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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告
題 目 奧迪汽車標(biāo)志注塑模設(shè)計(jì)與制造
系 別 中德機(jī)電學(xué)院
專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造
班 級(jí) 模具0703班
姓 名 趙凱
學(xué) 號(hào) 100071506
指導(dǎo)教師 袁小江
2010年 4 月
目錄
摘要 ····························································2
前言·····························································3
第一章 材料工藝分析
1.1 材料特性···············································4
1.2 模具設(shè)計(jì)方面需注意·····································4
1.3 注塑工藝條件···········································4
1.4 成型性能···············································4
第二章 制品結(jié)構(gòu)及尺寸分析
2.1 制品結(jié)構(gòu)分析···········································5
2.2 制品尺寸精度分析·······································5
第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 分型面的選擇···········································6
3.2 型腔布局···············································7
3.3 澆注系統(tǒng)的確定·········································8
3.4 注射機(jī)的選擇···········································12
3.5 模架的選擇·············································14
3.6 成型零部件設(shè)計(jì)·········································15
3.7 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)···········································17
3.8 排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)···········································18
3.9 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)···········································19
附 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)···········································20
謝辭···················································21
參考文獻(xiàn)···············································22
[摘 要]
本課題是江蘇省普通高等院校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，專題綜合實(shí)踐項(xiàng)目之一。是對(duì)模具專業(yè)學(xué)生的一次綜合考察。
設(shè)計(jì)者需通過(guò)課題的CAD二維工程圖紙，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。其中包括：產(chǎn)品材料、工藝、結(jié)構(gòu)、尺寸精度分析，成型零件尺寸計(jì)算，合理選擇注塑機(jī)及標(biāo)準(zhǔn)模架。并用CAD2006完成模具總裝圖及成型零件圖的繪制，完成成型零件的加工工藝卡編寫等。
本設(shè)計(jì)主用軟件CAD2006，通過(guò)CAD2006完成相關(guān)元件的二維工程圖紙。并結(jié)合Pro/ENGINEER4.0進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)反復(fù)修改，最終完成課題設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：模具 標(biāo)準(zhǔn)模架 CAD2006
Abstract
This topic is ordinary colleges and universities in Jiangsu Province mold design and manufacturing expertise, special comprehensive practice items.Is to mold a comprehensive survey of students.
Designers have passed the two-dimensional capacitance Block CAD engineering drawings, for mold design.These include: product materials, processes, structure, size precision analysis, forming part size calculation, a reasonable choice and standard mold injection molding machine.And use CAD2006 complete the mold assembly diagram and forming part drawing of the drawing, forming part of the processing technology to complete the preparation of such cards.
The design of the main software CAD2006, with the completion of related components over CAD2006 two-dimensional engineering drawings.Carried out in conjunction with Pro/ENGINEER4.0-aided design.After repeated changes to the final completion of the design issues.
Keywords：Mold Standard Mold CAD2006
前言
模具制造是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，起著振興和發(fā)展我國(guó)模具工業(yè)的重要作用，正日益受到人們的重視和關(guān)注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件,具備高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍,尤其是在沖壓技術(shù)相對(duì)落后的中國(guó)，制造出優(yōu)質(zhì)的模具以及生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品勢(shì)在必行。
經(jīng)過(guò)本次的課題研究主要掌握模具設(shè)計(jì)的方法及工序，鞏固和加深對(duì)機(jī)械二維、三維的制圖能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中鍛煉查閱文獻(xiàn)和資料、自我設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)和提升自己的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在對(duì)模具設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理論計(jì)算上，掌握模具設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)與性能、工藝適應(yīng)性與技術(shù)參數(shù)。從而能根據(jù)成型的生產(chǎn)要求、模具結(jié)構(gòu)等因素，經(jīng)濟(jì)、有效的使用設(shè)備，合理的選擇工藝，正確的設(shè)計(jì)模具，保證成型生產(chǎn)能夠經(jīng)濟(jì)、合理的進(jìn)行，提高自身在成型工藝和模具方面的綜合著機(jī)水平，提高自身解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我得到了袁小江老師的指導(dǎo)，他給了我很多意見(jiàn)和建議，使我的設(shè)計(jì)更加完善，在此特別的感謝他。同時(shí)也感謝那些曾經(jīng)授課的老師，他們使我學(xué)習(xí)、獲得了專業(yè)知識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)起了重要作用。也要感謝那些幫過(guò)我的同學(xué)，他們給我提了很多好的建議。
第一章 材料工藝分析
1.1材料特性
ABS無(wú)色、無(wú)味、呈微黃色。密度為1.02~1.05g/cm3（注射注射級(jí)密度為1.05g/cm 3）。具有優(yōu)越的綜合性能：強(qiáng)度高、剛性好，硬度、耐沖擊性、制品表面光澤性好，耐磨性好。具有有良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性能、電鍍性好。
1.2在模具設(shè)計(jì)方面需注意：
⑴需要采用較高的料溫與模溫，澆注系統(tǒng)的流動(dòng)阻力要小。
⑵注意選擇澆口位置，避免澆口與熔接痕位于影響制品外觀的部位。
⑶合理設(shè)計(jì)頂出脫模結(jié)構(gòu)，推出力過(guò)大時(shí)，制品表面易“發(fā)白”、“變混”（頂白）。
1.3注塑工藝條件
干燥處理：ABS材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行干燥處理。建議干燥條件為80~90℃下最少干燥2小時(shí)。
料筒溫度：210~280℃，建議溫度：245℃。
模具溫度：40~80℃（模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低）。
注射壓力：70~120MPa
注射速度：中高速度
1.4成型性能
ABS在升溫時(shí)粘度增高，所以成型壓力較高，故塑件上的脫模斜度宜稍大；ABS易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減少澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小。在要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50～`60℃，而在強(qiáng)調(diào)塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在60～`80℃。
第二章 制品結(jié)構(gòu)及尺寸分析
2.1制品結(jié)構(gòu)分析
該制品由四個(gè)相交的圓環(huán)組成，如圖所示，形狀規(guī)則；成型時(shí)外形表面質(zhì)量高，要求表面光潔，無(wú)毛刺、缺陷；制品最終要進(jìn)行表面電鍍處理。
圖1
2.2制品尺寸精度分析
該制品尺寸要求較高，尺寸公差按GB/T14486-93MT4±分布，總體尺寸較小。
第三章 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1分型面的選擇
選擇分型面應(yīng)考慮以下原則：
1)分型面應(yīng)選擇在塑件外形最大輪廓處。塑件在動(dòng)、定模的方向確定后，其分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處，否則塑件會(huì)無(wú)法從型腔中脫出，這是最基本的原則。
2)分型面的選擇應(yīng)有利于塑件的順利脫模。由于注射機(jī)的頂出裝置在動(dòng)模一側(cè)，所以分型面的選擇應(yīng)盡可能地使塑件在開模后留在動(dòng)模一側(cè)，這樣有利于在動(dòng)模部分設(shè)置推出機(jī)構(gòu)。
3)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。對(duì)于與分型面垂直的尺寸，若該尺寸與分型面有關(guān)，由于分型面在注射成型時(shí)有漲開的趨勢(shì)，故該尺寸的精度會(huì)受到影響。分型面盡可能不設(shè)在尺寸精度要求很高的地方。
4)分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。在分型面處會(huì)不可避免地在塑件上留下溢流飛邊的痕跡，因此分型面最好不要開設(shè)在塑件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處，以免對(duì)塑件的外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。
5)分型面的選擇要便于模具的加工制造。通常情況下，會(huì)選擇平直的分型面較多。但為了便于模具的制造，應(yīng)根據(jù)模具的實(shí)際情況選擇合理的分型面。
6)分型面的選擇應(yīng)有利于排氣。在設(shè)計(jì)分型面時(shí)應(yīng)盡量使充填型腔的塑料熔體料末端在分型面上，這樣有利于排氣。
分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小，以避免接近或超過(guò)所選注射機(jī)的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流現(xiàn)象。
考慮以上原則，該制品的分型面應(yīng)如圖2所示，否則達(dá)不到制件的質(zhì)量要求。
圖2
3.2型腔布局
一般制品在布局時(shí)要求模具的中心與注塑機(jī)的鎖模中心重合，對(duì)于一模多件的模具結(jié)構(gòu)，在澆注系統(tǒng)分流道的流程短、模具結(jié)構(gòu)緊湊、保證模具正常工作的前提下，應(yīng)盡可能使得模具對(duì)稱、均衡、取件方便。本制品采用一模兩件，對(duì)稱分布。
按塑件外形尺寸近似計(jì)算：
單個(gè)塑件體積Vs≈4.18cm
ABS的密度為1.02～1.05g/cm3 (注射級(jí)密度為1.05g/cm3)
單件塑件重量Ms=4.18×1.05≈4.4g
3.3澆注系統(tǒng)的確定
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：
1)了解塑料的成型性能。注射成型時(shí)注射機(jī)料筒中的塑料已成熔融狀態(tài)(粘流態(tài)），因此了解被成型的塑料熔體的流動(dòng)特性以及溫度、剪切速率對(duì)粘度的影響等顯得十分重要。澆注系統(tǒng)要適應(yīng)于ABS的成型性能，以保證成型塑件的質(zhì)量。
2)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。在選擇澆口位置時(shí)，應(yīng)注意避免熔接痕的產(chǎn)生。熔體流動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減少分流的次數(shù)。
3)有利于型腔中氣體的排除。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各個(gè)部分，使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序地排出，避免充填過(guò)程中產(chǎn)生紊流或渦流，也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。
4)防止型芯的變形和嵌件的位移。澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免塑料熔體直接沖擊細(xì)小型芯和嵌件，防止熔體的沖擊力使細(xì)小變形或嵌件位移。
5)盡量采用較短的流程充填型腔。選擇合理的澆口位置，減少流道的折彎，提高流道的表面粗糙度，這樣就可以減少充填時(shí)間，避免因流程長(zhǎng)、壓力和熱量損失大而引起的型腔充填不滿等成型缺陷。
6)流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核。在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中除了考慮采用較短的流程外，還應(yīng)對(duì)其注射成型時(shí)的流動(dòng)距離比或流動(dòng)面積比進(jìn)行校核，這樣可以避免型腔充填不足現(xiàn)象的發(fā)生。
3.3.1澆口的形式及位置
3.3.1.1澆口的位置選擇
澆口的選擇應(yīng)注意：
1)盡量縮短流動(dòng)距離
2)避免熔體破裂現(xiàn)象引起塑件的缺陷
3)澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處
4)考慮分子定向的影響
5)減少熔接痕提高熔煉強(qiáng)度
3.3.1.2澆口的形式
由于該制品外表面質(zhì)量要求較高，且最后要進(jìn)行電鍍處理，因此采用潛伏澆口，如圖3所示，熔料通過(guò)推桿的端部注入型腔，在環(huán)的相交處進(jìn)料，因而塑件外表面不受損傷，不致因澆口痕跡而影響塑件的表面質(zhì)量與美觀效果。
澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算
d=(0.14~0.2) ≈1.8mm
式中d —澆口直徑（mm）
δ—塑件在澆口處的壁厚（mm）
A—型腔表面積（mm）
潛伏澆口的錐角β取10°~20°，取12°
傾角α取30°~60°，取40°
推桿上進(jìn)料口寬度為0.8~2mm, 取1mm
圖3
3.3.2初步設(shè)計(jì)主流道
主流道的形狀和尺寸對(duì)塑料的熔體的流動(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。主流道垂直于分型面而且設(shè)計(jì)在模具的澆口套中。為了讓主流道凝料能順利從澆口套中拔出，因此主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角為2°～6°，小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5～1mm。由于小端的前面是球面，其深度為3~5mm，注射機(jī)噴嘴的球面在該位置與模具接觸并且貼合，因此要求主流道球面半徑比噴嘴球面半徑大1~2mm。主流道表面粗糙度Ra≤0.8um。
主流道錐角取4°，小端的球面深度取4mm，小端直徑d和主流道球面半徑可根據(jù)后面注射機(jī)的選擇來(lái)確定。
澆口套采用如圖4所示的形式，以銷釘和定位圈固定，澆口套與模板間的配合采用H7/m6的過(guò)渡配合，澆口套與定位圈采用H9/f9的配合。定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。定位圈外徑比注射機(jī)定模板上的定位孔徑小0.2mm以下。
圖4
3.3.3初步設(shè)計(jì)分流道
3.3.3.1分流道的形狀與尺寸
在設(shè)計(jì)多型腔或多澆口的單型腔的澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)設(shè)置分流道，使熔體平穩(wěn)的均衡的分配到各型腔。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。
圖5
常用分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形及矩形，如圖5所示。圓形截面的比表面積最小，但需開設(shè)在分型面的兩側(cè)，在制造時(shí)一定要注意模板上兩部分形狀對(duì)中吻合；矩形截面分流道其比表面積較大且流動(dòng)阻力也大，故不采用；相比較而言，半圓形截面分流道加工容易，且熱量損失與壓力損失均不大，且可參照?qǐng)A形截面分流道。根據(jù)塑料的流動(dòng)性等因素來(lái)確定分流道直徑。該制品采用ABS塑料，流動(dòng)性中等，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分流道直徑可取5~6mm，在這里取6mm
3.3.3.2分流道的長(zhǎng)度
根據(jù)型腔在分型面的分布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道甚至三次分流道。分流道的長(zhǎng)度要盡可能的短，且折彎少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和降低能耗。
這里只需一次分流，長(zhǎng)度L=6~10mm,取10mm
3.3.3.3冷料穴和拉料桿的設(shè)計(jì)
冷料穴是澆注系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)之一。它的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，一面這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體充填的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量。主流道末端的冷料穴除了上述作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉料桿的功能。
注射結(jié)束模具分型時(shí)，在拉料桿的作用下，主流道凝料從定模澆口套中被拉出，最后推出機(jī)構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)凝料一起推出模外。這里采用推桿式Z字形拉料桿，工作時(shí)依靠Z字形鉤將主流道凝料拉出澆口套，推出后由于鉤子的方向性而不能自動(dòng)脫模，需要人工取出。
3.4注射機(jī)的選擇
初選注射機(jī)
（1）注射量
該塑料制件單件重Ms≈4.4g
澆注系統(tǒng)重量可根據(jù)澆注系統(tǒng)尺寸先計(jì)算澆注系統(tǒng)的體積
Vj≈0.85㎝3
粗略計(jì)算澆注系統(tǒng)重量Mj=0.85×1.05≈0.89g
總體積V塑件 =2×4.18+0.85=9.21 cm 3
總重量M=9.21×1.05≈9.67g
滿足注射量V機(jī)≥ V塑件 /0.80
式中：V機(jī)——額定注射量(cm3)
V塑件——塑件與澆注系統(tǒng)凝料體積和(cm3)
V塑件/0.80=9.21/0.8=11.51cm 3
（2）注射壓力：
P注≥ P成型
查相關(guān)資料，ABS塑料成型時(shí)的注射壓力P成型=70-90MPa
（3）鎖模力：
P鎖 ≥PF
式中：P——塑料成型時(shí)型腔壓力，ABS塑料的型腔壓力為P=30MPa
F——澆注系統(tǒng)和塑件在分型面上的投影面積之和(mm3)
pF=30×(963+55)N=30.5kN
根據(jù)以上分析，計(jì)算查表，初選出選注射機(jī)，型號(hào)為XS-Z-30。
該型號(hào)注射機(jī)有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下:
額定注射量 30cm3
注射壓力 119MPa
鎖模力 250KN
最大成型面積 90cm2
最大開合模行程 160mm
模具最大厚度 180mm
模具最小厚度 60mm
噴嘴圓弧半徑 12mm
噴嘴孔直徑 2mm
動(dòng)定模固定板尺寸 250×280mm
拉桿空間 235mm
3.5模架的選擇
3.5.1選擇標(biāo)準(zhǔn)模架
為適應(yīng)大規(guī)模成批量生產(chǎn)塑料成型模具，提高模具精度和降低模具成本，這里選用標(biāo)準(zhǔn)模架。
根據(jù)以上分析，計(jì)算以及型腔尺寸及位置可確定模架的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格。查表可選用：
A2-200200-27-Z2 GB/T12556.1-1990
定模板厚度：A=25mm
動(dòng)模板厚度：B=20mm
墊塊厚度：C=50mm
模具厚度H=82+25+20+50=177mm
模具外形尺寸:200mm×250mm×177mm
3.5.2 校核注射機(jī)
（1）注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度的校核：
由于在初選注射機(jī)和選用標(biāo)準(zhǔn)模架時(shí)是根據(jù)以上四個(gè)技術(shù)參數(shù)及計(jì)算壁厚等因素選用的，所以注射量、鎖模力、注射壓力、模具厚度不必進(jìn)行校核，已符合所選注射機(jī)要求。
（2）開模行程的校核
注射機(jī)最大開模行程S
S≥H1+H2+(5～10)mm
式中H1-推出距離（脫模距離），mm
H2-包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm
S≥5+46+10=61mm
該型號(hào)注射機(jī)最大開模行程為160mm，故滿足要求。
（3）模具在注射機(jī)上的安裝
從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸看，小于注射機(jī)拉桿空間，并采用壓板固定，因此所選注射機(jī)規(guī)格滿足要求
3.6成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮成型零件對(duì)制品的質(zhì)量影響、成型零件的加工工藝性、裝配工藝性和制品脫模的需要。成型零件工作時(shí)，直接與塑料熔體接觸，承受熔體料流的高壓沖刷，脫模摩擦等，因此，成型零件不僅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，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)，較高的強(qiáng)度、剛度及較好的耐磨性。
3.6.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型腔是成型塑件外表面的主要零件。按結(jié)構(gòu)不同可分為整體式和組合式兩種結(jié)構(gòu)形式。整體式結(jié)構(gòu)是在整塊金屬模板上加工而成的。其特點(diǎn)是牢固，不易變形，不會(huì)是塑件產(chǎn)生拼接線痕跡。該模具尺寸不大，形狀簡(jiǎn)單，故選擇整體式型腔結(jié)構(gòu)。
3.6.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
型芯是成型內(nèi)表面的零件。按結(jié)構(gòu)主型芯可分為整體式和組合式兩種。整體式結(jié)構(gòu)牢固，但不便加工，消耗的模具鋼多，主要用于工藝試驗(yàn)或小型模具上形狀簡(jiǎn)單的型芯。由于該制品需要成型的型芯較多，且相聚較近，為便于加工，故采用組合式結(jié)構(gòu)，將型芯單獨(dú)加工后再鑲?cè)肽０逯小＿@里采用通孔臺(tái)肩式，凸模用臺(tái)肩和模板連接，再用墊板，螺釘緊固，連接牢固。
3.6.3成型零件的工作尺寸計(jì)算
成型零部件工作尺寸是指直接用來(lái)構(gòu)成塑件型面的尺寸。如型腔和型芯的徑向尺寸、深度和高度尺寸、孔間距離尺寸。
查表得ABS塑料的收縮率是0.3～0.8%，平均收縮率：
=（0.3+0.8）/2=0.55%
型芯尺寸：
Φ240..32 lm0-δz=[(1+)lS-χΔ] 0-δz=〔1.0055×24+0.75×0.32〕0..32/3 =24.3720.107
型腔尺寸
50.38 (Hm)δz =[(1＋)LS-χΔ] +δz0 =〔1.0055×5-0.75×0.38〕0.38/3 =4.740.127
R30.16 (LM)δz =[(1＋)LS-χΔ] +δz0 =〔1.0055×3-0.75×0.16〕0.16/3 =2.8970..053
Φ300..36 (LM)δz =[(1＋)LS-χΔ] +δz0 =〔1.0055×30-0.75×0.36〕0..36/3 =29.8950.120
中心距尺寸
20±0.16 (CM)δZ/2=(1+) CSδZ/2=1.0055×20±0.32/8=20.11±0.04
3.7推出機(jī)構(gòu)的確定
3.7.1推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
(1)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量使塑件留于動(dòng)模一側(cè)。由于推出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是通過(guò)注射機(jī)的動(dòng)模一側(cè)的頂桿或液壓缸來(lái)驅(qū)動(dòng)的，所以，在一般情況下，模具的推出機(jī)構(gòu)設(shè)在動(dòng)模一側(cè)。
(2)塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞。為了使塑件在推出過(guò)程中不發(fā)生變形和損壞，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行塑件對(duì)模具包緊力和粘附力大小的分析與計(jì)算，合理的選擇推出的方式、推出的位置、推出零件的數(shù)量和推出面積等。
(3)不損壞塑件的外觀。
(4)合模時(shí)應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位。設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮合模時(shí)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，在有側(cè)型芯的機(jī)構(gòu)中，還要考慮推出機(jī)構(gòu)的先復(fù)位。
(5)推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作可靠。推出機(jī)構(gòu)在推出與復(fù)位的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠、靈活，制造容易。
3.7.2推出力的計(jì)算
塑件注射成型后，在模內(nèi)冷卻定型，由于體積收縮，對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力。當(dāng)其從模具中推出時(shí)，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。
推件力的計(jì)算
推出力 Ft=Ap(μcosα-sinα)
式中 A—塑件包絡(luò)型芯的面積（mm2）；
p—塑件對(duì)型芯單位面積上的包緊力，p取0.8×107～1.2×107Pa；
α—脫模斜度；
μ—塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3；
單個(gè)塑件A≈2×3.14×12×5=376.8mm 2
Ft=376.8×1.2×107 ×0.3/106 =1356.48N
由于該塑件型腔不深，故不考慮脫模斜度。
3.7.3推出機(jī)構(gòu)的選擇
由于該制品采用潛伏澆口，且為不影響制品表面，故從推桿上端進(jìn)料，因此采用推桿推出機(jī)構(gòu)。設(shè)置推桿的自由度大，而且推桿截面大部分為圓形，制造、修配方便，容易達(dá)到推桿與模板或型芯上推桿孔的配合精度，推桿推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小，推出動(dòng)作靈活可靠，推桿損壞后也便于更換。
通過(guò)分析計(jì)算，推桿采用圓形截面，直徑取2mm，單個(gè)制件使用8根推桿。推桿工作部分與模板或型芯上的推桿孔的配合常采用H8/f7～H8/f8的間隙配合。
推桿的位置應(yīng)選擇在脫模阻力最大的地方；當(dāng)塑件各處的脫模阻力相同時(shí)需均勻布置，以保證塑件推出時(shí)受力均勻，塑件推出平穩(wěn)和不變形。
推桿的工件端面在合模注射時(shí)是型腔底面的一部分，推桿端部如果低于或高于該改型腔底面，在塑件上就會(huì)產(chǎn)生凸臺(tái)或凹痕，影響塑件的使用或美觀，因此，通常推桿裝入模具后，其端面應(yīng)與型腔底面平齊或高出型腔0.05～0.1mm。推桿工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0.8um。
3.8排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時(shí)，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣及塑件在成型過(guò)程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。如果型腔內(nèi)因各種原因產(chǎn)生的氣體不能被排除干凈，塑件上就會(huì)形成氣泡、產(chǎn)生熔接不牢、表面輪廓不清及充填不滿等成型缺陷。另外氣體的存在還會(huì)產(chǎn)生反壓力而降低充模速度。因此，必須考慮到模具型腔的排氣問(wèn)題。
通常有三種排氣方式：利用配合間隙排氣、在分型面上開設(shè)排氣槽和利用排氣塞排氣。由于此模具推桿較多且有型芯鑲塊，故可利用推桿和型芯端部與模板的配合間隙進(jìn)行排氣。
3.9冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
模具溫度是否合適、均一與穩(wěn)定，對(duì)塑件熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要影響，所以要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)控制模具溫度，使注射成型塑件有良好的產(chǎn)品質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率。
3.9.1模具溫度與塑料成型溫度
注射入模具的熱塑性熔融的ABS，必須在模具內(nèi)冷卻固化才能成為塑件。所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內(nèi)的熔融ABS的溫度。
ABS的成型溫度為200-270°C，模具溫度為40-80°C。
3.9.2冷卻回路的設(shè)計(jì)
考慮到冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸收成型塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成型表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，且要使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。
由于制件平均壁厚約為3mm，而且是一模兩腔，所以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值確定水孔直徑為10mm。
由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具 材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生活中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿足要求。
由于動(dòng)模采用鑲拼式，受結(jié)構(gòu)限制，冷卻水路布置定模板上面，設(shè)置四條冷卻水道，采用對(duì)稱分布。
畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)數(shù)月，現(xiàn)已定稿。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅自己的專業(yè)知識(shí)得到了鞏固和提高，在查閱相關(guān)專業(yè)手冊(cè)、與同學(xué)交流意見(jiàn)等方面也有很多心得。
整個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)間是漫長(zhǎng)的，過(guò)程是困難的，我覺(jué)得如果自己真正的認(rèn)真對(duì)待了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，就能從中學(xué)到很多東西，自己的綜合素質(zhì)也在無(wú)形中得到了提高。
起初是最困難的，因?yàn)槲乙獜闹欣沓鲆粋€(gè)正確的設(shè)計(jì)思路。為了做好充分準(zhǔn)備，我查閱了很多關(guān)于模具設(shè)計(jì)方面的資料和實(shí)例。同時(shí)我又向袁老師說(shuō)了我的有關(guān)想法。在他的悉心指導(dǎo)下，我的思路慢慢的清晰起來(lái)，并且有了自己獨(dú)立的想法，很快我就明確了自己的設(shè)計(jì)方向。
接下來(lái)，我對(duì)產(chǎn)品的材料、工藝性、結(jié)構(gòu)、尺寸精度等方面進(jìn)行分析，并計(jì)算出成型零件的相關(guān)尺寸，選擇了合理的注塑機(jī)及標(biāo)準(zhǔn)模架，再對(duì)模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，最重要的是有關(guān)型腔及型芯分布的設(shè)計(jì)。因?yàn)榱慵叽巛^小，精度難以保證，經(jīng)過(guò)與袁老師的交流，最終解決了遇到的難題。在模具中，我用到了潛伏澆口，保證了塑件的表面質(zhì)量。
然后，我用CAD2006繪制了模具總裝圖及成型零件圖，并對(duì)成型零件進(jìn)行了工藝卡片的編制，在這個(gè)過(guò)程中我對(duì)CAD軟件應(yīng)用有了很大的提高。最后經(jīng)過(guò)整理草稿、查閱資料，完成了說(shuō)明書的編寫。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，袁老師給了我很大的幫助和指導(dǎo)，在這里我要衷心的感謝他。同時(shí)我也要感謝那些給我意見(jiàn)和建議的同窗們。
設(shè)計(jì)的過(guò)程就是一個(gè)不斷詢問(wèn)、不斷思考、不斷修改、不斷完善的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中我的專業(yè)知識(shí)得到了鞏固，在其他方面我們也會(huì)學(xué)到很多。
畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成，我也即將畢業(yè)，但求知的道路不會(huì)因此而中斷。走出校門社會(huì)將成為我更大的課堂。我會(huì)更加努力做好自己經(jīng)手的每件事。
謝 辭
本畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)數(shù)月，現(xiàn)已基本定稿。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我得到了很多老師和同學(xué)的幫助。在此，我要感謝那些所有曾經(jīng)給過(guò)我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。
首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師袁小江，在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中袁老師給了我很多意見(jiàn)和建議，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加完善、更加嚴(yán)謹(jǐn)。袁老師學(xué)識(shí)淵博、工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他身上我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，在獨(dú)立思考、虛心求教、為人處世等方面也讓我受益良多。在此，我謹(jǐn)向袁老師表示衷心的感謝和深深的敬意。
同時(shí)，我也要感謝三年來(lái)給我授課的所有老師，在他們的悉心指導(dǎo)下，使我在專業(yè)及非專業(yè)知識(shí)上都獲得了很多。我也要感謝我的學(xué)校無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院，是她為我提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，讓我的生活更加豐富，讓我的求知更加深遠(yuǎn)，讓我的人生更加精彩。
最后，我要感謝所有曾經(jīng)給過(guò)我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，他們給了我很多寶貴的意見(jiàn)和建議，在生活上他們也給了我很多幫助。在此，我要衷心的感謝他們。
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