滅火器注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD】

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自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球 英 文 翻 譯 學(xué)院：機(jī)械學(xué)院 專業(yè)班級：機(jī)制07-1班 指導(dǎo)老師：向道輝 學(xué)號：310704010124 姓名：楊勇 自動化表面精加工注塑模具鋼球形研磨和拋光工藝球 收件日期：2004年3月30日/接受日期：2004年7月5日/發(fā)表時(shí)間：05年3月30號?施普林格出版社倫敦有限公司2005 要 本研究探討球形研磨和拋光表面處理的自動化的可能性，正如在自由曲面注塑模具鋼P(yáng)DS5 在數(shù)控加工中心。設(shè)計(jì)和制造，研磨工具持有人已經(jīng)完成了這項(xiàng)研究。最佳參數(shù)的確定，采用磨削的塑料注射成型法交PDS5加工中心。最佳表面磨削，荷蘭國際集團(tuán)的注塑模具鋼P(yáng)DS5參數(shù) 一個(gè)PA的氧化鋁，研磨材料組合磨削，荷蘭國際集團(tuán)18 000 rpm時(shí)，磨削深度為20微米的速度，以及50毫米/分鐘。試樣的表面粗糙度Ra可提高到1.60微米至0.35微米的最佳使用表面磨削參數(shù)。表面粗糙度Ra可進(jìn)一步改善至約0.343微米至0.06微米之間，擠光與拋光的最佳參數(shù)。 應(yīng)用表面打磨和拋光最佳參數(shù)，順序?yàn)榧?xì)研磨自由曲面模，表面粗糙度Ra的自由曲面上的測試區(qū)部分可提高到約2.15微米至0.07微米。 關(guān)鍵詞自動化表面精加工? 球研磨拋光工藝過程? ?測量表面粗糙度的方法 塑料是重要的工程材料，由于其特定的特性，如耐化學(xué)腐蝕，密度低，易于制造，并有越來越多在工業(yè)應(yīng)用中替代金屬部件。 注射成型是重要的質(zhì)粒成形工藝之一 。該模具的注塑表面的光潔度是一個(gè)基本要求，由于其直接影響塑料的外觀。整理過程，如研磨，拋光和研磨常用來改善表面光潔度。 裝入的研磨工具（輪），已被廣泛應(yīng)用于在傳統(tǒng)模具精加工產(chǎn)業(yè)。幾何模型安裝工具磨床自動化表面光潔度，荷蘭國際集團(tuán)過程中引入了[1]。一個(gè)整理過程模型球研磨系統(tǒng)自動化表面精加工的工具，電信設(shè)備制造商開發(fā)了在[2]。磨削速度，切削深度，進(jìn)給如研磨材料，磨料率，車輪性能，晶粒尺寸，都為球形研磨主導(dǎo)參數(shù)，荷蘭國際集團(tuán)的過程，如圖所示。 1、最佳球面磨床，注塑模具鋼的參數(shù)尚未掌控的以文獻(xiàn)為基礎(chǔ)。 近年來，一些研究已經(jīng)在德國進(jìn)行了擠光球的最佳參數(shù)的研究（圖2）。例如，它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，塑料對工件表面形成可減少使用碳化鎢球或滾子，從而提高了表面粗糙度，表面硬度和抗疲勞性[3-6]。該拋光過程是由加工中心[3，4]和車床[5，6]。主要參數(shù)有打磨。表面粗糙度的影響是滾珠或滾子的材料，打磨力，進(jìn)給速度，拋光速度，潤滑，打磨等[3]通過。最佳注塑模具鋼拋光參數(shù)PDS5是一個(gè)組合的潤滑脂，進(jìn)給速度200毫米/分鐘，打磨拋光速度是40微米，力量是 300 N。該深度的滲透拋光表面采用最佳球擠光參數(shù)約2.5微米的表面粗糙的改善，通過打磨一般介于40％和90％[3-7]。這項(xiàng)研究的目的是開發(fā)和球面磨削擠光表面光潔度過程而言，是一個(gè)自由曲面。 2、 在注塑模具加工中心。該流程圖利用自動化表面光潔度研磨球，其過程如圖所示。 3、我們通過設(shè)計(jì)和制造球形研磨工具及其對準(zhǔn)去副加工中心上使用。最佳表面球形磨削工藝參數(shù)進(jìn)行了測定，利用正交表的方法。四因素三對應(yīng)，然后選擇了矩陣實(shí)驗(yàn)。最佳裝球的表面磨削參數(shù)研磨，然后應(yīng)用到一個(gè)自由曲面光潔度表面的載體。為了改善表面粗糙度，對表面進(jìn)一步打磨，使用最佳擠光參數(shù)。 2設(shè)計(jì)和球面磨削工具的定位裝置 了能從球面磨削過程中的自由曲面表面上看，球磨床中心應(yīng)配合Z軸加工中心軸。裝入的研磨球工具及其調(diào)節(jié)裝置的設(shè)計(jì)，如圖4所示。電動砂輪機(jī)是安裝在刀架上有兩個(gè)支點(diǎn)螺絲。該磨床球中心以及相同走線的COM的錐形槽求助。經(jīng)對齊磨床球，兩個(gè)可調(diào)整的支點(diǎn)螺釘擰緊之后，校準(zhǔn)組件可能被取消。中心坐標(biāo)之間的偏差，球磨床和納茨是約5微米，它是衡量一臺數(shù)控三坐標(biāo)測量機(jī)。由機(jī)床振動引起的力量是AB - 吸附由螺旋彈簧。所生產(chǎn)的球形磨削荷蘭國際集團(tuán)的工具和球擠光工具被安裝，如圖5主軸被鎖定為球面磨床，其進(jìn)程和由主軸鎖球及制程機(jī)制。 3規(guī)劃矩陣實(shí)驗(yàn) 3.1配置的直交 幾個(gè)參數(shù)的影響可以達(dá)到有效通過開展正交陣列的實(shí)驗(yàn)[8]。為配合上述球面磨削的PA，該磨床球研磨材料（與直徑10毫米），進(jìn)料速度，磨削深度和電動砂輪機(jī)被選定為四個(gè)實(shí)驗(yàn)因素（參數(shù)）和一個(gè)指定的因子D（見表1）研究。三個(gè)等級（設(shè)置）為每個(gè)因素被配置，其范圍是由數(shù)字1，2和3確定。三研磨材料，即碳化硅（SiC），白鋁氧化物（氧化鋁，），粉紅色三氧化二鋁（Al2O3微粉，）分別被選用和研究。每個(gè)因素三個(gè)數(shù)值乃根據(jù)預(yù)先研究的結(jié)果開展4個(gè)3級的球形研磨工藝因素矩陣實(shí)驗(yàn)。 3.2定義的數(shù)據(jù)分析 工程設(shè)計(jì)問題可分為較小的，更好的類型，標(biāo)稱的最佳類型，較大的，更好的類型，簽署的目標(biāo)類型，其中包括[8]。該信號與信噪比（S / N）作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的產(chǎn)品或工藝設(shè)計(jì)。表面粗糙度值通過適當(dāng)?shù)哪ハ鲄?shù)組合應(yīng)比原表面小。因此，球面磨削過程是一個(gè)較小的，更好的類型問題的例子。S / N比η，是由以下方程定義[8]： 之后的S / N從每個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比 正交表進(jìn)行計(jì)算，各因素的主效應(yīng)測定使用方差分析（ANOVA） [8]。較小的，很好的解決問題的優(yōu)化策略是盡量由公式式定義。 η水平，最大限度地將負(fù)責(zé)的因素，有一個(gè)顯著的影響η的選擇。球形研磨的最佳條件可以被確定。 4實(shí)驗(yàn)工作和結(jié)果 在這項(xiàng)研究中所使用的材料是PDS5工具鋼（相當(dāng)于采用AISI P20的）[9]，這是常見的大型注塑產(chǎn)品的模具用于汽車零部件和家用電器領(lǐng)域。這種材料的硬度為HRC33（HS46）[9]。這樣做的一個(gè)好處是物質(zhì)特殊加工后，模具可直接用于未經(jīng)熱處理的進(jìn)一步整理，由于其特殊的前處理工藝。該標(biāo)本的設(shè)計(jì)和制造，使它們可以在一個(gè)測力計(jì)測量反應(yīng)上。大體標(biāo)本的PDS5加工，然后安裝在測功機(jī)上進(jìn)行三軸加工中心作出銑削。鋼鐵公司（類型的MV - 3A）款，配備了FUNUC的數(shù)控控制器（類型0M的）[10]。預(yù)加工表面的粗糙度進(jìn)行了測量，使用Hommelwerke T4000裝備，將約1.6微米。圖6顯示了實(shí)驗(yàn)設(shè)置在球面磨削工藝。一個(gè)MP10觸摸觸發(fā)由雷尼紹公司生產(chǎn)的探針也集成加工中心刀庫來衡量和確定試樣的原產(chǎn)地。該數(shù)控為球擠光加工路徑生成所需的代碼是PowerMILL CAM軟件。這些代碼可以傳到該加工中心。數(shù)控控制器通過RS232串行接口。 表2總結(jié)了地面測量表面粗糙度值Ra和計(jì)算的S / N為每18課比正交氬 光用均衡器。 1，后執(zhí)行的18式實(shí)驗(yàn)。平均的S / N為每四個(gè)因素可以得到的比率，如表3所列，采取的數(shù)值見表2。平均的S / N為每四個(gè)因素的比率是圖形如圖所示。 7圖。實(shí)驗(yàn)裝置，以確定運(yùn)算球面??磨削參數(shù) 表2.PDS5試樣表面粗糙度 表3.平均的S / N比值因子水平（分貝） 朗讀 顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音 在球面磨削過程的目的是盡量減少表面的粗糙度由determin地面標(biāo)本價(jià)值荷蘭國際集團(tuán)各因素的最佳水平。因?yàn)槭且粋€(gè)單調(diào)減函數(shù)，我們應(yīng)盡量的使用S / N比。形成機(jī)制，我們能確定每個(gè)因素的最佳水平作為一級η的最高值。因此，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)矩陣，最佳研磨材料呈粉紅色氧化鋁;最佳的進(jìn)給為50毫米/分鐘;最佳的磨削深度為20微米，以及最佳轉(zhuǎn)速18000轉(zhuǎn)，如表4所示。各因素的主要作用是進(jìn)一步確定使用方差分析（ANOVA）技術(shù)分析和F比為了測試，以確定其意義（見表5）。該 F0.10，2,13是平等的顯著性水平2.76至0.10（或90％置信水平）;因素的自由度為2，匯集了錯誤的自由度為13，根據(jù)F分布表[11]。一架F比值大于2.76可歸納為表面粗糙度有顯著影響，并確定了一個(gè)星號。因此，進(jìn)給和深度磨削表面粗糙度有一個(gè)顯著的效果。 五，進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，觀察重復(fù)性使用研磨的最佳組合，如表6。表面粗糙度的索取這些標(biāo)本價(jià)值進(jìn)行測量，約為0.35微米。在使用球面磨削參數(shù)的最佳組合后表面粗糙度提高約78％。在表面進(jìn)一步打磨使用最佳擠光參數(shù)的RA = 0.06μm的表面粗糙度值的OB 拋光球。用30 ×光學(xué)顯微鏡觀察改進(jìn)光面粗糙度，如圖所示。預(yù)加工表面粗糙度的改善約95％，打磨的過程。 表面研磨球的最佳工藝參數(shù)的OB從實(shí)驗(yàn)被應(yīng)用于對自由曲面模具插入到evalu表面光潔度， 表面粗糙度的改善，一個(gè)選定為測試載體。模具的數(shù)控加工，為測試對象是與PowerMILL CAM的SERT的模擬軟件。經(jīng)過精細(xì)加工的模具，進(jìn)一步地插入與球面磨削獲得最佳參數(shù)的矩陣實(shí)驗(yàn)。此后不久，表面拋光的最佳擠光參數(shù)，進(jìn)一步提高被測物體的表面粗糙度（見圖。9）。模具的表面粗糙度測量插入， 與Hommelwerke T4000設(shè)備。平均表面粗糙度對模具的插入精細(xì)研磨表面價(jià)值平均為2.15微米，這對表面為0.45微米 圖7 控制因素的影響 表4。優(yōu)化組合球面磨削參數(shù) 因子 水平 磨料 Al2 O3 , PA 進(jìn)給 50 mm/min 磨削深度 20 μm 公轉(zhuǎn) 18000 rpm 表5。方差分析表的S / N的表面粗糙度比 因子 自由度 平方和 平均平方 F比率 A 2 24.791 12.396 3.620? B 2 0.692 0.346 C 2 28.218 14.109 4.121? D 2 4.776 2.388 錯誤 9 39.043 總和 17 97.520 匯集錯誤 13 44.511 3.424 * F比率值> 2.76有顯著影響表面粗糙度 表6.表面的粗糙度值測試后驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)標(biāo)本 圖。 8。一個(gè)工具制造者對被測樣品表面和預(yù)加工表面之間的打磨情況在顯微鏡下的比較（30 ×） 圖. 9.精細(xì)研磨，研磨和拋光模 t圖8 5結(jié)論 在這項(xiàng)工作中，自動球形的最佳參數(shù)，卡爾研磨和球擠光表面處理過程中一個(gè)自由曲面注塑模具開發(fā)了cessfully的加工中心。裝入的研磨球工具（和其排列組成部分）的設(shè)計(jì)和制造。最佳球形表面磨削參數(shù)磨削確定了矩陣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最佳球面磨削參數(shù)為注塑模具鋼P(yáng)DS5是對合并磨料粉紅色的鋁氧化物（氧化鋁，），50毫米/分鐘，20微米的磨削深度，以及18000轉(zhuǎn)的壽命。試樣的表面粗糙度Ra可提高約1.6微米的表面用研磨球的最佳條件，以0.35微米研磨。通過應(yīng)用最佳表面打磨和拋光參數(shù)對自由曲面模的表面光潔度，表面粗糙度進(jìn)行測量，為改善表面約79.1％，在表面上，約96.7％的磨光表面上。 朗讀 顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音 致謝：作者感謝國科會的支持與中華人民共和國共和國授予國科會89 - 2212 - é - 011 - 059本研究。 References 1. Chen CCA, Yan WS (2000) Geometric model of mounted grinding tools for automated surface finishing processes. In: Proceedings of the 6th International Conference on Automation Technology, Taipei, May 9-11, pp 43-47 2. 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Wiley, New York 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 張 岳 學(xué) 號 0312148 指導(dǎo)教師 楊占堯 選題情況 課題名稱 滅火器注塑模設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無 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(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)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： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系 部： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(jì)(論文)題目： 滅火器注塑模設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2006年 4 月 03 日~ 5月10日 指 導(dǎo) 教 師: 發(fā)任務(wù)書日期: 2006年 4 月 3 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 該課題來源于楊占堯老師主編的《塑料模具設(shè)計(jì)圖冊》P134—滅火器注塑模。 在完成該課題之后，應(yīng)對注塑工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝的編制，能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件獨(dú)立完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）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）了解目前模具在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀； （2）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析； （3）滅火器注塑模設(shè)計(jì)，并編寫設(shè)計(jì)說明書一份； （4）繪制模具總裝圖一張，并畫出部分重要非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。 原始資料： 塑件圖及其尺寸如右圖所示， 材料：PP1340 生產(chǎn)批量：中等批量 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(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名： 張 岳 學(xué) 號： 0312148 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 設(shè)計(jì)(論文)題目： 滅火器注塑模設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 楊占堯 教授 2006年 04 月 10 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))： 文 獻(xiàn) 綜 述 塑料制品在日常生活中是常常見到的，如在家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材以及醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。這主要是因?yàn)橐韵略颍旱谝?，塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點(diǎn)：容易加工，生產(chǎn)效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質(zhì)量輕，相對密度為1.0～1.4，比鋁輕一半，比鋼輕3/4，比強(qiáng)度高，具有突出的耐磨、耐腐蝕性等；第二，在日用和工業(yè)產(chǎn)品中，一個(gè)設(shè)計(jì)合理的塑料制品往往能代替多個(gè)傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件，加上利用工程塑料特有的性質(zhì)，可以一次成型非常復(fù)雜的形狀，并且還能設(shè)計(jì)成卡裝結(jié)構(gòu)，從而減少產(chǎn)品中裝配的各種緊固件，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時(shí)；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制品數(shù)量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于注塑成型加工不僅產(chǎn)量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產(chǎn)，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和高速化，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益。因此目前工業(yè)產(chǎn)品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。 獲得注塑制品的過程，稱之為注塑成型或者注射成型，或者簡單的稱之為注塑。注塑成型的基本過程是：顆粒狀的高分子材料（以下簡稱為塑料）經(jīng)過注塑機(jī)螺桿的擠壓和加熱，成為熔融狀態(tài)的可以流動的熔體。在螺桿的推動下，塑料熔體通過注塑機(jī)的噴嘴、模具的主流道、分流道和澆口進(jìn)入模具型腔，成型出具有一定形狀和尺寸制品的過程。注塑的結(jié)果是生產(chǎn)出符合用戶要求的塑料制品。 要想取得合格的制品，必須要有設(shè)計(jì)合理、制造精良的模具，還需要有何該模具配套的先進(jìn)的注射設(shè)備（注塑機(jī)）以及合理的加工工藝。因此人們常將，模具、注塑機(jī)以及工藝稱之為注塑過程得以順利進(jìn)行的三個(gè)基本要素。 作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面的惡水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反映能力和速度。 與其他機(jī)械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)： 第一，模具不能像其他機(jī)械產(chǎn)品那樣可作為基本定型的商品隨時(shí)都可以在市場上買到。這是因?yàn)槊扛蹦＞叨际轻槍μ囟ǖ乃芰现破返囊?guī)格而產(chǎn)生的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn)。換句話說，模具是單件生產(chǎn)的。因此，模具的設(shè)計(jì)、制造成本都較高。 第二，因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料制品而訂制的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價(jià)格等因素之外，很重要的一點(diǎn)就是需要盡快地投放市場，所以對于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，其加工過程集中了機(jī)械制造中的諸多先進(jìn)技術(shù)的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平，這種技術(shù)工人對模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)來說是非常重要的。 對于采用注塑成型加工方法生產(chǎn)塑料制品來說，合理的成型工藝既是三個(gè)基本要素中的加工工藝。所謂成型工藝，簡單來說就是將壓力、溫度、時(shí)間（速度）三大要素組成最合理的搭配。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要想確立一組最佳的成型條件決非易事，因?yàn)橛绊懗尚蜅l件的因素很多，除制品的形狀、模具結(jié)構(gòu)、注塑設(shè)備、原材料等之外，電壓的波動、環(huán)境溫度的變化對成型都有一定的影響。到目前為止，建立最佳的成型工藝尚無簡便可靠的辦法，大多需要操作者具有很豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與耐心，根據(jù)塑料制品在成型過程出現(xiàn)的具體問體認(rèn)真調(diào)查，才能確立一個(gè)理想的成型工藝，高效率、高質(zhì)量地生產(chǎn)出合格的塑料制品。 隨著市場競爭的激烈化，客戶對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，生產(chǎn)速度要求越來越快。這些要求推動人們不斷設(shè)計(jì)技術(shù)更加先進(jìn)，生產(chǎn)效率更加高的注塑機(jī)，同時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加合理，性能更加穩(wěn)定的注塑模具，并尋求更為合理的注塑工藝，以滿足這方面的要求。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 ２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）： 為了能夠使我們在畢業(yè)后的工作過程中能夠獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題，在三年的學(xué)習(xí)將要結(jié)束的時(shí)候，學(xué)校安排了“畢業(yè)設(shè)計(jì)”這個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。本設(shè)計(jì)題目為“滅火器注塑模”。 在設(shè)計(jì)中經(jīng)過分析選用了“一模一腔”的型腔排列方式，能夠滿足中等批量的生產(chǎn)任務(wù)；澆口的設(shè)計(jì)過程中根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇了環(huán)行澆口，在開模過程中隨澆注系統(tǒng)凝料一同拔出，需人工切除；由于制件有側(cè)孔，需要設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，本模具中采用了彎銷側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)；在頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，考慮到制件成型后由于收縮將包緊在型芯上，造成脫模力較大，為保證塑件的質(zhì)量，采用了推板脫模；推板無需設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)，當(dāng)動定模合模時(shí)自動復(fù)位。為避免動模后退的距離，也就是滑塊向四周滑動的距離，采用限位拉桿限位的方式。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是塑料模設(shè)計(jì)課程重要的綜合性和實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)將本設(shè)計(jì)的進(jìn)度表安排如下： （1）查閱相關(guān)資料，撰寫開題報(bào)告----2周； （2）進(jìn)行各種工藝分析與計(jì)算----2周； （3）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，繪制裝配圖，并繪制非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖----2周； （4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡----1周。  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 參考文獻(xiàn) [1] 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 楊占堯主編 北京：清華大學(xué)出版社 [2] 塑料模具技術(shù)手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 塑料工業(yè)手冊 翟金平 黃漢雄 吳舜英主編 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [4] 注塑模設(shè)計(jì) 張克惠主編 西北工業(yè)大學(xué)出版社 [5] 工程塑料 金國珍主編 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 [6] 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊 賈潤禮 程志遠(yuǎn)主編 中國輕工業(yè)出版社 [7] 注射模具與注射成型實(shí)用手冊 [美] J.B.戴姆著 化學(xué)工業(yè)出版社 [8] 模具制造技術(shù) 翟德梅主編 [9] 模具材料 高為國主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [10] 模具設(shè)計(jì)手冊之四—塑料模具設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [11] 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 屈華昌主遍 機(jī)械工業(yè)出班社 插圖清單 圖1 塑件圖…………………………………………………………3 圖2 分型面的選擇…………………………………………………6 表格清單 表1 型腔、型芯及滑塊的工作尺寸……………………………12 表2 型腔的加工工藝過程………………………………………17 表3 推板加工工藝工藝卡………………………………………18 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 滅火器注塑模設(shè)計(jì) 緒 論 模具是一種以特定形狀，通過一定方式能使原材料成形的專用工藝裝備。利用模具成型零件的方法，實(shí)質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得較高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，模具成型方法在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機(jī)械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到極其廣泛的應(yīng)用。由此可見，利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，她對于保證制品質(zhì)量，縮短試制周期，進(jìn)而爭先占領(lǐng)市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都有決定性意義。因此德國把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為：“關(guān)鍵工業(yè)”，美國把模具稱為“美國工業(yè)的基石”把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進(jìn)社會富裕繁榮的動力”，把模具工業(yè)視為“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”。由于模具工業(yè)的重要性，模具成型工藝在我國各個(gè)部門得到了廣泛的應(yīng)用，使得模具行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)大大超過機(jī)床產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值。這一情況充分說明在國民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的過程中，模具工業(yè)正逐漸明顯地成為技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和國力發(fā)展的關(guān)鍵。 我國的模具工業(yè)發(fā)展大今天經(jīng)歷了一個(gè)艱辛的歷程。 解放前，由于我國工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，模具使用得很少，即使使用，模具也都是 由個(gè)體的模具作坊制作的。模具結(jié)構(gòu)簡單，精度很低，模具形式多為沖壓模，根 本談不上有什么模具工業(yè)。 解放后，由于經(jīng)濟(jì)恢復(fù)的需要，在人民政府的組織下發(fā)展了模具工業(yè)，在技 術(shù)上取得了明顯的進(jìn)步：沖模的結(jié)構(gòu)由單工序模向復(fù)合模發(fā)展，并可生產(chǎn)少量的 級進(jìn)模；因此在加工精度和加工效率上都邁出了一大步。改革開放后，模具工業(yè) 在我國的發(fā)展如虎添翼，各種模具像雨后春筍般的發(fā)展，無論從模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜 程度，還是從模具的精度上都在國際有一定的水準(zhǔn)，模具行業(yè)得到的發(fā)展和所取 得的成就是有目共賭的，在此不用贅述。我國是模具制造的大國，但還不是強(qiáng)國。 在今后要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)趕上世界先進(jìn)水平，還應(yīng)從以下幾個(gè)方面采取措施： 1． 進(jìn)行專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。 要使模具技術(shù)高速度發(fā)展，國外的經(jīng)驗(yàn)表明：實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是關(guān)鍵。要實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)，前提是要模具標(biāo)準(zhǔn)化。有了模具的各項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)，才可能采用專用的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，建立專門的機(jī)械化和自動化的生產(chǎn)線，才可能采用高精度的、專用的質(zhì)量檢測手段，從而實(shí)現(xiàn)提高模具質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、降低制造成本的目的。 2． 采用先進(jìn)的制造技術(shù)。 3． 研制和發(fā)展模具用材料。 模具材料是影響模具壽命、質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的重要方面，沒有充足的、高質(zhì)量的、品種系列齊全的模具用材料，模具工業(yè)要趕上世界先進(jìn)水平只能是紙上談兵。 4． 進(jìn)一步推廣應(yīng)用CAD/CAM。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已應(yīng)用到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，其中也包括 模具工業(yè)。模具CAD/CAM是模具生產(chǎn)全盤自動化的根本措施，也是模具生產(chǎn)的重大技術(shù)革命。 5． 加強(qiáng)模具技術(shù)人才的開發(fā)。 為了順應(yīng)當(dāng)前高職高專的教育發(fā)展形式、人才培養(yǎng)目標(biāo)和積極響應(yīng)學(xué)校教育 教學(xué)環(huán)節(jié)，本著提高自己專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能的原則，本著對工作認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，求真務(wù)實(shí)的態(tài)度，現(xiàn)將完成“滅火器注塑模”這一課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)。這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)階段的最后一次技能練習(xí)，也是即將踏向社會，走向工作崗位的一張入場券。因此，也可以說這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為我們就業(yè)所打開的一扇窗戶。它所要用到的知識是各個(gè)專業(yè)知識的大熔爐，通過它，可以將以前所學(xué)的分散的知識點(diǎn)進(jìn)行整合和歸于系統(tǒng)化，通過它，可以加深對所學(xué)課程的印象，通過它，可以溫故而知新。再次，通過這次模具設(shè)計(jì)將使我產(chǎn)生一種很深的認(rèn)識，那就是模具設(shè)計(jì)必須盡可能標(biāo)準(zhǔn)化。因此，在工作過程中，提高了我查閱各種手冊和標(biāo)準(zhǔn)的能力，這對以后的實(shí)際工作是大有裨益的。本課題的設(shè)計(jì)是塑料模具，其目的和應(yīng)該具備的能力有：看懂圖紙并能夠表達(dá)視圖，了解塑料的性能，了解成型設(shè)備以及能夠選擇，熟悉掌握注塑件結(jié)構(gòu)與模具的關(guān)系，熟悉模具結(jié)構(gòu)。這是完成本課題設(shè)計(jì)所應(yīng)具備的最基本的技能。設(shè)計(jì)程序?yàn)椋航邮苋蝿?wù)書；調(diào)研、消化原始材料；選擇成型設(shè)備；在設(shè)計(jì)模具之前，首先要選擇好成型設(shè)備，這就需要了解各種成型設(shè)備的規(guī)格、性能和特點(diǎn)。然后是擬訂模具結(jié)構(gòu)方案，包括塑件成型、型腔布置、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、選擇脫模方式、模溫調(diào)節(jié)、確定主要零件的結(jié)構(gòu)與尺寸、支承與聯(lián)結(jié)；接著是方案的討論與論證；繪制模具裝配草圖及裝配圖；繪制零件圖；編寫設(shè)計(jì)說明書；最后是模具制造、試模與圖紙修改。 第1章 模塑工藝規(guī)程的編制 該塑件是滅火器，其零件圖如下所示。本塑件的材料采用PP1340，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 圖1 塑件圖 1.1 塑件的工藝性分析 1.1.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用PP1340，屬于熱塑性塑料。從使用性能上看，該塑料具有剛性好、耐熱性強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械性能比聚乙烯好，是理想的絕緣材料；從成型性能上看，熔料的流動性較好，容易成型，成型性能較好。另外，該塑料在成型時(shí)易產(chǎn)生變形、縮孔等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此，在成型時(shí)應(yīng)注意控制成型溫度，冷卻速度不宜過快。 1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析。 (1) 結(jié)構(gòu)分析。 從零件圖上看，該零件總體形狀為柱狀，內(nèi)部掏空，形似旋轉(zhuǎn)體。在高度方向上是階梯形，頂部有一階梯孔，外形尺寸為Φ50mm,孔大孔尺寸為Φ34mm,孔深10mm,底部高82mm，底部邊緣有一環(huán)形凸緣，制件總高度為100mm。底部內(nèi)孔制件外壁對稱分布有四個(gè)通孔。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)。該制件屬于中等復(fù)雜程度。 (2) 尺寸精度分析。 該零件重要尺寸，如mm，50mm，100mm的尺寸 度為MT3級（GB/T14486-1993）。次要尺寸，如24mm，10mm,82mm的尺寸精度為MT4（GB/T14486-1993）。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)個(gè)模具的相關(guān)的零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來看，壁厚最大處為11.3mm，最小處為8mm，且制件的多數(shù)部位為8mm，所以說制件的壁厚較均勻，零件的成型不是很困難。 (3) 表面質(zhì)量分析。 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺、內(nèi)部不得有縮孔外，沒有其他特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易得到保證。 綜合上述分析可以看出，注塑成型時(shí)，在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型且生產(chǎn)出合格制件的要求可以得到保證。 1.2 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及注塑成型參數(shù)。 計(jì)算塑件的體積：V=121350.54mm（過程略） 計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得PP1340的密度為1.04～1.05kg/dm，現(xiàn)取密度為1.04kg/dm。 故塑件的質(zhì)量為：W=v=1.04×121350.54×10 =126.20g 采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注塑時(shí)所需壓力等情況，初步選用注塑機(jī)為XS-ZY-250型。 1.3 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查手冊可知，增強(qiáng)聚丙烯PP1340的成型工藝參數(shù)可做如下選擇，試模時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。 注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度t選用230℃； 中段溫度t選用240℃； 前段溫度t選用260℃； 噴嘴溫度：選用230℃； 注射壓力：選用100MPa; 保 壓：選用72MPa; 保壓時(shí)間：選用10s; 冷卻時(shí)間：選用30s。 第2章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道的布置，澆口位置設(shè)置，模具工作零件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。 2.1 分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它在很大程度上決定了模具的結(jié)構(gòu)。 應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來確定分型面。 分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則： 1） 制品或制品組件（含嵌件）的正視圖應(yīng)盡量相對于注塑機(jī)的軸線對稱分布，以便成型。 2） 制品的方位應(yīng)便于脫模，開模后制品應(yīng)留在動模部分，這樣便于利用成型設(shè)備脫模。 3） 當(dāng)用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時(shí)，制品的位置應(yīng)該選擇其中能使制品在成型設(shè)備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案。 4） 長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個(gè)方向開模的，應(yīng)將管接頭的長軸安置在與模具的開模相垂直的方向。這樣可以減少模具厚度，便于開模和取出制品。但必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)。 5） 如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的布置有專門的要求。 6） 最后制品位置的選定，應(yīng)結(jié)合澆口位置，溫調(diào)系統(tǒng)布置以及制品的外觀要求等綜合考慮。 綜合以上要求，滅火器的分型面作出如下選擇 2.2 確定型腔的排列方式 本塑件采用一模一腔。塑件布置在模具中心，注射壓力平衡，流道支路平衡，生產(chǎn)出合格的制件容易得到保證。且制件的四周互成90度分布有四個(gè)通孔，因此必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)采用的是斜導(dǎo)柱滑塊側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，模具具有中等復(fù)雜程度。如果設(shè)置成一模多腔，會造成：模具的復(fù)雜程度提高，模具的設(shè)計(jì)及制造成本將成倍增長且生產(chǎn)出來的制件質(zhì)量不容易保證。綜合上述因素，采用一模一腔的型腔布置具有較好的經(jīng)濟(jì)性。 圖2 分型面的選擇 2． 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 主流道設(shè)計(jì)。 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊查得XS-ZY-250型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔徑：d=Φ4mm 噴嘴前端球面半徑：R=18mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R+(1～2)mm D=d+(0.5～1)mm 現(xiàn)取主流道的小端直徑 d=Φ4.5mm ; 取主流道球面半徑R=19mm ; 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度為20～40，現(xiàn)取2°，經(jīng)換算得主流道大端直徑為D=Φ10mm。因此，該模具的澆注系統(tǒng)是主流道式的澆注系統(tǒng)，沒有分流道，故無須設(shè)計(jì)分流道。 (2) 澆口設(shè)計(jì)。 根據(jù)塑件的成型要求及制件的特點(diǎn)，該塑件采用圓環(huán)形的澆口較為理想。查表初選環(huán)形澆口長度為0.75mm，在試模時(shí)修正。 2.4 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 本塑件的側(cè)壁有四個(gè)通孔，它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此，成型四個(gè)通孔的零件必須做成活動的型芯，即作成滑塊。本副模具采用斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機(jī)構(gòu)。 2.4.1 確定抽芯距 抽芯距一般應(yīng)大于成型孔（或凸臺）的深度，本塑件的側(cè)壁通孔深度均相等，均等于側(cè)壁的厚度8mm?？紤]到抽芯時(shí)的安全，另加3～5mm的抽芯安全系數(shù)，因此可取抽芯距S=12mm 。 2.4.2 確定斜導(dǎo)柱傾角 斜導(dǎo)柱的傾角α是抽芯機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力及抽芯距離有直接關(guān)系。一般取α=15°～25°,本模具選取α=20° 。 2.4.3 確定斜導(dǎo)柱的尺寸 斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及其抽拔角度，可按設(shè)計(jì)資料的有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。本副模具經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)柱的直段部分直徑D=Φ25mm,折彎部分d=Φ20mm,以后可以修正。斜導(dǎo)柱的長度應(yīng)根據(jù)抽拔距、固定端模板的厚度、斜導(dǎo)柱的直徑及斜角大小確定。 直段部分的長度：L=L+L-4mm =32+85-4=113mm; 其中： L----定模板厚度 L---滑塊以上的型腔板厚度 4-----斜導(dǎo)柱直段部分端面與滑塊間的間隙 折彎部分的長度： L=D/cos20°+S/sin20°+4mm =48/cos20°+12/sin20°+4mm =90mm 其中： D----滑塊的厚度 S----抽拔距 4----留出的安全裕度 2.4.4 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) (1) 滑塊與型腔板的連接方式設(shè)計(jì)。 本模具的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)主要是用于成型零件的側(cè)壁通孔，由于側(cè)向通孔的尺寸大小中等，考慮到型腔板的強(qiáng)度及裝配問題，采用組合式結(jié)構(gòu)，型腔板與滑塊的連接采用鑲嵌方式。 (2) 滑塊的導(dǎo)滑方式。 本模具為使之結(jié)構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽的形式。 (3) 滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計(jì)。 本副模具由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可。滑塊的定位采用限位拉桿的限位與定位。 2.5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.5.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本副模具模具采用的是一模一腔的結(jié)構(gòu)形式，考慮到加工的難易程度，材料的利用價(jià)值和塑件的精度等因素，型腔擬采用整體式結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。 根據(jù)本副模具澆口與主流道的設(shè)計(jì)要求，澆口設(shè)在型芯與澆口套之間，即兩者的間隙，其結(jié)構(gòu)為環(huán)形帶。 2.5.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯主要是與型腔相結(jié)合構(gòu)成塑件的內(nèi)形。其結(jié)構(gòu)擬采用整體式結(jié)構(gòu)，中間鑲有隔水板，從而使型芯充分冷卻，達(dá)到冷的效果。該型芯用反嵌法壓入動模板，采用軸肩定位，定位可靠。其結(jié)構(gòu)如裝配圖所示。 第3章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 模具中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)，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進(jìn)行計(jì)算。 查手冊得PP1340的收縮率為S=0.4﹪～0.8﹪,故平均收縮率為S=0.6﹪,考慮到模具制造的現(xiàn)有條件及制造的使用要求，現(xiàn)模具制造的公差取δ=/3 。 3.1 型腔和型芯工作尺寸計(jì)算 3.1.1 成型塑件Φ50的型腔部分尺寸計(jì)算 Φ50屬于未注公差尺寸，取未注公差等級MT5級，則允許偏差為0.42（GB/T14486-1993）故制品尺寸為Φ50mm型腔內(nèi)表面尺寸： D=(D+ D×S﹪-3/4) =(50+50×0.6﹪-3/4×0.42) =Φ49.99mm 3.1.2 成型塑件外壁的型腔分尺寸計(jì)算 外壁直徑Φ106，未注公差取MT5級，則允許偏差為0.67（GB/T14486-1993），故制品尺寸為Φ106，對應(yīng)型腔尺寸： D=(D+ D×S﹪-3/4) =（106+106×0.6﹪-3/4×0.67） =Φ106.13mm 3.1.3成型塑件底端凸緣的型芯部分尺寸計(jì)算 凸緣直徑Φ114mm，未注公差取MT5級，則允許偏差為0.67（GB/T14486-1993），故尺寸為Φ114mm，對應(yīng)型腔尺寸： D=(D+ D×S﹪-3/4) =（114+114×0.6﹪-3/4×0.67） =Φ114.18mm 3.1.4 成型R型腔部分尺寸計(jì)算 未注公差取MT5級，則允許偏差為0.2（GB/T14486-1993），則尺寸為R，對應(yīng)型芯圓角半徑： L=(L+ L× S﹪-3/4) =(3+3×0.6﹪-3/4×0.2) =R2.87mm 3.1.5 成型Φ34，深10mm孔的型芯尺寸計(jì)算 未注公差取MT5級，則允許偏差為0.38和0.34（GB/T14486-1993），則尺寸為Φ34mm,10mm。則： D=(D+ D×S﹪+3/4) =（34.38+34.38×0.6﹪+3/4×0.38） =Φ34.87mm H=(H+ H× S﹪+2/3) =(10.24+10.24×0.6﹪+2/3×0.24) =10.46mm 3.1.6 成型Φ90，深82mm異形盲孔的型芯尺寸計(jì)算 D=(D+ D×S﹪+3/4) =（90.45+90.45×0.6﹪+3/4×0.65） =Φ91.48mm h=(h+ h× S﹪+2/3) =(82.6+82.6×0.6﹪+2/3×0.6) =83.50mm 3.1.7 成型制件側(cè)壁通孔滑塊尺寸計(jì)算 孔寬24mm，未注公差取MT5級，則尺寸為24mm，則： L=(L+ L× S﹪+3/4) =(24.32+24.32×0.6﹪+3/4×0.32) =24.70mm 現(xiàn)將模具工作零件的尺寸制成表格1。 3.2 型腔板的三維尺寸確定 3.2.1 型腔板厚度計(jì)算 該型腔板的厚度包括兩部分組成，一部分是塑件的高度，另一部分是澆口套埋入型腔板的厚度。故該型腔板的厚度較大，現(xiàn)擬確定該厚度為L=85+24+24+9=142mm，計(jì)算過程略，若有不確，以后修正。 3.2.2 型腔板長寬尺寸計(jì)算 型腔板的長寬尺寸即是厚度尺寸。型腔板厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中的重要問題，目前常的方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩大類。因?yàn)閷?shí)際的模具要求既不允許因強(qiáng)度不足而明顯變形，甚至破壞，也不允許因剛度不足而發(fā)生過大變形。目前許多單位都是憑經(jīng)驗(yàn)確定。在此，考慮到實(shí)際狀況，因本副模具的型腔板是整體式的，且結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，其中間有一個(gè)成型制件的異形孔，有與斜導(dǎo) 表3.1 型腔、型芯及滑塊的工作尺寸 類別 序號 模具零件名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯（滑塊）的工作尺寸 型腔的計(jì)算 1 型腔板 Φ50 D=(D+ D×S﹪-3/4) Φ49.99 R3 L=(L+ L×S﹪-3/4) R2.87 Φ106 D=(D+ D×S﹪-3/4) Φ106.13 Φ114 D=(D+ D×S﹪-3/4) Φ114.18 型芯的計(jì)算 2 型芯 Φ34 D=(D+ D×S﹪+3/4) Φ34.87 10 H=(H+ H× S﹪+2/3) 10.46 Φ90 D=(D+ D×S﹪+3/4) Φ91.48 滑塊的計(jì)算 3 滑塊 24 L=(L+ L× S﹪+3/4) 24.70 柱相配合的孔，旁邊分布有孔徑不一致的通孔，側(cè)壁有與滑塊相配合的孔。如此復(fù)雜的端面形狀，很難對此型腔板的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行計(jì)算及校核。初定尺寸如下： 長度方向：L=2×(114/2+28+25+30)=280mm,計(jì)算過程及數(shù)字意義略。 寬度方向：L=2×(114/2+28+25+25)=270mm，計(jì)算過程及數(shù)字意義略。 至此，必須考慮型腔板的周界尺寸和動模板的周界尺寸一致。動模板的型號為315mm×355mm×32mm(GB/T4169.8-1984)，因此，將型腔板的長度尺寸改為355mm，寬度尺寸改為315mm，高度尺寸不變142mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架系列將導(dǎo)柱直段直徑改為Φ32mm，折彎段改為Φ25mm。 第4章 模具加熱及冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 本塑件在注塑成型時(shí)不要求有太高的溫度，僅在螺桿中的加熱及剪切熱就能夠滿足注射成型要求，另一方面，能不用加熱系統(tǒng)就盡量不用，因?yàn)椋O(shè)置加熱系統(tǒng)使得模具的復(fù)雜程度提高及模具成本增加，綜合上述原因，該模具不設(shè)加熱系統(tǒng)。根據(jù)成型塑件的特點(diǎn)，模具的平均工作溫度在40℃左右。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判定，模具工作溫度在80℃以下的，需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)。設(shè)置冷卻系統(tǒng)能改善成型條件，穩(wěn)定制品的形位尺寸精度，改善制品的物理、機(jī)械性能以及提高制品的表面質(zhì)量。最重要的是能夠縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率。本副模具設(shè)置三對冷卻水管，型腔板上布置兩對，型芯上布置一對，見裝配圖。 第5章 模具閉合高度及注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 5.1 模具閉合高度 本副模具的閉合高度是定模座板、定模板、型腔板、推件板、動模板及動模座板的和?，F(xiàn)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，選推件板的厚度為32mm，動定模座板的厚度均為25mm，動模板的厚度選40mm。（GB/T4169.8-1984）。 因此模具的閉合高度為： H=H +H +H +H +H +H =25 +32 +142 +32 +50 +25 =306mm 其中： H----定模座板的厚度； H----定模板的厚度； H----型腔板厚度； H----推件板的厚度； H----動模板的厚度； H----動模座板的厚度； 5.2 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本副模具的外形尺寸為400mm×315mm×306mm。XS-ZY-250型注塑機(jī)的模板最大安裝尺寸為448mm×370mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計(jì)算得模具的閉合高度為H=306mm，XS-ZY-250型注塑機(jī)所允許模具的。最小厚度H=200mm，最大厚度H=350mm，即滿足模具的安裝條件。 H≤H≤H 經(jīng)查資料，XS-ZY-250型注塑機(jī)的最大開模行程S=500mm，滿足塑件頂出要求。 S≥H+ H+ H+（5～10）mm =25 +32 +142 +10 =209mm 此外，由于側(cè)向分型抽芯距較短，不會過大增加開模距離，注塑機(jī)的開模行程足夠。 經(jīng)驗(yàn)證，XS-ZY-250型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采用。 第6章 模具的裝配、試模與維修 6.1 裝配 塑料模的裝配順序可有兩種：一種是當(dāng)動、定模合模后有正確的配合要求，互相間易于對中時(shí)，以其主要工作零件如型芯、型腔和鑲件等作為裝配基準(zhǔn)，在動、定模之間對中后才加導(dǎo)柱、導(dǎo)套。另一種是當(dāng)塑料件結(jié)構(gòu)形狀使型芯、型腔在合模后很難找正相對位置，或在模具中設(shè)有斜滑塊機(jī)構(gòu)時(shí)，通常要先安裝好導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為模具的裝配基準(zhǔn)。 塑料模裝配的主要內(nèi)容如下： (1) 型芯的裝配。 將型芯裝入固定板的方法與其連接方式有關(guān)。型芯與固定板通常采用過度配合，或采用埋入式，對于大面積的型芯，一般是用螺釘、銷釘直接與固定板連接。此外，在熱固性塑料壓模中，型芯與固定板常用螺紋連接方式。 (2) 型腔的裝配。 除了形狀簡單的塑料模外，為了便于加工和保證加工精度，塑料模的型腔部分均采用鑲嵌或拼塊形式。 (3) 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配。 為了保證導(dǎo)向作用，動、定模的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔距精度應(yīng)控制在0.01mm以內(nèi)。因此，必須使用坐標(biāo)鏜床對動、定模鏜孔。在缺少坐標(biāo)鏜床的情況下，較普遍采用的方法是將動、定模合在一起（用工藝定位銷釘），在車床、銑床或鏜床上進(jìn)行鏜孔。對于淬硬模板上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔，可用坐標(biāo)磨床磨孔。將導(dǎo)柱、導(dǎo)套壓入動、定模板后，要求保持導(dǎo)柱的垂直度，并使開模和合模時(shí)導(dǎo)柱、導(dǎo)套間滑動自如。 6.2 試模 (1) 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(jī)前的準(zhǔn)備。 (2) 原料應(yīng)該合格。根據(jù)推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱。資料上介紹的料筒和噴嘴溫度只是一個(gè)大致范圍，還應(yīng)根據(jù)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，使塑料自噴嘴中緩慢地流出，以觀察料流。如果沒有缺塊、氣泡、銀絲、變色，而是光滑明亮，即說明料筒和噴嘴溫度是比較合適的，這時(shí)就可以開始試模。 (3) 在開始試模時(shí)，原則上選擇在低壓、低壓和較長時(shí)間條件下成型，然后按壓力、時(shí)間、溫度這樣的先后順序變動。最好不要同時(shí)變動兩個(gè)或三個(gè)工藝參數(shù)，以便分析和判斷情況。壓力變化的影響，馬上就可從制件上反映出來，所以如果制件充不滿，通常首先是增加注射壓力。當(dāng)大幅度增加注射壓力仍無顯著效果時(shí)，才考慮變動時(shí)間和溫度。延長時(shí)間實(shí)質(zhì)上是使塑料在料筒內(nèi)的受熱時(shí)間加長，注射幾次后仍然未充滿，最后才提高料筒溫度。但料筒溫度的哂納感升以及塑料溫度達(dá)到平衡需要一定的時(shí)間，一般約15min左右，不是馬上就可以從制件上反映出來，所以不能一下子把料筒溫度升得太高，以免塑料過熱甚至發(fā)生降解。 (1) 注射成型時(shí)可用高速和低速兩種工藝。一般在制件薄壁而面積大時(shí)，采用高速注射，而壁厚面積小時(shí)采用低速注射，在高速和低速都能充滿型腔的情況下，除玻璃纖維增強(qiáng)塑料外，均宜采用低速注射。 (2) 對黏度高和熱穩(wěn)定性差的塑料，采用較慢的螺桿轉(zhuǎn)速和略低的背壓加熱和預(yù)塑，而黏度低和熱穩(wěn)定性好的塑料可采用較快的螺桿轉(zhuǎn)速和略高的背壓。在噴嘴溫度合適的條情況下，采用噴嘴固定的形式可提高生產(chǎn)率。但當(dāng)噴嘴溫度太低或太高時(shí)，需要采用每成型周期向后移動噴嘴的形式（噴嘴溫度低時(shí)，由于后加料時(shí)噴嘴離開模具，減少了散熱，故可使噴嘴溫度升高；而噴嘴溫度太高時(shí)，后加料時(shí)可擠出一些過熱的塑料）。 在試模過程中應(yīng)作詳細(xì)記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格。如需返修，則應(yīng)提出返修意見。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意要點(diǎn)，最好能附上加工出的制件，以供參考。 試模后，將模具清理干凈，涂上防銹油，然后分別入庫或返修。 6.3 模具的維修 模具在使用過程中，會產(chǎn)生的磨損或不正常的的破壞。不正常的磨損絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)引起的，例如制件脫不下時(shí)用手錘重力敲擊而使型芯彎曲?？偟膩碚f，大致有以下幾種情況： (1) 型芯或?qū)蛑鰪潯? (2) 型腔局部損壞，大部分仍是好的。 (3) 由于型腔材料硬度太低或制件精度太差，模具使用一段時(shí)間后分型面不 嚴(yán)密，以致溢邊太厚，影響制件質(zhì)量。 在這些情況下，并不需要將整個(gè)模具報(bào)廢，只需局部修復(fù)即可。局部 修復(fù)由專門的模具工進(jìn)行。修復(fù)以前應(yīng)研究模具圖樣以了解模具結(jié)構(gòu)、 材料和熱處理狀態(tài)。對于零件損壞的，將壞的拆下，另外換上一個(gè)新的 裝上。型腔打缺的，若為經(jīng)熱處理硬化時(shí)，可用銅焊或鑲嵌的方法來修復(fù)。 第7章 主要零件加工工藝規(guī)程的編制 表7.1 型腔板加工工藝過程 序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 下料 Ф300mm×250mm。 2 鍛料 鍛至尺寸320mm×365mm×150mm。 3 熱處理 退火至180～200HBS。 4 刨六面 刨六面尺寸至316mm×360mm×146mm。 5 磨六面 磨六面至尺寸315mm×355mm×142mm,并保證四個(gè)側(cè)面對上下底面的垂直度。 6 劃線 劃出導(dǎo)柱孔、水嘴孔和限位拉桿孔的位置中心線。 7 線切割 加工出導(dǎo)柱孔、水嘴孔和限位拉桿孔。 8 熱處理 淬火、回火并檢查硬度。 9 數(shù)控銑 銑出型腔，并保證外形尺寸。 10 平磨 磨上下平面及角尺面。 11 熱處理 淬火至要求。 12 成型磨 磨型腔尺寸至于要求尺寸，保證公差及粗糙度要求。 13 研磨 研磨型腔并與型芯相配。 14 平磨 與動模板配磨，使上下齊平，使型腔深度達(dá)到要求。 15 研磨 研磨導(dǎo)柱孔及限位拉桿孔，保證配合要求。 16 精研 精研量為0.01mm，改善粗糙度并達(dá)到間隙要求。 表7.2 推板加工工藝工藝卡 序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 下料 切割鋼板外形尺寸519mm×340mm×37mm。 2 刨 刨六面至尺寸515mm×336mm×33mm。 3 熱處理 調(diào)質(zhì)至尺寸20～25HRC。 4 平磨 磨六面至尺寸514mm×355mm×32mm，保證凸起部分圓弧過渡尺寸R15，保證上下平面平行度Ф0.1，下平面的平面度0.05。 5 鉗 以兩個(gè)互相垂直的側(cè)面為基準(zhǔn)劃各孔位中心線，打穿絲孔。 6 線切割 以相同基準(zhǔn)割出Ф91.48mm。 7 銑 以相同基準(zhǔn)銑出導(dǎo)套安裝孔Ф58mm,Ф34mm。 8 鉗 修整導(dǎo)套安裝孔，并與導(dǎo)套配合；去除轉(zhuǎn)角及圓弧過渡處的毛刺。 9 研磨 研磨Ф91.48mm孔，保證公差及粗糙度要求，并與型芯配合。 10 平磨 與動模板配磨，保證高度一致。 第8章 結(jié) 論 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再復(fù)習(xí)老知識的同時(shí)學(xué)到了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請老師給予批評指正。 致 謝 白駒過隙，歲月如梭，在這充滿夏意的五月天，我回顧過去，展望未來，肩負(fù)就業(yè)上崗，獨(dú)立自主的重任，順利完成了本課程的畢業(yè)設(shè)計(jì)，盡管曲曲折折，困難重重。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時(shí)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，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)的過程是知識的熟悉與掌握的過程，是知識的積累與運(yùn)用的過程。由于本人資質(zhì)有限，在作業(yè)過程中難免會遇到各種困難和各種問題，問題和困難是提升個(gè)人的機(jī)會，問題是契入點(diǎn)，通過反復(fù)的思考與查閱手冊，以及老師的指導(dǎo)、和同學(xué)的討論將問題逐個(gè)解決。 最后，感謝各位老師特別是本課題設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師楊占堯老師所給予的辛勤無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致以最深的敬意! 參考文獻(xiàn) 1． 楊占堯主編.塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)。清華大學(xué)出版社，2004 2． 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會. 塑料模設(shè)計(jì)及制造。機(jī)械工業(yè)出版社，2001 3． 閻亞林主編.塑料模具圖冊。高等教育出版社，2004 4． 薛彥成主編.公差配合與技術(shù)測量。機(jī)械工業(yè)出版社，1992 5． 宋玉恒主編.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊。航空工業(yè)出版社，1998 6． 翟德梅主編.模具制造技術(shù)。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，2001 7． 寇世瑤主遍.機(jī)械制圖。河南機(jī)電高等專科學(xué)校，2003 8. 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