電熱茶壺底模具畢業(yè)設(shè)計【畢業(yè)論文+cad圖紙全套】

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　通模具按制造的產(chǎn)品分類，可以分為塑料模具（又分為注塑模具、鑄壓模具和吹塑模具）、沖壓模具、鑄造模具、橡膠模具和玻璃模具等。其中，尤以注塑模具和沖壓模具用途廣、技術(shù)成熟、占據(jù)的比重大。過對電器支架工藝的正確分析，設(shè)計了一副一模一腔的塑料模具。詳細(xì)的敘述了模具成型零件包括型腔、型芯等設(shè)計，重要零件的工藝參數(shù)的選擇與計算，澆注系統(tǒng)、冷

2、卻系統(tǒng)以及其它結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程，模架的選擇原則。并利用PRO/E中的Plastic Advisor(塑料顧問)對設(shè)計完成的塑料模具進(jìn)行了塑料流動分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 注塑模具；PRO/E；CAD</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Die by manufacturing the produ

3、ct category, can be divided into plastic molds (also divided into injection mold, pressure die casting and blow mould), stamping dies, die casting, rubber molds and mold, and other glass. Among them, especially injection

4、 molds and stamping die-use, technological maturity, which hold the majority.</p><p>　　A set of mould with one module and one cavities had been designed through the correct analysis of the technology of a to

5、y’S top crust in the graduate design．The design and machining technology process of its molding part including the concave moulding plate、the protrude moulding plate、the moveing mould plate、the fix mould plate、the mouldi

6、ng seat，the choice and calculation of technology parameters of the importent part，the design process of extrusion outfit，inject system and other makeup were spe</p><p>　　Key words： injeetion mould；Pro／E；CAD

7、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒論5</p><p>　　1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位5</p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢5</p><p>　　1.3 CDA/CAE/CAM 在塑料模具中的運(yùn)用6<

8、/p><p>　　第三章 設(shè)計方案及參數(shù)的確定11</p><p>　　3.1 注塑機(jī)的確定11</p><p>　　3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計12</p><p>　　3.2.1 主澆道設(shè)計13</p><p>　　3.2.2 冷料穴的設(shè)計14</p><p>　　3.2.3 分流

9、道的設(shè)計15</p><p>　　3.2.4 澆口的設(shè)計15</p><p>　　3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計17</p><p>　　3.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計18</p><p>　　第四章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計19</p><p>　　4.1 成型零件的設(shè)計19</p><p>　　

10、4.2 動、定模的工作尺寸計算19</p><p>　　4.2.1 型芯設(shè)計19</p><p>　　4.2.2 型腔設(shè)計20</p><p>　　4.2.3 粗糙度設(shè)計21</p><p>　　4.2.4 X——綜合修正系數(shù)設(shè)計21</p><p>　　4.2.5 形體尺寸公差設(shè)計21<

11、/p><p>　　4.3 機(jī)構(gòu)的設(shè)技22</p><p>　　4.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計22</p><p>　　4.3.2推桿（復(fù)位桿）的設(shè)計23</p><p>　　4.3.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計23</p><p>　　4.3.4 拉料桿的設(shè)計24</p><p>　　4.4

12、 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計25</p><p>　　4.4.1 模架設(shè)計25</p><p>　　4.4.2 動模板的設(shè)計26</p><p>　　4.4.3 定模板的設(shè)計26</p><p>　　4.4.4 定模座板設(shè)計27</p><p>　　4.4.5 動模座板設(shè)計27</p>&

13、lt;p>　　4.4.6 墊塊設(shè)計28</p><p>　　4.4.7 推桿固定板設(shè)計28</p><p>　　4.4.8 推板的設(shè)計29</p><p>　　4.5 模具的整體設(shè)計29</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p><p><b>　

14、　致謝33</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展、計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中模具已成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備。特別是在工信部裝備工業(yè)司印發(fā)的了我國《模行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》后，必將引導(dǎo)廣大具行業(yè)企業(yè)和我國整個模具行業(yè)的發(fā)展。雖然我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度雖然放緩，但考慮

15、到我國模具在國際上很有優(yōu)勢，預(yù)計2013年依舊有10%的增長，為我國模具行業(yè)在2020年進(jìn)入世界模具強(qiáng)國奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　根據(jù)模具行業(yè)的發(fā)展趨勢，此次畢業(yè)設(shè)計在楊紅飛老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，通過對茶壺底殼的設(shè)計，運(yùn)用以往學(xué)過的CAD和Pro/E了解注塑模設(shè)計方法，生產(chǎn)原理，為今后的學(xué)習(xí)工作打下更深厚的基礎(chǔ)！</p><p>　　1.1 塑料成形模具在加工工業(yè)中的地位<

16、/p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國以經(jīng)濟(jì)各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。塑料模是指用于成型塑料制件的模具，它是型腔模的一種類型。</p><p>　　模具設(shè)計水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”，日本則稱“模具是促進(jìn)社會繁榮富裕的

17、動力”。事實(shí)上，在儀表儀器、家用電器、交通、通訊和輕工業(yè)等各行業(yè)的產(chǎn)品零件中，有70%以上是采用模具加工而成的。工業(yè)先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家，其模具工業(yè)年產(chǎn)值早已超過機(jī)床行業(yè)的產(chǎn)值。</p><p>　　近年來，我國各行各業(yè)對模具工業(yè)的發(fā)展十分重視，1989年，國務(wù)院頒布了“當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定”，在后果點(diǎn)支持技術(shù)改造的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品中，把模具制造列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，它確定了模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的重要地位，也提

18、出了振興模具工業(yè)的主要任務(wù)。總之要盡快提高我國模具工業(yè)的整體技術(shù)水平并迎頭趕上發(fā)達(dá)國家的模具技術(shù)水平。</p><p>　　1.2 塑料模具的發(fā)展趨勢</p><p>　　(1)模具產(chǎn)品將向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方向發(fā)展；模具生產(chǎn)將朝著信息化、無圖化、精細(xì)化、自動化方向發(fā)展；模具企業(yè)將向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展?！　?2)模具C

19、AD/CAE/CAM/PDM正向集成化、三維化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化方向發(fā)展。快捷高速的信息化時代將帶領(lǐng)模具行業(yè)進(jìn)入新時代?！　?3)模具的質(zhì)量、周期、價格、服務(wù)四要素中，已有越來越多的用戶將周期放在首位，要求模具盡快交貨，因此模具生產(chǎn)周期將繼續(xù)不斷縮短?！　?4)大力提高開發(fā)能力，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，甚至在尚無明確的用戶對象之前進(jìn)行開發(fā)(這需要在有較大把握和敢冒一定風(fēng)險的情況下進(jìn)行)，變被動為

20、主動。以及“你給我一個概念，我還你一個產(chǎn)品”的一站式服務(wù)模式都已成為發(fā)展趨勢?！　?5)隨著模具企業(yè)設(shè)計和加工水平的提高，過去以鉗工為核心，大量依靠技藝的現(xiàn)象已有了很大變化。在某種意義上說：  “模具是一種工藝品”的概念正在被“模具是一種高新技術(shù)工業(yè)產(chǎn)品”所替代，模具“上下模單配成套”的概念正在被  “只裝不配"的概念所替代。模具正從長期</p><p>　　1.3 CDA/CA

21、E/CAM 在塑料模具中的運(yùn)用</p><p>　　隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料注射模傳統(tǒng)的手工設(shè)計與制造已無法適應(yīng)當(dāng)前的形勢。實(shí)踐表明，縮短模具設(shè)計與制造周期提高塑料制造精度與性能的正確途徑之一是采用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)。80年代以來，注 射模 CAD/CAM 技術(shù)已從實(shí)驗(yàn)室研究階段進(jìn)入了實(shí)用化階段，并在生產(chǎn)中取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。21 世紀(jì)已進(jìn)入通訊時代，像手機(jī)這樣的高端通訊產(chǎn)品，更新?lián)Q代的周期越來

22、越短，對產(chǎn)品外觀、功能要求越來越苛刻，相應(yīng)地對模具設(shè)計制造的周期、質(zhì)量、成本的要求也越來越高，因此應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)必將帶來巨大的經(jīng) 濟(jì)效益。</p><p>　　在國外，70年代末期CAD技術(shù)就大量的應(yīng)用在塑料機(jī)械工業(yè)中。首先是在模具設(shè)計和制造部門。目前國外的模具CAD/CAM/CAE 技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。據(jù)前西德聯(lián)邦貿(mào)易部在1981年的報導(dǎo)，西德 25%的模具 是采用 CAD/CAM 技

23、術(shù)設(shè)計和生產(chǎn)的。美國塑料行業(yè)的 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，其CAD軟件銷售量以每年30%的增長率上升。英國67%的塑料模具是用CAD技術(shù)設(shè)計的。MOLDFLOW軟件是世界上第一套塑料模具CAD軟件，是澳大利亞 MOLDFLOW公司于 1976 年推出的。目前 MOLDFLOW 已經(jīng)發(fā)展得比較完善，實(shí)現(xiàn)了對注塑過程的模擬、設(shè)計原理的應(yīng)用和精確計算，并逐步優(yōu)化模擬過程，使設(shè)計工程師在產(chǎn)品設(shè)計階段可以在計算機(jī)上“制造”塑料產(chǎn)品，并

24、能靈活地適應(yīng)市場需求的變化。塑料模具 CAD/CAE/CAM 的應(yīng)用帶來了巨大的社會效益，據(jù)報導(dǎo)，美國 Protetype &Plastic Mold 公司采用了 Computool 公司的 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)后，一年內(nèi)生產(chǎn)效率提高了一倍，節(jié)省了35%的準(zhǔn)備時間，制造周期平均縮短了30%，材料節(jié)省了10%，模具</p><p>　　近年來，隨著計算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，CAD/CAM

25、技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用越來越普遍，出現(xiàn)了很多可以用于注塑模 具 設(shè)計和制 造的軟件，其中 PRO/ENGINEER 技術(shù)近年來在中國應(yīng)用的最廣泛的模具設(shè)計軟件之一。由于模具和制造之間的關(guān)系密切，可以說，制造是設(shè)計的延續(xù)。而采用人工設(shè)計方法比較遲緩，不可能實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計與制造一體化，也不可達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的要求。實(shí)踐證明，模具CAD/CAM 技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方式。模具生產(chǎn)也將可以實(shí)現(xiàn)高度標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系統(tǒng)化，有利于采用先進(jìn)設(shè)計與制造

26、技術(shù)，使模具越做越精，同時，有利于縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)費(fèi)用。為了適應(yīng)市場激烈競爭的需要，不斷提高模具設(shè)計計制造的質(zhì)量，進(jìn)而改善注塑產(chǎn)品的外觀品質(zhì)、尺寸精度，降低成本，縮短交貨期，提高效率，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的進(jìn)展正是適應(yīng)這種需要而得以不斷完善和發(fā)展，必將在塑料注塑模具的領(lǐng)域內(nèi)得到更加廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　第二章 塑料的成型特性</p><p><b>　　

27、2.1、注塑件實(shí)體</b></p><p>　　圖2-1塑件實(shí)體圖（1）</p><p>　　圖2-2塑件實(shí)體圖（2）</p><p>　　由以上兩圖可知塑件的最大外形尺寸是115mm，可見注塑件較大，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，以及節(jié)約資本，選用一模一腔結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖2-3塑件主視圖圖2-3塑件俯視圖</p>

28、<p>　　2.2 、材料的成型特性</p><p>　　該材料采用聚丙烯(PP塑料)。其具有流動性好，冷卻速度快，塑料壁厚須均勻, 化學(xué)穩(wěn)定性很好。</p><p>　　PP吸水率小于0.2%，因此具有高頻絕緣性能，故成型前可不進(jìn)行干燥處理。</p><p>　　PP在100°以上進(jìn)行殺菌滅毒，熔點(diǎn)在164°到170°，最高

29、使用溫度在150?？蛊趶?qiáng)度特別高，具有良好的成型性能！為此，本畢業(yè)設(shè)計選用PP作為塑件材料！</p><p>　　PP具有許多優(yōu)良的特性，因此常用他來制作各種機(jī)械零件，如法蘭、接頭、泵葉片、汽車零件、也可作為蓋和箱殼絕緣材料!</p><p>　　2.3、PP材料的成型工藝參數(shù)</p><p>　　第三章 設(shè)計方案及參數(shù)的確定</p><p&

30、gt;　　3.1 注塑機(jī)的確定</p><p>　　該產(chǎn)品的材料為PP，查手冊可知其密度0.90～0.91g/cm³，收縮率為： 1.o%～2.5%，計算出其平均密度為0.90g/cm³，平均收縮率為2﹪。</p><p>　　使用PRO/E軟件計算出圖形的體積，可以得出塑件的體積為。根據(jù)塑件的密度可以計算出塑件的量:。由于是一模一腔，所以塑件的總質(zhì)量為130g。&

31、lt;/p><p>　　澆注系統(tǒng)內(nèi)的凝料的體積計算大約為 可以計算出澆注系統(tǒng)內(nèi)凝料的質(zhì)量為 ：</p><p>　　由此可以得出所需塑料的總體積和總質(zhì)量：</p><p>　　根據(jù)所需塑料的總體積查表可以選擇注射機(jī)的型號為：G54-S200/400</p><p><b>　　注射機(jī)的參數(shù)為：</b></p>

32、<p>　　注射容量為：200--400 cm3</p><p>　　注射壓力為：109 Mpa</p><p>　　螺桿直徑：55 cm</p><p>　　注射行程：160 cm</p><p><b>　　注射方式：螺桿式</b></p><p>　　最大成型面積為：645

33、cm2</p><p>　　最大開（合）模行程：260 mm</p><p>　　模具最大厚度為：406 mm</p><p>　　模具最小厚度為：165mm</p><p>　　動定模固定板尺寸：532*643mm</p><p>　　噴嘴的直徑為： 4mm</p><p>　　噴嘴球半徑為：

34、18mm</p><p>　　1）、最大注射量的校核:</p><p>　　注射機(jī)的額定注射量為200—400cm³</p><p>　　塑件體積：144cm³，每次成型1個塑件。</p><p>　　澆道凝料為9cm³。</p><p>　　實(shí)際注射量＝144+9 = 153cm

35、9; < 40080% = 320cm³</p><p>　　2）、注射壓力的校核:</p><p>　　PP塑料的注射壓力為70-120Mpa，取110MPa;</p><p>　　G54-S200/400注射機(jī)的注射壓力為109MPa</p><p>　　注射機(jī)的注射壓力滿足要求。</p><p>

36、　　3）、鎖模力的校核:</p><p>　　注射機(jī)的鎖模力為2450KN；</p><p>　　注塑機(jī)的注射壓力為109MPa;</p><p>　　澆注系統(tǒng)和塑件分型面部分上的投影面積為40.8;</p><p>　　注射時模具的膨脹力＝< 2450KN </p><p><b>　

37、　鎖模力滿足要求。</b></p><p>　　4）、最大注射成型面積的校核：</p><p>　　G-54-S200/400注射機(jī)的最大注射成型面積為 645；</p><p>　　塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積為40.8;</p><p>　　注射時模具的成型面積＝40.8<645</p><p

38、>　　最大注射成型面積滿足要求。</p><p>　　5）最大開模行程校核：</p><p>　　G-54-S200/400注射機(jī)的最大開模行程為260mm;</p><p>　　開模行程校核公式為80+45+10=135mm<260mm</p><p>　　因上面五方面校核都滿足要求，所以選用G-54-S200/400型注射機(jī)合

39、適。</p><p>　　3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　澆注系統(tǒng)是塑料熔體自注射機(jī)的噴嘴射出后，到進(jìn)入模具型腔以前所流經(jīng)的一段路程的總稱。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、冷料穴和澆口組成。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：</p><p>　　型腔的布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。</p

40、><p>　　型腔和澆口的排列要盡可能減小模具外形尺寸。</p><p>　　系統(tǒng)流道應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)；盡可能減少彎折，表面粗糙度要低，以使熱量及壓力損失盡可能小。</p><p>　　對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時間內(nèi)進(jìn)入各個型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置。</p><p>　　滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡可

41、能小，以減小塑料的耗量。</p><p>　　澆品位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。</p><p>　　3.2.1 主澆道設(shè)計</p><p>　　為了使模具安裝在注射機(jī)上，其主流道中心線應(yīng)與注射機(jī)噴嘴中心線重合，其模具的定位圈和注射機(jī)定模板上的定位孔應(yīng)呈較松的間隙配合，定位圈的高度對于小型模具為8~10mm，

42、大型模具為10~15mm.澆口套長度由定模座板厚度確定。</p><p>　　模具主流道的球面半徑應(yīng)與注射機(jī)噴嘴球頭半徑相吻合或稍大，以便于脫卸主流道中凝料，主流道小端孔應(yīng)較噴嘴前端孔徑較小</p><p>　　主澆道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔時最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間。由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸

43、和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。澆口套常用T8或T10鋼材制作，并淬火處理到洛氏硬度50-55HRC，澆口套的設(shè)計尺寸如圖3-1所示：</p><p><b>　　圖3-1 澆口套</b></p><p>　　3.2.2 冷料穴的設(shè)計</p><p>　　冷料穴位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道

44、末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，載模時對能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑宜大于主流道大端的直徑，長度約為主流道大端直徑。本設(shè)計中采用倒鉤形，如圖3-2</p><p>　　圖 3-2 冷料穴示意圖</p><p>　　3.2.3 分流道的設(shè)計 </p><p>　　分流道是指主流道末端與澆口之間這一段塑料熔體的

45、流動通道。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔之前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段，因此要求所設(shè)計的分流道應(yīng)能滿足良好的壓力傳遞和保持理想的填充狀態(tài)，使塑料熔體盡快地泫經(jīng)分流道充滿型腔，并且流動過程中壓力損失及熱量損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配到各個型腔。分流道截面形狀采用U型，分流道的長度取為25mm,形狀及其尺寸如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3 分流道截面<

46、/p><p>　　3.2.4 澆口的設(shè)計</p><p>　　澆口的位置與塑料的質(zhì)量有直接影響。在確定進(jìn)料口位置時，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： </p><p>　　澆口的位置應(yīng)使填充型腔的流程最短</p><p>　　澆口設(shè)置應(yīng)有利于排氣和補(bǔ)縮</p><p>　　澆口的位置的選擇要避免塑件變形</p>&l

47、t;p>　　澆口位置的設(shè)置應(yīng)減少或避免產(chǎn)生熔接痕</p><p>　　澆口的位置應(yīng)避免側(cè)面沖擊細(xì)長的型芯或鑲件</p><p>　　綜合分析可以選擇澆口的位置如圖3-4通孔圓心的地方。</p><p>　　圖3-4 最佳澆口位置分析</p><p>　　綜上所訴：澆口采用環(huán)形澆口形式。環(huán)形澆口的特點(diǎn)是：進(jìn)料均勻，圓周上各處的流速大致相等

48、，熔體流動性狀態(tài)好，型腔中的空氣容易排出來，熔接痕基本避免。環(huán)形澆口主要用于成型圓筒無底塑件，但是澆注系統(tǒng)耗料多，澆口去除較難，澆口痕跡明顯。</p><p><b>　　分型面的選擇</b></p><p>　　塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須交模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接角的面稱為分型面。<

49、/p><p>　　分型面的選擇好壞對塑件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)及制造都有很大的影響。通常遵循以下原則：</p><p>　?。?）分型面不僅應(yīng)選擇在制品外觀沒有影響的位置，而且還必須考慮如何能比較方便的清除分型而產(chǎn)生地溢料飛邊。同時，還應(yīng)避免分型而產(chǎn)生飛邊。分型面一般選擇在塑件的尺寸的最大處。</p><p>　?。?）分型面的選擇應(yīng)有利于制品脫模。否則，模具結(jié)構(gòu)便會

50、變得比較復(fù)雜，通常分型面的選擇應(yīng)盡可能使制品在開模厚滯留在動模一側(cè)。</p><p>　?。?）分型面不影響制品的形狀和尺寸精度。</p><p>　　（4）分型面應(yīng)盡量與最后填充溶體的型腔表面重合，以利于排氣。</p><p>　?。?）選擇分型面時，應(yīng)盡量減少脫模斜度給制品大小端尺寸帶來的差異。</p><p>　　（6）分型面的選擇應(yīng)便

51、于模具加工。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡量選擇平直分型面或易于加工的分型面。</p><p>　　（7）選擇分型面時，應(yīng)盡量減少制品在分型面上的投影面積，以防止面積過大，造成鎖模困難，產(chǎn)生嚴(yán)重溢料。</p><p>　?。?）有側(cè)孔或側(cè)凹的制品，選擇分型面時應(yīng)自首先考慮將抽心或分型面距離長的一邊放在動、定模的方向，而將短的一邊作為側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu)時，除水液壓抽心能獲得較大的側(cè)向抽拔距離外，一

52、般分型抽心機(jī)構(gòu)側(cè)向抽拔距離都較小。</p><p>　　綜合考慮以上因素，選擇塑件尺寸的最大處為主分型面，即電熱水壺底部水平面為分型面。</p><p><b>　　圖3-6 分型面圖</b></p><p>　　3.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的空氣，

53、除此之外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的氣體產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強(qiáng)度下降，甚至充模不滿等。為了解決該問題，必要時可開設(shè)排氣槽等方法。但是對于PP這種材料，排氣間隙不得高于0.05mm.在本設(shè)計中排氣方式采用在分型面處，利用動、定模板的配合間隙排氣，另外模具的推管、型芯較多，形成的排氣通道較多，所以可利用推管與模板間的縫隙以及型芯與推管間的縫隙排氣。所以，

54、采用分型面處動、定模板的縫隙，推管與模板、推桿與孔的配合間隙排氣是可行的，合理的。</p><p>　　3.5 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　為了縮短成型周期，需要對模具進(jìn)行冷卻，常用水對模具進(jìn)行冷卻。即在注塑完成后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。冷卻水孔的設(shè)計原則：</p><p>　　1） 冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，

55、孔徑盡可能的大。冷卻水孔的中心線與型腔壁的距離應(yīng)為冷卻水道直徑的1～2倍（通常12～15cm），冷卻水道之間的中心距約為水孔直徑的3～5倍。</p><p>　　2） 冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能的相等。</p><p>　　3） 澆口處要加強(qiáng)冷卻。</p><p>　　4） 冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位，以防止漏水。</p><p&g

56、t;　　5） 冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處。</p><p>　　6） 進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面。</p><p>　　根據(jù)以上原則，本設(shè)計中取水線的直徑為5mm，初步的估算可以滿足要求。由于塑料是從上表面注入， 上面的溫度比下面的高，所以定模上的水線中心距離塑件上表面為10mm,動模板的水線距分型面為13mm.水線采用動定模對稱布置。<

57、;/p><p>　　第四章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　4.1 成型零件的設(shè)計</p><p>　　成型零件是直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件。其中構(gòu)成塑件外形的成型零件稱為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件稱為凸模(或型芯)。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以

58、及足夠低的表面粗糙度。如果凹、凸模都采用整體式，優(yōu)點(diǎn)是加工成本低，但是常用模架的模板材料為普通的中碳鋼，用作凹、凸模，使用壽命短，若選用好材料的模板制作整體的凹、凸模，則制造成本較高。綜合考慮以上的因素，凹、凸模都采用采用整體式，這樣強(qiáng)度高，剛性好，不會使塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡可減少注射模中成型零件的數(shù)量，便于模具裝備平縮小整個模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　4.2 動、定模的工作尺寸計算</p&g

59、t;<p>　　通常，凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率，凹、凸模零件的制造公差以及磨損量3個因素確定。本設(shè)計中塑件的精度采用5級精度計算。</p><p>　　4.2.1 型芯設(shè)計</p><p>　　1） 型芯徑向尺寸計算公式：</p><p><b>　　式中—型芯外徑尺寸</b></p><p>

60、<b>　　—塑件內(nèi)形尺寸</b></p><p><b>　　—塑件公差</b></p><p><b>　　—塑料平均收縮率</b></p><p>　　—成形零件制造公差,尺寸較大、精度較低時取Δ/2，反之取Δ/3。</p><p>　　2）型芯高度計算公式：</p

61、><p>　　式中—模具型芯高度基本尺寸；</p><p>　　—塑件空深度基本尺寸。</p><p>　　4.2.2 型腔設(shè)計</p><p>　　1） 型腔徑向尺寸計算公式</p><p>　　式中—型腔的內(nèi)形尺寸</p><p><b>　　—塑件外形基本尺寸</b>&

62、lt;/p><p><b>　　— 塑件公差</b></p><p><b>　　—塑料平均收縮率</b></p><p>　　—成形零件制造公差,取Δ/2。</p><p>　　2） 型腔深度尺寸計算公式</p><p>　　式中—型腔深度基本尺寸</p><

63、;p><b>　　—塑件外形高度尺寸</b></p><p>　　x—修正系數(shù)，x=1/2~1/3。當(dāng)尺寸較大、精度較低時選小值，反之選大值。</p><p>　　4.2.3 粗糙度設(shè)計</p><p>　　由于該產(chǎn)品不是透明的，所以型芯的表面粗糙度要求不需那么高。一般取Ra1.6,在機(jī)床上加工就可以直接投入使用，不需要經(jīng)過其它的特殊加

64、工。考慮模具的修模以及型芯的磨損，在精度范圍內(nèi)，型芯尺寸盡量取大值。而型腔則取大值，型腔的表面粗糟將決定產(chǎn)品的外觀，因此型腔的表面粗糙度則要求較高，一般取Ra0.8～0.4。在本次設(shè)計中，型腔取Ra0.8。</p><p>　　4.2.4 X——綜合修正系數(shù)設(shè)計</p><p>　　X——綜合修正系數(shù)（考慮塑料收縮率的偏差和波動，成型零件的磨損等因素），塑件精度低、批量較小時，X取1/2

65、；塑件精度高、批量比較大，X取3/4，根據(jù)設(shè)計要求取X為0.5。</p><p>　　4.2.5 形體尺寸公差設(shè)計</p><p>　　通常，凹、凸模的工作尺寸根據(jù)塑料的收縮率，凹、凸模零件的制造公差以及磨損量3個因素確定。本設(shè)計中塑件的精度采用5級精度計算。塑件的尺寸及偏差如下圖：要計算型芯、型腔的工作尺寸，必先確定塑件的公差及模具的制造公差。根據(jù)要求塑件精度取五級精度。根據(jù)塑料制件公

66、差數(shù)值表（SJ1372—78）塑件在五級精度下，基本尺寸對應(yīng)的尺寸公差如表4-1所示：</p><p><b>　　表4-1 尺寸公差</b></p><p>　　（1）型腔的尺寸計算</p><p>　　根據(jù)公式可計算出型腔的各徑向尺寸：</p><p>　　型腔深度尺寸計算公式：</p><p&g

67、t;<b>　　取值為1/3</b></p><p>　　（2）型芯的尺寸計算</p><p>　　根據(jù)公式計算型芯各徑向尺寸：’</p><p>　　根據(jù)型芯高度尺寸計算公式：</p><p><b>　　取值為1/3</b></p><p>　　4.3 機(jī)構(gòu)的設(shè)技<

68、;/p><p>　　4.3.1 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　注射模的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推管、推件板三種形式。</p><p>　　根據(jù)塑件的形狀，構(gòu)造，設(shè)計中選擇推件版推出的形式，機(jī)構(gòu)簡單可靠，又因?yàn)榱慵叽绱?，為防止零件變形，故采用推件板和推管?lián)合推出機(jī)構(gòu)。如圖4-1所示，頂桿的尺寸、形狀如圖4-2所示：</p><p><b&g

69、t;　　圖4-2 推管</b></p><p>　　推桿材料選用碳素結(jié)構(gòu)鋼T10A號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC50-55表面粗糙度Ra1.6，與型芯的配合為間隙配合。</p><p>　　推桿（復(fù)位桿）的設(shè)計</p><p>　　在推件板推出機(jī)構(gòu)中，推桿也起復(fù)位作用，為防止推件板從動模導(dǎo)柱</p><p>　　和型芯上脫落，推

70、桿可以用螺紋與推件連接以防推件板從導(dǎo)柱上脫落。</p><p>　　復(fù)位桿的設(shè)計如圖4-4所示：</p><p>　　圖4-4 復(fù)位桿二維圖</p><p>　　復(fù)位桿的直徑選25mm，采用圓柱形結(jié)構(gòu)，長度由模板厚度和塑件的推出距離決定，取160mm。</p><p>　　復(fù)位桿材料選用T10A號鋼，淬火處理，低溫回火，HRC50-55,表面

71、粗糙度Ra0.8，與動模板的配合為間隙配合。</p><p>　　4.3.3 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要包括導(dǎo)柱（如圖4-5）、導(dǎo)套（如圖4-6），主要作用是在動模與定模合模時保證型芯與型腔的精確定位，以便合模后保持模具型腔的正確形狀；合模時引導(dǎo)動模按順序閉合，防止損壞凹凸、模。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保

72、證模具的強(qiáng)度，與防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具，一般采用2到4根導(dǎo)柱。在此設(shè)計中采用了4根導(dǎo)柱。</p><p>　　加工4個導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時，應(yīng)將定模板、定模板合在一起，一次性加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板，動模板上加工沉頭孔。</p><p>　　導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料均選用碳素工具鋼T10A淬火處理HRC45～48。</p><p

73、><b>　　圖4-5 導(dǎo)柱</b></p><p><b>　　圖4-6 導(dǎo)套</b></p><p>　　4.3.4 拉料桿的設(shè)計</p><p>　　拉料桿的作用主要是在開模時打開分型面。為塑件的頂出作好準(zhǔn)備。本設(shè)計中，采用z字形拉料桿，工作時依靠z字形鉤將主流道凝料拉出澆口套，推出時，推出機(jī)構(gòu)帶動拉料桿

74、將主流道凝料推出模外，推出后由于鉤子的方向性而不能自動脫落，需人工取出。拉料桿的直徑選為4mm，長度由模板的厚度和開模行程的大小決定，選為220mm.如圖4-7所示。拉桿的材料選用碳素工具鋼T10A淬火處理HRC50～55。</p><p>　　圖4-7 拉料桿</p><p>　　4.4 注射模標(biāo)準(zhǔn)模架的設(shè)計</p><p>　　4.4.1 模架設(shè)計<

75、;/p><p>　　選用標(biāo)準(zhǔn)模架應(yīng)設(shè)計的內(nèi)容： </p><p>　　1) 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架型號；</p><p>　　2) 確定模架的長度和寬度；</p><p>　　3) 確定模架的厚度，并使之與注射機(jī)要求的最大、最小模具厚度適應(yīng)。</p><p>　　4) 設(shè)計動定模板和座板。</p><p>　

76、　本設(shè)計中選取標(biāo)準(zhǔn)模架型號為S45050， 其結(jié)構(gòu)示意圖為4-8所示：</p><p>　　該模架的的參數(shù)為：450 mm x 450 mm x 360 mm</p><p>　　圖4-8 S4050模架示意圖</p><p>　　4.4.2 動模板的設(shè)計</p><p>　　動模板設(shè)計尺寸為：400 mm x 450 mm x 360 m

77、m 材料為45鋼。定模板如圖4-9所示:</p><p><b>　　圖4-9 定模板</b></p><p>　　4.4.3 定模板的設(shè)計</p><p>　　定模板的設(shè)計尺寸為：400 mm x 450 mm x 360 mm，材料為45鋼。成型表面直接在銑床上進(jìn)行銑削加工，加工誤差為0.03，粗糙度為0.8，加工后表面進(jìn)行滲氮處理，設(shè)

78、計圖如圖4-10所示：</p><p>　　圖4-10 定模板</p><p>　　4.4.4 定模座板設(shè)計</p><p>　　定模座板設(shè)計尺寸為：450 mm x 450 mm x 360 mm， 材料為45號鋼，設(shè)計圖如圖4-11所示：</p><p><b>　　圖4-11定模板</b></p>

79、<p>　　4.4.5 動模座板設(shè)計</p><p>　　定模座板設(shè)計尺寸為：450 mm x 450 mm x 360 mm，材料為45號鋼，設(shè)計圖如圖4-12所示：</p><p><b>　　圖4-12動模座板</b></p><p>　　4.4.6 墊塊設(shè)計</p><p>　　墊塊設(shè)計尺寸為：6

80、8mm x 450mm x 120mm ， 材料為45號鋼，設(shè)計圖如圖4-13所示：</p><p>　　圖4-13 墊塊</p><p>　　4.4.7 推桿固定板設(shè)計</p><p>　　頂桿固定板的設(shè)計尺寸為：400 mm x 450 mm x 360 mm ，材料為45鋼，設(shè)計圖如圖4-14所示：</p><p>　　圖4-14

81、 推桿固定板</p><p>　　4.4.8 推板的設(shè)計</p><p>　　推板的設(shè)計尺寸為：400 mm x 450 mm x 360 mm ，材料為45鋼，設(shè)計圖如圖4-15所示：</p><p><b>　　圖4-15 推板</b></p><p>　　4.5 模具的整體設(shè)計 </p><

82、;p>　　模具的整體設(shè)計圖如圖4-16所示：</p><p>　　圖4-16 模具整體圖</p><p>　　模具由以下部份組成：成型零部件，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)，推出機(jī)構(gòu)，加熱和冷卻系統(tǒng)，排氣系統(tǒng)，要保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，各組成部份都應(yīng)滿足設(shè)計的技術(shù)要求。</p><p>　　為了保證塑件的質(zhì)量與模具的壽命要求，各組成部分應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：</p

83、><p>　　成型部位及分型面：型面粗糙度及尺寸形狀，型腔與型空間尺寸，脫模斜度必須達(dá)到設(shè)計的要求；分型面光滑平整，棱邊清晰；鑲件組合等符合質(zhì)量要求，固定結(jié)合部分配合嚴(yán)密，不得有間隙；凹凸模組合后應(yīng)保持間隙一致，塑件同一表面由上下?；騼砂肽３尚蜁r錯位應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　頂出系統(tǒng)：頂出時動作靈活輕松，頂出行程滿足要求，各頂出件無晃動，竄動；頂出桿等在塑件上殘留的痕跡應(yīng)在塑件要

84、求范圍內(nèi)(一般允許高出型面0.1mm)；復(fù)位可靠正確，復(fù)位桿卅復(fù)位系統(tǒng)裝配正確，一般應(yīng)低于型面0.02～0.05mm。</p><p>　　導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)柱，導(dǎo)套垂直度為100mm:0.02mm，導(dǎo)套內(nèi)外孔同軸度0.01mm；滑動靈活，無松動及吸死現(xiàn)象；保證導(dǎo)向部位和各零件相對位置；導(dǎo)柱，導(dǎo)套軸線對模板垂直度公差為100mm:0.02mm。</p><p>　　澆注系統(tǒng)：主澆道，分澆道，進(jìn)料

85、口的尺寸、形狀、糙度等均應(yīng)符合要求；流道平直，圓滑連接，無死角，縫隙，坑；澆口套的主流道，加工粗糙度，加工痕跡應(yīng)有利于塑料流動及澆注系統(tǒng)脫模；不得有與注射橫噴嘴R吻合的側(cè)坑，進(jìn)料端口孔不得有影響脫模的倒錐。</p><p>　　模具各零部件的加工應(yīng)保證精度要求，導(dǎo)柱、導(dǎo)套應(yīng)保證同軸度要求；加工導(dǎo)柱，導(dǎo)套孔時應(yīng)同時加工，以保證同軸度要求，其它有同軸度要求的孔都采用同時加工的方法。</p><p&

86、gt;　　模具在裝配時應(yīng)保證各零件的準(zhǔn)確位置精度，模具上、下平面的平行度誤差不大于0.05mm；相鄰零件或相鄰單元之間的配合與連接均需按裝配工藝確定的裝配基準(zhǔn)進(jìn)行定位與固定，以保證其間的配合精度和位置精度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 高軍、李熹平. 注塑模成型工藝分析及模具設(shè)計指導(dǎo). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009&l

87、t;/p><p>　　[2] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京：高等教育出版社，2006</p><p>　　[3] 申樹義、高濟(jì). 塑料模具設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[4] 王樹勛、鄧庾厚. 典型注塑模具結(jié)構(gòu)手冊.北京：中南工業(yè)大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[5] 馮炳亮. 模具設(shè)計與制

88、造簡明手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002</p><p>　　[6] 廖念釗. 互換性與技術(shù)測量.北京：中國計量出版社，1994</p><p>　　[7] 唐深玉. 擠出模與塑料模設(shè)計優(yōu)化手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[8] 陳錫棟、周小玉. 實(shí)用模具技術(shù)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p

89、>　　[9] 付麗、張秀棉. 塑料模具技術(shù)制造于應(yīng)用實(shí)例.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p>　　[10]余桂英﹑郭紀(jì)林. AutoCAD2006基礎(chǔ)實(shí)用教程.大連：大連理工出版社，2003</p><p>　　[11]楊明忠、朱家誠. 機(jī)械設(shè)計.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002</p><p>　　[12]曾志新、呂明. 機(jī)械制造技術(shù)基

90、礎(chǔ).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[13]王先奎. 機(jī)械制造工藝學(xué).上海：上海交通大學(xué)出版社，2004</p><p>　　[14]譚建榮、張樹有. 圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京:高等教育出版社,1999</p><p>　　[15]張磊、謝龍漢、朱圣曉.Pro/ENGINEER Wildfire4.0模具設(shè)計實(shí)例圖解.北京:清華大學(xué)出版社,20

91、08</p><p>　　[16] 夏巨諶、李志剛.中國模具設(shè)計大典(電子版).中國機(jī)械工程學(xué)會.</p><p>　　[17]孫玉芹、孟兆新.機(jī)械精度設(shè)計基礎(chǔ).科學(xué)出版社,2003</p><p>　　[18]金滌塵、宋放之.現(xiàn)代模具制造技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001</p><p><b>　　致謝</b>&l

92、t;/p><p>　　在此設(shè)計過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師楊金平的指導(dǎo)與督促，同時感謝他的諒解與包容。沒有楊老師的幫助也就沒有今天的這個設(shè)計。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。在這四年的學(xué)期中結(jié)識的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在此，也對他們表示衷心感謝。</p><p>　　謝謝我的父母，沒有他們辛勤的付出也就沒有我的今天，在這一刻，將最崇高的敬意獻(xiàn)給你們！</p&g

93、t;<p>　　本文參考了大量的文獻(xiàn)資料，在此，向各學(xué)術(shù)界的前輩們致敬！</p><p>　　在此設(shè)計過程中，要特別感謝我的導(dǎo)師楊金平的指導(dǎo)與督促，同時感謝他的諒解與包容。沒有楊老師的幫助也就沒有今天的這個設(shè)計。求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂的。在這四年的學(xué)期中結(jié)識的各位生活和學(xué)習(xí)上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在此，也對他們表示衷心感謝。</p><p>　　謝謝我的父