塑料成型模具畢業(yè)設(shè)計(jì)拖把左護(hù)蓋注塑模具設(shè)計(jì)

1、 塑料成型模具畢業(yè)設(shè)計(jì)拖把左護(hù)蓋注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué)部：機(jī)械工程學(xué)部專業(yè)：材料成型及控制工程班級(jí)： 0702 班姓名： 指導(dǎo)老師及職稱： 完成日期：2011年4月25日目 錄1.前言12.設(shè)計(jì)任務(wù)書13.塑件工藝分析144.注塑機(jī)的選擇及型腔數(shù)量的確定455.分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)586.模具設(shè)計(jì)方案論證8107.主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算10128.注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核12139.模具的裝配1410.繪制模具裝配圖和零件圖見附錄11.設(shè)計(jì)總結(jié)13參考文獻(xiàn) 13附錄拖把左護(hù)蓋注塑模具設(shè)計(jì)一、 前言(1) 光陰似箭,轉(zhuǎn)眼間大學(xué)四年即將結(jié)束了.在這即將畢業(yè)之際,一方面為了檢驗(yàn)大學(xué)四年來所學(xué)的知識(shí),另一

2、方面為了將來走進(jìn)社會(huì)工作時(shí)從事設(shè)計(jì)工作做準(zhǔn)備,綜合各方面考慮,因此搞這樣一次具有重大歷史意義的畢業(yè)設(shè)計(jì).(2) 本次設(shè)計(jì)的題目是拖把左護(hù)蓋注射模具,該塑件來源于生活,主要是用于拖把上,做保護(hù)支持作用.目前該塑件主要產(chǎn)于國(guó)外,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有待開發(fā).因此搞這樣一個(gè)全新的設(shè)計(jì),具有很大的意義.其一,能是自己在完全沒有參照的情況下搞設(shè)計(jì),使自己主動(dòng)動(dòng)腦,主動(dòng)想辦法和創(chuàng)新.其二,可以開發(fā)國(guó)內(nèi)市場(chǎng).因此,這次設(shè)計(jì)很能鍛煉能力,能起到畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)起到的效果.(3) 選定這個(gè)設(shè)計(jì)題目后,經(jīng)過自己的思考,對(duì)本次設(shè)計(jì)的一個(gè)大致過程有了一個(gè)輪廓.首先,該塑件外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,完全為曲面結(jié)構(gòu)且不規(guī)則,外形比較大,設(shè)計(jì)零件圖時(shí)相

3、對(duì)比較困難,用pro-e造型時(shí)要綜合考慮各方面問題,盡量把塑件外形表達(dá)得準(zhǔn)確形象.其次,將塑件設(shè)計(jì)出來后,就要確定分型面,設(shè)計(jì)型芯和型腔.再次,就要選擇注塑機(jī)和模架,布置型腔,決定型腔數(shù)量,澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì),冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),相應(yīng)圖紙的繪制等等.最后,就是設(shè)計(jì)說明書的編寫,技術(shù)文件的編寫.(4) 設(shè)計(jì)過程中,用到了如auto-cad,pro-e,ug三種制圖軟件.繪圖過程中,三種制圖軟件針對(duì)不同的制圖要求,及相應(yīng)的方便性,交錯(cuò)使用,相得益彰.給本次設(shè)計(jì)帶來了很大的便利.如pro-e方便繪制塑件圖,ug對(duì)復(fù)雜零件分型比較好用,且可以方便調(diào)用模架,設(shè)計(jì)模具爆炸圖,而auto-cad可方便設(shè)計(jì)零件二維圖

4、等等.編寫畢業(yè)論文的時(shí)候,還用到了截圖軟件等等.總之,本次設(shè)計(jì)需要考慮的問題多,考察的知識(shí)廣泛,對(duì)各種制圖軟件要熟練,對(duì)相應(yīng)的操作要熟悉.所以這次設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)者的要求比較高,能真正達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)想要達(dá)到的目的.(5) 最后,本次設(shè)計(jì)得到了各位老師們的指導(dǎo)和教育,同學(xué)的幫助,我在此一并表示感謝!同時(shí),由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及理論技術(shù)有限,設(shè)計(jì)中存在的一些錯(cuò)誤和不足之處在所難免,希望能得到老師們的諒解!二、 設(shè)計(jì)任務(wù)書（一）論文要求畢業(yè)論文的形式應(yīng)為學(xué)術(shù)論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）字?jǐn)?shù)一般不少于8000字。畢業(yè)論文應(yīng)觀點(diǎn)明確、材料充實(shí)、結(jié)構(gòu)合理、層次清楚、語言通順、格式規(guī)范。（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙要求1、使用cad/ca

5、m軟件（pro/e、ug等三維設(shè)計(jì)軟件）繪制產(chǎn)品三維立體圖一張；2、模具三維爆炸圖一張；3、二維模具裝配圖一張零號(hào)圖；4、模具工作圖一套；5、全套模具非標(biāo)準(zhǔn)零件二維工程圖；6、典型零件工藝規(guī)程及數(shù)控加工程序一套。并把該零件在數(shù)控機(jī)床上編程加工出來。三、 塑件工藝分析（一）、塑件成型工藝分析如圖1.1,圖1.2,圖1.3所示： 圖1.1 圖1.2 圖1.3該塑件為電動(dòng)拖把左護(hù)蓋，用于拖把中，主要起保護(hù)作用。從圖中可以看出，塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且極不規(guī)則，主要為曲面結(jié)構(gòu)，有螺釘孔、通風(fēng)槽、加強(qiáng)筋、工藝孔等各種繁雜結(jié)構(gòu)。因此，塑件脫模時(shí)應(yīng)考慮能成功脫模，且不損傷塑件。此外，考慮到它作為覆蓋件，起保護(hù)作用，

6、應(yīng)該有一定的承載能力。綜合以上考慮，選擇abs作為該成型該塑件的材料。塑件的尺寸較大，所以必須要保證塑料的流動(dòng)速度，使塑料能及時(shí)流動(dòng)到各個(gè)部位，填充滿每個(gè)部位。因此，注塑機(jī)的壓力的選擇、塑件的澆口設(shè)計(jì)、塑件的冷料井設(shè)計(jì)等問題都要充分考慮好。塑件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，所以必須保證塑料的各個(gè)部分的壁厚問題，如塑件主要形體輪廓的壁厚、螺釘孔的壁厚、加強(qiáng)筋的壁厚；必須考慮好塑件脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，如推桿的設(shè)計(jì)，模板的設(shè)計(jì)等，保證塑件每個(gè)部分都能成功的脫模，不能使某些薄弱的部分在脫模的時(shí)候折斷或者變形等。此外，該塑件作為護(hù)蓋件，必須考慮到它表面的粗糙的和光潔度等問題。（二）、拖把左護(hù)蓋原料（abs）的成型特性與工

7、藝參數(shù)丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物abs樹脂微黃色或白色不透明，是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油，耐熱，耐化學(xué)腐蝕，丁二烯使聚合物具有優(yōu)越的柔性，韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動(dòng)性。因此abs樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能。同時(shí)具有吸濕性強(qiáng)，但原料要干燥，它的塑件尺寸穩(wěn)定性好，塑件盡可能偏大的脫模斜度。1. abs的注射成型工藝參數(shù): 名稱聚丙烯材料代號(hào)收縮率/%密度/（g/）熔點(diǎn)/ （）熱變形溫度 彎曲強(qiáng)度/mpa 拉伸強(qiáng)度mpa 拉伸彈性模/gpa 彎曲彈性模量/gpa 壓縮強(qiáng)/mpa 缺口沖/kj/ 硬度/hr 體積電阻系/cm 擊穿電壓/kv.mm-

8、1 abs0.4-0.71.131.14130-16045n/cm8035-491.81.418-3911-20r62-86101315設(shè)備類型螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）噴嘴形式螺桿式注塑機(jī)30-80通用式溫度預(yù)熱和干燥料筒溫度后段料筒溫度中段料筒溫度前段噴嘴模具8090c，時(shí)間約2h180200c200210c180190c1801906080c壓力注塑/mpa保壓/mpa70905060時(shí)間注塑/s保壓/s冷卻/s周期/s35 153015304070后處理紅外線烘箱（方法），溫度70c，時(shí)間24h 備注2. 塑件表面質(zhì)量分析: 該塑件表面沒有特殊要求，一般情況下，外表面要求光潔，表面粗糙度

9、可以取0.8um；沒有特殊要求的塑件內(nèi)部表面粗糙度可取3.2um。3. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性（1）塑件的尺寸精度分析根據(jù)塑件原料為abs（查書 -p7 -表2-1-2）（注：書申開智 塑料成型模具 北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社 2009.3;下同）確定塑件公差等級(jí)mt4，其主要尺寸的公差要求見表1-1： 表1-1塑件尺寸公差外形尺寸塑件標(biāo)準(zhǔn)尺寸塑件尺寸公差3340-2.41060-1.02520-0.74450 -0.68100-0.437 0 -0.436 0 -0.40150-0.44200-0.5450-0.6850-0.44 0-0.4150-0.4430-0.3620-0.36760-0.82

10、600-0.74內(nèi)形尺寸331+20 103+0.82049+0.48038+0.42014+0.2704+0.2003+0.160112(180)+1.02081+0.92026+0.580四、 注塑機(jī)的選擇及型腔數(shù)量的確定（一）、計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品材料為abs，查書本得知其密度為1.13-1.14g/cm3，收縮率為，計(jì)算其平均密度為1.135 g/cm3，平均收縮率為0.55。使用pro/e軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動(dòng)計(jì)算出所畫圖形塑件的體積（160cm3）。另預(yù)置澆道凝料為5cm3因此估算注塑一個(gè)塑件需要abs 160+5=165cm3。則塑件的質(zhì)量為m=v*p=165*1.

11、135=187.275g（二）、確定注塑機(jī)型號(hào)根據(jù)塑件制品一次注塑所需材料的體積和質(zhì)量（查資料）,選定注塑機(jī)型號(hào)為：xzy-300.注塑機(jī)參數(shù)如表1-2所示：表1-2注塑機(jī)參數(shù)1注塑機(jī)最大注塑量/cm 320cm32螺桿直徑/mm603注射壓力/mpa1754注射行程/mm1505注射時(shí)間/s2.56注射方式螺桿式7合模力/kn15008最大成型面積/cm26509移模行程/mm34010最大模具厚度/mm35511最小模具厚度/mm28512模板尺寸/mm620*52013拉桿空間/mm400*30014噴嘴球半徑/mm1815噴嘴口直徑/mm516定位孔直徑/mm150（三）、型腔數(shù)量的確

12、定考慮到塑件的尺寸比較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，脫模比較困難，脫模機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，為了保證注塑質(zhì)量，型腔數(shù)量不宜過多。而且，由于一個(gè)塑件成型所需的塑料abs的體積為v=165 cm3，而所選注塑機(jī)xzy-300的最大注塑量為320cm3 ，即注塑機(jī)一次注塑量實(shí)際值為：320*80%=256cm3，只能滿足一個(gè)塑件所需塑料的體積。綜上考慮，決定采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。五、分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) （一）、分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動(dòng)模兩大部分。定模和動(dòng)模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： 1、分型面的選擇有利于脫模

13、：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處。而且應(yīng)使塑件流在動(dòng)模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動(dòng)模的一側(cè)，將型芯設(shè)置在動(dòng)模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動(dòng)模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時(shí)，為了使塑件留在動(dòng)模，一般應(yīng)將凹模也設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 2、分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。如便于清除毛刺，有利于排除模具型腔內(nèi)的氣體等。 3、分型面的選擇應(yīng)有利于成型零件的加工制造。4分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯，但是此模具無須側(cè)向抽芯，此點(diǎn)可以不必考慮。 綜合考慮各種因素，結(jié)合該塑件結(jié)

14、構(gòu)，決定將分型面選擇在塑件外形輪廓的最大處。如圖1.4所示： 圖1.4（二）、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1主流道的設(shè)計(jì)主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔. 主流道的主要設(shè)計(jì)原則如下：（1） 為便于從主流道中拉出澆注系統(tǒng)的凝料以及考慮塑料熔體的膨脹，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，因abs的流動(dòng)性為中性，故其錐度取3度，過大會(huì)造成流速減慢，易成渦流，內(nèi)壁粗糙度為r0.8um。（2） 主流道大端呈圓角，其半徑取r=13mm,以減少流速轉(zhuǎn)向過渡的阻力，r=1.5mm.（3） 在保證塑件成形良好的情況下，主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，否則會(huì)使主流道的凝料增多，且增加壓力損失，使

15、塑料熔體降溫過多影響注射成形。（4） 為使熔融塑料完全進(jìn)入主流道而不溢出，應(yīng)使主流道與注射機(jī)的噴嘴緊密對(duì)接，主流道對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，其半徑為r2=r1+(12),其小端直徑d=d+(0.51),凹坑深度常取34mm。在此模具中取r2=1112mm。（5） 由于主流道要與高溫高壓的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)加工和熱處理，其大端兼作定位環(huán)，圓盤凸出定模端面的長(zhǎng)度h=510mm。同時(shí)因該鬧鐘后蓋采用abs，需加熱，所以在主流道處采用電加熱以提高料溫。由于選擇注塑機(jī)型號(hào)為xzy-300,其噴嘴的有關(guān)尺寸如下：噴嘴球半徑：r=18m

16、m ,噴嘴孔直徑：d=5mm 根據(jù)主流道與噴嘴的關(guān)系（查參考文獻(xiàn)）下公式：球面凹坑半徑:r=r+（0.51）mm, 其中r注塑機(jī)噴嘴球半徑, 取r=18.5澆口套進(jìn)料口直徑:d=d+（0.51）mm, 取d=5.5為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。主流道襯套采用可拆卸更換的澆口套，澆口套的形狀尺寸設(shè)計(jì)采用推薦尺寸的常用澆口套；為了能與注塑機(jī)的定位圈相配合采用外加定位環(huán)的形式。這樣不僅減少了澆口套的總體尺寸，還避免了澆口套在使用過程中的磨損。澆口套圖如圖1.5所示：圖1.52分流道的設(shè)計(jì)分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。分流道截面的形狀可以是

17、圓形、半圓形、矩形、梯形和u形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e于體積之比值稱為比表面積），塑料熔體的溫度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困難，而且正方形截面不易脫模，所以在實(shí)際生產(chǎn)中較常用的截面形狀為梯形、半圓形及u形。（1）分流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：a.在保證足夠的注塑壓力使塑料熔體能順利的充滿型腔的前提下，分流道截面積與長(zhǎng)度盡量取小值，分流道轉(zhuǎn)折處應(yīng)以圓弧過度。b.分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料井。對(duì)于此模來說在分流道上不須開設(shè)冷料井。c.分流道的位置可單獨(dú)開設(shè)在定模板上或動(dòng)模板上，也可以同時(shí)開設(shè)在動(dòng)，定模板上，合模后形成分流道截面形狀。d.分流道與澆口連接處應(yīng)加工成斜

18、面，并用圓弧過度。(2) 分流道的長(zhǎng)度分流道的長(zhǎng)度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短。(3) 分流道的斷面分流道的斷面尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的成形的體積，塑件的壁厚，塑件的形狀和所用塑料的工藝性能，注射速率和分流道長(zhǎng)度等因素來確定。因abs的推薦斷面直徑為4.59.5(查參考文獻(xiàn))，部分塑件常用斷面尺寸推薦范圍。分流道要減小壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，同時(shí)因考慮加工的方便性。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動(dòng)阻力小，比表面和小等問題.由于采用的是潛伏式澆口對(duì)熱損失及流動(dòng)提

19、出了較高的要求，決定采用u型的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對(duì)型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除.待添加的隱藏文字內(nèi)容2(4) 分流道的布局在多型腔模具中分流道的布置中有平衡和非平衡兩種，根據(jù)本模具為一模一腔的結(jié)構(gòu),選取非平衡式.分流道的尺寸又塑料種類、塑件大小及流道長(zhǎng)度確定。 對(duì)于重量在200g以下，壁厚在3mm以下的塑件可采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： d=0.2654wl （查書- p78 ） d分流道直徑mm。w塑件質(zhì)量g。l分流道長(zhǎng)度mm。d=0.2654x160x1.14 x

20、5 =8mm取d=9mm分流道截面及尺寸如圖1.6所示：圖1.63. 澆口的設(shè)計(jì)澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。其主要作用是：(1)型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結(jié)，防止其倒流。(2)易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.030.09，澆口的長(zhǎng)度約為0.5mm2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。當(dāng)塑料熔體通過澆口時(shí)，剪切速率增高，同時(shí)熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動(dòng)性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會(huì)使壓力損失增大，凝料加快，補(bǔ)縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象

21、，影響塑件質(zhì)量。澆口位置的選擇： (1)澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。這樣的結(jié)構(gòu)使壓力損失最小，易保證料流充滿整個(gè)型腔，同時(shí)流動(dòng)比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們?cè)诳紤]塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當(dāng)值。(2)澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)塑。(3)澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。(4)澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時(shí)前端較冷的料流在型腔中的對(duì)接部位，它的存在會(huì)

22、降低塑件的強(qiáng)度，所以設(shè)置澆口時(shí)應(yīng)考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機(jī)會(huì)很多。流程不長(zhǎng)時(shí)應(yīng)盡量采用一個(gè)澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對(duì)于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長(zhǎng)，熔接處料溫過低，熔接痕處強(qiáng)度低，會(huì)形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。為了提高熔接痕處強(qiáng)度，可在熔接處增設(shè)溢溜槽，是冷料進(jìn)入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會(huì)使熔接痕產(chǎn)生。(5)澆口位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長(zhǎng)型心或鑲件。因點(diǎn)口在脫開時(shí)會(huì)傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)繞口。分流道與澆口的連接。在利用了pro/e的塑料顧問對(duì)其進(jìn)行模

23、仿cae的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢(shì)的澆口， 由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，所以澆口的位置和大小應(yīng)不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提，同時(shí)也應(yīng)模具結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)該塑件結(jié)構(gòu)的分析，綜合考慮塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進(jìn)料位置實(shí)際在塑件的頂部，決定采用潛伏式澆口,如圖1.7所示.4.冷料井的設(shè)計(jì)冷料井位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端，其作用是接受料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料井的直徑宜大于大端直徑，長(zhǎng)度約為主流道大端直徑?；诒敬卧O(shè)計(jì)的模具，可采用底部帶有拉料桿的冷料井，這類冷料井的底部由一個(gè)拉料桿構(gòu)成。拉料桿裝于型芯固定板上

24、，因此它不能隨脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。利用z形拉料桿配合冷料井。冷料井設(shè)計(jì)在主流道正對(duì)面的動(dòng)模上，如圖1.7所示:圖1.7六、 模具設(shè)計(jì)方案論證(一)、 型腔的布局1.成型零件的結(jié)構(gòu) 型芯型腔的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)參見零件圖.2. 推出機(jī)構(gòu)的確定在對(duì)塑件進(jìn)行脫模是必須遵循以下原則：(1)、因?yàn)樗芰鲜湛s是抱緊凸模，所以頂出力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近凸模。(2)、頂出力應(yīng)作用在塑件剛性和強(qiáng)度最大的部位，如加強(qiáng)筋，壁厚等處。作用面積盡可能大一些，以防止塑件變形和損壞。(3)、為了保證良好的塑件外觀，頂出位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗庥^影響不大的部位。將頂桿設(shè)計(jì)在塑件的內(nèi)部型腔。(4)、若頂出部位需設(shè)在塑件使用或裝配的基準(zhǔn)面上

25、時(shí)，對(duì)不影響塑件尺寸和使用，一般頂桿與塑件接觸處凹進(jìn)塑件0.1mm；否則塑件會(huì)出現(xiàn)凸起，影響基面的平整。 由于該塑件尺寸比較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此脫模比較困難.脫模時(shí)必須考慮受力要均勻,不能讓塑件受損傷,且要能成功脫模,決定采用推桿將塑件進(jìn)行推出, 頂桿多用t8av、t10a材料，頭部淬火硬度達(dá)50hrc以上，表面粗糙度取ra值小于0.8微米，和頂桿孔呈h8/f8配合。 具體設(shè)計(jì)見總裝圖和爆炸圖和零件圖.3. 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的

26、主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。定位作用是為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪?。塑件在注入型腔過程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。結(jié)合本塑件結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套零件如下： 圖6.1 導(dǎo)柱 圖6.2 導(dǎo)套4. 冷卻系統(tǒng)與排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的過程中應(yīng)遵循的原則：(1)澆口

27、處加強(qiáng)冷卻；(2)冷卻水孔到型腔表面的距離相等；(3)冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡可能的多，孔徑應(yīng)盡可能的大；(4)冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲快或其接縫部位，以防漏水。(5)進(jìn)水口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。(6)冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。而且在冷卻系統(tǒng)內(nèi)，各相連接處應(yīng)保持密封，防止冷卻水外泄。根據(jù)模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：冷卻水孔數(shù)量盡量多，尺寸盡量大的原則可知，冷卻水孔數(shù)量大于或等于3根都是可行的。這樣做同時(shí)可實(shí)現(xiàn)盡量降低入水與出水的溫度差的原則?？紤]該塑件外形比較大,對(duì)冷卻要求比較高,結(jié)合參考文獻(xiàn)上的經(jīng)驗(yàn)值,決定取10根冷卻水，冷卻水口直徑為6mm.具體結(jié)構(gòu)見總裝配

28、圖.5溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射成型過程中，模具溫度直接影響到塑件的質(zhì)量如收縮率、翹曲變形、耐應(yīng)力開裂性和表面質(zhì)量等，并且對(duì)生產(chǎn)效率起到?jīng)Q定性的作用，在注射過程中，冷卻時(shí)間占注射成型周期的約80%，然而，由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，模具溫度的要求有盡相同，因此，對(duì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析在一定程度上決定了塑件的質(zhì)量和成本，模具溫度直接影響到塑料的充模、塑件的定型、模塑的周期和塑件質(zhì)量，而模具溫度的高低取決于塑料結(jié)晶性，塑件尺寸與結(jié)構(gòu)、性能要求以及其它工藝條件如熔料溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期等。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、

29、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。(1) 低的模具溫度可降低塑件的收縮率。(2) 模具溫度均勻、冷卻時(shí)間短、注射速度快，可降低塑件的翹曲變形。(3) 對(duì)結(jié)晶性聚合物，提高模具溫度可使塑件尺寸穩(wěn)定，避免后結(jié)晶現(xiàn)象，但是將導(dǎo)致成型周期延長(zhǎng)和塑件發(fā)脆的缺陷。(4) 隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對(duì)于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補(bǔ)料時(shí)間是有利的。(5) 提高模具溫度可以改善塑件的表面質(zhì)量。在注射成形過程中，模

30、具的溫度直接影響塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率，根據(jù)塑料的要求，注射到模具內(nèi)的塑料溫度為2000c左右，而從模具中取出塑件的溫度約為600c，溫度降低是由于模具通入冷卻水，將溫度帶走了，普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度因該塑件使用的塑料是abs，要求模溫高，若模具溫度過低則會(huì)影響塑料的流動(dòng)性，增加剪切阻力，使塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，甚至還出現(xiàn)冷流痕、銀絲、注不滿等缺陷。因此在注射開始時(shí)，為防止填充不足，充入溫水或者模具加熱?？傊龅絻?yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn)，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。對(duì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求：(6) 確定加熱或是冷卻；(7) 模溫均一，塑件各部分同時(shí)冷卻；(8) 采

31、用低的模溫，快速且大量通冷卻水；(9) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低謙。因在abs要求的熔融溫度為200。而且流動(dòng)性能為中性，同時(shí)在注射時(shí)模具溫度要求為5070，所以該模具必須加熱。模具加熱方法包括：熱水，熱空氣，熱油及電加熱等。由于電加熱清潔、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可調(diào)節(jié)范圍大，所以在該模具應(yīng)用電加熱。七、主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、成型零件的成型尺寸計(jì)算該塑件的材料為abs,其收縮率為0.3%0.8% （查書- p234 -表a3）其平均收縮率為:k=（ 0.3%+0.8%）/2=0.55%根據(jù)塑件尺寸公差的要求，取模具制造公差=/4成型零件尺寸的計(jì)算見表1-4: 表1-4成型零件尺寸

32、的計(jì)算 尺寸類別塑件尺寸計(jì)算公式型腔或型芯工作尺寸徑向尺寸型腔徑向尺寸型芯徑向尺寸軸向尺寸型腔軸向尺寸型芯軸向尺寸（二）、 模具型腔壁厚的確定塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 查相關(guān)參考文獻(xiàn)(以前課程設(shè)計(jì)時(shí)所用參考書p192,表9-24),得型腔側(cè)壁厚30s35mm,而型腔板尺寸為550x350x80,即滿足要求. 為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。必須具有一定的強(qiáng)度，表面需要耐磨，淬火變型要小，但不需要耐腐蝕性，因?yàn)閍bs沒有腐蝕性?？梢圆捎胮20，經(jīng)過滲碳，淬火回火,hrc50-55。 （三）、 標(biāo)準(zhǔn)模架

33、的確定綜合考慮本塑件采用的是一模一腔結(jié)構(gòu)、潛伏式澆口、一次分型、型腔壁厚要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置等諸多因素，加上前面已確定的型腔模板尺寸550mmx350mmx80mm，（查參考文獻(xiàn)）,決定選取futaba.s sa355型標(biāo)準(zhǔn)模架。八、 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核（一）、 模具閉合高度的校核組成模具閉合高度的模板及其他零件的尺寸有:定模座板:h1=30 mm型腔固定板(定模板):h2=80 mm型芯固定板(動(dòng)模板):h3=40 mm支承板:h4=45 mm墊塊:h5=110 mm動(dòng)模座板:h6=30 mm故該模具閉合高度為:h=h1+h2+h3+h4+h5+h6=30+80+40+45+

34、110+30=335 mm由于所選注塑機(jī)最小模具厚度為285mm，最小模具厚度為355mm即 285mm h355mm 故滿足要求。（二）、模具安裝部分校核所選模架的尺寸為:長(zhǎng)*寬=550x400 mms=160 mm, 所以注塑機(jī)的開模行程滿足要求.（四）、鎖模力校核fs pm a （查書-p140）式中：pm熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，mpa；這里最大壓力為90mpa。a塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，mm ；這里約為16000mm fs注塑機(jī)的額定鎖模力，kn pmxa=90x16000=1440kn此處選定的注塑機(jī)鎖模力為1500kn1440kn, 故滿足要求。（五）、最大注塑量校

35、核 考慮到流道，澆口凝料和飛邊，通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量是理論注塑量的80%。所以，選用注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)： 0.8v機(jī)v塑+v澆 (查參考文獻(xiàn)）式中：v機(jī)注塑機(jī)的最大注塑體積(cm3)；v塑塑件的體積(cm3),（用pro/e算其體積）；v澆澆注系統(tǒng)的體積(cm3),（用pro/e算其體積）；（v塑+v澆）/0.8=（160+5）/0.8=206.5 cm3該注塑機(jī)的注塑量為320 cm3206.5 cm3, 故滿足要求。（六）、最大注射壓力的校核該塑件材料為abs，所需注射為60-100mpa，而所選注射機(jī)壓力為175 mpa，所以注射壓力符合要求。九、模 具 的 裝 配裝配模具是模具制造過

36、程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。在模具裝配過程中，對(duì)模具的裝配精度應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關(guān)零件的位置精度，相關(guān)的運(yùn)動(dòng)精度，配合精度及接觸只有當(dāng)各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。塑料模的裝配基準(zhǔn)分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺(tái)定模，動(dòng)模的型腔，型芯為裝配基準(zhǔn)。這種情況，定模各動(dòng)模的導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動(dòng)模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動(dòng)模和定模合模后用平行夾板

37、夾緊，鏜投影導(dǎo)柱和導(dǎo)套孔，最后安裝動(dòng)模和定模上的其它零件，另一種是已有導(dǎo)柱導(dǎo)套塑料模架的。澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.050.15毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊懀谧⑸鋾r(shí)會(huì)發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對(duì)位移的面上銼一個(gè)三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。（一）、模具的裝配順序 1.確定裝配基準(zhǔn)； 2.裝配前要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗(yàn)修磨，以保證模板組裝密合，分型面

38、吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準(zhǔn)面，以便總裝合模調(diào)整時(shí)檢查； 5.組裝導(dǎo)向系統(tǒng)并保證開模合模動(dòng)作靈活，無松動(dòng)和卡滯現(xiàn)象； 6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動(dòng)作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中； 7.試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號(hào)、合模標(biāo)記及組裝基面。 (1)模具預(yù)熱 模具預(yù)熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進(jìn)行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 (2)筒和噴嘴的加熱根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)將料筒和

39、噴嘴加熱，與模具同時(shí)進(jìn)行。 (3)工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整根據(jù)工藝手冊(cè)中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時(shí)間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時(shí)按壓力，時(shí)間，溫度這樣的先后順序變動(dòng)。 (4)注塑 在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。 8.模具的維護(hù)模具在使。那么優(yōu)化設(shè)計(jì)的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個(gè)別已損壞的零件，不會(huì)導(dǎo)致用過程中，會(huì)出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當(dāng)所致模具的徹底報(bào)廢。最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應(yīng)嚴(yán)防零件在

40、裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動(dòng)軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過1000c。十、繪制模具裝配圖和零件圖（見附錄）在繪制模具裝配圖和零件圖的過程中，模具各結(jié)構(gòu)之間的尺寸以及各零件的尺寸的確定，參考（書、書、書、書的公式及查表）。繪圖軟件采用cad、pro/e繪圖，繪圖過程及具體的公差配合計(jì)算過程（略）十一、設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過近四個(gè)月緊張的設(shè)計(jì),終于把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成.這個(gè)過程是一個(gè)長(zhǎng)久而艱難的過程,也是一個(gè)緊張的過程.期間,重新學(xué)習(xí)了一些新知識(shí), 比如pro-e軟件的新的造型(封閉式曲面設(shè)計(jì))方法, ug軟件的應(yīng)用,新技術(shù)文獻(xiàn)的查閱等等.總之,設(shè)計(jì)過程雖然艱苦,但是設(shè)計(jì)結(jié)果讓人很有成就

41、感.本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)拖把坐護(hù)蓋注射模具,該產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)還應(yīng)用較少,因此比較少見.塑件比較復(fù)雜,主要是曲面結(jié)構(gòu).當(dāng)我拿到要設(shè)計(jì)的塑件時(shí),看到復(fù)雜的零件時(shí),想到的是這樣復(fù)雜的零件不可能能夠設(shè)計(jì)出來,因此壓力非常大,對(duì)自己沒有一點(diǎn)信心.但是沒辦法,選擇了就要做,不可能更改.在抱著試一試的心態(tài)下,我開始用pro-e設(shè)計(jì)零件圖.由于塑件曲面太多,不規(guī)則,開始根本不知道怎么下手,不知道先畫哪,再畫哪,最后畫哪.還有就是不知道怎么定位,不知道怎么測(cè)量尺寸.沒辦法,難畫也得畫,一次畫不好只能再畫,畫不對(duì)只能改了再畫.就這樣,在自己反復(fù)的修改,反復(fù)的畫,花費(fèi)近兩個(gè)月的時(shí)間下,終于將塑件圖的大概輪廓給畫出來了.塑件圖出來后,就開始設(shè)計(jì)模具了.首先是分型面的選擇及型芯型腔的設(shè)計(jì).我先是用pro-e軟件進(jìn)行分型,但是由于塑件圖設(shè)計(jì)的不很規(guī)則,方法不