電話(huà)機(jī)底座注塑模具設(shè)計(jì)【一模一腔】【側(cè)抽芯】【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號(hào)：
專(zhuān) 業(yè)：
設(shè)計(jì)(論文)題目：
指 導(dǎo) 教 師:
開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求
1．開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專(zhuān)業(yè)審查后生效；
2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書(shū)寫(xiě)或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書(shū)寫(xiě)（或打印）在本開(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫(xiě)文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書(shū)最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫(xiě)，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書(shū)寫(xiě)。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫(xiě)
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 本課題主要是針對(duì)玩具車(chē)底盤(pán)的模具設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對(duì)模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)，同時(shí)并簡(jiǎn)單的編制了模具的加工工藝。通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程表明該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。
關(guān)鍵詞 塑料? 玩具車(chē)底盤(pán)? 模具?
1 前言
隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的日趨好轉(zhuǎn)，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”。可見(jiàn)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)[1,2]。
近年來(lái)，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、長(zhǎng)壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來(lái)越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型 [3,4] 。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是玩具車(chē)底盤(pán)注塑模具的設(shè)計(jì)。也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來(lái)生產(chǎn)玩具車(chē)底盤(pán)塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。針對(duì)玩具車(chē)底盤(pán)的具體結(jié)構(gòu)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我對(duì)點(diǎn)澆口雙分型面模具的設(shè)計(jì)有了較深的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn) [5，6] 。
2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析
在國(guó)外，注塑模CAE技術(shù)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，而在我國(guó)注塑模具設(shè)計(jì)仍停留在以經(jīng)驗(yàn)為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)模式，成熟的注塑模CAE用戶(hù)屈指可數(shù)。我國(guó)的模具設(shè)計(jì)還停留在一個(gè)比較落后的層次。未來(lái)我國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⑹牵捍罅ζ占啊V泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，逐步走向集成化?，F(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)、人和管理的集成。未來(lái)我國(guó)模具的發(fā)展方向?qū)?huì)向以下方向發(fā)展[7]:
提高大型、精密、復(fù)雜與長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，逐步減少模具的進(jìn)口量，增加模具的出口量。
在塑料注射成型模具中，積極應(yīng)用熱流道，推廣氣輔或水輔注射成型，以及高壓注射成型技術(shù)，滿(mǎn)足產(chǎn)品的成型需要。
提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。我國(guó)模具商品化、標(biāo)準(zhǔn)化率均低于30%，而先進(jìn)國(guó)家均高于70%，每年我們要從國(guó)外進(jìn)口相當(dāng)數(shù)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，其費(fèi)用約占年模具進(jìn)口額的3%～8%。
發(fā)展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技術(shù)，迅速制造出產(chǎn)品的原型與模具，降低成本推向市場(chǎng)。
積極研究與開(kāi)發(fā)模具的拋光技術(shù)、設(shè)備與材料，滿(mǎn)足特殊產(chǎn)品的需要。
推廣應(yīng)用高速銑削、超精度加工和復(fù)雜加工技術(shù)與工藝，滿(mǎn)足模具制造的需要。
開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)，提高模具的可靠性。
研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)、逆向工程與并行工程，最大限度地提高模具的開(kāi)發(fā)效率與成功率 [8，9] 。
3 Pro/ENGINEER在模具中的應(yīng)用
Pro/ENGINEER（簡(jiǎn)稱(chēng)Pro/E）是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）于1988年首先推出的使用參數(shù)特征造型技術(shù)的大型CAD/CAM/CAE集成化軟件，它集成了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開(kāi)發(fā)、自動(dòng)測(cè)量和機(jī)構(gòu)模擬等功能，在機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在模具設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中，采用Pro/E軟件可以進(jìn)行產(chǎn)品造型、模具設(shè)計(jì)、注射模擬到模具加工。通過(guò)模擬仿真對(duì)模具型腔的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)，可將問(wèn)題發(fā)現(xiàn)于正式生產(chǎn)前，大大縮短制模時(shí)間，提高模具加工精度。目前采用Pro/E軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)正逐漸成為塑料模具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。
3.1 集成制造技術(shù)
模具CAD/CAM/CAE系統(tǒng)的集成關(guān)鍵是建立單一的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，在CAD/CAM/CAE的各單元之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳遞與轉(zhuǎn)換，使CAM/CAE階段完全吸收CAD階段的三維圖形，縮短建模時(shí)間并減少誤差；借助計(jì)算機(jī)對(duì)模具性能、結(jié)構(gòu)、加工精度、熔體在模具中的流動(dòng)情況及模具工作過(guò)程中的溫度分布情況等進(jìn)行分析和優(yōu)化[10，11]。Pro/E軟件采用面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)和參數(shù)化造型技術(shù)，具備概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的功能，為模具的集成制造提供了優(yōu)良的平臺(tái)。
3.2 并行工程技術(shù)
模具采取訂單式的生產(chǎn)方式，屬于單件生產(chǎn)，制造過(guò)程復(fù)雜，交貨期短；而利用CAD、CAM單元技術(shù)制造模具，則制造精度低、周期長(zhǎng)。為了解決上述難題，在模具制造過(guò)程中引入了并行工程技術(shù)[12]。并行工程是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行產(chǎn)品零件設(shè)計(jì)時(shí)，就開(kāi)始考慮模具的成型工藝、模具使用壽命等因素，并進(jìn)行校對(duì)、檢查，預(yù)先發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤；在初步確立產(chǎn)品的三維模型后，設(shè)計(jì)、制造及輔助分析部門(mén)的設(shè)計(jì)人員同時(shí)進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程詳圖設(shè)計(jì)、模具性能輔助分析及數(shù)控機(jī)床加工指令的編程，而且每一個(gè)設(shè)計(jì)者對(duì)產(chǎn)品所做的修改可自動(dòng)反映到其他部門(mén)，大大縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程的時(shí)間[13]。
傳統(tǒng)的串行工藝路線(xiàn)為：模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→模具型腔、型芯二維設(shè)計(jì)→工藝準(zhǔn)備→模具型腔、型芯設(shè)計(jì)三維造型→數(shù)控加工指令編程→數(shù)控加工；采用Pro/E軟件將其改為由不同部門(mén)設(shè)計(jì)人員同時(shí)進(jìn)行高度工藝準(zhǔn)備的并行路線(xiàn)，不但提高了模具的制造精度，而且可以縮短設(shè)計(jì)、數(shù)控編程時(shí)間達(dá)40%以上[14]。
并行工程的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)零件三維圖形數(shù)據(jù)共享，使每個(gè)設(shè)計(jì)者所使用的圖形數(shù)據(jù)絕對(duì)相同，任何改動(dòng)均能自動(dòng)反映給其他設(shè)計(jì)人員，保證數(shù)據(jù)的唯一性和可靠性[15，16]。Pro/E軟件所具有的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化實(shí)體特征造型技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)并行工程提供了可靠的技術(shù)保證。
3.3 塑料模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家——EMX
EMX模具設(shè)計(jì)專(zhuān)家是PTC公司為模具設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)模具設(shè)計(jì)的一個(gè)外掛模塊，它能大大縮短模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、定制和細(xì)化模架部件以及模具組件所需的時(shí)間。EMX提供了智能、自動(dòng)化模架和模具組件。組件就位后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成相鄰模板和組件上的余隙切口以及鉆孔和螺紋孔的操作，從而把模具設(shè)計(jì)人員從耗時(shí)的、重復(fù)性的模具細(xì)化工作中解放出來(lái)。EMX可以實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）快速設(shè)計(jì)、定制和細(xì)化模架部件和組件；
（2）自動(dòng)完成余隙切口、螺紋孔、組件安裝、頂桿修飾等工作；
（3）可以同時(shí)向15個(gè)以上的模架及相關(guān)模具標(biāo)準(zhǔn)件廠商預(yù)先定制模具組件和部件；
（4）自動(dòng)生成組件和部件的2D工程圖及BOM表；
（5）對(duì)開(kāi)模過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真及干涉檢查。
3.4 塑料模具設(shè)計(jì)功能
Pro/E中的Moldesign模塊提供了方便、實(shí)用的三維模具設(shè)計(jì)與分析的各種工具，可輔助設(shè)計(jì)人員由產(chǎn)品的三維模型建立模具、裝配模型，設(shè)計(jì)分型面、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等，從而完成模具成型（即凹模和凸模）部分的設(shè)計(jì)；并利用EMX提供的標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，完成頂出機(jī)構(gòu)與模具總體裝配設(shè)計(jì)。
另外可以在Pro/E中進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)。它能讓模具設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建、修改和分析模具構(gòu)件，并在模具設(shè)計(jì)變化時(shí)，快速將其更新。利用Pro/E進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)以下功能[17]：
（1）評(píng)估零件：使用“拔模檢測(cè)”和“厚度檢測(cè)”功能，分析產(chǎn)品零件是否符合開(kāi)模條件。
（2）創(chuàng)建模具成型零件：裝配模具模型→對(duì)零件進(jìn)行收縮率設(shè)置→創(chuàng)建分型面（包括滑塊、嵌件的分型面）→分割工件以創(chuàng)建模具體積塊→抽取模具體積塊來(lái)產(chǎn)生模具成型零件（模具零件的實(shí)體模型與產(chǎn)品模型相關(guān)，可用于數(shù)控加工）。
（3）組裝模具標(biāo)準(zhǔn)件：組裝注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架→模具型腔的放置和陳列→頂桿及其他模具標(biāo)準(zhǔn)件的組建→流道的自動(dòng)創(chuàng)建→冷卻水路的自動(dòng)創(chuàng)建（包括3D冷卻水路干涉檢測(cè)）→定義開(kāi)模動(dòng)作，進(jìn)行開(kāi)模模擬及干涉檢查。
（4）創(chuàng)建模具工程圖：生成二維模具工程圖，以指導(dǎo)模具生產(chǎn)。
總之，采用Pro/E軟件進(jìn)行塑料模具設(shè)計(jì)，可大大縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，降低成本，提高設(shè)計(jì)精度和效率。
參 考 文 獻(xiàn)
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段（途徑）：
一、課題研究?jī)?nèi)容
塑料件在各行各業(yè)及日常生活中使用越來(lái)越多，塑料模具的設(shè)計(jì)制造的社會(huì)需求日益增長(zhǎng)，要求也越來(lái)越高，同時(shí)社會(huì)對(duì)具有三維CAD設(shè)計(jì)能力的人才需求也日益增長(zhǎng)
此塑件為專(zhuān)用零件，其材料為ABS。PP 有化學(xué)穩(wěn)定性，成型性好，吸水性小，熔融狀態(tài)流動(dòng)性好。但是收縮率大，易產(chǎn)生縮孔，凹痕，變形等缺陷，成型溫度低時(shí)，方向性明顯，凝固速度較快，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因此應(yīng)注意控制成型溫度，模具溫度。
二、研究途徑
1、機(jī)構(gòu)的材料：ABS
2、根據(jù)要求模具一模兩腔，一點(diǎn)進(jìn)膠，對(duì)于模具的基本方案是：
（1）對(duì)于注塑機(jī)的選擇，由于機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量以及所給的各項(xiàng)要求，進(jìn)行綜合的考慮，采用臥式注塑機(jī)；
（2）模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
所給設(shè)計(jì)要求是一模兩腔，因此將型腔對(duì)稱(chēng)放置，使用圓錐型主流道，使用球型頭的拉料桿的冷料井。將分流道對(duì)稱(chēng)設(shè)置，分流道截面采用錐形截面，澆口采用潛伏式澆口，利用分型面或配合間隙排氣；
4、分型面的選擇
5、成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
陰模使用整體嵌入式，上下模板上均嵌入陰模。由于結(jié)構(gòu)的上下結(jié)構(gòu)特征，在上下模板均設(shè)計(jì)了型芯；
6、合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
使用導(dǎo)向柱兩根，同時(shí)與導(dǎo)套配合，既能夠?qū)?，又能夠定位?
7、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
使用自動(dòng)脫螺紋進(jìn)行脫模；
8、注塑模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)
對(duì)型芯使用噴流式冷卻回路，凹模使用多層水道。
9、零件圖的繪制
在對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本的設(shè)計(jì)后，首先要進(jìn)行三維圖以及零件圖的繪制，以為后一部的加工提供必要的尺寸及一些數(shù)據(jù)參數(shù)。
10、對(duì)模具進(jìn)行模具的CAD設(shè)計(jì)
在對(duì)模具進(jìn)行基本設(shè)計(jì)之后，就要進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，在得到正確的數(shù)據(jù)后，利用CAD進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)，通過(guò)進(jìn)行人機(jī)交互，即可得到簡(jiǎn)單又優(yōu)良的設(shè)計(jì)。在對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)完成之后，我們得到了模具的三維圖,并生成模具的裝配圖，同時(shí)生成我們所需要的所有零件的圖紙。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語(yǔ)：
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
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所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)（論文）題目： 話(huà)機(jī)底座注塑模具設(shè)計(jì)
學(xué) 院 名 稱(chēng)：
專(zhuān) 業(yè)：
班 級(jí)：
姓 名： 學(xué) 號(hào)
指 導(dǎo) 教 師： 職 稱(chēng)
定稿日期： 年 月 日
摘 要
本論文介紹了注射成型的基本原理，特別是注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。設(shè)計(jì)成型零部件以及設(shè)計(jì)合理的推出機(jī)構(gòu)。對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證主要是對(duì)注射機(jī)的相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，包括模具閉合厚度、模具安裝尺寸、模具開(kāi)模行程、注射機(jī)的鎖模力等。在校驗(yàn)合格后，進(jìn)行成型零件加工工藝過(guò)程的制定，既要保證塑件的質(zhì)量，又要兼顧經(jīng)濟(jì)性。
通過(guò)本設(shè)計(jì)，可以對(duì)注塑模具有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，注意到設(shè)計(jì)中的某些細(xì)節(jié)問(wèn)題，了解模具結(jié)構(gòu)及工作原理；通過(guò)對(duì)AutoCAD的學(xué)習(xí)，可以建立較簡(jiǎn)單零件的零件庫(kù)，從而有效的提高工作效率。
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)工藝， 注射模， 成型零件， 塑料模具， 分型面
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 緒論 1
1.1 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀 1
1.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.3 課題任務(wù)要求 3
第2章 塑件的工藝分析 4
2.1分析材料性能 4
2.2分析零件用途及設(shè)計(jì)要求 4
2.3綜合分析塑件結(jié)構(gòu) 4
第3章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
3.1 確定型腔數(shù)目 5
3.2 注射模具分型面的選擇 6
3.2.1 分型面的基本形式 6
3.2.2 分型面選擇的一般原則 6
3.2.3 分型面的選擇 7
3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7
3.3.1 主流道設(shè)計(jì) 7
3.3.2 分流道設(shè)計(jì) 9
3.3.3 澆口設(shè)計(jì) 10
3.3.4 冷料穴設(shè)計(jì) 14
第4章 模具結(jié)構(gòu)及成型零件的設(shè)計(jì) 15
4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
4.2 成型零件的主要尺寸計(jì)算 16
4.3 型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算 16
第5章 模具的頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
5.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 17
5.2 推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 18
第6章 注射模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu) 19
6.1 注射模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概述 19
6.2 注射模具的斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
第7 章 塑料注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21
7.1 塑料注射模具溫度對(duì)塑件成型的影響 21
7.2 話(huà)機(jī)底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21
第8章 模架及選用 22
8.1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化介紹 22
8.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 22
第9章 注射模具材料選用 23
9.1 成型零件材料選用 23
9.2 話(huà)機(jī)底座零件材料選用 23
第10章 注射機(jī)參數(shù)的校核 24
總 結(jié) 26
參 考 文 獻(xiàn) 27
致 謝 28
第1章 緒論
第1章 緒論
1.1 我國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀
在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類(lèi)齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件，糾正了由于成型收縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線(xiàn)齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為0.08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm～0.05mm表面粗糙度Ra0.2μm模具質(zhì)量、壽命明顯提高,非淬火鋼模壽命可達(dá)10萬(wàn)次～30萬(wàn)次,淬火鋼模達(dá)50萬(wàn)次～1000萬(wàn)次,交貨期較以前縮短,但與國(guó)外相比仍有較大差距[2]。
成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29英寸～34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶(hù)提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，國(guó)外的50%～80%相比，差距較大。
在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，國(guó)內(nèi)陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS公司的軟件UG-Ⅱ、美國(guó)SOLIDWORKS公司的SOLID2WORKS軟件、美國(guó)CV公司的CADDS5軟件、美國(guó)SDRC公司集成化軟件、美國(guó)PTC公司的Pro/Engineer、日本HZS公司的CRADE、以色列CIMATRON公司的三維軟件CIMA2TRON、法國(guó)MATRA2DATAVISION公司的集成化軟件、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5及澳大利亞MOLDFLOW公司分析軟件MF。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有很大差距[3]。
1.2 模具工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，模具市場(chǎng)的總體趨熱是平穩(wěn)向上的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具的發(fā)展速度將高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)塑料模具提出越來(lái)越高的要求是正常的，因此，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命塑料模具的發(fā)展將高于其他發(fā)展速度。同時(shí)，由于近年來(lái)進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國(guó)產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類(lèi)高檔模具在市場(chǎng)上的份額也將逐步增大。建筑業(yè)的快速發(fā)展，使各種異型材擠出模具、PVC塑料管材管接頭模具成為模具市場(chǎng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，高速公路的迅速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)輪胎也提出了更高要求，因此子午線(xiàn)橡膠輪胎模具，特別是活絡(luò)模的發(fā)展速度也將高于總平均水平;以塑代木，以塑代金屬使塑料模具在汽車(chē)、摩托車(chē)工業(yè)中的需求量巨大;家用電器行業(yè)的發(fā)展，特別是電冰箱、空調(diào)器和微波爐等的零配件的塑料模需求很大;而電子及通訊產(chǎn)品方面，除了彩電等音像產(chǎn)品外，筆記本電腦和網(wǎng)機(jī)頂盒將有較大發(fā)展，這些都是塑料模具市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)。
我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向?qū)?
（1）模具產(chǎn)品將向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展；模具生產(chǎn)將朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展；
（2）模具CAD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展?？旖莞咚俚男畔⒒瘯r(shí)代將帶領(lǐng)模具行業(yè)進(jìn)入新時(shí)代；
（3）模具的質(zhì)量、周期、價(jià)格、服務(wù)四要素中，已有越來(lái)越多的用戶(hù)將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產(chǎn)周期將繼續(xù)不斷縮短；
（4）大力提高開(kāi)發(fā)能力，將開(kāi)發(fā)工作盡力往前推，直至介入到模具用戶(hù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中去，甚至在尚無(wú)明確的用戶(hù)對(duì)象之前進(jìn)行開(kāi)發(fā)，變被動(dòng)為主動(dòng)。以及“你給我一個(gè)概念，我還你一個(gè)產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式都已成為發(fā)展趨勢(shì)；
（5）隨著模具企業(yè)設(shè)計(jì)和加工水平的提高，過(guò)去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說(shuō)：“模具是一種工藝品”的概念正在被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被“只裝不配”的概念所替代。模具正從長(zhǎng)期以來(lái)主要依靠技藝而變?yōu)榻窈笾饕揽考夹g(shù)。這不但是一種生產(chǎn)手段的改變，也是一種生產(chǎn)方式的改變，更是一種觀念的改變。這一趨向使得模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，模具精度越來(lái)越高，生產(chǎn)周期越來(lái)越短，鉗工比例越來(lái)越低，最終促使整個(gè)模具工業(yè)水平不斷提高；
（6）高速加工、復(fù)合加工、精益生產(chǎn)、敏捷制造及新材料、新工藝、新技術(shù)將不斷得到發(fā)展[4]。
1.3 課題任務(wù)要求
本課題是話(huà)機(jī)底座注射模的設(shè)計(jì)。要求對(duì)話(huà)機(jī)底座實(shí)物進(jìn)行測(cè)繪，并完成其CAD三維造型設(shè)計(jì)。話(huà)機(jī)底座注射模要求一模一腔，并能自動(dòng)脫模，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。完成話(huà)機(jī)底座注射模具方案設(shè)計(jì)和相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，注射模具裝配設(shè)計(jì)，模具成型零件CAD三維造型設(shè)計(jì)，以及完成全部零件及裝配圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。
29
第2章 塑件的工藝分析
第2章 塑件的工藝分析
2.1分析材料性能
塑料是一種高分子材料，在珠江三角洲地區(qū)一般又稱(chēng)為塑膠。由于塑料具有質(zhì)量輕、絕緣性好、抗腐蝕性好、減摩性好、吸震性好、無(wú)噪聲、易成型等諸多優(yōu)點(diǎn)，顧在工業(yè)生產(chǎn)中已被廣泛用來(lái)代替金屬材料制造機(jī)械零件或日常生活用品，而用做工業(yè)制品的塑料，特稱(chēng)為工程塑料。
話(huà)機(jī)底座選用ABS塑料成型， ABS樹(shù)脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯（S）三種單體的共聚物，ABS樹(shù)脂保持了苯乙烯的優(yōu)良電性能和易加工成型性，又增加了彈性、強(qiáng)度（丁二烯的特性）、耐熱和耐腐蝕性（丙烯腈的優(yōu)良性能），且表面硬度高、耐化學(xué)性好。ABS無(wú)毒、無(wú)味，原料易得，價(jià)格便宜，使之成為話(huà)機(jī)底座的首選材料[5]。
2.2分析零件用途及設(shè)計(jì)要求
本課題是對(duì)實(shí)體話(huà)機(jī)底座注射模設(shè)計(jì)。首先對(duì)話(huà)機(jī)底座進(jìn)行測(cè)繪，并對(duì)塑件的使用性能和結(jié)構(gòu)要求有一個(gè)基本的了解?？此芗慕Y(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足塑件結(jié)構(gòu)的工藝性能。
話(huà)機(jī)底座是對(duì)電話(huà)按鈕的作用。在使用過(guò)程中受到一定的力。經(jīng)分析其工藝性，其厚度足以滿(mǎn)足其機(jī)械強(qiáng)度，并在適當(dāng)位置設(shè)有加強(qiáng)筋，增加了注射模的剛度和強(qiáng)度，且節(jié)省了材料。塑件上的各種形狀的孔，開(kāi)設(shè)在不減弱話(huà)機(jī)底座機(jī)械強(qiáng)度的位置，節(jié)省了材料?？傃灾?，該話(huà)機(jī)底座具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。
2.3綜合分析塑件結(jié)構(gòu)
圖2-1 話(huà)機(jī)底座3D模型
話(huà)機(jī)底座本身要求不高,對(duì)實(shí)體測(cè)繪發(fā)現(xiàn)材料壁厚均勻,有利于注塑成型。
寧波工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
第3章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 確定型腔數(shù)目
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；
該塑件屬于批量生產(chǎn)，精度要求一般，塑件尺寸適中，故有以下兩種方案：
（1）.一模一腔——模具尺寸小，生產(chǎn)效率較低。
（2）.一模兩腔——模具尺寸小，生產(chǎn)效率較低。
（3）.一模四腔——模具尺寸適中，生產(chǎn)效率較高。
根據(jù)塑件的生產(chǎn)批量假設(shè)是小批量及尺寸要求采用一模一腔。故選用方案（1）。
按照塑件所示尺寸，近似計(jì)算：
查表6-1塑料ABS的密度為 1.02～1.05g/cm3 (注塑級(jí)密度為1.05g/cm3)
根據(jù)3D軟件測(cè)量得m=0.025kg
3.2 注射模具分型面的選擇
為了塑件及澆注系統(tǒng)凝料的脫模和安放嵌件的需要，將模具型腔適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或更多部分，這些可以分離部分的接觸表面，通稱(chēng)為分型面。分型面是決定模具結(jié)構(gòu)的重要因素。
3.2.1 分型面的基本形式
（1）制件全部在上模（或定模）內(nèi)成型。
（2）制件全部在下模（或動(dòng)模）內(nèi)成型。
（3）制件同時(shí)在上模、下模內(nèi)成型。
一副模具根據(jù)需要可能有一個(gè)或兩個(gè)以上分型面。分型面可能是垂直于合模方向或傾斜于合模方向，也可能是平行于合模方向。
分型面有四種形狀即平面、斜面、階梯面、曲面，在選擇分型面時(shí)應(yīng)盡量采用平面形狀，但為了適應(yīng)塑件成型的需要和便于塑件脫模，也可以采用后三者[11,12]。
3.2.2 分型面選擇的一般原則
（1）分型面應(yīng)便于脫模
為了便于塑件脫模，當(dāng)已初步確定塑件脫模方向后，分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處，即通過(guò)該方向上塑件的截面積最大，否則塑件無(wú)法從型腔脫出。
（2）分型面的選擇應(yīng)有利于側(cè)向分型與抽芯
塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時(shí)，應(yīng)盡可能地將側(cè)型芯設(shè)在動(dòng)模部分，以便于抽芯。一般的側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的抽拔距較小，所以在選擇分型面時(shí)，應(yīng)將抽芯或分型距離較大的放在開(kāi)模的方向上，而將抽芯距離較小的放在側(cè)向。
（3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的質(zhì)量
為了保證塑件的質(zhì)量，對(duì)有同軸度要求的塑件，應(yīng)將有同軸度要求的部分設(shè)在同一模內(nèi)。分型面的選擇應(yīng)盡可能選在不影響塑件外觀和不易產(chǎn)生飛邊，且容易修整的部分。
（4）分型面的選擇應(yīng)有利于防止溢料
（5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣
（6）分型面的選擇應(yīng)盡量使成型零件便于加工
（7）選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異[13]
3.2.3 分型面的選擇
由于話(huà)機(jī)底座有側(cè)孔，采用具有側(cè)抽芯的二板注射模。根據(jù)對(duì)話(huà)機(jī)底座模型的觀察和分型面選擇的基本原則?，F(xiàn)選擇AA’平面作為分型面（3.2）
圖3.2 話(huà)機(jī)底座分型面
3.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注塑機(jī)噴嘴射出后到達(dá)行腔之前在模具內(nèi)流經(jīng)的通道，分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注兩大類(lèi)。無(wú)流道澆注系統(tǒng)又稱(chēng)熱流道澆注系統(tǒng)，是指在注塑成型時(shí)不產(chǎn)生流道凝料的澆注系統(tǒng)，其原理是采用加熱或絕熱的方法，使整個(gè)生產(chǎn)周期從主流道入口到型腔澆口為止的流道中塑料一直保持熔融的狀態(tài)，因而在開(kāi)模時(shí)只需取出產(chǎn)品而不必取澆注系統(tǒng)凝料。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
無(wú)論用于何種類(lèi)型注塑機(jī)的模具，其澆注系統(tǒng)一般均由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。
3.3.1 主流道設(shè)計(jì)
（1）主流道尺寸
在臥式或立式注塑機(jī)上使用的注射模，主流道垂直于模具分型面。為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成具有2°～6°錐角(α)的圓錐形，內(nèi)壁表面的粗糙度為μm；主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1 mm～2mm；球面配合高度3 mm～5mm；主流道小端直徑比噴嘴直徑大1 mm～2mm；流道長(zhǎng)度由定模板厚度確定，一般不超過(guò)60mm。
（2）主流道襯套
主流道部分的零件在工作過(guò)程中，與注塑機(jī)噴嘴及一定溫度、壓力的塑料熔體冷熱交替地反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料的要求較高，因而模具的主流道部分常單獨(dú)設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材如碳素鋼T8A、T10A等單獨(dú)進(jìn)行加工，要求淬火熱處理，硬度為HRC53～HRC57。主流道襯套又叫澆口套，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件，其常用結(jié)構(gòu)形式如圖所示中的件2，為了保證模具安裝在注塑機(jī)上后，主流道與注塑機(jī)噴嘴對(duì)中，必須憑借定位零件來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常采用定位環(huán)（圈）定位。對(duì)于小型注射模具，直接利用澆口套的臺(tái)肩作為模具的定位環(huán)，對(duì)于大中型模具，將模具的定位環(huán)和澆口套分開(kāi)設(shè)計(jì)，然后配合固定在定模板上。主流道襯套的固定形式如圖3.3所示。定位圈外徑按注塑機(jī)的定位孔確定，由M6～M8的螺釘固定在定模座板上。
1——定模板座；2——主流道襯套；3——定位圈；4——定模板
圖3.3 主流道襯套的固定形式
（3）主流道選擇
注射機(jī)的噴嘴球半徑為18mm, 噴嘴孔徑為4mm.。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注塑機(jī)噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取20mm，圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑，取5mm，如圖3.4。
圖3.4主流道襯套
3.3.2 分流道設(shè)計(jì)
分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體流動(dòng)的通道。用于一模多腔或單型腔多澆口的場(chǎng)合。在分流道的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時(shí)還要考慮減小流道的容積。
（1）分流道的橫截面形狀及尺寸
常用的分流道橫截面形狀有圓形、梯形、U形、半圓形、矩形等。分流道橫截面形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)和分流道的長(zhǎng)度等因素來(lái)決定。由分流道的效率（流道的橫截面積與周長(zhǎng)的比值）分析可知，圓形和正方形流道的效率最高，既具有壓力損失減少的最大截面積和熱流量損失減少的流道最小面積，因此從壓力損失和熱量損失方面考慮，圓形和正方形是分流道比較理想的截面形狀，但由于圓形截面分流道是以分型面為界分成兩部分進(jìn)行加工，加工困難，且模具閉合后難以精確保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)，故生產(chǎn)實(shí)際中不常使用；正方形截面的分流道不易與凝料的推出，生產(chǎn)中也比較少用。
綜合考慮，由于梯形和U形截面分流道在分型面一側(cè)加工，加工容易，且塑料熔體的熱量散失及流動(dòng)阻力均不大，所以實(shí)際生產(chǎn)中常采用梯形和U形截面的分流道。
（2）分流道的長(zhǎng)度
為了便于機(jī)械加工及凝料脫模，分流道一般設(shè)置在分型面上，長(zhǎng)度盡可能短，且少?gòu)澱?，以利于最?jīng)濟(jì)地使用原料和減少注塑機(jī)的能耗，減少壓力損失和熱量損失。若分流道設(shè)計(jì)得比較長(zhǎng)時(shí)，其末端應(yīng)設(shè)計(jì)有冷料穴，以防止分流道前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量。
（3）分流道的表面粗糙度
分流道的表面粗糙度一般取1.6μm左右，不需要很低，這樣可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層，有利于中心塑料熔體的流動(dòng)充模。
（4）分流道的選擇
話(huà)機(jī)底座注射模要求一模兩腔，在布局上選擇平衡式分流道。平衡式分流道的特點(diǎn)是：從主流道到各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、斷面尺寸及其形狀都完全相同，以保證各個(gè)型腔同時(shí)均勻進(jìn)料，同時(shí)注射完畢。分流道的截面形狀選擇圓形截面。
3.3.3 澆口設(shè)計(jì)
（1）澆口的概念
澆口亦稱(chēng)進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。澆口的形狀、尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大。
（2）澆口的作用
（a）熔體充模后，首先在澆口處凝固，當(dāng)注塑機(jī)螺桿抽回時(shí)可防止熔體向流道回流。
（b）熔體在流經(jīng)狹窄的澆口時(shí)產(chǎn)生摩擦熱，使熔體升溫，有助于充模。
（c）易于切除澆口尾料，二次加工方便。
（d）對(duì)于多型腔模具，澆口能用來(lái)平衡進(jìn)料，對(duì)于多澆口單型腔模具，澆口既能用來(lái)平衡進(jìn)料，又能用以控制熔合紋在制品中的位置。
澆口的理想尺寸很難用手工的方法計(jì)算出來(lái)，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，澆口斷面積約為分流道斷面積的3%～9%，斷面形狀常為矩形或圓形，澆口長(zhǎng)度為1 mm～1.5mm。在設(shè)計(jì)澆口時(shí)往往先取較小的尺寸值，以便在試模時(shí)逐步加以修正。
小澆口最適合于填充薄壁和壁厚均勻的型腔，能有效地防止制品發(fā)生變形、翹曲和裂紋等弊端，而大澆口對(duì)補(bǔ)縮有利，能提高制品的尺寸精度，因此當(dāng)制品壁厚不均勻時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大澆口的尺寸。
（3）澆口的類(lèi)型
單分型面注射模的澆口可以采用直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口和爪形澆口。
（a）直接澆口
直接澆口叉稱(chēng)為主流道型澆口，它屬于非限制性澆口。這種形式的澆口只適于單型腔模具，直接澆口的形式如圖3.5所示。特點(diǎn)是：流動(dòng)阻力小，流動(dòng)路程短及補(bǔ)縮時(shí)間長(zhǎng)等；有利于消除深型腔處氣體不易排出的缺點(diǎn)；塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積最小，模具結(jié)構(gòu)緊湊，注塑機(jī)受力均勻；塑件翹曲變形、澆口截面大，去除澆口困難，去除后會(huì)留有較大的澆口痕跡，影響塑件的美觀。
（b）中心澆口
圖3.5 直接澆口 圖3.6 中心澆口
當(dāng)筒類(lèi)或殼類(lèi)塑件的底部中心或接近于中心部位有通孔時(shí)，內(nèi)澆口開(kāi)設(shè)在該孔處，同時(shí)在中心處設(shè)置分流錐，該澆口稱(chēng)為中心澆口，是直接澆口的一種特殊形式，如圖3.6所示。它具有直接澆口的一系列優(yōu)點(diǎn)，而克服了直接澆口易產(chǎn)生的縮孔、變形等缺陷。
（c）側(cè)澆口
側(cè)澆口一般開(kāi)設(shè)在分型面上，塑料熔體從內(nèi)側(cè)或外側(cè)充填模具型腔，其截面形狀多為扁槽，是限制性澆口。側(cè)澆口廣泛使用在多型腔單分型面注射模上，側(cè)澆口的形式如圖3.7所示。特點(diǎn)是由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時(shí)去除澆口容易，不留明顯痕跡。
圖3.7 側(cè)澆口
側(cè)澆口的兩種變異形式為扇形澆口和平縫澆口。
扇形澆口是一種沿澆口方向?qū)挾戎饾u增加、厚度逐漸減少的呈扇形的側(cè)澆口， 平縫澆口又稱(chēng)薄片澆口，澆口寬度很大，厚度很小。主要用來(lái)成形面積較小、尺寸較大的扁平塑件，可減小平板塑件的翹曲變形，但澆口的去除比扇形澆口更困難，澆口在塑件上痕跡也更明顯。
（d）環(huán)形澆口
對(duì)型腔填充采用圓環(huán)形進(jìn)料形式的澆口稱(chēng)環(huán)形澆口，如圖3.8所示。環(huán)形澆口的特點(diǎn)是進(jìn)料均勻。圓周上各處流速大致相等，熔體流動(dòng)狀態(tài)好．型腔中的空氣容易排出，熔接痕可基本避免，但澆注系統(tǒng)耗料較多，澆口去除較難。
圖3.8環(huán)形澆口 圖3.9輪輻式澆口
（e）輪輻式澆口
輪輻式澆口是在環(huán)形澆口基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，由原來(lái)的圓周進(jìn)料改為數(shù)小段圓弧進(jìn)料，輪輻式澆口的形式如圖3.9所示。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多．且去除澆口容易。這類(lèi)澆口在生產(chǎn)中比環(huán)形澆口應(yīng)用廣泛．多用于底部有大孔的圓筒形或殼形塑件。輪輻澆口的缺點(diǎn)是增加了熔接痕，會(huì)影響塑件的強(qiáng)度。
（f）爪形澆口
爪形澆口加工較困難，通常用電火花成形。型芯可用做分流錐，其頭部與主流道有自動(dòng)定心的作用，從而避免了塑件彎曲變形或同軸度差等成形缺陷。爪形澆口的缺點(diǎn)與輪輻式澆口類(lèi)似，主要適用于成形內(nèi)孔較小且同軸度要求較高的細(xì)長(zhǎng)管狀塑件。
澆口位置的選擇原則：盡量縮短流動(dòng)距離；避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷；澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件厚壁處；考慮分子定向的影響；減少熔接痕，提高熔接強(qiáng)度。
（4）澆口的位置
澆口開(kāi)設(shè)的位置對(duì)制品的質(zhì)量影響甚大，在確定澆口位置時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
（a）澆口應(yīng)設(shè)置在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿(mǎn)的位置；
（b）澆口應(yīng)設(shè)置在制品壁厚較厚的部分，使熔體從后斷面流入薄斷面，以利于補(bǔ)料；
（c）澆口的位置應(yīng)選擇在有利排除型腔中氣體的部分；
（d）澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品表面產(chǎn)生熔合的部分；
（e）澆口的設(shè)置應(yīng)避免引起熔體斷裂的現(xiàn)象；
（f）澆口應(yīng)設(shè)置在不影響制品外觀的部位；
（g）不要在制品承受彎曲載荷或沖擊載荷的部分設(shè)置澆口。
（5）澆注系統(tǒng)平衡設(shè)計(jì)
（a）澆注系統(tǒng)的平衡概念
為了提高生產(chǎn)效率，降低成本，小型(包括部分中型)塑件往往采取一模多腔的結(jié)構(gòu)豫應(yīng)盡量采用型腔平衡式布置的形式。若根據(jù)某種需要澆注系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成型腔非平衡式布置形式，則需要通過(guò)調(diào)節(jié)澆口尺寸，使?jié)部诘牧髁考俺尚喂に嚄l件達(dá)到一致，這就是澆注系的平衡，亦稱(chēng)澆口的平衡。
（b）澆注系統(tǒng)的平衡計(jì)算方法
澆注平衡計(jì)算的思路是通過(guò)計(jì)算多型腔模具各個(gè)澆口的BGV(Balanced Gate Value)值來(lái)判斷或計(jì)算。澆口平衡時(shí)，BGV值應(yīng)符合下列要求：相同塑件的多型腔模具，各澆口計(jì)算出的BGV值必須相等；不同塑件的多型腔模具，各澆口計(jì)算出的BGV值必須與其塑件型腔的充填量成正比。
（6）澆口的選擇
本模具為一模一腔，選擇中心澆口，可以大大的縮短冷卻時(shí)間，縮短成型周期。易于去除澆注系統(tǒng)的凝料而不影響塑件的外觀。澆口設(shè)置在塑件表面，澆口截面形狀簡(jiǎn)單，易加工，且注射效率高[14]。
圖3.9話(huà)機(jī)座澆口
3.3.4 冷料穴設(shè)計(jì)
（1）冷料穴的概念
將主流道或分流道延長(zhǎng)所形成的井穴稱(chēng)為冷料穴。
（2）冷料穴的作用
儲(chǔ)存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止冷料進(jìn)入型腔；此外冷料穴還具有在開(kāi)模時(shí)將主流道凝料勾住并滯留在動(dòng)模一側(cè)的功能。
（3）冷料穴結(jié)構(gòu)
冷料穴一般設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上，其底部常制作成曲折的鉤形或下陷的凹槽，公稱(chēng)直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1～1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積。常見(jiàn)的冷料穴有以下兩種結(jié)構(gòu)形式。
（a）帶Z形頭拉料桿的冷料穴
（b）帶球頭形拉料桿的冷料穴
第4章 模具結(jié)構(gòu)及成型零件的設(shè)計(jì)
4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模是成型塑件外表面的凹狀零件（包括零件的內(nèi)腔和實(shí)體兩部分）。它的結(jié)構(gòu)取決于塑件的成型需要和加工與裝配的工藝要求，通?？煞譃檎w式和組合式兩大類(lèi)。
（a）整體式凹模
整體式凹模是由整塊鋼材直接加工而成的，這種凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，牢固可靠，不易變形，成型的塑件質(zhì)量好。但當(dāng)塑件形狀復(fù)雜時(shí)，其凹模的加工工藝性能較差（采用一般機(jī)械加工方法）。因此，在先進(jìn)的型腔加工機(jī)床尚未普遍應(yīng)用之前，整體式凹模一般適用于形狀簡(jiǎn)單的小型塑件的成型。
（b）組合式凹模
組合式凹模是由兩個(gè)以上的零件組合而成的。這種凹模改善了加工工藝性能，減少了熱處理變形，節(jié)約了模具貴重鋼材，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配調(diào)整比較麻煩，塑件表面可能留有鑲拼痕跡，組合后的型腔牢固性較差。因此，這種凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件的成型。
組合式凹模的組合形式很多，常見(jiàn)的有以下幾種。
（i）嵌入式組合凹模
對(duì)于小型塑件采用多型腔塑料模成型時(shí)，個(gè)單個(gè)凹模一般采用冷擠壓、電加工、電鑄等方法制成，然后整體嵌入模中，這種凹模形狀及尺寸的一致性好，更換方便，加工效率高，可節(jié)約貴重金屬，但模具體積較大，需用特殊加工方法。
（ii）鑲拼式組合凹模
為了便于機(jī)械加工、研磨、拋光和熱處理，整個(gè)凹模可由幾個(gè)部分鑲拼而成。
（iii）瓣合式凹模
對(duì)于側(cè)壁帶凹的塑件，為了便于脫模，可將凹模做成兩瓣或多瓣組合式，成型時(shí)瓣合，脫模時(shí)瓣開(kāi)。
（2）凸模和型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（a）凸?；蛐托?
凸模是指在壓縮模中承受或傳遞壓機(jī)壓力、與凹模有配合段、直接接觸塑料、成型塑件內(nèi)表面或上、下端面的零件。型芯是指注射模中成型塑件有較大內(nèi)表面的凸?fàn)盍慵?，它又稱(chēng)主型芯。
凸?；蛐托居姓w式和組合式兩大類(lèi)
（i）整體式凸模（型芯）
整體式凸模（型芯），結(jié)構(gòu)牢固，成型的塑件質(zhì)量較好，但機(jī)械加工不方便，鋼材耗量較大，主要作為小型模具上的形狀簡(jiǎn)單的型芯。
（ii）組合式凸模（型芯）
組合式凸模（型芯），加工方便，便于更換磨損部件，能節(jié)約成本，但配合精度要求高。
（b）小型芯
小型芯通常是單獨(dú)制造，然后嵌入固定板中固定[15]。
4.2 成型零件的主要尺寸計(jì)算
所謂工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸（包括矩形或異形的長(zhǎng)和寬）、型腔的深度或型芯的高度尺寸、中心距尺寸等。任何塑件都有一定的尺寸要求，在安裝和使用中有配合要求的塑件，其尺寸公差常要求較小。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須根據(jù)塑件的尺寸和公差要求來(lái)確定相應(yīng)的成型零件的尺寸和公差。
尺寸偏差標(biāo)注規(guī)定：對(duì)包容面（凹模和塑件內(nèi)表面）尺寸采用單項(xiàng)正偏差標(biāo)注，基本尺寸為最小。對(duì)被包容面（型芯和塑件外表面）尺寸采用單向負(fù)偏差標(biāo)注，基本尺寸為最大。而對(duì)中心距尺寸則采用雙向偏差標(biāo)注。成型零件工作尺寸的計(jì)算常采用平均收縮法，是按塑件收縮率、成型零件制造公差和磨損量為平均值時(shí)，塑件獲得平均尺寸來(lái)計(jì)算的。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，采用PRO/E中的模具模塊進(jìn)行收縮率的設(shè)置，設(shè)置的收縮率為0.0035。
4.3 型腔壁厚及底板厚度的計(jì)算
塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè)壁和底板厚度過(guò)小，可能因強(qiáng)度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；還可能因剛度不足而產(chǎn)生過(guò)大變形，導(dǎo)致溢料形成飛邊，降低塑件的尺寸精度并影響順利脫模。因此，應(yīng)通過(guò)強(qiáng)度和剛度計(jì)算來(lái)確定型腔壁厚。理論分析和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿(mǎn)足剛度條件為準(zhǔn)（型腔的彈性變形不超過(guò)允許變形量）；而對(duì)于小尺寸的模具型腔，在發(fā)生彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往已超過(guò)了模具材料的許用應(yīng)力，因此強(qiáng)度不夠是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)（型腔在各種受力形式下的應(yīng)用值不得超過(guò)模具材料的許用應(yīng)力）。
對(duì)型腔側(cè)壁和底板的厚度做精確的力學(xué)計(jì)算是相當(dāng)困難的，一般在工程設(shè)計(jì)上常采用公式近似計(jì)算型腔側(cè)壁和底板的厚度。而在實(shí)際生產(chǎn)中，也常用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)簡(jiǎn)化對(duì)型腔側(cè)壁和底板厚度的設(shè)計(jì)計(jì)算。
話(huà)機(jī)底座為小尺寸的型腔，所以對(duì)型腔不進(jìn)行計(jì)算校核，直接采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定型腔側(cè)壁和底板厚度。
第5章 模具的頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
5.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
注塑成型每一循環(huán)中，塑件必須從模具的凸、凹模上脫出，完成脫出塑件的裝置就是推出機(jī)構(gòu)，也稱(chēng)脫模機(jī)構(gòu)。在推出機(jī)構(gòu)中，直接與塑件接觸、并將塑件推出型腔或型芯的零件稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。常用的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推管、推板、瓣合凹模和活動(dòng)鑲塊等。
設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)遵循下列原則：
（1）由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注塑機(jī)和模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，分型面的設(shè)計(jì)也應(yīng)盡量使塑件開(kāi)模后能留在動(dòng)模一側(cè)。塑料收縮時(shí)一般對(duì)凸?；钚托镜陌o力較大，因而注塑模具中經(jīng)常將凸?；蛐托景惭b在動(dòng)模部分。
（2）為了保證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，推出力應(yīng)作用在塑件強(qiáng)度和剛度最大的部分，如加強(qiáng)筋、凸緣、厚壁等處。
（3）當(dāng)塑件各處脫模阻力相同時(shí)，應(yīng)均勻布置推出零件，保證塑件被推出時(shí)受力均勻，推出平穩(wěn)、不變形。
（4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受推出過(guò)程中的各種作用力，確保塑件順利地脫模。
（5）必須考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。
（6）推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。
（7）若推出部分需要設(shè)在塑件使用或裝配的基面上時(shí)，為了不影響塑件尺寸和使用，一般推桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm，否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整[16]。
5.2 推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
推出機(jī)構(gòu)可按其推出動(dòng)作的動(dòng)力來(lái)源分為手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)、機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)等類(lèi)型。手動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是模具開(kāi)模后，由人工操縱的推出機(jī)構(gòu)推出塑件，一般多用于塑件滯留在定模一側(cè)的情況；液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)是依靠設(shè)置在注塑機(jī)上的專(zhuān)用液壓和氣動(dòng)裝置，將塑件推出或從模具中吹出；機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)利用注塑機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)塑件的自動(dòng)脫模。推出機(jī)構(gòu)還可以根據(jù)推出零件的類(lèi)別分類(lèi)，可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推板推出機(jī)構(gòu)、型腔推出機(jī)構(gòu)及組合推出機(jī)構(gòu)等。另外還可根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特征來(lái)分類(lèi)，如：簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)、動(dòng)定模雙向推出機(jī)構(gòu)、順序推出機(jī)構(gòu)、二級(jí)推出機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)凝料的脫模機(jī)構(gòu)；帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)等等。
（1）簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)
在動(dòng)模一側(cè)施加一次推出力，就可實(shí)現(xiàn)塑件脫模的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為簡(jiǎn)單推出機(jī)構(gòu)。包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、型腔推出機(jī)構(gòu)、組合推出機(jī)構(gòu)等，這類(lèi)推出機(jī)構(gòu)最常見(jiàn)，而且應(yīng)用也最廣泛。
（2）二級(jí)推出機(jī)構(gòu)
由于塑件的特殊形狀或生產(chǎn)自動(dòng)化的需要，在一次脫模后塑件仍然難以從型腔中取出或不能自動(dòng)墜落。此時(shí)，必須增加一次脫模動(dòng)作。有時(shí)為避免使塑件受脫模力過(guò)大，產(chǎn)生變形或破裂，采用二次脫模分散脫模力以保證塑件質(zhì)量。這類(lèi)在動(dòng)模邊進(jìn)行二次脫模動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)。
圖5-1 話(huà)機(jī)座頂出機(jī)構(gòu)
第6章 注射模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
6.1 注射模具的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)概述
側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的分類(lèi)，按其抽芯動(dòng)力來(lái)源，注射模側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要分手動(dòng)抽芯、液壓抽芯和機(jī)動(dòng)抽芯三大類(lèi)。
（1）手動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
它是在塑件開(kāi)模前依靠人工將側(cè)型芯抽出或在開(kāi)模后將塑件和型芯一并從模內(nèi)頂出，然后在模外用手工工具抽出側(cè)型芯，合模前再將側(cè)型芯裝入模體內(nèi)的抽芯方法。這種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，模具成本低，制模周期短等特點(diǎn)，但注射成型效率低，很難得到較大的抽芯力，只在小批量生產(chǎn)或試制生產(chǎn)時(shí)采用。
（2）液壓或氣動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
它是依靠液壓系統(tǒng)或氣動(dòng)裝置為動(dòng)力，抽出活動(dòng)的側(cè)型芯的。液壓或氣動(dòng)的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)，抽芯距和抽芯力較大，其抽芯動(dòng)作不受開(kāi)模時(shí)間的限制，尤其當(dāng)抽芯距很大，用其他方法很難滿(mǎn)足抽芯要求時(shí)，采用液壓抽芯較為理想，如較長(zhǎng)的彎頭、三通等塑料管件的大型注模具的抽芯。但是這種側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)要配合整套的液壓氣動(dòng)裝置，故經(jīng)濟(jì)成本較高，使它的適用范圍受到了限制，一般應(yīng)用較少。
（3）機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)
它的抽芯方法是在開(kāi)模是依靠注塑機(jī)的開(kāi)模力，通過(guò)抽芯機(jī)構(gòu)機(jī)械零件的傳動(dòng)使其改變移動(dòng)方向，將活動(dòng)的側(cè)型芯抽出。機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯不需要人工操作，抽拔力較大，具有靈活、方便、生產(chǎn)效率高、容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作、無(wú)需另外添置設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，目前已成為主要采用的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)根據(jù)抽芯方式及機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同，又分為斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)，彎拉桿式抽芯機(jī)構(gòu)、彎拉板式抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑板式抽芯機(jī)構(gòu)、頂出式抽芯機(jī)構(gòu)及齒輪式抽芯機(jī)構(gòu)等等。
話(huà)機(jī)底座模具選擇機(jī)動(dòng)側(cè)抽芯中的斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu)。
6.2 注射模具的斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
斜導(dǎo)柱是斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的重要零件。涉及斜導(dǎo)柱主要包括斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式和安裝形式、斜導(dǎo)柱的工作直徑、抽拔角的選擇、斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度的確定以及斜導(dǎo)柱的加工精度、選用材質(zhì)及其熱處理等。
（1）斜導(dǎo)柱傾斜角α
斜導(dǎo)柱的傾斜角是決定其抽芯工作效果的重要工作。傾斜角的大小關(guān)系到斜導(dǎo)柱所承受的彎曲力和實(shí)際達(dá)到的抽拔力，也關(guān)系到斜導(dǎo)柱的有效工作長(zhǎng)度、抽芯距和開(kāi)模行程。計(jì)算公式為：
式中 α——斜導(dǎo)柱的抽拔角；
S ——抽芯距，S=8 mm；
H——斜導(dǎo)柱完成抽芯距所需的開(kāi)模行程
根據(jù)公式計(jì)算α：
取α16°
根據(jù)EMX中滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)，以及考慮模板的厚度等因素，取斜導(dǎo)柱的長(zhǎng)度為69mm
第7 章 塑料注射模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.1 塑料注射模具溫度對(duì)塑件成型的影響
注射模具的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的質(zhì)量（尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量等）都有重要的影響。注射模中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過(guò)控制模具溫度，使注射成型具有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。
一般塑料都需要在200℃左右的溫度由注塑機(jī)噴嘴注射到模具內(nèi)，熔體在60℃左右的模具內(nèi)固化、脫模，其熱量除少數(shù)以輻射、對(duì)流的形式散發(fā)到大氣中，大部分是由冷卻介質(zhì)（一般是水）帶走；而有些塑料的成型工藝要求模具的溫度較高，在80℃～120℃時(shí)，模具不能僅靠塑料熔體加熱，需對(duì)模具設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)。
由此可見(jiàn)，對(duì)成型黏度低、流動(dòng)性好的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，通常要求模具溫度較低（一般小于80℃）。而對(duì)高黏度、流動(dòng)性差的塑料，如聚碳酸酯、聚苯醚等，為了提高充型性能，或模具較大，散熱面積廣等情況，其模具不僅需要設(shè)置冷卻系統(tǒng)，還需要設(shè)置加熱系統(tǒng)，以便在注射之前對(duì)模具進(jìn)行加熱。對(duì)小型薄壁塑件，且成型工藝要求模溫度不太高時(shí)，模具可不設(shè)置冷卻系統(tǒng)而靠自然冷卻。
7.2 話(huà)機(jī)底座注射模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
由于話(huà)機(jī)底座為薄壁零件，且零件體積較小，所以熱傳遞的熱量也不是很大。所以冷卻水道設(shè)置在塑件兩邊，一邊一個(gè)冷卻水道，便可以滿(mǎn)足冷卻要求。
第8章 模架及選用
8.1 模具的標(biāo)準(zhǔn)化介紹
模具的標(biāo)準(zhǔn)化是指在模具設(shè)計(jì)與制造中必須或應(yīng)該遵循的技術(shù)規(guī)范、基準(zhǔn)和準(zhǔn)則。目前標(biāo)準(zhǔn)模架已被模具行業(yè)普遍采用，不僅如此，而且在標(biāo)準(zhǔn)模具的基礎(chǔ)上還要實(shí)現(xiàn)模具制圖的標(biāo)準(zhǔn)化、模具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化以及工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化。
注射模具在結(jié)構(gòu)上存在著相似性，不管是簡(jiǎn)單的二板式注射模還是較復(fù)雜的三板式注射模，除了凹模和型芯取決于塑件以外，其余的模具零件極其相似，連各個(gè)模具零件的裝配關(guān)系都有著一致性。正是由于注射模具結(jié)構(gòu)上的相似性，才使模具零件和模架的標(biāo)準(zhǔn)化成為可能。
目前，國(guó)內(nèi)外已有許多標(biāo)準(zhǔn)化的模架形式供選擇。選用標(biāo)準(zhǔn)模具有很多的優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便、買(mǎi)來(lái)即用、不必庫(kù)存；簡(jiǎn)化了模具的設(shè)計(jì)與制造；降低了模具成本，縮短了模具生產(chǎn)周期，加快了塑件的更新?lián)Q代；模具的精度和可靠性得到保證；提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修等[17]。
8.2 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
選擇標(biāo)準(zhǔn)模架主要考慮模架的組合形式、模板的周界尺寸和厚度?？筛鶕?jù)塑件成型所需要的結(jié)構(gòu)來(lái)確定模架的結(jié)構(gòu)組合形式。在確定型腔到模板邊緣之間的壁厚后就可以確定模板周界尺寸；確定型腔深度后，在充分考慮副模架的閉合高度、開(kāi)模空間等與注塑機(jī)有關(guān)的參數(shù)后就可以確定模板厚度。本畢業(yè)設(shè)計(jì)中涉及到的模架標(biāo)準(zhǔn)按GB/T12556-1990執(zhí)行。
第9章 注射模具材料選用
塑料注塑模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其組成零件多種多樣，各個(gè)零件在模具中所處的位置、作用不同，對(duì)材料的性能要求就有所不同。選擇優(yōu)質(zhì)、合理的材料，是生產(chǎn)高質(zhì)量模具的保證。
9.1 成型零件材料選用
成型零件材料選用的要求如下。
（1）機(jī)械加工性能良好
要選用易于切削，且在加工后能得到高精度零件的鋼種。為此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對(duì)大型模具尤其重要。對(duì)采用電火花加工的零件，還要求該鋼種的燒傷硬化層較薄。
（2）拋光性能優(yōu)良
注射模成型零件工作表面，多需要拋光達(dá)到鏡面，表面粗糙度，要求鋼材硬度35～40為宜，過(guò)硬表面會(huì)使拋光困難。鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密，不應(yīng)有氣孔、粗糙雜質(zhì)等缺陷。
（3）耐磨性和抗疲勞性能好
注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷，而且還受冷熱交變溫度應(yīng)力作用。一般高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注射模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。
（4）具有耐腐蝕性
對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃性塑料，必須考慮選用有耐腐蝕性能的鋼種。另外還可以采用鍍鎳、鉻等方法提高模具型腔表面的抗腐蝕能力。
9.2 話(huà)機(jī)底座零件材料選用
本設(shè)計(jì)中，模架模板材料均為45鋼，各種鑲塊及型芯的材料為T(mén)8A.
第10章 注射機(jī)參數(shù)的校核
初選注塑機(jī)型號(hào)為HTF200J/TJ型熱塑性塑料注射機(jī)。
HTF200J/TJ
注射裝置
INJECTION UNIT
A
B
C
螺桿直徑
Screw Diameter
mm
45
50
55
螺桿長(zhǎng)徑比
Screw L/D Ratio
L/D
22.2
20
18.2
理論容量
Shot Size(Theoretical)
cm3
334
412
499
注射重量
Injection Weight(PS)
g
304
375
454
注射壓力
Injection Pressure
Mpa
210
170
141
螺桿轉(zhuǎn)速
Screw Speed
rpm
0～165
合模裝置
CLAMPING UNIT
合模力
Clamp Tonnage
KN
2000
移模行程
Toggle Stroke
mm
470
拉桿內(nèi)距
Space Between Tie Bars
mm
510x510
最大模厚
Max.Mold Height
mm
510
最小模厚
Min.Mold Height
mm
200
頂出行程
Ejector Stroke
mm
130
頂出力
Ejector Tonnage
KN
62
頂出桿根數(shù)
Ejector Number
Piece
9
其它
OTHERS
最大油泵壓力
Max.Pump Pressure
MPa
17.5
油泵馬達(dá)
Pump Motor Power
kw
18.5
電熱功率
Heater Power
kw
14.25
外形尺寸
Machine Dimension(LxWxH)
m
5.3x1.6x2.1
重量
Machine Weight
t
6.8
料斗容積
Hopper Capacity
kg
50
油箱容積
Oil Tank Capacity
L
390
參照手冊(cè)選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，根據(jù)模具各個(gè)部分的設(shè)計(jì)最終得出整幅模具的尺寸為（單位mm）：
模具的閉合厚度應(yīng)在注射機(jī)動(dòng)、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核：H最?。糎模具＜H最大
式中：H最小—注射機(jī)所允許的最小模具厚度（mm），見(jiàn)注塑機(jī)技術(shù)規(guī)格（表2-1）；
H模具—模具閉合高度（mm）；
H最大—注射機(jī)所允許的最大模具厚度（mm），見(jiàn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)格。
結(jié)論：模具的閉合厚度符合注射機(jī)的要求。
塑件所需要的開(kāi)模具距離應(yīng)小于注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程，其關(guān)系按下式校核：
H1+H2+5≤S
式中：H1—脫模距離（頂出距離）（mm）；
H2—塑件高度（包括澆注系統(tǒng)）（mm）；
S—注射機(jī)模板行程（mm），見(jiàn)注射機(jī)技術(shù)規(guī)格。
結(jié)論：模具符合注射機(jī)最大開(kāi)模行程要求。綜上所述：初選HTF200J/TJ型注射機(jī)符合模具設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求，最終確定選用該型號(hào)注射機(jī)。
總 結(jié)
通過(guò)此畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握了模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并結(jié)合具體的零件進(jìn)行了具體的設(shè)計(jì)工作，包括確定型腔的數(shù)目、選擇分型面、確定澆注系統(tǒng)、脫模方式、注射模成型零件尺寸的計(jì)算等。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，遇到了很多的問(wèn)題，尤其是在抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及成型零件的計(jì)算等方面，費(fèi)了很多周折，也走了很多彎路。而在裝配圖的繪制中，又遇到了前面設(shè)計(jì)上的很多結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，對(duì)細(xì)節(jié)的反復(fù)修改較多。經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的思考和查閱資料，才成功地完成了本套模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。
總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)各項(xiàng)知識(shí)的學(xué)習(xí)深度，更培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，教會(huì)我怎樣才能按步驟有條不紊地進(jìn)行工作。這些為我走上工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正！
參 考 文 獻(xiàn)
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寧波工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
致 謝
經(jīng)過(guò)忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一名大學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周的地方，如果沒(méi)有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，以及一起學(xué)習(xí)的同學(xué)、朋友們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。
感謝老師,有了你們的指導(dǎo)和建議,我的模具設(shè)計(jì)才能準(zhǔn)確,規(guī)范,順利地進(jìn)行;
感謝同學(xué)們，與你們的相互討論，相互交流意見(jiàn)和思路，我在面對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)才能游刃有余的解決。
感謝室友，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽；
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝
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