【導(dǎo)讀】為人類不可缺少的重要生產(chǎn)資料。塑料制品、制件在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了愈。來愈廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)要求完成瓶蓋注塑模具的CAD結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并通過MASTERCAM. 等軟件完成模具型芯的加工模擬并獲得加工程序。通過本次設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握塑料模具。設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、常用軟件的使用方法。至少達(dá)到兩張0號(hào)圖）；完成1萬字符的英文翻譯材料一份，并以打印文稿的形式提交；完成具有規(guī)定格式的設(shè)計(jì)說明書一份。了我國當(dāng)前模具技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及CAD/CAM在模具上的應(yīng)用，其中包括AUTOCAD，而主要的機(jī)械部分設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括塑料注塑模具的工作原理及應(yīng)用，設(shè)計(jì)，動(dòng)、定模，澆注系統(tǒng)，脫模機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)等設(shè)計(jì)等方面。計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠。側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)?????

　　

【正文】 置即壓緊塊來承受這個(gè)側(cè)推力。 2)由于斜導(dǎo)柱與滑塊的配合間隙較大，故合模后靠斜導(dǎo)柱不能保證滑塊的精確位置。側(cè)型芯的準(zhǔn)確位置要靠精確加工的壓緊塊來保證。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：壓緊塊的斜角應(yīng)略大于斜導(dǎo)柱的傾斜角，一般 a 大于斜導(dǎo)柱傾斜角20～ 30. 滑塊分為整體式和組合式，本設(shè)計(jì)采用的是整體式，即在滑塊上直接制出側(cè)向型芯 ,整體式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,配合 精度高 . 注塑模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功能及其分類 注塑模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用： ,定模能夠?qū)?zhǔn) ,使動(dòng)模和定模上的成形表面在模具閉合后形成形狀和尺寸準(zhǔn)確的腔體 .從而保證塑料件的形狀 ,壁厚和尺寸。 ,保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) . 注塑模導(dǎo)向系統(tǒng)分類： 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 21 頁 ,導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套是注塑模中應(yīng)用最普遍的機(jī)構(gòu)。 ，斜面導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。 用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向，雖然對(duì)中性好，但畢竟由于導(dǎo)柱與導(dǎo)套有配合間隙，導(dǎo)向精度不可能很高。當(dāng)要求對(duì)合精度很高時(shí)，必須采用錐面對(duì)合的方法 。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及設(shè)計(jì)方案 其中，導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是應(yīng)用比較普遍的一種。 本設(shè)計(jì)就采用這一種導(dǎo)柱長度尺寸應(yīng)能保證位于動(dòng)、定模兩側(cè)的型腔和型芯，開始閉合前導(dǎo)柱已經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)孔的長度不小于導(dǎo)柱直徑。 導(dǎo)柱采用帶頭導(dǎo)柱 (GB/T ),導(dǎo)柱直徑 為 30 ㎜ ,固定部分配合選用 H7/m6,配合導(dǎo)向部分配合采用 H7/f6,為了使模具在使用 ,維修時(shí)的拆裝過程中不會(huì)發(fā)生動(dòng)、定模錯(cuò)方向 ,導(dǎo)柱的布置采用等直徑不對(duì)稱布置 ,如圖 53, 圖 53 排氣系統(tǒng) 氣體來源 中存有空氣； ； ，塑料分解所產(chǎn)生的氣體； ； 設(shè)計(jì)要點(diǎn)及方案 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 22 頁 常見的排氣位置設(shè)計(jì)有如下幾種： ； ； ； ； 本設(shè)計(jì)由于推桿較多，并且采用的是過度配合 ,配合選用 H8/氣作用 .另外 ,動(dòng)模板與定模板之間留有 間隙 ,同樣可以起到排氣作用 ,因此沒必要開設(shè)專用的排氣槽。 頂出機(jī)構(gòu) 使塑件從模具上脫出來的機(jī)構(gòu)稱脫模機(jī)構(gòu)或稱頂出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與模具的開模方向是一致的。 頂出機(jī)構(gòu)的分類 頂出機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三大類。 機(jī)械頂出中有頂桿頂出、頂管頂出、頂板頂出、卸料板頂出、卸料塊頂出及復(fù)合頂出等方式。 手動(dòng)脫模：手動(dòng)脫模指當(dāng)模具分型后，用人工操縱頂出機(jī)構(gòu)取出塑件。對(duì)一些不帶孔的扁平塑件，由于它與模具的粘附力不大，在模具結(jié)構(gòu)上可不設(shè)頂出機(jī)構(gòu)，而直接用手或鉗子夾出塑件。 機(jī)動(dòng)脫模 ：利用注塑機(jī)的開模動(dòng)力，分型后塑件隨動(dòng)模一起運(yùn)動(dòng)，達(dá)到一定位置后時(shí)，脫模機(jī)構(gòu)被機(jī)床上固定不定的頂桿頂住，不再隨動(dòng)模移動(dòng)，此時(shí)脫模機(jī)構(gòu)動(dòng)作，把塑件從動(dòng)模上脫下來。 液壓或氣動(dòng)頂出：在注射機(jī)上專門設(shè)有頂出油缸，由它帶動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)脫模，或設(shè)有專門的氣源和氣路，通過型腔里微小的頂出氣孔，靠壓縮空氣吹出塑件。 頂桿脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 。 ， 有足夠的剛度 ， 而且應(yīng)以盡可能大的面積與塑件接觸 ，當(dāng)直徑小于 3 ㎜時(shí) ， 應(yīng)該采用階梯頂桿 ， 以加大頂桿的剛度。 ，一般選 H8/f7，其配合間隙兼有排氣作用 ，但不應(yīng)大于所用塑料的排氣間隙 ， 以防漏料。配合長度一般為頂桿直徑的 2～ 3倍。運(yùn)動(dòng)靈活順暢 ， 具有足夠強(qiáng)度 、 剛度 ， 工作穩(wěn)定可靠 ， 容易制造和裝配 ， 更換方便 。 ， 對(duì)塑料件外觀無明顯損壞 ， 不會(huì)引起塑料 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 23 頁 件變形或使塑料件破裂 。 。 。 設(shè)計(jì)采用方案 本設(shè)計(jì)中采用簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)中的頂桿脫模機(jī)構(gòu)。推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，推出平穩(wěn)可靠，由于塑件四周各有一個(gè)Φ 4的孔，脫模阻 力較大，因此在四周布置8個(gè)Φ 3 的頂桿。中間部分塑件質(zhì)量較重，因此設(shè)置 4個(gè)Φ 6 的頂桿。其中，Φ 3頂桿為帶肩推桿，這樣可以增加推桿工作時(shí)的穩(wěn)定性。Φ 6推桿設(shè)計(jì)成普通的圓柱頭推桿。頂桿布置圖如圖 54 所示。 將推桿凸肩壓在固定板的沉孔和推板之間，用螺釘緊固，凸肩的高度與對(duì)應(yīng)沉孔的深度留出余量，在裝配后將它們固定板一起磨去余量，來保證高度一致，避免在高度方向來回竄動(dòng)。 圖 54 零件模型 復(fù)位裝置 脫模機(jī)構(gòu)在完成塑件頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)，要求它必須回復(fù)到初始位置。 目前常用的復(fù)位形式主要有復(fù)位桿復(fù)位 和彈簧復(fù)位兩種形式。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 24 頁 本設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位 推出導(dǎo)向 推出機(jī)構(gòu)中推桿工作部分的配合段較短，其余部分都處于浮動(dòng)狀態(tài)，頂出機(jī)構(gòu)本身具有重量，臥式模具中推出機(jī)構(gòu)會(huì)因自重而下墜，這就勢(shì)必引起配合段朝下的單面摩擦磨損增加。對(duì)于長度較大的推桿或采用推桿塑量多，分布又不均衡的模具，因推出時(shí)受力不均會(huì)引起推桿偏斜甚至損壞，特別是對(duì)于較大的模具。在這種情況下，頂出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向就顯得十分重要。 頂出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向可采用以下三種方法 ： ： 導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向是推出機(jī)構(gòu)中最準(zhǔn)確可靠的導(dǎo)向方法，適用于推桿塑量多，頂推力分 布明顯不均的模具，它運(yùn)動(dòng)靈活，平穩(wěn)，可防止傾斜和卡死現(xiàn)象。 ： 推出力分布教均勻，推桿數(shù)量也較少，僅為克服推出機(jī)構(gòu)因自重下墜的模具，可以使用支承塊導(dǎo)向 。 ： 利用復(fù)位桿對(duì)頂出機(jī)構(gòu)導(dǎo)向，這時(shí)應(yīng)增大復(fù)位桿直徑并增大復(fù)位桿工作一端的配合長度，頂出機(jī)構(gòu)的重量由這一配合面承受。 本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)向 ,導(dǎo)柱采用帶頭導(dǎo)柱 (GB/T ),導(dǎo)柱直徑為 20,固定部分配合選用 H7/m6,配合導(dǎo)向部分配合采用 H7/f6。 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 冷卻系統(tǒng)的作用及內(nèi)容 在注塑成型 工藝過程中，模具溫度直接影響塑料的充模和塑料件的定形，也直接影響注塑周期和塑料件質(zhì)量，因此，必須對(duì)模具進(jìn)行有效冷卻，使其溫度保持在一定范圍內(nèi)。 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： ，主冷卻系統(tǒng)的具體形式； ； ； ； ； 。 設(shè)計(jì)方案及計(jì)算 10 的水管水冷，水管主要布置在上，下型芯。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 25 頁 下型芯水管布置圖。如圖 55： 圖 55 下型芯水管布置圖 下型芯由于側(cè)面有猾塊等零部件障礙，不能直接接水嘴，因此再設(shè)計(jì)一段水管通過動(dòng)模接向水嘴，如下圖 56： 圖 56 下型芯水管布置圖 上型芯水管布置圖和上圖基本類似。 ，求出恰當(dāng)?shù)睦鋮s管道直徑與長度，滿足冷卻要求。但是模具的熱量有輻射熱，通過對(duì)流的散熱，向模板的傳熱和由于噴嘴接觸的傳熱等很多因素，因此要進(jìn)行精確的計(jì)算是不可能的，本設(shè)計(jì)的計(jì)算方法是僅考慮冷卻介質(zhì)在管內(nèi)作強(qiáng)制的對(duì)流散若，忽略其他因素。 假設(shè)由塑料放出的熱量全部傳給模具，其熱 量為 Q = n G CP（ T1T0） （ 53） 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 26 頁 式中： Q—— 每小時(shí)應(yīng)散掉的總熱量（千卡 /小時(shí)） n—— 每小時(shí)注射的次數(shù)，取 150次 ； G—— 每次注射的塑料量，為 83 g/次 ； T1—— 熔融塑料進(jìn)入模腔的溫度，溫度， oC ； T0—— 塑料脫模溫度， oC ； 令 CP（ T1T0） =μ ， μ 為塑料的總熱容量，查表得， μ =～ 千卡 /小時(shí)，本設(shè)計(jì)取 85 千卡 /小時(shí)。 所以 Q = n G CP（ T1T0） = 1058 千卡 散掉上述熱量所需冷卻水的量 ? ?1023()Pn G C T TM K T T? ? ? ?? ? （ 54） 式中： M—— 每小時(shí)需通過模具的冷卻水量， kg； T2—— 出水溫度，取 T2 = 24 oC T3—— 進(jìn)水溫度，取 T3 = 20 oC K—— 熱傳導(dǎo)系數(shù)，取 K= 所以 ? ?1023()Pn G C T TM K T T? ? ? ?? ?=413（ kg） （ 55） 所設(shè)計(jì)的冷卻水道每小時(shí)流出的冷卻水量為 2336 00 10M r V? ?? ? ? ? ? （ 56） 式中： 2rV? ?—— 冷卻水道的截面積（ mm2） ,r = 10mm V = 水流的速度，取 V = 所以 M? = 545（ kg） M? M 因此設(shè)計(jì)的冷卻系統(tǒng)有足夠的冷卻能力。 模具總體結(jié)構(gòu)分析 經(jīng)過分析澆注系統(tǒng)，側(cè)向分型機(jī) 構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)后，設(shè)計(jì)出模具的總體結(jié)構(gòu)，如圖 57，圖 58： 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 27 頁 圖 57 裝配圖 圖 58 裝配圖 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 28 頁 M6 110 A12 120 模板 M6 50 10 40 M6 50 M8 50 M6 20 34 60 M10 40 M6 20 10 30 M6 35 M6 25 分模介紹 本設(shè)計(jì)采用三次分型。第一次分型時(shí)，利用彈簧（ 29）的彈力，使模具從ⅠⅡ分型面分型，當(dāng)模具運(yùn)動(dòng)一段距離，由于有限位桿的作用，進(jìn)行第二次分型，由于拉鉤 （ 40） 鉤緊動(dòng)模板，使開模時(shí)Ⅲ分型面先不能打開，于是模具從Ⅱ分型面分開。開模到一定距離后，固定在定模板上的滾輪擠壓拉鉤 （ 40） ，使其繞軸進(jìn)行擺動(dòng)而脫離動(dòng)模板，當(dāng)限位螺釘 （ 38） 起作用后，模具從Ⅲ分型面打開，隨著模具繼續(xù)后退，機(jī)床頂桿頂住頂板 （ 47） ，通過頂桿 （ 5） 、 （ 43） 將塑件從型芯上脫下，從而完成先后順序的脫模動(dòng)作。 點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu) 利用點(diǎn)澆口形式的注射模具有許多優(yōu)點(diǎn)，但是點(diǎn)澆口凝料一般都是在開模后由人工取出，操作比較復(fù)雜，而且效率低，本課題設(shè)計(jì)的模具由于是大批量生產(chǎn)，因此設(shè)計(jì)點(diǎn)澆口自動(dòng)脫落機(jī)構(gòu)。 開模時(shí)，首先在Ⅰ處分型，由于拉料桿 （ 23） 的作用，凝料被從上型芯 （ 35）脫出，澆口被拉段，當(dāng)進(jìn)行第二次分型時(shí)，由于流道推板 （ 19） 的作用，凝料被從澆口套 （ 21） 脫出，凝料靠自重向下墜落。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 29 頁 第六章 模具用鋼 塑料模的工作條件與冷 沖模有所不同，塑料模一般都在一定溫度（ 150176。 C～200176。 C）條件下進(jìn)行工作，除承受一定壓力外，還承受一定的溫度，此外有些塑料在成型過程中還會(huì)分解出腐蝕性氣體，使模具表面受腐蝕。因此，塑料模成型零件的主要失效形式是磨損、變形和表面腐蝕等。為了使塑料模正常工作，并保證有一定的使用壽命，如何合理選用模具零件用材料及其熱處理規(guī)范是個(gè)很重要的問題。 塑料模具用鋼的必要條件 用于注塑模具的鋼材，大致應(yīng)滿足如下要求： ； ； ； ，而且 又有韌性； ，尺寸穩(wěn)定性好，熱穩(wěn)定性好，熱膨脹系數(shù)??； ； ； 。 選擇鋼材的條件 ； ； ； ； 注塑模具常用材料 如下表： 類型 材料 型腔、型芯類零件 P 71 NAK80、 NAK5 H1 3Cr13 等 導(dǎo)向類零件 GCr1 SUJ T8A、 T10A 等 澆注系統(tǒng)零件 P T8A、 T10A 等 推出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)零件 SKH6 T8A、 T10A 等 模板類零件 45鋼、 55 鋼等 表 61 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 30 頁 第七章 模具的裝配與調(diào)試 模具的裝配與調(diào)式是模具制造中的最后一道關(guān)鍵工作。模具的裝配、調(diào)配不