畢業(yè)設(shè)計(jì)---按鈕帽塑料模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目名稱： 按鈕帽塑料模具設(shè)計(jì) </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具是塑料成型加工的一種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品

2、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)已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。塑料成型加工及模具技術(shù)不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成型機(jī)械的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。</p><p>　　本文主要講述了按鈕帽注塑模的設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括制品材料的選擇及材

3、料性能的分析、注射機(jī)的選用、澆注系統(tǒng)、成型零件、冷卻系統(tǒng)和抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等部分。除此之外，還包括模具型腔的CAD/CAM部分，并利用先進(jìn)軟件將其加工部分直接生成NC文件。本文強(qiáng)調(diào)利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造技術(shù)，運(yùn)用了Pro/E、CAXA等國內(nèi)外著名軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短了產(chǎn)品更新的周期</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面知識做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，也對平

4、時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科仍存在很多不足，可以更好的復(fù)習(xí)和理解，同時(shí)對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞 按鈕帽 注塑模 CAD/CAM</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Mould plastic mold

5、ing process is an important technological equipment and raw materials and equipment "benefit", mould manufacturing amplifiers, final product value, is often die worth several times, a hundredfold. Therefore, th

6、e mold industry has become the foundation of the national economy work, called the "mother of industry. Mould manufacturing technology, has become a national product manufacturing technology of the important symbol.

7、 The plastic molding process and mould technology not onl</p><p>　　This article mainly described the design of injection mould helmet. Contents include the choice of materials and products of material proper

8、ties of analysis, injection machine selection, gating system, forming zero</p><p>　　A, cooling system and the design of core-pulling mechanism etc. In addition, also including the mold CAD/CAM, and use the a

9、dvanced software will its processing parts</p><p>　　Delivery to the NC files. The paper emphasizes using modern computer aided design manufacture technology, using CAXA Pro/E, domestic and international famo

10、us software etc. both</p><p>　　Ensure the quality of products, but also greatly improve the manufacturing productivity, shorten the cycle of product update.</p><p>　　Through the graduation desig

11、n, for me in the university learning stage of mould design aspects of knowledge is a good summary and consolidate, the peacetime learning is scattered knowledge achieved systematic application. Also found himself in some

12、 aspect of knowledge within a short, do owe the good review and understanding of mechanical manufacturing, processing technology is a systematic and comprehensive understanding, reached the purpose of learning.</p>

13、<p>　　Key words Helmet Injection mold CAD/CAM</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　第一章 塑件成型的工藝性分析2</p><p>　　1.1 塑

14、件制品結(jié)構(gòu)分析2</p><p>　　1.2 成型工藝分析2</p><p>　　1.2.1精度等級2</p><p>　　1.2.2 脫模斜度2</p><p>　　1.3 PC的注射成型過程及工藝參數(shù)3</p><p>　　1.3.1 注射成型過程3</p><p>　　1.3.

15、2 PC的注射工藝參數(shù)3</p><p>　　1.4 PC塑料的性能分析4</p><p>　　1.5 PC成型塑件的主要缺陷及消除措施5</p><p>　　1.6 注射模選材5</p><p>　　1.7 模具的工作過程6</p><p>　　第二章 分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7</p><p&

16、gt;　　2.1 分型面的選擇原則7</p><p>　　2.2 分型面的選擇方案7</p><p>　　2.3 確定型腔數(shù)量及排列方式9</p><p>　　2.3.1一般確定型腔數(shù)目的四種方法9</p><p>　　2.3.2本設(shè)計(jì)中型腔的確定9</p><p>　　2.4注射機(jī)型號的確定9</p

17、><p>　　2.4.1按鈕帽的注射量的計(jì)算9</p><p>　　2.4.2選擇注射機(jī)10</p><p>　　2.4.3注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核11</p><p>　　2.4.4模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核11</p><p>　　2.5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)11</p><p>

18、　　2.5.1主流道的設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.5.2主流道尺寸12</p><p>　　2.5.3主流道襯套的形式12</p><p>　　2.5.4主流道冷料穴的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.5.5分主流道冷料穴的設(shè)計(jì)形截14</p><p>　　2.6 澆口的選擇原則澆口的位置14<

19、/p><p>　　第三章 模具的試模與修模17</p><p><b>　　3.1 試模17</b></p><p><b>　　3.2 修模17</b></p><p>　　3.3 模具的工作過程17</p><p>　　3.4 設(shè)計(jì)小結(jié)18</p>&

20、lt;p><b>　　結(jié) 論19</b></p><p><b>　　致 謝20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　模具是塑料成型加工的一

21、種重要的工藝裝備，同時(shí)又是原料和設(shè)備的“效益放大器”，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)已成為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被稱為“工業(yè)之母”。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已成為衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志。塑料成型加工及模具技術(shù)不僅隨著高分子材料合成技術(shù)的提高、成型設(shè)備成型機(jī)械的革新、成型工藝的成熟而進(jìn)步，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)值模擬技術(shù)等在塑料成型加工領(lǐng)域的滲透而發(fā)展。</p><p

22、>　　注射成型也稱為注塑成型，其基本原理就是利用塑料的可擠壓性與可模塑性，首先將松散的粒狀或粉狀成型物料從注射機(jī)的料斗送入高溫的機(jī)筒內(nèi)加熱熔融塑化，使之成為粘流態(tài)熔體，然后在柱塞或螺桿的高壓推動(dòng)下，以很大的流速通過機(jī)筒前端的噴嘴注射進(jìn)入溫度較低的閉合模具中，經(jīng)過一段保壓冷卻定型時(shí)間后，開啟模具便可以從模腔中脫出具有一定形狀和尺寸的塑料制品。</p><p>　　采用這種方法既可以生產(chǎn)小巧的電子器件和醫(yī)療用品

23、，也可以生產(chǎn)大型的汽車配件和建筑構(gòu)件，生產(chǎn)的制件具有精度高、復(fù)雜度高、一致性高、生產(chǎn)效率高和消耗低的特點(diǎn)，有很大的市場需求和良好的發(fā)展前景。據(jù)統(tǒng)計(jì)，注射制品約占所有塑料制品總產(chǎn)量的30％，全世界每年生產(chǎn)的注射模數(shù)量約占所有塑料成型模具數(shù)量的50％。早期的注射成型方法主要用于生產(chǎn)熱塑性塑料制品，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展以及塑料制品的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，目前的注射成形方法已經(jīng)推廣應(yīng)用到熱固性塑料制品和一些塑料復(fù)合材料制品的生產(chǎn)中。例如，日本的酚

24、醛（熱固性塑料）制品生產(chǎn)過去基本上依靠壓縮和壓注方法生產(chǎn)，但目前已經(jīng)有70％被注射成型所取代。注射成型方法不僅廣泛應(yīng)用于通用塑料制品生產(chǎn)，而且就工程塑料而言，它也是一種最為重要的成型方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在當(dāng)前的工程塑料制品中，80％以上都要采用注射成型的方法生產(chǎn)。</p><p>　　隨著塑料材料技術(shù)和注塑成型加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，塑料注塑加工行業(yè)得以持續(xù)發(fā)展。塑料加工是將原材料變?yōu)橹破返年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有迅速的發(fā)展塑料加工

25、業(yè)，才可能把各種性能</p><p>　　優(yōu)良的高分子材料變成功能各異的制品，在國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域發(fā)揮作用。</p><p>　　第一章 塑件成型的工藝性分析</p><p>　　1.1 塑件制品結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　圖1.1塑件制品結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　該塑件的結(jié)構(gòu)不算復(fù)雜，但是上半部分是帶有凹槽的曲面

26、，凹槽中間有一個(gè)凸棱，因?yàn)榍娴谋砻嬉筝^高，所以要求模具型腔內(nèi)表面制造精度高，以保證塑件表面質(zhì)量。下半部分與上半部分有一定的斜度，兩邊都帶有長形凸棱，需要兩邊側(cè)抽芯。根據(jù)本塑件的基本結(jié)構(gòu)特征尺寸大小及其使用場所，材料的來源是否充足，成本是否經(jīng)濟(jì)等多方面因素的綜合考慮，選用PC(聚碳酸酯）塑料作為本設(shè)計(jì)的材料。</p><p>　　1.2 成型工藝分析</p><p><b>　

27、　1.2.1精度等級</b></p><p>　　影響尺寸精度的因素較多，如模具制造精度及其使用的磨損程度，塑料收縮率的波動(dòng)，成型工藝條件的變化，塑件制品的形狀、脫模斜度及成型后制品的尺寸變化等等。在一般的生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中，為了降低模具的加工難度和模具的生產(chǎn)成本，在滿足塑件使用要求的條件下，選取較低等級的公差，這樣便于加工與生產(chǎn)。結(jié)合本設(shè)計(jì)的具體情況，查參考文獻(xiàn)[1]中表8.5-64查得，該塑料件尺寸精

28、度為MT3級，對應(yīng)的模具精度為IT9，由8.5-65可知，材料為PC，基本尺寸在25.0～50.0mm的塑件的最小極限為0.030mm，實(shí)用極限為0.080mm。</p><p>　　1.2.2 脫模斜度</p><p>　　由于塑件冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強(qiáng)行取出會(huì)導(dǎo)致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮與脫模（及軸芯）方向

29、平行的內(nèi)、外表面，設(shè)計(jì)足夠的脫模斜度。只有塑件高度不大、沒有特殊狹窄細(xì)小部位時(shí)，才可以不設(shè)計(jì)斜度。最小脫模斜度與塑料性能、收縮率、塑件的幾何形狀等因素有關(guān)。</p><p>　　該塑件厚約4mm，其脫模斜度查參考文獻(xiàn)[1]中表8.5-7有塑件外表面35＇～1°，內(nèi)表面30＇～50＇。由于該塑件所用材料PC流動(dòng)性差，溢邊值為0.06mm左右，需提高注射壓力，但壓力過高則又使塑料制品開裂，所以塑件外形應(yīng)放脫

30、模斜度，一般取大于或等于2°為宜。</p><p>　　1.3 PC的注射成型過程及工藝參數(shù)</p><p>　　1.3.1 注射成型過程：</p><p>　?。?）成型前的準(zhǔn)備對PC的色澤、細(xì)度和均勻度等進(jìn)行檢驗(yàn)。由于PC吸濕性極小,但水敏性強(qiáng)，含水量不得超過0.2%，加工前必須干燥處理，否則回出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度顯著下降現(xiàn)象。</p>

31、<p>　?。?）注射過程塑料在注射機(jī)料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔成型，其過程可以分為充模、壓實(shí)、保壓、倒流和冷卻5個(gè)階段。</p><p>　?。?）塑件的后處理采用紅外線燈、鼓風(fēng)烘箱，熱處理溫度100～110℃，處理時(shí)間8～12h。</p><p>　　1.3.2 PC的注射工藝參數(shù)。</p><p>　　PC塑料注

32、射工藝參數(shù)，具體數(shù)值如下表1.1所示注射工藝參數(shù)，</p><p>　　表1.1PC塑料注塑參數(shù)</p><p>　　1.4PC塑料的性能分析</p><p>　　PC的主要性能指標(biāo),具體如下表1.2所示</p><p>　　表 1.2PC的主要主要性能標(biāo)</p><p>　　1.5 PC成型塑件的主要缺陷及消除措

33、施</p><p>　　1．缺陷缺料（注射量不足）、氣孔、溢料飛邊。熔接痕強(qiáng)度低、表面強(qiáng)度和硬度不足。</p><p>　　2．消除措施加大主流道、分流道、澆口，加大噴嘴，增大注射壓力，提高模具溫度。</p><p><b>　　1.6 注射模選材</b></p><p>　　模具材料選用原則，用于注塑模具的鋼材，大致應(yīng)

34、滿足如下要求：</p><p>　　1．機(jī)械加工性能優(yōu)良：易切削，適于深孔、深溝槽、窄縫等難加工部位的加工和三維復(fù)雜形面的雕刻加工；</p><p>　　2．拋光性能優(yōu)良：沒有氣孔等內(nèi)部缺陷，顯微組織均勻，具有一定的使用硬度（40HRC以上）；</p><p>　　3．良好的表面腐蝕加工性：要求鋼材質(zhì)地細(xì)而均勻，適于花紋腐蝕加工；但對一些特殊 塑料；</p&g

35、t;<p>　　4．耐磨損，有韌性：可以在熱交變負(fù)荷的作用下長期工作，耐摩擦；</p><p>　　5．熱處理性能好：具有良好的淬透性和很小的變形，易于滲氮等表面處理；</p><p>　　6．焊接性好：具有焊接性，焊后硬度不發(fā)生變化，且不開裂、變形等；</p><p>　　7．熱膨脹系數(shù)小，熱傳導(dǎo)效率高：防止變形，提高冷卻效果；</p>

36、<p>　　8．性能價(jià)格比合理，市場上容易買到，供貨期短。在選擇注射模具鋼材時(shí)，要綜合考慮塑件的生產(chǎn)批量、尺寸精度、復(fù)雜程度、體積大小和外觀要求等因素。對于塑件生產(chǎn)批量大、尺寸精度要求高的場合，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜或體積比較大的塑件應(yīng)選用易切削鋼，外觀要求高的塑件可以選用鏡面鋼材。該模具的選材及熱處理見下表1.3。</p><p>　　表1.3 模具的選材及熱處理</p>&l

37、t;p>　　1.7 模具的工作過程</p><p>　　模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下。</p><p>　　1．對塑料PC進(jìn)行烘干，并裝入料斗；</p><p>　　2．清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱；</p><p>　　3．合模、鎖緊模具；</p><p>　

38、　4．對塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射；</p><p>　　5．注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模；</p><p>　　6．脫模過程開模時(shí)由定模板11與定模座板7首先沿分型面分型，當(dāng)開模到一定距離時(shí)，動(dòng)、定模分開，拉料桿18將主流道凝料從澆口套22中拉出，在開模過程中，在瓣合模推桿的推動(dòng)下，瓣合模一邊推著塑件沿著矩形槽向上移動(dòng)，同時(shí)完成側(cè)抽芯。當(dāng)推桿推動(dòng)瓣合模達(dá)到一

39、定距離時(shí)，塑件脫離了型芯，完成了脫模過程，最后將塑件取出；</p><p>　　7．塑件的后處理切除塑件上的澆注系統(tǒng)凝料，對塑件進(jìn)行調(diào)濕處理</p><p>　　第二章 分型面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　模具上用以取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)和模具的制造工藝有密切關(guān)系，并且直接影響著

40、塑料熔體的流動(dòng)充填性及制品的脫模，分型面的位置也影響著成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設(shè)密切相關(guān)。因此，分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵內(nèi)容。</p><p>　　2.1 分型面的選擇原則</p><p>　　1．選在制品最大外形尺寸之處。因?yàn)橹破芬话愣际窃谧畲笸队懊娣e之處分模，否則，很難脫模。同時(shí)，應(yīng)盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè)，有利于取出塑件。</p>

41、<p>　　2．避免影響塑件外觀。尤其是對表面要求較高的塑件。</p><p>　　3．便于澆口進(jìn)料，利于成型，易于排氣。</p><p>　　4．利于型腔加工，從而使制品精度易于保證。</p><p>　　5．有助于側(cè)抽芯或便于側(cè)抽芯；利于型腔或型芯結(jié)構(gòu)的裝卸和保證其強(qiáng)。</p><p>　　6．利于嵌件的安裝以及活動(dòng)鑲件和彈性活

42、動(dòng)螺紋的安裝。</p><p>　　7．有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。該塑件在進(jìn)行塑件設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)充分考慮以上確定分型面的基本原則，從按鈕帽實(shí)物的結(jié)構(gòu)可以看出，該塑件需外側(cè)抽芯，所以在確定分型面時(shí)，還要確定好側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。外側(cè)抽芯采用滑塊側(cè)抽芯。</p><p>　　2.2 分型面的選擇方案</p><p>　　分型面在制品最大外形尺寸之處，并能夠保證塑件上表面曲面的質(zhì)量要求，而

43、且塑件在分型面處的表面質(zhì)量無特殊要求，塑件下半部分凸棱處采用滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。</p><p>　　圖 2.1分型面的選擇方案一</p><p>　　圖 2.2分型面方案二</p><p>　　1．如圖2.1所示，此方案難以保證塑件的上表面的質(zhì)量要求，上表面中心處會(huì)留有熔接痕或者飛邊，影響塑件表面質(zhì)量，而且不易設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，

44、模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，塑件精度難以保證。</p><p>　　2．分型面的選擇方案二</p><p>　　如圖2.2所示，此種方案滿足分型面在制品最大外形尺寸之處，并能夠保證塑件上表面曲面的質(zhì)量要求，而且塑件在分型面處的表面質(zhì)量無特殊要求，塑件下半部分凸棱處采用滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，整個(gè)塑件成型精度比較高，模具結(jié)構(gòu)也比較簡單。</p><p>　　綜合比較上述兩種方案，分型面采

45、用方案二模具結(jié)構(gòu)較簡單，塑件成型精度可靠，因此本模具采用此方案。</p><p>　　2.3 確定型腔數(shù)量及排列方式</p><p>　　型腔數(shù)量以及位置如何確定要根據(jù)塑件制品的尺寸大小、結(jié)構(gòu)難易程度、生產(chǎn)效益等諸多因素靈活確定。</p><p>　　2.3.1一般確定型腔數(shù)目的四種方法</p><p>　　1．根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目根據(jù)總成

46、型加工費(fèi)用最小的原則，并忽略準(zhǔn)備時(shí)間和生產(chǎn)原料費(fèi)用，僅考慮模具加工費(fèi)和塑件成。</p><p>　　2．根據(jù)注射機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目當(dāng)成型大型平板制件時(shí)，常用這種方法。</p><p>　　3．根據(jù)注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目。</p><p>　　4．根據(jù)制品精度確定型腔數(shù)目，一般來說，每增加一個(gè)型腔，制品尺寸精度要降低4%，所以不是型腔的數(shù)目越多越好。對

47、于高精度制品，由于多型腔模具難以使各型腔的成型條件均勻一致，故通常推薦型腔數(shù)目不超過4個(gè)。</p><p>　　2.3.2本設(shè)計(jì)中型腔的確定。</p><p>　　大中型塑件和精度要求高的小型塑件一般優(yōu)先采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，但對于精度要求不高的小型塑件（沒有配合精度要求），形狀簡單，又是大批量生產(chǎn)時(shí)，若采用多型腔模具可使生產(chǎn)效率大為提高。該塑件上表面精度要求較高，塑件體積較小，生產(chǎn)批量為大

48、量生產(chǎn)，兩邊抽芯，從模具加工成本、制品生產(chǎn)時(shí)的成本以及制品精度考慮，初步擬定采用一模四腔。型腔布置形式如圖2.3所示</p><p>　　圖2.3型腔布置形式</p><p>　　2.4注射機(jī)型號的確定</p><p>　　2.4.1按鈕帽的注射量的計(jì)算</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[2]得PC的密度ρ為1.20g.㎝，利用Pro/E三維軟

49、件定性測的該塑件的實(shí)際體積為1.70cm3，質(zhì)量為2.04g。</p><p>　　澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計(jì)算可按澆注系統(tǒng)的體積為塑件的0.6倍，即V澆=0.6V塑，由于該模具是一模四腔，所以澆注系統(tǒng)凝料體積為V澆=4×0.6×1.70=4.08cm3</p><p><b>　　一次總的注射量為</b></p><p>　

50、　V實(shí)=n(V塑+V澆)</p><p>　　式中n—模具型腔數(shù)目，取n=4；</p><p>　　所以V實(shí)=4×（1.70+0.6×1.70）=10.88cm3</p><p>　　m=V實(shí)=1.20×10.88=13.056g</p><p>　　塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計(jì)算流道凝料（

51、包括澆口）在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知值，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計(jì)分析，A2是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.2倍～0.5倍，因此可用0.35nA1（n型腔數(shù)）來進(jìn)行估算：</p><p>　　A1=3.14×9.6×14.75=444.62mm²</p><p>　　所以A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35×4

52、15;444.624=2400.97mm²鎖模力是指注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力，即：F鎖=A·P型式中F鎖——注塑機(jī)的額定鎖模力(N)；</p><p>　　P型——模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力，一般為注塑壓力的0.3～0.65倍，通常為20～40MPa，取P型為35Mpa；</p><p>　　A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積之和（mm²）

53、；</p><p>　　所以Fm=A×P型=2400.97×35=84033.95N=84.03kN</p><p>　　2.4.2選擇注射機(jī)</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況，為了保證注射機(jī)能夠正常注射成型，模具所需的實(shí)際注射量應(yīng)該小于注射量的公稱注射量。一般由經(jīng)驗(yàn)公式可得公稱注射量為：</p><p>　　V公≥V實(shí)/

54、0.8=13.8g/cm3</p><p>　　根據(jù)公稱注射量選擇注射機(jī)，但PC材料成型優(yōu)先選用螺桿式注射機(jī)，查參考文獻(xiàn)[1]可得，初步選型號為SZ－100/60的注射機(jī)，該注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表2.1所示:</p><p>　　表2.1 注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2.4.3注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核</p><p>　　式中

55、H——注射機(jī)動(dòng)模板的開模板行程（mm）；</p><p>　　H1——塑件推出行程（mm），取10mm；</p><p>　　H2——包括流道凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）；</p><p>　　所以，H=220﹥10+12.3+48+(5～10)=（75.3～80.3）mm；</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可知，開模行程符合要求。</p&

56、gt;<p>　　2.4.4模架尺寸與注射機(jī)拉桿內(nèi)間距校核</p><p>　　該套模具模架的外形尺寸為200mm×250mm，而注射機(jī)拉桿內(nèi)間距為280mm×250mm</p><p>　　因285mm﹥250mm，符合要求。</p><p>　　綜上所述，注射機(jī)選擇SZ－100/60臥式注射機(jī)符合該模具設(shè)計(jì)要求。</p&g

57、t;<p>　　2.5 澆注系統(tǒng)形式和澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　所謂澆注系統(tǒng)就是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔的進(jìn)料通道，具有傳物質(zhì)、傳壓和傳熱的功能，對塑件質(zhì)量影響很大。它分為普通流道澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)。該模具采用普通流道澆注系統(tǒng)，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。</p><p>　　2.5.1 主流道的

58、設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機(jī)噴嘴射出的熔體導(dǎo)入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動(dòng)和開模時(shí)主流道凝料的順利拔出。</p><p><b>　　主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</b></p><p>　　1．為便于將凝料從主流道中拉出，主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角α=2°～6

59、6;。內(nèi)壁表面粗糙度Ra一般為0.8。</p><p>　　2．為防止主流道與噴嘴處溢料及便于將主流道凝料拉出，主流道與噴嘴應(yīng)緊密對接，主流道進(jìn)口處應(yīng)制成球面凹坑，其球面半徑為R2=R1+(1～2)mm,凹入深度（3～5）mm。</p><p>　　3．為了物料的流動(dòng)阻力，主流道末端與分流道連接處呈圓角過渡，其圓角半徑 r=1～3mm。</p><p>　　4．主流

60、道長度L應(yīng)盡量短，否則將增加主流道凝料，增大壓力損失，一般主流道長度由模具結(jié)構(gòu)和模板厚度所確定，一般不大于60mm。</p><p>　　2.5.2 主流道尺寸</p><p>　　1．主流道小端直徑D=注射機(jī)噴嘴直徑＋（0.5～1）=4＋（0.5～1），取D=4.5mm；</p><p>　　2．主流道球面半徑SR0=注射機(jī)噴嘴球頭半徑＋（1～2）=12＋（1～2

61、），取SR0=13mm；</p><p>　　3．球面配合高度h=3mm～5mm，取h=3mm</p><p>　　4．主流道長度盡量小于60mm，由標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)合該模具的結(jié)構(gòu)，取L=44mm</p><p>　　5．澆口套總長 L0=44+h+2=49mm</p><p>　　6．主流道大端直徑 D1=D+2Ltan<H6.

62、59mm</p><p>　　式中a——主流道的半錐角。a=1.5°。</p><p>　　經(jīng)計(jì)算可得， D=6.6mm</p><p>　　2.5.3 主流道襯套的形式</p><p>　　主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(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即澆口套，以便有效地

63、選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常采用碳素工具鋼，如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC～55HRC。如圖2.4所示：</p><p><b>　　圖2.4熱處理硬度</b></p><p>　　圖2.5 限位圈結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　為方便加工，本模具將定位圈和村套設(shè)計(jì)成本體式，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖2.4所示</p>

64、<p>　　（1）主流道襯套的固定：</p><p>　　主流道襯套的固定形式如圖2.6</p><p>　　圖2.6 主流道襯套的固定形式</p><p>　　1.內(nèi)六角螺釘 2.定位圈 3.定模板 4.主流道襯套 5.動(dòng)模板</p><p>　　2.5.4主流道冷料穴的設(shè)計(jì)：</p><p>　　開模

65、時(shí)應(yīng)將主流道中的凝料拉出，所以冷料穴直徑稍大于或等于主流道大端直徑。開模時(shí)，主流道中的凝料由Z形頭冷料穴拉出定模，當(dāng)塑件被推出時(shí)，凝料同時(shí)被推出。本模具采用與推桿匹配的冷料穴，如圖2.7所示，冷料穴深度取7mm。</p><p>　　圖2.7 匹配的冷料穴</p><p>　　2.5.5分主流道冷料穴的設(shè)計(jì)形截</p><p>　?。?）梯形的分流道設(shè)計(jì)</p

66、><p>　　由參考文獻(xiàn)［5］表2-49常用分流道截面形狀和尺寸可得，取B=5mm，H=3.5mm；體形斜角一般取5°～10°，此處取6°；底部圓角一般取R=1mm～3mm，此處取R=1mm。分流道截面形狀如圖2.8所示。</p><p>　　圖2.8 分流道截面形狀</p><p>　　2.6 澆口的選擇原則澆口的位置</p>

67、<p>　　選擇，應(yīng)遵循如下原則：</p><p>　　1．避免制件上產(chǎn)生噴射等缺陷，避免噴射有兩種方法：</p><p>　?。?）加大澆口截面尺寸，降低熔體流速；</p><p>　?。?）采用沖擊型澆口，改善塑料熔體流動(dòng)狀況；該模具采用方法a；</p><p>　　2．澆口應(yīng)開設(shè)在塑件截面最厚處；</p>&

68、lt;p>　　3．有利于塑件熔體流動(dòng)；</p><p>　　4．有利于型腔排氣；</p><p>　　5．考慮塑件使用時(shí)的載荷狀況；</p><p>　　6．減少或避免塑件的熔接痕；</p><p>　　7．考慮分子取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀?lt;/p><p>　　8．考慮澆口位置和數(shù)目對塑件成型尺寸的影響；</

69、p><p>　　9．防止將型芯或嵌件擠歪變形。</p><p>　　澆口類型及位置的確定注射模的澆口結(jié)構(gòu)形式較多，不同類型的澆口其尺寸、特點(diǎn)及應(yīng)用情況不同。常見的有直接澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、扇形澆口及潛伏式澆口等。</p><p>　　（1）直接澆口又叫中心澆口，無分流道，注射壓力直壓入型腔，所以產(chǎn)品較堅(jiān)實(shí)，流量快且大，適合注射大型產(chǎn)品，但產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力大、易變形、注塑保壓

70、時(shí)間長、澆口去除困難、痕跡明顯、影響外觀。</p><p>　?。?）點(diǎn)澆口這是一種截面形狀小如針點(diǎn)的澆口。其優(yōu)點(diǎn)是去除澆口后，塑件上留下的痕跡不明顯，開模后可自動(dòng)拉斷，成型時(shí)可減少熔接痕，但壓力損失比較大，塑件收縮大，制造困難，而且模具必須設(shè)計(jì)成三板式模，以脫出流道凝料。</p><p>　?。?）側(cè)澆口在分型面上，從塑料邊緣進(jìn)料，形狀為長矩形或接近矩形，加工方便、簡單，應(yīng)用靈活，既可以

71、從產(chǎn)品外側(cè)，也可以從產(chǎn)品內(nèi)側(cè)進(jìn)料?？梢砸荒６嗲?，澆口痕跡小，不太影響外觀，去除澆口方便。但壓力損失大，保壓補(bǔ)縮作用比直接澆口小，殼形件排氣不便，易產(chǎn)生熔接痕、縮孔及氣孔等缺陷。</p><p>　?。?）扇形澆口扇形澆口是逐漸展開的澆口，是側(cè)澆口的變異形式。適合于大面積薄壁塑件。</p><p>　　（5）潛伏式澆口是點(diǎn)澆口演變來的且吸收了點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，也克服了由點(diǎn)澆口帶給模具的復(fù)雜性。其

72、進(jìn)料部分一般選在制件較隱蔽處，使不致影響制品的美觀。在頂出時(shí)流道和制件被自動(dòng)切斷。故頂出時(shí)必須有較強(qiáng)的沖擊力。對于過于強(qiáng)韌的塑料，不能用潛伏式澆。</p><p>　　加工比較困難容易磨損。對塑件進(jìn)行分析得，塑件的外部表面質(zhì)量要求比較高，不能有任何的澆口痕跡，因此采用潛伏式澆口，脫模后人工剪斷澆口。下面對潛伏式澆口進(jìn)行詳細(xì)介紹：</p><p><b>　　優(yōu)點(diǎn)：</b&g

73、t;</p><p>　　1．澆口位置的選擇較靈活；</p><p>　　2．澆口可與膠件自行分離；</p><p><b>　　3．澆口痕跡??；</b></p><p>　　4．兩板模、三板模都可采用。</p><p><b>　　缺點(diǎn)：</b></p>&l

74、t;p>　　1．澆口位置容易拖膠粉；</p><p>　　2．入水位置容易產(chǎn)生烘?。?lt;/p><p>　　3．需人工剪除膠片；</p><p>　　4．從澆口位置到型腔壓力損失較大。</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　1．澆口直徑d為（0.8～1.5）mm；&l

75、t;/p><p>　　2．進(jìn)膠方向與鉛直方向的夾角，軟質(zhì)塑料時(shí)為30°～50°之間硬質(zhì)塑料為25°～30°；</p><p>　　3．潛伏式澆口錐度為15°～25°之間；</p><p>　　4．與前模型腔的距離A為(1.0～2.0)mm。應(yīng)用：適用于表面質(zhì)量要求高，不允許有澆口痕跡的塑件件。對于一模多腔的膠件

76、，應(yīng)保證各腔從澆口到型腔的阻力盡可能相近，避免出現(xiàn)滯流，以獲得較好的流動(dòng)平衡。</p><p>　　澆口截面積通常為分流道截面積的0.07～0.09倍，澆口截面積形狀多為矩形和圓形兩種，澆口長度約為0.5～2mm左右。澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，取其下限值，然后在試模時(shí)逐步修正。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的平衡對于該模具，從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長度相等，形狀及截面尺寸對應(yīng)相同，

77、各個(gè)澆口也相同澆注系統(tǒng)顯然是平衡的。</p><p>　　第三章 模具的試模與修模</p><p>　　試模是根據(jù)塑料制品所設(shè)計(jì)制造的模具在相應(yīng)塑料注射機(jī)上進(jìn)行試模的過程，它是模具制造過程的重要環(huán)節(jié)，用以檢驗(yàn)?zāi)＞叩目缮a(chǎn)型、注射的制品是否符合質(zhì)量要求以及合格品率，并依據(jù)試模結(jié)構(gòu)對模具提出修改意見，同時(shí)也為模具投入正常生產(chǎn)運(yùn)行摸索最佳工藝參數(shù)。</p><p><

78、;b>　　3.1 試模</b></p><p>　　首先烘干原料，然后參照上述的注射工藝條件，之后預(yù)熱模具。對于小模具不須加熱，注射幾次模溫即可升高，對于大型制品注塑模，為節(jié)省原料，提高試模效率，需設(shè)法將模具加熱，有條件者可采用全自動(dòng)模溫控制器，也可采用活動(dòng)電熱板夾在模具上臨時(shí)加溫，模具溫度一般應(yīng)小于50℃。</p><p>　　在多數(shù)情況下，試模是一個(gè)需多次、反復(fù)進(jìn)行的

79、過程，試模過程中可能出現(xiàn)任何問題，對出現(xiàn)的問題應(yīng)作詳細(xì)地記錄和仔細(xì)分析，查找問題原因，提出調(diào)整措施，逐漸調(diào)整修改直到制品合格。查找原因的次序?yàn)椋鹤⑸涔に嚄l件、注射機(jī)、原料，最后是模具，即出現(xiàn)問題后首先從工藝、設(shè)備、原料方面找原因，先逐步調(diào)整工藝條件、調(diào)整設(shè)備、處理或更換原料，最后無法解決時(shí)才從模具考慮，準(zhǔn)備修模。</p><p><b>　　3.2 修模</b></p><

80、;p>　　注塑模的修整是一件正常的事情，模具修改主要為結(jié)構(gòu)和尺寸修改，如頂出和脫模方向的修改、滑塊修改、軸孔位置與尺寸修改、型腔修改、壁厚修改、排氣修改、澆道與澆口修改、加強(qiáng)筋修改、粗糙度修改等。模具修改后再進(jìn)行試模，如果還不行，則再修改，直到試模合格。</p><p>　　3.3 模具的工作過程</p><p>　　模具裝配試模完畢后，模具進(jìn)入正式工作狀態(tài)，其基本工作過程如下。&l

81、t;/p><p>　　1．對塑料PC進(jìn)行烘干，并裝入料斗；</p><p>　　2．清理模具型芯、型腔，并噴上脫模劑，進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱；</p><p>　　3．合模、鎖緊模具；</p><p>　　4．對塑料進(jìn)行預(yù)塑化，注射裝置準(zhǔn)備注射；</p><p>　　5．注射過程包括充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模；<

82、;/p><p>　　6．脫模過程開模時(shí)由定模板11與定模座板7首先沿分型面分型，當(dāng)開模到一定距離時(shí)，動(dòng)、定模分開，拉料桿18將主流道凝料從澆口套22中拉出，在開模過程中，在瓣合模推桿的推動(dòng)下，瓣合模一邊推著塑件沿著矩形槽向上移動(dòng)，同時(shí)完成側(cè)抽芯。當(dāng)推桿推動(dòng)瓣合模達(dá)到一定距離時(shí)，塑件脫離了型芯，完成了脫模過程，最后將塑件取出；</p><p>　　7．塑件的后處理切除塑件上的澆注系統(tǒng)凝料，對塑件

83、進(jìn)行調(diào)濕處理。</p><p><b>　　3.4 設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對我在大學(xué)階段所學(xué)習(xí)的模具設(shè)計(jì)方面的知識做了一個(gè)很好的總結(jié)和鞏固，也對平時(shí)所學(xué)習(xí)的比較零散的知識做到了系統(tǒng)化的運(yùn)用。也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)科內(nèi)的某些方面知識的欠缺，做到了很好的復(fù)習(xí)和理解，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。</p

84、><p>　　而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備， 都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的</p><p><b>　　迫切需求。</b></p><p><b>　　結(jié)

85、論</b></p><p>　　通過對以上三種拉板機(jī)械手的結(jié)構(gòu)原理、動(dòng)作過程的分析對比，以及多年來在實(shí)際使用過程中的不斷改進(jìn)與提高，性能日臻完善；從反饋的信息來看，不僅得到了眾多用戶的認(rèn)可，而且在競爭中贏得了市場；同時(shí)為開發(fā)新一代的機(jī)械手理清了思路。模具設(shè)計(jì)進(jìn)入21世紀(jì)，在經(jīng)濟(jì)全球化的新形勢下，隨著資本、技術(shù)和勞動(dòng)力市場的重新整合，我國裝備制造業(yè)在加入WTO以后，將成為世界裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)。</

86、p><p>　　當(dāng)前，高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志之一，成為一個(gè)國家在競爭激烈的國際市場上獲勝的關(guān)鍵因素。</p><p>　　機(jī)械是人來在長期生產(chǎn)和生活實(shí)踐中創(chuàng)造出來的重要?jiǎng)趧?dòng)工具。它用以減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度﹑改善勞動(dòng)條件﹑提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，幫助人們創(chuàng)造更多的社會(huì)財(cái)富，豐富人們的物質(zhì)和文化生活。在當(dāng)今，機(jī)械的設(shè)計(jì)水平和機(jī)械現(xiàn)代化的程

87、度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　而在現(xiàn)代制造業(yè)中，無論哪一行業(yè)的工程裝備，都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了適應(yīng)用戶對模具制造的高精度、短交貨期、低成本的迫切要求，模具工業(yè)正廣泛應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)來加速模具工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，滿足各行各業(yè)對模具這一基礎(chǔ)工藝裝備的迫切需求。</p><p><b>　　致 謝</b><

88、/p><p>　　在完成本篇畢業(yè)論文的過程中，本人得到了指導(dǎo)老師陳寶帆老師的幫助，是他為此付出了心血和精力，在此請?jiān)试S我向他表示最衷心的感謝！我要感謝我的老師。當(dāng)然，這些都離不開父母和老師們平時(shí)的諄諄教誨和的盡心輔導(dǎo)。本篇論文從提綱到初稿乃至成稿，都經(jīng)過他們精心的指導(dǎo)和修改，提出了嚴(yán)格的要求和許多寶貴的意見?？梢哉f，我的整篇論文凝聚著他們的心血。</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了

89、很多東西，對模具的設(shè)計(jì)有了更深一步的了解，從而學(xué)到了如何選材，如何一步步確定模具結(jié)構(gòu)，如何校對和檢驗(yàn)，根據(jù)不同的思路如何確定和選取好的結(jié)構(gòu)等等經(jīng)過不懈的努力終于做完了畢業(yè)設(shè)計(jì)了。</p><p>　　其次，我要感謝教學(xué)中心的老師。是他們對論文選題、選材、編寫格式等方面給予了細(xì)心的指導(dǎo)多次打擾老師，而他總是不厭其煩的幫我指出錯(cuò)誤，我從他那里得到了狠多幫助，再次感謝指導(dǎo)我的老師。同時(shí)也感謝我們專業(yè)的一些同學(xué)的幫助，特

90、別是模具結(jié)構(gòu)方面給了我很大的幫助。使本人的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)得以有條不紊地進(jìn)行。</p><p>　　最后，我要感謝所有參考文獻(xiàn)的作者。我論文是建立在他們研究基礎(chǔ)上的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1．中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)．《中國模具設(shè)計(jì)大典》，第2卷（第1版），2003</p>

91、<p>　　2．伍先明、王群、龐佑霞、張厚安．《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)(第 1 版)》，2006</p><p>　　3．王善勤、劉萍、柳宗媛．《塑料注射成型工藝與設(shè)計(jì)》，1997</p><p>　　4．屈華昌,《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》，1994</p><p>　　5．王愛玲．《模具制造手冊》，2003</p><p>　　6．馮