1、<p><b>　　塑料模具課程設計</b></p><p><b>　　端蓋設計</b></p><p>　　班級：模具09302</p><p>　　專業(yè)：模具設計與制造</p><p><b>　　姓名：###</b></p><p>&

2、lt;b>　　學號：#####</b></p><p>　　指導老師：#####</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　—、前言……………………………………………………………………3</p><p>　　二、設計內容……………………………………………………………….3</p

3、><p>　　三、蘇建的工藝性分析…………………………………………………….4</p><p>　　1、塑件的原材料分析…………………………………………………4</p><p>　　2、塑件的尺寸精度分析………………………………………………5</p><p>　　3、表面質量分析……………………………………………………….5</p>

4、<p>　　4、塑件的結構工藝性分析……………………………………………5</p><p>　　四、制件的注射成型工藝分析……………………………………………..6</p><p>　　1、計算塑件體積………………………………………………………..6</p><p>　　2、計算塑件質量………………………………………………………..6</p>

5、<p>　　3、選用注射機…………………………………………………………..6</p><p>　　4、塑件成型工藝參數……………………………………………………6</p><p>　　五、注射模的結構設計……………………………………………………..8</p><p>　　1、分型面的選擇…………………………………………………………8</p>&

6、lt;p>　　2、型腔數目的確定及型腔的排列……………………………,……….8</p><p>　　3、澆注系統(tǒng)的設計……………………………………………………..11</p><p>　　（1） 主流道的設計……………………………………………………11</p><p>　?。?） 主流到襯套形式……………………………………………….12</p>

7、<p>　?。?） 分流道的設計……………………………………………………13</p><p>　?。?） 澆口的設計………………………………………………………14</p><p>　?。?） 澆口套常采用標準件…………………………………………15</p><p>　　（6） 冷料穴與拉料桿的設計………………………………………..16</p>

8、<p>　　六、型芯型腔結構設計……………………………………………………..16</p><p>　　七、推出機構的設計……………………………………………………….16</p><p>　　八、成型零部件的工作尺寸計算…………………………………………..17</p><p>　　九、注射模模架的的選擇………………………………………………….18</p

9、><p>　　十、冷卻系統(tǒng)的設計…………………………………………………………19</p><p>　　十一、排氣系統(tǒng)……………………………………………………………….20</p><p>　　十二、注射機有關參數校核………………………………………………….20</p><p>　　1、模具閉合高度的確定……………………………………………………20

10、</p><p>　　2、注射機有關參數的校核………………………………………….…….20</p><p>　　十三、裝配圖………………………………………………………………….21</p><p>　　十四、零件圖………………………………………………………………….21</p><p>　　十五、總結………………………………………………………

11、……………..22</p><p><b>　　一、 前言</b></p><p>　　經過:塑料成型模具設計是為模具設計與制造專業(yè)學生在學完基礎理論課、技術基礎和專業(yè)課的基礎上，所設置的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是、復習、鞏固所學的專業(yè)知識，進一步熟悉有關設計資料，掌握塑料模具的設計及計算方法。加深理解高計與制造之間的相互關系。綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生

12、產實際知識，進行一次塑料成型模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作的能力。鞏固與擴充“塑料成型模具設計”等課程所學的內容，掌握模塑料成型具設計的方法和步驟。掌握塑料成型模具設計的基本技能與Pro/ENGINEER運用如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。經驗不足加之水平有限，錯誤和缺點在所難免，請各位老師批評指正。</p><p><b>　　二設計內容</b>&l

13、t;/p><p>　　名稱：端蓋 材料：尼龍</p><p><b>　　設計要求：</b></p><p><b>　　1生產批量：大批量</b></p><p>　　2未注公差按MT5級標注</p><p><b>　　3要求設計端蓋模具</b&

14、gt;</p><p>　　三、塑件的工藝性分析</p><p>　　1 塑件原材料的分析</p><p>　　聚酰胺俗稱尼龍（Nylon），英文名稱Polyamide（簡稱PA），是分子主鏈上含有重復酰胺基團—[NHCO]—的熱塑性樹脂總稱。包括脂肪族PA，脂肪— 芳香族PA和芳香族PA。其中，脂肪族PA品種多，產量大，應用廣泛，其命名由合成單體具體的碳

15、原子數而定。性能：尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結晶性樹脂，作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬尼龍具有很高的機械強度，軟化點高，耐熱，磨擦系數低，耐磨損，自潤滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無毒，無臭，耐候性好，染色性差。缺點是吸水性大，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，纖維增強可降低樹脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。</p><p>　　主

16、要技術指標：密度1.04kg/cm3 比體積是0.96dm3/kg 吸水率0.2—0.4 熱變形溫度是55度 硬度9.75HB 收縮率1.3—2.3s</p><p>　　成型性能：熔融溫度低，流動特性好，但由此易產生飛邊，收縮率的穩(wěn)定性差。</p><p>　　非結晶性塑料，吸水性大。易分解。</p><p>　　流動性好，容易產生飛邊，成型加工前必須

17、進行干燥，穩(wěn)定性強。</p><p><b>　　2塑件尺寸精度分析</b></p><p>　　塑件的結構分析：總體特征為長方形的槽型里邊有直徑為12.5的半圓環(huán)和一個內凸再加兩個直徑為9的內孔</p><p>　　塑件的尺寸精度分析：高精度尺寸 其他精度均為MT5 塑件的壁厚分析：壁厚最大處1.6最小處1.25厚差為0.35較為均

18、勻，有益于塑件成型</p><p>　　塑件表面質量分析：表面粗糙度1.6無其他要求較易實現(xiàn)</p><p><b>　　3 表面質量分析</b></p><p>　　塑件為端蓋，要求表面五斑點，表面粗糙度可取Ra1.6，塑件內部沒有較高的粗糙度要求，較易實現(xiàn)。</p><p>　　4塑件的結構工藝性分析</p&g

19、t;<p>　　瓷塑件外形為長方形端蓋，蓋深5mm，壁厚最大處為1.6mm，最小處為1.25mm，總體尺寸為43.7*29。塑件上有一個直徑為12.5的開槽圓柱環(huán)，兩個直徑為9的通孔以及一個22.5*8的凸臺，凸臺上有一個直徑為3.5，深3的圓孔。該塑件用螺桿式注射劑成型。</p><p>　　四、制件的注射成型工藝分析</p><p><b>　　1計算塑件的體積

20、</b></p><p>　　塑件的體積為：3597.28mm3</p><p>　　一次注射所需的塑料的總體積為:14389.12mm3</p><p>　　2塑件的質量：查手冊取密度1.04---1.05g/cm3</p><p>　　塑件的質量：m=pv=3.76g</p><p>　　塑件與澆注系統(tǒng)

21、的總質量m=7.518g</p><p><b>　　3選用注射劑</b></p><p>　　根據塑件的形狀，取一模四腔的模具結構，初步選取螺桿式注射成型機hs—zy--30</p><p>　　4塑件注射成型工藝參數</p><p><b>　　注射模的結構設計</b></p>&

22、lt;p><b>　　1分型面的選擇</b></p><p>　　分型面是決定模具結構形式的重要因素，他與模具的整體結構和模具的制造工藝有密切關系，并且直接影響著塑料熔體的流動充填特性及塑件的脫模。因此，分型面的選擇是注射模設計的關鍵。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(tǒng)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

23、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該綜合分析考慮。</p><p>　　一般考慮下列幾點因素：</p><p>　　1塑件形狀、尺寸、壁厚及要求。</p><p><b>　　2澆注系統(tǒng)的布局。</b></p><p>　　3塑料性能及填充條件。</p><p>　　4成型效

24、率及成型操作。</p><p><b>　　5排氣及脫模。</b></p><p>　　6模具結構簡單，使用可靠方便，制造簡單。</p><p>　　綜合上述考慮，選擇下列分型面：</p><p>　　2行腔數目的確定及型腔的排列</p><p><b>　　型腔數目的確定</b&

25、gt;</p><p>　　根據塑件生產批量及經濟性，通過注射量及鎖模力計算，可確定盡可能多的型腔數，以提高生產率。其型腔在一模中的數目如表：</p><p>　　序號 確定依據 確定方法 說明</p><p>　　此塑件采用第二種方法確定型腔數目，按注射機的最大注射量確定型腔數，根據公式</p

26、><p>　　0.8*30—4*3.949*0.15</p><p>　　N ≤--------------------------------- ≤ 5（取整）</p><p><b>　　3.949</b></p><p>　　最終采用一模四腔的結構形式。</p><p><b>

27、　　型腔的排列</b></p><p>　　型腔的布局采用對稱分布，以防模具承受偏載而產生溢料。排列方式采用H型排列，平衡性好，加工容易，使用比較廣泛。 </p><p>　　由于該塑件采用的是一模四件成型，所以性強布局如圖。這樣也有利于澆注系統(tǒng)的排列和模具的平衡。</p><p><b>　　2.3澆注系統(tǒng)設計</b></p

28、><p>　　2.3.1 主流道設計</p><p>　　根據XS-ZY-125型注塑機噴嘴的有關尺寸</p><p>　　噴嘴前端孔徑： d0=Ф4mm</p><p>　　噴嘴前端球面半徑： R0=12mm</p><p>　　根據模具主流道與噴嘴的關系：</p><p>　　R=

29、R0+（1～2）mm</p><p>　　D=d0+(0.5～1)mm</p><p>　　取主流道的球面半徑： R=13mm</p><p>　　取主流道的小端直徑d=Ф4.5mm</p><p>　　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

30、，可在主流道的出料端設計半徑r=5mm的圓弧過渡。</p><p>　　2.3.5主流道襯套的選取</p><p>　　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。</p><p>　　可根據抽拔距，固定端模板的厚度，斜銷直徑及斜角

31、大小確定：</p><p>　　L=L1+L2+L3+L4+L5</p><p>　　=D/2×tana+h/cosa+d/2tana+H/sina+（10～15）</p><p><b>　　=99.6mm</b></p><p>　　取： L=100mm</p><p>　　2.3

32、.2分流道設計</p><p>　　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。</p><p>　　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

33、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。</p><p><b>　　效率為0.195D</b></p><p><b>　　分流道的尺寸：</b></p><p>　　尼龍1010 分流道直徑/mm 3.8---7.5</p>

34、<p><b>　　選取6mm</b></p><p><b>　　分流道表面粗糙度：</b></p><p>　　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。</p><p>

35、<b>　　2.3.3澆口設計</b></p><p>　　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</p><p>　　×0.8mm×0.6mm,試模時修正.<

36、/p><p>　　(5)澆口套常采用標準間</p><p>　　根據手冊查的型號：XS—Z—30柱塞式注射機噴嘴的有關尺寸如下：</p><p>　　噴嘴球面半徑Ro=12mm</p><p>　　噴嘴孔直徑ｄｏ＝４mm</p><p>　　根據模具主流與噴嘴的關系：</p><p>　?。?）主流

37、道球面半徑R=Ro+（1--2）mm, 取R=14mm</p><p>　?。?）主流道小端直徑d=do+(0.5--1)mm,取d=4.5mm</p><p>　?。?）主流道錐度取：4°</p><p>　?。?）主流道長度L根據定模座板厚度確定，通常L不超過60mm,取55mm</p><p>　?。?）主流道大端直徑d﹌分流

38、道直徑</p><p>　　（6）球面深度h=3—5mm,或（1/3--2/5）Ro,取5mm</p><p>　?。?）澆口套總長：LD=（L+h+2）mm=(55+5+2)=62mm</p><p>　　（6）冷料穴與拉料桿的設計</p><p>　　冷料穴應設在熔料流動方向的轉折處，臥式或立式注射機用模具的冷料穴一般設置在主流道正對的動

39、模上，開模時為了能從澆口套內拉出澆道凝料，通常在冷料穴末端設置拉料桿。</p><p>　　該塑件采用Z型拉料桿，其頭部的側凹將主流道凝料鉤住，開模時即可將凝料從主流道中拉出。同時由于拉料桿的尾部固定在推桿固定板上，故在推出塑件時凝料也一同推出。如圖。</p><p>　　六 、型芯型腔結構設計</p><p>　　型芯型腔可采用整體式或組合式結構。</p&

40、gt;<p>　　由于該塑件尺寸不大且形狀簡單，無錐面過度。宜采用整體式型腔，方便加工和熱處理。</p><p>　　考慮模具溫度，型芯采用整體式結構。</p><p>　　七、 推出機構的設置</p><p>　　如圖所示模具開模后,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. </p>&

41、lt;p>　　如圖2-5-2所示是采用推管和頂桿聯(lián)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.</p><p>　　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.</p><p>　　八、成型零部件的工作尺寸計算</p><p>　　由于制件沒有標注尺寸公差,因此把它們換成公差尺寸

42、,進行計算 模具制造公差S=△/3 未注公差等級MT5級算（單位：mm）</p><p>　　基軸: , , , , , , , , ,</p><p>　　基孔: , , , , ,,,,,,，,</p><p><b>　　1．計算如下式：</b></p><p>

43、;　　一.型腔計算如下式：</p><p><b>　　由公式： ,</b></p><p><b>　　%</b></p><p><b>　　1) </b></p><p><b>　　2) </b></p><p><b

44、>　　3) </b></p><p>　　二.型腔高度（深度）計算如下式：</p><p><b>　　由公式：，得</b></p><p><b>　　1）</b></p><p><b>　　三、型芯計算</b></p><p>&

45、lt;b>　　由公式:，得</b></p><p><b>　　1) </b></p><p><b>　　2) </b></p><p><b>　　3） </b></p><p><b>　　4）</b></p><

46、;p><b>　　5）</b></p><p><b>　　6）</b></p><p><b>　　7）</b></p><p><b>　　8）</b></p><p><b>　　9）</b></p><

47、;p><b>　　10）</b></p><p><b>　　11）</b></p><p><b>　　12）</b></p><p><b>　　13）</b></p><p><b>　　14）</b></p>

48、<p><b>　　15）</b></p><p><b>　　四、型心深度計算</b></p><p>　　由計算公式 ，</p><p><b>　　1) </b></p><p><b>　　2) </b></p>

49、<p><b>　　3) </b></p><p>　　九、注射模模架的選擇</p><p>　　本塑件采用點澆口注射成型，根據其結構形式，選擇A4型模架。</p><p>　　繪制模具總裝配圖如下：</p><p><b>　　十、冷卻系統(tǒng)的設計</b></p><p

50、>　　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：</p><p>　　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。</p><p>　　求塑件在硬化時每小時釋放的熱量為Q3，查有關文獻

51、得尼龍1010的單位熱流量為Q2=314.3～398.1J/g ,取Q2=350J/g：</p><p>　　Q3=WQ2=1008g/h×350J/h=352800J</p><p>　　求冷卻水的體積流量V</p><p>　　V=WQ1/Pc1(T1－T2)</p><p><b>　　=140cm3</b&g

52、t;</p><p>　　溫度調節(jié)對塑件的質量影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：</p><p>　　變形 尺寸精度 力學性能 表面質量</p><p>　　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。</p><p>　　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

53、％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：</p><p><b>　　表二</b></p><p><b>　　十一、排氣系統(tǒng) </b><

54、/p><p>　　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，在填充模具的型腔過程中同時要排出型腔及流道原有的氣體，氣體如不能及時的排出會使制件的內部有氣泡，除此之外，塑料的熔體會產生微量的分解氣體。這些氣體必須及時的排出。否則，被壓縮的空氣長生高溫，會引起塑件局部碳化燒焦，或塑件產生氣泡，或使塑件熔接不良引起強度下降，甚至充模不滿甚至會產生很高的溫度使塑料燒焦，從而產生廢品。&

55、lt;/p><p>　　排氣方法有兩種：開排氣槽排氣、合模間隙排氣</p><p>　　由于端蓋塑料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，不需要開排氣槽排氣。由于尼龍的性質：最小不溢料間隙為0.03mm，間隙較小，再加上尼龍1010流動性好，也不用開排氣槽。</p><p>　　十二、注射機有關參數校核</p><p><

56、b>　　模具閉合高度的確定</b></p><p>　　在支撐板與固定零件的設計中根據經驗確定：定模座板厚度H1=25mm，型腔板厚度為H2=30mm，型芯固定板H3=35mm,推件板厚度為H4=16mm，墊塊厚度H5=80mm動模板厚度H6=25mm。如下圖所示：</p><p>　　1計算模具的閉合高度：</p><p>　　H=H1＋H2＋H

57、3＋H4＋H5+H6</p><p>　　=25＋30＋35＋16＋80＋25</p><p><b>　　=211mm </b></p><p>　　注射機有關參數的校核</p><p>　　在支撐板與固定零件的設計中根據經驗確定：定模座板厚度H1=25mm，型腔板厚度為H2=30mm，型芯固定板H3=35mm,推件

58、板厚度為H4=16mm，墊塊厚度H5=80mm動模板厚度H6=25mm。如下圖所示：</p><p>　　1計算模具的閉合高度：</p><p>　　H=H1＋H2＋H3＋H4＋H5+H6</p><p>　　=25＋30＋35＋16＋80＋25</p><p><b>　　=211mm </b></p>

59、<p><b>　　十三、 裝配圖</b></p><p><b>　　十四、零件圖</b></p><p><b>　　十五、結論</b></p><p>　　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

60、，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xx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(xiàn)了零的突

61、破。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)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。</p><p>　　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

62、，設計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 楊占堯主編. 塑料注塑模結構與設計. 清華大學出版社.</p><p>　　2. 中國模具設計大典.</p><p>　　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&

63、lt;/p><p>　　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</p><p>　　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</p><p>　　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</p><p>　　7. 唐志玉主編.