PAGEPAGE2畢業(yè)論文（設計）水管擠出模模具設計水管擠出模模具設計院系航空機械制造工程系院系航空機械制造工程系專業(yè)班級學號姓名指導老師摘要《水管擠出模設計》是本次畢業(yè)設計題目。主要介紹：擠出模的整個過程，包括芯模、口模、分流錐等一些設計。在論文書寫過程中，通過一個月的時間對原始資料進行搜集，充分考慮模具的各種結構并和指導老師及同學之間進行討論，最終選擇了論文所寫的模具結構。本論文的資料大多是編寫者結合三年所學的各方面的理論知識完成的，包括機械制圖、公差與配合、工程力學、機械設計、注射模具成型、工程材料等；一部分是通過查手冊所得；還有少部分是同學之間的交流和自己三年的實習總結。關鍵詞：芯模、口模、分流錐全套設計圖紙加V信153893706或扣3346389411

目錄摘要 1目錄 21緒論 41.1來源背景 41.2目的 41.3要求 41.4實際意義 41.5主要設計內容 52原始資料 62.1塑料制品產量和生產要求 62.2塑料品種牌號 62.3制品圖樣 73模具結構設計 83.1管材擠出機頭結構形式的確定 83.2機頭設計 84非標準件加工工藝 144.1零件的結構分析 144.2零件的技術要求分析 144.3制定工藝路線 154.3選擇加工設備 165口模工藝規(guī)程設計 175.1確定生產綱領，生產類型 175.2零件分析 175.2.1零件的結構分析 175.2.2零件的技術要求分析 175.3確定毛坯尺寸 175.4工藝規(guī)程設計 185.4.1定位基準的選擇 185.4.2制定工藝路線 185.4.3選擇加工設備 196芯模工藝規(guī)程設計 206.1確定生產綱領，生產類型 206.2零件分析 206.3確定毛坯尺寸 206.4工藝規(guī)程設計 217機體工藝規(guī)程設計 247.1確定生產綱領，生產類型。 247.2零件分析 247.3確定毛坯尺寸 247.4工藝規(guī)程設計 258柵板工藝規(guī)程設計 298.1零件的結構分析 298.2零件的技術要求分析 29結束語 33參考文獻 34致謝 35

1緒論1.1來源背景水管（SMBS–10）為RPVC塑料制品，采用擠出模進行成型，這種制品結構比較簡單，用途比較廣泛。1.2目的通過本課題的設計，能夠懂得模具的整個設計過程及綜合性的掌握本專業(yè)知識，能夠掌握Pro/E、CAD、Word等軟件的操作方法。1.3要求設計本課題的要求的理論聯(lián)系實際。在學習好相關的設計理論知識的同時，還必須了解實踐操作。另外，設計的模具首先要能制造出來，還要有一定的使用價值。1.4實際意義通過本課題的設計，可以更好的掌握模具的整個設計過程。在設計過程中，定會遇到許多以前沒有遇到的問題，有問題就會促使自己想盡一切辦法去解決，從中獲得一定的知識。把整個設計做完之后，就會對知識有個系統(tǒng)的了解。另外，通過對Pro/E、CAD、Word等軟件的操作，可以有更好、更熟練的操作技能。這些工作對我以后的人生將是一筆大財富。1.5主要設計內容本課題的設計主要包括成型零件的設計、口模的設計、芯模的設計、分流錐的設計、固定支承和緊固件的設計、模具結構的整體設計、工藝過程的編寫及對Pro/E、CAD、Word等軟件的操作技術。

2原始資料2.1塑料制品產量和生產要求根據圖紙要求，此制品為大批量生產，在生產要求上不是很高，所以在模具設計時應力求結構簡單，但要能達到制品的各種要求。2.2塑料品種牌號此制品要求的材料為聚氯乙烯，牌號為RPVC。PVC材料是塑料裝飾材料的一種。PVC是聚氯乙烯材料的簡稱，是以聚氯乙烯樹脂為主要原料，加入適量的抗老化劑、改性劑等，經混煉、壓延、真空吸塑等工藝而成的材料。PVC材料具有輕質、隔熱、保溫、防潮、阻燃、施工簡便等特點。規(guī)格、色彩、圖案繁多，極富裝飾性，可應用于居室內墻和吊頂的裝飾，是塑料類材料中應用最為廣泛的裝飾材料之一。PVC扣板的優(yōu)點主要有以下幾方面：

1.質量輕、隔熱、保溫、防潮、阻燃、耐酸堿、抗腐蝕。

2.穩(wěn)定性、介電性好，耐用、抗老化，易熔接及粘合。

3.抗彎強度及沖擊韌性強，破裂時延伸度較高。

4.通過捏合、混煉、拉片、切粒、擠壓或壓鑄等工藝極易加工成型，可滿足各種型材規(guī)格的需要。

5.表面光滑、色澤鮮艷、極富裝飾性，裝飾應用面較廣。

6.施工工藝簡單，安裝較為方便。Scp﹪=(0.5﹪+4.0﹪)/2=2.25﹪2.3制品圖樣2.3.1具體尺寸及要求如圖2.12.3.2根據制品尺寸幾何形狀進行分析2.3.2.1尺寸及公差從制品所給的尺寸及公差查《塑料模塑成型技術》表3-7為4級精度等級，查表3-8得4級精度等級為一般精度，從經濟方面考慮，在模具設計時模具精度等級也應設計成一般精度等級。塑料制品的形狀如圖2.1，此制品為管材制品，，所以在設計時著重是擠出模結構。塑料制品的壁厚由圖2.1知，此制品壁厚為4mm。壁厚均勻。3模具結構設計3.1管材擠出機頭結構形式的確定常見的管材擠出機頭的結構形式有三種。直管式機頭：結構簡單，具有分流器支架，芯模加熱困難，定型長度長，適于小口管材，PVC、PA、PP、PC、PE等塑料彎管式機頭：結構復雜，無有分流器支架，芯模易加熱，定型長度不長，適于大、小口管材，PA、PP、PE等塑料旁側式機頭：結構復雜，無有分流器支架，芯?？杉訜幔ㄐ烷L度不長，適于大、小口管材。篩孔式擠管機頭：熔體經過過濾網后到達帶有孔的流道套，再擠到口模。適于流動性好的塑料?？紤]到本模具的實際情況，設計為直管式機頭。3.2機頭設計=1\*GB3①口?！尚椭破吠獗砻娴脑O計口模內徑不等于管材外徑，其原因：彈性恢復而膨脹；由于冷卻和牽引，管材會縮??；口模內徑由管材外徑和拉伸比確定拉伸比：I=(∏r2-∏r12)/(∏R2-∏R12)r1-芯棒外徑r—口模內徑R-管外徑R1-管內徑代入計算得：I=2.53定型長度：L1=（0.5-3）DD-管材外徑L1或=(8-15)tt-管外壁根據公式一，取2代入計算得：定型長度：L1=2×50=100mm口模內徑：D=[D(1+Scp﹪)-△]D=[50(1+2.25﹪)-×0.96]=50.13如圖3.1=2\*GB3②芯模-成型內表面的設計直管機頭芯模與分流器以螺紋連接。芯模的結構應有利于熔體流動，有利于消除熔體經過分流器后形成的結合縫。熔體流過分流器支架后，先經過一定的壓縮，使熔體很好的混合。為此芯模應有收縮角，其值決定于塑料特性，收縮角:高粘度30-50°;低粘度45-60°芯模的長度與口模相等，一般按下式計算：L2=(1.5-2.5)D0D0柵板出口處直徑D0=Db+(1-2)mmL1′=L1=100mm=d-2δ=d-2t/k1k1=1.16-1.2===3.38∴芯模外徑d=D-2=50.13-2×3.38=41.28結構如圖3.2所示為使管材壁厚均勻,必須設調節(jié)螺釘,以調節(jié)口模與芯棒間隙,調節(jié)螺釘4-8個，在本模具中，采用6枚螺釘。=3\*GB3③分流器分流器與柵板距離10-20mm或稍小于0.1Db.太小,流速不均;太大,空間大,易降解。擴張角:高粘度30-80°;低粘度30-60°這里取40°L3=(1-1.5)D0：柵板出口處直徑。r=(0.5-2)mm=4\*GB3④分流器支架分流器支架、分流器、芯模可制成整體式，對于大型管材，則做成組合式。分流筋一般3-8根，在滿足強度前提下，其寬度和長度盡量小，且出料端角度應小于進料端。分流筋上設有進氣孔和導線孔。在本模具設計的過程中選用整體式結構，如圖3.3所示=5\*GB3⑤定徑套A、對于外徑定徑法：d<300mm定徑套長度取3-6倍管外徑，但隨d減小，其系數增大；當d<35mm,L=10d；但對于聚烯烴，L=2-5d，倍數隨直徑減小而增大。直徑取比口模內徑大2%-4%，且出口直徑比進口小。B、對于內徑定徑法：L=80-300mm，外徑大于管內徑2%-4%定徑芯模錐度1：16-1：10，始端大，終端小我國采用外徑定型法。模具整體結構如圖3.4所示：4緊固件及其他附件1固定口模螺釘選用M8×25。2調整螺釘選用M8×45。3固定機體的螺釘選用M10×45。5加熱系統(tǒng)模具在注射時，應對模具溫度進行較好的控制，才能保證制品的精度，這就要求在模具內設計加熱系統(tǒng)，在本模具上設計電加熱器對模具進行加熱。

4非標準件加工工藝分流器工藝規(guī)程設計一確定生產綱領，生產類型。制品為大批量生產，模具在生產過程中屬于單件生產。分流器的技術要求：零件材料為T10A。熱處理60-65HRC。未注圓角R0.5。未注公差按IT14級。二零件分析4.1零件的結構分析分流器是與芯模通過螺紋連接，是模具的主要零部件。4.2零件的技術要求分析零件毛坯由棒料鍛造而成，需要進行熱處理回火，該零件結構比較簡單，但表面粗糙度要求較高，需要特殊加工。三確定毛坯尺寸由于在鍛造時要留有銑削時的余量，根據零件形狀及尺寸，確定毛坯尺寸為110×60mm。四工藝規(guī)程設計定位基準的選擇根據基準重合原則，選凸肩上表面為粗基準和精基準。4.3制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：外形：粗車——精車內盲孔：鉆——絞內圓弧孔：電火花——研磨側孔：鉆孔——攻螺紋擬訂加工工藝路線如下：工序號工藝名稱工序內容10下料鋸割110160mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓100至圖紙要求粗、精車外錐面至圖紙要求切斷保證長度120mm6，工件調頭，鉆中心孔12至尺寸7，絞12孔至尺寸要求8，粗、精車外圓47至圖紙要求9，粗、精車外圓36至圖紙要求10，粗、精車外螺紋M36至圖紙要求40鉆孔攻螺紋鉆8孔至7.8鉆M16螺紋底孔至14.5攻M16螺紋至尺寸要求50電火花電火花加工內孔至尺寸要求60鉗工去毛刺70熱處理熱處理至硬度要求80研磨磨外表面至尺寸及表面粗糙度要求90鉗工拋光100檢驗檢各部分尺寸及粗糙度110入庫檢驗4.3選擇加工設備工序30，一般的車削加工，采用硬質合金車刀，夾具采用通用車床夾具，即三爪卡盤，量具采用游標卡尺。工序40，采用Z516型鉆床，選用8、16鉆頭，16絲錐。選用鉆床夾具，即機用虎鉗，量具采用游標卡尺。工序50，采用DK7125型電火花機，夾具選用機用虎鉗，量具選用內徑百分表。工序80，研磨選用普通剛玉磨料，游標卡尺作為量具。

5口模工藝規(guī)程設計5.1確定生產綱領，生產類型制品為大批量生產，模具在生產過程中屬于單件生產?？谀５募夹g要求：零件材料為T10A。熱處理60-65HRC。未注圓角R0.5。未注公差按IT14級。5.2零件分析5.2.1零件的結構分析口模是與芯模共同作用對制品成型，是模具的主要成型零部件。5.2.2零件的技術要求分析零件毛坯由棒料鍛造而成，需要進行熱處理回火，該零件結構比較簡單，但表面粗糙度要求較高，需要特殊加工。5.3確定毛坯尺寸由于在鍛造時要留有銑削時的余量，根據零件形狀及尺寸，確定毛坯尺寸為80×100mm。5.4工藝規(guī)程設計5.4.1定位基準的選擇根據基準重合原則，選右端表面為粗基準和精基準。5.4.2制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：外形：粗車——精車內孔：鉆——絞擬訂加工工藝路線如下：工序號工藝名稱工序內容10下料鋸割80×100mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓77至圖紙要求粗、精車外圓63至圖紙要求切斷保證長度77mm6，工件調頭，鉆中心孔20至尺寸8，粗、精車內圓35至圖紙要求9，粗、精車內圓錐面至圖紙要求40鉗工去毛刺50熱處理熱處理至硬度要求60磨1，磨外圓至尺寸及表面粗糙度要求2，磨內圓至尺寸及表面粗糙度要求70鉗工拋光80檢驗檢各部分尺寸及粗糙度90入庫檢驗5.4.3選擇加工設備工序30，一般的車削加工，采用硬質合金車刀，夾具采用通用車床夾具，即三爪卡盤，量具采用游標卡尺。工序80，研磨選用普通剛玉磨料，游標卡尺作為量具。

6芯模工藝規(guī)程設計6.1確定生產綱領，生產類型制品為大批量生產，模具在生產過程中屬于單件生產。芯模的技術要求：零件材料為T10A。熱處理60-65HRC。未注圓角R0.5。未注公差按IT14級。6.2零件分析零件的結構分析芯模是與口模共同作用對制品成型，是模具的主要成型零部件。零件的技術要求分析零件毛坯由棒料鍛造而成，需要進行熱處理回火，該零件結構比較簡單，但表面粗糙度要求較高，需要特殊加工。6.3確定毛坯尺寸由于在鍛造時要留有銑削時的余量，根據零件形狀及尺寸，確定毛坯尺寸為70×200mm。6.4工藝規(guī)程設計定位基準的選擇根據基準重合原則，選右端表面為粗基準和精基準。制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：外形：粗車——精車內孔：鉆——車螺紋孔：鉆——車——攻螺紋擬訂加工工藝路線如下：工序號工藝名稱工序內容10下料鋸割70×200mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓61至圖紙要求粗、精車外圓42至圖紙要求車外圓錐面至尺寸要求鉆12孔絞內孔12至尺寸要求切斷保證長度150mm6，工件調頭，車內孔47至尺寸8，車內孔至34.59，車內螺紋M36至尺寸要求10，車內圓錐面至尺寸要求40鉗工去毛刺50熱處理熱處理至硬度要求60鉆孔鉆M6螺紋底孔至尺寸4.5攻M6螺紋底孔至尺寸要求70研磨研磨內表面至尺寸及表面粗糙度要求80鉗工拋光90檢驗檢各部分尺寸及粗糙度100入庫檢驗選擇加工設備工序30，一般的車削加工，采用硬質合金車刀，夾具采用通用車床夾具，即三爪卡盤，量具采用游標卡尺。工序60，采用Z516型鉆床，選用4.5鉆頭，6絲錐。選用鉆床夾具，即機用虎鉗，量具采用游標卡尺。工序70，研磨選用普通剛玉磨料，游標卡尺作為量具。

7機體工藝規(guī)程設計7.1確定生產綱領，生產類型。制品為大批量生產，模具在生產過程中屬于單件生產。機體的技術要求：零件材料為T8A。熱處理45-50HRC。未注圓角R0.5。未注公差按IT14級。7.2零件分析零件的結構分析機體是本模具的主要支撐零件，分前后兩個部分，結構復雜程度相對較高。前段機體側面有孔，加工相對較復雜。零件的技術要求分析零件毛坯由棒料鍛造而成，需要進行熱處理回火，該零件結構比較復雜，但加工方法比較簡單。7.3確定毛坯尺寸由于在鍛造時要留有銑削時的余量，根據零件形狀及尺寸，確定后段機體毛坯尺寸為220×200mm，前段的毛坯尺寸為220×100mm。7.4工藝規(guī)程設計定位基準的選擇根據基準重合原則，分別選兩個零件的連接部位的表面為粗基準和精基準。制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：外形：粗車——精車內孔：鉆——車螺紋孔：鉆孔——攻螺紋前機體擬訂加工工藝路線如下：工序號工藝名稱工序內容10下料鋸割220×200mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓206至圖紙要求粗、精車外圓136至圖紙要求鉆30孔車內孔86至尺寸要求切斷保證長度150mm6，工件調頭，車內孔100至尺寸8，車內圓錐面至圖紙要求9，精車內圓36至圖紙要求40鉆孔鉆10孔至尺寸要求鉆10孔至尺寸要求，保證深度要求60鉗工去毛刺70熱處理熱處理至硬度要求80研磨研磨內表面至尺寸及表面粗糙度要求90鉗工拋光100檢驗檢各部分尺寸及粗糙度110入庫檢驗

后機體擬訂加工路線如下：10下料鋸割220×100mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓206至圖紙要求粗、精車外圓160至圖紙要求鉆30孔車內孔116至尺寸要求切斷保證長度70mm6，工件調頭，車內孔68至尺寸8，車內圓錐面至圖紙要求40鉆孔攻螺紋鉆M6螺紋底孔孔至4.5攻M6螺紋至尺寸要求鉆M8螺紋底孔孔至6.5攻M8螺紋至尺寸要求60鉗工去毛刺70熱處理熱處理至硬度要求80研磨研磨內表面至尺寸及表面粗糙度要求90鉗工拋光100檢驗檢各部分尺寸及粗糙度110入庫檢驗4.3選擇加工設備4.3.1工序30，一般的車削加工，采用硬質合金車刀，夾具采用通用車床夾具，即三爪卡盤，量具采用游標卡尺。4.3.2工序40，采用Z516型鉆床，選用4.5、10、6.5鉆頭，8絲錐。選用鉆床夾具，即機用虎鉗，量具采用游標卡尺。4.3.3工序80，研磨選用普通剛玉磨料，游標卡尺作為量具。

8柵板工藝規(guī)程設計一確定生產綱領，生產類型。制品為大批量生產，模具在生產過程中屬于單件生產。機體的技術要求：零件材料為T10A。熱處理60-65HRC。未注圓角R0.5。未注公差按IT14級。二零件分析8.1零件的結構分析柵板是模具上的重要零件，熔融的塑料通過柵板上的小孔進入模具，柵板上有許多小孔，對塑料的流動有很好的控制作用。8.2零件的技術要求分析零件毛坯由棒料鍛造而成，需要進行熱處理回火，該零件結構比較簡單，中間孔較多。三確定毛坯尺寸根據零件形狀及尺寸，確定柵板毛坯尺寸為100×60mm。四工藝規(guī)程設計定位基準的選擇根據基準重合原則，選左端面為粗基準和精基準。制定工藝路線根據各表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：外形：粗車——精車內孔：鉆——絞前機體擬訂加工工藝路線如下：工序號工藝名稱工序內容10下料鋸割100×60mm20熱處理退火，消除內應力30車車外圓端面車外圓，去除表面銹跡粗、精車外圓86至圖紙要求40鉗工去毛刺50熱處理熱處理至硬度要求60鉆孔鉆4孔至尺寸要求絞4孔至尺寸要求70磨磨外圓至尺寸及表面粗糙度要求80鉗工拋光90檢驗檢各部分尺寸及粗糙度100入庫檢驗選擇加工設備工序30，一般的車削加工，采用硬質合金車刀，夾具采用通用車床夾具，即三爪卡盤，量具采用游標卡尺。工序60，采用Z516型鉆床，選用4鉆頭，4絞刀。選用鉆床夾具，即機用虎鉗，量具采用游標卡尺。工序70，研磨選用普通剛玉磨料，游標卡尺作為量具。

結束語通過此次畢業(yè)設計，我受益匪淺，可大體地了解作為一名設計人員所要具備的基本素質及知識量及思考問題，解決問題的能力。同時也讓我鞏固了自己的專業(yè)知識，在設計的過程中對于CAD、PRO/E繪圖軟件、MicrosoftWord辦公軟件等應用有了更進一步的掌握；在設計之初，面對從未涉及的問題，感到十分棘手，但經過反復的思考、查閱資料以及在老師的熱心指導幫助下，同學之間的探討，發(fā)現(xiàn)并非想象中的那么困難。另外，查閱資料是本次設計的重點，詢問經驗人士，我想實踐是最可靠的保證，經驗是寶貴的財富。