某盒形殼體（蓋子）注塑模具設(shè)計(jì)【帶三維】
某盒形殼體（蓋子）注塑模具設(shè)計(jì)【帶三維】,帶三維,某盒形,殼體,蓋子,注塑,模具設(shè)計(jì),三維
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
作 者： 陳陸豐 學(xué) 號(hào)：
系 部： 模具技術(shù)系
專(zhuān) 業(yè)： 塑料成型與模具制造
題 目： 某殼體注塑模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)者：
評(píng)閱者：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要
通過(guò)對(duì)制作進(jìn)行注射工藝性分析，綜合考慮了產(chǎn)品質(zhì)量要求和生產(chǎn)實(shí)際，確定了最佳工藝方案為一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式。并對(duì)模具總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析論證，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行精確詳細(xì)的計(jì)算。正確選擇了注塑設(shè)備，并對(duì)塑料零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中利用了注射模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和典型組合。提高了模具設(shè)計(jì)效率，適應(yīng)了當(dāng)代模具設(shè)計(jì)要求，最后對(duì)主要零件的加工工藝過(guò)程及裝配進(jìn)行了介紹。
整個(gè)過(guò)程用AutoCAD軟件繪制三維裝配圖和零件圖，然后用UG軟件進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)全部零部件。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)分析 注塑模設(shè)計(jì) 成型工藝 AutoCAD UG
常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
T i t l e: The Injection Mold Typical Portfolio Design of Board and Rotor
Abstract:
Through vaccination production process analysis, integrated consider product quality requirements and actual production, determine the best mode of the program is a two-cavity with a four-chamber structure forms. The overall structure and mold design and verification of the process parameters for the calculation of precise detail. Right choice for the injection equipment, spare parts and plastics design, the design process using the national standards and injection mold typical portfolio. Improve the efficiency of the mold design, mold design to the contemporary requirements of the last major components of the processing and assembly process was introduced.
The entire process of mapping software with AutoCAD 3D assembly drawings and parts map, and then use UG Injection Mold Design Software for all components.
Keywords: structural analysis Injection Mold Design AutoCAD UG CAE
35
目 錄
目 錄 1
第一章 塑件的工藝分析 3
1.1塑件材料特性 3
2.1．塑件材料成型性能 4
第二章 成型零件的設(shè)計(jì) 5
2.1．成型零件工作尺寸的計(jì)算 5
2.2．成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6
第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
3.1．確定型腔數(shù)目及布置 7
3.2．選擇分型面 8
3.3．確定澆注系統(tǒng) 8
3.3.1 主流道的設(shè)計(jì) 9
3.3.2 分流道的設(shè)計(jì) 10
3.4．冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì) 12
第四章 選用模架 13
4.1．制品的計(jì)算 13
4.2．標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇 14
4.3．注射機(jī)的效核 16
第五章 塑件脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
5.1．對(duì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求： 18
5.2．推件力的計(jì)算 18
5.3.確定頂出方式和頂桿位置 19
第六章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20
第七章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
第八章 結(jié)論 22
8.1．設(shè)計(jì)要點(diǎn) 22
8.2.確定塑件成型工藝及設(shè)備 22
8.3.確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 23
8.4.繪制模具裝配圖 23
8.5 對(duì)模具各部分進(jìn)行受力分析 23
8.6.成型零件成型尺寸的計(jì)算 24
8.7.加工零件工作圖的繪制及其加工工藝 24
8.8.完成設(shè)計(jì)、制圖、校對(duì)或?qū)徍撕炞趾筮M(jìn)行復(fù)制 24
畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì) 25
參考文獻(xiàn) 27
附錄： 28
英文原文 28
中文翻譯 34
模具圖紙 36
第一章 塑件的工藝分析
塑件如圖1-1所示
圖1-1產(chǎn)品圖
名稱(chēng)： 蓋子
材料：ABS塑料（抗沖擊）
數(shù)量：較大批量生產(chǎn)
質(zhì)量：22.3g
顏色：黑色
要求：塑件表面光滑，塑件允許最大的脫模角度為0.5度。
1.1塑件材料特性
ABS塑料（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為的改性共聚物，也可稱(chēng)改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯更好的使用性能和工藝性能。ABS塑料是一種常用的具有良好的綜合力學(xué)性能的工程塑料。它具有的良好的機(jī)械強(qiáng)度，特別是抗沖擊強(qiáng)度；具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和電性能。一般為無(wú)定型料，不透明，無(wú)毒、無(wú)味，成型塑件的表面有較好的光澤。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，并且耐氣候性較差，在紫外線(xiàn)作用下易變硬發(fā)脆，
1.2．塑件材料成型性能
使用ABS注射成型塑件時(shí)，由于其熔點(diǎn)黏度高，所需的注射成型壓力較高，因此塑件對(duì)型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度；另外熔體黏度高，使ABS塑件易產(chǎn)生焊接痕，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力。ABS易吸水，成型加工前應(yīng)干燥處理。在正常成型條件下，ABS塑件的尺寸穩(wěn)定性較好
塑件成型工藝參數(shù)的確定
查相關(guān)手冊(cè)得到ABS（抗沖）塑料成型工藝參數(shù)：
密度 1.0～1.04
收縮率 0.3 ～0.8
預(yù)熱溫度 80～85，預(yù)熱時(shí)間2～3；
料筒溫度 后段150～170，中段165～180，前端180～200。
噴嘴溫度 170～180；
模具溫度 50～80；
注射壓力 60～100
成型時(shí)間 注射時(shí)間20～90，保壓時(shí)間0～5，冷卻時(shí)間20～150。
第二章 成型零件的設(shè)計(jì)
2.1．成型零件工作尺寸的計(jì)算
取ABS塑料的平均收縮率為0.55%，塑件未注公差按照SJ1372種的8級(jí)精度公差選取。根據(jù)計(jì)算公式得凹模、型芯工作尺寸，尺寸結(jié)果如圖2-1
1. 圖2-1產(chǎn)品尺寸
（1）型腔尺寸
長(zhǎng)度尺寸: L=（L+ LS%-）
寬度尺寸: L=（L+ L S%-）
深度尺寸: H=（H+ H S%-）
（2）型芯尺寸
長(zhǎng)度尺寸： l=(l+ l S%+）
寬度尺寸：l=(l+ l S%+）
高度尺寸：h=(h+ h S%+)
式中 L—塑料外型長(zhǎng)度基本尺寸的最大尺寸（mm）；
l—塑件內(nèi)型長(zhǎng)度基本尺寸的最小尺寸（mm）；
H—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mm)；
h—塑件內(nèi)型深度基本尺寸的最小尺寸(mm)；
—塑件的公差(mm)；
—模具制造公差，?。?/3~1/4）
由于現(xiàn)代模具企業(yè)都是應(yīng)用電腦自動(dòng)編程技術(shù)對(duì)模具的型芯型腔進(jìn)行加工（UG，proe等），這樣不僅可以保證模具的精度較高而且加工方便，大縮短了模具的制造周期。所以其它的一些尺寸可不予算出。
2.2．成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)可以保證塑件的外表面的質(zhì)量，并且有利于塑件的拋光。
第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
塑件采用注射成型生產(chǎn)。并采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)形式。
3.1．確定型腔數(shù)目及布置
注塑模的型腔數(shù)目,可以是一模一腔,也可以是一模多腔,在型腔數(shù)目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素：
（1）塑件的尺寸精度；
（2）模具制造成本；
（3）注塑成型的生產(chǎn)效益；
（4）模具制造難度。
考慮到該塑件是一般常用制品,查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦4級(jí)。塑件形狀較簡(jiǎn)單、質(zhì)量較小、生產(chǎn)批量大，所以應(yīng)使用多型腔注射模具?？紤]到塑件側(cè)壁有凹進(jìn)去的地方。需側(cè)向抽芯，所以模具采用一模二腔。平衡式型腔布置，這樣模具結(jié)構(gòu)尺寸較小，制造加工方便，生產(chǎn)效率高塑件成本低。型腔布置如圖3-1所示。
圖3-1型腔數(shù)目
3.2．選擇分型面
分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡(jiǎn)化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。
a) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。
b) 保證塑件的精度要求。
c) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。
d) 滿(mǎn)足塑件的外觀(guān)質(zhì)量要求。
e) 便于模具加工制造。
f) 對(duì)成型面積的影響。
g) 對(duì)排氣效果的影響。
h) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。
本塑件的分型面位置如圖3-2所示。圖3-2所示的分型面選擇在塑件下端的最大分型面上，這樣的選擇使塑件外表面可以在整體凹模型腔內(nèi)成型，塑件外表面光滑，同時(shí)側(cè)向抽型容易，而且塑件脫模方便。如果分型面選擇在其他位置，會(huì)在分型面處留下痕跡，則會(huì)影響塑件表面的質(zhì)量，同時(shí)會(huì)使側(cè)向抽芯困難，所以選擇如圖3-2所示的分型面位置。
圖3-2分型面
3.3．確定澆注系統(tǒng)
注塑模的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，它由主流道，分流道，冷料穴和澆口組成。它向型腔中的傳質(zhì)，傳熱，傳壓情況決定著塑件的內(nèi)在和外表質(zhì)量，它的布置和安排影響著成型的難易程度和模具設(shè)計(jì)及加工的復(fù)雜程度，所以澆注系統(tǒng)是模具設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容之一。
3.3.1 主流道的設(shè)計(jì)
主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，可看作是噴嘴的通道在模具中的延續(xù)，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。其設(shè)計(jì)要點(diǎn):
a) 主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角可取2～6°，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工時(shí)應(yīng)沿道軸向拋光。
b) 主流道如端凹坑球面半徑R2比注射機(jī)的、噴嘴球半徑R1大1～2 mm；球面凹坑深度3～5mm；主流道始端入口直徑d比注射機(jī)的噴嘴孔直徑大0.5～1mm；一般d=2.5～5mm。
c) 主流道末端呈圓無(wú)須過(guò)渡，圓角半徑r=1～3mm。
d) 主流道長(zhǎng)度L以小于60mm為佳，最長(zhǎng)不宜超過(guò)95mm。
根據(jù)上面得出的注塑機(jī)XS-ZY-125型噴嘴有關(guān)尺寸如下：
噴嘴前端孔徑：d0=φ4mm
噴嘴前端球面半徑：R＝12mm
為了使凝料能順利拔出，主流道的小端直徑d應(yīng)稍大于注射
噴嘴直徑d根據(jù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)c可以得出：
小端直徑：d＝d0+(0.5～1)mm=φ4+1＝φ5mm
錐度取=2°，內(nèi)表面粗糙度Ra=0.4，主流道大端與分流道相接處有過(guò)渡圓角（通常r’取1～3mm）以減少料流轉(zhuǎn)時(shí)的阻力。即r’=2
主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱(chēng)澆口套，這邊稱(chēng)唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。唧咀都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需去買(mǎi)就行了。常用唧咀分為有托唧咀和無(wú)托唧咀兩種，有托唧咀用于配裝定位圈。唧咀的規(guī)格有Φ13，Φ16，Φ20等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為12，查《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》應(yīng)比噴嘴頭半徑大1~2mm所以唧咀的為SR=R+(2～3)=10+1=11mm。L≤60如圖3-3：
圖3-3澆口襯套
查中國(guó)設(shè)計(jì)大典得定位圈直徑為,定位圈高度取H=15mm等，其尺寸如圖3-4
圖3-4定位環(huán)
材料為T(mén)8碳素工具鋼，經(jīng)正火處理，硬度為183～235HBS.
3.3.2 分流道的設(shè)計(jì)
分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失，熱量損失和流道凝料。
(a) 分流道的截面形狀和尺寸：分流道的截面形狀有圓形，矩形，梯形，U形和六角形。要減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以這里選擇圓形截面，查《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得出R=5mm。
(b)分流道的長(zhǎng)度：分流道要盡可能短，且少?gòu)澱?，便于注射成型過(guò)程中最經(jīng)濟(jì)地使用原料和注射機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。將分流道設(shè)計(jì)成30mm。
(c)分流道的表面粗糙度：由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。
3.3.3 澆口的設(shè)計(jì)
澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。他的基本作用是使從分流道來(lái)的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿(mǎn)型腔。
塑件采用側(cè)澆口成型，其澆注系統(tǒng)如圖3-6所示。潛伏式澆口的厚度a=1.2mm,寬度b=3.6mm,長(zhǎng)度L=1.5mm。分流道截面采用梯形截面，各個(gè)部分的尺寸如圖2-4所示。主流道為圓錐形，主流道的錐角為2°～6°，內(nèi)壁的表面粗糙度為μm小端直徑d為4,長(zhǎng)度L=44.53.為了防止主流道與注射機(jī)的噴嘴處產(chǎn)生溢料，
圖3-6澆口凝料
3.4．冷料穴與拉料桿的設(shè)計(jì)
冷料穴是用來(lái)儲(chǔ)藏注射間隙期間噴嘴所產(chǎn)生的冷凝料頭和最先射入模具澆注系統(tǒng)的溫度較低的部分熔體。防止這些冷料進(jìn)入型腔而影響制品質(zhì)量，并使熔體順利充滿(mǎn)型腔。冷料穴的寬度和分流道相等，其長(zhǎng)度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以取值為寬度的1.5—2倍。所以冷料穴的長(zhǎng)度為取為8mm。
拉料桿是為了使主流道凝料能順利地從主流道襯套中脫出，所以要設(shè)置拉料桿，選擇帶鉤形拉料桿。如圖3-7
3-7:拉料桿
第四章 選用模架
4.1．制品的計(jì)算
4.1.1粗略計(jì)算制品的體積和質(zhì)量
體積 =21431.2mm^3
面積 = 116004.7mm^2
質(zhì)量 = 0.027 kg
4.1.2粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積和質(zhì)量
體積 = 1109.631mm^3
面積 =1150.02 mm^2
質(zhì)量 = 0.00152kg
4.1.3總體積和總質(zhì)量的計(jì)算
總體積 ≈4.57 cm
總重量 ≈5.69g
聚苯乙烯的密度為1.054g/cm,ABS塑料密度為1.02～1.16g/cm
滿(mǎn)注射量：
式中： ——額定注射量（cm）;
——塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（cm）
或滿(mǎn)足注射量
式中 ——額定注射量(g)
——塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和(g)
——聚苯乙烯的密度
——塑件采用塑料的密度
注射壓力:
查《模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-5，ABS塑料成型時(shí)的注射壓力為70到90兆帕。
所模力:
式中
——塑料成型時(shí)型腔壓力,ABS塑料的型腔壓力
——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（）
============================================================
面的屬性
面積 = 2874.6573mm^2
周長(zhǎng) = 1484.79428 mm
============================================================
上面為用CAE對(duì)如圖4-2制品連同澆注系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析測(cè)得塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為16453
各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積:
取27548
kN
4.2．標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇
4.2.1型腔強(qiáng)度和剛度的計(jì)算
為了保證塑料制品精度和便于制品脫模，其型腔為整體式。因此型腔的強(qiáng)度和剛度按整體式進(jìn)行計(jì)算。由于型腔的壁厚計(jì)算比較麻煩，也可以參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
查書(shū)本表6-16型芯側(cè)壁厚:板：S=28
型腔底板厚度的計(jì)算H=50
4.2.2注射機(jī)的選用
根據(jù)以上分析、計(jì)算，查表可以得到初選注射機(jī)的型號(hào)為XS-Z-125。
注射機(jī)XS-Z-125的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：
特性
內(nèi)容
特性
內(nèi)容
額定注射量/ cm
125
噴嘴孔直徑/mm
4
注射方式
螺桿式
推出形式
兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出，中心距230mm
螺桿(柱塞)直徑/mm
42
動(dòng)、定模固定板尺寸/mm×mm
428×458
注射壓力/MPa
120
拉桿空間/mm
260×290
注射行程/mm
115
合模方式
液壓—機(jī)械
鎖模力/kN
900
液壓泵
流量/(L/min)
100、12
壓力/MPa
6.5
最大注射面積/ cm
320
電動(dòng)機(jī)功率/kW
10
模板最大行程/mm
300
螺桿驅(qū)動(dòng)功率/kW
4
模具最大厚度/mm
300
加熱功率/kW
5
模具最小厚度/mm
200
機(jī)器外形尺寸/mm×mm×mm
3340×750×1500
噴嘴圓弧半徑/mm
12
噴嘴移動(dòng)距離/mm
210
其他
總力280kN，開(kāi)模力8T,頂桿最大距離190mm
4.2.3選用標(biāo)準(zhǔn)模架
選擇標(biāo)準(zhǔn)型中小模架，它有A1,A2,A3,A4四個(gè)品種。
根據(jù)以上分析，計(jì)算以上分析，計(jì)算以及型腔尺寸及位置可以確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查《塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表選用：
板： A2-250×300-05-Z2: GB/T12556.1—1990;
定模板厚度：A=60mm
動(dòng)模板厚度：B=70mm
墊塊厚度： C=70mm
模具厚度：=50+A+B+C=50+60+70+70+5=215mm 如圖所示：3-9
2. 3-9:總裝圖
4.3．注射機(jī)的效核
4.3.1注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核
由于在初選注射機(jī)和選用模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。
4.3.2開(kāi)模行程的校核
注射機(jī)最大開(kāi)模行程S
式中 —塑料制品的高度（mm）；
—澆注系統(tǒng)的高度（mm）。
2＋＋（5～10）=2×26.87+65+5~10=130
故 滿(mǎn)足要求。
4.2.3模具在注射機(jī)上的安裝
從標(biāo)準(zhǔn)模架外型尺寸看小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定模具，所以所選注射機(jī)規(guī)格滿(mǎn)足要求。
第五章 塑件脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
把塑料制品從凹?；蛲鼓Ｉ厦摮鰜?lái)的機(jī)構(gòu)即為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)，它是塑料注塑模具的重要組成部分。
推出機(jī)構(gòu)的形式和推出方式與塑料制品的形狀、結(jié)構(gòu)和塑料性能有關(guān)。
5.1．對(duì)推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求：
1、 塑料制品脫模后，不能使塑料制品變形。推力分布均勻，推力面積要大，推桿盡量靠近凸模，但也不要距離太近。
2、 塑料制品在推出時(shí)，不能造成碎裂。推力應(yīng)作用在塑料制品承受力大的部位，如塑料制品的肋部、凸緣及殼體壁等。
3、 不要損壞塑料制品的外觀(guān)美。
4、 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)準(zhǔn)確、動(dòng)作可靠、制造方便、更換容易。
推出機(jī)構(gòu)的零件包括：推桿、推板和推管等
5.2．推件力的計(jì)算
推件力
式中 A—塑件包絡(luò)型芯的面積（）
—塑件對(duì)型芯面積上的包緊力，取0.8×—1.2×Pa;
α—脫模斜度；
—大氣壓力0.09Mpa;
μ—塑件對(duì)剛的摩擦系數(shù)μ，約為0.1—0.3；
—制件垂直于脫模方向的投影面積（）。
============================================================
面的屬性
面積 = 26742.476101923 mm^2
周長(zhǎng) = 6915.016685210 mm
============================================================
上面為用CAE對(duì)制件垂直于脫模方向投影面積簡(jiǎn)單分析測(cè)得其面積為12721.42
A=26742.5
=26742.5×1.2× (0.3COS40-sin40)/ +0.09×194×45
=97058.7N
5.3.確定頂出方式
根據(jù)制品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在塑件長(zhǎng)邊的中間設(shè)有4根頂桿，并都是普通的圓頂桿。
對(duì)于流道的固化塑料也設(shè)置拉料桿和頂出桿。頂桿的位置如圖5—1所示
5-1: 拉料桿和頂出桿位置
圖5-1普通的圓形頂桿按GB4169.1—1984選用，均可滿(mǎn)足頂桿剛度要求。
查表7-13選用5 mm×98mm型號(hào)的圓桿頂桿4根，6 mm×1mmx98mm型號(hào)的扁桿頂桿8根已完全可以將制品推出。
第六章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
確定模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng) 一般生產(chǎn)ABS材料塑件的注射模具,不需要加熱，此模具采用采用四條冷卻水道若要詳細(xì)知道，請(qǐng)見(jiàn)總裝配圖。
第七章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
確定排氣方式 由于制品的尺寸比較小，利用分型面和推桿的配合間隙排氣即可。
型芯制造工藝卡片
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
下料190x110x30mm
鋸床
2
熱處理
調(diào)質(zhì)HRC20-40
3
銑平面
180.6x100.6x26.0 mm,棱邊倒角1.5x1.5x45
銑床
4
平磨
平磨六個(gè)面，單邊留精磨量0.5-0.1mm,保證垂直度小于0.01
磨床
5
鉗工
依據(jù)圖紙劃線(xiàn)，加工各類(lèi)孔
6
銑削
粗銑至要求，保證淬火、精磨余量。
CNC
7
熱處理
防止脫碳或氧化，HRC60-55。變形量不大于0.01mm。
8
精磨
以原平面自為基準(zhǔn)，精磨六個(gè)面，保證垂直，保證尺寸。
磨床
9
銑削
精銑至要求，保證模具的配模余量
CNC
10
電加工
拉正垂直面，找正中心，EDM蝕除料位圓角
電火花機(jī)器
11
鉗工
修研、拋光凹模內(nèi)行，保證圖紙要求和粗糙度的要求。
型腔制造工藝卡片
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
下料200x100x32mm
鋸床
2
熱處理
調(diào)質(zhì)HRC20-40
3
銑平面
195.6x90.6x29.0,, 棱邊倒角1.5x1.5x45
銑床
4
平磨
平磨六面，單邊留精磨量0.5-0.1mm,保證垂直度小于0.01
磨床
5
鉗工
劃線(xiàn)加工各孔，螺紋孔，保證圖紙要求。
6
銑削
粗銑至要求，保證淬火、精磨余量。
CNC
7
熱處理
防止脫碳或氧化，HRC60-55。變形量不大于0.01mm。
8
精磨
以原平面自為基準(zhǔn)，精磨六個(gè)面，保證垂直，保證尺寸。
磨床
9
銑削
精銑至要求，保證模具的配模余量
CNC
10
電加工
拉正垂直面，找正中心，線(xiàn)切割加工澆口套孔，EDM蝕除料位圓角保證圖紙上下偏差和粗糙度的要求。
線(xiàn)切割機(jī)器、電火花機(jī)床
11
鉗工
修研、拋光凹模內(nèi)行，保證圖紙要求和粗糙度的要求。
第八章 結(jié)論
8.1．設(shè)計(jì)要點(diǎn)
（1）了解塑料熔體的流動(dòng)狀態(tài)，確定塑料在流道和型腔各處流動(dòng)阻力、流動(dòng)速率，并校驗(yàn)最大流動(dòng)長(zhǎng)度。根據(jù)塑料在模內(nèi)充模順序，考慮塑料在模內(nèi)重新熔合和型腔內(nèi)空氣排氣問(wèn)題。
（2）考慮冷卻過(guò)程中塑料收縮及補(bǔ)縮問(wèn)題。
（3）確定控制塑件在模內(nèi)結(jié)晶、取向和改善塑件內(nèi)應(yīng)力的措施。
（4）進(jìn)澆點(diǎn)和分型面的選擇。確定塑件的橫向分型及推出方式與結(jié)構(gòu)，考慮模具的冷卻和加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
（5）進(jìn)行模具與注射機(jī)相關(guān)工藝參數(shù)的校核，包括與注射機(jī)的最大注射量、鎖模力、裝模部分尺寸關(guān)系等。
（6）模具的總體結(jié)構(gòu)和零件形狀需簡(jiǎn)單合理，并具有合適的精度、表面粗糙度、強(qiáng)度和剛度，應(yīng)易于制造和裝配。
2．設(shè)計(jì)程序
（1）分析塑件工藝性和工藝條件
首先了解塑件的用途、使用情況及工作要求，對(duì)于塑件圖上提出的塑件形狀、尺寸精度、表面粗糙度等進(jìn)行工藝分析，即從成形工藝、塑件的設(shè)計(jì)原則、模具結(jié)構(gòu)合理性等方面進(jìn)行綜合分析。
8.2.確定塑件成型工藝及設(shè)備
1）確定成型工藝條件，包括注射溫度、模具和冷卻介質(zhì)的溫度、注射壓力、注射速度和注射循環(huán)周期等。
2）根據(jù)塑料形狀尺寸，估算塑件體積和重量。確定型腔數(shù)。
3）初步選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，并校核與模具有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，包括額定注射量、注射壓力、鎖模力、最大、最小模厚、開(kāi)模行程、推出裝置及裝模部分的尺寸（模板尺寸、拉桿空間、定位孔直徑、噴嘴定位半徑等）。
8.3.確定模具總體結(jié)構(gòu)方案
1）選擇成型位置、確定分型面、脫模方式、側(cè)孔、側(cè)凹的成型方式、澆注系統(tǒng)形式、澆口開(kāi)設(shè)位置等。
2）選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)模架，確定模具成型零件的材料及加工方法。
3）通常需構(gòu)思幾種模具結(jié)構(gòu)方案，采用容易制造、便于操作、確保成型塑件質(zhì)量的模具結(jié)構(gòu)。
8.4.繪制模具裝配圖
1）首先確定模具中心線(xiàn)及模具主視及側(cè)視圖外形線(xiàn)。確定動(dòng)模與定模的分型面，確保塑件留在動(dòng)模一側(cè)。畫(huà)出塑件位置及定模、動(dòng)模型芯。畫(huà)出流道及澆口。
2）在動(dòng)模投影平面圖上畫(huà)出塑件位置、動(dòng)模型芯、流道、冷卻水道，布置導(dǎo)向孔、復(fù)位桿孔、固定螺釘孔、推桿孔等各孔位置，并在主視圖上表示各零件之間的裝配關(guān)系。
3）畫(huà)出所有零件的引線(xiàn)，并順序標(biāo)出件號(hào)。畫(huà)出所有標(biāo)準(zhǔn)件的引線(xiàn)，并標(biāo)明序號(hào)。
4）填寫(xiě)標(biāo)題欄、明細(xì)表內(nèi)容，包括件號(hào)、名稱(chēng)、材料、件數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格、數(shù)量等。
5）編寫(xiě)技術(shù)要求，包括裝配要求及試模要求。注明注射機(jī)規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)模架代號(hào)。
8.5 對(duì)模具各部分進(jìn)行受力分析
對(duì)模具進(jìn)行必要的強(qiáng)度及剛度計(jì)算，對(duì)薄弱部分在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加強(qiáng)。
8.6.成型零件成型尺寸的計(jì)算
8.7.加工零件工作圖的繪制及其加工工藝
按裝配圖測(cè)繪成型零件及所需加工零件的工作圖，同時(shí)考慮零件的加工工藝。注意選擇合理的三面投影圖、斷面、剖視圖，標(biāo)注尺寸公差及表面粗糙度、材料及熱處理要求等，并編寫(xiě)零件的技術(shù)要求。
8.8.完成設(shè)計(jì)、制圖、校對(duì)或?qū)徍撕炞趾筮M(jìn)行復(fù)制
畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)
轉(zhuǎn)眼之間，學(xué)校生涯就這么快要結(jié)束了，好難忘??！ 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。
?? 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”又有了更深的認(rèn)識(shí)，好像每次在回望過(guò)去的時(shí)候，總要感嘆一番光陰的流逝?，F(xiàn)在的我也在做著這樣的事：怎么，我的大學(xué)生活這么快就結(jié)束了？好像還是不久前才去學(xué)校聯(lián)系的，現(xiàn)在我就坐在電腦前回想著我做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的情況，寫(xiě)著我的畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)體會(huì)。但就是這短短幾月的時(shí)間，留給我的卻是無(wú)限充實(shí)的回憶。第一次拿到塑件，第一次學(xué)著怎樣獨(dú)立設(shè)計(jì)圖紙，第一次……無(wú)數(shù)的第一次就在這短短的幾個(gè)月里發(fā)生。這段時(shí)間是短暫的，但是回憶卻是永恒的。這段美好的回憶將伴隨著我一輩子。
??
塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到成型生產(chǎn)是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，它包括塑料制品設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具加工制造和塑件生產(chǎn)等幾個(gè)主要方面。它需要產(chǎn)品設(shè)計(jì)師．模具設(shè)計(jì)師、模具加工工藝師及熟練操作工人協(xié)同努力來(lái)完成，它是一個(gè)設(shè)計(jì)、修改、再設(shè)計(jì)的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過(guò)程。傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)已越來(lái)越難以滿(mǎn)足市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的需要。計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，正在各方面取代傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方式，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)塑料制品的設(shè)計(jì)：基于特征的三維造型軟件為設(shè)計(jì)者提供了方便的設(shè)計(jì)平臺(tái)，而且制品的質(zhì)量、體積等各種物理參數(shù)為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)和分析打下了良妤的基礎(chǔ)。
(2)結(jié)構(gòu)分析：利用有限元分析軟件可以對(duì)制品的強(qiáng)度、應(yīng)力等進(jìn)行分析，改善制品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(3)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)塑料制品的形狀、精度、大小、工藝要求和生產(chǎn)批量，模具設(shè)計(jì)軟件會(huì)提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟、參數(shù)選擇．計(jì)算公式以及標(biāo)準(zhǔn)模架等，最后給出全套模幾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
(4)模具開(kāi)合模運(yùn)動(dòng)仿真：運(yùn)用CAD技術(shù)可對(duì)模具開(kāi)模、合模以及制品被推出的全過(guò)程進(jìn)行仿真，從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處，并及時(shí)更正，以減少修模時(shí)間。
(5)注射過(guò)程數(shù)值分析：采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動(dòng)與保壓過(guò)程，其結(jié)果對(duì)改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的指導(dǎo)意義，同時(shí)還可檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度、制品的翹曲性、模壁的冷卻過(guò)程等。
(6)數(shù)控加工：利用數(shù)控編程軟件可模擬刀具在三維曲面上的實(shí)時(shí)加工過(guò)程并顯示有關(guān)曲面的形狀數(shù)據(jù)，同時(shí)還可自動(dòng)生成數(shù)控線(xiàn)切割指令、曲面的三軸，五軸數(shù)控銑削刀具軌跡等。
??在此要感謝我的指導(dǎo)老師我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益.
參考文獻(xiàn)
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附錄：
英文原文
From the die failure analysis of statistical data the influence of various factors
1 Overview
Since China's accession to WTO, mold products have been promoted to technical equipment is overall the level is a critical part, wherein, especially cold extrusion dies, it is less important, without cutting process technology and equipment, in the modern production and processing has been widely used. But in the cold extrusion process, often encounter some hinder the normal operation of the important issues, is the mold damage, mainly has the following three failure types.
(1) wear, cold extrusion mold and most other mold, there is a part of the tolerance permitted wear range. When the die wear limit is reached cannot continue to use, this belongs to the normal damage to the tool wear. However, a considerable part of the mold, in has not yet reached the limit of wear before, due to many reasons, often the cavity surface of early failure, such as wear failure, corrosion failure, surface fatigue ( pitting or spalling failure ). In this way, will not be able to produce qualified extrusion.
(2) deformation, due to cold extrusion effect on the die load is very large, direct pressure effect of working parts, will produce elastic deformation and plastic deformation, such as concave cavity model of the elastic expansion, punch, bending upsetting, the ejector rod axial compression, pad center collapsed. Thus, the mold to cause the normal work, seriously affecting the production.
(3) fracture, it is cold extrusion die is one of the most common forms of damage, it is because the loading beyond the mold the ultimate strength of materials caused by, for example, convex mold break, concave die and the fastening ring cracking, fracture, insert rod fatigue fracture, creep rupture, low stress brittle fracture.
When the mold parts to produce such defects, cannot produce qualified extrusion, will seriously affect the production plan. Therefore, facing the engineering and technical personnel to timely solve the problems caused by these defects.
Practice has proved, each pair of die bearing capacity, service life, make the precision and the rate of qualified products, to a large extent block taking in the mold of the chemical composition of steel, mold parts processing quality and heat treatment process. In order to produce high quality, high economic benefit product extrusion, must from the mold structure design, selection of mold material, machining, heat treatment, production cost and other aspects, comprehensive consideration, can we achieve the technical and economic effect.
2die early failure statistics
Any kind of failure, the need to understand and analyze mold damage the underlying factors, from the production practice of collecting the data, namely the social production survey.
In order to mold exterior and interior inspection results as the basis, the influence of die failure critical factor, it is possible to identify the die failure characteristics and damage to the underlying cause, of course, the die failure is often composed of several factors, in carries on the concrete analysis, must consider various factors of influence each other and organic contact.
In an analysis of mold damage before, had to die early failure causes were a statistical analysis, Shanghai area and Japanese data are different. However, the early failure of the mould is the main cause of the heat treatment process of die and mould and die poor raw material quality is good, followed by the mold condition is not good, mold processing method is not good, the mold design is unreasonable and die forging technology improper reasons. Therefore, in order to prevent early failure of the female die, prolong the service life of the die, from the aspects of effective, the corresponding preventive measures. 3 cold extrusion die working conditions
Cold extrusion die is an extremely poor working conditions. Cold extruding punch force with extrusion method vary, forward extrusion convex die mainly subjected to compression stress, while the reverse extrusion punch or a composite extrusion die, extrusion working stroke, under great stress, on the return trip, bear small tensile stress, the tensile, compressive stress is generated by the alternating. Whether positive or reverse extrusion extrusion often subjected to eccentric load caused by the bending stress effect. Thus it can be seen, the Cold Extruding Punch subjected to tensile, compression and bending stresses the comprehensive function, the stress state is complex.
Cold extrusion concave die inner wall due to bear a larger load, so as to make the concave die in the circumferential direction of the larger tensile stress.
In addition, cold extrusion is completed in a short time, and a large section of the blank into a small section of the extrusion, so that the mold under alternating load. Cold extrusion process in the thermal effect and the working surface of the die by the friction effect, so that the extrusion temperature rise up to 300to 400 DEG c.. So as to make the mould in the working temperature rise, do not work well when the temperature drops, that is to say the mold also bear heat-cold alternate stress effect.
So harsh working conditions, so that the service life of cold extrusion mould die is much shorter than the other. Therefore, in order to extend the service life of the die, reduce product cost, raise economic benefits, to identify the root cause of the failure of the die, and take effective measures to try to solve, for cold extrusion die is more important than the other mold.
The 4 mold damage to various specific factors
Cold extrusion die due to the use of different, the steel complex, processing and so on, the effects of die service life of various specific factors is divided into the following six aspects:
4.1extrusion parts
In the design of the extrusion die, and the failure of
(1) raw materials of steel; (2) the workpiece shape and size; (3) extrusion mode; (4) the degree of deformation; (5) size precision parts.
4.2the design of the die
Cold ex
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