畢業(yè)設(shè)計(jì)---公共汽車橫杠扶手支架注射模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　題 目：公共汽車橫杠扶手支架注射模設(shè)計(jì)</p><p>　　院 （系）： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　班 級(jí)：

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： 副教授

3、 </p><p>　　題目類型：理論研究 實(shí)驗(yàn)研究 工程設(shè)計(jì) 工程技術(shù)研究 軟件開發(fā)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　塑料制品具有原料來源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成型是成形熱塑

4、性塑料制件的主要成型方法，因此應(yīng)用范圍很廣。</p><p>　　本文闡述了對發(fā)夾產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到整個(gè)注射模的大體的設(shè)計(jì)過程，在設(shè)計(jì)過程中也進(jìn)行了必要的計(jì)算包括成型零件尺寸的計(jì)算和對注射機(jī)的鎖模力、最大注射量、注射壓力、開模行程和模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核。同時(shí)，也對產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行分析，主要分析了塑料件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、尺寸標(biāo)注方法、精度要求、表面質(zhì)量和材料性質(zhì)等因素，最后繪制完整的模具裝配總圖和主要的

5、模具非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：注射成型、鎖模力、注射壓力、裝配總圖</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Here to enter the need to turn over a source of plastic materials, low price, quality and per

6、formance characteristics. it is in computers and mobile phones, cars and electrical and electronics, instruments, appliance and products manufacturing is an alternative to the role of the most widely used. an injection i

7、s a thermoplastic - concrete shape of the main method, the scope of application is very large.</p><p>　　In this paper, plastic Hairpin product of the injection mold design to the general design process, Duri

8、ng the design process also includes forming necessarily computing components and the calculation of the size of the clamping force injection molding machine, the largest injection volume, injection pressure, the itinerar

9、y and mold and mold injection machine parts related to the size of the installation check. At the same time, the product of the process of analysis, the main analysis of the cha</p><p>　　Key words: injection

10、；force injection molding machine；injection pressure；assembly drawing</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 塑件的設(shè)計(jì)及其材料性能分析</p><p>　　1.1 支架的造型設(shè)計(jì)</p><p>　　該塑料制件為公共

11、汽車上橫杠扶手的支架，其圖形如下：</p><p>　　作為公共汽車上的橫杠扶手支架，要求其具有一定的強(qiáng)度、韌性，外觀表面無缺陷。</p><p>　　1.2 制品的材料及性能分析</p><p>　　由于該支架為汽車零部件，切需要有一定的強(qiáng)度、韌性。故選ABS材料作為該塑件的成型材料。</p><p>　　1.2.1 ABS材料的基本特性&

12、lt;/p><p>　　ABS是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性，是ABS具有良好的綜合性能。丙烯晴使ABS具有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度。丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性。</p><p>　　ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑料有良好的光澤。密度為1.02~1.05g/cm3, 有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性

13、和電氣性能，</p><p>　　具有極好的抗沖擊強(qiáng)度。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。</p><p>　　1.2.2 ABS材料的主要用途</p><p>　　ABS在機(jī)械工業(yè)上用來用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表外殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫水箱襯里等。在汽車工業(yè)領(lǐng)域，用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、

14、加熱器等，還可以用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。</p><p>　　1.2.3 ABS的成性特點(diǎn)</p><p>　　ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系

15、統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度及收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50~60oC，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在60~80 oC。</p><p>　　1.2.4 ABS主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　比容：0.86~0.98cm3/g。 </p><p>　　熔點(diǎn)：130~160oC</p>&l

16、t;p>　　吸水性：0.2~0.4% (24h)</p><p>　　熱變形溫度：4.6×105Pa---- 90~108oC 18.0×105Pa---- 83~103oC</p><p>　　屈服強(qiáng)度: 50MPa</p><p>　　拉伸彈性模量：1.8GPa</p><p>　　抗彎強(qiáng)度：80MP

17、a</p><p>　　1.2.5 ABS注射工藝參數(shù)</p><p>　　注射機(jī)類型： 螺桿式</p><p>　　螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）： 30~60 </p><p>　　噴嘴形式： 直通式</p><p>　　噴嘴溫度（oC）： 170~180 </p&

18、gt;<p>　　料筒溫度（oC）： 150~230</p><p>　　模溫（oC）： 50~70</p><p>　　注射壓力（MPa）： 70~90 </p><p>　　保壓力（MPa）： 50~70</p><p>　　注射時(shí)間(s)： 3~5</p>

19、<p>　　保壓時(shí)間(s)： 15~20</p><p>　　冷卻時(shí)間(s)： 15~30</p><p>　　成型周期(s)： 40~60</p><p>　　2 塑件的工藝性分析</p><p>　　2.1 塑件制品設(shè)計(jì)要求</p><p>　　作為公共汽車

20、上的橫杠扶手支架，要求其具有一定的強(qiáng)度、韌性，耐磨性，不易損壞，表面光滑，外觀表面無缺陷。塑件的工作條件對精度要求較低，根據(jù)ABS的性能可選擇其塑件的精度等級(jí)為5級(jí)精度。</p><p>　　2.2 塑件制品的生產(chǎn)批量</p><p>　　因塑件制品要求具有一定的強(qiáng)度、韌性，耐磨性，且不易損壞，需求量不是非常大，故生產(chǎn)規(guī)模制定為3萬件。</p><p>　　2.3

21、塑件的質(zhì)量和體積計(jì)算</p><p>　　經(jīng)Moldflow軟件分析得塑件體積為： V=8.38 cm3</p><p>　　塑件質(zhì)量為： M=8.38×1.035g=8.67g</p><p>　　3 注塑機(jī)的初步選擇及其參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.1 注射量的計(jì)算</p><p>

22、　　由之前的塑件工藝性分析可知塑件的質(zhì)量為：8.67g</p><p>　　此時(shí)流道凝料的體積未知，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可按塑件質(zhì)量的0.6倍進(jìn)行估算，所以注射量為:</p><p>　　3.2 鎖模力的計(jì)算</p><p>　　流道凝料(包括澆口)在分型面上的的投影面積，在此時(shí)還是個(gè)未知數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： (為每個(gè)塑件在分型面上的投影面積)</p><p&

23、gt;<b>　　取進(jìn)行估算：</b></p><p>　　通過Moldflow軟件分析得, 則 </p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式[2]： </p><p>　　式中——鎖模力（）；</p><p>　　——制品在模板的垂直投影面積（ ）；</p><p>　　——鎖模力常數(shù)（）;<

24、/p><p>　　查表知，ABS的值為0.3-0.48，取=0.4，則</p><p>　　3.3 注塑機(jī)的選擇及參數(shù)</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書要求，選擇臥式注射機(jī)，初選XS-ZY-125型螺桿式注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表3.1: </p><p>　　表3.1注塑機(jī)基本參數(shù)</p><p>　　噴嘴尺寸 注塑機(jī)

25、噴嘴頭一般為球面，其球面半徑R應(yīng)與模具的主流道始端的制造誤差(3) 塑料收縮率的偏差和波動(dòng)誤差</p><p>　　6.2 成型零件工作尺寸的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)尺寸公差可知：塑件的公差等級(jí)為MT7級(jí)(GB4458.5-84)，對于此塑料精度為中等，故取。</p><p>　　塑料收縮率范圍為0.6%～1.5%，則平均收縮率為：</p>&l

26、t;p>　　（1）型腔和型芯徑向尺寸的計(jì)算</p><p>　　根據(jù)[1]中的公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　型腔徑向尺寸： </b></p><p><b>　　型芯徑向尺寸： </b></p><p>　　式中，是塑件的平均收縮率，△為塑件相應(yīng)尺寸的公差；δz為制造公差，取δz

27、為△/3。 </p><p>　　（2）型腔和型芯高度尺寸的計(jì)算</p><p>　　按《塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)》中的公式進(jìn)行計(jì)算</p><p><b>　　型腔徑向尺寸：</b></p><p><b>　　型芯徑向尺寸：</b></p><p>　?。?）型腔的強(qiáng)度和剛

28、度計(jì)算</p><p>　　型腔壁厚的強(qiáng)度條件：在各種受力形式下的應(yīng)力值不超過許用應(yīng)力值，即。剛度條件是：型腔彈性變形的撓度值不超過允許變形量，即。剛度計(jì)算要保證三個(gè)方面的要求：1）成型過程中不發(fā)生溢料；2）保證塑料制品精度；3）保證塑料制品順利脫模。</p><p><b>　　側(cè)壁厚度計(jì)算：</b></p><p>　　因此，側(cè)壁厚要大于7

29、.5mm。</p><p>　　上式中 P—型腔內(nèi)熔體的壓力，由查表得到P=40Mpa，—承受熔體壓力的側(cè)壁高度，由型腔可知=25mm，l—型腔側(cè)壁長邊長,l=160mm, —材料的許用應(yīng)力，該材料為T10，取=225 Mpa。</p><p><b>　　側(cè)壁高度計(jì)算：</b></p><p>　　因此，動(dòng)模支撐板按標(biāo)準(zhǔn)厚度取40。<

30、/p><p>　　上式中 P—型腔內(nèi)熔體的壓力，由查表得到，b—型腔側(cè)壁的短邊長，由型腔可知，L—雙支腳間距, 根據(jù)型腔的布局，模架應(yīng)選在 ，所以支腳間距, —材料的許用應(yīng)力，該材料為45鋼，取。</p><p>　　7 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)</p><p>　　塑件在成型過程中，階臺(tái)內(nèi)孔是靠滑塊來成型的。采用了滑塊和斜導(dǎo)柱組成的結(jié)構(gòu)形式。這是此次模具的主要設(shè)計(jì)部分。

31、根據(jù)動(dòng)力來源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類型。本次設(shè)計(jì)成型的塑件抽拔距離短，成型型心尺寸小，需要的抽拔力小，所以本套模具選用機(jī)動(dòng)側(cè)向抽芯。</p><p>　　斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)主要由與開模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱、側(cè)型芯、導(dǎo)滑槽、楔緊塊、側(cè)滑塊和定距限位裝置等組成。</p><p>　　7.1 抽芯距的計(jì)算</p><p>

32、;　　側(cè)向抽芯距一般比塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度大，用公式表示即為： （8-1） </p><p>　?。?-1）式中 ——塑件上側(cè)凹、側(cè)孔的深度或側(cè)向凸臺(tái)的高度；</p><p>　　——抽芯距。因?yàn)閭?cè)孔的深度為3mm，需要抽芯長度5mm。</p><p>　　7.2 斜導(dǎo)柱的傾角確定&l

33、t;/p><p>　　一般在設(shè)計(jì)時(shí)不大于，最常用為。抽芯距很短時(shí)，取小些，抽芯距較長時(shí)，取大些；抽芯力大時(shí)可取小些，抽芯力小時(shí)可取大些。另外，斜導(dǎo)柱在對稱布置時(shí)，抽芯力可相互抵消，可取大些，而斜導(dǎo)柱非對稱布置時(shí)，抽芯力無法抵消，要取小些。</p><p>　　綜上所述，塑件側(cè)孔深3mm的淺孔采用。</p><p>　　7.3 抽拔力的計(jì)算</p><

34、p>　　由于塑件包緊在側(cè)向型芯或粘附在側(cè)向型腔上，因此在各類型的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中，側(cè)向分型與抽芯時(shí)必然會(huì)遇到抽拔的阻力，側(cè)向分型與抽芯的抽拔力一定要大于抽拔阻力。對于抽芯力的計(jì)算，可以按《新編塑料模具設(shè)計(jì)手冊》中的公式來計(jì)算。即</p><p><b>　?。?-.2）</b></p><p>　　（8-2）式中——抽芯力（N）</p><

35、;p>　　A——塑件包絡(luò)型芯的面積。</p><p>　　——塑件對型芯單位面積上的包緊力通常在，在此取平均值。</p><p>　　——塑件在熱態(tài)時(shí)對鋼的摩擦系數(shù)，一般在范圍之內(nèi)，取中間值。</p><p>　　——側(cè)抽芯的脫模斜度或傾余角，取</p><p><b>　　故 </b></p>&l

36、t;p>　　7.4 斜導(dǎo)柱直徑的確定</p><p>　　由于計(jì)算比較復(fù)雜，可用查表的方法確定斜導(dǎo)柱的直徑。按已求得的抽拔力和選定的斜導(dǎo)柱的傾斜角在教材[《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》P213 表9.2來確定。</p><p>　　由先求得的抽拔力和選定的斜導(dǎo)柱傾斜角查表可得出最大彎曲力=2kN，同時(shí)在和之間（—側(cè)型芯滑塊受到脫模力的作用線與斜導(dǎo)柱中心線交點(diǎn)到斜導(dǎo)柱固定板的距離，它并不等

37、于滑塊高度的一半），再通過其關(guān)系表查的斜導(dǎo)柱直徑。</p><p>　　7.5 斜導(dǎo)柱長度計(jì)算</p><p>　　斜導(dǎo)柱長度根據(jù)抽芯距、固定端模板厚度、斜導(dǎo)柱直徑以及斜角大小確定， 如圖7.2所示</p><p><b>　　工作長度：</b></p><p><b>　　總長度：</b><

38、/p><p>　　圖 8.2 斜導(dǎo)柱長度</p><p>　　式中，—斜導(dǎo)柱總長；—斜導(dǎo)柱固定部分抬肩直徑；—斜導(dǎo)柱斜角；——抽芯距；定模座板固定斜導(dǎo)柱部分的厚度，帶入上式得到：</p><p>　　7.6 導(dǎo)柱的材料及其安裝配合</p><p>　　斜導(dǎo)柱的材料多為T8,T10等碳素工具鋼，也可以用45鋼滲碳處理。此斜導(dǎo)柱的材料選T10。由于斜

39、導(dǎo)柱經(jīng)常滑動(dòng)摩擦，熱處理要求硬度HRC≥55。表面粗糙度Ra≤0.8µm。斜導(dǎo)柱與其固定的模板之間采用過度配合。為了運(yùn)動(dòng)的靈活，滑塊上斜導(dǎo)孔與斜導(dǎo)柱之間可以采用較松的間隙配合H11/b11，或在兩者之間保留的間距。此外，還要分析側(cè)滑塊與推桿在合模復(fù)位過程中是否發(fā)生干涉，根據(jù)頂桿和滑塊發(fā)生干涉的條件進(jìn)行分析（） </p><p><b>　　其中：</b></p>&l

40、t;p>　　為在完全合模狀態(tài)下推桿端面離側(cè)型芯的最近距離;</p><p>　　為在垂直開模方向的平面上，側(cè)型芯與推桿投影在抽芯方向上的重合的長度。</p><p>　　7.7 滑塊、導(dǎo)滑槽及定位裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)要點(diǎn)：首先，活動(dòng)型芯與滑塊的連接形式，滑塊分為整體式和組合式。主要從加工方便的角度來考慮，所以采用組合式。即把型芯的固定部分與滑塊

41、的滑動(dòng)部分分開來加工，然后再通過螺釘和銷釘連接起來，具體看裝配圖；其次是滑塊的導(dǎo)滑形式，滑塊在導(dǎo)滑槽中的活動(dòng)必須順利平穩(wěn)，不發(fā)生卡滯、跳動(dòng)等現(xiàn)象，滑塊與導(dǎo)滑槽的配合形式也不同，一般采用T 形槽或燕尾槽導(dǎo)滑，尤其使用局部蓋板式T 形槽比較多，應(yīng)而優(yōu)先考慮用壓板通過銷釘和螺釘與動(dòng)模板連接來形成導(dǎo)滑槽；還有是滑塊的導(dǎo)滑長度，應(yīng)大于滑塊寬度的1.5倍，滑塊完成抽芯動(dòng)作后繼續(xù)留在導(dǎo)滑槽內(nèi)，并保證在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不小于滑塊全長的；最后是定位裝置，滑

42、塊定位裝置在開模過程中用來保證滑塊停留在剛剛脫離斜導(dǎo)柱的位置，不再發(fā)生任何移動(dòng)，以避免在合模時(shí)發(fā)生碰撞。有彈簧拉桿式，彈簧頂銷定位式，可根據(jù)具體情況合理選用，由于該設(shè)計(jì)抽完芯仍有一定長度流在側(cè)滑塊上，應(yīng)而直接用擋板連接。</p><p>　　7.8 楔緊塊的設(shè)計(jì)</p><p>　　鎖緊塊的設(shè)計(jì)形式，將楔緊塊固定在定模板上，牢固可靠剛性大鎖緊塊的楔緊角比斜導(dǎo)柱的角度要大2°～ 3

43、°</p><p>　　8 模架的確定及模具與注塑機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 </p><p><b>　　8.1模架的確定</b></p><p>　　注塑模模架國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即GB/T12556——1990《塑料注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和GB/T12555——1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為；后者的模板尺寸為

44、。因此，該設(shè)計(jì)按GB/T12556——1990來選取。</p><p>　　根據(jù)模具的總體結(jié)構(gòu)，定模兩塊板，動(dòng)模三塊板，采用推管脫模機(jī)構(gòu)。因此，選用A4型模架。該類型模架適用于直接澆口，采用斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯的注射成形模具。</p><p><b>　　最終確定模架為。</b></p><p>　　8.2 模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸的校核</

45、p><p>　　開模行程的校核 模具開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模行程。注塑機(jī)最大開模行程的大小直接影響模具所能成形的塑件高度，太小時(shí)塑件無法從動(dòng)、定模之間取出。因此模具設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行注塑機(jī)開模行程的校核，使其與模具的開模距離相適應(yīng)。對于帶有不同形式的鎖模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)，其最大開模行程有的與模具厚度有關(guān)，有的則與模具厚度無關(guān)。</p><p>　　選擇液壓－機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)的

46、注塑機(jī)，其最大開模行程是由肘桿機(jī)構(gòu)或合模液壓缸的沖程所決定的，而與模具厚度無關(guān)，當(dāng)模具厚度變化時(shí)可由其調(diào)模裝置。用校核時(shí)只需使注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。</p><p>　　模具為單分型面注塑模，其最大開模行程按下式校核： </p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　?。?-1）式中，——注塑機(jī)最大開

47、模行程（）;</p><p>　　——模具所需開模距離（）;</p><p>　　——塑件脫模距離（）;</p><p>　　——包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（）。</p><p>　　由塑件的尺寸和模具結(jié)構(gòu)可知：，，代入上式可得S=95mm，而所初選的XS-ZY-125注射機(jī)最大的開模行程，則，可知開模的行程在允許范圍內(nèi)，校核合格。<

48、;/p><p>　　模具閉合高度的校核 模具的高度尺寸261, （模具的最大厚度和最小厚度），校核合格。</p><p>　　模具平面尺寸的校核 模具平面尺寸 (拉桿間距)，校核合格。</p><p>　　9 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項(xiàng)有：</p><p>　?。?）合理布置

49、導(dǎo)柱的位置，導(dǎo)柱中心至模具外緣至少應(yīng)有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度；導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上。通常設(shè)在長邊離中心線的1/3處最為安全。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置，或不等直徑對稱布置。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱工作部分長度應(yīng)比型芯端面高出，以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用H7/f7，低精度時(shí)可采取更低的配合要求；導(dǎo)柱固定部分配合精度

50、采用H7/k6；導(dǎo)套外徑的配合精度采取H7/k6。配合長度通常取配合直徑的1.5~2倍，其余部分可以擴(kuò)孔，以減小摩擦，降低加工難度。</p><p>　?。?）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨＃O(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。</p><p>　　導(dǎo)柱：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種結(jié)構(gòu)形式，分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱，大型而長的導(dǎo)柱應(yīng)開設(shè)油槽，內(nèi)存潤滑劑，以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。本設(shè)

51、計(jì)采用帶頭導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的材料應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號(hào)鋼），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A、T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）；并且對它的粗糙度要求為，固定段表面用Ra0.8,導(dǎo)向段表面采用Ra0.4。</p><p>　　導(dǎo)套：導(dǎo)套分為直導(dǎo)套和帶頭導(dǎo)套，直導(dǎo)套裝入模板后，應(yīng)有防止被拔出的結(jié)構(gòu)，帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易。本設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)套，導(dǎo)套的材

52、料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采用45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右；并且對它的粗糙度要求為，粗糙度內(nèi)外表面均可用Ra0.8或Ra1.6。</p><p>　　10 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　10.1脫模力的計(jì)算</p><p>　　脫模力按薄壁和厚壁兩

53、種類型考慮，每種類型塑件再根據(jù)斷面幾何形狀進(jìn)行計(jì)算。分辨薄壁和厚壁的條件是： 當(dāng)圓形塑件的內(nèi)孔半徑與壁厚之比時(shí)，此時(shí)塑件稱為薄壁塑件。</p><p>　　因?yàn)樗芗臄嗝媸菆A形，并且滿足薄壁塑件的條件，故安照《模具工程大典》中的可薄壁塑件脫模力的計(jì)算公式計(jì)算：</p><p>　　上式中，—脫模力()；—塑料的拉伸模量（查表為）；——塑料的泊松比（取0.42）；—塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)（

54、取0.38）；—為型芯的橫截面面積；—塑料的平均成形收縮率；t—制品的厚度（3mm）；h—型芯脫模方向的高度（25）；</p><p>　　—脫模斜度修正系數(shù)，計(jì)算公式為（）得到的脫模力為：</p><p>　　10.2推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?） 盡可能讓塑件留在動(dòng)模，使脫模動(dòng)作易于實(shí)現(xiàn)；</p><p>　?。?） 不損

55、壞塑件，不因脫模而使塑件質(zhì)量不合格；</p><p>　?。?） 塑件被頂出位置應(yīng)盡量在塑件內(nèi)側(cè)，以免損傷塑件外觀；</p><p>　　（4） 脫模零件配合間隙合適，無溢料現(xiàn)象；</p><p>　?。?） 脫模零件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度；</p><p>　　10.3推出機(jī)構(gòu)形式及分布位置的確定</p><p>　　

56、由于塑料制件為圓環(huán)狀，所以選著推管推出機(jī)構(gòu)比較合理。推管通過推桿推出，推桿沿推管底部圓周對稱布置，推出位置設(shè)在制件圓環(huán)上。推桿的工作端面在合模注射時(shí)是型腔底面的一部分，推桿端面如果低于或高于該處型腔底面，在塑件上就會(huì)產(chǎn)生凸臺(tái)或凹痕，影響塑件的使用或美觀，因此通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔。</p><p>　　10.4 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位</p><p>　　推出機(jī)

57、構(gòu)的導(dǎo)向：推管推出，以主型芯為導(dǎo)向。</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：采用復(fù)位桿復(fù)位。</p><p>　　11 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　11.1溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響</p><p>　　溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響主要有以下幾個(gè)方面:</p><p>　?。?）尺寸精度 利用溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來保持

58、模具溫度的恒定或采取較低的模溫，可減少塑件成型收縮率的波動(dòng)，提高塑件精度。</p><p>　?。?）形狀精度 模具型芯與型腔各部分溫差過大，會(huì)使塑件收縮不均勻而導(dǎo)致翹曲變形，影響塑件的美觀和使用。特別對于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因收縮不均勻而變形的情況，必須采用合適的冷卻回路，使模具型腔各個(gè)部位的溫度基本上均勻。</p><p>　?。?）表面粗糙度 模溫過低會(huì)使塑件輪

59、廓不清晰，產(chǎn)生明顯的熔合紋，提高模溫可改善塑件的表面狀態(tài)，使塑件的表面粗糙度降低。</p><p>　　11.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則</p><p>　?。?）盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡；</p><p>　　（2）冷卻水孔數(shù)量越多，孔徑越大，則對塑件的冷卻效果越均勻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般冷卻水孔中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水孔直徑的 倍，冷卻水孔中心距約為 倍

60、，水孔直徑一般為6～12。</p><p>　?。?）盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等，當(dāng)塑件壁厚均勻時(shí)，冷卻水孔與型腔表面的距離應(yīng)處處相等。</p><p>　?。?）澆口處加強(qiáng)冷卻。一般在注射成型時(shí)，澆口附近溫度最高，距澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此加強(qiáng)澆口處的冷卻。</p><p>　　（5）盡量降低進(jìn)水和出水的溫度。如果進(jìn)水和出水的溫度過大，將使模具的溫度分布不

61、均勻，尤其對流程很長的大型塑件，料溫越流越低，對于矩形模具，通常沿模具寬度方向開設(shè)水孔，使進(jìn)水與出水溫度差不大于。</p><p>　?。?）合理選擇冷卻水道的形式。</p><p>　　（7）合理確定冷卻水管接頭的位置。為不影響操作，進(jìn)出口水管接頭通常設(shè)在注射機(jī)背面的模具同一側(cè)。</p><p>　?。?）冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)（如推桿孔、小型芯孔

62、等）發(fā)生干涉現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)要通盤考慮。</p><p>　?。?）冷卻水孔進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過程中造成損壞。</p><p>　　11.3冷卻回路的布置</p><p>　　冷卻回路設(shè)置的基本原則：</p><p>　?。?) 冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大；</p><p>　?。?) 冷卻水道離

63、模具型腔表面的距離要適當(dāng)；</p><p>　?。?) 水道出入口的布置要使得出入口溫差?。?lt;/p><p>　?。?) 冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置；</p><p>　?。?) 冷卻水道的布置應(yīng)避開塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位。</p><p>　　根據(jù)塑件在模具型腔中的布置形式，本模具的冷卻回路分別布置在定模板和中間板上。</p>

64、;<p>　　11.4 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)塑件熔體充填型腔時(shí)，必須排出型腔里面澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑件受熱而產(chǎn)生的氣體。如果氣體不能被順序的排出，塑件由于填充不足而出現(xiàn)氣泡，接縫或表面輪廓不清等缺陷；甚至因氣體受壓而產(chǎn)生高溫，使塑件焦化?？紤]該塑件尺寸，屬于中小型簡單型腔模具，故可以利用分型面排氣和推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.03mm。</p>&

65、lt;p>　　12 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　12.1導(dǎo)柱和的導(dǎo)套結(jié)構(gòu)與尺寸</p><p>　　對導(dǎo)柱尺寸和結(jié)構(gòu)有以下幾點(diǎn)要求：</p><p>　?。?）直徑和長度 導(dǎo)柱的直徑在之間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑d和模板寬度B之比為，圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值。導(dǎo)柱無論是固定段的直徑還是導(dǎo)向段的直徑，其形位公差與尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵循包容原則，即軸的作用尺寸不得超過

66、最大實(shí)體尺寸，而軸的局部實(shí)際尺寸必須在尺寸公差范圍內(nèi)才合格。導(dǎo)柱長度應(yīng)該比凸模端面的高度高出。</p><p>　?。?）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與相鄰圓柱直徑的1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開設(shè)油槽，以儲(chǔ)存潤滑油脂。</p><p>　?。?）公差配合 安裝段與模板間采用過渡配合H7/k6，導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用動(dòng)配

67、合（間隙配合）H7/f7。</p><p>　?。?）粗糙度 固定段表面用,導(dǎo)向段表面采用。</p><p>　?。?）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采用中碳鋼（45號(hào)鋼），碳（深），經(jīng)淬火處理（RC56～60）或碳素工具鋼（T8A，T10A）經(jīng)淬火或表面處理（HRC50～55）。</p><p>　　對導(dǎo)套尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)

68、要求：</p><p>　　導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工簡便，但模板上未淬火的導(dǎo)向孔耐磨性差，用于塑件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。</p><p>　?。?）形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩導(dǎo)套兩類。</p><p>　?。?）公差配合與表面粗糙度 導(dǎo)套內(nèi)孔與導(dǎo)柱之間采用動(dòng)配合H7/f7。 外表面與模

69、板孔為較緊的過度配合H7/n6（直導(dǎo)套）或H8/K7帶軸肩導(dǎo)套），其前端可設(shè)計(jì)長的引導(dǎo)部分，按松動(dòng)配合H8/e7制造，其粗糙度內(nèi)外表面均可用或。</p><p>　?。?）材料 導(dǎo)套的材料可用耐磨材料，如銅合金制造，當(dāng)用碳鋼時(shí)也可采用碳素工具鋼淬火處理。硬度HRC50～55，或采用45號(hào)鋼碳淬火，其表面硬度為HRC56～60，但其硬度最好比導(dǎo)柱低5度左右。</p><p>　　本注塑模選

70、I型標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套，導(dǎo)套、導(dǎo)柱與模板間均采用過渡配合的固定方式（見裝配圖）。其形式和具體尺寸如下圖：</p><p>　　圖13.1 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)</p><p>　　所選的此型號(hào)導(dǎo)柱的尺寸為： , , ，, 共4根。</p><p>　　所選的I型標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套尺寸為：， , 共4根。</p><p><b>　　12.2 支承柱</

71、b></p><p>　　支承柱的主用功能是用于支承推出機(jī)構(gòu)，并用以調(diào)節(jié)推出距離，防止推出機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)受導(dǎo)物障礙的零件，其結(jié)構(gòu)如圖下所示：</p><p>　　其尺寸為： ,, ,,共4顆。</p><p>　　13 繪制裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖</p><p>　　裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖見圖紙。</p><p>　　1

72、4 非標(biāo)準(zhǔn)模具成型零件加工工藝規(guī)程</p><p>　　14.11 主型芯加工工藝規(guī)程</p><p>　　14.2 推管加工工藝規(guī)程</p><p>　　14.3 動(dòng)模板加工工藝規(guī)程</p><p>　　14.4 中間板加工工藝規(guī)程</p><p>　　15 塑料成型工藝卡</p><p>

73、;<b>　　塑料成型工藝卡</b></p><p><b>　　16 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過三個(gè)星期的實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)，使自己能夠認(rèn)真系統(tǒng)地復(fù)習(xí)了所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、注射模具設(shè)計(jì)等課程的重要內(nèi)容，達(dá)到了進(jìn)一步加強(qiáng)對模具設(shè)計(jì)過程的整體規(guī)劃能力，為即將投身社會(huì)工作奉獻(xiàn)自己的力量夯實(shí)了基礎(chǔ)。同時(shí)，在整個(gè)實(shí)訓(xùn)的過程中也進(jìn)一步鍛煉了自己對

74、待問題的態(tài)度及分析解決所遇到問題的能力。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，本人在工藝性分析、工藝方案論證、工藝計(jì)算、模具零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、編寫說明書和查閱參考文獻(xiàn)等方面受到一次綜合的訓(xùn)練，增強(qiáng)了動(dòng)手能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，并且充分利用了CAD技術(shù)。最后利用常用的CAD軟件AutoCAD來進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和出圖。利用CAD技術(shù)，比動(dòng)手畫圖更省時(shí)和省力，設(shè)計(jì)過程中充分體會(huì)到CAD技術(shù)帶來的方便，可見CAD技術(shù)在沖模設(shè)計(jì)中已從研

75、究階段走上了實(shí)用階段。</p><p>　　這次實(shí)訓(xùn)的意義在于使自己得到了很好的鍛煉和提高，CAD繪圖技能得到進(jìn)一步提高，讓自己知道身為未來的設(shè)計(jì)研究工作者必須具備不可或缺的忘我投入精神，只有具備這種忘我投入精神才能在未來投身社會(huì)工作當(dāng)中作出更大的進(jìn)步、為自己創(chuàng)造更大的人生價(jià)值。在這次實(shí)訓(xùn)過程中更是教會(huì)我們從書本中無法直接獲取的很多知識(shí)，并讓我從中體會(huì)到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合重要的意義。</p>&l

76、t;p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　經(jīng)過本次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)，本人受益匪淺。在此，首先非常感謝所有教導(dǎo)傳授知識(shí)予我的老師們，其次要感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他提供的耐心指導(dǎo)以及各種幫助。同時(shí)，也要感謝陪伴我一同做畢設(shè)的同學(xué)們，感謝他們給予的鼓勵(lì)與幫助。在這次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)過程中，有了老師和同學(xué)們的幫助，才使得我順利完成這次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)并從中學(xué)到了更為廣泛的知識(shí)和實(shí)際操作能力以及為人處事

77、能力。</p><p>　　同時(shí)，還要感謝在本文中引用其文獻(xiàn)的作者們，是他們奉獻(xiàn)的辛勤勞動(dòng)成果才使得我在這次實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)當(dāng)中有了清晰的思路，才使自己在遇到的困難時(shí)能很快得以解決，順順利利的完成了這次畢設(shè)。</p><p>　　最后，再次衷心地感謝給予我?guī)椭睦蠋熞约芭惆樵谖疑磉叺拿恳晃煌瑢W(xué)，是他們一直陪伴著我學(xué)習(xí)、生活，當(dāng)我有困難的時(shí)候，他們也是非常樂意奉獻(xiàn)出各種力所能及的力量來為我排憂解難。

78、感謝他們對我的學(xué)習(xí)和生活的照顧。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[2] 周永泰.我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[M].北京：北京市塑料研究所出版社，2000.</p><p>　　[3]

79、 楊江河.現(xiàn)代模具制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[4] 楊慶東.高速加工技術(shù)在現(xiàn)代模具制造中的應(yīng)用[J].電氣制造，2006年 第11期 </p><p>　　[5] 余強(qiáng).Pro/E模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.9</p><p>　　[6] 袁小江.模具制造工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20

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