1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目： 油箱蓋的模具設(shè)計(jì) 姓 名： 周福全 指導(dǎo)教師： 鄭雪嬌 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 層 次： 專 科 成績評定表 指導(dǎo)教師評語及評分論文評分指導(dǎo)教師簽名 年 月 日評審教師評語及評分評審評分組長簽名 年 月 日綜合評分成 績評定人簽名 年 月 日 題 目油箱蓋的模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名周福全專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造層次?？茖W(xué)號指導(dǎo)教師鄭雪嬌任務(wù)書下達(dá)時(shí)間概述：要求閱讀或檢索的參考資料及文獻(xiàn)包括指定給學(xué)生閱讀的外文資料： 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)任務(wù)書 目錄前言.11 塑件分析. 31.1工藝參數(shù).41.2塑件材料分析41.3塑件的成型特性與工藝參數(shù)51.4分析油箱蓋和材料的工藝性52 注塑設(shè)備的

2、選擇.62.1估算塑件體積.42.2選擇注射機(jī)42.3模架的選定53 分型面與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .16 3.1分型面的設(shè)計(jì).16 3.2主流道的設(shè)計(jì).173.3分流道的設(shè)計(jì).193.4澆口的設(shè)計(jì). 193.5.冷料穴的設(shè)計(jì). 194 成型零件工作局部尺寸的計(jì)算214.1成型零件的設(shè)計(jì).214.2成型零件的工作尺寸.274.2成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算 275 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì). 35.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求.45.2推出機(jī)構(gòu)的組成45.3簡單推出機(jī)構(gòu)55.4推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位56 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng). 3致謝.1參考文獻(xiàn)2摘要前言本次的設(shè)計(jì)是大學(xué)生涯的最后一次綜合性的課程設(shè)計(jì)；是我們對大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)理

3、論知識和技能的一次綜合性訓(xùn)練。模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，它要求我們在掌握理論知識的根底上要有更好的實(shí)踐經(jīng)歷。設(shè)計(jì)一副好的模具，其中牽涉到許多的內(nèi)容工藝，一套模具有多種工藝方案，在進(jìn)展的比擬中需要考慮的內(nèi)容包括對塑件成型工藝的分析，如何確定分型面、型腔數(shù)目以及選擇注射機(jī)型號。確定模具的總體構(gòu)造、型腔、型芯的構(gòu)造，同時(shí)還考慮了模具制造工藝的可行性以及模具制造的經(jīng)濟(jì)性；澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確定澆口形式及位置大??；確定主流道，分流道和冷料穴的形式及尺寸；脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，脫模力的計(jì)算；模架確實(shí)定；側(cè)向分型及抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。1 塑件分析 1.1工藝參數(shù)如果加工前材料是密封的，

4、那么就沒有必要枯燥。如果儲存容器被翻開，那么建議在85C的熱空氣中枯燥處理。如果濕度大于0.2%，還需要進(jìn)展105C，12小時(shí)的真空枯燥。熔化溫：260290C。對玻璃添加劑的產(chǎn)品為275280C。熔化溫度應(yīng)防止高于300C。模具溫度：建議80C。模具溫度將影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對于薄壁塑件，如果使用低于40C的模具溫度，那么塑件的結(jié)晶度將隨著時(shí)間而變化，為了保持塑件的幾何穩(wěn)定性，需要進(jìn)展退火處理。注射壓力：通常在7501250bar，取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。注射速度：高速對于增強(qiáng)型材料應(yīng)稍低一些。流道和澆口：由于尼龍66的凝固時(shí)間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小

5、于0.5*t這里t為塑件厚度。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些，因?yàn)闊崃鞯滥軌驇椭柚共牧线^早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm?；瘜W(xué)和物理特性尼龍66在聚酰胺材料中有較高的熔點(diǎn)。它是一種半晶體-晶體材料。尼龍66在較高溫度也能保持較強(qiáng)的強(qiáng)度和剛度。尼龍66在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮吸濕性對幾何穩(wěn)定性的影響。為了提高尼龍66的機(jī)械特性，經(jīng)常參加各種各樣的改性劑。尼龍66的粘性較低，因此流動性很好。這個性質(zhì)可以用來加工很薄的元件。它的粘度對溫度變化很敏感。尼龍66的收縮率在1%2%之間，參加玻

6、璃纖維添加劑可以將收縮率降低到 0.2%1% 。收縮率在流程方向和與流程相垂直方向上的相異是較大的。尼龍66對許多溶劑具有抗溶性。1.2塑件材料分析油箱蓋的常用材料為尼龍66，尼龍66具有良好的耐磨性、耐熱性、還大大降低了原料的吸水性和收縮率，具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性及優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度。其特點(diǎn)為：具有韌、硬、剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)特性，吸濕性強(qiáng),流動性中等,易取高溫料,料溫對流動性影響大。絕緣性良好，耐化學(xué)腐蝕性好，尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)，外表光澤性好，易涂裝和著色，但耐熱性不太好，耐性較差。應(yīng)用范圍廣泛。1.3塑件的成型特性與工藝參數(shù)導(dǎo)電尼龍升溫時(shí)粘度增高，所以成型，壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大，導(dǎo)電尼龍易

7、吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)展枯燥處理，易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力。正常成型條件下，壁厚、融料溫度及收縮率影響吸收。模具溫度控制在6080,密度為1.02/cm3。2 注塑設(shè)備的選擇2.3模架的選定外型尺寸確實(shí)定是模具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一，因制件屬于大批量生產(chǎn)，故模具架應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)模架。根據(jù)以上分析選中小型模架。選用A3型模架其特點(diǎn)是定模采用兩塊模板，動模采用一塊模板，他們之間設(shè)置一塊推件板連接推出機(jī)構(gòu)用以推出塑件,無支承板，適用于成形薄壁體塑件注射模。定模板厚度：A=32mm動模板厚度：B=32mm墊塊厚度：C=80mm模具厚度：H模=96+A+B+C=96+32+32

8、+80=240mm模具外形尺寸 400mm*450mm*240mm規(guī)格：400mm*450mm模板：寬400mm 長450mm 厚32 mm墊塊：寬63mm 長450mm 厚80mm座板：寬500mm 長450mm 厚32mm導(dǎo)柱：32mm導(dǎo)套：32mm此外有6個M12的螺釘；12個M16的螺釘。3 分型面與澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1分型面的設(shè)計(jì) 模具型腔由兩局部組成或更多局部組成，這些可別離局部的接觸外表即為分型面。一套模具可能有一個或兩個以上的分型面，分型面可能垂直于合模方向，也可能平行于合模方向。 分型面的選擇應(yīng)考慮到油箱蓋的形狀、尺寸和壁厚；材料的性能及填充條件；澆注系統(tǒng)的布局；制品的成形

9、效率及成形操作的便利；排氣、脫模及模具構(gòu)造簡單、使用方便、制造容易等因素故該模具的分型面為插座正面。澆注系統(tǒng)的作用是使塑料熔體平穩(wěn)地流入并充滿型腔，使型腔內(nèi)的氣體順利的排出，以獲得組織致密、外形清晰、尺寸穩(wěn)定的制品。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否是注射成形順利進(jìn)展的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，要注意使流溢和澆口適應(yīng)塑料的工藝性。在保證制品質(zhì)量的前提下流道要盡量短一些。澆口的設(shè)置要有利于模具中氣體的排出，還要盡量防止料流直接沖擊A型芯或嵌件。澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積因盡量小，而且能夠與模具的軸線對稱。在確定澆口位置時(shí)，還應(yīng)考慮到制品休整時(shí)的方便，確保外觀質(zhì)量。澆注系統(tǒng)一般有主流道、分流道、澆口及冷料穴4

10、局部所組成。主流道是指以注射機(jī)噴嘴與模具接觸部位起到分流道為止的一段流道。分流道是主流道與型腔進(jìn)料口之間的流道。澆口是料流進(jìn)入型腔最窄的局部，也是澆口系統(tǒng)中最短的一段。冷料穴一般設(shè)置在主流道或分流道的末端，用以儲藏冷料，使熔體順利充滿型腔。3.2主流道的設(shè)計(jì)3.2.1主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為3。，流道壁外表粗糙度取Ra0.63um，加工時(shí)應(yīng)沿流道拋光。3.2.2由注射機(jī)參數(shù)可知：注射機(jī)噴嘴孔直徑為4mm,噴嘴圓弧半徑為12mm所以主流道小端直徑為d=4+(0.51)=,主流道球面半徑為：SR=12+12=14mm3.2.3主流道末端圓角過渡，圓角半徑r=2mm3.2.4主流道長度L=54m

11、m3.2.5主流道開設(shè)在可拆卸的主流道襯套上，其材料常用T8A，熱處理淬火后硬度5357HRC。3.2.6主流道大端直徑D=d+2ltanx/2=4.6+2*50*0.026=主流道尺寸參數(shù)符號名稱尺寸/mmd主流道小端直徑SR主流道球面半徑14h球面配合高度4x主流道錐角3l主流道長度54r主流道末端圓角過渡2D主流道大端直徑3.3分流道的設(shè)計(jì) 采用多澆口進(jìn)料的較大制品或多型腔模具需設(shè)置分流道。分流道的形狀和尺寸根據(jù)制品的體積、壁厚、形狀、構(gòu)造及分流道的長度等因素來確定。常見分流道的橫截面形狀包括圓形、梯形、U型、半圓形和矩形等。型腔與分流道的排列有平衡式和非平衡式兩種。平衡式的主要特征是分

12、流道的長度、截面形狀和尺寸都一樣，各型腔內(nèi)均衡進(jìn)料；非平衡式的主要特征是分流道截面形狀和尺寸一樣，但長度不同。采用這種形式難以實(shí)現(xiàn)均衡進(jìn)料，一般用于成形尺寸精度要求不同或構(gòu)造不同的制品。3.3.1對于本模具來說,流道可選熱量損失較小，加工方便的梯形截面，梯形大端B=1.307*D=1.307*7=側(cè)面斜角取=63.3.2分流道的布置與長度分流道的布置形式有平衡式和非平衡式兩種類型。分流道的布置應(yīng)力求長度最短，彎折少；另外，當(dāng)流道長、需要采用多級分流道時(shí)，應(yīng)在其拐角處適當(dāng)設(shè)置冷料穴。該模具分流道的設(shè)計(jì)采用平衡式。3.3.3分流道的外表粗糙度及澆口連接 分流道的外表粗糙度一般取Ra0.81.6um

13、在分流道與澆口連接處應(yīng)逐漸光滑過渡，其連接形式如下r=2mm r1=3.4澆口的設(shè)計(jì) 澆口的根本作用是使分流道流入的熔體產(chǎn)生加速，以快速充滿型腔。澆口尺寸一般比型腔局部小的多，在型腔充滿塑料后，澆口能夠迅速冷卻封閉，防止熔料倒流。 澆口可分限性澆口和非限制性澆口兩種。澆口的作用可概述為，非限制性澆口起著引料、進(jìn)料的作用；限制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速度，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速而均衡的充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制充滿時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件外表質(zhì)量，同時(shí)還能起著封閉型腔防止

14、塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件別離的作用。澆口的構(gòu)造形式很多,常見的有中心澆口、扇形澆口、點(diǎn)澆口、側(cè)澆口、直接澆口、潛伏式澆口等。應(yīng)用最廣泛的澆口形狀為矩形和圓形，有時(shí)也采用三角形。澆口的截面積一般為分流道截面積的39，外表粗糙度不大于Ra0.4um。根據(jù)模具的特點(diǎn)，該模具為一模多腔，故應(yīng)采用側(cè)澆口進(jìn)料的方式。為了不影響制件的外觀，澆口的位置設(shè)置在制品帶有加強(qiáng)肋一側(cè)的根部。澆口的截面形狀為矩形。L=2mm h=2mm b=4mm r=3.5.冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次循環(huán)的間隔，考察注射機(jī)噴嘴和主流道小端間的溫度狀況時(shí)，發(fā)現(xiàn)噴嘴端部的溫度低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)

15、約1025mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才能到達(dá)正常的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域的塑料的流動性能及成形性能不佳，如果這里的溫度相對較低的冷料進(jìn)入型腔，便會產(chǎn)生次品。為克制這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以承受冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生冷料的井穴稱為冷料穴。 和一般臥式或立式注射機(jī)上使用的模具一樣，油箱蓋模具的冷料穴設(shè)置在主流道對面的動模板上，與主流道相連。在許多場合，當(dāng)分流道較長時(shí)，可在料流放向的末端延長一小段作為冷料穴。為了使主流道凝料能夠順利脫出，冷料穴往往兼有開模時(shí)將主流道凝料拉至動模的作用。常見的冷料穴有Z字頭、球頭、錐形頭等。兩

16、孔插座模具采用最常用的Z字頭冷料穴。構(gòu)造如圖:第七節(jié) 頂出方式和位置確實(shí)定 在注射成型的每一個循環(huán)中，都必須使制品從模具型腔和型芯上脫出，這中脫出制品的機(jī)構(gòu)稱為頂出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。 制品的頂出方式是由制品材料、形狀等因素決定的。在模具使用過程中，故障最多的部位就是頂出機(jī)構(gòu)。在確定制品頂出方式時(shí)，既要保證制品的外觀質(zhì)量，又要充分考慮頂出機(jī)構(gòu)回程機(jī)構(gòu)的靈活、可靠，還必須加工和維修的方便。 油箱蓋模具的流道凝料和制品采用圓形頂桿頂出，這是頂出機(jī)構(gòu)中最為簡單、常用的形式。圓形頂桿制造簡單，更換方便、滑動阻力小，脫模效果好，有系列的標(biāo)準(zhǔn)件可以選用。 4.2成型零件的工作尺寸在成型零件上，直接用以成形的尺

17、寸稱為成形零件的工作尺寸。成形零件的工作尺寸主要分為型腔和型芯的徑向尺寸、型腔和型芯的深度尺寸及中心距等幾類。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)制品的尺寸和公差確定成形零件的工作尺寸。一.影響制品尺寸公差的因素世太保成型零件的制造誤差在通常情況下，制品的公差以表示，成型零件的制造公差以Z表示。實(shí)際說明，成形零件的制造公差約占制品公差的1/3左右,因此,可取=/3。成形零件的磨損成形零件的最大磨損量以c表示。在成形過程中，型腔尺寸逐漸變大，型芯尺寸逐漸變小，中心距尺寸根本不變。對于中小型制品，最大磨損量可取制品公差的1/6，即c=/6；大型制品的磨損量一般在/6以下。所以該塑件c=/6。(3) 平均收縮率S

18、cp確實(shí)定：Scp=1/2(Smax+Smin)*100根據(jù)參考資料六可知：ABS塑料的收縮率為0.30.8。 故：Scp=1/2(0.3+0.8)=0.55二.成形零件工作尺寸計(jì)算1計(jì)算方法： 型腔的徑向尺寸計(jì)算Lm=(Ls+Ls*Scp-3/4)+ z0型芯的徑向尺寸計(jì)算Lm=(Ls+Ls*Scp+3/4) 0-z式中：Lm-模具型腔或型芯在室溫下的尺寸； Ls-制品在室溫下的尺寸； Scp-平均收縮率； -制品公差；-成形零件的制造公差；型腔深度尺寸的計(jì)算Hm=(Hs+Hs*Scp-3/4)+ z0型芯高度尺寸的計(jì)算Hm=(Hs+Hs*Scp+3/4) 0-式中：Hm-型腔深度或型芯高度

19、； Hs-制品在室溫下的尺寸； Scp-平均收縮率； -制品公差；-成形零件的制造公差；2成型零件尺寸具體計(jì)算：型腔長度類尺寸： 制品尺寸 860, =85.933+模具尺寸85.9+型腔深度類尺寸 =5.898+型芯長度類尺寸型芯高度類尺寸中心距類尺寸 =22.12 =16.09 =43.24 =62.34第四節(jié) 型腔側(cè)壁與底版厚度計(jì)算一.型腔側(cè)壁的計(jì)算可根據(jù)公式也可根據(jù)經(jīng)歷得,一般型腔側(cè)壁厚度的取植都在型腔長度L或直徑D的0.20.5倍的范圍內(nèi)。因型腔長度為88mm,故型腔側(cè)壁可取45mm 制品在分型面上的投影面積 S=88*88=2故底板厚度可取25mm。第五章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)第一節(jié)

20、 導(dǎo)柱的構(gòu)造及尺寸導(dǎo)柱可分為帶頭導(dǎo)柱和有肩導(dǎo)柱.帶頭導(dǎo)柱加工構(gòu)造簡單,加工方便,用于簡單模具.小批量生產(chǎn)一般不要用導(dǎo)套,而是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向孔配合.生產(chǎn)批量大時(shí)可在模板中設(shè)置導(dǎo)套。有肩導(dǎo)柱用于精度要求高、生產(chǎn)批量大的模具,導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合,導(dǎo)套固定孔直徑相等,兩孔同時(shí)加工,確保同軸度要求。型有肩導(dǎo)柱不常用。故模具用帶頭導(dǎo)柱,并配有導(dǎo)套。其構(gòu)造如下:由模架設(shè)計(jì)可知:導(dǎo)柱為32mm所以：d1(k6)=32+0.018+D0-0.2=40+0S0-0.1=8+0L0-1.5=9001長度 導(dǎo)柱導(dǎo)向局部長度應(yīng)比凸模端面的高度高出68mm，以防止出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。2形狀 導(dǎo)柱前端應(yīng)

21、做成臺形或半球形，以使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。3材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的外表，堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯，因此采用20鋼經(jīng)淬火處理，硬度為5055HRC。導(dǎo)柱局部的外表粗糙度Ra為0.8m,導(dǎo)向局部的外表粗糙值Ra為0.80.4m。4數(shù)量及布置 導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊沿有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度導(dǎo)柱中心到模具邊沿的距離通常為導(dǎo)柱直徑的1-1.5倍。且固定在動模局部。該模具屬于中形模架，所以采用四個導(dǎo)柱，又因無配合方位要求，采用等徑不對稱的方法。5配合精度 導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用H7/m6或H7/k6的過渡配合；導(dǎo)柱的導(dǎo)向局部通常采用H7/f7或H8/f7間隙配合。第二節(jié) 導(dǎo)套的構(gòu)造及尺寸 導(dǎo)套有直導(dǎo)和帶頭導(dǎo)兩種。直導(dǎo)套用于簡單的模具或模板較薄的模具；型帶頭導(dǎo)套主要用于復(fù)雜模具或大、中型模具的動定模導(dǎo)向中；型導(dǎo)套主要用于推出機(jī)構(gòu)的到向中。所以該模具應(yīng)選型帶頭導(dǎo)套。其構(gòu)造如下：d(H7)=32+d1(k6)=42+0.018+ d2(e7)=42+0.018+d3+0.2+0.1=32+0.2+D0-0.2=48+0S0-0.1=8+0R=1形狀 為使導(dǎo)柱順利進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套的前端要倒圓角。導(dǎo)柱孔做成通孔，以便于排出孔內(nèi)空氣及殘?jiān)鼜U料。2材料 導(dǎo)套與