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河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
1 緒 論
1.1塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀
模具工業(yè)被譽(yù)為“工業(yè)之母”。隨著模具技術(shù)的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已成為各種工業(yè)產(chǎn)品不可或缺的重要工藝設(shè)備。由于模具成型有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和低成本等其它加工方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)械、電子、輕工業(yè)、航空，日用品等工業(yè)領(lǐng)域得到了極其廣泛的應(yīng)用。尤其現(xiàn)在電子產(chǎn)品種類繁多且更新?lián)Q代速度之快，更加快了模具行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)在模具成型技朮已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。
塑料工業(yè)是世界上增長(zhǎng)最快的工業(yè)之一。自從上世紀(jì)初葉實(shí)現(xiàn)以純粹化學(xué)合成方法生產(chǎn)塑料算起，塑料工業(yè)已有近百年的歷史。隨著科技日新月異的發(fā)展，塑料工業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，從而使得塑料的數(shù)量也不斷上漲。當(dāng)然塑料工業(yè)的發(fā)展是離不開塑料模具設(shè)計(jì)的，但隨著科技的不斷發(fā)展，各種性能的塑料產(chǎn)品的不斷開發(fā)，注塑工藝越來越多地被各個(gè)制造領(lǐng)域用以成型各種性能要求的產(chǎn)品。要高質(zhì)量、低價(jià)格、快速地生產(chǎn)注塑產(chǎn)品，必須綜合考慮成型材料，注塑模具及注塑機(jī)的問題。塑料模具設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響成型產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。 這樣對(duì)注塑模具全方位的要求越來越高。高質(zhì)量、低價(jià)格、快速地開發(fā)模具顯得尤為重要。
注射模具在注射制品成型中起極其重要的作用,除了塑料制品的表面質(zhì)量,成型精度完全由模具決定之外,塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量,成型效率也受模具影響,所以如何提高質(zhì)量,簡(jiǎn)明,快捷,規(guī)范化地設(shè)計(jì)注塑模具成為發(fā)揮注塑成型工藝優(yōu)越性,擴(kuò)大注塑制品生產(chǎn)應(yīng)用的首要問題。
以上所體現(xiàn)的各個(gè)方面，都與模具設(shè)計(jì)有著非常密切的關(guān)系。一副設(shè)計(jì)合理的模具，就有85﹪成功的希望，其余就得依靠設(shè)備和模具制造工人的熟練程度來達(dá)到，所以，提高塑料注射模具的設(shè)計(jì)水平就顯得尤為重要。
近年來,我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當(dāng)快，目前，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。當(dāng)前，國內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。我國模具成型工業(yè)已形成了相當(dāng)規(guī)模的完整體系，越來越多的新技術(shù)，新工藝，新材料誕生，并將應(yīng)用在模具產(chǎn)業(yè)中，這將促使我國模具工業(yè)的飛躍發(fā)展。專家認(rèn)為，我國塑料模具行業(yè)要進(jìn)一步發(fā)展多功能復(fù)合模具，一套多功能模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)。通過這種多功能的模具生產(chǎn)出來的不再是成批零件，而是成批的組件，如觸頭與支座的組件、各種微小電機(jī)、電器及儀表的鐵芯組件等。多色和多材質(zhì)塑料成形模具也將有較快發(fā)展。這種模具縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，今后在不同領(lǐng)域?qū)⒌玫桨l(fā)展和應(yīng)用。同時(shí)，我們也要看到，我國模具工業(yè)的總體水平與世界先進(jìn)國家相比還有一定差距，還要大力推進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步，開展新技術(shù)，新材料研究開發(fā)，并進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)模具工業(yè)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，使之可持續(xù)發(fā)展，為我國模具成型加工技術(shù)超趕世界先進(jìn)水平作出貢獻(xiàn)。
1.2 外罩注塑模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
本課題設(shè)計(jì)的思路：由于是小批量生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)中選用了一模一件的生產(chǎn)方式，由于材料是ABS，這種材料的流動(dòng)性好，且制件的外觀要求不嚴(yán)，所以采用了流程短容易使流體充滿型腔的點(diǎn)澆口形式。由于制件有側(cè)孔，需要設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，本模具中采用了斜導(dǎo)柱側(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；這種推出結(jié)構(gòu)推出力大且均勻。為了便于更換和加工,型芯采用了組合式結(jié)構(gòu),而型腔采用了整體式結(jié)構(gòu)。
1.3 外罩注塑模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)5天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間10天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間35天；
2 模塑工藝規(guī)程的編制
該塑件是線圈骨架,其零件圖如圖1所示.本塑件的材料采用ABS,生產(chǎn)批量是批量生產(chǎn).
2.1 塑件的工藝性分析
圖1 塑件圖
2.1.1塑件的原材料分析
塑件的材料采用ABS屬熱塑性塑料。ABS的化學(xué)和光學(xué)性能和物理特點(diǎn):ABS樹脂有耐熱,阻燃,高沖,高光澤,抗靜電,抗震,抗蠕變,流動(dòng)性好.ABS在成型時(shí)需進(jìn)行干燥(這是因?yàn)槠湮鼭窈驼掣剿謨A向).干燥的作用是除去塑料中的超量水分,防止成型制品出現(xiàn)銀絲,斑紋,氣泡等疵點(diǎn),避免塑件在成型時(shí)產(chǎn)生降解現(xiàn)象. ABS的主要技術(shù)指標(biāo)：密度是1.02～1.07kg/dm﹑比體積是0.86～0.98dm/kg﹑吸水率是0.2～0.4﹪﹑收縮率是0.4～0.7﹪﹑熔點(diǎn)是130～160c﹑抗拉屈服強(qiáng)度是50Mpa﹑拉伸彈性模量1.8×10Mpa﹑抗彎強(qiáng)度80Mpa﹑硬度9.7HB。
2.1.2 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 要想獲得合格的塑料制件除選用塑料的原材料外，還必須考慮塑件的結(jié)構(gòu)工藝性，塑件的結(jié)構(gòu)工藝性與模具設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，該制件外觀為一尺寸不大的線圈骨架,結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般。因而設(shè)計(jì)的模具屬中等復(fù)雜程度。
(2) 尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所獲得的塑件尺寸與產(chǎn)品圖中尺寸相符合程度，即所獲得塑件尺寸的準(zhǔn)確度。塑件的尺寸精度與模具的制造精度，模具的磨損程度，塑件收縮率的波動(dòng)及成型時(shí)工藝條件的變化，塑件成型后的時(shí)效變化和模具的結(jié)構(gòu)形式等有關(guān)，因此，塑件的尺寸精度往往不高，應(yīng)在保證使用要求的前提下盡可能選用低精度等級(jí)。
由于該塑件上尺寸公差均為未注尺寸公差。查表可知ABS材料的制件為MT5級(jí) [2]即90,,60,,,，,以上分析可見，該零件的尺寸精度不高沒有太多的的精度要求，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。
(3) 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有質(zhì)量缺陷外。除此外沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。
綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。
2.2計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量
計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具型腔數(shù)。
計(jì)算塑件的體積：因?yàn)樗芗?fù)雜，故省略冗長(zhǎng)的計(jì)算過程，取約數(shù)：
V=10260mm
計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得ABS的密度P為1.02～1.07g/，
取1.05 g/，故零件的質(zhì)量為：
M=VP
=10260×1.05×
=10.773g
2.3 成型設(shè)備的選擇
注射模具是安裝在注射機(jī)上的，模具與注射機(jī)應(yīng)當(dāng)相適應(yīng)，這將關(guān)系到制件的質(zhì)量，均勻性及成型周期。選擇注塑機(jī)時(shí)，必須保證制品的注射量小于注射機(jī)允許的最大注射量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，制品注射量一般不超過注射機(jī)最大注射量的80%，由于采用批量生產(chǎn)，此模具采用一模兩件。又由于ABS的注射壓力為60～100Mpa,初步選擇SZY-250的注塑機(jī), SX-ZY-250的額定注射壓力是150Mpa.其參數(shù)如下：
結(jié)構(gòu)形式 臥式
注射方式 螺桿式
最大注射量g： 250
螺桿直徑/mm 50
注射壓力/MPa： 130
鎖模力/kN： 1800
模具最大厚度/mm： 350
模具最小厚度/mm： 250
模板行程/mm: 300
噴嘴球半徑/㎜： 18
噴嘴孔直徑/㎜： 4
定位圈直徑/㎜： 90
模板尺寸/㎜： 520×598
2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定
查閱相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整）
注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度：后段溫度： 選用190℃ (180～200℃)
中段溫度： 選用220℃ (210～230℃)
前段溫度： 選用205℃ (200～210℃)
噴嘴溫度： 選用180℃ (180～190℃)
注塑壓力： 選用100Mpa
注塑時(shí)間： 選用10s
保壓壓力： 選用70MPa
保壓時(shí)間： 選用20s
冷卻時(shí)間： 選用25s
3 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
注塑模結(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、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
3.1 分型面選擇
分型面是動(dòng)、定模具的分界面，即打開模具取出澆注系統(tǒng)凝料的面。分型面的位置影響著成型零件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切聯(lián)系。
實(shí)際的模具結(jié)構(gòu)基本上有三種情況：型腔完全在動(dòng)模一側(cè)；型腔完全在定模一側(cè)；型腔各有一部分分別在動(dòng)、定模中。分型面的選取不僅關(guān)系到塑件的正常成型和脫模，而且涉及模具結(jié)構(gòu)與制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則是：塑件脫出方便、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、保證塑件質(zhì)量、無損塑件外觀、設(shè)備利用合理。塑件脫模方便，不僅要求選取的分型面位置不會(huì)使塑件卡在型腔中無法取出，也要求塑件在動(dòng)、定模打開時(shí)盡可能滯留在動(dòng)模一側(cè)，按這一要求，一般都是將主型芯裝在動(dòng)模一側(cè)，使塑件收縮包緊在主型芯上，這時(shí)型腔可以設(shè)在定模一側(cè)，如圖2：
圖2 分型面的選擇
3.2 型腔的排列方式
由于塑件是小批量生產(chǎn)，所以在注塑時(shí)采用一模兩件，其分布形式如下圖所示：
3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)的噴嘴起到型腔入口為止的塑料融體的流動(dòng)通道。它的作用是將塑料融體順利的充滿型腔的各個(gè)部位，并在填充及保壓過程中，將注塑壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織緊密、外形清晰的塑件。由于ABS流動(dòng)性中等，所以可以采用側(cè)澆口的形式。
1) 主流道設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得SX-ZY-250型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸:
噴嘴前端孔徑:;
噴嘴前端球面半徑:;
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系:
取主流道球面半徑R=19mm;
取主流道小端直徑。
為了便于將凝料從主流道中撥出,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐行,其斜度為,經(jīng)換算得主流道大端直徑。
2) 分流道設(shè)計(jì)
分流道的形狀及尺寸,應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注塑速率、分流道長(zhǎng)度等因素來確定。本塑件的形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度一般,熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列的方式可知分流道的長(zhǎng)度較短, 分流道和主流道設(shè)計(jì)為一體，選用截面形狀和主流道相對(duì)稱。
3) 澆口設(shè)計(jì):
根據(jù)塑件的成型要求,選用側(cè)澆口較為理想。故采用截面為矩形的側(cè)澆口,查表初選尺寸為(b×l×t) 4mm×2mm×1mm。如圖3：
圖3 澆口形式
3.4 主流道襯套的選取
為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計(jì)為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，襯套的長(zhǎng)度應(yīng)與定模配合的厚度一致。主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。
3.5 定位環(huán)設(shè)計(jì)
定位環(huán)與注塑機(jī)定模板固定中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對(duì)中。定位環(huán)與注塑機(jī)定模板固定中心的定位孔的配合形式為比較松動(dòng)的H11/h11間隙配合。
3.6 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在注塑模具的設(shè)計(jì)過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時(shí)排出會(huì)使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。
排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。
由于線圈骨架注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。
3.7抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
此設(shè)計(jì)的塑件側(cè)壁有凹槽,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型凹槽的零件必須做成活動(dòng)的型心,即必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu).本模具采用斜銷抽芯機(jī)構(gòu). 如圖4：
圖4 抽芯機(jī)構(gòu)形式
3.7.1確定抽芯距
抽芯距是將側(cè)型芯從成型位置抽到不妨礙塑件頂出時(shí)側(cè)型芯所移動(dòng)的距離。
S=S+(2～3) mm
式中S-設(shè)計(jì)抽芯距（mm）
S-臨界抽芯距（mm），即側(cè)型芯與塑件投影不重合時(shí)所移動(dòng)的距離
所以抽芯距S＝10+3＝13
3.7.2確定斜銷的傾角
斜導(dǎo)柱的傾角a是斜銷機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)，它與抽拔距和抽芯距有直接關(guān)系，一般取15°～25°本副模具取a=18°
3.7.3確定斜銷的尺寸
斜導(dǎo)柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設(shè)計(jì)資料有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，本例可采用經(jīng)驗(yàn)估值，取斜導(dǎo)柱的直徑d=Ф20mm
3.7.4斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度
可根據(jù)抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定：
L=L+L+L+L+L
=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+S/sina+（5～10）
式中L－斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度
D-斜導(dǎo)柱固定部分臺(tái)肩直徑
a―斜導(dǎo)柱斜角
S-抽芯距
d-斜導(dǎo)柱直徑
h-斜導(dǎo)柱固定板的厚度
由于斜導(dǎo)柱固定板的厚度尺寸還不確定，故暫選h＝32mm，如果設(shè)計(jì)中h有變化，則修正L的長(zhǎng)度，取D=25，則L＝65.3,查表對(duì)應(yīng)推薦的標(biāo)準(zhǔn)值則取L=80
3.7.5 滑塊和導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
①滑塊與側(cè)型芯的連接方式設(shè)計(jì):
側(cè)型芯與滑塊的連接方式有兩種：組合式和整體式。本模具采用整體式結(jié)構(gòu)，即側(cè)型芯與滑塊設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工。如圖5所示：
②滑塊的導(dǎo)滑方式：
本例中為使模具結(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，為提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時(shí)可對(duì)導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨﹑配研的裝配方法。其結(jié)構(gòu)如圖6所示：
圖5 側(cè)型芯與滑塊的連接形式
圖6 滑塊的導(dǎo)滑方式
③滑塊的導(dǎo)滑長(zhǎng)度和定位裝置設(shè)計(jì)：
本例中由于側(cè)抽芯距較短，故導(dǎo)滑長(zhǎng)度只要符合滑塊在開模時(shí)的定位要求即可?；瑝K在導(dǎo)滑槽中滑動(dòng)要平穩(wěn)，不應(yīng)發(fā)生卡滯﹑跳動(dòng)等現(xiàn)象。本模具采用彈簧，活動(dòng)定位銷定位，其形式如圖7：
圖7 滑塊的定位形式
3.7.6壓緊楔塊的設(shè)計(jì)
壓緊楔塊的作用是保證在注塑的過程中滑塊能緊密閉合，避免側(cè)向分型面產(chǎn)生毛邊，保證塑件尺寸精度，免除斜導(dǎo)柱受型腔的側(cè)向推擠壓力。由于本模具的尺寸中等，型腔對(duì)滑塊的側(cè)向推擠壓力又比較小，可采用如下圖的形式用螺釘將楔塊從側(cè)面固定到動(dòng)模板上。其形式如圖8：
圖8 壓緊楔塊的形式
3.8 成型零部件設(shè)計(jì)
3.8.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
因模具采用一模一件的結(jié)構(gòu)形式,考慮加工的難易程度和材料的價(jià)值利用等因素,凹模采用整體式如圖9所示：
圖9 凹模型腔的結(jié)構(gòu)形式
3.8.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凸模主要是與凹模結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，為了便于加工和熱處理的工藝性，凸模的結(jié)構(gòu)采用鑲拼形式，其凸模和型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖10所示：
3.9脫模頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
本塑件側(cè)壁脫模阻力大，且腔體又較深，宜采用推板脫模機(jī)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)推出力大且均勻，推出后外觀上幾乎不留痕跡。推板桿脫模機(jī)構(gòu)不需要回程桿復(fù)位。推板應(yīng)由模具的導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向定位，以防止推板孔與型芯間的過度磨損和偏移。為防止過度磨損和咬合發(fā)生，推板孔與型芯應(yīng)作淬火處理。為了防止推板孔偏心而引起溢料，型芯與推板孔采用錐形配合，其斜度為左右。同時(shí)推板與型芯間留有單邊0.2mm左右的間隙，避免兩者之間接觸。
圖10 型芯的結(jié)構(gòu)形式
4 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算
該成型零件尺寸計(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。
查表得ABS的收縮率為s=0.4%～0.7%,故平均收縮率為 .
4.1.型腔、型芯工作尺寸計(jì)算
型腔、型芯工作尺寸計(jì)算見下表
類別
序號(hào)
模具零件名稱
塑件尺寸
計(jì)算公式
型腔或型芯的工作尺寸
型芯尺寸確定
凸模
60+0.320
Hm＝[(1+SCP)Hs+2/3△]0-Δ
60.400-0.11
17+0.200
Lm=[(1+Scp)Ls+3/4△]0-δ
17.20-0.07
型腔
1
凹模
200-0.22
L=(+％-)
20.03+0.070
400-0.3
40.06+0.140
2
600-0.32
H=（+％-）
59.98+0.180
5 模具冷卻與加熱系統(tǒng)的計(jì)算
為防止塑件出模后發(fā)生翹曲、變形，就要使模具保持塑料冷卻固化所需的最佳溫度。這時(shí)必須對(duì)高溫塑料帶入模具的溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制，常用且又簡(jiǎn)便的方法，就是利用冷卻介質(zhì)水對(duì)模具進(jìn)行循環(huán)冷卻，將模具中多余的熱量，帶出模外，以保持制品冷卻所需的最佳模溫。
是否設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)可作如下計(jì)算:
設(shè)定模具平均工作溫度為60℃，用20℃的常用水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為40℃，產(chǎn)量為（初算為每2分鐘1套）1.37Kg/h。
(1) 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量，查得ABS的單位熱流量為 40×J/㎏。
(2) 求冷卻水的體積質(zhì)量
由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。
由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。
因?yàn)樗芗某叽绮淮螅＞叩耐庑纬叽缫膊淮?，所以可不設(shè)置加熱系統(tǒng)，剛開始可有熔融的流體對(duì)模具進(jìn)行加熱。
6 模具閉合高度的確定
本模具是采用中小型模架,規(guī)格是A4-355355-41-Z1 GB/T-12556.1-1990. 在選定了模架后,可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架選定各模板的厚度.定模座板=32mm,定模板=80mm,動(dòng)模板=32mm,支撐板=40mm,墊塊=100mm,動(dòng)模座板=32mm.推件板=25mm
因而模具的閉合高度H=
=25+80+32+40+100+25+25
=341mm
7 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外形尺寸為355mm×355mm×341mm, XS-ZY-250型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸為520mm×598mm,故能滿足模具的安裝要求。
由上述計(jì)算模具閉合高度341mm, XS-ZY-250型注塑機(jī)所允許模具的最小厚度250mm,最大厚度350
由資料查得XS-ZY-250型注塑機(jī)的開模行程S=350mm,滿足頂出塑件要求。
～10）mm
=17+37+105+10
=169mm
—完成側(cè)抽芯動(dòng)模板移動(dòng)的距離（mm）
—頂出距離即制品所用的脫模距離（mm）
—包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度(mm)
此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會(huì)過大增大開模距離，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。
8 繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖
本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動(dòng)模固定在注塑機(jī)的動(dòng)模板上，合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓、冷卻后塑件成型。開模時(shí)，在彈簧壓力的作用下，定位釘9緊壓在導(dǎo)柱的半圓槽內(nèi)，這時(shí)凹模15隨動(dòng)模移動(dòng)而分開Ⅰ分型面。當(dāng)斜導(dǎo)柱12完成抽芯動(dòng)作后，兼作導(dǎo)柱的導(dǎo)柱拉桿16拉出，其圓柱面上有一個(gè)長(zhǎng)圓槽，在對(duì)應(yīng)的導(dǎo)柱孔內(nèi)裝有定距螺釘17，強(qiáng)迫凹模15停止移動(dòng)。這時(shí)開模力大于定位釘對(duì)導(dǎo)柱槽的壓力，使定位釘9左移而脫離導(dǎo)柱槽，這樣，便分開Ⅱ分型面當(dāng)繼續(xù)開模時(shí)，在推桿19的作用下，最后由推板7推出塑件。
圖12 模具總裝圖
1－動(dòng)模座板 2-內(nèi)緊固螺釘 3-推板導(dǎo)套 4-推板導(dǎo)柱 5-支承板6-動(dòng)模板7-推件板8-斜滑塊9-定位釘10-斜楔塊11-導(dǎo)柱12-上模座板 13-斜導(dǎo)柱14-定位環(huán)15-定模板16-型芯17－推桿18－墊板19－推桿固定板20－推板21－限位釘
9 模具主要零件加工工藝過程的編制
機(jī)械加工工藝過程卡
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
00-18
產(chǎn)品名稱
線圈骨架注塑模
零（部）件名稱
組合型芯部分
共（2）第（1）頁
材料牌號(hào)
CrWMn
毛坯
種類
圓棒料
毛坯外型尺寸
Φ110㎜
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
05
下料
鋸割下料Φ110㎜×
120㎜
下料車間
鋸床
0.5
10
車削
按圖車削型芯的非成型表面即下面的固定部分，留雙邊余量0.3～0.4mm余量
模具車間
車床
5
15
熱處理
淬火并回火達(dá)54～58HRC
熱處理車間
2
20
磨削
磨削外圓部分，使直達(dá)到尺寸范圍內(nèi)。
模具車間
6
25
線切割
線切割型芯的成型工作部分,單面留0.03～0.05mm研磨量。
模具車間
2
30
磨削
磨削型芯的工作部分，使尺寸在公差允許的范圍內(nèi)
模具車間
2
35
鏜
鏜六圓孔孔徑留0.1～0.15的留量。
模具車間
40
鉗
研磨圓孔，使之達(dá)到與組合小型芯配合的要求。
模具車間
45
鉗
拋光各配合面和成型面，是粗糙度達(dá)到所規(guī)定的要求。
模具車間
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
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件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
10 結(jié)束語
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個(gè)學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗(yàn)。
就我個(gè)人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識(shí)，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個(gè)多月的設(shè)計(jì)生活，讓我感慨頗深，主要體會(huì)有以下幾點(diǎn)：
10.1 扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)
由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計(jì)又或多或少的用到了這些知識(shí)，從而迫使我認(rèn)真扎實(shí)的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對(duì)這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測(cè)量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計(jì)與制造步驟，模具材料的正確選用等。
10.2 理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性
以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計(jì)，從而使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識(shí)，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計(jì)。在作設(shè)計(jì)的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時(shí)也“窺一斑而知全豹”，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請(qǐng)教，我了解到設(shè)計(jì)要面向企業(yè)，面向市場(chǎng)的原則，畢業(yè)設(shè)計(jì)正是對(duì)實(shí)踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對(duì)我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
10.3 對(duì)模具設(shè)計(jì)中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識(shí)
在設(shè)計(jì)工作中，要不斷對(duì)安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，故在設(shè)計(jì)中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。
10.4 電腦成為設(shè)計(jì)中重要的輔助工具
由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中計(jì)算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)同學(xué) 指點(diǎn)迷津，通過Pro/E繪圖和計(jì)算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時(shí)采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計(jì)時(shí)，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對(duì)AUTO/CAD的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對(duì)WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具CAD技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必備工具，這對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。
10.5 設(shè)計(jì)態(tài)度直接決定著設(shè)計(jì)質(zhì)量
畢業(yè)設(shè)計(jì)一般時(shí)間都足夠，但足夠的時(shí)間不一定都能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實(shí)事求是，才能正確對(duì)待設(shè)計(jì)，才有可能取得設(shè)計(jì)的圓滿成功。
總之，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了更深的認(rèn)識(shí)，得到了許多有益的啟示，這對(duì)畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，多與人交流，提高自己的個(gè)人素質(zhì)和技能積累經(jīng)驗(yàn)，誠實(shí)守信，爭(zhēng)取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。
致謝
首先感謝我的導(dǎo)師杜偉老師，他仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。杜偉老師淵博的知識(shí)，誠懇的為人，對(duì)學(xué)習(xí)認(rèn)真態(tài)度，以及對(duì)我嚴(yán)格的要求，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！
感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。
最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！
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