家庭塑料碗注塑模具設計【注射模具、一模兩腔】【含UG三維3D建模及8張CAD圖紙】

家庭塑料碗注塑模具設計【注射模具、一模兩腔】【含UG三維3D建模及8張CAD圖紙】,注射模具、一模兩腔,含UG三維3D建模及8張CAD圖紙,家庭,塑料,注塑,模具設計,注射,模具,一模兩腔,ug,三維,建模,cad,圖紙 密級： 學號： 本科生畢業(yè)論文（設計） 家庭塑料碗注塑模具設計 系 別： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 12級機設本（3）班 學生姓名： 指導老師： 陳云 完成日期： 學士學位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的設計（論文）是本人在指導老師的指導下獨立進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本設計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識到本申明的法律后果由本人承擔。 學位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。 本學位論文屬于 保 密 □， 在 年解密后適用本授權書。 不保密 □。 （請在以上相應方框內(nèi)打“√” ） 學位論文作者簽名（手寫）： 指導老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 本科畢業(yè)設計,學生姓名： 學 號： 指導教師：,家庭塑料的碗注塑模具設計,目 錄,一、課題來源及意義 二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 三、研究目標 四、研究內(nèi)容 五、研究方法與手段 六、進度安排 七、方案可行性分析 八、主要參考文獻,一 、課題來源及意義,,塑料制品在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色，其種類也越來越多，制造加工也越來越精致美觀。如圖所示即為塑料制品的代表。本課題是家庭塑料碗注塑模的設計，該模具需保證模具生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率較高。通過此次設計，能夠提升知識掌握程度，提升設計能力。,二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,1、國外的發(fā)展現(xiàn)狀 注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設計工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的塑膠模具設計方法已無法適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求，以下為國外注塑模具的一些典型案例。,2、國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀 關于全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到70?，F(xiàn)在，這3個省份的不少企業(yè)已意識到塑模業(yè)的無限商機，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)，其中國內(nèi)注塑模具的典型案例有：,二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,三、研究目標,通過學習CAD/UG等制圖軟件，綜合掌握和應用塑料模具設計的基礎理論和專業(yè)知識，系統(tǒng)的掌握產(chǎn)品零件的成型工藝分析、模具結構設計的基本方法和步驟、非標準模具零件的設計等，通過所學的模具專業(yè)方面的知識，設計合理的模具，理論上能夠正常的進行生產(chǎn)，完成設計說明書。,四、研究內(nèi)容,1、塑件基本信息 a.塑件三維圖,b.生產(chǎn)批量：中等批量生產(chǎn) c.材料：PP,四、研究內(nèi)容,1、塑件尺寸精度要求不高，形狀較為復雜。 2、澆注系統(tǒng)設計，選擇注塑機，確定模具基本結構。 （1）分型面選擇，根據(jù)塑件的特點為了方便脫模，我們選擇分型面在底部，如下圖所示： （2）根據(jù)塑件的工藝特點，我們選擇一模兩腔。 （3）澆口的類型有多種，在這里，我們選擇直澆口。,四、研究內(nèi)容,3、進行理論計算，確定型腔型芯的尺寸。 4、確定模具結構，模架參數(shù)，繪制模具草圖。 5、注射機的校核。 6、繪制模具裝配圖及零件圖。 7、編寫設計計算說明書。,五、研究方法與手段,1、利用繪圖軟件繪制模具的裝配圖及主要零件圖。 2、利用圖書館和網(wǎng)絡等資源進行對資料的查閱。 3、學校的工程創(chuàng)新實驗室可對模具進行拆裝等研究。,六、進度安排,1、2015.12.17-2016.03.10查找資料，了解注塑模工藝的相關資料，完成開題報告及英文翻譯任務。2、2016.03.11-2016.04.01理論計算和分析階段。3、2016.04.02-2016.04.24確定設計總體方案，繪制完裝配草圖，參加中期答辯。4、2016.04.25-2016.05.15繪制總裝配圖和非標準零件圖。5、2016.05.16-2016.05.25撰寫畢業(yè)設計說明書。6、2016.05.26-2016.05.31完善細節(jié)問題準備答辯。,七、方案可行性分析,根據(jù)課題可知，本次設計的塑件家庭塑料碗的材料為PP，我們知道，PP材料輕盈，密度小，其優(yōu)點很多，適合作為各種塑件的材料。隨著模具工業(yè)的發(fā)展，PP材料在模具產(chǎn)品的制造中占有不可替代的地位。與此同時，PP塑性好，性能好，同樣廣泛應用于人們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫母鞣N日用品等等，所以本次選擇此塑件的材料為PP。 該塑件為中等批量生產(chǎn)，但結構較為復雜，眾所周知，一模兩腔能夠滿足提高生產(chǎn)效率和減少制造成本的要求，所以此次模具的結構方案我們選擇一模兩腔是可行的。,八、主要參考文獻,1 趙華. 模具設計與制作M. 北京: 清華大學出版社, 2009-04 2 黃平、朱文堅. 機械設計教程-理論、方法與標準M. 北京: 清華大學出版社, 2010-12 3 郭鐵良. 模具制造工藝學M. 北京:高等教育出版社, 2008-11 4 趙昌盛. 實用模具材料應用手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社, 2005-06 5 王煥庭、李茂華、徐善國. 機械工程材料M. 大連,大連理工大學出版社， 2000-05 6 屈華昌. 塑料成型工藝及模具設計M. 北京,高度教育出版社，2007-08 7 吳兆祥、高楓. 模具材料及表面處理M.北京,機械工業(yè)出版社， 2002-04 8 黃毅宏、李明輝. 模具制造工藝M. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003-07 9 張克惠.塑料材料學M.西安:西北大學出版社,2000-05 10 宋濤、顧軍等.熱處理技術M.北京:化學工業(yè)出版社,2003-01 11劉靖巖.模具設計與制造.北京：中國輕工業(yè) 12 王樹勛.注塑模具設計與制造實用技術M.廣州:華南理工大學出版社,1996-06 13 蔣繼宏、王效岳 注塑模具典型結構100例M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000-06 14 王鵬駒、張杰 塑料模具設計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社，2008-10 15 Jinhui Liu&Zhongliang LuInvestigation into manufacturing injection mold via indirect selective laser sintering, 2009,,感謝老師的指導與幫助！,,密級： 學號： 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 （ 設 計 ） 家庭塑料碗注塑模具設計 系 別： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學生姓名： 指導老師： 完成日期： 學士學位論文原創(chuàng)性申明 本人鄭重申明：所呈交的設計（論文）是本人在指導老師的指導下獨立 進行研究，所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本設 計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文 的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全 意識到本申明的法律后果由本人承擔。 學位論文作者簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學 校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查 閱和借閱。本人授權江西科技學院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有 關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學 位論文。 保 密 ， 在 年解密后適用本授權書。 本學位論文屬于 不保密 。 （請在以上相應方框內(nèi)打“” ） 學位論文作者簽名（手寫）： 指導老師簽名（手寫）： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 本科生畢業(yè)論文（設計） I 摘要 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術 要求，考量塑件制件尺寸。本模具采用一模兩腔，直澆口進料，注射機采用 80XB 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 而作出合理的模具設計。 關鍵詞：模具設計；CAD 繪制二維圖；UG 繪制 3D 圖；塑件 本科生畢業(yè)論文（設計） II Abstract To understand the use of plastic parts in accordance with the requirements of the plastic products, analysis of the technical requirements of the plastic parts of the process, dimensional accuracy, select the workpiece size of the plastic parts. The mold using a two sub gate feed injection machine adopts HTF160XB models, and set a cooling system, CAD and UG drawing two-dimensional assembly diagram and parts diagram, reasonable mold processing methods. Attach a manual, use brief text, a concise diagram and calculated analysis of plastic parts, in order to make a reasonable mold design. Keywords: mechanical design; mold design; CAD drawing two-dimensional map; UG draw 3D maps, injection 本科生畢業(yè)論文（設計） III 目 錄 第一章 前 言 ........................................................1 1.1 課題背景 .....................................................1 1.2 課題分析 .....................................................2 第二章 塑件分析 ......................................................3 2.1 產(chǎn)品分析及其技術條件 .........................................5 2.2 塑件材料的確定 ...............................................6 2.3 塑件材料的性能分析 ...........................................6 第三章 成型布局及注塑機選擇 ........................................7 3.1 注塑機的選擇和校核 ...........................................8 3.1.1 注射膠量的計算 ............................................8 3.1.2 鎖模力的計算 ..............................................8 3.1.3 注塑機選擇確定 ............................................9 第四章 注塑模具設計 ................................................10 4.1 模架的選用 ..................................................10 4.1.1 模架基本類型 .............................................10 4.1.2 模架的選擇 ...............................................11 4.1.3 導向與定位機構設計 .......................................12 4.2 澆注系統(tǒng)的設計 ..............................................13 4.2.1 主流道設計 ...............................................15 4.2.2 分流道的設計 .............................................16 4.2.3 澆口的設計 ...............................................17 4.3 分型面的設計 ................................................18 4.4 成型零部件的設計 ............................................18 4.4.1 成型零部件結構 ...........................................19 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計算 .................................20 4.5 脫模及推出機構 ..............................................20 4.5.1 脫模力 ...................................................21 4.5.2 推出機構 .................................................21 本科生畢業(yè)論文（設計） IV 結 論 .............................................................22 致 謝 .............................................................23 參考文獻 .............................................................24 附圖(2D/3D)裝配圖 ..................................................25 本科生畢業(yè)論文（設計） 1 第一章 前言 1.1 課題背景 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備。在汽車、電機、儀表、電器、 電子、通信、家電和輕工業(yè)等行業(yè)中，60%80%的零件都依靠模具成形，并且隨著 近年來這些行業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的要求越來越高，結構也越來越復雜。用模具 生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜性、高一致性、高生產(chǎn)效率和低耗率，是其 它加工制造方法所不能比擬的。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在 強度和精度等方面的不斷提高，塑料制品的應用范圍也在不斷地擴大，越來越普遍 地采用塑料成型。 注射模的種類很多，其結構與塑料品種、塑件的復雜程度和注射機的種類等很 多因素有關，其基本結構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、澆注系統(tǒng)、側向分型與抽芯機構、推出機構、 加熱和冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及支承零部件組成。 1.2 課題分析 本課題內(nèi)容是對家庭塑料碗進行測繪。基于生產(chǎn)實踐之上的對產(chǎn)品進行模具設 計，模具設計主要內(nèi)容有型腔布局、澆口形式與位置、模胚選擇、分型面的確定、 冷卻系統(tǒng)設置、推出機構設置、注塑機臺選擇及注塑工藝分析等。 根據(jù)塑料制品的要求，了解塑件的用途，分析塑件的工藝性、尺寸精度等技術 要求，本模具采用一模四腔布局，側入式澆口進料，注射機采用 80XB 型號，設置 冷卻系統(tǒng)，CAD 和 UG 繪制二維總裝圖和零件圖，系統(tǒng)地運用簡要的文字，簡明的示 意圖和和計算分析，從而作出合理的模具設計。選擇合理的加工方法。模具方案確 定后進行工藝分析。根據(jù)此方案可以達到設計的預期效果大大提高了注塑模的質(zhì)量。 本科生畢業(yè)論文（設計） 2 第二章 塑件分析 2.1 產(chǎn)品分析及其技術條件 在模具設計之前需要對塑件的工藝性如形狀結構、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構和模 具精度。 課題目標產(chǎn)品是一個生活中常見的家庭塑料碗，其零件外形如圖所示。具體結 構和尺寸詳見圖紙，該塑件結構簡單，生產(chǎn)量大，要求較低的模具成本，成型容易， 精度要求不高。 產(chǎn)品 2D/3D 視圖 塑件的尺寸精度直接影響模具結構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差等級確定精度 本科生畢業(yè)論文（設計） 3 等級。根據(jù)任務書和圖紙要求，本次產(chǎn)品尺寸均采用 MT5 級精度，未注采用 MT8 級 精度般為 Ra 0.021.25 之間，模腔的表面粗糙度為塑件的 1/2，即 Ra m 0.010.63 。模具在使用中。由于型腔磨損，使表面粗糙度不斷增加，所以應m 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，為 Ra0.8 ，內(nèi)部為 Ra1.2 。mm 2.2 塑件材料的確定 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。可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀而 不發(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。 此產(chǎn)品壁厚均勻，PP 性能優(yōu)良，成本低廉，符合需求生產(chǎn)量大的要求，容易成 型，對于本課題零件相當適用，所以在這選擇其為產(chǎn)品的材料。 2.3 塑件材料的性能分析 PP 是由聚乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 PP 具有良好的綜合理 學性能。丙烯腈使 PP 有良好的耐腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使 PP 堅韌， 聚乙烯使 PP 有良好的加工性和染色性能。PP 價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、 應用范圍最廣的工程塑料之一。是一種良好的熱塑性塑料。 PP 無毒，無氣味，呈微黃色，成型的塑料有較好的光澤，、不透明，密度為 1.02--1.05g/cm3。既有較好的抗沖擊強度和一定的耐磨性，耐寒性，耐油性，耐水 性。水、無機鹽、堿、酸類對 PP 幾乎沒有影響， PP 不溶于大部分醇類及烴類溶劑， 但與烴長期接觸會軟化溶脹，在酮，醛，酯，氯代烴中會溶解或形成乳濁液。PP 表 面受冰醋酸，植物油等化學藥品的侵蝕時會引起應力開裂， PP 有一定的硬度，他 的熱變形溫度比聚聚乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等高，尺寸穩(wěn)定性較好，易于成型加 工，經(jīng)過調(diào)色配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70 左右，C 本科生畢業(yè)論文（設計） 4 熱變形溫度約為 93 耐氣候性差，在紫外線作用下 PP 易變硬發(fā)脆。C PP 的性能指標：密度 1.05（ ），收縮率 1.016，熔點 ，3dmKg C1603 彎曲強度 80Mpa，拉伸強度 35 49Mpa，拉伸彈性模量 1.8Gpa，彎曲彈性模量 1.4Gpa，壓縮強度 18 39Mpa，缺口沖擊強度 11 20 ，硬度 62 86HRR，體2kJ 積電阻系數(shù) 。PP 的熱變形溫度為 93 118，制品經(jīng)退火處理后還可提高cm130 10左右。PP 在-40時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40 100的溫度范圍內(nèi)使 用。 第三章 成型布局及注塑機選擇 3.1 注塑機的選擇和校核 3.1.1 注射膠量的計算 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： mn%8021 式中： --型腔數(shù)量n --單個塑件的重量（g）1m --澆注系統(tǒng)所需塑料的重量（g）2 本設計中：n=4 3g =4.1g 12m m（4x3+4.1）/0.8 即 m20.1g 因而預選注塑機額定注塑量最少為 20.1g 以上 3.1.2 鎖模力的計算 選用注射機的鎖模力必須大于型腔壓力產(chǎn)生的開模力，不然模具分型面要分開 而產(chǎn)生溢料。塑件在模具分型面上的投影面積是影響鎖模力的主要因素。 成型投影面積 =2An21 式中 n --型腔數(shù)目 本科生畢業(yè)論文（設計） 5 --單個塑件在模具分型面上的投影面積1A --澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積2 n=4 =795 =628 12m2 本設計中 =4x795+628=38082An 鎖模力和成型面積的關系根據(jù)依照以下計算公式確定： 10PA腔鎖 式中 鎖模力，kN；P鎖 型腔壓力，MPa ；腔 A 成型投影面積，mm 2； 一般熔料經(jīng)噴嘴時其注射壓力達 6080MPa，經(jīng)澆注系統(tǒng)入型腔時型腔壓力通 常為 20-40MPa，這里取 30MPa。 計算： A/1000=303808/1000=114.24 kN (取整 115 kN)P腔 得出預選注塑機額定注塑壓力為 115 kN 以上。 3.1.3 注塑機選擇確定 綜合考慮以上因素，選定注射機為 80XB。其相關性能符合成型方案要求，以下 相關參數(shù)： 型號 參數(shù) 單位 80A 80B 80C 螺桿直徑 mm 34 36 40 理論注射容量 cm3 111 124 153 注射重量 PS g 101 113 139 注射壓力 Mpa 206 183 149 注射行程 mm 122 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0220 料筒加熱功率 KW 5.7 鎖模力 KN 800 拉桿內(nèi)間距(水平垂直) mm 365365 本科生畢業(yè)論文（設計） 6 允許最大模具厚度 mm 360 允許最小模具厚度 mm 150 移模行程 mm 310 移模開距(最大) mm 670 液壓頂出行程 mm 100 液壓頂出力 KN 33 液壓頂出桿數(shù)量 PC 5 油泵電動機功率 KW 11 油箱容積 l 200 機器尺寸(長寬高) m 4.31.251.8 機器重量 t 3.22 最小模具尺寸(長寬) mm 240240 表 HTF80XB 注塑機參數(shù) 第四章 注塑模具設計 4.1 模架的選用 4.1.1 模架基本類型 注射模具的分類方式很多，此處是介紹的按注射模具的整體結構分類所分的典 型結構如下： 單分型面注射模、雙分型面注射模、帶有活動成型零件的模、側向 分型抽芯注射模、定模帶有推出機構的注射模、自動卸螺紋的注射模、熱流道注射 模。 4.1.2 模架的選擇 根據(jù)對塑件的綜合分析，確定該模具是單分型面的模具，由 GB/T12556.1- 12556.2-1990塑料注射模中小型模架可選擇 CI 型的模架，其基本結構如圖所 示： 本科生畢業(yè)論文（設計） 7 模架結構圖 CI 型模具定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，又叫兩板模，大水口模架， 適合直澆口的注射成形模具。 由分型面的選擇而選擇模具的導柱導套的安裝方式，經(jīng)過考慮分析，導柱導套 選擇選正裝。根據(jù)所選擇的模架的基本型可以選出對應的模板的厚度以及模具的外 輪廓尺寸，以此分析計算： 模架的長 L=型腔長度（190）+復位桿的直徑+螺釘?shù)闹睆?模板壁厚 300mm 綜上所述所選擇的模架的型號為：CI-2330-A60-B60-C80。 4.1.3 導向與定位機構設計 導向機構的作用：保證模具在進行開合模時，保證公母模之間一定的方向和位 置。導向零件承受一定的側向力，起了導向和定位的作用,導向機構零件包括導柱 和導套等。 導柱的設計 （1） 有單節(jié)與臺階式之分 本科生畢業(yè)論文（設計） 8 （2） 導柱的長度必須高出公模端面 68mm （3） 導柱頭部應有圓錐或球形的引導部分 （4） 固定方式有鉚接固定和螺釘固定 （5） 其表面應熱處理，以保證耐磨。 導套和導向孔 （1） 無導套的導向孔，直接開在模板上，模板較厚時，導向孔必須做成盲 孔，側壁增加排氣孔。 （2） 導套有套筒式臺階式凸臺式 （3） 為了導柱順利進入導套孔，在導套前端應倒有圓角 r。 一般情況下,導柱與導套共同使用,用于保證動模與定模兩大部分內(nèi)零件的準確 對合和塑料部品的形狀,尺寸精度,并避免模內(nèi)零件互相碰撞與干涉,起到合模導向 的作用. 4.2 澆注系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道始端到型腔之間的熔體進料通道，澆注系統(tǒng)可 分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類，本設計中采用普通直澆口澆注 系統(tǒng)。正確設計澆注系統(tǒng)對獲得優(yōu)質(zhì)的塑料制品極為重要。 澆注系統(tǒng)組成： 普通流道澆注系統(tǒng)的組成一般包括以下幾個部分。 1主澆道 2第一分澆道 3第二分澆道 4第三分澆道 5澆口 6型腔 7冷料穴 4.2.1 主流道設計 所選用 80XB 型注射劑噴嘴有關尺寸如下： 噴嘴前段孔徑 d0=3mm 噴嘴圓弧半徑 R0=12mm 為了使凝料能夠順利拔出，主流道的小段直徑 d 應稍大于噴嘴直徑。 本科生畢業(yè)論文（設計） 9 d=d0+（0.51）=3.5mm 4.2.2 分流道的設計 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道應能滿 足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的 流態(tài)均衡地分配到各個型腔，分流道的長度應該盡可能短，折彎少，盡量減少流動 過程中的熱量損失與壓力損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。由于分流道中與模 具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面 粗糙度值不要太低，一般取 Ra 為 1.6 m，本設計選擇矩形截面的分流道，d=6mm。 4.2.3 澆口的設計 直澆口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，一般開設在分型面上，一般塑料熔 體從外側充填模具型腔，其截面形狀多為矩形。直澆口的寬度和深度尺寸作如下取 值： 寬度 b=2.5 m 深度 t=1 mm 4.3 分型面的設計 將模具適當?shù)胤殖蓛蓚€或幾個可以分離的主要部分，它們的接觸表面分開時能 夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當成型時又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為分型 面，它是決定模具結構的重要因素，每個塑件的分型面可能只有一種選擇，也可能 有幾種選擇。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成型的先決條件。 選擇分型面時，應從以下幾個方面考慮： 1）分型面應選在塑件外形最大輪廓處； 2）使塑件在開模后留在動模上； 3）分型面的痕跡不影響塑件的外觀； 4）澆注系統(tǒng)，特別是澆口能合理的安排； 5）使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上； 6）使塑件易于脫模。 綜合考慮各種因素，并根據(jù)本模具制件的外觀特點，采用平面分型面，并選擇 本科生畢業(yè)論文（設計） 10 在塑件的最大平面處，開模后塑件留在動模一側，如圖所示。 分型面的選擇 4.4 成型零部件的設計 模具閉合時用來填充塑料成型制品的空間稱為型腔。構成模具型腔的零部件稱 成型零部件。一般包括型腔、型芯、型環(huán)和鑲塊等。成型零部件直接與塑料接觸， 成型塑件的某些部分，承受著塑料熔體壓力，決定著塑件形狀與精度，因此成型零 部件的設計是注射模具的重要部分。 成型零部件在注射成型過程中需要經(jīng)常承受溫度壓力及塑料熔體對它們的沖擊 和摩擦作用，長期工作后晚發(fā)生磨損、變形和破裂，因此必須合理設計其結構形式， 準確計算其尺寸和公差并保證它們具有足夠的強度、剛度和良好的表面質(zhì)量。 4.4.1 成型零部件結構 成型零部件結構設計主要應在保證塑件質(zhì)量要求的前提下，從便于加工、裝配、 使用、維修等角度加以考慮。 型腔是用來成型制品外形輪廓的模具零件，了解其結構與制品的形狀、尺寸、 使用要求。本設計中采用嵌入式型腔及型芯，如圖所示。型腔的結構簡單，成本低 廉。不過模具加工起來比較困難，要用到數(shù)控加工或電火花加工。 本科生畢業(yè)論文（設計） 11 型腔 3D 圖 本科生畢業(yè)論文（設計） 12 型芯 3D 圖 4.4.2 成型零部件工作尺寸的計算 成型零部件工作尺寸是指成型零部件上直接決定塑件形狀的有關尺寸，主要有 型腔和型芯的徑向尺寸，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之間的位 置尺寸，以及中心距尺寸等。 在模具設計時要根據(jù)塑件的尺寸及精度等級確定成型零部件的工作尺寸及精度 等級。影響塑件尺寸精度的主要因素有塑件的收縮率，模具成型零部件的制造誤差， 模具成型零部件的磨損及模具安裝配合方面的誤差。這些影響因素也是作為確定成 型零部件工作尺寸的依據(jù)。 由于按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量計算型芯型腔的尺寸有一定的 誤差（因為模具制造公差和模具成型零部件在使用中的最大磨損量大多憑經(jīng)驗決定） ，這里就只考慮塑料的收縮率計算模具盛開零部件的工作尺寸。 塑件經(jīng)成型后所獲得的制品從熱模具中取出后，因冷卻及其它原因會引起尺寸 本科生畢業(yè)論文（設計） 13 減小或體積縮小，收縮性是每種塑料都具有的固有特性之一，選定 PP 材料的平均 收縮率為 0.5%，剛計算模具成型零部件工作尺寸的公式為： A=B+0.005B 式中 A 模具成型零部件在常溫下的尺寸 B 塑件在常溫下實際尺寸 4.4.3 凹模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S1=200.05=20.1-0.70MM,相應的塑件制造公差 ， LM1=(1S CP) +LS1+ X1P 100.22=(10.005) +20+ 0.60.7 00.22=21z2z 1z2z 0.100.22mm 式中， 是塑件的平均收縮率，PP 的收縮率為 1%2%,所以平均收縮率cpS ； 、 是系數(shù)， 一般在 0.50.8 之間，此處取05.264.cp 1x2x ； 分別是塑件上相應尺寸的公差（下同）； 是塑件上相.021x21、 21、 z 應尺寸制造公差對于中小型零件取 （下同）。6z 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：L S=180.05=18.0900.7MM，相應的塑件制造公差 0.7mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +18+ 0.60.7 0.1170 1z2z 1z2z =18.091170 MM 式中， 是系數(shù)，一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 6.0 x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 LS=490.05=49.2501.02MM：，相應的塑件制造公差 1.02mm LM=(1+SCP) +LS+ XP= (1+0.005) +49+ 0.651.02 -0.170 =49.25-1z2z 1z2z 0.170 MM 式中， 是系數(shù)，知一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 65.0 x 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換 11.440.02=11.490O.4MM，相應的塑件制造公差 o.4mm HM=(1+SCP) +H S+ XP= (1+0.005) +11.44+ 0.60.4 -0.170 1z2z 1z2z =11.49.0670 MM 本科生畢業(yè)論文（設計） 14 式中， 是系數(shù)，可知一般在 0.50.7 之間，此處取 。x 6.0 x 4.5 脫模及推出機構 4.5.1 脫模力 脫模力的產(chǎn)生范圍： （脫模）塑件在模具中冷卻定型時，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。 不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。 機構本身運動的磨擦阻力。 塑件與模具之間的粘附力。 初始脫模力，開始脫模進的瞬間防要克服的阻力。 相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小，防止計算脫模力時，一般 計算初始脫模力。 脫模力的影響因素： a 脫模力與塑件壁厚，型芯長度，垂直于脫模方向塑件的投影面積有關，各 項值越大，則脫模力越大。 b 塑件收縮率，彈性模量 E 越大，脫模力越大。 c 塑件與芯子磨擦力俞大，則脫模阻力俞大。 d 排除大氣壓力和塑件對型芯的粘附等因素，則型芯斜角大到，塑件則自動 脫落。 4.5.2 推出機構 塑件從模具上取下以前有一個從模具的成型零部件上脫出的過程，使塑件從成 型零部件上脫出的機構稱為脫模機構。主要由推出零件，推出零件固定板和推板， 推出機構的導向和復位部件等組成。 脫模機構按其推出動作的動力來源分為手動推出機構，機動推出機構，液壓和 氣動推出機構。根據(jù)推出零件的類別還可分為推桿推出機構、推管推出機構、推板 推出機構、推塊推出機構、利用成型零部件推出和斜滑桿側抽芯機構等。 考慮到塑件的特征等要求不高，決定選用簡單推出機構中最簡單、使用最廣泛 的推桿推出機構。推桿將塑件從動模的型芯推出脫模，由于設置推桿的自由度較大， 本科生畢業(yè)論文（設計） 15 而且設計推桿截面為圓形，這樣制造、修配方便，容易達到推桿與模板或型芯上推 桿孔的配合精度，推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，推桿損壞后也便更 換，因此選擇推桿機構推出是最合理的。 該塑件采用了推桿，其分布情況如圖所示，這些推桿的作用，使制品受推出力 從而脫模。推桿與推桿孔配合一般為 ，其配合間隙不大于所用溢9/8/fHf或 料間隙，以免產(chǎn)生飛邊，PP 塑料的溢料間隙為 。m06.4. 推桿布局 本科生畢業(yè)論文（設計） 16 結論 本次畢業(yè)設計的題目是家庭塑料碗注塑模具的設計，直到今天，畢業(yè)設計總算 接近尾聲了，通過這次對于家庭塑料碗注塑模具的設計，使我們充分把握的設計方 法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用 找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導， 確保設計進度，本文所設計的是家庭塑料碗注塑模具的設計，通過初期的方案的制 定，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我 更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之， 本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學， 是大家的幫助才使我的論文得以通過。 回憶過去，展望未來，我感概良深，覺得以后還有很長一段路要走，我必須努 力工作，用自己的實際行動來回報社會和父母。 本科生畢業(yè)論文（設計） 17 致謝 在為期三個月的畢業(yè)設計過程中，我深深地感覺到基礎知識的重要，通過這次 設計我又重新溫故，受益非淺。在設計中對 Auto CAD、UG 等繪圖軟件的應用更加 熟悉，但是對于某些方面還是運用不夠靈活。在模具設計中，參照模具設計手冊， 設計出了較為合理的模具，但在一些細節(jié)問題的處理上仍欠缺考慮，掌握了簡單零 件的分型，對于比較復雜的平面的模具設計仍需要繼續(xù)學習。整個畢業(yè)設計過程中， 我學到了很多東西，對待設計的嚴謹，工作態(tài)度的嚴肅認真。 設計中承蒙老師的悉心指導和幫助，在畢業(yè)設計過程中提供了很多寶貴的資料、 設計和方向、設計思路，以及模具結構原理方面的知識，在此向他表示衷心的感謝。 因本人工程實踐經(jīng)驗與理論水平有限，時間較短，設計過程中難免存在錯誤，懇請 廣大老師不吝批評指正。 本科生畢業(yè)論文（設計） 18 參考文獻 1祝鐵麗. 注塑成型制品收縮率預測理論與方法的研究D.大連理工大學,2002. 2楊化林. 基于知識的注塑模具設計若干技術研究D.浙江大學,2006. 3李慶. 基于 CAD/CAE 集成模型的塑料注射模優(yōu)化設計系統(tǒng)D.華中科技大學, 2012. 4邱德琴. 基于 Pro/E 和 Moldflow 注塑模具設計與 CAE 實例分析D.南京理工大 學,2014. 5劉榮亮. 薄壁注塑件成型工藝參數(shù)優(yōu)化研究D.中南林業(yè)科技大學,2014. 6何政軍. 基于實例的注塑模具 CAD/CAE/CAM 技術研究與應用D.華北電力大學, 2014. 7黃海闊. 基于 Pro/E 的注塑模具的優(yōu)化設計研究D.華北電力大學,2014. 8柳鵬. CAD/CAE 技術在大型注塑模具設計中的應用研究D.青島科技大學,2009. 9宋瑞坤. 基于 UG 的大型注塑模具仿真設計及 CAD 優(yōu)化分析D.青島科技大學, 2010. 10郭梅. 大尺寸復合材料注塑件模流分析及工藝參數(shù)優(yōu)化D.浙江工業(yè)大學, 2012. 11唐嘉彤. 手機面板框注塑模具設計與 CAE 分析D.天津大學,2012. 12吳亞南. 開關外殼注塑模具 CAD/CAE/CAM 一體化的應用研究D.大連交通大學, 2005. 13劉然. 注塑模具 CAD 型腔布局及流道系統(tǒng)的研究與開發(fā)D.山東大學,2008. 14韓雅娟. 基于知識的注塑模具澆注系統(tǒng)智能化設計技術研究D.大連理工大學, 2008. 15梅啟武. 注塑模熱流道輔助設計技術與應用研究D.浙江大學,2004. 16來建良. 基于知識的產(chǎn)品建模技術及在熱流道設計中的應用研究D.浙江大學, 2008. 17張琰. 儀表蓋注塑模具 CAD/CAE 技術研究D.遼寧工業(yè)大學,2015. 18於孝明. 小型轎車塑料件的注塑成型分析及模具設計D.安徽工程大學,2011. 19侯曉輝. 汽車零件注塑模具的 CAE 分析與優(yōu)化設計研究D.鄭州大學,2012. 20韓瑩. 殼體注塑成型數(shù)值模擬及工藝研究D.沈陽理工大學,2015. 本科生畢業(yè)論文（設計） 19 附圖(2D/3D)裝配圖