大陽摩托車尾燈罩注塑模具的設(shè)計【原創(chuàng)含UG三維及11張CAD圖】

大陽摩托車尾燈罩注塑模具的設(shè)計【含UG三維及11張CAD圖】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下： 大陽摩托車尾燈罩注塑模具的設(shè)計摘 要這次畢業(yè)設(shè)計首先我們要了解自己的課題模具。這個課題范圍很廣，而我的課題鎖定在模具其中一個分支，注塑模具。從字面意思就可以看出，注入塑料的模具，所以我們要設(shè)計一個容器可以裝載塑料并且最后能得到我們想要的形狀；然后通過一些途徑，比如去圖書館借書，在互聯(lián)網(wǎng)上查閱有關(guān)注塑模具的書籍，論文，期刊等等，從這些途徑中我知道了注塑模，也就是注射模，因為他需要配合注塑機(jī)注射材料來完成整個工件的完成，先了解設(shè)計模型要的裝備和它的材料，再去考慮怎么去做它，做成什么樣子，做成理想中的樣子還需要什么。在整個模式定下來之后，產(chǎn)品已經(jīng)有了個大概的雛形，這時候就要考慮怎么為這個雛形添加羽翼，讓它看起來漂亮；給它加高要求，讓它表現(xiàn)得更加完美。最后我們需要看他能不能用，一件不能用的產(chǎn)品要他干嘛，所以我們在最后還要比對標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)，看看設(shè)計的東西有什么缺陷。我的課題是做摩托車車尾燈罩的，像燈罩，車輪子，車門這些東西，他們都是一對一對出現(xiàn)的，這時候我就想為了方便能不能花一次功夫就做好兩件產(chǎn)品一模兩腔結(jié)構(gòu)，通過互聯(lián)網(wǎng)和書籍的力量，我獲得了一些相關(guān)的知識，它引導(dǎo)了我這一設(shè)計的實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞： 塑料；模具；摩托車車尾燈罩；一模兩腔；IIDesign of injection mold for taillight hood of dayang motorcycleAbstractThis graduation design first of all we have to understand their own issues - mold. This topic is very broad, and my topic is locked in one of the branches of the mold, injection mold. It can be seen literally that plastic molds are injected, so we have to design a container that can be loaded with plastic and finally get the shape we want; then through some means, such as going to the library to borrow books, check the injection molding on the Internet. Die books, papers, journals, etc. From these ways I know the injection mold, that is, the injection mold, because he needs to cooperate with the injection molding machine injection materials to complete the completion of the entire workpiece, first understand the design model equipment and its Material, then think about how to do it, what it looks like, and what it takes to make it ideal. After the entire model has been set, the product has a rough prototype, and it is time to consider how to add wings to this prototype to make it look beautiful; to increase it and make it perform better. In the end we need to see if he can use it, what a product he cant use is what he wants, so in the end we have to compare the standard parameters and see whats wrong with the design.My subject is to do motorcycle rear lampshades, such as lampshades, wheels, doors and other things, they are all a pair of appearances, and at this time I just want to be able to spend two hours to make two products - A two-cavity structure, through the power of the Internet and books, I gained some related knowledge, which led me to realize this design. Key words: Plastic; The mold; Motorcycle tail lamp shade; One module and two cavities.III目 錄摘 要 .IIIAbstract .IV1 緒 論 .11.1 注塑模具的定義 .21.2 課題的主要內(nèi)容和工作方法 .22 塑料制品分析 .32.1 確定車燈罩設(shè)計要求 .32.2 確定燈罩批量 .42.3 材料選擇及性能 .42.4 拔模角度 .53 注塑設(shè)備的選擇 .63.1 注射成型工藝條件 .63.1.1 燈罩體積計算 .63.1.2 投影區(qū)域及需夾緊力 .63.1.3 注射機(jī) .73.2 成型的特點 .73.3 生產(chǎn)原理 .83.4 成型過程 .84 腔數(shù)確定和分型面的選擇 .104.1 模腔和分形面設(shè)計 .104.2 分型面的選擇 .114.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 .115 成型零部件的設(shè)計與計算 .135.1 凸模設(shè)計 .135.2 凹模的設(shè)計 .135.3 成型零件工作尺寸的計算 .14IV6 澆注與冷卻系統(tǒng)設(shè)計 .156.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計的原則 .156.2 主流道設(shè)計 .156.3 分流道的設(shè)計 .166.4 進(jìn)澆口的設(shè)計 .166.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則 .176.6 冷卻水路的計算 .177 頂出與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .197.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則 .197.2 脫模機(jī)構(gòu)形式的選擇 .197.3 主要零件的設(shè)計與布置 .197.4 導(dǎo)柱的選用 .207.5 導(dǎo)套的設(shè)計 .208 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核 .218.1 工藝參數(shù)的校核 .218.2 模具安裝尺寸的校核 .218.2.1 噴嘴的校核 .218.2.2 定位圈尺寸的校核 .218.2.3 模具外形尺寸的校核 .228.2.4 模具厚度的校核 .238.3 開模行程的校核 .239 三維軟件解析 .249.1 三維設(shè)計軟件解析 .24結(jié) 論 .26參考文獻(xiàn) .27致謝 .2811 緒 論近年來，許多研究人員一直在不停地研究新塑料，新塑料以及其制造零件的多樣化需求，代表著中國塑料成型工藝的不斷改革與發(fā)展，如注塑技術(shù)方面的無流道凝料注射成型技術(shù)、熱固性塑料注射成型技術(shù)、中空吹塑成型技術(shù)、反應(yīng)器注塑成型技術(shù)和各種不同的塑料注射成型技術(shù) 。同樣在針對不同的技術(shù)，設(shè)計制造不同的制造機(jī)械，如擠2出機(jī)，注射機(jī)。在諸如此類的方式中，塑料模具的優(yōu)秀是大家有目共睹的，舉個例子來說汽車行業(yè)，它的輪轂、車燈、方向盤、座椅，這些東西都是必要的，但是單件生產(chǎn)又很麻煩，生產(chǎn)效率跌多少，或者是航天航空領(lǐng)域中的一些標(biāo)準(zhǔn)件、非標(biāo)準(zhǔn)件塑料產(chǎn)品通過注塑模具加工成型。制件美觀，價廉，好用還使用壽命還長，這是每個客戶的都心馳神往的。模具是用來成型塑料物品的工具，通俗一點就是模子 。你能想到的、用到的東西基本上都是模具做出來的，就像孩子們手中的變形金剛，百事可樂的易拉罐，廚房櫥窗里的鍋碗瓢盆，洗漱臺的牙刷、茶杯等等，模具已經(jīng)在不經(jīng)意間融入了我們的生活。那么模具又是怎樣子做出來的呢？首先，客戶需要這樣?xùn)|西尋找合適的廠家，工廠技術(shù)員則根據(jù)客戶的要求記錄在案，設(shè)計出產(chǎn)品的方案、設(shè)計說明書，然后根據(jù)設(shè)計說明書通過計算機(jī)輔助軟件（AUTOCAD、3DMAX、Solidworks、UG 等）繪制相應(yīng)的圖紙方案，根據(jù)紙上的要求，通過各種機(jī)床加工對模具上的各個部件進(jìn)行加工，再將加工零件組裝（有些零件是自己工廠為配合完成要求制作的叫非標(biāo)準(zhǔn)件，有些則是通過標(biāo)桿形企業(yè)購買，叫做標(biāo)準(zhǔn)件） ，一直到完成整個模具產(chǎn)品的安裝組合，在經(jīng)過規(guī)定數(shù)量的使用，這個產(chǎn)品就可以對外銷售了。21.1 注塑模具的定義模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中尤為關(guān)鍵的重要基礎(chǔ)工藝設(shè)備，既是新興技術(shù)的載體，又是新型技術(shù)的產(chǎn)品 。模具大批量生產(chǎn)制造的特點在于擁有高效率的生產(chǎn)、高一致性的性2能、低能源的消耗，它可以分出很多的支流，按照工作條件；按照呈形條件；按照產(chǎn)品功能等等，我在這里就不對所有的模具進(jìn)行介紹了。注塑模具，在模腔內(nèi)加入材料，利用機(jī)器把材料融解，在模腔中溶液經(jīng)過性質(zhì)的變化，由液體轉(zhuǎn)換為固體，再經(jīng)歷冷卻，溫度差異的變化可以讓材料凝結(jié)成設(shè)計的形狀。所以只要有臺注射機(jī)，一個完整模具，加工起來很方便，快捷。又因為注塑比沖壓產(chǎn)生的噪音小，對于生產(chǎn)環(huán)境的環(huán)保、生產(chǎn)工人的健康都有保障。1.2 課題的主要內(nèi)容和工作方法我的課題是大陽摩托車車尾燈罩注塑模具的設(shè)計。從題目出發(fā)，對車尾燈的形狀要有一個大概的感念，車尾燈現(xiàn)在很容易找，你可以在英特網(wǎng)上面參考幾個大公司，比如哈雷、川崎、本田等這些大公司的整個摩托車的形狀，設(shè)計出現(xiàn)在潮流最前線的車尾燈罩。燈罩，所以它需要透光，而且透光性能要好，所以這點必須要加入選材的標(biāo)準(zhǔn)。它的耐磨性能也要考慮進(jìn)去，在摩托車的高速行駛中，難免會有一些小石子，樹枝與它摩擦碰撞，在黑夜里還會有一些小蟲子，飛蛾撞在燈罩上，所以它的耐磨性和硬度要高。綜合這幾個基本點去尋找適合的材料就縮小了尋找的范圍。正如上面說的燈罩是成對出現(xiàn)的，一只一只的生產(chǎn)速度當(dāng)然沒有成對生產(chǎn)快，考慮到這一點我們的模腔，也就是分型面可以確定了兩個，或者兩個以上。最主要的呈形模具確定了，后面的強(qiáng)化系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)這些輔助就簡單多了，可以根據(jù)書本上的知識，按照它的設(shè)計原則設(shè)計，但是書本上的原理知識一個基礎(chǔ)，我們要在它的基礎(chǔ)上加入自己的理念?，F(xiàn)在的注射機(jī)噴嘴大多都在側(cè)面，因此選用側(cè)澆口，這樣澆注的方向就定了。結(jié)構(gòu)選擇一模兩腔，所以澆口要在模具的分割線上，放在中間。在整個尋找設(shè)計資料的途中，基本理念書本上都大同小異，我們要記錄下那些與其他書籍有差別的東西，方便我們設(shè)計時增加一切創(chuàng)新性的東西，既然車子可以改變形態(tài)，車燈也要趕上時代的腳步，對于整個車子來說，一個小小的改動就可能在視覺上帶來極大的沖擊感。32 塑料制品分析2.1 確定車燈罩設(shè)計要求圖 2.1 是 CAD 制成的平面剖視圖，圖 2.2 是三維視圖。由于此次設(shè)計課題是關(guān)于摩托車車尾燈罩的，在整個形狀上不能花里胡哨的，要簡單明了。一個簡潔，流利的設(shè)計會讓購買者眼前一亮?？紤]到車燈的實際使用情況，它的尺寸精度沒必要抓死，中等厚度就可以了，畢竟既不能使得車燈罩顯得笨重，又要加強(qiáng)它的抗磨強(qiáng)度。沿著這個思路塑料部件的設(shè)計可用高容量注塑設(shè)備生產(chǎn)。尺寸上可以有一些忽視，但值得注意的是此產(chǎn)品是透光性產(chǎn)品，對模具制造技術(shù)和材料的選擇上要求嚴(yán)格一些。圖 2.1 車尾燈罩圖 2.2 車尾燈三維圖42.2 確定燈罩批量既然設(shè)計的是一模兩腔結(jié)構(gòu)式布局就不可能只需要單件一個，能出產(chǎn)兩個干嘛要只生產(chǎn)一個。批量生產(chǎn)，大規(guī)模的生產(chǎn)才是一個廠家想看到的局面，生產(chǎn)越多越好，生產(chǎn)效率的提升就代表著整個廠子的經(jīng)濟(jì)效益的拔高。廠家最得意的就是我花相同或者更少的時間，做的東西比你多還比你好。2.3 材料選擇及性能大陽摩托車尾燈罩在摩托車行業(yè)中很普遍，在相同的產(chǎn)品，我選的原材料優(yōu)異，性價比高，需要經(jīng)受的熱處理還少就是高出你的優(yōu)點；對于在一線上的生產(chǎn)工人來說，材料沒有異味，對人體沒有傷害，材料輕盈，制作時間短這就是優(yōu)勢，員工工作環(huán)境好了，操作也就快了，生產(chǎn)率不又提高了嗎。所以本次設(shè)計采用材料選取被廣泛運用的 PC 塑料（又稱聚碳酸酯） 。PC 塑料 是一種通用工程塑料，一種綜合性能十分良好的樹脂，具有高沖擊強(qiáng)度、高透明性和自由染色性、阻燃性、抗磨性、抗氧化性、無味無臭對人體無害符合國家制造衛(wèi)生安全，在注塑產(chǎn)品中主要應(yīng)用與三大領(lǐng)域：玻璃業(yè)、汽車工業(yè)、電子電器業(yè)，其次還包括機(jī)械零件、光盤、計算機(jī)等辦公設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和休閑健身器材等 。關(guān)鍵價9格低廉，溶解快速，能減短生產(chǎn)時間，與本次設(shè)計的大陽摩托車尾燈罩結(jié)構(gòu)相符，存放時注意材料的密閉，陰涼，放置于通風(fēng)干燥處，平整存放。表 2.3 為 PC 部分?jǐn)?shù)值。表 2.352.4 拔模角度主要就是塑料經(jīng)過注射機(jī)加熱，冷卻后包在了型芯上或者由于黏附性，塑料緊密的覆蓋在凹模模腔上 。為了方便出模保證產(chǎn)品的完整性而對模型或模具的豎直面添加斜度。9斜度過小則脫模困難，會對塑件表面進(jìn)行破壞或刮傷，造成不必要的損失；但斜度過大也會影響塑件尺寸的精度，為后面的步驟拖延時間耽誤工期不說，產(chǎn)品還不合格。所以拔模斜度的大小有它自己的一套原則，它與塑件的性質(zhì)、摩擦率、收縮率、密度、尺寸及形狀有很大的關(guān)聯(lián)。比方說硬質(zhì)比軟質(zhì)的斜度要大；復(fù)雜形狀的或排氣孔、冷卻孔多的斜度要大；如果成型芯較長或型腔較深斜度取偏小值，反之可選用偏大值。在實際生產(chǎn)中，制造和加工過程中的拔模角度要小于圖紙上標(biāo)出的拔模斜度，等到一套完整的流程制造完成，如果制造出來的產(chǎn)品有刮痕或者是毛刺，請在適當(dāng)調(diào)整拔模角度。常用塑件的拔模斜度如下表所示。對本次設(shè)計的尾燈罩進(jìn)行拔模，拔模斜度初次設(shè)計為 1。表 2.4 拔模斜度拔模斜度塑件材料型腔 型芯聚酰胺 2040 25 406聚乙烯 2045 25 45聚甲基丙烯酸甲酯 35 130 30 1聚苯乙烯 35130 30 1聚碳酸酯 35 1 30 50ABS 塑料 40 120 35 173 注塑設(shè)備的選擇3.1 注射成型工藝條件3.1.1 燈罩體積計算PC 塑料，密度為 1.02-1.08g/cm，收縮率為 0.4%-0.6%，計算其平均密度為1.05g/m，平均收縮率為 0.5。體積計算： 394.1cm0.715.6*2V+n式中 V1單個塑件的體積 圖 3.1.1 由 UG 測得 15.6cm=VV2澆注系統(tǒng)的體積 （設(shè)計時一般取 ） ；390.7c=.1*0.2n初步設(shè)定的型腔數(shù)量（模具設(shè)計 n=2） 。質(zhì)量 413.9g=.*1.05=VM圖 3.1.13.1.2 投影區(qū)域及需夾緊力投影面積 （將分型面作為投影面把塑件向分型面投射所得的投影的面積）： 121370.5cm=5.2+07.*2=A+n式中 A1分型面上單個塑料部件的投影（投影面積=投影長*投影寬=25cm*20.3cm=507.5 cm2） ； A2流道凝料在分型面上的投影面積（設(shè)計 ） 。 235.c07.*.35n10.夾緊力計算（注射時為克服型腔內(nèi)熔體對模具的張開力）： T41.075=/.2=P/*A2)+(=Fm8式中 P塑料融解后對型腔的平均壓力（PC 最大取 300 KG/CM2）3.1.3 注射機(jī)注塑機(jī)型號選擇: （海天牌）HTF470W2產(chǎn)于寧波海天塑料機(jī)械集團(tuán)，海天集團(tuán)一直致力于中國低成本塑料制品額市場，各類品牌注塑機(jī)已經(jīng)全面地覆蓋了塑料加工工業(yè)的各個領(lǐng)域。下表為其參數(shù)。HTF470W2 注塑機(jī)圖 3.1.3 注射機(jī)3.2 成型的特點成型周期短，只用一個步驟就可以完成復(fù)雜形狀的成型工藝、尺寸精確；能適應(yīng)各種塑料制品的成型。到目前為止，幾乎所有的熱塑性塑料和一些熱固性塑料都可以用這種方式成型；生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，并且制品無需修改或僅需少量修改,就可以得到較窄的公差；損失能源較少等特點 。它廣泛運用于各種塑料制件的生產(chǎn)。4但是,應(yīng)當(dāng)注意的是，注射成型設(shè)備的成本及模具制造成本較高。93.3 生產(chǎn)原理基本原理是利用塑性材料的可擠壓性和塑性，它先將被制作成粘稠的流體狀態(tài)的塑料溶液，然后以高流速通過柱塞前端的噴嘴注入柱塞或螺桿這中在高溫下溫度較低的封閉模具中 。經(jīng)過一段時間的冷卻和壓力設(shè)定后，塑件定型，打開模具，將有一定形狀和8尺寸的塑料制品從型芯中推出。注射成型原理如圖 3.3 所示。圖 3.3 注射成型原理3.4 成型過程注射工藝包括預(yù)備成型制備、注射工藝和產(chǎn)品后期處理a.成型前準(zhǔn)備1、為了保證注射成型順利，確保塑件質(zhì)量，注射原料前應(yīng)當(dāng)做出以下準(zhǔn)備工作：2、檢查原材料的外觀（顏色，大小，均勻性等） ，檢查工藝性能；3、對于某些特殊性的材料進(jìn)行充分干燥，避免產(chǎn)品成型后有缺陷；4、不同種類的原料，有不同的化學(xué)性能，在注射不同原料前要保證機(jī)筒的干凈，定期清潔；5、對于帶有插件的塑料部件，應(yīng)首先預(yù)熱插件；b.注射過程PC 塑料經(jīng)過螺桿旋轉(zhuǎn)碾壓成沫，在經(jīng)加熱由顆粒晶體變成一堆液體，像打針一樣通過噴嘴注射進(jìn)模具內(nèi)，這時就涉及到澆注口的設(shè)計。溶液保持著它的壓力，保證能完美填充，最后凍住澆口。c.塑件后處理塑料制品脫模后經(jīng)常需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮笃谔幚恚ㄍ嘶鹛幚砘蛘{(diào)濕處理） ，以改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和尺寸穩(wěn)定性。否則因為塑料在型腔中的晶體，去向、和溫度下降導(dǎo)致塑料部件各部分不一致的凝結(jié)?；蛘哂捎谄渌?，使得一些殘余內(nèi)部應(yīng)力留存在10塑料部件當(dāng)中，導(dǎo)致使用過程中變形或開裂。如圖 3.4 所示。影響注射成型的要素：注入壓力，注塑時間，注塑溫度圖 3.4 成型過程114 腔數(shù)確定和分型面的選擇4.1 模腔和分形面設(shè)計圖 4.1 為分形面的平面圖這種布局大大節(jié)省了模具的加工時間，提高了加工效率，也對模型對稱性要求更高了，符合工廠的經(jīng)濟(jì)加工理念：時間短，工件多。你只有擁有最高的效率，你才能創(chuàng)造最好的。根據(jù)個人觀點來說，這次所設(shè)計的一模兩腔結(jié)構(gòu)式型芯、型腔大概能提升 5070的出產(chǎn)量，比如，同一件尾燈罩，相同的時間內(nèi)，一摸單腔只能出產(chǎn)一個燈罩，而一模兩腔則能出產(chǎn)兩個到三個，因為從生產(chǎn)到合格，并不是說把它的外部形狀做出來就行了，在模具的模腔內(nèi)還要經(jīng)過冷卻和排氣的時間，再到后面為了提升產(chǎn)品強(qiáng)度、硬度還要進(jìn)過熱處理，又是一段時間，最后，在質(zhì)量檢測員的手中對于單個的檢測和成對檢測的時間又拉開了差距。這些時間的總和就是我選擇這個型腔的原因，節(jié)省下來的時間就是對工廠經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)。當(dāng)然，這里的分型面不是說越多越好，在設(shè)計過程中，設(shè)計是簡單的，但是在試用模具生產(chǎn)過程中，問題也就越多，我們有需要針對每一個問題提出修改方案。所以這里提出的方案是在技術(shù)支持下決定的，我們對于這個一定要有個度量。圖 4.1124.2 分型面的選擇模具分型面的選擇和設(shè)計主要基于塑性零件的結(jié)構(gòu)、精度和制造工藝等多方面考慮，選擇正確與否與產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)構(gòu)，模具可靠性高低和使用壽命等息息相關(guān) 。1燈罩的背面是空的根據(jù)分形面覆蓋要大的原則，把它的背面對著動模，這樣也利于整體的排氣，直接加工也可以；注塑模具采用的是側(cè)澆口，整個模具注塑時它是橫著放在注塑機(jī)上的，在分離模具之后我們首先要保證的就是塑件的表面是否光潔，不能與模具發(fā)生摩擦。保證模具的型芯在動模板上，模具的推動機(jī)構(gòu)也是在動模板上，雖然有對于塑件包緊型芯的夾緊力計算與推桿推出的推力計算，但是為了以防萬一，選擇車尾燈的背面對著型芯，這種設(shè)計就不會因為推桿推動而殘留下對摩托車車尾燈的外觀表面損傷。如圖 4.2 所示：圖 4.2 分型面選擇實例4.3 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用標(biāo)準(zhǔn)化方案給我的畢業(yè)設(shè)計節(jié)省了很多時間，它能給我選擇的類型有很多，雖然每一種結(jié)構(gòu)都有它自身的差別，比如說直澆口模架基礎(chǔ)形和點澆口模架基礎(chǔ)形。我這里設(shè)計所用的標(biāo)準(zhǔn)模架從上到下依次包含了定模座板，定模板，導(dǎo)柱導(dǎo)套，復(fù)位桿，動模板，支撐板，推桿固定板，推板，動模座板，由于設(shè)計原因還在基本的標(biāo)準(zhǔn)模架上加入了定位圈，澆口套，推桿等用的到的零件，組成了一副完整的模架 。10標(biāo)準(zhǔn)模具的誕生得到了廣大設(shè)計者的喜愛，采用標(biāo)準(zhǔn)模具，設(shè)計師們不必再費心費力地去設(shè)計制造，不僅擺脫了在設(shè)計結(jié)構(gòu)時模架的大同小異，能把節(jié)省下來的時間放在13塑件的設(shè)計創(chuàng)新和解決模具的工藝加工問題，也正是因為這些模架的標(biāo)準(zhǔn)性由專業(yè)的生產(chǎn)廠家大批量生產(chǎn)，我們制造的模型才具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn) 。10本次模具設(shè)計借鑒了塑料成型工藝與模具設(shè)計P192 頁第十章第二節(jié)注射模架標(biāo)準(zhǔn)化介紹中的 A1 型標(biāo)準(zhǔn)模架，所以其它板的尺寸如下：模架尺寸參照裝配圖 4.3。圖 4.3 模架裝配圖145 成型零部件的設(shè)計與計算5.1 凸模設(shè)計它是我生產(chǎn)車尾燈罩的基礎(chǔ)，你也可以稱它為我設(shè)計產(chǎn)品的摸子，就像印鈔機(jī)他也需要模版。他的結(jié)構(gòu)又可以分為多種不同的類型，如整體式、嵌入式、組合鑲拼式及活動式等。為了得到精密的機(jī)加工精度，便于拋光和熱處理，完成復(fù)雜的塑件外部形狀，更是為了結(jié)構(gòu)簡單化，方便維修或更換 。設(shè)計凸模結(jié)構(gòu)如下圖 5.1 所示。1這次型芯采用材料為 P20 鋼材，熱作模具鋼，這種鋼材擁有較好的鏡面研磨能力所以適合拋光要求；出售時鋼材已經(jīng)過預(yù)先硬化處理所以無需等待熱處理，可以直機(jī)加工成想要的模具。官方預(yù)估剛才滿足一般需要，模具加工完成后使用壽命可達(dá) 50 余萬次模次。型芯與型腔部件與模架上動、定模塊的接觸面稱安裝部分，這個地方的連接表示成型零部件的安裝和固定，會受到很大的摩擦，所以其表面粗糙度為 Ra3.2；與塑料接觸并在其中成型的位置叫工作位置，這一位置意味著你產(chǎn)品的表面要有足夠的光潔程度，所以它的表面粗糙度要小于 Ra0.4。圖 5.1 凸模的結(jié)構(gòu)5.2 凹模的設(shè)計凹模用于成形塑料件的外輪廓，也稱為模腔和凹模腔 。結(jié)構(gòu)形式也和型芯大同小1異，這個設(shè)計中，這里挪用的是嵌入式。選擇整體式嵌入結(jié)構(gòu)是因為這種結(jié)構(gòu)除了整體式凹模的特點外，還具有節(jié)約損耗材料和方便熱處理的性質(zhì)，對于本次大陽摩托車尾燈15罩的大批量生產(chǎn)來說很適合，可用于一模一腔或是一模多腔結(jié)構(gòu)。對于外部形狀為方形的整體嵌入式凹模要注意改善模具零件的制造、裝配工藝性，如圖 5.2。圖 5.25.3 成型零件工作尺寸的計算圖 5-3注塑模具零部件的成型零件尺寸均按平均值法計算。查有關(guān)手冊得 PC 的收縮率為，故平均收縮率為 ，根據(jù)注塑模具零部件0.6%4. 0.5.%/26.04CPS尺寸公差要求 ，模具的制造公差取 。成型零件尺寸計算見表 5.1。13 3z表 5.1166 澆注與冷卻系統(tǒng)設(shè)計6.1 澆注系統(tǒng)設(shè)計的原則模具中的塑料溶液和注射機(jī)的噴嘴到模腔之間的進(jìn)料通道稱澆注系統(tǒng)。這個系統(tǒng)就像我們?nèi)梭w的血管輸送血液，同樣的這里是通過注射力把經(jīng)加工后的材料輸送到模腔的各個部分，以便制造精確的組織，清晰的輪廓，干凈的表面和精確的尺寸。在設(shè)計澆注系統(tǒng)時，應(yīng)注意與注射機(jī)的噴嘴一致，因為主流道避免不了地會碰撞。（1） 、知道材料化學(xué)性能，不能有沖突（2） 、注意融化留有痕跡（3） 、澆口的位置和數(shù)量應(yīng)設(shè)計成便于熔體的流動，避免紊流、飛濺等；（4） 、減少高壓熔體對型芯和嵌件的影響，防止型芯的變形或者嵌件的位移（5） 、注意能源的損耗，節(jié)約原材料（6） 、外形美觀，澆口設(shè)置要方便去除冷凝料6.2 主流道設(shè)計HTF470W2 型注射機(jī)噴嘴尺寸：噴嘴前端孔徑： ；球面半徑： 3.5m=d012m個R04個.+1)m(0.5+d個D主流道設(shè)計成圓錐形 ，錐角在 15之間，內(nèi)壁表面粗糙度取 Ra=0.8m，光滑的13表面便于從主流道拔出。球面半徑 R 比噴嘴頭半徑 R 大 12mm；球面深度取 36mm 左右；主流道塞入噴嘴的直徑要比噴嘴直徑大個 0.5mm1mm。 ；圓角半徑為 13mm。主流道長度 140，保證在 180 以下；主流道放在頂部，定模板一側(cè)；它的材料用 T10A 鋼，處理后硬度 HRC5357。尺寸如圖 6.1 所示。圖 6.1176.3 分流道的設(shè)計通過改變分流道橫截面面積大小與分流道的方向，將塑料溶液平均的分給各個模腔，設(shè)計師應(yīng)注意減少熔體流動時的壓力損失和溫度下降，同時減少分流道的體積。如圖 6.2所示。6.4 進(jìn)澆口的設(shè)計澆口也稱進(jìn)料口，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，用來連接澆道與模腔。它起著控制和調(diào)節(jié)熔液流速、補(bǔ)給時間，防止倒流。表面問題差不多都是因為澆口設(shè)計不合邏輯。因此，一個設(shè)計精準(zhǔn)的澆口，對于一件質(zhì)量、性能要求高的塑件是十分重要的。選擇位置要注意的問題：流動距離要短，不可能等料都快凝住了才到模腔；注意排氣，注意外觀；澆口不能受力的沖擊等等。圖 6.2主流道分流道進(jìn)澆口186.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則在整個注射成型過程中，塑料熔體有 200左右的溫度，要讓熔體在模具中冷卻，這時模具就要有著起熱交換器的功能。另外，冷卻系統(tǒng)的過程中，還應(yīng)同時遵循： 1、冷卻系統(tǒng)的布置應(yīng)該放置在脫模系統(tǒng)的前部，以便有足夠的空間來設(shè)計冷卻回路而不影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，這需要得到重視。2、合理的確定冷卻管道直徑中心距到型墻壁的距離，直徑小，間距大，溫度變化就大。3、減少進(jìn)出水溫差，增加水孔或是改變管道排列形式等方法。4、澆口處要增強(qiáng)冷卻功能。塑料熔體在充模后，經(jīng)過剪切、摩擦溫度肯定變高。5、冷卻管不應(yīng)穿過嵌入件以避免接頭處發(fā)生泄漏；如果真的需要穿過，必須加密封套或密封圈。6、冷卻管道要方便清理和加工，所以盡量設(shè)置在模具的同一側(cè)，并設(shè)置在注射機(jī)背面，在這個過程中水管接頭處要注意密封，避免漏水。如圖 6.3 所示圖 6.3 動模冷卻水路圖(a)圖 6.3 定模冷卻水路圖(b)196.6 冷卻水路的計算準(zhǔn)確的操控溫度能夠保證表面以及內(nèi)部的質(zhì)量結(jié)構(gòu)，模具的溫度是有一定范圍的，膜內(nèi)的溫度大概在 230左右，但是在取出產(chǎn)品的時候溫度一定要保證在 60以下。在結(jié)構(gòu)的參考數(shù)據(jù)上，其最小的內(nèi)部直徑是 6 毫米，按照以往的經(jīng)驗一般都取的值是 8 毫米或者 10 毫米，綜上設(shè)計的準(zhǔn)則以及直徑參考數(shù)據(jù)，選擇的直徑是 10 毫米，熱平衡公式計算 ：13個2-1/pcWQqv Minm個qv3（ Kg/inW J/kgQ1)(Kg/ P3；容C;個1;水 的 入 口 溫 度2先算熱量 Q。設(shè)注射時間為 5s，壓力保持時間 15s，冷卻時間 15s，開模時間 5s，得出注塑成型所需時間為 40s。設(shè)用 20的水作為冷卻介質(zhì)，出口溫度為 25，一個小時成型次數(shù) ,質(zhì)量由軟件測得如圖 6.4，m=325.99g。9036/4n 29.34kg/h=0/325.9個nMW圖 6.4PC 塑料單位重量釋放的熱量 ，102kj/h3.5=Qkj/h10.3=j/.94W個將 Q 總代入熱平衡計算公式； /min.個-/pcqv-41（根據(jù)水的體積流量查表，得出冷卻系統(tǒng)冷卻通道直徑 d=10mm。207 頂出與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計7.1 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計原則主要克服由塑料部件和型芯收縮引起的摩擦阻力和大氣壓力，能順利取下模型，設(shè)計時我的推板是在動模板上所以燈罩開模后會留在動模一側(cè)。要理性地選擇推出裝備和要推出的部位，推桿的著力點要均勻，而且施力點應(yīng)該靠近塑料部件對動模緊固力最大的位置，這樣推桿才能靈活可靠。如圖 7.1 所示。圖 7.1 推出作用點7.2 脫模機(jī)構(gòu)形式的選擇這里設(shè)計的簡單脫模機(jī)構(gòu)又叫做一次推出機(jī)構(gòu)，意思是在打開模具時一次就能把塑料部件。這種脫模機(jī)構(gòu)是所有形式中運用最廣泛的、推出位置受到限制最小的一種頂出方式。7.3 主要零件的設(shè)計與布置1、推桿，也被稱為頂桿。在推板的作用下將塑件推出，也是因為與型腔反復(fù)接觸，所以推桿頭部（有些推桿須整體）需進(jìn)過淬火處理，硬度達(dá)到 4550HRC，降低摩擦磨損，延長使用壽命。另外，為避免影響塑件的使用，裝推桿時推桿尖端要比腔體高出0.050.1mm.推桿有多種類型，如圓形、矩形、階梯形和盤形。此次設(shè)計產(chǎn)品采用 10 圓形推桿，21這種推桿結(jié)構(gòu)簡易，被廣泛運用，適合中小形模具，對于本次摩托車尾燈罩較為合適。2、推桿的布置也是十分關(guān)鍵的，在保證塑件質(zhì)量和性能的同時，可以順利取下模具；排放要均勻且對稱，這樣塑件頂出時所受的脫模力才能與頂出力平衡。因此，在設(shè)計中我們將推桿設(shè)置在脫模阻力最大的地方，要貼近塑件內(nèi)側(cè)塑壁，如果把推桿僅安排在中心，可能會導(dǎo)致塑件的開裂或穿透。7.4 導(dǎo)柱的選用保證模具的上下兩部分分離時不碰到其余的零件，留下劃痕，確保了整個結(jié)構(gòu)的尺寸和精度 。對于常規(guī)的塑料模具來說，采用四根材料為 T10 的導(dǎo)柱是最常見的形式，15通過調(diào)制滲碳保證其表面的力學(xué)性能衛(wèi) HRC56 以上即可。頭部的導(dǎo)向部分的表面粗糙度等較高，達(dá)到了 0.40.8m，這部分與導(dǎo)柱的配合采用小間隙的配合保證導(dǎo)向的嚴(yán)謹(jǐn)性。如圖 7.1 所示。16圖 7.17.5 導(dǎo)套的設(shè)計導(dǎo)套也是使用過盈配合的形式安裝入模板的，導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)如今已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的配件，內(nèi)部的熱處理也是達(dá)到 HRC56 以上，且也需要強(qiáng)化處理 。如圖 7.2 所示。1622圖 7.2238 注射機(jī)與模具各參數(shù)的校核8.1 工藝參數(shù)的校核（1）注射量的校核（按體積）注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊） ，通常注塑機(jī)的實際注塑量最好是注塑機(jī)的最大注塑量的 80%。因此，所選擇的注塑機(jī)的最大注射量應(yīng)滿足 ：13個V+*n0.8式中：。個2=n個n 90.7cm=15.6*0.6 V15cm433設(shè)故 ，符合要求。394.V+*n139.2=0.8（2）夾緊力的校核注塑機(jī)的夾緊機(jī)構(gòu)施加在模具上的最大夾緊力。它會在夾緊力的方向上產(chǎn)生較大的凸出力。注射機(jī)的夾緊力必須大于該模的擴(kuò)張力，即 。F式中 F 塑 注塑機(jī)額定夾緊力（ ） ；F 模 模具擴(kuò)張力（ ） （T 470 T 41.075）3.12個章 節(jié)故選定的注塑機(jī)滿足要求。8.2 模具安裝尺寸的校核8.2.1 噴嘴的校核注塑模具主襯套開始時球面的半徑應(yīng)大于注塑噴嘴的半徑，以便塑料熔體流動并防止流到外面。主流道襯套球面半徑 SR=13,注射機(jī)噴嘴球頭半徑 SR=12,符合要求。248.2.2 定位圈尺寸的校核注塑機(jī)固定臺的中心有一個規(guī)定尺寸的孔，稱為定位孔。注塑模具的凸面的徑向尺寸必須與定位孔相配合以便于模具的安裝，并且主流道的中心線與噴嘴的中心線重合。模面上凸臺的高度應(yīng)小于定位孔的深度，如圖 10.1 所示。圖 10.18.2.3 模具外形尺寸的校核注塑模具的尺寸小于注塑機(jī)的工作臺的有效尺寸。模具的長度和寬度應(yīng)與注塑機(jī)拉桿之間的距離相匹配。模具最大外形尺寸 600x750mm，注塑機(jī)拉桿間距是800x800mm，符合要求如圖 10.2 所示。圖 10.2258.2.4 模具厚度的校核模具的厚度（閉合高度）必須滿足下式： Hmaxin式中：Hm所設(shè)計的模具厚度，560mmHmin注塑機(jī)允許的最小模具厚度，320mmHmax注塑機(jī)允許的最大模具厚度，780mm即模具滿足 的安裝條件。Hmax560in由以上的驗證可知，選擇的注塑機(jī)滿足要求。8.3 開模行程的校核打開模具移出模具所需的模具打開間隔必須小于注塑機(jī)的最大模具打開行程。經(jīng)過調(diào)查資料顯示，注射機(jī)的最大開模行程 780mm。10)(5+H2S式中： 注塑機(jī)的最大開模行程（mm） （780）塑件脫模距離（ mm） （65）1塑件高度，包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)（mm） （144）2將上式代入值得： m 219780個=+465所選注塑機(jī)的開模行程符合設(shè)計要求，如圖 10.3 所示。圖 10.3269 三維軟件解析9.1 三維設(shè)計軟件解析現(xiàn)如今只要牽扯到設(shè)計行業(yè)，大家至少會一兩種繪圖手段，如AUTOCAD,3DMX，Solidworks,NX(UG)等等，我這次設(shè)計中所用到的就是其中的 UG 軟件了。因為沒有進(jìn)過專業(yè)的培訓(xùn)所以有些地方的設(shè)計還是有些瑕疵的。UG 的亮點在于它的建模系統(tǒng)，而且這個軟件的更新速度很快，也正是因為這樣它的模具庫資源齊全，主要適合大型的汽車、摩托車或者是航空航天建立復(fù)雜的數(shù)據(jù)，而 PRO/E 主要適合一些中小型企業(yè)建立簡單的數(shù)據(jù)模型。UG 可以用簡單的操作步驟來進(jìn)行產(chǎn)品的造型三維設(shè)計也可以進(jìn)行復(fù)雜的曲面結(jié)構(gòu)設(shè)計及編程。下圖是我用 NX（UG）12.0 繪制的裝配爆炸圖，在這張爆炸圖中，分明的展示了每個設(shè)計零件的形狀，從最小的螺絲，到大一點的動模板，定模板，再到產(chǎn)品的型芯和型腔。我在制作的時候是按照從頭到底的順序設(shè)置爆炸路線的，這樣不僅大致的安裝位置清晰可見，而且對于整個塑件的加工過程一目了然。圖 1127從型腔的三維圖中，我們可以直觀的看出塑件的澆注點和冷卻水路型腔三維圖從型芯三維圖的局部剖切面，我們可以看出塑料制件的基礎(chǔ)模型以及完成冷卻、排氣后推出制件的脫模機(jī)構(gòu)的運動軌跡。型芯三維圖下面的兩張圖是合模圖，主要零件是動模板、定模板的合模以及型芯、型腔的合模。設(shè)計選擇的 PC 塑料通過加工變成液體狀，首先經(jīng)過定模板的澆口進(jìn)入主流道，在由主流道分流進(jìn)入分形面，按照我設(shè)計的圖形定形，再讓設(shè)計的產(chǎn)品冷卻，排氣，制品到這里算是完成了，為了是制件更加完美，不能留有劃痕，經(jīng)由構(gòu)思的推動機(jī)構(gòu)將模具推出。交予質(zhì)量檢測員檢測，產(chǎn)品合格則能繼續(xù)生產(chǎn)；假如產(chǎn)品出現(xiàn)問題，則須將其修改，這里我設(shè)計的型芯和型腔結(jié)構(gòu)就起了很機(jī)智的作用。組合式和嵌入式都適合將其取下來反復(fù)修改。合模圖28結(jié) 論模具是一門大課，就像我們小時候玩的印塑泥，在你手上可以成顯出各種神態(tài)。經(jīng)過本次的設(shè)計，我掌握了模具的整個流程，從一開始的選料選材，到選擇加工工具，再到設(shè)計尺寸，選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，校核各項參數(shù)等等，在此過程中，慢慢地對于模具事業(yè)有了自己的領(lǐng)會。作為一名機(jī)械自動化的學(xué)生，我們能學(xué)以致用的東西太少了，更何況在機(jī)械這個廣闊的領(lǐng)域還有很多我們未知的東西，這就像我們?nèi)ス緫?yīng)聘機(jī)械工程師，大多公司都不會錄用。一句話，我們還是太年輕，需要時間和經(jīng)驗去磨平我們初出茅廬的棱角，需要歲月來淬煉我們好高騖遠(yuǎn)的性格。在整個設(shè)計過程中，我反反復(fù)復(fù)地翻閱了很多書籍，沒看過的做記錄，看過了的回頭思考一邊，害怕自己遺漏掉某個重要的字符。這次一模兩腔的設(shè)計是我由摩托車燈都是成對出現(xiàn)的想法衍生的。一心兩用，用好了那是節(jié)省時間，提高效率；用不好就會造成兩頭損失，西瓜和芝麻都丟失。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，我也有過惱火，為了某一個尺寸的計算，為了模具的校核，為了產(chǎn)品的選材，加工。當(dāng)時感覺整個世界都在排斥我，在安靜一段時間后，我又繼續(xù)了我的“工作” ，組織頭緒對產(chǎn)品進(jìn)行了深度闡述，不放過一絲遺漏，查漏補(bǔ)缺。畢業(yè)設(shè)計到此就算是做完，在這個期間我學(xué)到了很多東西，也明白了自己的不足之處在哪里。我只想對自己說一句話“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索” 。畢竟這是我大學(xué)最后一門課程，我也想為自己的大學(xué)時光打上一個漂亮的分值。29參考文獻(xiàn)1塑料模具技術(shù)手冊M編委會.塑料模具技術(shù)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.2劉昌祺.塑料模具設(shè)計M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.501273馮炳堯等主編.模具設(shè)計與制造簡明手冊（第二版）M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998.3405614申開智.塑料成型模具M(jìn).北京：中國輕工業(yè)出版社，2002.22217 5許鶴峰.注塑模設(shè)計要點與圖例M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20036章飛.型腔模具設(shè)計與制造M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20037王文廣等.塑料注塑模具設(shè)計技巧與實例M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,20048伍先明等主編.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)M.北京：國防工業(yè)出版社，2006.1679黃銳.塑料成型工藝學(xué)M.北京：中國輕工業(yè)出版社，2008.14518510朱光.塑料注塑模中小型模架及其技術(shù)條件M.北京：清華大學(xué)出版社,200311宋滿倉等.注塑模具設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社,201012田寶善等.塑料注射模設(shè)計實例及技巧M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,200913張維合.實用注塑模設(shè)計實用手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,201314張艷琴.高職院校模具設(shè)計與制造專業(yè)課程設(shè)置研究J.科學(xué)與財富,2014(8):12-1215龍娟. 通用化二維鑄造工藝 CAD 系統(tǒng)的研究與開發(fā)C. 華中科技大學(xué)，201516齊曉杰 .塑料成型工藝與模具設(shè)計M，北京：機(jī)械工業(yè)。2016.1（重?。?7 SangCH,WongTN. 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