復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【注塑模具】【說明書+CAD+PROE】

復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【注塑模具】【說明書+CAD+PROE】,一模兩腔,側(cè)抽芯,注塑模具,說明書+CAD+PROE,復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì)【一模兩腔】【側(cè)抽芯】【注塑模具】【說明書+CAD+PROE】,復(fù)印機(jī),支架,塑料,注射,模具設(shè)計(jì),注塑,模具,說明書 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期報(bào)告 題目：復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)電信息系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 B070203 姓 名 韓旭 學(xué) 號 B07020306 導(dǎo) 師 黃洪生 2011年 3月 17日 撰寫內(nèi)容要求（可加頁）： 1. 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 21世紀(jì),塑料工業(yè)以前所謂有的速度高速發(fā)展。塑料,在各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)行業(yè)乃至國民經(jīng)濟(jì)中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使工業(yè)產(chǎn)品越來越向多品種、高質(zhì)量、低成本的方向發(fā)展，為了保持和加強(qiáng)產(chǎn)品在市場上的競爭力，產(chǎn)品的開發(fā)周期、生產(chǎn)周期越來越短，于是對制造各種產(chǎn)品的關(guān)鍵工藝裝備—模具的要求越來越苛刻，所以安排模具方面的課題也具有深遠(yuǎn)的意義。 在設(shè)計(jì)模具的過程中,通過黃老師的指導(dǎo)，我系統(tǒng)的收集了大量的有關(guān)塑料模具設(shè)計(jì)的資料（包括塑料設(shè)備資料、有關(guān)塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化資料等），結(jié)合其它輔導(dǎo)書進(jìn)一步分析了塑件的結(jié)構(gòu)、材料性能及其工藝性，隨后制定了最佳的工藝方案。通過對塑件形狀的分析，確定了塑料模具的類型及結(jié)構(gòu)形式。初步完成了此套模具裝配草圖的繪制，通過老師的指導(dǎo)反復(fù)修改，直至此套模具裝配草圖結(jié)構(gòu)無原則性錯(cuò)誤。并且完成了英文資料的翻譯。 2. 存在問題及解決措施 2.1 初期設(shè)計(jì)側(cè)壁小孔使用彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)此側(cè)抽芯抽芯距短、所需抽拔力小，而彎銷機(jī)構(gòu)只是用在所需抽拔力大時(shí)，而且彎銷設(shè)計(jì)復(fù)雜，加工難度高。所以后期設(shè)計(jì)時(shí)使用彈簧偰塊側(cè)抽芯即可滿足設(shè)計(jì)要求。 3. 后期工作安排 進(jìn)行必要的工藝計(jì)算（包括毛坯尺寸、材料利用率、材料的收縮率、各種壓力的計(jì)算、注塑機(jī)的選用等），選定壓力機(jī)。 完成此套模具裝配總圖的繪制。 繪制非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖（標(biāo)注相關(guān)尺寸、選定零件的材料、確定零件的相關(guān)技術(shù)要求），安排并編寫零件的加工工藝過程卡片。 撰寫設(shè)計(jì)說明書。 整理資料，準(zhǔn)備答辯。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1. 正文：宋體小四號字，行距22磅；標(biāo)題：加粗 宋體四號字 2. 中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊。 XXXX 大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 1230203 學(xué) 生： XXXX 學(xué) 號： 123020306 指導(dǎo)教師： XXXX 2011 年 06 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系別 機(jī)電信息 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班級 1230203 姓名 韓 旭 學(xué)號 06 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義：在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，它以其特 定的形狀通過一定的方式使原材料成型。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，省料和低成本等 特點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車，航空航天，儀器儀表，家電，機(jī)械制造，石化，輕工日用品 等工業(yè)部門。美國是世界上超級經(jīng)濟(jì)大國，也是世界模具工業(yè)的領(lǐng)先國家，日本經(jīng)濟(jì)之所 以能飛速發(fā)展，并在國際市場上占有一定優(yōu)勢，模具工業(yè)的迅猛發(fā)展是重要原因之一。 塑料模具是現(xiàn)代塑料工業(yè)生產(chǎn)中最重要的工藝裝備，塑模工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 之一。用塑模成型零件的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡便，材料利用率高，產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特 別是對大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。 3.設(shè)計(jì)(論文) 的主要內(nèi)容（理工科含技術(shù)指標(biāo)）：塑件分析； 初步擬訂結(jié)構(gòu)方案； 選擇設(shè)備、校核有關(guān)工藝參數(shù)； 方案論證,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度計(jì)算；繪制模具裝配圖及 零件圖； 應(yīng)用 Pro/E 做出制件圖并進(jìn)行分析。 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）： 1）基本要求： （1）繪圖要求（用 AutoCAD 和 Pro/E 軟件） A 測繪塑料零件圖 （二維及三維圖） B 模具動模、定模、鑲塊等主要零件圖及模具總裝配圖 （二維） （2）編寫說明書，具體內(nèi)容如下：（編寫格式和裝訂要求按教務(wù)處統(tǒng)一規(guī)定） A 分析塑料件的材料、形狀、結(jié)構(gòu)對注塑成型的影響； B 分析所采用模具結(jié)構(gòu)方案，著重分析難點(diǎn)（斜導(dǎo)柱、哈佛模、點(diǎn)澆口等） ； C 分析所有分型面，選出最佳分型面并敘述該模具的開，合模動作過程； D 確定哪些面有脫模斜度 ，確定各種配合的形式并說明理由； E 分析澆口位置、澆口形式及所采用的理由并說明所有推頂裝置設(shè)置的位置及其理由； G 對該設(shè)計(jì)方案各部分應(yīng)作環(huán)保、經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析； H 對所選注射機(jī)進(jìn)行校核； （3）計(jì)算下列尺寸 A、 有關(guān)成型零件工作尺寸的計(jì)算 、斜導(dǎo)柱長度及抽拔力的計(jì)算； B、 成型型腔壁厚、動模墊板厚度校核計(jì)算及冷卻水道面積計(jì)算； （4）對設(shè)計(jì)中典型零件編制工藝規(guī)程卡片（至少 2 個(gè)零件） ； （5）外文資料翻譯 10002000 字符 （6）生產(chǎn)批量：20 萬件； 2）進(jìn)度安排： （1）查閱資料 及翻譯 3 周 （2）零件分析并繪圖 3 周 （3）方案選擇與確定 3 周 （4）繪制零件圖與裝配圖（二維和三維） 3 周 （5）編寫論文 2 周 （6）打印并交主審教師審閱 1 周 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求： 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)） *或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 2 周 圖紙（幅面和張數(shù)） *： 折合 0 號圖紙 3 張 參考文獻(xiàn)篇數(shù)： 10 篇 指導(dǎo)教師簽名： XXXX 2010 年 11 月 15 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日 說明：1 本表一式二份，一份由各系集中歸檔保存，一份學(xué)生留存。 2 帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。 I 復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架塑料注射模具設(shè)計(jì) 摘 要 本課題主要是針對復(fù)印機(jī)轉(zhuǎn)柄支架的注塑模具設(shè)計(jì),材料為耐沖擊性聚苯乙 烯（HIPS ） 。通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。該課 題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分 的結(jié)構(gòu)、側(cè)抽機(jī)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核都 有詳細(xì)的設(shè)計(jì)，同時(shí)并簡單的編制了模具的加工工藝。通過整個(gè)設(shè)計(jì)過程表明 該模具能夠達(dá)到此塑件所要求的加工工藝。根據(jù)題目設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是注塑模 具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注塑模具來生產(chǎn)塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。 關(guān)鍵詞:塑料;塑料模具;注射機(jī);側(cè)抽芯;冷卻裝置 II The injection mold design for copier hand wheel bracket Abstract The main topic is injection mold design for copier hand wheel bracket, the materials for the High impact polystyrene (HIPS). Through the process of plastic parts for analysis and comparison, the final design of an injection mold. The product mix from technology issues, and specific mold structure of the casting mold system, mold forming part of the structure, side pumped body, top of the system, cooling system, the choice of injection molding machine and related calibration parameters are detailed design, at the same time and developed a simple process dies. Through the entire design process that the mold can be achieved by the plastic parts processing requirements. Designed in accordance with the subjects main task is to build a round plastic injection mold design, that is, the design of an injection mold to produce plastic products in order to achieve automation to increase production. Key Words: plastics; plastics mold; inject machine; pulling side; cooling device i 主要符號表 M成型所需注射量 n型腔個(gè)數(shù) M 塑 單個(gè)塑件質(zhì)量 M 澆 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 T注射機(jī)的額定鎖模力 F在分型面上的總投影面積 K安全系數(shù) q模腔壓力 LM型腔徑向尺寸 Scp塑料的平均收縮率 Ls塑件徑向公稱尺寸 塑件公差值 Z型腔制造公差 HM型腔深度尺寸 Hs塑件高度公稱尺寸 S型腔深度制造公差 目 錄 緒 論 .1 1 塑件工藝分析 .2 1.1 塑件外形分析 .2 1.2 塑件材料分析 .3 1.3 分型面的選擇 .3 1.4 澆口的選擇 .5 1.5 型腔個(gè)數(shù)及型腔排布的確定 .5 2 初步選取成型機(jī)械的規(guī)格 .6 2.1 最大注射量 .6 2.2 鎖模力 .6 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .8 3.1 主澆道設(shè)計(jì) .8 3.2 分澆道設(shè)計(jì) .8 3.3 澆口設(shè)計(jì) .8 4 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .9 4.1 頂出機(jī)構(gòu)的選擇 .9 4.2 頂桿分布 .9 4.3 頂桿尺寸外形 .10 5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .11 5.1 側(cè)壁小孔抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .11 5.2 主要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .11 6 型芯型腔尺寸計(jì)算 .12 6.1 型腔尺寸計(jì)算 .12 6.1.1 型腔徑向尺寸計(jì)算 .12 6.1.2 型腔深度尺寸計(jì)算 .12 6.2 型芯尺寸計(jì)算 .13 6.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算 .13 6.2.2 型芯高度尺寸計(jì)算 .14 7 墊板厚度計(jì)算 .15 7.1 按強(qiáng)度計(jì)算 .15 7.2 按剛度計(jì)算 .15 8 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 .16 8.1 塑料傳給模具的熱量 .16 8.2 由冷卻水帶走的熱量 .16 8.3 熱傳導(dǎo)面積 .16 8.4 冷卻水管總長度 .17 9 模具總體設(shè)計(jì) .18 9.1 模架的選擇 .18 9.2 模具總體設(shè)計(jì) .19 10 模具的校核 .20 10.1 注塑工藝參數(shù)的校核 .20 10.1.1 最大注塑量的校核 .20 10.1.2 注射壓力的校核 .20 10.1.3 鎖模力的校核 .20 10.2 模具安裝尺寸的校核 .20 10.2.1 噴嘴尺寸的校核 .20 10.2.2 模具厚度校核 .21 10.2.3 模具外形尺寸校核 .21 10.3 開模行程的校核 .21 總 結(jié) .22 參考文獻(xiàn) .23 致 謝 .24 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 .25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 .26 緒論 1 緒 論 隨著中國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢的高速發(fā)展，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興” 口號 的倡引下，中國的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè) 水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能 獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù) 為“進(jìn)入富裕的原動力 ”，德國則冠之為 “金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更 為直接：“模具就是黃金 ”?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國對模具 工業(yè)的發(fā)展也十分重視，早在 1989 年 3 月頒布的關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn) 的決定中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。 近年來，塑料模具的產(chǎn)量和水平發(fā)展十分迅速，高效率、自動化、大型、 長壽命、精密模具在模具產(chǎn)量中所戰(zhàn)比例越來越大。注塑成型模具就是將塑料 先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或柱塞的推動 下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。 本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是塑料圓蓋注塑模具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副注 塑模具來生產(chǎn)圓蓋塑件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。針對圓蓋的具體結(jié)構(gòu)， 通過此次設(shè)計(jì)，使我對輪輻式澆口單分型面模具的設(shè)計(jì)有了較深刻的認(rèn)識；同 時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識也 對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、側(cè)抽 機(jī)構(gòu)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú) 立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 1 塑件工藝分析 2 1 塑件工藝分析 1.1 塑件外形分析 塑件如圖 1.1,圖 1.2: 圖 1.1 塑件三維圖 圖 1.2 塑件二維圖 由零件實(shí)體模型及二維草圖可知,該零件為腔體結(jié)構(gòu),壁厚主要為 23mm。 左側(cè)型腔為縱向，右側(cè)型腔為橫向，因方向不同，所以需要使用側(cè)抽芯完成其 中一個(gè)型腔的成型。右側(cè)壁上還有一小孔，需要側(cè)抽芯完成成型?？傮w看來， 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 3 該零件復(fù)雜程度較高。 1.2 塑件材料分析 PS-HI(耐沖擊性聚苯乙烯/High impact polystyrene) 高抗沖聚苯乙烯又稱接枝型高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯，簡稱是由本體-懸浮聚合 與本體聚合兩種方法制得。白色不透明珠狀或顆粒。相對密度 104- 106g/cm2熱變形溫度 70-84。韌性好，耐沖擊。耐油、耐水。吸水性(24h) 010-0 14,電絕緣性好，體積電阻率1016m。溶于苯、甲苯、醋酸乙 酯、二氯乙烷等有機(jī)溶劑。 拉伸強(qiáng)度(MPa) 1530 伸長率) 3560 彎曲強(qiáng)度(MPa) 29.450 沖擊強(qiáng)度(NM) 0.090.16 維卡軟化點(diǎn)() 84100 熔體指數(shù)(g l0min) 29 收縮率 0.40.7% 塑件參數(shù) 重量:42.5g 體積:40104.8mm2 密度:1050kg/m2=1.05g/cm2 尺寸公差 一般精度 5 級 表面粗糙度 內(nèi)表面 3.2m 外表面 1.6m 1.3 分型面的選擇 方案一如圖 1.3: 該方案需要兩個(gè)側(cè)抽芯,上下孔可通過型芯型腔完成。 圖 1.3 分型面方案一 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 4 方案二如圖 1.4: 圖 1.4 分型面方案二 該方案需要 4 個(gè)側(cè)抽芯，上下小孔都需要側(cè)抽芯完成。 方案三如圖 1.5 該方案需要側(cè)抽芯較多，型腔排布也不合理。 綜上，因?yàn)榉桨?1 需要的抽芯較少，型腔排布也比較合理，所以選擇方案一的 分型面。 圖 1.5 分型面方案三 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 5 1.4 澆口的選擇 因塑件屬于內(nèi)部零件，表面粗糙度無過高要求。且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，所以選 擇比較常見的側(cè)澆口。而且側(cè)澆口設(shè)計(jì)簡單，后期也便于加工。 為了保證沖模時(shí)，塑料到達(dá)零件各個(gè)位置的時(shí)間基本相同。所以澆口位置 選擇放在零件相對中間的位置。澆口位置如圖 1.6 所示。 1.5 型腔個(gè)數(shù)及型腔排布的確定 因選用側(cè)澆口，為保證澆注系統(tǒng)平衡性，使模板各處受壓相等，選擇中心 對稱式排列，選擇一模兩腔。型腔排布如圖 1.7。 圖 1.7 型腔排布 圖 1.6 澆口位置 2 初步選取成型機(jī)械的規(guī)格 6 2 初步選取成型機(jī)械的規(guī)格 根據(jù)草圖中，最大注射量和所需鎖模力來初步選取成型機(jī)械。 2.1 最大注射量 M=nM 塑 +M 澆 (2.1) M成型所需注射量 n型腔個(gè)數(shù) M 塑 單個(gè)塑件質(zhì)量 M 澆 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 根據(jù)草圖 M 澆 12g M=242.5+12=97g M80%G G罪的注射量 G121.25G 約合 115.48cm3 2.2 鎖模力 TKFq/1000 (2.2) T注射機(jī)的額定鎖模力 F在分型面上的總投影面積 K安全系數(shù)，取 1.2 q模腔壓力，p s 型腔平均壓力為 150200kg/cm2 取 200 kg/cm2 F=24090.01+(29050+0.25102)=9158.6mm2=91.59cm2 T1.291.59200/1000=22t 綜上,初步選取 XS-ZY-125 型注射成型機(jī) 參數(shù): 公稱注射量 125cm3 螺桿直徑 42mm 注射壓力 1190kg/cm2 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 7 注射行程 115mm 注射時(shí)間 1.6s 螺桿轉(zhuǎn)數(shù) 29，43，56，69，83，101r/min 注射方式 螺桿式 合模力 90t 最大成型面積 320cm2 模板最大行程 300mm 模具最大厚度 300mm 模具最小厚度 200mm 拉桿空間 260290mm 合模方式 液壓機(jī)械 油泵流量 100；12L/min 油泵壓力 65kg/cm2 電動機(jī)功率 11kW 螺桿驅(qū)動功率 4kW 加熱功率 5kW 機(jī)器外形尺寸 3.340.751.55m 機(jī)器重量 3.5t 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 主澆道設(shè)計(jì) XS-ZY-125 型注射成型機(jī)噴嘴前端孔徑 d0=4mm，噴嘴前端球面半徑 R0=14mm 所以 主澆道進(jìn)口直徑 d1=d0+(0.51)=4.55mm 取 5mm 交口套凹槽半徑 R1=R0+(12)=1516mm 取 16mm 取主澆道傾斜角 =2 主澆道長度 H=87mm 所以 主澆道最大直徑 d2=11mm 主澆道出口處圓角 R=d2/8=1.375mm1.5mm 3.2 分澆道設(shè)計(jì) 因?yàn)榱慵o特殊要求，所以選用梯形 澆道。這種澆道易于加工，熱力損失和壓 力損失都不大。 根據(jù)結(jié)構(gòu)，取 W=6mm h=2W/3=4mm x=3W/4=4.5mm 分澆道長度取 40mm 3.3 澆口設(shè)計(jì) 選用側(cè)澆口 澆口厚度 a 取塑件壁厚的 1/32/3 取 a=2mm 澆口寬度 b=(310)a=620mm 取 b=6mm 澆口長度 取 C=1.5mm hxW 圖 3.1 主澆道 圖 3.2 圖 3.3 澆口 圖 3.2 分澆道 4 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 4 頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 頂出機(jī)構(gòu)的選擇 因塑件無特殊要求，所以采用頂桿頂出機(jī)構(gòu)。因?yàn)檫@種脫模方式生產(chǎn)效率高， 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，維修方便。 4.2 頂桿分布 分析塑件后，頂桿位置應(yīng)放置在抱緊力較大的地方。所以選擇了三種不同尺 寸的頂桿。分布如圖 4.1 圖 4.1 頂桿分布 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 10 4.3 頂桿尺寸外形 頂桿分三個(gè)類型，如圖 4.2。為了防止漏料，頂桿頂端配合長度為頂桿直徑 的 23 倍。 類型 1，材料為 45 號鋼，表面粗糙度 0.8m，頭部熱處理后達(dá)到 50HRC 類型 2，材料為 T8，表面粗糙度 0.8m，頭部熱處理后達(dá)到 50HRC 類型 3，材料為 45 號鋼，表面粗糙度 0.8m，頭部熱處理后達(dá)到 50HRC 圖 4.2 頂桿外形 類型 1 類型 2 類型 3 5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 5 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 側(cè)壁小孔抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 周長 C=d=4=12.57mm 長度 h=3mm 取 P0=100kg/cm2=1kg/mm2 =0.3 脫模斜度 =30 抽拔力 Q=ChP0cos(cos-sin) =12.5731cos30(0.3cos30-sin30) =10.92kg 因?yàn)槌榘瘟π?，抽芯距短，抽拔面積小。所以選用的機(jī)構(gòu)簡單的彈簧機(jī)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)側(cè)抽芯，如圖 5.1。 側(cè)型芯移動距離 S=h+(35)=68mm 取 6mm 選用 YA 21642 GB/T2089 彈簧 最大負(fù)荷 144N 5.2 主要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 周長 C=162+362=104mm 長度 h=23+34-2=54mm 脫模斜度 =30 抽拔力 Q=ChP0cos(cos-sin) =104541cos30(0.3cos30-sin30) =1635.67kg 因?yàn)槌榘瘟Υ?，抽芯面積大，選用抽拔力很大的彎 銷機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯。如圖 5.2。 抽芯距 S=h+(35)=5759mm 取 58mm 取 =25 為保證側(cè)壁小孔順利抽芯 取 h1=10mm H=S/sin+h1=58/sin25+10=147mm 圖 5.1 側(cè)壁小孔抽芯 機(jī)構(gòu) 圖 5.2 彎銷 6 型芯型腔尺寸計(jì)算 12 6 型芯型腔尺寸計(jì)算 6.1 型腔尺寸計(jì)算 6.1.1 型腔徑向尺寸計(jì)算 (6.1)Z4 3)1(ScpML LM型腔徑向尺寸,mm Scp塑料的平均收縮率,取 0.55% Ls塑件徑向公稱尺寸，mm 塑件公差值 Z型腔制造公差，取塑件尺 寸公差的 1/3 L1,IT9 級=0.021 L1=(1+0.55%)200.750.021 +0.007= mm07.12 L2,IT9 級=0.01 L2=(1+0.55%)30.750.01 +0.003= mm3. L3,IT9 級=0.021 L3=(1+0.55%)200.750.021 +0.007= mm07.9 L4,IT9 級=0.01 L4=(1+0.55%)20.750.01 +0.003= mm3. L5,IT9 級=0.03 L5=(1+0.55%)730.750.03 +0.01= mm01.8 L6,IT9 級=0.018 L6=(1+0.55%)180.750.018 +0.006= mm6.7 L7,IT9 級=0.01 L7=(1+0.55%)230.750.021 +0.007= mm0.23 6.1.2 型腔深度尺寸計(jì)算 (6.2)Z32)1(ScpMH HM型腔深度尺寸,mm Hs塑件高度公稱尺寸， mm 塑件公差值 S型腔深度制造公差，取塑件尺 寸公差的 1/3 圖 6.1 型腔徑向尺寸 分布 圖 6.2 型腔深度尺寸 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 13 H1,IT9 級=0.001 H1=(1+0.55%)42/30.01 +0.003= mm03.14 H2,IT9 級=0.001 H2=(1+0.55%)92/30.015 +0.005= mm5.9 H3,IT9 級=0.030 H3=(1+0.55%)592/30.03 +0.01= mm0. H4,IT9 級=0.025 H4=(1+0.55%)352/30.025 +0.008= mm8.3 H5,IT9 級=0.021 H5=(1+0.55%)292/30.021 +0.007= mm07.152 H6,IT9 級=0.021 H6=(1+0.55%)302/30.021 +0.007= mm. H7,IT9 級=0.021 H7=(1+0.55%)302/30.021 +0.007= mm07. H8,IT9 級=0.05 H8=(1+0.55%)322/30.05 +0.008= mm8.63 H9,IT9 級=0.025 H9=(1+0.55%)392/30.025 +0.008= mm0.29 H10,IT9 級=0.018 H10=(1+0.55%)152/30.018 +0.006= mm6.715 H11,IT9 級=0.018 H11=(1+0.55%)112/30.018 +0.006= mm0. 6.2 型芯尺寸計(jì)算 6.2.1 型芯徑向尺寸計(jì)算 (6.3)ZScpML4 3)1( LM型芯徑向尺寸，mm z型芯制造公差，取塑件公差的 1/3 L1,IT9 級=0.030 L1=(1+0.55%)52+0.750.030-0.010 = mm01.352 L2,IT9 級=0.025 L2=(1+0.55%)50+0.750.025-0.008 = mm8.9 L3,IT9 級=0.021 L3=(1+0.55%)26+0.750.021-0.007 = mm07.6 L4,IT9 級=0.012 L4=(1+0.55%)6+0.750.012-0.004 = mm4. L5,IT9 級=0.015 L5=(1+0.55%)11+0.750.021-0.010 = mm05.1 L6,IT9 級=0.018 L6=(1+0.55%)16+0.750.021-0.010 = mm6. L7,IT9 級=0.030 L7=(1+0.55%)80+0.750.030-0.010 = mm01.8圖 6.3 型芯徑向尺寸 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 14 L8,IT9 級=0.025 L8=(1+0.55%)32+0.750.025-0.010 = mm08.1932 L9,IT9 級=0.015 L9=(1+0.55%)8+0.750.015-0.010 = mm5.6 L10,IT9 級=0.021 L10=(1+0.55%)29+0.750.021-0.010 = mm07. L11,IT9 級=0.010 L11=(1+0.55%)2+0.750.010-0.010 = mm3. L12,IT9 級=0.018 L12=(1+0.55%)16+0.750.018-0.010 = mm06.1 L13,IT9 級=0.021 L13=(1+0.55%)28+0.750.021-0.010 = mm7.28 6.2.2 型芯高度尺寸計(jì)算 (6.3)Z3 2)1(ScpMH HM型芯深度尺寸,mm Hs塑件深度公稱尺寸， mm Z型芯高度制造公差，取塑件尺寸公差的 1/3 H1,IT9 級=0.025 H1=(1+0.55%)37+2/30.025-0.008= mm08.237 H2,IT9 級=0.018 H2=(1+0.55%)17+2/30.018 -0.006= mm6.1 H3,IT9 級=0.015 H3=(1+0.55%)7+2/30.015 -0.005= mm05. H4,IT9 級=0.030 H4=(1+0.55%)632/30.030 -0.010= mm1. H5,IT9 級=0.030 H5=(1+0.55%)5+62/30.030 -0.010= mm0.3 H6,IT9 級=0.025 H6=(1+0.55%)37+2/30.025 -0.008= mm8.27 H7,IT9 級=0.025 H7=(1+0.55%)49+2/30.025 -0.008= mm0.94 H8,IT9 級=0.030 H8=(1+0.55%)55+2/30.030 -0.010= mm8.5圖 6.3 型芯高度尺寸 7 墊板厚度計(jì)算 15 7 墊板厚度計(jì)算 為了保證墊板在注塑過程中，收到壓力變形后，不會超過塑件允許的最大 變形量，所以必須對墊板厚度進(jìn)行計(jì)算，以保證足夠的變形量。 7.1 按強(qiáng)度計(jì)算 按強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，墊板最小厚度。 (7.1)B4pbl3 2強(qiáng)t p型腔內(nèi)熔融塑料的壓力，HIPS 型腔壓力為 56160MPa 取 110 MPa 許用應(yīng)力量，55 號鋼抗拉強(qiáng)度 645MPa l型 腔 側(cè) 壁 長 邊 長 度 ， 111m B底 板 總 寬 度 ， 160mm b底 板 受 壓 寬 度 ， 111mm84.32543強(qiáng)t 7.2 按剛度計(jì)算 按剛度計(jì)算時(shí)，墊板最小厚度。 (7.2)3 425EBpblt剛 E彈性模量，取 2.06105MPa 許用變形量， 55(1+ 5)=0.685(1+0,68)=5.712mm mt 4.172.160.2354剛 綜上,墊板厚度取 33mm 8 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 16 8 冷卻系統(tǒng)的計(jì)算 8.1 塑料傳給模具的熱量 q=Cp(1-0) (8.1) q單位質(zhì)量的塑料在型腔內(nèi)散發(fā)的熱量，kJ/kg Cp塑料的比熱容,取 1.4kJ/kgK 1塑料的熔體充模溫度，HIPS 熔體充模溫度為 190240，取 220 2塑件脫模的溫度，HIPS 脫模溫度為 3265，取 50 q=1.4(220-50)=238kJ/kg Q=nmq (8.2) Q單位時(shí)間內(nèi)塑料傳給模具的熱量，kJ/h n每小時(shí)的注射次數(shù)，單次注射時(shí)間為 150s， 3600/150=24 次 m每次注射的塑料量，0.097kg Q=240.097238=554.1kJ/h 8.2 由冷卻水帶走的熱量 Qw=95%Q=95%554.1=526.4kJ/h 8.3 熱傳導(dǎo)面積 (8.3)0.13w 87wdV)5.1(204h hw冷卻水對其管壁的熱傳系數(shù) w/m2k dw冷卻水道直徑 取 10mm v冷卻水流速 因?yàn)樗乐睆綖?10mm 所以流速為 1.32m/s 冷卻水的平均溫度，進(jìn)口與出口的平均值（進(jìn)口溫度 25，出口溫度 50，平均 38） km/w1.7420.13)85.1(204h 28.w 熱傳導(dǎo)面積 (8.4)wh6.3QA 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 17 模具型腔表面的平均溫度與冷卻水平均溫度的差值， 取(220+50)/2-38=97 223w m6.03470476.9742.16.5A 8.4 冷卻水管總長度 dLw21.64310.237 9 模具總體設(shè)計(jì) 18 9 模具總體設(shè)計(jì) 9.1 模架的選擇 摸架選擇如圖 9.1 圖 9.1 模架 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 19 9.2 模具總體設(shè)計(jì) 模具總體裝配圖如圖 9.2 開模過程：動模安裝板向下移動，帶動動模板，抽芯機(jī)構(gòu)等向下移動。拉 料桿拉出澆注系統(tǒng)中的凝料，側(cè)壁小孔抽芯機(jī)構(gòu)開始工作，實(shí)現(xiàn)側(cè)抽芯。運(yùn)動 一段距離后，大型芯在彎銷的作用下開始抽芯。彎銷抽芯完成后，頂桿安裝板 撞到推桿，頂桿將塑件頂出，實(shí)現(xiàn)脫模。 合模過程：動模安裝板向上移動，帶動動模板，抽芯機(jī)構(gòu)等向上移動。頂 出機(jī)構(gòu)在復(fù)位桿的作用下，實(shí)現(xiàn)復(fù)位。側(cè)型芯在彎銷作用下復(fù)位。側(cè)壁小孔型 芯在偰塊的作用下復(fù)位。合模完成。 圖 9.1 圖 9.2 總裝圖 10 模具的校核 20 10 模具的校核 為了保證模具能夠正確安裝，必須對模具進(jìn)行校核。 10.1 注塑工藝參數(shù)的校核 10.1.1 最大注塑量的校核 澆注系統(tǒng)質(zhì)量 M 澆 =12g 塑件質(zhì)量 M 塑 =42.5g M=242.5+12=97g 約合 92.4cm3 XS-ZY-125 型注射成型機(jī)，公稱注射量為 125cm3 92.4/125100%=74% 滿足注射模一次成型的塑料質(zhì)量應(yīng)在公稱注射量的 50%80%的要求。 10.1.2 注射壓力的校核 聚苯乙烯注射壓力為 88.2MPa XS-ZY-125 型注射成型機(jī)注射壓力為 1190kg/cm2116.7MPa 滿足要求。 10.1.3 鎖模力的校核 聚苯乙烯腔平均壓力為 150200kg/cm2 取 200 kg/cm2 在分型面上的總投影面積 F=24090.01+(2640+5.52+61.5)=8764.2mm2=87.64cm2 需要的鎖模力 T=1.287.64200/1000=21.03t XS-ZY-125 型注射成型機(jī)合模力為 90t，滿足要求。 10.2 模具安裝尺寸的校核 10.2.1 噴嘴尺寸的校核 XS-ZY-125 型注射成型機(jī)噴嘴前端孔徑 d0=4mm， 噴嘴前端球面半徑 R0=14mm。 主澆道進(jìn)口直徑 d1=5mm，交口套凹槽半徑 R1=16mm 滿足，d 1=d0+(0.51)，R 1=R0+(12)。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 21 10.2.2 模具厚度校核 模具厚度 HM=264mm XS-ZY-125 型注射成型機(jī) H 最小 =200mm，H 最大 =300mm 滿足 H 最小 H MH 最大 10.2.3 模具外形尺寸校核 XS-ZY-125 型注射成型機(jī)模板尺寸 532634mm 模具尺寸 580280mm 所以，安裝正常。 10.3 開模行程的校核 頂出距離 H1=37mm 塑件高度 H2=105mm XS-ZY-125 型注射成型機(jī)最大開模行程 S=300mm 滿足 SH1+ H2+(510) 因模具存在側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),所以完成側(cè)抽芯所需開模行程需要校核 側(cè)抽芯所需行程為 HC=147mm 滿足 SHC+(510) 綜上, XS-ZY-125 型注射成型機(jī)滿足要求。 總 結(jié) 22 總 結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我掌握了注塑模具的設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)方法，能獨(dú)立設(shè) 計(jì)一般的塑料成型模具，對塑膠產(chǎn)品也有了更深一層的了解，在模具制造方面 了解了一般機(jī)械加工知識，金屬材料的選擇及熱處理等基本知識，了解了模具 制造的特點(diǎn)。 此次設(shè)計(jì)，是大學(xué)四年中的最后一次“練兵” ，也是走上工作崗位前的一次 最好的鍛煉，它涵蓋了大學(xué)所學(xué)的諸多知識面，因此在此設(shè)計(jì)過程中，對大學(xué) 所學(xué)的多門專業(yè)及基礎(chǔ)課程，如機(jī)械制圖、工程材料等課程內(nèi)容得到了很好的 鞏固，另外，本設(shè)依靠了強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件 PRO/ENGINEER，這是目前模具設(shè)計(jì) 行業(yè)使用較多的設(shè)計(jì)工具，通過這次設(shè)計(jì)，我對 PRO/E 的零件設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì) 等模塊也有了更好的掌握。 當(dāng)然，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，也遇到了很多難題。不過通過老師們的悉心指導(dǎo) 和同學(xué)間的不斷探討，各個(gè)問題都得以解決，最終順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我的煅煉，我相信我會獲益終生的。在設(shè)計(jì)中我充分 發(fā)揮了我的創(chuàng)造能力。并且這樣能力在不斷的煅煉中得到了加強(qiáng)，當(dāng)然我也遇 到了些新問題，能力與知識就是在這樣波浪式的前進(jìn)、螺旋形的上升中長進(jìn)的。 此外，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加之時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)當(dāng)中錯(cuò)誤和缺點(diǎn)在所難免， 還肯請批評指正。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 23 參考文獻(xiàn) 1 徐煒炯. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2007. 2 王永平. 注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004. 3 陳嘉真. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004. 4 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社， 2007. 5 張國強(qiáng). 注塑模設(shè)計(jì)與生產(chǎn)應(yīng)用M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2005. 6 李秦蕊. 塑料模具設(shè)計(jì)M. 西安: 西北工業(yè)大學(xué)出版社，2006. 7 田緒東，管殿柱. Pro/Engineer WildFire 4.0 三維機(jī)械設(shè)計(jì) M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 2010. 8 鐘日銘. Pro/Engineer WildFire 3.0 注塑產(chǎn)品造型M. 北京:清華大學(xué)出版社，2007. 9 郭曉俊，孫江宏. Pro/Engineer WildFire 3.0 注塑產(chǎn)品造型M. 北京: 清華大學(xué)出版社， 2007. 10 Fang-Jung Shiou，Chao-Chang A. Chen，Wen-Tu Li. Automated surface finishing of plastic injection mold steel with spherical grinding and ball burnishing processes. Int J Adv Manuf TechnolJ. (2006)28:6166 DOI10.1007/s00170-004-2328-8. 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 24 致 謝 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，而作為大學(xué)生活的最后一個(gè)環(huán)節(jié)畢業(yè) 設(shè)計(jì)，經(jīng)過近進(jìn)四個(gè)月的緊張準(zhǔn)備，也將接近尾聲。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我不 但鞏固了以前所學(xué)的知識，而且從中學(xué)到了很多新的東西，尤其是模具設(shè)計(jì) 這門課程。 在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師，他們在我成長過程中給予了我 很大的幫助，沒有他們的教導(dǎo)，我就不可能學(xué)到這些知識。 本次設(shè)計(jì)能夠成功的完成，要特別感謝我的導(dǎo)師 XXXX 教授，他在畢業(yè)設(shè) 計(jì)進(jìn)行過程中給予了我悉心的指導(dǎo)和關(guān)懷，黃老師在百忙之中對畢業(yè)設(shè)計(jì)工作 的每一步進(jìn)展都給予了熱切的關(guān)心和精心的指導(dǎo)，給我提出了很多意見和建議。 黃老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高尚的品德和靈活的思考方式讓我受益 匪淺。 當(dāng)然畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成也缺少不了同學(xué)們的關(guān)心與幫助，在這里一并表示感 謝！ 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)階段的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了我的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用能力，增強(qiáng)了 自身的綜合素質(zhì)，這必將對我今后的生活和工作道路產(chǎn)生極大的幫助。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 25 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 本人完全了解 XXXX 大學(xué)有關(guān)保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的規(guī)定，即：本科學(xué)生在校攻 讀學(xué)士學(xué)位期間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于 XXXX 大學(xué)。本人保證 畢業(yè)離校后，使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作成果或用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作成果 發(fā)表論文時(shí)署名單位仍然為 XXXX 大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 的原文或復(fù)印件，允許畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）被查閱和借閱；學(xué)校可以公布畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文）的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 。 （保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期: 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 26 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論 文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除 了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng) 發(fā)表或撰寫過的成果，不包含他人已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我 一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示 了致謝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期：