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塑料 模具设计 雨伞 手柄

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毕业设计任务书 课题名称 塑料雨伞雨伞的模具设计 系 /专 业 机械工程 学院 /模具设计与制造 班 级 模具 1221 班 学 号 1201063215 学生姓名 徐康康 日 期 导教师签字： 教研室主任签字： 系教学主任签字： 一、 毕业设计课题的背景 伞 是一种 遮阳 或遮蔽雨、雪的工具 。 使用时以手将之举起，虽然伞在最初 发明 时的主要目的，是用来 阻挡 阳光，但是现在最常被当作雨天挡雨的工具。 我国主要是亚热带季风气候和温带季风气候，大部分的 地区降雨 适中 ，基本 上没有暴风 暴雨 等恶劣天气的发生。 因此对伞柄的 抗破坏的 性能要求不是很高 ，只要求 有适度 的硬度 、韧 抗腐蚀、防水能力 。 另 外， 鉴于有些人 将伞用 来 遮 避 阳 光 ，伞柄还 要有较强 的防老化 能力 ， 来延长 伞的使用寿命。 手柄图 : 二、 毕业设计的内容 1、 依据制品的 用途， 确定制品功能特点、载荷环境 要求 、适用 范围等。 2、 了解使用人群的使用习惯 ， 确定 产品 的 尺寸 和 形状。出 图及效果图。 3、 利用 配方 要选择 在韧性、缺口冲击强度、断裂伸长率、制品表面质量及收缩率等方面均符合要求 的材料 。同时 保证 体系的流动 的特性 。 三、毕业设计的要求与数据 （ 1）注射量计算： 在确保足够注射量的情况下， 估算塑料的用量。 选择注射剂的型号。 （ 2）浇注系统设计计算：包括 主流道和分流道的计算 、 浇口的计算等。 （ 3）成型零件工作尺寸计算：主要有 型芯型腔的工作尺寸计算 。为 了方便 计算，孔类的 尺寸 都采用 它的 最小尺寸作为公称尺寸，轴类 的 尺寸 都采用 最大尺寸作为公称尺寸； 在计算时要注意 考虑 各种因素，如 塑料的收缩率和模具寿命 等 。 （ 4）模具冷却与加热系统计算：冷却 中的 计算 有 冷却时间 、 参数 的计算。 冷却参数 有面积、水孔长度和孔数 、 水流动状态 校核、 水入口与出口处温差的 计算 。加热工艺主要 计算是加热功率。 （ 5）注射压力、锁模力和安装尺寸校核： 设计的模具完成后 ， 要对 选择的注射机注射压力和锁模力 进行校核，看是否 满足塑料成型要求 、 模具外形尺寸 是 否便安装 方便、 行程是否满足模塑成型及取件要求。 四、毕业设计应 完成的工作 （ 1）确定 设计 内容 ， 搜集相关的材料 ： （ 2）制定设计工作进度计划 并确定 设计的任务 的 内容、要求 ； （ 3） 搜集和阅读相关 的参考 设计 资料 ； （ 4） 查阅相关资料，了解 设计零件的用途、结构性能 ； （ 5） 熟读相关的设备资料。 五、毕业设计进程安排 起止日期 工作内容 始 资料 查询 ， 了解 制品性能 情况 量 制品 尺寸数值 ，绘制产品示意图与效果图 定制品材料 ， 设定塑件 注射成型 的 工艺 读 相关 材料 ，确定 塑件 成型 的注射 参数 出制品 的示意图 ，并制作 模具结构简图； 结合实际设计 要求 ， 做 相应修改 同组学生姓名：无 六、应收集的资料及主要参考文献 1 黄虹主编 北京：化工工业出版社， 2002 2 伍先明，王群，庞偌霞，张厚安编著 . 塑料模具设计指导书 . 北京：国防工业出版社， 2008 3 屈华昌主编 . 塑料成型工艺与模具设计 M. 北京 : 机械工艺出版社 ,2004. 4 陈锡栋，周小玉主编 北京 2001 5 李德群，唐志玉主编 北京 2007 6 中国机械工程协会 中国模具设计大典 江西科学技术出版社 7 黄虹 北京 2002 8 冯炳尧，韩泰容等 上海 社 9 王鹏驹 北京 1997 10孙玲 ,塑料成型工艺与模具设计学习指导 M,北京 ,北京理工大学出版社 ,2008. 11李勇 ,塑料注塑模具经典结构 180 例 M,北京 ,机械工业出版社 ,2010. 12刘占军 , 高铁军，注塑模具设计 33 例精解 M，北京，化学工业出版社， 2010. 13刘朝福，注塑模具典型结构图册与动画演示，北京，化学工业出版社， 2011. 14唐晓红， 具设计与制造实用教程 M，北京，中国电力出版社， 2012. 15陈智勇， 塑成型从入门到精通 M，北京，电子工业出版社， 2009. 16 钱欣， 010 注射成型分析基础 M，北京，化学工业出版社， 2010. 17 陈再枝 , 马党参 . 塑料模具应用手册 M. 北京 : 化学工艺出版社 ,2005. 18 任天娟 . 中小型注塑模标准模架的选用 J. 广西轻工业 , 2009, 8(30): 5- 7 19 洪慎章 . 实用注塑模具结构图册 M. 上海 : 上海交通大学出版社 , 2006. 七、 塑料雨伞手柄的 零件图 毕 业 设 计 课 题 名 称 塑料雨伞手柄注塑模具设计 分 院 /专 业 机械工程学院 /模具设计与制造 班 级 模具 1221 学 号 1201063215 学 生 姓 名 徐康康 指导教师： 周梅芳 2015 年 5 月 26 日 第 1 页 共 26 页 摘 要 塑料在与金属、石材、木材制品相比较而言，塑料的制品具有是成本低、 是良好的 绝缘体 、抗腐蚀能力强不与酸、碱反应 等优点，在经济活动中得到广泛的应用。塑料的应用在当今社会经济文化活动中非常的广泛，是塑料制品在世界各地得以的高速度生产和发展前提。因此，注射 模具有很大发展潜力。 这次选的课题是塑料雨伞手柄的模具设计， 针对塑件的成型工艺性要求，塑件材料选择了 丙烯） ，注塑机型号 选择 为 杆式注射机 ，采用注塑成型成型方式为一模 四腔 ，侧浇口 的设计确保 了塑件的表面 效果的美观。 通过对注射模具的设计， 让我 较深的了解 了 注塑模具结构和工作原理， 可以 独立解决设计中的某些细节问题； 并且 让我对注射模具的设计过程有了更深一个层次的了解， 提高 了 对知识的掌握能力和动手能力，培养 了 一定的模具设计能力及创新能力。 关键词 ： 注塑模具 设计；注塑机； 材料； 侧浇口 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 2 页 共 26 页 in is a in of is in of it is of of in is of to of of is P ( is a to of is of me of of of me of a a 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 3 页 共 26 页 目录 第 1章 绪论 . 5 . 5 . 5 具发展现状及发展方向 . 5 第 2章 制品的分析与选材 . 6 . 6 件材料的比较与选择 . 6 2.3 丙烯）材料的性能 . 7 件的壁厚 . 7 . 7 第 3章 分型面的选取 . 8 的选取原则 . 8 第 4章 选择注射机及参数校核 . 9 . 9 . 9 . 9 . 10 . 10 第 5章 浇注系统的设计 . 11 注系统设计的原则与设计 . 11 流道设计 . 12 . 13 . 13 第 6章 型芯型腔的工作尺寸计算及结构设计 . 15 . 15 腔的结构设计 . 16 芯的结构设计 . 16 第 7章 导向机构的设计 . 17 向机构的作用 . 17 . 17 . 17 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 4 页 共 26 页 第 8章 推出机构的设计 . 18 . 18 . 18 . 18 第 9章 模架的选择 . 20 . 20 第 10章 冷却系统的设计 . 20 度对塑件质量的影响 . 20 温度调节系统的要求 . 21 却装置的设计要点 . 21 路的设计 . 21 第 11章 模具的装配 . 22 具装配图 . 22 . 22 . 23 总结 . 24 参考文献 . 25 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 5 页 共 26 页 第 1 章 绪论 述 注射模又称注塑模。 其工作原理是将熔化后的物料通过压力注入一定形状的模具型腔内，并且形成塑件。 通过注射机柱塞螺杆产生的压力，使熔融的塑料获得一定的速度，并且充满型腔，熔融的塑料在型腔内被冷却水道冷却下来形成成型的塑件 。 料及塑料的优点 在社会经济文化发展中，塑料制品的应用具有极其重要地位，生产塑料制品技术 越高，标志着这 个国家 工业制造 水平 越高 。塑料主要是 有机化合物 ，是 树脂的一种 。塑料 的 可塑性 很强。 塑料的优点如下： （ 1） 塑料密度小、质量轻； （ 2） 塑 料的比强度高 （ 3） 塑料的化学稳定高，对强酸、强碱和许多化学药品都有很好的耐腐蚀能力； （ 4） 塑料可以减少摩擦性能、可以减震、隔音； 因此，塑料可以代替部分的金属、石材、皮革等无机材料，已逐渐发展为各个生产环节必不可少的一种材料。 具发展现状及发展方向 近年来在国外技术和经济冲击的压力下，我国模具行业取得了很大的进步。但是，中国工业的发展史就只有那么几十年，就算进步快也要时间去追，所以与国际先进水平相比，仍然有很长的距离要走。很多大型模具的设计制造水平已经很高，例如显示管隔离器注射模、高效多色注射塑料 模等。使用计算机辅助设计、计算机模拟制造等新颖设计方式大大促进了精密、大型模具的发展。以前对于 20吨的大型模具制造尚存在很大的困难，而如今已经可以制造出来，这都是进步。 精密加工仪器设备在模具行业中占得比例还比较低，计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程等先进技术的应用还不够广泛，许多大型、精密的模具国内都不能生产，要依靠进口。 国外模具的特点是集成化，后来又提出了智能化，柔性化，智能化。以高生产率，提高产品质量，标准化为目标，国外他们的资源是共享的，当有需要的时候，模具会很快制造出来。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 6 页 共 26 页 第 2 章 制品的分析与选材 射成品分析 本次我选择的课题是我们日常生活中常见折叠雨伞塑料手柄的塑料制品，这种手柄采用扭力弹簧的形式安装在 雨伞末端，其起着便于握伞保护手掌的作用，也可 作为装饰物、拐杖之用。 伞 是一种 遮阳 或遮蔽雨、雪的工具。使用时以手将之举起，虽然伞在最初 发明 时的主要目的，是用来 阻挡 阳光，但是现在最常被当作雨天挡雨的工具。 我国大部分的地区降雨适中 ，气候主要有两种： 亚热带季风气候 、 温带季风气候， 像 暴风暴雨等恶劣天气 是 基本上 不会发生的 。因此对伞柄的抗破坏的性能要求不是很高，只要求有适度的硬度、韧抗腐蚀、防水能力。另外，鉴于有些人将伞用来遮避阳光，伞柄还要有较强的防老化能力，来延长伞的使用寿命。伞手柄的制品下 图 件材料的比较与选择 常用的注塑材料有 乙烯 )、 丙烯 )、 氯乙烯 )等，以下是各种材料的性能比较。 乙烯）树脂： 乙烯 )是热塑性塑料， 是 乙烯经过聚合而成的 。 它是无色无味，无毒、 呈现 状半透明状 ，化学性能是常温下对强酸、强碱有较强的耐腐蚀作用。聚乙烯可以加工成管材、薄膜、注 塑制品、纤维等 ， 广泛用于包装、电子电气、机械、日常用品等方面。 丙烯）树脂： 聚丙烯）是由丙烯聚合而成的热塑性塑料，其物理特性是低透明南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 7 页 共 26 页 度光泽较低、抗冲击强度较高、但是延展强度较低；化学性能是具有较强的耐化学性能，但是易氧化降解。聚丙烯是一种半结晶性材料。通常可以制成电器配件、化工管道等。 氯乙烯 )树脂： 氯乙烯 )是一种白色粉末，具有较好的力学性能， 良好的可塑性，有 很好的 化学稳定性 。经常可用于插头、插座等制作，日常生活中也可可用于雨鞋、雨具、人造革的制作。 综上所述，根据塑 料本身的特性和雨伞手柄的性能要求，选择 丙烯）为这次制品设计的原材料。 2.3 丙烯）材料的性能 丙烯 )材料性能如下表 表 丙烯）性能 性 能 数 值 性 能 数 值 密度（ 伸弹性模量(水率( ) 裂伸长率 ( ) 200 摩擦系数 19 洛氏硬度 95 105 抗拉强度(35 40 收缩率 弯强度(42 56 （缺 口）冲击韧度(J/10 100 件的壁厚 本塑件材料为聚丙烯，且塑件为小型塑件，查塑料成型工艺与模具设计表 3厚推荐值可得最小壁厚为 料雨伞手柄的壁厚取 射成型 原理和 工艺过程 将 一定量的塑料颗粒加入到料斗 ， 料斗中的塑料流入 到注塑机的料筒内， 通过料筒的加热和螺杆旋转时与塑料摩擦生热，塑料升温熔化 ，柱塞或螺杆 将塑料熔体向前推进，液态 塑料 在压力的作用下，注入到 模具的型腔中， 在模具内冷却 。 注射 成型的工艺过程 是将预烘干的物料加入料斗，将塑料原材料塑化 ，同时把模具的型芯型腔清理干净并且涂上脱模剂，合上模具。将塑化好的融料注射到型腔内，并保压一短时间，用水去冷却模具后，打开模具取出塑件。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 8 页 共 26 页 第 3 章 分型面的选取 型面的选取原则 分型面设计的原则有： （ 1） 分型面将动模和定模分开，有分型面才能打开模具取出塑件和取出浇注系统凝料。分型面的合理与否，决定着塑件的质量，型腔的排气很多时候都是利用分型面的。 （ 2） 分型面的分类及选择原则。 实际的模具结构基本上有三种情况： 型腔在动模上； 型腔在定模上； 型腔有一部分在定模中，一部分在动模中。 分型面的选择影响塑件的质量，影响成本，一般来说，分型面的总体选择原则有以下几条： 1）分型面应该开设在塑件上周长最长的地方； 2）分型面选择的位置不会使脱模困难； 3）分型面的位置不会降低尺寸精度和破坏外观； 4）分型面的位置不会使模具加工变得困难； 5）分型面的位置应避免塑件产生气泡。 鉴于以上的要求，在该模具中分型面的位置如图 5中加深的线条为分型面所在的位置， 该位置是塑件的最大轮廓处，开模后塑件包紧主型芯，留在动模一侧。如图 图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 9 页 共 26 页 第 4 章 选择注射机及参数校核 射机的选取标准 注射机的设计和使用的主要参数有注射量、注射压力、注射功、塑化能力、锁模力等。 注射量：螺杆直径和螺杆移动行程决定着注射机的注射量 ,最大注射量则是当注射装置在螺杆（柱塞）做一次最大注射行程时所能达到一个极限量。 注射压力：螺杆（柱塞 )克服熔料流经喷嘴、浇道等部位的阻力对熔料所施加的压力称为注射压力。注射压力的适度与否不仅直接影响制品的质量好坏，适度的注射压力更是溶料充模的前提条件。 这次课题主要是依据注射机的注射量来选取注射机的。 射机的确定 注 射机的选取主要参数是注射量，所以我们依据注射量来选取注射机，注射量的计算公式如下： )( 22 （ 4 (4其中， 计算可得到： 1V = 2V =3V =的体积 321 =表可知：一般的溶体密度在 M= V = M/D=上所述，计算的数据得出可以选取注射机型号为 螺杆式注射机。 大注射量的校核 额定注射量为 60制品体积为 次成型的塑件 4个。假如浇道凝料是 16际的注射量为 4+16 = 60 80% =48注射机的最大注射量符合塑件的要求。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 10 页 共 26 页 射压力的校核 0此可选取 80注射机 射额定压力是 12080120 模力的校核 注射机额定锁模力为 500P 材料注射时可承受的压力为 70此可选取 80压力。制品塑件在每个分型面上的投影面积为 道的凝料大小为 16射时模具膨胀力 ( 4 + 16) 100 106= N 500 锁模力符合要求。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 11 页 共 26 页 第 5 章 浇注系统的设计 注系统设计的原则与设计 1）浇注系统不仅应该使塑料熔体在流道中平稳的流动，而且应与 模具 中的排气系统相协调统一，确保模具的排气性良好，从而防止塑料熔体流经流道或充模时发生涡流和紊流的现象，避免制品的成型质量受损。 2）浇注 系统的长度在满足良好的成型和排气要求的前提下不仅要尽量短，更要尽量平直，防止塑料熔体在流道中的流程过长或发生弯曲，从而减少注射压力和熔体的热量损失的现象，缩短了熔体的充模时间。 3）尽量避免系统的塑料熔体在通过系统流道时冲撞型芯或嵌件，以防止过大的冲撞力导致型芯的损坏或嵌件发生移动的现象。 4）对成型后的零件外观进行的各种修改的的工作叫做修整，其中包括制品上浇注系统凝料的去除。对于浇注系统中的位置和形状要尽量满足制品的形状和使用要求，为了更好地修整到完美的制品外观和良好的使用性能。 5）设计浇注系统时，在浇 口附近要尽量减少残余应力集中现象，来避免因过大的应力导致制品形变和翘曲。在使用点浇口成型时，浇口附近收缩不符合其它部位，可导致成型制品整体的翘曲形变，特别是对于使用点浇口的大型薄壁制品，尤其要注意这类问题、 6）由于不同的塑料的流动性不相同，尤其成型条件差的塑料，如硬质聚氯乙稀、聚甲醛等。选择是否适的流道和浇口对制品的外观、成型周期、成本都有很大影响。另外，有时会因为浇口设计不合理而引起浇口表壁与熔体之间形成摩擦而导致塑料褪色现象。 7）设计冷料穴不当，可能导致制品成型时缺陷增多。冷料穴如果失去效果，会导致 制品冷却时留下疤痕或者斑点。 8）设计浇注系统时，除遵循以上设计原则外，尽量使得系统的长度和容积小，这样做即能防止系统积压凝料、延长成型周期，又能减少塑料在系统中的使用量，用以减小原材料消耗和废料的回收。 除了遵循上述原则外，设计浇注系统时，还应注意其他对系统的制约的因素，如模腔的个数、制品的外观、性能、形状、尺寸等因素。 依据浇注系统设计原则，设计如图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 12 页 共 26 页 图 流道设计 在浇注系统中，从喷嘴到模具接触的这一点开始到分流道这一段塑料熔体的流动通道称为主流道。这是一段热的塑料熔体到相对较冷的模具的过渡段。所以，最先影响熔体的流动速度和充填时间的两个因素是形状和尺寸。在不损坏塑料熔体的情况下把它运送到最“远”的距离必须要将熔体体的温度和压力降到最小。 主流道 一般与分型面垂直，其大多数为圆锥形形状， 2于在注射机喷嘴处接触、塑料熔体的压力作用、温度的频繁改变等因素导致主流道容易损坏，因此主流道属易损部件，对制造主流道的材料各种性能要求很高。主流道一般不放在定模上，而是把它镶嵌在定模板上，以主流道套的形式。根据选择到的 喷嘴前端孔径： 喷嘴前端球面半径： 2 根据模具主流道与喷嘴的关系： 00120 . 5 1R R m md d m m取主流 道球面半径： R=13 取主流道小端半径： d=方便从主流道取出凝料，主流道一般与分型面垂直，选取圆锥形形状， 2度的锥角，计算数据得到主流道大端直径为 流道如图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 13 页 共 26 页 图 流道设计 主流道末端与浇口之间熔体的流动流道称为分流道。它是通过流向变化和截面积变化来得到平稳熔体的过渡段。因此，设计分流道要保持良好的充填条件和压力传递，尽快使塑料熔充满型腔，尽可能的减少熔体流动中的压力和热量损失，使得型腔均匀地被熔体充满。 因为分流道容易加工的形状是梯形截面的，所以大多数模具分流道设计采用的是梯形截面的，这样的分流道使得有较小塑料熔体的热量散失和流动阻力，一般分流道截面积尺寸可用的经验公式确定： 查塑料成型工艺与模具设计可知 材质为聚 丙烯的分流道截面直径为 们取 6道表面粗糙度 ， 熔体剪切速率为 =5 102 103 =6 102 n 分流道设计图如图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 14 页 共 26 页 口的设计 连接型腔和分流道的流道叫做浇口，虽然浇口是除了直浇口外是截面积最小的部分但是浇注系统中关键的组成部分。 常用的 浇口 有 两 浇 口 类型有 直 接 浇口 、侧浇口等，直接浇口是直接进入型腔的 ，因此它就有物料流速快、流动阻力小、补缩时间长的优点，但是注射机的压力直接作用在制件上，会产生较大的残余应力，另外浇口的的注射痕迹明显影响注塑件的表面质量。侧浇口一般设置在分型面上，侧浇口就有加工容易，修正方便的优点，适用于中小型多型腔模具设备，且适用于多种塑料成型，但是会产生熔接痕、气孔等缺陷，不好排气。 本次注射模具选择浇口 形式为 圆形侧 浇口 ，浇口截面尺寸： n 33 浇口图如下图 图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 15 页 共 26 页 第 6章 型芯型腔的工作尺寸 计算及结构 设计 芯型腔的工作尺寸 计算 丙烯）塑料的收缩率 则它的平均收缩率 : /2= 型腔内径计算公式： 34D D D Q 平模 （ ）（ 6 型腔深度计算公式： 23H H Q 平模 （ H ）(6型芯外径计算公式： 34d d Q d ）(6型芯深度计算公式： 23h h Q h ）(6其中 D 模 型腔径向尺寸（ ; D - 塑件外形基本尺寸（ ; 塑件平均收缩率； 小为 1/4 1/6 ； d ； 型芯径向尺寸（ ； 型腔深度（ H 型芯高度（ h 根据公式 6模D =据公式 6H =据公式 6d =据公式 6h = 型腔型芯选择制造材料为钢材 电火花 加工技术成型。 型芯 型腔 尺寸图 腔 尺寸 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 16 页 共 26 页 腔 的结构设计 型腔 是用来成型塑件的外表面的 。 主要分为组合式和整体式两种，组合式是由两个或两个以上的零件组合而成的，而整 体式 则是由一块完整的材料加工而成的 。组合 式 的模具结构 ， 它的特点就是可以把 复杂的模具切个成简单的组合 零件 ， 然后组装起来 用于复杂的模具 ， 而且 可避免采用同一材料， 节约成本。利 用模具之间的缝隙进行排气 ， 但 并不是 组合式 就没有缺点 ， 因为 每个单元都比较小， 所以很 容易变形， 并且 在塑件上会有拼接的痕迹 的现象 。整体式加工比较困难，但其强度较高 ，比较牢固， 适用于一些小型的比较简单的模具 。 由于 塑料雨伞手柄 的 模具结构相对 简单 ， 加工时比较容易 ， 且 属于中小型模具，外表面又要求一般，所以 型芯 采用 整体 式。 芯 的结构设计 型芯 是用来成型塑料制件的内表面的，分 为 整体式 和 组合式 两类 。 型腔对于型芯相 比较 而言 ，加工比较容易所以 型芯 一般是用整体式的，在小型模具中，通常将 型芯 与动模板做成一体 ， 而 大、中型模 具 的是 采用镶拼组合式。 由于 这次的设计比较简单，塑料雨伞手柄是 不需要侧抽芯，脱模 时 需要用推件板推出等，所以最后决定采用整体式型芯。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 17 页 共 26 页 第 7 章 导向机构的设计 向机构的作用 （ 1）定位作用：确保上下模具有正确的位置、形状良好的型腔和精确的尺寸；便于装配和调整。 （ 2）导向作用 : 合模时，使上下模具具闭合准确，防止成型零件因型芯先进入型腔造成损坏。 （ 3）承受一定的侧向压力：由于精度低的成型设备而导致导柱承受一定的侧向压力以保证模具的正常闭合。如果侧压 力增大时，导柱来承担是不行的，那要增加锥面定位机构来分担。 柱 的 设计 长度：为防止导柱没有导正方向时型芯就先进入型腔的现象，导柱导向距离一般比凸模端面的高度多出 8 形状：为使导柱能准确地进入导向孔，其前端的形状应该是锥台形，。 材料：导柱应具有较强的硬度、耐磨、强韧性，因此多使用硬度为 500号钢。 数量及布：为受力均匀导柱应均匀合理分布，导柱中心到模具边缘要保持足够距离以保证模具的度。 套的结构设计 材料：制造导套严格选用与导柱相同或者其他耐磨的材料。一般情况下 ，要减少磨损系数，导套的硬度要低于导柱硬度，避免因摩擦过大导致导柱或导套磨损过快。 形状：为确保导柱导套顺利配合，导套要求在前端倒圆角。 为排气及废料的去除可以顺利进行，导柱孔一般做成通孔状。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 18 页 共 26 页 第 8 章 推出机构的设计 出机构的设计原则 推出机构主要组成有推出零件固定板和推板、推出零件，推出机构的导向与复位部件等。推出机构的设计原则： 模力的计算 塑件和通孔壳形塑件一般的脱模力的计算公式为（ Q）： c o s s i h p f (8式中 : 般取 0707 般取 ； A= Q= 10 2=) 杆的设计 d=（ 322 ） 41 (8d 圆形推杆直径 推杆长度系数 0.7 l 推杆长度 cm n 推杆数量 =1 E 推杆材料的弹性模量 N/ 2钢的弹性模量 E=107N/ 2 Q 总脱模力 根据公式（ 8计算出 d=8 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 19 页 共 26 页 = 24(8s 取 320N/ s 推 杆应力合格，硬度 65。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 20 页 共 26 页 第 9 章 模架的选择 架的选取 由于注塑行业的迅速发展，塑料模具的模架 注塑模 模架主要有国家标准和地方地区标准 ， 而国家标准有 1990年版本的 12556-塑料注射模中小型模架及其技术条件和 12555 塑料注射模大型模架。 地方和地区标准则种类很多，本次采用的是 号为： 模架图 第 10 章 冷却系统的设计 度对塑件质量的影响 1） 采用较低的模具温度塑料的收缩率会降低，塑件的收缩变形减少，尺寸稳定，表面质量变好，机械强度较高；但是，模具温度低的话，使塑料的变得粘稠，细小线形地方不清晰；而模温过高会使塑件的成型收缩严重，脱模后制件变形大。 2） 控制好模具各部分的冷却时间，冷却加快，注射也可以加快，塑件质量会变好，模具各部分的温度均匀一致，塑件的质量才好。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 21 页 共 26 页 温度调节系统的要求 1）根据选用的塑料品种，有些塑料是需要加热提高模具温度的，有些塑料是需要用水来冷却模具的， 所以要确定好需要加热还是冷却。 2）整套模具有很多地方都需要冷却，如果控制得不好，就会使模具各部分温度不一样，制造出来的塑件不能保证质量一致，所以要控制好各部分模具的温度； 3）如果想冷却效果好，就要大面积冷却，通大量水，流动速度快； 4）温度调节系统要便宜好用，不要浪费成本。 却装置的设计要点 1）对冷却孔的要求是，要够大，而且要多，均匀放置，这样冷却效果才好； 2）水孔的路径应该经过塑件每个需要冷却的地方，水路的距离成整数，便于制造； 3）塑件局部壁厚和浇口处，应开多几条水路，增加冷却； 4）水路的布置在模具温度高的地方应密杂些，温度较低的地方应疏点，对于某些大型模具，在流道末端，温度比较低，水道应少些； 5）冷却水道应避免通过两块组合模具拼接的地方，不要经过熔接痕； 6）对号入座，什么样的模具用什么样的冷却系统； 路的设计 按照以上所述，决定采用的水路直径为 8却水道如图 图 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 22 页 共 26 页 第 11 章 模具的装配 具装配图 装配图 1 2 3 4 5 67 8 9 10 11 1213 14 15 17 18具的装配顺序 1） 设定型芯为模具 装配 的 基准； 2） 测量零件，消过磁和擦拭干净的零件才为合格零件； 3） 需 调节组装完后每个零件累计的尺寸误差，比 如校验修磨模板的平行度， 来确保组装 模板 的 密合，分型面吻合面积 要大于 80%，间隙 要大于 溢料 的 最小值， 避免出现 飞边 现象 。 4） 尽最大力量保护最初 加工 模具的 基准面， 用来方便模具装配时的 检查； 5） 在组装模具时要 保证开合模动作 有效 ， 避免出现 卡滞松动 问题 ； 6） 在组合 冷却和加热系统 时 ， 要保证道路的 通畅，不 会渗漏 ，不 会漏 电， 开合模的动作要灵活 ， 紧固所连接螺钉。 是 允许使用 的 ，但 要 防止密封填料或密封胶进入系统中； 7） 模具组装 合格 后要标注 模具 的 编号、合模标记及组装基面 的合格标记 。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 23 页 共 26 页 具操作注意事项 1） 模具预热 模具大都 采 取 外部加热 的方法 ，加热板 材料是铸铝的，被 安装在模具外部， 由 外向内加热，这种方法 优点是 加热快，但 它的缺点是 损耗量大 ，浪费能源 。 （ 1） 筒和喷嘴的加热 ：依据 工艺参数将料筒和喷嘴加热，同时模具进行。 （ 2） 工艺参数的选择和调整 ：依据 工艺参数按压力，时间，温度这样的先后顺序 进行调整 。 2） 注塑 在 达到 预热温度时，试注塑 就可以 进行， 试注塑完成后，观察塑件存在的缺陷并找出 缺陷原因， 改变一些 技术参数， 再次试注塑，要得出最佳制品为止 。 3） 模具的维护 模具在 使用中难免存在磨损， 镶件和嵌件 的优化设计就起到了很重要的作用 ， 当 镶件 或 嵌件 损坏时，只要替换已损坏的零件即可 。 模具的报废大多数是不正常操作造成的 。 最终要求 检 查每个 配件 ，确保 模具 的 齐全 安装 ，另外在 安装 中 要防止 零 件 发生 磕、碰、划伤和锈蚀 的现象 。 可以使用 机油进行 对 热配滚动轴 安装 ， 但是由的 温度 一般不 超过 1000C。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 24 页 共 26 页 总结 从毕业设计的过程中，我了解到了模具设计的整个流程。从一开始对于课题的选择，到课题的确定，这一路走来的迷茫，到如今已经完成整个毕业设 计，不得不说这是一个进步，也让我懂得一个道理，做才能成功。 在毕业设计过程中，能够帮助我了解注射模具的设计流程，熟练运用 深对各方面的技术的了解，与此同时，通过对塑料模具的系统的进行设计，掌握了模具设计的设计方式和校核方式，对自己的将来就业有很大的帮助。虽然在实训的时候也做过塑料模具的课程设计，但与这次相比，难度不高，塑料雨伞手柄设计是一个实用性很高的产品设计，所以对于这次的设计，我的很多能力获得了提升 在此感谢我的指导老师周梅芳周老师，是她给我指明了方向，给了我们自由发挥的舞台，在人生 的旅途中，需要指明方向的导师！因此我很感谢周老师。当然我也要感谢大学期间所有的老师，是你们带我走进大学的生活，让我认识了大学，学习到很多知识。 这次顺利完成毕业设计，不仅要感谢周老师的悉心指导，更要感谢同学们的帮助。由于我的能力有限，加上时间有些仓促，设计中难免有许多不足，希望老师给予批评指正。 南京工业职业技术学院 塑料雨伞手柄模具设计 第 25 页 共 26 页 参考文献 1 黄虹 北京：化工工业出版社， 2002 2 伍先明 偌霞，张厚安编著 . 塑料模具设计指导书 . 北京：国防工业出版社， 2008 3 屈华昌 . 塑料成型工艺与模具设计 M. 北京 : 机械工艺出版社 ,2004. 4 陈锡栋 .， 周小玉主编 北京 2001 5 李德群 ， 唐志玉 北京 2007 6 中国机械工程协会 中国模具设计大典 江西科学技术出版社 7 冯炳尧 ， 韩泰容等 上海 社 8 王鹏驹 北京 1997 9 孙玲 M,北京 ,北京理工大学出版社 ,2008. 10 李勇 80例 M,北京 ,机械工业出版社 ,2010. 11 刘占军 ,高铁军 3 例精解 M，北京，化学工业出版社， 2010. 12 刘朝福 京，化学工业出版社， 2011. 13 唐晓红 具设计与制造实用教程 M，北京，中国电力出版社，2012. 14 陈智勇 M，北京，电子工业出版社， 2009. 15 钱欣 010注射成型分析基础 M，北京，化学工业出版社， 2010. 16 陈再枝 ,马党参 . 塑料模具应用手册 M. 北京 : 化学工艺出版社 ,2005. 17 任天娟 . 中小型注塑模标准模架的选用 J. 广西轻工业 , 2009, 8(30): 5- 7 18 洪慎章 . 实用注塑模具结构图册 M. 上海 : 上海交通大学出版社 , 2006. 毕业设计开题报告 题目名称： 塑料雨伞手柄注射模设计 学生姓名： 徐康康 学 号： 1201063215 系 /专业： 机械工程系 /模具设计与制造 班 级： 模具 1221 指导教师： 周梅芳 2015年 4 月 10 日 毕 业 设 计 开 题 报 告 1本课题的意义 注射模又称注塑模。 注射模又称注塑模。 利用一定形状模型， 将融溶状态的胶体 用压力 注入 模腔使其成型，工艺原理是将固态的塑料加热成熔融状态，通过注射机柱塞螺杆产生的压力，使熔融的塑料获得一定的速度，并且充满型腔，模具通过冷却水道使熔融的塑料冷却下来形成成型的塑件。 1）毕业设计的意义 （ 1） 在 毕业设计 过程 中 ， 能够帮助 我 了解 注射模具的设计 流程 ， 熟练运用 软件 ， 我更好更快的适应实习 岗位的工作。 （ 2） 培养 合理运用 专业的基本理论和方法 来 分析和解决实际问题的能力。是自己对三年所学知识和技能进行系统化 、综合化的总结和深化的过程。 （ 3）通过毕业设计中的考察、立题、收集素材、设计方案、工艺制作等过程，检查自己的思维能力、动手能力和掌握技艺的深度 。 2）本课题的意义 我的课题是塑料雨伞手柄的注射模具的设计和制造。 虽然 课题有点难度，但 因为 这样， 我的专业知识的掌握和设计的能力才得以锻炼和提高 。 通过 对 运用，让我 更深一次了解 注射模具的设计过程， 提高了 掌握 知识 能力和动手能力， 一定程度上 培养 了 模具设计能力及创新能力。 毕 业 设 计 开 题 报 告 2 本课题的基本内容及任务 本内容 （ 1）在开始设计阶段，收集和查阅有关本次设计的相关资料； （ 2） 合格塑件 产品 测绘 ； （ 3）进行塑件的特点分析和成型该塑件模具的结构分析，初步完成该制品模具设计的基本结构； （ 4）学习和熟练掌握计算机的 等软件，完成本次模具设计所需的技术报告； （ 5）对前面所有的设计过程进行小结，完成毕业设计说明书。 务 1、明 确设计任务，收集有关资料： （ 1）了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 （ 2）