帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具設計【一模四腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維13張CAD圖紙+帶任務書+外文翻譯】-zsmj14

帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模設計【一模四腔含13張CAD圖紙及proe三維】

摘  要

塑料在當今世界上無處不用，因此塑料模具有很大的發(fā)展前景，特別是注塑模具。由此可知，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大的意義。本次畢業(yè)設計的課題是帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模，即設計一個用來生產(chǎn)圓珠筆管的注塑模具。本文詳細記錄了模具的設計過程。設計過程包括塑件材料的工藝性分析、擬定模具的結構形式、澆注系統(tǒng)的設計和注塑模主要結構的設計。

在本次畢業(yè)設計中讓我可以綜合運用到以前的學習到的專業(yè)知識，加深我對注塑模具設計原理的理解，并提高了我將理論知識與實際設計相結合的能力，為我以后走向工作崗位打下了基礎。設計中除了應用傳統(tǒng)的計算方法，我還使用了Pro/E、AutoCAD軟件對設計出的模具進行了三維建模及二維圖的繪制。

關鍵詞：注塑模具  Pro/E   AutoCAD

ABSTRACT

 Plastic is nowhere in the world today, so the plastic mold has great prospects for development， especially the injection mold. Thus we can see, It is of great significance to study the injection molds to understand the production process of plastic products and improve the quality of the products. The subject of this graduation project is injection molded mold with ball - point pen with metal insert, that is, the design of a ballpoint pen for the production of injection mold. This paper records the design process of the mold in detail. The design process includes the technical analysis of the plastic parts, the design of the mold, the design of the pouring system and the design of the main structure of the injection mold.

In this graduation design so that I can be integrated into the previous study to the professional knowledge, deepen my understanding of the principles of injection mold design, and improved my ability to combine theoretical knowledge with practical design. For me to work later laid the foundation. In addition to the application of the traditional design method, I also use the Pro / E, AutoCAD software on the design of the mold for three-dimensional modeling and two-dimensional map drawing.

Key words: Injection mold   Pro/E  AutoCAD

目  錄

第一章  緒論 1

1.1注塑模具 1

1.2我國模具發(fā)展現(xiàn)狀 4

1.3模具發(fā)展趨勢 1

1.4本次課題的意義 2

第二章  塑件成型工藝性分析 3

2.1塑件的分析 3

2.2 ABS的性能分析 4

2.3 ABS注射成型過程及工藝參數(shù) 5

2.4 第二章小結 5

第三章 擬定模具的結構形式及澆注系統(tǒng)的設計 6

3.1 擬定模具的結構形式 6

3.1.1 分型面位置的確定 6

3.1.2 型腔數(shù)量和排列方式的確定 6

3.2 注射機型號的確定 7

3.3  澆注系統(tǒng)的設計 9

3.3.1主流道的設計 9

3.3.2 分流道的設計 10

3.3.3 澆口的設計 12

3.3.4校核主流道的剪切速率 12

3.4冷料穴的計算 13

3.5本章小結 13

第四章  注塑模主要結構的設計與計算 14

4.1成型零件的結構設計與計算 14

4.1.1凹模的結構設計 14

4.1.2凸模的結構設計（型芯） 14

4.1.3成型零件鋼材的選用 15

4.1.4成型零件工作尺寸的計算 15

4.1.5成型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 17

4.2 模架的確定 18

4.2.1 各模板尺寸的確定 18

4.3 排氣槽的設計 18

4.4 脫模推出機構的設計 18

4.4.1推出方式的確定 18

4.4.2脫模力的計算 18

4.4.3校核推出機構作用在塑件上的單位壓應力 19

4.5 冷卻系統(tǒng)的設計 19

4.5.1 冷卻介質 19

4.5.2 冷卻系統(tǒng)的簡單計算 19

4.5.3 凹模嵌件和型芯冷卻水道的設置 20

4.6 導向與定位結構的設計 20

4.7 本章小結 21

第五章  總裝圖及二維圖的繪制 22

謝  辭 23

參考文獻 24

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3d.stp

An effective warpage optimization method.docx

An effective warpage optimization method.pdf

Proe

yuanzhubiguan1.stp

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型芯.dwg

型芯鑲件.dwg

定模座板.dwg

導柱.dwg

帶金屬嵌件的圓珠筆管塑件.dwg

帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具裝配圖-a0.dwg

帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具設計任務書.docx

帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具設計說明書正文.docx

底板.dwg

拉料桿.dwg

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澆口套.dwg

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螺紋環(huán).dwg

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頂桿固定板.dwg

頂板.dwg

摘 要 塑料在當今世界上無處不用，因此塑料模具有很大的發(fā)展前景，特別是注塑模具。由此可知，研究注塑模具對了解塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和提高產(chǎn)品質量有很大的意義。本次畢業(yè)設計的課題是帶金屬嵌件的圓珠筆管 注塑模，即設計一個用來生產(chǎn)圓珠筆管的注塑模具。本文詳細記錄了模具的設計過程。設計過程包括塑件材料的工藝性分析、擬定模具的結構形式、澆注系統(tǒng)的設計和注塑模主要結構的設計。 在本次畢業(yè)設計中讓我可以綜合運用到以前的學習到的專業(yè)知識，加深我對注塑模具設計原理的理解，并提高了我將理論知識與實際設計相結合的能力，為我以后走向工作崗位打下了基礎。設計中除了應用傳統(tǒng)的計算方法，我還使用了、 關鍵詞： 注塑模具 is in so we It is of to to of of of is of a of of in of of of of of In so be to my of of my to me to In to of I E, on of 目 錄 第一章 緒論 .............................................................................................................................. 1 ........................................................ 1 ................................................ 4 .................................................... 1 .................................................................................................................. 2 第二章 塑件成型工藝性分析 .............................................................................................. 3 ...................................................... 3 .................................................. 4 ...................................... 5 二章小結 .......................................................................................................................... 5 第三章 擬定模具的結構形式及澆注系統(tǒng)的設計 ............................................................ 6 定模具的結構形式 .............................................. 6 型面位置的確定 .............................................. 6 腔數(shù)量和排列方式的確定 ...................................... 6 射機型號的確定 ................................................ 7 澆注系統(tǒng)的設計 ................................................. 9 .................................................. 9 流道的設計 ................................................. 10 口的設計 ................................................... 12 ......................................... 12 ................................................... 13 ............................................................................................................................. 13 第四章 注塑模主要結構的設計與計算 .......................................................................... 14 ....................................... 14 ............................................... 14 芯） ....................................... 14 ........................................... 15 ....................................... 15 ............................. 17 架的確定 ..................................................... 18 模板尺寸的確定 ............................................. 18 氣槽的設計 ................................................... 18 模推出機構的設計 ............................................. 18 ............................................... 18 ................................................. 18 ......................... 19 卻系統(tǒng)的設計 ................................................. 19 卻介質 ..................................................... 19 卻系統(tǒng)的簡單計算 ........................................... 19 模嵌件和型芯冷卻水道的設置 ................................. 20 向與定位結構的設計 ................................................................................................. 20 章小結 ............................................................................................................................ 21 第五章 總裝圖及二維圖的繪制 ........................................................................................ 22 謝 辭 .......................................................................................................................................... 23 參考文獻 ..................................................................................................................................... 24 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 1 第一章 緒論 塑模具 注塑模具是近代化發(fā)展的生產(chǎn)過程中不可或缺的一種塑膠制品生產(chǎn)的工具。它影響著塑膠制品的完整結構和精確尺寸。注塑成型則是批量生產(chǎn)塑膠制品的一種加工的方式，即將受熱融化的塑料由注射劑射入模腔，經(jīng)冷卻固化后獲得成形品。注塑成型可以對結構復雜的塑料制品實現(xiàn)一次成型，是一種高效率的生產(chǎn)方式。而注塑模具的好壞將直接影響注塑成型的質量。在模具行業(yè)中，想要加工出高精度、高質量的模具來，必須借助先進的計算機輔助設計和制造軟件，這是保證加工質量，提高生產(chǎn)效率，減輕勞動量的有效途徑。 國模具發(fā)展現(xiàn)狀 目 前來說我國模具 行業(yè)一直在突飛猛進，近 10年來的增長速度都達到了 15%,甚至猶有過之。目前我國有 3W 多家模具生產(chǎn)廠商， 80W 人從事模具行業(yè)。出現(xiàn)了一批模具行業(yè)的領頭羊，如一汽、海爾、圣都等 。甚至在重慶、大連等地區(qū)出臺了扶持當?shù)啬＞咝袠I(yè)的政策。 但是我國模具行業(yè)在地域分布上純在不平衡性東南沿海快于中西部，南方的發(fā)展快于北方。 具發(fā)展趨勢 1、模具全球化，模具生產(chǎn)周期進一步縮短 模具市場全球化是當今模具工業(yè)最主要的特征之一，模具的購買者和生產(chǎn)商遍布全世界，模具工業(yè)的全球化發(fā)展使生產(chǎn)工藝簡單、精度低的模具加工企業(yè)向技術相對落后、生產(chǎn)率較低的國家遷移，發(fā)達國家的模具生產(chǎn)企業(yè)則定位在生產(chǎn)高水準的模具上，模具生產(chǎn)企業(yè)必須面對全球化的市場競爭，同時模具生產(chǎn)廠家不得不千方百計地加快生產(chǎn)進度，努力簡化和廢除不必要的生產(chǎn)工序，模具的生產(chǎn)周期將進一步縮短。 2、 模具產(chǎn)品將向大型、精密、標準化方向發(fā)展 一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產(chǎn)效率開發(fā)的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息 產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學的迅猛發(fā)展帶來了零件微型化及精密化有些模具的加工精度公差就要求在 1μ m 以下另外多功能復合模具將得到進一步發(fā)展，新型多功能復合模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，生產(chǎn)效率進一步提高。國外發(fā)達國家模具標準件使用覆蓋率一般為 80％左右，隨著我國模具工業(yè)的發(fā)展，模具標準化工作必將加強，模具標準化程度將進一步提高，模具標準件的應用和生產(chǎn)在“十一五”期間必將得到較大的發(fā)展 3、模具行業(yè)將得到政府愈來愈多的重視和支持，大力發(fā)展模具城，使模具大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 2 行業(yè)進行更快更好的發(fā)展 4模具協(xié)會 承擔起模具企業(yè)與政府之間的橋梁，組織技術交流會， 召開專題研討會，幫助企業(yè)尋找出路和辦法應付市場， 促進模具技術的交流、發(fā)展，進行數(shù)字化管理的推廣。 次課題的意義 畢業(yè)設計可以說是檢驗我們在大學所學知識的一次測試，培養(yǎng)我們將理論知識與實際情況結合的能力進一步提高我們的知識素養(yǎng)， 鍛煉我們獨立處理事務的能力， 為我們以后走向工作崗位打下基礎。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 3 第二章 塑件成型工藝性分析 件 的分析 （ 1）外形尺寸 該塑件 壁厚為 件外形尺寸不大，塑料熔體流程不太長，適合于注塑成型，如圖 2 圖 2帶金屬嵌件的圓珠筆管 （ 2） 精度等級 每個尺寸的公差不一樣，有的屬于一般精度，有的屬于高精度，就按實際公差進行計算。 （ 3）脫模斜度 型收縮率較小，參考表 2°。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 4 表 2塑料品種 結構特點 使用溫度 化學穩(wěn)定性 性能特點 成型特點 主要用途 型結構非結晶型 小于 70° 較好 機械強度較好，有一定的耐磨性，但耐熱性較差，吸水性較大 成型性能很好，成型前原料要干燥 應用廣泛，如電器外殼、汽車儀表盤、日用品等。 性能分析 （ 1） 使用性能 綜合性能好，沖擊強度、力學強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性，電氣性能良好：易于成型和機械加工，其表面可鍍鉻，適合制作一般機械零件、減摩零件、傳動零件和結構零件。 （ 2） 成型性能 1） 無定型塑料。其品種很多，各品種的機電性能以及成型特點也有所差異，應按品種確定成型方法及成型條件。 2） 吸濕性強。含水量小于 質量） ，必須充分干燥，要求表面光澤的塑件應要求長時間預熱干燥。 3） 流動性中等。溢邊料 4） 模具設計時要注意澆注系統(tǒng)，選擇好進口料位置、形式。推出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)白色痕跡。 （ 3） 表 2性能指標 密度 /g· 服強度 /?????? 50 比體積、 伸強度 /?????? 38 吸水率（ %） 伸 彈 性 模 量/?????? 103 熔點 /℃ 130~160 抗彎強度 /?????? 80 計算收縮率（ %） 壓強度 /?????? 53 比熱容 /J·（ ）470 彎 曲 彈 性 模 量/?????? 103 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 5 射成型過程及工藝參數(shù) （ 1）注射成型過程 1）成型前的準備。對 澤、粒度和均勻度進行檢驗，由于 水性較大，成型前應該充分干燥。 2）注射過程。塑件在注射機料筒內經(jīng)過加熱、塑化達到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可分為沖模、壓實、保壓、倒流和冷卻五個階段。 3）塑件的后處理。處理的介質為空氣和水，處理溫度為 60~75℃，處理時間為 16~20s。 （ 2）注射工藝參數(shù) 1）注射機：螺桿式，螺桿轉數(shù)為 30r/ 2）料筒溫度（℃）：后段 150~170； 中段 165~180； 前段 180~200。 3）噴嘴溫度（℃）： 170~180.。 4）模具溫度（℃）： 50~80。 5）注射壓力（ ??????）： 60~100。 6）成型時間（ s）： 30（注射時間取 卻時間 助時間 8）。 二 章小結 本章主要進行了塑件的簡單分析，并通過查閱相關資料了解了所選材料（ 性能、注射成型工藝過程及工藝參數(shù)。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 6 第三章 擬定模具的結構形式及澆注系統(tǒng)的設計 定模具的結構形式 型面位置的確定 通過對塑件結構的分析 ，分型面應選在端蓋截面積最大且利于開模取出塑件的上平面上，其位置如圖 3 圖 3分型面的選擇 腔數(shù)量和排列方式的確定 （ 1）型腔數(shù)量的確定 該塑件采用的精度一般在 2之間，且為大批量生產(chǎn)，可采取一模多腔的結構形式。同時，考慮到塑件尺寸、模具結構尺寸的大小關系，以及制造費用的和各種成本費等因素，初步定為一模四腔結構形式。 （ 2）型腔排列形式的確定 多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要力求緊湊，并與澆口開設的部位對稱。由于該設計選擇的是一模四 腔，故采用中心對稱排列，如圖 3 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 7 圖 3型腔數(shù)量的排列分布 （ 3）模具結構形式的確定 從上面的分析可知，本模具設計為一模四腔，中心對稱排列，根據(jù)塑件結構形式，推出機構擬采用推桿推出的推出形式。澆注系統(tǒng)設計時 ，留到采用對稱平衡式，澆口采用點澆口，且開設在分型面上。因此，定模部分不需要單獨開設分型面取出凝料 ，動模部分需要添加托板。由以上綜合分析可確定選用單分型面注射模。 射機型號的確定 （ 1） 注射量的計算 通過三維軟件建模設計分析計算得 塑件體積： ??塑 = ??3 塑件質量 ： ??塑 = ????塑 = 中 ρ 參考表 2取 ????3? 。 （ 2）澆注系統(tǒng)凝料體積的初步計算 澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能確定 準確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑件體積的 倍來估算。雖然本次采用的流道簡單并且較短，但因為零件的體積較小，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的1倍來計算，故一次注入模具型腔塑料熔體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和 4個塑件體積之和）為 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 8 ??總 = ??塑 (1+1)×4 = 2×4 = ??3 （ 3）選擇注射機 根據(jù)第二步計算得出一次注入模具型腔的塑料總質量??總 = ??3 ，并結合式 ??公 = ??總 則有： ??總 = =??3。根據(jù)以上的計算，初步選定公稱注射量為 60????3，注射機型號為主要技術參數(shù)見表 2 表 2注射機主要技術參數(shù) 理論注射量 /????3 60 移模行程 /70 螺桿柱塞直徑 / 注射壓力 /?????? 35 最大模具厚度 /50 135 最小模具厚度 /50 注射速率 /g???;1 70 鎖模形式 液壓 塑化能力 /g???;1 45 模 具 定 位 孔 直 徑/0 螺桿轉速 /r???????;1 0~200 噴嘴球半徑 / 鎖模力 /00 噴嘴口半徑 /0 拉桿內間距 /30× 330 （ 4）注射機相關參數(shù)的校核 1）注射壓力校核。 需注射壓力為 80~100??????，這里取 ??0 = 100??????，該注射機的公稱注射壓力 ??公 = 150??????，注射壓力安全系數(shù) ??1 = 里取??1 = ??1??0 = 00 = 130 < ??公 ，所以這涉及合格。 2）鎖模力校核 ○1塑件在分型面上的投影面積 ??塑 ，則 ??塑 = ??4(12) = ??2 ○2澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 ??澆 ，即流道凝料（ 包括澆口 ）在分型面上的投影面積 ??澆 數(shù)值，可以按照多型腔模的統(tǒng)計分析來確定。 ??澆 是每個塑件在分型面上的投影面積 ??塑 的 。由于本次設計流道簡單，分流道相對較短，因此流道凝料投影面積可以適當取小一些。這里取 ??澆 =塑 ○3塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上總的投影面積 ??總 ，則 ??總 = ??(??塑 +??澆 ) = ??(??塑 +塑 ) = 4×塑 = 4×??2 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 9 -○4模具型腔內的脹形力 ??脹 ，則 ??脹 = ??總 ??模 == 5 = = ?? 式中， ??模 是型腔的平均計算壓力值。 ??模 是模具型腔內的壓力，通常取注射壓力的 20%~40%，大致范圍為 25~40??????。對于粘度大的精度較高的塑料制品應取較大值。 ??模 取 35??????。 查表 2得該注射機的公稱鎖模力 ??鎖 = 400????，鎖模力安全系數(shù)為??2 = 里取 ??2 = ??2??脹 = 脹 = ??鎖 ，所以注射機鎖模力合格 對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結構尺寸確定后方可進行。 澆注系統(tǒng)的設計 流道的設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。 主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。另外，由于其與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸，因此設計中常設計成可拆卸更換的澆口套。 （ 1） 主流道的尺寸 1) 主流道的長度：小型模具 ??主 應盡量小于 60次設計中初取 50行設計。 2) 主流道小端直徑： d=注射機噴嘴尺寸 +（ ） 4+) 主流道大端直徑： d’=d+2 ??主 ?? 2? ） ≈ 中 α = 4) 主流道球面半徑： ????0 = 注射機噴嘴球頭半徑 +(1~2)???? = (10 +2)???? =12???? 5) 球面的配合高度： h=5 （ 2） 主流道的凝料體積 ??主 = ??3??主 (??主2 +??主2 +??主 ??主 ) = 50×( ??3 = ??3 （ 3） 主流道當量半徑 ???? = 4????，經(jīng)主流道校核算出 4當量大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 10 半徑過大，故 ????取 4） 主流道澆口套的形式 主流道襯套為標準件可選購。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復接觸，易磨損。對材料的要求較嚴格，因而盡管小型注射?？梢詫⒅髁鞯罎部谔着c定位圈設計成一個整體，但考慮上述因素通常仍然將其分開來設計，以便于拆卸更換。同時也便于選用優(yōu)質鋼材進行單獨加工和熱處理。設計中常采用碳素鋼（ 10A），熱處理淬火表面硬度為 50～ 55圖 3 圖 3主流道澆口套的結構形式 流道的設計 （ 1）分流道的布置形式 在設計時應考慮勁量減少在流道內的壓力損失和盡可能避免 熔體溫度降低，同時還要考慮減小分流道的容積和壓力平衡，因此采用平衡式分流道。 （ 2）分流道的長度 由于流道設計簡單，根據(jù)四個型腔的結構設計，分流道較短，故設計時可適當選小一些。單邊分流道長度 ??分 取 35 （ 3）分流道的當量直徑 因為該塑件的質量為 ??塑 = ????塑 = < 200??，根據(jù)式 D=?√??4 ，分流道的當量直徑為 ??分 = ?√??4 = √54 = ?? 選 ??分 = 4???? （ 4）分流道截面形狀 常用的分流道截面形狀有圓形、梯形、 角形等，為了便于加工和凝料的脫模，分流道大多設計在分型面上。本設計采用梯形截面，其加工工藝性能好，且塑料熔體的熱量散失、流動阻力均不大。 （ 5 ） 分 流 道 截 面 尺 寸 已知 ??分 = 4可以算出H== B==分流道截面形狀如圖 3 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 11 圖 3分流道截面尺寸 （ 6）凝料體積 1）分流道定的長度 ??分 = 35×4 = 140???? 2）分流道截面積 ??分 = ??2 3）凝料體積 ??分 = ??分 ??分 =140×???2 ≈ ??2 （ 7）校核剪切速率 1）確定注射時間： t=1s。 2）計算分流道體積流量 :??分 = ??分 :??塑?? = ??3 ??? 3)剪切速率 ???分 =分?? ???分3 =3 = 03 ????3 ??;1? 該分流道的剪切速率 處于澆口主流道與分流道的最佳剪切速率 5×102~5×103??;1之間，所以，分流道內熔體的剪切速率合格。 （ 8）分流道的表面粗糙度和脫模斜度 分流道的表面粗糙度要求不是很低，一般去 處取 外，其脫模斜度一般在 5°~ 10°之間，這里取脫模斜度為 8° 。 口的設計 該塑件要求不允許有裂紋和變形缺陷，表面質量要求較高，采用一模四腔注射， 為便于調整充模時的剪切速率和封閉時間，因此采用側澆口。其截面形狀簡單，易于加工，便于試模后矯正，且開設在分型面上從型腔的邊緣進料。 （ 1） 側澆口尺寸的確定 1） 計算側澆口的深度。側澆口的深度 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 12 h=式中， 里 t=于 n= 在工廠進行設計時，澆口深度通常先取小值，以便在今后試模時發(fā)現(xiàn)問題進行修模處理， 此處澆口 深度 2)計算側澆口的寬度。 測澆口寬度 B=??√??30 = 1???? 式中 等于塑件的外表面積）。 2） 計算澆口的長度。測澆口的長度 ??澆 一般選用 里取??澆 = ??。 （ 2） 測澆口的剪切速率 ○1計算澆口的當量半徑。由面積相等可得 π ??澆2 = 此矩形澆口的當量半徑 ??澆 = 2計算澆口的體積流量 ： ??澆 = ??塑?? =??3 ??? = 03 ????3 ??? ○3計算澆口的剪切速率： ???澆 = 主???????3= 04??;1 該矩形側澆口 的剪切速率處于澆口和分流道最佳剪切速率 5×103~5×104??;1之間，所以，澆口的剪切速率校核合格。 核主流道的剪切速率 上面分別求出了塑件的體積、主流道的體積、分流道的體積（澆口的體積太小可以忽略不計）以及主流道的當量半徑，這樣可以校核主流道熔體的剪切速率。 （ 1）計算主流道的體積流量： q 主 =（ V 主 +??分 + ） /t=（ × /1s=s （ 2） 計算主流道的剪切速率 γ = /π R 主 3=625流道內熔體的剪切速率處于澆口與分流道的最佳剪切速率 5× 102103之間，所以，主流道的剪切速率校核合格。 料穴的計算 冷料穴位于主流道正對面的動模板上，其作用主要是收集熔體前鋒的冷料，防止冷料進入模具型腔而影響制品的表面質量。本設計僅有主流道冷料穴。由于 該塑大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 13 件表面要求沒有印痕，采用推桿推出塑件，故采用與 Z 型拉料桿匹配的冷料穴。開模時，利用凝料對球頭的包緊力使凝料從主流道襯套中脫出。 章小結 本章對模具的結構形式進行了簡單的設計，選擇了注射機型號，并對澆注系統(tǒng)進行了簡單的計算。 第四章 注塑模主要結構的設計與計算 型零件的結構設計與計算 模的結構設計 凹模是成型制品的外表面的成型零件。按凹模結構的不同可將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對塑件的結構分析，本設計采用整體嵌入式凹模。如圖 4示 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 14 圖 4型腔鑲件 模的結構設計（型芯） 凸模是成型塑件內表面的成型零件，通?？梢苑譃檎?體式和組合式兩種類型。通過對塑件的結構分析，選用整體式凸模。 圖 4型芯 型零件鋼材的選用 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 15 根據(jù)對成型塑件的綜合分析，該塑件的成型塑件要有足夠的剛度、強度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時考慮它的機械加工性能和拋光性能。又因為該塑件是大批量生產(chǎn)，所以構成腔的嵌入式凹模鋼材選用 型零件工作尺寸的計算 - 表 4差數(shù)值的選用 材料 代號 塑件種類 建議采用的精度 高精度 一般精度 低精度 烯腈 3 5 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 16 烯 （ 1+]+δ z —— 凹模徑向尺寸（ —— 塑件徑向基本尺寸（ —— 塑料的平均收縮率（ %） △ ———— 塑件公差值（ δ ———— 凹模制造公差（ （ 1）凹模徑向尺寸的計算 由： 表得：△ =（ 1+]+δ z= 2）凹模深度尺寸的計算 （ 1+]+δ z —— 凹模深度尺寸 δ z———— 凹模深度制造公差 由： 5表得△ =（ 1+1]+δ z= 3）型芯徑向尺寸的計算 （ 1+]-δ z —— 型芯徑向尺寸 δ z———— 型芯徑向制造公差 由 5表得：△ =M=[（ 1+]-δ z=60+中， 表 4處取 X= （ 4）型芯高度尺寸的計算 （ 1+]-δ z —— 型芯高度尺寸（ δ z———— 型芯高度制造公差（ 由 5表得：△ =M=[（ 1+]-δ z=中， 表 4處取 X= 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 17 型零件尺寸及動模墊板厚度的計算 （ 1）凹模側壁厚度的計算 凹模側壁厚度與型腔內壓強及凹模的深度有關，根據(jù)型腔的布置，模架初選355450厚度根據(jù)表 4 S=(32Eδ p） 1/3=76中， h=W， h=45模具剛度計算許用變形量。根據(jù)注射塑料品種。 由于型腔采用直線、對稱結構布置，故四個型腔之間壁厚滿足結構設計就可以了。型腔與模具周邊的距離由模板的外形尺寸來確定，根據(jù)估算模板平面尺寸選用250250比型腔布置的尺寸大的多，所以完全滿足強度和剛度的要求。 架的確定 根據(jù)模具型腔布局的中心距和凹模嵌件的尺寸 ， 又考慮凹模最小壁厚，導柱、導套的布置等，再同時參考 中小型標準模架的選型經(jīng)驗公式和表 4確定選用模架序號為 6號（ W× L=250× 250），模架結構為 模板尺寸的確定 1） A 板是流道板， 0 2） B 板尺寸。 B 板是型腔固定板，考慮到件高 85又考慮在模板上還要開設冷卻水道， 故 按模架標準板厚取 100經(jīng)上述尺寸計算，模架尺寸已經(jīng)確定為模架序列號為 1 號 ， 板面為25015模架形式為 的標準模架。其外形尺寸：寬 ×長 ×高=2501563 氣槽的設計 該塑件由于采用 中心 進料， 熔體充滿型腔， 其間 使用分型面排氣方法進行排氣， 氣體會沿著 分型面排出而不會產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象 模推出機構的設計 出方式的確定 該模具為推桿脫模機構，既方便推動減少充氣吸力，又不易使塑料制品變形。在大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 18 注塑成型后，定模板與動模板分型，推動推板 23，并有連接推板上的推桿使塑料制品脫離型芯出模，并手動取出。 模力的計算 型芯脫模力因為 λ =r/t=60/4＞ 10 所以，此處視塑件為薄壁塑件，根據(jù)式（ 4模力為 F=8（ 1K+8× 4× 3000× 300× （ /（ （ 1+ =中， F 是脫模力 （ N） ； E 是塑料的彈性模量（ 查表 4S 是塑料成型的平均收縮率（ %），查表 4 μ 是塑料的泊松比（查表 4 Φ 是脫模斜度（ ° ）； f 是塑料與鋼材之間的摩擦因數(shù)，查表 4r 是型芯的半徑（ A 是塑件在與開模方向垂直的平面上的投影面積（ 當塑件底部有通孔時， 核推出機構作用在塑件上的單位壓應力 （ 1）推出面積 A=π /4（ D2 =π /4（ 1402 =4082（ 2）推出應力 ? ==0822781壓強度）合格 卻系統(tǒng)的設計 卻介質 于中等黏度材料， 其成型溫度及模具溫度分別為 200℃ 和 50~80℃ 。 所以，模具溫度初步選 50℃ ，用常溫水對模具進行冷卻。 卻系統(tǒng)的簡單計算 （ 1）單位時間內注入模具中的塑料熔體總質量 W 1）塑料制品的體積 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 19 V=??主 +n??塑 =2）塑料制品的質量 m=）塑件壁厚為 注射時間 1s， 脫模時間 8s，則注塑周期： t= + + =1+= 由此得每小時注射次數(shù)：N=(3600/ =245 次。 4 ）單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量：W=45× h （ 2）確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量 表 4接可知 s 的值的范圍在 310kJ/間， 故可取 370kJ/ （ 3）計算冷卻水的體積流量 24℃ ,出水口的水溫為θ 1=25℃，取水 的密度ρ =1000kg/的比熱容為 C=)。 則根據(jù)公式可得： 0ρ c（θ 1） =370/60× 1000× （ 25 =定冷卻水路的直徑 當 查表 4知，為了使冷卻水處于湍流狀態(tài)， 取模具冷卻水孔的直徑 d= （ 5）冷卻水在管內的流速 v V=40× π d2=4× 0× s （ 6） 求冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h， 因為平均水溫為 查表 4f=有： v） 0.8/104m2· h·℃） （ 7）計算冷卻水通道的導熱總面積 A A=h△θ =計算模具所需冷卻水管的總長度 L L=A/π d=3 9）冷卻水路的根數(shù) X 設每條水路的長度為 l=100則冷卻水路的根數(shù)為 X=93/100≈ 1根 由上述計算可以看出，一條冷卻水道對于模具來說顯然是不合適的，因此應根據(jù)具體情況加以修改。 為了提高生產(chǎn)效率， 凹模和型芯都應得到充分的冷卻。 模嵌件和型芯冷卻水道的設置 型芯的冷卻系統(tǒng)的計算與凹模冷卻系統(tǒng)的計算方法基本上是一樣的，因此不再重復。尤其需要指出的是型芯的 冷卻方式。由于塑件上有四條肋板，大型芯設計時要在型芯上開四條溝槽，同時考慮推桿要通過大型芯推出塑件的輪轂部分，因此給冷卻系統(tǒng)帶來了難度。設計時在型芯的下部采用簡單冷卻流道式來設計。凹模嵌件擬采用四條冷卻水道進行冷卻。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 20 向與定位結構的設計 注射模的導向機構用于動、定模之間的開合模導向和脫模機構的運動導向。 按作用分為模外定位和模內定位。模外定位是通過定位圈使模具的澆口套能與注射機噴嘴精確定位；而模內定位機構則通過導柱導套進行合模定位。錐面定位則用于動、定模之間的精密定位。本模具所成型的塑 件比較簡單，模具定位精度要求不是很高， 因此可采用模架本身所帶的定位結構。 章小結 本章主要對注塑模具的成型零件、模架、脫模推出機構、冷卻系統(tǒng)等進行了簡單設計 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 第五章 總裝圖及二維圖的繪制 通過使用 e 軟件建立三維模型 如圖 5示 ，進行零件的繪制與裝配；隨后使用 圖 5 圖 5帶金屬嵌件的圓珠筆管注塑模具三維建模 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 22 圖 5帶金屬嵌件的圓珠筆管的注塑模具二維圖 謝 辭 光陰似箭，時光荏苒。轉眼間，四年的大學生涯已經(jīng)快要過去了。仍然記得剛來到大連交通大學時的情形，對一切都是那么的好奇。在這充實而有意義的四年里，我最想感謝的，是我的老師們。是他們教會了我各種專業(yè)知識，還教會了我做人的道理，讓我這四年里每天的生活多姿多彩。我還想感謝的，是我可愛的同學們。是他們陪著我走過青春的酸甜苦辣，陪我一起分享成功的喜悅，陪我一同分擔失敗的痛苦。 在論文完成之際，謹向我尊敬的指導老師致以誠摯的謝意。在學業(yè)的最后階段，指導老師都將他們的知識、經(jīng)驗、心得毫無保留的傳授給我們，給我們耐心的指導和不懈的支持。 我還想感謝的，是大連交通大學。是它給予了我發(fā)揮自己潛能的舞臺，是它給了我發(fā)展的空間，是它讓我們穿過五湖四海來到這 里 相聚。大學四年的生活，將是我一生中最美好的回憶。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 23 參考文獻 [1]陳蓮生 科技信息：規(guī)劃與設計， 2014，（ 09）：199[2]苗軍偉 鄭州大學 ,3]石明洪，駱志高 江蘇理工大學學報， 19. [4]龍玲，彭必友 成都紡織高等專科學校學報， 2005， 04（ 6） [5]吳繼芳 華中科技大學，2007， 05 [6]陶巖 科技創(chuàng)新與應用， 2015，（ 10）： 112. [7]陶明康 華中科技大學， 8]徐淑姣，董祥忠，林旭東 2002 年中國工程塑料加工應用技術研討會論文集， 2889]柯曉華 的注塑模具 成及應用研究 10]張平 電加工與模具， 2014 年增刊 1 [11]e iu 12]葉久新，王群 塑料成型工藝及模具設計，機械工業(yè)出版社，