大學(xué)畢業(yè)論文--翻蓋注射模設(shè)計(jì)

第第頁(yè)共33頁(yè)引言1課題研究的意義，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1本課題研究的意義塑料相對(duì)金屬，密度小，但強(qiáng)度比較高，絕緣性能良好，具有非常好的抗化學(xué)腐蝕性，在機(jī)械、化工、汽車、航空航天等領(lǐng)域，塑料已經(jīng)大規(guī)模的取代金屬。目前塑料制件在工業(yè)、日常生活各領(lǐng)域幾乎無所不在。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場(chǎng)中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。因此，研究與設(shè)計(jì)最新型、材料利用率最高的注塑模具對(duì)注塑工業(yè)的發(fā)展具有非常重大的意義。1.2國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀模具技術(shù)己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。塑料模具的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的,在我國(guó),起步較晚,但發(fā)展很快,特別是最近幾年,隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新的技術(shù)革命不斷取得新的進(jìn)展和突破，技術(shù)的飛躍發(fā)展已經(jīng)成為動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要因素。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、小批量、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對(duì)制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備—模具的要求越來越苛刻。一方面企業(yè)為追求規(guī)模效益，使得模具向著高速、精密、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展；另一方面企業(yè)為了滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、贏得市場(chǎng)的需要，要求模具向著制造周期短、成本低的快速經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)、激光、電子、新材料、新技術(shù)的發(fā)展，使得快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)如虎添翼，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，類型不斷增多，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益越來越顯著無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上都有很大發(fā)展,取得了很大成績(jī)。這可以從下列幾個(gè)方面來看：1、CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)在CAD/CAM/CAE技術(shù)在塑料模的設(shè)計(jì)制造上應(yīng)用已越來越普遍,特別是CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,取得了很大成績(jī)。目前,使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品零件造型分析、模具主要結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計(jì)、數(shù)控機(jī)床加工的編程等已成為精密、大型塑料模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要手段。2、電子信息工程技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)用電子信息工程技術(shù)進(jìn)一步提高了塑料模的設(shè)計(jì)制造水平。國(guó)內(nèi)一些主要的塑料模生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過客戶提供的產(chǎn)品三維信息盤片和網(wǎng)上產(chǎn)品電子信息來進(jìn)行預(yù)算、報(bào)價(jià)、設(shè)計(jì)審定、設(shè)計(jì)更改等,這不僅縮短了生產(chǎn)前的準(zhǔn)備時(shí)間,而且還為擴(kuò)大模具出口創(chuàng)造了良好的條件。由于直接利用了用戶提供的產(chǎn)品電子信息,大大縮短了CAD/CAM的技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間,也相應(yīng)縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造周期。3、氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟幾年前還是剛剛開始應(yīng)用的氣體輔助注射成型技術(shù)近年來發(fā)展很快,更趨成熟。目前,不少企業(yè)已能在電視機(jī)外殼、洗衣機(jī)外殼、汽車飾件以及一些厚壁塑料件的模具上成功地運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使用CMOLD氣輔軟件,取得了良好效果。等等。國(guó)內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展，但與國(guó)外相比，我國(guó)大部分企業(yè)還處在需要技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強(qiáng)現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時(shí)期。關(guān)于全國(guó)塑料加工業(yè)區(qū)域分布，珠三角、長(zhǎng)三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國(guó)模具總產(chǎn)值中的比例也占到70％。現(xiàn)在，這3個(gè)省份的不少企業(yè)已意識(shí)到塑模業(yè)的無限商機(jī)，正積極組織模具產(chǎn)品的開發(fā)制造。前些年，我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有3萬多家，從業(yè)人數(shù)80多萬人。2005年模具出口7.4億美元，比2004年的4.9億美元增長(zhǎng)約50％，均居世界前列。2006年，我國(guó)塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣，其中出口額約58億元人民幣。除自產(chǎn)自用外，市場(chǎng)銷售方面，2006年中國(guó)塑料模具總需求約為313億元人民幣，國(guó)產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場(chǎng)滿足率為73.5%。在我國(guó)，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國(guó)模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高。還有在工業(yè)生產(chǎn)中采用標(biāo)準(zhǔn)化，可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。目前，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)化的商品化程度已達(dá)到70%~80%，但是在我國(guó)還不足30%，我國(guó)的模具生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度方面與一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有較大的差距。國(guó)外的注塑機(jī)發(fā)展主要向：微型化、大型化、個(gè)性化與節(jié)能化方向發(fā)展。生產(chǎn)超大型、超精密、長(zhǎng)壽命、高效模具；多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具。1.3發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)業(yè)方面：由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展及上述各方面差距的存在,因此我國(guó)今后塑料模具的發(fā)展速度必將大于模具工業(yè)總體發(fā)展速度。我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展快，但與此同時(shí)也伴隨很多問題。產(chǎn)品質(zhì)量不高，標(biāo)準(zhǔn)化水平不高，缺遷相關(guān)人才，受到外資企業(yè)的挑戰(zhàn)，缺乏自有品牌。因此應(yīng)對(duì)應(yīng)問題：促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，加大設(shè)備投入，促進(jìn)聯(lián)合重組和積極開拓國(guó)外市場(chǎng)。軟件技術(shù)方面：注塑模CAD/CAE/CAM的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)生產(chǎn)組織方式，保證了注塑模的生產(chǎn)質(zhì)量。但注塑模的商品化軟件在功能和精度上還有待于進(jìn)一步發(fā)展。今后的研究和發(fā)展工作在于精度的數(shù)字化技術(shù)，對(duì)復(fù)雜形狀的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且采集工作要快而精確，并直接建立線框模型。其次就是實(shí)現(xiàn)模具加工的全自動(dòng)化；此外就是通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)價(jià)值、技術(shù)服務(wù)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓，從而顯示先進(jìn)信息傳輸工具的優(yōu)越性。隨著市場(chǎng)的國(guó)際化，競(jìng)爭(zhēng)將愈演愈烈，短周期、高質(zhì)量、長(zhǎng)壽命的模具行業(yè)和用戶的追求，這必將使模具技術(shù)全面深入地應(yīng)用于塑料模具模具行業(yè)中，同時(shí)與并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造等多種生產(chǎn)模式的結(jié)合日益密切，最終使塑料模具行業(yè)發(fā)生重大變革。塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1.1塑件的幾何形狀分析 塑件為一翻蓋，形狀如圖1.1.1所示。塑件整體厚度大都為1.5mm。圖1.1.1塑件整體形狀不算工整，需左右側(cè)抽，且機(jī)構(gòu)不對(duì)稱，側(cè)抽機(jī)構(gòu)也不相同，增大了設(shè)計(jì)難度。塑件具體尺寸如下：圖1.1.2標(biāo)注公差等級(jí)為MT3。1.2塑件原材料的成型特性 由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書知，塑件原材料為PVC。主要特點(diǎn)：1.無定形料，吸濕性小，流動(dòng)性差，為了提高流動(dòng)性，防止發(fā)生氣泡，宜事先干燥。2.極易分解，特別是在高溫下與鋼、銅接觸更易分解（分解溫度200度）。成型溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫。3.使用螺桿式注射機(jī)及直通噴嘴時(shí)，孔徑宜大，以防死角滯料。4.模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗大，澆口截面宜大，模具應(yīng)冷卻，模溫30-60度，料溫160-190度。表1PVC的性能參數(shù)材料密度1380kg/m3拉伸強(qiáng)度MPa50-80熱容kJ/(kg·K)0.9成型溫度℃160-190成型收縮率0.6~1.5%脫模度數(shù)30，-50，1.3塑件的生產(chǎn)批量 由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書知，塑件生產(chǎn)批量為年產(chǎn)量150萬件。1.4計(jì)算制件的體積和質(zhì)量 利用Pro/e繪制出塑件的三維圖。通過分析—模具—質(zhì)量屬性求出塑件的體積與質(zhì)量。如圖1.3.1所示：圖1.3.1體積約為3.20710mm，質(zhì)量約為4.426g。1.5注射機(jī)的選擇塑件擬定年產(chǎn)量為150萬件，假定工作時(shí)間為每天16小時(shí)，假定選擇一模四腔。15010000÷3654109.6（件）4109.6÷16÷604.28（件）60×4÷4.28=58.9（秒）選注射機(jī)SZ60/450。表2SZ60/450型注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)理論注射量cm75注射壓力MPa170注射速率g/s60塑化能力g/s5.6鎖模力MPa450移模行程mm220定位孔直徑mm55噴嘴球半徑mm20噴嘴口孔徑mm4由于在58.9秒內(nèi)只需開模一次就可完成要求，SZ60/450型注射機(jī)的塑化能力為5.6g/s，注射速率為60g/s，可以在兩秒內(nèi)完成注射與塑化，考慮移模時(shí)間和保壓、開模頂出時(shí)間，符合要求。2.模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1分型面的選擇 在塑件設(shè)計(jì)階段，首先應(yīng)該考慮成型時(shí)分型面的形狀數(shù)量，否則就無法用模具成型。在模具設(shè)計(jì)階段，應(yīng)首先確定分型面的位置，然后才選擇模具的結(jié)構(gòu)。分型面選擇是否合理，對(duì)工藝操作難易程度和模具設(shè)計(jì)制造有很大影響。因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵塑件質(zhì)量工因素。選擇分型面總的原則是保證塑件質(zhì)量，且便于制品脫模和簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。分型面概括起來可分為四種基本類型：(1)塑料制品全部在動(dòng)模內(nèi)成型；(2)塑料制品全部在定模內(nèi)成型；(3)塑料制品在動(dòng)，定模內(nèi)同時(shí)成型；(4)塑料制品在瓣合模內(nèi)成型；選取模具分型面時(shí)，通常應(yīng)考慮下列基本原則：(1)分型面最好開設(shè)在制品截面輪廓最大的部分，以便于使制品順利脫模(2)分型面應(yīng)選擇在不影響塑件外觀質(zhì)量的部位。(3)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊(4)注塑機(jī)的推出機(jī)構(gòu)在動(dòng)模一側(cè)，故分型面應(yīng)盡量選在能使制品留在動(dòng)模一側(cè)的地方，(5)分型面不應(yīng)影響塑件的尺寸精度，精度要求高的塑件部分，若被分型面所分割會(huì)由于合模不準(zhǔn)確而造成尺寸上的誤差。(6)一般側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的抽拔距離都較小，選擇分型面時(shí)應(yīng)將抽芯或分型距離長(zhǎng)的一邊放在動(dòng)定模的開模方向上，短的一邊作側(cè)抽芯。(7)分型面應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，避免采用復(fù)雜形狀。(8)當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí)，應(yīng)將分型面設(shè)計(jì)在料的末端，以利于排氣。通過對(duì)塑件結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面應(yīng)選在端蓋面積最大且有利于開模取出塑件的平面。綜上，選擇分型面如下圖2.1.1：圖確定型腔的數(shù)量與排列方式 由前章所述可知，采用一模四腔，矩陣式分布，由于塑件為不對(duì)稱塑件，故分布形式稍有區(qū)別。如圖2.2.1：圖模架的選擇 選擇模架1835圖2.3.1表31835模架組合尺寸W180W590L350W6134W1230W7145W233L1330W3110L2-A25L3224B35L4304C60L5196H120L6248H225L7304H3-D120H4-D2-H515M16×M12H620M24×M8W4-2.4澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利地充滿到型腔各處，以便獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)良的塑件。因此要求沖模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，而且在塑件上留下的澆口痕跡小。2.4.1主流道、主流道襯套的設(shè)計(jì) 為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)中主流道及其附近的塑料熔體應(yīng)該最后固化。主流道是澆注系統(tǒng)中從噴嘴與模具相接觸部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，屬于從熱的塑料熔體到相對(duì)較冷的模具中的過渡階段，因此它的形狀和尺寸非常重要。主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注射機(jī)噴嘴及一定溫度和壓力的塑料熔體冷熱交換的反復(fù)接觸，屬于易損件，對(duì)材料的要求高，因而模具的主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套式澆口套。澆口套的尺寸設(shè)計(jì)：根據(jù)選取的注射機(jī)類型，如圖2.4.1，凹坑球半徑應(yīng)比噴嘴球頭半徑大1~2mm，主流道小端直徑應(yīng)比注塑機(jī)噴嘴孔直徑大0.5~1mm，取5mm。大端直徑應(yīng)比分流道寬度大1.5mm以上，其錐角不宜過大，一般且取。內(nèi)壁有0.2~0.4以下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于拔出方向的劃痕，否則會(huì)發(fā)生脫出困難。圖.2分流道的設(shè)計(jì) 分流道的設(shè)計(jì)原則有以下四點(diǎn)：（1）盡量保證各型腔同時(shí)充滿，并均勻的補(bǔ)料，以保證同模各塑件的性能、尺寸盡可能一致。（2）各型腔之間的距離恰當(dāng)，應(yīng)有足夠空間排布冷卻水道、螺釘?shù)?、并有足夠的截面積承受注塑壓力。（3）在滿足以上要求的情況下盡量縮短流道長(zhǎng)度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。（4）型腔和澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心。一般在模板的中心上。多型腔模分流道的布置有平衡式和非平衡式兩類，只有平衡式能同時(shí)滿足以上要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品，雖然H型流道也是不能平衡的，但不存在絕對(duì)的平衡，故選擇H型流道。如圖2.4.2。跟據(jù)材料選分流道直徑4mm。分流道常見斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望選取易加工、且在流道長(zhǎng)度和流道面積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都較小的單面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)，其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長(zhǎng)與斷面面積之比）應(yīng)越小越好；從減少流動(dòng)阻力的角度出發(fā)，也有類似的結(jié)論。通過比較該模具選擇梯形端面分流道。因成型材料是PVC，故選擇圓形截面的分流道，可以減小熱量散失，阻力亦小，澆口可開在流道中心線上，因而可以延長(zhǎng)澆口凍結(jié)時(shí)間，有利于補(bǔ)料。雖然制造費(fèi)用較高。圖.3澆口的設(shè)計(jì) 澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，交口的形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺寸最小的部分，流動(dòng)阻力大，對(duì)充模流動(dòng)起著控制作用，冷卻時(shí)最先凍結(jié)。常見的澆口形式有邊緣澆口、扇形澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、爪型澆口、點(diǎn)澆口、潛伏式澆口、護(hù)耳澆口、直澆口等十種。本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口，又名隧道式澆口，潛伏式澆口斷面形狀和尺寸類似于點(diǎn)交口。它除了具備點(diǎn)交口的各種特點(diǎn)外，其進(jìn)料部分一般選在制件側(cè)面和背面隱蔽處，不致影響制品的外觀，而且在開模時(shí)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷，制品上殘留澆口痕跡很小，所以頂出制品時(shí)自動(dòng)去凝料。如圖2.4.3所示。圖2.4.3澆口小孔徑為0.7~2mm這里取0.8mm，錐角度為，這里取。澆口位置放置在塑件一邊中心位置。2.4.4冷料井的設(shè)計(jì) 由于注射機(jī)噴嘴與冷模具接觸降溫，致使噴嘴前段常存有一段低溫料，為除盡這段冷料，在主流道對(duì)面開設(shè)冷料井，是冷料不進(jìn)入分流道和型腔。本設(shè)計(jì)采用圓環(huán)槽冷料井，其冷料推桿也固定在推板上，分模時(shí)靠側(cè)凹起拉料作用，然后再?gòu)?qiáng)制推出。圖抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在模具上凡是要脫出抽拔方向與開模方向的側(cè)型芯或瓣合模塊時(shí)，除了少數(shù)淺凹可以強(qiáng)制性脫出外，都需要進(jìn)行側(cè)向抽芯或側(cè)向分型。本設(shè)計(jì)在模具外側(cè)采用斜銷側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，內(nèi)側(cè)采用肘桿式抽芯機(jī)構(gòu)。2.5.1斜銷抽芯機(jī)構(gòu) 斜銷分型抽芯是應(yīng)用最廣泛的分型抽芯機(jī)構(gòu)，它借助機(jī)床開模力或推出力完成側(cè)向抽芯和復(fù)位，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，動(dòng)作可靠。斜銷分型抽芯機(jī)構(gòu)由五大零部件：斜銷、滑塊、導(dǎo)滑槽、滑塊定位裝置和楔緊塊等組成。本設(shè)計(jì)方案，抽芯距離只需1.5mm就行，導(dǎo)滑槽由于型芯型腔分布原因，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，故直接加工在動(dòng)模板上?；瑝K不僅只起抽芯作用，且滑塊上平面也是型腔的一部分，故表面粗糙度也有要求，且兩種滑塊。設(shè)計(jì)方案如圖所示：圖圖2.5.2肘桿式抽芯機(jī)構(gòu) 肘桿式抽芯機(jī)構(gòu)是在斜銷滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的原則上，用肘桿機(jī)構(gòu)取代斜銷，利用和模式的作用力作用在肘桿機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動(dòng)，開模時(shí)，利用彈簧獲取側(cè)抽的動(dòng)力。為保證合模精度，在定模板上，放置橡膠墊圈。如圖。圖圖2.6.模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.6.1定模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的定模型芯設(shè)計(jì)為一凸臺(tái)，固定在定模上，由于塑件在分型面上并不是封閉的，且分型面為一階梯型平面，故型芯也有高低平臺(tái)，并且為了與動(dòng)模型芯相互切合，也有一定的角度要求。圖定模型芯的幾何尺寸如圖：圖2.6.2動(dòng)模型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)動(dòng)模型芯也是凸臺(tái)，固定在動(dòng)模上，與動(dòng)模型芯相互配合組成模具型腔的部分。形狀如圖3.2.1所示：圖動(dòng)模型芯的幾何尺寸如圖3.2.2所示：圖2.6.3定模型芯固定板的設(shè)計(jì)定模型芯固定板不只單單固定型芯的作用，同時(shí)也與動(dòng)模型芯固定板一起，形成型腔。如圖圖2.6.4動(dòng)模型芯固定板的設(shè)計(jì)動(dòng)模型芯固定板上開設(shè)有導(dǎo)滑槽，限位釘孔，推桿孔等等，故形狀比較復(fù)雜，且相對(duì)較難加工。形狀如圖所示：圖2.7推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 推出機(jī)構(gòu)種類較多，用推桿推出的簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)是一種典型結(jié)構(gòu)，脫模結(jié)構(gòu)要求要：1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠；2、不影響塑件外觀，不造成塑件外形破壞；3、讓塑件留在動(dòng)模。本設(shè)計(jì)有采用推桿推出機(jī)構(gòu)，運(yùn)用兩種直徑分別為3mm和4mm的推桿進(jìn)行脫模。在每個(gè)塑件型腔內(nèi)布置推桿3mm的三根，4mm的兩根，位置如圖2.7.1所示：圖2.7.1校核推出行程：H≥H1+H2+H3+H4H1為推板厚度：H1=20mmH2為推桿固定板：H2=15mmH3為塑件高度：H3=14mmH4為擋釘厚度H4=4mmH為支架高度:H=60mm即：60mm≥20mm+15mm+14mm+4mm=53mm推出行程滿足要求。2.8導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 塑料模動(dòng)定模合模時(shí)為保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，不大位置和方向不能弄錯(cuò)而且要有很高的合模精度，所以必須要有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位和承受注塑時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力三個(gè)方面。1導(dǎo)向作用動(dòng)定模合模時(shí)按照導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，是動(dòng)定模按正確方向閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而相互碰傷。2定位作用在模具閉合后市型腔保持正確的形狀和保證由動(dòng)定模構(gòu)成的尺寸精度和形位精度。3承受注射時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力當(dāng)塑件形狀不對(duì)稱或通過側(cè)澆口注入塑料時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單方面?zhèn)葢?yīng)力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。采用帶肩導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套，配合公差為H7/f6。如圖2.8.1所示圖2.8.12.9模溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 注塑模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制件的質(zhì)量影響很大，一般注入模具的塑料熔體溫度為200~300或更高，而塑件固化后從模具中取出的溫度常為60~80以下，對(duì)于熱變形溫度高的塑料制品也可以在100以上脫模，視塑料品種不同溫度有很大的差異。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水道，通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。冷卻裝置的設(shè)計(jì)一般要遵循以下幾項(xiàng)原則：1.在滿足冷卻所需要的傳熱面積和模具結(jié)構(gòu)的條件下，冷卻回路盡量多，冷卻孔徑要盡量大。2.冷卻通道的布置要合理。冷卻通道要盡量避免靠近可能產(chǎn)生熔接痕的部位。3.冷卻回路應(yīng)有利于減小冷卻水進(jìn)、出口水溫度的差值。4.冷卻回路結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工和清理，其孔徑一般取8~12mm。本塑件的成型溫度為160~190，模具溫度為30~60。故冷卻介質(zhì)選擇水，考慮到型腔與塑件的形狀和分布，在定模上開設(shè)冷卻水道。如圖2.9.1所示：藍(lán)色虛線表示水道位置。圖2.9.12.10排氣系統(tǒng)的確定 為了在注塑過程中將型腔內(nèi)的原有氣體排出，常在分型面處開設(shè)排氣槽。但是小型塑件排氣量不大，可直接利用分型面排氣，大多數(shù)中小型模具的推桿、型芯與模具的配合間隙均可起排氣作用，可不必另外開設(shè)排氣槽。3.模具閉合高度與注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 注射機(jī)選擇的是SZ60/450型3.1注射機(jī)注射壓力校核 注射壓力校核是檢驗(yàn)注射機(jī)的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要。制件成型時(shí)所需的壓力是由注塑機(jī)類型、噴嘴形式、塑料流動(dòng)性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動(dòng)阻力等因素決定的。例如螺桿式注塑機(jī)，其注塑壓力傳遞比活塞式注塑機(jī)好，因此注塑壓力可以取小一些，流動(dòng)性差的塑料或細(xì)薄的長(zhǎng)流程塑件注塑壓力應(yīng)取得大一些。SZ60/450型注射機(jī)注射壓力為P1=170MPa要求：P*k<P1PVC材料的注射壓力在80～130MPa之間，取P=100MPa，k為注射壓力安全系數(shù)：k=1.1~1.3取1.2。因此：100MPa*1.2<170MPa注射壓力滿足要求。3.2注射量的校核 根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量的80%，所以，實(shí)際、注射量應(yīng)小于最大折射量。由此有Vmax*85%≥Vz+VjVmax—注射機(jī)允許的最大注射量cm3Vmax=75cmVj—澆注系統(tǒng)所需塑件的體積cm3Vj=2412.75mm2.41cmVz–塑件的體積cm3。Vz=3.207*4=12.83cm即：75cm*85%=63.75cm≥12.83cm+2.41cm=15.24cm注射機(jī)最大注射量滿足要求。3.3鎖模力的校核 機(jī)器鎖模力大小可以決定模具的型腔數(shù)，反之當(dāng)型腔數(shù)決定后也應(yīng)校核鎖模力是否足夠。當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)，會(huì)在型腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力，該力試圖使模具沿分型面漲開，其值等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積乘以型腔內(nèi)塑料壓力。SZ60/450型注射機(jī)鎖模力F1=450KN；要求：F<F1*85%F為實(shí)際鎖模力。型腔內(nèi)塑料平均壓力可按下式計(jì)算：Q=P*kQ型腔內(nèi)塑料壓力，Mpa；P注塑壓力，Mpa；PVC材料的注射壓力在80～130MPa之間；?。篜=100MPa

k損耗系數(shù)，隨塑料種類，注射機(jī)形式，模具阻力而異。其值在1/3~2/3范圍內(nèi)選取。這取1/2。因此,所需鎖模力F=Q*S/1000S制品加上澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積，mm；S=2.893mm所以：F=100MPa*1/2*2.893=144.65KN<450KN*85%SZ60/450型注射機(jī)鎖模力符合要求。3.4開模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有限制的，取出制件所需的開模距離必須小于注塑機(jī)的最大開模距離。SZ60/450型注射機(jī)為曲肘式，注射機(jī)最大開模行程與模后無關(guān)。所以；Smax≥H1+H2+(5～10)mm式中：Smax一注塑機(jī)最大開模行程，mm；Smax=220mmH1一塑件推出距離，mm；H1=15mmH2——般等于模具型芯高度，mm；H2=12.5mm所以；220mm≥15mm+12.5mm+(5～10)mmSZ60/450型注射機(jī)開模行程滿足要求。4.模具的安裝與總體結(jié)構(gòu)1、模具安裝前要清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺等雜質(zhì)。2、因?yàn)槟＞咄庑纬叽绮淮?，所以可以采用整體法安裝。先在機(jī)器下面兩根導(dǎo)軌上墊好墊板，模具從側(cè)面進(jìn)入機(jī)架，定模入定位孔，并放置正確，在慢慢閉合模板，壓緊模具，然后用螺母鎖緊定模，再慢慢開閉模具，找正動(dòng)模，應(yīng)保證開閉模具時(shí)平穩(wěn)、靈活、無卡滯現(xiàn)象，最后固定動(dòng)模。3、調(diào)節(jié)鎖模機(jī)構(gòu)，保證有足夠的開模距離及鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。4、慢慢開啟模板到模板停止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離開啟模具觀察頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況，動(dòng)作是否平穩(wěn)、靈活、協(xié)調(diào)。5、模具安裝好以后，待料筒及噴嘴溫度上升到距離預(yù)定溫度20~30度的時(shí)候，就可校正澆口套的相對(duì)位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸情況，必須松緊合適，校正好后擰緊注射機(jī)定位螺釘緊固定位。6、開空車運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運(yùn)行是否正常，然后可以注射試模。4.1模具總裝配圖Pro/E軟件在這次設(shè)計(jì)中也起到了很大的作用，運(yùn)用Pro/E畫好零件圖，通過裝配，構(gòu)成總裝圖，并且可以通過Pro/E導(dǎo)出零件三視圖，再通過CAD進(jìn)行修改與標(biāo)注。在繪制三維圖的過程中，對(duì)零件的幾何尺寸與外觀形狀的理解加深，并通過三維圖，加強(qiáng)理解模具各個(gè)機(jī)構(gòu)的作用。圖4.2運(yùn)用Pro/E繪制的三維裝配圖圖4.3動(dòng)模與定模圖4.4爆炸圖部分主要零件的加工工藝制作塑料模的金屬材料有碳鋼、合金鋼、鋁合金及鋅合金等。鋼是最常見的制模材料，它可以通過改變合金配方和熱處理達(dá)到很高的強(qiáng)度和硬度，并且具有足夠的韌性和塑性，有的鋼材能抵抗高溫和腐蝕性介質(zhì)，耐磨性好，有的鋼材有很好的鏡面加工性能、熱處理性能、冷成型性能和焊接性能，只有正確選用材料型號(hào)并進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臒崽幚聿拍馨l(fā)揮出材料的最大潛能。零件材料的選取很是重要，但后來的機(jī)械加工處理同樣也是重中之重，他直接關(guān)系到成型制件的幾何形狀與精度，下面就主要成型零件工藝闡述如下：5.1動(dòng)、定模型芯動(dòng)、定模型芯的材料選擇直接關(guān)系到成型塑件的幾何尺寸與精度要求，對(duì)型芯本身除了相關(guān)的尺寸精度要求外，還有相應(yīng)的形位公差與配合要求。圖5.1.1圖5.1.1中，上兩圖為動(dòng)模型芯，下為定模型芯。材料選為T10A，經(jīng)過淬火和低溫回火處理，達(dá)到硬度要求為56~60HRC。加工時(shí)，選如上圖所示A面為基準(zhǔn)面，銑削加工，重要垂直度與平行度要求如上圖所示。圖中，動(dòng)、定模中角度要求相配合，保證合模。垂直出圓角要比動(dòng)?；蚨９潭ò迮浜咸幇霃叫?，以保證正確合模，避免磨損或擠壓碰撞產(chǎn)生損壞。圖5.1.2上圖為動(dòng)、定模型芯俯視圖，與型芯固定板處采用H8/k7配合，動(dòng)模型芯中的三個(gè)推桿孔與推桿在用H7/f6配合5.2動(dòng)、定模型芯固定板動(dòng)、定模型芯固定板，材料選擇45鋼，正火處理達(dá)到硬度要求28~32HRC，45鋼力學(xué)性能良好，且價(jià)格適中，應(yīng)用較為廣泛。在機(jī)械加工過程中，動(dòng)、定模型芯固定板除了保證型芯位置精度外，其自身也有相應(yīng)的加工精度要求，與其他模板一樣，對(duì)相應(yīng)的垂直度、平行度有要求外，因其處在分型面位置，所以，相應(yīng)的，對(duì)表面粗糙度也有很高的精度要求，同時(shí)，在模板上還有很多孔也有垂直度要求。而，與型芯、楔緊塊、導(dǎo)柱，帶套，推桿和復(fù)位桿等之間還有配合的要求。模板在銑床上加工后還要經(jīng)過磨床加工分型面以達(dá)到規(guī)定的粗糙度要求。注意在銑削加工時(shí)，已選定面作為基準(zhǔn)面，切不可你方向加工，這樣容易時(shí)毛坯在加工過程中移動(dòng)，時(shí)精度降低，影響加工質(zhì)量。具體精度要求如圖5.2.1圖5.2.1定模型芯固定板圖5.2.2動(dòng)模型芯固定板模具上其他模板，如動(dòng)、定模底板，推板，推桿固定板，動(dòng)模墊板等，基本加工要求與動(dòng)、定模型芯固定板一致，材料同為45鋼，正火處理，硬度要求28~32HRC。只不過，少了相應(yīng)的配合尺寸，也沒有他精確的形位公差，只不過在標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上，稍加修改，比如，標(biāo)準(zhǔn)模架上給的復(fù)位桿位置與設(shè)計(jì)的滑塊位置相沖突，故不用，重新定義復(fù)位桿位置與數(shù)量。

總結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)大學(xué)四年最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)整個(gè)大學(xué)四年作一個(gè)全面的考察，是以前我們學(xué)習(xí)過的機(jī)械制圖，公差與技術(shù)測(cè)量，機(jī)械原理，材料成型原理，材料成型工藝，材料成型設(shè)備，等一系列課程的綜合考察。使我們能夠更好的分析和解決塑料模具設(shè)計(jì)中的問題，進(jìn)一步鞏固，加深和拓寬我們所學(xué)的知識(shí)，為即將走向工作崗位做準(zhǔn)備。歷經(jīng)近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，總的來說，感覺著四個(gè)月過的很充實(shí)，在整個(gè)過程中，總是伴隨著各種各樣的問題，在解決問題的過程中，我收獲了自信與滿足。問題總是有的，能不能解決就要看個(gè)人來，當(dāng)然，一個(gè)人不行，可以和同學(xué)老師商談，可以去公園逛逛，或許，某時(shí)某刻，會(huì)突然頓悟，雖然，每一次的問題發(fā)現(xiàn)，意味著，裝配圖的修改，雖然會(huì)很麻煩，有時(shí)，都不想改，但總是會(huì)去改正，去追求最好，是一個(gè)人的本能吧。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，讓人深刻的體會(huì)到資料、文獻(xiàn)的重要性，在開始階段，由于我們開始的比較晚，圖書管的資料被借走一空，我們只能去網(wǎng)上找資料。網(wǎng)上，五花八門，說