剃須刀罩蓋注塑模具設計

剃須刀罩蓋注塑模具設計,剃須刀,注塑,模具設計 加工工藝過程卡片零件名稱型腔材料P20零件編號數量1序號工序名稱工序（步）內容及要求1 備料毛抷外形尺寸為112*262*27mm2鍛造 尺寸為112*262*27mm3退火4銑銑六面，留磨削余量0.7mm，攻牙M6X25L，模仁固定螺絲和加工水路5數控銑分中加工，粗銑成型部分，保留尺寸0.8mm余量，粗銑流道部分，保留尺寸0.2mm余量，6淬火處理經調質處理至HRC45至487磨精磨上表面至尺寸 ，精磨下表面至尺寸，精磨側面至尺寸8數控銑基準加工，精銑成型部分，保留尺寸0.8mm余量，精銑流道部分，保留尺寸0.2mm余量，9特種加工，電火花和線切割加工電火花加工加澆口部分 10清洗姓名班級大連工業大學標準化更改標記數量更改單號簽名日期批準加工工藝過程卡片零件名稱定模板材料45零件編號數量1序號工序名稱工序（步）內容及要求1 備料毛抷外形尺寸為235mm*275mm*55mm2銑 銑外平面至232mm*272mm*52mm3鉆粗鏜孔鏜孔導套孔4銑銑六面，留磨削余量0.7mm，攻牙M14X25L， 5數控銑分中加工，粗銑?？虿糠?，保留尺寸0.8mm余量，粗銑澆口套固定部分，保留尺寸0.2mm余量，加工分流道6淬火處理經調質處理至HRC45至487磨精磨上表面至尺寸 ，精磨下表面至尺寸，精磨側面至尺寸8數控銑基準加工，精銑?？虿糠?，精銑分流道部分 9精鏜孔交工導套孔10點火花加工加工垂直流道部分11清洗姓名班級大連工業大學標準化更改標記數量更改單號簽名日期批準注塑工藝與模具設計摘 要目前塑料模具的發展趨勢能得出，隨著模具市場的勢頭，注塑模具的發展將遠高于其他模具。我們的生活與塑料聯系越來越密切，在塑料注塑模具行業的新技術不斷革新，塑料制品的成型也未來也多種多樣化了。在本次研究的是剃須刀蓋子的注塑成型。首先分析產品的成型工藝，然后根據產品結構，設計如何分型，及型腔數目，進膠方式。在此要全面考慮零件的加工方法，特別要簡單方便和精準，同時要對相關尺寸的進行計算和校核，再設計澆注系統，冷卻系統，排氣系統，脫模機構，導向機構，以及模架的選擇。采用CAD，UG 等軟件來輔助分析設計是否合理，選擇合理的工藝參數和設計方案。關鍵詞：注塑模具；成型工藝；結構設計；加工方法第一章 前言目錄第一章 前言21.1 塑料制品的發展研究2第二章 塑件成型分析設計42.1 塑件分析42.2 塑件材料分析52.3 確定塑件設計批量62.4 計算塑件的體積和質量72.5計算塑件的鎖模力72.6 塑件分型面的選擇92.7 型腔數目10第三章 成型零件結構設計與計算113.1 成形零件的結構設計113.2 成型零件工作尺寸的計算11第四章 模具結構設計與計算144.1 澆注系統的設計144.1.1澆口套的設計144.1.2分流道的設計154.1.4 定位圈的設計174.2 脫模機構的設計174.3 復位機構的設計204.4 排氣系統204.5 導向機構的設計204.6 冷卻系統的設計224.6.1 單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量W224.6.2 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量224.7模架及其他零件的選擇244.7.1 模架的選擇244.7.2 其他零件的選擇24第五章 塑料注射機的校核255.1 最大注射量的校核255.2 最大注射壓力校核265.3 鎖模力的校核265.4模具厚度H與注射機閉合高度的校核275.5 開模行程校核27總 結28參考文獻29致 謝34 第一章 前言1.1 塑料制品的發展研究隨著現代工業發展的需要，塑料制品在工業、農業、日常生活和軍事等各個領域的應用范圍越來越廣，質量要求也越來越高，中國已經成為全球最大的塑料市場之一，塑料制品產量全球第二。廣東、浙江、江蘇三省占領了塑料制品產量的“半壁江山”。其中廣東是塑料制品行業最集中的地區，產量占國內總產量的四分之一。而西部地區，人均產量和消費量遠落后于全國平均水平，塑料工業仍有較大發展空間。在制造技術方面，CAD/CAM/CAE技術的應用上了一個新臺階，陸續引進了相當數量CAD/CAM系統，如美國pro/E、UG、以色列Cimatron等，這些系統和軟件的引進，在我國模具行業中，實現了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術對成型過程中的關鍵部分進行計算機模擬，大大降低了生產成本，縮短了制造周期。近年來，P20、3ch2mo等新的塑料模具鋼在國內的應用越來越廣泛，對模具的質量和壽命都有很大的影響。塑料模標準模架、標準推桿和彈簧等越來越廣泛應用，并且出現了一些國產化熱流道系統元件. 隨著工業技術的發展，模具結構越來越復雜，采用一般加工方法無法完成，就得采用電火花加工、電火花線切割、電解加工、電解磨削、激光加工等特種加工來解決以前無法完成的加工人物，數控機床、加工中心的發展，實現了高精度、高速度、自動化生產，大大降低了生產成本，縮短了生產周期，提高了模具精度。 目前，我國塑料模具工業和技術在今后主要發展方向上有以下幾條： （1）、在塑料模設計制造中全面推廣應用CAD/CAM/CAE技術。它解決了傳統混合型CAD/CAM 系統無法滿足實際生產過程分工協作要求的問題,CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高。（2）、提高大型、復雜、精密、長壽命模具設計制造水平及比例。這是由塑料模成型的制品日漸大型化和要求高精度以及因高生產率要求而發展的一模多腔所決定的。 （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。（4）、開發新的塑料成型工藝和快速經濟模具，以適應多品種，小批量的生產方式。（5）、提高塑料模標準化水平和標準件的使用率。我國模具標準件水平和模具標準化程度仍較低，與國外差距大，在一定程度上制約著我國模具工業的發展。 （6）、應用優質模具材料和先進的表面處理技術。 （7）、研究和應用模具高速測量技術與逆向工程，采用三座標測量儀或三坐標掃描儀實現逆向工程是塑料模CAD/CAM的重點技術之一。第二章 塑件成型分析設計第二章 塑件成型分析設計2.1 塑件分析本設計所選擇的題目是剃須刀蓋子模具設計。該產品形狀如中規中矩型零件，精度及表面粗糙度要求較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕跡，需要一定的配合精度要求。制品整體有充分的脫模斜度，各處脫模力比較合理。從整體結構分析：制品表面積較大、高度不大但是壁薄、零件的曲面復雜，型腔、型芯加工困難。從整體工藝性分析：根據制品外觀要求與結構特定要求選擇點澆口，制品薄而大要求冷卻必須均勻而充分，脫模力合理要求頂出機構頂出均勻。2.2 塑件材料分析塑料成型原料的選取應從加工性能、力學性能、熱性能、物理性能等多方面因素考慮來選取合適的塑料進行生產，本次設計材料的選擇是根據材料特性進行選擇的。根據塑料受熱后表現的性能和加入各種輔助料成分的不同可分為熱固性材料和熱塑性材料，通過比較分析可以看出熱固性塑料主要用于壓塑、擠塑成型，而熱塑性塑料還適合注塑成型，本次設計為注塑設計，所以采用熱塑性塑料。熱塑性塑料還分為很多種，如聚乙稀、聚丙稀、聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS等等，為了選到合適的塑件材料，通過對塑件的分析和查閱有關資料可選擇以下材料見表2-1。表2-1 注塑塑料對比 塑料名稱ABS聚乙烯材料特性較大的機械強度和良好的綜合性能。結晶部分多時，塑料硬度高、韌性大、抗拉強度高，但整體尺寸變小，耐沖擊強度及斷裂強度底。 成型工藝特點ABS的吸濕性和對水分子的敏感性較大，在加工前必須進行充分的干燥和預熱。原料控制水分在0.3%以下。聚乙烯制件最顯著的特點是收縮率大，這與材料的可結晶性和模具溫度有關。定型后塑件在強的收縮牽引作用下，可令制件變形和翹曲。 注射溫度ABS塑料的溫度與熔融粘度的關系比較獨特，在達到塑化溫度后在繼續盲目升溫，必將ABS的熱降解。聚乙烯的注射溫度一般在120310之間，溫度超過300時，收縮率會明顯增大。 注射速度及壓力ABS采用中等注射速度效果較好，注射時需要采用較高的注射壓力，其溢邊料為0.04mm左右。并需要調配好保壓壓力和保壓時間。聚乙烯的注射壓力一般選擇在68.6137.2Mpa之間。注射速度不易過快，以保證結晶程度高。模具溫度ABS的模具溫度相對較高，一般調節在7585。由于模具溫度對收縮率影響很大，因此要經常保持模具相對恒定的溫度，一般在4080之間。經以上兩種備選材料的性能對比，并考慮到制件的使用環境，本設計采用ABS材料。由于材料的吸濕性強，含水量應小于0.3% ，所以原料應充分干燥。ABS的技術指標、注射工藝參數具體看表2-2和表2-3。表2-2 ABS技術指標 ABS技術指標密度1.05比容0.860.98吸水率1.0-2.5%收縮率0.40.6%熔點130160硬度9.7 HB拉伸彈性模量1.8Mpa彎曲強度80Mpa拉伸屈服強度50Mpa溫度傳導系數1.310m/s表2-3 ABS的注射工藝參數注射機類型螺桿式螺桿轉速30 60r/min噴嘴形式直通式噴嘴噴嘴溫度180190模具溫度50 70注射壓力60 100Mpa保壓壓力5 10 Mpa冷卻時間5 15s周期15 30s后處理方法紅外線烘箱溫度70時間0.3 1h備注原材料應預干燥0.5h以上2.3 確定塑件設計批量該產品為中批量生產，故設計的模具要有一定的注塑效率，由于塑件長寬度小，所以采用一模2腔結構，澆口形式采用點澆口，以利于自動化生產提高生產效率以及塑件美觀度。2.4 計算塑件的體積和質量該產品材料為ABS,查手冊或產品說明得知其密度為1.05g/cm。收縮率為0.4%0.6%。計算其平均密度為1.05g/cm,平均收縮率為0.5%。使用UG軟件畫出三維實體圖，軟件能自動計算出所畫圖形的體積。圖2-1通過計算塑件的體積V塑=2.0cm，可得塑件的質量為M塑=V塑=1.052.0=2.1g，因為一模2腔所以M=22.1=4.2g式子中塑料密度1.05g/cm。由澆注系統體積V澆0.8cm可計算出澆注系統質量為塑件總體積的0.2倍M澆=V澆=1.050.8=0.84g因為一模兩腔 故V總=2V塑V澆=4.8cmM總=M塑M澆=4.2+0.84=5.04g2.5計算塑件的鎖模力（由UG軟件測得）； （查表）；。綜合以上對一次注射量和鎖模力的計算，我們初步選擇注射機的類型為XS-ZY-125?？蓪S-ZY-125注射機的主要技術參數可繪制成如下表格：表3-2 XS-ZY-125注射機部分主要技術參數型 號XS-ZY-125額定注射量/CM3125螺桿直徑/mm42噴嘴直徑/mm23注射壓力/MPa120注射行程/mm115注射時間/s1.6螺桿轉數/(r/min)29、43、56、69、83、101注射方式螺桿式鎖模力/KN900最大注射面積/CM2320最大開(合)模行程/mm300模具最大厚度/mm300模具最小厚度/mm200動定模固定板尺寸拉桿空間合模方式液壓-機械液壓泵流量/(L/min)100壓力/MPa6.5電動機功率/KW 11螺桿驅動功率/KW4加熱功率/KW5機器外形尺寸/mm2.6 塑件分型面的選擇遵循確定分型面的一般原則：（1）分型面應選擇在制品的最大截面處。（2）盡可能使制品留在動模一側。（3）有利于保證制品的尺寸精度。（4）有利于保證制品的外觀質量。（5）盡可能滿足制品的使用要求。（6）有利于排氣。（7）盡量減少制品在合模方向上的投影面積。（8）長型芯應置于開模方向。（9）有利于簡化模具結構。（10）在選擇非平面分型面時，應有利于型腔加工和制品的脫模方便。要滿足制品的主要要求，為保證工件的表面精度要求，以及簡化模具設計，便于脫模等要求，把分型面設置為如下圖2-2所示位置：圖 2-2分型面2.7 型腔數目此設計為一模2腔設計，主要優點有：一模2腔模具機構簡單緊湊，設計自由度較大，工藝參數易于控制，分型面設計較方便，制造成本低，制造簡單，提高生產效率。排布方式如圖2-3：圖2-3 型腔排布第三章 成型零件結構設計與計算第三章 成型零件結構設計與計算3.1 成形零件的結構設計凹模的結構設計:由于零件形狀復雜，故選用整體式凹模，這種結構的凹模是將底部的復雜部分先加工研磨后壓入到?？虬逯?。其結構如圖3-1所示：圖 3-1 凹模凸模的結構設計:對于形狀復雜的凸模，為了便于機加工，也可采用鑲拼式結構，這種結構的凸模是將四壁和墊板分別加工研磨后壓入到?？虬逯?，側壁之間采用扣鎖連接以保證連接的準確性。其結構如下圖3-2所示：圖 3-2 凸模3.2 成型零件工作尺寸的計算所謂成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用以成型塑件部分的尺寸，主要有型腔和型芯的徑向尺寸、型腔的深度尺寸或型芯的高度尺寸等等。成型零件工作尺寸的計算方法一般按平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量來進行計算。 制品尺寸能否達到圖紙尺寸的要求，與型腔、型芯的工作尺寸的計算有很大關系。成型零件工件尺寸的計算內容包括：型腔和型芯的徑向尺寸（含矩形的長和寬）、高度尺寸及中心距尺寸等。成型零件工作尺寸的計算方法很多，現以塑料的平均收縮率為基準計算。（1） 型腔內徑尺寸計算 （mm）式中， 型腔內徑尺寸（mm）D制品的最大尺寸（mm）Q塑料的平均收縮率（%），ABS的平均收縮率為1.75%制品公差系數，可隨制品精度變化，一般取0.50.8之間模具的制造公差，一般取=按矩形計算，剃須刀蓋子直徑上的最大尺寸分別為=49mm =46.61mm根據塑件的要求?。?0.24mm =0.18mm，則 =（50500.005-0.24）=50.34mm =(46.61+46.610.005-0.18) =49.92mm（2） 型芯徑向尺寸計算模具型芯徑向尺寸是由制品的內徑尺寸所決定的，與型腔徑向尺寸的計算原理一樣，分長、寬兩部分計算：(mm)式中，型芯外徑尺寸(mm) 制品內徑最小尺寸(mm) 其余符號含義同型腔計算公式。 按矩形計算，的最小尺寸分別為=43.41mm =R10.97mm 由上可知， =0.24mm ， =0.14mm則 =（43.4143.410.005-0.24）=43.973mm =（r10.97R10.970.005-0.14）=R11.23mm（3）型腔深度尺寸計算模具型腔深度尺寸是由制品的高度尺寸所決定，設制品名義高度尺寸為最大尺寸，公差負偏差。型腔深度名義尺寸為最小尺寸，其公差為正偏差+。由于型腔底部或型芯端面的磨損很小，可以略去磨損量，在計算中取，加上制造偏差有：z)(d+D-+=32QhhH11M（mm）式中型腔的深度尺寸（mm） 制品高度最大尺寸（mm）由零件圖上可知， =6mm，可得， =0.14mm，因此 =（7.44+7.440.005-2/30.1）=7.523mm（4）型芯高度尺寸計算模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所決定，設制品高度名義尺寸為最大尺寸公差為正偏差+，型芯高度設計為最大尺寸，其公差為負偏差-。根據有關的經驗公式：=（+Q+）（mm）式中型芯高度尺寸（mm） 制品深度最小尺寸（mm）由零件圖中可得，=6.44mm，查表1-15得，=0.12mm =（6.446.440.005+）=6.52mm第四章 模具結構設計與計算第四章 模具結構設計與計算4.1 澆注系統的設計注射模的澆注系統是指塑料溶體從注射機噴嘴進入模具開始到型腔為止，所流經的通道。它的作用是將溶體平穩地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩定的塑件。主流道是塑料熔融體進入模具型腔時最先經過的部位，是指從注射機噴嘴與模具接觸處開始，到有分流道支線為止的一段料流通道，它將注塑機噴嘴注出的塑料熔體導入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利地拉出來，錐角通常取24，在此取2。由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨設計成主流道襯套(即是澆口套)鑲入定模板內。4.1.1澆口套的設計澆口套的計算:進料口直徑：D=d+(0.51)mm=415mm式中d為注塑機噴嘴口直徑。球面凹坑半徑：R=r+(12)mm=14+115mm式中r為注塑機噴嘴球頭半徑。主流道長度L根據定模座板厚度確定，在能夠實現成型的條件下盡量短，以減少壓力損失和塑料耗量。通常L不能超過60mm ,本設計取L=50mm 。主流道大端與分流道相接處又過度圓角，以減小料流轉向時的阻力，其圓角半徑取r=2 mm 。所選澆口套的立體圖如圖4-1所示：圖4-14.1.2分流道的設計分流道是主流道與型腔進料口之間的一段流道，主要起分流和轉向作用，是澆注系統的斷面變化和溶體流動轉向的過渡通道。此次設計采用直邊分流道，由于這種流道，加工方便，節省機械加工費用，且熱量損失和阻力損失均不大，故為常用形式。此外，分流道應盡可能短，容積要小，因為流經分流道的熔體溫度和壓力損失要小。流過分流道塑料的質量：得分流道計算經驗公式： 式中 b梯形大底邊寬度，塑件的質量， L分流的長度, h梯形的高度，故 梯形分流的側面斜角常取5o10o，此取斜角為10o ，底部以圓角相連。綜上可得，梯形分流道的截面尺寸及圖形如下：4.1.3澆口的設計澆口又稱進料口，是連接分流道與型腔之間的一段細短流道，是整個澆注系統的最薄弱點和關鍵環節。一般情況下，澆口采用長度很短而截面很窄的小澆口。當熔融塑料通過狹小的澆口時，流速增高，并因摩擦使料溫也增高，有利于填充型腔。同時，狹小的澆口適當保壓補縮后首先凝固封閉型腔，使型腔內的熔料即可在無壓力狀態下自由收縮凝固成型，因而塑件內殘余應力小，可減小塑件的變形和破裂。狹小的澆口便于澆道凝料與塑件的分離，便于修整塑件，成型周期較短。但是，澆口截面尺寸不能過小。過小的澆口，壓力損失大，冷凝快、補給困難，會造成塑件缺料、縮孔等缺陷，甚至還會產生熔體破裂形成噴射現象，使塑件表面出現凹凸不平。澆口尺寸計算：點澆口的直徑計算公式：式中 點澆口的直徑 系數，依塑料種類而異 查表得依塑件壁厚而異的系數 查得型腔表面積D=1mm圖4-2 澆口的形狀4.1.4 定位圈的設計 為了便于模具在注射機上安裝以及模具澆口套與注射機的噴嘴孔精確定位，應在模具上（通常在定模上）安裝定位圈，用于與注射機定位孔匹配。定位圈除了完成澆口套與噴嘴孔的精確定位之外，還可以防止澆口套從模內滑出。圖4-34.2 脫模機構的設計在注射成型的每一循環中，塑件必須由模具的型腔或型芯上脫出，脫出塑件的機構稱為推出機構，也常稱為脫模機構。脫模機構的設計原則:（1）盡量使塑件留在動模一邊。（2）保證塑件不因推出而變形和損壞。（3）保證塑件外觀良好。（4）結構可靠。脫模力是指將塑件從動模一側的主型芯上脫出時所需要的外力，是設計推出機構的主要依據之一。塑件在模具冷卻定型時，由于體積收縮，其尺寸逐漸縮小而將型芯包緊而產生的力，叫做型芯包緊力。對于不帶通孔的殼體類塑件，脫模時所要克服大氣壓力，叫做真空吸力。此外，還要克服機構本身運動的摩擦阻力及塑料與鋼材之間的粘附力。開始脫模的瞬間所要克服的阻力最大，稱為初始脫模力，以后脫模所需的力稱為相續脫模力，后者要比前者小。所以在計算脫模力的時候，總是計算初始脫模力。影響脫模力大小的因素很多，如型芯成型部分的表面積及其形狀；塑料的收縮率以及對于型芯的摩擦系數；塑件的壁厚及同時包緊型芯的數量；成型時的工藝參數等。根據這些因素來精確計算脫模力是相當困難的，所以下面根據主要影響因素進行粗略計算。當塑件包緊型芯時，由于型芯一般具有脫模斜度，故在脫模力的作用下，塑件對型芯的正壓力降低了sin,這時摩擦阻力為：= ( -sin )式中 摩擦阻力（N）；摩擦系數,查表得 = 0.6 ；因塑件收縮產生對型芯的正壓力（N）；脫模力（N）； 脫模斜度，因為材料是PC/ABS，所以取=2根據受力圖列出力的平衡方程式為：= 0即 cos-sin= 0將上式代入= ( -sin ) 可得： = 其中 因塑件收縮產生對型芯的正壓力（N），=pA P 因塑件收縮對型芯產生的單位正壓力（MPa）,一般p=1220MPa,薄壁件取小值，厚壁件取大值，所要生產的塑件比較薄，故取p=14MPa；A 塑件包緊型芯側面積。直接使用UG 的測量功能，測出塑件包緊型芯側面積 A765.26 mm2本設計采用推桿脫模機構，選用推桿加斜頂推出，如下圖所示：圖4-4 推桿和斜頂分布圖4.3 復位機構的設計為了使推出零件在合模后能回到原來的位置，推桿推出機構中通常還設有復位機構。本設計采用彈簧復位，利用彈簧的彈力使脫模機構復位。如下圖所示：圖4-6 復位桿與復位彈簧4.4 排氣系統型腔內氣體的來源，除了型腔內原有的空氣外，還有因塑料受熱或凝固而產生的低分子揮發氣體。塑料溶體向注射模型腔填充過程中，必須要考慮把這些氣體順利排出，否則，不僅會引起物料注射壓力過大，溶體填充型腔困難，造成充不滿模腔，而且，氣體還會在壓力作用下滲進塑料中，使塑件產生氣泡，組織疏松，熔接不良。由于前蓋和后蓋都屬于復雜模具，所以它們都采用排氣槽排氣，排氣槽一般開設在型腔最后被填充的地方，同時也利用型芯、頂桿、鑲拼件、分型面等的間隙排氣，達到充分排氣的目的。4.5 導向機構的設計合模導向裝置是保證動模和定模合模時正確定位和導向的裝置，本設計采用導柱導向裝置，主要零件為導柱和導套。導向機構的作用（1） 導向作用。（2） 定位作用。（3） 承受一定的側壓力。（4） 承載作用。（5） 保持機構的運動平穩。導柱是與安裝在另一半模上的導套相配合，用以確定動模和定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓柱形零件。導套是與安裝在另一半模上的導柱相配合，用以確定動模和定模的相對位置，保證模具運動導向精度的圓套形零件。所以它們采用相同的模架，因此，它們采用相同的導向機構。由于模架的尺寸為160250，所以本設計選用直徑為16的導柱，然后選用相對應的導套，其結構如下圖所示： 圖4-7 導柱與導套4.6 冷卻系統的設計在注射過程中，開始注射時模具是冷的，由于注入型腔內的塑料溫度的影響，模具溫度逐漸升高。根據注射的成型材料不同，模具的溫度也不同。由于成型要求模具有一定的溫度，模溫過高或過低都會影響塑件質量，產生縮孔，變形等缺陷。所以，模具設計時必須考慮冷卻或加熱裝置來調節模具的溫度。成型時若料溫不足，為了使模具達到成形要求的模溫，一般應考慮加熱裝置；當料溫使模溫超過成形要求時，則應考慮冷卻裝置。在模具設計中，設置冷卻裝置的目的，一是防止塑件脫模變形；二是縮短成型周期；三是使結晶性塑料冷凝形成較低的結晶度，以得到柔軟性、擾曲性、伸長率較好的塑件。冷卻形式一般在型腔、型芯等部位合理地設置通水冷卻水路，并通過調節冷卻水流量及流速來控制模溫。4.6.1 單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量W(1) 塑料制品的體積(2) 塑料制品的質量(3) 取注射周期t =t注+t冷+t脫=1.2+3+5.8=10s，則每小時注射次數為：N=360次(4) 單位時間內注入模具中的塑料熔體的總質量：W=Nm=3600.005=1.8kg/h。4.6.2 確定單位質量的塑件在凝固時所放出的熱量(1) ABS的單位熱流量QS的值的范圍在（310410）KJ/kg，可取QS=360KJ/kg(2) 計算冷卻水的冷卻流量qV設冷卻水道入口的水溫為2=22出口水溫為1=25模具溫度取60取水的密度=1000kg/m3 水的比熱容c=4.187kJ/（kg.）(3) 確定冷卻水路的直徑d為使冷卻水處于瑞流狀態，取模具冷卻水孔的直徑d=6mm。(5) 冷卻管壁與水交界面的膜轉熱系數平均水溫為23.5時，查表12-45得=6.72(6)計算冷卻水通道的導熱總面積(7)計算模具冷卻水管的總長度(8)設冷卻水路根數為，設每條水路的長度為=1000mm由水道排列滿足冷卻系統的設計原則，水管中心距在孔徑的35倍，距離型腔表面是孔徑的12倍，并且考慮到管子的壁厚和各個零件是否干涉的情況，最終水道分上下模仁，排列形式布置如圖12-2-2所示。本設計采用循環式冷卻水路，這樣對型腔和型芯的冷卻效果較好。水孔邊離型腔距離為15mm，因為如果距離太近的話冷卻不易均勻，太遠的話效率就近。水孔直徑設計為8mm。水路排布如下圖所示：圖4-8 水路排布圖 4.7模架及其他零件的選擇4.7.1 模架的選擇根據上下型芯型腔的尺寸，選用大水口CI型標準模架160mm110mm；CI2327A50B60C80,如圖9-1所示。圖6-1 模架的選擇4.7.2 其他零件的選擇（1） 上?？?，又稱A板，采用2738HH材料，尺寸為：230mm270mm50mm，并加工成所需形狀。（2） 下?？?，又稱B板，采用2738HH材料，尺寸為：230mm270mm60mm，并加工成所需形狀。（3） 墊塊，又稱C板，采用45鋼材料，尺寸為：270mm32mm80mm。（4） 定模座板，采用45鋼，尺寸為：280mm270mm20mm，上表面與導柱接觸部分加工排氣槽。（5） 動模座板，采用45鋼，（6） 上頂針面板（推板），采用45鋼，（7） 下頂針面板（推板固定板），采用45鋼，（8） 吊環：采用M30的吊環。（9） 水路：選取直徑為6的環形水路，具體環形尺寸根據模仁及推出機構等確定。（10） 緊固零件：相關型號的螺釘，銷釘，起固定作用。第五章 塑料注射機的校核第五章 塑料注射機的校核5.1 最大注射量的校核塑件的體積（包括澆注系統在內）應小于注射機的最大注射容量，其關系按下式校核： 塑件和澆注系統的體積總和（cm3） 注射機最大注射量（cm3）計算出注射機的最大注射量 式中 注射機理論注射量（cm3） 射出系數，實際生產中常取0.70.9，本設計取0.8。所以，塑件的體積：2.0cm3澆注系統的體積等于澆口套里面的澆道體積加上型腔內的澆道體積。因為澆口套式由一個短圓柱和一個長圓柱組成的，利用ug的測量功能，一般為0.2倍產品體積，所以澆口套里面的澆道體積為0.908cm3。所以塑件和澆注系統的體積總和25.448最大注射量的校核公式為 ，：5.448 ， ， 所以，注射量符合要求。5.2 最大注射壓力校核注射機的額定注射壓力即為它的最高壓力，應該大于注射機成形時所需調用的注射壓力，即 ，式中，注射機的額定注射壓力，查表得，1500Mpa 塑件成形時所需的注射壓力，查表得，900Mpa 安全系數，一般取1.251.4，本設計取1.3。代入數字，算得 1500Mpa 9001.31170Mpa所以，最大注射壓力符合要求。5.3 鎖模力的校核鎖模力是注射機的合模裝置對模具的最大鎖緊力，其作用是防止注射成形時，模具分型面張開。注射機的鎖模力應大于模腔內塑料熔體的壓力產生的張開模具的力，即式中 F鎖模力，其大小為F900 KN； 模腔內熔體的壓力（MPa），一般取4050MPa A所有塑件及澆注系統在模具分型面上的投影面積之和。利用ug的測量功能，測得1470mm2所以均小于注射機鎖模力900kN，所以符合要求。5.4模具厚度H與注射機閉合高度的校核可按下式校核： H 式中 注射機允許最大模厚（=200mm）； 注射機允許最小模厚（=300mm）。其中， 246mm式中 為定模板厚度， 為定模套板厚度 ， 為動模套板厚度為動模支撐板厚度， 為墊塊厚度， 為動模板厚度因為300266 200，所以能滿足要求。5.5 開模行程校核 注射機開模行程應大于模具開模時取出塑件（包括澆注系統）所需的開模距，即滿足下式： +（510）式中 注射機模板行程（=120mm）； 脫模距離；=40mm ； 包括流道凝料在內的制品高度，均約為=50mm 。則 +10=40+50+10=100300，所以能滿足要求?？?結總 結本文的目的是綜合運用所學的知識來完成注塑模具的設計，增強我們分析、解決實際問題的能力。圍繞這個目的，主要完成了一下幾個方面的工作。1、設計的基礎是熟練應用UG、Auto-CAD等工程軟件進行產品、模具的設計，為此在設計之前我已經學習并熟練掌握了UG、Auto CAD軟件，設計三維建模和模具總裝圖和相關零件圖的設計都是先用UG來完成的。2、在設計過程中，本著合理，優化設計的思想。通過分析型腔結構，這樣兼顧了ABS的精度要求和產品的生產率。在表面不會產生大的變形。推出機構既保證了塑件的順利脫模，又簡化了模具的結構，便于工人的加工生產。3、模具的整體結構緊湊，小巧，節約了成本，型腔、型芯材料選用優質模具鋼,性能優越，經久耐用。雖然本設計已順利完成，但在模具技術，金屬材料的飛速發展的今天。本課題還可以在很多方面進行改進和提高如：設計更為合理的多型腔的型腔分布，提高產品生產率。選用更加優質的型芯、型腔材料，提高成型部件的使用率。設計出更先進的模具結構，提高生產的自動化程度?？傊?，本次設計所采用的設計思想和開發方法，在注射模具設計領域還是很有實用的，隨著技術的發展,模具行業也仍將具有更加廣闊的前景。但，在本次設計中的一些計算、校核等所涉及的經驗值大大欠缺，給設計帶來一定的捆擾，同時本次設計也是本人和同學們的首次設計成果其中必定存在著不少的缺點和漏洞，有待以后不斷地總結和積累大量的知識，用以不斷提高自己的專業水平。望老師們給予指導斧正。參考文獻參考文獻1 李學峰 模具設計與制造實訓教程 化工工業出版社 北京 2004年2 鄒繼強 塑料制品及其成型模具設計 清華大學出版社 北京 2004年3 屈華昌 塑料成型工藝與模具設計 機械工業出版社 北京 1995年4 王新華 沖模設計與制造使用計算手冊 機械工業出版社 北京 2003年5 黃毅宏 模具制造工藝 機械工業出版社 北京 1999年6 楊占堯 塑料模具典型結構設計實例 化工工業出版社 北京 2008年7 伍先明 塑料模具設計指導 國防工業出版社 北京 2006年致 謝致 謝本次畢業設計是在老師的精心指導之下完成的。在畢業設計期間，從資料的收集，剃須刀蓋子的模具設計，工藝分析，圖紙繪制，到最后的畢業論文的完成，無不凝聚著老師的心血。在我碰到困難的時候，他們的細心開導和指引，讓我很快就找到解決問題的方法。如果沒有老師的指導，我的畢業設計就不會那么順利的完成。同時，史老師嚴謹的工作態度，平易近人的性格，讓我從中學到了很多做人的道理，同時也為即將走進社會的我樹立了一個好榜樣。在此，謹向導師史清衛老師致以最真誠的感謝。在整個畢業設計的過程中，我碰到了許許多多的問題，除了老師們的指導之外，同學們也給予了很多幫助。雖然他們也在努力地做著他們地畢業設計，但是每當我向他們求助地時候，他們總會積極地幫助我。所以，在此對那些無私幫助過我的同學們致以崇高的敬意。由于知識水平的關系，設計中必然會存在著很多的不足之處，在此希望各位老師同學們給予批評指導!最后，再次感謝在設計過程中幫助過我的每一位老師和同學。謝謝！30