顯示器支架扣件塑料注射模具設(shè)計(jì) 摘要 畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容，它是我們對(duì)前三年所學(xué)知識(shí)和技能進(jìn)行系統(tǒng)化、綜合化運(yùn)用、總結(jié)和深化的過(guò)程。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是為了讓我們能夠綜合運(yùn)用模具設(shè)計(jì)的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，具備設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單程度零件的能力和注塑模設(shè)計(jì)的基本原理和方法，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐。本次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)塑件實(shí)體的分析， 依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用 注射成形法生產(chǎn)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中等批量生產(chǎn)，且作為扣件類產(chǎn)品，故模具設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮注塑成型后產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模，因而為保證塑件表面質(zhì)量采用點(diǎn)澆口，且選用三分型面注射模，即 “ 213” 開(kāi)模，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔采用一模一腔中心布置，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口成形，推出形式為推桿推出機(jī)構(gòu)完成塑件的推出。 關(guān)鍵詞： 模具；注塑模；塑料模具 目 錄 1 緒論 1 具在加工工業(yè)中的地位 1 具的發(fā)展趨勢(shì) 1 次設(shè)計(jì)的意義 2 2 產(chǎn)品分析 4 件分析 4 構(gòu)分析 4 寸精度分析 6 面質(zhì)量分析 6 料分析 6 能設(shè)計(jì) 6 料選擇 6 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 成型性能 7 件材料的成型條件 7 件體積和質(zhì)量的計(jì)算 8 選注塑機(jī) 9 3 分型面及型腔的確定 10 型面的選擇 10 腔數(shù)目的確定 11 腔的分布 12 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 口形式及位置的選擇 14 流道杯的設(shè)計(jì) 15 流道的設(shè)計(jì) 16 流道的設(shè)計(jì) 16 5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 型零件的相關(guān)計(jì)算 18 腔尺寸的計(jì)算 19 芯尺寸的計(jì)算 21 腔深度尺寸計(jì)算 22 芯高度尺寸計(jì)算 22 孔之間的中心距計(jì)算 23 腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 23 腔側(cè)壁厚度計(jì)算 23 板厚度計(jì)算 24 6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 柱設(shè)計(jì) 26 套設(shè)計(jì) 26 出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 模力的計(jì)算 27 出機(jī)構(gòu)的選擇 28 桿設(shè)計(jì) 29 模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 7 冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 33 8 注塑機(jī)的校核 35 具閉合高度的確定 35 模行程的校核 35 大注塑量的校核 36 模力的校核 37 射壓力校核 37 嘴尺寸的校核 37 9 模具工作原理 39 具總裝圖 38 具開(kāi)合模動(dòng)作 42 10 可行性分析 43 用性分析 43 濟(jì)和環(huán)境性分析 43 11 總結(jié)與展望 44 致謝 45 參考文獻(xiàn) 46 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性 47 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 48 附錄 49 買文檔送全套圖紙 14951605 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 1 緒論 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 具在加工工業(yè)中的地位 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具1。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各種模 具。 對(duì)模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動(dòng)化操作簡(jiǎn)便；從模具制造的角度，要求結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉。 模具影響著制品的質(zhì)量。首先，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難以程度影響很大。在大批量 生產(chǎn)塑料制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開(kāi)模、合模的過(guò)程和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，為此，常采用自動(dòng)開(kāi)合模自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，在全自動(dòng)生產(chǎn)時(shí)還要保證制品能自動(dòng)從模具中脫落。另外模具對(duì)制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時(shí)，模具的費(fèi)用在制件上的成本所占的比例將會(huì)很大，這時(shí)應(yīng)盡可能的采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本 2。 現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)備、先進(jìn)的模具是必不可少是三項(xiàng)重要因素，尤其是模具對(duì)實(shí)現(xiàn)材料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計(jì)起著重要的作用。高效的全自動(dòng)設(shè)備也只有裝上能自動(dòng)化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用， 產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對(duì)模具也提出了越來(lái)越高的要求。因此促進(jìn)模具的不斷向前發(fā)展。 具的發(fā)展趨勢(shì) 近年來(lái)，模具增長(zhǎng)十分迅速，高效率、自動(dòng)化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來(lái)越大。從模具設(shè)計(jì)和制造角度來(lái)看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下幾個(gè)方面： (1) 提高大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的設(shè)計(jì)水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復(fù)雜化和高精度要求以及因高生產(chǎn)率要求而發(fā)展的一模多腔所致。 (2) 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面 推廣應(yīng)用 術(shù)。 術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù)，近年來(lái)模具 術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡(luò)的 體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪，其將解決傳統(tǒng)混合需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 型 統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題； 件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的 3D 分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 (3) 推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓 注射成型技術(shù)。采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且常用于較復(fù)雜的大型制品，模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大，因此，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究開(kāi)發(fā)高壓注射成型工藝與模具也非常重要。 (4) 開(kāi)發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種少批量的生產(chǎn)方式。 (5) 提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低，與國(guó)外差距甚大，在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)；其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)，提高商品化程度、提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、降低成本；再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格品種。 (6) 應(yīng)用優(yōu)質(zhì) 材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 (7) 研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模 關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。 次設(shè)計(jì)的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié) ,是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，使學(xué)生對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過(guò)程有個(gè)基本上的了解 ，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)作為我們?cè)谛Ｆ陂g一次較為系統(tǒng)的工程訓(xùn)練，可以得到以下幾方面的能力培養(yǎng)： 1) 調(diào)查研究中外文獻(xiàn)檢索和閱讀能力； 2) 綜合運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 3) 設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力，包括使用計(jì)算機(jī)的能力； 4) 掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟 ,了解模具的加工工藝過(guò)程； 5) 邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達(dá)能力； 6) 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）的能力； 7) 養(yǎng)成嚴(yán)肅、認(rèn)真、細(xì)致地從事技術(shù)工作的優(yōu)良作風(fēng)。 通過(guò)對(duì)模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用 材料在各種成型過(guò)程中對(duì)模具的工藝要求，各種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)計(jì)算的方法，以達(dá)到能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機(jī)械加工的知識(shí)，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 2 產(chǎn)品分析 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 件分析 構(gòu)分析 本次設(shè)計(jì)任務(wù)所提供的資料為塑件實(shí)體， 下圖為測(cè)繪出的塑件二維和三維圖： 圖 件二維圖 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 圖 件三維圖 圖 件三維圖 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 由上圖可看出，顯示器支架扣件總體來(lái)看是一面板類塑件 ，其長(zhǎng)度為 103度為 大厚度為 小厚度為 件內(nèi)側(cè)分布有筋和通孔，從圖 看出塑件延伸部位有兩個(gè)向內(nèi)的側(cè)挖。但是其所有結(jié)構(gòu)均對(duì)稱分布，故模具設(shè)計(jì)時(shí)不需要設(shè)置較復(fù)雜抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。 寸精度分析 技術(shù)要求中提出該塑件的尺寸公差 由于塑件為扣件類產(chǎn)品，因此零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 面質(zhì)量分析 該零件的表面要求沒(méi)有缺陷、毛刺、無(wú)飛邊及要有一定的光澤，沒(méi)有特 別高的表面質(zhì)量要求，所以比較容易實(shí)現(xiàn)。 綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 料分析 能要求 功能設(shè)計(jì)是要求塑件應(yīng)具有滿足使用目的功能，并達(dá)到一定的技術(shù)指標(biāo)。該塑件是扣件類產(chǎn)品，長(zhǎng)時(shí)間承受外力的作用，如拉力，壓力以及摩擦等，因此需要有較好的抗拉能力和抗疲勞能力。而它作為一種日常用品，應(yīng)該是大批量生產(chǎn)，這樣，就必須考慮生產(chǎn)成本和模具壽命，在材料的選擇時(shí)要綜合各種因素。此外，塑料都會(huì)老化，作為一種長(zhǎng)時(shí)間靠近光源的產(chǎn)品，還要考慮到材料的光氧化等問(wèn)題。 料選擇 通常，選擇塑件的材料依據(jù)是它所處在的工作環(huán)境及使用性能的要求，以及原材料廠家提供的材料性能數(shù)據(jù)。對(duì)于常溫工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，要考慮的主要是材料的力學(xué)性能，如屈服應(yīng)力，彈性模量，彎曲強(qiáng)度，表面硬度等。該塑件對(duì)材料的要求，首先必須是具有良好的力學(xué)性能，其次 才是成型難易以及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。 本次設(shè)計(jì)中的“顯示器支架扣件”，由于其所使用的環(huán)境，需要長(zhǎng)時(shí)間的承受壓力、拉伸力和摩擦力，同時(shí)距離光源比較近，故要考慮其光氧化性和抗疲勞性。查過(guò)設(shè)計(jì)手冊(cè)， 料不僅能夠滿足塑件使用功能和加工工藝性，而 且具有一定的經(jīng)濟(jì)性，故此塑件選擇 為塑件材料。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 型性能 a. 一般性能 觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。對(duì)密度為 右，吸水率低。 其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 氧指數(shù)為 18 20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的臭味。 b. 力學(xué)性能 優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用； 寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承 。 耐蠕變性比 ，但比 。 彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 力學(xué)性能受溫度的影響較大。 c. 熱學(xué)性能 熱變形溫度為 93118，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10左右。 40時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在 00的溫度范圍內(nèi)使用。 d. 電學(xué)性能 電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 e. 環(huán)境性能 受水、無(wú)機(jī)鹽、堿及多種酸的影響，但可溶于酮類、醛類及氯代烴中，受冰乙酸、植物油等侵蝕會(huì) 產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。 耐候性差，在紫外光的作用下易產(chǎn)生降解；于戶外半年后，沖擊強(qiáng)度下降一半。 f. 料的加工性能 樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 熔體流動(dòng)性比 ，但比 ，與 流動(dòng)特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。 吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品 的干燥條件為溫度 80 85，時(shí)間 24h；對(duì) 特殊要求的制品 (如電鍍 )的干燥條件為溫度 70 80，時(shí)間 1818h。 品在加工中易產(chǎn)生內(nèi) 應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過(guò)浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于 7080的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi) 2 4h，再冷卻至室溫即可。 件材料成型條件 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 確定注射工藝條件時(shí)，需要根據(jù)塑料品種選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，知道了塑料的工藝參數(shù)還能選擇合適的注射機(jī)，使機(jī)型的規(guī)格大小及性能參數(shù)的范圍盡量與注射工藝參數(shù)接近，只有這樣才能在保證制品質(zhì)量的前提下，獲得最高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效 益。本次設(shè)計(jì)選擇 注塑材料，表 表 注射工藝的相關(guān)參數(shù)。 表 注射工藝參數(shù) 注射機(jī)類型 預(yù)熱溫度 / 噴嘴溫度 / 料筒溫度 / 模具溫度 / 柱塞式 60 75 160 170 前段 17 190 后端 14 160 2 60 表 熱處理?xiàng)l件 塑料 熱處理介質(zhì) 處理溫度 制件厚度 理時(shí)間 氣 水 60 70 70 77 6 7 30 60 120 360 件的體積和重量的計(jì)算 計(jì)算塑件重量是為了選用注射 機(jī)及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得密度為 =型收縮率成 : 成型溫度： 180 200。利用 件測(cè)算出塑件的體積和質(zhì)量，如圖 圖 件質(zhì)量 經(jīng)換算得：塑件的體積： V=密度：=1.2 g/塑件質(zhì)量： M 塑 = 要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 澆注系統(tǒng)的質(zhì)量： M 1=7g 故，設(shè)計(jì)所需澆注量為： M 總 = M = 初選注射機(jī) 根據(jù) 初步計(jì)算的澆注所需的澆注量 ，考慮到塑件結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜，需求量中等，其外形尺寸、注射時(shí)所需壓力等情況，初步選用注射機(jī)為 表 射機(jī)相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 定注射量 (螺桿直徑 (注射壓力 (注射行程（ 注射時(shí)間（ s） 注射方式 合模力（ 最大注射面積（ 最大開(kāi)（合）模行程（ 模具最大厚度（ 模具最小厚度（ 動(dòng)、定模固定板尺寸（ 噴嘴圓弧（ 噴嘴孔徑（ 60 38 122 170 塞式 500 130 180 200 70 300 440 12 4 3 分型面及型腔的確定 3 分型面及型腔的確定 型面的選擇 模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。分型面與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵步驟。 分型面的選擇應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。該塑件表面質(zhì)量無(wú)特殊要求，結(jié)構(gòu)也比較間單，固選平直分型面。而如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工 藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 3) 保證塑件的精度要求。 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。 5) 便于模具加工制造。 6) 對(duì)排氣效果的影響。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)中的塑件，可有一下幾種分型面選擇方案： 圖 案一 若采用方案一為分型面，由塑件圖可看出，其面內(nèi) 分布有大量對(duì)稱的筋和通孔，可以滿足塑件的精度要求，但是由于筋和孔的原因，在脫模時(shí)會(huì)產(chǎn)生比較大的摩擦力，不利于脫模。同時(shí)，如圖中所示，其有一個(gè)型芯，若將型芯設(shè)計(jì)在定模扳上，對(duì)于模具的制造和模具的順利脫模會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 案二 從塑件圖中可看出，方案二所選平面其表面相對(duì)平整，沒(méi)有比較大的結(jié)構(gòu)，在保證塑件質(zhì)量的前提下，模具設(shè)計(jì)中可以比較容易的確定澆注系統(tǒng)和澆口位置，且對(duì)于脫模，是一個(gè)比較理想的分型面選擇。 圖 案三 若選擇方案三所示分型面，其分型面表面相對(duì)平整，但是其在圖中所示位置會(huì)出 現(xiàn)內(nèi)側(cè)挖切，這對(duì)于模具的制造和模具脫模會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。 綜上幾種方案，根據(jù)分型面選擇的幾種基本原則，為了便于模具制造，保證塑件精度，本次設(shè)計(jì)采用方案二維分型面。 腔數(shù)目的確定 型腔，鑄型中組成鑄件輪廓的空腔部分。它是 指模具中成形塑件的空腔，而該空腔是塑件的負(fù)形，除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過(guò)凸凹相反而己。型腔分為 單腔模具和多腔模，單型腔模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)自由度較大，成型塑件的形狀和尺寸的一致性好，塑件精度較高；多型腔模畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率高，分配到單個(gè)塑件上的成本低 。單型腔模具宜用于大型或精度要求較高的塑件的注塑成型，多型腔模具特別使用于精度要求不是很高、結(jié)構(gòu)較易沖型的中小型塑件的大批生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中， 型腔數(shù)目的確定對(duì)于提高生產(chǎn)的效率，降低成本具有重要的意義。為了使模具與注塑機(jī)的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，并保證塑件精度，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)確定型腔數(shù)目 4。確定型腔數(shù)目應(yīng)遵守以下四種原則： . 1) 根據(jù)經(jīng)濟(jì)性確定型腔數(shù)目 2) 根據(jù)注塑機(jī)的額定鎖模力確定型腔數(shù)目 3) 根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目 4) 根據(jù)注塑機(jī)的最大注塑量確定型腔數(shù)目 本次設(shè)計(jì)中，雖 然對(duì)于塑件精度要求一般，需求量中等，原則上可多腔模更為合適，可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。但是該塑件的使用環(huán)境要求，塑件需要有比較強(qiáng)的抗壓，抗拉和耐摩擦等力學(xué)性能，對(duì)塑件的質(zhì)量要求較高，生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，每增加一個(gè)型腔，塑件的尺寸精度將降低 4%，而在不同程度上對(duì)于塑件的整體質(zhì)量會(huì)有較大的影響，因此需要慎重的考慮，使得在保證塑件質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率，降低成本。 按照注塑機(jī)的鎖模力大小確定腔數(shù) n A j )(0 = 550 0)035(800 000 =中， F 0注塑機(jī)的額定鎖模力 P塑料熔體對(duì)型腔的平均壓力，查設(shè)計(jì)手冊(cè)， P 取值為 35單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積， j澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積， 型薄壁塑件、深腔類塑件、需三向或者四向長(zhǎng)距離抽芯塑件等，為保證塑件成型，通常采用一模一腔。而本次設(shè)計(jì)中，塑件在模具分型面上的投影面積相對(duì)較大，且塑件整體比較薄，最厚處僅為 4塑件有比較多的筋，若選擇一模多腔，不僅設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且在生產(chǎn)實(shí)踐中很可能影響到塑件的質(zhì)量。故本次設(shè)計(jì)采用一模一腔。 腔的分布 由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)密切相關(guān)的，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合加以考慮。型腔的 排布應(yīng)使每個(gè)型腔都能通過(guò)澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時(shí)均勻地充填每個(gè)型腔，從而使各個(gè)型腔的塑件內(nèi)在質(zhì)量均一穩(wěn)定。而本次設(shè)計(jì)中采用一模一腔，型腔布置在模具中間，這樣有利畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。如圖 腔分布 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。普通澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四個(gè)部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)合理與否對(duì)塑件的性能、尺寸、內(nèi)外部質(zhì)量及模具結(jié)構(gòu)、塑 料的利用率等有較大的影響 5。 對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則。 1) 了解塑件的成型性能 2) 盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕 3) 有利于型腔中氣體的排出 4) 防止型芯的變形和嵌件的位移 5) 盡量采用較短的流程充滿型腔 6) 流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核 口形式及位置的選擇 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的熔體通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到塑件能否完好、高質(zhì)量地注射成型 6。 澆口可分成限制性澆口和非限制性澆口兩大類。 本次設(shè)計(jì)，由于塑件為面板類產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)對(duì)稱無(wú)復(fù)雜結(jié) 構(gòu)，且采用一模一腔，同時(shí)零件對(duì)于外表面的要求較高，無(wú)明顯的缺陷、毛沒(méi)有刺、無(wú)飛邊及要有一定的光澤，故為了設(shè)計(jì)方便，降低成本，選擇點(diǎn)澆口。與此同時(shí)為了便于脫模，模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一步修改澆口尺寸，無(wú)論采用何種澆口，其開(kāi)設(shè)位置對(duì)塑件成型及質(zhì)量影響很大，因此合理選擇澆口的開(kāi)設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則： 1) 澆口應(yīng)開(kāi)設(shè)在塑件壁厚最大處。 2) 必須盡量減 少熔接痕。 3) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。 4) 考慮分子定向影響。 5) 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)。 6) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。 7) 盡量縮短流動(dòng)距離。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 綜合以上分析，澆口的選擇和位置見(jiàn)圖 圖 口位置 流道杯的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)中顯示器支架扣件，由于其使用環(huán)境的要求，其塑件必須要有良好的力學(xué)性能和較高的表面質(zhì)量，而扣件屬于面板類的產(chǎn)品，其表面積比較大，在注塑成型過(guò)程中，隨著面積的增加，其注射壓力隨之降低，若使用普通噴嘴，則很難穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)塑件的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。然而若要實(shí)現(xiàn)塑件質(zhì)量和 提高生產(chǎn)率，就必須解決注射壓力下降的問(wèn)題。由于井噴式噴嘴的熔體芯流的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熔體芯流直徑，因而其注射過(guò)程中注射壓力降很小，同時(shí)其在停機(jī)后無(wú)需清理流道凝料，對(duì)于節(jié)省材料，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化降低加工成本有顯著的作用，因此本次設(shè)計(jì)中采用井噴式噴嘴。下圖 主流道杯示意圖： 主流道杯尺寸圖 流道杯示意圖 流道設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處開(kāi)始到分流道為止的塑料熔體的流動(dòng)通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響，因此必須使熔體的溫度降和壓力損失 最小。 噴嘴前端孔徑： d 0= 4 噴嘴前端球面半徑： R 0=12 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R= R 0+(1 2)mm d= d 0+(1)主流道球面半徑 R=13 取主流道的小端直徑 d=為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐度為 1 3，經(jīng)換算得大端直徑 D= 了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑 r=3圓弧過(guò)渡。如圖 澆道 流道設(shè)計(jì) 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動(dòng)通 道。分流道的作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個(gè)型腔。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失與壓力損失 7。 分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率、分流道長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。本次設(shè)計(jì)中的塑件，由于選擇一模一腔且點(diǎn)膠口直接澆注，故無(wú)分流道。 5 成型零件的設(shè)計(jì) 5 成型零件的設(shè)計(jì) 成型零件直接與高溫高壓的塑料接觸，它的質(zhì)量直接影響塑件的質(zhì)量。該塑件的材料為 料，對(duì)表面粗糙度和精度的要求較高，因此要求成型零件有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度和耐磨性，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)模具鋼制作，還應(yīng)進(jìn)行熱處 理一般使其具備 50 55硬度。 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定模，即模具的型腔部分，它的設(shè)計(jì)要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度， 節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材料、方便熱處理、方便日后的更換維修等方面考慮。而本次設(shè)計(jì)中的塑件相對(duì)簡(jiǎn)單，故其定模的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，加工沒(méi)有特別的困難，所以定模芯采取整體式結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖 圖 模結(jié)構(gòu) 模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型塑件內(nèi)表面的零 件稱凸?；蛐托荆饕兄餍托?、小型芯、螺紋型芯和 螺紋型環(huán)等。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的容器、殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模，而將成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。 主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種 組合式結(jié)構(gòu)：為了便于加工，形狀復(fù)雜型芯往往采用鑲嵌組合式結(jié)構(gòu)。這種構(gòu)是將型芯單獨(dú)加工后，再鑲?cè)肽０逯?，這種結(jié)構(gòu) 可節(jié)省貴重模具鋼，減少加工工作量。 所以我們采取動(dòng)模型芯采取組合式結(jié)構(gòu)，將型芯割開(kāi)以便加工。其結(jié)構(gòu)如圖 模結(jié)構(gòu) 型零件的相關(guān) 計(jì)算 本成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。查表得 縮率為 Q=故平均收縮率為 %/2=考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具制造公差取z= /3。 查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)得知， 收縮率為 收縮率的平均值為： S = (查常用塑料模塑公差等級(jí)表，對(duì)于 件標(biāo)注公差尺寸取 注公差尺寸取 ，以滿足模具制造 和成型工藝控制，滿足制品要求。 腔尺寸的計(jì)算 已知在規(guī)定條件下的平均收縮率 S 件的基本尺寸 最大的尺寸，其公差為負(fù)偏差，因此塑件平均尺寸為 模具型腔的基本尺寸 最畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 小尺寸，公差為正偏差，如以 Z 表示型腔尺寸 ,型腔的平均尺寸為 z/2,型的平均磨損量為 c/2 時(shí)的平均尺寸為 z/2+ c/2，而 z/2+ c/2=( /2)+( /2) 對(duì)于一般塑件，精度要求一般時(shí) z 和 c 可忽略不計(jì)，并將（ /2） S 有 s+ /2，標(biāo)注制造公差后，則為 (1+ z0取模具制造公差 z= /4 L L S 43 ) Z0105+105 2m=(43 )(72 72 3m=(m S 32 )(32 4m=(L L S 43 ) Z0=( 5m=(L L S 43 ) Z0=（ 凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 8 8 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） = 2凹 =（ L s L s S 43）z0=（ 5m=（ L s L s S 43）z0=（ 6m=(L+L S 32 )z0=(32 7m=（ L s L s S 43）z0=( 8m=（ L s L s S 32）z0=(32 9m=（ L s L s S 32）z0=(32 10m=（ L s L s S 4）z0=(6 6 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 芯尺寸的計(jì)算 由上可知，型芯和型腔尺寸公式類似，可得 (1+ S s+( 21 43) z0（ 同樣， 取模具制造公差 z= /4 0 z=（ 2m=( S ) 0 z=( 3m=( S ) 0 z=( 4m=( S ) 0 z=( 5m=( S ) 0 z=( 6m=（ L s L s S 43 ）0 z=(L 7m=（ L s L s S 43 ）0 z畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） =( 型腔深度尺寸計(jì)算 查模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，可得型腔深度計(jì)算公式，如下： H m=H S H S S ( 21 43) Z0, z= /4 (H 1m=(mS 32 ) z0=(32 2m=(mS 3 )Z0=（ 32 3m=(mS 32 )Z0=(32 4m=(mS 32 )Z0=(32 = 5m=(mS 32 )Z0=(2 = 型芯高度尺寸 H 2m=(mS 32 )Z0畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） =(32 3m=(mS 32 )Z0=(40 40 32 4m=(mS 32 )Z0=(32 型孔之間的中心距計(jì)算 查表已知，當(dāng)孔間距80 時(shí)，其制造公差為 60 設(shè)計(jì)手冊(cè)，中心距的尺寸公差計(jì)算公式為： C m=(C S C S S 2Z通過(guò)計(jì)算，上式 C m=（ 60 60 1m=(C S C S S 2Z=（ 58 58 腔側(cè)壁和底板厚度計(jì)算 在塑料模塑過(guò)程中，型腔 所受的力是十分復(fù)雜的，其中最主要的是塑料熔體的壓力，在塑料熔體的壓力的作用下，型腔將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力及變形。如果型腔壁厚和底板厚度不夠，當(dāng)型腔中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了型腔材料的許用應(yīng)力時(shí)，型腔即發(fā)生破壞 8。故本次設(shè)計(jì)對(duì)模具型腔厚度和底板厚度進(jìn)行計(jì)算。 腔側(cè)壁厚度計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中凹模為組合式型腔，按照強(qiáng)度條件計(jì)算公式 : t 強(qiáng) = H =業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 式中， t 強(qiáng) 按照強(qiáng)度計(jì)算的腔側(cè)壁厚度 (h型腔深度（ l型腔長(zhǎng)度（ H型腔側(cè)壁總厚度（ 許用應(yīng)力，查得 =160 P型腔內(nèi)熔融塑 料的壓力（ 取 P=30論：查資料可知，凹模側(cè)壁厚度一般約為塑件厚度的 ，而設(shè)計(jì)中的厚度為 14論強(qiáng)度計(jì)算值，故設(shè)計(jì)符合符合要求。 按剛度計(jì)算公式 t 剛 =3432 許 =11mm t 剛 按照剛度計(jì)算的腔側(cè)壁厚度 (h型腔深度（ l型腔長(zhǎng)度（ E彈性模量（ 查資料取 E=2 105型腔側(cè)壁總厚度（ e 許 許用變形量（ 根據(jù)本次設(shè)計(jì)中的公差，取 e 許 =考數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)表，為了安全起見(jiàn)，本次設(shè)計(jì)剛度計(jì)算的腔側(cè)壁厚度 t 剛 =15 板厚度計(jì)算 按照強(qiáng)度計(jì)算公式，底板厚度計(jì)算如下： t、強(qiáng)= B l4 60704105130303 2=53中， l型腔長(zhǎng)度（ H型腔側(cè)壁總厚度（ 許用應(yīng)力，查得 =160 B底板總厚度（ b底板受壓寬度（ 一般在加工時(shí)為了加工方便，同時(shí)為了安全起見(jiàn)，我們會(huì)使實(shí)際數(shù)據(jù)大于理論計(jì)算數(shù)據(jù)，所以凹模型腔側(cè)壁厚度取 60 按照剛度計(jì)算公式： t、剛=34325許 13 0305=56中， h型腔深度（ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） l型腔長(zhǎng)度（ P型腔內(nèi)熔融塑料的壓力（ 取 P=30彈性模量（ 查資料取 E=2 105e 許 許用變形量（ 根據(jù)本次設(shè)計(jì)中的公差，取 e 許 =b底板受壓寬度（ 結(jié)論：因?yàn)樵O(shè)計(jì)中實(shí)際選取的厚度為 60厚度大于理論設(shè)計(jì)的剛度值，所以符合要求。 6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 柱設(shè)計(jì) 導(dǎo)向合模機(jī)構(gòu)對(duì)于塑料模具是必不可少的部分，因?yàn)槟＞咴陂]合時(shí)要求有一定的方向和位置，所以必須設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模一邊或定模一邊均可，通常導(dǎo)柱設(shè)在主型腔周圍。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要作用有：定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力。 定位作用： 為避免裝配時(shí)方位搞錯(cuò)而損壞模具，并且在模具閉合后使型腔保持正確形狀，不至因?yàn)槲恢玫钠贫鹚芗诤癫痪Ｋ芗谧⑷胄颓贿^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機(jī)的精度限制，使導(dǎo)柱工作中承受一不定的導(dǎo)向作用。 動(dòng)定模合模時(shí)，首先導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸?；蛐托鞠冗M(jìn)入型腔，產(chǎn)生干涉而壞零件。由于注塑壓力的各向性就會(huì)對(duì)導(dǎo)柱進(jìn)行徑向的剪力，導(dǎo)致導(dǎo)柱容易折斷。對(duì)型芯和型腔改進(jìn)后，其的配合可以進(jìn)行定位。由于塑件基本對(duì)稱且無(wú)單向側(cè)壓力，所以采用直導(dǎo)柱導(dǎo)向便可滿足合模導(dǎo)向及閉模后的定位。導(dǎo)柱要比主型芯高出 6 8 硬度設(shè)計(jì)為 59 609。 下圖為導(dǎo)柱示意圖 柱 D=31 B=44 F=3 套設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)：導(dǎo)套的選擇應(yīng)根據(jù)模板的厚度來(lái)確定，本設(shè)計(jì)在脫澆道板、中間板畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 和動(dòng)模板上各設(shè)置一導(dǎo)套，典型的導(dǎo)套可分為直導(dǎo)套合帶