汽車機油蓋注塑模具設(shè)計

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1、汽車機油蓋注塑模具設(shè)計 摘 要 本文分為兩大部分： 第一部分是機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計, 內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用, 設(shè)計準(zhǔn)則以及產(chǎn)品的見解. 塑料注塑模具的設(shè)計計算,包括模具結(jié)構(gòu)設(shè)計, 注射機的選用, 澆注系統(tǒng)設(shè)計等方面. 第二部分是介紹CAD/CAM在模具上的應(yīng)用, 包括CAXA制造工程師,CAXA實體設(shè)計，AUTOCAD. 關(guān)鍵詞：CAD/CAM, 塑料，注塑模，注塑機 AUTOMOBILE MACHINE PAINTED AND DECORATED COACH ROOF INJECTI

2、ON MOLD DESIGN 　ABSTRACT In this paper, it is divided into two parts: The fist part is aboutthe design of the structure of the mould. It is including theworking theory and application of a plastic injection mold, thedesign princible, and the introducing of production. The designcalculation of

3、 the plastic mold is including the disign of themold,the selecting og plastic injection mold machine, and the poursystem disigb etc. The second part is about the application of theCAD/CAM in plastic injection mold. It include the softwareof CAXA AutoCAD and soon. Key Words：CAD/CAM,plastic, pla

4、stic injectionmold, plastic injection moldmachine 目 錄 摘要 II ABSTRACT III 前 言 1 1注塑模具簡介 2 1.1. 概述 2 1.2 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位 3 1.3塑料成型模具的發(fā)展趨勢 4 1.4 塑料成型模具的分類 5 1.5 塑料成型模具的分類 6 2 零件材料的選擇及材料性能 8 3 塑料注射成型模具的設(shè)計 9 4澆注系統(tǒng)的設(shè)計 10 5成型零部件的設(shè)計 13 6導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 14 6.1.導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 14 6

5、.1.1.導(dǎo)柱 14 6.1.2.導(dǎo)向孔 14 6.1.3.導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 15 6.2.錐面和合模銷定位機構(gòu)………………………………………15 7推出機構(gòu)設(shè)計 ………………………………………………… 16 7.1 推出裝置的選用 16 7.2.推桿的選用……………………………………………………16 8 抽芯機構(gòu)設(shè)計 17 9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 19 10 CAD/CAM部分 20 11 結(jié)論 24 致謝……………………………………………………………………25 參考文獻………………………………………………………………26 （附錄）…………………………………

6、…………………………27 前 言 近年來我國模具技術(shù)有了很大的發(fā)展，模具設(shè)計與制造水平有了很大的提高，大型、精密、復(fù)雜、高效和長壽命模具的需求量大幅度發(fā)增加。模具質(zhì)量明顯提高；模具CAD/CAM技術(shù)相當(dāng)廣泛的得到了應(yīng)用。機械零部件中60%的粗加工，80%的精加工需要由模具來完成?？梢哉f，模具是工業(yè)之母。 依照塑件的成型方法分類，可以將塑料加工模具分為三類： (1) 壓縮模 壓縮模是將塑料裝在受熱的型腔或加料室內(nèi)，然后加壓。也可稱為壓塑模或壓模。在壓制時直接對型腔內(nèi)的塑料施加壓力。這類模具的加料室一般與型腔是一體的，主要用于熱固性

7、塑件的成型，有時也用于熱塑性塑件的成型。 (2) 壓注模 壓注摸是將塑料在加料室內(nèi)受熱成為黏流狀態(tài)，在柱塞壓力的作用下使熔料經(jīng)過注射系統(tǒng)進入并充滿閉合的型腔。也稱為傳遞模、擠扭模。這種棋具結(jié)構(gòu)比壓縮模復(fù)雜，造價較高。 (3) 注射模 注射模又稱為注塑模.塑料在注射機上裝有螺桿攪拌的料筒內(nèi)受熱開始熔化.當(dāng)達到半熔性狀態(tài)時、在壓力的作用下，熔料通過模具的澆注系統(tǒng)進人到有一定深度的型腔內(nèi)固化成塑件.該工藝成型周期短，生產(chǎn)效率高。這種模具在熱固性塑料注射機上使用，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價較高。 除了上述塑料成型模具外，還有中空吹塑模、熱成型模、發(fā)泡模、澆鑄模、擠出機頭口模等。 我的設(shè)計題目就是建立

8、在第三種塑料模具的成型方法的基礎(chǔ)上開展開設(shè)計的．今天我做的設(shè)計正是為適應(yīng)注塑模具的發(fā)展要求而進行的。我主要應(yīng)用了“SolidWorks”軟件進行工件的造型、仿真、生成仿真動畫，并進行其夾具的設(shè)計，使其能夠成為一個整體． 1注塑模具簡介 1.1. 概述 隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展和通用塑料與工程塑料在強度和精度方面的不斷提高,塑料制品的應(yīng)用范圍也在不斷擴大, 如: 家用電器, 儀器儀表, 建筑器材, 汽車工業(yè), 日用五金等眾多領(lǐng)域, 塑料制品所占的比例正迅速增加, 由于在工業(yè)產(chǎn)品中, 一個設(shè)計合理的塑料件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)件, 加上利用工程塑料特有的性質(zhì), 可以一次成型非常復(fù)雜

9、的形狀,并且還能設(shè)計成卡裝結(jié)結(jié)構(gòu),成倍的減少整個產(chǎn)品中各種緊固件, 大膽的降低了金屬材料消耗量和加工及裝配件工時, 因此, 近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升. 注塑成型使塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制得的塑料制品數(shù)量之大是其他成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、高速化，因此具有極高的經(jīng)濟效益。 作為注塑成型加工的主要工具之一注塑模具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效益等方面水平高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應(yīng)能力和速度。 與其他機械行業(yè)相比，模具制造業(yè)

10、只要有以下三個特點： 第一，模具不能像其它機械那樣可以作為基本定型的商品隨時都可以在機電市場上買到。這是因為每副模具都是針對特定塑料制品的規(guī)格而生產(chǎn)的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結(jié)構(gòu)也是大相徑庭，所以模具制造不可能成批量生產(chǎn)，換句話說，模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長，重復(fù)加工的性越小，因此，模具的制造成本較高。 第二，因為注塑模具是為產(chǎn)品中的塑料制品而訂制的，作為產(chǎn)品，除質(zhì)量、價格等因素外，很重要的一點就是需要盡快地投放市場，所以對于塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一項技術(shù)性很強的工作，其加工過程集中了機械制造中先進技術(shù)部分精華與鉗工

11、技術(shù)的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術(shù)水平，特別是對于企業(yè)來說要求培養(yǎng)“全能工人”，使其適應(yīng)多工種的要求，這種技術(shù)工人對模具單件生產(chǎn)方式組織均衡生產(chǎn)是非常重要的。 綜上所述，模具制造業(yè)存在成本高，要求制造周期短，技術(shù)性強等特點，目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機的應(yīng)用，這些問題得到了很大的改善，由于有了計算機輔助設(shè)計和計算機輔助加工，從根本上改變了模具生產(chǎn)的面貌，可靠地保證了模具所需要的精度與質(zhì)量、預(yù)硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的應(yīng)用，大大地方便了加工及熱處理。另外，模具標(biāo)準(zhǔn)件和以標(biāo)準(zhǔn)件為基體的特殊定制零件的普及，明顯地縮短了模具制造周期。 在模具設(shè)計方面，正逐漸把理

12、論設(shè)計提高到日益重要的位置，即采用了理論與經(jīng)驗相結(jié)合的方法，改變了以往的經(jīng)驗——類比——實驗的方法。使我國的塑料模具設(shè)計水平進入了新階段。 1.2 塑料成型模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定的形狀成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具. 成型塑料制品的模具叫做塑料模具體. 對模具的全面要求是: 能生產(chǎn)出在尺寸精度,外觀,物理性能等方面均能滿足使用要求的優(yōu)質(zhì)制品. 從模具使用角度, 要求高效率,自動化,操作簡便; 從模具制造角度,要求結(jié)構(gòu)合理,制造容易,成本低廉. 塑料模具影響著塑料制品的質(zhì)量.首先,模具型腔的形狀, 尺寸, 表面光潔度, 分型面, 進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制

13、件的尺寸和形狀精度以及制件的物理性能, 機械性能, 電性能, 內(nèi)應(yīng)力大小, 各向同性, 外觀質(zhì)量, 表面光潔度, 氣泡, 凹痕, 燒焦, 銀紋等都有十分重要的影響. 其次, 在塑料加工過程中, 模具結(jié)構(gòu)對操作難易程度影響很大. 在大批量生產(chǎn)塑料制品時, 應(yīng)盡量減少開模. 合模和取制件過程中的手工勞動,為此常采用自動開合模和自動頂出機構(gòu). 在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具上脫落. 另外,模具對塑料制品的成本也有相當(dāng)?shù)挠绊? 除簡易模具外, 一般來說制模費用是十分昂貴的, 一副優(yōu)良的注射模具可生產(chǎn)制品百萬件以上, 壓制模約能商場二十五萬件. 當(dāng)批量不大的時候, 模具費用在制件成本中所站的比例

14、將會很大, 這時候應(yīng)盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡單的模具,以降低成本. 現(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中合理的加工工藝, 高效的設(shè)備, 先進的模具是必不可少的三項重要因素, 尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求, 塑料制件使用要求和造型設(shè)計起著重要作用. 1.3塑料成型模具的發(fā)展趨勢 隨著塑料成型加工機械和成型模具的迅速發(fā)展, 高效率, 自動化, 大型, 微型, 精密, 高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比例越來越大. 從模具設(shè)計和制造技術(shù)角度來看, 模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾方面: (1) 加深理論研究, 在模具設(shè)計中,對工藝原理的研究越來越深入, 模具設(shè)計已經(jīng)由經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論計算設(shè)計方面

15、發(fā)展. (2) 高效率, 自動化成,大量采用各種高效率, 自動化的模具結(jié)構(gòu), 如高效冷卻以縮短成型周期; 各種能可靠地自動脫出產(chǎn)品和流倒凝料的脫模機構(gòu); 熱流道澆注系統(tǒng)注射出模具等. 高速自動化的塑料成型機械配合以先進的模具, 對提高生產(chǎn)效率, 降低成本起了很大的作用. (3)大型, 超小型及高精度由于塑料應(yīng)用的擴大, 塑料制件已應(yīng)用到建筑, 機械, 電子, 儀器, 儀表等各個工業(yè)領(lǐng)域, 于是出現(xiàn)了各種大型, 精密和高壽命的成型模具, 為了滿足這些要求, 研制了高強度, 高硬度, 高耐磨性能且易加工, 熱處理變小, 導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料. (4)革命模具制造工藝為了更新產(chǎn)品花色品種和適

16、應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求,除大力發(fā)展高強度, 高耐磨性的材料外, 同時又重視簡易制模工藝研究. (5)標(biāo)準(zhǔn)化成開展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作, 使模板, 導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化,商品化, 以適應(yīng)大規(guī)模地成批生產(chǎn)塑料成型模具 (6)開發(fā)計算機輔助設(shè)計和輔助制造商(CAD/CAM) 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機已廣泛應(yīng)用于模具工業(yè), 在注射成型系統(tǒng)中, 針對沒一個環(huán)節(jié)都可將計算機作為輔助工具而加入. 構(gòu)成給環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE, 下面分別介紹: ① 塑件設(shè)計塑件的設(shè)計包括塑件結(jié)構(gòu), 尺寸,精度, 表面, 性能等方 面的設(shè)計. 塑件設(shè)計方面的計算機輔助技術(shù)有: 塑件CAD; 塑料, 輔料, 輔

17、件選擇的專家系統(tǒng). ② 注射機的選用常見注射機使用方面的計算機輔助技術(shù)有: 注射機選擇專家系統(tǒng); 注射機故障診斷系統(tǒng). ③注射模使用狀況的好壞直接影響到注射質(zhì)量, 在對于高技術(shù)注射模來說, 都要對注射模在使用過程進行監(jiān)控或?qū)ψ⑸淠５姆勰M仿真,由此知注射模的工作象性能等方面的設(shè)計, 并選擇模具的材料等. 計算機在注射模設(shè)計方面的工作有: 注射模CAD: 注射模材料,輔料, 輔件選擇專家系統(tǒng); 工裝選擇專家系統(tǒng); 注射模CAPP; 注射模加工模擬; 注射模CAQ. 為了迎合模具的發(fā)展趨勢, 在本次設(shè)計過程主要應(yīng)用PTC公司pro/engineer 和國產(chǎn)CAXA軟件進行對塑

18、料零件的設(shè)計和對注射模具的凹. 凸進行仿真加工, 并經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)化為NC加工程序. 1.4 塑料成型模具的分類 不同的塑料成型方法使用著原理和結(jié)構(gòu)特點各不相同的塑料成型模具。按照成型加工方法的不同，可將塑料成型模具分為以下幾類。 (1) 壓制成型模具 壓制成型模具簡稱壓模。將塑料原料直接加在敞開模具型腔內(nèi)，再將模具閉合，塑料在熱和壓力作用下成為流動狀態(tài)并充滿型腔，然后由于化學(xué)或物理變化使塑料硬化定型，這種成型方法叫壓制成型，這種成型方法所用的模具叫壓制成型模具。壓制模具多用于成型熱固性塑料，也有用于成型熱塑性塑料的。另外，還有不加熱的冷壓成型壓制模具，用于成型聚四氟乙烯坯件。

19、 (2) 壓鑄成型模具 壓鑄成型模具又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預(yù)熱的加料室，然后向壓柱施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融并通過模具的澆注系統(tǒng)，進入型腔，這種成型方法叫壓鑄成型，這種方法所用的模具叫壓鑄成型模具。 (3)注射成型模具 塑料先加在注射機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融在注射機的螺桿或活塞推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模型，塑料在模具型腔內(nèi)硬化定型，這就是注射成型的簡單過程。注射成型所用的模具叫注射模具。注射模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，但近幾年來也越來越多地用于熱固性塑料成型。注射成型在塑料制件成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上使注射模具。 (4)擠出

20、成型模具 擠出成型模具又稱機頭。使處于粘流狀態(tài)的塑料在高溫高壓下通過具有特定斷面形狀的連續(xù)型材的成型方法叫擠出成型。用于塑料擠出成型的模具叫擠出成型模具。 (5)中空制品吹塑成型模具 真空或壓縮空氣成型模具為一單獨的陰模或陽模。將預(yù)先制成的塑料片周邊緊壓在模具周邊上，使加熱軟化，然后再在緊靠模具的一面抽真空，或在其后面充壓縮空氣，使塑料片緊貼到模具上 ，冷卻定型即得制品，此種成型方法模具受力較小，要求不高，甚至可用非金屬材料制作。 除了上面說列舉的幾種塑料模具外，尚有泡沫塑料成型模具，玻璃纖維增強塑料成型模具等。 ①注射工藝注射工藝方面的計算機輔助技術(shù)有: 注射工藝制定的專家系統(tǒng).

21、 塑件質(zhì)量故障診斷. ②注射模設(shè)計注射模設(shè)計主要完成注射模的結(jié)構(gòu)尺寸, 精度, 表面現(xiàn)象性能等方面的設(shè)計, 并選擇模具的材料等. 計算機在注射模設(shè)計方面的工作有: 注射模CAD: 注射模材料,輔料, 輔件選擇專家系統(tǒng); 工裝選擇專家系統(tǒng); 注射模CAPP; 注射模加工模擬; 注射模CAQ. 為了迎合模具的發(fā)展趨勢, 在本次設(shè)計過程主要應(yīng)用PTC公司pro/engineer 和國產(chǎn)CAXA軟件進行對塑料零件的設(shè)計和對注射模具的凹. 凸進行仿真加工, 并經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)化為NC加工程序. 1.5 塑料成型模具的分類 不同的塑料成型方法使用著原理和結(jié)構(gòu)特點各不相同的塑料成型模

22、具。按照成型加工方法的不同，可將塑料成型模具分為以下幾類。 (1)壓制成型模具 壓制成型模具簡稱壓模。將塑料原料直接加在敞開模具型腔內(nèi)，再將模具閉合，塑料在熱和壓力作用下成為流動狀態(tài)并充滿型腔，然后由于化學(xué)或物理變化使塑料硬化定型，這種成型方法叫壓制成型，這種成型方法所用的模具叫壓制成型模具。壓制模具多用于成型熱固性塑料，也有用于成型熱塑性塑料的。另外，還有不加熱的冷壓成型壓制模具，用于成型聚四氟乙烯坯件。 (2) 壓鑄成型模具 壓鑄成型模具又稱傳遞成型模具。將塑料原料加入預(yù)熱的加料室，然后向壓柱施加壓力，塑料在高溫高壓下熔融并通過模具的澆注系統(tǒng)，進入型腔，這種成型方法叫壓鑄成型，這種

23、方法所用的模具叫壓鑄成型模具。 (3)注射成型模具 塑料先加在注射機的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔融在注射機的螺桿或活塞推動下，經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入模型，塑料在模具型腔內(nèi)硬化定型，這就是注射成型的簡單過程。注射成型所用的模具叫注射模具。注射模具主要用于熱塑性塑料制品的成型，但近幾年來也越來越多地用于熱固性塑料成型。注射成型在塑料制件成型中占有很大比重，世界塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上使注射模具。 (4) 擠出成型模具 擠出成型模具又稱機頭。使處于粘流狀態(tài)的塑料在高溫高壓下通過具有特定斷面形狀的連續(xù)型材的成型方法叫擠出成型。用于塑料擠出成型的模具叫擠出成型模具。 (5)中空制品吹塑成型

24、模具 真空或壓縮空氣成型模具為一單獨的陰?；蜿柲?。將預(yù)先制成的塑料片周邊緊壓在模具周邊上，使加熱軟化，然后再在緊靠模具的一面抽真空，或在其后面充壓縮空氣，使塑料片緊貼到模具上 ，冷卻定型即得制品，此種成型方法模具受力較小，要求不高，甚至可用非金屬材料制作。 除了上面說列舉的幾種塑料模具外，尚有泡沫塑料成型模具，玻璃纖維增強塑料成型模具等。 2 零件材料的選擇及材料性能 零件材料的選擇及材料性能： (1)不影響制品的外觀，尤其是對外觀有明確要求的制品，更應(yīng)注意分型面對外觀的影響，要力求避免分型面處產(chǎn)生飛邊。 (2)不影響塑件的尺寸精度。 (3)應(yīng)盡量減少模腔(即塑件

25、)在分型面上的投影面積，以避免此面積與注射機許用最大注射面積接近時可能產(chǎn)生的溢料現(xiàn)象。 (4)有利于模具加工，特別是型腔的加工。 (5)有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。 (6).有利于制品的脫模，確保在開模時使制品留于動模一側(cè)。 (7)便于金屬嵌件的安裝等。 3 塑料注射成型模具的設(shè)計 要設(shè)計一副先進的塑料模具，首先需要有高水平的設(shè)計思路，而且還必須對制品工藝性、塑料材料的特性及用途、模具鋼材的選用、加工方法、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型方案和注射機的型號等多方面進行研究。其中從模具設(shè)計和注射成型的角度研究模具設(shè)計的工藝性

26、是非常必要的，其目的是為了減少因模具工藝性不好而給模具制造及成型帶來的麻煩。 (1)分析制品工藝 分析塑料制品圖，了解制件的用途，分析塑料制件的工藝性，尺寸精度等技術(shù)要求。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)、斜度、嵌件等情況是否合理，熔接痕、縮孔等成型缺陷的允許程度，有無涂裝、電鍍、膠接和鉆孔等后加工。選擇塑料制件尺寸精度最高的尺寸進行分析，估計成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件來。此外，還要了解塑料的塑化及成型工藝參數(shù)。 分析工藝資料分析工藝任務(wù)書所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)，能否落實。

27、成型材料應(yīng)當(dāng)滿足塑料制件的強度要求，具有好的流動性、均勻性和各向同性、熱穩(wěn)定性。根據(jù)塑料制件的用途，成型材料應(yīng)滿足染色、鍍金屬的條件、裝飾性能、必要的彈性和塑性、透明性或者相反的反射性能、膠接性或者焊接性等要求。 (2)選擇成型設(shè)備 根據(jù)成型設(shè)備的種類來進行模具設(shè)計，因此必須熟知各種成型設(shè)備的性能、規(guī)格和特點。如對于注射機來說，在規(guī)格方面應(yīng)當(dāng)了解注射容量、鎖模壓力、注射壓力、模具安裝尺寸、頂出裝置及尺寸、噴嘴孔直徑、噴嘴球面半徑、澆口套尺寸、定位圈尺寸、模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。 初步估計模具外形尺寸，判斷模具能否在所選的注射機上安裝和使用。 塑件尺寸公差仍采用原電子工業(yè)部的

28、標(biāo)準(zhǔn)SJ1372的6級精度選取。 4澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則澆注系統(tǒng)的選擇是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。設(shè)計前首先對塑件的采用的材料和幾何形狀，機床設(shè)備可能產(chǎn)生的缺陷，以及填充料等做一全面的分析。分型面的選擇與澆注系統(tǒng)有密切關(guān)系。一般澆注系統(tǒng)色設(shè)計根據(jù)以下幾個原則- (1)能順利的引導(dǎo)塑件注入到行腔各個部位且在填充過程中不致產(chǎn)生渦流或紊亂，使型腔內(nèi)氣體能順利排出 (2)應(yīng)選擇最短流程以縮短填充時間 (3)盡量避免直接撞擊型芯嵌件 (4)應(yīng)盡量減少彎折，有較高光潔度 (5)對于一模多腔時應(yīng)盡量與模板中心對稱 (6)．進料口位置與形狀應(yīng)結(jié)合塑件的形狀和技術(shù)而確定 (7)澆注系

29、統(tǒng)的容積應(yīng)取最小值還有對與一模多種產(chǎn)品是應(yīng)考慮把誤差最小的放一個模具內(nèi)，對與有要求的產(chǎn)品要多方位的考慮交口的成行方式。 ①沖壓工藝對材料的要求-1.首先要滿足沖壓件的使用要求-強度、剛度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、重要性、耐腐蝕等。 2.滿足沖壓工藝條件應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量、板料的厚度。 圖4-1主流道 ②沖壓常用材料的種類，性能和規(guī)格沖壓用板料黑色金屬碳素結(jié)構(gòu)鋼板如Q234優(yōu)質(zhì)碳素的結(jié)構(gòu)鋼板如08F低合金結(jié)構(gòu)鋼板如Q345。Q295電工硅鋼板如D12 D41不銹鋼板如ICN18NI9TI其他有色金屬純銅板如T1。 T2黃銅板如 H62，H68鋁板如1050A（23）， 1035（L

30、4）鈦合金板鎳銅全金板其他非金屬絕緣膠木板紙板橡膠板有機玻璃層壓板纖維板毛氈 3、沖壓板料的準(zhǔn)備-一般情況的毛氈都是較大的板料的帶料，由剪板機按沖壓工藝和工序情況進行剪切、剪成適合的形狀、其中剪切的本要考慮的料的纖維方向。主流道如圖(4-1)是自注塑機噴嘴與模具主流道襯套接觸的部位起至分流為止的一段總流道，它是熔融塑料進入模具時最先經(jīng)過的部位。在臥式機上，主流道垂直于分型面，由于它與高溫塑料及噴嘴反復(fù)接觸，故設(shè)計成可拆卸的主流道襯套，主流道襯套應(yīng)帶凸緣，使之固定在定模上。為便于流道凝料的脫出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為5，內(nèi)壁表面粗糙度為0．8μm。主流道上部小端的直徑比注塑機噴嘴直徑大1

31、mm，球面半徑比注塑機噴嘴的球面半徑大2mm，其作用是補償噴嘴與主流道的對中誤差，避免注塑機注塑時在噴嘴與主流道之間造成漏料或積存冷料使主流道無法脫模。 a 流道分布b測澆口 圖4-2 流道的設(shè)計 在本模具設(shè)計中，分流道的布置采用對稱平衡式。這種布置使各分流道的長度、截面形狀和尺寸都對應(yīng)相等，可實現(xiàn)均衡進料和同時充滿各型腔的目的。分流道直徑5-砌，分流道長度選取L1=65mm、L2=11．5mm。 澆口設(shè)置在底板處，如圖4-2所示，開模后，由推料板將澆口制品和凝料一起推出，在澆口部分剪斷。 5 成型零部件的設(shè)計 在成型

32、零件上，直接用以成形的尺寸稱為成形零件的工作尺寸。成形零件的工作尺寸主要分為型腔和型芯的徑向尺寸、型腔和型芯的深度尺寸及中心距等幾類。在模具設(shè)計時，必須根據(jù)制品的尺寸和公差確定成形零件的工作尺寸。 (1).影響制品尺寸公差的因素 在通常情況下，制品的公差以△表示，成型零件的制造公差以δZ表示。實際表明，成形零件的制造公差約占制品公差的1/3左右,因此,可取δ=△/3。 (2)成形零件的磨損 成形零件的最大磨損量以δc表示。在成形過程中，型腔尺寸逐漸變大，型芯尺寸逐漸變小，中心距尺寸基本不變。對于中小型制品，最大磨損量可取制品公差的1/6，即δc=△/6；大型制品的磨損量一般在△/6以下

33、。所以該塑件δc=△/6。 (3)平均收縮率Scp的確定： Scp=1/2(Smax+Smin)*100％ 根據(jù)參考資料六可知：ABS塑料的收縮率為0.3％～0.8％。 故：Scp=1/2(0.3％+0.8％)=0.55％ 6 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)主要用于保證動模和定模兩大部分或模內(nèi)其他零部件之間準(zhǔn)確對合，起定位和定向作用。 導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式 絕大多數(shù)導(dǎo)向機構(gòu)由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成，稱之為導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。 此外也有錐面，銷等作定位導(dǎo)向的機構(gòu) 6.1.導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)是利用導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔之間的配合來保證模具的對合精度。導(dǎo)

34、柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容包括：導(dǎo)柱和導(dǎo)套的典型機構(gòu)；導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的配合以及導(dǎo)柱的數(shù)量和布置等。 6.1.1.導(dǎo)柱　 導(dǎo)柱設(shè)計要點如下： (1)導(dǎo)柱的直徑視模具大小而定，但必須具有足夠的抗彎強度，且表面要耐磨，芯部要堅韌。 (2)導(dǎo)柱的長度通常應(yīng)高出凸模端面6-8mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正時凸模先進入型腔與其碰撞而損壞。 (3)導(dǎo)柱的端面常設(shè)計成錐型或半球形，便于導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔。 (4)導(dǎo)柱的配合精度。導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔通常采用間隙配合，而與安裝孔采用過渡配合，配合部分粗糙度為R=0.8 UM。同時要注意，要采用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ绞椒乐箤?dǎo)柱從安裝孔中脫出。 (5)導(dǎo)柱直徑尺寸按模具模板外形尺寸而

35、定。 6.1.2.導(dǎo)向孔 導(dǎo)向孔設(shè)計要點如下： (1)導(dǎo)向孔最好為通孔，否則導(dǎo)柱進入未開通的導(dǎo)向孔時，孔內(nèi)空氣無法益出，產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱運動造成阻力，若模具結(jié)構(gòu)限制，導(dǎo)向孔必須做成盲孔，則應(yīng)在盲孔壁增設(shè)透氣孔或透氣槽。 (2)為使導(dǎo)柱比較順利地進入導(dǎo)套，在導(dǎo)套前端應(yīng)導(dǎo)有圓角。 (3)導(dǎo)套孔的滑動部分按H8/f8間隙配合，導(dǎo)套外徑按H7/m6過渡配合。 (4)導(dǎo)套的安裝固定方式如，其中A，B采用臺階式導(dǎo)柱，利用軸肩防止開模時拔出導(dǎo)套，C采用直導(dǎo)套，用螺釘起止動作用。 6.1.3.導(dǎo)柱的數(shù)量和布置 注射模的導(dǎo)柱一般取2-4根，其數(shù)量和布置形式根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和尺寸來確定，A適用

36、于結(jié)構(gòu)簡單精度 不高的小型模具，B，C為四根導(dǎo)柱對稱布置的形式，其導(dǎo)向精度高。為了避免安裝方位錯誤，可將導(dǎo)柱做成兩大兩小圖C，一大一小，或?qū)е睆较嗟龋渲幸桓恢米鲩_3-10mm。 6.2.錐面和合模銷定位機構(gòu) (1)錐面定位 追面定位機構(gòu)多用于大型，深腔和精度要求高的塑件，特別是薄壁偏置不對稱的殼體。為圓錐面定位機構(gòu)的模具，常用語圓筒類塑件?！樾泵骅倵l定位機構(gòu)，常用于矩形型腔的模具。 (2)合模銷定位 分模時為防止合模銷拔出，其固定斷采用H7/K6過渡配合，另一滑端則采用H9/F9間隙配合。 7 推出機構(gòu)設(shè)計 7.1 推出裝置的選用 (1)由模架知選用推

37、件板推出機構(gòu)。 推件板推出機構(gòu)是有一塊與凸模按一定配合精度相配合的模板,在塑件的整個周邊端面上進行推出,因此作用面積大,推出力大而均勻,運動平穩(wěn),并且塑件上無推出痕跡。但如果型型和推件板配合不好,則在整個塑件上會出現(xiàn)毛刺,而且塑件有可能會滯留在推件板上。 (2)推件板推出機構(gòu)的選用： 推件板推出機構(gòu)的選擇可參看參考文獻一P184選擇b型。 (3)推件板的設(shè)計要點： 推件板與型芯應(yīng)呈3?！?0。的錐面配合,以減少運動摩擦,并起輔助定位作用以防止推件板偏心而溢料；推件板與型芯側(cè)壁之間應(yīng)有0.2～0.25的間隙,以防止兩者間的卡死或擦傷。推件板可用經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的45鋼制造,對于要求比較高的模

38、具,也可采用T8或T10等材料,并淬硬到53～55HRC,有時也可在推件板上鑲淬火襯套以延長壽命。 7.2 推桿的選用 (1)直徑的選擇推桿在推塑件時，應(yīng)具有足夠的剛性，以承受推出力，為此只要條件允許，應(yīng)盡量用大直徑的推桿。這里用φ10mm的推桿長為100mm。 (2)桿形狀及固定形式:推桿形狀應(yīng)選常用的A型，尾部采用臺肩的形式臺肩的直徑D與推桿的直徑約差4～6mm。推桿的直徑d與模板上的推桿孔采用H8/f7～H8/f8的間隙配合。 8 抽芯機構(gòu)設(shè)計 當(dāng)塑料件上具有與開模方向不一致的孔或側(cè)壁有凹凸形狀時，必須首先將成型部分的型芯或型腔脫離塑料件才能使整個塑料件從模具中脫出

39、。除了使用斜導(dǎo)柱滑塊抽芯外，斜頂是為解決平行于分型面的凹槽而發(fā)展的另一種側(cè)抽芯機構(gòu)，其基本原理與前者相似，它是將模具開閉的垂直運動轉(zhuǎn)化成水平運動。斜頂與滑塊最大的不同在于其動作的驅(qū)動力來自于推板的動作。 本設(shè)計中型腔的分布為一模4腔，且塑料件同時存在兩個平行的凹槽，因此在模具的中間存在雙內(nèi)抽芯。采用單一的斜導(dǎo)柱滑塊機構(gòu)不能完全實現(xiàn)側(cè)抽芯動作，所以在設(shè)計中采用斜頂和斜導(dǎo)柱滑塊相結(jié)合的側(cè)抽芯機構(gòu)，對模具內(nèi)側(cè)的塑料件凹槽采用斜頂側(cè)抽芯，靠近模具外側(cè)的凹槽采用斜導(dǎo)柱滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)抽芯。這樣既解決了單獨使用斜導(dǎo)柱滑塊機構(gòu)難以完成內(nèi)側(cè)抽芯的問題，又避免了使用雙斜頂機構(gòu)所產(chǎn)生的裝配空間不夠的難題。 對于

40、斜導(dǎo)柱滑塊機構(gòu)(圖8-1)的設(shè)計，考慮到塑料件形狀及模具結(jié)構(gòu)特點，采用兩個滑塊機構(gòu)且分布于模具兩側(cè)，其中每個滑塊在開模時由固定在定模上的斜導(dǎo)柱驅(qū)動完成位于同一側(cè)兩個塑料件外側(cè)凹槽的抽芯動作。該側(cè)抽芯機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低廉、便于加工裝配的特點。構(gòu)緊湊、成本低廉、便于加工裝配的特點。 圖8-1 斜導(dǎo)柱滑塊抽芯機構(gòu)和斜頂桿抽芯機構(gòu) 對于斜頂桿機構(gòu)(圖8-1)的設(shè)計，采用了4根斜頂桿分別來實現(xiàn)4個塑料件內(nèi)側(cè)凹槽的抽芯及塑料件的脫模。其工作過程是推板推動斜頂桿移動，使斜頂桿在動模板上沿著導(dǎo)軌產(chǎn)生縱向移動的同時作橫向移動，從而完成側(cè)抽芯動作。由于斜導(dǎo)柱滑塊的驅(qū)動力來自于固定在定?；騽幽５男睂?dǎo)柱

41、，側(cè)抽芯時滑塊一般向模具外側(cè)運動。當(dāng)采用斜導(dǎo)柱滑塊機構(gòu)實現(xiàn)內(nèi)側(cè)抽芯時，必須在模具中間留有滑塊運動空間，這樣就增大了模具的尺寸，同時使模具的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，從而增加了模具的成本。采用斜頂桿側(cè)向抽芯簡化了模具結(jié)構(gòu)，降低了模具成本；而且斜頂桿在頂出塑料件時起到一定的作用，使得塑料件頂出時的受力更加均衡，可以減小塑料件的變形。斜頂動作必須由推板的驅(qū)動來完成，因此斜頂機構(gòu)的設(shè)計與推板行程有關(guān)，這也是斜頂機構(gòu)設(shè)計與斜導(dǎo)柱滑塊設(shè)計的最大不同點。斜頂機構(gòu)在頂出及退回時會在斜頂桿的側(cè)面上產(chǎn)生較大的應(yīng)力，從而使斜滑塊表面較容易損壞，降低塑料件的精度。因此，斜頂桿在選材和熱處理工藝等方面要考慮其使用性能的要求。

42、 9 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 合理地設(shè)置冷卻系統(tǒng)可以防止塑料件脫模時變形，降低模具的溫度，縮短成型周期，提高生產(chǎn)效率，增大結(jié)晶性塑料的過冷度，以得到整體性能好表面光滑的塑料件。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)做到冷卻系統(tǒng)內(nèi)流動介質(zhì)能充分吸收成型塑料件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成型表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)。因此，在不與頂出系統(tǒng)和其它連接件發(fā)生干涉的情況下，盡量在型腔附近設(shè)置冷卻系統(tǒng)。根據(jù)塑料件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，冷卻水道可以采用直通式或回轉(zhuǎn)式。直通式水道結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，但冷卻效果一般；回轉(zhuǎn)式水道的路徑更加貼近于型腔輪廓，冷卻效果較好，但加工成本高，有時還必須采用

43、分體式結(jié)構(gòu)。由于鎖扣蓋體積小，形狀簡單，因此為降低加工成本，本設(shè)計采用直通式冷卻水道。模具的熱量是由輻射傳熱、對流散熱、向模板的傳熱及其與注射噴嘴接觸的傳熱等多因素綜合作用所形成的。當(dāng)考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)強制對流的散熱時，根據(jù)計算校核后，冷卻水道直徑為10mm，水道中心偏離型腔15mm。通過調(diào)節(jié)冷卻水的流量可以控制冷卻系統(tǒng)散發(fā)的熱量，從而調(diào)節(jié)模具型腔的溫度。如圖9-1示出本模具采用直通單循環(huán)式結(jié)構(gòu)的冷卻系統(tǒng)。 圖9-1 凸模凹模的設(shè)計 10 CAD/CAM部分 CAD是指工程技術(shù)人員以計算機為輔助工具來完成產(chǎn)品設(shè)計過程中的各項工作，如草圖繪制、零件設(shè)計、裝配設(shè)計、工裝設(shè)計、工程分析等；

44、CAM是指借助計算機來完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造出來的過程中的各項活動，如計算機輔助數(shù)控加工編程、制造過程控制、質(zhì)量檢測與分析等，下面是我用CAD/CAM做的圖： 10-1 滑塊的設(shè)計圖 滑塊技術(shù)要求: (1)零件表面經(jīng)目測不允許有銹斑，裂紋，夾雜物，氧化斑點和影響使用的劃痕等缺陷。 (2)零件表面允許用別的材料，但代用材料的機械性能不低于規(guī)定材料要求。 10-2 機油蓋設(shè)計圖一 10-3機油蓋設(shè)計圖二 10-4 型芯的設(shè)計圖 型芯技術(shù)要求: (1)零件表面經(jīng)目測不允許有銹斑，裂紋，夾雜物，氧化斑點和影響使用的劃痕等缺陷。 (2)零件表面允許用

45、別的材料，但代用材料的機械性能不低于規(guī)定材料要求。 結(jié) 論 三年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實際工作中去。 回首三年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。感謝老師三年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護。學(xué)友情深，情同兄妹。三年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。 在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我

46、的撫養(yǎng)與培育。 我要特別感謝沈華剛老師、曹玉霞老師。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵,使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，在此表示衷心的感激.沈華剛老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們! 致

47、謝 通過在大學(xué)的三年學(xué)習(xí)，終于快要完成了我的專科學(xué)業(yè)。在這個既緊張興奮、有有些戀戀不舍的時候，回想這三年來，在鄭科院多位老師的教育和幫助下，使我學(xué)到了更多以前不成了解的知識，對計機電知識和應(yīng)用有了更深一步地認(rèn)識，使我更明確了現(xiàn)代社會，現(xiàn)代化、數(shù)字化中，計算機不可替代的作用。尤其是通過這次的畢業(yè)設(shè)計，更使我三年來的學(xué)習(xí)得到了綜合的鍛煉，和提高。所以在我快要畢業(yè)的時候，我要對鄭科院，以及在這三年來在我學(xué)習(xí)和勝過上給了我巨大幫助的各位老師，真誠地說聲謝謝，謝謝你們對我這三年的教導(dǎo)和幫助，你們辛苦了。我還要特別感謝的是我這次畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，老師不辭辛苦，對我悉心教導(dǎo)，耐心的

48、解答每一個問題，使我順利地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，為此，我對沈華剛老師表示深深的謝意！同時在一次感謝教過的所有老師，謝謝你們！ 參考資料 [1] 朱光力，《模具設(shè)計與制造實訓(xùn)》，高等教育出版社。 [2] 賈潤禮，《實用注塑模具設(shè)計手冊》，中國輕工業(yè)出版社。 [3] 孫鳳琴，《模具制造工藝與設(shè)備》，中國輕工業(yè)出版社。 [4]《塑料模具技術(shù)手冊》，機械工業(yè)出版社。 [5]《塑料模具技術(shù)手冊》，機械工業(yè)出版社。 [6] 馮炳蕘蔣文森，《模具設(shè)計與制造簡明手冊》，上海科學(xué)技術(shù)出版社。 [7] 屈昌華，《塑料成型工藝與模具設(shè)計》，機械工業(yè)出版社。 [8] 陳萬林，《實用塑料注射模設(shè)計與制造》，2000年版。 [9] 陸寧，《實用注射模具設(shè)計》，2002年版。 附 錄 機油蓋注塑模具模型圖：