(精品)模具畢業(yè)設(shè)計(jì) 風(fēng)扇罩(2013年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì))

摘要摘要: :在綜合分析了塑件的結(jié)構(gòu)，使用要求，成型質(zhì)量和模具制造成本的基礎(chǔ)上，介紹結(jié) 構(gòu)簡單，形狀規(guī)則的塑件成型。采用側(cè)澆口進(jìn)料單分型推桿頂出機(jī)構(gòu)，使塑件能一次成型。設(shè) 計(jì)了相應(yīng)的頂塊頂出的注射模，并介紹了模具的工作過程。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：注射模 頂塊頂出 Abstract: Based on the comprehensive analysis on the plastic parts structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced. Key words: Injection mould Medial coepulling. 前言前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程之后，我們走向社會之前一次綜合性設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的課題是 風(fēng)扇罩，支架注塑模設(shè)計(jì),是對以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。 在此次設(shè)計(jì)中，主要用到注射模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識。著重說明了一副注射 模的一般流程，即注射成型的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖 的繪制、全面審核投產(chǎn)制造等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括成型位置的 及分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零 件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè)面分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式 設(shè)計(jì)等。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我懂得如何查閱相關(guān)資料以及怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí) 際問題，這為我們以后更好的從事機(jī)械行業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了廣大老師和同學(xué)的幫助，在此我一一表示誠摯的感謝！由于本人缺 乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，水平有限，且時(shí)間又倉促。設(shè)計(jì)過程中難免有錯(cuò)誤和欠妥之處，懇請各位老師和 同學(xué)指正批評。 目錄目錄 前言前言2 第一章第一章 塑料件的特性分析塑料件的特性分析5 第一節(jié) 產(chǎn)品性能分析5 第二節(jié) 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析6 第三節(jié) 塑件工藝分析7 第二章第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8 第一節(jié) 型腔數(shù)目及排列方式8 第二節(jié) 主流道的設(shè)計(jì)8 第三節(jié) 分流道的設(shè)計(jì)9 第四節(jié) 澆口位置的選擇10 第五節(jié) 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)11 第六節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11 第七節(jié) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)12 第三章第三章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算13 注射機(jī)的選定13 第一節(jié) 成型零件的設(shè)計(jì)15 第二節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算17 第三節(jié) 模架的選用21 第四章第四章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)21 第一節(jié) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用21 第二節(jié) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21 第五章第五章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)24 第一節(jié) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則24 第二節(jié) 脫模力的計(jì)算24 第三節(jié) 簡單推出機(jī)構(gòu)25 第六章第六章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核26 第一節(jié) 注射壓力的校核26 第二節(jié) 模具閉和高度的校核26 第三節(jié) 開模行程的校核27 第四節(jié) 模具安裝尺寸的校核27 第五節(jié) 安裝螺孔尺寸28 第七章第七章 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié)28 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)30 第一章第一章 塑料件的特性分析塑料件的特性分析 第一節(jié)第一節(jié) 產(chǎn)品性能分析產(chǎn)品性能分析 該塑件為風(fēng)扇罩，它要與另外部件匹配使用。要使一側(cè)的凸緣扣卡到另外一個(gè)部件上，所 以從塑件的使用性能上分析，必須具備有一定的綜合機(jī)械性能，包括良好的機(jī)械強(qiáng)度，一定的 彈性和耐油性，耐水性，耐磨性，化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性能。符合以上性能的有多種塑料材料， 從材料的來源以及材料的成本和調(diào)配顏色來看，ABS比較合適。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛 的材料，它來源廣，成本底，符合該塑件成型的特性。因此制作該塑件選用ABS材料。以下是 ABS的主要參數(shù)。 表一：ABS的主要技術(shù)指標(biāo) 密度比溶吸水率收縮率熱變形溫度 1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103. 抗拉強(qiáng)度拉伸彈性模量彎曲強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度體積 50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB6.9X10 表二；ABS的注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型螺桿轉(zhuǎn)數(shù)噴嘴形式噴嘴溫度 螺桿式50-70直通式180-190。 料筒的溫度模具溫度注射壓力保壓力 190-200 200-220170-190 50-7060-90Mpa30-60 Mpa 注射時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間成型周期 3-5 S15-30 S10-30 S30-70 ABS無毒，無味，呈微黃色。成型的塑料件有較好的光澤。密度為1.02-1.05g/。ABS有 3 cm 極好的抗沖擊強(qiáng)度，且在低溫下也不迅速下降。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)定性和電絕緣性能。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。 經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70度左右，熱變形溫度約為 90度左右。耐氣候差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。其成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)黏度增高，所 以成型壓力較高，塑料上的脫模斜度稍大，ABS易吸水，成型前加工要進(jìn)行干燥處理；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統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、溶 料溫度及收縮率影響極小。 表三：ABS成型收縮率，拉伸模量，泊松比與剛的摩擦因素。 表三 塑料名稱成型收縮率/%拉伸模量 E/103Mpa 泊松比U與剛的摩擦系數(shù)f PE1.5-3.50.212-0.980.490.23-0.5 PP0.4-3.01.6-6.20.430.49-0.51 PS0.2-0.81.4-8.90.380.45-0.75 ABS0.1-0.71.91-1.980.380.20-0.25 第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析產(chǎn)品工藝性與結(jié)構(gòu)分析 1）尺寸的精度 如表四,塑件的尺寸公差推薦值參考模具設(shè)計(jì)與制造手冊的精度等級 表四： 材料高精度一般精度低精度 ABS345 該塑件由于不接納其它裝配尺寸，其精度不必太高。故選用一般精度IT8，其公差參考教材 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) 。 2）粗糙度 作為風(fēng)扇罩，僅要求外觀美觀，光澤度不必太高，塑件表面的粗糙度要比模具型芯低。塑 件模具表面的粗糙度可取Ra0.8.模具型芯的表面粗糙度取Ra0.2。 3）斜度 脫模斜度取決于塑件的形狀，壁厚及塑料的收縮率，一般取本塑件由于型腔深度35130 。 很小，一側(cè)要采用兩個(gè)內(nèi)側(cè)抽芯。但由于考慮到塑件跟其它部件配合使用，要使塑件配合好所 以要塑件兩側(cè)角度，所以要使塑件強(qiáng)行脫模的方式。而且向里偏有小角度；本塑件與另外部件 配合使用，要有一定的彈性才能使塑件放進(jìn)指定的位置，塑件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能經(jīng) 受推件桿的推力而不使塑件變形. 表五 塑料種類制件流程最小壁厚一般制件壁厚大型制件壁厚 塑料 ABS0.751.7 第三節(jié)第三節(jié) 塑件工藝分析塑件工藝分析 本塑件外形中等，形狀簡單，尺寸精度比較高，壁厚均為 2mm，材料是 ABS 收縮率取 0.05%， 用 UG 軟件計(jì)算塑件近似體積為 V=52，ABS 的密度為 1.021.05 g/。故單件凈重約為 3 cm 3 cm 302g，塑件外形長 701mm,由于塑件中有些地有凸槽，為了減小加工難度，降低制作成本，所以 采用凸模、凹模鑲塊嵌入。 第二章第二章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 型腔數(shù)目及排列方式型腔數(shù)目及排列方式 型腔數(shù)目的確定： 由于零件較大，形狀不對稱，因此采用一模一件。 第二節(jié)第二節(jié) 主流道的設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì)參考教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P114表5-2主流的部分尺寸如表六： 表六 查教材塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P103表4.2常用熱塑性塑料注射機(jī)型號和主要技術(shù)規(guī)格 XS-ZY-125： 噴嘴球半徑=20； 主流道小端直徑=6。 球面配合高度h取10； 主流道錐角取30； 主流道球面直徑SR=40; L和D還待定。因?yàn)槎０搴穸群蛣?dòng)模底板總長為654，所以澆口套L=44mm。 本人工作于模具企業(yè)從事模具設(shè)計(jì)工作，現(xiàn)兼職代做、輔導(dǎo)模具畢業(yè)設(shè)計(jì)！幫 助同學(xué)們安心工作，順利畢業(yè)！ 聯(lián)系 QQ 120126437 郵箱 YOUHENGJIN126.COM 第三節(jié)第三節(jié) 分流道的設(shè)計(jì)分流道的設(shè)計(jì) 1）分流道的長度和斷面尺寸： 分流道的斷面尺寸根據(jù)塑件的成型體積，塑件的壁厚，塑件形狀，所用塑料的工藝性能，注射 速率和分流道的長度等因素確定。該塑件壁厚為2mm小于3mm，質(zhì)量為302g，所以： b=0.2654 4 mLA 式中：m-單件塑件是質(zhì)量（g） ，m=3.5g L-分流道的長度, (mm)取為28mm 由上式計(jì)算得：b=1.14,取b=4 為了便于加工分流道的斷面做成梯形。其中：=6mm, =,b=4mm,L=28mm。1 l 00 510 分流道的布置如圖1： 圖1 2）澆口的設(shè)計(jì)。 采用一模一件，模具制造成本不高，能夠適應(yīng)生產(chǎn)的要求，四點(diǎn)近澆，塑料流 程短，塑件質(zhì)量好，澆口容易去除。而采用一模兩件對稱布局，生產(chǎn)效率高，側(cè)澆 口進(jìn)料不影響塑件外觀，澆口容易去除，但塑料流程大，模具制造成本相對較高， 綜合以上分析采用一模一件四點(diǎn)近澆口方式制造模具。 第四節(jié)第四節(jié) 澆口位置的選擇澆口位置的選擇 澆口的形式很多，但無論采取什么形式的澆口，其開設(shè)的位置對塑件的成型性能及成型質(zhì) 量影響都很大。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，它一般根據(jù)下述幾項(xiàng)原則來參 考： a、盡量縮短流動(dòng)距離 b、澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁最厚處 c、避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷 d、考慮分子定向的影響 e、減少或避免熔接痕提高熔接強(qiáng)度 f、應(yīng)有利于型腔中氣體的排除 g、不在承受彎曲或沖擊載荷的部位設(shè)置澆口 h、澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件外觀質(zhì)量 綜合以上原則和塑件形狀及技術(shù)要求決定將澆口設(shè)置在塑件內(nèi)表面偏一邊處。 第五節(jié)第五節(jié) 冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì) 冷料穴的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入行腔。為了使料 流的流動(dòng)性更好，在模具內(nèi)溫度更均勻，故在主流道對面的動(dòng)模板上開設(shè)冷料穴，其標(biāo)稱直徑 與主流道大端直徑相同，通常選用 Z 字形拉料桿，它開模后通常用手工取出冷料。 第六節(jié)第六節(jié) 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 當(dāng)塑料溶體填充型腔時(shí)，必須將型腔內(nèi)和澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣及塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分 子揮發(fā)氣體順利排出模外。如果型腔內(nèi)因各種因素沒有將產(chǎn)生的氣體排除干凈，塑件就會形成 氣泡、接縫、表面輪廓不清及填充缺料的成型缺陷，另外氣體受壓，體積縮小會產(chǎn)生高溫將導(dǎo) 致素件局部碳化或燒焦，同時(shí)積存的氣體還會產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度。因此必須考慮排 氣問題，注射模成型時(shí)排氣通常用如下三種方式進(jìn)行： a、利用配合間隙排氣 b、在分型面上開設(shè)排氣槽排氣 c、利用排氣塞排氣 本塑件可以利用配合間隙排氣，不必專門開設(shè)排氣系統(tǒng)，如果試模中認(rèn)為必須開設(shè)，可在 分型面上開設(shè)排氣槽。 第七節(jié)第七節(jié) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 無論什么塑料進(jìn)行注射成型，均有一個(gè)比較適宜的模具溫度范圍，在此模具溫度范圍內(nèi)， 塑料熔體的流動(dòng)性好，容易充滿型腔，塑件脫模后收縮和翹曲變形小，形狀與尺寸穩(wěn)定，力學(xué) 性能以及表面質(zhì)量較高。為了使模溫控制在一理想的范圍內(nèi)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。由 于本次設(shè)計(jì)的塑料 ABS 黏度和流動(dòng)性一般，模溫為 5080，故無須設(shè)計(jì)加熱系統(tǒng)，只需設(shè) 計(jì)冷卻系統(tǒng)以確保合理的模溫。常用的冷卻方法有水冷卻、空氣冷卻和油冷卻，本設(shè)計(jì)采用水 冷卻，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 （1）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與常見冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為： a）冷卻水道應(yīng)盡量多 b）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等 c）澆口出加強(qiáng)冷卻 d）冷卻水道、入口溫差應(yīng)盡量小 e）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮的方向設(shè)置 此外，冷卻水道的設(shè)計(jì)還必須盡量避免接近塑件的溶接部位以免產(chǎn)生溶接痕， 降低塑件強(qiáng)度； （2）冷卻系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的確定 塑件的形狀是變化萬千的，因此對于不同的塑件，冷卻水道的位置形狀也不一樣。本塑件 為淺型腔塑件，淺型腔塑件最困難的是凸模的冷卻，本塑件凸模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且外部需抽芯， 很難設(shè)置冷卻水道，因此要加強(qiáng)凹模冷卻。凹模設(shè)置螺旋式冷卻水道，入水口在澆口附近，水 流流經(jīng)凹模的螺旋槽后在分型面附近流出，這種形式的冷卻水道的冷卻效果好。 第三章第三章 成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 成型零件決定塑件的幾何行狀和尺寸。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，承受塑料熔 體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑料間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確幾何形狀， 較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高強(qiáng)度、剛度及 較好的耐磨性能。 注射機(jī)的選定 以鎖模力為技術(shù)參數(shù)，必須大于模具在開模方向的投影面積上的總注射力。P=PB x KC x KS式中 P-型腔內(nèi)注射壓力 Mpa PB-基本壓力 Mpa KC-材料系數(shù)，ABS材料取KC=1.15 KS-塑料復(fù)雜系數(shù)，KS=11.5。 PB與塑件平均壁厚T，進(jìn)澆口流程長度L的流程比L/T有關(guān)，本塑件T=2mm，在這里螺角式 潛伏澆口，估算L=100mm，故L/T=50，PB=32MPa，由于該塑件簡單，取KS=1，則： P=60 1.15 1=90.8 MPa 鎖模力為；F=1.5PA0.1式中； F-所需的鎖模力 KN P-型腔內(nèi)注射壓力 A-塑件投影面積， A=34023.14=3475 F=1.536.834750.1=7438.2 KN 所以選用臥式XS-ZY-600。 型號國產(chǎn)注射機(jī)，其主要技術(shù)參 數(shù)如表七： 表七：XS-ZY-600型注射機(jī)技術(shù)參數(shù) 球半徑（毫米）12螺桿（柱塞）直徑 （毫米） 60噴嘴 孔直徑（毫米）4 注射容量（厘米或 克） 450 定位孔直徑（毫米） 100 中心孔徑（毫米） 孔徑（毫米）22 注射壓力1190 頂出 兩 側(cè)孔距（毫米）230 最大300 鎖模力（10）150 模具厚度 （毫米）最小 200 最大注射面積（厘 米） 700 模板厚度（毫米） 300 第一節(jié)第一節(jié) 成型零件的設(shè)計(jì)成型零件的設(shè)計(jì) 為了提高零件的加工效率，裝拆方便，保證兩個(gè)型腔形狀，尺寸一致，采用組合式凹模中 的整體嵌入式凹模結(jié)構(gòu)。在凹模與定模板間的配合用 6 7 m H 。影響成型零件的尺寸因素有： 1）塑件的收縮率 其值為S=（Smax-Smin ）Ls; 式中 s-塑料收縮率波動(dòng)所引起的塑件尺寸誤差； Smax-塑料的最大收縮率； Smin-塑料的最小收縮率； Ls -塑件的基本尺寸。 2）模具成型零件的制造誤差 參考塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)P所列出的經(jīng)驗(yàn)值，成型零件的制造公差約占塑件總公差 的3 1 -4 1 ,或取IT7-IT8級作為模具制造公差。模具成型零件制造公差用z表示。這里取z=0.05收 縮率的波動(dòng)引起塑件尺寸誤差隨塑件的尺寸增大而增大。在計(jì)算成型零件時(shí)，所用到的收縮率 均用平均收縮率來表示S= 100% maxmin 2 SS 式中 S-塑件的平均收縮率； Smax-塑料的最大收縮率； Smin-塑料的最小收縮率。 第一類尺寸：型腔尺寸的計(jì)算 計(jì)算公式參考教材P151式（5-18）： （）=(1+ S)LS-(0.50.75) Lm 0 z 0 z 式中 S-表示塑料的平均收縮率；(S=0.55%) LS-表示塑件的基本尺寸； -表示塑件尺寸的公差； Z-取/3。 當(dāng)制件的尺寸較大、精度級別較底時(shí)式中取0.5，當(dāng)精度級別較高時(shí)式中取0.75。本塑件為殼體 配件其精度要求不高，故在本設(shè)計(jì)中取0.5。 350尺寸的計(jì)算：查教材P66表3-8該尺寸的公差為=1.56。 利用公式(LM) =(1+ S)LS-0.75 0 z 0 z =(1+0.55%)350-0.751.6 0.53 0 =349.90mm 0.53 0 243尺寸的計(jì)算：查教材P66表3-8該尺寸的公差為=1.84。利用 (LM) =(1+ S)LS-0.5 0 z 0 z =(1+0.55%)243-0.751.16 0.39 0 =242.76mm 0.39 0 170尺寸的計(jì)算：查教材P66表3-8該尺寸的公差為=0.81。 利用公式(Hm) =(1+ S)HS-0.75 0 z 0 z =(1+0.55%)170-0.751.84 0.27 0 =169.64mm 0.27 0 第二類型芯尺寸的計(jì)算： （1）尺寸為348的計(jì)算：查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.6。 利用公式(Lm) 0 z =(1+ S)LS+0. 75 0 z =(1+0.55%)348+0.751.6 0 0.53 =348.68mm 0 0.53 （2）尺寸為241的計(jì)算：查教材P66表3-18該尺寸的公差為=1.08。 利用公式(Lm) 0 z =(1+ S)LS+0.75 0 z =(1+0.55%)241+0.751.08 0 0.36 =241.43mm 0 0.36 （3）型芯高度尺寸為20的計(jì)算：查教材P66表3-18該尺寸的公差為=0.81。 利用公式(HM) 0 z =(1+ S)HS+0.75 0 z =(1+0.55%)20+0.750.81 0 0.27 =20.65mm 0 0.27 第二節(jié)第二節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，如果型腔側(cè) 壁和底版厚度過小，可能因硬度不夠而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞；也可能因剛度不足產(chǎn)生翹曲變 形導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊，降低塑件尺寸精度和順利脫模。因此，應(yīng)通過強(qiáng)度和剛度計(jì)算來確定 型腔壁厚 模具型腔壁厚的計(jì)算，以最大壓力為準(zhǔn)，而最大壓力是在注射時(shí)，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn) 生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開模時(shí)接近常壓。理論分析 和生產(chǎn)實(shí)踐表明，大尺寸的模具型腔，剛度不足是主要主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件 為準(zhǔn)；由于本模具采用“一模一件”結(jié)構(gòu)，總體尺寸不是很大，故應(yīng)以型腔的壁厚的剛度為準(zhǔn)。 剛度計(jì)算條件一般從下面三個(gè)方面來考慮： （1）模具成型過程中不發(fā)生溢料 （2）保證塑件尺寸精度 （3）保證塑件順利脫模 在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時(shí)的收縮值，因 此，型腔的剛度要求主要是由不溢料和塑件精度來決定。當(dāng)塑件某一尺寸同時(shí)有幾項(xiàng)要求時(shí)， 以最苛刻的條件作為剛度設(shè)計(jì)的依據(jù)。 對于本塑件可以簡化為整體式矩形型腔進(jìn)行近似計(jì)算。 1）矩形型腔的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 在本模具設(shè)計(jì)中采用了整體矩形型腔，整體矩形型腔的結(jié)構(gòu)簡圖如下： 圖2 因本模具的型腔大體上似矩形，并且其l40-5025-30 50-6030-35 60-7035-42 如表八，由于采用一模一腔的設(shè)計(jì)，分流道和澆口總長度為372mm.因?yàn)橛玫叫睂?dǎo)桿，型腔厚度 取32mm.所以型腔的外形尺寸：250230 20mm. 2）底板厚度的計(jì)算 整體式矩形型腔的底板，如果后部沒有支承板，直接支承在模腳上，中間是懸空的，底板可 以看成是周邊固定的受均勻載荷的矩形板，由于溶體的壓力，板中心將產(chǎn)生最大的變形量，按 剛度條件，型腔底板厚度為： 3 4 E pbc h 式中 由型腔邊長比決定的系數(shù)； cbl/ 型腔內(nèi)溶體的壓力（）； p MPa 型腔短邊長（）； bmm 鋼的彈性模量，?。?EMPa 5 1006 . 2 允許變形量；取 0.05 mm )(mm 經(jīng)計(jì)算得：l/b=1.4 查表得 =0.0226, p=50MPa，b=80mm。 c 所以 45.7mm 3 5 4 3 4 05 . 0 1006 . 2 66500226 . 0 E pbc h 由于考慮到這是近似計(jì)算，為匹配標(biāo)準(zhǔn)模架，取 h=45mm。 第三節(jié)第三節(jié) 模架的選用模架的選用 根據(jù)型芯,型腔的尺寸和用到側(cè)向分型有導(dǎo)滑槽.因此選用的模架外形尺寸為: 884 604 的模架.根據(jù)模架選用的推件板,推件固定板取50mm和66mm. 第四章第四章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的保證動(dòng)摸或上下模合模時(shí)正確定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo) 向和錐面定位兩種形式。在這里我采用導(dǎo)柱導(dǎo)向的形式。 第一節(jié)第一節(jié) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用 1）定位作用 模具閉合后，保證定?；蛏舷履５奈恢玫恼_，保證型腔形狀和尺寸的精度； 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具裝配過程中也起定位作用，便于裝配和調(diào)整。 2）導(dǎo)向作用 合模時(shí)首先是導(dǎo)向零件接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模上下模準(zhǔn)確閉合，避免型心先進(jìn)入 型腔造成成型零件的損壞。 3）承受一定的側(cè)向壓力 承受塑料溶體在充型過程中產(chǎn)生單向側(cè)壓力和動(dòng)模板（因是雙 分型面）自身的重力。 第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) （一）導(dǎo)柱 1、導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 其結(jié)構(gòu)采用如下圖所示的結(jié)構(gòu)： 圖3 2、導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 （1）長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分長度=27+20+18+2025=85mm. （2）直徑 由于模架250315型。選用比較大，參考塑料注 射 模中小型模架標(biāo)準(zhǔn)的尺寸組合。選用：導(dǎo)柱d508525. 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊 。 （3）形狀 導(dǎo)柱前端做倒角。 （4）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)心，因此采用T10A鋼經(jīng)淬火熱 處理，硬度應(yīng)達(dá)到5055HRC。導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度為Ra0.8。導(dǎo)向部分為Ra0.4。 （5）配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用H7/m6的過度配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用H7/f7的 間隙配合。 （二）導(dǎo)套 1 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖4 此類型導(dǎo)套為直導(dǎo)套，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，適用于簡單模具或?qū)缀竺鏇]有墊板的場合。 2、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求 1）形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端倒圓角。導(dǎo)柱孔最好做成通孔，以利于排 出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。如模板較厚，導(dǎo)柱孔必須作成盲孔時(shí)，可在盲孔的側(cè)面打一小孔排氣。 2）材料 導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料或銅合金等耐磨材料制造，其硬度一搬應(yīng)低與導(dǎo)柱硬度， 以減輕磨損，防止導(dǎo)柱和導(dǎo)套拉毛。導(dǎo)套固定部分和導(dǎo)滑部分的表面粗糙度一般為 Ra0.8。 因此選用：導(dǎo)套d=80196的導(dǎo)套。GB 4619.3-84，材料T8A。固定形式和配合精度 采用 H7/r6配合鑲?cè)肽０?。參考?shí)用注塑模設(shè)計(jì)手冊： 第五章第五章 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 塑件在從模具上取下以前,還有一個(gè)從模具的成型零件上脫出的過程,使塑件從成型零件上脫 出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。它包括以下幾個(gè)部分，脫模力的計(jì)算、推出機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)等的機(jī)構(gòu) 形式、安裝定位、尺寸配合以及某些機(jī)構(gòu)所需的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)性校核。在設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng) 遵守以下幾個(gè)原則： 1推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè), 2保證塑件不因推出而變形損壞, 3機(jī)構(gòu)簡單動(dòng)作可靠, 4良好的塑件外觀, 5合模時(shí)的正確復(fù)位 . 第二節(jié)第二節(jié) 脫模力的計(jì)算脫模力的計(jì)算 注射成型后，塑件在模具內(nèi)冷卻定型，由于體積的收宿，對型心產(chǎn)生包緊力，塑件要從模 腔中脫出，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦阻力。對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時(shí)還要 克服大氣壓力。一般而論，塑料制件剛開始脫模時(shí)，所需克服的阻力最大，即所需的脫模力最 大，根據(jù)力平衡原理，列出平衡方程式： F=Ap(cosa-sina) 式中：-塑料對鋼的摩檫系數(shù)，約為 0.1-0.3 A-塑件包容型芯的面積， P-塑件對型芯的單位面積上的包緊力，這里取 P=3107Mpa 第三節(jié)第三節(jié) 簡單推出機(jī)構(gòu)簡單推出機(jī)構(gòu) 1）推出機(jī)構(gòu)一般包括推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲塊及凹模推 出機(jī)構(gòu)、多元綜合推出機(jī)構(gòu)等。 考慮到本塑件的結(jié)構(gòu)形狀，而推管推出機(jī)構(gòu)通常使用于有孔的圓形套類塑件，推件板推出 機(jī)構(gòu)易使塑件產(chǎn)生變形且易產(chǎn)生毛刺,因此確定用推桿推出機(jī)構(gòu)。 推桿推出機(jī)構(gòu)是最常見，而且也是應(yīng)用最為廣泛的。推桿的截面形狀根據(jù)塑件的推出形式 而定，可設(shè)計(jì)成圓形或矩形等等。但在此考慮到塑件形狀的影響我們選擇圓形。 由于本塑件的脫模力相對來說較小，故在塑件的內(nèi)表面均勻布置六頂桿。兩側(cè)各三根。 2）推桿的直徑為 5，尾部采用臺肩的形式，臺肩的直徑 D 與推桿的直徑約差 46mm 的 簡單結(jié)構(gòu)。采用 GB1298-86。參考實(shí)用注射塑設(shè)計(jì)手冊 。 3）推桿的材料采用 T8A 碳素鋼，熱處理要求 HRC50,工作端配合部分表面粗糙度 Ra0.8。 4）推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位 為了保證推出機(jī)構(gòu)在工作過程中靈活、平穩(wěn)，每次合模后，推出機(jī)構(gòu)應(yīng)能回到原來的位置， 所以需要設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向與復(fù)位裝置。 推出機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向零件和復(fù)位零件。導(dǎo)向零件由推板導(dǎo)柱與推板導(dǎo)套所組成，本次設(shè)計(jì)采 取推桿導(dǎo)柱與推桿導(dǎo)套相配合的形式，因這樣推桿導(dǎo)柱除了起到向作用外，還能支承著動(dòng)模支 承板，這樣改善了支承板的受力狀況，提高了支承板的剛性。 復(fù)位零件一般有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位兩種形式，本次設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位形式，圓形截 面，設(shè)置四根。位置設(shè)在推桿固定板的四周，這樣可使推出機(jī)構(gòu)合模時(shí)復(fù)位平穩(wěn)，復(fù)位桿端面 與所在動(dòng)模分型面上平齊。推出機(jī)構(gòu)推出后，復(fù)位桿高出分型面（其高度即為推出距離的大?。?。 合模時(shí)，復(fù)位桿先于動(dòng)模分型面與定模分型面接觸，在動(dòng)模向定模逐漸合攏的過程中，推出機(jī) 構(gòu)變被復(fù)位桿頂住，從而與動(dòng)模產(chǎn)生相對移動(dòng)，直至分型面合攏時(shí)，推出機(jī)構(gòu)變回到原來的位 置。 第六章第六章 注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核注射機(jī)相關(guān)參數(shù)的校核 在前面已經(jīng)確定了模具的結(jié)構(gòu)、類型和一些基本的參數(shù)尺寸，如模具的型腔的個(gè)數(shù)、需用 的注射量、塑件在分型面上的投影面積、成型時(shí)所需的合模力、注射壓力、模具的厚度、安裝 固定尺寸以及開模行程等。這些數(shù)據(jù)都與注射機(jī)的有關(guān)性能參數(shù)密切相關(guān)，如果兩者不相匹配， 則模具無法使用，為此，必須對兩者之間有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核以滿足要求。 第一節(jié)第一節(jié) 注射壓力的校核注射壓力的校核 注射成型機(jī)的最大注射壓力應(yīng)稍大于塑料制品的成型所需的注射壓力，即 P0P 式中 P0注射成型機(jī)的最大注射壓力； P 塑料制品成型時(shí)所需的注射壓力。 查有關(guān)手冊可知 P0=130 Mpa，P=7090 Mpa 所以 P0=130P=80 成立，即注射壓力滿足要求。 第二節(jié)第二節(jié) 模具閉和高度的校核模具閉和高度的校核 模具閉和高度應(yīng)該滿足以下關(guān)系： H min H max H 式中 H模具閉合高度； Hmin注射成型機(jī)模具最小厚度； Hmax注射成型機(jī)模具最大厚度； Hmin=250H=299Hmax=670 所以所選注射機(jī)的模具閉合高度滿足要求。 第三節(jié)第三節(jié) 開模行程的校核開模行程的校核 開模行程 S 是（合模行程）指模具開合過程中動(dòng)模固定板的移動(dòng)距離。它的大小直接影響 模具所能成型的塑件高度。當(dāng)模具需要利用開模動(dòng)作完成側(cè)向抽芯動(dòng)作時(shí)，開模行程的校核還 應(yīng)考慮為完成抽芯動(dòng)作所需增加的開模行程。由于完成抽芯動(dòng)作的開模距離 Hc小于脫模距離 H1和包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度 H2之和，故開模行程按下式來校核： SmaxS= H1+ H2 即有 S=624 因而所選注射機(jī)的開模行程也符合要求。 第四節(jié)第四節(jié) 模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸的校核 不同型號的注射機(jī)其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)對其相關(guān)尺寸加 以校核，以保證模具順利安裝，需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈、模具的最大厚度與最 小厚度及安裝螺釘孔等。 （1） 噴嘴尺寸 因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)的主流倒的尺寸是根據(jù)噴嘴尺寸而設(shè)計(jì)的，所以此尺寸一定滿 足條件。 （祥見澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)） （2） 定位圈尺寸 此同上，因?yàn)槎ㄎ蝗κ请S著噴嘴尺寸而變化的相應(yīng)的改變，故必滿足要求。 第五節(jié)第五節(jié) 安裝螺孔尺寸安裝螺孔尺寸 我們采用用螺釘直接固定的方法，但要注意動(dòng)、定模部分的底板尺寸與注射機(jī)對應(yīng)模板上所 開設(shè)的螺孔的尺寸和位置相適應(yīng)。由于在設(shè)計(jì)的時(shí)候是用 CAD 軟件 ug 進(jìn)行分型得出的結(jié)果， 取的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，顯然滿足要求。 至此已經(jīng)校核完了注射機(jī)的相關(guān)工藝參數(shù)，即所選用的注射機(jī)符合要求。 第七章第七章 設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是風(fēng)扇罩注射模具設(shè)計(jì),是在修完大學(xué)所有課程之后進(jìn)行的一次綜合性 設(shè)計(jì),是對以前所學(xué)知識的一次全面性檢查。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我充分利用了所學(xué)知識，查閱了大量的參考書目，盡量將自己 所學(xué)的知識與設(shè)計(jì)有機(jī)的結(jié)合起來，懂得了如何來設(shè)計(jì)塑件的注射模具的一般流程，即注射成 型制品的分析、注射機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、注射模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算、 模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的繪制、全面審核投產(chǎn) 制造等，其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括制品成型位置的及分型面的選擇， 模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列和流道布局和澆口位置的選擇，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，側(cè) 面分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拉料桿的形式選擇，排氣方式設(shè)計(jì)等。 經(jīng)過兩個(gè)多月的時(shí)間，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于可算是劃上了一個(gè)句號。本次設(shè)計(jì)是一個(gè)全面性的設(shè) 計(jì)，是對大學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我翻閱了大量的參考書，鞏固了以往所學(xué)的機(jī)械 制圖、公差與配合、制造工藝等相關(guān)知識，對機(jī)械課程和知識起到了穿針引線的作用，使我對 大