【導(dǎo)讀】作假、抄襲的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。象，本人愿承擔(dān)指導(dǎo)教師的相關(guān)責(zé)任。3模具結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)----------------------------------------------------------------------------------------------------------9

　　

【正文】 4）單位時(shí)間內(nèi)注入模具中的塑料熔體的總質(zhì)量： hkgNW / ???? （ 2）確定單位質(zhì)量的塑件在凝固時(shí)所放出的熱量 Qs,查表 435 直接可知 ABS 的單位熱流量 Qs的值在 ? ? kgJ /k400~310 之間，故可取 Qs= 370kJ/kg。 （ 3）計(jì)算冷卻水的體積流量 qv 設(shè)冷卻水道入水口的水溫為 ℃222 ?? ，出水口的水溫為 ℃251 ?? ，取水的密度 31000 mkg?? ，水的比熱容 ? ?℃/ Jc ? 。則根據(jù)公式可得： qv = WQs)/[60ρC(θ1θ2]= (4)確定冷卻水路的直徑 當(dāng) qv= ，查表 430可知，為了冷卻水處于湍流狀態(tài)，取模具冷卻水孔的直徑 ? 。 （ 5）冷卻水在管內(nèi)的流速 ? （ 6）求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?℃，查表 431可知 f=,則有： （ 7）計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A smq v / 4 22 ??? ???? π?)m/( 2 )5 3 6 0 0 0( 8 )(f1 8 ℃????????? hkJd ??24 ][ mWQA S ???? ???? ? 24 (8)計(jì)算模具所需冷卻水管的總長(zhǎng)度 L （ 9）冷卻水路的根數(shù) x 設(shè)每條水路的長(zhǎng)度為 m400l? ,則冷卻水路的根數(shù)為 由上述計(jì)算可以看出， 一條冷卻水道對(duì)于模具來(lái)說顯然是不合適的，因此應(yīng)該根據(jù)具體情況加以修改。為了提高生產(chǎn)效率，凹凸模都應(yīng)該得到充分的冷卻。 冷卻裝置的結(jié)構(gòu)形式 （ 1）簡(jiǎn)單流道式：在定模板上放左右對(duì)稱布置。 （ 2）對(duì)于型芯的冷卻水道，分層布置冷卻水道。 綜上，該模具塑料釋放的總熱量不大，只在模具型腔周圍開設(shè)冷卻水道即可，均采用簡(jiǎn)單流道式。 模具材料的選擇 塑料模具材料要求具有如下的使用性能：較高的硬度、耐磨性和耐蝕性；較高的強(qiáng)度、韌性和疲勞強(qiáng)度；耐熱性；尺寸穩(wěn)定性；熱導(dǎo)性。還要求具有如下的工藝性能：切削加工性和表面拋光 性；塑性加工性；電加工性；熱處理工藝性；表面處理工藝性；表面刻蝕性能和鏡面加工性能。 選擇鋼材的時(shí)候必須考慮到鋼材熱處理后的變形對(duì)成型后的制件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度造成的影響。故型腔型芯的材料選用預(yù)硬型塑料模具鋼中的 3Cr2MnNiMo。 3Cr2MnNiMo是國(guó)際上廣泛應(yīng)用的塑料模具鋼，其綜合力學(xué)性能好，淬透性高，可以使大截面鋼材在調(diào)質(zhì)處理后具有較均勻的硬度分布，有很好的拋光性能和光潔度。用該鋼制造模具時(shí)，一般先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為 HRC28~35（即預(yù)硬化），之后加工成模具可直接使用，這樣可避免由于熱處理而引 起的模具變形和裂紋問題，主要用于制造型腔復(fù)雜、精密、使用壽命要求長(zhǎng)的大、中型模具。 根據(jù) ABS 材料性能及 塑件 的生產(chǎn)批量，型芯型腔的硬度要求較高，熱處理為50~55HRC。而模架只需選擇 45 鋼即可滿足要求。 mAL ???? π根根 ???? lLxv 25 模架的選擇 通過相關(guān)計(jì)算，根據(jù) 《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》注塑模標(biāo)準(zhǔn)模架中 選擇， PBY型 ,它適用于點(diǎn)澆口形式的模具自動(dòng)脫料把，制品用推板直接頂出，屬于二開式結(jié)構(gòu)形式。 定模由 一 塊模板組成，動(dòng)模由 一 塊模板組成；定模座板厚 40mm，動(dòng)模板厚 50mm。 注塑模模架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，即 GB/T12556—— 1990《塑料 注射模中小型模架及其技術(shù)條件》和 GB/T12555—— 1990《塑料注射模大型模架》。前者適用于模板尺寸為W179。L≤560mm179。900mm ；后者的模板尺寸 W179。L 為（ 630mm179。630mm ）～（ 1250mm179。2020mm ）。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國(guó)的部分地區(qū)形成了自己的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)計(jì)采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模架。 動(dòng)定模固定板 尺寸的確定 因?yàn)椴捎玫氖钦w式凹模和整體式凸模，所以 動(dòng)定模固定板 的大小可以任意制定， 動(dòng)定模固定板 所承受的力最終是傳遞到凸、凹模上，從節(jié)約材料和見效模具尺寸出發(fā)， 動(dòng)定模固定板 的值取的 越小越好，但實(shí)際中因?yàn)橐紤]冷卻因素，又因?yàn)榻?jīng)過模的冷卻系統(tǒng)比經(jīng)過模仁外部的冷卻系統(tǒng)效率高，所以為了給冷卻系統(tǒng)留有足夠的空間，該設(shè)計(jì)取 動(dòng)定模固定板 的大小為 500179。 560mm。 模具高度尺寸的確定 安裝模具的高度應(yīng)滿足： Hmin＜ H＜ Hmax。 設(shè)計(jì)模具高度為 H總 =340mm。 選 用 SZ800/3000 型，最大裝模高度 Hmax=600mm，最小裝模高度 Hmin=300mm , H總 =340mm介于二者之間，滿足模具厚度安裝要求 定模板 通過 4 個(gè) 248。30 的靜模導(dǎo)柱與定模連接；定模 座板通常就是模具與注射機(jī)連接處的定模板。 定模座板 用于固定型芯（凸模）、導(dǎo)套。為了保證凸模或其它零件固定穩(wěn)固，固定板應(yīng)有一定的厚度，并有足夠的強(qiáng)度，一般用 45 鋼或 Q235A 制成，最好 作 調(diào)質(zhì) 230～ 270HB 處理 ； 導(dǎo)套孔與導(dǎo)套為 H7/m6 或 H7/k6 配合； 26 主流道襯套與固定孔為 H7/m6 過渡配合； 型芯與其孔為 H7/m6 過渡配合。 注：上面還開有四個(gè)定距螺釘，以便分模時(shí)，流道中的凝料脫模，定距螺釘孔與定距螺釘為 H7/k6 配合。 動(dòng)模固定板 上面的型腔為組合式；有 1 個(gè)型芯固定孔； 其導(dǎo)柱固定孔與導(dǎo)柱為 H7/k6 過盈配合； 其瓣合模推桿孔與推桿為單邊間隙 。 墊塊 （ 1）主要作用：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。 （ 2）結(jié)構(gòu)型式：可以是平行墊塊、也可以是拐角墊塊。（該模具采用平行墊塊） （ 3）墊塊一般用中碳鋼制造，也可用 Q235A 制造，或用 HT200，球墨鑄鐵等。 （ 4）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。 動(dòng)模座板 其注射機(jī)頂桿孔為 248。30mm； 其上的推板導(dǎo)柱孔與導(dǎo)套采用 H7/k6 配合。 4 模具的校核計(jì)算 成型零件的強(qiáng)度、剛度校核 塑料模在注射成型過程中，由于注射成型壓力高，型腔內(nèi)部承受熔融塑料的巨大壓力，這就要求型腔要有一定的強(qiáng)度和剛度，如果模具型腔的強(qiáng)度和剛度不足，則會(huì)造成模具的變形和斷裂。型腔側(cè)壁所受的壓力應(yīng)以型腔內(nèi)所受最大壓力為準(zhǔn)。對(duì)于大型模具的型腔，由于型腔尺寸較大，常常由于剛度不足而彎曲變形，應(yīng)按剛度計(jì)算；對(duì)于小型模具的型腔，型腔常常在彎曲變形之前，其內(nèi)應(yīng)力已超過許用應(yīng)力，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。 型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 本設(shè)計(jì)模具屬于中 型模具，因此對(duì)于型腔側(cè)壁和底板厚度，應(yīng)按強(qiáng)度計(jì)算。整體式 27 矩形型腔側(cè)壁厚度按強(qiáng)度計(jì)算的公式為 [16]： 式中： s—— 型腔側(cè)壁最小壁厚， mm； h—— 型腔有的效高度， mm； α —— 為型腔的短邊與長(zhǎng)邊之比（ L2/L1）； ω —— 為與 h/L1 有關(guān)的系數(shù)； σ —— 為材料許用應(yīng)力， MPa。 查得 3Cr2MnNiMo 的許用應(yīng)力為 400 MPa，根據(jù)型腔尺寸，計(jì)算其側(cè)壁厚度s≥ ，模具中的實(shí)際型腔側(cè)壁最小壁厚為 57mm≥s 。 型腔底板厚度的計(jì)算 在塑料注射模的注射過程中，型腔從合模到注射保壓過程中將受到高 壓的沖擊力．因此模具型腔應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。總的說來(lái)，型腔所承受的力有如下幾種： （ 1）合模時(shí)的壓應(yīng)力； （ 2）注射過程中塑料流動(dòng)的注射壓力； （ 3）澆口封閉前一瞬間的保壓壓力； （ 4）開模時(shí)的拉應(yīng)力。 但型腔所承受的力主要是注射壓力和保壓壓力，并在注射過程中總在變化。在這些壓力的作用下，當(dāng)型腔的剛度不足時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致型腔向外膨脹，它將直接影響塑件的質(zhì)量和尺寸精度，并產(chǎn)生溢料飛邊。當(dāng)塑料冷卻收縮時(shí)，隨著壓力的下降，型腔將會(huì)彈性回復(fù)．當(dāng)型腔的彈性變形恢復(fù)量大于塑件壁厚的收縮量時(shí)，將壓緊塑件， 引起塑件頂出困難．甚至使塑件留在型腔中，如果型腔強(qiáng)度不足時(shí)，會(huì)產(chǎn)生塑性變形，即引起型腔的永久變形，特別嚴(yán)重的會(huì)使型腔破裂，釀成事故。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)要首先考慮使型腔的壁厚和底板厚度都有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證型腔在注射過程中不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的彈性變形。田此型腔雄厚和底板厚度的計(jì)算和選擇是十分重要的。 整體式矩形型腔底板厚度按強(qiáng)度計(jì)算的公式為 [1]： 式中： h2—— 型腔底板最小厚度， mm； ][ )1(32? ???? hs)1]([222 ?? ?? PLh 28 P—— 型腔內(nèi)熔體壓力， MPa； L2—— 矩形型腔長(zhǎng)邊， mm； α —— 為型腔的短邊與長(zhǎng)邊之比（ L2/L1） ； σ —— 為材料許用應(yīng)力， MPa。 計(jì)算 型腔 底板厚度 s，模具中的實(shí)際型腔底板最小壁厚為 s。 注射機(jī)參數(shù)校核 最大注射量的校核 由 V=459 cm3，注射機(jī)的最大注射量為 500cm3，根據(jù) V≤V 機(jī) ，故注射量滿足要求。 鎖模力的校核 由鎖模力 PA分 ≤F 機(jī) ,A 分為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積 3900mm2； P 為型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓 35MPa。 A 分 =3750mm2，計(jì)算 F=1365kN，該注射機(jī)的鎖模為2020kN，故鎖模力也滿足要求。 模具安裝尺寸的校核 1) 模具的外形尺寸 模架的選用可知模具的外形尺寸為 B179。L= 500mm179。 500mm，而注射機(jī)的拉桿間距是400mm179。400mm ，因此該模具可裝在此注射機(jī)上。 2) 模具厚度 模具的閉合高度為 370mm，而該注射機(jī)的最大厚度為 380mm，最小厚度為 220mm，因此該模具可裝在此注射機(jī)上。 3) 開模行程的校核 注射機(jī)的最大開模行程為 320mm。 S=H1+H2+10mm=++10=。 故該注射機(jī)的開模行程滿足要求。 終上所述，選擇注射機(jī) XSZY 500/200 是合理的。 29 5 塑料玩具殼體 注射?？傃b 圖 模具的結(jié)構(gòu)圖如下： 圖 51 主視圖 30 圖 52 AA 剖視圖 圖 53 BB 剖 視圖 詳細(xì)總裝圖與零件圖見 CAD 文檔。 31 6 總 結(jié) 通過對(duì)腳踏玩具承載底座左蓋塑件的成型工藝性能分型和注射模具設(shè)計(jì)， 對(duì)小型塑料玩具的合理化模具設(shè)計(jì)提供了參照。設(shè)計(jì)過程中，基于注射模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，運(yùn)用 CAD/CAM 技術(shù)，分析得到塑件的成型性能和工藝參數(shù)，選擇出合適的澆口類型和位置，進(jìn)而完成腳踏玩具承載底座左蓋塑件的合理化模具設(shè)計(jì)。 經(jīng)過完整的分析論證后，得到的結(jié)果表明，對(duì)于 此類小型塑料玩具塑件的注射模具設(shè)計(jì)，采用 CAD結(jié)合 CAM 技術(shù)的方法設(shè)計(jì)注射模具，能夠達(dá)到設(shè)計(jì)合理化模具設(shè)備的要求，對(duì)其他同類別塑料制件的注射模具設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。 致 謝 語(yǔ) 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中， XXXX 嚴(yán)格 要求我們，百忙中悉心指導(dǎo)，向我們傳授模具設(shè)計(jì)理念，耐心解說模具的動(dòng)作機(jī)理，我才得以順利完成本次設(shè)計(jì)。在論文的寫作過程中， XX 老師本著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精心指導(dǎo)我論文的寫作，并為我們提供了許多參考資料，在此，我向 XXXX 老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 其次感謝 XXXX 在之前的學(xué)習(xí)中 對(duì)我在 Pro/E 方面的 教育與 指導(dǎo)，和 XXXXX 在塑料注射模具設(shè)計(jì)方面 技術(shù) 要點(diǎn) 的 耐心傳授 ， 使此次設(shè)計(jì)得以順利按時(shí)完成。 再次還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我打下模具專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；也要感謝所有我的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾蛶椭?，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝母校四年來(lái) 為我個(gè)人成長(zhǎng)成才提供良好的平臺(tái)和諸多的鍛煉機(jī)會(huì) 。 35 參 考 文 獻(xiàn) ［ 1］ 俞芙芳主編 ． 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) [M]．武漢： 華中科技大學(xué)出版社 ， . ［ 2］ BaileyR S,Kraft H of fiber attrition in the properties of long fiber reinforced thermoplastics[J].International Polymer PROcess,. ［ 3］ Tjon S C,Xu S A,KwokLi R,et glass fiberreinforced polyamide 6,6 posites toughened with maleated SEBS[J].Composites Science and Technology,2020. ［ 4］ 劉瓊主編 ． 塑料注射 Moldflow 實(shí)用教程 [M]．北京， 機(jī)械工業(yè)出版社， . ［ 5］ 楊占堯 ． 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) [M]．北京， 高等教育出版社， . ［ 6］ 許洪斌等編 ． 塑料注射成型工藝及模具 [M]．北京， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. ［ 7］ 李志剛主編 ． 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典 [M]．北京， 機(jī)械工業(yè)出版社， . ［ 8］ 王栓虎主編 ． 塑料模具設(shè)計(jì)與制造 [M]．南京， 東南大學(xué)出版社， . ［