模具塑料碗注射模设计

模具塑料碗注射模设计 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 摘要 本设计针对分析碗的塑件图，完成其造型设计，根据分析碗的塑件的特点完成其注射模设计，本文主要阐述了塑料碗注塑成型的基本原理、注射模具的结构设计方法及过程。采用AutoCAD的软件完成对塑料碗注塑模具的计算机辅助设计。 当今社会，塑料碗被普遍使用，因此研究这一套塑料碗注射模具对于提高塑料碗的生产质量和效率有着非常重要的作用。并且通过这次毕业设计，自己也得到了很大的锻炼。 关键词:计算机辅助设计，注射模具，塑料碗 1 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 ABSTRACT This design in view of the analysis bowl of plastic parts graph, complete its modelling design, according to the analysis of the characteristics of plastic parts bowl to finish its injection mould design, this article mainly expounds the plastic bowl injection molding, the basic principle of injection mould structure design method and process. Using AutoCAD software to plastic bowl of injection mould for computer aided design. In today's society, plastic bowl were commonly used, so the studyof this set of plastic bowl for the improvement of plastic bowlinjection mould of production quality and efficiency has a very important role. And through the graduation design, oneself also get a lot of exercise. Keywords: computer aided design, injection mould, plastic bowl 2 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 目 录 第1章 绪论 ...................................... 5 1.1模具工业的概况 ....................................... 5 1.2塑料工业的概况 ....................................... 5 1.3塑料模具的发展方向 ................................... 6 第2章 塑料的工艺性设计 .......................... 7 2.1注塑模工艺 ........................................... 7 2.2化学和物理特征 ....................................... 7 2.3塑件的尺寸与公关差 ................................... 8 第3章 注射成型机的选择 ......................... 10 第4章 型腔布局与分型面设计 ..................... 11 4.1型腔数目的确定 ...................................... 11 4.2型腔的布局 .......................................... 11 4.3分型面的设计 ........................................ 12 第5章 浇注系统设计 ............................. 13 5.1主流道设计 .......................................... 13 5.2主流道衬套的固定 .................................... 14 5.3分流道的设计 ........................................ 14 5.4浇口的设计 .......................................... 16 3 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第6章 成型零件的设计 ........................... 19 6.1成型零件的结构设计 .................................. 19 6.2成型零件工作尺寸计算 ................................ 20 第7章 合模导向机构设计 ......................... 25 7.1导柱结构 ............................................ 26 7.2导套结构 ............................................ 26 第8章 脱模机构的设计 ........................... 28 8.1脱模机构的设计的总体原则 ............................ 28 8.2推杆设计 ............................................ 28 8.3推件板设计的要点 .................................... 29 8.4开模行程与推出机构的校核 ............................ 30 8.5浇注系统凝料脱模机构 ................................ 30 工艺卡 ......................................... 31 结束语 ......................................... 33 致谢 .......................................... 35 参考文献 ....................................... 36 4 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第1章 绪论 1.1模具工业的的概况 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料(固态或液态)的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60,~90,的产品的零件，组件和部件的生产加工。 1.2塑料工业的的概况 塑料，与我们周围无处不在。在国民经济的发展中，所料产品几乎涉及了所有的领域，在航空航天、交通运输、邮电通信、仪器仪表、家用电器等行业中塑料更是必不可少的材料。而塑料产品的制造需要大量的模具对其进行成型。例如在家用电器行业中，一台电冰箱需要300多套模具，一台全自动洗衣机大约需要200套模具，一台彩电需要100多套模具。其中仅彩电模具每年我国就有30亿元的市场。正是由于高速发展的塑料工业对模具的大量需求，使模具工业成为许多国家经济发展的支柱产业，并在这些国家受到高度重视。在欧美等的一些工业发达国家，模具工业被称为“点铁成金”的 5 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 “磁力工业”。 1.3 塑料模具的发展方向 塑料模具的发展主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。 模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。制件发展趋势主要是轻便、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了 模具发展趋势。现简要分析如下: 快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。 低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供给，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善治理，逐步实现信息化治理都是企业的共同要 求及进步和发展的方向。 高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。 6 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第2章、塑料的工艺性设计 2.1注塑模工艺 干燥处理:如果储存适当则不需要干燥处理。 熔化温度:220~275?，注意不要超过275?。 模具温度:40~80?， 建议 关于小区增设电动车充电建议给教师的建议PDF智慧城市建议书pdf给教师的36条建议下载税则修订调整建议表下载 使用50?。结晶程度主要由模具温度决定。 注射压力:可大到1800bar。 注射速度:通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半;最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 成型时间: 20s~60s 注射时间 高压时间 0s~3s 冷却时间 20s~90s 总周期 50s~160s 2.2、化学和物理特性 PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0?以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4% 乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度(100?)、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有 7 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150?。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1~40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃(如苯)溶剂、氯化烃(四氯化碳)溶剂等没有抵抗力。PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。 2.3、塑件的尺寸与公差 2.3.1、塑件的尺寸 塑件尺寸的大小受制于以下因素: a取决于用户的使用要求。 b受制于塑件的流动性。 c受制于塑料熔体在流动充填过程中所受到的结构阻力。 2.3.2、塑件尺寸公差标准 a影响塑件尺寸精度的因素主要有:塑料材料的收缩率及其波动。 b塑件结构的复杂程度。 c模具因素(含模具制造、模具磨损及寿命、模具的装配、模具的合模及模具设计的不合理所可能带来的形位误差等)。 d成型工艺因素(模塑成型的温度T、压力p、时间t及取向、结晶、成型后处理等)。 8 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 e成型设备的控制精度等。 其中，塑件尺寸精度主要取决于塑料收缩率的波动及模具制造误差。题 中没有公差值，则我们按未注公差的尺寸许偏差计算，查表取MT5。 2.3.3、塑件的表面质量 塑件的表面质量包括塑件缺陷、表面光泽性与表面粗糙度，其与模塑成型工艺、塑料的品种、模具成型零件的表面粗糙度、模具的磨损程度等相关。 模具型腔的表面粗糙度通常应比塑件对应部位的表面粗糙度在数值上要低1-2级。 9 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第3章、注射成型机的选择 23估算V=58.5g，制品的正面投影面积S=103.81cm，V=82cm。 塑公 注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500卧试注塑机。查表注射压力为 4104MPa，合模力为350×10N，注射方式为螺杆式，喷嘴球半径R为18mm，喷嘴口直径为7.5mm(一般工厂的塑胶部都拥有从小到大各种型号的注射机。中等型号的占大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我们不必过多的考虑注射机型号。具体到这套模具)。 10 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第4章、型腔布局与分型面设计 4.1型腔数目的确定 型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。 根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n ，即 F,pA2, n pA1 式中 F——注射机额定锁模力(N) P——型腔内塑料熔体的平均压力(MPa) 2A、A——分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积(mm) 12 大多数小型件常用多型腔注射模，面高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模二腔。 4.2型腔的布局 考虑到模具成型零件和抽芯结构以及出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图所示: 图(1)型腔排列方式 11 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 4.3分型面的设计 分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较具体可以从以下方面进行选择。 a分型面应选在塑件外形最大轮廓处。 b便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 c保证塑件的精度要求。 d满足塑件的外观质量要求。 e便于模具加工制造。 f对成型面积的影响。 g对排气效果的影响。 h对侧向抽芯的影响。 图(2)塑料碗及分型面 12 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第5章、浇注系统设计 5.1主流道设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。形状结构如图(3)示 图(3)主流道形状结构 其设计要点: a主流道设计成圆锥形，其锥角可取2?~6?，流道壁表面粗糙度取Ra=0.63μm，且加工时应沿道轴向抛光。 b主流道如端凹坑球面半径R2比注射机的、喷嘴球半径R1大1~2 mm;球面凹坑深度3~5mm;主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.5~1mm;一般d=2.5~5mm。 c主流道末端呈圆无须过渡，圆角半径r=1~3mm。 13 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 d主流道长度L以小于60mm为佳，最长不宜超过95mm。 e主流道常开设在可拆卸的主流道衬套上;其材料常用T8A，热处理淬火后硬度53~57HRC。 5.2主流道衬套的固定 因为采用的有托唧咀，所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈也是标准件，外径为Φ150mm，内径Φ31.5mm。 具体固定形式如图(4)所示: 图(4)定位圈固定形式 5.3分流道的设计 分流道是脱浇板下水平的流道。为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形梯形U形半圆形及矩形等，工程设计中常采用梯形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力 均不大，一般采用下面的经验公式可确定其截面尺寸: 14 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 4B,0.2654m,L (式1) 2H,B3 (式2) 式中 B―梯形大底边的宽度(mm) m―塑件的重量(g) L―分流道的长度(mm) H―梯形的高度(mm) 质量大约58.5g，分流道的长度预计设计成190mm长，且有2个型腔，所以 4B,2，0.265458.5,190,15.07 取B为15mm 2 =10 取H为10mm H,，153 根据实践经验，PP塑料分流道截面直径为4.8~9.5。 所以我们可以选择截面直径为9.5mm，H=6.3mm。 梯形小底边宽度取8mm，其侧边与垂直于分型面的方向约成7?。另外由于使用了水口板(即我们所说的定模板和中间板之间再加的一块板)，分流道必须做成梯形截面，便于分流道和主流道凝料脱模。 如下图(5)所示: 图(5)分流道梯形截面 a.分流道长度 15 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 分流道要尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗，减少压力损失和热量损失。将分流道设计成直的，总长 190mm。 b.分流道表面粗糙度 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6μm左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。 c.分流道表面粗糙度 分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则:即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸;另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式, 如图(1)所示。 5.4浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状 及尺寸对塑件性能和质量的影响很大。 5.4.1 浇口的选用 它是流道系统和型腔之间的通道,这里我们采用点浇口: a浇口在成形自动切数断，故有利于自动成形。 b浇口的痕迹不明显，通常不必后加工。 c浇口之压力损失大，必须高之射出压力。 d浇口部份易被固化之残锱树脂堵隹。 16 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 它常用于成型中、小型塑料件的一模多腔的模具中，也可用于单型腔模具或表面不允许有较大痕迹的塑件。 5.4.2 浇口位置的选用 模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，如图(6)所示。 通常要考虑以下几项原则: a尽量缩短流动距离。 b浇口应开设在塑件壁厚最大处。 c必须尽量减少熔接痕。 d应有利于型腔中气体排出。 e考虑分子定向影响。 f避免产生喷射和蠕动。 g浇口处避免弯曲和受冲击载荷。 h注意对外观质量的影响。 图(6)塑料碗浇口位置 17 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 5.4.3 浇注系统的平衡 对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同(型腔布局为平衡式)的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 5.4.4 排气的设计 排气槽的作用主要有两点。一是在注射熔融物料时，排除模腔内的空气;二是排除物料在加热过程中产生的各种气体。越是薄壁制品，越是远离浇口的部位，排气槽的开设就显得尤为重要。另外对于小型件或精密零件也要重视排气槽的开设，因为它除了能避免制品表面灼伤和注射量不足外，还可以消除制品的各种缺陷，减少模具污染等。那么，模腔的排气怎样才算充分呢,一般来说，若以最高的注射速率注射熔料，在制品上却未留下焦斑，就可以认为模腔内的排气是充分的。 适当地开设排气槽;可以大大降低注射压力、注射时间。保压时间以及锁模压力，使塑件成型由困难变为容易，从而提高生产效率，降低生产成本，降低机器的能量消耗。其设计往往主要靠实践经验，通过试模与修模再加以完善，此模我们利用模具零部件的配合间隙及分型面自然排气。 18 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第6章、成型零件的设计 模具中决定塑件几何形状和尺寸的零件称为成型零件，包括凹模、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与塑料接触，塑料熔体的高压、料流的冲刷，脱模时与塑件间还发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。 设计成型零件时，应根据塑料的特性和塑件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，选择分型面和浇口位置，确定脱模方式、排气部位等，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。 6.1成型零件的结构设计 6.1.1凹模结构设计 凹模是成型产品外形的主要部件。 其结构特点:随产品的结构和模具的加工方法而变化。 镶拼的组合方式的优点: 对于形状复杂的型腔，若采用整体式结构，比较难加工。所以采用组合式的凹模结构。同时可以使凹模边缘的材料的性能低于凹模的材料，避免了整体式凹模采用一样的材料不经济，由于凹模的镶拼结构可以通过间隙利于排气，减少母模热变形。对于母模中易磨损的部位采用镶拼式，可以方便模具的维修，避免整体的凹模报废。 组合式凹模简化了复杂凹模的机加工工艺，有利于模具成型零的热处理和模具的修复，有利于采用镶拼间隙来排气，可节省贵重模具材料。 19 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 图(7)凹模 6.1.2、型芯结构设计 整体嵌入式型芯，适用于小型塑件的多腔模具及大中型模具中。最常用的嵌入装配方法是台肩垫板式，其他装配方法还有通孔螺钉联接式，沉孔螺钉联接式。 图(8)型芯 6.2成型零件工作尺寸计算 所谓成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接构成型腔腔体的部位的尺寸，其直接对应塑件的形状与尺寸。鉴于影响塑件尺寸精度的因素多且复 20 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 杂，塑件本身精度也难以达到高精度，为了计算简便，规定: 6.2.1塑件的公差 ”，制塑件的公差规定按单向极限制，制品外轮廓尺寸公差取负值“,,品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的标注方法与上不符，，, 则应按以上规定进行转换。而制品孔中心距尺寸公差按对称分布原则计算， ,即取。 ,2 6.2.2模具制造公差 1111实践证明，模具制造公差可取塑件公差的~，即δz=，而(~),3636且按成型加工过程中的增减趋向取“+”、“-”符号，型腔尺寸不断增大，则 ,,z取“+δz”,型芯尺寸不断减小则取“-δz”，中心距尺寸取“”。现取。 ,236.2.3模具的磨损量 1实践证明，对于一般的中小型塑件，最大磨损量可取塑件公差的，对6,于大型塑件则取以下。另外对于型腔底面(或型芯端面)，因为脱模方向6 垂直，故磨损量δc=0。 6.2.4塑件的收缩率 塑件成型后的收缩率与多种因素有关，通常按平均收缩率计算。 Smax，Smin3.0，1.0S,=%=2% 22 6.2.5模具在分型面上的合模间隙 由于注射压力及模具分型面平面度的影响，会导致动模、定模注射时存在着一定的间隙。一般当模具分型的平面度较高、表面粗糙度较低时，塑件产生的飞边也小。飞边厚度一般应小于是0.02~0.1mm。 a 外型尺寸(mm) 21 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 图(9)塑料碗外型尺寸 ，,z3，，根据公式: L= (1)L，S,,MS,,4，，0, ，,z3，，D= D(1)，,,S1M1S,,4，，0 1.14，33，，115(1，2%),，1.14= ,,4，，0 ，0.38=116.445 0 ，,z3，，D= D(1)，,,S2M2S,,4，，0 0.74，33，，55(1，2%),，0.74= ,,4，，0 ，0.25=56.45 0 22 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 ，,z2，，根据公式 : H= H(1)，,,SMS,,3，，0, ，,z2，，H= H(1)，,,S1M1S,,3，，0, 0.74，32，，57(1，2%),，0.74= ,,3，，0 ，0.25=57.65 0 ，,z2，，H= H(1)，,,S2M2S,,3，，0, 0.20，32，，3(1，2%),，0.20= ,,3，，0 ，0.07 =2.930 b 内腔尺寸(mm) 03，，(1)根据公式 : =l，S，, lMS,,04，，,,z3，，=(1) d，S，,d1mS1,,4，，,,z03，，=，，， 100(12%)1.0,,1.04，，,3 0102.75= 0.33, 03，，d(1，S)，,= d2mS2,,4，，,,z 03，，=，，， 47(12%)0.64,,0.644，，,3 048.58= ,0.21 23 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 02，，根据公式 : = (1)h，S，,hMS,,3，，,,z02，，= h(1，S)，,h1MS1,,3，，,,z 02，，= ，，，50(12%)0.64,,0.643，，,3 0=51.43 ,0.21 02，，= h(1，S)，,h2MS2,,3，，,,z 02，，= ，，，4(12%)0.24,,0.243，，,3 0=4.24 ,0.08 24 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第7章 合模导向机构的设计 导柱导向机构设计要点: a小型模具一般只设置两根导柱，当其元合模方位要求，采用等径且对称布置的方法，若有合模方位要求时，则应采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。大中型模具常设置三个或四个导柱，采取等径不对称布置，或不等径对称布置的形式。 b直导套常应用于简单模具或模板较薄的模具;?型带头导套主要应用于复杂模具或大、中型模具的动定模导向中;?型带头导套主要应用于推出机构的导向中。 c导向零件应合理分布在模具的周围或靠近边缘部位;导柱中心到模板边缘的距离δ一般取导柱固定端的直径的1~1.5倍;其设置位置可参见标准模架系列。 d导柱常固定在方便脱模取件的模具部分;但针对某些特殊的要求，如塑件在动模侧依靠推件板脱模，为了对推件板起到导向与支承作用，而在动模侧设置导柱。 e为了确保合模的分型面良好贴合，导柱与导套在分型面处应设置承屑槽;一般都是削去一个面，或在导套的孔口倒角， f导柱工作部分的长度应比型芯端面的高度高出6~8mm，以确保其导向作用。 g应确保各导柱、导套及导向孔的轴线平行，以及同轴度要求，否则将影响合模的准确性，甚至损坏导向零件。 h导柱工作部分的配合精度采用H7/f7(低精度时可采用H8/f8或H9/f9);导柱固定部分的配合精度采用H7/k6(或H7/m6)。导套与安装之间一般用H7/m6的过渡配合，再用侧向螺钉防止其被拔出。 i对于生产批量小、精度要求不高的模具，导柱可直接与模板上加工的 25 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 导向孔配合。通常导向孔应做志通孔;如果型腔板特厚，导向孔做成盲孔时，则应在盲孔侧壁增设通气孔，或在导柱柱身、导向孔开口端磨出排气槽;导向孔导滑面的长度与表面粗糙度可根据同等规格的导套尺寸来取，长度超出部分应扩径以缩短滑配面。 7.1导柱的结构 带头导柱如图(10)所示 : 图(10)导柱 7.2导套的结构 带头导套如图(11)所示: 26 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 图(11)导套 27 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 第8章 脱模机构的设计 8.1脱模机构设计的总体原则 a要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。 b正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致;推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置;力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。 c推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。 d推出机构应结构简单，动作可靠(即:推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度)，远动灵活，制造及维修方便。 8.2推杆设计 8.2.1、推杆的形状 如图(12)所示 图(12)推杆 28 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 8.2.2、推杆的位置与布局 a应设在脱模阻力大的部位，均匀布置。 b应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形;当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置;若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目。 c推杆应尽可能设在塑件厚壁、凸缘、加强等塑件强度、刚度较大处;当结构特殊，需要推在薄壁处时，可采用盘状推杆以增大接触面积。 d推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁δ0.13mm;当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁δ,1 3mm。 ,2 e在模内排气困难的部位应设置推杆，以利于用配合间隙排气。 f若塑件上不允许有推杆痕迹时，可在塑件外侧设置溢料槽，从而靠推杆推在溢料槽内的凝料上而带塑件。 8.3推件板设计的要点 a推件板与型芯应呈3?~10?的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料;推件板与型芯侧壁之间应有0.20~0.25mm的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.8~0.4μm。 b推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到53~55HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。 c当用推件板脱出元通孔的大型深腔壳体类塑件时，应在型芯上增设一个进气装置，以避免塑件脱模时在型芯与塑件间形成真空。 d推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的2~3mm空隙。 29 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 8.4开模行程与推出机构的校核 对双分型面注射模，开模行程为: SH=H+H+a+(5~10)mm ,机12 式中，H——为塑件推出距离 1 H——包括浇注系统在内的塑件高度 2 S——注射机移动板最大的行程 机 H——所需开模行程 a——中间板与定模分开距离 之间的最大距离S0减去其开模行程H应小于动模移动板与定模固定板模具厚度H1，即，HS-H,01 对于双分型面注射模 ，，,,H，H，a，5~10HS- ,012 8.5浇注系统凝料脱模机构 流道凝料的脱模方式，这里采用三板式脱模，点浇口时料的浇注系统能 够利用开模动作实现塑件与流道凝料的自动分离，同时利用塑件对凸模的包 紧力将塑件与流道凝料拉断。 30 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 工艺卡片 制 品温度注射压力 碗 90 70-100 名t(?C) P(MPa) 称 预热和 干燥 制 品时间 注射时间 PP 1 20-60 材r(h) t注(s) 料 制 品保压时间 365cm 前段 160-180 0-3 体t(s) 保 积 制 料筒温 品冷却时间 58.5g 中段 180-200 20-90 度t(? 质t冷(s) C) 量 投 影生产周期2103.81cm 后段 200-220 50-160 面t(s) 积 31 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 成 喷嘴温 型 注射成型 度 后处理 方 t(?C) 法 注 射模具温 中等批机螺杆式 度t(?80-90 制造批量 量 类C) 型 32 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 结束语 这次的毕业设计是大学三年中的最后一个环节，是对三年的学习生活中所学的知识一个汇总和概括，使我们每个人都能总合运用所学的知识进行设计。就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃，让我感慨颇深，主要体会有以下几点: 1、扎实的基础课，专业课是模具设计的基础。 由于以前所学的课程难免有些理解不深，遗忘等，而本次设计又或多或少的用到了这些知识，从而迫使我再次回顾以前的课程，并加深了对这些课程的理解，如机械制图中的各种线型的特点应用，材料力学中的应力校核，热处理中各种材料与热处理性能，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术。塑料模具的设计与制造步骤，模具材料的正确选用等。 2理论与实践相结合的重要性 以前的学习中，基本上是纯理论的学习，虽然有金工实习、生产实习等实践的体味，但却停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，在作设计的过程中，我才真正感觉到眼高手低的含义，同时也“窥一斑而知全豹”，自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗，但是在老师们的帮助下以及自己的努力下，我终于克服了重重困难，使设计得以顺利的进行。通过向老师们请教，我了解到设计要面向企业，面向市场的原则，毕业设计正是对实践能力的一次强有力的训练，是我们独立工作的前凑，将对我们以后的工作产生深远的影响。 3、对模具设计中的安全性，经济性加深了认识 在设计工作中，要不断对安全性进行分析，从操作者的角度进行设计，在设计中，需要考虑到模具的成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本 33 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 的高直接决定了产品的竞争力，故在设计中尽可能的选用标准件。 4、电脑成为设计中重要的辅助工具。 由于工件形状复杂，在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度，通过计算机辅助绘图和计算才得以解决。另外在绘零件和装配图时采用电脑也更方便快捷。采用电脑处理，精度高，方便快捷，在本次设计时，要求计算机绘图，从而对AUTOCAD的学习有了很大的进展，对WORD等各种文字处理工具有了更为熟练的操作，而模具CAD技术已成为该行业的发展趋势，电脑终将成为设计的必备工具，这对提高学生的综合素质着极为重要的现在意义。 5、设计态度直接决定着设计质量 毕业设计一般时间都足够，但足够的时间不一定都能设计出优秀的模具。这就除了能力水平的问题外，极为重要的一点便是态度问题，作为学生必须要态度谦虚、工作认真、勤学好问、实事求是，才能正确对待设计，才有可能取得设计。 即将毕业的我，在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦，如机器损坏或零件老化等一系列问题时，这时就要靠自己以前所学的知识和积累的经验去解决它。随着科学技术的高度发达，一些质量优、性能好、效率高、能耗低、价格低廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行 机械设计 机械设计简历机械设计简历机械设计简历机械设计简历机械设计简历 能力的培养;增加设计方面的知识而努力。综合运用好这些课程，加之我们平时的知识积累和聂小武老师的极大的帮助和指导，为这次课程设计提供了非常有利的保障。因水平有限，设计中必然有许多不足之处，还望老师批评指正。 34 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 致谢 三年的学习生活一眨眼就过了，在外求学经历的坎坷使我慢慢成熟，对三年以来帮助的人们我满怀感激，时刻没有忘记。所经历的一切将让 倍加珍惜未来的生活。 通过此次毕业设计，使我学到了许多知识，比如说模具整体的设计过程和设计模具的实用性，你所设计的模具的最终目的是用模具来生产出合格的产品，其中还包括许多课本上学不到的知识。我们这组成员更加齐心协力、努力创新，自始至终，都抱着一颗坚定的信念,即如何做能使其工件更加美观、精度更高、工作效率最高的心态。虽然即将毕业的我们，在以后的工作中难免会遇到一些问题或麻烦。但我们有了良好的心态 随着科学技术的高度的发达，一些质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的产品将开发出来并淘汰那些老的生产技术或设备。因此，我们应该树立良好的设计思想，重视对自己进行机械设计能力的培养，树立知识经济意识;善于利用各种信息资源，扩展知识面和能力;培养严谨、科学、创新与创业、艰苦奋斗的企业精神，加强环境保护意识，做到清洁生产和文明生产，以最大限度的获得企业效益和社会效益，在此感谢我们的指导老师——聂小武老师在百忙之中给予我们作品的悉心指点与帮助。感谢他为我们指点迷律、出谋划策，使我们设计中始终保持着清晰的思维，也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。虽然老师自己也有非常繁重的教学任务，但是总是能为我们提供最需要的帮助，同时他对设计的把握、学习生活的态度也是我学习的榜样，感谢本小组其他成员及其他同学的热心帮助，院系领导对我们毕业设计的关心，使我们能够全身心的投入到设计中去，为更好、更快的完成毕业设计提供了重要保障。通过本次毕业设计，我不仅让专业水平更扎实了，也让我在知识面以及对工作的态度得到的很大的提高。 35 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文(设计)说明书 参考文献 【1】王鹏驹主编.塑料模具技术手册.北京:机械工业出版社,1997 【2】李海梅,申长雨主编.注塑成型及模具设计实用技术. 北京: 化工业出版社,2002 【3】蒋继宏,王效岳编绘.注塑模具典型结构100例. 北京: 化学工业出版社,2000 【4】屈华昌主编. 塑料成型工艺与模具设计, 北京: 机械工业出版社, 1998 【5】贾润礼, 程志远主编. 实用注塑模设计手册. 北京: 中国轻工业出版社,2000 【6】付宏生, 刘京华编著. 注塑制品与注塑模具设计. 北京: 化学工业出版社, 2003 】黄虹主编. 塑料成型加工与模具. 北京; 化学工业出版社,2002 【7 【8】许发樾主编.模具常用机构设计. 北京; 机械工业出版社2003 【9】许鹤峰,陈言秋编著. 注塑模具设计要点与图例, 北京 :化学工业出版社,1999 【10】许发樾主编模具结构设计. 北京; 机械工业出版社,2003 【11】郭广思主编. 注塑成型技术. 北京; 机械工业出版社,2002 【12】陈志刚主编. 塑料模具设计, 北京; 机械工业出版社,2002 【13】陆宁编著.实用注塑料模具设计. 北京: 中国轻工业出版社, 1997 注意:如果您需要模具CAD总装图和其他相关CAD图纸，请联系QQ:947325432，我可以在你购买后免费发给你的。 36