【導(dǎo)讀】流程，掌握塑件的成形工藝方案。2）根據(jù)圓盒零件的形狀結(jié)構(gòu)特點，選擇合理的塑料，用PROE進行三維造型，并考慮所選塑料的收縮率問題。選出合理的成型工藝方案。5）學(xué)會CAD軟件和PROE軟件，并用電腦軟件繪出裝配圖和相關(guān)零件圖。6）查閱與畢業(yè)課題有關(guān)的英文資料，翻譯三千單詞以上的英文資料。7）認真閱讀湖南工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計手冊，撰寫論文規(guī)范。1)塑料模具設(shè)計手冊，CAD和PROE教程。2）學(xué)校圖書館數(shù)字資源中的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。4）校園外的網(wǎng)絡(luò)資源。理的注射模具，畫出裝配圖及相關(guān)的零件圖，確定論文初稿；4）—：論文修改并裝訂，填寫相關(guān)表格及打印圖紙；以及合理的設(shè)計注射模具，以保證產(chǎn)品具有較低的成本和較高的經(jīng)濟效益。流道、加熱系統(tǒng)、排氣結(jié)構(gòu)等進行設(shè)計。利用直導(dǎo)柱導(dǎo)向，推桿頂料完成脫模。通過模具總裝圖更詳細的了解了模具結(jié)構(gòu)及工作原理。

　　

【正文】 寸盡量取上限尺寸， 尺寸公差取下偏差。 1）凸模徑 向尺寸的計算： LM 1 =[(1+ Scp ) LS 1 + ?43 ]Z?? 凸模尺寸如圖 47 所示。 圖 47(a) 凸模 尺寸 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 18 頁 共 29 頁 圖 47(b) 凸模 三維形狀 式中 LM 1 —以小端加工時凸模的徑向尺寸； L 2M =[(1+ Scp ) LS 2 + ?43]Z?? 式中 LM 2 —以大端加工時凸模的徑向尺寸。 2）凸模高度尺寸的計算： HM =[(1+ Scp ) HS +32 ?]Z?? 式中 HS —凹模深度減去塑件壁厚型芯的理論高度。 模 具 凸、凹模尺寸的確定 凸、凹模受力的作用， 其尺寸需要進行強度或剛度校核來確定。 只要凹模長邊的寬度滿足 就可以達到剛度要求， 理論上只要取大于 的值就滿足設(shè)計要求， 但考慮到導(dǎo)柱和導(dǎo)套、螺釘、冷卻水孔等對模架強度、剛度的削弱作用， 實際生產(chǎn)中都取比理論值大得多的值， 在本設(shè)計中， 在長度方向， 取模仁到模具邊的單邊寬度為 40mm ， 在寬度方向， 取模仁到模具邊的單邊寬度為 40mm （實際生產(chǎn)中寬度方向的邊值一般比長度方向的邊值大）。 所以凸、凹模尺寸為 200200mm 。 （ 3）模具高度尺寸的確定 各塊板的厚度已經(jīng)標準化， 所需要的只是選擇， 如何選擇合理的厚度， 這里有兩個尺寸需要注意： ① 凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型時型腔中有很大的成型壓力， 當塑件和凝料在分型面上的投影面積很大時， 若凸模底板厚度不夠， 則極有可能使模架發(fā)生變形或者破壞， 尺寸 需要校核才能確定， 厚度滿足 可滿足要求， 為了安全， 取底板厚度為 50mm ， 。 凹模的底板因為是與注塑機的工作臺接觸的 ， 所受的力傳遞到工作臺上， 該計取凹模底板厚度為 125mm 。 ② 推板推出距離；在分模時塑件一般是黏結(jié)在型芯上的， 需要推桿或推板推出一定的距離才能脫離型芯， 該塑件的高度為 132mm ， 黏結(jié)在型芯上的尺寸約 102mm 左右， 所以當推出距離為 140mm 時就能使塑件和型芯分離。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 共 29 頁 需要滿足關(guān) 系： H － 1h － 2h － 3h － h ＞ 0 H ——C 板高度； 1h ——擋銷高度； 2h ——推板厚度； 3h 推桿固定板厚度； h ——推出距離； 圖 48 推出距離關(guān)系 完成了以上的工作， 確定模具尺寸為 400400mm ， 型腔厚度 65mm ， 型芯板厚度30mm 。 導(dǎo)向與定位機構(gòu) 導(dǎo)向機構(gòu)起定位和定向作用。 注射模的導(dǎo)向機構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種類型。 設(shè)計導(dǎo)柱和導(dǎo)套需要注意的事項有： 1）合理布置導(dǎo)柱的位置， 導(dǎo)柱通常設(shè)在長邊離中心線的 1/3 處最為安全。 導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對稱布置， 或不等直徑對稱布置。 2）導(dǎo)柱工作部分長度比型芯端面高出 6～ 8mm ， 以確保其導(dǎo)向與引導(dǎo)作用。 3）導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用 H 7/f 7， 低精度時可采取更低的配合要求； 如H 7/k 6。 配合長度通常取配合直徑的 ～ 2 倍， 其余部分可以擴孔， 以減小摩擦， 降低加工難度。 4）導(dǎo)柱可以設(shè)置在動?；蚨?， 設(shè)在動模一邊可以保護型芯不受損壞， 設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。 5）一般導(dǎo)柱滑動部分的配合形式按 H 8/ f 8,導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按 H7/k6， 導(dǎo)套外徑的配合按 H 7/k 6。 [12] 6）除了動模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外， 一般還在動模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套。 7）導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而決定， 可參考標準模架數(shù)據(jù)選取。 脫模機構(gòu)的設(shè)計 Hh1h2h3h湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 20 頁 共 29 頁 注射成型每一循環(huán)中， 塑件必須準確無誤地從模具的凹?；蛐托旧厦摮觯? 完成脫出塑件的裝置稱為脫模機構(gòu)， 也稱頂出機構(gòu)。 此脫模機構(gòu)為 一次脫模， 采用推桿脫模。 它由推桿、 推板、 推桿固定板合推銷等組成。 推桿直接與塑件接觸， 開模后將塑件推出。 由于板狀塑件， 推桿設(shè)在塑件 底面，推出機構(gòu)的復(fù)位采用復(fù)位桿。 圖 49 脫模機構(gòu) 開始時動模板開始帶動拉板，脫模動作則由拉板帶動推板， 并通過復(fù)位桿及推桿板帶動推桿與推板同時推動制品脫離定模鑲件， 完成了脫模的動作。 圖 410 推桿脫模 脫模力計算 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 共 29 頁 當塑件收縮包緊型芯時， 未脫模時， 正壓力（ F 正 ）就是對型芯的包緊力， 此時的摩擦阻力即為 : F阻 = 正Ff? 然而， 由于型芯有錐度， 故在脫模力（ 脫F ）的作用下， 塑件對型芯的正壓力降低了 aF sin?脫 ， 即變成了（ 正F aF sin?脫 ） [5]， 所以此時的摩擦阻力為： F阻 =f ( 正F aF sin?脫 正Ff? aFf sin?? 脫 F阻 ——摩擦阻力（ N）； f ——摩擦系數(shù)， 一般取 f =～ 正F ——因塑件收縮對型芯產(chǎn)生的正壓力（即包緊力）（ N） 脫F ——脫模力（ N）； α——脫模斜率， 一般為 ～ 2176。 根據(jù)受力圖可列出平衡方程式 xF 即： 脫F + aF sin?正 = aF cos?阻 設(shè)計模具時， 開始就要選定模架。 當然選用模架時要考慮到塑件的成型、流道的分布湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 共 29 頁 形式以及頂出機構(gòu)的形式， 有抽芯的還要考慮滑塊的大小等因素。 本套模具選用標準塑膠模架， 其規(guī)格如下： 細水口系統(tǒng)的標準型， 3520（即 200 ㎜ 200 ㎜）， 定模座板的厚度為 30mm ， 凹模固定板的厚度為 30mm ， 整體式凹模厚度為 120mm ， 推件板厚度 30mm ， 整體式凸模厚度為 50mm ， 動模座板厚度為 32mm ， 整個模具的厚度是 400mm 。 模架的形狀及尺寸見說明書的附頁。 1— 支座 2— 復(fù)位桿 3— 定模座板 4— 推桿 5— 推桿板 6— 熱噴嘴 7— 電阻絲 8— 定模板 9— 螺釘 10— 推板 11— 定模鑲件 12— 拉板 13— 動模板 14— 螺釘 15— 冷卻系統(tǒng) 16— 螺釘 17— 塑件 18— 螺釘 圖 51 模架圖 制品為熱流道蓋板， 外表面為裝飾品。 該制品采用熱流道注射成型， 澆口設(shè)置在制品表面， 推桿與塑件直接相接觸， 利用推桿脫模。 當開模至一定距離后， 動 模板 13 開始帶動拉板 12。 繼續(xù)開模動作則由拉板 12帶動推板 10， 并通過復(fù)位桿 2 及推桿板 5 帶動推桿 4 與推板 10 同時推動制品 17 脫離定模鑲件 11， 完成了分模的動作。 合模時， 推桿 4 由復(fù)位桿 2 復(fù)位進行下一個循環(huán)。 6 注射機的校核 注射壓力的校核 該項工作是校核所選注射機的公稱壓力 P公 能否滿足塑件成型時所需要的注射壓力P0,塑件成型時所需要的壓力一般由塑料的流動性 \塑件的結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定 ,其值一般為 70～ 150MPa。 ABS 所需的注射壓力 P0 如表 71 所示。 表 61 ABS 所需的注射壓力 P0 塑料 注射條件 厚壁件 中等厚壁件 難流動的薄壁窄澆口件 ABS 80～ 100 100～ 130 130～ 150 P公 ≥ 0P ,滿足條件。 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后， 可以按下式校核注塑機的額定鎖模力： 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 29 頁 F鎖 ? F脹 = 型分 PAK ?? 滿足要求。 式中 F鎖 —— 注塑機額定鎖模力： 800KN； K 安全系數(shù)， 通常取 ～ ， 取K=； ]5[ 開模 能力的校核 開模力是指注射成型工藝結(jié)束后， 打開模具所需的力， 以噸為單位。 開模力約為鎖模力的 6%~10%。 ]1[ 塑化 能力的校核 初定的成型周期為 30 秒計算， 實際要求的塑化能力為成型周期每次實際注射量， 即： （ g/s）， 小于注塑機的塑化能力 100（ g/s）， 說明注射機能完全滿足塑化要求。 ]6[ 開模行程與推出機構(gòu)的校核 開模行程是指從模具中取出塑件所需要的最小開合距離， 用 H 表示， 它必須小于注射機移動模板的最大行程 S。 對單分型面注射模， 所需要開模行程 H 為： S≥H=H1+H2+（ 5～ 10） mm 。 ]5[ 式中， H1—塑件推出的距離（也可作為凸模高度） (cm)； H2—包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度 (cm)； S—注射機移動板最大行程 (cm) ； H— 所需開模行程 (cm)。 各種型號注射機的推出裝置和最大推出距離各不相同， 設(shè)計模具時， 推出機構(gòu)應(yīng)與注射機相適應(yīng)， 安裝部分相關(guān)尺寸的校核 模具與注射機安裝部分的相關(guān)尺寸主要有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、拉桿間距、最大模具厚度與最小模具厚度以其模具與注射機的安裝關(guān)系。 噴嘴尺寸：注射機的噴嘴與模具的澆套關(guān)系如圖 71 所示。 主流道的始端球面半徑 R 應(yīng)比注射機噴嘴頭球面半徑 R0 大 1～ 2mm ；主流道小端直 徑 d 應(yīng)比噴嘴直徑 d0大 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 29 頁 .5～ 1mm ， 以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。 圖 61 注射機的噴嘴與模具的澆套關(guān)系 定位圈與注射機固定板的關(guān)系：模具定模座板上的定位要求與主流道同心， 并與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。 定位圈的高度， 對小型模具為8~10mm ， 對大模具為 10~15mm 。 此外， 對中、小型模具一般只 在定模座板上設(shè)定位圈， 對大型模具， 可在動模座板、定模座板上同時設(shè)定位圈。 我們所選的是小型模具。 動模規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系：模具的安裝有兩種方式， 從注射機上方直接吊裝入機內(nèi)進行安裝， 或先吊道側(cè)面再由側(cè)面推入機內(nèi)安裝， 如下圖所示。 由此可見， 模具的外形尺寸受到拉桿間距的限制， 應(yīng)予重視。 圖 62 模具外形尺寸與拉桿的關(guān)系 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax 滿足要求。 式中 Hm —所設(shè)計的模具厚度 400 mm ； 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 29 頁 Hmin —注塑機所允許的最小模具厚度 280mm ； Hmax —注塑機所允許的最大模具厚度 500 mm 。 ]5[ 模具外形尺寸校核 注塑模外形尺寸應(yīng)小于注塑機工作臺面的有效尺寸。 模具長寬方向的尺寸要與注塑機 拉桿 間距相適應(yīng)， 模具至少有一個方向的尺寸能穿過拉桿間的空間裝在注塑機的工作臺面上。 ]3[ 圖 63 模具總厚度與注射機模板閉合厚度的關(guān)系 模具安裝尺寸校核 注塑機的動模板， 定模板臺面上 面的 螺釘孔或 “T”形槽， 用于安裝固定模具。 模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定， 壓板固定。 采用螺釘直接固定時（大型模具常用這種方法）， 模具動， 定模板上的螺孔及其間距， 必須與注塑機模板臺面上對應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時（中， 小模具多用這種方法）， 只要在模具的固定板附近有螺孔就行。 ]5[ 使用壓板時， 動模、定模各用 2~4 壓板既可。 該模具外形尺寸為 400400 屬中小型模具， 所以采用壓板固定法（一般認為當尺寸在 450450 內(nèi)為中小模具）。 ]7[ 開模行程校核 所選注塑機為全液壓式鎖模機構(gòu)， 最大開模行程受模具厚度影響。 此時最大開模行程 S開 等于注塑機移動、固定模板臺面之間的最大距離減去模具厚度。 S開 ≧ H1+H2+（ 5～ 10） mm 式中 S開 ——注塑機移模行程 200mm ； H1——推出距離 10mm ； H2——流道凝料與塑件高度 50mm 。 注射機校核完畢。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 29 頁 參考文獻 : [1] 顏智偉 . 塑料模具設(shè)計與機構(gòu)設(shè)計 . 國防工業(yè)出版社 .； [2] [美 ] . . 格爾曼編著 . 吳其曄等譯 . 注射成型手冊 . ； [3] 黃虹主編 . 塑料成型加工與模具 .化學(xué)工業(yè)出版社 .2021 ； [4] 汪克飛 , 杜濟美 , 程德華 . 我國緊固件行業(yè)模具生產(chǎn)現(xiàn)狀 [J ] . 模具技術(shù) , 1992. [5] 葉久新 ， 王群主編 . 塑料制品成型及模具設(shè)計 . 湖南科學(xué)技術(shù)出版 ； [6] 賈潤禮 . 程志遠 等編著 . 實用注塑模設(shè)計手冊 . 中國輕工業(yè)出版社， 2021； [7] 模具制造手冊編寫組 . 模具制造 手冊 . 機械工業(yè)出版社， 1996； [8] 楊峰編著 . Pro/E 中文野火版 教程 塑料模具設(shè)計 . 清華大學(xué)出版社；； [9] 劉敏江主編 . 塑料加工大全 . 中國輕工業(yè)出版社 . ； [10] 黃毅宏 . 模具制造工藝 . 機械工業(yè)出版社 . 1999； [11] 馮炳堯 . 韓泰榮 . 蔣文生 . 模具設(shè)計與制造簡明手冊 . 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 . 1998 。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 29 頁 致謝詞 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束， 敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。 在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參 考、 查閱各種有關(guān)模具方面的資料， 請教老師有關(guān)模具方面的問題，特別是羅云指導(dǎo)老師給我講解了模具在設(shè)計過程中可能遇見的問題，（如塑料注射模具的設(shè)計中， 分型面的選擇、 澆注系統(tǒng)的設(shè)計和脫模機構(gòu)的設(shè)計等， 在實際中可能遇到的具體問題。） 在指導(dǎo)老師的協(xié)助和講解下，同時查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具模型，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并利用因特網(wǎng)查閱了大量設(shè)計資料，在設(shè)計過程中，本人運用了大量的計算機輔助設(shè)計，通過對此塑件模具的設(shè)計，本人更加熟練了對 Pro/ENGINEER 和 AutoCAD 的運用，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。模具在當今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 這次設(shè)計過程使我受益匪淺。在此，對關(guān)心和指導(dǎo)過我的各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝 !由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計過程中難免有錯誤之處，敬請各位老師批評指正。 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 29 頁 附錄 附 1: CAD 部件圖 附 2: 英文翻譯