【正文】 在此再次對(duì)王老 師表示衷 心感謝 ! 在跨越四個(gè)年頭的學(xué)習(xí)過程中，我還得到了各科任課老師 和各位領(lǐng)導(dǎo) 的大力幫助。王老師教會(huì)了我如何去搜集和查閱一些相關(guān)資料 。 總之，完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的知識(shí)變得更加豐富。現(xiàn)在現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)中，有專門的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，可以根據(jù)設(shè)定模具溫度，精確設(shè)計(jì)冷卻冷卻水道的長(zhǎng)度和直徑。因?yàn)橥ㄟ^這個(gè)軟件，可以讓設(shè)計(jì)師在推出產(chǎn)品前，有機(jī)會(huì)了解所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的缺點(diǎn)，并事先改善，有效的減少浪費(fèi)和 降低成本。運(yùn)用這些軟件， 可以很好的完成制品 3D 模型的建立、制品設(shè)計(jì)的合理性、注射成型的工藝性分析、模具型腔的設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)模架的選取等模具設(shè)計(jì)過程中的關(guān)鍵步驟，使得模具設(shè)計(jì)的時(shí)間的減少，并提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。學(xué)習(xí)了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)方法，理解了現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的高效，高質(zhì)，低 成本的優(yōu)越性。 冷流道注塑模具無外乎包括四大系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、頂出系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)（其實(shí)也可以歸為頂出系統(tǒng)，該系統(tǒng)如斜導(dǎo)柱、滑塊和開閉器等）。 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 45 總結(jié) 通過本次設(shè)計(jì)，對(duì)模具工業(yè)有了很好的了解。 定模板與定模板坐之間用內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M14 35 連接，用直徑為φ 6，長(zhǎng)為 28mm 的圓柱定位銷定位。 式中 S開 —— 注塑機(jī)移模行程 300 mm； H1—— 推出距離 59 mm； H2—— 流道凝料與塑件高度 101 mm。該模具外形尺寸為 300 450屬中，小型模具，所以采用壓板固定法 。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax 170? 290? 300 滿足要求。 P型 = ? = 105 N 由表 32 可知 F=600000N，所以 F F型 ,鎖模力滿足要求。 V實(shí) = 3410mm =48mm3 （見 中）， V公 =160 mm3 （見注塑機(jī)參數(shù)表） V公 80%=160 =128 V實(shí) ，校驗(yàn)合格。這樣就可以對(duì)塑件球形面進(jìn)行重點(diǎn)冷卻。 ⑦ 合理確定冷卻水道的形式，確定冷卻水管接頭位置，避免與模具的其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。 ⑴ 根據(jù)塑料的品種確定是對(duì)模具采用加熱方式還是冷卻方式； ⑵ 希望模溫均一，塑件各部同時(shí)冷卻，以提高生產(chǎn)率和提高塑件質(zhì)量； ⑶ 采用低的模溫，快速，大流量通水冷卻效果一般比較好； ⑷ 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，成本低廉； ： 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 35 由 中 ⑷ 分析得出，需要給模具設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，重點(diǎn)在上部球形面和直流道。普通的模具通入常溫的水進(jìn)行冷卻，通過調(diào)節(jié)水的流量就可 以調(diào)節(jié)模具的溫度，為了縮短成型周期，還可以把常溫的水降低溫度后再通入模內(nèi)，可以提高成型效率。 由 中 ⑸ 分析可以知道在注射的過程中有很少的氣泡產(chǎn)生，氣體可以通過分型面、推出機(jī)構(gòu)與模板之間的配合間隙順利的排出。配合長(zhǎng)度一般為直徑的 ~2 倍，至少大于 15mm，推桿與推桿固定板的孔之間留有足夠的間隙，推桿相對(duì)于固定板是浮動(dòng)的， 圖 推桿與模體的配合 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 34 如圖 。 ⑶ 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位：脫模機(jī)構(gòu)完成塑件的頂出后，為進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)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。 推薦板的厚度由已選模架確定，厚度 t=20mm。 頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 注射成型每一循環(huán)中，塑件必須準(zhǔn)確無誤地從模具的凹模或型芯上脫出，完成脫出塑件的裝置稱為脫模機(jī)構(gòu)，也稱頂出機(jī)構(gòu)。 ⑷ 導(dǎo)柱可以設(shè)置在動(dòng)?；蚨?，設(shè)在動(dòng)模一邊可以保護(hù)型芯不受損壞，設(shè)在定模一邊有利于塑件脫模。導(dǎo)柱布置方式常采用等徑不對(duì)稱布置，或不等直徑對(duì)稱布置。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。凹模因?yàn)槭桥c注塑機(jī)的工作臺(tái)接觸的，所受的力傳遞到工作臺(tái)上，所以凹模底板 就為定模坐板，厚度取 25mm ② 推板推出距離；在分模時(shí)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 59 mm 左右，黏結(jié)在型芯上的尺寸約 59 mm 左右，所以當(dāng)推出距離為 58mm 時(shí)就能使塑件和型芯分離。 ⑵ 凸、凹模 板 尺寸的確定 凸、凹模受力的作用，其尺寸需要進(jìn)行強(qiáng)度或剛度校核來確定。 型腔結(jié)構(gòu)形式如圖 ⑴ 型腔側(cè)壁厚度的計(jì)算 ① 按強(qiáng)度計(jì)算 由 [3]P128 公式 52得： mmprs)90(62)12][][(?????????? P—— 型腔內(nèi)單位平均壓力； 圖 型腔結(jié)構(gòu)形式 查 [3]P127 取 P為注射機(jī)筒壓力的 40%； 由 中 ⑶ 分析得出實(shí)際注射壓力 為 。如果型腔壁厚和底版的厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過型腔材料本身的許用應(yīng)力 [? ]時(shí)，型腔將導(dǎo)致塑性變形，甚至開裂。 由圖中可以看出，在塑件的某些部位會(huì)有少許的氣泡產(chǎn)生，但是 根據(jù)對(duì)上下型腔和頂桿間隙的設(shè)計(jì)，氣體 都 可以順利排出。 如果縮痕很大，可以在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候?qū)σ桩a(chǎn)生縮痕的地方結(jié)構(gòu)加以 改善。 圖 塑件表面溫度的變異量 ② 凝固時(shí)間的變異量 一個(gè)區(qū)域的冷卻時(shí)間比正常值大時(shí)，就表示那個(gè)區(qū)域?qū)⒁罄鋮s補(bǔ)償集中在那個(gè)區(qū)域。 分析結(jié)果為后面的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)， 需要認(rèn)真設(shè)計(jì)冷卻機(jī)構(gòu)。由圖可以得出，塑件品質(zhì)較好 ，而只有在主澆道中凝料才出現(xiàn)差品質(zhì) ，不對(duì)塑件質(zhì)量造成影響。當(dāng)塑件厚度均勻時(shí)，壓降也很均勻。填充時(shí)間將顯示遲滯發(fā)生在非常狹窄的間距中。248 ， 注射時(shí)間為 。 圖 材料信息（一） 圖 材料信息（二） ⑵ 模型窗口分析 初始條件為 ⑴ 中 所顯示的材料信息。 H 2m =[(1+ S) H2s + ?32 ]?? =[(1+) +32 0. 48] ? = ? mm 式中 H2s — 凹模深度尺寸 H2m 減去塑件壁厚 1mm。因此，為了使得模具的磨損留有修模的余地，以及裝配的需要，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，被包容尺寸盡量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。 L1m =[(1+S)L1s － ?43 ]?? =[(1+) 123－ 43 ] ? = ? mm 式中 L1m — 以 φ 123 加工時(shí)凹模的徑向尺寸 ； L1s — 在 φ 123 處 塑件的徑向尺寸 ； ? — 塑件的公差值； 由塑件的公差等級(jí)查 [1]P266 表 1312所得。本設(shè)計(jì)采用平均值法。該塑件有需要配合的地方，所以對(duì)尺寸的要求比較高 。 澆口的截面形狀和分流道的一樣都采用 U 形 截面，與分流道的連接方式見圖。 冷料 井 的尺寸如圖 ： 圖 分流道長(zhǎng)度尺寸 圖 冷料井及澆口尺寸 澆口 澆口是連接分流道與型腔的一段細(xì)短的通道，它是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的形狀，數(shù)量，尺寸和位置對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大，澆口的主要作用有兩個(gè)，一是塑料熔體流經(jīng)的通道，二是澆口的適 時(shí)凝固可控制保壓時(shí)間。查 [1]P304 表 1511，聚丙烯的分流道 等效 直徑為 ~，取分流道直徑為 6mm。 分 流道的斷面形狀有圓形，矩形，梯形， U 形和六角形。 根據(jù)注塑機(jī)型號(hào)和查 [1]P303 表 1519，主流道尺寸如下圖 圖 主流道尺寸 圖 分流道截面 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 19 由于主流道要與高溫的塑料熔體和噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以主 流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道澆口套 ， 以便選用優(yōu)質(zhì)的鋼材單獨(dú)加工和熱處理。 ，空冷，硬度為 25~33HRC。 SM45 鋼屬優(yōu)質(zhì)碳素塑料模具鋼，與普通優(yōu)質(zhì) 45 碳素鋼相比，其鋼中硫，磷含量低，鋼材純度好。 模具材料的確定 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 .如何合理的選擇模具鋼 ,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當(dāng) ， 則所有的精密加工所投入的工時(shí) ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則： （ 1）便于塑件脫模； （ 2）在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模； （ 3） 外觀不遭到損壞； （ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 實(shí)際注射量為 :V實(shí) == cm3 ； 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 16 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 , 即： ≧ V實(shí) V公 = V實(shí)/ =247。 由圖 可以看出塑件上有極少的氣泡產(chǎn)生，表示注射過程中 能夠很好的排氣。 圖 塑件縮痕 ⑹ 焊接線與逃氣分析 焊接線是在填充時(shí)間，數(shù)個(gè)流道的流體匯合后生成的弱處或可見缺陷?？紫秾?duì)塑件的結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的影響。塑件絕大部分都呈綠色，冷卻質(zhì)量好。從圖 可以看出，塑件的溫度變化比較均勻 ，且變化量紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 13 不大 。 以正常冷卻溫度為基準(zhǔn)，塑件冷卻溫度在CC 。 紙巾筒塑料模具設(shè)計(jì) 12 圖 塑料的波前溫度 ⑤ 流動(dòng)可能性 前面報(bào)告已經(jīng)得出，模具很容易填滿 。圖 顯示壓降很均勻。在塑件的藍(lán)色區(qū)域，兩股流體交匯，可能會(huì)產(chǎn)生潛流現(xiàn)象。過飽壓一般發(fā)生在最短填充時(shí)間的部分。信息窗口顯示選用此塑料和澆口位置是可以很輕易地進(jìn)行填充， 沒有短射方面的問題 可能會(huì)出現(xiàn)品質(zhì)不佳，但還是 可以接受的 。 潛流現(xiàn)象是指和另一股流體遇到另一流體后，反向流動(dòng)回外邊已趨冷的流體層現(xiàn)象。主要檢查是否有遲滯現(xiàn)象，過 飽壓 、徑流效應(yīng)、潛流現(xiàn)象、失衡 的流動(dòng)等五鐘影響塑件成型質(zhì)量現(xiàn)象。 分析結(jié)果如圖 示： 圖 模型窗口分析結(jié)果 由圖中可以看出 注射成型各因素的 最佳組合：模具溫度為 C。黃色區(qū)域說明塑件的澆口和材料沒有很好的配合。系統(tǒng)綜合處理了大量數(shù)據(jù)，在圖上指定一個(gè)模具溫度、熔解溫度、注射時(shí)間的最佳配合點(diǎn)。從圖中可以看出，澆口最佳位置點(diǎn)在塑件的中部區(qū)域的第二個(gè) 圓柱面上。240 ，材料融化溫度范圍： CC 。在 plastic advisor中搜索到此材料 ， 可以查看材料的一些具體信息。 圖 顏色范圍 圖 拔模面色階 ⑶ 厚度檢查 用 2mm 的偏距層切片檢查模型不同區(qū)域的厚度，還可以得到層切片面積，根據(jù)結(jié)果可以看出那些區(qū)域過厚， 可能會(huì)帶來在塑件冷卻中發(fā)生的一寫問題。 由于該制品為一般 日常生活用品，對(duì)表面粗糙度要求不高，取塑件表面粗糙度為 ? m。各尺寸的公差值查 [1]P266 表 132。 塑件的尺寸精度及表面質(zhì)量 尺寸精度 該塑件是一般 日 用品，所以 精度要求為一般精度即可，但是由于要保證兩半殼體的閉合，所以在凹槽和鎖位處應(yīng)該對(duì)精度要求高些，對(duì)其要有公差配合要求，應(yīng)選擇高精度。 加強(qiáng)肋 塑件上適當(dāng)設(shè)置的加強(qiáng)肋可以防止 塑件的翹曲變形；沿著物料流動(dòng)方向的加強(qiáng)肋還能降低充模阻力，提高 熔 體流動(dòng)性，避免氣泡，縮孔和凹陷等現(xiàn)象的產(chǎn)生。 脫模斜度 由于塑件成型時(shí)冷卻過程中產(chǎn)生收縮 ,使其緊箍在凸?；蛐托旧?,為了便于脫模 ,防止因脫模力過大而拉壞塑件或使其表面受損 ,與脫模方向平行的塑件內(nèi) ,外表面都應(yīng)具有合理的斜度 。最大剪切應(yīng)力為。作為一種日用品 ,生產(chǎn)批量應(yīng)該是 中批中量或 大批大量生產(chǎn) ,這樣 ,就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命 ,在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素 。這樣設(shè)計(jì)出來的模具具有更高的質(zhì)量，更大的準(zhǔn)確性。 本次是運(yùn)用 Pro/E 進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的 ,下面簡(jiǎn)單介紹以下 Pro/E 模具設(shè)計(jì)流程。 制造模式的改變 —— 信息流驅(qū)動(dòng)的模具制造 先進(jìn)制造生產(chǎn)模式對(duì)模具工業(yè)的影響主要體現(xiàn)在信息的流動(dòng)。 應(yīng)用快速原型技術(shù)制造快速模具（ RP+RT），在最終生產(chǎn)模具之前進(jìn)行新產(chǎn)品試制與小批量生產(chǎn)，可以大大提高產(chǎn)品開發(fā)的一次成功率，有效地縮短開發(fā)時(shí)間、降低成本。并行工程、分散化網(wǎng)絡(luò)制造系統(tǒng)為模具快速制造提供了有效的實(shí)施平臺(tái)。模具由二維設(shè)計(jì)（ 2D）到三維（ 3D 實(shí)現(xiàn)了模具設(shè)計(jì)技術(shù)的重大突破。先進(jìn)制造技術(shù)的出現(xiàn)正急劇改變著制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程 ，對(duì)模具行業(yè)也是如此。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模具的要求也越來越高。 ⑺ 、快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。 ⑷、 熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。 ⑵、 模具的精度將越來越高。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的 不斷深入，“三資”及民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展較快 [1