塑料水杯模具設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　塑料水杯模具設計</b></p><p><b>　　指導教師：</b></p><p><b>　　學生姓名：</b></p><p><b>　　專業(yè)班級：</b></p><p><b>　　學生學號：<

2、/b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要 2……………………………………………………………………………………2</p><p>　　前言 ……………………………………………………………………………………3</p

3、><p>　　緒論………………………………………………………………………………………4</p><p>　　第一章 塑料的工藝分析 ……………………………………………………………5</p><p>　　第二章 注塑機的選用 ………………………………………………………………6</p><p>　　2．1 注塑機類型的選擇 ………………………

4、………………………………………6</p><p>　　2．2 注射部分的選擇 ………………………………………………………………6</p><p>　　2．3 合模部分的選用 …………………………………………………………………6</p><p>　　第三章 模具的設計 …………………………………………………………………8</p><p>

5、;　　3.1 成型部分 ………………………………………………………………………8</p><p>　　3.1.1 分型面的確定 …………………………………………………………………8</p><p>　　3.1.2 型腔數(shù)的確定 …………………………………………………………………8</p><p>　　3.1.3 成型零件 …………………………………………

6、……………………………8</p><p>　　3.2 澆注系統(tǒng) …………………………………………………………………………9</p><p>　　3.2.1 澆注套（澆口套） …………………………………………………………9</p><p>　　3.2.2 點澆口 …………………………………………………………………………9</p><p&g

7、t;　　3.2.3 冷料穴設計………………………………………………………………………9</p><p>　　3.3 脫模系統(tǒng)零件 ……………………………………………………………………9</p><p>　　3.4 冷卻及加熱機構……………………………………………………………………9</p><p>　　3.5 結構零件 ………………………………………………………

8、…………………10</p><p>　　3.6 導向零件 …………………………………………………………………………11</p><p>　　3.7 緊固零件 …………………………………………………………………………11</p><p>　　第四章 抽芯機構設計 …………………………………………………………………13</p><p>　　4

9、.1 機動側向分型與抽芯機構 ………………………………………………………13</p><p>　　4.2 液壓或氣動側向分型與抽芯機構…………………………………………………13</p><p>　　4.3 手動側向分型與抽芯機構 ………………………………………………………13</p><p>　　第五章 電火花成型加工（定模型腔） ………………………………………

10、………17</p><p>　　5.1 模具裝配及配作的總過程 ………………………………………………………17</p><p>　　5.2 模具的動作過程……………………………………………………………………18</p><p>　　第六章 模具的壽命 ……………………………………………………………………19</p><p>　　第七章 裝配

11、要點 ………………………………………………………………………20</p><p>　　結束與展望………………………………………………………………………………21</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………22</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………………………………23</p&g

12、t;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具是工業(yè)的重要工藝裝備，是許多工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。我國加入WTO以后，吸引外資能力的逐年增強，成為世界產(chǎn)品制造工廠地位愈加突出，而模具也在這其間扮演著越來越重要的角色。塑料作為現(xiàn)代社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎材料之一，是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、能源、交通運輸?shù)冉?jīng)濟領域不可缺少的重要材料，其用途已滲透到經(jīng)濟和生活的各個領域

13、，和鋼鐵、木材、水泥成為材料領域的四大支柱。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備，被各行業(yè)廣泛用于生產(chǎn)最終產(chǎn)品，其產(chǎn)生的價值往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍，被譽為“效益放大器”。模具生產(chǎn)技術水平的高低，已成為衡量一個地區(qū)制造水平高低的重要標志。</p><p>　　大學時光將要成為過眼云煙，然而我們在畢業(yè)前還有一個環(huán)節(jié)——畢業(yè)設計。我在實習中接觸的大多數(shù)模具是塑料模具，所以我就選擇了在實習時我們公司接到的一模具的設計

14、——塑料水杯模具制作的設計。我結合公司的設計圖紙設計了這套模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。由于在公司沒有相應的設計手冊、許多計算的部分我都是借鑒的公司的設計圖紙。本套模具是一套一腔四模的注射模，比之單型腔模具而言提高了生產(chǎn)效率，縮短了生產(chǎn)周期。</p><p>　　本設計為塑料水杯模具制作設計，它系統(tǒng)的介紹了塑料水杯模具中的各個零部件的加工工藝過程及整套模具的裝配和使用。其中，涉及到注

15、射機各種參數(shù)的選取、零部件的加工方法、注射模的結構及相關的計算問題及特種加工工藝。在該模具設計中，利用計算機繪圖軟件繪制了零件圖和裝配圖，以及制定了機械加工工藝過程卡。</p><p>　　本設計在保證加工質量的前提下，盡量做到在提高生產(chǎn)率的同時把生產(chǎn)成本降到最低。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著社會生產(chǎn)力

16、的發(fā)展，人們意識的提高，使我們國家模具技術的發(fā)展進入了一個新的階段。過去在我國工業(yè)中，模具長期未受到重視，改革開放以來，塑料成形、家用電器、儀表等行業(yè)進入大批量生產(chǎn)，模具工業(yè)有一定發(fā)展，但高效多工位模壓設備、大型塑料成形設備以及供應高效沖壓用的卷料設備仍落后于需要，由于歷史原因遺留下來的工廠大而全，專業(yè)化程度落后，這些不足的現(xiàn)象，需要我們有足夠的認識，更需要我們從結構調整上下功夫。</p><p>　　在這次塑料

17、模具設計的過程中，我們對塑料模有了一個整體的認識與理解，并在設計過程中，對塑料模的性能，塑料結構的工藝性，以及注射模設計，塑料模制造工藝及裝配，此外，由于近一二十年來電子技術和計算機科學的迅猛發(fā)展，促使模具制造業(yè)發(fā)生著深刻的變化。目前，數(shù)控機床已成為模具加工的主要設備，繼而，CAD/CAM技術在模具領域也得到應用。</p><p><b>　　緒 論</b></p><p

18、>　　我們只是制造一個簡單的塑料模具也是對我們知識的一個鞏固，但是還有很多不足的地方，希望老師多多指點，我們加以改正。</p><p>　　最后，我們感謝老師這些天來對我們的指導。</p><p>　　模具是利用其特定的形狀成型具有一定形狀的制成品的工具。</p><p>　　注射塑料模具的結構構成、包括：</p><p>　　1.成型

19、零件 2.澆注系統(tǒng)零件 3.脫模系統(tǒng)零件 4.冷卻、加熱機構 </p><p>　　5.導向零件 6.分型抽芯機構 7.緊固零件</p><p>　　模具一般為單件生產(chǎn)，制造技術要求較高。模具精度是影響塑料成型件的重要因素之一。為了保證模具精度，制造時應達到如下技術要求：</p><p>　　組成塑料模具的所有零件，在材料、加工精度和熱

20、處理質量等方面均應符合相應圖樣的要求。</p><p>　　組成模架的零件應達到規(guī)定的加工要求，裝配成套的模架應活動自如，并且達到規(guī)定的平行度和垂直度要求。</p><p>　　模具的功能必須達到設計要求。</p><p>　　為了鑒別塑料成型件的質量，裝配好的模具必須在生產(chǎn)條件下或用試模機試模，并根據(jù)試模存在的問題進行修整，直至試出合格的零件為止。</p&g

21、t;<p>　　本模具為塑料水杯注射模具，由以下零部件組成：動模固定板、內六角圓柱頭螺釘、鎖緊楔、斜導柱、定模固定板、定模板、澆口套、導柱、導套、動模板、型芯、墊板、模腿、頂桿板、墊釘、頂桿、復位桿、推板、漲釘、限位環(huán)。</p><p>　　塑料水杯注射模具采用了直流道側澆口，一次推桿推出機構。其工作原理如下：模具在工作時，將定模固定在注射機定模板上，動模固定在動模板上，將注射機噴嘴用定位圈定位，對

22、準澆料口，模具首先將動模與定模合模鎖住并開啟注射機活塞，將在料筒內的熔融塑料以高壓、高速擠入動模與定模合模所組成的型腔，并使其充滿、保壓，保壓后，開動動模，使其與定模分開回到原來的位置，此時在頂桿的作用下，將塑件從動塑內卸下，在第二次合模時在復位桿的作用下動模與定?；謴偷胶夏Ｎ恢脺蕚湎乱恍谐痰淖⑸洹?lt;/p><p>　　第一章 塑料的工藝分析</p><p>　　由于零件圖中標注該水杯的材

23、料是PC，所以有：</p><p>　　PC屬于熱塑性塑料。（熱塑性塑料—在特定的溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。）</p><p>　　PC的性能： 綜合性能較好，無毒，化學穩(wěn)定性好，耐水、油等；吸水性較小，透光率很高，介電性能良好。</p><p>　　PC的用途： 適于制作傳遞中、小負荷的零部件；因PC無毒無味，可以制造醫(yī)療器械，小型日常用品等；因透

24、光率較高，可制造大型燈罩、門窗玻璃等等透明制品。</p><p>　　PC是非結晶型的線型結構的高聚物。</p><p>　　PC的塑件脫模斜度： 型腔 35ˊ～1º</p><p>　　型芯 30ˊ～50ˊ</p><p>　　綜合上述條件，又根據(jù)常用熱塑性塑料的成型條件，可知PC材料的特性如下1：</p>

25、<p>　　表1-1 PC材料的特性</p><p>　　第二章 注射機的選用</p><p>　　塑料的種類很多，其成形的方法也很多，有注射成形、壓縮成形、壓注成形、擠出成形、氣動與液壓成形、泡沫塑料的成形等，其中前四種方法最為常用。其中，注射成形所用模具稱為注射成形模具，簡稱注射模。注射模主要應用于成形熱塑性塑料，因此根據(jù)對零件的分析，該PC材料的塑料水杯用注射成形為最佳。另

26、外，注射模區(qū)別于其他塑料模的特點是：模具先由注射機合模機構合緊密，然后，由注射機注射裝置將高溫高壓的塑料熔體注入模腔內，經(jīng)冷卻或固化定型后，開模取出塑件。因此，注射?？梢淮纬尚纬鐾庑螐碗s、尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件，對水杯的外觀有精美、無明顯毛刺等要求的情況下，應用注射成形可以很好的達到工藝要求。注射成形所用的設備是注射機。</p><p>　　2.1 注射機類型的選擇</p><p>

27、　　根據(jù)對塑件的分析，可選用XS-Z-60型熱塑性塑料注射機。 </p><p>　　該型號的注射機螺桿直徑為φ38，所以，應在模具的動模座板上加工出 一個大于該直徑（例如：φ40）的孔，以便頂出用。</p><p>　　2.2 注射部分的選擇</p><p>　　2.2.1 注射壓力的校核：p公≥p注 </p><p>　　122(Mp

28、a) ≥60～100(Mpa)</p><p>　　p公—注射機的最大注射壓力(Mpa)；</p><p>　　p注—塑件成型所需的實際注射壓力(Mpa)；</p><p>　　2.2.2 前端的孔和球：</p><p>　　D2=D1+(0.5～1)（mm）=4+0.5=4.5（mm）</p><p>　　R2=R1

29、+(1～2)（mm）=12+1=13（mm）</p><p>　　D2—模具流道入口直徑（mm）；</p><p>　　D1—噴嘴注口直徑（mm）；</p><p>　　R2—模具澆注套球面半徑（mm）；</p><p>　　R1—噴嘴球面半徑（mm）；</p><p>　　2.3 合模部分的選用</p>

30、<p>　　2.3.1 A=πR=3.14x0.046=0.007</p><p>　　A=2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.24x0.02+0.26x0.02=0.03</p><p>　　鎖模力的校核：F鎖≥K損p注A A</p><p>　　500000≥0.67x100000000x0.007x0.03=14070</p&g

31、t;<p>　　F鎖—注射機的額定鎖模力(N)；</p><p>　　p注—塑件成型所需的實際注射壓力(Pa) ；</p><p>　　K損—注射壓力到達型腔的壓力損失系數(shù)，一般取0.34～0.67；</p><p>　　A—澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(m2)；</p><p>　　A—塑件在分型面上的投影面積(m2)；<

32、;/p><p>　　經(jīng)計算，鎖模力合格。</p><p>　　2.3.2 模具閉合厚度及開模行程的校核：Hmin≤Hm≤Hmax</p><p>　　70（mm）≤133(mm)≤200(mm)</p><p>　　Hmin—可裝模具最小厚度；</p><p>　　Hm—模具閉合厚度（該模具閉合厚度為133 mm）；<

33、;/p><p>　　Hmax—可裝模具最大厚度；</p><p>　　經(jīng)計算，模具的閉合厚度合格。</p><p>　　經(jīng)查表知，XS-Z-60型熱塑性塑料注射機的模板行程為180mm大于設計模具的最大開距。因此，該注射機可達到設計要求之用。</p><p><b>　　第三章 模具的設計</b></p>&l

34、t;p>　　前述已知，該模具要應用注射模加工。根據(jù)對塑料水杯零件圖的分析，可采用中小型模架標準（GB/T.12556.1—90）中派生組合類型的模架標準，它是以點澆口和多分型面為主的結構形式，其代號取P。派生組合中，動、定模座板的連接方式，（如采用螺釘、定距拉桿或定距拉板等）有承制單位自定。（模具中各種零部件具體尺寸要求可見模具裝配圖或零件圖標注）</p><p>　　一般注射模可由以下幾個部分組成：澆注系

35、統(tǒng)、導向機構、脫模機構、側向分型機構與抽芯機構、其它零件。</p><p>　　對該水杯零件注射模具的基本設計：</p><p><b>　　3.1 成型部分</b></p><p>　　3.1.1 分型面的確定</p><p>　　塑件分型面決定了模具的基本結構和飛邊產(chǎn)生的位置，根據(jù)該塑料水杯的形狀要求，外表面要求

36、精美、無明顯的毛刺，另外，水杯手柄部位形狀比較復雜，所以，將分型面選擇在水杯中間剖切面上。這樣，不致影響塑件外觀，既有利于脫模（注：分型面應使塑料件在開模時留在有脫模機構的一邊，通常是在動模一側。），又使模具的加工制造更容易。</p><p>　　3.1.2 型腔數(shù)的確定</p><p><b>　　設計為一模一腔</b></p><p>　

37、　3.1.3 成型零件</p><p>　　包括定模板、動模板和型芯等零件。在注射時，這類零件直接接觸塑料，以成形制品；其精度要求較高，是注射模的核心零件。</p><p>　　動、定模板：主要成形塑料件的外部形狀。由于該工藝品盒的形狀比較簡單，尺寸也較小，所以采用整體式的凹模。它是由整塊金屬材料直接加工而成的，見零件圖06、20。這種形式的凹模結構簡單，牢固可靠，不容易變形，成型的塑料

38、件質量較好。由于，零件技術要求中要求塑件的外觀精美無明顯的毛刺，所以，用特種加工中的電火花進行加工較好，見“電火花成型加工”。</p><p>　　型芯：又稱凸模，主要成形塑料件的內部形狀，。根據(jù)對該塑件整體進行分析，知其內形比較簡單，深度較大，可以采用整體式凸模。整體凸模的結構簡單牢固， 成型塑料件的質量好，且適合用于這種小型的凸模。在實際的加工中，采用了型芯主要部分粗、精車，外圓和端面精磨，這樣保證了零件圖樣

39、中對圓弧半徑、內圓弧角尺寸要求及對稱度等技術要求，而且降低了零件的加工成本。最后，用拋光機對型芯進行了表面拋光處理，使得塑料制件的內壁光滑、美觀。</p><p><b>　　3.2 澆注系統(tǒng)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道，其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。零件主要包括澆口套等零件。其主要作用是將注射機料

40、筒內的熔融塑料填充到模具型腔內，并起傳遞壓力的作用。</p><p>　　3.2.1 澆注套（澆口套） 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分經(jīng)常設計成可拆卸更換的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，以便選用優(yōu)質鋼材單獨加工和熱處理。</p><p>　　3.2.2 點澆口</p><p>　　一般點澆口又稱針澆口、橄欖形澆口或菱形澆口，它是一

41、種尺寸很小的直接澆口的特殊形式。點澆口因為直徑很小（一般為0.5—1.5mm），所以去除澆口后殘留痕跡小，開模時澆口可自動拉斷，有利于自動化操作。</p><p>　　3.2.3 冷料穴設計</p><p>　　是用來儲藏注射間隔期間產(chǎn)生的冷料頭的，防止冷料進入型腔而影響塑件質量，并使熔料能順利地充滿型腔。該模具的冷料穴形狀為小圓柱型腔。</p><p>　　3.

42、3 脫模系統(tǒng)零件</p><p>　　注射機的脫模機構又稱推出機構，是由推出塑料件所需的全部結構零件組成。如頂桿、頂桿板、頂桿固定板等零件。這類零件使用時應便于脫出塑件，且不允許有任何使塑件變形、破裂和刮傷等現(xiàn)象。其機構要求靈活、可靠、并要使更換、維修方便。</p><p>　　(1) 頂桿：是為了從模具型腔內把塑料件頂出來的桿件。</p><p>　　(2) 推

43、板：是為了從模具型腔內把塑料件頂出來的板件。常用于斜度較大零件的頂出，由于頂在塑料件的外壁，頂出力大、方便可靠，不需很大頂出行程。</p><p>　　在該套模具中同時應用了圓柱頂桿（見零件圖07）和推板（見零件圖02）兩種形式，組成了脫模系統(tǒng)。頂桿由兩部分組成，其中的頂桿頭與動模板零件型腔部分配合不好，塑件成型之后，配合部分會有少量毛刺，需要人工修理。而且，在盤形頂桿上應用了彈簧裝置，提高了頂出時的平穩(wěn)程度，也

44、起到了有效的緩沖作用。這樣，頂桿不但可以脫出塑件，還可以起到一定導向作用。即當注射機的螺桿推動模具的推板（見零件圖02）和推桿固定板（見零件圖03）沿推板導柱（見零件圖28）運動時，頂桿受推力也向前頂出塑件，把塑件從型芯上脫下來，以完成脫件的過程。塑件脫落后，待下次工作前，動模板和定模板合模時，定模板先是與復位桿頂端接觸，復位桿受力帶動推板和推桿固定板復位，頂桿也由工作位置回到起始位置，因頂桿與動模板配合較好，所以起到導向作用。<

45、/p><p>　　3.4.冷卻及加熱機構</p><p>　　冷卻及加熱機構主要包括冷卻水嘴、水管通道、加熱板等。主要是為了調節(jié)模具的溫度，以保證塑料件的質量。加熱系統(tǒng)主要應用于熔融粘度高，流動性差的塑料。</p><p>　　一般注射到模具內的塑料溫度為200℃左右，而塑料固化后從模具型腔中取出時其溫度在60℃以下。熱塑性塑料在注射成型后，有些需要對模具進行有效的冷卻

46、，使熔融塑料的熱量盡量快地傳給模具，以便使塑料可靠冷卻定型并可迅速脫模，提高塑件定型質量和生產(chǎn)效率。</p><p>　　此模具不需要冷卻及加熱機構，雖然PC的流動性較一般，但由于塑件較小，液體充滿型腔比較快，而且散熱比較快，所以可以滿足塑件的成型需要。</p><p><b>　　3.5 結構零件</b></p><p>　　模具的結構零件

47、主要是固定成形零件，使其組成一體的零件。主要包括定模座板、動模座板、定模板和動模板等。</p><p>　　1、定模固定板 它是固定連接定模部分并使之安裝在注射機上用的板，也是鑲嵌澆口套的支承板。</p><p>　　2、動模固定板 固定連接動模部分并使之安裝在注射機上用的板。</p><p>　　3、定模板 為了形成定模型腔或直接加工成形用的板。&l

48、t;/p><p>　　4、動模板 為了形成動模型腔或直接加工成形用的板。</p><p>　　5、墊板 主要是為了推（頂）板，能完成推頂動作而形成一定活動空間用的板。</p><p>　　表3-5 模腔工作尺寸計算</p><p><b>　　3.6 導向零件</b></p><

49、p>　　導向零件主要包括導柱、導套，主要是對定模和動模起導向作用。在該套模具中，應用了帶頭導柱，用種導柱可以不用導套，其導向孔直接開設在模板上，并做成通孔，但考慮到軸與孔磨損比較嚴重，磨損后影響定位和導向精度，在適當部位加導套，以便磨損后可以更換導套，而不用更換定模板。另外為了防止導柱從模板中脫出來，在導柱凸臺底部用支承板壓住。</p><p><b>　　3.7 緊固零件</b>&

50、lt;/p><p>　　緊固零件主要包括螺釘、銷子等標準零件，其作用是連接、緊固各零件，使其成為模具整體。</p><p>　　模具中，動模固定板（見零件01）、模腿（見零件04）、動模板（見零件05）、模腿（見零件22）采用合鉆的方法，利用四個帶頭導柱連接并固定；推板（見零件02）、推桿固定板（見零件03）也采用合鉆的方法，利用四個內六角螺釘連接并固定。</p><p&g

51、t;　　表3-7 標準件明細表</p><p>　　第四章 抽芯機構設計</p><p>　　當注射成型側壁帶有孔、凸臺等的塑料制件時，模具上成型該處的零件就必須制成可側向移動的零件，以便衣脫模之前先抽掉側向成型零件，否則就無法脫模。帶動側向成型零件作側向移動的整個機構稱為側向分型與抽芯機構。對于成型側向凸臺的情況，常常稱為側向分型，對于成型側孔或側凹的情況，往往稱為側向抽芯，但是，在一

52、般的設計中，側向分型與側向抽芯常?；鞛橐徽?，不加分辯，統(tǒng)稱為側向分型抽芯，甚至只稱側向抽芯。</p><p>　　側向分型與抽芯機構的分類</p><p>　　根據(jù)動力來源的不同，側向分型與抽芯機構一般可分為機動、液壓(雙動)或氣動以及手動等三大類型。</p><p>　　4.1機動側向分型與抽芯機構 </p><p>　　機動側向分型與抽芯

53、機構是利用注射機開模力作為動力，通過有關傳動零件(如斜導柱)使力作用于側向成型零件而將模具側向分型或把側向型芯從塑料制件中抽出，合模時又靠它使倒向成型零件夏位。這類機構雖然結構比較復雜，但分型與抽芯無需手工操作，生產(chǎn)率高，在生產(chǎn)中應用最為廣泛。根據(jù)傳動零件的不同，這類機構可分為斜導柱、彎銷、斜導槽、斜滑塊和齒輪齒條等許多不同類型的側向分型與抽芯機構，其中斜導柱側向分型與抽芯機構最為常用，下面將分別介紹。</p><p

54、>　　4.2 液壓或氣動側向分型與抽芯機構</p><p>　　液壓或氣動側向分型與抽芯機構是以液壓力或壓縮空氣作為動力進行側向分型與抽芯，同樣亦靠液壓力或壓縮空氣使側向成型零件復位。</p><p>　　液壓或氣動側問分型與抽芯機構多用于抽拔力大、抽芯距比較長的場合，例如大型管子塑件的抽芯等。這類分型與抽芯機構是靠液壓缸或氣缸的活塞來回運動進行的，抽芯的動作比較平穩(wěn)，特別是有些注

55、射機本身就帶有抽芯液壓缸，所以來用液壓側向分型與抽芯更為方便，但缺點是液壓或氣動裝置成本較高。</p><p>　　4.3 手動側向分型與抽芯機構 </p><p>　　手動側向分型與抽芯機構是利用人力將模具側向分型或把側向型芯從成型塑件中抽出。這一類機構操作不方便、工人勞動強度大、生產(chǎn)率低，但模具的結構簡單、加工制造成本他因此常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)或無法采用其他側向分型與抽芯機

56、構的場合。</p><p>　　手動側向分型與抽芯機構的形式很多，可根據(jù)不同塑料制件設計不同形式的手動側向分型與抽芯機構。手動側向分型與抽芯可分為兩類，一類是模內手動分型抽芯，另一類是模外手動分型抽芯，而模外手動分型抽芯機構實質上是帶有活動鑲件的模具結構。</p><p>　　此套模具抽芯機構采用斜導柱和液壓兩種抽芯機構，下面根據(jù)斜導柱和液壓抽芯機構的特點來具體論述此套模具的設計思路。&l

57、t;/p><p>　　此套模具也可采用雙斜導柱形式，根據(jù)斜導柱抽芯機構的優(yōu)點可知：該結構的優(yōu)點在于小巧緊湊,運動靈活,易于拆裝及維護保養(yǎng)。此結構同樣可應用于淺內凹槽塑件的情況,常用設在該處的斜推桿來完成塑件內凹槽的抽芯運動。如圖1：</p><p>　　圖1. 塑件內凹槽的抽芯</p><p>　　下面結合液壓抽芯機構的優(yōu)點具體論述：液壓抽芯機構抽拔力大，抽拔距長，運動

58、平穩(wěn)，用液壓缸抽拔塑件側面滑動型芯的模具結構。</p><p>　　現(xiàn)在小型液壓缸已制成標準件。作為模具附件供應，采用這種方法抽拔側面滑動型芯，可使模具結構相對簡化。</p><p>　　此套模具選用液壓抽芯機構與斜導柱抽芯機構結合，是利用液壓抽芯機構與斜導柱抽芯機構互補。由于塑件幾乎沒有錐度,脫模斜度也很小，所以塑件與型芯的摩擦力很大，要用較大的抽拔力才能把型芯從塑件內部抽出，如果用斜導

59、柱抽芯機構，會造成斜導柱過長,極易造成斜導柱的彎折，從而損壞模具。為防止此類情況發(fā)生, 此模具選用液壓抽芯機構實現(xiàn)型芯的抽出。既考慮了斜導柱抽芯結構緊湊，動作靈活，經(jīng)濟等優(yōu)點，也考慮了液壓抽芯機構能解決實際問題。使此套模具更加經(jīng)濟，更加具有使</p><p><b>　　圖2.裝配圖</b></p><p>　　用性，從而提高生產(chǎn)率，提高模具的壽命。裝配圖如圖2：&l

60、t;/p><p>　　圖示的兩個型芯，左邊用斜導柱抽芯機構，右邊由于抽拔距比較長，所以采用液壓抽芯機構，型芯與連接桿做成一體，液壓缸的活塞桿與型芯連接桿用凸緣式連軸器連接，抽芯時，液壓缸活塞受液壓力，液壓缸的抽芯力是可調的，當液壓力大于型芯與塑件間拔模力時，活塞桿帶動型心連接桿進行抽芯。液壓抽芯機構不僅可以彌補斜導柱抽芯機構的缺點，而且可以減小模具結構，對于簡化模具結構有比較好的效果。</p><

61、p><b>　　脫模阻力計算：</b></p><p>　　從主型芯上脫下塑件的脫模阻力可近似寫為：Q=Qc+Qb</p><p>　　Qc——克服塑件對型芯包緊的脫模阻力（N）</p><p>　　Qb——一端封閉殼體需克服的真空吸力</p><p>　　Qb=0.1MPa·Ab Ab

62、——型芯的橫斷面面積</p><p>　　Ab=d2=3.14×262=2.12×103mm</p><p>　　Qb=0.1MPa·Ab=0.1×2.12×103=2.12×102N</p><p><b>　　對于薄壁塑件： </b></p><p>　　包

63、緊力： </p><p>　　E——塑性彈性模量，E=3.1×103 MPa</p><p>　　ε——塑料收縮率，ε=0.55%</p><p>　　μ——塑料泊松比，μ=0.37</p><p>　　t——塑件壁厚，t=2mm</p><p>　　l——塑件對型芯的

64、包緊長度，l=38mm</p><p><b>　　因此，代入得：</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　克服塑件對型芯包緊的脫模阻力：Qc=P×K</p><p>　　K是無因次系數(shù)，只與脫模斜度和摩擦系數(shù)有關，可查表得K=0.29。</p>

65、<p>　　代入得： Qc=P×K=1.29×104×0.29=3.745×103N</p><p>　　最后，得從主型芯上脫下塑件的脫模阻力為：</p><p>　　Q=Qc+Qb=3.745×103+2.12×102=3957N</p><p>　　在選用液壓缸的時候，應考慮脫模

66、阻力的影響,大于注射力。</p><p>　　第五章 電火花成型加工（定模型腔）</p><p>　　目前，模具特種加工不僅有系列化的先進設備，而且廣泛用于模具制造的各個部門，成了模具制造中一種必不可少的重要加工辦法。由于該塑料水杯的外觀要求精美，所以，其型腔的制造應用了特種加工中的電火花成型加工。</p><p>　　電火花成形加工的原理是基于工具和工件（正、負電

67、極）之間脈沖性火花放電時的電腐蝕現(xiàn)象除去多余的金屬，以達到對工件的尺寸，形狀和表面質量預定的要求。相當高的頻率連續(xù)不斷地放電，工具電極不斷地向工件進給，就可將工具的形狀復制在工件上，加工所需要的零件，整個加工表面將由無數(shù)個相互重疊的小坑所組成。</p><p><b>　　（1）尺寸精度：</b></p><p>　　電火花加工時，工具電極與工件之間都存在一定的放電間

68、隙，如果加工過程中放電間隙能保持不變，則可以通過修正工具電極尺寸來進行補償，也能獲得較高的加工精度。然而，放電間隙的大小實際上是變化的。</p><p>　　電參數(shù)對放電間隙的影響是很大的，精加工時的單面放電間隙一般只有0.01mm，而粗加工時的單面放電間隙可達0.5mm以上。</p><p><b>　?。?）形狀精度：</b></p><p&g

69、t;　　斜度：電火花加工時側面產(chǎn)生斜度，是上端尺寸大而底端尺寸小。這是由于“二次放電”和電極損耗而產(chǎn)生的。</p><p>　　圓角：采用高頻窄脈沖進行精加工時，由于放電間隙小，圓角半徑也可以很小，一般可以獲得圓角半徑小于0.01mm的尖棱。</p><p>　　（3）表面粗糙度： </p><p>　　電火花加工的表面質量主要包括加工表面粗糙度、表面層組織變化及表

70、面微觀裂紋等三部分。</p><p>　　該套模具中型腔的加工過程首先是用普通銑床進行粗加工，并進行孔的定位后，在進行特種加工。在用電火花機床加工之前，要先加工出所需的電極，實際加工中我們應用了紫銅通過加工中心利用球形銑刀加工出尺寸達到零件圖技術要求的電極后，在利用電火花機床進行了型腔的加工。然后，利用了拋光機對型腔進行拋光處理，達到表面精度要求。</p><p>　　5.1 模具裝配及配

71、作的總過程</p><p>　　研究分析總裝配圖、零件圖、了解各零件的作用、特點及其技術要求，掌握裝配關聯(lián)尺寸;檢驗待裝配的所以零件;確定哪些零件有配作加工內容;確定裝配基準;裝配及配作;檢驗;試模及修正;入庫。</p><p>　　該套模具的裝配基準是以型芯、型腔等作裝配的基準件，模具的其他零件都依裝配基準件進行配制和裝配。在裝配過程中，利用了搖臂鉆床、臺鉆、壓板、鉆套等專用工具。<

72、;/p><p>　　5.2 模具的動作過程</p><p>　　注射機注射完成后，待塑料在模腔內冷卻定型后，模具開啟，注射機的動模板帶動模具動模部分開始動作：由于漲釘張力的作用，模具從2-2面先分型，模具動模部分沿分型面拉桿（零件18）運動，塑件針狀澆道、分澆道里的凝料和冷料井中的凝料一起帶至模具定模一邊。注射機繼續(xù)運動，當分型面拉桿（零件18）的有效距離全部運動到終端，限位環(huán)起到限位作用，2

73、-2分型結束。動模部分由于漲釘?shù)牧νＶ惯\動。當開模力大于漲釘力時，1-1分型開始，這時斜導柱（零件13）開始受力，由于斜導柱對型芯1（零件08）有個反作用力，使型芯1（零件08）抽出，澆口的凝料留在定模一側，當導柱（零件21）脫出導套（零件19），完成1-1分型。同時液壓缸由于液壓力的作用，使活塞桿受力，活塞桿與型芯桿之間用凸緣式連軸器連接。當抽芯力大于型芯與塑件的摩擦力時，型芯2（零件14）由于液壓力的作用抽出塑件。完成第二次抽芯。此

74、時，注射機的螺桿推動模具的推板（零件02），使其帶動頂桿（零件07），頂桿直接頂塑件的外壁，復位桿（零件17）也隨之頂出分型面。這樣以來就把塑件從型腔脫離下來，完成塑件的頂出。注射機回程時，定模型腔與復位桿接觸，使復位桿回到起始</p><p><b>　　第六章 模具的壽命</b></p><p>　　模具因磨損或其他形式失效，終至不可修復，而報廢之前所加工的產(chǎn)品的

75、件數(shù)，稱模具的使用壽命，簡稱模具壽命。</p><p>　　模具壽命對生產(chǎn)影響很大，主要如下：</p><p>　　高質量、壽命長的模具，可以提高制品的生產(chǎn)率及質量，其中，模具壽命的長短不但影響到模具本身的制造綜合成本，而且也影響到制品的成本和工藝部門工作量等。因此，一般要求模具有較長的壽命。</p><p>　　模具的壽命影響到一些先進的高效率、多工位加工設備正常

76、效能的發(fā)揮。</p><p>　　模具的壽命也影響模具鋼的消耗。</p><p>　　提高模具壽命實際上意味著和模具的失效作斗爭。</p><p>　　為了提高模具的壽命，可分析影響它的內在因素和外在因素。配合科學實驗，找出失效原因，采取有效的措施解決，例如合理的設計模具；正確的選材；開發(fā)模具新的材料，改善原材料質量；采用先進的熱處理工藝，提高模具熱處理質量；保證加

77、工質量，采用新的加工方法；改進加工設備，合理使用、維護模具等。</p><p>　　在該套模具中，設計了冷卻裝置，它可以模具在工作時溫差小，壽命相對有所提高，避免了模具因溫度過高、強度太低而產(chǎn)生塑性變形。另外，還設計了導向裝置，一對帶頭導柱進行模具的導向。那么，采用導向裝置的模具，能保證在模具工作中模具零件相互位置的精度，增加模具抗彎曲、抗偏載的能力，避免模具不均勻磨損。</p><p>

78、<b>　　第七章 裝配要點</b></p><p>　?。?）裝配前各個零件均需擦示干凈。</p><p>　?。?）墊釘和動模固定板裝配后，同時修整四個墊釘表面，保證其在同一平面內。</p><p>　　（3）模腿與動模固定板用四個導柱定位，定模精度稍差，與型腔無關。</p><p>　?。?）用導柱連接模腿與動模固

79、定板時應注意導柱不露出動模固定板表面即可，這樣即不影響動模固定板固定時的安裝，又不致因銷釘過深影響動模板、墊板和模腿的定位連接。</p><p>　　（5）模板上安裝導柱時邊裝配邊控制與動模板的垂直度。</p><p>　　（6）動模板和墊板，模腿和動模固定板裝配前應注意把固定好頂桿與復位桿的桿板和推板放在兩模腿之間。</p><p>　?。?）動模板和墊板，與模腿

80、和動模固定板用螺釘連接的同時，先將頂桿和復位桿分別插入墊板和動模板的頂桿孔與復位桿孔中，否則會因為頂桿和復位桿過長不能安裝。</p><p>　　（8）裝動模板，將動模板、模腿、動模固定板裝配連接。</p><p>　?。?）型腔的外形尺寸是根據(jù)PC材料的收縮量5/1000和拔模斜度加30’計算后的大端尺寸。型腔裝配好以后，鉗工進行銼削，修整出拔模斜度，以便于脫模。</p>

81、<p>　?。?0）復位桿與動模板裝配時，修整頂桿與復位桿的端面，使其與動模板在同一平面，偏差允許在上、下偏差0.02以內。</p><p>　?。?1）導柱與導套為小間隙配合與動模板小過盈配合。</p><p>　?。?2）定模板和定模固定板聯(lián)接以后，再安裝澆口套，以利于保證凹模的平面度。</p><p>　　澆口套與定模固定板是過盈配合。</p&

82、gt;<p>　　（13）把動模板和定模板放在一起鉆導柱導套孔作為工藝孔，并以此為基準制作工件。</p><p>　?。?4）動模板、定模板按組安裝以后，修整型腔。</p><p>　?。?5）修整型芯，保證尺寸精度。</p><p>　?。?6）為了美觀，裝配完成后，如外形錯位較大，修整外形。</p><p>　?。?7）整體

83、檢查裝配結果。</p><p><b>　　結束與展望</b></p><p>　　大學三年的時光一晃即過，在完成大學三年的課程學習和畢業(yè)設計中，我熟練地掌握了模具制造、模具設計、機械制圖等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對模具制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在學校實習基地的實

84、訓加深了模具認識，更加堅定了我從事模具行業(yè)的決心。在這次畢業(yè)設計中我選擇了這套模具的設計，并主要設計了這套模具的分型面、主流道、澆口、分流道、推桿、導柱、推板等部分。在這套模具的設計當中有許多地方與書本中的設計思路有所偏離但卻體現(xiàn)出了實際生產(chǎn)的靈活性。然而百疏終有一漏, 設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 </p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展為素有“工業(yè)之母”美譽的模具工業(yè)帶來前所未有的發(fā)展

85、機遇，而模具材料的應用在模具制造中起舉足輕重的作用。塑料，作為重要的模具材料之一，隨著家電、汽車、電子、電器、通訊產(chǎn)品的迅猛發(fā)展而得到更為廣泛的應用。而且發(fā)達國家將塑料模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。由于模具行業(yè)是一個技術、資金、勞動力和都相對密集的產(chǎn)業(yè)，我國的平均勞動力成本僅是美國的1/40-1/30。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國技術人才的水平也逐步提高，而工業(yè)發(fā)達國家塑料模具發(fā)展逐漸萎縮的趨勢，也加速了這些國家把本國模具工業(yè)向工業(yè)

86、和技術基礎較好的國家轉移。相信在不久的將來我們中國的塑料模具業(yè)必在世界同行業(yè)中大放光彩。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教工廠中極具經(jīng)驗的模具設計人員和工人師傅以及各位老師有關模具方面的問題，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質的飛躍

87、。使我對塑料模具設計的各種成型方法，成型零件的設計，成型零件的加工工藝（如線切割、電火花加工、CNC 電腦數(shù)控加工），主要工藝參數(shù)的計算，產(chǎn)品缺陷及其解決辦法，模具的總體結構設計及零部件的設計等都有了進一步的理解和掌握。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。</p><p>　　從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的

88、認識過程亦是如此。經(jīng)過的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。</p><p>　　在這次設計過程中得到了老師以及許多同學的幫助，特別是老師的悉心指導，使我受益匪淺。在此，對關心和指導過我各位老師和幫助過我的同學表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>

89、;　　[1] 馮炳光等編．《模具設計與制造簡明手冊》．上海：上海科學技術出版社，1998．</p><p>　　[2] 王季琨. 沈中偉、劉錫珍．《機械制造工藝學》．天津：天津大學出版社，1998．</p><p>　　[3] 薛彥成．《公差與技術測量》．北京：機械工業(yè)出版社，1999．</p><p>　　[4] 黃毅宏. 李明輝．《模具制造工藝》．北京：機械工業(yè)