【正文】 …………………………………… 16 第 五 章 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)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(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ………… ……………………………………… 19 標(biāo)準(zhǔn)模架的確定 ………………………………………… …… 19 第 六 章 成型設(shè)備的校核計(jì)算 …… …… ……………………………… 21 鎖模力的校核 …………………………………… ……… …… 21 安裝尺寸的校核 ……………………………………… ……… 21 推出機(jī)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(hù) ………… … ……………………………………… 23 設(shè)計(jì)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(xiàn) ………………………………………… ……… … ……… 35 德州 科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 對(duì)塑料成型模具的認(rèn)識(shí) 1 第 1 章 對(duì)塑料成型模具的認(rèn)識(shí) 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(duì)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(dòng)化操作簡(jiǎn)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(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)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(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開模、合模的過(guò)程和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí) ，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)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(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)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(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)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(duì)模具也提出了越來(lái)越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展 近年來(lái)，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自 動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面： 低了成本。 （ 1） 提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)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(jì)制造中全面推廣應(yīng)用 CAD/CAM/CAE 技術(shù)。 CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具 CAD/CAM 技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)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(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM 系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題； CAD/CAM 軟件德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 對(duì)塑料成型模具的認(rèn)識(shí) 2 的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的 3D 分析將 （ 3）推廣應(yīng)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(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn) 價(jià)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(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)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(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 （ 5）提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的 使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)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(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品 （ 6）應(yīng)用優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 （ 7）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)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(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提 . 設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)模具制造中的作用 通過(guò)對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?qū)σ陨细鞣矫娴囊蠹右造`活運(yùn)用，綜合檢驗(yàn)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jiǎn)單 ， 兩邊 帶有 兩個(gè) 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(guò)程中因?yàn)楸诤竦牟痪鶆蛟斐闪耸湛s率的不一 致，這樣就只能通過(guò)有效的控制模具溫度來(lái)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(xué)名稱聚碳酸酯，是一種高性能工程塑料，廣泛應(yīng)用于 AV 家電， OA 機(jī)器、汽車標(biāo)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(jì)規(guī)格 100℃ 以上要求的高溫部位。 ● 優(yōu)良的加工性能 可以進(jìn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 原始資料分析 4 工。 ● 優(yōu)良的透明性，總光通量達(dá) 90％，擁有有機(jī)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(zhǎng)： 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(biāo)注公差的尺寸有Φ 5,10 0 +，其他尺寸均為未標(biāo)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(biāo)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(diǎn)和熔接痕， 塑件表面粗糙度 無(wú)特殊要求 。 （ 3）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ①?gòu)膱D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(wú)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(jì)中要提高塑件的生產(chǎn)率，傾向于采用多型腔、高壽命、自動(dòng)脫模模具 ，以便降低生產(chǎn)成本。 的選擇 （ 1）計(jì)算塑件體積和重量 gV == 塑件的質(zhì)量計(jì)算：查有關(guān)手冊(cè)，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(jì)算的 結(jié)果 ，可選擇設(shè)備型號(hào)、規(guī)格、確定型腔數(shù)。注射機(jī)的額定注射量為 Vb，每次的注射量不超過(guò)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(jìn)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(jiǎn)單的抽芯機(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 原始資料分析 ` 6 根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jiàn) 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(yù)熱和干燥 溫度 80～ 90℃ 成型時(shí)間 /s 注射時(shí)間 3～ 5 時(shí)間 2h 保壓時(shí)間 15～ 30 料筒溫度/℃ 后段 180～ 200 冷卻時(shí)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