雜物盒注塑模具設(shè)計【三維UG模型】【含CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 長 春 工 程 學(xué) 院 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雜物盒注塑模具設(shè)計 THE DESIGN OF MISCELLANEOUS BOX INJECTION MOLD 設(shè)計題目： 雜物盒注塑模具設(shè)計 學(xué)生姓名： 高明達(dá) 學(xué)院名稱： 國際教育學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級名稱： 機(jī)制1646 學(xué) 號： 1622421608 指導(dǎo)教師： 姜秋月 教師職稱： 講師 完成時間： 2020.03.04--2020.06.15 2020 年 6月 1 日 摘 要 隨著模具技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在有越來越多的產(chǎn)品都由塑料為主。針對某些小型雜物的放置困難，凌亂問題，設(shè)計了該產(chǎn)品。產(chǎn)品可放置于特定的地方，并可放置大量的雜物和小型物品，既整潔美觀，又不占地方。為滿足這一要求，在總體設(shè)計上充分考慮了零件的大小與加工難度，最終選擇了注塑的方法生成成品。并用三維軟件UG進(jìn)行注塑模具的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：雜物盒;注塑;模具;UG 　Abstract With the development of mould technology, more and more products are mainly made of plastics. In view of the difficulty and disorder of some small sundries, the product is designed. Products can be placed in specific places, and can place a large number of sundries and small items, both neat and beautiful, but not occupied. In order to meet this requirement, the size and processing difficulty of the parts are fully considered in the overall design, and the injection molding method is finally selected to generate the finished product. The injection mold design is carried out with three-dimensional software UG. Key words: miscellaneous box; injection molding; mould;UG 目 錄 第 1 章 緒 論 1 1.1 設(shè)計內(nèi)容 1 1.2 現(xiàn)狀分析 1 1.2.1 模具的國內(nèi)現(xiàn)狀分析 1 1.2.2 模具的發(fā)展趨勢 2 1.3 設(shè)計要求 2 1.4 塑料的工藝分析 3 1.4.1 ABS的特性和工藝參數(shù) 3 第 2 章 雜物盒注塑模具總體方案設(shè)計 4 2.1 總體方案設(shè)計 4 第 3 章 模架和注塑機(jī)設(shè)計 4 3.1 模架類型的選擇 4 3.2 注塑機(jī)的選擇則 7 3.3 注塑機(jī)的基本參數(shù)校核 8 3.3.1 最大注射量的校核 8 3.3.2 所需體積計算 8 3.3.3 注射壓力的校核 8 3.3.4 鎖模力的校核 9 3.3.5 模具閉合高度和外形尺寸的校核 9 3.3.6 注射機(jī)的開模行程校核 9 3.4 模架的選擇 10 第 4 章 型腔布局及分型面設(shè)計 11 4.1 型腔的布局 11 4.2 分型面的設(shè)計 11 第 5 章 成型零件設(shè)計 12 5.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 5.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 5.3 產(chǎn)品到鑲邊的距離 12 第 6 章 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 14 6.1 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 14 6.2 滑動方向的固定 19 第 7 章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 21 第 8 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 22 8.1 定位環(huán)設(shè)計 22 8.2 主流道設(shè)計 23 8.3 分流道設(shè)計 23 8.4 澆口設(shè)計 25 第 9 章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 25 9.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 26 總結(jié) 28 參考文獻(xiàn) 31 致謝 32 技術(shù)資料附錄 長 春 工 程 學(xué) 院 第1章 緒 論 1.1 設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計題目為汽車雜物盒注塑模具設(shè)計，雜物盒為開車人和乘車人在乘車期間放置小物品，規(guī)整車內(nèi)的環(huán)境提供了有力的幫助。 注塑模具是一種生產(chǎn)產(chǎn)品的工具。塑料的這是一種大規(guī)模生產(chǎn)某些復(fù)雜產(chǎn)品的方法。形式在熔融狀態(tài)下塑料由注塑機(jī)注入模塑部件，并通過冷卻模塑制品而得到模塑制品。水由于其效率、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量優(yōu)勢，逐步取代了工業(yè)機(jī)床，成為一個重要的技術(shù)部門治療聲音水平已成為國家生產(chǎn)水平標(biāo)準(zhǔn)梁注塑模具是一家重要的技術(shù)設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品。工業(yè)比較在金屬上，塑料具有低密度，但高強(qiáng)度，良好的性能絕緣，良好的耐化學(xué)腐蝕性和容易治療特別是，隨著三維印刷技術(shù)的出現(xiàn)，塑料開始在各種金屬中代替金屬。領(lǐng)域某些產(chǎn)品形態(tài)復(fù)雜的原因如果使用機(jī)床來獲得這些工藝，可能需要幾十萬種工藝，這可能需要時間和精力，但如果用模具代替模具，則可以在短時間內(nèi)去除這些工藝。注射.目前而塑料零件幾乎遍布整個行業(yè)生活日常的現(xiàn)代生產(chǎn)、合理的工藝、高效的設(shè)備和先進(jìn)的模具有三個組成部分，特別是，模具在處理要求中起著重要作用，有效設(shè)備只有在與能夠生產(chǎn)的模具發(fā)生碰撞時才能發(fā)揮最初作用。自動地因此，對模具的需求不斷增加，促成了模具的不斷發(fā)展。 在該項(xiàng)目的框架內(nèi)，我們還學(xué)會了使用UG、CAD等軟件。為了我們在塑料配件結(jié)構(gòu)設(shè)計、塑料配件模塑工藝分析、塑料配件數(shù)字化設(shè)計等領(lǐng)域擁有全面的培訓(xùn)。從塑料配件的選擇、熱處理、塑料配件的制造等，全面掌握大學(xué)的模具知識，深刻了解模具各部分的設(shè)計要求和應(yīng)考慮的預(yù)防措施。未來的從專業(yè)翻譯人員、公司、網(wǎng)頁及可自由查看的翻譯庫中學(xué)習(xí)。使用專業(yè)知識完成設(shè)計模具注塑模具設(shè)計手套盒是以模具設(shè)計為基礎(chǔ)，所有產(chǎn)品的技術(shù)設(shè)計和工件規(guī)格為基礎(chǔ)的。塑料需求方案設(shè)計合理、可持續(xù)、成本效益高并緊湊；正確和合理地選擇標(biāo)準(zhǔn)元素。 1.2 現(xiàn)狀分析 1.2.1 模具的國內(nèi)現(xiàn)狀分析 根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，注射模具占注射模具總產(chǎn)量的50%以上。塑料近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)和科技的迅速發(fā)展，建模工業(yè)也經(jīng)歷了前所未有的迅速發(fā)展。特別是在通訊手段、醫(yī)療器械、家用物品、儀器等領(lǐng)域，等模具技術(shù)已成為一個重要的工業(yè)發(fā)展指標(biāo)國家模具行業(yè)，特別是注塑模具行業(yè)，于稍后開始。發(fā)達(dá)國家如德國、美國、日本、法國和中國意大利：很好盡管模具總數(shù)是世界上第三大，但技術(shù)、設(shè)備和管理水平相對較高。軟弱很久我國許多注射精密模具的設(shè)計和制造取決于國外的經(jīng)驗(yàn)。而許多更精密的模具必須從法國進(jìn)口外國人因此，迫切需要對注射模型的現(xiàn)狀進(jìn)行分析和評估，并利用這種分析進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新。 隨著市場競爭日益激烈，需求不斷增加，模具行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用也在不斷增強(qiáng)。建模部門還需要不斷發(fā)展和創(chuàng)新，以滿足市場需求。在研究注射模型方面取得了重大進(jìn)展。讓我們的注射模具以精密、高速和節(jié)省成本的方向發(fā)展能源發(fā)展的具體方向如下： 用于注射模具設(shè)計的CAD/CAM/CAE軟件將更經(jīng)常地使用，并將更快地加以開發(fā)。 熱通道模具在注塑模具設(shè)計中的份額將逐漸增加，新的模具產(chǎn)品和材料將不斷更新。 將繼續(xù)進(jìn)行智能和自動化拋光。 模具的標(biāo)準(zhǔn)化將得到改善。 1.2.2 模具的發(fā)展趨勢 模具廣泛使用.在現(xiàn)代社會，幾乎需要模具來形成和加工產(chǎn)出因此，模具工業(yè)是國家科學(xué)和技術(shù)工業(yè)的一個重要組成部分。技術(shù).設(shè)計聰明改進(jìn)產(chǎn)品和模具成型工藝的標(biāo)準(zhǔn)化，提高模具制造的精度和質(zhì)量要求，降低產(chǎn)品制造周期；研究和應(yīng)用各種高效模具部件的專門材料，在今后五至二十年里，模具的制造性能將得到提高。。 1.3 設(shè)計要求 注塑件外形尺寸圖如圖1.3-1是把給定數(shù)模當(dāng)為基準(zhǔn)，產(chǎn)品材料：ABS(丁二烯/苯乙烯的共聚物/丙烯腈)。密度：1.03——1.07 g/cm3 收縮率：0.3%——0.7%；注射壓力：60——100 MPa 大批量生產(chǎn)的為塑件。要求較高的是表面，任何缺陷都不能有、也不能有毛刺或者飛邊的存在，5級精度是這里的要求。Ra為0.5um是表面粗糙度；沒有任何的質(zhì)量問題是內(nèi)表面的要求。 圖1.3-1 1.4 塑料的工藝分析 1.4.1 ABS的特性和工藝參數(shù) 丙烯腈是ABS中的A，丁二烯是B，苯乙烯是S，ABS三元共聚物是由三種單體的構(gòu)成的 [9]。可以任意變化是它們的相對含量的特性，用于做成樹脂是不錯的選擇。ABS塑料三種組元的共同性能兼具，丙烯腈可以耐熱，耐化學(xué)腐蝕，表面硬度是十分夠的。讓其具有良好的彈性及韌性依賴于丁二烯。使其具有熱塑性塑料的加工成型特性且能改善電性能依賴于苯乙烯[12]。所以易得，綜合性強(qiáng)，價格低廉，用途廣泛的堅韌、硬質(zhì)、剛性材是ABS塑料的特性[15]。大部分A BS產(chǎn)品是無毒的，吸水率且低不透水，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)。 干燥溫度（℃）?80 干燥時間約（hr）??2～3 模具溫度（℃）?60～80 殘料量（mm）??3～6 熔膠溫度（℃）?250～280 背壓（MPa）?5～12 注射壓力（MPa）?80～140 鎖模力約（ton/in2）?3～4 注塑速度?中等速度 回料轉(zhuǎn)速(rpm)?60～90 第2章 雜物盒注塑模具總體方案設(shè)計 2.1 總體方案 首先進(jìn)行模坯類型選擇，在三種類型中選擇適用的一種，然后是注塑機(jī)選擇，接下來是具體部分設(shè)計。側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、成型零件、推出機(jī)構(gòu)以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)是組成模具的基本要素。膠體從澆注系統(tǒng)進(jìn)入，經(jīng)過熱流道，進(jìn)入成型零件型芯型腔形成固定形狀。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)引導(dǎo)成型產(chǎn)品及滑塊的運(yùn)動方向及距離，抽芯機(jī)構(gòu)與側(cè)向分型幫助推出機(jī)構(gòu)脫模，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)注塑過程中的溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)行冷卻。首先進(jìn)行分型面設(shè)計，只有分型面出來了才能繼續(xù)進(jìn)行成型零件的設(shè)計，在完成成型零件后，根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度判斷接下來需要的零件，設(shè)計滑塊及相關(guān)小型零件的設(shè)計。接著是標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，如有不符合設(shè)計要求的地方再進(jìn)行細(xì)微的修改。選完模架后，設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)，根據(jù)產(chǎn)品樣式來看，可能需要設(shè)計斜頂機(jī)構(gòu)和二次頂出機(jī)構(gòu)，然后進(jìn)行斜導(dǎo)柱的設(shè)計，接下來是主流道和分流道的設(shè)計，然后是溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計，最后進(jìn)行檢查及各種小零件的增添。如在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)錯誤也可對設(shè)計流程進(jìn)行調(diào)整。最后編寫說明書，形成二維圖紙。 第3章 模架和注塑機(jī)設(shè)計 3.1 模坯類型的選擇 模坯分為大水口，細(xì)水口及簡化細(xì)水口三種[7]。如圖3.1至圖1所示，水孔分為三類：大水孔、小水孔和小簡化水孔。水門是一個雙模板塊管道位于鑄模芯上，通過鑄造孔進(jìn)入產(chǎn)品中，鑄造位置通常限于產(chǎn)品邊緣，結(jié)構(gòu)相對較小。簡單因?yàn)榇笏T會引起偏離該法適用于大規(guī)模、簡單和低預(yù)處理形式的零部件的生產(chǎn)。像如圖3.1至圖2所示，堵塞是三部分模具。L’鑄造孔位于前模具上方，可以直接貼在產(chǎn)品或產(chǎn)品上。核心所以有很多選擇位置門此外，當(dāng)模具打開時，切口自動與產(chǎn)品分離，并且避免切口的切割步驟。加工精度更高，相應(yīng)的產(chǎn)量更大。虛弱圖3.1-3顯示，車輪和鑄造孔不在同一鑄造線上。該產(chǎn)品可在鑄造線上拆卸，并且噴嘴材料可在鑄造板的鑄造線上拆卸。噴嘴應(yīng)用程序類似于大應(yīng)用程序開口這個主體的部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難拆除，需要高精度，不應(yīng)有缺陷、刺傷或邊緣方向盤因此，盡管它也被量化，但它不適合大水點(diǎn)和簡化的小水點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和精度。 圖3.1-1 圖3.1-2 圖3.1-3 3.2 注塑機(jī)的選擇 注塑機(jī)是如圖3.2-1所示注塑成型的主要設(shè)備，所以選擇一個合適可用的注射機(jī)就尤為重要。注塑機(jī)的基本參數(shù)包括額定注射量、額定注射壓力、鎖模力、模板行程、模具最大厚度和最小厚度、噴嘴球面半徑等[6]，這決定了定位環(huán)及唧嘴等零件的大小。經(jīng)對比選擇，我選擇了臥式注射成型機(jī)XS-ZY-1000。臥式注射成型機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)如表3.2-1所示： 表3.2-1 螺桿直徑（mm） 額定注射量（cm3） 額定注射壓力（MPa） 鎖模力（kN） 最大注射面積（cm2） 模具最大厚度（mm） 模具最小厚度（mm） Φ85 1000 121 450 1800 700 300 模板行程（mm） 噴嘴球半徑（mm） 噴嘴孔直徑（mm） 定位孔直徑（mm） 推出機(jī)構(gòu)中心孔徑（mm） 推出機(jī)構(gòu)兩側(cè)孔徑（mm） 推出機(jī)構(gòu)兩側(cè)孔距（mm） 700 18 Φ7.5 Φ150+0.06 0 Φ20 850 因注射劑基本參數(shù)的校核需要模坯大小及推出距離等數(shù)據(jù)，所以校核部分在最后進(jìn)行。 圖3.2-1 3.3 注塑機(jī)基本參數(shù)的校核 3.3.1 最大注射量的校核 產(chǎn)品的體積需與注射機(jī)的最大注射量相配合，注射機(jī)的最大注射量必須大于塑件（包括流道凝料和飛邊）的量，否則做出來的產(chǎn)品一定是殘缺的。 校核公式如下： KV0≥nVi+Vj 其中V0為注射成型機(jī)最大注射量（cm3）這里為1000 cm3， Vi為制品的體積（cm3）經(jīng)測量為219253 mm3，即為219.253 cm3， Vj為流道凝料和飛邊的體積（cm3）經(jīng)測量為26894.99 mm3，即為26.894 cm3， n為型腔數(shù) 這里根據(jù)設(shè)計為1， K為注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.7-0.9，這里選用0.8。 即0.8*1000=800 cm3≥1*219.253+26.894=246.147 cm3 等式成立。 3.3.2 所需體積計算 因塑料的體積與壓縮率有關(guān)，即所需體積為： V料≥K壓V=K壓（nVi+Vj） K壓為壓縮率，根據(jù)常用熱塑性塑料的密度及壓縮率表及設(shè)計要求知ABS的壓縮率為1.05。 V料為所需塑料的體積， V為塑件的總體積，包括塑件流道凝料和飛邊在內(nèi)的體積。經(jīng)前邊測量計算為246.147 cm3。 即V料≥1.05*246.147=258.45435 cm3 3.3.3 注射壓力的校核 注射機(jī)的額定壓力應(yīng)稍大于塑料制品成型所需的注射壓力， 即p0≥p 其中p為塑料制品成型所需的注射壓力，取110MPa， p0為注射機(jī)的額定壓力，為121MPa。 所以等式成立。 3.3.4 鎖模力的校核 鎖模力又稱合模力，校核方式如下： F0≥p模A分 其中F0為注射機(jī)的額定鎖模力（N）數(shù)值為450000N。 p模為型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力（MPa），一般取25-40 MPa，這里取30 MPa。 A分為塑料制品及澆注系統(tǒng)的分型面上的投影之和（mm2）經(jīng)測量為14801.92mm2 等式即為450000≥30*14801.92=444057.6 等式成立。 3.3.5 模具閉合高度和外形尺寸的校核 模具的閉合高度應(yīng)滿足以下關(guān)系 Hmin≤H≤Hmax 其中H為模具閉合高度，經(jīng)測量為577mm， Hmin為注射機(jī)模具最小厚度，具體數(shù)值為300mm， Hmax為注射機(jī)模具最大厚度，具體數(shù)值為700mm。 因300≤577≤700 等式成立。 Hmax=Hmin+L 其中L為注射機(jī)在模厚方向長度的調(diào)節(jié)量， 即Hmax - Hmin =400mm 3.3.6 注射機(jī)的開模行程校核 公式如下 s≥H1+H2+(5-10)(mm) 其中s為注射機(jī)動模板行程，具體數(shù)值為700mm， H1為塑件推出行程，具體數(shù)值為50mm， H2為塑件包括澆注系統(tǒng)凝料高度，經(jīng)測量為307mm。 即700≥50+307+10=367mm 等式成立。 因所有校核都符合要求，即所選注射機(jī)可行。 3.4 模架的選擇 模架一般都是選擇標(biāo)準(zhǔn)模架和標(biāo)準(zhǔn)配件，這可以縮短制造周期，還能降低成本。哪怕遇到和設(shè)計相沖突的地方，也可以在標(biāo)準(zhǔn)件的基礎(chǔ)上進(jìn)行稍微修改就可以了。。根據(jù)塑件及型芯型腔的大小選擇模架，長度以在前邊計算定為550mm，寬度上考慮到滑塊等結(jié)構(gòu)需根據(jù)零件形狀增加相應(yīng)的數(shù)值，最終定為350mm。關(guān)于模架型號，選擇點(diǎn)膠口系列D，型號中還有四種組合，分別是關(guān)于是否適用托板推板的組合，零件的脫出不能單靠推板，卻需要托板來固定模仁、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，所以選擇A型，如圖3.4-1所示有托板無推板。方鐵的高度也就是C板的高度因要保證足夠的頂出行程還要流出5-10mm的余量，來保證完全頂出時，頂針固定板不會撞到上邊，再加上頂針板和回針板的厚度，最終定為110mm。最終選定模架為富得巴DA3555-207*100*110。 圖3.4-1 第4章 型腔布局及分型面設(shè)計 4.1 型腔的布局 因產(chǎn)品的精密度較高，且內(nèi)外形狀復(fù)雜，造成了脫模難度大幅度上升。設(shè)計要求中的不得有缺陷、毛刺和飛邊，外表要求很高，所以經(jīng)過思考決定適用一模一腔的布局，為了能夠順利的將成型的注塑產(chǎn)品完整脫出。 4.2 分型面的設(shè)計 在模具設(shè)計中，分型面是一個非常重要的部分，也是設(shè)計遇到的第一個難題[8]。子模型的表面受產(chǎn)品形狀、脫模模式、模塑位置、注射材料等的影響。因素.視情況而定選擇子模型表面的原理應(yīng)盡可能選擇子模型表面，以使模具結(jié)構(gòu)簡單、易于去除和易于使用。制造同時，必須選擇塑料制品的美麗。有利于排氣，有利于側(cè)抽芯的地方[6]。對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求較高，當(dāng)設(shè)計時，應(yīng)考慮易加工性并能夠排氣以及模具的強(qiáng)度和加工能力的強(qiáng)弱。經(jīng)過簡單測量，我選擇了幾個能做到投影面積最大的的邊定為分型面。具體樣式如圖4.2-1所示。 圖4.2-1 第5章 成型零件設(shè)計 5.1 凹模（型腔）結(jié)構(gòu)設(shè)計 型腔有兩種形式，分別為整體式和組合式兩種[2]。兩個組合模具適用于小型和簡單的塑料部件，而組合模具包括兩個以上的缺陷。這些改進(jìn)處理工藝，方便原始零件的更換，減少熱處理的變形和節(jié)省材料，并適用于大型和復(fù)雜的模具空心的由于手套盒不是一個小塑料件，而且形狀復(fù)雜，請選擇組合模塊。 5.2 凸模（型芯）結(jié)構(gòu)設(shè)計 型芯也分為整體式和組合式兩類[2]，簡單的組件結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的鑄造質(zhì)量，但高耗費(fèi)，難以處理，適用于小磨頭騎兵組合式公式適用于復(fù)雜且不適合處理的形狀部件，因此選擇組合指針。 5.3 產(chǎn)品到鑲件的距離 如圖5.3-1所示，D+△D為產(chǎn)品到鑲件側(cè)邊的距離，E為產(chǎn)品最高點(diǎn)到鑲件底部的距離，B為定模底部到定模頂部的距離[10]。A表示鑲件側(cè)邊到模板側(cè)邊的距離，C為產(chǎn)品最低點(diǎn)到凸模最低點(diǎn)的距離。X為產(chǎn)品高度。其中△D的值為當(dāng)X大于等于D時的適量加大值，△D=（X-D）/2。 圖5.3-1 各數(shù)值的選區(qū)是根據(jù)產(chǎn)品的投影面積S來決定的。經(jīng)測量，產(chǎn)品的投影面積S為15788.38mm2，據(jù)所查表格顯示，這個數(shù)值介于14400-25600之間，所以A值范圍為55-65mm，B值范圍為36-42mm，C值范圍為65-80mm，D值范圍為32-36mm，E值范圍為36-42mm。 經(jīng)測量，X值為160.2mm，D值選取32mm， 則△D=（X-D）/2=（160.2-32）/2=64.1mm 即D+△D=64.1+32=96.1mm 因A值選取60后在選區(qū)模架時，最接近的數(shù)值為550mm，為使定模板數(shù)值為550mm，所以將D+△D數(shù)值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整為84mm。B值選36mm，E值選擇36mm。后因分流到設(shè)計，經(jīng)E值調(diào)整到45mm，B值調(diào)整到25mm。C值選為80mm。最后零件繪制完成時，凹模形狀如圖5.3-2所示，凸模形狀如圖5.3-3所示。 圖5.3-2 圖5.3-3 第6章 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 6.1 側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計 產(chǎn)品的外側(cè)面有凹凸不平的地方，且出現(xiàn)倒扣的形狀，哪怕精度要求不高都無法強(qiáng)制脫模，更何況精度較高，所以絕對不能強(qiáng)制脫模，所以必須設(shè)計側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。我決定適用滑塊和斜導(dǎo)柱做成側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)來解決問題。當(dāng)開模時有斜導(dǎo)柱帶著滑塊同時做水平和垂直的引動，是時滑塊從產(chǎn)品的側(cè)片水平劃開，產(chǎn)品就可以順利推出了。機(jī)構(gòu)設(shè)計完成的樣子如圖6.1-1及圖6.1-2所示。 圖6.1-1 圖6.1-2 因側(cè)面可以由型芯型腔解決，所以不加更改，前后面有大量不規(guī)則的地方，所以由滑塊解決，長度與產(chǎn)品相當(dāng)，厚度比型腔稍厚，底邊比分型面低，這樣可使鑲塊固定在應(yīng)有的位置，防止鑲塊向里運(yùn)動過度破壞產(chǎn)品。長度定為255mm，高度為長度的五分之一上下，后滑塊為60mm，前滑塊為45mm，斜導(dǎo)柱直徑為長度的1/5-1/8，最終前滑塊取斜導(dǎo)柱直徑為25mm，后滑塊取斜導(dǎo)柱直徑為26mm。因滑塊長度過長，所以每邊都需要兩根斜導(dǎo)柱，斜導(dǎo)柱前后都需要留10mm以上的空余，所以前滑塊中有斜導(dǎo)柱通過的頂面為52mm，后滑塊中有斜導(dǎo)柱通過的頂面為70mm。為使滑塊加工更加方便，將前后滑塊分為兩個部分，一部分為滑塊，另一部分為鑲塊，使用過盈配合連接兩件，降低加工難度。前滑塊及前鑲塊結(jié)構(gòu)如圖6.1-3所示，后滑塊及后鑲塊結(jié)構(gòu)如圖6.1-4所示。 圖6.1-3 圖6.1-4 因產(chǎn)品過高，為了使斜導(dǎo)柱不裝到凹模，斜導(dǎo)柱的傾斜角度也需要進(jìn)行調(diào)整，一般來說斜導(dǎo)柱的傾斜角度小于等于25度，最常用的在16到20度之間，但前后滑塊的寬度過寬，前滑塊的長度過長，所以經(jīng)過調(diào)整后滑塊上的斜導(dǎo)柱角度為10度，前滑塊上的導(dǎo)柱角度為12度。因斜導(dǎo)柱較長，所以在定模板上加工斜孔，如圖6.1-5所示，將斜導(dǎo)柱一直延伸到定模板頂部，節(jié)省了定模位置。 圖6.1-5 6.2 滑動方向的固定 為使滑塊的滑動方向不產(chǎn)生偏差，需要進(jìn)行多方面的設(shè)計。 1）在滑塊底部設(shè)計臺階，使滑塊不會上下移動，并且為了防止滑塊卡住，左右要做避空，留下約為0.5mm的空隙。 2）底部為了降低摩擦防止卡住，增加了耐磨板。 3）兩邊也分別增加了壓緊塊，因滑塊長度超過200mm，所以中間需要增加導(dǎo)軌，進(jìn)一步固定滑塊的運(yùn)動軌跡，導(dǎo)軌塊部分在滑塊中，部分在動模板中，固定滑塊的左右移動方向，壓塊成7字形，固定滑塊左右移動方向，壓住滑塊的T型階梯，限制上下移動，并用螺釘固定，部分沉入動模板中。一般壓緊快的的尺寸為上邊的長度為25-30mm，下高度為上邊和滑塊對齊，下邊比耐磨板深3mm。但因模架的導(dǎo)柱和滑塊的位置對壓緊塊有所阻礙，為了不撞上導(dǎo)柱，我縮短了滑塊部分的寬度，且將壓緊塊的長度減為20mm，解決了相撞問題。 4）滑塊滑動結(jié)束后，斜導(dǎo)柱要離開滑塊，這時保證斜導(dǎo)柱能順利進(jìn)入滑塊滑塊需要定位裝置定位，我選擇使用內(nèi)置彈簧，它結(jié)構(gòu)簡單，開模使能推動滑塊。 設(shè)計完的具體結(jié)構(gòu)如圖6.2-1及圖6.2-2所示。 圖6.2-1 圖6.2-2 第7章 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 因制品內(nèi)部側(cè)壁表面上有出現(xiàn)倒扣部位，所以需要用斜頂將制品頂出，頂出結(jié)構(gòu)如圖7-1所示。工作原理為：在頂出產(chǎn)品時收到斜面的限制，同時做橫向和縱向的移動，從而使產(chǎn)品脫模[13]。因內(nèi)部的凸凹部分較大，做頂針很難將制品推出，所以決定將斜頂連在回針板上，使用底針板和回針板將所有斜頂一起頂出，如圖7-2所示傾斜角度最大為7°，在這里我選擇了5°的斜度。中間的部分雖然不平，但是是向一個方向擴(kuò)大，所以將中間部分和托板連接起來，不隨兩邊移動，給斜頂留出移動位置。為是斜頂是順利移動，在托板上安置了四個耐磨塊并做了避空處理以保證精確的定位，在托板上也開了兩個槽，保證了頂出的移動沒有阻礙。斜頂?shù)南路接兴膫€鎖扣和斜頂連接在一起，并用螺釘將鎖扣和回針板和頂針板連在一起。 圖7-1 圖7-2 第8章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 8.1 定位環(huán)設(shè)計 定位環(huán)的各尺寸大小和注塑機(jī)的數(shù)據(jù)相關(guān)。類型分四種，我選擇了A型定位環(huán)，直徑為Φ150mm。零件如圖8-1所示。 圖8-1 8.2 主流道設(shè)計 主流道是指連接注射機(jī)和分流道的有傾斜度的通道部分，它的大小和形狀直接影響到注塑的效率，是唧嘴的一部分。一般它的形狀為圓錐形，角度為2-4°。唧嘴分為三種，我選擇了B型唧嘴，并放置在面板上，主流道的小端直徑是于注射劑噴嘴接觸的地方，所以大小是比噴嘴孔直徑稍大的Φ8。流道直接通到分流道上，錐度取2度，噴嘴球半徑為18mm，零件如圖8-2所示。 圖8-2 8.3 分流道設(shè)計 塑膠進(jìn)入型腔前的部分是分流道。圓形的流道和其它形式比起來更占優(yōu)勢，所以一般都采用圓形流道。在不布置流道時，要充分考慮，盡量做到平均注塑，注射過程的順利程度及成型質(zhì)量都與這些有關(guān)。在我們進(jìn)行設(shè)計時，流道應(yīng)盡量減少折彎且表面粗糙度一般設(shè)為Ra1.6-Ra0.8μm。常用的分流道的尺寸表如圖8.3-1所示。 圖8.3-1 我選用了圓形截面的分流道，為防止熔融狀態(tài)的塑料直接沖擊到流道外部，直徑選用和主流道一樣的6mm尺寸，且相對于模具中心對稱分布。因產(chǎn)品的投影面積較大，所以選用四個澆口的設(shè)計，使零件能夠均勻注膠。為了減小溫度損失和壓力損失，我盡量將分流道的長度剪短了，縮小了流道的體積。因分流道有兩次分流，所以使用兩塊分流板，鑲?cè)氚寄Ｖ校砂寄：投０鍓鹤?。因產(chǎn)品形狀復(fù)雜，體積較大，所以即使直澆口，中心澆口更加簡單，節(jié)省注塑材料，但只有點(diǎn)膠口才能更好的注出美觀的產(chǎn)品。分流道的具體樣子如圖8.3-2所示。 圖8.3-2 8.4 澆口設(shè)計 常見的澆口類型有直接澆口，側(cè)澆口等多種方式[11]，它是分流道和凹模的連接部位，也是澆注的最后一個小部分，可以使塑料快速的注滿凹模和凸模，在充滿后澆口會快速的封閉，為了達(dá)成這些要求，澆口的截面積較小，一般直徑只有一到三毫米大小，我選擇了三毫米的大小。且澆口的長度要盡可能的短小，這樣才能猛然增加注入速度并且快速冷卻。設(shè)計時根據(jù)要求以及分析了各種澆口的優(yōu)缺點(diǎn)后，我決定用點(diǎn)膠口。雖然壓力損失大且要求的注射力較高，但這次選擇的注射機(jī)的參數(shù)中額定壓力和注射力都非常高，完全可以滿足點(diǎn)澆口的要求。澆口的樣子如圖8-4所示。 圖8-4 第9章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 9.1 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 在注塑過程中，模具的溫度影響到模具的質(zhì)量和時間。注射因此，有必要建立一個冷卻通道，以便在產(chǎn)品收縮的方向上，盡可能靠近芯的腔或表面，放置和輸送水。以保持一定溫度海灘冷卻范圍是通道直徑的3-5倍。橡膠太多距離太遠(yuǎn)，效果不佳，距離太近，無法影響模具的強(qiáng)度，也很容易打穿造成產(chǎn)品變形。且為了防止漏水，孔也不能開在縫隙處。產(chǎn)品較厚的部位冷卻管道要離近一些，產(chǎn)品較薄的地方可以離冷卻管道遠(yuǎn)一些或者實(shí)在設(shè)計不到可以忽略不計。水管也不能過長，過長的過程會使冷卻水水溫上升，做成冷卻效果下降，當(dāng)遇到這種情況時，需要把冷卻水管分成幾部分。冷卻方法選擇水冷卻法，因模具型芯較高，所以一般的冷卻方式達(dá)不到上半部分，所以我選擇水柱式通道中的隔片式，它加工方便，效果良好。在斜頂中間部分和動模板上開通通道，使通道呈T字型，在豎直的柱形通道中加上隔水片，下方再用頂塊和螺釘頂緊。使冷卻水從底部進(jìn)入，被隔水片隔斷，因壓力向上運(yùn)動，在隔水片的開孔處通過，向下流淌，最后通過后半邊的水平通道離開模具。水路的選擇我選了Φ1/4的尺寸，橫向水路的直徑是相同的，避免了流速不均等。水管接頭的地方因要接水管，所以在放在臥式注射機(jī)上時，要注意將有水管接口的地方放在側(cè)面，否則壓住了就無法接水管了。為了顯示出運(yùn)水的方向位置，在進(jìn)水口處應(yīng)標(biāo)上IN1、IN2等，出水口處應(yīng)標(biāo)上OUT1、OUT2等。設(shè)計完成的結(jié)構(gòu)如圖9.1-1所示。至此所有設(shè)計結(jié)束，整體模具樣式如圖9.1-2所示。 圖9.1-1 圖9.1-2 總 結(jié) 此次的題目為雜物盒注塑模具設(shè)計，所需的三維軟件為UG及二維軟件CAD，和大學(xué)四年間所學(xué)的三維軟件CATIA有所不同，所以這次設(shè)計不僅是對大學(xué)的所學(xué)的模具知識的總結(jié)與復(fù)習(xí)，也是在設(shè)計中對新知識進(jìn)行吸收和學(xué)習(xí)的一個過程。 首先是對所需的知識和資料進(jìn)行收集，我先去了學(xué)校的圖書館查找了大量的資料，最終決定借走了一本UG工具書和一本注塑模具設(shè)計手冊，并根據(jù)老師的推薦在我要自學(xué)網(wǎng)上找到了一個關(guān)于UG注塑模具設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行了學(xué)習(xí)，一邊對照書籍學(xué)習(xí)模具知識一邊跟著網(wǎng)課學(xué)習(xí)如何使用UG軟件，因?yàn)槭切聦W(xué)習(xí)的一款軟件所以并不輕松，有時跟著教程還有可能出現(xiàn)錯誤，因此耗費(fèi)了我很多精力，也給老師添了很多麻煩。除此之外我還在網(wǎng)上查找了大量資料加深了對模具的具體印象和認(rèn)識。同時進(jìn)行開題報告的準(zhǔn)備和對外文資料進(jìn)行翻譯。經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備，在第三周完成了開題報告和總體方案設(shè)計，外文翻譯也完成了。在進(jìn)行了開題報告，經(jīng)過老師們對我對于模具的一些錯誤認(rèn)知以及報告模式的缺陷進(jìn)行改正和指導(dǎo)后，我正式開始了模具設(shè)計。第一個問題就是關(guān)于縫合，老師給的產(chǎn)品數(shù)模是由2182個片體組成的，要進(jìn)行分型首先就要將片體縫合起來，但因軟件版本不同，轉(zhuǎn)換見有誤差等原因，片體之間出現(xiàn)了細(xì)微的位置偏差，XYZ三軸同時出現(xiàn)了偏差就無法用延伸和修剪片體來進(jìn)行修補(bǔ)了。所以無法順利縫合，最后經(jīng)過加大公差勉強(qiáng)將片體縫合起來，產(chǎn)品外形卻出現(xiàn)了扭曲，無奈之下我刪除了一些偏差非常嚴(yán)重的部分片體，并用曲面指令重新進(jìn)行了修補(bǔ)，才將片體縫合成一體。在這之后分出了分型線，分出了分型線后，卻因分型線閉合無法自動產(chǎn)生分型面。經(jīng)過拉伸，有界平面等做出了分型面后，又無法定義型芯型腔，所以無法自動形成凸模凹模，經(jīng)過幾周的失敗經(jīng)歷后，發(fā)現(xiàn)原因還是出在片體的邊緣不吻合，無法將零件分成兩部分，所以我決定用包容體、剪切體、減去等命令手動繪制凸模凹模，用這些指令將所有有偏差的地方繞過去，繞不過去的地方就用拉伸指令包住在切割，最后將幾十個包容體合并在一起，成功組成了包裹住產(chǎn)品的“凸模凹?！?。但這并不能直接使用。因?yàn)楫a(chǎn)品外表面的前后面凹凸不平，凹模無法脫模，必須借用滑塊來進(jìn)行脫模，而產(chǎn)品內(nèi)部更加凹凸不平，且精度較高，無法強(qiáng)行脫模，需要做斜頂才能脫模。所以我將上半部分切割分成前后滑塊和凹模，下半部分切割成斜頂和凸模兩部分。接下來對模架進(jìn)行了選擇，經(jīng)過大量資料的查詢，我決定用富得巴DA30555型號作為模架，但在進(jìn)行滑塊設(shè)計時，出現(xiàn)了滑塊的寬度上能加入斜導(dǎo)柱時，滑塊已經(jīng)突出模具了，所以不得已對模架型號進(jìn)行了修改，將模架型號改為富得巴DA3555，這回滑塊才不會突出到模架外部。接下來是對滑塊進(jìn)行具體設(shè)計，首先做出T型凸臺和壓緊塊，這時發(fā)現(xiàn)模架的導(dǎo)柱妨礙了壓緊塊的設(shè)計，且滑塊的加工非常復(fù)雜，所以對滑塊進(jìn)行了改造，將滑塊分出了兩個部分，一個部分緊貼產(chǎn)品表面，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為鑲塊，另一部分結(jié)構(gòu)簡單，表面光滑，為滑塊，兩者靠過盈配合連接。經(jīng)過分割，滑塊部分的寬度即可調(diào)整，將寬度減少一些至壓緊塊可放入的程度，但寬度不能縮的過短，所以壓緊塊也相應(yīng)的縮短一些才用定位螺釘壓住。將壓緊塊放入后，因滑塊長度大于200mm，所以不僅用壓緊塊壓緊，還在中間底部增加了導(dǎo)軌進(jìn)行限位，并增加了耐磨塊防止滑塊磨損，增加滑塊的使用壽命。給斜導(dǎo)柱留的位置約為50mm，因斜導(dǎo)柱的直徑為滑塊寬度的五分之一至八分之一，本想用30mm直徑的導(dǎo)柱，但這樣滑塊運(yùn)動空間就不夠了，所以將斜導(dǎo)柱的直徑定為了25，26mm。兩邊各留10mm左右，上端直接進(jìn)入定模板中，在用定位螺釘定位后，滑塊和斜導(dǎo)柱設(shè)計完畢。接下來設(shè)計就是斜頂和頂出機(jī)構(gòu)，這個部分是我在總體方案設(shè)計時最不能理解的地方，無法想象模具應(yīng)該怎樣從里面脫出，直到開始設(shè)計這個部分時，在聽了網(wǎng)絡(luò)課程和借助了flash動畫的描述才明白了脫出原理。因產(chǎn)品內(nèi)部形狀復(fù)雜，所以不能使用頂針，我決定將斜頂直接和頂針板連接，但內(nèi)部的塊不能全部定為斜頂，那樣的話斜頂就無法脫出了，所以我將里面的塊分出三份，左右兩個為斜頂，中間和托板連接，在頂出過程中，斜頂跟著頂針板移動，中間部分和托板連接不進(jìn)行移動，這樣才能給斜頂留出橫向運(yùn)動空間。在斜頂設(shè)計完畢后，我開始進(jìn)行注射機(jī)的參數(shù)校核，經(jīng)過校核發(fā)現(xiàn)我選擇的注射機(jī)的參數(shù)中的行程過小，所以更換了更大型號的注射機(jī)，直到所有校核都符合要求為止，然后根據(jù)注射機(jī)的數(shù)據(jù)，選擇了定位環(huán)并設(shè)計了唧嘴，然后根據(jù)唧嘴決定了分流道的直徑大小，在分流道的直徑?jīng)Q定后，設(shè)計了它的形狀。因產(chǎn)品的投影面積較大，體積也比較大，為了讓注塑更加便利所以選用點(diǎn)澆口，為了點(diǎn)膠均勻，將兩個點(diǎn)澆口增加至四個，但這樣加工很困難，所以將一個分流板增加到兩個，并鑲在凹模中。由定模板和凹模壓緊。在這之后，我又用胡波外掛選擇了定位螺釘，限位柱，開閉器等標(biāo)準(zhǔn)件，最后進(jìn)行了冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。因模具里面較深，所以我認(rèn)為在外部進(jìn)行運(yùn)水設(shè)計不能有效的實(shí)現(xiàn)冷卻效果。所以最終確定從凸模中水平進(jìn)入，在兩斜頂中間部分加放隔水片，水遇到隔水片因壓力向上移動并落下，接著繼續(xù)水平運(yùn)動，直到流出模具，再用胡波外掛繪制水管接口，整個設(shè)計就完成了。然后是編寫說明書并學(xué)習(xí)如何用UG出工程圖，然后又學(xué)習(xí)了如何導(dǎo)入到CAD中，最后用CAD進(jìn)行最后的圖片修整，對零件圖和裝配圖確定各部件的所用材料，寫上技術(shù)要求，各種形位公差和標(biāo)注等，畢業(yè)設(shè)計就完成了。 這就是我三個月以來的努力得出的結(jié)果，雖然里面可能還有一些我沒發(fā)現(xiàn)的問題，但這已經(jīng)是我在這段時間內(nèi)能拿出的最好的成果了。經(jīng)過這次設(shè)計，我深入具體的了解了注塑模具的各個部分，并學(xué)會了一款新的三維軟件UG的應(yīng)用，對大學(xué)四年的知識進(jìn)行了總結(jié)，也學(xué)會了如何自己進(jìn)行設(shè)計，收獲頗多。感謝在這個過程中對我進(jìn)行指導(dǎo)和幫助的李曉冬老師和相互幫助的同學(xué)們。 參考文獻(xiàn) [1] 徐佩弦. 塑料制品與模具設(shè)計.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001 [2] 陳萬林等.實(shí)用塑料注射模設(shè)計與制造 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 黨根茂，駱志斌，李集仁.模具設(shè)計與制造.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社，1995 [4] 付宏生，劉京華.注塑制品與注塑模具設(shè)計.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 [5] 模具實(shí)用技術(shù)編委會.塑料模具設(shè)計制造與應(yīng)用實(shí)例[M] .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [6] 許發(fā)樾.實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.10 [7] 《塑料模具設(shè)計手冊》編委會,陜西科技大學(xué)計算機(jī)與信息工程學(xué)院開發(fā),塑料模設(shè)計手冊（軟件版）V1.0,機(jī)械工業(yè)出版社，2004.6 [8] 展迪優(yōu).UG NX8.0模具設(shè)計實(shí)例精解第4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.3 [9] 孫安垣,閆燁,楊超談,桂春.我國改性塑料行業(yè)的發(fā)展前景[M].《工程塑料應(yīng)用》雜志社,2010,11 [10] 伍先明,王群.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006 [11] 朱光力,萬金保.塑料模具設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003 [12] 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