哈爾濱工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） - 1 - 模具設(shè)計(jì)與制造綜合實(shí)訓(xùn) 任務(wù)書 1 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號： 設(shè) 計(jì) 題 目： 指 導(dǎo) 教 師： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 目 錄 1、塑件分析 . - 5 - 2、塑件的工藝分析 . - 7 - 3、注射機(jī)的選擇 . - 8 - 4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . - 9 - 5、注射機(jī)的校核 . - 16 - 6、結(jié)束語 . - 18 - 7、參考文獻(xiàn) . - 19 - 8、工程圖 . - 19 - 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 注塑模隔弧板設(shè)計(jì) 摘要： 隨著現(xiàn)代塑件制品的使用廣泛且形狀要求越來越精確，塑料模具的設(shè) 計(jì)的要求也越來越高 ,同時(shí)在塑料制品中，高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、先進(jìn)的模具制造設(shè)備、合理的加工工藝、優(yōu)質(zhì)的模具材料和現(xiàn)代化的成型設(shè)備都是成型優(yōu)質(zhì)塑件的重要條件。 計(jì)算其尺寸設(shè)計(jì)出頂出機(jī)構(gòu)、流道、水路、模架等尺寸 ,利用 關(guān)鍵詞 ： 塑料模、 。 At in an in of G ( a of of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為“工業(yè)之母”，現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型的行業(yè)。作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，模具涉及機(jī)械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個(gè)行業(yè)，應(yīng)用十分廣泛，絕大部分塑料制品由模具成型。如今，模具因生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗低、生產(chǎn)成本低而在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用；特別是在制造業(yè)中，它起著其他行業(yè)無可取代的支撐作用，對地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著巨大的影響。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型 、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度。 本次設(shè)計(jì) 中進(jìn)行分析工藝性，材料性能進(jìn)行分析。完整設(shè)計(jì)出了整副模具的機(jī)構(gòu)，熱流道、冷卻道、頂出機(jī)構(gòu)、模架的選擇 ， 并且利用 總裝圖 ， 在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)模具的需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，精密的計(jì)算。 模具設(shè)計(jì)已從人工經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式轉(zhuǎn)化為依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的方式。廣泛采用模具 術(shù)，使模具設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)分析、生產(chǎn)裝備、數(shù)控加工、檢驗(yàn)、試模等工作一體化，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)傳遞到各個(gè)生產(chǎn)部門，大大縮 短模具生產(chǎn)周期。此外，成形過程計(jì)算機(jī)模擬，并行工程、人工智能，快速原型制造等先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，以及模具標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化生產(chǎn)等也為縮短供貨期起了重要作用 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 1、 塑 件分析 深(a) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - (b) 圖 1 塑件圖 （ a）塑件二維圖；（ b）塑件三維圖 塑 件描述 (1)塑件名稱：隔弧板（如圖 1所示） (2)塑件材料為 3)大批量生產(chǎn)，塑件表面不得有飛邊、熔接痕、 無氣泡、無劃傷和 白斑等外觀缺陷 (4)未注圓角為 5)表面粗糙度達(dá)到 6)未有尺寸按 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 2、 塑件的工藝分析 （ 1） 品種： 2） 顏色：綠色 （ 3） 結(jié)構(gòu)特性 :線性結(jié)構(gòu)為結(jié)晶型 （ 4） 基本特性： 結(jié)晶型高聚物，常用塑料中 輕，密度僅為 水小）。通用塑料中，耐熱性最好，其熱變形溫度為 80，能在沸水中煮 ， 很高的彎曲疲勞壽命，俗稱 “ 百折膠 ” ， 綜合性能優(yōu)于 ， 品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。 缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產(chǎn)生 “ 銅害 ” ，它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后，易老化、變脆、易變形。 （ 5） 材料的成型性能分析 : 結(jié)晶料 ,吸濕性小 ,易發(fā)生融體破裂 ,長期與熱金屬接觸易分解 . 流動(dòng)性好 ,但收縮范圍及收縮值大 ,易發(fā)生縮孔 ， 凹痕 ,變 形 。 冷卻速度快 ,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱 ,并注意控制成型溫度 。 料溫低溫高壓時(shí)容易取向 ,模具溫度低于 50 度時(shí) ,塑件不光滑 ,易產(chǎn)生熔接不良 ,流痕 ,90 度以上易發(fā)生翹曲變形 塑料壁厚須均勻 ,避免缺膠 ,尖角 ,以防應(yīng)力集中 。 藝 （ 1） 尺寸精度：該塑件未標(biāo)注公差尺寸 , 故公差等級取 （ 2） 表面質(zhì)量要求 :該塑件為汽車座椅調(diào)節(jié)器支架 ,要求 表面光滑、完整、厚度均一、無飛邊毛刺、無銀絲、無波浪、熔接痕數(shù)量最少，熔接痕最小、無縮痕、無氣泡、無劃傷和白斑等外觀缺陷， （ 3） 結(jié)構(gòu)工藝性：此塑件為 圓形塑 件，整體尺寸為 度基本均勻?yàn)?12于 中小 型塑件。 （ 4） 通過以上分析，此塑件可以采用注塑成形生產(chǎn)，又因?yàn)槟＞邏勖笠_(dá)到 10 萬次，塑件產(chǎn)量要達(dá)到 25萬件，屬于大批量生產(chǎn)，采用注塑成形具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 3、 注射機(jī)的選擇 （ 1） 計(jì)算塑件的 體積、質(zhì)量 經(jīng) 1， 819 3，塑件密度為 質(zhì)量 M= 2） 確定模具型腔數(shù)量 模具壽命要達(dá)到 30 萬次，屬于大批量生產(chǎn)，且塑件精度要求較高， 為提高效率，采用一模兩腔結(jié)構(gòu)。 （ 3） 選擇注射機(jī) 根據(jù)公式 (j)/k 注射機(jī)的最大注射量 n 型腔數(shù)量 塑件體積 澆注系統(tǒng)凝料體積 K 注射機(jī)最大注射量利用系數(shù)，一般取 K=知 n=2 ， 3 ，估計(jì) 3 ，則 (2 )/3 查表可選擇的注射機(jī) 型號為 其有關(guān)參 數(shù) 為 : 額定注射量 125射壓力 120模力 900大成形面積 320具厚度 200 300大開合模行程 300嘴圓弧半徑 12嘴孔直徑 4料間距 260290出形式 兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出 （ 4） 制定注射成形工藝參數(shù) 查表得 注射成形工藝參數(shù)如 下 ： 溫度（ 噴嘴溫度 170 190 料筒溫度 前段 180 220 中斷 200 220 后段 160 170 模具溫度 40 802 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 壓力（ 注射壓力 70 120 時(shí)間（ S） 注射時(shí)間 0 5 冷卻時(shí)間 15 50 保壓時(shí)間 20 60 成形周期 40 120 4、 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分型面是模具動(dòng)模和定模的結(jié) 合處，分型面的選擇應(yīng)以模具結(jié)構(gòu) 簡單、分型容易，且不破壞已成形的塑件為原則， 首先確定模具的開模方向?yàn)樗芗妮S線方向，根據(jù)分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處原則，則此塑件的分型面選在塑件的上接面處 ， 此塑件分型面如圖 2 所示 圖 2 分型面 單型腔模具雖然可使模具結(jié)構(gòu)簡單，但塑件成形的生產(chǎn)效率低，塑件的成本高，適于塑件較大的產(chǎn)品。多型腔模具雖然使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但塑料成形的生產(chǎn)效率高，塑件成本低，根據(jù)注射量求出型腔的數(shù)目。零件規(guī)格比較大，一模一腔但是經(jīng)濟(jì)效益低。生產(chǎn)效益低 ， 模多腔模具的尺寸大不利于 加工，但是生產(chǎn)效益高 ， 經(jīng)濟(jì)效益高 ，所以采取一模二腔最符合該產(chǎn)品， 如圖 3 所示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 圖 3 型腔布局 對塑件表面的要求較高， 要求 表面光滑、完整、厚度均一、無飛邊毛刺、無銀絲、無波浪、熔接痕數(shù)量最少，熔接痕最小、無縮痕、無氣泡、無劃傷和白斑等外觀缺陷 ， 所以采用 側(cè)澆 口成形。 方案一：普通兩板模結(jié)構(gòu)是注塑模中最簡單的一種結(jié)構(gòu)形式，這種模具只有一個(gè)分型面。 方案二：三板模結(jié)構(gòu)，三板模也是注塑模中較為常見的一種結(jié)構(gòu)，但是比較繁瑣。 綜合考慮，選擇兩板模。 （ 1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型腔和型芯的結(jié)構(gòu)有兩種基本形式，即整體式與組合式?？紤]到塑件大批量生產(chǎn)，則應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼，為節(jié)省貴重鋼材，型腔和型芯都宜于采用組合式結(jié)構(gòu)，此外，組合式結(jié)構(gòu)還可減少熱處理變形、利于排氣、便于模具的維修。為便于裝拆，型腔采用整體嵌入式。 （ 2） 工作尺寸計(jì)算（因?yàn)槭俏醋⒐畎?對于標(biāo)注公差的型芯、型腔尺寸按相應(yīng)公式進(jìn)行尺寸計(jì)算，其余則按簡化公式計(jì)算。 查表可知洦 型芯徑向尺寸 84+ 3 /4) z =（ 84+3/4） -（ ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - =芯高度尺寸 12+M=( /3) z =（ 12+12 2/3 -（ ） =腔徑向尺寸 M=(4) + z =（ 84+84 3/4 +（ ） =腔深度尺寸 /3) + z =(10+10 2/3 +（ ） =芯圓角 z =(5+5 1 型腔圓角 z =（ 5+5 + 3） 型腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 整體式型腔結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)牢固、不易變形、不 會(huì)是塑件產(chǎn)生拼接線痕跡 合式簡化加工工藝減少熱處理拼合處有間隙，利于排氣，便于維修，節(jié)省貴重的模具鋼 ， 其要求的精度較高，組合結(jié)構(gòu)必須牢固。由于此零件的規(guī)格 較小 大 合式 H1/l=12/42=表得 C= W=l/b=84/84=1查表得 a= c=135 T=127 (1)確定模架組合形式 采用推桿推出機(jī)構(gòu)，定模和動(dòng)模均由兩塊模板組成 ,有許多的模架 所以采取的是 (2)計(jì)算型腔模板周界 長度 N=127+125=251 寬度 L=135 2+52 2=374 (3)選取標(biāo)準(zhǔn)的型腔模板周界尺寸 首先確定模架寬度， N=374最接近于標(biāo)準(zhǔn)尺寸 400，則選 400 L；然后從 = 251的 250。最終確定的模架規(guī)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 格為 250 400。 (4)確定模板厚度 定模板，用來嵌入型腔鑲塊，因型腔鑲塊采用通孔臺(tái)肩式，則腔鑲塊厚度 =型腔深度 +底板厚度 =45，選取標(biāo)準(zhǔn)中 A=50 動(dòng)模板，用來固定型芯，采用通孔臺(tái)肩式， （ 1）型芯高度，則 0 70之間，標(biāo)準(zhǔn)化取 0 墊板，形成推出機(jī)構(gòu)的移動(dòng)空間，其厚度 =推桿墊板厚度推桿固定板厚度塑件推出距離，保證把塑件完全推離型芯。此模架推桿墊板厚度 =15桿固定板厚度 =15件推出距離 =型芯高度 +（ 5 10） 推出機(jī)構(gòu)移動(dòng)空間要足夠推出塑件， 0 此設(shè)計(jì)中模架標(biāo)準(zhǔn)采用 準(zhǔn)模架 ， 如圖 4所示。 圖 4 模架 (5)檢驗(yàn)?zāi)＜芘c注射機(jī)的關(guān)系 模具外形尺寸 250 320拉桿空間 300340合 理 。 最大模具厚度 300 模具厚度 260最小模具厚度 200 ，合理。 開模行程 最大開合模行程 300，合理 。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響， 故設(shè)計(jì)時(shí)要使型腔布置和澆口開始部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆 口的位置也要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。 (1)主流道的設(shè)計(jì) 主流道是塑料熔融體進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔，其形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利地拉出來。由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。 澆口套的選用： 進(jìn)料口直徑： D=d+(1) 1 4中 球面凹坑半徑： R=r+(1)0+中 所選澆口套的立體圖如 圖 5所示： 圖 5 澆口套 (2)冷料穴設(shè)計(jì) 冷料穴位于主流道正對面的動(dòng)模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道的凝料拉出。冷料穴的直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 (3)分流道的設(shè)計(jì) 分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和 U 形等，圓形和正方形截面流道的比面積最小（流道表面積與體積之比值稱為比表面積） ，塑料的溫度下降小，阻力亦小，流道的效率最高，但是加工較困難，于是選用 U 形。因?yàn)?U 形截面分流到熱量損失僅大于圓形和正方形截面的分流道，但又比圓形和正方形的截面流道容易脫模，而且，加工容易，所以 分流道的尺寸：分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及流道長度確定。對于重量在 200g 以下，壁厚在 3下的塑件可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算分流道的直徑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - D= 式中： D 分流道的直徑， W 塑件的質(zhì)量， g； I 分流道的長度， 由于所設(shè)計(jì)的塑件的質(zhì)量小于 200g，故按以上公式確定其直徑。 D=501/4=由于此式計(jì)算的分流道直徑限于 所算出來的結(jié)果小于此范圍，參考聚苯乙烯的分流道推薦值，定出分流道直徑為 6剖視圖如圖 6所示 圖 6 分流道 其中 r=6 h=2r，分流道的布置：選用平衡式的分流道布局。 (4)澆口設(shè)計(jì) 澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其截面積約為分流道的 度約為 2口形式有直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口和潛伏性澆口等，分析可知選側(cè)澆口較為合理，因?yàn)榻?jīng)過澆口分析，鼠標(biāo)澆口位置最好是在藍(lán)色位置里面和外面，但是，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的是一模兩腔，綜合考慮，選擇側(cè)澆口，澆口澆道如圖 7所示 澆口 澆道 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 圖 7 澆口澆道 澆口直徑為 拔模角度為 15。 常用的推出機(jī)構(gòu)有推桿、推板、推管等，推桿推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡單、最常 見的一種形式。由于設(shè)置推桿的自由度較大，而且推桿截面大部分分為圓形，容易達(dá)到推桿與推板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，損壞后也便于更換，所以采用推桿推出 注意事項(xiàng)： (1)導(dǎo)柱長度要足夠，以保證推出塑件時(shí)推板留在模具上。 (2)推 桿 與型芯的間隙為 會(huì)擦傷型芯，錐面配合，起到輔助定位作用，也可防止推 桿 因偏心而溢料。 (3)由于塑件高度較小，型腔深度不是很大，且非軟質(zhì)塑料，不容易形成真空，因此不必設(shè)置引氣裝置 ， 如圖 8 所示 圖 8 頂桿 模具溫度的調(diào)節(jié)既關(guān)系到塑件質(zhì)量（塑件的尺寸精度、塑件的力性能和塑件的表面質(zhì)量），又關(guān)系到生產(chǎn)效率 ， 采用冷卻水效果良好的冷卻水回路的模具 是縮短成型周期、提高生產(chǎn)效率最有效的方法，所以根據(jù)塑件 的形狀、壁厚及塑料的品種，設(shè)計(jì)與制出能實(shí)現(xiàn)均一、高效冷卻的回路，如圖 9所示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 圖 9 冷卻水道 由于此模具屬于中小型模具，且模具結(jié)構(gòu)較為簡單，可利用模具分型面和模具零件間的配合間隙自然地排氣，間隙通常為 中間 設(shè)排氣槽。 5、 注射機(jī)的校核 (1)最大注射量 K= 3 6 3 25 3 因?yàn)闈M足 合。 (2)注射壓力 已知 P 注 = 80 130 P 公 =145 則 P 公 P 注，適合。 (3)鎖模力 9004)安裝部分尺寸 噴嘴孔直徑 流道小端直徑 6 拉桿空間 300 340模具外形 250 320 最小模厚 200模具厚度 260最大模厚 300 (5)開模行程 最大開模行程 300 則最大開模行程開模 行程，適合。 (6)推出機(jī)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 兩側(cè)設(shè)有頂桿，機(jī)械頂出 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 6、 結(jié)束語 本人的設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是遙控器中的后座，遙控器是一個(gè)注重外形的產(chǎn)品，強(qiáng)調(diào)外表輪廓的統(tǒng)一性，所以為了保證塑件外形的能夠比較圓滑，先建立一個(gè)整體外形，然后建立細(xì)節(jié)特征。用此方法做出來的遙控器外形比較圓滑，也不用太多考慮裝配的問題，設(shè)計(jì)也簡單。 在模架的設(shè)計(jì)方面，主要是應(yīng)用 外掛程序： 家模具系統(tǒng)， 一個(gè)比較完整的數(shù)據(jù)庫，包括各大模架供貨商個(gè)比較完整的系列的模架，而且有各種標(biāo)準(zhǔn)，從 A、 B、 C 板到頂針，水道，斜銷機(jī)構(gòu)，這些都是標(biāo)準(zhǔn)件，只要選定型號，尺寸，就可以直接向供貨商訂貨，這也正滿足了現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的需求。 在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)了很多問題。 首先，在建模時(shí)，做過好幾個(gè)主控件，都導(dǎo)成圓角后，就可以了。 開始生成模具時(shí)，我對模具的結(jié)構(gòu)不夠了解所以開始分模面沒有盡可能變成平面，這樣加工會(huì)很難，后來用 令，先把分模面延伸到一個(gè)平面，再延伸到工件的外表面，于是，分模面可以盡可能使平面。 在設(shè)計(jì)流道時(shí)， 由于流道的尺寸太小，澆口太小，澆口位置不合理，造成了注塑時(shí)間長和澆注質(zhì)量很差，后來對流道和澆口的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改善，最后出來的質(zhì)量好了很多。 在出工程圖時(shí)，是先在在 生成 件，然后轉(zhuǎn)化成 件，再用 開，進(jìn)行編輯，使用 模板，在這個(gè)過程中也有很多問題。比如， 工程圖的配置文件不完全，導(dǎo)致從 件的比例不對。 此外，由于自己時(shí)間和技術(shù)的限制，鼠標(biāo)上蓋