打印機(jī)底座注塑模設(shè)計(jì)【三維UG】
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摘 要
摘 要
本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)要說(shuō)明了打印機(jī)底座注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先從該塑件所選用的材料（聚丙烯）、塑件的精度要求、生產(chǎn)批量等幾個(gè)角度進(jìn)行分析，確定模具的成型方案。具體內(nèi)容包括注塑機(jī)的選擇、型腔數(shù)目的確定、塑件的排位、分型面的確定、模具強(qiáng)度、成型零件的設(shè)計(jì)、常用的結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、行位設(shè)計(jì)、脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、模具溫度及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等，并對(duì)在設(shè)計(jì)中選用的一些常用的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了說(shuō)明。其中主要針對(duì)模具的型芯、型腔的設(shè)計(jì)進(jìn)行了認(rèn)真的分析和說(shuō)明，為提高模具的設(shè)計(jì)水平提供了有力的理論依據(jù)。型芯的計(jì)算按制品的平均收縮率計(jì)算，同時(shí)還對(duì)一些特殊的部位的尺寸進(jìn)行必要的工藝分析，還有一部分尺寸則根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中得到的一些經(jīng)驗(yàn)的數(shù)據(jù)確定。
關(guān)鍵詞：材料；型腔；型芯；澆注系統(tǒng)；模具設(shè)計(jì)；注塑模
ABSTRACT
ABSTRACT
This design specification briefly illustrates the printer base of injection mould design process. First from the selected material (polypropylene) plastic parts, plastic parts, precision requirement, production batch by several aspects carries on the analysis, determine the mold molding solution. The concrete content includes the choice of injection molding machine, mold, plastic parts to determine the number of qualifying, the determination of parting surface, the strength of mold, molding parts design, structure design, common line design, demoulding mechanism, gating system, mold temperature and the cooling system design, etc., and to choose some commonly used in the design of standard parts. Which mainly aims at the core of the mold, the mold design has carried on the earnest analysis and explanation, to improve the level of mould design provides a strong theoretical basis. Core calculations is calculated based on the average shrinkage ratio products, but also for some special parts of the size to make the necessary technology analysis, part of this size is according to the actual production process of some experience data set.
Keywords: material;die cavity;mold core;gating system;mold desing;injectino mold
開(kāi)題報(bào)告
題 目： 打印機(jī)底座注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué) 院：
專 業(yè)：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
填表日期： 20 年 月 日
一、選題的依據(jù)及意義
1.選題的依據(jù)
模具行業(yè)是一個(gè)融合多專業(yè)、多學(xué)科知識(shí)并為多種加工領(lǐng)域服務(wù)的工業(yè)行業(yè)。使用模具生產(chǎn)產(chǎn)品，具有效率高、質(zhì)量好、節(jié)約能源和原材料、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。模具已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和加工工藝。隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和產(chǎn)品的更新期逐漸縮短，模具的使用更加頻繁并已滲入到各行各業(yè)，它在汽車、電器、通訊、電子及輕工等領(lǐng)域的應(yīng)用尤為廣泛。作為一種產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展與繁榮是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，在一定程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，這一點(diǎn)在許多發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)史上已經(jīng)得到了十分明確的體現(xiàn)。
20世紀(jì)80年代以來(lái)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)模具業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造以及輔助分析相繼被普遍引入到模具制造領(lǐng)域，模具CAPP、CIMS工程也開(kāi)始在一些企業(yè)獲得成效，模具制造技術(shù)發(fā)生了根本性的變革。現(xiàn)在，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送模具信息，遠(yuǎn)距離控制模具生產(chǎn)已成為一些企業(yè)的重要經(jīng)營(yíng)手段。模具生產(chǎn)周期縮短，質(zhì)量提高，成本降低，使模具制造的整體水平和科技含量得到了質(zhì)的飛躍。近年來(lái)，激光立體制模（SLA）、分層實(shí)體制造（LOM）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）和熔化沉積制造（FDM）等快速成型制造技術(shù)發(fā)展很快，新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，模具制造技術(shù)正處于一個(gè)非常活躍的發(fā)展階段。
塑料制品在日常社會(huì)中得到廣泛利用，模具技術(shù)己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。國(guó)內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展。塑料制品在汽車、機(jī)電、儀表、航天航空等國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場(chǎng)中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具。
2.意義
本課題是針對(duì)打印機(jī)底座注塑模具的的研究。現(xiàn)在塑料產(chǎn)品因?yàn)樗脑S多優(yōu)良的特性，已被人們用于生產(chǎn)生活的各行各業(yè)。塑料能夠采用多種方式進(jìn)行成型加工，而利用注射模對(duì)塑料進(jìn)行注射成型是目前應(yīng)用最廣、效率最高的一種加工方法。本課題的目的就是設(shè)計(jì)打印機(jī)底座注塑模具。本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用，如Autocad，Pro/E，UG等軟件的應(yīng)用。這將會(huì)使我運(yùn)用這些軟件的能力得到提升。同時(shí)，通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，在綜合應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程力學(xué)、塑料模具等專業(yè)知識(shí)方面也得到較大的鍛煉，可以使我將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合，更加清楚地了解和掌握該類模具設(shè)計(jì)方法、工作原理、具體結(jié)構(gòu)，并培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的能力，初步掌握模具設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，為今后的工作實(shí)踐打下基礎(chǔ)。通過(guò)設(shè)計(jì)能熟練的運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，如國(guó)家相關(guān)部門(mén)所頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)、規(guī)范，還有企業(yè)使用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值等，培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力。該課題源于生產(chǎn)實(shí)際，要求學(xué)生多去動(dòng)手，了解整個(gè)工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)等，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。
二、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究簡(jiǎn)介
1.國(guó)內(nèi)注塑模具發(fā)展?fàn)顩r
塑料作為現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)材料之一，是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、交通運(yùn)輸?shù)冉?jīng)濟(jì)領(lǐng)域不可缺少的重要材料，其用途已滲透到經(jīng)濟(jì)和生活的各個(gè)領(lǐng)域，和鋼鐵、木材、水泥成為材料領(lǐng)域的四大支柱。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被各行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)最終產(chǎn)品，其產(chǎn)生的價(jià)值往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍，被譽(yù)為“效益放大器”。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)地區(qū)制造水平高低的重要標(biāo)志。
塑料行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要行業(yè)，其增長(zhǎng)速度與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度高度相關(guān)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的塑料加工工業(yè)以年均10%以上的速度快速發(fā)展，比GDP平均增速高出3-5個(gè)百分點(diǎn)。目前我國(guó)已步入世界塑料大國(guó)的行列，年塑料制品產(chǎn)量居世界第二位，2003年我國(guó)塑料制品總產(chǎn)量達(dá)1650.5萬(wàn)噸，已形成門(mén)類完整的產(chǎn)業(yè)體系。但從塑料制品的人均消費(fèi)量來(lái)看，目前我國(guó)人均消費(fèi)量?jī)H12公斤左右，而發(fā)達(dá)國(guó)家是30－100公斤，世界平均消費(fèi)量也達(dá)18公斤，因此，我國(guó)塑料行業(yè)仍有廣闊發(fā)展前景。
近年來(lái),我國(guó)塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快，目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。
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，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制品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)量己超過(guò)3000萬(wàn)臺(tái)。到2010年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門(mén)窗的普及率為30%，塑料管的普及率將達(dá)到50%，這些都會(huì)大大增加對(duì)模具的需求量。
因此，有專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。
塑料模具的制造, 包括塑料產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析、模具的數(shù)控加工(銑削、電加工、線切割等)、拋光和配試模以及快速成形制造等。各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及的CAD單元技術(shù)有： 造型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(CAD)、產(chǎn)品外形的快速反求(RE)、結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)(CAE)、輔助制造(CAM)、加工過(guò)程虛擬仿真(SIMULATION)、產(chǎn)品及模具的快速成形(RP)、輔助工藝過(guò)程(CAPP)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)(PDM)等。塑料模具CAD集成技術(shù), 就是把塑料模具制造過(guò)程所涉及的各項(xiàng)單元技術(shù)集成起來(lái), 統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和文件傳輸格式, 實(shí)現(xiàn)信息集成和數(shù)據(jù)資源共享, 從而大大縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期, 提高制模質(zhì)量。??
電腦塑件產(chǎn)品模型的來(lái)源有三種： 利用CAD系統(tǒng)軟件進(jìn)行產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)、利用實(shí)物測(cè)量進(jìn)行快速反求建模、利用其它CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件。針對(duì)這三種產(chǎn)品模型的來(lái)源方式, 目前已研究出各種技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品模型的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。下面進(jìn)一步分析各種技術(shù)的內(nèi)涵和特點(diǎn)。
利用CAD系統(tǒng)軟件進(jìn)行產(chǎn)品模型設(shè)計(jì), 其技術(shù)主要包括二維幾何圖形的繪制、二維參數(shù)化圖形的設(shè)計(jì)、三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)、三維特征造型設(shè)計(jì)、三維參數(shù)化實(shí)體造型設(shè)計(jì)、三維曲面造型設(shè)計(jì)、空間自由造型設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的外觀渲染、產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)廣告設(shè)計(jì)等等。這些軟件有許多典型的代表。二維軟件有： ME10、CADKEY、AUTOCAD、DHCAD、Genis、Sigraph等； 三維軟件有： UGII、PRO/E、IDEAS、CATIA、EUCLID等； 產(chǎn)品自由造型及廣告設(shè)計(jì)的軟件有： Alias、CDRS等。二維幾何圖形的繪制是利用平面CAD軟件繪制零件圖形, 即用計(jì)算機(jī)代替手工繪圖； 而二維參數(shù)化, 即計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了圖形的變量設(shè)計(jì), 使修改更加方便； 三維造型設(shè)計(jì)是數(shù)字化的產(chǎn)品的真實(shí)形狀設(shè)計(jì), 它完全表達(dá)了產(chǎn)品,?能夠進(jìn)一步為模具設(shè)計(jì)、分析和加工提供必要的數(shù)學(xué)模型； 空間自由造型設(shè)計(jì)是產(chǎn)品外形的藝術(shù)設(shè)計(jì), 使產(chǎn)品不僅是功能產(chǎn)品, 也是藝術(shù)品； 產(chǎn)品的外觀渲染是產(chǎn)品的效果設(shè)計(jì), 使產(chǎn)品更加美觀、顏色更加能迎合人們的各種需求； 產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)廣告設(shè)計(jì)是將產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)果直接制作宣傳廣告, 進(jìn)行市場(chǎng)推廣。
利用實(shí)物測(cè)量進(jìn)行快速反求建模是目前研究的熱點(diǎn)之一, 它是產(chǎn)品仿型基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品修改設(shè)計(jì)的重要技術(shù)。其基本原理是通過(guò)三座標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光測(cè)量機(jī)或電子抄數(shù)儀對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描測(cè)量, 把測(cè)量所獲得的數(shù)字化的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)送入高級(jí)CAD軟件的反求模塊或?qū)Ｓ玫姆辞筌浖? 反求軟件可直接讀取點(diǎn)數(shù)據(jù)群, 并可對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)群進(jìn)行編輯、過(guò)濾、整理、求精、排序、局部修改與重組, 然后自動(dòng)生成曲面, 最終獲得同實(shí)物精確一致的或經(jīng)改造的電腦塑件產(chǎn)品模型。這一方式可極大提高新產(chǎn)品設(shè)計(jì)速率。目前較成熟的曲面反求建模軟件有： Surfacer, Cimatronrenge, Strim100等。
利用其它CAD系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)格式文件來(lái)建模, 這一方式較方便。由于市場(chǎng)的全球化和INTERNET網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展, 模具企業(yè)的CAD技術(shù)交流和合作有許多通過(guò)CAD文件方式進(jìn)行。由于CAD系統(tǒng)種類較多, 因此文件的格式就必須遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn), 如DXF、IGES、STEP、VDA、STL等。通過(guò)讀取標(biāo)準(zhǔn)格式文件來(lái)直接建立或修改后建立產(chǎn)品模型, 既可加快、加深用戶與模具廠家的交流, 也可縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。
塑料產(chǎn)品及其模具用電腦CAD技術(shù)設(shè)計(jì)完成后, 可通過(guò)快速成形技術(shù)來(lái)制造。這是一種全新概念的制造技術(shù), 它摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法。其成形原理是將三維CAD實(shí)體模型離散成設(shè)定厚度的一系列片層數(shù)據(jù), 利用激光成形機(jī)或其它成形設(shè)備讀取這些數(shù)據(jù), 用材料添加法技術(shù), 依次將每層堆積起來(lái)成形。這一技術(shù)稱為快速自動(dòng)成形技術(shù)(Rapid Prototype)。它也是CAD集成技術(shù)的重要組成部分。
根據(jù)上述成形法特點(diǎn), 快速成形技術(shù)的作用主要在于：?
制造用于設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的產(chǎn)品模型、制造用于小批量生產(chǎn)的模具和小批量特殊零件的加工?？焖俪尚渭夹g(shù)制造的產(chǎn)品模型在材質(zhì)方面比傳統(tǒng)加工方法制造的產(chǎn)品模型有所差別, 但在外形及尺寸方面幾乎完全一樣, 而且有一定的機(jī)械強(qiáng)度, 可作功能性試驗(yàn), 同時(shí)經(jīng)過(guò)表面處理, 看起來(lái)與真實(shí)產(chǎn)品一樣, 可作廣告宣傳品。快速成形技術(shù)制造的模具, 目前主要是軟材料的成形模(蠟?zāi)?、環(huán)氧樹(shù)脂模、硅橡膠模、低熔點(diǎn)合金鑄造模等)和陶瓷或金屬基合成材料硬型腔模。制造硬模時(shí)可用快速成形零件作母模, 先制作環(huán)氧樹(shù)脂?；蚱渌牧系能浤? 在軟模中澆注陶瓷或石膏模, 然后澆鑄鋼成鋼模； 或者在軟模中澆注混合有化學(xué)粘結(jié)劑的鋼粉, 進(jìn)行燒結(jié)成鋼模?？焖俪尚渭夹g(shù)制造的鋼模需進(jìn)一步做拋光等后加工, 制成小批量生產(chǎn)的注塑模。由于模具是用鋼粉澆注或燒結(jié)而成, 材質(zhì)與普通模具鋼有一定的差距, 因此, 壽命較短, 只能做試制產(chǎn)品或小批量生產(chǎn)。另外, 快速成形技術(shù)也可以制作特殊的零件, 如用冶金粉末法制作金屬電極、精密鑄造法制作銅電極、研模法制作石墨電極等。
快速成形技術(shù)制作模具和產(chǎn)品的成型設(shè)備, 均是讀取CAD系統(tǒng)產(chǎn)生的STL或CLI等文件格式數(shù)據(jù), 不同的文件格式數(shù)據(jù)對(duì)制作的產(chǎn)品精度有較大的差距, 因此, 研究CAD系統(tǒng)對(duì)快速成形設(shè)備的文件格式輸出有相當(dāng)重要的意義。
2.國(guó)外模具的發(fā)展?fàn)顩r
據(jù)報(bào)道，高新技術(shù)在歐美模具企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,歐美許多模具企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平在國(guó)際上是一流的。將高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造，已成為快速制造優(yōu)質(zhì)模具的有力保證?！?
一、高新技術(shù)應(yīng)用于模具的設(shè)計(jì)與制造
（一）CAD/CAE/CAM的廣泛應(yīng)用，顯示了用信息技術(shù)帶動(dòng)和提升模具工業(yè)的優(yōu)越性
在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段，目前3D設(shè)計(jì)已達(dá)到了70%～89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計(jì)，同時(shí)可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計(jì)和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。30～50人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺(tái)。經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過(guò)程，分析冷卻過(guò)程，預(yù)測(cè)成型過(guò)程中可能發(fā)生的缺陷。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAE軟件，模擬金屬變形過(guò)程，分析應(yīng)力應(yīng)變的分布，預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。CAE技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的作用越來(lái)越大，意大利COMAU公司應(yīng)用CAE技術(shù)后，試模時(shí)間減少了50%以上。
（二）為了縮短制模周期、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普遍采用高速切削加工技術(shù)
高速切削是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工質(zhì)量為主要特征的加工技術(shù)，其加工效率比傳統(tǒng)的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍。目前，歐美模具企業(yè)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用數(shù)控高速銑，三軸聯(lián)動(dòng)的比較多，也有一些是五軸聯(lián)動(dòng)的，轉(zhuǎn)數(shù)一般在1.5萬(wàn)～3萬(wàn)r/min。采用高速銑削技術(shù)，可大大縮短制模時(shí)間。經(jīng)高速銑削精加工后的模具型面，僅需略加拋光便可使用，節(jié)省了大量修磨、拋光的時(shí)間。歐美模具企業(yè)十分重視技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備更新。設(shè)備折舊期限一般為4～5年。增加數(shù)控高速銑床，是模具企業(yè)設(shè)備投資的重點(diǎn)之一。
（三）快速成型技術(shù)與快速制模技術(shù)獲得普遍應(yīng)用
由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，快速成型和快速制模技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并迅速獲得普遍應(yīng)用。在歐洲模具展上，快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)占據(jù)了十分突出的位置，有SLA、SLS、FDM和LOM等各種類型的快速成型設(shè)備，也有專門(mén)提供原型制造服務(wù)的機(jī)構(gòu)和公司。
在所考察的模具企業(yè)中，有不少是將快速成型技術(shù)和快速制模技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用于模具制造，即利用快速原型技術(shù)制造產(chǎn)品零件的原型。再基于原型快速地制造出模具。許多塑料模廠家利用快速原型澆制硅橡膠模具，用于少量翻制塑料件，非常適合于產(chǎn)品的試制?！?
二、歐美模具企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)值得借鑒
（一）采用專業(yè)化，產(chǎn)品定位準(zhǔn)
所考察的模具企業(yè)，大多數(shù)都是圍繞汽車、電子等產(chǎn)業(yè)對(duì)各類模具的需求，確定自己的產(chǎn)品定位和市場(chǎng)定位。為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求生存、求發(fā)展，每個(gè)模具廠家都有自己的優(yōu)勢(shì)技術(shù)和產(chǎn)品，并都采取專業(yè)化的生產(chǎn)方式。歐美大多數(shù)模具企業(yè)既有一批長(zhǎng)期合作的模具用戶，在大型模具公司周圍又有一批模具生產(chǎn)協(xié)作廠家。這種互惠、互利、共贏、共存的合作伙伴關(guān)系，有的已持續(xù)了30～40年。
（二）采用先進(jìn)的管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)集成化管理
歐美的模具企業(yè)，特別是規(guī)模較大的模具企業(yè)，基本上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理。從生產(chǎn)計(jì)劃、工藝制定，到質(zhì)檢、庫(kù)存、統(tǒng)計(jì)等，普遍使用了計(jì)算機(jī)，公司內(nèi)各部門(mén)可通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享信息。
（三）工藝管理先進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度高
與國(guó)內(nèi)模具廠大多采取以鉗工為主或鉗工包干的生產(chǎn)組織模式不同，歐美的模具生產(chǎn)廠家是靠先進(jìn)的工藝設(shè)備和工藝路線確保零件精度和生產(chǎn)進(jìn)度。每副模具均有詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖，包括每個(gè)零件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，并且都制定了詳細(xì)的加工工藝。我國(guó)模具要走向世界，必須深化改革、擴(kuò)大出口。
歐美模具企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理，使其生產(chǎn)的大型、精密、復(fù)雜模具，對(duì)促進(jìn)汽車、電子、通訊、家電等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起了極其重要的作用，也給模具企業(yè)帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)的模具企業(yè)，人均年銷售額在20萬(wàn)美元左右；意大利人均年銷售額也在10萬(wàn)美元以上。與國(guó)內(nèi)的模具企業(yè)相比，即使扣除價(jià)格因素的影響，歐美模具企業(yè)的生產(chǎn)效率也比我們高許多倍。要縮小與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的差距，必須加快技術(shù)進(jìn)步，提高CAD/CAE/CAM的應(yīng)用程度，增加數(shù)控加工設(shè)備的比重，用信息技術(shù)進(jìn)一步提高模具的設(shè)計(jì)制造水平。同時(shí)，要學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步深化企業(yè)改革。目前，國(guó)內(nèi)有些模具廠沖模、塑料模都做，大型、中型、小型模具都做，這樣很難干好，必須走小而專、小而精、小而特的道路。同時(shí)要增強(qiáng)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)，加強(qiáng)國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作與交流，在提高模具國(guó)產(chǎn)化程度的同時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大出口，走向世界。
三、本課題研究?jī)?nèi)容
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容：主要有以下幾點(diǎn)：
一：底座的成型工藝參數(shù)及成型條件。包括成型的工藝參數(shù)有成型溫度、成型壓力、成型保持時(shí)間和成型的條件的選擇。
二：打印機(jī)底座設(shè)計(jì)的工藝性要求。1、底座幾何形狀的要素。如：壁厚、加強(qiáng)筋與增強(qiáng)結(jié)構(gòu)、支撐面與凸臺(tái)、圓角與孔、文字、符號(hào)、花紋、合葉設(shè)計(jì)及其它幾何形狀要求2、底座的尺度精度。有影響外罩尺度精度的因素和底座的尺度公差。
三：本模具型腔的設(shè)計(jì)與計(jì)算。主要包括型腔數(shù)的確定、分型面的確定、成型零部件結(jié)構(gòu)形式、凹模與凸模工作尺寸計(jì)算。
四：本模具零件強(qiáng)度設(shè)計(jì)及校核。確定模具型腔時(shí)，應(yīng)考慮使其在高壓熔體的作用下具有足夠的強(qiáng)度與剛度，又不使模具過(guò)于笨重。
五：注射機(jī)的選擇。應(yīng)考慮九個(gè)方面：1、注射量的校核。2、合模力的校核。3、注射壓力的校核。4、模具高度與注射機(jī)閉合高度的關(guān)系校核。5、開(kāi)模行程。6、推出裝置的校核。7、模具外型與注射機(jī)拉桿間距的關(guān)系。8、定位孔的直徑。9、噴嘴前端孔徑和球面半徑。
六：本模具設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)。包括零件標(biāo)準(zhǔn)、中小型模架標(biāo)準(zhǔn)和大型模架標(biāo)準(zhǔn)。
七：本模具構(gòu)件設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)。需要四個(gè)方面的設(shè)計(jì)：1、模具附加機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。包括抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)、抽芯機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)和脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)。2、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。包括澆注系統(tǒng)組成及設(shè)計(jì)要求、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（主澆道、分澆道、澆口、澆口位置的選擇、冷料穴與拉料桿、排氣槽）和熱澆道設(shè)計(jì)。3、加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要考慮冷卻水路形式、冷卻計(jì)算、加熱元件和加熱量計(jì)算等。
四、本課題研究方法
在對(duì)塑件進(jìn)行了綜合分析以后，試粗略的設(shè)計(jì)幾種模具結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行比較并從中選擇比較合適的設(shè)計(jì)方案。理論依據(jù)是通過(guò)查閱、 參考眾多與模具設(shè)計(jì)相關(guān)的資料， 請(qǐng)教指導(dǎo)教師與本設(shè)計(jì)有關(guān)的模具設(shè)計(jì)知識(shí)。
1. 收集、分析相關(guān)模具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料
2. 繪制塑件零件圖
3. 確定注塑機(jī)
4. 進(jìn)行模具的具體設(shè)計(jì)
5. 繪制模具裝配圖和零件圖
6. 檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性與實(shí)施性
7. 撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū)
8. 完成設(shè)計(jì)論文
五、研究目標(biāo)、主要特色（創(chuàng)新）及工作進(jìn)度
1、研究目標(biāo)
通過(guò)對(duì)工件的工藝分析，確定工作的重點(diǎn)主要集中在模具工作部分零件的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)前后工序的關(guān)聯(lián)性以及模具的關(guān)聯(lián)性，合理安排工序，盡量使模具的結(jié)構(gòu)更緊密，同時(shí)在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中還要考慮到所設(shè)計(jì)的零件的加工性，要盡量多的選用標(biāo)準(zhǔn)件，達(dá)到規(guī)范化設(shè)計(jì)的要求成為此畢業(yè)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。
2、主要特色
針對(duì)此次模具設(shè)計(jì)工作量大，工作難度大的特點(diǎn)，擬采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)AutoCAD、pro/E、UG等相關(guān)軟件來(lái)完成模具的設(shè)計(jì)，從而節(jié)省時(shí)間和精力；收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來(lái)加以輔助設(shè)計(jì)；當(dāng)然，具體的設(shè)計(jì)中也要不斷的去實(shí)踐設(shè)計(jì)的模具的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性，使設(shè)計(jì)更趨于精確化，規(guī)范化，系統(tǒng)化。
3.工作進(jìn)度
第1周：查閱相關(guān)資料外文資料翻譯，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
第2周：計(jì)算并繪制塑料打印機(jī)底座塑件圖
第3-4周：計(jì)算并繪制模具型腔、型芯零件圖
第5周: 計(jì)算并繪制塑料打印機(jī)底座注塑模裝配圖
第6-7周: 熟練掌握三維造型軟件的應(yīng)用并進(jìn)行曲面造型設(shè)計(jì)
第8周: 三維軟件生成模具型面數(shù)控加工程序
第9周: 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文，一份
第10~11周: 畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯
六．參考文獻(xiàn)
【1】屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工藝出
版社，1996
【2】申開(kāi)智，葉淑靜主編 塑料成型模具. 北京： 輕工業(yè)
出版社，1992
【3】胡東升，楊俊秋，夏碧波主編 塑料模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 武漢：武漢大學(xué)出版社，2009
【4】 馮炳堯主編. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). 上海：上?？萍汲霭嫔?，1985
【5】馬金駿主編. 塑料模具設(shè)計(jì). 北京：輕工業(yè)出版社，1984
【6】曹宏深，趙仲治主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工藝出版社，1993
【7】李鐘猛主編. 型腔模設(shè)計(jì) 西安：西北電訊工程學(xué)院出版
社，1983
【8】 齊衛(wèi)東主編. 簡(jiǎn)明塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：北京理工大
學(xué)出版社
【9】王國(guó)中?《注塑模具CAD/CAE/CAM技術(shù)》北京理工大學(xué)出版社
【10】周永泰?《我國(guó)塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)》? 北京市塑料研
究所出版社
【11】王立華 《模具制作實(shí)訓(xùn)》? 清華大學(xué)出版社
【12】鄧明??《現(xiàn)代模具制造技術(shù)》? 化學(xué)工業(yè)出版社
【13】林慧國(guó) 《模具材料應(yīng)用手冊(cè)》?機(jī)械工業(yè)出版社
目 錄
第一章 塑件的性能分析 3
1.1塑件的材料與模具分析 3
1.1.1塑件制品 3
1.1.2塑件材料 3
1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析 4
1.21塑件的結(jié)構(gòu)分析 4
1.22塑件的結(jié)構(gòu)分析 4
1.3注塑機(jī)的選擇 5
1.3.1注塑機(jī)的注塑量 5
1.3.2注塑機(jī)的注射壓力 6
1.3.3注塑機(jī)的鎖模力 7
1.4塑件的注塑成型工藝條件的確定 7
第二章 型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9
2.1分型面與型腔結(jié)構(gòu)的確定 9
2.1.1分型面的確定 9
2.1.2排氣的設(shè)計(jì) 9
2.2型腔數(shù)目的確定 10
2.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10
2.3.1主流道設(shè)計(jì) 11
2.3.2澆注系統(tǒng)的冷料穴與拉桿設(shè)計(jì) 12
2.3.3澆口的設(shè)計(jì) 12
第三章 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14
3.1定模型腔板的設(shè)計(jì) 14
3.2型芯固定板的設(shè)計(jì) 14
3.3推板的設(shè)計(jì) 15
3.4型芯的設(shè)計(jì) 15
3.4型芯的設(shè)計(jì) 15
4.1脫模結(jié)構(gòu)分析 16
4.1.1脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 16
4.1.2脫模結(jié)構(gòu)的分類 16
4.1.3脫模結(jié)構(gòu)的形式 17
4.1.4推桿的固定 17
4.2復(fù)位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
第五章 模具成型溫度調(diào)節(jié)與控制 18
5.1模溫對(duì)制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響 19
5.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19
第六章 校核注塑機(jī) 21
6.1鎖模力、模具厚度的校核 21
6.2工藝參數(shù)的校核 21
6.2.1注射量的校核（按體積） 21
6.2.2最大注射壓力的校核 21
6.3開(kāi)模行程的校核 21
第七章 繪制裝配圖 23
第八章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) 24
參考文獻(xiàn) 25
致 謝 26
第一章 塑件的性能分析
1.1塑件的材料與模具分析
1.1.1塑件制品
塑料制品就是塑料用各種不同的模具和各種不同的成型工藝制造出來(lái)的，具有一定形狀、一定使用功能和一定使用價(jià)值的產(chǎn)品。
至2002年，全球所生產(chǎn)的塑料制品超過(guò)1.65億噸之多。塑料已經(jīng)成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。
塑料及制品具有下列優(yōu)點(diǎn)：
（1）質(zhì)輕：最輕的泡沫塑料，其相對(duì)密度在（0.01~0.05）g/cm3之間；普通塑料的相對(duì)密度一般在（0.9~2.3）g/cm3之間。在諸如飛機(jī)、火箭之類的要求減輕重量的制品中，塑料起到特殊重要的作用。
（2）有優(yōu)良的電絕緣性能。
（3）有良好的耐腐蝕性能。
（4）減震消音作用強(qiáng)。
（5）隔熱保暖性能好。
（6）力學(xué)強(qiáng)度范圍寬——根據(jù)使用要求可柔、可韌、可剛。
（7）優(yōu)異的透光性和防護(hù)性，常用作玻璃替代品。
塑料的缺點(diǎn)如下：
（1）耐熱性差，高溫下強(qiáng)度迅速下降。
（2）有的塑料燃燒時(shí)，釋放出刺激性、腐蝕性等有害氣體。
（3）導(dǎo)熱性差，膨脹系數(shù)大，高溫下易變形。
（4）在日光、大氣、高溫作用下產(chǎn)生老化。
（5）有的塑料制品，機(jī)械強(qiáng)度較低。
1.1.2塑件材料
設(shè)計(jì)任務(wù)為圖1.1所示塑料制件，此塑件名為打印機(jī)底座。根據(jù)它的使用性能和表面質(zhì)量，以聚丙烯（PP）為原材料。此材料無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒。比聚乙烯更透明更輕。密度為（0.90~0.91）g/cm3。不吸水，光澤好，易著色。有特別高的抗疲勞抗彎曲強(qiáng)度，可經(jīng)受7×107次彎折而不損壞斷裂。適于作鉸鏈?？稍?00℃左右使用但低溫度變脆，不耐磨易老化。有優(yōu)良的耐腐性和高頻絕緣性，不受溫度影響。適于作機(jī)械零件，耐腐和絕緣零件。
1.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度分析
制品的整體外形尺寸與塑料的流動(dòng)性有關(guān)。在注射成型與傳遞成型中，當(dāng)塑料流動(dòng)性能差時(shí)以及制品壁厚較薄時(shí)，其整體外形尺寸不能設(shè)計(jì)過(guò)大。此外，整體外形尺寸成型設(shè)備的制約。
1.21塑件的結(jié)構(gòu)分析
該塑件的尺寸尺寸均無(wú)公差要求，一般可采用7級(jí)精度。因此該零件的尺寸精度屬于低精度等級(jí)，對(duì)應(yīng)模具相關(guān)零件尺寸的加工可保證。
1.22塑件的結(jié)構(gòu)分析
塑料制品的表面粗糙度主要取決于成型模具型腔表面的粗糙度。另外，塑料品種，成型工藝以及模具型腔表面的磨損和腐蝕對(duì)制件的表面粗糙度也有一定的影響。一般情況下，模具型腔表面的粗糙度也有一定的影響。因此，一般情況下，模具型腔表面的粗糙度要比所成型制件的表面粗糙度低1～2級(jí)。
該零件的表面要求無(wú)凹坑等缺陷外，表面無(wú)其它特別的要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。
1.3注塑機(jī)的選擇
計(jì)算塑件與流道的體積來(lái)選擇注射機(jī)的型號(hào)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算得塑件的體積：V≈44.20cm3
計(jì)算塑件的質(zhì)量公式為：W＝Vρ
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得聚丙烯（PP）的密度為ρ=（0.90~0.91）g/cm3，平均刻度為0.905 g/cm3，故塑件的重量為
W＝Vρ
44.20×0.905=40.001g
模具投影的最大長(zhǎng)度應(yīng)小于注射機(jī)模板長(zhǎng)度；模具的最大寬度應(yīng)小于模板拉料桿外圓之間的間距。
模具的閉合高度應(yīng)大于注射機(jī)兩模板間的最小間距，而模具開(kāi)模推出制品取件時(shí)的最大開(kāi)模距應(yīng)小于注射機(jī)兩模板間的最大開(kāi)距。
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－100/600型注塑成型機(jī)，該注塑機(jī)的各參數(shù)如表1.1所示。
表1.1 注塑機(jī)的各參數(shù)
理論注射量/cm3
100
移模行程/mm
260
螺桿直徑/mm
35
最大模具厚度/mm
3400
注射壓力/Mpa
150
最小模具厚度/mm
10
鎖模力/KN
600
噴嘴球半徑/mm
12
拉桿內(nèi)間距/mm
440×340
噴嘴口孔直徑/mm
4
模具定位孔真徑/mm
1
結(jié)構(gòu)類型
立
1.3.1注塑機(jī)的注塑量
該塑料制件單件重ms≈40g
選擇與模具和制品相適應(yīng)的注射量能滿足成型要求的注射機(jī)，可以通過(guò)兩種計(jì)算方式確定。
聚丙烯（PP）的密度為0.90~0.91g/cm3，壓縮比K壓為1.92~1.96，塑件的體積為44.20cm3。
粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)重量 m澆≈5g
總體積 V塑件≈49.72cm3
總重量 M＝49.72×0.905≈45g
（1）直接按注射機(jī)的最大注射質(zhì)（重）量（g）計(jì)算即：
KM機(jī)max≥Ms×n+m1
0.8×90≥40×1+5
72≥45
式中，M機(jī)max————注射機(jī)最大注射質(zhì)量（g）；
K——利用系數(shù)（0.8）；
Ms————每件塑件制品的質(zhì)量（g）；
n————每模型腔數(shù)；
m1————澆口凝料總質(zhì)量（g）。
（2）如果注射機(jī)最大注射量的參數(shù)是按容積（cm3）標(biāo)注的，則將容積換算為質(zhì)量后，再按上式計(jì)算確定。
M機(jī)max=ρˊV。=cρV。=0.85×0.905×100≈77g
式中，V?！⑸錂C(jī)最大注射容積（cm3）；
ρˊ————在料筒溫度和壓力下，熔融塑料的密度；
ρˊ＝cρ；其中ρ為塑料常溫下的密度，g/ cm3；
c為料筒溫度下，塑料體積膨脹的校正系數(shù)。
結(jié)晶型塑料c＝0.85；非結(jié)晶形塑料c≈0.93。
在計(jì)算塑料的體積時(shí)，與壓縮比有關(guān)，故塑料體積
V塑＝K壓×V＝1.94×44.20cm3≈86cm3
式中，K壓為壓縮比系數(shù)。
聚丙烯塑料的密度和壓縮比系數(shù)ρ和K壓如表1.2所示。
表1.2 聚丙烯的密度與壓縮比
塑料名稱
密度ρ/(g/ cm3)
壓縮比K壓
聚丙烯
0.90~0.91
1.92~1.9
1.3.2注塑機(jī)的注射壓力
注射機(jī)的注射壓力必須大于制品成型所需要壓力，即不但夠用還應(yīng)有余才保險(xiǎn)。
P機(jī)max≥Ps
式中，P機(jī)max—注射機(jī)最大注射壓力（MPa）
Ps—制品成型所需要成型壓力（MPa）
查手冊(cè)得知聚丙烯（PP）成型時(shí)的壓力Ps＝70~100MPa，注射機(jī)的注射壓力為
P機(jī)max ＝150MPa
1.3.3注塑機(jī)的鎖模力
注射機(jī)的鎖模力必須大于或稍大于塑料充滿型腔時(shí)注射壓力模內(nèi)產(chǎn)生的張力，即
F機(jī)≥P?！面
F機(jī)≥P?！面×K
式中，F(xiàn)機(jī)————SZ－100/60型注塑成型機(jī)的鎖模力600kN。
K————壓力損耗系數(shù)（1/3~2/3）；
P?！＞咝颓恢腥垠w的平均壓力(見(jiàn)表1.3)
A面————粗備計(jì)算為11456.56mm
表1.3 內(nèi)模的平均壓力
制品特點(diǎn)
模內(nèi)平均壓力P模/MPa
舉例
容易成型制品
24.5
PE、PP、PS等壁厚均勻的日用品、容器類制品
一般制品
29.3
在模溫較高下，成型薄壁容器類制品
中等粘度塑料和有精度要求的制品
34.3
ABS、PMMA等有精度要求的工程結(jié)構(gòu)，如殼體
加工高粘度塑料、高精度、充模難的制品
39.2
用于機(jī)器零件上高精度的齒輪或凸輪等
本制件屬于容易成型制品，而且所用的塑料是聚丙烯(PP)，因此模內(nèi)的平均壓力選擇24.5 MPa。
1.4塑件的注塑成型工藝條件的確定
根據(jù)情況，聚丙烯(PP)的成型工藝條件(見(jiàn)表1.4)，在試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
表1.4 聚丙烯的成型條件
密度/(g/cm3)
0.90~0.91
計(jì)算收縮率(%)
1.0~2.5
預(yù)熱
溫度/℃
時(shí)間/h
80~100
1~2
料筒溫度/℃
后段
中段
前段
160~180
180~200
200~220
噴嘴溫度/℃
—
模具溫度/℃
80~90
成型時(shí)間/s
注射時(shí)間
高壓時(shí)間
冷卻時(shí)間
總周期
20~60
0~3
20~90
50~160
螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)
48
注射壓力/MPa
70~100
適用注射機(jī)類型
螺桿式
第二章 型腔數(shù)的確定及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1分型面與型腔結(jié)構(gòu)的確定
2.1.1分型面的確定
分型面對(duì)制品表面質(zhì)量，尺寸精度和形位精度、脫模，型腔型芯結(jié)構(gòu)和排氣以及進(jìn)料澆口和模具制造都有著直接影響。因此在選擇和確定分型面時(shí)，應(yīng)全面分析、比較和考慮，選定較為有利的方案。
分型面確定的要點(diǎn)如下：
① 應(yīng)選在制品的最大外尺寸之處，否則，制品無(wú)法脫模。同時(shí)還應(yīng)選在能使制品留在動(dòng)模之處，有利于脫模。
② 不能影響制品外觀，尤其是對(duì)表面質(zhì)量有要求的制品。
③ 便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣。
④ 利于型腔加工，從而使制品的精度易于得到保證。
⑤ 有助于避免側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯；利于型腔或型芯結(jié)構(gòu)的裝卸和保證其強(qiáng)度。
⑥ 利于嵌件的安裝以及活動(dòng)鑲件和彈性活動(dòng)螺紋型芯的安裝。
分型面的選擇應(yīng)滿足動(dòng)模分離后，塑件盡可能留在動(dòng)模部分，否則會(huì)增加脫模的因難。根據(jù)其特點(diǎn)及表面質(zhì)量要求，采用塑件的最大平面作為分型面，如圖2.1所示。
2.1.2排氣的設(shè)計(jì)
模具合模后,在模內(nèi)的所有空間如澆道內(nèi)、型腔內(nèi)以及各零件組合的空隙內(nèi)都?xì)埓嬗锌諝狻Ａ硗?，塑料熔融體射入型腔后也會(huì)產(chǎn)生一些分解出來(lái)的氣體。這些空氣和氣體如不能在塑料熔體進(jìn)入澆注系統(tǒng)的同時(shí)順利排出模外，將會(huì)產(chǎn)生下述種種危害：
① 對(duì)射入流道的熔塑料產(chǎn)生阻力，降低了流動(dòng)速度，使成型困難，甚至難以充滿型腔，造成凹陷或缺料，產(chǎn)生廢品。
② 在制品上形成空洞(氣泡)接痕，云紋等缺陷，降低制品質(zhì)量；嚴(yán)重時(shí)制品表面變色、焦損。
③ 降低連續(xù)注射的速率，影響生間效率。
為此，必須在模具內(nèi)設(shè)置排氣槽排氣。
但是本模具型成型簡(jiǎn)單，無(wú)需刻意開(kāi)排氣槽利用分型面間隙排氣便可，分型面一般在(0.01~0.02)mm之間，分型面的間隙值一般不應(yīng)超過(guò)所成型型料的溢邊值。
2.2型腔數(shù)目的確定
型腔數(shù)量的確定是由以下幾方面考慮的：
1.長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)。
2.制品較小時(shí)適于采用多型腔結(jié)構(gòu)。
3.供貨日期集中，量大，適于采用多型結(jié)構(gòu)。
4.制品批量小、不集中，宜用單腔結(jié)構(gòu)。
5.制品復(fù)雜或精度高，多腔一致性差，制造困難，故適宜單腔結(jié)構(gòu)。
此塑件對(duì)表面要求光滑和內(nèi)部質(zhì)量精度要求高，但制件的體積較小，除小許精度高但可以采用批量生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率，塑件選用則澆口形式澆注一次則可成型，綜合以上幾點(diǎn)。此塑件的型腔數(shù)量，為“一出二”即一模兩腔。
考慮到零件的大小和成型零件的內(nèi)腔精度高，表面質(zhì)量光滑好，模具的型腔排列方式如圖2-2型腔排列所示：
2.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是用以將熔融狀態(tài)的塑料粘流體經(jīng)注射機(jī)噴嘴在高溫、高壓和高速狀態(tài)下，通過(guò)流到進(jìn)入型腔。
設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意以下幾方面：
(1) 澆注系統(tǒng)力求距型腔距離近、一致，并首先進(jìn)入制品的厚壁部分、不易直沖型芯（尤其是細(xì)小型芯）鑲嵌件；應(yīng)避免產(chǎn)生熔接痕，利于排氣。
(2) 其位置力求在分型面上，便于加工并易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型腔；主流道入口應(yīng)在模具中心位置；
(3) 有利于制品的外觀，并易于清除。當(dāng)產(chǎn)生矛盾無(wú)法處理時(shí)，可協(xié)商修改制品結(jié)構(gòu)。
(4) 對(duì)于大型制品和功能性制品，力求用模擬軟件分析填充過(guò)程，以保證制品的內(nèi)在品質(zhì)和尺寸精度的要求。
(5) 大批量制品，澆注系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)脫落并自動(dòng)與制品分離，以利實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)；
(6) 還應(yīng)考慮到制品的后續(xù)工序，利于后工序的加工、裝配、工序間運(yùn)送和管理，必要時(shí)設(shè)輔助流道，將制品聯(lián)為一體。
澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成的。
2.3.1主流道設(shè)計(jì)
主流道是連接注射噴嘴與分流道的塑料熔體通道，如圖2.3所示。
主流道小端直徑＝(注射機(jī)噴嘴孔徑+1)mm。
主流道長(zhǎng)度，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)確定，越短越好。
主流道錐度。一般為2°~4°；粘度大的可選3°~6°，但應(yīng)力求與鉸刀的斜度一致。
圖2.3 主流道參數(shù)
主流道錐度。一般為2°~4°；粘度大的可選3°~6°，但應(yīng)力求與鉸刀的斜度一致。
在選用標(biāo)準(zhǔn)澆口套時(shí)，主流道已一同選定。
澆口套設(shè)計(jì)：為標(biāo)準(zhǔn)可選購(gòu)。澆口套常用鋼材是T8A、T10A熱處理要求：(55)HRC。澆口套形式與尺寸參數(shù)如圖2.4所示。
圖2.4 澆澆口套形式與尺寸
2.3.2澆注系統(tǒng)的冷料穴與拉桿設(shè)計(jì)
冷料穴有主流道冷料穴和分流道冷料穴，其位置在主流道和分流道的末端。其作用是儲(chǔ)存注射熔料中最前的已產(chǎn)生溫度降的冷料部分，防止其進(jìn)入型，造成制品的缺陷。
但是該模具的設(shè)計(jì)只有一條流道就是主流道，通過(guò)主流道直接將熔料注入型腔，因此沒(méi)有冷料穴。
制件成型后，開(kāi)始脫模將制件用推板推出，然后用切割機(jī)將制件多余熔料切除，因此不需設(shè)計(jì)拉料桿。
2.3.3澆口的設(shè)計(jì)
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。
澆口的截面形狀和尺寸的確定要根據(jù)制品的尺寸大小、壁的后薄（尺寸大的、壁厚的，澆口尺寸要適當(dāng)放大些，反之則應(yīng)取小尺寸）、塑料的品種（流動(dòng)性好的，尺寸取值應(yīng)偏小，反之應(yīng)取大值尺寸）以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的澆口形式而定。根據(jù)對(duì)電器元件外觀特征以及質(zhì)量精度的分析，其澆口采用點(diǎn)澆口，因其澆口在塑件內(nèi)部不影響其外觀質(zhì)量。澆口尺寸與位置如圖2.5所示。
圖2.5 澆口位置示意圖
1. 澆口的選用
澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。
具體到這套模具，其澆口形式及尺寸如上圖2.5所示。澆口各部分尺寸都是取的經(jīng)驗(yàn)值。實(shí)際加工中，是先用圓形銑刀銑出流道，再將材料進(jìn)行熱處理，然后做一個(gè)銅公（電極）去放電，用電火花打出這個(gè)澆口來(lái)的。
2. 澆口位置的選擇
模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：
1) 澆口應(yīng)設(shè)計(jì)在制品塑壁最厚之處，并力求澆口至型腔各部分距離盡可能接近并利于補(bǔ)縮。
2) 避免在澆口處產(chǎn)生噴射、在成型中產(chǎn)生蛇流。
3) 應(yīng)設(shè)計(jì)在制品成型時(shí)的主要受力之處，因?yàn)榇颂幨撬芰先垠w流動(dòng)方向上所承受的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的最大之處，特別是帶填料的增強(qiáng)塑料，更為明顯。
4) 應(yīng)考慮并顧及到制品的尺寸和精度要求：因?yàn)樗芰狭鲃?dòng)方向和垂直于流動(dòng)方向的收縮率不相同。所以應(yīng)考慮到收縮的方向性和可能引起的變形。
根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，塑件的澆口設(shè)計(jì)在如上圖2.5所示，澆口位于塑件端面的正中心位置。
第三章 成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。
設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。
本套模具的成型零件包括定模板，動(dòng)模板，推板，動(dòng)模型芯等。
本設(shè)計(jì)中零件工作尺寸的計(jì)算均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算，已給出聚丙烯(PP)的成型收縮率為1.50%。
3.1定模型腔板的設(shè)計(jì)
定模板總體上就是一個(gè)長(zhǎng)方體，底面是平的，其面積至少要能蓋住塑件的最大外形面積，由于塑件在成型時(shí)模板受到的壓力較大，據(jù)經(jīng)驗(yàn)厚度需設(shè)計(jì)厚度，另外還要考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套的位置、冷卻水道的布置以及主流道的布置等。設(shè)計(jì)定模板的寬為250mm，厚為60mm，長(zhǎng)為300mm。
最終設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖3.1所示。
3.2型芯固定板的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)型芯固定板的寬為250mm，厚為60mm,長(zhǎng)為300mm。型芯固定板偏上部也設(shè)有兩條冷卻水道，有四個(gè)推桿孔，四個(gè)固定螺栓孔，和四個(gè)大導(dǎo)柱孔，四個(gè)固定型芯的內(nèi)六角螺釘孔。還有一個(gè)深4mm的型芯固定槽。如圖3.2所示。
3.3推板的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)推板的寬為250mm,厚為25mm,長(zhǎng)為300mm。推板有四個(gè)推板導(dǎo)套，四個(gè)緊定釘和一個(gè)型腔口。緊定釘?shù)淖饔檬欠乐雇瓢逋瞥龊头祷貢r(shí)推板導(dǎo)套跟著推桿導(dǎo)柱上下移動(dòng)或者偏移，僻免模具受損。如圖3.3所示。
3.4型芯的設(shè)計(jì)
型芯的下部有四個(gè)內(nèi)六角螺釘孔，作用是用來(lái)與型芯固定板固定起來(lái)，以免發(fā)生錯(cuò)位移動(dòng)，如圖3.4所示。
圖3.1 定模型腔板示意圖
3.4型芯的設(shè)計(jì)
根據(jù)以上分析，計(jì)算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。初選標(biāo)準(zhǔn)模架，依據(jù)《塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件》，根據(jù)模板的參數(shù)確定導(dǎo)柱、導(dǎo)套、墊塊等的有關(guān)尺寸。
模架的基本參數(shù)：
A1-160160-27-Z2 GB/T 12556.1—1990
上固定板：T＝25mm
定模板厚度：A＝60mm
推料板板厚度：S＝25mm
動(dòng)模板厚度：B＝60mm
支架:C＝68mm
下固定板:L＝25mm
模具厚度：H模＝T+A+S+B+C+L＝263mm
模具外形尺寸：300mm×300mm×263mm
第四章 脫模結(jié)構(gòu)與復(fù)位
4.1脫模結(jié)構(gòu)分析
4.1.1脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
為避免制品在脫模時(shí)變形甚至損壞。為此目的，必須：
① 推出制品時(shí)的著力點(diǎn)應(yīng)力求靠近型芯以減小力臂的長(zhǎng)度。同時(shí)其著力點(diǎn)也應(yīng)力求在制品剛度和強(qiáng)度的最大部位之處，著力面積亦應(yīng)盡可能大些以減小應(yīng)力的集中。
② 著力點(diǎn)應(yīng)力求對(duì)稱、均衡，以確保推出平衡。
③ 推出位置應(yīng)力求設(shè)在制品內(nèi)表面，并且不影響裝配之處；或?qū)ν庥^質(zhì)量影響不大的部位——尤其是選用推桿推出的結(jié)構(gòu)時(shí)，更當(dāng)注意。
④ 結(jié)構(gòu)合理，脫?？煽?，運(yùn)動(dòng)靈活，制造簡(jiǎn)便，裝卸更換和維修方便。
⑤ 選材合理，熱處理得當(dāng)，經(jīng)久耐用、好用。
⑥ 正確分析并計(jì)算制品包緊力的大小、部位和阻力中心，以選擇適宜的脫模結(jié)構(gòu)，并使排出力的重心盡可能與脫模阻力中心重合。
4.1.2脫模結(jié)構(gòu)的分類
按脫模的結(jié)構(gòu)特征分，脫模結(jié)構(gòu)分為五種即：
① 簡(jiǎn)單的脫模結(jié)構(gòu)。
② 兩次推出的脫模結(jié)構(gòu)。
③ 雙模脫結(jié)構(gòu)——即動(dòng)、定模皆有簡(jiǎn)單脫模零件的結(jié)構(gòu)。
④ 順序脫模結(jié)構(gòu)即制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有幾個(gè)分型面必須按一定的順序分型才能使制品順利脫模的結(jié)構(gòu)。
⑤ 螺紋制品的模內(nèi)旋轉(zhuǎn)脫模結(jié)構(gòu)。
4.1.3脫模結(jié)構(gòu)的形式
此模具采用的是簡(jiǎn)單的脫模結(jié)構(gòu)，也就是用推桿推出結(jié)構(gòu)。
此套模具采用四根推桿推動(dòng)推板，用來(lái)推動(dòng)制件的最大輪廓面，這樣是為了使制件推出的平衡和使制件受力對(duì)稱、均勻，使制件在推出時(shí)不致于變形。
模具中的推桿為標(biāo)準(zhǔn)件，國(guó)家統(tǒng)一制定了國(guó)標(biāo)，由專業(yè)生產(chǎn)廠制造供應(yīng)。我們通常使得是標(biāo)準(zhǔn)型推桿，其截面積相等，（圓形）加工方便GB4169.1-84。推桿的固定方法有很多種，我們通常采用的是壓板式，此方法加工方便。
由于厚壁制品脫模力受到材料壁厚中性層冷卻收縮的影響，可用彈性力學(xué)的有關(guān)厚壁圓筒的理論進(jìn)行分析計(jì)公式如下：
Qc=[1.25kfcaE(Tf-Tj)Ac]/{[(dk+2t)2+dk2]/[(dk+2t)2-dk2]}
式中，對(duì)于圓筒制品中：
k—脫模斜度系數(shù)
k=(fcCosβ-Sinβ)/fc(1+fcSinβCosβ)=0.92
fc—脫模系數(shù)，即在脫模溫度下制品與型芯表面之間的靜摩擦系數(shù)，它受高分子熔體經(jīng)高壓在鋼表面固化中粘附的影響。 0.50
α—塑料的線膨脹系數(shù)（1/℃） 查表得：6×10-5
μ—塑料的泊松比 0.40
E—在脫模溫度下塑料的抗拉彈性模量（MPa） 3.16×103
Tf—軟化溫度(℃) 100
Tσ—脫模頂出時(shí)制品的溫度（℃） 60
Ac—制品包緊在型芯上的有效面積（mm2） 1068.69
t—制品的厚度（mm） 2.95
將以上各數(shù)據(jù)代入公式得：
Qc=1057.45N
4.1.4推桿的固定
推桿的固定位置如圖4.1所示。
圖4.1 推桿固定示意圖
4.2復(fù)位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
復(fù)位就是將推出制品使之脫模的零部件回復(fù)到合模注射時(shí)的正確位置的全過(guò)程。
復(fù)位結(jié)構(gòu)有以下幾種：有復(fù)位桿復(fù)位；有推桿兼作復(fù)位桿復(fù)位；有的利用推板復(fù)位和用彈簧復(fù)位。這些復(fù)位結(jié)構(gòu)都是模具設(shè)計(jì)制造中和實(shí)際產(chǎn)生中應(yīng)用最廣泛也是最普遍最常用的結(jié)構(gòu)。電器元件這套模具同樣遵循了常規(guī)設(shè)計(jì)的方法，采用的是復(fù)位桿復(fù)位，復(fù)位桿是將已完成推出制品和澆口凝料的推桿、拉料桿、連同推桿固定板和推板一起，一同推回原來(lái)的合模位置，以便下一循環(huán)的再次推出。
由于此塑件沒(méi)有側(cè)向分型抽芯結(jié)構(gòu),且沒(méi)有斜銷和滑塊。也沒(méi)有其他活動(dòng)鑲件。因此該模具選用有復(fù)位桿復(fù)位。
第五章 模具成型溫度調(diào)節(jié)與控制
由于模塑成型制品的材料不同，對(duì)模具成型時(shí)的模溫要求也各不相同，大多數(shù)常用熱塑性塑料注射成型時(shí)，均要求模具溫度在40℃6～0℃之間，而少數(shù)熱固性塑料成型時(shí)，則要求模溫為110℃1～50℃，個(gè)別塑料要求達(dá)到230℃26～0℃的高溫；而熱固性塑料制品的材料，多為低溫態(tài)進(jìn)入模具，其料溫一般均在100℃之內(nèi)，但是進(jìn)入型腔后則要求迅速達(dá)到180℃2～00℃的高溫，以求快速交聯(lián)固化，定性出模。因此為使制品材料在成型時(shí)獲得最佳的模具溫度，有些模具要降溫，而有些模具要升溫。故此，對(duì)制品成型時(shí)的模溫必須進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。這是保證制品質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的重要環(huán)節(jié)。
5.1模溫對(duì)制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響
(1) 保持制品熔料料溫的穩(wěn)定，均稀。模溫的均衡穩(wěn)定得到有效的保證，就可以減小制品的成型收縮率并保持相對(duì)穩(wěn)定，從而提高制品的尺寸精度和精度的穩(wěn)定性。
(2) 溫度穩(wěn)定收縮穩(wěn)定，制品變形就小，尤其是形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品、壁厚不均的制品更是明顯。
(3) 改善了塑料的成型性能。塑料優(yōu)良的成型特性只有在成型溫度和成型壓力都在額定范圍內(nèi)才能顯示出來(lái)。溫度過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響塑料的成型質(zhì)量。比如溫度過(guò)低，塑料流動(dòng)性差，會(huì)影響充填，造成缺陷甚至廢品，更不用說(shuō)精度了。溫度過(guò)低還容易產(chǎn)和明顯的熔接痕，并使內(nèi)應(yīng)力加大。
(4) 可改善制品的外觀質(zhì)量，避免產(chǎn)生云絲、無(wú)光澤、粘模等缺陷。
(5) 保持所需要模溫，交并使之穩(wěn)定，可縮短成型時(shí)間，從而縮短了成型周期，提高了制品的生產(chǎn)率。
該制品的原材料是聚丙烯(PP)，查設(shè)計(jì)手冊(cè)得到聚丙烯(PP)的成型溫度在160~260度之間，模具溫度在40~60度之間。有效地控制模溫，使收縮穩(wěn)定，制品變形就小了。
5.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
冷卻系統(tǒng)包括：動(dòng)、定模的冷卻水通道，密封圈和進(jìn)水口，水口的管接頭。其主要作用是調(diào)節(jié)模具溫度，保證成型質(zhì)量，提高制品固化速度，提高效率。管接頭采用的是細(xì)牙螺紋。水孔直徑是管螺紋的低徑即攻絲前的預(yù)孔直徑。由于此模具的采用的是鑲嵌示型芯，所以為了避免漏水，在型芯和動(dòng)、定模板安裝密封圈。
熔融塑料由注塑機(jī)噴嘴射出，進(jìn)入模具時(shí)的溫度ABS是（170～180）℃。熔料一旦進(jìn)入并充滿型腔后，則要求盡可能迅速地冷卻固化，以便保壓定型后出模。ABS在型腔中冷卻固化的最佳溫度為（40～60）℃；因此，要使模具保持塑料冷卻固化所需的最佳溫度，必須對(duì)高溫塑料帶入模具的溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制，常用且又簡(jiǎn)便的方法就是利用冷卻介質(zhì)水對(duì)模具進(jìn)行循環(huán)冷卻，將模具中多余的熱量帶出模外，以保持制品冷卻所需的最佳模溫。
由于制品平均壁厚為1mm，制品尺寸又較小，確定水孔直徑為6mm。
由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生產(chǎn)中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿足要求。由于動(dòng)模、定模均為鑲拼式，受結(jié)構(gòu)限制，冷卻水布置如圖5.1所示。
圖5.1 水道位置示意圖
第六章 校核注塑機(jī)
6.1鎖模力、模具厚度的校核
由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以鎖模力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。
6.2工藝參數(shù)的校核
6.2.1注射量的校核（按體積）
Vmax＝αV
式中：Vmax————模具型腔流道的最大容積（cm3）
V————指定型號(hào)與規(guī)格注射機(jī)的注射量容積（cm3）
α————注射系數(shù)取0.75～0.85，無(wú)定形料可取0.85，結(jié)晶形可取0.75。
將以上各數(shù)代入①式得：Vmax＝αV＝0.85×100＝85cm3
倘若實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留的時(shí)間會(huì)過(guò)長(zhǎng)。所以最小注射量容積Vmin＝0.25V。
Vmin＝0.25V＝0.25×100＝25cm3
實(shí)際注射量V’=V0+0.6V0＝49.72+0.6×49.72＝79.552cm3
即Vmin ＜V’＜Vmax
所以符合要求。
6.2.2最大注射壓力的校核
Pmax≥KPs
式中：Pmax————注射機(jī)的額定注射壓力(MPa) ，取150(MPa)；
Ps————成型時(shí)所需的注射壓力(MPa)，取100(MPa)；
K————安全系數(shù)，常取K=1.25～1.4 取1.3；
則K＝1.3×100＝130 MPa＜Pmax150 MPa ，所以符合要求。
6.3開(kāi)模行程的校核
注射機(jī)最大開(kāi)模行程S
S≥H1+H2+（5～10）+α
式中，H1—塑料制品高度（mm）；
H2————澆注系統(tǒng)高度（mm）；
α————取出澆道凝料所需距離。
取出制件和澆注系統(tǒng)所需的開(kāi)模行程應(yīng)為：
H1+H2+（5～10）+α＝37mm+50mm+8mm＝66mm
即注射機(jī)開(kāi)模行程S=260mm大于取制件和澆注系統(tǒng)所需的開(kāi)模行程66mm，故注射機(jī)的開(kāi)模行程滿足要求。
6.4模具在注塑機(jī)上的安裝
從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以所選注塑機(jī)安裝空間滿足要求。
第七章 繪制裝配圖
第八章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)
作為一名全日制在校大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)自己能力的一個(gè)嚴(yán)格考驗(yàn)。針對(duì)通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，跟同學(xué)進(jìn)行了多次交流，在老師的指導(dǎo)下，使我少走了很多彎路，但是由于自己能力有限，還是有很多不足的地方。不過(guò)我相信我可以在以后的工作實(shí)踐中認(rèn)真積累經(jīng)驗(yàn)，以便更好的服務(wù)與模具這個(gè)行業(yè)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用了Word、CAD等軟件進(jìn)行編輯排版和畫(huà)圖、分析，學(xué)到了很多新的知識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。但是也碰到了很多問(wèn)題，例如由于資料有限，無(wú)法更好的進(jìn)行模具標(biāo)準(zhǔn)零件的選用。
由于時(shí)間倉(cāng)促和自己能力有限，設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和裝配圖中仍有很多不足，望老師諒解。本人會(huì)在以后的工作實(shí)踐中更好的提高自己的能力。
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致 謝
經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起努力的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是非常困難的。
在這里首先要感謝在我求學(xué)的艱難旅途上教導(dǎo)過(guò)我的所有老師，他們?yōu)槲业臋C(jī)械專業(yè)理論打下了基礎(chǔ)；特別要感謝一直孜孜不倦指導(dǎo)我老師。老師平日里工作事務(wù)繁忙，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將極大的影響我今后的學(xué)習(xí)與工作。
同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)方才順利完成。
最后感謝母校，給我們這些本應(yīng)已經(jīng)步入社會(huì)，充滿求知欲望的學(xué)子們，一次繼續(xù)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
總之，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我收獲甚多，為我的大學(xué)夢(mèng)劃上了一個(gè)完美的句號(hào)，也為將來(lái)的人生之路奠定了基石。在進(jìn)入社會(huì)之后，我將銘記此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的教誨，鼓舞與受到的幫助，以一顆謙卑、熱情而又執(zhí)著的心來(lái)對(duì)待我的事業(yè)和我的朋友，始終以樸實(shí)的性格，實(shí)干的作風(fēng)，豁達(dá)的態(tài)度，樂(lè)觀的精神去誠(chéng)誠(chéng)懇懇地工作，踏踏實(shí)實(shí)地走好人生路！
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