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南京工程學院高等教育自學考試專接本 畢業(yè)設計任務書 江蘇財經(jīng) 學院 數(shù)控加工與模具設計 專業(yè) 設 計 題 目 水彩筆筆套注塑模設計 學 生 姓 名 鄭 峰 班 級 11模具（本） 起 止 日 期 2013.02.06-04.26 指 導 教 師 林 偉 教研室主任 周忠旺 發(fā)任務書日期 2013年1月1日 1.畢業(yè)設計的原始數(shù)據(jù)： (1)產(chǎn)品圖及其技術要求； (2)生產(chǎn)批量：中批量。 2.畢業(yè)設計(論文)的內容和要求(包括技術要求、圖表要求以及工作要求等)： (1)繪制產(chǎn)品零件圖； (2)查閱資料并就自己承當?shù)恼n題方向寫出開題報告（嚴格按統(tǒng)一格式）； (3)完成產(chǎn)品的工藝設計及模具設計并繪制模具及模具零件的工程圖； (4)按規(guī)定格式和要求用Word打印設計說明書一份； (5)用PowerPoint或其它軟件制作答辯提綱一份。 3.畢業(yè)設計應完成的技術文件： （1）開題報告一份（文獻綜述、調研報告、方案論證、 完成課題的基本思路及進程計劃等）； （2）外文翻譯；（2000字以上） （3）畢業(yè)設計圖紙不少于A0 2張；其中要求完成產(chǎn)品二 維圖、三維圖以及模具二維圖的繪制。 （4）設計說明書一份及光盤； 4.主要參考文獻： [1] 葉久新、趙龍主編.塑料制品成型及模具設計. 湖南科學技術出版社，2004.7 [2] 甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學[M].清華大學出版社，2005.1 [3] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社, 2005 [4] 何永強.塑料模具設計指導與資料匯編[M].大連：大連理工大學出版社.2005 [5] 閻亞林.塑料模具圖冊[M].北京.高等教育出版社，2004 [6] 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造[M].北京.高等教育出版社，2004 [7] 孫玲主編，塑料成型工藝與模具設計[M].北京:清華大學出版社,2008 [8] 甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學[M].清華大學出版社，2005.1 [9] 史鐵梁.模具設計指導.[M],北京：機械工業(yè)出版社，2003. [10] 電子資料查詢：Google，百度，校園網(wǎng)上的電子閱覽室等. [11] Jalve. Electrode sposicion de metales[E].2000. [12] Pearce. R.Sheet Matal Forming[M]. Bristol、philadelphia:Adam hilger, c1991. 5.畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)： 起 止 日 期 工 作 內 容 備 注 第1-2周 （02.06-02.19） 1、熟悉課題，查閱并收集有關資料，為寫開題報告做準備； 2、繪制產(chǎn)品零件圖； 3、完成工藝性分析，提出設計方案。 檢查零件圖 和方案 第3-4周 （02.20-03.04） 1、寫出開題報告初稿。 2、完成工藝計算； 3、完成模具零件結構形式確定及設計，選擇設備。 檢查開題報告 第5-6周 （03.05-03.18） 1、第8周完成開題報告的最后定稿； 2、繪制模具草圖。 檢查開題報告與模具結構草圖 第7-9周 （03.18-04.08） 繪制模具裝配圖及各設計件零件圖。 檢查圖（電子版） 第10-11周 （04.09-04.22） 編寫設計說明書。 檢查設計說明書 第12周 （04.23-04.26） 打印畢業(yè)設計資料并準備答辯。 檢查答辯PPT 教研室審查意見： 室主任 2013年1月1 日 學院審查意見： 教學院長 2013年1月2 日 南京工程學院高等教育自學考試專接本 畢業(yè)設計開題報告 課 題 名 稱： 水彩筆筆套注塑模設計 學 生 姓 名： 鄭 峰 指 導 教 師： 林 偉 對 接 學 校：江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院機電工程系 專 業(yè) 名 稱： 數(shù)控加工與模具設計 2013年 1月 20 日 說 明 1．根據(jù)教育部對畢業(yè)設計（論文）的評估標準，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，系教學主任批準后實施。 2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。 5．開題報告檢查原則上在第4周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后，應寫一份開題情況總結報告。 學士學位畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名 鄭峰 學 號 088811 202059 專 業(yè) 數(shù)控加工與模具設計 指導教師 姓名 林偉 職 稱 講師 所在系部 江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院 課題來源 自擬課題 課題性質 工程技術研究 課題名稱 水彩筆筆套注塑模設計 畢業(yè)設計的內容和意義 1．主要內容： （1）編寫模具技術要求、訂料表； （2）使用UG軟件進行模具型芯和型腔的分模，完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。掌握流道平衡設計。 （3）掌握塑料的使用性能和用途。完成與模具相關資料的外文翻譯。 （4）掌握模具鋼的使用情況，了解企業(yè)的模具設計流程和制造情況。掌握新軟件使用和模具加工的新工藝。 （5）利用模具分析進行熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設計結構。 2．畢業(yè)設計的意義： 水彩筆是我們日常不可或缺的文具之一，水彩筆筆套作為保護筆尖的部件同樣有著重要的作用和實際的意義。本次設計以水彩筆筆套模具設計為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、UG等技術，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。 做為21世紀的國家青年，從大一開始，我就決定為此而努力，所以現(xiàn)在，我理所當然的選擇了塑料模具畢業(yè)設計這一課題。 我的畢業(yè)設計題目是：水彩筆筆套注塑模設計，本次塑料模具設計主要采用理論與實踐相結合的方式，運用所學理論知識，以及幾次課程設計的經(jīng)驗，在輔導老師的指導和幫助下完成本次畢業(yè)設計。在開始設計階段，收集和查閱有關本次設計的相關資料；分析設計制品的結構，初步完成該制品模具設計的基本結；學習和熟練掌握AUTOCAD軟件，完成本次模具設計的總裝圖以及若干零件圖；對前面所有的設計過程進行小結，完成畢業(yè)論文的寫作。具有復雜的曲面，要求有良好的外觀質量。因此，分型面，澆口的位置要選擇適當，需要借助UG軟件進行分模設計，并完成模具的2D總裝圖和若干零件圖的繪制。這些實踐將對我今后的工作益處甚多。 在大學期間，我努力學習本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎，并能堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料和較多的外文資料，積極開展調研論證,此外，還充分利用課余時間，系統(tǒng)學習過UG，MOLDFLOW，CAD等軟件，但這些還是遠遠不夠的。沒有經(jīng)過實踐的檢驗，一切都是紙上談兵。只有通過畢業(yè)設計，才能更深切的理解，更靈活的運用這些專業(yè)知識。至于那些軟件，也只有通過設計過程中的反復運用，才能熟練運用。 通過本次設計，應使我在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉： ① 塑料制品的設計及成型工藝的選擇； ② 一般塑料制品成型模具的設計能力； ③ 塑料制品的質量分析及工藝改進、塑料模具結構改進設計的能力； ④ 了解模具設計的常用商業(yè)軟件以及同實際設計的結合。 在本次水彩筆筆套注塑模設計中，我可以隨時發(fā)現(xiàn)自己在每一步設計中的不合理處，會找出各種解決方案讓設計趨于合理，同時掌握了最先進的設計、加工及分析技術，提高了學習興趣和創(chuàng)新能力，使畢業(yè)設計真正成為了實際工作前的一次全過程模擬。 文獻綜述 參考文獻： [1] 葉久新、趙龍主編.塑料制品成型及模具設計. 湖南科學技術出版社，2004.7 [2] 甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學[M].清華大學出版社，2005.1 [3] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社, 2005 [4] 何永強.塑料模具設計指導與資料匯編[M].大連：大連理工大學出版社.2005 [5] 閻亞林.塑料模具圖冊[M].北京.高等教育出版社，2004 [6] 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造[M].北京.高等教育出版社，2004 [7] 孫玲主編，塑料成型工藝與模具設計[M].北京:清華大學出版社,2008 [8] 甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學[M].清華大學出版社，2005.1 [9] 史鐵梁.模具設計指導.[M],北京：機械工業(yè)出版社，2003. [10] 電子資料查詢：Google，百度，校園網(wǎng)上的電子閱覽室等. [11] Jalve.Electrode sposicion de metales[E].2000. [12] Pearce. R.Sheet Matal Forming[M]. Bristol、philadelphia:Adam hilger, c1991 . 研究內容 1．設計、研究思路： 本畢業(yè)設計分以下步驟進行； （1）認真跟老師溝通，了解所要設計的產(chǎn)品； （2）復習以前學過的知識，理順設計的大概思路； （3）查閱大量資料，細致化自己的思路； （4）查閱網(wǎng)上最新資料，開動腦筋，看能不能走出自己的路； （5）跟老師溝通，看有無出錯； （6）熟悉各類軟件，如CAD，UG，MOLDFLOW 等； （7）完成畢業(yè)設計的一系列任務。 2．課題研究的主要內容： 本次設計以水彩筆筆套模具設計為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、UG等技術，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。 由于實際經(jīng)驗和理論技術有限，設計的錯誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評指正。 3．解決的關鍵問題 本塑件主要有兩個曲面結構，一個加強筋，及帶有側孔的中空四棱柱組成。且相應部位有倒角。有可能遇到的主要問題： （1）確定型腔的數(shù)目； （2）確定澆注系統(tǒng)； （3）型腔的布置； （4）選擇分型面； （5）側孔的成型； （6）確定脫模方式； （7）確定開模方向； （8）塑料充模的流動分析。 這些問題都是設計該模具的關鍵問題，在設計過程中，本人將通過查閱有關文獻資料來解決。 4．預期成果 （1）該塑料件模具技術要求一份、訂料表文件一份； （2）開題報告一份、外文翻譯資料一份； （3）3D開模圖一份； （4）2D裝配圖一份和零件圖若干份（不少于2張A0圖紙）； （5）畢業(yè)論文一份； 研究計劃 第一周 調研、圖書館查找與畢業(yè)設計有關資料； 第二周 熟悉模具設計方法和現(xiàn)代模具加工技術； 第三周 撰寫開題報告； 第四周 英文文獻資料的翻譯； 第五周 熟悉CAD及UG軟件的使用； 第六周 模具結構方案的確定和設計； 第七周 開模3D圖完成； 第八周 模具技術要求、訂料表的完成； 第九周 2D總裝圖的繪制及修改； 第十周 若干零件圖的繪制及修改； 第十一周 完成熔體模擬流動分析，優(yōu)化模具設計結構； 第十二周 畢業(yè)論文的撰寫； 第十三周 畢業(yè)論文的撰寫； 第十四周 修改論文，制作論文PPT，準備答辯； 第十五周 畢業(yè)答辯 特色與創(chuàng)新 隨著計算機技術的不斷發(fā)展，模具CAD/CAM/CAE技術及其應用日趨成熟，模具CAD/CAM技術日益深入人心，并且發(fā)揮著越來越重要的作用。因此，對于大型復雜的模具設計是必不可少的技術。 在本次畢業(yè)設計，本人將全部應用CAD/CAE/CAM技術來設計與制造模具。在模具設計方面，應用UG軟件對模具型芯和型腔進行3D分模，并完成三維模具總裝圖；使用MOLDFLOW軟件對注射成型過程進行了3D數(shù)值模擬，從而優(yōu)化了模具結構。由于學習該軟件需要一定的塑件成型實踐知識，在使用上要多查閱這方面的資料。 指導教師 意 見 指導教師簽名： 2013年 1 月 21 日 教研室意見 主任簽名： 2013 年 1 月 22日 學院意見 教學主任簽名： 2013年 1 月 23日 畢業(yè)設計指導教師審閱表 專業(yè)： 數(shù)控加工與模具設計 學生 鄭峰 準考證號 088811202059 題目： 水彩筆筆套注塑模設計 項目 內容 得分 評 語 工作態(tài)度評價 （10分） 1．工作態(tài)度認真，按時出勤 （4分） 2．能按規(guī)定進度完成任務 （6分） 工作質量與水平評價 （90分） 1．開題報告（8分） 2．外文資料翻譯（5分） 3．設計方案的確定（10分） 4．設計計算（15分） 5．設計繪圖（18分） 6．現(xiàn)代設計方法、手段應用情況（10分） 7．設計說明（14分） 8．創(chuàng)新與應用價值（10分） 總評 百分制總評： 是否同意答辯 指導教師簽名： 2013 年 4月 13 日 南 京 工 程 學 院 畢業(yè)設計（論文）選題、審題表 教研室 模 具 指導教師 林 偉 職稱 講 師 申報課題名稱 水彩筆筆套注塑模設計 課題性質 A 課題來源 D 課 題 簡 介 水彩筆是我們日常不可或缺的文具之一，水彩筆筆套作為保護筆尖的部件同樣有著重要的作用和實際的意義。本次設計以水彩筆筆套模具設計為主線，綜合了成型工藝分析，模具結構設計，最后到模具零件的加工方法，模具總的裝配等一系列模具生產(chǎn)的所有過程。能很好的學習致用的效果。在設計該模具的同時總結了以往模具設計的一般方法、步驟，模具設計中常用的公式、數(shù)據(jù)、模具結構及零部件。把以前學過的基礎課程融匯到綜合應用本次設計當中來，所謂學以致用。在設計中除使用傳統(tǒng)方法外，同時引用了CAD、UG等技術，使用Office軟件，力求達到減小勞動強度，提高工作效率的目的。 所需經(jīng)費 200 上機時數(shù) 100 課題要求 （包括所具備的條件） 1、 對常用塑料具備一定的了解和掌握； 2、 熟悉AUTOCAD及UG繪圖； 3、 熟悉注射模具設計步驟及方法； 4、了解模具的制造加工過程。 課題工作量要求 1、開題報告、查閱文獻結果、文獻翻譯 2、產(chǎn)品和模具設計工程圖，3D開模圖，塑料成型工藝參數(shù)的編制 3、畢業(yè)論文、中外文摘要 4、MOLDFLOW—MPI分析報告 教研室 審定意見 室主任簽字： 系領導小組審定意見 教學主任簽字： 說明：1、該表為畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)教研室討論、室主任簽字，報學院領導小組審定，院長簽字后生效。 2、課題性質：A．工程設計；Ｂ．工程技術研究；C．軟件工程（如CAI課題）；D．文獻型綜述；E．其它。 3、課題來源：A．自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．院級基金課題；D．自擬課題。 4、上機時數(shù)可填：xx時數(shù)/人或者該課題所需總時數(shù)。 5、選題結束后，該表要求統(tǒng)一存放在學院辦公室備查。 南京工程學院南京工程學院題目：題目：水彩筆筆套注塑模設計水彩筆筆套注塑模設計姓名：姓名：鄭鄭 峰峰 學號：學號：088811202069專業(yè)：專業(yè)：數(shù)控加工與模具設計數(shù)控加工與模具設計班級：班級：11模具模具專接專接本本指導老師：林指導老師：林 偉偉v產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹v工藝性分析工藝性分析v分型面的選擇分型面的選擇v澆注系統(tǒng)的設計澆注系統(tǒng)的設計v側抽芯側抽芯的設計的設計v模架的選擇模架的選擇v注塑設備選擇注塑設備選擇v模具總裝圖模具總裝圖PPT綱要綱要一、產(chǎn)品介紹一、產(chǎn)品介紹v零件名稱：零件名稱：水彩筆筆套水彩筆筆套注塑模設計注塑模設計 v 該設計的注意點該設計的注意點v注意點：注意點：v1、產(chǎn)品為水彩筆套，屬小型塑料制品。其與、產(chǎn)品為水彩筆套，屬小型塑料制品。其與水彩筆筒配套使用，主要作用是保護水彩筆水彩筆筒配套使用，主要作用是保護水彩筆的筆尖的筆尖,因而產(chǎn)品精度不高，但制品為日常學因而產(chǎn)品精度不高，但制品為日常學習用品，使用頻率高，所以制品要求美觀，習用品，使用頻率高，所以制品要求美觀，表面上不允許有明顯痕跡，且制品為薄壁塑表面上不允許有明顯痕跡，且制品為薄壁塑件。件。v 2、澆口選用點澆口。、澆口選用點澆口。v1、塑件材料及特性、塑件材料及特性塑件材料選擇：PS塑件精度等級：MT8生產(chǎn)方式：大批量生產(chǎn) 2、注射工藝分析 模具溫度-3080C 注射壓力60-120MPa二、工藝性分析二、工藝性分析三、三、分型面的選擇分型面的選擇v便于塑料制品的脫模。便于塑料制品的脫模。v有利于側面分型和抽芯有利于側面分型和抽芯v保證塑料制品的質量。保證塑料制品的質量。v有利于防止溢料。有利于防止溢料。v有利于排氣。有利于排氣。v便于加工。便于加工。垂直放置時分型面垂直放置時分型面水平放置時分型面水平放置時分型面四、澆注系統(tǒng)的設計四、澆注系統(tǒng)的設計v1、主流道的設計、主流道的設計a.主流道的出口端應有較大的圓角。主流道的出口端應有較大的圓角。b.主流道的長度一般按模板厚度確定。主流道的長度一般按模板厚度確定。c.主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處.主流道主流道2、分流道及澆口的設計、分流道及澆口的設計 a.分流道截面采用半圓形截面分流道截面采用半圓形截面 b.澆口截面采用采用澆口截面采用采用點點澆口澆口 c.分流道是主流道與澆口之間的進料通道。分流道是主流道與澆口之間的進料通道。五五、側抽芯側抽芯的設計的設計本模具采用等分側滑塊合模，由于制本模具采用等分側滑塊合模，由于制品尺寸不大品尺寸不大,S抽可取制品半徑大小抽可取制品半徑大小:六六、模架的選擇、模架的選擇該設計采用龍記標準模架，型號為：該設計采用龍記標準模架，型號為：A4-250250-49-Z2GB/T12556.1-90型型。vA A板高板高8080mmmm，vB B高高2020mmmmv閉合高度閉合高度180180mmmm 七七、注塑設備選擇、注塑設備選擇選用螺桿式注射機選用螺桿式注射機XS-ZY-125型號注射機型號注射機,八八、模具總裝圖、模具總裝圖總結本次設計的不足之處總結本次設計的不足之處 首先是自我分析能力，現(xiàn)在的我們分析問題的首先是自我分析能力，現(xiàn)在的我們分析問題的能力還是很有限的，還需要不斷的努力和學習。能力還是很有限的，還需要不斷的努力和學習。其次是繪圖能力，長時間沒有繪圖對機構的空其次是繪圖能力，長時間沒有繪圖對機構的空間想象都很難想象的出。間想象都很難想象的出。最后是發(fā)現(xiàn)問題的能力，由于我們所接觸的模最后是發(fā)現(xiàn)問題的能力，由于我們所接觸的模具太不夠多，對很多機構都不熟悉，自己設計的結具太不夠多，對很多機構都不熟悉，自己設計的結構不合理都不能被發(fā)現(xiàn)，在設計過程中有了指導老構不合理都不能被發(fā)現(xiàn)，在設計過程中有了指導老師師周主任周主任的指導，才讓我能順利完成設計。的指導，才讓我能順利完成設計。希望在以后希望在以后的工作崗位的工作崗位能慢慢充實自己，讓自能慢慢充實自己，讓自己的不斷地提高。己的不斷地提高。謝謝 謝謝各位老師指導答辯！各位老師指導答辯！辛苦了。辛苦了。南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者： 鄭峰 學 號： 088811202059 對接學校（院系）：江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院機電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設計 題 目： 水彩筆筆套注塑模設計 指導者： 評閱者： 二0一三年三月 南京 第Ⅰ頁 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的塑件。水彩筆是我們日常不可或缺的文具之一，水彩筆筆套作為保護筆尖的部件同樣有著重要的作用和實際的意義。本課題設計了一副水彩筆筆套的注塑模，模具采用一模八穴非平衡式布排，澆注系統(tǒng)采用側澆口，筆套外形復雜，采用斜導柱側向分型，并用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。日用品，有時采用精度和強度不太高的塑料傳動，由于塑料具有可塑性強，密度小比強度高、結緣性、化學穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領域。隨著機械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設計制造的水平也須越來越高。本文也就對日用品中的筆蓋模具設計過程進行闡述。 關鍵詞：注塑模；一模八穴；非平衡式；側澆口；斜導柱；側向分型 II 第Ⅰ頁 II 第Ⅰ頁 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title Watercolor Bibi set of injection mold design Abstract: Njection molding is one of the main methods of thermoplastic plastic molding, plastic parts forming a complex shape. Watercolor pen is one of the essential parts of our daily stationery, watercolor pen as Bibi set protection components also plays an important role and practical significance.This paper designs a set of water injection Bibi set, use of a mold eight cavity unbalanced layout, gating system using the side gate, the cap of a pen with complicated shape, with lateral oblique guide pillar type, and a set of autoCAD drawing die assembly drawing and parts drawing. Daily necessities, plastic transmission sometimes use precision and strength is not too high, because the plastic plasticity, low density, high specific strength, high chemical stability, characteristics, appearance is diverse, so by the manufacturers and the people more and more love. The plastics industry is an emerging industry, is with the development of petroleum industry and should live, the plastic product has entered almost all industrial sectors and people's daily life in all areas.With the development of electronic industry, mechanical industry, aviation industry, instrument industry and daily necessities industry, more and more demand for plastic molding products, also more and more high quality requirements, the development of which requires the molding of plastic mould, design and manufacture level must also more and more high. This paper is on the daily necessities of the pen cover mold design process. Key word: Injection mold; Mold eight cavities; Unbalanced; The side gate; oblique guide pillar; The side parting 第Ⅲ頁 目 錄 第一章 緒論 1 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2模具的發(fā)展趨勢 1 1.3設計在學習模具制造中的作用 2 第二章 塑件的分析 3 2.1明確塑件的設計要求 4 2.2生產(chǎn)批量與原材料分析 4 2.3成型工藝方法分析 5 第三章 塑料制品基本參數(shù)的計算 6 3.1塑件體積和質量的計算 6 3.2產(chǎn)品在分型面上投影面積的計算 6 3.3分型面的選擇 7 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 8 4.1注射模具澆注系統(tǒng)的組成 8 4.2主流道的設計 8 4.3冷料穴設計 9 4.4澆口襯套的設計 10 4.5澆口的形式 10 4.6分流道的設計 11 4.7分流道的截面形狀和尺寸 12 4.8流程比的校核 13 4.9澆注系統(tǒng)的體積和澆注系統(tǒng)凝料質量的計算 14 第五章 注塑機的確定 16 5.1注射機的選型 16 5.2模架的選用 17 第六章 模具成型零件的有關計算 19 6.1型芯的尺寸計算 19 6.1.1 型芯的徑向尺寸 19 6.1.2型芯的高度尺寸 19 6.2型腔的尺寸計算 20 6.2.1型腔的深度尺寸 20 6.2.2型腔的徑向尺寸 21 6.3型腔的側壁和底板厚度的計算 21 第七章 模具結構 23 第八章 注塑機參數(shù)校核 24 8.1最大注塑校核 24 8.2鎖模力的校核 24 8.3模具與注塑機安裝部分的相公尺寸的校核 24 8.3.1模具的模板尺寸與注塑機的拉桿間距校核 24 8.3.2模具閉合高度校核 25 8.3.3開模行程的校核 25 第九章 側向分型與抽芯機構的設計 26 9.1抽芯距的確定 26 9.2斜導柱的截面形狀 26 9.2.1斜導柱直徑的確定 26 9.2.2斜導柱斜角滑塊的楔角 27 第十章 模具裝配 28 10.1模具的裝配 28 10.2模具的安裝及加工要點 29 參考文獻 32 致 謝 33 2 第一章 緒論 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 塑料制品在人們的日常生活中及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)領域中得到日益廣泛的應用。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，社會對塑料制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎[2]。而塑料注射模在模具中所占的分量越來越大，其發(fā)展也非常迅速，大有凌駕其它模具之上的趨勢。專家預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。 畢業(yè)設計評閱教師審閱表 專業(yè)： 數(shù)控加工與模具設計 學生 鄭峰 準考證號 088811202059 題目： 水彩筆筆套注塑模設計 評閱項目 滿分 學生得分 評 語 題目的意義、難度及知識覆蓋面 10 工作量是否適中 10 開題報告的質量與水平 10 設計成果的質量 50 計算內容的完整性及計算書的規(guī)范性 20 合 計 100 對指導教師的建議 是否同意 參加答辯 評閱人姓名 職稱 簽名： 2013 年 4月14日 南京工程學院畢業(yè)設計說明書（論文） 南京工程學院高等教育自學考試專接本 畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者： 鄭峰 學 號： 088811202059 對接學校（院系）：江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院機電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控加工與模具設計 題 目： 水彩筆筆套注塑模設計 指導者： 評閱者： 二0一三年三月 南京 第Ⅰ頁 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 注射成型是熱塑性塑料成型的主要方法之一，可以一次成型形狀復雜的塑件。水彩筆是我們日常不可或缺的文具之一，水彩筆筆套作為保護筆尖的部件同樣有著重要的作用和實際的意義。本課題設計了一副水彩筆筆套的注塑模，模具采用一模八穴非平衡式布排，澆注系統(tǒng)采用側澆口，筆套外形復雜，采用斜導柱側向分型，并用autoCAD繪制了一套模具裝配圖和零件圖。日用品，有時采用精度和強度不太高的塑料傳動，由于塑料具有可塑性強，密度小比強度高、結緣性、化學穩(wěn)定性高、外觀多樣的特點，因而受到越來越多的廠家及人民的喜愛。塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而應而生的，目前塑料制件幾乎已經(jīng)進入一切工業(yè)部門以及人民日常生活的各個領域。隨著機械工業(yè)電子工業(yè)，航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品工業(yè)的發(fā)展，塑料成型制件的需求量越來越多，質量要求也越來越高，這就要求成型塑件的模具的開發(fā)，設計制造的水平也須越來越高。本文也就對日用品中的筆蓋模具設計過程進行闡述。 關鍵詞：注塑模；一模八穴；非平衡式；側澆口；斜導柱；側向分型 II 第Ⅰ頁 II 第Ⅰ頁 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title Watercolor Bibi set of injection mold design Abstract: Njection molding is one of the main methods of thermoplastic plastic molding, plastic parts forming a complex shape. Watercolor pen is one of the essential parts of our daily stationery, watercolor pen as Bibi set protection components also plays an important role and practical significance.This paper designs a set of water injection Bibi set, use of a mold eight cavity unbalanced layout, gating system using the side gate, the cap of a pen with complicated shape, with lateral oblique guide pillar type, and a set of autoCAD drawing die assembly drawing and parts drawing. Daily necessities, plastic transmission sometimes use precision and strength is not too high, because the plastic plasticity, low density, high specific strength, high chemical stability, characteristics, appearance is diverse, so by the manufacturers and the people more and more love. The plastics industry is an emerging industry, is with the development of petroleum industry and should live, the plastic product has entered almost all industrial sectors and people's daily life in all areas.With the development of electronic industry, mechanical industry, aviation industry, instrument industry and daily necessities industry, more and more demand for plastic molding products, also more and more high quality requirements, the development of which requires the molding of plastic mould, design and manufacture level must also more and more high. This paper is on the daily necessities of the pen cover mold design process. Key word: Injection mold; Mold eight cavities; Unbalanced; The side gate; oblique guide pillar; The side parting 第Ⅲ頁 目 錄 第一章 緒論 1 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 1 1.2模具的發(fā)展趨勢 1 1.3設計在學習模具制造中的作用 2 第二章 塑件的分析 3 2.1明確塑件的設計要求 4 2.2生產(chǎn)批量與原材料分析 4 2.3成型工藝方法分析 5 第三章 塑料制品基本參數(shù)的計算 6 3.1塑件體積和質量的計算 6 3.2產(chǎn)品在分型面上投影面積的計算 6 3.3分型面的選擇 7 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 8 4.1注射模具澆注系統(tǒng)的組成 8 4.2主流道的設計 8 4.3冷料穴設計 9 4.4澆口襯套的設計 10 4.5澆口的形式 10 4.6分流道的設計 11 4.7分流道的截面形狀和尺寸 12 4.8流程比的校核 13 4.9澆注系統(tǒng)的體積和澆注系統(tǒng)凝料質量的計算 14 第五章 注塑機的確定 16 5.1注射機的選型 16 5.2模架的選用 17 第六章 模具成型零件的有關計算 19 6.1型芯的尺寸計算 19 6.1.1 型芯的徑向尺寸 19 6.1.2型芯的高度尺寸 19 6.2型腔的尺寸計算 20 6.2.1型腔的深度尺寸 20 6.2.2型腔的徑向尺寸 21 6.3型腔的側壁和底板厚度的計算 21 第七章 模具結構 23 第八章 注塑機參數(shù)校核 24 8.1最大注塑校核 24 8.2鎖模力的校核 24 8.3模具與注塑機安裝部分的相公尺寸的校核 24 8.3.1模具的模板尺寸與注塑機的拉桿間距校核 24 8.3.2模具閉合高度校核 25 8.3.3開模行程的校核 25 第九章 側向分型與抽芯機構的設計 26 9.1抽芯距的確定 26 9.2斜導柱的截面形狀 26 9.2.1斜導柱直徑的確定 26 9.2.2斜導柱斜角滑塊的楔角 27 第十章 模具裝配 28 10.1模具的裝配 28 10.2模具的安裝及加工要點 29 參考文獻 32 致 謝 33 3 第一章 緒論 1.1模具在加工工業(yè)中的地位 塑料制品在人們的日常生活中及現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)領域中得到日益廣泛的應用。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，社會對塑料制品的需求愈來愈大。據(jù)統(tǒng)計，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎[2]。而塑料注射模在模具中所占的分量越來越大，其發(fā)展也非常迅速，大有凌駕其它模具之上的趨勢。專家預測，在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例將逐步提高，且發(fā)展速度將高于其他模具。 國內相塑料模具相對國外來說比較落后，目前大多用的是單型腔，簡單型腔的模具達70％以上，仍占主導地位，一模多腔精密復雜的塑料注射模，多色塑料注射模已經(jīng)能初步設計和制造，但是有很多精密的模具都要靠進口。不過，我國模具從開始起步到現(xiàn)在有經(jīng)歷了半個世紀的發(fā)展，模具工業(yè)有了很大的發(fā)展，1999年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為245億，至2002年我國模具總產(chǎn)值約為360億元，其中塑料模約30%左右，年均增速均為13%。模具制造水平也有了很大的提高，成型工藝方面，多材質塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結構和抽芯脫模機構的創(chuàng)新方面也取得較大進展。氣體輔助注射成型技術的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29～34英寸電視機外殼以及一些厚壁零件的模具上運用氣輔技術，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設備及技術。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達20%以上，一般采用內熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率達不到10%，與國外的50%～80%相比，差距較大[2]。 塑料模具的發(fā)展趨勢 1.2模具的發(fā)展趨勢 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模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面： （1） 加深理論研究 在模具設計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設計已經(jīng)有經(jīng)驗設計階段逐漸向理論技術設計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)量和質量都得到很大的提高。 （2） 高效率、自動化 大量采用各種高效率、自動化的模具結構。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)品質量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。 （3） 大型、超小型及高精度 由于產(chǎn)品應用的擴大，于是出現(xiàn)了各種大型、精密和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各種高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱處理變形小、導熱性優(yōu)異的制模材料。 （4） 革新模具制造工藝 在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改進，特別是異形型腔的加工，采用了各種先進的機床，這不僅大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。 （5） 標準化 開展標準化工作，不僅大大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改善了質量，降低了成本。 1.3設計在學習模具制造中的作用 通過對模具專業(yè)的學習，掌握了常用材料在各種成型過程中對模具的工藝要求，各種模具的結構特點及設計計算的方法，以達到能夠獨立設計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬材料的選擇和熱處理，了解模具結構的特點，根據(jù)不同情況選用模具加工新工藝。 畢業(yè)設計能夠對以上各方面的要求加以靈活運用，綜合檢驗大學期間所學的知識。 第二章 塑件的分析 2.1明確塑件的設計要求 圖2-1 模具設計零件圖 產(chǎn)品為水彩筆套，如圖2-1所示，屬小型塑料制品。其與水彩筆筒配套使用，主要作用是保護水彩筆的筆尖,因而產(chǎn)品精度不高，均采用SJ1372-78中的8級精度，但制品為日常學習用品，使用頻率高，所以制品要求美觀，表面上不允許有明顯痕跡，且制品為薄壁塑件,外形結構較復雜。 2.2生產(chǎn)批量與原材料分析 該產(chǎn)品要求大批量生產(chǎn),原材料為PS(聚苯乙烯)。此材料為六大通用塑料之一，使用性能方面：透明性好，化學穩(wěn)定性、電性能優(yōu)良，耐熱性不高（使用溫度為-30~80°C），易產(chǎn)生內應力，易開裂；在成型性能方面：成型性能優(yōu)良，吸水性小，成型前可不干燥，收縮小，制品尺寸穩(wěn)定，比熱容小，可很快加熱塑化，故成型速度快，可進行高速注射，流動性好，可采用注射、擠出、真空等各種成型方法。 一般型聚苯乙烯的主要技術指標：密度：1.04～106；吸水率（24h）：0.03～0.05；收縮率：0.5～06%；拉伸強度：35～63；熱變形溫度：65～96°C；硬度（HB）：M65～80；拉伸彈性模量：2.8～ 2.3成型工藝方法分析 塑料制品可采用注射、壓縮、傳遞、擠出等成型方法，對于壓縮和傳遞成型主要適用于熱固性塑料的生產(chǎn)，且采用此兩種方法，必須在高溫狀態(tài)下成型，以利于塑料固化，之后必須馬上將溫度降低，以利于產(chǎn)品出模，這樣很難適應大批量的生產(chǎn)；而擠出成型主要適用于連續(xù)型材的生產(chǎn)，水彩筆套不是連續(xù)型材，所以也不能采用此種方法，根據(jù)以上分析，水彩筆套可采用注射成型。 第三章 塑料制品基本參數(shù)的計算 3.1塑件體積和質量的計算 PS 收縮率為0.5～06%，所以其平均收縮率為0.55%. 圖3-1 體積計算分步 如圖3-1所示，將塑件分為四部分,進行體積計算: 　　　　 　　　　 　　　 =345.4+659.4+2954 =3958.8 單個制品質量： =1.05×3.9585=4.2 根據(jù)產(chǎn)品的批量等各方面的要求，模具初步設計為一模八腔，所以 ＝8×3958.8＝31670 ＝8×4.2＝34 3.2產(chǎn)品在分型面上投影面積的計算 單個產(chǎn)品： 模具為一模八腔，所以產(chǎn)品在分分型面上投影面積為 ＝8×131＝1048 3.3分型面的選擇 分型面的形式由塑料的具體情況而定，但大體上有平面式分型面、階梯式分型面、斜面式分型面、曲面式分型面、綜合式分型面。 分型面是分開模具，取出制品的面。注射模具有一個分型面和多個分型面的模具。分型面的形狀有平面、曲面等。分型面設計的是否恰當，直接關系到模具制造、制件質量的。一般分型面與注射機開模方向相垂直的平面。 根據(jù)分型面選擇的原則，水彩筆套的分型面有兩種情況： 圖3-2 垂直放置時分型面的選擇 圖3-3 水平放置時分型面的選擇 如按圖3-2選擇分型面，則可將主型芯設置于動模，脫模時產(chǎn)品可包緊于型芯上，跟隨動模一起運動，有利于脫模，但筆掛的地方，必須作側向抽芯。如按圖4選擇分型面，產(chǎn)品脫模，既有可能留于動模，也有可能留于動模，則必須動定模兩側都設置有脫模裝置，且型芯必須作側向抽芯，抽芯距離很長，抽芯力也很大，模具開模行程相應也很大，模具體積相應也很龐大，因此注射機選型時，要符合上述要求，注射機參數(shù)相應也增大，但另一方面，則有可能導致注射量的浪費，所以按圖3-3方式選擇分型面。 31 第四章 澆注系統(tǒng)的設計 4.1注射模具澆注系統(tǒng)的組成 無論用于何種類型注塑機的模具，其澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷穴料四部分組成。在注射模具設計中對澆注系統(tǒng)進行合理布局和形式的選擇是一個重要的環(huán)節(jié)。在設計注射模的澆注系統(tǒng)時應注意以下幾項原則。 1）根據(jù)塑件的形狀和大小以及壁厚等諸因素，并結合選擇分型面的形式選擇澆注系統(tǒng)的形式及位置采用盡量短的流程，以減少熱量與壓力損失。 2）根據(jù)所確定的塑件型腔數(shù)設計合理的澆注系統(tǒng)布局。 3）應根據(jù)所選用塑件的成型性能，特別是它的流動性能，選擇澆注系統(tǒng)的截面積和長度，并使其圓滑過渡以利于物流的流動。 4）應盡量的縮短物料的流程和便于清除料把，以節(jié)省原料，提升注射效率,便于修整澆口以保證塑件外觀質量 5）澆注系統(tǒng)設計應有利于良好的排氣。 4.2主流道的設計 主流道通常位于模具中心塑料熔體的入口處，它將注射機噴嘴注射出的熔體導入分流道或型腔中。主流道的形狀為圓錐形，以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。主流道的尺寸直接影響到熔體的流動速度和充模時間。 主流道的錐角通常為。過大的錐角會產(chǎn)生湍流或渦流，卷入空氣。過小的錐角使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。 主流道內壁的表面粗糙度應在以下，拋光時沿軸向進行。主流道的長度，一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失和物料損耗，應盡可能縮短主流道的長度，一般控制在以內。主流道的出口端應有較大的圓角。 圖4-1 主流道 4.3冷料穴設計 冷料穴位于主流道的末端，或者處于分流道的末端。其作用是收集熔體前鋒的冷料。防止冷料進入模具型腔而影響制品質量。冷料穴分兩種，一種專門用于收集、貯存冷料，另一種除貯存冷料外還兼有拉出流道凝料的功用。冷料穴應設置在熔體流動方向的轉折位置，并迎著上游的熔體流向，冷料穴的長度通常為流道直徑的倍。 圖4-2 冷料穴 4.4澆口襯套的設計 澆口套常用或鋼材制作，經(jīng)淬火洛氏硬度為。選擇標準件，尺寸如圖4-3所示（參照《塑料模具設計》，第46頁表4-1）。選用后進行后續(xù)加工，L=26加工成L=15。 圖4-3 澆口襯套 4.5澆口的形式 澆口采用側澆口,澆口的截面形狀為矩形,其尺寸可取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，其中： 厚度a=0.7,寬度b=3.5 ,長度L=2 其尺寸可由表1得： 表4-1 側澆口尺寸 ` 壁后t 制品復雜性 厚度a 寬度b 長度L 聚 乙 烯 ＜1.5 簡 單 0.5～0.7 中小型制品 (3～10)a 大型制品 ＞10a 0.7～2 復 雜 0.5～0.6 聚 丙 烯 1.5～3 簡 單 0.6～0.9 復 雜 0.6～0.8 聚苯乙烯 ＞3 簡 單 0.8～1.1 復 雜 0.8～1.0 有機玻璃 ＜1.5 簡 單 0.6～0.8 復 雜 0.5～0.8 ABS 1.5～3 簡 單 1.2～1.4 復 雜 0.8～1.2 聚 甲 醛 ＞3 簡 單 1.2～1.5 復 雜 1.0～1.4 聚碳酸酯 ＜1.5 簡 單 0.8～1.2 中小型制品 (3～10)a 0.7～2 復 雜 0.61.0 聚 苯 醚 1.5～3 簡 單 1.3～1.6 復 雜 1.2～1.5 聚 砜 ＞3 簡 單 1.0～1.6 大型制品 ＞10a 復 雜 1.4～1.6 澆口厚度a=0.6～0.8,寬度b=(3-10)a ,長度L=0.7-2 4.6分流道的設計 分流道是主流道與澆口之間的進料通道。在多型腔模具中分流道必不可少。在分流道設計時應考慮盡量減小在流道內的壓力損失和盡可能避免熔體溫度的降低，同時還要考慮減小流道的容積。 常用的流道截面形狀有圓形、梯形、形和六角形等。在流道設計中要減小在流道內的壓力損失，則希望流道的截面積大；要減小傳熱損失，又希望流道的表面積小，因此可用流道的截面積與周長的比值來表示流道的效率。該比值愈大則流道的效率愈高。圓形和正方形流道的效率最高。但是，正方形截面的流道不易于凝料的推出，在實際應用中常采用梯形截面的流道。一般取梯形流道的深度為梯形截面上端寬度的，脫模斜度取。一般當分型面為平面時，通常采用圓形截面的流道。當分型面不為平面時，考慮到加工的困難，常采用梯形截面或半圓形截面的流道。該制件的分流道截面是圓形。 4.7分流道的截面形狀和尺寸 對于熱塑性塑料注塑模的分流道，從熱量的散發(fā)和通過分流道塑料的體積的角度分析，要求散發(fā)的熱量少且通過的塑料體積大，即比表面積小，所以分流道截面形狀宜采用圓形；但從加工角度進行分析，圓形要分開加工兩個半圓形，難以對正吻合。半圓形和矩形截面的分流道，比表面積較大，散熱多，較少采用，經(jīng)過綜合考慮，最后采用“U”形截面的分流道。其形狀如圖4-4所示，相關尺寸可由表4-2得: 圖4-4 分流道截面形狀 橫 截 面 形 式 橫 截 面 形 式 尺 寸 d R h X1 R h 5 2.5 6 5 1～5 3.5 6 3 7 6 1～5 4 7 3.5 8.5 7 1～5 4.5 8 4 10 8 1～5 5 9 4.5 11 9 1～5 6 10 5 12.5 10 1～5 6.5 11 5.5 13.5 11 1～5 7 12 6 15 12 1～5 8 表4-2 常用分流道橫截面及尺寸 H=6, R=2.5, a=5～10度 =21.35+8.94-0.90=29.28（立方毫米） 4.8流程比的校核 流程比= ——熔體流程的長度 ——熔體流程各段相應的壁厚 流程比==，而聚苯乙烯的容許流程比可由表4-3查得：280～300，故流程比合理 表4-3 常用塑料的流動比允許值 塑 料 名 稱 注射壓力p/MPa L/t 聚 乙 烯 聚 乙 烯 聚 丙 烯 聚 丙 烯 聚苯乙烯 150 60 120 70 90 280～250 140～100 280 240～200 300～280 4.9澆注系統(tǒng)的體積和澆注系統(tǒng)凝料質量的計算 澆注系統(tǒng)的體積不能夠很準確的計算出來，只能粗略的計算 立方厘米 澆注系統(tǒng)凝料的質量=1.05×8.35=8.77（克） 第五章 注塑機的確定 5.1注射機的選型 根據(jù)塑料制品的體積和質量查表5-1 p/MPa 流程長厚 比制品平均厚度 200∶1 150∶1 125∶1 100∶1 50∶1 1.02 1.52 2.03 2.54 3.05 3.56 — 82.71 62.03 48.22 34.50 30.97 69.26 58.60 41.36 30.97 27.54 24.11 62.03 41.36 30.97 24.11 27.54 27.54 49.59 30.97 26.17 20.68 20.68 20.68 30.97 20.68 17.25 17.25 17.25 17.25 表5-1 鏍桿式注射機成型聚苯乙烯制品時所需的單位鎖模力 注射機初步選用JPH50A，其相關技術參數(shù)為： 理論注塑容積：73立方厘米 理論注塑質量： 67克 注塑壓力：214MP 鎖模力：500 KN 拉桿間距：295 mm×295mm 模板行程：380 mm 最小模厚：150 定位孔直徑：100 定位孔深度：25 噴嘴球半徑：10 噴嘴孔直徑：3 頂出行程：60 5.2模架的選用 根據(jù)注射機的相關參數(shù)和產(chǎn)品的相關設計要求，模架選用A4-250250-49-Z2　GB/T12556.1-90型，如圖5-1、圖5-2所示 圖5-1 模架主視圖 圖5-2 模架俯視圖 模板相應厚度為，如圖5-3所示 圖5-3 各模板相應厚度（A＝80，B＝20，C＝80） 第六章 模具成型零件的有關計算 相公的計算主要是型芯和型腔工作尺寸的計算。 6.1型芯的尺寸計算 6.1.1 型芯的徑向尺寸 根據(jù)《塑料模成型技術》第四章式（4-7） 可取制品公差的1/3，由于塑料制品的公差大，△的系數(shù)（0.5～0.75）可取小值為0.5 可取制品公差的1/3，而△可據(jù)《塑料模成型技術》第三章表3-7查得=0.72，=0.61，=0.58 6.1.2型芯的高度尺寸 根據(jù)《塑料模成型技術》第四章式（4-11） 可取制品公差的1/3，由于塑料制品的公差大，△的系數(shù)（1/2～2/3）可取小值為0.5 ，故有： △可據(jù)《塑料模成型技術》第三章表3-7查得△1=0.72，△2=1.4 =（10+10×0.0055+0.5×0.72）=10.420-0.24 =（53+53×0.0055+0.5×1.4）=53.390-0..47 如圖6-1所示 圖6-1型芯零件圖 6.2型腔的尺寸計算 6.2.1型腔的深度尺寸 根據(jù)《塑料模成型技術》第四章式（4-10） 由于塑料制品的公差大，△的系數(shù)（0.5～0.75）可取小值為0.5 故有： 可取制品公差的1/3，△可據(jù)《塑料模成型技術》第三章表3-7查得△1=0.88，△2=1.4， =（20.5+20.5×0.0055-0.5×0.88）= =（55+55×0.0055-0.5×1.4）= 6.2.2型腔的徑向尺寸 根據(jù)《塑料模成型技術》第四章式（4-6） 由于塑料制品的公差大，△的系數(shù)（0.5～0.75）可取小值為0.5 故有： 可取制品公差的1/3，△可據(jù)《塑料模成型技術》第三章表3-7查得△1=0.88，△2=1.4， 大端： 小端： =（8+8×0.0055-0.5×0.61）= 筆掛： =（2.25+2.25×0.0055-0.5×0.48）0+0.16 6.3型腔的側壁和底板厚度的計算 由于本模具采用瓣合模，故型腔的側壁和底板厚度的計算，按照組合式的計算公式計算，壁厚的計算：參照《塑料模成型技術》第117頁式4-27計算 P——為型腔內熔融塑料的平均壓力，查表5 得， P=24.5MP 表6-1 模內的平均壓力 制品特點 模內平均壓力 容易成型制品 24.5 一般制品 29.4 中等黏度塑料和有精度要求的制品 34.3 加工高黏度塑料、高精度、充模難的制品 39.2 T=6(=0.94,圓整后取1 底板的厚度計算：參照《塑料模成型技術》第118頁式4-2計算 一般常用模具鋼[σ]取200MP r=6<66，按剛度計算；經(jīng)計算h=3.12,圓整后為4 型腔滑塊的整體結構如圖6-2所示 圖6-2 型腔滑塊結構 第7章 模具結構 7.1三維裝配圖 模具結構采用一模八腔五板式結構，側澆口澆注系統(tǒng)結構，頂出機構采用頂板頂出。 澆口套也選用標準件，參照《塑料模具設計》，第46頁表4-1，選擇港臺標準件，其結構如裝配圖7-1所示。 圖7-1 模具裝配簡圖 7.2三維裝配圖 圖7.2 三維裝配圖 第八章 注塑機參數(shù)校核 8.1最大注塑校核 注塑機的最大注塑量應該大于的質量或體積，包括流道及澆口凝料和飛邊的質量，通常注塑機的實際注塑量最好為最大注塑量的80%，所以的注塑量應該： 0.8V機≥V塑件+V澆 V機——注塑機的最大注塑量，立方厘米 V塑件——塑件的體積，該產(chǎn)品V塑件=3.30×8=27.70（立方厘米） V澆——澆注系統(tǒng)的體積，立方厘米，該產(chǎn)品的V澆=8.35立方厘米 V機≥（V塑件+V澆）/0.8=（27.7+8.35）/0.8=45立方厘米 在此選定注塑機的理論注塑容積為73立方厘米，故滿足要求。 8.2鎖模力的校核 ——熔融塑料在型腔內的壓力，20～40MPa A ——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和。 A=A塑件+A澆 =8×3.14(6×6-5×5) +3.14×1.75×1.75+3.14×2.5×2.5×4+6×90 =668.82+276.32=945.14 （平方毫米） ——注塑機的額定鎖模力，KN =945.14×40=37.81 KN 在此選定注塑機的鎖模力為500 KN，滿足要求。 8.3模具與注塑機安裝部分的相公尺寸的校核 8.3.1模具的模板尺寸與注塑機的拉桿間距校核 模具的長×寬<拉桿面積 模具的長×寬為250×250（ mm x mm）〈注塑機的拉桿間距295×295 （ mm x mm），故滿足要求。 8.3.2模具閉合高度校核 模具實際厚度為：H模=285 mm 注塑機最小閉合厚度：H最小=150 mm 即 ，注塑機對模具的最大模具厚度沒有限制，故滿足要求。 8.3.3開模行程的校核 此處所選的注塑機，開模行程長，無須調節(jié)模具的閉合厚度。 第九章 側向分型與抽芯機構的設計 9.1抽芯距的確定 S抽是指側型心從成型位置拉到不防礙制品取出位置時，側型心在抽拔方向上所移動的距離，S抽一般應大于制品的側孔深度或凸臺高度2-3mm，本模具采用等分側滑塊合模，由于制品尺寸不大，S抽可取制品半徑大小: 9.2斜導柱的截面形狀 常用的有矩形和圓形，由于圓形的導柱加工方便，裝配容易，應用較廣，也可以選用標準件。 9.2.1斜導柱直徑的確定 據(jù)《塑料模成型技術》P188 式5-34 [σ]——導柱材料的許用彎曲應力，對于碳鋼，[σ]=140MP l1——彎曲力作用點距斜導柱伸出部分根部的距離 l1=H/cosa ( H——抽心力中心線與斜導柱根部的距離) 經(jīng)畫圖計算l1=17mm Fw ——作用到斜導柱上的彎曲力，而Fw Fw=Fk/sina Fk——開模力 Q——脫模力（N） t——塑件的平均壁厚(cm) E—— 塑料的彈性模量（ 1 ） S——平均收縮率（%） r——大小端平均半徑（cm） (10+3)/4=3.25 f——塑料與鋼的摩擦系數(shù) m——帕松比 Q經(jīng)計算為1048.8 N K=2r×r/(t×t+2tr) F總=8×Q=8384 (N) Fw=Fk/sina=8384/sin20=20960（N） 采用6根斜導柱，那么每根所受力Fw/6=3493（N） d= =16.1, 圓整取d=16 9.2.2斜導柱斜角滑塊的楔角 斜導柱的斜角,從理論上推導,a取22度30分為宜,但在生產(chǎn)中斜角一般取15～20度,本模具的斜角取a=20度 滑塊的楔角比斜導柱的斜角一般取:a+（2～3）度,本模具取22度 第十章 模具裝配 10.1模具的裝配 模具裝配時要求相鄰裝配單元之間的配合與聯(lián)接均需要按裝配工藝確定的裝配基準進行定位與固定，以保證其間的配合精度和位置精度，從而保證型芯與型腔間能精密均勻的配合和定位，開合運動與推出脫模機構都能夠實現(xiàn)運動的精確性。 具體的工藝要求： （1）通過裝配與調整，使裝配尺寸鏈的精度能夠完全滿足密封性的要求； （2）裝配完成的模具其塑料注射完全滿足規(guī)定的要求； （3）壽命期限可以達到預先規(guī)定的數(shù)值和水平等。 模具的裝配方法 1.配作法 在零件加工時需對配作及裝配有關的必要部位進行高精度加工而孔位精度需由鉗工配作來保證：在裝配時，由配作使各零件裝配后的相對位置保持正確關系，如在導套與導柱的裝配及圓柱銷的裝配等； 2.直接裝配法 零件的型孔、型面及安裝孔。單件按圖樣要求加工裝配時，按圖樣要求把各零件連接在一起，如在定位環(huán)、動模板、定模板、墊塊、動模墊板之間的裝配均采用直接裝配法。 塑料注射模具使用過程： 精確合模塑料注射塑件冷卻成形第一次開模第二次開模塑件與流道凝料脫模。 同時為適應塑件注射成型條件，還必須設置有合理的塑料注射流道和冷卻系統(tǒng)元器件，諸如： （1）定位、導向元件與配合副。包括：圓柱銷、導柱與導套副、定位環(huán)等； （2）塑件脫模、復位元件和結構。包括：推桿、復位桿、推板等； （3）動模板裝有冷卻、注射系統(tǒng)中的節(jié)流水管接頭； （4）澆口套、隔板、O形圈等； （5）塑料注射模裝配，一般分為組裝定模組合和組裝動模組合單元。其中，定模裝配單元又主要由動模板與型芯裝配完之后再與動模墊板一起裝配構成動模裝配單元。 10.2模具的安裝及加工要點 （1）定模型芯較多，加工時需對鑲芯留有裝配研磨余量。 （2）動模芯頂桿通過滑孔，在加工時兩塊板需固定在一起，確保同軸度。 （3）裝配后，確保推板復位后正好停靠在限位釘上，使動模芯頂桿完全復位，不影響成型時產(chǎn)品的內部結構。 （4）清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物、毛刺。 （5）因本模具外形尺寸不大，故采用整體安裝法。先在機器下面兩根導軌上墊好木板，模具從側面進入機架間，定模如定位孔。并放正，慢速閉合模板，壓緊模具，然后用壓板或螺釘壓緊定模，并初步固定動模，然后慢速開閉模具，找正動模，應保證開閉模具時平衡、靈活、無卡住現(xiàn)象，然后固定動模。 （6）調節(jié)鎖模機構，保證有足夠開模距及鎖模力，使模具閉合適當。 （7）慢速開啟模板直至模板停止后退為止，調節(jié)頂出裝置，保證頂出距離。開閉模具觀察頂出機構運動情況，動作是否平衡、靈活、協(xié)調。 （8）模具裝好后，等料筒及噴嘴溫度上升到距預定溫度20～30℃，即可校正噴嘴與澆口套的相對位置及弧面接觸情況，可用一紙片放在噴嘴與澆口套之間，觀察兩者接觸印痕，檢查吻合情況，須使松緊合適，校正后擰緊注射座定位螺釘，緊固定位。 總 結 這次的畢業(yè)設計課題是注射模具設計，我所設計的是水彩筆筆套的注塑模具，經(jīng)過將近一個月的時間，我所設計的內容包括整套模具中各個機構的設計和主要非標準件的加工工藝。其覆蓋的內容已是作為一位設計者所應掌握的基本內容，為了完成這次畢業(yè)設計,我除了運用在工作中所學知識外，還參考了許多有關塑料模具設計的手冊,并在分型面選擇等方法上，詢問了自己的指導老師及一些有經(jīng)驗的師父,相信所選方案是實際加工中較多使用的設計和加工方法。 水彩筆筆套作為保護筆尖的部件同樣有著重要的作用和實際的意義。我的設計采用了一模八穴非平衡式布排，澆注系統(tǒng)采用側澆口，筆套外形復雜，采用斜導柱側向分型。 經(jīng)過這次的畢業(yè)設計，我體會到要設計好一副模具單靠自己一個人的話，不但容易出錯，而且效率很低，因此多向老師和有經(jīng)驗的專業(yè)人士詢問，只有不斷思考、詢問、積累、運用，才能更快、更好地掌握設計的技巧。塑料模具設計的內容牽涉到很多方面，在設計模具的過程中必須根據(jù)具體情況綜合考慮，突出重點，只有按科學合理的模具設計程序與設計方法進行設計，才能設計制造出高水平，高質量的模具?？傊S著模具技術的迅速發(fā)展及機械各類產(chǎn)品的多樣化、復雜化，模具應用的廣度和深度將不斷向縱深發(fā)展，模具需求增長速度將繼續(xù)高于國民經(jīng)濟總體發(fā)展的速度，供小于求的被動狀態(tài)將大有改變。因些，在模具設計及制造中，采用新技術、新工藝、新設備可持續(xù)發(fā)展模具工業(yè)，更將成為所有企業(yè)得以占據(jù)市場制高點的必由之路。 總之，通過畢業(yè)設計的又一次鍛煉完全清楚：充分利用CAD技術進行設計，在模具符合使要求的前提下盡量降低成本。同時在實際中不斷的積累經(jīng)驗，以設計出價廉物美的模具。 參考文獻 [1] 葉久新、趙龍主編.塑料制品成型及模具設計. 湖南科學技術出版社，2004.7 [2] 甄瑞麟主編，楊善義，張永軍副主編.王哲明主審.模具制造工藝學[M].清華大學出版社，2005.1 [3] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社, 2005 [4] 何永強.塑料模具設計指導與資料匯編[M].大連：大連理工大學出版社.2005 [5] 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