冰箱果蔬抽屜注塑模具畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1我國塑料成型模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　目前，我國模具生產(chǎn)廠點約有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4.9億美元增長約50％，均居世界前列。2006年，我國塑料模具總產(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，

2、市場銷售方面，2006年中國塑料模具總需求約為313億元人民幣，國產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣，市場滿足率為73.5%。在我國，廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國模具總產(chǎn)量的四成，注塑模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高。</p><p>　　注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸，最精密的注塑模具精度己達到2微米。制件精度很高的小模數(shù)

3、齒輪模具及達到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn)，多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時， CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，以 CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展，使

4、得注塑模的發(fā)展迅猛。</p><p>　　整體來看我國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應(yīng)求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。 </p><p>　　

5、經(jīng)過近幾年的發(fā)展，塑料模具已顯示出一些新的發(fā)展趨勢： </p><p>　　1、大力發(fā)展快速原型制造。</p><p>　　將開發(fā)工作盡量往前推，直至介入到模具用戶的產(chǎn)品開發(fā)中去，甚至在尚無明確用戶對象之前進行開發(fā)，變被動為主動。</p><p>　　目前，電視機和顯示器外殼、空調(diào)器外殼、摩托車塑件等已采用這種方法，手機和電話機模具開發(fā)也已開始嘗試。這種做

6、法打破了長期以來模具廠只能等有了合同，才能根據(jù)用戶要求進行模具設(shè)計的被動局面。   </p><p>　　2、注塑模具從依靠鉗工技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽楷F(xiàn)代技術(shù)。</p><p>　　隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，注塑模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高

7、，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進了模具工業(yè)整體水平不斷提高。</p><p>　　目前我國已有10多個國家級高新技術(shù)企業(yè)，約200個省市級高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。</p><p>　　3、模具工業(yè)信息化。</p><p>　　在信息社會中，作為一個高水平的現(xiàn)代模具

8、企業(yè)，單單只是CAD/CAM的應(yīng)用已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。目前許多企業(yè)已經(jīng)采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP等技術(shù)及其它先進制造技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，這些都是信息化的表現(xiàn)。向信息化方向發(fā)展這一趨向已成為行業(yè)共識。</p><p>　　4、注塑模向更廣的范圍發(fā)展。</p><p>　　隨著人類社會的不斷進步，模具必然會向更廣泛的領(lǐng)域和更高水平發(fā)展?，F(xiàn)在，能把握

9、機遇、開拓市場，不斷發(fā)現(xiàn)新的增長點的模具企業(yè)和能生產(chǎn)高技術(shù)含量模具企業(yè)的業(yè)務(wù)很是紅火，利潤水平和職工收入都很好。因此，模具企業(yè)應(yīng)把握這個趨向，不斷提高綜合素質(zhì)和國際競爭力。</p><p><b>　　1.2何謂注塑成型</b></p><p>　　所謂注塑成型（Injection Molding）是指，將已加熱融化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化后，得到成形品

10、的方法。適用于量產(chǎn)與形狀復(fù)雜產(chǎn)品等成形加工領(lǐng)域。</p><p>　　(1)注塑成型機 　 注塑成型機可區(qū)分為合模裝置與注射裝置。合模裝置是開閉模具以執(zhí)行脫模（eject）作業(yè)。注射裝置是將樹脂予以加熱融化後再射入模具內(nèi)。</p><p><b>　　(2)模具</b></p><p>　　所謂模具（Mold）是指，為了將材料樹脂做成某種形

11、狀，而用來承接射出注入樹脂的金屬制模型。</p><p>　　已溶解的材料是從澆口進入模具內(nèi)，再經(jīng)由流道與流道口填充到模槽內(nèi)。接下來則經(jīng)由冷卻工程與開模成型機脫模桿上的模具脫模板，推頂出成形品。</p><p><b>　　(3)成形品</b></p><p>　　成形品是由流入融化樹脂的澆口、導(dǎo)入模槽的流道與產(chǎn)品部份所構(gòu)成。</p>

12、;<p><b>　　(4)使用回料</b></p><p>　　成形品中的澆口與流道并不屬于產(chǎn)品。因此該部分往往被廢棄，甚至粉碎后再度用作成形專用材料，這就稱為回料。回料不能單獨作為成形專用材使用，通常都是配合造粒才能予以使用。由于會經(jīng)過成形工程，因此可讓樹脂做出各種特性的變化?；亓现浞奖壤纳舷逓?0％左右，若配方比例過高就有可能會損害到樹脂的原有性質(zhì)。</p>

13、;<p><b>　　(5)成形條件</b></p><p>　　所謂成形條件是指，為了獲得所需的成形品，而利用成型機的汽缸溫度、射出速度、模具溫度等組合成無數(shù)個設(shè)定條件。由于可獲得的成形品外觀、尺寸、機械物性會因成形條件而異，因此要找出最佳的成形條件，就必須仰賴熟練的技術(shù)與經(jīng)驗。塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各個領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用

14、。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，世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中約半數(shù)是注塑模具。</p><p>　　隨著市場的發(fā)展，塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展，因此對模具的要求也越來越高。為了滿足市場需要，未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精密、長壽命、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將得到發(fā)展。更高性能及滿足

15、特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展，隨之將產(chǎn)生一些特殊的、更為先進的加工方法。各種模具型腔表面處理技術(shù)，如涂覆、修補、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。 </p><p>　　冰箱果蔬抽屜是生活中一件常見模型，對身邊塑料模型的研究，對其的注塑模具設(shè)計，有助于了解一般生活用品的外觀模型的選材要求，制造流程，結(jié)構(gòu)設(shè)計，制造工藝，使用壽命等有一個直接、感性的認(rèn)識。以至對于其它形式，其它種類、其它方面的模型設(shè)計有一個更為

16、理性的認(rèn)識。</p><p>　　本次設(shè)計主要介紹了冰箱果蔬抽屜塑模設(shè)計，塑料成型工藝以及注塑過程，也對注塑機進行了一些簡單的介紹。注塑模設(shè)計的主要過程有： </p><p>　　1.在開始模具設(shè)計時，應(yīng)考慮選材，衡量材料的優(yōu)缺點，在從中優(yōu)選一種。2.在設(shè)計時要多參考過去所設(shè)計的類似圖紙，并了解他在制造和使用方面的情況，吸取其中的經(jīng)驗和教訓(xùn)。 3.經(jīng)常關(guān)心各類產(chǎn)品上

17、的塑料制品，分析其澆注系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)、分型面選擇及模具結(jié)構(gòu)，因為這類壓鑄制品都是近幾年所生產(chǎn)的，他將與書本的知識和自己的現(xiàn)有的設(shè)計只是進行分析對比，可提高現(xiàn)有的設(shè)計水平。4.模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：澆注系統(tǒng)的設(shè)計，成型零件的設(shè)計，導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計，側(cè)面分型機構(gòu)的設(shè)計，脫模機構(gòu)的設(shè)計，冷卻機構(gòu)的設(shè)計以及排氣系統(tǒng)的設(shè)計。由于抽屜的特殊形狀，無法直接脫模，需設(shè)置側(cè)面分型機構(gòu)，本套模具是通過斜導(dǎo)柱進行側(cè)面分型，本文對模具的各部分零件進行了設(shè)計與計算

18、，也對模具的工作原理和工作過程，以及模具的使用與保養(yǎng)進行了說明，還給出了詳細(xì)的設(shè)計過程及裝配圖。</p><p>　　第二章 零件材料的選擇及材料性能</p><p>　　2.1制品的材料選擇依據(jù)</p><p>　　2.1.1聚苯乙烯的化學(xué)和物理特性</p><p>　　本次設(shè)計所選用的材料是聚苯乙烯，PS都是透明的、非晶體材料。PS具有

19、非常好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光學(xué)透過特性、電絕緣特性以及很微小的吸濕傾向。它能夠抵抗水、稀釋的無機酸，但能夠被強氧化酸如濃硫酸所腐蝕，并且能夠在一些有機溶劑中膨脹變形。典型的收縮率在0.4~0.7%之間。所有的性能恰當(dāng)符合冰箱果蔬抽屜市場的材料需求。故選用此材料，</p><p><b>　　注塑模工藝條件 </b></p><p>　　干燥處理：除非儲存不當(dāng)，通常

20、不需要干燥處理。如果需要干燥，建議干燥條件為80C、2~3小時。</p><p>　　熔化溫度：180~280C。對于阻燃型材料其上限為250C。</p><p>　　模具溫度：40~50C。</p><p>　　注射壓力：200~600bar。</p><p>　　注射速度：建議使用快速的注射速度。</p><p>

21、　　流道和澆口：可以使用所有常規(guī)類型的澆口。</p><p>　　典型用途： 產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）。</p><p>　　2.1.2聚苯乙烯主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　表2-1 PS主要技術(shù)指標(biāo)</p><p><b>　　2.2分析計算：</b></p

22、><p>　　在PRO/E中可以分析得到:</p><p>　　體積 = 1.0808451e+05 毫米^3</p><p>　　曲面面積 = 1.3020789e+05 毫米^2</p><p>　　密度 = 1.0500000e-03 克 / 毫米^3</p><p>　　質(zhì)量 = 1.1348874e+

23、02 克 </p><p>　　根據(jù)_PART坐標(biāo)邊框確定重心:</p><p>　　X Y Z -1.8645351e-03 1.7856011e+01 7.9160117e+00 毫米</p><p>　　相對于_PART坐標(biāo)系邊框之慣性. (克 * 毫米^2)</p><p><b>　　慣性張量</b&

24、gt;</p><p>　　Ixx Ixy Ixz 6.4489761e+05 0.0000000e+00 1.8113848e+01</p><p>　　Iyx Iyy Iyz 0.0000000e+00 8.3525619e+05 -1.5908008e+04</p><p>　　Izx Izy Izz 1.8113848e+01 -1.590800

25、8e+04 3.3634826e+05</p><p>　　重心的慣性(相對_PART 坐標(biāo)系邊框) (克 * 毫米^2)</p><p><b>　　慣性張量</b></p><p>　　Ixx Ixy Ixz 6.0160161e+05 -3.5702160e+00 1.6438790e+01</p><p>

26、;　　Iyx Iyy Iyz -3.5702160e+00 8.2814462e+05 1.3344275e+02</p><p>　　Izx Izy Izz 1.6438790e+01 1.3344275e+02 3.0016384e+05</p><p>　　主慣性力矩 (克 * 毫米^2)</p><p>　　I1 I2 I3 3.0016

27、381e+05 6.0160161e+05 8.2814465e+05</p><p>　　從_PART 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)矩陣:</p><p>　　-0.00005 1.00000 -0.00002</p><p>　　-0.00025 0.00002 1.00000</p><p>

28、;　　1.00000 0.00005 0.00025</p><p>　　從_PART 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)角(度):</p><p>　　相對 x y z 的夾角 -89.986 0.000 -90.003 </p><p>　　相對主軸的回旋半徑：</p><p>　　R1 R

29、2 R3 5.1428372e+01 7.2807835e+01 8.5423374e+01 毫米</p><p>　　第三章 模型的設(shè)計</p><p>　　3.1 3D模型的建立</p><p>　　本零件是應(yīng)用PRO/E3.0來建立的的。本零件的建立過程雖然不是很復(fù)雜，但特征特別多，稍不注意就會出錯，在一邊建模過程中，要一邊設(shè)置拔模斜度，否則建立模型

30、后再來設(shè)置拔模斜度，難度會很大，而且還會后面會出現(xiàn)很多錯誤。具體如PRO/E圖所示。</p><p>　　以下是零件的3D圖：</p><p>　　3.2零件模具的設(shè)計</p><p>　　模具設(shè)計的流程一般是先建構(gòu)出模具構(gòu)件，這個在前面已經(jīng)建出來了就是前面畫的零件圖，再根據(jù)模型特性來設(shè)計模座（MOLDBASE）。模具構(gòu)件包括上模型腔、下模型腔（也稱為凸模型腔、凹模

31、型腔）、澆道系統(tǒng)（注道、流道滯料部、澆口等）、砂芯、銷、滑塊等，而模座則包括固定側(cè)模板、移動側(cè)模板、頂出銷、回位銷、冷卻水線、電熱管、停止銷、定位螺栓、導(dǎo)柱、導(dǎo)鍵等。一般而言，模座的構(gòu)件在部分均可利用簡易的實體特征來建構(gòu)，而型腔由于牽涉到上、下模的分模面，因此需要建構(gòu)復(fù)雜的曲面特征</p><p><b>　　主分型面如下圖：</b></p><p>　　斜抽芯分型面

32、如下圖：</p><p>　　因為本設(shè)計中的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)需要，必須在產(chǎn)品的其中一個側(cè)面設(shè)置整個側(cè)面的斜抽芯機構(gòu)，所以在分型面的選擇上是如圖所示。</p><p>　　而利用分型面所分出的型芯和型腔再根據(jù)本設(shè)計的設(shè)計的方案再進行修改，從而得到了型芯，定模固定板兼型腔。</p><p>　　而其他的零件的3D設(shè)計也是在原始的機械設(shè)計的而來的，但是3D設(shè)計的好處是可以及時發(fā)

33、現(xiàn)問題，如干涉等，這樣的話就可以邊設(shè)計邊校核，從而減少錯誤。</p><p>　　本設(shè)計中最重要的斜導(dǎo)柱的定位就可以通過在PRO/E上來進行，把定位后所得的各零件間的相關(guān)數(shù)據(jù)測量出來后就可以反映到各零件中去，從而減少了定位誤差。</p><p><b>　　第四章 模具的裝配</b></p><p>　　零件的裝配在PRO/E中是根據(jù)約束來進行

34、的，根據(jù)各零件間的裝配關(guān)系使用對齊或匹配的約束來完成裝配。</p><p>　　完成所有的零件的3D設(shè)計后就可以裝配了，并在此基礎(chǔ)上建立裝配圖，在裝配圖上就可以很清楚的了解各構(gòu)件的裝配關(guān)系。如PRO/E裝配圖！</p><p>　　第五章 塑料注射成型模具的設(shè)計</p><p>　　5.1 注射機類型的選擇</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品的注

35、射形式和最大注射量等要求，應(yīng)選用臥式注射機。臥式注射機參數(shù)表如圖表5-1所示：</p><p>　　表5-1 臥式注射機參數(shù)表</p><p>　　5.2注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核</p><p>　　5.2.1 注射量的校核</p><p><b>　　據(jù)式 </b></p><p>　　式中：

36、—塑件與澆注系統(tǒng)的體積（）</p><p>　　—注射機的注射量（）</p><p>　　0.8—最大注射容量的利用系數(shù)</p><p>　　已知：=1.08; </p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　所以符合條件。</b></p>

37、<p>　　5.2.2鎖模壓力的校核</p><p>　　鎖模力是在成型時鎖緊模具的最大力，用于實現(xiàn)動、定模緊密閉合保證塑料制品的尺寸精度，盡量減少分型面處的溢邊（或毛邊）厚度和確保操作者的人身安全。因此，成型時高壓熔融塑料在分型面上顯現(xiàn)的漲力（或稱推力）應(yīng)小于鎖模力。</p><p>　　/1000(KN) </p><p>　　式中: —注射機

38、的額定鎖模力（KN）</p><p>　　制品和分流道在分型面上的投影面積（）</p><p>　　—型腔的平均壓力（Mpa），一般取35Mpa</p><p>　　—安全系數(shù)，通常取K=1.1~1.2</p><p><b>　　已知：K=1.2，</b></p><p><b>　　

39、所以滿足要求。</b></p><p>　　5.2.3注射壓力的校核</p><p>　　注射壓力是成型時柱塞或螺桿施于料筒內(nèi)熔融塑料上的壓力。常取70~150Mpa。</p><p>　　式中：—塑件成型所需要的注射壓力（Mpa），一般取100Mpa</p><p>　　—所選注射機的額定注射壓力（Mpa）</p>

40、<p>　　已知；P =150Mpa</p><p><b>　　所以滿足要求</b></p><p><b>　　5.2.4注射速率</b></p><p>　　注射速率即注射過程中每秒鐘通過噴嘴的塑料容量。常取33～58 mm/s.</p><p>　　5.2.5模具閉合厚度的校核&

41、lt;/p><p>　　模具閉合時的厚度在注射機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系按下式校核</p><p>　　Hmin≤Hm≤Hmax</p><p>　　式中Hmin—注射機允許的最小模具厚度（mm）</p><p>　　Hm—模具閉合厚度（mm）</p><p>　　Hmax—注射機允許的最大模具

42、厚度（mm）</p><p><b>　　已知：；； </b></p><p><b>　　所以滿足要求</b></p><p>　　第六章 成型零件的設(shè)計</p><p>　　6.1型腔分型面的設(shè)計</p><p>　　合理地選擇分型面，有利于制品的質(zhì)量提高、工藝操作和模具

43、的制造，因此，在模具設(shè)計過程中是一個不容忽視的問題：</p><p>　　選擇分型面一般根據(jù)以下的原則選取：</p><p>　?。?）分型面的位置要不影響制品的精度和外觀</p><p>　?。?） 盡量簡單，避免采用復(fù)雜形狀，使模具制造增加困難</p><p>　?。?） 要盡量有利于塑料制品的脫模和抽芯</p><p

44、>　?。?） 有利于澆注系統(tǒng)的合理設(shè)置</p><p>　?。?） 盡可能與料流末端重合，以利于系統(tǒng)排氣</p><p><b>　　6.2排氣槽的設(shè)計</b></p><p>　　該注射模屬于中小型模具，在推桿的間隙和分型面上都有排氣效果，已能滿足要求，故不再考慮排氣槽。</p><p>　　6.3成型零件的設(shè)計

45、</p><p>　　6.3.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　考慮到注塑零件的結(jié)構(gòu)和模具的加工，凹模結(jié)構(gòu)采用整體式，其特點是牢固，不易變形。</p><p>　　6.3.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　主型芯采用局部嵌入固定。其特點是節(jié)約模具鋼的便于加工。</p><p>　　6.3.3成型零件工件尺寸<

46、;/p><p>　　(1)型腔與型芯的尺寸計算</p><p>　　A. 型腔內(nèi)徑尺寸計算</p><p>　　Dm=(D+DQ-3/4*) (mm) </p><p>　　式中：Dm——型腔內(nèi)徑 （mm）</p><p>　　D——制品的最大尺寸（ mm）</

47、p><p>　　Q——塑料平均收縮率（％） 取 0.5% </p><p>　　——制品公差 </p><p>　　3/4——系數(shù)，可隨制品精度變化。一般取0.5～0.8之間。若制品偏差大則取小值，若制品偏差小則取大值</p><p>　　——模具制造公差，一般取 ＝(1/6～1/4)

48、 </p><p>　　零件的長度最大尺寸為D=207mm，取4級精度，查得=0.82,則</p><p>　　=(207+2070.005-0.750.82)=207.420mm</p><p>　　零件的寬度最大尺寸D=152mm，同樣查得=0.62,則</p><p>　　=（152+1520.005-0.750.62）=154.31

49、4mm</p><p>　　B. 型芯徑向尺寸的計算</p><p>　　模具型芯徑向尺寸是由制品的內(nèi)徑尺寸所決定的,與型腔徑向尺寸的計算原理一樣,分為兩個部分來計算:</p><p>　　式中: dm—型芯外徑尺寸(mm)</p><p>　　D1—制品內(nèi)徑最小尺寸(mm)</p><p>　　其余的符號含義同型腔計

50、算公式</p><p>　　零件內(nèi)徑長度最大尺寸d=197mm, =0.82</p><p>　　=(197+1970.005+0.750.82) = 198.370mm</p><p>　　零件內(nèi)徑寬度最大尺寸d=147mm，=0.62mm</p><p>　　=(147+1470.005+0.750.62) =148.199mm</

51、p><p>　　C. 型腔深度尺寸計算</p><p>　　模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定的，設(shè)制品高度名義尺寸為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，其公差為正偏差+。</p><p>　　式中:——型腔深度尺寸（mm）</p><p>　　h1——制品高度最大尺寸(mm)</p><p>　　

52、最大尺寸h1=52mm, =0.32</p><p>　　=(52+520.005-0.6670.32) = 52.047mm</p><p>　　D. 型芯高度尺寸計算</p><p>　　模具型芯的高度尺寸是由制品的深度尺寸決定的，假設(shè)制品深度尺寸H1為最小尺寸，其公差為正偏差+△，型芯高度尺寸為最大尺寸，其公差為負(fù)偏差-。根據(jù)有關(guān)的經(jīng)驗公式：</p>

53、;<p><b>　　(mm) </b></p><p>　　式中: —型芯高度尺寸(mm)</p><p>　　H1—制品深度最小尺寸(mm)</p><p>　　其余公式中字母的含義同前面的含義</p><p>　　深度最小尺寸=48.5mm, =0.28</p><p>　　=

54、(48.5+48.50.005+0.6670.28) =48.955mm</p><p>　　(2)型腔壁厚與底板厚計算</p><p>　　注射成型模型壁厚得確定滿足模具剛度好、強度大和結(jié)構(gòu)輕巧、操作方便等要求。在塑料注射充型過程中，塑料模具型腔受到熔體的高壓作用，故應(yīng)有足夠的強度、剛度。否則可能因為剛度不足而產(chǎn)生塑料制件變形損壞，也可能會彎曲變形而導(dǎo)致溢料和飛邊，降低塑料的尺寸精度，并

55、影響塑料制品的脫模。從剛度計算一般要考慮下面幾個因素：</p><p>　　a. 使型腔不發(fā)生溢料，PS不溢料的最大間隙為0.05。</p><p>　　b. 保證制品的順利脫模，為此，要求型腔允許的彈性變形量小于制品冷卻固化收縮量。</p><p>　　c. 保證制品達到精度要求，制品有尺寸要求，某些部位的尺寸常要求比較高的精度，這就要求模具型腔有很好的剛度。&l

56、t;/p><p><b>　　d. 經(jīng)驗數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　A．矩形型腔側(cè)壁厚度的確定：</p><p>　　側(cè)壁厚度一般取制品長度（長的邊長）或直徑D的0.2~0.5倍。當(dāng)型腔為整體式，>100mm,需要乘以0.85~0.9。在p<49Mpa時，</p><p><b>　　因此<

57、;/b></p><p>　　S=0.22080.9+17=58.6mm</p><p>　　取側(cè)壁厚度60mm就滿足要求。</p><p>　　B．矩形型腔底板厚度的確定:</p><p>　　因為p<49Mpa, L1.5b</p><p>　　查表可得 S=0.0815

58、6=0.08156=12.3mm</p><p>　　取底板厚度15mm就滿足要求。</p><p>　　6.4塑件脫模機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　由于改塑件脫模阻力不大，而頂桿加工簡單、更換方便、脫模效果好，因此選用頂桿脫模機構(gòu)。而中間的部分采用沉頭推桿機構(gòu)。</p><p>　　推桿位置的設(shè)置采取了以下的原則：</p>

59、<p>　　(1)推桿設(shè)在脫模阻力大的地方</p><p>　　(2)推桿位置均勻分布</p><p>　　(3)推桿設(shè)在塑料制品強度剛度大的地方</p><p>　　(4)推桿直徑應(yīng)滿足相應(yīng)的剛度、強度條件，在滿足條件的前提下，應(yīng)盡量選用直徑較大的推桿。</p><p>　　6.5復(fù)位機構(gòu)的設(shè)計</p><p&

60、gt;　　在頂桿的脫模機構(gòu)中，頂出塑件后再次合模時（或閉模前），必須要求頂桿等元件回復(fù)或預(yù)先回復(fù)到原來的位置。通常采用彈簧推動板復(fù)位，但當(dāng)推頂裝置發(fā)生卡滯現(xiàn)象時，僅靠彈簧難以保證，常采用復(fù)位桿與彈簧并用。本設(shè)計具有活動型芯的脫模機構(gòu)時，必須考慮到合模時互相干擾，應(yīng)在塑模閉合前使頂桿提前復(fù)位，以免定模撞擊頂桿，應(yīng)設(shè)置先復(fù)位裝置。</p><p>　　在本次設(shè)計的模具中使用彈簧先復(fù)位裝置，在頂桿固定板上裝有彈簧，借彈

61、簧力合復(fù)位桿作用，在合模進，使頂出桿先復(fù)位，這種方法的特點是結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，但彈簧容易失效。</p><p><b>　　6.6脫模力計算</b></p><p>　　矩環(huán)形薄壁制品s/d 0.05 </p><p><b>　　F＝ （N）</b></p><p>　　式中:r——

62、型芯平均半徑 （m）</p><p>　　S——制品壁厚 （m）</p><p>　　E——塑料彈性模量 （Mpa） </p><p>　　Q——塑料平均收縮率 （%）</p><p>　　l—

63、—制品對型芯的包容長度 （m）</p><p>　　f——制品與型芯靜摩擦系數(shù) f=0.1～0.2</p><p>　　——脫模斜度 （） 取1 </p><p>　　m——塑料的泊松比 m=0.38～0.42 </p><p>　　——系數(shù) =2/(co

64、s+2cos)</p><p>　　——系數(shù) =1+fsincos1</p><p>　　A——盲孔制品型芯在脫模方向投影面積 （m）</p><p><b>　　已知： ，，</b></p><p><b>　　，，，，</b></p><p>　　F=+0

65、.10.029=6052N</p><p>　　6.7側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計有一個側(cè)向型芯。所以使用外側(cè)抽芯。</p><p><b>　　6.7.1斜導(dǎo)柱 </b></p><p>　　斜導(dǎo)柱直徑d與導(dǎo)柱孔應(yīng)保持0.5~1mm的間隙。</p><p>　　6.7.2

66、導(dǎo)柱傾斜角的計算：</p><p>　　斜導(dǎo)柱傾斜角與脫模力及抽芯距有關(guān)。角度大則斜導(dǎo)柱所受彎曲力要增大，所需開模力也增大。因此，希望角度小些為好。但是當(dāng)抽芯距一定時，角度小則使斜導(dǎo)柱工作部分長度及開模行程增大，降低斜導(dǎo)柱的剛性。所以確定斜角值為15—20。但當(dāng)抽芯距較大時，可適當(dāng)增加值以滿足抽芯距的要求，這時斜導(dǎo)柱的直徑和固定部分長度需要相應(yīng)增加，這樣才能能承受較大的彎曲力。本設(shè)計α=18°，楔緊塊角

67、度為20°。</p><p>　　6.7.3抽心距的計算 </p><p>　　通常抽心距等于側(cè)芯深度加2~5mm</p><p>　　S=13+4=17mm</p><p>　　6.7.4斜導(dǎo)柱工作部分長度</p><p>　　L=S/sin18=56</p><p><b&g

68、t;　　開模行程</b></p><p>　　H=Sctg18=53</p><p>　　6.7.5抽拔力的計算</p><p>　　F1=lhp(fcosθ-sinθ)</p><p>　　式中： l—活動側(cè)芯被塑料包緊的斷面周長(m);</p><p>　　h—成型芯部分的深度(m);</p>

69、;<p>　　p—制品對側(cè)心的壓力,一般取8~12Mpa;</p><p>　　f—塑料對鋼的摩擦系數(shù),常用f=0.1~0.2;</p><p>　　θ—側(cè)芯的脫模斜度,常取θ=1°2°。</p><p>　　已知l=132mm, h=13mm, p=10Mpa, f=0.2, θ=1&

70、#176;</p><p>　　F1=0.132×0.013×10×106×(0.2×cos1°-sin1°)=3132N</p><p>　　6.7.6斜導(dǎo)柱所受彎曲力的計算</p><p><b>　　P=θ/cosα</b></p><p>&l

71、t;b>　　式中： P—彎曲力</b></p><p>　　Q—抽拔阻力(與抽拔力大小相等,方向相反)</p><p><b>　　α—斜導(dǎo)柱的傾斜角</b></p><p>　　∴P=3132/cos18°=3293N</p><p>　　6.7.7斜導(dǎo)柱直徑的計算</p>&

72、lt;p><b>　　d=</b></p><p>　　式中： p—最大彎曲力；</p><p>　　l—斜導(dǎo)柱有效工作長度；</p><p>　　［σ］彎—彎曲許用應(yīng)力，對碳鋼可取137Mpa</p><p><b>　　d=23.79mm</b></p><p>　

73、　取標(biāo)準(zhǔn)斜導(dǎo)柱的公稱直徑為25。</p><p>　　6.8導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　導(dǎo)向機構(gòu)的主要作用是為保證在模具閉合后，動、定模板位置準(zhǔn)確；在模具裝配過程中也起了定位的作用，合模時候，引導(dǎo)動、定模板準(zhǔn)確閉合，能夠受一定的側(cè)向壓力，以保證模具的正常工作。</p><p>　　本次模具的導(dǎo)向機構(gòu)采取導(dǎo)柱導(dǎo)向，導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)采取帶頭導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式。帶頭導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)

74、簡單，加工方便，在導(dǎo)柱的末端配以導(dǎo)向套給以配合。導(dǎo)柱的直徑標(biāo)準(zhǔn)模架所規(guī)定的。從標(biāo)準(zhǔn)模架中可以看出，導(dǎo)柱采用了4條。</p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料全部采用T8A，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合形式見模具的裝配圖。</p><p>　　第七章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能，外觀和成型

75、難易程度影響頗大。根據(jù)注塑件的要求及模具的結(jié)構(gòu)等方面來考慮選擇澆注系統(tǒng)。</p><p><b>　　設(shè)計原則：</b></p><p>　?。?）能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿型腔，不產(chǎn)生渦流，又有利于型腔內(nèi)氣體的排出。</p><p>　?。?）在保證成型和排氣良好的前提下，選取短流程，少彎折，以減小壓力損失，縮短填充時間。</p>

76、<p>　?。?）盡量避免熔融塑料正面沖擊直徑較小的型芯和金屬嵌件，防止型芯位移或變形。</p><p>　　（4）澆口料容易清除，整修方便，無損制品的外觀和使用。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)流程較長或需要開設(shè)兩面?zhèn)€以上澆口時，由于澆注系統(tǒng)的不均勻收縮導(dǎo)致制品變形，應(yīng)設(shè)法防止。</p><p>　?。?）在一模多腔時，應(yīng)使各腔同步連續(xù)充澆，以保證

77、各個制品一致性。</p><p>　?。?）合理設(shè)置冷料井、溢料槽，使冷料不得直接進入弄腔及減小毛邊的負(fù)作用。</p><p>　?。?）在保證制品質(zhì)量良好的條件下，澆注系統(tǒng)的斷面和長度應(yīng)盡量取小值，以減小對塑料的占用量，從而減小回收料。</p><p><b>　　7.1主流道的設(shè)計</b></p><p>　　斷面形

78、式:截面形狀采取圓形，這種形狀熱量損失小，流動阻力小，效果最佳，但加工較難。</p><p>　　注射機的噴嘴頭部與主流道襯套的凹下的球面半徑R相接觸，二者必須匹配，無漏料。一般要求主襯套球面半徑R比噴嘴球面半徑大1~2mm，主流道進口直徑d比注射機噴嘴出口直徑d應(yīng)大0.5~1mm.其作用：一是補償噴嘴與澆注道的對口誤差；二是使噴嘴與主襯套球面配合良好。</p><p>　　為了便于凝料從

79、主流道中拔出，主流道設(shè)計成圓錐形，其半錐角a=2°~4°，表面粗糙度應(yīng)有Ra=0.8以上。主流道出口應(yīng)做成圓角，圓角半徑r=0.3~0.5mm或r=d/8.為減少壓力損失，主流道長度盡可能短些，常取L60mm。如下表所示：</p><p>　　表7-1 澆注套形式參數(shù)表</p><p><b>　　因此：</b></p><p&

80、gt;　　取噴嘴球面半徑為15mm （見上注射機技術(shù)參數(shù)）</p><p>　　主襯套球面半徑R取16mm</p><p>　　主流道進口直徑d取4.5mm</p><p>　　主流道出口直徑d取6mm</p><p><b>　　7.2澆口的設(shè)計</b></p><p>　　由于產(chǎn)品形狀和設(shè)計

81、需要，采用直接澆口。</p><p>　　直接澆口是直接和主流道連接，由主流道直接進料。它可以做成頂澆口和中心澆口。由于澆口尺寸大，熔體壓力損失小，流動阻力小，進料快，容易成型，適用于任何塑料，常用于成型單腔模，大而深的殼型制品。因為流程短，壓力傳遞好。熔體從上端流向分型面（低端），故有利于排氣和消除接痕。因此，直接澆口適用范圍廣。</p><p>　　直接澆口于制品連接處的直徑為制品厚度

82、的2倍。若此處直徑不夠大，會使熔體流動摩擦劇增，產(chǎn)生暗斑和暗紋；若直徑過大，則冷卻時間加長，流道凝料增多易產(chǎn)生縮孔。</p><p>　　直接澆口的缺點是由于澆口處熔體固化慢，容易造成成型周期長，產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力，在澆口處易產(chǎn)生裂紋。澆口凝料切除后制品的疤痕較大。</p><p>　　直接澆口進、出口端直徑d、d可以由主澆道的尺寸決定。</p><p>　　第八章

83、 塑料溫控系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　在注射工藝過程中，模具的溫度直接影響著制品質(zhì)量和注射周期，各種塑料的性能、成型工藝要求的不同相應(yīng)的模具對溫度的要求也不同，PS在注射成型進所需要的模具溫度為40~60℃，對于任何塑料制品，模具的溫度的波動較大都是不利的，過高的模具溫度會使塑料制品在冷卻脫模后發(fā)生變形，延長冷卻時間降低生產(chǎn)率，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就必須采取模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。</p><

84、;p>　　塑料傳給模具的熱量：</p><p>　　Q=n m C (T1-T2)</p><p>　　式中: Q—單位時間內(nèi)塑料傳給模具的熱量KJ/h;</p><p>　　n—每小注射的次數(shù);</p><p>　　m—每次注射的塑料量,包括澆江系統(tǒng)(kg);</p><p>　　C—塑料的比熱容（J/kg&

85、#183;℃）；</p><p>　　T1—熔融塑料進入模腔的溫度（℃）；</p><p>　　T2—制品脫模溫度（℃）；</p><p>　　選定注射機每小時注射的次數(shù)為50，則根據(jù)以上公式：</p><p>　　PS的C=1340（J/ kg·℃）;</p><p>　　已知m=0.16, T1=180℃

86、, T2=60℃,選定注射機的每小時注射的次數(shù)為50，則根據(jù)以上的公式，得</p><p>　　Q=50×0.16×1340×(180-50)=1.30×106 (KJ/h)</p><p>　　冷卻時所需要的冷卻水量</p><p>　　式中： M1—通過模具的冷卻水的質(zhì)量(kg)；</p><p>

87、　　T3—出水溫度（℃）；</p><p>　　T4—進水溫度（℃）；</p><p>　　λ—導(dǎo)熱系數(shù)（J/m·℃）;</p><p>　　查得λ=452（J/m·℃）</p><p>　　所以有冷卻水的質(zhì)量：</p><p><b>　　M1=kg</b></p>

88、;<p>　　根據(jù)冷卻水處于湍流狀態(tài)下的流速v與水管道直徑d的關(guān)系，確定模具冷卻水道直徑d:</p><p><b>　　d=</b></p><p>　　式中：M1—冷卻水的質(zhì)量(Kg);</p><p>　　v—管道內(nèi)冷卻水的流速，一般取0.8~2.5m/s;</p><p>　　ρ—水的密度(Kg/m

89、3)。</p><p><b>　　根據(jù)以上公式：</b></p><p>　　取冷卻水管道的直徑為10mm.</p><p>　　冷卻管道總傳熱面積計算公式：</p><p>　　式中：R—冷卻管道壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)（J/m2·℃）</p><p><b>　　（J/m

90、2·℃）</b></p><p>　　f—與冷卻介質(zhì)有關(guān)的物理系數(shù)，查表8-29［4］得，f=7.98</p><p>　　ΔT—模具溫度與冷卻介質(zhì)之間的平均溫度；</p><p><b>　　其余符號意義同上</b></p><p><b>　　∴</b></p>

91、<p>　　其中ΔT=（60+40）/2=50℃</p><p>　　冷卻管道的孔數(shù)：n=</p><p>　　式中A—冷卻裝置總的傳熱面積（m2）;</p><p>　　d—冷卻水管管道直徑（m）;</p><p>　　L—冷卻管道的長度（m）。</p><p><b>　　則 0.18<

92、;/b></p><p>　　所以，冷卻水道的孔數(shù)在動、定模板之中各取兩個就可以達到冷卻的要求。</p><p>　　由于PS是要求模溫較低的塑料，不斷注入的熔融塑料使模溫能夠達到PS注射成型所需的模溫，所以不必考慮需要加熱提升溫度的。</p><p>　　第九章 標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇</p><p>　　本次設(shè)計選用的標(biāo)準(zhǔn)模架型號是：<

93、;/p><p>　　A—500500—42—Z GB/T12556.1—90</p><p>　　A——品種（基本型號）</p><p>　　500500——系列（模板周邊尺寸）</p><p>　　42——規(guī)格（基本組合編號）</p><p>　　Z——導(dǎo)柱的安裝方式</p><p><

94、b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 中國機械工程學(xué)會. 中國模具設(shè)計大典第二卷. 江西科學(xué)出版社</p><p>　　[2] 王樹勛. 注塑模設(shè)計與知道實用技術(shù). 華南理工大學(xué)出版社</p><p>　　[3] 黨根貌茂、駱志斌、李集仁. 模具設(shè)計與制造. 先電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　[

95、4] 林清安. PRO/E2001模具設(shè)計. 清華大學(xué)出版社</p><p>　　[5] 朱龍根. 簡明機械零件設(shè)計手冊. 機械工業(yè)出版社</p><p>　　[6] 李 洪. 實用機床設(shè)計手冊. 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　[7] 王樹勛. 注塑模具設(shè)計與制造實用技術(shù). 西安電子科技長出版社，2001.3</p><p&g

96、t;　　[8] 葉偉昌. 實用模具設(shè)計與制造手冊. 北京：機械工業(yè)出版社出版，1999.5</p><p>　　[9] 丁 聞. 實用塑料成型模具設(shè)計手冊. 西安交通大學(xué)出版社</p><p>　　[10] 王樹勛、鄧庚厚. 典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊.中南工業(yè)大學(xué)出版社， 2001.3</p><p>　　[11] 孫江宏. PRO/ENGINEER 200

97、1 數(shù)控加工教程. 清華大學(xué)出版社，2003.1</p><p><b>　　小 結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計是我大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總檢驗，在此過程中我過得很辛苦，因為在剛剛開始搞設(shè)計的時候，由于知識面不夠廣，缺乏經(jīng)驗，根本無從下手。經(jīng)過老師的指導(dǎo)和不停地進出圖書館，才找到設(shè)計的路徑。在設(shè)計過程中遇到了不少的問題，從最基本的軟件使用問題，到數(shù)據(jù)設(shè)計問題，無

98、一不反映出我的膚淺，使我知道要做好一份設(shè)計所要用到的東西是很多的而且也是永遠(yuǎn)不夠用的。正是因為如此，這次設(shè)計使我的收獲非常豐富。通過這次設(shè)計，使我對模具方面的知識有更深入的了解。在設(shè)計過程中所得的豐富知識和實踐不言而喻。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)三年來知識的總結(jié)，是從學(xué)校邁入社會的過度階段，是每個大學(xué)生必經(jīng)的。畢業(yè)設(shè)計使個人的知識得到升華。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我懂得了不論做任何課題都是很難一次性成功的，