電器蓋塑料模課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　課程名稱 塑料模具成型技術(shù) </p><p>　　題目名稱 電器蓋塑料模設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè) </p><p>　　學生姓名 </p><p>　

2、　學 號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2013年10月25日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 工藝方案及分析

3、 </p><p>　　1.1 設(shè)計塑件時必須考慮的幾個方面的問題 </p><p>　　1.2 尺寸和精度 3</p><p>　　

4、1.3工件的形狀及尺寸 3</p><p>　　1.4 工件的臂厚 4</p><p>　　1.5工件材料

5、 4</p><p>　　1.5.1 工件材料的選擇 4</p><p>　　1.5.2 工件材料性能分析

6、 4</p><p>　　1.5.3 PP成型塑件的主要缺陷及消除措施 5</p><p>　　第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定 7</p><p>　　2.1 確定型腔數(shù)量及

7、其排列方式 7</p><p>　　2.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 7</p><p>　　第三章 工件的體積估算和注射機型號的選擇

8、 9</p><p>　　3.1 估算零件體積和投影面積 9</p><p>　　3.2鎖模力 9</p><

9、p>　　3.3選擇注射機及注射機的主要參數(shù) 9</p><p>　　3.4注塑機的校核 10</p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計

10、 12</p><p>　　4.1 主流道襯套的設(shè)計 12</p><p>　　4.2 冷料井和拉料桿的設(shè)計

11、 13</p><p>　　4.3 分流道的設(shè)計 14</p><p>　　4.4 澆口的設(shè)計 14</p>&

12、lt;p>　　第五章 成型零部件的設(shè)計 16</p><p>　　5.1 分型面的確立 16</p><p>　　5.2 排氣槽的設(shè)計

13、 17</p><p>　　5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17</p><p>　　5.3.1 型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計

14、 17</p><p>　　5.3.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17</p><p>　　5.3.3 成型零件的尺寸計算 18</p>&l

15、t;p>　　第六章 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 20</p><p>　　6.1 導柱導向機構(gòu)的作用 20</p><p>　　第七章 塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計

16、 22</p><p>　　7.1 推出機構(gòu)的設(shè)計 22</p><p>　　7.2 復位的設(shè)計

17、 22</p><p>　　7.3 脫模過程 22</p><p>　　7.4 模架的設(shè)計 2

18、2</p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計 24</p><p>　　8.1 冷卻管道的影響 24</p><p>　　8.2

19、 冷卻時間的計算 24</p><p>　　8.3 冷卻道開設(shè)原則 24</p><p>　　8.4冷卻水道的結(jié)構(gòu)

20、 25</p><p>　　第九章 模具的裝配 26</p><p>　　9.1 組件型腔和型芯與模板的裝配

21、 26</p><p>　　9.2 推桿的裝配要求 26</p><p>　　9.3 模具總裝配程序 26</p><p>　　9.

22、4 該模具的裝配要求 27</p><p>　　9.5 模具的裝配工藝 27</p><p>　　第十章 結(jié)論

23、 28</p><p>　　參考文獻 29</p><p>　　第一章 工藝方案及分析</p><p>　　1.1 設(shè)計塑件時必須考慮的幾個方面的

24、問題</p><p>　　1. 塑料的物理機械性能，如強度，剛性，彈性，吸水性等；</p><p>　　2. 塑料的成型工藝性；</p><p>　　3. 塑料成型所導致沖模流動，排氣，補縮等；</p><p>　　4. 塑件在成型后的收縮情況以及收縮率差異；</p><p>　　5. 模具的總體結(jié)構(gòu)，以及脫模的復雜程

25、度；</p><p>　　6. 模具零件的形狀和制造工藝；</p><p>　　塑件的設(shè)計主要包括塑件的形狀、尺寸、精度、表面光潔度、壁厚、斜度，以及塑件上的加強筋等的設(shè)計[1]。</p><p><b>　　1.2 尺寸和精度</b></p><p>　　由于該塑件是方體形狀，而且是做外面的蓋，所以尺寸和精度要求不是很

26、高，所以經(jīng)分析選擇一般精度等級MT5級精度。</p><p>　　1.3工件的形狀及尺寸</p><p>　　塑件的形狀如圖2-1所示。</p><p>　　該塑件形狀很規(guī)則輪廓，分模方向容易認出，容易模塑，所以采用單分型面，而且該塑件厚度小，易脫模。</p><p><b>　　1.4 工件的壁厚</b></p&

27、gt;<p>　　工件的壁厚對塑件的質(zhì)量影響很大，壁厚過小，成型時流動阻力大，大型復雜制品就難以充滿型腔，壁厚過大，不但造成原料的浪費，而且對熱固性材料成型來說增加了壓塑的時間，而且容易造成固化不完全，對熱塑性材料來說就回增加冷卻時間，所以該塑件壁厚為1.5mm。 </p><p><b>　　1.5工件材料</b></p><p>　　1.5.1 工

28、件材料的選擇</p><p><b>　　選用PP。</b></p><p>　　1.5.2 工件材料性能分析</p><p><b>　　查相關(guān)手冊可知：</b></p><p>　　塑件的原材料為PP，密度小，強度剛度，硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣

29、性不受濕度影響，但低溫時變脆，不耐磨易老化. 適于制作一般機械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。</p><p>　　1.5.3 PP成型塑件的主要缺陷及消除措施</p><p>　?、苯Y(jié)晶料，吸濕性小，易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解；</p><p>　?、擦鲃有院茫湛s范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔.凹痕，變形；</p><p>　?、?/p>

30、冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，并注意控制成型溫度.料溫低方向方向性明顯，低溫高壓時尤其明顯，模具溫度低于50度時，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，留痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形；</p><p>　?、此芰媳诤耥毦鶆?，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。</p><p>　　1.5.4 PP的注射工藝參數(shù)</p><p>　　注射機類型： 螺桿式</p&g

31、t;<p>　　螺桿轉(zhuǎn)速： 48 r/min</p><p>　　料筒溫度： 前200-220oC 中 180~200oC 后 160~180oC</p><p>　　模溫： 80~90oC </p><p>　　注射壓力： 70~100Mpa</p><p>　　注射時間(s)

32、： 20~60</p><p>　　保壓時間(s)： 0~3</p><p>　　冷卻時間(s)： 20~90</p><p>　　總周期(s)： 50~160</p><p>　　第二章 模具結(jié)構(gòu)形式的擬定</p><p>　　2.1 確定型腔數(shù)量及其排列方式</p><p>　　

33、1、塑件制品的批量和交貨期，以及塑料制件的成本。該制品是大批量生產(chǎn)，若采用多型腔可提高生產(chǎn)效率，但根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗在模具每增加一個型腔，制品尺寸精度要降低4%。</p><p>　　2、所選用注射機的技術(shù)規(guī)則，因為上面只進行了結(jié)構(gòu)及工藝成型的分析，還沒確定注射機，也可暫時不予考慮。</p><p>　　3、質(zhì)量控制要求。制品屬于精度不高，對質(zhì)量要求比較高且制品較小，因此可設(shè)成一模兩腔，以保證質(zhì)

34、量要求。</p><p>　　4、成型的塑件品種與塑件的形狀尺寸。</p><p>　　型腔的排列如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 型腔排列方式示意圖</p><p>　　2.2 模具結(jié)構(gòu)形式的確定</p><p>　　多型腔模具設(shè)計的重要問題之一就是澆注系統(tǒng)的布置方式，由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相

35、關(guān)，因二型腔的排布在多型腔模具設(shè)計中應(yīng)加以綜合考慮。應(yīng)使每個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠的壓力，以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。</p><p>　　多型腔在模板上排列形式通常有平衡式和非平衡式兩種。平衡式其特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度，截面形狀及均對應(yīng)相同，可實現(xiàn)均衡進料和同時充滿型腔的目的。而非平衡式的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長

36、度不相等，因而不利于均衡進料，但可以縮短流道的總長度，為達到同時充滿型腔的目的，各澆口的截面尺寸要制作得不相同。因此在設(shè)計時要注意以下幾點：</p><p>　　盡可能采用平衡式排列，確保制品質(zhì)量的均一和穩(wěn)定。</p><p>　　型腔布置與澆口開設(shè)部位應(yīng)力求對稱，以便防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。 </p><p>　　盡量使排列的緊湊，以便減少模具的外形尺寸

37、</p><p>　　通過軟件分析得到體積V塑和質(zhì)量W塑 ，又因為此產(chǎn)品屬大批量生產(chǎn)的塑件，屬于儀表外殼，精度要求比較高、且單件加工生產(chǎn)綜合考慮生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本等各種因素，以及注射機的型號選擇，確定采用一模二腔排布。由塑件的外形尺寸和機械加工的因素，確定采用大水口單型腔生產(chǎn)。</p><p>　　第三章 工件的體積估算和注射機型號的選擇</p><p>　　3.1

38、估算零件體積和投影面積。</p><p>　　用Pro/e建模分析知塑件體積為體積：V=50.43cm3，單側(cè)投影面積為：A=9911.16mm3，由于此模具澆注系統(tǒng)采用測澆口，其澆注系統(tǒng)凝料較小，澆注系統(tǒng)的體積為10cm3 ，由于采用的是一模兩腔 </p><p>　　故 V總=2 x V塑 +V澆=2 x50.43+10 =110.86 cm3</p><p>

39、　　因為PP的平均密度為ρ=0.905g/cm³，故：</p><p>　　M=ρV </p><p>　　M凝=50.43x0.905=45.64g</p><p><b>　　3.2 鎖模力</b></p><p><b>

40、;　　計算其所需鎖模力為</b></p><p>　　F鎖 =A·P型=9911.16×35=346.9KN （4-1）</p><p>　　3.3 選擇注射機及注射機的主要參數(shù)</p><p>　　由此考慮塑件大批量生產(chǎn)，以及以上的從溫度、壓力、時間、模具高度等方面考慮，查表附錄<

41、;/p><p>　　XS-ZY 250/180</p><p>　　注射機XS-ZY 250/180參數(shù)：</p><p>　　額定注射量：250cm3</p><p>　　注射重量: 228g</p><p>　　注射壓力：147Mpa</p><p>　　柱桿空間：295x373（mm×

42、;mm）</p><p>　　鎖模力：1800KN</p><p>　　噴嘴圓弧半徑：18mm</p><p>　　最大開模行程：500mm</p><p>　　模具最大厚度：350mm</p><p>　　模具最少厚度：200mm</p><p>　　3.4 注塑機的校核</p>

43、<p>　　1. 注射壓力的效核 所選注塑機的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，PP塑件的注塑壓力一般要求為70～100MPa，所以該注塑機的注塑壓力符合條件。</p><p>　　2. 鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。</p><p>

44、　　型腔壓力Pc可按下式粗略計算：</p><p>　?。?-2） </p><p>　　式中： Pc為型腔壓力，MPa；</p><p>　　P為注射壓力，MPa；</p><p>　　K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內(nèi)選取。</p><p

45、>　　所以， Pc=KP=0.37×100=37MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： </p><p>　　T>KPcA （4-3） </p><p>　　式中： T為注塑機的額定鎖模力，KN；</p><p>　　A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投

46、影面積，mm2；</p><p>　　K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2；</p><p>　　KPcA=1.2×37×9911.16=440.1KN （4-4）</p><p>　　所以，T=1800KN >KPcA成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。</p>

47、<p>　　3. 成型腔數(shù)的確定</p><p>　　以機床的注射能力為基礎(chǔ)，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%計算：</p><p>　　N=(0.8S-W澆)/W件</p><p>　　=(0.8x228-10)/45.64</p><p>　　=3.78 （4-5）</p>

48、<p>　　式中： N----型腔數(shù)</p><p>　　S----注射機的注射量（g）</p><p>　　W澆----澆注系統(tǒng)的重量（g）</p><p>　　W件----塑件重量（g）</p><p>　　因為，N=3.78>2</p><p>　　所以，此模具型腔為一模2腔結(jié)構(gòu)合理。</

49、p><p>　　第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　4.1 主流道的設(shè)計</p><p>　　主流道通常位于模具的中心，是塑料熔體的入口，為了便于熔融塑料在注射時能順利的流入，開模時又能使冷卻后的主流道凝料從主澆道中順利地拔出，主澆道的形狀設(shè)計成圓錐形，內(nèi)壁必須光滑，表面光潔度一般應(yīng)有▽8。</p><p>　　主流道一般是由澆口套構(gòu)成，

50、澆口套的作用：</p><p>　　1、與注射機噴嘴孔吻合，將料筒內(nèi)的塑料過渡到模具內(nèi)。</p><p>　　2、使模具在注射機上很好的定位。</p><p>　　3、作為澆注系統(tǒng)的主澆道。</p><p>　　主澆道的一端通常設(shè)計成帶凸臺的圓盤，其高度為5～10 mm，并與注射機的固定模板的定位孔成間隙配合。澆口套的球形凹坑深度常取3～5

51、mm。</p><p>　　1）根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為</p><p>　　d=注射機噴嘴尺寸+（0.5～1）=4.0+0.5=4.5mm</p><p><b>　　主流道球面半徑為</b></p><p>　　SR=噴嘴尺寸半徑+（1～2）=18+1=19mm</p><p>&l

52、t;b>　　2）主流道襯套形式</b></p><p>　　本設(shè)計雖然是小型模具，但為了僅于加工和縮短主流道長度襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度取45mm約等于定模板的厚度見（下圖）所示，材料采用T10制造熱處理強度為52∽56HRC </p><p>　　主流道圓錐角α可取3o～6o，內(nèi)壁粗糙度為Ra=0.63um</p><p>　　主

53、流道大端呈圓角，半徑r=1～3MM。以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。</p><p>　　在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，主流道應(yīng)盡量可能短，一般小于60MM。過長則會影響熔體的順利充型。</p><p>　　主流道襯套與定模座板采用H7/m6配合，與定位圈的配合采用H9/f9間隙配合。</p><p>　　4.2 冷料井和拉料桿的設(shè)計</p><p>

54、<b>　　冷料穴的設(shè)計</b></p><p>　　冷料穴一般位于主流道對面的動模板上，其作用就是存放料流前峰的“冷料”防止“冷料”進入型腔而形成冷接縫，冷料穴的直徑尺寸宜稍大于主流道大端的直徑，該模具取13mm;深度約為主流道大端直徑的3/4，約為6mm如（下圖）所示，鑒于制件采用推板、推桿共同推出，并采用Z形拉料桿。</p><p>　　4.3 分流道澆口的設(shè)計

55、</p><p>　　主流道與澆口之間的通道稱為分流道。采用直接澆道的模具可以省去分澆道，但在多型腔模具中分流道是必不可少的。常見的分流道的截面形式有圓形、半圓形、梯形、U形、正方形和正六角形。從分流道設(shè)計的要點出發(fā)，即應(yīng)盡可能的使流動阻力減小，各型腔能夠均衡進料。</p><p><b>　　設(shè)計原則</b></p><p>　?。?）盡可能

56、減小熔體的流動阻力。所以，在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體順利充滿型腔的前提下，分流道的截面積與長度盡量取小值。</p><p>　　（2）分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過渡。</p><p>　?。?）表面粗糙度要求以Ｒa０.８為佳。</p><p>　?。?）分流道較長，所以將分流道的端部沿料流前進方向延長，作為分流道冷料井，以儲存前鋒冷料，其長度為分流道直徑的１.５～２倍

57、。</p><p>　　根據(jù)型腔的布置，可知分流道采用平衡式布置，采用圓形均布，既可滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑件熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔又便于制造加工，以保證精度。</p><p>　　分流道的形狀裁面尺寸以及凝料體積</p><p>　　該模具采用圓形分流道，為了便于機械加工及凝料脫模，如圖5.4</p><p&

58、gt;<b>　　4.4 澆口的設(shè)計</b></p><p>　　澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使

59、其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。</p><p>　　設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求

60、，綜合分析。一般要滿足以下原則：</p><p>　　1. 盡量縮短流動距離；</p><p>　　2. 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚；</p><p>　　3. 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕；</p><p>　　4. 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。</p><p>　　5. 考慮分子定向的影響；</p><

61、;p>　　6. 避免產(chǎn)生噴射和蠕動；</p><p>　　7. 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；</p><p>　　8. 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　經(jīng)過仔細的考慮，該塑件是等壁塑件，又為了不影響塑件的外觀，該塑件采用側(cè)澆口，它能保證塑料迅速而且均勻充滿型腔，而且還有利于氣體的排除。</p><p>

62、　　第五章 成型零部件的設(shè)計</p><p>　　5.1 分型面的確立</p><p>　　分型面是指分開模具取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的形式與塑件的幾何形狀、脫模方法、模具類型及排氣條件澆口形式有關(guān)。制品成型的分型面不僅影響到制品的脫模困難程度及美觀程度，還影響成型零件的加工工藝性，另外合適的分型面位置還有利于模具加工、排氣、脫模、提高塑件的表面質(zhì)量及方便工藝操作等

63、。</p><p><b>　　分型面的設(shè)計原則</b></p><p>　　1、分型面的位置應(yīng)開設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔。</p><p>　　2、分型面應(yīng)使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。以使得模具零件易于加工。</p><p>　　3、分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件尺寸精度要求。

64、</p><p>　　4、分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位，而且在分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工，從而有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。</p><p>　　5、應(yīng)滿足塑件的使用要求，即從使用的角度避免脫模斜度、推桿及澆口痕跡等工藝缺陷影響塑件功能。</p><p>　　6、為便于塑件脫模，應(yīng)盡可能使塑件在開模時留在下?；騽幽２糠?，易于設(shè)置和制造簡便易行的脫模機

65、構(gòu)。若塑件有側(cè)孔時，應(yīng)盡可能地將側(cè)型芯設(shè)在動模部分，避免定模抽芯</p><p>　　7、考慮鎖模力，分型面的選擇應(yīng)盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。</p><p>　　8、考慮側(cè)向抽拔距，一般機械分型面抽芯機構(gòu)的側(cè)向抽拔距都較小，因此選擇的分型面應(yīng)使抽拔距離盡量短。</p><p>　　9、盡量方便澆注系統(tǒng)的布置。</p><p>　　

66、10、為了有利于氣體的排出，分型面應(yīng)盡可能與料流的末端重合。</p><p>　　11、考慮注塑機的技術(shù)規(guī)格，是模板間距大小合適。 </p><p>　　12、選擇分型面時根據(jù)塑件的使用要求和所用塑料，要考慮飛邊在塑件上的部位。</p><p>　　13、選擇分型面時，應(yīng)考慮減小由于脫模斜度造成塑件的大小端尺寸差異。</p><p>　　總而

67、言之，分型面形狀應(yīng)盡可能的簡單，以便于模具的制造和塑件的脫模。綜合考慮以上的設(shè)計原則，結(jié)合該塑件的特性，其分型面的選擇如圖6-1所示：（</p><p>　　5.2 排氣槽的設(shè)計</p><p>　　當塑料熔體注入型腔時，如果型腔內(nèi)原有氣體不能順利排出，就將在制品上形成氣孔或其它制品缺陷，因此，設(shè)計型腔就一般要考慮排氣的問題，但是該模具是采用分型面和嵌件的縫隙排氣，故不特意開設(shè)排氣槽。&l

68、t;/p><p>　　5.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　成型零件主要包括型腔，性芯，各種形環(huán)的設(shè)計，由于型腔直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量，因此要求有足夠的強度，剛度，硬度和耐磨性，還有要受塑料的擠壓和料流的摩擦力，所以要求成型零件要有足夠的精度和表面光潔度，一般光潔度在△8以上，以保證所需的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量以及脫模方便[10]。</p><p>　　5.3.1 型

69、腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　凹模用于成型塑件的外表面，又稱為陰模、型腔。按其結(jié)構(gòu)的不同可分為整體式、整體嵌入式、局部鑲嵌式和四壁鑲嵌式5種。由于該模具結(jié)構(gòu)一般，又屬于大型模具，內(nèi)表面又要求高，內(nèi)部凸起的圓臺淺，加工方便，所以凹模板采用整體式</p><p>　　5.3.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　型芯是用成型塑料內(nèi)表面的零件。二者并沒有嚴格的區(qū)分

70、，</p><p>　　總體上說，整體是強度、剛度好，但不適于復雜的型腔。鑲嵌式采用組合的模具結(jié)構(gòu)，是復雜型腔加工相對容易，可避免采用同一材料，可利用拼接間隙排氣，但剛度較差易于在塑件表面留下鑲嵌塊的拼接痕跡，模具結(jié)構(gòu)復雜。為了加工簡單，該模具結(jié)構(gòu)采用鑲嵌式。如圖</p><p>　　5.3.3 成型零件的尺寸計算 </p

71、><p>　　型腔直徑按平均收縮率計算（單位：mm）</p><p>　　因為PP的收縮率為1%-3%，所以可知平均收縮率為2%。于是根據(jù)上列平均收縮率來計算下列成型零件的尺寸。型腔直徑平均收縮率計算（單位=mm）。</p><p>　　平均收縮率為：Scp=0.02mm</p><p>　　1. 凹模的內(nèi)形尺寸：</p><

72、p><b>　　（5-6）</b></p><p>　　式中：L凹 為型腔內(nèi)形尺寸(mm)；</p><p>　　L塑為塑件外徑基本尺寸(mm),即塑件的實際外形尺寸；</p><p>　　K為塑料平均收縮率(%)，此處取2%</p><p>　　Δs為塑件公差，查表知PP塑件精度等級取5級；塑件基本尺寸在0~3

73、mm公差取0.20mm；在3~6mm公差取0.24mm；6~10mm公差取0.28mm；14~18mm公差取0.38mm；18~24mm公差取0.44mm；；65~80mm公差取0.86mm；；在80~100mm范圍內(nèi)公差取1.00mm；所以型腔尺寸如下：</p><p>　　L1=[198 ×(1+0.02)-(3/4)×1.44]=200.88</p><p>　　

74、L2=[10×(1+0.02)-(3/4)×0.28]=10.41</p><p>　　L3=[100×(1+0.02)-(3/4)×0.86]=101.36</p><p>　　型腔深度的尺寸計算：</p><p><b>　　（5-7）</b></p><p>　　式中： H凹

75、凹模/型腔高度尺寸(mm)；</p><p>　　H塑為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形深度尺寸；</p><p>　　Δs 、K 含義如（1）式中。</p><p>　　H1=[4×(1+0.02)-(3/4)×0.24]=3.9</p><p>　　2. 凸模的外形尺寸計算：

76、 </p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中：L凸凸模/型芯外形尺寸(mm)； </p><p>　　L塑為塑件內(nèi)形基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形尺寸；</p><p>　　Δs 、k含義如（1）式中。</p>&l

77、t;p><b>　　所以型芯的尺寸如下</b></p><p>　　L1=[15×（1+0.02）+（3/4）×0.32]=15.54</p><p>　　L2=[94×（1+0.02）+（3/4）×0.86]=96.53</p><p>　　型芯的深度尺寸計算：</p><p&

78、gt;<b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中： H凸為凸模/型芯高度尺寸(mm)；</p><p>　　H塑為塑件內(nèi)形深度基本尺寸(mm),即塑件的實際內(nèi)形深度尺寸；</p><p>　　Δs 、k含義如（1）式中。型芯的高度為：</p><p>　　H=[40×（1+0.02）+（2/3

79、）×0.56]=41.17</p><p>　　第六章 合模導向機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　6.1 導柱導向機構(gòu)的作用</p><p>　　導柱導向機構(gòu)是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。</p><p>　　1、定位件用：模具閉合后。</p><p>　　2、保證動定模和推板或上下模位

80、置正確。</p><p>　　3、保證型腔的形狀和尺寸精確。</p><p>　　4、在模具的裝配過程中也起定位作用。</p><p>　　5、便于裝配和調(diào)整。</p><p>　　6、導向作用：合模時，首先是導向零件接觸，引導動定?；蛏舷履蚀_閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。</p><p>　　7

81、、承受一定的側(cè)向壓力。 </p><p>　　第七章 塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　7.1 推出機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　頂出機構(gòu)的功能是在任何正常的情況，頂出機構(gòu)都能確實可靠的將成型塑件從模板一側(cè)頂出，并在合模時其相關(guān)的頂出零件確保不與其它模具零件相干擾的恢復到原來的位置。</p><p>　　頂出機構(gòu)的設(shè)計原則：<

82、;/p><p>　　開模時應(yīng)留在動模的一側(cè)；塑件在成型頂出后，一般都有痕跡，但應(yīng)盡量使頂出殘留痕跡不影響塑件的外觀，一般頂出機構(gòu)應(yīng)設(shè)在塑件內(nèi)表面以及不顯眼的位置；頂出裝置力求均勻分布，頂出力作用點應(yīng)在塑件承受頂出力最大的部位，即不易變形或損傷的部位，盡量避免頂出力作用于最薄的位置，防止塑件在頂出過程中的變形和損傷；頂出機構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠。</p><p>　　頂出機構(gòu)有多種類型，本設(shè)計采

83、用頂桿中心頂出。采用段面形狀為圓柱形的頂桿，圓柱型頂桿是最常用的一種，由于這個形狀的頂桿和頂桿孔最容易加工，且容易保證其配合精度，易于保證其互換性，并易于更換，而且它還具有滑動阻力小，不易卡滯等優(yōu)點，因此，我們采用圓柱形頂桿頂出。</p><p><b>　　7.2 復位的設(shè)計</b></p><p>　　該模具脫模機構(gòu)在完成塑件脫模后，為進行一個循環(huán)，必須回到初始位

84、置，該模具是采用復位桿復位的。具體式樣見圖紙上的推桿固定板和裝配圖。</p><p><b>　　7.3 脫模過程</b></p><p>　　該模具采用彈簧和推件板脫模，分開之后由推件板推出，進而使塑件脫離動模[12]。</p><p><b>　　7.4 模架的設(shè)計</b></p><p>　　

85、模架技術(shù)的標準，是指在模具設(shè)計中和制造中所應(yīng)遵循的技術(shù)規(guī)范、基準、和準則。它具有以下定義：</p><p>　　1. 減少了模具設(shè)計者的重復性工作；</p><p>　　2. 改變了模具制造行業(yè)“大而全，小而全”的生產(chǎn)局面，轉(zhuǎn)為專業(yè)生產(chǎn)；</p><p>　　3. 模具的標準化是采用CAD/CAM技術(shù)的先決條件；</p><p>　　4. 有

86、利于模具技術(shù)的國際交流和模具出口。</p><p>　　根據(jù)《實用模具設(shè)計與制造手冊》表2-86的注射模模體組合形式而選模架，它適應(yīng)于單分型面的模具的推件板的推出機構(gòu)[13]。</p><p>　　模寬B1=350mm，模長L=400mm；</p><p>　　模板A=60mm，材料45鋼；</p><p>　　模板B=70mm，材料45鋼；

87、</p><p>　　墊塊C=110mm，材料45鋼；</p><p>　　推件板的厚度為20mm，型芯固定板的厚度為25mm，采用45鋼。 </p><p>　　動模座板的高度為30mm,它的材料為45鋼，定模座板的高度為25mm,它的材料也為45鋼。 </p><p>　　模架的總高度計算得：H=320<

88、;/p><p>　　經(jīng)校核模具的強度和剛度都是足夠的，且模架的大小也適中，經(jīng)核算選用該模架是較為合理的。</p><p><b>　　標準模架</b></p><p>　　第八章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　8.1 冷卻管道的影響</p><p>　　1、改善成形性 每一種塑料都有其濕度的

89、成形模溫，在生產(chǎn)過程中若能始終維持相適應(yīng)的模溫則其成形性可得到改善，若模溫過低，會降低塑件熔體流動性，使塑件輪廓不清，甚至充模不滿；模溫過高，會使塑件脫模時和脫模后發(fā)生變形，使其形狀和尺寸精度降低。</p><p>　　成形收縮率 利用模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)保持模溫恒定，能有效減少塑料成型收縮的波動，提高塑件的合格率。采用允許的的模溫，有利于減少塑料的成形收縮率，從而提高塑件的尺寸精度。并可縮短成形周期，提高生產(chǎn)率。&l

90、t;/p><p>　　塑件變形 模具型芯與型腔溫差過大，會使塑件收縮不均勻，導致塑件翹曲變形。尤以壁厚不均和形狀復雜的塑件為甚。需采用合適的冷卻回路，確保模溫均勻，消除塑件翹曲變形。</p><p>　　尺寸穩(wěn)定性 對于結(jié)晶性塑料，使用高模溫有利于結(jié)晶過程的進行，避免在存放和使用過程中，尺寸發(fā)生變形；對于柔性塑料（如聚烯烴等）采用低模溫有利用塑件尺寸穩(wěn)定。</p><p&g

91、t;　　力學性能 適當?shù)哪兀墒顾芗W性能大為改善。例如，過低模溫，會使塑件內(nèi)應(yīng)力增大，或產(chǎn)生明顯的熔接痕。對于粘性大的剛性塑料，使用高模溫，可使其應(yīng)力開裂大大的降低。</p><p>　　外觀質(zhì)量 適當提高模具溫度能有效地改善塑件的外觀質(zhì)量。過低模溫會使塑件輪廓不清，產(chǎn)生明顯的銀絲、云紋等缺陷，表面無光澤或粗糙度增加等。</p><p><b>　　8.2 冷卻系統(tǒng)<

92、/b></p><p>　　影響冷卻時間的因素有如下：</p><p><b>　　1. 模具材料；</b></p><p>　　2. 冷卻介質(zhì)溫度和及流動狀態(tài)；</p><p><b>　　3. 模塑材料；</b></p><p><b>　　4. 塑件壁厚

93、；</b></p><p>　　5. 冷卻回路的設(shè)計；</p><p><b>　　6. 模具溫度。</b></p><p>　　一般注射到模具內(nèi)塑料溫度為200ºC左右，而塑件固化后從模具型腔中取出時其溫度在60ºC左右。熱塑性塑料在注射成型后，必須對模具進行有效的冷卻，使熔融塑料的熱量盡快地傳給模具，以使塑料

94、可靠冷卻定型并可迅速脫模。</p><p>　　對于粘度低、流動性好的塑料（例如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍66等），因為成型工藝要求模溫都不太高，所以常用常溫水對模具進行冷卻。</p><p>　　8.3 冷卻道開設(shè)原則</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則：</p><p>　　1. 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；</p

95、><p>　　2. 冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等；</p><p>　　3. 澆口處加強冷卻；</p><p>　　4. 冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量?。?lt;/p><p>　　5. 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置；</p><p>　　6. 冷卻水道盡量避免在塑件的熔接痕處；</p><p>　

96、　7. 合理確定冷卻水接頭位置。</p><p>　　8.4冷卻水道的結(jié)構(gòu)</p><p>　　由于該塑件體積比較大，所以水道采用直水道直徑為8mm，在滑塊上開設(shè)4條冷卻水道。</p><p><b>　　第九章 模具的裝配</b></p><p>　　該模具以模板相鄰側(cè)面作為裝配基準，磨削模板相鄰兩側(cè)面成90°

97、;，然后以側(cè)面為基準分別安裝定模和動模上的其它零件。</p><p>　　9.1 組件型腔和型芯與模板的裝配</p><p>　　根據(jù)這模具的結(jié)構(gòu)采用埋入式型芯裝配，固定板沉孔與型芯尾部為過度配合。固定板沉孔一般采用立銑加工，在修整配合部分時，應(yīng)注意動模和定模的相對位置，修配不當則將使裝配后的型芯不能與定模配合。埋入型芯還用螺釘緊固。型腔采用鑲?cè)敕?，在裝配時，要選取裝配基準，合理的確定其裝

98、配工藝，保證裝配關(guān)系正確。裝配好后還打上記號，便于以后的拆裝[16]。</p><p><b>　　裝配時的注意事項：</b></p><p>　　1. 型腔和型芯與模板固定孔一般為H6/m6配合，如配合過緊，應(yīng)進行修磨，否則在壓入后模板變形，對于多型腔模具，還將影響個型芯間的尺寸精度；</p><p>　　2. 裝配前應(yīng)檢查，修磨影響裝配的傾

99、角為圓角或倒棱；</p><p>　　3. 為了便于型芯和型腔鑲?cè)肽０?，并防止擠毛孔壁，壓入端設(shè)計有導入圓角；</p><p>　　4. 型芯和型腔壓入模板時應(yīng)保持垂直和平穩(wěn)，在壓入的過程中應(yīng)邊檢查邊壓入。 </p><p>　　9.2 推桿的裝配要求</p><p>　　1. 推桿的導向段與型腔推桿孔的配合間隙要正確合理，一般采用H8/f

100、8配合，應(yīng)注意防止間隙太大漏料；</p><p>　　2. 推桿與推桿孔中往復運動平穩(wěn)，無卡滯現(xiàn)象；</p><p>　　3. 推桿與復位桿端應(yīng)分別與型腔表面和分型面齊平；</p><p>　　4. 推桿固定板的加工與裝配。</p><p>　　為了保證制作的順利拖木，各推出元件應(yīng)運動靈活，復位可靠，推桿固定板與推板需要導向裝配和復位支承，采

101、用導柱導向結(jié)構(gòu)。用復位桿復位，為了使推桿在推板孔中往復平穩(wěn)，推桿在推桿孔中有所浮動，推桿與推桿孔的裝配部分分每邊流有0.5mm的間隙。所推桿固定的位置通過型腔鑲塊上的推桿孔配鉆而得。</p><p>　　9.3 模具總裝配程序</p><p>　　1. 確定裝配基準；</p><p>　　2. 裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦洗干凈；</p&

102、gt;<p>　　3. 調(diào)整個零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面處吻合面積不得小于90%，間隙不得超過溢料最小值，防止飛邊；</p><p>　　4. 裝配中盡量保持原加工尺寸的基準面，以便總合模調(diào)整時檢查；</p><p>　　5. 組裝導向系統(tǒng)，并保證開模，合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象；</p><p&g

103、t;　　6. 組裝頂出系統(tǒng)，并調(diào)整好復位已經(jīng)頂出位置等；</p><p>　　7. 組裝休整型心，保證配合面間隙達到要求；</p><p>　　8. 組裝冷卻或加熱系數(shù)，保證管路暢通，不漏水，法門動作靈活；</p><p>　　9. 緊固所有螺釘；</p><p>　　10. 試模合格后打上模具標記，最后檢查各種配件，附件，保證模具裝配齊全。

104、</p><p>　　9.4 該模具的裝配要求</p><p>　　1. 模具上下平面的平行度偏差不大于0.03mm，分型面處需密合。</p><p>　　2. 頂件時頂桿必須保持同步，上下模芯必須緊密接觸[18]。</p><p>　　9.5 模具的裝配工藝</p><p>　　1. 按圖紙要求檢查各零件尺寸；<

105、;/p><p>　　2. 修磨分型面的密合度；</p><p>　　3. 將定模和動模板合在一起并用夾板夾緊，鏜導柱，導套孔，在孔內(nèi)壓入工藝定位銷后，加工側(cè)面垂直基準；</p><p>　　4. 利用定模的側(cè)面垂直基準來確定定模上時間型腔中心，作為以后加工的基準，分別加工定模的型腔；</p><p>　　5. 利用定模型腔的實際中心，加工型心固定

106、型孔的切割穿線孔，并進行線切割型孔；</p><p>　　6. 在定模和動模上分別壓入導柱導套，并保持導向可靠、靈活；</p><p>　　7. 過型心引鉆，鉸動模板上的頂桿孔；</p><p>　　8. 過動模引鉆頂桿固定板上的頂桿孔；</p><p>　　9. 加工復位桿孔，并組裝頂桿固定板；</p><p>　　

107、10. 組裝模底板和動模板；</p><p>　　11. 在定模板上加工導柱孔，并將澆口套壓入定模板上；</p><p>　　12. 裝配定模部分；</p><p>　　13. 裝配動模部分并修正頂桿和復位桿長度；</p><p>　　14. 裝配完畢后進行試模，試模合格后打上標記并交驗入庫。</p><p><

108、b>　　第十章 結(jié)論</b></p><p>　　通過本課題的設(shè)計，使我對模具設(shè)計工作有了更深層次的認識，模具不是只為設(shè)計而設(shè)計，要統(tǒng)籌規(guī)劃，全盤考慮。這次設(shè)計使我能夠理論聯(lián)系實際，多方面、多角度地去感知、體會書本上比較抽象的理論知識。在指導老師及關(guān)心與幫助下，我的做事效率得到了一定的提高，獨立思考并解決問題的能力得到了加強，培養(yǎng)了實際動手能力。</p><p>　　培養(yǎng)

109、了分析問題和解決問題的能力，從設(shè)計的開始，就有意識地培養(yǎng)自己獨立思考問題、發(fā)</p><p>　　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、冷料穴的長短，都要經(jīng)過認真思考，才能拿出相對比較成熟的方案。同時鍛煉了實際動手能力，在整個的設(shè)計過程中，翻閱了大量的文獻資料，參考了大量的書籍，除了獲得設(shè)計所需的數(shù)據(jù)外，還學到了其他許多的知識。更重要的是鍛煉了自己的動手能力和借助工具書解決實際問題的能力。

110、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。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　1 黃虹主編 塑性成型加工與模具。 北京：化學工業(yè)出版社 2002</p><p>　　2 陳錫棟等主編 實用模具技術(shù)手冊。北京：機械工業(yè)出版社 2001 </p><p

111、>　　3 張有樹等主主編 圖學基礎(chǔ)教程 北京：高等教育出版社 2001 </p><p>　　4 廖念釗等主編 互換性與技術(shù)測量 北京:中國計量出版社 2001</p><p>　　5 章飛主編 型腔模具設(shè)計與制造 北京：化學工業(yè)出版社,2003 </p><p>　　6 陳萬林等主編 實用塑料注射模設(shè)計與制造 北京：機械工業(yè)出版社 2000<

112、;/p><p>　　7 王愛珍主編 工程材料及成形技術(shù) 北京：機械工業(yè)出版社 2003 </p><p>　　8 紀名剛主編 機械設(shè)計 北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　9 陳文琳等主編 塑性成型工藝與模具設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社 2001，</p><p>　　10 申開智 葉淑靜主編 塑料成型模具 北京：輕工業(yè)

113、出版社 1982</p><p>　　11 王興天主編 注塑成型技術(shù) 北京：機械工業(yè)出版社 1992 </p><p>　　12 奚永生主編 精密注塑模具設(shè)計 北京：中國輕工業(yè)出版社 1997 ，</p><p>　　13陳嘉真主編 塑料成型工藝及模具設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社 1995</p><p>　　14 黃銳主編 塑料成型工藝學