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計(jì)算器后蓋注射模設(shè)計(jì)
（ Design of the Injection Mould for the computercap）
引言
注射成型是熱塑性塑料的主要成型方法,其有兩大優(yōu)點(diǎn): 生產(chǎn)效率高,一次成型所需的時(shí)間很短,通常為30Ｓ至60Ｓ; 產(chǎn)品的精度高.但注射成型模具的制造費(fèi)用相當(dāng)高,因此選擇合理的模具結(jié)構(gòu)及零件的制造工藝是注射模設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵.其原理是將顆粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開(kāi)模分型獲得成型塑件。
目錄
引言 1
摘要 3
Abstract 3
第一篇 設(shè)計(jì)部分 4
第一章 塑件工藝和結(jié)構(gòu)分析 4
第二章 選擇成型塑料 4
第三章 型腔數(shù)量的確定和校核 4
第四章 澆注系統(tǒng)與排液系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
第一節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
第二節(jié) 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7
第五章 成型零件的設(shè)計(jì) 8
第一節(jié) 選材 8
第二節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
第三節(jié) 成型零件工作尺寸計(jì)算 9
第四節(jié) 各小型芯和鑲塊的設(shè)計(jì) 13
第五節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底版厚度計(jì)算 14
第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
第七章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
第一節(jié) 彈簧側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
第二節(jié) 側(cè)滑塊設(shè)計(jì) 17
第三節(jié) 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 17
第四節(jié) 楔緊塊的設(shè)計(jì) 18
第五節(jié) 滑塊定位裝置的設(shè)計(jì) 18
第八章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
第九章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
第二篇 工藝部分 21
第一章 制造工藝 21
第二章 裝配工藝及其過(guò)程分析 22
總結(jié) 25
致辭 26
摘要
介紹了熱塑性塑料成型的主要方法之一和成型原理，分析了ABS的特性和塑件的結(jié)構(gòu)工藝，闡述了模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程和模具工藝。
關(guān)鍵詞：塑料；模具零件設(shè)計(jì)；模具工藝
Abstract
One of the main way is infinished form for thermopplasticity plastics and workpieces principle were introduced.the characteristics for ABS and the structure for precision of plastics were analyzed.The designing process and the die technology for the structure part of the die were discussed.
Key works: plastics;mould partsdesign;die technology
第一篇 設(shè)計(jì)部分
第一章 塑件工藝和結(jié)構(gòu)分析
該制品是作為普通小型計(jì)算機(jī)器后蓋,外觀光潔度要求不高,外型尺寸精度要求低.
該制品的外型規(guī)則,無(wú)復(fù)雜曲線,但型腔內(nèi)部相對(duì)較復(fù)雜,內(nèi)部的小圓形型芯主要起定位作用,而且,直徑都較小,因此,脫模時(shí)較困難.塑件的壁厚均勻,只要冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,則不會(huì)發(fā)生任何變形.
學(xué)科門類： 單位代碼 ：
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
計(jì)算器后蓋注射模設(shè)計(jì)
（ Design of the Injection Mould for the computercap）
學(xué)生姓名
所學(xué)專業(yè)
班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)教師
XXXXXXXXX系
二○**年XX月
引言
注射成型是熱塑性塑料的主要成型方法,其有兩大優(yōu)點(diǎn): 生產(chǎn)效率高,一次成型所需的時(shí)間很短,通常為30Ｓ至60Ｓ; 產(chǎn)品的精度高.但注射成型模具的制造費(fèi)用相當(dāng)高,因此選擇合理的模具結(jié)構(gòu)及零件的制造工藝是注射模設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵.其原理是將顆粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒中，經(jīng)過(guò)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)后，在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以很快的速度注入溫度較低的閉合模腔中，充滿型腔的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀，然后開(kāi)模分型獲得成型塑件。
目錄
引言 1
摘要 3
Abstract 3
第一篇 設(shè)計(jì)部分 4
第一章 塑件工藝和結(jié)構(gòu)分析 4
第二章 選擇成型塑料 4
第三章 型腔數(shù)量的確定和校核 4
第四章 澆注系統(tǒng)與排液系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
第一節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5
第二節(jié) 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7
第五章 成型零件的設(shè)計(jì) 8
第一節(jié) 選材 8
第二節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8
第三節(jié) 成型零件工作尺寸計(jì)算 9
第四節(jié) 各小型芯和鑲塊的設(shè)計(jì) 13
第五節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底版厚度計(jì)算 14
第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
第七章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
第一節(jié) 彈簧側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
第二節(jié) 側(cè)滑塊設(shè)計(jì) 17
第三節(jié) 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì) 17
第四節(jié) 楔緊塊的設(shè)計(jì) 18
第五節(jié) 滑塊定位裝置的設(shè)計(jì) 18
第八章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19
第九章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
第二篇 工藝部分 21
第一章 制造工藝 21
第二章 裝配工藝及其過(guò)程分析 22
總結(jié) 25
致辭 26
摘要
介紹了熱塑性塑料成型的主要方法之一和成型原理，分析了ABS的特性和塑件的結(jié)構(gòu)工藝，闡述了模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程和模具工藝。
關(guān)鍵詞：塑料；模具零件設(shè)計(jì)；模具工藝
Abstract
One of the main way is infinished form for thermopplasticity plastics and workpieces principle were introduced.the characteristics for ABS and the structure for precision of plastics were analyzed.The designing process and the die technology for the structure part of the die were discussed.
Key works: plastics;mould partsdesign;die technology
第一篇 設(shè)計(jì)部分
第一章 塑件工藝和結(jié)構(gòu)分析
該制品是作為普通小型計(jì)算機(jī)器后蓋,外觀光潔度要求不高,外型尺寸精度要求低.
該制品的外型規(guī)則,無(wú)復(fù)雜曲線,但型腔內(nèi)部相對(duì)較復(fù)雜,內(nèi)部的小圓形型芯主要起定位作用,而且,直徑都較小,因此,脫模時(shí)較困難.塑件的壁厚均勻,只要冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,則不會(huì)發(fā)生任何變形.
第二章 選擇成型塑料
隨著人們認(rèn)識(shí)能力和欣賞水平的進(jìn)一步提高,人們都希望能買到外觀較美,質(zhì)量又高的經(jīng)濟(jì)型商品.因此,在生產(chǎn)某產(chǎn)品時(shí)必須考慮各種因素.由于該塑件是計(jì)算機(jī)器后蓋,要求有一定的硬度 、強(qiáng)度和耐磨性等。故可選ABS塑料制成該產(chǎn)品。ABS的基本特性為：有良好的機(jī)械性能和一定的耐磨性、耐水性等，各種酸、堿和鹽類對(duì)ABS幾乎無(wú)影響，ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。
ABS的成型特點(diǎn)：ABS在升溫時(shí)黏度增加，所以，成型壓力較高，塑料上的脫模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理；易產(chǎn)生熔接痕，因此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對(duì)料流的阻力；收縮率影響較小。參考《文獻(xiàn)1》表2—16得ABS的部分技術(shù)參數(shù)為：
密度——1.02---1.16g/cm3 比容——0.86—0.98cm3/g
吸水性——0.2%--0.4% 收縮率——0.4%--0.7%
硬度——9.7HB
綜合考慮上述因素，選擇ABS塑料作該產(chǎn)品材料是可行的
第三章 型腔數(shù)量的確定和校核
由于該塑件是作為普通計(jì)算機(jī)器后蓋，就生產(chǎn)批量而言，商量并不大，但交貨周期較短，由于該產(chǎn)品內(nèi)部型芯較多，而且，主要是起定位作用，因此，其尺寸精度、強(qiáng)度和表面粗糙度要求較高；由于塑件的外型尺寸相對(duì)較小，內(nèi)部個(gè)型芯的尺寸更小，而且，小型芯的數(shù)量較多，澆口位置也較特殊；再考慮生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)更新，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。為滿足上述個(gè)因素，故可采用一模兩件的模具，即型腔數(shù)量為N=2。
由于型腔數(shù)量已確定為N=2，則根據(jù)鎖模力與型腔數(shù)量的關(guān)系選擇注射機(jī)。即
其中，F(xiàn)——注射機(jī)的額定鎖模力（N）；
——單個(gè)塑件在模具分型面上的投影面積；
——澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積；
P——塑件熔體對(duì)型腔的成型壓力（MPa）,其大小一般是注射壓力的80%，注射壓力大小見(jiàn)表3—1.
先求得=9050=4500=4.5102=910
=(10+10)8+14.52=169=1.6910
p=10080%=80MPa
則 2
F
參考<<模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)>>表2-40可選得注射機(jī)為XS-Z-30.下面對(duì)其校核.
（1） 注射壓力的校核:
因?yàn)锳BS的注射壓力為60—120Mpa,而注射機(jī)的為119Mpa,可滿足條件.
（2）開(kāi)模程的校核:
Smax≥S=H1+H+5--10mm
式中 H1-----推出距離(㎜);
H2-----包括澆注系統(tǒng)疑料在內(nèi)的塑件高度(㎜)
故 S=5.027+71+10=86.027㎜
而注射機(jī)的最大開(kāi)模行程為160㎜>S,滿足要求.
第四章 澆注系統(tǒng)與排液系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第一節(jié) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（一）主流道設(shè)計(jì)
由于ABS塑料在溫度升時(shí)流動(dòng)性差，當(dāng)溫度和壓力較大都不利于成型，故主流道的設(shè)計(jì)必須滿足溫度和壓力降盡可能最小，再結(jié)合ABS塑料的成型特點(diǎn)，可得主流道的部分尺寸設(shè)計(jì)為如下圖（1）所示：
(圖1)
其中 d=4+1=5
SR=12+1=13
h=3
=4
L60
D=d+2Ltg=8.85
（二）分流道的設(shè)計(jì)
由于分流道是塑料進(jìn)入型腔前的過(guò)渡段，它是通過(guò)改變截面積的化和流向變化來(lái)獲得平穩(wěn)流態(tài)的過(guò)渡段，因此，壓力和熱量損失較大，為避免這一現(xiàn)象，將分流道設(shè)計(jì)為半圓形，使得比表面積較小。故可參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表5-3，就ABS塑料而言，分流道直徑為4.7~9.5mm,此處取d=0.5mm,又參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2～49，分流道長(zhǎng)度一般取8～30mm，此處長(zhǎng)取L=10mm.
澆口的設(shè)計(jì)：
由于該產(chǎn)品是作計(jì)算器后蓋，要求外觀美，無(wú)任何痕跡，而且
，該副模具采用一模兩腔，故可選側(cè)澆口，而且，澆口位置在分型面上，并且，靠近產(chǎn)品有抽芯一側(cè)。澆口的各部分尺寸參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表5-4得如圖（2）.
(圖2)
（三） 冷料穴的設(shè)計(jì)
塑料ABS在溫度升高時(shí)，黏度增大，即流動(dòng)性能差，而且，料流從主流道流向分流道時(shí)，流道的壓力和截面積都發(fā)生變化，會(huì)使料溫發(fā)生改變，達(dá)不到注射溫度，次品就會(huì)產(chǎn)生，為防止該現(xiàn)象，對(duì)于該副模具，必須把冷料穴的深度尺寸設(shè)計(jì)得夠大。參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》圖5-22，選擇拉料桿為“z”字形的冷料穴。
綜上得整個(gè)所得整個(gè)澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖(3)所示：
(圖3)
第二節(jié) 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于該模具的型腔較淺，排氣量不大，故可將排氣槽開(kāi)在分型面上。其結(jié)構(gòu)如圖（4）所示：
(圖4 )
第五章 成型零件的設(shè)計(jì)
第一節(jié) 選材
對(duì)于成型零件，常選45鋼作為成型材料，然后經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理使用。
第二節(jié) 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 .型腔
由于產(chǎn)品材料選用ABS，該材料在升溫時(shí)黏度增高，故成型壓力較大，易產(chǎn)生熔接痕，而產(chǎn)品外表面的光潔度主要由型腔而定。因此，選用合理的結(jié)構(gòu)形式對(duì)產(chǎn)品外觀美起決定作用，因該成型塑件的型腔較淺，而且，型腔內(nèi)部還要加鑲塊，用于成型外部的結(jié)構(gòu)，為使結(jié)構(gòu)略顯簡(jiǎn)單，則型腔采用整體式，可提高牢固性，使用中不易發(fā)生變形，不會(huì)使塑件產(chǎn)生任何痕跡。其結(jié)構(gòu)形式如圖（5）所示：
(圖5)
2 .凸模
該產(chǎn)品的外型尺寸相對(duì)較小，但產(chǎn)品內(nèi)部小零件較多，而且，全部多要在凸模上制造出比較精確的小型腔。同時(shí)，還要制造相應(yīng)位置用于放置鑲塊零件，為使結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，可采用組合式，即將凸模單獨(dú)加工，然后再鑲?cè)肽０逯?，這種結(jié)構(gòu)利于內(nèi)部各小型芯的更換和修復(fù)。其結(jié)構(gòu)形式如圖（6）所示：
( 圖6)
第三節(jié) 成型零件工作尺寸計(jì)算
成型零件的工作尺寸直接影響到塑件的精度，因此，要使成型零件的精度高，則塑件的尺寸精度必須做全面考慮，而影響塑件尺寸精度的因素很多，但主要有塑件的收縮率、模具成型零件的制造誤差和模具成型零件的磨損。其中，ABS的收縮率為
Q==0.0055
成型零件的制造公差常取~，此都取
下面就參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2—153利用公式計(jì)算成型零件工作尺寸。
.型腔和型芯的經(jīng)向尺寸
（1） 型腔經(jīng)向尺寸
D=（D+DQ+ ）
式中
D——型腔長(zhǎng)邊經(jīng)向尺寸（）;
D——塑件外型長(zhǎng)邊基本尺寸（mm）;
Q——塑料平均收縮率；
——塑件公差；
——成型零件制造公差，常取~.
則 D=（90+900.0055-0.750.6）
=90.045
D=（D+DQ-）
式中
D——型腔短邊經(jīng)向尺寸（mm）;
D——塑件外型短邊基本尺寸（mm）;
其它符號(hào)意義同上.
則 D=（56+560.0055+0.750.46）
=56.65
（2） 型芯經(jīng)向尺寸
d=（d+dQ+）
式中
d----型芯長(zhǎng)邊經(jīng)向尺寸(mm);
d------塑件內(nèi)經(jīng)長(zhǎng)邊基本尺寸（mm）；
其它符號(hào)意義同上。
則 d=(87+870.0055+0.75)
=87.92mm
d=(d+dQ+)
式中
d----型芯短邊經(jīng)向尺寸（mm）;
d------塑件內(nèi)經(jīng)短邊經(jīng)向尺寸(mm);
其它符號(hào)意義同上。
則 d=(53+530.0055+0.750.46)
=53.63
.型腔深度尺寸和主型芯高度尺寸
（1） 深度尺寸
H=（H+HQ-）
式中
H——型芯高度（mm）;
H——塑件高度(mm);
其它符號(hào)意義同上。
則 H=（6+60.0055-）
=6.033mm
.主型芯高度尺寸
h=(h+hQ+)
式中
h——主型芯高度(mm);
h——塑件孔深基本尺寸（mm）;
其它符號(hào)意義同上。
則 h=(5+50.0055-)
=5.027mm
3 .小型芯之間的中心距
C=（C+CQ）
式中
C——小凸臺(tái)中心距（mm）;
C——塑件上小凸臺(tái)地中心距(mm);
其它符號(hào)意義同上。
則 C=（15.5+15.50.0055）
=15.59
C=（C+CQ）
=（18+180.0055）
=18.099
C=（C+CQ）
=（12+120.0055）
=12.066
C=（C+CQ）
=（16+160.0055）
=16.088
C=（C+CQ）
=(22+220.0055)
=22.121
C2模=（C2+C2Q平）±б／2
=（18+18×0.005）±б／2
=（18+0.099）±б／2
=18.099±0.04mm
C3模=（C3+C3Q平）±б／2
=（12+12×0.0055）±б／2
=12.066±0.036mm
C4模=（C4+C4Q平）±б／2
=（16+16×0.0055）±б／2
=16.088±0.04mm
C5模=（C5+C5Q平）±б／2
=(22+22×0.0055) ±б／2
=22.121±0.044mm
第四節(jié) 各小型芯和鑲塊的設(shè)計(jì)
各小型芯的設(shè)計(jì)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)塑件內(nèi)部小型芯較多，而多是起定位作用；故成型這些型芯的小型腔全部在主型芯上直接加工而成，使定位更精確。
（1） 工作尺寸計(jì)算
D1模=(D1+D1Q平+0.75×Δ)+δ
=(2+2×0.0055+0.75×0.32)+δ
=2.25+0.064
D2模=(D2+D2Q平+0.75Δ)+δ
=(14+14×0.0055+0.75×0.4)+δ
=17.377+0.08
.各鑲塊的設(shè)計(jì)
塑件側(cè)壁的鑲快設(shè)計(jì),在主型芯上加工出相應(yīng)位置,將鑲塊工完后,把鑲塊放入其中.
塑件外部的鑲塊設(shè)計(jì),在主型芯上加工孔位,將精確加工完的鑲塊放入孔位置,即可成型外部結(jié)構(gòu).
第五節(jié) 模具型腔側(cè)壁和底版厚度計(jì)算
塑料模具型腔在成型過(guò)程中受到熔體的高壓作用,應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度,否則,會(huì)產(chǎn)生塑性變形和撓曲變形,導(dǎo)致溢料和出現(xiàn)飛邊,降低塑件尺寸精度,并影響順利脫模.因此,必須通過(guò)強(qiáng)度和鋼度計(jì)算來(lái)確定型腔側(cè)壁和底版厚度.其計(jì)算公式均參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2---158.
1 .型腔側(cè)壁厚度確定
因?yàn)樾颓粌?nèi)壁短邊為56.65㎜,故參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》表5---17,可選整體式型腔側(cè)壁厚S=30㎜.
2. 型腔底版厚度確定
采用強(qiáng)度計(jì)算:
h=b√ω′р／[б]
式中 h—底版厚度(㎜);
b—凹模內(nèi)壁短邊(㎜);
ω′—常數(shù),由L／b而定,L為模腳間距.為了簡(jiǎn)化計(jì)算,假定型腔長(zhǎng)邊和支腳間距L相等,即L=90.045㎜,故
L／b=90.04556.65=1.589≈1.6
參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》附表,由L／b值可選得
ω′=0.4680
[б]—彎曲許用應(yīng)力,參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》,估取[б]=160Mpa.
P—型強(qiáng)壓力,一般取25～45Mpa,此取40MPa.
故 h=56.65√0.4680×40／160=19.377≈20㎜
利用剛度校核:
由h=3√c′pb4／Eδ得
δ=c′pb4／h3E≤[δ]即可
式中, δ—允許變形量;一般不超過(guò)塑料的溢邊值;
c′—常數(shù),L／b,由L／b=1.6,查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手側(cè)》得c′=0.0251.
b—凹模內(nèi)腔短邊;
E—彈性模量,剛?cè)?.1×105MPa;
故 δ=0.0251×40×56.654／203×2.1×105=0.006154
而ABS塑料的溢邊值為0.05＞0.006154滿足要求.
根據(jù)上述數(shù)據(jù),并參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2—96可選出滿足要求的模架組合.
第六章 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于該副模具為一模兩腔結(jié)構(gòu)，而且生產(chǎn)批量不大，又由該模具的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，故采用帶頭導(dǎo)柱且不用導(dǎo)套，導(dǎo)柱直接與模扳中的導(dǎo)向孔進(jìn)行過(guò)渡配合（H7/m6）。
由于導(dǎo)柱在導(dǎo)孔內(nèi)頻繁運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)柱表面易磨損，故必須選用硬度較大和耐磨性較好的材料。查表選用T8A鋼作導(dǎo)柱材料，并進(jìn)行淬火處理，硬度約為50~55HRC。其結(jié)構(gòu)形式參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-111，選其結(jié)構(gòu)如圖（7）所示。
(圖7)
第七章 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
第一節(jié) 彈簧側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
該副模具采用一模兩件，因此，要求模具結(jié)構(gòu)必須緊湊，獨(dú)奏動(dòng)作安全可靠，加工制造方便，而且，塑件上的側(cè)孔較淺，抽芯力不大，故采用彈簧側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)較合理。因?yàn)閭?cè)抽芯力F=2F=297N。
同時(shí)參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》附錄表12和13得彈簧的各參數(shù)：
彈簧絲直徑d=3.5mm;
彈簧中徑D=30mm;
彈簧節(jié)距t=10.98mm ;
彈簧最大工作負(fù)荷P=297.2N;
彈簧工作圈數(shù)n=4;
彈簧總?cè)?shù)n=n+2=6;
自由高度H=nt+1.5d
=49.17mm
取H=50mm
.確定抽芯距
參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2—160,
由 S抽=h+1～3
其中 S抽—抽芯距;
h—側(cè)向成型孔深度;
1～3—安全系數(shù),一般取1～3,
由于該產(chǎn)品的側(cè)孔深度為5㎜,故
S抽=5+(1～3),取S抽=5+2=7㎜
2 . 滑塊傾斜角的確定
參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》，=+2~3
此取=22+2=24
3 . 抽心力的確定
對(duì)于側(cè)型芯的抽芯力,可參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》,利用公式估算:
即 Fc=chp(μcosα－sinα)
式中 Fc—抽芯力(N);
c—側(cè)型芯成型部分的截面平均周長(zhǎng)(㎜);
h—側(cè)型芯成型部分的高度(㎜);
P—塑件對(duì)側(cè)型芯的包緊力,
P=(0.8～1.2)×107Pa,此取P=1×107Pa;
μ—塑料在熱狀態(tài)時(shí)對(duì)鋼的摩擦系數(shù),一般取μ=0.15～0.20,此取μ=0.20;
α—傾斜角(°).
則有 Fc=15.7×10-3×5×10-3×1×107[0.2cos22-sin22]
=-148.5N
4 . 與抽芯距S對(duì)應(yīng)的開(kāi)模距:
H=S／sinα=7／sin22=18.68㎜≈19㎜
第二節(jié) 側(cè)滑塊設(shè)計(jì)
側(cè)滑塊是側(cè)型芯成型的重要元件，側(cè)型芯尺寸的正確性和移動(dòng)的可靠性都由它來(lái)保證，由于它在導(dǎo)滑槽內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，故對(duì)其要求有一定的強(qiáng)度和硬度，因此，可選T10材料，并且要求硬度HRC40，其結(jié)構(gòu)和各部分尺寸如圖（8）所示：
圖（8）
第三節(jié) 導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)
側(cè)型芯成型滑塊在分型抽芯和復(fù)位過(guò)程中，要求其必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此，導(dǎo)滑槽的硬度和導(dǎo)滑精度較高。為使其更精確地運(yùn)動(dòng)，常用整體式的，其材料用45鋼，要求調(diào)質(zhì)到28~32HRC后銑削成型，其結(jié)構(gòu)如圖(9)示：
（圖9）
第四節(jié) 楔緊塊的設(shè)計(jì)
在注射成型過(guò)程中，側(cè)向成型零件受到熔融塑料很大的推力作用，這個(gè)力傳給滑塊，受力后易導(dǎo)致滑塊后移，因此，必須設(shè)置楔緊塊，以便在合模后鎖住滑塊，承受熔融塑料給予側(cè)向成型零件的推力。為了更好的定位安裝，將其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圖（10）示：
（圖10）
第五節(jié) 滑塊定位裝置的設(shè)計(jì)
滑塊定位裝置在開(kāi)模過(guò)程中用來(lái)保證滑塊停留在剛剛脫離滑塊的位置，不再發(fā)生任何運(yùn)動(dòng)，以便合模時(shí)楔緊塊能準(zhǔn)確地使滑塊復(fù)位合模不會(huì)使模具損害。由于模具的側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)采用彈簧式的，故其定位裝置就用其擋塊來(lái)定位。
第八章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)
注射模的溫度對(duì)塑料熔體的充模流動(dòng)、固化定型、生產(chǎn)效率及塑件的形狀和尺寸精度都有重要的影響。因此根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的冷卻系統(tǒng)至關(guān)重要。由于本模具采用一模兩腔，因此該模具的冷卻系統(tǒng)應(yīng)滿足：
（！）冷卻水道應(yīng)盡量多，截面尺寸應(yīng)盡量大；
（2）冷卻水道至型腔表面距離應(yīng)盡量相等；
（3）澆口處加強(qiáng)冷卻。
根據(jù)以上要求，將其設(shè)計(jì)為圖(11)所示:
（圖11）
第九章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且型腔較淺，故采用推桿推出即可。開(kāi)模后，推出機(jī)構(gòu)能否將塑件從型芯上推出，則與推出機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度有關(guān)，對(duì)于推桿必須有足夠的強(qiáng)度。故推桿材料用T8碳素結(jié)構(gòu)鋼，要求HRC為50~55。由此，先得求出脫模力，由脫模力的大小來(lái)選取推桿。
計(jì)算脫模力
參考《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》，利用公式求脫模力，
即 Ft=AP（μcosα-sinα）
其中， Ft——脫模力；
A ——塑件包容型芯的面積；
P ——塑件對(duì)型芯的單位面積上的包緊力，
一般情況下，模外冷卻的塑件P取2.4～3.9×107Pa;模
內(nèi)冷卻則取0.8～1.2×107Pa 。此取1.0×107Pa
μ——塑料對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，約為0.1～0.3，此處取0.2；
α——塑件脫模斜度。就ABS而言，α取0.5˙。
塑件型芯的面積經(jīng)計(jì)算得A=5303.5mm2
故 Ft=5303.5×10-6×1.0×107[0.2cos（0.5）-sin（0.5）]Pa
=10143.7Pa
選擇推桿形狀
由于塑件的脫模力不大，則參考《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2-126，選出形狀如圖（12）所示:
（ 圖12）
第二篇 工藝部分
第一章 制造工藝
㈠ .型腔的制造工藝路線和分析：
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯料尺寸按26026037下料
氣割機(jī)
2
刨削
將各端刨平，并且每面留余量為2。
刨床
3
調(diào)質(zhì)
將硬度調(diào)為HB260
電阻爐
4
刨削
將平面刨削，使其滿足尺寸要求
刨床
5
去毛刺
將刨削時(shí)產(chǎn)生的毛刺去掉
平磨床
6
磨削
按尺寸25025032磨削
7
鉗工畫線
按尺寸90.04556.656.003將型腔尺寸畫出
立銑床
8
銑削
先在立式銑床上將型腔部分銑去，但一定要留足余量作為后序加工
火花機(jī)
9
電火花加工
用紫銅作電極，電脈沖將型腔加工至尺寸要求
拋光機(jī)
10
拋光
利用拋光機(jī)將型腔內(nèi)部全面拋光，使其達(dá)到所需精度
11
檢驗(yàn)
制造工藝分析：由于型腔的內(nèi)部相對(duì)較大，作為成型部件，必須要求有強(qiáng)度和硬度，故要進(jìn)行調(diào)質(zhì)。又因型腔板的整體厚度不大，故在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生變形，特別是加工兩平面時(shí)，所以，對(duì)兩平面的加工是在調(diào)質(zhì)之后，這樣先對(duì)其調(diào)質(zhì)，使其達(dá)到一定的硬度，然后進(jìn)行兩面的加工，才能滿足尺寸要求。由于計(jì)算器的外形精度和尺寸精度要求較高，故為使達(dá)到要求，故型腔的最后加工必須采用電火花加工。用銅作電極，進(jìn)行電脈沖。這樣達(dá)到尺寸精度要求。最后，因技術(shù)要求盒外觀美觀，無(wú)缺陷，故型腔內(nèi)必須達(dá)到一定的光潔度，最后產(chǎn)品的外觀才達(dá)要求，所以，必須進(jìn)行對(duì)型腔內(nèi)部拋光，以滿足精度要求。
從經(jīng)濟(jì)性和加工效率方面考慮：由于該型腔要被去除的部分較多，故光采用立銑加工方法將其先加工部分，留下部分（少量）作為電脈沖，即提高加工效率，又提高經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)?，若全部采用電脈沖加工，則耗電量大，電極材料損耗大等，不利于提高經(jīng)濟(jì)效率。而且，采用電脈沖加工，加工精度和加工質(zhì)量都比較好。
㈡.主型芯的制造工藝過(guò)程路線和分析：
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
下料
按尺寸956036下料
氣割機(jī)
2
調(diào)質(zhì)
將硬度調(diào)質(zhì)為HB260
電阻爐
3
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)尺寸是否還是956036，便于后序加工
卷尺
4
刨削
按尺寸要求刨削，并留余量值各邊均為3~8，用于后序加工
刨床
5
去毛刺
鉛工去掉刨削時(shí)產(chǎn)生的毛刺
磨光機(jī)
6
磨削
采用平磨床將其磨光少量，比較光滑，可以畫線即可
平磨床
7
鉗工畫線
按尺寸87.153.65.027畫線
8
線切割
利用電火花線切割加工此型心
線切割機(jī)
9
拋光
利用鉗工方式將型心各面拋光，使其達(dá)到精度要求
拋光機(jī)
10
檢驗(yàn)
其加工工藝分析：由于該型心采用45鋼，為使其尺寸精度準(zhǔn)確，故下料后先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使其硬度為HB260，提高金屬的硬度，便于后續(xù)加工時(shí)該零件不易發(fā)生變形。然后進(jìn)行刨削加工，由于采用線切割加工的精度較好，容易達(dá)到精度要求，而采用其它加工方法難保證尺寸精度，故型心的最后成型必須采用線切割加工。該計(jì)算器的內(nèi)部精度為3.2，要求不是很好，但為使脫模容易，減小型心和產(chǎn)品之間的摩檫力，故需對(duì)型心進(jìn)行拋光。
第二章 裝配工藝及其過(guò)程分析
型心的裝配及其分析：
由于該副模具的型心采用固定板式裝配，即型心與固定板之間采用過(guò)渡配合，把型心壓入固定板中。由于該型心不大，而且是矩形式的，故采用凸肩的形式裝配，這樣，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
在壓入型心于固定板時(shí)，要主要保證型心的垂直度，不切壞孔壁和不使固定板產(chǎn)生變形。在型心和型腔的配合要求經(jīng)修配合后，在平磨床上磨平型心的端面，使其與固定板平面處于同一平面。
型腔的裝配和分析：
由于該型腔是整體式的，故其安裝是將它與定模座板固定起來(lái)，通過(guò)型腔板上的孔向定模板引錐窩，再將二者拆開(kāi)，按錐窩孔將其孔鉆出，并攻螺紋，這樣可使同軸度精確。
3、鎖緊塊的裝配及分析：
因?yàn)殒i緊塊的定位直接影響側(cè)型芯的準(zhǔn)確移動(dòng)性，故鎖緊塊的定位必須準(zhǔn)確，因此，按裝鎖緊塊的孔位必須精確，因此，按尺寸要求把鎖緊塊的尺寸線劃出，并且必須采用電火花線切割加工該孔。由于鎖緊塊主要起鎖緊作用，因此，它與定模板的裝配必須是過(guò)渡配合，故在壓鎖緊塊入定模座板時(shí)須保證二者的重直度。
4、澆口套的裝配及分析：
澆口套與模座板的配合常采用H7/m6，它壓入模板后，其它肩應(yīng)和沉孔底面巾緊。裝配的澆口套，其壓入端與配合孔間應(yīng)無(wú)縫隙。故澆口套的壓入端不允許有導(dǎo)入斜度，應(yīng)將導(dǎo)入斜度開(kāi)在模板上澆口套配合孔的入口處。為了防止在壓入時(shí)澆口套將配合孔壁切壞，常將澆口套的壓入端倒成小圓角。在壓入澆口套時(shí)仍要注意其垂直度要求。最后，經(jīng)過(guò)檢測(cè)分析，進(jìn)行修摩，使其達(dá)到最終要求。
5、側(cè)型芯滑塊的裝配及分析：
側(cè)型芯滑塊的精度直接影響側(cè)型芯的成型精度。故必須使側(cè)型芯滑塊的裝配業(yè)精度較高，使其要導(dǎo)滑槽內(nèi)精確地極易地滑動(dòng)，特別進(jìn)行多次對(duì)彈簧的檢測(cè)，精確度必須較高，所以，在裝配側(cè)型芯滑塊時(shí)必須經(jīng)過(guò)多次修磨，直到滑塊能在導(dǎo)滑槽內(nèi)順利滑動(dòng)。
6、導(dǎo)柱的裝配及分析：
該副模具有四個(gè)直導(dǎo)柱。對(duì)四導(dǎo)柱的裝配：首先將型心固定板上的裝配孔加工出，然后將其與型腔板配鉆型腔板上的導(dǎo)柱孔，這可提高孔位的同軸度，同理，可把上模座板及型心固定板上的孔鉆出。然后在定模部分將導(dǎo)套壓入，在壓入的過(guò)程中要保證導(dǎo)套與模板的垂直度，以免損壞孔壁。接著又裝配導(dǎo)柱，同樣采用壓入式裝配，且二者必為過(guò)渡配合。導(dǎo)柱裝配好后，應(yīng)保證動(dòng)模板在啟模和合模時(shí)都能靈活滑動(dòng)，無(wú)卡滯現(xiàn)象。若出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象，可用紅粉涂于導(dǎo)柱表面，往復(fù)拉動(dòng)動(dòng)模板，觀察卡滯部位，分析原理，然后將導(dǎo)柱取出，重新裝配，同理可裝配第三、第四根導(dǎo)柱，而且也要做以上的工作。
7、推出機(jī)構(gòu)的裝配及分析：
由于該推出機(jī)構(gòu)是推管推出，而且，內(nèi)部的四個(gè)型心和推管組合為一體，將固定板的固定孔加工完，在裝配時(shí)，檢查推桿尾部臺(tái)肩厚度及推桿固定板的沉頭孔的深度，保證裝配后有0.05mm的間隙，對(duì)過(guò)厚者應(yīng)進(jìn)行修磨。將推管和復(fù)位桿裝入固定板，蓋上推板，用螺釘緊固。最后檢查及修磨推管及復(fù)位桿頂面。
8、總裝配及分析：
裝配好型心的固定板和型腔板疊合攏，注意，必須是導(dǎo)柱、導(dǎo)套已經(jīng)裝配好并檢驗(yàn)合格的。配鉆各定位螺釘孔。通過(guò)型腔板上的各孔向定模固定板引錐塞孔，通過(guò)型心固定板上的各孔向墊板引銷釘孔，并對(duì)各螺釘孔攻出各種螺紋。然后，經(jīng)過(guò)各種修磨將其全部固定。
接著配作動(dòng)模固定板支撐板上的推管孔。先通過(guò)型心上的推管孔，在動(dòng)模固定板的支撐板上鉆錐窩；拆下型心，按錐窩鉆出支撐板上的推管孔。同理，可將各復(fù)位桿孔鉆出。最后，這部分全部組裝好，并用螺釘擰緊。
墊塊裝配：先在墊塊上鉆螺釘孔、锪沉孔。再將墊塊和動(dòng)模板疊在一起，并注意墊塊內(nèi)側(cè)應(yīng)與推出機(jī)構(gòu)留適當(dāng)間隙，以防止推出機(jī)構(gòu)與其有干涉現(xiàn)象。通過(guò)墊塊上的孔向動(dòng)模固定板引錐窩孔，又將其拆開(kāi)，將動(dòng)模固定板上的孔鉆出，并锪沉孔。同理，將固定板上的孔鉆出，并攻螺紋。最后，用螺釘將這部分?jǐn)Q緊。
最后，定模和定模座板的裝配：在定模和定模座板裝配前，澆口套與定模座板已組裝合格。因此，可直接將定模定模座板疊合，使?jié)部谔咨系臐驳揽缀投Ｉ系臐驳揽讓?duì)正后，用平行夾頭將定模和定模座板夾緊，通過(guò)定模座板孔在在定模上鉆錐窩及鉆、鉸銷孔。然后將兩者拆開(kāi)，在定模上鉆孔并攻出螺紋。再將定模和定模座板疊合，裝入銷釘后將螺釘擰緊。
將上模部分和下模部分合攏即可完成整副模具的裝配，再檢驗(yàn)各細(xì)節(jié)處即可，最后試模。
總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)里所學(xué)知識(shí)的綜合考查.通過(guò)這次設(shè)計(jì)，把所有零星的知識(shí)匯集為一體，進(jìn)一步對(duì)其系統(tǒng)地歸納總結(jié)，用理論知識(shí)指導(dǎo)自己去實(shí)踐.同時(shí)，彌補(bǔ)了許多不足的地方，比如：知識(shí)的遺忘和以前自己沒(méi)有完全學(xué)懂的東西等。盡管只能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單模具，可是，同樣要用到所有專業(yè)知識(shí)，解決了許多不應(yīng)該出現(xiàn)的錯(cuò)誤，為自己今后的工作打下了一定的基礎(chǔ)。
致辭
畢業(yè)設(shè)計(jì)是每位大學(xué)生在畢業(yè)前夕的綜合能力的考查。通過(guò)三年來(lái)的不懈努力，我終于順利地完成了模具設(shè)計(jì)與制造的全部學(xué)業(yè)，通過(guò)這三年的努力，特別是這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我懂得了模具的設(shè)計(jì)與制造的一般過(guò)程和具體步驟，增強(qiáng)了我的團(tuán)隊(duì)精神，鞏固了三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)，并從中學(xué)會(huì)了別人的長(zhǎng)處，使自己受益匪淺。通過(guò)我們互相的討論和不斷的努力，加上指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和熱情幫助，終于順利完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì).在此感謝母校給我這個(gè)大學(xué)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì);感謝大學(xué)三年來(lái)所有對(duì)我授過(guò)課和指導(dǎo)過(guò)我的老師！感謝廣大同學(xué)的熱心幫助！
特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師黎傳老師，盡管他工作很忙，但仍然很耐心的輔導(dǎo)，甚至用他的休息時(shí)間來(lái)為我們解疑,黎傳老師在設(shè)計(jì)中給了我關(guān)鍵性的意見(jiàn)，在這再次對(duì)他表示感謝!!
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附件圖紙
塑件圖
小型芯
型芯
型腔
裝配圖