【正文】 ................................................................. 25 、推管壓力校核 ........................................................................................ 25 、推板強(qiáng)度校核 .............................................................................................. 26 總結(jié) ..................................................................................................................... 27 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 28 致 謝 ................................................................................................................. 29 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 概 述 模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。 換句話說， 沒有高水平的模具就不會有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。 模具 業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國家工業(yè)的強(qiáng)弱。 其開始是從零件的材料選擇擇接下是成型參數(shù)、密度、收縮率的確定的模具種類與模具設(shè)計(jì)的關(guān)系、塑件的尺寸精度與結(jié)構(gòu)、注射機(jī)的選擇、模具設(shè)計(jì)有關(guān)尺寸的計(jì)算（包括模具行腔型芯的計(jì)算及其公差的確定）、注塑機(jī)參數(shù)的校核、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具冷卻、加熱系統(tǒng)計(jì)算、注射模標(biāo)準(zhǔn)件的選用及總裝技術(shù)要求等內(nèi)容。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次設(shè)計(jì)不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識，而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，更讓我了解了塑料模具設(shè)計(jì)的全過程和加工實(shí)踐的各種要點(diǎn)。 最后也 是最重要的一部，即要畫出模具的裝配圖，并要表示出分型面的位置和最后的的試模。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程得到了指導(dǎo)老師的大力幫助，在此表示忠心的感謝。 由于本人的設(shè)計(jì)水平有限，書中難免有不足的地方，懇請各位老師能給予我批評和指正。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第一章、塑件工藝分析 塑 件： 塑料滑輪如圖 1 產(chǎn)品名稱： 塑料滑輪 產(chǎn)品材料 : PA 產(chǎn)品數(shù)量： 大批量生產(chǎn) 塑件尺寸： 如圖 1所示 塑件要求： 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷，且不能有頂桿痕跡。 圖 1 塑件 塑件的原始材料分析 塑件外表面光滑平順，不能有氣泡，劃痕等缺陷，且不能有頂桿痕跡。 PA 材料性質(zhì)： + 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 尼龍類工程塑料外觀上都呈現(xiàn)為角質(zhì)、韌性、表層光亮、白色（或乳白色）或微黃色、透明或半透明的結(jié)晶性樹脂，它容易被著成任一種顏色。作為工程塑料的尼龍分子量一般為 。它們的密度均稍大于 1，密 度： ／ cm3。拉伸強(qiáng)度：＞ 60． 0MPa。伸 長 率：＞ 30%。彎曲強(qiáng)度： MPa 。缺口沖擊強(qiáng)度： (kJ／ m2) ＞ 5。尼龍的收縮率為 1%～ 2%. 需注意成型后吸濕的尺寸變化。吸水率 100% 相對吸濕飽和時(shí)能吸 8%.使用溫度可－ 40～ 105℃之間。熔 點(diǎn)： 215～ 225℃。合適壁厚 2～ . PA的機(jī)械性能中如抗拉抗壓強(qiáng)度隨溫度和吸濕量而改變，所以水相對是 PA 的增塑劑，加入玻纖后，其抗拉抗壓強(qiáng)度可提高 2 倍左右，耐溫能力也相應(yīng)提高， PA 本身的耐磨能力非常高，所以可在無潤滑下不停操作，如想得到特別的潤滑效果，可在 PA 中加入硫化物。 PA 性能的主要優(yōu)點(diǎn) 1. 機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，有較高的抗拉、抗壓強(qiáng)度。比拉伸強(qiáng)度高于金屬，比壓縮強(qiáng)度與金屬 不相上下，但它的剛性不及金屬?？估瓘?qiáng)度接近于屈服強(qiáng)度，比 ABS 高一倍多。對沖擊、應(yīng)力振動的吸收能力強(qiáng)，沖擊強(qiáng)度比一般塑料高了許多，并優(yōu)于縮醛樹脂。 2. 耐疲勞性能突出，制件經(jīng)多次反復(fù)屈折仍能保持原有機(jī)械強(qiáng)度。常見的自動扶梯扶手、新型的自行車塑料輪圈等周期性疲勞作用極明顯的場合經(jīng)常應(yīng)用 PA。 ，耐熱 (如尼龍 46等 ,高結(jié)晶性尼龍的熱變形溫度高 ,可在 150 度下長期使用 .PA66 經(jīng)過玻璃纖維增強(qiáng)以后 ,其熱變形溫度達(dá)到 250 度以上 ). 4. 表面光滑，摩擦系數(shù)小，耐磨。作活動機(jī)械構(gòu)件時(shí)有自潤滑性，噪 聲低，在摩擦作用不太高時(shí)可不加潤滑劑使用；如果確實(shí)需要用潤滑劑以減輕摩擦或幫助散熱，則水油、油脂等都可選擇。從而 ,做為傳動部件其使用壽命長 . 5. 耐腐蝕，十分耐堿和大多數(shù)鹽液，還耐弱酸、機(jī)油、汽油，耐芳烴類化合物和一般溶劑，對芳香族化合物呈惰性，但不耐強(qiáng)酸和氧化劑。能抵御汽油、油、脂肪、酒精、弱堿等的侵蝕和有很好的抗老化能力。可作潤滑油、燃料等的包裝材料。 6. 有自熄性，無毒，無臭，耐候性好 ,對生物侵蝕呈惰性，有良好的抗菌、抗霉能力。 7. 有優(yōu)良的電氣性能。電絕緣性好 ,尼龍的體積電阻很高 ,耐擊 穿電壓高 ,在干燥環(huán)境下，可作工頻絕緣材料，即使在高濕環(huán)境下仍具有較好的電絕緣性。 8. 制件重量輕、易染色、易成型。因有較低的熔融粘度，能快速流動。易于充模，充模后凝固點(diǎn)高，能快速定型，故成型周期短，生產(chǎn)效率高。 PA 性能的主要缺點(diǎn) 1. 易吸水。吸水性大，飽和水可以達(dá)到 3%以上 .一定的程度上影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，特別是薄壁件增厚影響較大；吸水亦會大大降低塑料的機(jī)械強(qiáng)度。在選材時(shí)，應(yīng)顧及使用環(huán)境及與別的元件的配合精度的影響。纖維增強(qiáng)可降低樹脂吸水率，使其能河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好 。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無毒性，但不可長期與酸堿接觸。 值得注意的是 ,加入玻纖后 ,尼龍的抗拉強(qiáng)度可提高 2 倍左右 ,耐溫能力也相應(yīng)得到提高 . 2. 耐光性較差。在長期偏高溫環(huán)境下會與空氣中的氧發(fā)生氧化作用 ,開始時(shí)顏色變褐，繼面破碎開裂。 3. 注塑技術(shù)要求較嚴(yán)：微量水分的存在都會對成型質(zhì)量造成很大損害 。因熱膨脹作用使制品尺寸穩(wěn)定性較難控制；制品中尖角的存在會導(dǎo)致應(yīng)力集中而降低機(jī)械強(qiáng)度；壁厚如果不均勻會導(dǎo)致制件的扭曲、變形；制件后加工時(shí)設(shè)備精度要求高。 4. 會吸收水、 醇而溶脹，不耐強(qiáng)酸及氧化劑，不能作耐酸材料使用。 PA 用途 尼龍主要用于汽車工業(yè) ,電氣電子工業(yè) ,交通運(yùn)輸業(yè) ,機(jī)械制造工業(yè) ,電線電纜通訊業(yè) ,薄膜及日常用品 .制造各種軸承 ,齒輪 ,圓齒輪、凸輪、傘齒輪、輸油管 ,儲油器 ,保護(hù)罩 ,支撐架 ,車輪罩蓋 ,導(dǎo)流板 ,風(fēng)扇 ,空氣過濾器外殼 ,散熱器水室 ,制動管 ,發(fā)動機(jī)罩 ,車門把手 .軸承、齒輪、滑輪泵葉輪、葉片、高壓密封圈、墊、閥座、襯套、輸油管、貯油器、繩索、傳動帶、砂輪膠粘劑、電池箱、電器線圈、電纜接頭各種滾子、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、推進(jìn)器、螺釘、螺母、耐油密封墊片、耐 油容器、外殼、軟管、電纜護(hù)套、剪切機(jī)、滑輪套、牛頭刨床滑塊、電磁分配閥座、冷陳設(shè)備、襯墊、軸承保持架、汽車和拖拉機(jī)上各種輸油管、活塞、繩索、傳動皮帶，紡織機(jī)械工業(yè)設(shè)備零霧料，以及日用品和包裝薄膜等。等。還有包裝用帶、食品用薄膜（熟食用的高溫薄膜和清涼飲料用的低溫薄膜）的產(chǎn)量也相當(dāng)大。 PA 成型及后處理 除透明尼龍外，其它尼龍都屬于結(jié)晶性塑料，有較高的熔點(diǎn)，熔融溫度范圍較窄，熱穩(wěn)定性不好。 PA 較易吸濕，潮濕的尼龍?jiān)诔尚瓦^程中，表現(xiàn)為粘度急劇下降并混有氣泡制品表面出現(xiàn)銀絲，所得制品機(jī)械強(qiáng)度下降，所以加工前材料 必需干燥處理，可在80～ 110℃干燥 6 小時(shí)，成型時(shí)允許含水量尼龍 6 和尼龍 66 為 %，尼龍 11 為 %，尼龍 610 為 %～ %，最高不得超過 %。注意， PA 類塑料在 90℃以上干燥易引起變色。 PA 流動性好，易溢料，宜用自鎖時(shí)噴嘴，并應(yīng)加熱。同時(shí)由于溶體冷凝速度快，應(yīng)防止物料阻塞噴嘴、流道、澆口等引起制品不足現(xiàn)象。模具溢邊值 ，而且熔體粘度對溫度和剪切力變化都比較敏感，但對溫度更加敏感，降低熔體粘度先從料筒溫度入手。成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔，變形等。 PA 再生 料的使用最好不超過三次，以免引起制品變色或機(jī)械物理性能的急劇下降，應(yīng)用量應(yīng)控制在 25%以下，過多會引起工藝條件的波動，再生料與新料混合必須進(jìn)行干燥。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 開機(jī)時(shí)應(yīng)首先開啟噴嘴溫度，然后再給料筒加溫，當(dāng)噴嘴阻塞時(shí)，切忌面對噴孔，以防料筒內(nèi)的溶體因壓力聚集而突然釋放，發(fā)生危險(xiǎn)。在停機(jī)時(shí)要清空螺桿，防止下次生產(chǎn)時(shí)，扭斷螺桿。 使用少量的脫模劑有時(shí)對氣泡等缺陷有改善和消除的作用。尼龍制品的脫模劑可選用硬脂酸鋅和白油等，也可以混合成糊狀使用，使用時(shí)必須量少而均勻，以免造成制品表面缺陷。 尼龍制品的后處理是為了防止和消除制 品中的殘留應(yīng)力或因吸濕作用所引起的尺寸變化。后處理方法有熱處理法和調(diào)濕法兩種。 a). 熱處理常用方法在礦物油、甘油、液體石蠟等高沸點(diǎn)液體中，熱處理溫度應(yīng)高于使用溫度 10～ 20℃，處理時(shí)間視制品壁厚而異，厚度在 3mm 以下為 10～ 15 分鐘，厚度為 3～ 6mm 時(shí)間為 15～ 30 分鐘，經(jīng)熱處理的制品應(yīng)注意緩慢冷卻至室溫，以防止驟冷引起制品中應(yīng)力重新生成。 b). .調(diào)濕處理調(diào)濕處理主要是對使用環(huán)境濕度較大的制品而進(jìn)行的，其辦法有兩種：一沸水調(diào)濕法，二醋酸鉀水溶液調(diào)濕法（醋酸鉀與水的比例為 :1,沸點(diǎn) 121℃ ） ,沸水調(diào)濕法簡便 ,只要將制品放置在濕度為 65%的環(huán)境下 ,使其達(dá)到平衡吸濕量即可 ,但時(shí)間較長 ,而醋酸鉀水溶液調(diào)濕法的處理溫度為 80～ 100℃醋酸鉀水溶液調(diào)濕法 ,處理時(shí)間主要取決制品壁厚 ,當(dāng)壁厚為 2小時(shí) ,3mm 為 8小時(shí) ,6mm 為 16～ 18小時(shí) . 塑件的結(jié)構(gòu)、尺寸精度及表面質(zhì)量分析 結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為回轉(zhuǎn)體，在一個(gè)直徑為 118mm 高為 28mm 的圓柱中間有一個(gè)直徑為 30mm 孔，上下表面還有對稱的凹面，然后留壁厚為 5mm 。該塑件有凹槽，因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽心機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。 尺寸精度分析 該塑件所有尺寸的精度為 IT4 級，對塑件的尺寸精度要求不高，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上來看，該塑件的所有壁厚均勻，都為 5mm ，有利于塑件的成型。 表面質(zhì)量分析 對該塑件表面沒有什么要求，故 比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜合以上分析，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制的好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 明確塑件生產(chǎn)批量 該塑件要求大批量生產(chǎn)。 估算塑件的體積和重量 按照圖 2 塑件各部分體積近似計(jì)算： V總 =* *28= V1=*152 *28=19782mm3 V2=*92 **88= V3=10*18**98= V4=15*23**55= V5=(23**92 )**79= 故塑件的體積為： V總 = =61712 mm3 塑件重量為 GS= V*? =*= 式中 ? 為塑料密度 (PA 的密度 3cmg ) 圖 2 塑件各部分體積 分析塑件的成型工藝參數(shù) 干燥處理： PA 材料具有吸 濕性 ,加工前材料必需干燥處理，可在 80～ 110℃干燥 6小時(shí) 熔化溫度： 215~225℃；建議溫度： 220℃。 模具溫度： 40~60℃。（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）。 注射壓力： 80~90MPa。 注射速度：中高速度。 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模二件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸及注射時(shí)所需的壓力情況，參考模具設(shè)計(jì)手冊初選螺桿式注射機(jī)： XS— Z— 125。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第二章、確定模具結(jié)構(gòu)方案 脫模原理 制品為骨架。該模具采用斜導(dǎo)柱抽心機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)垂直分型動作。鎖緊鍥與定模板做成整體，確保 凹?；瑝K 14 的定位鎖緊。 工作原理 模具分流道與側(cè)澆口開設(shè)在垂直分型面 A— A 上，并由骨架凸翼腔底進(jìn)料。開模時(shí)，分型面分型，斜導(dǎo)柱帶動凹模滑塊做 A— A 垂直分型面分型。最后，由推板推出塑件制品。如圖 3： 圖 3 模具結(jié)構(gòu)原理圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 確定型腔數(shù)量及布局形式 該塑件在注射時(shí)采用一模一件，即模具需要一個(gè)型腔。