1、碗的注射模具設(shè)計說明書設(shè)計題目：碗的注射模具設(shè)計指導(dǎo)老師：xx設(shè)計者：xxx系別：信息控制與制造系班級：xx學(xué)號：xx緒論一【模具在加工工業(yè)中的地位】模具是利用其特定形狀去成型擁有必定的形狀和尺寸制品的工具。在各樣資料加工工業(yè)中寬泛的使用著各樣模具。比方金屬鍛造成型使用的砂型或壓鑄模具、金屬壓力加工使用的鍛壓模具、冷壓模具等各樣模具。對模具的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度、外觀、物理性能等各方面都滿足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自動化操作簡單；從模具制造的角度，要求構(gòu)造合理、制造簡單、成本廉價。模具影響著制品的質(zhì)量。第一，模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進澆口

2、和排氣槽地點以及脫模方式等對制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同性性、外觀質(zhì)量、表面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。其次，在加工過程中，模具構(gòu)造對操作難以程度影響很大。在大批量生產(chǎn)塑料制品時，應(yīng)盡量減少開模、合模的過程和取制件過程中的手工勞動，為此，常采用自動開合模自動頂出機構(gòu)，在全自動生產(chǎn)時還要保證制品能自動從模具中零落。其他模具對制品的成本也有影響。當(dāng)批量不大時，模具的開銷在制件上的成本所占的比率將會很大，這時應(yīng)盡可能的采用構(gòu)造合理而簡單的模具，以降低成本。現(xiàn)代生產(chǎn)中，合理的加工工藝、高效的設(shè)施、先進的模具是必不可以少是三項重

3、要因素，尤其是模具對實現(xiàn)資料加工工藝要求、塑料制件的使用要求和造型設(shè)計起重視要的作用。高效的全自動設(shè)施也只有裝上能自動化生產(chǎn)的模具才有可能發(fā)揮其作用，產(chǎn)品的生產(chǎn)和更新都是以模具的制造和更新為前提的。由于制件品種和產(chǎn)量需求很大，對模具也提出了越來越高的要求。因此促使模具的不斷向前發(fā)展二【模具的發(fā)展趨勢】近來幾年來，模具增加十分快速，高效率、自動化、大型、微型、精巧、高壽命的模具在整個模具產(chǎn)量中所占的比重越來越大。從模具設(shè)計和制造角度來看，模具的發(fā)展趨勢可分為以下幾個方面：1）加深理論研究在模具設(shè)計中，對工藝原理的研究越來越深入，模具設(shè)計已經(jīng)有經(jīng)驗設(shè)計階段逐漸向理論技術(shù)設(shè)計各方面發(fā)展，使得產(chǎn)品的產(chǎn)

4、量和質(zhì)量都獲取很大的提高。2）高效率、自動化大批采用各樣高效率、自動化的模具構(gòu)造。高速自動化的成型機械配合以先進的模具，對提高產(chǎn)質(zhì)量量，提高生產(chǎn)率，降低成本起了很大的作用。3）大型、超小型及高精度由于產(chǎn)品應(yīng)用的擴大，于是出現(xiàn)了各樣大型、精巧和高壽命的成型模具，為了滿足這些要求，研制了各樣高強度、高硬度、高耐磨性能且易加工、熱辦理變形小、導(dǎo)熱性優(yōu)秀的制模材料。4）改革模具制造工藝在模具制造工藝上，為縮短模具的制造周期，減少鉗工的工作量，在模具加工工藝上作了很大的改良，特別是異形型腔的加工，采用了各樣先進的機床，這不但大大提高了機械加工的比重，而且提高了加工精度。（5）標準化睜開標準化工作，不但大

5、大提高了生產(chǎn)模具的效率，而且改良了質(zhì)量，降低了成本。三【設(shè)計在學(xué)習(xí)模具制造中的作用】經(jīng)過對模具專業(yè)的學(xué)習(xí)，掌握了常用資料在各樣成型過程中對模具的工藝要求，各樣模具的構(gòu)造特點及設(shè)計計算的方法，以達到可以獨立設(shè)計一般模具的要求。在模具制造方面，掌握一般機械加工的知識，金屬資料的選擇和熱辦理，認識模具構(gòu)造的特點，依照不一樣樣情況采用模具加工新工藝。畢業(yè)設(shè)計可以對以上各方面的要求加以靈巧運用，綜合檢驗大學(xué)時期所學(xué)的知識。目錄2467891213Moldflow1617182021UG222324一、前言跟著各樣性能優(yōu)越的工程塑料不斷開發(fā)，注塑工藝越來越多地被各個制造領(lǐng)域用以成型各樣性能要求的制品。要高

6、質(zhì)量、經(jīng)濟地生產(chǎn)出注塑制品，必定綜合考慮成型樹脂、注塑模具及注塑機的問題，注塑模具的設(shè)計質(zhì)量直接影響成型制品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量及成本。注塑模具在注射制品成型中起著極其重要的作用，除了塑料制品的表面質(zhì)量、成型精度完好由模具決定之外，塑料制品的內(nèi)在質(zhì)量、成型效率也受模具左右，因此如何高質(zhì)量、簡潔、快捷、規(guī)范化地設(shè)計注塑模具，成為發(fā)揮注塑成型工藝的優(yōu)越性，擴大注塑制品的首要問題。傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計，主假如依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗，設(shè)計的速度、質(zhì)量及可靠性的程度，因設(shè)計人員的經(jīng)驗而異。又因模具是單品或極少批量的產(chǎn)品，采用傳統(tǒng)設(shè)計方法，每一張圖紙都需要手工繪制，設(shè)計人員的工作強度大，設(shè)計工作難以達到規(guī)范化、標準

7、化。當(dāng)前生界上工業(yè)發(fā)達的國家和地域都已接踵采用計算機技術(shù)進行注塑模具設(shè)計，其主假如采用計算機協(xié)助設(shè)計即CAD及計算機協(xié)助工程CAE。我國模具工業(yè)從起步到飛奔發(fā)展，歷經(jīng)了半個多世紀，近幾年來，我國模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。大型、精巧、復(fù)雜、高效和長壽命模具又上了新臺階。模具質(zhì)量、模具壽命明顯提高；模具交貨期較前縮短。模具CAD/CAM/CAE技術(shù)相當(dāng)寬泛地獲取應(yīng)用，并開發(fā)出了自主版權(quán)的模具CAD/CAE軟件。塑料模是應(yīng)用最寬泛的一類模具。近來幾年來，我國塑料模有長足的進步。在制造技術(shù)方面，第一是采用CAD/CAM技術(shù)，用計算機造型、編程并由數(shù)控機床加工已經(jīng)是主要手段，CAE軟件

8、也獲取應(yīng)用。二、塑料工藝分析與模具方案確定制件的分析以以下圖所示，該制件為塑料碗，使用資料為PP。圖2-1制件圖圖2-2制件三維圖總裝圖總裝圖如圖2-3所示。圖2-3總裝圖動模板2.定模板3.定位頂銷4.定模座板5.澆口套6.定位圈7.導(dǎo)柱8.導(dǎo)套9.型腔10.型芯11.頂桿12.固定板螺釘13.推桿固定板螺釘14.推板15.推桿固定板16.復(fù)位桿17.長固定螺釘動模座板19.墊塊20.支承板三、塑料的成型特點及工藝參數(shù)PP的資料名稱是聚丙烯（百折膠）。百折膠質(zhì)輕，可浮于水，它擁有高的結(jié)晶度，高耐磨性，高溫沖擊性好，化學(xué)堅固性高，衛(wèi)生性能好，無毒，耐熱性高，可在100攝氏度左右使用，突出的延長

9、性能和抗疲備性能。可應(yīng)用于微波爐、餐具、盆、塑料桶、保溫瓶外殼、編織袋等生活用品，也可用于法蘭，齒輪，接頭，把手等工業(yè)元件。PP的最大弊端就是簡單氧化老化。可用增加抗氧化劑與紫外光汲取劑等加以戰(zhàn)勝。縮短率：1.02.5%比重：0.9020.906結(jié)晶性：半結(jié)晶性熔融溫度：230275成型溫度：1565度成型壓力：100130Mpa流比長：100200射速：高速注射四、澆注系統(tǒng)分型面的選擇選擇分型面的原則：有利于脫模；有利于保證塑件的外觀質(zhì)量和精度要求；有利于成型零件的加工制造；分型面數(shù)量與形狀平常采用平行分型面，即采用一個與注射機開模運動方向垂直的分型面；型腔方向的確定：在決定型腔在模具內(nèi)的方

10、向時，分型面的選擇應(yīng)盡量防范形成側(cè)孔或側(cè)凹，以防范采用比較復(fù)雜的模具構(gòu)造；有利于側(cè)向抽芯；考慮側(cè)向抽拔距；應(yīng)將抽芯或分型距離長的方向置于動、定模的開合模方向上，而將短抽拔距作為側(cè)向分型芯或抽芯，并注意將側(cè)抽芯放在動模邊，防范定模抽芯；鎖緊模具的要求；有利于排氣；分型面的選擇應(yīng)試慮注射機的技術(shù)參數(shù)。綜上所述，聯(lián)合本塑件實質(zhì)情況，將分型面定為如圖5-1所示圖5-1分型面為了防范A板和滑塊有尖角產(chǎn)生，分型面應(yīng)在邊倒圓底端。澆口套的采用由于采用直接澆口，在有柄蓋底部的花紋需要成型，因此交口套底面必定加工出所需要的花紋，詳盡數(shù)據(jù)請拜會澆口套零件圖，表示圖以下5-2所示圖5-2澆口套由于主流道與高溫塑料熔

11、體及注射機噴嘴頻頻接觸和碰撞,因此常將主流道設(shè)計成可拆卸的澆口套，資料為T10A鋼,并淬火辦理到洛氏硬度5055HRC.T10A鋼適于制造切削條件差、耐磨性要求較高，且不受忽然和激烈振動，需要必定韌性及擁有尖銳刀口的各樣工具，可用作不受較大沖擊的耐磨零。流程比的校核在確定澆口地點及數(shù)量時，關(guān)于大型塑件還應(yīng)當(dāng)考慮所贊同的最大流程比。由于當(dāng)塑件壁厚較小，而流程較長時，不僅內(nèi)應(yīng)力增大，而且會由于料流溫度降低好多而造成注射不滿，這時必定增大塑件的壁厚，或增加澆口數(shù)量、改變澆口地點，以縮短最大流程。流程比是指塑料熔體在型腔內(nèi)流動的最大流程與其厚度之比。即：nLiBpBtii15-1）B流程比；Li各段流

12、程長度；ti各段流程的型腔厚度；Bp贊同的流程比，（這里塑料PP的贊同流程比為280）因此在贊同的范圍內(nèi)，可行。五、頂出機構(gòu)六、冷卻系統(tǒng)模具溫度調(diào)理對塑件質(zhì)量的影響尺寸精度對一般塑件,必定使模溫較低,并保持恒定溫度,以減少塑件成型縮短率的顛簸,提高塑件尺寸堅固性；形狀精度模具型芯和型腔的各部分溫差太大,會使塑件縮短不均勻以致翹曲變形,特別是關(guān)于壁厚不一致和形狀復(fù)雜的塑件,常常會出現(xiàn)因縮短不均勻而變形的情況,因此,必定設(shè)計合適的冷卻回路,使模具型腔、型芯各個部分的溫度基本一致，從而使塑件各部分的冷卻速度相同；力學(xué)性能關(guān)于結(jié)晶型塑料冷卻速度影響其結(jié)晶度，而結(jié)晶度又影響其力學(xué)性能。冷卻速度快，結(jié)晶度

13、低，應(yīng)力開裂的傾向小。一般可采用較高的熔體溫度、較低的模具溫度、較短的保壓時間和快速填充，這樣成型條件來減少塑件應(yīng)力開裂的傾向。表面質(zhì)量當(dāng)模具的溫度過低時，會使塑料熔體粘度提高，流動阻力增大，從而出現(xiàn)填充不滿，塑件輪廓不清，或許產(chǎn)生熔接痕或振動痕；提高模具溫度即可改良塑件表面狀態(tài)，使塑件表面粗拙度降低。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計原則冷卻系統(tǒng)的部署應(yīng)先于脫模機構(gòu)合理地確定冷卻管道的直徑中心距以及與型腔壁的距離降低出入水的溫度差，一般模具的出入水溫差不應(yīng)超出5澆口處應(yīng)加強冷卻應(yīng)防范將冷卻水道開設(shè)在塑件熔接痕處冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。冷卻裝置的部署以下冷卻系統(tǒng)七、塑件的Moldflow分析有限元法介紹Mold

14、flow軟件的原理是有限元法，有限元法是力學(xué)、計算方法和計算機技術(shù)相聯(lián)合的產(chǎn)物，由于它在解決工程技術(shù)問題時的靈巧性、快速及有效性，發(fā)展特別神速，其解題范圍包括了各個領(lǐng)域（固體力學(xué)、流體場、電磁場、溫度場、聲場）的數(shù)理方程；其計算機程序幾乎能求解數(shù)理方程中的各樣問題，是工程技術(shù)人員必備工具，是力學(xué)、機械、土木匠程、水力等專業(yè)的學(xué)生的必修課。有限元法是求解復(fù)雜工程問題的一種近似數(shù)值解法，現(xiàn)已寬泛應(yīng)用到力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等各個學(xué)科，主要分析工作環(huán)境下物體的線性和非線性靜動向特點等性能。有限元法求解問題的基本過程主要包括：分析對象的失散化，有限元求解，計算結(jié)果的辦理三部分。以前有人做過統(tǒng)計：三個階段所

15、用的時間分別占總時間的40%50%、5%及50%55%。也就是說，當(dāng)利用有限元分析對象時，主要時間是用于對象的失散及結(jié)果的辦理。假如采用人工方法失散對象和辦理計算結(jié)果，必定費勁、費時且極易犯錯，特別當(dāng)分析模型復(fù)雜時，采用人工方法甚至很難進行，這將嚴重影響高級有限元分析程序的推行和使用。因此，睜開自動失散對象及結(jié)果的計算機可視化顯示的研究是一項重要而緊急的任務(wù)。有限元分析的基本步驟和幾個問題：失散化：（1）單元如何區(qū)分？編排單元碼和節(jié)點碼有什么原則？（2）荷載如何移置？單元分析：（1）節(jié)點力如何用節(jié)點位移表示？（2）如何成立以節(jié)點位移表示的節(jié)點均衡方程式？（3）如何去求單元的內(nèi)力（應(yīng)力）？整體分

16、析：如何以最快的速度、最少的時間、最好的方案解出方程組，以獲取最正確（可行精度）的結(jié)果？八、模架、支承與連結(jié)零件的設(shè)計與選擇注射模中的各樣固定板、墊塊、支承板及模座等均稱為支承零零件，它們與合模機構(gòu)組裝，即可構(gòu)成模具的基本骨架。注射模架的作用就是用來安裝和固定注射模具中的各樣功能構(gòu)造，因此，在設(shè)計注射模時，必定保證各樣支承零零件有足夠的強度和剛度。1定模座板（650mm550mm35mm）定模座板是模具與注射機連結(jié)固定的板，資料為45鋼。經(jīng)過8個16的斜導(dǎo)柱與定模固定板連結(jié)，定位圈經(jīng)過4個M4的內(nèi)六角螺釘與其連結(jié)，定模座板與澆口套為H6/f5配合。2定模板（550mm550mm70mm）用于固

17、定型腔、導(dǎo)套、楔緊塊、斜導(dǎo)柱。厚度經(jīng)計算校核應(yīng)大于12，取標準值25。采用45鋼制成，調(diào)質(zhì)230HB270HB。其上的導(dǎo)套孔與導(dǎo)套一端采用H7/r6配合，另一端采用H8/h7配合；定模板與澆口套采用H6/f5配合。注射模中的各樣固定板、墊塊、支承板及模座等均稱為支承零零件，它們與合模機構(gòu)組裝，即可構(gòu)成模具的基本骨架。注射模架的作用就是用來安裝和固定注射模具中的各樣功能構(gòu)造，因此，在設(shè)計注射模時，必定保證各樣支承零零件有足夠的強度和剛度。3動模板（550mm550mm90mm）用于固定型芯，厚度經(jīng)計算采用90mm4動模座板（550mm550mm70mm）模座是與注射機相聯(lián)的模具底板，其作用是支承

18、所有零零件、傳達合模力及承受成型力。設(shè)計要點：應(yīng)有必定厚度；輪廓形狀和尺寸應(yīng)與注射機上的動定模固定板相般配；模座上開設(shè)的安裝構(gòu)造（螺栓孔、壓板臺階等）必定與設(shè)施上安裝的螺孔的大小和地點相適應(yīng)；資料：碳鋼、45鋼、合金構(gòu)造鋼，調(diào)質(zhì)230270HBS。九、合模導(dǎo)向與定位機構(gòu)的設(shè)計注射模在工作中周期性地開模、合模。當(dāng)動、定模完好分開時，可依靠注射成型機的拉桿導(dǎo)向，但僅靠注射成型機的拉桿導(dǎo)向其實不可以保證注射模具正常工作，注射模自己必定設(shè)置導(dǎo)向與定位機構(gòu)。導(dǎo)向機構(gòu)的作用是：定位作用：為了防范模具裝置時方向搞錯而破壞模具，而且在模具閉合后使型腔保持正確的形狀，不至于由于地點的偏移而惹起塑件壁厚不均，或許

19、模塑無效；其他，導(dǎo)向機構(gòu)在模具的裝置過程中也起定位作用，方便模具的裝置和調(diào)整；導(dǎo)向作用：在動定合模時，第一導(dǎo)向機構(gòu)接觸，引導(dǎo)動模、定模正確閉合，防范凸模或型芯撞擊型腔，破壞零件；承受必定側(cè)壓力：塑料注入型腔過程中會產(chǎn)生單向側(cè)壓力，或由于注射機精度的限制，使導(dǎo)柱在工作中承受了必定的側(cè)壓力；(4)保持運動安穩(wěn)作用：關(guān)于大、中型模具的脫模機構(gòu)，有保持機構(gòu)運動靈巧安穩(wěn)的作用。1導(dǎo)柱導(dǎo)向機構(gòu)考慮到塑件的精度要求和生產(chǎn)批量大小，故導(dǎo)柱要有導(dǎo)套配合，導(dǎo)套的外徑與導(dǎo)柱的d1相等，也就是導(dǎo)柱的固定孔與導(dǎo)套的固定孔同徑，兩孔可以一刀加工，以保證地點精度。導(dǎo)柱同導(dǎo)套的配合都是空隙配合H7/h6或H8/f8，空隙小于

20、0.04mm，導(dǎo)柱裝入模板多用過渡配合H7/m6或H7/r6。導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，使導(dǎo)柱能順利進入導(dǎo)向孔。多采用低碳鋼經(jīng)滲碳淬火辦理或碳18素工具鋼（T8A、T10A）經(jīng)淬火辦理，硬度為5055HRC，以保證導(dǎo)柱擁有硬而耐磨的表面和堅韌而不易折斷的內(nèi)芯。導(dǎo)向孔、導(dǎo)套的構(gòu)造及要求考慮到裝置方便，把導(dǎo)套的前面倒一個圓角，內(nèi)孔有必定錐度；為防范孔內(nèi)空氣無法排出而產(chǎn)生反壓力，給導(dǎo)柱的進入造成阻力，合模時有較大噪聲，設(shè)計時把導(dǎo)柱孔打通。該設(shè)計中，采用了有肩導(dǎo)柱和帶頭導(dǎo)套。導(dǎo)柱部署依照模具的大小，采用了四根等直徑導(dǎo)柱，它們合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣有足夠的距離，以保證模具的強度。十、排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)的作用及氣體根源為了防范塑件出現(xiàn)氣泡，松懈等弊端，在注射過程中應(yīng)當(dāng)將型腔中的氣體排出。模具型腔中的氣體根源主要有以下幾個方面：澆注系統(tǒng)和型腔中原有的氣體；塑料中的水分在注射溫度下蒸發(fā)的水蒸汽；塑料熔體受熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)氣體；熔體中某些增加劑的揮發(fā)和化學(xué)反響生成的氣體；排氣系統(tǒng)的設(shè)計要點保證快速，有序，暢達，排氣速度應(yīng)當(dāng)與注射速度相適應(yīng)；排氣槽設(shè)在塑料流尾端；應(yīng)設(shè)在主分型面凹模一側(cè)，便于加工