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本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 1 頁(yè) 共 33 頁(yè) 1 引言 1 1 本研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì) 1 1 1 概述 21 世紀(jì)模具制造行業(yè)的基本特征是高度集成化 智能化 柔性化和網(wǎng)絡(luò)化 追求的目 標(biāo)是提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率 縮短設(shè)計(jì)及制造周期 降低生產(chǎn)成本 最大限度地提高模具 制造業(yè)的應(yīng)變能力 滿足用戶需求 3 1 1 2 國(guó)外的發(fā)展情況 國(guó)外的模具發(fā)展?fàn)顩r具體表現(xiàn)為以下七個(gè)特征 5 1 集成化技術(shù) 現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)不僅應(yīng)強(qiáng)調(diào)信息的集成 更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)技術(shù)人和管理的集成 在開 發(fā)模式制造系統(tǒng)時(shí)強(qiáng)調(diào) 多集成 的概念 即信息集成 智能集成 串并行工作機(jī)制集成及 人員集成 這更適合未來(lái)制造系統(tǒng)的需要 2 智能化技術(shù) 應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化 以及模具設(shè)備的智能化 也要 實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)的融合及人在其中智能的充分發(fā)揮 3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件與軟件的集成實(shí)現(xiàn) 各種通訊協(xié)議及制造自動(dòng)化協(xié)議 信息通訊接口 系統(tǒng)操作控制策略等 是實(shí)現(xiàn)各種制造系統(tǒng)自動(dòng)化的基礎(chǔ) 目前早通過(guò)了 Internet 實(shí)現(xiàn)跨 國(guó)界模具設(shè)計(jì)的成功例子 4 多學(xué)科多功能綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)不僅用到機(jī)械科學(xué)的理論與知識(shí) 還用到了電磁學(xué) 光學(xué) 控制理論等 甚至要考慮到經(jīng)濟(jì) 心理 環(huán)境 衛(wèi)生及社會(huì)等各方面的因素 產(chǎn)品的開發(fā)要進(jìn)行多目標(biāo)全 性能的優(yōu)化設(shè)計(jì) 以追求模具產(chǎn)品動(dòng)靜態(tài)特性 效率 精度 使用壽命 可靠性 制造成本 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 2 頁(yè) 共 33 頁(yè) 與制造周期的最佳組合 5 虛擬現(xiàn)實(shí)與多媒體技術(shù)的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)在 21 世紀(jì)整個(gè)制造中都將有廣泛的應(yīng)用 可以用于培訓(xùn) 制造系統(tǒng)仿真 實(shí) 現(xiàn)基于制造仿真的設(shè)計(jì)與制造 集成設(shè)計(jì)與制造 實(shí)現(xiàn)集成人的設(shè)計(jì)等 美國(guó)已于 1999 年 借助于 VR 技術(shù)成功地修復(fù)了哈博太空望遠(yuǎn)鏡 多媒體技術(shù)采用多種介質(zhì)來(lái)存儲(chǔ) 表達(dá)處理 多種信息 融文字 語(yǔ)音 圖象于一體 給人一種真實(shí)感 6 反求技術(shù)的應(yīng)用 在許多情況下 一些產(chǎn)品并非來(lái)自設(shè)計(jì)概念 而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?要在只 有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?而沒(méi)有產(chǎn)品圖樣的條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)和制造以便制造出產(chǎn)品 此 時(shí)需要通過(guò)實(shí)物的測(cè)量 然后利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)物的 CAD 幾何模型的重新構(gòu)造 這種過(guò)程 就是反求工程 RE 建立了 CAD 幾何模型后 就可以依據(jù)這種數(shù)字化的幾何模型用于后續(xù)的 許多操作 4 7 快速成形制造技術(shù) 快速成形制造技術(shù) RPM 基于層制造原理 迅速制造出產(chǎn)品原型 而與零件的幾何復(fù)雜程 度無(wú)關(guān) 尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性 它不僅能夠迅速制造出 原型供設(shè)計(jì)評(píng)估 裝配校檢 功能實(shí)驗(yàn) 而且還可以通過(guò)形狀復(fù)制 快速經(jīng)濟(jì)地制造出產(chǎn)品 模具 從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費(fèi)時(shí)和耗成本的 NC 加工 因而 RPM 技術(shù)在模具制造中發(fā) 揮著重要的作用 1 1 3 國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況 6 目前國(guó)內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是 隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展 模具設(shè)計(jì)制造 日漸受到人們廣泛關(guān)注 已形成一個(gè)行業(yè) 但是我國(guó)模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員 存在品種少 精度低 制造周期長(zhǎng) 壽命短 供不應(yīng)求的狀況 一些大型精密復(fù)雜的模具還不能自行制造 需要每年花幾百萬(wàn) 上千萬(wàn)美元從國(guó)外進(jìn)口 制約了工業(yè)的發(fā)展 所以在我國(guó)大力發(fā)展模具 行業(yè)勢(shì)在必行 為了提高模具企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力 中國(guó)模具協(xié)會(huì)向全國(guó)模具行業(yè)推 薦適合于模具企業(yè)用的 CAD CAM 系統(tǒng) 但國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的 CAD CAM 系統(tǒng)很少 只有少數(shù)適合模具 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 3 頁(yè) 共 33 頁(yè) 行業(yè)應(yīng)用 而國(guó)外購(gòu)買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分所能力 強(qiáng)大的 計(jì)算機(jī)輔助制造能力 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等 但價(jià)格昂貴 一般企業(yè)難以支持 1 2 本課題的研究?jī)?nèi)容 要求 目的及意義 1 2 1 本課題的研究?jī)?nèi)容 做化妝品瓶蓋的模具設(shè)計(jì) 使該化妝品的瓶蓋注射模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 型腔 型芯 齒輪傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 并可自動(dòng)脫模 并書寫開題報(bào)告 和模具說(shuō)明書 根據(jù)說(shuō)明書畫模具 CAD 圖 1 2 2 本課題的研究要求 1 此塑件外表面不允許有印跡 并且要光滑 2 要使注射模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 并可自動(dòng)脫模 3 流道設(shè)計(jì)合理 可保證產(chǎn)品質(zhì)量并且又節(jié)約生產(chǎn)原材料 4 了解聚丙烯的性能 特性和設(shè)計(jì)時(shí)的要求 1 2 3 本課題的研究目的 1 檢驗(yàn)理論知識(shí)掌握情況 將理論與實(shí)踐結(jié)合 2 步掌握進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的方法 過(guò)程 為將來(lái)走向工作崗位進(jìn)行科技開發(fā)工作和撰寫 科研論文打下基礎(chǔ) 3 培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力 創(chuàng)新能力 計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力 1 2 4 研究意義 1 對(duì)于模具的設(shè)計(jì)可以從選材到設(shè)計(jì)到成型有一個(gè)完整的了解和初步的掌握 以進(jìn)一 步的熟練掌握 AuToCAD 的運(yùn)用 2 鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力 為更好更快的適應(yīng)工作作備 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 4 頁(yè) 共 33 頁(yè) 設(shè)計(jì)部分 2 1 塑件分析 圖 1 是我自行設(shè)計(jì)的一個(gè)瓶蓋 從該塑件的外觀可以看出為了要使此塑件的外觀不留下 印跡 可以采用改良的邊緣澆口 利用齒輪傳動(dòng)螺紋型芯的結(jié)構(gòu)達(dá)到自動(dòng)脫模 經(jīng)分析在塑 件內(nèi)的頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒 見圖 1 可較好地滿足產(chǎn)品的生產(chǎn)要求 圖 1 塑件圖 2 2 塑料材料的成型特性 表 聚丙烯的力學(xué)性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 屈服強(qiáng)度 MPa 37 78 90 拉伸強(qiáng)度 MPa 78 90 斷裂伸長(zhǎng)率 200 彎曲強(qiáng)度 MPa 67 132 彎曲彈性模量 GPa 1 45 4 5 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 無(wú)缺 口 kJ m 78 51 簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度 缺口 kJ m 3 5 4 8 14 1 布氏硬度 HBS 8 65 9 1 表 聚丙烯的熱性能及電性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 5 頁(yè) 共 33 頁(yè) 玻璃化溫度 18 10 熔點(diǎn) 粘流溫度 170 176 170 180 熱變形溫度 45N 180 102 115 56 67 127 127 線膨脹系數(shù) 10 9 8 4 9 比熱容 J K 1930 熱導(dǎo)率 W m K 0 118 燃燒性 min 慢 體積電阻 10 16 擊穿電壓 kV 30 表 聚丙烯的物理性能 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 密度 g 0 90 0 91 比體積 g 1 10 1 11 吸水性 24 小時(shí) 長(zhǎng)時(shí)間 0 01 0 03 浸水 18d0 5 0 05 透明度或透光度 半透明 表 4 聚丙烯的工藝參數(shù) 材料性能 純聚丙烯 玻纖增強(qiáng)聚丙烯 成型收縮率 1 0 3 0 0 4 0 8 拉伸模量 E 10 MPa 1 6 1 7 3 1 6 2 泊松比 0 43 與剛的摩擦因數(shù) 0 49 0 51 2 3 設(shè)備的選擇 2 3 1 塑件的體積 根據(jù)塑件的體積可以得出大概的注射量 從而粗略的得出大概的注射量 本課題的塑件體積為 2 3a 2122hRhrRV 305 17 07 15607 46cm 又由于聚丙烯的密度 0 9g 并且在注入模具時(shí)由于流動(dòng)阻力增加 加大了沿螺桿逆流亮 再考慮安全系數(shù) 實(shí)際注 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 6 頁(yè) 共 33 頁(yè) 射量 M 取為機(jī)器最大注射能力的 85 2 3b VmM 85 g04 135 79 85 假設(shè)采用的是 SZ 60 450 臥式注塑機(jī) 理論注射量為 105 鎖模力為 450kN 根據(jù)鎖模力確定型腔的數(shù)目 2 3c 1Ap Fn 其中鎖模力為 F N 型腔壓力為 p MPa 塑件的投影面積為 A1 澆注系統(tǒng)的投影 面積為 A2 已知鎖模力為 450kN 型腔壓力為 25 或 30MPa 通過(guò)計(jì)算得 2221 6014 360 RA 22863014 m 假設(shè)澆注系統(tǒng)的投影面積和塑件投影面積相等即 21 則 2863045 n 4 3 4 根據(jù)最大注射量確定型腔數(shù)目 2 3d 128 0mn 其中最大注射量為 m g 單個(gè)塑件的質(zhì)量為 m1 g 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為 m2 g 已知最大注射量為 105 假設(shè)澆注系統(tǒng)質(zhì)量為 1 7 倍塑件質(zhì)量 單個(gè)塑件質(zhì)量為 m1 0 9 17 05 15 345g 則 345 1 5719 058 n 3 2 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 7 頁(yè) 共 33 頁(yè) 現(xiàn)決定采用一模兩腔 所以可以采用 SZ 60 450 臥式注塑機(jī) 理論注射量 105 螺桿 柱塞 直徑 35 注射壓力 MPa 125 注射速率 g s 75 塑化能力 g s 10 螺桿轉(zhuǎn)速 r min 14 200 鎖模力 kN 450 拉桿內(nèi)間距 280 250 移模行程 220 最大模具厚度 300 最小模具厚度 100 鎖模形式 雙曲肘 定位孔直徑 55 噴嘴球半徑 20 2 3 2 鎖模力的校核 鎖模力為注射機(jī)鎖模裝置用于夾緊模具的力 所選注射機(jī)的鎖模力必須大于由于高壓熔 體注入模腔而產(chǎn)生的脹模力 此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓 力的乘積 即 2 3e 10APF 式中 F 鎖模力 kN p 型腔壓力 MPa A 塑件及流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積 已知型腔壓力為 25 或 30MPa 澆注系統(tǒng)的投影面積為 1 倍的塑件投影面積 塑件及流 道系統(tǒng)在分型面上的投影面積為 2 3f SRnA 2 式中 S 流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積 n 模腔數(shù) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 8 頁(yè) 共 33 頁(yè) 則 A 4 60 2 60 2 14130cm 即 p A 1000 30 14130 1000 423 9kN 450kN 所以鎖模力符合要求 2 3 3 開模行程的校核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程 對(duì)于液壓 機(jī)械式鎖模 機(jī)構(gòu)注塑機(jī) 其最大開模行程由注塑機(jī)曲肘機(jī)構(gòu)的最大行程決定 與模具厚度無(wú)關(guān) 單分型面注射模 其開模行程按下式校核 5 10 2 3g 21HS 式中 S 注塑機(jī)的最大開模行程 移動(dòng)模板臺(tái)面行程 H 1 塑件脫出距離 H 2 包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度 已知 H 1 13 H 2 50 所以 H 1 H2 5 10 13 50 5 10 73 又由于 SZ 60 450 臥式注塑機(jī)的移模行程為 220 73 220 所以開模行程也符合要求 2 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 4 1 主流道的設(shè)計(jì) 1 形狀 圓錐形 2 錐角 3 3 內(nèi)壁的粗糙度為 Ra0 63 m 4 主流道大端呈圓角 r 1 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 9 頁(yè) 共 33 頁(yè) 5 噴嘴球的半徑 r 20 則凹坑的球面半徑 R 21 6 凹坑深度 3 噴嘴孔徑 d 4 小端直徑 D 5 大端直徑為 9 7 主流道長(zhǎng)度取 53 設(shè)計(jì)見圖 2 圖 2 主流道圖 2 4 2 分流道的設(shè)計(jì) 采用半圓形截面流道 因?yàn)樗芰先垠w在流道中流動(dòng)時(shí) 表面冷凝凍結(jié) 起絕熱的作用 熔體僅在流道中心流動(dòng) 因此分流道的理想狀態(tài)應(yīng)是其中心線與澆口的中心線位于同一直線 上 而半圓形截面可以滿足 分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口的位置 從輸送熔體時(shí)的減少壓力 損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā) 應(yīng)力求縮短 對(duì)于壁厚小于 3 質(zhì)量在 200g 以下的塑件可用公式 2 4a 4265 0LWD 式中 W 流經(jīng)分流道的塑料量 g L 分流道長(zhǎng)度 D 分流道直徑 由 得為 6 其中 VnmW n 為型腔數(shù)目 m 為塑件質(zhì)量 g 得出 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 10 頁(yè) 共 33 頁(yè) L 214265 0WD 205 1794 m258 取分流道的長(zhǎng)度為 108 分流道的布置取決于型腔的布局 兩者相互影響 分流道的布置形式有平衡式和非平衡 式兩種 此設(shè)計(jì)中我采用的是平衡式布置 平衡式布置可以使各型腔同時(shí)均衡的進(jìn)料 從而 保證了各型腔成型出來(lái)的塑件在強(qiáng)度 性能 重量上的一致性 設(shè)計(jì)見圖 3 圖 3 分流道圖 2 4 3 冷料穴的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中對(duì)于冷料穴的選擇是按照設(shè)計(jì)的目的來(lái)選擇的 由于此設(shè)計(jì)的目的是要實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)脫模 所以選擇如下圖的冷料穴 它們由冷料倒錐將主流道凝料拉出 當(dāng)其被脫出時(shí) 塑 件和流道凝料可以自動(dòng)脫出 易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操 圖 4 冷料穴 2 4 4 設(shè)計(jì)所用的澆口形式 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 11 頁(yè) 共 33 頁(yè) 澆口是連接分流道和型腔的一段細(xì)短的通道 是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 澆口的主要作用 有兩個(gè) 一是塑料熔體流經(jīng)的通道 二是澆口的適時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間 在本次設(shè)計(jì)中為了滿足塑件的要求不在表面留下痕跡 不影響塑件的外觀 采用改良的 邊緣澆口 也就是使分流道與澆口的連接處在塑件的下底面 通過(guò)分型面采用微階梯式來(lái)完 成 具體的表示形式見圖 5 紅 線 處 為 階梯 分 型 面綠 線 處 為 所 設(shè) 的隱 藏 式 的 澆 口 圖 5 澆口形式 2 4 5 分型面的設(shè)計(jì) 打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫做分型面 分型面一般設(shè)在塑件斷面尺寸最大處 在此次 設(shè)計(jì)中采用的是單個(gè)分型面 并且是微階梯式的 把型芯設(shè)在動(dòng)模一邊 型腔設(shè)在定模一邊 開模后塑 件留在動(dòng)模 有利于塑件的脫模 具體的形式見上圖 2 4 6 排氣槽的設(shè)計(jì) 由于此次設(shè)計(jì)的模具屬小型模具 可以用分型面來(lái)排氣 2 5 成型零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2 5 1 成型零部件的設(shè)計(jì) 構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件 主要包括凹模 凸模 型芯 鑲塊 各種成型桿 和成型環(huán) 型腔是直接和高溫高壓的塑件相接觸 它的質(zhì)量直接關(guān)系到制件質(zhì)量 要求它有足夠的 強(qiáng)度 剛度 硬度 耐磨性 以承受塑件的擠壓力和料流的摩擦力 有足夠的精度和適當(dāng)?shù)?表面粗糙度 一般 Ra0 4 m 以下 保證塑件制品表面的光潔美觀和容易脫模 1 凹模采用整體嵌入式 凹模鑲塊采用帶軸肩臺(tái)階的圓柱形 然后嵌入固定板中 用 墊板和螺釘將其固定 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 12 頁(yè) 共 33 頁(yè) 2 型芯用成型時(shí)用以裝固螺紋嵌件的螺紋型芯 但在型芯的外圈固定一螺紋型環(huán) 用 以成型塑件的內(nèi)螺紋 具體的形式見圖 6 圖 6 外圈固定螺紋 2 5 2 成型零件工作尺寸的計(jì)算 1 平均收縮率計(jì)算型腔尺寸 聚丙烯的收縮率一般為 1 3 從而得出聚丙烯的平均收縮率為 2 徑向尺寸 由 得出聚丙烯的一般精度等級(jí)為 6 級(jí) 同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差 又由于塑件的外徑 D 60 00 所以查表得 0 64 按照平均收縮率計(jì)算凹模徑向尺寸公式 2 5a ZscpMLS 431 式中 L M 凹模的徑向尺寸 Scp 塑料的平均收縮率 Ls 塑件徑向公稱尺寸 塑件公差值 z 凹模制造公差 已知 L s 60 00 Scp 0 02 0 64 所以 z 3 0 21 LM 60 00 60 00 0 02 3 4 0 64 0 21 60 72 0 21 深度尺寸 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 13 頁(yè) 共 33 頁(yè) 由 得出聚丙烯的一般精度等級(jí)為 6 級(jí) 同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差 又由于塑件的深度尺寸 Hs 15 00 所以查表得 0 40 按照平均收縮率計(jì)算凹模深度尺寸公式 2 5b zscpMS 321 式中 H M 凹模的深度尺寸 Scp 塑料的平均收縮率 Hs 塑件高度公稱尺寸 塑件公差值 z 凹模深度制造公差 已知 H s 15 00 S cp 0 02 0 40 所以 z 3 0 13 HM 1 0 02 15 00 2 3 0 40 0 13 15 03 0 13 2 按平均收縮率計(jì)算組合型芯尺寸 徑向尺寸 由 得出聚丙烯的一般精度等級(jí)為 6 級(jí) 同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差 又由于塑件的內(nèi)徑尺寸 SDd2 式中 S 塑件的壁厚 由 得出塑件壁厚為 2 所以 d 60 00 2 2 56 00 所以查表得 0 64 按照平均收縮率計(jì)算型芯徑向尺寸公式 2 5c zscpMLS 431 式中 L M 組合型芯的徑向尺寸 Scp 塑料的平均收縮率 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 14 頁(yè) 共 33 頁(yè) Ls 塑件徑向公稱尺寸 塑件公差值 z 組合型芯制造公差 已知 L s 56 00 S cp 0 02 0 64 所以 z 3 0 21 021 021 657430 562 1 M 高度尺寸 由 得出聚丙烯的一般精度等級(jí)為 6 級(jí) 同時(shí)得出塑料制件的尺寸公差 又由于塑件的深度尺寸 Hs 15 00 2 00 13 00 所以查表得 0 36 按照平均收縮率計(jì)算組合型芯高度尺寸公式 2 5d 0321zscpMS 式中 H M 組合型芯高度尺寸 Scp 塑料的平均收縮率 Hs 塑件孔深度公稱尺寸 塑件公差值 z 組合型芯高度制造公差 已知 H s 13 00 S cp 0 02 0 36 所以 z 3 0 12 012 012 53630 12 M 2 5 3 型腔壁厚計(jì)算 模具的型腔將受到高壓的作用 因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的剛度和強(qiáng)度 強(qiáng)度不足將 導(dǎo)致塑性變形 甚至開裂 剛度不足將導(dǎo)致彈性變形 導(dǎo)致型腔向外膨脹 產(chǎn)生溢料間隙 在本次設(shè)計(jì)中采用圓形整體式型腔 按剛度計(jì)算側(cè)壁的厚度 s 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 15 頁(yè) 共 33 頁(yè) 由 得出 2 5e Ephs415 式中 E 模具材料的彈性模量 MPa 碳剛為 2 1 105MPa p 型腔壓力 MPa 由前面所知為 25 或 30 MPa 剛度條件 即允許變形量 由 得出聚丙烯的 值允許范圍為 0 025 0 04 h 型腔深度尺寸 所以 ms95 406 51 23 按強(qiáng)度計(jì)算側(cè)壁的厚度 s 由 得出 2 5f 12 prs 式中 r 型腔徑向半徑 p 型腔壓力 MPa 由前面所知為 25 或 30 MPa 模具材料的許用應(yīng)力 MPa 已知為 160 MPa 所以 ms25 6121603 由此可以選取 s 8 00 按剛度計(jì)算底版的厚度 hs 2 5g Eph 456 0 式中 E 模具材料的彈性模量 MPa 碳剛為 2 1 105MPa p 型腔壓力 MPa 由前面所知為 25 或 30 MPa 剛度條件 即允許變形量 由 得出聚丙烯的 值允許范圍為 0 025 0 04 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 16 頁(yè) 共 33 頁(yè) h 型腔深度尺寸 所以 06 1 235604 s 2 77 按強(qiáng)度計(jì)算底板的厚度 hs 2 5h 287 0pr 式中 r 型腔徑向半徑 p 型腔壓力 MPa 由前面所知為 25 或 30 MPa 模具材料的許用應(yīng)力 MPa 已知為 160 MPa 所以 1603 87 2 s 11 43 由此可以選取 hs 17 00 2 6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2 6 1 脫模阻力的計(jì)算 因?yàn)樗芗谋诤駷?2 內(nèi)孔直徑為 56 所以塑件的壁厚與內(nèi)孔直徑之比為 2 56 0 0357 而 1 20 0 05 0 0357 所以可以看作是薄壁殼體形塑件 又由于塑件的斷面為圓環(huán)形 2 6a BKtgftLEQ10cos2 式中 E 塑料的拉伸模量 MPa 塑料成型平均收縮率 t 塑料的平均壁厚 L 塑料包容型芯的長(zhǎng)度 塑料的泊松比 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 17 頁(yè) 共 33 頁(yè) 脫模斜度 塑料側(cè)面與脫模方向之夾角 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) B 塑件再與開模方向垂直的平面上的投影面積 當(dāng)塑件底部有通孔時(shí) 10B 項(xiàng)應(yīng)為零 K1 由 和 決定的無(wú)因次數(shù) 可由下式計(jì)算 2 6b cosin1f 已知 E 1 6 1 7 10 MPa 2 t 2 L 13 0 43 1 0 50 根據(jù)前面所知的 B 2826 K 1 1 0 50 sin1 cos1 1 01 Q 2082 55N 2 6 2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中 我采用的脫模機(jī)構(gòu)是先由齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng) 再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型 環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng) 使得塑件的螺紋部分被脫出 同時(shí)澆道凝料也被旋轉(zhuǎn)脫出 再用頂桿頂動(dòng)塑件 在 自身重力的作用下澆道和凝料就會(huì)掉落下來(lái) 推桿采用直桿式圓柱推桿 為了增大細(xì)長(zhǎng)推桿的剛性 設(shè)計(jì)成臺(tái)階形 推桿用熱作模具 鋼制造 最后經(jīng)表面氮化處理 配合段的表面粗糙度為 Ra0 8 m 推桿脫模機(jī)構(gòu)用復(fù)位桿復(fù)位 復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱分布 常取 2 到 4 根 但最好多于 2 根 與 復(fù)位桿頭部接觸的定模板應(yīng)淬火或局部鑲?cè)氪慊痂倝K 為避免推板運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜 造成運(yùn)動(dòng)卡滯或推桿彎曲損壞等問(wèn)題 設(shè)計(jì)推出導(dǎo)向裝置 因?yàn)槭侵行⌒湍＞卟捎?2 根導(dǎo)柱導(dǎo)向 并且設(shè)置導(dǎo)向套 2 7 脫螺紋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 7 1 脫螺紋的形式 在本設(shè)計(jì)中采用的是開模時(shí)齒條帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng) 再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng) 使得 塑件的螺紋部分被脫出 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 18 頁(yè) 共 33 頁(yè) 2 7 2 旋轉(zhuǎn)脫螺紋扭距的計(jì)算 根據(jù) 得出對(duì)于薄壁內(nèi)螺紋塑件 旋轉(zhuǎn)脫模所需最小扭距由下式計(jì)算 Mmin 2 7a cos4StrLfE 式中 E 塑料的拉伸彈性模量 MPa 塑料成型平均收縮率 t 螺紋塑料的平均壁厚 r 螺紋型芯或型環(huán)的中半徑 L 螺紋型芯或型環(huán)螺紋段的長(zhǎng)度 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) S 螺距 螺紋升角 螺紋形狀因子 由螺紋類型決定 由 得出螺紋形狀因子可由下式計(jì)算 h cos 2 7b 式中 h 螺紋型芯或螺紋型環(huán)的螺紋工作高度 螺紋牙尖角之半 已知 E 1 6 1 7 10 MPa 2 t 2 L 9 82 r 27 00 S 4 0 0 50 20 15 h 9 82 M min 2 4 105N 旋出螺紋型芯所需的實(shí)際扭距 Mco N Mcomin M min 2 7c 式中 由試驗(yàn)確定之系數(shù) 一般旋出螺紋型環(huán)所需的實(shí)際扭距約等于最小扭距 2 7 3 對(duì)主流道凝料能否脫出的校核 主流道凝料能否脫出要看澆口處塑件對(duì)型芯的力是否大于凝料的扭轉(zhuǎn)力 只有當(dāng)力大于 扭轉(zhuǎn)力時(shí)主流道的凝料才能旋轉(zhuǎn)脫出螺紋 最后隨塑件脫出 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 19 頁(yè) 共 33 頁(yè) 對(duì)于厚壁內(nèi)螺紋塑件 旋轉(zhuǎn)脫模所需的最小扭距由下式得出 2 7d cos24minSlfrEM 式中 E 塑料的拉伸彈性模量 MPa 塑料成型平均收縮率 r 螺紋型芯或型環(huán)的中半徑 L 螺紋型芯或型環(huán)螺紋段的長(zhǎng)度 塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù) S 螺距 螺紋升角 厚壁螺紋塑件無(wú)量綱特征因數(shù) 對(duì)于內(nèi)螺紋塑件 2 7e 2rR 塑件的泊松比 R 塑件內(nèi)螺紋的外半徑 r0 塑件外螺紋的內(nèi)半徑 已知 R 6 r 0 5 67 0 43 6 5 67 6 5 67 0 43 18 13 螺紋形狀因子 由螺紋類型決定 螺紋形狀因子可由下式計(jì)算 cosh 式中 h 螺紋型芯或螺紋型環(huán)的螺紋工作高度 螺紋牙尖角之半 已知 E 1 6 1 7 10 MPa 2 l 4 00 r 5 80 S 1 5 0 50 20 15 h 4 00 所以 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 20 頁(yè) 共 33 頁(yè) Mmin 6778 32 N 又由于 r 5 80 所以旋出主流道凝料所要的力為 NrF3min 107 8 53267 35 0 14 2 所以塑件對(duì)型芯的力大于凝料的扭轉(zhuǎn)力 主流道的凝料能夠旋轉(zhuǎn)脫出螺紋 最后隨塑件 脫出 2 7 4 止轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì) 在塑件內(nèi)的頂面設(shè)計(jì)一圈防轉(zhuǎn)齒 使型芯和塑件之間沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng) 只是螺紋型環(huán)從塑件上 脫出 2 7 5 驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算 在本次設(shè)計(jì)中 我采用的靠開模力來(lái)帶動(dòng)齒條移動(dòng) 然后帶動(dòng)錐齒輪尾端的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 從而帶動(dòng)錐齒輪傳動(dòng) 再由錐齒輪帶動(dòng)螺紋型環(huán)和圓頭冷料穴轉(zhuǎn)動(dòng) 使得塑件和流道凝料旋 轉(zhuǎn)脫出 再在頂桿的作用下脫落 1 圓錐齒輪傳動(dòng)的校核 在本次設(shè)計(jì)中采用的直齒圓錐齒輪的大端模數(shù)為 3 5 壓力角為 20 小齒輪的齒數(shù)為 20 采用 20CrMnTi 滲碳淬火回火 HRC 62 大齒輪的齒數(shù)為 28 采用 20Cr 滲碳淬火回火 HRC 57 根據(jù) 2得一對(duì)鋼制直齒圓錐齒輪的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為 H 2 7l Hub KT 1325 0Re3 式中 Re 為齒寬和齒寬系數(shù)之比 齒寬系數(shù)一般取 0 25 0 3 b 齒輪的齒寬 K 載荷系數(shù) u 齒數(shù)比 對(duì)于單級(jí)直齒圓錐齒輪傳動(dòng) 一般 u 為 1 3 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 21 頁(yè) 共 33 頁(yè) H 許用接觸應(yīng)力 MPa H Hlim SH 1440 1 1 1309MPa 其中 Hlim 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 可由 得 SH 齒面接觸疲勞安全系數(shù) 可由 得 已知 T 1 2082 55 27 2 1 124 105N 齒輪按 8 級(jí)精度得 K 1 2 b1 24 u 28 20 1 4 b 2 26 Re 96 H 1286MPa 又因?yàn)?H Hlim SH 1309MPa 1286MPa 根據(jù) 得鋼制齒輪傳動(dòng)的輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式 2 7i MPaFZbmYKTF 12 已知 T 1 1 124 105N 齒輪按 8 級(jí)精度 K 1 5 b 24 z 1 20 z2 28 m 3 5 YF1 2 91 Y F2 2 64 所以 F1 2 1 5 1 124 105 2 91 24 3 5 20 167MPa F2 2 1 5 1 124 105 2 64 24 3 5 28 108MPa FFSlim 380 1 3 292 MPa 167MPa F2 360 1 3 277MPa 108MPa 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足 2 齒圓柱齒輪的校核 與型環(huán)相連的兩小齒輪采用軟齒面 齒輪為 40Cr 表面淬火 齒面硬度 HRC 54 齒數(shù) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 22 頁(yè) 共 33 頁(yè) 為 22 模數(shù)為 3 0 與兩小齒輪嚙合的大齒輪是非標(biāo)齒輪 齒輪為 35SiMn 表面淬火 齒面硬度 HRC 45 齒數(shù)為 34 模數(shù)為 3 0 根據(jù) 2得鋼制齒輪傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為 2 7g Huba KTH 2135 式中 u 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比 T1 小齒輪上的轉(zhuǎn)距 N K 載荷系數(shù) b 齒寬 a 中心距 H 許用接觸應(yīng)力 MPa H Hlim SH 2 7i Hlim 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 可由 2得 SH 齒面接觸疲勞安全系數(shù) 可由 2得 H 1130 1 1 1027MPa 已知 T 1 2082 55 27 5 62 104N 齒輪按 8 級(jí)精度得 K 1 5 b1 3 0 10 30 a 84 u 34 22 1 545 b 2 52 H 691MPa 1027MPa 所以滿足齒面接觸強(qiáng)度 根據(jù) 2得鋼制齒輪傳動(dòng)的輪齒彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式 2 7i MPaFZbmYKTF 12 已知 T 1 5 62 104N 齒輪按 8 級(jí)精度 K 1 5 b 3 0 10 30 z 1 22 z2 34 m 3 0 Y F1 2 84 Y F2 2 52 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 23 頁(yè) 共 33 頁(yè) 所以 F1 2 1 5 5 62 104 2 84 30 3 0 22 81MPa 84 2512 FY 72MPa 2 7j FlinFS 1 320 1 3 246MPa 81MPa F2 240 1 3 200MPa 72MPa 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足 3 齒輪齒條的校核 塑件的型環(huán)高度為 15 螺距為 4 則齒輪 1 2 要旋轉(zhuǎn) 15 4 3 75 圈才能脫出塑件 根 據(jù)傳動(dòng)比可以得出中間的大齒輪要旋轉(zhuǎn) 3 75 22 34 2 43 圈 同時(shí)可以得出經(jīng)過(guò)直齒圓錐 齒輪后要 2 43 20 28 1 733 圈才可以脫出塑件 在本次設(shè)計(jì)中 與齒條嚙合的圓柱齒輪采用軟齒面 齒輪為 20Cr 滲碳淬火回火 HRC 56 齒數(shù)為 25 模數(shù)為 3 0 則 d 為 75 旋出塑件齒條經(jīng)過(guò)的距離為 75 1 733 130 可以把齒條看做是一個(gè)齒輪 周長(zhǎng)為 130 則 D 130 41 4 所以齒 條的齒數(shù)最少為 41 4 3 14 現(xiàn)在取齒條齒數(shù)為 20 齒條材料為 20CrMnTi 滲碳淬火回火 HRC 62 齒輪齒條傳動(dòng)的齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算公式為 2 7g Huba KTH 2135 式中 u 大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比 T1 小齒輪上的轉(zhuǎn)距 N 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 24 頁(yè) 共 33 頁(yè) K 載荷系數(shù) b 齒寬 a 中心距 H 許用接觸應(yīng)力 MPa H Hlim SH 2 7i Hlim 試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 可由 得 SH 齒面接觸疲勞安全系數(shù) 可由 得 H 1340 1 1 1218MPa 已知 T 1 1 124 105N 齒輪按 8 級(jí)精度得 K 1 5 b 3 0 10 30 a 67 5 u 25 20 1 25 H 335 2 25 1 5 1 124 105 1 25 30 67 5 1123MPa 1218MPa 所以滿足齒面接觸強(qiáng)度 齒輪齒條傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算公式 2 7i MPaFZbmYKTF 12 已知 T 1 1 124 105N 齒輪按 8 級(jí)精度 K 1 5 b 3 0 10 30 z 1 20 z2 25 m 3 0 Y F1 2 91 Y F2 2 72 所以 F1 165MPa 91 276512 FY 154MPa F1 Flim SF 2 7j 380 1 3 292MPa 165MPa 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 25 頁(yè) 共 33 頁(yè) F2 360 1 3 277MPa 154MPa 由此得出輪齒彎曲強(qiáng)度滿足 2 8 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2 8 1 頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向 頂出裝置在模具內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 除滑動(dòng)配合外 其余部分都處于浮動(dòng)狀態(tài) 頂出板和頂出 固定板的重量不應(yīng)作用在推桿上 應(yīng)由頂出系統(tǒng)的導(dǎo)向零件來(lái)支撐 在本次設(shè)計(jì)中 我采用 的是設(shè)支承柱外加導(dǎo)套 在本次設(shè)計(jì)中采用的形式 這樣可以使支承柱兼起導(dǎo)柱的作用 圖 7 支承柱 2 8 2 成型零件的導(dǎo)向及定位 模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí) 保證動(dòng) 定模之間一定的方向和位置 導(dǎo)向零件要承受 一定的側(cè)向力 起導(dǎo)向和定向的作用 當(dāng)模具牢靠裝在注射機(jī)上后 模具在注射成型過(guò)程中 如果模具上無(wú)精定位裝置 動(dòng)定模的正確定位由注射機(jī)的拉桿精度保證 如果模具有精確定 位裝置 動(dòng)定模的正確定位由模具的精定位裝置保證 因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)的模具是小型模具 所以只用兩個(gè)直徑相同且對(duì)稱分布的導(dǎo)柱 由于動(dòng)模 采用推板頂出塑件 所以導(dǎo)柱常設(shè)在動(dòng)模 各導(dǎo)柱導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保證平行 否則將 影響合模的準(zhǔn)確性 甚至損壞導(dǎo)向零件 在合模時(shí)要使導(dǎo)向零件先接觸 避免凸模先進(jìn)入型 腔 導(dǎo)致成型零件損壞 所以導(dǎo)柱長(zhǎng)度必須比凸模斷面高出 6 8 導(dǎo)柱固定部分按 H7 m8 過(guò)渡配合 導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H8 f8 間隙配合 導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為 Ra0 4 m 圖 8 為導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 26 頁(yè) 共 33 頁(yè) 圖 8 導(dǎo)柱導(dǎo)套 2 9 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 2 9 1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率 所以模具上需要添加溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 以達(dá)到理想的溫度要求 熱塑性塑料在注射成型后 必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻 使熔融的 塑料的熱量盡快傳給模具 以便使塑件可靠冷卻定型并可迅速脫模 提高塑件定型質(zhì)量和生 產(chǎn)效率 因?yàn)樗臒崛萘看?傳熱系數(shù)大 成本低 且低于室溫的水容易取得 所以冷卻水普遍 使用 用水冷卻即在模具型腔周圍或型腔內(nèi)開設(shè)冷卻水通道 利用循環(huán)水將熱量帶走 冷卻裝置的設(shè)計(jì)要考慮以下幾點(diǎn) 1 保證塑件收縮均勻 維持模具熱平衡 2 冷卻水孔的數(shù)量越多 孔徑越大 對(duì)塑件冷卻也就越均勻 3 水孔與型腔表面各處最好有相同的距離 即水孔的排列與型腔形狀盡量吻合 4 澆口出要加強(qiáng)冷卻 一般熔融塑料填充型腔時(shí) 澆口附近溫度最高 距澆口越遠(yuǎn)溫度 越低 因此澆口附近應(yīng)加強(qiáng)冷卻 通冷卻水 而在溫度較低的外側(cè)只需通過(guò)經(jīng)熱交換后的溫 水即可 5 降低入水與出水的溫度 可通過(guò)改變冷卻孔道排列的形式 6 要結(jié)合塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu) 合理考慮冷卻水通道的排列形式 如塑件的收縮率 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 27 頁(yè) 共 33 頁(yè) 壁厚等 7 冷卻水通道要避免接近塑件的熔接痕部位 冷卻通道的密封性要好 冷卻通道的進(jìn)口 與出口接頭盡量不要高出模具外表面 在本次設(shè)計(jì)中我采用的是簡(jiǎn)單流道式 即通過(guò)在模具上直接打孔 并通以冷卻水而進(jìn)行 冷卻 是最常見的一種形式 我采用的是通過(guò)軟管在模外連接冷卻水路 見圖 9 圖 9 冷卻方式 2 9 2 模具冷卻時(shí)間的計(jì)算 塑件在模內(nèi)的冷卻時(shí)間通常是指塑料熔體從充滿型腔時(shí)起到開模取出塑件時(shí)為止 聚丙烯塑料制件的最大壁厚中心層達(dá)到凝固點(diǎn)時(shí)所需的冷卻時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式 2 9a WTmRQ49 2306 5 式中 T m 塑料的初始成型溫度 C Tw 模具溫度 C R 塑件的半徑 由 得聚丙烯的塑料溫度 160 260 C 模具溫度 40 60 C Q 960 s 2 9 3 冷卻參數(shù)的計(jì)算 每秒鐘注射次數(shù)為 N 1 t 0 75 1 960 0 75 0 00078125 每秒鐘注入塑料量 M N m 0 00078125 56 0 04375 g 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 28 頁(yè) 共 33 頁(yè) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具的塑料熔體的質(zhì)量 G 3600 0 04375 10 3 0 1575 h 塑料成型時(shí)在模具內(nèi)釋放的熱焓量 i 583 38 700 14KJ 又因?yàn)?冷卻水的比熱容為 1932 J K 密度為 1 0 10 m t 1 t2 3 C 所以模具冷卻時(shí)所需冷卻水的體積流量為 2 9b min34109 2310965017 2 tCiGV 取冷卻水體積流量為 5 0 10 3 m min 得 D 8 冷卻水最低流速為 1 66v m s 冷卻水孔總傳熱面積為 2 9c 2410 240361517 0 m TwiGV 冷卻水孔長(zhǎng) 2 9d dAL 14200 3 14 8 565 3mm 2 10 支承與連接零件的設(shè)計(jì)與選擇 2 10 1 非標(biāo)零件的設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中非標(biāo)零件主要有定模固定板 動(dòng)定模板 動(dòng)模固定板 動(dòng)模墊板 墊塊 動(dòng)模底板 頂桿固定板 頂出底板 導(dǎo)柱導(dǎo)套 復(fù)位桿 頂桿 支承柱等 2 10 2 標(biāo)準(zhǔn)零件的選取 在本次設(shè)計(jì)中 采用的標(biāo)準(zhǔn)零件有螺釘 螺母 軸承和鍵 表 1 設(shè)計(jì)中所用螺釘 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 29 頁(yè) 共 33 頁(yè) 作用 名稱 規(guī)格 數(shù)目 固定定位圈 開槽盤頭螺釘 GB67 85 5 13 4 固定直齒圓柱小齒輪和型環(huán) 開槽沉頭螺釘 GB67 85 M2 5 24 12 連接模板 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70 85 M16 240 GB70 85 M16 25 8 8 固定頂出固定板和頂出底板 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70 85 M6 22 5 6 固定支承柱 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 GB70 85 M10 50 2 表 2 設(shè)計(jì)中所用螺母 作用 名稱 規(guī)格 數(shù)目 緊固小錐齒輪 型六角薄螺母 GB6172 86 M24 1 緊固與齒條嚙合的齒輪 型六角薄螺母 GB6172 86 M24 1 緊固大錐齒輪 型六角薄螺母 GB6172 86 M16 1 固定齒輪軸 1 上套筒 型六角薄螺母 GB6172 86 M20 2 表 3 設(shè)計(jì)中所用鍵 作用 名稱 規(guī)格 數(shù)目 固定直齒圓柱大齒輪 圓頭普通平鍵 鍵 8 50 GB1096 79 1 固定直齒圓錐小齒輪 圓頭普通平鍵 鍵 8 36 GB1096 79 1 固定直齒圓錐大齒輪 圓頭普通平鍵 鍵 5 26 GB1096 79 1 固定與齒條嚙合直齒圓柱小齒輪 圓頭普通平鍵 鍵 8 22 GB1096 79 1 在此次設(shè)計(jì)中用到的滾動(dòng)軸承 6005 GB T 276 94 數(shù)目為 2 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 30 頁(yè) 共 33 頁(yè) 3 設(shè)計(jì)說(shuō)明與結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的注射模具一般用來(lái)生產(chǎn)塑件的外表面不允許留下印痕的瓶蓋 該設(shè)計(jì)的模具 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 當(dāng)開模到塑件脫出型腔時(shí) 齒條帶動(dòng)與之相嚙合的直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 齒輪再帶 動(dòng)一對(duì)錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 從而使與與直齒圓柱小齒輪相連的螺紋型環(huán)旋出螺紋型芯 塑件的螺紋 部分脫出 最后用頂桿把塑件從成型內(nèi)止轉(zhuǎn)齒的螺紋型芯上頂離 達(dá)到自動(dòng)脫模 本次設(shè)計(jì)采用了邊緣澆口 使得塑件的表面光滑平整 并且簡(jiǎn)化了模具 型芯 型腔和齒 輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 可自動(dòng)脫模 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 31 頁(yè) 共 33 頁(yè) 結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 對(duì)我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面的知識(shí)做了一個(gè)很好的總結(jié) 和鞏固 也對(duì)平時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識(shí)做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用 也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的 某些方面知識(shí)的欠缺 做到了很好的復(fù)習(xí)和理解 設(shè)計(jì)中用到了大量專業(yè)知識(shí) 例如機(jī)械設(shè)計(jì) 工程制圖 聚合物材料 塑料成型機(jī)械 塑料 成型模具 材料力學(xué) 公差與配合等學(xué)科 通過(guò)在設(shè)計(jì)中查閱和復(fù)習(xí)其相關(guān)知識(shí) 對(duì)部分已生 疏的學(xué)科又重新做了認(rèn)識(shí) 且在以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更加深了理解 同時(shí)也把書本上學(xué)到的知 識(shí)用到了實(shí)際設(shè)計(jì)中 將單一的學(xué)科和其他配套學(xué)科融合在一起 學(xué)會(huì)了綜合考慮問(wèn)題 比 如在設(shè)計(jì)本套模具中自動(dòng)卸螺紋機(jī)構(gòu)的時(shí)候 既要考慮齒輪齒條本身材料性能 又要注意其 加工和安裝的可操作性以及在模具中的整體的安裝位置 以免造成模具結(jié)構(gòu)不合理 甚至造 成各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的干涉 在設(shè)計(jì)中還用到了一些計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件 更是受益匪淺 例如 在設(shè)計(jì)中大量用到 Auto CAD 來(lái)進(jìn)行平面制圖 使得在設(shè)計(jì)中對(duì)于零件的平面投影以及尺寸 可以很至關(guān)且很精確的表達(dá) 通過(guò)本次設(shè)計(jì) 對(duì)模具的設(shè)計(jì)和加工有了一個(gè)比較系統(tǒng)全面的認(rèn)識(shí) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 32 頁(yè) 共 33 頁(yè) 致謝 在本次設(shè)計(jì)中 遇到了許多的問(wèn)題 感謝丁武學(xué)教授和張躍老師的悉心指導(dǎo) 有了他們 的幫助我才能順利的完成本次設(shè)計(jì) 在此非常感謝兩位老師的指導(dǎo)和幫助 感謝學(xué)校在整個(gè) 設(shè)計(jì)過(guò)程中給我們提供的各種各樣的便利和幫助 我們的成功和學(xué)校的各種努力也是分不開 的 也感謝戶廷勇輔導(dǎo)員的幫助 在這期間為了讓我們安心做設(shè)計(jì) 我們提供了許多的便利 非常感謝 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 論 文 第 33 頁(yè) 共 33 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 1 賈潤(rùn)禮 程志遠(yuǎn)主編 實(shí)用注射模設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 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