端蓋注塑模設計2,注塑,設計 河南機電高等專科學校 學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學生姓名 黃 金 頂 學 號 0312111 指導教師 原紅玲 選題情況 課題名稱 端蓋注塑模設計 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 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 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)： 模具設計與制造 學生姓名: 黃金頂 學 號: 0312111 設計(論文)題目： 端蓋注塑模設計 起 迄 日 期: 2006年 4 月 03 日~ 5月10日 指 導 教 師: 原紅玲 講師 發(fā)任務書日期: 2006年 4 月 3 日 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： 該課題來源于楊占堯老師主編的《Proe野火版2.0》端蓋產品造型與模具設計。 在完成該課題之后，應對注塑工藝生產較為熟悉，能熟練掌握相關設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： （1）了解目前國內外塑料模具的發(fā)展現狀； （2）塑件的結構工藝分析； （3）端蓋注塑模設計，并編寫設計說明書一份； （4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標準零件的零件圖； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。 原始資料：塑件圖及其尺寸見說明書， 材料：尼龍1010 生產批量：中等批量 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 材料工程系 模具設計與制造專業(yè) 畢業(yè)設計/論文 設計/論文題目： 端蓋注塑模設計 班 級： 模具031班 姓 名： 黃金頂 指導老師：原紅玲 完成時間： 2006.5.10 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：端蓋注塑模具設計 內容： （1）端蓋的結構工藝分析； （2）端蓋注射模設計，繪制模具總裝 一張； （3）畫出非標零件圖； （4）編寫設計說明書一份； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。 原始資料: 如圖7-1端蓋零件圖 材料：尼龍1010 目錄 緒論…………………………………………………………………1 一 模塑工藝規(guī)程的編制………………………………………………3 二 注塑模的結構設計…………………………………………………7 三 端蓋注塑模具的有關計算…………………………………………16 四 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設計………………………………………18 五 模具閉合高度的確定………………………………………………19 六 注塑機有關參數的校核……………………………………………20 七 繪制模具總裝配圖和非標準零件工作圖…………………………21 八 注塑模具的安裝和試?！?3 結論…………………………………………………………………26 致謝…………………………………………………………………27 參考文獻……………………………………………………………28 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名： 黃 金 頂 學 號： 0312128 專 業(yè)： 模具設計與制造 設計(論文)題目： 端蓋注塑模設計 指導教師： 原 紅 玲 講師 2006年 04 月 12 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 塑料制品在日常生活中是常常見到的，如在家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金、通信器材以及醫(yī)療器械等眾多領域，塑料制品的使用比例正迅猛增加。這主要是因為以下原因：第一，塑料與金屬材料相比有許多優(yōu)點：容易加工，生產效率高；節(jié)約能源，絕緣性能好；質量輕，相對密度為1.0～1.4，比鋁輕一半，比鋼輕3/4，比強度高，具有突出的耐磨、耐腐蝕性等；第二，在日用和工業(yè)產品中，一個設計合理的塑料制品往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結構件，加上利用工程塑料特有的性質，可以一次成型非常復雜的形狀，并且還能設計成卡裝結構，從而減少產品中裝配的各種緊固件，降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時；第三，注塑加工是塑料加工中普遍采用的方法之一。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料，制品數量比其他常規(guī)的金屬成型方法要大得多。由于注塑成型加工不僅產量多，而且適用于多種原料，能夠成批、連續(xù)的生產，并且具有穩(wěn)定的尺寸，容易實現生產的自動化和高速化，具有極高的經濟效益。因此目前工業(yè)產品非金屬化、金屬制品塑料化的趨勢日益明顯。 獲得注塑制品的過程，稱之為注塑成型或者注射成型，或者簡單的稱之為注塑。注塑成型的基本過程是：顆粒狀的高分子材料（以下簡稱為塑料）經過注塑機螺桿的擠壓和加熱，成為熔融狀態(tài)的可以流動的熔體。在螺桿的推動下，塑料熔體通過注塑機的噴嘴、模具的主流道、分流道和澆口進入模具型腔，成型出具有一定形狀和尺寸制品的過程。注塑的結果是生產出符合用戶要求的塑料制品。 要想取得合格的制品，必須要有設計合理、制造精良的模具，還需要有何該模具配套的先進的注射設備（注塑機）以及合理的加工工藝。因此人們常將，模具、注塑機以及工藝稱之為注塑過程得以順利進行的三個基本要素。 作為注塑成型加工的主要工具之一的注塑模具，在質量、精度、制造周期以及注塑成型過程中的生產效率等方面的惡水平高低，直接影響產品的質量、產量、成本及產品的更新換代，并最終決定著企業(yè)在市場競爭中的反映能力和速度。 與其他機械行業(yè)相比，模具制造業(yè)主要有以下三個特點： 第一，模具不能像其他機械產品那樣可作為基本定型的商品隨時都可以在市場上買到。這是因為每副模具都是針對特定的塑料制品的規(guī)格而產生的，由于塑料制品的形狀、尺寸各異，差距甚大，其模具結構也是大相徑庭，所以模具制造不可能形成批量生產。換句話說，模具是單件生產的。因此，模具的設計、制造成本都較高。 第二，因為注塑模具是為產品中的塑料制品而訂制的，作為產品，除質量、價格等因素之外，很重要的一點就是需要盡快地投放市場，所以對于為塑料制品而特殊訂制的模具來說，其制造周期一定要短。 第三，模具制造是一項技術性很強的工作，其加工過程集中了機械制造中的諸多先進技術的部分精華與鉗工技術的手工技巧，因此要求模具工人具有較高的文化技術水平，這種技術工人對模具單件生產方式組織均衡生產來說是非常重要的。 對于采用注塑成型加工方法生產塑料制品來說，合理的成型工藝既是三個基本要素中的加工工藝。所謂成型工藝，簡單來說就是將壓力、溫度、時間（速度）三大要素組成最合理的搭配。在成型過程中，尤其是精密制品的成型，要想確立一組最佳的成型條件決非易事，因為影響成型條件的因素很多，除制品的形狀、模具結構、注塑設備、原材料等之外，電壓的波動、環(huán)境溫度的變化對成型都有一定的影響。到目前為止，建立最佳的成型工藝尚無簡便可靠的辦法，大多需要操作者具有很豐富的實踐經驗與耐心，根據塑料制品在成型過程出現的具體問體認真調查，才能確立一個理想的成型工藝，高效率、高質量地生產出合格的塑料制品。 隨著市場競爭的激烈化，客戶對于產品的質量要求越來越高，生產速度要求越來越快。這些要求推動人們不斷設計技術更加先進，生產效率更加高的注塑機，同時設計結構更加合理，性能更加穩(wěn)定的注塑模具，并尋求更為合理的注塑工藝，以滿足這方面的要求。  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）： 為了能夠使我們在畢業(yè)后的工作過程中能夠獨立分析和解決實際問題，在三年的學習將要結束的時候，學校安排了“畢業(yè)設計”這個實踐環(huán)節(jié)。本設計題目為“端蓋注塑?！?。 在設計中經過分析選用了“一模兩腔”的型腔排列方式，能夠滿足中等批量的生產任務；澆口的設計過程中根據模具結構選擇了側澆口，在開模過程中能夠自動切斷澆口凝料，提高了生產效率；由于制件有側孔，需要設置側向分型抽芯機構，本模具中采用了斜導柱側向分型抽芯機構；在頂出機構的設計中，考慮到制件成型后由于收縮將包緊在型芯上，造成脫模力較大，為保證塑件的質量，采用了頂桿脫模；在合模時頂管必須在側型芯滑塊復位時提前退回復位，為避免側型芯與頂桿在合模過程中發(fā)生干涉，設置了彈簧式優(yōu)先復位機構，需要注意的是選用的彈簧要有迫使頂出機構復位的足夠力矩。 畢業(yè)設計是塑料模設計課程重要的綜合性和實踐性教學環(huán)節(jié)?，F將本設計的進度表安排如下： （1）查閱相關資料，撰寫開題報告----2周； （2）進行各種工藝計算----2周； （3）根據計算結果，繪制裝配圖，并繪制非標準件零件圖----2周； （4）撰寫畢業(yè)說明書，編制加工工藝卡----1周。  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： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 插圖清單 1. 分型面的選擇…………………………………………………………7 2. 型腔的排列方式………………………………………………………9 3. 推出機構的選擇………………………………………………………13 4. 凹模的設計……………………………………………………………14 5. 凹模板的設計…………………………………………………………14 6. 型芯的設計……………………………………………………………17 表格清單 1. 凹模工作尺寸的計算………………………………………………………..16 2. 冷卻水路的設計………………………………………………………………18 摘要：系統(tǒng)介紹了塑件的成形工藝及模具成型結構對塑件質量的影響分析，澆注系統(tǒng)的設計，模具成型部分和總裝結構的設計。介紹了端蓋注塑模具設計時要注意的要點，并較多的考慮了模具結構的調整性、易更換性及模具成本。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對端蓋注塑模的各主要尺寸進行了理論計算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進行詳細的闡述，并應用CAD進行各重要零件的設計。 關鍵詞：工藝分析；塑件成型；澆注系統(tǒng)；模具結構。 Abstract ：The molding process of plastic parts, the effect analysis to plastic parts quality caused by molding structure, as well as the casting system design, partial and general design of mold moulding introduced respectively. The critical points of mold for plastic design are introduced, and the adjustable character of molding structure、exchange character as well as the molding costs are all considered farther. Starting from controlling dimensional accuracy, the carry the cover to the main dimensions of injection molding are carried out so as to determine the size of different parts, the molding design and the process of parts as well as assembling process and etc of injection molding are stated in details. Key words: process analysis; plastic parts moulding; casting system; molding structure. 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 04 產品名稱 端蓋注塑模 零（部）件名稱 動模鑲件 共（2）第（1）頁 材料牌號 T8A 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 Φ150㎜ 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 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 05 下料 鋸割下料Φ150㎜× 80㎜ 下料車間 鋸床 0.5 10 鍛 鍛成Φ160㎜×100㎜ 鍛造車間 空氣錘 20. 15 熱處理 退火 熱處理車間 熱處理爐 10 20 車削 車外圓Φ160達尺寸； 車退刀槽2×2； 車外圓Φ150，留磨量0.5㎜；車右端面，留磨量0.2㎜； 擴Φ34，鏜Φ34及底孔，各留磨量0.5㎜和0.2㎜（孔深度鏜至7㎜）； 切斷； 掉頭車左端，留磨量0.2㎜，鉆錐型孔； 模具車間 車床 5 25 銑削 銑分流道至要求 模具車間 2 30 熱處理 淬火并回火達54~58HRC 熱處理車間 6 35 內外圓磨 以外圓Φ150為基準，磨錐型孔達到要求；磨孔Φ34；磨外圓Φ44達圖樣要求； 模具車間 2 40 鉗 研磨Φ30孔底及R0.5達圖樣要求 模具車間 2 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 河南機電高等?？茖W校材料工程系畢業(yè)設計說明書 緒論 大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。 隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)產品的品種和數量不斷增加。換型不斷加快。使模具的需要補斷增加。而對模具的質量要求越來越高。模具技術在國民經濟中的作用越來越顯得更為重要。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛入發(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應求，其主要缺口集中于精密、大型、復雜、長壽命模具領域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進口模具。中國模具產業(yè)除了要繼續(xù)提高生產能力，今后更要著重于行業(yè)內部結構的調整和技術發(fā)展水平的提高。結構調整方面，主要是企業(yè)結構向專業(yè)化調整，產品結構向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結構的改進，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結構改進、多功能復合模具和復合加工及激光技術在模具設計制造上的應用、高速切削、超精加工及拋光技術、信息化方向發(fā)展。近年，模具行業(yè)結構調整和體制改革步伐加大，主要表現在，大型、精密、復雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數量及其生產能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產實習，我對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現了零的突破。在指導老師的協助下和在工廠師傅的講解下，同時在現場查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正 第1章 模塑工藝規(guī)程的編制 該塑件是端蓋產品，其零件圖如圖7-1所示。本塑件的材料采用尼龍1010，生產類型為大批量生產。 1.1塑件的工藝性分析 1.1.1塑件的原材料分析 塑件的材料采用尼龍1010，屬熱塑性塑料。從使用性能上看，尼龍1010是半透明，吸水小，耐寒性較好，堅韌﹑耐磨﹑耐油﹑耐水，抗霉菌，但吸水性大；從成型性能上看，塑件壁不宜取厚，并應均勻，脫模度不宜取小，尤其對厚壁及深高塑件更應取大。受熱時間不宜超過30min，料溫高則收縮大，易出飛邊，收縮小，取向性強，注射壓力低易發(fā)生凹痕，波紋。成型周期按塑件壁厚而定，厚則取長，薄則取短，為了減少收縮，凹痕﹑縮孔，一般宜取低模溫﹑高注射壓力的成形條件，以及采用白油作脫模劑;尼龍1010的主要技術指標：密度是1.04kg/dm﹑比體積是0.96dm/kg﹑吸水率是0.2～0.4﹑收縮率是1.3～2.3s﹑熔點是205t/c﹑熱變形溫度是55c﹑抗拉屈服強度是62Mpa﹑拉伸彈性模量1.8×10Mpa﹑抗彎強度88Mpa﹑硬度9.75HB﹑擊穿強度20KV/mm。 1.2.1塑件的結構和尺寸精度及表面質量分析 1.2.1.1結構分析 從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形。在寬度方向的一側有兩個高度6m,半徑為2mm的側孔.在高度為8m,長為40mm、寬為17mm的凸臺上,一個帶有10mm×3mm的孔對稱分布,因此,模具設計時必須設置側向分型抽心機構,該零件屬于中等復雜程度. 1.2.1.2尺寸精度分析 該零件重要尺寸，如4mm,40mm,10mm等尺寸精度為MT1級（GB/T14486—1993），次要尺寸，如17mm,9mm,120mm3mm等的尺寸精度為MT5級（GB/T14486—1993）。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應的模具相關尺寸加工可以得到保證。 從塑件的壁厚上來看,壁厚最大處為3mm,壁厚均勻, 符合尼龍1010的最小壁厚原則，在制件的轉角處設計圓角，防止在此處出現缺陷，由于制件的尺寸較小，尼龍1010的強度較大不需增設加強 1.2.1.3表面質量分析 該零件的表面除要求沒有缺陷﹑毛刺，內部不得有導電雜質外，沒有什么特別的表面質量要求，故比較容易實現。 綜上分析可以看出,注塑時在工藝控制得較好的情況下,零件的成型要求可以得到保證. 2.2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。 計算塑件的體積：V=31.3cm 計算塑件的質量：根據設計手冊可查得尼龍1010的密度為ρ=1.04kg/dm 塑件質量：M=Vρ =31.3×10×1.04×10 =32.552g 采用一模兩件的模具結構，考慮其外形尺寸，注塑時所需壓力和工廠現有設備等情況，初步選用注塑機XS—ZY—125型。 2.3塑件注塑工藝參數的確定 查找有關文獻和參考工廠時間應用的情況，尼龍1010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： 括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度： 后段溫度t選用190～210c； 中段溫度t: 選用200～220c； 前段溫度t: 選用210～230c； 噴嘴溫度： 200～210c； 注塑壓力一： 選用40～100Mpa； 注塑時間： 選用20～90s； 保壓壓力： 選用 65Mpa； 高壓時間： 選用0～5s； 冷卻時間： 選用20～120s； 總周期： 選用45～220s； 后處理方法： 采用油﹑水﹑鹽水； 后處理溫度： 90～100t/c; 后處理時間： 4h。 說明1：預熱和干燥均采用鼓風烘箱。 2：凡潮濕環(huán)境使用的塑料，應進行調濕處理，在100～120c水中加熱2～18h。 2.4.塑料成型設備的選取 根據計算及原材料的注射成型參數初選注塑機為XS-ZY-125查材料知： 標稱注射量： 192cm 螺桿直徑/cm Ф42mm 注射容量/克： 125克 注射壓力/10Pa： 1500Mpa 鎖模力10kN： 90kN 最大注射面積/㎝: 320㎝ 模具厚度/mm： 200～300mm 模板行程/mm: 300mm 噴嘴 球半徑： 12mm 孔半徑： 4mm 定位孔直徑/㎜ 100 推出兩側孔徑/mm 22mm 孔距/mm 230mm 第2章 注塑模的結構設計 注塑模結構設計主要包括：分型面選擇﹑模具型腔數目的確定﹑型腔的排列方式﹑冷卻水道布局﹑澆口位置設置﹑模具工作零件的結構設計﹑側向分型與抽芯機構的設計﹑推出機構的設計等內容。 2.1分型面選擇 模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。 該塑件為端蓋，表面無特殊的要求，其分型面選擇如下圖所示： 2-1所示取A-A向為分型面，不影響零件外觀質量，抽芯在動模構簡單。 如圖2-2所示取A-A向為分型面，抽芯在定模，抽芯機構復雜，應當避免定模抽芯。從以上兩個分型如圖面的比較可以很容易的看出應該選擇第一個分型方法，有利于模具成型。 2.2確定型腔的數目及排列方式 2.2.1模腔數量的確定 塑件的生產屬大批量生產，宜采用多型腔注塑模具，其型腔個數與注塑機的塑化能力，最大注射量以及合模力等參數有關，此外還受制件精度和生產的經濟性等因素影響，有上述參數和因素可按下列方法確定模腔數量； 2.2.1.1.按注射機的額定鎖模力確定型腔數量N1 N1=（F/PC）/A－B/A 其中： F 注塑機的鎖模力 N PC 型腔內的平均壓力MPa A 每個制件在分型面上的面積（㎜） B 流道和澆道在分型面上的投影面積（㎜） B 在模具設計前為未知量，根據多型腔模具的流動分析B為（0.2～0.5），常取B=0.35，熔體內的平均壓力取決于注射壓力，一般為25～40MPa實際所需鎖模力應小于選定注塑機的名義鎖模力，為保險起見常用0.8F則 N1=0.6F/APC=500000×0.6/30×342=29.2 （個） 2.2.1.2.注射機注塑量確定型腔數目N2 N2=（G－C）/V 其中： G 注射機的公稱注塑量（㎜） V 單個制件體積 （㎜） C 流道和澆口的總體積（㎜） 生產中每次實際注塑量應為公稱注塑量的0.75～0.45倍，取0.6倍計算，同時流道和澆道的體積為未知量，據統(tǒng)計每個制品所需澆注系統(tǒng)是體積的0.2～1倍，現取C=0.6則 N2=0.6G/1.6V=0.375G/V=60×0.375 =10.7（個） 從以上討論可以看到模具的型腔個數必須取N1，N2中的較小值，在這里可以選取的個數是2，4，6，8，10個，考慮的制件的取出和模具的開模等情況，以及模具的主流道長度最好小于60mm，以防止因為注塑壓力的降低而帶來的制件充型不足等缺陷。我們所設計的端蓋注塑模具采用一模兩腔的方案，即N=2 2.2.2型腔的排列方式 本塑件在注塑時采用一模兩腔,綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結構的復雜程度等因素采取如圖2-2-2-1所示的型腔排列方式。采用2-2-2-1的型腔排列方式的最大優(yōu)點是便于設置側向分型抽芯機構，其缺點是熔料進入型腔后到另一端的料流長度較大，但因本塑件較小，故對成型沒有太大影響。 若采用如圖2-2-2-2所示的型腔排列方式，顯然料流長度較短，但側向分型抽芯機構設置則相當困然，勢必成倍增大模具結構的復雜程度。所以應該采用2-2-2-1的排列方式。 2.3澆注系統(tǒng)設計 2.3.1 主流道設計 根據XS-ZY-125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 取主流道的球面半徑： R=13mm 取主流道的小端直徑d=Ф4.5mm 為了方便將凝料從主流道中拔出，將主流道設計為圓錐形式其斜度取1～3度經換算得主流道大端直徑D=Ф8.5mm，為了使料能順利的進入分流道，可在主流道的出料端設計半徑r=5mm的圓弧過渡。 2.3.2分流道設計 分流道的形式和尺寸應根據塑件的體積，壁厚和形狀的復雜程度來確定分流道的長度的。由于塑件的形狀比較簡單，尼龍1010的流動性好，沖型能力比較好，因此可采取梯形分流道，便于加工。根據主流道大端直徑D=Ф8.5mm，則梯形可選用上底為b=5.5mm,高為h=8mm的截面。 截面形狀為U型，在流道設計中要減小壓力損失，則希望流道的面積大。要減少傳熱損失，又希望流道的面積小。因此可用流道的面積與周長的比值來表示流道的效率。U型實質上是一種雙梯形流道截面。 效率為0.195D 分流道的尺寸： 尼龍1010 分流道直徑/mm 3.8---7.5 選取6mm 分流道表面粗糙度： 分流道表面不要求太光潔，表面粗糙度常取1.25—2.5Rμm，這可增加對外層塑料熔體流動阻力，使外層塑料冷卻皮層固定，形成絕熱層。有利于保溫。但表面不得凸凹不平，以免對分型不利。 2.3.3澆口設計 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的表面進料，而且在模具結構上采取鑲拼型腔﹑型心，有利于填充﹑排氣。故采用截面為矩形的側澆口，查表初選尺寸為（b×l×h）1mm ×0.8mm×0.6mm,試模時修正. 2.3.4排氣結構的設計 在注塑模具的設計過程中，必須考慮排氣結構的設計，否則，熔融的塑料流體進入模具型腔內，氣體如不能及時排出會使制件的內部有氣泡，甚至會產生很高的溫度使塑料燒焦，從而出現廢品。 排氣方式有兩種：開排氣槽排氣和利用合模間隙排氣。 由于端蓋注塑模是小型鑲拼式模具，可直接利用分型面和鑲拼間隙進行排氣，而不需在模具上開設排氣槽。（尼龍1010塑料的最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010的流動性較好，也不宜開排氣槽. 2.3.5主流道襯套的選取 為了提高模具的壽命在模具與注塑機頻繁接觸的地方設計為可更換的主流道襯套形式，選取材料為T8A，熱處理以后的硬度為53～57HRC，主流道襯套和定模的配合形式為H7/m6的過渡配合。 2.4抽芯機構設計 此設計的塑件側壁有兩個修襖突臺,它們均垂直于脫模方向,阻礙成型后塑件從模具脫出.因此成型小突臺的零件必須做成活動的型心,即必須設置抽芯機構.本模具采用斜銷抽芯機構. 2.4.1確定抽芯距 抽芯距一般大于側凹的深度本副模具設計中必須高于制件最小高度的一半 H1=B2/2=22.5/2=11.25mm 另加3～5mm的抽芯安全系數，可取抽芯距為15mm 2.4.2確定斜銷的傾角 斜導柱的傾角a是斜銷機構的主要技術參數，它與抽拔距和抽芯距有直接關系，一般取15°～25°本副模具取a=20° 2.4.3確定斜銷的尺寸 斜導柱的直徑取決于抽拔力及傾角可按設計資料有關公式進行計算，本例可采用經驗估值，取斜導柱的直徑d=Ф16mm 2.4.4斜導柱的長度 可根據抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角大小確定： L=L1+L2+L3+L4+L5 =D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+（10～15） =99.6mm ?。? L=100mm 2.4.5 滑塊和導滑槽設計 由于側凹的尺寸較小型芯滑塊可采用整體式加工增加強度，導滑槽的導滑長度和定位裝置的設計可采用經驗法，側向抽芯的抽拔距較小，也無須滑塊的定位裝置。 2.5推出機構設計 如圖2-5-1所示模具開模后,塑件包緊動模型心的力并不大,適當考慮脫模斜度,采用頂桿并不會將塑件頂變形,且模具結構簡單. 如圖2-5-2所示是采用推管和頂桿聯合頂出,頂出平穩(wěn),塑件不會變形,但推管與中間的型心想配合,會造成制造和裝配上的困然. 由以上兩種方法的比較不然看出圖7-6的方法比圖7-7的方法更經濟也可以給制造帶來方便. 2.6成型零件結構設計 2.6.1凹模的設計 本副模具采用整體式凹模結構，由于制件結構簡單，模具牢固，不易變形，制件沒拼界逢，適用用于本制件的模具。如圖所示： 材料選用T8A, 硬度在50HRC以上. 根據分流道與澆口的設計要求，分流道與澆口設在凹模型腔上其結構見上圖所示。 凹模板尺寸：根據矩形凹模最小壁厚經驗曲線知，此塑件的成型 壓力小于30MPA，那么尺寸見下圖 由經驗可知【3】： 長為: 150 mm. 寬為: 260 mm. 凹模高為: h=45mm 件高為: 17mm 加工可以直接用銑刀銑出，也可以用成型電極。為了節(jié)約成本。在這里我選用銑刀銑。 第3章 端蓋注塑模具的有關計算 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率來計算。 查常用塑料的收縮率塑料尼龍1010的成型收縮率為S=0.5～4.0％，故平均我們取為Scp=0.5％。考慮到工廠模具制造的現有條件，模具制造公差取Б=Δ/3。 表一：凹模工作尺寸的計算： 塑件尺寸 計算公式 型腔工作尺寸 120 Lm=(Ls+LsScp％－3/4Δ)+Б 119.95+0.05 114 113.95+0.07 40 39.96+0.08 成型Φ34mm的型芯： 成型φ10mm孔的型芯： 材料選用T8A, 硬度在50HRC以上. 成型零部件的制造誤差： 成型零部件的制造誤差包括成型零部件的加工誤差和安裝誤差，配合誤差等幾個方面。設計時一般應將成型零部件的制造公差控制在塑件的1/3左右，通常取IT6—9級，綜合考慮取IT8級。 第4章 模具加熱和冷卻系統(tǒng)的設計 塑料在生產過程中由于需要對熔融的塑料流體進行冷卻，塑料制件不能有太高的溫度（防止出模后制件發(fā)生翹曲，變形）冷卻系統(tǒng)設計可按下式進行計算： 設該模具平均工作溫度為60°，用20°的常溫水作為模具的冷卻介質，其出口溫度為30°，產量為（1分鐘2模）1000g/h。 ① 求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關文獻得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g： Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J ② 求冷卻水的體積流量V V=WQ1/Pc1(T1－T2) =140cm3 溫度調節(jié)對塑件的質量影響主要表現在以下幾個方面： 變形 尺寸精度 力學性能 表面質量 在選擇模具溫度時，應根據使用情況著重滿足制件的質量要求。 在注射模具中溶體從200 C,左右降低到60C左右，所釋放的能量5％以輻射，對流的方式散發(fā)到大氣中，其余95％由冷卻介質帶走，因此注射模的冷卻時間只要取決與冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。模具的冷卻時間約占整個循環(huán)周期的2/3。縮短循環(huán)周期的冷卻時間是提高是提高生產效率的關鍵。在冷卻水冷卻過程中，在湍流下的熱傳遞是層流的10—20倍。在次我選擇湍流。 如圖表二： 冷卻水道直徑 d/（mm） 最低流量v /（m/s） 流量 qv/（m/min） 12 1.10 7.4×10 表二 第5章 模具閉合高度確定 在支撐板與固定零件的設計中根據經驗確定：定模板厚度H1=42mm，斜楔塊厚度為H2=34mm，腔板型芯固定板厚度為H3=28mm，推件板厚度為H4=16mm，墊塊厚度H5=73mm動模板厚度H6=27mm(考慮模具的抽芯距)如下圖所示： 1計算模具的閉合高度： H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5 =25＋46＋23＋70＋25＋31 =220mm 2．校核注塑機的開，合?？臻g (1)：模具合模時校核： 110mm<220mm<277mm （模具符合注塑機的要求） (2)：模具開模時校核： 110mm<220mm＋15mm<200mm （模具符合注塑機的要求） 第6章 注塑機有關參數的校核 本模具的外形尺寸為300mm×300mm×220mm, XS-ZY-125型注塑機模板最大安裝尺寸是370mm×350mm。 由于上述計算的模具閉合高度為220mm，XS-ZY-125型注塑機的最小模具厚度為200mm，最大模具厚度為300mm 1：模具合模時校核： 200mm<220mm<300mm 2：模具開模時校核： 200mm<220mm＋15mm<300mm 其中：15mm為模具的抽拔距 經校核XS-ZY-125型注塑機能滿足使用要求故可以采用。 第7章 繪制模具總裝圖和非標零件工作圖 7.1本模具總裝圖和非標零件工作圖見附圖 7.2本模具的工作原理： 模具安裝在注塑機上，定模部分固定在注塑機的定模板上，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流道注入型腔，經保壓，冷卻后塑件成型，注塑完成。開模時動模部分隨動模板一起漸漸將分型面打開，與此同時在斜導柱的作用下側抽芯滑塊從型腔中退出，完成側抽芯動作 當分型面打開到23mm時，動模運動停止，在注塑機頂出作用下，推動頂桿運動將塑件頂出。合模時，隨著分型面的閉合側型心滑塊，同時復位桿也對頂桿進行復位。 第9章 注塑模具的安裝和試模 9.1 模具安裝 (1) 清理模板平面定位孔及模具安裝面上的污物，毛刺。 (2) 因本模具的外型尺寸不大，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，定模入定位孔，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，無卡住現象，然后固定動模。 (3) 調節(jié)鎖模機構，保證有足夠的開模距及鎖模力，使模具閉合適當。 (4) 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，協調。 (5) 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。 (6) 開空車運轉，觀察模具各部分運行是否正常，然后才可注射試模。 9.2試模 通過試模塑件上常會出現各種弊病，為此必須進行原因分析，排除故障。造成次廢品的原因很多，有時是單一的，但經常是多個方面綜合的原因。需按成型條件，成型設備，模具結構及制造精度，塑件結構及形狀等因素逐個分析找出其中主要矛盾，然后再采取調節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初次試模中我們最常遇到的問題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔內，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應當解決的問題。 9.2.1 粘著模腔 制品粘著在模腔上，是指塑件在模具開啟后，與設計意圖相反，離開型芯一側，滯留于模腔內，致使脫模機構失效，制品無法取出的一種反?，F象。其主要原因是： （1） 注射壓力過高，或者注射保壓壓力過高。 （2） 注射保壓和注射高壓時間過長，造成過量充模。 （3） 冷卻時間過短，物料未能固化。 （4） 模芯溫度高于模腔溫度，造成反向收縮。 （5） 型腔內壁殘留凹槽，或分型面邊緣受過損傷性沖擊，增加了脫模阻力。 9.2.2 粘著模芯 （1） 注射壓力和保壓壓力過高或時間過長而造成過量充模，尤其成型芯上有加強筋槽的制品，情況更為明顯。 （2） 冷卻時間過長，制件在模芯上收縮量過大。 （3） 模腔溫度過高，使制件在設定溫度內不能充分固化。 （4） 機筒與噴嘴溫度過高，不利于在設定時間內完成固化。 （5） 可能存在不利于脫模方向的凹槽或拋光痕跡需要改進。 9.2.3 粘著主流道 （1） 閉模時間太短，使主流道物料來不及充分收縮。 （2） 料道徑向尺寸相對制品壁厚過大，冷卻時間內無法完成料道物料的固化。 （3） 主流道襯套區(qū)域溫度過高，無冷卻控制，不允許物料充分收縮。 （4） 主流道襯套內孔尺寸不當，未達到比噴嘴孔大0.5～1 ㎜。 （5） 主流道拉料桿不能正常工作。 一旦發(fā)生上述情況，首先要設法將制品取出模腔（芯），不惜破壞制件，保護模具成型部位不受損傷。仔細查找不合理粘模發(fā)生的原因，一方面要對注射工藝進行合理調整；另一方面要對模具成型部位進行現場修正，直到認為達到要求，方可進行二次注射。 9.2.4 成型缺陷 當注射成型得到了近乎完整的制件時，制件本身必然存在各種各樣的缺陷，這種缺陷的形成原因是錯綜復雜的，一般很難一目了然，要綜合分析，找出其主要原因來著手修正，逐個排出，逐步改進，方可得到理想的樣件。下面就對度模中常見的成型制品主要缺陷及其改進的措施進行分析。 9.2.4.1 注射填充不足 所謂填充不足是指在足夠大的壓力、足夠多的料量條件下注射不滿型腔而得不到完整的制件。這種現象極為常見。其主要原因有： （1） 熔料流動阻力過大 這主要有下列原因：主流道或分流道尺寸不合理。流道截面形狀、尺寸不利于熔料流動。盡量采用整圓形、梯形等相似的形狀，避免采用半圓形、球缺形料道。熔料前鋒冷凝所致。塑料流動性能不佳。制品壁厚過薄。 （2） 型腔排氣不良 這是極易被忽視的現象，但以是一個十分重要的問題。模具加工精度超高，排氣顯得越為重要。尤其在模腔的轉角處、深凹處等，必須合理地安排頂桿、鑲塊，利用縫隙充分排氣，否則不僅充模困難，而且易產生燒焦現象。 （3） 鎖模力不足 因注射時動模稍后退，制品產生飛邊，壁厚加大，使制件料量增加而引起的缺料。應調大鎖模力，保證正常制件料量。 9.2.4.2 溢邊（毛刺、飛邊、批鋒） 與第一項相反，物料不僅充滿型腔，而且出現毛刺，尤其是在分型面處毛刺更大，甚至在型腔鑲塊縫隙處也有毛刺存在，其主要原因有： （1） 注射過量 （2） 鎖模力不足 （3） 流動性過好 （4） 模具局部配合不佳 （5） 模板翹曲變形 9.2.4.3 制件尺寸不準確 初次試模時，經常出現制件尺寸與設計要求尺寸相差較大。這時不要輕易修改型腔，應行從注射工藝上找原因。 （1） 尺寸變大 注射壓力過高，保壓時間過長，此條件下產生了過量充模，收縮率趨向小值，使制件的實際尺寸偏大；模溫較低，事實上使熔料在較低溫度的情況下成型，收縮率趨于小值。這時要繼續(xù)注射，提高模具溫度、降低注射壓力，縮短保壓時間，制件尺寸可得到改善。 （2） 尺寸變小 注射壓力偏低、保壓時間不足，制在冷卻后收縮率偏大，使制件尺寸變??；模溫過高，制件從模腔取出時，體積收縮量大，尺寸偏小。此時調整工藝條件即可。 通過調整工藝條件，通常只能在極小范圍內使尺寸京華，可以改變制件相互配合的松緊程度，但難以改變公稱尺寸。 9.2.5調整措施 調整時應注意調節(jié)進料速度，增加排氣孔，正確設計澆注系統(tǒng)。注意控型周期。 結論 大學三年的學習即將結束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產技術得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產實習，我對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結構和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現了零的突破。在指導老師的協助下和在工廠師傅的講解下，同時在現場查閱了很多相關資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。 在設計的過程中，將有一定的困難，但有指導老師的悉心指導和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設計任務。由于學生水平有限，而且缺乏經驗，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 致謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。 在學校中，我主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設計不但把我以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎。 由于本人資質有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，在有課程設計的經驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。 最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！ 參考文獻 1. 楊占堯主編. 塑料注塑模結構與設計. 清華大學出版社. 2. 中國模具設計大典. 3. 王孝陪主編. 塑料成型工藝及模具簡明手冊. 機械工業(yè)出版社. 2000 4. 模具制造手冊編寫組. 模具制造手冊. 機械工業(yè)出版社. 1996 5. 馮炳堯，韓泰榮，蔣文生主編. 模具設計與制造簡明手冊. 上?？茖W技術出版社，1998 6. 賈潤禮，程志遠主編. 實用注塑模設計手冊. 中國輕工業(yè)出版社. 2000 7. 唐志玉主編. 模具設計師指南. 國防工業(yè)出版社. 1999 8. 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設計. 機械工業(yè)出版社. 1995 9. 黃毅宏主編. 模具制造工藝. 機械工業(yè)出版社. 1999 10. 彭建聲主編. 簡明模具工實用技術手冊. 機械工業(yè)出版社. 1993 28