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河南機(jī)電高等專科學(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 東方明 學(xué) 號 111304120 指導(dǎo)教師 原國森 選題情況 課題名稱 手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 東 方 明 學(xué) 號: 111304120 設(shè)計(jì)(論文)題目： 手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期:2013年 11 月 2日 ~ 2014年4月16日 指 導(dǎo) 教 師: 原 國 森 2013年 11月 2日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 該課題來源于生產(chǎn)實(shí)際。本畢業(yè)設(shè)計(jì)題目主要是對手柄沖壓成形工藝的設(shè)計(jì)。目的主要是鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)模具的能力，并培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中熟悉并了解模具的設(shè)計(jì)過程與步驟，在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會查手冊和工藝計(jì)算 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 工作要求：（1）制件工藝性分析與方案的確定;(2)編寫設(shè)計(jì)說明書一份； （3）繪制模具裝配圖及至少五張模具零件圖； （4）編寫主要零件的機(jī)械加工工藝過程卡。 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 車端面.外圓 工序號 01 零件名稱 沖孔凸模 零件號 00-10 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 種 類 重 量 Cr12 48---52HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 車床 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 3 車端面，車外圓 車刀 游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì) 者 東方明 指 導(dǎo) 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-09 沖孔凸模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 下料 鋸床 鋼尺 2 鍛造 鍛床 鍛錘 鋼尺 3 熱處理（退火） 加熱爐 4 車削 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 5 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 6 磨外輪廓 磨床 砂輪 千分尺 7 檢驗(yàn) 編制 東方明 校對 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級 模具111班 學(xué)生姓名 東 方 明 學(xué) 號 111304120 指導(dǎo)教師 原 國 森 2014年 4 月 10 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號 02 零件名稱 落料凹模 零件號 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 種 類 重 量 CrWMn 58-63HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 鏜床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 2 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5mm 60㎜/ min 2000r/min 一次 1 鏜孔 鏜刀 游標(biāo)卡尺 0.5mm 200㎜/ min 2000r/min 一次 4 鉆孔、攻絲 游標(biāo)卡尺 設(shè) 計(jì) 者 東方明 指 導(dǎo) 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號 零件號 零 件 名 稱 落料凹模 牌 號 硬 度 Cr12 58---63HRC 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸260 mm×260 mm×50mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸220mm×200 mm×40mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火、回火）保證硬度 58---62HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 東方明 校對 審核 批準(zhǔn) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)評語 學(xué)生姓名：東方明 班級: 模具111班 學(xué)號： 111304120 題 目： 手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 東方明同學(xué)基本上能按照任務(wù)書要求完成的手柄沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)，工作量飽滿，模具結(jié)構(gòu)一般可行，說明書基本上符合規(guī)范性要求。裝配圖和零件圖存在一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤，建議評定成績?yōu)榧案?，可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式比較規(guī)范，內(nèi)容完整。模具設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)較合理，繪圖比較規(guī)范。繪圖表達(dá)有少許錯(cuò)誤，技術(shù)要求不規(guī)范。評定該生畢業(yè)成績?yōu)橹小? 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 蓋塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì) 1 緒 論 模具是利用其特定形狀去成型具有一定的形狀和尺寸制品的工具。在各種材料加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。例如金屬鑄造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等。 近年來，模具增長十分迅速，高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件。 日本的模具產(chǎn)能約占全球的40%，居世界第一位，每年向國外出口大量模具。模具行業(yè)在美國工業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重呈現(xiàn)出不斷下降的態(tài)勢，但是美國模具在全球模具的高端產(chǎn)品仍然占據(jù)著重要地位。德國擁有世界領(lǐng)先的汽車、船舶等制造技術(shù)，受上游行業(yè)需求影響，德國模具在世界上具有較為重要的地位。所以在許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低； 1.1塑料與塑料模具概述 1.1.1塑料的優(yōu)缺點(diǎn) 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力條件下具有流動性，可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀不發(fā)生變化。組成：聚合物合成樹脂（40%——100%）。輔助材料：增塑劑 填充劑 穩(wěn)定劑 潤滑劑 著色劑 發(fā)泡劑 增強(qiáng)材料除了上述助劑外，塑料中還可加入阻燃劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑等。輔助材料作用：改善材料的使用性能與加工性能，節(jié)約樹脂材料（貴）。 作為日常用品，塑料的用途已經(jīng)廣為人知，但由于它們的一些特殊優(yōu)點(diǎn)，塑料在工業(yè)中的應(yīng)用也已經(jīng)非常普遍，主要有以下幾個(gè)方面： 1 密度小、質(zhì)量輕 2 比強(qiáng)度高 3、絕緣性能好、介電損耗低 4 化學(xué)穩(wěn)定性高 5 減摩、耐磨性能好 6 減振、隔音性能好 塑料的缺點(diǎn)： 1耐熱性差，高溫下強(qiáng)度下降； 2有的塑料燃燒時(shí)，釋放處刺激性、腐蝕性等有害氣體； 3導(dǎo)熱差，膨脹系數(shù)大，高溫下易變形； 4在日光、大氣、高溫作用下產(chǎn)生老化； 5有的塑料制品，機(jī)械強(qiáng)度低。從精度方面講，塑料制品的使用范圍也受到一定限制。換句話說就是，如果采用成型加工的方法生產(chǎn)塑料制品，要達(dá)到某一精度所遇到的加工難度要比金屬制品成形時(shí)來得大。因此，在目前的塑料成型加工行業(yè)中，塑料制品的精度（即公差等級）有其自己單獨(dú)的標(biāo)準(zhǔn)。 1.2塑料的組成 塑料是以聚合物為主體，添加各種助劑的多組分材料。根據(jù)不同的功能，塑料所用的助劑可分為：增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、增強(qiáng)劑、交聯(lián)劑、著色劑、發(fā)泡劑等。 1.3塑料的分類 根據(jù)合成樹脂在受熱后所表現(xiàn)的性能不同來劃分，一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。常見的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龍)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯—丙烯腈(SAN)等。常見的熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂(EP)、氨基樹脂、醋酸樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯、聚氨基甲酸酯(PUR)等。若按塑料的用途分類，又可分為通用塑料和工程塑料兩大類。 1.4塑料制品與塑料模具 1.4.1塑料制品 塑料制品就是塑料用各種不同的模具和各種不同的成型工藝制造出來的，具有一定形狀，一定使用功能和一定使用價(jià)值的產(chǎn)品。到目前為止，塑料已經(jīng)成為在鋼鐵、木材、水泥之后的第四大工業(yè)基礎(chǔ)材料。 1.4.2塑料模具 塑料模具是一種用于壓塑、擠塑、注射、吹塑和低發(fā)泡成型的組合式塑料模具，它主要包括由凹模組合基板、凹模組件和凹模組合卡板組成的具有可變型腔的凹模，由凸模組合基板、凸模組件、凸模組合卡板、型腔截?cái)嘟M件和側(cè)截組合板組成的具有可變型芯的凸模。模具凸、凹模及輔助成型系統(tǒng)的協(xié)調(diào)變化?？杉庸げ煌螤睢⒉煌叽绲南盗兴芗?。塑料模具包括：注射模（也稱注塑模）、壓縮模、傳遞模、擠出模 中空吹塑模、真空成型模、壓縮空氣成型模、旋轉(zhuǎn)成型模、發(fā)泡成型模、空氣輔助成型模、水輔助成型模等多種塑料成型模具。 在上述各種塑料模具中，由于注射模具有高效精密、可成型各種復(fù)雜制品，工藝先進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn)，而成為塑料制品成型工藝中最重要的并且起主導(dǎo)作用的是模塑成型工藝裝備。 1.5 塑料的注塑成型 注塑成型的簡單過程為：將粒狀或粉狀塑料經(jīng)注塑機(jī)的料斗加到加熱的料筒內(nèi)，塑料受熱熔融，在注塑機(jī)的螺桿或活塞的壓力推動下，經(jīng)噴嘴進(jìn)入模具型腔，塑料充滿型腔，經(jīng)冷卻硬化定型，脫模后而得到具有一定形狀的塑件。 塑料的成型方法有注塑、擠壓、吹塑、發(fā)泡膨脹、壓縮、壓延、熱成型等，其中應(yīng)用最廣泛的是壓延、擠壓和注塑成型三種。 2 塑料的工藝分析 2.1原材料的分析 2.1.1材料的綜合性能 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好。 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理。 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 用途：適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件。 2.1.2材料的成型特性 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時(shí)間預(yù)熱干燥80-90度,3小時(shí)。 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為>270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度。 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā? 4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。 ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機(jī)地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A代表丙烯腈，B代表丁二烯，S代表苯乙烯。 ABS工程塑料一般是不透明的，外觀呈淺象牙色、無毒、無味，兼有韌、硬、剛的特性，燃燒緩慢，火焰呈黃色，有黑煙，燃燒后塑料軟化、燒焦，發(fā)出特殊的肉桂氣味，但無熔融滴落現(xiàn)象。 ABS工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機(jī)械加工較好。ABS樹脂耐水、無機(jī)鹽、堿和酸類，不溶于大部分醇類和烴類溶劑，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烴中。 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)分析 從零件圖上分析，該零件整體尺寸78×26×12,外部形狀為一個(gè)長方形，上面是個(gè)高為1的凸臺，側(cè)面有2個(gè)為3×3通孔和一個(gè)R3的半圓，壁厚為2mm，有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。如下圖所示： 圖1 塑件 2.3表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷、飛邊，表面粗糙度Ra1.6,除此沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。 2.4尺寸精度分析 該零件沒有什么特別重要的尺寸，查表，塑件ABS的未注公差為尺寸MT5，查表得零件尺寸如：78、26、12、74、18、6、R3、2。  3 塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)，查表（模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)），查得ABS塑料的密度為1.02-1.05g/cm,取中間值ρ=1.03g/cm經(jīng)計(jì)算塑件的體積為:V≈16016mm， 故塑件的質(zhì)量為W=ρV=1.03×16016=16.5(g)。  4 注射工藝參數(shù)的確定 4.1溫度 4.1.1料筒的溫度 因該零件采用的塑料是ABS，是由丙稀晴、丁二稀、苯乙稀共聚而成的非結(jié)晶高聚物，料筒末端溫度應(yīng)控制在它的粘流溫度以上，料筒溫度應(yīng)控制在粘流溫度與分解溫度之間。 料筒溫度：后段150-170℃ 中斷165-180℃ 前段180-200℃ 4.1.2噴嘴溫度 噴嘴溫度通常比料筒的溫度低，以防止熔體在直通式噴嘴上可能發(fā)生的“流涎”現(xiàn)象，但噴嘴溫度也不能太低，不然可能發(fā)生塑料凝固將噴嘴堵死，初步確定適當(dāng)?shù)臏囟?，通過對熔體的“對空注射”進(jìn)行檢查，在對噴嘴溫度進(jìn)行調(diào)整。 噴嘴溫度：170-180℃ 4.1.3模具溫度 零件用ABS材料，屬于非結(jié)晶高聚物，ABS開溫時(shí)黏度增高，該零件壁厚較薄，模具溫度應(yīng)偏低。 模具溫度：50-80℃ 4.2壓力 注射壓力的大小取決于塑料品種、注射機(jī)的類型、模具結(jié)構(gòu)、塑料的壁厚和流程。 注射壓力：60-100Mpa 4.3時(shí)間 成型周期包括注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間、在整個(gè)成型周期中，注射時(shí)間和冷卻時(shí)間最重要，對塑件的質(zhì)量決定性作用。 注射時(shí)間：20-90s 保壓時(shí)間：0-5s 冷卻時(shí)間：20-120s 總周期：50-220s 4.4.注塑機(jī)的初步選擇 由此考慮塑件大批量生產(chǎn)，以及以上的從溫度、壓力、時(shí)間方面考慮，查表附錄D（塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)）初步選用注射機(jī)XS-ZY-250。 注射機(jī)XS-ZY-250參數(shù)： 額定注射量：250mm 最大成型面積：320cm 柱塞直徑：50mm 注射壓力：130Mpa 鎖模力：1800KN 噴嘴圓弧半徑：12mm 噴嘴孔徑：4mm 最大開模行程：350mm 模具最大厚度：350mm 模具最少厚度：250mm 5 成型零件的計(jì)算 5.1型芯、型腔尺寸的計(jì)算 查表可知，查得ABS塑料的收縮率Ｓq=0.3%～0.8%，故平均收縮率為Ｓq=S+S=（0.3+0.8）%/2=0.55%， (5-1) 考慮到工廠模具制造的條件，模具制造公差取δz=△/3。 5.1.1型腔有關(guān)尺寸的計(jì)算 徑向尺寸 L=[L(1+k)-(3/4)Δ]= [74×(1+0.0055)-(3/4)×0.86]=73.76 (5-2) L=[L(1+k)-(3/4)Δ]= [78×(1+0.0055)-(3/4)×0.86]=77.78 (5-3) 深度尺寸 H=[H(1+k)-(2/3)Δ]= [12×(1+0.0055)-(2/3)×0.50]=11.77 (5-4) 5.1.2型芯有關(guān)尺寸的計(jì)算 徑向尺寸 l=[l(1+k)+(3/4) Δ]= [70×（1+0.0055）+（3/4）×0.86]=71.03 (5-5) 深度尺寸 h=[h(1+k)+ (2/3)Δ]= [10×(1+0.0055)+( 2/3) ×0.50]=10.43 (5-6) 5.2側(cè)壁及底板厚度計(jì)算 型腔底板厚度t經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)查表得： t=(0.1-0.11)b (5-7) t=0.11×26=2.86mm (5-8) 單型腔側(cè)壁厚t=0.20t+17(型腔壓力Pǐ≤49MPa) 所以t=0.20×12+17=19.4mm。 由于模具采用的是一模二腔的設(shè)計(jì)方案，屬于多型腔模具，多型腔模具的型腔與型腔之間的壁厚t′c≥,由此可知，t′c9.7mm。  6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.1分型面的選擇 在模具設(shè)計(jì)中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。通常有以下原則： ①分型面的選擇有利于脫模：分型面應(yīng)取在塑件尺寸的最大處，而且應(yīng)使塑件留在動模部分，由于推出機(jī)構(gòu)通常設(shè)置在動模的一側(cè)，將型芯留在動模，塑件冷卻收縮后包緊型芯，使塑件留在動模，有利于脫模。 ②分型面的選擇應(yīng)有利于保證素件的外觀質(zhì)量和精度要求。 ③分型面的選擇應(yīng)有利于成型塑件的加工制造。 ④分型面應(yīng)有利于側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。 分型面選擇如下圖所示： 圖2 分型面選擇 6.2確定型腔的排列方式 本塑件在注射時(shí)采用一模八件，既模具需要八個(gè)型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，料流長度等因素，模具的的型腔排列方式應(yīng)采用如下圖所示，這種排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是熔料進(jìn)入型腔后到另一端的料流流程較短，相對于ABS塑料流動性不好，可以在較短的時(shí)間內(nèi)成型。型腔的排列如下圖所示采用一模八腔的模具結(jié)構(gòu)。 圖3 型腔布局 6.3澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的部分，設(shè)計(jì)時(shí)必須按如下原則： 1、適應(yīng)塑料的工藝性 2、排氣良好 3、流程要短 4、避免料流直沖型芯或嵌件 5、休整方便、保證塑件的外觀質(zhì)量 6、防止塑件變形 7、澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量小，容積也應(yīng)盡量小，這樣可以減少塑料的耗量，又可以減少所需鎖模力。 8、澆注系統(tǒng)的位置應(yīng)盡量與模具的軸線對稱，澆注系統(tǒng)與型腔的布置應(yīng)盡量減少模具的尺寸。 根據(jù)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)。 6.3.1主流道的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊查的XS-ZY-125型注射機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸為噴嘴前端孔徑：do=?4，噴嘴前端球面半徑為：Ro=12。根據(jù)模具主流道與噴嘴R=Ro+(1～2)mm及d= do+(0.5～1)mm,取主流道球面半徑R=13mm,孔徑d=4.5mm。為了便于將凝料從主流道種拔出，可將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為2o～6o，經(jīng)換算主流道大端直徑D=8.5，為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑為r=5mm的圓弧過渡。 6.3.2分流道的設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸，應(yīng)根據(jù)塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射率、分流道的長度等因素來確定。由于該塑件的形狀簡單，熔料填充比較容易，根據(jù)有上圖1-2型腔的排列方式可知分流道的還算比較短，為了加工容易起見，選用截面形狀為半圓分流道，查表可知，ABS塑料的分流道直徑，取D=6mm。 6.3.3澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的成性要求及型腔的排列方式，選用側(cè)澆口較為理想。通常，側(cè)澆口的厚度為0.5～1.5mm，寬度為1.5～5.0mm,澆口長度為1.5～2.5mm。所以，初選尺寸為1mm×3mm×1.5mm，試模時(shí)進(jìn)行修正。 圖4 澆口 圖5 澆口套 6.4成型零件的設(shè)計(jì) 6.4.1型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具采用一模八件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加工的難易程度、材料的價(jià)值利用等因素，凹模采用整體凹模，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖6 型腔 6.4.2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模主要是與凹模結(jié)構(gòu)構(gòu)成模具型腔的，凸模采用嵌入式結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖7 型芯 6.5推出機(jī)構(gòu)與側(cè)抽芯的設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的形狀分析可知，塑件的側(cè)向分型距離較短，所以可以采用內(nèi)抽芯機(jī)構(gòu)，根據(jù)所學(xué)知識分析可得可以采用頂桿進(jìn)行內(nèi)抽芯，采用這種方法的好處在于在頂出制件的同時(shí)進(jìn)行側(cè)抽芯，不僅方便而且大大簡化了模具結(jié)構(gòu)，節(jié)約了制造成本。結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖8 推出機(jī)構(gòu) 6.6加熱或冷卻有關(guān)計(jì)算 本模具在注射成型時(shí)不要求太高的模溫，所以在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)。由于模具的平均工作溫度為60℃，用常溫20℃的水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫度為40℃，產(chǎn)量為0.26Kg/h。 塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量為Q,查表得到ABS的單位熱流量為4×10J/Kg，即Q=WQ=0.26×4×10 =1.04×10J/Kg。 (6-1) 所以冷卻水的流量V由式3-65得： V=0.61×10m/min。 (6-2) 由上計(jì)算可知，因?yàn)槟＞呙糠昼娝枰睦鋮s水體積流量較少，故可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。 6.7閉合高度的計(jì)算 根據(jù)選定標(biāo)準(zhǔn)模架,A2030-40X30X70 GB/T 12555-2006,如下圖所示 圖9 模具總裝圖 由此可知定模板A=40mm,動模板B=30mm墊板厚度C=70mm。所以模具的閉合高度: H=H+H+H+H+H+H=25+40+30+35+70+25=225(mm)。 (6-3) 6.8注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 本模具的外形尺寸為400mm×280mm×225mm,XS-ZY-250型注射機(jī)允許模具的最小厚度為H=250mm,最大厚度H=350mm,即模具滿足H≤H≤H的安裝條件。查表XS-ZY-250型注射機(jī)的最大開模行程S=350mm,滿足條件的出件要求: S≥H+H+（5～10）=10+11+10=31(mm) (6-4) 注射量：注射機(jī)的最大注射量M=Vρ=250×1.03g=257.5g (6-5) (注：V代表注射機(jī)的最大注射量，ρ代表塑料ABS的密度) M≤0.8×M，M=16.5×8g≤0.8×257.5g (6-6) 鎖模力：由于注射壓力P為60～100MPa, P= P·K=130×0.7=91MPa，A·P≤F，即2028×91=184KN≤1800KN。 (注：K代表壓力損耗系數(shù)，取值在0.3～0.7之間；A代表塑件的投影面積；P代表注射壓力；P代表熔體單位面積壓力)。 經(jīng)驗(yàn)證: XS-ZY-250型注射機(jī)能夠滿足使用要求，故可以采用。  7 模具工作原理與特點(diǎn) 7.1模具的工作原理 模具安裝在注射機(jī)上，定模部分固定在注射機(jī)的定模板上，動模固定在注射機(jī)的動模板上。合模后，注射機(jī)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(shí)動模部分隨動板一起運(yùn)動漸漸將分型面打開，塑件留在了動模上，當(dāng)分型面打開到68mm時(shí)，動模運(yùn)動停止，在注射機(jī)頂出裝置作用下，推桿運(yùn)動將塑件頂出，同時(shí)側(cè)型芯于制件分離。模具再進(jìn)行閉合，完成一次注射模的工作。 7.2模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 本模具采用的是一模八腔，適用于大批量、成批的生產(chǎn)，模具利用頂桿充當(dāng)側(cè)型芯將塑件推出，簡化了模具結(jié)構(gòu)。由于凸、凹模的精度較高，生產(chǎn)的產(chǎn)品精度較高，沒有飛邊產(chǎn)生。  8總結(jié) 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(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)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題，鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。 設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。  致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師韓艷艷老師，她仔細(xì)審閱了全文并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了很多建設(shè)性建議老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！  參考文獻(xiàn) [1] 楊占堯 王高平 塑料注射模結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社 2008.7 [2] 朱三武 賈穎蓮 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：哈爾濱工程大學(xué)出版社2007.6 [3] 寇世瑤 機(jī)械制圖 高等教育出版社[M].北京：2007.12 [4] 馬霄 任泰安 互換性與技術(shù)測量[M].北京：南京大學(xué)出版社2011.5 [5] 李長勝 趙敬云 AutoCAD 2008中文版使用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2009.8 [6]李學(xué)鋒 模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004.7 19