144 電器支架注塑模具設(shè)計(jì)

144 電器支架注塑模具設(shè)計(jì),電器,支架,注塑,模具設(shè)計(jì) 學(xué)校代碼：10410序 號(hào)：050425本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 電器支腳注射模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 江 新 祥 學(xué) 號(hào)： 20050425 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 05 級(jí) 指導(dǎo)教師： 楊 紅 飛 二 OO 九年 五 月電器支腳注射模設(shè)計(jì)i摘 要本文分為兩大部分，第一部分是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括塑料模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及產(chǎn)品的簡(jiǎn)介。塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注射機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。第二部分是介紹 CAD/CAM 在模具上的應(yīng)用，包括 CAXA 制造工程師，CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)，PRO/E.關(guān)鍵詞：CAD/CAM ，塑料，注射模，注射機(jī)。電器支腳注射模設(shè)計(jì)iiAbstractIn this paper,it is diveded into two parts.The first part is about the design of the structure of the mold.It is including the working theory and application of a plastic injection mold,the design princible,and the introducing of production.The design calculation lf the plastic mold is including the desing of the mold ,the selecting of plastic injection mold machine,and the pour system design etc.The second part is about the application of the CAD/CAM inplastic injection mold.It include the software of CAXA,PRO/E and so on.Key words: CAD/CAM,Plastic,Plastic inject mold ,plastic injection mold machine.電器支腳注射模設(shè)計(jì)iii目 錄1 引言 .- 1 -2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容 .- 2 -3 本次設(shè)計(jì)的目的 .- 2 -4 塑件成型的基本過程 .- 3 -41 塑化過程 .- 3 -42 充模過程 .- 3 -4.3 冷卻凝固過程 .- 3 -4.4 脫模過過程 .- 3 -5 塑件制品分析 .- 4 -6 注射機(jī)的選擇與校核 .- 7 -6.1 注射機(jī)的選擇 .- 7 -62 注射機(jī)的校核 .- 7 -621 注射量的校核 .- 7 -622 鎖模力得校核 .- 7 -623 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核 .- 8 -7 分型面的確定 .- 9 -8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .- 10 -81 澆注系統(tǒng)的組成 .- 10 -82 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì) .- 10 -8.2.1 澆口套的設(shè)計(jì)，如圖 8-2.- 10 -8.2.2 定位圈的設(shè)計(jì) .- 11 -83 流道設(shè)計(jì) .- 12 -8.3.1 流道的截面形狀 .- 12 -8.3.2 流道的布置 .- 13 -9 排溢系統(tǒng) .- 14 -10 型腔、型芯設(shè)計(jì) .- 15 -10.1 設(shè)計(jì)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式 .- 15 -10.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 15 -10.1.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 16 -10.2 型芯和型腔設(shè)計(jì) .- 16 -10.2.1 型芯設(shè)計(jì) .- 16 -10.2.2 型腔設(shè)計(jì) .- 17 -10.3 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算 .- 17 -11 型腔壁厚計(jì)算 .- 19 -11.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求 .- 19 -電器支腳注射模設(shè)計(jì)iv12 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 20 -13 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -13.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -13.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -14 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .- 22 -15 整個(gè)設(shè)計(jì) .- 24 -致 謝 .- 26 -參 考 文 獻(xiàn) .- 27 -電器支腳注射模設(shè)計(jì)1 引言近年來我國(guó)模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造水平有了很大的提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度發(fā)增加。模具質(zhì)量明顯提高；模具 CAD/CAM 技術(shù)相當(dāng)廣泛的得到了應(yīng)用。機(jī)械零部件中 60%的粗加工，80%的精加工需要由模具來完成?？梢哉f，模具是工業(yè)之母。依照塑件的成型方法分類，可以將塑料加工模具分為三類：()壓縮模壓縮模是將塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。也可稱為壓塑?；驂耗！Ｔ趬褐茣r(shí)直接對(duì)型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般與型腔是一體的，主要用于熱固性塑件的成型，有時(shí)也用于熱塑性塑件的成型。(2)壓注模壓注摸是將塑料在加料室內(nèi)受熱成為黏流狀態(tài)，在柱塞壓力的作用下使熔料經(jīng)過注射系統(tǒng)進(jìn)入并充滿閉合的型腔。也稱為傳遞模、擠扭模。這種棋具結(jié)構(gòu)比壓縮模復(fù)雜，造價(jià)較高。(3)注射模注射模又稱為注塑模.塑料在注射機(jī)上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱開始熔化.當(dāng)達(dá)到半熔性狀態(tài)時(shí)、在壓力的作用下，熔料通過模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)人到有一定深度的型腔內(nèi)固化成塑件.該工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高。這種模具在熱固性塑料注射機(jī)上使用，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。 除了上述塑料成型模具外，還有中空吹塑模、熱成型模、發(fā)泡模、澆鑄模、擠出機(jī)頭口模等。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 2 -2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容電器支腳注射模。對(duì)產(chǎn)品（圖 1-1）設(shè)計(jì)一副注射模。圖 1-13 本次設(shè)計(jì)的目的21 掌握注射模設(shè)計(jì)的一般方法；22 了解注射機(jī)的工作原理；23 了解模具加工方法；24 進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)的一般方法，熟練設(shè)計(jì)的一般過程。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 3 -4 塑件成型的基本過程注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱熔化使之成為高粘度的流體熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約 2085mpa） ，溶入模具的型腔中以過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。41 塑化過程現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料頭以定容方式送入料筒，通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理融化達(dá)到一定溫度后即可注射，注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來完成的。42 充模過程溶體自注射機(jī)的噴嘴噴出來后，進(jìn)入模具的型腔內(nèi)，將型內(nèi)的空氣排出，并滿型腔，然后升到一定壓力，使熔體的密度增加，充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。充模過程使注射成型的最主要過程，由于塑料熔體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象，左右塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題。4.3 冷卻凝固過程熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即：塑化注射充模固化成型加熱理論上絕熱散熱熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，包括外表質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來解決問題。4.4 脫模過過程塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采用機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。由 1.1 至 1.4 形成了一個(gè)循環(huán),就完成了一次成型一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件.電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 4 -5 塑件制品分析本塑料制品是電器支腳殼體,形狀尺寸如圖 5-1 所示:剖 面B- 剖 面A-A BAB Rx1902Ry405圖 2塑料制件的設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求進(jìn)行,由于塑料有特殊的物理性能,在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮一下幾個(gè)方面的因素:(1)塑料的物理性能,如強(qiáng)度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)力的敏感性;(2)塑料的成型工藝性,如流動(dòng)性;(3)塑料形狀應(yīng)有利于充模流動(dòng)、排氣、補(bǔ)縮,同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化(熱塑性塑料制品)或快速受熱固化(熱固性塑料制品);(4)塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異;(5)模具的總體結(jié)構(gòu),特別是抽心與脫出塑件的復(fù)雜程度;(6)模具零件的形狀機(jī)器制造工藝。(7)影響聚合物取向的主要因素（以注射成型為例）:溫度的影響：如果熔體溫度很高，則與凝固溫度之間范圍寬，聚合物大分子松弛時(shí)間延長(zhǎng)，解取向能力加強(qiáng)，取向程度減小。非結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到 TG 溫度的松弛時(shí)間大于結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到 TM 的松弛時(shí)間，因此結(jié)晶聚合物的冷卻速度快，容易凍結(jié)大分子，獲得較高的取向程度。注射壓力和保壓壓力：增大注射壓力和保壓壓力，提高剪切應(yīng)力和剪切速度，有利于取向程度的提高。澆口凍結(jié)時(shí)間，采用大澆口時(shí)，澆口凍結(jié)較晚，流動(dòng)過延時(shí)，在一定程度上抵消了因分子熱運(yùn)動(dòng)而引起的解取向因此澆口附近取向顯著。模具溫度：模具溫度較低時(shí)，聚合物大分子運(yùn)動(dòng)容易凍結(jié)，因此解取向能力減小，取向程度提高，高于慢速充模。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 5 -(8)常用塑料分析和數(shù)據(jù)的選取:常用塑料縮水率塑 膠 材 料 縮 水 率ABS、PMMA、HIPS825 5/1000PP+PE 8/1000SAN 3/1000POM 15/1000結(jié)合本身情況，塑膠材料選用 ABS，其縮水率取 5/1000。常用塑料成型性能塑料 最小壁厚 小型塑件推薦壁厚中型塑件推薦壁厚大型塑件推薦壁厚HIPS 075 125 16 3254ABS 075 15 2 33.5PP 0.85 1.45 1.75 2.43.2分類塑 料 名 稱 收縮率 逃氣孔適宜深度模具溫度成型溫度(C)PP 聚丙烯 20 0.010.02 4060 205288結(jié)晶 PE 聚乙烯 20 0.02 2060 149371HIPS825 聚苯乙烯 5 0.02 2060 163316ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯5 0.03 5060 220AS(SAN) 丙烯腈-苯乙烯 2 0.03 5070 191316PMMA 聚甲基丙烯酸甲脂5 4070 204254非結(jié)晶性PVC 聚氯乙烯 5 1060 170210為減小解取向能力,獲得較高的取向程度。模具溫度選取 50C，成型溫度為 220 C 逃氣孔適宜深為 0.03。常用塑料拔模角度型腔塑料名稱型腔 型芯ABS 40120 351PE 2545 2045PMMA 35130 301POM 35130 301PC 351 3550根據(jù)經(jīng)驗(yàn)常用塑料拔模角度取值為：型腔為 1 ，型芯為 1。綜合考慮以上的因素，本塑件采用 ABS 做材料。其縮水率取 5/1000。模具溫度選取 50 ，成型溫度為 220 。逃氣孔適宜深為 0.03。塑料拔模角度取值為：型腔為 1 ，型芯 1。ABS 是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的綜合力學(xué)性能。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 6 -特點(diǎn)：它無毒，無味，顯微黃色，沖擊韌性較好，機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好。成型的塑料件有較好的光澤。吸濕性為：0.05%0.06%密度為:1.031.07g/cm其成型特性有:1. 無定性料,流動(dòng)性中等,溢邊值為 0.04 毫米左右.2. 吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥.3. 成型時(shí)宜取高料溫,高模溫.注射壓力為 10001400 公斤力/厘米。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 7 -6 注射機(jī)的選擇與校核6.1 注射機(jī)的選擇根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表 8 選擇注射機(jī) G54-S200/40 螺桿（柱塞）螺桿（柱塞）直徑：55mm注射容量：200/400cm注射壓力：10900N/cm鎖模力：2540KN最大注射面積：645cm最大模具厚度：406mm最小模具厚度：165mm模板最大距離：260mm模板行程：666mm噴嘴圓弧半徑：18mm噴嘴孔徑：4mm噴嘴移動(dòng)距離：310mm推出形式：動(dòng)模板沒設(shè)推板，開模時(shí)，模具推桿固定板上的推桿通過與推板相 碰，機(jī)械推出塑件62 注射機(jī)的校核621 注射量的校核根據(jù)模具設(shè)計(jì)與簡(jiǎn)明手冊(cè)可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其公式按下式校核V 件 0.8V 注 =0.8200cm=160cm式中：V 件 塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和；V 注 注射機(jī)注射量（cm） ；0.8最大注射量得利用系數(shù)；經(jīng)過 PRO/E 軟件的分析得：V 件 139 cm所以 V 件 =139 cm54.5(24015+200.96)=623 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核噴嘴尺寸：噴嘴尺寸與澆口套適應(yīng)，澆口套是根據(jù)噴嘴尺寸來設(shè)計(jì)的； 定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度 20 mm，直徑為 50 mm（與定位孔配合） ；模具厚度：Hmin=165 mmS=30+115+(510)=150 合格電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 9 -7 分型面的確定分型面的選擇主要考慮如下問題：(1)分型面不僅應(yīng)選擇在對(duì)制品外觀沒有影響的位置，而且還必須考慮如何比較方便地清除分型而產(chǎn)生地溢料飛邊。同時(shí)，還應(yīng)避免分型而產(chǎn)生飛邊；(2)分型面的選擇應(yīng)有利于制品脫模，否則，模具結(jié)構(gòu)便會(huì)變得比較復(fù)雜。通常，分型面的選擇應(yīng)盡可能使制品在開模厚滯留在動(dòng)模一側(cè)；(3)分型面不影響制品的開狀和尺寸精度；(4)分型面應(yīng)盡量與最后填充溶體的型腔表面重合，以利于排氣；(5)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減少脫模斜度經(jīng)制品大小端尺寸帶來的差異； (6)分型面應(yīng)便于模具加工；(7)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大，造成鎖模困難，產(chǎn)生嚴(yán)重的溢料；(8)有側(cè)孔或側(cè)凹的制品，選擇分型面時(shí)應(yīng)首先考慮將抽心或分型距離長(zhǎng)的一邊放在動(dòng)、定模的方向，而將短的一邊作為側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu)時(shí)，除液壓抽心能獲得較大的側(cè)向抽拔距離外，一般分弄抽心機(jī)構(gòu)側(cè)向抽拔距離都較小。如圖 7-1圖 7-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 10 -8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)81 澆注系統(tǒng)的組成 由注流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。作用：（1）能將來自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時(shí)使型腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利排出。（2）在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效的傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整，內(nèi)外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。如圖 8-1 圖 8-182 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)8.2.1 澆口套的設(shè)計(jì)，如圖 8-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 11 -圖 8-28.2.2 定位圈的設(shè)計(jì)定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位所用。定位圈直徑 D 為與注射機(jī)定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑確定。直徑 D 一般比注射機(jī)定位孔直徑小0.10.3，以便于裝模。定位圈一般采用 45 鋼或 Q275 鋼。定位圈用內(nèi)六角螺釘固定在模板上時(shí)，一般用兩個(gè)以上的 M6M8 的內(nèi)六角螺釘。如圖 8-3電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 12 -圖 8-383 流道設(shè)計(jì)流道的形狀和尺寸往往受到塑料成型特性、塑件大小和形狀、模具成型數(shù)目和用戶要求等因素的影響，因此沒有固定的形式。但是流道的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮如下問題：8.3.1 流道的截面形狀如圖 8-4圖 8-4電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 13 -8.3.2 流道的布置本模具的流道截面圖如圖 8-5圖 8-5在多腔成型時(shí)，型腔布置決定流道的設(shè)計(jì)。從流動(dòng)平衡的角度出發(fā)，應(yīng)該使各型腔到澆道的流動(dòng)距離相等，同時(shí)也有利于澆口平衡布置。澆口的設(shè)計(jì)：本塑件的體積不是很大，考慮流道結(jié)構(gòu)和其它因素， 選擇了側(cè)澆口。如圖 8-6圖 8-6側(cè)澆口又稱邊緣澆口，一般設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，截面形狀多為矩形狹縫（也有用半圓形的注入口）調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及封閉時(shí)間。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 14 -9 排溢系統(tǒng)排溢是指排出充模冷料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。廣義的注射模排溢系統(tǒng)應(yīng)包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。模具充型過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，必須考慮如何將多余的氣體排出模外，否則補(bǔ)壓縮的氣體產(chǎn)生高溫引起塑件局部炭化，或使塑件產(chǎn)生氣泡的工藝缺陷。為了解決問題，必要時(shí)可開設(shè)排氣槽等辦法。但是對(duì)于 ABS 這種材料，排氣間隙不得高于0.03mm。為了能快速充滿型腔。得到質(zhì)量合格的產(chǎn)品。采用了以下措施：61 型芯采用組合式，型芯的長(zhǎng)度高出型腔，把型腔板上的型芯孔打通，型芯與型腔小間隙配合。這樣可以成為主要的排氣途徑；62 由于型腔板和推件存在小的間隙，這樣也可以排出一部分氣體。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 15 -10 型腔、型芯設(shè)計(jì)10.1 設(shè)計(jì)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式10.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于模具采用一模一腔，若是采用鑲拼組合式，這將增加加工量特別會(huì)給裝配帶來極大的難度。因此型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。也就是型腔和定模板做成一塊。型腔可通過電火花成型進(jìn)行加工。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工效率高，減少裝配難度，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，減少加工量。如圖 10-1圖 10-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 16 -10.1.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，這樣就可方便更換，若是某根型芯由于磨損或其它原因被損壞，就可以直接換。這樣就不須整體換。由于型芯各部分分開，這樣就降低了型芯的加工難度，把復(fù)雜的型芯加工轉(zhuǎn)化為鑲拼塊的表面加工，且易于保證加工精度。各鑲拼件采用 H7/m6 配合。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工難度不大，加工成本低，易于保證型芯精度，易于更換。如圖 11-2.圖 10-210.2 型芯和型腔設(shè)計(jì)10.2.1 型芯設(shè)計(jì)型芯的尺寸計(jì)算：型芯的尺寸按以下公式計(jì)算D1=（1+ ）d 1+x 0-s式中 D1-型芯外徑尺寸d1塑件內(nèi)形尺寸塑件公差塑件平均收縮率s電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 17 -成形零件制造公差，取 3110.2.2 型腔設(shè)計(jì)型腔徑向尺寸按以下公式計(jì)算D2=（1+ ）d 2-x + 0s式中 D2行腔的內(nèi)形尺寸d2塑件外形基本尺寸塑件公差塑料平均收縮率s成形零件制造公差，取 31型腔深度尺寸按以下公式HM=（H+H + x) 0s式中 HM型腔深度H塑件外形高度尺寸塑件公差塑料平均收縮率s成形零件制造公差，取 31由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需要那么高。 一般取Ra1.6，在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取小值，型腔的表面粗糙將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.80.4。在本次設(shè)計(jì)中，型腔取 Ra0.8。x綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素） ，塑件精度低、批量較小時(shí)，x 取 1/2；塑件精度高、批量比較大，x 取 2/3 設(shè)計(jì)要求取 x為 0.5。10.3 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算要計(jì)算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級(jí)精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ137278）塑件在五級(jí)精度下，基本尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸公差如下：電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 18 -基本尺寸 mm 公差 mm 基本尺寸 mm 公差 mm3 0.16 160180 0.9236 0.18 180200 1.00610 0.20 200225 1.101014 0.22 225250 1.201418 0.24 315355 1.601824 0.28 355400 1.802430 0.32 400450 2.00型腔：d 2=380mm 取 =0.5%（以下收縮率都取 0.5%）smm01.38901.5-380（.+1=D型芯：d 1=376mmmm.1-7.1-.?-0.5)76(電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 19 -11 型腔壁厚計(jì)算11.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，但塑料模具要不離既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度加以考慮。對(duì)于型腔主要愛到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。但是，實(shí)踐證明，模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧，對(duì)大型腔，按剛度條件，對(duì)小型腔則按強(qiáng)度條件計(jì)算即可。 （在本設(shè)計(jì)中按強(qiáng)度條件來計(jì)算）9.1.1 對(duì)凹模底板厚度：H=r p75.0式中 p型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（Mpa）r型腔內(nèi)半徑（mm）材料彎曲許用應(yīng)力。材料為 45#鋼，取 100Mpa根據(jù)條件：r=80mm;p=100MpaH=80(0.75100/100)1/269.3mm現(xiàn)取定模板厚為 80mm,可以滿足型腔的強(qiáng)度要求。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 20 -12 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（1） 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式：為了便于加工導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使用有肩導(dǎo)柱。（2） 導(dǎo)柱的布置：為確保動(dòng)模與定模只按了一個(gè)方向合模采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置。為保護(hù)型芯不受損壞，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，即正裝。結(jié)構(gòu)如圖 12-1 和圖 12-2：圖 12-1圖 12-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 21 -13 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件冷卻后由于有少量的收縮，塑件會(huì)緊抱在型芯上所以在脫出產(chǎn)品時(shí)不象沖壓件那樣可以自動(dòng)脫落。這樣，我們必須設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)將塑件頂出，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)我們考慮的是要使塑件各部分受力均勻，在此設(shè)計(jì)中，由于采用了一模一腔的結(jié)構(gòu)，考慮到產(chǎn)品比較大，故利用四個(gè)推桿把產(chǎn)品推出，這樣產(chǎn)品受力均勻。13.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上液壓機(jī)構(gòu)將推板推出之后，塑件也被完全頂出但是模具要合模，要使推桿、拉料桿恢復(fù)到原來的位置，而不會(huì)影響下一周期的正常生產(chǎn)。具體結(jié)構(gòu)見總裝圖。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 22 -14 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模是發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。冷卻水孔開設(shè)的原則：（1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。（2）各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在 1510 毫米范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般保持取 812 毫米。（3）水孔通過鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。（4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。（5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。在此設(shè)計(jì)中，每次所要注射的量只有 150g，由此可以得到注射一次所放出的熱量：Q=GH 焓式中 Q熔融塑料所放出的熱量（J）：G每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)， kg）;H 焓 塑料從熔融狀態(tài)進(jìn)入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差；Q=35200=7000（ J）為了防止型腔受熱變形，在定模板加四根水道。 、冷卻時(shí)所需的冷卻水量：M1=nmC (T1-T2)/(T3-T4)式中：M1通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg） ；T1熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（C） ；T1=120CT2制品脫模溫度（C） ；T2=60 CT3出水溫度（C） ；T3=40 CT4進(jìn)水溫度（C） ；T4=20 CC塑料的比熱容（J/kgC） C=1759 J/kgC導(dǎo)熱系數(shù)（J/mC）=829所以：M1=4015010 -31759（120-60）/829(40-20)=38.19kg根據(jù)冷卻水處于滿流狀態(tài)下的流速與水管直徑的關(guān)系，確定模具冷卻水管直徑 D：D=410 3M1/(） 1/2式中：管道內(nèi)冷卻水的流速 =0.6m/s水的密度（kg/m 3） =10 3 kg/m3所以： D=410 338.19/(3.140.6103) 1/2=9.00mm設(shè)計(jì)中取 D=10mm.如圖 13-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 23 -圖 13-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 24 -15 整個(gè)設(shè)計(jì)模具整體設(shè)計(jì)也是模體的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)師采用的標(biāo)準(zhǔn)模架大水口 S5060，注射機(jī)要求模具厚度小于 406mm。下面是對(duì)模板厚度的取值：定模座板 35mm，定模板 80mm，動(dòng)模板 50mm，支撐板 60mm，墊塊 110mm，動(dòng)模座板 35mm.根據(jù)以上選取，模具的厚度H=35+80+50+60+110+35=370mm406mm,符合條件。推板及頂桿固定板分別為 25mm。各板的厚度已經(jīng)確定。整體模具的示意，如圖 14-1，圖圖 14-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 25 -圖 14-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 26 -致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿地是在導(dǎo)師楊紅飛的悉心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的敬業(yè)精神，學(xué)識(shí)淵博使學(xué)生受益匪淺。謹(jǐn)此向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！感謝我的父母對(duì)我的始終如一的關(guān)懷與支持，正是他們偉大而無私的關(guān)愛，使我在前進(jìn)的道路上克服一個(gè)又一個(gè)的困難，在以后的人生旅途上，我會(huì)銘記他們的教誨，向著自己的人生目標(biāo)努力前進(jìn)，自己的不懈奮斗就是對(duì)父母含辛養(yǎng)育的最好報(bào)答。同時(shí)也要感謝所有關(guān)心和幫助過我的院系領(lǐng)導(dǎo)，各位老師和同學(xué)，尤其感謝同組的同學(xué)在我遇到困難的時(shí)候總是熱心的給予幫助，謝謝你們一直以來對(duì)我的照顧和鼓勵(lì)。衷心感謝評(píng)審論文的各位老師，敬請(qǐng)對(duì)本文提出寶貴的意思。最后祝大家身體健康，生活幸福！謝謝！電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 27 -參 考 文 獻(xiàn)1 于就泗，齊發(fā)主編.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué),20032 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)第 3 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005 3 朱光力，萬金保等編著.塑料模具設(shè)計(jì)第 2 版.北京：清華大學(xué)出版社，1999,4 譚建榮，張樹有，陸國(guó)棟，施岳定編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京：高等教育出版社,19995 邵立新，夏素民，孫江宏等編著.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 中文版標(biāo)準(zhǔn)教程.北京:清華大學(xué)出版社,20076 屈華昌編.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，20057 濮良貴，紀(jì)名剛編.機(jī)械設(shè)計(jì)第七版.北京：高等教育出版社.20018 廖念釗，莫雨松等編.互換性與技術(shù)測(cè)量第 4 版.中國(guó)計(jì)量出版社，19989 聯(lián)合編寫組，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第一分冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，197910 聯(lián)合編寫組，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第二分冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，197911 黨根茂、駱志斌、李集仁等編.模具設(shè)計(jì)與制造第 2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200512 王樹勛、鄧庚厚主編.典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖例.中南工業(yè)大學(xué)出版社.199213 孫玉芹、孟兆新等編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ).科學(xué)工業(yè)出版社，200514 屈華昌主編，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，200515 史鐵梁主編，模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社，20051江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）課題名稱 電器支架注塑模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 江新祥 院（系） 工學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 機(jī)制 052指導(dǎo)老師 楊紅飛 職稱 助教 學(xué)歷 碩士畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）要求：1. 了解塑料成型過程中的物理、化學(xué)變化及塑料的組成、分類極其性能。2. 了解塑料成型的基本原理和工藝特點(diǎn)，正確分析成型工藝對(duì)模具的要求。3. 掌握注塑成型模具對(duì)模具的要求。了解模具專用加工設(shè)備。4. 掌握塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法，能設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度的模具。5. 按規(guī)定的格式編寫設(shè)計(jì)說明書，字?jǐn)?shù)不少于 5000 個(gè)漢字，要求表述清楚，整潔規(guī)范；按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制圖樣，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)、出圖， 圖紙量不少于 1.5 張零號(hào)圖紙畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容：內(nèi) 容：1. 編寫設(shè)計(jì)說明書。2. 測(cè)繪塑件，繪制塑件圖。3. 繪制電器支腳塑料模具的零件及裝配圖。技術(shù)參數(shù)：1.電器支腳塑料件一件。2. 材料為 ABS。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作計(jì)劃：1.查閱技術(shù)文獻(xiàn)，參觀生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，了解注塑件的生 產(chǎn)工藝過程。2.制定模具總體設(shè)計(jì)方案，繪制模具草圖。3.電器支腳注射模的設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制模具的零件圖和總裝圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。2接受任務(wù)日期：2009 年 12 月 1 日 要求完成日期：2009 年 5 月 12 日學(xué) 生 簽 名： 年 月 日指導(dǎo)老師簽名： 年 月 日院長(zhǎng)（主任）簽名： 年 月 日備注：本表格一式三份，其中一份交學(xué)院存檔，一份發(fā)給所要指導(dǎo)的學(xué)生，一份裝訂到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的第二頁上。 編 號(hào) 20050425 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 材 料專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名 江新祥材 料 目 錄序號(hào) 附 件 名 稱 數(shù)量 備注1 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 畢業(yè)設(shè)計(jì)零件圖紙 143 畢業(yè)設(shè)計(jì)裝配圖 1二九年五月題 目 電器支腳注射模設(shè)計(jì)電器支腳注射模設(shè)計(jì),學(xué)生姓名:江新祥學(xué)號(hào)：20050425專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,論文題目：,內(nèi)容提要,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,一.本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容,二.塑料件的工藝分析,三. 注射模具的設(shè)計(jì),四. 主要結(jié)論與課題展望,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,一、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容,一、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,本次畢業(yè)論文是對(duì)已給定的塑料件進(jìn)行注射模具的設(shè)計(jì),一、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容,1.1本塑料制品是電器支腳殼體,形狀尺寸如圖5-1所示:,一、本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容,二.塑料件的工藝分析,2.1塑料件的材料是ABS，ABS是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。2.2其成型特性有: （1）無定性料,流動(dòng)性中等,溢邊值為0.04毫米左右。 （2）吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥。 （3）成型時(shí)宜取高料溫,高模溫.注射壓力為10001400公斤力/厘米。2.3綜合考慮塑料件，查閱相關(guān)資料，縮水率取5/1000。模具溫度選取50 ，成型溫度為220 。逃氣孔適宜深為0.03。塑料拔模角度取值為：型腔為1 ，型芯1。,二.塑料件的工藝分析,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.1 注射模具總體結(jié)構(gòu)的確定 注射模具由成型零部件和結(jié)構(gòu)零部件組成。結(jié)構(gòu)零部件主要由注射模的標(biāo)準(zhǔn)模架、注射模的支承零部件和合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支承零部件主要由固定板（動(dòng)、定模板）、支承板墊板和動(dòng)、定模座板等組成。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.2 分型面的確定,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.2.1澆注系統(tǒng)的組成 由注流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。 作用：（1）能將來自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時(shí)使型腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利排出。 （2）在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效的傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整，內(nèi)外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.4 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì) 3.4.1澆口套的設(shè)計(jì),三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.4.2定位圈的設(shè)計(jì),三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.5 流道設(shè)計(jì) 3.5.1流道的截面形狀,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.5.1流道的布置,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.6 型腔、型芯設(shè)計(jì)3.6.1型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于模具采用一模一腔，若是采用鑲拼組合式，這將增加加工量特別會(huì)給裝配帶來極大的難度。因此型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。也就是型腔和定模板做成一塊。型腔可通過電火花成型進(jìn)行加工。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工效率高，減少裝配難度，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，減少加工量。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.6.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，這樣就可方便更換，若是某根型芯由于磨損或其它原因被損壞，就可以直接換。這樣就不須整體換。由于型芯各部分分開，這樣就降低了型芯的加工難度，把復(fù)雜的型芯加工轉(zhuǎn)化為鑲拼塊的表面加工，且易于保證加工精度。各鑲拼件采用H7/m6配合。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工難度不大，加工成本低，易于保證型芯精度，易于更換。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.7 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式：為了便于加工導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使用有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)柱的布置：為確保動(dòng)模與定模只按了一個(gè)方向合模采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置。為保護(hù)型芯不受損壞，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，即正裝。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模是發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.10注射機(jī)的選擇根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表8選擇注射機(jī)G54-S200/40螺桿（柱塞） 螺桿（柱塞）直徑：55mm 注射容量：200/400cm 注射壓力：10900N/cm 鎖模力：2540KN 最大注射面積：645cm 最大模具厚度：406mm 最小模具厚度：165mm 模板最大距離：260mm 模板行程：666mm 噴嘴圓弧半徑：18mm 噴嘴孔徑：4mm 噴嘴移動(dòng)距離：310mm 推出形式：動(dòng)模板沒設(shè)推板，開模時(shí)，模具推桿固定板上的推桿通過與推板相 碰，機(jī)械推出塑件,三. 注射模具的設(shè)計(jì),3.11整個(gè)模具的結(jié)構(gòu),三. 注射模具的設(shè)計(jì),開模時(shí)，動(dòng)模后退，模具從分型面分開，塑件包緊在型芯上隨動(dòng)模部分一起向左移動(dòng)而脫離凹模 ，同時(shí)，澆注系統(tǒng) 凝料在拉料桿的作用下，和塑件制作一起向左移動(dòng)。移動(dòng)一定距離后，當(dāng)注射機(jī)的頂桿接觸推板時(shí)，脫模機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，推桿推動(dòng)塑件從型芯上脫下來，澆注系統(tǒng)凝料同時(shí)被拉料桿推出，然后人工將塑件制件及澆注從分型取出。閉模時(shí)，在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向定位作用下，動(dòng)定模閉合。在閉合過程中，定模板推動(dòng)復(fù)位桿使脫模機(jī)構(gòu)復(fù)位。,三. 注射模具的設(shè)計(jì),江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,四、結(jié)論與致謝,結(jié)論,本文在掌握了再制造工程信息化和基于案例推理的相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了再制造工藝知識(shí)管理系統(tǒng)的研究，取得了一定成果: 本文課題基于再制造過程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了四碼段的再制造工藝知識(shí)柔性分類編碼系統(tǒng)；采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)再制造工藝知識(shí)的完美表達(dá)，并開發(fā)了再制造工藝知識(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了CBR方法在工藝案例知識(shí)檢索的成功應(yīng)用，搭建了再制造工藝知識(shí)管理系統(tǒng)框架。,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,致謝 在這次設(shè)計(jì)過程中得到了指導(dǎo)老師楊紅飛，蔡金平等老師以及許多同學(xué)的幫助，也要感謝教我圖學(xué)基礎(chǔ)教程的吳彥紅老師、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的胡淑芬老師的優(yōu)秀教學(xué)，以及其它老師的指導(dǎo)，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)有著十分重要的幫助。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!,四、結(jié)論與致謝,江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,感謝各位答辯老師、同學(xué)！,學(xué)校代碼：10410序 號(hào)：050425本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 電器支腳注射模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 江 新 祥 學(xué) 號(hào)： 20050425 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 05 級(jí) 指導(dǎo)教師： 楊 紅 飛 二 OO 九年 五 月電器支腳注射模設(shè)計(jì)i摘 要本文分為兩大部分，第一部分是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括塑料模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及產(chǎn)品的簡(jiǎn)介。塑料注塑模的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，注射機(jī)的選用，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。第二部分是介紹 CAD/CAM 在模具上的應(yīng)用，包括 CAXA 制造工程師，CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)，PRO/E.關(guān)鍵詞：CAD/CAM ，塑料，注射模，注射機(jī)。電器支腳注射模設(shè)計(jì)iiAbstractIn this paper,it is diveded into two parts.The first part is about the design of the structure of the mold.It is including the working theory and application of a plastic injection mold,the design princible,and the introducing of production.The design calculation lf the plastic mold is including the desing of the mold ,the selecting of plastic injection mold machine,and the pour system design etc.The second part is about the application of the CAD/CAM inplastic injection mold.It include the software of CAXA,PRO/E and so on.Key words: CAD/CAM,Plastic,Plastic inject mold ,plastic injection mold machine.電器支腳注射模設(shè)計(jì)iii目 錄1 引言 .- 1 -2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容 .- 2 -3 本次設(shè)計(jì)的目的 .- 2 -4 塑件成型的基本過程 .- 3 -41 塑化過程 .- 3 -42 充模過程 .- 3 -4.3 冷卻凝固過程 .- 3 -4.4 脫模過過程 .- 3 -5 塑件制品分析 .- 4 -6 注射機(jī)的選擇與校核 .- 7 -6.1 注射機(jī)的選擇 .- 7 -62 注射機(jī)的校核 .- 7 -621 注射量的校核 .- 7 -622 鎖模力得校核 .- 7 -623 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核 .- 8 -7 分型面的確定 .- 9 -8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .- 10 -81 澆注系統(tǒng)的組成 .- 10 -82 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì) .- 10 -8.2.1 澆口套的設(shè)計(jì)，如圖 8-2.- 10 -8.2.2 定位圈的設(shè)計(jì) .- 11 -83 流道設(shè)計(jì) .- 12 -8.3.1 流道的截面形狀 .- 12 -8.3.2 流道的布置 .- 13 -9 排溢系統(tǒng) .- 14 -10 型腔、型芯設(shè)計(jì) .- 15 -10.1 設(shè)計(jì)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式 .- 15 -10.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 15 -10.1.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 16 -10.2 型芯和型腔設(shè)計(jì) .- 16 -10.2.1 型芯設(shè)計(jì) .- 16 -10.2.2 型腔設(shè)計(jì) .- 17 -10.3 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算 .- 17 -11 型腔壁厚計(jì)算 .- 19 -11.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求 .- 19 -電器支腳注射模設(shè)計(jì)iv12 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 20 -13 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -13.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -13.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 21 -14 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .- 22 -15 整個(gè)設(shè)計(jì) .- 24 -致 謝 .- 26 -參 考 文 獻(xiàn) .- 27 -電器支腳注射模設(shè)計(jì)1 引言近年來我國(guó)模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造水平有了很大的提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度發(fā)增加。模具質(zhì)量明顯提高；模具 CAD/CAM 技術(shù)相當(dāng)廣泛的得到了應(yīng)用。機(jī)械零部件中 60%的粗加工，80%的精加工需要由模具來完成。可以說，模具是工業(yè)之母。依照塑件的成型方法分類，可以將塑料加工模具分為三類：()壓縮模壓縮模是將塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。也可稱為壓塑?；驂耗?。在壓制時(shí)直接對(duì)型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般與型腔是一體的，主要用于熱固性塑件的成型，有時(shí)也用于熱塑性塑件的成型。(2)壓注模壓注摸是將塑料在加料室內(nèi)受熱成為黏流狀態(tài)，在柱塞壓力的作用下使熔料經(jīng)過注射系統(tǒng)進(jìn)入并充滿閉合的型腔。也稱為傳遞模、擠扭模。這種棋具結(jié)構(gòu)比壓縮模復(fù)雜，造價(jià)較高。(3)注射模注射模又稱為注塑模.塑料在注射機(jī)上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱開始熔化.當(dāng)達(dá)到半熔性狀態(tài)時(shí)、在壓力的作用下，熔料通過模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)人到有一定深度的型腔內(nèi)固化成塑件.該工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高。這種模具在熱固性塑料注射機(jī)上使用，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。 除了上述塑料成型模具外，還有中空吹塑模、熱成型模、發(fā)泡模、澆鑄模、擠出機(jī)頭口模等。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 2 -2 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容電器支腳注射模。對(duì)產(chǎn)品（圖 1-1）設(shè)計(jì)一副注射模。圖 1-13 本次設(shè)計(jì)的目的21 掌握注射模設(shè)計(jì)的一般方法；22 了解注射機(jī)的工作原理；23 了解模具加工方法；24 進(jìn)一步掌握設(shè)計(jì)的一般方法，熟練設(shè)計(jì)的一般過程。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 3 -4 塑件成型的基本過程注塑成型是把塑料原料（一般經(jīng)過造粒、染色、添加劑等處理之后的顆粒）放入料間當(dāng)中，經(jīng)過加熱熔化使之成為高粘度的流體熔體用柱塞或螺桿作為加壓工具，使得熔體通過噴嘴以較高的壓力（約 2085mpa） ，溶入模具的型腔中以過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。41 塑化過程現(xiàn)代式的注射機(jī)基本上采取螺桿式的塑化設(shè)備，塑料原粒（稱為物料）自從送料頭以定容方式送入料筒，通過料筒外的點(diǎn)加熱裝置和料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦熱，使物理融化達(dá)到一定溫度后即可注射，注射動(dòng)作是由螺桿的推進(jìn)來完成的。42 充模過程溶體自注射機(jī)的噴嘴噴出來后，進(jìn)入模具的型腔內(nèi)，將型內(nèi)的空氣排出，并滿型腔，然后升到一定壓力，使熔體的密度增加，充實(shí)型腔的每一個(gè)角落。充模過程使注射成型的最主要過程，由于塑料熔體的流動(dòng)是非牛頓流動(dòng)，而且粘度很大，所以在壓力損耗，粘度變化，多般匯流等現(xiàn)象，左右塑件的質(zhì)量，因此充模過程的關(guān)鍵問題澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成為注射模具設(shè)計(jì)過程中的重點(diǎn)，現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以解決澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中疑難問題。4.3 冷卻凝固過程熱塑性塑料的注射成型過程是熱交換過程，即：塑化注射充模固化成型加熱理論上絕熱散熱熱交換效果的好壞決定了塑件的質(zhì)量，包括外表質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，散熱交換也要充分考慮，在現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法中也采用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來解決問題。4.4 脫模過過程塑件在型腔內(nèi)固化后，必須采用機(jī)械的方式把它從型腔內(nèi)取出，這個(gè)動(dòng)作由脫模機(jī)構(gòu)來完成。不合理的脫模機(jī)構(gòu)對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，但塑件的幾何形狀是千變?nèi)f化的，必須采用最有效和最好的脫模方式。因此，脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也是注射模具設(shè)計(jì)的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。由于標(biāo)準(zhǔn)化的推廣，許多標(biāo)準(zhǔn)化的脫模機(jī)構(gòu)零部件也有商品供應(yīng)。由 1.1 至 1.4 形成了一個(gè)循環(huán),就完成了一次成型一個(gè)乃至數(shù)十個(gè)塑件.電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 4 -5 塑件制品分析本塑料制品是電器支腳殼體,形狀尺寸如圖 5-1 所示:剖 面B- 剖 面A-A BAB Rx1902Ry405圖 2塑料制件的設(shè)計(jì)主要根據(jù)使用要求進(jìn)行,由于塑料有特殊的物理性能,在設(shè)計(jì)塑件時(shí)必須考慮一下幾個(gè)方面的因素:(1)塑料的物理性能,如強(qiáng)度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對(duì)力的敏感性;(2)塑料的成型工藝性,如流動(dòng)性;(3)塑料形狀應(yīng)有利于充模流動(dòng)、排氣、補(bǔ)縮,同時(shí)能適應(yīng)高效冷卻硬化(熱塑性塑料制品)或快速受熱固化(熱固性塑料制品);(4)塑件在成型后收縮情況及各向收縮率差異;(5)模具的總體結(jié)構(gòu),特別是抽心與脫出塑件的復(fù)雜程度;(6)模具零件的形狀機(jī)器制造工藝。(7)影響聚合物取向的主要因素（以注射成型為例）:溫度的影響：如果熔體溫度很高，則與凝固溫度之間范圍寬，聚合物大分子松弛時(shí)間延長(zhǎng)，解取向能力加強(qiáng)，取向程度減小。非結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到 TG 溫度的松弛時(shí)間大于結(jié)晶聚合物熔體溫度下降到 TM 的松弛時(shí)間，因此結(jié)晶聚合物的冷卻速度快，容易凍結(jié)大分子，獲得較高的取向程度。注射壓力和保壓壓力：增大注射壓力和保壓壓力，提高剪切應(yīng)力和剪切速度，有利于取向程度的提高。澆口凍結(jié)時(shí)間，采用大澆口時(shí)，澆口凍結(jié)較晚，流動(dòng)過延時(shí)，在一定程度上抵消了因分子熱運(yùn)動(dòng)而引起的解取向因此澆口附近取向顯著。模具溫度：模具溫度較低時(shí)，聚合物大分子運(yùn)動(dòng)容易凍結(jié)，因此解取向能力減小，取向程度提高，高于慢速充模。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 5 -(8)常用塑料分析和數(shù)據(jù)的選取:常用塑料縮水率塑 膠 材 料 縮 水 率ABS、PMMA、HIPS825 5/1000PP+PE 8/1000SAN 3/1000POM 15/1000結(jié)合本身情況，塑膠材料選用 ABS，其縮水率取 5/1000。常用塑料成型性能塑料 最小壁厚 小型塑件推薦壁厚中型塑件推薦壁厚大型塑件推薦壁厚HIPS 075 125 16 3254ABS 075 15 2 33.5PP 0.85 1.45 1.75 2.43.2分類塑 料 名 稱 收縮率 逃氣孔適宜深度模具溫度成型溫度(C)PP 聚丙烯 20 0.010.02 4060 205288結(jié)晶 PE 聚乙烯 20 0.02 2060 149371HIPS825 聚苯乙烯 5 0.02 2060 163316ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯5 0.03 5060 220AS(SAN) 丙烯腈-苯乙烯 2 0.03 5070 191316PMMA 聚甲基丙烯酸甲脂5 4070 204254非結(jié)晶性PVC 聚氯乙烯 5 1060 170210為減小解取向能力,獲得較高的取向程度。模具溫度選取 50C，成型溫度為 220 C 逃氣孔適宜深為 0.03。常用塑料拔模角度型腔塑料名稱型腔 型芯ABS 40120 351PE 2545 2045PMMA 35130 301POM 35130 301PC 351 3550根據(jù)經(jīng)驗(yàn)常用塑料拔模角度取值為：型腔為 1 ，型芯為 1。綜合考慮以上的因素，本塑件采用 ABS 做材料。其縮水率取 5/1000。模具溫度選取 50 ，成型溫度為 220 。逃氣孔適宜深為 0.03。塑料拔模角度取值為：型腔為 1 ，型芯 1。ABS 是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS 具有良好的綜合力學(xué)性能。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 6 -特點(diǎn)：它無毒，無味，顯微黃色，沖擊韌性較好，機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電性能良好；易于成型和機(jī)械加工，與 372 有機(jī)玻璃的熔接性良好。成型的塑料件有較好的光澤。吸濕性為：0.05%0.06%密度為:1.031.07g/cm其成型特性有:1. 無定性料,流動(dòng)性中等,溢邊值為 0.04 毫米左右.2. 吸濕性強(qiáng),必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱干燥.3. 成型時(shí)宜取高料溫,高模溫.注射壓力為 10001400 公斤力/厘米。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 7 -6 注射機(jī)的選擇與校核6.1 注射機(jī)的選擇根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)附錄表 8 選擇注射機(jī) G54-S200/40 螺桿（柱塞）螺桿（柱塞）直徑：55mm注射容量：200/400cm注射壓力：10900N/cm鎖模力：2540KN最大注射面積：645cm最大模具厚度：406mm最小模具厚度：165mm模板最大距離：260mm模板行程：666mm噴嘴圓弧半徑：18mm噴嘴孔徑：4mm噴嘴移動(dòng)距離：310mm推出形式：動(dòng)模板沒設(shè)推板，開模時(shí)，模具推桿固定板上的推桿通過與推板相 碰，機(jī)械推出塑件62 注射機(jī)的校核621 注射量的校核根據(jù)模具設(shè)計(jì)與簡(jiǎn)明手冊(cè)可知：塑件的體積應(yīng)小于注射機(jī)的注射容量，其公式按下式校核V 件 0.8V 注 =0.8200cm=160cm式中：V 件 塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和；V 注 注射機(jī)注射量（cm） ；0.8最大注射量得利用系數(shù)；經(jīng)過 PRO/E 軟件的分析得：V 件 139 cm所以 V 件 =139 cm54.5(24015+200.96)=623 注射機(jī)安裝模具部分的尺寸校核噴嘴尺寸：噴嘴尺寸與澆口套適應(yīng)，澆口套是根據(jù)噴嘴尺寸來設(shè)計(jì)的； 定位環(huán)尺寸：定位環(huán)高度 20 mm，直徑為 50 mm（與定位孔配合） ；模具厚度：Hmin=165 mmS=30+115+(510)=150 合格電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 9 -7 分型面的確定分型面的選擇主要考慮如下問題：(1)分型面不僅應(yīng)選擇在對(duì)制品外觀沒有影響的位置，而且還必須考慮如何比較方便地清除分型而產(chǎn)生地溢料飛邊。同時(shí)，還應(yīng)避免分型而產(chǎn)生飛邊；(2)分型面的選擇應(yīng)有利于制品脫模，否則，模具結(jié)構(gòu)便會(huì)變得比較復(fù)雜。通常，分型面的選擇應(yīng)盡可能使制品在開模厚滯留在動(dòng)模一側(cè)；(3)分型面不影響制品的開狀和尺寸精度；(4)分型面應(yīng)盡量與最后填充溶體的型腔表面重合，以利于排氣；(5)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減少脫模斜度經(jīng)制品大小端尺寸帶來的差異； (6)分型面應(yīng)便于模具加工；(7)選擇分型面時(shí)，應(yīng)盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大，造成鎖模困難，產(chǎn)生嚴(yán)重的溢料；(8)有側(cè)孔或側(cè)凹的制品，選擇分型面時(shí)應(yīng)首先考慮將抽心或分型距離長(zhǎng)的一邊放在動(dòng)、定模的方向，而將短的一邊作為側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu)時(shí)，除液壓抽心能獲得較大的側(cè)向抽拔距離外，一般分弄抽心機(jī)構(gòu)側(cè)向抽拔距離都較小。如圖 7-1圖 7-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 10 -8 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)81 澆注系統(tǒng)的組成 由注流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。作用：（1）能將來自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔，同時(shí)使型腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利排出。（2）在塑料熔體填充及凝固的過程中，將注射壓力有效的傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得形狀完整，內(nèi)外在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑料制件。如圖 8-1 圖 8-182 澆口套和定位圈的設(shè)計(jì)8.2.1 澆口套的設(shè)計(jì)，如圖 8-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 11 -圖 8-28.2.2 定位圈的設(shè)計(jì)定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位所用。定位圈直徑 D 為與注射機(jī)定位孔配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑確定。直徑 D 一般比注射機(jī)定位孔直徑小0.10.3，以便于裝模。定位圈一般采用 45 鋼或 Q275 鋼。定位圈用內(nèi)六角螺釘固定在模板上時(shí)，一般用兩個(gè)以上的 M6M8 的內(nèi)六角螺釘。如圖 8-3電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 12 -圖 8-383 流道設(shè)計(jì)流道的形狀和尺寸往往受到塑料成型特性、塑件大小和形狀、模具成型數(shù)目和用戶要求等因素的影響，因此沒有固定的形式。但是流道的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮如下問題：8.3.1 流道的截面形狀如圖 8-4圖 8-4電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 13 -8.3.2 流道的布置本模具的流道截面圖如圖 8-5圖 8-5在多腔成型時(shí)，型腔布置決定流道的設(shè)計(jì)。從流動(dòng)平衡的角度出發(fā)，應(yīng)該使各型腔到澆道的流動(dòng)距離相等，同時(shí)也有利于澆口平衡布置。澆口的設(shè)計(jì)：本塑件的體積不是很大，考慮流道結(jié)構(gòu)和其它因素， 選擇了側(cè)澆口。如圖 8-6圖 8-6側(cè)澆口又稱邊緣澆口，一般設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，截面形狀多為矩形狹縫（也有用半圓形的注入口）調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及封閉時(shí)間。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 14 -9 排溢系統(tǒng)排溢是指排出充模冷料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等。廣義的注射模排溢系統(tǒng)應(yīng)包括澆注系統(tǒng)部分的排溢和成型部分的排溢。通常指的排溢是指成型部分的排溢。模具充型過程中，除了型腔內(nèi)原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固而產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，尤其是在高速注射成型時(shí)，必須考慮如何將多余的氣體排出模外，否則補(bǔ)壓縮的氣體產(chǎn)生高溫引起塑件局部炭化，或使塑件產(chǎn)生氣泡的工藝缺陷。為了解決問題，必要時(shí)可開設(shè)排氣槽等辦法。但是對(duì)于 ABS 這種材料，排氣間隙不得高于0.03mm。為了能快速充滿型腔。得到質(zhì)量合格的產(chǎn)品。采用了以下措施：61 型芯采用組合式，型芯的長(zhǎng)度高出型腔，把型腔板上的型芯孔打通，型芯與型腔小間隙配合。這樣可以成為主要的排氣途徑；62 由于型腔板和推件存在小的間隙，這樣也可以排出一部分氣體。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 15 -10 型腔、型芯設(shè)計(jì)10.1 設(shè)計(jì)型芯和型腔的結(jié)構(gòu)形式10.1.1 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于模具采用一模一腔，若是采用鑲拼組合式，這將增加加工量特別會(huì)給裝配帶來極大的難度。因此型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。也就是型腔和定模板做成一塊。型腔可通過電火花成型進(jìn)行加工。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工效率高，減少裝配難度，可節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材，減少加工量。如圖 10-1圖 10-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 16 -10.1.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯采用鑲拼組合式結(jié)構(gòu)，這樣就可方便更換，若是某根型芯由于磨損或其它原因被損壞，就可以直接換。這樣就不須整體換。由于型芯各部分分開，這樣就降低了型芯的加工難度，把復(fù)雜的型芯加工轉(zhuǎn)化為鑲拼塊的表面加工，且易于保證加工精度。各鑲拼件采用 H7/m6 配合。這種結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點(diǎn)：加工難度不大，加工成本低，易于保證型芯精度，易于更換。如圖 11-2.圖 10-210.2 型芯和型腔設(shè)計(jì)10.2.1 型芯設(shè)計(jì)型芯的尺寸計(jì)算：型芯的尺寸按以下公式計(jì)算D1=（1+ ）d 1+x 0-s式中 D1-型芯外徑尺寸d1塑件內(nèi)形尺寸塑件公差塑件平均收縮率s電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 17 -成形零件制造公差，取 3110.2.2 型腔設(shè)計(jì)型腔徑向尺寸按以下公式計(jì)算D2=（1+ ）d 2-x + 0s式中 D2行腔的內(nèi)形尺寸d2塑件外形基本尺寸塑件公差塑料平均收縮率s成形零件制造公差，取 31型腔深度尺寸按以下公式HM=（H+H + x) 0s式中 HM型腔深度H塑件外形高度尺寸塑件公差塑料平均收縮率s成形零件制造公差，取 31由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需要那么高。 一般取Ra1.6，在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加工?？紤]模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取小值，型腔的表面粗糙將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.80.4。在本次設(shè)計(jì)中，型腔取 Ra0.8。x綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素） ，塑件精度低、批量較小時(shí)，x 取 1/2；塑件精度高、批量比較大，x 取 2/3 設(shè)計(jì)要求取 x為 0.5。10.3 型腔、型芯工作尺寸的計(jì)算要計(jì)算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級(jí)精度。根據(jù)塑料制件公差數(shù)值表（SJ137278）塑件在五級(jí)精度下，基本尺寸對(duì)應(yīng)的尺寸公差如下：電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 18 -基本尺寸 mm 公差 mm 基本尺寸 mm 公差 mm3 0.16 160180 0.9236 0.18 180200 1.00610 0.20 200225 1.101014 0.22 225250 1.201418 0.24 315355 1.601824 0.28 355400 1.802430 0.32 400450 2.00型腔：d 2=380mm 取 =0.5%（以下收縮率都取 0.5%）smm01.38901.5-380（.+1=D型芯：d 1=376mmmm.1-7.1-.?-0.5)76(電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 19 -11 型腔壁厚計(jì)算11.1 型腔的強(qiáng)度及剛度要求塑料模具型腔的側(cè)壁和底壁厚度計(jì)算是模具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問題，尤其對(duì)大型模具更為突出。目前常用的計(jì)算方法有按強(qiáng)度條件計(jì)算和按剛度條件計(jì)算兩類，但塑料模具要不離既不許因強(qiáng)度不足而發(fā)生明顯變形，甚至破壞，也不許剛度不足而變形過大的情況，因此要求對(duì)強(qiáng)度和剛度加以考慮。對(duì)于型腔主要愛到的力是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔側(cè)壁和底壁厚度不夠。當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔發(fā)生強(qiáng)度破壞，與此同時(shí)時(shí)，剛度不足則發(fā)生彈性變形，從而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，將影響塑件成型質(zhì)量，所以模具對(duì)強(qiáng)度和剛度都有要求。但是，實(shí)踐證明，模具對(duì)強(qiáng)度和剛度的要求并非同時(shí)兼顧，對(duì)大型腔，按剛度條件，對(duì)小型腔則按強(qiáng)度條件計(jì)算即可。 （在本設(shè)計(jì)中按強(qiáng)度條件來計(jì)算）9.1.1 對(duì)凹模底板厚度：H=r p75.0式中 p型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（Mpa）r型腔內(nèi)半徑（mm）材料彎曲許用應(yīng)力。材料為 45#鋼，取 100Mpa根據(jù)條件：r=80mm;p=100MpaH=80(0.75100/100)1/269.3mm現(xiàn)取定模板厚為 80mm,可以滿足型腔的強(qiáng)度要求。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 20 -12 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（1） 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)形式：為了便于加工導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，使用有肩導(dǎo)柱。（2） 導(dǎo)柱的布置：為確保動(dòng)模與定模只按了一個(gè)方向合模采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置。為保護(hù)型芯不受損壞，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，即正裝。結(jié)構(gòu)如圖 12-1 和圖 12-2：圖 12-1圖 12-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 21 -13 脫模與復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13.1 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件冷卻后由于有少量的收縮，塑件會(huì)緊抱在型芯上所以在脫出產(chǎn)品時(shí)不象沖壓件那樣可以自動(dòng)脫落。這樣，我們必須設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)將塑件頂出，推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)我們考慮的是要使塑件各部分受力均勻，在此設(shè)計(jì)中，由于采用了一模一腔的結(jié)構(gòu)，考慮到產(chǎn)品比較大，故利用四個(gè)推桿把產(chǎn)品推出，這樣產(chǎn)品受力均勻。13.2 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上液壓機(jī)構(gòu)將推板推出之后，塑件也被完全頂出但是模具要合模，要使推桿、拉料桿恢復(fù)到原來的位置，而不會(huì)影響下一周期的正常生產(chǎn)。具體結(jié)構(gòu)見總裝圖。電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 22 -14 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模是發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。冷卻水孔開設(shè)的原則：（1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能多，直徑盡量大。（2）各冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)相等，一般保持在 1510 毫米范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠(yuǎn)則效率低。水孔直徑一般保持取 812 毫米。（3）水孔通過鑲塊時(shí)，防止鑲套管等漏水。（4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件強(qiáng)度。（5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè)。在此設(shè)計(jì)中，每次所要注射的量只有 150g，由此可以得到注射一次所放出的熱量：Q=GH 焓式中 Q熔融塑料所放出的熱量（J）：G每次注射的塑料量（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)， kg）;H 焓 塑料從熔融狀態(tài)進(jìn)入型腔的溫度到塑件冷卻后的脫模溫度的焓之差；Q=35200=7000（ J）為了防止型腔受熱變形，在定模板加四根水道。 、冷卻時(shí)所需的冷卻水量：M1=nmC (T1-T2)/(T3-T4)式中：M1通過模具的冷卻水質(zhì)量（ kg） ；T1熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度（C） ；T1=120CT2制品脫模溫度（C） ；T2=60 CT3出水溫度（C） ；T3=40 CT4進(jìn)水溫度（C） ；T4=20 CC塑料的比熱容（J/kgC） C=1759 J/kgC導(dǎo)熱系數(shù)（J/mC）=829所以：M1=4015010 -31759（120-60）/829(40-20)=38.19kg根據(jù)冷卻水處于滿流狀態(tài)下的流速與水管直徑的關(guān)系，確定模具冷卻水管直徑 D：D=410 3M1/(） 1/2式中：管道內(nèi)冷卻水的流速 =0.6m/s水的密度（kg/m 3） =10 3 kg/m3所以： D=410 338.19/(3.140.6103) 1/2=9.00mm設(shè)計(jì)中取 D=10mm.如圖 13-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 23 -圖 13-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 24 -15 整個(gè)設(shè)計(jì)模具整體設(shè)計(jì)也是模體的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)師采用的標(biāo)準(zhǔn)模架大水口 S5060，注射機(jī)要求模具厚度小于 406mm。下面是對(duì)模板厚度的取值：定模座板 35mm，定模板 80mm，動(dòng)模板 50mm，支撐板 60mm，墊塊 110mm，動(dòng)模座板 35mm.根據(jù)以上選取，模具的厚度H=35+80+50+60+110+35=370mm406mm,符合條件。推板及頂桿固定板分別為 25mm。各板的厚度已經(jīng)確定。整體模具的示意，如圖 14-1，圖圖 14-1電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 25 -圖 14-2電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 26 -致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿地是在導(dǎo)師楊紅飛的悉心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的敬業(yè)精神，學(xué)識(shí)淵博使學(xué)生受益匪淺。謹(jǐn)此向?qū)熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！感謝我的父母對(duì)我的始終如一的關(guān)懷與支持，正是他們偉大而無私的關(guān)愛，使我在前進(jìn)的道路上克服一個(gè)又一個(gè)的困難，在以后的人生旅途上，我會(huì)銘記他們的教誨，向著自己的人生目標(biāo)努力前進(jìn)，自己的不懈奮斗就是對(duì)父母含辛養(yǎng)育的最好報(bào)答。同時(shí)也要感謝所有關(guān)心和幫助過我的院系領(lǐng)導(dǎo)，各位老師和同學(xué)，尤其感謝同組的同學(xué)在我遇到困難的時(shí)候總是熱心的給予幫助，謝謝你們一直以來對(duì)我的照顧和鼓勵(lì)。衷心感謝評(píng)審論文的各位老師，敬請(qǐng)對(duì)本文提出寶貴的意思。最后祝大家身體健康，生活幸福！謝謝！電器支腳注射模設(shè)計(jì)- 27 -參 考 文 獻(xiàn)1 于就泗，齊發(fā)主編.機(jī)械工程材料.大連:大連理工大學(xué),20032 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)第 3 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005 3 朱光力，萬金保等編著.塑料模具設(shè)計(jì)第 2 版.北京：清華大學(xué)出版社，1999,4 譚建榮，張樹有，陸國(guó)棟，施岳定編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京：高等教育出版社,19995 邵立新，夏素民，孫江宏等編著.Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 中文版標(biāo)準(zhǔn)教程.北京:清華大學(xué)出版社,20076 屈華昌編.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，20057 濮良貴，紀(jì)名剛編.機(jī)械設(shè)計(jì)第七版.北京：高等教育出版社.20018 廖念釗，莫雨松等編.互換性與技術(shù)測(cè)量第 4 版.中國(guó)計(jì)量出版社，19989 聯(lián)合編寫組，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第一分冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，197910 聯(lián)合編寫組，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第二分冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社，197911 黨根茂、駱志斌、李集仁等編.模具設(shè)計(jì)與制造第 2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200512 王樹勛、鄧庚厚主編.典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖例.中南工業(yè)大學(xué)出版社.199213 孫玉芹、孟兆新等編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ).科學(xué)工業(yè)出版社，200514 屈華昌主編，塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，200515 史鐵梁主編，模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).機(jī)械工業(yè)出版社，2005