液壓機用輸油管接頭注射模具設計-側(cè)抽芯塑料注塑模含UG三維及9張CAD圖帶開題-原創(chuàng).zip

液壓機用輸油管接頭注射模具設計-側(cè)抽芯塑料注塑模含UG三維及9張CAD圖帶開題-原創(chuàng).zip,液壓機,輸油,管接頭,注射,模具設計,側(cè)抽芯,塑料,注塑,UG,三維,CAD,開題,原創(chuàng) 一、課題意義（包括課題的理論意義和現(xiàn)實意義） 1．理論意義 液壓機用輸油管接頭注射模具的傳統(tǒng)設計方法，主要是依賴工程技術(shù)人員的設計經(jīng)驗，至于模具的設計速度、質(zhì)量及可靠性的程度，因設計人員的經(jīng)驗而異。計算機急速的發(fā)展，為模具設計工作擺脫傳統(tǒng)的設計方法，采用現(xiàn)代設計方法提供了保證。目前世界發(fā)達國家和地區(qū)都相繼在注射模具中采用見算計設計技術(shù)，并產(chǎn)生了積極地社會、經(jīng)濟效益。 2.現(xiàn)實意義 數(shù)值技術(shù)的發(fā)展和計算機技術(shù)的應用，為提高模具設計與制造質(zhì)量、縮短模具設計制造周期提供了有效手段。人工繪制模具結(jié)構(gòu)圖樣的方法被計算機繪圖所取代，設計參數(shù)庫、標準零件圖形庫的建立，使設計速度提高；在模具制造之前進行計算機模擬，可獲得可行的或優(yōu)化的模具結(jié)構(gòu)和參數(shù)；數(shù)控設備的應用提高了模具加工的精度和效率。資料表明，應用計算機技術(shù)后，模具的設計時間縮短了50%，制造時間縮短了30%成本降低了10%，塑料原料節(jié)約7%可見，計算機輔助設計的應用，對提高塑料制品的質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益意義十分重大。 2、 文獻綜述（包括：1.國內(nèi)外對本課題的研究及應用現(xiàn)狀和有待解決的問題 2.本人對所查文獻的評述等） 1.國內(nèi)外對本課題的研究及應用現(xiàn)狀和有待解決的問題 1.1研究現(xiàn)狀 我國的注射模CAD/CAE/CAM的開發(fā)研制起步較晚，20世紀80年代才見報道。早期開發(fā)僅限于注射模的CAD/CAM系統(tǒng)，到90年代受到國外引進的先進注射CAE技術(shù)的影響，才開始CAM方面的研究。結(jié)合國外注射模CAD/CAE/CAM最新研究成功和我國注射模技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，注射模CAD/CAE/CAM的發(fā)展方向為：進一步加強CAE技術(shù)研究，不斷深入基于變動產(chǎn)品模型的注射模變動設計系統(tǒng)的研究。 1．2應用現(xiàn)狀 研究產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)和參數(shù)化特征造型技術(shù)，開發(fā)注射模具CAD系統(tǒng)，實現(xiàn)磨具管理、注射工藝分析與設計及結(jié)構(gòu)設計一體化。輔助設計的功能工具的大量出現(xiàn)，由于注射模設計自身的特點，對于復雜模具難以一次設計成功，為了提高設計質(zhì)量和效率，必須大量地補充各類的輔助工具，及早地發(fā)現(xiàn)并解決問題。注射模CAD/CAE/CAM等的集體化。 1．3有待解決的問題 （1）本課題對所學的基本知識、基本理論和基本技能要求較高；（2）在設計過程中需能夠綜合運用所學的基礎(chǔ)及專業(yè)知識獨立分析問題和解決問題。（3）并且由于我們沒有實際生產(chǎn)時間的經(jīng)驗；（4）對具體的機械產(chǎn)品設計過程缺乏了解和認識。 2.本人對所查文獻的評述 通過熟悉畢業(yè)設計題目，檢索、查閱相關(guān)資料和文獻，了解課題研究的意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢，根據(jù)畢業(yè)設計任務書的要求，明確各階段的任務。通過調(diào)研和生產(chǎn)實習，掌握注射模三維設計的基本知識、方法和步驟。熟悉和熟練掌握CAD、MasterCAM等軟件的操作。確定磨具設計方法，通過查閱參考資料和文獻完成輸油管接頭注射模具設計相關(guān)計算、工藝編制和標準零件的選用，利用制圖軟件完成模具草圖、總圖、和非標準零件設計。已經(jīng)存在許多與此課題相似的注射模三維設計與仿真設計實例，可以參考和借鑒的資料、文獻很充分，相關(guān)軟件的學習也結(jié)束，基本操作已經(jīng)掌握，另外指導老師富有多年指導畢業(yè)設計的豐富經(jīng)驗，相信在老師的指導下一定能夠按時保質(zhì)量完成設計任務。 三、課題研究內(nèi)容與方法 1．課題研究內(nèi)容 （1）模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、模具類型的確定、壓力中心計算、刃口尺寸計算、壓力機選擇等； （2）模具整裝配圖和模具重要零件設計； （3）編寫設計計算說明書。 2.課題研究方法 （1）文獻法：撰寫本文的前期階段查閱相關(guān)的資料，包括網(wǎng)絡資料，國內(nèi)外各類產(chǎn)品設計理論書籍等。 （2）對比法：主要選取更優(yōu)的模具結(jié)構(gòu)、工藝方案等。 （3）計算法：壓力中心計算、刃口尺寸計算等。 （4）個案研究法：分析同類模具設計從中吸取經(jīng)驗。 四、課題研究進度安排（5月6號前完成） 1、 借閱參考資料，擬訂工作計劃：1天； 2、 確定設計方案。零件毛坯尺寸進行計算，確定毛坯面積，工藝參數(shù)計算，確定排樣方案，確定各中間工序尺寸，計算工藝力，選擇設備，對模具的結(jié)構(gòu)進行設計，編制加工工藝過程：5周； 3、 零件圖、裝配圖繪制：5周； 4、 編制設計計算說明書：2周； 5、 畢業(yè)答辯：2天。 五、主要參考文獻目錄（格式必須規(guī)范，參考教材后面的格式） 【1】歐陽德祥.塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu).北京：機械工業(yè)出版社. 【2】伍先明,張蓉.塑料模具設計指導(第二版).北京：國防工業(yè)出版社.2010. 【3】葉久新，王群.塑料塑件成型及模具設計.北京：機械工業(yè)出版社2007. 【4】閻亞林.塑料模具圖冊。北京：高等教育出版社.2004. 【5】劉力.機械制圖（第二版）。北京：高等教育出版社.2004. 【6】李有才.模具材料。北京：化學工業(yè)出版社。2009. 【7】李云程.模具制造工藝學（第二版）.北京：高等教育出版社.2005. .注：本表裝入學生資料袋。 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 油管接頭 零部件名稱 型腔 第 1 頁 材料牌號號 718H 毛坯種類 標準模架 毛坯外形尺寸 45X165X225 毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工 序 名 工序內(nèi)容 車 間 設 備 工藝裝備 工時 終結(jié) 單件 1 下料 鋸床下料(45X165X225），粗銑（40.5X160.5X220.5） 鉗工 鋸床,銑床 鋸條，虎鉗 6 6 2 精磨 六面直角精磨表面粗糙度Ra3.2 (40x160x220) 鉗工 磨床 砂輪 6 6 3 鉆孔 鉆水孔,螺絲孔,攻牙 鉗工 鉆床 鉆頭，絲攻 4 4 4 線割 線切割澆口孔 線割 線切割機床 鉬絲 3 3 5 CNC 型腔成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工 CNC 數(shù)控銑床 銑刀 8 8 6 EDM 對加工中心無法處理位置做電火花加工 EDM 電火花機 電極 12 12 7 拋光 型腔表面拋光處理 鉗工 虎鉗 砂紙，油石 4 4 8 裝配 模具裝配 鉗工 4 4 描圖 描繪 底圖號 裝訂號 編 制 編制日期 編制日期核日期 會簽日期 圖號 標記 處數(shù) 更改文件簽字 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 油管接頭 零部件名稱 型芯 第 1 頁 材料牌號號 718H 毛坯種類 標準模架 毛坯外形尺寸 60X165X225 毛坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序號 工 序 名 工序內(nèi)容 車 間 設 備 工藝裝備 工時 終結(jié) 單件 1 下料 鋸床下料（60X165X225），粗銑（55.8X160.5X220.5） 鉗工 鋸床,銑床 鋸條，虎鉗 6 6 2 精磨 六面直角精磨表面粗糙度Ra1.6 (55.3X160X220) 鉗工 磨床 砂輪 6 6 3 鉆孔 鉆水孔,螺絲孔,攻牙 鉗工 鉆床 鉆頭，絲攻 4 4 4 線割 線切割斜頂孔,頂針孔，司筒孔 線割 線切割機床 鉬絲 6 6 5 CNC 型芯成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工 CNC 數(shù)控銑床 銑刀 8 8 6 EDM 對加工中心無法處理位置做電火花加工 EDM 電火花機 電極 12 12 7 拋光 型芯表面拋光處理 鉗工 虎鉗 砂紙，油石 4 4 8 裝配 模具裝配 鉗工 4 4 描圖 描繪 底圖號 裝訂號 編 制 編制日期 編制日期核日期 會簽日期 圖號 標記 處數(shù) 更改文件簽字 液壓機用輸油管接頭注射模具設計 摘 要 根據(jù)塑料液壓機用輸油管接頭制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求，選擇塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，側(cè)澆口進料，注射機采用海天160X2C型號，設置冷卻系統(tǒng)，CAD和UG繪制二維總裝圖和零件圖，選擇模具合理的加工方法。附上說明書，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示意圖和和計算等分析塑件，從而作出合理的注塑模具設計。 關(guān)鍵詞：液壓機用輸油管接頭；一模兩腔；側(cè)澆口；注射機，冷卻系統(tǒng)；注塑模具 40 Abstract According to the requirement of oil pipe joint products for plastic hydraulic press, understand the use of plastic parts, analyze the technological requirements of plastic parts, dimensional accuracy and other technical requirements, select the size of plastic parts. This mold adopts a mold two cavity, the side gate feed, the injection machine adopts Haitian 160X2C model, sets the cooling system, CAD and UG draw two-dimensional assembly drawings and parts drawing, choose the reasonable processing method of the mold. Attached are instructions for the systematic use of brief text, concise sketches and calculations to analyze the plastic parts, so as to make a reasonable injection mold design. Key words: oil pipe joint for hydraulic press; one mold and two cavities; side gate; injection machine, cooling system; injection mold. 目 錄 摘 要 I Abstract i 第1章 緒論 4 1.1 塑料簡介 4 1.2 注塑成型及注塑模 4 第2章 塑料材料分析 7 2．1 塑料材料的基本特性 7 2．2 塑件材料成型性能 7 2．3 塑件材料主要用途 8 第3章 塑件的工藝分析 9 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設計 9 3．2 塑件尺寸及精度 10 3．3 塑件表面粗糙度 11 3．4 塑件的體積和質(zhì)量 11 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 12 4．1、注射成型工藝過程分析[5] 12 4．2 澆口種類的確定 13 4．3 型腔數(shù)目的確定 13 4．4 注射機的選擇和校核 13 4.4.1 注射量的校核 14 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 14 4．4．3、模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 15 第5章 注射模具結(jié)構(gòu)設計 17 5．1 分型面的設計 17 5．2 型腔的布局 18 5．3 澆注系統(tǒng)的設計 18 5．3．1 澆注系統(tǒng)組成 18 5．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 18 5．3．3 主流道的設計 19 5．3．4 分流道的設計 21 5．3．5 澆口的設計 21 5．3．6 冷料穴的設計 22 5．4 注射模成型零部件的設計[7] 22 5．4．1 成型零部件結(jié)構(gòu)設計 22 5．4．2 成型零部件工作尺寸的計算 24 5．5 排氣結(jié)構(gòu)設計 25 5.5.1 凹模寬度尺寸的計算 25 5.5.2 凹模長度尺寸的計算 26 5.5.3 凹模高度尺寸的計算 26 5.5.4 凸模寬度尺寸的計算 26 5.5.5 凸模長度的計算 26 5.5.6凸模高度尺寸的計算 26 5．6 脫模機構(gòu)的設計 26 5．6．1 脫模機構(gòu)的選用原則 26 5．6．2 脫模機構(gòu)類型的選擇 27 5．6．3 推桿機構(gòu)具體設計 27 5．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 28 5．7．1 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 29 5．7．2 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 29 5．8 模架的選用 30 第6章 模具材料的選用 35 6．1 成型零件材料選用 35 6．2 注射模用鋼種 35 總結(jié) 36 致謝 38 參考文獻 39 第1章 緒論 模具制造是國家經(jīng)濟建設中的一項重要產(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?！澳＞呤枪I(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。 1.1 塑料簡介 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力下具有流動性?？梢员荒Ｋ艹尚蜑橐欢ǖ膸缀涡螤詈统叽纾⒃诔尚凸袒蟊３制浼鹊眯螤疃话l(fā)生變化。塑料有很多優(yōu)異性能，廣泛應用于現(xiàn)代工業(yè)和日常生活，它具有密度小，質(zhì)量輕，比強度高，絕緣性能好，介電損耗低，化學穩(wěn)定性高，減摩耐磨性能好，減振隔音性能好等諸多優(yōu)點。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射及耐瞬時燒蝕等特殊性能[1]。塑料以從代替部分金屬、木材、皮革及無機材料發(fā)展成為各個部門不可缺少的一種化學材料，在國民經(jīng)濟中，塑料制作已成為各行各業(yè)不可缺少的重要材料之一。 1.2 注塑成型及注塑模 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射，擠出，壓縮，壓注，壓延和吹塑等。其中，注射成型是塑料成型加工中最普遍采用的方法。除氟塑料外，幾乎的有的熱塑性塑料都可以采用此方法成型。它具有成型周期短，能一次成型外形復雜、尺寸精度較高、易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)等一系列優(yōu)點。因此廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中，其產(chǎn)口占目前塑料制件生產(chǎn)的30%左右。但注射成型的設備價格及模具制造費用較高，不適合單件及批量較小的塑料件的生產(chǎn)。 要了解注射成型和注射模，首先得了解注射機的一些基本知識，注射機是注射成型的主要設備，依靠該設備將粒狀塑料通過高壓加熱等工序進行注射。?注射機為熱塑性或熱固性塑料注射成型所用的主要設備，按其外形可分為立式、臥式、直角式三種，由注射裝置、鎖模裝置、脫模裝置，模板機架系統(tǒng)等組成。 注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理發(fā)展而來的，其基本原理是利用塑料的可擠壓性和可模塑性。首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機的料斗送入高溫的機筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動下，以很大的流速通過料筒前端的噴嘴注射進入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。 注射成型生產(chǎn)中使用的模具叫注射模，它是實現(xiàn)注射成型生產(chǎn)的工藝裝備。 注射模的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很多因素有關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上，在注射成型過程中它隨注射機上的合模系統(tǒng)運動。注射成型時動模部分與定模部分由導柱導向而閉合。一般注射模由成型零部件、合模導向機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)、加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成[2] 。 注射模、塑料原材料和注射機通過注射成型工藝聯(lián)系在一起。注射成型工藝的核心問題就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔體，并把它注射到型腔中去，在控制條件下冷卻定型，使塑件達到所要求的質(zhì)量。注射機和模具結(jié)構(gòu)確定以后，注射成型工藝條件的選擇與控制便是決定成型質(zhì)量的主要因素。 注射成型有三大工藝條件，即：溫度、壓力、時間。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素太多，有制品形狀、模具結(jié)構(gòu)、注射裝備、原材料、電壓波動及環(huán)境溫度等。 塑料模具的設計不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用計算機輔助工程（CAE）技術(shù)。這是發(fā)展的必然趨勢。注塑成型分兩個階段，即開發(fā)/設計階段（包括產(chǎn)品設計、模具設計和模具制造）和生產(chǎn)階段（包括購買材料、試模和成型）。 傳統(tǒng)的注塑方法是在正式生產(chǎn)前，由于設計人員憑經(jīng)驗與直覺設計模具，模具裝配完畢后，通常需要幾次試模，發(fā)現(xiàn)問題后，不僅需要重新設置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設計，這勢必增加生產(chǎn)成本，延長產(chǎn)品開發(fā)周期。 目前國際市場上主要流行的，運用范圍最廣的注射模流動模擬分析軟件有澳大利亞的MOLDFLOW、美國的CFLOW、華中科技大學的H-FLOW等。其中MOLDFLOW軟件包括三個部分：MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS （產(chǎn)品優(yōu)化顧問，簡稱MPA），MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT （注射成型模擬分析，簡稱MPI），MOLDFLOW PLASTICS XPERT （注射成型過程控制專家，簡稱MPX）。 采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，CAE技術(shù)提供了從制品設計到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造加工之前，在計算機上對整個注射成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時修改制件和模具設計，而不是等到試模以后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方法的一次突破，而且對減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等，都有著重大的技術(shù)經(jīng)濟意義[3]。 第2章 塑料材料分析 2．1 塑料材料的基本特性 POM塑料 （聚甲醛）（賽鋼~特靈） 英文名稱：Polyoxymethylene(Polyformaldehyde) POM（聚甲醛樹脂）定義：聚甲醛是一種沒有側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶性的線型聚合物。按其分子鏈中化學結(jié)構(gòu)的不同，可分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種。兩者的重要區(qū)別是：均聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點都高，但熱穩(wěn)定性差，加工溫度范圍窄（約10℃），對酸堿穩(wěn)定性略低；而共聚甲醛密度、結(jié)晶度、熔點、強度都較低，但熱穩(wěn)定性好，不易分解，加工溫度范圍寬（約50℃），對酸堿穩(wěn)定性較好。是具有優(yōu)異的綜合性能的工程塑料。有良好的物理、機械和化學性能，尤其是有優(yōu)異的耐摩擦性能。俗稱賽鋼或奪鋼，為第三大通用塑料。 適于制作減磨耐磨零件，傳動零件，以及化工，儀表等零件。 合成樹脂中的一種，又名聚甲醛樹脂、POM塑料、賽鋼料等；是一種白色或黑色塑料顆粒，具有高硬度、高鋼性、高耐磨的特性。主要用于齒輪，軸承，汽車零部件、機床、儀表內(nèi)件等起骨架作用的產(chǎn)品。 2．2 塑件材料成型性能 聚甲醛是一種表面光滑、有光澤的硬而致密的材料，淡黃或白色，薄壁部分呈半透明。燃燒特性為容易燃燒，離火后繼續(xù)燃燒，火焰上端呈黃色，下端呈藍色，發(fā)生熔融滴落，有強烈的刺激性甲醛味、魚腥臭。聚甲醛為白色粉末，一般不透明，著色性好， 比重1.41-1.43克/立方厘米，成型收縮率1.2-3.0%，成型溫度170-200℃ ，干燥條件80-90℃ 2小時。POM的長期耐熱性能不高，但短期可達到160℃，其中均聚POM短期耐熱比共聚POM高10℃以上，但長期耐熱共聚POM反而比均聚POM高10℃左右?？稍?40℃～100℃溫度范圍內(nèi)長期使用。POM極易分解，分解溫度為240度。分解時有刺激性和腐蝕性氣體發(fā)生，故模具鋼材宜選用耐腐蝕性的材料制作。 （1）POM是結(jié)晶型塑料,密度為1.42g/cm3,它的鋼性很好,俗稱“賽鋼”. 　　（2）它具有耐疲勞、耐蠕變、耐磨、耐熱、耐沖擊等優(yōu)良的性能,且摩擦系數(shù)小,自潤滑性好. 　?。?）POM不易吸濕,吸水率為0.22～0.25%,在潮濕的環(huán)境中尺寸穩(wěn)定性好,其收縮率為2.1%(較大),注塑時尺寸較難控制,熱變形溫度為172℃,聚甲醛有均聚甲醛兩種,性能不同(均聚甲醛耐溫性好一點). 2．3 塑件材料主要用途 .可代替大部分有色金屬、汽車、機床、儀表內(nèi)件、軸承、緊固件、齒輪、彈簧片、管道、運輸帶配件、電水煲、泵殼、瀝水器、水龍頭等. 第3章 塑件的工藝分析 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結(jié)構(gòu)、尺寸大小、精度等級和表面質(zhì)量要進行仔細研究和分析，只有這樣才能恰當確定塑件制品所需的模具結(jié)構(gòu)和模具精度。 油管接頭如圖所示，具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見圖紙，該塑件結(jié)構(gòu)中等復雜程度，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易，精度要求不高。 圖（1）3D視圖 3．1 塑件的結(jié)構(gòu)設計 （1）、脫模斜度 由于注射制品在冷卻過程中產(chǎn)生收縮，因此它在脫模前會緊緊的包住模具型芯或型腔中突出的部分。為了便于脫模，防止因脫模力過大拉傷制品表面，與脫模方向平行的制品內(nèi)外表面應具有一定的脫模斜度。脫模斜度的大小與制品形狀、壁厚及收縮率有關(guān)。斜度過小，不僅會使制品尺寸困難，而且易使制品表面損傷或破裂，斜度過大時，雖然脫模方便，但會影響制品尺寸精度，并浪費原材料。通常塑件的脫模斜度約取0.5～1.5，根據(jù)文獻[1]，塑件材料POM的型腔脫模斜度為0.35～130/，型芯脫模斜度為30/～1 （2）、塑件的壁厚 塑件的壁厚是最重要的結(jié)構(gòu)要素，是設計塑件時必須考慮的問題之一。塑件的壁厚對于注射成型生產(chǎn)具有極為重要的影響，它與注射充模時的熔體流動、固化定型時的冷卻速度和時間、塑件的成型質(zhì)量、塑件的原材料以及生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本密切相關(guān)。一般在滿足使用要求的前提下，塑件的壁厚應盡量小。因為壁厚太大不僅會使原材料消耗增大，生產(chǎn)成本提高，更重要的是會延緩塑件在模內(nèi)的冷卻速度，使成型周期延長，另外還容易產(chǎn)生氣泡、縮孔、凹陷等缺陷。但如果壁厚太小則剛度差，在脫模、裝配、使用中會發(fā)生變形，影響到塑件的使用和裝配的準確性。選擇壁厚時應力求塑件各處壁厚盡量均勻，以避免塑件出現(xiàn)不均勻收縮等成型缺陷。塑件壁厚一般在1～4，最常用的數(shù)值為2～3。該產(chǎn)品壁厚均勻，周邊和底部壁厚均為3左右。 （3）、塑件的圓角 為防止塑件轉(zhuǎn)角處的應力集中，改善其成型加工過程中的充模特性，增加相應位置模具和塑件的力學角度，需要在塑件的轉(zhuǎn)角處和內(nèi)部聯(lián)接處采用圓角過度。在無特殊要求時，塑件的各連接角處均有半徑不小于0.5～1的圓角。一般外圓弧半徑大于壁厚的0.5倍，內(nèi)圓角半徑應是壁厚的0.5倍。 該塑料件表面圓角半徑和內(nèi)部轉(zhuǎn)彎處圓角為0.5。 （4）、孔 塑料制品上通常帶有各種通孔和盲孔，原則上講，這些孔均能用一定的型芯成型。但當孔太復雜時，會使熔體流動困難，模具加工難度增大，生產(chǎn)成本提高，困此在塑件上設計孔時，應盡量采用簡單孔型。由于型芯對熔體有分流作用，所以在孔成型時周圍易產(chǎn)生熔接痕，導致孔的強度降低，故設計孔時孔時孔間距和孔到塑件邊緣的距離一般都尖大于孔徑，孔的周邊應增加壁厚，以保證塑件的強度和剛度。 3．2 塑件尺寸及精度 塑料制品外形尺寸的大小主要取決于塑料品種的流動性和注射機規(guī)格，在一定的設備和工藝條件下流動性好的塑料可以成型較大尺寸的制品，反正成型出的制品尺寸就比較小。從節(jié)約材料和能源的角度出發(fā)，只要能滿足制品的使用要求，一般都應將制品的結(jié)構(gòu)設計的盡量緊湊，以便使制品的外形尺寸玲瓏小巧些。該塑件的材料為POM，流動性較好，適用于不同尺寸的制品。 塑件的尺寸精度直接影響模具結(jié)構(gòu)的設計和模具的制造精度。為降低模具的加工難度和模具的制造成本，在滿足塑件要求的前提下盡量把塑件的尺寸精度設計得低一些。由于塑料與金屬的差異很大，所以不能按照金屬零件的公關(guān)等級確定精度等級。根據(jù)我國目前的成型水平，塑件尺寸公差可以參照文獻[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標準來確定。根據(jù)任務書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用MT3級精度，未注采用MT5級精度。 3．3 塑件表面粗糙度 塑件的表面要求越高，表面粗糙度越低。這除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點來保證外，主要是取決于模具型腔表面粗糙度。塑料制品的表面粗糙度一般為Ra 0.02～1.25之間，模腔表壁的表面粗糙度應為塑件的1/2，即Ra 0.01～0.63。模具在使用過程中由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷增加，所以應隨時給以拋光復原。 該塑件外部需要的表面粗糙度比內(nèi)部要高許多，為Ra0.2，內(nèi)部為0.4。 3．4 塑件的體積和質(zhì)量 本次設計中，塑件的質(zhì)量和體積采用3D測量，在UG軟件中，使用塑模部件驗證功能，可以測得塑件的質(zhì)量（POM的密度為1.05），即可以得出該塑件制品的質(zhì)量為36克。 第4章 注射成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的分析和確定 4．1、注射成型工藝過程分析[5] 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、材料及質(zhì)量，確定其成型工藝過程為： 第一步：為使注射過程順利和保證產(chǎn)品質(zhì)量，應對所用的設備和塑料作好以下準備工作。 （1）、成型前對原材料的預處理 根據(jù)注射成型對物料的要求，檢驗物料的含水量，外觀色澤，顆粒情況并測試其熱穩(wěn)定性，流動性和收縮率等指標，對原材料進行適當?shù)念A熱干燥，POM材料吸水率極低，成型前一般不必進行干燥處理。如有需要，可在70 ～ 80 ℃下干燥2～4 h。 （2）、料筒的清洗 在初用某種塑料或某一注射機之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都需要對注射機（主要是料筒）進行清洗或拆換。 柱塞式注射機料筒的清洗常比螺桿式注射機困難，因為柱塞式料筒內(nèi)的存料量較大而不易對其轉(zhuǎn)動，清洗時必須拆卸清洗或者采用專用料筒。對螺桿式通常是直接換料清洗，也可采用對空注射法清洗。 （3）、脫模劑的選用 脫模劑是使塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面上的一種助劑。一般注射制件的脫模，主要依賴于合理的工藝條件與正確的模具設計。在和產(chǎn)上為了順利脫模，常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟（白油），硅油，對POM材料，可選用硬脂酸鋅，因為此脫模劑除聚酰胺塑料外，一般塑料都可使用。 第二步: 注射成型過程 完整的注射過程表面上共包括加料、塑化、注射入模、穩(wěn)壓冷卻和脫模幾個步驟，但實際上是塑化成型與冷卻兩個過程。 第三步：制件的后處理 注射制件經(jīng)脫?；驒C械加工后，常需要進行適當?shù)暮筇幚?，目的是為了消除存在的?nèi)應力，以改善和提高制件的性能及尺寸穩(wěn)定性。制件的后處理主要有退火和調(diào)濕處理。該塑料制件材料為POM，就采用退火處理1～3小時。 4．2 澆口種類的確定 注射模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并使注射壓力傳遞到各個部分。澆注系統(tǒng)設計的好壞對塑件性能、外觀及成型難易程度影響很大。它由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。其中澆口的選擇與設計恰當與否直接關(guān)系到制品能否完好的成型。 由于本設計中油管接頭塑件外表面質(zhì)量要求較高，所以選用側(cè)澆口。側(cè)澆口直接在中間的圓端面處進，油管接頭組裝后，澆口被遮擋起來。 側(cè)澆口主流道需要設置鉤針，分流道與產(chǎn)品相連，頂出產(chǎn)品包含流道連接在一起。 4．3 型腔數(shù)目的確定 因為本設計中采用側(cè)澆口，且塑件的尺寸不大，為提高塑件成功概率，并從經(jīng)濟型的角度出發(fā)，節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率，采用一模兩腔，進行加工生產(chǎn)。 4．4 注射機的選擇和校核 由于采用一模兩腔，需要至少注射量為36x2g，流道水口廢料5g，總注塑量達到77g，再根據(jù)工藝參數(shù)（主要是注射壓力），綜合考慮各種因素，選定注射機為海天160X2C。注射方式為螺桿式，其有關(guān)性能參數(shù)為： 海天HTF160X2C 型號 160×2A　 160×2B 160×2C 參數(shù) 螺桿直徑 40 45 48 理論注射容量 253 320 364 注射重量PS 230 291 331 注射壓力 202 159 140 注射行程 201 螺桿轉(zhuǎn)速 0~230 料筒加熱功率 9.3 鎖模力 1600 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) 455×455 允許最大模具厚度 500 允許最小模具厚度 180 移模行程 420 移模開距(最大) 920 液壓頂出行程 140 液壓頂出力 33 液壓頂出桿數(shù)量 5 油泵電動機功率 18.5 油箱容積 240 機器尺寸(長×寬×高) 5.4×1.45×2.05 機器重量 5 最小模具尺寸(長×寬) 320×320 4.4.1 注射量的校核 模具設計時，必須使得在一個注射成型的塑料熔體的容量或質(zhì)量在注射機額定注射量的80%以內(nèi)。校核公式為： 式中 --型腔數(shù)量 --單個塑件的質(zhì)量（g） --澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g） 本設計中：n=2 36g =5g M=36X2+5=77g（約等于）<331gx80% 注塑機額定注塑量為331g 注射量符合要求 4.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 注射成型時塑件的模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。如果這一數(shù)值超過了注射機所允許的最大成型面積，則成型過程中會出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，必須滿足以下關(guān)系。 式中 n --型腔數(shù)目 --單個塑件在模具分型面上的投影面積 --澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積 n=2 =2208.64 =200 =2208.64x2+200=4617.28 注射成型時為了可靠的鎖模，應使塑料熔體對型腔的成型壓力與塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積小于注射機額定鎖模力。即： （）P < F 式中： P—塑料熔體對型腔的成型壓力（MPa） F—注射機額定鎖模力（N） 其它意義同上 根據(jù)教科書表5-1，型腔內(nèi)通常為20-40MPa，一般制品為24-34MPa，精密制品為39-44MP （）P=4617.28x30x1.1x0.001=152.4KN<1600KN 鎖模力符合要求 4．4．3、模具與注射機安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、模具厚度（閉合高度） 模具閉合高度必須滿足以下公式 式中 --注射機允許的最大模厚 --注射機允許的最小模厚 本設計中模具厚度為320mm 180

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