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【ZM061】洗衣机排水管道某零件的注射模具设计[KT+FY][抽芯][侧浇口]
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【ZM061】洗衣机排水管道某零件的注射模具设计[KT+FY][抽芯][侧浇口],zm061,洗衣机,排水管道,零件,注射,模具设计,kt,fy,抽芯,浇口
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A on of to he of In as a to is DM is to of to by to of of an a in an 1. ne of is to be it to is no is in to to be in a if it is of of we at in it to a on of of in of in of of a of to us to a of in or in a of is in of 1, 2 3, it is it is is a it to at an of as an a in a It to is in 3, to to of in of is in an of a 2. of an he is by a is is an in 4 1) by of a a as by 167 of is to of a of in by 1. to a 4, to in (a) AD of (b) in a be BS (c) of a a it (d) of (e) of by of to of in it in to in 3. an 5 6 is an in a an an is by an a it is to an a DC in on a or in is by 7 8 at a 00 ml/l, 10 g/l), 50 g/l), 30 cc/l) 03 (2 cc/l). of is to of we is to is us to an of in 0 of is a of as an is a by of by in of of a 03 is an of to of in of is to of to in in as a pH to as 600 400 500 mm in 00 W. of of by a a in 0 A 6 V. a 9%. of 2 A/ 5 5 C) 4. ne of of of at 2, it be in .5 2 A/40 80 at 0.2 a 5 C. If pH of is .5 5 C 20 HV 60 by to a of be on as at of or On of a is 00250 in It is to an is 00 it is to 290 520595 760800 in a it be of be of to of is in a it is of of is it is to a as as a of as 2. T = 45 C. 5. n to of in in to a in in a of at 5, 25, 40 0 s, in to be in a 10. on to in it is to to in a is by In a mm in is in it be by of to as a to of of is to be a to a of . . C) A/ 1 5 5 5 5 3 of a of It by DM is to is a It be 4, , a it be a of in a in 5, it to it is to at of by of 3. (150), . 4. (300), . 5. (300), . at a a a of a If is in a to it be in of is 6), is to a at of a is to of a a 9. a of as a in On it to of in of 6. of (600), . 6. ne of a an is to a of at a on A a 160 mm 12.7 mm .3 is in a or to 10 is 3 m) to in an of to In of 0 an is to at a of 7. of P, C, it of as by by 00 on of In of in of in by 7) it a of to in of in A 6. 7. by of in it a in in 0%. In A 6 0%. 8. in it to is to of in of of be by to of 一个描述电铸镍壳在注塑模具的应用的技术研究 摘要： 在过去几年 中 快速成型技术及快速模具已被广泛开发利用 . 在本文中 ,使用电芯作为核心程序对塑料注射模具分析 。 通过差分系统快速成型制造外壳模型 。 主要目的是分析电铸镍壳力学特征、 研究相关金相组织 ， 硬度 ， 内部压力等不同方面，由这些特征参数以生产电铸设备的外壳 。 最后一个核心是检验注塑模具 。 关键词：电镀；电铸；微观结构；镍 1. 引言 现代工业遇到很大的挑战，其中最重要的是怎么样提供更好的产品给消费者 ,更多种类和更新换代问题 。 因此 ,现代工业必定产生更多的竞争性 。 毫无疑问 ，结合时间变量和质量变量并不容易 。 因为他们经常彼此互为条件 ； 先进的生产系统将允许该组合以更加有效可行的方式进行，例如 ， 如果是观测注塑系统的转变、 我们得出的结论是 ， 事实上一个新产品在市场上具有较好的质量它需要越来越少的时间快速模具制造技术是在这一领域 ， 中可以改善设计和制造注入部分的技术进步 。 快速模具制造技术基本上是一个中小型系列的收集程序，在很短的时间内在可接受的精度水平基础上让我们获得模具的塑料部件。其应用 不仅在更加广阔而且生产也不断增多 。 本文包括了 很广泛的研究路线 ， 在 这些研究路线中我们可以尝试去 学习，定义，分析，测试，提出在工业水平方面的可行性，从核心的注塑模具制造获取电铸 镍壳，同时作为一个初始模型的原型在一个 不得不说的是 ,先进的电铸技术应用在无数的行业，但这一研究工作调查到什么程度 ， 并根据这些参数 ， 使用这种技术生产快速模具在技术上是可行的 。 都产生一个准确的，系统化使用的方法以及建议的工作方法 。 2. 制造过程的注塑模具 薄镍外壳的核心是电铸 ， 获得一个充满 属树脂的一体化的核心板块模具 (图 1)允许直接制造 注射型多用标本，因为它们确定了新英格兰大学英文国际表卓华组织 3167标准。这样做的目的是确定力学性能的材料收集代表行业。 该阶段取得的核心 4，根据这一方法研究了这项工作 ， 有如下 ： a,用 计 的理想对象 快速成型设备 (频分多路系统 ). 所用材料将是一个 铸镍壳，已事先涂有导电涂料 (必须有导电 )。 型 背 面外壳 环氧树脂 的 抗高温与 具有制冷的铜管管道 。 有两个腔的注塑模具、 其中一个是电核心和其他直接加工的移动版 。 因此 ,在同一工艺条件下，同时注入两个标准技术制造，获得相同的工作。 3 获得电壳 :设备 电镀是电解质时电流的化学变化 ， 电解所形成的直流电有两个电极，阳极和阴极。当电流流经电路，在离子溶液中转化为原子。 电镀液用于这项工作是由 氨基磺酸镍 400 毫升 /升 ,氯化镍 (10克 /升 )、硼酸 (50克 /升 ),0 毫升 /升 ), 毫升 /升 )。 选择这种组合主要原因是我们考虑注塑模具程序是玻璃纤维 。 氨基磺酸镍让我们获得可以接受的内部压力(测试不同工艺条件结果 ,而不是最佳工艺条件约 2兆帕最高为 50兆帕 )。 不过 ,这种内部压力是由 这种添加剂也增加了壳的阻力 。 一种可生物降解水溶液表使用剂氯化镍 ， 有利于 解决金属 统一 分布在阴极，提高导电性的问题。硼酸作为 该设备用于制造壳的测试如下： 聚丙烯 :600毫米 400毫米 500毫米的尺寸 三聚四氟乙烯电阻器 ,每一个有 800W 具有 机械搅拌系统的阴极 循环和过滤 系统 用的泵和聚丙烯过滤器。 充电整流器 最 大强度在连续 50个 至 16伏 篮钛镍阳极 (镍硫回合电解镍 )纯度 99%以上 气体注 入 系统 一旦电流密度 ( 1， 温度 (35至 55 )和 已经确定，执行参数 以及 测试的进程部分不可改变。 4 获得硬度 电壳硬度的测试一直保持 在 相当高 的 很稳定 的 结果。如图 2，可以看到：电流密度值 2A/度值介于 540到 580高压， +氏度，如果 少到 温度为 55 摄氏度，硬度为 520 以上，高压低于 许其 经营更加广泛，然而，这种 内部压力，因为他可能 的变异 。 改变 流密度和 温度等，另一方面，传统的硬度氨基磺酸镍 承受的高压 在 200低于取得的一个实验结果 的电压 。对于一个注塑模具，硬度可以接受的起点 300高压 这是必须考虑的 ，注塑模具中最常见的材料，有改善钢（ 290高压），整体淬火（ 520 760，以这样一种方式，可以看到，注塑模具硬度水平的镍是壳内的高范围的材料。因为这是一个负责内 部压力的塑料注射液，这种方式与环氧树脂灌浆将遵循它，相反对低韧性的壳补偿，这就是为什么它是必定尽可能的外壳厚度均匀，并没有重要的原因，如 腐蚀。 5 金相组织 为了分析金相结构、电流密度、温度主要变化 . 在正面横向部分（垂直沉积）对样品进行了分析，为了方便地封装在树脂，抛光。铭刻，在不同阶段的混合乙酸和硝酸。该时刻间隔 15,25,40,50之后再次抛光 , 为了在金相显微镜下观察奥林巴斯 0X 必须要说的是，这一条规定显示了图片之后的评论，用于制造该模型的壳在 的塑料材料（澳大利亚统计局）巩固和解决了该阶层。后来在每一个层，挤出的模具都留下一个大约 米直径横向和纵向的线程。因此，在表面可以看到细线表面头部的机器。这些西路将作为参考信息解决镍的重复性问题。重复性的模型将作为一个基本要素来评估注塑模具的表面纹理。 表 1测试系列： 表 1. 检验系列 系列 度 ( ) 电流密度 A/ 5 5 5 5 3说明该系列第一时刻表面的样本 它显示了流道起点的频率复用机，这就是说，又一个很好的重复性。它不能仍然要注意四舍五入结构。在图 4 系列 2，经过第二次，可以看到一条线的流道的方式与以前的相比不太清楚。在图 5系列 3虽然第二次时刻开始出现圆形晶结果是非常困难的。此外，最黑暗的部分表明时刻不足的进程和组成。 这种现象表明，在低电流密度和高温条件下工作，得到更小的晶粒尺寸和壳重现性好，就是所需要的足够的应用程序。 如果分析横向平面进行的沉积，可以在所有测试样品和条件增长的结构层（图 6），牺牲一个 低延展性取得令人满意的高机械阻力，最重要的是添加剂的使用情况，氨基磺酸镍液的添加剂通常创建一个纤维和非层状结果 9于该层结构的决定因素是这种结构的应力减速器（ 另一方面，她也是测试的层状结构不同厚度中的电流密度 . 6 内部压力 壳的一个主要特点是应该有其应用，如插入时要有一个低水平的内部压力。测试不同的温度很电流密度，所采取的措施取决于阴极弯曲张力计法。 160毫米长， 金属沉积只有在控制了机械拉伸力（拉深或压应力），才能计算内部压力。弹性的角度来看，斯托尼模型应用，假 定镍基质厚度，对部分钢材产生足够小（ 3微米）的影响。在所有测试情况下，一个能够接受的应用程序在内部压力在 50兆帕的极端条件下和 2兆帕的最佳条件下产生。得出的结论是，内部压力在不同的工作条件和参数没有明显的变化条件下。 7 校验注塑模具 试验已进行了各种代表性热塑性材料如聚丙烯、高密度聚乙烯和 并进行了注射部件性能的分析，如尺寸，重量，阻力，刚度和柔性。对壳的力学性能进行了拉伸破坏性测试和分析。大约 500个注射液在其余的条件下，进行了更多的检验 总体而言 , 为分析一种材料，重要的是注意到行为标本中的核心 和那些加工腔之间的差异。然而在分析光弹注入标本（图 7）有人注意到不同的国家之间张力存在两种不同的类型的标本，是由于不同的模腔热传递和刚度。这种差异解释了柔性的变化更加突出的部分晶体材料，如聚乙烯和聚酰胺 6. 有人注意到一个较低的柔性标本在的高密度聚乙烯分析测试管在镍核心的情况下，量化 30%左右。如尼龙 6这个值也接近 50%。 8 结论 经过连续的测试，注塑模具在不同条件下检查的氨基磺酸镍液使用添加剂。这就是说塑性好，硬度好和摩擦力好的层状结构，已取得的力学性能是可以接受的。借鞋缺陷的镍壳将部分取代环氧树脂为核心的注塑模具，使注入的一系列中型塑料零部件达到可接受的质量的水平。 毕业设计（论文）中期报告 题目：洗衣机排水管道某零件的注射模具设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2013 年 3 月 19 日 文）进展状况 在本阶段，主要完成的是毕业设计中的外文翻译、模具装配草图、完善了塑件的二维零件图以及对该塑件更深层次的分析和理解 。 维零件图 通过对零件的更深入的理解，在初期的零件二维图的基础上更加完善了零件的二维图，使零件图完整同时可以表达清楚零件的结构。 具装配草图 初步完成了模具的装配草图，对装配图有了一个基本的认识和理解。 文文献翻译 通过工具翻译了一篇与模具相关的外文文献，使自己对国外的模具研究有了一个认识。 计方案 经过研究和讨论，对设计方案有了更加完善的结果，模具采用上下开模的方式，采用一模两腔的结构，对称放置，一次成型；浇注采用侧浇口，同时浇注；由于该塑件上具有与开模方向不一致的孔，所以要设计侧向抽芯机构，在开模的同时进行侧向抽芯；同时也需要脱模机构，在开模后将塑件顶出 ；在定模和动模之间要有导杆，保证动模定模能够正确的开合。 有很好的掌握和理解模具装配的 知识，模具装配图存在一些问题，具体的计算没有完成 注射机的了解还不够 ， 没有完成相应的计算及校核 ； 同时对塑件和模具的理解还不到位等。 侧抽芯机构认识和理解不够深刻。 具的流道和浇注设计做的不够，缺乏这方面知识的学习。 接下来的时间里， 需要对自己掌握不好的地方重点研究和理解， 参考资料对自己较少涉及的方面重点学习， 同时要与同学和老师多沟通交流， 进一步加深对模具设计的 理解 以及把所学的理论知识运用到实际设计中去。 11 12 周 ，完成注射机的选择及校核，通过计算逐步完善模具装配图。 13 15 周， 完成模具 装配 中所有的零件设计同时 画出所有零件图；同时对模具进行三维剖析，做出模具的开合结构图。 16 17 周，撰写毕业论文。 18 周，整理资料，准备答辩。 指导教师签字 ： 年 月 日 毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 洗衣机排水管道某零件的注射模具设计 系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2012 年 12 月 25 日 1. 毕业设计（论文）综述（ 题目背景、研究意义及国内外相关研究 情况） 目背景 和目的 塑料模具的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段。各行各业对模具需求量的增大，增加了大量的模具设计与制造的技术人才。本课题为中等以上难度的塑料模具设计，从模具的结构设计，各种参数的设计与计算，材料的选 择与处理，零件的加工工艺方案的制订，三维造型等均得到一定的锻炼。 料模具的现状和前景 伴随着改革开放所带来的各式各样 的新技术和新思想，我国的制造业得到了的很大程度上的发展，并且拥有很广阔的发展前景。模具是制造业不可或缺的一部分，它是目前大部分行业必需的，很多行业都离不开模具， 它涉及到 机械设计制造、塑性加工、锻造、金属材料及其 热处理 、高分子材料、金属物理、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等 诸多 学科、范畴和行业。 利用成型的模具制造出的产品所拥有的高生产率、高精度、高复杂性、高一致性和低消耗，这是其他的加工制造方法无法比拟的。 目前我国的模具生产厂家有 3 万多家，从事该行业的人数已达到 100 多万人，我国的模具行业的发展具有以下这些特点： 大型、精密、复杂、长寿命中高档模具以及模具标准件的发展速度快于行业的总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及生产能力增加较快； 随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。 我国的模具生产主要集中在长江三角洲和珠江三角洲等地区，虽然在模具总量上我国位列前茅，但是设计和制造水平还是落后于欧美等发达国家，标准化程度也低于国际水平， 从下表可以看出来我国模具行业的现有水平和国际水平的差距： 国内水平 国外水平 注塑模型腔精度 腔表面 粗糙度 非淬火钢模具寿命 10 30 万次 10 60 万次 淬火钢模具寿命 50 100 万次 160 300 万次 标准化程度 小于 30% 70%中型塑料生产周期 2 4 个月 1 个月左右 在模具行业中的占有率 25%30%同时我国的模具行业还存在着整体利润较低、进口多出口少的不利现状。这说明我 国的模具技术与国外技术还存在着不小的差距，仍然需要大力发展。与此同时，我国的模具发展也有着一些有利因素：国家对制造业的重视和 大力支持；我国高速发展的机械制造业、汽车制造业、家电及建筑业等给模具行业带来巨大的前景和市场；国际先进企业来华投资热情增高带来的机遇等。 料模具的发展趋势 经过近些年的发展，塑料模具取得了很大的进步和成果，同时也表现出了今后的发展趋势的方向：（ 1）模具的精度越来越高。在 10 年前 ， 精密模具的精度一般为 5m , 而现在已经 达到 21m 精度的模具 也将要出现 。 （ 2）模具越来越趋近大型化。 （ 3）模具的技术含量越来越高。（ 4）塑料模具的比例将会进一步增高。（ 5）新型多功能复合模具会得到进一步的发展 ，并且得到更加广泛的应用。（ 6）标准件的应用会更加的广泛。因为 模具标准化 以及模具标准件的应用将可以减小 模具制造周期 , 同时 还能提高模具的 整体 质量和降低模具制造成本 。 （ 7） 随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 （ 8） 热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。（ 9） 随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。 2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施 究的主要内容 该课题是 通过设计 注塑模具 来 熟悉和掌握塑料零件注射模具的设计 全 过程。 首先先要熟悉该零件的 结构， 之后能够根据零件的结构设计出注塑模具；然后还要 对该注塑 模具 的 主要零件的 进行强度计算，确定 每一个零件的尺寸 ；并且要选择合适的 材料， 同时还要选择合理的 热处理要求 以及 其制造工艺 方法 。 究 方案 (1）根据零件的外形 和特点 进行分析 。 从该零件的塑料品种，塑件形状，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性。 由于该零件是洗衣机内部零件，初步选择该制品材料为 烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物）， 该 材料有良好 的耐化学腐蚀、表面硬度、加工性和染色性 ， 制品的壁厚、熔料温度对收缩率影响极小 ，同时 较强的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降 ，且该材料 有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。 (2） 分型面的选择 。 分 型面的选择不仅关系到塑件的正常成型和脱模具，而且涉及模具结构与制造成本 。 选择 分型面的原则： 分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何方位布置型腔，都应将此作为首要原则；有利于保证制品的外观质量，分型面上型腔壁面稍有间隙，熔体就会在塑件上产生飞边；尽可能使制品留在动模一侧，因为在动模一侧设置和制造脱模机构简便易行；有利于保证制品的尺寸精度；尽可能满足制品的使用要求；尽可能减少制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力；长型芯应置于开模方向，当塑件在相互垂直方向都需设置型心时，将较短的型心设置在侧抽芯方向，有利于减小抽拔距离；有利于排气； 在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。 （ 3） 确定模具型腔数以及 型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置 。 （ 4） 根据零件的用途和作用计算零件的强度。由于该零件是洗衣机上的零件，因此需要足够的的强度来保证其正常运转。 （ 5）设计浇筑系统。 （ 6） 设计导出机构 （ 7）设计抽芯机构 （ 8）设计和 计算 温度调节系统。 （ 9）选择合适的模架。 （ 10）模具的装配 。 3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作 课题研究的重点及难点 （ 1） 确定设计方案，确定模具的分型面以及模具型腔数。 （ 2） 计算零件的工作尺寸和公差，成型腔壁厚 、 型芯垫板厚度。 （ 3）确 定加热与冷却系统 。 （ 4） 确定 零件的 材料以 及热处理工艺。 期已开展工作 （ 1） 熟悉本 设计 的 要求，查阅文献，收集相关资料，撰写开题报告 。 （ 2） 分析 零件的结构 。 （ 3）作出 了 零件的三维图 和二维图 。 4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写） （ 1） 第 1周 ： 前期准备，查阅资料，了解课题 。 （ 2） 2完成开题报告，进行开题检查 。 （ 3） 5成中期报告，进行中期检查 。 （ 4） 9成结构设计和装配图的绘制 。 （ 5） 12成三位建模，并进行模型装配 。 （ 6） 14 善装配模型，撰写毕业论文 。 （ 7） 16周：整理资料 ， 进行 毕业答辩 。 参考文献 1塑料注射成型工艺及模具设计第二版 李德群 、 黄志高主编。北京：机械工业出版社，2塑料成型工艺与模具设计孙玲主编。清华大学出版社， 2008 3 注塑成型工艺与模具设计池成忠主编。北京 ：化学工业出版社 4我国塑料模具工业的现状及发展趋势刘少达。仲恺农业技术学院学报， 17（ 3）： 6671，2004 5我国塑料模具现状与发展趋势周永泰 。 期刊 塑料， 2000年第 6期（ 29卷） 6 塑料模具新型材料的种类与发展动向 杨俊秋。期刊模具技术， 2007第 3期 7 我国模具发展趋势 期刊模具制造， 2003 8模具制造工艺学黄毅宏、李明辉主编。北京：机械工业出版社， 9塑料模具设计与结构设计颜智伟主编。北京：国防工业出版社， 2006 10 塑料模具设计指导第二版 伍先明主编。北京：国防工业出版社， 11塑料成型工艺及模具设计叶久新、 王群主编。北京机械工业出版社 12 注塑成型工艺刘来英主编。北京：机械工业出版社， 13 实用注塑模具结构图集洪慎章主编。北京 ：化学工业出版社 14 注塑成型工艺分析及模具高军、李熹平、高田玉、褚兴荣主编。北京 ：化学工业出版社 15 注塑模具设计与制造肖爱民、戴峰泽、袁铁军主编。北京 ：化学工业出版社 16 M, et . 2001 , 39 17 . og 18 in 课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 系主管领导： 年 月 日 洗衣机排水管道某零件的注射模具设计 摘要 本次设计详细介绍了洗衣机排水管道某零件的注塑模具设计，主要包括塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；成型零件的设计；侧向分型与抽芯机构的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；温度调节系统的设计， 以及模具各部分的计算和校核 等。本次设计的方案为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ 浇口形式选用了侧浇口，模具结构为直接分型 推杆推出机构。同时运用了 关键词 ：注塑模具，塑料，模具设计，抽芯机构 of a of he of of a of of of of a - At D 录 1绪论 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 2 2塑件分析 . 3 . 3 . 3 . 3 . 3 . 4 . 4 特性 . 4 . 4 . 4 . 5 . 5 . 5 . 5 . 5 3方案论证 . 6 . 6 . 6 4注射机的选择 . 7 . 7 . 7 . 7 . 8 . 8 5分型面的选择 . 10 . 10 . 10 6浇注系统设计 . 11 . 11 . 11 . 11 . 11 . 11 . 12 . 12 . 12 . 12 . 13 . 13 . 13 . 14 . 14 . 14 7成型零部件设计 . 15 . 15 . 15 . 15 . 16 . 16 . 16 . 17 . 19 8导向机构设计 . 20 . 20 . 20 . 20 9侧向分型抽芯机构设计 . 22 . 22 . 22 . 22 . 22 . 23 . 23 . 23 . 24 10脱模机构设计 . 25 . 25 . 25 . 25 . 25 . 26 . 26 . 26 . 27 11 温度调节和排气系统设计 . 28 . 28 . 28 . 28 . 28 . 29 12模具总体设计 . 31 . 31 . 31 . 32 13结论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 毕业设计（论文）知识产权声明 . 36 毕业设计（论文）独创性声明 . 37 本科毕业设计 (论文 ) 题目： 洗衣机排水管道某零件的注射模具设计 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 2013 年 5 月 I 洗衣机排水管道某零件的注射模具设计 摘要 本次设计详细介绍了洗衣机排水管道某零件的注塑 模具设计，主要包括塑件材料的分析与设计方案的论证；注塑机的选择；成型零件的设计；侧向分型与抽芯机构的设计；导向机构的设计；脱模机构的设计；温度调节系统的设计， 以及模具各部分的计算和校核 等。本次设计的方案为一模两腔，塑件材料选用了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ 浇口形式选用了侧浇口，模具结构为直接分型 推杆推出机构。同时运用了 件设计模具三维图。 关键词 ：注塑模具，塑料，模具设计，抽芯机构 of a of he of of a of of of of a - At D 录 1 绪论 . 1 目背景 . 1 料模具的发展概况 . 1 料模具的发展前景和趋势 . 2 2 塑件分析 . 3 件的结构分析 . 3 件三维图 . 3 件二维图 . 3 度分析 . 3 件的材料分析 . 4 件材料 . 4 料的特性 . 4 工艺特性 . 4 成型工艺 . 4 料的成型工艺 . 5 射成型的过程 . 5 型前的准备 . 5 射成型过程 . 5 品的后处理 . 5 3 方案论证 . 6 案论证 . 6 用方案 . 6 4 注射机的选择 . 7 定零件的体积 . 7 射机的选择及参数 . 7 射机的类型 . 7 射机的主要技术参数 . 8 射机的校核 . 8 5 分型面的选择 . 10 型面选择原则 . 10 型面设计 . 10 6 浇注系统设计 . 11 注系统作用及要求 . 11 注系统的布置 . 11 流道设计 . 11 流道设计要求 . 11 流道计算 . 11 流道设计 . 12 流道设计要求 . 12 口设计 . 12 口类型 . 12 口的位置 . 13 口的选择 . 13 料穴设计 . 13 口套和定位圈设计 . 14 口套的设计 . 14 位圈的设计 . 14 7 成型零部件设计 . 15 型零部件材料选择 . 15 型零部件结构设计 . 15 腔结构设计 . 15 芯结构设计 . 16 型零件尺寸计算 . 16 响制品尺寸精度的因素 . 16 型零件工作尺寸计算 . 17 型型腔壁厚计算 . 19 8 导向机构设计 . 20 柱的设计要求 . 20 柱的选择 . 20 套的设计和选择 . 20 9 侧向分型抽芯机构设计 . 22 芯机构的类 型 . 22 芯距和抽芯力的计算 . 22 芯距 . 22 芯力 . 22 导柱和斜滑块设计 . 23 V 导柱 . 23 滑块 . 23 紧块 . 24 10 脱模机构设计 . 25 模装置 . 25 模机构设计原则 . 25 计原则 . 25 模力的计算 . 25 杆顶出机构的设计 . 26 杆顶出机构的设计要求和特点 . 26 杆强度的计算 . 26 位装置 . 27 11 温度调节和排气系统设计 . 28 度调节系统设计 . 28 度调节对制品质量的影响 . 28 却系统的设计原则 . 28 却系统的结构 . 28 气系统设计 . 29 12 模具总体设计 . 31 具工作过程 . 31 具选用材料及热处理 . 31 保和经济技术分析 . 32 13 结论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 毕业设计（论文）知识产权声明 . 36 毕业设计（论文）独创性声明 . 37 1 绪论 1 1 绪论 目背景 塑料模具 的设计和制造水平反映了机械设计和加工的水平，模具的设计已应用了当代先进的设计手段。各行各业对模具需求量的增大，增加了大量的模具设计与制造的技术人才。本课题为中等以上难度的塑料模具设计，从模具的结构设计，各种参数的设计与计算，材料的选择与处理，零件的加工工艺方案的制订，三维造型等均得到一定的锻炼。 料模具的发展概况 伴随着改革开放所带来的各式各样的新技术和新思想，我国的制造业得到了的很大程度上的发展，并且拥有很广阔的发展前景。模具是制造业不可或缺的一部分，它是目前大部分行业必需的，很多行业都离不开模具 ，它涉及到机械设计制造、塑性加工、锻造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、范畴和行业 1。利用成型的模具制造出的产品所拥有的高生产率、高精度、高复杂性、高一致性和低消耗，这是其他的加工制造方法无法比拟的。目前我国的模具生产厂家有 3 万多家，从事该行业的人数已达到 100 多万人 2，我国的模具行业的发展具有以下这些特点：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具以及模具标准件的发展速度快于行业的总体发展水平；塑料模和压铸模成比例增长；专业模具厂家数量及生产能力增加较快；随 着经济体制改革的不断深入， “三资 ”及民营企业的发展很快 3。我国的模具生产主要集中在长江三角洲和珠江三角洲等地区，虽然在模具总量上我国位列前茅，但是设计和制造水平还是落后于欧美等发达国家，标准化程度也低于国际水平。 同时我国的模具行业还存在着整体利润较低、进口多出口少的不利现状。这说明我国的模具技术与国外技术还存在着不小的差距，仍然需要大力发展。与此同时，我国的模具发展也有着一些有利因素：国家对制造业的重视和大力支持；我国高速发展的机械制造业、汽车制造业、家电及建筑业等给模具行业带来巨大的前景和市场；国际 先进企业来华投资热情增高带来的机遇等 4。 2 料模具的发展前景和趋势 经过近些年的发展，塑料模具取得了很大的进步和成果，同时也表现出了今后的发展趋势的方向： (1) 模具的精度越来越高。在 10 年前，精密模具的精度一般为 5m, 而现在已经达到 2 (2) 模具越来越趋近大型化。 (3) 模具的技术含量越来越高。 (4) 塑料模具的比例将会进一步增高。 (5) 新型多功能复合模具会得到进一步的发展，并且得到更加广泛的应用。 (6) 标准件的应用会更加的广泛。因为 模具标准化以及模具标准件的应用将可以减小模具制造周期 , 同时还能提高模具的整体质量和降低模具制造成本。 (7) 随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 (8) 热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。 (9) 随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。 (10) 节约资源、重复使用、利于环保，可持续发展 7。 2 塑件分析 3 2 塑件分析 件的结构分析 件三维图 塑件的三维图如下图 示，本设计塑件比较复杂，首先塑件上有与开模 方向垂直的侧孔，需要设计侧向抽芯机构；同时由于塑件存在较深的型腔，所以开模时可以保证塑件留在动模上。 图 塑件三维图 件二维图 如下图 以看出该塑件有部分型腔，同时侧壁上有侧孔，需要侧向抽芯。 图 塑件二维图 度分析 本塑件材料为 据 14486取本塑件公差等级为 面 粗 糙 度 取 脱 模 斜 度 为 40130 。 4 件的材料分析 件材料 根据该塑件的用途是洗衣机内部某零件，由于 非结晶型塑料，综合性能好，广泛地用于制造汽车、飞机、家电等的零件 1。 所以本塑件材料选择 料的特性 能指标 8如下表所示： 表 能指标 名称 单位 数值 密度 (g/ 点 130160 热变形温度 45N/598 弯曲强度 0 拉伸强度 549 拉伸弹性模量 度 6286 收缩率 % 口冲击强度 kJ/120 弯曲弹性模量 缩强度 6286 体积电阻系数 013 击穿电压 5 介电常数 60 工艺特性 (1) 于无定形聚合物，无明显熔点。成型过程中热稳定性较好，成型温度可选择的范围也较大。 (2) 粘度适中。 (3) 流动性对注射压力的变化比对温度的变化稍敏感。 (4) 在成型加工前，大都要作干燥 处理。 成型工艺 5 (1) 注射温度在 160220 摄氏度之间 (2) 对于薄壁、长流程、小浇口制品注射压力可达 130150厚壁、大浇口制品只需 70100 (3) 为了获得内应力较小的制品，保压压力不宜过高。以 6070宜。 (4) 模具温度在 60 摄氏度左右。 (5) 注射速度以中、低速为宜。 料的成型工艺 塑料的成型方法有很多种，如 注射成型、压缩成型、压注成型、挤出成型、吹塑成型等。本塑件采用注射成型。 注射成型又称注塑成型。该方法采用注射成型机将 粒状的塑料连续输入道注射成型机料筒中并逐渐熔融，使其呈黏性流动状态，由料筒中的螺杆或柱塞推至料筒底部。通过料筒顶端的的喷嘴将熔体注入到闭合的模具型腔中，熔体充满后经过保压和冷却，使制品固化定型，然后开启模具取出制品。注射成型主要用于热塑性塑料，现在也可用于热固性塑料。注射成型的生产是周期性的。根据产品的批量、结构、尺寸与精度，可采用一模一腔，也可采用一模多腔。 射成型的过程 型前的准备 (1) 原料的预处理。 (2) 料筒的清洗。 (3) 成型前需要干燥处理。 射成型 过程 包括加料、塑化、加压、注射、保压、冷却定型和脱模等步骤。 品的后处理 塑料制品脱模后，通常需要进行适当的后处理来改善制品的性能和提高制品的尺寸稳定性。制品的后处理主要指退火和调湿处理。同时需要除去浇口凝料，修饰浇口处余料及飞边毛刺。 退火处理的方法是使制品在定温的加热液体或热空气循环烘箱中静置一段时间。一般退火温度应控制在高于制品使用温度 1020 摄氏度或者低于塑料热变形温度 1020 摄氏度为宜。 调湿处理就是使制品在一定的湿度环境下预先吸收一定的水分，使制品尺寸稳定下来，以避免在使用过程 中再发生更大的变化。 3 方案论证 6 3 方案论证 案论证 方案一： 采用一模两腔结构，对称放置，选用侧浇口，其浇口设置在动模板上，用推杆实现脱模，且效率高，侧向抽芯采用斜销抽芯机构。分型面选择塑件最大轮廓处。 方案二：采用一模一腔结构，浇口采用侧浇口。 经过研究和论证，由于方案二效率较低，浇注系统不能平衡布置。方案一合理，所以本设计采用方案一的设计。 用方案 本设计 模具采用上下开模的方式，采用一模两腔的结构，对称放置，一次成型；浇口采用侧浇口，同时浇注；由于该塑件上具有与开模方向不一致的孔，所以要设计侧向抽 芯机构，在开模的同时进行侧向抽芯；同时也需要脱模机构，在开模后利用顶杆将塑件顶出；在定模和动模之间要有导杆，保证动模定模能够正确的开合；采用 Z 型拉料杆将浇道中的凝料拉出；采用复位杆在开模顶出塑件后使推板复位。 4 注射机的选择 7 4 注射机的选择 定零件的体积 (1) 零件的体积： 由 e 软件计算出塑件体积：零V=(2) 损失的体积： 考 虑 浇 口 及 流 道 损 失 ， 选 取 浇 口 及 流 道 损 失1V=取1V=4 (3) 塑件的总体积：由于采用一模两腔， V =2*=在加工过程中考虑到塑料的利用率 , 取利用系数 K=注射成型机最大注射量 大于或等于 V / K 即 / K=射机的选择及参数 射机的类型 按注射机的注射方向和模具的开合方向，可分为三类。 (1) 卧式注射机 这种注射机成型物料的注射方向与合模机构开合方向均沿水平方向。其特点是重心低、稳定，加热、操作及维修均很方便，塑件推出后可自行脱落，便于实现自动化生产。其缺点是模具安装较麻烦，嵌件放入模具有倾斜和脱落的可能，机床占地面积较大。目前，大、中型注射机一般采用这种形式。 (2) 立式注射机 成型物料的 注射方向与合模机构开合方向均垂直于地面。其主要有点是占地面积小，安装和拆卸模具方便，安装嵌件较容易。缺点是重心高、不稳定，加料较困难，推出的塑件要人工取出，不易实现自动化生产。这种机型一般为小型的，最大注射量在 60g 以下。 (3) 角式注射机 成型物料的注射方向与合模机构开合方向相互垂直，又成为直角式注射机。目前国内使用最多的角式注射机采用沿水平方向开合模，沿垂直方向注射。其主要优点是结构简单，便于自制。主要缺点是不能准确可靠地控制注射压力、保压压力和锁模力，模具受冲击和震动较大。 按注射装置分类，可分为三类。 (1) 螺 杆式 以同一螺杆来实现成型物料的塑化和注射。它能使成型物料的混炼塑化均匀，无材料滞留，结构简单，但压力损失较大，是当前使用较广泛的机型。 8 (2) 柱塞式 以加热料筒、分流梳和柱塞来实现成型物料的塑化和注射。它构造简单，适合于小型塑件的成型，但材料滞留严重，压力损失大。 综上所述，根据注射量、注射压力、锁模力初选注射机为立式螺杆注射机，型号为 射机的主要技术参数如表 示 表 注射机的主要技术参数 工程注射量 / 0 螺杆直径 / 5 注射压力 /17 锁模力 /50 最大成型面积 / 90 模板最大行程 / 160 模具最大厚度 / 180 模具最小厚度 / 60 模板尺寸 ab/ 250280 拉杆空间 a 或 ab/ 235 定位圈尺寸 / 115 顶出形式 / 两侧顶出中心距 70 生产厂家 上海塑机厂 喷嘴圆弧半径 / 12 喷嘴孔径 / 4 射机的校核 大注塑量效核 材料的利用率为 0=合注塑机利用率在 要求。 射压力的效核 所 选注塑机的注塑压力需大于成型塑件所需的注射压力， 件的注塑压力一般要求为 50 100以该注塑机的注塑压力符合条件。 模 力 效 核 9 选用注射机的锁模力必须大于型腔压力产生的开模力，不然模具分型面要分开而会产生溢料。注射时产生的型腔压力对柱塞式注射机因注射压力损失较大，所以型腔压力约为注射压力的 70% 40%；而有预塑装置的注射机及螺杆式注射机压力损失较小，所以型腔压力较大。另外对不同流动性的塑料，喷嘴和模具结构形式。其压力损失也不一样。一般熔料经喷嘴时其注射压力达 60 80 / , 经 浇注系统入型腔时则型腔压力一般约为 25 50 / 。 锁模力和成形面积的关系有下式确定： P 锁 A/1000 式中 锁P 锁模力（ 型腔压力，一般取 40 50kN/A 浇道、进料口和塑件的投影面积（ 。 取 45kN/以注塑机的锁模力符合要求。 具厚度校核 初定模具厚度为 176该注塑机要求的厚度范围 (60 180内。 具安装尺寸校核 模具安装固定有两种：螺钉固定、压板固定。采用螺钉直接固定时（大型模具多采用此法），模具动定模板上的螺孔及其间距，必须和注塑机模板台面上对应的螺孔一致；采用压板固定时（中、小型模具多用此法），只要在模具的固定板附近有螺孔就可以，有较大的灵活性；该模具采用压板固定。 模行程的效核 开模取出塑件所需的开模距离必须小于注 塑机的最大开模行程。其开模行程按下式效核 : 式中： S 为注塑机的最大行程， 塑件的脱模距离 , 52 为包括流道在内的塑件高度 , 0公式 3 S= 25+70+(510)=100以上式成立，即该注塑机的开模行程符合要求。 综上所述，由以上对各参数的校核可知该注塑机符合要求。 )105(21 ( 腔5 分型面的选择 10 5 分型面的选择 型面选择原则 模具上用以取出制品及浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面。在 由于分型面受到塑件在模具中的 成型位置、浇注系统设计、塑件工艺性、精度、推出方法、模具制造、排气等因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较。分型面一般垂直于开模方向。因此，分型面的选择有以下原则： (1) 分型面必须开设在制品截面轮廓最大的部位才能使制品顺利地脱模。 (2) 因为分型面不可避免的要在制品上留下痕迹，所以分型面最好不要选在制品光滑的外表面或带圆弧的转角处。 (3) 在注射成型时因推出机构一般设置在动模一侧，故分型面应尽量选在能使制品留在动模内的地方。 (4) 对于同轴度要求高的制品（如双联齿轮）等，在选择分型面时，最好 把要求同轴度的部分放在分型面同一侧。 (5) 一般侧向分型抽芯机构的侧向抽拔距离都较小，故选择分型面时应将抽芯或分型距离较长的一边放在动、定模的方向上，而将短的一边作为侧向分型的抽芯。 (6) 因侧向合模锁模力较小，故归于投影面积较大的大型制品，应将投影面积大的分型面放在动、定模主平面上，而将投影面积较小的分型面作为侧向分型面。 (7) 当分型面作为排气面时，应将分型面设计在料流的末端，以利于排气。 (8) 不能有分型面与开模方向平行，应当尽量使分型面与开模方向垂直或有较大角度，这样才能保证在导向间隙下动模 与定模正确接触形成封闭型腔。 (9) 分型面应避免使模具上产生尖角等强度薄弱的部位。 型面设计 根据分型面选择原则及本塑件特点，选择分型面如图 示 图 分型面6 浇注系统设计 11 6 浇注系统设计 注系统作用及要求 浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，到进入模具型腔以前所流动的一段路径的总称，主要应包括主流道、分流道、进料口、冷料穴等几部分，是注射模设计中的重要组成部分。 浇注系统的作用是使熔融塑料平稳、有序地填充到型腔中去，且把压力充分地传递到型腔的 各个部位，以获得组织致密、外形清晰、美观的塑件。 对浇注系统设计的具体要求是：对模腔的填充迅速有序；可同时充满各个型腔；对热量和压力损失较小；尽可能消耗较少的塑料；能够使型腔顺利排气；浇注道凝料容易与塑料分离或切除；不会使冷料进入型腔；浇口痕迹对塑料外观影响很小。 注系统的的布置 在多模腔中，分流道的布置有平衡式和非平衡式两种类型，一般以平衡式为宜。浇注系统无论是平衡或非平衡布置，型腔均应与模板中心对称。使型腔和流道的投影中心与注射机锁模力中心重合，避免注射时产生附加的倾侧力矩。 本设计采用一模两腔， 两腔呈中心对称。 流道设计 流道设计要求 (1) 主流道为直接与注射机的喷嘴连接的部分，一般为圆锥形， 锥角一般为 62 ， 流动性差的可取 64 ，内壁表面粗糙度 以便于浇注系统的凝料顺利的拔出。 (2) 主流道与注射机的喷嘴接触处应做成半球形的凹坑，凹坑深度取 ，凹坑球半径比喷嘴球头半径大 1流道小端直径应比喷嘴孔直径约大 取 3制品大小及补料要求决定。 (3) 为减少塑料熔体充模时的压力损失和塑料损耗， 应尽量缩短主流道的长度，一般主流道的控制在 60内。为减少料流转向时的阻力，主流道的出口应做成圆角，圆角半径 r= 主流道的出口端面应与定模分型面齐平，以免出现溢料。 流 道 的 计 算 12 主流道 经验公式为： 式中 D 主流道大头直径， V 流经主流道的熔体体积（包括各个型腔、各级分流道、主流道以及冷料穴的容积）， K 因熔体材料而异的常数 由上可得， D=10流道设计 流道设 计要求 分流道是指主流道与浇口之间的通道。 分流道的设计原则是应使熔体较快地冲满整个型腔，流动阻力小，熔体
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