3168 滅火器注塑模設(shè)計(jì)

3168 滅火器注塑模設(shè)計(jì),滅火器,注塑,設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 1 頁 共 23 頁滅火器注塑模設(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)，才河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 2 頁 共 23 頁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?！边@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。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 3 頁 共 23 頁第 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，形河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 4 頁 共 23 頁似旋轉(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45029.??φ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45029.??φ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）3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)3取密度為 1.04kg/dm 。3故塑件的質(zhì)量為：W= v=1.04×121350.54×10ρ3?=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℃；1河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 5 頁 共 23 頁中段溫度 t 選用 240℃；2前段溫度 t 選用 260℃；3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河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 6 頁 共 23 頁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 =Φ4mm0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)mm0D=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20～4 0，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。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 7 頁 共 23 頁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 。抽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 -4mm12=32+85-4=113mm;其中： L ----定模板厚度1L ---滑塊以上的型腔板厚度24-----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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 8 頁 共 23 頁其中： 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?；瑝K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。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 9 頁 共 23 頁第 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﹪,cp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 zσ。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 Φ50 mm 型腔內(nèi)表面尺寸：042.?D =(D + D ×S ﹪-3/4 )Mmaxcpσ30/=(50+50×0.6﹪-3/4×0.42) 30/河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 10 頁 共 23 頁=Φ49.99 mm 140.?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：067.?D =(D + D ×S ﹪-3/4 )Mmaxcpσ30/=（106+106×0.6﹪-3/4×0.67） 30/=Φ106.13 mm 20.?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 Φ114 mm，對應(yīng)型腔尺寸： 067.?D =(D + D ×S ﹪-3/4 )Mmaxcpσ30/=（114+114×0.6﹪-3/4×0.67） 30/=Φ114.18 mm20.?3.1.4 成型 R 型腔部分尺寸計(jì)算3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：302.?河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 11 頁 共 23 頁L =(L + L × S ﹪-3/4 ) RmaxaxRcpσ30/=(3+3×0.6﹪-3/4×0.2) 30/=R2.87 mm670.?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 Φ34 mm,10 mm。則：380.?240.?D =(D + D ×S ﹪+3/4 )Mmaxcpσ03/?=（34.38+34.38×0.6﹪+3/4×0.38） 038/.?=Φ34.87 mm013.?H =(H + H × S ﹪+2/3 )Mmaxcpσ03/?=(10.24+10.24×0.6﹪+2/3×0.24) 0324/.=10.46 mm08.?3.1.6 成型 Φ90 ，深 82mm 異形盲孔的型芯尺寸計(jì)算4502.??D =(D + D ×S ﹪+3/4 )Mmaxcpσ03/?=（90.45+90.45×0.6﹪+3/4×0.65） 0365/.?=Φ91.48 mm02.?河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 12 頁 共 23 頁h =(h + h × S ﹪+2/3 )Mmaxcpσ03/?=(82.6+82.6×0.6﹪+2/3×0.6) 03/=83.50 mm02.?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 24 mm，則：320.?L =(L + L × S ﹪+3/4 ) Mmaxmaxcpσ03/?=(24.32+24.32×0.6﹪+3/4×0.32) 032/.=24.70 mm01.?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)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 13 頁 共 23 頁表 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Φ50 042.?D =(D + MmaxD ×S ﹪-3/4 )maxcpσ30/Φ49.99 140.?R302.?L =(L + RmaxL ×S ﹪-3/4 ) axcpσ30/σR2.87 670.?Φ106 067.?D =(D + MmaxD ×S ﹪-3/4 )maxcpσ30/Φ106.13 20.?型腔的計(jì)算 1 型腔板Φ114 067.?D =(D + MmaxD ×S ﹪-3/4 )maxcpσ30/Φ114.18 20.?Φ34 380.?D =(D + MmaxD ×S ﹪+3/4 )maxcpσ03/?Φ34.87 013.?10 240.?H =(H + H × MaxmS ﹪+2/3 )cpσ03/?10.4608.?型芯的計(jì)算2 型芯Φ90 4502.??D =(D + MmaxD ×S ﹪+3/4 )maxcpσ03/?Φ91.48 02.?河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 14 頁 共 23 頁滑塊的計(jì)算3 滑塊 24 320.?L =(L + L × MmaxS ﹪+3/4 )cpσ03/?24.7001.?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)?，設(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。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 15 頁 共 23 頁第 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 +H123456=25 +32 +142 +32 +50 +25=306mm其中： H ----定模座板的厚度；1H ----定模板的厚度；2H ----型腔板厚度；3H ----推件板的厚度；4河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 16 頁 共 23 頁H ----動模板的厚度；5H ----動模座板的厚度；65.2 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。minmaxH ≤H≤Hi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）mm123=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)。型芯與河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 17 頁 共 23 頁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。在河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 18 頁 共 23 頁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)面對上下底面的河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 19 頁 共 23 頁垂直度。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。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 20 頁 共 23 頁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：如河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 21 頁 共 23 頁機(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)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 22 頁 共 23 頁驗(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，20042． 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