沖壓、注塑模具畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計進行了落料、沖孔、拉深復(fù)合模的設(shè)計。文中簡要概述了沖壓模具目前的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢。對產(chǎn)品進行了詳細(xì)工藝分析和工藝方案的確定。按照沖壓模具設(shè)計的一般步驟，計算并設(shè)計了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導(dǎo)尺、擋料銷、導(dǎo)正銷等。模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計中對工作零件和壓

2、力機規(guī)格均進行了必要的校核計算。此外，本模具采用始用擋料銷和鉤形擋料銷擋料。模具的沖孔和落料凸模分別用不同的固定板固定，便于調(diào)整間隙；沖孔凹模和落料凹模則采用整體固定板固定。落料凸模內(nèi)裝有導(dǎo)正銷，保證了工件上孔和外形的相對位置準(zhǔn)確，提高了加工精度。如此設(shè)計出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運行可靠和沖壓產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 復(fù)合模；校核；沖孔；落料；拉深。</p><p&

3、gt;　　分析塑件的結(jié)構(gòu)，塑件材料為聚乙烯，形狀較復(fù)雜，尺寸小，精度要求較低，該塑件可采用注射成型加。</p><p>　　通過對該塑件的分析，確定該塑件以注射來成型，側(cè)澆口形式，一模兩腔的三板結(jié)構(gòu)模架，推出機構(gòu)采用推板推出機構(gòu)，采用復(fù)位桿復(fù)位機構(gòu),結(jié)構(gòu)較簡單，生產(chǎn)率較高，占地面積較小，適于大批量生產(chǎn)。</p><p>　　采用帶有側(cè)向抽芯和頂出機構(gòu)，并對塑件成型的澆注系統(tǒng)、布置方式、澆口

4、位置等進行選擇，根據(jù)有關(guān)資料和經(jīng)驗得到相對合理的解決方案。</p><p>　　最終，綜合以上所有因素完成本次塑料制件的成型工藝及模具設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：分型面、澆注系統(tǒng)、側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)、排氣、分型面。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design o

5、f the blanking and punching, drawing composite modulus design. This paper briefly outlined the Stamping Die current development status and trends. The product of a detailed analysis and the identification process. Stampi

6、ng die design in accordance with the general steps to calculate and design the sets on the main mold parts, such as : punch and die. Punch plate, plate, Die plate and dump plates I. feet behind the sales, marketing and o

7、ther derivative is. Die-standard model planes, t</p><p>　　Keywords : composite modules；Check；Punching；Blanking；Drawing.</p><p>　　Analysis of the structure of plastic parts, pieces of plastic mat

8、erials for polyethylene, more complex shapes, small size, low accuracy, the use of plastic injection molding process. Through the analysis of the plastic parts, plastic parts to determine the injection molding to s

9、ide gate form of a two-cavity mode of the three-board structure, pushing adopted by the board introduced Launch, a reset-reset body structure is relatively simple, higher productivity, covers an area of less suitabl</

10、p><p>　　The method, uses has lateral pulls out the core and goes against the organization, and to models to take shape pours the system, the arrangement way, the runner position and so on carries on the choice,

11、 obtains the relatively reasonable solution according to the pertinent data and the experience. </p><p>　　Finally, synthesizes above all factors cost inferior plastic workpiece to take shape the craft and th

12、e mold design.</p><p>　　Key words: double-double-cavity， surface-assisted ，sub-surface core-pulling ，side plates， push ，launched ，Exhaust clearance，</p><p><b>　　目錄</b></p><

13、;p><b>　　緒論1</b></p><p>　　第一章 沖壓模設(shè)計1</p><p>　　1.1 分析零件工藝性1</p><p>　　1.1.1 翻邊工序計算1</p><p>　　1.1.2 拉深工序計算7</p><p>　　1.2 確定工藝方案9</p

14、><p>　　1.3 進行必要的計算10</p><p>　　1.3.1 計算總拉深力10</p><p>　　1.3.2 工作部分尺寸計算11</p><p>　　1.4 模具總設(shè)計11</p><p>　　1.5 選定設(shè)備12</p><p>　　1.6 繪制模具總圖13&

15、lt;/p><p>　　1.7 繪制模具零件圖13</p><p>　　1.7.1 凸模的設(shè)計13</p><p>　　1.7.2 凹模的設(shè)計14</p><p>　　1.7.3 推件板設(shè)計15</p><p>　　1.8 模具總配圖17</p><p>　　第二章 塑料模設(shè)計

16、18</p><p>　　2.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性工藝性18</p><p>　　2.1.1 塑件的幾何形狀分析18</p><p>　　2.1.2 塑件原材料的成型特性分析18</p><p>　　2.1.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析19</p><p>　　2.1.4 塑件的生產(chǎn)批量20</

17、p><p>　　2.1.5 初選注射機20</p><p>　　2.2 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計24</p><p>　　2.2.1 分型面的選擇24</p><p>　　2.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計24</p><p>　　2.3 模具設(shè)計方案論證26</p><p>　　2.3.

18、1 型腔布置的分析26</p><p>　　2.3.2 成型零件的結(jié)構(gòu)確定27</p><p>　　2.3.3 導(dǎo)向定位機構(gòu)的設(shè)計28</p><p>　　2.3.4 推出機構(gòu)設(shè)置28</p><p>　　2.3.5 抽芯機構(gòu)的確定29</p><p>　　2.3.6 冷卻系統(tǒng)設(shè)計29</

19、p><p>　　2.4 主要零部件的設(shè)計計算30</p><p>　　2.4.1 成型零件的成型尺寸30</p><p>　　2.4.2 模具型腔壁厚確定30</p><p>　　2.4.3 抽芯機構(gòu)的設(shè)計計算31</p><p>　　2.4.4 推出機構(gòu)的設(shè)計計算32</p><p

20、>　　2.4.5 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定33</p><p>　　2.5 成型設(shè)備的校核計算34</p><p>　　2.5.1 注射機注射壓力的校核34</p><p>　　2.5.2 注射量的校核34</p><p>　　2.5.3 安裝尺寸要求34</p><p>　　2.5.4 推出機構(gòu)的校

21、核35</p><p>　　2.5.5 開模行程的校核36</p><p>　　2.5.6 型腔數(shù)量的校核36</p><p>　　2.6 繪制模具裝配圖36</p><p>　　2.7 模具安裝要求37</p><p><b>　　參考文獻38</b></p>

22、<p>　　外文原問和翻譯39</p><p><b>　　致謝55</b></p><p><b>　　總結(jié)56</b></p><p>　　第1章 沖壓模具設(shè)計</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p><

23、b>　　沖壓模具工藝參數(shù)</b></p><p>　　零件名稱：180些油機通風(fēng)口座子</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批大量</b></p><p>　　村料： 08酸洗鋼板</p><p>　　1.1 分析零件的工藝性</p><p>　　這是一個不帶底的階梯零件，其

24、尺寸精度、各處的圓角半徑均符合拉深工藝要求。該零件形狀比較簡單，可以采用落料－拉深成二階形階梯和底部沖孔一翻邊的方案加工。但是能否一次翻邊達到零件所要求的高度，需要進行計算。</p><p>　　1.1.1 翻邊工序計算</p><p>　　一次翻邊所能達到的高度：</p><p>　　按照相關(guān)表取極限翻邊系數(shù)</p><p><b&g

25、t;　　由相應(yīng)公式計算：</b></p><p><b>　　而零件的第三階高度</b></p><p>　　由此可知一次翻邊不能達到零件高度要求，需要采用拉深成三階形階梯件并沖底孔，然后翻邊。第三階高度應(yīng)該為多少，需要幾次拉深，還需斷續(xù)分析計算。</p><p>　　計算沖底孔后的翻邊高度</p><p>

26、　　圖1-2 拉深后翻邊</p><p><b>　　取極限翻邊系數(shù) </b></p><p>　　拉深凸模圓角半徑取 </p><p>　　由相關(guān)公式得翻邊所能達到的最大高度：</p><p><b>　　取翻邊高度  </b></p><p>　　計

27、算沖底孔直徑：按公式：</p><p><b>　　1-1</b></p><p><b>　　實際采用 </b></p><p>　　計算需用拉深拉出的第三階高度 </p><p>　　根據(jù)上述分析計算可以畫出翻邊前需要幾次拉深成的半成品圖，如圖1-3所示。</p><p>

28、;　　圖1-3 翻邊半成品形狀</p><p>　　1.1.2拉深工序計算</p><p>　　圖1-3所示的階梯形半成品需要幾次拉深，各次拉深后的半成品尺寸如何，需進行如下拉深工藝計算。</p><p>　　計算毛坯直徑及相對厚度：</p><p>　　先作出計算毛坯分析圖，如圖1-4所示。為了計算方便，先按分析圖中所示尺寸，根據(jù)彎曲毛坯

29、展開長度計算方法求出中性層母線的各段長度并將計算數(shù)據(jù)列于表1-1中。</p><p>　　圖1-4 計算毛坯分析圖</p><p>　　表1-1 毛料計算附表（mm）</p><p>　　根據(jù)公式計算得毛坯直徑：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>

30、;　　計算相對厚度：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　確定拉深次數(shù)：</b></p><p>　　根據(jù)             &

31、#160;     </p><p>　　查相關(guān)表得拉深次數(shù)為2，故一次不能拉成。</p><p>　　計算第一次拉深工序尺寸：</p><p>　　為了計算第一次拉深工序尺寸，需利用等面積法，限第二次拉深后的面積和拉深前參與變形的面積相等，求出第一次拉深工序的直徑和深度。</p><p>　　由于參與第二次拉深

32、變形的區(qū)域是從圖1-4中的開始，因此以開始計算面積，并求出相應(yīng)的直徑。</p><p>　　查相應(yīng)表得第二次拉深系數(shù) </p><p>　　因此，第一次應(yīng)拉成的第二階直徑</p><p>　　為了確保第二次拉深質(zhì)量，充分發(fā)揮板材在第一次拉深變形中的塑性潛力，實際定為：</p><p><b>　　按照式求得：</b>&l

33、t;/p><p>　?。?#160;1-4）         </p><p>　　這樣就可以畫出第一次拉深工序圖，如圖1-5所示。</p><p>　　上述計算是否正確，即第一次能否由的平板毛坯拉深成圖1-5所示的半成品，需進行核算。</p><p>　　

34、階梯形零件，能否一次拉成，可以用下述近似方法判斷，即求出零件的高度與最小直徑之比，再按圓筒形零件許可相對高度表（相應(yīng)表）查得其拉深次數(shù)，如拉深為1，則可一次拉成。</p><p>　　根據(jù)圖1-5所示：，，，查相關(guān)表得拉深次數(shù)為1，則說明圖1-5所示半成品可以由平板毛坯一次拉成。</p><p>　　1.2 確定工藝方案</p><p>　　通過上述分析計算可以得出

35、該零件的正確工藝方案是：落料、第一次拉深，壓成如圖1-5所示的形狀；第二次拉深、沖孔，壓成如圖1-3所示的形狀；第四道工序為翻邊，達到零件形狀和尺寸要求，如圖1-2所示。共計四道工序。</p><p>　　現(xiàn)在我們以第一次拉深模為例繼續(xù)介紹設(shè)計過程。</p><p>　　圖1-5 第一次拉深工序圖</p><p>　　1.3進行必要的計算</p>&l

36、t;p>　　1.3.1計算總拉深力</p><p>　　根據(jù)相對厚度，按照公式判斷要使用壓邊圈</p><p>　　按照公式計算得拉深力為：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　壓邊力為：</b></p><p><b>

37、;　?。?-6）</b></p><p>　　式中的值按相應(yīng)表選取為 </p><p>　　總拉深力：      </p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　1.3.2 工作部分尺寸計算</p><p>　　該

38、工件要求外形尺寸，因此以凹模為基準(zhǔn)間隙取在凸模上。</p><p><b>　　單邊間隙   </b></p><p><b>　　凹模尺寸按公式得：</b></p><p><b>　　（1-8）</b></p><p><b>　　式中由表查得

39、</b></p><p><b>　　凸模尺寸按公式得：</b></p><p><b>　　式中見表</b></p><p>　　圓角處的尺寸，經(jīng)分析，若該處是以凸模成形，則以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上；若是以凹模成形，則以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。</p><p>　　1.4 模具

40、總體設(shè)計</p><p>　　勾畫的模具草圖，如圖1-6所示。</p><p><b>　　初算模具閉合高度：</b></p><p>　　外輪廓尺寸估算為： </p><p>　　圖1-6 模具結(jié)構(gòu)草圖</p><p><b>　　1.5選定設(shè)備</b></p>

41、;<p>　　本工件的總拉深力較小，僅有322000N，但要求壓力機行程應(yīng)滿足：，同時考慮到壓力要使用氣墊，所以實際生產(chǎn)中選用有氣墊的3150000N閉式單點壓力機。其主要技術(shù)規(guī)格為：</p><p>　　公稱壓力：3150000 N</p><p>　　滑塊行程：400 mm</p><p>　　連桿調(diào)節(jié)量：250 mm</p><

42、;p>　　最大裝模高度：500 mm</p><p>　　工作臺尺寸：1120×1120 mm</p><p><b>　　1.6繪制模具總圖</b></p><p><b>　　模具裝配草圖：</b></p><p>　　圖1-7 模具主視圖</p><p&

43、gt;　　1.7 繪制模具零件圖</p><p>　　1.7.1凸模的設(shè)計</p><p>　　1.7.1.1凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　其結(jié)構(gòu)如圖1-8所示：</p><p><b>　　圖1-8 凸模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1.7.1.2 凸模材料</p><

44、;p>　　材料：T8A熱處理：HRC56～60 </p><p>　　1.7.2 凹模的設(shè)計</p><p>　　1.7.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　其結(jié)構(gòu)如圖1-9所示</p><p><b>　　圖1-9 凹模結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1.7.2.2 凹

45、模材料</p><p>　　材料：T8A 工作部分熱處理：HRC56～60</p><p>　　1.7.3 推件板設(shè)計</p><p>　　1.7.3.1 推件板結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　圖1-10 推件板</p><p>　　1.8 模具總裝配圖</p><p>&l

46、t;b>　　圖1-11</b></p><p>　　第2章 塑料模具設(shè)計</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　2.1 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　2.1.1 塑件的幾何形狀分析</p><p>　　通過分析、觀察及測量塑件的實體,則

47、該塑件實體由圓環(huán)形的兩個圓柱組成其基本形體,其次又有一個直徑僅為1mm的側(cè)向小孔,同時在外圓柱內(nèi)側(cè)有兩個高寬為1mm1mm的小凸臺。用于塑件活動時的導(dǎo)正及導(dǎo)向作用。</p><p>　　根據(jù)分析可知構(gòu)成塑件的原材料為聚乙烯(PE)。</p><p>　　2.1.2塑件原材料的成型特性分析</p><p>　　2.1.2.1 基本特性</p><

48、p>　　聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種。按聚合時采用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯比較硬,耐磨,耐蝕,耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯結(jié)晶度和密度較低,且具有較好的柔軟性,耐沖擊性及透明性。由此可得出構(gòu)成此塑件的原材料為高壓聚乙烯。</p><p>　　聚乙烯無毒,無味呈乳白色。密度為0.91-0.69g/,為結(jié)晶性塑料, 聚乙烯有一定的機械強度,但與其他的塑料相比機械強度較低,表面硬度

49、差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異,常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑。并耐稀鹽酸,稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿鹽溶液。聚乙烯有高度的耐水性,長期接觸水其性能可保持不變, 聚乙烯透水氣性能較差,而透氧氣和二氧化碳以及許多有機物蒸汽的性能好。在熱,光,氧氣的作用下會產(chǎn)生老化和變脆。一般高壓聚乙烯的使用溫度在80攝氏度左右, 低壓聚乙烯在100攝氏度左右。聚乙烯能耐寒,在-60攝氏度左右仍有較好的力學(xué)性能,-70攝氏度左右仍有一定的柔軟

50、性。</p><p>　　2.1.2.2 主要用途</p><p>　　低壓聚乙烯塑料可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載力不高的零件如齒輪、軸承等；高壓聚乙烯塑料可用于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和包覆電纜等。</p><p>　　2.1.2.3 成型特點</p><p>　　聚乙烯成型時,在流動方向與垂直方向上

51、的收縮差異較大。注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率,易產(chǎn)生變形,并使塑件澆口周圍部位的脆性增加;聚乙烯收縮率的絕對值較大,易產(chǎn)生縮孔;冷卻速度慢,必須充分冷卻,且冷卻速度要均勻;質(zhì)軟易脫模,塑件有較淺的側(cè)凹時可強行脫模。</p><p>　　2.1.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　2.1.3.1 塑件的尺寸精度分析</p><p>　　該塑件無需

52、標(biāo)注公差的尺寸,均屬于自由尺寸?？砂碝T5查取公差,下表所列為塑件主要尺寸的公差要求: (查表2-19《塑料模設(shè)計手冊之二》)</p><p>　　其各尺寸如表2-1所示:</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　2.1.3.2 塑件的表面質(zhì)量分析</p><p>　　該塑件的外觀光潔,手感

53、好,色彩單一為乳白色。其外表面無成型斑點和熔接痕,Ra取0.4mm,而內(nèi)表面無特殊要求。</p><p>　　2．1.3.3 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　(1) 從圖紙看,上該塑件主要形狀為圓柱體,圓角過渡且無尖角存在,壁后均勻,且符合最小壁厚要求,其壁厚僅為1mm ;</p><p>　　(2) 塑件的型腔相對較大,且有尺寸不等的同心圓孔組成,其

54、分別為、、,它們均符合最小孔徑要求;</p><p>　　(3) 內(nèi)部有兩個對稱分布的高寬為1mm1mm的凸臺,其主要用于安裝和使用過程中的導(dǎo)向作用。且其內(nèi)部有一個高約2mm的小凸臺,用來設(shè)置側(cè)向的通孔,底部其余各處均無圓角過渡問題;</p><p>　　(4) 在塑件的底部一側(cè)有一個的通孔,并且通孔開設(shè)在一個截面為梯形的凸臺中,這有助于增強孔伸部分的強度。同時減少了塑件的變形,因此要考慮

55、采用側(cè)向分型的抽芯機構(gòu)。</p><p>　　綜上所述,該塑件完全可以采用注射成型加工。</p><p>　　2.1.4 塑件的生產(chǎn)批量</p><p>　　塑件的生產(chǎn)類型對注射模具結(jié)構(gòu),注射模具材料的使用均有重要的影響,在大批量的生產(chǎn)中,由于注射模具價格在整個生產(chǎn)費用中所占比例較小。提高生產(chǎn)率和注射壽命問題比較突出,所以考慮使用自動化程度較高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜精度高,

56、壽命高的模具。如果是小批量生產(chǎn),則應(yīng)盡量采用結(jié)構(gòu)簡單,制造容易的注射模具,以降低注射模具成本。</p><p>　　該塑件為一化妝品蓋,產(chǎn)品數(shù)量較大,所以可以認(rèn)為是大中批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,可以考慮采用一模多腔,快速脫模以及成型周期不宜太長的模具,同時模具價格要適當(dāng)控制。</p><p>　　綜上所述,考慮到其生產(chǎn)批量,則應(yīng)采用一模多腔的模具。</p><p>　　2.1

57、.5 初選注射機</p><p>　　2.1.5.1 計算塑件體積和質(zhì)量</p><p>　　通過測量塑件實體各部分尺寸,則將其體積計算過程分述如下</p><p>　?。?）. 大圓柱體外部體積:</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　大圓柱體內(nèi)

58、部體積:</b></p><p><b>　　大圓柱體實際體積:</b></p><p>　?。?）. 小圓柱體外部體積: </p><p><b>　　（2-2）</b></p><p><b>　　小圓柱體內(nèi)部體積:</b></p><p&g

59、t;<b>　　小圓柱體實際體積:</b></p><p>　　（3）.小凸臺的體積:</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　（4）.側(cè)向小圓孔體積:</p><p>　?。?）.塑件的整體體積:</p><p>　　又因為已知聚乙烯的密度為0.

60、91-0.69g/(參見《塑料成型工藝與模具設(shè)計》第35頁),現(xiàn)取密度為0.95。</p><p>　　則塑件的質(zhì)量為: </p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　2.1.5.2 根據(jù)塑件本身的幾何形狀及生產(chǎn)批量確定型腔數(shù)目</p>

61、<p>　　由于塑件側(cè)面分別有側(cè)孔和內(nèi)部凸臺,加上塑件尺寸有一般精度要求。外表面有高光潔要求,不易采用太多型腔數(shù)目,但又考慮到該塑件的生產(chǎn)批量為大中型批量,所以又不能采用太少型腔數(shù)目。</p><p>　　因此考慮采用一模四腔,型腔平衡布置在型腔板兩側(cè),以方便側(cè)抽芯的實現(xiàn),注意澆口排列和模具的平衡。</p><p>　　2.1.5.3 確定注射成型的工藝參數(shù)</p>

62、;<p>　　根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點和聚乙烯的成型性能。查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型工藝參數(shù)(《塑料成型工藝與模具設(shè)計》表3.1)。</p><p>　　其技術(shù)參數(shù)參見表2-1:</p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　2.1.5.4 確定模具溫度及冷卻方式</p><p>　

63、　聚乙烯的流動性較好,壁厚為薄壁件,僅為1mm。因此在保證順利脫模的前提下應(yīng)盡可能降低模溫,以縮短冷卻時間,從而提高生產(chǎn)率。所以模具應(yīng)考慮采用適當(dāng)?shù)睦鋮s方式,將成型模具溫度控制在60-80。</p><p>　　這是因為模具溫度的高低直接影響熔體的充模流動能力及塑件的冷卻速度和成型的塑件性能等。</p><p>　　2.1.5.5 確定成型設(shè)備</p><p>　

64、　由于塑件采用注射成型加工,并且采用一模四腔分布,由此可算出一次注射成型過程所用的塑料量為:</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　根據(jù)以上一次注射量的分析以及考慮到塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)批量及注射工藝參數(shù)、注射模具尺寸大小等因素,參考設(shè)計手冊,初選SYS-10型螺桿式注射機(經(jīng)后面5.1節(jié)的校核,SYS-10型螺桿式注射機能滿足鎖模力

65、、安裝尺寸與開模行程等各項要求,故最終選定SYS-10型螺桿式注射機)。</p><p>　　并將SYS-10型螺桿式注射機的主要技術(shù)參數(shù)記錄如表1-3:</p><p><b>　　表2-3</b></p><p>　　2.1.5.6 制定塑件注射成型工藝卡</p><p>　　綜上所述,填寫塑件注射成型工藝卡,見表

66、2-4所示:</p><p>　　表2-4塑件注射成型工藝卡</p><p><b>　　表2-4</b></p><p>　　2.2 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　2.2.1 分型面的選擇</p><p>　　不論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計方案,都必須首先確定分型面,因為模具

67、結(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。</p><p>　　為保證塑件能順利分型,主分型面應(yīng)首先考慮選擇在塑件外形的最大輪廓處。如圖2-2所示,在滿足該原則的三個方案中。</p><p>　　方案1的塑件開模后留在定模一側(cè),塑件不易取出,頂出機構(gòu)設(shè)計復(fù)雜;</p><p>　　方案2的側(cè)向抽芯滑塊可安放在動模,實現(xiàn)側(cè)抽機構(gòu)簡單,但會產(chǎn)生影響塑件外觀的飛邊,且飛邊不易清除

68、;</p><p>　　方案3既可以保證塑件的外觀,且毛刺飛邊的清除也較容易,因此選擇方案3 。</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　2.2.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料穴四個部分組成?？紤]到塑件的外觀要求較高,外表不允許有成型斑點和熔接痕,

69、以及一模四腔的布置。 </p><p>　　聚乙烯對剪切速率較為敏感等因素,澆口采用方便加工休整、凝料去除容易且不會在塑件外壁留下痕跡的點澆口,模具采用雙分型面結(jié)構(gòu),模具制造成本比較容易控制在合理的范圍。</p><p>　　2.2.2.1 主流道和定位圈的設(shè)計</p><p>　　主流道與注射機的高溫噴嘴反復(fù)接觸碰撞,故應(yīng)設(shè)計成獨立可拆卸更換的澆

70、口套,采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)熱處理以提高硬度,定位圈與澆口套分開設(shè)計,如下圖所示。</p><p>　　查資料得到SYS-10型注射機與噴嘴的有關(guān)尺寸:噴嘴前端球面半徑=120mm,噴嘴孔直徑=4mm,定位圈直徑為。為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸,避免溢料,主流道與噴嘴的關(guān)系為: 。因此取:主流道球面半徑;主流道的小端直徑。</p><p>　　為了便于將凝料從主流道中拔出,應(yīng)將主流道設(shè)計

71、成圓錐形,其錐度為,計算其大端直徑約為;為了避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過大的反壓力,配合段直徑不宜過大,同時為了使熔料順利進入分流道,在主流道出料端設(shè)計R2的圓角過渡;為補償在注射機噴嘴沖擊力作用下澆口套的變形,將澆口套的長度設(shè)計得比模板厚度短2~3mm,澆口套外圓軸肩轉(zhuǎn)角半徑R稍大一點,取R=5mm,以免淬火開裂和應(yīng)力集中。</p><p>　　定位圈是安裝模具時作定位用的, 查資料得SYS-10型注射機的定位圈直

72、徑為,一般定位圈高出定模座板5-10mm。如圖2-3所示:</p><p><b>　　圖2-3 定位圈</b></p><p>　　2.2.2.2 分流道的設(shè)計</p><p>　　經(jīng)過分析本次設(shè)計采用U型斷面的分流道,切削加工在一塊模板上,加工容易實現(xiàn),且比表面積不大,熱量損失和阻力損失不太大。查有關(guān)經(jīng)驗表格得聚乙烯的分流道直徑推薦值為

73、4.8~9.5mm。</p><p>　　2.2.2.3 澆口的設(shè)計</p><p>　　根據(jù)塑件的外觀要求及形腔分布情況,選用如圖所示的點澆口。從塑件的頂部進料,去除凝料時不會在塑件的外壁留下澆口痕跡,不影響塑件的外觀觀。</p><p>　　圖2-4 澆口套圖</p><p>　　2.2.2.4 冷料穴的設(shè)計</p>

74、<p>　　采用Z字型拉料桿的冷料穴,如圖所示,將其設(shè)置在主流道的末端,既起到冷料穴的作用,又兼有開模分型時將凝料從主流道中拉出留在動模一側(cè),稍作側(cè)向移動凝料便可取出的作用。如圖2-5所示:</p><p>　　圖2-5 拉料桿圖</p><p>　　2.3 模具設(shè)計方案論證</p><p>　　2.3.1 型腔布置的分析</p>&l

75、t;p>　　對于一模多件的模具型腔布置,在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、模具能正常工作的前提下,盡可能使模具行腔對稱、均衡、取件方便。本設(shè)計采用一模四腔,行腔平衡布置在行腔板兩側(cè)。</p><p>　　2.3.2 成型零件的結(jié)構(gòu)確定</p><p>　　成型零件直接與高溫的塑料接觸,它的質(zhì)量直接影響了塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為聚乙烯工程材料,對表面粗糙度和精度的要求較高

76、,因此要求成型零件有足夠的強度、剛度、硬度和耐磨性,應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼制作,還應(yīng)進行熱處理以使其具備50-55HRC的硬度</p><p>　　2.3.2.1 凹模(型腔)設(shè)計</p><p>　　采用整體嵌入式凹模,放在定模板一側(cè),主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后更換維修等方面考慮的。如圖2-6所示:</p><p>　　圖2-6 成型行腔 <

77、;/p><p>　　2.3.2.2 凸模(行芯)設(shè)計</p><p>　　型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)采用組合式,可節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料,減少加工工作量。成型塑件內(nèi)壁的大型芯裝在模板上,成型、孔的小型芯裝在動模板上,方便型芯的制作安裝、塑件飛邊去除以及塑件內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的設(shè)計。如圖2-7所示</p><p>　　圖2-7 側(cè)抽芯型芯</p><p>　　2.

78、3.3 導(dǎo)向定位機構(gòu)的設(shè)計</p><p>　　由于塑件基本對稱且無單向側(cè)壓力,所以采用直導(dǎo)柱導(dǎo)向便可滿足合模導(dǎo)向及閉模后的定位。</p><p>　　注意: 導(dǎo)柱要比主型芯高出至少6-8mm。</p><p>　　2.3.4 推出機構(gòu)設(shè)置</p><p>　　根據(jù)化妝品蓋的形狀特點,其推出機構(gòu)可采用推件板推出或推桿推出。其中推件板推出結(jié)

79、構(gòu)可靠、頂出力均勻,不影響塑件外觀質(zhì)量,但制造困難,成本高;推桿推出機構(gòu)簡單,推出平穩(wěn)可靠、頂出力均勻,雖然推出時會在塑件行腔內(nèi)部留下頂出痕跡,但不影響塑件外觀,所以采用推桿推出機構(gòu)。如圖2-8所示</p><p><b>　　圖2-8 推桿</b></p><p>　　2.3.5 抽芯機構(gòu)的確定</p><p>　　塑件一側(cè)還有一個側(cè)孔,

80、采用應(yīng)用最為廣泛的斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、動作方便。設(shè)計斜導(dǎo)柱固定在定模,側(cè)滑塊安裝在動模的側(cè)抽芯機構(gòu)時,必須注意側(cè)滑塊與推桿在合模復(fù)位過程中不能發(fā)生干涉現(xiàn)象。</p><p><b>　　圖2-9 側(cè)抽芯</b></p><p>　　2.3.6 冷卻系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定,對塑料熔體的充

81、模流動，固化定性,生產(chǎn)效率及塑件的形狀,外觀和尺寸精度都有重要的影響。</p><p>　　表10-1 部分樹脂的成型溫度與模具溫度</p><p><b>　　表2-5</b></p><p>　　由于本次設(shè)計的零件為小型薄壁零件,且成型工藝要求模溫不太高,所以可以不設(shè)置冷卻裝置而靠自然冷卻。</p><p>　　2

82、.4主要零部件的設(shè)計計算</p><p>　　2.4.1 成型零件的成型尺寸</p><p>　　該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算,查附表13(《塑料成型工與模具設(shè)計》)可得聚乙烯的、,則其平均收縮率為:</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　根據(jù)塑件尺寸公差要求,模具制造公差取,為成

83、型零件尺寸。 </p><p>　　2.4.2 模具型腔壁厚確定</p><p>　　塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用,應(yīng)有足夠的強度和剛度,本模具的凹模采用的是整體嵌入式,因此可用整體式舉矩形行腔壁厚計算公式來確定行腔側(cè)壁厚度S和行腔底板厚度T,其計算過程簡略。</p><p>　　2.4.3 抽芯機構(gòu)的設(shè)計計算</p><p&g

84、t;　　由于塑件在冷卻時包緊型芯,產(chǎn)生包緊力,所以型芯抽拔力必須克服包緊力和摩擦阻力.在開始抽拔的瞬間抽拔力為最大,影響抽芯力的因素很多, 由于要考慮到一切因素比較困難,所以在實用上只考慮主要因素.其計算公式為:</p><p><b>　　（2-7）</b></p><p>　　式中：A—塑件包絡(luò)型芯的面積 </p><p>　　p—塑件對

85、型芯單位面積上的包緊力，模內(nèi)冷卻取</p><p>　　—塑件對鋼的摩擦系數(shù)，取</p><p>　　—脫模斜度，側(cè)向型芯的為0°</p><p>　　2.4.4 推出機構(gòu)的設(shè)計計算</p><p>　　采用推桿推出機構(gòu),由于該塑件的脫模力不是太大,推桿的布置空間足夠,所以無須用煩瑣的計算方法確定推桿的尺寸大小,可以根據(jù)經(jīng)驗選取的

86、國際推桿(),注意保證推出距離稍大于型芯的突出長度2-3mm,即推出距離大于40mm。如圖2-10所示</p><p><b>　　圖2-10 推桿</b></p><p>　　2.4.5 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定</p><p>　　綜合考慮本塑件采用一模四腔平衡布置、側(cè)澆口一次分型結(jié)構(gòu)、型腔的壁厚要求、塑件尺寸大小、側(cè)向抽芯機構(gòu)、冷卻水道的布置等

87、多項因素,估算型腔模板的大概尺寸,查(《模具設(shè)計指導(dǎo)》史鐵梁 主編)得相關(guān)尺寸為,選用型的標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　2.5 成型設(shè)備的校核計算</p><p>　　2.5.1 注射機注射壓力的校核</p><p>　　塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機類型、噴嘴形式、塑件形狀和澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。對于黏度較大的塑料以及形狀細(xì)薄、流程長

88、的塑件，注射壓力應(yīng)大些。由于柱塞式注射機的壓力損失比螺桿式大，所以注射壓力應(yīng)大些。</p><p>　　注射壓力的校核是核定注射機的額定注射壓力是否大于成型時所需的注射壓力。</p><p>　　2.5.2 注射量的校核</p><p>　　最大注射量是指一次注射塑料的最大容量。設(shè)計模具時，應(yīng)保證成型零件所需的總注射量小于所選注射機的最大注射量，即：</p&

89、gt;<p>　　式中—注射機允許的最大注射量，。</p><p>　　2.5.2.1鎖模力的校核</p><p>　　鎖模力是指注射機的合模機構(gòu)對模具能施加的最大加緊力。注射機鎖模力的校核關(guān)系式為:</p><p>　　式中 F------注射機鎖模力,查相關(guān)手冊得SYS-10型注射機的鎖模力為150KN;</p><p>

90、　　k------壓力損耗系數(shù),一般取1.1-1.2;</p><p>　　p------型腔內(nèi)熔體的壓力,本塑件;</p><p>　　A------塑件及澆口在分型面上的投影面積之和,本模具。</p><p>　　故注射機的鎖模力足夠,滿足鎖模要求。</p><p>　　2.5.3 安裝尺寸要求</p><p>

91、　　本模具采用的是型號為的標(biāo)準(zhǔn)模架,模具的外形尺寸,模具閉合高度為:</p><p>　　查資料得SYS-10注射機動、定模模板最大安裝尺寸為,允許模具的最小厚度為,最大厚度為180mm,既模具的外形尺寸不超過注射機動、定模模板最大安裝尺寸,模具閉合高度滿足的安裝條件,故該模具滿足SYS-10型注射機的安裝條件。</p><p>　　2.5.4 推出機構(gòu)的校核</p>&l

92、t;p>　　各種型號的注射機推出機構(gòu)的設(shè)置及推出距離等各不相同,設(shè)計模具時,必須了解注射機推出桿的直徑、推出形式(是中心推桿還是兩側(cè)雙桿推出)、最大推出距離及雙側(cè)中心推桿的中心距等,以確保模具推出機構(gòu)與注射機的推出機構(gòu)相適應(yīng)。</p><p>　　SYS-10型注射機的推出形式為中心。由于該模具推力不太大,在SYS-10型注射機上采用中心的推桿推出,在動模座板預(yù)留與之匹配的頂出孔;塑件實際推出距離為21.5

93、+20mm,滿足推出距離要求。</p><p>　　2.5.5 開模行程的校核</p><p>　　注射機的開模行程是有限的,取出制品所需的開模距離必須小于注射機的開模最大距離,本模具為雙分型面注射模具,SYS-10型注射機的最大開模行程與模厚無關(guān),校核公式為: </p><p>　　式中: S------注射機的最大開模行程,查得SYS-10型注射機的最大開模行

94、程與模厚無關(guān)S=315mm;</p><p>　　----塑件推模所需的推出距離;該塑件的推出距離為40mm;</p><p>　　-----塑件的高度(不包括澆注系統(tǒng)高度),該塑件的高度為21.5mm;</p><p><b>　　計算得:</b></p><p>　　此外,由于側(cè)抽芯距離較短,無須通過增加開模距離來加

95、大側(cè)抽芯距離,SYS-10型注射機的開模行程足夠。</p><p>　　通過以上分析可以說明,SYS-10型注射機能滿足要求,故可以采用。根據(jù)校核結(jié)論,將SYS-10型注射機添入塑件的成型工藝卡中。</p><p>　　2.5.6 型腔數(shù)量的校核</p><p>　　對于多型腔注射模，其型腔數(shù)量與注塑機的塑化速率、最大注射量及鎖模力等參數(shù)有關(guān)，此外還受塑件的精度和

96、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素影響。</p><p>　　現(xiàn)將本次設(shè)計的校核過程記錄如下：</p><p>　　按注射機的額定塑化量進行校核：</p><p>　　式中 K—注射機最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；</p><p>　　M—注射機的額定塑化量，；</p><p><b>　　t—預(yù)塑時間，；</

97、b></p><p>　　m—單個塑件質(zhì)量，；</p><p><b>　　n—型腔的數(shù)量，</b></p><p>　　—澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量，。</p><p>　　式中M、m、、也可為注射機額定塑化體積（）、澆注系統(tǒng)所需塑料體積（）、單個塑件體積（）。</p><p>　　2.6 繪

98、制模具裝配圖</p><p><b>　　裝配圖</b></p><p>　　2.7 模具安裝要求</p><p>　　1.清理模具平面及定位孔，模具安裝面上的污物和毛刺。</p><p>　　2.對于中小型模具的安裝，一般用整體安裝法，先在機器下面墊兩根導(dǎo)柱上墊好木版，模具從側(cè)面進入機架間，定模入定位孔，并放正，慢速

99、閉和模板，壓緊模具，然后用壓板壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應(yīng)保證開閉模具時平穩(wěn)、靈活，無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。</p><p>　　3.模具壓緊應(yīng)平穩(wěn)可靠，用四塊壓板壓緊，壓板不得傾斜，并應(yīng)對角壓緊，壓板盡量靠近模腳，注意防止動定模壓板相碰。</p><p>　　4.調(diào)節(jié)鎖模機構(gòu)，保證有足夠開模距離和鎖模力，使模具閉合適當(dāng)。</p><p&g

100、t;　　5.慢速開啟模板直至模板后退為止，調(diào)節(jié)頂出裝置，保證頂出距離，注意頂板不得直接與模體相碰，應(yīng)留有5～10mm左右間隙，開閉模具觀察頂出機構(gòu)運動情況，動作是否平穩(wěn)、靈活、協(xié)調(diào)。</p><p>　　6.模具裝好開空車運轉(zhuǎn)，觀察模具各部分運行是否正常。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】 韓永杰．沖壓

101、模具設(shè)計．哈爾濱．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．2008.3</p><p>　　【2】 楊占曉．沖壓模具典型結(jié)構(gòu)圖例．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．2008.2</p><p>　　【3】 李明望．沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)指南．北京．化學(xué)工業(yè)出版社2008.8</p><p>　　【4】 李雙義．冷沖壓模具設(shè)計． 北京．清華大學(xué)出版社．2002.5</p>&l

102、t;p>　　【5】 王芳． 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)．北京．機械工業(yè)出版社．2000.1</p><p>　　【6】 沖壓模具設(shè)計手冊．北京．機械工業(yè)出版社．1995.1</p><p>　　【7】 賈潤禮．實用注塑模具設(shè)計手冊．中國輕工業(yè)出版社．2003.5</p><p>　　【8】 塑料模具設(shè)計手冊．北京．機械工業(yè)出版社．1995.1</p>

103、;<p>　　【9】 楊占饒．塑料模具標(biāo)準(zhǔn)件及設(shè)計應(yīng)用手冊．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．2008.6</p><p>　　【10】 李海梅． 注塑成型及模具設(shè)計使用技術(shù)．北京．化學(xué)工業(yè)出版社．2004.1</p><p>　　【11】 中國機械工程學(xué)會．中國模具設(shè)計大典編委會．中國模具設(shè)計大典．江西科學(xué)技術(shù)出版社</p><p><b>　　

104、致謝</b></p><p>　　為期數(shù)周的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,回首這段時光我感受頗多。首先通過這次畢業(yè)設(shè)計使我自己對模具設(shè)計有了更深刻全面的理解和把握。這是對為期兩年多的專業(yè)學(xué)習(xí)的一次系統(tǒng)而全面的考察。畢業(yè)設(shè)計工作行將尾聲，我深刻感受到來自各個方面的鼓勵及指導(dǎo)對于我是多么的重要，因此我在此特向你們致以誠摯的謝意。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計過程中xx等多位老師給予了我親

105、切關(guān)懷的和悉心的指導(dǎo)。各位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，堅持不懈的治學(xué)精神及精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵了我。從畢業(yè)設(shè)計題目的選擇到畢業(yè)設(shè)計的最終完成，xx老師都自始止終給予了我細(xì)心的指導(dǎo)和監(jiān)督。在此謹(jǐn)向你們致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p>　　與此同時,我還要感謝和我同組的同學(xué)以及給予我?guī)椭钠渌魑煌瑢W(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個又一個的困難,解決一個又一個的疑惑，最終順利完成本次畢業(yè)設(shè)

106、計。在次特別感謝我的舍友們，他們對我的畢業(yè)設(shè)計提出了不少具有建設(shè)性的意見，對我改進和不斷完善本次畢業(yè)設(shè)計有十分重要的意義。    在畢業(yè)設(shè)計即將完成之際，我祝愿辛勤工作的各位老師們工作順利，身體健康；祝愿我的學(xué)友們前程似錦,天天開心快樂!</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　模具課程畢業(yè)設(shè)計是一個重要的專業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過

107、本次設(shè)計我可以更好的了解和掌握沖壓模具設(shè)計的基本理論知識，同時更好的總結(jié)和掌握模具設(shè)計的要領(lǐng)和方法。</p><p>　　首次全面而系統(tǒng)的運用已學(xué)知識進行設(shè)計，感到困難頗多。這次設(shè)計的模具，其體積小但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其主體為圓柱體，同時其內(nèi)部又呈環(huán)狀空心體，并在低部有側(cè)向小孔?？紤]到上述情況在本次設(shè)計中采用了二次分型模式，并且也采用了側(cè)抽芯機構(gòu)，這為設(shè)計增大了一定的難度，但同時也是本套模具的一大特點。</p&

108、gt;<p>　　本套模具的優(yōu)點在于能夠順利的一次成型，同時能夠保證模具有較高的精度，同時模具采用的是一模四腔，這樣也提高了生產(chǎn)效率，實現(xiàn)了模具的中大批量生產(chǎn)要求。</p><p>　　本套模具的缺點在于設(shè)計經(jīng)驗底，設(shè)計的模具較為煩瑣，同時在整體結(jié)構(gòu)方面可能存在缺陷，同時由于選擇的安全系數(shù)過高，使的模具體積過大，外形不夠美觀。</p><p>　　通過這次設(shè)計同時也提高了我合