連接座注塑模模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、連接座注塑模模具設(shè)計(jì) 目 錄 引言 1 1 塑件工藝性分析 1 1.1 塑件材料的分析 1 1.2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 4 1.3 產(chǎn)品尺寸精度的分析 4 脫模斜度 4 1.5 表面質(zhì)量分析 5 1.6 計(jì)算塑件的體積和重量 6 1.7 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 6 2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 模具分型面的確定 6 型腔的布局 7 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架 8 3 澆注系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 3.1 澆注系統(tǒng)形式 9 3.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 4 注射機(jī)的選擇 15 4.1 初選注射機(jī) 15 注射量的計(jì)算 16 5 校核注射機(jī) 16 5.1 注

2、射量、注射壓力以及模具厚度的校核 16 6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與校核 17 6.1 推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 18 6.2 推桿安裝固定及配合 18 6.3 推板厚度 18 6.4 推板強(qiáng)度校核 18 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 脫模力計(jì)算 20 6.7 脫模機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 22 7.1 溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響 22 7.2 溫度調(diào)節(jié)對(duì)生產(chǎn)效率的影響 23 7.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 8 成型零件設(shè)計(jì) 26 8.1 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 8.2 成型零件工作尺寸 28 9 模具的試模與修模 34 9.1

3、 粘著模腔 35 9.2 粘著模芯 35 9.3 粘著主流道 35 10 模具工作原理及裝配 37 10.1 模具工作原理 37 10.2 模具裝配 38 11 結(jié)束語(yǔ) 38 謝 辭 39 參考文獻(xiàn) 40 引言 隨著時(shí)代的變化、關(guān)鍵詞：整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣849427068。技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，人們生活中的各種日常用品以及汽車等工業(yè)產(chǎn)品也越來(lái)越多的采用塑料作為原材料，并向小型化、緊密化、形狀復(fù)雜化的方向發(fā)展，對(duì)塑料模具的記得技術(shù)要求也越來(lái)越高，設(shè)計(jì)制造的周期也越來(lái)越短，而作為即將踏上工作崗位的我們也將面臨這樣的挑戰(zhàn)，所以我

4、們的設(shè)計(jì)應(yīng)該更具有高效性，使效益最大化，讓設(shè)計(jì)變得更加簡(jiǎn)單、方便，使用戶的體驗(yàn)也更加的簡(jiǎn)便、安全、快捷，是人類的生活更加簡(jiǎn)單，所以CAD/CAM等輔助設(shè)計(jì)軟件作為高效設(shè)計(jì)工具得到了廣泛的應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的綜合，使所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)得到充分的運(yùn)用，同時(shí)也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的過程。它是一次對(duì)我們大學(xué)幾年中學(xué)習(xí)成果的全面性檢驗(yàn)，也是對(duì)即將踏上工作崗位的我們進(jìn)行的一次預(yù)演。所以我們倍加珍惜這次機(jī)會(huì)，充分發(fā)揮自己能力與專業(yè)水平。 對(duì)連接座進(jìn)行注塑模具設(shè)計(jì)，正好能夠?qū)⒋髮W(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行一次全面的綜合，滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求。它不僅運(yùn)用了模具設(shè)計(jì)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并

5、運(yùn)用了模具設(shè)計(jì)中的CAE/CAM，使所學(xué)的模具設(shè)計(jì)和模具制造理論可以得到綜合應(yīng)用并更好的提高我的模具設(shè)計(jì)水平。 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，用運(yùn)用了AutoCAD、SolidWorks、Moldflow Insight等軟件，并應(yīng)用了機(jī)械制造工藝和模具制造工藝的相關(guān)知識(shí)。這樣將理論與實(shí)踐相結(jié)合能夠使我更好的掌握所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也為我即將踏上工作增添了一塊結(jié)實(shí)的墊腳石。 1 塑件工藝性分析 圖1整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣849427068。所示為連接座零件的產(chǎn)品圖，該零件的設(shè)計(jì)要求為：ABS材料，中等批量生產(chǎn)，未注公差采取MT5級(jí)精度，零件既有Φ6的通孔，又有側(cè)孔R(shí)5×8,但是這一類側(cè)孔可以直

6、接在開模方向上成型，不需要進(jìn)行側(cè)抽芯，因此，此套模具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，成型零件的設(shè)計(jì)應(yīng)該主要考慮型芯的安裝方式及成型方式。 1.1 塑件材料的分析 塑件的材料采用工程塑料ABS,屬熱塑性塑料，它是由丙烯腈,丁二烯和苯乙烯組成的。其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。 ABS不受水、無(wú)機(jī)鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代

7、烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS樹脂熱變形溫度較低,不透明,可燃,耐侯性較差,其成型性能較好,流動(dòng)性好,成形收縮率較小(通常為0.3-0.8%),比熱容較低,在料筒中塑化效率高,在模具中凝固較快,成型周期短,但吸水性較大,成形前必須對(duì)其進(jìn)行充分干燥。 材料成型特點(diǎn) （1）ABS樹脂吸水性較大，整套圖紙加完整說(shuō)明書：扣扣849427068。在成型前應(yīng)對(duì)ABS樹脂進(jìn)行預(yù)干燥處理，使其含水量下降至0.3％以對(duì)于要求表面光澤的零件，塑料在成型前更應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。 （2）ABS的流動(dòng)性較好，溢邊值為左右，易于充模。ABS的最大流動(dòng)長(zhǎng)度與制品的厚度之比為190:1。 （3）A

8、BS的使用溫度為40～100℃，260℃時(shí)即分解產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性物質(zhì)，其熱變形溫度在載荷為時(shí)約為93℃。 （4）模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力較小，進(jìn)口處外觀不良，易發(fā)生熔接痕，應(yīng)注意選擇進(jìn)料口位置、形式，頂出力過大或機(jī)械加工時(shí)表面呈現(xiàn)白“色痕”。 注射成型工藝參數(shù) 表1-1 ABS的注射成型工藝參數(shù) 預(yù)熱和干燥：80～85℃ 螺桿轉(zhuǎn)速：30～60r/min 注射壓力：70～90MPa 模具溫度：50～70℃ 保壓壓力：50～70MPa 保壓時(shí)間：15～30S 冷卻時(shí)間：15~30S 注射時(shí)間：3～5S 總周期：40~70S 料筒溫度 前段200～210℃

9、 中段210～230℃ 后段180～200℃ 表1-2 ABS的力學(xué)性能 屈服強(qiáng)度（MPa） 50 抗拉強(qiáng)度(MPa) 38 斷裂伸長(zhǎng)率(﹪) 35 拉伸彈性模量(GPa) 抗彎強(qiáng)度(MPa) 80 彎曲彈性模量(GPa) 抗壓強(qiáng)度(MPa) 53 抗剪強(qiáng)度(MPa) 24 沖擊韌度 (簡(jiǎn)支梁式) 無(wú)缺口 261 布氏硬度 缺 口 11 表1-3 ABS的電學(xué)性能 表面電阻率（Ω） ×1013 體積電阻率（Ω·m） ×1014 擊穿電壓（KV/mm） \ 介電常數(shù)（106Hz） 介電損耗角正切（106Hz）

10、 耐電弧性(s) 50—85 其它參數(shù) 表1-3 ABS物理性能 相對(duì)密度 密度 收縮率 ～ ～ ％～0.8％ 1.1.4 ABS的注射成型工藝過程 （1）預(yù)烘干 → 裝入料斗 → 預(yù)塑化 → 注射裝置準(zhǔn)備注射 → 注射 → 保壓 → 冷卻 → 脫模 → 塑件送下工序； （2）清理模具、涂脫模劑 → 合模→注射。 圖1-1 1.2 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析 從塑件圖上可以看出，該零件總體形狀為長(zhǎng)方體，在寬度方向的一邊有一個(gè)凸臺(tái)，塑件壁厚均勻。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該采用單分型面抽芯。

11、 1.3 產(chǎn)品尺寸精度的分析 塑件尺寸選用尺寸精度MT5級(jí),塑件件的尺寸精度中等，為常用公差，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以得到保證。從塑件的壁厚來(lái)看，壁厚較均勻，有利于塑件成型。 由于塑件在冷卻后產(chǎn)生收縮的原因，使得塑件緊包著模具的型芯和型腔中凸出的部分，使得塑件的推出模具困難，如果強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面被劃傷和擦毛等，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮塑件與模具的脫模方向平行且塑件內(nèi)外表面要具有一定程度的脫模斜度，因此塑件上脫模斜度的大小，與其塑件的性質(zhì)、收縮率的大小、摩擦系數(shù)的大小、以及塑件的壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料脫模的難度和斜度都比較大；其形狀越是復(fù)雜或型孔比較多的

12、塑件取較大的脫模斜度；塑件越高、深，則取較小的脫模斜度；壁厚增加，內(nèi)孔包住型芯，脫模斜度也應(yīng)大些。在不受外觀的影響情況，脫模的斜度盡量要大一點(diǎn)，塑件材料采用的是ABS，查脫模斜度表1-4，因此選擇塑件脫模斜度為 以便脫模。 表1-4 常用塑料脫模斜度 塑料名稱 脫模斜度 型芯 型腔 ABS 35'~1° 40'~1°20' PS 30'~1° 35'~1°30' PC 30'~50' 35'~1° PP 25'~50' 30'~1° PE 20'~45' 25'~45' MMA 30'~1° 35'~1°30' POM 30'~1° 35'~

13、1°30' PA 20'~40' 25'~40' HPVC 50'~1°45' 50'~2° SPVC 25'~50' 30'~1° CP 20'~45' 25'~45' 　 　 筋位 一般0.5° ， 最小0.25° 網(wǎng)格 4°～5° 曬紋 根據(jù)客戶樣件再參照曬紋樣板確定，一般4°～6°，最小2° 外形常用脫模 1°～3° 1.5 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有雜質(zhì)外，再?zèng)]有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注塑時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 1.6 計(jì)

14、算塑件的體積和重量 計(jì)算塑件的體積：mm3 材料ABS的密度：3g／㎝3，故，塑件的重量為： M= V×ρ=15140.0094㎜3×3g÷1000= g 1.7 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 干燥處理：因?yàn)锳BS材料具有一定的吸濕性，要求在加工之必須進(jìn)行干燥處理。ABS的溫度為80~90℃，持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。溫度的波動(dòng)范圍應(yīng)保證小于0.1%。 熔化時(shí)的溫度為：210~280℃；建議溫度保持在：245℃。 模具溫度為：25~70℃。（模具溫度不僅影響塑件的光潔度而且還會(huì)引起其他的質(zhì)量缺陷，所以溫度較低則導(dǎo)致塑件的光潔度較低）。 模具保壓為：50~70MPa

15、。 注射機(jī)的注射速度為：中高速度 參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng)ABS的成型工藝參數(shù)可作如下選擇。試模時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)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160℃ 中段溫度t選用170℃ 前段溫度選用190℃； 注塑壓力：選用 100MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 35kgf）； 注塑時(shí)間：選用 25s； 保 壓：選用 72MPa（相當(dāng)于注塑機(jī)表壓 25kgf）； 保壓時(shí)間：選用 4s； 冷卻時(shí)間：選用 20s。 2連接座模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，模具

16、分型面的確定，澆口的設(shè)置，制品尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時(shí)，首先必須確定制品在模具中的位置；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(jī)械化和自動(dòng)化程度等其他設(shè)計(jì)問題。 選擇分型面的原則是：塑件順利脫模、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、型腔排氣順利、確保塑件質(zhì)量,無(wú)損塑件外觀、設(shè)備利用合理。所以，模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面，使得設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)零件便于加工，并且保證塑件表面粗造度。因此選擇如圖所示A-A作為分型面，塑料抱緊大型芯并留在動(dòng)模型芯一側(cè)，這使模具結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了很多，因而選定該方法作為此模具的分型設(shè)

17、計(jì)方案。在此需要注意的是：為了確保成功分型創(chuàng)建圖2連接座分型面時(shí)切記要將縱向通孔R(shí)5×8和通孔Φ6補(bǔ)起來(lái)。為便于加工，且考慮到模具材料的利用率和注塑過程中排氣方便，應(yīng)將動(dòng)模設(shè)計(jì)成組合式，也就是說(shuō)將動(dòng)模分解成動(dòng)模體、一個(gè)大型芯、一個(gè)小型芯三部分，這樣又需增加兩個(gè)用來(lái)切割型芯的子分型面。 圖2-1 為了使模具在生產(chǎn)中所需要的條件與注塑機(jī)的條件相匹配，以便提高在生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須要確定型腔的數(shù)目。模具的型腔數(shù)設(shè)計(jì)的數(shù)目可以根據(jù)塑件需要的精度、產(chǎn)量、模具的制造成本以及所選用注塑機(jī)的最大注射量和鎖模力的大小等因素來(lái)

18、確定。小批量生產(chǎn)時(shí)，采用單型腔模具；大批量生產(chǎn)時(shí)，在條件允許的情況下用多模型腔；當(dāng)塑件尺寸較大時(shí)，型腔的個(gè)數(shù)將受到所選用注塑機(jī)允許的最大成型面積和注塑數(shù)量的限制。該塑件精度要求不是很高又不是大批量的生產(chǎn)因此用一模多腔的形式。而本塑件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單故定為一模兩腔的模型腔排位原則 ： ①型腔在排列時(shí)要有利于各腔同時(shí)且均勻地進(jìn)膠。 ②模腔較多時(shí)盡可能的緊湊，以便縮短流道。 ③采用多型腔模時(shí)，各個(gè)型腔之間的距離不的小于25mm。 根據(jù)該零件的外觀特點(diǎn)，設(shè)想了三種分案： 方案一：塑件中等尺寸，批量不大，采用一模一件可以降低模具成本。 方案二：一模兩件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸偏大，制

19、造成本較一模一件高。 方案三：一模四件對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但模具尺寸更大，制造成本較高。 比較以上三種方案，如果采用一模兩腔對(duì)稱布置，生產(chǎn)效率較高，但是模具外形尺寸偏大，模具的制造成成本也比一模一腔時(shí)高得多。由于此塑件產(chǎn)品尺寸中等，批量又不算大，所以采用一模一腔的布局，這樣可以大大的降低模具的成本。 根據(jù)以上分析，計(jì)算型腔和斜導(dǎo)柱位置的尺寸來(lái)確定模架的結(jié)構(gòu)形式以及規(guī)格。 查表 選用：FUTABA-SB 2025 定模底板厚： 25 定模板厚： A=70 動(dòng)模板厚: B=25 推件板厚： C=20 墊塊厚度: D=90 支撐板厚： E=30

20、 下模座厚： 25 模具厚度： H模=A+B+C+D+E+25+25=285 模具外形尺寸： 250×250×285 注射機(jī)開模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有限的，塑件從模具中取出時(shí)注射機(jī)的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無(wú)法從模具中取出。注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)，當(dāng)注射機(jī)采用液壓和機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開模程度由連桿結(jié)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影響。對(duì)于單分型面注射模具，其開模行程可按： s--注射機(jī)最大開模行程，mm； H1——推出距離(脫模距離),mm； H2 ——

21、包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm。 此處所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān)，故注塑機(jī)的開模行程應(yīng)該滿足下式： S機(jī)>H1+H2+（5～10）mm=4mm+83mm=87mm 故滿足要求。 式中：H1——推出距離，mm； H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm； S機(jī)——注射機(jī)最大開模行程，mm。 注射壓力校核 根據(jù)式 式中—型腔壓力(MPa ) —注射壓力(MPa ) —壓力損耗系數(shù)，取壓力損耗系數(shù)為，并設(shè)注射機(jī)使用的注射壓力為=40MPa ， 則型腔壓力 故滿足注射壓力的要求。 6 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

22、與校核 由于此零件相對(duì)深度較大，塑件包緊動(dòng)模型芯力很大，因此需設(shè)計(jì)一副推出力較大的推出機(jī)構(gòu)。若采用推管與推桿聯(lián)合推出，推出平穩(wěn)，但推出機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造與裝配成本上升。若采用推件板推出，就能平穩(wěn)頂出塑件，這樣塑件不易發(fā)生頂出變形，且能確保塑件質(zhì)量，因此推件板推出為本次模具設(shè)計(jì)的優(yōu)選方案。 6.1 推桿位置、推桿形狀尺寸及推桿數(shù)量等的確定 推桿位置、推桿形狀尺寸如圖6-1所示： 圖6-1 由該模具結(jié)構(gòu)確定推桿的數(shù)量為4。 6.2 推桿安裝固定及配合 μｍ。 6.3 推板厚度 h—矩形底板（支架板）的厚度，mm。 E—5Mpa; l—雙支腳間距，mm。

23、 B—底板總寬度，mm。 其中查， 可取制品軸向尺寸公差的1/10，取，p取 因此取20mm。 圖8-2 （2）小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小型芯是用來(lái)成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨(dú)制造后，再嵌入模板中。小型芯的固定方式有臺(tái)階固定式、鉚接固定的形式、螺塞緊固的方式、圓柱墊墊平的方式等。 通過分析比較，本次塑件的小型芯采用臺(tái)階固定的方式，其結(jié)構(gòu)如下圖8-3所示： 圖8-3 8.2 成型零件工作尺寸 影響塑件尺寸精度的因素 計(jì)算設(shè)計(jì)成型零部件的主要成型部分是指與

24、塑件接觸部分的尺寸。而影響塑件尺寸精度的主要因素有以下幾個(gè)方面： （1）成型零件的磨損誤差，而成型零件在工作中的磨損使得型腔的尺寸變大，尺寸型芯變小中心距不變。在平行于脫模方向上的磨損是成型零件的最主要的磨損，所以為了設(shè)計(jì)計(jì)算的簡(jiǎn)單化，主要的是考慮與塑件脫模方向平行的表面的磨損量，而對(duì)于垂直方向的表面磨損不必考慮。塑料的品種、制品的產(chǎn)量、零件的表面硬度、粗糙度都與磨損有關(guān)。對(duì)于中、小形的塑料模允許的磨損量會(huì)引起塑料制品的誤差可取= 。 （2）模具成型零件的制造誤差 模具成型零件和模具零件的制造精度對(duì)塑料制品的尺寸精度有著直接的影響，即成型零件的制造精度越低制品的尺寸精度也就越低。實(shí)驗(yàn)證明

25、，成型零件的制造公差約為塑料制品總公差的1 /3左右，因此在已知塑料制品尺寸公差時(shí)，成型零件工作尺寸公差可定為塑件公差值的1/3～1/4，或者取IT7 ～I(xiàn)T８級(jí)作為制造公差。 （3）塑料收縮率的波動(dòng)誤差和偏差d 對(duì)塑料制品在成型時(shí)收縮率影響的因素有：料制品的形狀、尺寸、壁厚、品種、成型工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等因素，收縮率的波動(dòng)以及收縮率估計(jì)的偏差。 收縮率動(dòng)引起的尺寸的誤差為：；式中： ——塑料收縮率波的誤差值(mm)；、 ——塑料的最大、最小收縮率； ——塑料制品的基本尺寸(mm)。 一般塑料收縮率波動(dòng)引起的誤差小于塑件公差的1/3。 成型零件工作尺寸計(jì)算 一般情況下計(jì)算成型零件

26、工作尺寸時(shí)，主要根據(jù)以下三項(xiàng)因素進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)槟＞叱尚土慵闹圃煺`差、成型零件的磨損誤差以及塑料收縮率的波動(dòng)誤差是影響塑料制品制造公差的主要因素。 計(jì)算成型零件的工作尺寸有兩種方法：公差帶法和平均值法。 公差帶法按照其極限的收縮率、造公差和磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算以保證成型制品在規(guī)定的公差范圍內(nèi)，但此計(jì)算比較復(fù)雜；對(duì)于本次的設(shè)計(jì)塑件來(lái)說(shuō)，采用平均值算法比較合適，因?yàn)槠骄捣ㄊ前雌骄圃旃?、平均收縮率和平均磨損量進(jìn)行計(jì)算。此方法較比較簡(jiǎn)單但可能有誤差而不適合于精密計(jì)算。 根據(jù)規(guī)定，對(duì)塑件尺寸和成型零件的尺寸偏差統(tǒng)一按“入體”原則標(biāo)注，即 （1）包容面(型腔和塑件內(nèi)表面)尺寸采用單向正偏差標(biāo)注；

27、 （2）被包容面(型芯和塑件外表面)尺寸采用單向負(fù)偏差標(biāo)注； （3）中心距尺寸采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注； 成型零件鋼材選用 一副塑料模具結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的，即使是簡(jiǎn)單的注塑模也需要很多零件來(lái)組成。由于這些零件的工作時(shí)所處的狀況不同作用不同，因此對(duì)材料的要求也會(huì)有所不同。由于塑料制品的大小、形狀、精度的不相同，所以制品的塑料品和產(chǎn)量種也不一樣，因此，要對(duì)材料進(jìn)行選擇。在選擇當(dāng)中應(yīng)該考慮各種具體情況，模具成型零件所需的性能要 求： (1) 材料高度純潔 組織均勻致密，無(wú)網(wǎng)狀及帶狀碳化物，無(wú)孔洞疏松及白點(diǎn)等 缺陷。(2) 良好的冷、熱加工性能 要選用易于冷加工，且在加工后得到高精度零件的

28、鋼種，因此，以中碳鋼和中碳合金鋼最常用，這對(duì)大型模架尤為重要。應(yīng)具有良好的熱加工工藝性能，熱處理變形少，尺寸穩(wěn)定性好。另外，對(duì)需要電火花加工的零件， 還要求該鋼種的燒傷硬化層較淺。 (3) 拋光性能優(yōu)良 注射模成型零件工作表面，多需拋光達(dá)到鏡面，， 要求鋼材硬度為宜，過硬表面會(huì)使拋光困難。這種特性主要取決于鋼的硬度、純凈度、晶粒度、夾雜物形態(tài)、組織致密性和均勻性等因素。其中高的硬度及細(xì) 的晶粒，均有利于鏡面拋光。 (4) 淬透性高 熱處理后應(yīng)具有高的強(qiáng)韌性、高的硬度和等向性能好。 (5) 耐磨性和抗疲勞性能好 注射模型腔不僅受高壓塑料熔體的沖刷，而且還受冷熱交變的熱應(yīng)力作用。一

29、般的高碳合金鋼，可經(jīng)熱處理獲得高硬度，但韌性差易形成表面裂紋，不宜采用。所選鋼種應(yīng)使注射模能減少拋光修模的次數(shù)，能長(zhǎng)期保持型腔的尺寸精度，達(dá)到批量生產(chǎn)的使用壽命期限。這對(duì)注射次數(shù)30 萬(wàn)次以上和纖維增強(qiáng)塑料的注射成型生產(chǎn)尤其重要。 (6) 具有耐蝕性和一定的耐熱性 對(duì)有些塑料品種，如聚氯乙烯和阻燃型塑料，必須考慮選用有耐蝕性能的鋼種。 (7) 芯部強(qiáng)度高 本設(shè)計(jì)凹模、凸模都采用整體鑲拼式結(jié)構(gòu)，模具應(yīng)在符合模具強(qiáng)度，剛度以及光潔度的前提下合理的選用鋼材。查閱相關(guān)模具手冊(cè)確定采用硬度比較高的模具鋼Cr12MoV，淬火后表面硬度為58～62HRC，這種材料有較高的淬透性、耐磨性、熱處理變形小。

30、Cr12MoV 在強(qiáng)度和韌性都比較好，適用于要求形狀復(fù)雜、長(zhǎng)壽命而精度高的中小模具。 成型零件工作尺寸計(jì)算 常用塑料的收縮率見表： （4）凹模型腔側(cè)壁計(jì)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(dāng)復(fù)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(dòng)；溢料飛邊厚度及其波動(dòng)；模具在成型設(shè)備上的安裝調(diào)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(jì)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(dá)到的水平等因素。由于大尺寸模具主要存在剛度問題，要防止模具過大的彈性變形，因此須先

31、確定許用變形量，用剛度條件式進(jìn)行壁厚和底板厚度設(shè)計(jì)計(jì)算，再用強(qiáng)度條件進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)最終達(dá)到強(qiáng)度和剛度條件都滿足。 ①凹模側(cè)壁計(jì)算： 按強(qiáng)度計(jì)算： 故 ： 按剛度計(jì)算： ②底板厚度計(jì)算： 按剛度計(jì)算： 按強(qiáng)度計(jì)算： 由剛度和強(qiáng)度計(jì)算公式得,模板結(jié)構(gòu)尺寸S和T應(yīng)取剛度和強(qiáng)度計(jì)算值中的大值。 綜上記得長(zhǎng)度方向上s=27mm 厚度方向上h=9mm 單型腔板尺寸B×L×H=88×154×54 雙型腔板尺寸B×L×H=176×154×54； 按標(biāo)準(zhǔn)選擇標(biāo)準(zhǔn)模板L×B×H=250×200×—1984

32、 墊塊尺寸： 250×38×90； 定模座厚： 25mm 9 模具的試模與修模 模具裝配好以后，安裝在注射機(jī)上，安裝時(shí)注意保護(hù)模具的工作面，避免造成以外的破壞，試模時(shí)，要對(duì)注射機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使?jié)M足塑件成型的工藝條件。在操作過程中記錄下注射機(jī)實(shí)際操作的參數(shù)。在試模時(shí)，將會(huì)很多弊病，因此必須進(jìn)行原因分析，根據(jù)出現(xiàn)問題的部位，環(huán)節(jié)綜合起來(lái)，進(jìn)行合理調(diào)節(jié)。如遇見塑件表面精度與塑件要求不相符合，可依次檢查注射機(jī)參數(shù)是否正確、型腔和型芯工作表面是否破損、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是否有卡殼的現(xiàn)象、以及復(fù)位機(jī)構(gòu)是否正常工作等方面。 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

33、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)解決的問題。 9.1 粘著模腔 制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設(shè)計(jì)意圖相反，離開型芯一側(cè)，滯留于模腔內(nèi)，致使脫模機(jī)構(gòu)失效，制品無(wú)法取出的一種反常現(xiàn)象。其主要原因是： （1）注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。 （2）注射保壓和注射高壓時(shí)間過長(zhǎng)，造成過量充模。 （3）冷卻時(shí)間過短，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，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了

34、脫模阻力。 9.2 粘著模芯 （1）注射壓力和保壓壓力過高或時(shí)間過長(zhǎng)而造成過量充模，尤其成型芯上有加強(qiáng)筋槽的制品，情況更為明顯。 （2）冷卻時(shí)間過長(zhǎng)，制件在模芯上收縮量過大。 （3）模腔溫度過高，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 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)，

35、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。9.4 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

36、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。其主要原因有： ①熔料流動(dòng)阻力過大 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、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致，塑料流動(dòng)性能不佳，制品壁厚過薄。 ②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。 ③鎖模力不足 因注射時(shí)動(dòng)模稍后退，制品產(chǎn)生飛邊，壁

37、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： ①注射過量 ②鎖模力不足 ③流動(dòng)性過好 ④模具局部配合不佳 ⑤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)不要輕易修改型腔，應(yīng)行從注射工藝上找原因。 ①尺寸變大 注射壓力過高，保壓時(shí)間過長(zhǎng)，此條件下產(chǎn)生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實(shí)際尺寸偏大；模溫較低，使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值

38、。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。 ②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，使制件尺寸變小；模溫過高，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。通過調(diào)整工藝條件，通常只能在極小范圍內(nèi)使尺寸變化，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱 10 模具工作原理及裝配 10.1 模具工作原理 開模時(shí)定模板與動(dòng)模板從分型面處分開，動(dòng)模向后 運(yùn)動(dòng)，澆注系統(tǒng)的冷凝料及塑料制品一起向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)主流道中的冷凝料完全拉出一段距離后，注射機(jī)的頂桿 作用在下推板上，使得澆注系統(tǒng)中的冷凝料和塑件連接座一起推出，完

39、成脫模過程；合模時(shí)注塑機(jī)頂桿復(fù)位，頂桿固定板回到初始狀態(tài)，動(dòng)、定模完全 閉合，回到成型位置，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)，模具裝配圖如圖10-1所示。 圖10-1模具結(jié)構(gòu) 1、固定板導(dǎo)套、導(dǎo)柱 2、側(cè)支承 3、導(dǎo)柱 4、導(dǎo)套 5、推件板 6、動(dòng)?？? 7、動(dòng)模大型芯 8、澆口套 9、定位圈 10、定模座板 11、定?？? 12、定模芯 13、動(dòng)模芯 14、動(dòng)模小型芯 15、支承板 16、頂桿 17、頂桿固定板 18、下推板 19、動(dòng)模座板 10.2 模具裝配 （1）模具分型面對(duì)定、動(dòng)模座板安裝平面的平

40、行度按的規(guī)定。 （2）導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模座板安裝面的垂直度按的規(guī)定。 （3）在分型面上，定模、動(dòng)模鑲塊平面應(yīng)分別與定模、動(dòng)模模板齊平，可允許略高，但高出量不大于0.05mm。 （4）推桿、復(fù)位桿應(yīng)分別與型面、分型面齊平，推桿允許凸出型面，但不大于0.1mm，復(fù) 位桿允許低于分型面，但不大于0.05mm。 （5）模具所有活動(dòng)部分，應(yīng)保征位置準(zhǔn)確，動(dòng)作可靠，不得有歪斜和卡滯現(xiàn)象，要求固定的零件，不得相竄帶動(dòng)。 （6）澆道轉(zhuǎn)接處應(yīng)光滑連接，鑲拼處應(yīng)密合，未注拔模斜度不小于5%26deg;，表面粗糙度Ra不大于0.4um。 （7）合模后分型面應(yīng)緊密貼合，局部間隙間隙不大于0.05mm(排

41、氣槽除外)?！? （8）冷卻水路應(yīng)暢通，不應(yīng)有滲漏現(xiàn)象，進(jìn)水口和出水口應(yīng)有明顯標(biāo)記。 （9）在模具上方裝有吊環(huán)螺釘，其強(qiáng)度應(yīng)符合GB/T825吊環(huán)螺釘?shù)囊?guī)定。 11 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)最后一次綜合性的考核，也是我們從大學(xué)踏入社會(huì)的一次過渡性的檢驗(yàn)，它要求設(shè)計(jì)者富有創(chuàng)造性。它能夠培養(yǎng)畢業(yè)生樹立正確的設(shè)計(jì)思路，有敢于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神。這是一場(chǎng)提前的演習(xí)，它能夠使我們正確認(rèn)識(shí)即將要面對(duì)的挑戰(zhàn)，做好自己的心理準(zhǔn)備，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自己不足的地方。 本次設(shè)計(jì)的題目雖然較為簡(jiǎn)單，但是它囊括了模具設(shè)計(jì)過程中的每一個(gè)步驟，各個(gè)方面。此次設(shè)計(jì)，自己首先對(duì)塑件進(jìn)行了工藝結(jié)構(gòu)分析，確定了塑件材料，然后

42、運(yùn)用了SolidWorks輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模、初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大的減少了設(shè)計(jì)工作量，再一次感到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，尤其是在數(shù)據(jù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)分析方面。然后通過塑件的工藝要求進(jìn)行成型零部件的詳細(xì)尺寸計(jì)算，這也許是設(shè)計(jì)過程中最繁瑣的部分，它要求計(jì)算塑件的每一個(gè)尺寸，但是，通過一步步的計(jì)算，我對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本思路有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。然后繪制二維的裝配圖以及所要加工零件圖，最終進(jìn)行說(shuō)明書的編寫。這次設(shè)計(jì)將大學(xué)幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的總結(jié)及梳理。 謝 辭 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)清晰了我們的模具設(shè)計(jì)的基本思路，將大學(xué)做學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的總結(jié)，培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)

43、，也強(qiáng)化了我的實(shí)踐意識(shí)。通過這次設(shè)計(jì)，使我感受到作為現(xiàn)代機(jī)械工程技術(shù)人才應(yīng)該具有的基本條件：要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新、有高度的責(zé)任感。 此次設(shè)計(jì)，我首先用三維軟件進(jìn)行了建模，模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后將三維實(shí)體轉(zhuǎn)換為二維平面圖。這種方式是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)最主流的設(shè)計(jì)方式，它能大大提高設(shè)計(jì)效率，降低模具設(shè)計(jì)的周期率。而且有助于模具的最終加工，尤其是復(fù)雜零件的加工，因?yàn)楝F(xiàn)代加工大豆采用了數(shù)控加工，所以這樣可以減少變成的時(shí)間。通過此次理論意義上的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，理論基礎(chǔ)知識(shí)還不是很扎實(shí)，軟件的運(yùn)用還不熟練，尤其是實(shí)踐的缺乏，讓我更加清楚地認(rèn)識(shí)到了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)中所起的重要作用，沒有經(jīng)歷

44、過親身實(shí)踐，只是停留在課本的理論數(shù)據(jù)上，會(huì)使設(shè)計(jì)的過程中難以選擇符合實(shí)際的結(jié)構(gòu)以及材料等。設(shè)計(jì)中海油很多的缺陷與不足，懇請(qǐng)各位老師多加指正。在設(shè)計(jì)過程終于到了不少的阻力，幸好有楊曉清老師的悉心指導(dǎo)，才使自己的設(shè)計(jì)過程比較順利。 楊老師的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、對(duì)工作的一絲不茍，對(duì)學(xué)生的盡職盡責(zé)令我們折服，是我們學(xué)習(xí)的榜樣。她生活態(tài)度積極樂觀，辦事效率高，和藹可親，深受大家的歡迎，對(duì)我們的影響也很大，尤其是與人處事，解決問題的方式讓人受益匪淺。在此向楊老師表達(dá)我最衷心的感謝，謝謝您這段時(shí)間對(duì)我的悉心指導(dǎo)。 最后，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中所有支持和幫助過我的老師和同學(xué)們表示我最誠(chéng)摯的謝意，謝謝你

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