塑料端蓋注射模模具設(shè)計

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課題： 塑料端蓋注射模模具設(shè)計 院 系：機械與動力學院 戰(zhàn) 點：深圳研究院 專 業(yè)：模具設(shè)計與制造 姓 名：鄧海君 指導教師：翁曉紅目錄目錄1摘 要3Abstract4設(shè)計任務(wù)51、 設(shè)計任務(wù)52、 設(shè)計要求6第一章 塑件成型工藝分析71.1塑件的分析71.2 PE（聚乙烯）的性能分析71.3 PE的注射成型過程及工藝參數(shù)81.3.1注射成型過程81.3.2注射工藝參數(shù)8第二章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機92.1分型面位置的確定92.2型腔數(shù)量和排列方式的確定92.3注射機型號的確定9第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計123.1澆注系統(tǒng)的組成123.2澆注系統(tǒng)設(shè)計原則123.3主流道的設(shè)計123.3.2主流道-的凝料體積133.3.3主流道當量半徑133.3.4主流道襯套形式133.4分流道的設(shè)計133.4.1分流道設(shè)計準則133.4.2分流道的布置形式143.4.3分流道的長度143.4.5分流道截面形狀143.4.6分流道截面尺寸143.5澆口的設(shè)計143.6冷料穴的設(shè)計及計算15第四章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算164.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計174.1.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計174.2成型零件的鋼材選用184.3成型零件工作尺寸的計算194.3.1凹模徑向尺寸的計算194.3.2凹模深度尺寸的計算194.3.3型芯徑向尺寸計算194.3.4型芯高度尺寸計算194.4成型零件尺寸194.4.1凹模側(cè)壁厚度的計算19第五章 脫模的尺寸設(shè)計205.1脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則205.2推出方式的確定205.2.1采用推桿推出.205.3推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計20第六章 模架的選擇216.1模架的選型216.2各模板尺寸的確定216.3模架各尺寸的校核22第七章 排氣槽及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計237.1排氣槽及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計237.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計237.2.1 冷卻介質(zhì)23第八章 導向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計24第九章 總裝配圖的繪制25設(shè)計心得26總結(jié)29致 謝31參考文獻32摘 要塑料制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活中的方面得到廣泛應用。特別是在電子業(yè)中則為突出。電子產(chǎn)品的外殼大部分是塑料制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的塑料模具和塑料性能。成型工藝和制品的設(shè)計。塑料制品的成型方法很多。其主要用于是注射，擠出，壓制，壓鑄和氣壓成型等和氣壓成型等。而注射模，擠出約占成型總數(shù)的60%以上。注射成型分為加料，熔融塑料，注射制件冷卻和制件脫模等五個步驟。當然如利用電氣控制，可實現(xiàn)半自動化或自動化作業(yè)。塑料注射模主要用于熱塑料制品的成型，已成功的用于成型熱固塑性塑料制品，它是塑料制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。注射模的基本組成是：定模機構(gòu)、動模機構(gòu)、澆注系統(tǒng)、導向裝置、頂出機構(gòu)、芯機構(gòu)、冷卻和加熱裝置、排氣系統(tǒng)。因注射模成型的廣泛適用，正是我這個設(shè)計的根本出發(fā)點。AbstractPlastic products have been widely used in industry, agriculture, national defense and daily life. Especially in the electronics industry is highlighted. The electronic products of the outer part of the majority of plastic products, product performance requirements of high quality plastic mold and plastic properties. Molding process and product design.A lot of plastic products. It is mainly used for injection, extrusion, pressing, die casting, pressure molding, etc. While the injection mold, extrusion accounted for more than 60% of the total number of molding. Injection molding is divided into five steps, such as charging, melting plastic, injection mold cooling and product release and so on. Of course, such as the use of electrical control can be achieved semi automation or automation.Plastic injection mold hot plastic products mainly used in forming, has been successfully used in thermosetting plastic molding plastic products, it is in the production of plastic products is a very important process equipment. The basic composition of the injection mold is: the fixed mold mechanism, the dynamic mold mechanism, the pouring system, the guiding device, the top agency, the core mechanism, the cooling and heating device, the exhaust system.Because of the wide application of injection molding, it is the fundamental starting point of my design.設(shè)計任務(wù)1、 設(shè)計任務(wù)本畢業(yè)設(shè)計為一塑料端蓋，如圖0-1所示。塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，塑件技術(shù)要求是不允許有裂紋和變形缺陷，壁厚均勻，未注圓角R5，材料為聚乙烯（PE），生產(chǎn)批量為大批量。塑件公差按模具設(shè)計要求進行轉(zhuǎn)換。塑件如圖0-1所示。 圖0-1 塑件2、 設(shè)計要求（1） 塑件零件圖1張（另行分配）；（2） 模具裝配圖1張（A0或A1）;（3） 模具零件圖45張（必須有1張手工繪圖）凸模、凹模、型芯等；（4） 設(shè)計說明書一份；（5） 圖紙總量：至少2張A0。 第一章 塑件成型工藝分析1.1塑件的分析（1）外形尺寸 該塑件壁厚為10mm，塑件外形尺寸為小型，塑料熔體流程不太長，塑件材料為熱塑性塑料，流動性較好，適合于注射成型。（2）精度等級 一個長孔公差未標注，去公差為MT5，其他公差都已給出來。（3）脫模斜度 PE即聚乙烯由乙烯單體經(jīng)聚合而成，是無臭、無謂、無毒的白色粉末。成型性良好，成型收縮率較小，參考文獻【1】表2-10選擇塑件上型芯和凹模的統(tǒng)一脫模斜度為。1.2 PE（聚乙烯）的性能分析聚乙烯按聚合時搞的壓力不同分為高壓、中壓和低壓聚乙烯。目前習慣于按聚乙烯密度的不同分為高密度、中密度和低密度聚乙烯。經(jīng)擠出造粒成蠟狀半透明顆粒，外觀呈乳白色，密度為0.910.98g/cm。聚乙烯是合成樹脂中產(chǎn)量最大、用途最廣的塑料品種，約占塑料總產(chǎn)量的30%，為塑料工業(yè)之冠。聚乙烯特性及用途包括： 聚乙烯高頻絕緣性能優(yōu)異，由于其吸水性極小，介電性能與頻率、溫度及濕度無關(guān)，耐化學性較好，因此適于制造各種高頻通信電纜和海底電纜的絕緣層。 聚乙烯化學穩(wěn)定性較高，能耐大多數(shù)酸、堿及鹽的侵蝕，但不耐強氧酸的腐蝕。一般不溶于有機溶劑（除苯及汽油外），可用于制造化工設(shè)備的零部件、管道及容器等。 聚乙烯的耐低溫性能好，在-60下仍具有較好的力學性能；聚乙烯不耐高溫，低密度聚乙烯（高壓聚乙烯，LDPE）的使用溫度在80以下，高密度聚乙烯（低壓聚乙烯，HDPE）的使用溫度在110以下。 聚乙烯在熱、光及氧的作用下易發(fā)生老化，逐漸變脆，力學性能和點性能下降。在成型時，氧化會引起熔體黏度下降和變色，產(chǎn)生條紋，影響塑件質(zhì)量。因此，聚乙烯成型過程中需要添加抗氧化劑及紫外線吸收劑等。參數(shù)數(shù)值參數(shù)數(shù)值密度（kg*dm）0.940.97抗拉屈服強度/MPa2239比體積V（dm*kg）1.0310.6拉伸彈性模量Et（MPa）（0.840.95）*10吸水率24h/%0.01抗彎強度f（MPa）20.840收縮率S1.53.0沖擊韌性（kj*m）不斷熔點t（）105137硬度（HB）2.07邵D6070熱變形溫度t（）6082體積電阻系數(shù)Pv（*cm）10PE材料物性參數(shù)表1.3 PE的注射成型過程及工藝參數(shù)1.3.1注射成型過程成型前準備，對PE的色澤、粒度和均勻度經(jīng)行檢驗，PE成型前須經(jīng)行干燥處理溫度為6080，干燥時間為2h。注射過程。塑料在注射劑料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具的型腔成型，其過程大致可以分為充模、壓實、倒流和冷卻五個階段。 塑件的后處理（退火），退火處理班費為紅外線燈、烘箱，處理溫度為70，處理時間為2h4h。1.3.2注射工藝參數(shù)注射機：柱塞式料筒溫度t/：前段170200；后段140160.模具溫度t/：6070；注射壓力（p/MPa）：60100；成型時間s：注射時間1560；高壓時間03；冷卻時間1560；總周期40140； 第二章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式和初選注射機2.1分型面位置的確定通過對塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應該選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑件的底平面上。2.2型腔數(shù)量和排列方式的確定(1)型腔數(shù)量的確定 由于塑件的精度要求不高，且塑件的尺寸中等，初步設(shè)定為一模兩腔兩點進料的結(jié)構(gòu)形式。(2)型腔排列形式的確定 該模具選擇是一模兩腔，垂直主流道，其型腔中心距的確定如圖所示。(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)計為一模兩腔，對稱排列，根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀及材料的性質(zhì)，推出機構(gòu)初選推件板以及推桿脫模方式。澆注系統(tǒng)設(shè)計時，流道采用對稱平衡式，澆口采用直澆口，熔融物料通過直澆口時還有摩擦生熱提高料溫的作用，使粘度進一步降低，有利于物料進行下一步的加工，綜上所述，可以確定采用單分型面注射模，垂直式主流道，直澆口，推桿以及推桿推出。2.3注射機型號的確定(1)注射量的計算塑件的體積：V塑=158cm取 M=V=150g(2)澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算由于澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前不能確定準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的0.2到1倍來計算。由于本次設(shè)計采用的流道簡單而且比較短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.3倍來計算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積為V總=1.6nV塑=1.61582=505.6cm (3)選擇注射機根據(jù)以上計算算出在一次注射過程中注入模具型腔的塑料的總體積為334.594cm，由參考文獻式V公=V總/0.85=505.6/0.85=595cm3。根據(jù)以上的計算，初步選擇公稱注塑量為1000cm,注射機型號為XS-ZY-1000液壓-機械式注射機，其主要技術(shù)參數(shù)見2-1。 表2-1 注射機主要技術(shù)參數(shù)參數(shù) 數(shù)值 參數(shù) 數(shù)值理論注射量/cm 1000 移模行程/mm 200螺桿直徑/mm 85 最大模具厚度/mm 700注射壓力/Mpa 321 最小模具厚度/mm 300注射速率/gs-1 120 拉桿內(nèi)向距/mm 650650 螺桿轉(zhuǎn)速/rmin-1 0220 噴嘴球半徑/mm 18塑化能力 70 噴嘴孔直徑/mm 7.5合模力/N 4500 定位孔直徑/mm 150鎖模形式 穩(wěn)定式 (4)注射機的相關(guān)參數(shù)的校核 注射壓力校核。由表C-4可知LD-PE 所需注射壓力為60100Mpa這里取p=100Mpa,該注射機的公稱注射壓力p公=321Mpa，注射機系數(shù)k1=1.25-1.4，這里取k1=1.3，則：K1=1.3100=130Mpap公，所以注射機注射壓力合格。鎖模力校核。塑件在分型面上的投影面積A塑=(100100-4040) 3.14/4=6494mm澆注系統(tǒng)在分型面上的投影是每個塑件在分型面上的投影面積A塑的0.2到0.5倍。由于本設(shè)計的流道很簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小些。這里取A總=0.2A塑。塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總的投影面積A總為 A總=1.2A塑=7792.8mm模具型腔內(nèi)的脹型力F脹，則 F脹=A總p模=7792.835=272.75KN上式中p模是型腔的平均計算壓力值。P塑是模具型腔內(nèi)的壓力，通常取注射壓力的20%-40%，大致范圍為12-40Mpa LD-PE故取35Mpa 公稱鎖模力F鎖=4500KN鎖模力安全系數(shù)為K2=1.1-1.2 K2為1.2 K2F脹=1.2272.75=327.3KNF鎖=4500KN 所以注射機鎖模力滿足要求。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進行。第三章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動通道。其作用是使用塑料熔體平穩(wěn)而有序地填充到型腔中，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。因此，澆注系統(tǒng)十分重要。澆注系統(tǒng)一般可分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。3.1澆注系統(tǒng)的組成單型模具的澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井幾部分組成。3.2澆注系統(tǒng)設(shè)計原則澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計一個重要的環(huán)節(jié)，它對注射成型周期和塑件質(zhì)量(如外觀、物理性能、尺寸精度)都有直接影響，參考文獻設(shè)計時需要遵循如下原則：1、型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。2、型腔和澆口的排列盡可能減少模具外形模具尺寸。3、系統(tǒng)流道盡可能短，斷面尺寸適當(太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費大)；盡量減小彎折，以使熱量及壓力損失盡可能小。4、對多型腔應盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進入各個型腔的深處及角落，即分流道可能采用平衡式布置。5、滿足型腔充滿前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料耗量。6、澆口位置要適當，盡量避免沖擊嵌件和細小型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不應影響塑件外觀。3.3主流道的設(shè)計主流道設(shè)計原則：(1)主流道的長度 一般由模具結(jié)構(gòu)確定，對于小型模具L應盡量小于60mm，所以50mm進行計算，(2)主流道小端直徑 d=7.5+(0.51)=8mm(3)主流道大端直徑 D=d+2Ltan(/2)=11.5mm 式中=4(4)球面配合高度H一般取35mm或取（1/3-2/5）R取H=3mm (5)主流道球面半徑SR=注射機噴嘴半徑+（12）mm=19mm3.3.2主流道-的凝料體積V=L（R+r+Rr）3.14/3=50（5.75+4+45.75）3.14/3=3771.14mm3.3.3主流道當量半徑Rn=（4+5.75）/2=4.88mm3.3.4主流道襯套形式常用的主流道襯套有A、B兩類，其中B是為了防止襯套在熔體反壓力作用下退出定模板而設(shè)計，使用是用固定在定模板上的定位環(huán)壓住襯套大端臺階即可，對于小型注射機，可將主流襯套與定位環(huán)設(shè)計成一個整體。襯套與定模之間的配合采用H7/m6。參考文獻表9-2，T10A適用于制造各種形狀簡單的模具的模具型芯和型腔。本設(shè)計要求采用T10A鋼，熱處理淬火表面硬度為53HRC-57HRC。由于該模具主流道較長，定位環(huán)和襯套設(shè)計成分體式結(jié)構(gòu)較易，具體尺寸參考文獻澆口套的結(jié)構(gòu)形式。3.4分流道的設(shè)計 分流道是主流道與澆口之間的料流通道，是塑料熔體由主流道入型腔的過渡段，負責將熔體的流向進行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換，在多型腔模中起著將熔體向各個型腔的分配作用。 3.4.1分流道設(shè)計準則A盡量保證各型腔同時充滿，并均勻地補料，以保證同模各塑件的性能、尺寸可能一致B各型腔之間距離恰當，應有足夠空間排布冷卻水道，螺釘?shù)龋⒂凶銐蚪孛娣e承受注塑壓力。C在滿足以上要求時盡量縮短流道長度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。D型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的中心應盡量接近駐足及鎖模力中心，一般長模板的中心上。3.4.2分流道的布置形式為了盡量減少在流道內(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，因此采用平衡式分流道。3.4.3分流道的長度 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短，因此分流道長度?。?0mm。3.4.4分流道的直徑 D= 3.4.5分流道截面形狀 常用的分流道截面面積有圓形、梯形、U形、六角形等，但由于梯形流道只切削加工在一個模板上，接上機械加工費用，且熱量損失和阻力損失均不太大，為最常用形式，為了便于機械加工及凝料脫模，本設(shè)計的分流道設(shè)置在分型面上定模的一側(cè)，截面積形狀采用加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大。3.4.6分流道截面尺寸設(shè)梯形的上底寬度為B=5.8mm，地面圓角的半徑取R=1mm，梯形高度取H=3.8mm，設(shè)下底的寬度為b，梯形面積應滿足如下關(guān)系式：（B+b）H/2=D2/4取b=6mm，通過計算的梯形斜度=10.6，基本符合要求。3.5澆口的設(shè)計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，壁厚均勻，表面質(zhì)量要求較高，因此使用直澆口，直澆口在開模時容易實現(xiàn)自動切斷，制件上殘留澆口痕跡很小，因此適合制件要求，為了獲得更好的充模效果，采用直澆口進料，模具整體使用兩板模。直澆口尺寸的確定 3.5.1澆口位置選擇原則 通常要考慮一下幾項原則：(1) 盡量縮短流動距離。(2) 澆口應開設(shè)在塑件壁厚最大處。(3) 必須盡量減少熔接痕。(4) 應有利于型腔中氣體排出。(5) 考慮分子定向影響。(6) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。(7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。(8) 注意對外觀質(zhì)量的影響。3.6冷料穴的設(shè)計及計算冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是儲存熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質(zhì)量。由于該塑件要求表面沒有印痕，采用脫模板推出塑件，故采用與球頭形拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的抱緊力使凝料從主流道襯套中脫出。在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機料筒以內(nèi)約10-25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。第四章 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算模具中確定塑件幾何形狀和尺寸精度的零件稱成型零件，成型零件包括凹模。型芯、鑲塊、成型杠和成型環(huán)等。成型過程中成型零件受到塑料熔體的高壓作用，料流的沖刷，脫模時與塑件間發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此處還要求成型零件具有合理的結(jié)構(gòu)和良好的加工工藝性，具有足夠的強度、剛度和表面粗糙。在設(shè)計模具時，應根據(jù)塑件的尺寸精度等級確定模具成型模具成型零件的工作尺寸及精度等級，影響塑件尺寸精度的因素相當復雜，這些因素因作為確定成型零件工作尺寸的依據(jù)。影響塑件尺寸精度的主要因素有如下幾個方面。(1)塑件收縮率所引起的尺寸誤差，塑件成型后的收縮率與塑料的品種，塑件的形狀、尺寸、厚度、模具的結(jié)構(gòu)，成型工藝條件等因素有關(guān)。在模具設(shè)計時，要準確的確定收縮率是很困難的，因為成型后實際收縮率與計算收縮率是有差異的，生產(chǎn)中工藝條件變化，塑料批次的改變也造成塑件收縮率的波動，這些都會引起塑件尺寸的變化。(2)模具成型零件的制造誤差。模具成型零件的制造精度是影響塑件尺寸精度的重要因素之一，成型零件加工精度愈低，成型塑件的尺寸精度也愈低。(3)模具成型零件的磨損。模具在使用過程中，由于塑料熔體流動的沖刷、脫模時塑件的摩擦、成型過程中可能產(chǎn)生的腐蝕性氣體的繡蝕，以及由于上述原因造成的成型零件表面粗糙度，提高而重新進行打磨拋光等，均會造成成型零件尺寸的變化。磨損的結(jié)果使型腔尺寸變大，型芯尺寸變小。(4)模具安裝配合的誤差。模具成型零件裝配誤差以及在成型過程中成型零件配合間隙的變化，都會引起塑件尺寸的變化。 一般情況下，收縮率的波動、模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要原因。而收縮率的波動引起的塑件尺寸誤差隨塑件尺寸的增大而增大。因此生產(chǎn)大型零件時，若單靠提高模具制造等級來提高塑件精度是比較困難和不經(jīng)濟的，應穩(wěn)定成型工藝條件和選擇收縮率波動較的塑料。生產(chǎn)小型塑件是，模具制造公差和成型零件的磨損是影響塑件尺寸精度的主要因素，因此，應提高模具精度等級和減少磨損。設(shè)計成型零件是應根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及精度要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣 部位和冷卻水道的布置等，然后根據(jù)成型零件加工、熱處理、裝配等要求進行成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，計算成型零件的工作尺寸，對重要的成型零件進行剛度和強度的校核。4.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模是成型制品外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分成整體式、整體式嵌入式、組合式和鑲嵌式四種。本設(shè)計中采用整體嵌入式凹模。 凹模（型腔）2D圖4.1.2凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件，通常可以分為整體式和組合式兩種類型。該塑件采用整體式型芯.凸模（型芯）2D圖4.2成型零件的鋼材選用根據(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、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性，同時考慮它的機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鋼材選用P20。對于成型零件內(nèi)表面的型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，此鋼材選用P20鋼進行滲氮處理。4.3成型零件工作尺寸的計算塑件尺寸公差按照零件圖中給定的公差計算。4.3.1凹模徑向尺寸的計算 L=Ls（1+Scp）-3/4+ Ls-塑件外形徑向公稱尺寸（mm） Scp-塑料的平均收縮率（%），Scp=（Smax+Smin）/2；-塑料尺寸公差（mm）；-模具制造公差（mm），取塑件相應尺寸公差的1/6-1/3，即=（1/6-1/3）。 Scp=2.25%，=1/3 ，L1=100（1+2.25%-3/40.86）+0.2=101.5+0.24.3.2凹模深度尺寸的計算H=Hs（1+Scp）-2/3+ Hs-塑件外形深度方向公稱尺寸（mm）H1=30（1+2.25%-2/30.5）+0.187=30.008+0.24.3.3型芯徑向尺寸計算l=ls（1+Scp）+3/4-L1=80（1+2.25%+3/40.74）-0.2=80.445-0.2L2=30（1+2.25%+3/40.28）-0.2 =31.05-0.2L3=10（1+2.25%+3/40.34）-0.2=10.48-0.24.3.4型芯高度尺寸計算h=hs（1+Scp）+2/3h1=20（1+2.25%+2/30.56）-0.2 =20.74-0.2h2=30（1+2.25%+2/30.44）-0.2=31.008-0.24.4成型零件尺寸4.4.1凹模側(cè)壁厚度的計算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強及凹模的深度有關(guān)，其厚度根據(jù)指導書查得凹模嵌件初定單邊厚度為40，根據(jù)型腔的布置 初步故算模板平面尺寸選用270mm400m 第五章 脫模的尺寸設(shè)計本塑件結(jié)構(gòu)簡單，可采用推件板推出、推桿推出、或推件板加推桿的綜合推出方式，根據(jù)脫模力計算來決定。5.1脫模推出機構(gòu)的設(shè)計原則 塑件推出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定塑件的質(zhì)量，因此塑件的推出是不可忽視的。在設(shè)計推出脫模機構(gòu)時應遵循下列原則，1. 推出機構(gòu)應盡量設(shè)置在動模一側(cè)。2. 保證塑件不因推出而變形損壞。3. 機構(gòu)簡單、動作可靠。4. 良好的塑件外觀。5. 合模時的準確復位。5.2推出方式的確定5.2.1采用推桿推出（1）推出面積 設(shè)5mm的圓推桿設(shè)置4根，那么推出面積為 A桿=3.1455=78.2mm2（2）推桿推出應力 根據(jù)表取許用應力為9.5Mpa。=F/A桿=122/78.5通過上述計算，應力偏小，推出時沒有塑件突破的可能，需要的脫模力，因此在此采用推桿推出。5.3推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計 推件板推出的特點是推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，且不會在塑件表面留下推出痕跡。另外，本設(shè)計采用側(cè)澆口，充模時容易形成封閉式氣囊，因此在型芯上設(shè)置4根5推桿，以供排氣，使推出更加平穩(wěn)，此外綜合模具結(jié)構(gòu)，最終確定推出方式為推桿推出方式。第六章 模架的選擇6.1模架的選型 根據(jù)塑件在分型面上的投影面積，以塑件布置在推桿推出范圍之內(nèi)及復位桿與型腔或模具邊緣保持距離為原則來確定模架大小，塑件型腔平面尺寸200mmX350mm 塑件投影寬度WW+110=110+110=270mm，查表取W3=220mm因此對應的W=270mm，選擇對應L=400mm,模架的查表選的L=400，根據(jù)表選擇DA型架，于是所選模架為WL=270mm400mm，由于所選尺寸比計算值大一些，為后面的冷卻水道，開模機構(gòu)等多一些空間。6.2各模板尺寸的確定（1）定模型腔板 塑件高度為35mm。考慮到模板上還要開設(shè)冷卻水道，還需留出足夠的距離，故定模型腔板厚度取90mm。（2）型芯固定板，按模架標準板厚取40mm。（3）墊塊尺寸墊塊=推出形成+推板厚度+桿固定板厚度+（5-10）mm=90-100mm，初步定為100mm。其他尺寸按標準標注，如圖所示6.3模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注塑機來校核模具的尺寸，模具平面尺寸160mm290mm270mm400mm,校核合格。模具高度尺寸 310mm，300mm310mm450mm(模具最大厚度和最小厚度)模具的開模行程S=H1+H2+(5-10)mm=25+40+(5-10)=70mm-75mm350mm,校核合適。第七章 排氣槽及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計7.1排氣槽及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計該塑件采用直澆口進料，熔體經(jīng)過分流道向兩周充滿型腔，分流道連著型腔，其配合間隙可作為氣體排出方式，不會在頂部產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象。同時，型腔的氣體會沿著分型面、型芯和推件板之間的間隙向外排出。7.2 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只能進行簡單的計算。設(shè)計時忽略模具因空氣對流、輻射以及與注射機接觸所散發(fā)出的熱量，按單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時候所放出的熱量應該等于冷卻水所帶走的熱量。7.2.1 冷卻介質(zhì)聚乙烯屬于流動性好的材料，其不耐高溫，低密度聚乙烯的使用溫度在80度以下，高密度聚乙烯在110度以下。所以用常溫水對模具進行冷卻。 第八章 導向與定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計注射摸的導向機構(gòu)用于動定模之間的開合模導向機構(gòu)的運動導向，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劑相配合，使模具的澆口套能與注射劑噴嘴精確定位；而模內(nèi)定位機構(gòu)則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。磨具所成型的塑件比較簡單，磨具定位精度要求不是很高，因此可采用模架本身所攜帶的定位機構(gòu)。第九章 總裝配圖的繪制經(jīng)過上述一系列的計算和繪圖，把設(shè)計結(jié)果用總裝配圖表示模具結(jié)構(gòu)，裝配圖的主視圖、俯視圖和左視圖如圖所示：設(shè)計心得本次畢業(yè)設(shè)計是在畢業(yè)前最后一次畢業(yè)設(shè)計，在為期將近一個月的設(shè)計過程中，我得到了很多關(guān)于注塑模設(shè)計的心得體會。本次畢業(yè)設(shè)計相對之前的設(shè)計是比較復雜的，設(shè)計過程中遇到很多問題，這其中也不免有設(shè)計錯誤和由于設(shè)計順序不當造成的重新計算和選取注塑機和模架的過程。 在畢業(yè)設(shè)計開始之前，我們就知道這次畢業(yè)設(shè)計和以往有所不同，不僅僅體現(xiàn)一般畢業(yè)設(shè)計就一個學分而模具設(shè)計兩個學分，如果說大二時做的課設(shè)設(shè)計是屬于機械專業(yè)的話，那么模具畢業(yè)設(shè)計非材控專業(yè)莫屬。大三這一年中，我們學了很多專業(yè)課，大多數(shù)和塑料機械、高分子材料有關(guān)。注塑成型機械塑料成型機械中占有重要地位，因此，作為材控的學生，要想學好專業(yè)知識，注塑成型機械必須的好好去掌握。 在剛剛上完畢業(yè)設(shè)計之后，我們知道接下來兩周任務(wù)的繁重，從一開始的找資料了解，到一步一步開始計算，再到一步一步地畫圖，這個過程我復習了很多之前學過的知識。 在弄說明書之前，我先找資料和上網(wǎng)了解HIPS（高沖擊強度聚苯乙烯）的基本性能和加工性能，了解HIPS在實際應用中的背景，他可以很好的彌補聚苯乙烯強度和硬度的缺陷，使得聚苯乙烯的抗沖擊性得到很大的提高，同時了解到HIPS的熔融溫度、成型溫度等加工性能，為下一步的設(shè)計做好好一點基礎(chǔ)。在一開始找資料的過程中，我深深的體會到一個道理，信息追多而要追求精，在現(xiàn)在信息化大大發(fā)展的趨勢中，無可置疑這是一個好消息，同時也是一把雙刃劍，由于過多信息的存在，會讓我們尋找信息的時候迷失方向，因此，平時找信息時要做一個總結(jié)，比如那類信息在那個地方比較權(quán)威比較齊全等。這樣才能迅速而效率的找到資料，我發(fā)現(xiàn)在這次畢業(yè)設(shè)計中，雖然查找資料也花費挺長時間，但是比以前進步了，因為日現(xiàn)在怎么查文本資料、查教材資料、查論文資料。接著就是畫圖部分，我比較詳細的看了模具指導書，著重了解課設(shè)計所需的步驟，根據(jù)大二做減速器畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)驗，先把尺寸計算好在畫圖，因為一級減速箱結(jié)構(gòu)簡單，因此計算尺寸以后，只要尺寸計算合理，在畫圖的時候基本不用修改，但注塑模具不太一樣，因為一套模具零件比減速箱復雜的很多，而且結(jié)構(gòu)緊湊，對于第一次接觸模具設(shè)計的人來說，步驟是先設(shè)計后畫圖，而且畫圖過程中會修改一些尺寸，比如冷卻水道在畫裝配圖的時候要修改和很多次。最開始先用PRO/E畫塑件三維圖，對塑件進行體積、質(zhì)量分析，由于之前的SRP中學到三維建模的基本操作，所以自己很快就可以把塑件三維圖畫出來，這說明學會一切必備的軟件對設(shè)計工作很有幫助，我會繼續(xù)學習PEO/E其他的建快，如曲面建模、裝配圖、工程圖等，爭取在畢業(yè)出去工作時，能對PRO/E算得上入門，為以后的工作打下基礎(chǔ)。在畫裝配圖和零件圖的時候，用到的是AUTOCAD,CAD大一的時候?qū)W過一點，平時用的不多，大二的時候曾經(jīng)有幾天幫同學畫幾個才能加比賽的三維圖，但當時僅僅是掌握平時直線、圓、剪切、拉伸鏡像等很簡單的操作，面對圖層的設(shè)置、文字樣式、標注樣式、等這些還沒有掌握，在畫圖的過程中，如果用到我不會的操作，我都是先百度CAD的操作，然后自己試試，如果自己通過以上嘗試還是不能掌握操作的話，才去請教同學。從前畫圖很慢，操作不熟的現(xiàn)像中，我發(fā)現(xiàn)自己在CAD這塊確實要花很多時間去學習，值得欣慰的是，再用課時3天的是時間后，我對畫模具裝配圖大大多數(shù)操作都已經(jīng)比較熟練，常用的操作還可以用快捷鍵去做，在5天的使用時間之后，發(fā)現(xiàn)自己實用CAD的能力有了一定的提高，但是，CAD里邊還有很多很多的功能沒用到，在以后學習和工作中，必須的不斷學會。在這次畢業(yè)設(shè)計中，還用到了MoidFlow模擬沖模軟件，這個軟件完全是從零開始，當時就掌握了所畫的塑件點澆口沖模模擬，發(fā)現(xiàn)不管把點澆口放到什么位置，沖模過程都很快很好，不知道是不是我哪里設(shè)置的不對，對著門軟件真的掌握的很少，由于畫圖的時間很緊，也沒有去好好的看完下載的教程視頻，以后再好好的掌握下基本操作。這次畢業(yè)設(shè)計和以前的畢業(yè)設(shè)計不要打一樣，而且我做畢業(yè)設(shè)計的時候也和以前不大一樣，在這次畢業(yè)設(shè)計中，當遇到為題的時候，我先是自己思考，然后找資料，致力于解決問題，如果自己搞不定的話，才去問同學，而不像以前做畢業(yè)設(shè)計那樣經(jīng)常問同學，在這次是畢業(yè)設(shè)計中，雖然問同學少了很多，但發(fā)現(xiàn)自己卻取得比以前畢業(yè)設(shè)計更大的進步，因為通過自己思考，可以對解決問題的過程有更深的印象，也提高CAD的使用能力，畫工程圖能力有了明顯提高，我知道想成為一個優(yōu)秀的人必須要不斷培養(yǎng)自己解決問題的能力。通過本次設(shè)計，在一定程度上掌握了注塑模設(shè)計的一般步驟，了解到從整體的角度去設(shè)計和選取，考慮地更細致更縝密。對注射模具和各部分結(jié)構(gòu)有了更深一層的認識，此外，由于本次裝配圖和零件圖的繪制過程中有用到繪圖軟件，故我對AutoCAD和pro/e軟件的掌握有了提高，同時對工程制圖進行了復習和加固?？偨Y(jié)模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達到170種。一個型號的汽車所需模具達幾千副，價值上億元。為了適應市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進國民經(jīng)濟的發(fā)展有著特別重要的意義。目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。其中，沖壓模具約占50（中國臺灣：40），塑料模具約占33（中國臺灣：48），壓鑄模具約占6（中國臺灣：5），其他各類模具約占11（中國臺灣：7）。中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（19611981），成長期（19811991），成熟期（19912001）三個階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進。由于紡織，電子，電氣，電機和機械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個多世紀，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（約122CM）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5KG大容量洗衣機全套塑料模具以及汽車保險杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面作出了貢獻。致 謝經(jīng)過三個月的畢業(yè)設(shè)計忙碌之后，設(shè)計最終完成，心理有一種說不出的輕松，設(shè)計過程中遇到許多的問題，在老師和同學的幫助下予以解決。首先要感謝翁小紅老師對我的指導和督促，翁老師給我指出了正確的設(shè)計方向，使我加深了對知識的理解,同時也避免了在設(shè)計過程中少走彎路，翁老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計放在心理，保證按質(zhì)按量的完成；要感謝同小組同學，是大家營造了良好的學習環(huán)境，在做設(shè)計的過程中互幫互助，同時也更增進了同學之間的友誼之情。大專生活至此劃上了圓滿的句號，在學習的路上有眾多莘莘學子辛勤的耕耘，在這塊土地上我健康快樂的成長，我永遠不會忘記可親的同學，我永遠記會記得學習的道路有你們相伴。參考文獻1陳孝康，周興隆實用模具技術(shù)手冊M北京：中國輕工業(yè)出版社，20012彭建生模具設(shè)計與加工速查手冊M北京：機械工業(yè)出版社，20053申開智塑料成型模具M北京：中國輕工業(yè)出版社，20024劉守勇機械制造工藝與機床夾具M北京：機械工業(yè)出版社，20005張錚模具制造技術(shù)M 北京：電子工業(yè)出版社，20026丁聞實用塑料成型模具設(shè)計手冊M西安：西安交通大學出版社，19937李志剛，夏巨諶中國模具設(shè)計大典M中國機械工程學會，20038潘寶權(quán)模具制造工藝M北京：機械工業(yè)出版社，20049王伯平互換性與測量技術(shù)M北京：機械工業(yè)出版社，200210李益民機械制造工藝設(shè)計簡明手冊M北京：機械工業(yè)出版社，199311李云程模具制造技術(shù)M北京：機械工業(yè)出版社，200212黃誠駒，李鄂琴逆向工程項目實訓教程M北京：電子工業(yè)出版社，200413劉彥國，嚴慧萍注塑成型模腔數(shù)量的擇優(yōu)確定J電加工與模，2006