監(jiān)控球外形罩注塑模具設(shè)計【監(jiān)控器外殼】【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說明書+CAD+PROE】

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斷裂力學性能拉伸和大型塑料模具鋼塊疲勞性能之間的關(guān)系 摘要：塑料模具如保險杠，儀表板，汽車零部件等通常是由大型預(yù)硬化鋼塊加工的。由于其尺寸，熱處理生產(chǎn)混合的微觀結(jié)構(gòu)，不斷與來自淬火表面的距離，在這改變斷裂韌性和抗疲勞性能是眾所周知的，通常低于一個完全淬火和回火條件。模具的反應(yīng)缺陷（例如，由于不正確的焊接裂紋床沉積），著重討論在服務(wù)取決于鋼性能。這反過來取決于熱處理和微觀結(jié)構(gòu)。點態(tài)確定的拉伸，夏比逐點測定V型缺口，斷裂韌性和旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞性能進行了大的數(shù)據(jù)塊。研究了高周疲勞調(diào)查在樓梯的情況的方法。樣品取自不同深度的花朵。之間的力學性能，斷裂的關(guān)系表面形貌及微觀結(jié)構(gòu)進行了研究。 關(guān)鍵詞：塑料模具鋼金相，機械性能;斷裂韌性，高循環(huán)疲勞斷口 1．介紹 大型鍛鋼坯(通常截面尺寸1米×1米且超過1米長)通常是用來制造塑料模具的(圖1a),也用來輔助制作汽車零部件,如熱塑性塑料保險杠、儀表盤,通常是聚丙烯或強化聚丙烯丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)。 應(yīng)力取決于模具在生產(chǎn)時注射聚合物的壓力和當時的熱梯度段,并會通過縫隙和各種設(shè)計缺陷而增大（尤其是不受熱處理影響的焊接沉積物，所以建議用較小的組合件）。 壓力還會因為不正確的操作而大幅提高,如已形成的不完的塑件，每個模具在它的使用壽命內(nèi)將會生產(chǎn)數(shù)百萬件產(chǎn)品,相當于一個汽車的總運行壽命;因此,疲勞效應(yīng)也需要經(jīng)過仔細考慮。 發(fā)現(xiàn)高壓的樹脂流是裂紋發(fā)生甚至擴展的主要誘因，流動樹脂滲入裂紋正好起到了一個楔子的作用。由于經(jīng)濟和物流的原因,傳統(tǒng)機械部件的生產(chǎn)過程(粗加工、熱處理工藝和精加工)已被放棄,常用預(yù)硬化加工鋼坯代替。最常用的鋼材是1.2738(或40CrMnNiMo8-6-4、ISO 4957標準),heat-treatable,0.4% C,high-hardenability,低合金鋼 表1 鋼坯的截面尺寸常與原鋼坯錠節(jié)相同（因為大錠是不可行的）；因此，只有通過反復(fù)鍛造的過程和每個組成的交替伸長和壓縮周期才能獲得一個合適的減速比。總變形遠量小于在每個步驟中的變形量，并且在效果沒有可比性，因為每個步驟實現(xiàn)只有有限的減速比（1.5是一個可能的值）。根據(jù)鋼坯大小,脫氫階段可能需要數(shù)天,而奧氏體化、回火階段只要1 - 2天。通常情況下，鋼坯的奧氏體化在840-880攝氏度的溫度范圍,然后在油中淬火，溫度范圍在550-600攝氏度（超過一個回火階段可以應(yīng)用）最終獲得一個330-300 HB的硬度。加熱階段通常在空氣中進行。 由于鍛造在加熱過程中會產(chǎn)生明顯的脫碳毛坯，外部物質(zhì)脫離（通常執(zhí)行的是行標）可高達20毫米（加上尺度）。此外，鋼坯可分成需要的大小的尺寸（一般不對稱）；保險杠模具鋼坯通常鋸成一個U字形。這種鋼坯的規(guī)格超過淬透性鋼1.2738，,因此在大型油淬鋼坯微觀結(jié)構(gòu)中發(fā)生了微觀變化，都會受到隨后回火的影響。 最后模具的形狀是在拋光或電加工模具車間完成的，其次是在特定區(qū)域內(nèi)研磨拋光或未拋光的模具及表面進行處理；根據(jù)要求，隨著焊接點的增加，形狀處理也應(yīng)該增加。由于鋸切加工操作,任何在原有的不同部位的微觀結(jié)構(gòu)都會發(fā)生變化，都會在模具的表面得以體現(xiàn),位置和縫隙處的焊接熱效應(yīng)缺陷通常都存在。先前的研究已經(jīng)表明簡單的混合淬火對于淬火和回火韌性低德合金鋼的微觀組織會產(chǎn)生不良影響;然而，雖然已經(jīng)研究了其他工具鋼的斷裂韌性，但考慮到其與大型鋼坯內(nèi)部發(fā)生的不同的微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，同樣的上述鋼的性能最近才由作者進行了分析?，F(xiàn)在的工作，對后者的成果(涉及抗剪強度,硬度、拉伸性能和應(yīng)變能力)進行了總結(jié)并研究完成了鋼的疲勞過程和深度分析斷裂發(fā)生在不同測試試樣表面的評估斷裂的機制。 4．結(jié)論 對鋼坯應(yīng)進行整體的微觀結(jié)構(gòu)檢查。回火馬氏體只發(fā)生在接近表面處，逐漸到鋼坯內(nèi)部，上下貝氏體（回火）遍布整體;珠光體逐漸出現(xiàn)在更深的部位，并成為核心的主要組織。 硬度和拉伸性能在鋼坯內(nèi)部會發(fā)生明顯變化，然而,除了核心區(qū),他們在整體上是符合一般值的。應(yīng)該看到，最小拉伸性能值在空間上不對應(yīng)測量的最小硬度值;如考慮三維效果，應(yīng)該得出這樣的結(jié)論，鋼坯的最小拉伸性能小于最小實測值。 淬火和回火鋼的斷裂韌性值是非常小的（約40MPam1 / 2），考慮到最大的抗拉強度始終與實驗一致，因純變形而斷裂的一般是 減聚力的作用。室溫下，這種鋼是在其比較韌，脆性轉(zhuǎn)變的溫度曲線范圍。在核心處適度的斷裂韌性提高可以歸因于能耗的韌性區(qū)域，當深度增加時，它們出現(xiàn)在一個有限的分斷裂面，均不接近表面并且逐步向中心靠攏。相比之下，所有單獨重新加熱處理（淬火和回火）的樣本導(dǎo)致斷裂韌性值超過60MPam1 / 2，有的超過100MPam1 / 2，甚至會有較高的強度。因此，觀察到標本的低韌性是由于熱處理導(dǎo)致的微結(jié)構(gòu)所造成的影響，并在較大的尺寸的鋼坯和模具上表現(xiàn)出宏觀上的性能。而本文關(guān)注的問題只是鋼坯，很有必要注意的是已出版的Charpy-V的結(jié)果，得到的樣品可以代表一個同鋼級的鋼坯，不同的制造商生產(chǎn)的鋼坯韌性是不同的。 當旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞強度振幅在N = 4.2×106周期時，且在鋼材表面為560MPa和鋼材核心接近495MPa時，獲得的無缺口試樣，顯然與鋼的抗張強度成正比，而不是其斷裂韌性。對該樣品單獨重新加熱處理時其疲勞強度增長約25％，但由于原來的保持狀態(tài)的差異。后者真實原因仍有待進一步討論。鋼斷裂的方式所體現(xiàn)的不同宏觀脆性（即塑性約束）與其在不同的熱處理條件而造成的從表面到核心鋼坯的不同韌性有關(guān)，但這些影響不能完全解釋單獨加熱處理時的高韌性試樣，此后的事實表明其是一個微米級尺度的微觀結(jié)構(gòu)上的差異。掃描電鏡觀察拋光和蝕刻部分的研究正在進行中。更高應(yīng)力的模具的橫向組件中經(jīng)常發(fā)生模具閉合力，并在這種情況下，位于遠離模具區(qū)域且曲率半徑大的地方可以（并且通常是）被采用。因此，鋼的無缺口疲勞行為是在亞臨界缺陷在這些區(qū)域傳播，而最初的鋼的斷裂韌性，和對于這種缺陷在整個模具脆性傳播有關(guān)。無論是無缺口疲勞強度，斷裂韌性（如wellas的KV沖擊能量）通常沒有提及在塑料模具鋼的規(guī)格，因此設(shè)計者可以含蓄地假設(shè)這些性質(zhì)類似于低合金調(diào)質(zhì)碳遇到那些鋼有相同的拉伸強度。相反，目前的結(jié)果表明，在熱處理條件下這些大型鋼坯特別是斷裂韌性的性能更低。因此，在考慮實際熱處理對模具進行防脆性斷裂的設(shè)計，利用斷裂力學的方法，并考慮到實際冶金條件下，應(yīng)當建議。 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯 系 （部）： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： B070203 姓 名： 李文昊 學 號： B07020311 外文出處： Montanistica Slovaca學報 附 件： 1. 原文； 2. 譯文 2011年3月1日 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期報告 題目：監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 系 別 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 導(dǎo) 師 2011年3月13日 撰寫內(nèi)容要求（可加頁）： 1. 設(shè)計（論文）進展狀況 自開題答辯以來，經(jīng)過對本畢業(yè)課題的深入了解和學習，查閱相關(guān)資料和擬定畢業(yè)設(shè)計工作計劃，基本上對本課題的完成有了更加深入的了解。通過兩個月的不懈努力，我完成了以下幾個工作： （1） 成功的的將一篇外文通篇翻譯成中文形式。 （2） 根據(jù)對開題報告中提出的方案，畫出了零件圖。 （3） 在零件圖的基礎(chǔ)上建立起一個裝配簡圖。 （4） 學習一些與設(shè)計有關(guān)的知識，如澆口的設(shè)計和冷卻系統(tǒng)；并為后期計算設(shè)計做準備 零件圖 型芯和型腔 裝配簡圖 2. 存在問題及解決措施 2.1存在的問題： （1）澆口位置的選擇 （2）冷卻方法和冷卻系統(tǒng)回路的選擇 2.2解決措施： （1）澆口位置不同，熔體沖入模腔時的流程、流向、流態(tài)都會不同，型腔各部分的熔體壓力分布也會不同，應(yīng)嚴格遵守澆口位置選取原則。 （2）模具冷卻方法通常有水冷卻，空氣冷卻和冷凍水冷卻，也有采用油冷卻的，但最常用的是水冷卻法；型腔的冷卻回路分為外接直通式、平面式、多層式、嵌入式。為了使設(shè)計簡潔明了，型腔采用外接直通式冷卻回路，型芯冷卻回路分為導(dǎo)流板冷卻方式、噴流冷卻方式、螺旋冷卻方式、銅棒和熱管冷卻方式，根據(jù)我的模具形狀我選擇導(dǎo)流板冷卻方式。 3. 后期工作安排 （1）對所確定的實施方案進行全面的、系統(tǒng)的設(shè)計與分析。 （2）修改完善裝配圖。 （3）撰寫說明書，完成畢業(yè)設(shè)計的其余部分。 （4）完成論文的錄入排版，準備答辯。 （5）畢業(yè)答辯，裝訂論文。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅；標題：加粗 宋體四號字 2. 中期報告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計(論文)題目申報、審核表(理工) （2010—2011學年） 指導(dǎo)教師 職 稱 單位 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 題目類型* 綜合應(yīng)用 題目來源 科研 說明： 適用專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 完成地點 是否重復(fù) 否 1．選題背景（題目的意義與價值分析）。 注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，近年來也越來越多地用于熱固性塑料制品的成型，注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界上塑料成型模具產(chǎn)量半數(shù)以上是注塑模具。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵。 2．題目的基本要求及主要研究內(nèi)容簡介。 （1）以最新版塑料模具設(shè)計手冊為依據(jù)。 （2）模具型腔，型芯幾何尺寸計算。確定澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體尺寸、形狀、位置等參數(shù)。 （3）用三維建模軟件對零件進行建模，并進行尺寸轉(zhuǎn)換（成型零件），完成型芯、型腔的設(shè)計。 （4）澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 3．對學生的知識、技能要求；完成本題目已具備條件，尚需要哪些條件？ 對學生知識背景的要求： 1:具備機械制圖、機械設(shè)計及機械原理基礎(chǔ)知識 2:Solidworks建模 4．教研室（系）審查意見： 教研室（系）主任(簽字)：　　　　　　 年 月 日 5．院(系)畢業(yè)設(shè)計(論文)工作領(lǐng)導(dǎo)小組審核意見： 院(系)主管領(lǐng)導(dǎo)(簽字)：　　　　　　 年 月 日 *注：1．題目類型指①工程設(shè)計②科學實驗③軟件開發(fā)④理論研究⑤綜合，題目來源指①科研②生產(chǎn)實際③自擬④其它。若題目來源于教師的科研項目，請在“說明”處填寫科研項目名稱；若來源于生產(chǎn)/社會實際，請寫明題目來源單位；若為其他，寫明具體來源。 2．此表由各院（系）自行歸檔。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系別 專業(yè) 班級姓名學號 1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 2.題目背景和意義：注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，近年來也越來越多地用于熱固性塑料制品的成型，注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界上塑料成型模具產(chǎn)量半數(shù)以上是注塑模具。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵。 3.設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標）： (1) 模具型腔，型芯幾何尺寸計算。確定澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體尺寸、形狀、位置等參數(shù) （2）用三維建模軟件對零件進行建模，并進行尺寸轉(zhuǎn)換（成型零件），完成型芯、型腔的設(shè)計 (3) 澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計； 4.設(shè)計的基本要求及進度安排（含起始時間、設(shè)計地點）： 第1周－第3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識的積累和開題報告。 第4周－第7周：模具型腔，型芯幾何尺寸計算。 第7周－第10周： 三維建模軟件對零件進行建模。 第11周－第14周：澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 第15周－第16周：完成畢業(yè)論文。 5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求 不少于15000字 ① 實驗（時數(shù)）*或?qū)嵙暎ㄌ鞌?shù)）： 無 ② 圖紙（幅面和張數(shù)）*： A0圖紙1張 –模具裝配圖 ③ 其他要求： 參考文獻不少于 15篇（其中文期刊文獻不少于5篇，外文文獻不少于3篇，其中一篇外文文獻原文作為翻譯對象完成不少于1000詞的英文翻譯） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日 說明：1本表一式二份，一份由學生裝訂入附件冊，一份教師自留。 2 帶*項可根據(jù)學科特點選填。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題目： 監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 系 別 機電信息系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 姓 名 學 號 導(dǎo) 師 2010年 11月 20日 5 1. 畢業(yè)設(shè)計（論文）綜述（題目背景、研究意義及國內(nèi)外相關(guān)研究情況） 注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，近年來也越來越多地用于熱固性塑料制品的成型，注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界上塑料成型模具產(chǎn)量半數(shù)以上是注塑模具。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵[1]。 當前的技術(shù)僅限于在三維建模的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，如果科技發(fā)展到一定水平，以后也許不需要三維建模，或許直接在電腦上生成產(chǎn)品，激光掃描出來后直接把工藝要求和設(shè)計方案顯示出來[2]。這樣可以更加省時省力。 近年來，我國塑料模具工業(yè)發(fā)展迅速，體現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)含量不斷提高，制造周期不斷縮短[3]。但與國外塑料模具的先進水平相比，依然存在不小的差距[4]。 雖然，我國的塑料消費量已居世界首位，但人均消費量僅為工業(yè)發(fā)達國家的1/7，為工業(yè)中等發(fā)達國家的1/4。模具網(wǎng)CEO、國際模具及塑料供應(yīng)商協(xié)會負責人羅百輝分析認為，這一方面反映出中外模具存在一定差異，另一方面也展現(xiàn)了我國塑料工業(yè)和塑料模具產(chǎn)業(yè)巨大的發(fā)展空間[5]。 在企業(yè)員工的整體素質(zhì)上，德國、日本模具企業(yè)絕大多數(shù)員工是大學畢業(yè)或經(jīng)過專門訓練的，至少有10年的工作經(jīng)驗，模具企業(yè)技術(shù)人員比例很高，多數(shù)企業(yè)在25%以上，有些在50%以上[6]，不少企業(yè)的職工往往可以在技術(shù)與生產(chǎn)崗位上互換。國內(nèi)模具企業(yè)的員工缺乏高新加工技術(shù)的培訓和高端數(shù)控機床操作技能的培訓，在某種程度上這也影響了高端設(shè)備的利用率。模具企業(yè)技術(shù)人員比例偏低，多數(shù)企業(yè)15%~20%之間，且綜合開發(fā)能力較低[7]。 此外，德、日企業(yè)對新產(chǎn)品開發(fā)很重視，模具廠經(jīng)常會與材料廠商、產(chǎn)品廠商共同開發(fā)；注塑機廠會與材料廠商共同研發(fā)新機型[8]；名牌塑料供應(yīng)商會與名牌汽車公司聯(lián)合研制以塑代鋼的新產(chǎn)品。這種強強合作，使企業(yè)具有很強的研發(fā)能力。我國企業(yè)在創(chuàng)新、研發(fā)能力上差距更大[9]。 國內(nèi)的模具設(shè)計基本由一個人完成，而國外則是多人分工合作完成，這樣制造出來的產(chǎn)品規(guī)格比較統(tǒng)一，零件利用率高，儀器的精密程度也比國內(nèi)好，制造出來的塑料成品在外觀和表面光潔度上都領(lǐng)先于我國[10]。因此，我們大學生更應(yīng)該努力學習國外先進的制造工藝和技術(shù)，早日把國內(nèi)的生產(chǎn)現(xiàn)狀提高到更好的層次。 2. 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施 本課題主要研究監(jiān)控球外形罩的注塑模設(shè)計。 內(nèi)容[11]： （1）以最新版塑料模具設(shè)計手冊為依據(jù)。 （2）模具型腔，型芯尺寸計算。確定澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體尺寸、形狀、位置等參數(shù)[12]。 （3）用solidworks三維建模軟件對零件進行建模，并進行尺寸轉(zhuǎn)換（成型零件），完成型芯、型腔的設(shè)計。 （4）澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計[13]。 基本方案如下表所示[14]： 表1 模具方案比較 方案 澆注系統(tǒng) 側(cè)抽芯機構(gòu) 頂出機構(gòu) 冷卻系統(tǒng) 方案一 潛伏式澆口 斜滑塊機構(gòu) 頂板頂出 內(nèi)冷卻 方案二 側(cè)澆口 彎銷機構(gòu) 頂板頂出 內(nèi)冷卻 方案三 側(cè)澆口 斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊 頂塊頂出 外冷卻 方案確定：相對于潛伏式澆口，側(cè)澆口的設(shè)計簡潔明了；側(cè)抽芯機構(gòu)應(yīng)該選擇定位精度高的，故選擇斜導(dǎo)柱側(cè)滑塊；而頂出機構(gòu)中頂塊頂出比較省料；由于冷卻道設(shè)計在型腔上比較合適，故選擇外冷卻[15]。因此選擇方案三最佳。 表2技術(shù)參數(shù)：（單位: mm） 半球直徑 200 凸臺外徑 220 凸臺內(nèi)徑 210 卡扣長 20 卡扣高 8 卡扣厚 4 卡槽寬 60 卡槽深 73 壁厚 3 卡扣外凸 2 凸面寬 1 圖1 零件圖及尺寸 3. 本課題研究的重點及難點，前期已開展工作 重點：保證表面質(zhì)量，光潔度以及開模、脫模安全 難點：卡扣的側(cè)抽芯以及如何保證脫模時不損壞表面質(zhì)量 4. 完成本課題的工作方案及進度計劃（按周次填寫） 第1周－第3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識的積累和開題報告。 第4周－第7周：模具型腔，型芯幾何尺寸計算。 第7周－第10周： 三維建模軟件對零件進行建模。 第11周－第14周：澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 第15周－第16周：完成畢業(yè)論文。 5 指導(dǎo)教師意見（對課題的深度、廣度及工作量的意見） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 6 所在系審查意見： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 參考文獻： [1] 張旭海，蔣建清，江靜華，翟曉東，趙維塏。機械制造與自動化。2003年第05期：31-36 [2] 賈玉贊。小型塑料、橡膠模具設(shè)計淺議。太原科技，2002年第02期：10-12 [3] 阮雪榆,李志剛,武兵書,等 中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展[J ]中國機械信息網(wǎng) 。2006（2）： 40-43 [4] 張蔭朗。90年代塑料注射模發(fā)展趨向[J] 模具工業(yè),1995（20）：10-11 [5] 徐　維。冷作模具鋼65Nb 的滲碳復(fù)合強韌化[J] 大連鐵道學院學報,19971021 第B3版 [6] 江靜華,蔣建清,馬愛斌,涂益友,翟曉東。室溫鹽液滲硫工藝研究與顯微分析[J ]金屬熱處理,2002(12)：16-18 [7] 陳濤。塑料模具的動態(tài)仿真?，F(xiàn)代制造工程。2009（3）15-17 [8] 郭幼丹?；趨f(xié)同設(shè)計的塑料模具設(shè)計。龍巖學院學報2005(6):13-20 [9] 張魯陽.以工程思維為主線組織教學內(nèi)容.再談模具專業(yè)材料學課程改革[J].機械工業(yè)高教研究，2001（3）：48-51. [10] 蔣美麗.合理選用塑料模具的材料與熱處理.提高模具使用壽命[J].機床與液壓，2004（1）：142-143. [11] 陳志剛.塑料模具設(shè)計[M ].北京：機械工業(yè)出版社 2002（4）：34-34 [12] 武兵書.我國的模具材料及其應(yīng)用技術(shù)[J].機械工人（冷加工）2002（4）：16-19. [13] Modelling of yield length in the mould of commercial plastics using artificial neural networks Materials & Design, Volume 28, Issue 1, 2007, Pages 278-286 [14] Development of Non-Quenched Prehardened Steel for Large Section Plastic Mould Original Research Article Journal of Iron and Steel Research, International, Volume 16, Issue 2, March 2009, Pages 61-67 [15] Relationships between tensile and fracture mechanics properties and fatigue properties of large plastic mould steel blocks Original Research Article: A, Volumes 468-470, 15 November 2007, Pages 193-200 XXXX 大學 本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 題目：監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 系 別： 機電信息系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 學 生： XXXX 學 號： 123020311 指導(dǎo)教師： XXXX 2011 年 05 月 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 1.畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 監(jiān)控球外形罩模具設(shè)計 2.題目背景和意義：注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，近年來也越來越多地用于 熱固性塑料制品的成型，注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界上塑料成型模具 產(chǎn)量半數(shù)以上是注塑模具。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā) 新產(chǎn)品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵。 3.設(shè)計(論文) 的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標）： (1) 模具型腔，型芯幾何尺寸計算。確定澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體 尺寸、形狀、位置等參數(shù)（2）用三維建模軟件對零件進行建模，并進行尺寸轉(zhuǎn)換（成型零 件） ，完成型芯、型腔的設(shè)計 (3) 澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 4.設(shè)計的基本要求及進度安排（含起始時間、設(shè)計地點）： 第 1 周－第 3 周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識的積累和開題報告。 第 4 周－第 7 周：模具型腔，型芯幾何尺寸計算。 第 7 周－第 10 周： 三維建模軟件對零件進行建模。 第 11 周－第 14 周：澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 第 15 周－第 16 周：完成畢業(yè)論文。 5.畢業(yè)設(shè)計（論文）的工作量要求 不少于 15000 字 ① 實驗（時數(shù)） *或?qū)嵙暎ㄌ鞌?shù)）： 無 ② 圖紙（幅面和張數(shù)） *： A0 圖紙 1 張 –模具 裝配圖 ③ 其他要求： 參考文獻不少于 15 篇（其中文期刊文獻不少于 5 篇，外文文獻不少于 3 篇，其中一篇外文文獻原文作為翻譯對象完成不少于 1000 詞的英文翻譯） 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日 監(jiān)控球塑料注射模具設(shè)計 摘 要 本 文 主 要 介 紹 了 監(jiān) 控 球 塑 料 件 的 注 射 模 設(shè) 計 ， 其 材 料 為 ABS。 根 據(jù) ABS 塑 料 的 工 藝 特 性 和 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 ， 分 析 了 監(jiān) 控 球 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 和 成 型 工 藝 。 本 設(shè) 計 采 用 CAD 技 術(shù) 進 行 模 具 裝 配 圖 及 零 件 圖 的 繪 制 。 對 模 具 進 行 了 成 型 零 部 件 、 澆 注 系 統(tǒng) 、 側(cè) 向 抽 芯 機 構(gòu) 、 推 出 脫 模 機 構(gòu) 及 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 分 析 。 其 中 澆 注 系 統(tǒng) 使 用 直 澆 道 點 澆 口 ， 側(cè) 抽 芯 機 構(gòu) 使 用 斜 導(dǎo) 柱 、 側(cè) 滑 塊 配 合 完 成 ， 推 出 脫 模 機 構(gòu) 使 用 頂 桿 帶 動 頂 板 推 出 ， 冷 卻 系 統(tǒng) 使 用 交 叉 網(wǎng) 絡(luò) 式 循 環(huán) 水 道 ， 均 勻 分 布 在 型 腔 及 型 芯 上 。 經(jīng) 過 對 塑 件 成 型 工 藝 性 的 分 析 ， 對 注 塑 機 及 模 具 部 分 零 部 件 的 計 算 和 校 核 。 最 后 ， 完 成 模 具 總 裝 圖 設(shè) 計 及 主 要 零 件 圖 的 繪 制 ， 從 而 確 保 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 可 靠 性 、 合 理 性 和 實 用 性 。 關(guān)鍵詞：塑 料 ； 模 具 設(shè) 計 ； CAD I Intelligent Ball plastic injecting mold design Abstract This paper mainly describes the intelligent ball plastic's injection mold design which is made of ABS. Based on the process performance and the operation requirements of the ABS there comes the analysis of structural features and forming process of the intelligent ball . This design uses the CAD technology to carry on the mold assembly drawing and the detail drawing plan. Then showing the design analysis of the formation part, the gating system to the mold, lateral to pull out the core organization , promote the mold emptier and cooling system. Including gating system using straight runner point runner, side core-pulling mechanism used inclined guide pin, lateral spreads block to cooperate to complete, roll out using top stem drive demoulding mechanism, cooling systems use roof launch cross network circulation channel, evenly distributed in cavity and cores. Through the analysis about the manufacturability of the plastic molding and the calculation and verification of the main part inside the injection molding machines then complete the assembly drawing design and the mapping of the main components at last. So that we can ensure the reliability, the rationality and the usability of the mold structure. Key Words：Plastic;mould;design；CAD 目錄 1 緒論 ......................................................................................................1 2 方案設(shè)計 ..............................................................................................................2 2.1 設(shè)計內(nèi)容 ..............................................................................................................2 2.1.1 課題背景和意義 ............................................................................................2 2.1.2 設(shè)計的主要技術(shù)指標 ....................................................................................2 2.2 塑件分析 ..............................................................................................................2 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 ........................................................................................................2 2.2.2 成形工藝方法分析 ........................................................................................3 3 模具方案分析 .....................................................................................................5 3.1 擬定模具的型腔數(shù)量 ..........................................................................................5 3.2 確定分型面和型芯 ..............................................................................................5 3.3 確定澆注系統(tǒng) ......................................................................................................6 3.3.1 澆注系統(tǒng)的作用和分類 ................................................................................6 3.3.2 澆注系統(tǒng)的組成 ............................................................................................6 3.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 ....................................................................................6 3.4 導(dǎo)向機構(gòu)的方案設(shè)計 ..........................................................................................7 3.4.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 ............................................................................................7 3.4.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則 ...................................................................................8 3.4.3 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 ........................................................................................8 3.5 脫模機構(gòu)的設(shè)計 ..................................................................................................9 3.5.1 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則 ...................................................................................9 3.5.2 脫模機構(gòu)的選擇 ............................................................................................9 3.5.3 頂板頂出機構(gòu)的設(shè)計 .................................................................................10 4 模具的設(shè)計 .......................................................................................................11 4.1 選擇塑件材料 ....................................................................................................11 4.2 選定注射機 ........................................................................................................12 4.2.1 計算最大注射量 ..........................................................................................12 4.2.2 計算額定鎖模力 ..........................................................................................12 4.3 注射機的校核 ....................................................................................................13 4.3.1 最大注塑量的校核 .....................................................................................13 i 4.3.2 鎖模力的校核 ..............................................................................................13 4.3.3 噴嘴尺寸校核 .............................................................................................14 4.3.4 模具外形尺寸校核 ......................................................................................14 4.3.5 模具厚度校核 ..............................................................................................14 4.3.6 模具安裝尺寸校核 ......................................................................................14 4.3.7 開模行程校核 ..............................................................................................15 4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................................................................15 4.4.1 主澆道 ..........................................................................................................15 4.5 分型面的設(shè)計 ....................................................................................................18 4.5.1 分型面的選擇原則： ..................................................................................18 4.5.2 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .........................................................................................18 4.5.3 動模墊板厚度的計算 ..................................................................................19 4.5.4 成型零件工作尺寸的計算 ..........................................................................20 4.6 導(dǎo)柱導(dǎo)套、復(fù)位桿、拉料桿的設(shè)計 ................................................................21 4.6.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計 ..........................................................................................21 4.6.2 復(fù)位桿 ..........................................................................................................22 5 注塑模具的機械設(shè)計 .....................................................................................23 5.1 注塑模具的工作原理 ........................................................................................23 5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 ................................................................................................23 5.2.1 模具方案的設(shè)計 ..........................................................................................23 5.2.2 注射機的選擇 ..............................................................................................24 6 結(jié)論 .....................................................................................................................26 參考文獻 ...................................................................................................................27 致 謝 ........................................................................................................................29 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 ....................................................................30 畢業(yè)設(shè)計（論文）獨創(chuàng)性聲明 .........................................................................31 II 主 要 符 號 表 公稱壓力 注射壓力p公 0p 最大注射量 收縮率v公 S 體積流量 鎖緊塊的斜角vq ?? 模具最大閉合高度 斜導(dǎo)柱傾斜角maxHa 模具最小閉合高度 α 斜導(dǎo)柱傾斜角in 開模行程 S機 f摩 擦 系 數(shù) 最大收縮率 模具制造公差max S 模具制造公差 模具磨損量z? c? 傳熱膜系數(shù) 斜導(dǎo)柱直徑3h d 材料的許用應(yīng)力 導(dǎo)滑槽施加的壓力???P 抽芯距 塑件對型芯產(chǎn)生的單位正壓力S抽 p 流道中各段流程的厚度 塑件包緊型芯的側(cè)面積it A 模具型腔的總熱量 為脫模板中心允許的最大變形量Q總 ??? L 斜導(dǎo)柱的有效工作長度 結(jié)晶型塑料溶解潛熱eL 導(dǎo)滑槽與滑塊之間的摩擦阻力 斜導(dǎo)柱與滑塊之間的摩擦阻力2F1F 塑料脫模溫度 抽拔阻力 流道中各段流程的長度0tQ? i 1 緒論 0 1 緒論 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母” 。21 世紀模具制造行 業(yè)的基本特征是高度集成化智能化、柔性化、和網(wǎng)絡(luò)化，追求的目標是提高產(chǎn) 品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模 具制造業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需求。近年來我國的模具事業(yè)也在不斷地飛速 向前發(fā)展。 模具制造是國家經(jīng)濟建設(shè)中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)， 日益受到人們的重視和關(guān)注。 “模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備” 也已經(jīng)成為廣大 業(yè)內(nèi)人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn) 品中，60% ～ 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精 度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其它加工制造方法所不能 比擬的。模具又是“ 效益放大器 ”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具 自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成 果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域。 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特定的 形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低 成本等特點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機械制造， 石化，輕工日用品等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟大國，也是世界模具工 業(yè)的領(lǐng)先國家，日本經(jīng)濟之所以能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢， 模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要 的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)之一。用塑模成型零件的主要優(yōu) 點是制造簡便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的 機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。 我國塑料模具的發(fā)展隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，在我國，起步較晚，但 發(fā)展很快，特別是近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大的發(fā)展， 取得了很大成績。 塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)?；同F(xiàn)代化發(fā)展的同時，“小而?！?、“小而精” 仍然是一個必然的發(fā)展趨勢。從技術(shù)上來說 CAD/CAM/CAE 技術(shù)將全面推廣， 快速原型制造（RPM）及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展，高銑削加工、熱流道技 術(shù)、氣體輔助注射技術(shù)及高壓注射成型將進一步發(fā)展。 2 方案設(shè)計 1 2 方案設(shè)計 2.1 設(shè)計內(nèi)容 2.1.1 課題背景和意義 注塑模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，近年來也越來越多地用于熱固性 塑料制品的成型，注塑成型在塑料制品成型中占有很大比重，世界上塑料成型 模具產(chǎn)量半數(shù)以上是注塑模具。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下，縮短產(chǎn)品開發(fā) 周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵?？芍圃熳⑺苣?、 壓鑄模、沖壓模等各類精密復(fù)雜模 具，目前已廣范應(yīng)用于汽車、航空航天、船 舶、家電、工業(yè)設(shè)計、醫(yī)療、建筑、工藝品制作以及兒童玩具等領(lǐng)域，并且隨 著這一技術(shù)本身的不斷發(fā)展和完善，其應(yīng)用 范圍將不斷拓廣。在汽車、家電制 造業(yè)中，模具成形零件占到了制造工時的 50％～70％。 2.1.2 設(shè)計的主要技術(shù)指標 a. 以最新版塑料模具設(shè)計手冊為依據(jù)。 b. 模具型腔，型芯幾何尺寸計算。確定澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個 部分的具體尺寸、形狀、位置等參數(shù)。 c. 用三維建模軟件對零件進行建模，并進行尺寸轉(zhuǎn)換（成型零件） ，完成型芯、 型腔的設(shè)計。 d. 澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、脫模機構(gòu)各個部分的具體設(shè)計。 e. 進行總裝，完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。 2.2 塑件分析 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 塑件為監(jiān)控球外形罩，對剛度和韌性要求較高，在選擇材料時要加以考慮。 圖 2.1 為塑件的三視圖，由圖可以看出塑件近似一個半球體。兩側(cè)是垂直的兩 面，側(cè)面上有凹槽用于裝配和緊固。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 圖 2.1 零件的三視圖 2.2.2 成形工藝方法分析 由于是監(jiān)控球外罩，所以塑件透明度、光潔度要求較高，塑件表面應(yīng)盡量 減少劃痕和燙傷，因此澆注口使用點澆口最好。其次，為減小塑件脫模時頂出 機構(gòu)對塑件表面造成傷害，使用頂板頂出。零件三維結(jié)構(gòu)如圖 2.2 和圖 2.3 所示。 圖 2.2 點澆口 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 2.3 頂板 3 模具方案分析 5 3 模具方案分析 3.1 擬定模具的型腔數(shù)量 要確定模具的型腔數(shù)，可根據(jù)塑件的幾何特點、尺寸精度、批量大小、模 具制造難易、模具成本等確定。 幾何特點：塑件的幾何結(jié)構(gòu)較為簡單，但尺寸較大，所以取單模單腔。 批量大?。簲z像頭在日常生活中被廣泛使用，為精密儀器，所以要求很高， 單模單腔雖然制造速度不及兩腔或四腔的，但卻能保證精度。 模具制造難易：由于是單模單腔，所以制造成本會降低，但是產(chǎn)量也會減 少。 綜合以上幾點，在保證塑件質(zhì)量的前提下，用最經(jīng)濟的方法最大量的生產(chǎn) 出塑件，取型腔數(shù)量為 1 個。 3.2 確定分型面和型芯 分型面的位置直接影響到模具的使用、制造及塑件的質(zhì)量，故必須合理選 擇分型面，一般應(yīng)考慮下列幾點要素： a. 塑件形狀，尺寸、壁厚及要求； b. 澆注系統(tǒng)的布局； c. 塑件性能及填充條件； d. 成型效率及成型操作； e. 排氣及脫模。 合理選擇分型面，使之有利于脫模；有利于模具加工；有利于排氣；有 利于保證塑件質(zhì)量；有利于成型防止溢料?？紤]以上因素選擇分型面如圖 3.2 所示。 圖 3.2 型芯視圖 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 3.3 確定澆注系統(tǒng) 3.3.1 澆注系統(tǒng)的作用和分類 澆注系統(tǒng)的作用是使塑件熔體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，并在填充和 凝固過程中把壓力充分傳遞到各個部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑料制 件。 普通的澆注系統(tǒng)分直澆口和橫澆口兩種類型，直澆口適用于臥式注塑機， 其主澆道一般是垂直于分型面的；而橫澆口只適用于角式注塑機，其主澆道平 行于分型面。 3.3.2 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)一般是由主澆道、分澆道、進料口和冷料穴四個部分組成。 a. 主澆道。由注射機噴嘴于模具接觸的部位起到分澆道為止的一段流道， 是指熔融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部位。 b. 分澆道。主澆道與進料口之間的一段流道，它是熔融塑料由主澆道流入 型腔的過度段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換。對多腔模分澆道還起著向各 型腔分配塑料的作用。 c. 進料口。是分澆道與型腔之間的狹窄部分，也是最短小的部分。他的作 用有三點： （1）使分澆道輸送來的熔融塑料在進入型腔時產(chǎn)生加速度，從而能迅速充 滿興趣。 （2）成型后經(jīng)料口處塑料首先冷凝，以封閉型腔，防止塑料產(chǎn)生倒流，避 免型腔壓力下降過快，以致在塑件上出現(xiàn)縮孔和凹陷。 （3）成型后，便于使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料與塑件分離。 d. 冷料穴。其作用是存儲兩次注射間隔中產(chǎn)生的冷料頭，以防止冷料頭進 入型腔造成塑件熔接不牢，影響塑件質(zhì)量，甚至發(fā)生冷料頭堵塞住進料口，而 造成成型不滿。冷料穴一般設(shè)在主澆道末端，當分澆道較長時，在它的末端也 應(yīng)開設(shè)冷料穴。 3.3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則 a. 排氣良好。能順利地引導(dǎo)熔融塑料填充到型腔的各個深度，不產(chǎn)生渦流， 并能使型腔內(nèi)的氣體順利排出。 b. 流程短。在滿足成型和排氣良好的前提下，要選取短的流程來填充型腔， 且應(yīng)盡量減少彎折，以降低壓力損失，縮短填充時間。 c. 防止型芯和鑲件變形。應(yīng)盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 金屬鑲件，防止型芯彎曲變形或鑲件偏移。 d. 整修方便。進料口位置和形式應(yīng)結(jié)合塑件形狀考慮，做到整修方便并無 損塑件觀和使用。 e. 防止塑件翹曲變形。在流程較長或需開設(shè)兩個以上進料口時更應(yīng)注意這 一點。 f. 合理設(shè)計冷料穴或溢料槽。因為它可影響塑件質(zhì)量。 g. 澆注系統(tǒng)的斷面積和長度。除滿足以上各點外，澆注系統(tǒng)的斷面積和長 度應(yīng)盡量取小值，以減少澆注系統(tǒng)占用的塑料量，從而減少回收料。 根據(jù)澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則，確定澆注系統(tǒng)如圖 3.3 所示。 圖 3.3 澆口二維視圖 3.4 導(dǎo)向機構(gòu)的方案設(shè)計 3.4.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 導(dǎo)向機構(gòu)是保證塑料注射模具的動模與定模合模時正確定位和導(dǎo)向的重要 零件，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，主要零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。其具體作用有以下幾點： a. 定位作用:導(dǎo)向裝置直接保證動、定模合模位置的正確性，保證模具型腔 的形狀和尺寸的精確性，從而保證塑料制品的精度。同時在模具裝配過程中便 于裝配和調(diào)整。 b. 導(dǎo)向作用:合模時引導(dǎo)動模按序正確閉合，防止損壞型芯，并承受一定的 側(cè)向力。 c. 承載作用:塑料熔體在充模過程中，或由于成型設(shè)備精度低的影響，可能 產(chǎn)生單向側(cè)壓力，因而在成型過程中需要導(dǎo)向裝置能承受一定的單向側(cè)壓力， 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 以保證模具的正常工作，采用推件板脫模或三板式模具結(jié)構(gòu)時，導(dǎo)柱有承受推 件板和定模型腔板的重載荷作用。 d. 保持運動平穩(wěn)作用:對于大、中型模具的脫模機構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈活 平穩(wěn)的作用。 e. 錐面定位機構(gòu)作用:對于薄壁、精密注塑模，大型、深型腔注塑模和生產(chǎn) 批量大的注塑模，僅用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是不完善的，還必須在動、定模之間增設(shè) 錐面定位機構(gòu)，以滿足精密定位和同軸度的要求。 3.4.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則 a. 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣 應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強度； b. 導(dǎo)柱（導(dǎo)套）的長度應(yīng)比型芯端面的高度高出 6～8mm； c. 為了使導(dǎo)柱能順利地進入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的 前端也應(yīng)倒角。 d. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨性強度，常采用 20 號低碳鋼經(jīng)滲碳 0.5～0.8mm；也可采用 T8A 碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理。 e. 導(dǎo)柱設(shè)在動模一側(cè)可以保護型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利 脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 f. 一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按 H8/f8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按 H7/K6,導(dǎo)套外徑的配合按 H7/K6。 g. 除了動模設(shè)導(dǎo)柱外，一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以 保證推出機構(gòu)的正常運動。 3.4.3 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 導(dǎo)柱：導(dǎo)柱采用直通式導(dǎo)柱。 根據(jù)國家標準選用直徑為 18mm。長度為 50mm 的導(dǎo)柱。 導(dǎo)套：由于以選定導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)查手冊，選出相應(yīng)的導(dǎo)套。 其結(jié)構(gòu)圖如下圖 3.4 所示 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 3.4 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 3.5 脫模機構(gòu)的設(shè)計 3.5.1 脫模機構(gòu)的設(shè)計原則 在注射成型的每一個循環(huán)中，塑件必須從模具型腔內(nèi)取出，一般成型的模 具是使塑件沾附在動模上，利用機床的開模動作取出塑件。但是，在設(shè)計脫模 機構(gòu)時，必須根據(jù)塑件的形狀，復(fù)雜程度和注射機頂出結(jié)構(gòu)形式，采用各種不 同類型的脫模結(jié)構(gòu)。 脫模結(jié)構(gòu)的選擇原則如下： a. 使塑件脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型心。 b. 塑件在頂出時不能造成破裂，推力應(yīng)設(shè)在塑件能承力較大的地方，如筋 部、凸緣、殼體避等處。 c. 盡量不損壞塑件的外觀。 d. 頂出機構(gòu)應(yīng)動作可靠、運動靈活、制造方便、配換容易。 3.5.2 脫模機構(gòu)的選擇 a. 一次脫模機構(gòu)： 在開模后用一次動作把塑件拖出的脫模機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)有以下幾種形式： （1）頂桿脫模機構(gòu)： 因為制造簡便，滑動阻力小，可在塑件的任意地方配置，更換方便。脫模 效果好 ，故生產(chǎn)中廣泛使用，由于塑件形狀不同，頂桿的位置和形狀也不同。 因此頂桿脫模形式是多種多樣的。 （2）頂管脫模機構(gòu)： 頂管的傳動方式與頂桿基本上相同，頂管脫模的優(yōu)點是頂出受力均勻，脫 模確實，但過薄的頂管容易損壞。 （3）脫件板脫模機構(gòu)： 對于一些深腔、薄壁和不允許有頂桿痕跡的塑件，可采用脫件板形式，該 機構(gòu)脫件平穩(wěn)，推力均勻，推出面積大，但型芯周邊外形復(fù)雜時，則脫件板的 型孔加工較困難。 （4）壓縮空氣脫模機構(gòu)： 在型芯上設(shè)置壓縮空氣頂出閥門，使型芯和塑件之間吹入 5～6 公斤 每平 方厘米的壓縮空氣，使塑件脫模。加工比較簡單，適合于深腔、薄壁塑件。 b. 二次脫模機構(gòu)： 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 在用一次脫模動作完成后，塑件仍然難于從型腔取出或者不能自動落下場 合，使用二次脫模機構(gòu)形式。 c. 輔助脫模機構(gòu)： 在設(shè)計模具時一般都是使塑件留在動模上，既機床有頂出裝置一面。但有 些塑件的幾何形狀特殊，不能肯定留在那一面時，因此必須考慮在定模上。也 有頂出機構(gòu)的輔佐脫模方式。 d. 脫模機構(gòu)還有側(cè)凹凸脫模機構(gòu)、螺紋塑件脫模機構(gòu)等 本次模具設(shè)計采用二次脫模機構(gòu)。第一次脫出主澆道凝料，第二次沿分型 面脫出塑件。 3.5.3 頂板頂出機構(gòu)的設(shè)計 頂板的組合形式如下圖 3.5 所示： 圖 3.5 頂出機構(gòu) 確定了模具的型腔數(shù)量；分型面、型芯、和鑲塊；選擇了澆注系統(tǒng)和導(dǎo)向 機構(gòu)；設(shè)計出模具的脫模機構(gòu)和頂出機構(gòu)；就完成了模具整體方案的設(shè)計。模 具的整體機結(jié)構(gòu)方案如圖 3.6 所示。 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 3.6 模具整體機構(gòu) 4 模具的設(shè)計 12 4 模具的設(shè)計 4.1 選擇塑件材料 通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求.對于常 溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來說,要考慮的主要是材料的力學性能,如屈服應(yīng)力,彈性 模量,彎曲強度,表面硬度等.該塑件對材料的要求首先要考慮力學性能，其次在 考慮它的注塑性能和經(jīng)濟性。下表是三種材料的力學性能比較。 表 4.1 材料力學對比 ABS 聚酰胺(t170) 聚碳酸酯（PC） 拉伸強度/MPa 34.2~39.2 38.8~55.7 66 彎曲強度/MPa 78.5 70(-40℃) 105 斷裂伸長率% 50~140 125 50～100 沖擊韌度 Kj/m2 13.2~14.3 ?25 壓縮強度/MPa 58.8 63.6 85 拉伸或彎曲彈性模量 /GPa 1.03 1.45 選擇 ABS 作為塑件的材料。ABS 樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、 耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸 穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進行表面噴鍍金屬、電 鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器 儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料 ABS 的綜合性能如表 4.2 所示： 表 4.2 ABS 綜合性能 密度 2.07～2.18g/cm 3 拉伸強度 34.2～39.2MPa 拉伸彈性模量 1.03MPa 斷裂伸縮率 50～140% 壓縮強度 58.8MPa 彎曲強度 78.5MPa 沖擊韌度 13.2~14.3KJ/m2 硬度（紹爾 A 型） 80～90 度 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 4.2 選定注射機 4.2.1 計算最大注射量 由注射量選定注射機.由solidworks建模分析得（材料密度取 ）:32.1/gcm?? 取總體積V=11.226cm ；3 塑件質(zhì)量M=24.47g； 流道凝料V 、 =0.5V (流道凝料的體積(質(zhì)量)是個未知數(shù),根據(jù)手冊取 0.5V(0.5M)來估算,塑件越大則比例可以取的越小)； 實際注射量為:V =44.226×1.5=66.339cm3；實 實際注射質(zhì)量為M =1.5M=97.88×1.5=146.82g；實 根據(jù)實際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則, 即： 0.8V公 ≧ V實 （4.1） V公 = V實 /0.8 =66.339÷0.8 =82.92 cm ；3 以克量計算時實際注射質(zhì)量應(yīng)小于0.8倍的最大注射量原則，既： M≦0.8G G=M/0.8 =146.82/0.8 =183.525g； 4.2.2 計算額定鎖模力 選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要 分開而產(chǎn)生溢料。注射時產(chǎn)生的型腔壓力對柱塞式注塑機因注射壓力損失較大， 所以型腔壓力約為注射壓力的70～40%；而又預(yù)塑料裝備的注塑機及螺桿式注 塑機壓力損失較小所以型腔壓力較大。另外對不同流動性的塑料，噴嘴和模具 機構(gòu)形式，其壓力損失也不一樣。一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達600～800公 斤每平方厘米，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時則型腔壓力一般約為250～500公斤每平方 厘米。 鎖模力和成型面積的關(guān)系由下式確定： （4.2）/10PA??鎖 腔 由solidworks建模分析得塑件的投影面積： =S2塑 80cm 澆注系統(tǒng)的投影面積： 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 224103.4516078.Sm?????澆 總投影面積A： 2ASc塑 澆 查《塑料膜設(shè)計手冊》圖5-31取P鎖=200噸，此時可加工400～650厘米 2的 塑件（型腔壓力設(shè)為300公斤每平方厘米） 。 結(jié)合上面兩項的計算，初步確定注塑機為下表所示，查國產(chǎn)注射機主要技 術(shù)參數(shù)表取XS-ZY-500 表4.3 注射機XZ-ZY-500 技術(shù)參數(shù)表 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥式 最大注射容積（cm ）3475 螺桿直徑(mm) 55 注射壓力(公斤每立方厘米) 1450 鎖模力(噸) 350 模板行程(mm) 300 最大模具厚度(mm) 450 最小模具厚度(mm) 300 最大注射面積 1000 模板最大距離 120 噴嘴球半徑(mm) 18 噴嘴移動距離 280 4.3 注射機的校核 4.3.1 最大注塑量的校核 為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在 公稱注塑量的35%~75%范圍內(nèi)，最大可達 80%，最小不小于 10%。為了保證塑 件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50%~80%。 V實 =66.339 cm ； V公 ＝475cm ；3 3 6.910%3.9475?? 滿足要求 4.3.2 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機的額定鎖模 力： 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 F＞K A 分 ·P型 （4.3） ＞1.2×480×300 ＞ 172.8 KN 式中 F注塑機額定鎖模力：350KN； K安全系數(shù)，通常取1.1～1.2，取 K=1.2。 上述計算滿足要求 4.3.3 噴嘴尺寸校核 在實際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑R2取比注射機噴嘴 球面半徑R1 大 1～2 mm，主流道小端直徑D 取比注射機噴嘴直徑d大0.5～1 mm，如圖4.1所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機噴 嘴尺寸是標準，模具的制造以它為準則。 圖4.1 噴嘴 4.3.4 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機工作臺面的有效尺寸。模具長寬方向的尺寸 要與注塑機拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間 裝在注塑機的工作臺面上。 4.3.5 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： H H H min?m?max （4.4） 300 306 450 式中 H ——所設(shè)計的模具厚度 306mm；m H ——注塑機所允許的最小模具厚度300 mm；in H ——注塑機所允許的最大模具厚度450 mm。ax 上述計算滿足要求 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 4.3.6 模具安裝尺寸校核 注塑機的動模板，定模板臺面上有許多不同間距的螺釘孔或“T”形槽，用于 安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直 接固定時（大型模具常用這種方法） ，模具動，定模板上的螺孔及其間距，必須 與注塑機模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時（中，小模具多用這種 方法） ，只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 該模具外形尺寸為360×360屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（一般認 為當尺寸在500×500 內(nèi)為中，小模具） 。 4.3.7 開模行程校核 所選注塑機為全液壓式鎖模機構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。此時最 大開模行程S 等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。開 S開 ≧H 1+H2+（5～10） mm （4.5） 300≧28+83+10 280≧121 式中 S開 ——注塑機移模行程 280 mm； H1——推出距離28 mm； H2——流道凝料與塑件高度83 mm。 上述計算滿足要求 4.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4.4.1 主澆道 它是用于立式或臥式注塑機上的澆注系統(tǒng)。 主澆道。 主澆道是熔融塑料進入模具型腔時最先經(jīng)過的部位，它的大小首先影響塑 料的流動速度和填充時間。如果主澆道太小，則塑料流道時的冷卻面積就相對 增加，熱量損失大，使熔體粘度變大，流動性變差，注射壓力損失也相應(yīng)增大， 造成成型困難。反之，若主澆道太大，則會使流道的容積增加，回收廢料增多， 且塑件定型的冷卻時間延長，降低了勞動生產(chǎn)率。而且主澆道過粗還會使塑料 在流動中產(chǎn)生嚴重的渦流現(xiàn)象，在塑件中產(chǎn)生氣泡，從而影響其質(zhì)量。因此， 必須恰當?shù)倪x擇主澆道的直徑。同時由于主澆道要與高溫塑件和注塑機噴嘴反 復(fù)接觸和碰撞，所以通常不把主澆道開在定模板上，而是將它單獨設(shè)在一個澆 口套上，也稱為主澆道襯套，然后鑲?cè)攵０鍍?nèi)。這樣，對澆口套的選材、熱 處理和加工都帶來很大的方便，而且損壞后也便于修理和更換。通常，澆口套 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 需選用優(yōu)質(zhì)鋼材（如T8A）單獨進行加工和熱處理（HRC=53～57） 。 一般對小型模具可將澆口套與定位環(huán)設(shè)計成整體格式，但在多數(shù)情況下， 將澆口套和定位環(huán)設(shè)計成兩個零件，然后配合固定在定模板上。 澆口套的尺寸見下表： 表4.4 澆口套尺寸 公稱尺寸 配合公差 與d配合的孔公差 20 +0.023 +0.008 +0.023 25 +0.023 +0.008 +0.023 30 +0.027 +0.009 +0.027 35 +0.027 +0.009 +0.027 40 +0.027 +0.009 +0.027 澆口套的形式如下圖所示： 圖4.2 澆口套簡圖 選擇澆口套與定位環(huán)成整體的形式，材料選擇T8A，配合公差H7/m6 ，見 圖4.3 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 零件上的三個螺紋孔是為了裝三個螺釘，螺釘起到把澆口套固定在定模板 上的作用。查《機械設(shè)計手冊》取螺釘M10（開槽盤頭螺釘 GB67-85） 。 主澆道設(shè)計要點： a. 主澆道的進料口直徑比注射噴嘴出口直徑應(yīng)大0.5～1mm，一方面可補償 噴嘴與主澆道的對中誤差；另一方面避免了注射時在噴嘴與澆口套之間造成 漏料或積存冷料，使主澆道無法脫?；蛎撃＠щy。 b. 為了便于取出澆道凝料，主澆道應(yīng)呈圓錐形。 c. 主澆道出口應(yīng)有圓角圓角半徑R=0.5～3mm。 d. 澆口套內(nèi)壁粗糙度應(yīng)在舊國標表面粗糙度以上。 e. 在能夠?qū)崿F(xiàn)塑件成型的條件下，主澆道長度應(yīng)盡可能短些，以減少壓力 損失和回收料量。H值最好小于60mm，過長會使塑料熔體的溫度下降而影 響充模。 f. 噴嘴頭部與澆口套相接觸的球面圓弧必須匹配否則將造成漏料。一般要求 澆口套凹下的球面半徑R應(yīng)比噴嘴球面半徑大1～2mm。 g. 主澆道盡量不要作成兩段組合式的，而應(yīng)作成整體式。否則，塑料易從 接縫中溢出而影響脫模。 h. 主澆道出口處的澆口套端面應(yīng)與定模齊平，以免出現(xiàn)溢料。另外，由于 澆口套常受到型腔或分澆道中塑件的反壓力作用，導(dǎo)致澆口套從定模中脫出。 i. 因此，澆口套鑲?cè)攵０宓闹睆綉?yīng)盡可能的小些，而且與定模板連接要可 靠。 j. 澆口套與定模板配合面應(yīng)采用過度配合H 7/m6. 圖4.3 澆口套 西安工業(yè)大學北方信息工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 4.5 分型面的設(shè)計 4.5.1 分型面的選擇原則： 分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。選擇 分型面的基本原則是應(yīng)將分型面開設(shè)在塑件斷面輪廓最大的部位以便順利脫模。 分型面的選擇不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且設(shè)計模具結(jié)構(gòu)和制造成 本。一般來說，分型面的總體選擇原則有以下幾條： a. 便于塑件脫模 (1) 在開模時盡量使塑件留在動模內(nèi)； (2) 應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； (3) 應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。 b. 考慮和保證塑件的外觀不遭損壞。 c. 有利于排氣。 d. 盡量保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等） 。 e. 盡量使模具加工方便。 4.5.2 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 a. 型腔的結(jié)構(gòu)形式 (1)．整體式：由整塊材料加工而成的型腔。 (2)．整體組合式：型腔由整塊材料加工而成，用臺肩或螺栓固定在模板上。 (3)．局部組合式：型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型鉗件的局部組合 型腔。 (4)．完全組合式：完全組合式是由多個鑲拼塊組合而成的型腔。 b. 型腔壁厚和底板厚度的計算 (1)．型腔壁厚的計算：型腔和底是一體的。