塑料勺注塑模具設(shè)計(jì)

塑料勺注塑模具設(shè)計(jì),塑料,注塑,模具設(shè)計(jì) 塑料模具課程設(shè)計(jì)說明書 課程設(shè)計(jì)說明書 塑料勺注塑模具設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二零一九年三月 目錄 序言 - 1 - 第一章 產(chǎn)品工藝性分析 - 4 - 1、材料性能 - 4 - 2、成型特性及條件 - 4 - 3、結(jié)構(gòu)工藝性 - 4 - 4、 零件體積及質(zhì)量估算 - 4 - 第二章 注射成型機(jī)型號(hào)和規(guī)格的選擇 - 6 - 第三章 模具結(jié)構(gòu)的確定與方案設(shè)計(jì) - 7 - 1、確定模具基本結(jié)構(gòu) - 7 - 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 7 - （1） 確定型腔數(shù)目及配置 - 7 - （2） 選擇分型面 - 7 - （3） 確定澆注系統(tǒng)尺寸 - 8 - （4） 確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式 - 9 - 第四章 確定模具加熱冷卻方式 - 10 - 第五章 確定模具的導(dǎo)向、排氣、脫模推出機(jī)構(gòu) - 12 - 1、確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu) - 12 - 1） 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 - 12 - 2） 導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置 - 12 - 2、確定排氣機(jī)構(gòu) - 13 - 3、確定脫模推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 - 13 - 第六章 模具材料的選用 - 14 - 1、標(biāo)準(zhǔn)件 - 14 - 2、非標(biāo)準(zhǔn)件 - 15 - 第七章 繪制模具裝配草圖以及參數(shù)校核 - 16 - 1、繪制模具裝配草圖 - 16 - (1)繪制動(dòng)模平面圖 - 16 - (2)初選標(biāo)準(zhǔn)模架 - 16 - (3)繪制模具裝配草略圖 - 16 - (4)繪制模具裝配草圖 - 17 - 2、 相關(guān)模具零件的強(qiáng)度、剛度及注射成型機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 - 17 - （1） 推桿強(qiáng)度、剛度校核 - 17 - （2） 成型零件的強(qiáng)度、剛度校核 - 18 - （3） 模具與注射機(jī)的部分相關(guān)尺寸校核 - 18 - （4） 鎖模力的校核 - 19 - 第八章 繪制模具裝配圖及復(fù)核 - 20 - 1、 繪制模具裝配圖 - 20 - 2、拆畫非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 - 20 - （1）定模板 - 20 - （2） 型腔 - 21 - （3） 型芯 - 22 - 3、 復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣 - 22 - 第九章 結(jié)論 - 23 - 參考文獻(xiàn) - 24 - 致謝 - 25 - 序言 模具——工業(yè)之母，是工業(yè)生產(chǎn)材料成型加工過程中的特殊基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種利用本身所具有的特定形狀去復(fù)制成型加工相對(duì)應(yīng)形狀產(chǎn)品的工具。由于利用模具批量成型產(chǎn)品具有效率高、重復(fù)性高、能源消耗低、材料消耗低、精度高和復(fù)雜程度，因此模具越發(fā)被國民經(jīng)濟(jì)各工藝生產(chǎn)部門所重視，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)制造領(lǐng)域，對(duì)世界的發(fā)展經(jīng)濟(jì)、現(xiàn)代化國際防御和先進(jìn)技術(shù)服務(wù)起著重要的支撐作用，由此可以看出模具工業(yè)是必不可少的基礎(chǔ)工業(yè)。 隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的迅速發(fā)展、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝裝備。其生產(chǎn)過程集精密制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制和綠色制造為一體，既是高新技術(shù)載體，又是高新技術(shù)產(chǎn)品。由于使用模具批量生產(chǎn)制件具有高生產(chǎn)效率、高一致性、低耗能耗材，以及有較高精度和復(fù)雜程度，因此已越來越被國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視，被廣泛用于機(jī)械、電子、汽車、信息、航空、航天、輕工、軍工、交通、建材、醫(yī)療、生物、能源等制造領(lǐng)域，在我國經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的節(jié)能降耗做出了重要貢獻(xiàn)。特別是在塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，塑料模具的應(yīng)用極其廣泛，在各類模具中的地位也越來越突出，成為各類模具設(shè)計(jì)、制造與研究中最具有代表意義的模具之一。因此，塑料模具設(shè)計(jì)是塑料模具發(fā)展的必要條件。 塑料模具是模具工業(yè)中非常重要的一個(gè)分支，是在塑料加工工業(yè)過程中與相對(duì)應(yīng)的工裝設(shè)備配合，使塑料制品有一定構(gòu)型和對(duì)應(yīng)尺寸的加工工具。塑料是一種新興材料，逐漸替代部分金、木、皮以及硅酸鹽等自然材料，應(yīng)用非常普遍，是現(xiàn)代社會(huì)必不可少的一種人工化學(xué)合成材料。 塑料成型加工是塑料制品的主要成型措施。塑料成型加工具有生產(chǎn)成型制品形狀尺寸比較穩(wěn)定，成型周期短，生產(chǎn)效率高等顯著特點(diǎn)。 常用的塑料成型工藝有中空吹塑、真空吸塑、傳遞、擠出、注射、壓縮、與氣壓成型等。而人類活動(dòng)促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，科技進(jìn)步使新型塑料產(chǎn)生，市場(chǎng)需求使塑料成型制品的多樣化，這些都促使成型技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。 塑料成型制品的質(zhì)量和成本主要有塑料模具的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、性能等影響。塑料成型制品的形狀、尺寸和各方面性能等主要是靠塑料模具型腔相關(guān)結(jié)構(gòu)、尺寸和模具技術(shù)等來保證。 塑料成型是將各種形態(tài)的塑料原料（粉狀、粒狀、熔體或分散體）熔融塑化或加熱達(dá)到要求的塑性狀態(tài)，在一定壓力下經(jīng)過要求形狀模具或充填到要求形狀模具型腔內(nèi)，待冷卻定型后，獲得要求形狀、尺寸及性能塑料制件的生產(chǎn)過程。常用塑料成型工藝有注射成型、壓縮成型、傳遞成型、擠出成型、中空吹塑成型、真空吸塑與氣壓成型等。 塑料模具是模具工業(yè)中非常重要的一個(gè)分支，是在塑料加工工業(yè)過程中與相對(duì)應(yīng)的工裝設(shè)備配合，使塑料制品有一定構(gòu)型和對(duì)應(yīng)尺寸的加工工具。塑料是一種新興材料，逐漸替代部分金、木、皮以及硅酸鹽等自然材料，應(yīng)用非常普遍，是現(xiàn)代社會(huì)必不可少的一種人工化學(xué)合成材料。 塑料成型加工是塑料制品的主要成型措施。塑料成型加工具有生產(chǎn)成型制品形狀尺寸比較穩(wěn)定，成型周期短，生產(chǎn)效率高等顯著特點(diǎn)。 常用的塑料成型工藝有中空吹塑、真空吸塑、傳遞、擠出、注射、壓縮、與氣壓成型等。而人類活動(dòng)促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，科技進(jìn)步使新型塑料產(chǎn)生，市場(chǎng)需求使塑料成型制品的多樣化，這些都促使成型技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。 塑料成型制品的質(zhì)量和成本主要有塑料模具的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、性能等影響。塑料成型制品的形狀、尺寸和各方面性能等主要是靠塑料模具型腔相關(guān)結(jié)構(gòu)、尺寸和模具技術(shù)等來保證。 塑料模具在模具行業(yè)所占比重達(dá)百分之三十之多，而塑料成型制品又具有諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，塑料模具是現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)必須大力發(fā)展的行業(yè)。 目前，塑料模具正向標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展和完善。模具標(biāo)準(zhǔn)化便于縮短模具制造周期使模具能快速成型并投入使用，也能節(jié)能減耗以符合現(xiàn)代的綠色化生產(chǎn)，還能適應(yīng)大規(guī)模批量化生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求。在塑料模具中，有模具行業(yè)的國家指定的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了塑料注射模零件、塑料注射模模架和塑料注射模技術(shù)要求。此外，一些大型先進(jìn)企業(yè)為滿足自身和市場(chǎng)需求，在提高生產(chǎn)率的同時(shí)也使成本降低，因此制訂了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，又或是采用相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在，塑料模具標(biāo)準(zhǔn)化向多方面高端技術(shù)發(fā)展，比如熱流道、精密模具標(biāo)準(zhǔn)等，同時(shí)，也在向等向性標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。 CAD/CAM/CAE正向多方向發(fā)展，逐漸形成全面性體系。其中CAD技術(shù)提供設(shè)計(jì)支持，提高了模具設(shè)計(jì)的效率，并使設(shè)計(jì)參數(shù)得到有效保證。CAM更是提供了模具制造支持，使模具生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在保證制造質(zhì)量的同時(shí)還能降低人工成本。CAE則是在模具設(shè)計(jì)過程中分析塑料成型制件的模擬成型，可根據(jù)分析結(jié)果檢驗(yàn)塑料成型制件成型的可行性，還能優(yōu)化成型方案，使塑料成型制件的質(zhì)量得到有效保證。 現(xiàn)在，塑料模具在加工技術(shù)方面有了很多新的突破，塑料模具零件被廣泛應(yīng)用多種先進(jìn)加工技術(shù)，使模具的制造更加多樣化，而且模具的表面復(fù)雜程度、表面質(zhì)量、尺寸精度也能得到有效的保證。并且，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，使模具成型快速可靠，正向集設(shè)計(jì)與制造為一體的方向靠近。而由于互聯(lián)網(wǎng)的影響，未來模具發(fā)展可能向O2O（線上到線下）商業(yè)模式進(jìn)行，對(duì)傳統(tǒng)制造也產(chǎn)生巨大沖擊。 本課程設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)，根據(jù)塑料的工藝性能以及制件的形狀來設(shè)計(jì)注塑模具。其中，采用UG三維軟件進(jìn)行建模，同時(shí)計(jì)算制件的體積等參數(shù)，又借助Moldflow模流分析軟件進(jìn)行模擬成型，從中可以得到注射壓力、時(shí)間、鎖模力、溫度變化等注塑成型過程中的參數(shù)，以保證該模具達(dá)到使用要求。 第一章 產(chǎn)品工藝性分析 1、材料性能 高密度聚乙烯(HDPE)為白色粉末或顆粒狀產(chǎn)品．無毒，無味，結(jié)晶度為80%～90%，軟化點(diǎn)為125～l 35℃，使用溫度可達(dá)100℃；硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯；耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性較好；化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕；薄膜對(duì)水蒸氣和空氣的滲透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會(huì)使其性能下降，所以樹脂中須加人抗氧劑和紫外線吸收劑等來改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下熱變形溫度較低，應(yīng)用時(shí)要注意。 2、成型特性及條件 ①吸濕性 高密度聚乙烯塑料在成型前必須進(jìn)行預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%，微量水分在高溫下加工會(huì)使制品產(chǎn)生白濁色澤、銀絲和氣泡，影響制品表觀質(zhì)量和使用性能。 ②流動(dòng)性 高密度聚乙烯熔體粘度大，流動(dòng)性差，使成型制件的殘余應(yīng)力大，容易產(chǎn)生應(yīng)力開裂。 ③加熱溫度 高密度聚乙烯塑料的加熱溫度對(duì)塑件的質(zhì)量影響較大，溫度過高易分解。成型時(shí)宜采用較高的加熱溫度（料筒溫度：250~320℃，模具溫度：85~120℃）和較高的注射壓力（螺桿式注射機(jī)：注射壓力50~80MPa），噴嘴溫度為230~250℃ ，一般料筒溫度:前段260~280℃， 中段260~290℃， 后段260~270℃。 ④成品熱處理 先在100~105℃的烘箱中烘烤10分鐘，然后在120~125℃再烘烤30分鐘，自然冷卻到常溫即可。 3、結(jié)構(gòu)工藝性 零件壁厚均勻，所有壁厚一致，均為1.5mm，注射成型時(shí)應(yīng)不會(huì)發(fā)生填充不足現(xiàn)象。 4、 零件體積及質(zhì)量估算 經(jīng)過UG軟件模型分析計(jì)算零件體積及質(zhì)量： 1） 單個(gè)塑件。體積=8432.93=8.43，質(zhì)量。 2）兩個(gè)塑件和澆注系統(tǒng)凝料?？傮w積，總質(zhì)量。 第二章 注射成型機(jī)型號(hào)和規(guī)格的選擇 從實(shí)際注射量應(yīng)在額定注射量的20%~80%之間考慮，初選額定注射量在50以上的臥式注射成型機(jī)SZ-50/100。該設(shè)備的技術(shù)規(guī)范如下表： 注射裝置 螺桿直徑/mm 55 螺桿轉(zhuǎn)速/() 0~180 理論注射容量 50 注射壓力/MPa 100 注射速率 173 塑化能力 110 鎖 模 裝 置 鎖模力/kN 1000 拉桿間距 570×570 模板行程/mm 500 模具最小厚度/mm 280 模具最大厚度/mm 500 定位孔直徑/mm 160 定位孔深度/mm 25 噴嘴伸出量/mm 30 噴嘴球半徑/mm 15 噴嘴孔口徑/mm 3 頂出行程/mm 90 頂出力/kN 53 電 氣 油泵電動(dòng)機(jī)功率/kW 22 加熱功率/kW 15.55 其 他 機(jī)器質(zhì)量/t 8 外形尺寸 5.6×1.9×2.0 第3章 模具結(jié)構(gòu)的確定與方案設(shè)計(jì) 1、確定模具基本結(jié)構(gòu) 根據(jù)分析，該零件成型時(shí)不需要側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，而且該注射塑料為高密度聚乙烯（熱塑性塑料），采用的是側(cè)澆口注射，為簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，采用單分型面注射模。該模具型腔在定模上，主流道設(shè)在定模一側(cè)，分流道設(shè)在分型面上，開模后塑件連同流道內(nèi)的凝料一起留在動(dòng)模一側(cè)；動(dòng)模上設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)，用以頂出塑件和流道內(nèi)的凝料。 2、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 確定型腔數(shù)目及配置 本零件由于生產(chǎn)批量大，宜采用多型腔；但是，又因?yàn)橹萍某叽缦鄬?duì)較大，受鎖模力、最大注射量、精度等因素影響，因此采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，一次注射成型兩個(gè)零件。 當(dāng)所有的型腔不能在同一個(gè)時(shí)間充滿時(shí)，是得不到尺寸正確和物理性能良好的塑件的。為此，必須對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行平衡，采用如下圖所示的型腔分布，使所有的型腔在同一時(shí)刻充滿。該平衡澆注系統(tǒng)的特點(diǎn)是：從分流道到澆口及型腔，其形狀、長度尺寸、圓角、模壁的冷卻條件都完全相同。 （2） 選擇分型面 模具閉合時(shí)型腔與型芯相接觸的表面稱之為分型面，是模具上用于取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)冷凝料的可分離的接觸表面。 為了便于脫模，分型面的位置應(yīng)設(shè)在塑件斷面尺寸最大的地方，還不用影響制品的外觀，根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特征，確選定水平分型面，其位置如下圖所示。 （3） 確定澆注系統(tǒng)尺寸 澆注系統(tǒng)是指模具中塑料熔體由注射劑噴嘴至型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔并將注射壓力傳遞至型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密、輪廓清晰、表面光潔、尺寸精確的塑件。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理與否將直接影響塑件的質(zhì)量成型工藝調(diào)整難易。如圖所示，澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口、冷料穴四部分組成。 1) 主流道。指連接注射機(jī)噴嘴與分流道或型腔的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體引入模具，其形狀、大小會(huì)直接影響塑料熔體的流速和填充時(shí)間。 上端直徑d=注射機(jī)噴嘴直徑+0.5=，R=噴嘴球半徑+（1~2）=16,下端直徑D=。 2) 冷料穴。模具中直接對(duì)著主流道的孔或槽，用以儲(chǔ)存注射時(shí)熔體料流前鋒的冷料頭，防止冷料進(jìn)入型腔而影響塑件的質(zhì)量，或由于冷料堵塞澆口，或降低流動(dòng)性而造成充填不滿。 本模具采用Z行冷料穴，便于拉桿拉出塑件及澆注系統(tǒng)凝料。 3) 分流道。連接主流道和澆口的進(jìn)料通道，作用是通過流道截面及方向變化使塑料熔體平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換流向，并均衡地分配給各個(gè)型腔。 為了便于制造和方便熔體流動(dòng)，本模具分流道采用圓形。分流道直徑同主流道直徑，為6，長度l==16.5。 4) 澆口。連接分流道與型腔之間的一段短小的進(jìn)料通道。起著調(diào)節(jié)熔體流速、控制保壓時(shí)間、防止熔體倒流的作用。 考慮該零件的使用場(chǎng)合及外觀要求，采用重疊式澆口，澆口寬度。 5) 定位環(huán)。根據(jù)注射機(jī)定模板中心孔尺寸以及GB/T 4169.18-2006，選用D=100的定位環(huán)。 6) 澆口套。根據(jù)注射機(jī)定模板中心孔尺寸以及GB/T 4169.19-2006，選用D=12，L=70的澆口套，即澆口套 GB/T 4169.19-2006。 （4） 確定型腔、型芯的結(jié)構(gòu)及固定方式 1） 型芯、型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為了是模具的強(qiáng)度、剛性提升，不使成型過程中塑件產(chǎn)生拼接縫痕跡并縮小整個(gè)模具的外形結(jié)構(gòu)尺寸，型腔、型芯都采用整體式結(jié)構(gòu)。 2）固定方式。型芯采用型芯與型芯固定板用凸肩連接、定位。 第四章 確定模具加熱冷卻方式 因塑料的加熱溫度對(duì)塑件的質(zhì)量影響較大，其中包括尺寸精度、形狀精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量。溫度過高易于分解（HDPE塑料的分解溫度為340℃），而注射時(shí)料筒溫度為250~320℃，成型時(shí)要控制模具溫度在85~120℃范圍內(nèi)，因此采取布置冷卻水管的措施來控制模具溫度。 1） 冷卻水管直徑為。 2） 冷卻回路的形式：型腔與型芯一樣均采用單層冷卻水回路，由于型芯相對(duì)較淺，可將單層冷卻回路開設(shè)在型芯下部。具體冷卻水回路見下圖： 當(dāng)塑料熔體充模時(shí)，經(jīng)過澆口的剪切、摩擦使熔體的溫度升高，同時(shí)也使?jié)部诟浇臏囟壬摺６话銇碚f，離澆口越遠(yuǎn)溫度越低，因此在澆口附近應(yīng)該加強(qiáng)冷卻，所以選擇將冷卻水回路的入口設(shè)在澆口附近，使?jié)部谠谳^低的水溫下冷卻。 側(cè)澆口冷卻水回路 循環(huán)冷卻水回路 第五章 確定模具的導(dǎo)向、排氣、脫模推出機(jī)構(gòu) 1、確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu) 本模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，利用導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔之間的間隙配合來保證模具的對(duì)合精度。 1） 導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)采用帶頭導(dǎo)柱且符合GB/T 4169.4-2006，標(biāo)記為導(dǎo)柱GB/T 4169.4-2006。導(dǎo)套結(jié)構(gòu)采用帶頭導(dǎo)套且符合GB/T 4169.3-2006，標(biāo)記為GB/T 4169.3-2006。 2） 導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置 為確保動(dòng)模和定模只按一個(gè)方向合模，采用等直徑導(dǎo)柱的不對(duì)稱布置，導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面四周，且導(dǎo)柱中心至模具外邊緣有足夠距離，以保證模具強(qiáng)度。為了保護(hù)型芯不受損壞，導(dǎo)柱設(shè)在有型芯的動(dòng)模一側(cè)；導(dǎo)套設(shè)在定模一側(cè)，便于塑件脫模。 導(dǎo)柱導(dǎo)套配合方式 2、確定排氣機(jī)構(gòu) 因?yàn)樵摿慵樾⌒土慵捎玫氖且荒汕唤Y(jié)構(gòu)，所以利用分型面及推桿之間的縫隙排氣即可，無需單獨(dú)考慮排氣方式。 3、確定脫模推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型 脫模退出機(jī)構(gòu)因塑件的脫模要求的不同而有所變化，但對(duì)頂出機(jī)構(gòu)所達(dá)到的要求基本一致：脫模機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在注射模的動(dòng)模內(nèi)，便于動(dòng)力傳輸；脫模機(jī)構(gòu)在脫模過程中應(yīng)使塑件不會(huì)變形損壞；保證塑件在開模過程中留在設(shè)置有頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)模內(nèi)；脫模機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，有合適的推出距離。 本模具采用一次推出脫模結(jié)構(gòu)。 1） 推桿數(shù)量及結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)推桿布置許可空間，每個(gè)制品設(shè)置5根推桿，共10根，皆均勻分布在塑件的內(nèi)部。推桿僅與型芯配合，配合長度為30，配合間隙最大不超過塑料的溢邊值，采用配合。由于型芯與推桿反復(fù)摩擦，因此推桿頭部需淬火處理，硬度為45~50HRC。裝配推桿時(shí)，應(yīng)使推桿端面與型芯的平面平齊或高出0.05~0.1。推桿，符合GB/T 4169.16-2006。 2） 復(fù)位裝置設(shè)計(jì)。頂出機(jī)構(gòu)在完成塑件的頂出動(dòng)作之后，為了進(jìn)行下一步循環(huán)必須回到其初始位置。常用的復(fù)位機(jī)構(gòu)有彈簧復(fù)位和復(fù)位桿復(fù)位兩種。復(fù)位桿與動(dòng)模的配合長度為30，復(fù)位桿為4根，均勻分布在推出板四周。復(fù)位桿，符合GB/T 4169.13-2006。復(fù)位桿的材料、熱處理及表面粗糙度要求與推桿相同。 3） 拉料桿。作用是使?jié)沧⑾到y(tǒng)凝料從模具中脫出，本模具采用的冷料穴是兼有拉料作用的冷料穴，因此拉料桿是帶鉤形頭（Z字形頭）的拉料桿，拉料桿。 4） 頂出距離。為確保頂出時(shí)塑件能完全脫離動(dòng)模，頂出距離不得小于30。 第六章 模具材料的選用 1、標(biāo)準(zhǔn)件 序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 硬度 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 1 定位環(huán) 1 45鋼 28~32HRC GB/T 4169.18-2006 2 澆口套 1 T8A（局部熱處理） 38~45HRC GB/T 4169.19-2006 3 帶頭導(dǎo)套 4 T10A GCr15 20Gr（滲碳0.5~0.8mm） 52~56HRC GB/T 4169.3-2006 4 帶頭導(dǎo)柱 4 T10A GCr15 20Gr（滲碳0.5~0.8mm） 52~56HRC GB/T 4169.4-2006 5 推桿 8 4Gr5MoSiV1 T8A 50~55HRC GB/T 4169.1-2006 6 復(fù)位桿 4 T8A 56~60HRC GB/T 4169.13-2006 7 墊塊 2 45鋼 GB/T 4169.6-2006 8 推板 1 45鋼 28~32HRC GB/T 4169.7-2006 9 限位釘 4 45鋼 40~45HRC GB/T 4169.9-2006 10 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 2 8.8級(jí) GB/T 70.1-2008 11 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 6 8.8級(jí) GB/T 70.1-2008 12 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 4 8.8級(jí) GB/T 70.1-2008 13 內(nèi)六角圓柱頭螺釘 6 8.8級(jí) GB/T 70.1-2008 2、非標(biāo)準(zhǔn)件 ①拉料桿————T8A 淬火+回火后硬度53~58HRC ②型腔、型芯——T8A、T10A、40Gr、Gr12MoV 淬火+低溫回火后硬度55HRC ——45鋼 熱處理硬度240HBW ③模板、墊板、固定板——45鋼 硬度200HBW ——Q235、Q275鋼 正火 第7章 繪制模具裝配草圖以及參數(shù)校核 1、繪制模具裝配草圖 (1)繪制動(dòng)模平面圖 (2)初選標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)動(dòng)模平面外形尺寸、各成型板的厚度要求，并考慮注射機(jī)的最小裝模高度和最大裝模高度，初選標(biāo)準(zhǔn)模架：CI GB/T 12555-2006。 (3)繪制模具裝配草略圖 如下圖所示，繪制出各模板的外形: 模具裝配草圖略圖 (4)繪制模具裝配草圖 模具裝配草圖 2、 相關(guān)模具零件的強(qiáng)度、剛度及注射成型機(jī)的相關(guān)參數(shù)的校核 （1） 推桿強(qiáng)度、剛度校核 已知脫模力 —平均壁厚為1 —塑料的彈性模量為2450MPa —塑料的平均收縮率為3% —塑件對(duì)型芯包容長度為342.8334 —模具型芯脫模角度為40' —塑件與型芯之間的靜摩擦系數(shù)為0.1~.0.2 —是塑料的泊松比為0.3902 計(jì)算得脫模力。 由此，根據(jù)推桿的壓桿穩(wěn)定公式求的 —安全系數(shù)，取1.5 —推桿長度為144 —推桿材料的彈性模量為 而推桿的直徑符合要求。 強(qiáng)度校核，強(qiáng)度也符合要求。 （2） 成型零件的強(qiáng)度、剛度校核 由型腔側(cè)壁厚度的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式，雙型腔之間距離。 而實(shí)際型腔側(cè)壁厚度，型腔之間距離，因此型腔側(cè)壁厚度符合要求； 型腔底板厚，滿足剛度要求，同時(shí)滿足強(qiáng)度要求。 （3） 模具與注射機(jī)的部分相關(guān)尺寸校核 ①最大注射量的校核 已知注射機(jī)的最大注射量為,而兩個(gè)塑件和澆注系統(tǒng)凝料的總體積,按照實(shí)際注射量在額定量的20%~80%之間計(jì)算 因此最大注射量滿足制品的成型。 ②注射壓力的校核 根據(jù)模流分析軟件Moldflow分析所得最大注射壓力為52，而所選注射機(jī)SZ-50/100的最大注射壓力為150，由此可知，注射成型過程中所需的最大注射壓力小于注射機(jī)的最大注射壓力，因此注射壓力符合要求。 ③安裝尺寸的校核 根據(jù)已選標(biāo)準(zhǔn)模架模架CI2035-70*100*70 GB/T 12555-2006的尺寸計(jì)算的模架的總高度，而已選注射機(jī)注射機(jī)SZ-50/100的模具高度為，而剛好在這個(gè)范圍內(nèi)，因此安裝尺寸符合要求。 ④開模行程和頂出行程的校核 —制品脫模距離，為30； —包括流道凝料在內(nèi)的制品高度，為86； —注射機(jī)最大開模行程，為500。 由此可知，開模行程和頂出行程符合要求。 （4） 鎖模力的校核 根據(jù)鎖模力計(jì)算公式 其中 —注塑零件及澆注系統(tǒng)凝料的投影面積，為14418.6686（根據(jù)UG軟件計(jì)算所得） —沖壓力，塑料一般為20~40，這里去最大值40 而根據(jù)所選注射機(jī)SZ-50/100的參數(shù)，該注射機(jī)的鎖模力為1000，因此鎖模力符合要求。 第8章 繪制模具裝配圖及復(fù)核 1、 繪制模具裝配圖 根據(jù)模流分析結(jié)果以及模具相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在完成模具各項(xiàng)參數(shù)校核之后，需要對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后繪制裝配圖，得到的模具裝配圖如下： 由圖可知，其模具的開模過程為：首先，在注塑機(jī)開模作用下，模具沿分型面分開，產(chǎn)品架澆注系統(tǒng)留在后模，模具繼續(xù)開模向后運(yùn)動(dòng)，然后在注塑機(jī)頂棍的作用下，模具的推板向前運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)推桿一起運(yùn)動(dòng)頂出產(chǎn)品及澆注系統(tǒng)，整個(gè)開模動(dòng)作完成。然后在注塑機(jī)作用下，模具開始合模，復(fù)位桿帶動(dòng)推板向后運(yùn)動(dòng)，分型面合模。 2、拆畫非標(biāo)準(zhǔn)零件圖 模具裝配圖只是用來表達(dá)模具相關(guān)零件的裝配關(guān)系，無法清楚表達(dá)模具成型零部件的相關(guān)圖形。因此，還需要繪制模具相關(guān)的零件圖來表達(dá)，尤其是對(duì)成型部分的表達(dá)，即上模仁、下模仁等。除此之外，還應(yīng)對(duì)其他相關(guān)零件進(jìn)行繪制。 下面是為了保證產(chǎn)品成型并且用來裝配模具的一些圖形。 （1）定模板 如圖所示為模具的定模板零件圖，它不直接參與產(chǎn)品的成型，主要作用是用來固定型腔，也是用來連通澆注系統(tǒng)和冷卻水路的通道，模具的主要開模就是在定模板與動(dòng)模板之間，產(chǎn)品也是從這里取出的。 （2） 型腔 如圖所示為用來組成成型零部件的一部分，即型腔零件圖。型腔是固定在定模板上，控制產(chǎn)品成型的一部分。其中除了控制產(chǎn)品尺寸形狀的結(jié)構(gòu)，還有澆口和部分流道結(jié)構(gòu)，初次之外，還有控制模具溫度的冷卻水管回路。 （3） 型芯 如圖所示為模具的型芯零件圖，它與型腔相組合構(gòu)成產(chǎn)品成型的型腔，是直接控制產(chǎn)品成型的零件，固定在動(dòng)模板上。其中除了控制產(chǎn)品尺寸形狀的結(jié)構(gòu)，還有用來放置推出產(chǎn)品的推桿的孔，同樣，也有控制模具溫度的冷卻水路回路。 3、 復(fù)核設(shè)計(jì)圖樣 根據(jù)模具相關(guān)參數(shù)的校核計(jì)算，以及UG建模軟件和Moldflow模流分析的結(jié)果，該模具的各個(gè)零件以及開合模運(yùn)動(dòng)都符合要求，相關(guān)的注塑成型參數(shù)都較為合理，制件的成型過程較為順利，成型結(jié)果也滿足設(shè)計(jì)要求，所有的設(shè)計(jì)圖樣都符合要求。 第九章 結(jié)論 在這次模具設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)塑料勺的二維零件圖進(jìn)行分析，繪制出該零件的三維零件圖，然后根據(jù)產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)以及尺寸進(jìn)行產(chǎn)品成型可行性分析。在確定產(chǎn)品的成型可行性后對(duì)塑料勺進(jìn)行工藝分析，擬定產(chǎn)品成型工藝方案，擬定多項(xiàng)方案對(duì)比，最后得出最佳成型方案，并分析該方案的可行性。 在確定成型方案之后，開始對(duì)模具進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，包括產(chǎn)品成型方式、分型面、澆注系統(tǒng)、成型零部件、溫度控制系統(tǒng)、導(dǎo)向與定位系統(tǒng)和脫模推出機(jī)構(gòu)等。除此之外，還對(duì)模架、模具材料和注塑成型機(jī)進(jìn)行合理選擇。當(dāng)然，在模具相關(guān)零件以及相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)之后，為保證模具能夠正常使用，還要對(duì)模具相關(guān)結(jié)構(gòu)以及各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行校核，最后確定模具結(jié)構(gòu)。在完成模具設(shè)計(jì)之后，需要繪制塑料勺注塑模具的裝配圖和相關(guān)零件圖以表達(dá)模具的裝配關(guān)系和成型零件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等。 參考文獻(xiàn) [1] 齊曉杰. 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,2015. 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New York:Elsevier Scientific Pub.Co,1980. 致謝 這次對(duì)塑料勺注塑模具設(shè)計(jì)，是作為大學(xué)一個(gè)階段對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)匯總，是檢驗(yàn)對(duì)大學(xué)所有知識(shí)尤其是專業(yè)知識(shí)的掌握程度。為了順利完成這次設(shè)計(jì)，我從各方面查閱資料，包括學(xué)校圖書館藏書、各網(wǎng)站專業(yè)資料和軟件技能資料以及部分工廠內(nèi)部資料，最終完成這套計(jì)數(shù)器下殼模具。 當(dāng)然，在這次設(shè)計(jì)過程中，我得到了許多人的幫助。包括提供模具指導(dǎo)、制圖指導(dǎo)以及提供論文指導(dǎo)的各位老師，還有來自一些同學(xué)的幫助，不僅提供了部分學(xué)習(xí)指導(dǎo)，還提供了一些技術(shù)參考。在他們的幫助下，才使得我能夠順利完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這里，對(duì)他們表示衷心的感謝！ - 27 -