溫控器墊塊塑料模具設(shè)計

溫控器墊塊塑料模具設(shè)計,溫控,墊塊,塑料,模具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計說明書課程名稱： 課題名稱： 溫控器墊塊注塑模具設(shè)計 指導(dǎo)教師： 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 成績評定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日摘 要 本文主要介紹了溫控器墊塊注塑模設(shè)計，塑料成形工藝以及注塑的過程，也對注塑機(jī)也進(jìn)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(jī)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(jī)構(gòu)設(shè)計，側(cè)面分型機(jī)構(gòu)設(shè)計，脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計，冷卻機(jī)構(gòu)設(shè)計以及排氣系統(tǒng)設(shè)計。本文設(shè)計的是采用一模4件的模具結(jié)構(gòu)，本文對模具的各部分零件進(jìn)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：溫控器墊塊；成型；注塑模；工藝AbstractThis paper mainly introduces the design of a mold temperature controller pad, process and the plastic injection molding process, the injection molding machine is introduced. The main injection mold design process: the process analysis of plastic products, to determine the number of cavity structure design, the choice of injection molding machine and mold. The structural design of mold include: the design of gating system, forming part design, design oriented, side parting mechanism design, demoulding mechanism design, cooling system design and exhaust system design. In this paper, the design of the die structure using a mold is 4 parts in this paper, all part of part in mould design and calculation. This paper gives the design process in detail and assembly drawings.Keywords: temperature controller block; injection mold; molding process;目 錄摘 要2Abstract3目 錄41 緒 論62 塑件的工藝分析82.1塑件的工藝性分析92.1.1 塑件的原材料分析92.1.2 ABS的注塑工藝參數(shù)92.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析112.2.1 結(jié)構(gòu)分析112.2.2 尺寸精度分析112.2.3表面質(zhì)量分析112.3計算塑件的體積和質(zhì)量113 注塑模設(shè)計133.1 注射模具分型面的選擇133.1.1 分型面的基本形式133.1.2 分型面選擇的基本原則133.1.3 分型面的選擇133.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計133.2.1 澆注系統(tǒng)的組成133.2.2 注射模具主流道的設(shè)計144 成型零件和模體的設(shè)計184.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計184.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計194.3 成型零件的尺寸確定195 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計216 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核257 排氣系統(tǒng)27總 結(jié)28參考文獻(xiàn)29致 謝301 緒 論近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗，低成本的特點。因而，在國民經(jīng)濟(jì)各個部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤滑，耐磨及相對密度小等獨特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長，也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個小類，塑料模具是10大類中的l個大類，共有7個小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國起步較晚，但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都有很大發(fā)展。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設(shè)計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計。在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。2 塑件的工藝分析該塑件是溫控器墊塊產(chǎn)品，其零件圖如圖所示。本塑件的材料采用ABS，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。圖2 溫控器墊塊圖2.1塑件的工藝性分析2.1.1 塑件的原材料分析該材料為ABS 為無毒、無臭、無味的乳白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0. 90-0. 91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩(wěn)定，在水中的吸水率僅為0. 01%，分子量約8萬一15萬。成型性好，但因收縮率大(為1%2.5%）.厚壁制品易凹陷，對一些尺寸精度較高零件，還難于達(dá)到要求，制品表面光澤好，易于著色。聚丙烯的結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。聚丙烯力學(xué)性能的絕對值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏 低的品種，其拉伸強(qiáng)度僅可達(dá)到30 MPa或稍高的水平。等規(guī)指數(shù)較大的聚丙烯具有較高的拉伸強(qiáng)度，但隨等規(guī)指數(shù)的提高，材料的沖擊強(qiáng)度有所下降，但下降至某一數(shù)值后不再變化。溫度和加載速率對聚丙烯的韌性影響很大。當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時，沖擊破壞呈韌性斷裂，低于玻璃化溫度呈脆性斷裂，且沖擊強(qiáng)度值大幅度下降。提高加載速率，可使韌性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變的溫度上升。聚丙烯具有優(yōu)異的抗彎曲疲勞性，其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以抗沖擊強(qiáng)度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠2.1.2 ABS的注塑工藝參數(shù)無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響，但低溫時變脆，不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。聚丙烯具有許多優(yōu)良特性：1、相對密度小，僅為0.89-0.91，是塑料中最輕的品種之一。2、良好的力學(xué)性能，除耐沖擊性外，其他力學(xué)性能均比聚乙烯好，成型加工性能好。3、具有較高的耐熱性，連續(xù)使用溫度可達(dá)110-120。4、化學(xué)性能好，幾乎不吸水，與絕大多數(shù)化學(xué)藥品不反應(yīng)。5、質(zhì)地純凈，無毒性。6、電絕緣性好。7、聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。它有很多優(yōu)點但也有缺點：1、制品耐寒性差，低溫沖擊強(qiáng)度低。2、制品在使用中易受光、熱和氧的作用而老化。3、著色性不好。4、易燃燒。5、韌性不好，靜電度高，染色性、印刷性和黏合性差A(yù)BS的注塑工藝參數(shù)料筒溫度喂料區(qū)3050(50)區(qū)1160250(200)區(qū)2200300(220)區(qū)3220300(240)區(qū)4220300(240)區(qū)5220300(240)噴嘴220300(240)括號內(nèi)的溫度建議作為基本設(shè)定值，行程利用率為35%和65%，模件流長與壁厚之比為50：1到100：1熔料溫度 220280料筒恒溫 220模具溫度 2070注射壓力 具有很好的流動性能，避免采用過高的注射壓力80140MPa(8001400bar)； 一些薄壁包裝容器除外可達(dá)到180MPa (1800bar)保壓壓力 避免制品產(chǎn)生縮壁，需要很長時間對制品進(jìn)行保壓(約為循環(huán)時間的30%)；約為注射壓力的30%60%背壓 520MPa(50200bar)注射速度 對薄壁包裝容器需要高的注射速度(帶蓄能器)；中等注射速度往往比較適用于其它類的塑料制品螺桿轉(zhuǎn)速 高螺桿轉(zhuǎn)速(線速度為1.3m/s)是允許的，只要滿足冷卻時間結(jié)束前完成塑化過程就可以計量行程 0.54D(最小值最大值)；4D的計量行程為熔料提供足夠長的駐留時間是很重要的殘料量 28mm，取決于計量行程和螺桿轉(zhuǎn)速預(yù)烘干 不需要；如果貯藏條件不好，在80的溫度下烘干1h就可以回收率 可達(dá)到100%回收收縮率 1.22.5%；收縮程度高；24h后不會再收縮(成型后收縮)澆口系統(tǒng) 點式澆口或多點澆口；加熱式熱流道，保溫式熱流道，內(nèi)澆套；澆口位置在制品最厚點，否則易發(fā)生大的縮水機(jī)器停工時段 無需用其它材料進(jìn)行專門的清洗工作；ABS耐溫升料筒設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)螺桿，標(biāo)準(zhǔn)使用的三段式螺桿；對包裝容器類制品，混合段和切變段幾何外形特殊(L：D25：1)，直通噴嘴，止逆閥塑件精度要求,塑件工作要求不高，故選普通精度：級2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析2.2.1 結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析,因此,模具設(shè)計,該零件屬于中等復(fù)雜程度.2.2.2 尺寸精度分析從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為4mm,壁厚均勻,，在制件的轉(zhuǎn)角處設(shè)計圓角，防止在此處出現(xiàn)缺陷，由于制件的尺尺寸中等。2.2.3表面質(zhì)量分析該零件的表面除要求沒有缺陷毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，沒有什么特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證.2.3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(jī)及確定模具型腔數(shù)。計算塑件的體積：V=46.87cm計算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計手冊可查得密度為=1.06kg/dm塑件質(zhì)量：M=V50g(通過3D軟件測量得到)采用一模4件的模具結(jié)構(gòu)，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，初步選用注塑機(jī)XSZY125型。3 注塑模設(shè)計3.1 注射模具分型面的選擇3.1.1 分型面的基本形式分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。3.1.2 分型面選擇的基本原則選擇分型面的基本原則：（1）保持塑料外觀整潔；（2）分型面應(yīng)有利于排氣；（3）應(yīng)考慮開模是塑料留在動模一側(cè)；（4）應(yīng)容易保證塑件的精度要求；（5）分型面應(yīng)力求簡單適用并易于加工；（6）考慮側(cè)向分型面與主分型面的協(xié)調(diào)；（7）分型面應(yīng)與注射機(jī)的參數(shù)相適應(yīng)；（8）考慮脫模斜度的影響11。3.1.3 分型面的選擇根據(jù)對工件模型的觀察和分型面選擇的基本原則?，F(xiàn)選擇A-A為分型面。如圖3.1。圖3.1 分型面3.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計3.2.1 澆注系統(tǒng)的組成澆注系統(tǒng)是將熔融的塑料從注射機(jī)噴嘴進(jìn)入模具型腔所經(jīng)的通道，它包括主流道、分流道、澆口及冷料。在設(shè)計注射模具的澆注系統(tǒng)應(yīng)注意以下幾項原則12。（1）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設(shè)計合理的澆注系統(tǒng)布局。（2）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸多因素，并結(jié)合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置。（3）應(yīng)盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率。（4）應(yīng)根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。3.2.2 注射模具主流道的設(shè)計主流道是熔融塑料由注射機(jī)噴嘴先經(jīng)過的部位，它與注射機(jī)噴嘴在同一軸心線上。由于主流道與熔融注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般澆口不直接開設(shè)在定模上，為了制造方便，都制成可拆卸的澆口套，用螺釘或迫合形式在定模板上13。（1）主流道的設(shè)計主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)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。主流道的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。（2）主流道尺寸在臥式或立式注射機(jī)上使用的模具中，主流道垂直于分型面。為了讓主流道凝料能從澆口套中順利拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角 為26。小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5mm1 mm。由于小端的前面是球面，其深度為3mm5 mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1mm2mm。流道的表面粗糙度值Ra為0.08 。（3）主流道澆口套主流道澆口套一般采用碳素工具鋼如T8A、T10A等材料制造，熱處理淬火硬度53HRC57HRC。澆口套的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，并應(yīng)進(jìn)行淬火處理，為了防止注射機(jī)噴嘴不被碰撞而損壞，澆口套的硬度應(yīng)低于注射機(jī)噴嘴的硬度。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用為36左右的圓錐孔。澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是球面，半徑是固定的，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡。為了便于澆注凝料從主流道中取出，主流道采用為36度左右的圓錐孔，對流動性較差的塑料也可取得稍大一些，但過于大則容易引起注射速度緩慢，并容易形成渦流。澆口套與塑料注射區(qū)直接接觸時，其出料端端面直徑應(yīng)盡量選得小些。澆口套于注射機(jī)的噴嘴頭的接觸球面必須吻合，由于注射機(jī)噴嘴是球面，所以為使熔融塑料從噴嘴完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴端的凸面接觸良好，圓錐孔的小端直徑則大于噴嘴的內(nèi)孔直徑，球面與主流道孔應(yīng)以清角連接，不應(yīng)有倒拔痕跡，以保證主流道凝料順利脫模14。定位環(huán)是模體與注射機(jī)的定位裝置，它保證澆口套與注射機(jī)的噴嘴對中定位，定位環(huán)的外徑應(yīng)與注射機(jī)的定位孔間隙配合。澆口套端面應(yīng)與定模相配合部分的平面高度一致。注射機(jī)XS-Z-30的噴嘴球半徑為12 mm，噴嘴孔徑為2 mm。所以要使?jié)部谔锥嗣娴陌记蛎媾c注射機(jī)噴嘴的端凸球面接觸良好，凹球面半徑取13 mm，圓錐孔的小端直徑則應(yīng)大于噴嘴口內(nèi)徑，取3 mm，如圖3.2。圖3.2 澆口套2.3.1 主流道設(shè)計根據(jù)XS-ZY-125型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸 噴嘴前端孔徑： d0=4mm 噴嘴前端球面半徑： R0=12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系： R=R0+（12）mm D=d0+(0.51)mm 取主流道的球面半徑： R=13mm 取主流道的小端直徑d=4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計為圓錐形式其斜度取13度經(jīng)換算得主流道大端直徑D=8.5mm，為了使料能順利的進(jìn)入分流道，可在主流道的出料端設(shè)計半徑r=5mm的圓弧過渡。2.3.2分流道設(shè)計分流道的形式和尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積，壁厚和形狀的復(fù)雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，尼龍1010的流動性好，沖型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據(jù)主流道大端直徑D=8.5mm，則梯形可選用上底為b=5.5mm,高為h=8mm的截面。截面形狀為U型，在流道設(shè)計中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U型實質(zhì)上是一種雙梯形流道截面。 分流道表面粗糙度：分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取1.252.5Rm，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。2.3.3澆口設(shè)計根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計時考慮選擇從塑件的表面進(jìn)料，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼型腔型心，有利于填充排氣。故采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為（blh）1mm0.8mm0.6mm,試模時修正.2.3.4排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡，甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于溫控器墊塊注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽。（尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動性較好，也不宜開排氣槽.2.3.5主流道襯套的選取為了提高模具的壽命在模具與注塑機(jī)頻繁接觸的地方設(shè)計為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為5357HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。4 成型零件和模體的設(shè)計4.1 模具型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔大體有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：整體式、整體組合式、局部組合式和完全組合式。型腔由整塊材料制成，用臺肩或螺栓固定在模板上。它的主要優(yōu)點是便于加工，特別是在多型腔模具中，型腔單個加工后，在分別裝入模板，這樣容易保證各型腔的同心度以及尺寸精度要求，并且便于部分成型件進(jìn)行處理等。型腔由整塊材料制成，但局部鑲有成型嵌件的局部組合式型腔。局部組合式型腔多于型腔較深或形狀較為復(fù)雜，整體加工比較困難或局部需要淬硬的模具。完全組合式是由多個螺栓拼塊組合而成的型腔。它的特點是，便于機(jī)加工，便于拋光研磨和局部熱處理。節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材。這種形式多用于不容易加工的型腔或成型大面積塑件的大型型腔上。這里選擇整體式型腔。在塑料注射模具的注射過程中，型腔從合模到注射保證過程中受到高壓的沖擊力，因此模具型腔應(yīng)該有足夠的硬度和剛度，總的來說，型腔所承受的力大體有合模時的壓應(yīng)力、注射過程中塑料流動的注射壓力、澆口封閉前一瞬間的壓力保證和開模時的壓應(yīng)力，但型腔所承受的力主要是注射壓力和保證壓力，并在注射過程中總是在變化。在這些壓力作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時，往往會產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度。所以在模具設(shè)計時要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過程中產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。因此型腔壁厚和底板的計算和選擇是十分重要的。（1）型腔側(cè)壁厚度的計算按強(qiáng)度計算其壁厚S按下列公式計算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：S=4mm（2）底板厚度的計算按強(qiáng)度計算其壁厚H按下面公式計算 式中 型腔材料的許用應(yīng)力，=156.8MPa p型腔內(nèi)單位平均壓力，P=38.4MPar型腔內(nèi)半徑，r=10mm代入公式得：H=5.5mm4.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)形式大體有：整體式、整體復(fù)合式、局部組合式、完全組合式。4.3 成型零件的尺寸確定（1）型腔尺寸計算型腔的各部分尺寸一般都是趨于增大尺寸，因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2，取負(fù)偏差，再加上-1/4的磨損量，而型芯深度則再加上-1/6的磨損量，這樣的型芯的計算尺寸的表述如下。（a）型腔的徑向尺寸的計算式： 式中 D0型芯的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸；S塑件的平均收縮率，S=0.02；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計算得型腔的徑向尺寸： （b）型腔的深度根據(jù)尺寸的計算公式 式中 型腔深度的最小尺寸； 塑件的最大基本小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選取；根據(jù)公式計算得型腔的深度尺寸： （2）型芯尺寸的計算型芯的各部尺寸除特殊情況外都是趨于縮小尺寸,因此應(yīng)選擇塑件公差的1/2,取正偏差,再加上+1/4的磨損量,而型芯高度則加上+1/6的磨損量.型芯的計算尺寸表達(dá)如下。（a）型芯的徑向尺寸的計算式： 式中 型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選??；根據(jù)公式計算得型芯的徑向尺寸： （b）型芯的高度尺寸的計算： 式中 型芯高度的最大尺寸； 塑件內(nèi)形深度的最小尺寸；S塑件的平均收縮率；塑件的公差，取八級精度；模具制造公差，按1/4選取；根據(jù)公式計算得型芯的高度尺寸： 5 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計頂出機(jī)構(gòu)的分類：按驅(qū)動方式分類可分為：手動頂出、機(jī)動頂出、啟動頂出。按模具結(jié)構(gòu)分類可分為：一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。（1）推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 在注射成形的每個周期中，將塑料制品及澆注系統(tǒng)凝料從模具巾脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，也叫頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動作通常是由安裝在注射機(jī)上的機(jī)械頂桿或液壓缸的活塞桿來完成的。結(jié)構(gòu)組成：由推出、復(fù)位和導(dǎo)向零件組成。（2）結(jié)構(gòu)分類手動推出、機(jī)動推出、液壓或氣動推出。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求塑件留在動模,塑件在推出過程中不變形、不損壞,不損壞塑件的外觀質(zhì)量,合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位,動作可靠。（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計（a）推桿推出機(jī)構(gòu)推桿推出機(jī)構(gòu)是整個推出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分為圓形，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度推桿推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 但是因為推桿的推出面積一般比較小，易引起較大局部應(yīng)力而頂穿塑件或使塑件變形，所以很少用于脫模斜度小和脫模阻力大的管類或箱類塑件。（b）推管推出機(jī)構(gòu)推管推出機(jī)構(gòu)是用來推出圓筒形、環(huán)形塑件或帶有孔的塑件的一種特殊結(jié)構(gòu)形式，其脫模運動方式和推桿相同。由于推管是一種空心推桿，故整個周邊接觸塑件，推出塑件的力量均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。（c）推件板的推出機(jī)構(gòu)凡是薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制品，可采用推件板推出推件板推出機(jī)構(gòu)義稱頂板頂出機(jī)構(gòu)，它由一塊與型芯按一定配合精度相配合的模板和推桿組成。 特點：推件板推出的特點是頂出力均勻，運動平穩(wěn)，且推出力大。但是對于截面為非圓形的塑件，其配合部分加工比較困難。 （d）活動嵌件及凹模推出機(jī)構(gòu)有一些塑件由于結(jié)構(gòu)形狀和所用材料的關(guān)系，不能采用推桿、推管、推件板等簡單推出機(jī)構(gòu)脫模時，可用成形嵌件或型腔帶出塑件。（5）頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則： 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。注射設(shè)備的頂出裝置都設(shè)計在動模一側(cè)，因此，在一般情況下開模時，盡量設(shè)計使塑件留在動模一側(cè)，以便于頂出塑件。這在分型面的選擇時就應(yīng)充分考慮。在實踐中如果出現(xiàn)塑件并沒有留在動模側(cè)的情況時，可設(shè)法增加動默一側(cè)的阻力，一是將型芯的脫模斜度變小，或增加型芯的表面粗糙度，或者在不影響塑件使用的前提下，在型芯側(cè)面人為的開設(shè)橫凹槽、凹窩等脫模障礙，以增大動模的阻力。在特殊情況下必須使塑件留在定模時可采用定模頂出機(jī)構(gòu)。 塑件在成型頂出后，一般都留有頂出痕跡，但應(yīng)盡量使頂出的殘留痕跡不影響塑件的外觀，這是在選擇頂出形式和頂出位置時必須考慮到的問題。一般頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件的內(nèi)表面以及不顯眼的位置。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。 頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部件，盡量避免頂出力作用于最薄的部位，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷。頂出零件應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能，使其在相當(dāng)長的運作周期內(nèi)平穩(wěn)順暢，無卡滯現(xiàn)象，并力求制造方便，容易維修。第四章：模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計塑料在生產(chǎn)過程中由于需要對熔融的塑料流體進(jìn)行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設(shè)計可按下式進(jìn)行計算：設(shè)該模具平均工作溫度為60，用20的常溫水作為模具的冷卻介質(zhì)，其出口溫度為30，產(chǎn)量為（1分鐘2模）1000g/h。 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3398.1J/g ,取Q2=350J/g：Q3=WQ2=1008g/h350J/h=352800J 求冷卻水的體積流量VV=WQ1/Pc1(T1T2)=352800/601/10004.2（3020）=140cm3 溫度調(diào)節(jié)對塑件的質(zhì)量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：變形 尺寸精度 力學(xué)性能 表面質(zhì)量在選擇模具溫度時，應(yīng)根據(jù)使用情況著重滿足制件的質(zhì)量要求。在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95由冷卻介質(zhì)帶走，因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3?？s短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的1020倍。在次我選擇湍流。冷卻水道直徑 d/（mm） 最低流量v /（m/s）流量 qv/（m/min） 12 1.10 7.410第五章：模具閉合高度確定在支撐板與固定零件的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗確定 5.1計算模具的閉合高度： H=H1H2H3H4H5 =360mm 5.2校核注塑機(jī)的開，合?？臻g5.2.1：模具合模時校核：110mm360mm400mm （模具符合注塑機(jī)的要求） 5.2.2：模具開模時校核：110mm360mm31mm400mm （模具符合注塑機(jī)的要求）6 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核本模具的外形尺寸為800mm800mm732mm, XS-ZY-125型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸是850mm850mm m。經(jīng)校核XS-ZY-125型注塑機(jī)能滿足使用要求故可以采用。第七章繪制模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖7.1本模具總裝圖和非標(biāo)零件工作圖見附圖7.2本模具的工作原理：模具安裝在注塑機(jī)上，定模部分固定在注塑機(jī)的定模板上，動模固定在注塑機(jī)的動模板上。合模后，注塑機(jī)通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時動模部分隨動模板一起漸漸將分型面打開，完成動作當(dāng)分型面打開時，動模運動停止，在注塑機(jī)頂出作用下，推動頂桿運動將塑件頂出。合模時同時復(fù)位桿也對頂桿進(jìn)行復(fù)位。7 排氣系統(tǒng)在注塑模具的設(shè)計過程中，必須考慮排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計，否則，熔融的塑料流體進(jìn)入模具型腔內(nèi)，在填充模具的型腔過程中同時要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，氣體如不能及時排出會使制件的內(nèi)部有氣泡， 除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿甚至?xí)a(chǎn)生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現(xiàn)廢品。排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。由于溫控器墊塊注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進(jìn)行排氣，而不需在模具上開設(shè)排氣槽?？?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(jī)會。在這次設(shè)計中，我不但對注射模進(jìn)行了深刻的了解，而且對模具的一些加工工藝也進(jìn)行了分析。模具的結(jié)構(gòu)比較簡單，除了一個側(cè)抽芯外，還有一個內(nèi)抽芯，但鑲塊比較少，型芯除了工作部分復(fù)雜一點外，內(nèi)部還算簡單。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，現(xiàn)在的我所設(shè)計的東西都是沒有結(jié)合工廠的生產(chǎn)工具，自己說了算。而且太過依賴高科技，什么都要用數(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(jìn)一步得到完善，從而達(dá)到了溫故而知新的作用。另外，指導(dǎo)老師和同學(xué)的幫助與支持可以說是這次設(shè)計完成的其礎(chǔ)，在這里表示感謝。參考文獻(xiàn)1. 楊占堯主編. 塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計. 清華大學(xué)出版社.2. 中國模具設(shè)計大典.3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 20004. 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 19965. 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設(shè)計與制造簡明手冊. 上海科學(xué)技術(shù)出版社，19986. 賈潤禮，程志遠(yuǎn)主編. 實用注塑模設(shè)計手冊. 中國輕工業(yè)出版社. 20007. 唐志玉主編. 模具設(shè)計師指南. 國防工業(yè)出版社. 19998. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 機(jī)械工業(yè)出版社. 19959. 黃毅宏主編. 模具制造工藝. 機(jī)械工業(yè)出版社. 199910. 彭建聲主編. 簡明模具工實用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1993致謝致 謝在此次的畢業(yè)設(shè)計中，XX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(jī)會能聽到老師們的諄諄教悔。