【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)一套能夠高效率生產(chǎn)的高質(zhì)量電池后蓋注射模。領(lǐng)域都出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢。作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，隨著塑料新品種的不斷出現(xiàn)以及塑料制品在結(jié)構(gòu)、外觀上要求的日益。提高，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)過程變得越來越復(fù)雜。境下采用手工繪圖的方式進(jìn)行的，已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展變化的需要。有資料統(tǒng)計(jì)表明，采用CAD技術(shù)可以使模具。設(shè)計(jì)時(shí)間縮短50％。在歐美一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，CAD／CAM已經(jīng)成為模具行業(yè)一。在CAD應(yīng)用方面，已經(jīng)超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段。在模具設(shè)計(jì)中采用三維CAD軟件的企業(yè)已經(jīng)接近90％。不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，都是基于同一數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的，既方便，又易保證制品的精度。系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，工作可靠；人民幣，其中出口額約58億元人民幣。需進(jìn)一步調(diào)整和轉(zhuǎn)變。需的注射量不超過注射機(jī)最大容量的80％。ABS是目前世界上應(yīng)用最廣泛的材料，它的來源廣，成本低，符合塑

　　

【正文】 ℃ ） θ1—冷卻水出口溫度（取 26℃ ） θ2—冷卻水進(jìn)口溫度（取室溫的溫度 25℃ ） qv=2410178。／ 10001= m179。/min 定冷卻水管的直徑 為使冷卻水處于湍流狀態(tài)，取冷卻水孔的直徑 d=6mm 冷卻管道的 設(shè)計(jì) 由前面的 moldflow 冷卻水道，分析 可知，選擇方案三，布置如圖 30 所示，下圖57 所示，是冷卻水路在模具中的位置。 （ 1） 主視圖 （ 2）側(cè)視圖 圖 57 冷卻管道在模具中的位置 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 39 頁 共 48 頁 39 10 頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì) 注射成形每一循環(huán)中，塑料制品必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模中或型芯上脫出，模具中這種脫出塑件的機(jī)構(gòu)，稱為脫模機(jī)構(gòu)，也常稱為推出機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)的作用包括脫出、取出兩個(gè)動(dòng)作。既首先將塑件和澆注系統(tǒng)凝料等與模具松動(dòng)分離，稱為脫出，然后把其脫出物從模具內(nèi)取出 。 制品推出的基本方式 按模具中的推出零件分：推桿推出、推件板推出、推管推出、推塊式脫模 . 推出脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)，必須根據(jù)制品的形狀，復(fù)雜程度和注塑機(jī)推出機(jī)構(gòu)形式選取。采用何種不同類型的推出脫模機(jī)構(gòu)，其選用原則如下： a. 使制品脫模后不致變形，推力分布均勻，推力面盡可能大，并靠近型芯。 b. 制品在推出時(shí)不能造成碎裂，推力應(yīng)設(shè)在制品能承受較大力的地方，如肋部、凸緣、殼體壁等處。 c. 盡量不損傷制品的外觀。 d. 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，配 換容易。 推桿的形式 根據(jù)塑件的形狀特點(diǎn)， 模具型腔在定模部分，型心在動(dòng)模部分。其推出機(jī)構(gòu)可采用推桿推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)。由于分型面有臺(tái)階，為了便于加工，降低模具成本，我們采用推桿推出機(jī)構(gòu)，推桿推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時(shí)會(huì)在塑件上留下頂出痕跡，但塑件底部裝配后使用時(shí) 不影響外觀，設(shè)立 30 個(gè)推桿平衡布置，既達(dá)到了推出塑件的目的，又降低了加工成本。注：推桿推出塑件，推桿的前端應(yīng)比型腔或型心平面高出 。 采用推桿推出，推桿截面為圓形，推桿推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也 便于更換。 結(jié)合制品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，模具型腔的結(jié)構(gòu)采用了整體式型腔板，這種結(jié)構(gòu)工作過程景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 40 頁 共 48 頁 40 中精度高，并且在此模具中容易加工得到， 在推出機(jī)構(gòu)中采用廠組合式推桿，如圖中，這種結(jié)構(gòu)主要是防止推桿在于作過程中受到彎曲力或側(cè)向壓力而折斷，因?yàn)楫a(chǎn)品較小，另外折斷后也易于更換。這里采用設(shè)計(jì)推桿，全部固定在頂桿固定板。 如圖 57 所示： 頂桿 拉料桿 復(fù)位桿推桿固定板推板 圖 57 復(fù)位桿、頂桿組裝方式 推件力的計(jì)算 對(duì)于一般塑件和通孔殼形塑件，按下式計(jì)算，并 確定其脫模力（ Q）： Q = A p (μCOS? SIN ? ) 式中 A—塑件包絡(luò)型芯的面積 p 由塑件收縮率產(chǎn)生的單位面積上的正壓力，一般取 ——； ?脫模斜度 ?? ； μ—塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，為 ~。 A= mm178。 Q= 10(*COS2SIN2) 2=(N) 推桿的設(shè)計(jì) ① 推桿的強(qiáng)度計(jì)算 查 《塑料模設(shè)計(jì)手冊之二》由式 597 得 d=（ QEn ??? ??322 l64 ?? ） 41 式中 d——圓形推桿直徑 cm ? ——推桿長度系數(shù) ≈ 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 41 頁 共 48 頁 41 l——推桿長度 cm n——推桿數(shù)量 E——推桿材料的彈性模量 N/ 2cm (鋼的彈性模量 E=?107N/ 2cm ) Q——總脫模力 計(jì)算得 d= mm。 因此根據(jù)塑料結(jié)構(gòu)采用頂桿頂出方式，取頂桿直徑為 2mm。 ② 推桿壓力校核 查《塑料模設(shè)計(jì)手冊》式 598 σ﹦24 dn Q?? σs 取 320N/mm178。 計(jì)算 σ= N/mm178。 σ＜ σs 推桿應(yīng)力合格，硬度 HRC50～ 65 綜上所述，推桿設(shè)計(jì)如圖 58 所示 圖 58 推桿 推桿材料 推桿的材料多為 45鋼、 T8或 T10碳素工具鋼，推桿頭部需淬火處理，硬度大于50HRC，表面粗糙度在 ，較好的表面質(zhì)量可防止推桿與孔咬死，并延長使用壽命。在存放推桿時(shí)，為防止有害氣體及介質(zhì)的侵蝕，應(yīng)涂上二硫化鉬。此處推桿材料用 45鋼。 推桿的復(fù)位 使用推桿作為推出零件的脫模機(jī)構(gòu)，在完成一次脫模動(dòng)作，開始下一次注射工作循環(huán)時(shí)，與制品接觸的推桿必須回復(fù)到初始位置。因此，必須設(shè)有復(fù)位裝置。復(fù)位裝置有復(fù)位桿復(fù)位和彈簧復(fù)位兩種形式。本次設(shè)計(jì)采用復(fù)位桿復(fù)位裝置。 11 模架的選擇 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 42 頁 共 48 頁 42 在學(xué)校作設(shè)計(jì)時(shí)，模架部分要自行設(shè)計(jì)；在生產(chǎn)現(xiàn)場設(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)。 標(biāo)準(zhǔn)件包括通用標(biāo)準(zhǔn)件及模具專用標(biāo)準(zhǔn)件兩大類。通用標(biāo)準(zhǔn)件如緊固件等。模具專用標(biāo)準(zhǔn)件如定位圈、澆口套、推桿、推管、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模具專用彈簧、冷卻及加熱元 件，順序分型機(jī)構(gòu)及精密定位用標(biāo)準(zhǔn)組件等。 注塑模模架國家標(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》。由于塑料模具的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在在全國的部分地區(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，型號(hào)為：CI2330A30B35C80。如圖 59 所示： 圖 59 模架 模板各部分結(jié)構(gòu)尺寸如表 5 所示： 表 5 模板各部分主要結(jié)構(gòu)尺寸 1 定模固定板 長 寬 厚 300mm 280mm 25mm 2 定模板 長 寬 厚 300mm 230mm 40mm 3 動(dòng)模板 長 寬 厚 300mm 230mm 45mm 4 墊塊 長 寬 厚 300mm 43mm90mm 5 推桿固定板 長 寬 厚 290mm 140mm 15mm 6 推板 長 寬 厚 290mm 140mm 20mm 7 動(dòng)模固定板 長 寬 厚 300mm 280mm 25mm 根據(jù)上述的設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出合理的模具。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 43 頁 共 48 頁 43 12 模具工作過程 模具裝配圖 模具裝配 三維 圖 和二維圖分別 如圖 60、圖 61 所示： 圖 60 模具裝配 三維 圖 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 44 頁 共 48 頁 44 圖 61 模具裝配 二維 圖 12.頂針固定板 21.定位環(huán)螺絲 24 緊固螺釘 25 拉料桿 26 斜頂耐磨塊 27 銷釘 28 限位塊 29 斜頂座 . 模具工作原理 合模時(shí)，在導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向定位下，動(dòng)模和定模閉合。型腔由定模板上的凹模與固定在動(dòng)模板上的凸模 組成，并由注塑機(jī)合模系統(tǒng)提供的鎖模力鎖緊。然后注射機(jī)開始注射，塑料熔體經(jīng)定模上的澆注系統(tǒng)竟如型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)過保壓、補(bǔ)縮和冷卻定型后開模。開模時(shí)，注射機(jī)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模后退，模具從動(dòng)模和定模分型面分開，塑件包在凸模上隨動(dòng)模一起后退，同時(shí)拉料桿將澆注系統(tǒng)的主流道凝料從澆口套中拉出。當(dāng)動(dòng)模移動(dòng)一定距離后，注射機(jī)頂桿接觸推板，推出機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，使推桿和拉料桿分別將塑件及澆注系統(tǒng)凝料從凸模和冷料穴中推出，塑件與澆注系統(tǒng)凝料一起從模具中落下，至此完成一次注射過程。合模時(shí)，推出機(jī)構(gòu)靠復(fù)位桿復(fù)位并準(zhǔn)備下一次注射。 開模行程的校核 注射機(jī)的開模行程是有限制的，塑件從模具中取出時(shí)所需的開模距離必須小于注射機(jī)的最大開模距離。對(duì)于單分型面模具，其開模行程可按下式校核： H1 +H 2+(5~10)mm≤ S 式中 S—注射機(jī)最大開模行程， mm； H1—推出距離（開模距離）， mm； H2—包括流道凝料在內(nèi)的塑件的高度（ mm）。 左邊值為 H1 +H 2+(5~10)mm =65 +70 +4+(5~10)=144~149mm， 160 mm 149mm 開模條件形成，符合要求。 13 結(jié)論 本設(shè)計(jì)是為電池后殼注射成 型而專門設(shè)計(jì)的。為了能達(dá)到質(zhì)量好、效率高，本設(shè)計(jì)采用潛伏式澆口及推板推桿一次脫模的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。并且大多數(shù)零件都采用通用零件。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 45 頁 共 48 頁 45 本次設(shè)計(jì)的 電話聽筒下殼注射模 ，在設(shè)計(jì)時(shí)充分利用 CAD、 UG、 MoldFlow 等二維，三維繪圖仿真軟件，縮短了設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了質(zhì)量，從而降低了模具的生產(chǎn)成本。 本次設(shè)計(jì)的模具尚存在設(shè)計(jì)上的不足，還有待加以完善和修改。 14 經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告 做成該模具所需要的具體費(fèi)用如下所示： 材料費(fèi)： 零件名稱 材料 尺寸 單價(jià) 數(shù)量 重量 金額（元） 動(dòng) 模座板 Q235 35035025 4 元 /千克 1 約 24 168 推板 45鋼 18035020 元 /千克 1 約 15 62 推板固定板 45鋼 18035020 元 /千克 1 約 15 62 墊塊 Q235 3505890 4 元 /千克 2 約 40 160 定模座板 Q235 35035025 4 元 /千克 1 約 24 168 定位圈 45鋼 元 /千克 1 10 型腔 PMS 20015040 28 元 /千克 1 約 22 616 型芯 PMS 20015040 28 元 /千克 1 約 22 10 澆口套 T8A 6 元 /千克 1 30 拉料桿 T8A 6 元 /千克 1 10 定模板 PMS 30035065 28 元 /千克 1 約 54 1512 動(dòng)模板 PMS 35030050 28 元 /千克 1 約 42 1176 推桿 T8A 6 元 /千克 30 200 總計(jì)： 4184 配件費(fèi)： 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M416 3 元 /個(gè) 2 6 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M1025 3 元 /個(gè) 4 12 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M1030 3 元 /個(gè) 4 12 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M14125 元 /個(gè) 4 14 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M1435 元 /個(gè) 6 21 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M1420 元 /個(gè) 2 7 限位螺釘 45鋼 3 元 /個(gè) 4 12 冷卻水管 9 元 /個(gè) 4 36 內(nèi)六角螺紋 45鋼 M16100 4 元 /個(gè) 4 16 總計(jì)： 136 加工費(fèi)： 真空淬火費(fèi)用 8 元 /千克； 約 100 千克 800 數(shù)控加工 費(fèi)用總 250 元 /時(shí)； 約 12 小時(shí) 3000 線切割費(fèi)用 250 元 /時(shí) 約 10 小時(shí) 2500 加工中心費(fèi)用 200 元 /時(shí) 約 30 小時(shí) 6000 機(jī)床加工 12/時(shí) 約 24 小時(shí) 288 總計(jì)： 12588 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 46 頁 共 48 頁 46 試模費(fèi)：試模費(fèi) 500元 /時(shí)，模具出廠需要進(jìn)行生產(chǎn) 300件產(chǎn)品，模具生產(chǎn)周期約 40~150S.平均生產(chǎn)周期約 95S,經(jīng)計(jì)算 75 件 /時(shí)，約用時(shí)間為 4 小時(shí)，總額 2021 元。 維修費(fèi)：模具進(jìn)行大批量生產(chǎn)約大于 500000 件，一天工作 8 小時(shí)，約需要 5 年的時(shí)間，維修次數(shù)約 10 次，每次約 100 元，總額約 1000 元。 其他零件：費(fèi)用約 300 元。 總造價(jià)為：約為 20210 元人民幣。 該模具生產(chǎn)出的產(chǎn)品單個(gè)利潤 元 ,生產(chǎn) 2021000 件 ,可獲利 800000 元。 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 47 頁 共 48 頁 47 致 謝 這次設(shè)計(jì)主要是根據(jù)之前在學(xué)校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，結(jié)合在工廠實(shí)習(xí)的經(jīng)歷，完成電池后蓋的畢業(yè)設(shè)計(jì) 。 經(jīng)過 3 個(gè)月的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，從選題、開題報(bào)告、外文翻譯到圖形的繪制，最終完成說明書，在這期間每 個(gè)禮拜 李如雄老師都會(huì)將我們集中進(jìn)行指導(dǎo)。在此，我要感謝李老師以及每一個(gè)幫助過我的人。 首先，我要感謝的是我的李如雄導(dǎo)師老師。李老師平時(shí)工作繁忙， 但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助?？梢哉f，沒有李老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。李老師每周都安排見面會(huì)，兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識(shí)還有待人處世的積極態(tài)度，在此表示衷心的感謝。