卡套注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯塑料注射模含模流、NX三維及6張CAD圖1模2腔
卡套注塑模具設(shè)計-滑塊抽芯塑料注射模含模流、NX三維及6張CAD圖1模2腔,注塑,模具設(shè)計,滑塊抽芯,塑料,注射,模含模流,nx,三維,cad
圓為什么看起來不圓？？？？ 如下圖解決辦法
注塑模具設(shè)計答辯時的常見題目
老師一般主要看你的裝配圖、然后問你各個機構(gòu)名稱作用、主要看你的機構(gòu)是否合理、還有可能問你一些注塑缺陷的原因及解決辦法、其實很簡單、只要你是自己設(shè)計的、外問百答、對自己有信心就可以了、不會問什么很難的東西、因為老師也未必了解那么深的東西。
1. 如何取收縮率？
答：應(yīng)根據(jù)制件的形狀，特別是根據(jù)制件的壁厚來定收縮率。對于壁厚者取上限，對于壁薄者取下限。
2. ABS（或PP）的特點和用途？
答：PP為熱塑性材料，耐熱和機械強度、發(fā)泡倍率均不高，抗沖擊強度高、尺寸穩(wěn)定、易于成型，耐熱和耐腐蝕性也較好，并具有良好的耐寒性。等等。
3. 為什么采用熱流道？
答：由于塑件面積比較大，中間有鋼化玻璃或金屬嵌件，主流道要由模板中心引到塑件邊緣，做側(cè)向進料。這樣主流道比較長，塑料在流動過程中很容易冷卻，每生產(chǎn)一模就會產(chǎn)生較大的料柄，造成較大的原料損耗，而采用熱流道可以克服上述缺陷，因此采用熱流道。
4. 澆口的主要類型？你設(shè)計的采用哪種類型？
答：主要類型有：直澆口、側(cè)交口、中心澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口。選擇（略）
5. 制件翹曲變形的原因。
答：1）模溫太高，冷卻時間不夠。2）塑件壁厚厚薄懸殊。3）澆口位置、數(shù)量不合適。4）推出位置不恰當(dāng)，且受力不均。5）塑料分子定向作用太大。
6. 成型時排氣不良會產(chǎn)生哪些后果？可采用的措施有哪些？
答：型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生很大背壓，阻止熔體快速充模，同時氣體壓縮產(chǎn)生的熱量可能使塑料燒焦。采取的排氣措施：1）利用分型面排氣。2）利用型芯與模板配合間隙。3）利用頂桿運動間隙。4）開排氣槽。
7. 帶螺紋塑件的脫模有幾種方式？
答：強制脫模、手動脫模、機動脫模（利用側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)實現(xiàn)脫螺紋、采用模內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式脫螺紋，如齒輪傳動）、其他動力源脫模（采用液壓缸或氣缸、電機等）。
8. 解釋本設(shè)計中提到的熱處理方式淬火及其作用。
答：淬火是將鋼件加熱到相變點以上某一溫度，保溫一段時間，然后在水、鹽水或油中急冷下來，使其得到高硬度。
作用：用來提高鋼的硬度和強度。但淬火時會引起內(nèi)應(yīng)力使鋼變脆，所以淬火后必須回火。
9. 單分型面和雙分型面在結(jié)構(gòu)上主要有哪些區(qū)別？
答：單分型面只有一個分型面，塑件和凝料都要在這個分型面上取出，分型面的兩邊是動模板和定模板，所以又稱兩板式模具；雙分型面有兩個分型面，分別用來取出塑件和凝料，模具被兩個分型面分成動模板、中間板和定模板，所以又稱三板式模具。
10. 試分析螺桿注塑機的工作過程。
答：1）合模。2）注射。3）保壓和補縮。4）冷卻。5）開模。6）回退預(yù)塑
11. 單分型面注塑模有哪些部分組成？
答：成型部件、澆注系統(tǒng)、推出機構(gòu)、導(dǎo)向部件、排氣系統(tǒng)、支撐零部件、模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
12. 單分型面模具的成型零部件有哪些部分組成？
答：型芯、型腔（或定模板）、動模板
13. 注塑模具成型的優(yōu)點？
答：產(chǎn)品高精度、高復(fù)雜性、高一致性、高生產(chǎn)率、低消耗。
14. 推桿（或稱頂桿）的高度設(shè)計，推桿的工作端面與塑件的內(nèi)表面成型面應(yīng)該平齊還是有高低？誰高？
答：通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型面平齊或高出0.05-0.1mm。
15. 推管推出機構(gòu)用在什么塑件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上？與推桿有什么區(qū)別？
答：用在塑件產(chǎn)品有螺柱孔（即圓柱筒形）或帶孔的塑件上。都屬于推出機構(gòu)，相當(dāng)于空心推桿，其材料、熱處理硬度及配合部分的要求與推桿相同。
16. 設(shè)計過程中如何確定各相鄰零部件的配合要求？
答：嚴(yán)格按模具國家標(biāo)準(zhǔn)中推薦的配合代號，有相對滑動或移動的零部件采用間隙配合如H7/f7-H8/f7，一般模具標(biāo)準(zhǔn)件與固定件之間的配合采用過渡配合如H7/m6或H7/k6，在無配合要求的長度段可將孔徑擴大0.5-1mm。
摘要
這篇論文主要設(shè)計的是卡套注塑模，并且進行分析。設(shè)計這個模具腔室有兩個，倒料的時候澆口是直的，關(guān)系到怎么確定這個注塑機的有關(guān)數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進行校核，對冷卻部分進行設(shè)計，將模具內(nèi)的分型面也設(shè)計出來，進行澆注的部分也設(shè)計出來，設(shè)計了生產(chǎn)的零部件，對零件進行頂出部分設(shè)計。將圖紙畫出來，對塑料產(chǎn)品進行分析，將數(shù)據(jù)算出來，這樣就將模具按照要求設(shè)計出來了。
關(guān)鍵詞：卡套；注塑模；澆口；注塑機；分型面；澆注
Abstract
This paper mainly designs and analyses the injection mould of the card sleeve. There are two chambers in the design of the mould. When pouring, the gate is straight, which is related to how to determine the relevant data of the injection machine, and check these data, design the cooling part, design the parting surface in the mould, design the casting part, design the parts produced, and design the ejection part of the parts. Drawing out the drawings, analyzing the plastic products and calculating the data, so that the mould can be designed according to the requirements.
Key words: jacket; injection mould; gate; injection machine; parting surface; pouring 目錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 1
1.22 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨 2
第2章 塑件設(shè)計分析 3
2.1 塑件模型建立 3
2.1.1模型3D圖 3
2.1.2 塑件2D圖及其技術(shù)條件 3
2.2 塑件參數(shù)設(shè)計 4
2.2.1 材料選擇 4
2.2.2 塑件收縮率 5
2.2.3 塑件的壁厚 5
2.2.4 塑件的拔模斜度 5
2.2.5 分型面的設(shè)計 6
2.2.6 確定型腔數(shù)量以及排列方式 6
2.3 本章小結(jié) 6
第3章 注塑設(shè)備和模架選擇 7
3.1 注塑設(shè)備選擇 7
3.2 注塑機重要參數(shù)校核 7
3.2.1 注塑容量校核 7
3.2.2 鎖模力校核 8
3.2.3 開模行程校核 8
3.3 模架選擇 9
3.4 本章小結(jié) 9
第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 10
4.1 主流道設(shè)計 10
4.1.1 澆口套設(shè)計 10
4.1.2 澆口套的固定形式 10
4.2 澆口設(shè)計 11
4.2.1 直接澆口的尺寸 11
4.2 本章小結(jié) 11
第5章 成型零件設(shè)計加工工藝方案制定 12
5.1 型腔的設(shè)計 12
5.2 型芯的設(shè)計 13
5.2.1 型芯的徑向尺寸 13
5.2.2 型芯的高度尺寸 14
5.3 加工工藝方案制訂 16
5.3.1 型腔加工工藝方案 16
5.3.2 型芯加工工藝方案 16
5.4 本章小結(jié) 17
第6章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 18
6.1 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 18
6.2 斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)主要參數(shù) 18
6.2.1 抽芯距 18
6.2.2 斜銷的傾角 18
6.2.3 抽芯力的計算 18
6.2.4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定 19
6.2.5 斜導(dǎo)柱的總長度計算 20
6.3 本章小結(jié) 21
第7章 脫模機構(gòu)設(shè)計 21
7.1 推桿脫模機構(gòu) 22
7.2 推桿尺寸計算及校核 22
7.2.1 推桿直徑計算 22
7.2.2 推桿應(yīng)力校核 23
7.3 本章小結(jié) 23
結(jié)論 24
致謝 25
參考文獻 26
IV
第1章 緒論
1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
對于加工行業(yè)來說，模具是一個最根本的生產(chǎn)工具，可以來把控塑料液體的流動，這樣就成為我們需要的東西了。生產(chǎn)塑料用模具來進行，它的效率就很高，生產(chǎn)質(zhì)量不錯，并且耗費的材質(zhì)沒有多少，付出的鈔票也不多，在加工上很多產(chǎn)品都用。
世界上所有的國家都認(rèn)為，模具行業(yè)是整個國家經(jīng)濟的一個基礎(chǔ)，這個行業(yè)水準(zhǔn)怎么樣，就代表這個國家生產(chǎn)水準(zhǔn)怎么樣，很多時候，模具的技術(shù)水準(zhǔn)如何就決定了生產(chǎn)的東西質(zhì)量怎么樣，并且賺的錢多不多，還有能不能開發(fā)出新的產(chǎn)品?，F(xiàn)在我們國家就是要重點開發(fā)模具行業(yè)。在上世紀(jì)八十年代末的時候，中國專門針對當(dāng)時的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)做出了批示，對于機械生產(chǎn)來說，模具在當(dāng)時的重要性是第一的。對于高科技技術(shù)來說，模具行業(yè)就是一種體現(xiàn)，在太多地方都要用模具來進行生產(chǎn)。
對于現(xiàn)在市場的需要是非常多的，就拿車子來進行說明把，模具生產(chǎn)零部件最多的地方就是車子，摩托車，在哪些技術(shù)高超的國家，基本上模具生產(chǎn)的產(chǎn)品一半以上都是用在這個行業(yè)的，汽車要想向前發(fā)展，主要就是將零部件生產(chǎn)的更好，那么說主要就是要對車子的模具進行發(fā)展，現(xiàn)在在行業(yè)里面已經(jīng)成為大家都知道的事情。車子的型號是越來越多，在2005年的時候，市面上車子已經(jīng)達到了一百七十多種，要生產(chǎn)一輛車子，需要的模具是幾千副的，花銷也是超過了億元的。市場的需求一直在擴大，那么車子的型號不停的要更新，型號換了，超過八成的模具都要換。我們國家生產(chǎn)的摩托車是世界上最多的，摩托車有十四種排量，車子的型號超過了一千。要想組裝一輛摩托車，需要零件超過了五千，要用的模具超過了一千副，總共要花一千多萬來生產(chǎn)這些模具。別的行業(yè)里面，比方說建筑行業(yè)，家電行業(yè)等，模具的需求量也是相當(dāng)?shù)拇蟆?
現(xiàn)在世界上模具的需求量很大，主要是美國，日本這些發(fā)達國家向外出口模具。我們國際出口到國外的模具太少了，不過我國的鉗工技術(shù)水準(zhǔn)很高，工人的工資也不高，生產(chǎn)模具的時候只需要用一些比較高超的機器，這樣生產(chǎn)模具質(zhì)量就更好了，花的時間也短，相信只要將我們的產(chǎn)品推銷出去，出口數(shù)量肯定會變多的。對于我國的經(jīng)濟來說，研究模具，發(fā)展模具，將模具的技術(shù)水準(zhǔn)提升還是很有必要的。
1.22 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨
早在上個世紀(jì)八十年代的時候，科技發(fā)達的國家，模具已經(jīng)成為一個單獨的行業(yè)了，生產(chǎn)總值遠遠高于機床的生產(chǎn)總值了。我們國家改革開放之后，模具行業(yè)發(fā)展的也是相當(dāng)?shù)膲K，每年增長都是超過百分之十五。很多生產(chǎn)模具的單位現(xiàn)在都開始重點研發(fā)模具的技術(shù)，投進去很多的錢，他們知道對于自身的發(fā)展來說，擁有核心技術(shù)才是最關(guān)鍵的。另外還有一些研究單位，大專院校都開始研究模具，相信不久的將來我們國家模具也可以在世界上爭取到一席之地。
經(jīng)過了五十多年的發(fā)展，從最開始沒有一直到現(xiàn)在，模具行業(yè)的技術(shù)提升了很多。對于體型比較龐大的模具，可以生產(chǎn)四十八寸的電視塑料殼注塑模，也可以生產(chǎn)6.5洗衣機全套塑料模具，對于生產(chǎn)汽車保險桿還有儀表盤的注塑模也是我們自己進行生產(chǎn)的；對于精密度要求很高的塑料模，我們國家有能夠加工照相機的模具，有的塑料模體型很小，加工的腔室很多。這么久以來，模具上也有高科技CAD/CAE/CAM，將電加工還有數(shù)控技術(shù)都用到模具上面來，現(xiàn)在生產(chǎn)模具的材質(zhì)也是新型的，這些對于模具來說，不管是質(zhì)量，還是設(shè)計生產(chǎn)花費的時間都變好了不少。
雖然說我們國家模具行業(yè)發(fā)展很快，有的模具現(xiàn)在技術(shù)水準(zhǔn)在國際上算是一流的，不過不管是個數(shù)，還是質(zhì)量對于現(xiàn)在我們國家市場的要求都滿足不了。現(xiàn)在我們每年要從國外買很多種大型的，精密度高的非常復(fù)雜的模具，大概要花十多億美元。跟發(fā)達的地方對比，差距不是一點點，所以，將來對于模具行業(yè)的發(fā)展，主要是下面幾個方面
（1）重點研發(fā)體型更大，精密度更高，更加復(fù)雜的模具；現(xiàn)在車子，家電等很多行業(yè)都發(fā)展的很快，成型零件對于體型的要求是更大，精密度也是要求更高。
（2）盡量在模具上用標(biāo)準(zhǔn)件；用了標(biāo)準(zhǔn)件，那么生產(chǎn)模具就更快了，花出去的鈔票自然也沒有那么多，并且質(zhì)量也更好了。
（3）對CAD/CAM/CAE技術(shù)進行推廣，事件告訴我們，在模具上用了這個技術(shù)之后，設(shè)計，加工的模具技術(shù)水準(zhǔn)更高了。
（4）對于快速生產(chǎn)模具的技術(shù)進行重視，這樣生產(chǎn)時間不就變短了。
第2章 塑件設(shè)計分析
2.1 塑件模型建立
2.1.1模型3D圖
用UG這個軟件將3D圖紙畫出來，2-1圖紙里面展示的就是:
圖2-1 塑件模型3D圖
2.1.2 塑件2D圖及其技術(shù)條件
利用CAD把模具的平面圖紙畫出來，在2-2里面展示:
圖2-2 塑件模型2D圖
1.塑件精度等級及尺寸公差
要加工的東西它的精度是七級的，圖2-2里面就是有部分的尺寸公差。
2.塑件的表面質(zhì)量
這個塑料對于外表看上去要好看，顏色漂亮，不能有什么不好的印子都在產(chǎn)品面上留下來，粗糙度的大小。
2.2 塑件參數(shù)設(shè)計
2.2.1 材料選擇
選定的這個塑料產(chǎn)品的原材料，按照它在什么地方工作，用來干什么等，還有這個原材料的性能怎么樣。要是工作的時候溫度是常溫，那么只需要對原材料的力學(xué)性能進行考慮就行了。論文里面的產(chǎn)品原材料用的是PE（聚乙烯）。 密度為:0.95 ，整體性能相當(dāng)不錯，沖擊時候承受的強度很大，化學(xué)性也比較穩(wěn)定，電的性能也相當(dāng)不錯。
2.2.2 塑件收縮率
前面就說了原材料用PE，查資料可以知道這種材料收縮的時候效率是0.004～0.007，算這種材料收縮率的平均值用式子（2-1）：
（2-1）
—生產(chǎn)的這個塑料收縮起來平均效率；
—生產(chǎn)的這個塑料收縮起來最大數(shù)量；
—生產(chǎn)的這個塑料收縮起來最小數(shù)量。
下面是算的過程：
2.2.3 塑件的壁厚
正常的話，產(chǎn)品厚度越是厚，對于強度，剛度性能就越是好，不過看這個生產(chǎn)塑料產(chǎn)品的流程，要是塑料產(chǎn)品越是厚的話，那么降低溫度花費的時間就更長，那么這個產(chǎn)品加工的周期自然就更長了，這樣的話這個產(chǎn)品的成本自然就更高了，生產(chǎn)效率自然就不高了，并且，要是厚度更厚的話，收縮時候效率自然也加大了，那么產(chǎn)品的穩(wěn)定性就沒有那么好，造成的結(jié)果就是產(chǎn)品質(zhì)量不好。所以生產(chǎn)的東西厚度一定不能太厚，也不能太薄，按照這個原材料的性能，查看專業(yè)書本，可以知道PE這種材質(zhì)加工的塑料，壁厚正常在1、1.2、1.5、2、2.5、3、6。
文章里頭生產(chǎn)的東西，壁的厚度1。
2.2.4 塑件的拔模斜度
要想從模具里面脫離容易些就要有拔模斜度，避免從模具里面出來的時候，將產(chǎn)品的面弄壞，或者弄的不光滑了，設(shè)計的時候要對脫模斜度進行設(shè)計，這個斜度是多少，在于塑料產(chǎn)品性質(zhì)怎么樣，收縮率是多少，摩擦因素怎么樣，還有塑料產(chǎn)品是什么樣子，厚度是多少。
設(shè)計的時候，查閱一些已經(jīng)資料，這樣就可以將脫模斜度定下來。正常選定的時候按照用哪一種原料來生產(chǎn)的進行，因為用的是PE，它的脫模斜度在，論文里頭的杯子自身有斜度，可以把產(chǎn)品從模具里面拿出來，所以脫離模具斜度是多少不需要再考慮。
2.2.5 分型面的設(shè)計
把分型面定下來，主要讓模具更加簡單，方便產(chǎn)品從模具里面出來，澆口用的是直接的，那么用的模具就應(yīng)該是二板式單分型面模具。
對分型面進行確定，有幾點要注意：
（1）確?？梢詮哪＞呃镱^把東西拿出來
（2）生產(chǎn)的東西一定要看起來漂亮，打理不能復(fù)雜
（3）抽芯在側(cè)方向上不能有
（4）分型面加工的時候不能難
（5）抽芯在測方向上最好要短點才好
（6）里頭的氣往外頭排的時候簡單點最好
2.2.6 確定型腔數(shù)量以及排列方式
論文里頭的模具是只有一副，但是腔室有兩個，真正設(shè)計多個腔室模具的時候，型腔是什么格局對于精度有多高的要求，力學(xué)性能怎么樣等來安排，所以說它的格局應(yīng)該是平衡式的。
2.3 本章小結(jié)
將塑料產(chǎn)品的兩維，三維圖紙都畫出來，這樣就可以對這個塑料產(chǎn)品詳細的樣子和構(gòu)造進行分析，能夠幫助確定用那些成型零部件。
第3章 注塑設(shè)備和模架選擇
3.1 注塑設(shè)備選擇
定下來注射機用的是XS-ZY-125，具體的數(shù)據(jù)在表格3-1里面展示：
表3-1 注塑機參數(shù)
3.2 注塑機重要參數(shù)校核
3.2.1 注塑容量校核
使用容量可以把注塑量給算清楚，那么要確保
（3-1）
—生產(chǎn)用的這個注塑機加工的時候最多可以有多大容量（）；
—要生產(chǎn)的這個東西體積多大加上澆注的這個部分的體積，一共是多大的體積（）；
就是注塑時候使用系數(shù)的最大數(shù)值。
接下來算：
×1＋ （3-2）
—就是生產(chǎn)的塑料有多大，跟一相乘，因為這次用的模具有兩個腔室；
—就是在澆注部分，主流道的體積加上分流道，澆口的體積，再加上冷料穴的體積的總數(shù)。
注 （3-3）
用來注塑生產(chǎn)的機子，大小是125，算的這個數(shù)據(jù)完全符合論文。
3.2.2 鎖模力校核
有很大的壓力在生產(chǎn)的時候出現(xiàn)在型腔里面，就會有一個很大的推力順著注塑機軸方向上，它的數(shù)據(jù)跟加工產(chǎn)品跟澆注部分影射在分型面上的面積之和在跟這個塑料液體壓力的平均值是一樣的。這個推力肯定要比注塑機鎖模力的額定數(shù)值還要小，不然的話，要是鎖模力不夠，肯定會有料從里面溢出來。
用下面的式子可以算出來型腔里頭塑料液體有多大推力
（3-4）
—壓力損耗系數(shù)，定下來是0.4；
下面來算：
=1844.96
=180
＝132837.12N
在型腔里頭，順著注塑機軸向方向上塑料液體的推力，就是133，但是這個注塑機它鎖模的時候力是900，這個機器的鎖模力完全夠了。
3.2.3 開模行程校核
要想把塑料產(chǎn)品從模具里頭拿出來，模具打開距離一定要夠大，這次使用的注塑機，模具打開多遠是設(shè)定好的，跟模具有多厚沒有關(guān)系，在模具厚有改變的時候，通過它對調(diào)模裝置進行改變。只要讓注塑機打開模具之后的距離比模具需要的開模的距離，對于注塑的要求是可以滿足的。
也就是：
（3-5）
—注塑機打開模具的時候距離的最大值（）；
—模具需要的開模距離有多大（）。
那么說，那注塑機的鎖模力完全符合設(shè)計的需要。
3.3 模架選擇
一開始定的壁厚是多少，按照型腔是怎么擺放的，模架就用的是CI型330X350。3-1里面就是它詳細的大小。
圖3-1 標(biāo)準(zhǔn)模架
3.4 本章小結(jié)
在這一章，將用哪一種注塑機，注塑機器定下來，校核注塑機，將模架的大小定下來等，將這個模具的整體結(jié)構(gòu)定下來，這樣一來就為后期設(shè)計模具做好準(zhǔn)備。
第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計
4.1 主流道設(shè)計
4.1.1 澆口套設(shè)計
這個澆注部分的凝料想說拿出來的時候簡單點，那么主流道上頭就有一個圓錐孔，它的大??；澆口套跟機器的噴頭一直碰到，那么必然接觸球面也會碰到一起，一般的話這個半徑就是：
（4-1）
論文里頭，那么說；不過澆口套上的圓錐孔，比較小的那一頭直徑要比噴嘴里面孔的直徑還要大：
（4-2）
查看這個機器的數(shù)據(jù)就有，那么說，在澆口套上凹球的深就是。
4-1里面可以看到這個澆口套究竟有多大
圖4-1 澆口套
4.1.2 澆口套的固定形式
文章中，這個注塑機上的定位孔要跟這個澆口進行配合，這個配合是過盈的，也就是。
4.2 澆口設(shè)計
澆口有很多種，論文里頭的澆口是直接的，這種澆口把物料倒進去的時候直接進行，消失的這個壓力不得多少，生產(chǎn)起來不是那么難的，不管什么塑料都好用，一般塑料產(chǎn)品樣子很難，又可能很深的話，用都是能行的。
4.2.1 直接澆口的尺寸
按照老早的一些過往，澆口上要大一點的那邊直徑是6.0,小一點的那邊直徑是3.0，根據(jù)任務(wù)書的要求，這個長還定成45。
4.2 本章小結(jié)
對澆注部分進行設(shè)計，將主流道，分流道，澆口還有冷料穴的樣子還有大小都定下來，將這個地方平衡還有澆口在什么地方都定下來了，用哪一種模具。
第5章 成型零件設(shè)計加工工藝方案制定
5.1 型腔的設(shè)計
要是整體的這種型腔的話，它用整塊板料生產(chǎn)的，這種型腔好處是，強度，剛度都很高，形狀不容易改變，不會有拼?？p的印子在塑料產(chǎn)品面上出現(xiàn)；不好的是切削加工量很大，模具花的錢不少，并且要想進行熱處理，或者處理面的時候，難度比較大。
型腔外表的大小是：250×168×70mm。
5-1圖紙里面就是型腔。
圖5-1 型腔三維零件圖
圖5-2 型腔二維零件圖
5.2 型芯的設(shè)計
在徑的這個方向型芯有多大，型芯有多高都能夠算清楚：
5.2.1 型芯的徑向尺寸
底下可以把型芯在徑的這個方向數(shù)據(jù)來算清楚：
（5-1）
—型芯在徑的方向上基本有多大（）；
—生產(chǎn)的塑料里頭具體有多大（）；
—生產(chǎn)的塑料收縮起來效率的平均數(shù)；
—修正系數(shù)就是3/4；
—塑件的公差（）；
—型芯制造公差就是/3（）。
算出來型芯在徑方向上究竟有多大：
＝
5.2.2 型芯的高度尺寸
底下就是用來計算的：
之后把型芯的高用式子算到：
（5-2）
—型芯有多高（）；
—生產(chǎn)的這個塑料基本高度（）；
—生產(chǎn)的塑料進行收縮，平均效率；
—修正系數(shù)就是2/3；
—塑件的公差（）；
· —型芯制造公差就是/3（）。
底下要做的就是把型芯的高計算到：
＝
5-3這個圖紙里面就是型芯。
圖5-3 型芯三維零件圖
圖5-3 型芯二維零件圖
5.3 加工工藝方案制訂
生產(chǎn)塑料模的辦法有三大種，切削機床生產(chǎn)，鉗生產(chǎn)還有比較特別的生產(chǎn)。用切削機床來生產(chǎn)，說的是用不一樣的切削機床進行粗加工或者是精加工。進行鉗加工，也就是用銼、鏟、研這些辦法把之前剩下來的加工余量給去除掉，本來只是個半成品，通過它生產(chǎn)成為圖紙里面需要的產(chǎn)品，之后進行組裝，這樣就成為我們需要的模具。要是通過人工或者是一般機床來生產(chǎn)模具，耗費時間很長，或者是達不到要求的時候，那么就要通過特殊生產(chǎn)的辦法來進行。
5.3.1 型腔加工工藝方案
表5-1 型腔的加工工藝方案
5.3.2 型芯加工工藝方案
表5-2 型芯的加工工藝方案
5.4 本章小結(jié)
算了型芯還有型腔的數(shù)據(jù)之后，模具里面成型零部件的大小還有生產(chǎn)辦法都定下來了，之后校核注射機的具體數(shù)據(jù)，經(jīng)過校核之后，這個注射機是符合設(shè)計需要的。
第6章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計
6.1 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)
在注射機開模力的作用下，因為傳動裝置就將動作的方向改變了，把側(cè)向的活動型芯從里面拔出來。機動的抽芯裝置一點都不簡單，不過呢它可以自己進行工作，抽出來的時候需要很大的力，工作很靈活，非常便利，工作效率是很高的，可以自動化的進行工作，不需要再裝其他機器等好處，在生產(chǎn)里面用的很多。
論文里頭側(cè)向分型抽芯裝置用的是斜銷型的。
6.2 斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)主要參數(shù)
6.2.1 抽芯距
從成型的地點將型芯抽到對塑料產(chǎn)品脫離模具的地點的這段距離就是抽芯距。正常抽芯距就是側(cè)向孔再加上兩毫米到三毫米，也就是：
（6-1）
已經(jīng)曉得47那么說
S＝50mm
6.2.2 斜銷的傾角
對于斜銷抽芯裝置工作怎么樣主要在于斜銷的傾角是多少，不光定下來打開模具多遠，斜銷有多長，并且會有多大的力作用在斜銷上。這個傾斜角有多大，要清楚的知道抽芯距，打開模具有多遠，斜銷承受的力是多少。真正生產(chǎn)的時候，正常是～，最多是30。選。
6.2.3 抽芯力的計算
算抽芯力的時候跟算脫離模具的力相同，用下面的式子：
（6-2）
—抽芯力（）；
—塑料產(chǎn)品作用在型芯上，單位面積里面正壓力是多少單（），通常p＝（4.84～11.76）；
—生產(chǎn)的這個塑料把型芯裹起來的時候，側(cè)邊究竟面積多少（）；
—塑件與模體鋼材的摩擦系數(shù) 0.1～0.3；
—從模具里頭把東西取出來要傾斜多少。
這下可以算到結(jié)果：
6.2.4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定
1-定模板2-型芯
圖6-1 斜導(dǎo)柱直徑計算
用這個式子來算（6-1里頭就是對應(yīng)的大?。?
（6-3）
—斜著的這個導(dǎo)柱的直徑（）；
—把它從里頭拿出來耗費多大力氣（）；
—斜著的導(dǎo)柱固定板的面，從這個地方跟施加力量的那個點之間相距多少（）；
—從里頭拿出來傾斜了多少度；
—斜導(dǎo)柱鋼材許用彎曲應(yīng)力（）碳素鋼；
mm （6-4）
底下要做的事情就是要算：
。
6.2.5 斜導(dǎo)柱的總長度計算
1-定模板2-型芯
圖6-2 斜導(dǎo)柱長度計算
式子來算導(dǎo)柱的長（6-2里頭就是對應(yīng)的大?。?
（6-5）
—斜導(dǎo)柱總共有多長（mm）；
—斜導(dǎo)柱的臺肩直徑是多少（mm）；
—斜導(dǎo)柱的固定板有多厚（mm）；
—斜導(dǎo)柱配合側(cè)滑塊斜孔的時候空檔是多少（mm）；
—抽芯距（mm），真正的距離再加上24mm。
下邊來算：
定下來。
6.3 本章小結(jié)
設(shè)計了斜銷側(cè)向分型裝置，并且把他的大小算出來，那就可以知道模具里面在什么地點，是什么樣子。
第7章 脫模機構(gòu)設(shè)計
論文里頭脫離磨具的時候用推桿。
7.1 推桿脫模機構(gòu)
推桿用的是圓柱形狀的
優(yōu)點：因為這種圓柱樣子的推桿，還有推桿孔生產(chǎn)起來一點都不難，并且它的配合精度很簡單就確保了，這樣它的互換性就可以確保了，并且換起來也簡單，另外滑動時候受到的阻力不大，不會出現(xiàn)卡滯的狀況等。
7-1（a）里頭就是推桿的構(gòu)造；7-1（b）里頭就是怎么對推桿進行固定。
（a） (b)
7.2 推桿尺寸計算及校核
7.2.1 推桿直徑計算
用底下的式子把推桿的直徑算出來推桿直徑計算公式為：
（7-1）
—推桿是圓的，直徑是多大（mm）；
—推桿長度系數(shù)，≈0.7；
—推桿究竟有多長（mm）；
—有多少個推桿；
—鋼材抗拉彈性模量（MPa）；
—從模具里頭脫離出來花的力氣（N）。
底下要做的事情就是算：
把推桿的直徑大小給定下來。
7.2.2 推桿應(yīng)力校核
用底下的式子對推桿的應(yīng)力來進行校核：
（7-2）
式中 —推桿應(yīng)力（）；
—脫離模具時候需要多大的力（N）；
—有多少個推桿推桿數(shù)量；
—推桿是圓的，代表它的直徑（）；
—做推桿的這個剛才屈服強度的極限數(shù)值是多少（）。
一般中碳鋼；合金中碳鋼
底下要做的就是來算：
7.3 本章小結(jié)
按照之前算的，將脫離模具的辦法還有推桿的詳細大小都確定下來，論文里頭，脫力模具用的是推桿來幫助實現(xiàn)的。
結(jié)論
畢業(yè)論文在電腦的幫助下完成。設(shè)計了卡套塑料模，對于詳細的流程來進行總結(jié)介紹：
1. 這個模具的所有圖紙都是用CAD畫出來的，用電腦來對圖紙進行繪畫，很明顯不管是效率，還是圖紙的質(zhì)量都比別的要好的多。
2．盡管在畫圖的時候，都用CAD來進行，只不過它畫的都是平面圖紙，要想畫三維圖紙難度很大，也不便利。特別是設(shè)計模具的時候，設(shè)計，分析都給不了什么好處，因為我自己對于UG軟件不是很熟悉，那么不管是算，還是校核，都用了好久的時間。UG這個軟件功能很強大，特別是設(shè)計模具的時候，有很多功能，可以設(shè)計分型面，澆注部分，型芯，側(cè)抽芯等。EMX板塊里頭全部的標(biāo)準(zhǔn)模架都有，什么時候都可以拿來用，這樣畫標(biāo)準(zhǔn)模架不需要那么長的時間。
3．用好的軟件來畫模具，它的好處很多，做的設(shè)計要想好，那么專業(yè)知識一定要扎實，這樣模具才能合理的設(shè)計出來。
致謝
馬上就要畢業(yè)了，正好在這里我就感謝一下所有幫助我的人！
最要感謝的就是指導(dǎo)我的老師，老師的專業(yè)知識非常多，觀察力也很強，給了我很多指導(dǎo)，幫助，設(shè)計論文的時候，要是沒有老師的幫忙，相信我不能這么順利的完成。所以，在這里再次的感謝我的老師。
謝謝我的學(xué)校，大學(xué)幾年過去了，很多老師都幫助了我，教導(dǎo)給了我很多的知識，當(dāng)然了從老師的身上我也學(xué)到了不少做人的道理，現(xiàn)在的我，跟沒有上大學(xué)有很大的改變的，我會永遠記得大家的。
當(dāng)然了，對于工作這么忙還抽空審評我論文的老師表示感謝，謝謝老師！
參考文獻
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13 Miguel Sanchez-Soto:Optimizing the gas-injection molding of an automobile plastic overusing experimental design procedure,Journal of Materials Processing Technology,2006
27
摘要
本論文主要通過對卡套注射模的設(shè)計分析，設(shè)計出模具。在模具設(shè)計過程中，涉及到了塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、注塑機和模架的選擇及注塑機的一些工藝參數(shù)的校核，并詳細敘述了模具設(shè)計中的分型面設(shè)計、澆注系統(tǒng)設(shè)計、成型零件設(shè)計、頂出機構(gòu)設(shè)計。
Moldflow可提供如下分析：怎樣確定合理的澆口位置 、澆口位置自動優(yōu)化 、預(yù)測熔接痕位置 、模具型腔是否充滿 、最終制品的質(zhì)量如何。本論文基于UG，CAD系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以避免相似零件設(shè)計的重復(fù)性，大大提高其設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；CAD；UG；MoldFlow；側(cè)抽芯機構(gòu)
Abstract
This paper mainly through the design and analysis of the ferrule injection mold, designed the mold. In the process of mold design, it involves the structural design of plastic parts, the selection of injection molding machine and mold base, and the verification of some process parameters of injection molding machine. The parting surface design, gating system design, molding parts design and ejection mechanism design in mold design are described in detail.
Moldflow can provide the following analysis: how to determine a reasonable gate location, automatic optimization of gate location, prediction of weld line location, whether the mold cavity is full, and the quality of the final product. This paper is based on UG, CAD system, the system can avoid the repetition of similar parts design, greatly improve its design efficiency and quality.
Key words: die design; CAD; UG; Moldflow; side core pulling mechanism
目錄
摘要 II
Abstract III
第1章 緒論 1
1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 1
1.2 各種模具的分類和占有量 2
1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀 2
1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況 4
1.5 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨 6
第2章 塑件設(shè)計分析 8
2.1 塑件模型建立 8
2.1.1模型3D圖 8
2.1.2 塑件2D圖及其技術(shù)條件 8
2.2 塑件參數(shù)設(shè)計 9
2.2.1 材料選擇 9
2.2.2 塑件收縮率 11
2.2.3 塑件的壁厚 11
2.2.4 塑件的拔模斜度 11
2.2.5 分型面的設(shè)計 12
2.2.6 確定型腔數(shù)量以及排列方式 12
2.3 本章小結(jié) 12
第3章 注塑設(shè)備和模架選擇 13
3.1 注塑設(shè)備選擇 13
3.2 注塑機重要參數(shù)校核 13
3.2.1 注塑容量校核 13
3.2.2 鎖模力校核 14
3.2.3 開模行程校核 14
3.3 模架選擇 15
3.4 本章小結(jié) 15
第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計 16
4.1 主流道設(shè)計 16
4.1.1 澆口套設(shè)計 16
4.1.2 澆口套的固定形式 17
4.2 澆口設(shè)計 17
4.2.1 直接澆口的尺寸 17
4.2.2 澆口位置的選擇 17
4.3 本章小結(jié) 18
第5章 成型零件設(shè)計加工工藝方案制定 19
5.1 型腔的設(shè)計 19
5.2 型芯的設(shè)計 19
5.2.1 型芯的徑向尺寸 19
5.2.2 型芯的高度尺寸 20
5.3 加工工藝方案制訂 21
5.3.1 型腔加工工藝方案 21
5.3.2 型芯加工工藝方案 21
5.4 本章小結(jié) 22
第6章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 23
6.1 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 23
6.2 斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)主要參數(shù) 23
6.2.1 抽芯距 23
6.2.2 斜銷的傾角 23
6.2.3 抽芯力的計算 24
6.2.4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定 24
6.2.5 斜導(dǎo)柱的總長度計算 25
6.3 本章小結(jié) 26
第7章 脫模機構(gòu)設(shè)計 27
7.1 推桿脫模機構(gòu) 27
7.2 推桿尺寸計算及校核 27
7.2.1 推桿直徑計算 27
7.2.2 推桿應(yīng)力校核 28
7.3 本章小結(jié) 28
第8章 模具裝配圖和零件圖 29
8.1 模具裝配圖繪制 29
8.1.1 模具裝配圖包含的內(nèi)容 29
8.1.2 模具裝配圖繪制步驟 29
8.2 模具零件圖繪制 30
8.2.1 模具零件圖包含的內(nèi)容 30
8.2.2 模具零件圖繪制步驟 30
8.3 本章小結(jié) 30
結(jié)論 31
致謝 32
參考文獻 33
附錄1 34
附錄2 35
-V-
第1章 緒論
1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位
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，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。
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的《關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。 模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中的60％～90％產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。
模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80％的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。
目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(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，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展有著特別重要的意義。
1.2 各種模具的分類和占有量
模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。
（1）沖模：沖模是對金屬板材進行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50％以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖模可分為落料模，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。
（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機用鍛模，水壓機用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機用鍛模，輥鍛機用鍛模，楔橫軋機用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝備。塑料模約占模具總數(shù)的35％，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。
（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模等。
模具所涉及的工藝繁多，包括機械設(shè)計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。
1.3 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1994年增長到130億元人民幣，1999年已達到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以10％～15％的速度快速增長。
目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。
在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50％（中國臺灣：40％），塑料模具約占33％（中國臺灣：48％），壓鑄模具約占6％（中國臺灣：5％），其他各類模具約占11％（中國臺灣：7％）。
中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（1961—1981），成長期（1981—1991），成熟期（1991—2001）三個階段。
萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。
1981年—1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟。隨著民生工業(yè)，機械五金業(yè)，汽機車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/CAE/CAT技術(shù)的時間相當(dāng)早。
成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機車運輸工具業(yè)，提升到計算機與電子，通信與光電等精密模具，并發(fā)展出汽機車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。
1.4 世界五大塑料生產(chǎn)國的產(chǎn)能狀況
美國塑料(原料)的產(chǎn)量多年來一直雄居各國之首。早在80年代前期，美國塑料產(chǎn)量就已達之多，1986年增至，占全球總產(chǎn)量8100的28.5％，此后美國塑料產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長之勢，1988年、1990年、1992年、1994年、1996年和1998年分別增加到、、、、和，占世界總產(chǎn)量的比例從1996年起提高到30％以上。2001年美國塑料產(chǎn)量為，其中以聚乙烯為最多，達。其次分別是氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯對酞酸脂、聚苯乙烯。國內(nèi)塑料消費量(產(chǎn)量+進口量一出口量)，美國也是全球最多的。美國的全部塑料消費量2001年為。美國人均塑料消費量也是很高的，2000年為159，2001年略減為155，居全球第三位。美國現(xiàn)有各種大小塑料企事業(yè)單位1萬多家，其中職工人數(shù)少于50人的占總數(shù)的53％，50～100人的占21％，100～500人的占23％，超過500人的占近4％，職工總數(shù)近90萬人。在美國塑料制品加工業(yè)的就職人數(shù)達110萬，2001年的出貨金額為2150億美元，人均出貨金額為195美元。
德國是世界最大的塑料(原料)生產(chǎn)國之一，上世紀(jì)90年代初的1991年、1992年和1993年，德國塑料產(chǎn)量都為，1994年超過的．1998年達近，1999年為近，2000年增至，超過日本為世界第二大塑料生產(chǎn)國，2001年上升為，2002年已過。2001年德國生產(chǎn)的種種塑料原料中，聚乙烯為 (低密度聚乙烯，高密度聚乙烯)，氯乙烯，聚丙烯。德國2001年的國內(nèi)塑料消費量為，其中聚乙烯，聚丙烯，氯乙烯。德國人均塑料消費量2001年為160，在世界上僅少于比利時的172，高于美國的155，排在世界第二位。德國塑料制品加工業(yè)的職工總計有近30萬人，2001年的出貨金額為360億美元，人均126美元。德國塑料制品加工企業(yè)中職工少于50人的占44％，50～100人的占28％，100～500人的占25％，500人以上的占4％。
中國塑料工業(yè)多年持續(xù)高速增長，1991年產(chǎn)量僅為，1995年增為，1998年超過，到2002年已增達約,超過日本而成為世界第三大塑料原料。
今年塑料制品市場將持續(xù)走強市場將持續(xù)走強，在包裝、工程、建材、農(nóng)用和日用塑料制品等各個領(lǐng)域都將有較大幅度的增長，需求量將超過。其中包裝塑料制品今年需求量將超過，工程塑料制品需求量將達左右，建材塑料制品需求量將達以上，農(nóng)用塑料制品需求量將在左右，日用塑料制品需求量約為左右。
日本在很長的時期內(nèi)都是僅次于美國的世界第二大塑料生產(chǎn)國。一直到1997年，日本塑料產(chǎn)量曾經(jīng)連續(xù)多年增長，年產(chǎn)量在70年代中期就已達，1987年突破，1991年達約，1992年和1993年因受日本經(jīng)濟下滑的影響，產(chǎn)量略有減少，分別降至和。從1994年起產(chǎn)量再度增長，1994年、1995年和1996年分別回升到、和，1997年的產(chǎn)量又比上年增長3.7％，達到，首次超過。但這種增勢在1998年降至以下的和。2002年日本塑料(原料)產(chǎn)量減為。而中國則增為，日本又退居第三位。
韓國塑料產(chǎn)量增長十分迅速，1986年超過，1990年增達，1992年突破，1994年、1996年和1997年分別上升到、和，1998年產(chǎn)量增至，1999年突破，2001年達，躋身于世界五大塑料生產(chǎn)國之列。韓國塑料原料產(chǎn)品中以聚乙烯居首，2001年產(chǎn)量為 (低密度聚乙烯，高密度聚乙烯)，聚丙烯以排在第二位，其次分別是聚酯、氯乙烯、ABS?AS樹脂、聚苯乙烯。韓國國內(nèi)塑料消費量2001年制，產(chǎn)量大幅度減少。1998年，日本塑料產(chǎn)量為，比上年減少了8.7％。1999年和2000年日本塑料產(chǎn)量分別回升到和，但仍遠未恢復(fù)到1997年的水平。2001年和2002年日本塑料產(chǎn)量再度下，只相當(dāng)于產(chǎn)量的1/3略高。人均塑料消費量2001年為106，韓國塑料制品加工業(yè)的職工總數(shù)2001年為3.1萬人，出貨金額為85億美元，人均276美元。
塑料產(chǎn)量位居世界前十名的國家和地區(qū)還有法國、比利時、中國臺灣、加拿大和意大利 (均為2001年產(chǎn)量)。
1.5 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨
20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15％的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進步的投入力度，將技術(shù)進步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強國。
中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48"（約122），大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5大容量洗衣機全套塑料模具以及車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。
盡管我國模具工業(yè)有了長足的進步，部分模具已達到國際先進水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進水平的距離。
（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。
（2）加強模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。
（3）推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。
（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期。
第2章 塑件設(shè)計分析
2.1 塑件模型建立
2.1.1模型3D圖
模型繪制3D圖采用UG公司的產(chǎn)品UG,最終繪制出來的3D結(jié)構(gòu)圖2-1所示:
圖2-1 塑件模型3D圖
2.1.2 塑件2D圖及其技術(shù)條件
模型2D圖繪制采用Autodesk公司的產(chǎn)品AutoCAD2006，最終繪制出來的2D結(jié)構(gòu)圖2-2所示:
圖2-2 塑件模型2D圖
1.塑件精度等級及尺寸公差
塑件采用的精度等級為7級精度，部分尺寸的公差標(biāo)注如圖2-2所示。
2.塑件的表面質(zhì)量
該塑件要求外形美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取。
2.2 塑件參數(shù)設(shè)計
2.2.1 材料選擇
通常,選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)來說,要考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強度，表面硬度等。該塑件為一般的零件，屬于圓盤類，沒有特別的要求，根據(jù)以上的依據(jù)，選擇材料PE為塑料件的材料。
PE塑料
化學(xué)名稱：聚乙烯
英文名稱: POLYETHYLENE
比重:1.05 成型收縮率:0.4～0.7％
成型溫度：200～240干燥條件：80～90，2
特點：
(1)綜合性能較好，沖擊強度較高，化學(xué)穩(wěn)定性，電性能良好。
(2)與372有機玻璃的熔接性良好，制成雙色塑件，且可表面鍍鉻，噴漆處理。
(3)有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強、透明等級別。
(4)流動性比HIPS差一點，比PMMA、PC等好，柔韌性好。
成型特性：
(1)無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80～90，3h。
(2)宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度為>270)。對精度較高的塑件，模溫宜取50～60，對高光澤。耐熱塑件，模溫宜取60～80。
(3)如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?
(4)如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3～7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進行清理，同時模具表面需增加排氣位置。
PE樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。
PE工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。
PE工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好。PE樹脂耐水、無機鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。
PE工程塑料的缺點：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。
用途: 適于制作一般的機械零件，磨耐磨零件，盤體，車配件，日用品，管材及文具等。
2.2.2 塑件收縮率
根據(jù)以上選用的材料為PE，查相關(guān)資料可知，PE的收縮率為0.004～0.007，由公式（2-1）求出PE平均收縮率：
（2-1）
式中 —塑料的平均收縮率；
—塑料的最大收縮率；
—塑件的最小收縮率。
計算如下：
2.2.3 塑件的壁厚
一般說來，塑件的厚度越厚就越能滿足產(chǎn)品的強度和剛度的性能要求，但是從塑件的成型過程看來，塑件的壁厚越厚，冷卻的時間就越長，整個塑件的成型周期就要延長，提高了生產(chǎn)的成本，降低了生產(chǎn)的效率，同時，塑件的壁厚越厚，收縮率就增大，這樣使得產(chǎn)品的尺寸不穩(wěn)定性增加，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此產(chǎn)品的厚度必須得適中，根據(jù)材料的特性，查閱相關(guān)的資料，查得PE制品的壁厚通常為1、1.2、1.5、2、2.5、3、6。
本次設(shè)計中,塑件的壁厚為1。
2.2.4 塑件的拔模斜度
拔模斜度是為了便于脫模，防止塑件表面在脫模時劃傷，擦毛，在設(shè)計塑件表面沿脫模方向應(yīng)具有合理的脫模斜度。塑件的脫模斜度大小跟塑件的性質(zhì)、收縮率、摩擦因素、塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。
在設(shè)計時，可以參考一些資料來確定塑件的脫模斜度，一般以塑件的材料為選擇依據(jù)，而PE塑料的脫模斜度為，本設(shè)計的杯子本身就有一定的斜度，足夠?qū)⑺芗瞥觯涣碓O(shè)脫模斜度。
2.2.5 分型面的設(shè)計
選擇分型面是為了便于塑件的脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，該塑件因為壁薄故應(yīng)采用直接澆口形式進料，采用直接澆口時，應(yīng)使用二板式單分型面模具。
選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原則：
（1）證塑料制品能夠脫模
（2）塑件外形美觀，容易清理
（3）量避免側(cè)向抽芯
（4）分型面容易加工
（5）側(cè)向抽芯盡量短
（6）利于排氣
2.2.6 確定型腔數(shù)量以及排列方式
本次模具設(shè)計采用的是一模一件，型腔的分布在實際的多型腔模具設(shè)計與制造中，對于精度要求較高、物理與力學(xué)性能要求均衡穩(wěn)定的塑料制件，應(yīng)盡量采用平衡式布置的形式。
2.3 本章小結(jié)
通過繪制塑件的2D，3D圖，來直觀分析塑件的具體形狀和結(jié)構(gòu)，為模具所需要的成型零件的選擇奠定基礎(chǔ)。
第3章 注塑設(shè)備和模架選擇
3.1 注塑設(shè)備選擇
選取注射機型號為XS-ZY-125，具體參數(shù)如表3-1：
表3-1 注塑機參數(shù)
理論容量
ShotSize (Theoretical)
60
注塑速率
Injection Rate
70
塑化能力
Plasticizing Capacity
35
注塑壓力
Injection Pressure
180
鎖模力
Clamp Tonnage
900
移模行程
Toggle Stroke
300
最大模厚
Max Mold Height
250
最小模厚
Min Mold Height
150
噴嘴球半徑
Spray nozzle
12
噴嘴口孔徑
Aperture nozzle
4
3.2 注塑機重要參數(shù)校核
3.2.1 注塑容量校核
注塑機標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以容量計算時，必須使得在一個注塑成型周期內(nèi)所需的注塑塑料熔體的容量在注塑機額定注塑量的80％內(nèi)，也就是
（3-1）
式中 —注塑機最大注塑容量（）；
—成型塑件與澆注系統(tǒng)體積的總和（）；
為最大注塑容量的利用系數(shù)。
計算如下：
×1＋ （3-2）
式中 —成型塑件的體積，乘以1是因為本次的模具是一模二腔；
—澆注系統(tǒng)中主流道，分流道，澆口，冷料穴的體積和。
所以，
注 （3-3）
而注塑機的注塑容量為60，所以注塑機的注塑容量符合要求。
3.2.2 鎖模力校核
當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注塑機軸向的很大的推力，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影之和乘與型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力。該推力應(yīng)該小于注塑機額定的鎖模力，否則在注塑成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。
型腔內(nèi)塑料熔體的推力()可按下式計算
（3-4）
式中 —型腔內(nèi)塑料熔體沿注塑機軸向的推力（）；
—塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）；
—壓力損耗系數(shù)，取0.4；
—注塑壓力。
計算如下：
=1844.96
=180
＝132837.12N
也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機軸向的推力為133，而注塑機的鎖模力為400，所以注塑機的鎖模力符合要求。
3.2.3 開模行程校核
模具開模后為了能取出塑膠件，要求有足夠的開模距離，本次模具使用的注塑機的開模行程是給定的，不受模具厚度的影響，當(dāng)模具的厚度變化時，可由其調(diào)模裝置調(diào)整。只要使得注塑機最大開模行程大于模具所需的開模距離就符合注塑的要求。
即：
（3-5）
式中 —注塑機最大開模距離（）；
—模具所需的開模距離（）。
也就是，所以注塑機的鎖模力符合要求。
3.3 模架選擇
根據(jù)型腔排列的方式以及初步確定的壁厚，選擇模架CI型，330X350。具體尺寸如圖3-1。
圖3-1 標(biāo)準(zhǔn)模架
3.4 本章小結(jié)
本章確定了注塑設(shè)備、注塑機的選擇、注塑機的校核及模架尺寸的選擇等，確定模具的整體框架，為模具具體內(nèi)部設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
第4章 澆注系統(tǒng)設(shè)計
4.1 主流道設(shè)計
4.1.1 澆口套設(shè)計
為了便于澆注凝料從主流道取出,主流道采用的圓錐孔；澆口套與注塑機噴嘴嘴頭的接觸球面必須吻合。注塑機的噴嘴是球面,其半徑SR是固定的,為了澆口套端面的凹球面與注塑機的端凸球面接觸良好,一般取半徑：
（4-1）
式中 —主流道入口凹坑球面半徑（）；
—噴嘴球半徑（）。
在此次設(shè)計中，所以；而澆口套的圓錐孔的小端直徑d應(yīng)該大于噴嘴內(nèi)孔直徑：
（4-2）
由注塑機的參數(shù)可以看到，所以，澆口套的端面凹球深度。
澆口套的尺寸如圖4-1所示
圖4-1 澆口套
4.1.2 澆口套的固定形式
本次設(shè)計中，澆口套與注塑機定位孔采用過盈配合。
4.2 澆口設(shè)計
澆口的形式眾多，通常都有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、點澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等。
本次設(shè)計采用的澆口為直接澆口，直接澆口由主流道直接進料，故熔體的壓力損失小，成型容易，適用于任何塑料，常用于成型形狀復(fù)雜深度較深的塑件。
4.2.1 直接澆口的尺寸
根據(jù)經(jīng)驗的數(shù)據(jù),一般的直接澆口直徑常為大徑＝6.0,小徑＝3.0，長度根據(jù)設(shè)計要求選擇45。
4.2 本章小結(jié)
澆注系統(tǒng)的設(shè)計確定了主流道、分流道、澆口和冷料穴的形狀及尺寸，確定了澆注系統(tǒng)的平衡和澆口的位置，決定了模具的類型。
第5章 成型零件設(shè)計加工工藝方案制定
5.1 型腔的設(shè)計
采用整體式型腔，也就是由整塊材料加工而成的型腔。整體式型腔的優(yōu)點是，強度和剛度相對較高，且不易變形，對塑件的上表面不會產(chǎn)生拼?？p的痕跡，缺點為切削量大，模具成本高，同時給熱處理和表面處理帶來一定的困難。
型腔的外形尺寸為：250×168×70mm。
如圖5-1為型腔。
圖5-1 型腔
5.2 型芯的設(shè)計
型芯的徑向和高度尺寸計算如下：
5.2.1 型芯的徑向尺寸
型芯徑向尺寸計算公式：
（5-1）
式中 —型芯徑向基本尺寸（）；
—塑件內(nèi)形尺寸（）；
—塑料的平均收縮率；
—修正系數(shù)，取3/4；
—塑件的公差（）；
—型芯制造公差，取/3（）。
型芯徑向尺寸計算如下：
＝
5.2.2 型芯的高度尺寸
計算公式：
型芯的高度尺寸：
（5-2）
式中 —型芯高度基本尺寸（）；
—塑件高度基本尺寸（）；
—塑料的平均收縮率；
—修正系數(shù)，取2/3；
—塑件的公差（）；
· —型芯制造公差，取/3（）。
型芯高度尺寸
＝
如圖5-2為型芯。
圖5-2 型芯
5.3 加工工藝方案制訂
塑料模具的加工方法大體上可以分為切削機床加工、鉗加工和特殊加工。切削機床加工是指采用不同的切削機床，如車床、銑床、磨床進行粗加工或精加工等。鉗加工是指采用銼、鏟、研等手工措施去除切削機床所預(yù)留的加工余量，將模具半成品加工成符合藍圖的要求尺寸，形狀以及表面粗糙度的合格零件，并通過組裝總裝成符合要求的模具。當(dāng)模具零件使用普通機床或人工的傳統(tǒng)的方法很難加工或者耗時很大時，則采用特殊加工的方法。
5.3.1 型腔加工工藝方案
表5-1 型腔的加工工藝方案
工序
內(nèi)容
設(shè)備
1
銑削
端銑坯料的六個端面
銑床
2
鉆削
鉆鑲件孔
鉆床
3
CNC粗加工
粗加工成型面
CNC
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨削
磨上、下端面
磨床
6
CNC精加工
精加工成型面
CNC
7
鉗工
拋光成型面、倒角，攻絲
5.3.2 型芯加工工藝方案
表5-2 型芯的加工工藝方案
工序
內(nèi)容
設(shè)備
1
銑削
端銑坯料的端面
銑床
2
鉆削
鉆孔
鉆床
3
CNC粗加工
粗加工成型面
CNC
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨削
磨下端面
磨床
6
CNC精加工
精加工成型面
CNC
7
電火花加工
加工鑲件孔
EDM
8
鉗工
拋光成型面、倒角，攻絲
5.4 本章小結(jié)
通過對型芯、型腔的計算，確定了模具成型零件的具體尺寸及加工方案，最后對注射機的各種參數(shù)進行校核，通過校核得知所選注射機是合理的。
第6章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計
6.1 機動側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)
機動側(cè)向分型與抽芯是利用注射機的開模力，通過傳動機構(gòu)改變運動方向，將側(cè)向的活動型芯抽出。機動抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但抽芯不需要人工操作，抽拔力較大，具有靈活，方便，生產(chǎn)效率高，容易實現(xiàn)全自動操作，無需另外添置設(shè)備等優(yōu)點，在生產(chǎn)中被廣泛采用。
機動抽芯按結(jié)構(gòu)形式可分為斜銷，彈簧，彎銷，斜導(dǎo)槽，斜滑塊，楔塊，齒輪條等多種抽芯形式。
本設(shè)計采用的是斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)。
6.2 斜銷側(cè)向分型抽芯機構(gòu)主要參數(shù)
6.2.1 抽芯距
型芯從成型位置抽到不妨礙塑件脫模的位置所移動的距離叫抽芯距，用表示。一般抽芯距等于側(cè)向孔或側(cè)凹深度加上23余量，即：
（6-1）
式中 —抽芯距（）；
—側(cè)向孔或側(cè)凹深度（）。
而47所以
S＝50mm
6.2.2 斜銷的傾角
斜銷的傾角是決定斜銷抽芯機構(gòu)工作效果的一個重要參數(shù)，它不僅決定了開模行程和斜銷長度，而且對斜銷的受力狀況有著重要的影響。決定傾斜角的大小時，應(yīng)從抽芯距，開模行程和斜銷受力幾個方面綜合考慮。實際生產(chǎn)中，一般取～，不宜超過30。選。
6.2.3 抽芯力的計算
抽芯力的計算跟脫模力的計算是一樣的，計算的公式為
（6-2）
式中 —抽芯力（）；
—單位面積塑件對型芯的正壓力（），一般取p＝（4.84～11.76）；
—塑件包緊型芯的側(cè)面積（）；
—塑件與模體鋼材的摩擦系數(shù)，一般取0.1～0.3；
—脫模斜度。
計算得：
6.2.4 圓形斜導(dǎo)柱直徑的確定
1-定模板2-型芯
圖6-1 斜導(dǎo)柱直徑計算
計算公式（字母對應(yīng)的尺寸如圖6-1所示）
（6-3）
式中 —斜導(dǎo)柱直徑（）；
—抽拔力（）；
—受力點到斜導(dǎo)柱固定板平面的距離（）；
—抽拔角；
—斜導(dǎo)柱鋼材許用彎曲應(yīng)力（）碳素鋼；
mm （6-4）
計算如下：
取。
6.2.5 斜導(dǎo)柱的總長度計算
1-定模板2-型芯
圖6-2 斜導(dǎo)柱長度計算
導(dǎo)柱長度計算公式為（字母對應(yīng)的尺寸如圖6-2所示）
（6-5）
式中 —斜導(dǎo)柱的總長度（mm）；
—斜導(dǎo)柱臺肩直徑（mm）；
—斜導(dǎo)柱抽拔角（°）；
—斜導(dǎo)柱固定板厚度（mm）；
—斜導(dǎo)柱與側(cè)滑塊斜孔的配合間隙（mm）；
—抽芯距（mm），實際距離加24mm。
計算如下：
取的長度為65mm。
6.3 本章小結(jié)
通過對斜銷側(cè)向分型機構(gòu)具體尺寸的設(shè)計和計算，確定了在模具中的相對位置和形狀。
第7章 脫模機構(gòu)設(shè)計
本設(shè)計中的脫模機構(gòu)采用推桿脫模機構(gòu)。
7.1 推桿脫模機構(gòu)
采用圓柱形推桿
優(yōu)點：由于圓柱形狀的推桿和推桿孔最容易加工，而且很容易保證其配合精度，易于保證其互換性，并且易于更換，而且它還具有滑動阻力小，不易于卡滯等。
推桿結(jié)構(gòu)形式如圖7-1（a）所示；推桿的固定形式如圖7-1（b）。
（a） (b)
1-螺釘2-推板3-推桿固定板4-推桿
圖7-1 推桿結(jié)構(gòu)形式
7.2 推桿尺寸計算及校核
7.2.1 推桿直徑計算
推桿直徑計算公式為：
（7-1）
式中 —圓形推桿直徑（mm）；
—推桿長度系數(shù)，≈0.7；
—推桿長度（mm）；
—推桿數(shù)量；
—鋼材抗拉彈性模量（MPa）；
—脫模力（N）。
計算如下：
取標(biāo)準(zhǔn)值推桿直徑。
7.2.2 推桿應(yīng)力校核
推桿應(yīng)力校核公式為：
（7-2）
式中 —推桿應(yīng)力（）；
—脫模力（N）；
—推桿數(shù)量；
—圓形推桿直徑（）；
—推桿鋼材的屈服極限強度（）。
一般中碳鋼；合金中碳鋼
計算如下：
7.3 本章小結(jié)
通過計算，確定了脫模的具體方式和推桿脫模機構(gòu)的具體尺寸，本設(shè)計中的脫模機構(gòu)采用推桿脫模機構(gòu)。
第8章 模具裝配圖和零件圖
本次設(shè)計裝配圖及零件圖全部采用CAD出圖形式，繪圖軟件為Autodesk公司開發(fā)的AutoCAD2006版本。其優(yōu)點是凡是手工能繪制的圖樣CAD都能繪出，而且作圖精度高、繪圖時間短、修改方便。
8.1 模具裝配圖繪制
8.1.1 模具裝配圖包含的內(nèi)容
一張好的裝配圖能夠使閱讀者對部件的工作原理、大小、主要工作指標(biāo)有充足的了解。裝配圖包含的內(nèi)容有：
（1）一組視圖：用來表達該部件的工作原理、裝配關(guān)系、連接方式和主要零件的結(jié)構(gòu)形狀。
（2）必要的尺寸：表示部件的性能和規(guī)格的特征尺寸；表示零件裝配的尺寸；表示該部分安裝或連接到其他設(shè)備上或機座上的安裝尺寸；表示部件總長、總寬、總高的總體尺寸；為了便于設(shè)計和繪制零件圖而注釋的其他尺寸。
（3）技術(shù)要求：用語文字或符號說明對部件進行說明，這一部分經(jīng)常指出的內(nèi)容有：裝配和檢驗的具體要求、機器的性能指標(biāo)的要求、安裝運輸和使用方面的要求、相關(guān)實驗項目的規(guī)定等。
（4）零件的編號、明細表和標(biāo)題欄：為了便于生產(chǎn)管理，對圖樣中所有的零件、部件都要進行編號，依靠編號可以通過明細表查找零件的詳細信息。標(biāo)題欄提供圖樣的標(biāo)識信息、隸屬關(guān)系和設(shè)計者名稱、單位等其他相關(guān)信息。
8.1.2 模具裝配圖繪制步驟
利用AutoCAD繪制裝配圖最有效的方法是寫塊（write block）。本次設(shè)計裝配圖的繪制步驟如下：
（1）將設(shè)計中各成型零件分別繪制出來并寫塊存入圖塊庫。
（2）繪制模具整體框架。
（3）用對齊命令（align）將各個成型零件塊插入到模架的具體位置中。
（4）標(biāo)注尺寸、配合，打剖面線。
（5）繪制標(biāo)題欄、塑件圖，書寫技術(shù)要求。
本次設(shè)計模具裝配圖具體樣式參見附錄1。
8.2 模具零件圖繪制
8.2.1 模具零件圖包含的內(nèi)容
利用AutoCAD繪制零件圖和繪制裝配圖的區(qū)別主要有以下兩點：
（1）零件圖存在鑄造圓角和過渡線的問題。
（2）零件圖中包含有表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求。
零件圖包含的內(nèi)容有：
（1）一組視圖：通常要綜合使用剖視圖、剖面等方法來表達零件的完整形狀，正確的視圖是描述零件形狀的基礎(chǔ)。
（2）尺寸和精度：能夠正確、無二地反映零件形狀和尺寸大小是零件圖的重要部分。精度通常包括尺寸的公差、表面粗糙度、形位公差等。
（3）技術(shù)要求：一般是對零件圖的共性和特殊要描述的文字。
（4）標(biāo)題欄：在標(biāo)題欄中至少需要的內(nèi)容有：零件名稱、材料、比例、代號、設(shè)計、校核、審批、姓名和日期等。
8.2.2 模具零件圖繪制步驟
本次設(shè)計零件圖的繪制步驟如下：
（1）將成型零件按照合適的比例繪制到A3圖紙上。
（2）標(biāo)注尺寸公差、形位公差、表面粗糙度。
（3）繪制標(biāo)題欄，書寫技術(shù)要求。
本次模具各成型部件的零件圖具體樣式參見附錄2。
8.3 本章小結(jié)
通過借助強大的計算機輔助軟件，對模具的2D裝配圖和零件圖進行了具體的繪制。
結(jié)論
這是一次利用計算機輔助的設(shè)計。通過對卡套塑料模具設(shè)計，在設(shè)計過程中得出以下結(jié)論：
1. 整個模具繪圖時基本由單個軟件AutoCAD繪制，單個軟件繪圖的效率和質(zhì)量很明顯要優(yōu)越于在各個繪圖軟件中轉(zhuǎn)換。
2．雖然在整個模具繪制過程中都借助強大的CAD軟件，但CAD只是強大的二維繪圖軟件，在三維造型設(shè)計上使用起來相當(dāng)復(fù)雜和不便。尤其在模具設(shè)計中，對模具的設(shè)計分析幾乎提供不了任何幫助，因不能熟練使用UG軟件進行模具設(shè)計，所以在計算與校核時花費了大量的時間。UG是一款功能十分強大的三維造型設(shè)計軟件，其獨有的模具設(shè)計模塊提供了分型面設(shè)計、靠破孔修補、澆注系統(tǒng)設(shè)計、型芯組件設(shè)計、側(cè)抽芯系統(tǒng)設(shè)計、開模動作、模具模流分析等一系列設(shè)計功能。EMX模塊包含了所有標(biāo)準(zhǔn)模架的型號，可隨時調(diào)用，節(jié)省大量繪制標(biāo)準(zhǔn)模架的時間。
3．利用塑料成型模擬分析軟件Moldflow的MPI模擬其成型過程，制定合理的工藝方案并優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)，能提高一次試模的成功率。
4．借助優(yōu)秀的軟件進行模具繪制有著極大的優(yōu)勢，但要想成為一個優(yōu)秀的設(shè)計人員必須要有扎實、良好的專業(yè)知識才能夠設(shè)計出合理的模具。一個缺乏專業(yè)知識的人無論憑借怎樣優(yōu)秀軟件都不可能設(shè)計出合理的模具
致謝
在即將畢業(yè)之際，謹(jǐn)借此機會，向所有關(guān)心、支持我的老師、親人、同學(xué)和朋友致以最誠摯的謝意！
首先，衷心感謝我的指導(dǎo)教師劉穎輝老師。劉穎輝老師淵博的知識、敏銳的洞察力和獨到的見解使我受益匪淺，并對整個模具設(shè)計和論文工作的順利完成產(chǎn)生了直接的影響。值此畢業(yè)設(shè)計論文結(jié)束之際，特向劉老師致以崇高的敬意。
在模具前期設(shè)計的過程中，一直能得到朱斌海、陳麗麗、林凱和陳福民老師的關(guān)心和指導(dǎo)，十分感激。
感謝哈工大華德學(xué)院，在我四年的大學(xué)生活當(dāng)中對我的教育與培養(yǎng)，感謝哈工大華德材料工程系的所有專業(yè)老師，沒有你們的辛勤勞動，就沒有我們今日的滿載而歸，感謝大學(xué)四年曾經(jīng)幫助過我的所有同學(xué)。我永遠都會記得這片土地。
最后，衷心感謝在百忙中抽出寶貴時間對論文進行評審的各位老師。
參考文獻
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13 Miguel Sanchez-Soto:Optimizing the gas-injection molding of an automobile plastic overusing experimental design procedure,Journal of Materials Processing Technology,2006
附錄1
模具裝配圖
附錄2
模具零件圖
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