汽車裝飾條的注塑模具設計-滑塊抽芯注射模含NX三維及10張CAD圖

汽車裝飾條的注塑模具設計-滑塊抽芯注射模含NX三維及10張CAD圖,汽車裝飾,注塑,模具設計,滑塊抽芯,注射,nx,三維,10,cad 摘 要 《汽車裝飾條注塑模模具設計》是編寫者兩個月以來所編寫的畢業(yè)設計說明書。主要介紹：注射模的整個過程，包括成型零部件、推出機構、流道等一些設計。在論文書寫過程中，通過一個月的時間對原始資料進行搜集，充分考慮模具的各種結構并和指導老師及同學之間進行討論，最終選擇了論文所寫的注塑模具結構。 本論文的資料大多是編寫者結合三年所學的各方面的理論知識完成的，包括機械制圖、公差與配合、工程力學、機械設計、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學之間的交流和自己三年的實習總結。 關鍵詞：汽車裝飾條；注射模；推出機構；流道；注塑模具 18 Abstract "Injection mold design of Automobile decorative strip" is the graduation design manual compiled by the author for two months. This paper mainly introduces the whole process of injection mold, including the design of molding parts, ejection mechanism, flow channel and so on. In the paper writing process, through a month of time to collect the original information, fully consider the various structures of the mold, and discuss with the instructor and students, finally choose the injection mold structure of the paper. Most of the materials of this paper are completed by the author combined with all aspects of theoretical knowledge learned in three years, including mechanical drawing, tolerance and fit, engineering mechanics, mechanical design, injection mold molding, engineering materials, etc.; part of them are obtained by looking up the manual; and a few are the exchange between students and their three-year internship summary. Key words: Automobile decorative strip; injection mold; ejector mechanism; runner; injection mold 1 目錄 摘 要 1 Abstract 2 第一章 緒論 1 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2 模具的發(fā)展趨勢 1 1.2.1 加深理論研究 2 1.2.2 高效率、自動化 2 1.2.3 大型、超小型及高精度 2 1.2.4 革新模具制造工藝 2 1.2.5 標準化 2 1.4 來源背景 3 1.4.1 目的 3 1.4.2 要求 3 1.4.3 實際意義 3 1.4.4 主要設計內(nèi)容 4 第二章 原始資料 5 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 5 2.2 塑料品種牌號 5 2.3 制品圖樣 9 2.3.1尺寸及要求 9 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析 9 2.3.2.1 尺寸及公差 9 2.3.2.2 塑料制品的形狀 9 2.3.2.3 脫模斜度 10 第三章 基本參數(shù) 11 3.1 注射機選擇 11 3.2模具型腔數(shù)目的計算 11 3.2.1 計算原理 11 3.2.2 制品體積 12 3.2.3 型腔數(shù)目確定 12 3.3 模架選擇 12 第四章 成型零件尺寸及結構 14 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 14 4.2 型芯尺寸及結構設計 14 4.2.1 型芯徑向尺寸計算利用公式 14 4.2.2 型芯高度尺寸 15 4.3 型腔尺寸及結構設計 15 4.3.1型腔徑向尺寸 15 4.3.2 型腔深度尺寸 16 4.3.3 型腔結構 17 4.3.4 型腔計算 17 第五章 模具結構 19 5.1模具結構圖 19 5.2模具與成型機械關系的校核 19 5.2.1 制品及流道體積 19 5.2.2注射機的校核 20 第六章 澆注系統(tǒng) 22 6.1 概述 22 6.2 澆注系統(tǒng)的設計 22 6.2.1 主流道的設計 22 6.2.2 澆口的設計 22 6.2.3 排氣糟的設計 24 6.3合模導向機構的設計 25 第七章 推出機構 26 7.1 概述 26 7.2 推出機構 26 第八章 支承零件 27 8.1 緊固件及其他附件 27 8.1.1 上模部分 27 8.1.2 下模部分 28 第九章 冷卻系統(tǒng) 29 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 29 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 30 第十章 模具的裝配 31 10.1 模具的裝配順序 31 結論 34 參考文獻 35 致 謝 36 第一章 緒論 1.1 模具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模具。 對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡便；從模具制造的角度，要求結構合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具結構對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應盡量減少開模、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，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中脫落。另外模具對制品的成本也有影響。當批量不大時，模具的費用在制件上的成本所占的比例將會很大，這時應盡可能的采用結構合理而簡單的模具，以降低成本。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設備、先進的模具是必不可少是三項重要因素，尤其是模具對實現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設計起著重要的作用。高效的全自動設備也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促進模具的不斷向前發(fā)展。 1.2 模具的發(fā)展趨勢 4 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： 1.2.1 加深理論研究 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)有經(jīng)驗設計階段逐漸向理論技術設計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大的提高。 1.2.2 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結構。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 1.2.3 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。 1.2.4 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。 1.2.5 標準化 開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質(zhì)量，降低了成本。 1.3 設計在學習模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設計能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 1.4 來源背景 汽車裝飾條為HIPS塑料制品，采用注射模進行成型，這種制品結構比較簡單，加工難度不大。 1.4.1 目的 通過本課題的設計，能夠懂得模具的整個設計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握UG、CAD、Word等軟件的操作方法。 1.4.2 要求 設計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學習好相關的設計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。 1.4.3 實際意義 通過本課題的設計，可以更好的掌握模具的整個設計過程。在設計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對UG、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。 1.4.4 主要設計內(nèi)容 本課題的設計主要包括成型零件的設計、澆注系統(tǒng)的設計、導向及定位部分的設計、推出與復位部分的設計、固定支承和緊固件的設計、模具結構的整體設計、工藝過程的編寫及對UG、CAD、Word等軟件的操作技術。 第二章 原始資料 2.1 塑料制品產(chǎn)量和生產(chǎn)要求 根據(jù)圖紙要求，此制品為大批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)要求上不是很高，所以在模具設計時應力求結構簡單，但要能達到制品的各種要求。 2.2 塑料品種牌號 概述 塑料ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應用最廣泛的聚合物，它將PB，PAN，PS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 一種磺酸鹽類陰離子表面活性劑。大多數(shù)日用洗衣粉的主要成分。 名稱 化學名稱 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料 英文名稱 Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic 英文名稱 Alkyl Benzo sulfonate 性能檢測 塑料性能檢測技術服務遍布化工行業(yè)，從原材料鑒定、化工產(chǎn)品配方分析，到產(chǎn)品生產(chǎn)中的工業(yè)問題診斷、產(chǎn)品應用環(huán)節(jié)的失效分析、產(chǎn)品可靠性測試，都可以提供最專業(yè)的分析技術服務。ABS樹脂集合了三者單體的優(yōu)良性質(zhì)，即：苯乙烯的光澤、電性能、成型性；丙烯腈的耐熱性、剛性、耐油性；丁二烯的耐沖擊性。 塑料ABS的性能檢測因注意： 1.一般性能 ： ABS的外觀為不透明呈象牙色的粒料，無毒、無味、吸水率低其制品可著成各種顏色，并具有90%的高光澤度。ABS同其它材料的結合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為18.2，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，燒焦但不滴落，并發(fā)出特殊的肉桂味。 ABS是一種綜合性能十分良好的樹脂，在比較寬廣的溫度范圍內(nèi)具有較高的沖擊強度和表面硬度，熱變形溫度比PA、PVC高，尺寸穩(wěn)定性好。 ABS熔體的流動性比PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，與POM和HIPS類似。ABS的流動特性屬非牛頓流體，其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關系，但對剪切速率更為敏感。 2.力學性能 ABS有優(yōu)良的力學性能，其沖擊強度極好，可以在極低的溫度下使用。即使ABS制品被破壞，也只能是拉伸破壞而不會是沖擊破壞。ABS的耐磨性能優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的蠕變性比PSF及PC大，但比PA和POM小。ABS的彎曲強度和壓縮強度屬塑料中較差的。ABS的力學性能受溫度的影響較大。 3.熱學性能 ABS屬于無定形聚合物，無明顯熔點；熔體粘度較高，流動性差，耐候性較差，紫外線可使變色；熱變形溫度為70—107℃（85左右），制品經(jīng)退火處理后還可提高10℃左右。對溫度，剪切速率都比較敏感；ABS在－40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 -40℃到85℃的溫度范圍內(nèi)長期使用。 4.電學性能 ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 5.環(huán)境性能 ABS不受水、無機鹽、堿醇類和烴類溶劑及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴，受冰乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應力開裂。 性能測試是通過自動化的測試工具模擬多種正常、峰值以及異常負載條件來對系統(tǒng)的各項性能指標進行測試 生產(chǎn)原料主要原料 1.1，3-丁二烯 2.苯乙烯 3.丙烯腈 生產(chǎn)方法 ABS生產(chǎn)方法分為摻混法和接枝法?，F(xiàn)在世界主要生產(chǎn)商大多采用先接枝再摻混的方法，此法又分為乳液接枝—乳液SAN摻混法，乳液接枝—懸浮SAN摻混法，乳液接枝—本體SAN摻混法。新興的本體接枝法無論從生產(chǎn)成本和對環(huán)境的影響都有很大優(yōu)勢，是今后研究的重點。 分類 ABS根據(jù)沖擊強度可分為：超高抗沖型、高抗沖擊型、中抗沖型等品種； ABS根據(jù)成型加工工藝的差異，又可分為：注射、擠出、壓延、真空、吹塑等品種； ABS依據(jù)用途和性能的特點，還可分為：通用級、耐熱級、電鍍級、阻燃級、透明級、抗靜電、擠出板材級、管材級等品種。 用途 ABS樹脂的最大應用領域是汽車、電子電器和建材。汽車領域的使用包括汽車儀表板、車身外板、內(nèi)裝飾板、方向盤、隔音板、門鎖、保險杠、通風管等很多部件。在電器方面則廣泛應用于電冰箱、電視機、洗衣機、空調(diào)器、計算機、復印機等電子電器中。建材方面，ABS管材、ABS衛(wèi)生潔具、ABS裝飾板廣泛應用于建材工業(yè)。此外ABS還廣泛的應用于包裝、家具、體育和娛樂用品、機械和儀表工業(yè)中。 ABS樹脂廣泛應用于汽車工業(yè).電器儀表工業(yè)和機械工業(yè)中,常作齒輪,汽車配件,擋泥板,扶手,冰箱內(nèi)襯,葉片,軸承,把手,管道,接頭,儀表殼,儀表板,盆安全帽等:在家用電器和家用電子設備的應用前景更廣闊,如電視機,收錄機,冰箱,冷柜,洗衣機,空調(diào)機,吸塵器和各種小家點器材:日用品有鞋,包,各種旅游箱,辦公設備,玩具及各種容器等,低發(fā)泡的ABS能代替木材,適合作建材,家具和家庭用品. 由于ABS具有綜合的良好性能以及良好的成型加工性，所以在廣泛的應用領域中都有它的足跡，扼要先容下如： 1、汽車產(chǎn)業(yè) 汽車產(chǎn)業(yè)中有眾多零件是用ABS或ABS合金制造的，如上海的桑塔納轎車，每輛車用ABS11kg,位列汽車中所用塑料第三。在其它車輛中，ABS的使用量也頗驚人。2000年我國就汽車用ABS的量就達到3.5萬噸。轎車中主要零部件使用ABS的如儀表板用PC/ABS作骨架，表面再復以PVC/ABS制成的薄膜。此外，車內(nèi)裝飾件大量使用了ABS，如手套箱、雜物箱總成是用耐熱ABS制成，門檻上下飾件、水箱面罩用ABS制成，另外還有很多零件采用ABS為原料。 2、辦公室機器 由于ABS有高的光澤和易成型性，辦公室設備機器需要有漂亮的外觀，有良好的手感，如電話機外殼、存儲器外殼以及計算機、傳真機、復印機中都大量使用了ABS制作的零件。 3、家用電器 由于ABS有高的光澤和易成型性，所以在家電和小家電中更有著廣泛的市場，如家用傳真機、音響、VCD中也大量選用ABS為原料，吸塵器中也使用了很多ABS制作的零件，廚房用具也大量使用了ABS制作的零件。 塑料ABS的主體是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共混物或三元共聚物，是一種堅韌而有剛性的熱塑性塑料。苯乙烯使ABS有良好的模塑性、光澤和剛性；丙烯腈使ABS有良好的耐熱、耐化學腐蝕性和表面硬度；丁二烯使ABS有良好的抗沖擊強度和低溫回彈性。三種組分的比例不同，其性能也隨之變化。 1、性能特點 ABS在一定溫度范圍內(nèi)具有良好的抗沖擊強度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定的耐化學藥品性和良好的電氣絕緣性。它不透明，一般呈淺象牙色，能通過著色而制成具有高度光澤的其它任何色澤制品，電鍍級的外表可進行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用級ABS不透水、燃燒緩慢，燃燒時軟化，火焰呈黃色、有黑煙，最后燒焦、有特殊氣味，但無熔融滴落，可用注射、擠塑和真空等成型方法進行加工。 2、級別與用途 塑料ABS按用途不同可分為通用級(包括各種抗沖級)、阻燃級、耐熱級、電鍍級、透明級、結構發(fā)泡級和改性ABS等。通用級用于制造齒輪、軸承、把手、機器外殼和部件、各種儀表、計算機、收錄機、電視機、電話等外殼和玩具等；阻燃級用于制造電子部件，如計算機終端、機器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結構發(fā)泡級用于制造電子裝置的罩殼等；耐熱級用于制造動力裝置中自動化儀表和電動機外殼等；電鍍級用于制造汽車部件、各種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級用于制造度盤、冰箱內(nèi)食品盤等。 2.3 制品圖樣 2.3.1尺寸及要求 汽車裝飾條產(chǎn)品造型，如圖2.1 圖 2.1 2.3.2 根據(jù)制品尺寸幾何形狀進行分析 2.3.2.1 尺寸及公差 從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術》表3-7為4級精度等級，查表3-8得4級精度等級為一般精度，從經(jīng)濟方面考慮，在模具設計時模具精度等級也應設計成一般精度等級。 2.3.2.2 塑料制品的形狀 此制品為汽車裝飾條方形制品，制品體積不大，如圖2.1。 塑料制品的壁厚 測量產(chǎn)品可知，此制品最大壁厚為3mm，最小壁厚為2.6mm。壁厚均勻，但是骨位較少，它會固化或冷卻速度的不同引起收縮不均勻，從而在制品內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力。因此在模具設計時要進行冷卻系統(tǒng)的設計及適應選擇澆口。 2.3.2.3 脫模斜度 所設計的制品脫模斜度為0.5°，部分位置脫模斜度為零，這樣制品對型心的包緊力大，脫模時較有脫模斜度的難，生產(chǎn)時可噴涂脫模劑。 2.3.2.4分型面的選擇 塑料在模具型腔凝固形成塑件，為了將塑件取出來，必須將模具型腔打開，也就是必須將模具分成兩部分，即定模和動模兩大部分。定模和動模相接觸的面稱分型面。通常有以下原則： 1.分型面的選擇有利于脫模：分型面應取在塑件尺寸的最大處。而且應使塑件流在動模部分，由于推出機構通常設置在動模的一側，將型芯設置在動模部分，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，這樣有利脫模。如果塑件的壁厚較大，內(nèi)孔較小或者有嵌件時，為了使塑件留在動模，一般應將凹模也設在動模一側。 2.分型面的選擇應有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。 3.分型面的選擇應有利于成型零件的加工制造。 4.分型面應有利于側向抽芯，。 第三章 基本參數(shù) 3.1 注射機選擇 根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量，查書可選定注塑機型號為HTF 360X2A. 注塑機的參數(shù)如下： 型號 單位 360×2A　 360×2B 360×2C 參數(shù) 螺桿直徑 mm 65 70 75 理論注射容量 cm3 1068 1239 1423 注射重量PS g 972 1127 1295 注射壓力 Mpa 208 180 156 注射行程 mm 322 螺桿轉(zhuǎn)速 r/min 0~180 料筒加熱功率 KW 19.65 鎖模力 KN 3600 拉桿內(nèi)間距(水平×垂直) mm 710×710 允許最大模具厚度 mm 710 允許最小模具厚度 mm 250 移模行程 mm 660 移模開距(最大) mm 1370 液壓頂出行程 mm 160 液壓頂出力 KN 110 液壓頂出桿數(shù)量 PC 13 油泵電動機功率 KW 37 油箱容積 l 922 機器尺寸(長×寬×高) m 7.6×2.1×2.5 機器重量 t 15 最小模具尺寸(長×寬) mm 550×550 3.2模具型腔數(shù)目的計算 3.2.1 計算原理 通常注射機的實際注射量為注射機最大注射量的80﹪，即 V實 = Vmax×80﹪ (3-1) 式中 V實 ---- 制品實際所需注射量，單位cm3。 Vmax ---- 注射機最大注射量，單位 cm3。 由表3.1 Vmax=1068cm3 所以 V實=854.4cm3 3.2.2 制品體積 制品的結構及尺寸如圖2.1，體積通過3D測量可得出： V制=26.2cm3 3.2.3 型腔數(shù)目確定 制品數(shù)目用n表示，利用下列公式進行計算， n= V實/V制=854.4/26.2=32.6 通過計算可以設計型腔數(shù)量?？紤]到模具排位，暫設計型腔數(shù)目為一模二腔。 3.3 模架選擇 根據(jù)制品尺寸大小及型腔數(shù)目，查表《模具標準應用手冊》表6-15初步選用300x450模架具體結構如圖3.1(a)、3.1(b) 模架型號采用CI-4060-A90-B120-C120，使用標準模架，可以降低計算量，節(jié)約成本。 圖3.1 （a） 圖3.1 (b) 第四章 成型零件尺寸及結構 4.1聚苯乙烯的收縮率（S） 查《塑料制品及其成型模具設計》表0.1ABS的收縮率范圍為0.4-0.6﹪，換算成平均收縮率Scp﹪ Scp﹪=(0.4﹪+0.6﹪)/2=0.5﹪ (4-1) 4.2 型芯尺寸及結構設計 4.2.1 型芯徑向尺寸計算利用公式 LM1=[ls1(1+Scp﹪)+△] (4-2) 制品的基本尺寸為：352.8、19.6、10查表公差為0.4、0.2、0.1 將數(shù)值代入計算 LM1=[352.8（1+0.5%）+×0.4] =354.55 LM2=[19.6（1+0.5%）+×0.2] =19.7 LM3=[10（1+0.5%）+×0.1] =10.05 4.2.2 型芯高度尺寸 Hm = [hs(1+Scp%)+△] (4-3) 制品的基本尺寸為：11.6 查表公差為0.1 將數(shù)值代入計算 Hm= [5.5(1+0.5%)+2/3×0.1] =11.66 4.3 型腔尺寸及結構設計 4.3.1型腔徑向尺寸 型腔徑向尺寸利用公式 LM=[ls(1+Scp﹪)-△] （4-6） 制品的基本尺寸為：352.8、19.6 查表公差為0.4、0.22、 將數(shù)值代入計算 LM1=[352.8(1+0.5﹪)-×0.4] =354.55 LM2=[19.6(1+0.5﹪)-×0.2] =19.7 4.3.2 型腔深度尺寸 型腔深度尺寸利用公式 制品的基本尺寸為：1.8 查表公差為0.1 Hm = [Hs(1+Scp%)-△] (4-7) 將數(shù)值代入計算 Hm1 = [1.8(1+0.5%)-×0.1] =1.85 4.3.3 型腔結構 型腔結構簡單，采用鑲嵌凹模，這種結構成形的制品質(zhì)量較好，加工方便，并且就鑲嵌在型腔板上，與型腔板構成一體。 4.3.4 型腔計算 型腔底厚、壁厚 1.按剛度校核側壁厚度，利用公式 t=r[ （4-8） 代入計算得 t=9.6 mm 2.按強度計算，利用公式 t=r( 代入計算t=8.7mm 取較大值9.6mm。 4.3.5 底厚計算 按剛度計算 h=5.23mm 按強度計算 h=4.87mm 取較大值5.23mm。 第五章 模具結構 模具結構主要由以下部分組成：成型部分、 支承部分、推出機構、澆注系統(tǒng)、導向部分、緊固定位部分、冷卻排氣系統(tǒng)。在模具設計過程中，主要考慮塑料怎樣進料，制品怎樣成型、制品怎樣脫出。 5.1模具結構圖 通過對模具成型零件的計算，模架的確定，模具結構圖如圖所示。 5.2模具與成型機械關系的校核 5.2.1 制品及流道體積 5.2.1.1 制品體積 Vi=8.95cm 5.2.2注射機的校核 1.最大注射量的校核 根據(jù)公式 KV0≥V+V流 代入計算得V=26.2x2+4.54=57cm 符合注射機的要求 2.鎖模力校核 F鎖﹥pA 式中p——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力，該產(chǎn)品 A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和，經(jīng)計算A= 10690mm3 F鎖——注塑機的額定鎖模力。 故 F鎖＞pA=30Mpa x 6949.4544mm x1.1x0.001=229.3 KN 選定的注塑機的壓力為3600KN，滿足要求。 模具與注塑機安裝部分相關尺寸校核 A 模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸和拉桿間距相合適 模具長×模具寬<拉桿面積 B模具閉合高度校核 Hmin——注塑機允許最小模厚=250mm Hmax——注塑機允許最大模厚=710mm H———模具閉合高度=400mm 故滿足Hmax＞H＞Hmin。 開模行程校核 注塑機的最大行程與模具厚度有關（如全液壓合模機構的注塑機），故注塑機的開模行程應滿足下式： S機>H+H1+H2+50 S機————注塑機最大開模行程=1370mm; H1————頂出距離=60mm； H2————澆注系統(tǒng)高度=130mm; 1370>391+60+130 故：滿足條件 第六章 澆注系統(tǒng) 6.1 概述 注射模的澆注系統(tǒng)是指熔體從注射機的噴嘴開始到型腔為止的流動通道。對其要求是：使熔體平穩(wěn)的進入型腔，使之按要求填充型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利排出，在熔體填充型腔和凝固的過程中，能充分的把壓力傳到各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，尺寸穩(wěn)定的塑料制品?？梢?，澆注系統(tǒng)的設計是十分重要的。澆注系統(tǒng)的設計正確與否，是注射成型能否順利進行的關鍵，因此，要引起高度重視。 6.2 澆注系統(tǒng)的設計 6.2.1 主流道的設計 主流道的截面形狀一般為圓形，其錐度為2°～6°，在此模具的設計的設計中采用2°，小端直徑一般取3～6mm,且大于注射機噴嘴直徑0.5mm,由表3-1注射機噴嘴直徑為3mm。將此模具主流道小端直徑設計為3.5mm。主流道的長度一般不超過150mm,本模具設計為124mm。 由于主流道需要與高溫塑料頻繁接觸，故設計主流道襯套是十分必要的，尤其是主流道要穿過兩塊板時，如果沒有主流道襯套，在結合處很容易發(fā)生溢料，導致主流道難以取出，主流道襯套的球半徑比注射機的球半徑大1～2mm，設計球半徑為SR11mm。主流道襯套的尺寸查表3-6-62《模具實用技術設計綜合手冊》。 6.2.2 澆口的設計 澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。其主要作用是： 1.型腔充滿后，熔體在澆口處首先凝結，防止其倒流。 2.易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口截面積約為分流道截面積的0.03～0.09，澆口的長度約為0.5mm～2mm，澆口具體尺寸一般根據(jù)經(jīng)驗確定，取其下限值，然后在試模是逐步糾正。 當塑料熔體通過澆口時，剪切速率增高，同時熔體的內(nèi)磨檫加劇，使料流的溫度升高，粘度降低，提高了流動性能，有利于充型。但澆口尺寸過小會使壓力損失增大，凝料加快，補縮困難，甚至形成噴射現(xiàn)象，影響塑件質(zhì)量。 澆口位置的選擇： 澆口位置應使填充型腔的流程最短。這樣的結構使壓力損失最小，易保證料流充滿整個型腔，同時流動比的允許值隨塑料熔體的性質(zhì)，溫度，注塑壓力等的不同而變化，所以我們在考慮塑件的質(zhì)量都要注意到這些適當值。 澆口設置應有利于排氣和補塑。 澆口位置的選擇要避免塑件變形。采側澆口在進料時頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用潛伏澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設在厚壁處，有利于補縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。 澆口位置的設置應減少或避免生成熔接痕。熔接痕是充型時前端較冷的料流在型腔中的對接部位，它的存在會降低塑件的強度，所以設置澆口時應考慮料流的方向，澆口數(shù)量多，產(chǎn)生熔接痕的機會很多。流程不長時應盡量采用一個澆口，以減少熔接痕的數(shù)量。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強度高。為了提高熔接痕處強度，可在熔接處增設溢溜槽，是冷料進入溢溜槽。筒形塑件采用環(huán)行澆口無熔接痕，而輪輻式澆口會使熔接痕產(chǎn)生。 澆口位置應避免側面沖擊細長型心或鑲件。 定位環(huán)、澆口襯套、澆注系統(tǒng)示意圖 因潛伏澆口在脫開時會傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點澆口。分流道與澆口的連接。在利用了UG的塑料顧問對其進行模仿CAE的注塑之后選擇了更具優(yōu)勢的澆口. 6.2.3 排氣糟的設計 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時要排出型強及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。這些氣體必須及時排出。否則，被壓縮的空氣產(chǎn)生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿。 因該模具為小型模具，且分型面適宜，可利用分型面排氣,鑲件間隙排氣，所以無需設計排氣槽。 6.3合模導向機構的設計 導向合模機構對于塑料模具是必不可少的部分，因為模具在閉合時要求有一定的方向和位置，所以必須設有導向機構，導柱安裝在動模一邊或定模一邊均可，通常導柱設在主型腔周圍。 導向機構的主要作用有：定位、導向和承受一定側壓力。 定位作用： 為避免裝配時方位搞錯而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因為位置的偏移而引起塑件壁厚不均。 塑件在注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側壓力，或由于注射機的精度限制，使導柱工作中承受一不定的導向作用。 動定模合模時，首先導向機構接觸，引導動定模正確閉合，避免凸模或型芯先進入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會對導柱進行徑向的剪力，導致導柱容易折斷。對型芯和型腔改進后，其的配合可以進行定位。 導柱、導套零件如下： 第七章 推出機構 7.1 概述 推出機構的設計是為了把制品從型芯型腔中推出來，為下一次注射做準備，推出機構的設計要求有： 1.盡量使制品留在動模上。 2.保證制品不變形，不損壞。 3.保證制品外觀良好。 4.結構要可靠。 7.2 推出機構 推出機構一般有推桿、推管、推件塊等，從制品的形狀、尺寸考慮，利用推管制品的壁厚太小，采用直推桿，制品的受力面積太小，會損壞制品，其他結構不適合成型本產(chǎn)品，所以將頂出機構設計推板形式，下面采用復位桿提供動力固定，采用導柱導套保證裝配需要。 推出機構 第八章 支承零件 在此模具中，支承零件包括上模座板、下模座板、型芯固定板、模腳等。 8.1 緊固件及其他附件 8.1.1 上模部分 定模部分由于產(chǎn)品較低，采用定模板嵌入方式制作嵌入型芯。 型腔 8.1.2 下模部分 下模部分設計，根據(jù)產(chǎn)品設計模具鑲件。 型芯 第九章 冷卻系統(tǒng) 模具在注射時，應對模具溫度進行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內(nèi)設計冷卻系統(tǒng)，但由于本零件較大，不可以通過模具自然冷卻來保證熱平衡。另外此制品為小批量生產(chǎn)，成型的制品精度等級為一般精度，故采用模具冷卻，冷卻水道需要注意設計模具結構 在注射模中，模具的溫度直接影響到塑件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度的要求也不相同。一般注射到模具內(nèi)的塑料粉體的溫度為左右，熔體固化成為塑件后，從左右的模具中脫模、溫度的降低是依靠在模具內(nèi)通入冷卻水，將熱量帶走。對于要求較低模溫（一般小于）的塑料，如本設計中的ABS料，僅需要設置冷系統(tǒng)即可，因為可以通過調(diào)節(jié)水的流量就可以調(diào)節(jié)模具的溫度。 模具的冷卻主要采用循環(huán)水冷卻方式，模具的加熱有通入熱水、蒸汽，熱油和電阻絲加熱等。 溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 注射模的溫度對于塑料熔體的充模流動、固化成型、生產(chǎn)效率以及制品的形狀和尺寸精度都有影響，對于任一個塑料制品，模具溫度波動過大都是不利的。過高的模溫會使塑件在脫模后發(fā)生變形，若延長冷卻時間又會使生產(chǎn)率下降。過低的模溫會降低塑料的流動性，使其難于充模，增加制品的內(nèi)應力和明顯的熔接痕等缺陷。 模具冷卻水路圖 冷卻系統(tǒng)之設計規(guī)則 設計冷卻系統(tǒng)的目的在于維持模具適當而有效率的冷卻。冷卻孔道應使用標準尺寸，以方便加工與組裝。設計冷卻系統(tǒng)時，模具設計者必須根據(jù)塑件的壁厚與體積決定下列設計參數(shù)： 冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以及冷卻劑的流動速率與熱傳性質(zhì)。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 塑件壁厚應該盡可能維持均勻。冷卻孔道最好設置是在凸模塊與凹模塊內(nèi)，設在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。 通常，鋼模的冷卻孔道與模具表面、模穴或模心的距離應維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，冷卻孔道之間的間距應維持3~5倍直徑。冷卻孔道直徑通常為6~12 mm（7/16~9/16英吋），在此取10mm。 第十章 模具的裝配 裝配模具是模具制造過程中的最后階段，裝配精度直接影響到模具的質(zhì)量、壽命和各部分的功能。模具裝配過程是按照模具技術要求和相互間的關系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 在模具裝配過程中，對模具的裝配精度應控制在合理的范圍內(nèi)，模具的裝配精度包括相關零件的位置精度，相關的運動精度，配合精度及接觸只有當各精度要求得到保證，才能使模具的整體要求得到保證。 塑料模的裝配基準分為兩種情況，一是以塑料模中和主要零件臺定模，動模的型腔，型芯為裝配基準。這種情況，定模各動模的導柱和導套孔先不加工，先將型腔和型芯鑲塊加工好，然后裝入定模和動模內(nèi)，將型腔和型芯之間墊片法或工藝定位器法保證壁厚，動模和定模合模后用平行夾板夾緊，鏜投影導柱和導套孔，最后安裝動模和定模上的其它零件，另一種是已有導柱導套塑料模架的。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為0.05——0.15毫米，因為該處受噴嘴壓力的影響，在注射時會發(fā)生變形，有時在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。為了有效的防止飛邊，可以接近塑件的有相對位移的面上銼一個三角形的槽，由于空氣的壓力的緣故可以更好的防止飛邊。 10.1 模具的裝配順序 1.確定裝配基準； 2.裝配前要對零件進行測量，合格零件必須去磁并將零件擦拭干凈； 3.調(diào)整各零件組合后的累積尺寸誤差，如各模板的平行度要校驗修磨，以保證模板組裝密合，分型面吻合面積不得小于80%，間隙不得小于溢料最小值，防止產(chǎn)生飛邊。 4.在裝配過程中盡量保持原加工尺寸的基準面，以便總裝合模調(diào)整時檢查； 5.組裝導向系統(tǒng)并保證開模合模動作靈活，無松動和卡滯現(xiàn)象； 6.組裝冷卻和加熱系統(tǒng)，保證管路暢通，不漏水，不漏電，門動作靈活緊固所連接螺釘，裝配定位銷。裝配液壓系統(tǒng)時允許使用密封填料或密封膠，但應防止進入系統(tǒng)中； 7.試模：試模合格后打上模具標記，包括模具編號、合模標記及組裝基面。 ① 模具預熱 模具預熱的方法，采用外部加熱法，將鑄鋁加熱板安裝在模具外部，從外部向內(nèi)進行加熱，這種方法加熱快，但損耗量大。 筒和噴嘴的加熱 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)將料筒和噴嘴加熱，與模具同時進行。 工藝參數(shù)的選擇和調(diào)整 根據(jù)工藝手冊中推薦的工藝參數(shù)初選溫度，壓力，時間參數(shù)，調(diào)整工藝參數(shù)時按壓力，時間，溫度這樣的先后順序變動。 注塑 在料筒中的塑料和模具達到預熱溫度時，就可以進行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術參數(shù)，直至達到最佳狀態(tài)。 8.模具的維護 模具在使。那么優(yōu)化設計的鑲件和嵌件在這里就起到了很大的作用，只須更換個別已損壞的零件，不會導致用過程中，會出現(xiàn)正常的磨損或不正常的磨損。不正常的損壞絕大多數(shù)是由于操作不當所致模具的徹底報廢。 最后檢查各種配件、附件待零件，保證模具裝備齊全，另外在裝配過程中應嚴防零件在裝配過程中磕、碰、劃傷和銹蝕。裝配滾動軸承允許采用機油進行熱裝，油的溫度不得超過1000C。 結論 通過此次畢業(yè)設計，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設計人員所要具備的基本素質(zhì)及知識量及思考問題，解決問題的能力。同時也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識，在設計的過程中對于CAD、UG 繪圖軟件、Microsoft Word 辦公軟件等應用有了更進一步的掌握；在設計之初，面對從未涉及的問題，感到十分棘手，但經(jīng)過反復的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導幫助下，同學之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設計的重點，詢問經(jīng)驗人士，我想實踐是最可靠的保證，經(jīng)驗是寶貴的財富。 通過認真仔細的資料查閱和軟件的反復模擬，特別在林老師的精心指導和嚴謹求實的要求下，我確信這次畢業(yè)實際是成功的，在這表示特別感謝！當然，由于本人的知識面欠全，設計中還存在不足，但我相信通過這次設計將為我今后走向工作崗位打下了堅實的基礎。 參考文獻 1. 伍先明等.《塑料模具設計指導》.北京：國防工業(yè)出版社.2010.4. 2. 廖念釗，古盈菴，莫雨松等.《互換性與技術測量》.北京：中國計量出版社.2009.6. 3. 王琳，陳雪江，肖新華.《AutoCAD2008中文版機械圖形設計》北京:清華大學出版社.2007.7. 4. 譚雪松，王金，鐘廷志.《UGNGINEER Wildfire 4.0中文版模具設計》.北京：人民郵電出版社.2009.11. 5. 管耀文. 《UGNGINEER野火版模具設計實例精講》.北京：人民郵電出版社.2007.12 6. 何滿才.《模具設計—UGNGINEER Wildfire中文版實例詳解》.北京：人民郵電出版社.2005.5. 7. 齊衛(wèi)東.《塑料模具設計與制造》.北京：高等教育出版社.2004 8. 閻亞林.《塑料模具圖冊》.北京:高等教育出版社.2004. 9. 屈華昌.《塑料成形工藝與模具設計》.北京：高等教育出版社.2001. 10. 甑瑞麟.《模具制造實訓教程》.北京：機械工業(yè)出版社.2006. 11. 付麗.《實用模具技術手冊》.北京：機械工業(yè)出版社.2002. 12. 于華編著.《注塑模具設計技術及實例》.北京：機械工業(yè)出版社.2004.6. 13. 陳萬林等編著.《實用塑料注塑模設計與制造》.北京：機械工業(yè)出版社.2000.3. 14. 蔣繼宏，王效岳編著.《注塑模具典型結構100例》.北京：中國輕工業(yè)出版社.2000. 15. 屈華昌主編.《塑料成型工藝模具設計》.北京：高等教育出版社.2004.8. 16. 葉久新，王群.《塑料成型工藝及模具設計》.北京：機械工業(yè)出版社.2008.1. 致 謝 這次汽車裝飾條的模具設計，是對我這四年大學學習的一次檢驗，通過這次設計，我補充了在理論學習中的一些漏洞， 使我掌握了在注塑工藝中應重視的問題，使我詳細的知道了塑件成型的工藝過程，并通過熟悉和查閱與注塑方面相關資料，掌握了一般的設計方法和設計技巧，而且對樹立正確的設計思想，培養(yǎng)我用所學專業(yè)知識去分析、解決在實際生產(chǎn)和生活中遇到問題能力都是有很重要的實際意義。培養(yǎng)了我獨立思考的能力，使我可以更多得考慮問題?？紤]制品在使用，美觀，而且要占領市場所需要考慮的問題。 本次畢業(yè)設計中，我的指導老師XXX老師，對我在資料的查找收集和整理以及模具設計的過程中所遇到的問題，給以極大的幫助和指導，同時也得到了其他多位老師和同學們的熱心幫助，使我學到了很多課堂學不到的東西，培養(yǎng)了我多思考，勤查資料，多動手的習慣。這次我的設計結果，也是老師和同學們的功勞，對在此過程中給予我?guī)椭母魑焕蠋熀屯瑢W表示由衷心的感謝！我會繼續(xù)學習，不辜負老師的期望，也對的起同學們的幫助。祝愿老師們工作順利，身體健康，合家歡樂。祝福我的同學們學業(yè)有成，以后事業(yè)順心，前途無量！ 32