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河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）任務書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設與制造 學生姓名: 張曉龍 學 號: 0312432 設計(論文)題目： 茶杯蓋注塑模設計 起 迄 日 期:2006年3月10日~5月15日 指 導 教 師: 楊占堯 發(fā)任務書日期:2006年3月10日  任務書填寫要求 1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、系主管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內填好并發(fā)給學生； 2．任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務書內填寫的內容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領導審批后方可重新填寫； 4．任務書內有關“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼，學生的“學號”要寫全號，請規(guī)范化填寫； 5．任務書內“主要參考文獻”的填寫，應按照國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的： 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名： 張曉龍 學 號： 0312432 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文)題目： 茶杯蓋注塑摸設計 指導教師： 楊 占 堯 2006年4月1日  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))： 文 獻 綜 述 在進行畢業(yè)設計之前，必須做好一切準備工作，而收集有關設計課題研究方面的資料、文獻是最為重要的。在設計工作開始時，只有對課題研究的內容有了充分地了解，才會有設計目的和方向；所以收集、查閱有關文獻資料是必要的。 在設計之前首先應該對國內外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有所了解，以便在設計過程中能夠正確、合理地設計出一套模具。下面就先分析一下國內外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢以及我國的模具發(fā)展現(xiàn)狀。 1．我國的塑料成形模具設計，制作技術起步較晚，整體水平還較低。目前單型腔，簡單型腔的模具達70％以上，仍占主導地位。我國模具工業(yè)目前技術水平參差不齊，懸殊較大。從總體上來講，與發(fā)達工業(yè)國家及港臺地區(qū)先進水平相比，還有較大的差距。在采用CAD/CAM等技術設計與制造模具方面，無論是應用的廣泛性，還是技術水平上都存在很大的差距。在應用CAD技術設計模具方面，僅有約10%的模具在設計中采用了CAD，距拋開繪圖板還有漫長的一段路要走；在應用CAM技術制造模具方面，一是缺乏先進適用的制造裝備，二是現(xiàn)有的工藝設備或因計算機制式不同，或因字節(jié)差異、運算速度差異、抗電磁干擾能力差異等，聯(lián)網(wǎng)率較低，只有5%左右的模具制造設備近年來才開展這項工作。塑料模具設計與制造技術正在由手工設計、依靠工人的經(jīng)驗和常規(guī)的機械加工技術向計算機輔助設計（CAD）、數(shù)控加工中心進行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術方面轉變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如下詳述： 1）.CAD/CAM技術的應用：CAD/CAM是一項高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設計與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠對產(chǎn)品、模具結構、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進行設計和優(yōu)化?，F(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應用與模具的設計與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。 2）.模具標準件：模具的標準化對縮短模具制造周期、提高質量、降低成本起到很大的作用。我國的模具標準化程度達到30%以下，而國外先進國家達到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國內的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國際化發(fā)展。 3）.模具的制造精度：國外的制造水平能夠是制造公差達到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我國的制造水平可以是制造公差達到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達到Ra0.00160.0008 mm（花7—8）。由此可見，如今模具技術的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國在這方面的技術與國外先進國家還有很大的差距。 4）.模具的使用壽命：模具平均壽命約為80萬次左右，與國外主要差距是模具零件變形大、溢邊毛刺大、表面質量差、模具型腔沖蝕和腐蝕嚴重、模具排氣不暢和型腔易損等，注射模精度已達到5um以下，最高壽命已突破2000萬次，型腔數(shù)量已超過100腔，達到了80年代中期至90年代初期的國際先進水平。 5）.模具的加工制造設備：國外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學腐蝕等先進的設備，大大地提高了模具的制造周期。 2.我國的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進入21世紀，隨著科學技術的發(fā)展，我國的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設計與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復雜，高效，長壽命的模具，并且能夠出口到國外，打開國外的市場。但是，目前我國的塑料模具技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在塑料模具基礎理論及成型工藝，模具標準化，模具設計，模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國的模具在壽命，效率，加工精度，生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。因此這就需要我們努力去研究，推動我國模具業(yè)的發(fā)展。 3.在查閱、收集有關資料的時候，不僅使我對模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、模具的設計與制造技術等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關本課題的研究，與本課題相關、相似的東西，查找各種有關模具設計與制造方面的經(jīng)驗公式，和經(jīng)驗數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻能夠將課堂上所學習到的理論知識，與實際生產(chǎn)當中的實例相結合去更好地成設計任務；并且使我在畢業(yè)設計上有了更多的設計思路，也有了更多的考慮空間，同時也使我在設計的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設計的合理性及對設計好的模具在工作過程中可能會出現(xiàn)的問題及解決辦法。  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）： 1. 先通過收集和查閱各種文獻資料和與同學老師的交流、指導，對目前國內外的模具（塑料模具）的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢進行深入的了解，預計用時間三天； 2. 拿到工件的結構簡圖，對工件進行結構形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細地分析，并查閱相關資料看是否符合常規(guī)零件結構設計，預計用時兩天； 3．經(jīng)過對塑件工藝性分析，擬訂可行的工藝規(guī)程，并經(jīng)過分析，研究，確定塑件注塑工藝參數(shù)并選擇注射機的型號，估計用時間兩天； 4．進行主要的設計計算，利用各種經(jīng)驗公式或者經(jīng)驗數(shù)據(jù)對塑件的質量和體積，型芯與型腔工作尺寸的計算，模具加熱與冷卻系統(tǒng)的計算以及注塑機有關參數(shù)的校核包括（注射量校核，模具厚度校核，開模行程校核，模具在注塑機上的安裝與固定尺寸校核）預計需用時間四天； 5．根據(jù)塑件的結構，材料，生產(chǎn)批量來進行模具的總體設計，包括注塑機的型號選擇，型腔數(shù)目的確定，型腔的排列方式，分型面的設計，導向方式，脫模方式的設計，澆注系統(tǒng)的設計等方面的設計；在設計中，應該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預計用時間兩天； 6.對模具的主要零部件進行設計，主要有動模、定模、主流道、推件板、模架和導柱等零件，根據(jù)工作需要來設計尺寸，包括各零件的圖紙，預計需用時間五天； 7.模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡圖）需要用時間兩天； 8.模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模）分析與設計，預計用時間兩天； 9.模具的裝配與調試，預計用時兩天；  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 2006年5月15日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 2006年5月15日 XXXX高等?？茖W校 畢業(yè)設計論文 論文題目：茶杯蓋塑料模具設計 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 班 級： 模具034班 學生姓名： XXXX 學 號： 0312432 指導教師： XXXX 2006年 5 月 15 日 畢業(yè)設計（論文）成績 畢業(yè)設計成績 指導老師認定成績 小組答辯成績 答辯成績 指導老師簽字 答辯委員會簽字 答辯委員會主任簽字 畢業(yè)設計/論文任務書 題目： 茶杯蓋注塑模 內容：（1）塑料的工藝性分析 （2）計算塑件的體積和質量 （3）塑件注射工藝參數(shù)的確定 （4）注塑模的結構設計 （5）模具設計的有關計算 （6）注塑機有關參數(shù)的校核 （7）試模及修模 （8）模具驗收 （9）繪制模具總裝圖和非標零件工作圖 （10）模具的工作原理 （11）注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 原始資料: 材料：ABS 插 圖 清 單 1. 制件零件圖....................................................................5 2. 分型面的選擇圖……………………………………………..7 3. 型腔零件圖…………………………………………………..10 4. 型芯零件圖…………………………………………………..11 5. 滑塊零件圖…………………………………………………..11 表 格 清 單 1. 表格（一）…………………………………………………….3 2. 表格（二）…………………………………………………….12 3. 表格（三）……………………………………………………16 4. 表格（四）……………………………………………………17 5. 表格（五）……………………………………………………17 畢業(yè)設計/論文說明書目錄 緒論 ………………………………………………1 第一章.塑料的工藝性分析………………………5 1.1塑料的原材料分析……………………… 5 1.2塑料結構和表面質量分析…………………5 第二章.計算塑件的體積和質量…………………6 第三章.塑件注射工藝參數(shù)的確定………………6 第四章. 注塑模的結構設計……………………..6 4.1分型面的選擇…………………………….7 4.2模具型腔數(shù)目的確定……………………..7 4.3冷卻水道的布置………………………….7 4.4排氣方式的設置…………………………..8 4.5澆注系統(tǒng)的設置…………………………..8 4.6抽芯機構的設計…………………………..9 4.7成型零件結構設計……………………….10 4.8推出機構的設計………………………….12 4.9導柱對合導向機構的設計………...............12 第五章.模具設計的有關計算…………………… 12 5.1 模具閉合高度的確定…………………….14 5.2 凸凹模的厚度……………………………14 第六章. 注塑機有關參數(shù)的校核………………...14 第七章. 試模及修?！?5 第八章.模具驗收 ………………………………….15 8.1試模塑件質量驗收………………………….15 8.2模具質量驗收………………………………15 第九章. 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖…….16 第十章. 模具的工作原理………………………….16 第十一章.注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制…16 11.1凸模的加工工藝規(guī)程………………………16 11.2型腔的的加工工藝規(guī)程……………………17 11.3滑塊的的加工工藝規(guī)程……………………17 致謝…………………………………………………18 參 考 文 獻………………………………………19 （畢業(yè)設計/論文題目） 摘要 本模具為茶杯蓋注射模, 在設計時:1 、接受任務書。2 、調研消化原始資料。3 、選擇成型設備。4 、擬定模具結構方案。5 、方案的討論與論證。7 、繪制模具裝配圖。8 、繪制零件圖。9 、編寫設計說明書。10 、模具制造試模與圖紙修改。正確的確定模具成型零件的尺寸凸模、凹模等零件是確定制件形狀、尺寸和表面質量的直接因素關系甚大，要特別注意。模具的設計應制造方便, 盡量做道使設計的模具制造容易、造價便宜。特別是比較復雜的成型零件，必須考慮是采用一般的機械加工方法加工還是采用特殊的加工方法加工。模具的設計應當效率高、安全、可靠。模具零件應耐磨耐用。 關鍵詞：模具、成型、凸模、凹模。 （畢業(yè)設計/論文英文題目） Abstract This molding tool is a cup the cover injects the mold, while designing:1, accept the mission book.2 , the investigation digests the primitive data.3 , choose to model the equipments.4 , draft the molding tool construction project.5 , the discussion of the project and argument.7 , drawing the molding tool assembles the diagram.8 , draw the spare parts diagram.9 , weave to write to design the manual.10 , the molding tool manufacturing tries the mold and diagram paper modification.The exactitude really settles size punch, die etc. spare parts that molding tool model spare parts is a direct factor that certain system a shape, size relate to with the surface quantity very big, want to be specially attention.The design of the molding tool should make the convenience, doing a molding tool manufacturing that make design easy and build the price cheapness to the best.Model the spare parts especially more complicatedly, must consider is to adopt the general machine process the method processes to adopt still to process specially the method processes.The design of the molding tool shoulds the efficiency high, safety, dependable.The molding tool spare parts should bear to whet enduring. Key phrase:Molding tool, model, punch, die . 緒 論 一：塑料的基本概念 1.塑料的定義及組成 塑料是以樹脂為主要成分，加入各種能夠改善其加工或使用性能的添加劑，在一定溫度，壓力或溶劑等作用下，能夠塑制成設計要求的形狀，并可在常溫常壓下保持此形狀的一類材料。塑料具有的典型特點如下： ⑴在一定條件下具有塑性； ⑵主體成分為樹脂； ⑶常溫常壓下為具有一定強度和固定形狀的塑性或剛性材料； 樹脂是塑料的主要成分，它決定著塑料的基本性能。樹脂按其來源可分為天然樹脂和合成樹脂。天然樹脂來自大自然，如蛋白質，蟲膠，琥珀等。與合成樹脂相比，天然樹脂的種類及數(shù)量都較少，性能也受到限制，因此，目前塑料中使用的樹脂絕大部分是合成樹脂。合成樹脂種類繁多，可達上千種，并且隨著化學工業(yè)的發(fā)展還在不斷的增加，但塑料工業(yè)常用的樹脂主要有幾十種。 除樹脂外，絕大部分的塑料中還需要加入各種添加劑以改善其加工及使用性能。常用的添加劑種類有增塑劑，穩(wěn)定劑，潤滑劑，著色劑，阻燃劑，抗靜電劑，填料及發(fā)泡劑等，有些塑料可不加任何添加劑，如聚四氟乙烯此種塑料稱為單組分塑料，否則稱為多組分塑料。 2.塑料的分類及應用 根據(jù)塑料熱行為的不同，可將塑料分為熱塑性分為熱塑性塑料和熱固性塑料； 2.1熱塑性塑料 熱塑性塑料在加熱到一定溫度時可軟化，甚至熔融流動。冷卻后又能固化為一定形狀，這個過程反復進化。如本設計所用塑料ABS（丙烯睛-丁二烯-苯乙烯），即為熱塑性塑料的非結晶塑料，熱塑性塑料中的合成樹脂一般為線形高分子成型時，在熱作用下主要發(fā)生物理狀態(tài)的變化，并且這種變化具有可逆性，該塑料成型容易，成型效率高且經(jīng)濟性較好。 2.2．熱固性塑料 熱固性塑料受熱時，其中的合成樹脂將發(fā)生化學變化。樹脂（或稱聚合物）分子由線型或鉸鏈型結構通過交聯(lián)反應為體型結構塑料也因此 固化成型。 與熱塑性塑料相比熱固性塑料具有耐熱性好，尺寸穩(wěn)定性好價廉等優(yōu)點，但成型相對復雜，成型效率也較低。 作為日常用品，塑料用途也廣為人知，但由于它們的一些特殊優(yōu)點，塑料在工業(yè)中也已經(jīng)非常普遍，主要表現(xiàn)如下； ⑴密度小，質量輕 ⑵比強度高 ⑶絕緣性能好，介電塤耗低 ⑷化學穩(wěn)定性高 ⑸減磨，耐磨性能好 ⑹減震，隔音性能好 二：塑料成型技術的發(fā)展趨勢 在現(xiàn)代塑料制件的生產(chǎn)中，合理的加工工藝，高效的設備，先進的模具是必不可少的三項重要因素，尤其是塑料模具對實現(xiàn)塑料加工工藝要求，滿足塑料制件的使用要求，降低塑料制件的成本起著重要的作用。一副好的注塑模具可成型上百萬次，這與模具的設計，模具材料及模具的制造有很大的關系，從塑料模的設計，制造及模具的材料等方面考慮，塑料成型技術的發(fā)展趨勢可簡單地歸納為以下幾個方面。 ⑴剛形表面加工向精密自動化方向發(fā)展 ⑵光整加工向自動化方向發(fā)展 ⑶反向制造工程制模技術的發(fā)展 ⑷模具CAD/CAM技術將有更快發(fā)展 ⑸模具生產(chǎn)專業(yè)化，標準化程度不斷提高 ⑹模具粗加工向高速方向發(fā)展 三．塑料模具的分類 塑料模具成型方法較多，按照塑料的成型方法不同可分為以下幾類 ⑴注射模 ⑵壓縮模 ⑶壓注模 ⑷擠出模 ⑸氣動成型模 除上述介紹的幾類塑料模具外，還有泡沫塑料成型模，搪塑模，澆鑄模，回轉成型模，聚四氟乙烯壓淀模等 本塑件成型為注射模設計，以下主要介紹注射模成型 四．注射成型 注射成型是使熱塑性或熱固性塑料先在加熱機筒中均勻塑化，而后由柱塞或移動螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。 注射成型又稱注射模塑，是一種注射兼模塑的成型方法。注射方法是將聚合物組分的粉粒或粒料，通過注射機的料斗，進入機筒內，通過機筒的外部加熱和螺桿旋轉產(chǎn)生的剪切摩擦熱，使物料經(jīng)歷了加熱，輸送，排氣，壓縮，混合，均化等作用而塑化（溫度，組分均勻的熔融狀態(tài)），塑化的物料在噴嘴的阻擋下，積于機筒的前端，然后借助柱塞或螺桿向塑化好的物料軸向施壓，則高溫熔體經(jīng)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進入已閉合的低溫模具中，再經(jīng)保壓，冷卻定型后可開啟模具，頂出制品得到與模腔幾何尺寸及精度相似的塑料制品。 注射成型具有一次能成型出形狀復雜，尺寸精度高和帶有金屬嵌件等特點。因此，近年來發(fā)展較快，其成型產(chǎn)品占目前塑料制品生產(chǎn)量的20％—30％，注射成型正繼續(xù)向著高速化，自動化，精密化的方向發(fā)展。 根據(jù)使用要求，采用注射方法生產(chǎn)出具有不同物理，力學，介電，熱性能的各種產(chǎn)品，按用途可分為四類 表格（一）： 用途 技術要求 材料選擇 1．一般結構零件使用溫度在60℃—80℃ 強度和耐熱性無特殊性要求，一般用來代替鋼材木材生產(chǎn)量大，效率高，成本低，外觀美麗 PE，PP，AS，ABS，PVC等 有一定強度要求時 PA1010，POM等 具有良好的透明性 改性PMMA，PC，透明ABS，PEF，透明改性PS 2．耐磨受力傳動零件使用溫度在80℃—100 ℃ 要求有較高的強度，剛性，韌性，耐磨性，耐疲勞性，熱變形溫度及尺寸穩(wěn)定性 PA，HC尼龍，POM，PC，PBT，氯化聚醚等以及玻璃纖維增強材料 3．減震自潤滑零件 對力學強度要求不高，但運動速度高，要求有較低的摩擦系數(shù)，優(yōu)秀的耐磨性和自潤滑性 PTFE，填充PTFE，F(xiàn)EP（聚全氟乙丙烯）等 4．耐高溫結構零件，使用溫度150℃以上 除具有2，3項要求外，還必須具有較高的熱變形溫度和高溫抗蠕變性 PSV，PPO，PTFE，F(xiàn)EP等玻璃纖維，增強材料 五．塑料注射模設計與制造所涉及的內容 隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料注射模已經(jīng)成為制造塑料制品的主要表現(xiàn)手段之一，且發(fā)展成為最有前景的模具之一。所涉及的內容有： ⑴塑料制品的結構工藝性 ⑵塑料的成型工藝特性 ⑶塑料注射機的匹配 ⑷塑料成型工藝及控制 ⑸塑料注射模的設計及模具材料 ⑹塑件注射模的制造設備和制造工藝 六．塑料注射模的特點，要求及注意事項 1．注射模的特點 熱塑性塑料注射模的特點是塑料原材料的特性所決定的，最主要的有兩點：一是注射時塑料熔體的沖模流動性，二是模腔內塑料冷卻固化時的收縮行為，這兩點決定了注塑模的特殊性和流動難度。由于塑料熔體屬于粘彈體，熔體流動過程粘度隨剪切應力，剪切速率而變化，流動過程中大的分子沿流動方向產(chǎn)生定向，模腔充滿后熔體被部分壓縮，冷卻固化過程中塑料的收縮非常復雜，模腔內各部位，各方向塑料收縮率不同不同種類，牌號的塑料收縮率也有很大差異，同一牌號的樹脂或塑料在加工時的配方不同其沖模流動性及收縮率也不同?；谏鲜鎏攸c，設計注塑模時首先要充分的了解所加工的塑料原材料的特性，使設計的模具合理適用，并可在設計中有效利用塑料的特性。 2．基本要求和注意事項 ⑴合理選擇模具的結構 ⑵正確的確定模具成型零件的尺寸 ⑶設計的模具應當制造方便 ⑷充分考慮塑件的設計特色 ⑸設計的模具應當效率高，安全可靠 ⑹模具零件應耐磨耐用 ⑺模具結構要適應塑件的成型特性 總之，設計模具時，要努力使自己設計的模具達到好造，好用，好維修且經(jīng)濟。 第一章 塑料的工藝性分析 1.1塑料的原材料分析： 塑件的材料采用ABS（苯乙烯---丁二烯---丙烯腈）屬于熱塑性塑料,從使用性能上看，該塑料具有綜合性能較好，沖擊韌性，機械強度較高，尺寸穩(wěn)定，耐化學性，電絕緣性能良好，易于成型和機械加工。從成型性能上看，該塑件屬于1無定性料，流動性中等，溢邊值為0.004毫米左右。2吸濕性強，必須充分干燥。3成型是宜取高料溫，高模溫，但料溫也不易過高，一般分解溫度為≥250℃。 1.2塑料結構和表面質量分析 1.2.1結構分析 塑件精度等級選用MT4級 該零件為茶杯蓋，總體形狀為圓形，內側有螺紋，且外邊直徑，厚度為3mm。因為制件的內側有螺紋，則在模具設計時必須設置側向分型芯機構。抽芯時滑塊應向內側運動。 1.1.2表面質量分析： 該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，應光滑，內部也不得有缺陷，不應有縮松﹑雜質等一些影響表面質量的要求。 綜上分析可以看出，注塑時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證。 第二章 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型腔數(shù) 計算塑件體積：V=AH=96×54＋4×3=5196 計算塑件質量：根據(jù)設計手冊可查的ABS的密度為 塑件的質量為： W=V51961.04=5403.84 采用一模一件的模具結構，考慮其外形尺寸，注塑時所需最大注射量﹑鎖模力﹑注射壓力﹑注射速率等，初步選用注射機為XY--Z--125。 第三章 塑件注射工藝參數(shù)的確定 ABS的成型工藝參數(shù)可作為如下選擇： 注射溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：后段溫度t選用 160 中段溫度 170 前段溫度 190 噴嘴溫度： 175 模具溫度： 65 注射壓力（公斤力/厘米） 600~1000 成型時間： 高壓 0~5（s) 保壓 15~30(s) 冷卻 15~30(s) 成型周期 40~70(s) 螺桿轉速（轉/分） 30 第四章 注塑模的結構設計 注塑模基本結構是有定模和動模兩大部分組成的。定模部分安裝在注射機的固定板上，動模部分安裝在注射機的移動板上。注射成型時，定模部分和隨液壓驅動的動模部分經(jīng)導柱導向而閉合，塑料熔體從注射機噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)流進型腔，注射成型冷卻后開模，即定模和動模分開，塑件留在動模上，模具推出機構將塑件推出模外。注射模的結構設計主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數(shù)目的確定﹑冷卻水道的布置﹑排氣方式的設置﹑澆注系統(tǒng)的設置﹑模具工作零件的結構設計﹑推出機構的設計等內容。 4.1分型面的選擇 模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構，應根據(jù)分型面的選擇原則和塑件的成型要求的選擇分型面。 分型面的選擇原則：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。 該塑件為茶杯蓋注塑模，設置為雙分型面，第一個分型面是利用壓縮彈簧的張力而使模具分型，有利于取出凝料。第二個分型面是在制件的最大投影面積處，這樣即減少模具的加工難度，又利于成型取出制件。 4.2模具型腔數(shù)目的確定 由于制件比較大，因此選用一模一腔，即可簡化模具結構，又便于設置側分型抽芯機構，便于保證塑件尺寸精度。 4.3冷卻水道的布置 冷卻系統(tǒng)的設計與使用的冷卻介質，冷卻方式有關，冷卻介質最普遍的是用水冷卻，因為水的熱流量大，傳熱系數(shù)大，成本低廉，冷卻水道的開設受到模具空間的限制。 冷卻水道的位置取決于制件的形狀和不同的壁厚，原則上根據(jù)冷卻系統(tǒng)的設計原則，冷卻水道應圍繞模具所成型的制品，且盡量排列均勻一致，模具結構在成型過程中，熔融塑料除填滿型腔外，同時也包圍著型芯，通過熱交換使型腔和型芯的溫度上升很多，對成型周期有很大的影響，因此除了型腔周圍設置冷卻水道外，型芯也設置冷卻水道，冷卻水道的位置一般距離成型表面10~15mm，能夠快速均勻一致的冷卻，冷卻效果最佳。 茶杯蓋注射模的冷卻水道直接開在模板上。在模板上設置冷卻水道同樣也是遵循冷卻系統(tǒng)的設計原則，使冷卻水道盡量靠近型腔表面和盡量圍繞型腔，使制品在成型過程中冷卻均勻，設計的水道直徑為8mm. 4.4排氣方式的設置 排氣在注射模 中也是比較關鍵的，在充模速度大，溫度高，注射壓力大等情況下，氣體在一定的壓縮程度下能滲入塑料內部，造成氣孔﹑組織疏松﹑空洞等缺陷。另外，模腔中的氣體在受較高壓力后，還會產(chǎn)生高溫使制品出現(xiàn)局部炭化和燒焦現(xiàn)象，在塑件表面可見空洞﹑黃點和黑點。排氣除模腔內原有的空氣外，還有塑料含有的水分在注塑溫度下蒸發(fā)而成了水蒸氣，塑料局部過熱分解產(chǎn)生的低分子揮發(fā)性氣體。塑件助劑揮發(fā)（或化學反應）所產(chǎn)生的氣體等。因此在設計注塑模腔結構與澆注系統(tǒng)時，必須考慮如何設置排氣系統(tǒng)的結構，以保證精密塑件不因排氣不良而發(fā)生質量問題。本模具的排氣方式是通過分型面﹑拼接縫﹑頂出桿間隙排氣。 4.5澆注系統(tǒng)的設置 注塑模具的設計系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔為止的塑料溶體的流動通道。澆注系統(tǒng)作用是使塑料溶體平穩(wěn)且有順序地填充到型腔中，以獲得組織緊密﹑外形清晰的塑料制件 茶杯蓋注射模設計為直澆式主流道。由于注塑成型時主流道與高溫塑料熔體和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，所以加工一個主流道襯套嵌入定模內，便于主流道損壞后修磨和餓更換。 根據(jù)設計手冊查得： XY----Z---125型注塑機噴嘴的有關尺寸如下： 噴嘴前端孔徑： d=￠4mm. 噴嘴前端球面半徑 r=￠12mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關系：R=r+(1~2)mm D=d+(0.5~1)mm 所以取主流道球面半徑R=13mm 取主流道的小端面直徑d=4.5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設計成倒錐形，其斜度為6度。因此主流道大端面直徑為D=￠8.5mm.。而澆注系統(tǒng)的凝料的取出是利用一次分型將凝料拉斷，用手將凝料取出 4.5.1澆口的設計 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)的最后部分。其基本作用是：①使從流道來的熔融塑料以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。根據(jù)上述兩項基本作用來說澆口截面要小，長度要短，因為只有這樣才能滿足增大料流速度，快速冷卻封閉，便于與塑料分離，以及澆口殘痕最小等要求。 4.5.2流道的設計 直澆口式主流道其截面為圓形。設計時應注意下列事項： ①主流道截面積的大小最先影響塑料熔體的流速和充模時間。主流道截面開設時，應當注意噴嘴和主流道的對中問題，因對中不良產(chǎn)生的誤差容易在噴嘴和主流道進口處造成漏料或積存冷料。并因此防礙主流道凝料脫模，為了補償對中誤差并解決凝料脫模問題，主流道進口端直徑都要比噴嘴出直徑大0.5~1mm。 ②為了便于取出主流道凝料，主流道應呈圓錐形，對流動性差的塑料錐角可取6~10 ③主流道出口端應有圓角，圓角R為0.3~3mm。 ④主流道表壁的表面粗糙度應R0.63~1.25μm。 ⑤在保證制品成型的前提下，主流道長度應盡量短，以減小壓力損失和廢料長度。 ⑥主流道進口端與噴嘴頭部接觸應作成凹下的球面，以便于噴嘴頭部的球面半徑匹配，否則容易造成漏料，給脫卸主流道凝料造成困難，通常要求主流道進口端凹下的球面半徑要比噴嘴球面半徑大1~2mm，凹下深度為3~5mm。 4.5.3定位環(huán)設計 定位環(huán)與注塑機定模固定板中心的定位孔相配合，其作用是為了使主流道與噴嘴和料筒對中，一般將定位環(huán)與主流道襯套設計成整體。 4.6抽芯機構的設計 茶杯蓋注塑模的內側有兩個對稱的75半圓形螺紋阻礙成型后塑件從模具中脫出，因此成型時作成75半圓弧對稱的鋸齒形外凸臺活動型芯，本模具采用斜導柱抽芯機構。 4.6.1確定抽芯距 抽芯距一般大于凸臺的深度 即： H1=H2=（86-78）／2=4mm 另加2~4mm的抽芯安全，可取抽芯距S抽=7mm 4.6.2確定斜銷傾角 斜導柱的傾斜角是斜導柱抽芯機構的主要技術數(shù)據(jù)之一，它與抽拔 力以及抽芯距有直接關系，一般取=15~25，本題選取20。 4.6.3確定斜導柱的尺寸 斜導柱直徑取決于抽拔力、傾斜角度、摩擦因數(shù)等一些因素，有公式： 可得d=14mm 式中：n 彎曲作用力 有效長度 [] 140 MPa 公式中： Q ----- 抽拔力=887 ---- 摩擦系數(shù)=0.1 所以取斜導柱直徑d=16mm 斜導柱長度根據(jù)抽芯距﹑固定端模板的厚度﹑斜導柱直徑及斜角 大小確定。 根據(jù)公式：L=L1+L2+L3+L4+L5 由于上模座板和上模固定板尺寸尚不確定，因此斜導柱長度先不 確定。 4.7成型零件結構設計 4.7.1凹模的結構設計 按流道與澆口的設計要求，流道和澆口均設在凹模鑲塊上。 4.7.2凸模結構設計 因為茶杯蓋是有兩個75度的內凸臺，則利用斜導柱抽芯，滑塊要向內運動,型芯要給滑塊留出一定的運動空間，保證能夠順利抽芯 且型芯還要固定牢固可靠,只有固定在型芯固定板上。 4.7.3滑塊的設計 4.8推出機構的設計 推出機構的設計應運動準確、可靠、靈活、無卡死現(xiàn)象，并且要有足夠的剛度和強度，足以克服脫模阻力。在頂出過程中還應保證塑件不變形，不影響塑件尺寸和使用。因此本模具中選用頂桿頂出，先利用第一次分型將凝料取出，在利用第二次分型將制件取出。但斜導柱與側型芯之間有一段距離，必須保證制件留在主型芯上。當動定模分開一段距離后，在由斜導柱側向抽芯，使制件包在主型芯上的包緊力減少，最后由回程桿碰到注射機打桿上，推動回程桿碰到頂桿底板，在推動頂桿向前運行一段距離，將塑件從主型芯上脫出。 4.9導柱對合導向機構的設計 導柱安裝在動模一側，屬于直形帶頭導柱。導柱與主型芯安裝在同側，在合模 時可以起保護作用，直形導柱前端設計成錐形，便于導向。因為塑件生產(chǎn)的批量較大，因此選用這種導柱，通常還要與導套配合。它要求注塑模具的動定模在合模時精度較高，所以在導柱孔磨損之后必須馬上更換導套，以保證導向定位精度。導套和導柱在配合時，其外徑一般都要求與導柱上的安裝直徑相等，這樣就可以使導柱和導套的安裝固定孔一樣大小，以便兩個孔同時加工并保證它們的同軸度。 第五章 模具設計的有關計算 本題中成型零件工作尺寸計算均采用平均收縮率，平均制造公差和平均磨損量來進行計算。 查有關資料得ABS的收縮率為S=0.4%~0.7%。故平均收縮為 模具制造公差△=0.15，故模具制造平均公差 表格（二）： 類別 塑件尺寸 計算公式 型腔或型芯工作尺寸 型 腔 的 計 算 3 54 型 芯 的 計 算 48 滑 塊 的 計 算 90 57.6 50 30 5.1模具閉合高度的確定 查有關標準手冊確定：定模座板H1=25mm.，定模板H2=63mm，動模板H3=63mm，動模座板H4=25mm。 根據(jù)推出行程和推出機構尺寸確定墊塊H5=77mm。因而模具的閉合高度： H =H1+H2+H3+H4+H5+H6 =25+63+63+25+77 =278mm 5.2凸凹模的厚度 固定板在模具中起安裝和固定成型零部件、合模時導向機構以及頂出脫模機構等各種功能結構的作用。固定板在模具中的作用條件與模具的結構形式和注射成型工藝條件有關，但無論工作條件如何，固定板都必須具有足夠的強度和剛度，以避免在載荷作用下發(fā)生變形而導致與其有關的各種模具功能結構的失效。 與注射機相關的模具座底版稱為模座。選用標準模座時，必須保證它們的輪廓形狀和尺寸與注射機的動、定固定板相匹配。另外，在模座上開設的安裝結構也必須與注射機動、定模固定板上安裝螺孔的大小和位置相適應。 在設計和使用時參考〈〈中華人民共和國國家標準〉〉（GB/T12556、1~12556、2——90） 有關塑料注射模中小型模架及技術條件，選擇模架。 根據(jù)標準模架的選擇﹑以及制件的高度﹑寬度的尺寸，選擇444mm×282mm×278mm材料選定為45鋼。墊塊的高度為63mm。墊塊是提供頂 出元件安裝及運動空間的作用。制件高度為54mm，在加上澆口、流道等，所以取63mm。有足夠的空間運動。 第六章 注塑機有關參數(shù)的校核 模具的外形尺寸為444mm×282mm×278mm.XY--Z--125型注塑機模板的最大安裝尺寸為450×370mm,故能滿足模具安裝要求。 由上述計算模具的閉合高度H=288mm，XY--Z--125型注塑機所允許模具的最小厚度，最大厚度。即滿足的安裝條件： 查《模具設計與制造簡明手冊》，查表2--33熱塑性塑料注射機型號和主要技術規(guī)格得：XY--Z--125型注塑機的最大開模行程S=300mm。滿足頂出塑件要求： 此外，由于側分型抽芯距離比較短，不會過大增加開模距離，注塑機的開模行程足夠。 經(jīng)檢驗得：XY--Z--125型注塑機能滿足使用要求，故可采用。 第七章 試模及修模 試模是模具生產(chǎn)的最后階段，此時模具要經(jīng)受正常工作條件的考驗。雖然在選定成型設備、成型材料時，在預想的工藝條件下進行模具設計，但我們的認識是往往不完善的，因此必須在模具加工成以后進行試模檢驗，看成型的制件質量如何，發(fā)現(xiàn)問題后，進行排除錯誤性修模。 第八章 模具驗收 模具試模檢查正常應包括塑件質量和模具質量。 8.1試模塑件質量驗收 ⑴尺寸、粗糙度符合圖紙要求。 ⑵形狀完整無缺、表面光澤平滑，不得生產(chǎn)不允許的各種成型缺 陷及弊病。 ⑶頂桿殘留凹痕不得過深，一般不得超過0.5 mm. ⑷飛邊不得超過規(guī)定要求。 ⑸保證塑件質量穩(wěn)定。 8.2模具質量驗收 ⑴各工作系統(tǒng)堅固可靠，活動部分靈活平穩(wěn)，動作相互協(xié)調，定 位正確，保證穩(wěn)定正常工作，滿足成型要求和塑件質量及生產(chǎn)效率。 ⑵脫模良好，塑件留落方向要符合設計要求。 ⑶各主要受力零件有足夠的強度和剛性。 ⑷模具安裝平穩(wěn)性良好，調整方便，工作安全。 ⑸加料、取料方便。 ⑹消耗塑件少。 在模具驗收合格入庫后，把由設計模具開始到模具加工成功，檢驗合格為止，在此期間所生產(chǎn)的技術資料按規(guī)定加以系統(tǒng)整理、裝訂、編號進行歸檔。 第九章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖 本模具的總裝配圖和非標零件工作圖如圖紙所示： 第十章 模具的工作原理 模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機上，動模固定在注塑機的動模板上，合模后，注塑機通過噴嘴將熔料經(jīng)流道注入型腔，經(jīng)保壓、冷卻后塑件成型。開模時，由壓縮彈簧的反彈力，使定模板與定模座板分離一段距離，這時可將凝料取出。限制動模板后退，由限位導柱限止模板運動，從而使動模板和定模板之間產(chǎn)生二次分型，斜導柱運動，當斜導柱與側型芯之間有一段距離之后，這樣就可以保證使塑件完全停留在型芯上。當動模板運行一段距離之后，導柱與側型芯接觸進行側向抽芯，從而減少了制件包在主型芯的包緊力，然后由回程桿碰到注射機的打料橫桿，推動頂桿固定板，從而推動頂出桿向上運動，是塑件從主型芯上脫出，完成塑件頂出。合模時，隨著分型面的閉合側型芯滑塊復位到型腔，同時由復位桿進行復位，完成一次注射成型。 第十一章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 模具典型零件機械加工工序卡 11.1凸模的加工工藝規(guī)程 表格（三）： 序號 工序名稱 工序內容 1 下料 ￠100mmⅹ125mm 2 車削 ￠90mmⅹ125mm 3 數(shù)控銑 ① 銑上端面使上端面直徑為￠54 mm，導圓角過度為R12 mm，高度為24 mm ② 銑方槽：以中心為基準從上端至下24 mm處。銑方槽為：57.6 mmⅹ20 mmⅹ50 mm 4 鉆孔 打頂桿孔按圖紙要求位置￠8mmⅹ2。螺絲固定孔￠10mmⅹ2。打水道直徑為￠8mm。 5 淬火 硬度為：62~60HRC 6 鉗工 修整 7 拋光 先用油石800的拋光在用細紗紙1200細拋至銑刀紋不顯示為止。 11.2型腔的的加工工藝規(guī)程（模具固定板上直接加工） 表格（四）： 序號 工序名稱 工序內容 1 磨平面 將上端和下端細磨平。 2 數(shù)控銑 銑出直徑為￠95.8mm的內型，深度為53.8mm。以上端面為基準在下端面銑出直徑為￠99.8mm的圓形深度為2.8mm圓孔。 3 鉗工 對工件進行修整 4 拋光 手拋至銑刀紋不顯示為止。 5 電極加工 利用電極對工件進行外形修整 11.3滑塊的的加工工藝規(guī)程 表格（五）： 序號 工序名稱 工序內容 1 下料 切割鋼板65mmⅹ100mmⅹ60mm 2 刨平面 刨六面到60mmⅹ95mmⅹ55mm 3 磨平面 左端面及上下兩個平面 4 數(shù)控銑 以下平面和左端面為基準銑工件如圖紙所示 5 萬能銑床 銑斜導柱孔￠16mmⅹ40mm 6 拋光 用細砂紙進行拋光,不得倒直角. 7 鉗工 對工件進行修整 致 謝 匆忙之中就馬上就要結束大學生活了，作為一名合格的大學生,畢業(yè)設計是我們每個人都必須認真完成的任務，也是對大學里面所學所有課程的一次綜合的回顧，也是考驗我們在這里學到所有知識的掌握程度。本次畢業(yè)設計對我們來說時間真的有點倉促，因為平時的知識掌握不牢固，很多東西都要在圖書館里面慢慢摸索。不過值得慶幸的是在這個過程中有XXXX老師的耐心指導，每周不顧舟車勞頓辛苦的楊老師都會準時為我們的疑問做一個認真的答復，雖然我們的基礎不是很好，老師卻從沒有放棄我們，總是耐心的鼓勵和悉心的指導。楊老師對我們的嚴格要求也給我們一定的壓力，這就讓我們不能自我放縱懈怠，也只有這樣才能靜下心來做未完成的任務，雖然我感覺我們做的還不夠好，還有很多東西我們都不是很清楚明了，但是讓我明白了作為一名模具專業(yè)的畢業(yè)生孜孜以求，學術專攻，這些是我們每個人都必須具備的基本素質。楊老師以其嚴謹求實的治學態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。楊老師淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于精密模具設計方面的知識，實際動手設計和操作技能有了很大的提高。 另外，我還要特別感謝本專業(yè)的程芳老師,翟德梅老師,原紅鈴老師和于智宏等老師對我的實驗以及論文寫作的指導，他們對我完成這篇論文提供了大力的幫助和支持。 最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感謝！ 參 考 文 獻 ⑴XXXX主編　　　　　塑料注塑模結構與設計　　 清華大學出版社 ⑵馮炳堯、韓泰榮等編　模具設計與制造簡明手冊上?？茖W技術出版社 ⑶王樹勛主編　　　　　模具實用設計綜合手冊　華南理工大學出版社 ⑷李紹林、張福主編　　實用模具技術手冊　上?？茖W技術文獻出版社 ⑸李曉沛編著　　　　　尺寸極限與配合的設計和選用中國標準出版社 ⑹唐志玉主編　　　　　塑料模具設計師指南　　　 國防工業(yè)出版社 ⑺陳中主編　　　　　　塑料技術標準大全　　　浙江科學技術出版社 ⑻奚永生編著　　　　　精密注塑模具設計　　　　中國輕工業(yè)出版社 ⑼李秦鑫編著　　　　　塑料模具設計　　　　　西北工業(yè)大學出版社 ⑽陸寧編著　　　　　　實用模具設計　　　　　　中國輕工業(yè)出版社