快餐勺子注塑模具設(shè)計-餐勺【三維PROE】【含CAD圖紙】

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This desin introduced the basic principle of infection molding,specially single is divided the profile to infect moles structurethe principle of work, That proposes the basic design principle of products; Introduched the details of the system that are cold folw channel infection of mold gating、the temperature control systemthe design process of going against system ,has given the explanation to the mold intensity repuest; Through this design,may to cast the mold to have a preliminary understanding,motes some certain detail questions in design,understands the mold structurethe principle of working. Key word: Plastic mould parting surface standard目 錄第一章 緒論.11.1課題的來源和意義.11.2國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r.11.3國外發(fā)展?fàn)顩r.2第二章 塑件成型工藝分析.32.1塑件及材料的分析.32.2擬定模具的結(jié)構(gòu)形式.52.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計.7第三章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算.123.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計.123.2成型零件鋼材的選用.133.3成型零件工作尺寸的確定.133.4模架的確定.143.5各模板尺寸的確定.153.6脫膜推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計.153.7冷卻系統(tǒng)的設(shè)計.153.8導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計.19第四章 整體設(shè)計.20謝辭.21參考文獻(xiàn).22大連交通大學(xué)2017屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章 緒論1.1課題的來源和意義模具應(yīng)用廣泛，現(xiàn)代制造業(yè)中的產(chǎn)品構(gòu)件成形加工，幾乎都需要使用模具來完成。所以，模具產(chǎn)業(yè)是國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是重要的、寶貴的技術(shù)資源，也是關(guān)鍵的基礎(chǔ)工業(yè)。隨著塑料制品在機(jī)械、電子、交通、國防、建筑、農(nóng)業(yè)、等各個行業(yè)廣泛應(yīng)用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性也日益突出。模具作為一種高附加值和技術(shù)密集型產(chǎn)品，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，也成為民族工業(yè)的支柱行業(yè)之一。本次設(shè)計以快餐勺子為設(shè)計課題，并應(yīng)熟練地使用ProE、AutoCAD等軟件來完成課題。在設(shè)計過程中，應(yīng)對我們設(shè)計方法、軟件繪圖、資料查詢、論文寫作、外文翻譯等方面進(jìn)行全方位的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們初步的設(shè)計能力，并加強(qiáng)我們對模具行業(yè)的理解和認(rèn)知。1.2國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 盡管我國在注塑模的開發(fā)與研究方面起步較晚，但歷經(jīng)半個多世紀(jì),我國的模具工業(yè)水平有了飛躍的發(fā)展,但與需求相比,顯然供不應(yīng)求,其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面。中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此每年需要大量進(jìn)口模具。但相比于不足，國內(nèi)生產(chǎn)的小模數(shù)塑料齒輪等精密塑料模具已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。在齒輪模具設(shè)計中采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型壓縮造成的齒形誤差，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線造型要求。目前，我國經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段。一方面，國內(nèi)模具市場將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國轉(zhuǎn)移以及跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具采購趨向也十分明顯。因此，放眼未來，模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。這對我們新時代的年輕人來說是一個巨大的機(jī)會也是一次強(qiáng)大的挑戰(zhàn)。1.3國外發(fā)展?fàn)顩r 國外注塑模具制造行業(yè)的最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。國外發(fā)達(dá)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到70%80%，實(shí)現(xiàn)部分資源共享，大大縮短設(shè)計周期及制造周期，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。目前在歐美，CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍應(yīng)用的技術(shù)。在CAD的應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段，目前3D設(shè)計已達(dá)到了70%89%。PRO/E、UG、CIMATRON等軟件的應(yīng)用很普遍。應(yīng)用這些軟件不僅可完成2D設(shè)計，同時可獲得3D模型，為NC編程和CAD/CAM的集成提供了保證。應(yīng)用3D設(shè)計，還可以在設(shè)計時進(jìn)行裝配干涉的檢查，保證設(shè)計和工藝的合理性。數(shù)控機(jī)床的普遍應(yīng)用，保證了模具零件的加工精度和質(zhì)量。3050人的模具企業(yè)，一般擁有數(shù)控機(jī)床十多臺。經(jīng)過數(shù)控機(jī)床加工的零件可直接進(jìn)行裝配，使裝配鉗工的人數(shù)大大減少。CAE技術(shù)在歐美已經(jīng)逐漸成熟。在注射模設(shè)計中應(yīng)用CAE分析軟件，模擬塑料的沖模過程，分析冷卻過程，預(yù)測成型過程中可能發(fā)生的缺陷。實(shí)現(xiàn)了多工位、高效率、自動化、連續(xù)化、低成本等優(yōu)點(diǎn)。第二章塑件工藝性分析2.1塑件及材料的分析2.1.1塑件性能分析本設(shè)計實(shí)例為一快餐勺子，塑件比較簡單，塑件的質(zhì)量要求是不允許有裂紋和變形缺陷；脫模斜度為2度；塑件材料為ABS，生產(chǎn)批量為大批量，塑件公差按模具設(shè)計基本要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 圖2.1塑件尺寸精度：塑料有 5、6、7 三種精度等級，我們?nèi)⊥獗砻鏋?7 級精度。塑料制品的表面光潔度，除了在成型時從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)外，主要由模具光潔度決定。一般模具表面光潔度要比塑料制品高一級。因此制件外表面取 Ra6.3m。2.1.2 ABS性能分析（1）使用性能 綜合性能好，沖擊強(qiáng)度、力學(xué)強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學(xué)性，電氣性能良好；易于成型和機(jī)械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機(jī)械零件、減磨零件、傳動零件和結(jié)構(gòu)零件。（2）成型性能1）無定形塑料。 其品種很多，各品種的機(jī)電性能及成型特性也各有差異應(yīng)按品種來確定成型方法及成型條件。2）吸濕性強(qiáng)。 含水量應(yīng)小于 0.3%（質(zhì)量），必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥。 3）流動性中等。益邊料 0.04mm 左右。4）模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進(jìn)料口位置、形式。推出力過大或機(jī)械加工時塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。（3） ABS 的主要性能指標(biāo) 其性能指標(biāo)見表 2-1。 密度gcm-11.021.08屈服強(qiáng)度/Mpa50比體積/cmg-10.860.98拉伸強(qiáng)度/Mpa38吸水率(%)0.20.4拉伸彈性模量/Mpa1.4103熔點(diǎn)/130160抗彎強(qiáng)度/Mpa80計算收縮率(%)0.40.7抗壓強(qiáng)度/Mpa53比熱容/J(kg)1470彎曲彈性模量/Mpa1.41032.1.3 ABS的注射成型過程及工藝參數(shù)（1）注射成型過程1）成型前的準(zhǔn)備。對 ABS 的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗，由于 ABS 吸水性較大，成型前應(yīng)進(jìn)行充分的干燥。2）注射過程。塑件在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由于模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個階段。3）塑件的后處理。處理的介質(zhì)為空氣和水，處理溫度為 6075，處理時間為 1620s。（2）注射工藝參數(shù)1）注射機(jī)：螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為 30r/min。2）料筒溫度（）：后段 150170；中段 165180；前段 180200。3）噴嘴溫度（）：170180。4）模具溫度（）：5080。5）注射壓力（MPa）：60100。6）成型時間（s）：30（注射時間取 1.6，冷卻時間取 2.9，輔助時間 8）。2.2擬定模具的結(jié)構(gòu)形式2.2.1分型面位置的確定通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑件，分型面如圖2-2所示 圖2.2分型面2.2.2型腔數(shù)量和排列方式的確定 （1）型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般為4級，且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時，考慮到塑件的尺寸、模具結(jié)構(gòu)尺寸的大小關(guān)系，以及制造費(fèi)用和各種成本費(fèi)等因素,初步定為一模四腔結(jié)構(gòu)形式。（2）型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開設(shè)的部位對稱。由于該設(shè)計選擇的是一模四腔，故采用直線對稱排列，如圖 2-3 所示。 圖2-3型腔布置（3）模具結(jié)構(gòu)形式的確定 從上面的分析可知，本模具設(shè)計為一模四腔，對稱直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)擬采用推桿推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設(shè)計時，流道采用H型平衡式分流道，澆口采用側(cè)澆口，且開設(shè)在分型面上。因此，定模部分不需要單獨(dú)開設(shè)分型面取出凝料，由上綜合分析可確定選用推桿的單分型面注射模。2.2.3注射機(jī)型號的選擇（1）注射量的計算 通過三維軟件建模設(shè)計分析計算得 塑件體積： V塑=1.34cm3 塑件質(zhì)量： m塑=V塑=1.341.02g=1.37g 式中，可取1.02g/cm3（2） 澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不能確定的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.21倍來估算。由于本次采用流道簡單并且較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來估算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和4個塑件體積之和）為 V總=V塑（1+0.3）4=1.31.344=6.97cm3 （3）選擇注塑機(jī)根據(jù)第二步計算得出一次注入型腔的塑料總質(zhì)量V總=6.97cm3；V總/0.8=6.97/0.8cm3=8.71cm3。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為125cm3,注射機(jī)型號為xs-zy 125臥式注射機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下：理論注射容量/cm3125移模行程/mm300螺桿柱塞直徑/mm 42最大模具厚度/mm406注射速率/g.s-1135最小模具厚度/mm165塑化能力/g.s-145鎖模形式雙曲肘螺桿轉(zhuǎn)速/r.min-110140模具定位孔直徑/mm100鎖模力/kN900噴嘴球直徑/mm12拉桿內(nèi)間距/mm 260*360噴嘴口孔徑/mm4注射壓力/Mpa150表2.1注射機(jī)參數(shù)（4）注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核1）注射壓力校核。ABS所需要注射壓力為80110MPa,這里取p0=90MPa,該注射機(jī)的公稱注射壓力P公=119MPa,注射壓力安全系數(shù)k1=1.251.4，這里取k1=1.3,則：k1P0=1.390=117P公，所以，注射機(jī)注射壓力合格。2）鎖模力校核塑件在分型面上的投影面積A塑，則： A塑=1955.45mm2 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A澆數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。A澆是每個塑件在分型面上的投影面積A塑的0.20.5倍。由于本例流道設(shè)計簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當(dāng)取小一些。這里取A澆=0.2A塑。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積A總，則： A總=n(A塑+A澆)=n(A塑+0.2A塑)=41.2A塑=41.21955.45=9386.16mm2 模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則F脹=A總P模=9686.1635=328.52kN式中，P模是型腔的平均壓力值。通常取注射壓力的 20%40%。對于ABS大致范圍是2540 MPa。對于粘度較大精度較高的塑料制品應(yīng)取較大值。ABS屬于中等粘度且有精度要求的塑件，取P模=35 MPa。該注射機(jī)的公稱鎖模力F鎖=900kN,鎖模力安全系數(shù)為k2=1.11.2，則k2F脹=1.2F脹=1.2328.52=394.22F鎖，所以，注射機(jī)鎖模力合格。2.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計2.3.1主流道的設(shè)計主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴注射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計中常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。（1）主流道尺寸 1）主流道的長度：本次設(shè)計中初取71mm進(jìn)行設(shè)計。 2）主流道小端直徑：d=注射機(jī)噴嘴尺寸+（0.51）mm=（4+0.5）mm=4.5mm。 3)主流道大端直徑：d=d+2L主tan(/2)=4.5+250tan2=8，式中=4 4)主流道球面半徑：SR0=注射機(jī)噴嘴球頭直徑+（12）mm=(12+2)mm=14mm。 5)球面的配合高度：h=3mm。（2） 主流道的凝料體積V主=/3L主(+R主r主)= 3.14350（4+4+4.2.25）=1.57cm（3）主流道當(dāng)量半徑Rn=1/2（2.25+4mm）=3.13mm（4）主流道澆口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對材料要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設(shè)計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設(shè)計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。設(shè)計中常采用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為5256HRC。 圖2.4澆口套2.3.2分流道的設(shè)計（1） 分流道的布置形式 在設(shè)計時應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用如圖2-5所示的H型平衡式分流道。 圖2-5（2）分流道的長度 由于分流道設(shè)計簡單，根據(jù)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用兩級分流道，L1=50mm，L2=50mm （3）分流道的當(dāng)量直徑 因為該塑件質(zhì)量m塑200g，所以分流道的當(dāng)量直徑為D分=0.2654 D1=0.2654=0.2654=2mm根據(jù)教材中表4-7所示 選取D1=4mm同理 D2=0.2654=0.2654=1mm 根據(jù)教材中表4-7所示 選取D2=3mm（4） 分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形，梯形，U形，六角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設(shè)計在分型面上，本設(shè)計采用圓形截面，其塑料熔體的熱量散失，流動阻力均不大。(5）凝料體積1）分流道的長度L1=502=100mmL2=504=200mm2） 分流道截面積A1=3.144=12.56mm2A2=3.14=7.065mm2 3）凝料體積V1=L1A1=10012.56=1.26cm3 V2=L2A2=2007.065=1.41cm3(6)校核剪切速率 1）確定注射時間：取t=1s。 2) 計算分流道體積流量：q1=（V分+V塑）/t=(V1+V2+V塑)/t=4.46cm3/s. q2=（V分+V塑）/t=（V2+V塑)/t=3.78cm3/s3)得剪切速率：V1=3.3q1/=3.34.46（3.1423）=585.91s-1V2=3.3q2/=3.33.78(3.11.52）=1170.84s-1該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率51025103s-1之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。（7）分流道的表面粗糙度和脫模斜度分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般取Ra1.252.5um即可，此處取Ra1.6um。另外，其脫模斜度一般在510之間，這里取脫模斜度為8。 2.3.3澆口的設(shè)計該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質(zhì)量要求較高，采用一模八腔注射，為便于充模時的剪切速率和封閉時間，因此采用側(cè)澆口。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后修正，且開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。（1）側(cè)澆口尺寸的確定1）計算側(cè)澆口的深度。根據(jù)表 4-10，可得側(cè)澆口的深度 h 計算公式為 h=nt =0.70.5=0.35mm式中，t 是塑件壁厚，這里 t=1mm；n 是塑料成型系數(shù)，對于 ABS，其成型系數(shù) n=0.7。2） 計算測澆口的寬度。根據(jù)表 4-10，可得側(cè)澆口的寬度 B 的計算公式為 B=n/30=1.22mm3）計算側(cè)澆口的長度。根據(jù)表 4-10，可得側(cè)澆口的長度L澆 一般選用 0.72.5mm，這里取L澆 =0.7mm。（2）側(cè)澆口剪切速率的校核1）校核澆口的剪切速率確定注射時間：查表 4-8，可取 t=1s；計算澆口的體積流量：q澆=V塑/t=1.341=1.34cm3/s計算澆口的剪切速率：由式（4-20）可得：v=3.3q澆/=5120s-1該矩形側(cè)澆口的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率51035104s 之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。2.3.4校核主流道的剪切速率上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計）以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流道熔體的剪切速率。（1）計算主流道的體積流量q主=（V主+V分+nV塑）/t=（1.57+1.26+1.41+41.34）/1=9.6cm3/s-1（2）計算主流道的剪切速率 V主=3.3q主/（R33）=3.39.6103/（3.143.13）s-1=532s-1主流道內(nèi)熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率5*1025*103s-1之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。2.3.5冷料穴的設(shè)計及計算冷料穴一般位于主流道對面的動模板上。其作用就是存放料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成接觸；此外，在開模時又能將主流道凝料從定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。冷料穴的形式有三種：一種是與推桿匹配的冷料穴；二種是與拉料桿匹配的冷料穴；三種是無拉料桿的冷料穴。本設(shè)計采用與拉料桿匹配的冷料穴。2.4 章節(jié)小結(jié)本章主要進(jìn)行塑件及材料的分析，初步擬定了模具的結(jié)構(gòu)形式，并且簡單設(shè)計了澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。第三章成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算3.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計中采用整體嵌入式凹模。圖3-1凹模3.1.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（型芯）凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通?？煞譃檎w式和組合式兩種類型。通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，本設(shè)計采用整體式凸模。 圖3-2 凸模3.2成型零件鋼材的選用 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞強(qiáng)度性能，同時考慮它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因為該塑件為大批量生產(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模和凸模鋼材選用45號鋼。3.3成型零件工作尺寸的計算根椐塑件的要求，由以上兩表可查得：該塑件可按精度等級為 4 級精度選取。此產(chǎn)品采用 4 級精度，屬于一般精度制品。因此，凸凹模徑向尺寸、高度尺寸及深度尺寸的制造與作用修正系數(shù) x取值可在 0.50.8 的范圍之間，凸凹模各處工作尺寸的制造公差，因一般機(jī)械加工的型腔和型芯的制造公差可達(dá)到 IT7IT8 級，綜合參考，相關(guān)計算具體如下:Lm=(1+Scp)ls-XzLm-凹模徑向尺寸（mm）Ls-塑件徑向基本尺寸（mm）Scp-塑件的平均收縮率（%）-塑件公差值（mm） z-凹模制造公差（mm）（1）凹模徑向尺寸的計算由ls=106，查表=0.5LM=(1+Scp)ls-Xz=mm式中，Scp是塑件的平均收縮率，查表 2-1 可得 ABS 的收縮率為 0 .3% 0 .8%，所以其平均收縮率Scp=（0.003+0.008)/2=0.0055;x1，x2是系數(shù)，查表 4-15 可知 x 一般在 0.50.8之間，此處取x=0.6。是塑件上的相應(yīng)尺寸的公差（下同），z是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差，對于中小型塑件取z=1/4 （下同）。（2） 凹模深度尺寸的計算HM=(1+Scp)HM-Xz由HM=130，查表=0.5HM=(1+Scp)HM-Xz=（3） 型芯徑向尺寸的計算Lm=(1+Scp)ls-Xz由ls=104，查表=0.5LM=(1+Scp)ls-Xz=（4）型芯高度尺寸的計算HM=(1+Scp)HM-Xz由HM=28，查表=0.16HM=(1+Scp)HM-Xz=3.4模架的確定本次模具的設(shè)計采用選取的模架大小為546646mm 圖3.3模架3.5各模板尺寸的確定1）A板尺寸。A板是定模型腔板，塑件高度為35mm，又考慮在模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故A板厚度取70mm。2）B板尺寸。B板是型芯固定板，按模架標(biāo)準(zhǔn)板厚取46mm。3）墊板厚度根據(jù)模架標(biāo)準(zhǔn)取46mm4）C板（墊塊）尺寸。墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+（510）mm=（60+63+510）=128133mm，初步選定C為136mm。3.5.1模具各尺寸的校核根據(jù)所選注射機(jī)來校核模具設(shè)計的尺寸。1)模具平面尺寸546mm*646mm260360mm（拉桿間距），校核合格。2） 模具高度尺寸384mm，165mm384mm406mm（模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。3)模具的開模行程S=H1+H2+（510）mm=（7.5+7.5）+（510）mm=20mm300mm（開模行程），校核合格。3.6脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計 3.6.1推出方式的確定由于采用的是一次推出脫模機(jī)構(gòu)，故可以從推桿脫模、推板脫模、推管脫模等幾種常見的結(jié)果中選擇?？紤]到塑件形狀尺寸，本設(shè)計采用推桿脫模機(jī)構(gòu)，還需設(shè)置復(fù)位裝置即復(fù)位桿。 圖3.2推出機(jī)構(gòu)3.6.2校核推出機(jī)構(gòu)作用在塑件上的單位壓應(yīng)力（1）推出面積 A=/4(D2-d2)=48mm（2）推出應(yīng)力 =1.2FA=21MPa39MPa(抗壓強(qiáng)度)合格3.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進(jìn)行簡單的計算。設(shè)計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所放出的熱量。3.7冷卻介質(zhì)冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進(jìn)行簡單的計算。設(shè)計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所放出的熱量。5.73cm33.7.1冷卻介質(zhì)ABS屬于粘度較低的材料。其成型溫度和模具溫度分別為200250和3565。所以模具選用水作為冷卻介質(zhì)。3.7.2冷卻系統(tǒng)的簡單計算(1)單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W1）塑料制品的體積 V=V主+V分+nV塑=（1.57+2.67+41.34）=9.6cm32）塑料制品的質(zhì)量 m=V=9.61.02g=9.8g3） 塑件壁厚為0.5mm，可以查表4-34得t冷=4.5s。取注射時間t注=2s，脫模時間t脫=3s，則注射周期：t=t冷+t注+t脫=（4.5+2+8）s=14.5s。由此得每小時注射次數(shù)：N=（360014.5）次=248 次 4） 單位時間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量：W=Nm=2480.0098kgh=2.5kgh。（2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量Qs查表4-35直接可知ABS的單位熱量Qs=350kJKg。（3）計算冷卻水的體積流量qv設(shè)冷卻水道入水口的水溫為2=22，出水口的水溫為1=25，取水的密度=1000Kgcm3，水的比熱容=4.187kJ（Kg）。則根據(jù)公式可得：=WQs60c(1-2)=58.0323506010004.187(25-22)m3min=0.027m3min（4）確定冷卻水路的直徑d當(dāng)q=0.0052m3min時，查表4-30可知,未來是冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑d=0.01m。（5）冷卻水在管內(nèi)的流速v v=4qv（60d）=40.027（603.140.01）ms=1.8ms（6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù)h 因為平均水溫為23.5，查表4-31可得f=6.7，則有：h=4.187f（v）/d=4.1876.7（10001.826）/0.01=3.310kJ/(m2h)（7）計算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積A A=WQs/h =58.032350/3.31050-（22+25）/2m=0.035m（8）計算模具所需冷卻水管的總長度L L=A/d=0.035/(3.140.01)m=1108mm（9）冷卻水路的根數(shù)x設(shè)每條水路的長度為l=600mm,則冷卻水路的根數(shù)為x=L/l=1108/6002根由上述計算可以看出，需要2條冷卻水道。為了提高生產(chǎn)效率，凹模和型芯都應(yīng)得到充分的冷卻。 圖3.3冷卻水道3.8導(dǎo)向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機(jī)的噴嘴精確定位。而模內(nèi)定位則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡單，模具定位精度要求不高，因此可以采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。 圖3.2導(dǎo)柱，導(dǎo)套第四章 整體設(shè)計經(jīng)過上述一系列計算和繪圖，把設(shè)計結(jié)果用總裝圖來表示模具的結(jié)構(gòu)。 圖4.1總裝圖設(shè)計小結(jié)我選擇了快餐勺子這一課題來作為我的畢業(yè)設(shè)計這是對我四年知識能力的考查，也是對我應(yīng)用這些知識能力的考查，我盡力使自己的設(shè)計減少錯誤，但我知道由于許多知識和能力的欠缺，肯定有一定的錯誤。通過本次設(shè)計我學(xué)到的不僅僅是對快餐勺子的設(shè)計這單一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計的各個方面的流程，學(xué)會了把自己大學(xué)四年所學(xué)的知識運(yùn)用到實(shí)際工作中的方法。從以前感覺學(xué)的許多科目沒有實(shí)際意義，到現(xiàn)在覺得以前的專業(yè)知識不夠扎實(shí)，給自己的設(shè)計過程帶來了很大的麻煩。特別感謝我的導(dǎo)師給我的悉心指導(dǎo)，還有其他老師給我在設(shè)計方面給予的幫助。我覺得通過這次設(shè)計，讓我了解了設(shè)計的整個流程，在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)幾年中學(xué)到的知識，使我能夠在以后的工作中做的更好。謝 辭 在此要感謝我的指導(dǎo)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了很多工程軟件的應(yīng)用，雖然經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西， 也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中 探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的 東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富。參考文獻(xiàn)1葉久新, 王群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計M. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2008.2孫錫紅. 我國塑料模具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議J. 電加工與模具, 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