三角衣架的注射模具設(shè)計【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】

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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 學科門類： 單位代碼 ： 畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 普通塑料衣架模具設(shè)計 學生姓名 所學專業(yè) 班 級 學 號 指導教師 二○ **年 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 學 生 姓 名 指導教師 (簽名 ) 班 級 主管領(lǐng)導 (簽名 ) 論文 (設(shè)計 )題目 普通塑料衣架模具設(shè)計 開 題 日 期 開始進行日期 計劃完成日期 計劃答辯日期 20**0**0**0 20**1 畢業(yè)論文的基本要求： 1）建立 三角衣架 造型，進行塑料模設(shè)計 ； 2） 對模具進行三維建模及運動仿真 ； 3） 成型零件的制造工藝 ； 4） 繪制模具裝配圖和非標零件圖 。 論文應(yīng)包括的內(nèi)容： 1）設(shè)計的目的和意義、國內(nèi)外研究狀況、本文研究的內(nèi)容； 2）塑件成型 工藝性分析 ； 3）模具結(jié)構(gòu)類型、方案確定； 4）有關(guān)設(shè)計、計算； 5） 成型零件的制造工藝設(shè)計； 6）模具三維模型建立； 7）圖紙。 進度計劃： 20**20**料、 加強塑料模設(shè)計、注射工藝和 知識，補充 識 ， 加深對論文題目理解； 20**20**制模具草圖； 20**20**制裝配圖、零件圖，建立三維模型； 20**20** 要求學生呈繳論文日期 20**5 填表日期 20** 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)論文（設(shè)計）指導教師檢查指導情況表 開題階段 指導教師姓名 職稱 所在系 /教研室 畢業(yè)論文題目 普通塑料衣架模具設(shè)計 學生姓名 專業(yè) /班級 學號 任務(wù)書 該設(shè)計要達到的成果或效果 建立三角衣架造型并進行塑料模設(shè)計 ， 繪制模具裝配圖和全部非標零件圖，對模具進行三維建模 及運動仿真，編寫成型零件制造工藝， 提交畢業(yè)設(shè)計說明書一份。 學生需要加強或補充的知識 需要加強塑料模具設(shè)計、注射工藝、機械制造工藝和 軟件等方面的 知識。 指導教師簽字： 年 月 日 期中檢查 學生開題以來所做的工作 完成 了該模具設(shè)計必須的參考資料的收集； 通過分析比較確定了模具設(shè)計方案、繪制了模具草圖，開始用 件進行裝配圖和零件圖的繪制。 存在的問題和建議 模具局部結(jié)構(gòu)設(shè)計欠合理 ；裝配圖、零件圖的繪制需要修改， 軟件操作及其應(yīng)用還需進一步加深學習； 是否繼續(xù)進行（ 如果終止該題目說明理由 ） 繼續(xù) 指導教師簽字： 年 月 日 總結(jié)檢查 該生有沒有 完成計劃的內(nèi)容；哪些方面比較突出或者成績顯著 該生很好地完成了指導老師要求的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，且具較強的分析問題和解決問題的能力。 是否同意該生參加答辯 同意 指導教師簽字： 年 月 日 審核結(jié)果 是否同意該生參加答辯： 系主任簽字： 年 月 日 摘 要 注射成型是塑料成型的主要方法之一，其優(yōu)點是可以一次成型形狀復雜的塑件，生產(chǎn)效率高。 （ 件是目前國內(nèi)在產(chǎn)品造型設(shè)計和模具設(shè)計中應(yīng)用廣泛的軟件之一，它有其專門的注塑模設(shè)計模塊， 通過利用其方便快捷的模架庫外掛（ 模具設(shè)計中的一些繁瑣工作變得尤為簡單。 在本設(shè)計中，三角衣架作為大批量生產(chǎn)的日常用品適宜采用注射方法成型，通過對塑件進行結(jié)構(gòu)和工藝性分析，設(shè)計出一套一模兩腔的塑料注射模具，并合理編寫出成型零件的制造工藝。在設(shè)計中， 軟件的應(yīng)用貫穿 到了整個設(shè)計過程，首先利用 軟件的零件模塊進行三角衣架實體模型的創(chuàng)建，然后利用其制造模塊對模型進行分模、型芯的設(shè)計、澆注系統(tǒng)的設(shè)計，最后利用其模具外掛生成標準模架，再進行頂桿、冷卻系統(tǒng)、支撐柱等綜合布置。在模具的設(shè)計過程中，一些重要的尺寸（如壁厚，頂桿直徑，流道尺寸等）都經(jīng)過了理論計算或取一個合理的經(jīng)驗數(shù)值，并進行了強度校核和流道剪切速率的校核。模具各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計好后，利用創(chuàng)建好的模型生成 工程圖并將其導入 做出符合國標的裝配圖及部分零件圖，跳過了直接繪制工程圖中大量繁瑣的工作 ，降低了設(shè)計工作量。該設(shè)計充分體現(xiàn)了 軟件在模具設(shè)計的優(yōu)越性。 關(guān)鍵詞： 三角衣架塑件 注射模 is of of It of at a as E ( is of in of is in In as a is of a is at a of is In s of by In by In of of by or we do a in to of is to to it in in 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1 目 錄 摘 要????????????????????????????????? I ??????????????????????????????? 前言?????????????????????????????????? 1 計的目的和意義? ??????????????????????????? 1 具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位??????????????????????? 1 國塑料模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀??????????????????????? 2 軟件的介紹???????????????????????????? 3 2 塑件成型工藝分析???????????????????????????? 4 件的使用要求???????????????????????????? 4 件的材料分析????????? ??????????????????? 4 件的尺寸精度、塑件表面質(zhì)量、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析??????????? 5 件的尺寸精度分析????????????????????????? 5 件的表面質(zhì)量分析????????????????????????? 5 件的結(jié)構(gòu)工藝性分析???????????????????????? 6 3 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的編制??????????????????? 6 件的體積和質(zhì)量??????????????? ???????????? 7 腔數(shù)量確定????????????????????????????? 7 注系統(tǒng)凝料的估算?????????????????????????? 7 射機的選用及其技術(shù)參數(shù)??????????????????????? 7 型工藝參數(shù)????????????????????????????? 8 4 模具結(jié)構(gòu)方案的確定??????????????????????????? 9 型面位置確定??????????????????????????? ? 9 腔數(shù)量的最后確定及型腔的排列形式?????????????????? 10 注系統(tǒng)的設(shè)計與計算????????????????????????? 11 流道設(shè)計????????????????????????????? 11 流道的設(shè)計??????????????????????????? 12 口的設(shè)計????????????????????????????? 14 型零件結(jié)構(gòu)的確定?????????????????????????? 15 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計??????????????????????????? 15 模 (型芯 )的結(jié)構(gòu)設(shè)計???????????????????????? 16 氣與引氣系統(tǒng)機構(gòu)的確定??????????????????????? 17 料穴與拉料桿設(shè)計?????????????????????????? 17 凹部分的處理???????????????????????????? 18 具結(jié)構(gòu)形式的確定?????????????????????????? 18 5 主要零部件的設(shè)計計算?????????????????????????? 18 型零件工作尺寸計算????????????????????????? 18 型零件尺寸及動模墊板厚度的計算??????????????????? 21 模側(cè)壁厚度計算?????????????????????????? 21 模底部厚度計算?????????????????????????? 22 模墊板厚度計算?????????????????????????? 22 準模架的選擇???????????????????????????? 23 架的確定????????????????????????????? 23 模板尺寸的確定?????????????????????????? 23 柱長度確定???????????????????????????? 24 模機構(gòu)的設(shè)計與計算????????????????????????? 24 出方式的確定??????????????????????????? 25 模力的計算??????????????????????????? 25 桿尺寸確定及校核????????????????????????? 26 具冷卻系統(tǒng)的計算?????????????????????????? 28 卻介質(zhì)?????????????????????????????? 28 卻系統(tǒng)計算???????????????????????????? 28 路的布置形式??????????????????????????? 30 6 注射機有關(guān)參數(shù)的校核?????????????????????????? 31 射量的校核????????????????????????????? 31 射壓力的校核???????????????????????????? 31 模力的校核????????????????????????????? 31 裝部分相關(guān)尺寸的校核???????????????????????? 31 模行程的校核???????????????????????????? 32 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3 7 模具的建模 過程???????????????????????????? 32 角衣架模型創(chuàng)建??????????????????????????? 32 架的分模步驟???????????????????????????? 34 準模架的導入???????????????????????????? 37 8 成型零件的加工工藝設(shè)計???????????????????????? 40 模大型芯加工工藝?????????????????????????? 40 部型芯加工工藝??? ???????????????????????? 40 體式凹模加工工藝?????????????????????????? 41 模小型芯加工工藝?????????????????????????? 42 9 繪制模具裝配圖及相關(guān)零件圖??????????????????????? 42 10 結(jié)束語???????????????????????????????? 42 致謝??????????????????????????????????? 44 參考文獻??????????????????? ?????????????? 45 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 4 1 前言 計的目的和意義 模具在當今工業(yè)生產(chǎn)中的地位越來越重要，社會上需要大批的模具從業(yè)人員。為了提高模具設(shè)計的知識水平，進一步認識和掌握計算機輔助設(shè)計，增強自身競爭力，本次三角衣架塑料模設(shè)計將會以點帶線，以線帶面地將大學四年所學的知識貫穿起來，同時也可以了解到塑料模具設(shè)計的一般過程，為其它同類設(shè)計提供借鑒參考。 本設(shè)計是用 軟件進行的塑料模具設(shè)計，又是計算機輔助設(shè)計這一抽象概念的一個具體體現(xiàn)，在此，可以了解到利用 軟件進行模具設(shè)計的具體操作步驟。在以往課本上學到的都是一些單純的理論知識，如何將其應(yīng)用到實踐中呢？在這里， 軟件的應(yīng)用貫穿到整個設(shè)計過程中，無論是塑件的分模還是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，都實現(xiàn)了理論知識與實際操作的有機結(jié)合，這 不僅 有利于模具 理論水平和 軟件的應(yīng)用 技能 的提高 ，而且在 老師指導 下 ，通過獨立查找資料 ， 更 培養(yǎng)了 分析問題 、解決問題等綜合能力。 具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高， 產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在 1989年 3 月中國政府頒布的《關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng) 域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中 60％ ~90％的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。 模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。 單 一個型號的汽車所需模具 就 達幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車 須要 不斷換型， 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 5 汽車換型 時約有 80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有 14 種排量 80 多個車型， 1000 多個型號。單輛摩托車約有零件 2000 種，共計 5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需 1000副模具，總價值為 1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。 國塑料模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 20 世紀 80 年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十 分迅速。近年來， 我國 塑料模具制造水平已有較大提高 ， 每年都以 15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。 我國 塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了 很大提高。大型塑料模具已能生產(chǎn)單套重量達到 50t 以上的注塑模，精密塑料模具的精度已達到 2μm ，制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達到高光學要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模 7800 腔的塑封 模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達 6m/色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在生產(chǎn)手段上，模具企業(yè)設(shè)備數(shù)控化率已有較大提高， 術(shù)的應(yīng)用面已大為擴展，高速加工及 T 等先進技術(shù)的采用已越來越多，模具標準件使用覆蓋率及模具商品化率都有較大幅度的提高，熱流道模具的比例也有較大提高。另外，三資企業(yè)的蓬勃發(fā)展進一步促進了塑料模具設(shè)計制造水平及企業(yè)管理水平的提高，有些企業(yè)已實現(xiàn)信息化管理和全數(shù)字化無圖制造。 隨著 現(xiàn)代工業(yè)特別是汽車、家電等工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)咨分析認為，我國模具市場的總體趨熱是平穩(wěn)向上的 ,未來的模具市場中 , 注塑模具的發(fā)展速度將高于其它模具 ,并且在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。 盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口 10多億美元的各類大型，精密，復雜模具。設(shè)計制造水平總體上落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家許多。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。 （ 1） 注重開發(fā)大型，精密，復 雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 6 （ 2） 加強模具標準件的應(yīng)用；使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標準件的應(yīng)用必將日漸廣泛。 （ 3） 推廣 術(shù)；模具 術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具 術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。 （ 4） 重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進制 造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。 軟件的介紹 是美國參數(shù)技術(shù)公司推出的一套 數(shù)化軟件系統(tǒng)，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設(shè)計、工業(yè)造型設(shè)計、三維模型設(shè)計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出、數(shù)控加工編程。經(jīng)過多年的發(fā)展，隨著版本的更新?lián)Q代，功能也越來越完善， 目前共有 8用戶提供全套解決方案。 軟件系統(tǒng)提供了豐富而實 用的實體造型和裝配功能，通過可視化的三維設(shè)計，保證了產(chǎn)品設(shè)計的合理性、高效性。設(shè)計人員在較短時間內(nèi)，將設(shè)計思維在計算機中以立體造型的形式轉(zhuǎn)化出來，從而使設(shè)計人員能將注意力始終集中于創(chuàng)造性的設(shè)計活動中，提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率。 軟件的參數(shù)化設(shè)計可使 統(tǒng)不僅具有交互式繪圖功能，還具有自動繪圖的功能。 軟件使用單一數(shù)據(jù)庫設(shè)計，設(shè)計人員在設(shè)計過程中，任何時候所做的任何修改都會自動調(diào)整到整個設(shè)計過程中，如零件圖中有改動其裝配圖也會自動發(fā)生更改，做到了所謂全相關(guān)，這對設(shè)計復雜的裝備尤為重要。 在 模具設(shè)計方面， 軟件也是其中一款在國內(nèi)外應(yīng)用廣泛的三維軟件，它有專門面向塑料模設(shè)計模塊，通過利用其方便快捷的標準模架庫外掛（ 模具設(shè)計中的一些繁瑣工作變得尤為簡單，其智能式的設(shè)計可對零件實現(xiàn)自動裝配，并能隨心所欲地進行修改，直到得出滿意的方案。這一強大而完善的功能無疑是模具設(shè)計的首選軟件。 2 塑件成型工藝分析 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 7 件的使用要求 該塑件（三角衣架）作為日常用品，要具備安全無毒，化學穩(wěn)定性高，不易分解等特點和價格低廉的要求；同時，作為承重物件在一定的高度掉下或過載時，不會出現(xiàn)裂紋 甚至斷裂，這就意味著塑件所使用的材料要有一定的機械強度。 件的材料分析 根據(jù) 對塑件的分析要求，同時考慮原材料價格要低廉，現(xiàn)決定選用應(yīng)用廣泛的二烯、苯乙烯三種原料為單體經(jīng)過共聚而成的一種熱塑性塑料（可以反復加熱軟化冷卻成型的塑料），因此兼有三種元素的共同性能，使其具有“堅韌、質(zhì)硬、剛性”的性質(zhì)。 味，其特點如下： 結(jié)構(gòu)特點：線性結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型 使用溫度：小于 70C? 化學穩(wěn)定性：比較穩(wěn)定 性能特點 ：有極好的抗沖擊強度，有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性等，利用 型的塑料件尺寸穩(wěn)定和有較好的光澤。其缺點是耐熱性不高，原料吸濕性大，同時其耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 成型特性：流動性中等，溢邊料 濕性強，含水量應(yīng)小于 成型前原料必須充分干燥，該塑料的脫模性不良，塑件上的脫模斜度宜稍大，通常取 2°以上。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。 結(jié)論：經(jīng)以上分析， 且其成型性能良好，適宜采用注射成型方法生產(chǎn)，成 型前原料要充分干燥。 表 1 技術(shù)指標 值 密度 (g / 3) 縮率 (%) 明度 不透明 比熱容 /(J· 1· k^1470 續(xù)上表 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 8 吸水性（ 24小時）（ %） 服強度 /0 拉伸彈性模量 /壓強度 /3 彎曲彈性模量 /點℃ 130～ 160 件的尺寸精度、塑件表面質(zhì)量、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖 1 所示為三角衣架的零件圖，其 壁厚為 2 件零件圖 件的尺寸精度分析 塑件的尺寸要求并不嚴格，各尺寸均為自由尺寸，故選取低的精度等級就能滿足日常的使用要求，根據(jù) 14486— 1993，按 件的表面質(zhì)量分析 該塑件為用來晾曬衣物的衣架，要求表面光亮美觀，塑件外表面應(yīng)無尖銳的毛刺、斑 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 9 點和明顯的熔接痕?？紤]到塑件表面質(zhì)量高時，其模具的加工成本也會增高，根據(jù)塑件的使用要求和模具加工成本綜合考慮， 塑件外表面的粗糙度取 塑件的內(nèi)表面沒有較高的粗糙度要求。相應(yīng)地，用于成型塑件外表面的模具型腔表面粗糙度定為 成型其內(nèi)表面的模具大型芯表面粗糙度定為 件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 從零件圖（圖 1）可看出，該塑件為外形近似三角形的殼類零件，其外形結(jié)構(gòu)簡單、對稱。腔體深 10局部地方壁厚受結(jié)構(gòu)影響外，總體壁厚均勻為 2于厚壁塑件，這有利于減少塑料填充型腔時的阻力和收縮的均勻性。塑件的總體尺寸適中，成型性能良好。 塑件中，環(huán)形分布著 3 處陣列型方孔，成型后要輪廓 清晰，其長度方向的線性變化要均勻，倒圓角量很小，成型它的模具工作零件要用電火花成型加工。 塑件中部固定掛鉤處分布著三處側(cè)凹結(jié)構(gòu)的加強筋，通過分析，這兒須要強脫，所以模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中要設(shè)計成強脫形式，同時有必要對強脫進行校核。 模斜度通常取 2°以上。此塑件中，脫模表面的脫模斜度設(shè)計成3°，塑件易于脫模避免頂壞。 3 成型設(shè)備選擇與模塑工藝參數(shù)的編制 圖 2 是根據(jù)塑件壁厚均勻要求，用 三維軟件做的一個三角衣架模型，建模后除了能得到衣架體積，分型面面積等參數(shù)外，這個模型也是 分模時的 參照模型。 圖 2 塑件的 模型 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 10 件的體積和重量 三角衣架的模型建好后，可以利用 軟件的 分析 —— 模型 —— 質(zhì)量屬性 功能，方便地查出單個塑件的體積?，F(xiàn)查得： 334 3 7.2 ??塑取 ?? ，于是可算得單個塑件質(zhì)量為： ???塑塑 腔數(shù)量確定 考慮到該塑件為一般日常用品，需求量大，而且產(chǎn)品的形狀簡單，模腔布置方便， 尺寸精度要求又低，因此確定為大批量生產(chǎn)，模具應(yīng)采用一模多腔的結(jié)構(gòu)，同時兼顧模具的制造成本，模具整體外形尺寸的大小關(guān)系（在滿足要求的前提下，盡量減少外形尺寸），模具零件加工的難易程度，現(xiàn)決定選用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)形式。 注系統(tǒng)凝料的估算 澆注系統(tǒng)的凝料體積，可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 1倍來估算。同時考慮到模具只有一模兩腔，其流道會比較簡單，長度也比較短，澆注系統(tǒng)中的凝料是很少的，現(xiàn)采用按塑件體積的 來進行澆注系統(tǒng)凝料體積的估算，所以對于確定的一模兩腔，注塑機一次注入模具型腔的注射量為： 33 ?????? ）（塑總 射機的選用及其技術(shù)參數(shù) 根據(jù)上面 估算出的一次注入模具型腔塑料總體積，再按照注射機的每次注射量應(yīng)小于或等于其公稱注射量的 80%估算，于是有： 33 ???總公 選定公稱注射量為 3125型號為 125 螺桿式注射機，其主要技術(shù)參數(shù)如下表 2所示。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 11 表 2 125注射機主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 值 標稱注射量 / 3125 螺桿直徑 /2 注射壓力 /50 注射行程 /60 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/ 10～ 140 注射時間 /s 射方式 螺桿式 合模力 /N 5109? 最大成型面積 / 2360 模板最大行程 /00 模板最大厚度 /00 模板最小厚度 /00 拉桿空間 /60× 360 合模方式 液壓 — 機械 推出形式 中心推出 電動機功率 /1 噴嘴球半徑 /2 噴嘴孔直徑 / 定位圈尺寸 /00 機器外形尺寸 /m 型工藝參數(shù) 塑件注射成型工藝參數(shù)如下表所示，試模時，可根據(jù)實際情況進行必要調(diào)整。要保證 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 12 塑件質(zhì)量合格及穩(wěn)定所必須的條件是準確而穩(wěn)定的工藝參數(shù)，在調(diào)整工藝參數(shù)時﹐原則上應(yīng)按壓力 —— 時間 —— 溫度的順序來調(diào)機，不應(yīng)該同時變動兩個或以上參數(shù)，防止工藝條件紊亂造成塑件質(zhì)量不穩(wěn)定。 表 3 工藝參數(shù) 規(guī)格 預熱和干燥溫度 /℃ 80～ 85 預熱和干燥時間 /h 2～ 3 料筒溫度（后段） /℃ 150～ 170 料筒溫度（中段） /℃ 165～ 180 料筒溫度（前段） /℃ 180～ 200 噴嘴 溫度 /℃ 170～ 180 結(jié)構(gòu) 直通式 注射壓力 /0～ 100 螺桿轉(zhuǎn)速 r/0 模具溫度 /℃ 50～ 80 成型時間 /s 注射時間 20～ 90 保壓時間 0～ 5 冷卻時間 20～ 120 成型周期 50～ 220 后處理方法（溫度 /℃，時間 / s） 紅外線燈、烘箱（ 70， 2～ 4） 4 模具結(jié)構(gòu)方案的確定 型面位置確定 為使產(chǎn)品順利從模具中取出，模具必須分成公母兩部分，此分界面被稱為分型面，有分模及排氣的作用，由于分型面受到塑件幾何形狀、尺寸精度、脫模方法、后處理工序、 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 13 模具類型、排氣條件、嵌件位置、澆口形式等多種因素的影響，在選擇分型面時需要注意： ① 分型面不能選擇在影響產(chǎn)品外觀的表面（或精度要求高的表面）。 ② 分型后塑件應(yīng)盡可能留在動模一側(cè)，以便方便取出塑件。 ③ 分型面選擇應(yīng)有利于成型模具的加工制造。 ④ 對于同軸度要求高的產(chǎn)品或容易造成錯位部分，要放置在分型面的同一側(cè)。 ⑤ 分型面應(yīng) 選在塑件截面最大處，盡量取在料流末端，有利于排氣。 該塑件形狀簡單，原則上只需一個分型面就能順利取出塑件，根據(jù)分型面的選擇要求，現(xiàn)選取三角衣架的分型面位置如下圖 3中的 A— A 處。這樣有利于排氣，塑件表面的成型質(zhì)量會較好，也便與模具的加工。 圖 3 分型面位置 腔數(shù)量的最后確定及型腔的排列形式 綜合所選注射機的各參數(shù)，考慮到模架尺寸也不宜太大以免造成裝模困難，現(xiàn)最終確定型腔數(shù)量為一模兩腔。 在多型腔模具中型腔盡可能采用平衡式排列布置，且與 澆口開設(shè)部位對稱，并在滿足剛度的條件下盡可能緊湊以減少模具外形尺寸。同時這也有利于縮短分流道的長度，這對塑件的成型是非常有利的。因現(xiàn)確定的型腔數(shù)目是一模兩腔，故采用直線對稱排列。 參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)，多腔模各型腔間距不小于 25時模具結(jié)構(gòu)中，凹模模腔是直接在定模固定板上加工而成（即為整體式），這種形式，模具的剛度是很容易滿足的，所以型腔的距離也可以適當取小些，以便使熔料能更快充滿型腔，防止流道冷料。綜合考慮，現(xiàn)確定兩型腔距離為 35腔的排布和間距如下圖 4所示。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 14 圖 4 型腔排布 注系統(tǒng)的設(shè)計與計算 流道設(shè)計 主流道是連接噴嘴與分流道入口處之間的一段通道。其尺寸大小與塑料流速和充模時間的長短密切相關(guān)，若太大，則造成回收冷料過多，冷卻時間也會增長，而且容易產(chǎn)生渦流，使塑件質(zhì)量下降；若流徑太小，熱量損失增大，流動性降低，注射壓力增大，造成成型困難，而且塑件容易出現(xiàn)飛邊。主流道設(shè)計有以下要點： ① 澆口套內(nèi)孔錐度取值為 2～ 6 度，太大會造成壓力減少，太小會使流速增大，造成成型困難；粗糙度在 之間。 ② 主流道大端與分流道交接處應(yīng)該倒圓角 R=1～ 3減小料流阻力。 ③ 主流道盡量短，小型模具應(yīng)盡量小于 60減少冷料回收，和熱量損失。 ④ 主流道與噴嘴接觸處通常設(shè)計成半球形凹坑，深度常取 3～ 5 （ 1）主流道尺寸確定 ① 主流道長度：根據(jù)主流道設(shè)計要點和對模具尺寸估算，現(xiàn)初取 L=60行設(shè)計。 ② 主流道小端直徑： d=注射機噴嘴尺寸 +（ 1） 4+ ③ 主流道球面半徑： 射機噴嘴球半徑 +（ 1～ 2） 12+1） =13 ④ 主流道錐角：取 ?3?? 。 ⑤ 主流道大端直徑： a ?? ?。 ⑥ 半球形凹坑深度：取 h=5 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 15 ⑦ 主流道大端圓角：取 R=2 （ 2） 主流道的凝料體積 )????????? ）（主主主主主 ?（ 3） 主流道當量半徑 。??（ 4） 主流道澆口套形式 主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，極易磨損，對材料的要求比較高，故將其分開設(shè)計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進行單獨加工和熱處理?，F(xiàn)材料選用 熱處理淬火表面硬度為 5055時為了防止轉(zhuǎn)，澆口套采用螺釘固定結(jié)構(gòu)。與澆口套相配的定位圈直徑取Φ 100形狀如下圖 5示。 圖 5 澆口套、定位圈形狀 流道的設(shè)計 分流道介于主流道和澆口之間，起著分流和轉(zhuǎn)向作用。設(shè)計時基本原則為： ① 在條件允許下，分流道截面面積應(yīng)盡量小，長度盡量短。 ② 分流道表面不要求過分光滑，通常 。 ③ 流道設(shè)計時應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量。 （ 1）分流道的布置形式 本設(shè)計中，根據(jù)型腔的排列形式， 只須要一級分流道就能滿足要求。同時根據(jù)塑件形 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 16 狀，澆口要開設(shè)在定模一側(cè)，所以為了加工方便分流道也設(shè)置在定模一側(cè)。 （ 2）分流道的長度 根據(jù)上面 型腔的布形式及型腔間的距離，可確定單邊分流道長度為 。 （ 3）分流道的當量直徑 因為三角衣架塑件的壁厚為 2其質(zhì)量也小于 200g，因此分流道的當量直徑可以用以下經(jīng)驗公式確定?，F(xiàn)計算有： . 3 32 6 5 5 4 ?????分塑分同時，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)， 料的圓形截面分流道 直徑為 算結(jié)果與經(jīng)驗值差距較大，所以綜合理論計算和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，現(xiàn)取 D。 （ 4）分流道的截面形狀 為了方便加工和凝料脫模，分流道需設(shè)計在分型面上并在定模一側(cè)。因分流道很短，熱量散失是次要因素，為了便于加工，現(xiàn)選用加工性能比較好的半圓形流道，表面粗糙度取 。 （ 5）分流道的截面尺寸 根據(jù)半圓形截面面積與當量直徑為分： ???分6）分流道的凝料體積 33232 ?????? ?? 分分分（ 7）剪切速率校核 ① 計算分流道體積流量： s/ 3 ????? 塑分分（注射時間為 t，根據(jù)查表可確定 t=同） ② 剪切速率：131333 ?? ???????）（分分分 R??由計算知，該分流道的剪切速率都處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 17 132 105~105 ??? 以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。 口的設(shè)計 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、類型及尺寸對塑件質(zhì)量影響很大。其作用是使塑料以較快的速度進入并充滿型腔。它能很快適時冷卻，封閉，防止型腔內(nèi)塑料熔體倒流。 該塑件外表面質(zhì)量要求較高，為了不影響外觀，現(xiàn)決定選用矩形側(cè)澆口，而且塑件體積小，型腔容易充滿，為避免產(chǎn)生更多熔接痕，澆口數(shù)目宜選一個，并開設(shè)在分型面上定模一側(cè)。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，降低了模具制造成本。從型腔的邊緣進料，去除澆口容易，澆口去除后不留明顯痕跡，對產(chǎn)品外觀影響很小。 （ 1）澆口尺寸的確定 ①估算側(cè)澆口深度 通過查手冊可以得到側(cè)澆口的深度計算公式，再根據(jù)塑件厚度t=2時 n=是有： ???? 查模具設(shè)計手冊又知，對于壁厚為 2慮到要預留一定的修模量（澆口深度常先取小值以便發(fā)現(xiàn)問題時修模），現(xiàn)取h= ②側(cè)澆口寬度 由側(cè)澆口的寬度計算公式可得： 4 1 ???式中， 軟件方便地測出為 5 。 ③側(cè)澆口長度 側(cè)澆口長度一般在 2間，在這里取 口L。 （ 2）側(cè)澆口剪切速率的校核 ①澆口當量半徑 根據(jù)截面面積相等有： R ?澆?，即 0 121 ??????? ??? ）（澆 ?②計算澆口的體積流量 s/3 ??? 塑澆 切速率計算 141343 ?? ???????澆澆澆 R?? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 18 由計算結(jié)果知，該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率143 105~105 ??? s 之間，所以，澆口的剪切速率校核合格，澆口尺寸理論上符合要求。 （ 3）主流道剪切速率校核 通過上面已經(jīng)確定了分流道尺寸，所以澆注系統(tǒng)的體積也已經(jīng)確定，因而，主流道的剪切速率就可以校核了。 ① 主流道的體積流量 s/ 3 ???????? 塑分主主② 主流道剪切速率 13141343n ??? ?????????R?? 主主由結(jié)果知，求得的主流道熔體的 剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率132 105~105 ??? 以，主流道的剪切速率也符合要求，尺寸確定合理。 圖 6 澆注系統(tǒng)與塑件的三維模型 型零件結(jié)構(gòu)的確定 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 為了加工方便，簡化加工工藝，和避免塑件上可能產(chǎn)生的拼接痕跡，型腔將直接在定模固定板上加工而成，即凹模做成整體式的結(jié)構(gòu)，型腔周邊妨礙加工部位另外做成定模小型芯，所以最終的整體式凹模的模腔周邊會分布很多用于定模小型芯嵌入的孔，如圖 7 所示。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 19 圖 7 整體式凹模 模 （型芯）的結(jié)構(gòu)設(shè)計 通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯有兩個：一個是成型零件內(nèi)表面的動模大型芯，通過對其進行加工工藝分析，若大型芯做成整體式的話，加工起來是不方便的，所以現(xiàn)在考慮大型芯用組合、直通式外形結(jié)構(gòu)，把其與中部突起的部分（命名中部型芯）分開加工，中部型芯非成型部分做成階梯圓柱形式，方便固定；另一個是成型塑件周邊掛鉤的定模小型芯，它將作為嵌件嵌入定模中。另外從大型芯中分出的中部型芯需要防止轉(zhuǎn)，因為其成型輪廓有對應(yīng)的位置，現(xiàn)決定用圓柱銷止轉(zhuǎn)。各型芯形狀如下圖 8 示。 圖 8 大型芯、中部型芯、 小型芯 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 20 氣與引氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定 當塑料熔體填充型腔時，必須順序排出型腔及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。如果型腔內(nèi)因各種原因而產(chǎn)生的氣體不被排除干凈，一方面將會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料等成型缺陷，還會導致塑件局部碳化或燒焦，同時積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，因此設(shè)計型腔時必須考慮排氣問題。 本設(shè)計中，塑件簡單，體積很小，所以模具成型空腔中的氣體是很少的，根據(jù)塑件形狀分析，其最后填充部位在分型面上，因此可利用分型面、推桿活動間隙、型芯嵌件間隙進 行排氣，就可保證塑件的質(zhì)量，同時也有利于 減少加工成本 和 不必要的工時，提高了工作效率 。 料穴與拉料桿設(shè)計 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕足料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進入型腔而影響塑件質(zhì)量；通過在冷料穴末端設(shè)置拉料桿，主流道冷料穴在開模時又能起到把主流道的凝料拉出的作用。 根據(jù) 料的性質(zhì)和加工方便為原則，主流道冷料穴決定選用 Z 形冷料穴，其圓柱體直徑通常取主流道的大端直徑或者比主流道大端直徑大 1～ 2本設(shè)計中，冷料穴直徑取 D=9料穴尺寸確定及與拉 料桿、模板之間配合關(guān)系如下圖 9 反映。而在本設(shè)計中，分流道設(shè)計得比較短，不容易積存冷料，因此無須設(shè)置分流道冷料穴。 圖 9 “ Z”型拉料桿及其配合 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 21 凹部分的處理 塑件中部固定掛鉤處分布著三處側(cè)凹結(jié)構(gòu)的加強筋，如圖 10，因此結(jié)構(gòu)處于塑件的內(nèi)表面，而且空間很小，側(cè)抽芯，斜頂?shù)让撃＝Y(jié)構(gòu)是不可行的。所以該處只能強脫模。在前面已經(jīng)通過 軟件對三角衣架建了模，現(xiàn)就對強脫結(jié)構(gòu)處的尺寸進行校核檢驗，看是否滿足強脫的要求。 根 據(jù) 設(shè) 計 的 尺 寸 及 可 強 脫 條 件 有 ： %5%55 %100)???? 顯然，側(cè)凹尺寸合理，該位置作強脫處理可行。 具結(jié)構(gòu)形式的確定 通過上面的分析可知，塑件選用側(cè)澆口，而且塑件只有一個分型面，塑件體積很小，這就決定了模架應(yīng)選用中小型兩板模的大水口模架，同時因為成型塑件的動模大型芯采用的是直通式結(jié)構(gòu)，所以模架中還要增加一塊墊板來做支承，而且通過墊板在背面用內(nèi)六角螺釘拉緊?？紤]塑件的形狀、高度、壁厚等，決定選用推桿推出方式實現(xiàn)塑件脫模。 5 主要零部件的設(shè)計計算 型零件工作尺寸計算 該塑件的尺寸精度要 求比較低，又沒有什么配合要求，所以各尺寸均未標注公差。在實際生產(chǎn)中，為了簡化計算，對于這類尺寸在計算時往往只加上它的收縮量，公差則按模具的經(jīng)濟制造精度取得。現(xiàn)對該塑件的成型零件尺寸計算也按這樣的方式處理，公差按經(jīng)濟制造精度