膜片夾片的注塑模具設計及塑料成型工藝-注射模含開題及11張CAD圖,膜片,注塑,模具設計,塑料,成型,工藝,注射,開題,11,十一,cad 膜片夾片注塑成型工藝及塑料模具設計 摘 要 本設計根據從事塑料注塑模設計與制造的工程技術綜合性應用型人才的實際要求，符合大專模具設計專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)設計需要所編寫的，對初學注塑模設計者有一定的參考價值。 本設計共分六章，分別對設計題目的來源、設計意義、零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結構及成型設備的選擇、工藝計算、模具結構設計及校核、加工工藝等幾方面進行了闡述。 本設計在設計過程中得到了楊占堯、原紅玲、于智宏等幾位指導老師的大力支持和幫助，再此表示誠摯的感謝！由于編者水平有限，收集資料困難，定有許多不盡人意的地方，懇請讀者不吝賜教，提出改進意見，以便使此設計進一步修正和完善。 關鍵詞：塑料模 注塑成型 工藝 Abstract This design according to be engaged in the plastics note the Plastics mold design synthesizes with the engineering technique of the manufacturing sex application the talented person's actual request in type, match the professional graduate student in design in university molding tool graduate design the demand the plait writes of, note to the beginner Plastics mold design have to consults certainly value. This design is divided into six source for, distinguishing to designing topics and design the meaning, spare parts craft analysis, craft project to really settle totally, molding tool construction and model choice, craft calculation, molding tool construction design and school of the equipments and process craft etc. several aspects proceeded to expatiate. This designed to get in design process the virtuous plum, yang zhan yao , yuan hong ling , yu zhi hong ...etc.a few leadings the teacher supports strongly with help, again this mean the sincere with gratitude!Because the editor level is limited, collect data the difficulty, settle many not exhausted the place of person's idea, plead the reader the not stingy advising, put forward to improve the opinion, in order to make this design further revised with perfect. Key: Plastic mold Injection Molding Technology 目錄 緒 論 --------------------------------------------------------- ------1 第一章 任務書來源及設計意義 --------------------------------4 1.1 設計任務 -------------------------------------------------4 1.2 設計目的及意義------------------------------------ -----4 第二章 零件的工藝性分析 --------------------------------- -----5 2.1 塑件的原材料分析 -------------------------------- -----5 2.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 -----------6 2.3 計算塑件的體積和質量 --------------------------------7 2.4塑件注塑工藝參數的確定 -------------------------------7 第三章 工藝方案的確定 --------------------------------------- -8 3.1 分型面的選擇 ---------------------------------------- ---8 3.2 確定型腔的排列方式 ----------------------------------8 3.3 模架的選取 ----------------------------------------------9 3.4 澆注系統(tǒng)的設計 ----------------------------------------9 3.5 抽芯機構的設計 ---------------------------------------11 3.6 成型零件的結構設計 -------------------------------- 12 第四章 工藝計算 -------------------------------------------------13 4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 ---------------------------13 4.2 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算 ------------------------15 第五章 模具閉合高度的確定、注塑機參數校核 ----------16 5.1 模具閉合高度的確定 ---------------------------------16 5.2 注塑機參數校核 -----------------------------------------16 第六章 編寫主要零件加工工藝規(guī)程 -------------------------18 6.1 型芯加工工藝 -------------------------------------------18 6.2 型腔加工工藝 -------------------------------------------19 設計總結 ----------------------------------------------------------21 致 謝 ----------------------------------------------------------22 參考文獻 ----------------------------------------------------------23 緒 論 一. 本課題及相關領域的國內現狀 改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15％左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速的發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng)；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現已有幾千家。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應用于沖壓模的設計中。 以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已經取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構 和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術方面取得了顯著進步；在提高模具質量和縮短模具設計周期等方面作出了貢獻。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密、復雜和長壽命的模具依賴進口。 二.我國塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向 模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加關注其產品結構的戰(zhàn)略性調整，使結構復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。沒有產品的需求、產品的更新換代，就沒有模具行業(yè)的技術進步，也就沒有模具產品的上規(guī)模、上檔次。如汽車生產中90％以上的零部件，都要依賴模具成型，在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產值增長達40％左右。而模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志。 其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經意識到模具產業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。如陜西、四川、河北等模具生產有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 塑料的用途已廣為人知，塑料在工業(yè)中的應用已經非常廣泛，其發(fā)展趨勢主要體現在以下幾點：?? ???????1、在塑料模具設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。CAD/CAM技術已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具CAD/CAM技術的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造了良好的條件；基于網絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結構初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產過程分工協(xié)作要求的問題；CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的3D設計與成型過程的3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。　 　 2、推廣應用熱流道技術、氣輔助注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產價廉高質量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。???? ?????3、開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。?????? ?????4、提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距甚大，在一定程度上制約著我國模具工業(yè)的發(fā)展，為提高模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統(tǒng)一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規(guī)模生產、提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規(guī)格品種。??????? ??????5、應用優(yōu)質模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。?????? ?????6、研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。 第一章 任務書來源及設計目的意義 1.1 設計任務 設計題目：膜片夾片 材 料：PA6 生產批量：大批量生產 技術要求：未注尺寸公差按GB/T14486-1993的5級精度 1.2 設計目的及意義 本設計題目為普通零件膜片夾片注塑模具設計，該課題的主要設計意義在于掌握注塑模設計的大體思路，懂得如何著手分析和考慮問題，并能自己獨立的設計出一套完整的模具，且能將它應用于實際生產中。 本設計對畢業(yè)生有一定的設計意義，它概括了諸多塑料零件的設計要求、內容及方向。通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者對注塑模設計的基礎，為今后設計更復雜的注塑模具做好了鋪墊，也為以后的工作奠定了基礎。 第二章 零件的工藝性分析: 2.1 塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚酰胺6(縮寫為PA6),屬于熱塑性塑料.聚酰胺為無臭 、無毒、透明或半透明的固體物.有明顯的熔點,各種聚酰胺的熔點大多數在200以下,但聚 酰胺的穩(wěn)定性較差,制品一般只能在80—100下使用;具有良好的機械性能,有較高的拉伸和壓強強度以及良好的沖擊強度;由于親水性的基因,所以聚酰胺的吸水性比其它塑料大但透氣性比較小;又由于聚酰胺含有極性基因,具有親水性,因而電性能不夠好,只能做工頻絕緣材料;聚酰胺的化學穩(wěn)定性好,能耐許多化學藥品,不受弱酸、 弱堿 、醇脂 、烴 、鹵烴、 酮、 潤滑油 、油脂和汽油等的影響且常溫時能溶于酚 氯化鈣飽和的甲醇溶液及無機酸中,在高溫下能溶于乙醇、冰醋酸 、氯化醇等中,聚酰胺特別不耐濃堿,在氯化劑和紫外線作用下會逐漸下降.聚酰胺由于有很好的機械強度和剛度,被廣泛用于制作一寫結構部件,加之有很好的耐磨損特性,還用于軸承制造. 從使用性能上看,聚酰胺具有堅韌、耐磨、耐疲勞、耐油、耐水、抗霉菌等優(yōu)點，是理想的使用材料．由于聚酰胺具有透明，強韌阻氣性好而作為優(yōu)良的包裝薄膜和復合薄膜材料； 從成型性能上看，PA6具有以下特性： （１） 結晶料，熔點較高，熔融溫度范圍窄，熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差．料溫超過３00，滯流時間超過３０分鐘時，即會分解； （２） 較易吸濕，成型前須預熱干燥，并防止再吸濕，含水量不得超過0.3%.吸濕后流動性下降，易出現氣泡＂銀絲＂等，高精度塑料應調濕處理． （３） 流動性好，易溢料，溢邊值為0.02mm左右，用螺桿式注塑機注塑時，螺桿應帶止回環(huán)，易用自瑣式噴嘴，并應加熱． （４） 成型收縮范圍和收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等弊?。尚蜅l件應穩(wěn)定． （５） 融料冷卻速度對結晶度塑料結構性能有明顯影響，故成型時應嚴格控制模溫．一般按塑件壁厚在２０－９０范圍內選?。蠝夭灰壮^300受熱時間不得超過３０分鐘．料溫高則收縮大，易出飛邊．注射壓力按注塑機類型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)選定．注射壓力高，易出飛邊，收縮小，方向性強；注射壓力低易發(fā)生凹痕　波紋．成型周期按塑件壁厚選取，厚則取長．薄則取短．為了減少收縮　凹痕　縮孔，易取低模溫、低料溫．樹脂粘度小時，注射　高壓及冷卻時間應取長，注射壓力應取高，并采用白油作脫模劑． （６） 模具澆注系統(tǒng)的形狀的形狀和尺寸與成型聚苯乙烯時相似，但增大澆道和澆口截面尺寸可改善縮孔及凹痕現象． 2.2 塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 2.2.1 結構分析 　 從零件圖上分析看，該零件名稱為膜片夾片, 總體形狀為圓環(huán)體,圓內側是一個角度為的錐面體,在圓中心內側有一個角度為90,直徑為6mm的錐坑.圓的內外棱面分別是半徑為1mm和1.2mm的圓弧過渡(對稱分布),圓的底部端面是兩個半徑為1mm的圓弧相連接的凹槽(對稱分布), ,因此在模具設計時必須設置側向抽芯機構. 2.2.2 尺寸精度分析 該零件主要尺寸如：Фmm、Фmm、Фmm、Фmm、 7.4±0.1mm。尺寸精度為MT5級（GB/T14486—1993）該零件的尺寸精度為一般精度，所以對應的模具相關零件的尺寸加工可以得到保證。 從塑件壁厚上看，所有壁厚尺寸均為1.4mm，壁厚均勻，有利于塑件成型。 2.2.3 表面質量分析 該零件除了表面要求沒有缺陷、毛刺外，沒有其他特別的表面質量要求，故容易實現。 綜上分析可知，注塑時在工藝參數控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證 2.3 計算塑件的體積和質量 計算塑件的質量是為了選用注塑機及確定模具的型腔數 計算塑件的體積：V=9371 （過程略） 計算塑件的質量： 根據設計手冊可查得尼龍6的密度為1.14 g/ 故塑件的質量為：W=Vρ =9371×1.14×0.001 =10.7 g 采用一模兩件的模具結構，考慮其外行尺寸、注塑時所需壓力和工廠現有的設備等情況，初步選用注塑機 XS—Z—30型。 2.4 塑件注塑工藝參數的確定 查找相關文獻和參考工廠實際應用的情況，尼龍6的成型工藝參數可作如下選擇：（試模時，可根據實際情況作適當調整） 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度選用210; 中段溫度選用230; 前段溫度選用220; 噴嘴溫度：選用210; 注射壓力：選用90MPa; 注塑時間：選用30s; 保壓時間：選用35 s; 冷卻時間：選用30s. 第三章 工藝方案的確定 3.1 分型面的選擇 打開模具取出塑件或澆注系統(tǒng)凝料的面叫分型面。在設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構，應根據分型面原則和素件的成型要求來選擇分型面。 選擇分型面的原則是：塑件脫出方便、模具結構簡單、型腔排氣順利、確保塑件質量、無損塑件外觀、設備利用合理，還要考慮到脫模斜度和側向抽芯。 該塑件為膜片夾片，表面質量除無缺陷、毛刺外沒有特殊要求。選擇如圖所示的分型方式可降低模具的復雜程度，減少模具加工難度又便于成型后出件。故選用如圖所示的分型方式較為合理。 3.2確定型腔的排列方式 本塑件采用一模兩樣，即模具需要兩個型腔。綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素擬采用如圖所示的型腔排列方式。 3.3 模架的選取 3.3.1 結構形式的選擇 本模具的結構形式采用基本型的A3型模架。適用于薄壁型塑件、塑件表面不允許有頂出痕跡的注射模。該塑件壁厚為1.4mm，可以采用。 3.3.2 模架的尺寸組合 中小型模架系列依模板的寬和長（B×L）劃分。本模架的尺寸組合為；寬B=200mm，L=250mm，導柱直徑Ф20mm，墊塊高度C=50mm。 3.3.3本模具模架的標記 A3-200250-16-F1 GB/T12556.1—1990 即為基本型A3型，模板B×L為200×250，規(guī)格編號為16，即模板A為20mm導柱為反裝F1。 3.4 澆注系統(tǒng)的設計 （1）主流道設計。主澆道是連接注射機的噴嘴與分流道的一段通道，通常和注射機的噴嘴在同一軸線上，端面為圓形，帶有一定的錐度。根據設計手冊查得XS—Z—30型注塑機噴嘴的有關尺寸： 噴嘴前端孔徑： d0=Ф4mm； 噴嘴前端球面半徑： R0=12mm； 根據模具主流道與噴嘴的關系： R= R0+（1—2）mm D= d0+（0.5—1）mm 取主流道球面半徑R=13mm; 取主流道的小端直徑d=Ф4.5mm。 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成圓錐形，其斜度為1—3度，經換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm。為了使熔料順利進入分流道，可在主流道出料端設計半徑r=5mm的圓弧過渡。 （2）分流道設計。分流道是主澆道與澆口之間的通道，一般開設在分型面上，起分流和轉向的作用。分流道的長度取決于模具型腔的總體布置方案和澆口位置，從輸送熔體時的減少壓力損失和熱量損失及減少澆道凝料的要求出發(fā)，應力求縮短。分流道的形狀及尺寸，應根據塑件的體積，塑件壁厚、形狀的復雜程度、所用塑料的工藝性能、注塑速率和分流道的長度等因素來確定。對于塑件壁厚小于3mm，質量在200g以下的塑料，可采用下述經驗公式確定分流道的直徑。 D=0.2654 由于本塑件壁厚為1.4mm<3mm，質量為10.7g< 200g故采用上述經驗公式經估算取：D= Ф4mm。 分流道的理想狀態(tài)是其中心線與澆口徹底中心線在同一直線上，本塑件的形狀不太復雜，熔料填充型腔比較容易。根據型腔的排列方式可知分流道的長度較短，為了便于加工起見，選用截面為半圓形的分流道，查表得R=4mm。 分流道的布置采用平衡式，從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、端面尺寸等都必須對應相等，達到各個型腔的熱平衡和塑件流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達到各個型腔同時平衡地進料，均衡進料可保證各型腔成型出的塑件在強度、性能、重量上的一致性。 分流道與澆口的連接處應加工成斜面，并用圓弧過度，有利于塑件熔體的流動及填充。 （3）澆口設計。澆口是流道和型腔之間的連接部分，也是注塑模進料系統(tǒng)的最后連接部分，其基本作用是： 1）使從流道來的熔融塑料一最快的速度進入并充滿型腔。 2）型腔充滿后，澆口能迅速冷卻封閉，防止型腔內還未冷卻的熱料回流。 澆口的設計與塑件形狀、端面尺寸、模具結構、注塑工藝條件（壓力）及塑料性能等因素有關。有澆口的作用可得出：澆口的截面要小，長度要短，只有這樣才能增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑件分離，以及澆口殘痕最小等要求。 尼龍6的凝固時間很短，所以澆口的位置非常重要，澆口孔徑不要小于0.5t（t為塑件厚度）[注：采用熱流道時，澆口尺寸應比冷流道小一些，因為熱流道能夠防止熔融樹脂過早凝固，如果采用潛伏式澆口，澆口的最小直徑應當小于0.75mm]。 根據塑件的成型要求及型腔的排列方式，選用側澆口較為理想。 設計時考慮選擇從塑件上端處處進料，無損塑件的外觀。選用截面為矩形的側澆口，查表初步選定尺寸為(b×l×h)1mm×0.8mm×0.6mm,試模時修正。 3.5 抽芯機構的設計 當塑件上具有與開模方向非一致的孔或側壁有凸、凹形狀時，必須首先將這部分的型芯或型腔脫離塑件，才能將整個塑件從模具中脫出。開模時推動側型芯或側型腔外移脫離塑件，合模時推動側型芯或側型腔復位的機構成為側向分型與抽芯機構。此類模具脫出塑件的運動有兩種情況：第一種是開模時首先完成側向分型與抽芯，然后推出塑件；第二種是側向抽芯與分型的推出同步。 本例的塑件頂部有相互對稱的兩個凸臺和凹槽，阻礙成型后塑件從模具脫出。因此成型制件必須設置側向抽芯機構。本例模具采用活動滑塊側抽芯機構，采用兩種脫出塑件的第一種。 1）確定抽芯距 抽芯距是將側型芯或側哈夫塊從成型位置抽到不防礙塑件頂出時側型芯或側哈夫塊所移動的距離。抽芯距一般應大于成型孔（或凸臺）的深度。 S=Sc+（2—3）mm 式中 S—設計抽芯距 Sc—臨界抽芯距(mm)即側型芯或哈夫塊抽到恰好與塑件投影不重合時所移動的距離。 臨界抽芯距Sc不一定總是等于側孔或側凹的深度，需視塑件的具體結構和側表面形狀而變。 由于該塑件底部凹槽的兩個圓弧的半徑均為1mm，又凸、凹出的尺寸相差僅為0.4mm，故取Sc=1mm。 所以S=1+(2—3)mm.即取抽芯距S=4mm。 2)計算抽拔力 對塑件側向抽芯，就是側向脫模，抽拔力就是側向脫模力，其主要是由于塑件收縮包緊造成的阻力。由于制件側孔（或側凹）斷面為圓形，所以由下述公式： 式中：——抽拔力 =18.24 r=24.1mm E= k=0.35 代入公式中得；=9.25 3）確定斜銷傾角 斜導柱的傾斜角α是斜抽芯機構的主要技術數據之一，它與抽拔力及抽芯距有直接關系。一般取α=15—20度，本例選取α=20度。 4）確定斜導柱的尺寸。斜導柱的直徑取決于抽拔力及其傾斜角度，可按設計資料的有關公式進行計算。本模具經驗估值，取斜導柱的直徑d=Ф15mm。 斜導柱的長度根據抽芯距，固定端模板的厚度，斜導柱直徑及斜角大小確定，其計算如下所示 ： 根據公式： L=L1+L2+L4+L5+ L3 由于上模座和上凸模固定板尚不確定，即h不確定。故暫選擇h=25mm。如果設計中h有變化，則就修正L的長度，取D=20mm，取L=55mm。 5）滑快和導滑槽設計 （1）滑塊與側型芯的連接方式設計。本例中側向抽芯主要是用于成型零件的側向凸臺及凹槽，由于側向凸臺和凹槽的尺寸較小，考慮到型芯強度和裝配問題，采用組合式結構。型芯和滑塊采用鑲嵌方式，其結構如裝配圖所示。 （2）滑塊的導滑方式。本例中為使模具結構緊湊，降低模具裝配復雜程度，擬采用整體滑塊和整體式導向槽的形式，其結構如圖裝配圖所示。 （3）滑塊的導滑長度和定位裝置的設計。本例中由于側抽芯距較短，故導滑長度只要符合滑塊在開模時的定位要求即可。滑塊的定位裝置采用彈簧與臺階的組合形式。 3.6 成型零件結構設計 3.6.1凹模結構設計 模具采用一模兩腔的形式，考慮加工的難易程度和材料的利用價值等因素，凹模型腔擬采用組合式，結構如零件圖和裝配圖所示： 3.6.2 凸模結構設計 凸模主要是與凹模相結合構成模具的型腔，具體結構見裝備圖和零件圖。 第四章 工藝計算 本例中成型零件工作尺寸計算時均采用平均尺寸、平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。 查表得PA6的收縮率S=0.6%～1.4%，所以平均收縮Scp=(0.6+1.4)%/2=1.0%,考慮到工廠模具制造的現有條件，取模具制造公差δZ=△/3。 4.1 型腔和型芯工作尺寸計算 型腔、型芯工作尺寸計算見表 表4-1 型腔、型芯工作尺寸計算 類別 模具零件名稱 塑件尺寸 計算公式 型腔或型芯工作尺寸 型腔的計算 凹 模 型 腔 型芯的計算 型 芯 4.1.1 型腔側壁厚度和底板厚度計算 （1） 凹模型腔側壁厚度的計算 凹模型腔為組合式圓形型腔，根據組合式圓形型腔側壁厚度計算公式進行計算。 式中：E=2.1xMpa（選定值） mm mm mm 代入公式計算得： =3.28mm (2)凹模型腔底板厚度的計算 根據組合式型腔底板厚度計算公式進行計算 式中： mm mm 代入公式計算得 ： =10.95mm 4.2 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算 PA6在成型時模溫60~100℃，因此在模具上可不設加熱系統(tǒng)。是否需要冷卻系統(tǒng)可做如下設計計算： 設定模具平均工作溫度40℃，用20℃的常溫水作為模具冷卻介質，其出口溫度為30℃，產品為(初算每2分鐘一套)0.84kg/h。 （1）求塑件在硬化時每小時釋放的熱量Q3，查有關文獻得PA6的單位熱流量為75×J/kg Q3=WQ2=0.84×75×J/kg=63×J/kg （2） 求冷卻水體積V V= = =2.51× /m 由體積流量查表可知所需的冷卻水管直徑非常小。 由上述計算可知道，因為模具每分鐘所需的冷卻水體積流量很小，故可不設冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可 第五章 模具閉合高度的確定、注塑機參數校核 5.1 模具閉合高度的確定 在支承和固定零件的設計中，根據經驗確定：定模座板：=25mm定模板=20mm 凹模型腔板=25mm，推件板=15mm，型芯固定板=20mm,，墊板=15mm動模座塊=40mm。 因而模具的閉合高度為： H=++++++ =25+20+25+15+20+15+40 =160mm 5.2注塑機參數的校核 本模具的外形尺寸為 200 mm 250 mm 160 mm。XS—Z—30型注塑機模板的最大安裝尺寸為250mm280mm，故能滿足模具的安裝要求。 由上述計算模具的閉合高度H=160mm，XS—Z—30型注塑機所能允許模具的最小厚度=60mm，最大厚度=180mm，即模具滿足的安裝條件。 經查資料XS—Z—30型注塑機的最大開模行程S=60mm。滿足頂出塑件時的頂出要求。 S≥++（5～10）mm =9.6+12+10 =31.6mm 此外，由于側分型抽芯較短，不會過大增加開模距離，注塑機的開模行程足夠。 經驗證，XS—Z—30型注塑機型注塑機能滿足使用要求，故可采用。 第六章 編寫主要工作零件加工工藝規(guī)程 在此僅對成型零件型芯、型腔的加工工藝進行分析。 6.1 型芯的加工工藝 型芯的加工工藝過程見表6-1。 表6-1 型芯的加工工藝過程 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 01 產品名稱 膜片夾片 零（部）件名稱 型芯 共（ ）頁第（ ）頁 材料牌號 T10A 毛坯 種類 鍛造毛坯 毛坯外型尺寸 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 下料 下料:Ф60mm×50mm 備料車間 鋸床 3 退火 退火 鍛造車間 加熱爐 4 粗車 車圓柱面到56mm 模具車間 車床 5 粗車 車圓柱面和臺階至尺寸55、51、5mm 模具車間 車床 6 精車 精車小圓柱面至尺寸為50mm 模具車間 車床 7 研磨 磨工作部分至尺寸49.4 模具車間 砂輪 8 鉗工 鉗工精修 模具車間 平行夾頭 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 2006.4.20 6.2 型腔加工工藝 型腔加工工藝過程見表6-2 表6-2 型腔加工工藝過程 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 02 產品名稱 膜片夾片 零（部）件名稱 型腔 共（ ）頁第（ ）頁 材料牌號 T10A 毛坯 種類 鍛造毛坯 毛坯外型尺寸 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 下料 線切割鋼板110mm×110mm×25mm 備料車間 線切割機床 2 刨 刨六面至尺寸102mm×102mm×20mm 鍛造車間 刨床 3 熱處理 調質 熱處理車間 加熱爐 4 鉗工 鉗工劃線 模具車間 平行夾頭 5 數控銑 銑型腔，各尺寸六余量0.5mm 模具車間 銑床 6 磨 磨型腔至公差要求 模具車間 砂輪 7 鉗工 鉗工修整至裝配 模具車間 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 2006.4.20 設計總結 本設計設計內容為膜片夾片塑料模設計，通過該設計，基本掌握了對塑料模設計的方法及步驟，對塑料有了更進一步的了解和認識，對模具的制造方法和制造途徑積累了豐富的經驗。 本設計中模板等尺寸也不代表一種最佳的選擇，例如模板的厚度，可以根據能取得的原料的厚度按最小的加工量選擇（要滿足最小厚度要求，同時也不能太厚太重）。同一塑件由不同的人設計有多種多樣的方案，最終都有可能很好的使用，通過這次設計，我認識到了除了正確掌握和應用書本知識外，吸取他人的設計經驗也是非常重要的。 在當今市場中，出現了各式各樣的塑料制件，而對于如何設計成型塑料制件模具，我還是一個初學者。在這次模具設計中，遇到了不少的困難，通過查找資料、獨立思考及在老師的指導下，得到了解決，同時也逐步提高了我對塑料模具的認識。本次設計中重點運用了CAD軟件，使設計過程周期縮短，大大節(jié)省了設計時間。 致 謝 本書在編寫過程中得到了楊占堯、翟德梅、原紅玲、于智宏等老師的大力支持和蘇獻超、謝少龍、張會杰等同學的大力幫助，在此表示誠摯的感謝！也借此衷心祝愿關心我的老師和同學們在以后的工作和生活中心想事成！ 參考文獻 [1]《注塑成型及模具設計實用技術》 李海梅主編 化學工業(yè)出版社 2002 [2]《塑料注塑模具結構與設計》 楊占堯主編 清華大學出版社 2004 [3]《實用注塑模具設計手冊》 賈潤禮主編 中國輕工業(yè)出版社 2000 [4]《塑料成型工藝及模具簡明手冊》 王孝培主編 機械工業(yè)出版社 2000 [5]《模具制造技術》 翟得梅主編 航空工業(yè)出版社 2004 [6]《塑料成型加工手冊》 錢知勉主編 上海科學科技文獻出版社 [7]《模具制造手冊》（第二版） 模具制造手冊編寫組編寫 機械工業(yè)出版社 [8]《沖壓模具簡明設計手冊》 郝濱海編 化學工業(yè)出版社 [9]《沖壓模具圖冊》〉 楊占堯編 高等教育出版社 [10]《沖壓模具設計與制造》 劉建超、張寶忠編 高等教育出版社 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