2989 矩形后蓋注塑模具設(shè)計(jì)與制造

2989 矩形后蓋注塑模具設(shè)計(jì)與制造,矩形,注塑,模具設(shè)計(jì),制造 第 1 頁(yè) 共 31 頁(yè)XXXX 高等專科學(xué)校材料工程系模具設(shè)計(jì)與制造 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)/論文題目：矩形后蓋注塑模 班 級(jí)： 模具 032 班 姓 名： XXXX 指導(dǎo)老師： XXXX 完成時(shí)間： 2006 05 10 第 2 頁(yè) 共 31 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書題目： 矩形后蓋注塑模設(shè)計(jì)與制造內(nèi)容：（1）塑件工藝分析（2）注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（3）模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算（4）加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)（5）模具閉合高度（6）注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)校合原始資料：第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè)插圖清單圖 1-1 矩形后蓋零件圖圖 2-1 澆口形狀圖 圖 2-2 成型推桿圖圖 2-3 斜滑塊機(jī)構(gòu)圖圖 2-4 推桿的形式第 4 頁(yè) 共 31 頁(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文說(shuō)明書目錄前言…………………………………………………………..................5緒論…………………………………………………………..................6第 1 章 塑件工藝分析………………………………………………..8第 2 章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………11第 3 章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算………………………………………....19第 4 章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計(jì)算…………………………………21第 5 章 模具閉合高度的確定…………………………………………22第 6 章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………23第 7 章 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)零件圖…………………………....24第 8 章 模具的裝配與調(diào)試………………………………….25致謝…………………………………………………………………….29參考文獻(xiàn)……………………………………………………………….30第 5 頁(yè) 共 31 頁(yè)前言大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)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(lái)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(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)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(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)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(cè)和書籍，設(shè)計(jì)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(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè)自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。關(guān)鍵詞 注塑 設(shè)計(jì) 模具 緒論 1．模具制造業(yè)現(xiàn)狀特點(diǎn)模具對(duì)于一般產(chǎn)品來(lái)說(shuō)屬于工具范疇, 精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、并經(jīng)常有較高的材質(zhì)要求, 使得模具設(shè)計(jì)制造相當(dāng)困難。另外, 由于以它為工具的成形過(guò)程往往是封閉式的, 并涉及材料的微觀機(jī)理, 使得產(chǎn)品成形過(guò)程很不直觀, 加上相應(yīng)的一些基礎(chǔ)理論尚不成熟, 更使模具設(shè)計(jì)制造帶有很強(qiáng)的經(jīng)驗(yàn)性和盲目性。因此, 模具設(shè)計(jì)制造一般需要反復(fù)修改試制才能滿足需求, 無(wú)形中延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期, 增加了成本, 降低了市場(chǎng)相應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。2、模具行業(yè)存在問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)性要求 現(xiàn)代化模具制造加工業(yè), 應(yīng)是以面向全球市場(chǎng)需求為特點(diǎn), 以應(yīng)用模具CAD/CAE/CAM 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低費(fèi)用的產(chǎn)品生產(chǎn)作為國(guó)際市場(chǎng)共同追第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè)求的目標(biāo)。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)和制造大都憑借經(jīng)驗(yàn)或者使用引進(jìn)的或自己研制的CAD/CAM 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) , 整個(gè)過(guò)程是長(zhǎng)期的、高費(fèi)用的和低效率的。存在著諸多弊端: (1)設(shè)計(jì)科學(xué)性差, 對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng), 模具的試制周期漫長(zhǎng) , 再設(shè)計(jì)的可能性加大, 從而導(dǎo)致模具的總成本增高。 (2)市場(chǎng)需求分析,模具設(shè)計(jì)、制造和產(chǎn)品加工獨(dú)立分化。生產(chǎn)管理沒(méi)有全局的觀念。對(duì)項(xiàng)目往往缺乏可行性和經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估, 不能積極關(guān)注全球市場(chǎng)的需求動(dòng)態(tài)。(3)雖采用了一些先進(jìn)的 CAD/CAE/ CAM 等技術(shù), 但在總體管理上 , 整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程是串行的而非并行的。(4)自行開(kāi)發(fā)新系統(tǒng), 需要很大的時(shí)間和精力, 且實(shí)用化和商品化并不理想 ; 購(gòu)置一些成熟的軟件需要花費(fèi)較大的前期投資和后期的維護(hù)資金。這些弊端是制約模具行業(yè)發(fā)展和繁榮的主要原因, 因此, 也就不能適應(yīng)現(xiàn)代化制造業(yè)中要求柔性化、快捷、低成本及高質(zhì)量的要求。因而, 提出了對(duì)模具行業(yè)現(xiàn)實(shí)性的要求。模具行業(yè)不僅要在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)上要過(guò)關(guān), 而且還要對(duì)用戶的需求能夠做出快速響應(yīng), 只有顯著地縮短整個(gè)模具的開(kāi)發(fā)周期, 降低其制造成本, 才能快速占領(lǐng)市場(chǎng)。3、我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展動(dòng)向目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此，放眼未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景看好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國(guó)不但會(huì)成為模具大國(guó)，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國(guó)的行列邁進(jìn)。 “十一五”期間，中國(guó)模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會(huì)取得較大發(fā)展。 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 1 章 塑件工藝分析1.1 塑料件分析：1.1.1 塑件圖第 9 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 1-11.1.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析（1）注塑件沿制品長(zhǎng)邊有兩處外凹，短邊沿口處有兩個(gè)伸處搭邊片，采用注射成型，設(shè)計(jì)模具時(shí)需要采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。另外，制品頂部有 9 道柵格，因此型腔底部需設(shè) 9 個(gè)鑲片，還要有兩個(gè)大鑲塊與之組合的結(jié)構(gòu)。為保證制品良好的外觀，采用點(diǎn)澆口進(jìn)料。（2） 該制件材料為改性 PS（改性聚苯乙烯塑料） ，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用，采用未注公差的尺寸，MT5 級(jí)，查表可得制件各部分未注公差尺寸允許的偏差值，如之制件圖所示。另外，模具制造所允許的誤差根據(jù)塑件尺寸公差查表 GB/1800-79，得模具加工精度等級(jí)選取 IT11。（3）由于改性 PS 為五無(wú)色透明，易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂，所以表面質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，不允許有裂痕的出現(xiàn)。1.1.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)以及確定模具型腔數(shù)量。計(jì)算塑件的體積 VV=V1+V2第 10 頁(yè) 共 31 頁(yè)≈11560mm 3計(jì)算塑件的質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，可以查得 PS 塑料的密度為ｐ=1.05g/㎝ 。故塑件的質(zhì)量 M 3M=ｐV=1.05×11.560g≈12.0138g模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸，以及注塑時(shí)所需的壓力等情況，初步選用注塑機(jī)為 XS-ZY-125 型。1.2.塑件原材料分析1.2.1 改性 PS 的使用性能。電絕緣性優(yōu)良，無(wú)色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性、耐水性化學(xué)穩(wěn)定性良好，機(jī)械強(qiáng)度一般，但性脆易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑。1.2.2 改性 PS 塑料的成型特性與工藝參數(shù)（1） 無(wú)定型料，吸濕性小，不易分解，性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。（2）流動(dòng)性較好，溢邊值 0.03mm 左右。（3）塑件壁厚應(yīng)均勻，不易有嵌件（有嵌件時(shí)應(yīng)預(yù)熱） ，缺口尖角各面應(yīng)圓滑連接。（4）可用螺桿式或拄塞式注射機(jī)加工，噴嘴可用直痛式或自鎖式。（5）宜用高料溫模溫，低注射壓力，適當(dāng)延長(zhǎng)注射時(shí)間，有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔變形，但料穩(wěn)高宜出現(xiàn)銀絲，料溫低或脫模劑多則透明性差。（6）可采用各種形式進(jìn)料口，進(jìn)料口與塑件應(yīng)圓弧連接，防止去除澆口時(shí)損壞塑件，脫模度去 2 度以上，頂出均勻以防止脫模不良發(fā)生開(kāi)裂，變形，可用熱流道澆注系統(tǒng)。根據(jù)此特性分析，采用柱塞式注射機(jī)成型，預(yù)熱溫度 60-75℃，預(yù)熱溫度 2小時(shí)。注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴的溫度。料筒溫度：后段溫度選用 150第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè)前段溫度選用 180℃； 噴嘴溫度：選用 170℃；模具溫度：選用 45℃；注塑壓力：選用 80MPa；注塑時(shí)間：選用 40ｓ；保壓壓力：選用 60MPa；保壓時(shí)間：選用 30ｓ；冷卻時(shí)間：選用 40ｓ；成型周期：110ｓ。螺桿轉(zhuǎn)速：48r/min后處理溫度：70℃后處理時(shí)間：2-4 小時(shí)第 2 章 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 分型面選擇打開(kāi)模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面稱為分型面，分型面的設(shè)計(jì)受制件形狀，壁厚，外觀，尺寸精度及面具的型腔數(shù)目，排氣槽和澆口位置等多因素的影響。第 12 頁(yè) 共 31 頁(yè)2.1.1 型腔數(shù)目的確定：型腔數(shù)目的確定有四種方法：根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目，根據(jù)鎖模力確定型腔數(shù)目，根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目，根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目。此塑件可根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目 一個(gè)。2.1.2 分型面類型：塑件分型面應(yīng)選在斷面尺寸最大處，為方便塑件的脫模，該塑件應(yīng)設(shè)置雙分型面，以供澆口凝料的取出，同時(shí)有利于開(kāi)模后塑件滯留在動(dòng)模一側(cè)。2.1.3 排氣槽設(shè)計(jì)：當(dāng)塑料熔體進(jìn)入模腔后會(huì)置換出模腔內(nèi)的空氣，此外塑料熔體也會(huì)產(chǎn)生適量的氣體，這些氣體必須及時(shí)排除才能不影響塑件的成型與脫模。該模具采用在分型面上開(kāi)設(shè)排氣槽即可。排氣槽寬度 b 取 3mm，深度取 0.02mm，長(zhǎng)度 l 取 0.7-1mm,此后可加深到 0.8-1.5mm。2.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是指模具從注射機(jī)噴最起到型腔入口為止的塑件熔體的流動(dòng)通道，或在此通道內(nèi)冷凝的固體塑料。2.2.1 設(shè)計(jì)原則 1 采用平衡式噴嘴，2 型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)應(yīng)盡量對(duì)稱，防止模具產(chǎn)生偏載而出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，此模具因有鑲片結(jié)構(gòu)所以澆口位置開(kāi)設(shè)在一側(cè)。3 熱量及壓力損失盡量最小，流程應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低? 確保均衡進(jìn)料。5 消除冷料。6 排氣良好第 13 頁(yè) 共 31 頁(yè)7 防止塑件出現(xiàn)缺陷8 去除修正澆口要方便。2.2.2 主流道設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸：噴嘴的前端孔徑：ｄ0=Ф3㎜；噴嘴的前端半徑： R0=S12㎜；根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1～2）㎜；D=ｄ0+（0.5～1）㎜；故取主流道的球面半徑 R=14㎜；取主流道的小端直徑ｄ=4㎜.為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度取 1°～3°該主流道錐度選取 3°。經(jīng)換算得到主流道大端直徑 D=9㎜。為了使熔料順利的進(jìn)入分流道，可以在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 R=1㎜的圓弧過(guò)渡。主流道尺寸如下圖所示圖 2 - 1第 14 頁(yè) 共 31 頁(yè)2.2.3 澆口位置的選擇（1）以內(nèi)感避免塑件上產(chǎn)生缺陷。（2）應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件截面最厚處。（3） 應(yīng)有利于塑料熔體流動(dòng)。（4） 應(yīng)有利于型腔排氣（5） 應(yīng)考慮塑件受力狀況此塑件由于設(shè)軌道柵格孔，所以澆口位置開(kāi)設(shè)在一側(cè)澆口形狀如圖 2-1 所示 2.3 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，所以必須具有以下性能：（1） 具有足夠的強(qiáng)度剛度以承受塑料熔體的高壓。（2）具有祖國(guó)的硬度和耐磨性。（3） 材料拋光性能良好，表面應(yīng)該光澤美觀。（4） 切削加工性能良好，熱變形小，可淬性良好。（5）熔焊性能要好，以便于修理。（6） 成型部位必須有足夠的尺寸精度，孔類精度為 H8-H7，軸類為 h7-h10. 2.3.1 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)塑件的形狀采用局部鑲嵌式凹模結(jié)構(gòu)，除凹模型腔外，兩側(cè)大鑲塊和九個(gè)鑲片以成型之間頂部。如圖紙所示2.3.2 型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用組合式型芯結(jié)構(gòu)，將型芯嵌入固定板中。如圖紙所示2.3.4 成型推桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于制品有兩個(gè)伸處搭邊片，采用成型推桿成型還可以方便頂出。如圖 2-2第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè)圖 2 - 22.4 抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 特點(diǎn)：由于制品長(zhǎng)邊有兩處外凹，所以需要設(shè)置側(cè)向分行與抽芯機(jī)構(gòu)，在此采用斜滑塊側(cè)向分型與抽芯，抽芯的同時(shí)完成塑件的推出工作。此抽芯機(jī)構(gòu)屬于機(jī)動(dòng)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，借助于注射機(jī)的開(kāi)模離或頂出力與合模力進(jìn)行模具側(cè)向分型，抽芯，及其復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)，此類機(jī)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，效率高，動(dòng)作可靠，實(shí)用性強(qiáng)。2.4.2 抽拔距與抽拔力：將側(cè)向型心或滑塊從成型位置抽拔或分開(kāi)至不妨礙塑件脫模位置的距離稱為抽拔距一般抽拔距取側(cè)孔深度加 2-3mm，此塑件由于采用斜滑塊，抽罷距可定為4mm。抽出側(cè)向型心或分離側(cè)向凹模所需的力稱為抽拔力。抽拔力計(jì)算與脫模力計(jì)算相同，此塑件木斷面為矩形，所以按公式：Q = 2（a+b）EεL(f-tgФ)/(1+Ч+k2)*k1來(lái)計(jì)算。具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下節(jié)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。2.4.3 機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)：第 16 頁(yè) 共 31 頁(yè)機(jī)動(dòng)分型抽芯機(jī)構(gòu)很多，有彈簧驅(qū)動(dòng)的，斜銷驅(qū)動(dòng)的，彎銷驅(qū)動(dòng)的，斜滑槽驅(qū)動(dòng)的等等，其特點(diǎn)是抽拔距不大，塑件脫出后不易自動(dòng)脫落，需人工取出。斜滑塊采用整體式結(jié)構(gòu)，由推桿推動(dòng)斜滑塊向上動(dòng)作，完成抽芯動(dòng)作。如圖 2-3 所示斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)圖 2 - 32.5 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型心上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出裝置或脫模裝置。2.5.1 設(shè)計(jì)原則：1 塑件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。2 防止塑件變形和損壞，分析塑件對(duì)模腔的黏附力大小及其所在部位，選擇合適脫模裝置使推出重心與脫模重心相重合。由于塑件收縮會(huì)包緊型心，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型心，同時(shí)推出動(dòng)作應(yīng)施于塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè)，作用面積也應(yīng)盡可能大，以防塑件變形和損壞。3 力求良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课弧? 結(jié)構(gòu)喲合理可靠，脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)工作可靠運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強(qiáng)度和剛度。2.5.2 脫模機(jī)構(gòu)的分類：脫模機(jī)構(gòu)有簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)，二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)，雙脫模機(jī)構(gòu)，順序脫模機(jī)構(gòu)，螺紋塑件脫模機(jī)構(gòu)。此模具采用的是二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)。即動(dòng)定模兩邊都設(shè)置有脫模機(jī)構(gòu)，第一次脫模采用的是拉鉤，擺鉤，支座，擋塊與彈簧構(gòu)成的簡(jiǎn)單脫模，是為取出澆口凝料而設(shè)置的，此脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：當(dāng)?shù)谝淮伍_(kāi)模到可以取出澆口凝料時(shí)，彈簧作用擺鉤離開(kāi)擋塊，完成第一次脫模。第而次脫模采用的是推桿兼復(fù)位桿回程脫模機(jī)構(gòu)，此脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：推桿位置應(yīng)設(shè)置在脫模阻力大的部位，此塑件屬于蓋類零件側(cè)面阻力較大，所以在其端面應(yīng)設(shè)置成型推桿，脫模阻力特別大時(shí)應(yīng)增加推桿數(shù)目模腔內(nèi)排氣困難的部位可采用推桿，以利于配合間隙排氣，推桿和模體的配合采用 H8/7 或 H7/h7,配合間隙值根據(jù)改性 PS 的不溢料間隙值取得；在注射塑料狀態(tài)時(shí)，應(yīng)確保推桿端面與型腔平齊或伸入塑件內(nèi)部 0.05-0.1mm。圖 2 - 42.5.3 脫模力計(jì)算：殼體形塑件脫模力通常按薄壁和厚壁兩種類型考慮，各種類型塑件再根據(jù)斷面幾何形狀來(lái)進(jìn)行計(jì)算：1 壁厚與其內(nèi)孔直徑之比小于 1/20，即 t/D<=1/20，的塑件為薄壁殼體形塑件。經(jīng)過(guò)計(jì)算 t/D=1.5/58<1/20,所以此塑件為薄殼體形塑件，又因其橫斷面為矩第 18 頁(yè) 共 31 頁(yè)形，所以脫模力計(jì)算為：Q = 8EεtLcosФ(f-tgФ)/(1-η)*k1+10BE ---- 塑料拉伸模量 MPa，查表取為 3ε--- 塑料成型平均收縮率%，查表取 0.5%t--- 塑件的平均壁厚，由塑件形狀取為 3L---- 塑件包容型心的長(zhǎng)度，取 102η---- 塑料的泊松比，查表得 0.38Φ---- 脫模斜度，取 3 度f(wàn)---- 塑料與剛才之間的摩擦系數(shù)，查表取 0.5B---- 塑件在與開(kāi)模方向垂直的表面上的投影面積（cm*cm） ，當(dāng)塑件低部有通孔時(shí) 10B 項(xiàng)取為 0，此處即為 0。K1--- 由 f 和 Φ 決定的無(wú)因次數(shù)，此處取 1。由以上數(shù)值即可求出 Q=2.206×10 N4第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 3 章 模具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算查手冊(cè)可知，PS 塑料的收縮率為 S=0.1﹪～0.8﹪，故其平均收縮率為 Sｃｐ=（0.1+0.8）﹪/2=0.45﹪?？紤]生產(chǎn)實(shí)際，模具制造的公差選取δｚ=Δ/3。3.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算型腔，型芯工作尺寸計(jì)算如下表：類別 序號(hào) 模具零件名稱塑件尺寸 計(jì)算公式 型芯或型腔尺寸110 110.80+ 13.064DM=Dmax+ Dmax×Smax%-TZ64.35+ 2.型腔及鑲60 dM=dmin+ dmin×Smin%+ TZ 60第 20 頁(yè) 共 31 頁(yè)1.5 1.6- 03.型腔 的計(jì)算1 件尺寸尺寸 1 1.1 6.58 HM=Dmax+ Hmax×Smid%-0.5T 58 06.60 DM=Dmax+ Dmax×Smax%-TZ 60+ 31.5 R1.6- 0.型芯的計(jì)算2 型芯1.0dM=dmin+ dmin×Smin%+ TZ1.02- 5.3.2 型腔底板厚度計(jì)算在注塑成型過(guò)程中，型腔所受的力有塑料熔體的壓力，合模時(shí)的壓力開(kāi)模時(shí)的拉力等。其中最主要的是塑料的熔體的壓力。在塑料熔體的壓力作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。對(duì)于該塑料，其強(qiáng)度不足是主要問(wèn)題型腔底板厚度應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算。由強(qiáng)度計(jì)算公式 th= 得pPmR?4/3th= 160/5802?=40.4㎜式中 th—型腔底板的計(jì)算厚度（㎜） ；Pm—模腔的壓力（MPａ） ；ｒ—型腔內(nèi)孔半徑（㎜） ；б—材料許用應(yīng)力（MPａ） ；（材料為 45 鋼，其許用應(yīng)力 160 MPａ）第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 4 章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算塑件在注塑成型時(shí)模具溫度為 45℃，其溫度低于 80℃。因而模具在結(jié) 構(gòu)上不需要設(shè)置加熱系統(tǒng)，是否需要冷卻系統(tǒng)做如下設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)定模具的平均工作溫度為 45℃，用 20℃的常溫水作為冷卻介質(zhì)，其 出口冷卻水溫度為 25℃，其產(chǎn)量為（初算每三分鐘一套）0.36kg/h4.1 求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量 Q1查有關(guān)文獻(xiàn)資料得到 PS 塑料的單位熱流量為 27.2×10 J/kg3Q1=WQ2=0.36×27.2×10 J4=9.8×10 J4根據(jù)熱平衡條件 Qout=Qin 可得Mw=(Δim)/[cw(tout- tin)]第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè)Mw=ΡvV=(Δim)/ [cwρ(tout- tin)]式中 mw —冷卻水每小時(shí)用量；cw —冷卻水的比熱容（4.187KJ/kg℃）tout —模具的出水口溫度；tin —模具冷卻水進(jìn)水溫度；V —冷卻水的體積；V= (0.36×27.2×10 )/[60×4.187×10 ×(25-20)]33=7.8×10 mm /min 4?由體積流量 V 查表可知所需的冷卻水管的直徑很小。由上述計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝璧睦鋮s水體積流量很小，故可不設(shè)定冷系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。第 5 章 模具閉合高度的確定在支承與固定零件中，其尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：取定模固定板的厚度 32㎜；型腔板厚度 40；型心固定板 40mm;墊板的厚度取32㎜； 支承板高度取 80㎜;主流道板厚度取 20mm。因而模具的閉合高度 H=H1+H2+H3+H4+H5+H6=40+20+32+40+80+32㎜=244㎜第 23 頁(yè) 共 31 頁(yè)第 6 章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核該模具的外形尺寸為 250㎜×200㎜×244㎜，選用的 XS-ZY-125 型注塑機(jī)模板最大安裝尺寸 370㎜×320㎜。故該注塑機(jī)能夠滿足模具的安裝要求。由上述計(jì)算可知模具的閉合高度 H=244㎜。XS-ZY-125 型注塑機(jī)所允許的最小模具厚度Hmin=150mm,最大模具閉合高度 Hmax=300mm。模具的安裝條件：Hmin≤H≤Hmax 150mm≤244mm≤300mm即滿足模具的安裝查資料可知，XS-ZY-125 型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程 S=270㎜，模具頂出塑件要求開(kāi)模行程第 24 頁(yè) 共 31 頁(yè)S=H1+H2+（5～10）㎜=20+81+10㎜=111㎜注塑機(jī)的開(kāi)模行程能夠滿足頂出塑件的要求。由于抽芯距離較短，不會(huì)過(guò)大的增加開(kāi)模行程，注塑機(jī)的開(kāi)模行程足夠。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，XS-ZY-125 型注塑機(jī)能夠滿足使用要求，可以采用。第 7 章 繪制模具總裝配圖和非標(biāo)零件工作圖該蓋塞注塑模具總裝配圖，非標(biāo)零件圖如附圖所示。01 定模座02 澆口套03 型 心04 鑲 塊05 型 腔06 型心固定板第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè)07 模具裝配圖08 支撐板第 8 章 模具的裝配與調(diào)試9.1 模具的裝配由于型芯，型腔，以及鑲片在合模后很難找正相對(duì)位置，故應(yīng)先安裝他們將其固定好作為安裝基準(zhǔn)。裝配過(guò)程如下：（1） 裝配前按照零件圖檢驗(yàn)其工作零件的尺寸及其他零件是否齊備；（2） 將型芯 1 裝配到動(dòng)模固定板 5 上，保證軸線與端面的垂直度；（3） 將導(dǎo)套壓入到動(dòng)定模固定板中，并保證其軸線與端面的垂直度；（4） 將導(dǎo)柱打入固定板 16 中，保證軸線與端面的垂直度；（5） 將鑲片嵌入鑲塊中與定模固定板采用過(guò)盈配合好； (6)將定模固定板 16 與澆口套 13 及主流道板安裝配合好，并用螺釘緊固；(7)將斜滑塊 14 裝入動(dòng)模固定板中，并用支撐板 35 將其壓緊，用螺釘固定好；（8） 將擋塊 27 用螺釘緊固在支撐板 35 上；（9） 將推桿 21，20，29 和復(fù)位桿 19 裝入固定板 34 中，用推板 33 壓緊，第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè)螺釘上緊；（10）安裝動(dòng)模板 26，上緊螺釘；（11）動(dòng)定模安裝完成后，根據(jù)其配合安裝彈簧 9，支座 7 與擺鉤 6；（12）裝配完成，進(jìn)行試模。9.2 試模試模前，先對(duì)設(shè)備的油路，水路以及電路進(jìn)行檢查；（1） 選取的原料必須合格，根據(jù)選用的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱；（2） 開(kāi)始試模時(shí)，應(yīng)該先選擇選定的壓力，溫度和注塑時(shí)間的條件下成型，制品不符合要求然后按壓力，注塑時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)，注意一次只改變一個(gè)參數(shù)；（3） 在試模過(guò)程中作出詳細(xì)的記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合格，如果需要返修，提出返修意見(jiàn)；（4） 通過(guò)不斷的試模和返修，生產(chǎn)出合格的制件后，將模具清理干凈，涂上防銹油，入庫(kù)。9.3 試?？赡墚a(chǎn)生的問(wèn)題及改善措施試模中所獲得的樣件是對(duì)模具整體質(zhì)量的一個(gè)全面反映。以檢驗(yàn)樣件來(lái)修正和驗(yàn)收模具，是塑料模具這種特殊產(chǎn)品的特殊性。首先，在初次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。9.3.1 粘著模腔制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開(kāi)啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開(kāi)型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反?，F(xiàn)象。其主要原因是：（1） 注射壓力過(guò)高，或者注射保壓壓力過(guò)高。（2） 注射保壓和注射高壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成過(guò)量充模。（3） 冷卻時(shí)間過(guò)短，物料未能固化。（4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。（5） 型腔內(nèi)壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過(guò)損傷性沖擊，增加了脫模阻力。第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè)9.3.2粘著模芯（1） 注射壓力和保壓壓力過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而造成過(guò)量充模。 （2） 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過(guò)大。（3） 模腔溫度過(guò)高，使制件在設(shè)定溫度內(nèi)不能充分固化。（4） 機(jī)筒與噴嘴溫度過(guò)高，不利于在設(shè)定時(shí)間內(nèi)完成固化。（5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進(jìn)。9.3.3 粘著主流道（1） 閉模時(shí)間太短，使主流道物料來(lái)不及充分收縮。（2） 料道徑向尺寸相對(duì)制品壁厚過(guò)大，冷卻時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成料道物料的固化。（3） 主流道襯套區(qū)域溫度過(guò)高，無(wú)冷卻控制，不允許物料充分收縮。（4） 主流道襯套內(nèi)孔尺寸不當(dāng)，未達(dá)到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。（5） 主流道拉料桿不能正常工作。一旦發(fā)生上述情況，首先要設(shè)法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護(hù)模具成型部位不受損傷。仔細(xì)查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對(duì)注射工藝進(jìn)行合理調(diào)整；另一方面要對(duì)模具成型部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修正，直到認(rèn)為達(dá)到要求，方可進(jìn)行二次注射。9.3.4 成型缺陷當(dāng)注射成型得到了近乎完整的制件時(shí)，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來(lái)著手修正，逐個(gè)排出，逐步改進(jìn)，方可得到理想的樣件。下面就對(duì)度模中常見(jiàn)的成型制品主要缺陷及其改進(jìn)的措施進(jìn)行分析。（1） 注射填充不足所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現(xiàn)象極為常見(jiàn)。其主要原因有：a. 熔料流動(dòng)阻力過(guò)大這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動(dòng)。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè)道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動(dòng)性能不佳。制品壁厚過(guò)薄。b. 型腔排氣不良這是極易被忽視的現(xiàn)象，但以是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉(zhuǎn)角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象。c. 鎖模力不足因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應(yīng)調(diào)大鎖模力，保證正常制件料量。（2） 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒）與第一項(xiàng)相反，物料不僅充滿型腔，而且出現(xiàn)毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有：a. 注射過(guò)量b. 鎖模力不足c. 流動(dòng)性過(guò)好d. 模具局部配合不佳e. 模板翹曲變形（3） 制件尺寸不準(zhǔn)確初次試模時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)制件尺寸與設(shè)計(jì)要求尺寸相差較大。這時(shí)不要輕易修 a. 尺寸變大注射壓力過(guò)高，保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過(guò)量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，事實(shí)上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時(shí)要繼續(xù)注射，提高模具溫度降低注射壓力，縮短保壓時(shí)間，制件尺寸可得到改善。b. 尺寸變小注射壓力偏低、保壓時(shí)間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過(guò)高，制件從模腔取出時(shí)，體積收縮量大，尺寸偏小。此時(shí)調(diào)整工藝條件即可。通過(guò)調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。9.3.5 調(diào)整措施調(diào)整時(shí)應(yīng)注意調(diào)節(jié)進(jìn)料速度，增加排氣孔，正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)。注意控制成型周期。第 29 頁(yè) 共 31 頁(yè)致謝歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。使我對(duì)塑料模具設(shè)計(jì)的各種成型方法，成型零件的設(shè)計(jì)，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC 數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計(jì)算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)等都有了進(jìn)一步的理解和掌握。模具在當(dāng)今社會(huì)生活中運(yùn)用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計(jì)方法對(duì)我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第 30 頁(yè) 共 31 頁(yè)在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，特別是XXXX老師的悉心指導(dǎo)，使我受益匪淺。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我各位老師和幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)1. 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