收納箱箱體的模具設(shè)計

1、鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013收納箱箱體注塑模具設(shè)計及其型腔仿真加工摘要：本文主要介紹的是收納箱箱體注塑模具的設(shè)計方法。首先分析了收納箱箱體制件的工藝特點，包括材料性能、成型特性與條件、結(jié)構(gòu)工藝性等，并選擇了成型設(shè)備。其次介紹了收納箱箱體注塑模的分型面的選擇、型腔數(shù)目的確定及布置，重點進行了澆注系統(tǒng)、成型零件、合模導(dǎo)向機構(gòu)以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。再次選擇標(biāo)準模架和模具材料，并對注射機的工藝參數(shù)進行相關(guān)校核。最后對模具的工作原理進行闡述，以及在安裝調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的問題進行總結(jié)、分析，并給出了相應(yīng)的解決方法。本文收納箱箱體注塑模具采用三板式結(jié)構(gòu)，即澆注系統(tǒng)凝料和制件在不同的分型面脫出，采用

2、一模一腔的型腔布置，最后利用導(dǎo)桿將制件推出。關(guān)鍵詞：收納箱箱體；注塑模；澆注系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；一模一腔；鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013ThedesignofmouldinjectionforstorageboxAbstract:Thedesigningmethodsofinjectionmouldofthestorageboxaremainlyintroducedinthispaper.Firstly,thetechnologicalcharacteristicsareanalysed,includingmaterialproperties,formingcharacteristicsa

3、ndconditions,theprocessofthestructure,theformingequipmentisselected.Thenthepartinglineisselected,thenumberofcavitiesisdetermined.Thespecificintroductionaremadeongatingsystem,coolingsystem,moldingparts,steeringmechanism,mouldingmechanism,andspacerpartinginstitutions.ThenthestandardmouldbasesandMouldm

4、aterialsareselected.andthetechnologicalparametersoftheformingequipmentischecked.Finally,problemsthatmayemergeduringthemoldinstallationprocessareanalysedandtheappropriatesolutionsareprovided.Threepencemouldisusedonthedesignofstoragebox,thatispouringmaterialandtheplasticpartsareejectedfromdifferentpar

5、tinglines.thereisonecavitiesinthismould,finallyastripperplateisusedtopushoffthechargershells.Keyword:Storagebox;Injectionmould;Gatingsystem;Mouldingmechanism;Coolingsystem;Spacepartinginstitutions鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013目錄1緒論12收納箱箱體工藝性分析32.1 明確塑件設(shè)計要求32.2 塑件材料分析42.3 塑件結(jié)構(gòu)工藝性分析42.4 明確生產(chǎn)批量42.5 計算塑件體積和質(zhì)量42.6

6、收納箱箱體注塑工藝參數(shù)確定42.7 初選注射機的型號和規(guī)格53收納箱箱體注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計63.1 分型面的選擇63.2 確定模具基本結(jié)構(gòu)及模架的選定63.3 確定型腔的數(shù)量和布局73.4 澆注系統(tǒng)設(shè)計73.4.1 主流道設(shè)計73.4.2 分流道截面設(shè)計及布局73.4.3 澆口設(shè)計83.4.4 主流道襯套及其定位環(huán)設(shè)計93.5 冷卻系統(tǒng)設(shè)計93.6 模架設(shè)計及其選擇113.7 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計123.7.1 導(dǎo)向件導(dǎo)套的選擇133.8 型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計143.9 頂桿設(shè)計143.10 復(fù)位桿設(shè)計153.11 拉料桿設(shè)計154注射機相關(guān)參數(shù)校核164.1 鎖模力校核164.2 模具厚度校核164.

7、3 開模校核165模具的總裝配圖和三維圖185.1 總裝配圖185.2 模具的三維造型圖206模具成型的制造工藝和仿真加工227結(jié)論24參考文獻25致談日26附錄27鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20131緒論1.1 選題的依據(jù)和意義在信息社會和經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展的主要趨勢是模具產(chǎn)品向著更大型化、更精密化、更復(fù)雜化以及更經(jīng)濟快速的方向發(fā)展。伴隨著產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化精密化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展，模具的制造與使用在現(xiàn)代生產(chǎn)作用也越來越重要。通過本課題的設(shè)計，將會在下述基本

8、能力上得到培養(yǎng)和鍛煉（1）塑料件制品涉及及成型工藝的選擇（2）一般塑料件制品成型模具的設(shè)計能力（3）塑料制品質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力（4）掌握模具設(shè)計常用的商業(yè)軟件（proe4.0）及同實際設(shè)計的結(jié)合的能力（5）使自己在文檔組織與檢索方面的能力得到提高（6）掌握寫論文的一般步驟及格式方法，同時提高自己的學(xué)習(xí)、思考、解決問題的能力，因為注塑模具對我來說是一個新的領(lǐng)域。1.2 注塑模具設(shè)計過程和發(fā)展趨勢注塑成型是指，受熱融化的材料由高壓射入模腔，經(jīng)冷卻固化后得到的成形的方法，過程大致可分為合模、注射、保壓、冷卻、開模、制品取出。注塑成型機可分為合模裝置和注射裝置。注射裝置是使

9、樹脂材料受熱融化后射入模具內(nèi)的裝置，而模具為樹脂材料射入金屬模型后得到具有一定形狀的制品的裝置。成形品成型是由使熔融樹脂流入主干道，引導(dǎo)熔融樹脂進入模腔的分流道及制品的裝置。還有回料，其使用成形中的主流道和分流道并不是產(chǎn)品，有時會被丟棄或粉碎后作為成型材料再度使用。注塑模具設(shè)計的步驟一般為1）塑件分析，即要明確塑件設(shè)計要求、塑件生產(chǎn)批量、塑件的體積和質(zhì)量。2）注塑機的選用。3）模具生產(chǎn)的有關(guān)計算，即凹凸模零件工作尺寸的計算，型腔壁厚、底板厚度的確定以及模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定。4）模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，即塑件成型位置及分型面選擇，模具型腔數(shù)的確定、行腔排列和流道布局以及澆口位置設(shè)置，模具工作零件的結(jié)

10、構(gòu)設(shè)計，側(cè)分型與抽心機構(gòu)的設(shè)計，頂出機構(gòu)的設(shè)計和拉料桿的形式選擇。目前發(fā)達國家許多模具制造企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)采用注塑模具CAE技術(shù)解決注塑成型中的問題，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計和注塑成型等不同的生產(chǎn)過程中。而我國主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)注塑模具的設(shè)計主要依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗，產(chǎn)品的成型模擬還沒有建立系統(tǒng)化的分析、優(yōu)化方法，模具數(shù)控加工自動化的水平還不高，模具往往要經(jīng)過反復(fù)試模和修模才能正式投入生產(chǎn)，對市場需求的響應(yīng)不夠及時等。利用注塑模具CAE技術(shù)可以對注塑模的設(shè)計及成型工藝參數(shù)的確鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013定提供科鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013學(xué)分析的基礎(chǔ)。虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)時間并不長

11、，但它對制造業(yè)的重大影響卻很快地顯示了出來。雖然它不是實際物理性的制造過程，但卻具有實際生產(chǎn)制造的本質(zhì)過程。虛擬制造利用計算機虛擬模型來模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能和可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問題，幫助設(shè)計人員在物理樣機制造出來之前發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，修改技術(shù)參數(shù)，這使得制造技術(shù)走出主要依賴于經(jīng)驗的狹小天地，發(fā)展到了全方位預(yù)報的新階段，因此利用虛擬制造在實際生產(chǎn)之前進行產(chǎn)品的虛擬制造，以此減少設(shè)計缺陷、縮短研制周期，成為先進制造技術(shù)的主流發(fā)展趨勢。1 .利用UG6.0實現(xiàn)產(chǎn)品模具的虛擬制造，實現(xiàn)切削路徑和表面形成過程的加工過程仿真，以數(shù)字化的方式模擬模具下型腔由指定毛坯到最終產(chǎn)品的切削加工過程

12、。對數(shù)控加工的路徑和刀位的正確性進行檢驗，可以防止碰撞、干涉現(xiàn)象，并對路徑優(yōu)劣作出評價。經(jīng)過虛擬制造仿真檢驗的數(shù)控程序后處理后導(dǎo)入到數(shù)控銃加工中心，進行模具的加工。裝配加工完成的模具零部件，進行試模，獲取注塑工藝參數(shù)。利用正交試驗方法對模具試模過程中出現(xiàn)的產(chǎn)品翹曲變形缺陷進行統(tǒng)計分析，由極差分析和方差分析找出各個因素對翹曲變形的顯著性水平，并獲得使產(chǎn)品獲得翹曲變形數(shù)值最小的最優(yōu)參數(shù)組合，為實際注塑工藝參數(shù)的獲取提供理論支持。2 .運用Pro/ENGINEERPro/ENGINEEFg基于特征的全參數(shù)化軟件，其創(chuàng)建的三維模型是一種全參數(shù)化的三維模型?！叭珔?shù)化”有三層含義，即：特征截面幾何的全參

13、數(shù)化、零件模型的全參數(shù)化、裝配組件模型的全參數(shù)化。Pro/ENGINEER作為一個全方位的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，它以單一數(shù)據(jù)庫、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)性及工程數(shù)據(jù)的再利用等改變了傳統(tǒng)的設(shè)計理念，成為機械設(shè)計自動化領(lǐng)域的新標(biāo)準。參數(shù)化設(shè)計：每一個設(shè)計意圖可以用參數(shù)來描述，可以為所設(shè)計的特征設(shè)置參數(shù)，并且還可以對不滿意的設(shè)計參數(shù)進行修改，方便用戶設(shè)計。全相關(guān)性：基本特征的全參數(shù)化三維建模的優(yōu)勢在于，同一零件的特征，在任何一處被改動后，所有的其他地方都會隨之發(fā)生相應(yīng)的改變，也就是說，整個工程是完全相關(guān)的。單一數(shù)據(jù)庫：Pro/ENGINEER有一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，設(shè)計流程中所有的設(shè)計資料都統(tǒng)一存儲在這個數(shù)

14、據(jù)庫中，以確保數(shù)據(jù)的正確性。以特征為設(shè)計單位：Pro/ENGINEER以特征為設(shè)計單位逐步完成總體設(shè)計，便于用戶思路清晰的進行設(shè)計且易于修改。當(dāng)今世界注塑模具技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)得到了極為廣泛的應(yīng)用，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中起著不可替代的推動作用，而工業(yè)科技技術(shù)的蓬勃發(fā)展又為注塑模具發(fā)展技術(shù)提供了強大的動力，虛擬制造技術(shù)是時代發(fā)展的潮流，科技技術(shù)與模具鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013技術(shù)相結(jié)合是模具技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。2收納箱箱體工藝性分析2.1 明確塑件設(shè)計要求如圖2-1-1為收納箱箱體的塑料件立體圖，材料為ABS,外觀透明，該塑件主要功用為收納物件，其表面質(zhì)量要求不高，但不允許有毛刺、凹陷、氣泡

15、等缺陷存在，尺寸要求與其他塑件（箱蓋）配合緊密，塑件壁厚最大為2mm,最小為1.5mm,屬于中型塑件。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013圖2-1收納箱箱體三維圖2.2 塑件材料分析塑件材料為abs,為熱塑性塑料，綜合性能較好，有高抗沖、高耐熱、透明等特點，適合制作一般機械零件，傳動、電訊等零件，吸濕大，加工前進行干燥處理，可避免銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象，流動性中等。根據(jù)據(jù)模具設(shè)計手冊可知，ABS的密度10301070kg/m3,收縮率0.30.8%,模具溫度5080C,最大不溢料間隙0.04mm塑件的尺寸精度為56級，則模具型腔的尺寸精度應(yīng)為IT10IT11級。2.3 塑件結(jié)構(gòu)工藝分析從給

16、定的塑件產(chǎn)品圖和技術(shù)要求看出，塑件的形狀近似為長方體，下面積長度223mm寬160mm傕J角20°,上部分長260mm寬175mm傕J角30°,壁厚21.5mm側(cè)面開有四個凹槽，由于塑件體積較大，結(jié)構(gòu)簡單，需采用單分型面。2.4 明確生產(chǎn)批量：50000件/年2.5 計算塑件體積和質(zhì)量該塑件材料為abs,密度10301070kg/m:計算其平均密度為1050kg/m。通過計算塑件的體積V里件=350890mm,可使用U©Pro/e軟件患處三位實體圖，自動計算出所畫圖形的體積。塑件的質(zhì)量M勤*=368.4g2.6 收納箱箱體注塑工藝參數(shù)確定查使用模具設(shè)計手冊表12-

17、10,確定ABSS料的注塑工藝參數(shù)如下:注射機類型：螺桿式螺桿轉(zhuǎn)速：3060r/min噴嘴形式：直通式噴嘴溫度：180190C料桶前端溫度：200210C料桶中段溫度：210230C料桶后段溫度：180200C模具溫度：5070C注射壓力：7090MPa保壓力：5070MPa鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013注射時間：35s保壓時間：1530s冷卻時間：1530s成型周期：4070s以上參數(shù)在試模時可以做適當(dāng)調(diào)整2.7 初選注射機的型號和規(guī)格注塑模具是與注塑機配套使用，因此設(shè)計時注塑機的選擇尤為重要。從模具設(shè)計的角度出發(fā)，應(yīng)了解的注射機的技術(shù)要求有：注射機的類型、最大注射量、最大注射壓力、

18、鎖模力、最大注射面積、模具的最大和最小閉合厚度、最大開模行程以及模具在注射機上安裝時所需的定位孔的大小、螺釘孔的位置等等。而這些參數(shù)是制造、設(shè)計、使用注射機的主要參數(shù)。（1）公稱注塑量指在對空對射的情況下，注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量，反映了注塑機的加工能力。（2）注射壓力為了克服熔料流經(jīng)噴嘴，澆道和型腔時的流動阻力，螺桿（或柱塞）對熔料必須施加足夠的壓力，我們將這種壓力稱為注射壓力。（3）注射速率為了使熔料及時充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動速率，描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時間或注射速度。注射容量以容積（cnf）表示時，塑件

19、的體積（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)）應(yīng)小于注射機的注射容量，其關(guān)系式按下式校核V件<0.8V注（1）式中V件一塑件與澆注系統(tǒng)的體積總和（cm3）;V注一注射機的注射容量（cm3）;0.8最大注射容量利用系數(shù)。根據(jù)制品的大小及企業(yè)生產(chǎn)狀況，預(yù)選擇HDX-328其主要參數(shù)如表2-1所示。表2-1注射機參數(shù)型號HDX-328螺桿直徑（mm70注射容量（cm3或a）917注射壓力（MPa157鎖模力（KN3280注射速率（r/min）410拉桿內(nèi)間距（mm750X750理論注射容量（mr31008-5-移模行程（mm660電動機功率（KW）30外形尺寸（mm6500X1700X2400鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)

20、設(shè)計說明書20133收納箱箱體注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 分型面的選擇模具上用以取出塑料制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的解除表面，稱為分型面，也可稱為分模面。選擇分型面的基本原則是：分型面應(yīng)選擇在塑件斷面輪廓最大位置處，以便于順利脫模，同時還應(yīng)考慮以下幾個因素：1 .分型面選擇應(yīng)便于塑料制件脫模和簡化模具結(jié)構(gòu)，為此，選擇分型面應(yīng)盡可能使塑料制件開模時留在動模。2 .分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位，使其產(chǎn)生的飛邊易于清理和休整。3 .分型面選擇應(yīng)有利于排氣，為此應(yīng)盡可能使其分型面與流料末端重合。4 .分型面選擇應(yīng)有利于零件的加工。5 .分型面的選擇應(yīng)考慮注塑機的技術(shù)參數(shù)。注塑成型時所需要的鎖模

21、力是與塑件在合模方向的投影面積成正比，所以選擇分型面時，應(yīng)盡量選擇塑件在垂直合模方向上投影面積較小的表面，以減少鎖模力。鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20131 .單分型面注塑模是注塑模中最簡單、應(yīng)用最普及的一種模具，它以分型面為界將整個模具分為動模和定模兩部分。一部分型腔在動模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道開設(shè)在分型面上。開模后，制品和流道留在動模，制品和澆注系統(tǒng)凝料從同一分型面內(nèi)取出，動模部分設(shè)有推出系統(tǒng)，開模后將制品推離模具。2 .雙分型面注塑模它從不同的分型面分別取出流道內(nèi)的凝料和塑件，又稱三板式注塑模具。與單分型面注塑模相比，三板式注塑模具增加了一個可移動的中間板（又名澆口

22、板）。中間板適用于采用點澆口進料的單型腔和多型腔模具。在開模時由于定距拉桿的限制，中間板作定距離的分開，以便取出這兩塊板之間流道內(nèi)的凝料，而利用推板或推桿將型芯上的塑件脫出。收納箱的體積較大，結(jié)構(gòu)簡單，采用單分型面設(shè)計。3.3 型腔數(shù)的確定以機床的注射能力為基礎(chǔ)，每次的注射量不超過注射機最大注射量的80%按參考文獻3公式計算模具的型腔數(shù)：n=（0.8G-m2）/mi（2-1）式中：G一注射機的最大注射量（g）；m1單個塑件的重量（g）;m2一澆注系統(tǒng)的重量（g）0收納箱的體積較大，可采用一模一腔。3.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機噴嘴到型腔之間的進料通道。具作用是將塑料熔體充滿型

23、腔并將注射壓力充分傳遞到模腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰、表面光潔和尺寸精確的塑料制件。澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。3.4.1 主流道設(shè)計主流道是澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到飛流到為止的塑料熔體的流動通道。其直徑直接影響到塑料熔體的流動速度和填充時間，直徑過大，澆道容積增大，凝料多，增加了冷卻時間，且易產(chǎn)生渦流或紊流，制件出現(xiàn)氣孔。直徑過小，則熱量與壓力損失大，成型困難。主流道的設(shè)計原則是：在保證塑料制件成型良好的前提下，盡量縮短主流道的長度，以使凝料少，壓力和熱量損失小。一般長度不大于60mm主流道大端呈圓角過渡，以減小料流轉(zhuǎn)向阻力。3.

24、4.2 分流道截面設(shè)計與布局分流道是連接主流道與澆口的熔體涌道，分流道起著分流和轉(zhuǎn)向的作用-7-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013分流道設(shè)計要求：一是使流道盡快充滿型腔，在流道內(nèi)的壓力損失和熱量損失??；二是將塑料熔體均衡的分配到各個型腔；三是回料量小。常用的流道截面形狀有圓形、梯形、U行和六邊形等，在設(shè)計中，要減少流道內(nèi)的壓力損失，就希望流道截面積大，要減少散熱損失，又希望面積小，故可用流到的截面積與表面積之比來表示流道的效率，具比值越大，效率越高。3.4.3 澆口設(shè)計澆口是澆道與型腔之間最短的一段距離，能夠增加和控制塑料進入型腔的流速并封閉裝填在型腔內(nèi)的塑料。澆口位置的選擇對制品的質(zhì)量顯

25、得尤為重要,根據(jù)文獻3澆口選擇的一般要求是：a.塑件能量的損失最小；b.澆口的位置應(yīng)使進入行腔的塑料能順利的排出模腔內(nèi)的空氣，進入型腔的塑料不要立即封閉排氣系；c.澆口的位置要避免造成收縮變形和塑件的熔接痕；d.拼鑲結(jié)構(gòu)的模具，澆口的位置不能使流動的塑料沖擊鑲件，但也不能離澆口太遠，否則塑料流到鑲件附近時變冷熔接不好；e.澆口的位置及大小要考慮對型芯的影響。避免塑料直接正面沖擊型芯f.外觀要求高的塑件則澆口不允許設(shè)置在分型面上，同時要考慮清理簡便,不損壞塑件。根據(jù)本設(shè)計的具體情況，采用點交口設(shè)計方案，如圖3-2鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013圖3-2澆口設(shè)計3.4.4主流道襯套及其定位環(huán)

26、的設(shè)計主流道襯套的材料常用T8A制造，熱處理后硬度為5055HRC主流道襯套與定模板采用H7/m6的過渡配合，主流道襯套與定位圈采用的H9/f9間隙配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會產(chǎn)生軸向移動，所以主流道襯套的軸向定位要可靠。本制品是選擇中小型模架則澆口套選擇整體式，根據(jù)上述經(jīng)驗和計算本設(shè)計的澆口套形式為圖2-4:祠一麗互贏圉DN直徑蜀D碉都直役25品L長度3E國RSR切削伴徑1&5屆K頭高度1曰舊OFFSET-偏枯-4.00000圖3-3主流道襯套定位環(huán)形式為圖2-5:鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013(2):尺寸名稱值XINSULATlON-,1】用HG1哥度

27、15星口Ml直徑1GG若Huffset褊移400000K1002J圖3-4定位環(huán)3.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計冷卻系統(tǒng)在模具設(shè)計中是很重要的一部分，冷卻水道的布置對成品的質(zhì)量尤為重要，下表2-2是模具溫度對成品的影響。表3-1模具溫度對成品的影響模具溫度塑件質(zhì)量情況現(xiàn)象過高縮孔在壁厚部分，易冷卻地方先硬化，未冷卻的地方先收縮，而產(chǎn)生縮坑。模具溫度過高易產(chǎn)生縮孔溢料因為模具具有間隙，當(dāng)溫度過高，型腔內(nèi)塑料粘度低，流動大，易從縫隙溢料不均勻義形各部位冷卻不均，造成收縮不一致，產(chǎn)生變形過低填充/、良溫度過低，型腔內(nèi)塑料粘度高難流動，填充不均熔接焊兩股料流匯合時，由于模溫低，產(chǎn)生不能完全熔合而出現(xiàn)類似毛發(fā)狀的

28、細紋線表面不光澤出現(xiàn)表面不十分有光澤的情況溫度調(diào)整不的當(dāng)機械性能不良當(dāng)模溫過高或過低時，對部分塑料，結(jié)晶不良造成機械性能不良由上表可以知道冷卻水道的位置取決于制品的形狀和不同的壁厚。原則上冷卻水道應(yīng)設(shè)置在塑料向模具熱傳導(dǎo)困難的地方，根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則，冷-10-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013卻水道應(yīng)圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致。設(shè)計冷卻水道需考慮如下因素3:a.模具的結(jié)構(gòu)形式，對冷卻系統(tǒng)設(shè)計直接有關(guān)；b.模具的大小和冷卻面積；c.塑件熔接痕位置；d.水孔邊離型腔的距離一般保持在1025mm距離太近則冷卻不易均勻,太遠則效率降低。水孔以直徑一般在8mrnh,根據(jù)模具大小決

29、定；e.水孔管路應(yīng)暢通無阻；f.水管接頭的位置應(yīng)放在盡可能不影響操作的一側(cè)；g.冷卻水孔管路最好不開在型腔塑料溶接的地方，以免影響塑件強度。如圖2-6,根據(jù)參考文獻3經(jīng)驗公式計算所需冷卻水量：(2-3)(2-4)WW1aKT3T4式中；W通過模具白冷卻流量（g）;W1-一單位時間內(nèi)進入模具的塑料重量（g）;a每克塑料的熱容量（J/g）;T3出水溫度（oC）;T4入水溫度（oC）；K熱傳導(dǎo)系數(shù)；再由下式可求出冷卻水道的直徑d:Wv'F式中：p冷卻液密度（g/m2）；L冷卻水道的長度（cM;由式（2-4）計算得：水道直徑d為11mm根據(jù)文獻3取水道直徑d為12mm-11-鹽城工學(xué)院本科生畢

30、業(yè)設(shè)計說明書2013圖3-5冷卻系統(tǒng)3.6 模架的設(shè)計與選擇根據(jù)制品的投影面積，模架選擇BxL=496x496由于制品的高度是165mm據(jù)參考文獻3可知開模的長度要大于制品高度的5-10mm根據(jù)型腔和型芯的高度以及冷卻系統(tǒng)的布置，選取模架各參數(shù)和結(jié)構(gòu)如表3-2所示：表3-2模架的參數(shù)名稱尺寸材料規(guī)格熱處理定模座板(mmxmmxmm)496x596x3645鋼GB/T12556.1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS定模板(凸模)496x49645鋼GB/T12556.1-調(diào)質(zhì)處理，硬度-12-(mmxmm義mm)661990(230-270)HBS動模板(凹模)(mmxmm義mm)

31、496x496x15645鋼GB/T12556.1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS動模板(mmxmm義mm)496x496x5645鋼GB/T12556.1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS上頂針板(mmxmmxmm)496x368x3645鋼GB/T4169.8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS下頂針板(mmxmmxmm)496x368x2745鋼GB/T4169.8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS模腳(mmxmmxmm)496x496x11645鋼GB/T4169.8-1984調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS動模座板(mmx

32、mmxmm)496x596x3645鋼GB/T12556.1-1990調(diào)質(zhì)處理，硬度(230-270)HBS鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20133.7 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計向合模機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，但更多的是安裝在動模一側(cè)，因為作為成形零件的主型芯一般都安裝在動模一側(cè)。導(dǎo)柱與主型芯安裝在同一側(cè)，在合模時可以起保護作用。導(dǎo)向機構(gòu)的作用是保證動、定模能夠?qū)?，使動模和定模上的成形表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準備的腔體。從而保證塑料件形狀、壁厚和尺寸。導(dǎo)向機構(gòu)出了其導(dǎo)向和定位的作用外，還可以增加

33、承受側(cè)壓力的能力，保證模具運動平穩(wěn)。-13-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)。1導(dǎo)柱機構(gòu)形式為便于加工導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔，獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟效益，使用有肩導(dǎo)柱。導(dǎo)柱的布置為確保動模和定模只按一個方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱不對稱布置。3.7.1 導(dǎo)向件導(dǎo)套的選擇根據(jù)導(dǎo)柱的直徑和長度選擇及文獻3選擇導(dǎo)向件1,其材料為T8A鋼,HRC50-55,如圖3-6所示尺寸名稱值_國DM3-直徑霞DM1內(nèi)部直徑32國及肩高4G國L日導(dǎo)引長度歷獨ICIFFEEL偏移0.00000圖3-6導(dǎo)向件導(dǎo)套2的尺寸如圖3-7所示，其材料為T8A鋼，HRC5055,如圖所示m口腐肩魁套尺百名稱一r后國

34、DM3苴徑42因DM1,內(nèi)部直徑32陞£2長度4EablOFFSET-OXDOOC圖3-7導(dǎo)套3.8 型腔、型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計型腔是指模具閉合時用來填充塑料成型制件的空間，按型腔的結(jié)構(gòu)不同可-14-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四個結(jié)構(gòu)形式。為提高模具剛度、強度，型腔采用整體式結(jié)構(gòu)。成型塑料件內(nèi)表面的零件統(tǒng)稱凸?；蛐托?，為節(jié)省優(yōu)質(zhì)鋼材和便于加工及熱處理，型芯采用整體嵌入式結(jié)構(gòu)，型芯的固定采用螺釘固定。3.9 頂桿設(shè)計頂桿設(shè)計有如下的要求：頂桿的導(dǎo)向頂桿一般用來進行頂出塑件，同時也可以作為脫模機構(gòu)，一般用于脫模力小的腔類塑件，而當(dāng)配合部分較短

35、；因本制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，為使制品能安全的推出采用了6個頂桿。分別在收納箱箱體的四方和左右端面，這樣不會在齒形上留下痕跡。如圖38,3-9（圖中六個小圓位置即為頂桿位置）。圖3-8頂桿圖3-9頂桿位置具體形式和尺寸可參考下表3-3圓形頂桿及尺寸表3-3頂桿及其尺寸-15-公稱尺寸dH-0.1D與頂桿配合的孔尺寸公差(h6)尺寸D孔公差(K7)配合長度L18-0.010-0.018310+0.003-0.00335鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20133.10復(fù)位桿復(fù)位桿用于閉模時使頂桿及頂出桿復(fù)位，材料常用45鋼，HRC4550,復(fù)位桿的設(shè)計如圖3-101:圖3-10復(fù)位桿3.11拉料桿模具

36、開模時，拉料桿可以把在主流道上的凝料從定模澆口套中拉出，推出機構(gòu)將塑件和凝料一起推出模外。具結(jié)構(gòu)如圖3-11所示圖3-11拉料桿4注機相關(guān)參數(shù)校核4.1 鎖模力的校核-16-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013鎖模力又稱合模力。當(dāng)熔體充滿型腔時，注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力是試圖使模具沿分型面分開，為此注射機的合模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和的乘積，故FsPqAf(4-1)Pq一型腔內(nèi)熔體的平均壓力，對于容易成型的制品Pq取30MPa；Fs一注射機的公稱鎖模力，F(xiàn)s=3280kN；Af一塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，Af=81486.9

37、mm2將上述數(shù)據(jù)帶入(4-1)得PqAf=30X81486.9=2534.6KNFs=3280KN故鎖模力滿足要求。4.2 模具厚度的校核注射機規(guī)定最大與最小厚度是指模板閉合后達到規(guī)定鎖模力時動模固定板上凸出的定位圈和定模固定板的最大和最小距離。因此，所設(shè)計的模具厚度應(yīng)落在注射機規(guī)定的最大和最小厚度范圍內(nèi)。本模具厚度可以按下式計算HHiH2H3H4H5H6(4-2)式中，H一模具厚度，mm；Hi一流道板厚度,Hi=36mm；H2一定模板厚度，H2=66mm；H3一動模板1厚度，H3=56mm;H4一動模板2厚度，H4=156mm;H5一模腳高度，H5=116mm;H6一動模座板厚度，H6=36

38、mm;所以模具厚度為HHiH2H3H4H5H6(36+66+56+156+116+36)=466mmHDX-328a射機所允許的模具最大厚度和最小厚度分別為750mm和300mm,HminHHmax-)模具厚度滿足要求。4.3 開模行程的校核各種注射機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的最大開模距離。HDX328!注射機的單分型面注射模的開模距離的校核如下：S>H=H+H2+a+(510)mm(4-3)式中：S一注射機的最大開模行程(移動模板行程)；Hi一塑料制品推出距離；-17-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013噸一制品高度；開模行程根據(jù)設(shè)計情況：塑料制品推出

39、距離Hi=40mm制品高度H2=200mm所以S>H=240+50+200+10=500mm所選注射機的最大開模行程為660mm,H660mm所選注射機合適。5模具的總裝配圖和三維造型-18-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20135.1 總裝配圖裝配圖是模具裝配的主要依據(jù)，其要求為：a.盡可能按1:1比例繪制，并應(yīng)符合機械制圖國家標(biāo)準。b.繪制時先由型腔開始繪制，主視圖與其它視圖同時畫出。為了更好地表達模具中成型塑件的形狀、澆口位置等，在模具總裝圖的俯視圖上，可將上模（或定模）拿掉，而只畫出下模（或動模）部分的俯視圖。c.模具總裝圖應(yīng)包括全部組成零件，要求投影正確，輪廓清晰。d.按順序?qū)?/p>

40、全部零件的序號編出，并填寫零件明細表，標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明，標(biāo)注模具的必要尺寸。步驟：a.首先畫出模具中心線及模具主視圖及側(cè)視圖外形線。確定動模與定模的分型面，確保塑件留在動模一側(cè)。畫出塑件位置及定模、動模型芯。畫出流道及澆口。b.在動模投影平面上畫出塑件位置，并在主視圖上表示各零件之間的裝配關(guān)系。c.畫出所有零件的引線，并順序標(biāo)出零件序號。d.填寫標(biāo)題欄、明細表內(nèi)容，包括件號、名稱、材料、件數(shù)及標(biāo)準件規(guī)格、數(shù)量等。e.編寫技術(shù)要求，包括裝配要求及試模要求。注明注射機規(guī)格及標(biāo)準模架代號。收納箱箱體二維圖如圖5-1,圖5-2,圖5-3,圖5-4圖5-1收納箱箱體主視圖-19-鹽城工學(xué)院本科生畢

41、業(yè)設(shè)計說明書2013圖5-3收納箱箱體動模板俯視圖-20-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013圖5-4收納箱箱體定模板俯視圖5.2 模具的三維造型圖本次模具的三維造型主要由零件裝配生成，其中主要應(yīng)用匹配、對齊、矩陣等定位關(guān)系來約束零件之間的關(guān)系。模具的三維造型如圖5-5、5-6和5-7分解：圖5-5收納箱箱體三維總體圖-21-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013圖5-6收納箱箱體動模板三維圖圖5-7收納箱箱體定模板三維圖-22-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20136模具成型的加工工藝和仿真1）粗加工工序粗加工為精加工的預(yù)加工工序，也可作為精度、表面粗糙度和質(zhì)量要求不高，作為非配合面的最終

42、加工。如圖6-1.2）精加工工序一般可作為最終加工工序，注射模具的凹凸模的成形銃削可達IT810、表面粗糙度可達Ra1.60.8um；電火花加工電極損耗可以達0.02%0.1%、表面粗糙度可達Ra0.31.25umi3）精飾加工工序一般在熱處理后進行，具工藝內(nèi)容包括研磨、拋光皮紋加工等。即從模具凹凸模型面上去除極小余量，使工件最終達到形狀、尺寸及其精度和表面粗糙度要求，如圖6-1,圖6-2。圖6-1粗加工走刀圖-23-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書2013圖6-2細加工走刀圖-24-鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書20137結(jié)論經(jīng)過對收納箱注塑模具的設(shè)計，我對注塑模具的設(shè)計流程和方法有了一個較為

43、全面的了解，掌握了注塑模具的基礎(chǔ)知識等等。初始，注塑模具對我來說，是一個全新的領(lǐng)域，以前從沒接觸過，通過收納箱注塑模具的設(shè)計，我獲益良多，這不僅是對大學(xué)三年所學(xué)的知識進行系統(tǒng)的整合和恰當(dāng)?shù)倪\用，而且潛移默化中又得到了一種科學(xué)的設(shè)計思路和解決問題的方式方法。首先，通過查閱注塑模具設(shè)計相關(guān)資料，基本掌握了模具設(shè)計的原理和基本過程，對注塑模具各個組成部分有了一定的感性認識，比如如何選擇分型面、成型設(shè)備、模架的結(jié)構(gòu)，以及成型零件的設(shè)計和工作尺寸的計算等等。其次，增強了我獨立思考問題、解決問題的能力，因為所有資料都要去自學(xué)，從中發(fā)現(xiàn)問題，去想辦法解決問題。在裝配圖的繪制過程中，遇到了前面設(shè)計上的很多結(jié)構(gòu)錯誤，對細節(jié)方面的，反復(fù)修改較多。經(jīng)過老師的指導(dǎo)和長時間的思考及翻閱許