直弯管模具设计（模具毕业设计论文）

直弯管模具设计（模具毕业设计论文） 毕业设计(论文) 摘 要 制品 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 为:ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)，此材料有良好的耐化学腐蚀、表面硬度、加工性和染色性。制品的壁后、熔料温度对收缩率影响极小。 此制品是大批量生产，所以我将设计一套塑料成型模具。在设计模具时需要考虑制品的一些特点。 制品的主要特点是其结构形状比较复杂，便是对称，所以分型面比较好选择，采用“HALF”式。根据制品的结构特点，将采用一模四腔，四个方向同时进行侧抽芯。主要难点是凸台中也有侧抽芯，将采用斜顶装置。还有，型芯制造配合精度也需要注意。 制品在外性尺寸和内部结构尺寸方面是按照标准系列来定的，在模具设计时需要注意～ 关键词:制品 塑料成型模具 HALF 毕业设计(论文) Abstract Materials for the products: ABS (Acrylonitrile - butadiene - styrene copolymer), this material has good resistance to chemical corrosion, surface hardness, processing and dyeing. Manufactures wall, melting temperature expected minimal impact on the rate of contraction. The products are mass-produced, so I will design a plastic mold. In the design of the mold need to consider some of the features of the products. The main features of products is more complex shape of the structure is symmetrical, so the surface is better choice, using "HALF"-style. According to the structural characteristics of products, will use a four-chamber, the four directions simultaneously side of core-pulling. Taichung main difficulty is also a convex side pumping movements, will be used Xieding devices. Furthermore, the core manufacturing with precision also need attention. Products outside of the size and internal structure of the standard size is set to campaign in the mold design need attention! Key words: Plastic Mould HALF 2 毕业设计(论文) 绪论 机械设计的构思和表达是组织机械产品生产的依据和第一道工序,是机械产品生产活动的身份重要的组成部分机械大人类各种活动的十分重要的物资资料。设计机械是一个构思与创新的过程，任何一项机械设计都是设计者通过创新性劳动把人的意念和思想转化为物质资料，一满足人类社会的需求，并进一步促进人类社会的发展。机械设计技术对人人历史的发展曾经起过而且现在仍在起着十分重要的推动和支持作用，并且直接关系到人类的未来。实践证明，设计决定了机械产品的一系列的技术性能和经济效益，是决定机械产品命运的第一道关口工序;设计工作做的越符合客观实际规律，质量越高，则产品的技术性能和经济效益越高。从统计资料得知，机械产品质量的差距，首先是产品设计质量的差距，产品的质量是国约有50%是设计不良造成的，产品设计周期占产品生产周期的47%~53%，机械产品的成本与产品的设计有很大的关系。从统计资料得知，产品成本的70%决定设计阶段，运用计算机辅助设计制造CAD/CAM技术的工程阶段只决定产品成本约20%，在加工过程控制和规划的生产阶段只影响产品成本约10%，可见设计对产品成本的重要影响。 合理的传动 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 应满足工作要求，具有结构紧凑，便于加工，效率高，成本低，使用维护方便等特点。 3 毕业设计(论文) 目 录 一、绪论—————————----———————————————————3 二、设计题目:直弯管模具设计————————————————————3 三、塑件分析————————————————————————————4 四、分型面的设计——————————————————————————5 五、注射机的选择——————————————————————————6 六、成型零件工作尺寸的计算—————————————————————9 七、型腔壁厚计算——————————————————————————16 八、浇注系统的计算—————————————————————————17 九、推出机构的计算—————————————————————————21 十、导向机构设计——————————————————————————24 十一、 结束语 ——————————————————————————28 十二、 参考文献——————-———————————————————--29 十三、致谢—————————————————————————————30 4 毕业设计(论文) 一 设计题目:直弯管模具设计 二 塑件分析 1、塑件图 此制品是直弯管，现实生活中经常用到，是一个非常实际的产品。且生产纲领为: 10万件，所以我们采用注射模具注射成型～ 2、材料分析 5 毕业设计(论文) (1)产品的材料为:ABS即丙烯腈——丁二烯——苯乙烯共聚物 查资料，ABS塑料物理力学主要性能参数: 相对密度:1.05 ~1.07g/cm3 导热系数:13.8~31.2(10-2w/(m*k)) (10-5xl/k) 线胀系数:5.8~8.6 吸水系数:0.20~0.45(24h)/% 成型收缩率:0.4~0.7% 摩擦系数:0.5 硬度(烙氏):108~115 泊桑比:0.35~0.36 拉伸强度:43.5~55.2mpa 断裂伸长率:5~20% 冲击强度:106.8~213.5 热变形温度:85~106摄氏度 连续最高温度:65摄氏度 1) 由资料查得ABS的成型特性为: a) 非结晶形塑料，吸水性强，要充分干燥 流动性中等，溢边值为:0.05mm b) c) 用高料温，高模温注射压力亦较高 模具浇注系统对料流阻力要小，应感注意选择浇口的位置和形式 d) 2) 应对措施 a) ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理。 b) 严格控制型腔型心等成型零部件的加工、装配精度。 c) 使用相对的螺杆式注射机，在条件需要的情况下给模具预热。 d) 查资料，模具使用侧浇口，主流道为圆形，分流道为梯形，以减小摩擦 阻力，设计合适的浇口位置。 3) 查资料:ABS的脱模斜度的推荐值及其他参数。 a.型腔脱模斜度:40分~1度20分 型心脱模斜度:35分~1度 b.选用模具制造精度等级为:3、4、5 三 分型面的设计 1、分形面的形式: 平直分型面 6 毕业设计(论文) 2、分型面的选择: a ).分型面应设计在塑件外形最大轮廓处， b)分型面的选择应有利于塑件的顺利脱模; c)应保证让塑件的精度要求; 应满足塑件外观质量要求; d) e)便于模具的加工制造; f)分型面的选择应有利于排气。 根据制品的实际情况，分型面选在制品外型轮廓最大处为模具的分型面。 3.为了便于顺利脱模，根据制品自身结构特点，将制品留在动模上; 4(由于塑料制品为ABS，粘度中等，综合生产纲领，确定用Cr12材料为型心、 型腔及其他成型零部件材料。 四 注射机的选择 1(注射量的计算: 初选注射机 a(制品截面的面积为: 2 -22 S=3.14×(15.8/2)3.14×(11/2)= 100.98(mm ) 12 22 -3.14×(11/2)= 212.77(mm ) S=3.14×(19.8/2)22 -22 S=3.14×(36.4/2)3.14×(11/2)= 945.11(mm ) 32 22 -3.14×(11/2)= 81.64(mm ) S=3.14×(15/2)2 b.制品长度为L=17mm L=11mm L=4.5mm L=42+7.5=49.5mm 1234 所以制品的体积估计为V= S×L + S×L + S×L+ S×L 112233 44 =100.98×17+212.77× 11+945.11×4.5 3 +81.64× 49.5=123.51.26=12.4cm 初选注射机的型号为:XS——ZY——500型号的螺杆式注射机～ 2(注射机的有关工艺参数校核 a). 型腔数量的确定和校核 由于制品为中尺寸的塑件，为了不浪费材料为提高效率，选用一模四腔。 b).最大注射量的校核 nm+m1<=kmp n——型腔的数量为4; 3 m——单个塑件的质量或体积，g/cm3 m——浇注系统所需塑件质量或体积g/cm1 k——注射机最大注射量的利用系数，一般为0.8; 3mp——注射机允许的最大注射量g/cm; 3系统凝料设为0.8cm，则m=08 13?左边=4×12.4+0.8=50.4 cm 3右边=0.8×500=400 cm ?不等式成立～ ?注射量的标准符合要求～ c).锁模力的校核 F=p(nA+A)H+H c12 S?H +(5~10)=151.1+(5~10) mm c ? 开模行程符合要求～ f)模具与注射机的安装部分相关尺寸的校核 一般情况下设计模具时应对应校核的部分包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大 和最小厚度及模板上安装螺孔尺寸等。 1喷嘴尺寸: 设计时，主流道始端球面必须比注射机喷嘴头部球面半径略大一些，主流道小端直 径要比喷嘴直径略大，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。具体的主流道与喷嘴尺 寸如下图所示: 已知:r=18mm d=3mm 又 R=r+(1,2)mm D=d+(0.5,1)mm ?取R=19mm D=4mm 8 毕业设计(论文) 2定位圈尺寸: 为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线重合模具定模板的凸同的定位圈应与注射机固定模板上的定位孔呈较松动的间隙配合。 3最大、最小模厚: 在模具设计中，应使模具的总厚度位于注射机可安装模具的最大模具厚度与最小模具之间。同时应校核模具的外形尺寸，使得模具能从注射机的拉杆之间装入。 所以模具的总厚度应300mm到450mm之间。 4安装螺纹尺寸: 注射模具的动模和定模固定板上的螺孔尺寸应分别与注射机动模板和定模板上的螺孔尺寸相适应。模具在注射机的安装方法有两种:一种是螺钉直接固定;另一种是用螺钉、压板固定。当用螺钉直接固定时，模具固定板与注射机模板上的螺孔应完全吻合;而用压板固定时，只要在模具固定板需安放在压板的外侧附近有螺孔就能紧固，因此，压板固定具有较大的灵活性。对于重量较大的大型模具，采用螺钉直接固定则较为安全，而本设计中，由于制品较小，所设计出的模具重量也较小，所以只需用螺钉、压板固定即可。 —ZY—500。 由上述数据可见，选用注射机的型号为:XS 额定注射量:500cm3 注射压力:120MPa 注射行程:200mm 注射方式:螺杆式 锁模力:3500KN 最大成型面积:1000cm3 最大开模行程:500mm 喷嘴圆弧半径:18mm 喷嘴孔直径:3mm 动，定模固定板尺寸;700×850mm 机器外型尺寸:6500×1470×2380mm 由此可见，选择XS——ZY——500型号注射机符合要求。 五 根据制品尺寸 设计成型零部件: 1.塑件材料ABS，其收缩率为0.3%~0.8% (查书<<塑料成型工艺与模具设计>>第343页) 2.采用平均收缩率: S=0.55% 平 模具成型零件工作尺寸计算公式一览表: 型腔径向尺寸: 17 15 55 42 型芯径向尺寸: Ø11 型腔深度: R18.2 R9.9 R7 R7.5 型芯高度: 14 53 40 本制品的零件图没有尺寸精度。本着在保证使用要求的前提下尽可能选用底精度等级的原则。采用SJ1372—78公差数值标准中的8级精度，对孔类尺寸取表中的数值冠以“+”号，对于轴类尺寸取表中数值冠以“—”号。 一)型腔径向尺寸计算 9 毕业设计(论文) 0 1)17-0.68 平均值法: Lm+(?Z,2)+(?C,2)=(Ls,?,2)+(Ls,?,2)S 平 Lm=(1+S)Ls,(?+?Z+?C)?2 平+?Z+?Z Lm=[(1+S)Ls,X?]0平0 因为此塑件的精度级别比较低?Z和?C忽略不计则X=0.75(查书P145) 0 Ls= 17-0.68 +?Z+0.23Lm=[(1+0.55%)×17,0.75×0.68] 00+0.23 =16.580 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值): Lm=(1+S)Ls,? max =(1+0.8%)17,0.68 =16.46 b.验算(最大值): (Lm+?Z+?m),LsS?Ls min 此处?Z=?/3 ?m=?/6 左边=(16.46+0.68/2),17×0.3% 17 =16.75? ?不等式成立 +?Z+0.23?Lm=16.46 00 02)15-0.68 平均值法: Lm+(?Z,2)+(?C,2)=(Ls,?,2)+(Ls,?,2)S 平 Lm=(1+S)Ls,(?+?Z+?C)?2 平+?Z+?ZLm=[(1+S)Ls,X?] 00平 因为此塑件的精度级别比较低?Z和?C忽略不计则X=0.75(查书P145) +?Z+0.23Lm=[(1+0.55%)×15,0.75×0.68] 00+0.23 =14.570 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值): Lm=(1+S)Ls,? max =(1+0.8%)15,0.68 =14.44 b.验算(最大值): (Lm+?Z+?m),LsS?Ls min 此处?Z=?/3 ?m=?/6 左边=14.44+?/2,15×0.3% =14.74?15 ?不等式成立 10 毕业设计(论文) +?Z+0.23?Lm=14.44 00 03)55-0.1.4 平均值法: Lm+(?Z,2)+(?C,2)=(Ls,?,2)+(Ls,?,2)S 平 Lm=(1+S)Ls,(?+?Z+?C)?2 平+?Z+?ZLm =[(1+S)Ls,X?]0平0 因为此塑件的精度级别比较低?Z和?C忽略不计则X=0.75(查书P145) +?Z+0.47Lm=[(1+0.55%)×55,0.75×1.4] 00+0.47 =53.90 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值): Lm=(1+S)Ls,? max =(1+0.8%)55,1.4 =54.04 b.验算(最大值): Lm+?Z+?m),LsS?Ls (min 此处?Z=?/3 ?m=?/6 左边=54.04+?/2,55×0.3% =54.58?55 ?不等式成立 +?Z+0.47?Lm=54.04 00 04)42-1.2 平均值法: Lm+(?Z,2)+(?C,2)=(Ls,?,2)+(Ls,?,2)S 平 Lm=(1+S)Ls,(?+?Z+?C)?2 平+?Z+?ZLm=[(1+S)Ls,X?] 0平0 因为此塑件的精度级别比较低?Z和?C忽略不计则X=0.75(查书P145) +?Z+0.4Lm=[(1+0.55%)×42,0.75×1.2] 00+0.4 =41.330 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值): Lm=(1+S)Ls,? max =(1+0.8%)42,1.2 =41.14 b.验算(最大值): (Lm+?Z+?m),LsS?Ls min 此处?Z=?/3 ?m=?/6 11 毕业设计(论文) 左边=41.14+?/2,42×0.3% =41.61?42 ?不等式成立 +?Z+0.4?Lm=41.14 00 二)型芯径向尺寸计算 +0.61)Ø11 0 平均值法: 取?Z=?/3 X=0.75 00lm=[(1+S)ls+X?] ,?Z平,?Z0=[(1+0.55%)×11+0.75×0.6] ,0.20=12.41 ,0.2 公差带法: a.初算基本尺寸(最大值) lm=(1+Smin)ls+? =(1+0.3%)11+0.6 =11.63 最小值) b.验算( 取?Z =?/3 ?m=?/6 lm,?Z,?m,lsSmax?ls 11.63,0.6/2,11×0.8%?11 左边=11.24 右边=11 ?不等式成立 00?lm=11.63,?Z,0.2 三)型腔深度计算: 01)R18.2 -0.82 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 ++Hmδz=[(1+S)Hs-X?]δz 0平 0 +0.27=[(1+0.55%)×18.2-2/3×0.82] 0 +0.27=17.75 0 公差带法: a.初算基本尺寸(最大值) Hm=(1+Smin) Hs-δz =(1+0.3%)18.2-0.27 =17.98 12 毕业设计(论文) b.验算(最小值) Hm,HsSmax+??Hs 117.98,18.2×0.8%+0.82?18.2 左边=18.65 右边=18.2 ?不等式成立 ++0.27?Hmδz =17.98 00 02)R9.9 -0.52 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 ++Hmδz=[(1+S)Hs-X?]δz 0平 0 +0. 17=[(1+0.55%)×9.9-2/3×0.52] 0 +0.17=9.6 0 公差带法: a.初算基本尺寸(最大值) Hm=(1+Smin) Hs-δz =(1+0.3%)9.9-0.17 =9.76 b.验算(最小值) Hm,HsSmax+??Hs 9.76,9.9×0.8%+0.52?9.9 左边=10.2 右边=9.9 ?不等式成立 ++0.17?Hmδz =9.76 00 03)R7 -0.52 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 ++Hmδz=[(1+S)Hs-X?]δz 0平 0 +0.17=[(1+0.55%)×7-2/3×0.52] 0 +0.17=6.85 0 公差带法: a.初算基本尺寸(最大值) Hm=(1+Smin) Hs-δz 13 毕业设计(论文) =(1+0.3%)7-0.17 =6.85 b.验算(最小值) Hm,HsSmax+??Hs 7×0.8%+0.52?7 6.85, 左边=7.14 右边=7 ?不等式成立 ++0.17?Hmδz =6.85 00 04)R7.5 -0.52 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 ++Hmδz=[(1+S)Hs-X?]δz 0平 0 +0.17=[(1+0.55%)×7.5-2/3×0.52] 0 +0.17=7.2 0 公差带法: a.初算基本尺寸(最大值) Hm=(1+Smin) Hs-δz =(1+0.3%)7.5-0.17 =7.35 b.验算(最小值) Hm,HsSmax+??Hs 7.35,7.5×0.8%+0.52?7.5 左边=7.81 右边=7.5 ?不等式成立 ++0.17?Hmδz =7.35 00 四)型芯高度计算: +0.461)14 0 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 +0hmδz=[(1+S)hs+X?] 0平 -δz 0=[(1+0.55%)×14+2/3×0.46] -0.15 14 毕业设计(论文) 0=14.39 -0.15 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值) hm=(1+Smax) hs+δz =(1+0.8%)14+0.15 =14.26 b.验算(最大值) hm,hsSmin-??hs 14.26,14×0.3%-0.82?14 左边=13.76 右边=14 ?不等式成立 0+?hmδz =14.260 -0.15 +0.1.42)53 0 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 +0hmδz=[(1+S)hs+X?] 0平 -δz 0=[(1+0.55%)×53+2/3×1.4] -0.47 0=54.22 -0.47 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值) hm=(1+Smax) hs+δz =(1+0.8%)53+0.47 =53.89 b.验算(最大值) hm,hsSmin-??hs 53.89,53×0.3%-1.4?53 左边=52.33 右边=53 ?不等式成立 0+?hmδz =53.89 0 -0.47 +0.1.23)40 0 平均值法: 取δz =?/3 X=2/3 +0hmδz=[(1+S)hs+X?] 0平 -δz 15 毕业设计(论文) 0=[(1+0.55%)×40+2/3×1.2] -0.4 0=41.02 -0.4 公差带法: a.初算基本尺寸(最小值) hm=(1+Smax) hs+δz =(1+0.8%)40+0.4 =40.72 b.验算(最大值) hm,hsSmin-??hs 40.72,40×0.3%-1.2?40 左边=39.4 右边=40 ?不等式成立 0+?hmδz =40.72 0 -0.4 六 型腔壁厚计算 在注射成型过程中，型腔承受塑料熔体的高压作用，因此模具型腔应该有足够的强 度。型腔强度不够将发生塑性变形，甚至破裂;刚度不够将产生过大弹性变形导致型腔 向外膨胀，并产生益料间隙。 1型腔选用矩形整体式腔如下图: 查《模具设计与制造简明手册》第416 页 侧壁厚: (1)按刚度计算: 41/3h=[(cpa)/(Eδ)] 1 (2)按强度计算: 16 毕业设计(论文) 2 1/2 h=[3Pa(1+W a1)/ [ζ]] 1 底板厚: (1)按刚度计算 41/3 =[(c′pa)/(Eδ)] (2)按强度计算: 2 1/2 h=[a?pb/ [ζ] 2 hh——凹模侧壁，底板厚度(厘米) 1、2 c、 W , c′a?——常数，分别由阿a/l , l/b而定 a——凹模受力部分高度(厘米) l,b凹模内腔长边和短边(厘米) 11 E——弹性模量，钢取2.1×105 [ζ]——弯曲许用应力(10帕) W——抗弯截面系数 a1——矩形成型型腔的边长比 查Cr的[ζ]=220MPa δ——允许变形量(厘米)，按塑件性质选取，一般不超过塑件的溢边值，故取=0.002 厘米 5p——型腔压力，一般取(250,450)×10帕 由以上计算可知: a=18.2mm=1.82cm b=44mm=4.4cm l=55mm=5.5cm 故知， a/l=1.82/5.5=0.3309 l/b=5.5/4.4=1.25 (2) 计算 ?侧壁厚 按刚度计算 41/3h=[cpl/(Eδ)] 15411 1/3 =[(0.930×300×10×1.82)/(2.1×10×0.002) ] =0.9(cm) 按强度计算 2 1/2h=[3Pa(1+W a1)/ [ζ]] 1526 1/2 =(3×300×10×1.82(1+0.108×42/55)/220×10) =1.2(cm) ?底板厚 按刚度计算 41/3 h=[[c′pb/(Eδ)] 25411 1/3 =[0.02×300×10×4.4/(2.1×10×0.002)] =0.82(cm) 按强度计算 21/2h=[a?pb/ [ζ] 2526 1/2 =[0.3834×300×10×4.4/220×10] =1(cm) 七 浇注系统的设计 17 毕业设计(论文) 注射模的浇注系统是指塑料熔体从注射机喷嘴进模具开始到型腔为止所流经的通道，它的作用是将熔体平稳地引入模具型腔，并在填充和固化定型过程中，将型腔内气体顺利排出，且将压力传递到型腔的各个部位，以获得组织致密、外形清晰、表面光洁和尺寸稳定的塑件。 浇注系统可分为普通浇注系统和热流道浇注系统两大类。 本设计中采用的是普通浇注系统。 浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等四部分组成。 一)道的设计 主流道通常位于模具的入口处，其作用是将注塑机喷嘴注出的塑料熔体导入分流道或型腔，其形状为圆锥形，便于塑料熔体的流动及流道，由于要与高温塑料及喷嘴反复接触，所主流道常设计成可拆卸的主流道衬套，如下图所示: 主流道始端直径: (0.5,1)mm D=d+ 本模具的注射机选XS—ZY—500查表得:d=3 mm (0.5,1)=4mm D=3+ 球面凹坑半径: R=R+(0.5,1)mm 21 本模具的注射机选XS—ZY—500查表得:R=18 mm 1 R=18+(0.5,1)=19mm 2 半锥角: =1?,2? 本设计中取L=186mm 二)分流道的设计 分流道是主流道与浇口之间的通道。分流道要求熔体的阻力尽可能小，转折处应圆弧过度，各型腔保持均衡进料。由于本设计中分流道较长，在分流道的末端应开设冷料穴，分流道的截面形状，常用的有圆形、梯形、U字形和六角形等。 由于本设计中，分型面不是平面。常采用梯形或半圆形截面的流道，又梯形截 18 毕业设计(论文) 面形状的流道与U字形截面流道特点相似，但比U字形截面形状的流道的热量损失及冷凝料都多;加工也较方便，因此较常用，本设计中也采用梯形截面的流道。 分流道截面尺寸应根据塑件的成型体积、壁厚、形状、所用塑料的工艺性能，注塑速率以分流道的长度等因素来确定。 4m ?L h=2/3b 按照公式:b=0.2654? 其中:b——梯形大底边宽度 mm m——塑件的质量 g L——分流道的长度 mm h——梯形高度 mm m=e?v 3 3=1.05g/cm×12.4cm =13.02g L取32mm 4?b=0.2654?m ?L 4=0.2654?13.02?70 ?6mm h=2/3b=4mm 具体的分流道形状及尺寸如下图所示: 三)浇口的形状 腔型与分流道之间采用一段距离很短，截面积很小的通道相连接，此通道称为浇口，它是连接分流道与型腔的桥梁。 它具有两个功能，第一、对塑料熔体流入型腔控制作用;第二、当注射压力撤消后，浇口固化，封锁型腔，使型腔中尚未冷却固化的塑料不会侧流，浇口是浇注系统的关键部分。 浇口一般分非限制性浇口和限制性浇口，本设计采用限制性浇口，它又可分为?侧浇口系列;?点浇口系列;?盘环型浇口系列，由于侧浇口普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且对各种塑料的消耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。 本浇口取侧浇口 19 毕业设计(论文) 四)浇口位置的选择 选择浇口的位置时，需要根据塑件的结构与工艺特征和成型的质量要求，并分析塑料原材料的工艺特性与塑料熔体在模内的流动状态，成型的工艺条件，综合进行考虑，同时还要避免制件上产生喷射等缺陷，浇口应开设在塑件截面尺寸的最大处，要有利于熔体的流动，型腔的排气。在本模具中，由于制品是一个长、薄壁件， 所以浇口的位置 设置在制品的中间离主流道最近的地方～ ～ 五)浇注系统的平衡 1、分流道的平衡 本设计是一模两腔，浇口形状相同，分流道的平衡，能保证熔体均地同时充满所有型腔，且在保压期间各型腔的补料条件也相同，由于本设计中型腔对称分布，属自然平衡的浇注系统。 2、浇口的平衡 由于本设计中制品一般，但分流道比较细长及流道中熔体的流动阻力和温度的降低都不可忽略时，温度和压力的降低都会使远离主流道较远的型腔难以充满，此时要计算各浇口的BGV值，看是否相等，由于本设计中的两型腔对称分布，各因素 20 毕业设计(论文) 都相同，所以它们的BGV值肯定相等，为了使两型腔能基本上同时充满，浇口大小应一致，以达到平衡 八 推出机构设计 各种型号注射机的推出装置和最大推出距离不尽相同。设计时，应使模具的推出机构与注射机相适应。通常是根据开合模系统推出装置的推出形式。推杆直径、推杆间距和推出距离等，校核模具内的推杆位置是否合理，推杆推出距离能否达到使塑件脱模的要求。 推出机构的设计要求: (1)，设计推出机构时应尽量使塑件留在动模一侧。由于推出机构的动作是通过注射机的动模一侧的顶杆或液压缸来驱动的，所以在一般情况下，模具的推出机构设在动模一侧。 (2)塑件在推出过程中不发生变形和损坏。为了使塑件在推出过程中不发生变形和损坏，设计模具时应仔细进行塑件对模具包紧力和粘附力的分析与计算，合理地选择推出机构的方式，推出的位置，推出零件的数目和推出面积等。 3)不损坏塑件的外观质量。对于外观质量要求较高的塑件，塑件的外部表面尽量不( 选作为推出位置。即推出位置尽量设在塑件内部。对于塑件内部表面均不允许存在推出痕迹时，应改变推出机构的形式或设置专为推出使用的工艺凸台，在推出后再将工艺凸台与塑件分离。 (4)合模时，应使推出机构正确复位。设计推出机构时，应考虑合模时推出机构的复位，在斜导柱和导柱侧向抽芯以及其他特殊的情况下，还应该考虑推出机构的优先复位问题。 (5)推出机构应动作可靠，推出机构与复位的过程中，结构应尽量简单，动作可靠，灵活，制造容易。 A)推出力的计算 塑件注射成型后，塑件在模具内冷却定型。由于体积收缩对型芯产生包紧力，当其从模具中推出时候就必须克服包紧力而产生的摩擦力。 Fm=2πE tLcosθ(f-tgθ)/(1+μ)k E--塑料的拉伸模量 ε--塑料的成型平均收缩率 t--塑件的平均壁厚 L--塑料包容型芯的长度 μ--塑料的松比 θ--脱模斜度 f--塑料与钢材之间的摩擦系数 3Fm=2π×1.95×10×2×1.82×cosθ(0.25- tgθ)/(1+0.35)×K 1K=1+ fsin40’cos40’ 1 =1.0035 333Fm=7.96×10N F总=4×7.96×10N=31.8×10N B)斜顶形状的设计及其固定形式 根据制品尺寸和结构,采用斜顶推出,个数为4根～ 21 毕业设计(论文) 教材规定《塑料成型工艺与模具设计》第177页: L根据模具实际要求得: L=188mm 斜顶的材料用Cr12，热处理要求硬度为60~62HRC，工作配合部分的粗造度Ra为0.8mm。 C)推杆位置的选择 推杆的位置应选在脱模阻力最大、平整又可靠的地方。 D)复位机构 其主要帮助推杆的复位和侧型腔复位。 在复位赶位置的选择方面，我选在模具的推管上 九 导向机构的设计 导向、定位构是保证动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，主要有合模导向装置和锥面定位两种形式，本设计中采用导柱导向，主要零件:导柱、导套。 一、导向、定位机构的作用 定位作用、导向作用、承载作用，保持运动平稳作用。 22 毕业设计(论文) 二、导向、定位机构的总体设计 导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度，防止压入导柱和导套后发生变形。根据模具的形状和大小，一副模具一般需要2,4个导柱。由于本设计中属于小型模具，可以只用四个径相同且对称分布的导柱。 三、导柱的结构与设计 导柱的结构形式随模具结构大小及塑件生产批量的不同而不同，主要有以下几种形式:台阶式导柱、铆合式导柱、合模销。本设计中，由于模具不大，批量也不大，可以直接采用台阶式导柱，如下图所示: 导柱的长度必须比凸模端面的高度高出6,8mm，以免在导柱未导正方向之前凸模行进入型腔，相碰而损坏。此外，导柱长于凸模端面，分模后可按任何有利于操作的位置放在工作台上，而不至于擦伤凸模成型表面，导柱的端部做成锥形，目的是使导柱能顺利地进入导套。导柱的尾部埋在模板内，固定部分按H7/m6过渡配合，滑动部分按H8/f6间隙配合，表面粗糙度可为Ra0.4μm。 导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此多采用低碳钢(如20LoMn2B)经渗碳淬火处理，碳素工具钢(T8A、T10A)经淬火处理，硬度为55HR以上，或45钢经调质，表面淬火、低温回火，硬度?55HR。本设计中，CC导柱的材料选择为T8A，硬度在55HR以上。 C 四、导套的结构与设计 注射模常用的标准导套有直导套和带头导套两大类。由于本设计是小型模具，可采用直导套的固定方式，其结构简单，制造方便。 为使导柱顺利进入导套，导套的前端应倒圆角。导向孔最的作成通孔，以利于排出孔内的气体。导套的材料一般与导柱相同，采用T8A。 直导套用H7/r6过盈配合镶入模板，导套的固定部分的粗糙度为Ra=0.4μm，导向部分粗糙度为Ra=0.8,0.4μm。 直导套的形式如图所示: 23 毕业设计(论文) 五)导柱和导套的配用 具体的配合图形如下图所示 六)模架的选择 由于本设计中采用推料板进行卸料，且有顶杆顶出机构，有斜导柱，侧抽芯，所以选择A4型模架，基本框架如下图所示:其中经计算A=80，所以查表选择B=100、C=100,总的闭合高度为H=A+B+C+117=397,在300和450之间，符合要求: ——查《模具标准应用手册》第404页 十 侧向分型与抽芯机构设计 当塑件具有开模方向不同的内侧孔，外侧孔或侧凹时，除极少数情况可以强制脱胎换骨模外，一般都必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可动的结构，在塑件脱模前，先将其抽出，然后再从型腔中和型芯上脱模完成侧向活动型芯抽芯和复位机构就叫侧向抽芯机构。这类模具脱出塑件的运动有两种情况:一是开模时优先完成侧向分型或抽芯，然后推出塑件;二是侧向抽芯分型与塑件的推出同步进行。 侧向分型与抽芯机构按其动力夹源可分为手动、机动、气动或液压三类。 由于本设计中脱模力较小，可以直接采用机动侧向分型抽芯，这样操作方便，生产效率也能够提高，便于实现自动化生产。机动的主要开有:斜导柱分型抽芯、弯销分型抽芯、斜滑块分型抽芯等不同的形式，本设计中采用斜导柱侧向分型抽芯机构。 一)机动式侧面分型抽芯机构 24 毕业设计(论文) 本设计中选用斜导柱分型抽芯机构，它结构简单，制造方便，安全可靠。斜导柱的抽芯有三种基本形式，抽芯方向与开模方向垂直。抽芯方向偏向动模β角，抽芯方向偏向定模β角，由于本设计中制品很小，脱模力很小，所以可以直接选用垂直方向。 二)斜导柱侧向分型抽芯机构的设计 斜导柱侧向分型抽芯机构主要由斜导柱、滑块、压紧块和定位置等零部件组成，此外还有一些与合模动作有关的复位装置和定距拉紧装置等。 1、斜导柱的设计 )斜导柱的长度及开模行程的计算 (1 1)斜导柱的倾斜角:斜导柱侧向分型与抽芯机构中斜导柱与开模方向的夹角称为 斜导柱的倾斜角α。 斜导柱的倾角为α=17? w是侧型芯滑块受到脱模力的作用线与斜导柱中心线交点到斜导柱固定板的距又H 离，它并等于滑块高度的一半。 2、 斜导柱受力分析与直径计算 wF y F1FFt F2xFk ?Fx=0 F+Fsinα+F-Tcosα=0 112 Σ Fy=0 Fsinα+Fcosα-F=0 1k 塑件对钢摩擦系数μ=0.1~0.3，取μ=0.2 脱模斜度α=30′ 1 则 F=μF F=μF 12k 25 毕业设计(论文) F=Ft/cosα Ft=Ap(μcosα- sinα) 11 式中:A——塑件包络型芯的面积 7 P——塑件对型芯单位面积上的包紧力， 取P=3×10帕 A=3.14×11×(52+29) ×2 2 =600mm2 =0.006(m) Ft= Ap(μcosα- sinα) 117 =0.006×3×10×(0.2cos1?-sin1?) 4 =3.24×10(N) 4 F=3.24×10/ cos20? 4 =3.45×10 (N) Hw=20mm 根据斜导柱倾角,高度Hw,最大弯曲力,查表,得D=32mm(书207页) 由于采用锥形面配合型腔,大大减小了涨紧力.所以斜导柱减小为d1?=15mm, d2?=12mm. 在模具的外侧是用锲紧块来保证斜滑块的合模时的位置精度，但在模具的内侧抽芯时没有锲紧装置块来锲紧斜滑块～所以我采用了斜导柱锲紧斜滑块，由于制品的斜滑块侧向涨模力很小，所以用斜导柱锲紧足可以保证锲紧，以保证制品精度～ 3)斜导柱工作长度的计算 α=17? S′=53mm S=S′+(2,3)? 工作长度 L1=S/ sinα=55/ sin20?=160.8mm L2=S/ sinα=42/ sin20?=122.8mm 4)斜导柱长度的计算 在侧型芯滑块抽芯方向与开合模方向垂直时，斜导柱的工作长度L与抽芯距S及倾 斜角α有关。 L=L1+L2+L3+L4+L5 Z =d2/2tga+b/cosa+d/2tga+S/sina +(5—10)mm 26 毕业设计(论文) =3.64+63.85+2.73+160.8+(5—10)mm =231.02+(5—10)mm L=L1+L2+L3+L4+L5 Z 10)mm =d2/2tga+b/cosa+d/2tga+S/sina +(5— =3.4+55.85+2.51+122.8+(5—10)mm =184.56+(5—10)mm 三)斜滑块的设计 侧滑块是斜导柱侧向分型与抽芯机构中一个重要的零部件，一般情况下，它与侧向型芯(或侧面成型块)组合成侧滑块型芯，称为组合式侧滑块，由于本设计中，侧型芯较容易加工，所以可以设计为整体式侧滑块。塑件的尺寸精度和侧滑块移动的可靠性都要靠其运动的精度来保证。 斜滑块的精度要求较高，且本设计中斜滑块是整体式的，所以可采用数控铣床，甚至加工中心来进行。 斜滑块(斜型芯)是模具的重要成型零件，常用T8、T10、T45钢，CrWMn等材料来制造，热处理硬度要求HRC?50，对于45钢，则要求HRC?40。 本设计中制品要求不高，为减少成本，提高经济性，可采用45钢，HRC?40。 四)楔紧块的设计 由于在注射成型过程中，侧向分型在成型压力的作用下会使侧滑块向外位移，铡向力会通过测滑块传给斜导柱，使斜导柱变形，如果斜导柱与侧滑块上的斜导孔采用较大的间隙配合，侧滑块的外移会降低塑件侧向凹凸处的尺寸精度，所以必须采用楔紧块。 射成型的过程中,侧向成型零件在成型压力的作用下会使侧滑块向外位移,如果没有楔紧块楔紧,侧向力回通过侧滑块传给斜导柱,使斜导柱发生变形.如果斜导柱与侧滑块上的斜导孔采用较大的间隙(0.4—0.5mm)配合,侧滑块的外移会极大降低塑件侧向凹凸处的尺寸精度,因此,在斜导柱侧向抽芯机构设计时,必须考虑侧滑块的锁紧. 由于本设计中，侧滑块的抽芯方向垂直于合模方向?α′=20+(2,3)? 即α′=23? 27 毕业设计(论文) 结束语 在前面的塑件分析和尺寸计算方面我是结合了我在大学期间所学的专业知识，严格按照所学的公式计算的～在里面我达到了温故知新的效果，发现以前好多是是而非的问题都有了明确的 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ～ 在选择注射机时，我结合了书本上的知识和现在生产中常用的注射机类型进行了选择～在结构设计时我多半采用了实际生产的结构，也查阅大量的了数据资料～ 当然在设计中也必然会存在一些问题和错误，再所难免，还希望能得到各位评委的指正建议～ 在这次设计当中使我受益非浅，相信在以后的工作当中会有很大的帮助的～我也会努力再去学习，以达到更好～ 28 毕业设计(论文) 参考文献 1、《塑料成型工艺与模具设计》 ，作者: 层华昌 ， 出版社:高教育出版社，2001 年8月第一版 2、《塑料模具设计》， 作者:陈志刚 ，出版社: 机工业出版社 3、《注塑成型及模具设计实用手册》，作者: 李海梅、张 雨 ，出版社:化学工业出版 社 4、《实用注塑模设计手册 》，作者:贾润孔、程志远 ，出版社:中国轻业出版社 5、《模具结构图册 》，作者:房金妹、谭平宇、李明 ，出版社:机械工业出版社，1992 年6月北京第一版 6、《塑料模具设计》，作者:刘昌祺，出版社:机械工业出版社，2000年4月第一版 7、《型腔模设计》，作者:李学峰，出版社:西北工业大学出版社 8、《公差与配合标准简介》，作者:国家标准工作组，出版社:技术标准出版社 9、《模具结构图册》，作者:郑大中，出版社:机械工业出版社; 10、《机械制图》，作者:大连理工大学工程画教研室，出版社:高等教育出版社; 1993年5月第4版 11、《模具设计与制造简明手册》，作者:冯炳尧，出版社:上海科技出版社，1985 年版。 12、《塑料注射模设计实用手册》，作者:宋玉恒，出版社:航空工业出版社，1993年版。 29 毕业设计(论文) 致谢 光阴似箭，岁月如梭，不知不觉我即将走完大学生涯的第三个年头，回想这一路走来的日子，父母的疼爱关心，老师的悉心教诲，朋友的支持帮助一直陪伴着我，让我渐渐长大，也慢慢走向成熟。 首先，我要衷心感谢一直以来给予我无私帮助和关爱的老师们，特别是我的导师宋凤娟、王彩霞老师，学院院长王世建老师。谢谢你们这三年以来对我的关心和照顾，从你们身上，我学会了如何学习，如何工作，如何做人。 其次，我还要真诚地谢谢我的同学们，在这三年当中，你们给予了我很多帮助，在我的学习工作生活各个方面，你们给我提出了很多宝贵的建议，我的成长同样离不开你们。 再次，我还要认真地谢谢我身边所有的朋友和同学，谢谢你们，你们对我的关心、帮助和支持是我不断前进的动力之一，我的大学生活因为有你们而更加精彩。 最后，我要感谢我的父母及家人，没有人比你们更爱我，你们对我的关爱让我深深感受到了生活的美好，谢谢你们一直以来给予我的理解、鼓励和支持，你们是我不断取得进步的永恒动力。 30