畢業(yè)設(shè)計---注射器蓋塑料注射成型模具的研發(fā)與制造

1、<p>　　注射器蓋塑料注射成型模具的研發(fā)與制造</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)”。美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”;德國則認為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會也認為“

2、模具是促進社會繁榮富裕的動力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達到13000億日元，遠遠超過日本機床總產(chǎn)值9000億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。</p><p>　　塑料工業(yè)是當今世界上最快的工業(yè)門類之一，對于我國而言，它在整個國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了越來越大的作用。我們大學(xué)生對于塑料工業(yè)的認識還是很膚淺的，但是通過這次塑料模具課程設(shè)計，讓我們更多的了解有關(guān)塑料模具設(shè)計的基本知識，更進一步掌握

3、了一些關(guān)于塑料模具設(shè)計的步驟和方法，對塑料模有了一個更高的認識。這對我們在今后的生產(chǎn)實踐工作中無疑是個很好的幫助，也間接性的為今后的工作經(jīng)驗有了一定的積累。</p><p>　　本次設(shè)計注塑注射器蓋模具為主線，綜合了成型工藝分析，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程，能很好的達到學(xué)以致用的效果，在設(shè)計該磨具的同時總結(jié)了以往的磨具設(shè)計的一般方法、步驟、磨具設(shè)計中常用的公式、

4、數(shù)據(jù)、磨具結(jié)構(gòu)及零部件，把以前學(xué)過的基礎(chǔ)課程融匯到綜合應(yīng)用本次設(shè)計當中來，在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構(gòu)，在設(shè)計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時應(yīng)用了CAD、Pro/E的名號技術(shù)，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。</p><p>　　這次設(shè)計主要來源于生活，應(yīng)用廣泛，對磨具設(shè)計人員是一個很好的考驗。他能加強對塑

5、料磨具成型原理的理解，同時鍛煉對塑料成型模具的設(shè)計和制造能力。希望這次設(shè)計是我們更深層次的開始，是夢想的起點。</p><p>　　關(guān)鍵字：模具 注塑注射器蓋模具 開模 合模 自動開合模自動頂出機構(gòu)</p><p>　　Tube plastics injection molding mould r&d and manufacturing</p><

6、p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Mould manufacturing industry is one of the fundamental industry, technology transfer is the foundation, at the same time itself is an important field of the high a

7、nd new technology industry, in Europe and the United States and other developed countries are called "DianTieChengJin" "magnetic industry". American industry think "mold industry is the cornersto

8、ne of American industry"; Germany is considered all industry in "key industrial"; Japan mould association also think "mold is promoting social</p><p>　　Plastic industry in the world today

9、 is one of the fastest industrial categories, for our country the character, it in the entire national economy national economy branch of play the more and more major role. We college students for plastics industry aware

10、ness or very shallow, but through this plastic mould design curriculum, let us know more about the basic knowledge of plastic mold design, further studying some about plastic mould design steps and methods for plastic mo

11、del have a higher underst</p><p>　　The injection mould design test tube as the main line, integrated the molding process analysis, die structure design, and finally to mould parts processing method, mould ge

12、neral assembly and so on a series of mold production process of all, can be very good to the effect of the application, in the mold design and summarizes the general design of the previous abrasive, abrasive design metho

13、d and steps of commonly used formula, data, die structure and parts, and had learned the basic course with c</p><p>　　This design mainly originates from life and wide application, design of abrasive personne

14、l is a good test. He can strengthen to the plastic molding tools understanding of principles, and exercise on the plastic molding design and manufacturing ability. Hope this design is our deeper began, is the starting po

15、int of the dream.</p><p>　　Key word: mould、syringe cover、die sinking assembly、ejector echanism</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 引言1</p><p>　　第二章 產(chǎn)品說明

16、………… 1</p><p>　　第三章 注射機的選用2</p><p>　　2.1 注射機的選用2</p><p>　　2.2最大注塑量校核3</p><p>　　2.3鎖模力校核4</p><p>　　第四章 分型面的選擇

17、5</p><p>　　3.1 分型面的形式5</p><p>　　3.2 分型面的選擇原則5</p><p>　　第五章 型腔數(shù)目的決定及排布7</p><p>　　4.1 型腔數(shù)量的確定7</p><p>　　4.2 型腔排列形式的確定7</p><p>　　第六章 澆注

18、系統(tǒng)的設(shè)計8</p><p>　　5.1 澆注系統(tǒng)的組成8</p><p>　　5.1.1 主流道尺寸8</p><p>　　5.1.2 主流道襯套形式8</p><p>　　5.1.3分流道布置形式10</p><p>　　5.1.4分流道長度10</p><p>　　5.1.5

19、分流道的形狀 、截面尺寸以及凝料體積10</p><p>　　5.1.6分流道表面粗糙度11</p><p>　　5.1.7主流道冷料穴11</p><p>　　5.1.8分流道冷料穴12</p><p>　　第六章 成型零件的工作尺寸計算13</p><p>　　6.1 模具設(shè)計的有關(guān)計算13</p

20、><p>　　6.2模具結(jié)構(gòu)設(shè)計14</p><p>　　6.2.1型腔尺寸14</p><p>　　6.2.2 型芯尺寸（mm）14</p><p>　　6.3 凹模結(jié)構(gòu) ...................................................15</p><p>　　6.4 凸模

21、結(jié)構(gòu) ...................................................15</p><p>　　6.5成型零件強度及支撐板厚度計算16</p><p>　　6.5.1型腔側(cè)壁厚度16</p><p>　?。橛嬎惴奖憧砂唇M合式圓筒形凹模計算公式計算）16</p><p>　　6.5.2 支撐板厚

22、度17</p><p>　　6.6模架的確定18</p><p>　　6.6.1 A 板尺寸19</p><p>　　6.6.2 B 板尺寸19</p><p>　　6.6.3 C墊塊尺寸19</p><p>　　第八章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計20</p><p>　　7.1導(dǎo)柱的設(shè)

23、計20</p><p>　　第九章 脫模機構(gòu)的設(shè)計21</p><p>　　8.1脫模機構(gòu)21</p><p>　　8.2脫模機構(gòu)的分類及選用21</p><p>　　8.3脫模機構(gòu)的設(shè)計原則21</p><p>　　8.4復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形式22</p><p>　　圖8-4復(fù)位桿

24、22</p><p>　　第十章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計23</p><p>　　9.1 冷卻水的體積流量23</p><p>　　9.2 冷卻管道直徑23</p><p>　　9.3 冷卻水在管道內(nèi)的流速23</p><p>　　9.4 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)24</p><

25、p>　　9.5 冷卻管道的總傳熱面積24</p><p>　　9.6模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)...................................... 24</p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)26</b></p><p><b>　　謝辭27</b></p><p>

26、;<b>　　參考資料28</b></p><p><b>　　符號說明29</b></p><p><b>　　外文資料31</b></p><p>　　塑料模具的拋光處理36</p><p><b>　　第一章 引言</b></p&g

27、t;<p>　　本說明書為塑料注射模具設(shè)計說明書，是根據(jù)塑料模具手冊上的設(shè)計過程及相關(guān)工藝編寫的。本說明書的內(nèi)容包括：目錄、課程設(shè)計指導(dǎo)書、課程設(shè)計說明書、參考文獻等。</p><p>　　編寫本說明書時，力求符合設(shè)計步驟，詳細說明了塑料注射模具設(shè)計方法，以及各種參數(shù)的具體計算方法，如塑件的成型工藝、塑料脫模機構(gòu)的設(shè)計。</p><p>　　本說明書在編寫過程中，得到高志老師

28、和同學(xué)的大力支持和熱情幫助，在此謹表謝意。</p><p>　　由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。</p><p>　　第二章 產(chǎn)品說明</p><p>　　圖1.1為塑件的實物圖</p><p><b>　　2.1塑件特性分析</b></p><p>　

29、　PP是一種半結(jié)晶性材料。它比PE要更堅硬并且有更高的熔點。由于均聚物型的PP溫度高于0℃以上時非常脆，因此許多商業(yè)的PP材料是加入1~4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚物型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100℃）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有有更強的抗沖擊強度。PP的強度隨著乙烯含量的增加而增大。PP的維卡軟化溫度為150℃。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。PP不存在環(huán)境應(yīng)力開裂問題

30、。通常，采用加入玻璃纖維、金屬添加劑或熱塑橡膠的方法對PP進行改性。PP的流動率MFR范圍在1~40。低MFR的PP材料抗沖擊特性較好但延展強度較低。對于相同MFR的材料，共聚物型的強度比均聚物型的要高。由于結(jié)晶，PP的收縮率相當高，一般為1.０～３.０%。并且收縮率的方向均勻性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加劑可以使收縮率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。然而，它對

31、芳香烴（如苯）溶劑、氯化烴（四氯化碳）溶劑等沒有抵抗力。PP也不象PE那樣在高溫下仍具有抗氧化性。 </p><p>　　聚丙烯（PP）是常見塑料中較輕的一種，其電性能優(yōu)異，可作為耐濕熱高頻絕緣材料應(yīng)用。PP屬結(jié)晶性聚合物，熔體冷凝時因比容積變化大、分子取向程度高而呈現(xiàn)較大收縮率(1.0％～1.5％)。PP在熔融狀態(tài)下，用升溫來降低其粘度的作用不大。因此在成型加工過程中，應(yīng)以提高注塑壓力和剪切速率為主，以提高制品

32、的成型質(zhì)量。</p><p>　　2.2塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度、表面質(zhì)量分析</p><p><b>　?。?）結(jié)構(gòu)分析</b></p><p>　　從零件圖上分析，該零件總體形狀為圓形，外型最大尺寸為80，上部尺寸為68，</p><p>　　內(nèi)部最大尺寸為72，最小尺寸為64，存在傾斜角度，厚度部均勻。</p&g

33、t;<p>　　（2）尺寸精度分析 </p><p>　　制件未注公差等級為MT5，屬于中等尺寸精度，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證，經(jīng)查《塑料成型工藝與磨具結(jié)構(gòu)》書P18 表1—3查得該零件重要尺寸如：</p><p>　　軸類尺寸： mm mm mm mm </p><p>

34、;　　孔類尺寸：mm mm</p><p><b>　?。?）表面質(zhì)量分析</b></p><p>　　制件的表面粗糙度為：。</p><p>　　通過以上分析可見：該塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，結(jié)構(gòu)工藝性合理，制件精度要求不高，對應(yīng)模具的零件尺寸加工易保證。</p><p>　　第三章 注射機的選用</p>

35、<p>　　3.1 注射機的選用</p><p><b>　　1）注射量的計算：</b></p><p>　　通過計算，塑件質(zhì)量m1為29g，從PP的物理性質(zhì)得：ρ=0.89~0.92g/cm3可取為0.9g/cm3</p><p>　　,所以體積為：V=m/ρ=32cm3分析中確定為一模四腔，所以注射量為：</p>&

36、lt;p>　　M=1.6nm1=1.6×4×29＝185.6g。</p><p>　　2）塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及鎖模力的計算：</p><p>　　流道凝料在分型面上的投影面積A2，在模具設(shè)計前是個未知數(shù)，根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，A2是每個塑件在分型面上的投影面積A1的0.2-0.5倍，因此可用0.35nA1來進行估算，所以</p>&

37、lt;p>　　A=nA1+A2=nA1+0.35nA1=1.35nA1=27129.6mm2</p><p>　　式中A1=пd2/4=0.785×802=5024mm2</p><p>　　Fm=Ap型=27129.6×25=678240N=678.24kN</p><p>　　式中型腔壓力取25Mpa。</p><p

38、><b>　　3）選擇注塑機：</b></p><p>　　根據(jù)一周生產(chǎn)的注射量和鎖模力的計算值，最大注射量G≥m/а(式中а—注射系數(shù)，無定型塑料取0.85，結(jié)晶型塑料取0.75)，鎖模力F＞Fm,可選用海天120型號的注射成型機。</p><p>　　表1-1 注射機主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3.2塑件注射工藝參數(shù)的確定&l

39、t;/p><p>　　查《塑件模具設(shè)計指導(dǎo)》P190 表13-3得</p><p>　　3.3最大注塑量校核</p><p>　?。?1 ） 由注射機料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù) n 。</p><p>　　n ≤ （ kMt/3600 – m2）/m1 = (0.80×12.6 ×3600 ×30× 40

40、 / 3600 – 0.6× 4×640)/640</p><p>　　=19.79＞＞ 4，</p><p><b>　　型腔數(shù)校核合格。</b></p><p>　　式中 k —— 注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.80</p><p>　　M —— 注射機的額定塑化量（12.6g/s）&l

41、t;/p><p>　　m1—— 單個塑件的質(zhì)量（g）</p><p>　　m2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料的質(zhì)量（g），取0.6 ×4m1</p><p>　　t —— 成型周期，取40 s 。</p><p>　　（2）注射壓力的校核。</p><p>　　Pe ≥ k′P0 = 1.3 × 80 = 10

42、4Mpa ，而 Pe = 237 Mpa ，注射壓力校核合格。</p><p>　　式中k′——取1.3（k′注射壓力安全系數(shù)，一般取1.25～1.4）。</p><p>　　P0 —— 取80Mpa(成型時所需的注射壓力P0，一般為70Mpa～150Mpa)。 </p><p>　　查《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》書P7、P8</p><p>&l

43、t;b>　　3.4鎖模力校核</b></p><p>　　F ≥ KAP型 = 1.2 × 2251 × 35 =94.5KN ,</p><p>　　P型——型腔的平均壓力 </p><p>　　K——鎖模力的安全系數(shù)，一般取1.1—1.2</p><p>　　而F = 900KN ,鎖模力校核合格。&

44、lt;/p><p>　　其他安裝尺寸的校核要待模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定以后才可以進行。</p><p>　　第四章 分型面的選擇</p><p><b>　　4.1分型面的選擇</b></p><p>　　在模具設(shè)計中，分型面的選擇很關(guān)鍵，在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出制

45、件，選擇試管口底部作為分型面較為合適，根據(jù)本制件結(jié)構(gòu)特點，選擇的分型面如圖所示：</p><p>　　第五章 型腔數(shù)目的決定及排布</p><p>　　5.1 型腔數(shù)量的確定</p><p>　　該塑件精度要求不高，又是大批量生產(chǎn)可以采用一模多腔的形式?？紤]到模具制造費用、設(shè)備運轉(zhuǎn)費用低一些，初定為一模四腔的模具形式。</p><p>　

46、　5.2確定型腔的排列方式</p><p>　　本塑件在注射時采用一模四件，既模具需要四個型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)模具的復(fù)雜程度等因素宜采取如下圖 所示的四型腔排列方式，其主要特征是：從主流道到各個型腔的分流道，其長度及尺寸均相等，這樣就能達到各個型腔同時均衡進料的目的，布局簡單，加工方便。</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　6.1 澆

47、注系統(tǒng)的組成</p><p>　　6.1.1 主流道尺寸</p><p>　　根據(jù)所選注射機，則主流道小端尺寸為</p><p>　　d = 注射機噴嘴尺寸 + (0.5～1)mm = 3 + 0.5 = 3.5mm</p><p><b>　　主流道球面半徑為</b></p><p>　　SR

48、= 噴嘴球面半徑 + （1～2)mm = 11 mm</p><p>　　球面配合高度 h=3—5mm，取h=3mm。</p><p>　　查《塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)》書P71</p><p>　　主流道長度 L=50mm (主流道長度L≦60mm)。</p><p>　　主流道大端直徑 D=d+2Ltana=6mm （半錐角

49、a為1°--2 °，取a=2 °）</p><p>　　澆口套總長 L。=55mm</p><p>　　查《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》書P10</p><p>　　6.1.2 主流道襯套形式</p><p>　　本設(shè)計雖然是小型模具，但為了便于加工和縮短主流道長度，襯套和定位圈還是設(shè)計成分體式，主流道長度取55 mm

50、 ，材料采用T10A鋼，熱處理淬火后表面硬度為53HRC～57HRC。如圖5–1</p><p>　　圖 5–1 主流道襯套</p><p>　　由于該模具主流道較長，定位圈和襯套設(shè)計成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖5-2</p><p><b>　　圖5-2定位圈</b></p><p>　　主流道襯套的固定形式如

51、圖5-3</p><p><b>　　圖</b></p><p>　　5-3主流道襯套的固定形式</p><p>　　6.1.3分流道布置形式</p><p>　　流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地經(jīng)分流道均衡的分配到各個型腔，因此，采用平衡式分流道如圖 5-2所示。</p>

52、<p><b>　　圖 </b></p><p>　　圖5-4 分流道布置</p><p>　　6.1.4分流道長度</p><p>　　第一級分流道 L1 = 50 mm</p><p>　　第二級分流道 L2 = 10mm</p><p>　　6.1.5 分流道的形狀 、截面

53、尺寸以及凝料體積</p><p>　?。?）形狀及截面尺寸。為了便于機械加工及凝料脫模，本設(shè)計的分流道設(shè)置在分型面上定模一側(cè)，截面形狀采用加工工藝性比較好的梯形截面。梯形截面對塑料熔體及流動阻力均不大，一般采用下面經(jīng)驗公式來確定截面尺寸，即</p><p>　　1.25B =1.25* 0.2654 × m1/2× L1/4 = 0.2654 × 291/

54、2 ×501/4 =3.8

55、 mm</p><p>　　根據(jù)參考文獻【1】取B = 6 mm 。</p><p>　　H = 2/3 B = 2/3 ×6 = 4 mm </p><p>　　分流道 L1 截面形狀如圖 5-5 所示 。</p><p>　　圖 5-5 分流道截面形狀</p><p>　　從理論

56、上L2 分流道可比 L1 截面小10% ，但為了刀具的統(tǒng)一和加工方便，在分型面上的分流道采用一樣的截面。</p><p>　　6.1.6分流道表面粗糙度 </p><p>　　分流道的表面粗糙度 Ra 并不要求很低，一般取 0.8 um ～ 1.6 um 即可，在此取 1.6 um，如圖 5-5 所示。</p><p>　　6.1.7主流道冷料穴</p>

57、<p>　　如圖5-6 所示，采用半球形，并采用球頭拉料桿，該拉料桿固定在動模固定板上，開模時利用凝料對球頭的包緊力使主流道凝料從主流道襯套中脫出。</p><p><b>　　圖5-6 冷料穴</b></p><p>　　6.1.8分流道冷料穴</p><p>　　在分流道端部加長 5 mm （約1.5dn）作為分流道冷料穴。&

58、lt;/p><p>　　第七章 成型零件的工作尺寸計算</p><p>　?。?1 模具設(shè)計的有關(guān)計算</p><p>　　所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接構(gòu)成型腔腔體的部位的尺寸，其直接對應(yīng)塑件的形狀與尺寸。鑒于影響塑件尺寸精度的因素多且復(fù)雜，塑件本身精度也難以達到高精度，為了計算簡便，規(guī)定：</p><p><b>　　塑件

59、的公差</b></p><p>　　塑件的公差規(guī)定按單向極限制，制品外輪廓尺寸公差取負值“”，制品叫做腔尺寸公差取正值“”，若制品上原有公差的標注方法與上不符，則應(yīng)按以上規(guī)定進行轉(zhuǎn)換。而制品孔中心距尺寸公差按對稱分布原則計算，即取。</p><p><b>　　模具制造公差</b></p><p>　　實踐證明，模具制造公差可取塑件

60、公差的~，即δz=，而且按成型加工過程中的增減趨向取“+”、“-”符號，型腔尺寸不斷增大，則取“+δz”,型芯尺寸不斷減小則取“-δz”，中心距尺寸取“”?，F(xiàn)取。</p><p><b>　　模具的磨損量</b></p><p>　　實踐證明，對于一般的中小型塑件，最大磨損量可取塑件公差的，對于大型塑件則取以下。另外對于型腔底面（或型芯端面），因為脫模方向垂直，故磨損

61、量δc=0。</p><p><b>　　塑件的收縮率</b></p><p>　　塑件成型后的收縮率與多種因素有關(guān)，PP的收縮率相當高，一般為1.０～３.０%　（查《塑料注射成型工藝及模具》書Ｐ４表１－２）　通常按平均收縮率計算。</p><p>　　=（１.０% + ３.０%）/ 2 = ２.０%</p><p>

62、　　模具在分型面上的合模間隙</p><p>　　由于注射壓力及模具分型面平面度的影響，會導(dǎo)致動模、定模注射時存在著一定的間隙。一般當模具分型的平面度較高、表面粗糙度較低時，塑件產(chǎn)生的飛邊也小。飛邊厚度一般應(yīng)小于是0.02~0.1mm。</p><p>　　塑件尺寸可按公差GB/T 14486-1993 標準中的 5級精度選取。</p><p>　?。?2模具結(jié)構(gòu)設(shè)

63、計 </p><p>　?。?2.1型腔尺寸 </p><p>　　根據(jù)公式 ： </p><p><b>　　LM=</b></p><p><b>　　80的尺寸:</b></p><p>　　D1M==（80+80×0.02 - 0.75 ×

64、; 1）㎜</p><p>　　= 80.85 mm </p><p><b>　　75尺寸: </b></p><p>　　==（75+75×0.02 - 0.75 × 0.86） ㎜</p><p>　　= 75.86 mm </p><p><b&g

65、t;　　68尺寸：</b></p><p>　　D==(68+68×0.022-0.75×0.86) </p><p><b>　　=68.72mm</b></p><p><b>　　4尺寸：</b></p><p>　　D==（4+4×0.02-0.75

66、×0.24）</p><p><b>　　=3.9mm</b></p><p><b>　　根據(jù)公式 ：</b></p><p><b>　　HM=</b></p><p>　　H1M== (3 + 3× 0.02 - 2/3 × 0.24)㎜&l

67、t;/p><p>　　=2.9 mm </p><p>　　H2M= = (18+ 18 × 0.02 - 2/3 × 0.44)㎜</p><p>　　=18.07 mm </p><p>　　H3M= =(22+22×0.02-2/3×0.44) mm</p><p>

68、;<b>　　=22.15</b></p><p>　　H4M= =（25+25×0.02-2/3×0.5）mm</p><p><b>　　=25.17mm</b></p><p>　?。?2.2 型芯尺寸（mm）</p><p>　　根據(jù)公式 ： M=</p

69、><p>　　1m= = （64+ 64 ×0.02 + 0.75× 0.74）mm</p><p>　　= 65.84 mm</p><p>　　= = （72+ 72×0.02 + 0.75× 0.86）mm</p><p>　　= 74

70、.09 mm</p><p><b>　　根據(jù)公式：</b></p><p><b>　　M=</b></p><p>　　1M== （16 + 16×0.02 + 2/3 × 0.38）㎜</p><p>　　= 16.57 mm </p><p>

71、<b>　　7.3凹模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　凹模是成型零件外輪廓的零件，通過各方面的分析可采用整體嵌入式模具。</p><p>　　整體嵌入式凹模：適用于小件一模多腔式模具，一般是將整個型腔單獨加工后壓入定模中。凹模的外形一般是用臺階的圓柱形，有臺肩固定，以H7/m6過度配合嵌入定模扳中。結(jié)構(gòu)如圖：</p><p><b>

72、;　　7.4凸模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　根據(jù)凹模結(jié)構(gòu)形式選擇組合式凸模，結(jié)構(gòu)如圖：</p><p>　?。?5成型零件強度及支撐板厚度計算</p><p>　　７.5.1型腔側(cè)壁厚度</p><p>　?。橛嬎惴奖憧砂唇M合式圓筒形凹模計算公式計算）</p><p>　　S= r () =12.

73、92 mm</p><p>　　式中 P——型腔壓力（取25Mpa）；</p><p>　　E——材料彈性模量（取2.1 × 10Mpa）；</p><p>　　S——根據(jù)注射塑料品種，模具剛度計算許用變形量。</p><p>　　S= 25i=25 × 0.7739 =19.3475≈ 0.019mm </p>

74、;<p>　　式中i=0.35W + 0.001W =0.35 × 40.425 + 0.001×40.425 = 0.7739 </p><p>　　W——型腔半徑(D/2)。</p><p>　　型腔側(cè)壁是采用嵌件，嵌件單邊厚選 12 mm，兩型腔之間受力是大小相等、方向相反的，在合模狀態(tài)下不會產(chǎn)生變形，因此兩型腔之間壁厚只要滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的條件就可以了

75、。型腔與模板周邊的距離由模板外形尺寸來確定，因模板平面尺寸比型腔布置的尺寸要大得多（（200-115）/2 = 42.5 ＞ 8.99），所以完全滿足強度和剛度的要求。</p><p>　?。?5.2 支撐板厚度</p><p>　　支撐板厚度和所選擇模架兩墊塊之間的跨度有關(guān)，根據(jù)前面的型腔布置，模架應(yīng)選在 315 ×315 這個大類范圍之內(nèi)，墊塊之間的跨度大約為140mm，根據(jù)

76、型腔布置及型芯對支撐板的壓力，就可以計算就可以得到支撐板的厚度，即</p><p>　　T=0.54L </p><p>　　=0.54×180[（25 × 4069.44 ）/ (2.1 × 10× 400× 0.029）] mm</p><p><b>　　=33.7mm</

77、b></p><p>　　式中 ——支撐板剛度計算許用變形量，=25i=25× 1.17= 29.22 = 0.029mm</p><p>　　i = 0.35 × W + 0.001 × W = 0.35× 180 + 0.001 × 180 =1.17</p><p>　　L——兩墊塊之間的距離（約為180

78、）；</p><p>　　W——影響模具變形的最大尺寸，若圓筒形是r或h,若矩形是L；</p><p>　　L——支撐板長度，取250mm；</p><p>　　l、l——4個型芯投影到支撐板上的面積。</p><p>　　單件型芯所受壓力的面積為</p><p>　　A = 1017.36 mm</p>

79、<p><b>　　4個型芯的面積為</b></p><p>　　l× l = 4A = 4069.44 mm</p><p>　　此支撐板的厚度計算尺寸為17.85，對于小型模具還可以減小一點，可以利用兩根推板導(dǎo)柱來對支撐板進行支撐，這樣支撐板厚度可近似為</p><p>　　T = (1/n+1)T = (1/n+1)

80、 × 33.7 = 14.7 mm</p><p>　　因此，支撐板厚度則可取厚度32 mm 。</p><p><b>　?。?6模架的確定</b></p><p>　　根據(jù)型腔的布局可看出，型腔嵌件分布尺寸為178 × 180，又根據(jù)型腔側(cè)壁最小厚度為12 mm ,再考慮到導(dǎo)柱 、導(dǎo)套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置等各方面問題

81、，確定選用模架為315× L = 315 ×400，模架的結(jié)構(gòu)形式，如圖6-5所示 。</p><p><b>　　各模板尺寸的確定。</b></p><p><b>　　圖6-5模架的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。?6.1 A 板尺寸</p><p>　　A 板是定模型

82、腔板，塑件高度 38 mm ,，因此 A 板厚度取38 mm 。</p><p>　?。?6.2 B 板尺寸</p><p>　　B板是凸模（型芯）固定板，凸模的成型部分直徑為mm ,因此B板厚度取40mm 。</p><p>　?。?6.3 C墊塊尺寸</p><p><b>　　1、A板尺寸：</b></p&

83、gt;<p>　　A板是定模型腔板， 塑件高25，在模版上還要開設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔應(yīng)有一定距離，因此A=50mm</p><p><b>　　2、B板尺寸：</b></p><p>　　B板是凸模固定板，凸模的成型部分直徑為28，因此B板厚度取80mm</p><p><b>　　3、C墊塊尺寸：</b&g

84、t;</p><p>　　墊塊=推出行程+推板厚度+推桿固定板厚度+(5~10)=85</p><p><b>　　取C=100mm</b></p><p>　　上述尺寸確定之后，就可以確定模架板面為315 × 400 ，從標準模架中參考并根據(jù)實際情況推算可知，模架外形尺寸：寬 × 長 × 高 = 315 

85、5;400× 362 。 </p><p>　　模具平面尺寸315 × 400 ＜ 410 × 410（拉桿間距），合格；模具高度 382，</p><p>　　150 ＜ 362 ＜ 450 合格；模具開模所需行程 = 16.57（型芯高度）+25（塑件高度）+ （5 ～ 10）= （46.67～ 51.67）＜200（注射機開模行程），合格；其他參數(shù)在前

86、面校核均合格，所以本模具所選注射機完全滿足使用要求。</p><p>　　第八章 導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計</p><p><b>　　8.1導(dǎo)柱的設(shè)計</b></p><p>　　導(dǎo)向機構(gòu)對于塑料模具是必不可少的部件，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這一邊均可．通常導(dǎo)柱設(shè)在主型芯周圍。導(dǎo)向機構(gòu)的

87、主要定位、導(dǎo)向、承受一定側(cè)壓力三個作用。在該設(shè)計中采用了導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)，而導(dǎo)柱導(dǎo)套為標準件。</p><p>　　該模具采用帶頭導(dǎo)柱，如圖</p><p>　　導(dǎo)柱的長度必須凹模端面高度高出6mm---8mm</p><p>　　為使導(dǎo)柱順利地進入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部做成圓錐形或球形的先導(dǎo)部分</p><p>　　導(dǎo)柱的直徑應(yīng)能根據(jù)模具的尺寸來確

88、定，應(yīng)保證有足夠的的抗彎強度</p><p>　　導(dǎo)柱的安裝形式，導(dǎo)柱固定部分與模板按H7/k6配合，導(dǎo)柱滑動部分按H7/f7或H8/f7的間隙配合</p><p>　　導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為R=0.4um。</p><p>　　導(dǎo)柱應(yīng)具有堅硬、耐磨的表面而不易折斷的內(nèi)芯。 多采用T8或T10 硬度為　50～55HRC</p><p>&

89、lt;b>　　導(dǎo)柱如7-1圖</b></p><p><b>　　圖7-1導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖</b></p><p>　　第九章 脫模機構(gòu)的設(shè)計</p><p><b>　　9.1脫模機構(gòu)</b></p><p>　　注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準確無誤的從模具凹模中或型芯上托出，完成脫

90、出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)。</p><p>　　9.2脫模機構(gòu)的分類及選用</p><p><b>　　1. 推桿推出</b></p><p>　　推桿推出是一種基本的、也是常見的塑件推出方式。</p><p><b>　　2．推件板推出</b></p><p>　　對于輪廓

91、封閉且周長較長的塑件，采用推件板推出機構(gòu)。</p><p><b>　　3. 氣壓推出</b></p><p>　　對于大型深型的塑件， 經(jīng)常采用或輔助采用氣壓推出方式。</p><p>　　8.3脫模機構(gòu)的設(shè)計原則</p><p>　　在注塑成型的每一個循環(huán)中，塑件必須由模具型腔中脫出，在該設(shè)計中，為了使符合脫模機構(gòu)的

92、要求：</p><p><b>　　使塑件留于動模；</b></p><p><b>　　塑件不變形損壞</b></p><p>　　這是脫模機構(gòu)應(yīng)當達到的基本要求。要做到這一點首先必須分析塑件對模腔的附著力的大小和所在部位，以便選擇合適的脫模方式和脫模位置，使脫模力得以均勻合理的分布。</p><p&

93、gt;<b>　　良好的塑件外觀</b></p><p>　　頂出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，以免損壞塑件的外觀。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)可靠</b></p><p>　　因此，根據(jù)4.6裝配圖所示，其模具結(jié)構(gòu)的脫模機構(gòu)主要由中心拉料桿拉斷澆口，然后由頂桿推動推板使工作推出，還有在設(shè)計主型芯時也會有一定的撥模作

94、斜度3°～5°。</p><p>　　9.4復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　圖8-4復(fù)位桿 </b></p><p>　　第十章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的計算很麻煩，在此只進行簡單計算，在單位時間內(nèi)塑料熔體凝固時所放出的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱量，模具溫度設(shè)為

95、40 C 。</p><p>　　10.1 冷卻水的體積流量</p><p>　　q = WQ / c( - ) = (0.217 ×5.9 × 10)/ [10 × 4.187(25- 20)] = 0.00612 m/min = 3.84 × 10 m/min</p><p>　　式中 W——單位時間（每分鐘）內(nèi)注入模

96、具中的塑料質(zhì)量（kg/min），按每分鐘注射2次，即120.325 cm × 0.9 (g/cm) × 2 次/min = 0.217 kg/min；</p><p>　　Q—— 單位質(zhì)量的塑件在凝固時所放出的熱量PP為5.9 × 10KJ/kg；</p><p>　　——冷卻水的密度（1000kg/m）；</p><p>　　c——冷

97、卻水的比熱容（4.187KJ/（kg·C））；</p><p>　　——冷卻水出口溫度（25C）；</p><p>　　——冷卻水入口溫度 （20 C ）。</p><p>　　10.2 冷卻管道直徑</p><p>　　為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)， 取 d = 10mm 。</p><p>　　10.3 冷

98、卻水在管道內(nèi)的流速</p><p>　　由式 v = 4q/d</p><p>　　=( 4 × 6.12× 10)/ [3.14 × (10/1000) × 60] </p><p>　　= 1.299 m/s</p><p>　　大于最低流速 1.66m/s，達到湍流狀態(tài)，所選管道直徑合理。<

99、;/p><p>　　10.4 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數(shù)</p><p>　　查參考文獻取Φ = 7.95 （水溫為25 C時）。因此</p><p>　　α = Φ()/d = [7.95× (10 × 1.72) ]/(8/1000)</p><p>　　= 6813.3 kJ/(m· h ·

100、 C)</p><p>　　10.5 冷卻管道的總傳熱面積</p><p>　　A = 60WQ/h△ = 7681.8/3600×6813.3×(60-22.5)</p><p>　　=8.352×10-3MM</p><p>　　10.6 模具上應(yīng)開設(shè)的冷卻水孔數(shù)</p><p>　

101、　n = A/dL = 8.352×10-3/ 3.14 × 8 × 250 ≈ 1</p><p>　　從計算結(jié)果看，塑件小，單位時間注射量小，所需要冷卻水道也比較小，但一條冷卻水道對模具來說是不可取的（冷卻不均勻）。</p><p>　　根據(jù)注塑廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，在強制脫模的情況下，型芯必須冷卻，型芯縱向分兩排布置，若是采用串聯(lián)水道，勢必造成型芯溫差較大，因此

102、兩排型芯應(yīng)分別采用兩排進出水道，在注射工藝過程中，根據(jù)具體情況確定采用并聯(lián)水道還是串聯(lián)水道。在定模部分的流道凝料也應(yīng)得到冷卻，可開設(shè)一條往返水道，模外膠管串聯(lián)，水道流量大小可根據(jù)注射時具體工藝情況進行調(diào)整。</p><p><b>　　9.7 總長度</b></p><p>　　L=A/πd=8.352×10-3/3.14×10</p>

103、;<p><b>　　=266mm</b></p><p><b>　　設(shè)計小結(jié)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近了尾聲，我們每一個人都將要交上自己在大學(xué)生活中的最后一次作業(yè)了。雖然是最后的一次，但是卻也是最有意義的一次作業(yè)。不是因為我們就要離開學(xué)校，步入社會，而是因為，這次作業(yè)是我們這三年大學(xué)生活的學(xué)業(yè)總結(jié)。在這次的畢

104、業(yè)設(shè)計中，我們將所學(xué)過的《機械制圖》、《互換性與測量技術(shù)》、《CAD》、《機械制造技術(shù)》、《模具制造工藝學(xué)》、《塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)》等課程進行了全面系統(tǒng)的重新學(xué)習(xí)，并從中學(xué)到了一些新的知識。</p><p>　　在設(shè)計中，首先，我根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度及生產(chǎn)批量，大概確定了模具的一些結(jié)構(gòu)，如：分型面的選擇、澆注系統(tǒng)的設(shè)計、型腔的布局及脫模推出機構(gòu)的類型等，并編寫了開題報告。然后，在后來的設(shè)計中，我先根據(jù)

105、塑件的體積、質(zhì)量等選擇了注射機的型號，再將已經(jīng)確定的分型面、型腔數(shù)、澆注系統(tǒng)等進行了校核，把不合適的地方進行了修改，并將設(shè)計的項目細化，具體到每一個結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸。然后，我計算出了成型零件的工作部分尺寸，并通過經(jīng)驗值及校核選出了標準模架，又通過選取的模架和澆注系統(tǒng)的設(shè)計確定了模具的合模導(dǎo)向機構(gòu)和脫模推出機構(gòu)。最后，我將其他一些不太重要的結(jié)構(gòu)，如：溫控系統(tǒng)等進行了簡單的設(shè)計，并將注射機的工藝參數(shù)進行了校核。在設(shè)計結(jié)束后，通過畫裝配圖和部

106、分零件圖，我又將所選取的結(jié)構(gòu)進行了重新分析，以確保該套模具能夠生產(chǎn)出合格的塑件。通過對旋紐塑料成型模具的設(shè)計，對常用塑料在成型過程中對模具的工藝要求有了更深一層的理解，掌握了塑料成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，對獨立設(shè)計模具具有了一次新的鍛煉。</p><p>　　在設(shè)計過程充分利用了各種可以利用的方式，同時在反復(fù)的思考中不斷深化對各種理論知識的理解，在設(shè)計的后一階段充分利用ug軟就是一例，新的工具的利用，大在

107、提高了工作效率。</p><p>　　以計算機為手段，專用模具分析設(shè)計軟件為工具設(shè)計模具。軟件可直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫中模架尺寸，金屬材料數(shù)據(jù)庫及加工參數(shù)，通過幾何造型及圖形變換可得到模板及模腔與型芯形狀尺寸迅速完成模具設(shè)計。</p><p>　　模具ug技術(shù)是模具傳統(tǒng)設(shè)計方式的革命，大大提高了設(shè)計效率，尤其是系列化或類似注射模具設(shè)計效率更為提高。</p><p>　　總之

108、，通過畢業(yè)設(shè)計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術(shù)進行設(shè)計，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時在實際中不斷的積累經(jīng)驗，以設(shè)計出價廉物美的模具。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　不管以前對待學(xué)習(xí)的態(tài)度怎樣，畢業(yè)設(shè)計都會如期來到我們的生活中，作為我們?nèi)晁鶎W(xué)知識的總結(jié)。許多人抱怨畢業(yè)設(shè)計太苛刻，許多人拿別人的勞動成果作為自己的設(shè)計

109、。但是我認為，畢業(yè)設(shè)計對于每一個大學(xué)畢業(yè)生來說都是必不可少的。在畢業(yè)設(shè)計中，我們可以將三年所學(xué)習(xí)過的知識融會貫通，并將其在特定的課題上得以靈活運用。對于那些學(xué)習(xí)努力的學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計可以使知識系統(tǒng)化，這無疑是一次提升自己知識水平的機會；而對于那些渾渾噩噩渡過大學(xué)三年的人來說，這也是一個將自己的專業(yè)知識重新學(xué)習(xí)的過程，對于以后參加工作來說這是非常有好處的。同時，在畢業(yè)設(shè)計中，每一個人都會遇到各種各樣的問題，這就是發(fā)揮集體智慧力量的時候了

110、。在畢業(yè)設(shè)計中，我們能夠體會到團結(jié)協(xié)作、互幫互助的樂趣，使同學(xué)之間的友誼更進一步。</p><p>　　在這里，我想要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師xx。在畢業(yè)設(shè)計中，我也遇到了很多很多的難題，每到這個時候我都會去找老師，她總是耐心的給我講解，一遍又一遍，直到我弄清楚為止。在不是工作日的時候她們也會利用電話將我的問題一一解決。而且她還將自己的資料借給我用，讓我們理清設(shè)計思路。同時我還要感謝我的同學(xué)，她們對我的幫助也是非

111、常大的。有的時候遇到自己不會或是不太明白的問題時，大家相互請教、互相幫助，不僅解決了問題，而且收獲了友誼。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1、伍光明， 《塑料模具設(shè)計指導(dǎo)》 ， 北京: 國防工業(yè)出版社， 2008年02月</p><p>　　2、張旭初， 《中國模具設(shè)計大典》， 南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社，20

112、0年01月</p><p>　　3、歐陽德祥， 《塑料成型工藝與模具結(jié)構(gòu)》， 北京:機械工業(yè)出版社，2008年08月</p><p>　　4、劉彥國， 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》， 北京:人民郵電出版社, 2009年04月</p><p>　　5、許洪斌， 《塑料注射成型工藝及模具》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年11月</p><p>　

113、　6、吳生緒， 《 塑料成型模具設(shè)計手冊》，北京：機械工業(yè)出版社，2008年01月</p><p>　　7、蔣繼紅，《塑料成型模具典型結(jié)構(gòu)圖冊》，北京;中國輕工業(yè)出版社，2006年08月</p><p>　　8、閻亞林， 《塑料模具圖冊》，北京：高等教育出版社，2004年08月</p><p>　　9、楊占堯， 《模具設(shè)計與制造》，北京：人民郵電出版社，2009年0

114、4月</p><p>　　10、楊占堯， 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》，北京：清華大學(xué)出版社，2004年</p><p>　　11、屈華昌， 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》，北京：機械工業(yè)出版社，2000年</p><p>　　12、宋玉恒， 《塑料注射模具設(shè)計實用手冊》， 北京:航空工業(yè)出版社, 1998年 </p><p>　　13、朱光力， 《

115、上海塑料》. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2003年03期</p><p>　　14、王沖， 《模具工業(yè)》. 桂林:模具工業(yè)編輯部，2009年第2期</p><p>　　15、王沖， 《模具工業(yè)》. 桂林:模具工業(yè)編輯部，2009年第4期</p><p>　　16、王興天， 《注塑技術(shù)與注塑機》，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005年</p><p>

116、;　　17、史鐵梁， 《模具設(shè)計指導(dǎo)》，北京：機械工業(yè)出版社，2003年</p><p>　　18、李鐘猛， 《行腔模具設(shè)計》，　　　　　　西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1996</p><p>　　19、楊占堯 ， 《塑料注塑模結(jié)構(gòu)與設(shè)計》，　 北京：清華大圩出版社，2004</p><p>　　20、 屈華昌， 《塑料成型工藝與模具設(shè)計》， 北京：機械工業(yè)出版

117、社，2000</p><p>　　21、 王永平， 《注塑模具設(shè)計經(jīng)驗點評》， 北京：機械工業(yè)出版社，2004</p><p>　　22、 閻亞林， 《塑料模具圖冊》， 北京高等教育出版社，2004</p><p>　　23 楊春柏， 《塑料成型基礎(chǔ)》， 北京輕工業(yè)出版社，1999</p><p&

118、gt;　　24 蔣繼紅， 《塑料成型模具典型結(jié)構(gòu)手冊》，北京:中國輕工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　25 王興天， 《注塑技術(shù)與注塑機》， 北京化學(xué)工業(yè)出版社，2005</p><p>　　26 史鐵梁， 《模具設(shè)計指導(dǎo)》 北京：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　27 宋滿倉， 《

119、注塑模具與制造實踐》 北京：機械工業(yè)出版社，2007</p><p><b>　　符號說明</b></p><p><b>　　外文資料</b></p><p>　　Abstract: A machine is a combination of mechanisms and other components w

120、hich transforms, transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manuf

121、actured articles that are not true machines. The term "mechanical design" is used in a broader sense than "machine design" to include their design. the motion and structural aspects and the provisions