【導讀】各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計圖紙

　　

【正文】 為高壓容器，它的強度和剛度必須在容許范圍內(nèi)。成型零件的結(jié)構(gòu)，材料和熱處理的選擇及加工工藝性，是影響模具工作壽命的主要因素。在本設(shè)計中成型零件就是成型蓋外表面的凹模，成型內(nèi)表面的型芯（凸模）。 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結(jié)構(gòu)分析，本設(shè)計采用整體式凹模。 凸模是成型塑件內(nèi)表面的成型零件。按凸模結(jié)構(gòu)的不同可將其分為整體式和組合式兩種類型。通過對塑件的結(jié)構(gòu)分析可知，該塑件的型芯有兩部分：一 部分是成型零件內(nèi)表面的型芯，另一部分是 兩 個斜推桿的小型芯，該塑件采用組合式型芯，因塑件的包緊力較大，所以設(shè)在動模部分。 成型零件鋼材的選用 模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模，凸模，鑲塊，成型桿等。成型零件工作時，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓料流的沖刷，脫模時與塑件發(fā)生摩擦。因此成型零件要求有正確的形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強度，剛度，較好的耐磨性和良好的拋光性。所以綜合考慮之后，對于凹模鋼材選用 P20（美國牌號）。對于成型塑件內(nèi)表面的大型芯來說，由于脫模時與塑件的磨損嚴重，因此鋼材選用高合金工具鋼 Cr12MoV。而對于四個斜推桿的小型芯而言，型芯較小，但斜推桿穿插過大 型芯，在開模時散發(fā)的熱量****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 比較多，磨損也比較嚴重，因此也選用高合金工具鋼 Cr12MoV。 成型零件工作尺寸的計算 對于該塑件的模具來說，只需要計算一下幾個重要的尺寸就可以了，塑件的精度等級取 MT5，采用 參考文獻 [1]表 415 中的平均尺寸法計算成型零件尺寸，塑件尺寸公差按照塑件零件圖中給定的公差計算。 如圖 ，為凹模的外型圖。 凹模長度尺寸的計算 圖 凹模 塑件外部長度尺寸的轉(zhuǎn)換： l s1 =70 ? = mm00..3 ，相應(yīng)的塑件制造公差 ?? 。根據(jù) 參考文獻 [1]P126 文字描述：實踐證明模具制造公差可取塑件公差的6131 — ，對于中小型的塑件取 ?? 61z? ，即 0 . 0 5 m m0 . 5 m m6161z ?????? ? ?? ? ? ?? ? 0 5 1 ???? ?????????? zxLSL scpM ? cpS 是塑件的平均收縮率，查 參考文獻 [1]表 12 可得 ABS 的收縮率為 %—%，所以 cpS = 0 ?? ； 1sL 是塑件的外形長度基本尺寸為 。 x 是系數(shù)，由 參考文獻 [1]表 415 可知： x 一般在 — 之間，此處取 x=； ? 是塑件尺寸公差值； ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 z? 是制造公差，取 ? /3。 因為 塑件在凹模部分投影為圓 ，所以跟凹模的 寬度尺寸和 長度尺寸 是 一樣 的 。 凹模深度尺寸的計算 塑件高度方向尺寸的轉(zhuǎn)換： 塑件高度尺寸的最大尺寸 . 1 m m41 00 .2s1 ????H ，相應(yīng)的 ?? ； mm31])[(]x)1[( . 0 4 1 ???? ?????????? zscpM HSH ? 1sH 是塑件頂面到分型面的最大尺寸為 ； x1 是系數(shù)，由 參考文獻 [1]表 415 可知一般在 — 之間，此處取 x1 =， s1? 是公差值； z? 是制造公差，由前面介紹取 ? /6。 凸模 長度尺寸的計算 如圖 ，為凸模的外型尺寸。 塑件內(nèi)部長度尺寸的轉(zhuǎn)換： 0 . 2 5 m s10 . 2 500 . 1 50 . 1s1 ???? ?? ，l ， 0 . 2 5 m s20 . 2 500 . 1 50 . 1s2 ???? ?? ，l 0 . 3 m s30 . 300 . 20 . 1s3 ???? ?? ，l 0 . 2 m s40 . 20s4 ????? ? ，l ? ?? ? ? ?? ? mm9 4 . 11111 ???? ?????????? zscpM xlSl ? ? ?? ? ? ?? ? mm9 1 . 0 5 22222 ???? ?????????? zscpM xlSl ? ? ?? ? ? ?? ? mm3 4 . 1 9 33333 ???? ?????????? zscpM xlSl ? ? ?? ? ? ?? ? 44444 ???? ?????????? zscpM xlSl ? 1sl 、 2sl 、 3sl 、 4sl 是塑件長度的基本尺寸 ，從大到小依次 為 、 、 ； ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 x1 、 x2 、 x3 、 x4 是系數(shù)，由 參考文獻 [1]表 415 可知一般在 — 之間，此處取 x1 =、 x2=、 x3=、 x =； s1? 、 s2? 、 s3? 、 s4? 是公差值，為 、 、 、 ； 1z? 、 2z? 、 3z? 、 4z? 是制造公差，由前面介紹取 ? /6。 凸模 寬度尺寸的計算 塑件在型芯上的投影，中間為凸起的圓以及一個圓孔，所以寬度方向圓和圓孔的尺寸相同，但是由于塑件周邊是矩形，所以寬度尺寸不同 。 0 . 2 5 m s20 . 2 500 . 1 50 . 1s5 ???? ?? ，l 0 . 2 5 m s20 . 2 500 . 1 50 . 1s6 ???? ?? ，l ? ?? ? ? ?? ? 0 5 55555 ???? ?????????? zcpM xlSl ? ? ?? ? ? ?? ? 66666 ???? ?????????? zscpM xlSl ? 圖 凸模 型芯高度尺寸的計算 mm2 . 90 . 1 m m30 . 1 m m25h 0 . 20s1 ??????? ）（ mm3 . 0 6] . 9)[(])1[( 0 11111 ??? ?????????? zscpM hSh ?? ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 x1 是模具尺寸計算系數(shù)，由 參考文獻 [1]表 415 可知一般在 — 之間，此處取x1 =； 1? 是公差值，為 ； 1z? 是制造公差，由前面介紹取 ? /6。 成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 凹模側(cè)壁厚度的計算 凹模側(cè)壁厚度與型腔內(nèi)壓強及凹模的深度有關(guān)，根據(jù)型腔的布置，模架初選315? 315mm 的標準模架。 由于塑件其外形大體是矩形，故采用矩形整體式的計算強度公式來計 算。整體式矩形型腔側(cè)壁厚度計算可根據(jù) 參考文獻 [1]表 419 中的剛度公式計算。 （ 1）按剛度計算 S= 311 ????????pECphh??=（ ） 式中： S 是凹模壁厚 ，為 3mm； h 是凹模深度，為 8mm； l是凹模長度，為 94mm； C= ? ?? ? ??96234444hlhl ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（ ） P 是模具型腔內(nèi)最大的熔體 壓力，一般為 30—50Mpa，這里取 35Mpa， 因為1?lb ，所以 ?? ； E 為模具材料的彈性模量，取為 ? 105 Mpa； p? 為模具剛度計算許用變形量，根據(jù)注射塑料品種， p? =25i2 =25? m? = m? =； 因此，要滿足剛度要求的話，矩形凹模側(cè)壁厚度應(yīng)大于 。 （ 2）按強度計算 ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 由于 ??lh， 所以 S= 2123 ????????pph?=（ ） 式中： S 是凹模壁厚 ， 為 3mm； h 是凹模深度，為 8mm； l是凹模長度，為 94mm； P 是模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般為 30—50Mpa，這里取 35Mpa； p? 為模具強度計算許用應(yīng)力，取預(yù)硬化模具鋼 p? =300Mpa； 因此，要滿足強度要求的話，矩形凹模側(cè)壁厚度應(yīng)大于 。 綜合上面的計 算，剛度和強度的比較，采用優(yōu)先制，先滿足強度要求，矩形型腔的側(cè)壁厚度應(yīng)大于 。 動模墊板厚度的計算 動模墊板厚度和所選模架的兩塊墊板之間的跨度有關(guān)，根據(jù)初選的標準模架315? 315mm，墊塊之間的跨度大約 L=（ 3156060） mm=198mm。 整體式矩形型腔動模墊板厚度計算可根據(jù) 參考文獻 [1]表 419 中的剛度公式計算。 ?????????? 311pELpALT?┄┄┄┄┄┄┄┄┄（ ） 式中： T 是 動模墊板厚度（ mm）； L 凹模的長邊長度，近似等價于兩墊塊之間的跨度，值為 198mm； P 是模具型腔內(nèi)最大的熔體壓力，一般為 30—50Mpa，這里取 35Mpa； A 是型芯在分型面上的投影面積 ； E 為模具材料的彈性模量，取為 ? 105 Mpa； L1 是模架的長，為 315mm； p? 為模具剛度計算許用變形量 ，根據(jù)注射塑料品種， p? =25i2 =25? （ 1 0 00 .0 0 11 0 00 .4 5 51 ??? ） m? = m? =； 因此，要想 動模墊板滿足剛度要求，其厚度應(yīng)大于 。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 第 六章 模架的確定 以上內(nèi)容確定之后，便根據(jù)所定內(nèi)容設(shè)計模架。在設(shè)計模具時，應(yīng)盡可能地 選用標準模架和標準件，因為標準件 可以節(jié)約制造經(jīng)費 ，隨時可在市場上 以性價比比較高的價格購 買 得 到，這對縮短制造周期，降低制造成本時極其有利的，提高公司在市場中的競爭力 有很大的促進作用 。 模架上要有統(tǒng)一的基準，所有零件的基準應(yīng)從這個基準推出，并在模具上打出相應(yīng)的基準標記。一般定模座板與定模固定板要用銷釘定位；動、定模固定板之間通過導向零件定位；脫出固定板通過導向零件與動?；蚨９潭ò宥ㄎ?；模具通過澆注套定位圈與注射機的中心定位孔定位；動模墊板與動模固定板不需要銷釘精確定位；墊塊不需要與動模固定板用銷釘精確定位；頂 出墊板不需與頂出固定板用銷釘精確定位。 模具上所有的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘；模具外表面盡量不要有突出部分；模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹油。 根據(jù)型腔的布局的中心距和凹模嵌件的尺寸可以算出，凹模嵌件所占的平面尺寸為150mm150mm，又考慮型腔側(cè)壁最小厚度為 ，再考慮到導柱，導套及連接螺釘布置應(yīng)占的位置和采用 內(nèi)抽芯機構(gòu) 等各方面問題，確定選用 直身簡化點澆口無推料板型模架序號為 8 號（ WL=315315），模架結(jié)構(gòu)為 ZJAT 的形式， 模架 如圖 所示。 各模板尺寸的確定 A 板是定模型腔板， 塑件高度為 15mm，考慮 到定 模板上還要開設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型腔應(yīng)有一定的距離，還要設(shè)計抽芯機構(gòu)，因此 A 板厚度取 70mm。 B 板是動模座板，考慮 到動 模板上還要開設(shè)冷卻水道，冷卻水道離型 芯 應(yīng)有一定的距離，還要設(shè)計抽芯機構(gòu) ，拉料桿機構(gòu)， 按模架標準板厚取 B 板厚度為 80mm。 墊塊 =推出行程 +推板厚度 +推桿固定板厚度 +（ 5～ 10） mm=55+25+20+（ 5～ 10） =（ 100～105） mm，根據(jù)以上計算，初步選定墊塊厚度 C 為 100mm。 經(jīng)上述模架尺寸的計算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序號為 8 號，板面為315mm ? 315mm，模架結(jié)構(gòu)形式為 ZJAT 型的標準模架。其外形尺寸：寬 長 高=315mm315mm305mm。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 A1 型模架 模架各尺寸的校核 根據(jù)所選注射機來校核該模具設(shè)計的尺寸 ，由文獻 [5]表 44 可知，該模架各尺寸合理 。 模具平面尺寸的校核 模具平面尺寸為 315mm315mm? 448mm370mm（拉桿間距），因此校核合格。 模具高度尺寸的校核 模具高度尺寸為 305mm， 200mm? 270mm? 350mm（模具的最大厚度和最小厚度），因此校核合格。 模具開模行程的校核 模具開模所需行程 S=H 1 (型芯高度 )+H 2 (塑件高度 )+(5～ 10)=23mm+3mm+(5～10)mm=（ 31～ 36） mm? 350mm(注射機開模行程 )，因此校核合格。 其它各參數(shù)在前面校核均合格，所以本模 具所選注射機完全滿足使用要求。 ****本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 第 七章 合模導向機構(gòu)的設(shè)計 為了保證注塑模準確合模和開模，在注塑模中必須設(shè)有導向機構(gòu)。導向機構(gòu)主要起定位、導向以及承受一定側(cè)壓力的作用。 注塑模的導向機構(gòu)主要有導柱導向和錐面定位兩種類型。導柱導向機構(gòu)用于動定模之間的開合模導向和脫模機構(gòu)的運動導向。錐面定位機構(gòu)用于動定模之間的