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英語翻譯 Forming Forming can be defined as a process in which the desired size and shape are obtained through the plastic deformations of a material The stresses induced during the process are greater than the yield strength but less than the fracture strength of the material The type of loading may be tensile compressive bending or shearing or a combination of these This is a very economical process as the desired shape size and finish can be obtained without any significant loss of material Moreover a part of the input energy is fruitfully utilized in improving the strength of the product through strain hardening The forming processes can be grouped under two broad categories namely cold forming and hot forming If the working temperature is higher than the recrystallization temperature of the material then the process is called hot forming Otherwise the process is termed as cold forming The flow stress behavior of a material is entirely different above and below its recrystallization temperature During hot working a large amount of plastic deformation can be imparted without significant strain hardening This is important because a large amount of strain hardening renders the material brittle The frictional characteristics of the two forming processes are also entirely different For example the coefficient of friction in cold forming is generally of the order of 0 1 whereas that in hot forming can be as high as 0 6 Further hot forming lowers down the material strength so that a machine with a reasonable capacity can be used even for a product having large dimensions The typical forming processes are rolling forging drawing deep drawing bending and extrusion For a better understanding of the mechanics of various forming operations we shall briefly discuss each of these processes Rolling In this process the job is drawn by means of friction through a regulated opening between two power driven roll The shape and size of the product are decided by the gap between the rolls and their contours This is a very useful process for the production of sheet metal and various common sections e g rail channel angle and round Forging In forging the material is squeezed between two or more dies to alter its shape and size Depending on the situation the dies may be open or closed Drawing In this process the cross section of a wire or that of a bar or tube is reduced by pulling the workpiece through the conical orifice of a die When high reduction is required it may be necessary to perform the operation in several passes Deep Drawing In deep drawing a cup shaped product is obtained from a flat sheet metal with the help of a punch and a die The sheet metal is held over the die by means of a blank holder to avoid defects in the product Bending As the name implies this is a process of bending a metal sheet plastically to obtain the desired shape This is achieved by a set of suitably designed punch and die Extrusion This is a process basically similar to the closed die forming But in this operation the workpiece is compressed in a closed space forcing the material to flow out through a suitable opening called a die In this process only the shapes with constant cross sections die outlet cross section can be produced Advantages and Disadvantages of Hot and Cold Forming Now that we have covered the various types of metal working operations it would only be appropriate that we provide an overall evaluation of the hot and cold working processes Such a discussion will help in choosing the proper working conditions for a given situation During hot working a proper control of the grain size is possible since active grain growth takes place in the range of the working temperature As a result there is no strain hardening and therefore there is no need of expensive and time consuming intermediate annealing Of course strain hardening is advisable during some operations viz drawing to achieve an improved strength in such cases hot working is less advantageous Apart from this strain hardening may be essential for a successful completion of some processes e g in deep drawing strain hardening prevents the rupture of the material around the bottom circumference where the stress is maximum Large products and high strength materials can be worked upon under hot conditions since the elevated temperature lowers down the strength and consequently the work load Moreover for most materials the ductility increases with temperature and as a result brittle can also be worked upon by the hot working operation It should however be remembered that there are certain materials viz steels containing sulphur which become more brittle at elevated temperatures When a very accurate dimensional control is required hot working is not advised because of shrinkage and loss of surface metal due to scaling Moreover surface finish is poor due to oxide formation and scaling The major advantages of cold working are that it is economical quicker and easier to handle because here no extra arrangements for heating and handling are necessary Further the mechanical properties normally get improved during the process due to strain hardening What is more the control of grain flow directions adds to the strength characteristics of the product However apart from other limitations of cold working viz difficulty with high strength and brittle materials and large product sizes the inability of the process to prevent the significant reduction brought about in corrosion resistance is an undesirable feature 成形 成形可以定義為一種通過材料的塑性變形獲得所需尺寸和形狀的工藝 在此工 藝中引起的應(yīng)力大于材料的屈服強(qiáng)度 但小于材料的斷裂強(qiáng)度 加載的類型可以是 拉應(yīng)力 壓應(yīng)力 彎曲應(yīng)力或剪應(yīng)力 或者是這些類型的組合 這是個很經(jīng)濟(jì)的方 法 因?yàn)榭梢垣@得所需的形狀 尺寸和光潔度而無需使材料有任何大的損失 此外 一部分輸入的能量在通過應(yīng)變硬化提高產(chǎn)品的強(qiáng)度上得到了卓有成效的利用 成形工藝可以分為以下兩個大類 即冷成形和熱成形 如果加工溫度高于材料 的再結(jié)晶溫度 那么這一過程就叫熱變形 否則 這一個過程就被稱為冷變形 材 料的流動應(yīng)力在再結(jié)晶溫度之上或之下全然不同 在熱加工過程中 可以產(chǎn)生大的 塑性變形而無大的冷作硬化 這一點(diǎn)很重要 因?yàn)榇蟮睦渥饔不瘯共牧献兇?兩 種成形方法的摩擦特性也完全不同 例如 冷成形的摩擦系數(shù)一般為 0 1 左右 而 熱變形的摩擦系數(shù)可以高達(dá) 0 6 此外 熱變形降低了材料的強(qiáng)度 結(jié)果甚至可以 使用具有一定容量的機(jī)器加工很大尺寸的產(chǎn)品 典型的成形方法有軋制 鍛造 拉延 拉深 彎曲和擠壓 為了更好地理解各 種成形操作地機(jī)械學(xué)原理 我們將簡要討論每一種方法 軋制 在這一工藝中 通過一個調(diào)整過的位于兩個動力驅(qū)動的軋輥之間的孔利用摩擦 來拉伸工件 產(chǎn)品的形狀和尺寸由軋輥及其輪廓之間的間隙來決定 這是一種很有 用途的工藝 用于生產(chǎn)金屬薄板和各種常用端面 如鐵軌 槽鋼 角鋼和圓鋼 鍛造 鍛造時(shí) 材料在兩個和多個磨具間受到擠壓以改變其形狀和尺寸 根據(jù)情況不 同 磨具可以是開式或閉式 拉延 在這一工藝中 金屬絲的截面或者是條鋼或鋼管的 截面由于工件被拉過磨具 的錐形孔而減小 當(dāng)截面需要減小很多時(shí) 也許有必要通過幾個階段來完成此操作 拉深 在拉深中 杯形產(chǎn)品是在一個凸模和一個凹模的幫助下由一塊金屬板獲得的 金屬薄板被放在磨具上利用一個坯料壓板來避免產(chǎn)品缺陷 彎曲 如其名所示 這是一道塑性彎曲一塊金屬薄板以獲得所需形狀的工藝 這道工 藝由一套設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐鼓：桶寄硗瓿?擠壓 這是一道基本上類似于閉式磨具鍛造的工藝 但是在該工序中 工件被壓進(jìn)一 個封閉空間迫使材料通過一個被稱為磨具的適當(dāng)?shù)拈_口處流出 在這一工藝中 只 有具有固定截面 磨具出口截面 的形狀可以制造 熱 冷成形的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 既然我們已經(jīng)談及了各類金屬加工工序 現(xiàn)在我們應(yīng)該給熱加工和冷加工工藝 一個總體評價(jià)了 這一討論將有助于為給定的情況選擇適合的加工條件 在熱加工過程中 因?yàn)榛钴S晶粒在加工溫度范圍內(nèi)會生長 就有可能適當(dāng)控制 晶粒尺寸 于是沒有冷作硬化 因此無須昂貴耗時(shí)的中間退火 當(dāng)然 在一些操作 如拉延 中應(yīng)變硬化是可取的 可以提高強(qiáng)度 在這些情況下 熱加工幾乎沒有 優(yōu)勢 除此之外 要成功地完成一些工藝應(yīng)變硬化可能是必不可少的 如在拉深中 冷作硬化可防止應(yīng)力最大處的深處圓周周圍的材料斷裂 只要在熱的狀態(tài)下 就 可以加工大件產(chǎn)品和高強(qiáng)度材料 因?yàn)樘嵘臏囟冉档土藦?qiáng)度 進(jìn)而降低了載荷 此外 對于大多數(shù)材料來說 延展性隨溫度而增大 因此易碎的材料也可采用熱加 工工序來加工 但是應(yīng)該記住某些材料 如含硫磺的鋼 在提高溫度時(shí)會變得更脆 當(dāng)需要非常精確地控制尺寸時(shí) 熱加工就不太適合 因?yàn)榻饘俚谋砻鏁裳趸?而收縮或損失 再者 由于氧化物的形成和起氧化皮表面光潔度很差 冷加工的主要優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì) 操作更為迅速 容易 因?yàn)闊o須安排額外的加熱和 處理 另外 在加工過程中由于冷作硬化 機(jī)械特性通常得以提高 此外 晶粒流 動方向的控制增加了產(chǎn)品的強(qiáng)度特性 然而 冷加工除了其他局限性以外 如難以 加工高強(qiáng)度和脆性材料以及大的產(chǎn)品尺寸 該工藝還有一個不好的特性 即無法 防止防腐蝕性能明顯減小 斜滑塊工藝路線 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 備料 將毛坯鍛成平行六面體 尺寸為 124x60 x48 2 熱處理 退火 3 銑 刨 平 面 銑 刨 各平面 厚度留磨削余量 0 6mm 側(cè)面 留 0 4mm 4 磨平面 磨上下平面 留磨削余量 0 3 0 4mm 磨相鄰兩 側(cè)保證垂直 5 鉗工劃線 劃出中心線 中心孔和斜孔線 6 鉆孔 鉆斜孔 留加工余量 1 4mm 7 線切割 用把單邊斜滑塊和 30 的中心孔割出來 8 鏜孔 用夾具夾緊兩斜滑塊 鏜 35 的中心孔和斜孔 留磨削余量 0 4mm 9 熱處理 按熱處理工藝保證 HRC54 58 10 磨平面 磨上下面及兩滑塊貼合面達(dá)要求 11 孔精加工 在坐標(biāo)磨床上磨中心孔及斜孔 留研磨余量 0 02mm 12 研磨中心孔 鉗工研磨中心孔達(dá)規(guī)定技術(shù)要求 內(nèi)型心工藝路線 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 備料 用熱扎圓鋼按尺寸 34x185 切斷 2 車端面鉆中 心孔 車兩端面鉆中心孔 保證長度尺寸 180mm 3 車外圓 車外圓各部 留磨削余量 0 4mm 其余達(dá)圖樣尺寸 4 鉆孔 鉆內(nèi)型心孔 留鏜孔余量 0 5mm 5 鏜孔 用深孔鏜鏜內(nèi)型心的孔達(dá)圖樣要求 6 檢驗(yàn) 7 熱處理 按熱處理工藝進(jìn)行 保證 HRC54 58 8 研中心孔 研 10 端中心孔 9 磨外圓 磨 10 外圓表面 達(dá)技術(shù)要求 10 檢驗(yàn) 第 1 頁 共 1 頁 目 錄 前 言 1 緒 論 3 第 一 章 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 6 第 二 章 塑 性 材 料 的 成 型 特 征 與 工 藝 參 數(shù) 7 第 三 章 模 架 的 選 用 10 第 四 章 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 1 型 腔 數(shù) 量 及 排 列 方 式 10 2 分 型 面 的 選 擇 11 3 澆 注 系 統(tǒng) 與 排 溢 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 13 4 成 型 零 件 的 設(shè) 計(jì) 15 第 五 章 合 模 導(dǎo) 向 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 21 第 六 章 推 出 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 23 第 七 章 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 24 第 八 章 其 它 輔 助 零 件 的 選 擇 25 第 九 章 注 射 機(jī) 相 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 26 小 結(jié) 28 參 考 文 獻(xiàn) 29 工 藝 卡 的 制 訂 附 表 英 語 翻 譯 附 資 料 第 1 頁 共 28 頁 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 是我們學(xué)生用所學(xué)各科理論和知識和技能進(jìn)行的一次綜合性 的應(yīng)用 是對我們學(xué)生進(jìn)行的一次全面 系統(tǒng)的基本能力的訓(xùn)練和考核 它能培養(yǎng) 和擴(kuò)展我們獨(dú)立地分析和解決問題的工作能力 為我們走向社會鋪一個平坦的臺階 本 人 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 題 目 是 成型聚酰胺 尼龍 軟管接頭的注射模具的設(shè)計(jì) 在參考原有的模具結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上 弄清楚模具動作原理 根據(jù)自己的認(rèn)識進(jìn)行一定的 改進(jìn) 并對模具及零件進(jìn)行三維造型 在設(shè)計(jì)過程中 對于經(jīng)驗(yàn)缺乏的我 模具的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重點(diǎn) 主要包括成型位置的及分型面的選擇 模具型腔數(shù)的確定及型腔 的排列和流道布局和澆口位置的選擇 模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 側(cè)面分型及抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 拉料桿的形式選擇 排氣方式設(shè)計(jì)等 本 次 設(shè) 計(jì) 的 模 具 比 較 特 殊 開 模 前 要 求 零 件 兩 端 同 時(shí) 脫 螺 紋 模 內(nèi) 設(shè) 置 了 齒 輪 傳 動 機(jī) 構(gòu) 結(jié) 構(gòu) 較 復(fù) 雜 不 適 合 選 用 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 而 是 選 用 了 多 板 拼 合 式 另 外 脫 螺 紋 的 動 力 要 求 較 大 而 且 轉(zhuǎn) 速 不 能 太 快 所 以 選 擇 液 壓 馬 達(dá) 此 外 還 設(shè) 置 一 個 行 程 開 關(guān) 保 證 螺 紋 型 心 動 作 的 準(zhǔn) 確 性 通 過 這 次 設(shè) 計(jì) 不 但 對 課 本 和 課 堂 上 的 知 識 有 了 一 個 更 新 和 更 深 的 理 解 對 普 通 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 有 了 一 個 較 清 楚 的 認(rèn) 識 而 且 還 掌 握 一 些 比 較 特 殊 的 模 具 兩 頭 同 時(shí) 脫 螺 紋 等 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 對 今 后 工 作 中 解 決 實(shí) 際 問 題 的 能 力 建 立 了 良 好 基 礎(chǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)也得到了廣大老師和同學(xué)的幫助 在此一一表示感謝 由于實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)的缺乏 且水平有限 時(shí)間倉促 設(shè)計(jì)過程中難免有錯誤和欠妥之處 懇請各 位老師和同學(xué)批評指正 XXX 2007 6 10 第 2 頁 共 28 頁 目 錄 前 言 1 緒 論 3 第 一 章 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 6 第 二 章 塑 性 材 料 的 成 型 特 征 與 工 藝 參 數(shù) 7 第 三 章 模 架 的 選 用 10 第 四 章 模 具 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 1 型 腔 數(shù) 量 及 排 列 方 式 10 2 分 型 面 的 選 擇 11 3 澆 注 系 統(tǒng) 與 排 溢 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 13 4 成 型 零 件 的 設(shè) 計(jì) 15 第 五 章 合 模 導(dǎo) 向 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 21 第 六 章 推 出 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 23 第 七 章 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 24 第 八 章 其 它 輔 助 零 件 的 選 擇 25 第 九 章 注 射 機(jī) 相 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 26 小 結(jié) 28 參 考 文 獻(xiàn) 29 工 藝 卡 的 制 訂 附 表 英 語 翻 譯 附 資 料 第 3 頁 共 28 頁 摘 要 分 析 了 軟 管 接 頭 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 及 其 成 型 材 料 的 成 型 特 征 介 紹 了 如 何 設(shè) 計(jì) 該 塑 件 的 注 射 模 具 結(jié) 構(gòu) 著 重 介 紹 了 機(jī) 動 脫 螺 紋 及 斜 滑 塊 側(cè) 向 抽 芯 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 Summary Analyzed the hose connect s construction characteristics and its type material of type characteristic introduce how to design the structure of the inject mould recommend flexible to take off whorl and oblique slippery pieces of side direction smoke core design of organization calculate emphatically 關(guān) 鍵 詞 軟 管 接 頭 注 射 模 脫 螺 紋 側(cè) 向 抽 芯 Key words hose connect injection mould take off whorl side core 緒論 第一節(jié) 我國模具企業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 一 現(xiàn)狀 改革開放以來 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 近 年來 模具工業(yè)一直以 15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分 也發(fā)生了巨大變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨(dú)資和私營也得到了快 速發(fā)展 浙江寧波和黃巖地區(qū)的 模具之鄉(xiāng) 廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng) 鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美的 康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心 中外合資和外 商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家 隨著與國際接軌的腳步不斷加快 市場競爭的日益加劇 人們已經(jīng)越來越認(rèn)識 到產(chǎn)品質(zhì)量 成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性 而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ) 的要素之一 模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志 并 在很大程度上決定企業(yè)的生存空間 近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投 第 4 頁 共 28 頁 資力度 將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力 一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG Pro Engineer I DEAS Euclid IS 等國際通用軟件 個別廠家還引進(jìn)了 Moldflow C Flow DYNAFORM Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展 但許多方面與工業(yè) 發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距 例如 精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較 低 CAD CAE CAM 技術(shù)的普及率不高 許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等 二 模具的未來發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價(jià)格低 的要 求服務(wù) 達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng) 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 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 和進(jìn)步 普及 CAD CAM CAE 技術(shù)的條件已基本成熟 各企業(yè)將加大 CAD CAM 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 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的 發(fā)展正使 CAD CAM CAE 技術(shù)跨地區(qū) 跨企業(yè) 跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為 可能 實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 2 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退?的諸多功能 大大縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可快速安裝 在已有的數(shù)控銑床及加工中心上 實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng) 的加工程序 不同格式的 CAD 數(shù)據(jù) 用于模具制造業(yè)的 逆向工程 模具掃描系 統(tǒng)已在汽車 摩托車 家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用 相信在 十五 期間將發(fā)揮更大的 作用 3 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 第 5 頁 共 28 頁 我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高 估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá) 到 30 左右 國外發(fā)達(dá)國家一般為 80 左右 4 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要 模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 模具熱處理的 發(fā)展方向是采用真空熱處理 模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積 TiN TiC 等 等離子噴涂等技術(shù) 加入世貿(mào)組織后 我國將獲得一個更加穩(wěn)定的國際經(jīng)貿(mào)環(huán)境 從而有利于我國 的改革開放 有利于我國與各國 各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易合作 有利于世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定 發(fā)展 我國在制定法律法規(guī)時(shí)要遵守 WTO 的規(guī)則 增加透明度 減少行政干預(yù)等 在市場開放方面 需要逐步降低關(guān)稅 取消非關(guān)稅措施 開放服務(wù)業(yè)市場等 這無 論在觀念上還是在體制上都會帶來一定的變化 我國加入 WTO 同時(shí)也將為各國 各地區(qū)的貿(mào)易伙伴提供更好 更穩(wěn)定的市場進(jìn)入機(jī)會 使我國的投資環(huán)境將更為寬 松 透明 穩(wěn)定 我國的利用外資領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大 我國的市場體系將更加完善 和發(fā)達(dá) 國內(nèi)和國外模具企業(yè)都可以從中得到更多的機(jī)會和收益 由于國內(nèi)某些模具在技術(shù)上和質(zhì)量上與國外先進(jìn)水平存在著較大的差距 使短 期內(nèi)國內(nèi)模具難以與國外先進(jìn)模具的抗衡 這對我國模具產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生一定的沖擊 另一方面也促進(jìn)國內(nèi)行業(yè)優(yōu)化資源配置 調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu) 提高社會勞動效率 促使 企業(yè)苦練內(nèi)功 提高管理水平 應(yīng)該清醒地認(rèn)識到競爭才會帶來更快的發(fā)展 只要 發(fā)揮自身優(yōu)勢 減少技術(shù)差距 我國的模具必將逐步占領(lǐng)國內(nèi)市場 并拓展國際空 間 第二節(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的 對于一個模具專業(yè)學(xué)生來說 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到如下目的 1 熟悉注射模的一般流程 第 6 頁 共 28 頁 2 對一般塑件能設(shè)計(jì)出其模具 3 掌握注射模具的模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算方法 4 利用計(jì)算機(jī)編制相應(yīng)的工程計(jì)算 分析和優(yōu)化的程序 具有初步分析 解決成型現(xiàn)場技術(shù)問題的能力 第 一 章 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 一 設(shè) 計(jì) 題 目 成型聚酰胺 尼龍 軟管接頭的注射模具 專 題 1 聚酰胺 尼龍 軟管接頭中間部分的 模 具 設(shè) 計(jì) 2 聚酰胺 尼龍 軟管接頭中間部分的 模 具 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目 和 任 務(wù) 書 要 求 獨(dú) 立 完 成 并 與 同 組 其 他 專 題 的 設(shè) 計(jì) 協(xié) 調(diào) 配 合 二 課 題 內(nèi) 容 1 根 據(jù) 軟 管 接 頭 的 使 用 性 能 設(shè) 計(jì) 其 零 件 實(shí) 體 2 設(shè) 計(jì) 成型聚酰胺 尼龍 軟管接頭的 注 塑 模 具 3 編 制 模 具 的 裝 配 工 藝 及 主 要 零 件 的 加 工 工 藝 4 翻 譯 英 文 資 料 三 進(jìn) 程 要 求 1 熟 悉 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 的 具 體 內(nèi) 容 準(zhǔn) 備 相 關(guān) 的 參 考 資 料 2 完 成 塑 料 件 的 設(shè) 計(jì) 及 繪 圖 工 作 3 確 定 模 具 的 設(shè) 計(jì) 方 案 4 繪 制 模 具 裝 配 圖 及 零 件 圖 5 編 制 模 具 的 裝 配 工 藝 及 主 要 零 件 的 加 工 工 藝 6 寫 設(shè) 計(jì) 說 明 書 翻 譯 英 文 資 料 做 好 畢 業(yè) 答 辯 的 準(zhǔn) 備 工 作 第 7 頁 共 28 頁 四 設(shè) 計(jì) 要 求 1 模 具 裝 配 圖 用 1 或 0 圖 打 印 2 根 據(jù) 零 件 的 大 小 不 同 零 件 圖 用 2 3 或 4 圖 打 印 3 計(jì) 說 明 書 及 英 文 資 料 打 印 裝 訂 成 冊 最 后 與 相 關(guān) 資 一 起 裝 入 檔 案 袋 五 參 考 資 料 1 塑 料 成 型 技 術(shù) 及 模 具 設(shè) 計(jì) 2 塑 料 模 具 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì) 第 二 章 塑 性 材 料 成 型 的 特 征 與 工 藝 參 數(shù) 1 零件結(jié)構(gòu)分析 軟管接頭是為了連接延伸到花園或家用的軟管 這些軟管太短 用軟管接頭 可以接長軟管 或者為了修理損壞的軟管而用軟管接頭 軟管接頭由一個中間部分 和兩個壓緊螺母組成 中間部分是這樣設(shè)計(jì)的 外形為圓柱體 內(nèi)部為一同心弓形 體 它在塑件中部通過沿塑件長度分布的環(huán)狀筋與外圓柱體相連 從筋處開始 內(nèi) 部弓形體向兩端成圓錐形地逐漸變尖 外圓柱體兩端都帶內(nèi)螺紋 軟管端面被 推到內(nèi)部錐形斷面處 由壓緊螺母夾緊 零件右圖 本次要設(shè)計(jì)的是軟管接頭的中 間部分 材料選用聚酰胺 尼龍 選 用 5 級精度 參考文獻(xiàn) 1 表 3 9 零件 的壁厚必須合理 不宜過小 也不不宜 過大 聚酰胺塑料件的壁厚范圍為 0 6 3 0 參考文獻(xiàn) 2 表 1 5 零件符合此要求 第 8 頁 共 28 頁 由于此零件為圓柱體 由瓣合成型 所以型腔不需要設(shè)置拔模斜度也可 型心的拔 模斜度為 30 零件外圓柱體兩端都帶內(nèi)螺紋 螺紋型心較長 選用機(jī)動脫螺紋裝 置 因此 在開模方向不宜設(shè)置澆注系統(tǒng) 2 聚酰胺的使用及成型性能 聚酰胺的抗拉強(qiáng)度 硬度高 耐磨性和潤滑性很突出 其耐磨性高于做軸 承的銅及銅合金 并有很好的耐沖擊性能 疲勞強(qiáng)度與鑄鐵 鋁合金相當(dāng) 聚酰胺 耐弱堿和大多數(shù)鹽類 但不耐強(qiáng)酸和氧化劑 它不溶于普通的有機(jī)溶劑 如苯 汽 油 煤油等 和油脂 但會被甲酚 苯酚 濃硫酸溶解 聚酰胺的耐熱性不高 長 期使用范圍不超過 80 聚酰胺熔融溫度范圍較窄 熔點(diǎn)較高 品種不同 其熔點(diǎn)不同 熔點(diǎn)高的約為 280 低的約為 180 由于聚酰胺的吸水性大 所以難以制造精度高的 尺寸穩(wěn) 定的產(chǎn)品 成型前必須預(yù)熱干燥 聚酰胺熔融狀態(tài)粘度低 流動性好 有利成型薄 壁制品 但必須嚴(yán)格控制成型溫度和正確設(shè)計(jì)模具 以免產(chǎn)生流延和溢料 熔融的 聚酰胺的冷卻速度對于其結(jié)晶度及制品性能有明顯的影響 故應(yīng)嚴(yán)格控制模具溫度 及冷卻系統(tǒng) 聚酰胺的注射工藝參數(shù) 注射類型 螺桿式 前 段 185 220o 螺桿轉(zhuǎn)速 20 50r min 中 段 190 240o 模具溫度 70 110o 料筒 溫度 后 段 160 170o 注射壓力 90 130MPa 噴嘴 溫 度 170 185o 第 9 頁 共 28 頁 保壓力 50 70o 類型 形 式 直通式 注射時(shí)間 3 5s 保壓時(shí)間 15 30s 冷卻時(shí)間 15 30s 成型時(shí)間 50 110s 密度 3 1 04 比容 3 0 96 吸水率 0 5 糾縮率 0 35 0 4 熔點(diǎn) 186 190 噴嘴溫度 170 18 0 抗 拉 屈 服 強(qiáng) 度 MP 54 方 法 水 或 油 拉 伸 彈 性 模 量 MP 1 4 103 溫 度 70 溫度 90 100 后 處 理 時(shí) 間 2 4預(yù) 熱和 干 燥 時(shí)間 2 5 3 5 第三章 模架的選用 第 10 頁 共 28 頁 由于零件需要機(jī)動脫螺紋 而且開模 前 上下兩個螺紋型心同時(shí)脫出零件 故需 要在模內(nèi)設(shè)置齒輪轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu) 當(dāng)夜壓馬達(dá)驅(qū) 動主軸時(shí) 同時(shí)經(jīng)過齒輪與花鍵軸的配合轉(zhuǎn) 動 驅(qū)使處于動模的螺紋型心向后退 完成 脫螺紋動作 內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 不適合選用 標(biāo)準(zhǔn)模架 所以選用多塊模板拼合式 便于 齒輪及其他轉(zhuǎn)動零件的安裝 其具體形式見 右圖 其特點(diǎn)如下 定模由四塊模板組成 分別用四個定位柱定位 四個 M8 的內(nèi)六角 螺釘固緊 而動模由五塊模板組成 用四個 定位柱定位 模板則先用四個 M8 的螺釘固緊后再用五個 M6 的螺釘與型腔固緊 塑件用推件板推出 第四章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一 型腔數(shù)量及排列方式 1 型腔數(shù)目的確定 模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān) 設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)保證 注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量的范圍內(nèi) 本次設(shè)計(jì)選用直角注 射機(jī) YS ZY 45 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量 額定 注射量 的 80 由公式 nm1 m2 80 m 式中 m 注射機(jī)允許的最大注射量 g 或 cm3 第 11 頁 共 28 頁 m1 單個塑件的質(zhì)量或體積 g 或 cm3 m2 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積 g 或 cm3 則有 n 15 4 0 8 80 45 可取 n 1 或 2 但每增加一個型腔 塑件精度要降低 4 8 為了保證螺紋精 度 所以選一模一腔 保證質(zhì)量 另外一個重要因素就是本次設(shè)計(jì)的模具要求零件 兩頭同時(shí)脫螺紋 故模具內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會較為復(fù)雜 如果在增加一個型腔的話 其內(nèi) 部傳動關(guān)系不容易保證 從以上兩個方面考慮 選用一模一腔是最為合理的 型腔 和結(jié)構(gòu)零件在模具中的位置見總裝配圖 2 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 查 模 具 設(shè) 計(jì) 與 制 造 簡 明 手 冊 可 以 初 步 選 擇 注 射 機(jī) 的 類 型 為 YS ZY 45 其 主 要 技 術(shù) 規(guī) 格 如 下 螺 桿 柱 塞 直 徑 cm3 35 注 射 容 量 cm3 45 注 射 壓 力 Mpa 125 鎖 模 力 KN 400 最 大 注 射 面 積 cm3 95 模 具 最 小 厚 度 mm 70 二 分型面的選擇 將 模 具 適 當(dāng) 地 分 成 兩 個 或 幾 個 可 以 分 離 的 主 要 部 分 這 些 可 以 分 離 部 分 的 接 觸 表 面 分 開 時(shí) 能 夠 取 出 塑 件 及 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 當(dāng) 成 型 時(shí) 又 必 須 接 觸 封 閉 這 樣 的 接 觸 表 面 稱 為 模 具 的 分 型 面 分 型 面 是 決 定 模 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 重 要 因 素 它 與 模 具 的 整 體 結(jié) 構(gòu) 和 模 具 的 制 造 工 藝 有 密 切 關(guān) 系 并 直 接 影 響 著 塑 料 容 體 的 流 動 充 填 特 性 及 塑 件 的 脫 模 因 此 分 型 面 的 選 擇 是 注 射 模 設(shè) 計(jì) 中 的 一 個 第 12 頁 共 28 頁 關(guān) 鍵 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 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) 基 本 原 則 1 分 型 面 應(yīng) 選 在 塑 件 外 形 最 大 輪 廓 處 2 確 定 有 利 的 留 模 方 式 便 于 塑 件 順 利 脫 模 通 常 分 型 面 的 選 擇 應(yīng) 盡 可 能 使 塑 件 留 在 動 模 一 側(cè) 這 樣 有 助 于 動 模 內(nèi) 設(shè) 置 的 推 出 機(jī) 構(gòu) 動 作 3 保 證 塑 件 的 精 度 要 求 與 分 型 面 垂 直 方 向 的 高 度 尺 寸 若 精 度 要 求 較 高 或 同 軸 度 要 求 較 高 的 外 形 或 內(nèi) 孔 為 保 證 其 精 度 應(yīng) 盡 量 可 能 設(shè) 置 在 同 一 半 模 具 型 腔 內(nèi) 4 滿 足 塑 件 的 外 觀 質(zhì) 量 要 求 5 便 于 模 具 加 工 制 造 為 了 便 于 模 具 加 工 制 造 應(yīng) 盡 量 選 擇 平 直 分 型 面 或 易 于 加 工 的 分 型 面 6 對 成 型 面 積 的 影 響 為 了 可 靠 的 鎖 模 以 避 免 漲 模 溢 料 現(xiàn) 象 的 發(fā) 生 選 擇 分 型 面 時(shí) 應(yīng) 盡 量 減 少 塑 件 在 合 模 分 型 面 上 的 投 影 面 積 7 對 排 氣 效 果 分 型 面 應(yīng) 盡 量 與 型 腔 充 填 時(shí) 塑 料 熔 體 的 料 流 末 端 所 在 的 型 腔 內(nèi) 表 面 重 合 8 對 側(cè) 向 抽 芯 的 影 響 本次設(shè)計(jì)的零件是軟管接頭 外型為圓柱體 取瓣合分型面較為合理 三 澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 28 頁 1 澆注系統(tǒng)的定義 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴射出后到達(dá)型腔之前在模具內(nèi)留經(jīng)的 通道 2 澆注系統(tǒng)的作用 將來自注射機(jī)噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸送到型腔 同時(shí)使型 腔內(nèi)的氣體能及時(shí)順利排出 在塑料熔體填充及凝固的過程中 將注射壓力有效地傳遞到型腔的 各個部位 以獲得形狀完整 內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑料制件 3 主流道的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)使用的是直角式注射機(jī) 直接與模具配合使用 不設(shè)置澆口套 主流道開設(shè)在分型面上 因其不需沿軸線上拔出凝料 一般設(shè)計(jì)成圓柱形 其 中軸線就在動定模的合模面上 由于主澆 道部分在成型過程中 其小端入口處與注 射機(jī)噴嘴及一定溫度 壓力的塑料熔料交 替地反復(fù)接觸 屬易損件 對材料的要求 較高 因而模具的主澆道部分要進(jìn)行熱處 理 熱處理要求淬火 53 57HRC 零件成型用的材料為 PA 流動性較 好 主流道截面可取較少值 取其截面尺 寸為 4mm 參考文獻(xiàn) 1 表 5 3 4 澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口 是連接分流道與型腔的通道 澆口的選擇與模具和零件 的布置有一定關(guān)系 由于本次設(shè)計(jì)的模具為多板式模具 選用直角式注射機(jī) 第 14 頁 共 28 頁 而且產(chǎn)品為農(nóng)用 對外觀要求不是太高 所以選用側(cè)澆口比較合適 側(cè)澆口設(shè) 在分型面上 塑料熔體于型腔的側(cè)面充模 截面為矩形狹縫 具體結(jié)構(gòu)及尺寸 見右圖 這類澆口加工容易修整方便 并且可以根據(jù)塑料的形狀靈活地選擇進(jìn)料位 置 因此它是廣泛使用的一種形式 澆 口 位 置 開 設(shè) 正 確 與 否 對 塑 件 質(zhì) 量 的 影 響 很 大 因 此 合 理 選 擇 澆 口 位 置 是 提 高 塑 件 質(zhì) 量 的 重 要 環(huán) 節(jié) 在 確 定 澆 口 位 置 時(shí) 應(yīng) 針 對 塑 件 的 幾 何 形 狀 及 技 術(shù) 要 求 來 分 析 塑 料 的 流 動 狀 態(tài) 填 充 及 排 氣 條 件 等 因 素 選 擇 澆 口 時(shí) 一 般 應(yīng) 遵 循 下 述 原 則 1 澆 口 的 尺 寸 及 位 置 應(yīng) 盡 量 避 免 產(chǎn) 生 噴 射 和 蠕 動 2 澆 口 應(yīng) 開 設(shè) 在 塑 件 斷 面 最 厚 處 3 澆 口 位 置 的 選 擇 應(yīng) 使 塑 料 流 程 最 短 料 流 變 向 最 少 4 澆 口 位 置 的 選 擇 應(yīng) 減 少 或 避 免 塑 件 的 熔 接 痕 增 加 熔 接 牢 度 5 澆 口 的 選 擇 應(yīng) 注 意 塑 件 外 觀 質(zhì) 量 6 不 在 承 受 彎 曲 或 沖 擊 載 荷 的 部 位 設(shè) 置 澆 口 7 考 慮 分 子 定 向 的 影 響 8 有 利 于 型 腔 中 氣 體 的 排 除 澆 口 的 位 置 見 上 圖 雖 然 會 產(chǎn) 生 溶 解 痕 但 鑒 于 零 件 的 使 用 場 合 和 模 具 制 造 工 藝 考 慮 澆 口 位 置 的 選 擇 是 合 理 的 5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 在模具設(shè)計(jì)中 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是必要的 因?yàn)槿绻颓粌?nèi)因各種原因而 產(chǎn)生的氣體不被排除干凈 一方面將會在塑件上形成氣泡 接縫 表面輪廓不 清及充填缺撩等缺陷 另一方面 氣體受壓 體積縮小而產(chǎn)生高溫會導(dǎo)致塑件 第 15 頁 共 28 頁 局部碳化或燒焦 同時(shí)積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度 本次設(shè)計(jì)的為中小型模具 型腔型心均為組合式 可利用間隙排氣 間隙 為 0 03 0 08mm 四 成型零件的設(shè)計(jì) 模 具 中 決 定 塑 件 的 幾 何 形 狀 和 尺 寸 的 零 件 稱 為 成 型 零 件 包 括 凹 模 型 芯 鑲 塊 成 型 桿 和 成 型 環(huán) 等 成 型 零 件 工 作 時(shí) 直 接 與 塑 件 接 觸 承 受 塑 料 熔 體 的 高 壓 料 流 的 沖 刷 脫 模 時(shí) 與 塑 件 間 還 要 發(fā) 生 摩 擦 因 此 成 型 零 件 要 求 有 正 確 的 幾 何 形 狀 較 高 的 尺 寸 精 度 和 較 低 的 表 面 粗 糙 度 此 外 成 型 零 件 還 要 求 結(jié) 構(gòu) 合 理 有 較 高 的 強(qiáng) 度 剛 度 及 較 好 的 耐 磨 性 能 成 型 零 件 的 工 作 尺 寸 是 指 成 型 零 件 上 直 接 用 來 構(gòu) 成 塑 件 的 尺 寸 主 要 有 型 腔 和 型 芯 的 徑 向 尺 寸 包 括 矩 形 和 異 形 零 件 的 長 和 寬 型 腔 的 深 度 尺 寸 和 型 芯 的 高 度 尺 寸 型 芯 和 型 芯 之 間 的 在 模 具 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 根 據(jù) 塑 件 的 尺 寸 及 精 位 置 尺 寸 等 在 模 具 設(shè) 計(jì) 中 應(yīng) 根 據(jù) 塑 件 的 尺 寸 及 精 度 等 級 確 定 模 具 成 型 零 件 的 工 作 尺 寸 及 精 度 等 級 分 析 本 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 因 此 取 塑 件 精 度 為 5 級 SJ1372 78 查 手 冊 知 對 應(yīng) 的 模 具 精 度 應(yīng) 為 IT9 GB1800 79 型 芯 和 型 腔 尺 寸 的 計(jì) 算 均 按 平 均 收 縮 率 的 計(jì) 算 公 式 來 得 出 一 凹模 由于零件是垂直分型 故凹模做成瓣合形式 跟斜滑塊一樣 開模時(shí)通過斜導(dǎo) 柱使力作用于側(cè)向成型零件而將模具側(cè)向分型 合模時(shí)又靠它 使側(cè)向成型零件復(fù)位 側(cè)向成型塊及其主要零件設(shè)計(jì)如下 1 抽芯距的確定 s s1 3 3 mm32 rR215 7 但是由于推出機(jī)構(gòu)采用推板推出 所以抽芯距要適當(dāng)增 第 16 頁 共 28 頁 大 根據(jù)實(shí)際情況 取抽芯距為 22mm 2 斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 1 斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 斜導(dǎo)柱的形狀如右圖所示 材料為 T8 碳素工具鋼 熱處理要求 HRC 55 表面粗糙度 Ra 0 8 m 斜導(dǎo)柱在工作過程中主要用來驅(qū)動側(cè)滑塊 作往復(fù)運(yùn)動 側(cè)滑塊運(yùn)動的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊之間的配合精度保證 而合 模時(shí)滑塊的最終準(zhǔn)確位置有楔緊塊決定 為了運(yùn)動的靈活 滑塊上斜導(dǎo)孔之間 留有 1mm 的間隙 2 斜導(dǎo)柱的長度計(jì)算 LZ L1 L2 L3 L4 L5 10sincos2 tgdhtgd 8i21804 tt 84 3 查文獻(xiàn) 2 表 2 121 取 LZ 100mm 3 側(cè)向成型塊 凹模 的設(shè)計(jì) 側(cè)向成型塊是模具的成型零件 用 T8 鋼 熱處理 要求 HRC 50 側(cè)向成型 塊的形式如右圖 側(cè)向成型塊的工作尺寸計(jì)算 1 聚酰胺的平均收縮率 102minax S DMd HMh 第 17 頁 共 28 頁 1024 3 2 側(cè)向成型塊的徑向尺寸 ZxdsM 0 1 09 3675 3 0 9 8ZxDsM 0 1 09 3675 3 09 5 3 高度尺寸 ZxhsM 0 1 05 2 7 3 05 2 ZxHsM 0 1 09 365 3 09 6 4 導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì) 導(dǎo)滑槽采用 T 形槽的形式 材料為 45 鋼 要求硬度 HRC 40 導(dǎo)滑槽與 滑塊導(dǎo)滑部分采用 H8 f8 間隙配合 其它各處留有 0 5mm 左右的間隙 配合部 第 18 頁 共 28 頁 分的表面要求較高 表面粗糙度應(yīng) Ra 0 8 m 5 楔緊塊的設(shè)計(jì) 在注射過程中 側(cè)向成型零件受到熔 融塑料很大的推力作用 這個力通過滑塊 傳給斜導(dǎo)柱 而斜導(dǎo)柱為一細(xì)長桿件 導(dǎo) 致滑塊后移 因此必須設(shè)置楔緊塊 楔緊塊的形式如右圖 楔緊塊采用螺釘緊固的形式 結(jié)構(gòu)簡 單 加工方便 應(yīng)用較普遍 楔緊塊上的 凸臺 與模板配合裝配 承受主要的側(cè)向力 改善螺釘緊固承受力較差的缺點(diǎn) 楔緊塊的鎖緊角一般比斜導(dǎo)柱傾角大 所以取鎖緊角 32 20 6 滑塊定位裝置設(shè)計(jì) 滑塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位 置 不再發(fā)生任何移動 以避免合模過程時(shí)斜導(dǎo)柱不能準(zhǔn)確地插進(jìn)滑塊的斜導(dǎo) 孔內(nèi) 造成模具損壞 滑塊定位裝置選用彈簧頂銷定位裝置 適用于側(cè)面方向的抽芯動作 彈簧 的直徑選 1 2mm 頂銷的頭部制成半球狀 滑 塊上的定位穴設(shè)計(jì)成 的錐穴 形式如右 90 二 凸模和型心 模具的型心右兩個螺紋型心和一個內(nèi)型心組成 螺紋型心利用襯套保持中心對稱 開模時(shí)利用螺紋 襯套和自身螺紋脫模 內(nèi)型心為組合式 型心單獨(dú) 加工 在鑲?cè)肽０逯?凸模用臺肩和模板連接 在用墊板螺釘緊固 第 19 頁 共 28 頁 1 螺紋型心工作尺寸的計(jì)算 1 螺紋型心大徑 0s0 d1 ZZMd 中大大 03 15 3 0 24 0s0 d1 ZZMd 中中中 03 156 93 0 2 0s0 d1 ZZMd 中小小 03 1534 8 0 52 2 型心螺距尺寸 因?yàn)榱慵膬?nèi)螺紋是與收縮率相同的外螺紋配合 由于考慮到塑料的 收縮率 計(jì)算所得到的螺距帶有不規(guī)則的小數(shù) 加工這樣特殊螺距很困難 所以螺距可以不考慮收縮率 22zszMPP 051 2 內(nèi)型心的計(jì)算 00 z zxdsDM 內(nèi) 第 20 頁 共 28 頁 05 27 89 3 01 5 三 模具型腔側(cè)壁和動模支承板厚度的計(jì)算 在 注 射 過 程 中 模 具 型 腔 將 受 到 熔 體 的 高 壓 作 用 所 以 應(yīng) 具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 如 型 腔 側(cè) 壁 和 底 板 厚 度 過 小 可 能 因 強(qiáng) 度 不 夠 而 產(chǎn) 生 塑 性 變 形 甚 至 開 裂 因 剛 度 不 足 而 產(chǎn) 生 擾 曲 變 形 導(dǎo) 致 溢 料 和 出 現(xiàn) 飛 邊 降 低 塑 件 尺 寸 精 度 并 影 響 順 利 脫 模 所 以 應(yīng) 通 過 強(qiáng) 度 和 剛 度 計(jì) 算 來 確 定 型 腔 壁 厚 理 論 分 析 和 生 產(chǎn) 實(shí) 踐 表 明 大 尺 寸 的 模 具 型 腔 剛 度 不 足 是 主 要 主 要 矛 盾 型 腔 壁 厚 應(yīng) 以 滿 足 剛 度 條 件 為 準(zhǔn) 由 于 本 塑 件 屬 于 小 型 塑 件 故 因 以 型 腔 的 壁 厚 的 強(qiáng) 度 為 準(zhǔn) 由 于 型 腔 的 形 狀 結(jié) 構(gòu) 形 式 是 多 種 多 樣 的 同 時(shí) 在 成 型 過 程 中 模 具 受 力 狀 態(tài) 也 很 復(fù) 雜 一 些 參 數(shù) 難 以 確 定 因 此 對 型 腔 壁 厚 做 精 確 的 力 學(xué) 計(jì) 算 幾 乎 是 不 可 能 的 只 能 從 實(shí) 用 觀 點(diǎn) 出 發(fā) 對 具 體 情 況 具 體 分 析 建 立 接 近 實(shí) 際 的 力 學(xué) 模 型 所 以 對 于 本 塑 件 可 以 簡 化 為 鑲 拼 式 圓 形 型 腔 進(jìn) 行 近 似 計(jì) 算 1 型 腔 側(cè) 壁 厚 度 計(jì) 算 由 于 型 腔 的 計(jì) 算 方 式 由 型 腔 的 大 小 來 確 定 本 模 具 的 型 腔 內(nèi) 半 徑 r 86mm 所 以 按 強(qiáng) 度 理 論 來 計(jì) 算 12 pS 式 中 許 用 應(yīng) 力 Pa 1502165 7 S 第 21 頁 共 28 頁 11 由 此 看 出 型 腔 壁 厚 的 最 小 值 為 11mm 但 考 慮 到 本 次 設(shè) 計(jì) 的 型 腔 采 用 斜 滑 塊 的 形 式 所 以 要 適 當(dāng) 給 其 增 大 尺 寸 具 體 尺 寸 見 斜 滑 塊 2 動 模 支 承 板 厚 度 的 計(jì) 算 本 次 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 瓣 合 結(jié) 構(gòu) 型 腔 由 型 腔 套 板 和 上 下 兩 塊 模 板 固 定 不 需 要 另 外 設(shè) 置 底 板 了 動 模 支 承 板 的 厚 度 可 根 據(jù) 零 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 選 擇 查 文 獻(xiàn) 一 表 5 18 支 承 板 的 厚 度 有 15 20mm 就 足 夠 了 而 現(xiàn) 在 我 選 用 30mm 厚 的 支 承 板 更 保 險(xiǎn) 一 點(diǎn) 第五章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 1 定位作用 模具閉合后 保證動定?；蛏舷履Ｎ恢玫恼_ 保證型 腔的形狀和尺寸精度 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起了定位作用 便于 裝配和調(diào)整 2 導(dǎo)向作用 合模時(shí) 首先是導(dǎo)向零件接觸 引導(dǎo)動定模或上下模準(zhǔn) 確閉合 避免型心先進(jìn)入型腔造成成型零件損壞 3 承受一定的側(cè)向壓力 塑料熔體在充填過程中可能產(chǎn)生單向側(cè)壓力 或者由于成型設(shè)備精度低的影響 使導(dǎo)柱承受一定的側(cè)向壓力 以保證模 具的正常工作 2 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)選用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬耐磨的表面 堅(jiān)韌而不容易折 斷的內(nèi)芯 材料選用 T8 鋼 經(jīng)淬火處理后硬度為 50 55HRC 導(dǎo)柱固定部分 粗糙度 Ra 為 0 8 m 導(dǎo)向部分表面粗糙度 Ra 為 0 8 m 0 4 m 其形式及尺寸 見右圖 第 22 頁 共 28 頁 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周 導(dǎo)柱 中心離模具邊緣應(yīng)有足夠的距離 以保證模具強(qiáng) 度 導(dǎo)柱中心大模具邊緣距離通常為導(dǎo)柱直徑的 1 1 5 倍 導(dǎo)柱的固定端與模板之間一般采用 H7 m6 的過渡配合 導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用 H7 f7 的間隙配合 3 導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 導(dǎo)套采用帶頭導(dǎo)套 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套 在導(dǎo)套的前端應(yīng)倒角 導(dǎo)柱孔做成通孔 以利于 排出空內(nèi)空氣和殘?jiān)鼜U料 導(dǎo)套的材料選用 T8 鋼 其硬度一般應(yīng)比導(dǎo)柱 以減輕磨損 導(dǎo)套的形式如右圖 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料制造 硬度一般低 于導(dǎo)柱的硬度 以減輕磨損 防止導(dǎo)柱或?qū)桌?毛 導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般 為 Ra0 8 m 導(dǎo)套與模板的配合用 H7 m6 過盈配 合 第六章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 a 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動模一側(cè) b 保證塑件不因推出而變形 c 機(jī)構(gòu)簡單動作可靠 d 良好的塑件外觀 第 23 頁 共 28 頁 e 合模是的正確復(fù)位 2 推出機(jī)構(gòu)的選用 由于零件在開模方向的投影面積比較少 而且零件高度教深 所以選用推 板推出機(jī)構(gòu) 推件板推出機(jī)構(gòu)作用面積大 推出力大而均勻運(yùn)動平穩(wěn) 并且塑 件上無推出痕跡 但如果型心和推件板的配合不好 則在塑件上會出現(xiàn)毛刺 而且塑件有可能會滯留在推件板上 所以推件板與型心留有 0 2 0 25mm 的間隙 另外 在推出過程中 由于推件板和型 心有摩擦 所以推件板必須進(jìn)行淬火處理 以提高耐磨性 推件板的形式如右圖 3 推件板的導(dǎo)向與復(fù)位 本次設(shè)計(jì)的模具為中小型模具 固只設(shè)置兩根推板導(dǎo)柱 推板導(dǎo)柱直接與液壓頂出裝置固接 由液壓頂出裝置完成頂出和復(fù)位兩個動作 另外 零件內(nèi)表面積不是太大 液壓頂出裝置的頂出力很大 所以可不考慮零 件的脫模力 4 復(fù)位零件 推件板是由液壓頂出裝置復(fù)位 而螺紋型心由機(jī)動復(fù)位 所以不需要再設(shè) 置復(fù)位零件 第七章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 無 論 何 種 塑 料 進(jìn) 行 注 射 成 型 均 有 一 個 比 較 適 宜 的 模 具 溫 度 范 圍 在 此 模 具 溫 度 范 圍 內(nèi) 塑 料 熔 體 的 流 動 性 好 容 易 充 滿 型 腔 塑 件 脫 模 后 收 縮 和 翹 曲 變 形 小 形 狀 與 尺 寸 穩(wěn) 定 力 學(xué) 性 能 以 及 表 面 質(zhì) 量 較 高 為 了 使 模 溫 控 制 在 一 理 想 的 范 圍 內(nèi) 現(xiàn) 設(shè) 計(jì) 一 模 具 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) 由 于 本 次 設(shè) 計(jì) 用 材 料 為 聚 酰 胺 黏 度 低 流 動 性 好 成 型 工 藝 要 求 模 溫 不 太 高 故 無 須 設(shè) 計(jì) 加 熱 系 第 24 頁 共 28 頁 統(tǒng) 只 需 設(shè) 計(jì) 冷 卻 系 統(tǒng) 以 確 保 合 理 的 模 溫 常 用 的 冷 卻 方 法 有 水 冷 卻 空 氣 冷 卻 和 油 冷 卻 本 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 水 冷 卻 經(jīng) 濟(jì) 實(shí) 惠 1 冷 卻 的 計(jì) 算 在 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 所 需 排 除 的 總 熱 量 可 近 似 由 下 面 公 式 計(jì) 算 Q nm h 60 其 中 n 為 每 小 時(shí) 注 射 次 數(shù) m 為 每 次 注 入 模 具 的 塑 料 質(zhì) 量 kg h 為 塑 料 成 型 時(shí) 放 出 的 熱 熔 量 J kg 由 于 聚 酰 胺 成 型 周 期 為 50 110S 本 次 設(shè) 計(jì) 的 塑 料 注 射 量 不 大 但 由 于 開 模 動 作 復(fù) 雜 故 取 T 80 S n 3600 80 45 次 m 15 4 g 0 0154 kg 查 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) 表 3 19 得 h 326 26 396 48kJ kg 取 h 360kJ kg 所 以 h 360 0 0154 5544 kJ 5544 J Q 45 0 0154 5544 60 64 J min 為 了 滿 足 注 射 模 冷 卻 需 要 在 單 位 時(shí) 間 內(nèi) 所 需 冷 卻 水 量 可 按 下 式 計(jì) 算 V Q C t1 t2 nm h 60 C t1 t2 2 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 與 冷 卻 系 統(tǒng) 的 結(jié) 構(gòu) 冷 卻 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 原 則 冷 卻 水 道 應(yīng) 盡 量 多 冷 卻 水 道 至 型 腔 表 面 距 離 應(yīng) 盡 量 相 等 澆 口 出 加 強(qiáng) 冷 卻 冷 卻 水 道 入 口 溫 差 應(yīng) 盡 量 小 冷 卻 水 道 應(yīng) 沿 著 塑 料 收 縮 的 方 向 設(shè) 置 此外 冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕 降低塑件強(qiáng)度 塑件的形狀是變化萬千的 因此對于不同的塑件 冷卻水道的位置 形狀也不一樣 本模具分別在斜滑塊和內(nèi)型心上設(shè)置冷卻水道 其具體形式見總裝 第 25 頁 共 28 頁 配圖 第八章 其它輔助零件的選擇 在本次設(shè)計(jì)中 選擇合適的傳動零件是非常關(guān)鍵的一步 在模具工作中 傳動零件是這樣工作的 液壓馬達(dá)通過皮帶輪帶動帶輪傳給主軸轉(zhuǎn)矩 上螺紋 型芯開始脫螺紋 同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動有齒輪和華鍵軸同步傳遞到下螺紋型芯上 在設(shè)計(jì)當(dāng)中 選用了三種齒輪 分別是型芯上的齒輪 過渡小齒輪 過橋 輪上的齒輪 參數(shù)分別如下 Z1 18 Z2 20 Z3 20 m1 2 5 m2 1 75 m3 1 75 d1 45 d2 35 d3 35 da1 50 da2 38 5 da3 38 5 皮帶輪和皮帶的選擇 皮帶輪選用輪輻式結(jié)構(gòu) 槽型為 Z 參數(shù)如下 bd 8 5 hamin 2 00 hfmin 7 0 e 12 0 3 fmin 7 min 5 5 38 皮帶的截型為 Z 參數(shù)如下 節(jié)寬 bp 8 5 高度 h 8 頂寬 h 10 楔角 40 06 mkgq 第九章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 在 前 面 已 經(jīng) 確 定 了 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 類 型 和 一 些 基 本 的 參 數(shù) 尺 寸 如 模 具 的 型 腔 的 個 數(shù) 需 用 的 注 射 量 塑 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 成 型 時(shí) 所 需 的 合 模 力 注 射 壓 力 模 具 的 厚 度 安 裝 固 定 尺 寸 以 及 開 模 行 程 等 這 些 數(shù) 據(jù) 第 26 頁 共 28 頁 都 與 注 射 機(jī) 的 有 關(guān) 性 能 參 數(shù) 密 切 相 關(guān) 如 果 兩 者 不 相 匹 配 則 模 具 無 法 使 用 為 此 必 須 對 兩 者 之 間 有 關(guān) 的 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 校 核 以 滿 足 要 求 1 注 射 壓 力 的 校 核 注 射 成 型 機(jī) 的 最 大 注 射 壓 力 應(yīng) 稍 大 于 塑 料 制 品 的 成 型 所 需 的 注 射 壓 力 即 P0 P 式 中 P0 注 射 成 型 機(jī) 的 最 大 注 射 壓 力 P 塑 料 制 品 成 型 時(shí) 所 需 的 注 射 壓 力 查 有 關(guān) 手 冊 可 知 P0 125 Mpa P 65 Mpa 所 以 P0 125 P 65 成 立 即 注 射 壓 力 滿 足 要 求 2 鎖 模 力 的 校 核 及 型 腔 數(shù) 的 確 定 1 由 于 所 設(shè) 計(jì) 的 注 射 模 具 采 用 的 是 側(cè) 澆 口 型 腔 數(shù) 為 1 2 鎖 模 力 的 校 核 鎖 模 力 又 稱 合 模 力 是 指 注 射 成 型 機(jī) 的 合 模 裝 置 對 模 具 所 施 加 的 最 大 夾 緊 力 為 了 避 免 塑 料 注 射 機(jī) 成 型 時(shí) 由 于 受 到 注 射 壓 力 的 作 用 而 使 模 具 沿 分 型 面 而 脹 開 注 射 成 型 機(jī) 的 鎖 模 力 可 按 下 式 核 算 F0 P 模 A 分 或 F0 K1P A 分 式 中 F0 注 射 成 型 機(jī) 的 公 稱 鎖 模 力 104N P 模 模 內(nèi) 壓 力 型 腔 內(nèi) 熔 體 壓 力 Mpa K1 壓 力 損 耗 系 數(shù) K1 2 3 A 分 塑 料 制 品 在 及 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 投 影 面 積 之 和 所 以 有 F0 40 2 3x65x 4 2 第 27 頁 共 28 頁 所 以 F0 P 模 A 分 成 立 故 所 選 注 射 機(jī) 的 鎖 模 力 也 符 合 要 求 3 模 具 閉 和 高 度 的 校 核 由 于 本 次 設(shè) 計(jì) 選 用 的 注 射 機(jī) 為 直 角 式 注 射 機(jī) 沒 有 限 定 最 大 的 模 具 閉 合 高 度 而 最 小 閉 合 高 度 為 70mm 模 具 的 閉 合 高 度 為 305mm 所 以 符 合 模 具 閉 合 高 度 的 校 核 要 求 小結(jié) 經(jīng)過一個多月的努力 終于完成了對成型聚酰胺軟管接頭的模具設(shè)計(jì) 這是一 個對即將走進(jìn)社會的畢業(yè)生的能力鍛煉 讓我有機(jī)會把大學(xué)三年里所學(xué)到的東西作 一個綜合的認(rèn)識 把理論用到實(shí)際中去 提高解決實(shí)際問題的能力 是我們走出校 門走進(jìn)社會很重要的一次實(shí)訓(xùn) 為我們成為一個合格的設(shè)計(jì)員做好準(zhǔn)備 完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 我收獲良多 充 分 利 用 了 所 學(xué) 的 知 識 查 閱 了 大 量 的 參 考 書 目 把 自 己 所 學(xué) 的 知 識 有 機(jī) 的 結(jié) 合 起 來 懂 得 了 塑 件 的 注 射 模 具 的 一 般 流 程 即 注 射 成 型 制 品 的 分 析 注 射 機(jī) 的 選 擇 及 相 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 注 射 模 具 設(shè) 計(jì) 的 有 關(guān) 計(jì) 算 模 具 總 體 尺 寸 的 確 定 與 結(jié) 構(gòu) 草 圖 的 繪 制 模 具 結(jié) 構(gòu) 總 裝 配 圖 和 零 件 工 作 圖 的 繪 制 全 面 審 核 投 產(chǎn) 制 造 等 另 外 現(xiàn) 在 各 行 各 業(yè) 都 在 緊 跟 時(shí) 代 的 脈 搏 模 具 制 造 業(yè) 也 一 樣 越 來 越 倚 重 計(jì) 第 28 頁 共 28 頁 算 機(jī) 了 懂 得 使 用 繪 圖 軟 件 已 經(jīng) 是 我 們 這 一 代 設(shè) 計(jì) 員 的 基 本 技 能 了 我 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 結(jié) 合 自 己 的 能 力 分 別 用 AUTO CAD 和 PRO E 繪 制 裝 配 圖 雖 然 不 能 盡 善 盡 美 但 以 為 我 即 將 出 去 工 作 建 立 了 良 好 的 自 信 心 了 在設(shè)計(jì)過程中 遇到了各種各樣的困難 但 通 過 學(xué) 校 的 大 力 支 持 和 協(xié) 助 還 有 諸 多 同 學(xué) 的 幫 助 在 以 XXX和 XXX老 師 為 主 的 指 導(dǎo) 老 師 的 指 導(dǎo) 下 順 利 并 成 功 地 完 成 了 這 次 的 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 在 此 對 學(xué) 校 和 指 導(dǎo) 老 師 們 致 以 敬 禮 對 同 學(xué) 們 表 示 感 謝 參 考 文 獻(xiàn) 1 屈華昌主編 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2 馮炳堯等編 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 上?？萍汲霭嫔?3 E 林納 P 恩格 德 編 注射成型模具設(shè)計(jì) 108 例 中國輕工業(yè)出版社 4 王樹勛編 注塑模具設(shè)計(jì)與制造使用技術(shù) 華南理工大學(xué)出版社 5 許鶴峰 陳言秋編 注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例 化學(xué)工業(yè)出版社 6 李益民主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊 機(jī)械工業(yè)出版社