塑料模设计论文.doc

xxxxxxxxxx技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题 目 透明防护罩注射成型工艺模具设计班 级 姓 名 xxx 指导教师 机械工程系2012届毕业生毕业设计任务书二O一一年九月姓名xxx 专业： 模具设计与制造 班级： 学号： 设计题目： 透明防护罩注射成型工艺模具设计 塑料件简图： 塑料件主要技术要求：1、 名称：透明防护罩2、 材料：PS无色3、 年产量：20万件4、 未注公差：R40公差MT4。其余MT2并且尺寸按入体原则标注5、 其他技术要求：表面光洁，无缺陷指导老师（签名）： 2011年 月 日前 言大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快。使模具的需要补断增加。而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。 我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。摘 要本次的毕业设计是防护罩的注塑模的设计，依据产品的数量和塑料的工艺性能确定塑件采用注射成形法生产。该产品设计为大批量生产，故设计的模具要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。模具的型腔采用一模两腔平衡布置，浇注系统采用点浇口成形，推出形式为四推杆推出机构完成塑件的推出。由于塑件的工艺性能要求注塑模中有冷却系统，因此在模具设计中也进行了设计。关键词：机械 信息化 自动化 模具 白色 防护罩 PSII目 录前 言I摘 要II绪 论11 透明防护罩塑件的工艺分析31.1 塑件成形工艺分析31.2 塑件成形工艺参数确定52 模具基本结构设计及模架选择52.1确定成形方法62.2型腔布置72.3分型面设计82.4 浇注系统设计92.5 脱模机构设计112.6导向机构的设计122.7选择模架133 选择成形设备133.1 注塑机的选择143.2 工艺参数的校核154 模具结构尺寸的设计计算164.1 型腔尺寸计算174.2 型芯的尺寸计算174.3 模具冷却、加热系统计算185 模具的工作原理185.1 模具型芯工艺规程195.2 模具型腔工艺规程206 模具总装图及模具的装配、试模216.1 模具总装图及模具的装配226.2 模具的安装试模23结束语25致 谢27参考文献28河南工业职业技术学院 机械工程系毕业论文绪 论模具的重要意义：模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。模具是制造业的重要基础装备，是工业化国家实现产品批量生产和新产品研发所不可缺少的工具。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何制造方法所不及的。换句话说，没有高水平的模具就不会有高水平的工业产品。模具业是否强盛也反映出一个国家工业的强弱。：塑料制品具有原料来源丰富,价格低廉,性能优良等特点。它在电脑、手机、汽车、电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，应用极其广泛。塑料注射成形工艺的最大特点是复制，能够复制出所需任意数量的可直接使用或稍作处理即可使用的制品，是一种适宜大批量生产的工艺。虽然在设备上投入较大，但是可以生产制品的数量非常大，实属一种经济快捷的生产方式，因此得到广泛的应用和快速的发展。模具在我国的发展历程：前景展望：我国进入实施国民经济和社会发展的第十一个五年规划期，模具工业的发展也将进入一个关键时期。在这一时期，模具行业的主要任务是，在党中央关于把我国建设成为创新型国家的战略思想指引下，进一步推进改革，调整结构，开拓市场，苦练内功，提升水平，使我国模具工业在整体上再上一个新台阶。不断提升模具制造水平，为实现把我国建设成为制造业强国的宏伟目标而奋斗。毕业设计题目选定：据调查，目前，透明防护罩虽然在我国的市场上占有一定的份额，有非常大的前景，是必不可少的防护工具。1透明防护罩塑件的工艺分析1.1 塑件成形工艺分析 图1-1 塑件图及实体图产品名称：透明防护罩产品材料：PS塑件材料特性：本色PS学名聚苯乙烯，是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，它是一种高密度（密度为1.2 g/cm31.33g/cm3）、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明，蜡状；使用温度范围6075。同时具有优良的电绝缘性能和化学稳定性，几乎不吸水，与绝大多数化学品接触不发生作用。本品耐腐蚀， 强度、刚性和透明性比较好，易于成形，透光性好，着色性佳；缺点是耐热性较低，性能较脆，而且其制品由于内应力容易碎裂，仅能用于低负荷和不高温度下使用。适用：各种仪表壳，骨架，仪表指示灯，灯罩，汽车灯罩，化工贮酸槽。塑件材料成形性能：1.结晶型材料，吸湿性小。2.流动性好， 溢边值0.03左右，防止飞边。3.塑件壁厚应均匀，不宜有嵌件，缺口，尖角，各面应圆滑连接。 4.宜用高料温，模温，低注射压力，延长注射时间有利于降低内应力，防止缩孔、变形，但料温易出银丝，料温低或脱模剂多则 透明性差。5.可用螺杆或柱塞式注射机加工，喷嘴可用直通式或自锁式。6.可采用各种形式浇口，浇口与塑件应圆弧连接，防止去除浇口时损坏塑件，托模斜度宜为2度以上，顶出均匀以防止发生开裂，变形，可用热浇道结产品数量：大批量生产塑件尺寸： （长轴*短轴*高度*厚度）查文献3可得：塑件材料物理性能：密度：收缩率：熔点：热变形温度：材料力学性能：拉伸强度：拉伸弹性模量：弯曲强度：弯曲弹性模量：压缩强度：缺口冲击强度：硬度：洛氏尺寸精度分析 塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸相符合程度，即所获得塑件尺寸的准确度。塑件的尺寸精度与模具的制造精度，模具的磨损程度，塑件收缩率的波动及成型时工艺条件的变化，塑件成型后的时效变化和模具的结构形式等有关，因此，塑件的尺寸精度往往不高，应在保证使用要求的前提下尽可能选用低精度等级。由于该塑件上尺寸公差均为未注尺寸公差。根据要求可知该塑件的R40公差等级为MT4，其余尺寸公差等级为MT2级。一般情况下，对于塑件上孔的公差采用单向正偏差，即取表中数值冠以（）号；对于塑件上轴的公差采用单向副偏差，即取表中数值冠以（）号；对于中心距尺寸及其他位置尺寸公差采用双向等值偏差，即取表中数值之半再冠以（）号。由此查表1-11可得各尺寸公差如下： , , , 塑件要求：塑件外侧表面光滑，不允许有较大的浇口痕迹，沿边无飞边或较少易清理。1.2 塑件成形工艺参数确定1.2.1 PS成形的工艺参数：计算塑件的体积和质量 计算塑件的质量是为了选用注塑机及确定模具型腔数。计算塑件的体积：V塑件= 24226.1 V流道= 3925计算塑件的质量： PP的密度为P=1.25故单个零件的质量为：m塑件=PV塑件 =1.252426.1 =30.28g制品的正面投影面积S1= 63.59cm2浇注系统的正面投影面积S2=17.8cm2总注射量G实= V塑件 V流道=28.151cm3制品的总正面投影面积S= 63.5917.8=81.39cm2查表选用注射机型号为 XS-ZY-500卧式注塑机。得到主要参数如下表1-2所示：表1-2 XS-ZY-500卧式注塑机主要技术参数额定注射量500cm3最大厚度450 螺杆直径65 最小厚度300 注射压力145Mpa喷嘴圆弧半径18 注射方式螺杆式喷嘴孔直径3 /5 /6 /8 锁模力3500KN拉杆空间540440最大开模行程500 动、定模固定板尺寸700850 1.2.2 关于PS设计时应考虑的问题： 合理使用稳定剂、润滑剂等各种添加剂改善树脂工艺性能和制品使用性能，成形预热。 流道和浇口的设计应考虑尽量减少阻力。 采用不锈钢制做型腔或采用镀铬进行型腔表面耐腐蚀处理。 2 模具基本结构设计及模架选择2.1确定成形方法塑件采用注射成形法生产。因为该产品设计为大批量生产，故设计的模具需要有较高的注塑效率，浇注系统要能够自动脱模，此外为保证塑件表面质量采用点浇口，因此选用双分型面注射模，点浇口自动脱模结构。（1）确定模架类型：根据模具的尺寸和塑件的外型选择派生型模架P8型。（2）确定型腔璧厚：根据教材塑料模具设计与制造表3-22查的型腔壁厚s=50。（3）确定型腔模板周界BL：型腔模板B=515+100+90=265， L=515+100+90=265；查标准模架得型腔尺寸为：315315（4）确定模板厚度:根据标准模架查得 定动模座板=25定模板A=80 动模板B=50 垫板C=50 垫块=100。（5）选定模架：此模架的标记为P8-315315-20-Z2.2型腔布置2.2.1 注意的问题或原则根据塑件的几何结构特点、尺寸精度要求、批量大小、模具制造难易、模具成本等确定型腔数量及其排列方式。据设计要求可知，由于该塑件形状较简单，质量较小，且需要大批量生产所以模具选用一模两腔结构且平衡布置，采用双分型面注塑模，浇口形式采用点浇口进料，这样模具尺寸较小，制造加工方便，利于充满型腔，塑件质量高，生产效率高，塑件成本低。型腔的排列根据模具的形状及尺寸排列，其排列方法如下 图2-1 型腔布置示意图2.3分型面设计2.3.1分型面设计分型面溢料是热固性塑料注射模的突出问题。因此要求减少接触面积，增加接触压力，以改善塑料溢边问题。选择分型面时的考虑方向： 分型面一般不取在装饰外表面或带圆弧的转角处 将同心度要求高的同心部分放于分型面的同一侧，以保征同心度 轴芯机构要考虑轴芯距离 分型面作为主要排气面时，分型面设于料流的末端。 塑件开模后留在动模上 分型面的痕迹不影响塑件的外观 浇注系统和浇口的合理安排 推杆的痕迹不露在塑件的外观上 使塑件易于脱模分型面位置选择的总体原则，是能保证塑件的质量、便于塑件脱模及简化模具的结构，分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析比较来进行选择。该零件为一个透明防护罩，制件的上表面要求有光泽，且不准有流痕，飞边等缺陷，为了满足制件的表面要求，降低模具的复杂程度，减少模具加工难度又便于成型后出件。在塑件最大尺寸出为分型面即90的地方。 2.3.2 排气槽设计当塑料熔体充填型腔时，热固性塑料在固化时会放出大量的气体,易阻塞缝隙，如果气体不能顺利地排出，塑件会由于填充不足而出现气泡，接缝式表面轮廓不清等缺陷，甚至气体受压而产生高温，使塑件焦化，所以必须开设专用排气槽排出气体。通常排气槽设计有多种方式，大多数都采用配合间隙排气的方式，但是考虑到硬聚氯乙烯流动性差性能，本模具在分型面上设置排气槽，深度为，宽。这样有利于清理飞边及排出气体。2.4 浇注系统设计浇注系统是塑料熔体自注射机的喷嘴射出后，进入模具的型腔以前所流经的一段路程的总称。模具浇注系统应尽量粗短，流道设计分为主流道、分流道、浇口和冷料井的设计。查2得双分型面注射模使用的浇注系统是点浇口浇注系统。2.4.1 主流道设计 主流道是一端与注射机喷嘴相接触，可看作是喷嘴的通道在模具中的延续，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。其设计要点：a) 为了让主流道凝料能从浇口套中顺利拔出，主流道设计成圆锥形，其锥角可取26，流道壁表面粗糙度取Ra=0.2m，且加工时应沿道轴向抛光。b) 主流道始端凹坑球面半径R2一般比注射机喷嘴头部的球面半径R1大12 ；球面凹坑深度35 ；主流道始端入口直径d比注射机的喷嘴孔直径大0.51 ；一般d=2.55 。c) 主流道长度L以小于60 为佳，最长不宜超过95 。主流道浇口套一般采用碳素工具钢如T8A、T10A等材料制造，热处理淬火后硬度5357HRC。主流道断面尺寸：主流道设在定模板上，并且位于模具的中心，与注射机喷喷嘴在同一轴线上，如下图：图2-3 主流道衬套示意图2.4.2 分流道设计 分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等，梯形及U形截面分流道加工较容易，且塑料熔体的热量散失流动阻力均不大，是常用的形式。此处采用圆形截面，以便于分流道和主流道凝料脱模。分流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽可能短，且少弯折，便于注射成型过程中最经济地使用原料和注射机的能耗、锁模力力求平衡。对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很低，一般取1.6m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热。图2-4 分流道截面示意图2.4.3浇口设计浇口不仅对塑件熔体的流动性和充模特征有关，而且与塑件的成形质量有着密切的关系。点浇口形式采用带圆角的圆锥过渡式的点浇口，因为这种结构有利于熔料充满型腔。浇口位置的选择：尽量缩短流动距离，保证熔料能迅速地充满型腔。浇口开在塑件壁厚处，且应减少熔痕，有利于型腔气体的排出。所以，塑件的浇口选择在花盆的底部中央处，由于塑件所填充塑料多，这样可以提高充模速度。浇口尺寸计算：查22（5-64）得点浇口的直径计算公式：式中 点浇口的直径 系数，依塑料种类而异 查表得依塑件壁厚而异的系数 查22图5-79得型腔表面积由上可知，塑件采用点浇口成形，浇注系统平衡布置，如图2-5所示。主流道为圆锥形，上部直径与注塑机喷嘴相配合，下部直径为，锥角为6o。分流道采用梯形截面流道，斜角为10o，高为，宽为。点浇口直径为，长度为，头部球。2.5 脱模机构设计脱模机构设计的总体原则：1. 要求在开模过程中塑件留在动模一侧，以便推出机构尽量设在动模一侧，从而简化模具结构。2. 正确分析塑件对模具包紧力与粘附力的大小及分布，有针对性地选择合理的推出装置和推出位置，使脱模力的大小及分布与脱模阻力一致；推出力作用点应靠近塑件对凸模包紧力最大的位置，同时也应是塑件刚度与强度最大的位置；力的作用面尽可能大一些，以防止塑件在被推出过程中变形或损坏。3. 推出位置应尽可能设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位，以力求良好的塑件外观。4. 推出机构应结构简单，动作可靠（即：推出到位、能正确复位且不与其他零件相干涉，有足够的强度与刚度），远动灵活，制造及维修方便。推件板设计：推件板与型芯应呈310的推面配合，以减少远动摩擦，并起辅助定位以防止推件板偏心而溢料；推件板与型芯侧壁之间应有0.200.25 的间隙，以防止两者间的擦伤而或卡死，推件板与型芯间的配合间隙以不产生塑料溢料为准，塑料的最大溢料间隙可查表，推件板与型芯相配合的表面粗糙度可以取Ra0.80.4m。推件板可用经调质处理的45钢制造，对要求比较高的模具，也可以采用T8或T10等材料，并淬硬到5355HRC，有时也可以在推件板上镶淬火衬套以延长寿命。推件板复位后，在推板与动模座板间应留有为保护模具的23 空隙。本塑件包紧力主要分布于型芯成型面直径最大处附近，趋向型芯头部时越来越小，包紧力分布的大致情况如图所示。 包紧力分布概况图 2-6 导柱和导套的配合形式示意图2.6 推杆的设计：（1）推杆的基本形状和端面形状：推杆的基本形状有直通式、阶梯式、顶盘式三种，常用的为直通式，因此选择直通式推杆，并且尾部采用台肩固定。其端面形状采用圆形。（2）推杆材料和固定形式：推杆材料常采用T10A碳素工具钢，其硬度为53HRC；推杆工作端配合部分的粗糙度值Ra0.8um，其配合采用H8/f8。推杆的固定形式通常采用台肩固定；其直径为d的推杆，在推杆固定板上的孔为d+1，推杆台肩部分的直径为d+6。（3）推杆的位置与布局：应设在脱模阻力大的部位，均匀布置；应保证塑件被推出时受力均匀，推出平衡，不变形；当塑件各处脱模阻力相同时，则均匀布置；若某个部位脱模阻力特大，则该处应增加推数目；推杆的设置不应影响凸模强度与寿命。当推在端面则距型芯侧壁1 0.13 ；当推杆设置在型芯内部推在塑件内部时，推杆孔距型芯侧壁23 。（4）推杆长度:H推杆=H垫块H支撑板H型芯固定板H推板（23）由上式可知推杆长度H=175推杆具体位置见装配图。推杆形状如下图2-11所示。2.7选择模架2.7.1模架结构注射模标准：我国目前标准化注射模零件的国家标准有12个；另外还制订了塑料注射模具的标准模架，分中小型模架（GB/T12556.190）和大型模架（GB/T12555.190）两种。中小型模架标准中规定，模架的周界尺寸范围为：560 x900 ，并规定模架的形式为品种型号，即基本型，A1、A2、A3和A4四个品种。其四种模架的组成、功能及用途见下表2-7。表2-7注射模标准模架种类2.7.2模架周界尺寸选择中小型模架的周界尺寸参数、规格有：100L、125L、160L、180L、200L、250L、315L、355L、400L、450L和500L等模架规格。根据模具型腔布置可以选用的模架规格为：模具结构为双分型面注射模采用拉杆和限位螺钉，控制分型面的打开距离，其开距应大于，方便取出制件，周界尺寸250 250 ，上、下模板的厚度为40 ，垫板厚度为63 。2.7.3塑料注射模具技术要求塑料注射模具应优先按GB/T12555.190和GB4169.111选用标准模架和标准件。模具成形零件材料和热处理要求，优先按下表2-8内容选用：表2-8 模具成形零件优先选用材料和热处理硬度 3 选择成形设备3.1 注塑机的选择型腔数目的确定，应根据塑件的几何形状及尺寸、质量、批量大小、交货长短、注射能力、模具成本等要求来综合考虑。根据注射机的额定锁模力F的要求来确定型腔数目n ，即 n式中 F注射机额定锁模力（N）P型腔内塑料熔体的平均压力（MPa）A1、A2分别为浇注系统和单个塑件在模具分型面上的投影面积（ 2）大多数小型件常用多型腔注射模，而高精度塑件的型腔数原则上不超过4个，生产中如果交货允许，我们根据上述公式估算，采用一模一腔。表选用注射机型号为 XS-ZY-500卧式注塑机。3.2 工艺参数的校核3.2.1 最大注射量校核塑料连同凝料在内的质量一般不应大于注射机最大注射量的80%，注射机多以公称容量来表示，可采用下式校核=cG式中：-注塑机可注射的最大注谢量（g）；G -注塑机的公称注射容量（cm）； -待加工塑料密度 g/ cm。代入数据得：=0.851.25500=531.25g根据式 = (n V塑件 V流道)=1.2535.19 =43.986g式中： n-模具的型腔数；V塑件-塑件的体积（cm）；V凝料-凝料的体积（cm）；-塑料密度 (g/ cm)。代入数据得： =43.986g 因为30643.986 故：合格3.2.2 锁模力校核 由于高压塑料熔体在充满型腔时，会产生一个沿注射机轴向的很大的推力，这个力应该小于注射机的公称锁模力，否则就会产生溢料现象，即F锁pA分式中 F锁注射机公称锁模力（N）；P注射时型腔的压力（MPa）A分浇注系统和塑件在模具分型面上的垂直投影面积之和（m2）该塑件为壁厚均匀容器类制件，属易于成形的制品。查表2.3，将注射时型腔的压力取为P=20MP代入数据得：3500kN81.3910-42010610-3=126.78kN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。开模行程及其顶出行程可按下式进行校核：SH+ H+a+（510）式中：S注塑机最大开模行程H塑件脱模距离（型芯的高度）H塑件高度a 中间板与定模板之间的分开距离（流道凝料的长度）其中：H40 ，H45 ，a=68 ，S500 ，则H+ H+（510）158163 S，符合要求。3.2.4 模具闭合高度校核 模具实际厚度H模=218 注塑机最小闭合厚度H最小=即 H模H最小 满足要求3.2.5 开模行程校核我们所选的注塑机的最大行程与模具厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式： 开模行程及其顶出行程可按下式进行校核：SH+ H+a+（510）式中：S注塑机最大开模行程H塑件脱模距离（型芯的高度）H塑件高度a 中间板与定模板之间的分开距离（流道凝料的长度）其中：H40 ，H45 ，a=68 ，S500 ，则H+ H+（510）158163 S，符合要求。 4 模具结构尺寸的设计计算为了降低模具加工难度和制造成本，在满足塑件使用的前提下，采用较低的尺寸精度。 塑件精度等级与塑料品种有关，根据塑料的收缩率的变化不同，塑料的公差精度分为高精度、一般精度、低精度三种。4.1 型腔尺寸计算计算中取硬聚氯乙烯的平均收缩率。公差按照表4-1和表4-2中所查的公差进行计算。模具制造公差，统一取塑件尺寸公差的1/5。4.1.1 型腔径向尺寸计算外形尺寸根据公式 ： LM=90.345根据公式 ： HM=H1M=39.97H2M=1.9144.1.2 型腔深度尺寸计算内腔尺寸根据公式 ：lm=1m=lm=4.2 型芯的尺寸计算4.2.1 型芯径向尺寸计算 对于尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.6 式中 大塑件内形径向的最小尺寸 4.2.2 型芯高度尺寸计算对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.32式中 大塑件内腔的深度最小尺寸 对于塑件尺寸的模具设计，塑件尺寸公差取0.16 4.3 模具冷却、加热系统计算冷却回路所需总表面积可按下式计算 式中 冷却回路总表面积， 单位时间内注入模具中树脂的质量，单位质量树脂在模具内释放的热量，冷却水的表面传热系数， 模具成形表面的温度，; 冷却水的平均温度， 。 冷却水的表面传热系数可用下式计算 式中 冷却水的表面传热系数 ; 冷却水在该温度下的密度 冷却水的流速 冷却水孔直径 与冷却水温度有关的物理系数 值查表表4-3 水的值与其温度的关系表冷却回路总长度可用下式计算 式中 冷却回路总长度 冷却回路总表面积 冷却水孔直径 计算得 确定冷却水孔的直径时应注意，无论多大的模具，水孔的直径不能大于，否则冷却水难以成为湍流状态，以致降低热交换效率。一般水孔的直径可根据塑件的平均壁厚来确定。平均壁厚为时，水孔直径可取。本模具的冷却水孔直径取。冷却水体积流量的计算：塑料树脂传给模具的热量与自然对流散发到空气中的模具热量、辐射散发到空气中的模具热量及模具传给注射机热量的差值，即为用冷却水扩散的模具热量。假如塑料树脂在模内释放的热量全部由冷却水传导的话，即忽略其他传热因素，那么模具所需的冷却水体积流量则可用下式计算： 式中 冷却水体积流量 单位时间注射入模具内的树脂质量 单位质量树脂在模具内释放的热量 冷却水比热容 冷却水的密度 冷却水出口处温度 冷却水入口处温度 5 模具的工作原理AA为第一分型再浇口处自行拉断，然后在AA分型面之间自行脱落或人工取出。动模继续后移，当注射机的推杆接触推板25时，推出机构开始工作，推杆23将塑件从型芯12上推出，塑件在BB分型面自行落下。面,BB为第二分型面,模具打开时,注射机开合模系统带动动模部分后移，模具先将 AA第一分型面打开,中间板7随动模后移，与拉料板9做定距分离,供操作工人取出浇注系统凝料.当动模部分移动一定距离后，固定在中间板7上的限位销6与定距拉板3后端接触，使中间板停止移动，动模继续后移，为第二分型面BB打开,塑件包紧在型芯12上，这时浇注系统凝料5.1 模具型芯工艺规程1. 备料 将毛坯锻成圆柱棒料95 x125 锻床 空气锤2. 热处理 退火处理3. 普床 车外圆，端面见光，留2mm余量 普通车床 45车刀5. 数车 按图纸尺寸要求，加工尺寸90、76、75、R38、9 数控车床 R2，留0.05余量 数控车床 90车刀6. 热处理 淬火、回火，使其硬度达到5862HRC 7. 磨外圆 磨90、76达到图样要求 磨床8 . 研磨 研磨球形表面，达到图样要求 卧式车床 9. 交检5.2模具型腔工艺规程 1 备料 将毛坯锻成长方体32532550 锻床 空气锤 游标卡尺4. 热处理 退火5. 普车 端面见光，留2mm的精修余量打中心孔，钻进刀孔，深38mm6. 钻 钻孔 摇臂钻床 30麻花钻，42麻花钻，8麻花钻7. 数车 镗孔 数控车床 镗刀8. 热处理 使其达到5862HRC 9. 数车 按图纸要求加工內形，各尺寸留0.05mm的精修量 数控车床10. 电火花 按图纸要求加工进料口，完成尺寸1及锥角16 电火花11. 研磨 全面抛光成型表面，保证內形尺寸，按图纸要求保证表面粗糙度要求 卧式车床12. 交检模具总装图及模具的装配、试模6.1 模具总装图及模具的装配图6-1 模具装配图模具总装图的技术要求内容： 对于模具某些系统的性能要求。 对模具装配工艺的要求。例如模具装配后分型面的贴合面的贴合间隙应不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由装配决定的尺寸和对该尺寸的要求。 模具使用，装拆方法。 防氧化处理、模具编号、刻字、标记、油封、保管等要求。 有关试模及检验方面的要求。 6.2 模具的安装试模6.2.1 试模前的准备试模前要对模具及试模用的设进行检验。模具的闭合高度，安装与注射机的各个配合尺寸、推出形式、开模距、模具工作要求等符合所选设备的技术条件。检查模具各个滑动零件配合间隙适当，无卡住及紧涩现象。活动要灵活、可靠，起止位置的定位要准确。各镶嵌件、紧固件要牢固，无松动现象。各种水管接头、阀门、附件、备件要齐全。对于试模设备也要进行全面检查，即对设备的油路、水路、电路、机械运动部位、各操纵件和显示信号要检查、调整，使之处于正常运转状态。6.2.2 模具的安装及调试模具的安装是指将模具从制造地点运至注塑机所在地，并安装在指定注射机的全过程。模具安装到注射机上要注意以下几个问题： 模具的安装方位要满足设计图样的要求。 模具中有侧向滑动机构时，尽量使其运动方向为水平方向。 当模具长度与宽度尺寸相差较大时，应尽可能使较长的边与水平方向平行。 模具带有液压油路接头、气路接头、热流道元件接线板时，尽可能放置在非操作一侧，以免操作不方便。模具在注射机上的固定多采用螺钉、压板的形式，一般每侧采用4-8块压板，对称布置。模具安装于注射机上之后，要进行空循环调整。其目的在于检验模具上各运动机构是否可靠、灵活、定位装置是否有效作用。要注意以下几个方面： 合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。 活动型芯、推出及导向部位运动及滑动要平稳、无干涉现象，定位要正确、可靠。 开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。 冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。6.2.3 试模将模具安装在注射机上，选用合格的原料，根据推荐的工艺参数调整好注射机，采用手动操作。开始注射时，首先采用低压，低温和较长的时间条件下成形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。在提高压力无效的时，可以适当提高温度条件。试模注射出样件。试模过程中，应进行详细记录，将结果填入试模记录卡，并保留试模的样件。6.2.4 修模虽然是在选定成型材料、成型设备时，在预想的工艺条件下进行模具设计，但是人们的认识往往是不完善的，因此必须在模具加工完成以后，进行试模试验，看成型的制件质量如何。发现总是以后，进行排除错误性的修模。 塑件出现不良现象的种类居多，原因也很复杂，有模具方面的原因，也有工艺条件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，应当根据塑件出现的不良现象的实际情况，进行细致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出补救方法。因为成型条件容易改变，所以一般的做法是先变更成型条件，当变更成型条件不能解决问题时，才考虑修理模具。 修理模具更应慎重，没有十分把握不可轻举妄动。其原因是一旦变更了模具条件，就不能再作大的改造和恢复原状。6.2.5 检验通过试模可以检验出模具结构是否合理，所提供的样件是否符合用户的要求，模具能否完成批量生产。针对试模中发现的问题，针对试模中发现的问题，对模具进行修改、调整、再试模，使模具和生产的样件满足客户的要求，试模合格的模具，应清理干净，涂防锈油入库保存。结束语大学三年的学习即将结束，在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在车间生产实习，我对于模具特别是塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、我们模具设计与制造专业开设了机械制图及AUTOCAD、机械设计以及计算机的应用基础等基础课，数控机床及编程、模具制造工艺与工装冲压工艺与模具设计、塑料模具设计与制造等专业课，这些课程对我顺利进行毕业设计起到了一个基石的作用。比如，毕业设计中零件图和模具装配图的绘制与机械制图及AUTOCAD的学习是分不开的，模具的改进也要机械设计模具制造工艺与工装等课程的帮助，更不用说塑料模具设计与制造这门专业课的重要作用了。此次毕业设计，让我我学到了许多知识，包括课本上学不到的知识。当然，在设计过程中出现的一些难题。通过我们翻阅相关的书籍，在网络上寻找答案和经过任老师的悉心指教和帮助最终才得以解决。本次毕业设计，也让我学会了齐很好的印证，使我在这些方面能够很快的领会。、“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，毕业设计让我明白了“书到用时方恨少”的痛苦，知识是无穷无尽的，在以后的工作中，就需要我更加努力地学习。因本人学识不深，文字水平有限，设计中必然存在所许多漏洞和不足之处，还望老师给予批评指正，提出改进意见。 致 谢本篇论文虽然凝聚着自己的汗水，但却