2770 光驅(qū)滑輪座注塑模設(shè)計(jì)

2770 光驅(qū)滑輪座注塑模設(shè)計(jì),光驅(qū),滑輪,注塑,設(shè)計(jì) 學(xué)校代碼：10410序 號(hào)：050385本 科 畢 業(yè) 論 文題目： 光驅(qū)滑輪座注塑模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 彭 高 威 學(xué) 號(hào)： 20050385 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí)： 機(jī) 制 051 班 指導(dǎo)教師： 蔣 育 華 二 OO 九年 五 月 十 號(hào)光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書摘 要近年來(lái)，我國(guó)家電工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)，尤其是塑料模具提出了越來(lái)越高的要求，2004 年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已上升到 30%左右，據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，在未來(lái)幾年中，中國(guó)塑料模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長(zhǎng)速度達(dá)到 10%以上的較高速度的發(fā)展。國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點(diǎn)為工程塑料模具。 注射成型是塑料成型的一種重要方法，它主要適用于熱塑性塑料的成型，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。本課題就是將小家電的光驅(qū)滑輪座作為設(shè)計(jì)模型，將注射模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)，闡述塑料注射模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。 本設(shè)計(jì)對(duì)光驅(qū)滑輪座進(jìn)行的注塑模設(shè)計(jì)，利用 UG 軟件對(duì)塑件進(jìn)行了實(shí)體造型，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了工藝分析。明確了設(shè)計(jì)思路，確定了注射成型工藝過(guò)程并對(duì)各個(gè)具體部分進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)用可靠，保證了與其他部件的配合。最后用 autoCAD 繪制了一套模具裝配圖和零件圖。 本課題通過(guò)對(duì)光驅(qū)滑輪座的注射模具設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所學(xué)知識(shí)，取得了比較滿意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意圖 光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書iIn recent years, China's household electrical appliance industry in the development of high-speed tooling industry, in particular the plastic mold of the ever-increasing demands. In 2004, the plastic mold industry in the entire Die share has risen to 30% According to the experts predict that in the next few years, China plastic mold industry will continue to maintain an average annual growth rate of 10% over the high rate of development. Domestic market to plastic mold injection mold greatest demand, which focused on the development of engineering plastics die. Plastic injection molding molding is an important method, which is primarily applicable to thermoplastic plastic molding, Molding can be a complex shape of precision plastic parts. Is the drive pulley block as a design model, the injection mold-related knowledge as a basis for elaborate plastic injection mold design process. The drive pulley block for the injection mold design, the use of software UG plastic parts for the solid modeling, Plastic Parts of the structure analysis for the process. Defined the design, determine the injection molding process as well as some specific details of the calculation and verification. The design of such a structure can be used to ensure reliable Die work to ensure that the other parts of the tie. Finally, a set of auto mapping mold parts and assembly plans. The subject of drive pulley block injection mold design, and to consolidate and deepen the learning, has been fairly satisfied with the results, achieved the desired design intent Keywords : plastic mold; injection molding; Mold design光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書ii目錄1 緒 論 ..............................................................- 1 -1.1 引言 ..............................................................- 1 -1.2 概述 ..............................................................- 1 -1.2.1 注塑模具分類 ...................................................- 1 -1.2.2 注塑模具的結(jié)構(gòu)組成 .............................................- 1 -2 設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)目的 ..................................................- 3 -2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ..........................................................- 3 -光驅(qū)滑輪座 ............................................................- 3 -3 模具設(shè)計(jì) .............................................................- 4 -3.1 確定塑件的有關(guān)參數(shù) .................................................- 4 -3.1.1 塑件特性分析 ..................................................- 4 -3.1.2 PP 成型條件 ....................................................- 4 -3.2 注塑機(jī)的選擇 ......................................................- 4 -3.2.1 注塑機(jī)的選擇 ..................................................- 4 -3.3 型腔的排布 .........................................................- 6 -3.4 分型面的確定 ......................................................- 7 -3.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................- 7 -3.5.1 主流道設(shè)計(jì) ....................................................- 7 -3.5.2 分流道設(shè)計(jì) ....................................................- 7 -3.5.3 澆口設(shè)計(jì) ......................................................- 8 -3.6 排溢系統(tǒng) ..........................................................- 8 -3.7 型腔型芯設(shè)計(jì) .......................................................- 9 -3.7.1 設(shè)計(jì)型腔和型芯的結(jié)構(gòu)形式 .......................................- 9 -3.7.2 型芯和型腔設(shè)計(jì) ................................................- 9 -3.8 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算 .........................................- 11 -3.9 型腔壁厚計(jì)算 .....................................................- 12 -3.9.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求 ..........................................- 12 -3.10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..................................................- 14 -3.11 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................- 15 -光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書iii3.11.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................- 15 -3.11.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)確定 .................................................- 15 -3.12 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ....................................................- 15 -3.13 整體設(shè)計(jì) .........................................................- 17 -參 考 文 獻(xiàn) ..........................................................- 18 -致 謝 ..............................................................- 19 -畢業(yè)論文題目1 緒 論1.1 引言模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。隨著工業(yè)飛速發(fā)展，帶來(lái)了塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展；石油工業(yè)的發(fā)展又為塑料工業(yè)插上了騰飛的翅膀。塑料制品已進(jìn)入到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎所有的電器都有塑料制品，快餐盒、塑料袋等都是塑料制品。塑料以其密度小、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，未來(lái)的世界必將是塑料的世界，而模具是塑料工業(yè)的基石。模具設(shè)計(jì)具有廣闊的發(fā)展前景。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，就瞄準(zhǔn)這一發(fā)展前景，在蔣育華老師的精心指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)基座注射模的設(shè)計(jì)，深入學(xué)習(xí)了 Proe，掌握了注射模具設(shè)計(jì)的一般方法、模具制造的專用設(shè)備及注射機(jī)的工作原理，為今后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)歷時(shí) 5 周，進(jìn)程如下：第一周、在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下去工廠參觀，了解產(chǎn)品的注塑過(guò)程和模具的制造方法，初步知道在設(shè)計(jì)過(guò)程中所需注意的問(wèn)題；第二周、徹底弄清自己的具體工作，設(shè)計(jì)所要達(dá)到的要求。計(jì)算數(shù)據(jù)，確定每個(gè)零件用什么材料、熱處理。第三周、用 Proe 對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)模，完成三維造型。第四周，對(duì)各個(gè)零件出工程圖，整理資料并編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；第五周、交指導(dǎo)教師審閱，并作修改，最后定稿。最后，由于水平有限，加之經(jīng)驗(yàn)不足，疏漏和錯(cuò)誤之處在所難免，懇請(qǐng)各位老師指正。1.2 概述1.2.1 注塑模具分類注塑模具分類方法好多。以下主要按其結(jié)構(gòu)特征來(lái)進(jìn)行分類介紹，他可以分為：但分型面注塑模具、雙分型面注塑模具、斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯注塑模具、帶活動(dòng)的鑲件的注塑的模具、齒輪齒條側(cè)向抽芯注塑模具、熱流道注塑模具.1.2.2 注塑模具的結(jié)構(gòu)組成在介紹本設(shè)計(jì)注塑模具結(jié)構(gòu)之前，先對(duì)各種注塑模具結(jié)構(gòu)做概括性的說(shuō)明。注塑模具分為動(dòng)模和定模兩大部分，定模部分安裝在注塑機(jī)的固定座板上，動(dòng)模部分安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)座板上。注塑時(shí)，動(dòng)、定模兩大部分閉合，塑料經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔。開(kāi)模時(shí)，動(dòng)、定模兩大部分分開(kāi)，然后頂出機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而推出塑件如圖。根據(jù)模具上各部件所起的作用，注塑模具可分為以下幾部分。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 1 -（1） 成型部分。成型部分是由構(gòu)成塑件形狀的模具型腔組成的，它由模具的動(dòng)、定模有關(guān)部分組成，通常是由凸模（成型塑件內(nèi)部形狀）、凹模（成型塑件外部形狀）、型芯、嵌件和鑲塊等組成。（2） 澆注系統(tǒng)。熔融塑料從注塑機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所流經(jīng)的模具內(nèi)通道稱為澆注系統(tǒng)。它通常由主流道、分流道、澆口及冷料穴等組成。（3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。為了確保動(dòng)、定模之間的正確導(dǎo)向與定位，通常在動(dòng)、定模部分采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套或在動(dòng)、定模部分設(shè)置互相吻合的內(nèi)外錐面導(dǎo)向。（4）側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。塑件上的側(cè)向如有凹、凸形狀的孔或凸臺(tái)，這就需要有側(cè)向的凹、凸模或型芯來(lái)成型。在塑件被推出之前，必須先拔出側(cè)向凸?；虺槌鰝?cè)向型芯，然后方能順利脫出。使側(cè)向凸?；騻?cè)向型芯移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。（5）頂出機(jī)構(gòu)。頂出機(jī)構(gòu)是指模具分型以后將塑件頂出的裝置（又稱脫模機(jī)構(gòu)）。通常頂出機(jī)構(gòu)由頂桿、復(fù)位桿、主流道拉料桿等組成。（6）冷卻和加熱系統(tǒng)。為了使熔融塑料在模具型腔內(nèi)盡快固化成型，提高生產(chǎn)效率，一些塑料成型時(shí)必須對(duì)模具進(jìn)行冷卻，通常是在模具上開(kāi)設(shè)冷卻水道，當(dāng)塑料充滿型腔不經(jīng)一定的保壓時(shí)間后，水道通以循環(huán)冷水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。另外，一些塑料成型時(shí)間對(duì)模具有一定得溫度要求，要求對(duì)模具加熱。加熱系統(tǒng)則是在模具內(nèi)部或四周安裝加熱組件。大部分的熱塑性塑料成型時(shí)需對(duì)模具進(jìn)行冷卻。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 2 -2 設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)目的2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容光驅(qū)滑輪座對(duì)產(chǎn)品（圖 1）設(shè)計(jì)一副注射模.光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 3 -3 模具設(shè)計(jì)3.1 確定塑件的有關(guān)參數(shù)3.1.1 塑件特性分析所設(shè)計(jì)產(chǎn)品為基座，其主要是起固定作用，其材料為 PP 全稱為聚丙烯。英文名全稱 polypropylene，收縮率為 1～2.5%，密度為 0.90～0.91g/cm 3。該基座產(chǎn)品（圖 1）的體積為 3.923×103mm3（通過(guò) proe 軟件得出） ，質(zhì)量為 3.53g，屬工程材料。該塑件形狀較為簡(jiǎn)單，其表面沒(méi)有復(fù)雜的曲面，型芯鑲件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，不需要抽芯。但其尺寸小，要求要有較高的強(qiáng)度。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證產(chǎn)品性能、質(zhì)量以及互換性的同時(shí)，重點(diǎn)考慮模具加工的成本、加工時(shí)間。3.1.2 PP 成型條件注射機(jī)類型：柱塞式、螺桿均可密度 ：0.90~0.91g/cm 3收縮率 ：0.01~0.025預(yù)熱 ：102~107°C料筒溫度：前段 200~220°C中段 180~200°C后段 160~180°C噴嘴溫度：200~280 °C模具溫度：40~80 °C注射壓力：40~70Mpa成型時(shí)間：注射時(shí)間 ：20~60s高壓時(shí)間 ：0~5s冷卻時(shí)間：20~60s總周期 ： 50~130s3.2 注塑機(jī)的選擇3.2.1 注塑機(jī)的選擇一個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量為 3.53 克,根據(jù)以下公式，選擇注射機(jī)的最大注射量：光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 4 -K G 公 ≥NG 件 +G 廢式中 K=0.8N 為型腔數(shù)量G 公 為注射機(jī)公稱注射量G 件 為產(chǎn)品重量G 廢 為各部分冷料的質(zhì)量由于根據(jù)設(shè)計(jì)要求和加工的經(jīng)濟(jì)性取 N=2，通過(guò) proe 得到 G 廢 =3.86gG 公 ≥（2×3.53+3.86 ）× 1.25=13.65（g）也就是說(shuō)注射機(jī)的注射量要大于 13.65 克。參照《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》選擇公稱注射量為 60㎝ 3 的注射機(jī)，機(jī)型為 XS-Z-60，也就是說(shuō)這臺(tái)注射機(jī)的公稱注射量為大約為 60 克。XS-Z-60 注射機(jī)參數(shù)如下：柱塞直徑： 38㎜注射容量：60㎝ 3注射壓力：122Mpa鎖模力：500KN最大注射面積：130㎝ 2模具厚度： 最大 200㎜最小 70㎜模板行程：180㎜噴嘴： 球半徑 R12孔直徑 D4定位孔直徑：D50 0+0.06頂出（中心孔）直徑：D50下面校核各部分參數(shù)：1、注射量KG 公 =0.8×60光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 5 -=48(g)NG 件 +G 廢 =2×3.53+3.86=10.92(g)很明顯 KG 公 >N G 件 +G 廢 ，符合條件2、注射壓力校核P 公=122MPa產(chǎn)品要求注射壓力 P 注在 40~70MPa 之間3、鎖模力校核F 鎖 =K 損 P 注 A 分式中 F 鎖 ——注射機(jī)額定鎖模力（ N）P 注 ——塑件所須的實(shí)際注射壓力（Pa）K 損 ——注射壓力達(dá)到型腔的壓力損失系數(shù)，一般取 0.34~0.67A 分 ——塑件及澆注系統(tǒng)等在分型面上的投影面積 ㎡通過(guò)計(jì)算得 A 分 =2648.648mm2≈0.00265㎡F 鎖 =500KNK 損 P 注 A 分 =0.5×70×106×0. 00265所以 F 鎖 >K 損 P 注 A 分， 符合條件4、模板安裝尺寸330×440 的最大安裝尺寸完全可以安裝 180×200 的模具5、模具厚度所設(shè)計(jì)的模具厚度為 167㎜，小于模具的最大厚度 200mm。3.3 型腔的排布該產(chǎn)品是用來(lái)起固定作用的基座。其長(zhǎng)度 L=73.5mm,寬度 d=13mm。由于其尺寸小，應(yīng)采用一模多腔?，F(xiàn)確定取一模 2 腔，為了使每個(gè)型腔得到穩(wěn)定相同的壓力，使型腔與主流道之間的距離盡可能短，使塑料熔體同時(shí)充滿每個(gè)型腔，使每個(gè)型腔的的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定，使模具整體達(dá)到平衡穩(wěn)定。因此選擇矩形排布，兩個(gè)型腔并列排光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 6 -列著。具圖 2體排布見(jiàn)下圖 2。 3.4 分型面的確定為了能順利的出模，使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)，不影響該塑件的外觀，分型面應(yīng)設(shè)在該產(chǎn)品的底面。 這樣就可以利用推件板同時(shí)把 6 個(gè)塑件推出，使每個(gè)塑件受力均勻而不會(huì)產(chǎn)生大的變形，這樣就不需要設(shè)計(jì)多個(gè)推桿來(lái)推出產(chǎn)品。因此該分型面為單分型面。垂直于開(kāi)模方向。具體情況見(jiàn)總裝圖。3.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.5.1 主流道設(shè)計(jì)主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具相接觸的部位開(kāi)始，到分流道為止的塑料熔體的流道通道。由于選的是臥式注塑機(jī)，主流道垂直于分型面。為使凝料能從其中順利拔出，把其設(shè)計(jì)成圓錐形，錐角為 4°其表面粗糙度為 Ra0.8（如圖 3）3.5.2 分流道設(shè)計(jì)由于該產(chǎn)品為修長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，而該產(chǎn)品是用來(lái)起固定作用，其要有較高的強(qiáng)度，為了減少熔接痕的產(chǎn)生，降低產(chǎn)品的強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)流道時(shí)應(yīng)選擇對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度影響不大的邊緣進(jìn)料，光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 7 -并且與產(chǎn)品垂直分布。其截面為半圓型。由于所設(shè)計(jì)模具型腔為整體式。因此在滿足其型腔強(qiáng)度的前提下。使流道最短。為了減少塑料熔體的熱量損失，從主流道分亮根分流道。這樣既能保證塑件的填充時(shí)間，又能節(jié)省模具加工的加工時(shí)間。流道不應(yīng)加工的太光滑，讓塑件熔體和流道有點(diǎn)摩擦，這樣可以使塑件熔體放出熱量，從而使其更不易凝固。若是流道加工的太光滑。這樣反而使熔體更易凝固。一般流道粗糙度為 Ra1.6～0.8。半圓型截面尺寸的確定，取 R=1.3。查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》流道設(shè)計(jì)3.5.3 澆口設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，根據(jù)該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，以及采用的一模 2 腔的多腔模具，所以選用測(cè)澆口。澆口處的尺寸確定，由于產(chǎn)品尺寸不大，所需的塑件熔體不需很多，所以選澆口長(zhǎng)l=0.7mm,截面為正方形邊長(zhǎng)為 d=0.6mm . 為了塑件熔體能快速地充滿型腔，澆口表面粗糙度很小，一般為 Ra0.4 以下,現(xiàn)取Ra0.4 作為澆口的表面粗糙度。這樣不致產(chǎn)生較大的摩擦阻力，有利于充型。圖 33.6 排溢系統(tǒng)排溢是指排出充模冷料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。廣義的注射模排溢系統(tǒng)應(yīng)包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 8 -模具充型過(guò)程程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，必須考慮如何將多余的氣體排出模外，否則被壓縮的氣體產(chǎn)生高溫引起塑件局部炭化，或使塑件產(chǎn)生氣泡的工藝缺陷。為了解決該問(wèn)題,必要時(shí)可開(kāi)設(shè)排氣槽等辦法.但是對(duì)于 PP 這種材料 ,排氣間隙不得高于 0.0 4㎜。為了能快速充滿型腔。得到質(zhì)量合格的產(chǎn)品。采用了以下方式：1、型芯采用組合式，型芯被包裹在型腔內(nèi)，型芯與型腔小間隙配合。這樣可以成為主要的排氣途徑。2、由于型腔板和動(dòng)模板存在小的間隙，這樣也可以排出一部分氣體，這也是排氣的主要途徑之一。3.7 型腔型芯設(shè)計(jì)3.7.1 設(shè)計(jì)型腔和型芯的結(jié)構(gòu)形式1.型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于模具采用一模兩腔，若是采用鑲拼組合式，這將增加加工量，特別會(huì)給裝配帶來(lái)極大的難度。因此型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。也就是型腔和定模板做成一塊。型腔可通過(guò)電火花成型進(jìn)行加工。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工效率高，減少裝配難度，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，減少加工量， 2.型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在當(dāng)今的模具及設(shè)計(jì)中幾乎沒(méi)有整體式凸模，因?yàn)檫@樣浪費(fèi)材料太大，且切削加工量大，主要是整體嵌入式凸模，在該設(shè)計(jì)中應(yīng)用的既為整體嵌入式，并且由于型芯尺寸比較小，采用與動(dòng)模板鉚接形式。各鑲拼件采用 H7/m6 配合。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工難度不大，加工成本低，易于保證型芯精度，易于更換。3.7.2 型芯和型腔設(shè)計(jì)1.型芯設(shè)計(jì)1） 、型芯的尺寸計(jì)算a)、型芯的尺寸按以下公式計(jì)算L =〈〔1+ 〕l +xΔ〉1s10　??式中 L —型芯外徑尺寸l —塑件內(nèi)形尺寸1Δ—塑件公差光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 9 -—塑料平均收縮率s—成形零件制造公差,取 。??312.型腔設(shè)計(jì)1） 、型腔徑向尺寸按以下公式計(jì)算L =〈〔1+ 〕l －xΔ〉2s2??0式中 L —行腔的內(nèi)形尺寸l —塑件外形基本尺寸2Δ— 塑件公差—塑料平均收縮率s—成形零件制造公差,取 。??312)、型腔深度尺寸按以下公式計(jì)算=MH??0)(xs式中 —型腔深度—塑件外形高度尺寸Δ— 塑件公差—塑料平均收縮率s—成形零件制造公差,取 ??313.由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取 Ra1.6,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過(guò)其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取 Ra0.8～0.4。在本次設(shè)計(jì)中，型腔取 Ra0.8。4. X——綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素） ，塑件精度低、批量較小時(shí)，X 取 1/2；塑件精度高、批量比較大，X 取 3/4，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取 X 為 0.5。3.8 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算要計(jì)算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 10 -要求塑件精度取五級(jí)精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ1372—78）塑件在五級(jí)精度下，基本尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸公差如下：基本尺寸㎜ 公差㎜ 基本尺寸㎜ 公差㎜~3 0.16 3~6 0.186~10 0.20 10~14 0.2214~18 0.24 18~24 0.2824~30 0.32 30~40 0.3640~50 0.40 50~65 0.4665~80 0.52 80~100 0.60100~120 0.681.型腔：取 %（以下收縮率都取 1.75%）7.182?l5.s?×18.7-0.5×0.28] =18.89[L??0?09.?09.?.3l×73.5-0.5×0.52]175[2 14.014.0537?9.?l????..32 22.90?????L????06.06.52 5.5.4 4918.54017... ???????Lll2.型腔深度 ：光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 11 -????05.05.2 ..1 1264.2075.; 6.1.; ?????MHX3.型芯：??? ???? ???? ???? ?08.08.41 07.07.31 06.06.21 07.07.1 42.124.5.01705.7 .9..9.8.9.8 8.518.5.07.015.7.5 .12...0 ?????????????? ??????LllLll3.9 型腔壁厚計(jì)算3.9.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，但塑料模具要求既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過(guò)大的情況，因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度加以考慮。對(duì)于型腔主要受到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。但是，實(shí)踐證明，模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧，對(duì)大型腔，按剛度條件對(duì)小型腔則按強(qiáng)度條件計(jì)算即可。 （在本設(shè)計(jì)中按強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算）1） 對(duì)矩形整體式多型腔凹模側(cè)壁厚度：（計(jì)算時(shí)按其變形量最大的邊考慮）光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 12 -31b???????yEcph?式中 b--凹模側(cè)壁的理論寬度（cm）H--凹模型腔的深度（cm）P--凹模型腔內(nèi)的熔體壓力（MPa）C--系數(shù)，值為 1.5--系數(shù)，見(jiàn)圖 4 1?圖 4E--鋼材的抗拉強(qiáng)性模量（MPa）。材料為 45#鋼，E 取 MPa,產(chǎn)品為 PP， =0.005510.2?1y根據(jù)條件： ;70;26.;73; MPaphl??見(jiàn)圖 4 =0.91?B= mc63.5.05.90.2156. 3?????????由于在生產(chǎn)中，兩型腔同時(shí)充滿塑料熔體，受到大小相等的壓力，形成作用力與反作用力?，F(xiàn)取型腔內(nèi)側(cè)到模板中心的距離為 40 是足矣滿足型腔強(qiáng)度要求的。2）對(duì)矩形整體凹模底板厚度計(jì)算時(shí)，凹模在定模板上時(shí)，都屬于有支撐板的凹模。此時(shí)計(jì)算其凹模側(cè)壁即可。計(jì)算如上所示。有支撐板的整體凹模的底的厚度雖然不需要計(jì)算其強(qiáng)度，但考慮到制造工藝的應(yīng)力變形，其厚度一般不小于其側(cè)壁寬度的 1/3.3.10 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱（如圖 6） 、導(dǎo)套（如圖 5） ，主要作用是在動(dòng)模與定模合模時(shí)保證型芯與型腔的精確定位。導(dǎo) 向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 13 -形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具 一般一般采用 2 到 4 根導(dǎo)柱。在此設(shè)計(jì)中采用了4 根導(dǎo)柱。由于模具的凸模與凹模在裝配時(shí)有方位要求，常在設(shè)計(jì)時(shí)采用不對(duì)稱結(jié)構(gòu)。加工 4 個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時(shí)，應(yīng)將定模板、動(dòng)模板合在一起，一次性加工出來(lái)，以保證孔的同心度，然后再在定模板、動(dòng)模板上加工沉頭孔。圖 5 圖 5圖 63.11 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.11.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件冷卻后由于有少量的收縮，塑件會(huì)緊抱在型芯上，所以在脫出產(chǎn)品時(shí)不象沖壓件那樣可以自動(dòng)脫落。這樣，我們必須設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)將塑件頂出，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)我們考慮的是要使塑件各部分受力均勻，在此設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品超出型芯部分的受力點(diǎn)少，考慮采用在產(chǎn)品的幾個(gè)主要受力點(diǎn)上設(shè)置推桿將產(chǎn)品從動(dòng)模做中推出，這樣每個(gè)產(chǎn)品的受力相同且均勻。詳細(xì)布置見(jiàn)裝配圖。3.11.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)確定光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 14 -注射機(jī)上液壓機(jī)構(gòu)將推板推出之后，塑件也被完全頂出但是模具要合模， 要使推桿、拉料桿恢復(fù)到原來(lái)的位置，而不會(huì)影響下一周期的正常生產(chǎn)。在次模具中，在推桿固定板上加入了 4 根復(fù)位桿。在合模時(shí)動(dòng)模板直接與回復(fù)桿接觸推動(dòng)回復(fù)桿回復(fù)（如圖6） ，從而達(dá)到合模的目的。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)總裝圖。 （回復(fù)桿直接由推桿代替，在推桿標(biāo)準(zhǔn)件中選?。﹫D 73.12 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)18、史鐵梁主編，模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。冷卻系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品成型周期有很大的關(guān)系，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量也有比較大的影響,所以要對(duì)模具的冷卻系統(tǒng)加以計(jì)算，使之有利于成型要求?？紤]到模具的具體結(jié)構(gòu)，安裝冷卻水通道是一個(gè)既實(shí)惠又簡(jiǎn)單的解決方法。在此設(shè)計(jì)中，每次所要注射的量只有 10.92 以得到注射一次所放出的熱量：Q=GH 焓式中 Q——熔融塑料所放出的熱量（J） ；G——每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)，㎏） ；H 焓 ——塑料從熔融狀態(tài)進(jìn)入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差；Q=0. 01092x1470x(190-60)=2086.81(J/h)由此可以看出該每次所放出來(lái)的熱量是很少的，模具本身就可以散發(fā)出。但為了防止型光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 15 -腔受熱變形，在定模板加兩跟水道。這樣可以保證產(chǎn)品精度。而塑件傳給推件板的熱量，則在每次開(kāi)模時(shí)，推件板可以散發(fā)出去，不需要對(duì)其加冷卻裝置。3.13 整體設(shè)計(jì)模具整體設(shè)計(jì)也就是模體的設(shè)計(jì)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，模體設(shè)計(jì)已接近標(biāo)準(zhǔn)化，可以從市場(chǎng)上購(gòu)買相應(yīng)的模體。標(biāo)準(zhǔn)模體一般包括定模板、動(dòng)模板、墊塊、頂出固定板、頂板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿等。標(biāo)準(zhǔn)模架有 12 種結(jié)構(gòu)，15876 種規(guī)格。在本次設(shè)計(jì)中,澆口套、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、頂桿、水嘴都采用的標(biāo)準(zhǔn)件,可以外購(gòu)。該模具總體結(jié)構(gòu)如下圖所示。采用一模兩腔，分型面為平面；定模座板和動(dòng)模座板的長(zhǎng)寬分別為 180 200㎜.?下面確定模板的厚度——各模板厚度總和應(yīng)小于 200mm，這是注射機(jī)的要求。定模座板、動(dòng)模座板及動(dòng)模板厚度都為 20mm，而定模板厚度取 25mm，支承板厚度取32mm，墊塊的高度取 50mm，可以保證產(chǎn)品能順利的脫模。根據(jù)以上選取，模具的厚度 H=20+20+20+25+32+50=167（mm）＜200（mm） ，符合條件。推板及頂桿固定板分別為 16㎜及 12.5㎜。各板的厚度已經(jīng)確定。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 16 -參 考 文 獻(xiàn)1、馮炳堯、韓泰榮、蔣文森 編，模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998 年第二版；2、黨根茂、駱志斌、李集仁 編著 模具設(shè)計(jì)與制造 西安電子科技大學(xué)出版社 2001 年3、塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組 編， 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 年第二版；4、陳萬(wàn)林 編， 塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程，北京希望電腦公司，2001 年；5、傅秦生 何雅玲 趙小明 編著 熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，2001 年；光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 17 -6 馮曉曾、李士瑋、武維揚(yáng)、何世禹 編著 模具用鋼和熱處理 機(jī)械工業(yè)出版社，1982 年。7、王樹(shù)勛、鄧庚厚 編，典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)，中南工業(yè)大學(xué)出版社，1992 年；8、中國(guó)紡織大學(xué)工程圖學(xué)教研室 編，畫法幾何及工程制圖，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980 年第二版；9、劉鴻文 主編 材料力學(xué)（第三版）高等教育出版社，1991 年。10、譚雪松、謝正超、柳祖國(guó)編，Pro/ENGINEER2001 中文版基礎(chǔ)教程，人民郵電出版社，2002。11、金滌塵、宋放之主編，現(xiàn)代模具制造技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001。12、吳宗澤主編，機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2001。13、嚴(yán)霖元主編，機(jī)械制造基礎(chǔ)，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2000。14、馮炳堯、韓泰榮、殷振海、蔣文森編模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)，上海科技出版社，1985。15、孫玉芹、孟兆新主編，機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，科學(xué)出版社，2003。16、王勻主編，Pro/e Wildfire 模具設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。17、屈華昌主編，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。18、史鐵梁主編，模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 18 -致 謝經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得自己學(xué)到了不少東西。歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：1、大學(xué)四年的時(shí)間都是在學(xué)習(xí)機(jī)械理論基礎(chǔ)知識(shí)，并未真正地去應(yīng)用和實(shí)踐。平時(shí)很少接觸設(shè)計(jì)，加工，生產(chǎn)。但是在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下多次深入工廠了解產(chǎn)品的注塑方法和模具的加工過(guò)程。在參觀學(xué)習(xí)中，發(fā)現(xiàn)了自己很多不足之處。我還體會(huì)到了所學(xué)理論知識(shí)的重要性：知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)得就更全面、更順利、更好。2、了解進(jìn)行一向設(shè)計(jì)必不可少的幾個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面的培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。我經(jīng)過(guò)這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉了對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的詳細(xì)過(guò)程。這些對(duì)我在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助和啟發(fā)。3、學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書。平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)不夠全面，作為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己更要積極查閱資料吸取別的在設(shè)計(jì)，加工中的寶貴經(jīng)驗(yàn)。一個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí)，就要去有針對(duì)性地查找資料，然后加以吸收利用，以提高自己應(yīng)用的能力，而且還能增長(zhǎng)自己見(jiàn)識(shí)，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)。 4、畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和鞏固。 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。而且培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神以及相對(duì)應(yīng)的工程意識(shí)，同學(xué)之間的友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)出來(lái)了。在這里，我要感謝我的指導(dǎo)老師，他給了我許多的幫助。我還要感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有給我真誠(chéng)幫助的老師和同學(xué)。光驅(qū)滑輪座設(shè)計(jì)說(shuō)明書- 19 -