螺口容器注射模設(shè)計(jì)【一模兩腔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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（十四）、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………26 設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………………………27 引 言 本說(shuō)明書(shū)為機(jī)械類(lèi)塑料模注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，是根據(jù)塑料模具設(shè)計(jì)手冊(cè)上的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)工藝編寫(xiě)的。本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，畢業(yè)設(shè)計(jì)體會(huì)，參考文獻(xiàn)等。 編寫(xiě)本說(shuō)明書(shū)時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝，塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 本說(shuō)明書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，得到有張蓉老師和相關(guān)同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹(jǐn)以致意。 由于本人設(shè)計(jì)水平有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一.設(shè)計(jì)題目： 螺口容器注射模 材料 HIPS(高抗沖聚苯乙烯) 圖如下： 二． 原始數(shù)據(jù) 1 尺寸公差按SJ1372—78，3級(jí)（參考塑料模設(shè)計(jì)資料一，表6-6）孔類(lèi)尺寸為正公差，軸類(lèi)尺寸公差為負(fù)公差； 2 尺寸公差為； 3 角度公差為 4 塑膠件表面光亮無(wú)劃傷痕跡； 5 生產(chǎn)批量為大批量。 三． 設(shè)計(jì)要求 1 盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，在保證生產(chǎn)率和質(zhì)量的同時(shí)，力求降低模具成本和使用壽命。 2 在保證模具強(qiáng)度的前提下，注意外形美觀(guān)和各部分協(xié)調(diào)。 3 所設(shè)計(jì)的模具要便于搬運(yùn)和安裝，并且方便、可靠。 4 模具總裝配圖、動(dòng)、定模板、凸模、凹模、定位圈、澆口套等圖紙各一張。（其中至少要有一張1號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖） 四.設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用在學(xué)校所學(xué)的理論知識(shí)和技能，設(shè)計(jì)汽車(chē)儀表/電子計(jì)時(shí)器等塑料模具，使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模具的流程，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和動(dòng)手能力，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為將來(lái)實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 五、設(shè)計(jì)圖紙 模具總裝圖一張、動(dòng)、定模板、凸模、凹模、定位圈、澆口套、型芯等所有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖及電子文件（即*.doc/*.dwg/*.prt/*.asm文件，其中至少要有一張1號(hào)以上的計(jì)算機(jī)繪圖）。 六、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（要求不少于1萬(wàn)字，） 1、資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。 2、計(jì)算過(guò)程詳細(xì)、完全。 3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。 4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書(shū)寫(xiě)。 5、說(shuō)明書(shū)要求用計(jì)算機(jī)打印出來(lái)。 七、整個(gè)設(shè)計(jì)資料包括：全套圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)筆記。 八、自選兩個(gè)重要模具成型零件編制加工工藝過(guò)程卡。 九、編制模塑成型工藝卡。 十、參考資料： 1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局編《塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999 2、陳萬(wàn)林編著《塑料模具設(shè)計(jì)與制作教程》北京希望電子出版社， 2000 3、黃健求編《模具制造》 機(jī)械工業(yè)出版社，2001 4、黃毅宏編《模具制造工藝學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社，1996 5、王孝培編《塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社，2000 6、陳曉華、王秀英編《典型零件模具圖冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社，2001 7、翁其金編 《塑料模塑工藝與塑料模設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，1999 8、塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì) 《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社，1997 9、孫鳳勤編 《沖壓與塑壓設(shè)備》機(jī)械工業(yè)出版社，1997 10、黃銳編 《塑料工程手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社，2000 11、屈華昌編 《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社，1995 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書(shū) 一、題目： 螺口容器注射模 材料 HIPS(高抗沖聚苯乙烯) 二、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集有關(guān)資料 1、了解畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)、內(nèi)容、要求和步驟，制定設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃（一般需６—８周） 2、將Pro/E零件圖,轉(zhuǎn)化為AUTOCAD平面圖，并標(biāo)好尺寸 3、查閱、收集有關(guān)的設(shè)計(jì)參考資料 4、了解所設(shè)計(jì)零件的用途、結(jié)構(gòu)、性能，在整個(gè)產(chǎn)品中裝配關(guān)系、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量 5、塑膠廠(chǎng)車(chē)間的設(shè)備資料 6、模具制造技能和設(shè)備條件及可采用的模具標(biāo)準(zhǔn)情況 三、工藝性分析 分析塑膠件的工藝性包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面，在技術(shù)方面，根據(jù)產(chǎn)品圖紙，主要分析塑膠件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性能等因素，是否符合模塑工藝要求；在經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)塑膠件的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品成本，闡明采用注射生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟(jì)效益。 １、塑膠件的形狀和尺寸： 塑膠件的形狀和尺寸不同，對(duì)模塑工藝要求也不同。 ２、塑膠件的尺寸精度和外觀(guān)要求 塑膠件的尺寸精度和外觀(guān)要求與模塑工藝方法、模具結(jié)構(gòu)型式及制造精度等有關(guān)。 3、生產(chǎn)批量 生產(chǎn)批量的大小，直接影響模具的結(jié)構(gòu)型式，一般大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用一模多腔來(lái)提高生產(chǎn)率；小批量生產(chǎn)時(shí)，可采用單型腔模具等進(jìn)行生產(chǎn)來(lái)降低模具的制造費(fèi)用。 4、其它方面 在對(duì)塑膠件進(jìn)行工藝分析時(shí)，除了考慮上述因素外，還應(yīng)分析塑膠件的厚度、塑料成型性能及模塑生產(chǎn)常見(jiàn)的制品缺陷問(wèn)題對(duì)模塑工藝性的影響。 四、確定成型方案及模具型式： 根據(jù)對(duì)塑膠零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定所需的模塑成型方案：制品的后加工、分型面的選擇、型腔的數(shù)目和排列、成型零件的結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)等。 五、工藝計(jì)算和設(shè)計(jì) 1、 注射量計(jì)算：涉及到選擇注射機(jī)的規(guī)格型號(hào)，一般應(yīng)先進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于形狀復(fù)雜不規(guī)則的制品，可以利用Pro/E的“分析/模型分析/模型質(zhì)量屬性”來(lái)計(jì)算質(zhì)量。或者采用估算法估計(jì)塑料的用量，以保證足夠的塑料用量為原則。 2、 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算：這是設(shè)計(jì)注射模的第一步，只有完成澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后才能估算型腔壓力、注射時(shí)間、校核鎖模力，從而進(jìn)一步校核所選擇的注射機(jī)是否符合要求。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括澆道布置、主流道和分流道斷面尺寸計(jì)算、澆注系統(tǒng)壓力降計(jì)算和型腔壓力校核。 3、 成型零件工作尺寸計(jì)算：主要有凹模和型芯徑向（長(zhǎng)/寬）尺寸和高度（深度）尺寸，其最大值直接關(guān)系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度則直接影響到制品精度。為計(jì)算方便，凡孔類(lèi)尺寸均以其最小尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為正；凡軸類(lèi)尺寸均以其最大尺寸作為公稱(chēng)尺寸，即公差為負(fù)；進(jìn)行工作尺寸計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮塑料的收縮率和模具壽命（磨損裕量）等因素。 4、 模具冷卻與加熱系統(tǒng)計(jì)算：冷卻系統(tǒng)計(jì)算包括冷卻時(shí)間和冷卻參數(shù)計(jì)算。冷卻時(shí)間計(jì)算有三種方法，根據(jù)塑料制品形狀和塑料性能選擇適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計(jì)算即可。冷卻參數(shù)包括冷卻面積、冷卻水空長(zhǎng)度和孔數(shù)的計(jì)算及冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核和冷卻水入口與出口處溫度差的校核。模具加熱工藝計(jì)算主要是加熱功率計(jì)算。 5、 注射壓力、鎖模力和安裝尺寸校核：模具初步設(shè)計(jì)完成后，還需校核所選擇的注射機(jī)注射壓力和鎖模力能否滿(mǎn)足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安裝，行程是否滿(mǎn)足模塑成型及取件要求。 六、進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、 確定凹模（模板）尺寸：先計(jì)算凹模（模板）厚度，再根據(jù)厚度確定凹模（模板）周界尺寸(長(zhǎng)X寬),在確定凹模（模板）周界尺寸時(shí)要注意:第一,澆注系統(tǒng)的布置,特別是對(duì)于一模多腔的塑料模應(yīng)仔細(xì)考慮模腔位置和澆道布置;第二,要考慮凹模上螺孔的布置位置;第三,主流道中心與模板的幾何中心應(yīng)重合;第四, 凹模（模板）外形尺寸盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取。 ２、選擇模架并確定其他模具零件的主要參數(shù)：在確定模架結(jié)構(gòu)形式和定模、動(dòng)模板的尺寸后，可根據(jù)定模、動(dòng)模板的尺寸，從《塑料模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 12555—1990 （塑料注射模大型模架）和GB/T 12556—1990 （塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件）中確定模架規(guī)格。待模架規(guī)格確定后即可確定主要塑模零件的規(guī)格參數(shù)。再查閱標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)零部件圖表，就可以畫(huà)裝配圖了。 七、畫(huà)裝配圖 　　一般先畫(huà)主視圖，再畫(huà)側(cè)視圖和其他視圖。由于注射機(jī)大多為臥式的，故注射模也常按安裝位置畫(huà)成臥式，畫(huà)主視圖最好從凸凹模結(jié)合面（即分型面）開(kāi)始，向左右兩個(gè)方向畫(huà)較為方便，且不易出錯(cuò)。 模具裝配圖包括： 1、主視圖：繪制模具工作位置的剖面圖 2、側(cè)視圖：一般情況下繪制定模部分視圖， 3、俯視圖、局部剖視圖等。 4、列出零件明細(xì)表，注明材質(zhì)和數(shù)量，凡標(biāo)準(zhǔn)件須注明規(guī)格。 5、技術(shù)要求及說(shuō)明，包括所選注射機(jī)設(shè)備型號(hào)，所選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)，模具閉合高度，模具間隙及其它要求。 八、繪制各非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 零件圖上應(yīng)注明全部尺寸、公差與配合、形位公差、表面粗糙度、所用材料、熱處理方法及其它要求。 九、編寫(xiě)技術(shù)文件 1、編寫(xiě)注射成型工藝卡片：根據(jù)塑料的成型特點(diǎn)，查閱有關(guān)資料，確定合理的注射成型工藝參數(shù)，并作成工藝卡片。 2、編寫(xiě)加工工藝過(guò)程卡片：選取兩個(gè)重要模具成型零件，確定加工工藝路線(xiàn)，并作成加工工藝過(guò)程卡片 3、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第一部分 設(shè)計(jì)題 螺口容器注射模 材料 HIPS(高抗沖聚苯乙烯) 第二部分 設(shè)計(jì)過(guò)程 一、塑件的分析及塑料的成型工藝性能 1、塑件工藝性分析 1）塑件的尺寸較小，精度等級(jí)高精度，性能要求一般，采用一模二腔來(lái)提高生產(chǎn)率。塑件壁薄，對(duì)制品不進(jìn)行后加工。 5 澆口采用探針澆口，適用于一模二腔，澆口截面為圓形。 6 了方便加工和熱處理，型腔與型芯部分來(lái)鑲拼結(jié)構(gòu)。 2、材料的成型工藝性能 1）塑件采用HIPS，HIPS的主要工藝性能有： 物理性能：HIPS的相對(duì)密度介于0.98~1.10之間，耐磨性好，沖擊強(qiáng)度比PS高。 熱性能： 熱變形溫度為64~92.5 電性能： HIPS電性能優(yōu)異，耐高頻絕緣性好。 力學(xué)性能：HIPS具有優(yōu)異的力學(xué)性能，包括拉升強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和硬度，PP的主要力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 拉伸強(qiáng)度/MPa 14~48 壓縮強(qiáng)度/MPa 28~112 缺口沖擊強(qiáng)度（KJ/m2） 0.5~11.0 化學(xué)性能：HIPS的化學(xué)穩(wěn)定性好。 HIPS的主要缺點(diǎn)是：注射時(shí)應(yīng)防止溢料，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，易開(kāi)裂。 HIPS的主要用途是：裝飾材料、容器、家用電器、建材等。 2）注塑成型條件 注射成形機(jī)類(lèi)型：螺桿式 密度（g/cm3）：0.98~1.10 計(jì)算收縮率（%）：0.4~0.7 預(yù)熱溫度（℃）：64~92.5 料筒溫度前段：170~180 料筒溫度中段：170~200 料筒溫度后段：150~160 模具溫度（℃）：20~50 注射壓力（Mpa）：60~100 成型時(shí)間分為（s） 1、注射時(shí)間：1~5 2、高壓時(shí)間：5~15 3、冷卻時(shí)間：5~15 4、總周期：15~30 二、塑件的質(zhì)量與體積計(jì)算 由于所給的零件是實(shí)物，依照零件尺寸，以及此零件的特殊形狀不適合用平常的方法計(jì)算的情況。采取先用PROE繪畫(huà)出此零件，然后用其軟件測(cè)量此零件。 得此零件的體積V=14.5cm3 查表達(dá)式1-2-2（注塑模設(shè)計(jì)與制作教程）得： ρ =1g/mm3 塑件質(zhì)量m=ρv=1 g/cm3×14.5 cm3×=14.5(g) 三、型腔數(shù)目及注射機(jī)的確定 型腔數(shù)目的確定主要參考以下幾點(diǎn) 來(lái)確定 （1）、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目:根據(jù)總成型加工費(fèi)用最小的原則,并忽略準(zhǔn)備時(shí)間試生產(chǎn)原材料費(fèi)用,僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成型加工費(fèi) （2）、根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目,當(dāng)成型大型平板制件時(shí)常用這種方法 （3）、根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在磨具中每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度要降低4%,對(duì)于高精度制品,由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件一致,故推薦型腔數(shù)目不超過(guò)4個(gè) （4）由于此塑件較小，在確定型腔時(shí)，可以考慮用多腔的結(jié)構(gòu)，為保證塑件質(zhì)量和精度，暫定2個(gè)。 （5）注射機(jī)額定注射量mg 每次注射量不超過(guò)最大注射量的80﹪，即 n=（0.8mg－mj）/mz 式中 n — 型腔數(shù) mj — 澆注系統(tǒng)重量（g） mz — 塑件重量(g) mg — 注射機(jī)額定注射量(g) 澆注系統(tǒng)體積Vj,根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行估算。 M=ρv=0.3 cm3×1g/cm3=0.3(g) 設(shè)n=2則得 mg=(mz+mj)/0.8=(2×14.5＋4.3)g=37.7 g 從計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，查《注射模具設(shè)計(jì)與制作教程》表3-6-5得選用SZ-60/40型注射機(jī)。 ②生產(chǎn)批量 試制小批量生產(chǎn)宜采用單腔，大批量生產(chǎn)宜取多腔，該塑件為一般生產(chǎn)，故宜取多腔，由注射機(jī)理論，注射量確定型腔數(shù)得 n=(0.8mg－mi)/mz=(0.8×60×1g/cm3－0.3)/14.5g=3個(gè) 由于該塑件件為高精度塑件，通常最多采用一模二腔的模具。 由于采用一模二腔的方案，故其注射總體積及質(zhì)量為二個(gè)塑件的體積與質(zhì)量。 由注射機(jī)的最大注射量公式得 K利G公≧G件+G廢 G公 — 注射機(jī)的公稱(chēng)質(zhì)量注射量 K利 — 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 G件 — 塑件質(zhì)量 G廢 — 澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量 則 0.8G公≥（2×14.5＋0.3）/0.8 =36.625 由《注射模設(shè)計(jì)與制作教程》表3-6-5，查得注射機(jī)的型號(hào)為SZ－60/40，其主要技術(shù)參數(shù)： 理論注射容量（cm3） 60 螺桿（柱塞）直徑（mm） 30 注射壓力（Mpa） 150 螺桿轉(zhuǎn)速（r/min） 48 鎖模力（KN） 400 移模行程（mm） 260 最大模具厚度（mm） 280 最小模具厚度（mm） 160 噴嘴球半徑（mm） SR15 噴嘴口直徑（mm） 3.5 四、成型部分的尺寸設(shè)計(jì) 由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能: 1:必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度，以承受塑料熔體的高壓， 2:有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進(jìn)行熱處理，使其硬度達(dá)到HRC40以上 3:對(duì)于成型會(huì)產(chǎn)生腐濁性氣體的塑料還應(yīng)選擇耐腐濁的合金鋼處理 4:材料的拋光性能好，表面應(yīng)該光滑美觀(guān)。表面粗造度應(yīng)在Ra0.4以下 5:切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好 6:熔焊性能要好,以便修理 7:成型部位應(yīng)須有足夠的尺寸精度?？最?lèi)零件為H8~H10，軸類(lèi)零件為h7~h10。 1.型腔的內(nèi)徑計(jì)算 塑件外徑與型腔內(nèi)徑的關(guān)系 D腔=（ds+dsQcp－xΔs） 式中 D腔 — 型腔內(nèi)徑（內(nèi)徑）尺寸（mm） ds — 塑件外徑基本尺寸（mm） 即塑件實(shí)際外形尺寸ds →(ds′+δ1) =(ds) Δs — 塑件公差 Qcp — 塑件平均收縮率（%） x — 綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動(dòng)，成型零件的磨損等因素），塑件精度高，批量大，取x=3/4。 Δm — 模具制造公差，一般為（1/3~1/4），取1/4Δs。 查表6-4PP 塑料的收縮率是0.4%~0.7%。 平均收縮率 S=(0.4%+0.7%)/2=0.55% D腔= = 2、型腔深度尺寸計(jì)算 H腔=（hs+hsQcp+xΔs） H腔 — 型腔深度尺寸 hs — 塑件高度基本尺寸，即塑件的實(shí)際高度尺寸 hs′ →(hs′+δ1) =hs ?s — 塑件公差 Qsp — 塑料平均收縮率，取0.55 X — 綜合修合系數(shù)，取x=0.75 ?m — 模具制造公差，取 ?m=1/4?s H腔= = 4、型芯尺寸設(shè)計(jì) 由于塑件內(nèi)形較復(fù)雜，深度較大，且機(jī)械加工不方便，為了避免整體式凹模采用一樣材料的不經(jīng)濟(jì)，且通過(guò)想鑲拼結(jié)構(gòu)有利于提高模具的互換性，故對(duì)于形成型芯采用整體式凸模嵌入凸模固定板。 1 型芯的內(nèi)徑計(jì)算 塑件內(nèi)形（內(nèi)徑）與凸模外形（外徑）尺寸（mm）對(duì)應(yīng)關(guān)系。 d凸=（Ds+QsQcp+x?s） 式中 d凸 — 凸模型芯外形（外徑）尺寸（mm） Ds — 塑件內(nèi)形（內(nèi)徑）基本尺寸（mm） 即塑件實(shí)際內(nèi)形尺寸 Ds? →(Ds?+δ2) =Ds Δs — 塑件公差 Qcp — 塑料平均收縮率（%），取0.55% X — 綜合修正系數(shù)，取x=0.75 Δm — 模具制造公差，取Δm=1/4Δs D芯= = 2、型芯深度尺寸計(jì)算 H芯— 型腔深度尺寸 hs — 塑件高度基本尺寸，即塑件的實(shí)際高度尺寸 hs′ →(hs′+δ1) =hs ?s — 塑件公差 Qsp — 塑料平均收縮率，取0.55 X — 綜合修合系數(shù)，取x=0.75 ?m — 模具制造公差，取 ?m=1/4?s H芯 = = 5、成型中心矩尺寸 塑件中心距與模具成型中心尺寸關(guān)系 L中=（Ls+LsQcp）±1/2?m 式中 L中 — 成型中心距尺寸（mm） Ls — 塑件中心距基本尺寸（mm）,即塑件實(shí)際中心距尺寸 Ls′ →(Ls′+1/2δ2) ±1/2(δ1－δ2) =Ls±1/2?s ?s — 塑件公差 Qcp — 塑料平均收縮率（%），取0.55% ?m — 模具制造公差，?m=1/4?s L中=（40+40×0.55%）±1/2?m =40.22±1/8?s =40.22±0.023 六、零件的加工工藝： 1．定模型芯 定模型芯是主要的工作零件，我們選用T8A的材料，同時(shí)考慮到此塑料對(duì)尺寸精度要求一般，但對(duì)表面要求較高，根據(jù)本工廠(chǎng)的實(shí)際設(shè)備情況，在對(duì)材料進(jìn)行粗加工后，留0.5mm的單邊，淬火，低溫回火后，用電火花機(jī)放電到位，最后還需要對(duì)成型表面進(jìn)行拋光。 其澆道襯套孔要與襯套配合，在粗加工后，留單邊0.2—0.5mm的余量，熱處理 后采用慢走絲割出即可。 綜上所述，定模型芯加工工藝如下： 1.材料：T8A 2.加工工藝： 1) 開(kāi)料：開(kāi)出底面半徑為35，高為100的圓柱毛坯。 2) 磨基準(zhǔn)：按照零件圖基準(zhǔn)方位在平面磨床上磨出基準(zhǔn)面，同時(shí)磨平各平面，留0.1—0.3mm單邊余量。 3) 按照?qǐng)D樣，在銑床上鉆螺紋孔，運(yùn)水孔。 4) 在數(shù)控銑床上采用Mastercam9.0軟件，按照?qǐng)D樣要求銑出兩個(gè)型腔的形狀，單邊留0.2—0.5mm的余量。 5) 送熱處理車(chē)間進(jìn)行熱處理：淬火（油淬+低溫回火），使其表面硬度達(dá)到56—60HRC。 6) 按照?qǐng)D樣要求加工型芯各表面，保證型芯的平行度，垂直度，要求型芯磨后六面見(jiàn)光。 2.動(dòng)模型芯 同定模型芯一樣。 3．行位 a)材料：T8A b)加工工藝： 1)開(kāi)料：在鋼板上割出一塊底面半徑為50，高為90的毛坯。 2)在平面磨床上磨基準(zhǔn)。 3)在銑床上有角度分度頭調(diào)好角度，粗銑左側(cè)的圓柱面。 4)在銑床上銑出如圖所示右側(cè)的形狀及其導(dǎo)滑部分。 6)鉆螺釘固定孔。 7)熱處理：淬火+低溫回火，淬硬表面硬度為54—58HRC。 8)磨削基準(zhǔn)平面及其圓柱面，使各部分的尺寸加工到位。 9)在滑塊斜面磨出45度，寬大10mm,深0.2mm的儲(chǔ)油槽，其它的零件在此就不一一敘述。 七、模具加工工藝流程: 1、 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和制造工藝,模架的基本組成零件有兩種:導(dǎo)柱、導(dǎo)套等回轉(zhuǎn)零件；模板等平板零件。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工主要是內(nèi)、外圓柱面加工，平板內(nèi)零件的制造過(guò)程主要進(jìn)行平面加工和孔隙加工，他們?cè)谀＞咧衅鸲ㄎ坏膶?dǎo)向作用，保證凹凸模在工作時(shí)具有正確的相對(duì)置，除了要保證導(dǎo)柱，導(dǎo)套配合表面尺寸形狀精度外，還應(yīng)該保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套各自配合面之間的同軸度要求。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套一般采用低碳鋼進(jìn)行滲碳、淬火處理，也可選用碳素工具鋼T10淬火處理，淬火處理硬度58-62HRC。 根據(jù)分析，導(dǎo)柱、導(dǎo)套加工藝過(guò)程如下： 備料——粗車(chē)、半精車(chē)內(nèi)外圓柱表面——熱處理——研磨導(dǎo)柱中心孔——粗磨、精磨配合表面——研磨導(dǎo)柱、導(dǎo)套重要配合表面。 1 凸模加工工藝過(guò)程如下： 下料——鍛造——退火——粗加工——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€(xiàn)——工作型面半精加工——淬火、回火——磨削——修研。 2 凹模加工工藝過(guò)程如下： 下料——鍛造——退火——粗加工六面——精磨基面準(zhǔn)面——?jiǎng)澗€(xiàn)—型孔半精加工——型孔精加工——淬火、回火——精磨（研磨） 3 模架的裝配： 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板之間一般采用過(guò)盈配合，裝配時(shí)可采用手動(dòng)壓力機(jī)將導(dǎo)柱壓入動(dòng)模板的導(dǎo)柱孔，復(fù)位機(jī)構(gòu)的裝配復(fù)位桿與固定板一般采用過(guò)度配合。模架的裝配比較的簡(jiǎn)單，主要是用螺釘將裝有導(dǎo)套的定模板連接起來(lái)。 4 模具表面強(qiáng)化處理工藝特點(diǎn)及應(yīng)用： 滲氮處理：滲氮處理是向模具零件表面滲入氮原子的過(guò)程， 模具滲氮前應(yīng)加工到尺寸精度和表面粗糙度，最好是經(jīng)過(guò)試模確認(rèn)完全合格后再進(jìn)行滲氮處理。根據(jù)模具的技術(shù)要求分別采用以下兩種工藝路線(xiàn)： 精密模具：備料——鍛造——退火或回火——粗加工——調(diào)質(zhì)——半精加工——裝配——試?！獫B氮——研磨拋光——裝配； 一般模具：備料——粗加工——調(diào)質(zhì)——精加工——糝氮——研磨——裝配； 5 總裝的技術(shù)要求 a、裝配后的模具安裝表面的平行誤差不大于0.05； b、模具閉合后分型面應(yīng)均密合； c、導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)靈活，推件時(shí)推桿和卸料板動(dòng)作一致； d、合模后動(dòng)模部分和定模部分的型芯必須緊密接觸 6 試模： 模具在裝配完成之后，在交付生產(chǎn)時(shí)試模，其目的是檢查模具在設(shè)計(jì)制造上是否存在缺陷，若有，則要求排除；對(duì)模具成型工藝條件進(jìn)行試驗(yàn)以有利于模具成型工藝的確定和提高。 八、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1、澆口套的設(shè)計(jì) 采用一模二腔，須設(shè)定分流道；采用分體式，澆口套材料選用優(yōu)質(zhì)鋼T8A，淬火處理。為了便于凝料的拔出，主流道設(shè)計(jì)為錐孔，內(nèi)壁Ra為0.63um,錐角為40，，其小端直徑D1=D2+（0.5~1）=3+0.5=3.5，主流道大側(cè)面圓角R=3mm，澆口套大端高出定模端面H=5~10mm，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合，襯口套球面半徑Sr=SR+(0.5~1),取Sr=16mm，定位環(huán)外徑D取50mm，厚度取10mm。 流道及平衡布置： （1）分流道是進(jìn)料通道，采用U形側(cè)面，其分流道加工較容易，熱量損失和流動(dòng)阻力均不大，是最常用形式，分流道側(cè)面尺寸視塑件尺寸、塑料品種、注射速率以及分流道長(zhǎng)度而定；分流道側(cè)面尺寸應(yīng)滿(mǎn)足良好的壓力傳遞和保證合理的填充時(shí)間，U形側(cè)面分流道深度h=2r(r為圓弧半徑)，h=2×4=8mm,斜度α取60，分流道長(zhǎng)度Lf通常取8~30mm，分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度通常取Ra1.25~Ra2.5um。 （2）分流道的平衡布置 多型腔模具應(yīng)盡量采用平衡式分流道，能讓熔融塑料幾乎同時(shí)到達(dá)每個(gè)型腔的進(jìn)料口，以致塑料到每個(gè)型腔的壓力和溫度是相同的，這樣不易產(chǎn)生熔接痕和填充不足等缺陷，其流道布置形式如圖。 2、澆口的設(shè)計(jì) 澆口的設(shè)計(jì)與塑料性能、塑件形狀、側(cè)面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等有關(guān)，要是熔料以比較快的速度進(jìn)入并充滿(mǎn)型腔，同時(shí)在充滿(mǎn)后能適時(shí)冷卻封閉。因此澆口的側(cè)面要小，長(zhǎng)度要短這樣可增大料流的速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件的外觀(guān)質(zhì)量、澆口位置，形狀及尺寸對(duì)塑件性能和質(zhì)量的影響很大。 （1）澆口的選用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種，限制性澆口一方面通過(guò)側(cè)面的突變，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速而均衡地充滿(mǎn)型腔；另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿(mǎn)，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)起著封閉型腔，防止塑料熔體倒流。我們采用的是60口，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具，也可用于單型腔模具或表面不允許有較大痕跡的塑件。 在這套模具，其澆口尺寸如圖所示。 澆口各部分尺寸取的都是經(jīng)驗(yàn)值，L=0.3～2mm d=0.7～1.2 α= 60～150。探針澆口的優(yōu)點(diǎn)是澆口自動(dòng)去除缺點(diǎn)是回料高，模具使用費(fèi)用高。 九、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模溫對(duì)塑料熔體的流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)率以及塑件的形狀和尺寸精度有著直接的影響。注射成型時(shí)，不同的塑料對(duì)模溫有著不同的要求，控制適宜的模溫來(lái)保證塑料熔體具有最佳的流動(dòng)性，易于充滿(mǎn)型腔，并使塑件脫模后的收縮、翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，具有較高的物理力學(xué)性能以及較高的表面質(zhì)量。通過(guò)溫度調(diào)節(jié)與控制系統(tǒng)可收到如下效果。 2 改善成型性能：可以使模塑溫度保持適應(yīng)于各塑料的規(guī)格溫度，以改善成型性能。 3 穩(wěn)定尺寸精度：如果塑模溫度發(fā)生變化，則塑料的收縮率也會(huì)有很大的變動(dòng)，尤其對(duì)結(jié)果性塑料，因此，若塑模溫度保持一定，收縮率也就得到穩(wěn)定，塑件的尺寸精度自然就穩(wěn)定了。 4 減少塑件變形：提高塑件精度。 5 改善塑件表面質(zhì)量：消除外觀(guān)缺陷，合理的模溫可提高塑件的外觀(guān)質(zhì)量和降低表面粗糙度。 由于制品平均壁厚為1.5mm左右，制品尺寸又較小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定水孔直徑為8mm，其循環(huán)回路如下： 十、脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在注射成型的每一個(gè)循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中或凸模/型芯上松動(dòng)分離（即脫出），脫出機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)就叫塑件脫出機(jī)構(gòu)，脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本考慮： 1 保證塑件質(zhì)量 2 脫出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 3 所需頂出行程、開(kāi)模行程計(jì)算 頂出行程計(jì)算 S頂=h凸+e 式中 S頂 — 所需頂出行程 h凸 — 型芯成型高度 e — 頂出行程富裕量（mm） S頂=90+5=95mm 所需開(kāi)模行程計(jì)算 S開(kāi)=h塑+h凸模+e 式中 S開(kāi) — 開(kāi)模行程（mm） h塑 — 塑件及澆注系統(tǒng)在開(kāi)模方向上的總投影高度（mm） h凸模 — 動(dòng)定模型芯突出分型面的高度總和（mm） e — 取件及取出澆注系統(tǒng)凝料的開(kāi)模行程富裕量（mm） S開(kāi)=90+90+8=188（mm）（澆注系統(tǒng)無(wú)廢料排出，頂出行程只計(jì)算塑件高度） 十一、模架的選擇 根據(jù)所選設(shè)計(jì)的定模型腔的尺寸和設(shè)計(jì)的需要，采用香港龍記集團(tuán)（LKM） 的大水口模架，其型號(hào)為： 3540－CI－A100－B30 其主要參數(shù)如下： 凹模板厚度 A=100mm 凸模板厚度 B=30mm 墊塊厚度 C=100mm 模具的閉合厚度 H=270mm 模板寬B0=250 長(zhǎng)L0=177mm 座板寬B1=250 長(zhǎng)L1=237mm 定模座板厚 H1=20mm 動(dòng)模座板厚 H2=20mm 推桿固定板 h1=10mm 頂出底板厚度 h2=25mm 頂出底板長(zhǎng)度 B2=184mm 導(dǎo)柱 d1=30mm 推桿 d3=190mm 十二、壓力機(jī)的校核 （1）最大注射量的校核 K利G公≥G件+G廢 式中 G公 — 注射機(jī)公稱(chēng)質(zhì)量注射量 K利 — 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，取0.8 G件 — 塑件的質(zhì)量 G廢 — 澆注系統(tǒng)等廢料的質(zhì)量 塑件重量14.5g,澆注系統(tǒng)重量0.3 g 則每次注射所需塑料量為2×14.5+0.3=37.7g 注射機(jī)的最大注射量60×0.8=48g>37.7g,故能滿(mǎn)足要求。 (2) 鎖模力與注射壓力的校核 鎖模力可按F≥Pm(nAz+Aj)校核 式中 Pm — 塑料注射壓力 Pm=80~130Mpa,，取Pm=100Mpa Az — 塑料在分型面上的投影面積（cm2） Aj — 澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（cm2） F — 注射機(jī)額定鎖模力 SZ－60/40 注射機(jī)額定鎖模力為400KN 投影面積計(jì)算： 估算：Az=1.73(cm2) Aj==36.29(cm2) 代入公式中得Pm=100(1.73+36.29)=370KN 由于F=400KN，故滿(mǎn)足F>378KN，同樣SZ－60/40的額定注射壓力150KN>100KN,也能滿(mǎn)足PMMA塑料的注射壓力要求。 (3) 模具厚度H與注射機(jī)閉合高度校核 Hmin270>160,所以能滿(mǎn)足要求。 (4) 注射機(jī)開(kāi)模行程的校核 SK≥H1+H2+（5~10）mm 式中 SK — 注射機(jī)行程（SK=260mm） H1 — 脫模距離（頂出距離），H1=90 H2 — 塑件高度+澆注系統(tǒng)高度 H2=90 則 H1+H2+10mm=90+90+10=190(mm)<260mm 故能滿(mǎn)足要求 十三、HIPS(高抗沖聚苯乙烯)的成型條件: 噴嘴的溫度: 130~150 加熱料筒設(shè)定溫度: 料筒前部: 170~180 料筒中部: 170~200 料筒后部: 150~160 模具溫度: 20~50 成型壓力Mpa:60～110 干燥溫度:70℃ 干燥時(shí)間(h):2～3 螺桿轉(zhuǎn)速:48r/min 十四、參考文獻(xiàn) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書(shū)編委會(huì)編 機(jī)械工業(yè)出版社 2003.10 模具設(shè)計(jì)與制造教程 陳萬(wàn)林編 北京希望電子出版社 2001.1 模具制造 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2001.1 塑料模具設(shè)計(jì) 劉昌祺主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1998.10 電火花技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用 駱駿等主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.6 幾何公差與檢測(cè) 甘永立主編—5版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 龍記集團(tuán)大水口模架手冊(cè)（LKM） 塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè) 《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編 機(jī)械工業(yè)出版社 1999.8 注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng) 蔣繼宏 王永平編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.7 設(shè)計(jì)體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)與能力的綜合應(yīng)用和檢測(cè)，是每一個(gè)合格的大學(xué)生的必經(jīng)工程，也是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅培養(yǎng)了我們正確的設(shè)計(jì)思想；同時(shí)也讓我們掌握了工程設(shè)計(jì)的一般程序和方法，以及鍛煉了我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們大量閱讀了各種技術(shù)資料及手冊(cè)，不僅認(rèn)真探討了模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)的各種問(wèn)題，而且對(duì)塑料零件的性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究。因此，本次設(shè)計(jì)不僅加深了自己對(duì)專(zhuān)業(yè)所學(xué)知識(shí)的的理解和認(rèn)識(shí)，而且也拓寬了自己的知識(shí)面。此外，本次設(shè)計(jì)在繪圖過(guò)程中，使用了AUTOCAD、PRO-E、等二維和三維繪圖軟件，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識(shí)，進(jìn)一步提高了我們繪圖的能力。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，張蓉老師給了我們耐心的指導(dǎo)，并在設(shè)計(jì)中及時(shí)給我們解答疑難，讓我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中知識(shí)我能力得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍，這對(duì)我的將來(lái)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。并且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了其他老師和各組同學(xué)的熱忱幫助，在此表示感謝！ 由于本人知識(shí)有限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，因此設(shè)計(jì)中難免還存在或多或少的不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正，本人將不勝感激！