電器旋鈕注射模具設(shè)計(jì)【說明書+CAD+PROE+仿真】

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ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設(shè)計(jì)教程M. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)M. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設(shè)備M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.教研室意見年 月 日系主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日實(shí)習(xí)報(bào)告畢業(yè)實(shí)習(xí)結(jié)束了，總體感覺是這次我們很好地完成了實(shí)習(xí)內(nèi)容，達(dá)到了實(shí)習(xí)的目的。這次實(shí)習(xí)的針對(duì)性特別強(qiáng)，為我們進(jìn)一步鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，讓我們看到理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變，了解了一個(gè)公司是如何從研發(fā)到生產(chǎn)再到銷售，更重要的是為下一步的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了很好的基礎(chǔ)。這次實(shí)習(xí)是大學(xué)期間最后一次實(shí)習(xí)了，回想以前，經(jīng)歷了大大小小很多次實(shí)習(xí)，可每次實(shí)習(xí)都會(huì)上升一個(gè)層次去思考，同樣去一個(gè)地方，所思考的問題更深了；同樣看一個(gè)設(shè)備所關(guān)注的東西更專業(yè)化。因此每次實(shí)習(xí)的收獲都是不一樣的。記得第一次實(shí)習(xí)跟著帶隊(duì)老師從前走到后，看到的是沒有見過的巨大的設(shè)備，心里只有感慨、好奇和新鮮的感覺。后來(lái)陸續(xù)又參加了金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，再次進(jìn)到廠里時(shí)，還是看的同樣的設(shè)備卻沒有了好奇沒有了感慨，取而代之的是思考和請(qǐng)教，思考車間設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程，思考每一種工藝的原理，請(qǐng)教工人師傅不懂的問題，再也不象以前那樣走馬觀花，看問題也看得更加深了。這次是畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，首先感到的是機(jī)會(huì)的難能可貴，想在走上社會(huì)走進(jìn)工廠之前多積累一些經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)廠后抓緊每一分鐘盡量多的了解自己要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，有一種急切的求知欲。在到達(dá)自己將要設(shè)計(jì)的模具或產(chǎn)品時(shí)，同學(xué)們都努力的去理解相關(guān)模具的工作原理，和自己設(shè)計(jì)部分的結(jié)構(gòu)。有相機(jī)的繞著設(shè)備拍幾張照片回去作為參考，沒有的在現(xiàn)場(chǎng)做做記錄?？傊@次的實(shí)習(xí)看到了大四同學(xué)成熟了許多，不再有剛來(lái)時(shí)的幼稚，更多一些的是對(duì)走上工作崗位的向往。最后，在這次實(shí)習(xí)中，真誠(chéng)地感謝帶我們實(shí)習(xí)的任學(xué)平老師。 2011屆畢業(yè)論文 電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì) 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 何楚星 指導(dǎo)教師： 李良喜 職稱 講師 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 0702班 完成時(shí)間： 2011年5月28號(hào) 2摘 要對(duì)電器旋鈕注射模結(jié)構(gòu)采用點(diǎn)澆口進(jìn)料，采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)， 材料采用流動(dòng)性能中等的ABS塑料，通過對(duì)塑件的分析，注射機(jī)的選定，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，成型零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和導(dǎo)向地位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，給出了生產(chǎn)電器旋鈕的一個(gè)實(shí)際參考設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程。關(guān)鍵詞: ABS；一模四腔；側(cè)澆口；模具設(shè)計(jì)ABSTRACT To Appliances knob injection mould structure adopts point runner feeding; Selected a mould for four cavity die structure, and selected the medium flow property ABS plastic for filling mold, improve the design compact and practical efficiency; Based on the analysis of the plastic parts, injection machine selection of the design of the shunt way, Lord, molding parts design calculation of mechanism design, stripping out, and the cooling system design and guide mechanism design, status are given a production of Appliances knob actual reference design of the production process.Keywords: ABS; Plastic cover shells; Injection mould; Mold design湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名何楚星班級(jí)學(xué)號(hào)材料成型0702班 212070221專業(yè)材料成型及控制工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題名稱：電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì)一、選題背景與意義塑料制品之所以能夠在各行各業(yè)得到大規(guī)模的應(yīng)用,是由于他們本身具有一系列特點(diǎn)。塑料相對(duì)金屬，密度小，但是比強(qiáng)度高，絕緣性能優(yōu)良，具有非常優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性，在機(jī)械、化工汽車、航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代了金屬。目前塑料制件幾乎在工業(yè)、日常生活的各個(gè)領(lǐng)域里無(wú)處不在。塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢(shì)頭極其迅猛，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列。其仍在不斷的開發(fā)與應(yīng)用，并且隨著成型工藝的不斷成熟與發(fā)展，大大促進(jìn)了塑料成型模具的開發(fā)與制造。隨著新產(chǎn)品的不斷開發(fā)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代不斷加快，這就促進(jìn)CAD/CAM/CAE技術(shù)的在模具行業(yè)中的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電器模具應(yīng)用越來(lái)越普遍，如何開發(fā)DVD相關(guān)結(jié)構(gòu)的模具成為相關(guān)企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術(shù)完成2132front-P注射模設(shè)計(jì)模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，通過完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于將我大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納性總結(jié)，提高我的專業(yè)實(shí)踐能力，通過對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的實(shí)際操作來(lái)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，從而為將來(lái)在工作崗位工作打下了良好的基礎(chǔ)。隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，電器模具應(yīng)用越來(lái)越普遍，如何開發(fā)電器模具成為相關(guān)企業(yè)面臨的重要問題。本課題采用CAD/CAM/CAE技術(shù)完成電器旋鈕模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，通過完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義在于將我大學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，提高我的專業(yè)實(shí)踐能力，通過對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過程的實(shí)際操作來(lái)發(fā)現(xiàn)解決問題，從而為將來(lái)在工作崗位工作打下良好的基礎(chǔ)。二、課題關(guān)鍵問題及難點(diǎn) 該塑料制品選用的是ABS塑料，ABS是丙烯晴、丁二烯和苯乙烯三種單體的三元共聚物，ABS具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性能等綜合的優(yōu)良性能，且價(jià)格便宜，原料易得。ABS在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強(qiáng)度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率在0.4%0.8%范圍內(nèi)，若經(jīng)玻纖增強(qiáng)后可以減少到0.2%0.4%，而且絕少出現(xiàn)塑后收縮。ABS具有良好的成型加工性，制品表面光潔度高，且具有良好的涂裝性和染色性，可電鍍成多種色澤。ABS尚具有良好的配混性，可與多種樹脂配混成合金(共混物)，如PC/ABS、ABS/PC、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，使之具有新的性能和新的應(yīng)用領(lǐng)域，ABS若與MMA摻混可制成透明ABS，透光率可達(dá)80%。ABS是吸水的塑料，于室溫下，24小時(shí)可吸收0.2%0.35%水分，雖然這種水分不至于對(duì)于機(jī)械性能構(gòu)成重大影響，但注塑時(shí)若濕度超過0.3%，塑料表面會(huì)受大的影響，所以對(duì)ABS進(jìn)行成型加工時(shí)，一定要事先干燥，而且干燥后的水分含量應(yīng)小于0.3%。注塑成型時(shí)的主要缺陷為容易產(chǎn)生溢料飛邊、氣泡、熔接痕、燒焦及黑紋、光澤不良；采取相關(guān)的消除措施為增大注射壓力、提高模具溫度、加排氣槽、充分預(yù)干燥。結(jié)構(gòu)上該塑件總體形狀為長(zhǎng)方形，塑件壁厚均勻，邊緣過度圓滑。尺寸精度無(wú)特殊要求，右上方分布6個(gè)直徑為7mm的通孔，右下方對(duì)稱分布有4個(gè)6毫米的孔，同時(shí)還有幾處下沉的階梯結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)設(shè)計(jì)抽芯機(jī)構(gòu)。該塑件要求表面光澤，無(wú)飛邊、毛刺、縮孔、留痕。所以在成型時(shí)要注意控制成型溫度，澆注系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，冷卻速度不宜過快。三、文獻(xiàn)綜述 近年來(lái)，由于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速、穩(wěn)定的增長(zhǎng)，促進(jìn)了我國(guó)模具工業(yè)的迅速發(fā)展壯大，因此，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)或者相關(guān)的材料成型與控制專業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)內(nèi)具有優(yōu)勢(shì)的熱門專業(yè)之一。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)模具銷售額以年平均20%左右的速度增長(zhǎng)，2006年模具銷售額達(dá)到720億元人民幣，居日本、美國(guó)之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國(guó)模具生產(chǎn)廠、點(diǎn)達(dá)到了約3萬(wàn)家，從業(yè)人員近100萬(wàn)人。這些都說明我國(guó)模具工業(yè)有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。期中，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中約占30%左右。國(guó)內(nèi)塑料模具市場(chǎng)對(duì)注塑模具需求量日益增長(zhǎng)。專家普遍預(yù)測(cè)，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。所以，越來(lái)越多的人開始從事塑料模具行業(yè)的設(shè)計(jì)。大大的促進(jìn)了我國(guó)注塑模具技術(shù)的發(fā)展。但是我國(guó)目前和發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復(fù)雜程度、 模具的使用壽命和制造周期等。所以，我們?nèi)孕璨粩嗟呐^斗，用我們國(guó)家人民的聰明才智去開發(fā)模具行業(yè)，使我國(guó)的模具設(shè)計(jì)得到進(jìn)一步的發(fā)展，逐漸縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。 目前塑料模具主要分為種類很多，一般按照制品的成型材料性質(zhì)可分為熱固性塑料膜和熱塑性塑料膜；按照產(chǎn)品的成型工藝劃分又可分為壓縮模、壓注模和注射模，其中注射模在塑料模具應(yīng)用面中較為廣泛；還有按照模具裝卸方式分類、按照模具行腔數(shù)目分類、按照分型面特征分類等多種分類方式。 塑料產(chǎn)品成型材料有很多種，目前世界投入生產(chǎn)的大約有300多種，其中常用的有40余種。名稱多以其所有合成樹脂作為名稱來(lái)稱呼：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。酚醛樹脂、氧樹脂,俗稱：電木（酚醛樹脂）,有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）,玻璃鋼（熱固性樹脂用玻璃纖維增強(qiáng)）;英文名稱：尼龍（聚酰胺）PA 聚乙烯 PE 等。一般根據(jù)受熱后其性質(zhì)不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 模具生產(chǎn)的過程一般包括：接受任務(wù)書（通常模具設(shè)計(jì)任務(wù)書由塑料制件工藝員根據(jù)成型塑料制件的任務(wù)書提出，模具設(shè)計(jì)人員以成型塑料制件任務(wù)書、模具設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)模具）；收集整理有關(guān)制件設(shè)計(jì)、成型工藝、成型設(shè)備、機(jī)械加工及特殊加工數(shù)據(jù)，例如塑料制件在外表形狀、顏色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的幾何結(jié)構(gòu)是否合理等；消化工藝數(shù)據(jù)，分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號(hào)、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)；確定成型方式，采用直壓法、鑄壓法還是注射法；選擇成型設(shè)備，初步估計(jì)模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機(jī)上安裝和使用；確定模具類型，選擇理想的模具結(jié)構(gòu)在于確定必需的成型設(shè)備，理想的型腔數(shù)。其中有型腔的布置、分型面的確定、選擇頂出方式、確定澆注系統(tǒng)脫模方式、主要成型零部件計(jì)算等；繪制模具結(jié)構(gòu)草圖為正式繪圖做準(zhǔn)備；最后模具的校核，包括基本結(jié)構(gòu)方面和設(shè)計(jì)圖紙方面6。 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,推動(dòng)了我國(guó)模具工業(yè)的前進(jìn)。CAD/CAM/CAE技術(shù)的日臻完善和在模具制造上的應(yīng)用,使其在現(xiàn)代模具的制造中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用, CAD/CAM/CAE技術(shù)已成為現(xiàn)代模具的制造的必然趨勢(shì)7。CAD/CAM/CAE計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬與制造一體化, CAD/CAM/CAE一體化集成技術(shù)是現(xiàn)代模具制造中最先進(jìn)、最合理的生產(chǎn)方式。使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助工程與制造系統(tǒng),按設(shè)計(jì)好的模具零件分別編制該零件的數(shù)控加工程序是從設(shè)計(jì)到制造的一個(gè)必然過程?？傊?CAD/CAM/CAE集成技術(shù)就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的,它已成為現(xiàn)代模具制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),并以科學(xué)合理的方法給模具制造者提供了一種行之有效的輔助工具。這技術(shù)的應(yīng)用大大減少了設(shè)計(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。參考文獻(xiàn)1 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2009.2 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2007.3 伍先明，張蓉. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社. 2006.4 石富安，龔云表. 工程塑料手冊(cè)M. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社. 2003.5 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1999.6 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設(shè)計(jì)師指南M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1999.7 陳錫棟，周小玉. 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.8 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設(shè)計(jì)教程M. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)M. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設(shè)備M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.四、方案擬定及進(jìn)度安排一、產(chǎn)品基本要求分析二、根據(jù)CAD二維圖紙對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型三、塑件材料選擇四、成型方法及其工藝的選擇五、注射機(jī)的選擇六、模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)七、成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì)八、模具材料的選擇九、模具工作過程分析十、繪制相關(guān)圖紙十一、編寫設(shè)計(jì)說明書十二、自選一個(gè)重要模具零件編制加工工藝路線，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，并編制加工工藝卡和工序卡。進(jìn)度安排：1、3月1日 選取課題及編寫開題報(bào)告；2、3月2日 4月1日 英文論文翻譯；3、4月2日 5月4日 查詢相關(guān)資料，產(chǎn)品基本要求分析。根據(jù)CAD二維圖紙對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行Pro/E三維造型；4、5月5日 5月7日 塑件材料選擇、注射機(jī)的選擇、成型方法及其工藝的選擇；5、5月7日 5月20日 模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；6、5月21日 5月23日 成型零件的制造工藝分析設(shè)計(jì)；7、5月24日 5月25日 整理設(shè)計(jì)說明書，按照學(xué)院得規(guī)范要求排版打印設(shè)計(jì)說明書； 7、5月26日 5月29日 準(zhǔn)備答辯；8、6月1日 6月10日 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料，評(píng)閱。指導(dǎo)教師批閱意見 指導(dǎo)教師(簽名)： 年 月 日注：可另附A4紙湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 系： 專業(yè)： 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)班 級(jí)專 業(yè)指導(dǎo)教師姓名課題名稱評(píng)語(yǔ)： 是否同意參加答辯：是 否指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)分值：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表題 目電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名何楚星學(xué) 號(hào)212070221專 業(yè)材料成型及控制工程指導(dǎo)教師李良喜敬愛的老師:你們好！我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容綜述如下: 一.本課題主要研究?jī)?nèi)容 1.塑件工藝分析：（1）分析塑件的工藝特點(diǎn)，介紹其注射模結(jié)構(gòu)及模具的工作過程。重點(diǎn)分析注射模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。（2）分析及闡述模具各個(gè)零件的選材，熱處理工藝以及塑件的結(jié)構(gòu)要素，塑件的尺寸公差和精度的選擇，塑件的體積和質(zhì)量的計(jì)算方法。 2.利用軟件設(shè)計(jì)分析階段：（1）使用ProE軟件設(shè)計(jì)出塑料罩殼的三維結(jié)構(gòu)。（2）利用ProE進(jìn)行靜態(tài)分析和裝配干涉檢驗(yàn)。 3.注塑模具的三維設(shè)計(jì)：（1）對(duì)注塑模具包括澆注系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)，脫模機(jī)構(gòu)等進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體建模。（2）最后進(jìn)行模具裝配設(shè)計(jì)，完成模具裝配圖和零件圖繪制。二.研究步驟和方法1.塑件工藝分析 2.模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.模具結(jié)構(gòu)及工作過程方法：1.查閱相關(guān)文獻(xiàn)，盡量多的了解模具設(shè)計(jì)的理論。2.充分利用計(jì)算機(jī)資源，如上網(wǎng)查閱相關(guān)資料；利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件繪制裝配圖。三.擬解決的關(guān)鍵問題 1.創(chuàng)建塑料件模型； 2.創(chuàng)建毛坯，用來(lái)定義所有模具遠(yuǎn)見的體積，合理設(shè)計(jì)澆注； 3.根據(jù)不同的收縮率，脫模斜度和塑件模型構(gòu)建型腔，型芯的特征和尺寸； 4.加入模具裝配特征形成澆注系統(tǒng)，定義分模面及模塊； 5.定義模具開啟的步驟及檢查干涉； 6.仿真開模； 7.依需要裝配模座，完成冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 8.模具裝配圖繪制。 學(xué)生綜述內(nèi)容如上，特提出答辯申請(qǐng)。望老師能批準(zhǔn)！申請(qǐng)人簽名： 日期：資 格 審 查 項(xiàng) 目是否01工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求02文檔資料是否齊全（任務(wù)書、開題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等）03是否完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)04完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求05是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師簽名：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見：符合答辯資格，同意答辯 不符合答辯資格，不同意答辯審查小組成員簽名：年 月 日注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫。湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱評(píng)語(yǔ)表題目電器旋鈕CAD注射模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名何楚星班級(jí)學(xué)號(hào)212070221專業(yè)材料成型及控制工程評(píng)閱教師姓名職稱工作單位評(píng)分內(nèi)容具 體 要 求總分評(píng)分開題情況調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類信息并從中獲取新知識(shí)的能力。10外文翻譯摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。10設(shè)計(jì)質(zhì)量論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。35創(chuàng)新工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值。10撰寫質(zhì)量結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。15綜合能力能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題。20總評(píng)分評(píng)閱教師評(píng)閱意見評(píng)閱成績(jī)總評(píng)分20%評(píng)閱教師簽名日期目錄1 塑件成型工藝性分析41.1 塑件的分析41.2 ABS工程塑料的性能分析41.2.1基本性能41.2.2 ABS物理性能51.2.3 ABS熱性能51.2.4 ABS力學(xué)性能：51.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù)71.3.1注射成型過程71.3.2 注射工藝參數(shù)72 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī)82.1 分型面位置的確定82.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定82.3 注射機(jī)型號(hào)的確定92.3.1 注射量的計(jì)算92.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算92.3.3 選擇注射機(jī)102.3.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核103 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)123.1主流道的設(shè)計(jì)123.1.1 主流道尺寸123.1.2 主流道的凝料體積123.1.3 主流道當(dāng)量半徑123.1.4交口套的形式123.2 分流道的設(shè)計(jì)133.2.1 分流道的布置形式133.2.2 分流道的長(zhǎng)度133.2.3 分流道的當(dāng)量直徑133.2.4 分流道的截面形狀143.2.5 分流道截面面積及凝料體積143.2.6 校核剪切速率143.2.7 分流道的表面粗糙度和脫模斜度153.3 澆口的設(shè)計(jì)153.3.1 側(cè)澆口尺寸的確定163.3.2 側(cè)澆口剪切速率的校核163.4 校核主流道的剪切速率173.5 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算184 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算194.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)194.2 成型零件鋼材的選用204.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算205 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)236 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)246.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定246.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)247 模架的確定267.1 各模板厚度尺寸的確定267.2 計(jì)算并選擇模架型號(hào)267.3 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核278 排氣槽的設(shè)計(jì)289 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)299.1 冷卻介質(zhì)299.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算299.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W299.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量299.2.3 計(jì)算冷卻水的體積流量309.2.4 確定冷卻水路的直徑309.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速309.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù)h309.2.7 計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積A319.2.8 計(jì)算冷卻模具水管的總長(zhǎng)度L319.2.9 冷卻水路的根數(shù)x3110.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3210.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3211 裝配圖的繪制3312 設(shè)計(jì)小結(jié)35參考文獻(xiàn)36致謝371 塑件成型工藝性分析1.1 塑件的分析 （1）外形尺寸 該塑件直徑7.513，塑件外形尺寸不大，塑料熔體流程一般，其材料為ABS塑料，為熱塑性塑料，流動(dòng)性較好，適合于注射成型。 (2) 精度等級(jí) 塑件所有尺寸公差在任務(wù)書中未能給出，未注公差的尺寸取為MT5. (3) 脫模斜度 ABS的成型性能良好，成型收縮率較小，參考文獻(xiàn)1中表1-12，選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為1。 圖（1）零件圖 1.2 ABS工程塑料的性能分析 1.2.1基本性能ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種化學(xué)單體合成。每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。從形態(tài)上看，ABS是非結(jié)晶性材料。三種單體的聚合產(chǎn)生了具有兩相的三元共聚物，一個(gè)是苯乙烯-丙烯腈的連續(xù)相，另一個(gè)是聚丁二烯橡膠分散相。ABS的特性主要取決于三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)。這就可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，并且由此產(chǎn)生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的ABS材料。這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性，例如從中等到高等的抗沖擊性，從低到高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。適于制作一般機(jī)械零件、減摩耐磨零件，專動(dòng)零件和電信結(jié)構(gòu)零件。成形特性：（1）無(wú)定形料，其品種牌號(hào)很多，各品種的機(jī)電性能及成形特性也各有差異，應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件。（2）吸濕性強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間干燥。（3）流動(dòng)性中等，溢邊料0.04mm左右（流動(dòng)性比聚苯乙烯，AS差，但是比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。 （4）比聚苯乙烯加工困難，宜取高料溫、（對(duì)耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂，料溫更宜取高），料溫對(duì)物性影響較大、料溫過高易分解（分解溫度在250左右，比聚苯乙烯易分解），對(duì)要求精度較高塑件模具溫度宜取5060，要求光澤及耐熱型塑件宜取6080，注射壓力應(yīng)比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180230，注射壓力為100140MPa，螺桿式注射機(jī)則取160220，70100MPa為宜。 1.2.2 ABS物理性能表1：ABS物理性能名稱 參數(shù)值密度： 1.031.08g/cm3比體積： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%1.2.3 ABS熱性能表2：ABS熱性能名稱 參數(shù)值熔點(diǎn)： 130160熔融指數(shù)： 200負(fù)荷50N,噴嘴2.09 0.410.82g/10min維卡針入度； 71122馬丁耐熱： 63熱變形溫度： 90108(45N/cm2) 83103(180N/cm2)線膨脹系數(shù)： 7.010-5/計(jì)算收縮率： 0.40.7%比熱容： 1470 J/ (kg . K)燃燒性： 慢熱導(dǎo)率： 0.263 W/ (m . k)1.2.4 ABS力學(xué)性能：表3：ABS力學(xué)性能名稱 參數(shù)值屈服強(qiáng)度： 50MPa抗拉強(qiáng)度： 38MPa斷裂伸長(zhǎng)率： 35%拉伸強(qiáng)性模量： 1.8GPa抗彎強(qiáng)度： 80MPa彎曲彈性模量： 1.4GPa抗壓強(qiáng)度： 53MPa抗剪強(qiáng)度： 24MPa沖擊韌度：無(wú)缺口 261 k / Jm2有缺口 11 k / Jm2布氏硬度： 9.7HBS密度： 1.031.08g/cm3比體積： 0.860.98 cm3/g吸水率： 0.20.4%注：該成形條件為加工通用級(jí)ABS料時(shí)所用，苯乙烯-丙烯腈共聚物（即AS）成形條件與上相似。 查參考文獻(xiàn)1中表1-3得其主要性能指標(biāo)，見表4。表4：ABS的性能指標(biāo)名稱 參數(shù)值密度 1.031.07比體積 0.860.98吸水率 0.20.4收縮率 0.30.8熱變形溫度 90108熔點(diǎn) 130160抗拉屈服強(qiáng)度 50拉伸彈性模量 1.8抗彎強(qiáng)度 80沖擊韌度（缺口） 11硬度 9.7，R121體積電阻系數(shù) 6.91.3 ABS的注射成型過程及其工藝參數(shù)1.3.1注射成型過程 （1）成型前準(zhǔn)備。對(duì)ABS的色澤、粒度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)，由于ABS含有氰基等吸水性集團(tuán)，故吸水性較大，因此成型前須進(jìn)行充分干燥，使其水分含量降至0.1%以下，常用方法是循環(huán)鼓風(fēng)干燥，溫度控制是7080，時(shí)間4h以上。也可以采用烘箱干燥，溫度控制在80100，時(shí)間2h，干燥粒層厚度不超過50mm。 （2）注射過程。塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具的型腔成型，其過程分為沖模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻五個(gè)階段。 （3）塑件的后處理（退火）。退火處理的方法為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70，處理時(shí)間為2h4h。1.3.2 注射工藝參數(shù)表5：ABS物理性能名稱 參數(shù)值注射機(jī) 螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速 30r/min料筒溫度t/：前段 180200中段 165180；后段 150170注射時(shí)間 2090 S高壓時(shí)間 05 S冷卻時(shí)間 20120 S 總周期 50220 S2 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機(jī)2.1 分型面位置的確定 通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在塑件截面積最大，且有利于開模取出塑件的底平面上。故選擇零件中部十字筋最大截面處為分型面。圖（2）分型面位置2.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 （1）型腔數(shù)量的確定 由于該塑件精度要求不高，塑件尺寸較小，且為大批量生產(chǎn)，可采用一模多腔的結(jié)構(gòu)形式。同時(shí)，考慮到塑件尺寸、模具結(jié)構(gòu)、制造成本、生產(chǎn)質(zhì)量及生產(chǎn)效率等問題，初步定為一模四腔的結(jié)構(gòu)形式。 （2）型腔排列方式的確定 由于該模具選擇的是一模四腔，其型腔中心距的確定故流道采用H型對(duì)稱排列，使型腔進(jìn)料平衡，如圖（3）所示。圖（3） 型腔數(shù)量的排列布置 （3）模具結(jié)構(gòu)形式的初步確定 由以上分析可知，本模具設(shè)計(jì)是一模四腔，對(duì)稱H型直線排列，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，推出機(jī)構(gòu)初選推件板推出或是推出桿推出方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，流道采用對(duì)稱平衡式，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，動(dòng)模部分需要添加型芯固定板、支撐板或推件板。由上綜合分析可確定采用大水口（或帶推件板）的單分型面注射模。2.3 注射機(jī)型號(hào)的確定 2.3.1 注射量的計(jì)算 通過Pro/E建模分析得塑件質(zhì)量屬性如圖（4）所示。圖（4） 塑件質(zhì)量屬性 塑件體積： 塑件質(zhì)量：=1.051.5528=1.63g式中，可根據(jù)參考文獻(xiàn)3表9-6取為1.05。2.3.2 澆注系統(tǒng)凝料提及的初步估算 由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件提及的0.2倍1倍來(lái)估算。由于本次設(shè)計(jì)采用的流道簡(jiǎn)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(lái)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(gè)塑件體積之和）為： (1)=1.341.5528=8.07462.3.3 選擇注射機(jī)根據(jù)以上計(jì)算得出在一次注射過程中，注入模具型腔的塑料的總體積為=9.66，由參考文獻(xiàn)2式(4-18)，=/0.8=8.07/0.8=10.09。根據(jù)以上的計(jì)算，查參考文獻(xiàn)中表13-1，初步選定公稱注射量為30，注射機(jī)型號(hào)為XS-Z-30臥式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表6。表6：注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)名稱 參數(shù)值理論注射量 30螺桿直徑/mm 28注射壓力 119注射時(shí)間/s 0.7塑化能力 4電動(dòng)機(jī)功率/KW 5.5鎖模力/kN 250拉桿空間/mm 125移模行程/mm 160最大模具厚度/mm 240最小模具厚度/mm 60鎖模形式 液壓機(jī)械模具定位孔直徑/mm 63.5噴嘴球半徑/mm 122.3.4 注射機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 (1) 注射壓力校核 查參考文獻(xiàn)4可知，ABS所需注射壓力為70MPa90MPa，這里取=90MPa，該注射機(jī)的公稱注射壓力=119MPa，注射壓力安全系數(shù)=1.251.4，這里取=1.3，則：=1.390=117，所以注射機(jī)注射壓力符合要求。 (2) 鎖模力校核。 塑件在分型面上的投影面積=369.4 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，即澆道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積的數(shù)值，可以按照多型腔模具的統(tǒng)計(jì)分心來(lái)確定。是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積的0.2倍0.5倍。由于本設(shè)計(jì)的流道較簡(jiǎn)單，分流道相對(duì)較短，因此流道凝料投影面積可以相應(yīng)取小一些，這里取=0.2。 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積，則有=n(+)=n(+0.2) (2)=41.2=1773.12 模具型腔內(nèi)的脹型力，則= (3)=1773.1235=62.06kN式中，是型腔的平均計(jì)算壓力值。是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%40%，大致范圍在24MPa48MPa。對(duì)于黏度較大的精度較高的塑件制 品應(yīng)取較大值。ABS屬于中等黏度塑料切精度要求不高，故將取為35MPa。由表2 可知注射機(jī)的公稱鎖模力是=250kN，鎖模力安全系數(shù)=1.11.2這里取=1.2，則取=1.2=1.262.06=74.472所以注射機(jī)鎖模力滿足要求。對(duì)于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1主流道的設(shè)計(jì) 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(dòng)和開模時(shí)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(dòng)速度和沖模時(shí)間。另外，由于主流道與高溫塑料熔體及注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，因此設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的交口套。3.1.1 主流道尺寸 (1) 主流道的長(zhǎng)度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對(duì)于小型模具L應(yīng)盡量小于60mm，本次設(shè)計(jì)中初取55mm進(jìn)行計(jì)算。 (2) 主流道小端直徑 d=注射機(jī)噴嘴尺寸+(0.51)mm= 4.5mm(3) 主流道大端直徑 D=d+2 5.5mm式中 2(4) 主流道球面直徑 SR=注射機(jī)噴嘴球半徑+(12)mm=15+2=17 mm。(5) 澆口襯套球面的配合高度 h=2.5mm。3.1.2 主流道的凝料體積 (4)=55(+2.752.25)3.14/3=1082.973.1.3 主流道當(dāng)量半徑 mm3.1.4交口套的形式主流道襯套為標(biāo)準(zhǔn)件可選購(gòu)。主流道小斷入口與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，易磨損。對(duì)材料的要求較嚴(yán)格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯酪r套與定位圈設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，但是考慮到上述因素通常依然將其分開來(lái)設(shè)計(jì)，以便于拆卸更換。同時(shí)也便于選用優(yōu)質(zhì)鋼材進(jìn)行單獨(dú)加工和熱處理。本設(shè)計(jì)澆口套采用碳素工具鋼T10A，熱處理淬火表面硬度為50HRC55HRC。如圖(5)所示。定位圈的結(jié)構(gòu)由總裝圖來(lái)確定。圖（5） 主流道交口套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2 分流道的設(shè)計(jì)3.2.1 分流道的布置形式 為盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免熔體溫度降低，同時(shí)還要考慮減少分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道，如圖(6)所示。圖(6) 分流道布置形式3.2.2 分流道的長(zhǎng)度 根據(jù)四個(gè)型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分流道長(zhǎng)度適中，如圖(6所)示。3.2.3 分流道的當(dāng)量直徑 流過一級(jí)分流道塑料的質(zhì)量1.051.55284=1.63g 30g因該塑件該塑件為軸型塑件，塑件體積較小，且材料流動(dòng)性較好、黏度底，所以根據(jù)要求分流道取圓形流道，一級(jí)流道直徑4mm，二級(jí)分流道直徑3.2.4 分流道的截面形狀 本流道采用圓形截面，其加工工藝好，切塑料熔體的熱量散失、流動(dòng)阻力不大。3.2.5 分流道截面面積及凝料體積 (1) 分流道的長(zhǎng)度為(21+2 )2=46mm. (21.72+3 )2=49.5mm (2) 分流道截面積3.14=12.563.14=7.065 (3) 凝料體積4612.56=577.76 49.57.065=349.72 =577.76+349.72=927.483.2.6 校核剪切速率 （1）確定注射時(shí)間：由參考文獻(xiàn)2表4-8，可取t=0.86 s。（2）計(jì)算單邊分流道體積流量： (4)4.69 （3）由參考文獻(xiàn)3（式2-22）可得剪切速率該分流道的剪切速率處于澆口主流道與分流道德最佳剪切速率在之間，所以，分流道內(nèi)熔體的剪切速率合格。3.2.7 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，一般取其粗糙度為Ra 1.25m2.5m即可，此處取Ra 1.6m。另外該分流到為圓形分流道，故無(wú)脫模斜度。3.3 澆口的設(shè)計(jì) 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，采用一模四腔注射，為方便調(diào)整沖模時(shí)的剪切速率和封閉時(shí)間，因此采用側(cè)澆口。其界面形狀簡(jiǎn)單，易于加工，便于試模后修整，切開設(shè)在分型面上，從型腔的邊緣進(jìn)料。運(yùn)用Pro/E分析工具PLASTIC Advisor對(duì)澆口選擇點(diǎn)和熔料充型難以程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，澆口選定在分型面上，從塑件底部進(jìn)料填充，Pro/E分析結(jié)果如圖（7）所示：圖（7） 澆口的選定和充型模擬報(bào)告 經(jīng)Pro/E分析工具PLASTIC Advisor充型模擬分析，選取圖8所示澆口進(jìn)行充型，能很好的實(shí)現(xiàn)塑件的填充，分析結(jié)果如圖（8）所示圖(8) 充型結(jié)果顯示3.3.1 側(cè)澆口尺寸的確定 （1）計(jì)算側(cè)澆口的深度。參考文獻(xiàn)3表2-6，文獻(xiàn)2表4-9中推薦的ABS側(cè)澆口的厚度為1.2mm1.4mm根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，取：h=1.4mm （2）計(jì)算側(cè)澆口的寬度。根據(jù)參考文獻(xiàn)1表2-6，可得側(cè)澆口的寬度B的計(jì)算公式為 (5)=式中，A型腔表面積，n是塑料成型系數(shù)，對(duì)于ABS，其成型系數(shù)為n=0.7 （3）計(jì)算側(cè)澆口的長(zhǎng)度。參考文獻(xiàn)3表2-6，可取側(cè)澆口的長(zhǎng)度0.75mm。3.3.2 側(cè)澆口剪切速率的校核 （1）確定注射時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1表2-3，可取t=0.84s； （2）計(jì)算澆口的體積流量： (6) （3）計(jì)算澆口的剪切速率：由于是矩形澆口，要求：4 (7) 計(jì)算得：0.5384，所以剪切速率合格。式中，為矩形澆口的當(dāng)量半徑，即= mm。該矩形澆口的剪切速率比較大，首先把澆口面積適當(dāng)做小一點(diǎn)，通過試模根據(jù)塑件成型情況來(lái)調(diào)整。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(澆口體積的大小可以忽略不計(jì))以及主流道的當(dāng)量半徑，這樣就可以校核主流到熔體的剪切速率。 1) 計(jì)算主流道的體積流量 (8) 2) 計(jì)算主流道的剪切速率 (9)主流道的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率之間，所以，主流道的剪切速率合格。3.5 冷料穴的設(shè)計(jì)計(jì)算 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，其作用主要是儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料，防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。本設(shè)計(jì)既有主流道冷料穴又有分流道冷料穴。由于該塑件表面要求沒有印痕，采用推桿推出塑件，故采用球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時(shí)，利用凝料對(duì)球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。4 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 4.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)形狀，考慮把成型零件設(shè)計(jì)成上下模加側(cè)抽芯式，圖（9） 定模 圖（10） 動(dòng)模圖（11） 側(cè)抽芯4.2 成型零件鋼材的選用根據(jù)對(duì)成型塑件的分析，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性，同時(shí)考慮到它的機(jī)械加工性能和拋光性能。又因?yàn)樵撍芗榇笈可a(chǎn)，所以構(gòu)成型腔的嵌入式凹模鋼材選用P20。對(duì)于成型塑件內(nèi)表面的型芯來(lái)說，由于脫模時(shí)與塑件的磨損嚴(yán)重，因此鋼材選擇P20鋼，進(jìn)行滲氮處理。4.3 成型零件工作尺寸的計(jì)算用參考文獻(xiàn)2中式(2-26)(2-30)相應(yīng)公式中的平均尺寸法計(jì)算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計(jì)算。照任務(wù)書上要求尺寸精度MT5進(jìn)行計(jì)算，則凹模內(nèi)尺寸的計(jì)算： (10)凸模內(nèi)尺寸的計(jì)算： (11)式中，是塑件的平均收縮率，查表參考文獻(xiàn)5中表1-4可知ABS的收縮率為0.3% 0.8%，所以取其平均收縮率=；是塑件制造公差，查參考文獻(xiàn)2表2-4可得；是系數(shù)，查參考文獻(xiàn)3表2-10可得； 是塑件上相應(yīng)制造公差，對(duì)于中小型塑件取=。零件名稱塑件尺寸塑件制造公差系數(shù)計(jì)算公式尺寸計(jì)算結(jié)果/mm尺寸規(guī)范結(jié)果/mm定模28.50.250.6110.160.6524.50.350.5513.20.160.6514.60.190.6580.240.567.20.240.567.50.240.56 動(dòng)模 28.50.250.60110.160.6524.50.350.5514.60.190.65160.190.657.20.240.567.50.240.56 型芯一30.100.7560.120.703110.380.543.50.220.56 型芯二13.20.160.65160.190.6524.50.350.5550.220.563.50.220.5670.140.6530.100.707.50.140.65130.160.6520.100.701.60.100.705 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝性可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿推出的綜合推出方式。根據(jù)塑件和模仁的結(jié)構(gòu)，并校核脫模力，確定采用推桿推出方式。設(shè)計(jì)用推桿數(shù)為44。 (1)推出面積 設(shè)2mm的圓推桿設(shè)置16根(44根)，那么推出面積為 (2)推桿推出力 根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2-12取許用應(yīng)力=14MPa因此，經(jīng)上述計(jì)算得出，在實(shí)際生產(chǎn)中，以此推桿推出塑件，不會(huì)有頂白或者頂破的可能，故采用推桿推出。6 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)類型的確定該套模具采用機(jī)動(dòng)側(cè)抽機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)方式為斜導(dǎo)柱。 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)是最常用的一種側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、安全可靠等特質(zhì)。其斜滑塊通常采用楔緊塊鎖緊，根據(jù)楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式及安裝方式不同可獲得不同的楔緊力。并可獲得較大的抽芯距。本次設(shè)計(jì)中，斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)利用斜導(dǎo)柱吧動(dòng)、定模分開時(shí)的開模力傳遞給側(cè)型芯，使之產(chǎn)生斜向運(yùn)動(dòng)，先行脫出塑件，然后再有推桿將塑件推出。 6.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) (1)抽拔力的計(jì)算： (12)式中： 脫模系數(shù)，ABS取0.45;塑料的線膨脹系數(shù); 在脫模溫度下，ABS的抗拉彈性模量，取; 塑件軟化溫度，取; 脫模時(shí)塑件溫度，取; 壁厚，取5mm; 型芯脫模方向高度，為5mm； 在脫模溫度下塑料的泊松比，為0.35。 (2)抽芯距里計(jì)算： (13) 式中： 塑件側(cè)孔深度或凸臺(tái)高度(mm),該塑件側(cè)孔深度為15mm； 安全距離(2mm3mm)，此處去3mm。 (3)斜導(dǎo)柱與滑塊斜孔的配合。為保證在開模瞬間有一很小空程，使塑件在活動(dòng)型芯未抽出之前從型腔內(nèi)或型芯上獲得松動(dòng)，并使楔緊塊先脫開滑塊，以免干涉抽芯動(dòng)作，斜導(dǎo)柱與滑塊空的配合應(yīng)有0.25mm0.5mm的單邊間隙。 (4)滑塊設(shè)計(jì)。 此設(shè)計(jì)中，考慮到塑件的結(jié)構(gòu)和加工的方便，采用整體式滑塊設(shè)計(jì)。但滑塊可分拆開開加工。7 模架的確定 7.1 各模板厚度尺寸的確定 (1) A板尺寸 A板是定模固定板，塑件在定模上的高度為6.5mm，考慮到模板上還要開設(shè)冷卻水道，必須留出足夠的距離，故A板厚度取40mm。 (2) B板尺寸 B板是型芯固定板，按照標(biāo)準(zhǔn)模架標(biāo)準(zhǔn)板厚度取為40mm。 (3) 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=(20+20+15+510)mm=60mm65mm，此處初步選定C板厚度為50mm。 7.2 計(jì)算并選擇模架型號(hào)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，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，模具結(jié)構(gòu)以緊湊實(shí)用為好?，F(xiàn)根據(jù)一種標(biāo)準(zhǔn)模架選型的經(jīng)驗(yàn)方法進(jìn)行模架的選擇，即是根據(jù)塑件在分型面上投影的面積或者模仁周邊尺寸，以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔或是模仁邊緣保持一定距離為原則來(lái)確定模架的大小。其具體計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式如下：塑件投影寬度-10塑件投影長(zhǎng)度-(復(fù)位桿直徑) -30式中 常數(shù)10推桿邊緣與墊塊之間的雙邊距離，見參考文獻(xiàn)3表7-4； 常數(shù)30復(fù)位桿與型腔或者模仁邊緣之間的雙邊距離，參見表7-4。本設(shè)計(jì)中，根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸，可以算出凹模嵌件所占的平面尺寸為155mm90mm，型腔所占的平面尺寸為116mm45mm，利用上述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算可得+10 =45+10=55mm (14)+30=116+25+30=171mm (15) 查參考文獻(xiàn)3表7-4，可取=80mm，=190mm，根據(jù)以上計(jì)算可得W=190mm，因此考慮采用250mm250mm的模架，同時(shí)又考慮到是采用推件板和推桿綜合推出方式，且推桿均勻布置在型芯內(nèi)，這樣推桿邊緣與推桿固定板邊緣距離較大，因此為降低模具成本，可適當(dāng)減少模具架尺寸，另考慮導(dǎo)柱、導(dǎo)套、水路的布置等因素，根據(jù)參考文獻(xiàn)3表7-1可確定選用帶推桿的側(cè)澆口。型模架，根據(jù)表7-4得WL=250mm180mm及各板得厚度尺寸。經(jīng)上述計(jì)算，模架尺寸已經(jīng)確定，根據(jù)注射模中小型模架及技術(shù)條件(GB/T125562006)標(biāo)準(zhǔn)，將模架標(biāo)記為DCT2530-506080GB/T12555-2006。7.3 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 根據(jù)所選注射機(jī)來(lái)校核模具設(shè)計(jì)的尺寸。 (1)模具平面尺寸250mm180mm 235mm235mm (拉桿間距)，校核合格。 (2)模具高度尺寸170mm，60mm220mm240mm（模具的最大厚度和最小厚度，與注射機(jī)相配合的最大厚度是180mm，最小厚度是60mm），校核合格。 (3)模具的開模行程S=20mm+30mm+(510)mm=5560mm160mm，校核合格。8 排氣槽的設(shè)計(jì)在注射成型過程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因充填時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑料熔接不良而引起缺陷。注射的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣，只在特殊情況下采用開設(shè)排氣槽的方式。該塑件由于采用側(cè)澆口，進(jìn)料熔體經(jīng)塑件一端向另一端填充型腔，每個(gè)型腔上有4根推桿，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會(huì)再頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時(shí)，底面的氣體會(huì)沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙排出。9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的計(jì)算很麻煩，在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。設(shè)計(jì)時(shí)忽略模具因空氣對(duì)流、輻射以及與注射機(jī)接觸所散發(fā)的熱量，按單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固時(shí)所放出的熱量硬等于冷卻說所帶走的熱量。 9.1 冷卻介質(zhì) ABS屬流動(dòng)性中等的材料，其成型溫度及模具溫度分別為200240 和5080 ，熱變形溫度為70107。所以模具溫度初步選定為40，用常溫水對(duì)模具進(jìn)行冷卻。 9.2 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算9.2.1 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量W (1) 塑料制品的體積 (16)=1.083+0.928+41.553=3.56 (2) 塑料制品的質(zhì)量m=1.053.56=3.74g0.0037kg (3) 塑件壁厚為2mm，查參考文獻(xiàn)2表4-34得=9.3 s，注射時(shí)間由參考文獻(xiàn)3表2-3查得為=0.86 s，脫模時(shí)間=7.5 s，則注射周期為t=+ (17)=17.66 s由此得到，每小時(shí)注射次數(shù)為N=203次。 (4) 單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔料的總質(zhì)量為W=Nm=2030.0037kg=0.76kg/h9.2.2 確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量查參考文獻(xiàn)2表4-35直接可知道ABS的單位熱量的值的范圍是(310400)kJ/kg之間，故取值為=355kJ/kg。9.2.3 計(jì)算冷卻水的體積流量設(shè)冷水道入水口的水溫為=22，出水口為=25，去水的密度為，水的比熱容。則根據(jù)公式可得： (18)9.2.4 確定冷卻水路的直徑當(dāng)=5.83時(shí)，查參考文獻(xiàn)2表4-30可知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑為d=8mm.9.2.5 冷卻水在管內(nèi)的流速= (19)= 合理9.2.6 求冷卻管壁與水交界的膜轉(zhuǎn)熱系數(shù) 因?yàn)槠骄疁貫?3.5，查參考文獻(xiàn)2表4-31可得，則有: (20)9.2.7 計(jì)算冷卻水道的導(dǎo)熱總面積A (21)9.2.8 計(jì)算冷卻模具水管的總長(zhǎng)度L (22)9.2.9 冷卻水路的根數(shù) 以塑件外圍尺寸為標(biāo)準(zhǔn)，大致確定冷卻水路的根數(shù)根由上述計(jì)算可以看出，一條冷卻水路對(duì)于模具來(lái)說顯然是不合適的，本設(shè)計(jì)中采用動(dòng)定模兩條冷卻水路來(lái)對(duì)動(dòng)模和定模進(jìn)行冷卻，成型零件的冷卻水道開設(shè)如圖所示。10.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)注射模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)模、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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與注射機(jī)相配合，是模具的澆口套能與注射機(jī)噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機(jī)構(gòu)則通過導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行合模定位。錐面定位則用于動(dòng)、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑件比較簡(jiǎn)單，模具定位精度要求不是很高，因此可采用木架本身所自帶的定位機(jī)構(gòu)。10.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 模具導(dǎo)柱導(dǎo)向的導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，適用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具。同時(shí)在設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1) 導(dǎo)柱應(yīng)合理的均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 (2) 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯端面高出68mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞。 (3) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常采用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.50.8 mm,淬火4855HRC,也可用T8A碳素工具鋼,經(jīng)淬火處理。 (4) 為了使導(dǎo)柱能順利地入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 (5) 導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 (6) 一般導(dǎo)柱滑動(dòng)的配合形式按H8/f7，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。 (7) 除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推反之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的下常運(yùn)動(dòng)。 (8) 導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。11 裝配圖的繪制圖（12）主視圖圖（13）左視圖圖（14）俯視圖12 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過這次系統(tǒng)的注射模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)工作有了更深層次的認(rèn)識(shí)，即：模具不是只為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，要統(tǒng)籌規(guī)劃，全盤考慮。這次設(shè)計(jì)使我能夠理論聯(lián)系實(shí)際，多方面、多角度地去感知、體會(huì)書本上比較抽象的理論知識(shí)。在指導(dǎo)老師及關(guān)心與幫助下，我的做事效率得到了一定的提高，獨(dú)立思考并解決問題的能力得到了加強(qiáng)，培養(yǎng)了實(shí)際動(dòng)手能力。我更進(jìn)一步的了解了注射模的結(jié)構(gòu)及各工作零部件的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，了解了注射模具設(shè)計(jì)的一般程序。進(jìn)行塑料產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)首先要對(duì)成型制品進(jìn)行分析，再考慮澆注系統(tǒng)、型腔的分布、導(dǎo)向推出機(jī)構(gòu)等后續(xù)工作。通過制品的零件圖就可以了解制品的設(shè)計(jì)要求。對(duì)形態(tài)復(fù)雜和精度要求較高的制品，有必要了解制品的使用目的、外觀及裝配要求，以便從塑料品種的流動(dòng)性、收縮率，透明性和制品的機(jī)械強(qiáng)度、尺寸公差、表面粗糙度、嵌件形式等各方面考慮注射成型工藝的可行性和經(jīng)濟(jì)性。模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求經(jīng)濟(jì)合理，認(rèn)真掌握各種注射模具的設(shè)計(jì)的普遍的規(guī)律，可以縮短模具設(shè)計(jì)周期，提高模具設(shè)計(jì)的水平。收獲大概可概括為以下幾點(diǎn)：1. 培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力從設(shè)計(jì)的開始，就有意識(shí)地培養(yǎng)自己獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。大到模具的整體布局，小到排氣槽的設(shè)置、冷料穴的長(zhǎng)短，都要經(jīng)過認(rèn)真思考，才能拿出相對(duì)比較成熟的方案。2. 鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中，翻閱了大量的文獻(xiàn)資料，參考了大量的書籍，除了獲得設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)外，還學(xué)到了其他許多的知識(shí)。更重要的是鍛煉了自己的動(dòng)手能力和借助工具書解決實(shí)際問題的能力。授人以魚，不如授人以漁，我相信這些能力在我今后的工作和生活能定能讓我受益匪淺。3. 繪圖水平得到了提高通過做設(shè)計(jì)這一期間的實(shí)際操作及練習(xí)，學(xué)到了很多具體的繪圖細(xì)節(jié)。譬如：虛線、點(diǎn)畫線的畫法及線條的粗細(xì)；剖線、剖面線的畫法及線條粗細(xì)；標(biāo)題欄的畫法及明細(xì)表的編排、技術(shù)要求等。此外，繪圖的速度也得到了進(jìn)一步的提高，各種快捷鍵的操作也越來(lái)越熟練。參考文獻(xiàn)1 高軍，李熹平，高玉田，褚興榮. 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計(jì)M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社. 2009.2 葉久新，王群. 塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2007.3 伍先明，張蓉. 塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社. 2006.4 石富安，龔云表. 工程塑料手冊(cè)M. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社. 2003.5 塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 1999.6 唐志玉，李德群，徐佩弦. 塑料模具設(shè)計(jì)師指南M. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社.1999.7 陳錫棟，周小玉. 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.8 詹友剛. ProE/ENGINEER 中文野火版5.0模具設(shè)計(jì)教程M. 第二版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.9 馮炳虎，韓泰榮，殷振海，蔣文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)M. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1991.10 王衛(wèi)衛(wèi). 材料成型設(shè)備M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2010.致謝首先要感謝母校多年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)和教育，讓我在這幾年的大學(xué)生活里，不僅學(xué)習(xí)了科學(xué)文化知識(shí)，還學(xué)會(huì)了許多為人處世的道理，提高了自己分析問題和解決問題的能力。其次要感謝老師們多年來(lái)的辛勤教誨，正是因?yàn)樗麄兊哪冻?，才有我們的今天，特別是要感謝我的指導(dǎo)老師李良喜老師，在他的悉心指導(dǎo)和幫助下我才能順利地完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)也要感謝我的好友劉銓、唐曉波在設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的幫助，還有多年來(lái)的關(guān)心和幫助我的同學(xué)朋友們！由于準(zhǔn)備的時(shí)間較為倉(cāng)促，資料查詢方面不盡全面，本設(shè)計(jì)之中存在許多不足之處，還望各位專家、教授不吝指教。再次謝謝你們！37