油壺蓋注塑模具設(shè)計-自動脫螺紋塑料注射模含NX三維及10張CAD圖

油壺蓋注塑模具設(shè)計-自動脫螺紋塑料注射模含NX三維及10張CAD圖,油壺,注塑,模具設(shè)計,自動,螺紋,羅紋,塑料,注射,nx,三維,10,cad 開題報告 學(xué)生姓名 準(zhǔn)考證號 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 姓名 AAA 職 稱 講師 所在院系 （指所在對接學(xué)校的院系） 課題來源 自擬課題 課題性質(zhì) 工程技術(shù)研究 課題名稱 油壺蓋注塑模具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義? 1． 主要內(nèi)容： 1、參觀調(diào)研，查閱資料。到模具制造相關(guān)企業(yè)調(diào)研，了解模具生產(chǎn)、制造、加工情況。結(jié)合本課題，查閱相關(guān)資料； 2、 撰寫課題報告； 3、通過對產(chǎn)品的性能分析，完成相關(guān)的模具結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計； 4、設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)要求完整、合理； 5、分析制品結(jié)構(gòu)特點，合理選擇尺寸、表面粗糙度和制件材料，繪制的產(chǎn)品圖樣完整； 6、認真分析制件圖，選制品材料，分析材料的性能、成型條件；使用UG軟件進行模具型芯和型腔的分模，確定模具結(jié)構(gòu)、分型面和進料口形式，計算含收縮率的相關(guān)尺寸和模具的強度和剛度；設(shè)計推出系統(tǒng)；確定模具的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 確定模架尺寸；繪制模具2D/3D總裝圖、零件圖； 8、撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書； 9、掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關(guān)資料的外文翻譯。 2．畢業(yè)設(shè)計的意義： 畢業(yè)設(shè)計是在教師的指導(dǎo)下，運用已學(xué)的知識、獨立進行科學(xué)研究活動，學(xué)會分析和解決學(xué)術(shù)問題的方法，鍛煉解決某一學(xué)術(shù)問題的能力。是對我們的知識能力進行一次全面的考核，同時也是對我們進行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。 進行畢業(yè)設(shè)計是對我們進行最后一次知識的全面檢驗，是對我們基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試，這是進行畢業(yè)設(shè)計的第一個目的。我們在學(xué)習(xí)期間，已經(jīng)按照學(xué)校的規(guī)定，學(xué)完了公共課、基礎(chǔ)課、專業(yè)課以及選修課等，每門課程也都經(jīng)過了考試或考查。學(xué)習(xí)期間的這種考核是單科進行，主要是考查我們對本門學(xué)科所學(xué)知識的記憶程度和理解程度。但畢業(yè)設(shè)計則不同，它不是單一地對我們進行某一學(xué) 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義? 科已學(xué)知識的考核，而是著重考查我們運用所學(xué)知識對某一問題進行探討和研究的能力，是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能，研究和解決問題的能力。是讓我們對四年所學(xué)知識和技能進行系統(tǒng)化、綜合化運用、總結(jié)和深化的過程。通過這個過程，鍛煉了我們的思維能力、動手能力，并加深了我們掌握知識的深度。 模具做為工業(yè)之母，其重要性無需多言，包括我國在內(nèi)的眾多國家都將其單列出來作為一個大的行業(yè)，而隨著塑料制品的大規(guī)模應(yīng)用，塑料注射模具更在這一行業(yè)中占了很大的比例。但很可惜的是，由于歷史的原因，我過在這一行業(yè)，與西方發(fā)達國家之間有著很大的差距，但這種差距并非不可彌補的，做為21世紀(jì)的國家青年，從大一開始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當(dāng)然的選擇了注射模具畢業(yè)設(shè)計這一課題。 我這次畢業(yè)設(shè)計的課題具體說是油壺蓋注塑模具設(shè)計，油壺蓋屬于日用品產(chǎn)品，具有復(fù)雜的曲面，要求有良好的外觀質(zhì)量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當(dāng)，需要借助UG軟件進行分模設(shè)計，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實踐將對我今后的工作益處甚多。 在大學(xué)期間，我努力學(xué)習(xí)本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎(chǔ)，并能堅持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時間，系統(tǒng)學(xué)習(xí)過moldflow，Mastercam，UG等軟件，但這些還是遠遠不夠的。沒有經(jīng)過實踐的檢驗，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設(shè)計，才能更深切的理解，更靈活的運用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設(shè)計過程中的反復(fù)運用，才能熟練運用。 通過本次設(shè)計，應(yīng)使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： 塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇； 一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力； 塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力； 了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。 在本次油壺蓋模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計中，我可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設(shè)計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設(shè)計趨于合理，同時掌握了最先進的設(shè)計，加工及分析技術(shù)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設(shè)計真正成為了實際工作前的一次全過程模擬。 文獻綜述 由于模具成型方式具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可節(jié)約材料及生產(chǎn)成本低等特點，發(fā)展模具工業(yè)已成為當(dāng)代促進塑料制品及機電產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)廉價生產(chǎn)的重要手段。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和模具使用的日益廣泛，模具工業(yè)己成為現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，被稱為“工業(yè)之母”。模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。工業(yè)發(fā)達國家對模具工業(yè)極為重視，早在50年代就已使模具擺脫了依附和從屬的地位，使之成為一個獨立的工業(yè)部門。從工業(yè)產(chǎn)值對比來看，經(jīng)濟發(fā)達國家的模具總產(chǎn)值早己超過了機床的總產(chǎn)值。如日本，1987年模具總產(chǎn)值為124億美元，而機床總產(chǎn)值為102億美元:1991年前者為131億美元，后者為120億美元。我 國模 具 設(shè)計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達國家落后許多。 其主要原因是:一方面我國塑料模具設(shè)計與制造大多數(shù)仍依賴于設(shè)計人員的經(jīng)驗和工藝人員的技巧，先進的模具CAD/CAE/CAM 軟件的應(yīng)用不夠廣泛，技術(shù)不成熟;而在歐美，模具CAD/CAE/CAM已成為模具企業(yè)普遍采用的技術(shù)，該技術(shù)已較成熟;另一方面，我國塑料模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度和應(yīng)用水平與國外工業(yè)發(fā)達國家相比存在著較大差距，塑料模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化程度和商品化水平亦較低。 塑料制品的使用越來越泛，在很多方面，它己成為金屬制品的替代物。塑料模具作為成型方式中的一種，是家用電器、汽車和航空航天等領(lǐng)域中塑料制品的重要生產(chǎn)工具。并且隨著 塑 料 工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對塑料制品的質(zhì)量要求越來越高，外形在滿足性能要求的同時也變得越來越復(fù)雜，而且產(chǎn)品品種多、更新快、價格低，市場競爭劇烈。據(jù)統(tǒng)計， 日本一萬多家模具企業(yè)中，生產(chǎn)塑料模具的就占40%;韓國模具專業(yè)廠中生產(chǎn)塑料模的占43%。。塑料模具是塑料產(chǎn)品開發(fā)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，也是批量產(chǎn)品得以投放市場的先決條件。在塑料模具中，由于注塑模具能夠一次成型形狀復(fù)雜、尺寸精確的制品，適用于高效率、大批量的自動化生產(chǎn)方式，使其在塑料模中的占用量超過了50%以上，是塑料制品成型的主要方法。因此，為了適應(yīng)市場競爭對塑料模具的交貨期短、質(zhì)量好、價格低的要求，模具制造行業(yè)就必須以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出塑料模具來。在今天這樣激烈競爭的環(huán)境中，客戶對縮短注塑模具設(shè)計和制造周期的要求日益迫切?？s短模具設(shè)計和制造周期，成了模具企業(yè)間競爭取勝的重要因素之一。與模具成型零件變化多樣相比，模具基本結(jié)構(gòu)和常用 文獻綜述 零部件的變化要少得多。設(shè)計中相當(dāng)一部分時間花在結(jié)構(gòu)類似的零部件設(shè)計和繪圖上?？梢?，縮短這些常用零部件的設(shè)計時間，能極大地提高模具設(shè)計的效率和縮短模具的交貨期。因此，對引進CAD/CAE/CAM系統(tǒng)，進行本地化、用戶化的二次開發(fā)具有重要的實際意義。通過建立必要的標(biāo)準(zhǔn)模架庫，充分地發(fā)揮計算機和CAD軟件的功能，才能達到縮短模具設(shè)計周期，提高模具設(shè)計水平的目的，使科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為實實在在的生產(chǎn)力。 模具CAD/CAE/CAM技術(shù)是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工程。塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，塑料模CAD/CAE/CAM技術(shù)的重要性正逐漸被模具界所認識，其中注塑模具應(yīng)用軟件的發(fā)展引人注目。據(jù)統(tǒng)計，在國外，注射模采用CAD技術(shù)的比例約占所有不同模具CAD技術(shù)的75% ，在我國，注射模CAD技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和推廣中。 國外注射模CAD技術(shù)發(fā)展很快，從70年代起，注射模CAD/CAE/CAM技術(shù)就成為熱門的研究課題，注塑流動模擬和冷卻分析軟件中比較突出的有美國AC-Tech公司的C-MOLD軟件、澳大利亞Moldflow公司的MOLDFLOW軟件:三維模具CAD/CAE/CAM集成軟件中比較突出的有美國PTC公司的UG軟件、美國UGS公司的UG軟件、法國達索公司的CATA軟件等等。我國在開發(fā)注射模CAD技術(shù)上起步較晚，但經(jīng)過不斷的努力，一些 大學(xué)和研究所已有長足的進步，并取得了一批科研成果。 通過引入國外先進的CAD/CAE/CAM軟件，并在此基礎(chǔ)上對其進行消化吸收與進一步的二次開發(fā)，實踐證明是提高我國制造業(yè)水平的有效途徑之一。利用CAD/CAE/CAM技術(shù)來改造注塑模傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計效率和質(zhì)量，縮短模具制造周期，能盡快縮小國內(nèi)模具水平與國外的差距。據(jù)統(tǒng)計一，采用模具CAD/CAE/CAM技術(shù)進行模具設(shè)計、制造，設(shè)計時間縮短了50%，制造時間縮短了30%，模具成本下降了10%。由于模具設(shè)計質(zhì)量提高，可靠性增強，零件加工精度得到保證，模具裝配與返修時間能大幅度地縮短， 參考文獻 [1] 王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應(yīng)用實例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [2] 陳立亮.材料加工CAD/CAE/CAM技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2007 [3]王剛，單巖.MOLDFLOW模具分析應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005 [4]屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].第2版.北京：高等教育出版社，2007 [5]馬文琦，孫紅鐿.塑料成型模擬軟件技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：中國鐵道出版社，2006 [6]黃虹.塑料成型加工與模具[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [7]李志剛.中國模具設(shè)計大典（第一卷）[M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [8]B.H.Lee，B.H.Kim.Optimization of part wall thicknesses to reduce warpage of injection一molded parts based on the modified complex method[J].Polymor-plastics technology engineering，1995，34(5):793 [9]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated design for the runner systerm of injection molds based on packing simulation [J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(l):147 [10]B.H.Lee，B.H.Kim.Automated selection of gate location based on desired quality of injection-molded part[J].Polymer-plastics technology engineering，1996，35(2):253 [11]B.H.Lee，B.H.Kim.Variation of part wal1 thicknesses to reduce warpage of injection-molded part:robust design against process variability[J].Polymer-plastics technology engineering，1997，36(5):791 研究內(nèi)容 1．設(shè)計、研究思路： 本畢業(yè)設(shè)計分以下步驟進行； （a）認真跟老師溝通，了解所要設(shè)計的產(chǎn)品； (b)復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識，理順設(shè)計的大概思路； (c)查閱大量資料，細致化自己的思路； (d)查閱網(wǎng)上最新資料，開動腦筋，看能不能走出自己的路； (e)跟老師溝通，看有無出錯； （f）熟悉各類軟件，如AutoCAD，UG 等; (g)完成畢業(yè)設(shè)計的一系列任務(wù)； 2．課題研究的主要內(nèi)容： 圖1.1為油壺蓋零件圖，零件雖小，但有著復(fù)雜的外形和光滑的外表， 在設(shè)計過程中應(yīng)該從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點和模具的制造加工工藝出發(fā)盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)。 油壺蓋屬于圓柱件，整體尺寸D62mm×30mm，在蓋的底部有螺紋結(jié)構(gòu)。要求表面光滑，無飛邊。該塑件材料為LDPE，收縮率為0.6%。由于零件的外形尺寸很小，為了提高生產(chǎn)效率，故采用一模兩腔成型。選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡單制造容易。當(dāng)選定一個分型面方案后，可能會存在某些缺點，再針對存在的問題采取其他措施彌補，以選擇接近理想的分型面。本零件的分型面在零件的最大輪廓面上。 由于塑件為小油壺蓋內(nèi)壁上有螺紋，模具需要考慮自動脫螺紋機構(gòu)，因而模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，為了提高零件的表面質(zhì)量，采用單分型面潛伏澆口。位置在塑件翼狀結(jié)構(gòu)的兩側(cè)。設(shè)計流道時，充分考慮了流動的平衡。在定模座板上設(shè)計有拉料機構(gòu)，開模時，流道凝料會從澆口套和定模板中被拉出，待開模后自動落下。 圖1.1為油壺蓋三維圖 3．解決的關(guān)鍵問題 本次設(shè)計的主要難點有：由于塑件為小油壺蓋內(nèi)壁上有螺紋，需要考慮自動脫螺紋機構(gòu)，因而模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，為了提高零件的表面質(zhì)量，采用單分型面潛伏澆口設(shè)計。有可能遇到的主要問題： 1）確定型腔的數(shù)目； 2）確定澆注系統(tǒng)； 3）型腔的布置； 4）選擇分型面； 5）確定脫模方式； 研究內(nèi)容 6）確定開模方向； 這些問題都是設(shè)計該模具的關(guān)鍵問題，在設(shè)計過程中，本人將通過查閱有關(guān)文獻資料來解決。 4． 預(yù)期成果 （1）該塑料件模具技術(shù)要求一份、訂料表文件一份； （2）開題報告一份、外文翻譯資料一份； （3）3D注塑模裝配圖一份； （4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于3張A0圖紙）； 畢業(yè)論文一份； 研究計劃 第一周 調(diào)研、圖書館查找與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)資料； 第二周 熟悉模具設(shè)計方法和現(xiàn)代模具加工技術(shù)； 第三周 撰寫開題報告； 第四周 英文文獻資料的翻譯； 第五周 熟悉CAD及UG軟件的使用； 第六周 模具結(jié)構(gòu)方案的確定和設(shè)計； 第七周 注塑模3D圖完成； 第八周 模具技術(shù)要求、訂料表的完成； 第九周 2D總裝圖的繪制及修改； 第十周 若干零件圖的繪制及修改； 第十一周 畢業(yè)答辯 特色與創(chuàng)新 隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)及其應(yīng)用日趨成熟，模具CAD/CAM技術(shù)日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復(fù)雜的模具設(shè)計是必不可少的技術(shù)。 在本次畢業(yè)設(shè)計，本人將全部應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)來設(shè)計與制造模具。在模具設(shè)計方面，應(yīng)用UG軟件對模具型芯和型腔進行3D分模，并完成三維模具總裝圖；由于學(xué)習(xí)該軟件需要一定的塑件成型實踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 2019年 4 月 8 日 教研室意見 主任簽名： 2019 年 4 月8日 院系領(lǐng)導(dǎo)組意見 教學(xué)院長（主任）簽名： 2019年 4 月 8日 摘 要 這次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是要設(shè)計出小油壺蓋的模具，換一種說法就是設(shè)計一種注塑模具，把小油壺蓋這類塑料件給生產(chǎn)出來，并要加上自動化生產(chǎn)的模式用來提高產(chǎn)量。我們這次主要是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝性，具體的模具結(jié)構(gòu)當(dāng)作課題得設(shè)計基礎(chǔ)，再詳細地設(shè)計出模具的澆注系統(tǒng)，確認好模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，以及怎么選擇注塑機的型號，計算并校驗相關(guān)參數(shù)。這次設(shè)計也有難點，生產(chǎn)出的小油壺蓋塑件，內(nèi)側(cè)壁上面帶螺紋，就得加上自動脫螺紋的機構(gòu)，這就讓模具的整個結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，想要最后的塑件表面質(zhì)量過關(guān)，我們會采用單分型面潛伏澆口的方案來設(shè)計。 關(guān)鍵詞：油壺蓋；注塑模具；澆注系統(tǒng)；注塑機；脫螺紋 Abstract The main task of this graduation project is to design the mould for the small oil pot cover. In other words, to design an injection mould to produce the plastic parts such as the small oil pot cover, and to add the mode of automatic production to improve the output. This time, we mainly take the technological nature of product structure and the specific die structure as the design basis. Then we design the casting system of the die in detail, confirm the structure of the forming part of the die, ejection system, cooling system, and how to select the model of the injection molding machine, calculate and verify the relevant parameters. This design also has difficulties. The small oil pot lid plastic parts produced with thread on the inner wall have to add the mechanism of automatic thread removal, which makes the whole structure of the mould more complex. If we want to pass the final surface quality of the plastic parts, we will use the single parting surface latent gate scheme to design. Key words: oil kettle cover; injection mould; pouring system; injection machine; threading 目 錄 摘 要 1 Abstract II 第1章 緒論 1 第2章 產(chǎn)品技術(shù)要求和工藝分析 3 2.1 產(chǎn)品技術(shù)要求 3 2.2 塑件的工藝分析 3 2.3塑件材質(zhì)特性 4 2.4成型工藝性 5 第3章 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 6 3.1注射成型機的選擇 6 3.2成型腔數(shù)的確定 7 第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 8 4.1分型面位置的確定 8 4.2確定型腔數(shù)量及排列方式 9 4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計 10 4.4模具的結(jié)構(gòu)形式 11 4.5 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 4.6凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 第5章 模具成型零件的工作尺寸計算 14 第6章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 17 6.1排氣不良的危害 17 6.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法 17 第7章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計 18 7.1導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則 18 7.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 18 7.3脫模推出機構(gòu)的確定 20 第8章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 22 8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 22 8.2 冷卻水體積流量 22 8.3 冷卻管道直徑的確定 23 8.4 冷卻回路所需的總表面積 23 8.5 冷卻回路的總長度 23 8.6 冷卻水道的結(jié)構(gòu) 23 第9章 其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計及校核 25 結(jié) 論 27 參考文獻 28 致 謝 29 III 第1章 緒論 現(xiàn)如今，整個中國的經(jīng)濟條件變得越來越好，國民一直積極響應(yīng)著“實現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”，各行各業(yè)發(fā)展得都很快，其中的制造業(yè)水平也在一步步提升。想要看一個國家的制造業(yè)水平的高低，主要是看這個國家的模具技術(shù)如何，模具水平的提高能讓有關(guān)的工業(yè)產(chǎn)品更有利，不僅僅讓工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量變大，質(zhì)量也會更好，同時得到的經(jīng)濟利益也會更大，所以每個國家都很重視這項技術(shù)的發(fā)展。日本國內(nèi)，人們把模具比喻成進入到富裕的原動力；在德國，稱呼更高級，變成金屬加工業(yè)的帝王；而羅馬尼亞就更加直接了，模具就是黃金。從這些方面來看模具工業(yè)，這直接關(guān)系著一個國家的經(jīng)濟?，F(xiàn)在的中國也很重視模具工業(yè)，一直在努力發(fā)展提升著， 1989年3月，當(dāng)時就發(fā)布了一項《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》，其中說到機械行業(yè)，第一個任務(wù)就是要把模具技術(shù)先發(fā)展起來。 這幾年，在塑料模具方面，我們一直在加大生產(chǎn)數(shù)量，技術(shù)水平發(fā)展得也很快，生產(chǎn)出了越來越多高效率的、自動化的、大型的、壽命較長的模具，而且這些精密的模具數(shù)量占得越來越大。什么是注塑成型模具，我們會往注塑機的料筒里放塑料，料筒可以加熱，塑料就會熔化開來，再推動著注塑機的螺桿或者活塞，模具還有澆注系統(tǒng)，熔融的塑料從噴嘴流到模具的型腔里面，經(jīng)過一定時間的冷卻，最后就變成成型好固化了的塑料件。 這次我們要把小油壺蓋的模具給設(shè)計出來，換一種說法就是設(shè)計一種注塑的模具，可以把小油壺蓋這類塑料件給生產(chǎn)出來，并要加上自動化生產(chǎn)的模式用來提高產(chǎn)量。我們這次主要是以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝性如何，具體的模具結(jié)構(gòu)如何當(dāng)作課題的基本內(nèi)容，再詳細地設(shè)計出模具的澆注系統(tǒng)，確認好模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，以及怎么選擇注塑機的型號，計算并校驗相關(guān)的參數(shù)。與此同時，把加工模具的整個工藝流程大致列出來。這次設(shè)計的結(jié)果，就是要生產(chǎn)出符合一定質(zhì)量要求的小油壺蓋，讓整個加工模具的工藝水平達到比較高的水平。 圍繞著小油壺蓋具體是什么工藝結(jié)構(gòu)，經(jīng)過這次設(shè)計，讓我更加深刻地認識了怎么來設(shè)計模具。在整個課題的進行過程里面，我翻看了大量的學(xué)習(xí)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊、期刊等等，加上教材上的知識，更全面的認識到了注塑模具的組成部分，把注塑模系統(tǒng)的分成了成型部分零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，專業(yè)知識也加強了，為日后能獨立地設(shè)計出模具累積了一點經(jīng)驗。我們不光用傳統(tǒng)方法來設(shè)計，還加上了CAD、CAE軟件技術(shù)，這讓工作的效率提高了不少，自己又能更了解相關(guān)軟件技術(shù)。對于一次性的注射器推筒模具，在設(shè)計的時候會用到UG軟件，畫出產(chǎn)品3D效果的結(jié)構(gòu)圖；涵蓋了設(shè)計出模具的分形面、澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)等部分；我們常常用到AutoCAD繪圖軟件來生成模具圖紙，有時候3D的工程圖不符合要求，后面就會用上 AutoCAD，讓機構(gòu)圖更完美。 這次的的說明書就是小油壺蓋的模具設(shè)計說明書，參照很多本手冊上的內(nèi)容，列出設(shè)計的過程還有相關(guān)的工藝流程。說明書編寫的時候，要按照步驟一步步地設(shè)計說明，列出塑料注射模是用什么方式來設(shè)計的，詳細地算出相關(guān)參數(shù)。編寫說明書的時候，老師還有同學(xué)一直在幫助我，再次表示感謝。因為自身的設(shè)計水平還不夠，所以設(shè)計的整個流程還不是很完美，希望老師指出錯誤。 29 第2章 產(chǎn)品技術(shù)要求和工藝分析 2.1 產(chǎn)品技術(shù)要求 2.1.1產(chǎn)品設(shè)計圖 圖2.1 產(chǎn)品3D圖 2.1.2 產(chǎn)品技術(shù)要求 我們這次選LDPE當(dāng)作塑料件的材料，需要比較大的生產(chǎn)數(shù)量，算是中大型的批量數(shù)。塑件的表面一定是無痕的，表面的粗糙程度控制在。 未注倒角大小取，未注尺寸的公差取級大小的精度。在常用材料模塑件公差等級和選用表（GB/T14486）、模塑件尺寸公差表（GB/T14486）里面查詢選取。 2.2 塑件的工藝分析 2.2.1塑件結(jié)構(gòu)工藝性 下面的產(chǎn)品設(shè)計圖就是這次的小油壺蓋的圖， LDPE的材料，是圓柱形狀的塑件，尺寸大小在，把蓋子的底設(shè)計成螺紋形式的。蓋子的表面不能粗糙，不能有飛邊出來。整個小油壺蓋塑件的構(gòu)造，跟普通的注射模相差不多，那么方法也不會很大變化，不過想要生產(chǎn)的效率更高的話，我們會選自動的脫螺紋形式的模具機構(gòu)。 2.2.2塑件成型工藝性要求 1. 這次要設(shè)計的塑件尺寸不大，表面的精度提出的等級不算低，它的表面一定要光滑，還有就是成型工作面的時候，注意澆口的地方、頂桿的地方不能留下痕，冷卻開模之后，模具里面的型芯不能把產(chǎn)品拉壞拉變形。那么就要確定好澆口用什么形式，才能讓塑件表面達到要求的精細程度。 2. 我們要大批量次的生產(chǎn)這類塑件。想要加工起來更方便，讓成本變得更低，我們選活動鑲件的形式，這樣模具的結(jié)構(gòu)更簡單了，模具的成本就不會高。 3. 想要生產(chǎn)的效率大大提升，我們還會選自動式的脫螺紋的模具機構(gòu)。 2.3塑件材質(zhì)特性 LDPE塑料又叫做聚苯乙烯，這次的小油壺蓋就是這個材料做的。翻看了相關(guān)手冊，知道這個材料的是聚乙烯的分子鏈上帶長短不一的支鏈，密度是很低的，不容易結(jié)晶，分子大多是5～50萬大小范圍，顏色看上去是乳白色的半透明的，像蠟燭一樣的樹脂，沒有毒。比較容易軟化，只要軟化的點一過，就會熔化開來，它的熱熔之后能很好的連接、也能很好的加工成型，又比較柔軟，受得了沖擊、還能受得住零下60℃到零下80℃低溫度的工作環(huán)境，對于電和高頻也能很好的絕緣；不過LDPE也是有缺點的，機械的強度不大，不能耐熱，有些應(yīng)力的作用之后就會裂開、粘在一起、不容易印刷，表面要加上化學(xué)處理，比如說進行化學(xué)性的侵蝕，或者是電暈處理，就可以改善一些功能缺點。它還不容易吸水，基本上不吸，遇到酸、堿、鹽等等一些有機的化學(xué)溶劑都不太會變化。二氧化碳和有機的臭氣就很容易透進去， 水蒸汽和空氣就不容易滲進去。特別容易燃燒，燒起來像石蠟；如果一直在陽光下或者比較熱的環(huán)境，材料很容易加老化變色，從白的變黃的再變褐色的，最后還可能是黑色的，相對應(yīng)的性能就會變差，外表會裂開，我們可以加點抗氧劑、紫外線吸收劑等等，這些交聯(lián)處理會讓材料的軟化點變高、耐溫的度數(shù)變高、剛度變強、耐溶劑的性能更強。 2.4成型工藝性 作為低密度的聚乙烯LDPE，我們大多老做塑料碗，塑料柜子，管道的聯(lián)接器。?用這個材料來注塑要注意是干燥的環(huán)境；料筒里的溫度要選好：?射嘴的溫度范圍是140~190℃、前一段控制在140~200℃、中段控制住135~195℃、后一段控制在130~180℃。模穴的深度多高要看塑件做多厚，如果是壁比較薄或者是模穴比較深，就得高一點。LDPE不是很硬，模具的溫度不能高，所以冷卻要花比較長的時間，加上LDPE冷凝起來不夠快，壓力一大就會飛邊，所以注塑的時間就稍微長一點，控制在1.5-3秒。 第3章 注射成型機的選擇與成型腔數(shù)的確定 3.1注射成型機的選擇 3.1.1 估算零件體積和投影面積 分析UG建模，可以知道塑件的體積大小是，一個側(cè)面的投影面積大小是，我們又確定了用潛伏澆口形式的澆注系統(tǒng)，加上系統(tǒng)里面的冷凝料不大，所以定下澆注系統(tǒng)的體積大小是 ，又因為是一模二腔的形式，得： 3.1.2鎖模力大小 算出鎖模力大小是 3.1.3選擇注射機及注射機的主要參數(shù) 這次要大批量的來生產(chǎn)塑料蓋子，我們要在溫度高低、壓力大小、時間長短來分析，查表，先選型號是HTF110X1B的注射機。 型號及 單位 參數(shù) 螺桿的直徑大小 mm 34 36 40 理論的注射容量大小 cm3 131 147 181 注射的重量LDPE g 119 134 165 注射的壓力 Mpa 206 183 149 注射的行程 mm 144 螺桿的轉(zhuǎn)速 r/min 0~215 料筒加熱功率P KW 5.7 鎖模力大小 KN 1100 拉桿之間間距(水平×垂直) mm 允許最大的模具厚度 mm 410 允許最小的模具厚度 mm 160 移模的行程 mm 340 移模的開距(最大) mm 750 液壓頂出的行程 mm 100 液壓的頂出力大小 KN 33 液壓頂出桿的數(shù)量 PC 5 油泵電動機的功率 KW 13 油箱的容積V l 210 機器的尺寸(長×寬×高) m 機器的重量 t 3.4 最小模具尺寸大小(長×寬) mm 3.2成型腔數(shù)的確定 確定好機床的注射能力有多大，我們一次注射的量要比注射機最大的注射量的80%要小： 其中： 代表了型腔的個數(shù) 代表了注射機一共能注射的總量，單位是g 代表了澆注系統(tǒng)里面的重量，單位是g 代表了最后塑件的大小重量，單位是g 從實際的情況來看，模具最適合選一模二腔形式的型腔。 第4章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 4.1分型面位置的確定 模具的分型面怎么來定，涉及到的因素是比較多比較雜的。模具里面塑件成型在哪個位置，怎么設(shè)計澆注系統(tǒng)的，對塑件提出的工藝方面還有精度上的要求如何，嵌件位置是什么形狀，再加上推出用什么方式、模具怎么制造的、模具的排氣、一系列的工藝流程，上面這些說到的方方面面的因素，都會有影響。所以我們會拿出幾個方案，再綜合的比較分析，選出相對更適合的分型面。選的時候要記住下面幾個原則： 1. 塑料制品最后要確?？梢悦撃? 這個原則要放在第一個，分型面設(shè)定的結(jié)果就是能讓制品可以很方便的從型腔里面脫出來。參考這個原則，第一個就要放在塑料件最大的輪廓線上面，而且分型面最好是跟開模的方向保持垂直的一個平面。整個分型的輪廓形狀都要保持縮小的狀態(tài)，想要脫模脫出來順利，就不能干擾到脫模的凹凸形狀。 2. 型腔的深度控制在最淺的程度 3. 做好的塑件外觀整潔完美，好打理 4. 最好不選側(cè)向的抽芯形式 對于塑料件的注射模具，側(cè)向的抽芯最好不用，主要是這種模具的結(jié)構(gòu)太難，還很容易讓塑件的尺寸大小變掉、精度的配合也很高，時間和財力都花的多，制造成本就不會低了，所以實在萬不得已才會用到。 5. 分型面加工起來要簡單 模具精度的高低很大程度上會看分型面的精度大小，我們要讓平面度跟動、定?；ハ嗯浜厦嬷g的平行度控制在一定的公差范圍。所以要讓分型面的平面垂直脫模的方向，這樣加工出來的精度就比較高。一旦選傾斜的面或者是曲面當(dāng)作分型面，加工起來就更難了，精度也不好控制，塑料會溢出來出現(xiàn)飛邊的情況。 6. 如果用側(cè)向式的抽芯，就要盡可能的短 想要斜抽保持很短的移動距離，抽芯就不能長，這樣的話動、定模的厚度也變小了，塑件的尺寸方面的誤差不會大；另一個就是脫模就方便了，最后塑件的精度也高 。 7. 排氣要方便 生產(chǎn)中型的或者小型塑料件，型腔不會多大，所以里面的空氣不多，這時就要靠分型面之間的空隙來排氣。所以分型面選的時候還要看能不能排氣，我們就考慮在注射的過程里面，流動的塑料最后能抵達的地方放分型面，型腔也不封死。得到的結(jié)論就是我們確定注射模的分型面要考慮很多方面，最大的要求就是方便脫模，控制好塑件有關(guān)的技術(shù)條件，模具的結(jié)構(gòu)還不能復(fù)雜。有時候定好分型面的方案，其實還是會有一些缺點，再看發(fā)現(xiàn)的問題加以完善，要讓分型面盡可能的最理想。 這次蓋子的分型面就放在塑件最大的輪廓面上面，看下圖 圖4-1 分型的方案確定 4.2確定型腔數(shù)量及排列方式 表4-1 單個型腔、多個型腔的優(yōu)缺點+適用的范圍 類型 優(yōu)點 缺點 適用的范圍 單個型腔模具 塑件能有很高的精度；好保持一定的工藝參數(shù)；結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜；模具的制造費用不高，用時也不長。 生產(chǎn)出來的塑料成形數(shù)量不大，讓生產(chǎn)的成本上漲。 個頭比較大的塑件，精度上有要求或者生產(chǎn)量不大或者是試生產(chǎn)。 多個型腔模具 生產(chǎn)出來的塑料成形數(shù)量大，生產(chǎn)的成本不高。 不會有很高的精度；不好保持一定的工藝參數(shù)；結(jié)構(gòu)也不簡單；模具的制造費用不低，用時太長。 生產(chǎn)小型的、數(shù)量多、長期要用的塑料件。 我們上面定好了分型面，接著就要看是用單個型腔的模式還是多個型腔的模式。從上表可以知道，想要大批量次的生產(chǎn)，就得選多型腔，所以確定是用均衡分布的一模二腔的形式。還要想到流動起來要保持平衡來設(shè)計流道的形式。 4.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計 對于澆注系統(tǒng)，有普通的和熱流道兩種形式。塑件成型的時候，澆注系統(tǒng)有充模和補加料的步驟，這個環(huán)節(jié)直接關(guān)系到塑件的質(zhì)量好壞。從注塑機的噴嘴開始，一直到型腔的入口那里，這一段流道其實就是澆注系統(tǒng)。大多普通的澆注系統(tǒng)又分成主流道、分流道、澆口還有冷料井這幾部分。 4.3.1澆口的設(shè)計 澆口一般又可以分好多形式的，邊緣形的澆口、扇形的澆口、平縫澆口、圓環(huán)澆口、輪輻澆口、潛伏澆口、潛伏式澆口、護耳澆口、直澆口等等。選的是LDPE材料，它成形之后的收縮范圍很大，所以要特別注意縮孔、凹陷、變形的情況；這種材料很容易流動，好成形；它的熱容量很大，所以冷卻的回路一定要充分滿足，溫度要把握好。聚丙烯最適合的溫度是80℃上下，不能比50℃低，不然的話表面就不光滑，或者是會留下熔接的痕跡。不過太高的溫度會翹起來甚至變形。 根據(jù)上面的分鐘，我們定一模二腔的模具，澆口用潛伏形式的，澆口就放在壺蓋翼狀結(jié)構(gòu)的兩旁邊。模具的流道要保持料流平衡地流動通過。把拉料結(jié)構(gòu)放在定模的座板上面，主要打開模，流道里面的冷凝料能被拉出來，可以自動掉下去。 4.3.2主流道的設(shè)計 注意的方面有 1．定位圈一定要沉到模胚里面５ｍｍ長，可以支撐起一部分模具的重量。 2．定位圈要比模胚高１０ｍｍ長，這樣模具裝到注塑機里的時候可以定位。 3．定位圈的直徑一般是９９.８mm，注塑機裝置孔的直徑是１００，比孔?。?２ｍｍ，裝起來更方便。 4．唧咀一般是１６mm大小的直徑。 5．唧咀配注塑機射咀Ｒ比射咀一頭Ｒ要多出２ ~３ｍｍ。 主流道跟噴嘴之間怎么接觸，一般是做成半球形狀的凹坑。這樣接觸的就更緊，高壓的塑料就不會溢出來，凹坑球的半徑跟噴嘴球頭的半徑比要多出1-2mm長；主流道比較小的一頭的直徑跟噴嘴孔的直徑比較，要多出0.5-1mm長，一般是Ф4-8mm，主要是看塑件的大小以及要不要補加料。比較大的一頭的直徑跟分流道的深度來比，要多出1.5mm以上，它的錐角要小一點，多是定1°～2°大小。 澆注系統(tǒng) 4.4模具的結(jié)構(gòu)形式 這次的注射模我們定成單分型面，看下圖： 圖4-2 單分型面注射模的結(jié)構(gòu) 4.5 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型好的塑件，它的外表面叫凹模，又可以說成是陰?；蛘咝颓?。大體又可以分整體式的、整體嵌入式的、局部鑲嵌式的還有四壁鑲嵌式這五個結(jié)構(gòu)。整體式的強度比較高、剛度也足夠，不過主能是比較簡單的型腔。鑲嵌式的是合在一起的結(jié)構(gòu)，這比較復(fù)雜，加工起來也不難，也好用上不同的材料，這樣拼起來就有空隙可以排氣，不過這樣的剛度不夠，塑件的表面很容易留下拼接起來的印子。 我們這次模具的構(gòu)造不算復(fù)雜，凹模板要生產(chǎn)的數(shù)量不多，就決定用鑲嵌式的凹模板。 4.6凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型好的塑件，它內(nèi)部的表面叫凸模，又能叫成型芯或者陽模。一般會分成兩種，整體式和鑲拼組合形式的。跟凹模比起來，凸模加工起來更容易，一般情況下都選整體式的凸模，特別是小型的模具，經(jīng)常把型芯和模板做到一起。我們這次是選鑲嵌式的。 圖4-3 鑲嵌式 第5章 模具成型零件的工作尺寸計算 什么叫工作尺寸，就是關(guān)系到最后成型的塑件形狀的大小的模具上的長度，其中凹凸模的徑向長度（長+寬），高度上的大小還有中心距的尺寸大小都是屬于工作尺寸。我們在設(shè)計的時候，想要確保塑件的質(zhì)量，一定要看塑件的尺寸大小還有精度的等級有什么要求，才能決定成型零部件的工作尺寸與精度大小。模具的尺寸和精度跟下面幾點有關(guān)： 1. 成形的收縮率大小：真正在制造的時候，成形時會來回的收縮，所以塑件的尺寸不一定準(zhǔn)，這個變化的數(shù)是 其中就是塑件收縮波動帶來的尺寸上的誤差，單位是mm； 是最大的收縮率百分比%； 是最小的收縮率百分比%； 就是塑件的尺寸，單位是mm。 根據(jù)收縮率上下波動，帶來的誤差要比塑件的尺寸公差的1/3小。 2. 制造成形零件的誤差：制造成形零件的誤差如果是在IT7～IT8等級里，那么制造公差就是尺寸公差的三分之一。 3. 零件的損耗：我們開始用模具的時候，里面的型腔還有型芯可定有損耗，如果是生產(chǎn)中小型的塑料件，那么最大的磨就要占到六分之一的塑件公差的大?。淮笮偷木鸵∮诹种?。 4. 配合間隙之間的誤差：成形零件之間相互配合，中間的空隙會變，結(jié)果就是尺寸有變化。對于成形零件的尺寸精度大小還有位置精度大小，都不能被這個配合間隙的誤差左右。 所以我們在設(shè)計型腔和型芯的時候，要想到各種原因。有時候關(guān)系點也不一樣，試模之后還要一步步的補償改正。 可以簡單的計算出凹模、凸模合成的工作尺寸，一般有平均收縮率法、公差帶法。一種是看收縮率大小，用塑件的收縮率、成形零件的制造公差、磨損量都當(dāng)成平均數(shù)來算： 1. 計算凹模內(nèi)形的尺寸大?。? 其中就是內(nèi)形的尺寸大小，單位是mm； 是外徑的基本尺寸大小，單位是mm，也就是真正塑件的尺寸大??； 是平均的收縮率大小，這里等于0.6%； Δs代表了塑件的公差，查表得LDPE是5級的精度；基本的尺寸等于14~18mm公差等于0.38mm；從 18~24mm里確定是0.44mm，從30~40mm里確定是0.56mm，如果塑料件的基本尺寸是40~50，那么公差是0.64mm。 算出型腔的尺寸大?。? 算出型腔的深度： 其中就是凸?；蛘呤切托镜母叨瘸叽?，單位是mm； 是塑件內(nèi)形的深度尺寸大小，單位是mm，也就是真正塑件內(nèi)形的深度多少； Δs 、K 跟上面式子一個意思 2. 算出凸模的外形尺寸大?。? 其中就是凸模或者是型芯的外形尺寸，單位mm； 是塑件內(nèi)形的尺寸大小，單位mm，也就是真正塑件內(nèi)形的尺寸大??； Δs 、k跟上面式子一個意思 算出型芯的大?。? 算出型芯的深度多少： 其中就是凸模或者是型芯的高度大小，單位mm； 是塑件內(nèi)形深度的尺寸大小，單位mm，也是就真正塑件內(nèi)形的深度是多少； Δs 、k跟上面式子一個意思。 算出型芯的高度多高： 第6章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 換一種眼光來看，注塑?？梢钥闯墒且粋€置換的設(shè)備。熔融開來的塑料熔體流進模腔，就可以把腔里面的空氣或者材料揮發(fā)出來的氣體給排出去。所以怎么設(shè)排氣系統(tǒng)的也要重視。 6.1排氣不良的危害 1. 塑料的熔體如果充模的時候流淌受到的阻力太大，就不容易把腔充滿； 2. 生產(chǎn)出來的產(chǎn)品會留下熔接起來的縫隙，抗力的性能就差了； 3. 如果里面還有氣體，生產(chǎn)的質(zhì)量肯定不達標(biāo)； 4. 型腔里面還有氣體，一壓縮就會發(fā)生局部的溫度變高，熔體遇到熱就會分解； 5. 排氣的效果不行，充模的速度也會變慢。 6.2排氣系統(tǒng)的設(shè)計方法 1. 我們最好要運用到分型面來排氣，分型面相互接觸的精度越高，排出的效果就好； 2. 如果是大型的制造模具，一般會選鑲拼形式的成型零件，它們之間的縫可以排氣； 3. 頂桿跟孔之間也可以配合，用之間的空隙來排氣； 4. 球狀的合金顆粒燒結(jié)塊也能滲導(dǎo)著來排氣； 5. 熔合縫隙那里還能開一個冷料穴 這次設(shè)計的就用配合之間的間隙排氣的，那些簡單的中小型的型腔，大多會加上推桿來排或者加上活動型芯，也可以是兩個支點的固定住的型芯頭部跟模板之間的配合空隙來排出，排氣槽就不要另外單加了。 第7章 導(dǎo)向與脫模機構(gòu)的設(shè)計 7.1導(dǎo)向機構(gòu)的作用和設(shè)計原則 7.1.1 導(dǎo)向機構(gòu)的作用 一般注射模還會加個導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，這能讓動模跟定模兩個部分準(zhǔn)確的合起來，主要作用就是定位+導(dǎo)向，常見的有導(dǎo)柱形式的導(dǎo)向，又含了導(dǎo)柱和導(dǎo)套這些零部件。 1. 定位的功能 2. 導(dǎo)向的功能 3. 承載的功能 4. 讓運動確保平穩(wěn)的功效 5. 錐面可以定位的結(jié)構(gòu) 7.1.2 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計原則 1. 導(dǎo)柱或者導(dǎo)套一定是對稱的分布，圍繞著分型面，它的中心點離模具的最外邊要足夠遠，這樣強度才能控制，也不容易變形； 2. 導(dǎo)柱或者導(dǎo)套的直徑大小要看模具的尺寸大小，讓抗彎得強度要夠； 3. 導(dǎo)柱固定一頭的直徑要盡可能等于導(dǎo)套的外徑長，配合起來更方便，也能確保同軸度； 4. 導(dǎo)柱、導(dǎo)套要經(jīng)得起磨耗； 5. 想要制品更容易脫模，我們會把導(dǎo)柱裝到定模板上面，要看實際情況。 7.2導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計 什么是導(dǎo)柱導(dǎo)向，其實是導(dǎo)柱跟導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）之間有空隙來配合，導(dǎo)柱就會在導(dǎo)套（導(dǎo)向孔）里運動，相互的配合間隙多是H7/h6級。 7.2.1導(dǎo)柱的設(shè)計 導(dǎo)柱有單節(jié)形式和臺階形式的結(jié)構(gòu)。單節(jié)式的一般用到小型的模具，臺階式就是放到大型的模具里面。 有時還在導(dǎo)柱上加個油槽，這時導(dǎo)向的摩擦力就小了,我們決定選階梯式帶油槽的導(dǎo)柱，看下圖 圖7-1 導(dǎo)柱形態(tài) 7.2.2 導(dǎo)套的設(shè)計 選好導(dǎo)柱，看資料查出能配套的導(dǎo)套： 圖7-2 導(dǎo)套 7.2.3 導(dǎo)向孔的總體布局 作為導(dǎo)向的零件，要分布的勻稱，一般是在四周圍也可以靠近邊緣的地方，要保證它的中心點到最邊緣之間夠長，這樣才能保證強度大小，不會變形。查手冊，確定導(dǎo)柱按下圖來分布： 圖7-3 導(dǎo)向孔的總體分布 7.3脫模推出機構(gòu)的確定 這次是用一次性的頂出脫模方式，經(jīng)常會加推桿、推管、推板、推塊或者活動的鑲塊這些可以脫模的零件。一般情況頂出機構(gòu)只要做一次動作，塑件就可以被頂出去。我們決定把推桿裝到動模上來頂出。 7.3.1推桿橫截面直徑的確定 結(jié)合了塑件還有模具的結(jié)構(gòu)，一旦開模，型芯收縮，這種材料就會包緊，相反可以松開，所以要用比較大的脫模力，選的推桿既要有強度，還要足夠大，取d=5mm的直徑，從中點那里把塑件推出來。 7.3.2推出機構(gòu) 這次的壺蓋里還有螺紋，就用自動形式的脫模， 加上馬達讓鏈條圍著外面一圈轉(zhuǎn)，模具上的軸還有齒輪就被帶著轉(zhuǎn)起來，軸接著動模芯，彈簧把推板彈起來，這時壺蓋就頂出去了。 圖 自動式脫內(nèi)螺紋系統(tǒng) 第8章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 模具成型的時候，重要的是溫度高低，關(guān)系到充模、定型、成型的時長以及最后的產(chǎn)品質(zhì)量過不過關(guān)。如果太高溫度，收縮比較大，脫出去還容易變形，溢出來以及粘連也經(jīng)常發(fā)生；如果太低溫，塑料融化流起來很慢，產(chǎn)品的輪廓不清楚，會發(fā)生銀絲或者流紋這些情況。有時溫度不平衡，溫差太大，那么產(chǎn)品收縮起來也不平均，容易翹起來變形，更別提尺寸精度能不能達標(biāo)了。一般我們有冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩種方式來調(diào)節(jié)系統(tǒng)。模具里最好控制在200℃上下，冷料固定好取出來最好不超過60℃。熔體塑料注進去之后要趕快冷卻，讓熱量很快地傳到模具上去，這樣塑料件就能很好的脫模出去。這次的材料在成型時不是很黏，流動起來快，模溫盡量低點（一般低8℃），冷卻就用常溫水。這次設(shè)計的是小型的，溫度不高于80℃就可以，加熱的部分就不要設(shè)了，只要加上冷卻系統(tǒng)。 8.1冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則 1. 冷卻的回路越多越好，冷卻的孔道的直接盡量大些； 2. 合理的分布冷卻通道； 3. 回路要讓冷卻水進、出口的溫差盡量快的調(diào)節(jié)好； 4. 加工清潔回路要方便簡單； 5. 每個水道到型腔表層的長度最好都差不多； 6. 水道不要放在熔接的地方，防止聯(lián)接的不牢固，質(zhì)量變差。 8.2 冷卻水體積流量 查表，如果材料LDPE想要成型，工作的溫度多在60℃，我們用20℃的常溫水來冷卻。假使出口是25℃，那么一次注進0.0323kg， 60s注一次。 查表，LDPE成型時候放出?h=3.5×105J/kg的熱量。代進去算出： 8.3 冷卻管道直徑的確定 查表，看冷卻水的流量V大小，定冷卻管道是6mm，冷卻水是v=1.66m/s的速度?？此芗骄谋诤袷嵌嗌?，如果是2mm時，水孔的直徑就在6～10mm之內(nèi)，所以符合要求。 8.4 冷卻回路所需的總表面積 跟冷卻水溫度高低的系數(shù)是Φ=7.5，那么算出冷卻水表面導(dǎo)熱的系數(shù) 查表，模具的溫度在40℃~80℃，按平均的40℃來算。那么回路總的表面積是 8.5 冷卻回路的總長度 求出冷卻回路總長度 看上面的結(jié)果，冷卻水的流量也不大，那么管道的也不用長。所以也可以不加冷卻系統(tǒng)。這次要大批量次的生產(chǎn)，想要冷卻的時間變短，生產(chǎn)的時長更少，也可以加上幾條水管，看實際情況去調(diào)控。 8.6 冷卻水道的結(jié)構(gòu) 這次成型的部分就選 8mm大小的孔道，加上 8條水道，按照下圖來布置： 圖8-1 冷卻水道的結(jié)構(gòu)分布 第9章 其它結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計及校核 對于機構(gòu)的模架，要有一套相對的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)： 1. 讓設(shè)計人盡量不要重復(fù)勞動； 2. 模具制造的行業(yè)以前都有大而全，小而全這樣的限制，現(xiàn)在更專業(yè)； 3. CAD/CAM軟件技術(shù)可以確保模具更加標(biāo)準(zhǔn)化； 4. 更方便在國際上交流模具技術(shù)，出口也更容易。 從《實用模具設(shè)計與制造手冊》表2-86來選出模架的形式，確定用單分型面的模具的推件板來做推出機構(gòu)[13]。 模寬，模長； 模板，用45號鋼材料； 模板，用45號鋼材料； 墊塊，用45號鋼材料； 對最大的注塑量進行校驗 材料的利用率是，注塑機的利用率是0.3～0.80，滿足要求。 對注射的壓力進行校驗 機器的注塑壓力不能比塑料件需要的壓力小，LDPE材料一般要有40～110MPa大小的壓力，所以選的注射機滿足要求。 校驗鎖模力大小 帶壓力的熔體充到腔里時，順著分形面，會有一股分開的脹模力，相當(dāng)于是塑件加上流道投射到分形面上的型腔壓力相乘。脹模力不能超過機器的額定鎖模力。 型腔的壓力是 其中代表著型腔的壓力，單位MPa； 是注射的壓力，單位MPa； 是壓力損耗的系數(shù)，一般在0.25～0.5里選。 求出，定下了型腔的壓力大小可按根據(jù)額定的鎖模力T>KPcA 來校驗 其中是額定的鎖模力，單位KN； 是塑件加上流道投到分形面上的面積，單位mm2； 是安全系數(shù)，通常取1.1～1.2； 所以，得到注射機的鎖模力滿足條件。 校驗?zāi)＞叩陌惭b尺寸大小 一般可以用螺釘或者壓板來固定住模具。大型的就直接用螺釘來緊固，動定模板上留的螺孔大小還有間距，要跟模板臺面上的螺孔對應(yīng)起來；中、小型的模具一般會用到壓板，固定板附近留下螺孔就行，更加靈活方便；這次設(shè)計用壓板來加固。 校驗開模的行程 要方便塑件脫出來，開模距離不能超過注射機的最大的開模行程。如果是單分形面的注射模，開模行程要滿足： 其中：是注射機的最大行程，這里取340mm； 是塑件可以脫模的距離，這里取35mm； 是塑件加上流道總共的高度，這里取105mm； ，那么開模的行程滿足要求。 校驗了各個參數(shù)，注射機滿足條件。 結(jié) 論 十周很快過去了，整個設(shè)計大致完成了。從拿到任務(wù)書，翻看了很多資料、期刊，上網(wǎng)了解現(xiàn)在國內(nèi)外整個行業(yè)的進展。用課堂的知識、加上現(xiàn)有的結(jié)論，分析總結(jié)塑模過程，把怎么成型的工藝方案先選定。再選出設(shè)備型號、用什么結(jié)構(gòu)形式的模具、研究工作軌跡、求出零件相關(guān)尺寸大小，加上最后的推出結(jié)構(gòu)。中期也有一次大調(diào)整，最終把模具的結(jié)構(gòu)敲定好。還翻譯了一些能用的英文資料。 對于精度等級，塑件的外形，結(jié)構(gòu)都提出了一定高的要求。制造工藝方面的知識是基礎(chǔ)，機械制造更是大量的運用。機械制圖、機械工程材料、塑性成型設(shè)備、公差、軟件工程制圖、UG等等都遍及了。對四年的學(xué)習(xí)是個總結(jié)和綜合運用。 不過我的學(xué)識還很有限加上沒什么實踐經(jīng)驗，老師指出錯誤。 參考文獻 [1] 屈華強. 塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007. [2] 李發(fā)致編著. 模具先進制造技術(shù)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003. [3] 齊曉杰編著. 塑料成型工藝與模具設(shè)計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005. [4] 伍光明,王群,張厚安. 塑料模具設(shè)計指導(dǎo)[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2008. [5] 王伯平. 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社[M], 2004. [6] 李光耀. 淺談現(xiàn)代模具的設(shè)計與制造[J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2010,36(4):20-22. [7] YUD, ZHANGR, CHENJ, et al. Research of knowledge-based system for stamping process planning [J]. Int J Adv Manuf Technol, 2006, 3(4): 663-665. [8] 張春水. 高效精密沖模設(shè)計與制造[M]. 西安: 電子科技大學(xué)出版社, 1989. [9] 陳孝康, 陳炎嗣,周興隆. 實用模具技術(shù)手冊[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2001. [10] Kshelesh-Nezhad. Prof ESiores Anintelligent system for plastic injection molding. processdesign[J]. Plasticinjectionmolding , 1997, 12(2): 12-35. [11] Editor . Moldmaking Product s Hot Runners[M] . New york: Modern Mold and Tooling, 2008.8. [12] 陳經(jīng)斗等. 畫法幾何及機械制圖[M]. 廣東: 華南理工出版社, 1997. [13] 付建軍. 模具制造工藝[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006. [14] 陳嘉真主編. 塑料成型工藝以及模具設(shè)計[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1995. [15] H.Q. Guo, K.S. Lee and Y.F. Zhang. Synchronisation Design System for plastic Injection Mold[J]. Die And Mould, 2007, 8(4): 6-9. [16] Harvey Maylor and Ray Gosling. The reality of concurrent new productdevelopment[J]. Integrated Manufacturing Systems,1998,7(3): 22-39. [17] 文九巴. 機械工程材料[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2003. [18] 馮炳堯等. 模具設(shè)計與制造簡明手冊[M]. 上海: 上海科技出版社, 1985. [19] 申開智. 塑料成型模具[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2002. [20] 付宏生. 注塑制品與注塑模具設(shè)計[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003. [21] 吳克堅等. 機械設(shè)計[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003. [22] 王孝培. 塑料成型工藝及模具簡明手冊[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2001. [23] 王樹勛. 典型注塑模具結(jié)構(gòu)圖冊[M]. 湖南: 中南工業(yè)大學(xué)出版社, 1992. [24] ANTILAM, LANTTOE, ARKKIOA. Determination of force and linearized parameters of radial active magnetic bearings by finite element technique[J]. IEEE Trans. on Magn. 1998, 34(3): 684-694. [25] 孫美霞主編. 機械制造設(shè)計基礎(chǔ)[M]. 北京: 國防科技大學(xué)出版, 2004. 致 謝 在此要感謝我的學(xué)校，謝謝給予幫助的好老師以及同學(xué)，這次綜合的考試對日后的發(fā)展幫助很大，不管是生活還是學(xué)習(xí)上，不怕問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，永不放棄！謝謝在座的各位！