電池外殼后蓋模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、 第1章 概述 1.1模具分類(lèi) 模具可分為金屬模具和非金屬模具。金屬模具又分為：鑄造模具（有色金屬壓鑄，鋼鐵鑄造）、和鍛造模具等；非金屬模具也分為：塑料模具和無(wú)機(jī)非金屬模具。而按照模具本身材料的不同，模具可分為：砂型模具，金屬模具，真空模具，石蠟?zāi)＞叩鹊?。塑料模具一般可分為：注射成型模具，擠塑成型模具，氣輔成型模具等等。模具其他分類(lèi)：合金模具、鈑金模具、塑料模具、沖壓模具、鑄造模具、鍛造模具、擠出模具、壓鑄模具、汽車(chē)模具、滾絲模具等。 1.2塑料模具的分類(lèi) 塑料注射(塑)模具:它主要是熱塑性塑料件產(chǎn)品生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一種成型模具，其結(jié)構(gòu)通常由成型部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部件、推出機(jī)

2、構(gòu)、調(diào)溫系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、支撐部件等部分組成。制造材料通常采用塑料模具鋼模塊，常用的材質(zhì)主要為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、合金工具鋼，高速鋼等。注射成型加工方式通常只適用于熱塑料品的制品生產(chǎn)，用注射成型工藝生產(chǎn)的塑料制品十分廣泛，從生活日用品到各類(lèi)復(fù)雜的機(jī)械，電器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種加工方法。 塑料壓塑模具:包括壓縮成型和壓注成型兩種結(jié)構(gòu)模具類(lèi)型。它們是主要用來(lái)成型熱固性塑料的一類(lèi)模具，其所對(duì)應(yīng)的設(shè)備是壓力成型機(jī)。壓塑模具主要由型腔、加料腔、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、推出部件、加熱系統(tǒng)等組成。壓注模具廣泛用于封裝電器元件方面。壓塑模具制造所用材質(zhì)與注射模具基本相同

3、。 塑料擠出模具:是用來(lái)成型生產(chǎn)連續(xù)形狀的塑料產(chǎn)品的一類(lèi)模具，又叫擠出成型機(jī)頭，廣泛用于管材、棒材、單絲、板材、薄膜、電線電纜包覆層、異型材等的加工。 塑料吹塑模具:是用來(lái)成型塑料容器類(lèi)中空制品(如飲料瓶、日化用品等各種包裝容器)的一種模具，吹塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工藝原理主要有擠出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型(俗稱(chēng)“注拉吹”)，多層吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。 塑料吸塑模具:是以塑料板、片材為原料成型某些較簡(jiǎn)單塑料制品的一種模具，其原理是利用抽真空盛開(kāi)方法或壓縮空氣成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加熱

4、軟化的情況下變形而貼在模具的型腔上得到所需成型產(chǎn)品，主要用于一些日用品、食品、玩具類(lèi)包裝制品生產(chǎn)方面。 高發(fā)泡聚苯乙烯成型模具:是應(yīng)用可發(fā)性聚苯乙烯(由聚苯乙烯和發(fā)泡劑組成的珠狀料)原料來(lái)成型各種所需形狀的泡沫塑料包裝材料的一種模具。其原理是可發(fā)聚苯乙烯在模具內(nèi)能入蒸汽成型，包括簡(jiǎn)易手工操作模具和液壓機(jī)直通式泡沫塑料模具兩種類(lèi)型，主要用來(lái)生產(chǎn)工業(yè)品方面的包裝產(chǎn)品。制造此種模具的材料有鑄鋁、不銹鋼、青銅等。 1.3本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本課題設(shè)計(jì)產(chǎn)品是塑料制件：電池外殼后蓋。它包含了模具的基本結(jié)構(gòu)，并有側(cè)向分型和抽芯機(jī)構(gòu)，屬于中等難度的塑料模具。本設(shè)計(jì)介紹了注射成型的基本原理，特別是內(nèi)側(cè)抽

5、芯機(jī)構(gòu)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。還分別介紹了塑料模具的一般設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟、材料的選取、材料性能、結(jié)構(gòu)和用途的分析等。詳細(xì)介紹了注射模具的材料及工藝分析，澆注系統(tǒng)、主要零部件、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明，以及模具的各種工藝參數(shù)的確定等。亦介紹了模架選取的方法及各種工藝參數(shù)等。在模具制造中運(yùn)用了現(xiàn)代先進(jìn)的線切割和數(shù)控加工等加工技術(shù)。綜合利用三維UG和二維Auto CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)并繪制各種非標(biāo)準(zhǔn)零件圖紙。說(shuō)明書(shū)已詳細(xì)地闡述設(shè)計(jì)的全過(guò)程。 第2章 塑件材料分析 2.1 塑料件用途 2.1.1 塑料件圖紙

6、 圖2-1-1 2.1.2 材料分析 該產(chǎn)品的成型材料是ABS，該材料是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三中單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)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(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供

7、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(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 主要用途：ABS廣泛用于水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具等； 成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力比較高，塑料上的脫模斜度宜稍大，ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆口對(duì)流道的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～60°C，要求塑件光澤和耐用時(shí)，應(yīng)控制在60～80°C。 2.1.

8、3 結(jié)構(gòu)分析 2.1.3.1該塑件尺寸不大，一般精度等級(jí)。屬于中等難度的塑料模具。包括了模具的基本結(jié)構(gòu)，其中有兩處內(nèi)側(cè)抽芯。 2.1.3.2 ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大，要有足夠的脫模斜度防止頂角；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力，要注意澆口位置防止和減少熔接痕；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。 模具溫度應(yīng)控制在60°～80°。 2.2計(jì)算制品的體積和重量 通過(guò)三維制圖UG軟件測(cè)量得: 單件塑件面積 S=690

9、0.6㎜2 ; 單件 塑件體積V=4897.91㎜3 查有關(guān)資料可知ABS的密度為1.02～1.05g/cm3 ，則單件塑件重量m=5g 第3章 分型面的設(shè)計(jì) 3.1分型面的設(shè)計(jì)原則 選擇分型面即是決定型腔空間在模內(nèi)應(yīng)占有的位置。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺寸精度、嵌件的位置、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，應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)的設(shè)計(jì)原則： 3.1.1復(fù)合塑件脫模。為使塑件能從模內(nèi)取去，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸大的部位。 3.1.2確保塑件質(zhì)量。分型面應(yīng)不要選擇在塑件光滑

10、的外表面，避免影響外觀質(zhì)量；將塑件要求同軸度的 3.1.3有利于塑件脫模。由于模具脫模機(jī)構(gòu)通常只設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，故選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使開(kāi)模后塑件留在動(dòng)模一側(cè)。這對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)使用的模具尤其顯得重要。 3.1.4考慮側(cè)向軸拔距。一般機(jī)械式抽芯機(jī)構(gòu)的側(cè)向拔距都較小，因此選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的方向置于動(dòng)、定模的開(kāi) 合模方向上，而將短抽拔距做為側(cè)向分型或抽芯。并注意將側(cè)抽芯放在動(dòng)模邊，避免定模抽芯。 3.1.5鎖緊模具的要求。側(cè)向合模鎖緊力較小，故對(duì)于投影面積較大的大型塑件，應(yīng)將投影面積大的方向放在動(dòng)、定模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分型面。 3.1.6有利于排氣。當(dāng)

11、分型面作為主要排氣渠道時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)在塑料熔體的末端，以利于排氣。 3.1.7模具零件易于加工。選擇分型面時(shí)，應(yīng)使模具分割成便于加工的零件，以減小機(jī)械加工的困難。 3.2該零件分型面的設(shè)計(jì) 分型面的選擇要考慮到型腔在分型面上的投影面積的大小。為了保證側(cè)向型芯的位置的放置及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)向凸臺(tái)作為抽芯方向，而將較深的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開(kāi)合模方向。 綜合考慮以上的設(shè)計(jì)原則并結(jié)合該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和質(zhì)量要求，應(yīng)采用階梯分型面。如圖3—1所示。 圖3-1 3.3 確定型腔數(shù)目 3.3.2型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾

12、點(diǎn)來(lái)確定 3.3.2.1根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目和總成型加工費(fèi) 用最小的原則,并略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi) 3.3.2.2根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目，當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法 3.3.2.3根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),每加一個(gè)型腔制品尺寸精度要降低4%,對(duì)于高精度制品,由于多型腔模具難以保證各型腔的成型條件一致,故推薦型腔數(shù)目不超過(guò)4個(gè)。 3.3.3根據(jù)本產(chǎn)品的生產(chǎn)批量及尺寸精度要求采用一模兩腔 由于多型腔模具在滿(mǎn)足塑料制件的形狀和尺寸一致性好，成型工藝條件容易控制條件下具有提高生產(chǎn)效率和降低塑件的整體成本。并結(jié)收

13、音機(jī)外殼的質(zhì)量要求，所以采用雙型腔模具。 第4章 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于制件有抽芯機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，為了便于加工制造，型芯型腔均采用整體鑲嵌式。 4.1.1圖4-1所示，為該套模具的凸模形式。 4.1.2圖4-2所示，為該套模具的凹模形式。 圖4-1 圖4-2 4.2 成型零部件工作尺寸計(jì)算 4.2.1由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以一些性能: 4.2.1.1必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓； 4.2

14、.1.2有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到HRC40以上； 4.2.1.3對(duì)于成型會(huì)產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼理； 4.2.1.4材料的拋光性能好，表面應(yīng)該光滑美觀。表面粗造度應(yīng)在Ra0.4以下； 4.2.1.5切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好； 4.2.1.6熔焊性能要好,以便修理； 4.2.1.7成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度?？最?lèi)零件為H8~H10，軸類(lèi)零件為h7~h10。 4.2.2型腔、型芯工作部位尺寸的確定 經(jīng)查有關(guān)資料可知ABS塑料的收縮率是0.3%～0.8% 平均收縮率為: S=（0.3%+0.8%）

15、/2=0.55% 型腔工作部位的尺寸： 型腔徑向尺寸 型腔深度尺寸 型芯徑向尺寸 型芯高度尺寸 中心距尺寸 式中 L—塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（mm） l—塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） H—塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm） h—塑件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸（mm） C—塑件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm） x—修正系數(shù)，取0.5～0.75 △—塑件公差（mm） —模具制造公差，?。?/3～1/4）△。 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)相應(yīng)零件圖紙所標(biāo)明 通常，制品中1m

16、m和小于1mm并帶有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算。 4.3 成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 為了方便加工和熱處理，其型芯整體鑲嵌式，型腔為整體形式。因此，型腔的強(qiáng)度和剛度按型腔整體式計(jì)算。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，也可參考經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)據(jù)。經(jīng)查有關(guān)資料可知型腔側(cè)壁厚S=25mm。支承板厚度計(jì)算可以經(jīng)過(guò)Auto CAD的燕秀工具箱承板厚度計(jì)算器來(lái)計(jì)算，如圖4-3所示 圖4-3 第5章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.1澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)是指

17、模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的一段進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體均勻地送到每個(gè)型腔，并將注射壓力有效地傳送到型腔的各個(gè)部位，已獲得形狀完整、質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。澆注系統(tǒng)分普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類(lèi)。 5.2澆注系統(tǒng)的原則 5.2.1充分考慮塑件熔體的流動(dòng)性和結(jié)構(gòu)工藝性，多型腔模具盡可能使模具的各個(gè)型腔同時(shí)進(jìn)料，同時(shí)充滿(mǎn)，保證塑件質(zhì)量。 5.2.2盡量縮短澆注系統(tǒng)的長(zhǎng)度，減少流道的彎折，以減少熱量和壓力損失。 5.2.3澆注系統(tǒng)應(yīng)順利平穩(wěn)地引導(dǎo)塑料熔體充滿(mǎn)型腔，使?jié)沧⑾到y(tǒng)和型腔內(nèi)原有的氣體排出。 5.3.4澆口的位置和形狀盡量使去澆口方便，防止型芯的變形和嵌件的位移，流程較短，避免溶

18、接痕。 5.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5.3.1主流道的設(shè)計(jì) 主流道是連接注射機(jī)噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機(jī)噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定錐度。 5.3.1.1主流道設(shè)計(jì)成圓錐型，其錐角為2°～6°，內(nèi)壁粗糙度Ra取0.4um 分流道截面設(shè)計(jì)成圓型截面，加工容易，且熱量損失與壓力損失均不大為常用形式。圓形截面分流道的直徑可以根據(jù)塑料的流動(dòng)性等因素確定，該塑料件采用ABS塑料，流動(dòng)性為中等，所以選圓形截面。根具經(jīng)驗(yàn)分流道的直徑可以取d=5～6mm。根據(jù)型腔在分型面上的排布情況設(shè)置分流道。 5.3.1.2主流道大端成圓角，半徑r=1～3mm，以減小料轉(zhuǎn)向過(guò)度

19、時(shí)的阻力 5.3.1.3在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道盡可能短，一般小于60mm，過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響流體的順利充型 5.3.1.4對(duì)于小型模具可將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成整體式，但在大多數(shù)情況下將主流道襯套與定位圈設(shè)計(jì)成兩個(gè)零件，主流道襯套與定模板采用H7/m6過(guò)度配合與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合 5.3.1.5主流道襯套一般選用T8 T10制造，熱處理強(qiáng)度為52～56HRC 根據(jù)“常用塑料直澆口尺寸”表，選主流道始端尺寸d=2.5mm,大端尺寸D=4mm，澆口套始端半徑R=機(jī)床噴嘴小經(jīng)d +（0.5～1）=10+(0.5～1)=11mm，半錐角a=2º。其長(zhǎng)度尺寸取L=

20、40mm，其余尺寸見(jiàn)圖。主流道內(nèi)壁粗造度Ra=0.63，拋光時(shí)要沿軸向進(jìn)行。 澆口套與定位圈采用H9/f9的配合。定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。定位圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔徑小0.2mm以下。澆口套與模板的配合為H7/m6 5.3.2分流道設(shè)計(jì) 分流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失。 5.3.2.1分流道的形狀與尺寸 分流道的截面尺寸視塑料的品種、塑件是尺寸、成型工藝條件以及流道長(zhǎng)短等因素來(lái)確定。通常圓形截面分流道直徑為2～10㎜ 。本制件采用的是ABS，由于ABS的流動(dòng)性能較好且分流道長(zhǎng)度教短時(shí)，因此分

21、流道采用圓形截面。初選直徑為3㎜，具體尺寸由修模時(shí)修正。 5.3.2.2分流道的長(zhǎng)度 具體尺寸根據(jù)型腔的大小而定 5.3.2.3分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻,只有內(nèi)部的熔體比較理想，因此分流道的表面粗糙糙不能太低，一般Ra取1.6um這可增加對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力，使外層塑料冷卻皮固定,形成絕熱層。 5.3.2.4分流道在分型面的布置形式如圖4-2 根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù)校核流動(dòng)比 式中 —流動(dòng)比距離 Li—模具中各段料流通道及各段型腔的長(zhǎng)度（mm） ti—模具中各段料流通道及各段型腔的截面厚度（mm） =60/3.5+37/5+4.

22、5/5+2/2+140/2=108mm 因?yàn)橛绊懥鲃?dòng)比的因素主要是塑料的流動(dòng)性，ABS塑料的流動(dòng)性為中等，經(jīng)查有關(guān)資料可知ABS允許的流動(dòng)比[]=210～110，所以 〈[] 5.3.3 確定澆口形式 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則： 5.3.3.1了解塑料的成型性能 5.3.3.2盡量避免或減少熔接痕 5.3.3.3有利于型腔中氣體排出 5.3.3.4防止型芯的變形和嵌件的位移 5.3.3.5盡量采用較短的流程充滿(mǎn)型腔 5.3.3.6流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核 為了提高成型效率和綜合考慮以上的基本設(shè)計(jì)原則并結(jié)合制件質(zhì)量要求，本模具應(yīng)采用側(cè)澆口，由兩處澆口進(jìn)

23、料。澆口位置如圖4—2所示 圖4—2 澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 d=（0.14～0.20） 式中 d—澆口直徑（mm） —塑件在澆口處的壁厚（mm） A—型腔的表面積㎜2 d=（0.14～0.20）×13491≈1mm (澆口直徑也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取 d=1mm) 澆口錐角取 澆口傾斜角取 第6章 模架的設(shè)計(jì) 6.1 模架的組成 模架包括定模座板、定模板、動(dòng)模板、支承板、推板、墊板、動(dòng)模

24、座板及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等零件。 6.2 模架的分類(lèi) 模架分直澆口模架、點(diǎn)澆口模架、簡(jiǎn)化點(diǎn)澆口模架等。 6.3選標(biāo)準(zhǔn)模架 6.3.1初選注射機(jī) 6.3.1.1注射量： 該塑料制件單件重量m=148g 澆注系統(tǒng)重量的計(jì)算可以根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積 V= 3.601 粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)重量為 3.601×1.053.5g 總體積 V塑件=（4.898+3.601）=8.499 總重量 M=8.499×1.05=9g 聚苯乙烯的密度為1.054g/cm3 ，ABS的密度為1.02～

25、1.05g/ 滿(mǎn)足注射量 V機(jī)≥V塑件/0.80 式中 V機(jī)—額定注射量（） V塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和（） = 28.05 或滿(mǎn)足注射量M機(jī)≥M塑件 式中 M機(jī)—額定注射量（g） M塑件—塑件與澆注系統(tǒng)凝料的重量和（g） —聚苯乙烯的密度（g/cm3） —塑件采用塑料的密度（g/cm3） g 6.3.1.2注射壓力： P注≥P成型 經(jīng)查有關(guān)資料可知ABS塑料成型時(shí)的注射壓力P成型=70～90MPa 6.3.1.3鎖模力： P鎖模力≥pF 式中p—塑料成型時(shí)型腔的壓力，ABS塑料的型腔壓力p=30

26、MPa F—澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積和（） 各型腔及澆注系統(tǒng)及各型腔在分型面上的投影面積 F=8187.5 PF=30×8187.5=245.625KN 根據(jù)以上的分析、計(jì)算，查教材第103頁(yè)表4.2初選注射機(jī)型號(hào)為：XS-ZS-22,其有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 理論注射容量（cm³） 30、20 螺桿直徑（mm） 25、20 注射壓力（MPa） 75、115

27、 注射行程（㎜） 130 注射方式 注塞式 鎖模力（KN） 250 拉桿內(nèi)向距（mm） 350 移模行程（mm） 160 最大模具厚度（mm） 180 最小模具厚度（mm） 60 噴嘴圓弧半徑（mm）

28、 12 噴嘴孔直徑（mm） 2 最大開(kāi)合模行程（mm） 160 動(dòng)、定模板尺寸（㎜） 250×280 拉桿空間（㎜） 235 根據(jù)以上分析、計(jì)算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。通過(guò)調(diào)用Auto CAD的燕秀工具箱模架選用，如圖6-1所示 定模板厚度：A=40 ㎜ 動(dòng)模板厚度：B=45 ㎜ 墊塊厚度： C=70 ㎜ 模具厚度：H模=250 ㎜ 模具外形尺寸：250㎜×300㎜×250 ㎜ 6.4 支承零部件的設(shè)

29、計(jì) 支承板厚度計(jì)算可以經(jīng)過(guò)Auto CAD的燕秀工具箱承板厚度計(jì)算器來(lái)計(jì)算，如圖6-1所示 6.4.1 定模板與動(dòng)模板的設(shè)計(jì) 本模具的模架是Auto CAD的燕秀工具箱調(diào)出拉，已經(jīng)設(shè)計(jì)好動(dòng)定各模板的相關(guān)參數(shù)。 圖6-1 6.4.2 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6.4.2.1為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 6.4.2.2導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)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。 6.4.2.3一般導(dǎo)柱滑

30、動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。 6.4.2.4除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。 6.4.2.5導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：導(dǎo)柱固定在固定模板上，與固定模板為H7/m6的過(guò)渡配合。導(dǎo)柱直徑參考標(biāo)準(zhǔn)，取D=12mm，導(dǎo)柱頭部做成半圓形。導(dǎo)柱長(zhǎng)度與主流導(dǎo)長(zhǎng)度點(diǎn)澆口長(zhǎng)度以及塑件長(zhǎng)度等有關(guān)。 第7章 側(cè)抽芯設(shè)計(jì) 7.1內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 內(nèi)側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)由斜頂頂出。斜頂角度計(jì)算由Au

31、to CAD的燕秀工具箱斜頂角度計(jì)算器計(jì)算，如圖7-1所示，具體參數(shù)設(shè)計(jì)參考圖7-2的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。抽芯滑塊具體尺寸詳見(jiàn)零件圖。 圖7-1 7.2模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：斜頂頂TSUNNGAIINDUSTRIAL.CO.,LTD. 圖7-2 以上是斜頂頂出機(jī)構(gòu)的主要參考資料，斜頂?shù)南嚓P(guān)參數(shù)均按照以上模具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第8章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8.1推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 8.1.1按動(dòng)力來(lái)源可分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、液動(dòng)與氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu)。 8

32、.1.2按結(jié)構(gòu)特征可分一次推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)、定模推出機(jī)構(gòu)、順序推出機(jī)構(gòu)、帶螺紋塑件推出機(jī)構(gòu)等。 8.1.3按推出原件可分推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、推塊推出機(jī)構(gòu)與活動(dòng)鑲塊推出機(jī)構(gòu)等。 8.2推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8.2.1推件力的計(jì)算 推件力 式中 A—塑件包絡(luò)型芯的面積（） —塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，p取0.8×107～1.2×107Pa —脫模斜度 —大氣壓力0.09MPa —塑件對(duì)鋼的檫系數(shù)，約為0.1～0.3； —制件垂直于脫模方向的投影面

33、積（） 查教材第70頁(yè)可知道ABS的脫模斜度= A 103.5 =[103.5×1.0×(0.2cos -sin)/+0.09×1715]=11.6kN 第9章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.2冷卻系統(tǒng)的分類(lèi)： 9.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)： 1.盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡。 2.冷卻水孔的數(shù)量約多，孔徑約大，則對(duì)塑件的冷卻效果約均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的1～2倍（常位12～15mm），冷卻水孔中心距約為水孔直徑的3～5倍，水孔直徑約為8～12mm。 3.盡可能使冷卻水孔至型

34、腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。當(dāng)塑件壁厚不均勻時(shí)，壁厚處應(yīng)強(qiáng)化冷卻、水孔應(yīng)靠近型腔、距離要小，但也不應(yīng)小于10mm。 4.澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此要加強(qiáng)澆口處的冷卻。即冷卻水從澆口附近流入。 5.應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差。如果進(jìn)水與出水溫差過(guò)大，將使模具的溫度分布不均勻，尤其對(duì)流程很長(zhǎng)的大型塑件，料溫越流越低，對(duì)于矩形模具，通常沿模具寬度方向開(kāi)設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫差不大于5℃。 6.合理選擇冷卻水道的形式。對(duì)于收縮大的塑件（入聚乙烯）應(yīng)沿收縮方向開(kāi)設(shè)冷卻水孔。 7.合理確定冷卻水管的接頭的位置

35、。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具的同一側(cè)。 8.冷卻系統(tǒng)的水道應(yīng)盡量避免與模具上其它機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤(pán)考慮。 9.冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。最好在進(jìn)口和出口處分別打出標(biāo)志，如“IN”（進(jìn)口）和“OUT”（出口）等。 由于制品平均厚度為2㎜，制品尺寸不大，確定水孔直徑為10㎜。由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水的傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生產(chǎn)中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿(mǎn)足要求。  第10

36、章 裝配 10.1裝配要求： 10.1.1頂出制品的推桿的端面與所在的相應(yīng)型面保持齊平，允許推桿端面高出型面不大于0.1mm。 10.2.2注射模的復(fù)位桿，其端面應(yīng)與模具分型面齊平，允許低于分型面大大于0.03mm。 12.2.3型芯、凸模、鑲件等，其尾部高度尺寸未注明公差時(shí)，其端面應(yīng)在裝配后與其配合的零件齊平。 12.2.4制品同一表面的成型腔分布在上、下模或兩模時(shí)，裝配后沿分型面的錯(cuò)邊不大于0.05mm，并其組合尺寸不超過(guò)型腔允許的極限尺寸。 12.2.5凸模與凹模裝配后的配合間隙，應(yīng)保持周?chē)鶆颉? 12.2.6需保持同軸的兩個(gè)以上零件，其同軸度必須保證裝配要求，使各配合零

37、件能順利裝卸，活動(dòng)自如。 12.2.7模具導(dǎo)向件的導(dǎo)向部分，裝配后保證滑動(dòng)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象。 12.2.8模具中供兩次分型用的拉桿、拉板裝配后，各工作面應(yīng)在同一平面內(nèi)，允許其極限偏差為±0.1mm。 12.2.9模具裝配后，兩安裝平面應(yīng)保持平，其平行度公差按按GB1184附錄一的6級(jí)。 設(shè)計(jì)總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)收益匪淺。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1．培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論，基本知識(shí)和基本技能，提高分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 2．接受模具設(shè)計(jì)工程師必須的綜合訓(xùn)練，提高實(shí)際工作能力。

38、如調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和收集資料并進(jìn)行分析的能力；制訂設(shè)計(jì)或試驗(yàn)方案的能力；設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力；總結(jié)提高撰寫(xiě)論文的能力。 3．檢驗(yàn)我綜合素質(zhì)與實(shí)踐能力，是畢業(yè)的重要依據(jù)。 通過(guò)對(duì)模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，掌握模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。  參考文獻(xiàn) 1史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 2屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).第1版.北京：高等教育出版社,2001（

39、教材） 3王樹(shù)勛.注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù). 第1版.廣州：華南理工大學(xué)出版社,1996 4唐海翔.UGNX2注塑模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程. 第1版.北京：清華大學(xué)出版社,2005 5閻啞林.塑料模具圖冊(cè). 第1版.北京：高等教育出版社，2001 6高長(zhǎng)銀.模具設(shè)計(jì). 第1版.北京：電子工業(yè)出版社，2007 7 UGNX4.0塑料模具設(shè)計(jì)就業(yè)實(shí)戰(zhàn)精解. 第1版.北京：清華大學(xué)出版社，2006 8 UGNX4.0 模具設(shè)計(jì)典型范例教程. 第1版.北京：電子工業(yè)出版社，2007 9《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.史鐵梁主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003年8月 10《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》.李德群

40、唐志玉主編. 南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003年1月 11《模具設(shè)計(jì)與制造》.昱北主編. 北京：北京大學(xué)出版社，2005年8月 12《模具設(shè)計(jì)》.曾霞文主編.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006年8月 13《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》.屈華昌主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995年 14《實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》.鄧明主編. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年1月 15《模具CAD/CAM實(shí)訓(xùn)教程》.李樹(shù)軍主編.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006年4月 16《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》.申開(kāi)智主編.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年2月 17《注塑模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)應(yīng)用》.張國(guó)強(qiáng)主編.北京：化

41、學(xué)工業(yè)出版社，2005年2月 答謝語(yǔ)   經(jīng)過(guò)半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)專(zhuān)科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及身邊同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師曹老師。曹老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從題目的確定到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但我的水平有限，設(shè)計(jì)中有很多不足，而曹老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩曹老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝協(xié)助我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)，他們?cè)诒敬卧O(shè)計(jì)中給予了我很多指導(dǎo)和幫助。 然后還要感謝大學(xué)三年來(lái)所有的老師，為我們打下模具專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。   最后感謝機(jī)械工程系和我的母?！獪嬷萋殬I(yè)技術(shù)學(xué)院三年來(lái)對(duì)我的大力栽培。 - 26-