滑輪注塑模設(shè)計(jì)

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1、 畢業(yè)論文 滑輪注塑模設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 論文完成日期：2011年5月 摘 要 塑料工業(yè)是當(dāng)今世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)門(mén)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。 模具CAD/

2、CAE/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助于計(jì)算機(jī)對(duì)制品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期， 降低生產(chǎn)成本和提高制品質(zhì)量已成為模具界的共識(shí)。 本設(shè)計(jì)為滑輪模具制作設(shè)計(jì)，它系統(tǒng)的介紹了滑輪模具中的各個(gè)零部件的加工工藝過(guò)程及整套模具的裝配和使用。其中，涉及到注射機(jī)各種參數(shù)的選取、零部件的加工方法、注射模的結(jié)構(gòu)及相關(guān)的計(jì)算問(wèn)題及特種加工工藝。在該模具設(shè)計(jì)中，利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制了零件圖和裝配圖，以及制定了機(jī)

3、械加工工藝過(guò)程卡。 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；通過(guò)對(duì)UG及CAD的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。 關(guān)鍵詞 注塑模具 設(shè)計(jì) UG 目 錄 摘 要 0 引 言 0 第一章 注塑模工藝分析 1 1.1塑件工藝性 1 1.2 塑件材料及性能 2 1.2.1聚丙烯（PP） 2 1.2.2、聚炳烯塑料的主要技術(shù)指標(biāo) 3 1.2.3、聚丙烯（PP）的注射成型工藝參數(shù) 4 第二章 注塑設(shè)備選擇 6 2.1 模具結(jié)構(gòu)對(duì)注塑機(jī)的影響 6 2.2

4、 確定注塑機(jī) 6 第三章 注塑模成型零件的設(shè)計(jì) 9 3.1分型面選擇 9 3.2型腔的排列方式 10 3.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 3.3.1定模板與動(dòng)模板的設(shè)計(jì) 11 3.4抽芯機(jī)構(gòu) 12 3.4.1確定抽芯距 13 3.4.2確定斜銷(xiāo)的傾角 14 3.4.3確定斜銷(xiāo)的尺寸 14 3.4.4斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度 14 3.4.5 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 14 3.4.6 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 14 第四章 注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 4.1主流道設(shè)計(jì) 16 4.2分流道設(shè)計(jì) 19 4.3澆口設(shè)計(jì) 20 第五章 注塑模溫度控制系統(tǒng)及脫模系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 5.1冷卻及加熱機(jī)構(gòu) 22

5、 5.2 冷料穴設(shè)計(jì) 23 5.3 脫模系統(tǒng)零件 23 第六章 模具總裝配圖 25 設(shè)計(jì)總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28 引 言 隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補(bǔ)斷增加。而對(duì)模具的質(zhì)量要求越來(lái)越高。模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來(lái)越顯得更為重要。 根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，今年中國(guó)塑料模具市場(chǎng)總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬(wàn)美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長(zhǎng)，也就意味著市場(chǎng)在日漸擴(kuò)大。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具企業(yè)移師中國(guó)，是國(guó)內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展

6、的重要原因之一。中國(guó)技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì)，所以中國(guó)塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌，這是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在。 按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個(gè)小類，塑料模具是10大類中的l個(gè)大類，共有7個(gè)小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無(wú)論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都有很大發(fā)展。但就總體來(lái)看，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 據(jù)

7、悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國(guó)1999年模具總產(chǎn)值245億元．其中塑料模具約為82億元， 2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。 塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車(chē)摩托車(chē)飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，

8、是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。 第一章 注塑模工藝分析 該塑件是滑輪產(chǎn)品，其零件圖如圖1-1所示。本塑件的材料采用聚丙烯（PP），生產(chǎn)類型為中等批量生產(chǎn)。 圖1-1 滑輪 1.1塑件工藝性 在進(jìn)行滑輪注塑模具設(shè)計(jì)之前，首先對(duì)制品圖及形狀結(jié)構(gòu)分析，其內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 1.滑輪（見(jiàn)圖1-1），材料為聚丙烯（PP），要求形狀規(guī)則，滑輪槽面光滑，表面無(wú)毛刺，無(wú)凹陷，大批量生產(chǎn)。 2.

9、制品的尺寸精度和表面粗糙度：塑料的尺寸精度主要決定于塑料收 縮率的波動(dòng)和模具制造誤差。本次塑料制品的尺寸按MT5級(jí)精度取值。 塑件的表面粗糙度主要取決于模具成型部分粗糙度，一般情況下，塑件的表面粗糙度比模具成型部分的粗糙度高1～2級(jí)。 3.制品的脫模斜度：脫模斜度的取向根據(jù)塑件的內(nèi)外形尺寸而定，以塑件內(nèi)孔型芯小端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由擴(kuò)大方向取得；塑件外形，以型腔大端為準(zhǔn)，尺寸符合圖紙要求，斜度由縮小方向取得。一般情況，脫模斜度不包括塑件的公差范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用1脫模斜度。 4.根據(jù)產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)中，流道形式采用非平衡式，采用點(diǎn)澆口進(jìn)料。 1.2 塑件材料及性

10、能 1.2.1聚丙烯（PP） 聚丙烯（PP）作為熱塑塑料聚合物于1957年開(kāi)始商品化生產(chǎn)，是有規(guī)立構(gòu)聚合物中的第一個(gè)。其歷史意義更體現(xiàn)在，它一直是增長(zhǎng)最快的主要熱塑性塑料，1991年它的世界總產(chǎn)量達(dá)到240億磅。它在熱塑性塑料領(lǐng)域內(nèi)有十分廣泛的應(yīng)用，特別是在纖維和長(zhǎng)絲、薄膜擠壓、注塑加工等方面。 ⑴基本特性 聚丙烯無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更輕。密度僅為0.90~0.91g/cm３。它不吸水，光澤好，易著色。屈服強(qiáng)度、抗拉、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。如用聚丙烯注射成型一體鉸鏈（蓋和本體合一的各種容器），

11、經(jīng)過(guò)70，000，000次開(kāi)閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯熔點(diǎn)為164~1700C，耐熱型好，能在1000C以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。其低溫使用溫度達(dá) -150C，低于-350C時(shí)會(huì)斷裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好。因不吸水，絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。 （2）主要用途 聚丙烯可用作各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車(chē)零件和自行車(chē)零件。作水、蒸氣、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層。制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。 ⑶成型特點(diǎn) (1) 結(jié)晶性好料,吸濕性小,可能發(fā)生熔融破裂,

12、長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解。 (2) 流動(dòng)性極好，溢邊值0.03mm左右。 (3) 聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路。 (4) 成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)。 (5) 注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，聚丙烯成型的適宜模溫為80℃左右，模具溫度低于50℃以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90℃以上易發(fā)生翹曲、變形。 (6) 塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口，尖角，以避免應(yīng)力集中。 1.2.2、聚炳烯塑料的主要技術(shù)指標(biāo):( 查書(shū)《塑料模具設(shè)計(jì)》) 密度 (Kg.dm-3) 比

13、體積 dm-3. kg-1 1.38 吸水性 % 收縮率 % 熔 點(diǎn) ℃ 熱變形溫度 ℃ 0.46MPa 1.50MPa 抗拉屈服點(diǎn) 0.1MPa 690 拉伸彈性模量 0.1MPa 2.5104 變動(dòng)強(qiáng)度 0.1MPa 1040 沖擊韌度 K g.dm-2

14、 無(wú)缺口 1040 有缺口 202 邵氏硬度 D75-85 體積電阻系數(shù) Ωcm 1012—1014 擊穿強(qiáng)度 Kv.cm-1 18.6 1.2.3、聚丙烯（PP）的注射成型工藝參數(shù) (1) 注射機(jī)類型 螺桿式 (2) 料筒溫度℃ 前段 150～170 中段 180～190 后段 190～205 (3) 加熱和干燥 溫度℃

15、 170～190 時(shí)間h 3 ～ 5 (4) 噴嘴溫度℃ 170～190 (5) 模具溫度℃ 40～60 (6) 注射壓力MPa 60～100 (7) 成型時(shí)間S 注射時(shí)間 1～5 高壓時(shí)間 5 ～10 冷卻時(shí)間 10～20 總周期 15～35 (8) 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 30～80 第二章 注塑設(shè)備選擇 2.1 模具結(jié)構(gòu)對(duì)注塑機(jī)的影響 模具上用來(lái)取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料可分離的接觸表面稱為分型面。在模具設(shè)計(jì)的初始階段，首先

16、應(yīng)確定分型面的位置，然后才能確定模具的結(jié)構(gòu)形式。分型面設(shè)計(jì)的是否合理，對(duì)塑件質(zhì)量 圖2-1 工藝操作難易程度和模具復(fù)雜程度具有很大影響。由于本塑件要求大批量生產(chǎn)，故應(yīng)采用一模多腔的結(jié)構(gòu)，考慮到模具大小，初步確定為一模兩腔，澆口形式采用點(diǎn)澆口。 2.2 確定注塑機(jī) 該塑件材料為聚丙烯（PP），其密度為0.9~0.91g/cm３, 收縮率為

17、1%～2.5%，本塑件取其密度為0.9 g/cm３,平均收縮率為 1.75%。通過(guò)UG造型，對(duì)塑件進(jìn)行分析，如圖2-1測(cè)量體，圖2-2信息所示示，得知塑件體積 V=8.64cm3， 澆口凝料體積V凝取塑件體積的2倍,即 V凝=2 V=28.64=17.28 cm3， 所以M總=ρ（2V塑+V凝）=9ρV塑=90.917.28=15.56g

18、 2-1測(cè)量體 圖2-2 信息 1、根據(jù)注射所需的壓力和塑件的 重量以及其它情況，可初步選用的注射機(jī)為：SZ－60/40 型注塑成型機(jī)，該注塑機(jī)的各參數(shù)如下表所示： 理論注射量/cm3 60 移模行程/mm 180 螺桿直徑/mm 30 最大模具厚度/mm 280 注射壓力/Mp 150 最小模具厚度/mm 160 鎖模力/KN 400 噴嘴球半徑/mm

19、 15 拉桿內(nèi)間距/mm 295185 噴嘴口孔徑/mm φ3.5 第三章 注塑模成型零件的設(shè)計(jì) 3.1分型面選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分面選原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開(kāi)始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。 制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件) 的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線

20、對(duì)稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開(kāi)模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn)便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開(kāi)模方向，而不能開(kāi)模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開(kāi)模的，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開(kāi)模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用 抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如

21、杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等)；如果是自動(dòng)旋 出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對(duì)制品的安置有專門(mén)要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。 該塑件為塑料滑輪，表面無(wú)特殊的要求，綜合考慮滑塊的位置，其分型面選擇如下圖所示： 圖3-1 透視圖 如圖3-1透視圖所示取A-A向?yàn)榉中兔妫挥绊懥慵庥^質(zhì)量，抽芯在動(dòng)模構(gòu)簡(jiǎn)單。 抽芯在定模，抽芯機(jī)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)避免定模抽芯。 3.2型腔的排列方式 圖3-2 型腔排布 本塑件在注塑時(shí)采用一模兩件,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的 復(fù)雜程

22、度等因素采取如圖3-2所示的型腔排列方式。采用3-2的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。 3.3成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.3.1定模板與動(dòng)模板的設(shè)計(jì) 本副模具型腔板開(kāi)設(shè)在定模板，由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具牢固，不易變形，制件沒(méi)拼界逢，適用用于本制件的模具。如圖3-3所示： 圖3-3-1 料選用T8A, 硬度在50HRC以上。 根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道與澆口設(shè)在凹模型腔上其結(jié)構(gòu)見(jiàn)上圖所示。 動(dòng)模板尺寸：根據(jù)矩形凹模最小壁厚經(jīng)驗(yàn)曲線知，此塑件的成型壓力小于30MPA，那么尺寸見(jiàn)下圖3-

23、3-2所示： 由經(jīng)驗(yàn)可知： 圖3-3-2 長(zhǎng)為150 mm.寬為260 mm. 凹模高為 h=45mm 17mm為制件高 加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。h這里我選用銑刀銑。 3.4抽芯機(jī)構(gòu) 此設(shè)計(jì)的塑件側(cè)壁有兩個(gè)突臺(tái),它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小突臺(tái)的零件必須做成活動(dòng)的型心,即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu).本模具采用滑塊+斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)如圖3-4-1所

24、 圖3-4 3.4.1確定抽芯距 抽芯距一般大于側(cè)凹的深度本副模具設(shè)計(jì)中必須高于制件最小高度的一半 H1=B2/2=22.5/2=11.25mm 另加3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽=15mm 。 3.4.2確定斜銷(xiāo)的傾角 斜導(dǎo)柱的傾角a是斜銷(xiāo)機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)，它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系，一般取15～25本副模具取a=20。 3.4.3確定斜銷(xiāo)的尺寸 斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計(jì)資料有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，本例可采用經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)柱的直徑d=Φ10mm 。 3.4.4斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度 可根

25、據(jù)抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷(xiāo)直徑及斜角大小確定： L=L1+L2+L3+L4+L5 =D/2tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+（5～10） =51.38mm ?。? L=52mm 3.4.5 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 由于側(cè)凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強(qiáng)度，導(dǎo)滑槽的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置的設(shè)計(jì)可采用經(jīng)驗(yàn)法，側(cè)向抽芯的抽拔距較小，也無(wú)須滑塊的定位裝置。 3.4.6 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的選擇直形導(dǎo)柱和階梯形導(dǎo)柱的前端都設(shè)計(jì)為錐形，便于導(dǎo)向。兩種導(dǎo)柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導(dǎo)柱

26、可以貯 存潤(rùn)滑油，延長(zhǎng)潤(rùn)滑時(shí)間。直形導(dǎo)柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具， 可以不用導(dǎo)套。階梯形導(dǎo)柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或?qū)蚓纫蟾?，必須采用?dǎo)套的模具，裝在模具另一側(cè)的導(dǎo)套安裝孔可以和導(dǎo)柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴(yán)格的同軸，本模具采用有肩導(dǎo)柱I型 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。除了導(dǎo)柱長(zhǎng)度按模具具體結(jié)構(gòu)確定外，導(dǎo)柱其余尺寸隨導(dǎo)柱直徑而定。本模具的中心距為150mm,本模具選用I型，直徑為16mm。 選用d=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導(dǎo)柱. 第四章 注塑模澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)

27、 概念： 模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的流動(dòng)通道。 作用：讓高溫熔膠在高壓下高速進(jìn)入模具型腔。 澆注系統(tǒng)分類： 它可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩大類型。普通流道澆注系統(tǒng)分為細(xì)水口和大水口。普通流道澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、冷料井和澆口組成。 4.1主流道設(shè)計(jì) 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開(kāi)始制定模具方案時(shí)，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問(wèn)題。 制品在模具中的位置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵

28、循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應(yīng)相對(duì)于注塑機(jī)的軸線對(duì)稱分布，以便于成型；制品的方位應(yīng)便于脫模，注塑模塑時(shí)，開(kāi)模后制品應(yīng)留在動(dòng)模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模；當(dāng)用模具的互相垂直的活動(dòng)成型零件成型孔、槽、凸臺(tái)時(shí)，制品的位置應(yīng)著眼于使成型零件的水平位移最簡(jiǎn) 便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個(gè)方案，兩者的分型面 不相同又互相垂直，那么應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺(tái)安裝平面上的投影面積為最小的方案；長(zhǎng)度較長(zhǎng)的管類制品，如果將它的長(zhǎng)軸安置在模具開(kāi)模方向，而不能開(kāi)模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)平面開(kāi)模的，應(yīng)將制品的長(zhǎng)軸安置在與模具開(kāi)模相垂直的方向。這樣布置可

29、顯著減小模具厚度，便于開(kāi)模和取出制品。但此時(shí)需采用抽芯距較大的抽芯機(jī)構(gòu)(如杠桿的、液壓的、氣動(dòng)的等)；如果是自動(dòng)旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對(duì)制品的安置有專門(mén)要求;最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。 無(wú)論是哪一種澆口套，為了保證主流道內(nèi)的凝料可順利脫出如圖4-1所示,應(yīng)滿足: D = d + (0.5 ~ 1) mm (1) R1= R2 + (1 ~ 2) mm (2) 噴嘴與澆口套裝配關(guān)系 SR1 ΦD SR2 Φd 澆口套 注塑

30、機(jī)噴嘴 圖4-1 4.2分流道設(shè)計(jì) 由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉(zhuǎn)換到模腔，所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要求熔體通過(guò)分流道時(shí)的溫度下降和壓力損失都應(yīng)盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個(gè)模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應(yīng)設(shè)計(jì)得短而粗，但過(guò)短過(guò)粗時(shí)又會(huì)增加塑料消耗量，并使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，另外還會(huì)使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復(fù)雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的種類和截面形狀很多,從壓力傳遞角度考慮,要求有大的流道截面積,從散熱少考慮應(yīng)

31、有小的比表面積.圓形截面最理想,使用越來(lái)越多,方形截面由于脫模困難,多不采用,以其t/d=2/3-4/5,梯形側(cè)邊斜度5-15為宜.截面尺寸由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算.但計(jì)算結(jié)果須按現(xiàn)有刀具尺寸圓整，并校核熔料剪切速率在5102～103S-1范圍內(nèi)，方才合理，如圖4-2所示。 圖4-2 4.3澆口設(shè)計(jì) 澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進(jìn)料系統(tǒng)的最后部分，其基本作用是： 使從流道來(lái)的熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔。 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(jì)與塑件形狀,斷面尺寸，模具結(jié)構(gòu)，注塑工藝條件（壓力

32、）及塑料性能等因素有關(guān)。澆口截面要小，長(zhǎng)度要短，因?yàn)橹挥羞@樣才能滿足增料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔﹑型心，有利于填充﹑排氣。故采用點(diǎn)澆口，查表初選尺寸為（blh）2mm1mm1mm,試模時(shí)修正。如圖4-3所示： 圖4-3 第五章 注塑模溫度控制系統(tǒng)及脫模系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1冷卻及加熱機(jī)構(gòu) 冷卻及加熱機(jī)構(gòu)主要包括冷卻水嘴、水管通道、加熱板等。主要是為了調(diào)節(jié)模具的溫度，以保證塑料件

33、的質(zhì)量。加熱系統(tǒng)主要應(yīng)用于熔融粘度高，流動(dòng)性差的塑料。 一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200℃左右，而塑料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，有些需要對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具，以便使塑料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。 此模具不需要冷卻及加熱機(jī)構(gòu)，雖然PC的流動(dòng)性較一般，但由于塑件較小，液體充滿型腔比較快，而且散熱比較快，所以可以滿足塑件的成型需要。 圖5-1 5.2 冷料穴設(shè)計(jì) 是用來(lái)

34、儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型腔。 5.3 脫模系統(tǒng)零件 注射機(jī)的脫模機(jī)構(gòu)又稱推出機(jī)構(gòu)，是由推出塑料件所需的全部結(jié)構(gòu)零件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類零件使用時(shí)應(yīng)便于脫出塑件，且不允許有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機(jī)構(gòu)要求靈活、可靠、并要使更換、維修方便。 (1) 頂桿：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的桿件。 (2) 推板：是為了從模具型腔內(nèi)把塑料件頂出來(lái)的板件。常用于斜度較大零件的頂出，由于頂在塑料件的外壁，頂出力大、方便可靠，不需很大頂出行程。

35、 在該套模具中同時(shí)應(yīng)用了圓柱頂桿，組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成，其中的頂桿頭與動(dòng)模板零件型腔部分配合不好，塑件成型之后，配合部分會(huì)有少量毛刺，需要人工修理。而且，在盤(pán)形頂桿上應(yīng)用了彈簧裝置，提高了頂出時(shí)的平穩(wěn)程度，也起到了有效的緩沖作用。這樣，頂桿不但可以脫出塑件，還可以起到一定導(dǎo)向作用。當(dāng)頂桿沿導(dǎo)柱運(yùn)動(dòng)時(shí)，頂桿受推力也向前頂出塑件，把塑件從型芯上脫下來(lái)，以完成脫件的過(guò)程。塑件脫落后，待下次工作前，動(dòng)模板和定模板合模時(shí)，定模板先是與復(fù)位桿頂端接觸，復(fù)位桿受力帶動(dòng)推板和推桿固定板復(fù)位，頂桿也由工作位置回到起始位置，因頂桿與動(dòng)模板配合較好，所以起到導(dǎo)向作用。

36、 圖5-2 頂桿 第六章 模具總裝配圖 研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點(diǎn)及其技術(shù)要求，掌握裝配關(guān)聯(lián)尺寸;檢驗(yàn)待裝配的所以零件;確定哪些零件有配作加工內(nèi)容;確定裝配基準(zhǔn);裝配及配作;檢驗(yàn);試模及修正;入庫(kù)。 該套模具的裝配基準(zhǔn)是以型芯、型腔等作裝配的基準(zhǔn)件，模具的其他零件都依裝配基準(zhǔn)件進(jìn)行配制和裝配。在裝配過(guò)程中，利用了搖臂鉆床、臺(tái)鉆、壓板、鉆套等專用工具。如圖6-1 6-2 所示 圖6-1 總裝透視圖

37、 圖6-2 總裝實(shí)體圖 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)對(duì)滑輪注塑模的設(shè)計(jì)，對(duì)常用塑料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，對(duì)獨(dú)立設(shè)計(jì)模具具有了一次新的鍛煉。 在設(shè)計(jì)過(guò)程充分利用了各種可以利用的方式，同時(shí)在反復(fù)的思考中不斷深化對(duì)各種理論知識(shí)的理解，在設(shè)計(jì)的后一階段充分利用UG軟就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。 以計(jì)算機(jī)為手段，專用模具分析設(shè)計(jì)軟件為工具設(shè)計(jì)模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫(kù)及加工參數(shù)，通過(guò)幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計(jì)。 模具UG技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方

38、式的革命，大大提高了設(shè)計(jì)效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計(jì)效率更為提高。 總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時(shí)在實(shí)際中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)出價(jià)廉物美的模具。 這次設(shè)計(jì)能順利完成，還得老師的精心指導(dǎo)。但錯(cuò)誤之處在所難免，望批評(píng)指正。非常感激！ 27 參考文獻(xiàn) [1] 黃虹．《塑料成型加工與模具》．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004． [2] 王季琨. 沈中偉、劉錫珍．《機(jī)械制造工藝學(xué)》．天津：天津大學(xué)出版社，1998． [3] 張維合．《注塑模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程》．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007

39、． [4] 黃毅宏. 李明輝．《模具制造工藝》．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [5] 華中理工大學(xué)等院校．《機(jī)械制圖》．北京：高等教育出版社，1999． [6] 胡石玉．《模具制造技術(shù)》．沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，1997． [7] 屈華昌．《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》．北京：高等教育出版社，1997． 學(xué) 號(hào) 200803280224 姓 名 王國(guó)富 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 系 別 機(jī)電系 班 級(jí) 08級(jí)模具2班 學(xué) 制 三年制 論文題目 滑輪注塑模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 李坤淑 職務(wù)或職稱 副教授 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 復(fù)審意見(jiàn)： 成績(jī)： 復(fù)審人簽名： 年 月 日 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)： 成績(jī)： 主持人簽名： 年 月 日 終審意見(jiàn)： 成績(jī)： 終審人簽名： 年 月 日