【正文】 設(shè) 計(jì)題目 飲水機(jī)接水盒的設(shè)計(jì)與制造 系別 機(jī)電系　 專業(yè) 　　　 模具設(shè)計(jì)與制造　 　　　　班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 日期 I設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 飲水機(jī)接水盒模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求：1. 確定合理工藝方案2. 確定材料3. 在模具的設(shè)計(jì)中最好有創(chuàng)新4. 設(shè)計(jì)要全面介紹模具的工作原理5. 內(nèi)容豐富、文字精練、講述詳細(xì)、實(shí)用價(jià)值高6. 模具的設(shè)計(jì)有效地體現(xiàn)出實(shí)用的特色設(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第一周 搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作第二周 模具基本類型與工作部分零件尺寸計(jì)算第三周 模具整體及其零件的設(shè)計(jì)和繪制結(jié)構(gòu)尺寸圖第四周 修改圖形第五周 畢業(yè)論文的校核、修改、定稿及打印裝訂第六周 定稿第七周 打印裝訂指導(dǎo)教師（簽名）： II摘　　要塑料制品具有原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。本文分析在于設(shè)計(jì)說(shuō)明了常用飲水機(jī)接水盒塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，敘述該塑件成型工藝、注射模的結(jié)構(gòu)和其構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能要求以及模具的工作過(guò)程，還囊括了側(cè)向抽芯、頂出桿、復(fù)位桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本工作原理。關(guān)鍵詞：型腔；型芯；側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)；注塑機(jī)；模具安裝調(diào)試。從零件結(jié)構(gòu)圖上分析，零件大體形狀成弧型，零件內(nèi)側(cè)為不規(guī)則的且還是階梯型的，外形為上大下小的弧型。由于零件外部側(cè)壁上有一突起與脫模方向是垂直的，不能強(qiáng)制性脫模，此時(shí)應(yīng)采用側(cè)向抽芯的模具較合適。ABS 是由（丙烯晴 丁二烯 苯乙烯）三元共聚物，具有較好的綜合性能，每種單體都具有不同特性：丙烯腈有高強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性；丁二烯具有堅(jiān)韌性、抗沖擊特性；苯乙烯具有易加工、高光潔度及高強(qiáng)度。聚合物的分子一般呈鏈狀結(jié)構(gòu)，線型分子鏈和支鏈型分子認(rèn)為是熱塑性塑料，可反復(fù)加熱冷卻加工，而經(jīng)過(guò)加熱多個(gè)分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，連結(jié)成網(wǎng)狀的體型分子結(jié)構(gòu)的塑料通常是一此次性的，不能重復(fù)注射加工，也就是所說(shuō)的熱固性塑料。產(chǎn)品收縮也同制品的形狀、澆口、熱脹冷縮、溫度、保壓時(shí)間及內(nèi)應(yīng)力等因素有關(guān)。一般產(chǎn)品如果沒有芯子支撐，收縮相應(yīng)要大些。在注塑機(jī)的注射頭一邊的帶澆口套的為靜模，靜模一般有澆口套、靠板、模板組成，簡(jiǎn)單模具（特別是靜模沒有芯子的模具）也可以不使用靠板，直接用厚一點(diǎn)的模板就可以了。澆口套的使用有利于安裝模具、更換方便，不用自己拋光。部分模具必須靜模脫模時(shí)，還得加上靜模脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)中除了脫料桿，還有回位桿，部分模具還要增加彈簧以實(shí)現(xiàn)例如自動(dòng)脫模等功能。當(dāng)然，斜導(dǎo)模具還有斜導(dǎo)盒、斜導(dǎo)柱等。復(fù)雜產(chǎn)品應(yīng)先繪制好產(chǎn)品圖，再定好模具的尺寸。在熱處理前，先對(duì)模板進(jìn)行初步加工：鉆好導(dǎo)柱孔、回位孔（動(dòng)模） 、型腔孔、螺絲孔、澆口套孔（靜模） 、拉料孔 3（動(dòng)模） 、冷卻水孔等，銑好流道、型腔，有些模具還應(yīng)銑好斜導(dǎo)盒等。芯子的硬度可在HRC58 以上。 澆口直接關(guān)系到塑件的美觀，澆口設(shè)計(jì)不好的話，容易產(chǎn)生缺陷。對(duì)于要求高的產(chǎn)品，還應(yīng)設(shè)計(jì)溢流和排氣。ABS 材料還具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗沖擊強(qiáng)度。 尺寸精度及表面質(zhì)量分析塑件的重要尺寸: = mm, = mm, = mm, =.?h016.?2h016.?1dmm, = mm, = mm, = mm, = mm。39。 ?度等級(jí)為 4 級(jí)（SJ137278） ；次重要尺寸： =1 ， =12 。由上分析可知，該零件尺寸精度是中等，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。2~1 m?由上分析知該制件尺寸精度和表面粗糙度都是一般要求容易保證模具相關(guān)零件的尺寸和加工要求，有利于制件的成型。綜上分析可知，可以看出注塑件在注塑成型時(shí)候如果在工藝參數(shù)控制方面較好，且工藝參數(shù)調(diào)整的也比較好的話，那注塑出的制件就能得到保證。工藝參數(shù)可做如下選擇，試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，直至達(dá)到生產(chǎn)出合格的制件。所以成型壓力高，塑件上的脫模斜度易較大，ABS 易吸水，吸水率大約為 %%，對(duì)于本級(jí)別的 ABS，加工前用烘箱以 8085℃烘 24 小時(shí)或用干燥料斗以 80℃烘 12 小時(shí)。無(wú)定形料,流動(dòng)性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥 8090 度,3,高模溫,但料溫易270 ,模溫宜取 5060 度。如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn) 37 天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。初步計(jì)算出塑件的體積：。max綜上所述，塑件及澆注系統(tǒng)的總體積為 ，將數(shù)據(jù)代入公式得： , 故滿足要求。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)主流道設(shè)計(jì)主流道是熔融塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)的最先經(jīng)過(guò)的部位，其截面尺寸直接影響塑料的流動(dòng)速度和填充時(shí)間，如果主流道截面尺寸太小，則塑料在流動(dòng)時(shí)的冷卻面積相對(duì)增加，熱量損失大使熔體黏度增大，造成成型困難。同時(shí)主流道過(guò)粗還容易使塑料在流動(dòng)中產(chǎn)生紊流或是渦流，在塑件中出現(xiàn)了氣泡，從而影響其質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)如下圖8所示。 )(4mKVD??式中 ——主澆道大頭直徑 ——流經(jīng)主澆道的熔體體積 注射量為 1253cm3cm ——因熔體材料而異的常數(shù)K塑料種類 PS PE/PP PA PC ABS CAK 值 4 5 故 ?? 8圖 主流道(2)澆口設(shè)計(jì)澆口是連接分流道和型腔或者說(shuō)是塑件的橋梁，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：盡量縮短流動(dòng)距離；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處；必須盡量減少熔接痕；應(yīng)有利于型腔中氣體排出；考慮分子定向影響；避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；澆口處避免彎曲和受沖擊載荷；注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。由于本設(shè)計(jì)是盒形結(jié)構(gòu)，又是單模腔，所以直接采用直澆口自型腔頂部m?澆注。 型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。該塑件為半弧形薄壁件，表面無(wú)特殊要求，上端面為零件的敞口方向，又是一個(gè)平面，零件高度為 ，形狀圖 分型面的選擇也比較簡(jiǎn)單，還有就是選擇的面是塑料流動(dòng)方向的末端，可利于排氣。可選擇如上圖 2 所示的水平分型方式可降低模具制造的復(fù)雜程度、易于選擇制造成型設(shè)備、減少模具價(jià)格難度又便于成型后出件。%??由于本塑件在注塑時(shí)是一模一件，即模具是單個(gè)型腔。當(dāng)前在生產(chǎn)中一般都是按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定，但是常常因估計(jì)不準(zhǔn)而造成了模具的報(bào)廢和材料的浪費(fèi)。因此，要求對(duì)剛度和強(qiáng)度加以合理考慮。在塑料熔體的壓力下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而變形。與此同時(shí)，剛度不足則發(fā)生過(guò)大的彈性變形，從而產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸以及成型精度，也可能導(dǎo)致脫模困難。但是，理論分析和實(shí)踐證明，模具對(duì)強(qiáng)度和剛度要求并非同時(shí)兼顧。為了防止在注射時(shí)由于高壓的注射，型腔的一些配合面發(fā)生了彈性變形而產(chǎn)生間隙導(dǎo)致溢料，再根據(jù)了 ABS 材料允許的最大不溢料間隙 來(lái)確定剛度條件。還有為了有利于脫模，型腔的允許彈性變形量應(yīng)小于之間的收縮值。ct 1720.??ltc MPa49?帶入數(shù)據(jù)最終算得型腔側(cè)壁厚度 =43mm。因此，成型小球面突起的零件必須作成活動(dòng)的型芯，即必須要設(shè)置成側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。(1)抽芯距的確定抽芯距按下式計(jì)算： KhS??式中 ——抽芯距，mm；S ——成型模塊與制品接觸距離，mm；h ——安全距離。K由于小球面在側(cè)壁上的投影是一個(gè)圓，所以在這里就取投影圓的半徑 也就是R=1mm，另外再加上 35mm 的抽芯安全距離，可取抽芯距 =5mmh 抽S(2)抽芯力的確定 FftbalEQ )(2cos1)( ???????????????????? ??????式中 ——塑件長(zhǎng)度；a ——塑件的寬度；b 11 ——塑件彈性模量, ；EMPa ——塑料成型收縮率；? ——制品厚度，mm；t ——塑料泊松比，一般取 ；? ——脫模斜度；? ——制品對(duì)型芯的包緊長(zhǎng)度。本設(shè)計(jì)中取o25~1??= 。圖中所示為普通形式即為本設(shè)計(jì)采用的形式。斜銷材料用 T8A 鋼滲碳處理，淬火硬度在 以上，工作表面經(jīng)磨削加工后保持有 的表面粗糙度。因滑塊運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性是由滑塊和導(dǎo)滑67h槽之間的配合精度保證，合模時(shí)滑塊的最終位置又是由楔緊塊保證，斜銷只起驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)的作用。有時(shí)為了使滑塊間運(yùn)動(dòng)滯后于開模運(yùn)動(dòng)，分型面先打開一個(gè)縫隙，使塑件從型薪上松動(dòng)下來(lái)，然后斜銷再驅(qū)動(dòng)滑塊開始抽芯，這個(gè)時(shí)候的配合間隙可放大到 1mm。圖 斜銷總長(zhǎng)構(gòu)成 mSdhDLL )15~0(sinta2costan254321 ?????? ??(注：其中的 為斜銷引導(dǎo)部分長(zhǎng)度，一般取 ) 5 1~5計(jì)算結(jié)構(gòu)斜銷總長(zhǎng) = 是斜銷的作用段，即有效長(zhǎng)度，用 表示。 是斜P銷和滑塊間作用力； 是斜銷在斜銷孔中所受到的滑