【正文】 體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體模具結(jié)構(gòu)出發(fā)，對模具的澆注系統(tǒng)、模具成型部分的結(jié)構(gòu)、頂出系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、注塑機(jī)的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)，同時(shí)并簡單的編制了模具的加工工藝。同時(shí)也非常感謝馬老師的精心教誨。 本次畢業(yè) 設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 底座 蓋注塑模具的設(shè)計(jì)?？梢娔＞吖I(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中重要地位。在日本，模具被譽(yù)為“ 進(jìn)入富裕的原動力 ” ，德國則冠之為 “ 金屬加工業(yè)的帝王 ” ，在羅馬尼亞則更為直接： “ 模具就是黃金 ” 。注塑成型模具就是將塑料先加在注塑機(jī)的加熱料筒內(nèi)，塑料受熱熔化后，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的推動下，經(jīng)過噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔內(nèi)，塑料在其中固化成型。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等，結(jié)合教材上的知識也對注塑模具的組成結(jié)構(gòu)（成型零部件、澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向部分、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)）有了系統(tǒng)的認(rèn)識，拓寬了視野，豐富了知識，為將來獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn) 本次設(shè)計(jì)中得到了徐老師的指點(diǎn)。 通過對塑件進(jìn)行工藝的分析和比較 ,最終設(shè)計(jì)出一副注塑模。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。模具的 型腔采用一模 八 腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口成形，推出形式為 十六 推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。 模具影響著制品的質(zhì)量。另外模具對制品的成本也有影響。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。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)。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。以適應(yīng)多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 （ 7）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程。 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。 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。 ● 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。 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 。 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 無特殊要求 ?！?2176。 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，取 PC 的密度為ρ =179。注射機(jī)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 。 （ 5）確定成型設(shè)備 由于塑件采用注射成型加工，使用一模兩 八； 腔分布，因此可計(jì)算出一次注射成型過程所用塑料量為 ： W=8w+w 廢料 =+ 20%=。定模和動模相接觸的面稱分型面。拔模斜度小或塑件較高時(shí)，為了便于脫模，可將分型面選在塑件中間的部位，但此塑件外形有分型的痕跡。 不論塑件的結(jié)構(gòu)如何以及采用何種設(shè)計(jì)方法，都必須首先確定分型面，因?yàn)槟＞呓Y(jié)構(gòu)很大程度上取決于分型面的選擇。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)之前必須確定塑件成型位置，可以才用一模八腔，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀，物理性能 ，尺寸精度）都 有直接的影響，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而造成溢料現(xiàn)象。 （ 5）滿足型腔充滿的前提下，澆注系統(tǒng)容積盡量小，以減少塑料的耗量。 德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 （ 1）主流道和定位圈的設(shè)計(jì) 主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形， 便于熔體順利的向前流動，開模時(shí)主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時(shí)間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。 為保證模具主流道與噴嘴的緊密接觸，避免溢料，主流道與噴嘴的關(guān)系為： SR=SRο +(1～ 2),d=dο +。計(jì)算其大端直徑約為Φ 10 mm；為避免模內(nèi)的高壓塑料產(chǎn)生過大，取 D=25 mm。 （ 2）分流道的設(shè)計(jì) 分流道是主流道與澆口之間的通道，一般開在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向的作用。 （ 2） .分流道較長時(shí)，在分流道的末端應(yīng)開設(shè)冷料穴 。 分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從在輸送熔料時(shí)減少壓力損失，熱量損失和減少澆道凝料的要求出發(fā)，應(yīng)力求縮短 。分流道應(yīng)考慮出料的流暢性和制造方便，熔融料的熱量損失小，流動阻力小，比表面和小等問題，由于采用的是潛伏式二級分流道對熱損失及流動提出了較高的要求，采用圓形的分流道，為了保證外形無澆口痕，澆口前后兩端形成較大的壓力差，增加流速，得到外形清晰的制件，提高熔體冷凝速度，保 證熔融的塑料不回流，同時(shí)可隔斷注射壓力對型腔內(nèi)塑料的后續(xù)作用，冷卻后快速切除。 易于在澆口切除澆注系統(tǒng)的凝料。澆口位置的選擇： 1澆口位置應(yīng)使填充型腔的流程最短。采側(cè)澆口在進(jìn)料時(shí)頂部形成閉氣腔，在塑件頂部常留下明顯的熔接痕，而采用點(diǎn)澆口，有利于排氣，整件質(zhì)量較好，但是塑件壁厚相差較大，澆口開在薄壁處不合理；而設(shè)在厚壁處，有利于補(bǔ)縮，可避免縮孔、凹痕產(chǎn)生。對于大多數(shù)框形塑件，澆口位置使料流的流程過長，熔接處料溫過低，熔接痕處強(qiáng)度低，會形成明顯的接縫，如果澆口位置使料流的流程短，熔接處強(qiáng)度高。 因點(diǎn)口在脫開時(shí)會傷塑件的內(nèi)表面在這里是可以的，考慮到點(diǎn)澆口有利澆注系統(tǒng)的廢料和塑件的脫離，所以選取用點(diǎn)繞口 根據(jù)塑件 的外觀要求及型腔分布情況，選用如圖所示的點(diǎn)澆口。 澆口寬度 b=(～ )A189。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三 章 分型面及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ` 13 （ 5）排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 塑料熔體在填充模具的型腔過程中同時(shí)要排出型強(qiáng)及流道原有的空氣，除此以外，塑料熔體會產(chǎn)生微量的分解氣體。 德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 模具設(shè)計(jì)方案論證 ` 14 第四章 模具設(shè)計(jì)方案論證 型腔布置 對于一模多件的模具型腔布置，在保證澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、模具能正常工作的前提下 ，盡可能使模具型腔對稱、均衡、取件方便。 （ 1） 型腔設(shè)計(jì) 采用整體嵌入式凹模，放在定模板一側(cè)，主要是從節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。 如圖所示： 德州科 技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 模具設(shè)計(jì)方案論證 15 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。由于注塑壓力的各向性就會對導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的 剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。 根據(jù)矩形外殼的形狀特點(diǎn)，其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出。而且流動性能為中性，同時(shí)在注射時(shí)模具溫度要求為 50—— 70，所以該模具必須加熱。影響注射模冷卻的因素很多，如塑件的形狀和分型面的設(shè)計(jì)，冷卻介質(zhì)的種類、溫度、流速、冷卻管道的幾何參數(shù)及空間布置，模具材料、熔體溫度、塑件要求 的頂出溫度和模具溫度，塑件和模具間的熱循環(huán)交互作用等。 （ 4）隨著結(jié)晶型聚合物的結(jié)晶度的提高，塑件的耐應(yīng)力開裂性降低，因此降低模具溫度是有利的，但對于高粘度的無定型聚合物，由于其耐應(yīng)力開裂性與塑料的內(nèi)應(yīng)力直接相關(guān)，因此提高模具溫度和充模，減少補(bǔ)料時(shí)間是有利的。 總之，要做到優(yōu)質(zhì)、高效率生產(chǎn) ，模具必須進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計(jì)算，查有關(guān)手冊得 PC 的收縮率為%～ %，故平均收縮率 Scp=（ +） %/2=%， 根據(jù)塑件尺寸公差要求， 模具制造公差取δ z =1/3Δ，成型零件尺寸計(jì)算見 下 表 ： 類別 名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 工作尺寸 型腔計(jì)算 型腔的徑向尺寸 35 0 Lm=[（ 1+Scp） ] 0+? z + 0 180 + 0 Φ 15 0 Φ + 0 型腔的深度尺寸 10 0 Lm=[（ 1+ Scp） ] 0+? z + 0 9 0 + 0 + 0 型芯計(jì)算 型芯的徑向尺寸 R1+ 0 Hm= [（ 1+Scp） Hs+ ] ???0 0 + 0 0 216。 為實(shí)現(xiàn)高性能的目的；選用模具材料應(yīng)具有高耐磨性，高耐蝕睡，良好的穩(wěn)定性和良好的導(dǎo)熱性。 塑料模具型腔在成型過程中受到熔體的高壓作用，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，本模具的凹模采用的是 整體嵌入式，因此采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法查表 926，依據(jù)短邊長度 b=18mm查參考手冊得該型腔側(cè)壁厚厚度 S為 12mm和型腔底板厚度 T為 15mm。 Cm=（ 1+Scp） Cs 177。 本模具采用的型號為 A304025x25x25(GB/T125552021) 的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具的外形尺寸為 300 mm 400 mm，模具閉合高度 H=305mm. 查資料得 SZY500 型注射機(jī)動、定模模板最大安裝尺寸為 520 mm 620mm，允許模具的最小厚度Hmin=300mm,最大厚度 Hmax=450mm，即模具的外形尺寸不超過注射機(jī)動、定模模板最大安裝尺寸，模具閉合高度滿足 Hmin≤ H≤ Hmax 的安裝條件，故該模具滿足SZY300 型 螺桿 式注射機(jī)的安裝要求。模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求 和相互間的關(guān)系，將合格的零件連接固定為組件、部件直至裝配為合格的模具。 澆口套與定模部分裝配后，必須與分模面有一定的間隙，其間隙為 —— 毫米，因?yàn)樵撎幨車娮靿毫Φ挠绊?，在注射時(shí)會發(fā)生變形，有時(shí)在試模中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在分模面上澆口套周圍出現(xiàn)塑料飛邊，就是由于沒有間隙的原因。 裝配液壓系統(tǒng)時(shí)允許使用密封填料或密封膠，但應(yīng)防止進(jìn)入系統(tǒng)中； （ 7）試模：試模合格后打上模具標(biāo)記，包括模具編號、合模標(biāo)記及組裝基面。 注塑 在料筒中的塑料和模具達(dá)到預(yù)熱溫 度時(shí)，就可以進(jìn)行試注塑，觀察注塑塑件的質(zhì)量缺陷，分析導(dǎo)致缺陷的原因，調(diào)整工藝參數(shù)和其他技術(shù)參數(shù)，直至達(dá)到最佳狀態(tài)。裝配滾動軸承允許采用機(jī)油進(jìn)行熱裝，油的溫度不得超過 1000C。 對成型工藝性的檢查，以確認(rèn)塑件的各個(gè)細(xì)節(jié)是否滿足注射成型的工藝條件。為提高工作效率，可以設(shè)計(jì)成一模多腔，但是這樣回造成分流道凝料過多，影響產(chǎn)品精度，浪費(fèi)原材料。1/ 2I T8 制造成型部分按10 ’脫模斜度制作成型面其余名稱 大 型芯材料 P 20數(shù)量16比例 1 ：1熱處理 淬 火回火50 ~5 5H RC德州科技職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 成型零件圖 ` 27 名稱 小型芯材料 P20數(shù)量8比例 1：1熱處理 淬火回火50~55HRC注：未注尺寸公差按177。本次設(shè)計(jì)是在 徐方龍 老師和馬韶霞老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文的每一部分工作都凝結(jié)著老師的心血，老師淵博的知識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度將使我受益終生，他 們 追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)、嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高品質(zhì)對學(xué)生是永遠(yuǎn)的鞭策。在此，也對他們表示衷心感謝。 [4] 國防科技大學(xué)出版，孫美霞主 編《 機(jī)械制造設(shè)計(jì)基礎(chǔ)