑/mm： Ф4mm定位孔直徑/㎜ Ф160 064.?推出兩側(cè)孔徑/mm Ф20mm4.2 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核定模座板的厚度 H1=25mm，定模板厚度 H2=50mm，動模板厚度為 H3=30mm，支承板厚度 H4=25mm,墊塊高度 H5=70mm，動模座板厚度 H6=25mm。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書29計算模具的閉合高度：H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5+ H6=25＋50＋30＋25＋70＋25=225mm本模具的外形尺寸為 350mm×230mm×225mm, SZ—320/1250 型注塑機模板最大安裝尺寸是 415mm×415mm。由于上述計算的模具閉合高度為 225mm，SZ—320/1250 型注塑機的最小模具厚度為 150mm，最大模具厚度為 550mm，最大開模行程為 160mm。1：模具厚度校核：150mm<225mm<550mm 2：模具開模行程校核：H1+H2+a+(5-10)mm=22+22+79.5+10=133.5mm133.5mm<160mm H1-制品所用的脫模距離（mm） ；H2-制品高度（mm） ；a-取出澆注系統(tǒng)凝料的長度（mm） 。經(jīng)校核 SZ—320/1250 型注塑機能滿足使用要求故可以采用。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書305 模具的裝配5.1 裝配技術(shù)要求塑料模具在高溫、高壓和黏流狀態(tài)下成型的，所以各相對配合零件之間的配合要求更為嚴(yán)格，這樣模具的裝配工作就更為重要。塑料模具裝配的技術(shù)要求概括起來有以下幾個方面：5.1.1 模具外觀的裝配技術(shù)要求1.模具非工作部分的棱邊應(yīng)倒角。2.裝配后的閉合高度、安裝部位的配合尺寸、頂出形式、開模距離等均應(yīng)符合設(shè)計要求及使用設(shè)備的技術(shù)條件。3.成型零部件接觸面間的貼合間隙應(yīng)控制在 0.03mm 以內(nèi)。4.模具裝配后各分型面要配合嚴(yán)密。5.各零件之間的支撐面要互相平行，平行度誤差在 200mm 內(nèi)不大于 0.02mm。6.大、中型模具應(yīng)設(shè)有其中吊鉤、吊環(huán)，以便安裝模具使用。7.裝配后的模具上應(yīng)打刻動、定模方向記號，編號，圖號及使用設(shè)備型號。5.1.2 成型零件及澆注系統(tǒng)的裝配技術(shù)要求1.成型零件的尺寸精度應(yīng)符合設(shè)計要求。2.成型零件及澆注系統(tǒng)的表面應(yīng)光潔，無死角、塌坑、劃傷等缺陷。3.型腔分型面、澆注系統(tǒng)、進(jìn)料口等部位應(yīng)保持銳邊，不得修整為圓角。4.互相接觸的型芯和型腔、擠壓環(huán)、柱塞和加料室之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙或適當(dāng)?shù)某袎好娣e，以防止在合模時零件間互相直接擠壓造成損傷。5.裝配后，互相配合的成型零件的相對位置精度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求，以保證成型制品河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書31尺寸及形狀精度，6.對于拼塊、鑲嵌式的型腔或型芯，應(yīng)保證拼接面配合嚴(yán)密、牢固，表面光潔，無明顯接縫。5.1.3 活動零件的裝配技術(shù)要求1.各滑動零件的配合間隙要適當(dāng)，起、止位置定位要準(zhǔn)確、可靠。2.活動零件的導(dǎo)向部位運動要平穩(wěn)、靈活、相互協(xié)調(diào)一致，不得有卡緊及阻滯現(xiàn)象。5.1.4 鎖緊及緊固零件的裝配技術(shù)要求1.鎖緊零件要鎖緊有力、準(zhǔn)確、可靠。2.緊固零件要緊固有力、不得松動。3.定位零件要配合松緊合適，不得有松動現(xiàn)象。5.1.5 頂出機構(gòu)的裝配技術(shù)要求1.各頂出零件動作協(xié)調(diào)一致、平穩(wěn)、無卡滯現(xiàn)象。2 有足夠的強度、剛度和良好的穩(wěn)定性，工作時受力均勻。3.開模時應(yīng)保證制件和澆注系統(tǒng)的順利脫模及取出，合模時應(yīng)準(zhǔn)確退回原始位置。5.1.6 導(dǎo)向機構(gòu)的裝配技術(shù)要求1.導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝配后，軸線應(yīng)垂直于模座平面，且滑動靈活、平穩(wěn)、無卡滯現(xiàn)象。2.導(dǎo)向精度要達(dá)到設(shè)計要求，對動、定模具有良好的導(dǎo)向、定位作用。3.斜導(dǎo)柱應(yīng)具有足夠的強度、剛度及耐磨性，與滑塊配合適當(dāng)，導(dǎo)向正確。5.1.7 加熱冷卻系統(tǒng)的裝配技術(shù)要求1.冷卻裝置要安裝牢固，密封可靠，不得有滲漏現(xiàn)象。2.各控制裝備安裝后，動作要準(zhǔn)確、靈活、轉(zhuǎn)換及時、協(xié)調(diào)一致。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書325.2 模具裝配與安裝5.2.1 模具的裝配塑料模具裝配時，一般是將相互配合的零件先裝配成組件（或部件） ，然后再將這些組件（或部件）進(jìn)行最后總裝配和試模工作。以模具中的主要零件如定模、動模的型腔和型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況下，定模和動模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工。先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)。型腔和型芯之間以墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜削導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔。最后安裝動模和定模上的其他零件。在此詳述斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的裝配。斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)的作用是在模具開模后及推出制品之前，將制品的側(cè)向型芯先行抽出的機構(gòu)，要求側(cè)向成型部分滿足成型要求，型芯滑塊應(yīng)運動平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，滑塊斜面與斜楔的斜面應(yīng)壓緊，且有一定的預(yù)緊力。裝配技術(shù)要求：1.為保證模具閉合后斜楔（壓緊塊）和滑塊之間有一定的鎖模力，要求滑塊的上平面與定模平面留有 0.2-0.5mm 的間隙。這個間隙在注射機上閉模時被鎖模力清除，轉(zhuǎn)移到斜楔和滑塊之間。2.斜導(dǎo)柱外側(cè)與滑塊導(dǎo)柱孔留有 0.2-0.5mm 的間隙。在注射機上閉模后，鎖緊力把滑塊推向內(nèi)方，如不留間隙會使斜導(dǎo)柱受側(cè)向彎曲力。裝配步驟：1. 將型芯裝入型芯固定板中。2. 安裝導(dǎo)滑塊。按設(shè)計要求在固定板上調(diào)整滑塊和導(dǎo)滑塊的位置，待位置確定后，用夾緊板將其夾緊，鉆導(dǎo)滑塊安裝孔和動模板上的螺孔，安裝導(dǎo)滑塊。3. 安裝動模板鎖緊楔。保證楔斜面與滑塊斜面有 70%以上的面積緊貼，可用涂紅丹粉的方法進(jìn)行檢驗。4. 閉模，檢查間隙值是否合格。可通過修磨和更換滑塊尾部墊片保證間隙值，若不用墊片，則用涂紅丹粉的方法對滑塊斜面進(jìn)行修磨。5. 鏜削導(dǎo)柱孔，將定模板、滑塊和型芯固定板一起用夾板夾緊，在臥式鏜床上鏜河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書33削斜導(dǎo)柱孔。6. 松開模具，安裝斜導(dǎo)柱。7. 將滑塊上的導(dǎo)柱孔口修整為圓環(huán)狀（倒圓角） 。8. 調(diào)整導(dǎo)塊，使其與滑塊松緊得當(dāng)，鉆導(dǎo)滑塊銷釘孔，安裝銷釘。9. 在滑塊上裝配側(cè)型芯。5.2.2 模具的安裝模具一般安裝過程如下：1.清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。2.因本模具的外型尺寸不大，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(jìn)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)，保證有足夠的開模距及鎖模力，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)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構(gòu)運動情況，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。5.3 試模試模的目的是檢查模具設(shè)計的合理性和模具制造的缺陷，在試模中查明缺陷的原因加以排除。另外，對成型工藝條件進(jìn)行探索。這對提高模具設(shè)計、制造和成型工藝水平是非常重要的。試模前，必須對設(shè)備的油路、水路以及電路進(jìn)行檢查，并按規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備，做好開機前的準(zhǔn)備。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書345.3.1 調(diào)試料筒和噴嘴溫度根據(jù)推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱。由于制件大小、形狀和壁厚不同，以及設(shè)備上熱電偶位置的深度和溫度表的誤差也各有差異，因此資料上介紹的某一塑料的料筒和噴嘴溫度只是一個大致范圍，還應(yīng)根據(jù)具體條件試調(diào)。判斷料筒和噴嘴溫度是否合適的最好辦法，是在噴嘴和主流道脫開的情況下，用較低的注射壓力，是塑料自噴嘴中緩慢流出，以觀察料流。如果沒有硬塊、氣泡、銀絲、變色，而是光滑明亮者，即說明料筒和噴嘴溫度是比較合適的，這時就可開始試模。5.3.2 成型缺陷試模時易產(chǎn)生的缺陷和原因如下：缺陷原因制件不足 溢邊 凹痕 銀絲 熔接痕 氣泡 裂紋 翹曲變形料筒溫度太高? ? ? ? ?料筒溫度太低? ? ?注射壓力太高? ? ?注射壓力太低? ? ? ?模具溫度太高? ?模具溫度太低? ? ? ? ?注射速度太慢?注射時間太長? ? ?注射時間太短? ?河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書35成型周期太長? ? ?加料太多 ?加料太少 ? ?原料含水分太多?分流道太小? ? ? ?模穴排氣不好? ? ?制件太薄 ?塑件太厚或變化大? ? ?成型機能力不足? ? ?成型機鎖模力不足?結(jié)束語作為一名模具專業(yè)的學(xué)生，應(yīng)該熟練掌握沖壓模具和塑料模具的設(shè)計，應(yīng)該認(rèn)真對待每一次設(shè)計，要很好地完成畢業(yè)設(shè)計是很困難，但我們都應(yīng)該耐心、細(xì)致地去逐步完成。遇到困難要積極對待，積極尋求解決問題的方法，不能馬虎了事。畢業(yè)設(shè)計是對我們?nèi)晁鶎W(xué)知識的一次大檢驗，對我們走向社會、參加工作有很重要的意義。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性知識，而欠缺實踐性。畢業(yè)設(shè)計不但把我們以前所學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)地連貫起來，也使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識，這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上還彌補了我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書36下堅實的基礎(chǔ)，對我們以后走上設(shè)計道路有很大的幫助。進(jìn)行塑料注射模設(shè)計時，要滿足以下基本要求：(1)合理地選擇模具結(jié)構(gòu)；(2)正確確定模具成型零件的尺寸；(3)模具制造方便；(4)設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)效率高、安全可靠；(5)模具結(jié)構(gòu)要適應(yīng)塑料的成型特性。這幾點是進(jìn)行塑料注射模設(shè)計的綱領(lǐng)性要求。塑料制件主要是靠成型模具獲得的，其質(zhì)量好壞與成本高低取決于模具的結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和壽命。隨著各行各業(yè)對大型、復(fù)雜、精密、美觀、長壽命成型模具需求的日益增長和計算機技術(shù)在現(xiàn)代模具工業(yè)的廣泛應(yīng)用，模具行業(yè)向著理論知識深化、學(xué)科知識復(fù)合、技術(shù)更新活躍的方向發(fā)展，這對模具設(shè)計工作提出了更高的要求。模具作為重要的工藝裝備，其設(shè)計、制造和技術(shù)開發(fā)方面人才的培養(yǎng)已引起國內(nèi)外普遍重視。 “塑料成型工藝與模具設(shè)計”課程是模具設(shè)計與制造方面人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容，是其人才培養(yǎng)體系的主干課程之一。接受畢業(yè)設(shè)計任務(wù)后，根據(jù)所給塑料制件分析其工藝性，收集整理有關(guān)制件設(shè)計、成型工藝、成型設(shè)備、機械加工、特種工藝等有關(guān)資料，確定制件成型方案，擬定模具結(jié)構(gòu)方案。根據(jù)制件結(jié)構(gòu)、形狀可大致確定模具的結(jié)構(gòu)，理想的模具結(jié)構(gòu)應(yīng)能充分發(fā)揮成型設(shè)備的能力（如合理的型腔數(shù)目和自動化水平等） ，在絕對可靠的條件下使模具本身的工作最大限度地滿足塑件的工藝技術(shù)要求（如塑件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等）和生產(chǎn)經(jīng)濟要求（成本低、效率高、使用壽命長、節(jié)省勞動力等） ，由于影響因素很多，設(shè)計時主要從以下幾個方面做起：(1)塑件位置；(2)型腔布置；(3)選擇分型面；(4)確定澆注系統(tǒng)；(5)選擇脫模方式；(6)模溫調(diào)節(jié)；(7)確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸；(8)支承與連接。擬定初步方案時，應(yīng)廣開思路，反復(fù)思考，多想一些辦法，隨后廣泛征求意見，進(jìn)行分析論證與權(quán)衡，選出最合理的方案。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書37接下來是繪制模具裝配圖和零件圖?？傃b配圖的設(shè)計過程比較復(fù)雜，先從畫草圖著手，經(jīng)過認(rèn)真的思考、討論與修改，使其逐步完善，最后方完成。草圖設(shè)計過程是“邊設(shè)計（計算） 、邊繪圖、邊修改”的過程，不能指望所有的結(jié)構(gòu)尺寸與數(shù)據(jù)一下就能定的合適，所以在設(shè)計過程中往往需反復(fù)多次修改。繪制零件圖時注意做到以下幾點：凡需自制的零件都畫出單獨的零件圖；圖形都按 1：1 的比例畫出，做到試圖選擇合理，投影正確，布置得當(dāng)；統(tǒng)一考慮尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度的標(biāo)注方法與位置，避免擁擠與干涉，做到正確、完整、有序；零件圖的編號應(yīng)與裝配圖中的序號一致，便于查對；標(biāo)注技術(shù)要求，填寫標(biāo)題欄。另外編寫工作零件的的機械加工工藝過程卡隨說明書附上。本次的畢業(yè)設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述，也使我認(rèn)識到，要想成為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新的知識、新的技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為模具事業(yè)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書38致 謝首先感謝我的指導(dǎo)老師于智宏老師，于老師的悉心指導(dǎo)讓我受益匪淺，劉老師指出了我設(shè)計中許多不足之處，像許多我們以前不太注意的配合的選擇和尺寸公差的標(biāo)注，還有標(biāo)準(zhǔn)件等的畫法，使我的設(shè)計日趨完善。還要感謝這三年教授了我許多知識的老師們，謝謝你們的辛勤培育。另外謝謝我的母校---河南機電高等專科學(xué)校，謝謝母校提供給我們這個學(xué)習(xí)的地方和設(shè)備。畢業(yè)設(shè)計涉及的知識非常廣泛，是對三年學(xué)習(xí)的一次很好的總結(jié)和檢驗。畢業(yè)設(shè)計不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習(xí)所學(xué)過知識的同時學(xué)習(xí)到很多新的知識，同時完善了專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計是一個發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，日趨完善的過程，在這個過程中我們一步步提高了自己，鍛煉了獨立設(shè)計的能力，我相信這些設(shè)計經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助。畢業(yè)設(shè)計工作的繁雜鍛煉了我的毅力和耐心，看著自己一點點完成的設(shè)計會很有成就感，盡管我的設(shè)計還存在問題。最后謝謝給我設(shè)計提出建議和幫助的同窗。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書39參考文獻(xiàn)[1] 楊占堯、王高平主編.塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計.北京：高等教育出版社，2008.[2] 張榮清主編.模具設(shè)計與制造[第二版]. 北京：高等教育出版社,2008.[3] 黃曉燕主編.簡明塑料成型工藝與模具設(shè)計手冊.上海：科學(xué)技術(shù)出版社,2006.[4] 勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫.徐志揚主編.模具制造工[ 高 級 ].北京:中國勞動社會保障出版社，2006.[5] 許德珠主編.機械工程材料[第二版]. 北京：高等教育出版社，2001.[6] 中國模具設(shè)計大典編委會.中國模具設(shè)計大典[M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002. [7] 陳于萍、高曉康主編.