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車模方向盤(pán)模具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 張濤川 08模具1班陳華龍學(xué)號(hào) 2008301110 產(chǎn)品外型圖 塑件的結(jié)構(gòu)工藝分析 本次設(shè)計(jì)題目是車模方向盤(pán) 外形尺寸為36X36X18mm 對(duì)于充電器主要要根據(jù)以上對(duì)產(chǎn)品塑料性能的分析 需用PC料 查 1 42 PC無(wú)毒 無(wú)味 呈白色 成型的塑件有較好的光澤 收縮率為 4 0 7 在這里收縮率取0 5 PC有極好的抗沖擊強(qiáng)度 耐熱性能優(yōu)異 有良好的力學(xué)強(qiáng)度和一定的熱穩(wěn)定性 光潔度 阻燃性 化學(xué)穩(wěn)定性 PC有抗沖擊強(qiáng)度非常強(qiáng)和尺寸穩(wěn)定性 易于成型加工 模具設(shè)計(jì)要求 塑料材料 PC PC是聚碳酸酯的簡(jiǎn)稱 聚碳酸酯的英文是Polycarbonate 簡(jiǎn)稱PC工程塑料 是分子主鏈中含有 O R O CO 鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂 按分子結(jié)構(gòu)中所帶酯基不同可分為脂肪族 脂環(huán)族 脂肪一芳香族型 是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹(shù)脂 具有優(yōu)異的電絕緣性 延伸性 尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性 較高的強(qiáng)度 耐熱性和耐寒性 還具有自熄 阻燃 無(wú)毒 可著色等優(yōu)點(diǎn) 它的強(qiáng)度和韌性很好 pc的Tg 玻璃化溫度 較高 約為150 熔融溫度為220 320 以上 長(zhǎng)期工作溫度可高達(dá)120 短時(shí)使用溫度可達(dá)140 其脆化溫度低達(dá) 100 甚至在 181 以下 以其他熱塑性塑料相比pc的剛性較大 蠕變值很小 具有良好的尺寸穩(wěn)定性 性能優(yōu)越 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及確定 型腔數(shù)量及排列方式由于本制件很小 根據(jù)實(shí)際條件以及經(jīng)濟(jì)性 采用一模八腔 分型面結(jié)合塑件 此次設(shè)計(jì)采用單分型腔模 單分型面注射模具中最簡(jiǎn)單最基本的一種形式 凸凹模結(jié)構(gòu)形式凸凹模都采用組合式嵌入形式推出機(jī)構(gòu)由于塑件較小采用頂針頂環(huán)形流道強(qiáng)制推出 有利于推出塑件 不產(chǎn)生破壞 型腔數(shù) 一模八腔 選取模架 模架 采用龍記標(biāo)準(zhǔn)模胚C 3045A60B90C90 大水口 前模仁 168X272X30 s136 后模仁 168X272X30 s136 型腔數(shù)量 一模八腔澆口類型 側(cè)澆口 澆注系統(tǒng)采用普通流道的澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 側(cè)澆口 主流道 分流道 冷料穴 主流道 主流道 主流道是連接注塑機(jī)的噴嘴與分流道的一段通道 通常和注塑機(jī)的噴嘴在同一軸線上 斷面為圓形 有一定的錐度 錐度為2 目的是便于冷料的脫模 同時(shí)也改善料流的速度 因?yàn)橐妥⑺軝C(jī)相配 所以其尺寸與注塑機(jī)有關(guān) 分流道 O型截面 這種分流道的流動(dòng)性強(qiáng) 本次設(shè)計(jì)采用這種截面 O型流道 冷料穴 冷料穴冷料穴一般位于主流道對(duì)面的動(dòng)模板上 或處于分流道末端 其作用是存放料流前端的冷料 防止冷料進(jìn)入型腔而形成冷接縫 此外 開(kāi)模時(shí)又能將主流道凝料從定模板中拉出 冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直徑 長(zhǎng)度約為主流道大端直徑 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) IN OUT IN OUT 循環(huán)式流道 頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圓頂針 4共24支 拉料桿 6共1支 頂出機(jī)構(gòu)組成選用推桿推出 由于此塑件較小 所以還應(yīng)采用環(huán)形流道強(qiáng)制推出 設(shè)計(jì)原則 1 保證塑件不因頂針推出而變形2 頂針應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方3 頂針應(yīng)均勻布置4 頂針應(yīng)設(shè)在塑件壁厚較大的地方 模具總裝配圖 3D模架圖 2D模架圖 模具總裝配圖 定模座板 A板 B板 支撐塊 動(dòng)模座板 頂針面板 頂針底板 導(dǎo)套 導(dǎo)柱 水路 定位環(huán) 澆口襯套 頂棍孔 頂針 模具總裝配圖 塑件 復(fù)位桿 彈簧 螺釘 拉料桿 注塑機(jī)的選擇 塑件的體積PC密度為1 2g cm3的pcUG計(jì)算體積 V 30 1cm3單件塑料件重量M 24g根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 注射機(jī)的最大注射量是其允許最大注射量的80 由此 查第107頁(yè)4 1 并采用一模八腔 所以注塑機(jī)型號(hào)XS ZY 250 結(jié)論 通過(guò)了這次畢業(yè)設(shè)計(jì) 不但鞏固了我們所學(xué)的知識(shí) 學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用有關(guān)知識(shí)和基礎(chǔ)知識(shí)來(lái)解決塑料模具設(shè)計(jì)中碰到的技術(shù)問(wèn)題的能力掌握塑料模具注塑基本設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟 更為我們以后工作以及學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ) 然而激烈競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)不斷地考驗(yàn)我們 所以在以后的道路中 我要更加的努力 不斷完善自己 充實(shí)自已 感謝各位老師的指導(dǎo)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
茲發(fā)給 08模具設(shè)計(jì)與制造1 班學(xué)生 陳華龍 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)，內(nèi)容如下：
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）名稱
車模方向盤(pán)模具設(shè)計(jì)
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及目標(biāo)
畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容要求：
1．使用UG進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)；
2. 針對(duì)給定車模方向盤(pán)進(jìn)行模具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)；
3. 出模具3D、2D圖紙（含零件圖）；
4. 按照格式要求撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
5. 在畢業(yè)設(shè)計(jì)及實(shí)習(xí)過(guò)程中及時(shí)保持溝通與聯(lián)系，本人手機(jī)：13553273027，遇有忙音，請(qǐng)先短信聯(lián)系；
5. 請(qǐng)于12月12日之前加入畢業(yè)設(shè)計(jì)工作群53669574，過(guò)期一律不批準(zhǔn)入群。
三、進(jìn)度安排
時(shí)間
工作內(nèi)容
預(yù)定目標(biāo)及檢查方式
2010年12月6日
下發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)
2010年12月13日
撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告
提交開(kāi)題報(bào)告
2011年1月8日
撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)第一稿
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)第一稿
2011年2月21日
撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)第二稿
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)第二稿
2011年5月21日
撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)第三稿
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)第三稿
2011年5月31日
完成畢業(yè)設(shè)計(jì)終稿
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)終稿
2011年6月10日
畢業(yè)答辯
提交畢業(yè)設(shè)計(jì)所有文件及數(shù)據(jù)
四、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)于2010年 12 月 6 日發(fā)出，論文應(yīng)于2011年 5 月 31 日前完成，然后提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)委員會(huì)進(jìn)行答辯。
五、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）必須完成的內(nèi)容
1. 開(kāi)題報(bào)告
2. 3D、2D模具圖檔
3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及2D圖紙
4. 有關(guān)數(shù)據(jù)刻盤(pán)
六、備注
1、 本任務(wù)書(shū)一式三份，專業(yè)教研室、指導(dǎo)教師、學(xué)生各執(zhí)一份；
2、 學(xué)生須將此任務(wù)書(shū)按裝訂要求進(jìn)行裝訂；此表雙面打印。
專業(yè)教研室主任： 審核 2010 年 12 月 6 日
指導(dǎo)教師： 簽發(fā) 2010 年 12 月 6 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
課題名稱： 車模方向盤(pán)的設(shè)計(jì)與制作
院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)班 級(jí)： 08模具設(shè)計(jì)與制造（1）班
學(xué)生姓名： 陳 華 龍
學(xué) 號(hào)： 200830110
指導(dǎo)教師： 張濤川
二○一○ 年 十二 月 十一 日
一、課題簡(jiǎn)介：
本次課題的主要研究任務(wù)是車模方向盤(pán)的設(shè)計(jì)與制作。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的指導(dǎo)，自己尋找一款研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪。并用UG畫(huà)出模具凹模、凸模零件三維立體圖，書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
再而對(duì)車模方向盤(pán)制件進(jìn)行工藝分析，了解此類型制件塑料的特性、用途及成型工藝等；再通過(guò)此制件對(duì)其模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)其模具的基本結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行對(duì)模架的選取，然后再進(jìn)行相關(guān)模具設(shè)計(jì)
二、選題依據(jù)（來(lái)源）及其意義：
本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是校內(nèi)公開(kāi)選題，由老師指導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立完成，
課題的研究?jī)?nèi)容源自于生活，應(yīng)用廣泛，產(chǎn)品更是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚挠闷?。從開(kāi)始的實(shí)用性、可靠性己經(jīng)提升到對(duì)美觀性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，在這種不斷提出的新要求，促使該產(chǎn)品的外形不斷的改進(jìn)，外形零件的生產(chǎn)技術(shù)也不斷得到新的發(fā)展的情況下，通過(guò)這一具有代表性模具的分析研究，從而讓我們達(dá)到掌握具有復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)以及加工的方法，具有相當(dāng)重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)我是一個(gè)很好的考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)能夠更加加強(qiáng)我對(duì)復(fù)雜塑料模具結(jié)構(gòu)、塑料成型原理以及模具設(shè)計(jì)有更層次的理解，同時(shí)也讓我充分發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的不足
三、本課題的實(shí)施方案
為了使此次設(shè)計(jì)過(guò)程條理清晰，思路明確，根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求及任務(wù)書(shū)的指導(dǎo)，綜合自己所學(xué)的知識(shí)，特制定如下實(shí)施方案：
1. 對(duì)給定的產(chǎn)品進(jìn)行外觀尺寸、結(jié)構(gòu)、材料研究與分析。
2. 查閱相關(guān)文獻(xiàn)、資料，搜集了解該產(chǎn)品材料的特征性能及其成型工藝。
3. 對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)模具的基本結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行對(duì)模架的選取。
4. 利用 UG軟件繪制模具凹模、凸模零件三維立體圖。
5. 根據(jù)上述材料書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
6. 將上述材料交指導(dǎo)教師評(píng)閱，待指導(dǎo)教師指出不足后，修改，再交給指導(dǎo)教師
7. 在規(guī)定的時(shí)間里聯(lián)系指導(dǎo)教師，以便指導(dǎo)教師隨時(shí)跟進(jìn)并進(jìn)行指導(dǎo)，及時(shí)對(duì)欠缺處加以改正。
8. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
9. 全面系統(tǒng)地整理設(shè)計(jì)材料，準(zhǔn)備答辯。
10. 準(zhǔn)備光碟，刻錄出模具3D、2D圖紙（含零件圖）設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
四、論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)程：
日 期 安 排
工作內(nèi)容
2010.11.29
學(xué)生打印“題目匯總表”交教務(wù)處
2010.11.30—2010.12.6
完成下載任務(wù)書(shū)
2010.12.6—2010.12.13
撰寫(xiě)楷體報(bào)告或開(kāi)題綜述
2011.1.8
完成（設(shè)計(jì)）論文第一稿
2011.2.11
完成（設(shè)計(jì)）論文第二稿
2011.5.21
完成（設(shè)計(jì)）論文第三稿
2011.5.31
完成（設(shè)計(jì)）論文終稿
五、主要參考文獻(xiàn)：
（1）周文玲 . 互換性與公差測(cè)量. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8
（2）陳立德 . 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社，2007.8
（2）李忠文、張洪偉 . 注塑模具設(shè)計(jì)方法與經(jīng)驗(yàn) 沈陽(yáng)：遼寧看雪技術(shù)出版社，2009.4
（2）桑永 . 塑料材料與配方 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11
指
導(dǎo)
教
師
意
見(jiàn)
本欄填寫(xiě)：
指導(dǎo)教師（簽名）：
年 月 日
專業(yè)意見(jiàn)
專業(yè)主任（簽名）：
年 月 日
5
學(xué) 號(hào)： 2008301110
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
題目
車模方向盤(pán)模具設(shè)計(jì)
模具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
陳華龍
專業(yè)名稱
模具設(shè)計(jì)與制造
指導(dǎo)教師
張濤川
二00九年六月五日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
目錄
摘 要....................................................................................................III
引言........................................................................................................1
第一章 產(chǎn)品圖......................................................................................4
第二章 對(duì)塑料件的材料與工藝性分析...................................................5
2.1材料成型的特點(diǎn)分析......................................................................5
2.1.1使用性能..........................................................................................................5
2.1.2成型性能..........................................................................................................5
2.2塑料件的工藝性分析.............................................................................................6
2.2.1塑件表面質(zhì)量分析.......................................................................................6
2.2.2塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析..............................................................................6
第三章 根據(jù)塑件的質(zhì)量體積確定型腔數(shù)目和選擇注射機(jī).......................7
3.1 ug模型分析............................................................................................................7
3.2確定型腔數(shù)................................................................................................................7
3.3根據(jù)模具型腔能否充滿與最大注射量關(guān)系計(jì)算..........................................7
3.4注射壓力的校核......................................................................................................8
3.5鎖模力的校核...........................................................................................................8
3.6 開(kāi)模行程的校核....................................................................................................9
第四章 模架的選擇...............................................................................10
第五章 塑料制件在模具中的位置........................................................11
5.1分型面.......................................................................................................................11
5.2成型零件及排列方式...........................................................................................12
5.2.1型腔.....................................................................................12
5.2.2型芯.....................................................................................13
5.2.3 排位方式............................................................................13
第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)..........................................................................15
6.1 主流道的設(shè)計(jì).......................................................................................................15
6.2 分流道的設(shè)計(jì).......................................................................................................17
6.3 澆口的設(shè)計(jì)............................................................................................................18
6.4 泠料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)....................................................................................20
第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................................................21
7.1導(dǎo)向裝置......................................................................................21
7.2復(fù)位裝置......................................................................................22
第八章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)........................................................................24
第九章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)........................................................................25
第十章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................................26
第十一章 模具工作原理........................................................................28
第十二章 模具草圖...............................................................................28
參考文獻(xiàn)...............................................................................................29
結(jié)論......................................................................................................30
摘 要
為了保證成型合格的塑料制品，滿足產(chǎn)品的使用要求，保證模塑成型工藝順利進(jìn)行，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本，必須根據(jù)塑料制品的要求和塑料的工藝性能，認(rèn)真分析制品的工藝性或正確設(shè)計(jì)塑料制品，正確確定成型方法及成型工藝，正確選擇成型工藝條件，正確設(shè)計(jì)塑料模具及選擇合適的成型機(jī)械。在塑料成型工藝和各種塑料模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上，現(xiàn)扼要敘述一個(gè)塑料模設(shè)計(jì)的實(shí)例。
本設(shè)計(jì)是車模方向盤(pán)模具設(shè)計(jì)。根據(jù)指導(dǎo)老師所給的任務(wù)書(shū)自己找個(gè)零件實(shí)物，自己測(cè)繪，應(yīng)用ug軟件，創(chuàng)建零件模型圖，然后創(chuàng)建分型面，并把模型圖停留在動(dòng)模部分和定模部分。同時(shí)，由于車模方向盤(pán)的設(shè)計(jì)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是一類比較實(shí)用型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，涉及到多方面因素。綜述了塑料產(chǎn)品的工藝性能,對(duì)車模方向盤(pán)注射成型工藝進(jìn)行了分析，并選擇注塑機(jī)以及注塑機(jī)工藝參數(shù)，充分論述了車模方向盤(pán)的注射成型工藝過(guò)程。如何設(shè)計(jì)出有特點(diǎn)、符合批量生產(chǎn)要求，同時(shí)又要充分滿足使用要求保護(hù)塑料衣夾的使用壽命，因此，材料的選擇、工藝分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要性。對(duì)于本次設(shè)計(jì)是在閱讀大量技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了工藝設(shè)計(jì)的各個(gè)步驟。為了方便說(shuō)明，還插入了一部分圖。此設(shè)計(jì)是對(duì)畢業(yè)生在大學(xué)三年中所學(xué)知識(shí)的一次全面的素質(zhì)與能力的綜合檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：模具技術(shù)、塑料、制品、參數(shù)、計(jì)算
ABSTRACT
In order to ensure a qualified plastic molding products, to meet product use requirements designed to ensure the smooth progress of molding processes, improve labor productivity, reduce costs, must be based on the requirements of plastics and plastic process performance, a careful analysis of products, processes or the proper design plastic products, to determine the correct method of forming and molding processes, correct choice of molding process conditions, the proper design and selection of a suitable plastic mold molding machine. In the plastic molding process, and all kinds of plastic mold structure and the design calculations, based on a plastic mold is a brief description of the design example.
This design is the outlet cover plastic molding process and mold design. According to the mandate given by the instructor to find a parts book their own kind, their own mapping, application ug software, create a part model diagram, and then create a sub-type surface, and to remain in the dynamic simulation model diagram part and the fixed mold section. At the same time, due to the design of outlet cover in industrial product design is a kind of more practical product design, involving various factors. An overview of the process performance of plastic products on the socket cover injection molding process was analyzed, and select injection molding machine injection molding machine, as well as process parameters, fully discussed with plastic cup with a handle of injection molding process.How to work out features, in line with volume production requirements, at the same time fully meet the application requirements to protect the life of plastic outlet cover, so the choice of materials, process analysis, the importance of structural design. For this second design is a large number of technical literature in reading, based on the detailed design of the various steps of the process. To facilitate the descriptions, but also inserted a part of Fig. This design is a graduate of the school at the university three years, a comprehensive knowledge of the quality and ability of the comprehensive examinations.
Keywords: Mold technology、plastics、 products、 parameters、 calculation
V
引言
一、模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具是大批量生產(chǎn)各種產(chǎn)品和日用生活品的重要工藝裝備，它以其特定的形狀通過(guò)一定的方式使原料成型，例如，塑料產(chǎn)品是通過(guò)注射方式使塑料材料在模具內(nèi)成型而獲得的。由于模具成型具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、省料和成本低等特點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，特別是汽車、航天航空、儀器儀表、機(jī)械制造、家用電器、石油化工、輕功日用品等部門(mén)得到極其廣泛的應(yīng)用。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式的要求越來(lái)越高。為了滿足人類的需要，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造技術(shù)的重要標(biāo)志之一。
二、塑料模塑成型技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向
塑料模塑成型工藝及塑料模技術(shù)的發(fā)展與整個(gè)塑料工業(yè)的發(fā)展是分不開(kāi)的。
隨著塑料產(chǎn)量的提高和品種的增多以及應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，促進(jìn)了塑料成型工藝、塑料成型設(shè)備和塑料模具的不斷發(fā)展。塑料成型模具是塑料模塑成型關(guān)鍵的工藝裝備。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)代塑料制品生產(chǎn)中，正確的加工工藝、高效率的設(shè)備、先進(jìn)的模具是影響塑料制品生產(chǎn)的三大重要因素，而塑料模對(duì)塑料模塑工藝的實(shí)現(xiàn)，保證塑料制品的形狀、尺寸及公差起著極重要的作用，高效率全自動(dòng)的設(shè)備只有配備了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的塑料模才可能發(fā)揮其效能；產(chǎn)品的更新也是以模具的制造和更新為前提。目前，對(duì)塑料制品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量的要求愈來(lái)愈高，因而對(duì)塑料模的需求也愈來(lái)愈迫切?？梢?jiàn)塑料模在模具工業(yè)中是極其重要，塑料模成型發(fā)展動(dòng)向：
1） 加深理論研究。
2） 高效率，自動(dòng)化。
3） 大型，微型，高精度。
4） 高壽命和簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)模具。
5） 模具制造先進(jìn)設(shè)備及先進(jìn)工藝。
6） 模具的標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)。
7） 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造模具技術(shù)。
三、我國(guó)模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
近兩年，我國(guó)模具技術(shù)有了很大的提高，生產(chǎn)的模具有些已接近或達(dá)到國(guó)際水平，2003年模具出口3.4億美元，比上年增長(zhǎng)34%。中國(guó)現(xiàn)有模具企業(yè)2萬(wàn)多家，從業(yè)人員50多萬(wàn)人。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其他各類模具約占11%。由于近年市場(chǎng)需求的強(qiáng)大拉動(dòng)，中國(guó)模具業(yè)高速發(fā)展，市場(chǎng)廣闊，產(chǎn)銷兩旺。1996年至2002年間，年均增長(zhǎng)14%，2003年達(dá)到25%，廣東、江蘇、浙江、山東等模具發(fā)達(dá)地區(qū)增長(zhǎng)都在25%以上，其中廣東省模具生產(chǎn)企業(yè)已有6000余家，年產(chǎn)值超過(guò)150億元。
近年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在：
1.研究開(kāi)發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用了一些新的熱處理工藝，延長(zhǎng)了模具的使用壽命。
2.研究開(kāi)發(fā)了一些多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。
3.研究開(kāi)發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝，如三維曲面數(shù)控、仿形加工；模具表面拋光、表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)；模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。
4.模具加工設(shè)備已得到較大發(fā)展，國(guó)內(nèi)已能批量生產(chǎn)精密坐標(biāo)磨床、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）銑床、CNC電火花線切割機(jī)床和高精度電火花成形機(jī)床等。
5.模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（模具CAD/CAM/CAE）已在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
雖然我國(guó)的模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。其原因是：
1.專業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化程度低。
2.模具品種少，生產(chǎn)效益低、經(jīng)濟(jì)效益較差。
3.模具生產(chǎn)制造周期長(zhǎng)、精度不高、制造技術(shù)落后。
4.模具壽命短，新材料使用量少。
5.模具生產(chǎn)力量分散、管理落后。
? 當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)是產(chǎn)品品種多、更新快和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。在這種情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是交貨期短、精度高、質(zhì)理好、價(jià)格低。因此，模具工業(yè)的發(fā)展的趨勢(shì)是非常明顯的。
??? 1.模具將朝著大型化、精密化發(fā)展
2.多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展
3.熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高
4.氣體輔助注射模具和適應(yīng)高壓注射成形等工藝的模具將積極發(fā)展
5.快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊
6.模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛
7.模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)將進(jìn)一步受重視
8.在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)
9.快速原型制造(RPM)技術(shù)得到更好的發(fā)展
10.高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用
11.模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將發(fā)揮更大的作用
12.模具研磨拋光將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展
13.模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展
綜上所述，近年來(lái)我國(guó)模具技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比還存一定的差距。在“十五”期間，我們要銳意進(jìn)取，共同努力，把我國(guó)的模具技術(shù)水平推上一個(gè)新的臺(tái)階。
第一章 產(chǎn)品圖
圖1-1 產(chǎn)品圖
汽車模型是汽車愛(ài)好者不可缺少的產(chǎn)品，人們對(duì)汽車模型產(chǎn)品的要求促使汽車模型產(chǎn)品的外形不斷與時(shí)俱進(jìn)，使汽車模型產(chǎn)品在商業(yè)領(lǐng)域中占有越來(lái)越重要的地位。因而，汽車模型成形技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)具有相當(dāng)重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。以此作為一個(gè)突破口，帶動(dòng)和促進(jìn)相關(guān)汽車模型產(chǎn)品外觀零件注塑成形技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。
1、塑件材料的選擇：選用ABS。
2、生產(chǎn)批量：大批量。
3、塑件的結(jié)構(gòu)與工藝性分析
（1）結(jié)構(gòu)分析
塑件為車模方向盤(pán)，應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，應(yīng)保證它有一定的裝配精度；由于該塑件為電話機(jī)面板，因此電話機(jī)面板外觀要求較高，內(nèi)表面要求不高。
第二章 對(duì)塑料件的材料與工藝性分析
2.1材料成型的特點(diǎn)分析：
根椐產(chǎn)品的形狀和用途性能分析可知，該車模方向盤(pán)是用pc塑料（白色）成型。
圖1-2Pc 阻燃料
2.1.1使用性能
PC是聚碳酸酯的簡(jiǎn)稱，聚碳酸酯的英文是Polycarbonate，簡(jiǎn)稱PC工程塑料，是分子主鏈中含有—[O-R-O-CO]—鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂，按分子結(jié)構(gòu)中所帶酯基不同可分為脂肪族、脂環(huán)族、脂肪一芳香族型。是一種綜合性能優(yōu)良的非晶型熱塑性樹(shù)脂，具有優(yōu)異的電絕緣性、延伸性、尺寸穩(wěn)定性及耐化學(xué)腐蝕性，較高的強(qiáng)度、耐熱性和耐寒性；還具有自熄、阻燃、無(wú)毒、可著色等優(yōu)點(diǎn)，它的強(qiáng)度和韌性很好，pc的Tg（玻璃化溫度）較高（約為150℃）熔融溫度為220～320℃以上，長(zhǎng)期工作溫度可高達(dá)120℃短時(shí)使用溫度可達(dá)140℃，其脆化溫度低達(dá)-100℃，甚至在-181℃以下。以其他熱塑性塑料相比pc的剛性較大，蠕變值很小，具有良好的尺寸穩(wěn)定性，性能優(yōu)越。
2.1.2成型性能
PC塑料成型性能較好,它的流動(dòng)性較好.PC熔體冷卻時(shí)收縮均勻，成型收縮率小，一般在0.4%～0.7%的范圍內(nèi)。
盡管PC的吸水率不大，但是由于酯基發(fā)生高溫水解，在成型加工溫度下（220～300℃）下微量的水分也能導(dǎo)致其降解，放出CO2等氣體，產(chǎn)生變色，相對(duì)分子質(zhì)量急劇下降，制品表面出現(xiàn)銀絲、氣泡等。因此PC塑料成型必須進(jìn)行干燥。
2.2塑料件的工藝性分析
2.2.1塑件表面質(zhì)量分析
該塑件制是車模方向盤(pán)，要求尺寸穩(wěn)定，外表美觀，無(wú)斑點(diǎn)、條紋、凹痕、起泡、變色、飛邊，并且盡量減少熔接痕、頂白等。表面粗糙度可取Ra3.2,而塑件內(nèi)部沒(méi)有較高的粗糙度要求。此外還要求具有一定的表面光澤性、一定的硬度、耐磨性。
2.2.2塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析
該塑件外形為方形殼類零件外形尺寸為36mmX36mmX18mm，平均壁厚為2.5mm,總體尺寸為小型，塑件成型性能良好。
第三章 根據(jù)塑件的質(zhì)量體積確定型腔數(shù)目和選擇注射機(jī)
模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射的范圍內(nèi)。
3.1 ug模型分析
可計(jì)算出:密度為1.2g.cm3的pc塑料，一個(gè)制品的質(zhì)量為24g,體積為20 X104
3.2確定型腔數(shù)
根據(jù)塑件的幾何結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模具制造比較容易，精度尺寸要求不是很高，要求的表面光潔度比較高,為降低成本，又是批量生產(chǎn)，再?gòu)氖芰ζ胶獾确矫婵紤],選擇一模八腔。
3.3根據(jù)模具型腔能否充滿與最大注射量關(guān)系計(jì)算
塑件的體積應(yīng)該小于或者等于注射機(jī)的注射量。其關(guān)系式為：
——最大注射量利用系數(shù)；
——制品的體積；
——注射機(jī)的最大注射容量。
根據(jù)UG計(jì)算，得到塑件的體積為3.01 X104
所以：÷0.8 = 3.01 X104÷0.8= 37.625
由于模具是一模八腔，所以模具塑件的總體積：=30.1
估算澆注系統(tǒng)的凝料體積：
=0.5×=0.5×30.1=15.05
所以估算的總體積為：=15.05+30.1=45.15
由《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表4-1 熱塑性塑料注射機(jī)型號(hào)與主要技術(shù)規(guī)格中，根據(jù)以上所得出的體積和模具高度選擇，初步選XS-ZY-250（臥式）注射機(jī)。其主要技術(shù)規(guī)格如下表1-1。
表1-1 XS-ZY-250（臥式）注射機(jī)主要技術(shù)規(guī)格
螺桿直徑（）
50
合模力（kN）
1800
額定注射容量（）
250
最大注射面積（）
500、550
注射壓力（）
130
最大模板行程（）
500
模具厚度（）
最大
350
注射方式
螺桿式
最小
200
注射時(shí)間(s)
2.0
動(dòng)、定模固定尺寸()
589X520
最大開(kāi)(合)模行程()
500
3.4注射壓力的校核
塑件成型所需要的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定注射壓力，其關(guān)系按下式校核：≤
式中 ——塑件成型所需的注射壓力（）；
——所選注射機(jī)的額定注射壓力（）。
本塑件成型材料為pc塑料，=100-13OMPa，對(duì)于XS-ZY-250（臥式）型注射機(jī)， =130，因此 ，所以注射壓力滿足要求。
3.5鎖模力的校核
模具所需的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機(jī)的額定鎖模力，其關(guān)系按下式校核：×F
式中 ——模具的型腔壓力；
F——塑件與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積（）；
——注射機(jī)的額定鎖模力（N）。
=k×
k——損耗系數(shù)，這里取1/3；
——塑件成型所需的注射壓力(），=100-130，這里取130。
=k×=1/3×130=43
估算塑件的表面積：A= 27532
估算澆注系統(tǒng)在分型面的投影面積：
注射機(jī)噴嘴球半徑，孔直徑，根據(jù)成型塑料，取主流道直徑=16mm，分流道直徑d=8mm，分流道長(zhǎng)度l=76mm。故澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積=2×76×16＋π（6/2）2=2460.26 。
所以 F=A+=2753+2460.26=5213.26
×F=43×5213.26=2.2×N
根據(jù)《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-24查的
=2.54×N
故×F＜ ，即所選注射機(jī)的鎖模力符合要求。
3.6 開(kāi)模行程的校核
塑件所需的開(kāi)模距離應(yīng)小于注射機(jī)的最大開(kāi)模行程。對(duì)于本塑件，可按下式校核：
式中 ——塑件脫模時(shí)的距離， =16
——塑件高度，包括澆注系統(tǒng)， =76
=16+76+10=102
S=300＞55
故開(kāi)模行程符合要求。
第四章 模架的選擇
注射模具的基本結(jié)構(gòu)有很多共同點(diǎn)，所以標(biāo)準(zhǔn)化的工作已經(jīng)基本完成，市場(chǎng)上有標(biāo)準(zhǔn)件出售，為制造注射模具提供了便利條件，根據(jù)生產(chǎn)批量成型合理性本次設(shè)計(jì)采用一模八腔的方案。本設(shè)計(jì)使用的推出機(jī)構(gòu)使用頂針推出，所以（根據(jù)燕秀工具箱）模架選用: 3045-A60-B90-C90，龍記大水口CI型。
第五章 塑料制件在模具中的位置
5.1分型面
模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面稱為分型面，也叫合模面。我們常見(jiàn)的形式有如下五種：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、階梯分型面、曲線分型面。
分型面設(shè)計(jì)得是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜性有很大影響。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、鑲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)選在塑件外形的最大輪廓處，設(shè)在臺(tái)階或轉(zhuǎn)角處，避免在制件上留下拼合縫的痕跡,保證塑件的精度要求，滿足塑件的外觀質(zhì)量，要求便于模具加工制造；
2.分型面的選擇應(yīng)有利于順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一側(cè)，有利于推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
3.分型面的選擇應(yīng)有利于保證塑件的精度要求；
4.分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 ；
5.分型面的選擇要有利于模具成型零件的加工制造 ；
6.分型面的位置要有利于模具的排氣 ；
7.盡量減少塑件在分型面上的投影面積 ；
8.分型面的選擇要有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，塑件不止有一個(gè)抽芯的時(shí)候，在選擇分型面時(shí)要使較大的型芯與開(kāi)模方向一致。
另外，為了利于模具的加工和零件更好的成型，本設(shè)計(jì)采用了以頂針的方式如零件內(nèi)孔的方式，這樣不僅加工方便，零件成形性好。也有利于制件的脫模。
根據(jù)以上原則并結(jié)合實(shí)際情況，本次采用單分型面，分型面采用平直形式。
以下為分型面簡(jiǎn)圖：
圖1-3 分型面
5.2成型零件及排列方式
模具中決定塑件幾何形狀和尺寸的零件稱為成型零件，包括凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)、滑塊等。成型零件工作時(shí)，直接與塑料接觸，塑料熔體的高壓、料流的沖刷，脫模時(shí)與塑件間還發(fā)生摩擦。因此，成型零件要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的表面粗糙度，此外，成型零件還要求結(jié)構(gòu)合理，有較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性能。
設(shè)計(jì)成型零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)塑料的特性和塑件的結(jié)構(gòu)及使用要求，確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，選擇分型面和澆口位置，確定脫模方式、排氣部位等，然后根據(jù)成型零件的加工、熱處理、裝配等要求進(jìn)行成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算成型零件的工作尺寸，對(duì)關(guān)鍵的成型零件進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核。
5.2.1型腔：
圖1-4 型腔
根據(jù)制品的表面要求采用整體式凹模，凹模是成型塑料制品的外形的主要零件，這種整體式的凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是它成型的表面質(zhì)量比較好，先用銑數(shù)控床進(jìn)行粗加工,然后再用電火花進(jìn)一步加工,最后再拋光精加工。雖然消耗模具鋼材較多，機(jī)械加工工藝性能差了一點(diǎn)，但是能保證制品的表面精度。而且在今后也由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，會(huì)越來(lái)越多采用這種形式的整體凹模。
5.2.2型芯：
圖1-5 型芯
根據(jù)制品的內(nèi)部形狀采用整體凸模形式。由于制件的內(nèi)孔較小為方便加工型芯，內(nèi)孔成型采用頂針鑲?cè)敕绞?。在加工方面先在銑床進(jìn)行粗加工，然后用電火花進(jìn)行進(jìn)一步的半精加工之后，再進(jìn)行表面拋光使其達(dá)到應(yīng)有的精度。
5.2.3 排位方式：
該塑件產(chǎn)品為中小型塑件，采用一模二腔，型腔布置在模架的中心，主流道側(cè)澆口，采用這樣的平衡澆注系統(tǒng)，能使型腔的產(chǎn)品澆滿，達(dá)到同時(shí)冷卻的目的，有利于產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工。塑件的排列圖1-6所示：
圖1-6 塑件排列方式
第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)是指從主流道的始端到型腔之間的熔體流動(dòng)通道。其作用是使塑件熔體平穩(wěn)而有序地充填到型腔中，并在填充和凝固過(guò)程中把注射壓力充分傳遞到各個(gè)部分，以獲得組織致密、外形輪廓清晰的塑件。澆注系統(tǒng)一般可分為普通澆注系統(tǒng)和無(wú)流道澆注系統(tǒng)兩類。我們?cè)谶@里選用普通澆注系統(tǒng)，它一般是由主流道、分流道、澆口和冷料穴四部分組成。
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理不僅對(duì)塑件性能、結(jié)構(gòu)、尺寸、內(nèi)外在質(zhì)量等影響很大，而且還與塑件所用塑料的利用率、成型生產(chǎn)效率等相關(guān)，因此澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。
對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：
1.了解塑料的成型性能和塑料熔體的流動(dòng)特性
2.澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；
3.盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時(shí)間；
4.澆口位置的選擇，應(yīng)避免產(chǎn)生湍流和渦流，即噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮；
5.避免高壓融體對(duì)型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移；
6.澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易于塑件分離或切除整修容易，且外觀無(wú)損傷；
7.便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量；
8.澆注系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合型腔布局同時(shí)考慮，還應(yīng)盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量。
6.1 主流道的設(shè)計(jì)
主流道是連接機(jī)臺(tái)噴嘴至分流道入口處之間的一段通道，是塑料進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過(guò)的地方．其尺寸，大小與塑料流速和充模時(shí)間長(zhǎng)短有密切關(guān)系．太大造成回收冷料過(guò)多，冷卻時(shí)間增長(zhǎng)，包藏空氣增多．易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生過(guò)流和冷卻不足；如流徑太小，熱量損失增大，流動(dòng)性降低，注射壓力增大，造成成型困難．一般情況下，主流道會(huì)制造成單獨(dú)的澆口套，鑲在母模板上．但一些小型模具會(huì)直接在母模板上開(kāi)設(shè)主流道，而不使用澆口套。
主流道設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1.為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出，需將主流道(澆口套內(nèi)孔)設(shè)計(jì)成圓錐形, 具有2°～6°的錐角，錐度須適當(dāng)，太大造成壓力減少，產(chǎn)生瀚流，易混進(jìn)空氣產(chǎn)生氣孔，錐度過(guò)小會(huì)使流速增大，造成注射困難.內(nèi)壁光潔度在Ra=1.6—0.8μm,小端直徑常為4～8mm，注意小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約1mm，否則主流道中的凝料無(wú)法拔出。
2、澆口套口徑應(yīng)比機(jī)臺(tái)噴嘴孔徑大1—2mm，以免積存殘料，造成壓力下降，澆道易斷。
3.一般在澆口套大端設(shè)置倒圓角(R=1—3mm)，以利于料流．
4.主流道與機(jī)臺(tái)噴嘴接觸處，設(shè)計(jì)成半球形凹坑，深度常取3—5mm．特別注意澆口套半徑比注嘴半徑大1—2mm，一般取R=16—22mm之間，以防溢膠。
5.主流道盡量短，以減少冷料回收料，減少壓力和熱量損失。
6.主流道盡量避免拼塊結(jié)構(gòu)，以防塑膠進(jìn)入接縫，造成脫模困難。
主流道尺寸，如圖1-7所示：
圖1-7 主流道尺寸
噴嘴前端球面孔徑：d1＝3.5mm ；
噴嘴前端球面半徑：SR1＝16mm ；
SR2 =SR1 +（1-2）mm ； d1= +（0.5-1）mm ；
取主流道球面半徑：SR2=18mm ；
取主流道的小端直徑：d=3mm ；
球面配合高度：h＝3mm 。
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，其斜度為
2°。
主流大端直徑：D＝5.5mm。
7.主流道襯套的形式及固定
采用的有托唧咀，用定位圈配合固定在模具的面板上。定位圈為標(biāo)準(zhǔn)件，其配合尺寸如圖1-8所示：
圖1-8 主流道襯套
6.2 分流道的設(shè)計(jì)
分流道是主流道的連接部分，介于主流道和澆口之間，起分流和轉(zhuǎn)向作用．分流道必須在壓力損失最小的情況下，將熔融塑膠以較快速度送到澆口處充模，因在截面積相等的條件下，正方形之周長(zhǎng)最長(zhǎng)，圓形最短．面積如太小，會(huì)降低塑料流速，延長(zhǎng)充模時(shí)間，易造成產(chǎn)品缺料，燒焦，銀線，縮水；如太大易積存過(guò)多氣體，增加冷料，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)效率．在多型腔的模具中分流道必不可少，而在單型腔的模具中，有時(shí)則可省去分流道。在分流道的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量減小在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免體溫度的降低，同時(shí)還要考慮減小流道的容積.
對(duì)于不同塑膠材質(zhì)，分流道會(huì)有所不同，但有一個(gè)設(shè)計(jì)原則：必須保證分流道的表面積與其體積之比值最小．即在分流道長(zhǎng)度一定的情況下，要求分流道的表面積或側(cè)面積與其截面積之比值最小．分流道型式有多種，它因塑膠和模具結(jié)構(gòu)不同而異，常用型式有圓形，半圓形，矩形，梯形，Ｕ形，正六邊形,設(shè)計(jì)時(shí)基本原則：
1.在條件允許下，分流道截面積盡量小，長(zhǎng)度盡量短。
2.分流道較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在末端設(shè)置冷料穴，以容納冷料和防止空氣進(jìn)入，而冷料穴上一般會(huì)設(shè)置拉料桿，以便于膠道脫模。
3.在多型腔模具中，各分流道盡量保持一致，長(zhǎng)度盡量短，主流道截面積應(yīng)大于各分流道截面積之和。
4.如分流道較多時(shí)，應(yīng)考慮加設(shè)分流錐，可避免熔融塑膠直接沖擊型腔，也可避免塑料急轉(zhuǎn)彎使塑膠平穩(wěn)過(guò)渡。
5.分流道一般采用平衡式方式分布，特殊情況可采用非平衡方式，要求各型腔同時(shí)均衡進(jìn)膠，排列緊湊，流程短，以減少模具尺寸。
6.流道設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)先取較小尺寸，以便于試模后有修正余量。
結(jié)合本次設(shè)計(jì)分流道采用直徑為6mm。如圖1-9所示：
圖1-9 分流道
6.3 澆口的設(shè)計(jì)
澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。澆口的設(shè)計(jì)與位置的選擇恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到塑件能否非完好的高質(zhì)量地注射成型。澆口的位置、形狀對(duì)塑件的性能和質(zhì)量的影響很大。澆口可分限制性澆口和非限制性澆口兩種。
澆口作用可以概述為，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(guò)截面積的突然變化，使分流道輸送來(lái)的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速而均衡地充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí)還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。
澆口直接與塑件相連，把塑料熔體引入型腔。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺寸最小的部分，對(duì)充模流動(dòng)起著控制作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和塑件的外觀。
澆口位置的選擇直接影響到制品的質(zhì)量問(wèn)題，所以我們?cè)陂_(kāi)設(shè)澆口時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1.澆口應(yīng)開(kāi)在能使型腔各個(gè)角落同時(shí)充滿的位置；
2.澆口應(yīng)設(shè)在制品壁厚較厚的部位，以利于補(bǔ)縮；
3.澆口的位置選擇應(yīng)有利于型腔中氣體的排除；
4.澆口的位置應(yīng)選擇在能避免制品產(chǎn)生熔合紋的部位；
5.對(duì)于帶細(xì)長(zhǎng)型芯的模具，宜采用中心頂部進(jìn)料方式，以避免型芯受沖擊變形；
6.澆口應(yīng)盡量設(shè)在不影響制品外觀的部位；
7.不要在制品承受彎曲載荷或沖擊的部位設(shè)置澆口。
本次設(shè)計(jì)選擇側(cè)澆口。澆口的布置如圖1-10所示：
圖1-10 澆口
6.4 泠料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)
冷料井，又稱滯料部，目的是貯存因兩次注射間隔而產(chǎn)生的冷料頭以及熔體流動(dòng)的前鋒冷料，以防止熔體冷料進(jìn)入型腔,造成下一個(gè)成形品有流痕產(chǎn)生所設(shè)計(jì)。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，當(dāng)分流道較長(zhǎng)時(shí)，在分流道的末端有時(shí)也開(kāi)設(shè)冷料穴。其一般而言，射出成型機(jī)的噴嘴前端在射出后，仍有少量熔融材料殘留，此殘留材料在下次射出前凝固，若直接進(jìn)入成形品中，會(huì)造成流痕。為防止這種狀況發(fā)生，便將射出材料前端的凝塊積滯於冷料井，以防止成形品外觀不良。冷料井的位置通常位於豎澆道與主澆道交叉處，因此，冷料井的作用在於使前一模留存於射嘴前端較冷的原料先進(jìn)入此區(qū)，而使溫度較均勻的熔融原料進(jìn)入模穴內(nèi)，如此就可以使成品成型密度及品質(zhì)較為均勻。本設(shè)計(jì)冷料井采用底部帶拉料桿的形式，拉料桿為Z形頭拉料桿。拉料桿的根部固定在推出板上，在推出制件時(shí)，冷料也一同被推出，取產(chǎn)品時(shí)向拉料鉤的側(cè)向稍許移動(dòng)，即可脫鉤將制件連同澆注系統(tǒng)凝料一道取下。具體形狀及位置如圖2-1所示：
冷料穴
圖2-1 澆注系統(tǒng)凝料穴
第七章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1導(dǎo)向裝置：
塑料模具閉合時(shí)為保證型腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)起定位、導(dǎo)向和承受側(cè)壓力的作用。
常見(jiàn)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔周圍設(shè)置2～4對(duì)互相配合的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的設(shè)計(jì)及導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或正確選用，導(dǎo)柱在模具上的布置和裝固方式的確定等。本次設(shè)計(jì)的模具采用4對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)套留在定模，導(dǎo)柱留在動(dòng)模。
導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套。
本設(shè)計(jì)應(yīng)用如圖下的帶頭導(dǎo)柱，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，用于簡(jiǎn)單模具。小批量生產(chǎn)一般不需要用導(dǎo)套，而是導(dǎo)柱直接與模板中的導(dǎo)向口配合。生產(chǎn)批量大時(shí)，也可在模板中設(shè)置導(dǎo)套，導(dǎo)向孔磨損后，只需更換導(dǎo)套即可。
導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-2所示：
圖2-2 導(dǎo)柱
導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合如圖2-3所示：
圖2-3 導(dǎo)柱導(dǎo)套
7.2復(fù)位裝置：
復(fù)位裝置是保證每一次注射成型推之后能使動(dòng)模復(fù)位與定模合模進(jìn)行下一次注射的準(zhǔn)備，同時(shí)復(fù)位桿也有導(dǎo)向、定位的作用。同時(shí)為了能使復(fù)位桿準(zhǔn)時(shí)的復(fù)位，在復(fù)位桿里裝上彈簧。如下圖所示：
圖2-4 復(fù)位桿
圖2-5 復(fù)位桿與彈簧
技術(shù)要求：
1.復(fù)位桿與動(dòng)模板之間采用間隙配合，保證脫模機(jī)構(gòu)能靈活滑動(dòng),無(wú)卡死現(xiàn)象。
2.復(fù)位桿與定模板之間的配合為H8/f8
第八章 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
排氣系統(tǒng)的作用是將型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空所和成型過(guò)程中固化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體順利地排出模具之外。
當(dāng)塑料熔體注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將會(huì)在制件上形成氣孔、銀絲、灰霧、接縫、表面輪廓不清，型腔不能完全充滿等弊病，同時(shí)還會(huì)因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動(dòng)前沿物料溫度過(guò)高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷制件，使之產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮的反壓力會(huì)減低充模速度。影響注塑周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須充分地考慮排氣問(wèn)題。
對(duì)于一般的塑件，可利用分型面排氣或利用推桿與孔的配合間隙排氣。本次設(shè)計(jì)塑件的頂針比較多，所以可利用分型面排氣或利用推桿與孔的配合間隙排氣。如圖2-6所示：
圖2-6 排氣系統(tǒng)
第九章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
熱塑性塑料在注射成型后，必須對(duì)模具進(jìn)行有效的冷卻，以便使塑件可靠冷卻定型并迅速脫模，提高塑件定形質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在設(shè)置冷卻系統(tǒng)要在滿足冷卻所需的傳熱面積的前提下，冷卻通道的布置應(yīng)合理。
模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：
1.盡量保證塑件收縮均勻，維持模具的熱平衡
2.冷卻水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻。
3.盡可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等。
4.澆口處加強(qiáng)冷卻。
5.應(yīng)降低水進(jìn)、出口水的溫差值和便于加工清理。
6.合理選擇冷卻水道的形式。
7.合理確定冷卻水管接頭位置。
8.冷卻系統(tǒng)的水道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象。
9.冷卻水管進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)，以免模具在搬運(yùn)過(guò)程中造成損壞。
根椐實(shí)際的情況本次設(shè)計(jì)采用四周循環(huán)式，其通孔徑取10mm,這種冷卻方式效果好，型芯和型腔均可用。如圖2-7所示：
圖2-7 型芯和型腔
第十章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
制件推出（頂出）是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，推出質(zhì)量的好壞將決定制件的質(zhì)量，因此，制件的推出是很重要的。
10.1在設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循下列原則
1.推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)裝在注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)上的頂桿來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以一般情況下，推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。正因如此，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開(kāi)模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。
2.保證塑件不因推出而變形損壞 為了保證塑件在推出過(guò)程中不變形、不損壞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)仔細(xì)分析塑件對(duì)模具的包緊力和粘附力的大小，合理的選擇推出方式及推出位置。從而使塑件受力均勻、不變形、不損壞。
3.機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，制造方便，機(jī)構(gòu)本身要有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度，以承受推出過(guò)程中的各種力的作用，確保塑件順利脫模。
4.良好的塑件外觀 推出塑件的位置應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部，或隱蔽面和非裝飾面，對(duì)于透明塑件，尤其要注意頂出位置和頂出形式的選擇，以免推出痕跡影響塑件的外觀質(zhì)量。
5.合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不會(huì)與其他模具零件相干涉。
本次設(shè)計(jì)利用圓推桿推出制品是推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的，最常用的。因?yàn)樗圃旌?jiǎn)單，更換方便，滑動(dòng)阻力小，脫模效果好。為避免頂出時(shí)塑件受力不均而變形，頂桿的布置盡量對(duì)稱、均勻。如下圖所示：
圖2-8 頂桿
圖2-9 頂桿的分布
第十一章 模具工作原理
合模-注射-開(kāi)模-動(dòng)模后移（當(dāng)動(dòng)模板后移到一定距離時(shí)，其一起后移的推桿固定板與注射機(jī)模柄相接觸而向前移動(dòng)，動(dòng)模板繼續(xù)后移）-塑料件包緊型芯-脫離定模型腔-模柄作用推桿固定板-推桿固定板作用頂針-推出塑件-復(fù)位桿合模（復(fù)位桿在彈簧的作用下，準(zhǔn)確地合模）-動(dòng)模前移- 分型碰合-推桿固定板帶動(dòng)推桿復(fù)位。
第十二章 模具草圖
圖2-10
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結(jié)論
大學(xué)三年的?？茖W(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的理論知識(shí)以及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。
在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，并且達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的學(xué)習(xí)與實(shí)習(xí)。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我主要有以下幾點(diǎn)結(jié)論：
1．對(duì)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)進(jìn)行了復(fù)習(xí)，達(dá)到了“溫故而知新”的目的，同時(shí)能學(xué)以至用。
2．學(xué)會(huì)了查找資料，自主設(shè)計(jì)。對(duì)設(shè)計(jì)模具的整個(gè)流程有了一個(gè)初步的了解。
3．能夠熟練地操作AutoCAD、UG模具設(shè)計(jì)等應(yīng)用軟件。
4．接受住了這段艱苦設(shè)計(jì)的考驗(yàn)。使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
從陌生到開(kāi)始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過(guò)程，我對(duì)模具的認(rèn)識(shí)過(guò)程亦是如此。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我相信一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，為將來(lái)的事業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)以及許多同學(xué)的幫忙，兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的工作態(tài)度，給我留下了極為深刻的印象，他們對(duì)我不倦的指導(dǎo)使我受益匪淺。在此，對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師和幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝！
陳華龍
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