摩托車后尾燈罩注塑模具設(shè)計-抽芯注射模含8張CAD圖
摩托車后尾燈罩注塑模具設(shè)計-抽芯注射模含8張CAD圖,摩托車,尾燈,注塑,模具設(shè)計,注射,cad
設(shè) 計（XX）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達到的目的：
所示圖形為摩托車尾燈罩，材料為聚苯乙烯，設(shè)計一套塑料注塑模具，要求能適應(yīng)大批量生產(chǎn)。
2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）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）：
1、了解目前國內(nèi)外注塑模具的發(fā)展現(xiàn)狀
2、分析尾燈罩的塑料注塑工藝并確定其工藝方案
3、尾燈罩零件的注塑模設(shè)計
4、繪制模具總裝圖，并繪制零件圖
5、尾燈罩零件的模具安裝與調(diào)整
6、得出設(shè)計結(jié)論
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
2006年3月10日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
2006年3 月12日
XXX設(shè) 計（XX）開 題 報 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生2000字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻 綜 述
在設(shè)計之前首先應(yīng)該對國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解，以便在設(shè)計過程中能夠正確、合理地設(shè)計出一套模具。下面就先分析一下國內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。
我國模具行業(yè)將向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。
1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、更新?lián)Q代速度快等變化特點，沖壓模具也正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場的變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計、依靠工人的經(jīng)驗和常規(guī)的機械加工技術(shù)向計算機輔助設(shè)計（CAD）、數(shù)控加工中心進行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計算機輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述：
1）.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用：CAD/CAM是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設(shè)計和優(yōu)化。現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。
2）.模具標準件：模具的標準化對縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標準化程度達到30%以下，而國外先進國家達到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。
3）.模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我國的制造水平可以是制造公差達到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達到Ra0.00160.0008 mm（花7—8）。由此可見，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術(shù)與國外先進國家還有很大的差距。
4）.模具的使用壽命：國外的沖壓模具的使用壽命，（合金鋼制模）500—1000萬次，（硬質(zhì)合金制模）2億次；我國的沖壓模具的使用壽命分別為：100—400萬次，6000—1億次。模具的使用壽命的加長就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。
5）.模具的加工制造設(shè)備：國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學腐蝕等先進的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。
2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進入21世紀，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長壽命的模具，并且能夠出口到國外，打開國外的市場。模具標準化，模具設(shè)計，模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導(dǎo)致我國的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。
3.在查閱、收集有關(guān)資料的時候，不僅使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設(shè)計與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，和經(jīng)驗數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻能夠?qū)⒄n堂上所學習到的理論知識，與實際生產(chǎn)當中的實例相結(jié)合去更好地成設(shè)計任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計上有了更多的設(shè)計思路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設(shè)計的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設(shè)計的合理性及對設(shè)計好的模具在工作過程中可能會出現(xiàn)的問題及解決辦法，所積累的這些寶貴經(jīng)驗對我以后的工作是很有幫助的。
XX設(shè) 計（XX）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：
1. 先通過收集和查閱各種文獻資料和與同學老師的交流、指導(dǎo)，對目前國內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢進行深入的了解，預(yù)計用時間三天；
2. 對工件進行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，預(yù)計用時三天；
3. 經(jīng)過對工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的工藝方案，并經(jīng)過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計用時間一天；
4. 進行主要的設(shè)計計算，利用各種經(jīng)驗公式或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)對抽拔力、斜銷的長度、卸料力，凹模型腔側(cè)壁厚度及底板厚度的計算，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計計算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計，預(yù)計需用時間三天；
5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來進行模具的總體設(shè)計，包括模具的類型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計；在設(shè)計中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計用時間三天；
6. 對模具的主要零部件進行設(shè)計，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱等零件，根據(jù)工作需要的強度來設(shè)計尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計需用時間四天；
7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡圖）需要用時間三天；
8. 模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模、）分析與設(shè)計，預(yù)計用時間兩天；
9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計用時一天；
參 考 文 獻
[1] 鄒繼強. 塑料制品及其成型模具設(shè)計. 北京： 清華大學出版社，2005
[2] 楊占堯. 塑料注塑料模結(jié)構(gòu)與設(shè)計. 北京：清華大學出版社，2004
[3] 唐志玉. 塑料模具設(shè)計師指南. 北京：國防工業(yè)出版社，1996
[4] 劉昌祺. 塑料模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，1998
[5] 陸宇. 實用注塑模具設(shè)計. 北京：中國輕工業(yè)出版社，1985
[6] 唐志玉，李德群. 中國模具設(shè)計大典. 江西：科學技術(shù)出版社，2003
[7] 塑料模設(shè)計手冊編寫組. 塑料模設(shè)計手冊. 北京：機械工業(yè)出版社，2001
[8] 賈潤禮，程志遠. 實用注塑模設(shè)計手冊. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2004
[9] 閻亞林. 塑料模具圖冊. 北京：高等教育出版社，2004
[10] N.拉奧、K.奧布賴斯. 塑料工程師設(shè)計數(shù)據(jù)手冊. 北京：化學工業(yè)出版社,
XX設(shè) 計（XX）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：
（1）查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告----2周；
（2）進行各種工藝計算----2周；
（3）根據(jù)計算結(jié)果，繪制裝配圖，并繪制非標準件零件圖----2周
（4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡。----1周
XX設(shè) 計（XX）開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
本綜述具有一定的廣度，說明作者在撰寫的過程中查閱了大量的相關(guān)文獻，對目前先進的工藝進行了調(diào)查研究，并針對課題進行初步分析，提出了可行的設(shè)計方案。
2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計（論文）結(jié)果的預(yù)測：
查閱資料充分，研究思路新穎，能達到預(yù)期的設(shè)計目的。
指導(dǎo)教師：
2006年 05月10 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
2006年05 月10 日
摩托車尾燈罩注塑模設(shè)計
摘要
分析了摩托車尾燈罩的結(jié)構(gòu)特點，介紹了該塑料件的注塑模具結(jié)構(gòu)，以及該模具設(shè)計中澆注系統(tǒng)設(shè)計時面積比和流動比的校核方法。還介紹了此模具抽芯機構(gòu)及復(fù)位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，以及在進行冷卻系統(tǒng)設(shè)計時確定冷卻水管數(shù)目的詳細計算過程及模具中部分零件的材料選用。
該模具結(jié)構(gòu)緊湊，合理經(jīng)生產(chǎn)使用，各部分動作準確可靠，有效地解決了點澆口注射成型模成型薄壁制品常見的缺陷問題，塑件質(zhì)量穩(wěn)定，符合設(shè)計要求，
可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率高。
關(guān)鍵詞：摩托車尾罩 注塑模具 澆注系統(tǒng) 抽芯機構(gòu) 復(fù)位機構(gòu)
Design of the injection mould for the motorcycle light cap
Abstract
The structure characteristics of the plastic part is analyzed, the structure of the injection mould is introduced, as
Well as the area ratio and 1iquid ratio calculate method in the pouring system of the mould design. The structure of pulling mechanism and resetting mechanism of the injection mould is also introduced as well as the determination of the quantity of cool water pipe and the material selection for the partial parts in the design of the cooling system.
This mold structure compact, reasonably after production use, each part of movements accurate reliable, effectively solved a runner to inject the mold to take shape the thin wall product common flaw question, modelled a quality stably, conformed to the design requirement, might realize the mass production, moreover the production efficiency was high。
Keywords： motorcycle light cap, injection mould, pouring system, pulling mechanism, insetting mechanism
目錄
緒論…………………………………………………………………………………1
第一章 塑件工藝編程的編制………………………………………………4
1.1塑件的工藝性分析………………………………………………4
1.2計算塑件的體積和質(zhì)量………………………………………5
1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定…………………………………6
第二章 確定模具結(jié)構(gòu)方案…………………………………………………7
2.1注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………7
2.1.1分型面選擇…………………………………………………7
2.1.2 確定型腔的排列方式……………………………………8
2.1.3澆注系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………8
2.1.4 定模推出機構(gòu)設(shè)計………………………………………9
2.1.5 動模側(cè)向抽芯機構(gòu)和推出機構(gòu)設(shè)計… ……………10
2.1.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計………… ……………… …………11
第三章 模具設(shè)計的有關(guān)計算……………………………………………12
3.1型腔和型芯工作尺寸計算…………………………………12
3.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計算… ………………………13
第四章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算…………………………… ……15
4.1求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q…………………15
4.2求冷卻水的體積流量V……………………………………15
第五章 模具閉合高度的確定……………………………………………16
第六章 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核…………………………………………16
第七章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖…………………………17
第八章 主要零件加工工藝規(guī)程…………………………………………18
結(jié) 論………………………………………………………………………………20
致 謝………………………………………………………………………………22
參考文獻…………………………………………………………………………23
摩托車尾燈罩注塑模設(shè)計
摘要
分析了摩托車尾燈罩的結(jié)構(gòu)特點，介紹了該塑料件的注塑模具結(jié)構(gòu)，以及該模具設(shè)計中澆注系統(tǒng)設(shè)計時面積比和流動比的校核方法。還介紹了此模具抽芯機構(gòu)及復(fù)位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，以及在進行冷卻系統(tǒng)設(shè)計時確定冷卻水管數(shù)目的詳細計算過程及模具中部分零件的材料選用。
該模具結(jié)構(gòu)緊湊，合理經(jīng)生產(chǎn)使用，各部分動作準確可靠，有效地解決了點澆口注射成型模成型薄壁制品常見的缺陷問題，塑件質(zhì)量穩(wěn)定，符合設(shè)計要求，
可以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，而且生產(chǎn)效率高。
關(guān)鍵詞：摩托車尾罩 注塑模具 澆注系統(tǒng) 抽芯機構(gòu) 復(fù)位機構(gòu)
Design of the injection mould for the motorcycle light cap
Abstract
The structure characteristics of the plastic part is analyzed, the structure of the injection mould is introduced, as
Well as the area ratio and 1iquid ratio calculate method in the pouring system of the mould design. The structure of pulling mechanism and resetting mechanism of the injection mould is also introduced as well as the determination of the quantity of cool water pipe and the material selection for the partial parts in the design of the cooling system.
This mold structure compact, reasonably after production use, each part of movements accurate reliable, effectively solved a runner to inject the mold to take shape the thin wall product common flaw question, modelled a quality stably, conformed to the design requirement, might realize the mass production, moreover the production efficiency was high。
Keywords： motorcycle light cap, injection mould, pouring system, pulling mechanism, insetting mechanism
目錄
緒論…………………………………………………………………………………1
第一章 塑件工藝編程的編制………………………………………………4
1.1塑件的工藝性分析………………………………………………4
1.2計算塑件的體積和質(zhì)量………………………………………5
1.3塑件注塑工藝參數(shù)的確定…………………………………6
第二章 確定模具結(jié)構(gòu)方案…………………………………………………7
2.1注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………7
2.1.1分型面選擇…………………………………………………7
2.1.2 確定型腔的排列方式……………………………………8
2.1.3澆注系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………8
2.1.4 定模推出機構(gòu)設(shè)計………………………………………9
2.1.5 動模側(cè)向抽芯機構(gòu)和推出機構(gòu)設(shè)計… ……………10
2.1.6成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計………… ……………… …………11
第三章 模具設(shè)計的有關(guān)計算……………………………………………12
3.1型腔和型芯工作尺寸計算…………………………………12
3.2型腔側(cè)壁厚度和底板厚度計算… ………………………13
第四章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算…………………………… ……15
4.1求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q…………………15
4.2求冷卻水的體積流量V……………………………………15
第五章 模具閉合高度的確定……………………………………………16
第六章 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核…………………………………………16
第七章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖…………………………17
第八章 主要零件加工工藝規(guī)程…………………………………………18
結(jié) 論………………………………………………………………………………20
致 謝………………………………………………………………………………22
參考文獻…………………………………………………………………………23
緒論
塑料成型模具的內(nèi)容及其在塑料成型加工工業(yè)中的地位
對塑料模具的全面要求是:能生產(chǎn)出在尺寸精度,外觀,物理性能等各方面均能夠滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品.以模具使用的角度,要求高效率,自動化,操作簡便;從模具制造的角度,要求結(jié)構(gòu)合理,制造容易,成本低廉.
注射成型所用的模具叫注射模具.塑料先加在注射機的加熱料筒內(nèi),塑料受熱熔融,在注射機的螺桿或活塞推動下,經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔,塑料在模具型腔內(nèi)硬化定型.注射模具主要用于熱塑性塑料制品的成型,但近年來隨著塑料工業(yè)的發(fā)展,塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制造品的主要手段之一,且發(fā)展前景廣泛.實際上,塑料制品是目標,塑料注射模是實現(xiàn)目標的一種手段,所以不能夠孤立的為模具而只考慮模具,應(yīng)從系統(tǒng)工程角度出發(fā),把塑料注射模作為塑料注射成型加工系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié),在設(shè)計和制造注射模時把整個系統(tǒng)中的其他環(huán)節(jié)考慮在內(nèi). 所以,塑料注射模設(shè)計與制造涉及的內(nèi)容有:
(1)塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性; (2)塑料的成型工藝特性;
(3)塑料注射機匹配; (4)塑料注射成型工藝及控制;
(5)塑料注射模的設(shè)計及模具材料; (6)塑料注射模的制造裝備和制造工藝等.
現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中,合理的加工工藝,高效的設(shè)備,先進的模具是必不可少的三項重要因素,尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求,塑料制件使用要求和造型設(shè)計起著重要作用.高效的全自動的設(shè)備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其效能,產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具制造和更新為前提.由于工業(yè)塑料和日用塑料制品的品種和產(chǎn)量需求量很大,對塑料模具也提出了越來越高的要求,因此促進塑料模具生產(chǎn)不短向前發(fā)展.
模具及注射模具技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)水平的不斷提高,無論從數(shù)量上和質(zhì)量上對模具要求都越來越高,高效率,自動化,大型,微型,精密高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比越來越大.從模具設(shè)計與制造技術(shù)角度看,其發(fā)展趨勢可歸納為:
a 加深理論研究 在模具設(shè)計中,對工藝原理的研究越來越深入,模具設(shè)計已由經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論計算設(shè)計方面發(fā)展,這樣使得塑料制品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高.
b 模具CAD/CAM技術(shù)進一步發(fā)展 伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機輔助設(shè)計和計算機輔助制造已越來越廣泛的采用,從而大大提高了模具生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)周期.
c 高效率,自動化,大量采用各種高效率,自動化的模具結(jié)構(gòu),如高效冷卻以縮短成型周期;各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機構(gòu);熱流道澆注系統(tǒng)注射模具等.高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具,對提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,降低成本起了很大的作用.
d 標準化 要使模具技術(shù)高速度發(fā)展,國外的經(jīng)驗表明:實現(xiàn)專業(yè)化,標準化生產(chǎn)是關(guān)鍵.目前,美國模具專業(yè)化程度已達90%,日本為74%,而我國僅為20%左右.要實現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn),前提是要模具標準化.有了模具的各項標準才可能采用專用的先進生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù),建立專門的機械化和自動化生產(chǎn)線,才可能采用高精度的,專用的質(zhì)量檢測手段,從而實現(xiàn)提高模具質(zhì)量,縮短生產(chǎn)周期,減低制造成本的目標.
e 大型,超小型及高精度 由于塑料應(yīng)用的擴大,塑料制件已應(yīng)用到建筑,機械,電子,儀器,儀表等各個領(lǐng)域,于是出現(xiàn)各種大型,精密和高壽命的成型模具,為了滿足這些要求,研制了各種高強度,高硬度,高耐磨性能且易加工,熱變形小，導(dǎo)熱性優(yōu)異的材料.
f 革新模具制造工藝 為了更新產(chǎn)品花色和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求,除大力發(fā)展高強度,高耐磨性的材料外,同時又重視簡易制模工藝的研究;減少鉗工等手工操作的工作量,采用了各種仿形機床,光控機床,數(shù)控機床等,縮短了模具制造周期,大大提高了機械加工的比重,而且提高了加工精度.
第一章 模塑工藝規(guī)程的編制
該塑件是一個摩托車上的尾燈罩，其零件圖如圖所示1，塑件的材料采用PS204，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
圖1
1.1塑件的工藝性分析
1.1.1塑件的材料分析。塑件的材料采用PS204，即聚苯乙烯，屬于熱塑性塑料。該塑料具有耐水、耐熱性能好，強度、硬度高，透明度高，其介電性能優(yōu)等特點，從使用的角度來看，是較好的絕緣材料。從成型性能上看，該塑料的吸濕性能小，吸水率的大小為0.01~0.05%，熔料的流動性能較高，所以成型比較容易，其收縮率小，在0.002~0.008之間。另外，此塑料有屬于非結(jié)晶性塑料，熔體充填型腔后，由于不發(fā)生相變，模具溫度主要取決于熔料的黏度，然兒PS204（聚苯乙烯）的黏度較低，所以應(yīng)采用高溫模具進行注塑，但模具的溫度也不能太高或太低，應(yīng)控制在85度左右，來保證其制件的表面質(zhì)量，冷卻是要快速冷卻，來降低其結(jié)晶度，提高制件的透明度。因此，在成型時應(yīng)注意控制好成型溫度。
1.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量的分析
a 結(jié)構(gòu)分析。 從零件上分析，該塑件總體上形狀是長方形，在高度為55mm的方向上有一個長方孔，其尺寸為長53mm，寬26mm，所以在模具設(shè)計時必須設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)，由于塑件的外觀形狀要求，分型面做成階梯形，因此零件屬于中等復(fù)雜程度。
b 尺寸精度分析。 由于該制件屬于照明件，對于制件表面要求不是太高，所以根據(jù)聚苯乙烯塑料成型性能上來看，制件的精度等級選為|MT3級（GB/T14486-1993），具體的尺寸如圖所示。
圖2
從塑件的壁厚上來分析看，壁厚均為1.5mm，所以壁厚較均勻，有利于塑件的成型。
c 表面質(zhì)量分析。該塑件的表面除了要求沒有缺陷，毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。
綜上分析可以得出結(jié)論，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，塑件的成型要求是可以得到保證的。
計算塑件的體積和質(zhì)量
計算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機及確定模具型腔數(shù)。
計算塑件的體積為V=2530.2mm（過程略），
計算塑件的質(zhì)量 ：根據(jù)表1-1可查得聚笨乙烯的密度為=1.05g/cm，故塑件的質(zhì)量為：
W=V
=2530.21.0510
2.66g
成型制件的塑料模采用一模兩腔的模具的模具結(jié)構(gòu)，如圖所示：
圖3
考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設(shè)備等情況下，初步選用注塑機為XS-Z-60型。
注塑工藝參數(shù)的確定如下：
查相關(guān)文獻資料和根據(jù)工廠實際情況下，聚苯乙烯的成型工藝參數(shù)可以作如下選擇，而試模時可根據(jù)實際情況作出適當?shù)恼{(diào)整。
注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。
料筒溫度：后段溫度用260C；
中段溫度用270C；
前段溫度用280C；
噴嘴溫度：選用270C；
注塑壓力：選用100Mpa；
注塑時間：選用30s；
保壓壓力：選用75Mpa；
保壓時間：選用25s；
冷卻時間：選用15s；
第二章 確定模具結(jié)構(gòu)方案
2.1注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計
注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，冷卻水道的布置，澆口位置的設(shè)置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)的設(shè)計，推出機構(gòu)的設(shè)計等內(nèi)容。
2.1.1分型面的選擇。
在模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面，
該塑件為摩托車后燈罩，表面質(zhì)量要求應(yīng)較好，不應(yīng)在塑件的外表面分型，根據(jù)塑件的形狀以及其他相關(guān)條件，采用階梯分型面，如圖所示。這樣可以滿足塑件的要求，更使模具簡單化。
確定型腔的排列方式
該塑件在注塑時采用一模兩腔，即模具要有兩個型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采用方式如圖所示的型腔排列方式，
圖4
采用這種排列方式的最大的優(yōu)點是便于設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)，制件容易脫出。
2.1.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計
主流道的設(shè)計 ，根據(jù)設(shè)計手冊查得XS-Z-60X型注塑機噴嘴的有關(guān)尺寸：
噴嘴的前端孔徑：d=4mm；
噴嘴前端球面半徑：r=12mm；
根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：
R=r+（1~2）mm；
D=d+（0.5~1）mm；
取主流道的小端直徑d=4.5mm；
為了便于將凝料從主流道中拉出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為1~3，經(jīng)過換算得出主流道大端直徑D=8.5mm，為了使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設(shè)計半徑r=5mm的圓弧過渡。
2.1.3分流道的設(shè)計。
分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度，熔料填充型腔的難易程度，根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長度比較短，為了便于加工起見選用截面形狀為半圓形的分流道，查表得R=3mm。
2.1.4澆口的設(shè)計。
根據(jù)塑件的成型要求及型腔排列方式，選用側(cè)澆口比較為理想。
設(shè)計時應(yīng)考慮從塑件的底部一側(cè)處進料，料流順暢，型腔由瓣拼而成的，將有利于排氣、冷卻，故采用截面為半圓形的澆口，查表初選尺寸為（blh）1mm0.6mm0.6mm試模時修正。
2.1.5抽芯機構(gòu)的設(shè)計。
此塑件上高度方向的一側(cè)上有一個長方形孔，它與脫模方向垂直，阻礙了成型后塑件從模具中脫出，因此成型此塑件時應(yīng)采用瓣式凹模；凹模型腔由瓣拼合成，須設(shè)置側(cè)向抽芯機構(gòu)，本模具采用斜銷抽芯機構(gòu)。
2.1.6確定抽芯距。
由型腔的排列及方式及制件的結(jié)構(gòu)特點，可計算抽芯距H，抽芯距一般應(yīng)大于成型孔的深度，因為塑件的孔壁厚為1.5mm，另加3~5的抽芯安全系數(shù)可取抽芯距S=4.5mm
2.1.7確定斜銷的傾角。
斜導(dǎo)柱的傾斜角是斜抽芯機構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與抽拔力以及抽芯距有直接的關(guān)系。一般取=15~25，所以此模具斜銷傾角取=20。
2.1.8確定斜銷的尺寸。
斜導(dǎo)柱的直徑取決與抽拔力及其傾角度，可按設(shè)計資料的有關(guān)公式進行計算。
抽拔力的計算，由于側(cè)孔為斷面為矩形，所以用以下公式：
=+
公式中的：Q—抽拔力（N）；
F—型芯的截面積（cm）；
a、 b--型芯截面的兩邊長尺寸；（mm）
k—無因次系數(shù)，僅與脫模和摩擦因數(shù)f有關(guān)；
k-- 無因次系數(shù)，僅與脫模和比值有關(guān)
l—塑件對型芯的包裝長度（mm）； E—塑料的彈性模量（Mpa）；
--塑料的收縮率（%）；
--塑料的泊桑比；
--型芯單面斜角（）；
及矩形型芯的折算半徑可推出以查表得此燈罩的脫模力 =。
斜銷的長度根據(jù)抽芯距固定端模板的厚度，斜銷的直徑及斜角的大小確定，其計
算圖所示：
圖5
根據(jù)公式；
由于上模座板和上凸固定板尺寸尚不確定即不確定，故暫選。如果該設(shè)計中有變化，則就修正l的長度取D=25mm，取l=55mm。
2.1.9滑塊與導(dǎo)滑槽的設(shè)計。
滑塊與側(cè)型芯的連接方式設(shè)計，在此設(shè)計中側(cè)向抽芯機構(gòu)主要是用于成型零件的側(cè)向孔和側(cè)向凸臺的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問題，采用組合式結(jié)構(gòu)。型芯與滑塊的連接方式采用鑲嵌方式，其機構(gòu)如裝配圖所示：
2.1.10滑塊的導(dǎo)滑方式。
為了使模具機構(gòu)緊湊，降低模具裝配復(fù)雜程度，采用整體式滑塊和整體式導(dǎo)向槽的形式如裝配圖所示：
另外為了提高滑塊的導(dǎo)向精度，裝配時可以對導(dǎo)向槽或滑塊采用配磨，配研的裝配方式。
2.1.11滑塊的導(dǎo)滑長度和定位裝置設(shè)計。
由于側(cè)向抽芯距較短，故導(dǎo)滑長度只要符合，滑塊在開模時定位要求即可，滑塊的定位裝置采用彈簧與臺階的組合形式如裝配圖所示：
2.2成型零件的結(jié)設(shè)計。
模具采用一模兩腔的結(jié)構(gòu)形式，由于要求較好的強度和剛度，塑件的體積不大，故凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式如圖所示：
圖6
根據(jù)分流道和澆口的設(shè)計要求，分流道和澆口均設(shè)在凹模上。
2.2.1凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
凸模采用與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，其凸模和側(cè)型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖裝配圖中的件2所示。
第三章 模具設(shè)計的有關(guān)計算
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。
查表1-3得聚苯乙烯的收縮率為S=0.002~0.008，故平均收縮率為，考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具的制造公差取。
3.1型腔，型芯的工作尺寸計算：
類別
模具
零件
名稱
塑件尺寸
計算公式
型腔或型芯的
工作尺寸
型腔
的
計算
凹模
內(nèi)腔
側(cè)長
方孔
型芯
的
計算
凸
模
3.2型腔的側(cè)壁厚度和底版的厚度計算。
3.2.1凹模型腔側(cè)壁厚度及底版厚度計算：
凹模型腔側(cè)壁厚度計算。由于凹模型腔為組合式矩形型腔，根據(jù)組合式矩形型腔側(cè)壁厚度計算公式進行計算：
公式中： （選定值）；
；
；
；
（初選值）；
。
代入公式計算得，h=2.1mm
考慮到凹模還需安放側(cè)向抽芯機構(gòu)，故取下凹模的外形尺寸為170mm135mm。
凹模底版厚度計算。根據(jù)組合式型腔底版厚度計算公式進行計算：
公式中的： ；
；
（初選值）；
根據(jù)外形尺寸確定；
（地板料選定為45鋼）；
代入公式得：H=10.9mm；
考慮到模具的整體機構(gòu)協(xié)調(diào)，取H=95mm。
第四章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
4.1模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算
由于塑件在注塑成型時不要求太高的模具溫度，因而在模具上不設(shè)置加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可以作如下設(shè)計計算：
設(shè)定模平均工作溫度為，用的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為，產(chǎn)量為（初算每3分鐘1套）1.28kg/h，
求塑件在硬化時每小時釋放出的熱量為，查有關(guān)文獻資料得聚苯乙烯的單位熱量為，
求冷卻水的體積流量V：
由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑為8.5mm。
第五章 模具閉合高度的確定
模具的閉合高度主要是由定模座板,動模座板,推件板,墊板,型芯固定板,型腔固定板等幾塊模板組成,同時，考慮到制件尺寸較大，所以選用355系列的模架，所選用的尺寸如下：[2]
定模座板： 35545025；
動模座板： 35545025；
墊塊： 3556380；(GB/T4169.6-1984)
推件板： 35540010；
固定板： 35540020；
型腔固定板： 35540060；
動模固定板： 35540020；
支承板： 35540015；
因而模具的閉合高度：
H=25+25+80+10+20+60+20+15=255
本模具的外形尺寸為355450255。XS——Z——60型注塑機模板的最大安裝尺寸為532634。故能滿足模具的安裝要求。[1]
由上述計算模具的閉合高度H=255, XS——Z——60型注塑機所允許模具的最小厚度Hmin=165,最大厚度Hmax=406,即模具滿足該安裝條件。
Hmin≤ H ≤Hmax
經(jīng)查資料XS——Z——60型注塑機的最大開模行程S=260,滿足塑件頂出要求。
S≥H1 + H2 +(5～10) ,
=67+60+10
=137
此外,由于側(cè)分型抽芯距較短,不會過大增加開模距離,注塑機的開模行程足夠。
經(jīng)驗證。 XS——Z——60型注塑機能滿足使用要求,所以可以采用。
第六章 注塑機有關(guān)參數(shù)的校核
本模具的外行尺寸為400 mm×180 mm×190 mm.XS-Z-60型注塑機模板最大安裝尺寸為650mm× 440 mm,故能滿足模具的安裝要求．
由于上述計算模具的閉合高度H=185mm, XS-Z-60型注塑機所允許模具的最小厚度H=70 mm.最大厚度H=200 mm,即模具滿足的安裝條件.
HHH
經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機的最大開模行程S=180 mm,滿足式頂出塑件的要求.
S H+H+(5~10) mm
=10+12+8
=30 mm
此外,由于側(cè)分型抽芯距較短,不會過大增加開模距離,注塑機的開模行程足夠.
經(jīng)驗證, XS-Z-60型注塑機能滿足使用要求,故可采用.
第七章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖
本模具的總裝圖如圖所示.非標零件圖如圖所示.
本模具的工作原理：開模時，在彈簧12的作用下Ｉ——Ｉ分型面分型，同時斜銷8帶動側(cè)型芯滑快5抽芯，抽芯完畢，型腔板4被定距拉桿11拉住，繼續(xù)開模分型面分型，推桿16推動推件板3將制品推出，流道凝料同時 從球形拉料桿15上推落。
第八章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制
在此僅對凹?；瑝K，型芯固定板的加工工藝進行分析。
（1）上凹模滑塊。上凹?；瑝K加工工藝過程見表1-1
表1-1 上凹模滑塊的加工工藝過程
序號
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
2
鍛料
鍛到尺寸
3
熱處理
退火到28~35HRC
4
刨磨
刨六面到尺寸
5
平磨
磨六面尺寸，并保證上，下平面四面垂直度0.02/100。
6
銑削
以上底面為基準銑型腔，長寬要分別達到圖給尺寸。深度達到20。
7
鉗工
修銼兩個臺階兩端R10和R1。
8
熱處理
淬火到要求
9
平磨
磨尺寸到,磨到,保證各面垂直, 垂直度0.02/100.
10
鉗工
將本件壓入上固定板
11
平磨
與上固定板配磨,使本件與上固定板下下齊平,且使型腔深度
12
鉗工
研型腔到Ra0.1.
（2）固定板
序號
工序名稱
工序內(nèi)容
1
下料
切割鋼板至尺寸
2
刨削
刨六個面至尺寸
3
熱處理
調(diào)質(zhì)處理到20~25HRC
4
平磨
磨六個面至尺寸,保證上下平面和側(cè)面垂直, 垂直度0.01/100
5
鉗工
劃線以上平面為基準,劃各中心孔線;以及斜導(dǎo)槽中心線線;鉆穿孔線;
6
鉗工
與下墊板配合加工,同時鉆的光孔.
7
銑削
模具組合件鉆鏜斜銷孔到所要求尺寸.
結(jié)論
自從1932年德國人發(fā)明了世界上第一臺塑料注射機開始，人們就已從事了塑料注射成型模具的研究和開發(fā)應(yīng)用，至今已有60多年的歷史。如今已進入用計算機輔助設(shè)計的階段，但是塑料在注射中的流動狀態(tài)在模具成型過程的變化情況，確定屬于一項高分子流變學范疇。曾經(jīng)有人這樣形容塑料熔體進入模具中就像進入了神秘的“黑盒子”，看不見，摸不著，由于塑料本身的特性，目前要找到合適的理論公式來正確的描述它，是非常困難的。在我沒有接觸到這門課程的時候，我還懷疑過它的難易程度，通過此次塑料注射模設(shè)計，才使我對塑料注射模有了個全新的認識。以前，我對著一副模具圖紙或一套模具形體。我總以為它的構(gòu)成是模具設(shè)計者隨意設(shè)計成的，是一件很簡單的事情，不需要耗費什么精力的?？墒?，經(jīng)過這次塑料注射模設(shè)計，我才意識到以前一直在犯這樣一個錯誤。一套模具的設(shè)計從開始到結(jié)束都是根據(jù)現(xiàn)在市場需要所決定的。就此次盒蓋塑料注射模設(shè)計來說，任何一個模具設(shè)計者不可能憑空想象就能做出整套模具的，還可以讓它正常工作。一套模具的設(shè)計，除了選材外，還要根據(jù)塑件的材料，工藝性能以及尺寸精度等來確定設(shè)計那種模具，以及該模具適合于那種型號的注塑機。從這次模具設(shè)計來看，我的收獲是不小的，至少它讓我了解到模具設(shè)計所需要考慮的各種因素。就像緒論我所提到的一句話“塑料制品是目標，塑料注射模是實現(xiàn)目標的一種手段”。所以不能“孤立地為模具而只考慮模具”，應(yīng)從系統(tǒng)工程角度出發(fā)，把塑料注射模作為塑料注射成型加工系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)，這樣在設(shè)計和制造塑料注射模時，就應(yīng)把這個系統(tǒng)中的其它環(huán)節(jié)作為塑料注射模設(shè)計與制造的考慮因素。對于這次塑料注射模設(shè)計來說，取的什么成果不敢說，但是至少我對其設(shè)計的內(nèi)容和步驟有了充分了認識，可以使我以后的學習有了明確的目標。
作為一名模具設(shè)計與制造的初學者來說，通過這次摩托車尾燈罩塑料注射模的設(shè)計。使我感覺到模具行業(yè)的專業(yè)化以及其專業(yè)知識的理論化與實踐的差距。不是我們這些在學校的學生所能充分掌握的。一名好的模具設(shè)計者，不但要有扎實的機械設(shè)計理論知識，還得是一名好的高分子材料工藝師，同時還要有計算機程序設(shè)計的知識。因此，作為一名模具設(shè)計初學者來說，我們不僅要有學習的激情，還要有學好它的毅力，堅持不懈的毅力才是學好和掌握模具設(shè)計的必要前提。
在此，我還要感謝各位老師在設(shè)計過程中給我的幫助和鼓勵，由于我是一名模具設(shè)計的初學者，在設(shè)計中，可能存在很多令人不太滿意的地方，還請老師給予批評和改正。
致謝
經(jīng)過一段時間的設(shè)計，本套摩托車燈罩殼注塑模具已經(jīng)設(shè)計完成．該模具經(jīng)生產(chǎn)檢驗,情況良好。
我從一個學生到能夠獨立從事工程設(shè)計和制造，應(yīng)歸功于河南機電高等?？茖W校和材料系的全體老師，特別是模具設(shè)計與制造專業(yè)課老師三年來對我的教育和培養(yǎng)。在此向辛勤工作的河南機電高等?？茖W校和材料系的全體老師，特別是我的指導(dǎo)老師楊老師表示崇高的敬意和感謝，感謝你們對我的培養(yǎng)。畢業(yè)后我會更加百倍的努力工作和學習，早日成為一名模具方面的工程師，為祖國和人民做出更大的貢獻。
參考文獻
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