注射器塞桿注塑模具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀一模二十腔課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含proe三維3D建模及14張CAD圖紙+帶外文翻譯+25頁(yè)加正文0.95萬(wàn)字】-zsmj01
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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(lèi)之一,而注塑模具時(shí)期 中發(fā)展較快的種類(lèi),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)量有很大的意義.
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)
ABSTRACT
Abstract Now The plastics industry in one of the growing quickest industry classes in the world, but the injection mole is develops the quick type .Therefore,There have biggist significance to research injection mold to understood that the plastic of production processimprove the product quality . This desin introduced the basic principle of infection molding,specially single is divided the profile to infect moles structurethe principle of work, That proposes the basic design principle of products; Introduched the details of the system that are cold folw channel infection of mold gating 、the temperature control systemthe design process of going against system ,has given the explanation to the mold intensity repuest; Through this design,may to cast the mold to have a preliminary understanding,motes some certain detail questions in design,understands the mold structurethe principle of working.
Key word: The plastic Mold Parting Line Standrad
目 錄
第一章 緒 論..................................................1
1.1課題的來(lái)源和意義.............................................1
1.2國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r.................................................1
1.3國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r.................................................2
1.4本設(shè)計(jì)的目的和意義................. ................. ..... .3
第二章 塑件成型工藝分析........................................4
2.1塑件及材料的分析.............................................4
2.2擬定模具的結(jié)構(gòu)形式...........................................6
2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)...............................................6
第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算..........................................10
3.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................10
3.2成型零件剛才的選用...........................................10
3.3成型零件工作尺寸的確定.......................................10
3.4模架的確定...................................................11
3.5各模板尺寸的確定.............................................11
3.6排氣槽的設(shè)計(jì).................................................11
3.7脫膜推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)...........................................11
3.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)...............................................12
3.9導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).........................................14
第四章 整體設(shè)計(jì)及小結(jié)..........................................15
4.1整體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………15
4.2小結(jié)…………………………………………………………………………16
謝辭............................................................17
參考文獻(xiàn)........................................................18
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(lèi)之一 ,而注塑模具時(shí)期 中發(fā)展較快的種類(lèi) ,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)量有很大的意義 . 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) he in of in is to to of of is to of of of of of to to to a in of 目 錄 第一章 緒 論 .......................................................................................................................................................................................................... ................. ..... 二章 塑件成型工藝分析 ...........................................................................................................................注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..............................................三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ........................................................................................................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................四章 整體設(shè)計(jì) 及小結(jié) .........................................????????????????????????? 15 ??????????????????????????? 16 謝辭 ...........................................................考文獻(xiàn) .......................................................連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章緒論 題的來(lái)源和意義 模具工業(yè)是國(guó)民 經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視。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”；在日本，模具被譽(yù)為“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”，在聯(lián)邦德國(guó)模具被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱(chēng)；在羅馬尼亞，有“模具就是黃金”之說(shuō)；新加坡政府則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”，中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱(chēng)為“模具是印鈔機(jī)”?？梢?jiàn)其受重視的程度，當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所接受 [1]。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì) 一系列造型軟件的應(yīng)用熟練，讓我們能更快適應(yīng)未來(lái)的生產(chǎn)，工作。 培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測(cè)量與控制及其它相關(guān)工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力，在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、建筑、農(nóng)業(yè)、等各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，也成為民族工業(yè)的支柱行業(yè)之一 [2]。 內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)在注塑模技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從 20世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)部分大中型 企業(yè)先后引進(jìn)了一些國(guó)外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開(kāi)始了注塑模系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作，我國(guó)注塑模7年代末，發(fā)展較為迅速多年來(lái) ,我國(guó)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，在 “ 八五 ” 期間 ,由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題 “ 注塑模成系統(tǒng) ” ，并于 1996 年通過(guò) 鑒定 ，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用，使我國(guó)的注塑模研究和應(yīng)用水平有了較大提高 【 3】 。 目前擁有自主版權(quán)的軟件有，華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的塑料 注塑模 統(tǒng) 州工業(yè)大學(xué)研制的2一 這些軟件正在一些模具企業(yè)中推廣和使用，有待在試用中逐步完善。這些 項(xiàng)目 的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注塑模技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高 [4]。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具 采購(gòu) 趨向也十分明 顯 [5]。因此，放眼未來(lái)，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。這對(duì)我們新時(shí)代的年輕人來(lái)說(shuō) 是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)也是一次強(qiáng)大的挑戰(zhàn) [6]。 外發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最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)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 達(dá)到70%～ 80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本 滿足用戶需求 [7]。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來(lái)越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)化 [8]。 國(guó)外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等； 向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化 [9]。 近二十多年間，國(guó)外注塑模技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的 80年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。 80年代中期注塑模進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模 件，比較著名的有 :司的件； G 公司的統(tǒng)等等 此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展 [10]。 設(shè)計(jì)的意義和目的 本設(shè)計(jì)以社會(huì)實(shí)際產(chǎn)品為課題，熟練使用 繪圖軟件設(shè)計(jì)一副能 夠生產(chǎn)所給工件、結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的模具。 [2]使學(xué)生在工件結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料注射模基本原理、塑料注射模設(shè)計(jì)基本方法 ，以大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 及資料檢索、英文翻譯等 方面獲得綜合訓(xùn)練，為縮短工作適應(yīng)期奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 意義：培養(yǎng)我們?cè)O(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力，提高對(duì)模具設(shè)計(jì)基本原理，工藝設(shè)計(jì)過(guò)程、方法 的理解和認(rèn)識(shí)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章塑件工藝性分析 件及材料的分析 件 性能分析 本設(shè)計(jì)實(shí)例為一注射器塞桿，塑件比較簡(jiǎn)單，塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷；脫模斜度為 2度；塑件材料 為聚丙烯，生產(chǎn)批量為大批量，塑件公差按模具設(shè)計(jì)基本要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 件 件的分析 （ 1） 外形尺寸 該塑件壁厚 3件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。 （ 2） 精度等級(jí) 每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有 的屬于較高精度。按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。 （ 3） 脫模斜度 于結(jié)晶型熱塑性塑料。成型收縮率較小。 故模具型芯和型腔取統(tǒng)一脫模斜度 1° . 丙烯性能分析 （ 1）使用性能 綜合性能較好。抗拉強(qiáng)度大，屈服強(qiáng)度高，有較 高的彎曲疲勞壽命，耐熱溫度高；耐磨性高，有良好的耐應(yīng)力裂開(kāi)性。較好的抗化學(xué)藥品侵蝕性。密度小，強(qiáng)度剛度硬度和耐熱性 均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在 100 度左右使用，具有良好的電性能和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫是變脆，不耐磨，易老化，適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。 （ 2） 成型性能 1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。 2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。 3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于 50 度時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕， 90度以上易發(fā)生翹曲變形。 4）塑件壁厚須均勻 ，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 P 的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) （ 1）注射成型過(guò)程 1) 成型前的準(zhǔn)備。純 以染成各種顏色。 華美達(dá)機(jī)上有加強(qiáng)混煉作用的獨(dú)立塑化元件，也可以用色粉染色。戶外使用的制品，一般使用 定劑和碳黑填充。再生料的使用比例不要超過(guò) 15%，否則會(huì)引起強(qiáng)度下降和分解變色。 塑加工前一般不需特別的干燥處理。 2) 注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成 型。其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷去五個(gè)階段。 （ 2）注射工藝參數(shù) 1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為 30~60r/ 2）料筒溫度（℃）： 后段 160~180； 中段 180~200； 前段 200~230。 3）噴嘴溫度（℃）： 180~190。 4）模具溫度（℃）： 40~80。 5）注射壓力（ 70~120。 6）成型時(shí)間（ s）： 30（注射時(shí)間 2s，冷卻時(shí)間 20s，輔助時(shí)間 8s） 定模具的結(jié)構(gòu)形式 型面位置的確定 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面 應(yīng)選在塑件的中間，這樣有利于型腔的加工和成形。 圖 腔數(shù)量和排列方式的確定 （ 1） 型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 2為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑料件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模二十腔結(jié)構(gòu)形式。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 （ 2） 型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱(chēng)。由于該設(shè)計(jì)選擇 的是一模二十腔，故采用直線對(duì)稱(chēng)排比。 射機(jī)型號(hào)的選擇 （ 1） 注射量的計(jì)算 通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得 塑件體積： 塑件質(zhì)量： ρ 式中，ρ可取 2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 倍來(lái)估算。由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 2 個(gè)塑件體積之和）為 1+ （ 3） 選擇注塑機(jī) 根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入型腔的塑料總質(zhì)量 V 總=據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱(chēng)注射量為 125注射機(jī)型號(hào)為 25 臥式注射機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下： 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 理論注射 容量 /25 移模行程 /00 螺桿柱塞直徑 /注射壓力 /2 150 最大模具厚度 /00 注射速率 /35 最小模具厚度 /00 塑化能力 /5 鎖模形式 雙曲肘 螺桿轉(zhuǎn)速 /0~140 模具定位孔直徑 /00 鎖模力 /00 噴嘴球直徑 /2 拉桿內(nèi)間距 /260嘴口孔徑 / （ 4） 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 1） 注射壓力校核。 0~125里取 0注射機(jī)的公稱(chēng)注射壓力 p 公 =119射壓力安全系數(shù) 里?。?1710，所以，此處視為薄壁圓筒塑件，脫模力為 F=［ 8（ 1+ X() ∕ ［ (1+0.5 )］ + 中，各項(xiàng)系數(shù)的意義如下。 t－制品壁厚， 2－塑料彈性模量， 1200－塑料成型的平均收縮率， 連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 L－制品對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度， 60－塑料泊松比， －脫模角度， 1° f－摩擦系數(shù)， －塑件在開(kāi)模方向垂直平面的投影面積， 5641 3 校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 （ 1） 推出面積 /4(（ 2） 推出應(yīng)力 б =A=199 壓強(qiáng)度 )合格 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所放出的熱量。 卻介質(zhì) 成型溫度和模具溫度分別為 200℃ ~250℃和 35℃~65℃。所以模具選用水作為冷卻介質(zhì)。 卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 (1) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W 1） 塑料制品的體積 V=（ 2） 塑料制品的質(zhì)量 m=） 塑件壁厚為 2以查表 4 t 冷 =注射時(shí)間 t 注 =2s，脫模時(shí)間 t 脫 =8s，則注射周期： t=t 冷 +t 注 +t 脫 =（ +8） s=此得每小時(shí)注射次數(shù)： N=（ 3600∕ =248 次 4） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量： W=g∕h=h。 （ 2） 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 表 4接可知s 90 （ 3） 計(jì)算冷卻水的體積流量 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為θ 2=22℃，出水口的水溫為θ 1=25℃，取水的密度ρ =1000 的比熱容大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 = ）。則根據(jù)公式可得： 60ρ c(θ 1) ］ = 25］ （ 4） 確定冷卻水路的直徑 d 當(dāng) 表 4未來(lái)是冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑 d= （ 5） 冷卻水在管內(nèi)的流速 v v=4 60π =（ ］ m∕ s=s （ 6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?查表 4f=有： h= v） =) (7) 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A A==[50-（ 22+25） /2]}(8)計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L L=A/π d=m=370(9)冷卻水路的根數(shù)ｘ 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為ｌ =200冷卻水路的根數(shù)為ｘ =L/ｌ =370/200根≈ 由上述計(jì)算可以看出，需要兩條冷卻水道，因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。 圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具的澆口套能與注射機(jī)的噴嘴精確定位。而模內(nèi)定位則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。 本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)單，模 具定位精度要求不高，因此可以采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。 圖 套 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第四章整體設(shè)計(jì) 及小結(jié) 體設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)上述一系列計(jì)算和繪圖，把設(shè)計(jì)結(jié)果用總裝圖來(lái)表示模具的結(jié)構(gòu) 。 圖 圖 維裝配圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 結(jié) 我選擇了注射器塞桿 這一課題來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)這是對(duì)我四年知識(shí)能力的考查，也是對(duì) 我應(yīng)用這些知識(shí)能力的考查，我盡力使自己的設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤，但我知道由于許多知識(shí)和能力的欠缺，肯定有一定的錯(cuò)誤。 第二 章 我 主要進(jìn)行塑件及材料的分析，初步擬定了模具的結(jié)構(gòu)形式，并且簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了澆 注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。 第三 章 我 主要進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，初步擬定了模架的結(jié)構(gòu)形式，確定了模 架各模板的尺寸，還簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，擬定了退出機(jī)構(gòu)的形式。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我學(xué)到的不僅僅是對(duì)注射器塞桿 的設(shè)計(jì)這單 一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計(jì)的各個(gè)方面的流程，學(xué)會(huì)了把自己大學(xué)四 年所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。從以前 感覺(jué)學(xué)的許多科目沒(méi)有實(shí)際意義，到現(xiàn)在覺(jué)得以前的專(zhuān)業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，給自己的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的麻煩。特別感謝我的導(dǎo)師給我的悉心指導(dǎo)，還有其他老師給我在設(shè)計(jì)方面給予的幫助。我覺(jué)得通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)幾年中學(xué)到的知識(shí)，使我能夠在以后的工作中做的更好。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 謝 辭 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng) 驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到 了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西， 也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作 生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中 探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的 東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 參考文獻(xiàn) [1]周永泰 003年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行展望 [J]2003 [2]羅繼相 J]2001 [3]靖永慧 J]2001 [4]金滌塵 ,宋放之 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001 [5]許樹(shù)勤，王文平 北京大學(xué)出版社 6]張海鷗 J]2000 [7]繆德建 J]2002 [8]陳光明 J] ,2004 [9]王都 高模具工業(yè)設(shè)計(jì)制造水平 [J]2003 [10] M, M, f ]. 998, 7(2): 284大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 1 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 注射器塞桿注塑模設(shè)計(jì) 學(xué) 院：機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)械 136 班 姓 名：孟慶杰 學(xué) 號(hào)： 1304010816 指導(dǎo)教師：周智鵬 2017 年 4 月 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 2 一、 課題的來(lái)源和意義 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視。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”；在日本，模具被譽(yù)為“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”，在聯(lián)邦德國(guó)模具被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱(chēng)；在羅馬尼亞，有“模具就是黃金”之說(shuō)；新加坡政府則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”，中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱(chēng)為“模具是印鈔機(jī)”?？梢?jiàn)其受重視的程度，當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所接受 【 1】 。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì) 一系列造型軟件的應(yīng)用熟練，讓我們能更快適應(yīng)未來(lái)的生產(chǎn)，工作。培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測(cè)量與控制及其它相 關(guān)工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力，在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、建筑、農(nóng)業(yè)、等各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，也成為民族工業(yè)的支柱行業(yè)之一 【 2】 。 二、國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)在注塑模技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從 20 世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)部分大中型企業(yè)先后引進(jìn)了一些國(guó)外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。同時(shí)，某些 高等學(xué)校和科研院所也開(kāi)始了注塑模系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作，我國(guó)注塑模究始于 07 年代末，發(fā)展較為迅速多年來(lái) ,我國(guó)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，在 “ 八五 ” 期間 ,由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題 “ 注塑模成系統(tǒng) ” ，并于 1996 年通過(guò) 鑒定 ，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用，使我國(guó)的注塑模研究和應(yīng)用水平有了較大提高 【 3】 。 目前擁有自主版權(quán)的軟件有，華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的塑料注塑模 統(tǒng) 州工業(yè)大學(xué) 研制的2 一 析軟件等 待在試用中逐步完善。這些 項(xiàng)目 的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注塑模技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具 采購(gòu) 趨向也十分明顯 【 5】 。因此，放眼未來(lái)，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著 更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 3 無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。這對(duì)我們新時(shí)代的年輕人來(lái)說(shuō) 是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)也是一次強(qiáng)大的挑戰(zhàn) 【 6】 。 外發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最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)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70%～ 80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周 期，降低生產(chǎn)成本 滿足用戶需求 【 7】 。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來(lái)越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)化 【 8】 。 國(guó)外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等；向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的 大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化 [9]。 近二十多年間，國(guó)外注塑模技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 70 年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的 術(shù)和 術(shù)以圖紙為媒介傳遞信息向體化方向發(fā)展。 80 年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。 80 年代中期注塑模進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模 件，比較著名的有 :司的統(tǒng)； 司的 件； G 公司的統(tǒng)等等 此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展 [10]。 三、主要研究?jī)?nèi)容 設(shè)計(jì) 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 4 四、本課題的研究目標(biāo)及方法 1）分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：通過(guò)查閱相應(yīng)資料，主要從形狀、尺寸、材料等方面，分析設(shè) 計(jì)的可行性。 2）塑件成型工藝性分析：從外形尺寸、精度等級(jí)、脫模斜度、材料性能、材料的 注射成型過(guò)程及工藝參數(shù)等方面做出合理的工藝分析。 3）模具結(jié)構(gòu)分析：根據(jù)對(duì)塑件的分析， 選擇合適的分型面 ，確定 型腔數(shù)量和排列 ， 選擇合適的注射機(jī) 。 4） 成型零件分析 ：選取合適鋼材并進(jìn)行凹凸模尺寸計(jì)算。 5）模架選型：計(jì)算模 板尺寸并校核。 6）脫模推出機(jī)構(gòu)：選擇合適推出方式，進(jìn)行脫模力的計(jì)算并校核。 7）圖紙的繪制和說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)：用 、 件繪制總裝圖和零件圖； 將設(shè)計(jì)過(guò)程中相應(yīng)的數(shù)據(jù)整理后完成計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。 預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：在老師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成適用于產(chǎn)品的注射模的設(shè)計(jì)，并完成英文文獻(xiàn)翻譯，繪制好圖紙及編寫(xiě)好計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 五、進(jìn)度安排 第 1 周： 接受任務(wù)書(shū) ， 調(diào)查資料 ， 寫(xiě)調(diào)研報(bào)告。 第 2 周：翻譯外文資料。 第 3 周：確定該塑件零件尺寸，進(jìn)行工藝分析，制作零件模型；設(shè)計(jì)分型面、型腔。 第 4：設(shè)計(jì)模體、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 第 7：用 、 制模具零件三維圖、零件二維圖及實(shí)體裝配圖。 第 10：繪制模具裝配圖，標(biāo)注尺寸。 第 12 周：編寫(xiě)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。 第 13 周：修改圖紙，整理資料。 第 14 周：準(zhǔn)備答辯。 六、實(shí)驗(yàn)方案的可行性分析 經(jīng)過(guò)深入的調(diào)研和各方面的查閱資料，本課題的研究十分迎合當(dāng)代的需求，大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告 5 注塑模具在現(xiàn)代工業(yè)中占有很重要的地位，需求量也很大。本課題在制定詳細(xì)進(jìn)度表的前提下，再加上老師的悉 心指導(dǎo)，我覺(jué)得本課題具有較強(qiáng)的可行性。 七、參考文獻(xiàn) [1]周永泰 003 年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行展望 [J]2003 [2]羅繼相 J]2001 [3]靖永慧 J]2001 [4]金滌塵 ,宋放之 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001 [5]許樹(shù)勤，王文平 北京大學(xué)出版社 6]張海鷗 J]2000 [7]繆德建 應(yīng)用 [J]2002 [8]陳光明 研究現(xiàn)狀與發(fā)展 [J]2004 [9]王都 高模具工業(yè)設(shè)計(jì)制造水平 [J]2003 [10] M, M, f ]. 998, 7(2): 284 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(lèi)之一 ,而注塑模具時(shí)期 中發(fā)展較快的種類(lèi) ,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)量有很大的意義 . 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) he in of in is to to of of is to of of of of of to to to a in of 目 錄 第一章 緒 論 .......................................................................................................................................................................................................... ................. ..... 二章 塑件成型工藝分析 ...........................................................................................................................注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..............................................三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 ........................................................................................................................................................................................................................................................... .............................................................................................................................................................................四章 整體設(shè)計(jì) 及小結(jié) .........................................????????????????????????? 15 ??????????????????????????? 16 謝辭 ...........................................................考文獻(xiàn) .......................................................連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章緒論 題的來(lái)源和意義 模具工業(yè)是國(guó)民 經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視。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”；在日本，模具被譽(yù)為“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會(huì)的源動(dòng)力”，在聯(lián)邦德國(guó)模具被冠之以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱(chēng)；在羅馬尼亞，有“模具就是黃金”之說(shuō)；新加坡政府則把模具工業(yè)作為“磁力工業(yè)”，中國(guó)模具權(quán)威經(jīng)理稱(chēng)為“模具是印鈔機(jī)”?？梢?jiàn)其受重視的程度，當(dāng)今“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念已被越來(lái)越多的人所接受 [1]。 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì) 一系列造型軟件的應(yīng)用熟練，讓我們能更快適應(yīng)未來(lái)的生產(chǎn)，工作。 培養(yǎng)自己綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測(cè)量與控制及其它相關(guān)工業(yè)實(shí)際問(wèn)題的能力，在獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國(guó)防、建筑、農(nóng)業(yè)、等各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，對(duì)塑料模具的需求日益增加，塑料模在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，也成為民族工業(yè)的支柱行業(yè)之一 [2]。 內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)在注塑模技術(shù)開(kāi)發(fā)研究與應(yīng)用方面起步較晚。從 20世紀(jì) 80 年代中期開(kāi)始，國(guó)內(nèi)部分大中型 企業(yè)先后引進(jìn)了一些國(guó)外知名度較高的注塑模系統(tǒng)。同時(shí)，某些高等學(xué)校和科研院所也開(kāi)始了注塑模系統(tǒng)的研制與開(kāi)發(fā)工作，我國(guó)注塑模7年代末，發(fā)展較為迅速多年來(lái) ,我國(guó)對(duì)注塑模設(shè)計(jì)制造技術(shù)及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用十分重視，在 “ 八五 ” 期間 ,由北京航空航天大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等單位聯(lián)合進(jìn)行了國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題 “ 注塑模成系統(tǒng) ” ，并于 1996 年通過(guò) 鑒定 ，部分成果己投入實(shí)際應(yīng)用，使我國(guó)的注塑模研究和應(yīng)用水平有了較大提高 【 3】 。 目前擁有自主版權(quán)的軟件有，華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的塑料 注塑模 統(tǒng) 州工業(yè)大學(xué)研制的2一 這些軟件正在一些模具企業(yè)中推廣和使用，有待在試用中逐步完善。這些 項(xiàng)目 的成果對(duì)促進(jìn)我國(guó)注塑模技術(shù)的迅速發(fā)展起了重要作用，使我國(guó)注塑模技術(shù)及應(yīng)用水平很快提高 [4]。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具 采購(gòu) 趨向也十分明 顯 [5]。因此，放眼未來(lái)，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。這對(duì)我們新時(shí)代的年輕人來(lái)說(shuō) 是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)也是一次強(qiáng)大的挑戰(zhàn) [6]。 外發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)外注塑模具制造行業(yè)的最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)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 達(dá)到70%～ 80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計(jì)周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本 滿足用戶需求 [7]。模具企業(yè)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)化，在模具企業(yè)的生產(chǎn)管理方面，也有越來(lái)越多的采用以設(shè)計(jì)為龍頭、按工藝流程安排加工的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)方式，降低了對(duì)模具工人技術(shù)全面性的要求，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)化 [8]。 國(guó)外注塑成型技術(shù)在也向多工位、高效率、自動(dòng)化、連續(xù)化、低成本方向發(fā)展。因此，模具向高精度復(fù)雜、多功能的方向發(fā)展。例如：組合模、即鈑金和注塑一體注塑鉸鏈一體注塑、活動(dòng)周轉(zhuǎn)箱一體注塑；多色注塑等； 向高效率、高自動(dòng)化和節(jié)約能源，降低成本的方向發(fā)展。例如：疊模的大量制造和應(yīng)用，水路設(shè)計(jì)的復(fù)雜化、裝夾的自動(dòng)化、取件全部自動(dòng)化 [9]。 近二十多年間，國(guó)外注塑模技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。 70年代許多研究者對(duì)一維流動(dòng)進(jìn)行了大量研究，由最初的 80年代初開(kāi)展三維流動(dòng)與冷卻分析并把研究擴(kuò)展到保壓分子取向以及翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。 80年代中期注塑模進(jìn)入實(shí)用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模 件，比較著名的有 :司的件； G 公司的統(tǒng)等等 此，未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的方向發(fā)展 [10]。 設(shè)計(jì)的意義和目的 本設(shè)計(jì)以社會(huì)實(shí)際產(chǎn)品為課題，熟練使用 繪圖軟件設(shè)計(jì)一副能 夠生產(chǎn)所給工件、結(jié)構(gòu)合理、能保證制品的精度、表面質(zhì)量的模具。 [2]使學(xué)生在工件結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)、塑料注射?；驹?、塑料注射模設(shè)計(jì)基本方法 ，以大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 及資料檢索、英文翻譯等 方面獲得綜合訓(xùn)練，為縮短工作適應(yīng)期奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 意義：培養(yǎng)我們?cè)O(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力，提高對(duì)模具設(shè)計(jì)基本原理，工藝設(shè)計(jì)過(guò)程、方法 的理解和認(rèn)識(shí)。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章塑件工藝性分析 件及材料的分析 件 性能分析 本設(shè)計(jì)實(shí)例為一注射器塞桿，塑件比較簡(jiǎn)單，塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷；脫模斜度為 2度；塑件材料 為聚丙烯，生產(chǎn)批量為大批量，塑件公差按模具設(shè)計(jì)基本要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖 件 件的分析 （ 1） 外形尺寸 該塑件壁厚 3件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長(zhǎng)，適合于注射成型。 （ 2） 精度等級(jí) 每個(gè)尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有 的屬于較高精度。按實(shí)際公差進(jìn)行計(jì)算。 （ 3） 脫模斜度 于結(jié)晶型熱塑性塑料。成型收縮率較小。 故模具型芯和型腔取統(tǒng)一脫模斜度 1° . 丙烯性能分析 （ 1）使用性能 綜合性能較好?？估瓘?qiáng)度大，屈服強(qiáng)度高，有較 高的彎曲疲勞壽命，耐熱溫度高；耐磨性高，有良好的耐應(yīng)力裂開(kāi)性。較好的抗化學(xué)藥品侵蝕性。密度小，強(qiáng)度剛度硬度和耐熱性 均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在 100 度左右使用，具有良好的電性能和高頻絕緣性，不受濕度影響，但低溫是變脆，不耐磨，易老化，適于制作一般機(jī)械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。 （ 2） 成型性能 1）結(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易分解。 2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔，凹痕，變形。 3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度。料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于 50 度時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕， 90度以上易發(fā)生翹曲變形。 4）塑件壁厚須均勻 ，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 P 的注射成型過(guò)程及工藝參數(shù) （ 1）注射成型過(guò)程 1) 成型前的準(zhǔn)備。純 以染成各種顏色。 華美達(dá)機(jī)上有加強(qiáng)混煉作用的獨(dú)立塑化元件，也可以用色粉染色。戶外使用的制品，一般使用 定劑和碳黑填充。再生料的使用比例不要超過(guò) 15%，否則會(huì)引起強(qiáng)度下降和分解變色。 塑加工前一般不需特別的干燥處理。 2) 注射過(guò)程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成 型。其過(guò)程可分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷去五個(gè)階段。 （ 2）注射工藝參數(shù) 1）注射機(jī)：螺桿式，螺桿轉(zhuǎn)速為 30~60r/ 2）料筒溫度（℃）： 后段 160~180； 中段 180~200； 前段 200~230。 3）噴嘴溫度（℃）： 180~190。 4）模具溫度（℃）： 40~80。 5）注射壓力（ 70~120。 6）成型時(shí)間（ s）： 30（注射時(shí)間 2s，冷卻時(shí)間 20s，輔助時(shí)間 8s） 定模具的結(jié)構(gòu)形式 型面位置的確定 通過(guò)對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面 應(yīng)選在塑件的中間，這樣有利于型腔的加工和成形。 圖 腔數(shù)量和排列方式的確定 （ 1） 型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 2為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑料件尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)用等因素，初步定為一模二十腔結(jié)構(gòu)形式。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 （ 2） 型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱(chēng)。由于該設(shè)計(jì)選擇 的是一模二十腔，故采用直線對(duì)稱(chēng)排比。 射機(jī)型號(hào)的選擇 （ 1） 注射量的計(jì)算 通過(guò)三維軟件建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得 塑件體積： 塑件質(zhì)量： ρ 式中，ρ可取 2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的 倍來(lái)估算。由于本次采用流道簡(jiǎn)單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的 一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 2 個(gè)塑件體積之和）為 1+ （ 3） 選擇注塑機(jī) 根據(jù)第二步計(jì)算得出一次注入型腔的塑料總質(zhì)量 V 總=據(jù)以上的計(jì)算，初步選定公稱(chēng)注射量為 125注射機(jī)型號(hào)為 25 臥式注射機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下： 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 理論注射 容量 /25 移模行程 /00 螺桿柱塞直徑 /注射壓力 /2 150 最大模具厚度 /00 注射速率 /35 最小模具厚度 /00 塑化能力 /5 鎖模形式 雙曲肘 螺桿轉(zhuǎn)速 /0~140 模具定位孔直徑 /00 鎖模力 /00 噴嘴球直徑 /2 拉桿內(nèi)間距 /260嘴口孔徑 / （ 4） 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 1） 注射壓力校核。 0~125里取 0注射機(jī)的公稱(chēng)注射壓力 p 公 =119射壓力安全系數(shù) 里?。?1710，所以，此處視為薄壁圓筒塑件，脫模力為 F=［ 8（ 1+ X() ∕ ［ (1+0.5 )］ + 中，各項(xiàng)系數(shù)的意義如下。 t－制品壁厚， 2－塑料彈性模量， 1200－塑料成型的平均收縮率， 連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 L－制品對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度， 60－塑料泊松比， －脫模角度， 1° f－摩擦系數(shù)， －塑件在開(kāi)模方向垂直平面的投影面積， 5641 3 校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力 （ 1） 推出面積 /4(（ 2） 推出應(yīng)力 б =A=199 壓強(qiáng)度 )合格 卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所放出的熱量。 卻介質(zhì) 成型溫度和模具溫度分別為 200℃ ~250℃和 35℃~65℃。所以模具選用水作為冷卻介質(zhì)。 卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單計(jì)算 (1) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量 W 1） 塑料制品的體積 V=（ 2） 塑料制品的質(zhì)量 m=） 塑件壁厚為 2以查表 4 t 冷 =注射時(shí)間 t 注 =2s，脫模時(shí)間 t 脫 =8s，則注射周期： t=t 冷 +t 注 +t 脫 =（ +8） s=此得每小時(shí)注射次數(shù)： N=（ 3600∕ =248 次 4） 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量： W=g∕h=h。 （ 2） 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 表 4接可知s 90 （ 3） 計(jì)算冷卻水的體積流量 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為θ 2=22℃，出水口的水溫為θ 1=25℃，取水的密度ρ =1000 的比熱容大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 = ）。則根據(jù)公式可得： 60ρ c(θ 1) ］ = 25］ （ 4） 確定冷卻水路的直徑 d 當(dāng) 表 4未來(lái)是冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑 d= （ 5） 冷卻水在管內(nèi)的流速 v v=4 60π =（ ］ m∕ s=s （ 6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?查表 4f=有： h= v） =) (7) 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A A==[50-（ 22+25） /2]}(8)計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L L=A/π d=m=370(9)冷卻水路的根數(shù)ｘ 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為ｌ =200冷卻水路的根數(shù)為ｘ =L/ｌ =370/200根≈ 由上述計(jì)算可以看出，需要兩條冷卻水道，因此應(yīng)根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。 圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過(guò)定位圈使模具的澆口套能與注射機(jī)的噴嘴精確定位。而模內(nèi)定位則通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。 本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)單，模 具定位精度要求不高，因此可以采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。 圖 套 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第四章整體設(shè)計(jì) 及小結(jié) 體設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)上述一系列計(jì)算和繪圖，把設(shè)計(jì)結(jié)果用總裝圖來(lái)表示模具的結(jié)構(gòu) 。 圖 圖 維裝配圖 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 結(jié) 我選擇了注射器塞桿 這一課題來(lái)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)這是對(duì)我四年知識(shí)能力的考查，也是對(duì) 我應(yīng)用這些知識(shí)能力的考查，我盡力使自己的設(shè)計(jì)減少錯(cuò)誤，但我知道由于許多知識(shí)和能力的欠缺，肯定有一定的錯(cuò)誤。 第二 章 我 主要進(jìn)行塑件及材料的分析，初步擬定了模具的結(jié)構(gòu)形式，并且簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了澆 注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。 第三 章 我 主要進(jìn)行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，初步擬定了模架的結(jié)構(gòu)形式，確定了模 架各模板的尺寸，還簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了排氣系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，擬定了退出機(jī)構(gòu)的形式。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)我學(xué)到的不僅僅是對(duì)注射器塞桿 的設(shè)計(jì)這單 一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計(jì)的各個(gè)方面的流程，學(xué)會(huì)了把自己大學(xué)四 年所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。從以前 感覺(jué)學(xué)的許多科目沒(méi)有實(shí)際意義，到現(xiàn)在覺(jué)得以前的專(zhuān)業(yè)知識(shí)不夠扎實(shí)，給自己的設(shè)計(jì)過(guò)程帶來(lái)了很大的麻煩。特別感謝我的導(dǎo)師給我的悉心指導(dǎo)，還有其他老師給我在設(shè)計(jì)方面給予的幫助。我覺(jué)得通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我了解了設(shè)計(jì)的整個(gè)流程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)幾年中學(xué)到的知識(shí)，使我能夠在以后的工作中做的更好。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 謝 辭 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng) 驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到 了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西， 也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作 生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中 探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的 東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富。 大連交通大學(xué) 2017 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 參考文獻(xiàn) [1]周永泰 003年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行展望 [J]2003 [2]羅繼相 J]2001 [3]靖永慧 J]2001 [4]金滌塵 ,宋放之 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2001 [5]許樹(shù)勤，王文平 北京大學(xué)出版社 6]張海鷗 J]2000 [7]繆德建 J]2002 [8]陳光明 J] ,2004 [9]王都 高模具工業(yè)設(shè)計(jì)制造水平 [J]2003 [10] M, M, f ]. 998, 7(2): 284