2807 盒蓋注塑模設計

2807 盒蓋注塑模設計,盒蓋,注塑,設計 河南機電高等?？茖W校學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表學生姓名 孟輝 學 號 0312513 指導教師 于智紅課題名稱 盒蓋注塑模設計與制造難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務書 有 無開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進度 快 按計劃進行 慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu) 良 中 差中期成績評定：所在專業(yè)意見：負責人： 年 月 日 河南機電高等專科學校畢業(yè)設計（論文）任務書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學 生 姓 名 : 孟輝 學 號: 0312513 設計(論文) 題目： 盒蓋注塑模設計 起 迄 日 期: 2006 年 5 月 10 日~6 月 9 日 指 導 教 師: 于 智 宏 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 9 日任務書填寫要求1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經學生所在專業(yè)的負責人審查、系主管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內填好并發(fā)給學生；2．任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．任務書內填寫的內容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經過所在專業(yè)及系主管領導審批后方可重新填寫；4．任務書內有關“系” 、 “專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼，學生的“學號”要寫全號，請規(guī)范化填寫；5．任務書內“主要參考文獻”的填寫，應按照國標 GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；6．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標 GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002 年 4 月 2 日”或“2002-04-02” 。畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日系部意見：系領導： 年 月 日 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設計(論文)開題報告學生姓名： 孟輝 學 號： 0312513 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文) 題目： 盒蓋塑料模設計 指導教師： 于智宏 2006 年 04 月 15 日 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500 字左右（本科生 200 字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：文 獻 綜 述本設計根據(jù)一個塑件盒蓋體的模塑成型要求，綜合介紹了塑件的注塑成型工藝的選擇、成型模具的設計程序、模具主要零部件的加工工藝規(guī)程的編制及模具裝配與試模的工藝方法等內容。塑料制件主要是靠成型模具獲的，而它的質量是靠模具的正確結構和模具成型零件的正確形狀、精確尺寸及較低的表面粗糙度來保證的。塑料制件的質量與許多因素有關，但合格的塑料制件首先取決于模具的設計與制造的質量，其次取決于合理的成型工藝。塑模具設計與制造技料術正在由手工設計、依靠工人的經驗和常規(guī)的機械加工技術向計算機輔助設計（CAD ） 、數(shù)控加工中心進行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術方面轉變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述：1）CAD/CAM 技術的應用：CAD/CAM 是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設計與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠對產品、模具結構、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經廣泛地應用與模具的設計與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。2）模具標準件：模具的標準化對縮短模具制造周期、提高質量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標準化程度達到 30%以下，而國外先進國家達到 70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。3）模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達到 0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達到 Ra 0.0002 mm 以下（花 10 以上） ；我國的制造水平可以是制造公差達到 0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達到Ra0.00160.0008 mm（花 7—8） 。由此可見，如今模具技術的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術與國外先進國家還有很大的差距。4）模具的使用壽命：模具平均壽命約為 80 萬次左右，與國外主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達到 5um 以下，最高壽命已突破 2000 萬次，型腔數(shù)量已超過 100 腔，達到了 80 年代中期至 90 年代初期的國際先進水平。 5）模具的加工制造設備：國外已經廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學腐蝕等先進的設備，大大地提高了模具的制造周期。在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術的高低，已成為衡量一個國家制造水平高低的重要標準，并在很大程度上決定著產品質量效益和新產品的開發(fā)能力，許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的動力，此外，許多研究機構和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ， 日本則稱“模具是促進社會繁榮富裕的動力” 。通過，查閱、收集有關的文獻資料，使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設計與制造技術等有了更多，更全面地了解。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：1. 通過收集和查閱各種文獻資料和與同學老師的交流、指導，對目前國內外的塑料模具的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢進行了解，預計用時間兩周。2. 拿到工件的結構簡圖后，對工件進行結構形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細地分析，并查閱相關資料看是否符合常規(guī)零件結構設計。根據(jù)塑件的形狀大小、結構特點、尺寸精度、批量大小以及模具制造的難易、成本高低等確定型腔的數(shù)量與排列方式，預計用時兩周。3. 經過對工件的結構工藝性分析，分型面的位置要有利于模具加工、排氣、脫氣、脫模、塑件的表面質量及工藝操作等；考慮開模、分型的方法和順序，推桿等脫模零件的組合方式，合模導向與復位機構的設置以及側向分型與抽芯機構的選擇與設計；來擬訂可行的塑料工藝方案，經過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的塑料工藝作為生產應用，估計用時間兩周。4. 對模具成型工作零部件進行設計，主要有型芯、凹?；瑝K、型腔底板等零件，根據(jù)工作需要的強度來設計尺寸，包括各零件的圖紙，如何將模具的各個組成部分通過支撐塊、動定模板、銷釘、螺釘?shù)榷ㄎ?、導向與連接零件，按照使用與設計要求組合成一體，獲得模具的總體結構。預計需用時間五周。5. 模具的總裝圖和工作原理以及非標準零件圖需要用時間一周。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告指導教師意見：1．對“文獻綜述”的評語：2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：指導教師： 年 月 日所在專業(yè)審查意見：負責人： 年 月 日模具典型零件機械加工工序卡產品型號 零(部)件圖號 03機械加工工序卡片 產品名稱 盒蓋 零(部)件名稱 型芯 共( 1 )頁 第 ( 1 )頁車間 工序號 工序名稱 材料牌號成型 8 電火花 T10A毛坯種類 毛坯外形尺 寸 每個毛坯可制件 數(shù) 每臺件數(shù)板材 200*160 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)電火花成型機 MAKINO 20050610 1夾具編號 夾具名稱 切削液20050100 EROWA 煤油工序工時工位器具編號 工位器具名稱準終 單件2工步工時工步內容 工藝裝備 主軸轉速r·minˉ1切削速度m·minˉ1進給量mm·rˉ1切削深度mm進給次數(shù) 機動 輔助工步號1 領半成品料 無 0H 0H2 定位裝夾工件，電極無 0H 0.5H3 粗放電 ERGE3 360 0.50 0.002 0.10 10000 0.5H 4H4 放電加工 ERGE3 300 0.40 0.0015 0.05 10000 0.5H 4H5 取件清理 0H 0.5H6 檢測 三次 0.5H 0.5H78設 計(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期2006/05/10機械加工工藝過程卡產品型號 零（部）件圖號 11機械加工工藝過程卡片 產品名稱 盒蓋 零（部）件名稱 滑塊 共（1）頁第（1）頁材料牌號 Cr12毛坯種類圓棒 毛坯外型尺寸 75*30 每個毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱工 序 內 容車間 工段 設備工 藝 裝 備 準終 單件1 下料 75*30 RE 1 鋸床 2H2 銑削 銑六面體，打水孔 機加 2 快捷銑床QJM-QB-VA（S） 6H3 熱處理提高工件綜合性能 熱處理3 真空爐 8H4 磨削 提高表面質量 機加 4 手搖磨床JL-618 4H5 加工中心銑出鑲塊內部輪廓 機加 5 CNC MAKINO V336 電火花可提高塑件外觀，精度更高成型 6 沙迪克 4H7 檢測 鑲塊符合要求 7 三次 1H設計日期審核日期標準化日期會簽日期標記記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更該文件號2006/06/9畢業(yè)設計（論文）成績畢業(yè)設計成績指導老師認定成績小組答辯成績答辯成績指導老師簽字答辯委員會簽字答辯委員會主任簽字畢業(yè)設計/論文任務書 題目：盒蓋注塑模設計內容：（1）盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制（2）注塑模的結構設計（3）模具成型零件結構設計及計算（4）塑料模具的裝配（5）繪制模具總裝配圖和非標準零件工作圖（6）致謝原始資料: 插圖清單1—1 盒蓋塑件圖..........................................12—1 主流道的形狀和尺寸簡圖……………………………………….102—2 分流道截面形狀簡圖……………………………………………..112—3 平縫式澆口簡圖………………………………………………......132—4 排氣槽簡圖……………………………………………………......15畢業(yè)設計 /論文說明書目錄緒論第一章 盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制1.1 塑件的工藝性分析………………………………………………11.2 塑件的原材料分析………………………………………………11.3 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析………………………21.3.1 塑件結構分析………………………………………………….21.3.2 塑件尺寸精度分析…………………………………………….21.3.3 塑件表面質量分析…………………………………………….21.4 計算塑件的體積和質量…………………………………………31.5 塑件注塑工藝參數(shù)的確定………………………………………4第二章 注塑模的結構設計2.1 確定型腔的數(shù)量及排列方式……………………………………52.2 注塑機有關參數(shù)的校核…………………………………………62.2.1 注射量校核…………………………………………………….62.2.2 模具厚度的校核……………………………………………….72.2.3 開模行程校核………………………………………………….72.2.4 模具在注塑機上的安裝與固定尺寸校核…………………….72.3 模架的選擇與設計……………………………………………....82.4 澆注系統(tǒng)的設計………………………………………………....82.4.1 主流道設計 ……………………………………………………92.4.2 分流道設計…………………………………………………….92.4.2.1 截面形狀的設計…………………………………………….102.4.2.2 分流道分布設計……………………………………………102.4.3 冷料穴的設計…………………………………………………102.4.4 澆口設計………………………………………………………112..4.4.1 澆口形式和尺寸設計………………………………………112.4.4.2 澆口位置的設計…………………………………………….122.5 脫模頂出機構設計……………………………………………..132.6 排氣結構設計…………………………………………………..132.7 對合導向機構設計…………………………………………….132.8 抽芯機構設計………………………………………....152.9 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設計………………………………….17第三章 模具成型零件結構設計及計算3.1 成型零部件的結構設計………………………………………183.2 型腔與型芯工作尺寸的計算…………………………………20第四章 塑料模具的裝配……………………………...21第五章 繪制模具總裝配圖和非標準零件工作圖盒蓋注塑模設計摘 要本設計的成品為一薄壁盒蓋，在設計過程中按以下步驟設計模具：盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制—注塑模的結構設計—模具設計的有關計算—模具加熱與冷卻系統(tǒng)設計—模具閉合高度的確定—注塑機有關參數(shù)的校核，最后是繪制模具總裝配圖。在注塑模藝規(guī)程的編制的過程中，要著重分析制品原材料（HDPE）的各項成型工藝參數(shù)；在模具結構設計中應注意的是斜導桿起成型兼頂出的作用；模具設計計算的要點是型腔與型芯徑向尺寸及深度方向尺寸的計算，型腔與型芯的計算在整個設計過程中顯得尤為重要，因為它們直接關系到制品的尺寸精度；模具總裝圖和非標準零件圖用 AutoCAD 畫出，圖中需標注的各項參數(shù)如尺寸，公差，技術要求，圖紙布局等均應按國家標準設計。設計中出現(xiàn)的標準件如推板，螺釘?shù)鹊牧慵D無需一一畫出，但應參照文獻查出其具體結構尺寸。關鍵詞：盒蓋，工藝規(guī)程，AutoCAD，國家標準（The graduation design/ thesis topic）AbstractThe finished product of this design for a the thin wall box cover, at design to press in the process following step design molding tool:A cover notes the establishment of the Plastics mold craft rules distance- note the structure design- molding tool design of mold of Plastics relevant calculation- the molding tool heats to design with cooling system- the molding tool shuts to match height really settle- note the pit in the machine of Plastics school concerning parameter, finally is to draw the total assemble diagram of molding tool.In the process of note establishment of the Plastics mold skill rules distance, the heavy analysis of important step products each item of the original material( HDPE) to model the craft parameter;In the molding tool structure design should what to notice is inclined to lead the pole to rise to model and the function of the a;The molding tool designs the calculation that the calculating important point is a Cave mold and a Plastics paths toward size and the depth direction size, a Cave mold and the calculation of a Plastics seem to be as importance in the whole design process, because the size accuracy that they relate to the ware directly;The molding tool is total to pack the diagram and not standard spare parts diagrams to draw with the AutoCAD, various parameters,such as size, business trip, that need to be marks in the diagram, technique request, the diagram paper layout etc. all should press national standard design.Design the standard piece of medium emergence if push the plank, the bolt spare parts diagram of etc. did not need 11 draw, but should according to the cultural heritage to look up it concrete structure size.Keyword:A cover, the craft rules distance, AutoCAD, national standard致謝畢業(yè)設計是我學完大學全部課程之后，進行的一次系統(tǒng)的、綜合性的總復習，也是參加工作前的一次綜合訓練，它直接關系到我們今后的模具設計能力。感謝指導老師對我在本次畢業(yè)設計中給予的指導，通過這次畢業(yè)設計，使我對所學的科目有了更深一部的了解，平時存在的漏洞之處，在這次設計中得到了補充。在設計過程中，楊老師，原老師，翟老師及于老師等老師都給予了大量的幫助。當我遇到不解的地方，老師都能耐心細致地給我們講解，即使是在老師課程安排得比較滿時，當時不能解決時，課下也會抽出時間給我們講解。作為您的學生，我再次向您致以最真誠的敬意。 參考文獻【1】 蔣繼宏，王效岳編繪，注塑模具典型結構 100 例，中國輕工業(yè)出版社【2】 王孝培主編，塑料成型工藝及模具簡明手冊，機械工業(yè)出版社【3】 馮丙堯，韓泰榮，蔣文森，模具設計與制造簡明手冊，上?？茖W技術出版社【4】 賈潤禮，程志遠主編，實用注塑模設計手冊，中國輕工業(yè)出版社【5】 鄒繼強編著，塑料制品及其成型模具設計，清華大學出版社【6】 中國機械工程學會，中國模具設計大典編委會，中國模具設計大典，江西科學出版社【7】 《塑料模設計手冊》編寫組編著，塑料模具設計手冊，機械工業(yè)出版社【8】 唐志玉主編，塑料模具設計師指南，國防工業(yè)出版社【9】 宋玉恒主編，塑料注射模具設計實用手冊，航空工業(yè)出版社【10】 陳萬林編著，實用塑料注射模設計與制造，機械工業(yè)出版社【11】 許發(fā)樾主編，實用模具設計與制造手冊，機械工業(yè)出版社【12】 李秦蕊，塑料模具設計，西北工業(yè)大學出版社【13】 楊占堯主編，塑料注塑模結構設計，清華大學出版社【14】 E Linder.Injection Moulds [M].Hanser Publishers 2001【15】 Boldizar A and kubat J.Measurements of cycle time in injection molding of filled thermoplastics.Polym.Eng.Scr,2003【16】 Cassavantand R M,Craing Hadden.New Designs permit Faster Cycles.Modem plastics 1998 緒論模具生產技術水平的高低，已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，因為模具在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產品中，60%～ 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“ 效益放大器 ”，用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。目前全世界模具年產值約為 600 億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達國家的模具工業(yè)產值已超過機床工業(yè)，從 1997 年開始，我國模具工業(yè)產值也超過了機床工業(yè)產值一、模具工業(yè)產品結構的現(xiàn)狀 按照中國模具工業(yè)協(xié)會的劃分，我國模具基本分為 10 大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產值計算，目前我國沖壓模占 50％左右，塑料成形模約占 20％，拉絲模（工具）約占10％，而世界上發(fā)達工業(yè)國家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產值的40％以上。我國的塑料成形模具設計，制作技術起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡單型腔的模具達 70％以上，仍占主導地位。一模多腔精密復雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經能初步設計和制造。模具平均壽命約為80 萬次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達到 5um以下，最高壽命已突破 2000 萬次，型腔數(shù)量已超過 100 腔，達到了 80 年代中期至 90 年代初期的國際先進水平。二、模具工業(yè)技術結構現(xiàn)狀 我國模具工業(yè)目前技術水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達工業(yè)國家及港臺地區(qū)先進水平相比，還有較大的差距。在采用 CAD/CAM 等技術設計與制造模具方面，無論是應用的廣泛性，還是技術水平上都存在很大的差距。在應用 CAD 技術設計模具方面，僅有約 10%的模具在設計中采用了 CAD，距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應用 CAM技術制造模具方面，一是缺乏先進適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設備或因計算機制式不同，或因字節(jié)差異、運算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有 5%左右的模具制造設備近年來才開展這項工作。三、模具的發(fā)展趨勢 1、模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展（1）模具軟件功能集成化 模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產管理的全過程，達到實現(xiàn)最佳效益的目的。集成化程度較高的軟件包括：Pro/ENGINEER、UG 和 CATIA 等。。（2）模具設計、分析及制造的三維化 傳統(tǒng)的二維模具結構設計已越來越不適應現(xiàn)代化生產和集成化技術要求。模具設計、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產品結構的 CAE 分析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。如 Pro/ENGINEER、UG 和 CATIA 等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關等特點，從而使模具并行工程成為可能。國內有華中理工大學研制的同類軟件 HSC3D4.5F 及鄭州工業(yè)大學的 Z-mold 軟件。2、模具檢測、加工設備向精密、高效和多功能方向發(fā)展（1）模具檢測設備的日益精密、高效 精密、復雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設備的要求越來越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達 2～3μm，目前國內廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標測量機，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風汽車模具廠不僅擁有意大利產 3250mm×3250mm 三坐標測量機，還擁有數(shù)碼攝影光學掃描儀，率先在國內采用數(shù)碼攝影、光學掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實現(xiàn)了從測量實物→建立數(shù)學模型→輸出工程圖紙→模具制造全過程，成功實現(xiàn)了逆向工程技術的開發(fā)和應用。（2）數(shù)控電火花加工機床 日本沙迪克公司采用直線電機伺服驅動的AQ325L、AQ550LLS-WEDM 具有驅動反應快、傳動及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點。瑞士夏米爾公司的 NCEDM 具有 P-E3 自適應控制、PCE 能量控制及自動編程專家系統(tǒng)。（3）高速銑削機床(HSM) 銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質量好、加工效率高(為普通銑削加工的 5～10 倍)及可加工硬材料(<60HRC)等諸多優(yōu)點。因而在模具加工中日益受到重視。3、快速經濟制模技術 縮短產品開發(fā)周期是贏得市場競爭的有效手段之一。與傳統(tǒng)模具加工技術相比，快速經濟制模技術具有制模周期短、成本較低的特點，精度和壽命又能滿足生產需求，是綜合經濟效益比較顯著的模具制造技術，具體主要有以下一些技術。(1)快速原型制造技術(RPM)。它包括激光立體光刻技術(SLA) ；疊層輪廓制造技術(LOM) ；激光粉末選區(qū)燒結成形技術(SLS) ；熔融沉積成形技術(FDM) 和三維印刷成形技術(3D-P)等。(2)表面成形制模技術。它是指利用噴涂、電鑄和化學腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細花紋的一種工藝技術。(3)澆鑄成形制模技術。主要有鉍錫合金制模技術、鋅基合金制模技術、樹脂復合成形模具技術及硅橡膠制模技術等(4)冷擠壓及超塑成形制模技術。(5)其他方面技術。如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術、沖壓單元組合技術、刃口堆焊技術及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術等。4、模具材料及表面處理技術發(fā)展 模具工業(yè)要上水平，材料應用是關鍵。因選材和用材不當，致使模具過早失效，大約占失效模具的 45%以上。在模具材料方面，常用冷作模具鋼有 CrWMn、Cr12、Cr12MoV 和 W6Mo5Cr4V2，火焰淬火鋼(如日本的 AUX2、SX105V(7CrSiMnMoV)等；常用新型熱作模具鋼有美國H13、瑞典 QRO80M、QRO90SUPREME 等；常用塑料模具用鋼有預硬鋼(如美國P20)、時效硬化型鋼(如美國 P21、日本 NAK55 等)、熱處理硬化型鋼(如美國D2，日本 PD613、PD555、瑞典一勝白 136 等)、粉末模具鋼(如日本 KAD18 和KAS440)等；覆蓋件拉延模常用 HT300、QT60-2、Mo-Cr、Mo-V 鑄鐵等，大型模架用 HT250。多工位精密沖模常采用鋼結硬質合金及硬質合金 YG20 等。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復合滲(如TD 法)發(fā)展；由一般擴散向 CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展。四、總結通過本次盒蓋注塑模的設計，對熱塑性塑料的各項工藝特性、注射機的選用、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的選擇、模架等的選擇，以及型腔、型芯的尺寸尺寸計算等模具相關設計細節(jié)有了更深的了解。當初學《注塑模設計與制造》的時候，對模具設計只是理論上的理解，并沒有應用到實際中去。通過這次設計，我感覺受益菲淺，把理論與實踐聯(lián)系到一起，一些平時不懂的問題，在這里都解決了。河南機電高等專科學校畢 業(yè) 設 計 論 文論文題目：盒蓋塑料注塑模結構與設計系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造班 級 模具 035 班 學生姓名 孟 輝 學 號 0312513 指導教師 于 智 宏 2006 年 6 月 9 日1盒蓋注塑模設計第一章 盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制1．1 分析研究原材料的工藝特性和成型性能塑件采用的材料為 HDPE（高密度聚乙烯） ，其成型性能查文獻【12】表 2—2 常用熱塑性塑料的成型條件如下：HDPE 可采用擠出，擠出—吹塑，注塑等熱塑性塑料通用的成型方法，還可采用壓制成型，粉末涂層等多種多種方法，其主要參數(shù)如下所示：密度 g/cm3 0.94_0.97比容 cm3/g 1.03-1.06吸水率(24h)% <0.01收縮率% 1.5-3.0熔點℃ 105-137熱變形溫度 ℃ 0.45Mpa 60-821.82Mpa 48硬度 HB 2.07HDPE 為白色粉末或顆粒，無毒，無味，無臭，與 LDPE 相比，支鏈較少，結晶度較高，密度較大，相對分子質量常為十幾萬到幾十萬，熔體流動速度范圍較窄。具有較高的剛性和韌性，優(yōu)良的機械強度和耐熱性，還有較好的耐溶解性、耐蒸汽滲透性、伸長率、沖擊強度好。1．2 分析析制品的工藝性和注塑成型工藝規(guī)程圖 1—1 盒蓋塑件圖塑件制品為盒蓋， 從該塑件制品的圖形可知該制品的形狀結構較為復雜，2但對尺寸大小，精度和表面質量的要求都不太高。1．2．1 制品的尺寸分析：制品尺寸大小主要取決塑料品種的流動性和注塑機的規(guī)格，在一定的設備和工藝條件下，流動性好的塑料品種可以成型出較大尺寸的制品；反之成型出的制品尺寸較小，原材料（HDPE）流動性一般，滿足尺寸大小不高的要求。1．2．2 制品的尺寸精度分析：制品的尺寸精度直接影響模具結構的設計和模具的制造精度，該零件重要尺寸，如 mm， mm 其尺寸精度屬 MT4 級，制品其它公差值按未注38.025??75.06?公差查文獻【13】表 2—14 模塑件尺寸公差表（GB/T14486—1993）得：， ， ， ， ， ， ，74.06?03.1?4.095??65.07?52.0???50.38?065.2??16.0??1．2．3 制品的形狀結構分析：塑件在結構上對稱，總體形狀為長方形。塑件四側有內凹，高度為1.2mm，寬度方向采用了加強筋，高度為 6mm，加強筋的采用使塑件既有一定的強度和剛度，同時降低了塑件的壁厚，防止塑件因截面過厚產生成形缺陷。根據(jù)塑件的用途，工作環(huán)境，對塑件圖上制品形狀，尺寸精度，表面粗糙度等要求進行綜合性分析，可知該塑件的工藝性較好，比較容易注射成型。注射成型工藝規(guī)程對模具設計的要求在設計任務書上無特殊要求，故在此不做特殊說明。1．2．4 分析研究制品的生產綱領：注塑成型制品的生產綱領屬大批量生產，對于大批量生產，由于模具價格在整個生產費中所占的比較小，生產率和模具壽命比較突出，因此可考慮使用自動化程度較高的復雜模具結構，以及對成型零部件采用較好的模具材料。1．4 根據(jù)塑件形狀尺寸，估算塑件體積和重量31．4．1 計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定型腔數(shù)計算塑件的體積： （估算值）316cmV?計算塑件的質量：根據(jù)文獻【7】可查得高密度聚乙烯的密度為=0.94~0.97g/cm3?故塑件的質量為 gccw15/94.01633????1．4．2 HDPE 塑料的主要性能及注塑成型工藝參數(shù)密度 g/cm3 0.94~0.97 吸水率(24 h)% <0.01 熔融溫度℃ 105~137熱變形溫度℃ 0.45Mpa 60~821.82Mpa 48預熱和干燥 溫度（℃） 70~80時間（h） 1 注射壓力（Mpa） 70~100 料筒溫度（℃） 后段 140~160中段 180~200前段 180~190噴嘴溫度（℃） 150~180模具溫度（℃） 30~60成形時間(s) 高壓時間 0~5保壓時間 15~60冷卻時間 15~60成形周期 40~140螺桿轉速（r/min） 30~60說明： 料斗干燥上述工藝參數(shù)可以在生產中借鑒和參考，也可以作為注射機型恰當選擇的一個依據(jù)，既機型的規(guī)格大小，以及性能參數(shù)的范圍都應盡量與注塑工藝參數(shù)相接近。1.5 塑件注塑工藝參數(shù)的確定4根據(jù)計算及原材料的注塑成型工藝參數(shù)，初選注射機型號，選擇的注塑機的注塑壓力必須大于成型制品所需的注射壓力，因該塑件形狀一般，有一定精度要求，熔體粘度中等，所需壓力選 100~140Mpa，綜上選型號為 XS—ZY125，其各項參數(shù)如下所示：額定注射量 cm3 125螺桿直徑 mm 44注射壓力 Mpa 120注射行程 mm 115注射時間 s 1.6螺桿轉速 r/min 56注射方式 螺桿式鎖模力 KN 900最大成型面積 cm2 320 最大開（合）模行程 mm 300模具最大厚度 mm 300模具最小厚 mm 200動定模固定板尺寸 mm 428 458?拉桿空間 mm 260 290合模方式 液壓—機械式定位圈尺寸 mm 100推出形式 兩端推出，中心距為 230mm噴嘴 球半徑(mm ) 12 孔直徑(mm) 4?5第二章 注塑模的結構設計2．1 確定型腔的數(shù)量及排列方式2．1．1 型腔數(shù)量的確定：塑件的生產屬大批量生產，宜采用多型腔注塑模，其型腔數(shù)量與注塑機的塑化能力，最大注塑注塑量以及合模力等參數(shù)有關，此外還受制品的精度和生產的經濟性等因素影響。在確定型腔數(shù)時應考慮以下問題：（1）長期大批量生產適于采用多型腔結構（2）制品較小時適于采用多型腔結構（3）供貨日期集中，量大，適于采用多型腔結構（4）制品批量小，不集中，宜采用單腔結構（5）制品復雜或精度高，多腔一致性差，制造困難，故適宜單腔結構由上述參數(shù)和因素按下列方法參考文獻【6】式 8—12 確定模具型腔數(shù)量1）按注塑機的注射量確定型腔數(shù)量 n9.216537.05..0???VGn式中 G__注塑機的公稱注射量（cm 3）V__單個制品的體積（cm 3）根據(jù)上面型腔數(shù)量的計算可知該模具為一模兩腔。2．1．2 型腔的排列：當采用一模多腔時，型腔在模板上通常采用圓形排列，H 形排列，直線排列以及復合排列等。在設計時應遵循以下要點：①盡可能采用平衡式排列，以便構成平衡式澆注系統(tǒng)，保證制品質量的均一和穩(wěn)定。②型腔布置和澆口開設部位應力求對稱，以防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象。③盡可能使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸。④型腔的圓形排列所占的模板尺寸大，雖然有利于澆注系統(tǒng)的平衡，但加工困難，除圓形制品和一些高精度制品外，在一般情況下常用直線排列和 H 形排列。綜上分析，型腔排列選用 H 形排列。62．2 注塑機有關參數(shù)的校核2．2．1 注塑量校核：在一個注塑成型周期內，注塑模內所需的塑料熔體總量與模具澆注系統(tǒng)的容積有關，注射量以容積表示，其值可用下式計算：3max 25.10685.0cmV???1)~2(??在注塑機注塑過程中，如果實際注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留時間就會過長，所以最小注射量容積，故每次注射的實際注射量容積 V1 應滿足以3max 5.25.0. cV???下關系： Vmax＜ V1＜Vmax31.25＜32＜106.25故注射量滿足使用要求。式中 a—注射量系數(shù)，取 0.75~0.85，在這里取 0.85Vmax—模具型腔和流道的最大容積（ cm3） ）V—指定型號與規(guī)格的注射機注射量容積（cm 3） ）V1—制品和澆注系統(tǒng)的體積（cm 3） ） ，每個制品所需澆注系統(tǒng)體積是制品體積的（0.2~1）倍2．2．2 模具厚度校核：注塑機的動定模兩部分閉合后，沿閉合方向的長度叫模具厚度或模具閉合高度。由于絕大多數(shù)注塑機的動模與定模固定板之間距離都具有一定的調節(jié)量 。一般情況下，實際模具厚度 H 與注塑機允許安裝的最大厚度 H 及最小模厚 H 之間必須滿足下面條件：即由前面所求數(shù)值可知maxminM?200 254 300其中 ???imax式中 HM__實際模具厚度Hmin ,Hmax__注塑機允許安裝的最?。ù螅┠：衲＞吆穸确鲜褂靡?。72．2．3 開模行程校核：選用的注塑機的合模力為液壓—機械式，且模具結構為雙分型面注塑模，故校核行程采用以下公式： maH)10~5(21??由前面以知條件可知 63.803式 H1__制品所用的脫模距離（H2__制品厚度a__取出澆注系統(tǒng)凝料必須的長度H__注射機動模板的開模行程所以開模行程符合使用要求。2．2．4 模具在注塑機上的安裝與固定尺寸校核模具外形的長度尺寸應小于注塑機拉桿間距。模具外形尺寸由后邊模架的選擇中取。注射機拉桿內間距為 260 290，模具?外形尺寸滿足要求。以上注塑機各項參數(shù)校核均參考文獻【6】式 3—9。2．3 模架的選擇與設計根據(jù)實際情況，在次選用派生型 P1 型模架，它由 A1—A 4 對應派生而成，經去掉 A1—A 4 型定模座板上固定螺釘，致使增加一個分型面構成三板式點澆口注射模結構，其它特點和用途同 A1—A 4 型模架。具體結構和尺寸參考文獻【8】表 13.3—1 塑料注射模中小型標準模架的尺寸組合，具體參數(shù)如下：系列 B L 200 250mm??導柱 16mm?模板 A B 尺寸 63mm 50mm2．4 澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道。普通澆注系統(tǒng)包括主流道，分流道，澆口和冷料穴。澆注系統(tǒng)在模具中占有非常重要的地位，他的設計合理與否直接對制品的成型起到決定的作用。澆注系統(tǒng)的功能就是將熔體的塑料，經過注塑機噴嘴，在高溫，高壓，高速狀態(tài)下，通過澆注系統(tǒng)進入模具型腔。澆注系統(tǒng)的基本原則，是在滿足塑料制品質量的同時，還應有利于提高成型8速度來縮短成型周期。澆注系統(tǒng)設計應注意的幾個問題：1)首先根據(jù)塑料制品的結構分析其充填過程，以保證塑件制品的內在質量和尺寸穩(wěn)定。2)在設計澆注系統(tǒng)時，應當非常注意澆注系統(tǒng)對制品外觀的影響。在設計過程中經常會遇到這樣的情況，某一塑料制品的澆口設計在某處比較合理，但由于在該處位置澆口影響制品外觀，只能將澆口改在其它部位。若實在無法處理時，可通過改變制品結構再解決。3)在設計澆注系統(tǒng)時，應該考慮到模具在注射時，是否能適應全自動操作。要達到全自動操作，必須在保證開模時，制品與澆注系統(tǒng)能自動脫落，澆口與制品亦要盡可能自動分離。 4)澆注系統(tǒng)的設計，必須考慮到塑料制品生產的后續(xù)加工工序。如因后續(xù)工序在加工，裝配，管理上的需要，往往需設置輔助流道，將多件制品取成一件。5.在設計澆注系統(tǒng)時，應留有一定的余地，這樣在使用時即使有些不足之處，亦可以比較方便地得到解決。6)多觀察分析各類塑料制品的澆注系統(tǒng)和澆口位置的選擇，吸取其成功之處，提高澆注系統(tǒng)設計的可靠性。7)設計澆注系統(tǒng)時，其主流道進口處的位置應盡量與模具中心重合。2．4．1 主流道設計：主流道是主流道機噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一般流道，是熔融塑料進入模具時最先經過的部位，它的作用是將注塑機噴嘴流出的塑料熔體導入分流道或型腔，其形狀為圓錐狀，錐角取 2 ~4 ，便于塑料熔體順利地向前流?動，開模時主流道凝料又能順利地被拔出，主流道出口端應有圓角，圓角半徑 R取 0.3~3mm 或 0.125D 主流道長度應盡量短，以減小壓力損失和廢料量。通常，主流道長度可小于 60mm。HDPE（熱塑性塑料）的主流道型式及尺寸如下圖所示：9圖 2—1 主流道的形狀和尺寸其中 D1,D2 分別為主流道進、出端截面直徑，參照文獻【13】表 6——1 主流道截面直徑的推薦值可得 D1=4.5 D2=6 LZ=50 =3??2．4．2 分流道設計分流道是主流道與澆口之間的一段流道，它是熔融塑料由主流道流入型腔的過渡段，能使塑料的流向得到平穩(wěn)的轉換。對多型腔模分流道還起著向各型腔分配塑料的作用。2．4．2．1 截面形狀的設計常見的分流道的截面形狀有圓形，半圓形，橢圓形和梯形，U 形和矩形截面，但以梯形截面最為常用。恰當合理的分流道形狀和尺寸應根據(jù)制品的體積，壁厚，形狀復雜程度，模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失的要求出發(fā)，應力求縮短。分流道斷面尺寸取決于多種因素，其中包括塑件重量和壁厚，塑料粘度和分流道本身的長度。分流道斷面積應能保證型腔充滿并補充因腔內塑料收縮所需的熔體后方可冷卻凝固。因此，分流道端面直徑或厚度應大于塑件厚度。常用塑料注塑件分流道斷面尺寸推薦范圍，其數(shù)據(jù)是根據(jù)長期經驗積累并試驗積累并經試驗驗證的。在這里選用梯形分流道，此種截面是拋物線形截面的變形，與此兩種截面相比，熱損失大，但便于分流道的加工及刀具選擇，因此也是最常用的形式。分流道結構尺寸參考文獻【9】表 6——150 分流道截面形狀及尺寸可得： 10圖 2—2 分流道截面形狀簡圖 其中：L=6mm， H=4mm2．4．2．2 分流道分布設計分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長度盡量短，鎖模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式進料和非平衡式進料兩種，根據(jù)實際要求，在這里采用平衡式澆口形式。分流道設計時應注意以下幾點：（1）分流道布置應盡量平衡。（2）分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚，體積，形狀復雜程度以及所用塑料性能等因素而定。（3）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料帶入模腔，一般要求達到Ra1.25~2.5m 即可，這樣做可增大對外層塑料熔體的流動阻力，使其流速減小并與中心熔體之間具有一定的速度差，以保證熔體流動時具有合適的切變速率和剪切熱。（4）當分流道設計比較長時，其末端應留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進入模腔造成充模不足或影響制品的熔接強度。（5）設計分流道時應將熱量損失和流動阻力作為主要矛盾進行考慮，只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時，才能盡量減小分流道截面積和長度以降低原材料消耗。2．4．3 冷料穴設計：冷料穴一般都設置在主流道末端，即主流道正對面的動模上，直徑應稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入。當分流倒較長時，可將分流道的盡頭沿前進方向稍延長部分作為冷料穴。其作用是用來儲藏注射間隔期間產生的冷料類的，防止冷料進入型腔而影響塑件質量，并使塑件能順利地充滿型腔。為便于拉料桿11將主流道凝料拉出，選用底部帶有拉桿的 Z 形冷料穴，這類冷料穴的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上。在設計時應注意，冷料穴的大小要適宜，一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為 6~12mm，其深度為 6~10mm,對于大型制品，冷料穴的具體尺寸可適當加大，在此處三板式模具上一般不設主流道冷料穴，只在分流道上設計冷料穴，其結構尺寸參照文獻【3】表 6——161 冷料穴與拉料桿。2．4．4 澆口設計：它是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，它的作用是使分流道輸送來得熔融塑料的流速產生加速度，形成理想的流態(tài)順序，迅速地充滿型腔，同時還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。2．4．4．1 澆口形式和尺寸設計因該塑件屬扁平塑件，在這里宜采用平縫式澆口，它又稱薄片式澆口或寬薄澆口，是側澆口的另一變異形式，采用平縫式澆口的優(yōu)點是塑料通過特別開設的平行澆道得到均勻分配，以較低的線速度呈平行流均勻進入型腔，因而使塑件的內應力小，尤其是為了減少因定向而產生的翹曲，并減小了氣泡及缺料等缺陷，這對防止聚乙烯塑件變形更為有效，但去除澆口加工量大，且澆口痕跡明顯，其澆口形式和尺寸參照文獻【11】表 6~153 平縫式澆口形式和尺寸：圖 2—3 平縫式澆口簡圖2．4．4．2 澆口位置的設計影響澆口截面形狀及其尺寸確定的因素，就制品而言，包括制品的形狀，大12小，壁厚，尺寸精度，外觀質量及力學性能等，制品所用塑料特性對澆口設計的影響因素是塑料的成型溫度，粘度，收縮率及有無填充物等。此外，在進行澆口設計時，還應考慮澆口的加工，脫模及消除澆口的難易程度，除此以外，在選擇澆口位置時，還應注意以下幾點：1．澆口位置應設在制品最大壁厚處，使塑件從厚壁流向壁薄，并保持澆口至型腔各處的流程基本一致。2．防止?jié)部谔幃a生噴射而在充填過程中產生產生蛇形流。3．澆口位置應設在制品的主要受力方向上，因為塑料的流動方向上所承受的力和壓應力最高，特別是帶填料的增強塑料，這種情況更加明顯。4．在選擇澆口位置時應考慮制品的尺寸要求，因為塑料經澆口充填型腔時，在塑料的流動方向與垂直于流動方向上的收縮不盡相同，所以應考慮到變形和收縮的方向性。2．6 分型面選擇設計：模具閉合時動模和定模相配合的接觸平面，叫做分型面。分型面的選擇受塑件形狀，壁厚，成型方法，后處理工序，塑件外觀，塑件尺寸精度，塑件脫模方法，模具類型，型腔數(shù)目，模具排氣，嵌件，澆口位置與形式成型機的結構等的影響。在選擇分型面時，應遵循以下原則：1．要盡可能使模具結構簡單。2．型腔排氣順利，因此分型面應該選擇在熔體流動的末端。3．確保塑件質量。4．無損塑件外觀。5．考慮側向抽拔距，選擇分型面時應將抽芯或分型距離長的方向置于動，定模的開合模方向上，對于帶有互相垂直的兩個方向都有孔或凹槽的塑件，應避免長距離抽芯。6．要注意脫模斜度對塑件質量的影響。7．如果塑件上側孔，必須側向抽芯，應避免定模上側向抽芯。8．分型面的選擇應有利于嵌件的安裝。綜上述幾點原則，確定分型面的位置在裝配圖所示的Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ分型面處。 2．7 排氣結構設計：13注塑模的排氣是模具設計中不可忽視的一個問題，特別是快速注塑成型工藝的發(fā)展對注塑模排氣的要求更加嚴格。在注塑過程中，塑料熔體進入模腔的同時置換出模腔內的氣體，這些氣體如果不能排出模腔，將會影響制品成型以及脫模后的質量，因此，在注塑模具時，必須考慮排氣結構的設計問題。常見的排氣方式有排氣槽排氣，分型面排氣，拼鑲件縫隙排氣，推桿間隙排氣，粉末燒結合金塊排氣，強制排氣等。本設計中盒蓋塑件采用的是中小型模具，僅利用分型面排氣還不行，在這里應設置排氣槽， 排氣槽深度通常為0.03~0.05mm 必要時可深至 0.1~0.3mm，寬度為 5~10mm,為了防止塑料堵塞排氣槽，又在上述深度的排氣槽向外延伸 6mm，以外加深到 0.8mm.其具體尺寸參考文獻【6】表 5—36，排氣槽尺寸如下：h=0.02mm h1=0.5mm l=8~10mm，排氣槽簡圖如下圖所示：圖 2—4 排氣槽簡圖2．8 對合導向機構設計注塑模具中，對合導向機構的功能是保證動，定模部分能夠準確對合，使分別加工在動模和定模上的成型表面，在模具閉合后形成形狀和尺寸準確的腔體，從而保證塑件形狀，壁厚和尺寸的準確。對于這里的中小型模具，可選用以導柱為基本零部件的合模導向機構，導柱形式及尺寸參考【13】查塑料注塑模結構與設計表 5—1 帶臺導柱，具體尺寸如下所示： d=20. d1=20 D=25S=6 L1=32 L=90注：材料為 T8A技術要求：①熱處理 50——55HRC。②圖中標注的形位公差 t 為 6 級。③d 的尺寸公差根據(jù)使用要求可在相同公差等級內變動。④圖示倒角不大于 0.5 45°?14⑤ 在滑動部位需要設置油槽時，其要求由錄制單位自行決定。2．9 脫模頂出機構設計：在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中取出，完成取出塑件這個動作的機構就是脫模機構，也稱為頂出機構。熱塑性塑料在脫模時有較大的彈性，即使在較小的脫模斜度下，也可順利脫模。但為了減小脫模阻力，一般在產品沒有特殊要求的條件下，應選用 2°脫模斜度作為標準斜度。根據(jù)以上設計規(guī)范，查文獻【7】表 5—27 常用塑料的脫模斜度推薦值可得聚乙烯凸模的脫模斜度為20″~45″，凹模的脫模斜度為 25″~45 ″。頂出機構應遵循如下設計原則：1）頂出機構的運動要準確，可靠，靈活，無卡死現(xiàn)象，機構本身要有足夠的剛度和強度，足以克服脫模阻力。2）保證在頂出過程中塑件不變形，這是對頂出機構的最基本要求。在設計時要正確估計塑件對模具粘附力的大小和所在位置，合理地設置頂出部位，使頂出力能均勻合理地分布，要讓塑件能平穩(wěn)地從模具中脫出而不會產生變形。頂出力中大部分是用來克服因塑料收縮而產生的包緊力，這個力的大小與塑料品種，性能，以及塑件的幾何形狀復雜程度，型腔深度，壁厚還有模具溫度，頂出時間，脫模斜度，模具成型零件的表面粗糙度等因素有關，其影響因素較為復雜，很難準確地進行計算。一般原則是塑件收縮率越大，塑件壁越厚，型芯尺寸越大，形狀越復雜，型腔深度越深，脫模斜度越小，模具溫度越低，冷卻時間越長，成型零件表面粗糙度越大，其對模具的包緊力就越大 ，此時就應選擇頂出力較大的頂出方式。3）頂出力的分布應盡量靠近型芯，且頂出面積應盡可能大，以防塑件被頂壞。4）頂出力應作用在不易使塑件產生變形的部位，如加強筋，凸緣，厚壁處等。應盡量避免使頂出力作用在塑件平面位置上。5）若頂出部位需設在塑件使用或裝配的基準面上時，為不影響塑件尺寸和使用，一般使頂桿與塑件接觸部位處凹進塑件 0.1mm 左右，而頂出桿端面應高于基準面，否則塑件表面會出現(xiàn)凸起，影響基準面的平整和外觀。根據(jù)上述原則及前面設計內容可知模具中選用脫模機構為推板加斜導桿推出，推板頂出的設計要點如下:1. 推板頂出位置應設置在頂出阻力大的地方,也就是使塑件不易變形的部位.2. 由于塑件收縮時包緊型芯,因此頂出力作用點應盡量靠近型芯,同時頂出力應施于塑件剛性和強度最大的部位,如凸緣,加強筋等處,作用面積也盡可能大一點.153. 與塑件直接接觸的脫出零件的配合間隙要保證不漏料,以免在塑件上留下飛刺痕跡.4. 在設計模具結構時,必須考慮在開模過程中保證塑料留在具有頂出裝置的那一部分,即留于動模上,這樣的頂出機構較為簡單.5. 在脫出機構完成動作后,并在取出機構完成動作后,到下一個操作循環(huán)時,脫出機構要可靠協(xié)調復位,避免各種干涉和損壞現(xiàn)象.推板尺寸參考文獻【8】表 10.4__12t 推板尺寸系列得B=58 l=100 H=16材料:45 鋼技術要求: 1)圖中標注的形位公差值為 t16 級,為 t28 級.2)以 A 為基準的直角相鄰兩面，應做出明顯標記，標記方法由承制單位自行決定。3）其它按 GB/T4170——19844）推板與型芯之間的配合間隙如 H7/f6 等，配合表面粗糙度為Ra0.8~0.4 m.?5)為減少脫模過程中推板與型芯的摩擦，在推板與型芯之間留有0.2mm 的間隙，其配合錐度還能起到輔助定位的作用，防止推板偏心而引起溢料，推板頂出機構具有頂出力均勻，頂出力大。運動平穩(wěn)，且無頂出痕跡等優(yōu)點。2.10 抽芯機構設計本塑件側壁四側各有一側凹，它們垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出，因此成型側凹的零件必須作成活動的型芯，即設置抽芯機構，在本設計模具采用斜滑塊抽芯機構。1．確定抽芯距：抽芯距一般大于側凹的深度，本例中塑件側凹深度為 1.2mm,即 H1=1.2mm，另加 3~5mm 的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距 =5.2mm抽S2. 確定斜滑塊的傾角斜滑塊的傾斜角是斜抽芯機構的主要技術數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接關系，一般取 ，本例取??20~15???20??3. 確定斜滑塊的尺寸斜滑塊的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，可按設計資料的有關公式進行計16算，本例經估算值，取斜導柱的直徑 d= 14mm?斜滑塊的長度根據(jù)抽芯距，固定端模板的厚度，斜銷直徑以及斜角大小確定，根據(jù)公式 ，由于上模座板和凸模固定板尺寸不確定，故54321LL???暫取 ,如果設計中 有變化，就修正 L 的長度取 D=20mm,取 L=55mm5mha ah4.滑塊與導滑槽設計1）滑塊與側型芯的連接方式設計，本設計中側向抽芯機構主要是用于側凹，由于側凹的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問題，采用整體式結構。型芯與滑塊的連接采用鑲嵌方式。2）滑塊的導滑方式：本設計中為使模具結構緊湊，降低裝配復雜程度，擬采用整體式滑塊和整體式導向槽形式，其結構如圖所示：為提高滑塊的導向精度，裝配時可對導向槽或滑塊采用配磨，配研的裝配方法。3）滑塊的導滑長度和定位裝置：本設計中由于側抽芯距較短，故導滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可，滑塊的定位采用螺釘與固定板固定的組合形式。2.11 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設計本塑件在注射成型時不要求有太高的模溫，因而在模具上可不舍加熱系統(tǒng)。是否要冷卻系統(tǒng)可作如下設計計算：設定模具平均溫度為 40℃，用 20℃的常溫水作為模具冷卻介質，其出口溫度為 30℃， 產量為 0.26kg/h。1．求塑件在硬化時每小時釋放的熱量 Q3 ，查有關文獻的高密度聚乙烯的單位熱流量為 64.8 103J/kg?kgjkgjWQ/1084.6/108.642.03????2. 求冷卻水的體積流量 V min/1067.)203(18.406)t 34-36421 ??????（CPV17由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積很小，故可不設冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。三 模具成型零件結構設計及計算18表 1 型腔與型芯類工作尺寸計算公式類別 項目 公式徑向尺寸 Lm=（Ls+LsScp-X ）?Z??0型腔的計算深度 Hm=（Hs+HsScp- X 1 ） Z?0徑向尺寸 Lm=（ls+lsScp+X ） Z??型芯的計算高度 hm=（hs+hsScp+X1 ）?0Z?其中 Scp__塑件平均收縮率__塑件公差?z__成型零件制造公差 z= ???31X__修正系數(shù)，一般為 1/2~3/4，公差值大取小值，在這里對于中小型塑件一般取 3/4X1__修正系數(shù)，一般為 1/2~2/3，這里取 2/3Lm__型腔徑向尺寸(mm)Ls__塑件外形基本尺寸(mm)Hm__型腔深度(mm)Hs__塑件高度基本尺寸(mm)lm__型芯徑向尺寸(mm)hm__型芯高度(mm)ls__塑件內形基本尺寸(mm)hs__塑件孔深基本尺寸(mm)以上計算公式參照文獻【11】表 6__56 型腔與型芯工作尺寸計算公式。1 型腔徑向尺寸計算1）長度方向Lm=（Ls+LsScp-X ）?Z??025.025.01 4671431026.7. ????????????mL 2.02.02 3855????????m2）寬度方向1917.017.0m4 39854310283L?????????????21.021.05 562????????3）深度方向Hm=（Hs+HsScp- X 1 ）?Z??008.08.1 2413.2.2Hm????????????125.0125.02 493805. ???????????? 1.01.03 321.Hm?????????2．型芯工作尺寸的計算1） 徑向尺寸0.25-0.25-1 67431026l ???????????0.2-0.2-2 857lm0.9-0.9-3` 63431026l ???????????2) 高度方向尺寸0.8-0.8-1 124.3.2h??????0.13-0.13-2 56105.m?????200.1-0.1-3` 933210.5hm???????????附表：表 2 其它零件的結構尺寸名 稱 尺 寸 材 料 熱 處 理定位圈 P=702.049??D55 中碳鋼 正火處理，硬度為183~235HBS螺釘（件 9） d=4 k=2.6 7kdb=38 l=1620 鋼 正火處理彈簧 d=1.2 62?t=2.1850CrVA 熱處理硬度為HRC42~52復位桿 D=25 02.4?dT8A銷釘 d=8 45 鋼 淬火，HRC40~45螺釘（件 4） d=8.5 18?kk=5.5 b=80 l=6320 鋼 正火處理螺釘（件 14） d=27 4kdk=17 b=130 l=1620 鋼 正火處理四 塑料模具的裝配塑料模具裝配時常用的裝配基準大致分為兩種，以塑料模中的主要工作零件如型芯、型腔和鑲塊等為裝配基準件，模具的其他零件都依靠裝配基準件進行順序裝配；有導柱，導套的模具，以模板側面為基準進行修配和裝配。一 塑料模零件組裝：型芯壓入前,通常在固定板的孔口加工出工藝倒角或引入錐度，將型芯尖角部21位修成 R0.3 圓弧，或將固定板孔角部用鋸條修出槽，型芯壓入過程中要多次檢查型芯的垂直度和方位。然后按劃線加工定模固定板型孔，將預加工的型芯精修成型，將動定模固定板疊合在一起，使分型面緊密貼合，然后夾緊。下一步是將型芯壓入固定并配合緊密，裝配后，型芯外露部分要符合圖紙要求，分別將導套，導柱壓入定模，固定模并檢查導套，導柱的松緊程度，將定模上平面磨平，然后將動模固定板下平面磨平。再將滑塊型芯裝入導滑槽，并推至端面與定模定位面相接觸，將滑塊上固定螺釘，使滑塊與滑塊面均勻接觸，同時分型面間留有0.2mm 的間隙，此間隙可用塞尺檢查。用壓力機將澆口套壓入定模板，將定模板，復鉆螺孔后，擰入螺釘和敲入銷釘緊固，將動模板，支架復鉆后擰入螺釘緊固。各部分裝配完成后，檢查制品，驗證模具質量狀況，發(fā)現(xiàn)問題可以調整。導柱導套孔在整個模具裝配過程中的順序基本上有兩種：若選定型芯和型腔為裝配基準時，則導柱導套孔的加工順序應安排在完成型芯，型腔的組裝。合模后進行，若塑件結構形狀使型芯，型腔在合模后很難找正相對位置，或者模具設有斜滑塊機構時，則要先加工裝配導柱導套，作為模具裝配基準。未淬硬模板上導柱導套孔的加工，可在坐標鏜床上分別加工或將動，定模板疊合在一起用工藝銷釘定位后在車床，立銑和鏜床上加工。二 裝配調試的工藝要求及注意問題：1.試模前，應對零件的裝配過程再次檢查一遍，以防安裝模具過程中造成傷人，同時必須對設備的油路，水路進行檢查，并按規(guī)定作好開機前的準備。2.開模試模時，原則上選擇在低壓，低溫和較長的時間條件下成型，然后按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。3.注射成型時，可選用高速和低速兩種工藝，一般在制件壁厚面大時采用高速注射成型。4.對粘度高和熱穩(wěn)定差的塑件，采用較慢的螺桿轉速和略低的背壓加料和預塑，而粘度低和熱穩(wěn)定性好的塑料，可采用較快的螺桿轉速和略高的背壓。結論畢業(yè)設計是我學完大學全部課程之后，進行的一次系統(tǒng)的、綜合性的總復習，也是參加工作前的一次綜合性訓練，它直接關系到我今后的模具設計能力。本設計的成品為一薄壁盒蓋，薄壁塑料制件在生活中運用廣泛，比如茶杯，咖啡壺，以及各類盒蓋等都運用到模具注塑技術。在設計過程中可按以下步驟設22計薄壁盒蓋模具：盒蓋注塑模工藝規(guī)程的編制—注塑模的結構設計—模具設計的有關計算—模具加熱與冷卻系統(tǒng)設計—模具閉合高度的確定—注塑機有關參數(shù)的校核，最后是繪制模具總裝配圖。在注塑模藝規(guī)程的編制的過程中，要著重分析制品原材料（HDPE）的各項成型工藝參數(shù)；由于本制品四側均有側凹，在開模時需考慮到側抽芯問題，但由于側凹高度僅為 1.2mm，可利用斜導桿脫出。本模具結構設計中斜導桿起成型兼頂出的作用，在設計過程中應明確這個細節(jié)；模具設計計算的要點是型腔與型芯徑向尺寸及深度方向尺寸的計算，型腔與型芯的計算在整個設計過程中顯得尤為重要，因為它們直接關系到制品的尺寸精度；模具總裝圖和非標準零件圖用 AutoCAD 畫出，圖中需標注的各項參數(shù)如尺寸，公差，技術要求，圖紙布局等均應按國家標準設計。設計中出現(xiàn)的標準件如推板，螺釘?shù)鹊牧慵D無需一一畫出，但應參照文獻查出其具體結構尺寸。通過本次盒蓋注塑模的設計，對熱塑性塑料的各項工藝特性、注射機的選用、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的選擇、模架等的選擇，以及型腔、型芯的尺寸尺寸計算等模具相關設計細節(jié)有了更深的了解。當初學《注塑模設計與制造》的時候，對模具設計只是理論上的理解，并沒有應用到實際中去。通過這次設計，把理論與實踐聯(lián)系到一起，一些平時不懂的問題，在這里都解決了。本設計中的創(chuàng)新點是斜導桿與滑塊的運用，當模具二次分型時，滑塊帶動斜導桿向內運動的同時向右移動，便于使塑件從模具中脫出。由于水平有限和時間倉促，本設計中難免存在疏漏和不妥之處，懇請楊老師以及模具教研室的各位老師給予批評指正。在以后的工作或是學習中，我會完善自我，逐步提高我的模具設計能力，爭取在模具設計方面有更大的突破，為中國的模具技術發(fā)展做出貢獻。23