机电一体化专科毕业论文

1、湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 1 摘要摘要 本设计为塑料水杯模具制作设计，其中设计了模具的分型面、主流道、浇 口、分流道、推杆、导柱、推板等部分。本套模具是一套一腔两模的注射模， 比之单型腔模具而言提高了生产效率，缩短了生产周期。 它系统的介绍了塑料水杯模具中的各个零部件的加工工艺过程及整套模具 的装配和使用。其中，涉及到注射机各种参数的选取、零部件的加工方法、注 射模的结构及相关的计算问题及特种加工工艺。在该模具设计中，利用计算机 绘图软件绘制了零件图和装配图，以及制定了机械加工工艺过程卡。 本设计在保证加工质量的前提下，尽量做到在提高生产率的

2、同时把生产成 本降到最低。 关键词: : 模具；模具； 塑料水杯；塑料水杯； 注射机；注射机； 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 2 abstractabstract the design for the plastic cup mold design, mold design in which the sub-surface, main channel, gate, stream road, putter, guide posts, and so part of the push plate. this set of two-cavity mold

3、 is a mold of a injection mold, than the single-cavity mold in terms of increased productivity, reduced production cycle. it is a systematic introduction to the plastic cup mold in various parts of the machining process and the entire mold assembly and use. among the various parameters involved in t

4、he selection of injection machines, parts of the processing methods, injection mold structure and the related computational problems and special processing. in the mold design, the use of computer graphics software to draw diagrams and assembly drawings of parts and the development of a mechanical p

5、rocess card. the design process in ensuring the quality of the premise, as far as possible, while improving the productivity of their production costs to a minimum. keywords: die; plastic cups; injection machine 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 3 目目 录录 摘要摘要1 绪绪 论论5 第一章第一章 塑件材料的选择及性能塑件材料的选择及性能7

6、 一、 pc 材料的分析7 二、 pc 材料的加工工艺及注意事项8 1、收缩性8 2、流动性8 3、热敏感性9 第二章第二章 塑料件的结构工艺塑料件的结构工艺10 一、塑料件的尺寸精度分析10 二、塑料件的使用性能分析10 三、塑料件的表面质量分析11 四、塑件的结构工艺性分析11 第三章第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定成型设备的选择和成型工艺的制定12 一、成型参数的确定12 二、塑件的体积与质量的计算12 1、 利用 pro/e 进行体积的计算12 2、所料水杯质量的计算13 三、模具所需塑料熔体注射量13 四、锁模力的计算14 五、设备选择15 六、塑料成型工艺卡15 第四章第四章

7、 注射模具设计注射模具设计16 一 、可行性分析16 1、最小壁厚要求17 2、结构分析17 3、型腔数目的确定17 二、确定模具的类型18 三、确定模具的主要结构18 1、分型面的设计18 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 4 2、浇注系统的设计19 3、模架的选择21 4、导向机构的设计选择22 5、限位拉杆的设计24 7、开模行程的校核与推出矩离26 8、推出方式的确定26 9、冷却系统的设计27 10、成型零件的工作尺寸28 第五章第五章 模具的安装与试模模具的安装与试模30 一、模具的安装结构图30 二、模具工作过程31 三、模具的安装试模

8、31 1、模具的安装及调试31 2、试模32 3、检验32 结论结论33 设计心得设计心得34 致谢致谢35 参参考考文文献献36 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 5 绪绪 论论 随着科学技术的发展，模具工业在国民经济中的地位愈来愈显得重要。利 用模具成型塑件的方法，实质是一种少切削、无切削，多工序重合的生产方法。 采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以大大的提高生产效率，保 证零件质量，节约材料，降低成本，从而取得很高的经济效益。因此，模具成 型方法在现代工业的主要、部门中得到了极其广泛的应用。它已成为工业进行 大批两生产的重要技术手段，

9、对于保证制品质量，缩短试制周期，进而争先占 领市场，以及产品的更新换代和新产品的开发都具有决定性的意义，明显地成 为技术经济和国民经济发的关键。 我国模具工业发展到今天经历了艰辛的历程，以前由于我国经济工业基础 薄弱，模具使用少，模具生产都由个体模具作坊制作，大多结构简单，精度低。 近几年来国家大力发展工业，组织了专门的技术力量，取得明显进步。由于机 械、电子、轻工、仪表、交通等工业部门的蓬勃的发展、，对模具的需求越来 越多，质量要求日益提高。国家部门对模具工业更加重视，对专业模具厂家投 资以进行技术改革，引进国外先进的技术，制定有关的模具标准。通过这一系 列的措施，使模具工业有了很大的发展。

10、尤其进几年来，模具行业采用了先进 的工艺设备和技术，使我国模具加工水平更接近国外先进水平。 但是，有了先进的设备和技术，还需要有专门的技术人才去实现，才能使 先进的设备和技术得到应用。而我国目前行业技术人员短缺，技术等级水平较 低，与模具工业的发展及国民经济对模具工业的要求有一定的距离。要大力发 展模具技术，就必须大力开发人才，造就大批有文化、有技术、动手能力强的 模具专业技术人才。 毕业前的这次毕业设计是上岗前的一次全面性的大练兵，本次毕业设计的 课题是塑料水杯模具设计，我将用这二年所学来完成本次毕业设计，并且以诚 实、认真、谦虚、谨慎的态度严格要求自己，一丝不苟地完成设计任务，并深 刻地体

11、会设计工程中所学所获，为今后的工作打下良好的基础。同时要感谢所 有老师对我的指导以及我们班的同学对我的帮助。 由于本人水平有限，错误缺点在所难免，恳请老师批评指正 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 6 机电一体化机电一体化毕业设计任务书毕业设计任务书 专业专业：机电一体化 班级班级：一体化 308-2 班 姓名姓名：郭会来 学号学号：20083070717 设计题目设计题目：塑料水杯 塑件图塑件图： 图 1-1 塑塑件件技技术术要要求求 ： 1 材料：pc 2 生产批量：大批量生产 3 标注公差：未标注公差为自由公差，故选取 mt5 设计内容设计内容

12、： 1 绘制注射模总装图 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 7 2 绘制非标准模具零件图 3 编写设计说明书 第一章第一章 塑件材料的选择及性能塑件材料的选择及性能 一、一、 pc 材料的分析材料的分析 pc 全名称聚碳酸酯，属于热塑性材料。是一种非晶体工程材料，具有特别 好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。 收缩率很低，一般为 0.5%-0.8%。pc 有很好的机械特性，但流动特性较差，因 此这种材料的注塑过程较困难。如果塑件要求有较高的抗冲击性，那么就使用 低流动率的 pc 材料；反之，可以使用高流动率的 pc

13、材料，这样可以优化注塑 过程。 优点 ：1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广 2、高度透明性及自由染色性 3、耐疲劳性佳 4、耐候性佳 5、电气特性优 6、无味无臭对人体无害符合卫生安全 7、成形收缩率低、尺寸安定性良好 缺点 ： 成形品设计不良易产生内部应力问题 二、二、 pc 材料的加工工艺及注意事项材料的加工工艺及注意事项 塑料成型工艺特性是塑料在成型加工过程中所表现出来的特有性质，下面， 对注塑材料 pc 工艺特性进行分析： 1、收缩性 塑料从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺寸或体积 会发生收缩变化，这种性质称为收缩性。收缩性的的大小以单位长度塑 件收缩量的百分数来

14、表示，称为收缩率。通过查模具设计手册附录 b 常用塑料的收缩率，可得：pc 塑料成型的收缩率为 0.5%0.8%，由 于塑件的结构，模具的结构，成型工艺条件等都会影响塑料的收缩率变 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 8 化，取一个相对平均值：0.6%。 2、流动性 塑料在一定的温度、压力作用充填模具开腔的能力，称为塑 料的流动性。塑料的流动性差，就不容易充满开腔，易产生缺料或熔接 痕等缺陷。但流动性太好，又会在成型时产生严重的飞边。由于 pc 的 流动性较差，再这里使用高流动率的 pc 材料，这样可以优化注塑过程。 3、热敏感性 塑料的化学性质对热量

15、的敏感程度称为热敏性。热敏性塑 料在成型过程中很容易在不太高的温度下发生热分解、热降解，从而影 响到塑件的性能，色泽和表面质量等，另处，塑料熔体发生热分解或热 降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒， 不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。pc 塑料成型温度为 270 -320，经查中国人力资源专家网提供的材料编经验值得，到达 330 变色，于料温达到 350时，塑料出现分解。于是注塑成型是，一般取 270-320。 综上所述： 1.pc 收缩比较大，成型收缩后，对型芯具有比较大的包裹力，为方便 塑件顺利脱模，应将脱模斜度设计为较大值，但本次设计的水杯， 由于结构上自

16、带斜度，能够顺利的脱模，故本次设计不考虑型心的 脱模斜度。 2.pc 溶融时的流动性较差；较低的热敏性；属于吸湿性塑料。于是在 成型是需要控制好，成型温度，压力，注射前的干燥处理等。 3.熔融温度高且熔体粘度大，对于大于 200g 的塑件应用螺杆式注射 机成型，喷嘴宜用敞开式延伸喷嘴，并加热，严格控制模具温度， 一般在 701200 为宜，模具应用耐磨钢，并淬火。 4.水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显 著下降现象。 5.易产生应力集中，严格控制成型条件，塑件成型后需退火处理，消 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 9 除内应力

17、；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力 集中。 附表 11 pc 材料性能、工艺参数表 干燥温度：110-120 干燥时间：3-4 小时 模具温度：90-110 成型温度：270-320 注塑压力：80-130mpa 保压压力：40-60mpa 背压压力：3-25mpa 注塑时间：0-5s 保压时间：20-30s 收 缩 率：0.5-0.8% 加工工艺 比 重：1.2 干燥处理： pc 材料具有吸湿性，加工前的干 燥很重要。建议干燥条件为 110c 到 120c，34 小时。加工前的湿 度必须小于 0.02%。 熔化温度：270-320c。 模具温度： 70120c。 注射压力：尽

18、可能地使用高注射压力。 注意事项 注射速度：对于较小的浇口使用低速注射， 对其它类型的浇口使用高速注射。 第二章第二章 塑料件的结构工艺塑料件的结构工艺 一、塑料件的尺寸精度分析一、塑料件的尺寸精度分析 塑件的精度一般不高，影响塑件精度的因素主要有：模具成型零件的制 造误差、模具成型零件的磨损、塑料成型收缩率的波动、模具安装配合的误 差和水平飞边厚度的波动等。对于 ps 塑料的公差等级的选用当有标注公差 尺寸时对应的高精度取 mt2，一般精度则取 mt3，当末注公差尺寸时取 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 10 mt5，本次设计的水杯未标注公差，所

19、以按 pc 材料模塑件公差等级（gb/t 14486-1993）选取公差等级为 mt5。其主要尺寸公差如下（单位均为 mm） 成型零件的外形尺寸： 、 0 57 . 0 100 0 14 . 0 7 0 12 . 0 3 0 10 . 0 2 0 50 . 0 80 、 0 37 . 0 58 0 37 . 0 54 0 10 . 0 2 r 0 10 . 0 5 . 1 r 二、塑料件的使用性能分析二、塑料件的使用性能分析 塑件外表面光亮耐磨，平整，需要适当的强度和弹性，不容易产生的变 形，整体无变形即可。 三、塑料件的表面质量分析三、塑料件的表面质量分析 该塑件要求外形美观，内、外表面光滑

20、，没有斑点及熔接痕现象，内、外 表面粗糙度均可取 ra0.4m。塑件制品内、外表面成型后方不可见边缘有缺陷， 边缘面要求平整。 四、塑件的结构工艺性分析四、塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求， 前、后面都用圆弧过度。 塑件整体结构较大，平均壁厚为 3mm，壁厚检测分析如图 2-1 所示，超过 ps 塑料的最小成型壁厚,可注塑成型: 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 11 图 2-1 厚度检测分析 综上所述，从精度上看，pc 注塑成型可满足尺寸要求，表面粗糙度要 求（pc ra 可达到 0.0251.

21、6/m） 。从结构上看，可考虑整体边缘为最大分型 面，从塑件的表面质量要求看，浇口选择在塑件的底部，提高它们的力学性能。 由于塑件整体结构较大，但生产批量大等但生产批量大等。我们可以考虑使用 一模多腔的注塑成型，提高生产效率。 第三章 成型设备的选择和成型工艺的制定 一、成型参数的确定一、成型参数的确定 查中国模具设计大典 、 塑料成型工艺与模具设计得pc 塑料的有关 注塑成型参数： 密 度 ： 1.181.20g/mm 收 缩 率 ： 0.5%0.7% 预热温度 ： 110120，预热时间 812h 料筒温度 ： 后段 160180() 料筒温度 ： 中段 180200() 料筒温度 ： 前

22、段 200220() 喷嘴温度 ： 240250 模具温度 ： 90110 注射压力 ： 80120mpa 注射时间 ： 注射时间 35s，保压时间 1030s，冷却时间 2029s. 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 12 成型周期 ： 40190s 二、塑件的体积与质量的计算二、塑件的体积与质量的计算 1、 利用 pro/e 进行体积的计算 根据产品图纸，将塑料水杯 按为 1：1 比例尺寸 在 pro/e 进 行实体三维建图。利用 proe 分析 指令对塑料水杯进行体积的计算， 如图 3-1 体积=7.516048e+04 mm3 其中 e=1

23、04=10000 水杯体积 v=10007.52 mm3 图 3-1 2、所料水杯质量的计算 根据分析 pc 材料 =1.20g/cm3 w= v =1.2010007.5210-3 =12.0090g 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 13 三、模具所需塑料熔体注射量三、模具所需塑料熔体注射量 根据生产批量为大批量生产，由于注塑件的尺寸比较大，初步选择采用一 模二腔，按塑料模具设计指导2.1.2.4 有如下模具所需塑料熔体注射量的 计算公式： m = n m1+ m2 式中，m 副模具所需塑料的质量或体积（g 或 cm3） n 初步选定的型腔数量

24、m1 单个塑件的质量或体积（g 或 cm3） m2 浇注系统的质量或体积（g 或 cm3） m2 ：浇注系统的质量或体积，它与注塑件的质量和塑料的流动性能有一 定的关系，是一个不定值，但据注塑厂的统计资料，m2 取 15%-20%。在这里我 们选用 m2 =0.6n m1 则有： m = 1.6nm1 = 1.6212.0090 =38.4288 cm3 四、锁模力的计算四、锁模力的计算 fm=（na1+a2）p 型 式中，fm 模具所需要的锁模力（n） n 初步选定的型腔数量 a1 单个塑件在分型面上的投影面积（mm2） a2 流道凝料在分型面上的投影面积（mm2） p 型 塑料熔体对型腔的

25、平均压力(mpa) 其中，a2 按分型面上投影面积 a1 的 0.20.5 倍。取中间值 0.3， 利用 pro/e 进行注塑件投影面积分析（一模两腔两起分析） ，a1 投影面积 为：4997.01mm2如图 3- 2 所示 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 14 根据资料塑料模具设计指导常用塑料注射成型时型腔平均压力表 2- 2 中，pc 属于中等黏度塑件及有精度要求的塑件，p型 取 40 fm =（na1+a2）p型 =（24997.01+0.34997.01）40 =（9994.02+1499.1)40 = 459724.8n 五、设备选择 根

26、据塑化塑化温度，额定注射量，注射压力，锁模力要求，参考塑料成型工 艺设计与模具设计p105 表 4.2 常用国产注塑机的规格和性能。初步选择采 用注射机型号：xs-zy-125 其有关的参数为： 螺杆直径 45mm 额定注射量 125cm 注射压力 146mpa 锁模力 900kn 最大注射面积 320cm2 最大开合模行程 300mm 最大模具厚度 300mm 最小模具厚度 200mm 喷嘴圆弧半径 12mm 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 15 喷嘴孔直径 4mm 六、塑料成型工艺卡 根据 pc 材料的注射成型工艺分析、塑料水杯的结构分析及相关

27、资料塑料注塑 模结构与设计编写如下表 3-1 成型工艺卡片 资料 编号 车间 塑料成型工艺卡片 共 1 页第 1 页 零件名称塑料水杯材料牌号pc 设备 型号 g54-s200/400 装配图号材料定额 每模 件数 2 零件图号sztlh001单件重量 12.009g 工装号 设备 温度/ 110120 材料 干燥 时间/h 3-4h 后段/ 210240 中段/ 230280 前段/ 240285 料筒 温度 （） 喷嘴/ 240250 模具温度/ 90110 注射/s 05 保压/s1530 时间 冷却/s1530 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明

28、书 16 注射压 力/mpa 80130 压力 背压力 /mpa 525 温度100 辅助 /min 后处理 时间810 时间 定额单件 /min 检验 编制校对审核组长车间主任 检验 组长 主管工程师 第四章第四章 注射模具设计注射模具设计 一一 、可行性分析、可行性分析 1、最小壁厚要求 根据图纸，水杯壁厚为 3mm。 模具设计指南常用塑料壁厚选用范围中，pc 材 料壁厚范围为 1.25-3.5mm。本次设计壁厚 3mm，所以水杯平均尺寸大于 pc 材料 的实际最小注塑尺寸,可注塑成型。 2、结构分析 塑件整体结构均匀，内有 r1 倒角，型芯机构设计成整体式，如图 4-2 （a）所示，需要

29、用到线切割和数控铣加工，是模具加工费较贵，且小的角槽容 易磨损，一但磨损过量，则整个型腔需要更换，浪费大量的费用，从模具的加 工性、经济角度出发考虑，所以型芯机构设计成拼块组合式，如图 4-2 （b） 所示，有利于加工，便于更换，即可节省模具的成本费。型芯设计成组合镶嵌 式可以用铣工单独加工完成。 （a） 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 17 aa a 整体式 b 镶嵌式 图 4-2 型芯的形式 综上所述：塑料水杯，满足最小注射壁厚，注射没有明显的缩痕现象，注 射型成气泡少，且可利用合理的合模间隙排气。模具可加工简单，结构合理。 3、型腔数目的确定

30、 根据模具的生产批量为大批量生产，一模多腔能提高生产效率，降低每一 件产品的模具费用。根据一模两腔塑件的体积 v=38.4288 cm3，塑件体积比较大， 按初步选择的注射机 xs-zy-125 额定的注射量为 125 mm3，可成型一模具多腔。 但随着模具型腔数目的增加，塑件的精度降低，模具结构复杂，制造成本提高， 注塑质量差。综合考虑，塑料水杯的模具设计采用一模两腔结构。 二、确定模具的类型二、确定模具的类型 1、塑料采用注射成形法生产。为保证塑料表面质量，使用点浇口成形，由 于塑件较大，所以一个塑件采用一个点浇口，因此模具应为双分型面注射模 （三板式注射模） 。 2、模具采用一模两腔，模

31、具规模较大，为了降低加工难度，模具采用组合 镶嵌式。 三、确定模具的主要结构三、确定模具的主要结构 1 1、分型面的设计分型面的设计 模具设计中，分型面的选择很重要，它决定模具的结构复杂程度，需要考 虑的因素也比较多，由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、 塑件的结构工艺及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具制造、排气、操作 工艺等多种因素的影响，因此在分型面的选择要综合分析比较，从中选择最佳 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 18 的方案。选择分型面一般要遵循以下几项原则： 分型面应选在制件外形最大轮廓处。 分型面的选择要便于制件顺利

32、脱模，尽量使制件在开模时留在动模边。 分型面的选择要保证制件的精度要求，满足模具加工制造工艺。分型 面 选择不要影响模具排气和抽芯机构 分型面取塑件底面为主分型面，结构简单，利于气体的排出，下图 4-3 a 、b 两种分型面的设计。 a 图 b 图 图 4-3 分型面的设计 、图 a 整体式：结构复杂不利于加工且不可完成侧向分型。只能使模具复杂。 、图 b 组合拼块式：结构简单利于加工及顺利完成，从塑件的整个外表有较 高的光洁度要求，浇口不能设计边沿或上表面上，于是此分型面的方式必需采 用点浇口，设计在塑件的底部，在合模时，可将模具锁紧。 综合分析，采用图 b 分型设计。 2 2、浇注系统的设

33、计浇注系统的设计 （1）主流道的设计 主流道是注射机喷嘴与分流道的塑料熔体的流 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 19 动通道，其形状尺寸对熔体的流动和充模时间有较大的影响。主流道一般 设计在浇口套中，为更容易的拔出主流道的锥角为 2040结构如右图 4-4 所示 图 4-4 主流道的设计 （2）分流道的设计 分流道的作用是改变熔体流向，使其以平稳的流态均衡地分配到各个型腔。 其主要形式有：圆形、梯形、u 形、半圆形、矩形、六角形 4-5 所示。 图 45 分流道 其中，梯形和半圆形加工较为容易，且热量损失与压力损失均不大，所以 在此设计中，选用半圆

34、形流道。 根据经验，梯形的主流道热量损失与压力损失，所以分流道设置为梯形。 （3）分流道的布局 模具结构为一模二腔，型腔排列采用矩形纵向对排卡位孔在内侧的方式，各型 腔压力平均同时充满，分流道的排列方式如下图 4-6 所示。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 20 图 4-6 分流道的设计 （4）浇口的设计 考虑浇口的灵活性，加工方便，及零件的表面质量要求，所以选用点浇口 进料，减少了浇注系统塑料的损耗量，同时去除浇口容易，且不留明显痕迹。 如下图 4-7 所示 图 4-7 点浇口 浇口尺寸：d=1、l=1、a=8 其中，主流道衬套和定位环由主流道尺

35、寸，衬套尺寸选择标准件。如 下图 4-8 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 21 图 4-8 衬套和定位环的选择 3 3、模架的选择、模架的选择 根据模具的主体结构，结合其一模两腔、点浇口的特性。选择三版试模具。 其具体型号为：龙记 fic 模具规格：2535 a 板为 140cm b 板为 70cm c 板 为 80cm。如图 48 所示。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 22 图 4-8 标准模架的选择 4 4、导向机构的设计选择、导向机构的设计选择 （1）导向机构的功用 任何一副模具在定动模之间都设

36、置有导向机构。其作用有如下： 定位作用：合模时维持动定模之间的一定方位，合模后保持模腔的正确形状。 导向作用 合模时引导动默按序闭合，防止损坏型芯，并承受一定的侧向力。 承载作用 采用推件板脱模或三板式模具结构，导柱有承受推件板和定模型 腔板的重载荷作用。 保持运动平稳作用，对于大中型模具的脱模结构，有保持机构运动灵活平稳 的作用。 （2）导向机构的设计 导柱 国家标准规定了两种结构形式， 带头导柱和有肩导柱。有的导柱开设油槽， 内存润滑剂，以减小导柱导向的摩檫，小型 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 23 模具和生产批量小的模具主要采用带头导柱，大

37、型模具和生产批量大的模具多 采用有肩导柱。中小型模具导柱直径约为模板两直角边之和的 1/201/35。大 型模具导柱直径约为模板两直角边之和的 1/301/40。具体直径可查塑料模架 标准。国家规定导柱头部为接锥形，截锥形长度为导柱直径的 1/3，半锥角为 10 15 ，也有头部采用半球形的导柱，导柱具体尺寸可查有关国家标准。 导套 直导套多用于较薄的模板，比较厚的模板须采用带头导套，导套 壁厚通常在 3-10mm ，视内孔大小而定，大者取大值，带头导套轴向固定容易， 直导套装入模板后，应有防止被拔出的结构，导套具体尺寸可查有关国家标准。 如图所示：图 c 直导套；图 d 带头导套。s=5 l

38、=40 d=24 壁厚为 2（塑料模具设计手册 p87-91 （3）设计导套和导柱须注意的事项 合理布置导柱位置，导柱中心至模具外缘至少应有一个导柱直径的厚度； 导柱不应设在矩形模模具四角的危险断面上，通常设在长边离中心线的 1/3 处 最安全。导柱布置方式常采用等直径不对称布置，或不等直径对称布置。 导柱工作部分长度应比型芯端面高出 6-8mm ，以确保其导向与引导用。 导柱工作部分的配合精度采用 h7/f7（低精度时采用 h8/f8，甚至 h9/f9） 导柱固定部分配合精度采取 h7/k6；导套外径的配合精度采取 h7/6。配合长通 常取配合直径 1.5-2 倍，其余部分可以扩孔，以减小摩

39、檫，并降低加工难度。 导柱与导套应有足够的耐磨性，多采用低碳钢经渗碳淬火处理，其硬度为 hrc48-55，也可采用 t8 或 t10 碳素工具钢，经淬火处理。导柱工作部分的粗糙 度为 rar0.4，固定部分为 ra0.8；导套内外圆柱面表面粗糙度取 ra0.8 为妥。 导柱可以设置在动模一边或定模一边，设在动模一边可以保护型芯不受损 坏，设在定模一边便于塑件脱模，一般情况下导柱多设在有型芯的一边，有时 动定模两边均设有导柱，分别起着不同的作用。导柱头部应制成截锥形或球 头型； 导套的前端也应导角，一般导角半径为 1-2mm。 5 5、限位拉杆、限位拉杆的设计的设计 湖南铁路科技职业技术学院毕业

40、论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 24 本模具设计是双分型面，所以必须要设计一个限位装置来控制中间板与定 模座板的距离，经查阅资料本设计选择限位拉杆作为限位装置，如图 49 所示 限位拉杆是在模具中起限位作用。 图 49 限位拉杆 l= s+k l拉出浇口凝料距 s浇口的深度 k安全系数（一般取 310mm） l=s+k=122+5=127 l1 是在开模时利用水口板把主流道中的凝料拉出来，限位距离。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 25 动模板 定模板 水口板 定模座板 图 410 限位拉杆安装图 限位杆安装于图 4-10 所示。

41、 6 6、模具安装尺寸校核模具安装尺寸校核 （1）模具安装尺寸校核 模具整体尺寸长宽高：长 275、宽 350、高 376mm，第三章所选的 xs-zy-125 注射机的模具尺寸要求为：高300mm ，尺寸不符合注射机对模具的尺寸要求。 故，从模具的综合因素考虑，最终注塑机确定为：g54-s200/400。长634mm、 宽532mm 高496mm。模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，模具的 闭合高度小于注塑机的最大模具厚度要求 406mm。 模具的整体尺寸符合注射机对模具的尺寸要求，可方便的安装到注射机上。 g54-s200/400，其有关的参数为： 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说

42、明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 26 额定注射量 200400cm 注射压力 109mpa 锁模力 2540kn 最大注射面积 645cm2 最大开合模行程 300mm 最大模具厚度 406mm 最小模具厚度 165mm 喷嘴圆弧半径 18mm 喷嘴孔直径 4mm 动定模板尺寸 532634mm 拉杆间距 290mm368mm 7 7、开模行程的校核与推出矩离、开模行程的校核与推出矩离 合理的开模行程，能保证制件的顺利脱落，同时可以缩短成形周期，提高 生产效率。 塑料成型工艺与模具设计开行程校核的公式如下： sh1+h2+（510）mm 式中 s注射机最大开模行程，mm h1 推出

43、距离（脱模距离） ，mm h2 包括浇注系统在内的塑件高度，mm 根据注射机型号有 s=300mm、h1 推出距离，一般取塑件高度加上一个安全距 离（310）mm 则h1 =100+5=105mm h2 =165 于是有 ： sh1+h2 +5=105+165+10=275 综合考虑，螺杆式注射机 g54-s200/400，满足模具最大行程要求。且 塑件的推出行程为 105mm。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 27 8 8、推出方式的确定、推出方式的确定 由分型面的设计来看，塑件能在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作， 就能将塑件全部脱出。其推出

44、机构如下图 4-11 所示： 图 4-11 一次推出机构 9 9、冷却系统的设计、冷却系统的设计 模具的成型零件在型腔部分，所以本次设计的冷却水道都分布在型腔上。共 有两条冷却水道的设计，如图 4-12 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 28 图 4-12 冷却水道的布置 1010、成型零件的工作尺寸、成型零件的工作尺寸 在设计成型零件时，一般应考虑如下问题。 （1）应尽量保证注射塑件的外观完整性，使其外表表面美观，避免尖角、 毛边、飞刺等损伤人体的情况出现。 （2）应使成型零件的加工工艺简单合理，最省时省力，并能达到必要的装 配精度。 （3）成型零

45、件应有必要的制造和装配的基准面，力求装配时定位可靠，快 捷。 （4）相互配合的部分应尽量减少配合面，以便于制造和装配 （5）局部嵌件应便于修复和更换。 （6）应使塑件在使用时方便、简捷。 （7）成型零件应具有足够的强度和刚度 该塑模的成型零件表面的工作尺寸用平均收缩率方法计算。取 pc 的平均成 形收缩 s=0.6%，塑件未注公差按照塑料模成型工艺与模具设计表 3.9 塑件 公差数值表（gb/t 144861993）mt5 精度要求选取 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 29 具体计算详见下表 4-13 其中: 模具最大磨损取塑件公差的 1/6； 模

46、具制造公差z=/3, 为塑件允许的公差值 类 别 模 具 零 件 塑件尺寸计算公式工作尺寸 0 50 . 0 80 0 16 . 0 11.80 0 37 . 0 58 0 12 . 0 07.58 型 腔 的 内 型 尺 寸 0 10 . 0 2 r (lm1)+z 0=(1+s)ls1- 3/4+z 0 0 03 . 0 94 . 1 r 0 57 . 0 100 0 16 . 0 26.100 型 腔 的 计 算 型 腔 的 内 深 度 寸 0 10 . 0 2 (hm1)+z 0=(1+s)hs1- 2/3+z 0 0 03 . 0 95 . 1 0 48 . 0 77 0 16 .

47、0 41.77 0 37 . 0 55 0 12 . 0 32.55 型 腔 的 外 型 尺 寸 0 10 . 0 2 r (ls1)0 -z=(1+s)ls1+3/40 -z 0 03 . 0 07. 2 r 型 芯 的 计 算 型 芯 的 高 度 尺 寸 0 55. 0 93 (hm1) 0 -z=(1+s)hs1+2/3 0 -z 0 18 . 0 38.93 表 4-13 成型零件的尺寸计算 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 30 第五章第五章 模具的安装与试模模具的安装与试模 一、模具的安装结构图一、模具的安装结构图 图 5-1 模具的安装

48、结构示意图 1浇口衬套 2定位环 3定模座板 4水口板 5橡胶 6定模板 7限位拉杆 8型 腔 9尼龙拉模扣 10型芯 11动模板 12复位弹簧 13复位杆 14垫铁 15动模座 板 16垃圾钉 17推板 18推杆固定板 19支承柱 20顶杆 21导柱 22型芯镶件 23导套 24型腔镶件 25啤喉 在模具安装和过程中，保证推杆底面的位置，与型芯镶件平齐。型腔镶件固定在定模 板上。动模板，压紧型芯镶块及型芯镶件，导柱与导套安装运动顺畅。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 31 二、模具工作过程二、模具工作过程 开模时，注塑机开、合模系统带动定模座板以

49、后的部分后移，首先由橡胶、 尼龙拉模扣的作用在水口板与定模板之间移动一段距离，把浇口里面的凝料拉 断，拉杆端部的与动模座板接触，在带动水口板移动，把主流道里面的凝料拉 出来，然后在定模部分的辅助分型面之间自行脱落或由人工取出，完成第一次 分型。动模继续后移一定距离，主分型面分型。因塑件包紧在型芯镶件上，随 动模部分继续后移直至推出机构开始工作，注塑机的推杆在推出机构的作用下 将塑件从型芯上推出，塑件在动模分型面之间自行脱落，完成第二次分型，即 开模过程。 合模时，模具在注射机推杆的作用下，由推杆推动推板在推动复位杆进行 复位和导柱导套的定向作用，完成合模过程。 三、模具的安装试模三、模具的安装

50、试模 1、模具的安装及调试、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射机所在地，并安装在指定注射机 的全过程。 （一） 、模具安装在注射机上要注意以下几方面： a、模具的安装方位要满足设计图样的要求。 b、模具中的侧抽芯结构，尽量使其运动方向为水平方向。 模具在注射机上的固定采用螺钉，压板的形式，如图 5-3 所示。每侧 6 块 压板，对称布置。 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 32 图 5-3 模具固定 1压板 2螺钉 3模具 4注射机安装板 （二） 、 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

51、可靠、灵活，定位装置是否能够有效作用。要注意以下 方面： a、合模后分型面不得有间隙，要有足够的合模力。 、 b、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。 c、开模时，推出要平稳，保证将塑件及浇注系统凝料推出模具。 d、冷却水要畅通，不漏水，阀门控制正常。 2、试模、试模 模具安装调试后既可以进行试模 1、加入原料 原料的品种、规格、牌号应符合产品图样中的要求，成形性能应符合相关标 准的规定。原料一般要预先进行干燥。 2、调整设备 按照工艺条件要求调整注射压力 60100、成形时间 50s、成形温度等工艺参 数。 3、试模 将模具安装在注射机上，选用合格的原料，

52、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 湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书湖南铁路科技职业技术学院毕业论文说明书 33 形。如果型腔未充满，则增加注射时的压力。在提高压力无效时，可以适当提 高温度条件。试模注射器出样件。试模过程中容易产生的缺陷及原因可参考相 关资料。 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。 3、检验、检验 通过试模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，对模具进行修改、调整、再试模， 使模具和生产出的样件满足客户的要求。

53、结论结论 塑料水杯是薄壳塑件且出于该产品外形美观，手感好的使用要求，因此其 模具设计采用采用了点浇口浇注系统，保证塑件的表面质量要求。分型面的合 理选择，让模具结构变成更简单。模具采用了一模两腔结构，更有利于批量化 与自动化生产。在模具结构比较复杂容易磨损的地方，利用高性能的模具材料 采用镶嵌式的结构，提高模具寿命的同时，降低模具加工难度。 设计当中，运用了 pro/e，塑料顾问专家等模具辅助设计软件对塑件进行 三维造型、交口位置的选择、注模分析、厚度检测、气泡分析、冷却系统设计 的分析。该软件基于特征以及参数化的特点使其具有强大的功能，能够解决这 种特殊问题。为获得高质量的产品，采用数值模拟与经验设计相结合的方法对 塑料水杯成型规律进行了探讨和研究，使整个模具的设计制造周期缩短，优化 了模具的结构和工艺参数，大大减少了试模的次数，提高工作效率提前解决了 许多生产方面出现的问题，提高了