旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì)【含9張CAD圖紙、說明書】【LB7】

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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 王盛光 學(xué) 號(hào) 111304213 指導(dǎo)教師 丁海 選題情況 課題名稱 旋鈕注塑成型工藝及模具設(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(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 王盛光 學(xué) 號(hào): 111304213 設(shè)計(jì)題目 ： 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2013年11月2日~2014年4月13 日 指 導(dǎo) 教 師: 丁海 2013 年11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： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)實(shí)際，直接由指導(dǎo)老師下發(fā)，通過該課題設(shè)計(jì)，應(yīng)達(dá)到掌握ABS的成型性能、會(huì)編制塑料成型工藝和掌握塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)流程的目的，同時(shí)應(yīng)對(duì)塑料模具的安裝與調(diào)試有進(jìn)一步的了解，能夠編制一些典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，并且，在設(shè)計(jì)注塑模具時(shí)能夠應(yīng)用到現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)理念，即模具的CAD/CAM/CAE等。 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）： 工作要求： 1.書寫設(shè)計(jì)說明書一份，不少于25頁。 2.繪制模具裝配圖，及主要零件圖。 3.時(shí)間：10周 材料：ABS 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 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-06 側(cè)滑板 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料(130mm×80mm×25mm) 鋸床 直尺 02 銑 銑床 三爪卡盤 標(biāo)準(zhǔn) 銑刀 游標(biāo)卡尺 03 鉗工 虎鉗 劃針 游標(biāo)卡尺 04 銑 銑床 三爪卡盤 剛尺、游標(biāo)卡尺 05 線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 06 鉗工 鉆床 三爪卡盤 鉆頭 游標(biāo)卡尺 07 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 游標(biāo)卡尺 08 鉗工 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制 王盛光 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號(hào) 02 零件名稱 側(cè)滑塊 零件號(hào) 00-06 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 型 號(hào) 重 量 Cr12 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 銑上平面 φ35面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ35面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 設(shè) 計(jì) 者 王盛光 指 導(dǎo) 教 師 丁海 共 1 頁 第 1 頁 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：旋鈕的注塑加工工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具112 學(xué)生姓名 王 盛 光 學(xué) 號(hào) 111304213 指導(dǎo)教師 丁 海 2014 年 4 月 25日 摘 要 塑料注射模具主要用來成型熱塑性塑料制品，但近年來越來越廣泛地用于成型熱固性塑料制品。 設(shè)計(jì)注射模具時(shí)，既要考慮塑料熔體流動(dòng)行為等塑料加工工藝要求方面的問題，又要考慮模具制造裝配等模具結(jié)構(gòu)方面的問題，歸納起來大致有以下幾個(gè)方面： (1) 了解塑料熔體的流動(dòng)行為，考慮塑料在流道和型腔各處流動(dòng)的阻力，流動(dòng)速度，校驗(yàn)最大流動(dòng)長(zhǎng)度。根據(jù)塑料在模具內(nèi)流動(dòng)方向(即充模順序)，考慮塑料在模具內(nèi)重新熔合和模腔內(nèi)原有空氣導(dǎo)出的問題。 (2) 考慮冷卻過程中塑料收縮及補(bǔ)縮問題。 (3) 通過模具設(shè)計(jì)來控制塑料在模具內(nèi)結(jié)晶、取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)力。 (4) 進(jìn)澆點(diǎn)和分型面的選擇問題。 (5) 制件的橫向分型抽芯及頂出的問題。 (6) 模具的冷卻或加熱問題。 (7) 模具有關(guān)尺寸與所有注射機(jī)的關(guān)系，包括與注射機(jī)的最大注射量、鎖模力、裝模部分的尺寸等的關(guān)系。 (8) 模具總體結(jié)構(gòu)和零件形狀要簡(jiǎn)單合理，模具應(yīng)具有適當(dāng)?shù)木?、光潔度、?qiáng)度和剛度，易于制造和裝配。 以上這些問題，并非孤立存在，而是相互影響的，應(yīng)綜合加以考慮。 關(guān)鍵詞：型芯、型腔、澆口、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu) ABSTRACT Plastic injection mold is mainly used to molding thermoplastic plastics, but in recent years, more and more widely used for thermosetting plastic molding products. Design of injection mould, should not only consider the plastic melt flow behavior and other plastic processing technical requirements problems, such as manufacturing and assembly of the die is to consider the mould structure, roughly classified into the following several aspects: (1) to understand the plastic melt flow behavior, considering plastic throughout the runner and cavity flow resistance, flow velocity, flow check maximum length. According to the plastic flow in mould (that is, the molding order), considering the plastic in the mold to the fusion and cavity within the original air export problem. (2) considering the cooling process of plastic shrinkage and feeding problems. (3) through the mould design to control the plastic in the mold of crystallization, orientation and internal stress of improved products. (4) into the pour point and parting surface selection problem. (5) parts of horizontal parting core-pulling and ejection. (6) the mould cooling or heating problem. (7) all mold size and the relationship between the injection machine, including the maximum number of injection and injection machine, clamping force, the size of the mould parts, etc. (8) mould overall structure and the shape of parts is simple and reasonable, the mould should have appropriate precision, smoothness, strength and stiffness, easy to manufacture and assembly. Above these problems, does not exist in isolation, but influence each other, should be integrated into consideration. Keywords: core, cavity, gate, gating system and demoulding mechanism II 1緒 論 1 1.1模具工業(yè)發(fā)展概況 1 1.2我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布 2 1.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 4 1.4注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢(shì) 4 2塑料制品的工藝性分析 6 2.1 塑件的分析： 6 2.2塑件尺寸精度分析 7 2.3塑件表面質(zhì)量分析 7 2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 3成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程的編制 8 3.1計(jì)算塑件體積、重量 8 3.2注射機(jī)XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)： 8 4 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 4.1分型面的選擇 9 4.2澆注系統(tǒng) 10 4.2.1分流道： 11 4.2.3澆口： 12 4.2.4冷料穴與拉料桿： 13 4.3型腔設(shè)計(jì)： 13 4.4側(cè)向分型： 13 4.5推件方式： 14 4.6冷卻與加熱系統(tǒng) 14 4.7標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 14 5成型零件尺寸計(jì)算 15 型芯、型腔計(jì)算: 15 6注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核： 16 6.1注射量的校核： 16 6.2鎖模力與注射壓力的校核： 17 6.2.1注射壓力校核： 17 6.2.2鎖模力的校核： 17 6.3模具厚度的校核： 18 6.4注射機(jī)噴嘴與模具主流道襯套關(guān)系： 18 6.5開模行程的校核： 18 6.6流程比的校核： 19 6.7型腔側(cè)壁和底板厚度的校核： 19 7模具裝配圖： 20 設(shè)計(jì)總結(jié) 22 致 謝 23 參考文獻(xiàn) 24 II 旋鈕注塑成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1緒 論 1.1模具工業(yè)發(fā)展概況 在討論注塑模設(shè)計(jì)之前，先要對(duì)國(guó)內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個(gè)較清晰的了解，這也就使我們對(duì)本課題的意義有所了解。首先要對(duì)模具有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上被稱為“工業(yè)之母”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個(gè)工業(yè)部門不可缺少的材料。 目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設(shè)備、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過有色金屬產(chǎn)量的總和。 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。 1.2我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。還能生產(chǎn)厚度僅為0. 08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02-0.05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬次，淬火鋼模達(dá)50 ~100萬次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。 我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距，但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬家，從業(yè)人員約50萬人，“九五”期間的年增長(zhǎng)率為13%. 2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。2008年總產(chǎn)值為450億元，近十年來增長(zhǎng)率為15%以上。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場(chǎng)來看，進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%以上。因此，近年來我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具上，并取得了可喜的成績(jī)，模具進(jìn)口逐漸下降，模具技術(shù)和水平也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；股份制改造步伐加快，等等。從地區(qū)分布來說，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這2個(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢(shì)也很好。我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，其差距主要表現(xiàn)在下列六方面： (1)國(guó)內(nèi)自配率不足80％，中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足60％。 (2)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。 (3)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低很多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)很多。 (4)開發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。 (5)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。 (6)與國(guó)際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。 縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重對(duì)知識(shí)的更新與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國(guó)模具工業(yè)是一個(gè)完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來。 1.3我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是：① CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和CAD／CAM／CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化；② PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理)、KBE(基于知識(shí)工程)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))及Internet平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③ 高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④ 超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤ 快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥ 熱流道技術(shù)、精密測(cè)量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦ 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；⑧ 優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨ 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩ 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用。 1.4注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)((Computer Aided Design, CAD)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)水平的迅速提高，CAD技術(shù)及其應(yīng)用一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中。作為CAD技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)十分重要的方面，塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬分析與制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。 三十多年來，國(guó)外注射模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代己開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓盤形、管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功地采用有限元法分析三維型腔內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)過程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十年來，注射模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。 2塑料制品的工藝性分析 2.1 塑件的分析： ①、ABS是丙烯、丁二烯和苯乙烯三種單體聚合而成的非結(jié)晶型的高聚物，屬于熱塑性工程塑料。 ②、ABS塑料在一定溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度和表面硬度及耐磨性；其熱變形溫度為100℃左右；具有一丁的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能；還能與其他塑料和橡膠混溶等特性；其制品尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤，可以拋光和電鍍；ABS塑料耐熱性并不高，耐低溫性和耐紫外線性能也不好。 ③、ABS塑料成型性較好。其流動(dòng)性也較好，成型收縮性?。籄BS塑料比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也較快，模塑周期短。ABS塑料可采用注射、擠出、壓延、吹塑、真空成型等方法制造塑料制品。 2.2塑件尺寸精度分析 此塑件上均未標(biāo)注公差精度要求，所以所有尺寸均為自由尺寸，查《塑料模塑成型技術(shù)》表3-9 “常用材料分類和公差等級(jí)選用”，未注公差等級(jí)選MT5級(jí)精度，屬于中等精度等級(jí)然后按表3-10“國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)模塑件尺寸公差數(shù)值表”，查得未注尺寸公差的公差，標(biāo)注如下﹙單位：㎜﹚ ①、塑件外形尺寸： 、 、 、 、 、、、、； ②、塑件內(nèi)形尺寸: 、 、； 2.3塑件表面質(zhì)量分析 該塑件是設(shè)備開關(guān)旋鈕表面要求光亮無劃傷痕跡。 2.4塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析 ①、此塑件為圓柱回轉(zhuǎn)體類零件，高度為31 ㎜，各段厚度不一，總體尺寸為20㎜，尺寸較??； ②、塑件有一長(zhǎng)度為12mm的桿狀部分，成型此桿狀部分采用鑲件結(jié)構(gòu)，塑件有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機(jī)構(gòu)，使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。 塑件表面有一個(gè)的圓形凹槽，成型此部分采用成型推桿成型。 3成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程的編制 3.1計(jì)算塑件體積、重量 1. 計(jì)算體積: 通過使用ug軟件繪制旋紐零件圖，查得塑件體積：V =5.33㎝ 2. 估算質(zhì)量： 查表5-1“某些熱塑性塑料的密度及壓縮比”，知ABS的密度=1.0～1.1g/㎝,取=1.05 g/㎝ 塑件質(zhì)量m=v=5.33×1.05=5.59g 估算澆注系統(tǒng)塑料質(zhì)量： 查《中國(guó)模具工程大典》知，澆注系統(tǒng)的質(zhì)量取塑件質(zhì)量的20%～100%，所以總質(zhì)量 M =4.35*m =24.32g 3初選注射機(jī)：XS-ZY-60； 4初定型腔數(shù)：一模四腔； 3.2注射機(jī)XS-ZY-60的主要技術(shù)參數(shù)： 螺桿直徑 38mm 額定注射量 60㎝ 注射壓力 122Mpa 鎖模力 500KN 最大注射面積 130㎝ 最大開合模行程 180mm 拉桿空間 280mm×250mm 最大模具厚度 200mm 最小模具厚度 70mm 噴嘴球頭半徑 噴嘴孔直徑 12㎜ 結(jié)論: 可用注射成型 4 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1分型面的選擇 分型面的選擇應(yīng)遵循以下原則： ① 分型面應(yīng)便于塑件的脫模； ② 分型面選擇應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯； ③ 分型面選擇應(yīng)保證塑件的外觀質(zhì)量； ④ 分型面選擇應(yīng)有利于防止溢料； ⑤ 分型面選擇應(yīng)有利于排氣； ⑥ 分型面選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工； ⑦ 分型面選擇必須考慮注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)； “一般，分型面選在塑件的最大截面處” 綜上所述，該塑件的分型面取在塑件的最大截面A—A 。 4.2澆注系統(tǒng) 對(duì)澆注系統(tǒng)的要求是：將熔體平穩(wěn)的引入型腔，使之按要求填充型腔；使型腔內(nèi)的氣體順利排出；在熔體填充型腔和凝固過程中，能充分地把壓力傳到型腔各部位，以獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的塑料制品。 4.2.1主流道： 主流道橫截面形狀通常采用圓形。為了便于流道凝料的脫出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度2°～6°，內(nèi)壁粗糙度小于0.4，小端直徑D一般取3-6㎜，且大于注射機(jī)噴嘴直徑d約0.5-1㎜；主流道的長(zhǎng)度由定模座板和定模板厚度確定，一般L不超過60㎜，主流道大端與分流道相接處應(yīng)有過渡圓角﹙通常取1-3㎜﹚以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力。 由于主流道需要與高溫塑件和噴嘴頻繁接觸，所以要設(shè)置澆口套。查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》，選澆口套Ⅰ型，小端直徑㎜，長(zhǎng)度L為30㎜。澆口套直接裝配到定模座板上，方便且安裝簡(jiǎn)單。如圖所示： 4.2.1分流道： 分流道是介于主流道和澆口之間的一段流道。它是熔體由主流道流入型腔的過渡段通道，也是使?jié)沧⑾到y(tǒng)的截面變化和熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向的過渡通道。 分流道截面形狀和尺寸：ⅰ、分流道截面為梯形截面，其加工容易，且熱量散失和流動(dòng)阻力也不大； 所以，選梯形截面。 查《塑料模塑成型技術(shù)》表5-5“常用分流道橫截面及其尺寸”，如圖： 圓角半徑R=1.5㎜ 分流道長(zhǎng)度L=50㎜ 高度h=3.5㎜ 梯長(zhǎng)邊長(zhǎng)度X=5㎜ 4.2.3澆口： 澆口的基本作用：使從分流道來的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔 ；防止熔料倒流；便于澆口凝料與制品分離。 澆口選用： 點(diǎn)澆口：其優(yōu)點(diǎn)是去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯，但壓力損失較大，制品收縮大，而且模具應(yīng)設(shè)計(jì)成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。圖為點(diǎn)澆口： 該制品選用點(diǎn)澆口。塑件表面質(zhì)量有較高要求，去除澆口后 ，制品上留下的 痕跡不明顯。但是，模具應(yīng)設(shè)計(jì)成雙分型面模具，以便脫出流道凝料，造成模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 圖為點(diǎn)澆口尺寸： 4.2.4冷料穴與拉料桿： 梯形拉料桿為標(biāo)準(zhǔn)件，易于選取，且使用效果較好。其頭部有一定空間。能貯存凝料，充當(dāng)冷料穴。如圖： 4.3型腔設(shè)計(jì)： 型腔是成型塑料制品外形的主要零件?？煞譃檎w式和組合式兩類。 組合式凹模改善了加工性，減少了熱處理變形，有利于排氣，便于模具的維修，節(jié)約了模具鋼，但裝配調(diào)整較麻煩，主要用于形狀復(fù)雜的塑料制品的成型。 該制品外型有圓周內(nèi)凹槽，且要求成型后表面光滑；所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機(jī)構(gòu)，型腔需要做成兩側(cè)滑塊，采用組合式。 4.4側(cè)向分型： 因?yàn)樗芗袌A周內(nèi)凹槽，所以必須使用兩側(cè)的側(cè)滑塊分型機(jī)構(gòu)，且塑件倒裝需要使用延時(shí)側(cè)抽。使用斜導(dǎo)板起開合模的導(dǎo)向作用。使用楔緊塊，在合模時(shí)對(duì)模具起鎖緊的作用。 4.5推件方式： 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求：ⅰ、盡量使塑料制品留在動(dòng)模上 ⅱ、保證制品不變形不損壞 ⅲ、保證制品外觀良好 ⅳ、結(jié)構(gòu)可靠 該塑件要求“表面光亮且無劃傷痕跡”，且該零件底面上有一個(gè)的圓形淺凹槽，可以直接使用推桿成型。綜合以上結(jié)論，選推桿推出。 復(fù)位零件：采用復(fù)位桿復(fù)位，使已完成推出制品任務(wù)的推桿回到注射成型狀態(tài)的位置。 4.6冷卻與加熱系統(tǒng) 由于ABS塑料成型時(shí)要求模溫在50-80℃，生產(chǎn)批量為100萬件，但體積很小，故模具可不考慮設(shè)置加熱冷卻系統(tǒng)。 4.7標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 該塑件最大尺寸為20㎜，采用點(diǎn)澆口，其生產(chǎn)批量為100萬件，采用一模四腔，則其模具對(duì)稱，便于布置，型采腔用鑲拼式，尺寸不大，但為滿足模板的強(qiáng)度、剛度以及型腔布局的需要，選150㎜×200㎜的標(biāo)準(zhǔn)模架，其閉合厚度為195㎜，該模具的最大尺寸為200㎜×200㎜；注射機(jī)XS-ZY-60的拉桿空間為280㎜×250㎜，最大模具厚度200mm，所選模架能放進(jìn)去。所以可使用初選的注射機(jī)XS-ZY-60，其能滿足生產(chǎn)要求。 5成型零件尺寸計(jì)算 型芯、型腔計(jì)算: 該塑件材料為ABS，查的該塑料的收縮率為0.4﹪～0.7﹪，取0.55﹪。模具制造公差取 ①、型腔徑向尺寸：由前面可知塑件尺寸及公差。按下式計(jì)算： =(+×%-) = 、、 、 ； 則=﹙6+6×0.55%-×0.24﹚=5.85 =4.34 =14.79 =16.65 =19.68 ②、型腔深度尺寸：=﹙+%-﹚ =、、 則 =﹙12+12×0.55%-×0.34﹚=11.83 =1.87 =10.83 ⑵、①、型芯徑向尺寸：按下式計(jì)算： =﹙+%+﹚ = 、 則 =﹙8+8×0.55%+×0.24﹚=8.22 =﹙2.5+2.5×0.55%+×0.2﹚=2.67 6注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核： 6.1注射量的校核： 由前面知，塑件和澆注系統(tǒng)質(zhì)量都為35g，則每次注射所需注射量為：4×5.59g=25g。 注射機(jī)的最大注射量以最大注射容積標(biāo)定時(shí)，按下式校核： ≥V= （5-1） 式中-注射機(jī)最大注射容積﹙﹚ -一個(gè)制品的體積﹙﹚ V-制品總體積（包括制品、流道凝料在內(nèi)）﹙﹚ n-型腔數(shù) -流道凝料體積﹙﹚ K-注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取K=0.8 由前面計(jì)算知，塑件與澆注系統(tǒng)凝料的體積相等，則每次注射所需塑料體積為： V= V +V=4*5.33 cm+2050mm=23.37﹙﹚ 注射機(jī)最大注射量60×0.8=48＞23.37 故能滿足要求。 6.2鎖模力與注射壓力的校核： 6.2.1注射壓力校核： 即≥P (5-6) 式中 -注射機(jī)的最大注射壓力（MPa） P-塑料制品成型所需的注射壓力（MPa） 由于所選注射機(jī)為XS-ZY-60，其注射壓力為122 MPa，即為122MPa。查《塑料模塑成型技術(shù)》附表4“常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數(shù)”，P為60～100 MPa，滿足上式要求。 6.2.2鎖模力的校核： 需滿足 ≥F= (5-7) 式中-注射機(jī)的最大鎖模力 -模內(nèi)平均壓力，見表5-2 -制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和 由前可知，注射機(jī)XS-ZY-60的最大鎖模力為500KN，為34.4 MPa，經(jīng)計(jì)算得為865.4 =++=+100×5 + =865.4 =34.3×865.4=30KN＜50KN 滿足上式要求。 6.3模具厚度的校核： ≤H≤ （5-11） 式中H-模具閉合厚度（=193㎜） -注射機(jī)允許模具最小厚度（=70㎜） -注射機(jī)允許模具最大厚度（=200㎜） 滿足上式要求。 6.4注射機(jī)噴嘴與模具主流道襯套關(guān)系： R=r+(1～2)㎜ D=d+(0.5～1)㎜ 式中d-注射機(jī)噴嘴前端孔徑（=4㎜） D-模具主流道襯套的小端直徑（=5㎜） r-注射機(jī)噴嘴球面半徑（=12㎜） R-模具主流道襯套的球面半徑（=13㎜） 滿足上式要求。 6.5開模行程的校核： 由于注射機(jī)XS-ZY-1000最大開模行程與模具厚度無關(guān)，所以按下式校核： S≥++﹙5～10﹚㎜ ﹙5-12﹚ 式中S-注射機(jī)最大開模行程(移動(dòng)模板行程)（=180㎜） -制品的推出距離（=15㎜） -制品的總高度（=31㎜） 滿足上式要求。 6.6流程比的校核： 熔體流程長(zhǎng)度與厚度之比即為流程比。可按下式計(jì)算： 流程比= （5-18） 所以=（+++++++）×2=70，而ABS的流程比介于聚乙烯和聚丙烯之間，取210～235。所求值小于ABS的流程比，滿足要求。 6.7型腔側(cè)壁和底板厚度的校核： 6.7.1型腔側(cè)壁計(jì)算：由于其型腔為組合式型腔，型腔側(cè)壁厚度為； t=r×(-1) （4-27） 式中 -型腔長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（=200MPa） P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得t=3.5㎜：故該模具型腔壁厚可取＞3.5㎜。 6.7.2底板厚度計(jì)算:該模具采用兩墊塊支撐，按剛度計(jì)算的底板厚度如下： h= ﹙4-46﹚ L-支架間距﹙=94㎜﹚ -底板總長(zhǎng)﹙=200㎜﹚ -底板上承受成型壓力部分的長(zhǎng)度﹙=115㎜﹚ E-型腔材料彈性模量（=2.1× MPa） -型腔彈性變形增長(zhǎng)值，見表4-6﹙=0.05㎜﹚ P-型腔內(nèi)熔體壓力（=34.3MPa） 代入上式得h=28.5㎜. L計(jì)算出的底板厚度h為 28.5mm，在結(jié)構(gòu)許可情況下，為使底板強(qiáng)度滿足可以增加一點(diǎn)底板厚度。所以，將底板厚度h定為32mm。 7模具裝配圖： 該模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且采用一模四腔，屬于多分型面模具。 其主要地方在于側(cè)滑塊和型腔的加工，須嚴(yán)格保證其加工，以滿足生產(chǎn)需要。 模具整體尺寸較小，但局部采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，裝配時(shí)需保證 其安裝精度，以保證制品質(zhì)量。其各個(gè)零件圖詳見塑模裝配圖。 模具開模動(dòng)作說明： 開模時(shí)，由于拉鉤27拉著滑塊30，以至使模具首先由定模座板3和鑲塊固定板4分開，使?jié)部谀夏苋〕?。然后，?dāng)動(dòng)模開行到壓塊29將滑塊30打入使拉鉤與滑塊脫離，且壓板29又將滑板30拉住，使鑲塊固定板4固定在那不再向下運(yùn)動(dòng)；然后模具繼續(xù)分型，由側(cè)導(dǎo)板2導(dǎo)向（延時(shí)側(cè)抽），先是將塑件從上型腔中抽出，再進(jìn)行側(cè)向分型；側(cè)向分型完成以后，最后由成型推桿將塑件推出。 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)通過解決問題的過程中，溫故了以前的知識(shí)，更深刻的理解了更多的概念，這是與沒有搞過獨(dú)立設(shè)計(jì)不能比擬的，其中我也明白了知識(shí)的價(jià)值，當(dāng)知識(shí)被用時(shí)，知識(shí)就是力量。通過一副模具的設(shè)計(jì)，才懂得了知識(shí)是建立實(shí)踐中的，它需要一絲不茍的精神。而不能不運(yùn)用知識(shí)，就在于我們是否真正的學(xué)好了知識(shí)的檢驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)，它使我懂得了設(shè)計(jì)是需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度的。同時(shí)也加強(qiáng)了我查閱資料的能力，此次設(shè)計(jì)由于自已的水平有限，設(shè)計(jì)中存在漏洞和錯(cuò)誤之處，望各位老師批評(píng)和指導(dǎo) 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生畢業(yè)之前必經(jīng)之路， 經(jīng)過了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我初步了解了設(shè)計(jì)模具的各道工序，清楚了模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)，了解了各個(gè)設(shè)計(jì)過程中的重要環(huán)節(jié)，具備了一定的設(shè)計(jì)能力，學(xué)到了真正的實(shí)踐知識(shí)，但這還不夠，在以后的工作中，還要繼續(xù)努力的為中國(guó)的模具設(shè)計(jì)與制造水平上升而努力。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是大學(xué)三年所學(xué)之結(jié)晶，在此，我真誠(chéng)的感謝老師們?nèi)陙韺?duì)我的教誨。 參考文獻(xiàn) 1 陸寧編著. 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì).北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社,1997,5 2 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1982，12 3 張克惠.注塑模設(shè)計(jì).西北工業(yè)大學(xué)出版社,1995,1 4 王樹勛.模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊(cè).廣州:華南進(jìn)工大學(xué)出版社,1995,6 5 宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).北京:航空工業(yè)出版社,1994,8 6 陳秀寧.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).浙江大學(xué)出版社,1993,7 7 虞傳寶.冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料. 機(jī)械工業(yè)出版社,1992,10 8 工程畫教研室.機(jī)械制圖.大連理工大學(xué).北京:高等教育出版社,1993,5 9 成都科技大學(xué)，北京化工學(xué)院，天津輕工業(yè)學(xué)院.塑料成型模具.輕工業(yè)出版社。1990，8 10 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 11 申樹義、高濟(jì)編.塑料模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1993.9 12 馮炳堯等主編.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上?？萍汲霭嫔?，1987.8 13 葉屋臣一.注塑模設(shè)計(jì)和應(yīng)用.輕工業(yè)出版社，1989.1 14 許鶴峰.注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例，化學(xué)工業(yè)出版社，1999.1 15 馬金駿.塑料模具設(shè)計(jì).中國(guó)科學(xué)計(jì)算出版社，1994.6 16 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1994.6 29