摩托車頭盔模具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明

1、第一章緒論模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加 工使用的鍛壓模具、冷壓模具等。近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具 在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投 資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國模具企業(yè)已普及了二維CAD并陸續(xù)開始使用UG Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國際通用軟件，個別廠家還引 進(jìn)了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORMOptris 和 MA

2、GMASOFTCA次件。日本的模具產(chǎn)能約占全球的40%居世界第一位，每年向國外出口大量模具。模具 行業(yè)在美國工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)出不斷下降的態(tài)勢，但是美國模具在全球模具的高端產(chǎn)品仍然占據(jù)著重要地位。德國擁有世界領(lǐng)先的汽車、船舶等制造技術(shù)，受上游 行業(yè)需求影響，德國模具在世界上具有較為重要的地位。所以在許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國 家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；1.1 塑料與塑料模具概述1.1.1 塑料的優(yōu)缺點塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力條件下具有流動 性，可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀不發(fā)生

3、變化。組成：聚合物合成樹脂（40%-100%。輔助材料：增塑劑填充劑穩(wěn)定劑潤滑劑著色劑發(fā)泡劑增強(qiáng)材料除了上 述助劑外，塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑等。輔助材料作用：改善材料的 使用性能與加工性能，節(jié)約樹脂材料。作為日常用品，塑料的用途已經(jīng)廣為人知，但由于它們的一些特殊優(yōu)點，塑料在工 業(yè)中的應(yīng)用也已經(jīng)非常普遍，主要有以下幾個方面：1密度小、質(zhì)量輕2比強(qiáng)度高3絕緣性能好、介電損耗低4化學(xué)穩(wěn)定性高5減摩、耐磨性能好6減振、隔音性能好塑料的缺點：1 耐熱性差，高溫下強(qiáng)度下降；2 有的塑料燃燒時，釋放處刺激性、腐蝕性等有害氣體；3 導(dǎo)熱差，膨脹系數(shù)大，高溫下易變形；4 在日光、大氣、高溫作用下

4、產(chǎn)生老化；5 有的塑料制品，機(jī)械強(qiáng)度低。從精度方面講，塑料制品的使用圍也受到一定限制。換句話說就是，如果采用成型加工的方法生產(chǎn)塑料制品，要達(dá)到某一精度所遇到的加工難度要比金屬制品成形時來得大。因此，在目前的塑料成型加工行業(yè)中，塑料制品的精度(即公差等級)有其自己單獨的標(biāo)準(zhǔn)。1.2 塑料的組成塑料是以聚合物為主體，添加各種助劑的多組分材料。根據(jù)不同的功能，塑料所用的助劑可分為：增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、增強(qiáng)劑、交聯(lián)劑、著色劑、發(fā)泡劑1.3 塑料的分類根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃分，一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯 (PP)、 聚苯乙烯、聚氯

5、乙烯、ABS、 有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸酯) 、 聚甲醛(POM)、 聚酰胺(PA)( 尼龍 ) 、 聚碳酸酯(PC)、 苯乙烯丙烯腈(SAN)等。常見的熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醋酸樹脂、三聚鼠胺樹 脂、不飽和聚酯、聚氨基甲酸酯(PUR污。若按塑料的用途分類，又可分為通用塑料和工程塑料兩大類。1.4 塑料制品與塑料模具1.4.1 塑料制品塑料制品就是塑料用各種不同的模具和各種不同的成型工藝制造出來的，具有一定形狀， 一定使用功能和一定使用價值的產(chǎn)品。到目前為止，塑料已經(jīng)成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。1.4.2 塑料模具塑料模具是一種用于壓塑、擠塑、注射

6、、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它 主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸 模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截斷組件和側(cè)截組合板組成的具有可變型 芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤?、不同尺寸的系 列塑件。塑料模具包括：注射模（也稱注塑模）、壓縮模、傳遞模、擠出模 中空吹塑模、 真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉(zhuǎn)成型模、發(fā)泡成型模、空氣輔助成型模、水輔助成 型模等多種塑料成型模具。在上述各種塑料模具中，由于注射模具有高效精密、可成型各種復(fù)雜制品，工藝先 進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點，而成為塑料制品成型工藝中最重要的并

7、且起主導(dǎo) 作用的是模塑成型工藝裝備。1.5 塑料的注塑成型注塑成型的簡單過程為：將粒狀或粉狀塑料經(jīng)注塑機(jī)的料斗加到加熱的料筒，塑料 受熱熔融，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的壓力推動下， 經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔，塑料充滿型腔, 經(jīng)冷卻硬化定型，脫模后而得到具有一定形狀的塑件。塑料的成型方法有注塑、擠壓、吹塑、發(fā)泡膨脹、壓縮、壓延、熱成型等，其中應(yīng)用最 廣泛的是壓延、擠壓和注塑成型三種。第二章 注塑模結(jié)構(gòu)2.1 注塑成型原理及注塑過程注 （ 射模 ） 塑 （ 或稱注射成型） 是塑料先在注塑機(jī)的加熱料筒中受熱熔融，而后由柱塞或往復(fù)式螺桿將熔體推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。它不僅可在高生產(chǎn)率下制得高精度，

8、高質(zhì)量的制品，而且可加工的塑料品種多和用途廣，因此注塑是塑料加工中重要成型方法之一。注塑成型工藝過程包括成型前的準(zhǔn)備，注射過程和塑件的后處理。2.2 注射模具結(jié)構(gòu)組成及典型結(jié)構(gòu)一般認(rèn)為，注塑模由八部份組成。1 成型零部件2 合膜導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3 澆注系統(tǒng)4 頂出脫模機(jī)構(gòu)5 側(cè)向分型與側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 6 排氣機(jī)構(gòu)7 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)8 支撐零部件注塑模具典型結(jié)構(gòu)：1、兩板模（大水口）：分流道開設(shè)在分型面上。2、三模版（細(xì)水口）：多個分型面，包括垂直分型和水平分型面。應(yīng)用：1）細(xì)點入水的單型腔或多型腔。2）側(cè)向分型抽芯在定模一側(cè)。3）塑件結(jié)構(gòu)特殊，需要順序分型。3、斜頂、滑塊模，活動鑲塊：塑件帶有側(cè)凹凸槽或螺

9、紋。4、牙?；蜣D(zhuǎn)苛模：塑件有、外螺紋（注意產(chǎn)品要防轉(zhuǎn)動）5、定模設(shè)頂出機(jī)構(gòu)：產(chǎn)品開模后留于定模，前模設(shè)有頂出機(jī)構(gòu)：拉桿，拉板，液壓系統(tǒng)。6、熱流道模具：節(jié)省塑料，提高生產(chǎn)效率，自動化生產(chǎn)，塑件質(zhì)量高，生產(chǎn)批量2.3 熱塑性塑料注射模的特點由于所成型的制品材料的不同，成型時模具溫度也各不相同。因此，有的模具要進(jìn)行冷卻降溫，而有的模具則需要加熱升溫。常用熱塑性塑料成型時的模具溫度可見表2-1 所示。模具所需溫度，一般地，在注射成型時由射入模具的高溫塑料傳導(dǎo)而得，不需另外加熱升溫。當(dāng)連續(xù)注射成型一段時間后，模具超過所需的圍，則需冷卻降溫。當(dāng)模具溫度要求超過100c時，比如成型聚碉制品時，要求模具溫度

10、達(dá)到 130c150C,尤其是在南 方的冬季，成型車間無空調(diào)、室溫較低時，模具的冷卻水道改為注入 50c100c的水 或油為模具加熱升溫就非常必要了。表2-1常用熱塑性塑料成型時的模具溫度塑料名稱縮寫模具溫 度塑料名稱縮寫模具溫度醋酸纖維素CA2080氯化聚醍CPT80110聚氯乙烯（硬）PVC3060聚碳酸酯PC90110聚苯乙烯PS3265聚甲醛共聚POM90120改性聚甲基丙烯酸甲1 酯PMMA4060聚三氟氯乙烯F-3110130尼龍1010N10104080聚全氟乙丙烯F-46110130藻乙烯-丁烯-丙烯睛 共聚ABS5080聚苯醒PPO110150低壓聚乙烯PE6070聚碉PSF

11、130150塑料是在注射機(jī)料筒加熱、在恒溫中塑化成為熔融狀態(tài)的粘流體后射入模具的。料筒溫度和模具溫度都是可以調(diào)節(jié)的，但調(diào)好后是恒定的，具溫差一般在3c5c之間。第三章 塑件設(shè)計及分析3.1 制品材料性能本塑件采用ABSt料，下面對其成型特性進(jìn)行分析。ABSM脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、 電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。ABSffi料-名稱化學(xué)名稱 丙烯月青-丁

12、二烯-苯乙烯塑料英文名稱Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic3.1 . 1 ABS塑料性能一般性能ABS外觀為不透明呈象牙色粒料，具制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。ABS相對密度為1.05左右，吸水率低。ABS同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和 鍍層處理。ABS的氧指數(shù)為1820,屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊 的臭味。 力學(xué)性能ABS有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；ABS的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS的耐蠕變性比PSF及PC大，但比PA及POM、。AB

13、S的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 ABS的力學(xué)性能受溫度的影響較大。 熱學(xué)性能ABS的熱變形溫度為93118C,制品經(jīng)退火處理后還可提高10c左右。ABSft-40 C時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在-40100的溫度圍使用。電學(xué)性能ABS的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下 使用。 環(huán)境性能ABS受水、無機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代姓;中，受冰 乙酸、植物油等侵蝕會產(chǎn)生應(yīng)力開裂。ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解； 于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。 加工性能ABS同PS一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。

14、ABS的熔體流動性比 PVCffi PC好，且比PE PA及PS差，與POMF口 HIPS類似；ABS 的流動特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對剪切速率 更為敏感。ABS的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。 ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處 理。一般制品的干燥條件為溫度 8085C,時間24h;對特殊要求的制品（如電鍍）的干 燥條件為溫度7080C,時間1818h。ABS制品在加工中易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力的大小可通 過浸入冰乙酸中檢驗；如應(yīng)力太大和制品對應(yīng)力開裂絕對禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體 條件為放于7080C的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱24h,再冷卻至室溫即可。3.1 . 2

15、ABS塑料的分類ABS艮據(jù)沖擊強(qiáng)度可分為：超高抗沖型、高抗沖擊型、中抗沖型等品種；ABS艮據(jù)成型加工工藝的差異，又可分為：注射、擠出、壓延、真空、吹塑等品種； ABSft據(jù)用途和性能的特點，還可分為：通用級、耐熱級、電鍍級、阻燃級、透明級、 抗靜電、擠出板材級、管材級等品種。1、性能特點ABS一定溫度圍具有良好的抗沖擊強(qiáng)度和表面硬度，有較好的尺寸穩(wěn)定性、一定 的耐化學(xué)藥品性和良好的電氣絕緣性。它不透明，一般呈淺象牙色，能通過著色而制成 具有高度光澤的其它任何色澤制品，電鍍級的外表可進(jìn)行電鍍、真空鍍膜等裝飾。通用 級AB2透水、燃燒緩慢，燃燒時軟化，火焰呈黃色、有黑煙，最后燒焦、有特殊氣味， 但

16、無熔融滴落，可用注射、擠塑和真空等成型方法進(jìn)行加工。2、級別與用途ABS按用途不同可分為通用級（包括各種抗沖級）、阻燃級、耐熱級、電鍍級、透明 級、結(jié)構(gòu)發(fā)泡級和改性 ABS等。通用級用于制造齒輪、軸承、把手、機(jī)器外殼和部件、 各種儀表、計算機(jī)、收錄機(jī)、電視機(jī)、等外殼和玩具等；阻燃級用于制造電子部件，如 計算機(jī)終端、機(jī)器外殼和各種家用電器產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)發(fā)泡級用于制造電子裝置的罩殼等； 耐熱級用于制造動力裝置中自動化儀表和電動機(jī)外殼等；電鍍級用于制造汽車部件、各 種旋鈕、銘牌、裝飾品和日用品；透明級用于制造度盤、冰箱食品盤等。ABSft汽車飾的要求條件：汽車飾追求的重要目標(biāo)包括美觀、低氣味、機(jī)械性能、

17、 耐熱、耐候等。亞太國際ABS氣車材料能夠滿足各種飾部件的使用要求，材料具備以下 條件：1 .良好的流動性2 .優(yōu)異的抗沖擊性3 .易加工成型4 .易著色、噴涂5 .低氣味6 .良好的耐腐蝕性7 .亞光效果3.1 . 3 ABS塑料涂裝工藝近年來塑料制品在工業(yè)產(chǎn)品上得到了廣泛的應(yīng)用。塑料質(zhì)量輕、耐腐蝕性優(yōu)越，傳 熱導(dǎo)電性差，易壓制成形狀復(fù)雜的器件。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上可代替部分有色金屬和輕金屬。 為了消除塑料表面的壓制印跡及色澤不均，往往需要對塑料表面進(jìn)行涂裝。涂裝既可改 善外觀，又可以延長塑料的使用壽命。1. ABS塑料的性能和表面狀態(tài)AB訓(xùn)料是由丙烯月青、丁二烯、苯乙烯所組成的三元共聚物。它具有苯

18、乙烯熱塑性 塑料的機(jī)械加工性、丁二烯的橡膠韌性、丙烯月青的耐化學(xué)腐蝕性。三者的含量配比可根 據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行調(diào)整。塑料壓制成型后表面狀態(tài)對外觀質(zhì)量有很大的影響。要求成型后 的表面平整光滑，均勻一致，不應(yīng)有劃傷、飛邊、毛刺、凹坑、斑點、氣泡和明顯的熔 接線。2. ABS塑料表面預(yù)處理為了提高涂料在塑料表面的附著力和改善塑料外觀，涂裝前必須對塑料表面進(jìn)行預(yù)(1)退火塑料成型時易形成應(yīng)力，涂裝后應(yīng)力集中處易開裂?？刹捎猛嘶鹛幚砘蛘嫣幚恚龖?yīng)力。退火處理是把 ABS塑料成型件加熱到熱變形溫度以下，即 60C,彳溫2h0 為了減少設(shè)備投資，可采用整面處理來改善表面狀況。整面處理配方及工藝如表1所列 表

19、1整面處理配方及工藝項目工藝參數(shù)丙酮/份水/份溫度/ C室溫處理時間/min1520(2)除油ABSfi料件表面常沾有油污、手汗和脫模劑，它會使涂料附著力變差，涂層產(chǎn)生龜 裂、起泡和脫落。涂裝前應(yīng)進(jìn)行除油處理。對 ABSE料件通常用汽油或酒精清洗，然后 進(jìn)行化學(xué)除油。工藝配方如表 2所列。氫氧化鈉(S/L)50 70磷酸鈉(S/L)20 30工藝參數(shù)表2除油工藝配方及工藝 項目碳酸鈉(S/L)1020表面活性劑(S/L)510溫度/ C50 60處理時間/min10 15(3)除電和除塵塑料制品是絕緣體，表面電阻一般在1013Q左右，易產(chǎn)生靜電。帶電后容易吸附空 氣中的細(xì)小灰塵而附著于表面。因

20、靜電吸附的灰塵用一般吹氣法除去十分困難，采用高 壓離子化空氣流同時除電除塵的效果較好。3. ABS塑料涂料ABSg!料涂料的性能特點如表3所列。表3 ABS塑料涂料的性能特點AP-1黑漆塑一1 清漆塑一1 各色磁 漆丙烯酸金屬閃光漆丙烯酸彩色透明漆能常 溫干 燥、涂 膜堅 硬耐 磨、防 潮用于 ABS PS、 PVC HIPS 塑料 涂裝漆膜光 亮，堅 硬耐 磨，附 著力好漆膜顏 色鮮 艷，耐 水、耐 磨，附 著力好漆膜光 亮，耐磨, 附著力好漆膜光亮透明，耐磨性好用 于 用 于ABS PS ABS PS 塑料涂塑料涂 裝 裝用于ABS塑料涂裝用于ABS塑料涂裝外 觀黑色透明各色各色透明硬 度

21、0.60.50.50.60.6光 澤 CG-2和012A1。4.4 型腔、型芯工作部位尺寸的確定查手冊知ABS料的收縮率是0.3%0.8%,則ABSffi料的平均收縮率為Scp = ( 0.3% +0.8% ) / 2 = 0.55%。下表為計算的尺寸。類別模具名稱塑件尺寸計算公式型腔芯 尺寸型腔 的計 算凹模287L m+sz 0 = (1+ Scp) Ls - 3/4 +S z 0283.3170H+0 = (1+ Scp) Hs - 2/3 A+Sz0170.94型芯 的計 算凸模200lm = (1+ Scp) ls + 3/4 -201.1166hm = (1+ Scp) hs +

22、2/3 166.91按照下列公式計算型腔、型芯工作部位尺寸：型腔徑向尺寸 L m +6z 0 = (1+ Scp) LS - 3/4 + 6z0型腔深度尺寸Hm+ 6z0 = (1+ Scp) HS - 2/3 + 6 z0型芯徑向尺寸lm0- 5 z = (1+ Scp) IS + 3/4 卜 6 z0型芯高度尺寸hm0- 5 z = (1+ Scp) hS + 2/3 - 6 z0中心距尺寸Cm &/2=(1+ Scp)CS &/2式中：LS 一塑件外型徑向基本尺寸的最大尺寸(mrm;IS 塑件型徑向基本尺寸的最小尺寸(mrm;HS 一塑件外型高度基本尺寸的最大尺寸(mrm;hS 一塑件型

23、深度基本尺寸的最小尺寸(mrm;CS 一塑件中心距基本尺寸的平均尺寸(mrm;一塑件制品公差(mm,可查塑件制品尺寸公差數(shù)值表(SJ1372-78)獲得； 6z 一模具制造公差，按制品公差的1/4-1/3選取。根據(jù)制品的精度要求，確定模 具的制造公差為制品公差的1/4,即6 z=1/4 Ao通常，制品中1 mnf口小于1 mn#帶有 大于0.05 mm公差的部位以及2 mm和小于2 mm并帶有大于0.1 mm公差的部位不需要 進(jìn)行收縮率計算。4.5 壁厚的計算塑料注射模具的成型零件必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，如壁厚度不夠表現(xiàn)剛度不足， 即型腔產(chǎn)生過大的彈性變形，可能會發(fā)生溢料或使制品精度降低；也可

24、表現(xiàn)為強(qiáng)度不夠， 即型腔發(fā)生塑性變形甚至破裂。理論分析和實踐證明，對于大尺寸的型腔，主要為剛性 不足為主，應(yīng)按剛度條件計算；而小尺寸型腔則以強(qiáng)度不足為主，應(yīng)按強(qiáng)度條件計算。 剛度計算的條件則由于模具特殊性，可以從以下幾方面加以考慮：(1)要防止溢料：(2)應(yīng)保證塑件精度；(3)要有利于脫模。上述要求在設(shè)計模具時其剛度條件應(yīng)以這些項中最苛刻者(允許最小的變形值)為 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，但也不宜無根據(jù)地過分提高標(biāo)準(zhǔn)，以免浪費材料，增加制造困難。型芯的強(qiáng) 度、剛度計算相當(dāng)于桿類零件的校核計算。型腔壁和底版厚度的計算比較復(fù)雜且繁瑣，為了簡化模具設(shè)計，一般采用經(jīng)驗數(shù)據(jù) 或查有關(guān)的模具設(shè)計手冊。根據(jù)矩形型腔壁厚尺寸

25、的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，得出矩形型腔短邊尺寸 b102時，整體式型腔底壁厚為T= (0.120.13 ) b=0.12*20mm2.4mm型腔壓力/Mpa49(注塑)時型腔側(cè)壁厚度S/mm=0.2L+17 L為型腔大尺寸，其側(cè)壁厚度取 S/ mm=0.2L+17 =74mm第五章 分型面的設(shè)計5.1 制品在分型面的位置制品在模具中的位置，直接影響到模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、模具分型面的確定、澆口的設(shè)置、制品的尺寸精度和質(zhì)量等。因此，開始制定模具方案時，首先必須正確考慮制品在其中的位置，然后再考慮具體生產(chǎn)條件（包括模具制造的）、生產(chǎn)批量所需的機(jī)械化和自動化程度等其他設(shè)計問題。5.2 分型面的形式分開模具以便能取出

26、制品和澆注系統(tǒng)冷料的面，稱為分型面。模具設(shè)計開始的第一步，就是選擇分型面的位置。分型面的選擇受到塑件形狀，壁厚，成型方法，后處理工序，塑料外觀，塑件尺寸精度，塑件脫模方法，模具類型，型腔數(shù)目，模具排氣，嵌件，澆口位置與形狀以及成型機(jī)的結(jié)構(gòu)等的影響。在模具制造不良或鎖模力不足的情況下，模熔融塑料會通過分型面濺出，在塑件上形成較厚的飛邊，經(jīng)修整后還會留下明顯的殘痕。分型面有多種形式，常見的有：（ 1）水平分型面；（ 2）斜分型面；（ 3）曲面分型面；（ 4）階梯分型面；（ 5）垂直分型面。本次設(shè)計采用曲面分型面。5.3 分型面的選擇原則確定分模面的一般原則：（ 1） 分型面應(yīng)選在塑件的最大截面處，

27、否則無法脫模和加工型腔，無論塑料以何方位布置型腔，都應(yīng)將此作為首要原則。（ 2）盡可能將塑件留動模一側(cè), 因為動模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡便易行，為了讓塑件留在動模一側(cè)，將型芯設(shè)在動模邊，依靠薄壁塑件對型芯足夠的包緊力，但遇到厚壁塑件或沒有型芯，將塑件型腔設(shè)在動模側(cè)。（ 3）有利于保證塑件精度。(4)有利于保證外觀質(zhì)量。(5)考慮滿足塑件的使用要求。(6)盡量減小塑件在合模平面上投影面積，以減小所需鎖模力。(7)長型芯應(yīng)置于開模方向。(8)有利于排氣，應(yīng)將分型面置于熔體充模流動的末端。(9)應(yīng)有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，為此在按排制件在型腔中方位時，盡可能避免側(cè)向分 型或抽芯。特別是避免在定模部分側(cè)向

28、抽芯。(10)非平面分型面的選擇應(yīng)有利于型腔加工和脫模方便。應(yīng)注意分型面上力的平 衡。(11)便于加工：能平面分模不斜面分模，能斜面分模不曲面分模。一般不取在裝 飾外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。(12)斜面分?；蚯娣帜r，分模面要定位。5.4分型面的選擇根據(jù)該塑件的結(jié)構(gòu)，為了凝料的取出及制件的合理落料，分型面一般選在塑件的最大截 面處。第六章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的作用是將熔融狀態(tài)的塑料填充到模具型腔，并在填充及凝固過程中將注射壓力傳遞到塑料個部位，而得到所要求的塑件。注射模的澆注系統(tǒng)和熱塑性擠塑模相似，一般由主澆道（澆口）1、分流道（澆道）2、進(jìn)料口3、冷料穴4 四部分組成。6.1 澆注系統(tǒng)設(shè)

29、計原則1. 確保塑料充滿整個型腔2. 保證塑料熔體流動平穩(wěn)3. 應(yīng)盡量減短流程4. 流道表壁的粗糙度要低5. 防止制品變形和翹曲6. 防止型芯變形和嵌件位移7. 去除澆口應(yīng)盡量方便，且不影響制品質(zhì)量8. 合理設(shè)計冷卻穴6.2 主流道設(shè)計主流道是塑料熔體進(jìn)入模具型腔是最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利的向前流動，開模時主流道凝料又能順利拉出來，主流道的尺寸直接影響到塑料熔體的流動速度和充模時間，由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模上，而是將它單獨設(shè)計成主流道套鑲?cè)攵０?。主流道套通常又高碳工具鋼制造并熱處理?/p>

30、硬。塑件外表面不許有澆口痕，又考慮取料順利，對塑件與澆注系統(tǒng)聯(lián)接處能自動減斷。采用帶直流 道與分流道的潛伏式點澆口，為了方便于拉出流道中的凝料，將主流道設(shè)計成錐形。6.2.1 主流道設(shè)計要點1 .為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑 D應(yīng)稍大于注射機(jī)噴嘴直徑d,通常為 D=d+（ 0.51 ） mm；2 .主流道壁的表面粗糙度應(yīng)在 Ra0.8um以下，拋光時沿軸向進(jìn)行。主流道的長度L, 一般按模板厚度確定。為了減少充模時的壓力損失和物料損耗，主流道長度，越短越好，L 一般控制在60mmZ；3 .主流道錐角a一般為2 -4 ,過大的錐角會產(chǎn)生渦流，卷入空氣。過小的錐角使 凝料脫模困難，還會使充模

31、時熔體的流動阻力過大。 粘度大的可選30 -6 （但應(yīng)力求與銀刀的斜度一致)4 .主流道入口的凹坑球面半徑R2也應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴球頭半徑 R1,通常為R2=R1 + (12) mm5 .主流道的出口端應(yīng)有較大的圓角，其半徑 r約為1/8D。為了便于主流道凝料拔出，初步設(shè)計主流道形狀尺寸，主流道設(shè)計成圓錐型，具錐角為2 -6 ,因為ABS塑料流動性較好，所以錐角取4 ,壁粗糙度Ra取0.4主流道的長度L由定模座板厚度確定，一般L不超過60 mm6.2.2 澆口套的設(shè)計澆口套的設(shè)計：為標(biāo)準(zhǔn)件可選購。澆口套常用鋼材是T8A T10A熱處理要求：5055HRC設(shè)計時應(yīng)注意：(1)進(jìn)料口處為球面(SR;

32、(2)配合要求H7/J7或H6;(3)粗糙度：Ra (0.4 0.8) m m,本次設(shè)計采用澆口套件圖lsln.z.科 1,000。-5,0000圖6-16.3 澆口的設(shè)計6.3.1 澆口的選擇澆口按照結(jié)構(gòu)形式和特點，常用的澆口可分為以下幾種形式：直接澆口, 中心澆口 ,側(cè)澆口 , 環(huán)形澆口, 輪幅式澆口點澆口。由于側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體從側(cè)或外側(cè)充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調(diào)節(jié)熔體的剪切速率及澆口的凍結(jié)時間。這類澆口可以根據(jù)塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。并根據(jù)本次設(shè)計

33、塑件選用的材料，及制品的使用環(huán)境與性能要求，且分型面將模具分成動模和定模兩部分，采用側(cè)澆口，一模兩腔，一次成型兩個塑件制品?？蓱?yīng)用在立式或臥式注射機(jī)上。6.3.2 澆口位置選擇合理選擇澆口的開設(shè)位置是提高塑件質(zhì)量的一個重要設(shè)計環(huán)節(jié)。另外，澆口位置的不同還會影響模具的結(jié)構(gòu)。因此，在開設(shè)澆口時應(yīng)注意以下幾點1. 避免熔體破裂在塑件上產(chǎn)生缺陷2. 考慮分子定向?qū)λ芗阅艿挠绊?. 有利于流動、排氣和補(bǔ)縮4. 在多腔模中，各個型腔澆口方位必須保持一致5. 減少熔結(jié)痕和提高熔結(jié)痕的強(qiáng)度6. 校核流動距離比7. 澆口位置應(yīng)使?jié)部诒阌谛拚?. 防止料流將型芯或嵌件擠歪變形綜上所述，本次設(shè)計澆口采用的形式是側(cè)

34、澆口，其位置設(shè)置在制品的凹邊中間處且澆口槽開在定模上。第七章注塑機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇7.1 注塑機(jī)簡述注射成型機(jī)(簡稱注射機(jī)或注塑機(jī))是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具 制成各種形狀的塑料制品的主要成型設(shè)備。7.2 注塑機(jī)的類型注塑機(jī)的類型有：立式、臥式、全電式，但是無論那種注塑機(jī)，其基本功能有兩個:(1)加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài)；(2)對熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。7.3 注塑機(jī)的組成注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、 加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。7.4 注塑機(jī)的參數(shù)由MOLDFLOW得出注塑機(jī)參數(shù)最大注塑機(jī)鎖模力 =7.00

35、02E+03 tonne最大注射壓力=1.8000E+02 MPa最大注塑機(jī)注射率 =5.0000E+03 cmA3/s注塑機(jī)液壓響應(yīng)時間=1.0000E-02 s注塑機(jī)規(guī)格：最大壓力：180.0000 MPa螺桿增強(qiáng)比率:10.0000注塑機(jī)響應(yīng)時間：0.010 s注塑機(jī)最大鎖模力：7000.2198 tonne溫度設(shè)置熔體溫度:255.0000 C模具型腔側(cè)溫度：55.0000 C模具型芯側(cè)溫度：55.0000 C注射設(shè)置注射控制方法：注射時間注射時間：1.8000 s名義流動速率:243.2208 cmA3/s保壓時間 壓力(s) (MPa)0.0000 5.597410.0000 5.

36、5974冷卻時間:20.0000 s7.5 選擇模架模架是設(shè)計、制造塑料注射模的基礎(chǔ)部件。根據(jù)以上分析，計算以及型腔尺寸及位置尺寸可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格 模板厚度：A=230mm B=65mm動模板厚度：B=40mm 墊塊厚度：C=180mm模架厚度：H 模=(230+65+40+180+80) mm =595mm模架外形尺寸：450mm*400mm*595mm=107100000mmA3模具厚度滿足關(guān)系式：Hmin H Hmax式中： Hmin 一允許使用的模具最小厚度;Hmax 一允許使用的模具最大厚度第八章推由結(jié)構(gòu)的設(shè)計8.1 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計合模導(dǎo)向是保證動、定?；蛟谏?、下模合模

37、時，正確地定位和導(dǎo)向的零件。合模導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式，通常采用導(dǎo)柱導(dǎo)向定位。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用有以下三點：(1)定位作用(2)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(3)承受一定的側(cè)向壓力8.2 推出機(jī)構(gòu)的組成及各部分作在注射成型的每一個環(huán)節(jié)中，塑件必須從型腔或型芯上脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為 推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)主要由以下零件組成：復(fù)位桿、推桿固定板、推桿等組成。其它形 式的推出機(jī)構(gòu)，組成部件有所不同。在此推出機(jī)構(gòu)中，推桿與塑件相接觸，并將塑件推出模外，推板與推桿固定板由螺釘聯(lián) 接，用來固定推出零件。對推桿推出機(jī)構(gòu)來說，為了保證推桿推出塑件后在合模時能回到原來的位置，需要設(shè)置 復(fù)位機(jī)構(gòu)，即復(fù)位桿。8.3 推

38、出機(jī)構(gòu)的分類1.按動力來源分：(1)手動推出機(jī)構(gòu) 開模后靠人工操作推出機(jī)構(gòu)來推出塑件。(2)機(jī)動推出機(jī)構(gòu) 利用注射機(jī)的開模動作驅(qū)動模具上的推出機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)塑件的自 動脫模。(3)液壓與氣動推出機(jī)構(gòu) 利用注射機(jī)上的專用液壓和氣動裝置，將制件推出或從 模具中吹出。2.按模具的結(jié)構(gòu)特征分，推出機(jī)構(gòu)可分為：(1)簡單的推出結(jié)構(gòu)；(2)兩次推出的推出機(jī)構(gòu)；(3)雙向推出機(jī)構(gòu)即動定模均有簡單推出零件的機(jī)構(gòu)；(4)順序推出機(jī)構(gòu)即制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有幾個分型面必須按一定的順序分型才能使制品順利推出機(jī)構(gòu)，又稱點澆口自動脫模機(jī)構(gòu)。（ 5）螺紋制品的模旋轉(zhuǎn)推出機(jī)構(gòu)。本次采用機(jī)動推出機(jī)構(gòu)且簡單的推出推出機(jī)構(gòu)。8.4 推出機(jī)

39、構(gòu)的設(shè)計原則（1）推出機(jī)構(gòu)的直徑不易過細(xì)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度承受推力，一般推桿直徑為02.512，對于 3 以下的推桿，盡量要制成階梯形，以增強(qiáng)其強(qiáng)度。（ 2）推桿的端面裝配后應(yīng)比型腔或鑲件的高處0.080.1mm。（ 3）頂管的厚度（頂出塑料的厚度）一般不小于1.5mm。（ 4）推桿與推管與模體的配合間隙不應(yīng)太大，以避免產(chǎn)生飛邊。（ 5）推板、推板、推管應(yīng)淬火處理。8.5 確定推出方式及推桿位置根據(jù)制品本身的結(jié)構(gòu)特點，本次設(shè)計主要采用簡單的脫模結(jié)構(gòu)，確定在制品的每個型芯底部采用兩個普通的圓形推桿，推桿見圖。推桿只起推出制件的作用，本身僅端面參與成型。推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動推出，形式簡單。8.6 復(fù)位桿的

40、設(shè)計復(fù)位就是將推出制品使之脫模的零部件回復(fù)到合模注射時的正確位置的全過程。復(fù)位結(jié)構(gòu)有：有復(fù)位桿復(fù)位；有推桿兼作復(fù)位桿復(fù)位；有的利用推板復(fù)位或用彈簧復(fù)位。 這些復(fù)位結(jié)構(gòu)都是模具設(shè)計制造中和實際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛也是最普通最常用的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計采用復(fù)位桿與推出桿為一體的設(shè)計。圖8-1第九章排氣槽的位置及排氣方式在設(shè)計注射模時，應(yīng)在模具結(jié)構(gòu)中設(shè)計有排氣系統(tǒng)，其作用是：將型腔中原有的空 氣及成形過程中產(chǎn)生的氣體順利排出，以免塑件產(chǎn)生氣泡，疏松等缺陷。常用的排氣方 式主要有兩種，其一是利用模具的排氣系統(tǒng)排氣；其二是利用模具的分型面及各部分零 件的配合間隙排氣，如圖10-1所示為利用分型面排氣方法。本次設(shè)計采

41、用分型面排氣 方法。9.1 排氣槽位置的確定在設(shè)計模具系統(tǒng)排氣時，應(yīng)遵循的原則是：(1)排氣槽盡量開設(shè)在分型面上。(2)排氣槽最好設(shè)計在塑料流出的末端，以利于排氣。(3)排氣槽一般開設(shè)在凹模一側(cè)(4)排氣槽的槽深一般為0.0250.1mm,槽寬取1.56.0mm,以不產(chǎn)生飛邊為原則(5)排氣位置最好不要位于操作者一邊，以免溢料濺出發(fā)生危險。9.2 注射模的排氣方式注射模通常采用以下幾種方式排氣：(1)利用配合間隙排氣對于簡單型腔的模具，可以利用推桿、活動型芯、活動鑲件以及雙支點固定的型芯 端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。這種類型的排氣方式，其配合間隙不能超過 0.05 mm 一般為0.030.0

42、5 mm,視成型塑料的流動性性能的好差而定。(2)在分型面上開設(shè)排氣槽分型面上開設(shè)排氣槽(一般在0.03 mmZ)是注射模排氣的主要形式，其形狀可設(shè) 計成燕尾形。(3)利用排氣塞排氣如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又沒有活動型芯或推桿，可在型 腔處鑲?cè)肱艢馊?。本次設(shè)計的零件結(jié)構(gòu)相對簡單，排氣量不大，且推出桿比較多，因此直接利用分型 面和推桿的配合間隙排氣的排氣方式即可，而不必另設(shè)排氣槽。第十章 制品的脫模設(shè)計10.1 脫模結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計一般應(yīng)遵循如下原則：（ 1）盡量使制品留在動模一側(cè)，借助開模力驅(qū)動脫模裝置，完成脫模動作。（ 2）防止制品變形或損壞，正確分析制品對型腔

43、的粘附力大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模機(jī)構(gòu)。使推出重心與脫模阻力中心相重合。（ 3）力求良好的制品外觀。在選擇推出位置時，應(yīng)盡量選擇制品的部或?qū)χ破吠庥^影響不大的部位。（ 4）結(jié)構(gòu)合理可靠，運動靈活，制造方便，推桿應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度好剛度。10.2 脫模結(jié)構(gòu)的分類（ 1）按動力源分類1） 手動脫模2） 機(jī)動脫模3） 液壓脫模4） 氣動脫模（ 2）按結(jié)構(gòu)分類1） 簡單脫模機(jī)構(gòu)2） 二級脫模機(jī)構(gòu)3） 雙脫模機(jī)構(gòu)4） 順序脫模機(jī)構(gòu)5） 螺紋制品脫模機(jī)構(gòu)綜上所述，并結(jié)合本身塑件的結(jié)構(gòu)特點，本次設(shè)計主要采用簡單的脫模結(jié)構(gòu)即普通推桿，只起推出塑件的作用，本身僅端面參與成型。推出機(jī)構(gòu)為機(jī)動推出，形

44、式簡單。全部采用頂桿頂出?？偨Y(jié)本設(shè)計首先說明了塑料工業(yè)的重要地位和當(dāng)今注塑模具的現(xiàn)狀，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 塑料工業(yè)將繼續(xù)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。其次介紹了注塑件的一般設(shè)計原則，對塑件的特性 做了說明。從實際來看，幾乎所有的注塑件都遵循這些原則。在做好注塑成型的準(zhǔn)備工 作之后，接著介紹了模具設(shè)計的容，注塑模具無外乎包括四大系統(tǒng)：澆注系統(tǒng)、頂出系 統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。在澆注系統(tǒng)的設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗公式取流道橫截面形狀，確定澆口尺 寸；頂出系統(tǒng)著重推桿的設(shè)計；該模具屬于簡單脫模機(jī)構(gòu)，做完這些工作后，該模具的 設(shè)計到此結(jié)束。通過完成畢業(yè)設(shè)計，全面地對大學(xué)所學(xué)的知識復(fù)習(xí)了一遍， 并鞏固了塑料成形工藝、 注塑模具設(shè)計，

45、以及運用所學(xué)知識解決實際問題，提高了分析問題、解決問題的能力。 掌握了對各種手冊、文獻(xiàn)資料的查詢方法。感我的導(dǎo)師彬老師。老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，查閱資 料，設(shè)計草案的確定和修改，等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計較為復(fù)雜 煩瑣，但是老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感同小組的同學(xué)，他們在本次設(shè)計中幫我克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè) 計，如果沒有他們熱心幫助，此次設(shè)計的完成將變得非常困難。然后還要感大學(xué)三年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同

46、時還要感所有 的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。最后感石油化工學(xué)院幾年來對我的大力栽培。祝愿各位老師和同學(xué)在今后的工作和 學(xué)習(xí)中，萬事如意。參考文獻(xiàn)1鄒繼強(qiáng).塑料制品及其成型模具設(shè)計.：清華大學(xué)，2005.22王衛(wèi)衛(wèi).材料成型設(shè)備.：機(jī)械工業(yè)，2004.83屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計.：高等教育，2001.84王樹勛.典型模具2構(gòu)圖冊.：華南理工大學(xué)，2005.45許發(fā)槌.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.：機(jī)械工業(yè)，20036劍鶴.模具設(shè)計基礎(chǔ).：機(jī)械工業(yè)，20037建聲.模具設(shè)計與加工速查手冊.：機(jī)械工業(yè)，20058建聲.曉剛.模具技術(shù)問答。：機(jī)械工業(yè)，2003.49柳燕君.涵.型腔模具設(shè)計與制造實例 ：高等教育，2007.610云程.模具制造工藝學(xué)：機(jī)械工業(yè)，200811志剛.中國模具設(shè)計大典科學(xué)技術(shù)，20003.112昱北.模具設(shè)計與制造 大學(xué)，2005.413徐煒炯.模具設(shè)計 中國輕工業(yè)，1988.1214馬金俊.塑料模具設(shè)計 中國科學(xué)技術(shù)，199415牛玉麗.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)中國輕工業(yè)，2006.316全玲.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書航空工業(yè)，96.817呂守祥.王一延.機(jī)械制圖 大學(xué)，2004.2附錄：科技英文Design and Technology of the Inje