買文檔就送您 01339828或 11970985 錄 第一章 緒論 . 1 料成型與注塑模具 . 5 內外相關發展狀況 . 6 料模 具發展走勢 . 7 第二章 擬定模具結構型式 . 9 件的工藝分析 . 5 件的材料 . 5 基本特性 . 5 注射成型工藝參數 . 錯誤 !未定義書簽。 件的成型工藝 . 6 件分型面位置的確定 . 7 第三章 注射機的初步選定 . 9 影面積所需鎖模力的計算 . 9 擇注射機 . 10 射機有關參數的校核 . 10 腔數量的校核 . 10 射壓 力的校核 . 11 模力的校核 . 11 第四章 澆注系統設計 . 12 注系統的功能 . 12 買文檔就送您 01339828或 11970985 澆注系統的組成 . 12 注系統設計原則 . 12 道系統設計 . 13 流道設計 . 13 料井設計 . 14 流道設計 . 14 口設計 . 16 注系統的平衡 . 17 第五章 成型零件設計 . 18 型零件應具備的性能 . 18 型零件的結構設計 . 18 模（型腔）結構設計 . 18 芯的結構設計 . 19 型零件工作尺寸計算 . 20 響塑件尺寸和精度的因素 . 20 型零件工作尺寸的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 具型腔側壁和底板厚度的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 第六章 脫模推出機構的設計 . 43 模機 構的結構組成 . 錯誤 !未定義書簽。 模機構的設計原則 . 錯誤 !未定義書簽。 模機構的結構 . 錯誤 !未定義書簽。 模機構的分類 . 錯誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 01339828或 11970985 模力的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 單脫模機構 . 27 桿脫模機構的設計要點 . 28 桿的形狀 . 28 桿強度的計算 . 28 位裝置 . 29 第七章 側向分型與抽芯機構設計 . 錯誤 !未定義書簽。 向分型與抽芯機構的分類 . 31 位及其組件的性能要求 . 31 設計采用斜導柱側向分型機構 . 32 導柱側向分型機構主要設計技術參數 錯誤 !未定義書簽。 導柱長度及開模行程的計算 . 錯誤 !未定義書簽。 塊的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第八章 模架的選擇 . 35 第九章 合模導向機構的設計 . 30 向機構的作用 . 41 柱導向機構 . 41 向機構的總體設計 . 41 柱的設計 . 42 套的設計 . 42 第十章 排氣系統的設計 . 錯誤 !未定義書簽。 第十一章 溫度調節系統的設計 . 40 買文檔就送您 01339828或 11970985 位時間內注入模具中的 塑料熔體的總質量 W . 40 定單位質量的塑件在凝固時所翻出的熱量. 40 算冷卻水的體積流量. 40 定冷卻水路的直徑 d . 41 卻水在管內的流速 v . 41 冷卻管道孔壁與冷卻水之間的傳熱膜系數 h . 41 算冷卻水通道的導熱總面積 A . 41 算模具冷卻水管的總長度 L . 41 卻水路的根數 x. 41 第十二章 成型零件的制造工藝 . 43 第十三章 編寫數控程序 . 45 第十四章 設計總結 . 47 參考文獻 . 48 致謝 . 49 買文檔就送您 01339828或 11970985 一章 緒論 料成型與注塑模具 塑料工業是由塑料原料和塑料制品生產兩大系統組成，二者相輔相成，缺一不可，而塑料制品生產是實現塑料原料自身價值的唯一手段。塑料制品生產的目的就是根據各種塑料的性能，利用各種工藝方法，使其成為具有一定形狀而又有使用價值的物品或定型材料。塑料制品生產主要由成型、機械加工、表面裝飾、裝配等環節組成，其重要一環就是塑料成型。 塑料成型就是將各種形態的塑料原料（粉料 、粒料、溶液或分散體）制成所需形狀的制品或胚件的過程。塑料成型的方法很多，如注塑、吹塑、擠出等等。而注塑成型以其能成型高尺寸精度、高復雜性的制品和高效率占有重要一席。 塑料注塑成型過程是，塑料原料從注塑機的料斗進入加熱筒，經塑化后由柱塞或螺桿的推動，在一定壓力下通過噴嘴進入模具型腔，經冷卻固化后而開模獲得制品（塑件）。除少數幾種塑件外，幾乎所有的塑件都可以注塑成型。據有關資料統計，注塑制品占所有模塑件總產量的三分之一；注塑模具占塑料成型模具數量的二分之一以上。注塑成型制品的應用已十分廣泛，并隨著塑料原料的不 斷改進，已逐步代替傳統的金屬和非金屬材料的制品，發展注塑模具大有可為。 塑料模具的現代設計與制造和現代塑料工業的發展有極其密切的關聯，世界各國對塑料模的現代設計與制造技朮都極為關注。近年來，國外對塑料模的熱流道系統溫度控制系統應用數控機床加工及減少熱處理變形等方面都做了許多探索，并取得了一定成果。國外許多企業在塑模的設計與制造方面，已采用了 統。這對提高塑件制品質量，縮短塑模制造周期，降低塑件生產成本方面取得較好經濟效益。 塑模設計的傳統方法，是依靠設計人員的經驗技巧和現有的設計數據 ，從對塑件的工藝計算到塑模的設計制圖，全靠手工勞動。對塑模的制造就更需要專業人員付出大量的繁雜勞動。所以塑件的質量和數量都遠不能滿足生產發展的需要。隨著計算器技朮的廣泛應用，塑模設計和制造采用了 統，從而大大提高了模具設計制造的效率。 塑模 應用可以提高塑模的設計制造質量和速度。據日本有關數據報道，僅用 統即可縮短設計時間（ 40。另據文獻介紹，日本在151 個模具制造廠中調查有 11%采用了 統， 7%采用了 動編程系統，在 64 個注塑造廠中有 22%采用了 統，有 16%采用 統， 10%采用了 動編程系統。采用 床可以提高制造精度，節省能耗和擴大制造功能。國內 開發起步較晚，雖然在這方面已進行了大量研究開發買文檔就送您 01339828或 11970985 作，但仍較落后，有待進一步改進和完善。 塑料模具材料直接影響塑模的使用壽命加工成本及產品的成型質量，因此設計時要正確地選擇模具材料。用于塑料模具材料的品種很多，其中主要是以鋼合金工具鋼冷熱模具鋼，不銹鋼等，此外，有色金屬中有鋅合金鋁合金鈹銅或某些新材料等。隨著材料科學不斷發展，在模具新材料的應用上，國內外都 已經對模具的工作條件，失效形式和提高撒哈拉沙模具的使用壽命的途徑方面進行了大量的研究工作，并開發出許多不僅具有良好的使用性能，而且還有加工好，熱處理變形小的新型塑料模具鋼，如預硬鋼時效硬鋼析出硬化鋼耐腐蝕鋼等，并在生產中得到廣泛應用。選擇塑模材料的主要依據是塑模工作條件，對工作精度要求較低，工作條件比較好的塑模，可選擇價格較低廉的普通材料制造，而對一些工作精度要求較高，工作條件惡劣的塑模，則需要選擇價格較貴使用性能好的材料制造。必要時還應尋加工好的模具零件進行特殊的強化處理，以使塑模具有較長的使用壽 命。 內外相關發展狀況 內發展狀況 模具工業是國民經濟發展的重要基礎工業，也是一個國家加工工業發展的重要標志。近年來，我國模具工業的技術水平取得了長足的發展。當前，國內已經能生產精度達 2 微米的的精密多工位級進模，工位數最多已達 160 個，使用壽命1 2 億次，大型模具、精密塑料模具和部分汽車覆蓋模具都已經達到了很高的水平。 現在，我國模具生產廠點約有 3 萬多家，從業人數 80 多萬人。 “十五 ”期間，模具年平均增長速度達到 20左右， 2005 年模具銷售額達 650 億元，同比增長25；模具出口 美元，比 2004 年的 美元增長約 50，均居世界前列。在模具工業的總產值中，沖壓模具約占 50，塑料模具約占 33，壓鑄模具約占 6，其它各類模具約占 11。但是，由于創新能力弱，行業關鍵技術難以突破，使得我國模具行業長期以來面臨著 “低端競爭、高端進口 ”的尷尬局面。 為了適應市場對模具制造的短交貨期、高精度、低成本的迫切要求，模具越來越向著大型化、高精度化、多功能復合模具化等方向發展。熱流道模具、氣輔模具等先進的模具加工技術也將在塑料模具中得到更廣泛的應用。標準件的廣泛應用，將極大的影響模具制造周期， 提高模具的質量，并降低模具的制造成本。模具技術含量的不斷提高，將使中高檔模具比例不斷增大，產品的機構調整將引發模具市場走勢不斷變化。 買文檔就送您 01339828或 11970985 國外發展狀況 高新技術在歐美模具企業得到廣泛應用，歐美許多模具企業的生產技術水平，在國際上是一流的。將高新技術應用于模具的設計與制造，已成為快速制造優質模具的有力保證。 (1) 廣泛應用，顯示了用信息技術帶動和提升模具工業的優越性。在歐美， 成為模具企業普通應用的技術。 (2) 為了縮短制模周期、提高市場競爭力，普遍采用 高速切削加工技術。 (3) 快速成型技術與快速制模技術獲得普遍應用。 目前，國外注射成型技術的發展迅速，精密注射成型、注射成型中的計算機技術的廣泛應用，以及全電動注射劑、兩板式注射機、無拉桿注射機、電磁動態化注射機、低壓注射成型、高速注射成型、復合注射成型、超級小精密注射成型等技術的研發及應用，都大大提高了國外模具的生產和制造水平。 國與國外先進技術的差距 中國模具生產總量雖然已位居世界第三，但設計制造水平在總體上要比德、美、日、法、意等工業發達國家落后許多，也比英國、加拿大、西班牙、葡萄牙、韓 國、新加坡等國落后、其差距主要表現在下列幾方面。國內自配率不足 80，其中中低檔模具供過于求，中高檔模具自配率不足 60。模具是制造業的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業。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。企業組織結構、產品結構、技術結構和進出口結構都不夠合理。中國模具生產廠中多數是自產自配的工模具車間（分廠），專業模具廠也大多數是 “大而全 ”、 “小而全 ”的組織形式。國外模具企業大多是 “小而專 ”、 “小而精 ”。模具產品水平和生產工藝水平總體上比國際先進水平低許多，而模具生產周 期卻要比國際先進水平長許多。模具標準化水平和模具標準件使用覆蓋率低。與國際先進水平相比，模具企業的管理落后更甚于技術。 料模具發展走勢 (1)提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計制造水平及比例。這是由于塑料模成型的制品日漸大型化、復雜化和高精度要求以及因高生產率要求而發展的一模多腔所致。 (2)在塑料模設計制造中全面推廣應用 術。 術已發展成為一項比較成熟的共性技術，近年來模具 術的硬件與軟件價格已降低到中小企業普遍可以接受的程度，為其進一步普及 創造了良好的條件；基于網絡的 體化系統結構初見端倪，其將解決傳統混合型統無法滿足實際生產過程分工協作要求的問題； 件的買文檔就送您 01339828或 11970985 能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D 設計與成型過程的 3D 分析將在我國塑料模具工業中發揮越來越重要的作用。 (3)推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節省塑料制件的原材料和節約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產 價廉高質量的元器件，是發展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。氣體輔助注射成型比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續研究發展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。 (4)新的塑料成型工藝和快速經濟模具。以適應多品種、少批量的生產方式。(5)提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。為提高 模具質量和降低模具制造成本，模具標準件的應用要大力推廣。為此，首先要制訂統一的國家標準，并嚴格按標準生產；其次要逐步形成規模生產、提高商品化程度、提高標準件質量、降低成本；再次是要進一步增加標準件規格品種。 (6)應用優質模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質量顯得十分必要。 (7)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模 關鍵技術之一。研究和應用多樣、調整、廉價的檢測設備是實現逆向工程的必要前提。 本次畢業設計中主要應用了先進的 件和 件。其中 要用于模具成型零件的 3D 設計，并向 2D 設計人員提供制品的其它有關參數，如投影面積，體積等，以優化模具設計，使模具結構更加合理。我這次的畢業設計的主要內容是模具結構，在論文中，對于由 件和 件完成的內容將直接說明，不作具體說明。 買文檔就送您 01339828或 11970985 二章 擬定模具結構型式 塑件為開槽軸座 ，三維圖如圖 2件壁厚均勻，結構比較簡單，造型不難。從開槽軸座的用途上分析，開槽軸座通過高速的流體，所以要求有抗沖擊性，那么就需要低流動率的 ，采用 對注塑過 程又提出很高的要求，即為了完成注塑，對于低流動率 ，注塑時必須提高注射壓力， 口 要適當的加大，則對注塑機的要求也較高。 圖 件三維圖 件的材料 此塑件的材料為苯乙烯 丙烯腈共聚物（ 基本特性 基本特性： 由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 烯腈使 良好的耐化學腐蝕性及表面硬度，丁二烯使 韌，苯乙烯使它有良好的加工性 和染色性能。毒、無味，呈微黃色，成形的塑料件有較好的光澤。密度為 脂是良好的工程塑料，其突出的性能是具有高沖擊強度，能長期在 00環境下使用，同時具有質硬、剛性等優異力學性能，有良好的電絕緣性。型收縮率為 可以制得尺寸精度較高的塑件，表面經拋光后具有很好的光澤。因其具有如此良好的綜合性能，故廣泛用于生活用品的生產。但 紫外線和熱、氧作用下易發生氧化降解，使塑件發硬發脆。 買文檔就送您 01339828或 11970985 極好的抗沖壓強度，且在低溫下 也不迅速下降。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐油性、耐水性、化學穩定性和電氣性能。 一定的硬度和尺寸穩定性，易于成型加工。經過調色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高，連續工作溫度為 70 變形溫度為 93 氣候性差，在紫外線作用下變硬變脆； 注射成型工藝參數 塑料名稱： 度（ g/ ： 計算收縮率（ %）： 模具溫度（ ）： 50 60； 注射壓力（ 60 100； 成型時間（ s）： 15 30；注射時間 15 60；加壓時間 0 3；冷卻時間 20 90； 總周期 50 160。 適應注射機類型：柱塞式 表 原材料 塑料 品種 結構 特點 使用溫度 化學穩 定性 性能特點 成型特點 苯乙烯 丙烯腈共聚物（ 線型結構非結晶型材料 小于70， 一較好的定的化學穩定性 機械強度較好，有一定的耐磨性。但耐熱性較差，吸 水性較大 成型性能很好成型前原料要干燥 結論 該塑料有良好的工藝性能，適宜注射成型，成型前原料藥干燥處理 藝參數表 工藝參數 / 通用型 桶后部溫度 / 160 170 料桶中部溫度 / 200 220 料桶前部溫度 / 180 200 噴嘴溫度 / 170 190 模具溫度 / 40 80 買文檔就送您 01339828或 11970985 件的成型工藝 因為塑件具有側孔，必須設計側抽芯機構。 塑件壁厚成型方便，生產批量很大，選擇材料為 型工藝良好，可以注射成型。其脫模斜度：型腔： 11 30，型 芯： 45 1 30。標注公差尺寸：精度為 射成型工藝過程： 表 工藝過程 塑件送下工序注射裝置準備注射注射裝置準備裝料冷 卻脫 模保 壓注 射合 模放入嵌件清理模具 、涂脫模劑清理嵌件 、 分開模具取出塑件和澆注系統凝料的可分離的接觸表面，稱之為分型面。分型面為定模和動模的分界面。它受塑件形狀、壁厚、外觀、尺寸精度及模具的型腔數目、排氣糟和澆口位置等諸多因素的影響。 在制品設計時，必須要考慮成型時分型面的形狀和位置，否則無法用模具成型。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆 注系統設計、塑件的結構工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應綜合分析比較，從幾種方案中優選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應遵循以下幾項原則： (1)分型面應選在塑件外形最大輪廓處。 (2)便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。 (3)保證塑件的精度要求。 (4)滿足塑件的外觀質量要求。 (5)便于模具加工制造。 買文檔就送您 01339828或 11970985 6)對成型面積的影響。 (7)對排氣效果的影響。 (8)易于脫螺紋。 其中最重要的是第 (5)、第 (2)和第 (8)點。 為了便于模具加工制造，應盡量選擇平直易于加工的分型面。根據塑件結構型式，分型面選在塑件的底平面。（如圖 圖 分型面 腔數量的確定： 型腔數目的確定通常有下面四種方法： （ 1） 根據經濟性確定型腔數目。 （ 2） 根據鎖模力確定型腔數目。 （ 3） 根據塑件精度確定型腔數目。 （ 4） 根據最大注射量確定型腔數目。 由此該塑件精度要求不高，又是大批量生產，可采用一模多腔形式。考慮到模具制造費用低一點。設備運轉費用少一點，模具制造簡單些，初定為一模兩腔的模具型式。 型腔是指模具中成形塑件的空腔。 除去具體尺寸比塑料大以外，其他都和塑件完全相同，只不過凸凹相反而已。 腔排列形式的確定： 多型腔在模板上排列形式通常有圓形、 線形及復合形等。因在設計時需注意以下幾點： （ 1） 盡可能采用平衡式排列； （ 2） 型腔布置與澆口開設部位應力式對稱，以使防止模具承受偏載而產生溢料現象； （ 3） 盡量使型腔排列得緊湊，以便減小模具的外形尺寸；本設計中，兩個型腔采用平衡式排布的方式。 買文檔就送您 01339828或 11970985 三章 注射機的初步確定 選用注射機時，通常是以某塑件（或模具）實際需要的注射量初選基本一公稱注射量的注射機型號，然后依次對該機型的公稱 注射壓力，公稱鎖模力，模板公共場所行程以及模具安裝部分的尺寸一一進行校核。以實際注射量初選某一公稱注射量的注射機型號，為了保證正常的注射成型，模具每次需要的實際注射量應該小于某注射機的公稱注射量。即： V 實 205 105 42 2 銑削 粗銑坯料至 203 103 40，留加工余量 1證基準面互相垂直 數控銑床 3 熱處理 熱處理退火（消除切削應力） 熱處理爐 4 銑削 按基準定位，周邊均勻銑去坯料余量及倒角達到圖紙尺寸。按基準校正，銑削成型臺階部位（枕位）。 數控銑床 5 電火花 對兩端型芯進行清角。用電位對枕位清角。 電脈沖機床 6 鉆孔 按圖中尺寸鉆 8 9 推桿孔、深 30，攻拉料桿 8孔，攻緊固螺釘孔 6 床 鉗工 周邊各棱角倒鈍去毛刺 鉗工臺 8 熱處理 淬火、表面硬度達 35 38處理爐 9 拋光 按脫模方向將型芯拋光至 m 工作臺 10 型芯與孔檢驗 在總裝之前應對型芯與孔進行檢驗，用紅丹油進行著色檢驗接觸情況，應接觸均勻，否則應進行研合整修 工作臺 11 檢驗 最后檢驗精度和尺寸是否達到圖紙要求 工作臺 買文檔就送您 01339828或 11970985 模型芯零件圖 買文檔就送您 01339828或 11970985 十三章 編寫數控程序 圖 推板示意圖 00010 第一次裝夾，銑端面，鉆通孔。 42 15 買文檔就送您 01339828或 11970985 19 00011 次裝夾，打盲孔。 買文檔就送您 01339828或 11970985 十四章 結論 經過緊張設計，我對注塑模具的設計方法與流程從不了解到有了一個比較全面的了解。在這個不斷設計、學習、再設計的反復操作過程中，我們潛移默化地學習到了一種科學的設計思路和方法，這對我們以后的工作態度和方法將產生積極的影響。特別是在利用現代化的設計上，我有了很多的自己的設計思想。 由于模具設計中涉及了很多學科的知識，所有參考資料對我們來說是很重要的，在教材 的基礎上，還要用到很多手冊和論文中的數據、理論和公式，這就要求我們對參考資料能熟練使用，并要有選擇有比較地利用，在模具設計中有很多標準件，它們存在著型號和規格上的差別，這就要求我們綜合考慮設計要求和生產實際合理選用，這使我們對一些標準件有進一步的熟悉。 畢業設計是一次規范化的設計，全模具行業本身就是一個精度要求較高的行業，設計過程中許多數據要求精度很高，所以計算量很大，但這也進一步鍛練了我們的計算能力。 模具設計對模具材料的選用和加工要求較高，所以在選材時要反復比較各種常用模具鋼的各項性能，結合設計經濟性， 選擇最佳的材料，這就加深了我們對常用模具材料的認識。模具零件加工精度要求高，現在許多工作零件已采用數控加工，我也嘗試了對一些零件的數控加工進行了編程。 這次畢業設計在設計說明書的編制、整理和修改過程中，我們對一些軟件有了進一步的熟悉。 在畢業設計過程中，同學們之間經常對一些問題進行討論，加強了彼此之間的交流