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共 10 頁 第 頁 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 噴霧咀注塑模設(shè)計(jì) 姓 名 李 濤 學(xué) 號(hào) 0405323245 班 級(jí) 04 模具 322 指導(dǎo)教師 職 稱 日 期 C Z IL I C Z L I 共 10 頁 第 頁 前言 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造中已全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 實(shí)踐證明 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向 隨著微機(jī)軟件 的發(fā)展 進(jìn)步和全面普及 CAD CAM CAE 技術(shù)條件的基本成熟 技 術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡(jiǎn)化 國(guó)產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用 加大技術(shù)培訓(xùn)和 技術(shù)服務(wù)的力度 擴(kuò)大了 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍 用于模具設(shè)計(jì)制造的 計(jì)算機(jī)軟件 將向智能化 集成化方向發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展 RPM 技術(shù) 直接或間接用于模具制造 它通過立體光固化 SLA 疊層實(shí)體制 LOM 激光選區(qū)燒結(jié) SLS 三維打印 3D P 熔融沉積成形 FDM 等不同方法得到制件原型 然后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法 獲得長(zhǎng) 壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具 如塑料注射模具 壓注模具 精密鑄造模具等有技術(shù)先進(jìn) 成本較 低 設(shè)計(jì)制造周期短 精度適中等特點(diǎn) 從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成 僅為傳統(tǒng)加工方法所需時(shí)間的 1 3 和成本的 1 4 左右 熱流道技術(shù)的推廣 使采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率 和質(zhì)量 并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源 所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng) 技術(shù)是塑料模具的一大變革 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高 目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 50 左右 模具的深加工 精加工正向自動(dòng)化 智能化方向發(fā)展 使模具的加 工精度等級(jí)和表面粗糙度的要求提高 1 2 個(gè)等級(jí) 塑料成型件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛已逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬和非金屬材 料制品 發(fā)展注塑模具大有可為 共 10 頁 第 頁 目 錄 第一章 前言 1 1 現(xiàn)代模具發(fā)展?fàn)顩r 1 2 課題題目 1 3 課題來源 1 4 課題類型 第二章 方法論證 2 1 課題研究方法 2 2 設(shè)計(jì)及制造方案 2 3 可行性分析 第三章 文獻(xiàn)綜述 3 1 課題研究的目的 3 2 課題研究?jī)?nèi)容 3 3 擬訂解決關(guān)鍵的問題 第四章 進(jìn)度安排 附件 參考文獻(xiàn) 2 4 4 4 5 6 6 7 7 8 8 8 8 8 9 共 10 頁 第 頁 1 1 目前我國(guó)模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前 我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多 更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈 在這種情 況下 用戶對(duì)模具制造要求是 交貸期短 精度高 質(zhì)量好 價(jià)格低 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該與這些要求相適應(yīng) l 在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣 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(gè)重要里程碑 實(shí)踐證明 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具 設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向 現(xiàn)在 全面普及 CAD CAM CAE 技術(shù)的條件已基本成熟 隨 著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步 技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡(jiǎn)化 在普及推廣模具 CAD CAM 技術(shù)的過程中 應(yīng)抓住機(jī)遇 重點(diǎn)扶持國(guó)產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用 加大技術(shù)培訓(xùn)和技 術(shù)服務(wù)的力度 進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍 有條件的企業(yè)應(yīng)積極做好模具 CAD CAM 技術(shù)的深化應(yīng)用工作 即開展企業(yè)信息化工程 可從 CAPP PDM CIMS VR 逐步深化和提高 用于模具設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)軟件 將向 智能化 集成化方向發(fā)展 2 快速原型制造 RPM 及相關(guān)技術(shù)將得到更好的發(fā)展 快速原型制造 RPM 技 術(shù)是美國(guó)首先推出的 它是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展 而產(chǎn)生的 是一種全新的制造技術(shù) 是基于新穎的離散 堆積 即材料累加 成形思想 根 據(jù)零件 CAD 模型 快速自動(dòng)完成復(fù)雜的三維實(shí)體 模型 制造 3 電火花銑削加工技術(shù)將得到發(fā)展 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加 工技術(shù) 這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù) 它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單 的管狀電極作三維或二維輪廓加工 像數(shù)控鏡一樣 因此不再需要制造復(fù)雜的成型電 極 這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展 國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具 加工中應(yīng)用 預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展 4 熱流道技術(shù)將得到推廣 由于采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和 質(zhì)量 并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源 所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具 的一大變革 國(guó)外熱流道技術(shù)的發(fā)展很快 許多塑料模具廠生產(chǎn)的模具已有一半用上 了熱流道技術(shù) 有的廠甚至已達(dá) 80 以上 效果十分 明顯 國(guó)內(nèi)近幾年來已開始推廣 應(yīng)用 但總體還達(dá)不到 10 個(gè)別企業(yè)已達(dá)到 30 左右 制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn) 積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件 是發(fā)展熱流道技術(shù)的關(guān)鍵 5 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將不斷提高 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高 估計(jì)目前我 國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30 左右 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為 80 左右 為了適 應(yīng)模具工業(yè)發(fā)展 模具標(biāo)準(zhǔn)化工作必將加強(qiáng) 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度將進(jìn)一步提高 模具標(biāo)準(zhǔn) 件生產(chǎn)也必將得到發(fā)展 6 模具研磨拋光將向自動(dòng)化 智能化方向發(fā)展 模具表面的精加工是模具加工 中未能很好解決的難題之一 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命 制件外觀質(zhì)量等方 面均有較大的影響 我國(guó)目前仍以手工研磨拋光為主 不僅效率低 約占整個(gè)模具周期 的 l 3 且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大 質(zhì)量不穩(wěn)定 制約了我國(guó)模具加工向更高層次發(fā)展 因此 共 10 頁 第 頁 研究拋光的自動(dòng)化 智能化是重要的發(fā)展趨勢(shì) 日本已研制了數(shù)控研磨機(jī) 可實(shí)現(xiàn)三 維曲面模具的自動(dòng)化研磨拋光 另外 由于模具型腔形狀復(fù)雜 任何一種研磨拋光方 法都有一定局限性 應(yīng)注意發(fā)展特種研磨與拋光方法 如擠壓衍磨 電化學(xué)拋光 超 聲拋光以及復(fù)合拋光工藝與裝備 以提高模具表面質(zhì)量 7 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展 隨著各種新技術(shù)的迅速發(fā)展 國(guó)外已出現(xiàn)了 模具自動(dòng)加工系統(tǒng) 這也是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有如下特征 多臺(tái)機(jī)床合理組合 配有隨行定位夾具或定位盤 有完整的機(jī)具 刀具數(shù)控庫 有完整 的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng) 8 隨著汽車朝著輕量化 高速 舒適 風(fēng)格化發(fā)展 汽車車身模具一方面要適 應(yīng)新型車身制造材料 如鋁合金 塑料等 另一方面要向著大型化 復(fù)雜化和高精度 方向發(fā)展 為了更好的與車身生產(chǎn)相結(jié)合 模具生產(chǎn)部門除了模具設(shè)計(jì)制造外 還必須 同時(shí)搞好開發(fā) 協(xié)調(diào)車身設(shè)計(jì) 樣車制造 工藝設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié) 因此要求企業(yè)有 較高的整體素質(zhì)和綜合水平 2 課題題目 該課題為噴水咀注塑模的設(shè)計(jì) 3 課題來源 此手 機(jī)外殼為生活中常見的塑料制品 以 ABS 為原料進(jìn)行模具設(shè) 計(jì) 4 課題類型 該模具為塑料模具中的注塑模具 該模具的特點(diǎn)是 它的外表面要求光澤 無劃?rùn)M 還有它的塑料產(chǎn)品內(nèi)部有一小段是有斜度的 這樣一來對(duì)模具的加工精 度要求就相當(dāng)高 二 方法論證 1 課題研究方法 注塑成型過程 注塑成型是熱塑性塑料成型的一種主要加工方法 可以分為合模 加料 加 熱 塑化 擠壓 注射 保壓 冷卻 固化 定型 螺桿嵌塑和脫模頂出 概括為 材料的塑化 流動(dòng)和冷卻過程 塑料的成型是通過注射成型機(jī)來實(shí)現(xiàn)的 按其用途分為熱塑性塑料注射成型 機(jī)和熱固性塑料注射成型機(jī) 注射成型模具的基本結(jié)構(gòu)包括澆注系統(tǒng) 成型零件和 結(jié)構(gòu)零件 3 部分 其中澆注系統(tǒng)是將塑料同注射機(jī)噴嘴引向型腔的通道稱澆注系統(tǒng) 它由主流道 分流道 內(nèi)澆口和冷料穴等結(jié)構(gòu)組成 成型零件是直接構(gòu)成塑料件形 狀及尺寸的各種零件 它由型芯 成型塑件內(nèi)部形狀 型腔 成型塑料外部形狀 成型桿和鑲塊等構(gòu)成 結(jié)構(gòu)零件構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件 在模具中起安裝 導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)動(dòng)作以及高溫等作用 它有導(dǎo)向零件 裝配零件和冷卻加熱系統(tǒng)等組成 注塑模具基本結(jié)構(gòu) 通常典型注塑模具的組件包括以下幾部分 共 10 頁 第 頁 1 成型部件 是指動(dòng) 定模部分有關(guān)組成型腔的零件 2 澆注系統(tǒng) 的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道 他 包刮主流道 分流道 澆及 冷料穴 3 導(dǎo)向部件 在注塑模中 用導(dǎo)向部件對(duì)模具的動(dòng)定模導(dǎo)向與定位 以 使模具合時(shí)能準(zhǔn)確對(duì)合 4 推出機(jī)構(gòu) 是指模具分型件型腔中推出的裝置 5 調(diào)溫系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求 需要有調(diào)溫 系統(tǒng)對(duì)模具的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié) 一 般熱塑性塑料的注射模具大部分設(shè)有冷卻系統(tǒng) 6 排氣系統(tǒng) 為了將成型時(shí)行腔內(nèi)的空氣和塑料本身揮發(fā)的氣 體排出模具外 常常在分型面上開 設(shè)排氣槽 對(duì)于小塑件的模具 可直接利用分型面或 者推出機(jī)構(gòu)等與模具的間隙排氣 7 支承零部件 用來安裝固定或者支承成型零部件及前述的各部 件機(jī)構(gòu)的零部件 8 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件有側(cè)向的凹凸形狀的孔和凸臺(tái)時(shí) 須先把側(cè)向的凹凸形狀的瓣合模 塊或側(cè)向的型芯從塑件上脫開或 注射成型件的設(shè)計(jì) 注射成型件的設(shè)計(jì)包括分型面的選取 脫模的方向 澆口位置的選擇和是非 影響外觀 排氣等 主要有以下幾個(gè)注意的事項(xiàng) 1 分型面位置及精加工精度是否滿足需要 會(huì)不會(huì)以生溢料 開模 后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊 2 脫模方式是否正確 推廣桿 推管的大小 位置是否合適 推扳 會(huì)不會(huì)被型芯卡住 會(huì)不會(huì)造成擦傷成型零件 3 模具溫度調(diào)節(jié)方面 加熱器的功率 數(shù)量 冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線路 位置 大小 數(shù)量是否合適 4 處理塑料制件制側(cè)凹的方法 脫側(cè)凹的機(jī)構(gòu)是否恰當(dāng) 例如斜導(dǎo) 柱抽芯機(jī)構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾 5 澆柱 排氣系統(tǒng)的位置 大小是否恰當(dāng) 2 設(shè)計(jì)及制造方案 注塑模具設(shè)計(jì)一般過程包括設(shè)計(jì)任務(wù)書的分析 型腔布置 型腔數(shù)目的確 定 型腔的布局及尺寸 分型面的選取 澆口及流道的創(chuàng)建 設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng) 和電加熱系統(tǒng) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 頂出及導(dǎo)向定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 排氣系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 以及模具的裝配資料整理 試加工等 1 閱讀和分析任務(wù)書 注塑模具設(shè)計(jì)的第一步需要認(rèn)真閱讀和分析任務(wù)書 一般注塑模具設(shè)計(jì)的任 務(wù)書包括如下內(nèi)容 1 經(jīng)過審簽的正規(guī)制件圖紙 并注明采用塑料的牌號(hào) 透明度等 2 塑料制件說明書或技術(shù)要求 3 生產(chǎn)產(chǎn)量 4 塑料制件樣品 共 10 頁 第 頁 2 收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì) 成型工藝 成型設(shè)備 機(jī)械加工及特殊加工 資料 以備設(shè)計(jì)模具時(shí)使用 收集 分析和消化原始資料的具體內(nèi)容 如下 1 消化塑料制件圖 2 消化工倔藝資料 3 確定成型方法 4 選擇成型設(shè)備 5 具體結(jié)構(gòu)方案 3 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的主要工作之一 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括以下幾種 1 型腔布置 確定型腔數(shù)目的條件 最大注射量 鎖模力 產(chǎn)品的精度 要求 經(jīng)濟(jì)性等 2 確定分型面 分型面的選擇應(yīng)以模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 分型容易 并且不 影響塑件的外觀和使用為原則 3 確定澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng) 一般注射模的排氣可以利用分型面和 推出機(jī)構(gòu)的間隙排氣 4 選擇頂出方式 決定側(cè)凹處理方法和抽芯方式 5 決定冷卻 加熱方式 加熱 冷卻溝槽的形狀 位置 加熱 元件 的安裝部位 6 根據(jù)模具材料 強(qiáng)度計(jì)算或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 確定模具零件厚度外型 尺寸 外型結(jié)構(gòu)及所有連接 定位 導(dǎo)向件位置 7 確定主要成型零件 結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式 8 考慮模具各個(gè)部分的強(qiáng)度 計(jì)算成型零件的工作尺寸 3 可行性分析 注射模的機(jī)構(gòu)和基本參數(shù)是與注射機(jī)匹配 1 模具開合模運(yùn)動(dòng)仿真 運(yùn)用CAD技術(shù)可對(duì)模具開模 合模以及制品被推 出的全過程進(jìn)行仿真 從而檢查出模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理處 并及時(shí)更 正 以減少修模時(shí)間 2 注射過程數(shù)值分析采用CAE方法可以模擬塑料熔體在模腔中的流動(dòng)與保 壓過程 其結(jié)果對(duì)改進(jìn)模具澆注系統(tǒng)及調(diào)整注塑工藝參數(shù)有著重要的 指導(dǎo)意義 同時(shí)還可檢驗(yàn)?zāi)＞叩膭偠群蛷?qiáng)度 制品的翹曲性 模壁的 冷卻過程等 注射模是否具有合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理 1 分型面選擇是否合理 有無產(chǎn)生飛邊的可能 塑件是否滯留在設(shè)有頂出 脫模機(jī)構(gòu)的模 或定模 一側(cè) 2 型腔的布置與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理 澆口是否與塑料原料相適應(yīng) 澆口位置是否恰當(dāng) 澆口與流道幾何形狀及尺寸是否合適 流動(dòng)比較是 否合理 3 成型零部件設(shè)計(jì)是否合理 4 頂出脫模機(jī)構(gòu)與側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)是否合理 安全和可靠 它們之間 共 10 頁 第 頁 或它們與其他模具零部件之間有無干涉或碰撞的可能 脫模板 推板 是否會(huì)有凸模咬口 5 是否有排氣機(jī)構(gòu) 其形式是否合理 6 是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 如果需要 其熱源和冷卻方式是否合理 溫控 元件是否足夠 精度等級(jí)如何 壽命長(zhǎng)短如何 加熱和冷卻介質(zhì)的循環(huán) 回路是否合理 7 支承零部件結(jié)構(gòu)是否合理 8 外形尺寸能否保證安裝 固定方式選擇得是否合理可靠 安裝用的螺栓 孔是否與注射機(jī)動(dòng)定模固定板上的螺孔位置一致 9 三 文獻(xiàn)綜述 1 課題研究目標(biāo) 通過對(duì)噴水咀模具的設(shè)計(jì)過程 分析與總結(jié) 使自己對(duì)模具的結(jié)構(gòu) 生產(chǎn)過程 有著一定程度的了解 能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的模具 由于新技術(shù) 新材料 新工藝的不斷 發(fā)展 促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步 對(duì)人才的知識(shí) 能力 素質(zhì)的要求也在不斷提高 2 課題研究的內(nèi)容 產(chǎn)品型腔布置設(shè)計(jì) 確定分型面 選擇產(chǎn)品的材料 確定型腔的形式 模架選用 確定澆口形式 冷卻系統(tǒng)的確定依據(jù) 注射機(jī)的類型與參數(shù)確定 3 擬訂解決關(guān)鍵的問題 與其他機(jī)械行業(yè)相比 模具制造業(yè)主要有以下三個(gè)特點(diǎn)也就是三個(gè)關(guān)鍵問題 第一 模具不像其他機(jī)械那樣可以作為基本定型的商品隨時(shí)可以在機(jī)電市場(chǎng)上買到 這是因?yàn)槊總€(gè)模具都是針對(duì)特定塑料制品的規(guī)格產(chǎn)生的 由于塑料制品的形狀 尺 寸各異 差距很大 其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭 所以模具制造不可能形成批量生產(chǎn) 因此模具的制造成本較高 第二 因?yàn)樽⑺苣＞呤菫楫a(chǎn)品中的塑料而訂購的 作為產(chǎn)品 除質(zhì)量 價(jià)格等因素 之外 很重要的一點(diǎn)就是盡快地投放市場(chǎng) 所以對(duì)于為模具制品而特定的模具來說 其制造周期一定要短 第三 模具制造是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作 其加工過程集中了機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù) 的部分精華與鉗工技術(shù)的手工技巧 因此要求模具工人具有較高的文化水平 特別 是對(duì)于企業(yè)來說要求培養(yǎng) 全能工人 使其適應(yīng)多工種要求 這種技術(shù)工人對(duì)模 具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的 共 10 頁 第 頁 第四章 論文 進(jìn)度計(jì)劃 為保證學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)有足夠的時(shí)間 建議在畢業(yè)設(shè)計(jì)前一個(gè)學(xué)期的期末布 置不一設(shè)計(jì)任務(wù) 使學(xué)生利用假期進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作 前一學(xué)期期末 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) 寒暑假期間 進(jìn)行調(diào)研及文獻(xiàn)資料的檢索與閱讀 制定工作計(jì)劃 提 出課題總體設(shè)計(jì)方案 撰寫開題報(bào)告 時(shí)間安排如下 前一學(xué)期期末 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) 寒暑假期間 進(jìn)行調(diào)研及文獻(xiàn)的檢索與閱讀 制定工作計(jì)劃 提出課題總體設(shè)計(jì)方案 撰寫開題報(bào)告 第 1 5 周 學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐 組織開題報(bào)告 第 6 8 周 遞交開題報(bào)告 下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 進(jìn)行系統(tǒng)分析 完成畢業(yè)設(shè) 計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案 開始設(shè)計(jì) 第 9 11 周 完成詳細(xì)設(shè)計(jì) 繪制設(shè)計(jì)草圖 第 12 14 周 完成相關(guān)圖紙的設(shè)計(jì) 第 15 周 進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)修改及完善 第 16 17 周 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 18 周 進(jìn)行畢業(yè)教育 并向畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)提出答辯申請(qǐng) 第 19 周 組織畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 參 考 文 獻(xiàn) 共 10 頁 第 頁 趙丹陽 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)戰(zhàn) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2003 陸寧 適用注塑模具設(shè)計(jì) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 北京 1996 宋滿倉 注射模設(shè)計(jì)方法與程序 模具制造出版社 上海 1999 李倩 塑料注射成型技術(shù) 中國(guó)塑料出版社 天津 2000 黃銀國(guó) 注射模研究與開發(fā) 模具工業(yè)出版社 哈爾濱 2001 胡海清 注射模具成型設(shè)計(jì) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 北京 1999 黃丹 塑料工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2000 周星龍 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2001 黃鍵求 模具制造 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2002 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 指導(dǎo)記錄表 學(xué)生姓名 李濤 學(xué) 號(hào) 0405323245 指導(dǎo)教師 簽名 次 數(shù) 時(shí) 間 方 式 指導(dǎo)內(nèi)容 評(píng)價(jià) 第 1 次 4 月 20 號(hào) 電話 設(shè)計(jì)報(bào)告 第 2 次 4 月 25 號(hào) 電話 交流報(bào)告內(nèi)容 第 3 次 5 月 10 號(hào) 電子郵件 畢業(yè)論文要領(lǐng) 第 4 次 5 月 20 號(hào) 電話 電子郵件 指導(dǎo)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 5 次 6 月 8 號(hào) 面對(duì)面 修改完善指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文與圖稿 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 一 設(shè)計(jì)題目 噴霧咀注塑模設(shè)計(jì) 二 設(shè)計(jì)目的 通過對(duì)生產(chǎn)汽車配套件中的一個(gè)小件 產(chǎn)品名稱 噴霧咀 產(chǎn)品材料 ABS 該產(chǎn)品屬非標(biāo)件 量大 零件成型對(duì)尺寸精度等 級(jí)比較高 來論述自己參與設(shè)計(jì)產(chǎn)品改造的感受 塑料注射模具 壓注模具等技術(shù)先進(jìn) 成本較低 設(shè)計(jì)制造周期短 精度要求高等 特點(diǎn) 從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成 時(shí)間要短 從而要求采用現(xiàn)代 高新加工方法來完成 三 設(shè)計(jì)要求 要有模具的各組件的部品圖 要有詳細(xì)的模具設(shè)計(jì)過程等等 塑 料注射模具 壓注模具 精密鑄造模具等有技術(shù)先進(jìn) 成本較低 設(shè)計(jì)制造周期短 精度要求高等特點(diǎn) 從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成 時(shí)間要短 從而要求采用現(xiàn)代高新加工方法來完成 塑料的成型過程 注塑模具基本結(jié)構(gòu) 澆口形式 確定分型面 注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則 冷卻系統(tǒng)的確定依據(jù) 注射成型件的設(shè) 計(jì) 排氣系統(tǒng) 說明書 參考文獻(xiàn) 任務(wù)書下發(fā)時(shí)間 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成時(shí)間 指 導(dǎo) 老 師 教 研 室 主 任 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 頁 第 頁 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯申請(qǐng)表 申請(qǐng)日期 2006 年 6 月 12 日 姓 名 李濤 學(xué) 號(hào) 0405323245 年 級(jí) 04 模具 答辯 時(shí)間 06 6 20 課 題 噴霧咀的注塑模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 老師 課 題 任 務(wù) 完 成 情 況 課題任務(wù)已經(jīng)全部完成 已 取 得 學(xué) 分 的 課 程 完成 指 導(dǎo) 老 師 意 見 簽名 年 月 日 答 辯 委 員 會(huì) 意 見 簽名 年 月 日 說明 凡參加畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯的學(xué)生 必須提前一個(gè)月向機(jī)械系畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)提 出申請(qǐng) 經(jīng)批準(zhǔn)后 方可參加答辯 申請(qǐng)答辯的學(xué)生 應(yīng)在答辯前 1 周將論文和設(shè)計(jì)圖紙交指導(dǎo)教師和評(píng)閱人評(píng)閱 常 州 輕 工 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 畢 業(yè) 生 設(shè) 計(jì) 答 辯 情 況 記 載 表 2006 年 6 月 20 日 專業(yè) 班級(jí) 模具 322 學(xué)生 姓名 李濤 設(shè)計(jì) 課題 噴霧咀注塑模具設(shè)計(jì) 自述 時(shí)間 答辯 時(shí)間 指導(dǎo) 教師 自述情況 評(píng) 語 簽名 答辯小組評(píng)定成績(jī) 組長(zhǎng) 簽名 指問 回答情況 答辯委員會(huì)意見 主任 簽名 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題審批表 機(jī)械 系 04 模具 322 班 設(shè)計(jì) 論文 課題 噴霧咀注塑模具的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者 李 濤 指導(dǎo)教師及專業(yè)技術(shù)職稱 起訖日期 年 月 日至 年 月 日 課題內(nèi)容簡(jiǎn)介 本論文是通過對(duì)生產(chǎn)汽車配套件中的一個(gè)小件 如圖 1 產(chǎn)品名稱 噴霧 咀 產(chǎn)品材料 ABS 該產(chǎn)品屬非標(biāo)件 量大 零件成型對(duì)尺寸精度等級(jí)比較 高 來論述自己參與設(shè)計(jì)產(chǎn)品改造的感受 圖 1 審 批 意 見 蓋章 年 月 日 共 21 頁 第 頁 摘 要 首先闡述模具的發(fā)展?fàn)顩r 模具涉及到的相關(guān)產(chǎn)業(yè) 接著介紹模具的基本結(jié)構(gòu) 可 以對(duì)模具的組成有一定的新認(rèn)識(shí) 并對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的原則和過程做了詳細(xì)的闡 述 而且結(jié)合具體的產(chǎn)品進(jìn)行了演練注塑模具的設(shè)計(jì)過程與思想 關(guān)鍵詞 模具結(jié)構(gòu) 模具設(shè)計(jì)原則 模具設(shè)計(jì)過程 共 21 頁 第 頁 目 錄 引言 第一章 注塑模具 1 1 塑料的基本概念 1 2 塑料的成型過程 1 3 注塑模具基本結(jié)構(gòu) 1 4 澆口形式 1 5 排氣系統(tǒng) 1 6 注射成型件的設(shè)計(jì) 1 7 注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則 第二章 注塑模具設(shè)計(jì)過程實(shí)例 2 1 產(chǎn)品圖消化 2 2 產(chǎn)品型腔布置設(shè)計(jì) 2 3 確定分型 面 2 4 選擇產(chǎn)品的材料 2 5 確定型腔的形 式 2 6 模架選用 2 7 確定澆口形式 2 8 冷卻系統(tǒng)的確定依據(jù) 2 9 注射機(jī)的類型與參數(shù)確定 2 10 注射模設(shè)計(jì)質(zhì)量 第三章 繪制模具圖與校圖 3 1 繪圖要 求 3 2 繪制零件 圖 3 3 繪制全部模具圖 3 4 最后校對(duì)設(shè)計(jì)圖 樣 3 5 整理資料進(jìn)行歸 檔 3 4 4 5 6 6 9 10 11 12 12 14 15 15 16 16 16 17 17 17 17 17 18 19 19 20 21 21 21 共 21 頁 第 頁 參考文獻(xiàn) 致謝 結(jié)束語 引 言 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造中已全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 實(shí)踐證明模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向 隨著微機(jī)軟件的發(fā)展 進(jìn)步和 全面普及 CAD CAM CAE 技術(shù)條件的基本成熟 技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡(jiǎn)化 國(guó) 共 21 頁 第 頁 產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用 加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度 擴(kuò)大了 CAE 技術(shù) 的應(yīng)用范圍 用于模具設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)軟件 將向智能化 集成化方向發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù) 激光成形技術(shù)和新材料技術(shù)的發(fā)展 RPM 技術(shù)直接或間 接用于模具制造 它通過立體光固化 SLA 疊層實(shí)體制 LOM 激光選區(qū)燒 結(jié) SLS 三維打印 3D P 熔融沉積成形 FDM 等不同方法得到制件原型 然 后通過一些傳統(tǒng)的快速制模方法 獲得長(zhǎng)壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具 如塑料注射模具 壓注模具 精密鑄造模具等有技術(shù)先進(jìn) 成本較低 設(shè)計(jì) 制造周期短 精度適中等特點(diǎn) 從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成 僅為傳統(tǒng)加工方法 所需時(shí)間的 1 3 和成本的 1 4 左右 熱流道技術(shù)的推廣 使采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量 并能大幅度節(jié)省制件的原材料和節(jié)約能源 所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的 一大變革 模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高 目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 50 左右 模具的深加工 精加工正向自動(dòng)化 智能化方向發(fā)展 使模具的加工精度等 級(jí)和表面粗糙度的要求提高 1 2 個(gè)等級(jí) 塑料成型件的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛已逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬和非金屬材料制品 發(fā) 展注塑模具大有可為 第一章 塑料模具 共 21 頁 第 頁 塑料模具 又可分為 1 注射模具 2 壓縮模具 3 壓注模具 4 擠出模具 5 吹塑模 具等等 本論文是通過對(duì)生產(chǎn)汽車配套件中的一個(gè)小件 如圖 1 產(chǎn)品名稱 噴霧 咀 產(chǎn)品材料 ABS 該產(chǎn)品屬非標(biāo)件 量大 零件成型對(duì)尺寸精度等級(jí)比較 高 來論述自己參與設(shè)計(jì)產(chǎn)品改造的感受 圖 1 1 1 塑料的基本概念 注塑是注射塑料的簡(jiǎn)稱 對(duì)于設(shè)計(jì)注塑模具而言 首先要對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)的 材料有一定的了解 塑料是高分子材料的一種 以高分子合成樹脂為主要成分 在一定溫度和壓力下具有塑性和流動(dòng)性 可被塑制成一定形狀 且在一定條件下 保持形狀不變的材料 塑料有 400 多個(gè)品種 其中常用材料有 40 余種 主要分為熱固性塑料與熱 塑性塑料 一般工程上使用的塑料主要有尼龍 聚磷酸脂 聚甲醛和 ABS 等 其力學(xué)性能高 可代替金屬作為工程材料 不同的塑料 其成型溫度 成型壓力 設(shè)計(jì)是選擇的脫模斜度和壁厚等皆有所不同 例如對(duì)于熱塑性塑料而言 增加壁 厚 冷卻時(shí)間和成型時(shí)間都會(huì)延長(zhǎng) 使成本增加 而且還容易產(chǎn)生縮空 翹曲和 凹陷等缺陷 1 2 塑料的成型過程 塑料成型是熱塑性塑料成型的一種主要加工方法 可以分為合模 加料 加 熱 塑化 擠壓 注射 保壓 冷卻 固化 定型 螺桿嵌塑和脫模頂出 概括 為材料的塑化 流動(dòng)和冷卻過程 塑料的成型是通過注射成型機(jī)來實(shí)現(xiàn)的 按其用途分為熱塑性塑料注射成 型機(jī)和熱固性塑料注射成型機(jī) 注射成型模具的基本結(jié)構(gòu)包括澆注系統(tǒng) 成型零 件和結(jié)構(gòu)零件 3 部分 其中澆注系統(tǒng)是將塑料同注射機(jī)噴嘴引向型腔的通道稱澆 注系統(tǒng) 它由主流道 分流道 內(nèi)澆口和冷料穴等結(jié)構(gòu)組成 成型零件是直接構(gòu) 成塑料件形狀及尺寸的各種零件 它由型芯 成型塑件內(nèi)部形狀 型腔 成型塑 料外部形狀 成型桿和鑲塊等構(gòu)成 結(jié)構(gòu)零件構(gòu)成零件結(jié)構(gòu)的各種零件 在模 具中起安裝 導(dǎo)向 機(jī)構(gòu)動(dòng)作以及高溫等作用 它有導(dǎo)向零件 裝配零件和冷卻 加熱系統(tǒng)等組成 共 21 頁 第 頁 1 3 注塑模具基本結(jié)構(gòu) 通常典型注塑模具的組件包括以下幾部分 1 成型部件 是指動(dòng) 定模部分有關(guān)組成型腔的零件的塑料從注射機(jī)噴 嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通 道 他包刮 主流道 分流道 澆及冷料穴 3 導(dǎo)向部件 在注塑模中 用導(dǎo)向部件對(duì)模具的動(dòng)模導(dǎo)向與定位 以 使模具合時(shí)能準(zhǔn)確對(duì)合 4 推出機(jī)構(gòu) 是指模具分型件型腔中推出的裝置 5 調(diào)溫系統(tǒng) 為了滿足注射工藝對(duì)模具溫度的要求 需要有調(diào)溫系 統(tǒng)對(duì)模具的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié) 一般熱塑性塑料的注射模 具大部分設(shè)有冷卻系統(tǒng) 7 支承零部件 用來安裝固定或者支承成型零部件及前各部件機(jī) 構(gòu)的零部件 8 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件有側(cè)向的凹凸形狀的孔和 臺(tái)時(shí) 須 先把側(cè)向的凹凸形狀的瓣合模塊或側(cè)向的型芯從 塑件上脫開 圖 1 2 注塑模示意 共 21 頁 第 頁 1 4 澆口形式 澆口是一個(gè)連接流道 澆道 及模穴的孔或信道 它必須小到能讓流 道與塑物很容易的分離卻又須大到能夠避免塑流過早凝結(jié)造成填充不 足 一般設(shè)計(jì)澆口之大小 是由小漸大直到能夠填充完全 但最小的 澆口其直徑不得小于 0 03 英吋且不得超過流道或澆道之直徑 通常澆 口大小為塑件壁厚的一半 1 4 1 澆口的位置 澆口之位置與最終產(chǎn)品之性質(zhì)關(guān)系甚巨如以下所列 1 外觀 殘留之澆口痕通常不可避免 所以盡量讓其位于較不明顯之處 2 應(yīng)力 切勿將澆口設(shè)于近高應(yīng)力區(qū) 因?yàn)闈部诒旧碇浇鼤?huì)產(chǎn)生殘留應(yīng)力且 澆口造成之粗糙表面容易導(dǎo)致應(yīng)力集中 3 壓力 將澆口設(shè)于塑物之較厚部位以保證充填完美并能避免凹陷及包氣的產(chǎn) 生 4 分子方向性 orientation 高度的軸分子方向性會(huì)造成塑物只具單方向之強(qiáng) 度 所以調(diào)整澆口之位置 讓塑流進(jìn)入模穴后能輻射似的流動(dòng) 5 縫合線 通常將澆口位于能使流動(dòng)到模穴各部位之長(zhǎng)度一定如圖 1 3 所示 圖 b 則為側(cè)澆口所造成之縫合線 而圖 a 由于有插入物之關(guān)系 縫合線更為嚴(yán) 重 解決方法為將澆口設(shè)近于插入物處 使之產(chǎn)生較大之渦流以減輕縫合線 6 充填 filling 將澆口設(shè)于壁之對(duì)端 重迭式進(jìn)料以增加渦流來消除流痕及澆 口附近之毛邊如圖 2 33 所示 圖 1 3 選擇澆口位置 圖 1 4 澆口位置流動(dòng)示意 共 21 頁 第 頁 總之 澆口最理想之位置是能使熔融塑料均勻的進(jìn)入模穴且把模穴的各個(gè)部位同 時(shí)填滿 1 4 2 澆口之種類 選擇最好之澆口類型 其重要性猶如澆口之位置與大小 圖 1 3 為各種不同 之澆口圖 a 澆道澆口 sprue gate 此為經(jīng)由澆道襯套或直接制造于模穴中之錐形孔 通常用于單模穴模具或是須要對(duì)稱性流動(dòng)之模具 其優(yōu)點(diǎn)為材料之受剪應(yīng)力 及壓力損失較低 材料溫度較均勻 缺點(diǎn)則為須要后加工以消除明顯之?dāng)嗪?b b 邊緣澆口 side or edge gate 此種澆口適用于雙層板之多模穴模具 及較厚部位的塑物 其優(yōu)點(diǎn)為澆口之橫斷面較簡(jiǎn)單 易于加工 澆口之尺寸 較精確且易于修改 缺點(diǎn)則為澆口冷卻去掉后 痕跡仍然明顯 c c 點(diǎn)狀澆口 pin gate 此種澆口通常用來取代邊緣澆口以減少后加工之 處理 常應(yīng)用于三板式 模底注料模具 就是在凹模板后再設(shè)有一塊板以裝 置流道系統(tǒng) 點(diǎn)狀澆口再直接地或通過分澆口以把模穴和流道連接在一起 其限制為它只適用于較薄之塑件 d 邊緣點(diǎn)狀澆口 猶如點(diǎn)狀澆口 它只適用于較薄之塑件 其優(yōu)點(diǎn)為將澆道 與成形件分開 有較不明顯之?dāng)嗪?缺點(diǎn)則為較大之壓力損失 經(jīng)由局部過熱有 損成形材料之性質(zhì) e 耳式澆口 tab gate 在模穴之一側(cè)設(shè)置耳槽 然后在耳槽上設(shè)一個(gè)普通 的矩形邊緣澆口 由于熔料進(jìn)入模穴前必須先拐 90 的彎 防止了直接進(jìn)料所 產(chǎn)生之噴射 因此塑料能平穩(wěn)均勻的填滿模穴 f 膜狀澆口 diaphragm gate 用于單模穴模具且塑物為環(huán)形具較小內(nèi)部直 徑的 其優(yōu)點(diǎn)為較少之殘留應(yīng)力 缺點(diǎn)則為須要之射出材料較多 后加工較為困 難 g 內(nèi)環(huán)形澆口 internal ring gate 猶如膜狀澆口 般適用于制造環(huán)形物之單模 穴模具 但塑物是具較大內(nèi) 部直徑的 h 外環(huán)形澆口 external ring gate 用于多模穴模 具之環(huán)形物制造 i 潛伏式澆口 submarine gate 它是一種圓形或橢圓 形澆口 潛伏在分模面之下 向模穴供料 其優(yōu)點(diǎn)為 共 21 頁 第 頁 模穴設(shè)在一塊模皮里 不存在配合之問題且可得較精確之尺寸 不受澆口冷卻封閉時(shí)間的影響而能直接控制充滿模穴的時(shí)間 在頂出時(shí) 澆口尾料和塑件可被自動(dòng)切斷 圖 1 5 1 5 排氣系統(tǒng) 當(dāng)模具充滿塑料后 所有之內(nèi)部空氣必須排掉 否則模穴內(nèi)被壓縮之空氣會(huì) 產(chǎn)生熱而將塑品燒焦 排氣可位于分模線上任何一處 特別是在模穴內(nèi)最后填滿 的地方 如圖 1 6 所 圖 1 6 排氣位置 對(duì)于未顯現(xiàn)的肋及浮凸物 排氣可在頂出軸方向上磨一小平塊而設(shè)立 排氣裝置 是由淺 小而漸大 但如果太大會(huì)造成塑物在排氣口有毛邊現(xiàn)象 對(duì)于熱塑性塑 料 射出成型之排氣裝置其尺寸規(guī)格通常如圖 1 7 所示 共 21 頁 第 頁 圖 1 7 1 6 注射成型件的設(shè)計(jì) 注射成型件的設(shè)計(jì)包括分型面的選取 脫模的方向 澆口位置的選擇和是 非影響外觀 排氣等 主要有以下幾個(gè)注意的事項(xiàng) 1 分型面位置及精加工精度是否滿足需要 會(huì)不會(huì)以生溢料 開 模后是否能保證塑料制件留在有頂出裝置的模具一邊 如何確定分型面 需要考慮的因素比較復(fù)雜 由于分型面受到塑件在模具 中的成型位置 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度 嵌件位置形狀 以及推出方法 模具的制造 排氣 操作工藝等多種因素的影響 因此在 選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較 從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案 選 擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則 1 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 2 便于塑件順利脫模 3 盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊 4 保證塑件的精度要求 5 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 共 21 頁 第 頁 6 便于模具加工制造 7 對(duì)成型面積的影響 8 對(duì)排氣效果的影響 9 對(duì)側(cè)向抽芯的影響 其中最重要的是第 5 和第 2 第 8 點(diǎn) 為了便于模具加工制造 應(yīng)盡 是選擇平直分型面工易于加工的分型面 2 脫模方式是否正確 推廣桿 推管的大小 位置是否合適 推 扳會(huì)不會(huì)被型芯卡住 會(huì)不會(huì)造成擦傷成型零件 3 模具溫度調(diào)節(jié)方面 加熱器的功率 數(shù)量 冷卻介質(zhì)的流動(dòng)線 路位置 大小 數(shù)量是否合適 4 處理塑料制件制側(cè)凹的方法 脫側(cè)凹的機(jī)構(gòu)是否恰當(dāng) 例如斜 導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)中的滑塊與推桿是否相互干擾 5 澆柱 排氣系統(tǒng)的位置 大小是否恰當(dāng) 1 7 注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則 1 注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則 注塑模具設(shè)計(jì)的一般原則主要包括塑料的單向流動(dòng) 流動(dòng)平衡 恒定壓力 梯度 最大剪切應(yīng)力 熔接痕 熔合痕放置 避免滯留 避免潛流 可控 制的摩擦加熱 流道熱閥和可接受流道型腔比 1 單向流動(dòng) 單向流動(dòng)是指在填充過程中 塑料應(yīng)該在一個(gè)方向 上流動(dòng) 并且保持一個(gè)直的流動(dòng)前沿 以產(chǎn)生單方向的定位 2 流動(dòng)平衡 流動(dòng)平衡是指所有的流動(dòng)路徑應(yīng)該是平衡的 即使 在相同的時(shí)間以相同的壓力充填模腔 3 恒定壓力梯度 恒定壓力梯度是指壓力梯度 壓力降低對(duì)單位 長(zhǎng)度 沿著流動(dòng)路徑是固定的數(shù)值 4 最大剪切應(yīng)力 最大剪切應(yīng)力是指在填充的時(shí)候應(yīng)該小于材料 臨界的最大剪切應(yīng)力 此數(shù)值是由材料的本身特性決定的 5 熔接痕 熔合痕放置 熔接痕 熔合痕放置位置應(yīng)該在最不敏感部 位放置熔接和融合線 6 避免滯留 避免滯留是指盡可能避免在流體路徑為厚的和薄流 動(dòng)路徑處設(shè)置澆口 7 避免潛流 避免潛流是指通過澆口的設(shè)置 避免潛流保證流體 在最后充填區(qū)相遇 8 可控制的摩擦加熱 可控制的摩擦加熱是指為控制的摩擦加熱 設(shè)計(jì)流道 增加型腔熔體溫度 這將在產(chǎn)品中獲得較低的應(yīng)力 避免因塑料長(zhǎng)期處于較高的溫度下而引起塑料的降解 9 流道熱閥 流道熱閥是指利用熱閥設(shè)計(jì)流道系統(tǒng) 保證澆口凍 結(jié)時(shí)型腔剛好充完畢和已充分保壓 避免在模具充填完畢后過 共 21 頁 第 頁 保壓或產(chǎn)生倒流 10 可接受流道 型腔比 可接受流道 型腔比是指為高壓力降設(shè)計(jì)流 道系統(tǒng) 使流道材料一個(gè)低比率的流道 型腔設(shè)計(jì) 第二章 模具設(shè)計(jì)過程實(shí)例 2 1 產(chǎn)品圖消化 閱讀和分析任務(wù)書 此噴霧嘴原本材料為鋁制品 由于材料的成本高和易磨壞 現(xiàn)要將材料改 為塑料產(chǎn)品 噴霧咀塑料產(chǎn)品 2 2 產(chǎn)品型腔布置設(shè)計(jì) 確定型腔數(shù)目的條件 最大注射量 鎖模力 產(chǎn)品的精度要求等 1 從注射機(jī)的塑化量與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系 3 6TR N V 式中 N 最高型腔數(shù) T 成型周期 R 塑化能力 Kg h 共 21 頁 第 頁 V 塑件和流道體積 P 材料的密度 2 從注射機(jī)的鎖模力與模具最多型腔數(shù)的關(guān)系 10fF N AP 式中 f 防止飛邊出現(xiàn)的安全系數(shù) 取 1 2 1 5 F 最大鎖模力 KN P 最大注射壓力 A 制品及流道的投影面積 3 模具成本與型腔數(shù)目的關(guān)系 通常模具中每增加一個(gè)型腔 所 成型的精度將下降 4 對(duì)精度要求高的制品 隨著型腔數(shù)的增加 模具的制 品精度也勢(shì)必隨之增加 因而導(dǎo)致制造成本加大 他們?nèi)咧g關(guān)系如圖 3 2 所示 圖 3 2 綜合考慮可以確定型腔數(shù)及排列方式為下 3 3 圖 共 21 頁 第 頁 圖 3 3 2 3 確定分型面 分型面的選擇應(yīng)以模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 分型容易 并且不影響塑件的外觀 和使用為原則 所以此產(chǎn)品分型面應(yīng)該選擇在產(chǎn)品下面的最大圓面處 如圖 3 4 所示 圖 3 4 共 21 頁 第 頁 2 4 選擇產(chǎn)品的材料 類 型 產(chǎn) 品 特 性 用 途 多功能工程母粒 EMB 耐熱 高光澤 著色 家電外殼 5 40 玻璃纖維增 強(qiáng) 礦物填充 PP 高強(qiáng)度 高剛性 家電 電器配件 PP 阻燃 PP 阻燃母 粒 PP UL94 V0 V2 1 5 V0 1 10V2 家電 電器配件 阻燃 10 30 玻 璃纖維增強(qiáng) ABS 高剛性 高衝擊 V0 級(jí) 電器用品 耐熱 ABS 耐熱 耐候 汽車配件 ABS 阻燃母粒 ABS 1 4 V0 級(jí) 家電 電器配件 阻燃 10 30 玻 璃纖維增強(qiáng) PC 高衝擊 阻燃 V0 級(jí) 高強(qiáng)度配件PC 阻燃 PC 阻燃 V0 級(jí) 電器配件 HIPS 阻燃 HIPS 阻燃母粒 HIPS V0 V2 1 4 V0 級(jí) 電視機(jī)外殼 PC ABS 高衝擊 阻燃PC ABS 合金 高衝擊 高流動(dòng)性 V0 級(jí) 電器 汽車配件 電腦外殼 TPE TPR 硬度 Shore A40 90 直接注塑 加工方便 多種用途 PBT 阻燃 玻璃纖維增 強(qiáng) G10 G20 G30 高光澤 抗遷移 電子 電器用品 PA 阻燃 10 30 增強(qiáng)級(jí) 高強(qiáng)度 高剛性 V0 級(jí) 電器 結(jié)構(gòu)件 導(dǎo)電 PE 導(dǎo)電 PP 注塑 擠出 吹膜 高衝擊 加工方便 導(dǎo) 電佳 抗靜電周轉(zhuǎn)箱 包裝ECMP 導(dǎo)電 HIPS 注塑 擠出 加工方便 導(dǎo)電佳 抗靜電包裝 PP EMB 多功能工程母粒 EMB 耐熱 高光澤 著色 家電外殼 ABS EMB 阻燃母粒 ABS 1 4 V0 級(jí) 家電 電器配件 HIPS EMB 阻燃母粒 HIPS V0 V2 1 4 V0 級(jí) 電視機(jī)外殼 根據(jù)性能分析我們選用 ABS 材料 它的平均收縮率為 0 4 0 6 所以 該產(chǎn)品可以取它的平均收縮鋁 0 54 計(jì)算 在設(shè)計(jì)模具型腔尺寸時(shí) 取制 品公差范圍的 1 3 為模具型腔的尺寸公差 加上收縮率后制品的實(shí)際尺 寸 為型腔的基本尺寸 2 5 確定型腔的形式 為方便加工與熱處理 型腔與型心部分 采用拼鑲結(jié)構(gòu)如圖 3 5 共 21 頁 第 頁 圖 3 5 2 6 模架選用 我們可以選用標(biāo)準(zhǔn)模架即 2525 CI 75 75 模架 2 7 確定澆口形式 為了滿足制品表面要求與提高成型效率 參考第二章所述綜合考慮可 采用測(cè)澆口 2 8 冷卻系統(tǒng)的確定依據(jù) 熱塑性塑料和部分惹固性塑料成型的過程 是將溫度較高的熔融塑料 通過高壓注射進(jìn)入溫度較低的模具中 經(jīng)過冷卻固化 從而得到所要的產(chǎn) 品 首先 從提高生產(chǎn)效率的角度來看 成型過程中成型周期是一個(gè)非常 重要的環(huán)節(jié) 由于在整個(gè)成型周期中 50 60 的時(shí)間用于對(duì)制品的冷卻 因此 在成型過程中冷卻時(shí)間長(zhǎng)短的重要意義是不言而喻的 制品的最短 冷卻時(shí)間可按下式 脫模板 推 板 是否會(huì)有凸模咬口 7 是否有排氣機(jī)構(gòu) 其形式是否合理 8 是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 如果需要 其熱源和冷卻方式是否合理 溫控 元件是否足夠 精度等級(jí)如何 壽命長(zhǎng)短如何 加熱和冷卻介質(zhì)的循環(huán) 回路是否合理 9 支承零部件結(jié)構(gòu)是否合理 10 外形尺寸能否保證安裝 固定方式選擇得是否合理可靠 安裝用的 螺栓孔是否與注射機(jī)動(dòng)定模固定板上的螺孔位置一致 3 5 整理資料進(jìn)行歸檔 共 21 頁 第 頁 參考文獻(xiàn) 趙丹陽 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)戰(zhàn) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2003 陸寧 適用注塑模具設(shè)計(jì) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 北京 1996 宋滿倉 注射模 設(shè)計(jì)方法與程序 模具制造出版社 上海 1999 李倩 塑料注射成型技術(shù) 中國(guó)塑料出版社 天津 2000 黃銀國(guó) 注射模研究與開發(fā) 模具工業(yè)出版社 哈爾濱 2001 胡海清 注射模具成型設(shè)計(jì) 中國(guó)輕工業(yè)出版社 北京 1999 黃丹 塑料工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2000 周星龍 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2001 黃鍵求 模具制造 機(jī)械工業(yè)出版社 北京 2002 致謝 十分感謝常州輕工學(xué)院給我提供了兩年的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì) 在這兩年里我學(xué)到 了許多專業(yè)知識(shí) 為我進(jìn)社會(huì)開通了道路 感謝我的指導(dǎo)老師 在我設(shè)計(jì)畢業(yè)論 文中 給予我的幫助與支持 我的論文能夠順利通過和老師您的付出是分不開的 在這里在次說聲謝謝了 同時(shí)我也要對(duì)我的班主任老師說聲謝謝 感謝你兩年里 對(duì)我學(xué)習(xí)和生活上的關(guān)心 同樣我也要感謝上海辰鈺模具有限公司 感謝技術(shù)服 務(wù)部給我這樣一個(gè)寶貴的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì) 讓我對(duì)社會(huì) 對(duì)工作 對(duì)學(xué)習(xí)都有了更深一 步的理解和認(rèn)識(shí) 為我即將走上工作崗位增添了信心 讓我在大學(xué)生活中留下了 美好的一頁 結(jié)束語 注塑成型是塑料加工中最普篇采用的方法 該方法實(shí)用與全部的熱塑性塑料 和部分熱固性塑料 制得的塑料制品數(shù)量之大生死其它成型方法望之莫及的 由于 注塑成型加工不僅產(chǎn)量多 而且適用與多種原料 能夠成批 連續(xù)的生產(chǎn) 并且具有 固定的尺寸 可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化 高速化 因此具有極高的經(jīng)濟(jì)效益 所以說作為 一名新時(shí)代的大學(xué)生 我們應(yīng)該努力學(xué)好專業(yè)知識(shí) 將來使我國(guó)的塑料模具設(shè)計(jì)水 平進(jìn)入一個(gè)新的階段 裝 訂 線