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XXXXXX學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 ? 課題名稱： 臺燈燈座注射模具設(shè)計與制造 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 班 級： XXXXX 姓 名： XXXX 學 號： XX 指導(dǎo)教師： XXXXX ? ? 0X年 0X 月 XXXX 日 畢業(yè)設(shè)計開題報告 1、課題研究的現(xiàn)狀和意義 工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對模具的要求越來越高，盡管改革開放以來，模具工業(yè)有了較大發(fā)展，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，目前滿足率只能達到70%左右。造成產(chǎn)需矛盾突出的原因，一是專業(yè)化、標準化程度低，除少量標準件外購?fù)猓蟛糠止ぷ髁烤枘＞邚S去完成。加工企業(yè)管理的體制上的約束，造成模具制造周期長，不能適應(yīng)市場要求。二是設(shè)計和工藝技術(shù)落后，如模具CAD/CAM技術(shù)采用不普遍，加工設(shè)備數(shù)控化率低等，亦造成模具生產(chǎn)效率不高、周期長?？傊?，是拖了機電、輕工等行業(yè)發(fā)展的后腿。因此我們必須意識到，對模具設(shè)計的研究的目的和意義在于能夠跟好的認識模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位的重要性。因為利用模具成型零件的方法，實質(zhì)上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產(chǎn)方法，采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝，可以提高生產(chǎn)效率，保證零件質(zhì)量，節(jié)約材料，降低生產(chǎn)成本，從而取得很高的經(jīng)濟效益。利用模具生產(chǎn)零件的方法已經(jīng)成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對保證制品質(zhì)量，縮短試用周期，進而爭先占領(lǐng)市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都具有決定性的意義。因此德國把模具稱為“金屬加工中的帝王”，把模具工業(yè)視為“關(guān)鍵工業(yè)”，美國把模具稱為“美國工業(yè)的基石”，把模具工業(yè)視為“不可估量其力量的工業(yè)”，日本把模具說成是“促進社會富裕繁榮的動力”，把模具視為“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”。 要使國民經(jīng)濟各個部門獲得高速發(fā)展，加速實現(xiàn)社會主義四個現(xiàn)代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產(chǎn)形成一個獨立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的關(guān)鍵作用。 注射模具的設(shè)計過程要求我們學生綜合知識和實踐能力較強，它既是我們大學三年所學的機械制圖、工程材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料成型工藝與設(shè)備等技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的綜合應(yīng)用，又需要我們學生了解大量的實踐經(jīng)驗。 ? 通過畢業(yè)設(shè)計，會使我們在下述基本能力上得到培養(yǎng)和鍛煉：①塑料制品的設(shè)計及成型工藝的選擇；②一般塑料制品成型模具的設(shè)計能力；③塑料制品的質(zhì)量分析及工藝改進、塑料模具結(jié)構(gòu)改進設(shè)計的能力；④了解模具設(shè)計的常用商業(yè)軟件以及同實際設(shè)計的結(jié)合。 綜上所述,對于這個課題的設(shè)計有這很大的意義,不僅能檢查自己學習上的不足,設(shè)計的成功的話還可以為廠家提供一個很好的方案. ?2、課題要解決的問題或研究的基本內(nèi)容 這次設(shè)計主要要解決的問題是關(guān)于臺燈燈座塑料模具各參數(shù)的計算,設(shè)計,裝配,試用.基本內(nèi)容如下: 1;制件的工藝分析 2;根據(jù)計算粗選注塑機并確定型腔數(shù)目 3制定暮具的結(jié)構(gòu)方案 4;校核注塑機的有關(guān)參數(shù) 5;畫模具裝配圖和各零件圖 3、課題研究擬采用的手段和工作路線 課題采用的是理論與實際相結(jié)合 其工作路線具體如下： 一、接受任務(wù)書? 二、收集、分析、消化原始資料 三、分析影響制件結(jié)構(gòu)及模具個別系統(tǒng)的因素 四、繪制模具草圖 五、繪制各個零件圖? 六、模具總裝配圖的技術(shù)要求 七、校對、審核 八、制作模具試用 4、課題研究進程計劃 3.4周:了解產(chǎn)品,寫好開題報告. 5.6周:計算各參數(shù)并選定模具各個部件并畫好草圖. 7.8周:繪制零件圖和總的裝配圖,寫好任務(wù)書. 9周:做答辯課件準備答辯. 5、課題成果 論文□ 圖紙□ 產(chǎn)品或作品□ 應(yīng)用程序□ 其它： 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 教研室主任意見： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 目 錄 摘要、關(guān)鍵詞………………………………………………………………1 序 言 ……………………………………………………………………2 一、塑件的工藝性分析……………………………………………………3 二、確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程編制……………………………5 三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………8 四、注射模設(shè)計的尺寸計算………………………………………………13 五、注射機有關(guān)參數(shù)的校核………………………………………………18 六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制………………………………19 總結(jié) ………………………………………………………………………22致謝 ………………………………………………………………………23 參考文獻 …………………………………………………………………24 英語翻譯 Forming Forming can be defined as a process in which the desired size and shape are obtained through the plastic deformations of a material. The stresses induced during the process are greater than the yield strength, but less than the fracture strength, of the material. The type of loading may be tensile, compressive, bending, or shearing, or a combination of these. This is a very economical process as the desired shape, size, and finish can be obtained without any significant loss of material. Moreover, a part of the input energy is fruitfully utilized in improving the strength of the product through strain hardening. The forming processes can be grouped under two broad categories, namely, cold forming, and hot forming. If the working temperature is higher than the recrystallization temperature of the material, then the process is called hot forming. Otherwise the process is termed as cold forming. The flow stress behavior of a material is entirely different above and below its recrystallization temperature. During hot working, a large amount of plastic deformation can be imparted without significant strain hardening. This is important because a large amount of strain hardening renders the material brittle. The frictional characteristics of the two forming processes are also entirely different. For example, the coefficient of friction in cold forming is generally of the order of 0.1, whereas that in hot forming can be as high as 0.6. Further, hot forming lowers down the material strength so that a machine with a reasonable capacity can be used even for a product having large dimensions. The typical forming processes are rolling, forging, drawing, deep drawing, bending, and extrusion. For a better understanding of the mechanics of various forming operations, we shall briefly discuss each of these processes. Rolling In this process, the job is drawn by means of friction through a regulated opening between two power-driven roll. The shape and size of the product are decided by the gap between the rolls and their contours. This is a very useful process for the production of sheet metal and various common sections, e.g., rail, channel, angle, and round. Forging In forging, the material is squeezed between two or more dies to alter its shape and size. Depending on the situation, the dies may be open or closed. Drawing In this process, the cross-section of a wire or that of a bar or tube is reduced by pulling the workpiece through the conical orifice of a die. When high reduction is required, it may be necessary to perform the operation in several passes. Deep Drawing In deep drawing, a cup-shaped product is obtained from a flat sheet metal with the help of a punch and a die. The sheet metal is held over the die by means of a blank holder to avoid defects in the product. Bending As the name implies, this is a process of bending a metal sheet plastically to obtain the desired shape. This is achieved by a set of suitably designed punch and die. Extrusion This is a process basically similar to the closed die forming. But in this operation, the workpiece is compressed in a closed space, forcing the material to flow out through a suitable opening, called a die. In this process, only the shapes with constant cross-sections (die outlet cross-section) can be produced. Advantages and Disadvantages of Hot and Cold Forming Now that we have covered the various types of metal working operations, it would only be appropriate that we provide an overall evaluation of the hot and cold working processes. Such a discussion will help in choosing the proper working conditions for a given situation. During hot working, a proper control of the grain size is possible since active grain growth takes place in the range of the working temperature. As a result, there is no strain hardening, and therefore there is no need of expensive and time-consuming intermediate annealing. Of course, strain hardening is advisable during some operations (viz., drawing) to achieve an improved strength; in such cases, hot working is less advantageous. Apart from this, strain hardening may be essential for a successful completion of some processes (e.g., in deep drawing, strain hardening prevents the rupture of the material around the bottom circumference where the stress is maximum). Large products and high strength materials can be worked upon under hot conditions since the elevated temperature lowers down the strength and, consequently, the work load. Moreover, for most materials, the ductility increases with temperature and, as a result, brittle can also be worked upon by the hot working operation. It should, however, be remembered that there are certain materials (viz., steels containing sulphur ) which become more brittle at elevated temperatures. When a very accurate dimensional control is required, hot working is not advised because of shrinkage and loss of surface metal due to scaling. Moreover, surface finish is poor due to oxide formation and scaling. The major advantages of cold working are that it is economical, quicker, and easier to handle because here no extra arrangements for heating and handling are necessary. Further, the mechanical properties normally get improved during the process due to strain hardening. What is more, the control of grain flow directions adds to the strength characteristics of the product. However, apart from other limitations of cold working (viz., difficulty with high strength and brittle materials and large product sizes), the inability of the process to prevent the significant reduction brought about in corrosion resistance is an undesirable feature. 成形 成形可以定義為一種通過材料的塑性變形獲得所需尺寸和形狀的工藝。在此工藝中引起的應(yīng)力大于材料的屈服強度，但小于材料的斷裂強度。加載的類型可以是拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力或剪應(yīng)力，或者是這些類型的組合。這是個很經(jīng)濟的方法，因為可以獲得所需的形狀、尺寸和光潔度而無需使材料有任何大的損失。此外，一部分輸入的能量在通過應(yīng)變硬化提高產(chǎn)品的強度上得到了卓有成效的利用。 成形工藝可以分為以下兩個大類，即冷成形和熱成形。如果加工溫度高于材料的再結(jié)晶溫度，那么這一過程就叫熱變形，否則，這一個過程就被稱為冷變形。材料的流動應(yīng)力在再結(jié)晶溫度之上或之下全然不同。在熱加工過程中，可以產(chǎn)生大的塑性變形而無大的冷作硬化。這一點很重要，因為大的冷作硬化會使材料變脆。兩種成形方法的摩擦特性也完全不同。例如，冷成形的摩擦系數(shù)一般為0.1左右，而熱變形的摩擦系數(shù)可以高達0.6。此外，熱變形降低了材料的強度，結(jié)果甚至可以使用具有一定容量的機器加工很大尺寸的產(chǎn)品。 典型的成形方法有軋制、鍛造、拉延、拉深、彎曲和擠壓。為了更好地理解各種成形操作地機械學原理，我們將簡要討論每一種方法。 軋制 在這一工藝中，通過一個調(diào)整過的位于兩個動力驅(qū)動的軋輥之間的孔利用摩擦來拉伸工件。產(chǎn)品的形狀和尺寸由軋輥及其輪廓之間的間隙來決定。這是一種很有用途的工藝，用于生產(chǎn)金屬薄板和各種常用端面，如鐵軌、槽鋼、角鋼和圓鋼。 鍛造 鍛造時，材料在兩個和多個磨具間受到擠壓以改變其形狀和尺寸。根據(jù)情況不同，磨具可以是開式或閉式。 拉延 在這一工藝中，金屬絲的截面或者是條鋼或鋼管的 截面由于工件被拉過磨具的錐形孔而減小。當截面需要減小很多時，也許有必要通過幾個階段來完成此操作。 拉深 在拉深中，杯形產(chǎn)品是在一個凸模和一個凹模的幫助下由一塊金屬板獲得的。金屬薄板被放在磨具上利用一個坯料壓板來避免產(chǎn)品缺陷。 彎曲 如其名所示，這是一道塑性彎曲一塊金屬薄板以獲得所需形狀的工藝。這道工藝由一套設(shè)計適當?shù)耐鼓：桶寄硗瓿??！? 擠壓 這是一道基本上類似于閉式磨具鍛造的工藝。但是在該工序中，工件被壓進一個封閉空間迫使材料通過一個被稱為磨具的適當?shù)拈_口處流出。在這一工藝中，只有具有固定截面（磨具出口截面）的形狀可以制造。 熱、冷成形的優(yōu)點與缺點 既然我們已經(jīng)談及了各類金屬加工工序，現(xiàn)在我們應(yīng)該給熱加工和冷加工工藝一個總體評價了。這一討論將有助于為給定的情況選擇適合的加工條件。 在熱加工過程中，因為活躍晶粒在加工溫度范圍內(nèi)會生長，就有可能適當控制晶粒尺寸。于是沒有冷作硬化，因此無須昂貴耗時的中間退火。當然，在一些操作（如拉延）中應(yīng)變硬化是可取的，可以提高強度；在這些情況下，熱加工幾乎沒有優(yōu)勢。除此之外，要成功地完成一些工藝應(yīng)變硬化可能是必不可少的（如在拉深中，冷作硬化可防止應(yīng)力最大處的深處圓周周圍的材料斷裂）。只要在熱的狀態(tài)下，就可以加工大件產(chǎn)品和高強度材料，因為提升的溫度降低了強度，進而降低了載荷。此外，對于大多數(shù)材料來說，延展性隨溫度而增大，因此易碎的材料也可采用熱加工工序來加工。但是應(yīng)該記住某些材料（如含硫磺的鋼）在提高溫度時會變得更脆。當需要非常精確地控制尺寸時，熱加工就不太適合，因為金屬的表面會生成氧化皮而收縮或損失；再者，由于氧化物的形成和起氧化皮表面光潔度很差。 冷加工的主要優(yōu)點是經(jīng)濟、操作更為迅速、容易，因為無須安排額外的加熱和處理。另外，在加工過程中由于冷作硬化，機械特性通常得以提高。此外，晶粒流動方向的控制增加了產(chǎn)品的強度特性。然而，冷加工除了其他局限性以外（如難以加工高強度和脆性材料以及大的產(chǎn)品尺寸），該工藝還有一個不好的特性，即無法防止防腐蝕性能明顯減小。 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 論文（設(shè)計）題目：臺燈燈座注射模具設(shè)計與制造 系 別： 機械工程系 專 業(yè): XXXX 班 級: XXXXX 姓 名: XXXX 學 號: XXXX 指導(dǎo)老師: XXXX 完成時間: 200 年XX月 摘要 本課題以燈具廠的燈座產(chǎn)品為模具設(shè)計的對象，通過對該產(chǎn)品的材料，尺寸精度，表面質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)工藝性等方面的分析，確定成型模具的種類。成型設(shè)備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。編制了該注射模主要零件的加工工藝。 關(guān)鍵詞 燈座 注射模具 模具設(shè)計 模具制造工藝 序 言 畢業(yè)設(shè)計是我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課，以后進行的最后一個極為重要的實踐性環(huán)節(jié)，是我們綜合運用所學的基礎(chǔ)理論基本知識和基本技能去解決專業(yè)范圍的工程技術(shù)問題，而進行的一次基本訓(xùn)練。 因此，它在我們?nèi)甑拇髮W生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練；從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 臺燈燈座注射模具設(shè)計與制造 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%-90%的工業(yè)產(chǎn)品都涉及到模具設(shè)計和模具制造，本課題以塑料模中的注射模為設(shè)計對象，選用臺燈燈座為畢業(yè)設(shè)計實例，其目的是對注射模具設(shè)計的全過程有一個總體的認識，通過典型的設(shè)計實例，掌握一定的塑料模具設(shè)計與制造的方法。 一、塑件的工藝性分析 塑件的工藝性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件表面質(zhì)量和塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及分析，其具體分析如下： （1）塑料的原材料 塑料品種 結(jié)構(gòu)特點 使用溫度 化學穩(wěn)定性 性能特點 成型特點 聚碳酸脂（PC）屬于熱塑性塑料 線型結(jié)構(gòu)非結(jié)晶型材料，透明 小于130℃；耐寒性好，脆化溫度為-100℃ 有一定的化學穩(wěn)定性，不耐堿、酮、酯等 透氣率較高，介電性良好，吸水性小，但水敏性強，給水量不得超過，且吸水后會降解，力合性能很好，抗沖擊、抗蠕性能突出，但耐磨性較差 容易溫度高超過330℃才可重成型，但磨體黏度大，流動性差，溢邊值為0.06min，流動性對溫度變化敏感，冷卻速度快，成型溶吸溶率小，易產(chǎn)生后力集中 純淪 （1）熔融溫度高且熔體黏度大，對于大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機成型，噴嘴宜用敞開式起伸噴嘴，并加墊，嚴格控制模具溫度，一般在70-120℃為宜，模具應(yīng)用耐磨鋼，并碎化。 （2）水敏性強，加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲。強度顯著下降現(xiàn)象。 （3）易產(chǎn)生應(yīng)力集中，嚴格控制成型條件，塑件成型后，退水處理，消除內(nèi)應(yīng)力；塑件壁不宜厚，避免有尖角，缺口和金屬嵌件造成應(yīng)力集中脫模斜度宜取20。 （2）NT5查取公差，其主要尺寸公差標準如下（單位為mm） 0 -1.28 0 -1.28 0 -0.25 0 -0.86 ①塑件外的尺寸：φ69 φ70 φ127 φ129 0 -1.28 0 -0.28 0 -0.12 0 -1.28 0 -0.24 0 -1.6 φ170 φR5 φ137 3 8 133 +1.28 0 +1.14 0 +0.71 0 +0.74 0 ②內(nèi)形尺寸：φ63 φ64 φ114 φ121 +1.28 0 +0.28 0 +0.50 0 +0.56 0 +0.74 0 +0.2 0 R2 60 32 30 8 φ123 +1.28 0 +1.6 0 φ131 φ164 +0.24 0 +1.28 0 +0.32 0 +0.32 0 ③孔尺寸：φ10 φ12 φ137 φ4.5 +0.24 0 +0. 2 0 φ2 φ5 ④孔心距尺寸：34±0.28 φ96±0.50 φ150±0.57 (3)塑件表面質(zhì)量分析 該塑件要求外觀美觀，色澤鮮艷，外表面沒有斑點及熔接痕，粗糙度可取Ra×10m，而塑件內(nèi)部沒有較高的表面粗糙度要求。 （4）塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 ① 從圖紙上分析，該塑件的外形為回轉(zhuǎn)體，壁厚切勻，且符合最小壁厚要求； ②塑件型腔較大，有尺寸不等的孔，如φ12 4-φ10 4-φ4.5 4-φ5，它們切符合最小孔徑要求； ③在塑件內(nèi)壁有4個高2米，長11公分凸臺。因此，塑件不易取出，需要考慮側(cè)抽裝置。 綜上所述，該塑件可采用注射成型加工。 二、確定成型設(shè)備選擇與模塑工藝規(guī)程編制 （1）計算塑件的體積 V=V1+V2+V3+V4 =πr12h1+πr22h2+[(π×r3)2+(π×r3)2/2] ×h3+πr42h4 =(3.14×322×60)+ (3.14×612×32)+ [(π×65)2+(π×61)2/2] ×30+ (3.14×652×8) =200172.30mm (2)計算塑件的質(zhì)量 計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)。根據(jù)有關(guān)手冊查得P=N2kg/cm3 所以塑件的質(zhì)量為 W=PV =200172.30×1.2×10-3 =2×0.20g 根據(jù)塑件形狀及尺寸采用一模一件的模具結(jié)構(gòu)，考慮外形尺寸，對塑件的材料的分析及注射時所需的壓力情況，參考模具設(shè)計手冊初送螺桿式注射機：Xs-ZY-250，（經(jīng)注射機參數(shù)校核，X3 -ZY-250不能滿足閉合高度要求，所以取用X3 -ZY-500）。 (3)塑件模塑成型工藝參數(shù)的確定 工藝參數(shù) 規(guī)格 工藝參數(shù) 規(guī)格 預(yù)熱和干燥 溫度t：110-120 ℃ 成型時間/s 注射時間 20-90 時間t:8-12h 保壓時間 0-5 料筒溫度t/℃ 后段 210-240 泠卻時間 20-90 中段 230-280 總周期 40-190 前段 230-285 螺桿轉(zhuǎn)速n/(r·min-1) 28 噴嘴溫度t/℃ 240-250 后處理 方法 紅外線燈 模具溫度t/℃ 70（90）-120 溫度t/℃ 鼓風烘箱100-110 注射壓力p/MPa 80-130 時間r/h 8-12 （4）填寫模塑成型工藝卡片 （廠名） 塑料注射成型 工藝卡片 資料編號 車間 共 頁 第 頁 零件名稱 燈座 材料牌號 PC 設(shè)備型號 XS-XY-500 裝配圖號 材料定額 每模件數(shù) 1件 零件圖號 單件質(zhì)量 240.20g 工裝號 材料干燥 設(shè)備 溫度/℃ 110-120 時間/h 8-12 料筒溫度 后段/℃ 210-240 中段/℃ 230-280 前段/℃ 240-285 噴嘴/℃ 240-250 模具溫度/℃ 70(90)-120 時間 注射/s 20-90 保壓/ s 0-5 冷卻/ s 20-90 壓力 注射壓力/MPa 80-130 背壓/MPa 后處理 溫度/℃ 鼓風烘箱100-110 時間定額 輔助/min 時間/h 8-12 單件/min 檢驗 編制 校對 審核 組長 車間主任 檢驗組長 主管工程師 三、注射模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射模結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：分型面的選擇，模具型腔數(shù)目的確定及腔型的排列，共注系統(tǒng)設(shè)計，型芯，型腔結(jié)構(gòu)的確定，推件方式，側(cè)抽芯機構(gòu)設(shè)計，模具結(jié)構(gòu)零件設(shè)計等內(nèi)容。 （1）分型面的選擇 該塑料為燈座，外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質(zhì)量要求較高，在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇方案。其一，這塑件小端底平面需用瓣合式，這樣在塑件表面會留有熔接痕，同時增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。其二，選塑件大端底平面作為分型面，如圖所示，采用這種方案，側(cè)面抽芯機構(gòu)設(shè)在動模部分，模具結(jié)構(gòu)也較為簡單。所以，選塑件大端底平面作為分型面較為合適。 （2）型腔數(shù)目的確定及型腔的排列 由于該塑件采用的是一模一件成型，所以，型腔布置在模具的中間。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。 （3）澆注系統(tǒng)的設(shè)計 ①主流道設(shè)計 主流道是指澆注導(dǎo)流中以注射機噴嘴與模具接角處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是溶體最關(guān)鍵的部分，它的形狀與尺寸對塑體的流動速度和充模時間有較大的影響。根據(jù)手冊查得XS-ZY-500型注射機噴嘴的有關(guān)尺寸。 因此，必須使熔體的溫度降和損失最小，主流道設(shè)計成圓錐形，其錐角為20-60，小端直徑d注射機噴嘴直徑大0.5-1mm。 噴嘴球半徑：R0=18mm 噴嘴孔直徑：d0=φ4mm 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系：R=R0+（1-2）mm，d= d0+0.5mm 取主流道球面半徑：R=20mm 取主流道的小端直徑：d=φ4.5mm 為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計成圓錐形，其斜度為10-30。經(jīng)換算得主流道大端直徑D=φ12mm。同時為了使熔料順利進入分流道，在主流道出料端設(shè)計r=5mm的圓弧過渡。 ②分流道的設(shè)計 在設(shè)計多型腔或者多澆口的單型腔的澆注導(dǎo)流時，應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是指主流道未端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。分流道采用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設(shè)計時請注意盡量減少流動過程中的熱量損失的壓力損失。 分流道的形狀及尺寸與塑件的體積、壁厚、形狀的復(fù)雜程度、注射速率等因素有關(guān)。該塑件的體積比較大，但形狀不算太復(fù)雜，且壁厚均勻，可考慮采用多點進料方式；縮短分流道長度，有利于塑件的成型和外觀質(zhì)量的保證。本例從便于加工的方面考慮，采用截面形狀為半圓形的流流道。查有關(guān)手冊得R=6mm。 a、分流道截面尺寸視塑料品種、塑件尺寸，成型工藝條件以及流道的長度等因素來確定，通常圓形截面分流道直徑為2-10mm；對流動性較好的尼聚乙稀，聚丙烯等塑料的小型塑料，在分流道長度很短時，直徑可小到2mm，對流動性較差的聚碳酸酯，聚硯等可大至10mm，對于大多數(shù)料，分流道截面直徑常取5-6mm。 梯形截面分流道的尺寸可按下面經(jīng)驗公式確定 b=0.2654√m 4√L b=2/5b 式中b——梯形大度邊寬度，mm； L——分流道的長度，mm； m——塑件的質(zhì)量，g； h——梯形的高度，mm； b、分流道的長度，根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道，二次分流道甚至三次分流道。分流量的長度要盡可能短，且磨折少，以便減少壓力損失和熱量損失，節(jié)約塑料的原材料和能耗。 c、分流道的表面粗糙度，由于分道流中與模具接觸的外層塑料的外層塑料迅速冷卻，只有內(nèi)部的腔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取1-65m左右，這可增加對外層塑料熔體的流動阻力，使外層塑料冷卻、固定、形成耐墊層。 d、分流道在分型面上的布置形狀，分流道在分型面上的布置形式與型腔在場型面上的布置形式密切相關(guān)，如果型腔關(guān)圓形狀分布，則分流道是輻射狀布置，如果型腔呈矩形狀分布則分流道一般采用“非”字狀布置；另一個是流程盡量短，對稱布置，使脹模力的中心與注射機鎖模力的中心一致，分流道常用的布置形式自平恒方式和非平衡式兩種，這與多型腔的平衡式與非平衡式是一致的。 ③澆口設(shè)計 a、澆口形式的選擇。由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應(yīng)以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時，也應(yīng)盡量使模具結(jié)構(gòu)更簡單。根據(jù)對該塑件結(jié)構(gòu)的分析及已確定的分型面的位置，可選擇的澆口形式有幾種方案，其分析見表如下： 澆口形式的選擇 類型 特 點 潛伏式澆口 它從分流道處直接以隧道式澆口進入型腔，澆口位置在塑件內(nèi)表面，不影響其外觀質(zhì)量，但采用這種澆口形式會增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度 輪輻式澆口 它是中心澆口的一種變異形式，采用幾股料進入型腔，縮短流程，去除澆口時較方便，但有澆口痕跡，模具結(jié)構(gòu)較潛伏式澆口的模具結(jié)構(gòu)簡單 盤形澆口 它具有料流同時前進、進料均勻、不易產(chǎn)生熔接痕、排氣條件好等優(yōu)點，但是澆口凝料去除較困難，需要切削加工或沖切法去除。此外，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計也不易實現(xiàn) 點澆口 又稱針澆口或菱形澆口，采用這種澆口，可獲得外觀清晰，表面光澤的塑件，在模具開模時，澆口凝料會自動拉斷，有利于自動化操作。由于澆口尺寸較小，澆口凝料去除后，在塑件表面殘留痕跡也很小，基本上不影響塑件的外觀質(zhì)量，同時，采用四點澆口進料，流程短而進料均勻。由于澆口尺寸較小，剪切速率會增大，塑料黏度降低，提高流動性，有利于充模。但是模具需要設(shè)計成雙分型面，以便脫出澆柱系統(tǒng)凝料，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但能保證塑件成型要求。 根據(jù)燈座塑件的特點以及對塑料成型性能，澆口和模具結(jié)構(gòu)的分析比較，確定成型該塑件的模具采用點澆口方式。 b．進料位置的確定。根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進料位置設(shè)計在 塑件底部。 (4)型芯、型腔結(jié)構(gòu)的確定 型芯、型腔可采用整體式或組合式結(jié)構(gòu) 整體式型腔是直接在型腔板上加工．有較高的強度和剛度。但零件尺寸較大時加工和熱處理都較困難。整體式型芯結(jié)構(gòu)牢固，成型塑件質(zhì)量好，但尺寸較大．消耗貴重模具鋼多．不便加工和熱處理。整體式結(jié)構(gòu)適用于形狀簡單的中小型塑件。 組合式型腔是由許多拼塊鑲制而成，機械加工和熱處理比較容易，能滿足大型塑件的成型需要。組合式型芯可節(jié)省貴重模具鋼，便于機加工和熱處理，修理更換方便。同時也有利于型芯冷卻和排氣的實施。 由于該塑件尺寸較大，最大可達φ170mm，且形狀復(fù)雜，有錐面過渡。若采用整體式型腔．加工和熱處理都較困難。所以，采用拼塊組合式，在型腔的底部大面積鑲拼結(jié)構(gòu)?？紤]模具溫度調(diào)節(jié)，型芯采用整體式結(jié)構(gòu)。 (5)推件方式的選擇 根據(jù)塑件的形狀特點，模具型腔在動模部分。開模后，塑件留在型腔。其推出機構(gòu)可采用推塊推出或推桿推出。其中，推塊推出結(jié)構(gòu)可靠，頂出力均勻，不影響塑件的外觀質(zhì)量。但塑件上有圓弧過渡，推塊制造困難；推桿推出結(jié)構(gòu)簡單，推出平穩(wěn)可靠，雖然推出時會在塑件上留下頂出痕跡，但塑件頂部裝配后使用時并不影響外觀。 從以上分析得出：該塑件采用推桿推出機構(gòu)。 (6)側(cè)抽芯機構(gòu)沒計 該塑件上有內(nèi)凸結(jié)構(gòu)，它垂直于脫模方向，阻礙成型后塑件從模具中脫出。因此．成型內(nèi)凸部分的零件必須做成活動的型芯，即設(shè)置抽芯機構(gòu)。根據(jù)塑件結(jié)構(gòu)有兩種選擇方案。其一，采用滑塊導(dǎo)滑的斜滑塊分型抽芯機構(gòu)，如圖2—26(a)所示。其二，采用斜桿導(dǎo)滑的分型抽芯機構(gòu)．如圖2—26(b)所示。 如圖2-26所示，因塑件側(cè)芯距較小，且圖2—26(a)的摸具結(jié)構(gòu)較圖2—26(b)的模具結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整簡單，故選擇滑塊導(dǎo)滑的斜滑按分型抽芯機構(gòu)。 （7）標準模架的選擇 本塑件采用點澆口注射成型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，選擇A型模架燈座注射模具見總裝配圖。 四、注射模設(shè)計的尺寸計算 （1）成型零件尺寸計算 該塑件的成型零件尺寸均按平均值法計算，查有關(guān)手冊得PC的收縮率為Q=0.5%-0.7%，故平均收縮率為SCP=（0.5+0.7）%/2=0.6%=0.006。根據(jù)塑件尺寸公差要求。模具的制造公差取δt=Δ/4。 ①型腔的計算 a、導(dǎo)滑板的計算 小端對應(yīng)的型腔計算： Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ20 當Ls取φ69 時 =(φ69 +φ69 ·scp%-3/4Δ)+(Δ/4) 20 ∵scp=(0.5+0.7)%/2 =0.6% =0.006 ∴Lm=(φ69 +φ69 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4) 20 =φ68.77 Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ20 當Ls取φ70 時 =（φ70 +φ70 ·scp%-3/4Δ）+δ20 =（φ70 +φ70 ·0.006%-3/4Δ）+(Δ/4)20 =φ69.78 內(nèi)凸對應(yīng)的型芯計算 Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ20 取Ls為φ114 時 Lm=(Ls+Lsscp%-3/4Δ)+ δ20 =（φ114 +φ114 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =φ115.54 取Ls為φ121 時 Lm=（φ121 +φ121 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =φ122.68 b、型腔板的計算 大端對應(yīng)的型腔計算： Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ δ2 取Ls為φ127 時 Lm=(φ127 +φ127 ·0.006%-3/4Δ)+ (Δ/4)20 =φ126.8 以下依次取Ls為φ129 、φ137 、φ170 時 結(jié)果分別為Lm=φ128.8 Lm=φ136.86 Lm=φ169.82 ②型芯的計算大hm=（hs+hscp%-3/4Δ）+δ20 取hs=8 時，代入數(shù)據(jù) hm=（8 +8 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =7.86 取hs=133 時 hm=（133 +133 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =132.94 a、型芯的計算： Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ02 取Ls=φ63 時 Lm=（φ63 +φ63 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =φ63.9 依次取Ls=φ64 、φ123 、φ131 、φ164 時 分別結(jié)果為Lm=φ64.9 Lm=φ124.69 Lm=φ132174 Lm=φ166 b、小型芯的計算 Lm=(Ls+LsscP%-3/4Δ)+ -δ02 取Ls為φ2 時 Lm=（φ2 +φ2 ·0.006%-3/4Δ）+ (Δ/4)20 =φ2.16 依次取Ls為φ5 、φ12 、φ10 、φ4.5 時 分別結(jié)果Lm=φ5.21 Lm=φ12.28 Lm=φ10.27 Lm=φ4.7 hm=（hs+hscp%-2/3Δ）+δ20 取hs=5 hm=(5 +5 ·0.006%-2/3Δ)+ (Δ/4)20 =5.21 取hs=2.25 時 hm=（2.25 +2.25 ·0.006%-2/3Δ）+ (Δ/4)20 =2.39 ③孔距的計算 型腔之間的中心距 Cm=（CS+CSS CP%）±S2/8 取Cs為34±0.28時 Cm=（34±0.28+34±0.28·0.006%）±S2/8 =34.20±0.035 依次取C s為φ96±0.50、φ150±0.57時 結(jié)果分別為： Cm=φ96.58±0.062 Cm=φ150.9±0.071 （2）確定抽芯機構(gòu)零件尺寸計算 ①抽芯距的計算 S抽=h+(2-3) =(121-114)/2+2.5 =6mm 其中，h為凸臺高度，（2-3）mm為抽芯安全導(dǎo)數(shù)。 ②滑塊傾角的確定 斜滑塊傾角是抽芯機構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)之一，它與塑件成型后能否順利取出以及推出辦推出距離有直接的關(guān)系，本燈座抽芯距離較小，選擇0.2100。 ③確定斜滑塊尺寸。 斜滑塊在導(dǎo)滑板中導(dǎo)滑，根據(jù)塑件尺寸需求，校核實際抽芯距S抽實。 S抽實=tana×40 =tan100×40 =7.04mm>S抽 滿足抽芯距要求。 五、注射機有關(guān)參數(shù)的校核 (1)模具閉合高度的確定和校核 ①模具閉合高度的確定。根據(jù)標準模架各模板尺寸及模具設(shè)計的其他零件尺寸：定模座板H定=45mm。 ②壓板H壓=25mm，型芯固定板H固=25mm，型腔板H型=93mm，凹模鑲塊H凹=65mm，墊板H墊＝35mm，模腳H摸=85mm。 模具閉合高度： H閉＝H足+H動+H導(dǎo)+H型+H固+H流+H定 ＝85mm+35mm+65mm+93mm+25mm+25mm+45mm =373mm (2)模具安裝部分的校核 該模具的外形尺寸為365mmX315mm，XS-ZY—250型注射機模板最大安裝尺寸為598X520，故能滿足模具安裝要求。 由于XS-ZY-250型注射機所允許模具的最小厚度為Hmin=165mm，最大厚度Hmax＝350mm，即模具閉合高度不滿足Hmin≤H≤Hmax的安裝條件。 所以，另選注射機XS-ZY-500型，即可滿足模具安裝要求。 (3)模具開模行程校核 經(jīng)查資料注射機XS-ZY—500型的最大開模行程s=500mm，滿足下式計算所需的出件要求 s>Hl+H2+a+(5～10)mm =40+133+95+7 =275mm 此外，由于側(cè)分型抽芯距較短，不會過大增加開模距離，注射機的開模行程足夠，經(jīng)驗證明，XS-ZY-500型注射機能滿足使用要求，故可以采用。根據(jù)校核結(jié)論，將XS-ZY-500填入表2—26模型工藝卡。 六、注射模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 在此僅對型腔板、型芯的加工工藝進行分析。 (1)型腔板的加工工藝過程 型腔板加工工藝過程 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 0 備料 棒料 1 鍛造 320mm×320mm×98mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面至尺寸315.5mm×315.5mm×93.5mm，對角尺 4 平磨 磨六面至尺寸315.5mm×315.5mm×93.5mm，保證上下平面與四平面互相垂直，垂直度為0.01mm/10mm、對角尺 5 鉗 以上下平面及一對互相垂直的側(cè)基面為基準劃各孔中心線 6 車（鏜） 車（鏜）型腔孔，并按圖紙要求加工出φ169.82mm、φ136.86mm、φ128.8mm、φ126.8mm的孔（留0.05mm磨量） 7 鉆 ①鉆絞2-φ9孔，锪兩沉頭孔2-φ15，留出0.5mm的精加工余量 ②用深孔鉆鉆φ41的孔，冷卻水孔到滿足要求 8 鉗 ①與件2，19，31，25配作，磚絞4-φ30的孔，锪4-φ36的沉頭孔到滿足要求，并留出0.5mm的精加工余量 ②與件2，3，19，21，25配和磚絞4-φ16.8的孔到滿足要求 ③與件25，26，14配合磚絞4-φ14的孔，同時按圖上要求加工出4-φ15的孔，留出0.5mm的精加工余量 ④配磚8-M12的螺紋底孔，并攻絲到滿足要求 ⑤按拉塊位置鉆2-M10螺紋底孔，并攻絲到滿足要求 9 淬火 淬火回火達30-35HRC 10 平磨 磨上下面 11 磨 磨4-φ14，2-φ9，φ169.82mm，φ136.86mm，φ128,8mm，φ126.8,2-φ15各孔到滿足要求 12 電化學處理 研型腔Ra0.1μm并鍍鉻拋光 （2）型芯的加工工藝過程 型芯的加工工藝過程 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 2 鍛 鍛造成φ147mm×168mm 3 熱處理 退火 4 車 粗車型芯頂部端面，粗車外圓面至尺寸φ12.5×3.2, φ65×59.5, φ125×31.5, φ133×57.5調(diào)頭粗車型芯底部至φ139mm 半精車型芯頂部至φ12.5×3±0.03，倒R2圓角，車錐面I達小端φ64，大端φ65，長60±0.05，車錐面II，達小端φ122.9，大端φ124.9，長32±0.05,車錐面III，達大端為φ132.9長30±0.05，車外圓達φ133.5,車底端達φ138.5×5.5 鉆φ80圓孔的預(yù)孔及φ40底錐孔，鏜φ80圓孔留磨量0.2mm切槽達圖紙要求，小徑φ100，深2.4mm 5 鉗工 畫各裝配孔中心線 6 鉆 鉆、鉸2-φ2孔，留研磨量0.01mm 鉆、鉸4-φ5孔，留研磨量0.01mm 7 熱處理 淬火、回火，達到30-35HRC 8 磨 磨型芯各斷面及外圓和φ80 的孔，其中外圓與工作端面，即Ra0.2μm的表面，留鉗工研磨余量0.02mm(按圖紙最終尺寸加工) 9 鉗 研磨2-φ2，4-φ5孔達圖樣要求 研磨型芯外圓面 10 化學熱處理 鍍鉻拋光 總 結(jié) 三年的大學生活即將結(jié)束了，接踵而致的就是畢業(yè)前的一次嚴格的訓(xùn)練——畢業(yè)設(shè)計與答辯了。在這次的畢業(yè)設(shè)計的日子里，我選擇了臺燈燈座注射模作為畢業(yè)設(shè)計的題目。通過對該產(chǎn)品的材料，尺寸精度，表面質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)工藝性等方面的分析。確定成型模具的種類，成型設(shè)備的規(guī)格和型號。編制塑件的模型成型工藝，并進一步對該燈具的注射模結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。編制了該注射模的主要零件的加工工藝。這些使得我漸漸的掌握了模具的一些相關(guān)的知識。當然這與老師的辛苦指導(dǎo)是分不開的。 這次畢業(yè)設(shè)計是我們大學三年的最后一個重要的學習環(huán)節(jié)，是對三年所學習的知識的一個總結(jié)與概括。當然在設(shè)計的過程中也使得我們清楚的認識到自己的不足。同時使我們每一個人都能理解到自己在這三年里到底學習到了哪些東西，掌握了哪些東西。 這次畢業(yè)設(shè)計與以前的課程設(shè)計完全不同。以往在做課程設(shè)計時，課題都是老師定好的，而且是好幾個同學在一起共同完成這份設(shè)計。這樣在不知不覺中就形成了一種依賴心理，懶惰心理。而畢業(yè)設(shè)計是從一開始就自己收集題目，并在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨立完成這次作業(yè)。這是一次對學生來說全面的考察。雖然這次畢業(yè)設(shè)計對我來說，完成的很吃力，但是在設(shè)計中我學到了好多東西。最起碼對臺燈燈座的注射模有了一點認識。 通過這段時間的畢業(yè)設(shè)計，我了解到了做任何事情都要用認真的態(tài)度去對待，并且要勤學多問，有付出才有回報。這次畢業(yè)設(shè)計使我清楚的認識了自己的不足。我要在以后的工作中不段的學習知識來充實自己。為以后自己的發(fā)展打下基礎(chǔ)。 致謝 本文是在我的導(dǎo)師XXXX的悉心指導(dǎo)下完成的，在三年的學習期間我得到了許許多多的老師和同學的關(guān)懷和幫助。在這里我要深深感謝他們，是他們的支持使我順利的完成了本階段的學習。 首先，我要感謝我的母校給我提供從事這個課題研究的機會和研究環(huán)境，并在學習過程中給予我許多新的思想和實現(xiàn)辦法 ，使我有足夠的信心和勇氣來完成大學階段學習。在完成論文之際，特向我的母校表示崇高的敬意和誠摯的謝意。 同時，感謝我們機械系的所有領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供學習的機會和良好的環(huán)境。在學習期間我得到了這些老師的諄諄教誨和生活上的關(guān)心和幫助，在此我向他們表示真摯的感謝。 另外，我要感謝我的宿舍的幾位同學，感謝他們給我提出的寶貴意見和技術(shù)上的支持，也要感謝他們給我的鼓勵和友好的合作，使得我們的課題在融洽的氣氛中圓滿的結(jié)束。 最后，我要感謝我的家人給我無微不至的關(guān)懷和對我學業(yè)的極力支持，是他們的愛與無私奉獻使我順利的完成學業(yè)。 再次衷心感謝所有關(guān)心、支持和幫助我的師長、親人和朋友們！謝謝你們！ 參考文獻 [1] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京:機械工業(yè)出版社,1985 [2] 宋玉恒.塑料注射模設(shè)計實用手冊.北京:航空工業(yè)出版社,1996 [3] 曹宏深,趙仲治.塑料成型工藝與模具設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,1993 [4] 屈華昌,伍建國.塑料模設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,1993 [5] 李德群.塑料成型工藝及模具設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,1993 [6] 李秦蕊.塑料模設(shè)計.西安:西北大學出版社,1988 [7] 陳嘉真.塑料成型工藝及模具設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,1994 [8] 王貴恒.高分子材料成型加工原理.北京:化學工業(yè)出版社.1982 [9] 張承琦.塑料成型工藝學.北京:輕工業(yè)出版社,1983 [10]馮炳堯.模具設(shè)計與制造簡明手冊.上海:上?？萍汲霭嫔?1985 25