【正文】 口設(shè)計 19第五章 成型零件設(shè)計 20 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 成型零件工作尺寸計算 20 凹模的徑向尺寸計算 20 凹模的深度尺寸計算 22 型芯的徑向尺寸計算 22 型芯的高度尺寸計算 24 型孔之間的中心距尺寸計算 24 成型零件的力學(xué)計算 25 凹模型腔側(cè)壁厚度計算 26 凹模底板厚度計算 27第六章 導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 28 導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 28 導(dǎo)柱設(shè)計（GB/） 28 導(dǎo)套設(shè)計 （GB/） 29 定位機構(gòu)設(shè)計 29第七章 脫模機構(gòu)設(shè)計 30 脫模力的計算 30 推出機構(gòu)形式的確定 31 推出零件尺寸的確定 32 確定推件板厚度 32 確定推桿直徑 32第八章 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設(shè)計 34 側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)的類型 34 抽拔距的確定 34 抽拔力的計算 34 影響抽拔力的因素 35 抽拔力的計算 35 斜導(dǎo)柱的設(shè)計 36 滑塊與導(dǎo)滑槽設(shè)計 37 楔緊塊的設(shè)計 37 楔緊塊的結(jié)構(gòu)形式 37 楔緊塊的楔角 37第九章 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 38 塑件在固化時釋放的熱量 38 求冷卻水的體積流量 38第十章 注塑機參數(shù)校核 39 最大注塑量校核 39 鎖模力校核 39 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 40 開模行程校核 40設(shè)計總結(jié) 41致 謝 42附 錄 44英文文獻 44中文翻譯 57沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 引言引 言0沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 文獻綜述 模具是塑件生產(chǎn)的重要工藝裝備之一。模具以其特定的形狀通過一定的方式使原料成型。塑件質(zhì)量的優(yōu)劣及生產(chǎn)效率的高低，模具因素占80%。在現(xiàn)代塑件生產(chǎn)中，合理的模塑工藝、高效的模塑設(shè)備、先進的塑料模具和制造技術(shù)是必不可少的因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求、塑件的使用要求和造型設(shè)計起著重要的作用。隨著國民經(jīng)濟領(lǐng)域的各個部門對塑件的品種和產(chǎn)量需求愈來愈大、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期愈來愈短、用戶對塑件質(zhì)量的要求愈來愈高，因而對模具設(shè)計與制造的周期和質(zhì)量提出了更高的要求，促使塑料模具設(shè)計和制造技術(shù)不斷向前發(fā)展，從而也推動了塑料工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展，可以說，模具設(shè)計與制造水平標(biāo)志著一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度。它包含了模具的基本結(jié)構(gòu)，并有側(cè)向分型和抽芯機構(gòu)，屬于中等難度的塑料模具。還分別介紹了塑料模具的一般設(shè)計方法、設(shè)計步驟、材料的選取、材料性能、結(jié)構(gòu)和用途的分析等。在模具制造中運用了現(xiàn)代先進的線切割和數(shù)控加工等加工技術(shù)。說明書已詳細(xì)地闡述設(shè)計的全過程。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現(xiàn)物品外形的加工。 注塑模具及設(shè)計注射模具又稱注塑模具，主要用于熱塑性塑料制品的成型。由于注射模具的生產(chǎn)制作并不是設(shè)計的最終目的，而是要用它制作出好的塑料制品。注射模具設(shè)計的內(nèi)容主要包括市場調(diào)研，塑料的選擇，塑件建模及其設(shè)計的工藝分析，注塑機、注射模架及其零部件的選擇，并進行有關(guān)的參數(shù)計算和校核，以及工程圖紙的繪制。盡管如此，我們在正確地、高水平地使用注塑模具計算機輔助設(shè)計的各種軟件的同時，仍必須對模具設(shè)計的原則和方法有透徹地了解，以使CAD/CAE 技術(shù)在模具的設(shè)計、生產(chǎn)、制造過程中發(fā)揮最大的作用。注射成型是一個復(fù)雜的過程，其中包括充模、加壓、保壓、冷卻和脫模等一系列連續(xù)的加工步驟。近年來，注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。因此，該方法適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高。本題目也是運用傳統(tǒng)的注射成型技術(shù)來生產(chǎn)出需要的產(chǎn)品。根據(jù)塑料熱行為的不同，可將塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料：熱塑性塑料在加熱到一定溫度時可軟化甚至熔融流動，冷卻后用又固化為一定形狀，這個過程可反復(fù)進行。熱塑性塑料成型容易，成型效率高且經(jīng)濟性較好。除ABS 外，一般而言，非結(jié)晶型塑料是透明的。固化后的熱固性塑料遇熱不再熔融，也不熔于有機溶劑，所以不能反復(fù)加工。注射成型中應(yīng)用多的是熱塑性材料，熱固性材料則次之，且從經(jīng)濟、環(huán)保角度出發(fā)，本設(shè)計塑件材料從熱塑性材料中選取。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子工業(yè)。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成型，世界塑料模具市場上塑料成型模具產(chǎn)量中約半數(shù)以上是注塑模具。 注塑模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計方法已無法適應(yīng)當(dāng)今的要求。 我國模具工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀八十年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速，年均增速均為13%，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率,縮短設(shè)計周期及制造周期,降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力等目標(biāo)。近年來，CAD技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入, 大大縮短了模具設(shè)計周期, 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力。在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、。如天津津榮天和機電有限公司和煙臺北極星模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齒輪模具，所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動等要求都達到了國外同類產(chǎn)品的水平，而且還采用最新的齒輪設(shè)計軟件，糾正了由于成型收縮造成齒形誤差，達到了標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形要求。我國模具總量目前已達到相當(dāng)規(guī)模,模具水平也有很大提高, 但在模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上要比德、美、日、法、意等發(fā)達國家至少落后十年, 主要表現(xiàn)在模具精度、壽命、復(fù)雜程度、設(shè)計、加工、工藝裝備等方面與發(fā)達國家有較大的差距。此外, 模具的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、商品化程度低, 模具材料及模具相關(guān)技術(shù)比較落后, 也是造成與國外先進水平差距大的重要原因。專業(yè)模具廠大多是“大而全”、“小而全”的組織形式，而國外大多是“小而?！?、“小而精”。2004年，：1，為世界模具凈進口量最大的國家。在開發(fā)模式制造系統(tǒng)時強調(diào)“多集成”的概念，即信息集成、智能集成、串并行工作機制集成及人員集成，這更適合未來制造系統(tǒng)的需要。（3） 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括硬件與軟件的集成實現(xiàn)。目前早通過了Internet實現(xiàn)跨國界模具設(shè)計的成功例子。產(chǎn)品的開發(fā)要進行多目標(biāo)全性能的優(yōu)化設(shè)計，以追求模具產(chǎn)品動靜態(tài)特性、效率、精度、使用壽命、可靠性、制造成本與制造周期的最佳組合。美國已于1999年借助于VR技術(shù)成功地修復(fù)了哈博太空望遠鏡。（6） 反求技術(shù)的應(yīng)用在許多情況下，一些產(chǎn)品并非來自設(shè)計概念，而是起源于另外一些產(chǎn)品或?qū)嵨?，要在只有產(chǎn)品原型或?qū)嵨锬Ｐ?，而沒有產(chǎn)品圖樣的條件下進行模具設(shè)計和制造以便制造出產(chǎn)品。這種過程就是反求工程RE。（7） 快速成形制造技術(shù)快速成形制造技術(shù)RPM基于層制造原理，迅速制造出產(chǎn)品原型，而與零件的幾何復(fù)雜程度無關(guān)，尤其在具有復(fù)雜曲面形狀的產(chǎn)品制造中更能顯示其優(yōu)越性。而且還可以通過形狀復(fù)制，快速經(jīng)濟地制造出產(chǎn)品模具，從而避免了傳統(tǒng)模具制造的費時和耗成本的NC加工，因而RPM技術(shù)在模具制造中發(fā)揮著重要的作用。所以模具工業(yè)對今后國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展將起到越來越重要的作用。模具設(shè)計“軟件化”和模具制造“數(shù)控化”,是模具技術(shù)發(fā)展的一個顯著特點。2）大力發(fā)展快速原型制造快速成型制造(RPM)技術(shù)是一種綜合運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展成果,采用分層增材制造的新概念取代了傳統(tǒng)的去材或變形法加工,是當(dāng)代最具有代表性的制造技術(shù)之一。3）研究和應(yīng)用模具的快速測量技術(shù)與逆向工程在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計與制造過程中,設(shè)計與制造者往往面對的并非是CAD模型描述的復(fù)雜曲面實物樣件,這就必須通過一定的三維數(shù)據(jù)采集方法,將這些實物原型轉(zhuǎn)化為CAD模型,從而獲得零件幾何形狀的數(shù)學(xué)模型,使之能利用CAD、CAM、RPM等先進技術(shù)進行處理或管理。4）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和采用先進的熱處理和表面處理技術(shù)模具材料的選用在模具設(shè)計與制造中是涉及模具加工工藝、模具使用壽命、塑料制件成型質(zhì)量和加工成本等的重要問題。模具表面處理除完善普及常用表面處理方法外,應(yīng)發(fā)展設(shè)備昂貴、工藝先進的氣相沉積、等離子噴涂等技術(shù)。采用標(biāo)準(zhǔn)模架和使用標(biāo)準(zhǔn)零件,可以滿足大批量制造模具和縮短模具制造周期的需要。 本次注射模的設(shè)計程序其大致步驟如下： 1）確定型腔數(shù)目及選擇注射機型號；2）確定分型面及排氣措施；3）決定模具的總體結(jié)構(gòu)、凸凹模的結(jié)構(gòu)，同時考慮模具制造工藝的可行性；4）擬定注射工藝方案，確定注射各階段的時間、壓力、溫度、及速率；5）設(shè)計澆注系統(tǒng)，確定澆口形式和位置，決定主流道分流道和冷料井的形式和尺寸；6）脫模機構(gòu)設(shè)計；7）側(cè)向分型及抽芯機構(gòu)的設(shè)計；8）導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計；9）冷卻系統(tǒng)設(shè)計；10）確定模具與注射機的連接。 本課題的研究要求 （１） 此塑件外表面要求沒有毛刺，并且光滑。 （３） 流道設(shè)計合理，可保證產(chǎn)品質(zhì)量并且又節(jié)約生產(chǎn)原材料。 本課題的研究目的 （１） 檢驗理論知識掌握情況，將理論與實踐結(jié)合。 （３） 培養(yǎng)自己的動手能力、創(chuàng)新能力、計算機運用能力。以進一步的熟練掌握 Auto CAD 的運用。 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)本次的設(shè)計是大學(xué)生涯的最后一次綜合性的課程設(shè)計，是我們對大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)理論知識和技能的一次綜合性訓(xùn)練。設(shè)計一副好的模具，其中牽涉到許多的內(nèi)容工藝，一套模具有多種工藝方案，在進行的比較中需要考慮的內(nèi)容包括對塑件成型工藝的分析、如何確定分型面、型腔數(shù)目以及選擇注射機型號。1沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 塑料制件設(shè)計 第二章 塑料制件的設(shè)計塑料制件主要是根據(jù)使用要求進行設(shè)計。塑料的設(shè)計原則是在保證使用性能、物理性能、力學(xué)性能、耐熱性能和耐腐蝕性能的前提下，盡量選用價格低廉和成型性能較好的塑料。在設(shè)計塑件時，還應(yīng)該考慮其模具的總體結(jié)構(gòu)，使其模具易于加工制造，模具的抽芯結(jié)構(gòu)和推出結(jié)構(gòu)簡單。此外，在塑件成型后盡量不再進行機械加工。 塑件材料的性能 塑件材料的使用性能聚丙烯密度小，強度、剛性、硬度、耐熱行均優(yōu)于HDPE,可在100℃左右使用。適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。（2）流動性極好，；（3）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱應(yīng)適度；（4）成型收縮范圍大，收縮率大，已發(fā)生縮孔、凹痕、變形，取向性強；（5）注意控制成型溫度，料溫低時取向性明顯，尤其低溫高壓時更明顯，模具溫度低于50℃以下塑件無光澤，已產(chǎn)生熔接痕、流痕；90℃以上時易發(fā)生翹曲、變形；（6）塑件應(yīng)壁厚均勻，避免缺口、尖角，以防止應(yīng)力集中。K)1930熱導(dǎo)率 W/(mm＞1014 塑件材料的化學(xué)性能日光及氣候影響不含穩(wěn)定劑時表面迅速變色、發(fā)脆、若添加康氧化劑時會改善其抗大氣老化性能耐酸性60℃以下中等濃度的酸類無影響。超過80℃能溶于苯、甲苯等芳香烴及氯化烴中，于溶劑長期接觸不產(chǎn)生脆性 塑件材料的成形條件注塑成型機類型螺桿式密度 g/cm3～計算收縮率 %～預(yù)熱溫度 ℃80～100時間 h1～2料筒溫度 ℃后段160～180中段180～200前段200～220模具溫度 ℃90～100注塑壓力 MPa80～130成形時間 s注塑時間20～90高壓時間0～5冷卻時間20～90總周期40～190螺桿轉(zhuǎn)速 r/min28后處理方法紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱溫度 ℃140～145 塑件的體積與重量計算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機及確定型腔數(shù)。影響成形件誤差的主要原因是塑料收縮率的波動、模具使用的磨損、成形制品脫模后的收縮、模具制造及裝配的誤差。制品上所有的角均采用圓角過渡，既安全又改善了熔體在型腔的流動性，有利于充型，避免出現(xiàn)熔合線。本塑件采用注塑成形方法。因此，模具設(shè)計時必須注意設(shè)置側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。3）表面質(zhì)量分析：該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。 注塑成形塑件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計在注塑成形塑件設(shè)計過程中應(yīng)該盡量避免凸凹臺，然而本塑件側(cè)壁上有凸臺和圓孔，所以其成形模具中必須設(shè)計側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)。查塑料模具設(shè)計及制造表211得熱塑性塑料PP的脫模斜度為： 型腔：25′～ 45′ 型芯：20′～ 45′綜合考慮本塑件的工藝特性，塑件內(nèi)表面和外表面的脫模斜度都選為30′。塑件的壁厚要求盡量分布均勻否則會導(dǎo)致塑件各部分固化收縮不均勻，易在塑件上產(chǎn)生氣孔、裂紋、以及內(nèi)應(yīng)力及變形等缺陷。壁厚則其流程長，由壁厚與流程關(guān)系式計算相應(yīng)的塑件最小壁厚 === （）式中 —— 最小壁厚(mm) L —— 流程(mm)～,而從塑件的壁厚來看，最大處是6㎜，㎜，塑件的壁厚在材料允許的范圍之內(nèi)且較均勻，有利于零件的成型加工。1）在開模時塑件應(yīng)盡可能留于下?；騽幽?nèi)。3）應(yīng)合理安排塑件在型腔中的方位。（3）保證塑件尺寸精度的要求。（5）有利于排氣。（7）盡量使成型零件便于加工。該塑件為瓶蓋類零件，表面質(zhì)量無特殊要求，塑件外觀和尺寸精度要求都不高。此外，還可降低模具的復(fù)雜程度和便于