杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目： 杯蓋注塑模具設(shè)計(jì) 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 模092畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的

2、規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級 模具 姓名 一、課題名稱： 杯蓋注塑模具設(shè)計(jì) 二、主要技術(shù)指標(biāo)：（1）成型方法：注塑成型 塑料原料：abs。 （2）未注公差尺寸按gb/t14486-1993mt6。 (3)塑件周邊不得有飛邊缺陷，表面光滑。 （4）采用cad軟件對茶杯進(jìn)行二維造型。 三、工作內(nèi)容和要求：（1）分析

3、塑件的成型工藝，完成塑料品種及成型參數(shù)的相關(guān)分析。 （2）注塑機(jī)的選擇，通過相關(guān)公式的計(jì)算，初步選擇常見的注塑機(jī)。 （3） 模具類型及結(jié)構(gòu)的確定 ，并進(jìn)行3d模具制作。 （4）模具和成型機(jī)械關(guān)系的校核，通過相關(guān)公式對初選的注塑機(jī)校核。 （5）繪制模具零件圖以及制模具裝配圖。 （6）編寫設(shè)計(jì)說明書。 四、主要參考文獻(xiàn)： （1） xx.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)m.電子科技大學(xué)出版社,2009年 （2）xx .模具cad/camm.校內(nèi)出版,2009年 (3) xx .moldflow注塑流動分析m.清華大學(xué)出版社,2010年 (4) xx.ug nx 4實(shí)例教程m.人民郵電出版社,2009年 學(xué) 生

4、（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)一、 選題的背景和意義： 選題的背景: 杯蓋在我們生活中隨處可見，幾乎每家每戶都會用到。市場上也有各種各樣的杯蓋，有時候一個靈巧鮮艷的造型便能吸引消費(fèi)者的眼球，為生產(chǎn)廠家創(chuàng)造利潤。所以一個貌似簡單的蓋子也蘊(yùn)含著無盡的商機(jī)，引人深思。本次設(shè)計(jì)的杯蓋結(jié)構(gòu)簡單，主要展現(xiàn)出一個最普通的生活用品的注塑成型過程，希望能有助于人們對身邊事物的了解。 選題的意義：本課題的研究將涉及一些二維和三維的軟件的應(yīng)用，如auto cad等，以及相關(guān)軟

5、件的應(yīng)用。這將會使我運(yùn)用這些軟件的能力得到提升。同時本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還涉及到模具注塑模的相關(guān)知識。這對我來說是一個新領(lǐng)域，所以通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我自學(xué)能力的培養(yǎng)是一個很好的機(jī)會。因此通過本次學(xué)習(xí)將對我進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識及靈活應(yīng)用所學(xué)知識來解決實(shí)際問題有著深遠(yuǎn)的意義。 另外，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，將使我掌握寫論文的一般步驟及方法。同時也提高了我如何快速而有效的查閱相關(guān)信息的方法，不僅鍛煉了我在遇到困難時冷靜分析。獨(dú)立思考及解決問題的能力，而且培養(yǎng)了我和同學(xué)相互討論，相互學(xué)習(xí)的習(xí)慣。二、 課題研究的主要內(nèi)容：本課題主要是塑料成型的工藝設(shè)計(jì)及制造，也就是注塑模的工藝設(shè)計(jì)方案分析及確定工藝計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)

6、算等內(nèi)容。生產(chǎn)主要是為了提高生產(chǎn)效率，因此在設(shè)計(jì)時要力求結(jié)構(gòu)簡單，但是一定要保證其精度要求。1、分析零件的工藝性，制定零件的工藝方案；2、確定模具的毛坯形狀、尺寸和注塑方式；3、確定模具內(nèi)型和結(jié)構(gòu)形式；4、進(jìn)行必要的工藝計(jì)算；5、繪制模具總裝備圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件圖；6、撰寫設(shè)計(jì)說明書。三、 主要研究（設(shè)計(jì)）方法論述：（1）通過大量查閱文獻(xiàn)資料和實(shí)驗(yàn)研究，將理論與實(shí)踐結(jié)合，進(jìn)行比較分析，完成設(shè)計(jì)（2）通過對教材、網(wǎng)上以及圖書館搜集的資料做詳盡的分析以外，還有在所有實(shí)訓(xùn)實(shí)踐當(dāng)中的動手操作，了解掌握了送料機(jī)械手的常見解決辦法，以及如何正確使用與維修。（3）本人已經(jīng)有了一定的專業(yè)知識儲備，具備了一定的設(shè)計(jì)

7、與自學(xué)能力；該課題的相關(guān)設(shè)計(jì)資料和相應(yīng)軟件齊全；且目前已搜集了大量與送料機(jī)械手相關(guān)的理論及操作資料。 四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容2011.9.109.20選定課題題目交給指導(dǎo)老師，通過老師綜合分析和思考后，最后確定設(shè)計(jì)論文題目。2011.9.219.25根據(jù)指導(dǎo)老師下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，確定論文的主要內(nèi)容并寫好開題報(bào)告，交給指導(dǎo)老師。2011.92610.5杯蓋的三維設(shè)計(jì)2011.10.610.10凹凸模型面設(shè)計(jì)2011.10.11-10.20注塑模具系統(tǒng)設(shè)計(jì)2011.10.21-10.25型芯、型腔的刀具路徑2011.10.26-11.5繪制圖紙撰寫畢業(yè)論文20

8、11.11.11-11.18答辯五、指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)

9、設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)目 錄0前言11設(shè)計(jì)任務(wù)書22塑件的工藝性分析33注塑機(jī)的初步選擇43.1初選注射機(jī)的型號4 3.2初選注射成型工藝參數(shù)53.3確定模具型腔數(shù)量6 4基于moldflow的塑件成型方案分析65基于ug的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11 5.1分型面的選擇115.2型腔的布局125.3確定模具總體結(jié)構(gòu)類型125.4澆注

10、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12 5.5成型零件的設(shè)計(jì)15 5.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)165.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)165.8推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17 5.9側(cè)軸機(jī)構(gòu)18 6.0模架的選擇18 6注塑機(jī)的校核206.1最大注射量20 6.2注射壓力20 6.3鎖模力20 6.4安裝部分尺寸20 6.5開模行程20 6.6 推出機(jī)構(gòu)21 7模具裝配圖和零件圖21 8基于powermill的模具成型零件仿真加工21 9結(jié)論2510答謝辭26 11參考文獻(xiàn)26vii杯蓋注塑模具設(shè)計(jì)摘要：本文主要介紹了注塑模具的設(shè)計(jì)，通過對一個塑件的全面分析，選用合適的注塑機(jī)，確定模具的結(jié)構(gòu)方案，再通過模具型芯、型腔等相關(guān)尺寸計(jì)算，繪制模具的零件圖

11、、裝配圖，并且還對主要零件進(jìn)行模具加工工藝分析，確定加工工藝路線，以及模具的裝配工藝。為了更進(jìn)一步清楚形象的了解模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使用ug nx4.0作為三維軟件以及cad作為二維軟件，帶來了很大的方便。關(guān)鍵詞：杯蓋；加工工藝；塑料模；軟件應(yīng)用 design of a plastic cup coverabstract: this paper mainly introduces the design of injection mould for plastic parts, through a comprehensive analysis, selecting proper in

12、jection mould, determine the structure scheme, again through the mold cavity related core, drawing mould, the size of the assembly drawing, and also on the main parts processing mould processing route, mold, and the assembly process. in order to further understand the mold that image, the process of

13、 structural design of graduation design using ug software and nx4.0 as 3d cad as a two-dimensional software, has brought great convenience.keywords: cups cover, processing technology, plastic mould, software applications0 前言杯蓋在我們生活中隨處可見，幾乎每家每戶都會用到。市場上也有各種各樣的杯蓋，有時候一個靈巧鮮艷的造型便能吸引消費(fèi)者的眼球，為生產(chǎn)廠家創(chuàng)造利潤。所以一個貌似

14、簡單的蓋子也蘊(yùn)含著無盡的商機(jī)，引人深思。本次設(shè)計(jì)的杯蓋結(jié)構(gòu)簡單，主要展現(xiàn)出一個最普通的生活用品的注塑成型過程，希望能有助于人們對身邊事物的了解。隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的高速發(fā)展，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號的倡引下，中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動力”，德國則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在1989年3月頒布

15、的關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。 近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或柱塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是塑料杯蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)杯蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對圓蓋的具體結(jié)構(gòu)，通過此次設(shè)計(jì)，使我點(diǎn)澆口雙分型面模具的設(shè)計(jì)有了較深刻的認(rèn)識；同時，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的

16、知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、側(cè)抽機(jī)構(gòu)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 1設(shè)計(jì)任務(wù)書（1） 塑料制品名稱：杯蓋。（2） 成型方法：注塑成型。（3） 塑料原料：abs（4） 收縮率：0.4%-0.7% （5） 生產(chǎn)批量：10萬件。（6） 未注公差尺寸按gb/t14486-1993mt6（7） 要求塑件表面不得飛邊缺陷。圖1-1 杯蓋二維圖 圖1-2 杯蓋三維圖2塑件的工藝性分析塑件的工藝性分析包括:塑件的原材料分析、塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的工藝性分析。2.1塑件的原材料分析品種

17、：abs 顏色：藍(lán)色基本特性：abs是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，a代表丙烯腈，b代表丁二烯，s代表苯乙烯。 abs樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將ps、san、bs的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。abs工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。abs工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。 abs樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和

18、烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 abs工程塑料的缺點(diǎn)：熱變形溫度較低，可燃，耐候性較差。成形特點(diǎn)：（1）無定形料，流動性中等，吸濕大，必須充分干燥，表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度、3小時。（2）比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。（3）頂出力過大或機(jī)械加工時塑件表面會留下白色痕跡，脫模斜度宜取2以上。（4）宜取高料溫、高模溫，但料溫過高易分解(分解溫度為270度)。對精度較高的塑件，模溫宜取5060度，對高光澤、耐熱塑件，模溫宜6080度。（5）如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā＃?）如成形耐熱級或阻燃級材料

19、，生產(chǎn)37天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進(jìn)行清理，同時模具表面需增加排氣位置。2.2塑件的尺寸精度分析、塑件表面質(zhì)量和塑件的工藝性分析尺寸精度：塑件所有尺寸未標(biāo)注公差，按標(biāo)準(zhǔn)gb/t14486-1993中mt6級精度。表面質(zhì)量：塑件表面不得有氣孔、熔接痕、飛邊等缺陷，表面粗糙度可取ra1.6。結(jié)構(gòu)工藝性：茶杯蓋體為回轉(zhuǎn)體殼類零件，腔體深12mm，壁厚均勻2mm，大于最小壁厚要求；總體尺寸8517，屬于小型塑件。側(cè)壁無拔模斜度，由于高度較小，可以順利脫模。 但在塑件側(cè)部手拎部位由于存在4的孔， 成型后塑件不易取出,因此需要考慮哈夫模形式.通過以上分析可知，此塑件可采

20、用注射成形生產(chǎn)。又因產(chǎn)量為10萬件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注射成形具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。但成型以后需要采用哈夫模才能將塑件順利脫出.3注塑機(jī)的初步選擇3.1計(jì)算塑件的體積、質(zhì)量經(jīng)ug軟件測得塑件的體積v=19.20cm3 ，abs的密度為1.021.05g/cm3 ，則質(zhì)量m=1.0319.20=19.78g。3.2初選注射機(jī)的型號根據(jù)公式 vmax(nvs+vj)/k 式中 vmax注射機(jī)的最大注射量（cm3） n型腔數(shù)量 vs塑件體積（cm3） vj澆注系統(tǒng)凝料體積（cm3） k注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取k=0.8已知n=2，vs=19.20cm3 ，估計(jì)vj=5cm3則 vmax（21

21、9.20+5）/0.8 =54.25cm3根據(jù)以上一次注射量的分析以及考慮到塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素，參考設(shè)計(jì)手冊，初選g54s200/400型螺桿式注射機(jī)。明確注射機(jī)的規(guī)格參數(shù)：（1）最大注射量 200-400cm3（2）注射壓力 109mpa（3）最大開模行程 260mm（4）模板尺寸 532mm634mm（5）鎖模力 2540kn（6）模具厚度 最大406mm、最小165mm （7）拉桿空間 290mm368mm （8）噴嘴尺寸 圓弧半徑r18mm、孔直徑4mm（9）定位孔直徑 100mm（10）頂出形式 機(jī)械頂出 3.3初選注射成型工藝參數(shù)（1

22、）確定注射成型的工藝參數(shù)根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和abs 的成型性能，查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)，見下表。塑件的注射成型工藝參數(shù)表3-1塑件的注射成型工藝參數(shù)（2）確定模具溫度及冷卻方式abs 流動性中等，因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡可能降低模溫，以縮短冷卻時間，從而提高生產(chǎn)率，所以模具應(yīng)考慮采用適當(dāng)?shù)难h(huán)水冷卻，成型模具溫度控制6080。3.4確定模具型腔數(shù)量塑件的生產(chǎn)類型對注射模具結(jié)構(gòu)、注射模具材料使用均有重要的影響。在大批量生產(chǎn)中，由于注射模具價格在整個生產(chǎn)費(fèi)用中所占比例較小，提高生產(chǎn)率和注射模具壽命問題比較突出，所以可以考慮使用自動化程度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度壽命高的模具。如

23、果是小批量生產(chǎn)，則應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡單、制造容易的注射模具，以降低注射模具的成本。該塑件的生產(chǎn)批量為100,000件，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求不高，因此，應(yīng)采用一模多腔，為使模具尺寸緊湊，確定型腔數(shù)目為一模兩腔。4基于moldflow的塑件成型方案分析對杯蓋進(jìn)行項(xiàng)目創(chuàng)建、網(wǎng)格劃分和修補(bǔ)、選擇材料與分析序列、建立澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、方案分析，并生成分析報(bào)告。網(wǎng)格劃分的結(jié)果進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)如圖：圖4-1 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)由圖可知：最大縱橫比11.792小于20，匹配百分比88.5%大于85%，所以網(wǎng)格劃分符合要求。4.1塑件初始成型方案分析圖4-2 充填時間由上圖可知，杯蓋在1.015s的時間內(nèi)完成熔體的

24、填充。圖4-3 速度/壓力切換時的壓力速度/壓力切換時的壓力 從結(jié)果圖上的紅色圓圈可以看到熔料未流到，因此，需要更改注塑工藝參數(shù)或者重建澆注系統(tǒng)，來修補(bǔ)缺陷。圖4-4 氣穴 氣穴主要出現(xiàn)在模型的邊緣，模型邊緣為分型處，可以排氣，在氣穴較嚴(yán)重處設(shè)置頂桿，以更好地方便排氣。圖4-5 制品最高溫度制品最高溫度顯示冷卻周期結(jié)束時計(jì)算出產(chǎn)品的最高溫度。如圖最高溫度為113.50c。 制品經(jīng)過冷卻后，最高溫度應(yīng)該低于制品的頂出溫度。在過程參數(shù)設(shè)置中，頂出溫度為88度，因此，冷卻系統(tǒng)布局不合理，需要修改。圖4-6 變形所有因素導(dǎo)致的翹曲量為0.3159mm，小于最大翹曲量0.7 mm不會影響裝配關(guān)系，無需修

25、改。綜上所述，需要修該的為“速度/壓力切換點(diǎn)” “制品最高溫度”。4.2塑件優(yōu)化成型方案分析速度/壓力切換點(diǎn) 措施：a 修改澆口位置；b 增加注塑壓力；c 升高模具溫度。制品最高溫度 措施：a調(diào)整冷卻系統(tǒng)來降低溫度 b修改工藝設(shè)置。修改后速度/壓力切換圖圖4-7 優(yōu)化后速度/壓力切換時的壓力從優(yōu)化方案上看模型充填效果好，改善了初始方案中填不滿的缺陷。修改后制品最高溫度如圖4-8所示。圖4-8 優(yōu)化后制品最高溫度從優(yōu)化方案上看制品最高溫度57.840c小于頂出溫度，優(yōu)化合理。由上模流分析可知，此優(yōu)化方案可用。5基于ug的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括: 分型面的選擇、模具型腔數(shù)目的確定及型腔

26、的排列、確定模具總體結(jié)構(gòu)類型，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 成型零件的設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，模架的選擇.5.1分型面的選擇首先確定模具的開模方向?yàn)樗芗妮S線方向，根據(jù)分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處原則，則此塑件的分型面選在杯蓋的下底面處。 圖5-1塑件分型面5.2型腔的布局對于一模多腔的模具型腔布置，在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊，模具能正常工作的前提下，盡可能使模具型腔對稱、均衡、取件方便。本設(shè)計(jì)方案的模具采用一模兩腔，型腔平衡布置在型腔板兩側(cè)。圖5-2型腔布局5.3確定模具總體結(jié)構(gòu)類型由于塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，且表面有特殊要求，考慮到模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，優(yōu)先采用三板模結(jié)構(gòu) 。5.4

27、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)型腔布局為一模兩腔，塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，考慮到塑件的外觀要求較高，外表面不允許有成型斑點(diǎn)和熔接痕，以及一模兩腔的布置，澆口采用方便加工修整、凝料取出容易且不會再塑件外壁留下痕跡的側(cè)澆口（1） 主流道設(shè)計(jì)主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響，因此，必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。 根據(jù)手冊查得g54s200/400型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸: 噴嘴球半徑:r =18mm 噴嘴孔直徑:d =4mma、主流道尺寸主流道通常設(shè)計(jì)在澆口套中，為了讓主流道凝料能順利從澆

28、口套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為，流道表面粗糙度，小端直徑比注射機(jī)噴嘴直徑大0.51mm?，F(xiàn)取錐角a=3度，小端半比噴嘴半徑大。澆口套一般采用碳素工具鋼材料制造，熱處理淬火硬度5055hrc。由于小端的前面是球面，其深度為(現(xiàn)取為)，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大。澆口套與模板間配合采用的過渡配合 由上述得出主流道形狀為：圓錐形，錐角a=3，表面粗糙度ra0.63um。主流道進(jìn)口端直徑d1=4.5mm，澆口圓弧半徑r=19mm，長度l由裝配決定，設(shè)計(jì)成澆口套形式如下圖所示圖5-3 交口套b、主流道襯套的形式 主流道小端入口處與注射機(jī)噴

29、嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式，以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。常用澆口套分為澆口套、定位圈整體式和澆口套與定位圈單獨(dú)分開兩種 ，由于注射機(jī)的噴嘴球半徑為18mm，所以澆口套的為 r22mm。c、主流道襯套的固定 因?yàn)椴捎玫臑榉珠_式,所以用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈的外徑為125mm，內(nèi)徑35.5mm。具體固定形式如下圖所示： 圖5-4主流道襯套的固定(2) 分流道的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用u 型斷面分流道，切削加工在一塊模板上，加工容易實(shí)現(xiàn)，表面積不大，熱量損失和阻力損失不太大。取abs 的分流道直徑為8mm。圖5-5

30、 分流道設(shè)計(jì)（3）澆口 采用點(diǎn)澆口， 已知材料為abs，塑件壁厚2mm，簡單塑件，有特殊表面要求，則澆口 尺寸設(shè)計(jì)如下：d1=2，d2=8，bht=56，a=15，b=1。圖5-6 澆口設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖圖5-7澆注系統(tǒng)詳圖5.5成型零件的設(shè)計(jì)成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響了制件的質(zhì)量。該塑件的材料為abs 工程塑料，對表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼制作，還應(yīng)進(jìn)行熱處理以使其具備5055hrc的硬度。a.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔和型芯的結(jié)構(gòu)有兩種基本形式，即整體式與組合式?？紤]到塑件大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼，

31、為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都宜于采用組合式結(jié)構(gòu)，此外，組合式結(jié)構(gòu)還可減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。型芯尺寸較小、結(jié)構(gòu)簡單，適于采用整體嵌入式 。其結(jié)構(gòu)形式見圖圖5-8 型芯結(jié)構(gòu)由于本設(shè)計(jì)采用哈夫模，有型腔鑲塊，型腔鑲塊采用整體嵌入式凹模，選擇通孔臺肩類型，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮的。其結(jié)構(gòu)形式見圖圖5-9 型腔鑲塊結(jié)構(gòu)b. 工作尺寸計(jì)算采用ug軟件對放過縮尺后的塑料件進(jìn)行3d分模。5.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于此模具屬于中小型模具，且模具結(jié)構(gòu)較為簡單，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為0.020.03

32、mm ，不必設(shè)排氣槽。5.7 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定形、生產(chǎn)效果以及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響，因此應(yīng)設(shè)置冷卻系統(tǒng)。由于此塑件為小型（15.24g）、薄壁（2mm）塑，且成形工藝對模溫要求不高，也可以采用自然冷卻。此模具設(shè)計(jì)中采用人工冷卻，冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖所示。圖5-10 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.8推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)圓形杯蓋的形狀特點(diǎn)，其推出機(jī)構(gòu)可采用推件板推出或推桿推出。其中推件板推出結(jié)構(gòu)可靠、頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量，但制造困難，成本高；推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件內(nèi)部型腔上留下頂出痕跡，但不影響塑件外觀，所以采用推桿推出機(jī)構(gòu)

33、。由于該塑件的脫模力不是太大，推桿的布置空間足夠，所以無須用繁瑣的計(jì)算方法確定推桿的尺寸大小，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取d=4mm的推桿，注意保證推出距離略大于型芯的突出長度23mm，即推出距離大于20mm。圖5-11 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)5.9側(cè)軸機(jī)構(gòu)圖5-12 側(cè)抽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)6.0 模架的選擇綜合考慮本塑件采用一模兩腔平衡布置、側(cè)澆口一次分型結(jié)構(gòu)、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、冷卻水道的布置，哈夫模結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)因素，估算型腔模板的概略尺寸，查相關(guān)表選取標(biāo)準(zhǔn)模板的尺寸為300mm500mm ，選用 ai 型標(biāo)準(zhǔn)模架，標(biāo)記為： ai-3050-a60-b50-c90. 圖5-13 模架結(jié)構(gòu)6注塑機(jī)的校核6.1最大注

34、射量塑件的最大注射量v=54.25cm3小于注射機(jī)的額定注射量200cm3，滿足要求。6.2注射壓力已知p注= 7090 mpa，p公 =109mpa則p公p注，適合。6.3鎖模力已知pq=2040mpa，a分=3.14(85/2)22 32 =11375.25mm2f鎖=2540kn則pq a分=4011375.25=455010n=455kn顯然f鎖pq a分 ，適合。6.4安裝部分尺寸（1）噴嘴圓弧半徑18澆口套圓弧半徑19（2）噴嘴孔直徑4主流道小端直徑4.5（3）定位孔直徑100定位圈外徑100 （4）動、定模模板最大安裝尺寸為 532634模具外形300500（5）最小模厚165模

35、具厚度360最大模厚4066.5開模行程注射機(jī)的開模行程是有限的，取出制品所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離，本模具為單分型面注射模具，g54s200/400 型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程與模厚無關(guān)，校核關(guān)系式為sh1+h2+(510)式中s注射機(jī)的最大開模行程，查資料得g54s200/400型螺桿式注射機(jī)的最大開模行程s=260；h1塑件脫模所需的推出距離，該塑件的脫模推出距離為165；h2塑件的高度（不包括澆注系統(tǒng)的高度），該塑件的高度為17。計(jì)算得：h1+h2+(510)=165+17+10=192s=260。以上分析證明，g54s200/400型螺桿式注射機(jī)能滿足要求，故可以采

36、用。 6.6 推出機(jī)構(gòu)各種型號注射機(jī)推出機(jī)構(gòu)的設(shè)置情況及推出距離等各不相同，設(shè)計(jì)模具時，必須了解注射機(jī)推出桿的直徑、推出形式、最大推出距離及雙推中心桿距等，以確保模具推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)的推出機(jī)構(gòu)相適應(yīng)。g54s200/400 型螺桿式注射機(jī)的推出形式為圓蓋邊緣設(shè)有四根推桿。由于該模具推力不太大，在g54s200/400型螺桿式注射機(jī)上采用中心56頂桿推出，在動模座板預(yù)留與之匹配的60頂出孔。7模具裝配圖和零件圖裝配圖見附錄1型芯見附錄2型腔鑲塊見附錄3定模座板見附錄4動模座板見附錄5定模板見附錄6動模板見附錄7分流道推板見附錄8墊塊見附錄9推板固定板見附錄108基于powermill的模具成型零

37、件仿真加工由于本設(shè)計(jì)采用哈夫模結(jié)構(gòu)，所以無型腔結(jié)構(gòu)，因此只對型芯進(jìn)行成型零件仿真加工。型芯的加工工藝及防真加工粗加工路線：刀具d20r3,公差0.5，余量0.5，行距12，z軸下切類型 斜向，輪廓光順0.1。圖8-1粗加工路線粗加工實(shí)體模擬：圖8-2粗加工實(shí)體模擬二次開粗：刀具d10r3,公差0.5，余量0.2，行距8，z軸下切類型 斜向，輪廓光順0.1，殘留加工：刀具路徑 粗加工。圖8-3二次開粗二次開粗實(shí)體模擬：圖8-4二次開粗實(shí)體模擬精加工刀具d10r3,公差0.02，余量0. ，行距0.5。圖8-5精加工精加工實(shí)體模擬：圖8-6精加工實(shí)體模擬自動清角加工：刀具d6r3,公差0.02，余

38、量0，行距0.5。圖8-7自動清角加工自動清角實(shí)體模擬：圖8-8自動清角實(shí)體模擬9結(jié)論 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，總的體會可以用一句話來表達(dá)：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行！以往的課程設(shè)計(jì)都是單獨(dú)某一部分的設(shè)計(jì)，而畢業(yè)設(shè)計(jì)則不一樣，它需要綜合考慮各個方面的因素，諸如布局的合理，安全，經(jīng)濟(jì)，美觀，還要兼顧生產(chǎn)的方便。這是一個綜合性系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，因而要求我們從不同角度去思考問題。在設(shè)計(jì)的過程中，遇到的問題是不斷的。前期的方案由于考慮不周到，此后在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，通過參考規(guī)范以及各種設(shè)計(jì)資料，使我的設(shè)計(jì)漸漸趨于合理。在計(jì)算機(jī)制圖的過程中，我更熟練操作autocad設(shè)計(jì)軟件。在此過程中，我對制圖規(guī)范有了較為