聚丙烯塑料盒蓋注塑模畢業(yè)設計說明書.pdfVIP

唐山學院畢業(yè)設計說明書 1 引言 本說明書為塑料注射模具設計說明書，是根據塑料模具手冊上的設計過程及 相關工藝編寫的。本說明書的內容包括：目錄、課程設計指導書、課程設計說明 書、參考文獻等。 編寫本說明書時，力求符合設計步驟，詳細說明了塑料注射模具設計方法， 以及各種參數的具體計算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機構的設計。 本說明書在編寫過程中，得到李莉老師和同學的大力支持和熱情幫助，在此 謹表謝意。 由于本人是自學的 UG 軟件設計水平有限，在設計過程中難免有錯誤之處， 敬請各位老師批評指正。 唐山學院畢業(yè)設計說明書 2 第一章 塑件工藝分析 1.1 塑件分析 圖 1-1 盒蓋 此件為聚丙烯（PP）塑料盒蓋，要求大批量生產。 1.2 塑件工藝性分析 （1）PP 的性能特點與用途 比重小，強度、剛性、耐熱性均優(yōu)于 HDPE，可在 100C 左右使用。具有優(yōu)良 的耐腐蝕性，良好的高頻絕緣性，不受濕度影響。但低溫變脆，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如板、片、透明薄膜、繩、絕緣 零件、汽車零件、閥門配件、日用品等。使用溫度 10120C。 （2）成型特點 1.結晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔體破裂，長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解 2.流動性極好，溢邊值 0.03 左右 3.冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)散熱應適度 4.成型收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強 5.注意控制成型溫度，料溫低取向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯。模具溫度低 于 50C 以下塑件無光澤，易產生熔接痕、流痕；90C 以上時易發(fā)生翹曲、變形 6.塑件應壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應力集中 （3）PP 的注射工藝參數 唐山學院畢業(yè)設計說明書 3 （1)注射機：螺桿式 （2)螺桿轉速（n/(r/min )：48 （3)料筒溫度（t/） ：前段 200220 中段 180200 后段 160180 （4）噴嘴形式：直通式 （5）模具溫度（） ：8090 （6）注射壓力（MPa):70100 （7）成型時間（s） ：注射時間 2060；高壓時間 03；冷卻時間 2090；總周 期 50160. 表 1-2PP 的主要性能指標 密度 g/cm0.900.91彈性模量 MPa 比容 cm/g1.101.11彎曲強度 MPa67.5 吸水率%（24h）0.010.03硬度 HB 8.65 R95105 收縮率%1.03.0體積電阻率.cm10 16 熔點C170176 沖擊韌度 Kj*m-2 無缺口78 缺口3.54.8 熱變形溫度C102115沖擊強度 kJ/m30 抗拉屈服強度 MPa37 唐山學院畢業(yè)設計說明書 4 第 2 章 擬定模具結構形式 2.1分型面位置的確定 分開模具取出塑件的面稱為分型面;注射模有一個分型面或多個分型面， 分型面的位置，一般垂直于開模方向。分型面的形狀有平面和曲面等，但也有將 分型面作傾斜的平面或彎折面，或曲面，這樣的分型面雖加工難，但型腔制造和 制品脫模較易。有合模對中錐面的分型面，分型面自然也是曲面。 選擇分型面時，應考慮的基本原則： 1） 分型面應選在塑件外形最大輪廓處 當已經初步確定塑件的分型方向后分型面應選在塑件外形最大輪廓處，即通 過該方向塑件的截面積最大，否則塑件無法從形腔中脫出。 2） 確定有利的留模方式，便于塑件順利脫模 從制件的頂出考慮分型面要盡可能地使制件留在動模邊，當制件的壁相當厚 但內孔較小時，則對型芯的包緊力很小常不能確切判斷制件中留在型芯上還是在 凹模內。這時可將型芯和凹模的主要 部分都設在動模邊，利用頂管脫模，當制件的孔內有管件（無螺紋連接）的 金屬嵌中時，則不會對型芯產生包緊力。 3） 保證制件的精度和外觀要求 與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形 或內孔，為保證其精度，應盡可能設置在同一半模具腔內。因分型面不可避免地 要在制件中留下溢料痕跡或接合縫的痕跡，故分型面最好不選在制品光亮平滑的 外表面或帶圓弧的轉角處。 4） 分型面應使模具分割成便于加工的部件，以減少機械加工的困難。 5） 不妨礙制品脫模和抽芯。 在安排制件在型腔中的方位時，要盡量避免與開模運動相垂直方向的避側凹 或側孔。 6） 有利于澆注系統(tǒng)的合理處置。 7） 盡可能與料流的末端重合，以利于排氣。 本次設計產品的分型面在塑件上一目了然，分型面設在塑件的大口端面處。 綜和以上信息此件分型面位置如下圖： 唐山學院畢業(yè)設計說明書 5 圖 2-1 塑件分型面圖 2.2確定型腔數量及排列方式 型腔指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負形，除去具體尺寸比塑 料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而己。 注射成形是先閉模以形成空腔，而后進料成形，因此必須由兩部分或（兩部 分以上）形成這一空腔型腔。其凹入的部分稱為凹模，凸出的部分稱為型芯。 1） 型腔數量的確定 其數目的決定與下列條件有關： （1） 塑件尺寸精度 型腔數越多時，精度也相對地降低，1、2 級超精密注塑件，只能一模一腔， 當尺寸數目少時，可以一模二腔。3、4 級的精密級塑件，最多一模四腔。 （2 ）模具制造成本 多腔模的制造成本高于單腔模，但不是簡單的倍數比。從塑件成本中所占的 模具費比例看，多腔模比單腔模具低。 （3） 注塑成形的生產效益 多腔模從表面上看，比單腔模經濟效益高。但是多腔模所使用的注射機大， 每一注射循環(huán)期長而維持費較高，所以要從最經濟的條件上考慮一模的腔數。 （4） 制造難度 多腔模的制造難度比單腔模大，當其中某一腔先損壞時，應立即停機維修， 影響生產。塑料的成形收縮是受多方面影響的，如塑料品種，塑件尺寸大小，幾 何形狀，熔體溫度，模具溫度，注射壓力，充模時間，保壓時間等。影響最顯著 的是塑件的壁厚和同何形狀的復雜程度。 本設計根據塑件結構的特點，考慮型腔布局方式，采用一模兩腔的模具結構， 這樣比一模一腔模具的生產效率高，同時結構更為合理。 2）型腔的布局 多型腔模具設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)布置密切相關，因而型腔的排布在多型腔模具設計中應加以綜合考慮。 型腔的排布應使每一個型腔都通過澆注系統(tǒng)從總壓力中心中均等地分得所需的壓 力，以保證塑料熔體同時均勻地充滿每個型腔，使各型腔的塑件內在質量均一穩(wěn) 唐山學院畢業(yè)設計說明書 6 定。這就要求型腔與主流道之間的距離盡可能最短，同時采用平衡的流道和合理 的澆口尺寸以及均勻的冷卻等。合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差異、應力 形成及脫模困難等問題。 平衡式型腔布局的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度、截面形狀 及尺寸均對應相同，可以實現均衡進料和同時充滿型腔的目的； 非平衡式型腔布局的特點是從主流道到各型腔澆口的分流道的長度不相等， 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， 各澆口的截面尺寸制作得不相同。 要指出的是，多型腔模具最好成型同一尺寸及精度要求的制件，不同塑件原 則上不應該用同一副多模腔模具生產。在同一副模具中同時安排尺寸相差較大的 型腔不是一個好的設計，不過有時為了節(jié)約，特別是成型配套式塑件的模具，在 生產實踐中還使用這一方法，但難免會引起一些缺陷，如有些塑件發(fā)生翹曲、有 些則有過大的不可逆應變等。 本設計一模四腔， 且壁厚均勻， 故采用平衡式， 布局如圖 所示： 圖 2-2 型腔的布局 唐山學院畢業(yè)設計說明書 7 第 3 章注塑設備選擇 3.1 塑件質量、體積計算和鎖模力的計算 （1）由 UG7.0 建模得 塑件的體積：V13.13cm3 塑件的質量： m1=V1=0.93.13=2.82g （查塑料模具設計指導附表 9-6 得 =0.9 /dm3） 澆注系統(tǒng)凝料體積的估算 可按塑件體積的 0.6 倍計算 由于該模具采用一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體 積為V2=4V10.67.51cm3 該模具一次注射所需塑料聚丙烯（PP） ： 體積 V.=4V1+V2=20.03cm3 質量 M。=V.0.920.03=18.027g 塑件和流道凝料（包括澆口)在分型面上的投影面積及所需鎖模力 塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積及所需鎖模力 A=nA1+A2=1.35nA1=1.354213.72=1154.088mm2 Fm=AP型=1154.08825=28.85kN A-塑件和流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 A1-單個塑件在分型面上的投影面積 A2-流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積 Fm-模具所需的鎖模力 P型-塑料熔體對型腔的平均壓力 A2 根據多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面積 A1 的 0.20.5 倍，因此可用 0.35nA1來估算。由塑料模具設計指導書 7 頁表 2-2 得 P 型 =25MPa 3.2 選擇注射機型號 根據上面計算得到的 M 和 Fm 值來選擇一種注射機，注射機的最大注射量 （額定注射量 G）和額定鎖模力 F 應滿足 Gm/a 式中 a注射系數，無定型塑料取 0.85，結晶型塑料取 0.75。 FFm 唐山學院畢業(yè)設計說明書 8 分析以上數據在塑料成型工藝與模具結構書附錄 G 表選擇 HTF60-I 型號注射 機，其主要技術參數見下表： 表 3-1注射機主要技術參數 理論注射容量/ cm 3 38鎖模力/KN600 螺桿直徑/mm22拉桿內間距/mm310310 注射壓力/MPa266移模行程/mm270 注射速率/(g/s)52最大模厚/mm330 塑化能力/(g/s)5.1最小模厚/mm120 動定模板尺寸/mm 469482 注射重量/g35 噴嘴球半徑/mm10噴嘴孔直徑/mm2 頂出力/KN22頂出行程/mm70 唐山學院畢業(yè)設計說明書 9 第四章型腔數量及注射機參數校核 4.1型腔數量的校核 1)型腔數量的校核 （1）由注射機料筒塑化速率校核型腔數量 n(KMt/3600-m2)/m1 上式右邊=414 （符和要求）: 式中 K注射機最大注射量的利用系數，一般取 0.8 M注射機的額定塑化量（g/h 或 cm/h） t成型周期,因塑件小，壁厚不大，取 30s m2澆注系統(tǒng)所需塑料質量和體積（g 或 cm） m1單個塑件的質量和體積（g 或 cm） 按注射機的最大注射量校核型腔數量 n（KmN- m2）/ m1 上式右邊=6.94 （符和要求） 式中 mN注射機允許的最大注射量（g/cm 3) 按注射機的額定鎖模力校核型腔數量 n（F-p型A2）/ p型A1 上式右邊=23.3 4（符和要求） 式中F-注射機的額定鎖模力（N） A1-4 個塑件在模具分型面上的投影面積（mm2） A2-澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積（mm2） P型-塑料熔體對型腔的成型壓力 （MPa） ， 一般是注射壓力的 30%65%， 該處取型腔平均壓力為 30MPa。 4.2注射機工藝參數校核 注射量校核 注射量以容積表示 最大注射容積為 Vmax=aV=0.7538=28.5cm 2 式中 Vmax-模具型腔和流道的最大容積（cm 2） V-指定型號與規(guī)格的注塑機注射量容積 （cm 2） ， 該注射機為 38cm2 a-注射系數，取 0.75-0.85，結晶型塑料取 0.75 倘若注射量過小，注射機的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒內停留時間過長。 所以最小注射量容積 Vmin=0.25V=0.2538=9.5cm 2。故每次注射的實際注射量積 唐山學院畢業(yè)設計說明書 10 V 應滿足 maxmin VVV ，而 V =20.03cm 2，符合要求。 鎖模力校核 在前面已進行，符合要求 3）最大注射壓力的校核 Pmax kP0 式中 k安全系數（k一般取 1.251.4） 。 P0實際生產中，該塑件成型時所需注射壓力 P0為 70MPa100MPa 最大與最小模具厚度 模具厚度 H 應滿足 Hmin H Hmax 式中 Hmin=120mm,Hmax=330mm (見表 3-1) 而該套模具厚度 H=25+32+30+80+25=192mm，符合要求 開模行程和推出機構的校核 開模行程校核 HH1+H2+(510) 式中 H-注射機動模板的開模行程（mm） ，取 270mm H1-塑件推出行程（mm） ，取 20mm H2-包括流道凝料在內的塑件高度（mm） ，取 101mm 代值計算 符合要求 推出機構校核 該注塑機推出行程為 70mm，大于 H1=20，符合要求 模架尺寸與注射機拉桿內間距校核 該套模具模架的外形尺寸為 250mm250mm，而注塑機拉桿內間距為 310mm 310mm, 符合要求 唐山學院畢業(yè)設計說明書 11 第 5 章澆注系統(tǒng)的設計 5.1 主流道設置 1） 主流道尺寸 主流道的作用 主流道的模具，一般不用澆口套，而直接開設在定模板上。 澆口套是注射機噴嘴在注射模具上的座墊，在注射時它承受很大的注射機噴 嘴端部的壓力同時由 于澆口套末端通過流道澆口與型腔相連接，所以也承受模具型腔壓力的反作 用力。為了防止?jié)部谔滓驀娮於瞬繅毫Χ粔喝肽＞邇?，澆口套的結構上要增加 臺肩，并用螺釘緊固在模板上，這樣亦可防止模腔壓力的反作用力而把澆口套頂 出。 主流道設計要點 (1) 澆口套的內孔（主流道）呈圓錐形，錐度 2 6。若錐度過大會造 成壓力減弱，流速減慢，塑料形成渦流，熔體前進時易混進空氣，產生氣孔；錐 度過小，會使阻力增大，熱量損耗大，表面黏度上升，造成注射困難。 (2) 澆口套進口的直徑 d 應比注射機噴嘴孔直徑 d1 大 0.5mm。若等于 或小于注射機噴嘴直徑，在注射成型時會造成死角，并積存塑料，注射壓力下降， 塑料冷凝后，脫模困難。 (3) 澆口套內孔出料口處（大端）應設計成圓角 r，一般為 0.53mm。 (4) 澆口套與注射機噴在接觸處球面的圓弧度必須吻合。設球面澆口套球面 半徑為 SR，注射機球面半徑為 r， 其關系式如下：SRr0.51mm 澆口套球面半徑比注射機噴嘴球面半徑大，接觸時圓弧度吻合的好。 (5) 澆口套長度（主流道長度）應盡量短，可以減少冷料回收量，減少壓力 損失和熱量損失。 (6) 澆口套錐度內壁表面粗糙度為 Ra1.6Ra0.8m,保證料流順利，易脫 模。 (7) 澆口套不能制成拼塊結構，以免塑料進入接縫處，造成冷料脫模困難。 (8) 澆口套的長度應與定模板厚度一致，它的端部不應凸出在分型面上，否 則會造成合模困難，不嚴密，產生溢料，甚至壓壞模具。 (9) 澆口套部位是熱量最集中的地方，為了保證注射工藝順利進行和塑件質 量，要考慮冷卻措施。 根據所選注射機，則主流道小端尺寸為 唐山學院畢業(yè)設計說明書 12 d = 注射機噴嘴尺寸 + (0.51) = 2 + 0.5 = 2.5mm 主流道球面半徑為 SR = 噴嘴球面半徑 + （12） =10+（12）= 11 mm 球面配合高度 h=35mm，取 h=3mm。 主流道長度 盡量小于 60mm，由標準模架結合該模具結構取 L=25+20=45mm 主流道大端直徑D=d+2Ltana6.54mm （半錐角 a 為 12 ， 取 a=2 ） 澆口套總長L。=L+2+h=45+2+3=50mm 澆口套圖如下： 圖 5-1 澆口套截面圖 唐山學院畢業(yè)設計說明書 13 5.2分流道設計 1）分流道的作用 分流道式指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。其基本 作用是在壓力損失最小的條件下，將來自主流道的熔融塑料，以較快的速度送到 澆口處充模。同時，在保證熔體均勻地分配到各型腔的前提下，要求分流道中殘 留的熔融塑料最少，以減少冷料的回收。 2） 設計要點 在多種常見截面當中，圓形截面的壓降是最小的。但由于圓形的分流道 必須在上下模板上都加工出半圓槽，工藝性不好，故此設計中采用工藝性更為合 理而壓降也比較小且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大的 U 形截面或梯形截 面。該模具采用梯形分流道。 3）分流道的形狀及尺寸 分流道可開設在動、定模分型面的兩側或其中任意一側。設計要求其截面形 狀應盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小，目的是在溫度較高的塑 料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減小熱量損失。分流 道大多設置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、U 形、半圓形及矩形 等。 （1）分流道長度長度應盡量短，且少彎折。 綜合型腔布局尺寸確定該模具分流道的長度為： L=432+85=171（mm） 分流道 （2）圓形截面的比表面積最小因此取截面為圓（直徑為 4mm）的流道，圖形 如下： 圖5-2分流道圓形截面圖 （3）分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的 流動狀態(tài)較為理想，因此分流道的內表面粗糙度Ra 并不要求很低，一般取0.63 唐山學院畢業(yè)設計說明書 14 1.6m，這樣表面稍不光滑，有助于增大塑料熔體的外層流動阻力。避免熔流表 面滑移，使中心層具有較高的剪切速率。 （4）分流道的布置形式 分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關，有多種不同的布置 形式，但應遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面 流程盡量短、鎖模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式，綜合流道截面形狀考慮我選擇采用在動 定模開分流道，分流道圖如下： 圖5-3 分流道布置圖 5.3 澆口的設計 1） 澆口的作用 澆口是分流道和型腔之間的連接部分，也是注射模具澆注系統(tǒng)的最后部分， 通過澆口直接使熔融的塑料進入型腔內。澆口的作用是使從流道來的熔融塑料以 較快的速度進入并充滿型腔，型腔充滿塑料后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔 內還未冷卻的熱料回流。 澆口設計與塑料制品形狀、塑料制品斷面尺寸、模具結構、注射工藝參數（壓力等）及 塑料性能等因素有關。澆口的截面要小，長度要短，這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉， 便于使塑料制品分離，塑料制品的澆口痕跡亦不明顯。 塑料制品質量的缺陷，如缺料、縮孔、拼縫線、質脆、分解、白斑、翹曲等，往往都是 由于澆口設計不合理而造成的。 2） 澆口設計的基本要點 唐山學院畢業(yè)設計說明書 15 1、盡量縮短流動距離 澆口位置的安排應保證塑料熔體迅速和均勻地充 填模具型腔，盡量縮短熔體的流動距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔 中的氣體，這對大型塑件更為重要。 2、 澆口應設在塑件制品斷面較厚的部位 當塑件的壁厚相差較大時，若將澆 口開設在塑件的薄壁處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易 冷卻，以致影響了熔體的流動距離，難以保證其充滿整個型腔。另外從補縮的角 度考慮，塑件截面最厚的部位經常是塑料熔體最晚固化的地方，若澆口開設在薄 壁處，則厚壁處極易因液態(tài)體積收縮得不到收縮而形成表面凹陷或真空泡。因此 為保證塑料熔體的充分流動性，也為了有利于壓力有效地傳遞和比較容易進行因 液態(tài)體積收縮時所需的補料，一般澆口的位置應開設在塑件壁最厚處。 3、 必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆口位置的原因，有時塑料 充填型腔時造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔 接痕降低塑件的強度，并有損于外觀質量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時 尤為嚴重。有時為了增加熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。熔接 痕降低塑件的強度，并有損于外觀質量，這在成型玻璃纖維增強塑料的制件時尤 其嚴重。一般采用直接澆口、點澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產生，有時 為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側設一冷料穴，使前鋒冷料引 如其內，以提高熔接強度。 在選擇澆口位置時，還應考慮熔接的方位對塑件質量及強度的不同影響。 4、 應有利于型腔中氣體的排除 要避免從容易造成氣體滯留的方向開設澆 口。如果這一要求不能充連接。 3） 澆口的類型 澆口的形式多種多樣，但常用的澆口有如下 11 種： 直接澆口、側澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、 爪形澆口、點澆口、潛伏澆口、護耳澆口等。 本設計采用側澆口，截面為圓形，側澆口尺寸計算如下： bt Ab 3 1 30 9.06.0 b-側澆口寬度（mm） A -塑件的外側表面積（mm 2） t-側澆口的厚度（mm） L-側澆口長度（mm） 有 UG 軟件測得 A2108mm2 結合側交口的推薦尺寸最終確定 b=1.4mm， 唐山學院畢業(yè)設計說明書 16 t0.5mm，L=mm。截面圖如下： 圖5-4 澆口截面圖 唐山學院畢業(yè)設計說明書 17 第 6 章成型零件的設計與計算 所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構成型腔腔體的部位的尺 寸，其直接對應塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復雜，塑 件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便，規(guī)定： 塑件的公差 塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“ ” ，制品叫 做腔尺寸公差取正值“ ” ，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應按以 上規(guī)定進行轉換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取/2。模 具制造公差 實踐證明，模具制造公差可取塑件公差的 6 1 ，即z= ) 6 1 3 1 ( ，現取3 。 而且按成型加工過程中的增減趨向取“+” 、 “-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取 “+z”,型芯尺寸不斷減小則取“-z” ，中心距尺寸取“ 2 z ” 。 模具的磨損量 實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的 1/6，對于大 型塑件則取6 以下。另外對于型腔底面（或型芯端面） ，因為脫模方向垂直，故磨 損量c=0。 塑件的收縮率 塑件成型后的收縮率與多種因素有關，通常按平均收縮率計算。 =（1% + 3%）/ 2=2% Smax、Smin 由課本附錄 B 查得 Smax=3%、Smin=1% 模具在分型面上的合模間隙 由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導致動模、定模注射時存在著 一定的間隙。一般當模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產生的飛 邊也小。飛邊厚度一般應小于是 0.020.1mm。塑件尺寸可按公差 GB/T 14486-1993 標準中的 5 級精度選取。 6.1型腔的徑向尺寸與深度 根據公式 ： 式中在塑料成型工藝與模具結構書 18 頁表 1-3 查 2 minmax SS S 唐山學院畢業(yè)設計說明書 18 LM= z SLS 0 4 3 )1 ( 小頭徑向尺寸 D1m= z SDD 011 ) 4 3 (=（12.5+12.5 * 2% - 0.75 * 0.46）0 0.463 =12.410 0.18 大頭徑向尺寸 D1m= z SDD 011 ) 4 3 (=（16.5+16.5 * 2% - 0.75 * 0.54）0 0.543 =16.430 0.18 型腔深度尺寸計算 根據公式 ： HM= z S 0 S 3 2 )1 (H H1M= z SHH 011 ) 3 2 ( = (17 +17 * 2% - 2/3 * 0.74)0 +0.74/3 =16.850 +0.24 mm 型腔圖： 圖 6-1 型腔圖 唐山學院畢業(yè)設計說明書 19 6.2型芯的徑向尺寸與深度 根據公式 ：lM= 0 4 3 )1 ( z SlS 小頭徑向尺寸 0 111 ) 4 3 ( z sddd m = （9.5 + 9.52% +0.750.46）-0.46/3 0 mm = 10.035-0.15 0 mm 大頭徑向尺寸 0 222 ) 4 3 ( z sddd m =（13.5 + 13.52% +0.750.54）-0.54/3 0 mm = 14.18-0.18 0 mm 根據公式： hM= 0 3 2 )1 ( z ShS 型芯高度尺寸 h 2M= 0 3 2 )1 ( z ShS = （15.5 + 15.52% + 2/30.74）-0.74/30 =16.3 -0.240mm 唐山學院畢業(yè)設計說明書 20 圖 6-1 型芯圖 6.3 模具型腔側壁的確定 模具型腔在成型過程中受到塑料熔體的高壓作用，用具有足夠的強度和剛度。 但是對型腔的壁厚做出精確的力學計算是非常困難的，一般在工廠中經常用經驗 數據對型腔壁厚進行簡化設計。 根據課本塑料成型工藝與模具結構 99 頁表 3-11 查 的數值壁厚s=20mm 6.4 模架的確定 根據型腔的布局可看出，型腔分布尺寸為為 165165，有根據型腔側壁最小 壁厚為 20，再考慮到導柱、導套及連接螺釘布置應占據的位置和采用推件板推出 等各方面的問題，由塑料成型工藝與模具結構書 199 頁確定選用 A1 型、模架尺寸 為 250mm250mm 的標準模架，即可符合要求。 唐山學院畢業(yè)設計說明書 21 圖 6-3 模架 唐山學院畢業(yè)設計說明書 22 第 7 章合模導向機構設計 7.1 導向與定位機構設計 1）合模導向機構的總體設計 導向機構對于塑料模具是必不可少的部件，因為模具在閉合時有一定的方 向和位置，所以必須設有導向機構。 導向機構的主要作用：定位、導向、承受一定側壓等作用。 a. 定位作用 為避免模具裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確 的形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 b. 導向作用 動定模合模時，首先導向機構接觸，引導動定模正確閉合，避免凸?；蛐托?先進入型腔以保證不損壞成型零件。 c. 承受一定側壓力 塑料注入型腔過程中會產生單向側壓力，或由于注射機精度的限制使導柱在 工作中承受一定的側壓力，此時，導柱能承擔一部分側壓力。 2）導柱的設計 a.長度 導柱的長度必須比凸模端面要高出 68 毫米。以免導柱未導正方向 而凸模先進入型腔與其相碰而損壞。 b.形狀，導柱的端部做成錐形或球形的先導部分，使導柱能順利進入導柱孔。 c.材料 導柱應具有硬而耐磨的表面、堅韌而不易折斷的內芯，因此，多采用 低碳鋼經滲碳淬火處理。 或碳素工具鋼（T8、T10）經淬火處理硬度 HRC5055，導柱滑動部位按需要 可設油槽。 e.配合精度導柱裝入模板多用二級精度第二種過渡配合。 f.光潔度 配合部分光潔度要求 6 級， 此外， 導柱的選擇還應跟椐模架來確定。 由于模架較大(250250)所以設計成四導柱，此模架導柱簡圖如下所示: 唐山學院畢業(yè)設計說明書 23 圖7-1 導柱圖 3）導套的設計 導套可以直接開設在模板上，且設計為通孔，這種形式的孔加工簡單，適用 于生產批量小，精度要求較高的模具。 對導套的結構主要有四點要求，分述如下： (1)、形狀為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒圓角，導柱孔最好 打通，否則導柱進入未打通的導柱孔時，孔內空氣無法逸出而產生壓力，給導柱 的進入造成阻力。 (2) 材料可用淬火銅或銅等耐磨材料制造，但其硬度應低于導柱硬度，這樣 可以改善磨擦，以防止導柱或導套拉毛。 (3) 導套的精度與配合一般 A 型用二級精度過度配合，B 型用二級精度靜配 合。 (4) 光潔度配合部分光潔度要求七級。 導套的選擇應根據模板的厚度來確定，材料為 T8A 硬到 HRC5055,或采用 20 鋼滲碳 0.50.8 厚，淬硬到 HRC5660.本設計導套裝在公模板。 由于模具的結構不同，該模架上用的導套如下圖： 唐山學院畢業(yè)設計說明書 24 圖7-2 導套圖 4）導柱、導套的布置 根據模具的形狀的大小，在模具的空閑位置開設導柱孔和導套孔，常見的導 柱有 2 至 4 根不等，其布置原則必須保證定模只能按一個方向合模，此設計常用 四根相同的導柱布置在定動模固定板的四角。 唐山學院畢業(yè)設計說明書 25 第第 8 章章脫模機構設計 8.1脫模機構設計 1）在注射成型 的每一循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，脫出塑件 的機構稱為脫模機構或頂出機。 （1）脫模機推出力應施于塑件剛性和強度最大的部位，作用面積也應盡可 能大一些，以防塑件變形或損壞。 （2)力求良好的塑件外觀，在選擇頂處位置時，應盡量設在塑件內部或對塑 件外觀影響不大的部位。在采用推桿脫模時尤其要注意這個問題。 (3)結構合理可靠，脫模機構應工作可靠，運動靈活，制造方便，更換容易 且具有足夠的剛度和強度。 2)脫模機構的分類 脫模機構可按動力來源分類也可按模具結構分類 (1) 按動力來源分類。分為手動脫模、機械脫模、液壓脫模、氣動脫模，本 設計采用液壓脫模。即在注射機上設有專用的頂出油缸，并開模到一定距離后， 活塞的動作實現脫模。 按模具結構分類。分為簡單脫模機構、雙脫模機構、順序脫模機構、二級脫 模機構、澆注系統(tǒng)脫模機構等。本設計采用的推出機構是推件板推出機構。 推件板推出機構。 其特點是推出力大，且推出力的作用面積大而均勻，運動平穩(wěn)，塑件上沒有 推出痕跡。 設計時注意事項。為了減小推出過程中推件板和型芯的摩擦，可采用在推件 板和型芯間留有 0.20-0.25mm 的間隙，并采用 3-5 度的錐面配合。其錐度起到輔 助定位作用，防止推件板偏心而引起溢料。 綜合分析用推桿推出機構，綜合該模架和塑件的考慮我選用一個塑件用 4 個 推桿，推桿直徑為 6mm 長度為 95.5mm 的推桿其簡圖如下： 唐山學院畢業(yè)設計說明書 26 圖 8-1 推桿 唐山學院畢業(yè)設計說明書 27 第 9 章模具的動作過程和爆炸圖 模具動作過程： 圖 10-1 模具動作過程 唐山學院畢業(yè)設計說明書 28 模具爆炸圖： 圖 10-2 模具爆炸圖 唐山學院畢業(yè)設計說明書 29 結束語 課程設計接近了尾聲.這段時間我認為最重要的就是做好設計的預習，認真的 研究老師給的題目，其次，老師對題目的講解要一絲不茍的去聽去想，因為只有 都明白了，做起設計就會事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設 計，到頭來一點收獲也沒有。在這段時間里，也暴露了自己很多問題，第一、不 夠細心比如由于粗心大意算錯了數導致設計的零件不能正確的裝配。第二，是在 學習態(tài)度上，這次課設是對我的學習態(tài)度的一次檢驗。我的第一大心得體會就是 作為一名設計人員，要求具備的首要素質絕對應該是嚴謹。我們這次實習所遇到 的多半問題多數都是由于我們不夠嚴謹。第三，在做人上，我認識到，無論做什 么事情，只要你足夠堅強，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就 沒有什么辦不到的。在這次難得的課程設計過程中我鍛煉了自己的思考能力和對 UG 軟件的使用能力。再次感謝老師的輔導以及同學的幫助，是他們讓我有了一個 更好的認識，無論是學習還是生活，生活是實在的，要踏實走路。課程設計時間 雖然不長，但我學習了很多的東西，使我眼界打開，感受頗深。 這篇說明書的編寫以及修改的過程，也是我越來越認識到自己知識與經驗缺 乏的過程。雖然，我盡可能地收集材料，竭盡所能運用自己所學的知識進行設計 說明書的編寫，但還是存在許多不足之處，有待改進。請各位評委老師多批評指 正，讓我在今后的學習中學到更多。同時也對這段時間老師給予的幫助表示感謝! 唐山學院畢業(yè)設計說明書 30 參考文獻 1.李建軍，李德群.模具設計基礎及模具 CAD.北京：機械工業(yè)出版社，2005 2.楊占堯，白柳.塑料模具典型結構設計實例.北京:化工工業(yè)出版社，2008 3.大連理工大學工程畫教研室編.機械制圖.北京：高等教育出版社，1993 4.宋玉恒. 塑料注射模具設計實用手冊. 北京:航空工業(yè)出版社, 1998 5.楊占堯. 塑料注塑模結構與設計.北京：清華大學出版社，2004 6.歐陽德祥. 塑料成型工藝與模具結構.北京：機械工業(yè)出版社，2008 7.閻亞林. 塑料模具圖冊.北京;高等教育出版社，2004 8.王興天. 注塑技術與注塑機.北京：化學工業(yè)出版社，2005 9.史鐵梁.模具設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，2003 10.伍先明.塑料模具設計指導.北京：國防工業(yè)出版社，2008 11.展迪優(yōu).UG NX 7.0 快速入門教程.北京：機械工業(yè)出版社，2010 12.肖愛民.模具設計從入門到精通.北京：機械工業(yè)出版社，2010 14.齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造【M】.北京：高等教育出版社，2004 15.歐圣雅.冷沖壓與塑料成型機械【M】.北京：機械工業(yè)出版社，1999 16.孫鳳勤，閆亞林.沖壓與塑壓成型設備【M】.北京：高等教育出版社，2003 17.程培源.模具壽命與材料【M】.北京：機械工業(yè)出版社，2004 18.高為國.模具材料【M】.北京：機械工業(yè)出版社，2004 19.許發(fā)樾.模具標準應用手冊【M】.北京：機械工業(yè)出版社，1994 20.郭廣思.塑料成型技術.北京：機械工業(yè)出版社，2002 唐山學院畢業(yè)設計說明書 31 致謝 本次畢業(yè)設計歷時近一個月，從選題、UG 繪制裝配圖、完成說明書。 其間每一過程都得到指導教師的悉心指導，指導老師身體力行、兢兢業(yè)業(yè)地為我 們排憂解難，不僅治學嚴謹而且為人師表，堪稱良師益友，通過此次的論文，我 學到了很多知識，跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學的體制束縛，在整個設計過程中， 通過查資料和搜集有關的文獻，培養(yǎng)了自學能力和對 UG 軟件的使用能力。并且由 原先的被動接受知識轉換為主動的尋求知識，這可以說是學習方法上的一個很大 的突破。在以往的傳統(tǒng)的學習模式下，我們可能會記住很多的書本知識，但是通 過畢業(yè)設計，我們學會了如何將學到的知識轉化為自己的東西，學會了怎么更好 的處理知識和實踐相結合的問題。 在論文的寫作過程中也學到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先做學問 要一絲不茍，對于發(fā)展過程中出現的任何問題和偏差都不要輕視，要通過正確的 途徑去解決，在做事情的過程中要有耐心和毅力，不要一遇到困難就達退堂鼓， 只要堅持下去就可以找到思路去解決問題的。而且要學會與人合作，這樣做起事 情來就可以事倍功半。 總之，此次論文的寫作過程，我收獲了很多，即為大學三年劃上了一個完美 的句號，也為將來的人生之路做好了一個很好的鋪墊。 再次感謝我的大學和所有幫助過我并給我鼓勵的老師，同學和朋友，謝謝你 們！ 唐山學院畢業(yè)設計說明書 32 外文資料 Lathe is introduced The lathe is mainly for the car round face and boring, car and so on a work and design of machine tools. Turning rarely in itsHe kinds of machine tools, and any other machine tools are not like lathe so easily turning processing. Because of the lathe can also be used to drilling and reaming, lathe versatility can make workpiece finish a few in a installationKind of processing. Therefore, in the production of various kinds of lathes use than any other kinds of machine tools.The basic parts are: lathe bed, spindle box components, the tailstock components, slip board components, screw and light poles.Bed is lathe based pieces. It can often is by after a full normalizing or aging treatment of ductile iron of grey or into. It is a strong rigid frame, all the other basic components are installed on the bed. Usually in bed body have inside.The two set of parallel guide. Some manufacturers are using to all four guide pointed toward the triangle on rails guide (namelyYamagata prefecture, and some factory guide) in a group or is in both groups are using a triangle guide and a rectangleGuide. Guide to machined to guarantee their straightness precision. In order to resist wear and scratches, most modernThe guide is through the surface machine hardening, but during operation should also be careful to avoid damage guide. Guide railAny error, often means the whole machine precision damaged.Spindle box installed in the fixed position medial guide, usually left end of the bed. It provides power, and can make the workPieces of speed in turn. It basically consists of a installed in the hollow shaft and precision bearing a series of variable speed teethWheel (similar to the truck gearbox) together. Through the sliding gears, spindle can swim in the many kinds of rotating speed. mostlyCount lathe have 8 to 12 kinds of speed, general form. According to arrange series But in the modern machine just pull (2 4 handlesSo they can get all the speed. A growing trend is through the electrical or mechanical device withoutVariable.Due to the accuracy of machine tool depends largely on spindle, therefore, spindle structure size is larger, usually installedAfter the preloaded the heavy tapered roller bearings or ball bearings. Axis in a full-length through-hole throughout bar feeders, longThrough the hole by feeding. The size of the Lord when an important dimension is lathe, so when the work-piece must be when the principalThe materials, it confirms that can process the maximum size of the blank bar feeders.The tailstock component mainly consists of three parts. The inside of the motherboard and lathe bed rails, can be in guide with the 唐山學院畢業(yè)設計說明書 33 longitudinallyMobile. Floor has a can make whole the tailstock component clamping device at any position. The tailstock body installed in the endBoard, along some type of key slot in floor lateral movement, make the tailstock can and spindle box to the spindle is.The tailstock third part is the tailstock sleeve. It is a diameter usually at about 51 76mm (2 3 inches)The steel hollow cylinder between. Through the handwheel and screw, the tailstock sleeve can in the tailstock body and move in a few longitudinal moveAn inch.The lathe with two dimensions specifications said. The first called lathe bed surface the largest machining diameter. This is in the latheCan the biggest diameter workpiece rotate. It is about two top attachment and guide rail of the distance of the nearest point two times. The second size is the max