橡膠模具設計

橡膠模具設計,橡膠,模具設計 寧 畢業(yè)設計(論文) 橡膠模具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 摘 要 橡膠在工業(yè)快速發(fā)展，提出了質量好，加工精度高，開發(fā)周期短等模具的設計和生產的要求越來越高，能夠適應這種需求已成為模具制造企業(yè)發(fā)展的關鍵因素。模具技術是一個綜合性的機械工程，計算機應用，自動控制學科整合，數(shù)控技術等學科作為一個整體。 在本文中，根據(jù)橡膠模具結構設計合理，包括零部件設計成型，澆注系統(tǒng)設計，脫模機構的設計，冷卻系統(tǒng)設計等。根據(jù)分析情況，設計了一套橡膠橡膠模具，并對模具以及主要零件進行了CAD繪圖。 關鍵字：橡膠模具，澆注系統(tǒng)，脫模機構，冷卻系統(tǒng) ABStract Plastics industry rapid development, puts forward the quality is good, the processing precision is high, and the design and production requirements short development cycle of injection mold is higher, can meet this demand has become a key factor in the development of mold manufacturing enterprises. Die technology is mechanical engineering, a comprehensive application of computer, automatic control subject integration, numerical control technology and other disciplines as a whole. In this paper, according to the CD of the injection mold for the rational design of the structure, including the design of molding parts, the design of gating system, demoulding mechanism design, cooling system design. According to the analysis, a set of plastic injection mold design, and die as well as the main parts of the CAD drawing. Key Words: Ejection mechanism of injection mould,,Gating system, Cooling system 目 錄 摘 要 II ABStract III 目 錄 IV 第1章 緒 論 1 1.1 概述 1 1.2橡膠模現(xiàn)狀 1 1.3 模具產品發(fā)展勢頭 2 1.4 本課題的設計步驟 4 第2章 工件的工藝分析情況 6 2.1工件的工藝性分析情況 6 2.1.1工件的原材料分析情況 6 2.2工件的結構和尺寸精度及表面質量分析情況 7 2.2.1結構分析情況 7 2.2.2尺寸精度分析情況 8 2.2.3表面質量分析情況 8 2.3計算工件的體積和質量 8 第3章 模具設計 9 3.1 橡膠模具分型面的選擇 9 3.1.1 分型面的基本形式 9 3.1.2 分型面選擇的基本原則 9 3.1.3 分型面的選擇 9 3.2 澆注系統(tǒng)的設計 9 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 9 3.2.2 橡膠模具主流道的設計 10 3.2.3 分流道的設計 11 3.2.4 澆口的設計 12 3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置 14 3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 14 3.3.1 型腔數(shù)目的確定 14 3.3.2 型腔的排列 17 第4章 成型零件和模體的設計 18 4.1 模具型腔的結構設計 18 4.2 型芯的結構設計 19 4.3 成型零件的尺寸確定 19 4.4 型腔的徑向尺寸 19 4.5 型芯的計算 20 第5章 頂出機構的設計 21 第6章 冷卻系統(tǒng)的設計 22 第7章 排氣系統(tǒng) 24 第8章有關參數(shù)校核 25 8.1模具閉合高度的確定 25 8.2機有關參數(shù)的校核 25 8.3模具安裝和試模 25 總結 27 參考文獻 28 致 謝 29 第1章 緒論 第1章 緒 論 1.1 概述 橡膠模具是在一個特定的形狀具有一定形狀和尺寸的橡膠工具形狀。橡膠模具橡膠制品和易于使用的生產，外觀要求的運行質量，對模具的各方面的物理性能有顯著的影響，并應滿足要求，效率高，操作方便，結構合理，制造容易，成本低。在一個合理、高效的設備現(xiàn)代橡膠加工技術，先進的模具是必不可少的三個重要因素。尤其是塑性加工技術的橡膠模具，對備件的需求和設計實現(xiàn)所需的一個很重要的角色。因此，橡膠模具制造也提出了更高的要求。因此，不停地促進模具的開發(fā)。 模具工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎，它在很大程度上決定著產品的質量和市場競爭力的技術水平。隨著中國加入“WTO”加快腳步不停。”中國模具行業(yè)入世”將產生重大而深遠的影響，經濟全球化的勢頭越來越明顯，與世界許多知名公司的持續(xù)變革，國內和國際市場的進一步的今天，該行業(yè)將經歷一個巨大的影響，競爭將更加激烈。在這樣一個艱難的行業(yè)背景，通過對中國的模具制造水平不停止改革，我們的技術人員創(chuàng)新有了很大的提高，大型，復雜，精密，上一個新臺階、效率高、壽命長的模具。 橡膠成型橡膠制品已成為產品的實際價值的重要組成部分。工作人員已超過40種的橡膠成型方法。其中最重要的是，，擠出，吹塑和壓制。他們占了近85%，橡膠成型；橡膠特別突出，超過橡膠成型30%會計。橡膠成型的熱塑性橡膠的成型方法，幾乎所有的熱塑性橡膠可以用這種方法成型，部分熱固性橡膠也可用于橡膠成型。 1.2橡膠模現(xiàn)狀 近年來，在中國橡膠模具已取得了很大的進步，大型，復雜，高效、長壽命的模具和一個新的水平，尤其是在高技術應用的廣度和深度，性能的幾個方面列舉如下： （1）的CAD／CAM／CAE技術的廣泛應用，特別是處理，計算機建模，通過數(shù)控機床編程與加工一直是主要的方法，CAE軟件也得到了廣泛的應用，提高設計水平。 （2）和熱流道技術的推廣應用，爭取進一步提高，加熱裝置的通道，自制的熱噴嘴和熱噴嘴的介紹已經應用，有的已達到國際先進水平。 （3）氣體輔助橡膠技術已應用，許多廠家都采用此技術，如熊貓公司開發(fā)的氣輔模具，用C型分析軟件進行氣輔模具研制成功。 （4）高質量的橡膠模具鋼的應用，模具現(xiàn)在少采用45鋼，P20鋼廣泛應用，大大提高了使用壽命和表面光潔度。 （5）抽芯機構的創(chuàng)新設計，許多制造商設計具有結構新穎，易于脫模，脫模機構的優(yōu)點，具有創(chuàng)新意識，并解決了很多難題之前釋放但與發(fā)達國家。 （6）精密，大型，復雜，模具制造水平高的生活有了很大的提高。的尺寸精度高，模具零件需要互換，橡膠模具的復雜形狀的零件，由于技術的CAD三維成型計算機模擬使用，氣輔技術先進的方式，使模具已達到國外同類模具的水平。模具的壽命已達到1000000或更高。 中國的模具行業(yè)在“九五”期間盡管發(fā)展迅速，但與一些快速發(fā)展的國家，目前在我國仍然是一個相當大的差距。據(jù)統(tǒng)計，CAD，CAE應用，發(fā)達國家比中國高得多，而應用程度，中國都遠低于香港，臺灣。特別是在流程軟件和很酷的軟件，發(fā)達國家已經普及，中國才剛剛開始。大的差異，感覺。在模具標準件和標準件模具方面，發(fā)達國家已經流行，并實現(xiàn)商業(yè)化，以及中國大陸的國家標準尚未實現(xiàn)商業(yè)化。在發(fā)達國家中管技術已經熱流道和熱的大量使用，并形成了一系列的標準和。但在中國大陸，70年代開始研究到目前為止沒有標準。 在發(fā)達國家，橡膠模具工業(yè)發(fā)達地區(qū)小、專業(yè)化方向發(fā)展；向技術密集型發(fā)展；高技術和高技術相結合；生產規(guī)模小而見長的專業(yè)和靈活的組合。而在中國大陸則剛好相反。獨立的模具廠生存；屬于勞動密集型企業(yè)；有一種傾向，忽略高技能；大而全的；沒有專業(yè)的和靈活的組合規(guī)劃。和大型，精密，復雜，長壽命模具產需矛盾仍然十分突出，高檔模具進口比例超過40%，和一些模具有盈余。 1.3 模具產品發(fā)展勢頭 模具工業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)，隨著全球經濟的發(fā)展，生活的新技術不斷取得新的進展和突破，不斷發(fā)展的市場經濟，帶動更多的工業(yè)產品和多品種，小批量，高質量，低成本的方向，是多種產品的模具制造的關鍵工藝設備的要求越來越高，模具將有以下發(fā)展勢頭： 1模具CAD／CAM／CAE技術將越來越深入人心，發(fā)揮著越來越重要的作用。CAD／CAM／CAE網絡將開放系統(tǒng)結構的基礎上的整合統(tǒng)一，兼容性和專業(yè)。CAD／CAM軟件，智能對象，基于制造的特點，將得到長足的進步。模具三維分析更清晰的重要性。國產CAXA軟件系統(tǒng)，功能和造血干細胞的系統(tǒng)和z-molo軟件將繼續(xù)改進和完善水平。 2模具的精度將越來越高，越來越多，現(xiàn)在模具的精度已達到2 ~ 3毫米，長1毫米的精密模具將上市。作為微觀和精度要求的不斷提高，超精密加工的需要發(fā)展。另一方面，由于成型零件越來越多的多腔模具和要求，開發(fā)和有效利用，將需要大規(guī)模的。 3隨著熱流道技術的日漸推廣應用，熱流道模具橡膠模具中的比重將逐步提高，為模具熱流道技術可以提高生產力和零部件，原材料的質量，并可大大減少工件，所以熱流道技術的應用將得到快速發(fā)展，將逐漸增加比例。 4，不斷完善和發(fā)展的塑性成形工藝，氣輔模具及適應模具壓橡膠成型技術和發(fā)展?？梢愿纳仆庥^和氣體輔助橡膠成型技術的內在質量的橡膠部件。與橡膠壓力低，變形小，節(jié)約原材料，提高了生產效率，大大降低了成本優(yōu)勢從等等。高壓噴射可以減少樹脂的收縮，提高了工件的尺寸穩(wěn)定性，提高其精度。 5經濟快速模具技術具有廣闊的前景，在快速原型（RP）的快速模具制造（RT）的出色表現(xiàn)。在第二十一世紀，這種生產方式占工業(yè)生產的比重將達到75%。模具的生產周期將越來越短，成本會相應降低。精度和RP + RT壽命能滿足生產的要求成為國內和國際的RPM行業(yè)使用大力發(fā)生的領域，大力快速模具制造（RTM）的發(fā)展，一些新的快速成型方法的出現(xiàn)，RPM是電腦，激光，光學掃描，新的先進材料，計算機計算機輔助設計（CAD），計算機輔助制造（CAM），數(shù)值控制（CNC）高新技術的應用。它可以用來直接或間接快速模具。快速模具制造技術以滿足市場的需求，將呈現(xiàn)多元化的發(fā)展勢頭。 6模具標準件的應用將更加廣泛。模具標準件不僅可以縮短成型周期，而且能提高模具質量和降低模具制造成本，因此模具標準件的應用將更加廣泛，在模具市場將成為一個非?；钴S和迅速發(fā)展的產品。 模具開發(fā)7三維掃描儀和高速，逆向工程技術已成為模具制造，信息傳輸方便，模具CAD／CAM是一項關鍵技術。 8高性能模具鋼的消費也在快速增長，因為更多的模具鋼的要求更高，為發(fā)展高強度，高硬度的迫切需要，高耐磨性，機械加工，熱處理，模具材料性能的導熱系數(shù)，并得到廣泛的應用。如各種軌道型材模具，橡膠，PVC。 隨著橡膠鋼的進一步發(fā)展，橡膠模具將繼續(xù)加大發(fā)展步伐的比例將高于死亡。模具的要求也越來越高，市場份額將逐步擴大高檔模具。 1.4 本課題的設計步驟 本設計要求使用CAD，等軟件對機構進行零件圖紙制做，設計成型橡膠模具。 結合相對簡單脫模機構的橡膠模設計，采用傳統(tǒng)設計方法的優(yōu)點是模具設計合理，簡單有效。 主要材質：HDPE 根據(jù)兩種不同類型的選擇模式的模腔，為模具的基本方案： （1）在橡膠機的選擇，考慮結構和生產機制與給定的要求，臥式機； （2）模具的結構設計 （一）澆注系統(tǒng)的設計 一模兩腔的設計要求，空腔對稱放置，采用變截面門，在球頭的冷料井的應用。流道設置梯形截面通道部分，通過柵極電位門，分型面或間隙排氣； （b）成型零件結構設計 陰模使用整體嵌入式，上下模板上均嵌入陰模。由于結構的上下結構特征，在上下模板均設計了型芯； （c）合模導向和定位機構設計 四導柱的使用，并與導套配合，可以指導，并能定位； （d）脫模機構設計 使用推桿進行脫模，同時在噴霧器嘴的下側使用一推環(huán)，雖然工件有四處筋板，可使用四處推桿，但使用一推環(huán)可防止在推模時對工件造成破壞； （3）零件圖的制做 在對模具的結構進行了基本的設計后，首先要進行三維圖以及零件圖的制做，為后一部的加工提供尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。 （4）對模具進行模具的CAD設計 模具的基本設計后，進行相關的設計計算，正確的數(shù)據(jù)，相關的設計采用CAD，通過人機交互，可以通過簡單的設計和優(yōu)良的。在設計在模具完成后，我們得到了三維繪制模具總裝配圖，并生成模具零件圖，以及所有我們需要的。 進行以上的工作之后，還要進行橡膠模具的制造工藝設計,在完成所有的設計之后完成設計說明書的撰寫。 29 第2章 塑件的工藝分析 第2章 工件的工藝分析情況 該工件是橡膠產品，其零件圖如圖所示。材料是橡膠，類型為大批量生產。 圖1 工件圖 2.1工件的工藝性分析情況 2.1.1工件的原材料分析情況 橡膠是取自橡膠樹、橡膠草等植物的膠乳，加工后制成的具有彈性、絕緣性、不透水和空氣的材料。高彈性的高分子化合物。分為天然橡膠與合成橡膠二種。天然橡膠是從橡膠樹、橡膠草等植物中提取膠質后加工制成；合成橡膠則由各種單體經聚合反應而得。橡膠制品廣泛應用于工業(yè)或生活各方面。 橡膠（Rubber）：具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的? 外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度（T g）低，分子量往往很大，大于幾十萬。 橡膠一詞來源于印第安語cau-uchu，意為“流淚的樹”。天然橡膠就是由三葉橡膠樹割膠時流出的膠乳經凝固、干燥后而制得。1770年，英國化學家J.普里斯特利發(fā)現(xiàn)橡膠可用來擦去鉛筆字跡，當時將這種用途的材料稱為rubber，此詞一直沿用至今。橡膠的分子鏈可以交聯(lián)，交聯(lián)后的橡膠受外力作用發(fā)生變形時，具有迅速復原的能力，并具有良好的物理力學性能和化學穩(wěn)定性。橡膠是橡膠工業(yè)的基本原料，廣泛用于制造輪胎、膠管、膠帶、電纜及其他各種橡膠制品。 三葉橡膠樹提供最多的商用橡膠。它在受傷害（如莖部的樹皮被割開）時會分泌出大量含有橡膠乳劑的樹液。 另外，無花果樹和一些大戟科的植物也能提供橡膠。德國在第二次世界大戰(zhàn)時由于橡膠供應被切斷，曾嘗試從這些植物取得橡膠，但后來改為生產人造橡膠。 最初的橡膠樹生長于南美洲，但經過人工移植，東南亞也種有大量的橡膠樹。事實上，亞洲已成為最重要的橡膠來源地。 由銀菊膠制成的橡膠能夠減少敏感。 天然橡膠是由膠乳制造的，膠乳中所含的非橡膠成分有一部分就留在固體的天然橡膠中。一般天然橡膠中含橡膠烴92%-95%，而非橡膠烴占5%-8%。由于制法不同，產地不同乃至采膠季節(jié)不同，這些成分的比例可能有差異，但基本上都在范圍以內。 蛋白質可以促進橡膠的硫化，延緩老化。另一方面，蛋白質有較強的吸水性，可引起橡膠吸潮發(fā)霉、絕緣性下降，蛋白質還有增加生熱性的缺點。 丙酮抽出物是一些高級脂肪酸及固醇類物質，其中有一些起天然防老劑和促進劑作用，還有的能幫助粉狀配合劑在混煉過程中分散并對生膠起軟化的作用。 灰分中主要含磷酸鎂和磷酸鈣等鹽類，有很少量的銅、錳、鐵等金屬化合物，因為這些變價金屬離子能促進橡膠老化，所以他們的含量應控制。 干膠中的水分不超過1%，在加工過程中可以揮發(fā)，但水分含量過多時，不但會使生膠儲存過程中易發(fā)霉，而且還會影響橡膠的加工，如混煉時配合劑易結團；壓延、壓出過程中易產生氣泡，硫化過程中產生氣泡或呈海綿狀等。 2.2工件的結構和尺寸精度及表面質量分析情況 2.2.1結構分析情況 從經零件圖分析情況，該零件總體形狀為圓球形,模具設計,該零件屬于中等復雜程度. 2.2.2尺寸精度分析情況 從工件的壁厚的角度，最大壁厚為5mm，壁厚均勻，，在角落圓角部分的設計，防止在這里發(fā)生的缺陷，由于工件尺寸介質。 2.2.3表面質量分析情況 除了沒有缺陷，毛刺要求零件表面，不得有任何雜質，表面質量沒有特殊的要求，所以它是比較容易實現(xiàn)的。 在總結情況的分析表明，在噴射過程中更好地控制局面的形成，可確保零件的要求. 2.3計算工件的體積和質量 計算工件的質量是為了選用機及確定模具型腔數(shù)。 計算工件的體積：V=46.87cm 計算工件的質量：根據(jù)設計手冊可查得HDPE的密度為ρ=1.06kg/dm 工件質量：M=Vρ＝50g(通過3D軟件測量得到) 采用一模4件的模具結構，考慮其外形尺寸，時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等等情況，初步選用機XS—ZY—125型。 第3章 模具設計 3.1 橡膠模具分型面的選擇 3.1.1 分型面的基本形式 分型面形成由橡膠和固定的具體情況，但一般有平面分型面，階梯式的臉，斜分型面，分型面、綜合式分型面。 3.1.2 分型面選擇的基本原則 選擇的基本原則：（1）拿著一個橡膠的外觀整潔；（2）分模面應利于排氣；（3）應考慮開橡膠在動模一側；（4）應易于保證工件的精度；（5）分模面應簡單使用易于加工；（6）考慮側向分型面的主要類型；（7）分模面應參數(shù)和機相適應；（8）考慮脫模斜度的影響[11]。 3.1.3 分型面的選擇 根據(jù)對工件模型的觀察和分型面選擇的基本原則。現(xiàn)選擇圖中為分型面。 圖3-1 分型面示意圖 3.2 澆注系統(tǒng)的設計 3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是機噴嘴通道，熔融橡膠進入模腔包括澆口，流道，澆口及冷料。在橡膠模澆注系統(tǒng)設計時應注意以下原則[ 12 ]。 （1）根據(jù)橡膠型腔數(shù)澆注系統(tǒng)的設計合理布局的確定。 （2）根據(jù)形狀，大小和諸多因素的工件壁厚，和形式相結合的澆注系統(tǒng)的位置和形式選擇。 （3）應盡量縮短物料流和易于清潔的材料，節(jié)約原材料，提高注入效率。 （4）應根據(jù)工件的成型的選擇，尤其是它的流動性能，澆注系統(tǒng)截面積和長度的選擇，并使其為平穩(wěn)過渡，促進物流。 3.2.2 橡膠模具主流道的設計 主流道是熔融橡膠由機噴嘴，通過它的第一部分，和機噴嘴在同一軸線。由于碰撞噴嘴柵和機，反復接觸，一般的門不能直接安裝在固定的模具，易于制造，由門集可以被拆除，用螺絲或模板[ 13 ]力組合形式。 （1）主流道設計 澆口是澆注系統(tǒng)從機噴嘴與模具接觸的塑性流動通道分流道路開始融化后。有很大的影響，熔體流動速率和灌漿時間，形狀和尺寸的塑性流動，因此，必須使溫降和壓力損失最小熔化。 （2）澆口尺寸 水平或垂直于主通道模具機，垂直于分模面。為了從主流道襯套材料使主流道凝可以順利拔出，主流道設計成錐體，錐角6度2度~。D機噴嘴直徑0.5mm ~ 1毫米直徑比小端。因為小前是球形的，其深度為3mm至5毫米，與球機噴嘴與模具接觸位置，所以主流道球面半徑比噴嘴球面半徑為1mm ~ 2mm。表面粗糙度Ra的流量值是0.08。 （3）主流道澆口套 流道設置碳素工具鋼如T8A，T10A鋼等材料制造，熱處理淬火硬度53hrc - 57hrc。 料門應采用優(yōu)質鋼T8A鋼，并應進行淬火處理，以防止橡膠機噴嘴無碰撞損壞，門的硬度應小于機噴嘴的硬度。為了方便門從主通道中移除，阿爾法主流道是3度，6度的錐形孔~。接觸噴頭機表面的門必須是一致的，由于機噴嘴是一個球體，半徑是固定的，所以從噴嘴完全進入主流的熔融橡膠、不溢，應使噴嘴和機與凸凹球面柵底接觸良好，小端直徑大于噴嘴錐形孔的內孔直徑，孔流道應基于球面角連接，不應拔下來。為了方便門從主通道中移除，以3至6度度度的錐形孔角α的澆口，可稍大的可流動性橡膠偏差，但太大，容易導致橡膠速度慢，容易形成渦流 與澆口套和橡膠橡膠區(qū)直接接觸，應選擇材料的小端直徑。接觸噴頭機表面的門必須是一致的，如從噴嘴橡膠機噴嘴球進入主流，從而完全熔化的橡膠和不溢，應很好的小端直徑的凸凹球形噴嘴和機內的接觸孔閘門設置端，錐形孔大于噴嘴直徑，流道孔應基于球面角連接，不應把鐵軌，為了確保順利釋放主流的凝材料[ 14 ]。 定位環(huán)定位模具和機，保證定位中心噴嘴澆口套，機，定位環(huán)直徑應間隙和機定位孔。匹配光柵表面和固定模表面高度一致的部分。 機的噴嘴半徑xs-z-30是12毫米，噴嘴直徑為2毫米。所以你要使端部的凸球面接觸澆口套端面凹球面與橡膠機的噴嘴是好的，13毫米凹球半徑，小端直徑應大于錐形孔的噴嘴直徑，3毫米，如圖3.2所示。 圖3.2 澆口套 3.2.3 分流道的設計 分流從熔融橡膠澆口部分和變化的方向，順利進入飼料門和單腔或室門進入通道的方向上，連接的門，分割和改變方向的中間，轉動輪通常安裝在表面區(qū)形式。 在橡膠時，熔融橡膠通過分流，其壓力損失和熱損失應該是最小的，集料，用最少的分流原理生產，并聯(lián)以下一般設計： 考慮到比周圍的流道形狀的整體流量和更好的長度，它可以降低摩擦阻力和熱的熔融區(qū)，壓力損失減小。 在可能的情況，溝道長度應盡可能的短，以減少壓力損失和避免過度成本影響幽靈，如等于在一個多型腔模腔的流路長度，余額轉移壓噴射，在一個安全的同時盡可能均勻地對橡膠到每個空腔中。在某些情況下，通道長度不相等，應進行必要的補救措施，在本文中，如果漫長而寒冷的窯洞，你想要什么，放涼物質進入空氣中[15]腔。 為了滿足在橡膠成型過程中，分流器的截面積應盡可能小，但對于小的流動橫截面會降低整體的橡膠速度灌裝和延長，并且可能會缺乏對材料，燃燒，皺紋，冷卻收縮不良品，并平行時間。冷卻時間應小于工件的大的空腔，不會影響噴射效率。截面積，因此，低的設計，以測試該模型是不是一個空間校正。 緊湊的安排，亞軍和腔分布合理的距離，你應該使用對稱或對稱平衡，減少該地區(qū)總面積的形成。優(yōu)選重合在腔的幾何中心和總投影面積的夾緊力的流動表面的中心。 在轉向頻率流道盡可能小，在拐角處應光滑，不得有尖角，這些都是為了減少壓力損失，有利于材料流動。 當賽跑運動員在定模側或分流的延伸，應該把鉤在靠近澆口和流道料桿的交叉點上，為了打開時，鉤桿由第一集料的作用下從固定模具流道，并與橡膠橡膠。 分流的內表面不應是非常輕的，從1.6μM一般表面粗糙度可以使物料流，外部流動摩擦阻力小，分流，冷卻皮質轉輪固定，熔融橡膠絕 在總體布局，應綜合考慮冷卻系統(tǒng)和布局，并預留空間冷卻水道。 橡膠橡膠模模具兩腔，在布局選擇平衡流道。流動平衡的特點是：分流通過澆口從每個空腔，完全相同的長度，截面尺寸和形狀，以確保每個腔與進料均勻，同時，橡膠完畢。半圓形流道截面形狀的選擇，它比圓形的效率低，但與圓形橫截面的簡單處理。 3.2.4 澆口的設計 （1）澆口的概念 澆口亦稱進料口，是連接分流流道和型腔。選擇位置和澆口的設計是否適當，直接關系到工件可能是完整的，在橡膠成型高質量。 （2）澆口的作用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩。非限制性澆口是澆注系統(tǒng)斷面尺寸最大的部分，它主要是針對大型筒，橡膠外殼腔喂養(yǎng)和壓力反饋。限制性澆口是澆注系統(tǒng)截面尺寸最小的部分，其作用如下： 澆口突然變化的截面面積，橡膠熔體通過一個靈活的入口速度突變增加，剪切速率的增加，熔體和降低粘度，使它成為理想的流動狀態(tài)，從快速平衡腔。多腔模具，澆口的尺寸來調整，也可使腔和非均衡布局，同時飼料的用途。澆口是早期治療，防止在型腔中的熔體流動的影響。澆口通常是最小的部分澆注系統(tǒng)，這有利于在塑膠零件加工的[ 16 ]和橡膠澆口骨料分離。 （3）橡膠模的澆口類型 單分型面橡膠模澆口可以用來直接澆口，中心澆口，側澆口，環(huán)形澆口，輪輻澆口和爪形澆口。 （A）直澆口 直接交叉的柵極，所述柵極，非限制性的柵極。這種類型的門，只適用于單腔模具。 特點是：流阻小，短流程，保持時間長;有利于消除深腔。缺點廢氣不容易;子表面的機的橡膠投影面積，模具結構緊湊，受力均勻的最小和澆注系統(tǒng);翹曲，門部分切除難度大，門，清除大，標門，美麗的橡膠件后。 （B）中的柵極的中心 當氣缸外殼工件的底部中心或接近中心的位置上的通孔，柵極開口，所述中心分隔錐體在柵極，被稱為大柵的中心設置，是直接澆口的一種特殊形式。它有一個直接的柵極，直接柵極和克服的收縮，變形等缺陷的優(yōu)點。 柵（C）的側在子表面一般是開放側柵極，從內部或橡膠的熔化以填充空腔中的外側，而橫截面形狀（邊緣草），是限制柵極。門被廣泛用于多型腔橡膠模具分模線單。 柵極是澆注系統(tǒng)，以減少橡膠的消費的一小部分，并且易于除去的柵極，不留痕跡。 這兩種不同形式的側門大風扇門和平縫。閘門是一個側澆口風扇風扇柵極寬度方向上逐漸增加，逐漸減少的厚度，也稱為柵極縫制薄的柵極，柵極寬度，一個非常小的厚度。用于形成小的，扁平的橡膠板尺寸較大的主面積可以減小工件的彎曲，但在除去柵極閘門是比較困難的比在橡膠門風扇都比較明顯。 （d）環(huán)柵 填充腔澆口圓周進給式稱為環(huán)形澆口。環(huán)柵特性的均勻給料。全境大致相等的圓周速度，熔體的流動狀態(tài)?？諝獾目涨豢梢猿鲈海妇€是可以避免的，但是，澆注系統(tǒng)的材料消耗多，澆口去除困難。 輪輻澆口（E） 輪輻澆口是在圈澆口的基礎上的改進。這種類型的柵極材料消耗比環(huán)形澆口少得多。這種類型的澆口的生產比環(huán)形澆口的廣泛應用。圓柱殼與底部的一個大洞的橡膠部件。輪輻澆口的缺點是增加了焊縫，會影響工件的強度。 （f）爪形澆口 爪形柵加工比較困難，通常用電火花加工。核心可以從分流錐，避免塑性變形或同軸度差等成形缺陷。故障和輪輻澆口爪形澆口類似，主要適用于細長的管狀孔小，同軸高工件。 澆口位置選擇的原則：盡量縮短流動距離；避免熔融的橡膠零件缺陷引起的斷裂現(xiàn)象；澆口應在厚壁橡膠件打開；考慮分子定向的影響；降低焊接線。 （4）平衡澆注系統(tǒng)的設計 （一）對澆注系統(tǒng)的平衡的概念 為了提高生產效率，降低成本，小（包括一些中?。┫鹉z零件往往需要多腔模具的弛豫結構應用于腔平衡布置形式。如果一個系統(tǒng)是根據(jù)需要澆鑄成型腔和非均衡布局形式設計的，你需要調整澆口的尺寸，流動的柵極形成達到一致的工藝條件，這是澆注系統(tǒng)的平衡，也被稱為平衡澆口。 （b）計算澆注系統(tǒng)的平衡方法 澆注平衡計算方法是通過計算多腔模具每澆口BGV（澆口平衡值）來判斷或計算值。澆口平衡，BGV值應符合以下要求：該工件的多腔模具，每澆口計算BGV值必須是平等的；多腔模具不同的橡膠件，各澆口BGV值計算的工件的大小必須充滿型腔。 （5）澆口的選擇 該模具采用一模兩腔，選擇側澆口。側澆口為扁平狀，可大大縮短冷卻時間，縮短成型周期。易澆注系統(tǒng)凝材料去除不影響工件的外觀。澆口是裝在橡膠表面，澆口截面形狀簡單，易于加工，并注入效率。 3.2.5 冷料穴和鉤料脫模裝置 冷料穴設置在主流道的末端，即主流道正對面的動模板上。它是用來存儲橡膠的時間間隔，由溫度的降低冷噴嘴。由于散熱。在橡膠時，如果它們進入通道，將推流和減少物料流量。在腔中，將有在橡膠零件的冷疤或冷點。球形拉料裝置由一個寒冷的窯洞，拉桿，安裝在芯固定板拉桿，不與噴射系統(tǒng)聯(lián)動。 3.3 型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 3.3.1 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)工件生產批量及經濟性，通過橡膠量及鎖模力計算，可確定盡可能多的型腔數(shù)，以提高生產率。其型腔在一模中的數(shù)目確定方法見表三： 序號 確定依據(jù) 確定方法 說明 1 按工件的經濟性確定型腔數(shù) 按總成型加工費用最小的原則，并忽略準備時間和試生產時的原材料費用，僅考慮模具費和成型加工費。其型腔數(shù)量，可用下式計算： N= 式中 N——每副模具型腔數(shù)； P——計劃生產總件數(shù)； Y——單位小時模具加工費用（元／h）； T——成型周期（min）； c——每個型腔模具加工費用（元）； 單腔模具比多腔模具制造成本低，周期短，所以無質量的橡膠零件，不宜采用多腔尤其是形狀復雜，體積大，精度高，橡膠零件的小批量生產中應使用單腔模具比較經濟。 2 按機的最大橡膠量確定型腔數(shù) 工件的每次橡膠量總和不能超過機最大額定橡膠量的80％，其計算方法是： N≤ 式中 N——每臺模具允許型腔數(shù)； V——機最大橡膠量； Vj——澆注系統(tǒng)凝料量； Vs——單個工件的容積；或質量（cm 3或g） 若每次橡膠量總和大于機額定橡膠量，則型腔數(shù)應減小或采用單型腔； 3 按機額定鎖模力確定型腔數(shù) 按機額定鎖模力確定所需設型腔數(shù)，可以按下式核算： N≤ 式中 F——機額定鎖模力（KN）； P——橡膠對型腔平均壓力（MPa）； A——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）； AZ——單個工件在分型面上的投影面積（cm2）； 所確定的型腔個數(shù)總鎖模力不應超過機額定鎖模力，否則合模時，模具難以合嚴，有溢料產生，應減小型腔個數(shù)。 4 按制品精度要求確定型腔數(shù) 型腔數(shù)越多精度越低，從經滿足精度要求出發(fā)型腔數(shù)可按下式確定： N≤2500-24 式中 L——工件基本尺寸（mm）； δ——工件尺寸公差（mm）； Δ——單腔時，工件可能達到尺寸公差（mm），其中聚甲醛為±0.2％、PE、PP、PC、PVC為±0.05％ ； 1.根據(jù)經驗，每增加一個型腔，其尺寸精度可降低4％。 2.一模一腔時，橡膠公差聚甲醛為0.2％，尼龍66為0。3％，聚碳酸酯HDPE，聚乙烯為0.05％。 3.對于高精度工件，一模不能超過四腔。 表三 此工件采用第二種方法確定型腔數(shù)目；按機的最大橡膠量確定型腔數(shù)；根據(jù)公式： N≤ N≤≤5（取整） 最終確定采用一模1腔的結構形式； 3.3.2 型腔的排列 型腔的布置采用對稱分布，以防模具承受偏載而產生溢料。平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。 第4章 成型零件和模體的設計 4.1 模具型腔的結構設計 型腔大體有以下幾種結構形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。 空腔由單件材料，用肩或螺栓固定在模板。它的主要優(yōu)點是容易處理，特別是在一個多腔，單腔治療，分別在模板安裝，很容易保證同心度和精度空腔尺寸，易成型加工。 隨著散裝室，但局部地腔形成嵌件的組合。局部用組合物更深腔或室更復雜的形狀，整個模具加工更加困難或局部硬化。 通過多個螺栓完全集成腔件。它的特點，易于加工，便于和當?shù)責釖伖夤に嚒９?jié)省優(yōu)質鋼材。對于大的空腔或大面積的橡膠件的形成處理這種形式是不容易的。這里是一個選擇整體腔。 在模具的成型過程中，在高壓下注入過程模具，以確保腔體的作用的影響，所以模具空腔應具有足夠的硬度和剛性，在一般情況下，在模腔壓力，應力，橡膠期間橡膠壓力的塑性流動，以確保壓縮應力和壓力開口的，當門關閉的時間之前，但主要是承載能力室，并確保在橡膠過程中的橡膠壓力，和改變的壓力。在這些壓力下，不存在一個剛性腔，往往會產生彈性變形，從而導致在腔室的膨脹，這將直接影響質量和工件的尺寸精度。因此，在模具設計中應首先考慮厚壁中空的厚度和底部具有足夠的強度和剛度，以確保在橡膠過程中產生超過彈性變形的極限空腔。 因此壁厚和底部的計算和選擇是非常重要的。 （1）型腔側壁厚度的計算 按強度計算 其壁厚S按下方所列公式計算 式中 [σ]— 型腔材料的許用應力，[σ]=156.8MPa p—型腔內單位平均壓力，P=38.4MPa r—型腔內半徑，r=10mm 代入公式得：S=4mm （2）底板厚度的計算 按強度計算 其壁厚H按下面公式計算 式中 [σ]— 型腔材料的許用應力，[σ]=156.8MPa p—型腔內單位平均壓力，P=38.4MPa r—型腔內半徑，r=10mm 代入公式得：H=5.5mm 4.2 型芯的結構設計 型芯的結構形式大體有：整體式、整體復合式、局部組合式、完全組合式。 4.3 成型零件的尺寸確定 （1）型腔尺寸計算 型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應選擇工件公差△的1/2，取負偏差，再加上-1/4△的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。 所謂工作尺寸是零件上直接用以成型工件部分尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸。（包括矩形和異形型芯的長和寬），型腔深度和型芯高度和尺寸。因 ABS的成型收縮率為0.4～0.7%,所以平均收縮率取S=0.5% 4.4 型腔的徑向尺寸 查（5）書，得公式（LM）0+δ=[（1+S）Ls-(0.5～0.75)△] 0+δ （3-1） （3-2） 其中LM為型腔的基本尺寸公差值為正偏差，Ls工件的基本尺寸。工件公差△為負偏差，S為 表3-1 型腔的計算 類別 模具零件名稱 工件尺寸 計算公式 工作尺寸 型腔 計算 定模鑲件 圖3-1 型腔 表3-2 型腔的計算 類別 工件尺寸 計算公式 工作尺寸 型腔 計算 型腔 計算 圖3-2 型腔 4.5 型芯的計算 4.5.1 查（5）書，得芯徑向尺寸的計算：LM=[（1+S）Ls+3/4△]-ó0 （3-3） 其各字母的含義與前相同，型芯按六級精度制造，根據(jù)型芯的基本尺寸， 4.5.2查（5）書，得型芯高度尺寸的計算： 4.5.3HM=[（1+S）Hs+3/4△] -ó0 (3-4) 按六級精度制造 第5章 頂出機構的設計 頂出機構的分類：按驅動方式分類可分為：手動頂出、機動頂出、啟動頂出。 按模具結構分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。 （1）推出機構的結構組成 在橡膠成型的每個周期，橡膠和模鑄造系統(tǒng)是從該機構推動機構的毛巾，也被稱為一個釋放機構，所述釋放機構被調用。機械千斤頂或液壓缸引入執(zhí)行行為通常安裝在機桿完成。結構：啟動，復位和引導部分。 （2）結構分類 手動啟動，啟動電機，液壓或氣動啟動。 （3）結構設計要求 留在動模橡膠件，橡膠件在發(fā)射過程中，不變形，不損壞，以質量工件的外觀無損傷，夾緊機構應出臺做出正確復位，動作可靠。 （4）結構設計 （a）推桿推出機構 把發(fā)射機制是一種被導入的最簡單的機構的，最常見的。因為大推進器裝置的自由，把更多的圓形橫截面的，并且易于實現(xiàn)準確和推桿的推桿孔模板或核心。把一個小的抵抗運動，開始了動作靈活，可靠，它被廣泛應用于生產。但由于發(fā)射的一般放電面積相對較小，容易造成大的局部應力和磨損的橡膠或頂端的塑性變形，所以很少用在起草和管或大盒的橡膠件的釋放。 （二）引進機構推管 推管排出機構是用來發(fā)射一圓柱形環(huán)形零件或結構橡膠部件具有孔，其剝離的一種特殊形式，并把相同的運動。因為推桿推管是空心的，所以接觸的橡膠部件的整個周邊，橡膠件推出統(tǒng)一的強度，塑性變形是不容易的，也不會留下明顯的痕跡推出。 （C）推彈出機制板 所有的薄壁容器，貝殼形部分和表面不允許橡膠產品的推出標志，推板推導。容易推板機構所述噴射板體，它是按照一定的精度由芯模板匹配的和混合噴射器。 產品特點：推盤的特點是引入彈射力均勻，光滑，力介紹。但對于橡膠環(huán)部分不更難處理部。 （d）活動嵌件及凹模推出機構 由于形狀和結構的一些橡膠部件的材料之間的關系，而不是由推桿，推管，推板，所述推桿釋放簡單成型，橡膠部件可以插入或空腔。 （5）頂出機構的設計原則： 在橡膠件的成型，一般頂出痕跡，但應盡量使工件的剩余痕跡不影響美觀，這是橡膠器和橡膠位置的選擇問題必須考慮。在一般的機構應設在工件和定位的內表面的頂部是不顯眼的。 因此，模具的噴射裝置側，在橡膠裝置的設計，在一般情況下，試圖設計橡膠部件，在可動模的面，為了方便工件的頂部。這應在分型面的選擇來考慮。 在實踐中，如果橡膠件，而不是可動模的情況的側面，試圖找到一種方法，以改善無聲側電阻，核小初稿，或增加芯的表面粗糙度，或不影響的前提下，使用該部件的橡膠，芯側側向槽的人力，凹坑和障礙發(fā)表后，在為了提高動態(tài)電阻。在特殊情況下，是在一個固定的模工件能夠在固定模子排出機構被使用。 在橡膠件的成型，一般頂出痕跡，但應盡量使工件的剩余痕跡不影響美觀，這是橡膠器和橡膠位置的選擇問題必須考慮。在一般的機構應設在工件和定位的內表面的頂部是不顯眼的。 頂部應具有足夠的機械強度和耐磨性，這從長遠來看，平穩(wěn)無醒目，容易做，便于維修。 噴射裝置噴射均勻分布在最大輸出力作用部件的頂部的橡膠件，以避免噴射效果強制薄的部分，在該橡膠部件的頂部，以防止變形和破壞的過程。 頂部應具有足夠的機械強度和耐磨性，這從長遠來看，平穩(wěn)無醒目，容易做，便于維修。 第6章 冷卻系統(tǒng)的設計 橡膠在生產過程中由于需要對熔融的橡膠流體進行冷卻，橡膠制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設計可按下式進行計算： 設該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質，其出口溫度為30°，產量為（1分鐘2模）1000g/h。 求工件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關文獻得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J 求冷卻水的體積流量V V=WQ1/Pc1(T1－T2) =140cm3 溫度調節(jié)對工件的質量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：變形尺寸精度 力學性能 表面質量 在選擇模具溫度時，應根據(jù)使用情況著重滿足制件的質量要求。 在橡膠模具中溶體從經200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質帶走，因此橡膠模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產效率的關鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在此我選擇湍流。 如表五： 冷卻水道直徑 d/（mm） 最低流量v /（m/s） 流量 qv/（m/min） 12 1.10 7.4×10 第7章 排氣系統(tǒng) 在橡膠模具的設計過程中，設計必須考慮排放結構，否則橡膠熔體進入模腔流體，而澆注型放電空氣在腔和通道，如氣體不能排出，會使氣泡部分，此外，橡膠熔體會產生少量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣以產生高溫，造成局部碳化或橡膠部件的燃燒，橡膠零件具有泡沫或不良引起跌倒橡膠焊接強度，甚至電荷甚至產生非常高的溫度，燃燒橡膠，從而出現(xiàn)浪費。 排在兩個方面：采用開放式排氣管和排氣口模間隙。 因為橡膠模是一個小的鑲嵌模具中，可直接使用分型面及鑲嵌間隙排氣，排氣管道，而無需打開所述模具。 第8章有關參數(shù)校核 8.1模具閉合高度的確定 根據(jù)支承與固定零件中提供的數(shù)據(jù)確定：定模座板H1=25mm ，上固定板H2=20mm 下固定板H3=25mm支承板H4=32mm動模座板H5=25mm，墊塊H6=50mm H=H1+H2+H3H+H4+H5+H6+H7 =25+20+25+32+25+50=177mm 8.2機有關參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為680㎜×510㎜，XS—Z—125型機模板最大安裝尺寸為700㎜×700㎜；故能滿足模具的安裝要求。 經驗證，XS—Z—450型機能夠滿足使用要求，故可以采用 最大橡膠壓力校核 橡膠機的額定橡膠壓力即為它的最高壓力，應該大于橡膠機成型所需調用的橡膠壓力P0，即 ≥K′P0 （6.3） 式中： K′—安全系數(shù)，通常取1.25～1.4，這里取K′=1.3。 160≥1.3×80 所以，橡膠壓力校核合格。 8.3模具安裝和試模 1清除模板平面定位孔和表面的污垢模具的安裝故障。 2模具尺寸小，所以整體安裝方法。該機軌道墊好板在第一，死于由側入站，固定模的定位孔，并提出，緩閉模板，沖壓模具，然后用鋼板或螺釘壓模，并初步固定模，然后緩慢的開閉模，找的是動態(tài)的，應確保開合模是穩(wěn)定的，靈活的，無卡阻現(xiàn)象，然后固定模。 3調節(jié)鎖緊機構，保證有足夠的開距和夾緊力，模具正常關閉。 4模板，模板打開緩慢停止回到目前為止，調整噴射裝置，確保噴射距離。彈射機構的運動，平衡，靈活開閉模，協(xié)調行動。 5位模，筒和噴嘴的溫度上升到30從20 ~溫度一預定距離，可以校正噴嘴澆口套的相對位置和表面接觸，滑動在噴嘴和主流道襯套之間的接觸，觀察，檢查的結果，必須進行適當?shù)膹椥?，校正后的螺釘擰緊橡膠座椅位置，緊固定位。 6空載運行，觀察是否對模具各部分的正常運行，然后模具。 雖然是在選定的成型材料，成型設備，模具設計過程中預期的條件，但是人們的認識往往是不完善的，因此必須完成測試，模具加工后的模型試驗，看看如何成形零件的質量。試驗模具，橡膠件往往可能出現(xiàn)的種種弊端，因此必須進行原因分析，故障排除。原因是多方面的，浪費時間，有時是單一的，但經常導致更復雜。根據(jù)成型條件，成型設備，模具的結構和制造精度，通過一個分析的結構和形狀因素之一橡膠零件，找出主要矛盾，然后再采取調整成型工藝參數(shù)，切邊模和方法解決。因為成型條件容易改變，所以一般的做法是改變成型條件，當成型條件的變化并不能解決這個問題，我們考慮修理模具。 總結 通過本次畢業(yè)設計，掌握方法和模具設計的步驟，結合具體零件的設計工作，包括型腔數(shù)的確定，分型面，澆注系統(tǒng)的選擇，確定分型方法，溫度控制系統(tǒng)的設計，成型零件尺寸的計算等。 從CAD設計，畢業(yè)設計;完整的橡膠模具設計及成型件相應的設計計算; CAD設計;最終確定模具加工，完整的設計流程控制工程，工程設計和能力得到鍛煉和提高。 在設計過程中，我學習和使用CAD設計和設計機制，在模具的裝配部分的所有部分。 CAD來提高我的計算機技能和能力，對我的工作奠定了基礎。 總之，通過這次畢業(yè)設計，加強了我對知識的深度，更培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，教我如何工作，這對我去工作打下堅實的基礎的步驟有條不紊。 參考文獻 參考文獻 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[17] 馬金俊.橡膠模具設計[M].北京:中國科學科技出版社,1994. 致 謝 論文從經開題、具體設計、論文的撰寫，均得到了老師、同學和朋友的大力支持。 特別感謝橡膠老師對我的指導。他在繁忙的教學工作期間，對我的畢業(yè)設計付出了大量的心血，多次給我提出深刻而具有指導性的意見。正是有了他們對我時時刻刻的指導，才使我能正確把握論文的方向，并順利地完成。 感謝所有給我傳道授業(yè)的老師們，正是你們的辛勤教授才使學生有了完成畢業(yè)設計的知識與能力儲備，奠定了我的理論與實踐基礎。