畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-量杯注塑模具設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)（說(shuō)明書）題目：量杯注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章前言1.1注塑模具的概述注塑模具是一種把高分子有機(jī)塑料材料經(jīng)過(guò)加熱融化，高壓注射后成型固化的機(jī)械供給裝備。注塑模具能夠成型各種外形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)塑件，并且可以長(zhǎng)時(shí)間的保證塑件的尺寸精度，表面外觀質(zhì)量。注塑模具對(duì)塑料產(chǎn)品的影響很大，模具精度等級(jí)的高低直接決定了塑件的質(zhì)量等級(jí)。注塑模具的成型類型一般分為兩類，一類是熱塑性材料得到注塑模具，一種是熱固性材料的模具。如果按照塑料成型工藝的不同，可以劃分為擠出塑料模具，吹塑塑料模具，壓塑塑料模具，注射塑料模具，發(fā)泡塑料模具等，對(duì)于注塑模具，還可以根據(jù)其澆注系統(tǒng)不同而劃分為熱流道模具和冷流道模具，根據(jù)注塑模具標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)形式的不同，可以劃分為大水口模架系統(tǒng)模具，細(xì)水口模架系統(tǒng)模具，簡(jiǎn)化細(xì)水口模架系統(tǒng)模具。隨著科學(xué)技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步與更新，注塑模具在機(jī)械工業(yè)中占用不可動(dòng)搖的地位，特別現(xiàn)在的電子產(chǎn)品時(shí)代的更新，越來(lái)越多的塑料產(chǎn)品進(jìn)入我們的生活中，新的產(chǎn)品出現(xiàn)于更新?lián)Q代越來(lái)越頻繁，比如我們常用的汽車儀表類產(chǎn)品、電子通訊類產(chǎn)品，更是達(dá)到了前所未有的高度，2010年之后，我國(guó)的整體國(guó)民經(jīng)濟(jì)狀態(tài)發(fā)生了更大的改變，消費(fèi)能力有了很大的提高，購(gòu)買能力大幅的提升刺激了消費(fèi)水平的提高。塑料產(chǎn)品在汽車儀表、電器電子、醫(yī)用救援、工程器械等領(lǐng)域有更大的提高，注塑模具是機(jī)械行業(yè)與材料工程中發(fā)展最快的領(lǐng)域其中一塊。塑料材料是高分子材料工程領(lǐng)域中的一種，塑料材料有不可替代的特點(diǎn)，他的密度不大，質(zhì)量比較輕便，強(qiáng)度和剛度也較好，而且很多高分子塑料還具有絕緣性能，能夠替代傳統(tǒng)的金屬材料，無(wú)機(jī)非金屬材料。塑料材料在一定溫度下融化，比金屬材料熔點(diǎn)更低，成型更溶蝕，采用塑料材料以及注塑模具生產(chǎn)和制造的塑料具備了生產(chǎn)效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，精度高，工程造價(jià)便宜，可以實(shí)現(xiàn)大批量連續(xù)生產(chǎn)。而且注塑模具的生產(chǎn)設(shè)備注塑機(jī)相對(duì)于其他金屬材料的制造設(shè)備更小。因?yàn)榫邆淞松鲜鲇袃?yōu)點(diǎn)，所以越來(lái)越多的塑料產(chǎn)品進(jìn)入我們的生活中，注塑模具的發(fā)展水平，是衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)制造水平的重要標(biāo)志之一。在機(jī)械制造設(shè)備的升級(jí)改善大環(huán)境下，中國(guó)的模具制造企業(yè)在最近五年有很大程度的告訴發(fā)展。這個(gè)行業(yè)不停的加入創(chuàng)興型企業(yè)，各種資本領(lǐng)域也進(jìn)入模具制造業(yè)中，其中比較典型的就是外資企業(yè)、臺(tái)灣企業(yè)、香港企業(yè)的進(jìn)入或者合資成立。創(chuàng)新型企業(yè)再次進(jìn)駐模具制造業(yè)行，實(shí)現(xiàn)了模具制造的細(xì)分類目，將以前統(tǒng)一的模具企業(yè)，細(xì)分分注塑模具，沖壓模具，壓鑄模具，擠出模具，快速成型模具，吸塑模具等等，不斷是實(shí)現(xiàn)模具制造的類目的細(xì)分，有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)提高與成長(zhǎng)，增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)對(duì)細(xì)分類目的模具工程師提出了更好的要求，其中包括細(xì)分模具類目的專業(yè)機(jī)加車間的鉗工、銑工、裝配工，數(shù)控加工車間的電火花操作工、CNC數(shù)控加工中間高階編程工程師與操作技師，線切割編程高階人員與操作技術(shù)員。同時(shí)，政府機(jī)構(gòu)與相關(guān)人力資源教育評(píng)審機(jī)構(gòu)，對(duì)模具類從業(yè)人員進(jìn)行了更加嚴(yán)格的職業(yè)技能鑒定，使得具備專業(yè)職業(yè)技能的高層次人才更加專注各自領(lǐng)域。1.2注塑模具發(fā)展國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀塑料產(chǎn)品是采用高分子樹(shù)脂材料通過(guò)注塑模具與注塑生產(chǎn)工藝制造的產(chǎn)品。塑料產(chǎn)品具備有質(zhì)量輕便，抗酸堿鹽性能好，耐腐蝕性好，有一定的彎折性能，而且絕緣不導(dǎo)電。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在越來(lái)越多的采用塑料制品來(lái)替代原來(lái)的其他產(chǎn)品，更多的進(jìn)度我們的日常生活中。2010年之后，隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)技術(shù)的變革創(chuàng)新，機(jī)械工業(yè)水平的提高，對(duì)應(yīng)的注塑模具產(chǎn)業(yè)有的快速的增長(zhǎng)，大約每年的注塑模具增長(zhǎng)速度在10-16%之間，我國(guó)的注塑模具從發(fā)展起步至今，經(jīng)過(guò)約50年的進(jìn)步，有了較大的改變，技術(shù)水平有了很大的提高，特別是在近幾年的家用汽車普及、家用電器增長(zhǎng)、電子電信日用消費(fèi)子的快速發(fā)展，在沿海前沿地帶形成了以珠三角與長(zhǎng)三角一代的專業(yè)模具企業(yè)區(qū)域，逐漸向高精尖領(lǐng)域發(fā)展。塑料模具的發(fā)展將會(huì)比沖壓模具、壓鑄模具等其他模具的發(fā)展更快。國(guó)內(nèi)模具逐漸往高精度、高質(zhì)量、超大型、超長(zhǎng)壽命，縮短制造周期，降低制造成本，高效率方向發(fā)展。新的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，將會(huì)極大的改善模具制造企業(yè)的專業(yè)技術(shù)層次，應(yīng)用領(lǐng)域與設(shè)計(jì)范圍將會(huì)實(shí)現(xiàn)不斷的擴(kuò)大，不同類型的模具將會(huì)越來(lái)越多，創(chuàng)新性越來(lái)越多，效益會(huì)越來(lái)越好。自動(dòng)化程度和標(biāo)準(zhǔn)化程度或逐步提高。國(guó)外高級(jí)注塑模具技術(shù)與工藝制造裝備主要集中在美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)為主的歐美系，與日本、韓國(guó)為主的日系中。國(guó)外注塑模具的設(shè)計(jì)、制造、成型技術(shù)向著多工位化、高效自動(dòng)化，超低成本方面發(fā)展?，F(xiàn)在，國(guó)外的模具制造企業(yè)，能夠感受到我國(guó)模具制造業(yè)的崛起所帶來(lái)的國(guó)際環(huán)境變化，更多的中國(guó)模具進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)領(lǐng)域。占有原來(lái)歐美日韓的市場(chǎng)蛋糕，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)將有可能成為全球范圍內(nèi)最大的注塑模具供應(yīng)區(qū)域，國(guó)外的模具制造周期只有國(guó)內(nèi)模具制造周期的46-52%之間。但是國(guó)外的模具制造成本卻又中國(guó)模具制造成本的130-300%之間，成本可以達(dá)到我國(guó)成本的三倍之多，我國(guó)的人工勞動(dòng)成本優(yōu)勢(shì)是國(guó)外人工勞動(dòng)成本的1/3左右，對(duì)國(guó)際市場(chǎng)上的客戶產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，2015年之后，德國(guó)與日本的整體模具總造價(jià)降低了10-20%之間，和外國(guó)的注塑模具技術(shù)發(fā)展有密不可分的關(guān)系。1.3國(guó)內(nèi)模具的優(yōu)劣勢(shì)國(guó)內(nèi)模具制造企業(yè)優(yōu)勢(shì)是地域集中，能夠?qū)崿F(xiàn)高度的群體效益，國(guó)家政策扶持引導(dǎo)企業(yè)自主創(chuàng)新，給與國(guó)內(nèi)模具制造企業(yè)技術(shù)性的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼。還涉及到的出口模方向，國(guó)家也給與了模具企業(yè)對(duì)應(yīng)了關(guān)稅政策優(yōu)惠。國(guó)內(nèi)模具制造企業(yè)的劣勢(shì)是各個(gè)企業(yè)之間各自為政，沒(méi)有形成統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，國(guó)內(nèi)模具的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程與自動(dòng)化進(jìn)程較低，與發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械工程模具有較大的差距，相關(guān)核心技術(shù)與工業(yè)制造裝備機(jī)床很多需要國(guó)外進(jìn)口，技術(shù)在某些大型模具領(lǐng)域上，不能獨(dú)立完成，還需要國(guó)外專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)操作。注塑模具就是將原材料加熱融化冷卻成型的加工方法，可一次加工多個(gè)復(fù)雜緊密的產(chǎn)品，適合批量加工成型產(chǎn)品的制造，大大的減少勞動(dòng)力和加工成本，是一種底成本高產(chǎn)出得加工方法。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中是很復(fù)雜的，考慮的因素也很多，澆住系統(tǒng)在模具結(jié)構(gòu)中是一個(gè)很重要的部分。對(duì)它的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)直接影響到材料在填充過(guò)程中的成型.外觀.尺寸.質(zhì)料.合格與否。在注塑模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，在很多情況下都是憑著設(shè)計(jì)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)明確澆住系統(tǒng)的結(jié)果尺寸的，然后在進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)是否合格。由于現(xiàn)在社會(huì)的進(jìn)步，制造業(yè)的發(fā)展，普片的加工方法已不能滿足現(xiàn)代的市場(chǎng)要求了。隨著科技的發(fā)展，電腦軟件的應(yīng)用，二維三維模具設(shè)計(jì)軟件的創(chuàng)新，將給我們?cè)O(shè)計(jì)人員帶來(lái)不少的便利。雖然設(shè)計(jì)出一幅注塑模具不是很困難的事，但是要考慮的因素也不少，不僅要考慮到材料的液態(tài)溫度，冷卻成型溫度，還要考慮到模具內(nèi)的填充溫度和注射周期的時(shí)間。注塑模具內(nèi)的溫度如果不均勻，就會(huì)產(chǎn)生變形或者出現(xiàn)水質(zhì)。第二章塑件的工藝分析與材料的選擇2.1塑件元件圖及技術(shù)要求首先分析塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用三維建模完成塑件的模型繪制，該塑件的結(jié)構(gòu)屬于中等難度，該塑件尺寸不大，壁厚比較均勻，適合采用注塑模具生產(chǎn)和制造，塑件的生產(chǎn)批量為中等批量注塑成型生產(chǎn)，精度等級(jí)可以采用一般精度等級(jí)。如下圖所示為本次設(shè)計(jì)的塑件二維圖和三維圖。圖1-1量杯二維工程圖圖1-2塑件三維圖2.2原料（ABS）的成型特性和工藝參數(shù)分析塑件，該塑件適合采用高分子材料中的熱塑性材料來(lái)成型，通用其使用性質(zhì)確定其基本材料種類為ABS材料。ABS材料是一種三元共聚物，ABS材料的強(qiáng)度和剛度比較好，ABS材料具有良好的機(jī)械加工性能，并且無(wú)毒害，難容與酸堿鹽溶液內(nèi)，對(duì)水呈現(xiàn)一種非常低的吸水特性，并且能夠絕緣不導(dǎo)電。ABS材料的流動(dòng)性能也比較好，注塑充填的流程比也較大?，F(xiàn)在的市面上，除了常規(guī)的ABS材料以外，還能夠通過(guò)采用增加不同成分的添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)ABS材料的改性，通過(guò)增加不同的材料成本，能夠?qū)崿F(xiàn)材料的阻燃，耐磨，低溫抗沖擊，強(qiáng)度剛度提升等特點(diǎn)，改性材料能在基本特性的條件下大大的增加材料的不同物理化學(xué)特點(diǎn)的提高。2.2.1ABS塑料主要的性能指標(biāo)密度(g/cm)1.03——1.05收縮率%0.3~0.8熔點(diǎn)℃180~160熱變形溫度45N/cm65~98彎曲強(qiáng)度Mpa80拉伸強(qiáng)度MPa35~49拉伸彈性模量GPa1.8彎曲彈性模量Gpa1.4壓縮強(qiáng)度Mpa18~39缺口沖擊強(qiáng)度kJ/㎡11~20硬度HRR62~86體積電阻系數(shù)Ωcm1013擊穿電壓Kv.mm-115介電常數(shù)60HzABS的注射成型工藝參數(shù)注射機(jī)類型螺桿式噴嘴形式通用式計(jì)算收縮率％0.3——0.8預(yù)熱溫度℃80——85時(shí)間h2——3料筒后段℃150——170料筒中段℃165——180料筒前段℃180——200噴嘴溫度℃170——180模具溫度℃50——80注射壓MPa60——100保壓MPa40——60注射時(shí)間S20——90高壓時(shí)間S0——5冷卻時(shí)間S20——120周期S50——500螺桿轉(zhuǎn)速r/min30后處理紅外線烘燈鼓風(fēng)烘箱溫度℃70時(shí)間S2——4第三章注射設(shè)備的選擇3.1注射成型工藝條件3.1.1模具所需塑料熔體注射量ASB材料的密度為1.03-1.07g/m3；收縮率為0.3%-0.8%；計(jì)算其平均密度為1.05g/m3；平均收縮率為0.5﹪。一幅模具所需塑料的體積：式中；；。一次注塑成型中，總的注射質(zhì)量：M=ρV=2.49g。圖3-1塑件體積測(cè)量3.1.2分型面上的投影面積及所需鎖模力鎖模力主要是與塑件和澆注系統(tǒng)的投影面積有關(guān)系，由于本次設(shè)計(jì)中完成了三維模型的繪制，所以可以直接在三維軟件中直接測(cè)量得到塑件的投影面積。塑件和流道凝料在分型面上的投影面積：式中；。所需鎖模力：式中。3.2選擇注射機(jī)注塑機(jī)是生產(chǎn)注塑模具的必要生產(chǎn)工藝裝備，注塑機(jī)能把塑料顆粒原材料加熱加壓融化后注射進(jìn)模具的型腔里面，本次設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)上面的鎖模力和注射量的計(jì)算，先初選HTF86J/TJ型號(hào)的注塑機(jī)。該型號(hào)的注塑機(jī)參數(shù)如下所示注射裝置INJECTIONUNITABC螺桿直徑ScrewDiametermm343640螺桿長(zhǎng)徑比ScrewL/DRatioL/D21.22018理論容量ShotSize(Theoretical)cm3131147181注射重量InjectionWeight(PS)g119134165注射壓力InjectionPressureMpa206183149螺桿轉(zhuǎn)速ScrewSpeedrpm0～205合模裝置CLAMPINGUNIT合模力ClampTonnageKN860移模行程ToggleStrokemm310拉桿內(nèi)距SpaceBetweenTieBarsmm360x360最大模厚Max.MoldHeightmm360最小模厚Min.MoldHeightmm150頂出行程EjectorStrokemm100頂出力EjectorTonnageKN33頂出桿根數(shù)EjectorNumberPiece5其它OTHERS最大油泵壓力Max.PumpPressureMPa17.5油泵馬達(dá)PumpMotorPowerkw7.5電熱功率HeaterPowerkw6.2外形尺寸MachineDimension(LxWxH)m4.5x1.25x1.9重量MachineWeightt3.45料斗容積HopperCapacitykg25表3-1注塑機(jī)參數(shù)表3.3模架的選定結(jié)合澆注系統(tǒng)與頂出脫模機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，可以選擇大水口模架系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)模架進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)和型腔尺寸，選擇模架為：CI-2325-A55-B70-C80。見(jiàn)圖3-2：圖3-2標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)形式3.4注射機(jī)的校核3.4.1最大注射量的校核通過(guò)三維建模完成模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，可以得到塑件和澆注系統(tǒng)的三維體積，就知道整套模具的在注塑生產(chǎn)的時(shí)候需要多大的注塑量了，通過(guò)前面確定的注塑機(jī)查表，可以得到注塑機(jī)的額定注塑量，按照一般機(jī)械設(shè)計(jì)校核安全規(guī)范，額定注塑的80%需要大于整套模具的需求注塑量。按照下面公式校核；式中故本次初選的注塑機(jī)額定注射容量體積為。3.4.2鎖模力校核當(dāng)注塑機(jī)進(jìn)行注射的時(shí)候，模具型腔需要承受來(lái)自注塑機(jī)注射時(shí)產(chǎn)生的壓力，瞬間充填時(shí)氣體壓縮時(shí)產(chǎn)生的張力，這股力量如果使得模具前模和后模張開(kāi)，那么就會(huì)產(chǎn)生注塑溢料、毛邊、披鋒的產(chǎn)生，所以需要讓注塑機(jī)的額定鎖模力在注塑的時(shí)候鎖緊模具。鎖模力和塑件的投影面積有關(guān)系，以及塑件的平均成型壓力，校核方式如下式中；；。故，查注塑機(jī)參數(shù)表，可以得知。本次選擇的注塑機(jī)額定鎖模力為860KN，所以滿足要求。3.4.3模具與注射機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核A模架長(zhǎng)寬尺寸與注塑機(jī)拉桿間距的校核：模具長(zhǎng)×模具寬<拉桿面積本次設(shè)計(jì)中模架的長(zhǎng)寬尺寸為280x250mm，注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距尺寸為360x360mm，所以注塑機(jī)能夠滿足模具的安裝尺寸要求B模具閉合高度校核故滿足Hmax＞H＞Hmin。3.4.4開(kāi)模行程校核注塑機(jī)的頂出脫模行程要滿足實(shí)際模具的開(kāi)模行程需求，校核公式如下：；本次設(shè)計(jì)中，模具頂出脫模總行程要求為H=25+65+10=100mm，查注塑機(jī)參數(shù)表，開(kāi)模行程為310mm，所機(jī)本次校核滿足條件。第四章型腔布局與分型面設(shè)計(jì)模具的成型零件一般包含了型芯、型腔、各種與塑件想接觸的成型區(qū)域零件的鑲件等零件。而在本文中，特指的是型芯和型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮塑料的材料性能，以及對(duì)應(yīng)的尺寸需求，塑件精度等級(jí)、表面粗糙度等技術(shù)指標(biāo)，還需要考慮成型零件的加工便利性。4.1型腔的布局本次設(shè)計(jì)中，采用了一模四腔，側(cè)澆口形式，旋轉(zhuǎn)陣列布局的結(jié)構(gòu)，圖4-1所示：圖4-1型腔布局結(jié)構(gòu)4.2分型面的設(shè)計(jì)分型面一般指的是模具型芯和型腔之間隨著動(dòng)模和定模打開(kāi)之后的面，分型面得到位置直接影響著塑件的結(jié)構(gòu)形狀，模具分型面的有時(shí)候還會(huì)開(kāi)設(shè)排氣槽，或者有滑塊抽芯機(jī)構(gòu)等。分型面的設(shè)計(jì)原則可以按照如下幾點(diǎn)綜合考慮：1.分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2.便于塑件順利脫模。3.保證塑件的精度要求。4.滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5.便于模具加工制造。6.對(duì)成型面積的影響。7.對(duì)排氣效果的影響。8.對(duì)側(cè)向抽芯的影響。圖4-2塑件分型面第五章澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1主流道的設(shè)計(jì)主流道一般是從注塑機(jī)連接澆口襯套一直到分流道連接處截止的流道，也可以說(shuō)是澆口襯套內(nèi)的流道，一把從注塑機(jī)出來(lái)的凝料首先就要經(jīng)過(guò)他，一般情況下主流道和模具的正中心呈現(xiàn)一個(gè)中心重合狀態(tài)。澆口襯套與注塑機(jī)噴嘴需要滿足如下圖所示的關(guān)系式：D=d+(0.5~1)mmR1=R2+(1~2)mm形狀結(jié)構(gòu)如圖5-1所示，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)：圖5-1主流道結(jié)構(gòu)5.2主流道襯套的設(shè)計(jì)本本次設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)定位環(huán)和澆口襯套；具體固定形式如圖5-2所示：圖5-2襯套結(jié)構(gòu)5.3分流道的設(shè)計(jì)凝料流過(guò)主流道之后，就要進(jìn)入分流道了，分流道要求塑料原料盡可能快的進(jìn)入模具型腔，溫度的損失要盡可能的小，模具流道的表面要盡可能的拋光，讓阻力小一些，同時(shí)為了提高注射的壓力，此處的分流道應(yīng)該比主流道略小。分流道的尺寸結(jié)合一般塑件的壁厚2-3mm，考慮塑件的實(shí)際結(jié)構(gòu)情況，可以采用圓形截面的分流道，分流道的直徑一般取值范圍在3-10mm之間變動(dòng)，如果材料的流動(dòng)性比較好，分流道的尺寸還可以小一點(diǎn)，如果原材料的流動(dòng)性比較差，那么就需要較大的分流道直徑了。分流道的設(shè)計(jì)方面，應(yīng)該盡可能的避免彎折或者轉(zhuǎn)向，保證其射度不能過(guò)快的降低本模具的流道布置形式采用平衡式。如下圖5-3所示圖5-3分流道截面圖5.4澆口的選擇澆口是澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)位置了，澆口的位置以及結(jié)構(gòu)形式，對(duì)塑料產(chǎn)品的影響非常大。澆口的類型有：直接式澆口；側(cè)入式澆口；潛入式澆口；點(diǎn)式澆口；牛角式澆口等澆口類型。澆口的作用是連接分流道末端與塑料產(chǎn)品之間的橋梁，澆口的位置應(yīng)該盡可能的小，保證塑件的外觀質(zhì)量良好，同時(shí)還要考慮充填的流動(dòng)性，盡可能的避免熔接痕的產(chǎn)生，如果在塑件的孔位產(chǎn)生了熔接痕，這會(huì)導(dǎo)致塑件的強(qiáng)度降低。本次設(shè)計(jì)中，綜合塑件質(zhì)量要求與模具結(jié)構(gòu)形式，采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)。第六章成型零件的設(shè)計(jì)6.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1.1型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔主要用于成型塑件的外表面或者外觀面，型腔上一般還有澆注系統(tǒng)的流道，以及冷卻水道。本次設(shè)計(jì)中，采用的是鑲嵌式的型腔結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，制造容易，更換維修方面，機(jī)械加工與裝配工藝簡(jiǎn)單，適合本次模具設(shè)計(jì)，完成后的模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示。本設(shè)計(jì)型腔結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。圖6-1型腔結(jié)構(gòu)圖6.1.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型芯主要是用于成型塑件的內(nèi)表面或內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，型芯上一般還有頂出脫模機(jī)構(gòu)，能夠讓頂桿實(shí)現(xiàn)順利的脫模，以及冷卻水道。本次設(shè)計(jì)中，采用的是鑲嵌式的型芯結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，制造容易，更換維修方面，機(jī)械加工與裝配工藝簡(jiǎn)單，適合本次模具設(shè)計(jì)，完成后的模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示。圖6-2型芯結(jié)構(gòu)圖6.2成型零件工作尺寸計(jì)算6.2.1外形尺寸根據(jù)公式：LM==30mm,LM=30.15=27mm,LM=27.13=22mm,LM=22.11=20mm,LM=20.10=3mm,LM=3.015=10mm,LM=10.05式中：s——塑料的平均收縮率，ABS為0.5%；——塑件外徑尺寸（取45mm）；——修正系數(shù)（取0.75）；——塑件尺寸公差，見(jiàn)上塑料尺寸公差值；——模具制造誤差，其他誤差忽略。第七章合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.1主要導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)在本套模具設(shè)計(jì)中，主要的定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為導(dǎo)柱、導(dǎo)套、復(fù)位桿。定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)一般采用圓柱或者圓形套形狀的回轉(zhuǎn)體零件，導(dǎo)柱導(dǎo)套一般強(qiáng)度和剛度要求較好，表面需要拋光，定位要準(zhǔn)確。7.2導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式本次設(shè)計(jì)中，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)模架系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)模架在選用的時(shí)候已經(jīng)包含了導(dǎo)柱，導(dǎo)套這類結(jié)構(gòu)。其中導(dǎo)套選在了有托導(dǎo)套，采用SKD61材料，硬度要求HRC58-68度，內(nèi)表面表面粗糙度需要拋光至Ra0.8um，導(dǎo)柱采用了凸臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，在導(dǎo)柱頂端圓柱面上開(kāi)了R形狀的儲(chǔ)油槽，用于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，同時(shí)用于導(dǎo)柱導(dǎo)套配合內(nèi)了氣體排出。導(dǎo)柱導(dǎo)套的采用H7/m6配合公差，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置度公差控制在±0.02mm至±0.05mm的對(duì)稱位置度公差范圍內(nèi)。導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。7.3導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)柱如圖7-1所示圖7-1導(dǎo)柱圖7.4導(dǎo)套結(jié)構(gòu)帶頭導(dǎo)套如圖7-2所示圖7-2導(dǎo)套圖第八章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)8.1脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的總原則在塑件完成注塑成型之后，熔融裝在下的凝料完成固化，根據(jù)塑料材料的特性，塑料材料會(huì)產(chǎn)生一定的收縮性，隨著塑件的收縮，而塑件又在型芯部分，所以必然會(huì)產(chǎn)生一定的包裹力，需要克服脫模時(shí)的瞬時(shí)大氣真空力以及持續(xù)脫模時(shí)的摩擦力。脫模系統(tǒng)在頂出塑件的時(shí)候，不能損壞塑件，需要保證塑件的完整形態(tài)，不能有沾模，頂白，頂穿等不良現(xiàn)象，頂出的位置不能夠影響塑件的表面外面質(zhì)量。脫模方向與模具的開(kāi)模方向相同，且在注塑機(jī)頂棍中心線上受力頂出。頂出系統(tǒng)的零件包括常見(jiàn)的頂桿、頂板、頂針面板、頂針底板、復(fù)位桿、復(fù)位彈簧等零件。如果涉及其他的頂出脫模類型，還有氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)，液壓脫模機(jī)構(gòu)，齒齒輪齒條旋轉(zhuǎn)脫模機(jī)構(gòu)，液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)脫模機(jī)構(gòu)等等。頂出系統(tǒng)的頂出力要均勻穩(wěn)定，不能傾斜。8.2推桿設(shè)計(jì)8.2.1推桿的形狀本次設(shè)計(jì)中的塑件適合采用圓形截面的推桿來(lái)實(shí)現(xiàn)頂出和脫模，具備結(jié)構(gòu)如圖8-1所示。圖8-1推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)8.2.2推桿的位置和布局脫模頂出是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，一般脫模頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要遵循以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）、頂出結(jié)構(gòu)的設(shè)置要平衡，使得塑件能夠均勻受力。防止塑料產(chǎn)品在頂出脫模時(shí)產(chǎn)生變形。（2）、要考慮塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用性能，保證塑件的外觀優(yōu)良，特別是高光和透明性產(chǎn)品，頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須要在隱秘位置，其次不能影響塑件的使用結(jié)構(gòu)。（3）、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)置應(yīng)該在塑件的受力位置，這樣材料實(shí)現(xiàn)最大脫模力的產(chǎn)生。這樣頂出的時(shí)候，塑件的強(qiáng)度好，承受能力大，不至于產(chǎn)生產(chǎn)品的不良現(xiàn)象。（4）、如果塑件又較深的骨位，支撐柱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特征，為了防止脫模困難，也需要設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)。（5）、頂桿的布置應(yīng)該盡可能在塑件的圓角或者斜角位置。（6）、頂桿最好能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稱分布。使得頂出力均勻。（7）、在有滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的模具中，頂桿在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候不能和滑塊抽芯機(jī)構(gòu)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。（8）、需要考慮成型零件的鑲件位置，不能考得太近，要保證成型零件的剛度和強(qiáng)度。（9）、頂出系統(tǒng)不能和成型零件的冷卻水道。固定螺絲等零件產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。（10）、頂桿的邊緣距離成型鋼料的邊緣需要保證有1-2mm的距離，以保證成型零件的強(qiáng)度和剛度。第九章溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注塑機(jī)通過(guò)把顆粒狀的塑料原材料加熱加壓融化后注射到注塑模具的型腔里面，然后熔料在模具的型腔里面一直冷卻凝固后成型，這段時(shí)間是由熔融裝在下的樹(shù)脂原料和模具的溫差共同實(shí)現(xiàn)的，一般情況下注射的原材料溫度在200-300℃之間，而模具的溫度一般情況下是人手可以輕微觸摸的，在40-80℃之間，根據(jù)不同樹(shù)膠材料的成型溫度不同，需要對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)模具的溫度，來(lái)加速冷卻效應(yīng)，縮短成型周期，并且需要保證這個(gè)冷卻過(guò)程是均勻的逐步冷卻過(guò)程的，不然過(guò)快或者過(guò)慢的冷卻，都會(huì)導(dǎo)致塑件質(zhì)量的不穩(wěn)定或者瑕疵產(chǎn)品的產(chǎn)生。在做模架溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)候，首先需要材料的自身物理性能，可以通過(guò)查詢材料物性表來(lái)獲取材料的注射溫度和模具溫度，根據(jù)材料參數(shù)來(lái)進(jìn)行一下調(diào)節(jié)：（1）、如果注塑成型的時(shí)候材料溫度不夠的情況下，需要增加模具的加熱裝置。（2）、如果成型塑件的壁厚過(guò)大的時(shí)候，為了防止收縮，好考慮增加加熱裝置。（3）、如果成型溫度超過(guò)材料要求的溫度，就必須要增加模具冷卻裝置。（4）、一般情況下，在做熱塑性材料成型時(shí)，都需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)，來(lái)縮短其生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，快速降低模溫。9.1模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）、冷卻水管的間距需要基本保持一致，水管與塑件之間的間距也要盡可能一致，需要排布均勻，形狀也需要盡可能一致。（2）、冷卻水管的直徑一般取值為6-14mm之間的直徑，冷卻水管和產(chǎn)品之間的間距保證在15-30mm之間的間距，如果太近的話，冷卻會(huì)過(guò)快，如果太遠(yuǎn)的話，冷卻效果又會(huì)太差。（3）、冷卻水管要先避開(kāi)澆注系統(tǒng)的流道和澆口，避免澆注系統(tǒng)過(guò)快的冷卻而損失壓力和射速。（4）、冷卻水管要考慮塑件成型時(shí)候的熔接線位置，盡量不要設(shè)置在有熔接線的位置。（5）、冷卻水管整體要形成一個(gè)閉合回路，還需要重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)不同零件之間的聯(lián)通，保證不同零件之間的密封性，通?？梢允褂梅浪B接，水道止水栓來(lái)實(shí)現(xiàn)水道末端的封閉。（6）、冷卻水嘴的接頭端應(yīng)該盡可能的設(shè)置在操作人員的背面，這樣不影響員工的調(diào)試與操作。（7）、動(dòng)模部分與定模部分最好能夠分別獨(dú)立的設(shè)計(jì)冷卻水道，這樣可以方便注塑工藝的調(diào)試以優(yōu)化和控制注塑工藝產(chǎn)生的產(chǎn)品缺陷和不良。（8）、模具冷卻水管的設(shè)計(jì)方面，需要考慮加工的便利性，一般是采用麻花鉆、深孔鉆來(lái)加工，要考慮機(jī)床加工性，麻花鉆的直徑等因素。本次設(shè)計(jì)中采用環(huán)繞式冷卻水道，如下圖所示。圖9-1冷卻水道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第十章模具的裝配在完成模具的設(shè)計(jì)與加工環(huán)節(jié)之后，就需要進(jìn)入最終的裝配模具工作中，裝配的時(shí)候，需要保證模具的裝配精度，保證工作順暢和可靠。前后模開(kāi)模順暢無(wú)卡滯，可以采用紅丹配模，保證型芯和型腔的分型面的配合到位。10.1模具的裝配1.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架的基準(zhǔn)角擺放好每個(gè)模具零件;2.清洗每個(gè)零件表面、去毛刺;3.檢查核心成型零件，對(duì)表面加工刀紋進(jìn)行優(yōu)化拋光。4.裝配導(dǎo)套導(dǎo)柱、保證順暢。5.裝配導(dǎo)軌系統(tǒng)，操作靈活，無(wú)松卡現(xiàn)象;6.安裝冷卻加熱系統(tǒng)，確保管道暢通，無(wú)漏水、漏電現(xiàn)象。7.從模具內(nèi)部開(kāi)始通過(guò)螺絲鎖緊安裝，逐漸從分型面往外鎖緊固定。裝配完成后模具工作順暢無(wú)卡滯現(xiàn)象，打上防銹油，保存，準(zhǔn)備進(jìn)入試模調(diào)試。10.2模具的維護(hù)模具在使用過(guò)程中需要經(jīng)常的保養(yǎng)、才能更長(zhǎng)久的生產(chǎn)。保養(yǎng)方式應(yīng)該定期、仔細(xì)的檢查。1.每個(gè)30天檢查模具的外觀、內(nèi)表面是否有銹跡。2.常規(guī)保養(yǎng)時(shí)拆開(kāi)模具進(jìn)行灰層的清洗，并重新噴涂防銹油，對(duì)導(dǎo)向零件涂刷潤(rùn)滑油。3.檢查配合零件的磨損情況，如果磨損過(guò)量需要拆下更換。4.檢查彈性元件、包括彈簧、玻珠螺絲等零件的彈性，如果彈性消失或降低過(guò)快，應(yīng)當(dāng)及時(shí)的更換。5.對(duì)于融料流動(dòng)磨損的成型零件表面進(jìn)行拋光處理。結(jié)論經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的時(shí)間，終于完成了量杯的注塑模具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了CAD和三維軟件的熟練使用，對(duì)以后的工作有了一定的制圖基礎(chǔ)，也學(xué)會(huì)了如何去設(shè)計(jì)和如何去思考遇到的難題，通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)和一般的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行鞏固，在設(shè)計(jì)開(kāi)始，遇到很多困難，我經(jīng)常進(jìn)入圖書館查閱相關(guān)注塑模具設(shè)計(jì)的書籍、并且詢問(wèn)指導(dǎo)老師，老師不僅告訴我書面上的設(shè)計(jì)知識(shí)，還告訴我許多企業(yè)實(shí)踐中的一些加工方式和技巧，在這個(gè)循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)也不是很難，此外查閱資料也很重要，通過(guò)向?qū)嵙?xí)中的師傅進(jìn)行請(qǐng)教，并在實(shí)習(xí)中得到了驗(yàn)證，在這里我想說(shuō)的是經(jīng)驗(yàn)是最寶貴的財(cái)富。這次的課程設(shè)計(jì)是在查閱了大量的資料和軟件的學(xué)習(xí)使用中逐漸完成的，特別是在老師的指導(dǎo)下感覺(jué)自己進(jìn)步很快也很大，這次的課程設(shè)計(jì)還是很順利的，雖然過(guò)程很曲折，但是結(jié)果很滿意，由于本人的經(jīng)驗(yàn)不足本設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題也在所難免，在這里懇請(qǐng)老師斧正。致謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力課程設(shè)計(jì)終于快要完成了，作為大學(xué)幾年的最后階段，課程設(shè)計(jì)是考驗(yàn)我們對(duì)大學(xué)幾年學(xué)習(xí)的一個(gè)初步鍛煉，通過(guò)課程設(shè)計(jì)才能體現(xiàn)我們遇事解決困難的能力，本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)們的耐心幫助和指導(dǎo)下完成的。這次設(shè)計(jì)我特別要感謝的就是老師，本次的課程設(shè)計(jì)的工作量相對(duì)較大，由于之前沒(méi)有什么設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的我不知道怎么樣去設(shè)計(jì)，在老師的耐心輔導(dǎo)下完成了齒輪室的夾具設(shè)計(jì)，這段時(shí)間通過(guò)學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)使我獲得了不少的經(jīng)驗(yàn)，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我耐心的指導(dǎo)，馬上就要離開(kāi)對(duì)我人生影響較深的母校，現(xiàn)在有點(diǎn)依依不舍，以前總是想逃離學(xué)校投身社會(huì)，現(xiàn)在卻感覺(jué)有很多的遺憾，有很多的課沒(méi)有認(rèn)真去聽(tīng)，有很多的書沒(méi)有去看，他年實(shí)現(xiàn)偉大抱負(fù)必然來(lái)感謝我的母校。參考文獻(xiàn)[1]劉安林,周甫芝,黃瑤,王釗.汽車晝行燈光導(dǎo)精密注塑模具設(shè)計(jì)[J/OL].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2019(01):50-53[2019-03-22]./10.19690/j.issn1004-3055.20180168.[2].注塑模具內(nèi)翻邊倒扣脫模機(jī)構(gòu)[J].橡塑