【ZM021】酒瓶内盖塑料模具设计【抽芯】【KT+RW+GY】[点浇口]
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【ZM021】酒瓶内盖塑料模具设计【抽芯】【KT+RW+GY】[点浇口],zm021,酒瓶,塑料,模具设计,抽芯,kt,rw,gy,浇口
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11 邵 阳 学 院 毕业设计 (论文 ) 课 题 名 称 酒瓶内盖 塑料模具设计 学 生 姓 名 学 号 院 (系 )、专业 指 导 教 师 职 称 20*年 *月 *日 邵阳学院毕业设计（论文）任务书 专业班级 学生姓名 学 号 课题名称 酒瓶内盖 塑料模具设计 设计 (论文 ) 起止时间 20*年 2 月 20 日至 20*年 5 月 25 日 课题类型 工程设计、应用研究、开发研究、 软件工程、理论研究、其他 课题性质 真实 一、 课题研究的目的与主要内容 研究目的： 综合模具专业所学课程的理论和实践知识，进行一次实际工件的工艺性分析 ,模具结构及零件设计和模具工艺设计，培养和提高学生独立解决模具设计和制造实际问题的能力。 主要内容： 1、对实际工件进行工艺性能和生 产的经济性分析。 2、进行模具结构的分析和优化 ,设计模具结构。 3、对成形零件的选材、结构和参数进行分析并优化 ,设计 整副 模具 的非标准 零件。 4、对成形零件的制造工艺进分析 ,编制成形零件的工艺卡。 5、对模具的装配工艺进行分析 ,编制模具的装配工艺文件。 二、 基本要求 1、必须独立完成毕业设计工作。 2、按制图标准设计一套模具的装配图和有关的关键零件的零件图，图纸比例 1 1，图纸工作折算成 3、制订模具的装配工艺和关键零件的工艺，并编制出 重要 零件的工艺卡。 4、按学院毕业设计的书写格式要求，撰写设计说 明书，用 纸单面打印，装订成册 。 注： 1、此表由指导教师填写，经各系、教研室主任审批生效； 2、此表 1 式 3 份，学生、指导教师、教研室各 1 份。 三、课题研究已具备的条件（包括实验室、主要仪器设备、参考资料） 通过三年的学习时间，本人已经积累了一定的相关经验，与此同时还在各种不同的课外书上学了多种经验和技巧。本人多次参加实习，包括金工实习，生产实习等，已有一定的实践基础。 具备的条件有： 1.塑料模具设计 朱光力主编 清华大学出版社 2.模具制造工艺与设备孙凤勤主 华北航天工业学院出版社 .数控机床操作与编程培顺教程 刘雄伟主编 机械工业出版社 四、设计（论文）进度表 2 月 20 日 2 月 24 日：选定课题题目，交给指导老师，通过老师综合分析和思考后，最后确定设计题目。 2 月 25 日 2 月 28 日：通过指导老师的指导，填好设计的开题报告，确定设计的主要内容，。 3 月 1 日 5 月 15 日：在现有的基础和条件下进行课题设计的写作，独立完成初稿。 5 月 16 日 5 月 18 日：交毕业设计初稿。 5 月 19 日 5 月 22 日：等待老师的返回稿，并不断修改，以求满足总要求，并于 22 日交修改稿。 5 月 22 日 5 月 28 日：通过指导老师的审定，交毕业设计定稿。 5 月 29 日 6 月 3 日：充分准备，进行毕业答辩。 五、教研室审批意见 教研室主任（签名） 年 月 日 六、院（系）审批意见 院（系）负责人（签名） 单位（公章） 年 月 日 指导教师（签名） 学生（签名） 邵 阳 学 院 毕业设计（论文）开题报告书 课 题 名 称 酒瓶内盖 塑料模具设计 学 生 姓 名 学 号 院（系）、专业 指 导 老 师 20*年 *月 *日 2 一、 课题的来源、目的意义（包括应用前景）、国内外现状及水平 1、课题来源 : 课题来源 于 我们日常生活中的普通红酒酒瓶内的一个内盖。 经过不断的摸索和探讨 ， 我对 红酒酒瓶的内盖 进行 一个大概 的 设计 。 2、目的意义 : 目的 是通过自己的设计能够了解模具设计的总过程 。 通过此次的设计，能对塑料模具的设计、制造方面有更深的理解 ， 能够基本掌握模具设计的要点。在 设计中充分运用各种设计辅助软件，更加熟练的使用各种软件计算数据，绘制设计所需要的各种设计图。为以后的工作积累了更多的设计经验 ， 也算对大学所学的知识的一个总结 ， 并且知道 塑料 模具 制品在我们日常生活中的广泛性和重要性。 3、国内外现状及水平 : 随着机械工业（尤其是汽车、摩托车工业）、电子工业、（尤其是家电工业）、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就要求成型塑件的模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高低、模具制造能力的强 弱以及模具质量的优劣，都直接影响着许多新产品 的开发和老产品的更新换代，影响着各种产品的质量、经济效益的增长以及整体工业水平的提高。 目前中国的主要塑料机械制造企业近 400 家，大、中企业 200 家左右，上规模的骨干企业有 10 家。新兴塑料机械企业掌握高新技术，具有科技创新、制度创新、管理创新等一系列特点，已引起国内外同行的注目。 塑料模具行业的更新换代，技术创新也出现了前所未有的喜人变化。广东汕头地区大部分企业已全套引进德国、法国、意大利及我国台湾省的最新计算机自动化模具加工技术，大大提高了模具技术性能、质 量档次。 中国塑料机械虽然发展很快、生产品种也较多，基本上能供给国内塑料原料加工与塑料制品加工、成型所需的一般技术装备，个别产品也进入世界前列，但与工业发达国家如德国、日本、意大利相比，中国塑料机械还有一定差距，主要表现在品种少、能耗高、控制水平低、 性能不稳定等方面。 目前中国塑料机械产品主要集中在通用的中小型设备上，技术含量低， 20 世纪 80械制造能力过剩，企业效益下降。有的品种特别是超精大型高 3 档产品还是空白，仍需进口。据 2001 年统计，中国进口塑料机械使用 外汇 美元，而出口塑料机械创汇只有 美元，进口远大于出口。 在仪器仪表、家用电器、交通、通讯等各行各业中，有 70%以上的产品是用模具来加工成型的。工业发达国家，其模具工业年产值早已超过机床行业的年产值。在日本、韩国等国家，其生产塑料模与生产冲压模的企业数量差不多相等； 而在新加坡等国家，其生产塑料模的企业数量已大大超过生产冲压模的企业。我国的香港与深圳等地区，其模具工业主要是从事塑料模具的制造与塑料制件的生产。在江苏省、浙江省、上海市及其以南地区，尤其在浙江省，从事塑料模制造与塑料制件开发的个体企业也日益增多。综上所述，塑料成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。 二、 课题研究的主要内容、 研究 方法或工 程技术方案和准备采取的措施 （ 1） 试验研究的主要内容： 1、 分析零件的工艺性 ,制定零件的工艺方案； 2、 确定模具的毛坯形状、尺寸和注塑方式 ； 3、 确定模具内型和结构形式 ； 4、 进行必要的工艺计算 ； 5、 绘制模具总装图和非标准零件图； 6、 撰写设计说明书。 （ 3）研究方法：本项目的研究主要采用行动研究、评价研究、理论研究的方法，其中主要方法是理论研究。 （ 2） 准备措施： 1、 找好设计的课题，并且分析课题的工艺性，通过查找有关资料计算出工艺尺寸； 2、 拟订说明书和装配总图，绘出二维的装配总图，打印出说明书。 4 三、现有基础和具备的 条件 通过大学的学习，对模具的设计步骤和大概方法也得到了一定的掌握，对于本课题所设计的内容和相关的问题也基本能解决。 与此同时还在各种不同的课外书上学了多种经验和技巧。 本人多次参加实习 和培训，包括金工实习，生产实习，数控加工中心培训 ， 线切割培训，训等， 已有一定的实践基础。 具备的条件有： 1.塑料模具设计 朱光力主编 清华大学出版社 2.模具制造工艺与设备孙凤勤主 编 华北航天工业学院出版社 3. 数控加工中心 4. 电火花和线切割 5.数控机床操作与编程培顺教程 刘雄伟主编 机械工业 出版社 5 四、总的工作任 务 进度安排以及预期结果 通过自己所学的理论知识和专业知识结合图书馆的资料及手头资料经过老师的指导和同学之间的讨论研究，在设计期间设计出自己所预期的课题。 4 月 20 日 4 月 24 日：选定课题题目，交给指导老师，通过老师综合分析和思考后，最后确定设计题目。 4 月 25 日 4 月 28 日：通过指导老师的指导，填好设计的开题报告 确定设计的主要内容，并发电邮交于指导老师处。 5 月 1 日 5 月 15 日：在现有的基础和条件下进行课题设计的写作，独立完成初稿。 5 月 16 日 5 月 19 日：交毕业设计初稿。 5 月 20 日 5 月 25 日：等待老师的返回稿，并不断修改，以求满足总要求，并于 22 日交修改稿。 5 月 25 日 5 月 30 日：通过指导老师的审定，交毕业设计定稿。 5 月 31 日 6 月 2 日：充分准备，进行毕业答辩。 预期的结果： 在规定的时期内完成任务，并在 5 月 30 日 顺利交毕业设计定稿， 并努力争取老师的好评 ,希望在答辩中能有出色的表现。 6 五、指导教师审查意见 指导教师（签名） 年 月 日 六、教 研室审查意见 教研室主任（签名） 年 月 日 七、院（系）审查意见 院（系）主任（签名） 年 月 日 备 注 内 容 提 要 本模具为一个红酒酒瓶内盖的注塑模具。设计分为整体装配图设计和所用各零件的设计。本设计从实际生产条件出发，结合相关理论给出了生产此类塑料制件的模具设计解决方案，涉及塑料的工艺性能、模具设计、以及机械设计等相关知识。 关键词： 注塑模具 模具设计 塑料 is is of of It of of as of of of of by 【 录 前 言 (1) 1 塑件的工艺性分析 (3) 产品技术要求 (3) 塑件工艺分析 (3) 材料收缩率 (4) 2 注塑模的设计要点 (5) 3 注塑模的设计 (6) 注塑模与注塑机的关系 (6) 分型面的设计 (8) 浇注系统与排溢系统的设计 (9) 成型零件的设计 (13) 合模导向机构的设计 (16) 推出机构的设计 (18) 温度调节系统的设计 (20) 模架的设计 (22) 4 模具装配的 工艺过程设计 (23) 模具总的装配程序 (23) 模具装配的要点 (23) 5 模具的安装、调试及维护 (26)设 计 总 结 (27)参 考 文 献 (28)致 谢 (29) 邵阳学院毕业设计 1 前 言 大学三年时光转瞬即逝。在惊叹时光飞逝的同时，我们也面临着 毕业 设计的来临。毕业 设计作为专科三年的学业安排，是对大学三年所学知识的一场大检测， 是对大学三年专业知 识的一次全面总结，也是在参加工作前对理论知识的进一步加强和巩固，并进行的一次全面实践 ，对模具设计的全过程的学习。 模具是工业生产中极为广泛的主要工艺装备，采用模具生产零部件，具有高效、节材、成本低、保证质量等一系列优点，是当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多现代工业的发展和科技水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平 。因此，模具工业以成为国民经济的基础之一。 随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在 1989 年 3 月颁布的关于当 前国家产业政策要点的决定中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 塑料以成为在钢铁、木材、水泥之后的第四代工业基础材料，越来越广泛地在各行各业应用。其中注塑成型在塑料的各种成型工艺中所占的比例也越来越大。随着社会的经济技术不断发展，对注塑成型的制品质量和精度要求都有不同程度的提高。塑料制品的造型和精度直接于模具设计和制造有关系，对注塑制品的要求就是对模具的要求。有人说，模具是现代工业之母。新的世纪已经到来了，世界各国对模具生产技术非常重视，出现许多新工艺、新技术。从而促进模具制造技术的不断提高和发展 。一个国家模具生产能力的强弱、水平的高低，直接影响着许多工业部门的新产品更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。 塑料制品生产中先进合理的成型工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少的重要因素。塑料模具对实现塑料成型工艺要求和塑件使用要求起着十分重要的作用。任何塑件的生产和更新换代都是以模具更新为提前的，由于目前工业和民用塑件的产量猛增，质量要求越来越高，因而导致了塑料模具研究、设计和制造技术的迅猛发展。近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精邵阳学院毕业设计 2 密模具在模具产量中所战比例越来 越大。注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次 毕业 设计的主要任务是 红酒酒瓶内盖 注塑模具的设计。也就是设计 一个 注塑模具来生产 酒瓶内盖 产品，以实现自动化提高产量。针对 酒瓶内盖 的具体结构，通过此次设计，使我对注塑模具设计有了较深的认识。同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系 统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 此次设计是在导师的带领下 通过同学的热情帮助 进行的首次 毕业 设计。在此，衷心感谢 罗玉梅 老师 的悉心指导和身边同学的热心帮助！ 对于此 次 毕业 设计，肯定难免存在很多的错误和漏洞，还敬请各位老师和同学给予耐心指正。谨表示感谢！ 邵阳学院毕业设计 3 1 塑件的工艺性分析 品技术要求 (1) 使用性能 此为 酒瓶内盖 ，对于表面粗糙度的要求不高，但也不能有粗糙感。 (2) 外观 平整，光滑，不能有制造缺陷，如气泡、凹陷、烧焦、疤痕、银纹等。 1 1 工件简图 件工艺分析 质简介 据注塑制品与注塑模具设计（化学工业出版社 付宏生 刘京华 主编 2003年办版）介绍。聚 乙 烯无味，无 毒 、呈乳白色 。密度为 结晶型塑料 。聚 乙 烯 有一定的机械强度，但和其他塑料相比其机械强度低，表面硬度差。 聚 乙 烯 的绝缘性能优异，常温下 聚 乙 烯 不溶于任何一种已知的溶剂，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何浓度的其他酸以及各种浓度的碱、盐溶液。 聚 乙 烯 有高度的耐水性，长期接触水其性能可保持不变。 聚 乙 烯 透水气性能较差，邵阳学院毕业设计 4 而透氧气和二氧化碳以及许多有机物质蒸汽的性能好。 聚 乙 烯 在热、光、氧气的作用下会产生老化和变脆。一般高压 聚 乙 烯 的使用温度约在 80左右，低压 聚 乙 烯 为 100左右。 聚 乙 烯 能耐寒，在 仍有较好的机械性能， 仍有一定的柔软性。 聚 乙 烯 成型时，在流动方向与垂直方向的收缩率差异较大。注射方向的收缩率大于垂直方向的收缩率，易产生变形，并使塑件浇口周围部位的脆性增加； 聚 乙 烯 收缩率的绝对值较大，成型收缩率也较大，易产生缩孔；冷却速度慢，必须充分冷却，且冷却速度要均匀；质软易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。 料收缩率 据塑料注射模具设计实用手册（宋于恒 主编 航空工业出版社 1994） 表 2 1聚乙烯（ 邵阳学院毕业设计 5 2 注塑模的设计要点 料它是属于 通用 塑料，该产品是通过注塑成型的。它的原理是将颗粒或粉状塑料从注塑机的料中送进加热器中，经加热熔化，在受压的情况下，把它注到成型的型腔中，再冷却成型。注塑成型它的周期短，能成型复杂的、尺寸精确的制件 。它的成型工艺过程包括如下：成型前的准备，注塑过程，塑件后处理 。注塑过程它是一个比较关键的进程，各个步骤都要控制好，这对塑件的质量和形状起着至关重要的作用。注塑成型的核心问题是：就是采用措施得到良好的塑料熔体，并把它注塑到型腔中去，在控温下，使塑件达到所要求的质量 。温度、注塑压力、时间是其最关键的工艺参数。 注塑模包括：成型零部件、合模导向机构、浇注系统、侧向分型与抽芯机构、推出机构、加热和冷却系统、排气系统、支承零部件。只有处理好各个环节的制约关系，才能设计出一副较好的模具来，一副模具设计出来，把它装在注塑机上，还要通过校核，才能投入生产。因此注塑模与注塑机的关系也是至关重要。 邵阳学院毕业设计 6 3 注塑模的设计 射模与注射机的关系 注射 模具是安装在注射机上使用的。在设计模具时，除了应掌握注射成 型工艺过程外，还应对所选用注射机的有关技术参数有全面的了解，以保证设计的模具与使用的注射机相适应。 注塑机的选用 塑件体积和质量的确定： V 圆顶 = rh=13 2 13=V 圆柱 1= r1h=9 9 30=7630.2 V 圆柱 2= r2h=30=6334 V 盖 =V 圆顶 +V 圆柱 = 6334） =357.5 m= v= =据前面的分析，塑件的形状大小，塑件的结构特征及模具最小厚度 、 最大厚度的估算值选用 注射机的基本参数如下： 额定注射量为 20 螺杆直径 D=20注射压力 75模力 F=250 拉杆内间距 d=235开模行 程 s=160模具最大厚度 d=180模具最小厚度 d=60喷嘴球半径 d=型腔数目的确定 (1) 统凝量的计算 该注射模采用点浇口 d= L=2 =6 15， =60 90， V 小圆柱 =V 圆台 =邵阳学院毕业设计 7 V 浇 =2 V 圆台 + V 小圆柱 =2 2.1 (2) 按注射机最大注射量 确定型腔数量 n (m （ n (7 其中 n 是型腔数目， K 是注射机的最大注射量的利用系数，取 m 是注射机的 最大 注射量 ( 浇注系统的塑料的质量体积。 根据对塑件的精度要求及型腔的排布， n=4 最大 注射量的校核 nm+ （ 4 中 注射机充许的最大注射量 (g 或 。 满足 80%以能保证注射模内所需熔体总量在注射机的最大注射范围内。 锁模力的校核 当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生使模具分型面涨开的力，这个力的大小等于塑件 和浇注系统在分型面上的投影面积之和乘以型腔的压力，它应小于注射机的额定锁模力 能保证注射时不发生溢料现象 即： Fz=p(1) （ (其中 N) A= r=13 13=1= 10 15) (4 A+21297 p=250 其中 A 是塑件在分型面上的投影面积， 大小一般 约 为注射机的 80%左右。由上式可得它也是符合要求。 邵阳学院毕业设计 8 注射压力的校核 料是综合力学性较好的塑料，粘度不高 ，精度要求也比较低，根据塑料模具技术手册，它所需的压力一般选 80 100可。经查得此注射机的注射压力为 75以由此可得它的压力也是足够的。喷嘴尺寸的查表得它的球面半径为 R+样有利于主流道的凝料脱出。 开模行程的校核 注射机的开模行程是有限制的，塑件从模具中取出时所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离，否则塑件无法从模具中取出。开模行程可按下式校核： S 2+(5 10)+a1+ （ =28+30+10+15+35=118 160以也是符合的。由上述数据可以确定，选择 注射机，是合适的。选择好的注射机是得到高质量塑件的重要前提，因此这个步骤是 必不可少的。 型面的设计 打开模具取出塑件或浇注系统的凝料的面，称之为分型面。 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它 的设计受到塑件的形状、壁厚、和外观、尺寸精度、及模具型腔的数目等诸多因素的影响。 型腔的布局 由于型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在设计中加以综合考虑。 由于是一模四腔，应该使型腔的每一处都有足够的压力，同时保证塑件充满型腔每一处，所以，采用短形对称布置 。 邵阳学院毕业设计 9 图 3 型腔排布图 分型面设计 该模具采用的是 全 开分型面 ，其分型面的设计原则满足了以下几项原则： (1) 有利于 塑件的 顺利 脱模。 (2) 应 保证塑件的质量 要求 。 (3) 便于模具 的 加工 制造 。 (4) 应保证塑件的精度要求 。 (5) 有利于排气效果。 该模具的成型面的设计可以见装配图，它基本符合上述要求。 注系统与排溢系统的设计 浇注 系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。 浇注系统的设计 经分析计算，此塑件采用普通流道系统，由主流道、分流道、浇口、冷料穴组成。其结构图如下图所示： 邵阳学院毕业设计 10 图 3 浇注系统 示意图 浇注系统是将来自注塑机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输教送到型腔，同时使型腔的气体能及时顺利排出，在塑件 熔体填充凝固的过程中，将注塑压力有效地传递到型腔的各个部位，以获得形状完 整 、内外质量优良的塑件。 浇 注系统的设计的一般原则： (1) 了解塑件的成型性能。 (2) 尽量避免或减少产生熔接痕。 (3) 有利于型腔中的气体排出。 (4) 防止型芯的变形和嵌件的位移。 (5) 尽量采用较短的流程充满型腔。 (6) 流动距离比和流动面积比的校核。 主流道的设计 主流道是 指 浇注系统中从注塑机喷嘴与模具 接触处 开始到分流道为止的塑件熔体的流通通道 ，是熔体最先流经模具的部分，它的形状与尺寸对塑料熔体的流动 速度和充模时间有较大的影响 。在注塑机上，主流道垂直分型面。为了使凝料从其中顺利推出，需设计成圆锥形，锥角为 4 ，表面粗糙度 流道部分在成型过程中，其小端入口处与注塑机及一定温度、压力的塑料熔体要冷热交替反复接触，属易损件，对材料的要求较高，因而模具的主流道部分常设计成可拆，采用碳素工具钢即 火到 53 57 邵阳学院毕业设计 11 分流道的设计 分流道是指主流道末端与浇口之间的通道。此副模具采用圆形的截面形状对于壁厚 为 量在 20分流道的内表面粗糙度 流道在分型面上的布置的形式，它必须遵循以下两方面的原则，即一方面排列紧凑，缩小模具板面的尺寸，一方面流程尽量短，锁模力力求平衡，该模具采用平衡式的分流道。 分流道的布置，分流道的布置也根据型腔的位置而定，型腔位置确定要考虑模具在分型面上力的平衡问题，它的要求是反作用力，以及锁模力就作用于主流道中心。 浇口的设计 浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道。它是整个浇注系统的关键的部位。其形状、大小及位置应根据塑件大小、形状、壁厚、成型材料及塑件技术要求等进行而确定。该塑 件采用的是点浇口，它一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率和剪切热，使其顺利充满型腔。另一方面改善塑料熔体进入型腔的流动特性，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分开的作用。 浇口的位置的确定 设计中，浇口的位置及尺寸的要求是比较严格的，初步试模，必要时还需要修改。因此浇口的位置的开设，对成型性能及成型质量的影响是很大的。一般在选择浇口位置时，需要根据塑件的结构工艺及特征，成型质量和技术要 求，综合分析。一般要满足以下原则： (1) 考虑分子定向的影响。 (2) 减少熔接痕提高熔接强度 。 (3) 浇口应开设在塑件壁厚处 。 (4) 避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷 。 (5) 尽量缩短流动距离。 经过仔细的考虑，该塑件是 均匀 壁厚件，又为了不影响塑件的外观，该塑件采用点浇口，它能保证塑料迅速而且均匀充满型腔。 邵阳学院毕业设计 12 浇注系统的平衡 该塑件是属于小型塑件，采用一模多腔，这样有利于提高生产效率。但是在设计时是否能同时达到充满型腔的目的。这就要对浇注系统的平衡。若浇口平衡则可以得到良好的物理和较 精度尺寸的塑件。 分流道的布置分平衡式和非平衡式。平衡式是指从主流道到各分流道，其长度、截面形状和尺寸均对应相等。非平衡式即上述的参数不相等。 浇口的平衡的经验公式如下： g/( （ 此副模具是采用平衡式的，其上面的数据是一样的。所以浇口是平衡的。 分流的平 衡的计算： l1/l2=d1/1/130/130=10/10 =1 由于采用是一模 四 腔的，且采取的是平衡式的浇口，所以分流道的长度、和分流道的截面积尺寸也是一样的。上式的式子它没有考虑到分流道转弯部分阻力的影响，以及模具湿度不均匀的影响。 和 2的长度 . D1,流道 1和 2的直径。 是塑料熔体在流道 1和 2的流量。 浇注系统的设计后，还要对浇口平衡进行试模。其步骤如下： (1) 首先将各浇口的长度和厚度加工成对应相等的尺寸。 (2) 试模后检查每个型腔的塑件的质量。 (3) 将后充满的型腔的浇口的宽度略为修大一点，尽可能不改变浇口厚度，因为浇口厚度不一，则浇口冷凝封固时间也就不一样。 (4) 用同样的工艺条件重复上述步骤直到满意为止。 排溢系统的设计 在熔化时，会产生气体，所以当塑料在充满型腔时及浇注系统内的空气，如果在型腔中不及时排除 干净，可以会在塑件上形成气泡、接缝、表面轮廓不清及充邵阳学院毕业设计 13 填缺料等缺陷。另一方面气体的受压产生反向压力而降低充模速度，还可能造成塑件碳化或烧焦。注射成型时的排气可采用如下四种方式排气： (1) 利用配合间隙排气。 (2) 在分型面上开设排气槽排气。 (3) 利用排气守排气。 (4) 强制性排气。 该模具是采用利用配合间隙排气。 型零件的设计 成型零件决定 了 塑件的几何尺寸和形状。成型零件它直接与高温、高压的塑料流接触，因此成型零件要求具有较高的强度、刚度和耐磨性能。成型零部件，它包括：型腔、型 芯、成型杆、和成型环等。 该产品是 品外表面要求比较光滑，因此要求成型零件的抛光性能要好，表面应该光滑美观。腔的材料选 火处理，并中温回火，使其达到硬度达到 55 型腔的结构设计 由于该塑件结构比较复杂，且其精度较要求高，要求其塑件不充许出现表面刮伤，经过仔细的参考，该型腔采用开式较为合理。 查阅资料可得塑件的理想的外壁圆角半径为塑件的壁厚的 R=t, 即 R=型腔的加工，先下料，经粗加工后 在磨床上进行磨削，使其达到应有的光洁度，然后热处理，使其硬度达到 55上，再进行精磨，最后用电火花将型腔加工出来并抛光。 型腔的工作尺寸计算 所谓 成型零件 工作尺寸是指 直接用来构成塑件型面 的尺寸。它主要包括型腔的径向尺寸、型腔的深度、中心距等尺寸。它受到塑件的尺寸精度的影响。型腔的计算公式如下： 型腔的径向尺寸计算 (1+ + z （ =阳学院毕业设计 14 其中 型腔的径向尺寸， 塑件最大径向尺寸，是塑件的设计公差值，般取 Z =1/3查表得 最大的收缩率为 由公式得 ，至 于塑件的精度，在此到的系数为 塑件的精度不同时会有变化。 型腔的深度尺寸计算： (1+ + z （ =2/3+中 的系数取 2/3。塑件表面的凹槽是通过在型腔上设一块镶块而得到的。 型芯的结构设计 型芯是成型塑件的内表面的零件。此塑件用小型芯来成型，主型是用来成 2图 3 型芯示意图 型塑件的内壁，塑件的内表面精度要求要稍微低一些，因此型芯的表面加工可以稍稍粗糙点。该芯采用镶嵌式，它结构牢固，它固定在动模固定板上。其形状尺寸如 上图所示： 其工件角度都是通过核算而得到的 。型芯选 火处理，使其硬度达到邵阳学院毕业设计 15 55至于使它在注射成型时变弯、变软。它的加工过程是，先取一段圆棒料，在车床上车削，然后进行热处理，再进行电火花加工，使其达到所要求的形状和尺寸，最后进行磨和抛光。 型芯的尺寸计算： 型芯的径向尺寸： (1+s+3/4 ) - z （ (1+s+3/4 ) - z = (1+ (1+s+3/4 ) - z = (1+ 上面字母所表示的意义和型腔的字母是一样的。 型芯的高度尺寸计算如下： (1+s+2/3 ) - z （ (1+s+2/3 ) - z = (1+ 28+(2/3) 2= (1+s+3/4 ) - z = (1+ 28+(2/3) 2=4 影响塑件尺寸精度的因素较为复杂，主要存在以下几方面： (1) 零件的制造公差； (2) 设计时所估计的收缩率和实际收缩率之间的差异和生产制品时收缩率波动；(3) 模具 使用过程中的磨损。 以上三方面的影响表述如下： (1) 制造误差： z=a i=a( （ 其中， D 被加工零件的尺寸，可被视为被加工模具零件的成型尺寸； 邵阳学院毕业设计 16 z 成型零件的制造公差值； i 公差单位； a 精度系数，对模具制造最常用的精度等级。 (2) 成型收缩率波动影响： %100 其中，s 塑件成型收缩率； 模具成型尺寸； 塑件对应尺寸。 (3) 型腔磨损对尺寸的影响： 为简便计算，凡与脱模方向垂直的面不考虑磨损量，与脱模方向平行的面才考虑磨损。考虑磨损主要从模具的使用寿命来选定，磨损值随产量的增加而增大；此外，还应考虑塑料对钢材的磨损情况；同时还应考虑模具材料的耐模性及热处理情况，型腔表面是否镀铬、氮化等。有资料介绍，中小型模具的最大磨损量可取塑件总误差的1/6(常取 而对于大 的模具则应取 1/6以下。但实际上对于聚烯烃 (如像 尼龙等塑料来说对模具的磨损是很小的，对小型塑件来说，成型零件磨损量对塑件的总误差有一定的影响，而对于大的塑件来说影响很小。 塑件理想的内角圆半径应为塑件壁厚的 1/3 以上。所以取内角圆半径为 型腔由于受到熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度。如果型腔侧壁和厚度过下，则会引起溢料和出现飞边，这样就降低了塑件的精度，严重时还会影响脱模。因此还要计算侧壁和底板的厚度。 模具型腔的壁厚的计算，应以最大的压力为准。此塑件是属于小尺寸塑件， 侧壁 长 L 370，所以 强度不足是主要原因，因此应以强度计算。 型腔侧壁 尺寸查表可得 S=48板厚度的计算： 按强度的条件，最大应力发生在板中，底板厚度为： H (3l/4B ) （ =6 的高度，经算得 6 模导向机构的设计 导向机构是保证动模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。本副模具是采用导柱、导套导向。导向机构它起到的作用有：定位作用、导向作用、承载作 用、保持运动平稳的作用。 导柱导向通常是由导柱和导套的间隙配合而 组成的。 导柱分带头导柱和有肩导柱。因为该产品是成批量的生产，导柱经常运动，容易邵阳学院毕业设计 17 磨损，所以采用导套，这样导套坏了，可以随时更换。小型模具采用带头导柱。 导柱的设计 技术要求包括：导柱的长度、形状、材料、数量及布置。此副模具把导柱设在动模一侧，这样有利于推杆的运动。导柱固定端与模板之间采用 H7/导柱与导套采用 H7/套也分直导套和芾头导套。其用法与导柱的用法一样。导套的技术要求的技术要求包括：导套的形状、导套的材料、及固定形式及配合精度。导套采用 H7/导柱结构和尺寸如下图所 2 X 22 X 4 5 图 3 导柱示意图 取导柱的长度为 100柱的材料选 20 钢 ,淬火处理到 55 60柱的前端做成锥台形，这样是为了导柱顺利进入导套，导柱固定端粗糙度 向部分 导套的设计 导套采用直导套，这样简单易制作，而且也适用。其结构和形状如下图所示： 邵阳学院毕业设计 18 图 3 导套示意图 导套的前端倒圆角，是为了让导柱顺利进入导套。材料通常也采用 20 钢 ，热处理，使其硬度达到一定硬度，以利于耐磨。粗糙度为 定采 H7/合镶入模板。 斜导柱的设计 其材料用 度 55，表面粗糙度 与其固定板之间采用 H7/角取 25 。 出机构的设计 使塑件从成型零件上脱出的机构称之为推出机构。本副模具是通过注塑 机的合模机构，把力传给推板，然后通过固定板，再通过推杆，最后传给推件板，把塑件推出的。推出零件常分为推件板、推杆、推管、成型推杆等。此副模具所设计的塑件是属于薄壁塑件，而且在推出时不允许有推出痕迹，所以该模具采用推件板推出，这样有利于保证塑件的精度。此模具的设计也要满足一般推出机构的设计原则：塑件滞于动模一侧，这样有利于设计推出机构，以致于使模具结构简单、防止塑件变形、力求良好的塑个外观、结构可靠、脱模时工作可靠，运动平稳，制造方便，更换容易。 邵阳学院毕业设计 19 脱模力的计算 由下 式： b P （ =19140 20 =382中 脱模力， 塑件对型芯的包紧力， P 为塑件对型芯的单位面积的包紧力。模外冷却取 P 约为 107内冷却约取 107此式可以得到，当塑件越大，对型芯的包紧面也越大，因此脱模力也越大，在模内脱出 所需的脱模力要少于模外脱出的脱模力。但模内脱模容易使塑件容易变形，因此该模选用模外脱模。 此副模具采用简单推出机构。它需要设计推杆、推件板、推杆固定板、推板等的设计。 推杆的设计 此模具由于塑件是圆形件，各处的脱模力是一样的，为了各处平衡，设计推杆时应均匀布置推杆。这样使系统就显得比较平衡了，增加了推杆的寿命。 推杆在推推件板时，应具有足够的刚性，以承受推出力，条件充许的话，尽可以把推杆的直径设得大一点。经过仔细的推算，选推杆的直径为 8，为了保持推杆在工作时具有一定的稳定性，把它进行校核。 由公式 : 直径 d= ( （ =直 径 为 8经足够了。进行强度校核。 =4Q/n s （ =4 765/4 62 =410/s 说明它的强度是满足的。其中 d 是推杆直径，是安全系数，通常取 L 是推杆长度， 杆的材料选用 火处理。 推杆的固定形式，推杆直径与模板上的推杆孔采用 H8/杆的工作端面的配合部分的表面粗糙度 推件板由一块与型芯按一定的配合精度相配合的模板，它是在塑件的周边端面上邵阳学院毕业设计 20 进行推出，但作用面积小，推出力比较小，且均匀，运动平稳，并且在塑件外表面上没有推出痕迹。配合，这样可以降低推件板 与型芯的配合，以不产生溢料为准，否则推件板复位困难，并且有可能造成模具损坏。复位机构采用弹簧复位，并将弹簧装在推料杆上。 推件板的厚度计算 对于筒形或圆形，推件板受力状况可以简化为“圆环形平板周界到集中的载荷。”按强度计算可得厚度为： h=( ) （ =12 所以对推件板采用 12中 数， 此副模具是采用点浇口，开模时，塑件包在动模型芯上，并且随动模一起移动，所以它采用多型面，这样当动模移动，点浇口被切断，而分流道、浇口和主流道凝料在冷料井倒锥穴的作用下，拉出定模而随动模移动。 推杆固定板它只要满足它的强度和刚度则就可以满足需要。它的粗糙度要求可以比较低。它是起到固定推杆的作用。它对的设计主要从它的强度和刚度去考虑，只要满足了，就可以了。经核算推杆固定板和推板它们的厚度均为 12用 45。 度调节系统的设计 注射模具的温度设计是否恰当，不仅影响塑件的质量， 而且对生产效率、充模流动、固化定型都有重要影响。 模具对塑件质量的影响 主要体现在以下几个方面： 1、改善成形性 2、成形收缩率 3、塑件变形 4、尺寸稳定性 5、力学性能 6、外观质量。 当大批量的生产时，而且又要满足塑件的质量要求时，增多型腔是不现实的。这时提高生产率显得尤其重要了。而提高生产率又与模具温度的控制有密切关系。生产效率主要取决于冷却介质（一般是水）的热交换效果。因此缩短注射成形周期的冷却时间是提高生产效率的关键。 根据牛顿冷却定律，冷却介质从模具带走的热量为 Q= A （ 邵阳学院毕业设计 21 =(60 35 =是冷却管道孔壁与冷却介质间的传热系数。 冷却时间 (s)。 由上述式子可得，当需传递热量不变时，可通过以下三条途径来缩短冷却时间。 (1) 提高传热系数。 = ( v)4/5/ （ =是冷却介质，是冷却介质在该温度下的密度， d 是冷却管道直么， v 是冷却介质的流速。由上式得，只有提高冷却介质的流速，便可达到传热系数。 (2) 提高模具与冷却介质间的温差 T T= （ =6015 式中 模具温度。 般模温是一定，为了提高温差 T，有利于缩短冷却时间。从而提高生产率。 (3) 增大冷却介质的传热面积 A。 A=n （ =4 26 30=9796.8 d 是冷却通道的直径。 n 是模具开设冷却通道孔数。显然，应在模具上开尽可能多的冷却通道，以增大传热面积，缩短冷却时间，提高生产效率。 冷却系统的设计原则 (1) 冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大。 (2) 冷却水道至型腔表面距离应尽量相等。 (3) 浇口处加强冷却。 (4) 冷却水 道出、入口温差应尽量小。 邵阳学院毕业设计 22 (5) 冷却水道应沿着塑料收缩的方向设置。 (6) 冷却水道尽量避免在塑件的熔接痕处。 (7) 合理确定冷却水接头位置。 架的设计 模架技术的标准，是指在模具设计中和制造中所应遵循的技术规范、基准、和准则。它具有以下义： (1) 减少了模具设计者的重复性工作。 (2) 改变了模具制造行业“大而全，小而全”的生产局面，转为 专业生产。 (3) 模具的标准化是采用 (4) 有利于模具技术的国际交流和模具出口。 该模具的模架采用 ，它适应于 单分型面的模具的推件板的推出机构，且可以用半开式浇口。其图可见其装配图。根据塑料模具技术手册表 9中小型模架的尺寸组合系列： 模宽 B=260 模长 L=260模板 A=20 材料 45钢。 模板 B=25 材料 45钢。 垫块 C=50 材料 45钢。 动模座板的高度为 36的材料为 45 钢，定模座板的高度为 20的材料也为 45钢。 模架的总高度计算得： H=25+36+28+20+20+30+50+20 =229 经校核模具的强度和刚度都是足够的。且模架的大小也适中，经核算选用该模架是较为合理的。 邵阳学院毕业设计 23 4 模具装配的工艺过程设计 模具装配是模具制造过程的最后阶段，装配质量如何将影响模具的精度、寿命各部分的功能。同时模具装配过程阶段的工作量又比较大，又将影响模具的生产制造和生产成本。因此，模具装备是模具制造过程中的重要环节。 模具装配过程是按照模具技术要求和各零件间的相互关系，将合格的零件连接固定为组件、部件，直至装配成合格的模具。它可以分为组件装配和总装配等。 模具装配内容包括：选择装 配基准、组件装配、调整、修配、研磨抛光、检验等环节，通过装配达到模具各项装配精度指标和技术要求。 具总的装配程序 模具总的装配程序如下 (1) 确定装配基准 (2) 装配前要对零件进行测量，合格零件必须去磁并将零件擦拭干净。 (3) 调整各零件组合后的累积尺寸误差，如各模板的平行度要校验修磨，以保证模板组装密合，分型面处吻合面积不得小于 80%，间隙不得超过溢料最小值，防止产生飞边。 (4) 配尽量保持原加工尺寸的基准面，以便总装合模调整时检查。 (5)装导向系统，并保证开模、合摸动 作灵活，无松动和卡滞现象。 (6) 组装修整顶出系统，并调好复位及顶出位置等。 (7) 组装修整型芯、镶块，保证配合面间隙达到要求。 (8) 组装冷却或加热系统，保证管路畅通，不漏水、不漏电、阀门动作灵 (9) 组装液压或气动系统，保证运行正常。 (10) 紧固所有连接螺钉，装配定位销。 (11) 试模：试模合格后打上模具标记。如模具编号、合格标记及组装基面 (12) 最后检查各种配件、附件及起重吊环等零件。 具 装配要点 选择装配基准面 该模具选用标准模架和导柱导套，因此以模板相邻 两两侧面作为装配基准；将已有导向机构的动模和定模合模后，磨削模板相邻两侧面呈 90 度，然后以侧面为基准邵阳学院毕业设计 24 分别安装定模和动模上的其它零件。 组件的装配 (1) 型腔和型芯与模板的装配 该模具的型芯与固定板之间的装配采用螺钉固定式。装配时可按下列顺序： 在加工好的型芯上压入实心的定位销钉套。 在型芯螺孔口部抹红丹粉，根据型芯在固定板上的要求位置，用定位板定位，把型芯与固定板合拢，用平行夹板夹紧在固定板上。将螺钉孔位置复印到固定板上，取下型芯，在固定板上钻螺钉孔过孔及沉孔，用螺钉将型芯初步固定 。 在固定板的背面划出销孔位置，并与型芯一起钻、铰销钉孔，压入销钉。 该模具的型腔凹模较为简单，该种型腔凹模镶入模板，关键是型腔形状和模板相对位置的调整及其最终位置。可采用部分压入后调整。调整方法：型腔凹模压入模板极小一部分时，用百分表校正其直边部分。当调至正确位置时，再将型腔凹模全部压入模板。 (2) 装配时的注意事项 装配时应注意： 型腔凹模和型芯与模板固定孔一般为 H7/配合过紧，应进行磨修，否则在压入后模板变形，对于多型腔模具，还将影响各型芯间的尺寸精度。 装配前，应检查、修 磨影响装配的清角为倒棱或圆角。 为便于型芯和型腔凹模镶入模板，并防止挤毛孔壁，应在压入端设计成导入斜度。 型芯和型腔凹模镶入模板时应保持垂直与平稳，在压入过程中应边检查边压入。 (3) 盈配合零件的装配 过盈配合零件装配后，应该紧固，不允许有松动脱出。为保证装配质量，应有适当的过盈量和较小的粗糙度数值，而且压入端导入斜度应做得均匀，并与轴线垂直。薄壁精密件，如导套或镶套压入模板，除上述要求外，更应该边检查边压入。在压入后必须检查内孔尺寸，如发现缩小后，应进行研磨到规定要求。或压入再进行精密加工。 (4) 推杆的装配与修整 推杆的作用是推出制件。推件时，推杆应动作灵活、平稳可靠。 (5) 推杆的装配要求： 邵阳学院毕业设计 25 推杆的导向段与型腔推杆孔的配合间隙要正确，一般用 H8/合，注意防止间隙太大漏料。 推杆在推杆孔中往复运动应平稳，无卡滞现象。 推杆和复位杆端面应分别与型腔表面和分型面齐平。 (6) 推杆固定板的加工与装配 为了保证制作的顺利脱模，各推出组件应运动灵活，复位可靠，推杆固定板与推板需要导向装置和复位支承。其结构式有：用导柱导向的结构、用复位杆导向的结构和用模脚作推杆固定板支承的结构。该模 具采用导柱导向结构。为使推杆在推杆孔中往复平稳，推杆在推杆固定板孔中应有所浮动，推杆与推杆固定孔的装配部分每边留有 以推杆固定孔的位置通过型腔镶块上的推杆孔配钻而得。其装配过程： 先将型腔镶块上的推杆孔配钻到支承板上，配钻时用动模板和支承板上原有的螺钉与销钉作定位和紧固。 再通过支承板上的孔配钻到推杆固定板上。两者之间可利用已装配好的导柱、导套定位，用平行夹来夹紧。 (7) 推杆的装配与修模 将推杆孔入口处和推杆顶端倒成小圆角或斜度。 修剪推杆尾部台肩厚度，使台肩厚度比推杆 固定板沉孔的深度小 右。 装配推杆时将有导套的推杆固定板套在导柱上，然后将推杆复位杆穿入推杆固定板、支承板和型腔镶块推杆孔，而后盖上推板，并用螺钉紧固。 将导柱台肩尺寸修磨到正确尺寸。由于模具闭合后，推杆和复位杆的极限
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