【正文】 書(shū)（論文） 第 1 頁(yè) 前 言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用 ，是對(duì) 我們以前所學(xué) 理論知識(shí)和技能的一次綜合性訓(xùn)練。 因此，研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具水平，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義 。 本文根據(jù) 相機(jī)外殼 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 及技術(shù)要求 ， 通過(guò)一系列 的 注射模設(shè)計(jì)流程，設(shè)計(jì)了帶側(cè)抽芯的塑料模具， 并利用 UG與 Moldflow軟件對(duì)其進(jìn)行 了分析。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中 應(yīng)用 極為廣泛的重要工藝裝備 ， 采用模具生產(chǎn)制品及零件，具有生產(chǎn)效率高，節(jié)約原材料，成本低廉，保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn)， 模具生產(chǎn) 是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和主要發(fā)展方向。 要教好的完成 畢業(yè)設(shè)計(jì)， 必須要掌握 模具設(shè)計(jì)的 過(guò)程 ， 學(xué)習(xí) 如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問(wèn)題， 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠?yàn)槲覀円院髲氖履＞呗殬I(yè)打下 良好的基礎(chǔ)。據(jù)介紹，在生產(chǎn)汽車時(shí)，各種功能性零部件都要靠模具成型，僅制造一款普通轎車約需 200 多件內(nèi)飾件模具，而制造保險(xiǎn)杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需的大中型塑料模具，從模具行業(yè)生產(chǎn)能力看，目前滿足率僅約 50%。 與全國(guó)塑料 加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長(zhǎng)三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國(guó)模具總產(chǎn)值中的比例也占到 70％。 然而，塑料模具盡管成為時(shí)下最為誘人的“奶酪”，但櫻桃好吃樹(shù)難栽。這是塑料模具企業(yè)在發(fā)展中必須解決的重要問(wèn)題。 圖 2— 1 塑件 熱塑性塑料 ABS 的注射成型工藝 注射成型工藝過(guò)程 : （ 1）預(yù)烘干 → 裝入料斗 → 預(yù)塑化 → 注射裝置準(zhǔn)備注射 → 注射 → 保壓 → 冷卻 → 脫模 → 塑件送下工序 （ 2）預(yù)熱、清理模具 → 涂脫模劑 → 合模 → 注射 ABS 的注射成型工藝參數(shù) （ 1）注射機(jī)：螺桿式 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 4 頁(yè) （ 2）螺桿轉(zhuǎn)速（ r/min）： 20— 40 （ 3）預(yù)熱和干燥：溫度（ 176。 C） 50— 80 （ 7）注射壓力（ MPa） 60— 100 （ 8）成型時(shí)間（ s ） 注射 0— 5 保壓 20— 50 成型周期 30— 50 冷卻 20— 40 （ 9）后處理 ：方法 紅外線、燈烘箱 溫度（ 176。/g — 彎曲強(qiáng)度 MPa 80 吸水率 %（ 24h） — 硬度 HB R121 收縮率 % — 體積電阻率 Ω .cm 1610* 熔點(diǎn) 176。 分型面的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： A．不影響塑件外觀，尤其是對(duì)外觀有明確要求的制品； B．有利于保證塑件的精度要求； C．有利于模具加工，特別是型腔的加工； D．有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； E．便于制件的脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。可初步擬定 兩 型腔 雙 分型面的結(jié)構(gòu)。該塑件精度要求不高，又是大批大量生產(chǎn)，可以采用一模多腔的形式。 注射量的計(jì)算 通過(guò) UG建模分析，可得出塑件質(zhì)量為 115 克，塑件體積 m1為 3cm ，流道凝料 m2還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的 倍來(lái)計(jì)算 。 選擇注射機(jī) 塑件成型所需要的注射量應(yīng)小于所選注射機(jī)的注射容量 ， 可按注射容量、鎖模力、模具閉合時(shí)的厚度等來(lái)確定注射機(jī)的型號(hào)。 （ 2）按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 12m mkMn n ?? = （ 4— 6） 上式右邊 =? 2 （符合要求） 式中 Mn—— 注射機(jī)允許的最大注射量（ g 或 cm179。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 11 頁(yè) （ 2）注射量以及 鎖模力在上面已經(jīng)校核，符合要求。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指從注射機(jī)的噴嘴到模具型腔的澆口這一段塑料流動(dòng)的信道稱為澆注系統(tǒng)。 （ 3） 澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮均衡進(jìn)料， 。 （ 7） 防止塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力。 主流道設(shè)計(jì) 1．主流道是噴嘴熔融狀態(tài)的塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)的首段信道，它的形狀南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 13 頁(yè) 和尺寸直接影響塑料的流動(dòng)速度及填充時(shí)間。主流道襯套和定位圈設(shè)計(jì)成整體式，用于中小型模具，大型模具設(shè)計(jì)成分體式，該模具采用整體式。L （ 5— 3） =4? (682? )178。 式中， 塑件澆道 qqq ?? + 主q =195+ = R=(6+8)/22 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 15 頁(yè) = mm 生產(chǎn)實(shí)踐表明，當(dāng)注射模具主流道的剪切速率在 500 1?s 5000 1?s 之間，所成型的塑件的質(zhì)量較好。 常用的分流道截面有圓形、梯形、 U形和六角形等，如 圖 52所示： 52 常用流道截面形狀 ABS塑料的分流道斷面直徑的推薦值為 ～ ， 要 減少流道內(nèi)的壓力損失，希望流道的截面積大，表面積小，以減小傳熱損失，因此，可以用流道的截面積與周長(zhǎng)的比值來(lái)表示流道的效率，其中圓形和正方形的效率最高，但正方形的流道凝料脫模困難，所以一般是制成 半 圓 形流道 。 流道截面形狀及尺寸如圖 53所示 ： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè) 圖 5— 3 流道截面圖 從理論上第二級(jí)分流道的截面尺寸 要 比第一級(jí)分流道截面尺寸小 10%。 本模具的流道布置形式采用平衡式 。 點(diǎn) 澆口的優(yōu)點(diǎn)： 這類澆口由于前后兩端存在較大壓力差，能有效的增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導(dǎo)致熔體的表觀粘度下降，流動(dòng)性增加，利于充填，因而對(duì)于薄壁塑件成型有利，且去除澆口后殘留痕跡小，已取得澆注系統(tǒng)平衡，利于自動(dòng)化操作， 模具結(jié)夠簡(jiǎn)單。 （ 1）盡量縮短流動(dòng)距離 澆口位置的安排應(yīng)保證塑料熔體迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體的流動(dòng)距離，減少壓力損失，有利于排除模具型腔中的氣體，這對(duì)大型塑件更為重要。 （ 3）必須盡量減少或避免熔接痕 由于成型零件或澆 口位置的原因，有時(shí)塑料充填型腔時(shí)造成兩股或多股熔體的匯合，匯合之處，在塑件上就形成熔接痕。一般采用直接澆口、點(diǎn)澆口、環(huán)形澆口等可以避免熔接痕的產(chǎn)生，有時(shí)為了增加熔體匯合處的溶接牢度，可以在溶接處外側(cè)設(shè)一冷料穴，使前鋒冷料引如其內(nèi)，以提高熔接強(qiáng)度。同時(shí)熔體充填時(shí)也不順暢，雖然有時(shí)可用排氣系統(tǒng)來(lái)解決，但在選擇澆口位置時(shí)應(yīng)先行加以考慮。塑料濺射進(jìn)入型腔可能增加表面缺陷、流線、熔體破裂及氣，如果通過(guò)一個(gè)狹窄的澆口充填一個(gè)相對(duì)較大的型腔，這種流動(dòng)影響便可能出現(xiàn)。的倒角；澆口和流道連接的部位一般斜度為 30176。 澆口截面形狀如圖 5— 6所示 ： 圖 5— 6 澆口截面 在設(shè)計(jì)模具時(shí)，澆口直徑先取直徑 d= ，在試模時(shí)根據(jù)實(shí)際情況再進(jìn)行調(diào)整。 冷料穴位于主流道正對(duì)面的動(dòng)模板上 ,或者處于分流道的末端，其作用是收集熔體前鋒的冷料 ,防止冷料進(jìn)入模具型腔而影響制品質(zhì)量。有的冷料穴兼有拉料的作用，在圓管形的冷料穴底部裝有一根 Z 形頭的拉料桿，稱為鉤形拉料桿，這是最常用的冷料穴形式。其作用就是存放料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而形成冷接縫；此外，在開(kāi)模時(shí)又能 將主流道凝料從定模板中拉出。如圖 57所示。 拉料桿的設(shè)計(jì) 拉料桿的作用是勾著澆注系統(tǒng)冷料，使其隨同塑件一起留在動(dòng)模一側(cè)，其分為主流道拉料桿和分流道拉料桿，本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)了主流道拉料桿，拉料桿及其固定方式如圖 58 所示。計(jì)算公式如下： 212121 ddLL ?? （ 5— 7） 式中 Q1， Q2— 熔融樹(shù)脂分別在流道 1和流道 2中的流量， cm3/s； d1 ， d2— 分流道 1 和分流道 2的直徑， cm。 對(duì)于多型腔相同制品的模具，其澆口平衡計(jì)算公式如下： BGV=LgLrSg? （ 5— 8） 式中 Sg— 澆口的截面積， mm2。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 24 頁(yè) 第六章 模架的確定和標(biāo) 準(zhǔn)件的選用 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)中，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定出標(biāo)準(zhǔn)模架的形式，規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。 模架上要有統(tǒng)一的基準(zhǔn)，所有零件的基準(zhǔn)應(yīng)從這個(gè)基準(zhǔn)推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準(zhǔn)標(biāo)記。分模隙常見(jiàn)形式如圖 61 所示。 動(dòng)模板 尺寸為： 300?450，厚 35mm 上面的型腔為整體式； 其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7/m6 過(guò)渡配合； 推件 板 尺寸為： 300?450，厚 20mm 其導(dǎo)柱孔與導(dǎo)柱為 H7/g6間隙 配合 ； 動(dòng)模墊板 動(dòng)模墊板 （又稱支承板）（ 180?250，厚 32mm） 。 墊塊 尺寸為： 56?400，厚 100mm 在動(dòng)模座板與動(dòng)模墊板之間形成推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。 5. 墊塊裝配 模具組裝時(shí)，應(yīng)注意左右兩墊塊高度一致，否則由于負(fù)荷不均勻會(huì)造成動(dòng)模板損壞 。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)，因模架本身帶有導(dǎo)向裝置，一般情況下，設(shè)計(jì)人員只要按模架規(guī)格選用即可。 ，導(dǎo)套安裝在定模固定板上。 ，可確保同軸度要求。 確定，應(yīng)保證具有足夠的抗彎強(qiáng)度（該導(dǎo)柱直徑由標(biāo)準(zhǔn)模架知為 248。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 28 頁(yè) m。 ，導(dǎo)柱孔最好做成通孔，利于排出孔內(nèi)剩余空氣。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 29 頁(yè) 圖 7— 2 導(dǎo)套 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 30 頁(yè) 第八 章 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 制 件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將最后決定制品的質(zhì)量，因此，制品的推出是不可忽視的。 ：對(duì)于輪廓封閉且周長(zhǎng)較長(zhǎng)的制品，采用推件板推出結(jié)構(gòu)。 作用面積大，推出力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且塑件上無(wú)推出痕跡。 （ 帶肩推桿 ） ； ； 、剛度較大處； H8/f7 或 H8/f8 的間隙配合； ，其端面應(yīng)與型腔底面平齊，或高出型腔底面 ～； ，通常采用單邊 的間隙（由于該套模具各塑件的 6根推桿分布比較緊湊，故采用單邊 的間隙），這樣可以降低加工要求，又能在多推桿的情況下，不因由于各板上的推桿孔加工誤差引起的軸線不一致而發(fā)生卡死現(xiàn)象； T T10碳素工具鋼，熱處理要求硬度 HRC? 50，工作端配合部分的表面粗糙度為 Ra? 。推件板推出機(jī)構(gòu)適用于薄壁容器、殼形塑件以及表面不允許有推出痕跡的塑料制件，但對(duì)于非圓截面的塑件，推件板與型芯的配合部分加工比較困難。推出機(jī)構(gòu)工作時(shí)，推件板除了與型芯作配合外，還依靠推桿進(jìn)行支承與導(dǎo)向。 本設(shè)計(jì)由于有側(cè)向抽芯， 并且采用推件板推出機(jī)構(gòu) ， 復(fù)位時(shí)推件板與定模板接觸，推動(dòng)推桿后移完成復(fù)位，所以就不需要另加復(fù)位機(jī)構(gòu)。 根據(jù)動(dòng)力來(lái)源的不同，側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)一般可分為機(jī)動(dòng)、液壓或氣動(dòng)以及手動(dòng)等三大類。 斜導(dǎo)柱的傾斜角的確定 傾斜角的大小關(guān)系到斜導(dǎo)住所承受的彎曲力和實(shí)際達(dá)到的抽拔力，也關(guān)系到斜導(dǎo)住的工作長(zhǎng)度、抽心距和開(kāi)模行程。 c o s sin1 0 .4 c o s sinf fk ?????? ? （ 9— 3） cos1 sin 11 sin 1 cos1?????? ? = 22c o s 2 c o sk? ?? ? ?? ? （ 9— 4） 22 4 .9 8c o s 1 2 4 .9 8 c o s 1???? ? ? ? ? 32 3 . 1 4 6 . 0 8 2 . 0 1 0 0 . 0 0 4 5 1 5 0 . 3 6 9 91 0 . 4 8 4 . 5 2 6 5CQ ?? ? ? ? ? ? ?? ??（ ） c o s1 ? 斜導(dǎo)柱的彎曲力的計(jì)算 2[1 2 ta n ( ) ] c o sFf ff??? ???? （ 9— 5） 21 0 0 .8[1 2 0 .1 ta n 1 2 0 .1 ] c o s 1 2??? ? ? ? ? ? 式中 ： f? — 鋼材零件之間的摩擦系數(shù)，取 f? ? ； ? — 斜導(dǎo)柱的傾斜角，本設(shè)計(jì) ? 12?? 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 37