注塑模具畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 模具總體設(shè)計3</p><p>　　2.1 制品的分析3</p><p>　　2.2模具總體方案設(shè)計4</p><p>　　2.3注射機的選擇5&

2、lt;/p><p>　　2.4型腔數(shù)的確定5</p><p>　　2.5型腔的布局6</p><p>　　2.6分型面的確定7</p><p>　　2.7澆注系統(tǒng)設(shè)計7</p><p>　　2.7.1澆口的形式7</p><p>　　2.7.2流道、主流道襯套及定位環(huán)的設(shè)計8</p

3、><p>　　2.7.3冷料井的設(shè)計9</p><p>　　2.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計10</p><p>　　2.9模架的選擇11</p><p>　　2.10導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇12</p><p>　　2.10.1導(dǎo)柱的選擇12</p><p>　　2.10.2導(dǎo)套的選擇12</p&g

4、t;<p>　　2.11頂桿設(shè)計13</p><p>　　2.12復(fù)位桿14</p><p>　　2.13鎖模力的校核14</p><p>　　2.14開模行程的校核15</p><p>　　2.15總裝配圖15</p><p>　　2.15.1總裝配圖15</p><p&

5、gt;　　2.15.2模具的三維造型圖17</p><p>　　3工藝分析及仿真加工18</p><p>　　3.1模具的注塑工藝分析18</p><p>　　3.2模具成型件制造工藝與加工工序19</p><p>　　3.2.1模具成型件制造工藝19</p><p>　　3.2.2模具成型件的加工工藝20

6、</p><p>　　3.3數(shù)控仿真20</p><p><b>　　4結(jié)論25</b></p><p><b>　　參考文獻26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　附錄28</b

7、></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　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)雜的形狀，并且還能設(shè)計成卡裝結(jié)構(gòu)，所帶來的效果是明顯的，因此，近年來工業(yè)產(chǎn)品塑料化的趨勢不斷上升。注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，其中最主要之一的注塑模具已經(jīng)很廣泛的采用。它在質(zhì)

8、量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，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。注塑模具與其它機械行業(yè)想比，有以下三個特點：第一，模具不能像其它機械那樣可作為基本定型的商品隨時都可以在機電市場上買到。模具制造不可能形成批量生產(chǎn)，即模具是單件生產(chǎn)的，其壽命越長，重復(fù)加工的可能性越小。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)

9、品，除質(zhì)量、價格等因素之外，很重要的一點就是需要盡快地投放市場，所以對于為塑料制品而特殊定訂制的模具來說，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)的部分精華與鉗工技術(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</p><p>　　注塑模具的特點：a)塑料的加熱、塑化是在高溫料筒內(nèi)進行，而不是在模具內(nèi)進行，因而模具不設(shè)加料腔，而設(shè)澆注系統(tǒng)，熔體通過澆注系統(tǒng)充

10、滿型腔。澆注系統(tǒng)對注塑模來說至關(guān)重要。b)塑料熔體進入型腔之前，模具已經(jīng)閉合。在注塑過程中需根據(jù)塑料特性，在模具中設(shè)加熱或冷卻系統(tǒng)。c)注塑模生產(chǎn)適應(yīng)性強，既可注塑小型制品，也可注塑大型制品；既可注塑簡單制品，也可注塑復(fù)雜制品，生產(chǎn)率高，容易實現(xiàn)自動化。d)注塑模一般是機動的，結(jié)構(gòu)一般較復(fù)雜，因而制造周期較長，成本較高。注塑模具的應(yīng)用在當(dāng)今的時代會越來越廣的，它的特點使得它的用處越來越寬，涉及的范圍也大了。</p><

11、;p>　　模具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，我國目前仍以手工研磨拋光為主(約占整個模具周期的l/3)，不僅效率低，且工人勞動強度大，質(zhì)量不穩(wěn)定，制約了我國模具加工向更高層次發(fā)展。因此，研究拋光自動化、智能化是重要的發(fā)展趨勢。日本已研制了數(shù)控研磨機，可實現(xiàn)三維曲面模具的自動化研磨拋光。國外在模具生產(chǎn)中，計算機輔助設(shè)計與輔助制造(CAD/CAM)技術(shù)已

12、得到十分成功的應(yīng)用。三維造型和型腔的數(shù)控加工都是由計算機輔助軟件完成的，它大幅度的縮短了模具的生產(chǎn)周期，提高工作效率。德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達國家在模具設(shè)計制造領(lǐng)域仍處于國際領(lǐng)先水平，他們的一些先進的模具方面的技術(shù)被許多發(fā)展中國家，甚至是其它發(fā)達國家學(xué)習(xí)采用。亞洲以日本和韓國模具技術(shù)水平最高，其它國家與之還有較大的差距，不過他們也正在以驚人的速度發(fā)展著，國家之間的交流會使之發(fā)展更快。</p><p>　　本課

13、題是關(guān)于塑料頭螺絲手柄的注塑模具設(shè)計。要求運用所學(xué)知識,能很好的對注塑模具進行設(shè)計.達到熟練的掌握注塑模具的設(shè)計知識,并能對注塑模具設(shè)計有更高層次的認(rèn)識的目的。</p><p>　　本課題要解決的主要問題是塑料頭螺絲手柄注塑模具工藝方案的擬定和塑料頭螺絲手柄注塑模具的設(shè)計。</p><p>　　注塑模具設(shè)計總體思路如圖1-1所示</p><p>　　圖1-1模具設(shè)計

14、思路圖</p><p>　　本課題要達到的預(yù)期效果：</p><p>　　a.外觀及尺寸均符合要求，未出現(xiàn)溢邊、縮坑等缺陷；</p><p><b>　　b.結(jié)構(gòu)合理；</b></p><p>　　c.鑲拼簡單，加工簡便；</p><p>　　d.頂出動作平穩(wěn)、可靠。</p><

15、;p><b>　　2 模具總體設(shè)</b></p><p><b>　　2.1 制品的分析</b></p><p>　　塑件為塑料頭螺絲手柄，材料為ABS，用游標(biāo)卡尺對零件進行測繪。我們最終所需要加工得到的是制造此零件的模具型腔，而我們所取的塑件是模具生產(chǎn)出來的千千萬萬個塑件中的一個，由于制造的原因，塑件在出模后不可避免的會產(chǎn)生一定的變形，因

16、此對該零件的測量數(shù)值需要進行分析處理。如對塑件較大尺寸誤差的修正，對相同形狀處所測不同尺寸的取均值進行圓整，然后繪出零件的草圖。由于條件限制所以采用多次取斷面進行測量的辦法。</p><p>　　根據(jù)上述的方法繪制的制品的零件圖如下：</p><p><b>　　2-1 制品圖</b></p><p>　　該制品是ABS（苯烯腈-丁二烯-苯乙

17、烯）塑料，重量約30g 。據(jù)參考文獻[3]P20可知，ABS的密度1030～1070 ，收縮率0.3～0.8%， 模具溫度50～80℃注射壓力60～100Mpa，最大不溢料間隙0.04mm，塑件的尺寸精度為5～6級，則模具型腔的尺寸精度應(yīng)為IT10～IT11級。</p><p>　　2.2模具總體方案設(shè)計</p><p>　　設(shè)計模具時，首先確定合適的注塑機，并了解它的技術(shù)規(guī)范要求：注塑機

18、的最大注塑量、最大注塑壓力、最大鎖模力、最大成型面積、模具最大厚度和最小厚度、最大開模行程、模板安裝模具的螺釘孔的位置和尺寸、注塑機噴嘴孔直徑和噴嘴球頭半徑值。再根據(jù)現(xiàn)有注塑機的規(guī)格、所要求的塑件的質(zhì)量、塑件成本及交貨期等，確定型腔數(shù)目。</p><p>　　澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道、澆口、冷料穴等。由于主流道與高溫高壓的熔融塑料接觸所以外面要加個澆口套。分澆道的形狀尺寸主要取決于塑件的體積、壁厚、形狀以及所加

19、工塑料的種類、注射速率、分澆道長度等。主流道與分流道采用圓角過渡，這樣可以減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力。分流道的布置要均勻處理，確保熔融塑料由主流道到各分流道的距離相等。分流道表面不必很光，可以使熔融塑料的冷卻皮層固定，有利于保溫。分流道與澆口采用圓弧過渡，有利于熔料的流動及填充。澆口是連接分流道和型腔的橋梁，它具有兩個功能：第一，對塑料熔體流入型腔其控制作用；第二，當(dāng)注塑壓力撤銷后，澆口固化，封鎖型腔，使型腔中尚未冷卻固化的塑件不會倒流。

20、根據(jù)制品的特點初采用多點進料點澆口澆注系統(tǒng)。</p><p>　　型腔分型面和形狀的確定：注塑模有一個分型面和多個分型面的模具，分型面的位置有垂直于開模方向、平行于開模方向以及傾斜于開模方向幾種，分型面的形狀有平面和曲面等。根據(jù)制品的形狀采用雙分型面分型。</p><p>　　排氣系統(tǒng)的設(shè)計：本模具采用間隙排氣，利用分型面的配合間隙自然排氣。</p><p>　　推

21、出機構(gòu)的設(shè)計：推動的動力來源有手動推出、機動推出和液壓與氣動推出機構(gòu)。本設(shè)計可采用機動推出，合模時復(fù)位桿首先與定模邊的分型面接觸，而將推板和所有的推桿一道推回原位。本模具設(shè)計采用塑件留在動模，要保證塑件不應(yīng)推出變形或損壞，還要保證塑件的良好外觀和結(jié)構(gòu)可靠。</p><p><b>　　2.3注射機的選擇</b></p><p>　　注塑模具是與注塑機配套使用，因此設(shè)計

22、時注塑機的選擇尤為重要。從模具設(shè)計的角度出發(fā)，應(yīng)了解的注射機的技術(shù)要求有：注射機的類型、最大注射量、最大注射壓力、鎖模力、最大注射面積、模具的最大和最小閉合厚度、最大開模行程以及模具在注射機上安裝時所需的定位孔的大小、螺釘孔的位置等等。根據(jù)制品的大小及企業(yè)生產(chǎn)狀況，選擇SZ-100/60注射機，其主要參數(shù)如表2-1所示</p><p>　　表2-1 注射機參數(shù)</p><p><b&

23、gt;　　2.4型腔數(shù)的確定</b></p><p>　　據(jù)參考文獻[3]可知，以機床的注射能力為基礎(chǔ)，每次的注射量不超過注射機最大注射量的80%，按參考文獻[3]公式計算模具的型腔數(shù)：</p><p>　　n=(0.8G-)/ (2-1)</p><p>　　式中： —注射機的最大注射量（g）；

24、</p><p>　　—單個塑件的重量（g）；</p><p>　　—澆注系統(tǒng)的重量（g）。</p><p>　　n=(0.8x105-6)/30 </p><p><b>　　n=2.5</b></p><p>　　模具型腔個數(shù)選一模二腔。</p&

25、gt;<p><b>　　2.5型腔的布局</b></p><p>　　由于型腔的布置與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān),因而型腔的排布在多型腔模具設(shè)計中應(yīng)加以綜合考慮。型腔的排布應(yīng)使每個型腔澆口處有足夠壓力,以保證塑料熔體同時均勻地充滿型腔，使各型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定,這就要求型腔與主澆道之間的距離盡可能最短,同時采用平衡的澆道和合理的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的排布可以避免塑件

26、尺寸的差異、應(yīng)力形成和脫模困難等問題。本設(shè)計是一模兩腔，為合理的設(shè)計澆注系統(tǒng)和容易脫模，型腔的布局圖如下：</p><p>　　圖2-3 型腔的布局二維圖</p><p><b>　　2.6分型面的確定</b></p><p>　　分開模具能取出塑件的面，稱作為分型面。本模具采用雙分型面。雙分型面注塑模具是指澆注系統(tǒng)凝料和制品由不同的分型面取出

27、。選擇分型面時，應(yīng)根據(jù)幾何形狀的外觀質(zhì)量、澆注系統(tǒng)的合理布置、便于取件、利于排氣等因素綜合考慮，為了便于脫模，分型面的位置宜取在塑件外形輪廓最大處。分型面的方向盡量采用與注塑機開模是垂直方向，形狀有平面，斜面，曲面。由于本制品是下大上小的特點，根據(jù)上述選擇分型面的原則，本制品的分型面選擇在雙聯(lián)手柄大手柄的上端。另一分型面是為了取出澆注系統(tǒng)凝料。</p><p><b>　　2.7澆注系統(tǒng)設(shè)計</b

28、></p><p>　　澆注系統(tǒng)的作用就是將熔融狀態(tài)的塑料均勻、迅速地輸入型腔，使型腔內(nèi)體及時排出；并且將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，從而得到組織緊密的制品。</p><p>　　澆注系統(tǒng)通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。</p><p>　　2.7.1澆口的形式</p><p>　　澆口是澆道與型腔之間最短的一段距離，能

29、夠增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料。澆口位置的選擇對制品的質(zhì)量顯得尤為重要，根據(jù)文獻[3]澆口選擇的一般要求是：</p><p>　　a.塑件能量的損失最小;</p><p>　　b.澆口的位置應(yīng)使進入行腔的塑料能順利的排出模腔內(nèi)的空氣，進入型腔的塑料不要立即封閉排氣系;</p><p>　　c.澆口的位置要避免造成收縮變形和塑件的熔接痕;<

30、;/p><p>　　d.拼鑲結(jié)構(gòu)的模具，澆口的位置不能使流動的塑料沖擊鑲件，但也不能離澆口太遠，否則塑料流到鑲件附近時變冷熔接不好;</p><p>　　e.澆口的位置及大小要考慮對型芯的影響。避免塑料直接正面沖擊型芯;</p><p>　　f.外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在分型面上，同時要考慮清理簡便，不損壞塑件。</p><p>　　根據(jù)

31、本設(shè)計的具體情況，采用多點進料點澆口澆注系統(tǒng)。本模具流道布置采用平衡式分流道，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等形狀及截面尺寸都相同。采用這種形式，是為了減小進料口附近的收縮對手柄精度的影響。進料口均勻在塑件端面，不會在齒形上留痕跡。根據(jù)文獻 [3]其具體結(jié)構(gòu)及參數(shù)如圖2-5、2-6所示：</p><p>　　圖2-5 進料口形式（主視圖）</p><p>　　圖2-6 進料口形式（俯

32、視圖）</p><p>　　2.7.2流道、主流道襯套及定位環(huán)的設(shè)計</p><p>　　主流道是注射機噴嘴與分流道的一段通道，通常和注塑機的噴嘴在同一軸線上，斷面為圓形，帶有一定的錐度。</p><p>　　a. d=注射機噴嘴孔直徑+（0.5～1）mm=4.5mm ； d=3.5mm</p><p>　　b. α=2&#

33、176;～4° ； α=2°</p><p>　　c. D≈澆道的寬度 ； D=8mm</p><p>　　d. H一般取3～4mm ； H=3mm</p>

34、<p>　　e. R=注射機噴嘴球面半徑+（1～2）mm ； R=10+2=12mm</p><p>　　f. r按具體情況選擇，一般取1～3mm ； r=2mm</p><p>　　g. L應(yīng)盡量縮短，L值按具體情況確定，不宜過長或過短，要>8mm。本設(shè)計L長初定33mm。</p><p&g

35、t;　　主流道襯套的材料常用T8A制造，熱處理后硬度為50~55HRC。主流道襯套與定模板采用H7/m6的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用的H9/f9間隙配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會產(chǎn)生軸向移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠。本制品是選擇中小型模架則澆口套選擇整體式，根據(jù)上述經(jīng)驗和計算本設(shè)計的澆口套形式為：</p><p>　　圖2-7 澆口套形式</p><p>

36、　　分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。據(jù)參考文獻[3]經(jīng)驗公式：

37、 </p><p>　　D=0.2654 (2-2) </p><p>　　式中：W—流經(jīng)分流到的塑料量（g）</p><p>　　L

38、—分流道長度（mm）</p><p>　　D—分流道直徑（mm）</p><p>　　根據(jù)型腔的布置初估L=80mm，根據(jù)制品的重量和澆注系統(tǒng)內(nèi)的塑料量初估W=65g。則分流道直徑為4mm.</p><p>　　據(jù)文獻[3]ABS材料分流道直徑推薦值為4.0—9.5。故選擇D=4mm。</p><p>　　2.7.3冷料井的設(shè)計</p&

39、gt;<p>　　噴嘴與低溫的模具相接觸，使噴嘴前端有一小段冷料；當(dāng)分流道較長時，前鋒塑料長時間的在低溫的模具中流動，溫度較低。這些冷料如果進入型腔，在制作上形成冷接縫（熔接痕），嚴(yán)重的造成充填困難。也可能在進入澆口時就將澆口堵塞。所以必須設(shè)置冷料穴。冷料穴的作用是儲存冷料；保證開模后主流道和分流道能留在動模板上，以便從模具中推出。如圖</p><p>　　2-8 無拉料桿冷料井</p>

40、<p>　　2.8冷卻系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　冷卻系統(tǒng)在模具設(shè)計中是很重要的一部分，冷卻水道的布置對成品的質(zhì)量尤為重要，下表是模具溫度對成品的影響。 </p><p>　　表2-2不正常模溫對塑件質(zhì)量的影響</p><p>　　由上表可以知道冷卻水道的位置取決于制品的形狀和不同的壁厚。原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料向模具熱傳導(dǎo)困難的地方,根據(jù)冷卻系

41、統(tǒng)的設(shè)計原則,冷卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品,且盡量排列均勻一致。設(shè)計冷卻水道需考慮如下因素[3]：</p><p>　　a.模具的結(jié)構(gòu)形式，對冷卻系統(tǒng)設(shè)計直接有關(guān)；</p><p>　　b.模具的大小和冷卻面積；</p><p>　　c. 塑件熔接痕位置；</p><p>　　d. 水孔邊離型腔的距離一般保持在10～25mm，距離太近則冷卻

42、不易均勻，太遠則效率降低。水孔以直徑一般在8mm上，根據(jù)模具大小決定；</p><p>　　e.水孔管路應(yīng)暢通無阻；</p><p>　　f.水管接頭的位置應(yīng)放在盡可能不影響操作的一側(cè)；</p><p>　　g.冷卻水孔管路最好不開在型腔塑料溶接的地方，以免影響塑件強度。</p><p>　　根據(jù)參考文獻[3]經(jīng)驗公式計算所需冷卻水量：<

43、;/p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中；W——通過模具的冷卻流量（g）；</p><p>　　W1——單位時間內(nèi)進入模具的塑料重量（g）；</p><p>　　a——每克塑料的熱容量（J/g）；</p><p>　　T3——出水溫度（）；</p><

44、;p>　　T4——入水溫度（）；</p><p><b>　　K——熱傳導(dǎo)系數(shù)；</b></p><p>　　由式（2-3）計算得：W=380g</p><p>　　再由下式可求出冷卻水道的直徑d：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式

45、中：ρ——冷卻液密度（g/m2）；</p><p>　　L——冷卻水道的長度（cm）；</p><p>　　由式（2-4）計算得：水道直徑d為7.8mm，根據(jù)文獻[3]取水道直徑d為8mm。本水道需要注意管中的銅片隔離，這樣冷卻效果更好。</p><p>　　上下水道一致如圖2-9</p><p>　　圖2-9 動模板的水道流向圖</p

46、><p><b>　　2.9模架的選擇 </b></p><p>　　根據(jù)制品的投影面積，模架選擇BxL=250x250。由于制品的高度是24mm，據(jù)參考文獻[3]可知開模的長度要大于制品高度的5-10mm，根據(jù)型腔和型芯的高度以及冷卻系統(tǒng)的布置，根據(jù)參考文獻[3]選取模架各參數(shù)和結(jié)構(gòu)如表2－3及圖2－15所：</p><p>　　表2-3 模架的

47、參數(shù)</p><p>　　2.10導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇</p><p>　　導(dǎo)向零件用來確定動、定模(或上、下模)的相對位置,并保證模具運動的方向精度.導(dǎo)向零件包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的功能是為動模與定模（包括頂出板與動模板）在相對運動時導(dǎo)向。導(dǎo)向零件應(yīng)盡量布置在靠近模具模板的邊緣出,以便于較寬松和較方便的安置模具成型零件和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)具體模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱的固定位置可以根據(jù)不同的需

48、要設(shè)置在不同的模板上。一般的模具設(shè)計時盡量的將導(dǎo)柱的固定設(shè)置在定模板上。</p><p>　　2.10.1導(dǎo)柱的選擇</p><p>　　導(dǎo)柱的形狀可分為普通型與階梯型兩種。普通型制造簡單，在小型模具中被廣泛使用。而階梯型的導(dǎo)柱在制造上較普通型導(dǎo)柱難度大，因為對導(dǎo)柱中兩段不同直徑部分的同軸度要求較高。導(dǎo)柱的長度也是一個不可忽視的重要參數(shù)，對于不同的模具，其導(dǎo)模長度也是不一樣的，但設(shè)計導(dǎo)柱長

49、度的原則是一致的，即導(dǎo)柱的長度要比模具最長的凸起部分長些，以免在組裝時因?qū)ξ徊粶?zhǔn)而碰傷模具。</p><p>　　導(dǎo)柱與安裝在另一半模上的導(dǎo)套相配合，以確定動、定模的相對位置,保證模具運動副的導(dǎo)向精度。在閉模開模時沿著導(dǎo)柱移動，為保證動模板移動的正確,導(dǎo)柱應(yīng)有足夠的強度和剛度,所以必須正確的選用導(dǎo)柱直徑,并保證它在模板中的剛性配合。根據(jù)制品的特點和模架的大小選用四個導(dǎo)柱,其結(jié)構(gòu)根據(jù)參考文獻[3]選擇d=12mm,

50、d1=12mm,L1=16,D=16mm,L=40mm的帶頭導(dǎo)柱.材料為T8A鋼,HRC50～55，如下圖：</p><p><b>　　圖2-10 導(dǎo)柱</b></p><p>　　2.10.2導(dǎo)套的選擇</p><p>　　根據(jù)導(dǎo)柱的直徑和長度選擇及文獻[3]選擇導(dǎo)套1的尺寸d=18mm，d1=26mm，D=32mm，S=6，L=32的帶頭

51、導(dǎo)套。其材料為T8A鋼, HRC50～55。如圖</p><p><b>　　圖2-11導(dǎo)套1</b></p><p>　　導(dǎo)套2的尺寸如圖2-12所示，其材料為T8A鋼, HRC50～55。</p><p><b>　　圖2-12 導(dǎo)套2</b></p><p><b>　　2.11頂桿

52、設(shè)計</b></p><p>　　頂桿設(shè)計有如下的要求：    頂桿的導(dǎo)向 頂桿一般用來進行頂出塑件，同時也可以作為 脫模機構(gòu)，一般用于脫模力小的腔類塑件，而當(dāng)配合部分較短；</p><p>　　因本制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為使制品能安全的推出采用了4個頂桿。分別在雙聯(lián)手柄的大手柄的端面，這樣不會在齒形上留下痕跡。如圖2-13，2-14

53、（圖中四個小圓位置即為頂桿位置）。</p><p><b>　　圖2-13頂桿</b></p><p>　　圖2-14頂桿布置圖</p><p>　　具體的形式和尺寸可以參考[3]表6-121</p><p>　　表2-4圓形頂桿及尺寸</p><p><b>　　2.12復(fù)位桿<

54、/b></p><p>　　復(fù)位桿用于閉模時使頂桿及頂出桿復(fù)位，材料常用T8A，HRC45～50，復(fù)位桿的組合形式和尺寸可以查參考[3]表6-12</p><p><b>　　表2-5復(fù)位桿尺寸</b></p><p><b>　　型芯和型腔的設(shè)計</b></p><p>　　2.13鎖模力的

55、校核</p><p>　　鎖模力又稱合模力，是指注射機的合模裝置對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)熔體充滿型腔時，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力總是力圖使模具沿分型面脹開，為此，注射機的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積。根據(jù)參考文獻[3]經(jīng)驗公式即</p><p>　　F0≥PA (2-5)<

56、;/p><p>　　或 F0≥K1PA (2-6)</p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　(2-7) </b></p><p>　　P=37.37X1.15X1.2</p&g

57、t;<p><b>　　P=51.57 </b></p><p>　　F0≥F=1.5PAX0.1 (2-8)</p><p>　　F=1.5X51.57X67X0.1</p><p>　　F=518.37

58、 </p><p>　　—注射機的公稱鎖模力（KN）；</p><p>　　—壓力損耗系數(shù)，一般取1/3～2/3；</p><p>　　—模模內(nèi)壓力（型腔內(nèi)熔體的壓力）；</p><p>　　—柱塞或螺桿施加于塑料上的注射壓力；</p><p>　　—制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和<

59、/p><p>　　—基本壓力（MPa）</p><p><b>　　—材料種類數(shù)</b></p><p>　　—注件幾何形狀的等級</p><p>　　所選的注塑機鎖模力為600KN 〉518.37KN，所選規(guī)格合適。</p><p>　　2.14開模行程的校核</p><p>

60、;　　各種注射機的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機的最大開模距離。SZ-100/60型注射機的單分型面注射模的開模距離的校核如下：</p><p>　　S≥H= H1+ H2+a+(5 ～ 10)mm (2-9)</p><p>　　式中：S—注射機的最大開模行程（移動模板行程）；</p><p&g

61、t;　　H1—塑料制品推出距離；</p><p><b>　　H2—制品高度；</b></p><p><b>　　H—開模行程</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計情況：塑料制品推出距離H1=40mm，制品高度H2=24mm，</p><p>　　所以 S≥H=40 + 25.5 +65+ 6.5

62、 = 137 mm </p><p>　　所選注射機的最大開模行程為300mm,H〈 300mm，所選注射機合適。</p><p>　　2.15總裝配圖及三維造型圖</p><p>　　2.15.1總裝配圖</p><p>　　裝配圖是模具裝配的主要依據(jù),其要求為：a.盡可能按1:1比例繪制，并應(yīng)符合機械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)。b.繪制時先由型腔開始繪

63、制，主視圖與其它視圖同時畫出。為了更好地表達模具中成型塑件的形狀、澆口位置等，在模具總裝圖的俯視圖上，可將上模（或定模）拿掉，而只畫出下模（或動模）部分的俯視圖。c.模具總裝圖應(yīng)包括全部組成零件，要求投影正確，輪廓清晰。d.按順序?qū)⑷苛慵男蛱柧幊?，并填寫零件明細表，?biāo)注技術(shù)要求和使用說明，標(biāo)注模具的必要尺寸。步驟：</p><p>　　a.首先畫出模具中心線及模具主視圖及側(cè)視圖外形線。確定動模與定模的分型面，

64、確保塑件留在動模一側(cè)。畫出塑件位置及定模、動模型芯。畫出流道及澆口。</p><p>　　b.在動模投影平面上畫出塑件位置，并在主視圖上表示各零件之間的裝配關(guān)系。</p><p>　　c.畫出所有零件的引線，并順序標(biāo)出零件序號。</p><p>　　d.填寫標(biāo)題欄、明細表內(nèi)容，包括件號、名稱、材料、件數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格、數(shù)量等。</p><p>

65、　　e.編寫技術(shù)要求，包括裝配要求及試模要求。注明注射機規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)模架代號。</p><p><b>　?。╝）主視圖</b></p><p><b>　?。╞）俯視圖</b></p><p><b>　?。╟）左視圖</b></p><p><b>　　2-15 裝

66、配圖</b></p><p>　　3工藝分析及仿真加工</p><p>　　在模具的制造和生產(chǎn)中，對制品的工藝分析、加工方法的選擇以及加工設(shè)備的選用決定了模具制造能否符合設(shè)計的要求，對注塑工藝的選擇決定可制品的可生產(chǎn)性，并最終轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力起著決定性的作用。</p><p>　　3.1模具的注塑工藝分析</p><p>　　本制品采

67、用ABS材料，根據(jù)注塑工藝分析的需要，首先對ABS塑料進行注塑工藝分析。</p><p>　　(1) ABS 塑料的干燥　ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大, 在加工前進行充分的干燥和預(yù)熱, 不單能消除水汽造成的制件表面煙花狀泡帶、銀絲, 而且還有助于塑料的塑化, 減少制件表面色斑和云紋。ABS 原料要控制水分在0.13 %以下。注塑前的干燥條件是: 干冬季節(jié)在75～80 ℃以下, 干燥2～3h , 夏季雨

68、水天在80～90 ℃下, 干燥4～8h , 如制件要達到特別優(yōu)良的光澤或制件本身復(fù)雜, 干燥時間更長, 達8～16h。因微量水汽的存在導(dǎo)致制件表面霧斑是往往被忽略的一個問題。最好將機臺的料斗改裝成熱風(fēng)料斗干燥器, 以免干燥好的ABS 在料斗中再度吸潮, 但這類料斗要加強濕度監(jiān)控, 在生產(chǎn)偶然中斷時, 防止料的過熱。 (2) 注射溫度　ABS 塑料的溫度與熔融粘度的關(guān)系有別于其他無定型塑料。在熔化過程溫度升高時, 其熔融實際上降

69、低很小, 但一旦達到塑化溫度(適宜加工的溫度范圍, 如220～250 ℃) , 如果繼續(xù)盲目升溫, 必將導(dǎo)致耐熱性不太高的ABS 的熱降解反而使熔融粘度增大, 注塑更困難, 制件的機械性能也下降了。所以,ABS 的注射溫度雖然比聚苯乙烯等</p><p>　　根據(jù)上述對ABS的工藝分析和制品的特點制定了注塑工藝過程如表3-1所示。</p><p>　　表3-1注塑工藝分析</p>

70、;<p>　　3.2模具成型件制造工藝與加工工序</p><p>　　3.2.1模具成型件制造工藝</p><p>　　本設(shè)計采用數(shù)控成形銑削和電火花加工，前者為塑料注射模具成型件加工的</p><p>　　主要工藝方法，特別是高速銑削工藝、4~5軸聯(lián)動加工工藝的應(yīng)用。已成為成型件現(xiàn)代加工工藝的主要方法和工藝類型。電火花成形加工是用于成型件經(jīng)過成形銑削

71、后的精密加工，以降低型面粗糙度參數(shù)，減少研磨、拋光工作量。工藝過程如下：</p><p>　　1)成型件制造工藝過程和順序；</p><p>　　2)成型件成形加工，包括孔系加工，溝槽和平面加工等；</p><p>　　3)成型件熱處理工藝，包括淬火、氮化工藝以及表面強化工藝等；</p><p>　　4)成型件型面的精飾加工，包括塑料模型

72、腔皮紋加工、拋光與研磨加工等。</p><p>　　3.2.2模具成型件的加工工藝</p><p>　　1) 粗加工工序 粗加工為精加工的預(yù)加工工序，也可作為精度、表面粗糙度和質(zhì)量要求不高，作為非配合面的最終加工。</p><p>　　2) 精加工工序 一般可作為最終加工工序，注射模具的凹凸模的成形銑削可達IT8~10、表面粗糙度可達Ra1.6~0.8um；電

73、火花加工電極損耗可以達0.02%~0.1%、表面粗糙度可達Ra0.3~1.25um。</p><p>　　3) 精飾加工工序 一般在熱處理后進行，其工藝內(nèi)容包括研磨、拋光皮紋加工等。即從模具凹凸模型面上去除極小余量，使工件最終達到形狀、尺寸及其精度和表面粗糙度要求。</p><p>　　表3-2模具成型件常用加工工藝組合</p><p>　　現(xiàn)選擇模具中典型的零件

74、分析其加工工藝：</p><p>　　板類零件的加工工藝分析——定模底座</p><p>　　銑六個面→精銑六個面→鉆孔→擴孔→攻絲→磨精度要求高的部位</p><p>　　型腔的加工工藝分析——定模板</p><p>　　銑六個面→精銑六個面→數(shù)控銑削凹?！@孔→擴孔→電脈沖加工凹模→磨上下表面和導(dǎo)柱孔→精磨凹模</p>&l

75、t;p>　　軸類零件的加工工藝分析——導(dǎo)柱</p><p>　　銑兩端面→車表面達到圖樣要求→磨表面</p><p>　　模具各個零件具體請參見附錄（零件加工工藝過程卡片）</p><p>　　凹模的加工工序具體請參見附錄（凹模加工工序卡片）</p><p><b>　　4結(jié)論</b></p><

76、;p>　　為期兩周的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了。這次畢業(yè)設(shè)計，使我們對所學(xué)過的專業(yè)知識、模具知識有了全面地回顧，鞏固了知識體系，獲得了一次綜合性的訓(xùn)練，對我們畢業(yè)生來說是踏上工作崗位前的一次嚴(yán)格的檢驗。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計我主要進行塑料頭螺絲手柄模具的設(shè)計，首先進行了畢業(yè)實習(xí)，做好了實習(xí)記錄，并撰寫了實習(xí)報告，對所設(shè)計內(nèi)容有了感性認(rèn)識，為畢業(yè)設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。同時，我還針對注塑模的設(shè)計與制造進行了文獻檢

77、索，了解了模具設(shè)計的基本步驟與發(fā)展現(xiàn)狀，并制定了設(shè)計方案和具體的進度計劃。</p><p>　　在具體設(shè)計的過程中中，我充分利用兩年來所學(xué)的專業(yè)知識，特別是兩年來積累的在工程領(lǐng)域分析問題、解決問題的方法。</p><p>　　本人模具有以下幾個特點</p><p>　　a.模具采用的是雙分型面注塑模具。b.模具采用多點進料點澆口澆注的方式，這樣減小進料口的收縮對手柄

78、的影響。且進料均勻，澆口在塑件端面，不會在型齒上留痕跡。c.本設(shè)計采用是一模兩腔式模具，生產(chǎn)效率完全可以達到生產(chǎn)要求。d.模板零件大部分均采用標(biāo)準(zhǔn)件，這樣就大大縮短了模具的開發(fā)周期，模具的型腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工時應(yīng)該考慮使用電火花。</p><p>　　由于本人水平有限，設(shè)計時有缺陷，尚待改進。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計讓我對一套模具從設(shè)計到加工的全過程有了清醒而直觀的認(rèn)識，了解了注塑

79、模的工作原理，對模具主要零件的設(shè)計及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗知識，能夠?qū)δ＞咴O(shè)計中常出現(xiàn)的問題提出合理的解決方法，這些都為我以后從事實際工程技術(shù)工作奠定了一個堅實的</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]實戰(zhàn)Pro/ENGINEER Wildfire4.0中文版模具設(shè)計 胡仁喜等編著．—北京：電子工業(yè)出版社，2008.9．</

80、p><p>　　[2] 塑件成型工藝與模具設(shè)計/屈華昌主編.—修訂版.—北京：高等教育出版社，2007.8</p><p>　　[3] Moldflow6.1注塑成型從入門到精通/陳智勇主編。—北京：電子工業(yè)出版社，2009.9</p><p>　　[4] Pro/ENGINEER 中文野火版4.0快速入門教程.詹友剛主編.—北京：機械工業(yè)出版社，2008.5</

81、p><p>　　[5] AutoCAD2010中文版機械繪圖實例教程/張永茂等編著.—4版.—北京：機械工業(yè)出版社，2009.11</p><p>　　[6] 葉久新,王群．塑料制品成型及模具設(shè)計[J] ．湖南大學(xué)學(xué)報，2006.04. </p><p>　　[7] 付宏生,劉京華．注塑制品與注塑模具設(shè)計[M]．化學(xué)工業(yè)出版社，2003．7(02).</p>

82、<p>　　[8] 楊占堯．塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M]．清華大學(xué)出版社，2004．9．</p><p>　　[9] 程嫣,李建華．基于ANSYS的桿形件正擠壓組合凹模優(yōu)化設(shè)計[J]．模具工業(yè)， 2006．8．</p><p>　　[10] 耿鐵．模具型腔數(shù)控加工計算機輔助刀具選擇研究[N]．華中科技大學(xué)學(xué)報，2004．2(05)． </p><p>&

83、lt;b>　　致謝</b></p><p>　　通過**老師的指導(dǎo)加上自己參考大量的資料完成了此次的畢業(yè)設(shè)計。在這次畢業(yè)設(shè)計中，我學(xué)到了許多新知識，而且對以前所學(xué)的機械知識鞏固加深了。同時也深深的感覺到以前學(xué)習(xí)中的不足之處，比如在標(biāo)注技術(shù)要求和形位公差時由于沒什么工作設(shè)計很難標(biāo)全。我會在以后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中進一步的加強此項基本功。在設(shè)計當(dāng)中，劉老師不辭辛勞，毫不吝嗇的指導(dǎo)我，給予我巨大的幫助。在此