球面軸套注塑模具設計[15張CAD高清圖紙和文檔]【注塑模具JA系列】

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球面軸套注塑模設計 摘要:本設計題目球面軸套注塑模設計，通過對該塑件模具的設計，進一步加強了設計者注塑模設計的基礎知識，為設計更復雜的注塑模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。 本設計運用塑料成型工藝及模具設計的基礎知識，首先分析了塑件的材料及性能要求，為選取澆口的類型做好了準備；然后估算了塑件的體積，便于選取注塑機及確定型腔數(shù)量；最后分析了塑件的特征，確定模具的設計參數(shù)、設計要點及推出裝置的選取。 本副模具的設計需要側向分型機構，在開模時用推件板頂出塑件同時驅動滑塊側向分型，直到塑件脫出型腔。這種機構脫?？煽?，設計方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。 關鍵詞：注塑模 澆口 推板 The piston is over to explode machine valve of the Injection molding design Abstract:This design topic is the piston is over to explode machine valve of the Injection molding design, After the plastic part of the Injection molding designed The designer’s foundation knowledge of the injection mould design is reinforced and is able to design more complex injection mould through the design. Through the foundation knowledge, first, I analysed the plistic material and its properties,so I made selecting the typeal of the gate for preparation,I estimated the plistic parts’ physical vlume which good for choosing the injection-molding machine and the cavity.Last Ianalysed the plistic parts’ chavalteristic,I made the parameter of design,the importance of design and ejctor. This molde design need other side to open on the open molde. At the open molde the ejector plate ejects the plistic parts at the same time it will made the moving cores move the other side until the plistic parts ejector the cavity,this molde ejector is very good,because this molde use short area and design easy,we often use it. Keywords: Injection molding , Gate , Ejector plate 緒 論 1 本課題的意義、目的及應達到的要求 本設計主要意義是在我們學習完模具設計與制造的所有專業(yè)課之后，總結條理以前我們所學的知識，使之成為一個系統(tǒng)的理論體系，以便于我們在以后的工作中使用。同時也讓我們對模具的設計與制造有了初步的了解，掌握了查閱資料和使用工具書以及手冊的能力。 本設計的目的是在學生畢業(yè)前夕，將通過畢業(yè)設計的實踐性環(huán)節(jié)，檢測我們三年所學的知識并達到靈活使用的程度，對模具知識進行全面的總結和應用，提高綜合的實戰(zhàn)能力以及擴大模具領域的新知識。具體的要求是： 1.系統(tǒng)總結，鞏固過去所學的基礎課和專業(yè)課知識。 2.運用所學的知識解決模具技術領域內的實際工程問題，以此進行綜合知識的訓練。 3.通過某項具體工程設計和實驗研究，達到多種綜合能力的培養(yǎng)，掌握設計和科研的基本過程和基本方法。 4.提高和運用與工程技術有關的人文科學，價值工程和技術經(jīng)濟的綜合知識。 2國內模具的現(xiàn)狀 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應市場經(jīng)濟，再加上國內模具工業(yè)基礎薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的高達25～30萬美元，與之相對的是我國相當一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 第四，專業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務，與國際水平相比要落后許多。模具標準化水平低，標準件使用覆蓋率低也對模具質量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關技術落后．模具材料性能、質量和品種往往會影響模具質量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 3國內模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1）模具日趨大型化； 2）在模具設計制造中廣泛應用CAD/CAE/CAM技術； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型和高壓注射成型技術； 5）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術； 7）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動化、智能化； 9）研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。 4國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術的人才如模具、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多15～20萬美元，有的達到25～30萬美元。國外先進國家模具標準件使用覆蓋率達70%以上，而我國才達到45％。 1 塑件工藝規(guī)程的編制 1.塑件的工藝性分析 1.1塑件的原材料分析 球面軸套選用PA6塑料成型，PA6是一種具有良好綜合性能熱塑性塑料，它具有堅韌，耐磨，耐疲勞，耐油，耐水，抗霉菌性能，但吸水性大，適于制作一般機械零件，減摩耐磨零件，以及化工，電器，儀表等零件。成型前應預熱干燥，并應防止再吸濕，含水量不得超過0.3%，吸濕后流動性下降，易出現(xiàn)氣泡，銀絲等弊病，高精度塑性應經(jīng)調濕處理，處理后發(fā)生尺寸脹大。PA6塑料密度為1.10~1.15g/，成型收縮率S為0.6%~1.4%。 1.2塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 1.2.1結構分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓柱形，屬于回轉體。壁厚不一，外形臺階直徑大小和厚度不等，存在側凹，故，在設計模具時需要設置側向分型機構。 1.2.2尺寸精度分析 該塑件只有外形尺寸、、、和內形尺寸、標注了公差，其余尺寸均未注明公差，由于PA6收縮特性值S為1~2%，則根據(jù)常用材料分類和公差等級選用表和國家標準塑件尺寸公差表查得PA6材料的適用未注公差等級為MT6級， 外形尺寸 內形尺寸 高度方向尺寸 厚度方向尺寸 經(jīng)過轉化： 外形尺寸 內形尺寸 高度方向尺寸 厚度方向尺寸 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.計算塑件的體積和質量 計算塑件的質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： 計算塑件的質量：根據(jù)設計手冊可查得PA6的密度為ρ=1.10~1.15 塑件質量： 采用一模四件的模具結構，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現(xiàn)有設備等情況，初步選用注塑機SZ-60/40型。 3.塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查找有關文獻和參考工廠時間應用的情況，PA6的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：（試模時，可根據(jù)實際情況作適當調整） 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度選用190～210c； 中段溫度選用200～220c； 前段溫度選用210～230c； 噴嘴溫度：200～210c；注塑壓力一：選用40～100Mpa；注塑時間：選用20～90s；保壓壓力：選用 60Mpa；高壓時間：選用0～5s；冷卻時間：選用20～120s；總周期：選用45～220s；后處理方法：采用油﹑水﹑鹽水；后處理溫度：90～100t/c;后處理時間：4h。 說明 ①：預熱和干燥均采用鼓風烘箱。②：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應進行調濕處理，在100～120c水中加熱2～18h。 4：塑件成型設備的選取 根據(jù)計算及原材料的注射成型參數(shù)初選注塑機為SZ-60/40查材料知： 理論注射容量： 60 螺桿直徑/mm 30 注射壓力/MPa： 180 注射速率（g/s） 60 塑化能力Kg/h 35 螺桿轉速r/min 0～200 鎖模力/kN： 400 拉桿內間距/mm 220×300 移模行程/mm 250 最大模具厚度/mm 250 最小模具厚度/mm 150 模具定位孔直徑/mm 噴嘴球半徑/mm： 2、注塑模的結構設計 注塑模結構設計主要包括：分型面選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置設置、模具工作零件的結構設計、側向分型與抽芯機構的設計、推出機構的設計等內容。 2.1分型面選擇 制品在模具中的位置，直接影響到模具結構的復雜程度，模具分型面的確定，澆口的設置，制品尺寸精度和質量等。因此，開始制定模具方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置；然后再考慮具體的生產(chǎn)條件（包括模具制造的），生產(chǎn)的批量所需的機械化和自動化程度等其他設計問題。 制品在模具中的位置設計時應遵循以下基本要求：制品或制品組件(含嵌件)的正視圖，應相對于注塑機的軸線對稱分布，以便于成型；制品的方位應便于脫模，注塑模塑時，開模后制品應留在動模部分，這樣便于利用成型設備脫模；當用模具的互相垂直的活動成型零件成型孔、槽、凸臺時，制品的位置應著眼于使成型零件的水平位移最簡便，使抽芯操作方便；如果制品的安置有兩個方案，兩者的分型面不相同又互相垂直，那么應該選擇其中能使制品在成型設備工作臺安裝平面上的投影面積為最小的方案；長度較長的管類制品，如果將它的長軸安置在模具開模方向，而不能開模和取出制品的；或是管接頭類制品，要求兩個平面開模的，應將制品的長軸安置在與模具開模相垂直的方向。這樣布置可顯著減小模具厚度，便于開模和取出制品。但此時需采用抽芯距較大的抽芯機構(如杠桿的、液壓的、氣動的等)；如果是自動旋出螺紋制品或螺紋型芯的模具，對制品的安置有專門要求;最后制品位置的選定，應結合澆注系統(tǒng)的澆口部位、冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)的布置，以及制品的商品外觀要求等綜合考慮。 選擇分型面的原則是：脫出塑件方便、模具結構簡單、型腔排氣順利、確保塑件質量,無損塑件外觀、設備利用合理。 所以，模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 根據(jù)以上規(guī)則，由于該塑件為瓶蓋，表面質量無特殊要求，在擰瓶蓋的過程中，人的手指經(jīng)常接觸上端面，因此上端面最好自然形成圓角?？梢员３直诤窬鶆蛞恢?，增加了塑件的美感。此外，該零件高度為10mm，且垂直于軸線的截面形狀比較簡單和規(guī)范，若選擇如圖2所示水平分型方式既可降低模具的復雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖2所示的分型方式較為合理。這樣有利于成型后，塑件的脫模。還有利于注塑時塑料產(chǎn)生氣體的排放。 圖2 2.2確定型腔的排列方式 本塑件在注塑時采用一模兩四件，即模具需要四個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素擬采取如圖3所示的型腔排列方式。 采用3所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點就是流動支路平衡，這種情況是指相對于主流道按一定布局分布的各個型腔，從主流道到達各個型腔的分流道、澆口，其長度、斷面形狀和尺寸都完全相同、即到達各型腔的流動支路是完全相同的。只要對各個流動支路加工的誤差很小，就能保證各個型腔同時充模，壓力相同。 2.3澆注系統(tǒng)設計 2.3.1主流道設計 根據(jù)設計手冊查得XS-Z-60型注塑機噴嘴的有關尺寸： 噴嘴前端孔徑：0=φ4mm； 噴嘴前端球面半徑：0 = 12mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系 R = RO +（1～2）mm D = d0 +（0.5～1）mm 取主流道球面半徑R = 13mm； 取主流道的小端直徑d =φ4.5mm。 主流道襯套的選擇如圖4所示設計 圖4主流道襯套 主流道襯套時應注意以下事項：對于小型注塑模，可將主流道襯套與定位環(huán)設計成一個整體，但在多數(shù)情況下均分開設計;主流道襯套應選用優(yōu)質鋼材（如T8A等），熱處理后硬度為53～57HRC;襯套的長度應與定模配合部分的厚度一致，主流道出口處的端面不得突出在分型面上，否則不僅會造成溢料，而且還會壓壞模具;襯套與定模之間的配合采用H7/m6。 2.3.2分流道設計 由于分流道可將高溫高壓的塑料熔體流向從主流道轉換到模腔，所以，設計時不僅要求熔體通過分流道時的溫度下降和壓力損失都應盡可能小，而且還要求分流道能平穩(wěn)均衡地將熔體分配到各個模腔。從這些要求出發(fā)，分流道應設計得短而粗，但過短過粗時又會增加塑料消耗量，并使冷卻時間延長，另外還會使模腔布置發(fā)生困難。因此，恰當合理的分流道形狀和尺寸應根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀復雜程度、模腔的數(shù)量以及所用塑料的性能等因素綜合考慮。分流道的形狀及尺寸，應根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復雜程度、注塑速率、分流道長度等因素來確定。本塑件的形狀不算太復雜，熔料填充型腔比較容易。根據(jù)型腔的排列方式可知分流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面形狀為半圓形分流道，長度為40mm,查表得D=4mm。二級分流道D1=3mm,長度為17mm,點澆口的直徑為d=0.5mm。 2.3.3 澆口的設計 根據(jù)本塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用點澆口較為理想。點澆口又叫針狀澆口：是一種較小的小澆口，通常用于流動性大的塑料。如聚苯乙烯等。澆口的長度很短，不超過其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。 設計時考慮選擇從瓶蓋上端進料，料由上往下流，該塑件為瓶蓋，點澆口是一種很小的澆口，長用于流動性很好的塑料，如聚苯乙烯（PS）。澆口的長度很短，不超過其直徑，所以脫模后塑件上的澆口殘痕不明顯，不需要再修正澆口痕跡。這種澆口被廣泛采用，但采用這種澆口時，常常要在模具上增加一分型面，以便澆口凝料脫模。如圖5。初選點澆口(l×b×d)為（0.5×0.5×0.5）,試模時修正。 圖5 2.4 導柱和導套的選擇 2.4.1 導柱的選擇 導柱的選擇直形導柱和階梯形導柱的前端都設計為錐形，便于導向。兩種導柱都可以在工作部分帶有貯油槽。帶貯油槽的導柱可以貯存潤滑油，延長潤滑時間。直形導柱用于塑件生產(chǎn)批量不大的模具，可以不用導套。階梯形導柱用于塑件大批量生產(chǎn)的模具，或導向精度要求高，必須采用導套的模具，裝在模具另一側的導套安裝孔可以和導柱安裝孔采用同一尺寸，一次加工而成，保證了嚴格的同軸，本模具采用有肩導柱I型 圖6有肩導柱 導柱直徑尺寸隨模具分型面處模板外形尺寸而定，模板尺寸愈大，導柱間的中心距應愈大，所選導柱直徑也應愈大。除了導柱長度按模具具體結構確定外，導柱其余尺寸隨導柱直徑而定。本模具的中心距為200mm,本模具選用I型，直徑為16mm。 選用d=16mm,L=71mm,L1=25mm有肩導柱. 2.4.2導套的選擇 如圖7導向孔可帶導套，也可不帶導套，帶導套的導向孔用于生產(chǎn)批量大或導向精度高的模具。無論帶導套或不帶導套的導向空，都不應該設計盲孔，盲孔會增加模具閉合時的阻力，并使模具不能緊密閉合。帶導套的模具應采用階梯形導柱。 帶肩導套安裝需要墊板，裝入模板后復以墊板即可，帶肩型導套安裝沉孔視導套直徑可取為D+(1～2)。 導套長度取決于含導套的模板厚度，其余尺寸隨導套導向孔直徑而定。 本模具選用 d=16mm,L=20mm和d=16mm,L=22mm帶肩導套 圖7帶肩導套 2.5抽芯機構設計 本塑件的的螺紋為間斷型的半圓型內螺紋，相當于小凸臺。它們均垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型間斷型的半圓型內螺紋必須做成活動的型芯，即須設置抽芯機構。 本模具采用斜滑塊抽芯機構。 2.5.1確定抽芯距 抽芯距一般應大于成型孔（或凸臺）的深度，本塑件內螺紋高度均為1mm 另加 3～5mm的抽芯安全系數(shù)，可取抽芯距S抽 = 4mm 2.5.2確定斜滑塊傾角 斜滑塊抽芯機構適用于成型面積較大，側孔或側凹較淺的塑件，所需抽拔距也較小。這種抽芯機構的抽芯動作和塑件的頂出同時進行，而且斜滑塊的剛性較大，傾斜角可比斜導柱的傾斜角大，通常不超過30°，斜滑塊的頂出高度一般不超過導滑長度的為2/3，以免影響使用的可靠性。這種抽芯機構的斜滑塊也就是型芯，一般都由兩塊拼合，但根據(jù)塑件的結構，也可以由許多塊組合而成。 這里斜滑塊的傾斜角20° 2.5.3確定斜滑塊的尺寸 斜滑塊的長度根據(jù)抽芯距、固定端模板的厚度及斜角大小確定， 初步選 L=17mm, 2.5.4斜滑塊與型芯座的設計 2.5.4.1滑塊與型芯座的連接方式設計 本例中側向抽芯機構主要是用于成型零件的間斷型的半圓型內螺紋，側向孔和側向凸的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問題，采用燕尾槽結構。 2.5.4.2 滑塊的導滑方式 本例中為使模具結構緊湊，降低模具裝配復雜程度，為提高滑塊的導向精度，裝配時可對導向槽或滑塊采用配磨、配研的裝配方法。 2.5.4.3滑塊的導滑長度和定位裝置設計 本例中由于側抽芯距較短，故導滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可。 2.6排氣系統(tǒng)的設計 對于小型模具可利用分型面排氣，本模具的分型面位于塑料溶體流動的末端，易于排氣。 2.7成型零件結構設計 2.7.1凹模的結構設計 本例中模具采用一模四件的結構形式，考慮加工的難易程度和材料的價值利用等因素，凹模擬采用鑲嵌式結構,它適合于小型塑件的多腔模具，將多個一致性好的整體凹模，嵌入到凹模固定板中。整體嵌入式凹模結構能節(jié)約優(yōu)質模具鋼，嵌入模板后有足夠的強度和剛度，使用可靠且置換方便. 根據(jù)本例分流道與澆口的設計要求，分流道和點澆口開在凹模上，如圖8所示。 圖8型腔 材料：Crwmn 熱處理：淬硬50HRC 數(shù)量；4個 2.7.2滑塊的設計 滑塊相當于成型內螺紋的型芯，結構設計如圖9所示 圖9 滑塊 材料：Crwmn 熱處理：淬硬50HRC 數(shù)量；8個 2.7.3型芯座的設計 型芯座上設有燕尾槽，結構設計如圖10所示。 圖10 型芯座 3、模具設計的有關計算 本例中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。 查表得聚苯乙烯（PS）的收縮率為Q=0.5%--0.6%，故平均收縮率為Qcp=(0.5+0.6)%/2=0.55%,考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z=△/3. 3.1型腔和型芯工作尺寸計算 型腔、 型芯工作尺寸計算見表1。 表1 型腔、 型芯工作尺寸計算 3.2 凹模型腔尺寸的計算 3.2.1凹模型腔側壁計算與底板厚度計算 成型零件的工作尺寸，要保證所成型塑料制品的尺寸。而影響塑料制品尺寸和公差的因素相當復雜，如模具的制造誤差及模具的磨損；塑料成型收縮率的偏差及波動；溢料飛邊厚度及其波動；模具在成型設備上的安裝調整誤差、成型方法及成型工藝的影響等。成型零件的工作尺寸計算，要考慮塑料制品的尺寸公差，所成型塑料的收縮率、溢料飛邊厚度、塑料制品脫模、模具制造的加工條件及可達到的水平等因素 3.2.1.1凹模型腔側壁計算 根據(jù)凹模型腔為圓形型腔側壁計算 Tc=r() 式中r---型腔內半徑； p---型腔內塑料熔體的壓力; σ---模具材料的許用應力，一般模具鋼取200MPa。 代入公式計算得 Tc=15()=15mm 3.2.1.2根據(jù)整體式底板厚度的強度公式可得到底板厚度H(mm) H= r---型腔內半徑 p---型腔內塑料熔體的壓力;壓力取定值50MPa σ---模具材料的許用應力，一般模具鋼取200MPa。 代入公式計算得 H==6.5mm 考慮到模具的整體結構協(xié)調，取H=25mm。 ４、模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算 本塑件在注塑成型時不要求喲太高的模溫，因而在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可作如下設計計算： 設定模具平均工作溫度為40℃,用20℃常溫水作為模具冷卻介質，其出口溫度為30℃,產(chǎn)量為（初算每1.5分鐘1套）0.302㎏/h。 4.1求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q3 查有關文獻得聚苯乙烯（PS）的單位熱流量為27×10J/㎏。 Q3=WQ2=0.302×27×10 J/㎏ =8.154×10 J/㎏ 4.2求冷卻水的體積流量V V= V= =0.32×10m/min 由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常的小。 由上述計算可知，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量很小，故可不設冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 ５、模具閉合高度的確定 在支承與固定的零件的設計中，根據(jù)經(jīng)驗確定：定模座板：H1=25m;凹模型腔板H2=22m;動模板H3=20mm;支承板H4=20m;動模座板；H6=25mm。 根據(jù)推出行程和推出機構的結構的尺寸確定墊塊：墊板的高度H5=40mm;因而模具的閉合高度： H= H1+ H2+ H3+H4+H5+ H6 =25+22+20+20+40+25 =152mm ６、注塑機有關參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為305mm×250mm×152mm。XS-Z-60型注塑機模板最大安裝尺寸為350mm×280mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計算模具的閉合高度H=152mm，XS-Z-60型注塑機所允許模具的最小厚度H min=70mm，最大厚度H max=200mm，即模具滿足 H min ≤H ≤ H max的安裝條件。 經(jīng)查資料XS-Z-60型注塑機的最大開模行程S =180mm， 對于雙分型面模具注塑模 S≥H1+H2+a+5—10 S≥49mm 式中：H1—制品所用的脫模距離；H1=7mm H2—制品高度；H2=7mm α—取出澆注系統(tǒng)凝料必需的長度。a=25mm 此外，由于斜滑塊內抽芯距較短，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。 ７、繪制模具的總裝圖和非標零件工作圖 7.1 本模具的總裝圖 7.2本模具的工作原理 模具工作原理:模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，動模部分固定在注塑機的動模板上。合模后，注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓，冷卻后塑件成型。開模時,動模后退，由于彈簧4 的作用首先使模具在I-I分型面分型，由于分流道的兩端設有斜向拉料穴，因此點澆口被拉斷，流道凝料保留在定模座板上，當型腔板接觸定距拉桿 5的尾部時，型腔板停止運動。動模繼續(xù)后退，在II-II分型面開始分型，由于滑塊上有螺紋，制件留在滑塊上后退，當II--II分型面打開到15mm時，動模運動停止，在注塑機頂出裝置作用下，斜滑塊22 在連接推桿18 的作用下沿著型心座21上的燕尾槽上升并向內移動與制品螺紋結構脫離，制品可脫出。合模時,隨著分型面的閉合,滑塊復位至型腔,同時復位桿也對中間板進行復位 8、模具主要零件加工工藝規(guī)程的編制 這里對凹模和螺紋滑塊的加工工藝進行分析。 凹模的加工工藝過程見表2(附表) ９、設計總結 大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。 通過本次設計，我對于塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，熟練掌握了專業(yè)工具書的使用方法。并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次設計。在整個過程中，增強了自己的動手能力及分析及獨立思考解決問題的能力。這次設計讓我在多方面都得到了鍛煉，讓我對塑料模設計過程有了更深一層的認識，為我以后的工作奠定了很好的基礎。強化了所學知識，增強了動手能力，更深切地體會了“溫故而知新”的長遠意義，還有獨立解決問題的能力的提高，這些是本次畢業(yè)設計留給我的最寶貴的財富。 在設計的過程中，有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于本人水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正，在此表示萬分的感謝。 致謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學生活一晃而過，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科類學校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。 在學校中，我們主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設計可是把我們以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。 由于資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，由于有了課程設計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定大有益處。 最后，再次感謝各位老師特別是我的指導老師于智宏老師在這一段時間給予無私的幫助和指導，并向他們致意深深的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負他們給予我的知識和對我們寄予的厚望！ 參考文獻 1. 中國模具設計大典. 2.. 楊占堯主編. 塑料注塑模結構與設計. 清華大學出版社. 3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊. 機械工業(yè)出版社. 2000 4. 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機械工業(yè)出版社. 1996 5. 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設計與制造簡明手冊. 上?？? 學技術出版社，1998 6. 賈潤禮，程志遠主編. 實用注塑模設計手冊. 中國輕工業(yè)出版社. 2000 7. 唐志玉主編. 模具設計師指南. 國防工業(yè)出版社. 1999 8. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設計. 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