電腦鍵盤(pán)按鍵注塑模具設(shè)計(jì)

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1、 摘 要 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 目前世界模具市場(chǎng)供不應(yīng)求，模具的主要出口國(guó)是美國(guó)，日本，法國(guó)，瑞士等國(guó)家。中國(guó)模具出口數(shù)量極少，但中國(guó)模具鉗工技術(shù)水平高，勞動(dòng)成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會(huì)有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。 本次設(shè)計(jì)的題目是電腦鍵盤(pán)按鍵注射模具設(shè)計(jì)， 本次設(shè)計(jì)是根據(jù)零件的實(shí)體形狀

2、結(jié)構(gòu)，通過(guò)測(cè)繪得到各個(gè)尺寸，用 AutoCAD 繪制裝配圖及零件圖。通過(guò)本課題能夠幫助我系統(tǒng)了解塑料的工藝性及注塑成型的有關(guān)成型原理、工藝特點(diǎn)等，正確分析成型工藝對(duì)模具的要求；掌握模具結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算方法、模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)程序等；了解其它模具有關(guān)知識(shí)及模具 CAD/CAM；本課題還與機(jī)械制圖、公差配合、材料學(xué)、模具制造工藝學(xué)等課程關(guān)系緊密，是所學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用。 關(guān)鍵詞: 模具制造；塑料管套；工藝；注塑成型 Abstract Mold is a

3、kind of basic manufacturing technology and equipment, its purpose is to control and limit of material (solid or liquid) flow, the form of need. With mold manufacturing parts for its high efficiency, products of good quality and low material consumption, low production cost and widely used in manufac

4、turing. The world mold market in short supply, the leading exporter of mould is the United States, Japan, France, Switzerland and other countries. China mold export quantity is few, but China mold and die locksmith technology level is high, low labor costs, armed with some advanced numerical contro

5、l molding equipment, improve the quality of mould processing, shorten the production cycle, communication channels, and foreign trade mold exports will have great development. Mold technology research and development, improve the level of mould technology, to promote the development of the national

6、economy has a special important significance. The topic of this design is plastic injection mold design, the design is according to the shape of the entity of the parts structure, various size is obtained by surveying and mapping, using AutoCAD drawing assembly drawing and part drawing. Through thi

7、s topic system that can help me understand about forming principle of technology of plastics and plastic injection molding, process characteristics, etc., correctly analyze the requirement of the molding process of mould; To grasp the method of design and calculation of the die structure and parts,

8、die structure characteristics and design procedures, etc.; Understand other mould related knowledge and mould CAD/CAM; This topic is also working with mechanical drawing, tolerance matching, material science, closely tied to mould manufacturing technology, and course, is the integrated application o

9、f knowledge. Keywords: Mould manufacturing；Plastic sleeve；Process; Injection molding 目 錄 引言........................................................... 1 1 緒論......................................................... 2 1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向........................................

10、 2 2 模具結(jié)構(gòu)的確定............................... ........................3 2.1塑件的工藝分析..........................。..............................3 2.2確定注射機(jī)的型號(hào)………………………………………………………………………. 4 2.3確定模具結(jié)構(gòu)方案.......................................................6 3 模具各個(gè)部件的設(shè)計(jì)...................................

11、................8 3.1分型面位置的確定.......................................................8 3.2流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).........................................................8 3.3支承零部件的設(shè)計(jì)......................................................11 3.4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)........................................................12 3.

12、5抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)..........................................................14 3.6溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)..........................................................15 4 塑料及模具零件材料的選擇及其加工工藝.............................16 總結(jié).................................................................... 17 謝詞..............................

13、...................................... 19 參考文獻(xiàn)................................................................20 - XXX程設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 21 頁(yè) 共 20 頁(yè) 引言 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大

14、了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α? 模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動(dòng)，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 注塑成型是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱機(jī)筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉和模具的模腔中成型的一種方法。 注射成型有稱(chēng)注塑模塑，是一種注射兼模塑的成型方法。注射方法是聚合物組分的粉料或粒料，通過(guò)注射機(jī)料斗，進(jìn)入機(jī)筒內(nèi)，通過(guò)機(jī)筒外部加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切摩擦熱，使物料經(jīng)歷了加熱，輸送，排氣，壓縮混合，均勻等作用而塑化。塑化的物料在噴嘴

15、的阻擋下，積于機(jī)筒的前端，然后借助柱塞或螺桿向塑化好的的物料軸向施壓，則高溫熔體經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入已閉合好的低溫模具中，再經(jīng)歷保壓，冷卻定型可開(kāi)啟模具，頂出制品，得到與模腔幾何尺寸及精度相似的塑料制品。 上述這種注塑方法是塑料成型加工最普遍也是最早的成型方法，早在19世紀(jì)80年代就出現(xiàn)了最簡(jiǎn)單纖維素的塑料制品。 注塑成型具有一次能成型出形狀復(fù)雜，尺寸精度高和帶有金屬嵌件等特點(diǎn)。因此，今年來(lái)發(fā)展較快，其成型產(chǎn)品占目前塑料制品生產(chǎn)量的20%-40%。注塑成型正繼續(xù)向著高速化，自動(dòng)化，精密化的方向發(fā)展。 用注塑方法生產(chǎn)的塑料品種十分廣泛。除了大多數(shù)的熱塑性樹(shù)脂，如PE，PP，PVC，P

16、S，ABS，PA，POM等。通用塑料和工程塑料外，還有他們的共聚，共混，增強(qiáng)，填充材料等。今年來(lái)高分子材料的種類(lèi)增加并不快，但是通過(guò)各種化學(xué)，物理的方法改性。這些材料和工藝的出現(xiàn)，促進(jìn)了成型設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)也滿(mǎn)足了國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的需要。 1 緒論 1.1 我國(guó)塑料模具工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，注塑模具以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原料成型，是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用品的重要工藝裝備。隨著科技水平的不斷提高以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式的要求越來(lái)越高，模具的使用越來(lái)越廣泛。世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，積極

17、采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，大力發(fā)展模具工業(yè)，提高模具制造水平。模具工業(yè)正朝著高品質(zhì)、高效率及低成本的方向發(fā)展，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位正日益提高。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一。研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。 一、我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 80年代以來(lái)，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國(guó)模具總產(chǎn)值為360億元，其中塑料模約占30%左右。在未來(lái)，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

18、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%，與國(guó)外的50～80%相比，差距較大。  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

19、已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。表一、國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項(xiàng)目國(guó)外國(guó)內(nèi) 注塑模型腔精度0.005～0.01mm0.02～0.05mm 型腔表面粗糙度Ra0.01～0.05μmRa0.20μm 非淬火鋼模具壽命10～60萬(wàn)次10～30萬(wàn)次 淬火鋼模具壽命160～300萬(wàn)次50～100萬(wàn)次 熱流道模具使用率80%以上總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度70～80%小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期一個(gè)月左右2～4個(gè)月 在模具行業(yè)中的占有量30～40%25～30% 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

20、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)展將高于總量發(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)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)。 二、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)ǎ邯? 1、提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 2、在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/

21、CAM/CAE技術(shù)。 3、推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車(chē)和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究

22、發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。 4、開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 5、提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提高商的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。

23、 2 模具結(jié)構(gòu)的確定 2.1 塑件的工藝分析 該塑件的材料為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）它的基本特征：ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。 ABS無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型的塑料有較的光澤。密度為1.02-1.05g/cm。ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也在不迅速下降。ABS有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，但在酮、醛、酯、中會(huì)溶解

24、或形成乳濁液。ABS不溶于大部分醇類(lèi)，ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品引起開(kāi)裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點(diǎn)就是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70℃左右，熱變形溫度93℃左右，且耐氣候性差，在紫外線作用先易變硬發(fā)脆。 塑料件性能：（1）力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度為50Mpa、拉伸強(qiáng)度38 Mpa、斷裂伸長(zhǎng)率35%、拉伸彈性模量1.8、彎曲彈性模量1.4、彎曲強(qiáng)度80Mpa、布氏硬度9.7HBS、密度1.02—1.16g/cm3、比體積1.02—1.16、吸水性0.2—0.4、熔點(diǎn)130—160℃。 1分析塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 塑件相對(duì)

25、一般塑料件較小，其整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸測(cè)量不便，但符合一般塑件的設(shè)計(jì)要求，主要設(shè)計(jì)特征是抽芯機(jī)構(gòu)。實(shí)體如圖： 圖1 計(jì)算機(jī)按鍵造型圖 2 塑件精度確定 考慮塑件工作要求不高，故選一般精度。公差等級(jí)為4級(jí)，平均收縮率為0.4%。 2.2確定注射機(jī)的型號(hào) 根據(jù)塑料件的體積及主流道、分流道的容量來(lái)確定注射機(jī)的型號(hào)。 圖2 計(jì)算機(jī)按鍵造型圖 1 初選注射機(jī)確定型腔數(shù) 根據(jù)塑件的形狀估算其體積和重量 采用相似取值來(lái)計(jì)算。 V1=[（14*12）+（18*18）]*10/2=2460㎜3 V2=7*6*12=504㎜3 V3=8*0.5*0.4*4=6.4㎜3 V4

26、=1/3(0.5*3*2)*2=2㎜3 V5=（7-0.8）*（6-0.8）*12=386.88㎜3 V6=[（14-0.4）*（12-0.4）+（18-0.4）*（18-0.4）]*（10-0.4）*1/2=2244.096㎜3 塑件體積為V = V1+ V2- V3 -V4 -V3 –V6=324.624㎜3 塑件重量為Gs =ρV=1.02*324.624=0.33 g (ABS的密度ρ=1.02~1.16g/cm3) 根據(jù)塑件的計(jì)算重量或體積，選擇設(shè)備型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)當(dāng)未限定設(shè)備時(shí)，須考慮以下因素： 注射機(jī)額定注射量Gb，每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%

27、 即 n=(0.8Gb－Gj)/Gs 式中n－型腔數(shù) Gj－澆注系統(tǒng)重量(g) Gs－塑件重量(g) Gb－注射機(jī)額定注射量(g) 估算澆注系統(tǒng)的體積Vj，分流道為U型草截面的澆注系統(tǒng)。 澆注系統(tǒng)估算結(jié)果： V1=[16π+（16π25π）1/2+25π]24/3=1532.32 mm3 V2=46460=5760 mm3

28、 V3=8311=24mm3 Vj=1532.32+5760+24=7316 mm3=3.32 cm3 澆注系統(tǒng)重量Gj=3.321.18=4.64g 設(shè)n=4 則得： Gb=（n Gs+ Gj）/0.8 =（80.33 +8.64）/0.8g =14.1g 從計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表4.2 選用XS－ZS－22型注射機(jī)。 根據(jù)塑件精度，由于該塑件精度較低， 故采用多型腔模具，即n=4。 生產(chǎn)批量該塑件屬大批量生產(chǎn)，故宜采用取多型腔模具

29、。 2 注射機(jī)型號(hào)的確定 鎖模力的校核 Fz= P(nA+A1)

30、位置 由于塑件內(nèi)部形狀比較復(fù)雜，故要設(shè)計(jì)小型芯，凹模型腔設(shè)計(jì)在中間板上，在凹模型腔內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)小型芯。采用環(huán)形4個(gè)型腔分布在模板中。 圖3 模具結(jié)構(gòu)裝配圖 1.動(dòng)模座板 2.推板 3.推桿固定板 4復(fù)位桿 5.墊塊 6.支撐板 7.動(dòng)模板 8.定模板 9.定模座板 10.定模固定螺釘 11.斜導(dǎo)柱 12.型心 13.滑塊 14彈簧 15.定距螺釘 16.推板固定螺釘 2 確定分型面位置 由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆口系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝及尺寸精度、塑件的推出、排氣等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較。該塑件需要側(cè)抽芯，所

31、以根據(jù)其特點(diǎn)及表面質(zhì)量要求，采用平直分型，（其分型面如圖3 A-A）所示： 3 脫模原理 合模時(shí)，在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向定位下，動(dòng)模和定模閉和。型腔由定模板上的凹模固定在動(dòng)模板上凸模組成，并由注射機(jī)合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。然后注塑機(jī)開(kāi)始注塑，塑料熔體經(jīng)定模板的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，待熔體充滿(mǎn)型腔并經(jīng)過(guò)保壓，補(bǔ)縮和冷卻定型和開(kāi)模。開(kāi)模時(shí)，通過(guò)斜導(dǎo)柱11作用于側(cè)型芯滑塊13，迫使其在動(dòng)模板的到滑槽內(nèi)向外滑動(dòng)，直至塑件和滑塊完全分開(kāi)，從而完成側(cè)抽芯動(dòng)作。這時(shí)，注射機(jī)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模板7后退，模具從動(dòng)模7和定模8分型面分開(kāi)（即A-A），塑件包在凸模上隨動(dòng)模一起后退，同時(shí)拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆口

32、套中拉出，動(dòng)模移動(dòng)到一定的距離的時(shí)候，注射機(jī)的頂桿接觸推板2，推動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始動(dòng)作，使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)的凝從凸模和冷料穴中推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料用人工一起從模具中落下，至此完成一次注射過(guò)程。合模是，推桿機(jī)構(gòu)靠復(fù)位桿并準(zhǔn)備下一次注射。（其模具結(jié)構(gòu)三維如圖4）所示： 圖4 模具結(jié)構(gòu)三維線框圖 3 模具各個(gè)部件的設(shè)計(jì) 3.1成型零部件設(shè)計(jì) 1 型腔的尺寸計(jì)算： 尺寸 公差數(shù)值/mm 計(jì)算結(jié)果 18 0.20 Lm+0δz=[（1+0.4%）*18-0.76*0.20] 00.20*1/3=17.92 0+0.07

33、 12 0.18 Lm+0δz=[（1+0.4%）*12-0.76*0.18] 00.18*1/3=11.910+0.06 15 0.18 Lm+0δz=[（1+0.4%）*15-0.76*0.18] 00.18*1/3=14.92 0+0.06 R1 0.12 Lm+0δz=[（1+0.4%）*1-0.76*0.12] 00.12*1/3=0.91 0+0.04 R0.15 0.12 Lm+0δz=[（1+0.4%）*0.15-0.76*0.12] 00.12*1/3=

34、0.058 0+0.04 7 0.16 Lm+0δz=[（1+0.4%）*7-0.76*0.16] 00.16*1/3=6.90+0.05 6 0.16 Lm+0δz=[（1+0.4%）*6-0.76*0.16] 00.16*1/3=5.88 0+0.05 2 0.12 Lm+0δz=[（1+0.4%）*2-0.76*0.12] 00.38*1/3=1.92 0+0.04 0.5 0.12 Lm+0δz=[（1+0.4%）*0.5-0.76*0.12] 00.

35、12*1/3=0.410+0.04 10 0.12 Lm+0δz=[（1+0.4%）*10-0.76*0.16] 00.12*1/3=9.91 0+0.05 6.8 0.16 Lm+0δz=[（1+0.4%）*6.8-0.76*0.16] 00.16*1/3=6.71 0+0.05 2 型心的尺寸計(jì)算： 尺寸 公差數(shù)值/mm 計(jì)算結(jié)果 14 0.18 lm0-δz =[(1+0.4%)*14+0.75*0.18] 0-0.187=14.4060-0.06 2.8 0.12

36、 lm0-δz =[(1+0.4%)*2.8+0.75*0.12] 0-0.187=2.90 0-0.04 5.6 0.12 lm0-δz =[(1+0.4%)*5.6+0.75*0.12] 0-0.087=5.71 0-0.04 9 0.16 lm0-δz =[(1+0.4%)*9+0.75*0.16] 0-0.057=9.15 0-0.05 2 0.12 lm0-δz =[(1+0.4%)*2+0.75*0.12] 0-0.087=2.09 0-0.04 R0.25 0.1

37、2 lm0-δz =[(1+0.4%)*0.25+0.75*0.12] 0-0.087=0.3 0-0.04 8 0.18 lm0-δz =[(1+0.4%)*8+0.75*0.18] 0-0.127=8.16 0-0.06 11 0.18 lm0-δz =[(1+0.4%)*11+0.75*0.18] 0-0.127=11.17 0-0.06 3 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 整體式矩形型腔結(jié)構(gòu)與組合式型腔相比剛性大。底板與側(cè)壁為一整體，這樣型腔底部不會(huì)出現(xiàn)溢料間隙，所以在計(jì)算型腔時(shí)，變形量的控制主要是為了保

38、證塑件尺寸精度和順利脫模。 3.2流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 主流道、分流道設(shè)計(jì)： 1）主流道是連接注射機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。 a、為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度為2— 4，取4。對(duì)流動(dòng)性差的塑料，也可取3— 6，過(guò)大會(huì)造成流速減慢，易成渦流。內(nèi)壁粗糙度為Ra0.63。 b、主流道大端呈圓角，其半徑常取r=1—3mm，以減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。R取2mm。 c、在保證塑件成型良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度盡量短，否則將會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使塑料熔體降溫過(guò)多

39、而影響注射成型。 d、為了使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑r2=r1+(1~2mm)。其小端直徑D=d+(0.5~1mm),凹坑深度常取3~4mm，取4mm。 2）分流道設(shè)計(jì)： 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般分設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。 a、分流道的長(zhǎng)度和斷面尺寸 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從輸送熔體時(shí)的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。L取14mm分流道斷面尺寸ABS取4.8～9.5取8mm。 b、分流道的斷面形狀為U形(如圖5)

40、圖5 分流道二維圖 要減少流道沒(méi)的壓力損失，流道的截面積大、表面積小，以減少傳熱損失。 H/d=0.9,h=6*0.9=5.4,x/d=0.7,x=8*0.7=5.6. 2 分流道的布置: 1）分流道的布置取決于型腔的布局，兩者相互影響。 采用平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、截面尺寸等都必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)型腔的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。 2）分流道與接口的連接: 分流道與接口的連接處于加工成斜面并 用圓弧過(guò)度，有利于塑料容體的流動(dòng)及填充。 如圖6所示： 倒圓角 圖6 分流道三維線框圖 3 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)

41、冷料穴是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成之一。一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上或處于分流道的末端。作用是：（1）注系統(tǒng)道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體的沖填速度，又影響了成型塑件的質(zhì)量。（2）便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。 拉料桿采用Z字型（如圖7）固定在推桿固定板上，工作時(shí)依靠Z字型鉤將主流道凝料拉出澆口套，推出后由于鉤子的額方向性而不能自動(dòng)脫落，需要人工取料。 圖7 拉料桿二維圖 4 澆口形式與尺寸: 澆口形式采用側(cè)澆口，一般開(kāi)設(shè)在分型面上，從塑料件的外側(cè)進(jìn)料。特點(diǎn)是澆口截面形狀簡(jiǎn)單，加工方便；能對(duì)澆口尺寸進(jìn)行精密加工；澆口位置選擇比較靈活；以便改善沖模形狀

42、；去除澆口方便，痕跡小。 5 澆口套的設(shè)計(jì): 澆口套與注射機(jī)的定位孔配合的直徑比注射機(jī)的定位孔直徑小0.1~0.3mm，以便于裝模，模具大，該間隙也應(yīng)大些；材料常用T8A，HRC53~57。 澆口套設(shè)計(jì)如圖8所示： 圖8 澆口套三維圖 3.3支承零部件的設(shè)計(jì) 1 支承板設(shè)計(jì) 支承板是墊在動(dòng)模型腔下面的一塊平板，其作用是承受成型時(shí)塑料熔體對(duì)動(dòng)模型腔或型芯的作用力，以防止型腔底部產(chǎn)生過(guò)大的撓曲變形或防止主型芯脫出型芯的固定板。其中相關(guān)尺寸根據(jù)模架而定.如圖9所示： 圖9支承板三維圖 2 墊塊設(shè)計(jì) 用于支承動(dòng)模成型部分并形成推出運(yùn)動(dòng)空間的零件。其中相關(guān)尺寸根據(jù)模架

43、而定。 3 模座板、定模座板的設(shè)計(jì) 定模座板使定模固定在注射機(jī)的固定工作臺(tái)面上的模板。 動(dòng)模座板使動(dòng)模固定在注射機(jī)的移動(dòng)工作臺(tái)面上的模板。 其中相關(guān)尺寸根據(jù)模架而定。定模板如圖10 如圖10 定模板三維圖 4 推桿固定板設(shè)計(jì) 推桿固定板設(shè)計(jì)如圖11所示： 圖11 推桿固定板三維圖 3.4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 采用推桿推出 截面成圓形，在推桿固定板上的孔應(yīng)為d+1mm,推桿臺(tái)肩部分常為d+5mm；推桿工作部分與模板或型芯上推桿孔的配合常采用H8/f的間隙配合，視推桿直徑的大小與不同的塑件品種 而定；推桿的

44、材料采用T8A熱處理要求HRC50~54，推桿工作端配合部分的粗糙度Ra取0.8μm; 圓形推桿直徑的d=6。 推桿位置的選擇 1） 推桿的位置應(yīng)選擇在脫模阻力最大的地方。 2） 塑件各處的推模阻力相等時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，素件推出平穩(wěn)和不變形。 應(yīng)考慮推桿本身的強(qiáng)度和剛度。 2 推桿的設(shè)計(jì) 1） 推桿的材料采用T8A熱處理要求HRC50~55，推桿工作端配合部分的粗糙度Ra取0.63μm; 推桿如圖12所示： 圖12 推桿三維圖 3 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 用于動(dòng)模與定模間或推出機(jī)構(gòu)零件的定位與導(dǎo)向。 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分

45、的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出8~12mm,以免出現(xiàn)導(dǎo)柱末導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔的情況。 導(dǎo)柱為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4169.4——84帶頭導(dǎo)柱的規(guī)格，導(dǎo)柱的材料為T(mén)8A淬硬到HRC50~55； 導(dǎo)柱、導(dǎo)套如圖（13.14）所示： 圖13 導(dǎo)套 圖14 導(dǎo)柱 4 復(fù)位桿的設(shè)計(jì) 復(fù)位桿如圖15所示，材料T8A 圖15 復(fù)位桿 3.5抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1分型面的設(shè)計(jì) 分型面為定模與動(dòng)模的分界面。 分型面的選擇主要從以下方面考慮：使塑件在開(kāi)模后

46、留在動(dòng)模上；分型面的痕跡不影響塑件的外觀；澆注系統(tǒng)應(yīng)合理安排；使推桿痕跡不露在塑件外觀表面上；使塑件易脫模。綜合考慮設(shè)計(jì)如圖四所示。 2側(cè)向分型與抽心機(jī)構(gòu) 側(cè)向分型與抽心機(jī)構(gòu)是在開(kāi)模力或推出力的作用下，斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)型芯或側(cè)向成型塊完成側(cè)向抽芯或側(cè)向分型的動(dòng)作。 1)斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的形狀及技術(shù)要求 斜導(dǎo)柱的形狀成圓形，工作端成錐臺(tái)形傾斜角a，一般取θ=a+2?！?。 斜導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/f6過(guò)渡配合，斜導(dǎo)柱工作部分與滑快上斜導(dǎo)孔之間的配合采用H11/m6或兩者之間采用0.4—0.5mm的大間隙配合。 斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊上的斜導(dǎo)空之間間

47、隙可放大到2—3mm。斜導(dǎo)柱的材料多為T(mén)8，熱處理要求硬度HRC55~58 2)斜導(dǎo)柱的傾斜角 一般在設(shè)計(jì)時(shí)取a≤25。最常用的是12。≤a≤22。取15。楔緊塊的楔緊角a`= a +2—3mm 3)外抽芯斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度及計(jì)算見(jiàn)圖16。 圖16 斜導(dǎo)柱 L=L1+L2+L3+L4+（5—10） =D/2*tga+h/cosa+d/2*tga+s/sina+6.4 =68㎜ 式中 h——斜導(dǎo)柱固定板的厚度 s——抽心距 d—— 斜導(dǎo)柱工作部分的直徑 4)內(nèi)抽芯斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度計(jì)算 L=L1+L2+L3+L4+（5—10） =D

48、/2*tga+h/cosa+d/2*tga+s/sina+6.4 =82㎜ 圖17斜導(dǎo)柱二維圖 3導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)工作時(shí)，側(cè)滑塊是在有一定精度要求的導(dǎo)滑槽內(nèi)沿一定的方向作往復(fù)移動(dòng)的。根據(jù)側(cè)型芯的大小、形狀和要求不同，導(dǎo)滑槽的形式也不同，采用整體式T形槽。材料為45#，熱處理要求HRC50—58。 3.6溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 模具溫度是指模具型腔和型心的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度多有重要的影響。模具中設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的目的就是要通過(guò)控制模具的溫度，使注射成型塑件有良襖的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效

49、率。 設(shè)置冷卻效果良好的冷卻水回路的模具是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法。如果不能實(shí)現(xiàn)均一的快速冷卻，則會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而導(dǎo)致產(chǎn)品變形或開(kāi)裂，所以應(yīng)根據(jù)塑件的形狀、壁厚及塑料的品種，設(shè)計(jì)與制造出能實(shí)現(xiàn)均一、高效的冷卻回路。下面介紹冷卻回路。并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。 1、 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 2、 冷卻水道離模具型腔表面的距離一般取10—15mm 3、 冷卻水道出入口的布置 4、 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置 5、 冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位及避開(kāi)導(dǎo)柱孔、螺釘孔、銷(xiāo)釘孔。 經(jīng)綜合考慮在定模板設(shè)置兩條直通式

50、2— 8的冷卻水道，其水嘴如圖18： 圖18 水嘴 4 塑料及模具零件材料的選擇及其加工工藝 4.1 塑料零件的加工 塑料成型工藝卡 XXX大學(xué) 塑料成型工藝卡片 資料編號(hào) 班級(jí) 210 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 零件名稱(chēng) 塑料管套 材料牌號(hào) ABS 設(shè)備型號(hào) XS-ZY-60 裝配圖號(hào) 材料定額 每模件數(shù) 1件 零件圖號(hào) 單件重量 0.33g 工裝號(hào) 零件草圖 材料干燥 設(shè)備 溫度/℃ 70-80 時(shí)間/h 1-2 料筒溫度（℃） 后段/℃ 160~170 中段/℃ 200~

51、220 前段/℃ 180~200 噴嘴/℃ 250~260 模具溫度/℃ 40~80 時(shí)間 注射/s 0~5 保壓/s 20~60 冷卻/s 15~50 壓力 注射壓力/MPa 70~120 背壓/MPa 后處理 溫度 時(shí)間定額 輔助/min 時(shí)間 單件/min 檢驗(yàn) 編制 審核 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了塑料成型工藝及模具后進(jìn)行的，是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是與課堂教學(xué)相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，是一次學(xué)知識(shí)，學(xué)方法，增加興趣，培養(yǎng)能力，提高素質(zhì)的綜合性實(shí)踐活動(dòng)。所設(shè)計(jì)的模具符合塑件的基本特征，能夠利用一次分型

52、及推出機(jī)構(gòu)將塑件成型，結(jié)構(gòu)合理。主要零部件都是在常見(jiàn)類(lèi)型中結(jié)合塑件形狀來(lái)設(shè)計(jì)的，所用計(jì)算方法常見(jiàn)、適用，結(jié)構(gòu)合理，計(jì)算正確。公式來(lái)源于權(quán)威手冊(cè)，可靠，計(jì)算經(jīng)反復(fù)檢查，準(zhǔn)確。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了以下知識(shí)： 1.對(duì)所學(xué)的塑料模具設(shè)計(jì)及以前的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次全面而系統(tǒng)的復(fù)習(xí)。了解了拿到一個(gè)產(chǎn)品后如何下手的流程:塑件材料品的性能分析,制件工藝性分析,設(shè)備的選擇,型腔數(shù)目的選擇和確定,分型面的確定,澆注系統(tǒng)的確定,成型零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì),推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及模架的選擇和調(diào)溫系統(tǒng)的確定。這一完整的流程會(huì)不僅對(duì)我們將來(lái)從事本行業(yè)有很大的幫助,而且告訴了我做事要有條有理的道理。 2.查閱資料的

53、能力。課堂上所學(xué)的知識(shí)畢竟是有限的,課程設(shè)計(jì)就告訴了我們?nèi)绾卫矛F(xiàn)有資源去獲得所需要的知識(shí),簡(jiǎn)言之就如何學(xué)習(xí),課程設(shè)計(jì)讓我們有了這樣一個(gè)訓(xùn)練自己的學(xué)習(xí)方法的平臺(tái),對(duì)我們不久的將來(lái)如何適應(yīng)工作是個(gè)很好的啟發(fā)。 3.認(rèn)識(shí)到了自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的欠缺和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足。比如:在選擇模具材料時(shí),我不能夠做到合適的選取,只是硬搬別人的東西,對(duì)于公差和配合的選取,也是這樣,對(duì)于選用多大的配合間隙以及不能從零件制造的工藝性方面考慮零件的尺寸,粗糙度,形位公差是否標(biāo)注的合理。等等這些告訴了我在專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的欠缺和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的不足。這些都為我今后的學(xué)習(xí)和工作指明了方向。

54、 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師敏銳的學(xué)術(shù)思想，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真的工作作風(fēng)使學(xué)生受益非淺。值此成文之際，特向老師致以忠心的感謝和誠(chéng)摯的敬意。 在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，得到同窗好友的支持以及在AutoCAD2007軟件應(yīng)用、參考資料提供等方面的具體性指導(dǎo)和幫助，在此我向他們表示深深的謝意。非常感謝他們同我一起學(xué)習(xí)和生活。 最后，深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o(wú)私奉獻(xiàn)和巨大支持！謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予關(guān)懷和幫助而在此無(wú)法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠(chéng)摯的謝意！

55、 此致 敬禮 2014.01.04 參考文獻(xiàn) 1. 齊曉杰.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005,10. 2. 楊占堯.《塑料模具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009,6. 3. 洪惠良,沈建峰.《塑料成型模具技術(shù)實(shí)訓(xùn)》.北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2010，4. 4. 魏思亮,李時(shí)駿.《互換性與技術(shù)測(cè)量》.北京：北京理工大學(xué)出版社,2009,8. 5. 羅正斌.《模具制造技術(shù)》.長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社,2008.8. 6 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. 7 屈華昌.《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社,2005