水杯盖的注塑模设计论文

毕业设计（论文）（说明书）题目：水杯盖的注塑模设计姓名：编号：2010200平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名胡庆松专业模具设计与制造任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：水杯盖的注塑模设计A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录机械工程系模具设计与制造专业，学生胡庆松于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：水杯盖的注塑模设计专题（论文）题目：水杯盖的注塑模设计指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生胡庆松毕业设计（论文）成绩为。答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名：胡庆松专业模具设计与制造年级10级模具1班毕业设计（论文）题目：水杯盖的注塑模设计评阅人：指导教师：（签字）年月日成绩：系（科）主任：（签字）年月日 毕业设计（论文）及答辩评语：目录摘要 3Abstract 4前言 5第1章塑件及原材料的工艺分析 61.1.1塑件的工艺性分析 61.2塑件成型工艺 71.2.1塑料原材料的选择 71.2.2酚醛塑料的成型性能 71.2.3塑件结构的成型分析 71.3塑件成型工艺分析 7 1.3.1．塑料分析‥‥‥‥……‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥71.3.2酚醛塑料的使用性能‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥81.3.3酚醛塑料的成型性能‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥8第2章模具相关尺寸计算及设计 92.1塑件的相关计算 92.1.1塑件体积 92.1.2质量计算 92.1.3塑件的最大投影面积 92.2型腔布置 102.2.1型腔数量 102.2.2型腔分布 112.2.3分型面的确定 112.3浇注系统的设计 122.3.1浇注系统的简介 122.3.2主流道 122.3.3浇口套 132.3.4定位圈 142.3.5分流道设计 142.3.6浇口的选择 152.3.7浇口形状及尺寸‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16第3章成型零件设计 173.1凹模结构设计 173.2凸模结构设计 183.3成型零件工作尺寸计算 19第4章推出机构设计 204.1推出机构的设计要求 204.2推出机构的类型及结构组成 204.3设计此结构的原因 21第5章标准模架的选择 225.1标准模架的类型 22第6章温控系统设计 246.1确定类型 246.2加热系统设计 246.3电热计算 25第7章注射机的校核 26第8章零件加工工艺 278.1导套加工工艺 278.1.1导套工艺分析 278.1.2导套工艺卡片 278.1.3数控加工编程 288.2导柱的加工工艺 308.2.1导柱图纸 308.2.2导柱工艺卡片 308.2.3导柱数控加工编程 31第9章注塑模具的装配流程 329.1装配图所示 32摘要模具是制造业的重要基础设备。没有搞水平的模具，就没有搞水平的工业产品。模具技术室衡量一个国家产品制造水品的重要标志。模具的种类很多，塑料模具是其中之一。塑料模具生产生产朔件的重要工艺装备，它以其特点的形状通一定的方式使原材料成型。塑件的制造时一项综合性技术，围绕塑件成型生产将要用到有关成型物，成型设备，成型工艺，成型模具及模具制造等方面的知识，这些知识构成了塑件成型生产的完整系统。通过本次毕业设计，我们熟悉了模具设计的一系列环节，本次毕业设计主要围绕塑件水杯盖进行模具设计工作，该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型零件的结构、脱模推出系统、加热系统、注射机选择及有关参数的校核，都有详细的设计。通过模具设计表明该模具能够达到水杯盖的质量及加工工艺要求。关键词：塑料模具设计、加热系统AbstractThemoldistheimportantfoundationofequipmentmanufacturingindustry.Domoldlevel,theyhavenolevelofindustrialproducts.Dietechnicalroomtomeasureacountrytheimportantsignofproductmanufacturingwaterproducts.Manydifferenttypesofmold,plasticmoldisoneofthem.Productionofplasticmoldplasticpartsproductionofimportanttechnologyequipment,withitscharacteristicshapethroughcertainwaysothatrawmaterialsforming.Plasticpartsmanufacturingisacomprehensivetechnology,aroundthemoldingproductionwillbeusedonmolding,moldingequipment,moldingprocess,moldanddiemanufacturingknowledge,theseknowledgeconstitutesacompletesystemofplasticmoldingproduction.Throughthisdesign,wearefamiliarwiththemolddesignandaseriesoflinks,thegraduationdesignmainlyaroundtheplasticcupcovermolddesignwork,thesubjectfromtheprocessofproductstructure,theconcretestructureofthemold,themold'sgatingsystem,themoldformingpartofthestructure,demouldingpush-offsystem,heatingsystem,injectionmachineselectionandrelatedparametersofthecheck,havethedetaileddesign.Throughthemolddesignshowthatthemoldcanreachthecupcoverqualityandprocessingrequirements.Keywords:plasticmolddesign,heatingsystem前言在我们即将学习完成所有课程，即将毕业的时候，在学校老师的指导下，我们开始进行毕业设计，毕业设计可以让我们在现有的学习基础上，综合的提升我们对知识的理解能力和运用能力，在毕业设计的过程中，为了解决各种各样的问题，我们需要对学过的知识进行细心的思考，毕业设计所用到的知识来自不同学科，涉及我们学习过的公差测量与配合、机械制造、机械设计、模具设计与制造等各门学科，是我们在进入社会之前，进行的一次全面的综合的设计，在进行毕业设计时，再次温习了注塑模设计的一般流程，即：1、接受客户任务书2、收集、分析、消化、吸收原始资料。主要是收集整理有关塑件成型的塑料原材料、材料加工设备（如加工模具板料所需的数控车床、铣床的规格和技术参数）、相关数据工作手册、工具书等，以便充分了解塑件的用途、使用环境，如此可以更好地确定工艺任务书中的所提到的成型设备、成型方法、材料规格、模具的结构类型是否合适，以做出最佳的方案设计。3、具体的模具结构方案。这是自己花费时间最长的一个环节，在确定型腔布置、选择模具分型面、分析讨论浇注系统的方案确定和选择推出方式确定冷却方案、成型零件结构尺寸、模具相关校核的过程中，自己查阅了大量的数据资料，虽然接近三年的学习中，自己对机械设计、机械制造、公差测量与配合等方面的知识已经有了相当的掌握，但是在进行毕业设计的过程当中，自己深深感到所学知识的不足，使自己对自己过去知识的学习方向、目标、方法有了一个深刻的反思。4、绘图校对审核编写制造工艺卡片等。虽然自己为这次毕业设计充分进行了许多的准备，但自己水平有限，而且缺乏丰富的经验，设计中一定会有不妥之处在所难免，恳请老师指正。 第1章塑件及原材料的工艺分析1.1.1塑件的工艺性分析1)塑件制品的名称：水杯盖2）成型方案及设备：注射机注射成型注射机3）塑料原材料：酚醛塑料4）收缩率：10﹪5）生产批量：中批量6）尺寸精度等级：MT3塑件如图1.1.1-1所示：塑件的三维图1.2塑件成型工艺1.2.1塑料原材料的选择酚醛塑料，结构特点：树脂是线性结构，塑料成型后变成体型结构。它的使用温度小于200℃，化学稳定性不耐强酸，强碱。性能特点，表面硬度高，刚性大，尺寸稳定，电绝缘性好，缺点是质脆，冲击强度差。根据添加剂的不同可制成各种塑件，用途广泛。1.2.2酚醛塑料的成型性能适于压缩成型，成型性能好，模温对流动性影响大，注意预热和排气。它属于热固型塑料，加热到一定温度时树脂分子链运动的结果使热固性塑料很快由固态变成粘流态，从而具有可塑性。但这种流动状态存在的时间很短，很快由于化学反应的作用，分子结构变成网状，分子运动停止，塑料硬化变成坚硬的固态。塑件结构的成型分析本文中塑件的尺寸小，形状简单，精度不高，无螺纹等复杂结构，在成型时可根据效率，利润及成型塑件的大小、品质采用N件一起进行成型加工。1.3塑件成型工艺分析1.3.1（1）尺寸外形该塑件壁厚3mm。塑件熔体流程不太大，适合于注射成型。（2）精度等级每个尺寸的精度都不一样，但总体今年高度不高，所以按实际公差进行计算即可。尺寸精度确定，如表1.3-1所示：表1.3-1塑件尺寸表尺寸类型基本尺寸尺寸公差外形尺寸径向尺寸∮63∮63—0.40高度尺寸2020—0.22内形尺寸径向尺寸∮57∮57+0.57深度尺寸1717+0.202酚醛塑料的使用性能酚醛塑料的介电性能与温度和频率无关，是理想的绝缘材料，无杂质的酚醛塑料可以作为超高频绝缘材料；酚醛塑料的耐热性不高，低密度的酚醛塑料使用温度不超过200℃，高密度的聚乙烯使用温度不高于150℃，但耐寒性却很好，在零下60℃仍有较好的力学性能，甚至；零下703酚醛塑料的成型性能酚醛塑料的成型性能好，这是由于吸水性小，成型前不可预热；熔体粘度小，流动性好，成型时不易分解。但冷却速度慢，模具应注意开设冷却系统；成型收缩值较大，方向性明显，制品容易变形、翘曲，应控制模温度，冷却要均匀、稳定。它可以采用挤出、注射、中空吹塑、滚塑、热成型涂覆等方法制造塑料制品。第二章模具相关尺寸计算与设计2.1塑件的相关计算2.1.1塑件体积通过公示可计算出塑件的体积V：2.1.2质量计算计算出塑件质量M2.1.S＝π×r^2＝3.14×31.5√2＝3115.67㎜^22.2型腔布置2.2.1型腔数量1、由塑件体积选定注射机为XS-ZS-22，参照表如表1.3-1所示，再由得合适的型腔数量N=22、如下表2.2.1-1为注射机参数表2.2.1-1XS-ZS-22型注射机参数项目XS-ZS-22额定注射量(cm3)30、20螺杆直径(mm)25、20注射压力(MPa)75、115注射行程130注射方式双柱塞锁模力（kN）250最大成形面积(cm2)90最大开合模行程(mm)160模具最大高度(mm)180模具最小高度(mm)60喷嘴圆弧半径(mm)12喷嘴孔直径(mm)2顶出形式四侧设有顶杆，机械顶出动定模固定板尺寸(mmxmm)250x280拉杆空间(mmxmm)235合模方式液压-机械液压泵流量（L/min）50压力（Mpa）6.5机器外形尺寸(mmxmmxmm)2340x800x14602.2.2型腔分布1.塑件的形状结构复杂，重量较轻，批量为中批量再根据上文的计算易得型腔数量N＝2，所以该模具采用一模两腔注射模。2、型腔的布置图如图2.2.2-1所示：2.2.3分型面的确定分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统、塑料件的脱模和模具的制造工艺等有关，因此分型面的选择是注射模设计的一个关键步骤。它是一个很复杂的问题，受很多因素的制约，常常会顾此失彼。因此在选择分型面时应抓住只要因素，放弃次要的。可以根据以下原则：1、保证塑料制品能够脱模2、使型腔深度最浅3、保证塑料的外观质量要求4、尽量避免侧向抽芯5、使侧向抽芯尽量短6、保证塑件制品精度要求7、有利于排气等。此塑件的分型面为水平的，因为此塑件的结构复杂，而且还有特殊的结构所以用双分型面。分型面如下图2.2.3-1所示：2.3浇注系统的设计2.3.1浇注系统的简介1、浇注系统指的是模具中从接触注射机喷嘴开始到型腔为止的塑料流动通道其作用是使塑料熔体平稳有序地填充到型腔，并在填充过程中传递压力和热量，以获得外观清晰、组织紧密的塑件。浇注系统由主浇道、分浇道、浇口及冷料穴四个部分组成。2、浇注系统可分为普通浇注系统和流道凝料浇注系统两类。3、浇注系统设汁时应遵循以下原则：适应塑料的成型工艺性能。要能够保证塑件的质量。利于型腔内气体的排出。避免塑料熔体直接冲击细小型芯或嵌件。防止塑件翘曲变形。去除浇口方便，不影响塑件外观质量。4、普通浇注系统的设计包括主流道的设计(选择)，分流道截面形状及尺寸的确定，浇口类型、位置的选择及尺寸的确定、冷料穴位置及形式的确定等。2.3.2主流道1、主流道是指从注射机喷嘴与模具接触的部位起到分流道为止的一段流道。主流道与注射机喷嘴在一条直线上，是熔融塑料进入模具时最先流过的通道。2、在此设计中的主流道的设计要点如下；1）如图2.3.1-1所示，主流道的截面形状通常采用比表面积（表面积与体积之比）最小的圆形。在立式或卧式注射机用注射模中，因为主流道垂直与分型面，为便于脱出流道凝料，注射机应设计成圆锥形，锥角α可取20～40，黏度大的塑料可取30～60。锥孔内壁必须光滑，表面粗糙度Ra值应小于0.4μm；2）主流道小端直径d根据塑件质量、填充要求及所选的注射机规格而定，通常为4～8mm。为了与注射机喷嘴相吻合，主流道的始端应设计成球形凹坑，球面半径R比注射剂喷嘴球面半径R0大1～2mm，球面深度一般取3～5mm或（1/3～2/5）R0。主流道长度L根据定模座板厚度确定，在保证成型良好的条件下应尽量缩短，以减少压力损失和废料，通常L不超过60mm；3）主流道大端与分流道相接处应有圆角过渡，以较少料流向时的阻力，其圆角半径r通常取1～3mm或取D/8(D为主流道大端直径)。4）主流道如图2.3.1-1所示：图2.3.1-1主流道及尺寸5）主流道尺寸的计算公式：d=喷嘴孔径+1mmR=喷嘴球面半径+（1～2）mm6）根据上面的公式计算出本注射机各个尺寸如下：2.3.3浇口套1、由于主流道要与高温的塑料熔融体与喷嘴反复接触和碰撞，所以模具的主流道应设立浇口套浇口套与定模座板的配合一般取H7/m6过渡配合。3.22、浇口套尺寸及形状如图2.3.2-1所示：3.2图2.3.2-1浇口套2.3.4定位圈为了保证模具安装到注射机上后主流道与喷嘴对中，通常采用定位圈对模具定位。对于小型注射模具，可直接利用浇口套的台肩作为定位定位圈；对于大中型模具，通常采用定位圈与浇口套分开设计。定位圈如图2.3.3-1所示：3.23.2图2.3.3-1定位圈2.2.5分流道的设计分流道过渡通道，作用是使熔体过渡或转向，将主流道送来的塑料分配后，输往各个浇口。分流道的设计原则：分流道的截面尺寸视塑件的大小和壁厚、塑料品种、注射速率和分流道长度等因素而定。分流道的表面不必很光滑，其表面粗糙度Ra值一般为l.6um即可，这样流道料流的外层流速较低，容易冷却而形成固定表皮层，有利于流道的保温。分流道与浇口处的连接应光滑过渡，以利于熔体的流动及填充。在考虑型腔与分流道布置时，最好使塑件和流道在分型面上总投影向积的几何中心与锁模力的中心相重合。这对于锁模的可靠性和锁模机构受力的均匀性都是有利的，而且还可以防止发生溢料现象．当分流道较长时，其末端应设置冷料穴，以防止冷料头堵塞浇口或进入型腔而影响塑件的质量。圆形截面分流道的比表面积(流道表壁面积与容积的比值)最小，塑料熔体的热量不易散发，所受流动阻力也小，但需要开设在分型画两侧，而且上、下两部分必须互相吻合，加工难度较大。综上所述：本例采用的分流道如图：2.3.61、恰当的浇口设计可以迅速均匀、单一方向的传送熔融塑料以填充型腔，且可获得适当的凝固时间使塑件冷却。在设计浇口时应遵循以下几点原则：选择合适的浇口位置，有利于熔体流动和补缩，有利于行腔内气体的排出，减少熔接痕和增加熔接强度防止料流将型芯或镶件挤压变形，浇口位置应位于塑件的主要受力方向上，浇口的位置应便于去除。2、交口的类型有直接浇口，中心浇口和测交口。1）直接浇口又称主流道型浇口，这种浇口具有圆形横截面和轻微的锥度，并在最大横截面处与塑件连接。熔融塑件通过直接浇口后进入型腔，流程短，进料快，流动阻力小，压力传递好，保压补缩作用强，有利于排气和消除熔接痕，且模具结构简单，制造方便。但直接浇口附近热量集中，型腔封闭迟，塑件上浇口附近的残余内应力大，易产生气孔和缩孔等缺陷，且浇口去除不方便，去除后有明显的浇口痕迹。直接浇口适用于各种塑件的注射成型，尤其对热敏塑料及流动性差的塑料有利，但不利于成型结晶性塑料或易产生内应力变形的塑料。2）中心浇口具有和直接浇口相同的优点，且除浇口方便，适用于筒形、环形或中心带孔的塑件成型。3）测浇口为限制性浇口，即在一定程度上可对浇口厚度及浇口快速固化等进行限制的浇口，这种浇口一般开设在模具分型面上，易于加工，在试模过程中便于修整，能方便地调整充模时的剪切速率和浇口封闭时间。测浇口适用于一模多腔，能大大提升生产效率，减少浇口系统耗料，浇口去除也比较方便，是一种很广泛采用的浇口形式。但测交口压力损失较大，保压补缩作用比直浇口弱，成型壳形件时排气不便，易产生熔接痕、缩孔及气泡等缺陷。本次设计的模具为一模两腔模具，对浇口的几种类型对比得出，侧浇口较适合。2.3.7浇口形状及尺寸 本文的浇口类型由上面的分析为侧交型由上面的分析为侧浇型，根据塑件的尺寸大小设计出本模具的浇口尺寸，如图2.3.6-1所示：第3章成型零件设计在塑料成型加工中，型腔系是指合模时用来填充塑料，成型塑件的空间。成型零件是构成模具型腔的零件，通常包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、螺纹型环等。3.1凹模结构设计1、整体式凹模的结构设计：整体安装式凹模（小型且结构简单塑件成型）、整体嵌入式凹模（小型且型腔的多型腔的塑料膜具成型）整体安装式凹模的特点是结构简单牢固，强度高，成型的塑件质量较好。但对于形状复杂的凹模，其加工工艺性较差，且凹模局部受损后维修难度大。因此，在先进的型腔加工机床尚未普遍应用之前，整体安装式凹模适用于小型且形状简单的塑件成型。2、拼合式凹模的结构设计：局部镶嵌式凹模（便于更换凹模中容易磨损的某一部分，易磨损部分做成镶件，嵌入模体）、拼合式组合凹模（许多拼块镶制而成的凹模，大型模具上较常用）注：组合式凹模根据镶拼方式的不同，可分为凹模底部镶拼结构、凹模侧壁为镶拼结构和瓣合式凹模3、组合式凹模的优点是简化了复杂模的加工工艺，减少了热处理变形，有利于排气，便于模具的维修，节约贵重的模具钢。但为了保证组合式模具模具型腔精度和装配的牢固性，减少塑件上下留下镶拼的痕迹，提高塑件的质量，对于拼块的尺寸、形状和位置要求较高，组合结构必须牢固，分型面位置应有利于防止成型时熔体的挤入，拼块加工工艺性要好，模塑时操作必须方便。综合整体式和拼合式凹模的优缺点，在考虑到本设计的塑件型腔简单，无复杂结构，所以，本设计采用整体安装式凹模如图3.1-1所示：3.2凸模结构设计型芯是成型零塑件内表面的成型零件。根据型芯所成型零件内表面大小不同，通常又有型芯和成型杆之分。型芯一般是指成型零塑件中较大的主要内型的成型零件，又称主型芯；成型杆一般是指成型塑件上较小孔的成型零件，又称小型芯。型芯分为整体式和组合式型芯，整体式型芯结构牢固，成型的塑件质量好，但消耗贵重模具钢多，不便加工。主要用于形状结构简单的型芯。组合式型芯拆卸方便，便于维修，节省大量的模具钢材，但结构有点复杂。成型杆（小型芯）的结构设计。塑件上的孔或槽通常用小型芯来成型。考虑塑件的内部结构复杂及节省模具钢材，本设计为一模两腔的塑料成型模具，选择组合式型芯如图3.2-1所示：3.3成型零件工作尺寸计算高密度聚乙烯（HDPE）收缩率为1.5%~3.0%，取平均值2.25%；塑件精度为MT5，参照注射模成型零件的制造精度取IT9，并查公差表3.3-1所得；1、塑件制造精度如表3.3-1所示：表3.3-1塑件制造精度表塑件精度S具精度GB/1800.3—1998IT6IT7IT8IT9IT9IT10IT102、型腔型芯部分尺寸计算，见下列公式：第4章推出机构设计4.1推出机构的设计要求1、尽量使塑料制品留在动模上这是因为要利用注射机顶出装置推出制品，必须在开模过程中保证制品留在动模上，这样模具结构较为简单。2、保证制品不变形不损坏为此必须正确分析制品与型腔各部位的附着力的大小，选择合理的推出方式和推出部位，使脱模力合理分布。3、保证制品外观良好即推出制品的位置应选在制品的内部或对制品外观影响不大的部位。4、结构可靠即推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足够的强度和刚度。4.2推出机构的类型及结构组成1、推出机构按模具的结构分类，可分为简单推出机构，二级推出机构，双推出机构，带螺纹塑件的推出机构和浇注系统凝料的自动切断及推出机构等。本次设计采用简单推出机构中的推板卸料，其组成有推杆，推件板，推板，推杆固定板等。2、此模具的推出机构如图4.2-1所示：由于分型面在底端选择推件板推出3、推出力的计算：1）推出机构推出时的摩擦力公式：—脱模力；α—脱模斜度；μ—塑件对钢的摩擦系数，一般为0.1～0.3；—脱模时型芯受到的摩擦阻力；—塑件对型芯的包紧力；2）脱模力的简化公式为：A—塑件包裹型芯的面积；P—塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，P取(2.4～3.9)×107Pa;模内冷却的塑件，P取(0.8～1.2)×107Pa。因为是模内冷却，所以P取1.0×107Pa。α=0.5°，μ=0.2，所以μcosα-sinα≈0.2；根据（公式4.2-1）计算；4.3设计此结构的原因此模具设计的塑料工件分型面是水平的，塑件小又简单，且型腔数为两个，比较多，采用推件板脱模既可以保证塑件不受损伤又可以减少杆件的数量，而且一模多腔既省时又有较好的利润，所以综合考虑，此结构较适合此模具。第5章标准模架的选择5.1标准模架的类型标准模架分为单份型模架和双份型模架。选择标准模架可以简化模具的设计与制造，一旦某一型号模架确定下来，就可以等到已经设计好的零件的尺寸数据，标准模架的尺寸系列很多，应该选用合适的尺寸，如果选择尺寸过小，有可能使模架强度、刚度不够，而且会引起螺孔、销孔、导套（导柱）的安装位置不够；选择过大的模架，不仅使成本提高，还有可能使注射剂型号增大。塑料注射模基本型模架系列由模板的长宽决定，选择模架的关键是确定型腔模板的周界尺寸（长×宽）和厚度要确定型腔模板的周界，就要确定模板边缘之间的壁厚，有关壁厚尺寸的大小可根据型腔壁厚的计算方法来计算。本设计中的塑件结构简单，又具有对称性所以选择单份型模架最合适。根据型腔布置，塑件的尺寸大小可确定模架的型号为1818型。1、模架如图5.1-1所示：图5.1-1模架经查询相关数据资料确定模架组合尺寸W=180,L=180即1818代号2、模架的基本尺寸如下表5.1-1所示：表5.1-1模架的基本尺寸W180mmL180mmW1230mmL1160mmW233mmL2138mmW3110mmL364mmW468mmL4134mmW590mmA30mmW6134mmB30mmW7145mmC60mmH120mmM14×M12H230mmM24×M8H320mmD120mmH515mmD212mmH620mm第6章温控系统设计在成型过程中，塑料模模具是一个热交换器，要保持模具自身热量的平衡，模具一般应设置温控系统。由于塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的工作范围也不同。为此，设计模具时，应根据塑料的品种和模具尺寸大小等不同情况，考虑采用不同方式对模具进行温度调节（加热或冷却）。6.1确定类型本设计的塑件材料为聚乙烯。查表6.1-1得塑料聚乙烯在成型零件时需要加热来维持模温，因此，此温控系统为加热系统。表6.1-1常用热塑性塑料注射成型模温塑料温度t(℃)塑料温度t(℃)聚乙烯（PE）50~70有机玻璃（PMMA）30~60聚丙烯（PP）40~60氯化聚醚（CPE）40~60聚酰胺（PA）55~65聚苯醚（PPO）110~150聚甲醛（POM）80~120聚砜（PSF）100~1506.2加热系统设计根据热能的来源，模具的加热方法有介质或蒸汽加热法、电阻加热法、工频感应加热法等。最常采用的模具加热方法是电阻加热法。采用装有加热元件的电热板，电热板的孔插入电热元件，根据模具体积，靠改变电热元件的功率，安装数目和输入电压来调节加热速度和温度（这种电热板拆卸修理方便，使用寿命长）。在此次设计中，考虑到经济和利益的问题采用电热丝直接嵌入式电热板，而且这种电热板易取出进行维修。电阻加热的形成：采用电阻加热时要合理布置电热元件，保证电热元件的功率。如电热元件功率不足，就不能达到模具的温度；如电热元件的功率过大，会使模具加热过快，从而出现局部过热现象，难于控制模温。要达到模具加热均匀，保证符合模件成型温度的条件，在设计模具电阻加热装置时，应考虑以下基本条件：（1）正确合理地布置电热元件；（2）大型模具的电热板应安装两套控制温度仪表，分别控制调节电热板中央和边缘部分的温度；（3）电热板的中央部分和边缘部分分别采用不同功率的电热元件，一般模具中央部分的电热元件功率稍小，边缘部分的电热元件功率稍大；（4）加强模具的保温措施，减少热量的传导和热辐射的损失。通常，在模具与压机的上、下压板之间以及模具四周设置石棉隔热板，厚度约4～6mm。6.3电热计算电阻加热计算的任务是根据模具工作的实际需要计算所需的电功率，选用电热元件或设计电阻丝的规格，要得到所需电功率的数值，应进行热平衡计算，即通过单位时间内供应塑料模具的热量与塑料模具消耗的热量平衡，从而求出所需电功率。这种计算方法很复杂，计算所选用的参数不一定符合实际，结果并不准确。在实际生产中广泛采用简化的计算方法以求出所需的电功率，适当增大计算结果，通过电控装置实现控制与调节的目的。加热模具所需电功率一般可根据模具重量按以下公式计算：P电功率（W）m模具重量（kg）q每千克模具维持成型温度所需要的电功率（W/kg）T1-T2加热前后温差q值如表6.3-1所示：表6.3-1q的值模具类型q(W/kg)采用加热棒时采用加热圈时小型3540中性3050大型2560根据具体要求查上表根据公式计算出相应值。第7章注射机的校核结合初选的柱塞式注射机XS-ZS-22要进行以下校核。轮廓尺寸与注射机装配空间的校核（1）注射机XS-ZS-22要求模具最大厚度为180mm,模具最小厚度为60mm，十字形外壳模具设计闭合厚度为60mm，介于两者之间，符合注射机要求。（2）十字形外壳模具定位圈尺寸、浇口套设计均按注射机喷嘴尺寸参数设计，符合注射剂要求。1、开模行程的校核注射机XS-ZS-22为“液压—机械”合模方式，因此注射机最大开模行程与模具与模具厚度无关。化妆品注射模为双分型面注射模，开模行程需要增加取出浇注系统凝料时，定模座板与中间板的分离距离a，此时，可按下式校核：其中制品推出距离H1为8m，制品总高度为10mm，定模座板与中间板的分离距离a为0mm计算得，S小于模板最大行程180mm，注射机符合开模要求。2、模具顶出装置的校核制品的推出距离要求为8m。十字形外壳注射模设计垫块高度为60mm，推板厚度为15mm，推杆固定板厚20mm。因此模具的推出距离实际为60-15-20=25＞8mm,满足塑件推出要求。3、推顶装置校核由于各种注射机合模系统中采用的推顶装置不尽相同，所以设计模具时必须注意模内的顶出脱模机构和合模系统的推顶装置相匹配。通常是根据合模系统推顶装置的顶出形式、顶杆直径、顶杆间距和顶出距离等，校核模内的顶杆或推杆配置位置是否合理，其长度是否能达到使制品脱模的效果。目前国产注射机中推顶装置的顶出形式有下面几种：①中心顶杆机械顶出②两侧双顶杆借顶出③中心顶杆液压顶出与两侧顶杆机械顶出联合作用④中心顶杆液压顶出与其他开模辅助油罐联合作用在本文中采用的是中心顶杆机械顶出，由于塑件的厚度较小，只有9mm，而模架采用的是标准模架，所以此模具的推出装置和合理的。第8章零件加工工艺8.1导套的加工工艺8.1.1导套工艺分析（1）零件工艺分析该零件由内外圆柱面、两个斜倒角等表面组成，其中直径尺寸与轴向尺寸有较高的尺寸精度，零件尺寸标注完整，符合数控加工尺寸标注要求：轮廓描述清楚完整，零件材料为Q235钢，切削加工性能较好，有热处理和硬度要求。可采取如下工艺措施面设为多个尺寸的设计基准，相应工序加工前，应该先把右端面车来内孔需钻孔后粗精镗加工 （2）加工方案的确定该工件左端直径较大，便于加紧，装夹时用三爪卡盘加紧左端面即可。（3）加工顺序及走刀路线的确定加工顺序的确定按由内到外、由粗到精、由远到近的原则确定，在一次加工中尽可能加工出较多的工件表面。结合该零件特征，可按如下工序安排切断面—钻通孔—粗精镗内孔—粗精车外圆—切断工件，走刀路线可按由右到左依次加工。8.1.2导套工艺卡片机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号共页第页工件材料T12A毛坯种类或材料规格总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车间量具工时定额工序1下料根据图纸，装夹余量按Φ30×55下料数控车床三角卡盘工序2车外圆车端面，粗车外圆面数控车床三角卡盘工序3划线两端面划线工序4铣铣六面铣床虎钳工序5热处理按技术要求热处理至HRC40～45工序6磨外圆磨外圆面磨床工序7磨端面磨两端面至零件尺寸磨床工序8钳工钳工修正小组成员签名指导老师彭新荣日期编制审核批准（单位名称）8.1.3数控加工编程：O0001N10G90G54G00Z-50.000N12T0303S3000M03N14X10.991Y0.000Z-50.000N16G01Z-0.532F100N18G03X10.991Y-0.000I-10.991J0.000F1000N20G01Z0.445N22X10.929N24G02X10.929Y0.000I-10.929J0.000N26G01Z1.422N28X10.868N30G03X10.868Y-0.000I-10.868J-0.000N32G01Z2.399N34X10.806N36G02X10.806Y0.000I-10.806J0.000N38G01Z3.376N40X10.745N42G03X10.745Y-0.000I-10.745J-0.000N44G01Z4.353N46X10.683N48G02X10.683Y0.000I-10.683J0.000N50G01Z5.330N52X10.621N226X4.395N228G02X4.395Y0.000I-4.395J0.000N230G01X3.416N232G03X3.416Y-0.000I-3.416J-0.000N234G01X2.437N236G02X2.437Y0.000I-2.437J0.000N238G01X1.458N240G03X1.458Y-0.000I-1.458J-0.000N242G01X0.479N244G02X0.479Y0.000I-0.479J0.000N246G01Z-50.000F100N248M05N250M308.2导柱的加工工艺8.2.1导柱图纸8.2.2导柱工艺卡片机械加工工艺过程卡产品名称零件名称零件图号共1页工件材料45钢毛坯种类或材料规格总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车间量具工时定额工序1下料根据图纸，装夹余量按Φ30×90数控车床三角卡盘工序2车外圆车端面，粗车外圆面数控车床三角卡盘工序3划线两端面划线工序4热处理按技术要求热处理至HRC40～45工序5磨外圆磨外圆面磨床工序6磨端面磨两端面至零件尺寸磨床工序7钳工钳工修正虎钳虎钳小组成员签名指导老师日期编制审核批准（单位名称）8.2.3导柱数控加工编程：O0002G40G97G99G00S800M03T0101;G00X100.0Y100.0;G00X25.0Z3.0;G71U1.0R0.5;G71P10Q20U0.5W0.3F0.2;N10G00X0;G01Z0;X16.0W-5.0;X20.0W-7;W-72;X25.0;W-5;X23.0W-1;G00X100.0Y100.0;N20G70P10Q20;M05;M30;第9章注塑模具的装配流程9.1装配图所示：9.2装配流程：1将动模板放在等高块上2将导套与小型芯分别装配到各自相应的位置3将大型芯镶入其中4在动模板上加上动模座板5在动模座板上加上小螺钉进行加紧6在动模座板上加上浇注套，定位圈和浇注螺钉如图所示7动模部分的推板放在合适的位置8在推板上加上拉料杆9在推板上镶上复位杆10在以前的基础上加上推杆固定板11把小螺钉加上固定推板与推板固定板12加上动模座板13将大螺钉连入其中14加上垫块15加上垫板16在动模板上加上导柱与小型芯17在垫板上连上动模板.导柱及小型芯18在动模板上加上推件板19加上定模部分所形成的成品9.3注塑模具的剖视图：第10章模具制造10.1型腔板的制造如表9.1-1所示：表9.1-1模具零件加工机械加工过程工艺卡01机械加工过程工艺卡产品名称零件名称零件图号共1页十字形外壳整体式型腔板01工件材料45毛坯种类或材料规格板料200×30×200总工时工序号工序名称工序简要内容设备名称及型号夹具车间量具工时定额10备料毛坯尺寸200×30×200线切割机20热处理退火：HB180~220调制：HRC28~32加热炉30铣削铣削得到轮廓外形182×30×182铣床40磨削磨平面到尺寸精度要求180×30×180磨床50数控铣钻孔铰孔到要求，铣分流道及交口到要求数控铣床小组成员签名指导老师日期编制审核批准10.2模具零件加工过程工艺如表10.2-1所示：表10.2-1模具零件加工机械加工过程工序卡02机械加工工序卡产品型号十字型外壳零件图号02产品名称整体式型腔板零件名称共3页第1页车间工序号工序名材料牌号机加车间30铣六面毛坯种类毛坯外形尺寸每坯可制件数每台件数铸件200×30×20011设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床HNC-21M011夹具编号夹具名称切削液01虎钳乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时描图机动辅助1铣六面铣床3001200.10.11设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)装订号标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期第11章模具日常维护及维修方法模具在使用一段时间后，由于其内部零件的逐渐磨损，或者由于意外的事故，或者由于模具设计与制造时的缺陷，都将造成模具工作性能和精度的降低，甚至造成模具的损坏，此时，要对模具进行维修或修理。对于一些临时发生的小故障，为尽快恢复生产的正常进行，可在生产现场就地进行维修。对于塑料模来说，其维修与修理主要包括如下一些内容。11.1模具维修1、模具技工接到任务后的准备工作A、弄清模具损坏的程度B、参照修模样板，分析维修方案C、度数：我们对模具进行维修，在很大限度上是在无图纸条件下进行的，而我们维修的原则为“不影响塑件结构、尺寸”，这要求我们维修技工在设计到尺寸改变时应先拿好数再做下一步工作。2、装、拆模注意事项A、标示：当修模技工拆下导柱，镶块，压件等特别是有方向要求的一定要看清在模胚上的对应标示，以便在装模时对号入座。在此过程中，必须之一两点：①标示符必须唯一，不得重复。②未有标示的镶件，必须打上标示字符。B、防呆：在易出现错装的零部件做好防呆工作及保证在装反的情况下装不进去C、摆放：拆出的零部件需摆放整齐，螺钉、弹簧、胶圈等应用胶盒装好D、保护：对型芯、型腔等精密零件要作好防护措施，以防他人不小心碰伤模具修改主要为结构和尺寸修改，如顶出和脱模方向的修改，滑块修改，轴孔位置与尺寸修改，型腔修改、壁厚修改、排气修改、浇道与浇口修改、粗糙度修改等。模具修改后再进行试模，如果还不行，