折頁(yè)盒注射成型工藝及模具設(shè)計(jì)-注塑模具【含CAD圖紙、說明書】【LB7】

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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 賀睿 學(xué) 號(hào) 111304242 指導(dǎo)教師 丁海 選題情況 課題名稱 折頁(yè)盒注射成型工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 2014 年3 月10日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 精銑六面 工序號(hào) 01 零件名稱 型腔板 零件號(hào) 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 45鋼 35~40HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.2mm 200㎜/ min 800r/min 0.5r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5mm 60㎜/ min 400r/min 0.4r/min 設(shè) 計(jì) 者 賀睿 指 導(dǎo) 教 師 丁海 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-08 型腔板 牌 號(hào) 硬 度 45鋼 35~40HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 鋸床 直尺 02 鍛造達(dá)尺寸260㎜?190㎜ 蒸汽錘 直尺 03 車外圓 車床 三爪卡盤 標(biāo)準(zhǔn) 車刀 游標(biāo)卡尺 04 磨削 平面磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 05 鉗工 虎鉗 劃線 剛尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火）保證硬度 35~40HRC 熱處理爐 火鉗 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削 平面磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 賀睿 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 02 零件名稱 型芯 零件號(hào) 00-04 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 T8A 43~47HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.2mm 200㎜/ min 800r/min 0.5r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 0.5mm 60㎜/ min 400r/min 0.4r/min 設(shè) 計(jì) 者 賀睿 指 導(dǎo) 教 師 丁海 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-04 型芯 牌 號(hào) 硬 度 T8A 43~47HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 鋸床 直尺 02 鍛造達(dá)尺寸70㎜?80㎜ 蒸汽錘 直尺 03 車外圓 車床 三爪卡盤 標(biāo)準(zhǔn) 車刀 游標(biāo)卡尺 04 磨削 平面磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 05 鉗工 虎鉗 劃線 剛尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火）保證硬度 58~62HRC 熱處理爐 火鉗 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削 平面磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 賀睿 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：折頁(yè)盒注射成型工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具設(shè)計(jì)與制造112 學(xué)生姓名 賀睿 學(xué) 號(hào) 111304242 指導(dǎo)教師 丁海 2014年4月10日 折頁(yè)盒注射成型工藝與模具設(shè)計(jì) 1 緒論 模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，因?yàn)槟＞咴诤艽蟪潭壬蠜Q定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高度一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上幾百倍。目前全世界模具年產(chǎn)值約為600億美元，日、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)，從1997年開始，我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值也超過了機(jī)床工業(yè)產(chǎn)量值。 1.1 模具工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀 按照中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)的劃分，我國(guó)模具基本分為10大類，其中，沖壓模和塑料成型模兩大類占主要部分。按產(chǎn)值計(jì)算，目前我國(guó)沖壓模占50％左右，塑料成形模約占20％，拉絲模（工具）約占10％，而世界上發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家和地區(qū)的塑料成形模比例一般占全部模具產(chǎn)值的40％以上。我國(guó)的塑料成形模具設(shè)計(jì)，制作技術(shù)起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡(jiǎn)單型腔的模具達(dá)70％以上，仍占主導(dǎo)地位。一模多腔精密復(fù)雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設(shè)計(jì)和制造。模具平均壽命約為80萬次左右，主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質(zhì)量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴(yán)重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達(dá)到5um以下，最高壽命已突破2000萬次，型腔數(shù)量已超過100腔，達(dá)到了80年代中期至90年代初期的國(guó)際先進(jìn)水平。 1.2 模具工業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 我國(guó)模具工業(yè)目前技術(shù)水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家及港臺(tái)地區(qū)先進(jìn)水平相比，還有較大的差距。在采用CAD/CAM等技術(shù)設(shè)計(jì)與制造模具方面，無論是應(yīng)用的廣泛性，還是技術(shù)水平上都存在很大的差距。在應(yīng)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)模具方面，僅有約10%的模具在設(shè)計(jì)中采用了CAD，距拋開繪圖板還有漫長(zhǎng)的一段路要走；在應(yīng)用CAM技術(shù)制造模具方面，一是缺乏先進(jìn)適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設(shè)備或因計(jì)算機(jī)制式不同，或因字節(jié)差異、運(yùn)算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有5%左右的模具制造設(shè)備近年來才開展這項(xiàng)工作。 1.3 我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具6.5Kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。注塑模型腔制造精度可達(dá)0.02mm～0.05mm，表面粗糙度Ra0.2μm，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10～30萬次，淬火鋼模達(dá)50～1000萬次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距， 1.3.1 成型工藝方面 多材質(zhì)料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。但總體上熱流道的采用率達(dá)不到10%，與國(guó)外的50%～80%相比，差距較大。 1.3.2 在制造技術(shù)方面 CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，美國(guó)EDS的UGⅡ、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國(guó)CV公司的CADS5、以及一些塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過程，如對(duì)充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來，我國(guó)自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 近年來，國(guó)內(nèi)已較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如：P20，3Gr2Mo、PMS、SMⅠ、SMⅡ等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重 大影響，但總體使用量仍較少。塑料模具標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來越廣泛得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度的商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%～80%相比，仍有差距。 1.4 國(guó)外塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 1.模具生產(chǎn)效率高，工期短，人均產(chǎn)值高 各企業(yè)共同之處是廠房設(shè)備密集，顯得十分擁擠，即使在這樣的條件下，車間管理還是有條不紊，生產(chǎn)效率高。一般模具企業(yè)，人均年產(chǎn)值為5～14萬美元。 2.專業(yè)分工細(xì)，技術(shù)精益求精，客戶相對(duì)穩(wěn)定 模具企業(yè)專業(yè)分工較細(xì)，生產(chǎn)協(xié)作緊密。每家企業(yè)只生產(chǎn)某一類模具，各家都有自己的拳頭產(chǎn)品，這利于在技術(shù)上精益求精，以利在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展模具廠所需的模具標(biāo)準(zhǔn)件都是外購(gòu)的，有些零件加工業(yè)是由其他廠協(xié)作。 3.模具企業(yè)帶件生產(chǎn)比較普遍，有利于企業(yè)發(fā)展 模具作為單件或極小批量產(chǎn)品，技術(shù)密集和精密加工設(shè)備密集，與模具成型制品的大批量生產(chǎn)相比，投入大，產(chǎn)出低，因而制約了模具企業(yè)大發(fā)展。他們注重模具與制品一體化，模具與制品相輔相成，互相促進(jìn)，有利于模具企業(yè)的發(fā)展?！　? 2 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析及方案確定 制件： 壁厚：2mm 批量：大批量 材料：ABS 2.1 原材料的工藝特性、成型性能及注射成型工藝參數(shù) 1.塑料材料特性 ABS塑料是在聚苯乙烯分子中導(dǎo)入了丙烯腈、丁二烯等異種單體后成為的改性共聚物，也可以稱為改性聚苯乙烯，具有聚苯乙烯更好的使用性能和工藝性能。ABS塑料是一種常用的具有良好的綜合力學(xué)性能的工程塑料。它具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，特別是抗沖擊強(qiáng)度;具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化學(xué)穩(wěn)定性和性能。一般為無定型料，不透明，無毒，無味，成型塑件的表面有較好的光澤。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，并且耐氣候性較差，在紫外線的作用下易變硬發(fā)脆。 2.塑件材料成型性能 使用ABS注射成型塑件時(shí)，由于熔體粘度高，所需要的注射成型壓力較高，因此塑件對(duì)型芯的包緊力較大，故塑件應(yīng)采用較大的脫模斜度；另外熔體粘度高，使ABS塑件易產(chǎn)生熔接痕，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力。ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。在正常成型條件下，ABS塑件的尺寸穩(wěn)定性較好。 密度：1.01～1.04g/cm3 收縮率：0.3～0.8% 注射成型工藝參數(shù)： 注塑機(jī)類型：螺桿式 螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）:30～60 噴嘴形式：直通式 噴嘴溫度：180～190 料筒溫度（℃）前段：200～210 中段：210～230 后段：180～200 模具溫度（℃）：50～80 注射壓力（Mpa）：70～120 保壓壓力（Mpa）：50～70 注射時(shí)間（s） ：3～5 保壓時(shí)間（s） ：15～30 冷卻時(shí)間（s） ：15～30 成型周期（s） ：40～70 2.2塑件的尺寸及質(zhì)量分析 ①尺寸精度分析 該塑件的尺寸在MT5～MT6之間，對(duì)應(yīng)的模具成型零件的尺寸加工可以保證。從零件的尺寸來看，壁厚均勻，有利于零件的成型。 ②零件表面分析 該零件表面要求沒有缺陷、毛刺外，外表面粗糙度要求大于內(nèi)表面，故要求模具型腔表面的粗糙度要大于型芯表面。表面粗糙度Ra=0.8～1.6μm。 ③設(shè)備的選擇及主要技術(shù)參數(shù)的確定 由制件圖分析體積v得 V=247.56 cm3 查有關(guān)資料得POM的密度= 1.02kg/cm3 質(zhì)量 =252.5g 由于制件的質(zhì)量比較大，本模具采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)的凝料質(zhì)量一般取（0.2～1）的塑件質(zhì)量，在這里取0.2,考慮起外形尺寸、注塑時(shí)所需的壓力和現(xiàn)有設(shè)備，初步選用SZ-1250/4000臥式注射機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下 ： 公稱注射量cm3 1307cm3 螺桿直徑mm 80 注射壓力Mpa 154.2 拉桿內(nèi)距mm 750×750 螺桿轉(zhuǎn)速r/min 10-170 注射方式 螺桿式 鎖模力KN 4000 定位孔尺寸mm Ф200 噴嘴球半徑mm R20 最大開(合)模行程mm 750 模具最大厚度mm 770 模具最小厚度mm 380 3 折頁(yè)盒注射成型模具設(shè)計(jì) 3.1 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 3.1.1 型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目 利用下式計(jì)算模腔數(shù)目： N———模腔數(shù)目 ms-----單個(gè)制品的質(zhì)量（cm3） K ———注塑機(jī)最大注塑量的利用系數(shù)，一般取0.8 mI———注塑機(jī)允許的最大注塑量（g/cm3，XS-ZY-125型注塑機(jī)的額定注射量mI=125cm3） mj———澆注系統(tǒng)和飛邊所需要的塑料質(zhì)量或體積（g/cm3），一般取塑件的（0.2～１）倍，此次設(shè)計(jì)中取塑件的體積或質(zhì)量的0.9倍。(這里m值為體積值) N≤3.26 3.2 最大注射量 Mi=NMs+Mj N------型腔的數(shù)量； Ms-單個(gè)制品的質(zhì)量； Mj----澆注系統(tǒng)和飛邊所需的塑料質(zhì)量 mi=（1×252.5+0.0.9×252.5）=479.75g V=470.35cm3 設(shè)計(jì)注射模時(shí)，必須保證M于注射機(jī)允許的最大注射量mI內(nèi), 而且 470.35cm3＜1307cm3 故注射量滿足使用要求。 3.3鎖模力校核 塑件在分型面上的投影面積為： A塑=62.42cm2 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積A澆,即流道凝料(包括澆口）在分型面上的投影面積，通常A澆是每個(gè)塑件在分型面上投影面積的0.2—0.5，這里取0.3，則 A澆=0.3A塑=18.726cm2 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積為： A總=A塑+A澆=81.146cm2 模具型腔內(nèi)的漲型力為： F漲=A總*p模=81.146*30=2434.38kN 其中p模是型腔的平均壓力值，一般取注射機(jī)注射壓力的20%-40%大致范圍是25-50MPa。該注射機(jī)的鎖模力為4000kN，則： F漲＜F模 所以該注射機(jī)的鎖模力合格。 3.4 開模行程校核 選用的注塑機(jī)的合模力為液壓-機(jī)械式，且模具結(jié)構(gòu)為單分型面注射模，故校核行程采用以下公式： Smax≥H1+H2+(5-10)mm H1-------制品所用的脫模距離； H2-------制品高度(包括與制品相連的澆注系統(tǒng)凝料) 故 750≥43+80+10=133mm 故該注塑機(jī)滿足使用要求。 3.5 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.5.1 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 澆注系統(tǒng)的基本原則，是在滿足塑料制品質(zhì)量的同時(shí)，還應(yīng)有利于提高成型速度來縮短成型周期。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的幾個(gè)問題： ⑴排氣、冷卻良好； ⑵流程短； ⑶防止型芯和嵌件移位和變形； ⑷整修方便； ⑸防止塑件翹曲變形； ⑹澆注系統(tǒng)的截面積和長(zhǎng)度； ⑺保證型腔充滿。 3.5.2主流道 主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，屬于從熱的塑料熔體到相對(duì)較冷的模具中的過渡階段，因此它的形狀和尺寸非常重要。主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料的要求高。 主流道 其參數(shù)通取數(shù)值如下： 主流道的尺寸應(yīng)當(dāng)適宜,一般情況下,主流道進(jìn)口端的直徑D1=注射機(jī)噴嘴孔直徑+(0.5-1)mm=4+0.5=4.5mm；為便于取出主流道凝料，主流道應(yīng)成圓錐形，錐角α一般取2°～4°，取α=3°；主流道出口端應(yīng)有圓角，其直徑查表6-1得D2=6mm，圓角半徑R取0.3～3mm，取R=2mm；主流道球面半徑，SR = 注射機(jī)噴嘴球面半徑 + (1～2)mm=12+1=13mm；凹坑深度 h = 3～5 取h =3mm；主流道表壁的表面粗糙度應(yīng)小于Ra0.63~1.25μm；主流道長(zhǎng)度一般小于或等于60mm，取Lz=47m。 澆口套設(shè)計(jì)：澆口套與模板間的配合采用H7/m6的過渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合，定位圈半徑比注射機(jī)定模板上的定位孔徑小0.2mm以下。 3.5.3 主流道襯套 由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設(shè)計(jì)主流道襯套是十分必要的。尤其是主流道要穿過兩塊板時(shí)，如果沒有主流道襯套，在結(jié)合處很容易發(fā)生溢料，導(dǎo)致主流道難以取出。主流道襯套的尺寸如下： 球半徑比注射機(jī)球半徑都大1~2mm設(shè)計(jì)球半徑SR14，澆口套高出模板面0.02mm。取D=20mm D1=35mm D2=40mm D3=3.2mm 3.5.4定位圈的設(shè)計(jì) 定位圈與注射機(jī)定模固定板中心定位孔相配合。其作用是為了使主流道與噴嘴和機(jī)筒對(duì)小型模具定位圈和定位孔的尺寸取8-10mm ，D=100mm ， D1=35mm ，h=415mm。 定位圈 3.5.5冷料穴 冷料穴一般都設(shè)置在主流道末端，即主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，直徑應(yīng)稍大于主流道大端直徑，以利于冷料流入。當(dāng)分流倒較長(zhǎng)時(shí)，可將分流道的盡頭沿前進(jìn)方向稍延長(zhǎng)部分作為冷料穴。其作用是用來儲(chǔ)藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料類的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，并使塑件能順利地充滿型腔。為便于拉料桿將主流道凝料拉出，在澆口襯套旁邊設(shè)有凝料拉桿，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意，冷料穴的大小要適宜，一般情況下，主流道冷料穴圓柱體的直徑為6~12mm，其深度為6~10mm,對(duì)于大型制品，冷料穴的具體尺寸可適當(dāng)加大。 3.5.6分流道 常見的分流道的截面形狀有圓形，半圓形，橢圓形和梯形，U形和矩形截面，但以梯形截面最為常用。恰當(dāng)合理的分流道形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)制品的體積，壁厚，形狀復(fù)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。分流道長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置。 分流道的布局取決于型腔的布局，型腔與分流道的布局原則是排列緊湊，縮小模具尺寸，分流道的長(zhǎng)度盡量短，鎖模力力求平衡，分流道的布置形式有平衡式進(jìn)料和非平衡式進(jìn)料兩種，根據(jù)實(shí)際要求，在這里采用平衡式澆口形式。分流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）分流道布置應(yīng)盡量平衡。 （2）分流道的尺寸需根據(jù)制品的壁厚，體積，形狀復(fù)雜程度以及所用塑料性能等因素而定。 （3）分流道表壁的表面粗糙度不宜太小，以免冷料帶入模腔，一般要求達(dá)到Ra1.25~2.5m 即可。 （4）當(dāng)分流道設(shè)計(jì)比較長(zhǎng)時(shí)，其末端應(yīng)留有冷料穴，以防前鋒冷料堵塞澆口或進(jìn)入模腔造成充模不足或影響制品的熔接強(qiáng)度。 （5）設(shè)計(jì)分流道時(shí)應(yīng)將熱量損失和流動(dòng)阻力作為主要矛盾進(jìn)行考慮，只有在保證塑料熔體能夠在足夠的壓力和合理的溫度下充滿模腔時(shí)，才能盡量減小分流道截面積和長(zhǎng)度以降低原材料消耗。 分流道結(jié)構(gòu)尺寸參考文獻(xiàn)[]表6-4分流道截面形狀可得：α=5°，L=6mm， H=4mm ， r一般取1-3mm,由《塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》表6—4可得R1=2mm ，H=4mm ，R1=0.5B，B=4 3.5.7澆口 它是分流道與型腔之間的狹窄部分，也是澆注系統(tǒng)中最短小的部分，它的作用是使分流道輸送來的熔融塑料的流速產(chǎn)生加速度，形成理想的流態(tài)順序，迅速地充滿型腔，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料倒流的作用，并在成型后便于使?jié)部谂c塑件分離。澆口形式與尺寸設(shè)計(jì)：由于該模具結(jié)構(gòu)采用的是雙分型面，是一模一腔，所以采用點(diǎn)澆口，該澆口設(shè)置在模具的第一分型面處，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.避免熔體破裂現(xiàn)象在塑件上產(chǎn)生缺陷。 2.考慮分子取向方位對(duì)塑件性能的影響。 3.澆口尺寸應(yīng)盡量小 4.減少熔接痕和增加熔接牢度。. 5. 保證型腔充滿。 3.6 成型零部件的設(shè)計(jì) 3.6.1分型面的設(shè)計(jì) 在塑件設(shè)計(jì)階段，首先應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀，否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對(duì)工藝操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)有關(guān)塑件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量，且便于制品脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，主要有以下幾點(diǎn)： ①塑件脫模方便； ②模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； ③確保塑件尺寸精度； ④型腔排氣順利； ⑤無損塑件外觀分型面選擇應(yīng)便于模具零件的加工； ⑥分型面選擇應(yīng)考慮注射機(jī)的規(guī)格； ⑦如果塑件上側(cè)孔，必須側(cè)向抽芯，應(yīng)避免定模上側(cè)向抽芯； ⑧分型面的選擇應(yīng)有利于嵌件的安裝。 塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、形狀對(duì)稱，考慮到排氣順利和便于分型，采取塑件的大端面為分型面。 3.6.2 冷卻系統(tǒng)的開設(shè) 在注射成型過程中注射溫度比較高，應(yīng)注意冷卻系統(tǒng)的開設(shè)，此次設(shè)計(jì)中采用的是水道冷卻方式，這種冷卻方式冷卻速度很快，改善成型條件、穩(wěn)定制品形狀尺寸精度、改善制件物理性能、提高制品表面質(zhì)量。 排氣系統(tǒng) 3.6.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 型腔.成型塑件的總體尺寸比較大，型腔采用整體式，它是在整塊金屬模板上加工而成的，其特點(diǎn)是牢固，不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡，整體式型腔常用于簡(jiǎn)單的中小型模具上。 ② 型芯.凸模是用于成型塑件內(nèi)表面的零部件，有時(shí)又稱型芯或成型桿。凸模與模板做成鑲拼式，便于脫模，成型質(zhì)量好。 3.6.4成型零件工作尺寸計(jì)算 成型零部件工作尺寸計(jì)算有平均值法和公差帶法兩種。本設(shè)計(jì)為便于計(jì)算采用平均值法。塑件尺寸按一般精度取MT5級(jí)，模具制造公差等級(jí)為IT10。 由表1-1塑件的尺寸公差知各尺寸如下： 1. 型腔的寬度尺寸Φ300+0.750 根據(jù)塑件尺寸，查[9]表3-2 相應(yīng)δz=1/3±m(xù)m 塑件平均收縮率 (0.3-0.8)%,取Scp = 0.3% Δ 塑件外形公差值 Δ =0.75mm Lm=300.0+0.25 2. 型腔的深度 77 根據(jù)塑件尺寸，查[9]表3-2 相應(yīng)δz=1/3mm 式中 Ls 塑件外形基本尺寸,為77mm Scp 塑件平均收縮率 (0.3-0.8)%,取Scp = 0.3% Δ 塑件外形公差值 Δ =0.44mm Hm=77.6+0.15 3. 型芯的寬度尺寸292+0.030 根據(jù)塑件尺寸，查[9]表3-2 相應(yīng)δz=3/4mm lM1=lmin+lminSmin%+Tz=2920-0.21 4. 型芯的高度 根據(jù)塑件尺寸查，[9]表3-2 相應(yīng)δz=1/3mm hM1=hmin+hminSmid%+0.5(Tz+TM)= 120-0.13 3.7結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 3.7.1合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用于保證動(dòng)模和定模兩大部分及其他零部件之間的準(zhǔn)確對(duì)合。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，設(shè)計(jì)的基本要求是導(dǎo)向精確，定位準(zhǔn)確，并且有足夠的強(qiáng)度，剛度和耐磨性，多采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。其作用是： 導(dǎo)向作用。上模和下模合模時(shí)，首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)上下模準(zhǔn)確合模，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，保證不損壞成型零件。 定位作用:避免模具裝配時(shí)認(rèn)錯(cuò)方位而損壞模具（尤其是形狀不對(duì)稱的型腔），對(duì)于垂直分型的兩瓣對(duì)拼凹模，合模銷可以保證在合模時(shí)定位準(zhǔn)確。 承受一定的側(cè)向壓力。塑料注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)面壓力，或者由于成型設(shè)備精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受一定的側(cè)壓力，當(dāng)側(cè)向壓力很大時(shí)，則不能完全由導(dǎo)柱來承擔(dān)，需要增設(shè)錐面定位裝置。 公差配合：安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6,導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用間隙配合H7/f7 3.7.2 模架的設(shè)計(jì) 模具的大小主要取決于塑件的大小和結(jié)構(gòu)，對(duì)于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好，可以以塑件布置在推桿的范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保持一定距離為原則來確定模架大小，經(jīng)確定選取標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸為415mm×450mm×500mm。 3.7.3 模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注塑機(jī)來校核模具設(shè)計(jì)的尺寸： 模具平面尺寸415mm×450mm<760mm×550mm（拉桿間距），校核合格。 模具閉合高度尺寸500mm，475mm<500mm<600mm(模具的最大厚度和最小厚度)，校核合格。模具的開模行程S≥H1+H2+a+（5-10）mm 計(jì)算得：H1+H2+a+5～10=402-412mm<750mm（開模行程），校核合格。 3.8脫模頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮塑件的結(jié)構(gòu)和壁厚及脫模力的計(jì)算，為了使脫模力平衡，制件平穩(wěn)推出，采用頂桿脫模。 推出機(jī)構(gòu) 脫模力F計(jì)算： F=Ap(……..) 其中：A=3200㎝2 P=﹙0.8~1.2﹚×107 υ=0.2-0.3 α=2 o 則F=14800N 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，推出力不大可以選用推桿推出機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)滿足結(jié)構(gòu)要求。 考慮塑件的結(jié)構(gòu)和壁厚，為了使脫模力平衡，制件平穩(wěn)推出，采用頂桿脫模，頂桿的規(guī)格為φ12×212 3.9模具總裝圖 總裝配圖 3.10 控制模具使用說明書 （1） 概述 本模具用于注塑成型，本模具屬于中大型模具，由塑件的材料的成型條件得，模具使用前需要預(yù)熱，所以設(shè)計(jì)了加熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)冷水和熱水轉(zhuǎn)換開關(guān)，分別對(duì)模具進(jìn)行加熱和冷卻。采用頂桿頂出脫模方式，保證了塑件平穩(wěn)頂出。 （2）配套設(shè)備以及模具的安裝尺寸 本模具所采用的注塑機(jī)型號(hào)為SZ-1250/4000型的注塑機(jī)（見手冊(cè)），模具的外形尺寸為 770mm×770mm×600mm。 （3）估算生產(chǎn)率 塑件的成型周期為50s～150s，那么每小時(shí)的產(chǎn)量為72件/小時(shí)-24件/小時(shí)，即勞動(dòng)生產(chǎn)率為72件/小時(shí)-24件/小時(shí)。 （4）模具的工作過程 注射完畢后，動(dòng)模部分在彈簧限位拉桿的作用下向后移，澆口凝料在定距拉桿和拉料桿的作用下在第一分型面與制件分離脫出，當(dāng)定距拉桿運(yùn)動(dòng)到一定位置后受到限制不再向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)頂桿把制件頂出。 （5）模具調(diào)試要點(diǎn)及常見故障排除 1.生產(chǎn)前首先察看《模具安裝說明》核對(duì)注射設(shè)備是否與設(shè)計(jì)相符。核對(duì)模具周界、厚度、定位圈、澆口套、頂出孔距和模具其他數(shù)據(jù)是否符合所用設(shè)備。 2.將模具吊入注塑機(jī)動(dòng)、定板之間，使定位圈與注塑機(jī)定位孔以及模具頂出孔對(duì)正。 3.安裝緊固后檢查并調(diào)整模具主流道中心線與注塑機(jī)中心線與同一條線上。 4.試模時(shí)，應(yīng)按循序漸進(jìn)原則，逐漸加大注射壓力與料量至所需要求，嚴(yán)禁首次注射過盈漲模，以確保模具安全及精度。 5.生產(chǎn)或試模過程中，當(dāng)澆口或其他部位粘膜時(shí)，粘料取出過程，不允許將模具成型表面擦、劃傷。 6.若在使用過程中發(fā)現(xiàn)異常，操作人員應(yīng)及時(shí)反饋，模內(nèi)落入異物應(yīng)及時(shí)清除。 7.每工作4小時(shí)就必須對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套、小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套、復(fù)位桿、頂桿等活動(dòng)部位涂加潤(rùn)滑油。 8.生產(chǎn)中停產(chǎn)檢修，噴脫模劑。 （7）模具使用安全須知： 1.模具吊裝時(shí)，必須使用吊環(huán)，嚴(yán)禁將水管接頭和螺栓當(dāng)作吊裝掛具使用，吊環(huán)尺寸必須正確、吊環(huán)必須擰緊。上模人員在模具起吊時(shí)確認(rèn)吊裝平衡，安全可靠，方可起吊。吊裝過程中要確保人身、設(shè)備、模具安全。 2.生產(chǎn)過程中，在注塑機(jī)上維修模具時(shí)，必須掛維修牌標(biāo)志，且切斷注塑機(jī)電源，嚴(yán)禁將維修工具、拋光油石等物品放在模具內(nèi)，嚴(yán)禁在模具上存放物品，尤其嚴(yán)禁存放會(huì)導(dǎo)致模具銹蝕的物品。 3.拆卸模具時(shí)，安裝吊環(huán)，吊車吊起松緊適宜，方可松開螺帽，取下螺栓壓板，用手動(dòng)開啟模板，將模具吊出，嚴(yán)格注意人身、設(shè)備、模具安全。 總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)是一個(gè)比較常見的折頁(yè)盒塑件的模具，通過本次盒蓋注塑模的設(shè)計(jì)，對(duì)熱塑性塑料的各項(xiàng)工藝特性、注射機(jī)的選用、分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的選擇、模架等的選擇，以及型腔、型芯的尺寸尺寸計(jì)算等模具相關(guān)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)有了更深的了解。當(dāng)初學(xué)《注塑模設(shè)計(jì)與制造》的時(shí)候，對(duì)模具設(shè)計(jì)只是理論上的理解，并沒有應(yīng)用到實(shí)際中去。通過這次設(shè)計(jì)，我感覺受益菲淺，把理論與實(shí)踐聯(lián)系到一起，漸漸熟悉了注塑模具設(shè)計(jì)的一般步驟和過程，設(shè)計(jì)過程中需要自學(xué)大量的設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，配合老師講的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)所學(xué)的知識(shí)掌握的更加牢靠，在本次設(shè)計(jì)中遇到不少問題邊學(xué)邊做，現(xiàn)在印象非常深刻。整個(gè)過程中，培養(yǎng)了我自學(xué)、獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。 由于本人經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)的模具也存在很多不足之處，希望在以后的生活中能夠積累更多的經(jīng)驗(yàn)，解決可能出現(xiàn)的缺陷問題。 致謝 經(jīng)過近段的努力，在老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和幫助下，我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。經(jīng)過這次的設(shè)計(jì)任務(wù)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)，特別是模具的設(shè)計(jì)過程有了進(jìn)一步地了解；對(duì)模具的基本結(jié)構(gòu)、組裝、調(diào)試、加工制造等方面有了深刻理解。在設(shè)計(jì)的過程中，通過對(duì)制件的分析和對(duì)模具的設(shè)計(jì)的研究時(shí)，能夠較好地將課本上的理論知識(shí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)當(dāng)中，并且能夠從整體，宏觀上去研究、分析、考慮設(shè)計(jì)問題。其次，通過搜尋大量的資料，還大大地鍛煉了自己的畫圖、看圖、排版等方面的能力。最重要的是，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我真正地感受到了集體的力量和學(xué)習(xí)方法。在設(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)遇到技術(shù)或其他方面的難題，但是通過老師的指導(dǎo)和與同學(xué)們的交流和虛心地請(qǐng)教都得到了解決，使我最終順利地完成設(shè)計(jì)。 由于本人的水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)當(dāng)中如有不妥之處，還懇請(qǐng)各位老師指導(dǎo)更正。 參考文獻(xiàn) [1]馮炳堯.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社， 1998.7 [2]曹宏深.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1993.8 [3]陳萬林.實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)與制造. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2000 [4]田椿年.塑料注塑成型與模具. 中國(guó)輕工業(yè)出版社，1995 [5]許德珠.機(jī)械工程材料. 高等教育出版社，2001 [6]孔德音.模具制造學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [7]翟德梅，段維峰.化學(xué)工業(yè)出版社，2005 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