盒蓋注塑模具設(shè)計

盒蓋注塑模具設(shè)計,盒蓋,注塑,模具設(shè)計 塑料模具課程設(shè)計說明書 目 錄 序言 - 1 - 第一章 產(chǎn)品工藝性分析 - 4 - 1、材料性能 - 4 - 2、成型特性及條件 - 5 - 3、結(jié)構(gòu)工藝性 - 5 - 4、 零件體積及質(zhì)量估算 - 5 - 第二章 注射成型機型號和規(guī)格的選擇 - 6 - 第三章 模具結(jié)構(gòu)的確定與方案設(shè)計 - 7 - 1、確定模具基本結(jié)構(gòu) - 7 - 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 - 7 - （1） 確定型腔數(shù)目及配置 - 7 - （2） 選擇分型面 - 7 - （3） 確定澆注系統(tǒng)尺寸 - 8 - （4） 確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式 - 9 - 第四章 確定模具加熱冷卻方式 - 10 - 第五章 確定模具的導(dǎo)向、排氣、脫模推出機構(gòu) - 12 - 1、確定導(dǎo)向機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu) - 12 - 1） 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 - 12 - 2） 導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置 - 12 - 2、確定排氣機構(gòu) - 13 - 3、確定脫模推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 - 13 - 第六章 模具材料的選用 - 14 - 1、標(biāo)準(zhǔn)件 - 14 - 2、非標(biāo)準(zhǔn)件 - 15 - 第七章 成型零部件工作尺寸計算 - 16 - 第八章 繪制模具裝配草圖以及參數(shù)校核 - 17 - 1、繪制模具裝配草圖 - 17 - (1)繪制動模平面圖 - 17 - (2)初選標(biāo)準(zhǔn)模架 - 17 - (3)繪制模具裝配草略圖 - 17 - (4)繪制模具裝配草圖 - 18 - 2、 相關(guān)模具零件的強度、剛度及注射成型機的相關(guān)參數(shù)的校核 - 18 - （1） 推桿強度、剛度校核 - 18 - （2） 成型零件的強度、剛度校核 - 19 - （3） 模具與注射機的部分相關(guān)尺寸校核 - 19 - （4） 鎖模力的校核 - 20 - 第九章 繪制模具裝配圖及復(fù)核 - 21 - 1、 繪制模具裝配圖 - 21 - 2、拆畫非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 - 21 - （1）定模板 - 21 - （2） 型腔 - 22 - （3） 型芯 - 23 - 3、 復(fù)核設(shè)計圖樣 - 23 - 第十章 結(jié)論 - 24 - 參考文獻 - 25 - 致謝 - 26 - 序言 模具——工業(yè)之母，是工業(yè)生產(chǎn)材料成型加工過程中的特殊基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種利用本身所具有的特定形狀去復(fù)制成型加工相對應(yīng)形狀產(chǎn)品的工具。由于利用模具批量成型產(chǎn)品具有效率高、重復(fù)性高、能源消耗低、材料消耗低、精度高和復(fù)雜程度，因此模具越發(fā)被國民經(jīng)濟各工藝生產(chǎn)部門所重視，被廣泛應(yīng)用于各個制造領(lǐng)域，對世界的發(fā)展經(jīng)濟、現(xiàn)代化國際防御和先進技術(shù)服務(wù)起著重要的支撐作用，由此可以看出模具工業(yè)是必不可少的基礎(chǔ)工業(yè)。 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展、計算機技術(shù)的應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備。其生產(chǎn)過程集精密制造、計算機技術(shù)、智能控制和綠色制造為一體，既是高新技術(shù)載體，又是高新技術(shù)產(chǎn)品。由于使用模具批量生產(chǎn)制件具有高生產(chǎn)效率、高一致性、低耗能耗材，以及有較高精度和復(fù)雜程度，因此已越來越被國民經(jīng)濟各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視，被廣泛用于機械、電子、汽車、信息、航空、航天、輕工、軍工、交通、建材、醫(yī)療、生物、能源等制造領(lǐng)域，在我國經(jīng)濟運行中的節(jié)能降耗做出了重要貢獻。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具的應(yīng)用極其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，成為各類模具設(shè)計、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。因此，塑料模具設(shè)計是塑料模具發(fā)展的必要條件。 塑料模具是模具工業(yè)中非常重要的一個分支，是在塑料加工工業(yè)過程中與相對應(yīng)的工裝設(shè)備配合，使塑料制品有一定構(gòu)型和對應(yīng)尺寸的加工工具。塑料是一種新興材料，逐漸替代部分金、木、皮以及硅酸鹽等自然材料，應(yīng)用非常普遍，是現(xiàn)代社會必不可少的一種人工化學(xué)合成材料。 塑料成型加工是塑料制品的主要成型措施。塑料成型加工具有生產(chǎn)成型制品形狀尺寸比較穩(wěn)定，成型周期短，生產(chǎn)效率高等顯著特點。 常用的塑料成型工藝有中空吹塑、真空吸塑、傳遞、擠出、注射、壓縮、與氣壓成型等。而人類活動促進了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，科技進步使新型塑料產(chǎn)生，市場需求使塑料成型制品的多樣化，這些都促使成型技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。 塑料成型制品的質(zhì)量和成本主要有塑料模具的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、性能等影響。塑料成型制品的形狀、尺寸和各方面性能等主要是靠塑料模具型腔相關(guān)結(jié)構(gòu)、尺寸和模具技術(shù)等來保證。 塑料成型是將各種形態(tài)的塑料原料（粉狀、粒狀、熔體或分散體）熔融塑化或加熱達到要求的塑性狀態(tài)，在一定壓力下經(jīng)過要求形狀模具或充填到要求形狀模具型腔內(nèi)，待冷卻定型后，獲得要求形狀、尺寸及性能塑料制件的生產(chǎn)過程。常用塑料成型工藝有注射成型、壓縮成型、傳遞成型、擠出成型、中空吹塑成型、真空吸塑與氣壓成型等。 塑料模具是模具工業(yè)中非常重要的一個分支，是在塑料加工工業(yè)過程中與相對應(yīng)的工裝設(shè)備配合，使塑料制品有一定構(gòu)型和對應(yīng)尺寸的加工工具。塑料是一種新興材料，逐漸替代部分金、木、皮以及硅酸鹽等自然材料，應(yīng)用非常普遍，是現(xiàn)代社會必不可少的一種人工化學(xué)合成材料。 塑料成型加工是塑料制品的主要成型措施。塑料成型加工具有生產(chǎn)成型制品形狀尺寸比較穩(wěn)定，成型周期短，生產(chǎn)效率高等顯著特點。 常用的塑料成型工藝有中空吹塑、真空吸塑、傳遞、擠出、注射、壓縮、與氣壓成型等。而人類活動促進了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，科技進步使新型塑料產(chǎn)生，市場需求使塑料成型制品的多樣化，這些都促使成型技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。 塑料成型制品的質(zhì)量和成本主要有塑料模具的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、性能等影響。塑料成型制品的形狀、尺寸和各方面性能等主要是靠塑料模具型腔相關(guān)結(jié)構(gòu)、尺寸和模具技術(shù)等來保證。 塑料模具在模具行業(yè)所占比重達百分之三十之多，而塑料成型制品又具有諸多優(yōu)點。因此，塑料模具是現(xiàn)代工業(yè)社會必須大力發(fā)展的行業(yè)。 目前，塑料模具正向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展和完善。模具標(biāo)準(zhǔn)化便于縮短模具制造周期使模具能快速成型并投入使用，也能節(jié)能減耗以符合現(xiàn)代的綠色化生產(chǎn)，還能適應(yīng)大規(guī)模批量化生產(chǎn)以滿足市場需求。在塑料模具中，有模具行業(yè)的國家指定的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了塑料注射模零件、塑料注射模模架和塑料注射模技術(shù)要求。此外，一些大型先進企業(yè)為滿足自身和市場需求，在提高生產(chǎn)率的同時也使成本降低，因此制訂了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又或是采用相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化向多方面高端技術(shù)發(fā)展，比如熱流道、精密模具標(biāo)準(zhǔn)等，同時，也在向等向性標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。 CAD/CAM/CAE正向多方向發(fā)展，逐漸形成全面性體系。其中CAD技術(shù)提供設(shè)計支持，提高了模具設(shè)計的效率，并使設(shè)計參數(shù)得到有效保證。CAM更是提供了模具制造支持，使模具生產(chǎn)實現(xiàn)自動化，在保證制造質(zhì)量的同時還能降低人工成本。CAE則是在模具設(shè)計過程中分析塑料成型制件的模擬成型，可根據(jù)分析結(jié)果檢驗塑料成型制件成型的可行性，還能優(yōu)化成型方案，使塑料成型制件的質(zhì)量得到有效保證。 現(xiàn)在，塑料模具在加工技術(shù)方面有了很多新的突破，塑料模具零件被廣泛應(yīng)用多種先進加工技術(shù)，使模具的制造更加多樣化，而且模具的表面復(fù)雜程度、表面質(zhì)量、尺寸精度也能得到有效的保證。并且，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，使模具成型快速可靠，正向集設(shè)計與制造為一體的方向靠近。而由于互聯(lián)網(wǎng)的影響，未來模具發(fā)展可能向O2O（線上到線下）商業(yè)模式進行，對傳統(tǒng)制造也產(chǎn)生巨大沖擊。 本課程設(shè)計是注塑模具設(shè)計，根據(jù)塑料的工藝性能以及制件的形狀來設(shè)計注塑模具。其中，采用UG三維軟件進行建模，同時計算制件的體積等參數(shù)，又借助Moldflow模流分析軟件進行模擬成型，從中可以得到注射壓力、時間、鎖模力、溫度變化等注塑成型過程中的參數(shù)，以保證該模具達到使用要求。 第一章 產(chǎn)品工藝性分析 1、材料性能 PS塑料（聚苯乙烯）是一種熱塑性樹脂,為有光澤的、透明的珠狀或粒狀的固體。密度1.04~1.09,透明度88%~92%,折射率1.59~1.60。在應(yīng)力作用下,產(chǎn)生雙折射,即所謂應(yīng)力-光學(xué)效應(yīng)。產(chǎn)品的熔融溫度150~180℃,熱分解溫度300℃,熱變形溫度70~100℃,長期使用溫度為60~80℃。在較熱變形溫度低5~6℃下,經(jīng)退火處理后,可消除應(yīng)力,使熱變形溫度有所提高。若在生產(chǎn)過程中加入少許α-甲基苯乙烯,可提高通用聚苯乙烯的耐熱等級。 它可溶于芳香烴、氯代烴、脂肪族酮和酯等,但在丙酮中只能溶脹?？赡湍承┑V物油、有機酸、堿、鹽、低級醇及其水溶液的作用。吸水率低,在潮濕環(huán)境中仍能保持其力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性。光學(xué)性能僅次于丙烯酸類樹脂。電性能優(yōu)異,體積電阻率和表面電阻率都很高,且不受溫度、濕度變化的影響,也不受電暈放電的影響。耐輻照性能也很好。其主要缺點是質(zhì)脆易裂、沖擊強度較低,耐熱性較差,不能耐沸水,只能在較低溫度和較低負荷下使用。耐日光性較差,易燃。燃燒時發(fā)黑煙,且有特殊臭味。 主要性能：機械性能:強度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化)；耐熱老化性:增強后的UL溫度指數(shù)達120~140℃(戶外長期老化性也很好)；耐溶劑性:無應(yīng)力開裂；對水穩(wěn)定性:遇水易分解(高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎)。 電氣性能:絕緣性能優(yōu)良(潮濕、高溫也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電氣零件的理想材料)；介電系數(shù):3.0-3.2；耐電弧性:120s 成型加工性:普通設(shè)備注塑或擠塑。由于結(jié)晶速度快，流動性好，模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時，僅需幾秒鐘，對大部件也只要40-60s即可。 PS被廣泛應(yīng)用于光學(xué)工業(yè)中，這是因為它有良好的透光性所致，可制造光學(xué)玻璃和光學(xué)儀器，也可制作透明或顏色鮮艷的，諸如燈罩、照明器具等。PS還可制作諸多在高頻環(huán)境中工作的電氣元器件和儀表等。由于PS塑料屬于難惰性表面材料，工業(yè)中貼合，需要使用專業(yè)PS膠水粘接。 單獨使用PS作制品，脆性大，而在PS中加入少量其他物質(zhì)，如丁二烯即可明顯降低脆性，提高沖擊韌性，這種塑料叫抗沖擊PS，它的力學(xué)性能大為提高，可用此塑料制作出許多性能優(yōu)良的機械零件和構(gòu)件來。 2、成型特性及條件 ①吸濕性 高密度聚乙烯塑料在成型前必須進行預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%，微量水分在高溫下加工會使制品產(chǎn)生白濁色澤、銀絲和氣泡，影響制品表觀質(zhì)量和使用性能。 ②流動性 高密度聚乙烯熔體粘度大，流動性差，使成型制件的殘余應(yīng)力大，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ③加熱溫度 高密度聚乙烯塑料的加熱溫度對塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過高易分解。成型時宜采用較高的加熱溫度（料筒溫度：250~320℃，模具溫度：85~120℃）和較高的注射壓力（螺桿式注射機：注射壓力50~80MPa），噴嘴溫度為230~250℃ ，一般料筒溫度:前段260~280℃， 中段260~290℃， 后段260~270℃。 ④成品熱處理 先在100~105℃的烘箱中烘烤10分鐘，然后在120~125℃再烘烤30分鐘，自然冷卻到常溫即可。 3、結(jié)構(gòu)工藝性 零件壁厚均勻，所有壁厚一致，均為1mm，注射成型時應(yīng)不會發(fā)生填充不足現(xiàn)象。 4、 零件體積及質(zhì)量估算 經(jīng)過UG軟件模型分析計算零件體積及質(zhì)量： 1） 單個塑件。體積=8432.93=8.43，質(zhì)量。 2）兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料。總體積，總質(zhì)量。 第二章 注射成型機型號和規(guī)格的選擇 從實際注射量應(yīng)在額定注射量的20%~80%之間考慮，初選額定注射量在50以上的臥式注射成型機SZ-50/100。該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范如下表： 注射裝置 螺桿直徑/mm 55 螺桿轉(zhuǎn)速/() 0~180 理論注射容量 50 注射壓力/MPa 100 注射速率 173 塑化能力 110 鎖 模 裝 置 鎖模力/kN 1000 拉桿間距 570×570 模板行程/mm 500 模具最小厚度/mm 280 模具最大厚度/mm 500 定位孔直徑/mm 160 定位孔深度/mm 25 噴嘴伸出量/mm 30 噴嘴球半徑/mm 15 噴嘴孔口徑/mm 3 頂出行程/mm 90 頂出力/kN 53 電 氣 油泵電動機功率/kW 22 加熱功率/kW 15.55 其 他 機器質(zhì)量/t 8 外形尺寸 5.6×1.9×2.0 第3章 模具結(jié)構(gòu)的確定與方案設(shè)計 1、確定模具基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)分析，該零件成型時不需要側(cè)抽芯機構(gòu)，而且該注射塑料為高密度聚乙烯（熱塑性塑料），采用的是側(cè)澆口注射，為簡化模具結(jié)構(gòu)，采用單分型面注射模。該模具型腔在定模上，主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上，開模后塑件連同流道內(nèi)的凝料一起留在動模一側(cè)；動模上設(shè)有頂出機構(gòu)，用以頂出塑件和流道內(nèi)的凝料。 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1） 確定型腔數(shù)目及配置 本零件由于生產(chǎn)批量大，宜采用多型腔；但是，又因為制件的尺寸相對較大，受鎖模力、最大注射量、精度等因素影響，因此采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，一次注射成型兩個零件。 當(dāng)所有的型腔不能在同一個時間充滿時，是得不到尺寸正確和物理性能良好的塑件的。為此，必須對澆注系統(tǒng)進行平衡，采用如下圖所示的型腔分布，使所有的型腔在同一時刻充滿。該平衡澆注系統(tǒng)的特點是：從分流道到澆口及型腔，其形狀、長度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件都完全相同。 （2） 選擇分型面 模具閉合時型腔與型芯相接觸的表面稱之為分型面，是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。 為了便于脫模，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸最大的地方，還不用影響制品的外觀，根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特征，確選定水平分型面，其位置如下圖所示。 （3） 確定澆注系統(tǒng)尺寸 澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射劑噴嘴至型腔之間的進料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞至型腔的各個部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。澆注系統(tǒng)設(shè)計合理與否將直接影響塑件的質(zhì)量成型工藝調(diào)整難易。如圖所示，澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 1) 主流道。指連接注射機噴嘴與分流道或型腔的進料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會直接影響塑料熔體的流速和填充時間。 上端直徑d=注射機噴嘴直徑+0.5=，R=噴嘴球半徑+（1~2）=16,下端直徑D=。 2) 冷料穴。模具中直接對著主流道的孔或槽，用以儲存注射時熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口，或降低流動性而造成充填不滿。 本模具采用Z行冷料穴，便于拉桿拉出塑件及澆注系統(tǒng)凝料。 3) 分流道。連接主流道和澆口的進料通道，作用是通過流道截面及方向變化使塑料熔體平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向，并均衡地分配給各個型腔。 為了便于制造和方便熔體流動，本模具分流道采用圓形。分流道直徑同主流道直徑，為6，長度l==16.5。 4) 澆口。連接分流道與型腔之間的一段短小的進料通道。起著調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時間、防止熔體倒流的作用。 考慮該零件的使用場合及外觀要求，采用重疊式澆口，澆口寬度。 5) 定位環(huán)。根據(jù)注射機定模板中心孔尺寸以及GB/T 4169.18-2006，選用D=100的定位環(huán)。 6) 澆口套。根據(jù)注射機定模板中心孔尺寸以及GB/T 4169.19-2006，選用D=12，L=70的澆口套，即澆口套 GB/T 4169.19-2006。 （4） 確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式 1） 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了是模具的強度、剛性提升，不使成型過程中塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡并縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸，型腔、型芯都采用整體式結(jié)構(gòu)。 2）固定方式。型芯采用型芯與型芯固定板用凸肩連接、定位。 第四章 確定模具加熱冷卻方式 因塑料的加熱溫度對塑件的質(zhì)量影響較大，其中包括尺寸精度、形狀精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量。溫度過高易于分解（HDPE塑料的分解溫度為340℃），而注射時料筒溫度為250~320℃，成型時要控制模具溫度在85~120℃范圍內(nèi)，因此采取布置冷卻水管的措施來控制模具溫度。 1） 冷卻水管直徑為。 2） 冷卻回路的形式：型腔與型芯一樣均采用單層冷卻水回路，由于型芯相對較淺，可將單層冷卻回路開設(shè)在型芯下部。具體冷卻水回路見下圖： 當(dāng)塑料熔體充模時，經(jīng)過澆口的剪切、摩擦使熔體的溫度升高，同時也使?jié)部诟浇臏囟壬?。而一般來說，離澆口越遠溫度越低，因此在澆口附近應(yīng)該加強冷卻，所以選擇將冷卻水回路的入口設(shè)在澆口附近，使?jié)部谠谳^低的水溫下冷卻。 側(cè)澆口冷卻水回路 循環(huán)冷卻水回路 第五章 確定模具的導(dǎo)向、排氣、脫模推出機構(gòu) 1、確定導(dǎo)向機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu) 本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)，利用導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔之間的間隙配合來保證模具的對合精度。 1） 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)采用帶頭導(dǎo)柱且符合GB/T 4169.4-2006，標(biāo)記為導(dǎo)柱GB/T 4169.4-2006。導(dǎo)套結(jié)構(gòu)采用帶頭導(dǎo)套且符合GB/T 4169.3-2006，標(biāo)記為GB/T 4169.3-2006。 2） 導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置 為確保動模和定模只按一個方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱的不對稱布置，導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面四周，且導(dǎo)柱中心至模具外邊緣有足夠距離，以保證模具強度。為了保護型芯不受損壞，導(dǎo)柱設(shè)在有型芯的動模一側(cè)；導(dǎo)套設(shè)在定模一側(cè)，便于塑件脫模。 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合方式 2、確定排氣機構(gòu) 因為該零件為小型零件，采用的是一模兩腔結(jié)構(gòu)，所以利用分型面及推桿之間的縫隙排氣即可，無需單獨考慮排氣方式。 3、確定脫模推出機構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 脫模退出機構(gòu)因塑件的脫模要求的不同而有所變化，但對頂出機構(gòu)所達到的要求基本一致：脫模機構(gòu)一般設(shè)置在注射模的動模內(nèi)，便于動力傳輸；脫模機構(gòu)在脫模過程中應(yīng)使塑件不會變形損壞；保證塑件在開模過程中留在設(shè)置有頂出機構(gòu)的動模內(nèi)；脫模機構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠，有合適的推出距離。 本模具采用一次推出脫模結(jié)構(gòu)。 1） 推桿數(shù)量及結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)推桿布置許可空間，每個制品設(shè)置5根推桿，共10根，皆均勻分布在塑件的內(nèi)部。推桿僅與型芯配合，配合長度為30，配合間隙最大不超過塑料的溢邊值，采用配合。由于型芯與推桿反復(fù)摩擦，因此推桿頭部需淬火處理，硬度為45~50HRC。裝配推桿時，應(yīng)使推桿端面與型芯的平面平齊或高出0.05~0.1。推桿，符合GB/T 4169.16-2006。 2） 復(fù)位裝置設(shè)計。頂出機構(gòu)在完成塑件的頂出動作之后，為了進行下一步循環(huán)必須回到其初始位置。常用的復(fù)位機構(gòu)有彈簧復(fù)位和復(fù)位桿復(fù)位兩種。復(fù)位桿與動模的配合長度為30，復(fù)位桿為4根，均勻分布在推出板四周。復(fù)位桿，符合GB/T 4169.13-2006。復(fù)位桿的材料、熱處理及表面粗糙度要求與推桿相同。 3） 拉料桿。作用是使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料從模具中脫出，本模具采用的冷料穴是兼有拉料作用的冷料穴，因此拉料桿是帶鉤形頭（Z字形頭）的拉料桿，拉料桿。 4） 頂出距離。為確保頂出時塑件能完全脫離動模，頂出距離不得小于30。 第六章 模具材料的選用 1、標(biāo)準(zhǔn)件 序號 名稱 數(shù)量 材料 硬度 標(biāo)準(zhǔn)代號 1 定位環(huán) 1 45鋼 28~32HRC GB/T 4169.18-2006 2 澆口套 1 T8A（局部熱處理） 38~45HRC GB/T 4169.19-2006 3 帶頭導(dǎo)套 4 T10A GCr15 20Gr（滲碳0.5~0.8mm） 52~56HRC GB/T 4169.3-2006 4 帶頭導(dǎo)柱 4 T10A GCr15 20Gr（滲碳0.5~0.8mm） 52~56HRC GB/T 4169.4-2006 5 推桿 8 4Gr5MoSiV1 T8A 50~55HRC GB/T 4169.1-2006 6 復(fù)位桿 4 T8A 56~60HRC GB/T 4169.13-2006 7 墊塊 2 45鋼 GB/T 4169.6-2006 8 推板 1 45鋼 28~32HRC GB/T 4169.7-2006 9 限位釘 4 45鋼 40~45HRC GB/T 4169.9-2006 10 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 2 8.8級 GB/T 70.1-2008 11 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 6 8.8級 GB/T 70.1-2008 12 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 4 8.8級 GB/T 70.1-2008 13 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 6 8.8級 GB/T 70.1-2008 2、非標(biāo)準(zhǔn)件 ①拉料桿————T8A 淬火+回火后硬度53~58HRC ②型腔、型芯——T8A、T10A、40Gr、Gr12MoV 淬火+低溫回火后硬度55HRC ——45鋼 熱處理硬度240HBW ③模板、墊板、固定板——45鋼 硬度200HBW ——Q235、Q275鋼 正火 第七章 成型零部件工作尺寸計算 成型零部件中的工作尺寸包括孔類尺寸（A類）、軸類尺寸（B類）和中心距類尺寸（C類）。 下面是使用平均值計算方法計算主要成型零部件工作尺寸的計算公式： A類尺寸：型腔徑向尺寸： （7-1） 型腔深度尺寸： （7-2） B類尺寸：型芯徑向尺寸： （7-3） 型芯高度尺寸： （7-4） C類尺寸：型芯之間或成型孔之間等中心距尺寸： （7-5） 式中，為塑件相關(guān)尺寸公差；是PS的收縮率，取0.5%；是模具制造差，對于該盒蓋產(chǎn)品取0；是修正系數(shù)，取1/2。 按照盒蓋的尺寸要求（圖2-1），按上面公式計算得到其相關(guān)尺寸如下： 表4-1 盒蓋相關(guān)尺寸計算 尺寸類型 公稱尺寸 最終尺寸 A類 型腔徑向尺寸 90 89.95 型腔深度尺寸 28 27.81 B類 型芯徑向尺寸 88 88.94 40 40.48 型芯高度尺寸 25 25.46 第八章 繪制模具裝配草圖以及參數(shù)校核 1、繪制模具裝配草圖 (1)繪制動模平面圖 (2)初選標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)動模平面外形尺寸、各成型板的厚度要求，并考慮注射機的最小裝模高度和最大裝模高度，初選標(biāo)準(zhǔn)模架：CI GB/T 12555-2006。 (3)繪制模具裝配草略圖 如下圖所示，繪制出各模板的外形: 模具裝配草圖略圖 (4)繪制模具裝配草圖 模具裝配草圖 2、 相關(guān)模具零件的強度、剛度及注射成型機的相關(guān)參數(shù)的校核 （1） 推桿強度、剛度校核 已知脫模力 —平均壁厚為1 —塑料的彈性模量為2450MPa —塑料的平均收縮率為3% —塑件對型芯包容長度為342.8334 —模具型芯脫模角度為40' —塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù)為0.1~.0.2 —是塑料的泊松比為0.3902 計算得脫模力。 由此，根據(jù)推桿的壓桿穩(wěn)定公式求的 —安全系數(shù)，取1.5 —推桿長度為144 —推桿材料的彈性模量為 而推桿的直徑符合要求。 強度校核，強度也符合要求。 （2） 成型零件的強度、剛度校核 由型腔側(cè)壁厚度的經(jīng)驗計算公式，雙型腔之間距離。 而實際型腔側(cè)壁厚度，型腔之間距離，因此型腔側(cè)壁厚度符合要求； 型腔底板厚，滿足剛度要求，同時滿足強度要求。 （3） 模具與注射機的部分相關(guān)尺寸校核 ①最大注射量的校核 已知注射機的最大注射量為,而兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料的總體積,按照實際注射量在額定量的20%~80%之間計算 因此最大注射量滿足制品的成型。 ②注射壓力的校核 根據(jù)模流分析軟件Moldflow分析所得最大注射壓力為52，而所選注射機SZ-50/100的最大注射壓力為150，由此可知，注射成型過程中所需的最大注射壓力小于注射機的最大注射壓力，因此注射壓力符合要求。 ③安裝尺寸的校核 根據(jù)已選標(biāo)準(zhǔn)模架模架CI2035-70*100*70 GB/T 12555-2006的尺寸計算的模架的總高度，而已選注射機注射機SZ-50/100的模具高度為，而剛好在這個范圍內(nèi)，因此安裝尺寸符合要求。 ④開模行程和頂出行程的校核 —制品脫模距離，為30； —包括流道凝料在內(nèi)的制品高度，為86； —注射機最大開模行程，為500。 由此可知，開模行程和頂出行程符合要求。 （4） 鎖模力的校核 根據(jù)鎖模力計算公式 其中 —注塑零件及澆注系統(tǒng)凝料的投影面積，為14418.6686（根據(jù)UG軟件計算所得） —沖壓力，塑料一般為20~40，這里去最大值40 而根據(jù)所選注射機SZ-50/100的參數(shù)，該注射機的鎖模力為1000，因此鎖模力符合要求。 第九章 繪制模具裝配圖及復(fù)核 1、 繪制模具裝配圖 根據(jù)模流分析結(jié)果以及模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在完成模具各項參數(shù)校核之后，需要對模具的總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，然后繪制裝配圖，得到的模具裝配圖如下： 由圖可知，其模具的開模過程為：首先，在注塑機開模作用下，模具沿分型面分開，產(chǎn)品架澆注系統(tǒng)留在后模，模具繼續(xù)開模向后運動，然后在注塑機頂棍的作用下，模具的推板向前運動，帶動推桿一起運動頂出產(chǎn)品及澆注系統(tǒng)，整個開模動作完成。然后在注塑機作用下，模具開始合模，復(fù)位桿帶動推板向后運動，分型面合模。 2、拆畫非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 模具裝配圖只是用來表達模具相關(guān)零件的裝配關(guān)系，無法清楚表達模具成型零部件的相關(guān)圖形。因此，還需要繪制模具相關(guān)的零件圖來表達，尤其是對成型部分的表達，即上模仁、下模仁等。除此之外，還應(yīng)對其他相關(guān)零件進行繪制。 下面是為了保證產(chǎn)品成型并且用來裝配模具的一些圖形。 （1）定模板 如圖所示為模具的定模板零件圖，它不直接參與產(chǎn)品的成型，主要作用是用來固定型腔，也是用來連通澆注系統(tǒng)和冷卻水路的通道，模具的主要開模就是在定模板與動模板之間，產(chǎn)品也是從這里取出的。 （2） 型腔 如圖所示為用來組成成型零部件的一部分，即型腔零件圖。型腔是固定在定模板上，控制產(chǎn)品成型的一部分。其中除了控制產(chǎn)品尺寸形狀的結(jié)構(gòu)，還有澆口和部分流道結(jié)構(gòu)，初次之外，還有控制模具溫度的冷卻水管回路。 （3） 型芯 如圖所示為模具的型芯零件圖，它與型腔相組合構(gòu)成產(chǎn)品成型的型腔，是直接控制產(chǎn)品成型的零件，固定在動模板上。其中除了控制產(chǎn)品尺寸形狀的結(jié)構(gòu)，還有用來放置推出產(chǎn)品的推桿的孔，同樣，也有控制模具溫度的冷卻水路回路。 3、 復(fù)核設(shè)計圖樣 根據(jù)模具相關(guān)參數(shù)的校核計算，以及UG建模軟件和Moldflow模流分析的結(jié)果，該模具的各個零件以及開合模運動都符合要求，相關(guān)的注塑成型參數(shù)都較為合理，制件的成型過程較為順利，成型結(jié)果也滿足設(shè)計要求，所有的設(shè)計圖樣都符合要求。 第十章 結(jié)論 在這次模具設(shè)計中，首先根據(jù)塑料盒蓋的二維零件圖進行分析，繪制出該零件的三維零件圖，然后根據(jù)產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)以及尺寸進行產(chǎn)品成型可行性分析。在確定產(chǎn)品的成型可行性后對塑料盒蓋進行工藝分析，擬定產(chǎn)品成型工藝方案，擬定多項方案對比，最后得出最佳成型方案，并分析該方案的可行性。 在確定成型方案之后，開始對模具進行相關(guān)設(shè)計，包括產(chǎn)品成型方式、分型面、澆注系統(tǒng)、成型零部件、溫度控制系統(tǒng)、導(dǎo)向與定位系統(tǒng)和脫模推出機構(gòu)等。除此之外，還對模架、模具材料和注塑成型機進行合理選擇。當(dāng)然，在模具相關(guān)零件以及相關(guān)參數(shù)設(shè)計之后，為保證模具能夠正常使用，還要對模具相關(guān)結(jié)構(gòu)以及各項參數(shù)進行校核，最后確定模具結(jié)構(gòu)。在完成模具設(shè)計之后，需要繪制塑料盒蓋注塑模具的裝配圖和相關(guān)零件圖以表達模具的裝配關(guān)系和成型零件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等。 參考文獻 [1] 齊曉杰. 塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2015. 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New York:Elsevier Scientific Pub.Co,1980. 致謝 這次對塑料盒蓋注塑模具設(shè)計，是作為大學(xué)一個階段對所學(xué)知識的一個匯總，是檢驗對大學(xué)所有知識尤其是專業(yè)知識的掌握程度。為了順利完成這次設(shè)計，我從各方面查閱資料，包括學(xué)校圖書館藏書、各網(wǎng)站專業(yè)資料和軟件技能資料以及部分工廠內(nèi)部資料，最終完成這套計數(shù)器下殼模具。 當(dāng)然，在這次設(shè)計過程中，我得到了許多人的幫助。包括提供模具指導(dǎo)、制圖指導(dǎo)以及提供論文指導(dǎo)的各位老師，還有來自一些同學(xué)的幫助，不僅提供了部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)，還提供了一些技術(shù)參考。在他們的幫助下，才使得我能夠順利完成此次畢業(yè)設(shè)計。在這里，對他們表示衷心的感謝！ - 28 -