畢業(yè)論文剃須刀上蓋零件模具設(shè)計(jì)及主要模具零件數(shù)控加工

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)剃須刀上蓋零件模具設(shè)計(jì)及主要模具零件數(shù)控加工razor superstructure parts mold design and cnc machining of the main mold parts系別：機(jī)電工程系專業(yè)名稱：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：陳子成學(xué)號(hào)：06090209指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉渭博副教授完成日期 2013 年 4 月 19日摘 要 如今在國內(nèi)有很多生產(chǎn)模具的標(biāo)準(zhǔn)，指南，推桿推管，彈性元件等，但質(zhì)量較差，品種規(guī)模較少。這些產(chǎn)品在國內(nèi)有著大量的需求，出口前景也很不錯(cuò)，繼續(xù)大力發(fā)展對(duì)國內(nèi)的工業(yè)推動(dòng)很有好處。氮?dú)飧缀蜔崃鞯涝]有正規(guī)的專業(yè)廠生產(chǎn)，主要依

2、靠進(jìn)口，應(yīng)提高水平在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，形成標(biāo)準(zhǔn)，并組織規(guī)?；a(chǎn)。隨著大規(guī)模生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)，模具是不可缺少的工具。沒有高水平的模具，就不會(huì)有高水平，高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品，模具的重要性是不言而喻的。模具工業(yè)快速發(fā)展，注塑模具的方向朝著高效率，低成本發(fā)展。為了跟上這種節(jié)奏，除了利用應(yīng)用文學(xué)，自主設(shè)計(jì)和應(yīng)用知識(shí)，在設(shè)計(jì)過程中提升解決問題的能力，還應(yīng)該注重設(shè)計(jì)的開發(fā)能力和軟件的使用并能投入到生產(chǎn)實(shí)踐中去。注塑模具的設(shè)計(jì)方法和流程：首先根據(jù)塑件零件模型的材料分析其工藝特點(diǎn)，然后采用ug軟件分型面設(shè)計(jì)，并確定型腔數(shù)目，然后選擇注塑機(jī)，注塑機(jī)工藝參數(shù)的檢查，包括注射體積，夾緊力，注射壓力，關(guān)閉模具的厚度和注塑機(jī)的高

3、度。定稿形成解決方案：澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，的拉動(dòng)機(jī)制設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，然后使用ug軟件，數(shù)控加工成型件，確定刀具路徑和加工方法來模擬加工過程。關(guān)鍵詞 注塑模 、數(shù)控加工 、模具設(shè)計(jì) 、ug abstract domestic production mold standard, guide, push tube, elastic components, but the quality is poor, the small scale of varieties. these products not only domestic supporting a lot of demand, i

4、s also very good export prospects, should continue to vigorously develop. nitrogen cylinder and hot runner components no formal professional production plants, mainly rely on imports, should raise the level on the existing basis, the formation of the standard, and organize large-scale production. wi

5、th the mass production and new product development is an indispensable tool. without high levels of mold, there will be high-level, high-quality industrial products, mold importance is self-evident. mold rapid industrial development, injection mold toward the high-efficiency, low-cost development. i

6、n order to cater to this trend, in addition to the focus on finding graduate design, literature, independent design and application of knowledge, the ability to solve problems in the design process should focus on the ability to develop design software shorten the graduation design and production pr

7、actice proficient. injection mold design methods and processes. first, according to the plastic parts the ug software part model analysis of materials and process characteristics, then parting surface design, and determine the number of cavities, and then select the check of injection molding machin

8、es, injection molding machine process parameters, including injection volume, the clamping force injection pressure, close the mold thickness and the height of the injection molding machine. the finalized form solution: gating system design, the overall structure of the design the pulling mechanism

9、design of the cooling system design, and then use the ug software, cnc machining molded parts, to determine the tool path and processing methods to simulate the process. key words injection mold 、cnc machining 、mold design 、ug 目 錄1、緒論- 6 - 1.1設(shè)計(jì)題目- 6 - 1.2任務(wù)分析- 7 -2、塑件塑料品種的確定和結(jié)構(gòu)工藝性- 8 - 2.1塑料品種的確定-

10、8 - 2.2 abs塑料的性能- 8 - 2.3塑料精度- 8 - 2.4塑件的表面粗糙度- 8 -3、分型面及型腔的設(shè)計(jì)- 9 - 3.1分型面選擇- 9 - 3.1.1選擇模具分型面的基本原則- 9 - 3.1.2分型面的確定- 9 - 3.2型腔的確定- 10 -4、凹模、凸模厚度尺寸設(shè)計(jì)- 10 -5、注塑機(jī)的選擇- 13 -6、 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核- 13 - 6.1 最大注射量的校核- 13 - 6.2 鎖模力的校核- 14 - 6.3 注射壓力的校核- 14 - 6.4 模具閉合高度的確定- 15 - 6.5 模具安裝部分的校核- 15 - 6.6 開模行程的校核- 15 -

11、7、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)- 15 - 7.1 主流道的設(shè)計(jì)- 15 - 7.2分流道的設(shè)計(jì)- 16 - 7.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)- 17 - 7.4 澆口的設(shè)計(jì)- 18 - 7.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)- 19 -8、 成型零件設(shè)計(jì)- 19 -9、 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)- 19 - 9.1 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇- 19 - 9.2 支承零部件設(shè)計(jì)- 20 -9.2.1 墊塊選擇- 20 -9.2.2 動(dòng)定模坐板- 20 - 9.3 合模導(dǎo)向裝置.- 20 -9.3.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)- 20 -9.3.2 導(dǎo)套- 21 - 9.4推板和推桿固定板.- 21 -10、電極- 21 -10.1.1電極的定義和用途-

12、21 -10.1.2 各種加工方式和加工盲區(qū)- 23 -10.1.3 模具材料的硬度- 23 -10.1.4 材料硬度對(duì)放電加工沒有影響- 23 -10.1.5 銅公材料的切削性能好- 23 -10.1.6 銅公的靈活性- 23 - 10.2銅公尺寸的確定.- 22 - 10.3 電極的效果圖.- 23 -11、模具的數(shù)控加工- 24 - 11.1 凹模的加工- 24 -11.1.1凹模的加工事項(xiàng)- 24 -11.1.2凹模的加工刀路- 25 -11.1.3刀路的仿真和驗(yàn)證- 25 - 11.2后模的加工.- 27 -11.2.1后模的加工事項(xiàng)- 27 -11.2.2后模的加工刀路- 28 -

13、11.2.3刀路的仿真和驗(yàn)證- 28 -小結(jié)- 28 -附電子文檔- 29 -參考資料- 30 -1、 緒 論在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)已在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門，特別是汽車、拖拉機(jī)、機(jī)械制造、儀器儀表、航天航空、家用電器、石油化工、輕工日用品等部門得到極其廣泛的應(yīng)用。模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍，因此模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具的生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志

14、。由于塑料模具工業(yè)快速發(fā)展及上述各方面差距的存在，因此我國今后塑料模具的發(fā)展必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。塑料模具生產(chǎn)企業(yè)在向著規(guī)模化和現(xiàn)代化發(fā)展的同時(shí)，專業(yè)和追求精度仍舊是一個(gè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。從技術(shù)上來說，為了滿足用戶對(duì)模具制造的“交貨期短”、“質(zhì)量好”、“精度高”、“價(jià)格低”的要求。本課題是通過對(duì)塑件材料、質(zhì)量、體積的分析與計(jì)算，合理選用注塑機(jī)，并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了校核，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)，適用的塑料注塑模具。 1.1設(shè)計(jì)題目：如圖1所示的塑件實(shí)物為一個(gè)剃須刀上蓋零件，該零件要求具有一定的剛度與強(qiáng)度，上表面平整光滑該零件不透明，其形狀主要由曲面與平面構(gòu)成，左右對(duì)稱，具有良好的受力性能。長=

15、110mm 寬=50mm 厚=2mm密度 = 1.0610-6 g/ mm3質(zhì)量 = 11.65g 設(shè)計(jì)要求： （1）確定塑件所用塑料品種； （2）設(shè)計(jì)和選擇成型塑件的注塑模具； （3）塑件的數(shù)控加工編程。 圖1-1 塑件三維圖1.2任務(wù)分析 分析設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)前應(yīng)該先確定塑件所用塑料的種類，從而確定塑件的精度等級(jí)，獲取塑料的基本工藝參數(shù)。通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察可知：塑件上表面光滑平面，其厚度均勻，在設(shè)計(jì)是應(yīng)注意澆口位置及其尺寸的設(shè)計(jì)，以避免變得不光滑與彎曲變形。2、塑件塑料種類的選擇和結(jié)構(gòu)工藝性2.1塑料品種的確定 所給塑件實(shí)物為不透明制件，根據(jù)塑件的要求，初步確定所用塑料應(yīng)是工程

16、塑料。在工程塑料中有很多品種滿足塑件的使用要求，如abs、聚甲醛、聚碳酸酯等。從成型工藝性和成本方面考慮聚甲醛的熱穩(wěn)定性較差，加工工藝要求較高；聚碳酸酯成型時(shí)的粘度較大，分子鏈較剛硬要求較高，制品中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力等，加之兩者的原料價(jià)格也較高，最后還是選擇用abs塑料。2.2 abs塑料的性能 2.3塑料精度 塑件公差等級(jí)的選用與塑料的品種有關(guān)：模具塑件尺寸公差的代號(hào)為mt，公差等級(jí)分為7級(jí),每一級(jí)又可分為a、b兩部分，其中a為不受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差，b為受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差。塑件尺寸精度的確定應(yīng)合理選擇，盡可能選用低精度等級(jí)。材料為abs時(shí)，選取一般精度等級(jí)為mt3，未注公差尺

17、寸的公差等級(jí)為mt5。參考書目3p68注塑制品表面粗糙度2.4塑件的表面粗糙度 塑件的表面粗糙度除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等疵點(diǎn)外，主要取決于模具成型零件的表面粗糙度。一般模具的表面粗糙度要比塑件的低12級(jí)，塑料制件的表面粗糙度ra值一般為0.80.2m，在模具使用中，由于型腔磨損而使表面粗糙度不斷加大，應(yīng)隨時(shí)給以拋光復(fù)原。透明制件要求型腔和型芯的表面粗糙度相同；而不透明制件則根據(jù)使用情況而定，非配合表面和隱藏面可取較大的表面粗糙度值,除塑件外表面有特殊要求外，一般型腔的表面粗糙度要低于型芯的表面粗糙度。abs塑料表面粗糙度的取值范圍為0.025m1.6m。在本設(shè)計(jì)中表面粗糙度采

18、用1.6m。參考書目3p71注塑制品表面粗糙度3、分型面及型腔的設(shè)計(jì)3.1分型面選擇分型面很重要，是模具結(jié)構(gòu)中的基準(zhǔn)面，它會(huì)直接影響成型塑件的質(zhì)量、注射成型的效率以及模具加工的工藝性等等。所以確定模的分型面是模具設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)之一。3.1.1選擇模具分型面的基本原則：1、符合膠件脫模的基本要求，就是能使膠件從模具內(nèi)取出，分模面位置應(yīng)設(shè)在膠件脫模方向最大的投影邊緣部位。2、確保膠件在后模的一側(cè)，有利于頂出且頂針痕跡不顯露于外表面。3、分模線不影響膠件外觀。分模面應(yīng)盡量不破壞膠件光滑的外表面。 4、確保膠件質(zhì)量，好像把有同軸度要求的膠件部分放到分模面的同一側(cè)等5、分模面選擇應(yīng)盡量避免形成側(cè)孔、側(cè)

19、凹，若需要行位成形，力求行位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，盡量避免前模行位。6、必須合理地安排澆注系統(tǒng)，特別是在澆口位置。7、必須滿足模具的鎖緊要求，將膠件投影面積大的方向，放在前、后模的合模方向上，而將投影面積小的方向作為側(cè)向分模面；另外，分模面是曲面時(shí)，應(yīng)加斜面鎖緊。8、要有利于模具的加工。9、要保持塑料零件的外觀整潔。3.1.2分型面的確定 產(chǎn)品的分型面如圖31所示。圖3-1 產(chǎn)品的分型面圖3.2型腔的確定 型腔數(shù)的確定，與所要求的塑件質(zhì)量、塑件的幾何形狀、塑件成本及交貨期等因素有關(guān)。從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，訂貨量大時(shí)可選用多型腔模具，對(duì)小型制件，型腔數(shù)量可由經(jīng)驗(yàn)決定。當(dāng)尺寸精度和重復(fù)性精度要求很高時(shí)，應(yīng)盡量減少

20、型腔的數(shù)目，在滿足其他要求的前提下盡量采用單型腔模具。針對(duì)于本設(shè)計(jì)的塑件，由于尺寸精度和重復(fù)性精度要求不高，因而擬采用以模具中心對(duì)稱的一模兩腔較為合適。4、凹模、凸模厚度尺寸設(shè)計(jì)凹模用于產(chǎn)品外表面的成型，精度要求高、材料耐熱、耐沖擊、耐磨、硬度高、耐腐蝕、拋光性能好；前模不容許燒焊。因此選用鋼材718s為加工材料。其特點(diǎn)是拋光性好,耐磨性好,抗拉強(qiáng)度高,常用于高拋光度及高要求的內(nèi)模鑲件,適合pa、pom、ps、pe、pp和abs等塑料模。凸模用于產(chǎn)品內(nèi)表面的成型，后模的材料比較硬，表面質(zhì)量一般情況下比前模要求低一些，所以采用跟前模一樣的材料。由于此零件需一模兩出，因此需要對(duì)零件進(jìn)行排位，由于此

21、零件厚2mm，根據(jù)型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗(yàn)數(shù)值（表1）可得型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值為20mm。表1 型腔至內(nèi)膜鑲件邊經(jīng)驗(yàn)數(shù)值型腔深度型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值/mm型腔深度型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值/mm20mm1520304030352030mm2530403550注：1 凸模和凹模的寬度和長度尺寸一般情況下是相同的。2 內(nèi)模鑲件的長、寬尺寸應(yīng)取整數(shù)，寬度應(yīng)盡量和標(biāo)準(zhǔn)模架的推桿板寬度相等。內(nèi)模鑲件包括凹模和凸模，厚度與制品高度及制品在分型面上的投影面積有關(guān)，一般制品可參考下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選定。 凹模厚度a 一般在型腔深度基礎(chǔ)上加wa=10 20mm ，當(dāng)制品在分型面上的投影面積大于200cm2 時(shí)，w 。宜取25

22、30mm 。見圖4-1 。圖4-1 凸模厚度b 見圖3 ，分以下兩種情況。一是凸模無型腔：見圖8(a)，此時(shí)應(yīng)保證凸模有足夠的強(qiáng)度和剛度，凸模厚度取決于凸模的長寬尺寸。二是凸模有型腔：圖8(b)，凸模的厚度b = 型腔深度a + 封料尺寸b(最小8mm) + 鋼厚14mm左右。如果型芯鑲通，則不用加14mm；如果按上式計(jì)算得到的厚度小于表2中凸模厚度b，則以表2中的厚度為準(zhǔn)。表2凸模厚度經(jīng)驗(yàn)確定法內(nèi)模鑲件的長寬凸模厚度b內(nèi)模鑲件的長寬凸模厚度b5050152015015020020030405050100100202520020040501001001501502530注意事項(xiàng)：凹模厚度應(yīng)該盡

23、量取小一點(diǎn)，以減小主流道的長度。凸模厚度是指分型面以下的厚度，不包括凸模型芯的高度。凸模型腔越深，封料尺寸的值就越要取小點(diǎn)；反之，則可以取大些。由于零件長寬為11050。因此，根據(jù)凸模厚度經(jīng)驗(yàn)確定法（表2）可以確定凸模厚度為25mm，凹模厚度a為15mm。當(dāng)確定了型腔至內(nèi)膜鑲件邊數(shù)值和凹凸模厚度，就可以定義一個(gè)毛坯，再通過分型面的裁剪就可以得到凹模（圖4-2）、凸模（圖4-3）。圖4-2 產(chǎn)品的凹模圖圖4-3產(chǎn)品的凸模圖 5、注塑機(jī)的選擇 塑件采用一模兩腔形式，注塑量為1.481032=3103mm3 。要求注射成型時(shí)的總注射量應(yīng)是注射機(jī)最大注射量的80%以下。 g80%gmax （3-1）代

24、入數(shù)據(jù)得：gmax= g/0.8=（3103）/0.8=3.75 cm3 公式引自參考書目4p156公式（8-3）初選注射機(jī)為xs-z-30技術(shù)參數(shù)如 表3： 表3 xs-z-60注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)理論容量/ cm330柱塞直徑/ mm28注射壓力/ mpa119注射行程/ mm130鎖模力/ kn250最大注射面積/ cm290模具最大厚度/ mm180模具最小厚度/ mm60最大開合模行程/mm160動(dòng)、定模固定板寸/mm250x280噴嘴圓弧半徑/mm12噴嘴孔徑/mm2拉桿空間/mm235頂出形式四側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出6、 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核61 最大注射量的校核 最大注射量應(yīng)滿足以下關(guān)

25、系： nm+mjkmn （4-1）其中n-型腔數(shù)量；m-單個(gè)塑件的體積或質(zhì)量,cm3或gmj-澆注系統(tǒng)的凝量，cm3或g；mn-注射機(jī)最大注射量，cm3或g；k-注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取0.8；m=1.5 cm3 ，mj=12cm3 ，kmn=0.830=24 cm3將已知數(shù)據(jù)帶入可得：nm+mj=15cm3 kmn=24cm3 所以校核最大注射量滿足要求。 公式引自參考書目3公式p101（4.3）62 鎖模力的校核 鎖模力f應(yīng)滿足： kapf （4-2） 公式中：k-鎖模力安全系數(shù)，一般取k=1.1; a-塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積，約為21cm2 ; p-型腔的平均壓力，通

26、常取2040mpa，對(duì)該模具取30mpa。經(jīng)計(jì)算所需鎖模力為60kn，小于注塑機(jī)的鎖模力，符合要求。 公式引自參考書目3公式p102（4.6） 63 注射壓力的校核 注射壓力p應(yīng)滿足： k p0 p 式中：k-安全系數(shù)，一般取k=1.251.4； p0-塑件與成型時(shí)所需注塑壓力，對(duì)abs塑料，常取60100mpa。 由于所用塑件尺寸較小，平均壁厚為2mm，所用注塑壓力取80mpa，在安全系數(shù)去1.4時(shí)，經(jīng)計(jì)算型腔成型壓力為112mpa。注射機(jī)的注射壓力為119mpa，即注射壓力型腔成型壓力所以注射壓力滿足要求。 公式引自參考書目2p14264 模具閉合高度的確定本設(shè)計(jì)模具初步擬采用a1模架。根

27、據(jù)參考書目1p418表10-2和p419表10-8、p431表10-13查得：定模座板h1 =25mm；定模板a=50mm；動(dòng)模板b=25mm；動(dòng)模底版h1=30mm；墊塊c=80mm；推桿固定板 =15mm；推板 =20mm模具閉合高度：h=250mm。 65 模具安裝部分的校核模具外型尺寸校核：該模具外形尺寸為110mm50mm，一模兩腔外形尺寸為75mm120mm，而xs-z-30型注射機(jī)模板最大安裝尺寸為250mm280mm，所以能滿足模具安裝要求。模具厚度校核：xs-z-30型注射機(jī)所允許模具的最小厚度為 =60mm，最大厚度為 =180mm，模具閉合高度滿足 hminh hmax

28、安裝條件。66 開模行程的校核 s h1+ h2 +（510）mm （4-3）代入數(shù)據(jù)得s=3+57+8=70mm所以s=160mm70mm,開模行程足夠.s注塑機(jī)最大開模行程，（mm）h1塑件脫模距離（mm）h2包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度，（mm）數(shù)據(jù)引自參考書目37、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1 主流道的設(shè)計(jì)主流道的設(shè)計(jì)原則：一.盡量減小澆注系統(tǒng)的斷面及縮短其長度二.要能夠保證塑件的質(zhì)量(避免常見的充填問題 )三.盡可能做到同步填充主流道是直接與注射機(jī)的噴嘴連接的部分。主流道和高溫塑料及噴嘴會(huì)經(jīng)常反復(fù)接觸，很容易會(huì)損壞，所以為了方便更換，常常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套結(jié)構(gòu)。主流道襯套的進(jìn)口端在注射時(shí)

29、承受很大的噴嘴壓力，同時(shí)，其出口端與分流道、澆口也承受型腔的反壓力，所以主流道襯套應(yīng)代凸緣，使之固定在定模上。主流道為一圓錐孔，其小頭正對(duì)注射機(jī)的噴嘴，因噴嘴外形為球面，所以主澆道小頭孔端的外形應(yīng)為一凹球面，為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大23mm，主流道的個(gè)部分尺寸如圖6-3： 圖7-1 澆道的形式衣架模具主流道的尺寸：d1=噴嘴孔徑1（mm）=2.41=3.4mmr=噴嘴圓弧半徑（12）（mm）=12（12）=1314mm=26 本設(shè)計(jì)中取2r=13（mm）取2mmh=16mmd2為6.4mm，l=59mm7.2流道的設(shè)計(jì)流道的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：一、要保證熔體迅速而均勻地

30、充滿型腔二、分流道的尺寸要盡可能短三、要便于加工及刀具的選擇四、每一節(jié)流道要比下一節(jié)流道大1020流道是指主流道與澆口的通道，其作用是使熔融塑料過度和轉(zhuǎn)向。本設(shè)計(jì)采用圓形截面。本設(shè)計(jì)當(dāng)中分流道的d取4mm。參考引自參考書目3p117在一模多腔時(shí)，主流道的截面面積應(yīng)不小于分流道面積的總和，分流道的表面粗糙度應(yīng)高于主流道表面的粗糙度，從增大外層料流的阻力，降低流速以獲得中心料流有相對(duì)速度差，有利于熔融塑料冷皮層固定，起到保溫作用。73冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)工程中常常在主流道或者一級(jí)分流道的轉(zhuǎn)彎末端設(shè)置冷料穴冷料井的直徑稍大于主流道大端直徑d2，冷料井與拉料桿頭部結(jié)構(gòu)緊密相連。本設(shè)計(jì)采用反錐形拉料桿冷

31、料井，這種結(jié)構(gòu)形式有足夠大的冷料井，在成型韌性好的塑料制品時(shí)，應(yīng)用比較廣泛。在取出主流道凝料時(shí)無需作側(cè)向移動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。如圖6-5 圖7-3 冷料井的結(jié)構(gòu)形式因?yàn)橹髁鞯乐睆絛2=12mm，所以冷料井的直徑d=14mm。參考數(shù)據(jù)引自參考書目4。74 澆口的設(shè)計(jì)7.4.1 澆口的形式： 澆口也叫作進(jìn)料口，澆口的設(shè)計(jì)和位置的選擇是否合理，直接影響到塑件能否被高質(zhì)量地注射成型，它是連接型腔與分流道的通道。除了直接澆口以外，它是澆注系統(tǒng)中截面積最小的部分。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、輪輻澆口、潛伏澆口、環(huán)行澆口、點(diǎn)澆口、盤形澆口等。側(cè)澆口也叫標(biāo)準(zhǔn)澆口或邊緣澆口。側(cè)面澆口的分型面

32、的塑料熔體從填充模腔的內(nèi)部或外部，它的橫截面形狀和矩形形狀的選擇可以根據(jù)它的形狀特征的塑料部件，例如側(cè)澆口，便于加工和修整，它是澆口的一種形式，常用于小型和中型的多腔模具，塑料件，各種塑料成型適應(yīng)性強(qiáng)。由于澆口的截面小，能減少塑料澆注系統(tǒng)的消耗，同時(shí)除澆口容易，不留下明顯痕跡。根據(jù)塑料的成型要求和型腔的排列方式，選用分流道和澆口與塑件在分型面同一側(cè)的形式。7.4.2 澆口的尺寸：本設(shè)計(jì)澆口設(shè)在分型面上，選擇圓形側(cè)向進(jìn)料的側(cè)澆口，澆口的長度l=0.72mm。直徑為2mm。數(shù)據(jù)引自參考書目3p1207.5排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)型腔內(nèi)氣體有型腔內(nèi)原有的空氣，還有因?yàn)樗芗軣峄蚰潭a(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體。所以

33、在設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須充分考慮排氣的問題，否則會(huì)影響塑件的質(zhì)量。排氣方法除了開排氣槽，還可以利用模具零件配合間隙排氣。在分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。排氣槽的作用是把型腔和型心周圍空間內(nèi)的氣體以及熔料產(chǎn)生的氣體排到模具之外。排氣槽應(yīng)該做在型腔最后充滿的位置，也就是熔料流動(dòng)的末端。本設(shè)計(jì)采用利用模具零件配合間隙排氣：利用各種間隙排氣，利用分型面的間隙排氣，利用型心和頂桿的間隙排氣，利用側(cè)抽芯和凹凸模的間隙排氣。這個(gè)方法不用故意加工排氣槽，能夠節(jié)省材料還有時(shí)間。還有避免加工誤差的產(chǎn)生等好處。8、 成型零件設(shè)計(jì)8.1程序零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 直接與塑料接觸構(gòu)成塑料形狀的零件稱為成型零件，其決定零

34、件的尺寸和幾何形狀。其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模（型芯）。由于凹、凸模直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫摸時(shí)反復(fù)與塑件摩檫，因此，要求凹、凸件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性，以及足夠低的表面粗糙度。凹、凸模按結(jié)構(gòu)不同主要可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計(jì)凹、凸模采用整體式嵌入式結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的凹模和凸模加工其特點(diǎn)是加工方便，易損件便于更換。9、 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)9.1 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇通過模架可以將模具的各個(gè)部分有機(jī)地聯(lián)系成為一個(gè)整體，它是注射模的骨架和基體。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模座板、定模板、動(dòng)模板、動(dòng)模支承板、墊塊、動(dòng)模座板、推桿

35、固定板、推板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套及復(fù)位桿等組成。我國塑料注射模架的國家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，也就是塑料注射模中小型模架及技術(shù)條件（gb/t125561990）和塑料注射模大型模架（gb/t125551990）。前者按結(jié)構(gòu)特征分為基本型（4種）和派生型（9種），適用的模板尺寸為b（寬）l（長）560mm900mm；后者也分為基本型（2種）和派生型（4種），適用的模板尺寸為b（寬）l（長）為630mm630mm至1250mm2000mm。本設(shè)計(jì)零件尺寸屬于中小型而且采用的是單分型面，所以采用中小型模架標(biāo)準(zhǔn)制造生產(chǎn)，選取基本型a1型作為基本模架結(jié)構(gòu)，公制單位（mm），塑件模架尺寸為270mm300mm，其中定模取標(biāo)準(zhǔn)

36、值高度為25mm，動(dòng)模取標(biāo)準(zhǔn)值25mm，標(biāo)記為a1-150200-01 gb/t125561990。如圖9-1圖9-1數(shù)據(jù)引自參考書目1p418表102注射模中小型模架標(biāo)準(zhǔn)尺寸組合模具的精度還有質(zhì)量是由模架的精度所決定的，一般對(duì)于模架生產(chǎn)要保證的工藝條件有：模架四周的垂直度、板件的平行度、板件平面度與側(cè)面的垂直度、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板配合的松緊程度、相對(duì)運(yùn)動(dòng)板件間的開合自如程度，另外還有整套模架的外觀，如表面粗糙度、倒角等。9.2 支承零部件的設(shè)計(jì)模具的支承零部件是指用來安裝固定或支承成型零件及其他結(jié)構(gòu)零件的零部件。支承零部件主要包括固定板、墊板、支承件及模座等。9.2.1 墊塊選擇在動(dòng)模座板和動(dòng)模

37、支承板之間作出推出機(jī)構(gòu)需要的動(dòng)作是空間墊塊的主要作用。除此之外，墊塊也能夠調(diào)節(jié)模具總厚度，來適應(yīng)注射機(jī)模具安裝厚度的要求。這個(gè)模架適合用角架式墊塊，因?yàn)檫@個(gè)模架是中小型模具。在安裝的時(shí)候，所有的墊塊高度必須保持一致，否則會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪鶆蚨鴮?dǎo)致相關(guān)模板的損壞，墊塊與動(dòng)模支承板之間一般用螺栓連接，要求高時(shí)可用銷釘定位。本設(shè)計(jì)采用模架庫中的標(biāo)準(zhǔn)件，模架墊塊高度長寬為80mm，300mm，53mm，材料為45鋼，gb /t4169.61984，m8螺栓連接。數(shù)據(jù)引自參考書目1p425表108墊塊尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)9.2.2 動(dòng)定模坐板設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機(jī)上的動(dòng)定固定模板相匹配，開

38、設(shè)的安裝結(jié)構(gòu)也必須與注射機(jī)定模固定板安裝螺孔的大小和位置相適應(yīng)。它在注射成型過程中起著傳遞合模力并承受成型力，為保證定模座板具有足夠的剛度和強(qiáng)度，動(dòng)定模座板也應(yīng)具有一定的厚度。動(dòng)、定模座板的兩側(cè)均需比動(dòng)、定模板的外形尺寸加寬3040mm，尺寸為270mm300mm，厚度為50mm。引自參考書目3p1749.3 合模導(dǎo)向裝置9.3.1導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 1）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱可以選用標(biāo)準(zhǔn)件來設(shè)計(jì)，也可以自己設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)件當(dāng)中的有肩導(dǎo)柱，本設(shè)計(jì)取d=16mm。2 ）導(dǎo)柱的安裝與配合導(dǎo)柱安裝時(shí)模板上與之配合的孔徑公差按h7/m6確定，安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取d+（12mm）3 ）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要

39、求a.長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長度應(yīng)比凸模端面的高度高出812mm。b.形狀 導(dǎo)柱前端面應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔。由于半球形加工困難，所以導(dǎo)柱前端形式以錐臺(tái)形為多。c.材料 導(dǎo)柱材料采用t8。導(dǎo)柱固定部分的表面粗糙度為ra=0.8m。導(dǎo)滑部分表面常用ra=0.408m。d.導(dǎo)柱的布置和數(shù)量 ：這次設(shè)計(jì)采用4根直徑相同的導(dǎo)柱作對(duì)稱布置。參考數(shù)據(jù)引自參考書目3 p1749.3.2 導(dǎo)套1）導(dǎo)套的設(shè)計(jì)因?yàn)樵谶@個(gè)設(shè)計(jì)中的導(dǎo)柱是有肩導(dǎo)柱，所以導(dǎo)套也必須是有肩導(dǎo)套。2）導(dǎo)套的安裝與配合導(dǎo)套安裝時(shí)模板上與之配合的孔徑公差按h7/m6確定，有肩導(dǎo)套安裝沉孔直徑視導(dǎo)柱直徑可取d+（12mm）

40、。導(dǎo)套長度由模板厚度決定。3）導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求a）形狀：導(dǎo)套前端應(yīng)倒圓角以便導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套。b）材料：導(dǎo)柱材料采用t8。導(dǎo)套固定部分的粗糙度為ra=0.8m。導(dǎo)套導(dǎo)向部分粗糙度為ra=0.408m。參考數(shù)據(jù)引自參考書目3 p1779.4推板和推桿固定板本設(shè)計(jì)中推桿的形狀采用圓柱頭直通式推桿，在推桿固定板上制有臺(tái)階孔，另一面用推板壓緊固定。推桿固定板尺寸為160mm300mm，厚度為15mm；推板尺寸為160mm300mm，厚度為20mm。參考數(shù)據(jù)引自參考書目1 p431圖9-2 模具圖10、電極10.1.1電極的定義和用途 電火花（emd）加工中用到的一種銅電極，銅公是珠三角地區(qū)業(yè)內(nèi)的習(xí)慣

41、性叫法。 電極主要用于清除數(shù)控銑床（或加工中心）對(duì)零件或前、后模銑削加工后殘留的余量，或者用于清除材料較硬，不方便用銑削、車削或者其他方法加工的部分。銅公在模具加工的重要性，有以下幾方面：10.1.2 各種加工方式和加工盲區(qū)模具形腔的表面形狀必須與產(chǎn)品本身形狀完全一樣，這是模具加工的基本要求，在模具加工中我們最為常用的加工方法就是線切割、加工中心和雕刻加工，還有三軸立銑床。先說三軸立銑床、加工中心還有雕刻加工這三種比較類似的加工方法，他們最大區(qū)別在于控制和驅(qū)動(dòng)方式的一些不同，關(guān)鍵的相同點(diǎn)在于它們都是通過刀具進(jìn)行受力加工。因?yàn)榱Φ淖饔?，必須要考慮刀具的強(qiáng)度問題和刀具直徑和刃長比例的限制，實(shí)際加工

42、中加工較深，刀的直徑就必然要比較大，如果要加工較小的地方，刀具就不能太長，而實(shí)際的產(chǎn)品造型中這種情形非常常見，如加工一些內(nèi)尖角，又窄又深的小區(qū)域。線切割雖然可以解決尖角問題，但它只能加工通孔的部位，如果是盲孔就加工不了。10.1.3 模具材料的硬度由于產(chǎn)品的材料的限制抑或是產(chǎn)品本身的特殊要求，有些模具的材料硬度很高和刀具的硬度不相上下，對(duì)于這樣的模具材料，如果直接用刀具去加工，必然會(huì)造成加工刀具的快速磨損甚至損壞，連表面質(zhì)量也很難達(dá)到加工要求，所以如果遇到這樣的材料還直接加工，在加工質(zhì)量和效率兩個(gè)方面會(huì)很低。10.1.4 材料硬度對(duì)放電加工沒有影響用銅公作電極對(duì)模具加工屬于放電加工，在放電加工

43、中，被加工材料的硬度對(duì)放電加工沒有影響，這是電極加工的優(yōu)勢(shì)之一，這也解決了第2條中的難題。10.1.5 銅公材料的切削性能好由于加工銅公的材料通常為紫銅，紫銅這種材料材質(zhì)相對(duì)比較軟，延展性好，在實(shí)際的加工中，切削性能比直接加工鋼材要好得多，這也是電極加工的優(yōu)勢(shì)。10.1.6 銅公的靈活性銅公不象模具，對(duì)模具來說產(chǎn)品某一部分造型只能在某塊材料上完全加工出來，不管加工難度與否，一個(gè)產(chǎn)品如果只加工一個(gè)銅公，有加工不到的盲區(qū)或是很難加工的地方，可以把盲區(qū)和難加工的部分分解成容易加工的若干個(gè)銅公，只要這幾部分拼接起來能夠把產(chǎn)品造型全部包含即可。這也是銅公存在重要關(guān)鍵因素之一。10.2銅公尺寸的確定1）銅

44、公的邊界應(yīng)超出膠位邊界至少1.5mm，一般3mm左右，若銅工長而薄，那么兩側(cè)就要相應(yīng)加寬，以保證銅工不會(huì)變形。2）銅公的中心與模架或者模型中心之間的尺寸應(yīng)該取整數(shù)，方便進(jìn)行放電加工時(shí)碰數(shù)。3）銅公的深度方向的基準(zhǔn)面應(yīng)高出放電加工完成后接觸到的模具表面的高度35mm，以便排屑等。4）銅公的方向位要與模具的方向一致，通常是在銅公的方向位導(dǎo)一斜角。10.3 電極的效果圖 基于銅公的注意事項(xiàng)，前、后模的電極的效果圖如下圖所示：圖10-1 凸模電極11、模具的數(shù)控加工11.1 凹模的加工11.1.1凹模的加工事項(xiàng)凹模開粗時(shí)用刀原則：大刀粗加工小刀開粗大刀半精加工小刀精加工。首先凹模加工時(shí)應(yīng)盡量用大刀，太

45、小的刀很容易彈刀，開粗通常先用刀把刀（刀片可轉(zhuǎn)位的刀具）開粗，光刀時(shí)也盡量用夠大，有力的刀，如圓鼻刀。有分型面的凹模加工時(shí)，通常會(huì)碰到一個(gè)問題，當(dāng)光刀時(shí)分型面因碰穿需要加工到準(zhǔn)數(shù)（或者留下一點(diǎn)余量，一般小于等于0.1)，而型腔要留0.20.5的加工余量（留出來打火花）。這時(shí)可以將模具型腔表面朝正向補(bǔ)正0.20.5,面在寫刀路時(shí)將加工余量設(shè)為0。 凹模開粗常用的刀路先后是曲面挖槽，平行式光刀。前模加工分型面時(shí)，碰穿面可以留0.1余量，以備配模，枕位面一般要加工到準(zhǔn)數(shù)。工件安全的前提下留盡量少的余量。可以加工到準(zhǔn)數(shù)的盡量加工到準(zhǔn)數(shù)，因?yàn)槭褂秒姌O電火花加工的時(shí)間很長，而且表面質(zhì)量也比較不好。為了防止

46、彈刀傷及成型面，垂直及斜度較大的面可以留較多的余量。（產(chǎn)品垂直面一般會(huì)有裝配關(guān)系）。型腔的開口地方通常會(huì)留一點(diǎn)余量。凹模上較深的窄槽，小孔，立角、死角，如果遇到加工不到或者不容易加工，容易過切的部位都可以在相應(yīng)位置做電極電火花加工。在前模局部加工或單個(gè)曲面的時(shí)候必須注意切削范圍的限制（邊界輪廓限制或曲面保護(hù)）。還有在凹模型腔比較深的時(shí)候，能分著層來切削。并按層深調(diào)整刀具長度，切削速度，加工余量，切削深度和進(jìn)給速度。11.1.2凹模的加工刀路1）粗加工 用d5的牛鼻刀，切削深度為0.5mm，零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?.3mm，底部加工余量為0.3mm，曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/

47、min,進(jìn)給為350mm/min通過開粗基本上可以得到基本的輪廓。 2）半精加工 用d3的平刀，切削深度為0.2mm，曲面的加工余量為0.2mm。垂直區(qū)域最大粗糙度為0.1，曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進(jìn)給為350mm/min。3）精加工 用d2.5的球刀，零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?mm，底部加工余量為0mm。刀具主軸轉(zhuǎn)速為1800r/min,進(jìn)給為800mm/min。其它刀具進(jìn)不去的區(qū)域需要進(jìn)行電極加工。11.1.3刀路的仿真和驗(yàn)證1）凹模的加工效果圖圖11-1 凹模加工最終效果由上圖所示在整個(gè)加工沒有出現(xiàn)過切現(xiàn)象。11.2后模的加工11.2.1后模的加工事項(xiàng)后模同前

48、模的材料一樣是鋼料，比較硬，所以要用刀把加工，常用刀路是曲面挖槽外形，平行銑光刀，用刀加工的順序是大刀粗加工小刀開粗大刀半精小刀精加工。后模圖通常是銅公圖縮小料位加上pl面，枕位，原身留出的東西而成，如果料位比較均勻，可以直接在加工信息量里留負(fù)料位即可，但是pl（分型面），枕位，碰穿面不能縮料位。這時(shí)可以先把這些面正向補(bǔ)正一個(gè)料位或者把科畫出來。 球刀清不到利角時(shí)可以用平刀走曲面陡斜面來加工清角，好像鑲科，則后模分為藏框和科芯，加藏科時(shí)，要注意多走幾遍空刀，不然框會(huì)有斜度，上邊準(zhǔn)數(shù)，下邊小，很難配模，特別是較深的框，一定要注意這個(gè)問題，光框的刀也要新好，并且選用大一點(diǎn)的刀。 科芯如果太高，可以

49、先翻過來加工框位，然后裝配進(jìn)框后，再加工形狀，有時(shí)有支口，要注意，不要過切用球刀光形狀時(shí)一定要保護(hù)支口臺(tái)階。 為了方便配模式，框尺寸可以比科芯外形尺寸小-0.02/s 科芯光刀時(shí)公差和步距可以稍大一點(diǎn)，公差0.010.03進(jìn)給0.20.5。11.2.2后模的加工刀路（1）粗加工：用d5的牛鼻刀，切削深度為0.5mm，零件曲面?zhèn)缺诩庸び嗔繛?.3mm，底部加工余量為0.3mm，曲面精度為0.05mm。主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,進(jìn)給為，350mm/min。經(jīng)過開粗階段基本上能有一個(gè)基本的輪廓。（2）精加工：用d3的平刀，切削深度為0.1mm，加工余量為0mm。刀具主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min,

50、進(jìn)給為350mm/min；對(duì)于其它的區(qū)域由于刀具進(jìn)不去等其他原因，需要進(jìn)行做銅工。11.2.3刀路的仿真和驗(yàn)證1）后模的仿真效果圖圖11-4 后模加工最終效果圖圖16 后模的驗(yàn)證圖由上圖所示加工中沒有出現(xiàn)過切現(xiàn)象。總結(jié)與感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們這四年來努力奮斗的成果的展示，是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的綜合實(shí)踐，是我們邁向社會(huì)，從事工作前的一個(gè)必不可少的過程。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多。在整個(gè)過程中，我感覺到了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的好處，體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)精神重要，分工協(xié)作，使得設(shè)計(jì)任務(wù)減輕了，而且在設(shè)計(jì)過程中，有很多不同的經(jīng)驗(yàn)可以交流，有不同的方法可以選擇，對(duì)于一樣的問題，我總能找到同學(xué)們不同的解決方法，這樣不

51、但可以使我們更加的了解軟件，從而也拓寬了思維，一種作為設(shè)計(jì)人員必須具備的思維。其次，通過這次的課程設(shè)計(jì)，不僅對(duì)電極加工有了進(jìn)一步的了解，而且可以進(jìn)一步地掌握并運(yùn)用以前所學(xué)過的全部知識(shí)，特別是對(duì)ugnx中的知識(shí)得到了很好的鞏固。再次，在這次課程設(shè)計(jì)過程中，遇到了許許多多的困難，但最后我總可以堅(jiān)持下來了，并能夠與同學(xué)一起很好地解決它們。這僅僅是個(gè)開始，以后肯定還要面對(duì)更多的困難與險(xiǎn)阻，人生中會(huì)有很多大風(fēng)大浪，所以必須有目標(biāo)才不會(huì)迷失方向，從困難和錯(cuò)誤中我們能學(xué)到很多寶貴的東西和金錢買不到的經(jīng)驗(yàn)，一但有了這些的經(jīng)驗(yàn)，我自己就可以獨(dú)立去處理各種事情了，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程投射了生活中的方方面面，點(diǎn)點(diǎn)滴滴，也蘊(yùn)含了很多道理，簡(jiǎn)直就是生活的一個(gè)縮影，讓我們得到很多終生受用的經(jīng)驗(yàn)。在這里我要特別感謝我們的指導(dǎo)老師-劉渭博老師，他給了我很多的幫助。在設(shè)計(jì)中不管遇到的很多問題他都能夠悉心教導(dǎo)，一一解答，每周一次嚴(yán)格的檢查和督促讓我能很好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然大家都出去工作了，但老師一刻也沒有放松對(duì)我們的監(jiān)督和關(guān)心，仍然時(shí)常通過班群、短信等方式關(guān)注大家的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度和工作情況。在學(xué)習(xí)、生活等問題上，我們完全可以像朋友一樣討論。在此謹(jǐn)向劉老師至以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時(shí)，我還要感謝我的同學(xué)們，這體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作，當(dāng)我們一起上圖書館找資料、一起對(duì)難點(diǎn)討論，把困難一一解決，最后我