燈盒的塑料注塑模具設(shè)計與成型工藝-注塑模含7張CAD圖

燈盒的塑料注塑模具設(shè)計與成型工藝-注塑模含7張CAD圖,塑料,注塑,模具設(shè)計,成型,工藝,cad XXXXXX設(shè)計（XX）中期檢查表學(xué)生姓名宋夢凡學(xué) 號151311140指導(dǎo)教師韓艷艷選題情況課題名稱燈盒塑料成型工藝及模具設(shè)計難易程度偏難適中偏易工作量較大合理較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書有無開題報告有無外文翻譯質(zhì)量優(yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進度快按計劃進行慢中期工作匯報及解答問題情況優(yōu)良中差中期成績評定：所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 20XX年 3 月 16 日 設(shè) 計 任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達到的目的：該課題來源于生產(chǎn)實際。在完成該課題之后，應(yīng)對注塑工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設(shè)計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設(shè)計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：材料：尼龍（1）了解目前國內(nèi)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）燈盒注射模設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份；（4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖；所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零（部）件圖號共 1 頁產(chǎn)品名稱燈盒零部件名稱型腔鑲塊第 1 頁號毛坯種類標(biāo)準(zhǔn)模架毛坯外形尺寸方料毛坯件數(shù) 1每臺件數(shù)1備注工序號工 序 名工序內(nèi)容車 間設(shè) 備工藝裝備工時終結(jié)單件1下料鋸床下料（余量5mm），粗銑（余量0.5mm）6）鉗工鋸床,銑床鋸條，虎鉗662精磨六面直角精磨表面粗糙度Ra1.6 （余量0mm0.02)鉗工磨床砂輪663鉆孔鉆水孔,螺絲孔,攻牙鉗工鉆床鉆頭，絲攻444線割線切割澆口孔線割線切割機床鉬絲335CNC型腔成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工CNC數(shù)控銑床銑刀886EDM對加工中心無法處理位置做電火花加工EDM電火花機電極12127拋光型腔表面拋光處理鉗工虎鉗砂紙，油石448裝配模具裝配鉗工44編制 校對 審核 批準(zhǔn) 機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號共 1 頁產(chǎn)品名稱燈盒零部件名稱型芯鑲塊第 1 頁毛坯種類標(biāo)準(zhǔn)模架毛坯外形尺寸方料毛坯件數(shù) 1每臺件數(shù)1備注工序號工 序 名工序內(nèi)容車 間設(shè) 備工藝裝備工時終結(jié)單件1下料鋸床下料（余量5mm），粗銑（余量0.5mm）6）鉗工鋸床,銑床鋸條，虎鉗662精磨六面直角精磨表面粗糙度Ra1.6 （余量0mm0.02)鉗工磨床砂輪663鉆孔鉆水孔,螺絲孔,攻牙鉗工鉆床鉆頭，絲攻444線割線切割,頂針孔，線割線切割機床鉬絲665CNC型芯成型部位加工，數(shù)控銑床粗加工，精加工CNC數(shù)控銑床銑刀886EDM對加工中心無法處理位置做電火花加工EDM電火花機電極12127拋光型芯表面拋光處理鉗工虎鉗砂紙，油石448裝配模具裝配鉗工44編制 校對 審核 批準(zhǔn) XXX設(shè) 計 說 明 書XX設(shè)計題目：燈盒塑料成型工藝及模具設(shè)計系 部： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 20XX年4月20日 XXXXXXX設(shè)計評語學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號： 題 目： 燈盒塑料成型工藝及模具設(shè)計 綜合成績： 中等 指導(dǎo)者評語：1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)；2）該同學(xué)能正確查閱國內(nèi)有關(guān)塑料模具設(shè)計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的料成型工藝及模具結(jié)構(gòu)；3）該同學(xué)設(shè)計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范；4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計較合理，但圖紙中存在一定的錯誤；5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯 指導(dǎo)者(簽字)： 2018 年 4 月 20 日 設(shè)計（XX）評語評閱者評語： 1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)；2）該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)塑料模具設(shè)計與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的塑料成型工藝及模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計中不存在創(chuàng)新；3）該同學(xué)設(shè)計說明書內(nèi)容基本完整，計算基本正確，格式較規(guī)范；4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計較合理，視圖表達存在一定的錯誤；5）建議該同學(xué)成績評定：中等；6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 2018 年 4 月 24 日答辯委員會（小組）評語：畢業(yè)設(shè)計說明書格式比較規(guī)范，內(nèi)容完整。模具設(shè)計圖紙結(jié)構(gòu)較合理，繪圖比較規(guī)范。繪圖表達有少許錯誤，技術(shù)要求不規(guī)范。評定該生畢業(yè)成績?yōu)橹小?答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 燈盒塑料成型工藝及模具設(shè)計摘 要本文主要介紹了塑料燈盒注塑模設(shè)計，塑料成形工藝以及注塑的過程，也對注塑機也進行了一些簡單的介紹。注塑模設(shè)計的主要過程有：塑料制品的工藝分析，型腔數(shù)目的確定，注塑機的選擇以及模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：澆注系統(tǒng)的設(shè)計，成型零件設(shè)計，導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計，側(cè)面分型機構(gòu)設(shè)計，脫模機構(gòu)設(shè)計，冷卻機構(gòu)設(shè)計以及排氣系統(tǒng)設(shè)計。由于特殊形狀，無法直接脫模，需設(shè)置側(cè)面分型機構(gòu)，本套模具是通過斜導(dǎo)柱進行側(cè)面分型，本文對模具的各部分零件進行了設(shè)計與計算。本文給出了詳細(xì)的設(shè)計過程及裝配圖。關(guān)鍵詞：塑料燈盒；成型；注塑模；工藝Lamp box plastic molding process and mold designAbstractThis paper describes the three-hole plastic cover injection mold design, plastic injection molding technology and processes, but also on the injection molding machine also made some simple introduction. The main injection mold design process are: process analysis design of plastic products, the determination of the number of cavities, the choice of the injection molding machine and mold. Structural design of the mold comprising: gating system design, molded part design, guide mechanism design, side parting mechanism design, mold release mechanical design, mechanical design cooling and exhaust system design. Because of the special shape, you can not directly release, set side parting mechanism, the set mold by Bevel column side typing paper various parts of the mold is designed and calculated. This article gives a detailed design process and assembly drawings.Key Words: three-hole plastic cover; molding; injection molding; Process目錄1緒 論11.1模具的作用與地位11.2注射成形基本過程12塑料燈盒塑料模工藝設(shè)計22.1塑料燈盒塑件的工藝分析22.2塑料燈盒的設(shè)計件33注塑機的選擇和校核43.1注塑機規(guī)格的選擇43.2注塑機的校核43.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇64澆注系統(tǒng)的設(shè)計74.1澆注系統(tǒng)74.2主流道的設(shè)計74.3澆口設(shè)計85成型零部件設(shè)計105.1型腔和型芯工作尺寸計算105.2型腔側(cè)壁厚度計算116合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計137溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計157.1對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求157.2冷卻系統(tǒng)設(shè)158抽芯系統(tǒng)的設(shè)計228.1斜導(dǎo)柱設(shè)計228.2滑槽的設(shè)計258.3楔緊設(shè)計259模具工作原理說明27總 結(jié)28參考文獻30致 謝31 1 緒 論1.1 模具的作用與地位模具是基于與對象的一個特定形狀和尺寸的模制工具的特殊形式。在各種制造工業(yè)材料被廣泛地用各種形式使用。如砂型鑄造金屬鑄造或成型金屬壓力加工鍛模用冷作模具等菌類。模具的總要求：可以在尺寸穩(wěn)定性，外觀，物理性能的產(chǎn)品中公開的要求的各個方面產(chǎn)生。用于生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化模具角;模具制造的角落，其中結(jié)構(gòu)合理，容易制造，成本低。1.2注射成形基本過程注射成型的整個過程可以分為：（1）現(xiàn)代注塑機的塑化過程實際上是利用螺桿式塑化單元。從儲存的塑料材料（簡稱為“原料”）在汽缸中恒定體積的方式。由電加熱的外部螺紋軸和以熔化它的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦熱，開始注射后，在一定的溫度。注射已經(jīng)由螺桿推進完成。（2）在填充，注射成型機噴嘴的熔化，形成在模腔后，該空間形空氣排斥和完全形成空腔，然后上升到一定的壓力，熔體的密度增加充實形各部位的空腔。（3）冷卻和固化方法，熱塑性塑料注塑成型是熱交換的過程。2 塑料燈盒塑料模工藝設(shè)計2.1塑料燈盒塑件的工藝分析2.1.1塑料材料的性能及基本成型工藝參數(shù)2.1.2 PA材料成型特性無定形塑料,流動性中等,吸濕性小, 一般不需要很大程度上干燥，也能獲得較好的表面質(zhì)量塑料零件。如出現(xiàn)水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變澆口位置等方法。2.2塑料燈盒的設(shè)計件該塑件經(jīng)測量所得，其基本幾何值為：密度：p=1.15g/cm3；體積：V=21cm3；質(zhì)量：M=18.9g；長度：L=150mm；塑件平均寬度：B=60mm；投水平投影面積：S=73.4cm2；制件表面積：S=194.3cm229 3 注塑機的選擇和校核3.1注塑機規(guī)格的選擇注塑機為塑料注射成型所用的主要設(shè)備，按其外形可以分為立式、臥式、直角式三種注塑機。按塑料在料筒中的塑化方式分可以分為，柱塞式和螺桿式兩種注塑機。在此我們通過假設(shè)的模腔數(shù)目初步確定注塑機的規(guī)格。初步設(shè)計模腔個數(shù)為兩個，PA材料的密度p為p=1.15g/cm3。通過測量所得出塑件的體積（V）和質(zhì)量（M）以及水平投影面積（S）分別為V=21cm3、M=18.9g、S=73.4cm2。一模設(shè)計兩個模腔，那么每次注塑機的注射量必須大于：2M= 221cm3=42cm3。根據(jù)注塑機的最大注射量初步選擇型號為XSZ60的注塑機，其工藝參數(shù)如下：螺桿直徑/mm：38 注射容量cm3：60注射壓力/105Pa：122 鎖模力/10KN：500最大成型面積/cm2：130 模板最大行程/mm：180定位孔直徑/mm： 55mm模具厚度/mm：（最大）：200（最?。?0噴嘴：（球半徑/mm）：12（孔直徑/mm）：43.2注塑機的校核3.2.1注塑機注射容量的校核M=nMs+Mj式中：M一個成型周期內(nèi)所需要注射的塑料質(zhì)量g；n 型腔數(shù)目；Ms單個塑件的質(zhì)量g；Mj澆注系統(tǒng)凝料的質(zhì)量g；故應(yīng)使M=0.8Mn+Mj0.8Mg，得：M=nMs+Mj=218.9+5.5=43.3g0.8Mg=0.860=48g滿足要求上式中的：Mj=M主流道+M橫澆道+M分流道+M澆口+M拉料鉤5.5g由于為制件所選的材料為PA，該材料非熱敏性材料，所以只需對其進行最大注射量即可，不必對其進行最小注射量的校核。3.2.2注塑機注射壓力的校核檢查最大噴射壓力注塑機標(biāo)定壓力能滿足模制品的要求。僅在注塑機在額定注入壓力調(diào)整為某些部分所需的注射壓力，從而使注塑機的注射壓力的最大壓力比所需要的部位更大。注塑成型工藝參數(shù)表模塑壓力PA材料（100160兆帕），我們選擇的額定注射壓力的注塑機是119兆帕，其被設(shè)置為滿足工藝要求的噴射壓力之間。3.2.3注塑機鎖模力的校核當(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，該推力的大小必須小于注塑機的鎖模力，否則在注射成型時會因鎖模不緊而發(fā)生溢邊跑料現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力（MPa）值可根據(jù)以下經(jīng)驗公式算得：P=KPo式中：P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力 （MPa）Po 注射壓力（MPa）K 壓力損耗系數(shù) 0.20.4將數(shù)據(jù)代入上式得：P=KPo=(0.20.4)119MPa=23.8MPa47.6MPa在該次設(shè)計中，并基于PP這種塑料上我們?nèi)⌒颓恢腥垠w的平均壓力為：P=30MPa再由公式T=PS計算推力大小。式中：T 塑料熔體在注塑機軸向上的推力（MPa）P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力，在此我們?nèi)=30MPaS 制件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2）將數(shù)據(jù)代入該公式得：T=PS=30MPa73.4cm2220.2KN500KN滿足要求經(jīng)校核合格。3.2.4注塑機模具厚度校核注塑機模具厚度校核注塑機規(guī)定的模具的最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模板到定模板的最大與最小距離。所以，所設(shè)計的模具的厚度必須要在注塑機規(guī)定的模具最大與最小厚度范圍內(nèi)，否則將不可能獲得規(guī)定的鎖模力，當(dāng)模具厚度小時，可以加墊板。根據(jù)要求模具的厚度必須滿足HminHHmax式中：H 模具厚度 mmHmin 注塑機允許的最小模具厚度 mmHmax 注塑機允許的最大模具厚度 mm根據(jù)我們已選擇的注塑機得到Hmin=70mm；Hmax=200mm。根據(jù)已選擇的中小型標(biāo)準(zhǔn)模架中的模板規(guī)格BoL為350350的模架，根據(jù)模架的布置方式，則模具閉合高度H為：H=32+A+B+C+h4+2h1。將數(shù)據(jù)代入式中得：H=180mm將上述的數(shù)據(jù)代入HminHHmax得：70180200。3.2.5注塑機最大開模行程校核 模具開模后為了便于取出書簡，要求有足夠的開模距離，而注塑機的開模行程是有限的，所以我們在設(shè)計是必須進行注塑模開模行程的校核，在我們所選擇的這個規(guī)格的注塑機中開模最大行程為180mm。注塑機的開模行程應(yīng)大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統(tǒng)）所需要的開模距離，即是必須滿足下式：SkH1+H2+(5 10)式中：Sk 注塑機動模固定板和定模固定板的最大間距 Sk=300mmH1 脫模距離（頂出距離）H1=5mm, H2 制品高度 H2=10+50=60mm所以H1+H2+(5 10)=5+50+10=65Sk=300mm能滿足要求。通過上述校核得出該規(guī)格的注塑機滿足要求，因此，確定選擇型號為：XSZ60的注塑機。3.3確定型腔數(shù)目和分模面的選擇3.3.1確定型腔數(shù)目根據(jù)上面計算結(jié)果，N能取到2個。所以取N = 2。符合設(shè)計要求，所以確定型腔數(shù)目為2個，k取0.8）3.3.2分模面的選擇分模面為定模與動模的分界面。用于取出塑料件或澆注系統(tǒng)凝料的面。合理地選擇分型面是使塑件能完好的成形的先決條件。選擇分型面時，應(yīng)從以下幾個方面考慮：脫模方便；模具結(jié)構(gòu)簡單；確保塑件尺寸精度；型腔排氣順利；無損塑件外觀；合理利用設(shè)備。根據(jù)對塑件的形狀結(jié)構(gòu)特殊，分型面的選擇，應(yīng)符合上述原則。然后我考慮塑件的形狀，以及整體的設(shè)計，模具制造，加工要求，我選擇一個平面分型面。 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計4.1 澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)注射機噴嘴的塑料熔體與質(zhì)量傳遞，壓力和傳熱功能的模腔進料通道，它被分為普通澆道澆口系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。普通模具流道澆注系統(tǒng)在內(nèi)的主流，流道冷料門。一般情況下，我們應(yīng)注意以下幾點：1.塑料適應(yīng)的方法;2.方法短;3.排氣井;4.避免直流內(nèi)核或插入;5.門系統(tǒng)中的分離器的投影面積應(yīng)盡可能地小;6.嘗試模具的對稱位置澆注系統(tǒng)軸;7.易選礦，優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品外觀;8.防止塑性變形的。4.2 主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。在臥式注射機上主流道垂直于分型面，為使凝料能順利拔出，設(shè)計成圓錐形，主流道通常設(shè)計在主流道襯套（澆口套）中，為了方便注射，主流道始端的球面必須比注射機的噴嘴圓弧半徑大12mm，防止主流道口部積存凝料而影響脫模，通常將主流道小端直徑設(shè)計的比噴嘴孔直徑大0.51mm。其中，澆口套主流道大端直徑D應(yīng)盡量選得小些。如果D過大模腔內(nèi)部壓力對澆口套的反作用也將按比例增大，到達一定程度澆口套容易從模體中彈出。4.3 澆口設(shè)計澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，澆口是連接分流道與型腔的通道，它是澆注系統(tǒng)最關(guān)鍵的部分，它的形狀、尺寸、位置對塑件的質(zhì)量有著很大的影響。它的作用主要有以下兩個：一是作為塑料熔體的通道，二是澆口的適時凝固可控制保壓時間。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)膠口、側(cè)膠口、輪輻澆口、潛伏澆口等。由于不同的澆口形式對塑料熔體的充型特性、成型質(zhì)量及塑件的性能會產(chǎn)生不同的影響。而各種塑料因其性能的差異對于不同的澆口形式也會有不同的適應(yīng)性。在模具設(shè)計時，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項原則來參考：盡量縮短流動距離；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處；必須盡量減少或避免熔接痕；應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；考慮分子定向的影響；避免產(chǎn)生噴射和蠕動；不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量。4.3.1 剪切速率的校核生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)注射模主流道和分流道的剪切速率R=5.810510S、澆口的剪切速率R=1010S時，所成型的塑件質(zhì)量最好。對一般熱塑性塑料，將以上推薦的剪切速率值作為計算依據(jù)，可用以下經(jīng)驗公式表示：R=， 式中 q體積流量（CM/S）；R澆注系統(tǒng)斷面當(dāng)量半徑（CM）。4.3.2 主流道剪切速率校核Q= =225.5 （CM/S） T注射時間：T=2.5（S）； R主流道的平均當(dāng)量截面半徑：R=0.538（CM） d 主流道小端直徑 ， d=0.63 （CM）； d主流道大端直徑，d=1.2（CM）R= 3.1158.9/(3.140.2783)=1.4710 S5101.4710510 (滿足條件)5 成型零部件設(shè)計本成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。PA收縮率為Q=12.5%，故平均收縮率為Qcp=（0.3+0.8）%/2=2%，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=/3。5.1 型腔和型芯工作尺寸計算型腔徑向尺寸 已知在規(guī)定條件下的平均收縮率S，塑件的基本尺寸 Ls是最大的尺寸，其公差為負(fù)偏差，因此塑件平均尺寸為Ls-，模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差為正偏差，型腔的平均尺寸為Lm+z/2。型腔的平均磨損量為c/2，如以Lm +Z表示型腔尺寸, PA平均收縮率S=2%.Lm +=()+()SX-修正系數(shù)，取0.5-0.75-塑件公差,取MT5=0.6-模具制造公差取(-) =0.15-0.2Lm +=()+()S1）徑向計算公式：L = （1+S）Ls - 0.75 式中： - 塑件的尺寸公差，單位：()；L- 成型零件的徑向尺寸，單位：()； - 成型零件的制造公差，=( ) () ；S- 塑件的成型收縮率，取平均值；L - 塑件的徑向基本尺寸，單位：() ；型腔尺寸：28（10.02）0.5630（10.02）30.60.5618（10.02）0.562）型腔深度計算公式：Hm = (1+S)Hs- 式中： - 塑件的尺寸公差，單位：()； - 成型零件的制造公差，=() () ；S- 塑件的成型收縮率，（取平均值）；Hm- 成型零件的深度方向的尺寸，單位：()；Hs - 塑件的深度方向基本尺寸，單位：()；凹模深度尺寸計算：HH（1k）22.5(10.02)22.952/30.34 2、型芯尺寸的計算公式：型芯長度的計算公式：L = （1+S）Ls - 0.75 式中： - 塑件的尺寸公差，單位：()； - 成型零件的制造公差，=( ) () ；S- 塑件的成型收縮率，取平均值 ；L - 成型零件的徑向尺寸，單位：()；L - 塑件的徑向基本尺寸，單位：()；5.2 型腔側(cè)壁厚度計算(1)凹模型腔側(cè)壁厚度計算凹模型腔為組合式型腔，按強度條件計算公式SR-r=r-1進行計算。式中各參數(shù)分別為：p=50Mpa(選定值)；=0.05mm；=160MPar=28mmSR-r=r-1=28(160/160-250)-116.8mm一般在加工時為了加工方便，我們通常會取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為17。(2)凹模底板厚度計算按強度條件計算，型腔地板厚為：p=50 Mpar=28mm()=160MPah17.3mm一般在加工時為了加工方便，我們通常會取整數(shù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度為18mm。6 合模導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計導(dǎo)向機構(gòu)是保證動模和定模上下模合模時，正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位，本設(shè)計采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機構(gòu)除了有定位和導(dǎo)向作用外，還要承受一定的側(cè)向壓力。塑料熔體在充型過程中可能產(chǎn)生單面?zhèn)葔毫Γ蛘哂捎诔尚驮O(shè)備精度低的影響，使導(dǎo)柱承受了一定的側(cè)向壓力，從保證模具的正常工作。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式可采用帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，導(dǎo)柱導(dǎo)面部分長度比凸模端面高出812，以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進入型腔。導(dǎo)柱材料采用T10，HRC5055，導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra為0.8m，導(dǎo)向部分Ra為0.80.4m，本設(shè)計采用？根導(dǎo)柱，固定端與模板間采用H7/m6 導(dǎo)套常采用T10A，型導(dǎo)套，采用H7/m6配合鑲?cè)肽０?。具體結(jié)構(gòu)如下圖所示：導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進行強度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有：（1）合理布置導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。（2）導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出68 mm，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。（3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度采用H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.52倍，其余部分可以擴孔，以減小摩擦，降低加工難度。（4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動?；蚨?，設(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。本書模具設(shè)置四個標(biāo)準(zhǔn)帶頭導(dǎo)柱配合標(biāo)準(zhǔn)直導(dǎo)套作為導(dǎo)向系統(tǒng)，導(dǎo)柱設(shè)置在動模上，以保護型芯不受損壞。導(dǎo)套和導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)如下：導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。若導(dǎo)柱需要支撐模板的重量，特別對于大型、精密的模具，導(dǎo)柱的直徑需要進行強度校核。導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計模具成型過程中，模具溫度會直接影響到塑料熔體的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。模具溫度過高，成型收縮大，脫模后塑件變形大，并且還容易造成溢料和粘膜；模具溫度過低，則熔體流動性差，塑料輪廓不清晰，表面會產(chǎn)生明顯的銀絲或流紋等缺陷；當(dāng)模具溫度不均勻時，型芯和型腔溫差過大，塑料收縮不均勻，導(dǎo)致塑料翹曲變形，會影響塑件的形狀和尺寸精度。綜上所述，模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達到理想的溫度要求。PA推薦的成型溫度為80-100，模具溫度為4080 。7.1 對溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求（1）保證塑件質(zhì)量；（2）希望模溫均一，塑件各部同時冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量；（3）采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好；（4）溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉；（5）從成型溫度和使用要求看，需要對該模具進行冷卻，以提高生產(chǎn)率。7.2 冷卻系統(tǒng)設(shè)7.2.1 設(shè)計原則（1）冷卻水道的位置取決于制件的形狀和壁厚；（2）在保證模具材料有足夠的機械強度下，冷卻水道應(yīng)安排得盡量緊密，盡可能設(shè)置在靠近型腔（型芯）表面；（3）澆口處要加強冷卻和冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。（4）冷卻液在模具中的流速，以盡可能高一些為好，但就其流動狀態(tài)來說以湍流為佳；（5）制品較厚的部位應(yīng)特別加強冷卻;（6）充分考慮所用模具材料的熱傳導(dǎo)率；（7）合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機構(gòu)發(fā)生干涉。7.2.2 冷卻時間的確定在對冷卻系統(tǒng)做計算之前，需要對某些數(shù)據(jù)取值，以便對以后的計算作出估算；取閉模時間3S，開模時間3S，頂出時間2S，冷卻時間30S，保壓時間20S，總周期為60S。其中冷卻時間依塑料種類、塑件壁厚而異，一般用下式計算：t=62/(3.1420.07)(200-50)/(80-50)= 73（S）式中：S塑件平均壁厚，S取6mm； 塑料熱擴散系數(shù)(mm/s)，=0.07；T成型溫度160-220，T取200；T平均脫模溫度，T取80；T模具溫度4080，T取50。 由計算結(jié)果得冷卻時間需要73 S，這么長的冷卻時間顯然是不現(xiàn)實的。本模具型芯中的冷卻管道擴大為腔體（如下圖），使冷卻水在型芯的中空腔中流動，冷卻效果大為增強。參照經(jīng)驗推薦值，冷卻時間取30S即可。7.2.3 塑料熔體釋放的熱量Q =nG C(tt)=60217.6101.9（22060）=3969.02KJ/h式中：n每小時注射次數(shù)， n=60 （次）；G每次的注射量(KG)，G=217.610；C塑料的比熱容(KJ/KG)，C=1.9；t熔融塑料進入型腔的溫度，t=220；t塑件脫模溫度，t=60。7.2.4 高溫噴嘴向模具的接觸傳熱Q=3.6A(tt)=3.6406910140（22050）=348.63 KJ/h式中：A注塑機的噴嘴頭與模具的接觸面積（m），A=406910m（A=4R =43.1418=406910m，R=18mm注塑機噴嘴球半徑，）；金屬傳熱系數(shù) =140(W/ m)； t模具平均溫度 t=50 ；t熔融塑料進入型腔的溫度 t=220。7.2.5 注射模通過自然冷卻傳導(dǎo)走的熱量（1）對流傳熱Q=hA( tt)=5.350.203（5020）=112 KJ/h 式中：h傳熱系數(shù)（KJ/ m h ），h=5.35（h=4.187(0.25+)= 4.187（0.25+）= 5.35）；A兩個分型面和四個側(cè)面的面積m2 ；A=（A）+ (A)n = 0.097+0.220.48=0.203A=2BL=222022010=0.097 m； A=4BH =422025010=0.22m）；B模具寬度m m，B=220； L模具長度m m，L=220，開模率n= =0.48；t模具平均溫度，t=50；t室溫，t=20。（2）輻射散發(fā)的熱量Q=20.8 A()()=20.80.220.8（）（）=128.7 KJ/h式中: 輻射率，一般表面=0.80.9；A=0.22； （3）工作臺散發(fā)的熱量Q=hA( tt)h= 5020.0484（5030）=485.94 KJ/h式中:傳熱系數(shù)h=502KJ/(mh)； A 模具與工作臺的接觸面積m，A=0.0484；A=bl= 22022010=0.0484;b模具與工作臺接觸寬度m m，b=220;模具與工作臺接觸長度m m,l=220。從計算的結(jié)果看，工作臺散發(fā)的熱量比塑料熔體釋放的熱量還多，這顯然是不正確的，說明了Q的計算結(jié)果錯誤。這是因為有關(guān)Q的計算參考資料很少，計算中有很多地方不規(guī)范。簡單的計算以塑料熔體釋放出的熱量Q為總熱量，這些熱量全部由冷卻介質(zhì)帶走，這些熱量應(yīng)分別由凹模和型芯的冷卻系統(tǒng)帶走，實驗表明，約1/3的熱量被凹模帶走，其余由型芯帶走。模具應(yīng)由冷卻系統(tǒng)帶走的熱量：Q=（Q+ Q）（Q+ Q+ Q）由于現(xiàn)在無法得到Q的正確值，所以計算以簡單計算原則，取Q= Q。7.2.6 冷卻系統(tǒng)的計算型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（KJ/h）：Q= n G Q=60 217.610300=3916.8（1）每次需要的注射量（KG）G=217.610（2）確定生產(chǎn)周期（S）t=60（3）塑料單位熱流量（KJ/h）Q=280350；取Q=300（4）每小時的注射次數(shù)n=60從計算結(jié)果看，Q與Q相差不多但不相等，這是因為Q涉及的因素較多，所以應(yīng)該應(yīng)該取Q來計算。 7.2.7 凹模冷卻系統(tǒng)的計算（1）凹模的冷卻水體積流量q= 763103/1034.187103（25-20）60= 0.6110 m/min式中： Q=1/3 Q=1/32289=763 KJ/h 水的密度10KG/m；C水的比熱容4.18710 J/KG；T水管出口溫度，T取25；T水管入口溫度，T取20。（2）冷卻水管的平均流速：V=40.6110/（3.140.0082）=12.14 m/min =0.202 m/s式中：d冷卻水管直徑，取d=8 mm 查冷卻水的穩(wěn)定湍流速度與流量得，管徑為8mm的冷卻水管所對應(yīng)的最低流速為1.66 m/s時才能達到湍流狀態(tài)，故冷卻水在凹模冷卻管道中的流動未達到湍流。（3）冷卻水管壁與水交界面的傳熱膜系數(shù)=7.6（10000.202）0.8/0.0080.2=1395 (w/mk)式中：是與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù)，取7.6。（4）凹模冷卻管的傳熱面積A=763103/36001395（50-22.5）=5.5210 m式中：T模具與冷卻介質(zhì)平均溫度， T=27.5（T= T（T+T）/2 =50（20+25）/2 =22.5 ）。（5）冷卻水孔總長LL=763103/36003.147.6（10000.2020.008）0.8（50-22.5）=0.22m（6）模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔圈數(shù) n= =0.72，所以冷卻水孔數(shù)位1根式中：B為開一圈冷卻水道時冷卻水道長度。（7）冷卻水流動狀態(tài)校核R=0.2020.008/（110）=161610式中：R雷諾數(shù)；水的運動粘度，=110（m/s）。（8）進出口溫差校核TT=4.99預(yù)期溫差為5，校核的結(jié)果與預(yù)期的非常吻合，說明實際應(yīng)用正確。8 抽芯系統(tǒng)的設(shè)計抽芯距s=s1+5mmS1為空深度在這里空深度為壁厚所以 s=10mm抽芯力的計算:Fc=ChPcos(a)-sin(a)=37.68200.91070.15cos(180)-sin(180)=31.7103NFc-抽芯力 C-側(cè)型芯成行部分的截面的平均周長(m)= X12=36.78 mmh-側(cè)型芯成行部分的高=20 mmp-塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力一般p=(0.8-1.2)x107pa模外冷塑件p=(2.4-3.9)107pau=0.15,a-側(cè)型芯的脫模斜度或傾斜角=1808.1 斜導(dǎo)柱設(shè)計(1) 在確定斜滑塊結(jié)構(gòu)尺寸之前，應(yīng)了解其設(shè)計要點： 斜滑塊的導(dǎo)向斜角一般取18 o，斜滑塊的推出高度必須小于導(dǎo)滑槽總長的2/3。 斜滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)的活動必須順利。 內(nèi)抽芯斜滑塊的端面不應(yīng)高于型芯端面，而應(yīng)在零件允許的情況下低于型芯端面0.050.10。(2) 斜導(dǎo)柱尺寸的確定 斜導(dǎo)柱的形狀如圖4-12所示:其工作端的端部設(shè)計成半球形。圖4-12 斜導(dǎo)柱的形狀其材料選用45碳素工具鋼,熱處理要求硬度HRC55,表面粗糙度為Ra0.8nm,斜導(dǎo)柱與固定板之間采用過渡配合H7/m6,滑塊上斜導(dǎo)柱之間采用間隙配合H11/b11,或在兩者之間保留0.5mm間隙。. 斜導(dǎo)柱傾斜角度的確定一般a不大于25，通常取1520，a取18比較理想。(3) 斜導(dǎo)柱的長度計算斜導(dǎo)柱的長度其工作長度Lz=為滑動定向模一側(cè)的傾角因=0o所以L=21mmLz 斜導(dǎo)柱的總長度（mm）；d1 斜導(dǎo)柱固定部分大端直徑（12mm）；h 斜導(dǎo)柱固定板厚度（20mm）；d 斜導(dǎo)柱工作部分直徑（16mm）；S 抽芯距（10mm）。=81.5mm 斜導(dǎo)柱安裝固定部分長度斜導(dǎo)柱固定部分的直徑（40mm）斜導(dǎo)柱固定部板的厚度（20mm）a 斜導(dǎo)柱的傾角(4) 斜導(dǎo)柱受力分析與強度計算受力分析如下圖所示：圖4-16 斜導(dǎo)柱的受力分析在圖中Ft是抽芯力FC的反作用力.其大小與FC相等,方向相反,方向相反，F(xiàn)k是開模力，它通過導(dǎo)滑槽施加于滑塊F是斜導(dǎo)柱通過斜導(dǎo)柱孔施加于滑塊正壓力，其大小與斜導(dǎo)柱受的彎曲力Fw相等，F(xiàn)1是斜導(dǎo)柱與滑塊間的摩擦力，F(xiàn)2是滑塊與導(dǎo)滑槽間的摩擦力另外斜導(dǎo)柱與滑塊，滑塊與導(dǎo)滑模之間的摩擦系數(shù)為0.5側(cè)側(cè)式中F1=F2=由式解得：因摩擦力太小所以可以省略既（=0）所以F=33.43105NFw=9105N由Fc斜導(dǎo)柱的傾斜角在有關(guān)資料中可查到最大彎曲力Fw=1000KN 然后根據(jù)Fw和Hw=20mm以及可以查出斜導(dǎo)柱直徑d=12mm。(5)滑塊的設(shè)計滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)中的一重要零部件，它上面安裝有側(cè)向型芯式側(cè)向型芯塊，注射成形時塑件尺寸的準(zhǔn)確和移動的可靠性都需要靠它的運動精度保證，滑塊的結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)根據(jù)具體塑件和模具結(jié)構(gòu)進行設(shè)計可分為整體式和組合式在這里采用整體式8.2 滑槽的設(shè)計滑塊在側(cè)向分型抽芯和復(fù)位過程中，必須沿一定的方向平穩(wěn)的往復(fù)移動這一過程是在導(dǎo)滑槽內(nèi)完成的。滑塊與壓塊的配合形式采用T形槽導(dǎo)滑其配合采用H8/f7間隙配合材料選用T12硬度HRC52。其結(jié)構(gòu)形式如圖4-18所示，其配合長度L=1.5B（塑件寬度）這里導(dǎo)槽可在動模上直接加工出來。圖4-18 滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式8.3 楔緊設(shè)計（1）楔緊角的選擇楔緊塊的工作部分是斜面，一般比大一些，當(dāng)滑塊向動模側(cè)傾斜b角度時，在這里8.4 滑塊定位設(shè)計滑塊定位裝置在開模過程中來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置在發(fā)生移動以避免合模時斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確的插入滑塊的斜導(dǎo)孔內(nèi)造成模具的損快。此設(shè)計采用彈簧+擋塊定位。（1）：活動板之間的輔助動力。復(fù)位彈簧自由長度的確定：L:自由=（E+P）/S;E:推桿版的行程。P:預(yù)壓量;S：壓縮比9 模具工作原理說明模具安裝在注射機上，定模部分固定在注射機的定模板上，動模部分固定在注射機的動模板上。合模后，注射機通過噴嘴將熔料經(jīng)流通注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時動模部分隨動板一起運動漸漸將分型面打開，當(dāng)分型面打開完畢后，凝料從上模中脫出，在注塑機頂桿的作用下，頂桿通過推桿將塑件和凝料系統(tǒng)頂出，與此同時由于采用的是側(cè)膠口，在開模的瞬間，塑件和凝料分開。此時塑件自動脫落，實現(xiàn)全自動脫模。合模時，隨著分型面的閉合復(fù)位桿將頂桿復(fù)位，模具閉合，等待下一次的動作?？?結(jié)到此為止，模具設(shè)計己初步完成。在設(shè)計過程中，由于要查閱大量的相關(guān)資料和手冊，把自己所學(xué)的理論知識用于設(shè)計實踐中，使自己有了一個獨立思考問題、分析問題、解決問題的鍛煉機會。在這次設(shè)計中，我不但對注射模進行了深刻的了解，而且對模具的一些加工工藝也進行了分析。通過這次設(shè)計，我深深的認(rèn)識到自己的不足之處，那就是實際經(jīng)驗，當(dāng)遇到問題的時候，很難獨立解決。尤其是一些工藝的問題，怎么樣才能保證其精度，怎么樣才能降低成本？這都是我自己要解決的問題。模具加工要用數(shù)控、電火花、線切割，這樣雖然能把模具制造出來，但也大大的提高了模具的成本。所以，我要在以后的工作中不斷的積累經(jīng)驗，提高自己的設(shè)計水平。同時，在設(shè)計過程中，我也發(fā)現(xiàn)了以前所學(xué)知識的缺陷部分，通過新一輪的學(xué)習(xí)，使自己的理論知識進一步得到完善，從而達到了溫故而知新的作用。另外，韓老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助可以說是這次設(shè)計完成的其礎(chǔ)，在這里表示感謝！參考文獻1楊占堯等.模具專業(yè)導(dǎo)論.高等教育出版社，2013.8（2015.4重?。?2劉建超 張寶忠主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(第二版) .高等教育出版社2004。3翟德梅 段微峰主編 王學(xué)讓 主審 模具制造技術(shù)M. 化學(xué)工業(yè)出版社 2005.5.4高軍 李熹平 修大鵬等編著 沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計指南. 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.7.1.5馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 編 丁戰(zhàn)生 審. 沖壓設(shè)計與制造簡明手冊. 上海科學(xué)技術(shù)出版社.6肖景容模具計算機輔助設(shè)計和制造M北京：國防工業(yè)出版社，1990.7李志剛等.模具計算機輔助設(shè)計M武漢：華中理工大學(xué)出版社，1990. 致 謝在此次的畢業(yè)設(shè)計中，韓老師在設(shè)計過程中給予了我正確的指導(dǎo)，在眾多方面提供了方便和便利，為論文的合理性、可行性和完善性提供了有利的幫助。在此表示衷心的感謝。同時，系領(lǐng)導(dǎo)和老師也在設(shè)計過程中時常關(guān)心我、督促我，在查閱文件資料方面提供了很大的便利，在此也表示衷心的感謝。希望以后還有機會能聽到老師們的諄諄教悔。