加墨漏斗注塑模具設(shè)計說明書

本科畢業(yè)設(shè)計(論文)加墨漏斗塑料模具設(shè)計摘要在本次畢業(yè)設(shè)計的課題研究中，通過對加墨漏斗的設(shè)計，加墨漏斗的模具的設(shè)計以及開發(fā)利用包含加墨漏斗注射機的選擇和校核，對加墨漏斗模具凸，凹模的設(shè)計，加墨漏斗模具的頂出機構(gòu)的設(shè)計，加墨漏斗模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計，以及加墨漏斗模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計，模具等等。在這次畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，我們著重設(shè)計了以成形塑件的凸模和凹模的設(shè)計，冷卻和澆注系統(tǒng)。加墨漏斗模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計和加墨漏斗模具的澆注系統(tǒng)設(shè)計是我們加墨漏斗模具的設(shè)計核心，如何設(shè)計加墨漏斗模具澆注系統(tǒng)將會直接對我們加墨漏斗塑件的成型質(zhì)量和我們加墨漏斗塑件的生產(chǎn)效率有影響[1]。所以，如何設(shè)計澆注系統(tǒng)是注塑模具設(shè)計的核心。同時，加墨漏斗模具的溫度會對整個加墨漏斗塑件的質(zhì)量和加墨漏斗塑件的生產(chǎn)效率有著很大的影響，對加墨漏斗塑件模具的收縮應(yīng)力以及凝固時間都會受到模具溫度的控制影響，從而將會影響到模具和塑料件的質(zhì)量的表面粗糙度，和塑件的成型周期。凸、凹模的尺寸大小，冷卻系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)是整個畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。通過以上的設(shè)計，我們首先學(xué)習(xí)并且了解到了目前的發(fā)展情況和目前的形勢，成型工藝的模具和中國塑料模具結(jié)構(gòu)以及注塑模具的設(shè)計原理。關(guān)鍵詞：加墨漏斗；注射模；設(shè)計；PPtheDesignofInjectionMoldforRefuelingfunnelAbstractIntheresearchofthetopicofthisgraduationdesign,throughthedesignofinkfunnel,molddesignanddevelopmentincludingthechoiceofinjectionmachineandcheck,convex,concavemolddesign,ejectionmechanismdesign,coolingsystemdesign,thedesignofgatingsystem,themoldetc..Inthisgraduationproject,wehavefocusedonthedesignofconvexandconcavedieforformingplasticparts,coolingandpouringsystem.Coolingdesignandgatingsystemdesignisthecoreofourmolddesign,howtodesignthecastingsystemwilldirectlyaffectthemoldingqualityofourplasticpartsandtheproductionefficiencyofourplasticparts[1].Therefore,howtodesignthegatingsystemisthecoreoftheinjectionmolddesign.Atthesametime,thetemperatureofthediewillhaveaveryimportantinfluenceonthequalityofplasticpartsandplasticpartsoftheproductionefficiencyoftheplasticparts,plasticpartsmoldshrinkagestressandthesolidificationtimewillbecontrolledbytheeffectsofmoldtemperature,whichwillaffectthesurfacequalityofthemoldandplasticpartsandroughness.Theplasticpartsmoldingcycle.Thesizeoftheconvexandconcavedie,thecoolingsystemandthegatingsystemarethecoreofthesystemstructuredesignofthegraduationproject.Throughtheabovedesign,wefirstlearnandunderstandthecurrentdevelopmentandthecurrentsituation,themoldingprocessofthemoldandtheChineseplasticmoldstructureandinjectionmolddesignprinciples.KeyWords:Refuelingfunnel,Injectionmold,Design1緒論 1緒論 1.1概述模具的發(fā)展是我們國家制造業(yè)的非常重要的工藝基礎(chǔ)。目前，電子領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、電機領(lǐng)域、電器領(lǐng)域、儀器領(lǐng)域等產(chǎn)品中，大約有超過60％－80％的各種零部件，都必須依靠我們的模具成型。用我們的模具成型的制件表現(xiàn)出來的非常高的精度、非常高的一致性、非常高的塑件生產(chǎn)率和非常低的對材料的消耗，是我們機械行業(yè)其他加工制造的方法所無法相比的。通過對我們國家的調(diào)研和市場上面的分析發(fā)現(xiàn)我們國家的塑料模具的設(shè)計和我們國家機械制造方面的人才需求量還是非常非常的匱乏，尤其是對與我們國家具備一定工程理論知識的儲備和在工廠的實際工作能力的剛剛畢業(yè)的大學(xué)生生來說是非常受用人單位的歡迎。在近幾年來看，隨著我們國家的經(jīng)濟在告訴發(fā)展作為工業(yè)產(chǎn)品基礎(chǔ)的塑件模具工業(yè)，也得到最初期的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)成為我們國家的國民經(jīng)濟建設(shè)中非常非常重要的行業(yè)。在這當(dāng)中，加墨漏斗等塑料模具的發(fā)展是根據(jù)加墨漏斗等塑料工業(yè)的發(fā)展而不斷的發(fā)展。在近些年來，我們國家的人們對各種各樣的產(chǎn)品設(shè)備和用品輕量化及非常棒的手感體驗要求不斷的升高，這就為加墨漏斗等塑料制品提供了更加寬廣的市場。加墨漏斗等塑料制品業(yè)要發(fā)展，肯定要求加墨漏斗等塑料模具產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該隨之不斷的發(fā)展。汽車領(lǐng)域、辦公用品領(lǐng)域、以及工業(yè)電器等加墨漏斗等塑料制品的主要核心的用戶所在的行業(yè)在最近的幾年來都在高位的運行，發(fā)展速度非常的快，所以，加墨漏斗等塑料模具也在飛速的發(fā)展。加墨漏斗等塑料模具一般可分為：加墨漏斗注射成型模具，加墨漏斗擠塑成型模具等等。1.2對加墨漏斗塑件模具的國內(nèi)外相關(guān)研究情況在全球經(jīng)濟飛速增長的今天，新技術(shù)新思想革命都在不停取得新的近況和不斷的突破，國內(nèi)外對模具研究技術(shù)的快速發(fā)展已經(jīng)成為塑料消耗量早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過他們自己國家的鋼鋁的總和過了兩萬多家，日本加墨漏斗等塑料模具每年的生產(chǎn)產(chǎn)值在1984年已經(jīng)到達大約一兆三千七百億日元、同時發(fā)達國家美國也已經(jīng)達到了將近六十億美元。在當(dāng)前，葡萄牙加墨漏斗等模具生產(chǎn)量已然位居在當(dāng)今世界的大約第十位，在這里面，加墨漏斗等塑料模具的生產(chǎn)產(chǎn)量位居當(dāng)今世界的第九位。而且葡萄牙加墨漏斗模具的制造在多家企業(yè)已經(jīng)聯(lián)合起來共同的進行發(fā)展。由于加墨漏斗注射成型的技術(shù)發(fā)展不斷的加快，在發(fā)達國家如日本加墨漏斗等注塑機的產(chǎn)量已經(jīng)月約達到一點三五萬臺以上，在這里面最少有九千七百臺在出口。加墨漏斗等注塑模的CAD/CAE/CAM的模具方面的技術(shù)的不斷的成熟為加墨漏斗等塑料模具的設(shè)計增加非常強的活力。發(fā)達國家例如英國的J.R.Pearson這個人、發(fā)達國家如美國的J.F.Stevenson和K.K.Wang等兩個人、加拿大的M.R.Kamal這個人的一系列科研成果為加墨漏斗等注塑模分析軟件了打好了基礎(chǔ)[7]。現(xiàn)在加墨漏斗等注塑模具的CAD/CAE/CAM的模具方面相關(guān)的技術(shù)被廣泛用于加墨漏斗的注塑模具設(shè)計的所有方面。在加墨漏斗等塑料成型模具的設(shè)計和制造過程當(dāng)中被廣泛的采用了加墨漏斗模具方面的CAD/CAE等相關(guān)技術(shù),使加墨漏斗成型模具的技術(shù)提高的非常明顯,而在加墨漏斗等塑料成型模具的CAD中又引入一些加墨漏斗模具方面的CAE技術(shù),將提高加墨漏斗的。所以,在當(dāng)今的許多的國家在加墨漏斗等模具的生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)、組織管理等方面都采取了很多的措施,用來滿足新形勢下自己的國家發(fā)展的需要。1.3本文主要研究內(nèi)容該塑件是加墨漏斗,它是用來給打印機加墨的一個導(dǎo)流器。結(jié)構(gòu)相對簡單易且符合本科畢業(yè)設(shè)計的要求,因此我決定設(shè)計出一個關(guān)于加墨漏斗的模具,(零件圖見圖1)主要包括了對模具結(jié)構(gòu)的分析和確定，同時包含了塑件的成形工藝的分析，澆注系統(tǒng)和澆口結(jié)構(gòu)分析和計算以及如何選取模架和標(biāo)準(zhǔn)件，合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，拖模推出機構(gòu)的設(shè)計等。1.3.1加墨漏斗模具的主要步驟a.加墨漏斗塑件進行相關(guān)研究并且慢慢的進行分析，包括加墨漏斗塑件材料聚丙烯的性能以及加墨漏斗塑件的結(jié)構(gòu)性能的研究。b.選取加墨漏斗模具相關(guān)的設(shè)備校核有關(guān)工藝參數(shù)。其中包含了加墨漏斗模具注射量的相關(guān)分析計算及加墨漏斗的塑件以及加墨漏斗澆注模具凝料的投影面積和加墨漏斗模具鎖模力的確定。c.加墨漏斗模具設(shè)計中的相關(guān)研究分析和計算等等。d.對加墨漏斗設(shè)計進行校核：包括加墨漏斗模具裝模高度、加墨漏斗模具開模行程、加墨漏斗模具頂出行程和加墨漏斗模具鎖模力的校核等。e.進行加墨漏斗模具的總裝配圖以及加墨漏斗模具非標(biāo)的零件圖的相關(guān)繪制。f.加墨漏斗注塑模具相關(guān)的外文文獻資料翻譯。1.3.2加墨漏斗模具相關(guān)的基本內(nèi)容a.確定加墨漏斗模具里面的型腔數(shù)量和加墨漏斗模具型腔里面的排列方式；b.確定加墨漏斗塑件的最合適和最好的分型面；c.加墨漏斗模具中從加墨漏斗注塑機的噴嘴開始到加墨漏斗模具型腔對的入口停止流動通道注入系統(tǒng)的相關(guān)分析和計算；d.能夠使得加墨漏斗準(zhǔn)確的從加墨漏斗模具凹模中或者型芯上脫出的相關(guān)分析計算e.加墨漏斗的模架的選取合理性和可行性f.加墨漏斗模具溫度控制和調(diào)節(jié)的系統(tǒng)設(shè)計分析計算g.加墨漏斗模具總體的設(shè)計分析研究。本次畢業(yè)設(shè)計主要是加墨漏斗模具塑料成型的相關(guān)工藝分析，為了提高生產(chǎn)率加墨漏斗模具的設(shè)計就要力求結(jié)構(gòu)簡單，但也不能降低加墨漏斗精度要求。 2塑件分析 2.1加墨漏斗的結(jié)構(gòu)的分析參考以下零件圖，該零件結(jié)構(gòu)看起來比較的簡單。具體的尺寸圖所示：由于塑件外表面可以借助凹模直接成型。本次模具設(shè)計的難點在于如何成型內(nèi)螺紋并且自動脫模。圖2-1加墨漏斗的零件圖圖2-2加墨漏斗的三維立體圖2.1.1加墨漏斗模具的尺寸精度分析根據(jù)查閱相關(guān)加墨漏斗模具方面的模具資料可得出加墨漏斗模具技術(shù)要求中要求塑件的尺寸公差必須是以MT5(SJ1372-78)為準(zhǔn)。由上述分析可得塑件的尺寸精度為中等偏上,因此對于塑件的模具相關(guān)零件的尺寸可以的到很好的保障。2.1.2加墨漏斗的表面質(zhì)量相關(guān)分析按照任務(wù)書可得加墨漏斗的表面要求必須沒有殘缺、表面沒有飛邊還要求加墨漏斗表面有一定的光滑度,但對加墨漏斗塑件的質(zhì)量要求并不是那么的高，所以對于加墨漏斗塑件表面的質(zhì)量要求還是很容易的能夠?qū)崿F(xiàn)。綜上分析可以得出加墨漏斗模具方面這樣的結(jié)論，只要在對加墨漏斗模具進行注射時在加工工藝參數(shù)控制上把握的非常非常的好，對加墨漏斗零件的成型就可以得到那么好實現(xiàn)。2.1.3加墨漏斗塑件體積和重量方面相關(guān)的計算和研究分析對加墨漏斗的質(zhì)量方面的計算是為了方便于對注射機方面的選擇以及對加墨漏斗注射機模具型腔數(shù)方面的確定。參考設(shè)計手冊查得加墨漏斗塑件的材料聚丙烯的密度為加墨漏斗材料聚丙烯的成型收縮率成:1.75%加墨漏斗的材料聚丙烯的加工溫度：。加墨漏斗塑件體積：（通過三維軟件進行的計算）計算加墨漏斗塑件的重量：加墨漏斗的塑件結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜，因此采用了加墨漏斗模具一模2腔的布局方式。澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算：根據(jù)加墨漏斗塑件模具的加工經(jīng)驗來按照加墨漏斗塑件體積的倍來估算。由于本次采用的加墨漏斗的模具流道非常簡單并且很長，因此加墨漏斗的模具的澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的倍來進行估算，因此一次性注入加墨漏斗模具型腔的塑料的總體積為:V總=(1+0.4)27.8=21.84cm3，根據(jù)實際注射量應(yīng)小于0.8倍公稱注射量原則,即：0.8V≧V，故初選注射機型號為KM140C，后期再做校核。2.1.4加墨漏斗的注射工藝參數(shù)的確定根據(jù)加墨漏斗材料聚丙烯的相關(guān)資料的參考可進行如下的選擇。對加墨漏斗的模具開始試模,可以根據(jù)加墨漏斗模具的注射機實際的情況進行稍微的調(diào)整。2.2加墨漏斗塑件材料的選擇名稱叫做聚丙烯（廣東地區(qū)俗稱百折軟膠）是一種擁有非常非常高的結(jié)晶度的材料，是我們平常用的所有的塑料當(dāng)中是最最最輕的，塑件材料的密度僅僅是,該材料所制造出來的產(chǎn)品質(zhì)量是最輕。聚丙烯材料的硬度低于ABS及HIPS，但優(yōu)于PE。并且有很高的熔點。聚丙烯材料變軟的溫度大概是。因為聚丙烯材料的結(jié)晶度異常的升高，所以這種材料有著防止任何劃痕的特點以及聚丙烯材料的表面剛度非常的好。聚丙烯不可能有開裂等問題。聚丙烯的成型性能非常的好，聚丙烯的流動性能非常的好，適合像加墨漏斗這樣的大型膠件，聚丙烯目前塑料當(dāng)中耐熱性能最棒的一種，加墨漏斗塑件材料聚丙烯熱變形溫度大概為，聚丙烯材料也能夠在沸騰的水中煮。聚丙烯還具有非常突出的延展性，也因此稱做百折軟膠。3加墨漏斗注射模結(jié)構(gòu)的分析3.1加墨漏斗型腔數(shù)目的確定加墨漏斗精度要求不是非常的高,但對加墨漏斗這種小型塑件的需求量非常的高,所以必須選擇一模多腔是最為合適的。選擇加墨漏斗模具一模多腔可以提高加墨漏斗塑件的生產(chǎn)效率并且可以降低加墨漏斗塑件的整體的消耗成本。經(jīng)過加墨漏斗這種小型塑件的生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn),每增加一個加墨漏斗模具的型腔,加墨漏斗塑件的相關(guān)尺寸的精度就降低了大約4%。按加墨漏斗注射機的最大注射量計算加墨漏斗型腔數(shù)目加墨漏斗型腔數(shù)目n 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)要求,上述公式中必須取2,加墨漏斗采用一模2腔的形式。3.2加墨漏斗模具的型腔的分布多腔注塑模的排列和分流道布置，往往會有非常多的選擇，在實際工作中應(yīng)該遵循以下設(shè)計原則：必須盡量保證平衡、對稱；分流道盡可能的短對這種加墨漏斗等高精度產(chǎn)品，加墨漏斗模具型腔數(shù)目必須盡可能的少。原因是加墨漏斗模具每增加一個型腔，制造出來的產(chǎn)品精度就會下降到。例如加墨漏斗模具這樣的精密的模具型腔數(shù)目一般4最為完美，最多不超過8個；結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約鋼材；大近遠(yuǎn)??；高度相近先大后小，見縫插針；同一制品，大近小遠(yuǎn)；排位時必須考慮加墨漏斗模具注射的工藝性能要非常的好。為了保持澆口在塑件留下的痕跡統(tǒng)一性及熔融塑料充模的良好，還有就是主軸齒輪和螺紋型芯齒輪方便布置，所以采用如圖所示排列方式圖3-1加墨漏斗塑件模具的型腔設(shè)計3.3對加墨漏斗塑件分型面進行分析并且確定最終最合適的如何選擇加墨漏斗分型面是加墨漏斗模具注射模設(shè)計中的一個重要步驟。必須確保加墨漏斗塑料制品尺寸精度有利于加墨漏斗模具的脫模必須保證塑料制品外觀質(zhì)量要求加墨漏斗分型面上盡量避免尖角利邊滿足注射機技術(shù)規(guī)格的要求分型面選擇如圖所示；圖3-2分型面3.4加墨漏斗模具澆注系統(tǒng)設(shè)計3.4.1加墨漏斗模具主要的流通管道 加墨漏斗模具主流道意思是挨著注塑機噴嘴到分流道的那一小小段錐形的流道,當(dāng)熔融塑料進入剛開始進入模具時必須要經(jīng)過它。加墨漏斗模具主流道直徑的大小與加墨漏斗塑料流速及充模時間的多少有不可分割的關(guān)系。加墨漏斗模具主流道直徑太大時候，就導(dǎo)致了回收冷料過多，冷卻時間的加長，除此之外，加墨漏斗模具主流道直徑過大時，加墨漏斗模具主流道溶體的熱量損失就會增大，導(dǎo)致加墨漏斗模具主流道流動性降低，加墨漏斗模具主流道注射壓力損失增大，造成加墨漏斗成型困難;加墨漏斗模具主流道直徑太小時，則增加溶體的流動阻力，同樣也不利于加墨漏斗成型。.方便加墨漏斗模具主要的流通管道道將凝料從主流道中拔出來,將加墨漏斗模具主流道主流道設(shè)計成圓錐形這種方案很顯然是非常的合理,加墨漏斗模具主流道的錐度大概在,經(jīng)換算后得加墨漏斗模具主要流通管道大端直徑。方便加墨漏斗模具主要的流通管道熔料順順利利進入主流道的分流道,可在加墨漏斗模具主要流通管道主流道出料設(shè)計成為半徑的圓弧進行慢慢的過渡。圖3-3加墨漏斗模具主流道襯套3.4.2分流道設(shè)計點澆口澆注系統(tǒng)的分流道在流道推板和定模板之間的分型面以及定模板內(nèi)的豎直部分。在對加墨漏斗模具型腔采用一模多腔的設(shè)計，加墨漏斗模具分流道的設(shè)計必須解決如何對所有型腔同時填充的困難。假如所有加墨漏斗模具型腔的體積形狀都差不多的時候，加墨漏斗模具分流道最好采用等截面和等距離這種方案。否則，就應(yīng)該放在等流速的條件下，采用不等加墨漏斗模具截面來達到流量不等，使所有加墨漏斗模具型腔差不多將會充滿。有時候還可以改變加墨漏斗模具流道長度來調(diào)節(jié)阻力的大小，保證加墨漏斗模具型腔都能夠同時的充滿。熔融塑料沿分流道流動式，要求它盡快地充滿型腔，在流動中熱量損失必須盡可能的小，流動阻力必須盡可能的低。同時，應(yīng)能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。設(shè)計加墨漏斗模具分流道必須考慮的原因:加墨漏斗塑料的流動速度是否快和加墨漏斗制品的形狀加墨漏斗模具型腔的個數(shù)是否合適加墨漏斗模具的壁的厚度以及在加墨漏斗外觀是否完好無損加墨漏斗模具注射機的壓力及速度是否合適在設(shè)計中所采用的加墨漏斗模具分流道斷面形狀大概有圓形、正六角形、半圓形等。常用的形式有梯形、圓形。我們必須保證一個設(shè)計的思想:必須保證加墨漏斗模具分流道的表面積和體積的比值最小，即在加墨漏斗模具分流道長度差不多的條件下，規(guī)定加墨漏斗模具分流道的表面積與其截面積之比值應(yīng)該最小。加墨漏斗模具澆道的截面積如果越大,壓力的損失也會越來越小;加墨漏斗模具澆道的表面積如果越小,則熱量的損失也會越來越小。因此加墨漏斗模具澆注的管道的效率只要越高,則加墨漏斗模具澆注的管道道的設(shè)計就更加的合理。不同加墨漏斗模具截面的分流道的效率在加墨漏斗主流道截面中發(fā)現(xiàn)只有圓形效率最高,當(dāng)加墨漏斗分型面是平面的時候,可采用圓形截面的分流道;當(dāng)加墨漏斗分型面不是平面的時候,常常采用的是半圓形截面的流道。加墨漏斗塑料熔體在加墨漏斗模具流道中流動時,表層會冷卻凍結(jié),能夠起到一定的絕緣作用,因此加墨漏斗模具分流道的理想狀態(tài)應(yīng)是加墨漏斗模具中心與加墨漏斗模具澆口中心一致。經(jīng)過綜合考慮,本模具最終所采用的方案是圓形截面。圖3.4分流道3.4.3加墨漏斗澆口形式和位置的分析澆口的定義叫做進入加墨漏斗塑件材料的口,進入加墨漏斗材料的口是把加墨漏斗模具分流管道和加墨漏斗模具里面的型腔之間的一小段非常非常細(xì)的通道，保證加墨漏斗模具連接分流管道和型腔之間的那個管道和加墨漏斗產(chǎn)品分離非常非常的容易，在加墨漏斗模具動模板上應(yīng)該有拉料機構(gòu),當(dāng)加墨漏斗模具開模時,流道凝料將會從加墨漏斗模具澆口套中被拉出,待加墨漏斗模具開模后自動落下。其示意圖如下：圖3-4澆口的位置3.4.4加墨漏斗模具冷料穴的分析考慮到加墨漏斗模具注射機噴嘴和加墨漏斗模具主流道入口這一小段熔體因輻射散熱達到低于所要求的加墨漏斗塑料熔體的溫度，從加墨漏斗模具噴嘴端部到加墨漏斗模具注射機料筒以內(nèi)約的深度有個溫度慢慢升高的區(qū)域，這時才達到正常的加墨漏斗模具塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的加墨漏斗模具塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度非常低的冷料進入加墨漏斗模具型腔，便會產(chǎn)生加墨漏斗次品。為避免這一現(xiàn)象，用一個井穴將加墨漏斗模具主流道延長以接收冷料，不能讓冷料進入加墨漏斗模具澆注系統(tǒng)的流道和加墨漏斗模具型腔，把這當(dāng)中用來包含注射間隔所產(chǎn)生的冷料井穴叫做冷料穴。3.4.5加墨漏斗模具剪切速率的校核根據(jù)工廠的生產(chǎn)相關(guān)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),加墨漏斗模具注射模主流道和加墨漏斗模具分流道的剪切速率、加墨漏斗模具澆口的剪切速率時,所成型的加墨漏斗塑件質(zhì)量是最合格的。對加墨漏斗塑料這種材料,按照剪切速率值作為計算的根據(jù)時,可用以下經(jīng)驗公式表示： 3.4.6加墨漏斗模具澆口剪切速率的校核R=4mm其中：加墨漏斗模具澆口的面積,因此根據(jù)計算面積：所以。根據(jù)以上的加墨漏斗模具澆口剪切速率計算結(jié)果來看，加墨漏斗模具流道與加墨漏斗模具澆口剪切速率的值都在合理的范圍內(nèi)，這就證明了加墨漏斗模具流道與加墨漏斗模具澆口的相關(guān)尺寸的取值是非常非常的合理的。3.5加墨漏斗模具成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件是指構(gòu)成加墨漏斗模具型腔的零件，通常包括了加墨漏斗模具動模、加墨漏斗模具定模、加墨漏斗模具型腔、加墨漏斗模具型芯等。在設(shè)計的時候應(yīng)該首先根據(jù)加墨漏斗塑料的性能、加墨漏斗制件的使用要求確定加墨漏斗模具型腔的總體結(jié)構(gòu)、加墨漏斗模具進料口、加墨漏斗分型面、加墨漏斗模具排氣部位、加墨漏斗模具脫模方式等，然后根據(jù)加墨漏斗制件的相關(guān)尺寸，計算加墨漏斗成型零件的工作尺寸，從機加工工藝角度決定加墨漏斗模具型腔各零件的結(jié)構(gòu)和其他細(xì)節(jié)加墨漏斗模具尺寸，以及機加工加墨漏斗模具工藝要求等。3.5.1加墨漏斗模具型腔的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計根據(jù)加墨漏斗模具的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工加墨漏斗模具的難易程度和加墨漏斗材料的價值利用等因素，加墨漏斗模具型腔的結(jié)構(gòu)很簡單，加工沒有特別的困難，所以加墨漏斗模具型腔采取整體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)見圖。加墨漏斗型腔3.5.2加墨漏斗模具型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計因為本次設(shè)計的加墨漏斗塑件的結(jié)構(gòu)比較特殊，塑件內(nèi)部有內(nèi)螺紋，所以型芯的組成主要有主型芯、螺紋型芯等。如圖所示。 如上圖所示：螺紋型芯和主型芯并未連接，當(dāng)開模后，螺紋型芯向反方向運動離開塑件，不影響塑件脫模。和塑件一起被推桿推出模外，在模外脫出螺紋加墨漏斗內(nèi)螺紋的型芯。3.5.3加墨漏斗模具型腔側(cè)壁厚度分析和計算(1)加墨漏斗模具凹模型腔側(cè)壁厚度分析加墨漏斗模具凹模型腔是組合式的型腔，按照凹模型腔的強度條件計算來看來計算。我們一般都會在計算時候取到整數(shù)，加墨漏斗模具凹模型腔側(cè)壁厚度大約為33.6mm。(2)加墨漏斗模具凹模底板厚度計算加墨漏斗模具型腔地板厚為：同理取整數(shù)，所以加墨漏斗模具凹模型腔側(cè)壁厚度為30mm。3.5.4加墨漏斗模具型腔和型芯工作尺寸分析（1）加墨漏斗模具型腔徑向尺寸已知在規(guī)定條件下收縮率平均值是，加墨漏斗塑件的基本尺寸是加墨漏斗塑件最大的尺寸，公差是負(fù)偏差，因此加墨漏斗塑件的平均尺寸為，加墨漏斗模具型腔的基本尺寸是最小尺寸，公差為正偏差，加墨漏斗模具型腔的平均尺寸等于。加墨漏斗模具型腔的平均磨損量為，如以表示加墨漏斗模具型腔尺寸,ABS平均收縮率.加墨漏斗模具型腔計算加墨漏斗模具型腔高度計算加墨漏斗模具型芯計算加墨漏斗模具型芯高度計算3.6加墨漏斗模具螺紋自動脫模系統(tǒng)及推出機構(gòu)設(shè)計3.6.1加墨漏斗螺紋自動脫模系統(tǒng)本次模具設(shè)計的塑件內(nèi)部有內(nèi)螺紋，而且扣數(shù)比較多，采用螺紋型芯成型塑件，本次設(shè)計的難度就在于成型內(nèi)螺紋之后，在開模之前如何實現(xiàn)塑件與螺紋型芯自動脫離，不影響塑件脫模。研究教材235頁所述，在設(shè)計自動脫模的方案采用電機+鏈條作為動力源，鏈條帶動模具上的軸和齒輪，軸和動模芯相連接，因此帶動模芯，如圖所示。自動脫模動作方式參考第二種：螺紋型芯在動力源的作用下轉(zhuǎn)動同時后退，塑件會在止轉(zhuǎn)機構(gòu)的作用下一直保持不動，塑件螺紋型芯慢慢脫離塑件。所以在設(shè)計成型零部件的時候，將螺紋型芯和小齒輪設(shè)計到一個整體內(nèi)，尾部加工成螺紋。如圖所示。尾部的螺紋與螺紋套形成螺紋副，能夠?qū)崿F(xiàn)相互運動，使螺紋型芯自動脫離塑件。各部件之間運動關(guān)系螺紋型芯螺紋套螺紋副 3.6.2推出機構(gòu)對加墨漏斗模具脫模系統(tǒng)的要求加墨漏斗模具結(jié)構(gòu)合理并且工作穩(wěn)定性高加墨漏斗模具的脫模系統(tǒng)應(yīng)推出可靠，復(fù)位的時候位置必須精確，運動靈活自如，制造必須方便，且應(yīng)該具有非常高的強度和剛度，脫模系統(tǒng)在推出時必須和加墨漏斗模具模具發(fā)生摩擦，好的脫模系統(tǒng)設(shè)計會使其磨損最少，壽命最多。位置合理，推出安全加墨漏斗模具的推桿要設(shè)置于加墨漏斗制品包緊力最大的地方，且不能和加墨漏斗模具的冷卻系統(tǒng)、螺釘?shù)劝l(fā)生干涉。中間保持鋼厚推出行程合理，加墨漏斗制品可以自由落下脫模系統(tǒng)必須將加墨漏斗制品完全推出；加墨漏斗模具打開時，加墨漏斗制品必須留在有脫模系統(tǒng)的半模上由于加墨漏斗模具注射機的頂棍安裝在動模一側(cè)，因此加墨漏斗模具注塑模的脫模系統(tǒng)一般在動模上。這種加墨漏斗模具的結(jié)構(gòu)非常的簡單，同時動作相對非常的穩(wěn)定； 在塑件成型及螺紋型芯從塑件內(nèi)部實現(xiàn)自動脫模之后，開始發(fā)生將塑件頂出這個動作。由于那個塑件主體是螺紋型芯自動脫模不存在抱緊力。只有塑件那個漏斗蓋需要頂桿頂出，大概計算那部分面積只需要布置一個頂桿即可實現(xiàn)塑件脫模。如圖所示，由于蓋體部分很小，抱緊力忽略不計，此處不再做計算。推桿3.7加墨漏斗模具冷卻系統(tǒng)的分析和計算3.7.1設(shè)計原則加墨漏斗模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計原則是非?？斓睦鋮s并且冷卻均勻，加工相對比較簡單，并盡量保證加墨漏斗模具的熱平衡，使加墨漏斗制品能夠收縮非常非常的均勻。按照理論上來講，我們要求加墨漏斗模具各部位的溫度必須均勻的保持一樣，必須盡量讓加墨漏斗制品各個部位的收縮率都能夠保持一致。但這在我們實際的工作中顯然是不可能的，加墨漏斗模具的溫度通常是中間高但是周圍的低，尤其在多腔模具當(dāng)中，所以，設(shè)計加墨漏斗模具的冷卻系統(tǒng)時，必須對加墨漏斗模溫高的地方進行重點的冷卻，使加墨漏斗模具的溫度盡量的保持一致，同時在一模多腔的加墨漏斗模具排位中，應(yīng)將加墨漏斗的大制品對角排位，以滿足加墨漏斗模具的熱平衡和壓力平衡要求。3.7.2加墨漏斗冷卻時間的確定在對加墨漏斗模具的冷卻系統(tǒng)做相關(guān)計算的時候，首先我們應(yīng)該需要對加墨漏斗模具的某些數(shù)據(jù)取值，這樣可以方便對以后的計算作出大概的估算；加墨漏斗模具閉模時間是，加墨漏斗模具開模時間，加墨漏斗模具頂出時間，加墨漏斗模具冷卻時間是，加墨漏斗模具保壓時間是，總周期是。其中加墨漏斗模具冷卻時間根據(jù)加墨漏斗塑料種類、加墨漏斗塑件壁厚而異，一般用如下式計算：根據(jù)上述的計算可以得出加墨漏斗模具冷卻時間大概需要，如此長的加墨漏斗模具冷卻時間肯定是非常非常的不可能的。加墨漏斗模具型芯中的冷卻管道擴大為加墨漏斗模具的腔體（如下圖），使冷卻水在加墨漏斗模具型芯的中空腔中流動，冷卻效果會大大增強。參考推薦的值發(fā)現(xiàn)，加墨漏斗模具冷卻時間應(yīng)該取。3.7.3加墨漏斗模具冷卻系統(tǒng)的分析和相關(guān)計算設(shè)定加墨漏斗模具的平均工作溫度是，常溫的水當(dāng)做加墨漏斗模具的冷卻介質(zhì)，其加墨漏斗模具的出口溫度大約是，加墨漏斗產(chǎn)量為（初算每1min1套）。根據(jù)體積流量的公式得：根據(jù)加墨漏斗模具的冷卻水道的體積流量可查得相關(guān)手冊所需要的冷卻水管直徑大約為6mm。 Q=hA(t－t) h=512×0.0274×（50—30）=453.94KJ/h，經(jīng)過實驗表明，大約1/3的熱量會被加墨漏斗模具凹模帶走，剩下的熱量由加墨漏斗模具型芯帶走。模具應(yīng)該由加墨漏斗模具冷卻系統(tǒng)帶走的熱量可以通過以下公式計算：所以本次設(shè)計的冷卻水路為環(huán)繞型冷卻水道：如下圖所示： 冷卻系統(tǒng)3.7.4排氣機構(gòu)設(shè)計當(dāng)加墨漏斗的塑料熔體注入加墨漏斗模具的型腔時，如果加墨漏斗模具的型腔內(nèi)原有的氣體，蒸汽不能成功的排出來，就會在加墨漏斗制品上形成氣孔、接縫、表面輪廓不能完全的充分滿加墨漏斗模具型腔，而且加墨漏斗模具的型腔內(nèi)氣體被壓縮產(chǎn)生的反氣壓會降低加墨漏斗模具的充模速度，非常嚴(yán)重的影響了加墨漏斗模具的注塑周期和加墨漏斗的產(chǎn)品質(zhì)量。利用加墨漏斗模具的分型面排氣;本加墨漏斗塑件的模具系統(tǒng)中采用了兩板模，排氣從分型面就可以排除，所以忽略不計。3.8加墨漏斗中保證動模和定模非常合適的合模機構(gòu)的研究和計算設(shè)計加墨漏斗指引方向向機構(gòu)的主要作用是為了能夠保證加墨漏斗模具的動模和定模這兩個模之間可以合適的裝起來卻不會發(fā)生任何的偏差，最終達到標(biāo)準(zhǔn)的同時也要在精度上到達畢業(yè)設(shè)計加墨漏斗值規(guī)定的值。3.8.1加墨漏斗導(dǎo)引方向的柱子 加墨漏斗模具的導(dǎo)柱必須合理的設(shè)計在模具分型面的四周，根據(jù)本次加墨漏斗塑件的畢業(yè)設(shè)計是用推件板脫落的方法，所以加墨漏斗模具導(dǎo)柱設(shè)計在動模一側(cè)，本次加墨漏斗模具設(shè)計的導(dǎo)引方向的柱子總共有4個，采用相互對稱分布的方案進行加墨塑料模具的設(shè)計。圖5-7加墨漏斗導(dǎo)引方向的柱子3.8.2加墨漏斗模具的導(dǎo)孔加墨漏斗模具導(dǎo)引方向的柱子和導(dǎo)孔必須采用H8/f7或H7/f7的間隙配合方式來進行軸孔的配合。由于塑件的高度比較的長以及自動脫模墊板非常多，所以導(dǎo)致了加墨漏斗模具的導(dǎo)柱長度較長，所以在本次畢業(yè)設(shè)計加墨漏斗模具中設(shè)計中采用兩種導(dǎo)套，如圖所示圖5-8導(dǎo)套4注塑機校核選定了注塑機為HTF300J型號注射機，進行校核。根據(jù)相應(yīng)的安全系數(shù)，以及所需的工藝參數(shù)，首先初步選定注射機為：HTF300J臥式注射機，其注射機的相關(guān)參數(shù)如下：4.4.1模具閉合高度的確定加墨漏斗模具注塑機允許最大模厚為660，最小模厚為250.4.4.2加墨漏斗模具開模行程的校核和分析計算加墨漏斗模具的合模是會影響加墨漏斗模具材料的注射開模距離的，加墨漏斗模具注射機的最大開模距離一定不能比脫模條件下的距離小，不然的話就會導(dǎo)致加墨漏斗制品無法從模具里面輕松拿出來。參考到相關(guān)加墨漏斗模具的資料：4.4.3最大注塑量的校核經(jīng)過加墨漏斗模具注塑量的相關(guān)的校核發(fā)現(xiàn)滿足畢業(yè)設(shè)計的要求。4.4.4鎖模力的校核因此本次畢業(yè)設(shè)計加墨漏斗鎖模力校核發(fā)現(xiàn)合格第6章模具裝配圖加墨漏斗模具設(shè)計總結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計，對我的幫助非常的大，在查找加墨漏斗塑料模具設(shè)計相關(guān)資料時，了解了很多領(lǐng)域的知識，了解到了模具設(shè)計的具體原則和流程以及考慮工藝性等，了解一個加墨漏斗模具加工的整個過程，以及如何設(shè)計加墨漏斗模具，對本次設(shè)計的課題有了更加深刻的理解。同時對加墨漏斗模具設(shè)計有了從無到有的突破，對我一個學(xué)習(xí)機械的同學(xué)而言，此次畢業(yè)設(shè)計受益匪淺，這次畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)對我以后從事有關(guān)機械行業(yè)的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。在完成本次畢業(yè)設(shè)計加墨漏斗模具的設(shè)計后能夠幫助自己快速的成長，更好的完成畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)工作，通過本次畢業(yè)設(shè)計讓我真正的在大學(xué)收獲很多，學(xué)到很多，為祖國的機械事業(yè)貢獻自己的微薄之力在此次設(shè)計中也遇到了很多棘手的問題，如在已知各種部件的基本尺寸后，花裝配圖和零件圖時會遇到很多困難，在查找資料時，發(fā)現(xiàn)很多都與知網(wǎng)上的出現(xiàn)了重復(fù)，這在后期的論文查重時相當(dāng)難。參考文獻[1]馮剛,張朝閣,齊繼寶,張亞,趙加偉等.三種不同類型注塑模具的特點與發(fā)展現(xiàn)狀[J].工程塑料應(yīng)用,2013,41,(7):110-112.[2]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1995[3]彭建聲.簡明模具工實用技術(shù)手冊.機械工業(yè)出版社，1993[4]唐志玉.模具設(shè)計師指南.國防工業(yè)出版社，1999[5]《塑料模設(shè)計手冊》編寫組.塑料模設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，1994[6]賈潤禮，程志遠(yuǎn).實用注塑模設(shè)計手冊.中國輕工業(yè)出版社，2000[7]廖念釗.互換性與技術(shù)測量.中國計量出版社，1991[8]黃毅宏.模具制造工藝.機械工業(yè)出版社，1999[9]模具制造手冊編寫組.模具制造手冊.機械工業(yè)出版社，1996[10]馮炳堯，韓泰榮，蔣文生.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998[11]趙如福.金屬機械加工工藝人員手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990[12]徐灝.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，1991[13]徐淑嬌，董祥忠，林旭東.塑料注塑模CAE的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[C].2002年中國工程塑料加工應(yīng)用技術(shù)研討會論文集：289-290.[14]陳良杰.國內(nèi)外模具設(shè)計與制造發(fā)展動態(tài)[C].中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會工裝設(shè)計與制造學(xué)組第一屆全國學(xué)術(shù)年會:368-380[15]劉云杰.塑料模具技術(shù)發(fā)展動態(tài)[J],塑料,1991,20(3)：35-36.[16]鄭麗文.我國塑料模具占整個模具行業(yè)比重的30%[J].模具工業(yè),2011,37(5):7.[17]徐超輝,侯銀海.基于Pro／E的塑料模具設(shè)計三通管模具設(shè)計[J].模具工程2009(9)：35[18]2005年我國塑料模具業(yè)發(fā)展市場空間巨大[J].模具制造.2005(2):12[19]朱棟.塑料注射模分型面的確定[J].MouldBBS,2004(10):18-20[20]張海鷗.快速模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].模具技術(shù).2000:89-91[21]李德群.國外注射模CAD/CAE/CAM發(fā)展概況[J]，模具工業(yè)，2006.3:7-8.[22]羅繼相.淺析我國