玩具坦克注射模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p>　坦克玩具的模具設(shè)計(jì)</p><p>　設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)與制造</p><p>　學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　學(xué)生姓名： </p><p>　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 08模具設(shè)計(jì)與制造（1）班 </p><p>　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　指導(dǎo)教師： </p><p>　2011 年 01 月 07 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復(fù)雜的精密塑件。本設(shè)計(jì)是玩具坦克上蓋塑料模具的設(shè)計(jì)

3、，對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝分析，采用ABS作為塑件的材料。采用單分型面，根據(jù)模具的型腔數(shù)目以及最大注塑量、注射壓力，鎖模力、模具的安裝尺寸等應(yīng)許選擇注塑機(jī)，選擇成型零部件得尺寸；采用扇形澆口；利用直導(dǎo)柱導(dǎo)向，斜滑頂桿頂料，完成頂出完成脫模，并對(duì)模具的材料進(jìn)行選擇，如此設(shè)計(jì)出得結(jié)構(gòu)可以確保模具工作運(yùn)行可靠。對(duì)模具結(jié)構(gòu)與注塑機(jī)的匹配進(jìn)行校核。用UG繪制粗模具的三維圖形，最后利用UG對(duì)型芯和型腔進(jìn)行加工仿真，制定符合要求的數(shù)控加工工藝過(guò)程</

4、p><p>　　關(guān)鍵詞：注塑成型、三大系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The injection molding is the main method of thermoplastic moulding, one can once moldings complex shape of precisi

5、on plastic pieces. This design is a toy tanks cover plastic mould design, analysis of the technology of parts structure, as the plastic parts adopt ABS material. The single parting surface mold cavity, according to the l

6、argest number and injection quantity, injection pressure, clamping force, mould installation size promises choice injection molding parts, choose to size; Adopt fan-s</p><p><b>　　目 錄</b></p&g

7、t;<p>　　摘要…………………………………………………………….…………..Ⅰ</p><p>　　Abstract……………………………………...………..........……………..Ⅱ</p><p>　　第一章 緒論……………………………………………………………….4</p><p>　　1.1募集發(fā)展的現(xiàn)狀………………………………………

8、…………..4</p><p>　　1.2存在的問(wèn)題和主要的差距………………………………………..4</p><p>　　1.3發(fā)展展望..........................................................................................4</p><p>　　第二章材料與塑件分析……….

9、.........................................……………….5</p><p>　　2.1塑件分析..........................................................................................5</p><p>　　2.2塑件材料分析..................

10、................................................................5</p><p>　　2.3定制塑件設(shè)計(jì)批量設(shè)計(jì)..................................................................5</p><p>　　2.4計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量................

11、..................................................5</p><p>　　第三章選擇塑件的分型面………….......................................…………….6</p><p>　　第四章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇………………….…………………………………7</p><p>　　第五章注塑機(jī)的

12、選擇………………………………………….……….…8</p><p>　　第六章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………9</p><p>　　第七章冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………………………………………9</p><p>　　第八章頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………..10</p><p>　　8.1頂出機(jī)構(gòu)的

13、設(shè)計(jì)………………………………………………....11</p><p>　　8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………11</p><p>　　8.3復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)…………………………………………………11</p><p>　　第四章復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)……………………………………………………11</p><p>　　第九章成型零件的

14、設(shè)計(jì)……………………………………………….….11</p><p>　　第十章模具設(shè)計(jì)總圖……………………………………………….…….11</p><p>　　結(jié)論和展望……………..............…………………………………………..10</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………11</p><p

15、>　　致謝…………………………………………………………………………12</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　從第一個(gè)塑料產(chǎn)品誕生算起，塑料工業(yè)發(fā)展已經(jīng)有120年的歷史。天然高

16、分子加工階段，這個(gè)時(shí)期的天然高分子，主要是纖維素的改性和加工特性。合成樹(shù)脂階段，這個(gè)時(shí)期是以合成樹(shù)脂未基礎(chǔ)的原料生產(chǎn)塑料為特性。大發(fā)展階段，在這一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量迅速增大，聚烯烴塑料在70年代又有聚1—丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生產(chǎn)。形成更了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列。同時(shí)出現(xiàn)了很多品種高性能的工程塑料。</p><p>　　21實(shí)際，塑料工業(yè)一前所未有的速度高速發(fā)展。塑料在各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)

17、仲已經(jīng)有擁有舉足輕重不可替代的地位。</p><p>　　目前，我國(guó)塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，在2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占的比例上升到30%左右，在未來(lái)幾年，塑料模具還將保持較高速發(fā)展。募集是工業(yè)生產(chǎn)使用極為廣泛的重要設(shè)備，采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，質(zhì)量保證的一系列優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)仲的重要手段和主要發(fā)展方向。</p>&l

18、t;p>　　1.2存在問(wèn)題和主要差距</p><p>　　雖然我國(guó)模具總量目前已經(jīng)到達(dá)相當(dāng)?shù)靡?guī)模，模具水平也有很大的提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體來(lái)說(shuō)落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方方面：一是總量供</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀</p

19、><p>　　從第一個(gè)塑料產(chǎn)品誕生算起，塑料工業(yè)發(fā)展已經(jīng)有120年的歷史。天然高分子加工階段，這個(gè)時(shí)期的天然高分子，主要是纖維素的改性和加工特性。合成樹(shù)脂階段，這個(gè)時(shí)期是以合成樹(shù)脂未基礎(chǔ)的原料生產(chǎn)塑料為特性。大發(fā)展階段，在這一時(shí)期通用塑料的產(chǎn)量迅速增大，聚烯烴塑料在70年代又有聚1—丁烯和聚4-甲基-1-戊烯投入生產(chǎn)。形成更了世界上產(chǎn)量最大的聚烯烴塑料系列。同時(shí)出現(xiàn)了很多品種高性能的工程塑料。</p>

20、<p>　　21實(shí)際，塑料工業(yè)一前所未有的速度高速發(fā)展。塑料在各個(gè)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)仲已經(jīng)有擁有舉足輕重不可替代的地位。</p><p>　　目前，我國(guó)塑料工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，在2004年，塑料模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占的比例上升到30%左右，在未來(lái)幾年，塑料模具還將保持較高速發(fā)展。募集是工業(yè)生產(chǎn)使用極為廣泛的重要設(shè)備，采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成

21、本低廉，質(zhì)量保證的一系列優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)仲的重要手段和主要發(fā)展方向。</p><p>　　1.2存在問(wèn)題和主要差距</p><p>　　雖然我國(guó)模具總量目前已經(jīng)到達(dá)相當(dāng)?shù)靡?guī)模，模具水平也有很大的提高，但設(shè)計(jì)制造水平總體來(lái)說(shuō)落后于德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家許多。當(dāng)存在的問(wèn)題和差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方方面：一是總量供化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于我國(guó)的模具

22、產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有很大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)品應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。</p><p>　　第二章 塑料于塑件分析</p><p><b>　　2.1塑件分析</b></p><p>　　如下圖作為玩具坦克三圍立體圖，該產(chǎn)品形狀如中空的薄壁零件，在裝配面隊(duì)精度于表面粗糙度要求高，在外表面不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一

23、定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結(jié)構(gòu)分析；制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件面較簡(jiǎn)單，型芯、型腔加工容易。從整體工藝分析：根據(jù)制品外觀要求于結(jié)構(gòu)特定要求選擇澆口位置在零件內(nèi)部，制品薄而大要求冷卻系統(tǒng)必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機(jī)構(gòu)均勻</p><p><b>　　2.2塑件材料分析</b></p><p>　　塑料成型原

24、料得選取應(yīng)從加工性能、力學(xué)性能、熱性能。物理性能等等多方面因素考慮來(lái)選取合適的塑料進(jìn)行生產(chǎn)，本次設(shè)計(jì)材料的現(xiàn)則是根據(jù)材料持續(xù)性進(jìn)行選擇的。</p><p>　　根據(jù)塑料受熱后表現(xiàn)的性能加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過(guò)比較分析可以看出熱固性材料主要用于壓塑，擠塑成型，而熱塑性材料還適合注塑成型，本次設(shè)計(jì)為注塑設(shè)計(jì)，所以采用熱塑性塑料。</p><p>　　熱塑性塑料

25、還分為很多種，如聚乙烯，聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，為了選擇到合適的塑件材料，通過(guò)對(duì)塑件的分析和查閱有關(guān)資料表可見(jiàn)</p><p>　　經(jīng)過(guò)以上集中備選材料的性能對(duì)比，并考慮制件的使用環(huán)境，本設(shè)計(jì)采用ABS材料。由于材料的吸濕行強(qiáng)，含水量應(yīng)小于0.3%。所以原料應(yīng)充分干燥。ABS的技術(shù)指標(biāo)、注射工藝參數(shù)具體看下表</p><p><b>　　ABS技術(shù)指標(biāo)</b

26、></p><p><b>　　ABS注射工藝技巧</b></p><p>　　2.3確定塑件設(shè)計(jì)批量</p><p>　　該產(chǎn)品為小量批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有一定的注塑效率，由于塑件寬度小，所以采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用牛角進(jìn)膠要均勻充滿型腔。</p><p>　　2.4計(jì)算塑料的體積和質(zhì)量</p&g

27、t;<p>　　該產(chǎn)品為ABS，查閱手冊(cè)或者產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)得知其密度為1.03g~1.07g/ m³。收縮率為0.4%~0.6%。計(jì)算平均密度為1.05g/ m³，平均收縮率為0.5%。</p><p>　　使用UG軟件畫(huà)出三維實(shí)體圖，自動(dòng)計(jì)算出所畫(huà)圖形的體積。</p><p>　　通過(guò)計(jì)算塑件體積V塑=4.2cm³，可得塑件質(zhì)量為M塑=ρV塑=1.

28、05×5.24=4.394，因?yàn)橐荒汕凰訫=4.394×2=8.788g</p><p>　　式子中ρ塑料密度g/cm³。</p><p>　　由于澆注系統(tǒng)體積V澆=5.535cm³可計(jì)算澆注系統(tǒng)質(zhì)量為</p><p>　　M澆=ρV澆=5.535×1.05=5.812g</p><p>

29、　　因?yàn)橐荒汕凰訴總=2V塑+V澆=13.9.5cm³</p><p>　　M總=M塑+M澆=14.6cm³</p><p>　　第三章 選擇塑件的分型面</p><p>　　3.1選擇封信面時(shí)候，應(yīng)考慮到使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，分型容易，并且應(yīng)吧影響塑件的外觀以及使用。根據(jù)坦克玩具上蓋模具特點(diǎn)選取分型面。</p><p&g

30、t;　　第四章 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇</p><p>　　模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于生產(chǎn)中提高效率，改善生產(chǎn)環(huán)節(jié)有著很重要的作用。近年來(lái)在模具行業(yè)特別是塑料模具行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)件的大量運(yùn)用使生產(chǎn)更加趨于標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)單化，對(duì)于生產(chǎn)安全和高效起到很重要的作用，還有利于模具的國(guó)際交流和組織模具出口，打入國(guó)際市場(chǎng)。</p><p>　　4.1標(biāo)準(zhǔn)模架的選 　　模架是設(shè)計(jì)制造塑料注塑模具注射模得基礎(chǔ)部件，其他的部件設(shè)計(jì)于

31、制造均依賴它，選擇模架要根據(jù)制品得尺寸以及大小，同時(shí)考慮到注射機(jī)得參數(shù)，本次設(shè)計(jì)因參照生產(chǎn)實(shí)例采用如圖模架</p><p>　　4.2標(biāo)準(zhǔn)緊固件的備用　 標(biāo)準(zhǔn)緊固件主要是螺釘。螺釘是日常生活最常用的標(biāo)準(zhǔn)件，將螺釘直接旋如被連接件之一的螺孔內(nèi)，螺釘頭部即可將兩被連接緊固，其規(guī)格和尺寸均有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)的塑件模架中主要采用內(nèi)六角螺釘，包括M5，M6，M8和M10，M14不等，長(zhǎng)度根據(jù)不同需求選取</p&g

32、t;<p>　　第五章 注塑機(jī)的選擇</p><p><b>　　5.1注塑機(jī)的概念</b></p><p>　　注塑機(jī)的全程應(yīng)該為塑料成型機(jī)。注塑機(jī)主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電器龍之系統(tǒng)及機(jī)架等組成。工作時(shí)候模具的動(dòng)、定模板分別安裝于注射機(jī)的移動(dòng)模板和固定模板上，由于合模機(jī)構(gòu)合模并鎖緊，由注射裝置加熱、塑化、注射、待融料在模具neutra

33、l冷卻成型后開(kāi)模，最后由推出機(jī)構(gòu)推出。</p><p>　　注射機(jī)的工作原理：注射機(jī)的工作原理與打針用的注射器很相似，它是借助螺桿的推力，將已經(jīng)塑化號(hào)的熔融狀態(tài)的塑料注射入閉合好得模腔內(nèi)，經(jīng)過(guò)固化定型以后得到制品的工藝過(guò)程。注射成型是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，每一個(gè)周期包括：定量加料—熔融塑化—施壓注射—充模冷卻—開(kāi)模取件。取出塑件又再次閉模，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。</p><p>　　注塑機(jī)根據(jù)塑化方式

34、分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)；按照機(jī)器傳動(dòng)方式又可以分為液壓式、機(jī)械式和液壓—機(jī)械式；按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)</p><p><b>　　分析以下特點(diǎn)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)已經(jīng)計(jì)算出塑件總體積為14.6cm³ cm³.根據(jù)塑料制品體積質(zhì)量翻查有關(guān)手冊(cè)選定 </p><p>　　根據(jù)塑件體積和

35、各方面因素應(yīng)選定XS-ZY-125臥式注塑機(jī)</p><p>　　5.3注射機(jī)的參數(shù)校核</p><p>　　為了使注射成型過(guò)程順利進(jìn)行，必須對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行校對(duì)</p><p><b>　　5.3.1</b></p><p>　　我們通過(guò)學(xué)習(xí)知道注塑機(jī)的最大注射量應(yīng)該大于制件的質(zhì)量或者體積（寶貨流到以及澆口）、通常注塑機(jī)

36、的實(shí)際注塑兩最好為注塑機(jī)的最大注塑量的80%。所以本次設(shè)計(jì)選用注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)</p><p>　　0.8V≥V塑件+V澆</p><p>　　式中：V機(jī)—注塑機(jī)的最大注塑量cm³</p><p><b>　　V塑—塑件體積</b></p><p>　　V澆—澆注系統(tǒng)的體積</p><p&

37、gt;　　故V機(jī)≥（V塑+V澆）/0.8</p><p><b>　　檢查后滿足本次要求</b></p><p>　　5.3.2注射壓力核對(duì)</p><p>　　所選用的注塑機(jī)的注射壓力必須大于成型件所需的注射壓力。成形所需注射力與塑料品種、塑件的形狀尺寸、注射機(jī)類(lèi)型、噴嘴及模具流道的阻力等因素有關(guān)。計(jì)算所需注射壓力大致如下：</p>

38、;<p>　　1. 塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚者所需注射壓力一般小于70MPa。</p><p>　　2. 塑料熔體粘度較低，塑件形狀一般，精度要求一般者。所需的注射壓力通常選為70至100MPa</p><p>　　3. 塑料熔體具有中等粘度（PS、PE等），塑件形狀一般，有一定精度要求者，所需注射壓力選為100至140MPa</p><

39、p>　　4. 塑料熔體具有較高的粘度（PMMA、PPO、PC、PSF等），塑件壁薄、尺寸大，或者壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格的塑件，所需注射壓力選為140至180Mpa</p><p>　　本次產(chǎn)品設(shè)計(jì)為玩具坦克上蓋塑件，整體結(jié)果為中小型零件，隊(duì)粘度要求不高，所以本次注射機(jī)注射力為120Pma，應(yīng)能滿足此項(xiàng)要求。</p><p>　　5.3.3鎖模力校核</p>&l

40、t;p>　　高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分型面分開(kāi)的脹模力，此脹模力等于塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積與型腔壓力的乘積。脹模力必須小于注射機(jī)的額定鎖模力，常用塑料品種及塑件復(fù)雜程度不同，或精度不同，可選用的型腔壓力也不同。型腔壓力可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值，常取型腔壓力為20~40Mpa，常用塑料品種及塑件復(fù)雜程度不同，或精度不同，我們對(duì)鎖模力校核，對(duì)一些樹(shù)脂平均壓力做簡(jiǎn)單比較。</p><p>　　根

41、據(jù)上表，本塑件材料為ABS，可選擇型腔壓力Pc=40Mpa，型腔平均壓力Pc=40Mpa決定后，可以按下式校對(duì)注射機(jī)的額定鎖模力：T＞KPA</p><p>　　式中 T—注射機(jī)額定鎖模力；</p><p>　　塑件和流道系統(tǒng)在分型面上的投影面積（mm²）</p><p>　　K—安全系數(shù)，通常取1.1~1.2</p><p>　　

42、本次設(shè)計(jì)所選注射機(jī)T=9000KN</p><p><b>　　用UG軟件分別計(jì)算</b></p><p>　　塑件在分型面投影面積</p><p>　　流道在分型面上的投影面積</p><p>　　A=6049.092+552.4157=6497.114m㎡</p><p><b>　

43、　K=1.2:；</b></p><p>　　KpA=1.2×40×6497.114</p><p>　　=311861.472N=311.86KN</p><p>　　T=900KN＞311.86KN；</p><p>　　所以這次選擇注塑機(jī)滿足要求</p><p>　　5.3.4模具

44、安裝尺寸校對(duì)</p><p>　　模具厚度（閉合高度）必須滿足以下公式；</p><p>　　Hmin≤Hm≤max</p><p>　　式中：Hmin——注塑機(jī)允許的最小模具厚度（mm）</p><p>　　Hm——所設(shè)計(jì)模具厚度（mm）</p><p>　　Hmax——注塑機(jī)允許最大的模具厚度（mm）</p&

45、gt;<p>　　Hmin=200mm Hm=290mm Hmax=300mm</p><p>　　200＜290＜300</p><p><b>　　所選注塑機(jī)滿足要求</b></p><p>　　5.3.5開(kāi)模行程校對(duì)</p><p>　　注塑機(jī)最大開(kāi)模行程必須大于取出塑件所需要的開(kāi)模距離。本設(shè)計(jì)

46、所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)</p><p>　　所以注塑機(jī)開(kāi)模行程應(yīng)滿足以下公式：</p><p>　　Smax≥H1+H2+（5~10）mm 單分型面</p><p>　　式中：Smax——注塑機(jī)最大開(kāi)模行程（mm）</p><p>　　H1——塑件脫模需要頂出的距離、</p><p>　　H2——塑件脫

47、模需要的距離</p><p>　　本設(shè)計(jì)的塑件高度H1=30mm，H2=50mm</p><p>　　所以H1+H2+(5~10)=30+50+10=90mm</p><p>　　Smax300mm≥90mm</p><p>　　搜易本次選擇注塑機(jī)滿足要求</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p>

48、<p><b>　　6.1概述</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開(kāi)始到型腔為止得塑料流動(dòng)通道，由主流道、分流道、進(jìn)料澆口和冷卻穴組成。</p><p>　　設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)應(yīng)注意：1澆注系統(tǒng)力求距離型腔近、一致，并且首先進(jìn)入制品壁厚部位，不宜直沖型芯鑲嵌件。2.其位置力求在分型面上，便與加工并且易于快速、均勻、平穩(wěn)地充滿型腔；主流道

49、入口應(yīng)在模具中心位置。3.有利于制品的外觀，并且易于清潔。4.排氣良好。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的材料ABS屬于非牛頓流體，在流動(dòng)的過(guò)程中，其表觀粘度隨剪切速率地變化而發(fā)生顯著變化，對(duì)假塑性流體而言，剪切速率增大時(shí)，表觀粘度會(huì)降低，溫度對(duì)于ABS的表觀粘度也有較大影響，跟普通液體相比，ABS又具有較大的可壓縮性，當(dāng)壓力增高時(shí)，其表觀粘度增加，由于塑料在注射模教書(shū)系統(tǒng)中和型腔溫度、壓力和剪切速率是隨時(shí)變化的

50、，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，綜合加以考慮，一起在充模以盡可能低的表觀粘度和較快的速度充滿型腔，在保壓階段，又能通過(guò)澆注系統(tǒng)使壓力充分傳遞到型腔各個(gè)部分，此外，制件的外形尺寸和對(duì)外觀要求也影響著整個(gè)澆注系統(tǒng)得形狀和尺寸，本制品上表面要求光滑，所以不宜在表面開(kāi)設(shè)澆道，應(yīng)采用內(nèi)澆道。</p><p><b>　　6.2流道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流

51、道、進(jìn)料澆口和冷料穴組成。</p><p>　　6.2.1主流道設(shè)計(jì)</p><p>　　主流道是指熔融塑料由注射機(jī)噴嘴噴出后最先經(jīng)過(guò)的部位，與注塑機(jī)噴嘴同軸，因?yàn)榕c熔融塑料、注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸、碰撞，一般不直接開(kāi)設(shè)在定模板上，為了方便制造，都制造成可以拆卸的澆口套，用螺釘或配合的形式固定在模板上。</p><p>　　熔料注入模具最先經(jīng)過(guò)的一段流道，直接影響到填充

52、時(shí)間及流動(dòng)速度。其澆口選擇不能太大和太小，熔料流動(dòng)過(guò)程中冷卻面相對(duì)增大，熱量消耗大，注射壓力損失也大材料的浪費(fèi)。因此合理的注澆道參數(shù)。</p><p>　　d=d1+(0.5~1) 式中d1——注射機(jī)噴嘴孔直徑（mm）</p><p>　　d——主流道口直徑（mm）</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用d1為4mm得出d為5mm</p><p&g

53、t;　　α=2~4°對(duì)流動(dòng)性差的塑料可取3~6°</p><p><b>　　本設(shè)計(jì)采用α=3°</b></p><p>　　3.H——按具體情況選擇，一般3~8mm ，H取5mm</p><p><b>　　H——球面配合高度</b></p><p>　　4.R=R1

54、+（1~3）</p><p>　　式中R1——注塑機(jī)噴嘴噴球半徑（mm）</p><p>　　R1為6mm，R為8mm</p><p>　　5.r——主流道與分流道過(guò)度半徑圓角按情況選擇1~3mm現(xiàn)在選為1.5mm</p><p><b>　　L盡量取短</b></p><p>　　6.2.2分流

55、道設(shè)計(jì)</p><p>　　分流道是主流道與澆口之間的通道。多型腔模具一定設(shè)置分流道，大部分塑件由于使用多澆口進(jìn)料也需要分流道</p><p><b>　　分流道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：</b></p><p>　　流經(jīng)分流道的熔體體積和壓力的損失要小。為此分流道一要短二要使粗糙度降到最低，三是容積要小，四是少?gòu)澱?lt;/p><p>

56、　　要使分流道得固化時(shí)間稍慢于制品的固化時(shí)間，以利于保壓，補(bǔ)縮和壓力傳遞。</p><p>　　要使熔料能迅速而又均勻的進(jìn)入各型腔，故在多型腔設(shè)計(jì)時(shí)，在保證模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下，力求緊湊、集中。</p><p>　　便與加工，便于使用標(biāo)準(zhǔn)道具，免于制造專(zhuān)用刀具。</p><p>　　2.分流道的截面形狀</p><p>　　分流道的截面有圓形、

57、梯形、U行、半圓形等。根據(jù)塑件的材料流動(dòng)性較好，長(zhǎng)度較短可以采用圓形分流道且呈直線布置。由于分流道中與模具接觸點(diǎn) 外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體得流動(dòng)性裝較為理想，因此分流道的內(nèi)表面粗糙度Ra并不要求很低，一般1.6μm左右可以，這樣的表面稍不光滑，有助于塑料熔體得外層冷卻皮層的固定，從而與中心部位得熔體之間產(chǎn)生一定得速度差，以保證熔體流動(dòng)時(shí)候具有適宜得剪切速率和剪切熱。</p><p><b&g

58、t;　　3.分流道的布置</b></p><p>　　分流道的布置取決于型腔的布局，兩者互相能影響。分流道的布置形式分平衡式和非平衡式兩種。平衡式布置要求從主流道至各個(gè)型腔的分流道，其長(zhǎng)度、形狀、斷面尺寸等必須對(duì)應(yīng)相等，達(dá)到各個(gè)想強(qiáng)的熱平衡和塑料流動(dòng)平衡。因此各個(gè)型腔得澆口尺寸可以相同，達(dá)到各個(gè)型腔同時(shí)均勻進(jìn)料。非平衡式布置主要特點(diǎn)是主流道至各個(gè)型腔得分流道長(zhǎng)度各不同（加上型腔大小不同）。為了使各個(gè)型

59、腔同時(shí)均勻進(jìn)料，各個(gè)型腔的澆口尺寸必定不相同。因此本塑件的分流道采用了平衡式布置。</p><p><b>　　6.3澆口設(shè)計(jì)</b></p><p>　　澆口是主流道、分流道和型腔之間的連接部分，是澆注系統(tǒng)的最終端，很短，截面很小。當(dāng)熔融得塑料流在高壓情況下經(jīng)過(guò)澆口時(shí)，因截面積小而流速加快，因此摩擦作用而溫度升高，粘度降低，流動(dòng)相提高，有利于充滿整個(gè)型腔。故澆口是澆

60、注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，其位置、形狀尺寸等決定著塑件質(zhì)量、注射效果及注射效率。</p><p><b>　　澆口作用：</b></p><p>　　（1）快速充型 保壓?？s；</p><p><b>　?。?）防止熱料回流</b></p><p>　　（3）使塑件與澆注系統(tǒng)分離。</p>&

61、lt;p>　　澆口截面形狀和尺寸得確定要根據(jù)制品的尺寸大小、壁厚、塑料的品種以及制品的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)得澆口形式而定。先取小值，試模后根據(jù)情況后修正?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進(jìn)入并且充滿型腔，同時(shí)在充滿后能適時(shí)冷卻封閉，因此澆口的截面要小，長(zhǎng)度要短，這樣可以增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料分離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。</p><p>　　注塑模的澆口形式較多，其形式和安放位置有

62、直接澆口，盤(pán)形澆口（中心澆口）、點(diǎn)澆口等，具體采用的形式可以根據(jù)綜合各種因素影響。本設(shè)計(jì)采用牛角進(jìn)膠，流速快不在塑件表面進(jìn)膠，在塑件內(nèi)部澆注。</p><p>　　第七章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1冷卻時(shí)間的計(jì)算</p><p>　　注射模實(shí)際上是一種熱交換器。確定恰當(dāng)?shù)臒峤粨Q（冷卻）時(shí)間，是模具設(shè)計(jì)者的重要任務(wù)。為此，首先分析影響冷卻時(shí)間的因素本

63、次設(shè)計(jì)選用得模具材料為剛才。如果只考慮材料的冷卻效果時(shí)，若熱率越高，從熔融塑料吸收熱量更迅速，；鞥卻越快。本塑件采用冷卻水做冷卻介質(zhì)。我們知道水的比熱打，以冷卻水出、入口處溫差小為好，一般控制在5°C以內(nèi)。冷卻水在通道中得流速，以盡可能的高為好。根據(jù)下表選擇冷卻時(shí)間：</p><p><b>　　7.2冷卻參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算所需冷卻水

64、體積流量：</p><p>　　7.3冷卻回路的設(shè)計(jì)</p><p>　　根基本次設(shè)計(jì)的塑件形狀及其所需冷卻溫度分布要求以及澆口位置等，設(shè)計(jì)出冷卻回路。冷卻回路制件采用內(nèi)部轉(zhuǎn)孔法溝通，用堵頭使之形成規(guī)定的冷卻回路。</p><p>　　冷卻回路得水孔盡可能多，孔徑盡可能大，一般來(lái)說(shuō)冷卻水孔中心線與型腔的距離為冷卻通道直徑的1~2倍冷卻通道之間的中心距約為水孔直徑得3

65、~5倍，通道一般在8mm左右。</p><p>　　綜合以上冷卻水控布置要求兼顧水道與其他零件是否發(fā)生干涉</p><p>　　第八章 頂出和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　8.1頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　8.1.1頂出機(jī)構(gòu)按照驅(qū)動(dòng)形式分為：手動(dòng)頂出、機(jī)動(dòng)頂出、氣動(dòng)頂出。按照模具結(jié)構(gòu)可以分為：

66、一次頂出、二次頂出、螺紋頂出、特殊頂出。</p><p>　　8.1.2頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原理</p><p>　　（1）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)：因塑件一般留在動(dòng)模一側(cè)以便頂出</p><p>　?。?）頂出時(shí)與塑件的接觸為塑件內(nèi)表面其他不明顯的位置以保持塑件外觀</p><p>　　（3）頂出裝置均勻分布，頂出作用力在塑件承受力最大的部分，以

67、防變形和損傷</p><p>　?。?）頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)平穩(wěn)順暢，靈活可靠，足夠的強(qiáng)度、耐磨性，平穩(wěn)順暢，并且制造方便，易于維修。</p><p>　　8.1.3頂出機(jī)構(gòu)的基本形式</p><p><b>　　1.頂干頂出機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　基本形式：常用斷面形狀有圓形、矩形、腰形、半圓形、弓形和盤(pán)形等。<

68、/p><p>　　本設(shè)計(jì)只要采用頂針和斜頂，因?yàn)樗寄茏鳛榕艢饪走€能起到內(nèi)部側(cè)抽的作用，能保證配合的精密度應(yīng)用廣，結(jié)構(gòu)如下</p><p>　　8.2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模是必不可少的部件，它能夠保證注射模準(zhǔn)確的開(kāi)合模具，并在模具中起到定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式只要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和精定位裝置。</p>&l

69、t;p>　　第九章 成型零件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　9.1腔模的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　凸模：、</b></p><p><b>　　凹模：</b></p><p>　　9.3成型零件工作尺寸計(jì)算</p><p>　

70、　1.塑件的收縮率波動(dòng)</p><p>　　型芯、型腔的徑向尺寸以及塑件尺寸標(biāo)注</p><p><b>　　10模具設(shè)計(jì)總圖</b></p><p><b>　　爆炸視圖</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]

71、 李大鑫,張秀棉. 模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述[J]模具制造, 2005,(02). </p><p>　　[2] 趙昌盛 ,朱邦全. 我國(guó)模具材料的應(yīng)用發(fā)展[J]模具制造, 2004,(11). </p><p>　　[3] 魏尊杰，李天曉，安閣英，葉榮茂. 消失模鑄造氣隙尺寸及壓力數(shù)值計(jì)算[J]哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1995,(04). </p><p>　　[

72、4] 曹月君. 國(guó)內(nèi)外汽車(chē)球墨鑄鐵件生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)[J]汽車(chē)工藝與材料, 1994,(02). </p><p>　　[5] 劉靜遠(yuǎn). 球墨鑄鐵件發(fā)展的新階段[J]汽車(chē)工藝與材料, 1996,(10). </p><p>　　[6] 朱先勇 ,杜軍 ,劉耀輝. CuCrMoNi多元低合金化對(duì)鑄鐵組織和性能的影響[J]汽車(chē)工藝與材料, 2003,(01). </p><

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74、現(xiàn)狀[J]鑄造, 2000,(02). </p><p>　　[10] 王君卿,孫遜,蘇仕方,喻德偉,張士彥,李寶治,姜華,劉海霞. 鑄件充型凝固三維數(shù)值模擬軟件SRIFCAST的研制及其應(yīng)用[J]鑄造, 2001,(10). </p><p>　　[11] 孫遜,王君卿,喻德偉,蘇仕方,安閣英. 工程湍流模式在鑄件充型過(guò)程數(shù)值模擬中的應(yīng)用[J]鑄造, 1998,(10). </p&

75、gt;<p>　　[12] 呂振林，鄧月聲，饒啟昌，?？烧? 基體組織狀態(tài)對(duì)球墨鑄鐵抗磨料磨損性能的影響[J]鑄造, 1995,(11). </p><p>　　[13] 李宏興. 球墨鑄鐵在耐磨材料領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J]鑄造設(shè)備研究, 2001,(01). </p><p>　　[14] 柳百成. 鑄件充型凝固過(guò)程數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展[J]鑄造, 1999,(08). &

76、lt;/p><p>　　[15] 王君卿,孫遜,關(guān)洋,李寶治,于波,白麗梅,孫鑫志. 大型鑄件成形過(guò)程數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化[J]鑄造, 2006,(09). </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在此論文完成之際，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師---劉軍輝老師對(duì)我的幫助。從論文的選題、構(gòu)思、撰寫(xiě)到反復(fù)的修改過(guò)程，都得到了劉軍輝老

77、師悉心的指導(dǎo)和非常寶貴的建議，使我能夠?yàn)樗鶎W(xué)融會(huì)貫通，受益匪淺。在此表達(dá)我最誠(chéng)摯的感謝。</p><p>　　非常感謝在兩年多的課程學(xué)習(xí)階段中所有的授課老師們，是您們帶領(lǐng)我走入了知識(shí)的世界，接觸到了先進(jìn)的理論。同時(shí)，我要感謝我的同學(xué)們，感謝他們和我分享了許多重要的信息和資料，幫助我克服困難，完成了論文。更為重要的是，她們?cè)谖页醺宥ǜ搴螅涣哔n教，就文章中的一些不足提出了積極的修改建議，對(duì)此，我也深表感謝。<