【正文】 …………………………………… 16 第 五 章 主要零部件的設(shè)計計算 ……………………………………… 18 成型零件的成型尺寸 … ………………………………………… 18 模具型腔壁厚的確定 … ………………………………………… 19 推出機構(gòu)的設(shè)計 ………… ……………………………………… 19 標準模架的確定 ………………………………………… …… 19 第 六 章 成型設(shè)備的校核計算 …… …… ……………………………… 21 鎖模力的校核 …………………………………… ……… …… 21 安裝尺寸的校核 ……………………………………… ……… 21 推出機構(gòu)的校核 ……………………………………………… 21 開模行程的校核 ……………………………………………… 21 第七章 模 具 的 裝 配 ……… ……………………………………… 22 模具的裝配順序 … …………………………………………… 22 模具的維護 ………… … ……………………………………… 23 設(shè)計總結(jié) ……………………… ……………………… …………… 24 附錄： 成型零件圖 … ……………………………… ……… ………… 25 型芯三維視圖 ……………………… … ……… … … ……… …… 30 裝配圖 …… ……………………………… … ………………… 31 致謝 ………………………………………… … … … ……………… 34 參考文獻 ………………………………………… ……… … ……… 35 德州 科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第一章 對塑料成型模具的認識 1 第 1 章 對塑料成型模具的認識 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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(gòu)，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(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)計起著重要的作用。高效的全自動設(shè)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 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(shè)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： 低了成本。 （ 1） 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設(shè)計水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致 （ 2） .在塑料模設(shè)計制造中全面推廣應用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。 CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造 良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM 系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； CAD/CAM 軟件德州科 技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第一章 對塑料成型模具的認識 2 的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計與成型過程的 3D 分析將 （ 3）推廣應用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn) 價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復雜的大型制品，模具設(shè)計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料 （ 4）開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 （ 5）提高塑料模標準化水平和標準件的 使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標準件質(zhì)量、降低成本；再次是要進一步增加標準件的規(guī)格品 （ 6）應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 （ 7）研究和應用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設(shè)備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提 . 設(shè)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(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算的方法，以達到能夠獨立設(shè)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(jié)構(gòu)的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)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。 德州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 ` 3 第 2 章 原始資料分析 件的工藝分析 塑件成型工藝分析 如圖 所示： 圖 底座蓋 熟讀塑件圖樣 ，在頭腦中建立清晰的塑件三維形狀， 底座蓋 的形狀簡單 ， 兩邊 帶有 兩個 孔，在保證孔間距和孔的形狀是給模具的加工帶了很大的難度。 外殼注塑材料首先選用 PC。我們必須很好多處理底座蓋 壁厚的均勻，譬如在注塑成型過程中因為壁厚的不均勻造成了收縮率的不一 致，這樣就只能通過有效的控制模具溫度來調(diào)節(jié)收縮率 。 底座蓋 原料（ PC）的成型特性與工藝參數(shù) PC 化學名稱聚碳酸酯，是一種高性能工程塑料，廣泛應用于 AV 家電， OA 機器、汽車標牌、顯示器等產(chǎn)品之上。其優(yōu)良的透明性能適于印刷加工之外，作為有高度耐熱性能的功能材料，還能滿 足各種工業(yè)領(lǐng)域更高的規(guī)格要求。而且它是工程塑料片材，擁有多樣的厚度，外觀、色彩，可以生產(chǎn)出附加值更高的產(chǎn)品。 ● 優(yōu)良的耐熱性能 熱變形溫度 135℃ ，適合設(shè)計規(guī)格 100℃ 以上要求的高溫部位。 ● 優(yōu)良的加工性能 可以進行印刷、沖孔、真空成形、膠合粘貼、彎曲等多樣加德州科 技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 4 工。 ● 優(yōu)良的透明性，總光通量達 90％，擁有有機玻璃、 PVC 數(shù)十倍的抗沖擊性，可用于其它材料不適用的部位或者大面積要求的產(chǎn)品。 ● 多彩的外觀和色調(diào)，外觀上，光面之外，還有中砂、啞光等；色調(diào)上有各種煙色。 ● 可以提供卷材、片材之外，還有與連續(xù)印刷、連續(xù) 成形匹配的卷材。 收縮率： ～ % 熔融溫度： 230～ 275 成型溫度： 138～ 160度 比重： ～ 成型壓力： ～ 流比長： 100～ 200 結(jié)晶性：半結(jié)晶性 射速：高速注射 。 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性 （ 1）塑件的尺寸精度分析 該塑件需標注公差的尺寸有Φ 5,10 0 +，其他尺寸均為未標注公差的為自由尺寸，可按 MT5 查取有關(guān)尺寸公差。下表所列為塑件主要尺寸的公差要求。 塑件主 要尺寸的公差要求 部位 塑件標注尺寸 塑件尺寸公差 外形尺寸 35 0 18 0 Φ 15 0 10 0 + 9 ? 內(nèi)形尺寸 R1 + 0 ? Φ 10 ? 12 + 0 26 ? 中心距 22 177。 德州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 ` 5 （ 2）塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件要去外觀光潔、色彩艷麗，不允許有成形斑點和熔接痕， 塑件表面粗糙度 無特殊要求 。 （ 3）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ①從圖紙上看，該塑件的外形為 四方殼 ，壁厚均勻，且符合最小壁厚要求。 ②由于該塑件無側(cè)孔和內(nèi)凸，所以不用考慮側(cè)向分型抽芯裝置。 ③為使塑件順利脫模，可在塑件內(nèi)部處增設(shè) 1176。～ 2176。的拔模斜度。 綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 (4)塑件的生產(chǎn)批量 該塑件的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)，因此在模具設(shè)計中要提高塑件的生產(chǎn)率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動脫模模具 ，以便降低生產(chǎn)成本。 的選擇 （ 1）計算塑件體積和重量 gV == 塑件的質(zhì)量計算：查有關(guān)手冊，取 PC 的密度為ρ =179。,所以塑件的質(zhì)量為M=V ρ = 179。=。 （ 2）確定型腔數(shù)量 由于塑件的內(nèi)孔有尺寸精度要求，不宜采用太多型腔 數(shù)目 ， 而該塑件的生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，為盡量提高生存率，決定采用一模八 腔，型腔平衡布置在型腔板兩側(cè)，這樣有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡 （ 3）確定注射成型的工藝參數(shù) 根據(jù)以上所計算的 結(jié)果 ，可選擇設(shè)備型號、規(guī)格、確定型腔數(shù)。注射機的額定注射量為 Vb，每次的注射量不超過它的 80%，即 n=( jV )/gV 式 中 n— 型腔數(shù)； Vj— 澆注系統(tǒng)的 體積 （ g） ； gV — 塑件 體積 。 估算澆 注系統(tǒng)的體積 Vj： 根據(jù)澆注系統(tǒng)初步方案進行估算 澆注系統(tǒng)體積。 jV = 3cm 由于該塑件外形較小，且需要比較簡單的抽芯機構(gòu)，因此采用一模八腔，即 n=8 則 Vb=(nVg+Vj)/= 3cm 德州科技職業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計 第二章 原始資料分析 ` 6 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點和 PC 的成型性能，查有關(guān)資料初步確定塑件的注射成型 工藝參數(shù)，見 下 表 ： 塑件的注射成型工藝參數(shù) 工藝參數(shù) 內(nèi)容 工藝參數(shù) 內(nèi)容 預熱和干燥 溫度 80～ 90℃ 成型時間 /s 注射時間 3～ 5 時間 2h 保壓時間 15～ 30 料筒溫度/℃ 后段 180～ 200 冷卻時間 15～ 30 中段 210～ 230 總周期 40～ 70 前 170～ 190 螺桿轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 30～ 60 噴嘴溫度/℃ 180～ 190 后處理 方法 紅外線燈烘箱 模具溫度/℃ 60～ 80 溫度 /℃ 70 注射壓力/M