電器旋鈕注射模具設計【說明書+CAD+PROE+仿真】

電器旋鈕注射模具設計【說明書+CAD+PROE+仿真】,說明書+CAD+PROE+仿真,電器旋鈕注射模具設計【說明書+CAD+PROE+仿真】,電器,旋鈕,注射,模具設計,說明書,仿單,cad,proe,仿真 湖南工學院畢業(yè)設計(論文)工作中期檢查表題目電器旋鈕CAD注射模設計學生姓名何楚星班級學號212070221專業(yè)材料成型及控制工程指導教師填寫學生開題情況已開題學生調研及查閱文獻情況已進行畢業(yè)設計（論文）原計劃有無調整無學生是否按計劃執(zhí)行工作進度是學生是否能獨立完成工作任務能學生的英文翻譯情況較好學生每周接受指導的次數(shù)及時間3次，6小時畢業(yè)設計（論文）過程檢查記錄情況較好學生的工作態(tài)度在相應選項劃“”認真一般較差尚存在的問題及采取的措施：主要問題：此塑件選用材料為ABS，在生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良等問題。采取相關的消除措施：增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預干燥。指導教師簽字： 年 月 日系部意見： 負責人簽字：年 月 日2011屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書系：機械工程系 專業(yè)：材料成型及控制工程 指導教師李良喜學生姓名何楚星課題名稱電器旋鈕CAD注射模設計內(nèi)容及任務 根據(jù)所給定的注塑零件產(chǎn)品（如下圖所示），設計出注塑模具。主要內(nèi)容如下：一、產(chǎn)品基本要求分析二、根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型三、塑件材料選擇四、成型方法及其工藝的選擇五、注射機的選擇六、模具相關結構的設計七、成型零件的制造工藝分析設計八、模具材料的選擇九、模具工作過程分析十、繪制相關圖紙十一、編寫設計說明書擬達到的要求或技術指標按照“湖南工學院畢業(yè)設計（論文）工作管理規(guī)定”，本課題設計要求及技術指標如下：（一）模具1、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質量產(chǎn)品的同時，力求成本低、壽命長。2、模具結構設計合理，工藝性好，具有一定的創(chuàng)新性。3、操作安全、方便，易于維修，便于管理。4、在保證模具強度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調。（二）設計圖紙1、模具繪圖布局合理，視圖完整、清晰，各項內(nèi)容符合標準要求。2、設計圖紙應符合學校的要求，不少于3張零號圖紙的結構設計圖、裝配圖和零件圖，其中應包含一張以上用計算機繪制的具有中等難度的1號圖紙，同時至少有折合1號圖幅以上的圖紙用手工繪制。（三）設計說明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并標明數(shù)據(jù)出處。2、計算過程詳細、完全。3、公式的字母含義應標明，有時還應標注公式的出處。4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書按照學校的有關規(guī)定，編寫不少于12000字的設計說明書，同時上交電子文檔。（四）其他要求1、查閱到10篇以上與題目相關的文獻2、翻譯一篇本專業(yè)外文文獻（10000個以上印刷符號），并附譯文。進度安排起止日期工作內(nèi)容備注3月1日3月2日 4月1日4月2日 5月4日5月5日 5月7日5月7日 5月20日5月21日 5月23日5月24日 5月25日5月26日 5月29日6月1日 6月10日選取課題及編寫開題報告；英文論文翻譯；查詢相關資料，產(chǎn)品基本要求分析。根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型；塑件材料選擇、注射機的選擇、成型方法及其工藝的選擇；模具相關結構的設計；成型零件的制造工藝分析設計；整理設計說明書，按照學院得規(guī)范要求排版打印設計說明書；上交畢業(yè)設計資料，評閱；準備答辯。主要參考資料1 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設計M. 北京：化學工業(yè)出版社. 2009.2 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設計M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2007.3 伍先明，張蓉. 塑料模具設計指導M. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006.4 石富安，龔云表. 工程塑料手冊M. 上海：上?？茖W技術出版社. 2003.5 塑料模具設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 1999.6 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設計師指南M. 北京：國防工業(yè)出版社.1999.7 陳錫棟，周小玉. 實用模具技術手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2003.8 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設計教程M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設計與制造簡明手冊M. 上海：上海科學技術出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設備M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.教研室意見年 月 日系主管領導意見年 月 日實習報告畢業(yè)實習結束了，總體感覺是這次我們很好地完成了實習內(nèi)容，達到了實習的目的。這次實習的針對性特別強，為我們進一步鞏固了基礎知識，讓我們看到理論到實踐的轉變，了解了一個公司是如何從研發(fā)到生產(chǎn)再到銷售，更重要的是為下一步的畢業(yè)設計打下了很好的基礎。這次實習是大學期間最后一次實習了，回想以前，經(jīng)歷了大大小小很多次實習，可每次實習都會上升一個層次去思考，同樣去一個地方，所思考的問題更深了；同樣看一個設備所關注的東西更專業(yè)化。因此每次實習的收獲都是不一樣的。記得第一次實習跟著帶隊老師從前走到后，看到的是沒有見過的巨大的設備，心里只有感慨、好奇和新鮮的感覺。后來陸續(xù)又參加了金工實習、生產(chǎn)實習，再次進到廠里時，還是看的同樣的設備卻沒有了好奇沒有了感慨，取而代之的是思考和請教，思考車間設備生產(chǎn)的工藝流程，思考每一種工藝的原理，請教工人師傅不懂的問題，再也不象以前那樣走馬觀花，看問題也看得更加深了。這次是畢業(yè)設計實習，首先感到的是機會的難能可貴，想在走上社會走進工廠之前多積累一些經(jīng)驗。進廠后抓緊每一分鐘盡量多的了解自己要設計的產(chǎn)品，有一種急切的求知欲。在到達自己將要設計的模具或產(chǎn)品時，同學們都努力的去理解相關模具的工作原理，和自己設計部分的結構。有相機的繞著設備拍幾張照片回去作為參考，沒有的在現(xiàn)場做做記錄。總之，這次的實習看到了大四同學成熟了許多，不再有剛來時的幼稚，更多一些的是對走上工作崗位的向往。最后，在這次實習中，真誠地感謝帶我們實習的任學平老師。 2011屆畢業(yè)論文 電器旋鈕CAD注射模設計 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 何楚星 指導教師： 李良喜 職稱 講師 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 0702班 完成時間： 2011年5月28號 2摘 要對電器旋鈕注射模結構采用點澆口進料，采用一模四腔的模具結構， 材料采用流動性能中等的ABS塑料，通過對塑件的分析，注射機的選定，澆注系統(tǒng)的設計，成型零件的設計計算，脫模推出機構的設計，以及冷卻系統(tǒng)的設計和導向地位機構的設計，給出了生產(chǎn)電器旋鈕的一個實際參考設計生產(chǎn)流程。關鍵詞: ABS；一模四腔；側澆口；模具設計ABSTRACT To Appliances knob injection mould structure adopts point runner feeding; Selected a mould for four cavity die structure, and selected the medium flow property ABS plastic for filling mold, improve the design compact and practical efficiency; Based on the analysis of the plastic parts, injection machine selection of the design of the shunt way, Lord, molding parts design calculation of mechanism design, stripping out, and the cooling system design and guide mechanism design, status are given a production of Appliances knob actual reference design of the production process.Keywords: ABS; Plastic cover shells; Injection mould; Mold design湖南工學院畢業(yè)設計(論文)開題報告 題目電器旋鈕CAD注射模設計學生姓名何楚星班級學號材料成型0702班 212070221專業(yè)材料成型及控制工程畢業(yè)設計（論文）課題名稱：電器旋鈕CAD注射模設計一、選題背景與意義塑料制品之所以能夠在各行各業(yè)得到大規(guī)模的應用,是由于他們本身具有一系列特點。塑料相對金屬，密度小，但是比強度高，絕緣性能優(yōu)良，具有非常優(yōu)良的抗化學腐蝕性，在機械、化工汽車、航空航天等領域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件幾乎在工業(yè)、日常生活的各個領域里無處不在。塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列。其仍在不斷的開發(fā)與應用，并且隨著成型工藝的不斷成熟與發(fā)展，大大促進了塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，這就促進CAD/CAM/CAE技術的在模具行業(yè)中的應用。隨著生產(chǎn)技術水平的提高，電器模具應用越來越普遍，如何開發(fā)DVD相關結構的模具成為相關企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術完成2132front-P注射模設計模具的結構設計和模具設計，通過完成此次畢業(yè)設計的意義在于將我大學所學的知識進行歸納性總結，提高我的專業(yè)實踐能力，通過對整個設計過程的實際操作來發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下了良好的基礎。隨著生產(chǎn)技術水平的提高，電器模具應用越來越普遍，如何開發(fā)電器模具成為相關企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術完成電器旋鈕模具的結構設計和模具設計，通過完成此次畢業(yè)設計的意義在于將我大學所學的知識進行歸納總結，提高我的專業(yè)實踐能力，通過對整個設計過程的實際操作來發(fā)現(xiàn)解決問題，從而為將來在工作崗位工作打下良好的基礎。二、課題關鍵問題及難點 該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強度、硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價格便宜，原料易得。ABS在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強后可以減少到0.2%0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應用領域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達80%。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時可吸收0.2%0.35%水分，雖然這種水分不至于對于機械性能構成重大影響，但注塑時若濕度超過0.3%，塑料表面會受大的影響，所以對ABS進行成型加工時，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應小于0.3%。注塑成型時的主要缺陷為容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；采取相關的消除措施為增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預干燥。結構上該塑件總體形狀為長方形，塑件壁厚均勻，邊緣過度圓滑。尺寸精度無特殊要求，右上方分布6個直徑為7mm的通孔，右下方對稱分布有4個6毫米的孔，同時還有幾處下沉的階梯結構，所以應設計抽芯機構。該塑件要求表面光澤，無飛邊、毛刺、縮孔、留痕。所以在成型時要注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。三、文獻綜述 近年來，由于我國國民經(jīng)濟的高速、穩(wěn)定的增長，促進了我國模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設計與制造專業(yè)或者相關的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國國內(nèi)具有優(yōu)勢的熱門專業(yè)之一。進入新世紀以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，2006年模具銷售額達到720億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國模具生產(chǎn)廠、點達到了約3萬家，從業(yè)人員近100萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當?shù)囊?guī)模。期中，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右。國內(nèi)塑料模具市場對注塑模具需求量日益增長。專家普遍預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。所以，越來越多的人開始從事塑料模具行業(yè)的設計。大大的促進了我國注塑模具技術的發(fā)展。但是我國目前和發(fā)達國家相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復雜程度、 模具的使用壽命和制造周期等。所以，我們?nèi)孕璨粩嗟呐^斗，用我們國家人民的聰明才智去開發(fā)模具行業(yè)，使我國的模具設計得到進一步的發(fā)展，逐漸縮短與發(fā)達國家的差距。 目前塑料模具主要分為種類很多，一般按照制品的成型材料性質可分為熱固性塑料膜和熱塑性塑料膜；按照產(chǎn)品的成型工藝劃分又可分為壓縮模、壓注模和注射模，其中注射模在塑料模具應用面中較為廣泛；還有按照模具裝卸方式分類、按照模具行腔數(shù)目分類、按照分型面特征分類等多種分類方式。 塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根據(jù)受熱后其性質不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 模具生產(chǎn)的過程一般包括：接受任務書（通常模具設計任務書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務書提出，模具設計人員以成型塑料制件任務書、模具設計任務書為依據(jù)來設計模具）；收集整理有關制件設計、成型工藝、成型設備、機械加工及特殊加工數(shù)據(jù)，例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結構是否合理等；消化工藝數(shù)據(jù)，分析工藝任務書所提出的成型方法、設備型號、材料規(guī)格、模具結構類型等要求是否恰當；確定成型方式，采用直壓法、鑄壓法還是注射法；選擇成型設備，初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用；確定模具類型，選擇理想的模具結構在于確定必需的成型設備，理想的型腔數(shù)。其中有型腔的布置、分型面的確定、選擇頂出方式、確定澆注系統(tǒng)脫模方式、主要成型零部件計算等；繪制模具結構草圖為正式繪圖做準備；最后模具的校核，包括基本結構方面和設計圖紙方面6。 現(xiàn)代經(jīng)濟的飛速發(fā)展,推動了我國模具工業(yè)的前進。CAD/CAM/CAE技術的日臻完善和在模具制造上的應用,使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來越重要的作用, CAD/CAM/CAE技術已成為現(xiàn)代模具的制造的必然趨勢7。CAD/CAM/CAE計算機輔助設計、模擬與制造一體化, CAD/CAM/CAE一體化集成技術是現(xiàn)代模具制造中最先進、最合理的生產(chǎn)方式。使用計算機輔助設計、輔助工程與制造系統(tǒng),按設計好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設計到制造的一個必然過程?？傊?CAD/CAM/CAE集成技術就是在這種情況下應運而生的,它已成為現(xiàn)代模具制造技術發(fā)展的必然趨勢,并以科學合理的方法給模具制造者提供了一種行之有效的輔助工具。這技術的應用大大減少了設計師的工作量,節(jié)約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。參考文獻1 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設計M. 北京：化學工業(yè)出版社. 2009.2 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設計M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2007.3 伍先明，張蓉. 塑料模具設計指導M. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006.4 石富安，龔云表. 工程塑料手冊M. 上海：上海科學技術出版社. 2003.5 塑料模具設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 1999.6 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設計師指南M. 北京：國防工業(yè)出版社.1999.7 陳錫棟，周小玉. 實用模具技術手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2003.8 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設計教程M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設計與制造簡明手冊M. 上海：上?？茖W技術出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設備M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.四、方案擬定及進度安排一、產(chǎn)品基本要求分析二、根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型三、塑件材料選擇四、成型方法及其工藝的選擇五、注射機的選擇六、模具相關結構的設計七、成型零件的制造工藝分析設計八、模具材料的選擇九、模具工作過程分析十、繪制相關圖紙十一、編寫設計說明書十二、自選一個重要模具零件編制加工工藝路線，進行相關的計算，并編制加工工藝卡和工序卡。進度安排：1、3月1日 選取課題及編寫開題報告；2、3月2日 4月1日 英文論文翻譯；3、4月2日 5月4日 查詢相關資料，產(chǎn)品基本要求分析。根據(jù)CAD二維圖紙對設計模型進行Pro/E三維造型；4、5月5日 5月7日 塑件材料選擇、注射機的選擇、成型方法及其工藝的選擇；5、5月7日 5月20日 模具相關結構的設計；6、5月21日 5月23日 成型零件的制造工藝分析設計；7、5月24日 5月25日 整理設計說明書，按照學院得規(guī)范要求排版打印設計說明書； 7、5月26日 5月29日 準備答辯；8、6月1日 6月10日 上交畢業(yè)設計資料，評閱。指導教師批閱意見 指導教師(簽名)： 年 月 日注：可另附A4紙湖南工學院2011屆畢業(yè)設計（論文）指導教師評閱表 系： 專業(yè)： 學生姓名學 號班 級專 業(yè)指導教師姓名課題名稱評語： 是否同意參加答辯：是 否指導教師評定成績分值：指導教師簽字： 年 月 日湖南工學院畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查表題 目電器旋鈕CAD注射模設計學生姓名何楚星學 號212070221專 業(yè)材料成型及控制工程指導教師李良喜敬愛的老師:你們好！我的畢業(yè)設計內(nèi)容綜述如下: 一.本課題主要研究內(nèi)容 1.塑件工藝分析：（1）分析塑件的工藝特點，介紹其注射模結構及模具的工作過程。重點分析注射模結構的設計方法。（2）分析及闡述模具各個零件的選材，熱處理工藝以及塑件的結構要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質量的計算方法。 2.利用軟件設計分析階段：（1）使用ProE軟件設計出塑料罩殼的三維結構。（2）利用ProE進行靜態(tài)分析和裝配干涉檢驗。 3.注塑模具的三維設計：（1）對注塑模具包括澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，導向與定位機構，脫模機構等進行具體的結構設計和三維實體建模。（2）最后進行模具裝配設計，完成模具裝配圖和零件圖繪制。二.研究步驟和方法1.塑件工藝分析 2.模具設計要點3.模具結構及工作過程方法：1.查閱相關文獻，盡量多的了解模具設計的理論。2.充分利用計算機資源，如上網(wǎng)查閱相關資料；利用計算機繪圖軟件繪制裝配圖。三.擬解決的關鍵問題 1.創(chuàng)建塑料件模型； 2.創(chuàng)建毛坯，用來定義所有模具遠見的體積，合理設計澆注； 3.根據(jù)不同的收縮率，脫模斜度和塑件模型構建型腔，型芯的特征和尺寸； 4.加入模具裝配特征形成澆注系統(tǒng)，定義分模面及模塊； 5.定義模具開啟的步驟及檢查干涉； 6.仿真開模； 7.依需要裝配模座，完成冷卻系統(tǒng)設計； 8.模具裝配圖繪制。 學生綜述內(nèi)容如上，特提出答辯申請。望老師能批準！申請人簽名： 日期：資 格 審 查 項 目是否01工作量是否達到所規(guī)定要求02文檔資料是否齊全（任務書、開題報告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關附件資料等）03是否完成任務書規(guī)定的任務04完成的成果是否達到驗收要求05是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設計（論文）指導教師簽名：畢業(yè)設計（論文）答辯資格審查小組意見：符合答辯資格，同意答辯 不符合答辯資格，不同意答辯審查小組成員簽名：年 月 日注：此表中內(nèi)容綜述由學生填寫，資格審查項目由指導教師填寫。湖南工學院畢業(yè)設計（論文）評閱評語表題目電器旋鈕CAD注射模設計學生姓名何楚星班級學號212070221專業(yè)材料成型及控制工程評閱教師姓名職稱工作單位評分內(nèi)容具 體 要 求總分評分開題情況調研論證能獨立查閱文獻資料及從事其他形式的調研，能較好地理解課題任務并提出實施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識的能力。10外文翻譯摘要及外文資料翻譯準確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字數(shù)要求。10設計質量論證、分析、設計、計算、結構、建模、實驗正確合理。35創(chuàng)新工作中有創(chuàng)新意識，有重大改進或獨特見解，有一定實用價值。10撰寫質量結構嚴謹，文字通順，用語符合技術規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字數(shù)要求。15綜合能力能綜合運用所學知識和技能發(fā)現(xiàn)與解決實際問題。20總評分評閱教師評閱意見評閱成績總評分20%評閱教師簽名日期目錄1 塑件成型工藝性分析41.1 塑件的分析41.2 ABS工程塑料的性能分析41.2.1基本性能41.2.2 ABS物理性能51.2.3 ABS熱性能51.2.4 ABS力學性能：51.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù)71.3.1注射成型過程71.3.2 注射工藝參數(shù)72 擬定模具的結構形式和初選注射機82.1 分型面位置的確定82.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定82.3 注射機型號的確定92.3.1 注射量的計算92.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算92.3.3 選擇注射機102.3.4 注射機的相關參數(shù)的校核103 澆注系統(tǒng)的設計123.1主流道的設計123.1.1 主流道尺寸123.1.2 主流道的凝料體積123.1.3 主流道當量半徑123.1.4交口套的形式123.2 分流道的設計133.2.1 分流道的布置形式133.2.2 分流道的長度133.2.3 分流道的當量直徑133.2.4 分流道的截面形狀143.2.5 分流道截面面積及凝料體積143.2.6 校核剪切速率143.2.7 分流道的表面粗糙度和脫模斜度153.3 澆口的設計153.3.1 側澆口尺寸的確定163.3.2 側澆口剪切速率的校核163.4 校核主流道的剪切速率173.5 冷料穴的設計計算184 成型零件的結構設計及計算194.1 成型零件的結構設計194.2 成型零件鋼材的選用204.3 成型零件工作尺寸的計算205 推出機構的設計236 側向分型與抽芯機構的設計246.1 側向分型與抽芯機構類型的確定246.2 斜導柱抽芯機構的設計247 模架的確定267.1 各模板厚度尺寸的確定267.2 計算并選擇模架型號267.3 注射機相關參數(shù)的校核278 排氣槽的設計289 冷卻系統(tǒng)的設計299.1 冷卻介質299.2 冷卻系統(tǒng)的計算299.2.1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質量W299.2.2 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量299.2.3 計算冷卻水的體積流量309.2.4 確定冷卻水路的直徑309.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速309.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉熱系數(shù)h309.2.7 計算冷卻水道的導熱總面積A319.2.8 計算冷卻模具水管的總長度L319.2.9 冷卻水路的根數(shù)x3110.導向與定位機構的設計3210.1 導柱導向機構3211 裝配圖的繪制3312 設計小結35參考文獻36致謝371 塑件成型工藝性分析1.1 塑件的分析 （1）外形尺寸 該塑件直徑7.513，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程一般，其材料為ABS塑料，為熱塑性塑料，流動性較好，適合于注射成型。 (2) 精度等級 塑件所有尺寸公差在任務書中未能給出，未注公差的尺寸取為MT5. (3) 脫模斜度 ABS的成型性能良好，成型收縮率較小，參考文獻1中表1-12，選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1。 圖（1）零件圖 1.2 ABS工程塑料的性能分析 1.2.1基本性能ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強度、熱穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性；丁二烯具有堅韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強度。從形態(tài)上看，ABS是非結晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結構。這就可以在產(chǎn)品設計上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場上百種不同品質的ABS材料。這些不同品質的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強的易加工性，外觀特性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強度。適于制作一般機械零件、減摩耐磨零件，專動零件和電信結構零件。成形特性：（1）無定形料，其品種牌號很多，各品種的機電性能及成形特性也各有差異，應按品種確定成形方法及成形條件。（2）吸濕性強，含水量應小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應長時間干燥。（3）流動性中等，溢邊料0.04mm左右（流動性比聚苯乙烯，AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 （4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、（對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高），料溫對物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度在250左右，比聚苯乙烯易分解），對要求精度較高塑件模具溫度宜取5060，要求光澤及耐熱型塑件宜取6080，注射壓力應比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機時料溫為180230，注射壓力為100140MPa，螺桿式注射機則取160220，70100MPa為宜。 1.2.2 ABS物理性能表1：ABS物理性能名稱 參數(shù)值密度： 1.031.08g/cm3比體積： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%1.2.3 ABS熱性能表2：ABS熱性能名稱 參數(shù)值熔點： 130160熔融指數(shù)： 200負荷50N,噴嘴2.09 0.410.82g/10min維卡針入度； 71122馬丁耐熱： 63熱變形溫度： 90108(45N/cm2) 83103(180N/cm2)線膨脹系數(shù)： 7.010-5/計算收縮率： 0.40.7%比熱容： 1470 J/ (kg . K)燃燒性： 慢熱導率： 0.263 W/ (m . k)1.2.4 ABS力學性能：表3：ABS力學性能名稱 參數(shù)值屈服強度： 50MPa抗拉強度： 38MPa斷裂伸長率： 35%拉伸強性模量： 1.8GPa抗彎強度： 80MPa彎曲彈性模量： 1.4GPa抗壓強度： 53MPa抗剪強度： 24MPa沖擊韌度：無缺口 261 k / Jm2有缺口 11 k / Jm2布氏硬度： 9.7HBS密度： 1.031.08g/cm3比體積： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%注：該成形條件為加工通用級ABS料時所用，苯乙烯-丙烯腈共聚物（即AS）成形條件與上相似。 查參考文獻1中表1-3得其主要性能指標，見表4。表4：ABS的性能指標名稱 參數(shù)值密度 1.031.07比體積 0.860.98吸水率 0.20.4收縮率 0.30.8熱變形溫度 90108熔點 130160抗拉屈服強度 50拉伸彈性模量 1.8抗彎強度 80沖擊韌度（缺口） 11硬度 9.7，R121體積電阻系數(shù) 6.91.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù)1.3.1注射成型過程 （1）成型前準備。對ABS的色澤、粒度和均勻度等進行檢驗，由于ABS含有氰基等吸水性集團，故吸水性較大，因此成型前須進行充分干燥，使其水分含量降至0.1%以下，常用方法是循環(huán)鼓風干燥，溫度控制是7080，時間4h以上。也可以采用烘箱干燥，溫度控制在80100，時間2h，干燥粒層厚度不超過50mm。 （2）注射過程。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的型腔成型，其過程分為沖模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 （3）塑件的后處理（退火）。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70，處理時間為2h4h。1.3.2 注射工藝參數(shù)表5：ABS物理性能名稱 參數(shù)值注射機 螺桿式螺桿轉速 30r/min料筒溫度t/：前段 180200中段 165180；后段 150170注射時間 2090 S高壓時間 05 S冷卻時間 20120 S 總周期 50220 S2 擬定模具的結構形式和初選注射機2.1 分型面位置的確定 通過對塑件結構形式的分析，分型面應選在塑件截面積最大，且有利于開模取出塑件的底平面上。故選擇零件中部十字筋最大截面處為分型面。圖（2）分型面位置2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 （1）型腔數(shù)量的確定 由于該塑件精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結構形式。同時，考慮到塑件尺寸、模具結構、制造成本、生產(chǎn)質量及生產(chǎn)效率等問題，初步定為一模四腔的結構形式。 （2）型腔排列方式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔，其型腔中心距的確定故流道采用H型對稱排列，使型腔進料平衡，如圖（3）所示。圖（3） 型腔數(shù)量的排列布置 （3）模具結構形式的初步確定 由以上分析可知，本模具設計是一模四腔，對稱H型直線排列，根據(jù)塑件結構形狀，推出機構初選推件板推出或是推出桿推出方式。澆注系統(tǒng)設計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用側澆口，且開設在分型面上。因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料，動模部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用大水口（或帶推件板）的單分型面注射模。2.3 注射機型號的確定 2.3.1 注射量的計算 通過Pro/E建模分析得塑件質量屬性如圖（4）所示。圖（4） 塑件質量屬性 塑件體積： 塑件質量：=1.051.5528=1.63g式中，可根據(jù)參考文獻3表9-6取為1.05。2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前不能確定準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件提及的0.2倍1倍來估算。由于本次設計采用的流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來估算。故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和4個塑件體積之和）為： (1)=1.341.5528=8.07462.3.3 選擇注射機根據(jù)以上計算得出在一次注射過程中，注入模具型腔的塑料的總體積為=9.66，由參考文獻2式(4-18)，=/0.8=8.07/0.8=10.09。根據(jù)以上的計算，查參考文獻中表13-1，初步選定公稱注射量為30，注射機型號為XS-Z-30臥式注射機，其主要技術參數(shù)見表6。表6：注射機主要技術參數(shù)名稱 參數(shù)值理論注射量 30螺桿直徑/mm 28注射壓力 119注射時間/s 0.7塑化能力 4電動機功率/KW 5.5鎖模力/kN 250拉桿空間/mm 125移模行程/mm 160最大模具厚度/mm 240最小模具厚度/mm 60鎖模形式 液壓機械模具定位孔直徑/mm 63.5噴嘴球半徑/mm 122.3.4 注射機的相關參數(shù)的校核 (1) 注射壓力校核 查參考文獻4可知，ABS所需注射壓力為70MPa90MPa，這里取=90MPa，該注射機的公稱注射壓力=119MPa，注射壓力安全系數(shù)=1.251.4，這里取=1.3，則：=1.390=117，所以注射機注射壓力符合要求。 (2) 鎖模力校核。 塑件在分型面上的投影面積=369.4 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積的數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計分心來確定。是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2倍0.5倍。由于本設計的流道較簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以相應取小一些，這里取=0.2。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則有=n(+)=n(+0.2) (2)=41.2=1773.12 模具型腔內(nèi)的脹型力，則= (3)=1773.1235=62.06kN式中，是型腔的平均計算壓力值。是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍在24MPa48MPa。對于黏度較大的精度較高的塑件制 品應取較大值。ABS屬于中等黏度塑料切精度要求不高，故將取為35MPa。由表2 可知注射機的公稱鎖模力是=250kN，鎖模力安全系數(shù)=1.11.2這里取=1.2，則取=1.2=1.262.06=74.472所以注射機鎖模力滿足要求。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結構尺寸確定后方可進行。3 澆注系統(tǒng)的設計3.1主流道的設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和沖模時間。另外，由于主流道與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的交口套。3.1.1 主流道尺寸 (1) 主流道的長度 一般由模具結構確定，對于小型模具L應盡量小于60mm，本次設計中初取55mm進行計算。 (2) 主流道小端直徑 d=注射機噴嘴尺寸+(0.51)mm= 4.5mm(3) 主流道大端直徑 D=d+2 5.5mm式中 2(4) 主流道球面直徑 SR=注射機噴嘴球半徑+(12)mm=15+2=17 mm。(5) 澆口襯套球面的配合高度 h=2.5mm。3.1.2 主流道的凝料體積 (4)=55(+2.752.25)3.14/3=1082.973.1.3 主流道當量半徑 mm3.1.4交口套的形式主流道襯套為標準件可選購。主流道小斷入口與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯酪r套與定位圈設計成一個整體，但是考慮到上述因素通常依然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質鋼材進行單獨加工和熱處理。本設計澆口套采用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為50HRC55HRC。如圖(5)所示。定位圈的結構由總裝圖來確定。圖（5） 主流道交口套的結構設計3.2 分流道的設計3.2.1 分流道的布置形式 為盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道，如圖(6)所示。圖(6) 分流道布置形式3.2.2 分流道的長度 根據(jù)四個型腔的結構設計，分流道長度適中，如圖(6所)示。3.2.3 分流道的當量直徑 流過一級分流道塑料的質量1.051.55284=1.63g 30g因該塑件該塑件為軸型塑件，塑件體積較小，且材料流動性較好、黏度底，所以根據(jù)要求分流道取圓形流道，一級流道直徑4mm，二級分流道直徑3.2.4 分流道的截面形狀 本流道采用圓形截面，其加工工藝好，切塑料熔體的熱量散失、流動阻力不大。3.2.5 分流道截面面積及凝料體積 (1) 分流道的長度為(21+2 )2=46mm. (21.72+3 )2=49.5mm (2) 分流道截面積3.14=12.563.14=7.065 (3) 凝料體積4612.56=577.76 49.57.065=349.72 =577.76+349.72=927.483.2.6 校核剪切速率 （1）確定注射時間：由參考文獻2表4-8，可取t=0.86 s。（2）計算單邊分流道體積流量： (4)4.69 （3）由參考文獻3（式2-22）可得剪切速率該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道德最佳剪切速率在之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。3.2.7 分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取其粗糙度為Ra 1.25m2.5m即可，此處取Ra 1.6m。另外該分流到為圓形分流道，故無脫模斜度。3.3 澆口的設計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模四腔注射，為方便調整沖模時的剪切速率和封閉時間，因此采用側澆口。其界面形狀簡單，易于加工，便于試模后修整，切開設在分型面上，從型腔的邊緣進料。運用Pro/E分析工具PLASTIC Advisor對澆口選擇點和熔料充型難以程度進行監(jiān)測分析，澆口選定在分型面上，從塑件底部進料填充，Pro/E分析結果如圖（7）所示：圖（7） 澆口的選定和充型模擬報告 經(jīng)Pro/E分析工具PLASTIC Advisor充型模擬分析，選取圖8所示澆口進行充型，能很好的實現(xiàn)塑件的填充，分析結果如圖（8）所示圖(8) 充型結果顯示3.3.1 側澆口尺寸的確定 （1）計算側澆口的深度。參考文獻3表2-6，文獻2表4-9中推薦的ABS側澆口的厚度為1.2mm1.4mm根據(jù)零件的結構，取：h=1.4mm （2）計算側澆口的寬度。根據(jù)參考文獻1表2-6，可得側澆口的寬度B的計算公式為 (5)=式中，A型腔表面積，n是塑料成型系數(shù)，對于ABS，其成型系數(shù)為n=0.7 （3）計算側澆口的長度。參考文獻3表2-6，可取側澆口的長度0.75mm。3.3.2 側澆口剪切速率的校核 （1）確定注射時間：查參考文獻1表2-3，可取t=0.84s； （2）計算澆口的體積流量： (6) （3）計算澆口的剪切速率：由于是矩形澆口，要求：4 (7) 計算得：0.5384，所以剪切速率合格。式中，為矩形澆口的當量半徑，即= mm。該矩形澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當做小一點，通過試模根據(jù)塑件成型情況來調整。3.4 校核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積(澆口體積的大小可以忽略不計)以及主流道的當量半徑，這樣就可以校核主流到熔體的剪切速率。 1) 計算主流道的體積流量 (8) 2) 計算主流道的剪切速率 (9)主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，主流道的剪切速率合格。3.5 冷料穴的設計計算 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是儲存熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質量。本設計既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用推桿推出塑件，故采用球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。4 成型零件的結構設計及計算 4.1 成型零件的結構設計 根據(jù)塑件結構形狀，考慮把成型零件設計成上下模加側抽芯式，圖（9） 定模 圖（10） 動模圖（11） 側抽芯4.2 成型零件鋼材的選用根據(jù)對成型塑件的分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮到它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對于成型塑件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選擇P20鋼，進行滲氮處理。4.3 成型零件工作尺寸的計算用參考文獻2中式(2-26)(2-30)相應公式中的平均尺寸法計算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計算。照任務書上要求尺寸精度MT5進行計算，則凹模內(nèi)尺寸的計算： (10)凸模內(nèi)尺寸的計算： (11)式中，是塑件的平均收縮率，查表參考文獻5中表1-4可知ABS的收縮率為0.3% 0.8%，所以取其平均收縮率=；是塑件制造公差，查參考文獻2表2-4可得；是系數(shù)，查參考文獻3表2-10可得； 是塑件上相應制造公差，對于中小型塑件取=。零件名稱塑件尺寸塑件制造公差系數(shù)計算公式尺寸計算結果/mm尺寸規(guī)范結果/mm定模28.50.250.6110.160.6524.50.350.5513.20.160.6514.60.190.6580.240.567.20.240.567.50.240.56 動模 28.50.250.60110.160.6524.50.350.5514.60.190.65160.190.657.20.240.567.50.240.56 型芯一30.100.7560.120.703110.380.543.50.220.56 型芯二13.20.160.65160.190.6524.50.350.5550.220.563.50.220.5670.140.6530.100.707.50.140.65130.160.6520.100.701.60.100.705 推出機構的設計本塑件結構簡單，根據(jù)塑件的結構工藝性可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿推出的綜合推出方式。根據(jù)塑件和模仁的結構，并校核脫模力，確定采用推桿推出方式。設計用推桿數(shù)為44。 (1)推出面積 設2mm的圓推桿設置16根(44根)，那么推出面積為 (2)推桿推出力 根據(jù)參考文獻3表2-12取許用應力=14MPa因此，經(jīng)上述計算得出，在實際生產(chǎn)中，以此推桿推出塑件，不會有頂白或者頂破的可能，故采用推桿推出。6 側向分型與抽芯機構的設計6.1 側向分型與抽芯機構類型的確定該套模具采用機動側抽機構，其驅動方式為斜導柱。 斜導柱抽芯機構是最常用的一種側向抽芯機構，它具有結構簡單、制造方便、安全可靠等特質。其斜滑塊通常采用楔緊塊鎖緊，根據(jù)楔緊塊的結構形式及安裝方式不同可獲得不同的楔緊力。并可獲得較大的抽芯距。本次設計中，斜導柱側向分型與抽芯機構利用斜導柱吧動、定模分開時的開模力傳遞給側型芯，使之產(chǎn)生斜向運動，先行脫出塑件，然后再有推桿將塑件推出。 6.2 斜導柱抽芯機構的設計 (1)抽拔力的計算： (12)式中： 脫模系數(shù)，ABS取0.45;塑料的線膨脹系數(shù); 在脫模溫度下，ABS的抗拉彈性模量，取; 塑件軟化溫度，取; 脫模時塑件溫度，取; 壁厚，取5mm; 型芯脫模方向高度，為5mm； 在脫模溫度下塑料的泊松比，為0.35。 (2)抽芯距里計算： (13) 式中： 塑件側孔深度或凸臺高度(mm),該塑件側孔深度為15mm； 安全距離(2mm3mm)，此處去3mm。 (3)斜導柱與滑塊斜孔的配合。為保證在開模瞬間有一很小空程，使塑件在活動型芯未抽出之前從型腔內(nèi)或型芯上獲得松動，并使楔緊塊先脫開滑塊，以免干涉抽芯動作，斜導柱與滑塊空的配合應有0.25mm0.5mm的單邊間隙。 (4)滑塊設計。 此設計中，考慮到塑件的結構和加工的方便，采用整體式滑塊設計。但滑塊可分拆開開加工。7 模架的確定 7.1 各模板厚度尺寸的確定 (1) A板尺寸 A板是定模固定板，塑件在定模上的高度為6.5mm，考慮到模板上還要開設冷卻水道，必須留出足夠的距離，故A板厚度取40mm。 (2) B板尺寸 B板是型芯固定板，按照標準模架標準板厚度取為40mm。 (3) C板(墊塊)尺寸 墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(510)mm=(20+20+15+510)mm=60mm65mm，此處初步選定C板厚度為50mm。 7.2 計算并選擇模架型號模具的大小主要取決于塑件的大小和結構，對于模具而言，在保證足夠的強度和剛度的條件下，模具結構以緊湊實用為好?，F(xiàn)根據(jù)一種標準模架選型的經(jīng)驗方法進行模架的選擇，即是根據(jù)塑件在分型面上投影的面積或者模仁周邊尺寸，以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復位桿與型腔或是模仁邊緣保持一定距離為原則來確定模架的大小。其具體計算經(jīng)驗公式如下：塑件投影寬度-10塑件投影長度-(復位桿直徑) -30式中 常數(shù)10推桿邊緣與墊塊之間的雙邊距離，見參考文獻3表7-4； 常數(shù)30復位桿與型腔或者模仁邊緣之間的雙邊距離，參見表7-4。本設計中，根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為155mm90mm，型腔所占的平面尺寸為116mm45mm，利用上述經(jīng)驗公式計算可得+10 =45+10=55mm (14)+30=116+25+30=171mm (15) 查參考文獻3表7-4，可取=80mm，=190mm，根據(jù)以上計算可得W=190mm，因此考慮采用250mm250mm的模架，同時又考慮到是采用推件板和推桿綜合推出方式，且推桿均勻布置在型芯內(nèi)，這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大，因此為降低模具成本，可適當減少模具架尺寸，另考慮導柱、導套、水路的布置等因素，根據(jù)參考文獻3表7-1可確定選用帶推桿的側澆口。型模架，根據(jù)表7-4得WL=250mm180mm及各板得厚度尺寸。經(jīng)上述計算，模架尺寸已經(jīng)確定，根據(jù)注射模中小型模架及技術條件(GB/T125562006)標準，將模架標記為DCT2530-506080GB/T12555-2006。7.3 注射機相關參數(shù)的校核 根據(jù)所選注射機來校核模具設計的尺寸。 (1)模具平面尺寸250mm180mm 235mm235mm (拉桿間距)，校核合格。 (2)模具高度尺寸170mm，60mm220mm240mm（模具的最大厚度和最小厚度，與注射機相配合的最大厚度是180mm，最小厚度是60mm），校核合格。 (3)模具的開模行程S=20mm+30mm+(510)mm=5560mm160mm，校核合格。8 排氣槽的設計在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑料熔接不良而引起缺陷。注射的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只在特殊情況下采用開設排氣槽的方式。該塑件由于采用側澆口，進料熔體經(jīng)塑件一端向另一端填充型腔，每個型腔上有4根推桿，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會再頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時，底面的氣體會沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙排出。9 冷卻系統(tǒng)的設計冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進行簡單的計算。設計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量硬等于冷卻說所帶走的熱量。 9.1 冷卻介質 ABS屬流動性中等的材料，其成型溫度及模具溫度分別為200240 和5080 ，熱變形溫度為70107。所以模具溫度初步選定為40，用常溫水對模具進行冷卻。 9.2 冷卻系統(tǒng)的計算9.2.1 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質量W (1) 塑料制品的體積 (16)=1.083+0.928+41.553=3.56 (2) 塑料制品的質量m=1.053.56=3.74g0.0037kg (3) 塑件壁厚為2mm，查參考文獻2表4-34得=9.3 s，注射時間由參考文獻3表2-3查得為=0.86 s，脫模時間=7.5 s，則注射周期為t=+ (17)=17.66 s由此得到，每小時注射次數(shù)為N=203次。 (4) 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔料的總質量為W=Nm=2030.0037kg=0.76kg/h9.2.2 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量查參考文獻2表4-35直接可知道ABS的單位熱量的值的范圍是(310400)kJ/kg之間，故取值為=355kJ/kg。9.2.3 計算冷卻水的體積流量設冷水道入水口的水溫為=22，出水口為=25，去水的密度為，水的比熱容。則根據(jù)公式可得： (18)9.2.4 確定冷卻水路的直徑當=5.83時，查參考文獻2表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑為d=8mm.9.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速= (19)= 合理9.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉熱系數(shù) 因為平均水溫為23.5，查參考文獻2表4-31可得，則有: (20)9.2.7 計算冷卻水道的導熱總面積A (21)9.2.8 計算冷卻模具水管的總長度L (22)9.2.9 冷卻水路的根數(shù) 以塑件外圍尺寸為標準，大致確定冷卻水路的根數(shù)根由上述計算可以看出，一條冷卻水路對于模具來說顯然是不合適的，本設計中采用動定模兩條冷卻水路來對動模和定模進行冷卻，成型零件的冷卻水道開設如圖所示。10.導向與定位機構的設計注射模的導向機構用于動模、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈與注射機相配合，是模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機構則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用木架本身所自帶的定位機構。10.1 導柱導向機構 模具導柱導向的導柱、導套結構，適用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具。同時在設計導柱和導套時還應注意以下幾點： (1) 導柱應合理的均布在模具分型面的四周，導柱中心至模具外緣應有足夠的距離，以保證模具的強度。 (2) 導柱的長度應比型芯端面高出68mm，以免型芯進入凹模時與凹模相碰而損壞。 (3) 導柱和導套應有足夠的耐磨度和強度，常采用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8 mm,淬火4855HRC,也可用T8A碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理。 (4) 為了使導柱能順利地入導套、導柱端部應做成錐形或半球形，導套的前端也應倒角。 (5) 導柱設在動模一側可以保護型芯不受損傷，而設在定模一側則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 (6) 一般導柱滑動的配合形式按H8/f7，導柱和導套固定部分配合按H7/k6，導套外徑的配合按H7/k6。 (7) 除了動模、定模之間設導柱、導套外，一般還在動模座板與推反之間設置導柱和導套，以保證推出機構的下常運動。 (8) 導柱的直徑應根據(jù)模具大小而決定，可參考標準模架數(shù)據(jù)選取。11 裝配圖的繪制圖（12）主視圖圖（13）左視圖圖（14）俯視圖12 設計小結 通過這次系統(tǒng)的注射模的設計，使我對模具設計工作有了更深層次的認識，即：模具不是只為設計而設計，要統(tǒng)籌規(guī)劃，全盤考慮。這次設計使我能夠理論聯(lián)系實際，多方面、多角度地去感知、體會書本上比較抽象的理論知識。在指導老師及關心與幫助下，我的做事效率得到了一定的提高，獨立思考并解決問題的能力得到了加強，培養(yǎng)了實際動手能力。我更進一步的了解了注射模的結構及各工作零部件的設計原則和設計要點，了解了注射模具設計的一般程序。進行塑料產(chǎn)品的模具設計首先要對成型制品進行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導向推出機構等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設計要求。對形態(tài)復雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動性、收縮率，透明性和制品的機械強度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟性。模具的結構設計要求經(jīng)濟合理，認真掌握各種注射模具的設計的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設計周期，提高模具設計的水平。收獲大概可概括為以下幾點：1. 培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力從設計的開始，就有意識地培養(yǎng)自己獨立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。大到模具的整體布局，小到排氣槽的設置、冷料穴的長短，都要經(jīng)過認真思考，才能拿出相對比較成熟的方案。2. 鍛煉了實際動手能力在整個的設計過程中，翻閱了大量的文獻資料，參考了大量的書籍，除了獲得設計所需的數(shù)據(jù)外，還學到了其他許多的知識。更重要的是鍛煉了自己的動手能力和借助工具書解決實際問題的能力。授人以魚，不如授人以漁，我相信這些能力在我今后的工作和生活能定能讓我受益匪淺。3. 繪圖水平得到了提高通過做設計這一期間的實際操作及練習，學到了很多具體的繪圖細節(jié)。譬如：虛線、點畫線的畫法及線條的粗細；剖線、剖面線的畫法及線條粗細；標題欄的畫法及明細表的編排、技術要求等。此外，繪圖的速度也得到了進一步的提高，各種快捷鍵的操作也越來越熟練。參考文獻1 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設計M. 北京：化學工業(yè)出版社. 2009.2 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設計M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2007.3 伍先明，張蓉. 塑料模具設計指導M. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006.4 石富安，龔云表. 工程塑料手冊M. 上海：上?？茖W技術出版社. 2003.5 塑料模具設計手冊編寫組. 塑料模設計手冊M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 1999.6 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設計師指南M. 北京：國防工業(yè)出版社.1999.7 陳錫棟，周小玉. 實用模具技術手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2003.8 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設計教程M. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設計與制造簡明手冊M. 上海：上?？茖W技術出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設備M. 北京：機械工業(yè)出版社. 2010.致謝首先要感謝母校多年來對我的培養(yǎng)和教育，讓我在這幾年的大學生活里，不僅學習了科學文化知識，還學會了許多為人處世的道理，提高了自己分析問題和解決問題的能力。其次要感謝老師們多年來的辛勤教誨，正是因為他們的默默付出，才有我們的今天，特別是要感謝我的指導老師李良喜老師，在他的悉心指導和幫助下我才能順利地完成我的畢業(yè)設計。同時也要感謝我的好友劉銓、唐曉波在設計過程中對我的幫助，還有多年來的關心和幫助我的同學朋友們！由于準備的時間較為倉促，資料查詢方面不盡全面，本設計之中存在許多不足之處，還望各位專家、教授不吝指教。再次謝謝你們！37