第 1 頁(yè) 共 42 頁(yè) 前 言在 現(xiàn) 代 工 業(yè) 發(fā) 展 的 進(jìn) 程 中 ， 模 具 的 地 位 及 其 重 要 性 日 益 被 人 們所 認(rèn) 識(shí) 。 模 具 工 業(yè) 作 為 進(jìn) 入 富 裕 社 會(huì) 的 原 動(dòng) 力 之 一 ， 正 推 動(dòng) 著 整 個(gè)工 業(yè) 技 術(shù) 向 前 邁 進(jìn) ！ 模 具 就 是 “高 效 益 ”， 模 具 就 是 “現(xiàn) 代 化 ”之 深 刻 含 意 ， 也 正 在 為 人 們 所 理 解 和 掌 握 。 當(dāng) 塑 料 品 種 入 其 成 型 加工 設(shè) 備 被 確 定 之 后 ， 塑 料 制 品 質(zhì) 量 的 優(yōu) 劣 及 生 產(chǎn) 效 率 的 高 低 ， 模 具因 素 約 占 80％ 。 由 此 可 知 ， 推 動(dòng) 模 具 技 術(shù) 的 進(jìn) 步 應(yīng) 刻 不 容 緩 ！ 塑料 模 具 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 與 制 造 水 平 ， 常 標(biāo) 志 一 個(gè) 國(guó) 家 工 業(yè) 化 發(fā) 展 的 程 度 。由 此 可 知 ， 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) ， 對(duì) 于 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 與 產(chǎn) 量 的 重 要 性 是 不 言 而喻 的 。對(duì) 于 一 個(gè) 機(jī) 械 專(zhuān) 業(yè) 的 畢 業(yè) 生 來(lái) 說(shuō) ， 對(duì) 塑 料 模 的 設(shè) 計(jì) 已 經(jīng) 有 了 一個(gè) 大 概 的 了 解 。 此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 培 養(yǎng) 了 我 綜 合 運(yùn) 用 多 學(xué) 科 理 論 、知 識(shí) 和 技 能 ， 以 解 決 較 復(fù) 雜 的 工 程 實(shí) 際 問(wèn) 題 的 能 力 ， 主 要 包 括 設(shè) 計(jì) 、實(shí) 驗(yàn) 研 究 方 案 的 分 析 論 證 ， 原 理 綜 述 ， 方 案 方 法 的 擬 定 及 依 據(jù) 材 料的 確 定 等 。 它 培 養(yǎng) 了 我 樹(shù) 立 正 確 的 設(shè) 計(jì) 思 想 ， 勇 于 實(shí) 踐 、 勇 于 探 索和 開(kāi) 拓 創(chuàng) 新 的 精 神 ， 掌 握 現(xiàn) 代 設(shè) 計(jì) 方 法 ， 適 應(yīng) 社 會(huì) 對(duì) 人 才 培 養(yǎng) 的 需要 。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 這 一 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 使 我 獨(dú) 立 承 擔(dān) 實(shí) 際 任 務(wù) 的 全 面 訓(xùn) 練 ， 通過(guò) 獨(dú) 立 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 全 過(guò) 程 ， 培 養(yǎng) 了 我 的 實(shí) 踐 工 作 能 力 。 另外 ， 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 必 須 具 備 一 定 的 計(jì) 算 機(jī) 應(yīng) 用 的 能 力 ， 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 都應(yīng) 結(jié) 合 設(shè) 計(jì) 課 題 利 用 利 用 Pro/E 軟 件 進(jìn) 行 塑 件 的 3D 塑 件 分 模 ，同 時(shí) 還 具 備 必 要 的 計(jì) 算 機(jī) 繪 圖 能 力 ， 如 利 用 AutoCAD 進(jìn) 行 二 維圖 的 繪 制 。第 2 頁(yè) 共 42 頁(yè) 在這個(gè)過(guò)程之中，首先是對(duì)零件的分析，消化現(xiàn)有的資料，對(duì)設(shè)計(jì)的目的和要求有一個(gè)大致的了解；然后是大致測(cè)量零件的尺寸著手畫(huà)出實(shí)物的零件圖，利用所學(xué)知識(shí)分析出零件的凸模和凹模；查找手頭的資料進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫(huà)出草圖，檢查和核對(duì)之后繪制零件的裝備圖；最后分析總結(jié)，寫(xiě)出自己的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)體會(huì)。此 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 除 了 對(duì) 知 識(shí) 和 能 力 培 養(yǎng) 的 收 獲 感 受 外 ， 還 得 到 思想 道 德 方 面 的 鍛 煉 。 通 過(guò) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 讓 我 感 受 到 了 作 為 一 名 高級(jí) 工 程 技 術(shù) 人 員 應(yīng) 該 具 備 的 基 本 精 神 ， 需 要 強(qiáng) 化 的 工 程 實(shí) 踐 意 識(shí) ，以 及 對(duì) 設(shè) 計(jì) 工 作 的 質(zhì) 量 要 負(fù) 責(zé) ， 具 有 高 度 的 責(zé) 任 感 ， 樹(shù) 立 實(shí) 事 求 是的 科 學(xué) 作 風(fēng) ， 并 嚴(yán) 格 遵 守 規(guī) 章 制 度 。本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 我 主 要 是 完 成 香 水 蓋 子 的 造 型 以 及 其 模 具 設(shè) 計(jì) 。在 本 設(shè) 計(jì) 中 ， 從 塑 料 原 材 料 的 選 用 出 發(fā) ， 對(duì) 成 型 設(shè) 備 的 選 擇 、 對(duì) 成型 模 具 的 設(shè) 計(jì) 與 制 造 和 成 型 工 藝 的 制 定 等 幾 個(gè) 必 要 的 環(huán) 節(jié) 進(jìn) 行 了 設(shè)計(jì) 。 由 于 設(shè) 計(jì) 水 平 有 限 、 時(shí) 間 倉(cāng) 促 ， 此 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 中 難 免 有 錯(cuò) 誤 和欠 妥 之 處 ， 懇 請(qǐng) 各 位 老 師 批 評(píng) 指 正 。目 錄前言…………………………………………………………2摘要…………………………………………………………4設(shè)計(jì)題目和任務(wù)書(shū)………………………………………5第 3 頁(yè) 共 42 頁(yè) 緒論…………………………………………………………6一、塑件工藝分析………………………………………16二、注射機(jī)型號(hào)的確定………………………………….19三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………….20四、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算……………………………….31五、注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核………………………37六、繪制模具總裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖………43七、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制…………44八、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………44謝辭…………………………………………………………45參考文獻(xiàn)……………………………………………………46摘要分 析 了 香 水 蓋 外 殼 塑 件 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ， 敘 述 了 該 塑 件 成 型 工 藝 、注 射 模 的 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理 ， 其 原 理 是 ： 采用定距螺釘和彈簧進(jìn)行二次分型,用斜導(dǎo)柱外側(cè)抽芯,型芯頂出零件,進(jìn)料時(shí)采用潛伏式澆口進(jìn)料形式,當(dāng)開(kāi)模的時(shí)候,用球頭拉料桿把澆注系統(tǒng)凝料頂出, 然后利用型芯內(nèi)抽第 4 頁(yè) 共 42 頁(yè) 推板推出塑件,合模時(shí)用彈簧先復(fù)位,然后進(jìn)行下一次成型開(kāi)始。提 高 了 生產(chǎn) 效 率 。關(guān) 鍵 詞 ： 香 水 蓋 ； 注 射 模 ； 定 距 螺 釘 ； 彈 簧 ； 斜 導(dǎo) 柱 ； 側(cè) 抽 芯 ；型 芯 ； 球 頭 拉 料 桿 ； 推 板AbstractAnalyzed the structure characteristics of the perfume cover outer shell plastics piece， described the piece’s structure and work principle which model a craft and inject a mold， its principle ：adopt and certainly be apart from bolt and spring coil and carry on two cents type， use inclined lead a side outside the pillar and take out heart， type the heart crest spare parts， while entering and anticipating adoption incubate the type sprinkle into anticipate a form， while opening a mold， with the ball head pull and anticipate a pole sprinkle and note system and anticipate， then make use of and take out and push plank and release a plastics piece inside a heart，use spring coil and reset first while matching a mold， then carry on willing model a beginning next time.Raised to produce an efficiency.Keyword：perfume cover；inject a mold；certainly be apart from bolt；spring coil； inclined to lead pillar；the side takes out heart；type heart；the ball head pulls to anticipate a pole；push plank設(shè) 計(jì) 題 目 和 任 務(wù) 書(shū)（ 一 ） 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 香 水 蓋 子 及 模 具 設(shè) 計(jì)第 5 頁(yè) 共 42 頁(yè) 要 求 ： 獨(dú) 立 完 成（ 二 ） 課 題 內(nèi) 容 ：1、 根 據(jù) 香 水 蓋 子 的 使 用 性 能 設(shè) 計(jì) 其 外 殼 形 狀 與 尺 寸 ；2、 設(shè) 計(jì) 香 水 蓋 子 的 注 塑 模 具 ；3、 編 制 模 具 的 主 要 零 件 的 加 工 工 藝 ；4、 編 制 數(shù) 控 機(jī) 床 加 工 主 型 腔 的 加 工 程 序 ；5、 翻 譯 英 文 資 料（ 三 ） 設(shè) 計(jì) 要 求 ：a) 模 具 裝 配 圖 用 1#或 0#圖 打 印 ；b) 根 據(jù) 零 件 的 大 小 不 同 ， 零 件 圖 用 2#、 3#、 或4＃ 圖 打 印 ；c) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 及 英 文 資 料 打 印 裝 訂 成 冊(cè) ， 最 后 與 相相 關(guān) 資 料 一 起 裝 入 檔 案 袋 。（ 四 ） 參 考 資 料 ：d) 塑 料 成 型 技 術(shù) 及 模 具 設(shè) 計(jì)e) 塑 料 模 具 計(jì) 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計(jì)f) 塑 料 模 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè)g) 模 具 制 造 工 藝 學(xué)緒 論（ 一 ） 、 塑 料 及 塑 料 工 業(yè) 的 發(fā) 展塑 料 是 以 樹(shù) 脂 為 主 要 成 分 的 高 分 子 有 機(jī) 化 合 物 ， 簡(jiǎn) 稱(chēng) 高 聚 物 。第 6 頁(yè) 共 42 頁(yè) 塑 料 其 余 成 分 包 括 增 塑 劑 、 穩(wěn) 定 劑 、 增 強(qiáng) 劑 、 固 化 劑 、 填 料 及 其 它配 合 劑 。塑 料 制 件 在 工 業(yè) 中 應(yīng) 用 日 趨 普 遍 ， 這 是 由 于 它 的 一 系 列 特 殊 的優(yōu) 點(diǎn) 決 定 的 。 塑 料 密 度 小 、 質(zhì) 量 輕 ， 大 多 數(shù) 塑 料 的 密 度 都1.0～ 1.4g/㎝ 3 之 間 ， 相 當(dāng) 于 鋼 材 密 度 的 0.11 和 鋁 材 密 度 的 0.5左 右 ， 所 以 有 以 “塑 代 鋼 ”的 優(yōu) 點(diǎn) 。 塑 料 比 強(qiáng) 度 高 ； 絕 緣 性 能 好 ，介 電 損 耗 低 ， 是 電 子 工 業(yè) 不 可 缺 少 的 原 材 料 ； 塑 料 的 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 高 ，對(duì) 酸 、 堿 和 許 多 化 學(xué) 藥 品 都 有 很 好 的 耐 腐 蝕 能 力 ； 塑 料 還 有 很 好 的減 摩 、 耐 磨 及 減 震 、 隔 音 性 能 也 較 好 。 因 此 ， 塑 料 躋 身 于 金 屬 、 纖維 材 料 和 硅 酸 鹽 三 大 傳 統(tǒng) 材 料 之 列 ， 在 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 中 ， 塑 料 制 件 已 成為 各 行 各 業(yè) 不 可 缺 少 的 重 要 材 料 之 一 。塑 料 工 業(yè) 的 發(fā) 展 階 段 大 致 分 為 一 下 及 個(gè) 階 段 ：1. 初 創(chuàng) 階 段 30 年 代 以 前 ， 科 學(xué) 家 研 制 分 醛 、 硝 酸 纖 維 和 聚酰 胺 等 熱 塑 料 ， 他 們 的 工 業(yè) 化 特 征 是 采 用 間 歇 法 、 小 批 量 生 產(chǎn) 。2. 發(fā) 展 階 段 30 年 代 ， 低 密 度 聚 乙 烯 、 聚 氯 乙 烯 等 塑 料 的 工業(yè) 化 生 產(chǎn) ， 奠 定 了 塑 料 工 業(yè) 的 基 礎(chǔ) ， 為 其 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 開(kāi) 辟 了 道 路 。3. 飛 躍 階 段 50 年 代 中 期 到 60 年 代 末 ， 塑 料 的 產(chǎn) 量 和 數(shù)量 不 斷 增 加 ， 成 型 技 術(shù) 更 趨 于 完 善 。4. 穩(wěn) 定 增 長(zhǎng) 階 段 70 年 代 以 來(lái) ， 通 過(guò) 共 聚 、 交 聯(lián) 、 共 混 、復(fù) 合 、 增 強(qiáng) 、 填 充 和 發(fā) 泡 等 方 法 來(lái) 改 進(jìn) 塑 料 性 能 ， 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 ，擴(kuò) 大 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 ， 生 產(chǎn) 技 術(shù) 更 趨 合 理 。 塑 料 工 業(yè) 向 著 自 動(dòng) 化 、 連 續(xù) 化 、產(chǎn) 品 系 列 化 ， 以 及 不 斷 拓 寬 功 能 性 和 塑 料 的 新 領(lǐng) 域 發(fā) 展 。我 國(guó) 塑 料 工 業(yè) 發(fā) 展 較 晚 ， 40 年 代 只 有 酚 醛 和 賽 璐 珞 兩 種 塑 料 ，第 7 頁(yè) 共 42 頁(yè) 年 產(chǎn) 僅 200t。 50 年 代 末 ， 由 于 萬(wàn) 噸 級(jí) 聚 氯 乙 稀 裝 置 的 投 產(chǎn) 和70 年 代 中 期 引 進(jìn) 石 油 化 工 裝 置 的 建 成 投 產(chǎn) ， 使 塑 料 工 業(yè) 有 了 兩 次 的躍 進(jìn) ， 于 此 同 時(shí) ， 塑 料 成 型 加 工 機(jī) 械 和 工 藝 方 法 也 得 到 了 迅 速 的 發(fā)展 ， 各 種 加 工 工 藝 都 已 經(jīng) 齊 全 。塑 料 由 于 其 不 斷 的 被 開(kāi) 發(fā) 和 應(yīng) 用 ， 加 之 成 型 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 成熟 于 完 善 ， 極 大 地 促 進(jìn) 了 成 型 模 具 的 開(kāi) 發(fā) 于 制 造 。 隨 者 工 工 業(yè) 塑 料制 件 和 日 用 塑 料 制 件 的 品 種 和 需 求 的 日 益 增 加 ， 而 且 產(chǎn) 品 的 更 新 換代 周 期 也 越 來(lái) 越 短 ， 對(duì) 塑 料 和 產(chǎn) 量 和 質(zhì) 量 提 出 了 越 來(lái) 越 高 的 要 求 。（ 二 ） 、 塑 料 成 型 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 重 要 作 用模 具 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 重 要 的 工 藝 裝 備 ， 模 具 工 業(yè) 是 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 各 部門(mén) 發(fā) 展 的 重 要 基 礎(chǔ) 之 一 。 塑 料 模 是 指 用 于 成 型 塑 料 制 件 的 模 具 ， 它是 型 腔 模 的 一 種 類(lèi) 型 。模 具 設(shè) 計(jì) 水 平 的 高 低 、 加 工 設(shè) 備 的 好 壞 、 制 造 力 量 的 強(qiáng) 弱 、 模具 質(zhì) 量 的 好 壞 ， 直 接 影 響 著 許 多 新 產(chǎn) 品 的 開(kāi) 發(fā) 和 老 產(chǎn) 品 的 更 新 換 代 ，影 響 著 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 和 經(jīng) 濟(jì) 效 益 的 提 高 。 美 國(guó) 工 業(yè) 界 認(rèn) 為 “模 具 工業(yè) 是 美 國(guó) 工 業(yè) 的 基 礎(chǔ) ”， 日 本 則 稱(chēng) “模 具 是 促 進(jìn) 社 會(huì) 繁 榮 富 裕 的勞 動(dòng) 力 ”。近 年 來(lái) ， 我 國(guó) 各 行 業(yè) 對(duì) 模 具 的 發(fā) 展 都 非 常 重 視 。 1989 年 ，國(guó) 務(wù) 院 頒 布 了 “當(dāng) 前 產(chǎn) 業(yè) 政 策 要 點(diǎn) 的 決 定 ”， 在 重 點(diǎn) 支 持 改 造 的產(chǎn) 業(yè) 、 產(chǎn) 品 中 ， 把 模 具 制 造 列 為 機(jī) 械 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 ， 它 確定 了 模 具 工 業(yè) 在 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 中 的 重 要 地 位 ， 也 提 出 了 振 興 模 具 工 業(yè) 的主 要 任 務(wù) 。 總 之 ， 要 盡 快 提 高 我 國(guó) 模 具 工 業(yè) 的 整 體 技 術(shù) 水 平 并 迎 頭趕 上 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 模 具 技 術(shù) 水 平 。第 8 頁(yè) 共 42 頁(yè) （ 三 ） 、 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨 勢(shì)一 副 好 的 塑 料 模 具 與 模 具 的 設(shè) 計(jì) 、 模 具 材 料 及 模 具 制 造 有 很 大 的關(guān) 系 。 總 觀 世 界 發(fā) 展 趨 勢(shì) ， 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 發(fā) 展 可 以 歸 納 為 以 下 幾個(gè) 方 面 ：1、 模 具 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化為 了 適 應(yīng) 大 規(guī) 模 成 批 生 產(chǎn) 塑 料 成 型 模 具 和 縮 短 模 具 制 造 周 期 的需 要 ， 模 具 的 標(biāo) 準(zhǔn) 化 工 作 十 分 重 要 ， 目 前 我 國(guó) 模 具 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 只 達(dá)到 了 20%。 注 射 模 方 面 關(guān) 于 模 具 零 件 、 模 具 技 術(shù) 條 件 和 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 等有 了 一 些 國(guó) 標(biāo) 。 當(dāng) 前 的 任 務(wù) 是 重 點(diǎn) 研 究 開(kāi) 發(fā) 熱 流 道 標(biāo) 準(zhǔn) 元 件 和 模 具溫 控 標(biāo) 準(zhǔn) 裝 置 ， 精 密 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 ， 精 密 導(dǎo) 向 件 系 列 ， 標(biāo) 準(zhǔn) 模 板 及 模 具標(biāo) 準(zhǔn) 件 的 先 進(jìn) 技 術(shù) 和 等 向 性 標(biāo) 準(zhǔn) 化 模 塊 等 。2、 加 強(qiáng) 理 論 研 究隨 著 塑 料 制 件 的 大 型 化 和 復(fù) 雜 化 ， 模 具 的 重 量 達(dá) 到 數(shù) 噸 甚 至 十多 噸 ， 這 樣 大 的 模 具 ， 若 只 憑 經(jīng) 驗(yàn) 設(shè) 計(jì) ， 往 往 會(huì) 因 設(shè) 計(jì) 不 當(dāng) 而 造 成模 具 報(bào) 廢 ， 大 量 的 資 金 被 浪 費(fèi) ， 所 以 大 型 模 具 還 是 要 向 理 論 設(shè) 計(jì) 方面 發(fā) 展 ， 如 模 板 剛 度 、 強(qiáng) 度 的 計(jì) 算 和 充 型 流 動(dòng) 理 論 的 建 立 。3、 塑 料 制 件 的 精 密 化 、 微 型 化 和 超 大 型 化為 了 滿(mǎn) 足 各 種 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 使 用 要 求 ， 塑 料 成 型 技 術(shù) 正 朝 著 精 密 化 、微 型 化 和 超 大 型 化 等 方 面 發(fā) 展 。 精 密 注 射 成 型 是 能 將 塑 料 制 件 尺 寸公 差 保 持 在 0.01～ 0.001㎜ 之 內(nèi) 的 成 型 工 藝 方 法 ， 其 制 件 主 要 用于 電 子 、 儀 表 工 業(yè) 。 微 型 化 的 塑 料 制 件 要 求 在 微 型 的 設(shè) 備 上 生 產(chǎn) 。目 前 ， 德 國(guó) 已 經(jīng) 研 究 出 注 射 量 只 有 0.1g 的 微 型 注 射 機(jī) ， 而 法 國(guó)有 注 射 量 為 17 萬(wàn) g 的 超 大 型 注 射 機(jī) ， 合 模 力 為 150MN； 美 國(guó) 和第 9 頁(yè) 共 42 頁(yè) 日 本 也 有 較 先 進(jìn) 的 注 射 機(jī) 。 目 前 ， 國(guó) 產(chǎn) 注 射 機(jī) 的 注 射 量 也 已 達(dá)3.5 萬(wàn) g， 合 模 力 為 80MN。4、 新 技 術(shù) 、 新 工 藝 的 研 制 、 開(kāi) 發(fā) 和 應(yīng) 用隨 著 塑 料 成 型 技 術(shù) 的 不 斷 發(fā) 展 ， 模 具 新 材 料 、 模 具 加 工 新 技 術(shù)和 模 具 新 工 藝 方 面 的 開(kāi) 發(fā) 已 成 為 當(dāng) 前 模 具 工 業(yè) 生 產(chǎn) 和 科 研 的 主 要 任務(wù) 之 一 。 十 多 年 來(lái) ， 國(guó) 內(nèi) 外 在 塑 料 行 業(yè) 投 入 了 大 量 的 資 金 和 研 究 力量 ， 取 的 了 許 多 成 果 。 例 如 ： 材 料 方 面 有 預(yù) 硬 鋼 、 馬 氏 體 時(shí) 效 鋼 、耐 腐 蝕 鋼 等 ， 模 具 加 工 技 術(shù) 方 面 有 廣 泛 應(yīng) 用 仿 形 加 工 、 電 加 工 、 數(shù)控 加 工 及 微 機(jī) 控 制 加 工 等 ； 另 外 ， 模 具 CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 也 進(jìn)入 了 實(shí) 用 階 段 。（ 1） 全 面 推 廣 CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 模 具 CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 是 模 具 設(shè) 計(jì) 制 造 的 發(fā) 展 方 向 。 隨 著微 機(jī) 軟 件 的 發(fā) 展 和 進(jìn) 步 ， 普 及 CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 的 條 件 已 基本 成 熟 ， 各 企 業(yè) 將 加 大 CAD/CAM 技 術(shù) 培 訓(xùn) 和 技 術(shù) 服 務(wù) 的 力 度 ；進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 CAE 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 范 圍 。 計(jì) 算 機(jī) 和 網(wǎng) 絡(luò) 的 發(fā) 展 正 使CAD/CAM/CAE 技 術(shù) 跨 地 區(qū) 、 跨 企 業(yè) 、 跨 院 所 地 在 整 個(gè) 行 業(yè) 中 推 廣成 為 可 能 ， 實(shí) 現(xiàn) 技 術(shù) 資 源 的 重 新 整 合 ， 使 虛 擬 制 造 成 為 可 能 。（ 2） 模 具 掃 描 及 數(shù) 字 化 系 統(tǒng) 高 速 掃 描 機(jī) 和 模 具 掃 描 系 統(tǒng) 提 供 了 從 模 型 或 實(shí) 物 掃 描 到 加 工 出 期 望 的 模 型 所 需 的 諸 多 功 能 ， 大 大 縮 短 了 模 具 的 在 研 制 制 造 周 期 。有 些 快 速 掃 描 系 統(tǒng) ， 可 快 速 安 裝 在 已 有 的 數(shù) 控 銑 床 及 加 工 中 心 上 ，實(shí) 現(xiàn) 快 速 數(shù) 據(jù) 采 集 、 自 動(dòng) 生 成 各 種 不 同 數(shù) 控 系 統(tǒng) 的 加 工 程 序 、 不 同格 式 的 CAD 數(shù) 據(jù) ， 用 于 模 具 制 造 業(yè) 的 “逆 向 工 程 ”。 模 具 掃 描 系第 10 頁(yè) 共 42 頁(yè) 統(tǒng) 已 在 汽 車(chē) 、 摩 托 車(chē) 、 家 電 等 行 業(yè) 得 到 成 功 應(yīng) 用 ， 相 信 在 “十 五 ”期 間 將 發(fā) 揮 更 大 的 作 用 。加 入 世 貿(mào) 組 織 后 ， 我 國(guó) 將 獲 得 一 個(gè) 更 加 穩(wěn) 定 的 國(guó) 際 經(jīng) 貿(mào) 環(huán) 境 ，從 而 有 利 于 我 國(guó) 的 改 革 開(kāi) 放 ． 有 利 于 我 國(guó) 與 各 國(guó) 、 各 地 區(qū) 的 經(jīng) 濟(jì) 貿(mào)易 合 作 ， 有 利 于 世 界 經(jīng) 濟(jì) 的 穩(wěn) 定 發(fā) 展 。 我 國(guó) 在 制 定 法 律 法 規(guī) 時(shí) 要 遵守 WTO 的 規(guī) 則 ， 增 加 透 明 度 ， 減 少 行 政 干 預(yù) 等 ； 在 市 場(chǎng) 開(kāi) 放 方 面 ，需 要 逐 步 降 低 關(guān) 稅 ， 取 消 非 關(guān) 稅 措 施 ， 開(kāi) 放 服 務(wù) 業(yè) 市 場(chǎng) 等 。 這 無(wú) 論在 觀 念 上 還 是 在 體 制 上 都 會(huì) 帶 來(lái) 一 定 的 變 化 。 我 國(guó) 加 入 WTO 同時(shí) 也 將 為 各 國(guó) 、 各 地 區(qū) 的 貿(mào) 易 伙 伴 提 供 更 好 、 更 穩(wěn) 定 的 市 場(chǎng) 進(jìn) 入 機(jī)會(huì) 。 使 我 國(guó) 的 投 資 環(huán) 境 將 更 為 寬 松 、 透 明 、 穩(wěn) 定 ， 我 國(guó) 的 利 用 外 資領(lǐng) 域 將 進(jìn) 一 步 擴(kuò) 大 ， 我 國(guó) 的 市 場(chǎng) 體 系 將 更 加 完 善 和 發(fā) 達(dá) 。 國(guó) 內(nèi) 和 國(guó)外 模 具 企 業(yè) 都 可 以 從 中 得 到 更 多 的 機(jī) 會(huì) 和 收 益 。 （ 四 ） 、 塑 料 模 具 的 分 類(lèi)按 塑 件 成 型 方 本 法 不 同 可 分 為 ：1、 注 射 模注 射 模 又 稱(chēng) 注 塑 模 。 注 射 成 型 主 要 是 通 過(guò) 注 射 機(jī) 把 粒 狀 塑 料或 粉 狀 塑 料 熔 融 后 注 射 成 型 成 塑 料 制 品 ， 它 主 要 用 于 熱 塑 性 和 熱固 性 塑 料 。2、 壓 縮 模壓 縮 模 又 稱(chēng) 壓 塑 模 。 它 主 要 是 通 過(guò) 把 預(yù) 熱 過(guò) 的 塑 料 直 接 壓 入模 具 型 腔 ， 由 于 化 學(xué) 反 應(yīng) 或 物 理 反 應(yīng) ， 使 塑 料 逐 漸 硬 化 成 型 。3、 壓 鑄 模壓 鑄 模 又 稱(chēng) 傳 遞 模 。第 11 頁(yè) 共 42 頁(yè) 4、 擠 出 模擠 出 模 常 稱(chēng) 擠 出 機(jī) 頭 。 擠 出 成 型 是 利 用 擠 出 機(jī) 筒 內(nèi) 的 螺 桿 旋轉(zhuǎn) 加 壓 的 方 式 ， 連 續(xù) 地 將 塑 化 好 的 、 呈 熔 融 狀 態(tài) 的 物 料 從 擠 出 機(jī)的 機(jī) 筒 中 擠 出 成 型 。 5、 氣 動(dòng) 成 型 模氣 動(dòng) 成 型 模 包 括 中 空 吹 塑 成 型 模 、 真 空 成 型 模 、 壓 縮 空 氣 成型 模 等 。（ 五 ） 典 型 塑 料 注 射 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 組 成塑 料 注 射 成 型 模 具 主 要 用 于 成 型 熱 塑 性 塑 料 制 件 ， 近 年 來(lái) 在熱 固 性 塑 料 的 成 型 中 也 得 到 了 日 趨 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 由 于 塑 料 注 射 成型 模 具 的 適 用 性 比 較 廣 ， 而 且 用 這 種 方 法 成 型 塑 料 制 件 的 內(nèi) 在 和外 觀 質(zhì) 量 均 較 好 ， 生 產(chǎn) 效 率 特 別 高 ， 所 以 塑 料 注 射 模 具 已 日 益 引起 人 們 的 重 視 。 注 射 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 的 合 理 性 ， 將 直 接 影 響 塑 件 的成 型 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 率 、 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 、 模 具 壽 命 和 成 本 等 。 一 副 典 型的 注 射 模 具 可 由 以 下 幾 部 分 組 成 ：1、 成 型 零 件成 型 零 部 件 是 指 動(dòng) 、 定 模 部 分 有 關(guān) 組 成 型 腔 的 零 件 。 如 成 型零 件 內(nèi) 表 面 的 凸 模 和 成 型 塑 件 外 表 面 的 凹 模 以 及 各 種 成 型 桿 、 鑲件 等 。2、 合 模 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu)合 模 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 是 保 證 動(dòng) 模 和 定 模 在 合 模 時(shí) 準(zhǔn) 確 對(duì) 合 ， 以 保 證 塑件 形 狀 和 尺 寸 的 精 確 度 ， 并 避 免 模 具 中 其 他 零 件 發(fā) 生 碰 撞 和 干 涉 。常 用 的 合 模 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 是 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 。第 12 頁(yè) 共 42 頁(yè) 3、 澆 注 系 統(tǒng)澆 注 系 統(tǒng) 是 熔 融 塑 料 從 注 射 機(jī) 噴 嘴 進(jìn) 入 模 具 型 腔 所 流 經(jīng) 的 通道 ， 它 包 括 主 流 道 、 分 流 道 、 澆 口 及 冷 料 穴 等 。4 、 側(cè) 向 分 型 與 抽 芯 機(jī) 構(gòu)當(dāng) 塑 件 的 側(cè) 向 有 凹 凸 形 狀 的 孔 或 凸 臺(tái) 時(shí) ， 在 開(kāi) 模 推 出 塑 件 之 前 ，必 須 先 把 成 型 塑 件 側(cè) 向 凹 凸 形 狀 的 型 芯 從 塑 件 上 脫 開(kāi) ， 塑 件 方能 順 利 脫 模 。5、 推 出 機(jī) 構(gòu)推 出 機(jī) 構(gòu) 是 指 分 型 后 將 塑 件 從 模 具 中 推 出 的 裝 置 ， 又 稱(chēng) 脫 模 機(jī)構(gòu) 一 般 情 況 下 ， 推 出 機(jī) 構(gòu) 由 推 桿 、 推 桿 固 定 板 、 推 板 、 主 流 道 拉料 桿 、 復(fù) 位 桿 及 導(dǎo) 向 機(jī) 構(gòu) 所 組 成 。 常 見(jiàn) 的 推 出 機(jī) 構(gòu) 有 推 桿 推 出 機(jī)構(gòu) 、 推 管 推 出 機(jī) 構(gòu) 、 推 薦 板 推 出 機(jī) 構(gòu) 等 。6、 加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng)加 熱 和 冷 卻 系 統(tǒng) 亦 稱(chēng) 溫 度 調(diào) 節(jié) 系 統(tǒng) ， 它 是 為 了 滿(mǎn) 足 注 射 成 型 工藝 對(duì) 模 具 溫 度 的 要 求 而 設(shè) 置 的 ， 其 作 用 是 保 證 塑 料 熔 體 的 順 利 充型 和 塑 件 的 固 化 定 型 。 注 射 模 具 中 是 設(shè) 置 冷 卻 回 路 還 是 設(shè) 置 加 熱裝 置 要 根 據(jù) 塑 料 品 種 塑 件 成 型 工 藝 來(lái) 確 定 ， 冷 卻 系 統(tǒng) 一 般 是 在 模具 上 開(kāi) 設(shè) 水 道 ， 加 熱 系 統(tǒng) 則 在 模 具 內(nèi) 部 或 四 周 安 裝 加 熱 元 件 。7、 排 氣 系 統(tǒng)在 注 射 成 型 成 型 過(guò) 程 中 ， 為 了 將 型 腔 中 的 氣 體 及 注 射 成 型 過(guò) 程中 塑 料 本 身 揮 發(fā) 出 來(lái) 的 氣 體 排 出 模 外 ， 以 避 免 它 們 在 塑 料 熔 體 充 型過(guò) 程 中 造 成 氣 孔 或 充 不 滿(mǎn) 等 缺 陷 ， 常 常 需 要 開(kāi) 設(shè) 排 氣 系 統(tǒng) 。 排 氣 系統(tǒng) 是 在 分 型 面 上 有 目 的 地 開(kāi) 設(shè) 幾 條 排 氣 槽 許 多 模 具 的 推 桿 或 活 動(dòng) 型第 13 頁(yè) 共 42 頁(yè) 芯 與 模 板 之 間 的 配 合 間 隙 可 起 排 氣 作 用 。 小 型 塑 料 制 件 的 排 氣 量 不大 ， 因 此 可 直 接 利 用 分 型 面 排 氣 。8、 支 承 零 部 件用 來(lái) 安 裝 固 定 或 支 承 成 型 部 件 及 前 述 的 各 部 分 機(jī) 構(gòu) 的 零 部 件 均稱(chēng) 為 支 承 零 部 件 。 支 承 零 部 件 組 裝 在 一 起 ， 可 以 構(gòu) 成 注 射 模 具 的 基本 骨 架 。（ 六 ） 、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 達(dá) 到 的 要 求通 過(guò) 這 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) ， 應(yīng) 達(dá) 到 學(xué) 校 對(duì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 要 求 。 同 時(shí) ， 通 過(guò)對(duì) 話(huà) 筒 塑 料 注 射 模 的 設(shè) 計(jì) ， 應(yīng) 達(dá) 到 如 下 目 的 ：1.更 深 入 了 解 聚 合 物 的 物 理 性 能 、 流 動(dòng) 性 、 成 型 過(guò) 程 中 的 物 理 、 化學(xué) 變 化 以 及 塑 料 的 組 成 、 分 類(lèi) 及 其 性 能 。2.更 深 入 了 解 塑 料 成 型 的 基 本 原 理 和 工 藝 特 點(diǎn) ， 正 確 分 析 成 型 工 藝對(duì) 模 具 的 要 求 。3.掌 握 各 種 成 型 設(shè) 備 對(duì) 各 類(lèi) 模 具 的 要 求 。4.掌 握 各 類(lèi) 成 型 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 及 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 方 法 ， 能 設(shè) 計(jì) 中 等 復(fù) 雜模 具 。5.具 有 分 析 、 解 決 成 型 現(xiàn) 場(chǎng) 技 術(shù) 技 術(shù) 問(wèn) 題 的 能 力 ， 包 括 具 有 分 析 成型 缺 陷 產(chǎn) 生 的 原 因 和 提 出 克 服 辦 法 的 能 力 。結(jié) 合 以 前 學(xué) 過(guò) 的 各 門(mén) 課 程 ， 綜 合 運(yùn) 用 各 種 知 識(shí) 來(lái) 完 善 這 次 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) 。 在 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 ， 還 應(yīng) 該 注 意 了 解 塑 料 模 具 的 新 工 藝 、 新 技 術(shù)和 新 材 料 的 發(fā) 展 動(dòng) 態(tài) ， 閱 讀 外 文 資 料 ， 學(xué) 習(xí) 掌 握 新 知 識(shí) ， 更 好 地 為本 設(shè) 計(jì) 和 振 興 我 國(guó) 的 塑 料 成 型 加 工 技 術(shù) 服 務(wù) 。第 14 頁(yè) 共 42 頁(yè) 一 、 塑 件 工 藝 分 析1、塑件材料及其工藝特性分析聚丙烯(PP)塑料基本特性、成型工藝、用途1）基本特性聚丙烯無(wú)味、無(wú)色、無(wú)毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更輕。密度僅為 0.90-0.91g/cm3。它不吸水、光澤好、易著色。聚丙烯的屈服強(qiáng)度、抗拉、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈，其具有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度，如用聚丙烯注射成型的一體鉸鏈(蓋和本體合一的各種容器)，經(jīng)過(guò) 7×107次開(kāi)閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯的熔點(diǎn)為 164～170 0C，其耐熱性好，能在 1000C 以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。聚丙烯耐低溫的使用溫度可達(dá)-15 0C，在低于－35 0C 時(shí)會(huì)脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響。聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。2）成型工藝條件①結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解；②流動(dòng)性極好，溢邊值 0.03mm 左右；③聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢；④成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)；⑤注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，模第 15 頁(yè) 共 42 頁(yè) 具溫度低于 500C 以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90℃以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形，因此，適宜模溫為 800C 左右，不可低于500C（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低） ；⑥塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口、尖角，以避免應(yīng)力集中。⑦注射壓力：60~100MPa3）用途聚丙烯可用于制作各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車(chē)零件和自行車(chē)零件；可作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。2、塑件結(jié)構(gòu)工藝分析1） 結(jié)構(gòu)分析從零件圖上分析，該零件總體形狀是圓筒形，里面有一個(gè) Φ4mm、高7.5mm 的小圓筒抽芯和有一個(gè) Φ4mm 的側(cè)抽芯，還有加強(qiáng)筋，該塑件屬于一般復(fù)雜程度。如下圖 1 所示第 16 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 1 香水蓋零件 3D 圖2）尺寸精度分析該塑件沒(méi)有什么重要尺寸，尺寸精度為 5 到 6 級(jí)。由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度為低精度，對(duì)應(yīng)的模具的相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。該塑件形狀簡(jiǎn)單，是一個(gè)較薄的圓形制品，壁厚最大處為 3.5mm，最小壁厚處為 0.8mm，壁厚差不多，較均勻，為了便于從成型零件上順利脫出塑件，塑件的精度為一般精度，即塑件的精度等級(jí)是 MT3 級(jí)。3）表面質(zhì)量分析該零件的表面和配合面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，沒(méi)有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得好的情況下，零件的成型要求可以得到保證.4）方案方案一:斜導(dǎo)柱與側(cè)滑快同時(shí)安裝在定模方案二: 斜導(dǎo)柱固定在定模、側(cè)滑塊安裝在動(dòng)模經(jīng)分析，綜合考慮各方面的因素，方案一較合理。二、注射機(jī)型號(hào)的確定1、 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔參數(shù)。經(jīng)計(jì)算塑件的體積為 V=1677.19 立方毫米，計(jì)算塑件的質(zhì)量，根據(jù)《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》中13 頁(yè)表 1-4 常用熱塑性塑料成形條件知：PP 的密度為 p=0.90～0.91 g/cm 3 選 p＝0.90 g/cm 3 第 17 頁(yè) 共 42 頁(yè) 故塑件的質(zhì)量為：w=v×p=1677.19×0.90=9.03g 采用一模兩件的模具結(jié)構(gòu)，考慮其外形尺寸、注射機(jī)所需壓力和現(xiàn)有設(shè)備等情況，初步選用注射機(jī) XS-ZS-22 型。103 頁(yè) 表 4-2 常用國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的規(guī)格和性能 型號(hào) XS-ZS-22(臥式)螺桿（柱塞）直徑（mm） Φ20注射壓力（MPa） 75鎖模力（KN） 50最大成型面積（c ㎡）130模具厚度 最大 180mm 最小 60mm最大開(kāi)合模行程（mm）160噴嘴 球半徑（mm）12 孔直徑（mm） Φ2動(dòng)定模固定板尺寸/mm 250×2802、塑件注射工藝參數(shù)的確定查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》47 頁(yè)表 3-1 各種塑料的注射工藝參數(shù)，選用螺桿式注射機(jī)各溫度為噴嘴溫度：170～190 模具溫度：40～80料筒溫度：前段：180～200 中段：200～220 后段：160～170三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括；分型面的選擇，模具型腔數(shù)的確定及型腔的排列方式和冷卻水道布局以及澆口位置，模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。第 18 頁(yè) 共 42 頁(yè) 1、分型面選擇為了將塑件從閉合的模腔中取出，為了取出澆注系統(tǒng)凝料，或?yàn)榱藵M(mǎn)足模具的動(dòng)作要求，必須將模具的一些面分開(kāi)，這些可分開(kāi)的面可統(tǒng)稱(chēng)為分型面。分開(kāi)型腔取出塑件的面叫型腔分型面。塑件在型腔中的方位選擇是否合理，將直接影響模具總體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。一般應(yīng)盡量避免與開(kāi)合模方向垂直或傾斜的側(cè)向分型和抽芯，使模具結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單。為此，在選擇塑件在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開(kāi)合模方向垂直或傾斜的方向有側(cè)孔側(cè)凹。在選擇分型面位置時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）分型面在塑件外形最大輪廓處；2）便于塑件順利脫模；3）保證塑件的精度要求；4）滿(mǎn)足塑件的外觀要求；5）便于模具加工制造；6）減少塑件在合模分型面上的投影面積，可靠鎖模避免漲模溢料現(xiàn)象；7）有利于排氣；8）保證抽心機(jī)構(gòu)順利抽心。模具設(shè)計(jì)中分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。根據(jù)塑件的形狀和尺寸，采用平直分型面，分型面的位置和形狀如圖 2 所示。第 19 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 2 平直分型面示意圖2、確定型腔的排列方式型腔數(shù)量的確定主要是根據(jù)制品的質(zhì)量、投影面積、幾何形狀、制品精度、批量以及經(jīng)濟(jì)效益來(lái)確定，以上這些因素有時(shí)是相互制約的，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)必須進(jìn)行協(xié)調(diào)，以保證滿(mǎn)足其主要條件。型腔數(shù)量確定之后，便進(jìn)行型腔的排列。型腔的排列涉及模具尺寸、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)的平衡、抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、鑲件及型心的設(shè)計(jì)以及溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以上這些問(wèn)題又與分型面及澆口的位置選擇有關(guān)，所以在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，要進(jìn)行必要的調(diào)整，以達(dá)到比較完善的設(shè)計(jì)。本塑件在注射時(shí)采用一模四件，即模具需要四個(gè)型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)、模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等因素，擬采取如圖 3所示的型腔排列方式：第 20 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 3 型腔排列方式示意圖該塑件有側(cè)向抽芯，這種排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是料流長(zhǎng)度較短，易充滿(mǎn)型腔，成型周期短。3、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還于塑件所用的塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此這是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。澆注系統(tǒng)是指模具中注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。流注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體充滿(mǎn)型腔，并將注射壓力傳遞到模腔的各個(gè)部位,以獲得組織致密、外觀清晰、表面光潔和尺寸精確的塑件。采用普通澆注系統(tǒng)時(shí)，制件脫模后還需將澆注系統(tǒng)凝料從制件上切除第 21 頁(yè) 共 42 頁(yè) （點(diǎn)澆口除外） 。凝料可再加以回收利用。因此，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)在不影響制件質(zhì)量的前提下盡量減小流道尺寸，以減小流道回料。4、主流道設(shè)計(jì)根據(jù)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》103 頁(yè)表 4-2 常用國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的規(guī)格和性能查得型號(hào) XS-ZS-22(臥式) 注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑d0=Φ2 mm；噴嘴前端球面半徑 R0=12mm。則主流道主要尺寸可根據(jù)如下計(jì)算獲得：主流道小端直徑 d=d0+(0.5～1) mm＝3mm；主流道球面半徑 R=R。+（1～2）mm＝13mm；球面配合高度ｈ＝3～5㎜，?。瑁?㎜；主流道錐角 α＝2°～6°，取 α＝3°；主流道長(zhǎng)度Ｌ≤60㎜，取Ｌ＝45㎜；主流道大端直徑 mtgLtgdD57.4232??????主流套材料：T10A，熱處理：HRC50～55為了使熔料順利進(jìn)入分流道，在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 r=4 mm 的圓弧過(guò)渡。1）主流道襯套的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 4 所示第 22 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 4 澆口套形式及尺寸2）主流道襯套的固定澆口套與模板間配合采用 H7/m6 的過(guò)渡配合，與定位圈采用 H9/f9的配合5、分流道設(shè)計(jì)圓形截面分流道的缺點(diǎn)：其的加工要以分型面為界分成兩半進(jìn)行加工才利于凝料脫出，這種加工的工藝性不佳，其模具閉合后難以保證兩半圓對(duì)準(zhǔn)。梯形截面分流道的優(yōu)點(diǎn)：容易加工，且塑料熔體熱量散失及流動(dòng)阻力均不大。比較以上的兩種形式，再考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，采用梯形截面分流道更符合設(shè)計(jì)的要求，故本模具的分流道設(shè)計(jì)形式采用了梯形截面分流道的形式。分流道截面形狀如圖 5 所示。第 23 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 5 分流道截面形狀經(jīng)查表計(jì)算 取 H=4 L= 22 b＝6 點(diǎn)澆口長(zhǎng)度： Lg = 1mm6、澆口設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用潛伏澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇從壁厚為 1.5 mm 處進(jìn)料，且模具結(jié)構(gòu)采用鑲拼式型芯，有利于排氣，采用截面為矩形的潛伏澆口，初選尺寸為如圖 6 所示，其中錐角取 10°~20°，傾斜角為 42°~45°試模時(shí)修正。圖 6 潛伏式澆口形式澆口位置的選擇需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征、成型質(zhì)量和技術(shù)要第 24 頁(yè) 共 42 頁(yè) 求，并綜合分析塑料熔體在模內(nèi)的流動(dòng)性、成型條件等因素。通?？煽紤]一下原則：1）盡量縮短流動(dòng)距離；2）澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最厚處；3）必須盡量減少或避免熔接痕；4）應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；5）考慮分子定向的影響；6）避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；7）不在承受彎曲和沖擊載荷的部位設(shè)置澆口；8）澆口位置的選擇應(yīng)考慮塑件外觀質(zhì)量；綜上所述，澆口位置如圖 7 所示圖 7 澆口的位置分布圖7、成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模具采用一模四件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工難易程度和材料的價(jià)值利用等因第 25 頁(yè) 共 42 頁(yè) 素，凹模采用整體式型腔結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是牢固、不易變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。結(jié)構(gòu)如圖 8 所示圖 8 型腔如上圖成型型腔在定模板上，根據(jù)分流道與澆口的設(shè)計(jì)要求，分流道與澆口均開(kāi)設(shè)在定模型板和凹模板上。2）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模主要是與凹模結(jié)合構(gòu)成模具的型腔座，其凸模（主型芯與分型芯）采用鑲嵌結(jié)構(gòu)形式，其結(jié)構(gòu)如圖 9 所示：第 26 頁(yè) 共 42 頁(yè) 圖 9 型芯8、合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1）導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)①長(zhǎng)度 導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面的高度高出 8~12mm,以避免出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。②形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)做成錐臺(tái)形或半球形，以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。③材料 導(dǎo)柱應(yīng)有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，故采用T8A 經(jīng)淬火處理，硬度為 50~55HRC；導(dǎo)柱固定部分表面粗糙度Ra=0.8μm,導(dǎo)向部分 Ra 為 0.8~0.4μm，取 0.5μm。④布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度（導(dǎo)柱中心到模具邊緣通常為導(dǎo)柱直徑的 1~1.5 倍） 。第 27 頁(yè) 共 42 頁(yè) ⑤配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間采用 H7/m6 的過(guò)渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分采用 H7/f7 間隙配合。⑥具體尺寸（單位：mm）d(f7)基 本 尺 寸 極 限 偏 差定 模 導(dǎo) 柱 16 -0.018-0.025動(dòng) 模 導(dǎo) 柱 16 -0.018-0.025⑦導(dǎo)柱總長(zhǎng) 定模導(dǎo)柱為 70mm，動(dòng)模導(dǎo)柱為 55mm。2) 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)①材料：T8A 熱處理：硬度 HRC50~55，應(yīng)低于導(dǎo)柱。②配合精度：Ⅰ型導(dǎo)套用 H7/r6 配合鑲?cè)肽０?。③具體尺寸（單位：mm）d(H7)基 本 尺 寸 極 限 偏 差定 模 導(dǎo) 套 16 +0.0180動(dòng) 模 導(dǎo) 套 16 +0.0180四、模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算本模具中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均法計(jì)算。查《塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè)》知：PP 的收縮率為 1.0%-2.5%，故平均收縮率為 Scp=(1.0+2.5)/2=1.75%,考慮到模具制造的現(xiàn)有條件，模具公差去 δ=△/3。1、型腔和型芯工作尺寸計(jì)算第 28 頁(yè) 共 42 頁(yè) 查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》189 頁(yè)表 4.4-5 按平均收縮率計(jì)算模具成型零件工作尺寸的公式表型腔徑向尺寸 Dm＝【(1+Scp)d-x )】 =17.12 （x＝0.75）?m?0043.?型芯徑向尺寸 dm＝【(1+Scp)D-x )】 ＝14.08 （x＝0.75 ）0m??043.?型腔深度尺寸 Hm＝【(1+Scp)h-x )】 =16.14 （x＝0.6）?0043.?型芯高度尺寸 hm＝【(1+Scp)H+x )】 ＝7.5 （x＝0.6）?0m?036.?中心距 Lm＝【(1+Scp)L)】 2??型腔內(nèi)凸臺(tái)或孔的中心線至側(cè)壁距離 Lm＝【(1+Scp)L)】 2型芯上凸臺(tái)或孔的中心線至側(cè)壁距離 Lm＝【(1+Scp)L)】 2m??2、型腔側(cè)壁厚度和底版厚度計(jì)算 在塑料制品的成型過(guò)程中，塑料熔體在型腔中產(chǎn)生很高的壓力，使型腔發(fā)生變形甚至破裂。型腔的變形，不但影響塑件的尺寸精度，還可能使拼合處產(chǎn)生間隙，形成溢料飛邊。變形過(guò)大，甚至?xí)绊懰芗捻樌撃！榱吮ＷC模具的強(qiáng)度、剛度，應(yīng)根據(jù)模具零件的結(jié)構(gòu)和工作時(shí)的受力狀況進(jìn)行必要的強(qiáng)度、剛度計(jì)算。對(duì)大型模具，應(yīng)以剛度計(jì)算為主，對(duì)小型模第 29 頁(yè) 共 42 頁(yè) 具，以強(qiáng)度計(jì)算為主。1）壁厚的計(jì)算查《塑料模具設(shè)計(jì)師指南》和《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》156 頁(yè)按剛度條件計(jì)算p-------型腔內(nèi)塑料熔體壓力，取 p =60MPah1-----型腔側(cè)壁高度 H1=16mmE------型腔材料彈性模量 中碳鋼 E＝2.1×100000MPa [δ] 按《塑料模具設(shè)計(jì)師指南》表 4.4-13 算??mWi013.9701.5.2.3.151?????????????（w＝r）經(jīng)計(jì)算得：S ≥12.99mm 取 S＝13mm 2）型腔底板厚度計(jì)算查《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》157 頁(yè)按強(qiáng)度計(jì)算第 30 頁(yè) 共 42 頁(yè) 取 P＝60MPa r＝8.5mm [δ]------模具強(qiáng)度計(jì)算的許用應(yīng)力，一般中碳鋼[δ]＝160MPa計(jì)算得：h＝4.53mm3、模具加熱和冷卻系統(tǒng)的計(jì)算冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：（1）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大（2）冷卻水道離模具型腔表面的距離（3）水道出入口的布置 a)澆口處加強(qiáng)冷卻和 b)冷卻水道的出入口溫差應(yīng)盡量小。（4）冷卻水道應(yīng)沿著塑料收縮方向設(shè)置（5）冷卻水道內(nèi)不應(yīng)有存水和產(chǎn)生回流的部位，應(yīng)暢通無(wú)阻。（6）水管接頭的部位要設(shè)置在不影響操作的方向。（7）冷卻水道的布置應(yīng)避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位（8）考慮水的密封防漏措施。型腔表面的溫度與水道孔徑、孔間距、孔至型腔表面的距離和冷卻水的溫度等因素有關(guān)。為了保證冷卻系統(tǒng)具有足夠的冷卻能力，為保證冷卻的均勻性，在模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，冷卻水孔數(shù)量應(yīng)盡量多，孔徑盡量大，如圖 10 所示，圖 10（A）型腔表面溫度較均勻，制品內(nèi)應(yīng)力小，變形小、精度高。圖 10（B）型腔表面溫度差較大，冷卻不均勻。為保證傳熱效果，水道中水應(yīng)處于絮流狀態(tài)，一定的孔徑應(yīng)有一定的流量與之想對(duì)應(yīng)。